专利名称：一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯(以下简称PVDC)乳液及其制备方法，属于新型高分子材料领域。
背景技术：
在塑料涂布行业，在涂布功能性面涂料前，需要先涂一层底胶以增强涂层与塑料基材膜的粘结力。在生产阻隔型涂布膜时，选用市场上阻氧性非常好的PVDC涂料，亦必须藉由底胶层才能使PVDC涂层牢牢粘在塑料薄膜上。现有的涂布用底胶主要分溶剂型底胶和水性底胶两大类。溶剂型底胶价格低廉，涂布后极易挥发，底胶层可迅速干燥，但生产环境恶劣，不符合环保的要求；而环保型水性底胶价格偏贵，由于含水量大，涂布后底胶层不易干燥，而在未完全干燥的底胶层上继续涂功能性涂料，底胶层就没有起到增强粘结力的作用，最终导致涂料层大面积脱落。考虑到涂布底胶存在如上问题，结合大多食品包装对阻 隔性能的要求，如果能开发出一种涂布用不需底胶的PVDC乳液，不仅在涂布后具有很好的阻氧性能，满足食品包装的要求，还可以使涂布膜工艺减少一道涂布工序，大大降低成本，促进塑料涂布行业的发展。
发明内容
针对现有的PVDC乳液用于涂布膜时均需要预涂底胶，而自身没有附着力的问题，本发明的目的在于提供一种涂布用自粘性PVDC乳液，该种乳液用于涂布工艺时，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。所述附着力，就是PVDC乳液自身与涂布基材具有良好的粘结力，涂布后形成的PVDC涂层与基材膜的粘结力达到现有有底胶涂布技术的要求(复合CPP或PE后的剥离强度大于等于I. 5N/15mm)。本发明的创新点在于1.在乳液制备过程中加入了适量的氨基硅烷偶联剂作为附着力促进剂，硅烷偶联剂除了与PVDC共聚分子进行交联，达到一定内聚力外，它存在的两种基团氨基和硅烷基，可同时与PVDC共聚分子链中的羧基等基团和经电晕处理后带有大量极性基团的塑料基材膜表面进行化学键合，增强涂料与基材膜之间的附着力；2.在选择几种混合单体制备PVDC共聚乳液时，通过合适的单体选择及配比，尤其加入适量的丙烯酸丁酯，可降低聚合物整体的玻璃化温度，对增强PVDC涂层的附着力作用很大。本发明提供一种涂布用自粘性PVDC乳液，该乳液的固含量为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%，附着力促进剂O. 5-5%,滑爽剂3-5%，防粘剂3-5%，软化水13. 5-20% ;所述改性PVDC共聚乳液(固含量为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%，这五种混合单体在加入链引发剂 O. 3-0. 5%，乳化剂 O. 1-1%，软化水 35. 5-37%，消泡剂 O. 1-0. 5%。所述的附着力促进剂为氨基硅烷偶联剂，适用于涂料在B0PP、B0PET、PA、PVC等塑料基材上的附着；
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；所述的防粘剂为二氧化硅防粘连剂；所述的链引发 剂为过硫酸钾或过硫酸铵中任意一种或任意混合；所述的乳化剂为0P-10 ;所述的消泡剂为乙醇；该乳液适用于双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜、聚乙烯(PA)薄膜和聚氯乙烯(PVC)薄膜等基材薄膜涂布；适用的基材膜厚度为12-55 μ m。本发明还提供一种上述涂布用自粘性PVDC乳液的制备方法，包括如下步骤(下属各含量均为重量百分比)I、分别取偏二氯乙烯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%五种单体，链引发剂O. 3-0. 5 %，乳化剂O. 1_1%，消泡剂O. 1-0. 5%及软化水35. 5-37%，放置于各自独立的原料桶中。首先，依次将少量(约占各总量的三分之一)以上单体、助剂及软化水加入到反应釜中混合，开启搅拌，搅拌速度为120-200转/分钟，缓慢加温到55-70°C，进行预聚合。然后，再依次将剩余的单体、链引发齐U、乳化剂、消泡剂及软化水在I小时内连续地均匀地加完，继续搅拌1-2小时，冷却静置后得到固含量为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，放入一不锈钢容器中，开启搅拌，搅拌速度设定为120转/分钟。再取O. 5-5%的附着力促进剂，滑爽剂3-5%，防粘剂3-5%，软化水13. 5-20%，加入PVDC共聚乳液中。搅拌计时开始，并设定搅拌时间为I个小时,最后过滤出料，即得固含量为41-51. 7%的PVDC乳液，即本发明提供的一种涂布用自粘性PVDC乳液。本发明制得的自粘性PVDC乳液，分别在19-50 μ m的BOPP光膜、BOPET、ΒΟΡΑ、PVC基材上进行涂布试验，涂层涂布量为3. Og/m2,下机固化后经检测所得数据(见表I和表2)，表明该种自粘性PVDC乳液涂布后未脱落(检测标准GB/T7707-2008)，透氧率(23°C，0%RH)为5-10cc/m2. 24hr，较常规PVDC涂布膜(透氧率为25_35cc/m2. 24hr)有大幅度的降低，与CPP印刷复合后其复合强度为I. 5-1. 8N/15mm(检测标准GBT10004_2008)。也就是说，该种乳液在无需底胶的情况下，仍然保持与基材膜存在较好的附着力，降低了成本，同时也提高了阻隔性能。表I.常规PVDC与无底胶PVDC在几种基材上涂布固化后的涂层脱落现象①对比
如下
常规PVDC 无底胶PVDC 未涂聚氨酯底胶 10-15% 100% — 涂布聚氨酯底胶_ 100%_100%_注①根据标准GB/T7707-2008检测表2.常规PVDC与无底胶PVDC印刷复合后的每合强度数据对比如下
权利要求
1.一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯(以下简称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%、附着力促进剂O. 5-5%、滑爽剂3-5%、防粘剂3_5%、软化水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 %、链引发剂O. 3-0. 5 %、乳化剂O.1-1 %、软化水 35. 5-37%、消泡剂 O. 1-0. 5%。
2.如权利要求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共聚乳液的固含量为63. 0-64. 5%。
3.如权利要求I或2所述的任意一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述附着力促进剂为氨基硅烷偶联剂。
4.如权利要求I或2所述的任意一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述滑爽剂为水溶性的棕榈蜡。
5.如权利要求I或2所述的任意一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述防粘剂为二氧化硅防粘连剂。
6.如权利要求I或2所述的任意一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述链引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或任意混合。
7.如权利要求I或2所述的任意一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液，其特征在于所述乳化剂为OP-10。
8.如权利要求I或2所述的任意一种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剂为乙醇。
9.如权利要求I所述的涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤(下属各含量均为重量百分比) (1)分别取偏二氯乙烯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%五种单体，链引发剂O. 3-0. 5%,乳化剂O. 1-1%,消泡剂O.1-0. 5%及软化水35. 5-37%，放置于各自独立的原料桶中，依次将占各总量的三分之一以上单体、助剂及软化水加入到反应釜中混合，开启搅拌，搅拌速度为120-200转/分钟，缓慢加温到55-70°C，进行预聚合，再依次将剩余的单体、链引发剂、乳化剂、消泡剂及软化水在I小时内连续地均匀地加完，继续搅拌1-2小时，冷却静置后得到固含量为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，放入一不锈钢容器中，开启搅拌，搅拌速度设定为120转/分钟，再取O. 5-5%的附着力促进剂，滑爽剂3-5%，防粘剂3-5%，软化水13.5-20%，加入PVDC共聚乳液中，搅拌计时开始，并设定搅拌时间为I个小时，最后过滤出料，即制得本发明涂布用自粘性PVDC乳液。
全文摘要
本发明涉及一种涂布用自粘性聚偏二氯乙烯乳液及其制备方法，该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％、附着力促进剂0.5-5％、滑爽剂3-5％、防粘剂3-5％、软化水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％、链引发剂0.3-0.5％、乳化剂0.1-1％、软化水35.5-37％、消泡剂0.1-0.5％。该种乳液用于涂布工艺时，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，省去预涂底胶工序，节约成本且安全环保。
文档编号C08F220/06GK102876149SQ20121037637
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者邢青涛 申请人:海南必凯水性涂料有限公司