一种高氧气阻隔涂布膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高氧气阻隔涂布膜及其制备方法，其中的高氧气阻隔涂布膜包括基膜；涂层，所述涂层由高阻涂料涂布、固化在所述基膜上形成，所述高阻涂料由丙烯酸酯高阻氧涂料和功能物质复配形成。本发明专利技术以丙烯酸酯共聚物与功能材料相结合。通过功能单体形成的交联的结构，限制分子链段运动，和减少自由体积，减少或闭塞氧气分子的扩散路径。然后再将功能材料填充在固化后分子链段的间隙中，进一步缩小自由体积，同时延长水蒸气分子的扩散路径。同时也提高了对水蒸气分子的阻隔。通过涂布的方式将该涂料涂布在基膜上，可以显著改善基膜的氧气和水蒸气阻隔性能。在其他性能不变的情况下，可以得到高氧气和水蒸气阻隔的薄膜用于包装材料。装材料。

【技术实现步骤摘要】
一种高氧气阻隔涂布膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料制备领域，特别是涉及一种高氧气阻隔涂布膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜以其优异的密封性、透明性、耐高温性和抗拉强度而著称，可满足大多数包装要求。近年来，它已成为食品、医药和化妆品领域的重要包装材料。因此对PET的高性能和新的功能性的需求正在增长，特别是氧气的阻隔性能。由于涂层具有合成工艺简单、设备要求不复杂、功能多样和与基材的良好粘合性，涂层是提高PET薄膜最快捷和实际的方法之一。
[0003]本专利技术旨在提供一种高氧气阻隔涂布膜及制备方法，以提升PET薄膜的阻氧性能。

技术实现思路

[0004]为了提高PET薄膜对氧气的阻隔性能，本专利技术首先提供了一种高氧气阻隔涂布膜，其技术方案如下：
[0005]一种高氧气阻隔涂布膜，包括：
[0006]基膜；
[0007]涂层，所述涂层由高阻涂料涂布、固化在所述基膜上形成，所述高阻涂料由丙烯酸酯高阻氧涂料和功能物质复配形成。
[0008]在一些实施例中，所述丙烯酸酯高阻氧涂料由如下重量百分比的单体聚合而成：丙烯酸酯硬单体30
‑
75％，丙烯酸酯软单体5
‑
50％，前交联单体0.2
‑
5％，后交联单体5
‑
25％。
[0009]在一些实施例中，所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯种的一种或几种；所述丙烯酸软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述前交联单体为二乙烯基苯、四甲基环四硅氧烷、马来酸二烯丙酯中的一种或几种；所述后交联单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丁烯二醇、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸肝中的一种或几种。
[0010]在一些实施例中，所述功能物质为纳米无机粉体，所述纳米无机粉体为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米蒙脱土、蒙脱土、硅藻土、氧化石墨烯中的一种几种，所述功能物质的用量为丙烯酸酯单体的0.01
‑
2.5％。
[0011]在一些实施例中，所述功能物质为虫胶，所述功能物质的用量为丙烯酸酯单体的5
‑
15％。
[0012]在一些实施例中，所述功能物质为正硅酸四甲酯，正硅酸四乙酯，正硅酸四丙酯和正硅酸四丁酯水解产物中的一种或几种，所述功能物质的用量为丙烯酸酯单体的1
‑
10％。
[0013]在一些实施例中，所述高阻涂料中含有固化剂，所述固化剂为金属酸酯、金属螯合物、金属盐、异氰酸酯、有机硅烷、聚碳化二亚胺、乙烯亚胺、丙烯亚胺、环氧树脂、氨基树脂
中的一种或几种，所述固化剂的用量为丙烯酸酯单体用量的0.5
‑
10％。
[0014]在一些实施例中，所述基膜为PET基膜，PE基膜，PP基膜，PA基膜中的一种。
[0015]在一些实施例中，所述涂层的涂层厚为2
‑
10微米。
[0016]本专利技术第二方面提供了一种高氧气阻隔涂布膜的制备方法，其特征在于，其包括：配置高阻隔涂料，涂料的粘度为300
‑
1000cps；采用微凹逆涂的涂布方式，将涂料均匀涂布在基膜上，网纹目数为100
‑
200目，线速比为0.7
‑
1.6；涂布膜经烘箱干燥，干燥温度为130
‑
200℃，干燥时长为15
‑
75s；收卷涂布膜后放入熟化室熟化0.5
‑
6d，熟化温度为40
‑
60℃。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术以丙烯酸酯共聚物与功能材料相结合。通过功能单体形成的交联的结构，限制分子链段运动，和减少自由体积，减少或闭塞氧气分子的扩散路径。然后再将功能材料填充在固化后分子链段的间隙中，进一步缩小自由体积，同时延长水蒸气分子的扩散路径。同时也提高了对水蒸气分子的阻隔。通过涂布的方式将该涂料涂布在基膜上，可以显著改善基膜的氧气和水蒸气阻隔性能。在其他性能不变的情况下，可以得到高氧气和水蒸气阻隔的薄膜用于包装材料。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实例，进一步阐明本说明。本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。
[0020]实施例1
[0021]采用用自由基聚合将苯乙烯75g，丙烯酸乙酯19.8g，二乙烯基苯0.2g，丙烯酸羟乙酯5g合成丙烯酸酯高氧气阻隔涂料，再加入15g虫胶和0.5g异氰酸酯，涂料粘度为300cps。
[0022]采用微凹逆涂的方式将涂料均匀涂布在OPP膜上，网纹目数为100目，线数比为0.7，涂布膜经130℃
‑
150℃的多节烘箱干燥75S。
[0023]收卷后放入40℃熟化室熟化6d，得到高阻氧涂布膜。
[0024]实施例2
[0025]采用自由基聚合将60g醋酸乙烯酯，20g丙烯酸丁酯，5g马来酸二烯丙酯，15g丙烯酸合成丙烯酸酯高氧气阻隔涂料，加入3g正硅酸四丁酯溶胶凝胶产物和10g环氧树脂，涂料粘度为1000cps。
[0026]采用微凹逆涂的方式将涂料均匀涂布在PA膜上，网纹目数为200目，线数比为1.6，涂布膜经140℃
‑
180℃的多节烘箱干燥45S。
[0027]收卷后放入50℃熟化室熟化3d。得到高阻氧涂布膜。
[0028]实施例3
[0029]采用自由基聚合将40g甲基丙烯酸甲酯，20丙烯酸甲酯，2四乙烯基环四硅氧烷，25g顺丁烯二酸合成丙烯酸酯高氧气阻隔涂料，加入0.05g氧化石墨烯，涂料粘度为600cps。
[0030]采用微凹涂布的方式涂料均匀涂布在PET膜上，网纹目数为160，线速比为1.2。涂布膜经160℃
‑
200℃的多节烘箱干燥15S。
[0031]收卷后放入60℃熟化室熟化0.5d。得到高阻氧涂布膜。
[0032]实施例4
[0033]采用用自由基聚合将苯乙烯30，丙烯酸乙酯50g，二乙烯基苯4g，丙烯酸羟乙酯16g
合成丙烯酸酯高氧气阻隔涂料，再加入16g虫胶和0.8g异氰酸酯，涂料粘度为400cps。
[0034]采用微凹逆涂的方式将涂料均匀涂布在OPP膜上，网纹目数为120目，线数比为0.9，涂布膜经140℃
‑
170℃的多节烘箱干燥65S。
[0035]收卷后放入45℃熟化室熟化4.5d，得到高阻氧涂布膜。
[0036]实施例5
[0037]采用自由基聚合将55g醋酸乙烯酯，30g丙烯酸丁酯，3g马来酸二烯丙酯，12g丙烯酸合成丙烯酸酯高氧气阻隔涂料，加入2g正硅酸四丁酯溶胶凝胶产物和5g环氧树脂，涂料粘度为800cps。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氧气阻隔涂布膜，其特征在于，所述高氧气阻隔涂布膜包括：基膜；涂层，所述涂层由高阻涂料涂布、固化在所述基膜上形成，所述高阻涂料由丙烯酸酯高阻氧涂料和功能物质复配形成。2.如权利要求1所述的高氧气阻隔涂布膜，其特征在于，所述丙烯酸酯高阻氧涂料由如下重量百分比的单体聚合而成：丙烯酸酯硬单体30
‑
75％，丙烯酸酯软单体5
‑
50％，前交联单体0.2
‑
5％，后交联单体5
‑
25％。3.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂布膜，其特征在于：所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯种的一种或几种；所述丙烯酸软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述前交联单体为二乙烯基苯、四甲基环四硅氧烷、马来酸二烯丙酯中的一种或几种；所述后交联单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丁烯二醇、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸肝中的一种或几种。4.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂布膜，其特征在于：所述功能物质为纳米无机粉体，所述纳米无机粉体为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米蒙脱土、蒙脱土、硅藻土、氧化石墨烯中的一种几种，所述功能物质的用量为丙烯酸酯单体的0.01
‑
2.5％。5.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂布膜，其特征在于：所述功能物质为虫胶，所述功能物质的用量为丙烯酸酯单体的5

【专利技术属性】
技术研发人员：白永平，钟文，邓超，殷晓芬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学无锡新材料研究院，
类型：发明
国别省市：