用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液及其制备方法
【专利摘要】一种用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液及其制备方法，所述丙烯酸酯乳液有下述重量含量的原料制成：相对于100重量份的硬单体，软单体20~50重量份，功能单体50~140重量份，油性引发剂1.36~5.22重量份，溶剂68~163重量份，所述丙烯酸乳液的质量分数为20%~40%。本发明涂覆在聚酯薄膜表面经过高温横向拉伸固化后，形成多维的空间网络结构，有利于功能层涂布液的渗透、铺展，可以使功能涂层和聚酯薄膜间的附着力100%不脱落；本发明工艺简单，易于操作，得到的聚合物结构含有多种官能团，可以满足增亮膜等功能薄膜对聚酯薄膜的附着力要求，满足薄膜的再加工需求。
【专利说明】用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子乳液制备【技术领域】，特别涉及一种用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜由于具有优良的机械性能、电气性能和耐化学腐蚀性能，被广泛用于液晶显示器(LCD)用光学领域(如扩散膜、增亮膜等)。但光由于PET薄膜表面的高度结晶取向，导致它与各种油墨、粘合剂、涂料等之间出现粘接性差的问题。因此，需要需对薄膜表面进行处理。通常可以通过在热塑性树脂膜表面涂覆含有聚酯类树脂、聚丙烯酸酯类树脂、聚氨酯类树脂等粘合剂的粘接改性层，来改善PET薄膜与其他功能涂层的界面间的附着力。
[0003]现有技术中，如杨军[合成树脂及塑料，2005.22(6):42-48]用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯，采用乳液聚合法合成丙烯酸树脂乳液，在室温下用玻璃棒对BOPET电晕膜进行涂覆，然后在120°C下烘10 min,以改善BOPET薄膜的表面性能。上述技术提供的纯直链结构的丙烯酸乳液应用在经过纵横拉伸后的聚酯薄膜表面，虽然可以提高聚酯薄膜的表面性能，但是，在实际生产过程中，丙烯酸乳液通常是在横向拉伸前涂覆在聚酯薄膜表面，涂覆后还要经过横向拉伸和高温定型，然后在其表面再涂覆其他功能涂层，纯直链结构的丙烯酸乳液难以提高聚酯薄膜与功能涂层间的附着力。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题针对现有技术的不足，提供一种用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，该丙烯酸酯乳液涂覆在聚酯薄膜表面，可以提高聚酯薄膜与其他功能涂层之间的附着力。
[0005]本发明所要解决的另一技术问题是提供上述丙烯酸乳液的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，所述丙烯酸酯乳液由下述重量含量的原料制成:相对于100重量份的硬单体，软单体为20-50重量份，功能单体为50-140重量份，油性引发剂为1.36飞.22重量份，溶剂为68~163重量份，所述丙烯酸乳液的质量分数为209^40%。
[0007]上述用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的一种或其组合。
[0008]上述用于改善聚酯薄 膜附着力的丙烯酸酯乳液，所述的软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或其组合。
[0009]上述用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，所述的功能单体为(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯的任意组合。[0010]上述用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，所述的油性引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰。
[0011]上述用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，所述的溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或丙二醇甲醚。
[0012]一种用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液的制备方法，具体制备步骤为:
(I)将100重量份硬单体，20-50重量份软单体，5(Tl40重量份功能单体，1.36~5.22重
量份油性引发剂混合均匀，得到溶液Α，备用。
[0013](2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入68~163重量份的溶剂，将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入六分之一~四分之一的溶液Α，回流反应10~30分钟，再通过滴液漏斗加入剩余部分的溶液Α，反应2~4小时后，降温到5(T60°C，加入碱液，中和到pH值为7、时，加水稀释，继续搅拌30-60分钟后，得到质量分数为20%~40%的丙烯酸酯乳液。
[0014]上述制备方法，所述碱液为三乙胺、氨水或N，N- 二甲基乙醇胺。
[0015]与现有技术相比，本发明具有如下优点
1.本发明提供的丙烯酸酯乳液涂覆在聚酯薄膜表面后，经过高温横向拉伸固化后，形成多维的空间网络结构，有利于功能层涂布`液的渗透、铺展，与丙烯酸酯涂层固化后形成紧密的结构，可以使功能涂层和聚酯薄膜间的附着力100%不脱落。
[0016]2.本发明提供的方法工艺简单，反应易于操作，得到的聚合物结构含有多种官能团，可以满足增亮膜等功能薄膜对聚酯薄膜的附着力要求，满足薄膜的再加工需求。
【具体实施方式】
[0017]本发明制备的是带羧基的丙烯酸酯乳液，羧基被中和而离子化，增强了丙烯酸酯的水溶性，离子化后的羧基带有负电，胶乳也成为阴离子型，从而增强静电斥力，提高了乳液的稳定性。聚合物结构中含有N-取代的酰胺、酮羰基和羟甲基，化学性质相对活泼，能与多种反应性基团反应或自身缩合而起交联作用，明显提高产品的应用性能，BOPET薄膜热固化后，形成多维的空间网络结构，也有利于增亮液的渗透、铺展，与丙烯酸酯涂层固化后形成紧密的结构，而丙烯酸乳液中的酯烷氧基部分给聚合物链以很强的空间位阻保护，使聚合物具有优异的耐水性，有效地增强水洗牢度；增强附着力。
[0018]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0019]实施例1
(I)将100重量份甲基丙烯酸甲酯，20重量份丙烯酸乙酯，22重量份甲基丙烯酸、20重量份丙烯酸羟乙酯、25重量份甲基丙烯酸异冰片酯、13重量份双丙酮丙烯酰胺、20重量份甲基丙烯酸四氢呋喃酯，1.36重量份过氧化苯甲酰混合均匀，得到溶液Α，备用。
[0020](2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入68重量份异丙醇,将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入六分之一的混合溶液，回流反应30分钟,再通过滴液漏斗加入剩余部分的溶液Α，反应2小时后，降温到60°C，加入氨水，中和到pH值为7时，加水稀释，继续搅拌30分钟后，得到质量分数为20%的丙烯酸酯乳液。
[0021]实施例2
(I)将100重量份甲基丙烯酸甲酯，30重量份丙烯酸乙酯，11重量份丙烯酸、10重量份甲基丙烯酸羟乙酯、14重量份甲基丙烯酸异冰片酯、5重量份双丙酮丙烯酰胺、10重量份甲基丙烯酸四氢呋喃酯，2.4重量份过氧化苯甲酰混合均匀，得到溶液A，备用。
[0022](2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入90重量份乙醇，将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入五分之一的混合溶液，回流反应10分钟,再通过滴液漏斗加入
剩余部分的混合溶液，反应4小时后，降温到55°C，加入三乙胺，中和到pH值为8时，加水稀释，继续搅拌60分钟后，得到质量分数为30%的丙烯酸酯乳液。
[0023]实施例3
(I)将100重量份甲基丙烯酸甲酯，50重量份丙烯酸乙酯，29重量份丙烯酸、40重量份丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异冰片酯25重量份、20重量份双丙酮丙烯酰胺、15重量份甲基丙烯酸四氢呋喃酯、21重量份N-羟甲基丙烯酰胺，5.22重量份偶氮二异丁氰混合均匀，得到溶液A，备用。
[0024](2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入163重量份正丁醇，将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入五分之一的混合溶液，回流反应20分钟,再通过滴液漏斗加入剩余部分的混合溶液，反应3小时后，降温到50°C，加入N，N-二甲基乙醇胺，中和到pH值为9时，加水稀释，继续搅拌50分钟后，得到质量分数为40%的丙烯酸酯乳液。
[0025]实施例4
(I)将80重量份甲基丙烯酸甲酯和20重量份醋酸乙烯酯，40重量份丙烯酸乙酯，20重量份丙烯酸、20重量份甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异冰片酯15重量份、5重量份双丙酮丙烯酰胺、5重量份N-羟甲基丙烯酰胺，3.5重量份偶氮二异丁氰混合均匀，得到溶液A，备用。
`[0026](2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入130重量份丙二醇甲醚，将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入四分之一的混合溶液，回流反应20分钟，再通过滴液漏斗加入剩余部分的混合溶液，反应3小时后，降温到50°C，加入N，N- 二甲基乙醇胺，中和到pH值为9时，加水稀释，继续搅拌40分钟后，得到质量分数为30%的丙烯酸酯乳液。
[0027]实施例5
(I)将90重量份甲基丙烯酸甲酯和10重量份醋酸乙烯酯，40重量份丙烯酸丁酯，15重量份甲基丙烯酸、20重量份丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯20重量份、10重量份双丙酮丙烯酰胺、10重量份甲基丙烯酸四氢呋喃酯，2重量份偶氮二异丁氰混合均匀，得到溶液A，备用。
[0028](2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入100重量份异丙醇，将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入六分之一的混合溶液，回流反应30分钟,再通过滴液漏斗加入剩余部分的混合溶液，反应2小时后，降温到60°C，加入N，N-二甲基乙醇胺，中和到pH值为9时，加水稀释，继续搅拌50分钟后，得到质量分数为20%的丙烯酸酯乳液。
[0029]将上述各实施例制得的丙烯酸酯乳液与固化剂、助剂和水配成的涂层液涂覆在聚酯薄膜表面，经过高温横向拉伸后，再在其表面涂覆一层增亮液，UV辐射固化后，得到界面结合牢固的增亮膜。采用百格法测试界面结合的附着力，分别测试O分钟和水煮30分钟后的附着力，测试结果如下表所示:
【权利要求】
1.一种用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液有下述重量含量的原料配制成:相对于100重量份的硬单体，软单体20-50重量份，功能单体50^140重量份，油性引发剂1.36飞.22重量份，溶剂68~163重量份，所述丙烯酸乳液的质量分数为20%~40%。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的一种或任意组合。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或任意组合。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的功能单体为甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯、醋酸乙烯酯、双丙酮丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯的任意组合。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的油性引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰。
6.根据权利要求5所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或丙二醇甲醚。
7.一种制备如权利要求1~6所述的用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液的方法，其特征在于，制备的具体步骤为:(1)将100重量份硬单体，20-50重量份软单体，5(Tl40重量份功能单体，1.36~5.22重量份油性引发剂混合均匀，得到溶液Α，备用。(2)在带有滴液漏斗的反应容器中加入68~163重量份的溶剂，将溶液A转入滴液漏斗中，然后通过滴液漏斗加入六分之一~四分之一的溶液Α，回流反应10~30分钟，再通过滴液漏斗加入剩余部分的溶液Α,反应2~4小时后，降温到5(T60°C,加入碱液,中和到pH值为7^9时，加水稀释，继续搅拌30-60分钟后，得到质量分数为20%~40%的丙烯酸酯乳液。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱液为三乙胺、氨水或N，N-二甲基乙醇胺。
【文档编号】C08F220/14GK103554340SQ201310515714
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月27日 优先权日:2013年10月27日
【发明者】周守发, 熊跃斌, 孙月, 徐卫兵, 王旭亮, 张希堂 申请人:合肥乐凯科技产业有限公司, 合肥工业大学