一种自粘性pvdc乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法
【专利摘要】一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其包括基材层、镀氧化铝层、氧化铝层表面的自粘性PVDC涂层；所述的自粘性PVDC乳液的固含量为66.6-73％，其原料重量配比为：58-62％改性PVDC共聚乳液、1-3％滑爽剂、1-3％防粘剂、27-33.4％软化水、3.5-6.2％琥珀酸单甘油酯；所述改性PVDC共聚乳液原料重量配比为：38.6-44.3％偏二氯乙烯、3-5％丙烯酸、5-10％丙烯酸丁酯、0.5-1％甲基丙烯酸甲酯、0.5-1％丙烯腈、0.1-0.2％叔丁基过氧化氢、0.2-0.3％甲醛次硫酸氢钠、0.1-1％乳化剂、39.2-46.8％软化水、0.1-0.5％消泡剂、1-5％氨水。
【专利说明】一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法，属于新型高 分子材料领域。
【背景技术】
[0002] 镀氧化铝膜是一种透明度高，阻隔性能好，大气环境适应性优良，具有高微波穿透 性和环保性的新型包装材料。可广泛应用于食品、饮料、肉制品、调味品、乳品、电子零件、精 密仪器配件、微波制品、医药等多个领域的包装。
[0003] 采用透明的包装材料对商品具有很好的展示效果，对于提高顾客的商品购买欲有 极大的影响，深受广大消费者的喜爱，成为流行和有效的包装形式。相对于铝箔和镀铝膜来 说，镀氧化铝膜具有高透明性、高阻隔性且更环保，所以镀氧化铝膜应当成为目前最实用的 包装材料，但经过实验证明，镀氧化铝膜易龟裂，容易被损伤。在实际应用中，镀氧化铝膜一 般都需要印刷复合再包装食品，镀氧化铝膜直接进行印刷会遭到损伤，大部分来自于印刷 设备的机械损伤。
[0004] 综上所述，为了使镀氧化铝膜适用性更普遍，如果能在氧化铝膜上涂布一层自粘 性PVDC乳液涂层，其乳液具有良好的粘结力，无需先涂布一层底胶，不仅对氧化铝层进行 保护，使其在进行印刷时不会遭到损伤，而且能保持镀氧化铝膜的高阻隔和高透明性能。中 国专利201210376375. 9公开了一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液及其制备方法，该种 乳液用于涂布工艺时，也是无需涂布底胶直接涂布该涂料，制成的涂布膜具有较好的阻氧 性能，然而经过试验证明，镀氧化铝膜表面涂布这种自粘性聚偏二氯乙烯乳液的附着力达 不到要求，容易脱落，无法在印刷和加工时对镀氧化铝膜进行保护，使其的使用范围受到局 限。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜及其制 造方法。其创新点在于：在镀氧化铝膜上涂布一层本发明的自粘性PVDC乳液，对镀氧化铝 膜进行保护，并且在自粘性PVDC乳液制备过程中，添加了适量的琥珀酸单甘油酯。在本发 明中，琥珀酸单甘油酯的加入不仅起到了良好的粘合剂作用，同时结合合适的组分、含量及 制备工艺，最终制得的乳液，粘附力强，无需预涂底胶即可直接涂布于镀氧化铝膜上，经涂 布后形成稳定、致密的膜层，使镀氧化铝层强度明显增强，通过试验证明，琥珀酸单甘油酯 的加入，使自粘性PVDC乳液在镀氧化铝膜印刷时起到很好的保护作用，保持了镀氧化铝膜 的高阻隔性能和高透明性能。
[0006] 本发明制得的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜具有的显著优点：
[0007] (1)本发明的自粘性PVDC乳液用于涂布工艺无需预涂底胶即可直接涂布于镀氧 化铝膜上，粘附力强，不易脱落。
[0008] (2)试验证明，经涂布印刷后的镀氧化铝膜仍然保持着印刷前是高阻隔性，说明涂 布本发明的自粘性PVDC很好的保护了镀氧化铝膜，使其在印刷复合时避免遭受到损伤而 出现龟裂现象。
[0009] 本发明提供一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其包括基材、基材表面的镀 氧化铝层、镀氧化铝层表面的保护层，共三层结构（见附图1)。所述的基材为PET薄膜，其 厚度为10-15 y m ;所述的镀氧化铝层为在1500°C下铝条和高纯氧反应生成氧化铝真空镀 在PET基材上形成的氧化铝层，该层厚度为400-450 A;所述的保护层为由本发明的自粘性 PVDC乳液涂布于镀氧化铝层表面并烘干后形成的自粘性PVDC涂层，该涂层厚度为2-4 μ m ; 所述镀氧化铝膜总厚度为12-19 μ m。
[0010] 所述自粘性PVDC乳液的固含量为66. 6-73%，其由含有下述重量含量的原料配比 成：58-62%改性PVDC共聚乳液，1-3%滑爽剂，1-3%防粘剂，27-33. 4%软化水，3. 5-6. 2% 琥珀酸单甘油酯；所述改性PVDC共聚乳液的固含量为53. 2-60. 8%，是由含有下述重量含 量的原料配制成：38. 6-44. 3%偏二氯乙烯，3-5%丙烯酸，5-10%丙烯酸丁酯，0. 5-1%甲 基丙烯酸甲酯，〇. 5-1 %丙烯腈，0. 1-0. 2 %叔丁基过氧化氢，0. 2-0. 3%甲醛次硫酸氢钠， 0· 1-1%乳化剂，39. 2-46. 8%软化水，(λ 1-0. 5%消泡剂，1-5%氨水。
[0011] 所述的滑爽剂为水溶性的棕榈蜡，在涂料中具有良好的分散性能，使得产品的滑 爽性能比较均匀和优良；
[0012] 所述的防粘剂为二氧化硅防粘连剂；
[0013] 所述的乳化剂为苯乙烯磺酸钠；
[0014] 所述的消泡剂为硅油；
[0015] 所述的氨水为：28%浓度的工业级氨水
[0016] 本发明还提供一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜的制法，包括如下步骤（下 属各含量均为重量百分比）：
[0017] 1、自粘性PVDC乳液的制备：
[0018] (1)将38. 6-44. 3 %的二氯乙烯，3-5 %的丙烯酸，5-10 %的丙烯酸丁酯，0· 5-1% 的甲基丙烯酸甲酯，〇. 5-1 %的丙烯腈，0. 1-1 %的乳化剂及39. 2-46. 8 %的软化水，投入 聚合釜中，混合搅拌1-2小时，搅拌速度控制85-100转/分钟配置成乳化液。通氮气保 护升温至50-55°C，快速加入0. 1-0. 2%的叔丁基过氧化氢，成核聚合反应即开始，物料温 度自行上升，釜内物料由乳白色变为半透明泛蓝光。反应30-50分钟，待釜内温度趋于平 稳后，降温至45-50°C，加入0. 2?0. 3%甲醛次硫酸氢钠，再反应30-50分钟。待冷却至 35-40°C，加入0. 1-0. 5%的消泡剂溶液，加氨水调PH值至8?8. 5,冷却静置后得到固含量 为53. 2-60. 8%的改性PVDC共聚乳液。
[0019] (2)取上述制得的53. 2-60. 8%的改性PVDC共聚乳液，放入聚合釜中，开启搅拌， 搅拌速度设定为200-300转/分钟。再放入1-3%的滑爽剂，1-3%的防粘剂，27-33. 4%的 软化水,3. 5-6. 2%琥珀酸单甘油酯。搅拌计时开始，并设定搅拌时间为3个小时，最后过滤 出料，即得固含量为66. 6-73%的PVDC乳液，即本发明提供的一种涂布用自粘性PVDC乳液。
[0020] 2、镀氧化铝膜的制造：
[0021] 在12. 8-15. 5N的恒定放卷张力下，将厚度为10-15 μ m卷筒形基材PET放卷，设 置设备运行速度为320-350m/min，经过氧化铝机（当真空度达到4X10_4mba以上，在高温 1500°C下铝片和99. 9 %的高纯氧气反应生成氧化铝气体），将氧化铝气体喷涂在基材PET 上，氧化铝气体接触到基材PET即变成不均匀的微小液滴状，经导辊展平后，采用光波波长 为2?3 μ m的远红外干燥，红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度。烘 干后，基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层，随即对其进行电晕处理，使表面发生化学反 应，产生具有分子极性的基团，同时表面状态也发生变化，如形成微观上的凹凸不平，增大 了比表面积，提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布，将上述制得的自粘性PVDC乳液 涂布到镀氧化铝膜上，涂布张力控制在18. 5-23N ;采用烘箱热空气干燥进行烘干，烘箱烘 干温度设定为96-1KTC，随后冷却到室温，放到固化室固化48个小时，最后，经收卷、分切 得总厚度约为12-19 μ m的镀氧化铝薄膜，其中镀氧化铝层的厚度为400-450A;自粘性PVDC 涂层的厚度为2-4 μ m。
[0022] 取上述制得的薄膜样品进行印刷后检测，如表1所示，在镀氧化铝膜上涂布本发 明的自粘性PVDC乳液固化后并无涂层脱落现象。另外，如表2所示，涂布本发明的镀氧化铝 膜经过印刷后的氧气透过率为0. 5-1. 5c(V(m2 *24h)，水蒸汽透过率为0. 5-1. 5gAm2 *24h)， 其阻隔性能与在印刷前的镀氧化铝膜相媲美；且印刷后的氧气和水蒸气透过率小于涂布常 规的自粘性丙烯酸乳液，远远小于未涂布任何乳液的镀氧化铝膜；说明涂布本发明的自粘 性PVDC乳液，在印刷时很好的保护了镀氧化铝膜，使其印刷后仍然保持着常规镀氧化铝膜 的阻隔性，没有出现龟裂现象。
[0023] 表1本发明与常规自粘性PVDC乳液涂布于镀氧化铝层固化后的涂层脱落现象对 t匕
【权利要求】
1. 一种自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：包括基材、基材表面的镀氧 化铝层、氧化铝层表面的保护层共三层结构；所述的基材层为PET薄膜；所述的镀氧化铝 层为在1500°C下铝条和高纯氧反应生成氧化铝真空镀在PET基材上形成的氧化铝层；所 述的保护层为由自粘性PVDC乳液涂布于镀氧化铝层表面并烘干后形成的自粘性PVDC涂 层；所述的自粘性PVDC乳液由含有下述重量百分比的原料配比成：58-62 %改性PVDC共 聚乳液、1-3%滑爽剂、1-3%防粘剂、7-33. 4%软化水、3. 5-6. 2%琥珀酸单甘油酯；所述改 性PVDC共聚乳液由含有下述重量含量的原料配制成：38. 6-44. 3%偏二氯乙烯、3-5%丙 烯酸、5-10%丙烯酸丁酯、0. 5-1%甲基丙烯酸甲酯、0. 5-1%丙烯腈、0. 1-0. 2%叔丁基过氧 化氢、0. 2-0. 3%甲醛次硫酸氢钠、0. 1-1 %乳化剂、9. 2-46. 8 %软化水、0. 1-0. 5 %消泡剂、 1-5 %氨水。
2. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的基材 厚度为10-15 μ m。
3. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的镀氧 化铝层厚度为400-450 A。
4. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的自粘 性PVDC涂层厚度为2-4 μ m。
5. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液的固含量为66. 6-73%。
6. 如权利要求1所述改性PVDC共聚乳液的固含量为53. 2-60. 8%。
7. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的滑爽 剂为水溶性的棕榈蜡。
8. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的防粘 剂为二氧化硅防粘连剂。
9. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的乳化 剂为苯乙烯磺酸钠。
10. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的消 泡剂为娃油。
11. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜，其特征在于：所述的氨 水为：28%浓度的工业级氨水。
12. 如权利要求1所述的自粘性PVDC乳液涂布的镀氧化铝膜的制造方法，其特征在于 该方法包括如下步骤： (1)自粘性PVDC乳液的制备 1) 将38. 6-44. 3 %的二氯乙烯、3-5 %的丙烯酸、5-10 %的丙烯酸丁酯、0. 5-1%的甲 基丙烯酸甲酯、〇. 5-1 %的丙烯腈、0. 1-1 %的乳化剂及39. 2-46. 8 %的软化水，投入聚合 釜中，混合搅拌1-2小时，搅拌速度控制85-100转/分钟配置成乳化液，通氮气保护升温 至50-55 °C，快速加入0. 1-0. 2 %的叔丁基过氧化氢，反应30-50分钟，待釜内温度趋于平 稳后，降温至45-50°C，加入0. 2?0. 3%甲醛次硫酸氢钠，再反应30-50分钟，待冷却至 35-40°C，加入0. 1-0. 5%的消泡剂溶液，加氨水调PH值至8?8. 5,冷却静置后得的改性 PVDC共聚乳液； 2) 取上述制得的53. 2-60. 8%的改性PVDC共聚乳液，放入聚合釜中，开启搅拌，搅拌速 度设定为200-300转/分钟，再放入1-3 %的滑爽剂、1-3 %的防粘剂、27-33. 4 %的软化水、 3. 5-6. 2%琥珀酸单甘油酯，搅拌计时开始，并设定搅拌时间为3个小时，最后过滤出料，即 得自粘性VDC乳液； (2)镀氧化铝膜的制造 在12. 8-15. 5N的恒定放卷张力下，将厚度为10-15 μ m卷筒形基材PET放卷，设置设备 运行速度为320-350m/min，将氧化铝气体喷涂在基材PET上，经导辊展平后，采用光波波长 为2?3 μ m的远红外干燥，烘干后，随即对其进行电晕处理，再采用在线凹版涂布，将上述 制得的自粘性PVDC乳液涂布到镀氧化铝层上，涂布张力控制在18. 5-23N ;采用烘箱热空气 干燥进行烘干，烘箱烘干温度设定为96-1KTC，随后冷却到室温，放到固化室固化48个小 时，最后，经收卷、分切得总厚度为12-19 μ m的镀氧化铝薄膜。
【文档编号】B32B37/02GK104371439SQ201410547081
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】黄宏存, 袁业兴, 许亮 申请人:海南赛诺实业有限公司