一种无需底胶的阻隔涂布膜及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种无需底胶的阻隔涂布膜及其制造方法，通过在改进阻隔涂布液，即在PVDC胶乳里添加阻隔性更好的PVOH产品，提高阻隔性(≤2cc/m2.24hr)，同时进一步调整聚合工艺，最终制备了无需底胶的阻隔涂布膜，保证良好阻隔效果的前提下，减少了涂布膜底胶工序，避免在生产过程中产生有机溶剂，且不会产生产品溶剂残余风险。 1

Barrier coating film without bottom glue and its manufacturing method

The invention relates to a barrier coating film without bottom glue and a manufacturing method. By improving the barrier coating liquid, that is, the barrier property is better PVOH in the PVDC latex, the barrier property is increased (less than 2cc/m2.24hr), and the polymerization process is further adjusted. Finally, the barrier coating film is prepared without the need of the bottom glue to ensure good barrier. On the premise of the effect, the coating process of the coating film is reduced, and organic solvent is avoided during the production process, and the residual risk of the solvent is not generated. One

【技术实现步骤摘要】
一种无需底胶的阻隔涂布膜及其制造方法
本专利技术涉及一种无需底胶的阻隔涂布膜及其制造方法，属于新型高分子材料领域。
技术介绍
截至目前，PVDC是目前高阻隔且透明的软包装行业中应用最广泛，使用量最大的高阻隔薄膜，尤其是国内。常规高阻隔PVDC乳液是需要涂布底胶，目前市场上普遍使用溶剂型底胶，产生大量的有机气体。随着国家对环保监管力度的加大，软包装生产商在减少有害材料的使用以及使用更环保材料两方面倾注了很多研发。在新材料方面，比如开发了AlOx/SiOx镀膜，但其制造设备非常昂贵，且AlOx/SiOx镀层很容易机械划伤，需要涂层保护；再比如开发了聚乙烯醇(以下简称PVOH)材料，但PVOH自身粘度高的特点，在现有市场上普遍使用的PVDC涂布设备上，很难干燥，需要改造设备。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术的目的在于提供一种无需底胶的阻隔涂布膜及其制造方法，创新点在于：通过调整乳液的配方加上乳液聚合工艺制成阻隔乳液，再通过调整涂布工艺，使阻隔乳液涂布后，与基材膜粘结形成优秀的粘结效果，减少了底胶工序，避免在生产过程中产生有机溶剂，且不会产生产品溶剂残余风险，另外，通过在胶乳里添加阻隔性更好的PVOH产品，进一步达到高阻隔性(≤2cc/m2.24hr)。本专利技术提供一种无需底胶的阻隔涂布膜，包括阻隔涂层和基材层两层结构，所述的基材层为厚度为19-30μm的BOPP或PET或PA薄膜；所述阻隔涂层是将阻隔涂布液以2-4.0g/m2的涂布量均匀涂覆在基材的表面，经远红外线烘干而成；所述阻隔涂布液是由含有下述重量含量的原料配制成：水性阻隔胶75-95份、滑爽剂0-10份、防粘连剂0.1-5份，去离子水4.9-10份；所述的滑爽剂为棕榈蜡滑爽剂，该滑爽剂具备较好的水溶性，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；所述的防粘连剂为二氧化硅防粘连剂；所述水性阻隔胶固含量为24.4-35.2％，是由重量含量为99.88-99.94％的阻隔乳液、0.05-0.1％的消泡剂和0.01-0.02％的杀菌剂混配制成；所述阻隔乳液为PVDC水性乳液与PVOH溶液按照重量比例1:1～7:3混配而成；所述的消泡剂为有机硅乳液；所述的杀菌剂为氯甲基异噻唑啉酮；所述PVDC水性乳液的固含量为49.5-53.2％，由含有下述重量含量的原料配比制成：偏二氯乙烯单体35-45％，甲基丙烯酸甲酯4.2-8％，丙烯酸类单体3-4.2％，丙烯腈类单体0.5-1.5％，缓冲剂0.01-0.1％，引发剂0.1-0.5％，阴离子乳化剂0.05-0.2％，反应型乳化剂0.1-0.4％，络合剂0.1-0.2％，去离子水46.8-50.5％；所述的丙烯酸类单体为甲基丙烯酸或丙烯酸；所述的丙烯腈类单体为丙烯腈或甲基丙烯腈；所述的缓冲剂为碳酸氢钠；所述的引发剂为过硫酸铵；所述的阴离子乳化剂为十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二仲烷基磺酸钠中的一种或任何组合；所述的反应型乳化剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠；所述的络合剂为乙二胺四乙酸盐；所述的PVOH溶液的固含量为5-12％，由含有下述重量含量的原料配比制成：PVOH5-12％，小分子醇类5-15％，去离子水73-90％；所述的PVOH的聚合度400-1700，醇解度97-99％；所述的小分子醇类为异丙醇或乙醇；本专利技术还提供一种无需底胶的阻隔涂布膜的制造方法，包括如下步骤：A.PVDC乳液的制备：a)按照重量比例，分别取偏二氯乙烯单体35-45％，甲基丙烯酸甲酯4.2-8％，丙烯酸类单体3-4.2％，丙烯腈类单体0.5-1.5％，缓冲剂0.01-0.1％，引发剂0.1-0.5％，阴离子乳化剂0.05-0.2％，反应型乳化剂0.1-0.4％，络合剂0.1-0.2％，去离子水46.8-50.5％，待用；b)混合单体的制备：将上述准备好的偏二氯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸类单体、丙烯腈类单体置于反应釜中，搅拌均匀，待用；c)引发剂溶液准备：用去离子水总量的15-25％，将引发剂总量的90-95％溶解，待用；d)乳化剂稀释液准备：用去离子水总量的15-25％，将混合乳化剂总量的90-95％稀释均匀，待用；e)络合剂稀释液准备：用去离子水总量的5％-10％，将络合剂稀释均匀，待用；f)种子反应：依次将剩余的去离子水、混合乳化剂、引发剂，及缓冲剂加入到反应釜中，常温开启搅拌，搅拌速度为50-100转/分钟，密封，抽真空，添加混合单体总量的5-10％。加温至50-55℃，保持0.5h；g)聚合反应：同时滴加剩余的混合单体、b)步骤准备的引发剂溶液及c)步骤准备的乳化剂稀释液，15h内滴完，并确保混合单体和乳化剂稀释液比引发剂溶液早滴完0.5h；h)最后添加d)步骤准备的络合剂稀释液，保持搅拌0.5-1h后关闭加热装置及搅拌装置，降到室温，出料，待下步使用；B.PVOH溶液的制备：将73-90％的去离子水倒入搅拌釜，开启搅拌，倒入5-12％的PVOH固体，持续搅拌30分钟，加热到90-95℃保持2-4小时，降温到80℃，添加5-15％小分子醇类，搅拌均匀后，降到室温，出料，待下步使用；C.取上述制备好的PVDC乳液、PVOH溶液按照重量比例1:1-7:3加入到搅拌釜内，然后开启搅拌装置，设置搅拌速度为200-300转/min，搅拌0.5-0.8小时后静置出料，制得阻隔乳液，待下步使用；D.取99.88-99.94％的阻隔乳液加入到搅拌釜内，然后开启搅拌装置，设置搅拌速度为200-300转/min，0.05-0.1％的消泡剂和0.01-0.02％的杀菌剂混配制成然后缓慢添加0.05-0.1％的消泡剂和0.01-0.02％的杀菌剂，再搅拌1-1.5小时后静置出料制得无需底胶的阻隔胶，待下步使用；E.无需底胶的涂布膜的制造：首先，取上述制得无需底胶的阻隔胶75-95份放入搅拌容器内，再依次添加滑爽剂0-10份、防粘连剂0.1-5份、去离子水4.9-10份，搅拌均匀后制成无需底胶的阻隔涂布液；其次，对基材薄膜的其中一面进行电晕处理，然后采用逆转辊式吻式涂布方式将上述阻隔涂布液均匀涂覆到基材薄膜上，涂布量为2-4g/m2，涂布速度为50-250m/min；然后，通过远红外烘干，烘干温度为80-160℃，烘干后收卷；最后，将其放置在45℃条件下固化2天，制得本专利技术提供的无需底胶的阻隔涂布膜。本专利技术制得的无需底胶的阻隔涂布膜，经测试，附着力好，涂层未脱落，且氧气透过量最低达到0.8ml/m2·day。参照表1中，对比阻隔胶1(专利申请：201210450807.6)、对比阻隔胶2(专利申请：201510385639.0)在保持薄膜基材、涂布量、涂布工艺等条件均相同的情况下得到的性能数据对比可知，本专利技术无需底胶的阻隔胶较对比阻隔胶1的阻氧更优异，而对比阻隔胶2虽具备更高的阻氧性能，但随着湿度的提高，其阻隔效果大幅下降，而本专利技术无需底胶的涂布膜下降很少。因此，本专利技术无需底胶的阻隔胶与上述两类阻隔胶相比都有较明显的进步。不仅涂布后，省去底胶涂布工序，附着力极好，涂层未脱落，且具备更好的阻氧性能且受湿度影响较小，尤其适用于BOPP/PET/PA等基材涂布，应用于面包、蛋糕、月饼等包装。表1本专利技术无需底胶的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无需底胶的阻隔涂布膜，包括阻隔涂层和基材层两层结构，其特征在于，所述的

【技术特征摘要】
1.一种无需底胶的阻隔涂布膜，包括阻隔涂层和基材层两层结构，其特征在于，所述的基材层为厚度为19-30μm的BOPP或PET或PA薄膜；所述阻隔涂层是将阻隔涂布液以2-4.0g/m2的涂布量均匀涂覆在基材的表面，经远红外线烘干而成；所述阻隔涂布液是由含有下述重量含量的原料配制成：水性阻隔胶75-95份、滑爽剂0-10份、防粘连剂0.1-5份，去离子水4.9-10份；所述水性阻隔胶固含量为24.4-35.2％，是由重量含量为99.88-99.94％的阻隔乳液、0.05-0.1％的消泡剂和0.01-0.02％的杀菌剂混配制成。2.如权利要求1所述的一种无需底胶的阻隔涂布膜，其特征在于，所述阻隔乳液为PVDC水性乳液与PVOH溶液按照重量比例1:1-7:3混配而成。3.如权利要求2所述的一种无需底胶的阻隔涂布膜，其特征在于，所述PVDC水性乳液的固含量为49.5-53.2％，由含有下述重量含量的原料配比制成：偏二氯乙烯单体35-45％，甲基丙烯酸甲酯4.2-8％，丙烯酸类单体3-4.2％，丙烯腈类单体0.5-1.5％，缓冲剂0.01-0.1％，引发剂0.1-0.5％，阴离子乳化剂0.05-0.2％，反应型乳化剂0.1-0.4％，络合剂0.1-0.2％，去离子水46.8-50.5％。4.如权利要求2所述的一种无需底胶的阻隔涂布膜，其特征在于，所述PVOH溶液的固含量为5-12％，由含有下述重量含量的原料配比制成：PVOH5-12％，小分子醇类5-15％，水73-90％。5.如权利要求1所述的一种无需底胶的阻隔涂布膜，其特征在于，所述滑爽剂为棕榈蜡滑爽剂；所述防粘连剂为二氧化硅防粘连剂，所述消泡剂为有机硅乳液，所述杀菌剂为氯甲基异噻唑啉酮。6.如权利要求3所述的一种无需底胶的阻隔涂布膜，其特征在于，所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸或丙烯酸，所述丙烯腈类单体为丙烯腈或甲基丙烯腈，所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述引发剂为过硫酸铵；所述阴离子乳化剂为十二烷基二苯醚二磺酸钠、烷基苯磺酸钠、仲烷基磺酸钠中的一种或任意比例组合；所述反应型乳化剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，所述的络合剂为乙二胺四乙酸盐。7.如权利要求2所述的一种无需底胶的阻隔涂布膜，其特征在于，所述PVOH的聚合度400-1700，醇解度97-99％，所述小分子醇类为异丙醇或乙醇。8.如权利要求1-7所述的无需底胶的阻隔涂布膜的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：A.PVDC乳液的制备：a)按照重量比例，分别取偏二氯乙烯单体35-45％，甲基丙烯酸甲酯4.2-8％，丙烯酸类单体3-4.2％，丙烯腈类单体0.5-1.5％，缓冲剂0.01-0.1％，引发剂0.1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱清梅，宋军军，
申请(专利权)人：海南赛诺实业有限公司，
类型：发明
国别省市：海南,46