一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚合物涂層材料領(lǐng)域，公開了一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料及其制備方法和應(yīng)用。該復(fù)合涂層材料由以下按重量份數(shù)計(jì)的組分制備而成：可光固化改性氯化聚丙烯型水乳液30～100重量份、水性聚丙烯酸酯型水乳液30～100重量份、光引發(fā)劑0.1～1.5重量份、乳化劑0～1重量份、流平劑0.1～1重量份和消泡劑0.1～1重量份。本發(fā)明制得的涂層材料對BOPP粘結(jié)力好。而且該涂層材料具有光固化功能，光固化后UV油墨牢固的固定在涂層材料上，可同步實(shí)現(xiàn)提高涂層與BOPP之間，涂層與油墨之間粘結(jié)力的目的。
【專利說明】一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚合物涂層材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前食品、電器產(chǎn)品、日用品、服裝等的塑料包裝，采用的主要是雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)塑料薄膜為包裝原料。精美的包裝需要在BOPP薄膜上進(jìn)行印刷，而印刷油墨在BOPP薄膜上印刷的過程是油墨在薄膜上進(jìn)行光固化的過程。BOPP存在難以印刷的問題，因?yàn)锽OPP薄膜無極性。業(yè)內(nèi)常用的辦法是電暈處理BOPP的表面，使其表面能增加，從而達(dá)到增加承印基材BOPP與油墨之間的粘結(jié)力。但電暈處理常常出現(xiàn)電暈量不好控制，而且電暈處理存在時(shí)效的問題，隨著時(shí)間的延長薄膜表面張力會衰減。目前工業(yè)上較為常用的另一種提高BOPP薄膜表面性能的途徑是涂層法。所謂涂層法，就是在薄膜表面涂布一層某種高分子溶液，然后在涂層上再涂布油墨進(jìn)行印刷。
[0003]涂層起到了粘結(jié)BOPP薄膜基材與油墨的作用，因此涂層材料必須對BOPP和油墨均具有較強(qiáng)的粘結(jié)力。一般的涂層材料可分為溶劑型涂層材料和水性涂層材料。溶劑型涂層材料優(yōu)點(diǎn)是粘結(jié)力好，但使用揮發(fā)性有毒溶劑較多，不符合綠色環(huán)保的生產(chǎn)的要求。水性涂層材料綠色環(huán)保，不含或只含少量揮發(fā)性有機(jī)溶劑，但對BOPP以及油墨的粘結(jié)力不如溶劑型涂層材料。在世界各 國對環(huán)保問題日益重視的背景下，綠色環(huán)保的水性涂層材料將取代溶劑型涂層材料。
[0004]目前用于BOPP的水性涂層材料主要有水性聚丙烯酸酯類、水性氯化聚丙烯類、水性聚氨酯類等。這些涂層材料不含或只含少量揮發(fā)性有機(jī)溶劑，符合環(huán)保要求。但是其對BOPP及油墨的粘結(jié)力不如溶劑型涂層材料，難以滿足應(yīng)用性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，同步實(shí)現(xiàn)提高涂層與BOPP之間，涂層與油墨之間粘結(jié)力的目的。
[0006]本發(fā)明另一目的在于提供一種上述一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料的制備方法。
[0007]本發(fā)明的再一目的在于提供上述一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn):一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，該復(fù)合涂層材料由以下按重量份數(shù)計(jì)的組分制備而成:
[0009]可光同化改性氣化聚W烯f!水乳液30~100份
水性聚丨Al烯酸艱水乳液30~100份光引發(fā)劑0.1~1.5份乳化劑O~1份流、卜劑0.1~1份
消泡劑CU~1份。
[0010]所述可光固化改性氯化聚丙烯型水乳液是將具有如式(I)所示結(jié)構(gòu)式的可光固化改性氯化聚丙烯涂層聚合物20~40重量份溶解于溶劑中，中和至中性，加入水60~100重量份，攪拌分散，除去溶劑制備得到；所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇單甲醚中的至少一種；
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于:該復(fù)合涂層材料由以下按重量份數(shù)計(jì)的組分制備而成:吋光同化改性氣化聚丙烯鍛水乳液30~100份水性聚W烯酸il.11水乳液30~100份光d I發(fā)劑0.1~1.5份乳化劑O~1份流平割0.1~1份消泡劑0.1~1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于:所述可光固化改性氯化聚丙烯型水乳液是將具有如式(I)所示結(jié)構(gòu)式的可光固化改性氯化聚丙烯涂層聚合物20~40重量份溶解于溶劑中，中和至中性，加入水60~100重量份，攪拌分散，除去溶劑制備得到；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于: 所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇單甲醚中的至少一種； 所述可光固化改性氯化聚丙烯涂層聚合物按照以下方法制備得到:在容器中加入氯化聚丙烯20~40重量份和溶劑60~100重量份，攪拌30min，升溫至95~110°C，加入丙烯酸或甲基丙烯酸I~4重量份、馬來酸酐I~2重量份、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯I~4重量份和引發(fā)劑I~3重量份，反應(yīng)6~9h ;在85~100°C下，加入丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯0.5~2重量份、催化劑0.1~I重量份和阻聚劑0.1~I重量份，繼續(xù)反應(yīng)4~6h，得到可光固化改性氯化聚丙烯涂層聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于: 所述氯化聚丙烯的含氯質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20~40% ； 所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸異辛酯中的至少一種； 所述甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種； 所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇單甲醚中的至少一種； 所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化二叔丁基中的至少一種； 所述催化劑為四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、四丁基硫酸氫銨、芐基三乙基溴化銨、溴化三丁基芐胺、三辛基甲基氯化銨和四丁基四氟硼酸銨中的至少一種； 所述阻聚劑為對苯二酚、對苯醌、甲基氫醌、對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚和2，5- 二叔丁基對苯二酚中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于:所述水性聚丙烯酸酯型水乳液是將具有如式(2)所示結(jié)構(gòu)式的水性聚丙烯酸酯涂層聚合物20~40重量份溶解于溶劑中，中和至中性，加入水60~100重量份，攪拌分散后，除去溶劑制備得到；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于: 所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇單甲醚中的至少一種； 所述水性聚丙烯酸酯涂層聚合物按照以下方法制備得到:在容器中加入丙烯酸或甲基丙烯酸10~15份、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯35~50份、引發(fā)劑2~4和溶劑50~80份，升溫至75~100°C，攪拌反應(yīng)6~12h，得到水性聚丙烯酸酯涂層聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于: 所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸異辛酯中的至少一種； 所述甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種；所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇單甲醚中的至少一種； 所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈和偶氮二環(huán)己基甲腈中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料，其特征在于: 所述光引發(fā)劑為苯乙酮水溶性衍生物Darocur2959、二苯酮水溶性衍生物QuantacureBTC、硫雜蒽酮水溶性衍生物Quantacure QTX中的至少一種； 所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚氯乙烯壬基酚醚和聚氧乙烯十六烷基醚中的至少一種； 所述流平劑為醋酸-丁酸纖維素和聚二甲基硅氧烷中的至少一種； 所述消泡劑為甘油三羥基聚醚和磷酸三丁酯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟:常溫下將可光固化改性氯化聚丙烯型水乳液30~100重量份、水性聚丙烯酸酯型水乳液30~100重量份、光引發(fā)劑0.1~1.5重量份、乳化劑O~I重量份、流平劑0.1~I重量份和消泡劑0.1~I重量份加入容器中，3000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌分散10~15min,混合均勻，制備得到聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯薄膜用可光固化改性氯化聚丙烯-水性聚丙烯酸酯復(fù)合涂層材料在制備 水性涂料或水性油墨中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08F220/18GK103849259SQ201410060738
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】劉偉區(qū), 譚建權(quán), 王紅蕾 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司