聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯bopp用涂層聚合物及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚合物涂層材料領(lǐng)域，公開了一種聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物及其制備方法和應(yīng)用。該涂層聚合物利用與BOPP結(jié)構(gòu)相近的氯化聚丙烯作為骨架聚合物，先采用丙烯酸酯類單體對氯化聚丙烯進(jìn)行親水改性，引入親水基團(tuán)和活性基團(tuán)，再采用聚氨酯對氯化聚丙烯進(jìn)行改性。利用該涂層聚合物可制得環(huán)保的水性涂層材料，涂層材料在BOPP上附著力優(yōu)異。涂層材料的表面能高，對BOPP粘結(jié)力強(qiáng)，油墨在涂層材料上鋪展和粘結(jié)效果好。涂層材料含有光固化基團(tuán)，在印刷過程中能夠?qū)崿F(xiàn)涂層聚合物與油墨通過共價鍵連接，提高涂層材料與油墨之間粘結(jié)力。本發(fā)明可同步實現(xiàn)提高涂層與BOPP之間，涂層與油墨之間粘結(jié)力的目的。
【專利說明】聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物及 其制備和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚合物涂層材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙 烯BOPP用涂層聚合物及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 人們的生產(chǎn)生活離不開塑料包裝，目前，最主要的包裝塑料薄膜是雙向拉伸聚丙 烯薄膜（BOPP)。BOPP無極性，表面能低，油墨在薄膜上附著力比較低，存在印刷困難的難 題。就是將某種對油墨以及基材均具有良好粘結(jié)力的高分子溶液涂布在薄膜表面，形成涂 層，然后在涂層上再涂布油墨進(jìn)行印刷，是提高BOPP薄膜與印刷油墨之間粘結(jié)力的一種有 效方法。
[0003] 目前用于BOPP的涂層材料可分為溶劑型涂層材料和水性涂層材料。溶劑型涂層 材料粘結(jié)力好，但傳統(tǒng)的溶劑型涂層材料中的溶劑含量常在40 %以上，對環(huán)境造成嚴(yán)重的 污染。水性涂層材料的最大優(yōu)點是大大降低了有機(jī)揮發(fā)性化合物（VOC)的用量，符合綠色 環(huán)保要求。
[0004] 目前用于BOPP的涂層材料中，其涂層聚合物主要有聚丙烯酸酯類、聚氨酯類，氯 化聚丙烯類等。其中氯化聚丙烯對BOPP附著力好，是常用的BOPP涂層聚合物。但CPP極 性低，表面能低，不易實現(xiàn)水性化。目前水性化改性后的CPP存在乳液穩(wěn)定性差以及附著力 不佳等問題，其應(yīng)用性能仍不滿足使用要求。聚氨酯類涂層材料表面能高，油墨與膠黏劑等 在聚氨酯涂層材料上鋪展效果好；而且聚氨酯分子極性大，而且其與大多數(shù)油墨和膠黏劑 結(jié)合力強(qiáng)。但聚氨酯類涂層材料對BOPP附著力較差。因此采用聚氨酯改性氯化聚丙烯，結(jié) 合兩種不同涂層材料的優(yōu)點，有望制備出表面能高，對油墨以及BOPP附著力好的新型環(huán)保 涂層材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于通過分子結(jié)構(gòu)設(shè) 計，合成了一種上述聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物。
[0006] 本發(fā)明另一目的在于提供一種上述聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂 層聚合物的制備方法。
[0007] 本發(fā)明另一目的在于提供一種上述聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂 層材料的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：
[0009] 聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物，該聚合物具有如式（1)所 示結(jié)構(gòu)：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物，其特征在于：該聚合物具有 如式（1)所示結(jié)構(gòu)：
其中R = H或CH3 ;n為4?14之間的自然數(shù)成為
或
為17?34之間的自然數(shù)，p為14?28之間的自然數(shù)；R 2為
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物的制 備方法，其特征在于按照以下操作步驟：（1)水性化改性氯化聚丙烯預(yù)聚物的制備；(2)聚 氨酯預(yù)聚物的制備；（3)聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物的制備。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述水性化改性氯化聚丙烯預(yù)聚物 具有如式（2)所示結(jié)構(gòu)，其制備方法為：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?IKTC，加入丙烯酸輕乙酯或甲基丙烯酸輕乙酯 1?3重量份、丙烯酸或甲基丙烯酸2?4重量份，馬來酸酐1?2重量份，丙烯酸烷基酯 1?4重量份和引發(fā)劑1?3重量份，反應(yīng)6?9h，得到水性化改性氯化聚丙烯涂層聚合 物；
其中R = H或CH3 ;n為4?14之間的自然數(shù)； 所述溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的至少一種；所述氯化聚丙烯的含氯質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 為20?60% ;所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四 酯中的至少一種；所述引發(fā)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。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述聚氨酯預(yù)聚物具有如式（3)所 示結(jié)構(gòu)，其制備方法為：在容器中加入聚醚多元醇40?60重量份和二異氰酸酯6?10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(yīng)2h，加入丙酮30?50 重量份和阻聚劑〇. 02?0. 1重量份，Ih內(nèi)滴加甲基丙烯酸羥乙酯1?3份，繼續(xù)攪拌反應(yīng) 開I渴剎遼氣釀麵遼物.
其中札為_
η為17?34之間的自然數(shù)，P 為14?28之間的自然數(shù)；R2為
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或甲基氫醌中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（3)具體按照以下操作步 驟：在容器中加入步驟（1)所得水性化改性氯化聚丙烯預(yù)聚物50?60重量份和步驟（2) 所得聚氨酯預(yù)聚物5?10重量份，70?90°C反應(yīng)6h，純化后得到聚氨酯光固化改性水性氯 化聚丙烯BOPP用涂層聚合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物 在制備聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層材料中的應(yīng)用，其特征在于：所述應(yīng) 用按照以下操作步驟：將聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層聚合物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，得到固含量 17?40%的聚聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂層材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，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。
【文檔編號】C08G18/67GK104371087SQ201410606198
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】劉偉區(qū), 譚建權(quán) 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司