專利名稱：一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯(以下簡稱PVDC)乳液及其制備方法，屬于新型高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在塑料涂布行業(yè)，在涂布功能性面涂料前，需要先涂一層底膠以增強涂層與塑料基材膜的粘結(jié)力。在生產(chǎn)阻隔型涂布膜時，選用市場上阻氧性非常好的PVDC涂料，亦必須藉由底膠層才能使PVDC涂層牢牢粘在塑料薄膜上。現(xiàn)有的涂布用底膠主要分溶劑型底膠和水性底膠兩大類。溶劑型底膠價格低廉，涂布后極易揮發(fā)，底膠層可迅速干燥，但生產(chǎn)環(huán)境惡劣，不符合環(huán)保的要求；而環(huán)保型水性底膠價格偏貴，由于含水量大，涂布后底膠層不易干燥，而在未完全干燥的底膠層上繼續(xù)涂功能性涂料，底膠層就沒有起到增強粘結(jié)力的作用，最終導致涂料層大面積脫落?？紤]到涂布底膠存在如上問題，結(jié)合大多食品包裝對阻 隔性能的要求，如果能開發(fā)出一種涂布用不需底膠的PVDC乳液，不僅在涂布后具有很好的阻氧性能，滿足食品包裝的要求，還可以使涂布膜工藝減少一道涂布工序，大大降低成本，促進塑料涂布行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的PVDC乳液用于涂布膜時均需要預涂底膠，而自身沒有附著力的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種涂布用自粘性PVDC乳液，該種乳液用于涂布工藝時，無需涂布底膠直接涂布該涂料，制成的涂布膜具有較好的阻氧性能。所述附著力，就是PVDC乳液自身與涂布基材具有良好的粘結(jié)力，涂布后形成的PVDC涂層與基材膜的粘結(jié)力達到現(xiàn)有有底膠涂布技術(shù)的要求(復合CPP或PE后的剝離強度大于等于I. 5N/15mm)。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于1.在乳液制備過程中加入了適量的氨基硅烷偶聯(lián)劑作為附著力促進劑，硅烷偶聯(lián)劑除了與PVDC共聚分子進行交聯(lián)，達到一定內(nèi)聚力外，它存在的兩種基團氨基和硅烷基，可同時與PVDC共聚分子鏈中的羧基等基團和經(jīng)電暈處理后帶有大量極性基團的塑料基材膜表面進行化學鍵合，增強涂料與基材膜之間的附著力；2.在選擇幾種混合單體制備PVDC共聚乳液時，通過合適的單體選擇及配比，尤其加入適量的丙烯酸丁酯，可降低聚合物整體的玻璃化溫度，對增強PVDC涂層的附著力作用很大。本發(fā)明提供一種涂布用自粘性PVDC乳液，該乳液的固含量為41. 1-51.7%,由含有下述重量含量的原料配比成改性PVDC共聚乳液65-80%，附著力促進劑O. 5-5%,滑爽劑3-5%，防粘劑3-5%，軟化水13. 5-20% ;所述改性PVDC共聚乳液(固含量為63. 0-64. 5% )是由含有下述重量含量的原料配制成偏二氯乙烯45-60%，丙烯酸1_3%，丙烯酸丁酯2-5%，甲基丙烯酸乙酯O. 5-5%，丙烯腈O. 5-3%，這五種混合單體在加入鏈引發(fā)劑 O. 3-0. 5%，乳化劑 O. 1-1%，軟化水 35. 5-37%，消泡劑 O. 1-0. 5%。所述的附著力促進劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑，適用于涂料在B0PP、B0PET、PA、PVC等塑料基材上的附著；
所述的滑爽劑為水溶性的棕櫚蠟，在涂料中具有良好的分散性能，使得產(chǎn)品的滑爽性能比較均勻和優(yōu)良；所述的防粘劑為二氧化硅防粘連劑；所述的鏈引發(fā) 劑為過硫酸鉀或過硫酸銨中任意一種或任意混合；所述的乳化劑為0P-10 ;所述的消泡劑為乙醇；該乳液適用于雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、雙向拉伸聚酯(BOPET)薄膜、聚乙烯(PA)薄膜和聚氯乙烯(PVC)薄膜等基材薄膜涂布；適用的基材膜厚度為12-55 μ m。本發(fā)明還提供一種上述涂布用自粘性PVDC乳液的制備方法，包括如下步驟(下屬各含量均為重量百分比)I、分別取偏二氯乙烯45-60%，丙烯酸1_3%，丙烯酸丁酯2_5%，甲基丙烯酸乙酯O. 5-5%，丙烯腈O. 5-3%五種單體，鏈引發(fā)劑O. 3-0. 5 %，乳化劑O. 1_1%，消泡劑O. 1-0. 5%及軟化水35. 5-37%，放置于各自獨立的原料桶中。首先，依次將少量(約占各總量的三分之一)以上單體、助劑及軟化水加入到反應釜中混合，開啟攪拌，攪拌速度為120-200轉(zhuǎn)/分鐘，緩慢加溫到55-70°C，進行預聚合。然后，再依次將剩余的單體、鏈引發(fā)齊U、乳化劑、消泡劑及軟化水在I小時內(nèi)連續(xù)地均勻地加完，繼續(xù)攪拌1-2小時，冷卻靜置后得到固含量為63-64. 5%的改性PVDC共聚乳液。2、取上述制得的改性PVDC共聚乳液，放入一不銹鋼容器中，開啟攪拌，攪拌速度設定為120轉(zhuǎn)/分鐘。再取O. 5-5%的附著力促進劑，滑爽劑3-5%，防粘劑3-5%，軟化水13. 5-20%，加入PVDC共聚乳液中。攪拌計時開始，并設定攪拌時間為I個小時,最后過濾出料，即得固含量為41-51. 7%的PVDC乳液，即本發(fā)明提供的一種涂布用自粘性PVDC乳液。本發(fā)明制得的自粘性PVDC乳液，分別在19-50 μ m的BOPP光膜、BOPET、ΒΟΡΑ、PVC基材上進行涂布試驗，涂層涂布量為3. Og/m2,下機固化后經(jīng)檢測所得數(shù)據(jù)(見表I和表2)，表明該種自粘性PVDC乳液涂布后未脫落(檢測標準GB/T7707-2008)，透氧率(23°C，0%RH)為5-10cc/m2. 24hr，較常規(guī)PVDC涂布膜(透氧率為25_35cc/m2. 24hr)有大幅度的降低，與CPP印刷復合后其復合強度為I. 5-1. 8N/15mm(檢測標準GBT10004_2008)。也就是說，該種乳液在無需底膠的情況下，仍然保持與基材膜存在較好的附著力，降低了成本，同時也提高了阻隔性能。表I.常規(guī)PVDC與無底膠PVDC在幾種基材上涂布固化后的涂層脫落現(xiàn)象①對比
如下
常規(guī)PVDC 無底膠PVDC 未涂聚氨酯底膠 10-15% 100% — 涂布聚氨酯底膠_ 100%_100%_注①根據(jù)標準GB/T7707-2008檢測表2.常規(guī)PVDC與無底膠PVDC印刷復合后的每合強度數(shù)據(jù)對比如下
權(quán)利要求
1.一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯(以下簡稱PVDC)乳液，其特征在于所述的涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液由含有下述重量含量的原料配制成改性PVDC共聚乳液65-80%、附著力促進劑O. 5-5%、滑爽劑3-5%、防粘劑3_5%、軟化水13. 5-20%;所述改性PVDC共聚乳液是由含有下述重量含量的原料配制成偏二氯乙烯45-60%、丙烯酸1-3%、丙烯酸丁酯2-5 %、甲基丙烯酸乙酯O. 5-5 %、丙烯腈O. 5-3 %、鏈引發(fā)劑O. 3-0. 5 %、乳化劑O.1-1 %、軟化水 35. 5-37%、消泡劑 O. 1-0. 5%。
2.如權(quán)利要求I所述的涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述改性PVDC共聚乳液的固含量為63. 0-64. 5%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的任意一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述附著力促進劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑。
4.如權(quán)利要求I或2所述的任意一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述滑爽劑為水溶性的棕櫚蠟。
5.如權(quán)利要求I或2所述的任意一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述防粘劑為二氧化硅防粘連劑。
6.如權(quán)利要求I或2所述的任意一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述鏈引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種或任意混合。
7.如權(quán)利要求I或2所述的任意一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述乳化劑為OP-10。
8.如權(quán)利要求I或2所述的任意一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述的所述消泡劑為乙醇。
9.如權(quán)利要求I所述的涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟(下屬各含量均為重量百分比) (1)分別取偏二氯乙烯45-60%，丙烯酸1_3%，丙烯酸丁酯2-5%，甲基丙烯酸乙酯O. 5-5%，丙烯腈O. 5-3%五種單體，鏈引發(fā)劑O. 3-0. 5%,乳化劑O. 1-1%,消泡劑O.1-0. 5%及軟化水35. 5-37%，放置于各自獨立的原料桶中，依次將占各總量的三分之一以上單體、助劑及軟化水加入到反應釜中混合，開啟攪拌，攪拌速度為120-200轉(zhuǎn)/分鐘，緩慢加溫到55-70°C，進行預聚合，再依次將剩余的單體、鏈引發(fā)劑、乳化劑、消泡劑及軟化水在I小時內(nèi)連續(xù)地均勻地加完，繼續(xù)攪拌1-2小時，冷卻靜置后得到固含量為63-64. 5%的改性PVDC共聚乳液； (2)取上述制得的改性PVDC共聚乳液，放入一不銹鋼容器中，開啟攪拌，攪拌速度設定為120轉(zhuǎn)/分鐘，再取O. 5-5%的附著力促進劑，滑爽劑3-5%，防粘劑3-5%，軟化水13.5-20%，加入PVDC共聚乳液中，攪拌計時開始，并設定攪拌時間為I個小時，最后過濾出料，即制得本發(fā)明涂布用自粘性PVDC乳液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液及其制備方法，該涂料由含有下述重量含量的原料制成改性PVDC共聚乳液65-80％、附著力促進劑0.5-5％、滑爽劑3-5％、防粘劑3-5％、軟化水13.5-20％；所述改性PVDC共聚乳液是由含有下述重量含量的原料配制成偏二氯乙烯45-60％、丙烯酸1-3％、丙烯酸丁酯2-5％、甲基丙烯酸乙酯0.5-5％、丙烯腈0.5-3％、鏈引發(fā)劑0.3-0.5％、乳化劑0.1-1％、軟化水35.5-37％、消泡劑0.1-0.5％。該種乳液用于涂布工藝時，無需涂布底膠直接涂布該涂料，制成的涂布膜具有較好的阻氧性能，省去預涂底膠工序，節(jié)約成本且安全環(huán)保。
文檔編號C08F220/06GK102876149SQ20121037637
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者邢青濤 申請人:海南必凱水性涂料有限公司