Bopp用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料及其制備和應用的制作方法
【專利摘要】本發明屬于聚合物涂層材料領域，公開了一種BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料及制備和應用。該復合涂層材料由以下按重量份數計的組分制備而成：按重量份計，水性光固化聚氨酯型水乳液30～100份、水性氯化聚丙烯型水乳液30～100份、光引發劑0.1～1.5份、流平劑0.1～1份和消泡劑0.1～1份。本發明制得的復合涂層材料不但表面性能優異，表面張力均達到49達因以上，油墨在涂層上鋪展效果好；而且涂層材料對BOPP的附著力優異。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。該涂層材料能同時滿足提高涂層與BOPP之間，涂層與油墨之間粘結力的要求。
【專利說明】BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料及其 制備和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于聚合物涂層材料領域，具體涉及一種BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化 聚丙烯復合涂層材料及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] BOPP (雙向拉伸聚丙烯薄膜）具有易加工，強度高，透明性好等優點，是現今應用 最廣泛的塑料包裝薄膜材料。然而BOPP屬于非極性材料，油墨在BOPP上鋪展不佳，附著力 不好，印刷困難。行業內常用的辦法是對BOPP表面進行電暈處理。但電暈處理需要特殊設 備，費時費力，成本高；而且電暈處理存在時效的問題，隨著時間的延長薄膜表面張力會衰 減。目前工業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，即在薄膜表面 涂布一層對油墨和基材均具有良好粘結力的高分子材料，然后在涂層上再涂布油墨進行印 刷。
[0003] 聚氨酯、氯化聚丙烯是常用的BOPP涂層材料。聚氨酯材料用作BOPP涂層材料，具 有極性大，表面能高，親水性好，強度高，與大多數印刷油墨作用力強等特點。但聚氨酯對非 極性的BOPP附著力不高。氯化聚丙烯（CPP)對聚烯烴薄膜具有優良的粘結力，但CPP強度 不高，表面能低，一般只能做成溶劑型涂層材料，不符合綠色環保潮流。盡管目前以丙烯酸 酯類、馬來酸酐等作為改性單體，使氯化聚丙烯水性化，制備成乳液。但改性后的CPP乳液 穩定性、表面張力以及附著力還不滿足應用要求。
【發明內容】
[0004] 為了結合不同涂層材料的優點，克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要 目的在于提供一種性能優異，綠色環保的BOPP用水性光固化改性聚氨酯-水性氯化聚丙烯 復合涂層材料，同步實現提高涂層與BOPP之間，涂層與油墨之間粘結力的目的。
[0005] 本發明另一目的在于提供一種上述一種BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯 復合涂層材料的制備方法。
[0006] 本發明的再一目的在于提供上述一種BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復 合涂層材料的應用。
[0007] 本發明的目的通過下述方案實現：
[0008] BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，該復合涂層材料由以下按 重量份數計的組分制備而成：
[0009] 水性光罔化聚鉍酯碉水乳液 30-100# 水性氣化聚W烯增水乳液 30?100份 光以發劑 CU?1.5份 流平劑 0,1?1價 消泡劑 OJ?i份》
[0010] 所述水性光固化聚氨酯型水乳液是取具有如式（1)所示結構式的水性光固化聚 氨酯涂層聚合物的丙酮溶液20?40重量份，中和至中性，加入水60?100重量份，攪拌分 散后，除去丙酮制備得到；
[0011]
【權利要求】
1. BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特征在于：該復合涂層材 料由以下按重量份數計的組分制備而成： 水性光固化聚氨酯型水乳液 30?100份 水性氣化聚丙烯砸水乳液 30?100份 光引發劑 0.1?1.5份 流、f.劑 （U?1份 消泡劑 0.〗?1份。
2. 根據權利要求1所述的B0PP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于：所述水性光固化聚氨酯型水乳液是取具有如式（1)所示結構式的水性光固化聚氨 酯涂層聚合物的丙酮溶液20?40重量份，中和至中性，加入水60?100重量份，攪拌分散 后，除去丙酮制備得到；
其中札為_
m為17?34之間的自然數，n 為14?28之間的自然數；R2為
3. 根據權利要求2所述的B0PP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于： 所述水性光固化聚氨酯涂層聚合物的丙酮溶液按照以下方法制備得到：在容器中加入 聚醚多元醇40?60重量份、二異氰酸酯8?12重量份和2, 2-二羥甲基丁酸2. 5?5重 量份，升溫至65?80°C，加入催化劑0. 005?0. 01重量份攪拌反應2h，加入丙酮30?50 重量份、甲基丙烯酸羥乙酯2?4重量份和阻聚劑0. 02?0. 1重量份，繼續攪拌反應2h得 到水性光固化聚氨酯涂層聚合物的丙酮溶液。
4. 根據權利要求3所述的B0PP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于： 所述聚醚多元醇為分子量為1000的聚氧化丙烯二醇、分子量為2000的聚氧化丙烯二 醇，分子量為1000的聚四氫呋喃二醇和分子量為2000的聚四氫呋喃二醇中的至少一種；所 述二異氰酸酯為甲苯而異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的至少一種；所述催化劑為二月 桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的至少一種；所述阻聚劑為對苯二酚、甲基氫醌中的至少一種。
5. 根據權利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于：所述水性氯化聚丙烯型水乳液是將具有如式（2)所示結構式的水性氯化聚丙烯涂 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；
其中R為H或CH3，n為1?8之間的自然數。
6. 根據權利要求5所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于： 所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的至少一種； 所述水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1?4重量份、N-乙烯基吡咯烷酮1?2重量份、苯乙烯1?2重量份，丙烯酸烷 基酯或甲基丙烯酸烷基酯1?4重量份和引發劑1?3重量份，反應6?9h，得到水性氯化 聚丙烯涂層聚合物。
7. 根據權利要求6所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于： 所述氯化聚丙烯的含氯質量百分數為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、乙酸丁酯中的至少一種； 所述引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化二叔丁基中的至少一種。
8. 根據權利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料，其特 征在于： 所述光引發劑為苯乙酮水溶性衍生物Darocur2959、二苯酮水溶性衍生物Quantacure BTC、硫雜蒽酮水溶性衍生物QuantacureQTX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. 根據權利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料的制 備方法，其特征在于包括以下操作步驟：常溫下水性光固化聚氨酯型水乳液30?100重量 份、水性氯化聚丙烯型水乳液30?100重量份、光引發劑0. 1?1. 5重量份、流平劑0. 1? 1重量份和消泡劑0. 1?1重量份加入容器中，3000r/min轉速下攪拌分散10?15min，混 合均勻，制備得到BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料。
10. 根據權利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯復合涂層材料在制 備水性涂料或水性油墨中的應用。
【文檔編號】C09D11/106GK104403549SQ201410608947
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】劉偉區, 譚建權 申請人:中科院廣州化學有限公司