CN113372782A - 金属或氧化物蒸镀增强的pet在线涂布液 - Google Patents

金属或氧化物蒸镀增强的pet在线涂布液 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在线涂布液技术领域，特别是金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液,所述在线涂布液的质量百分比如下：12～25％水性丙烯酸乳液,65～80％去离子水，5～10％异丙醇，1～2％水性抗黏连剂SNOWTEXZL，0.1～0.5％水性润湿流平剂SURFYNOL440；其中，水性丙烯酸乳液的质量百分比如下：4～6％环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯单体，19～23％甲基丙烯酸甲酯，11～13％丙烯酸正丁酯，0.4～1.2％丙烯酸，2～3.2％N‑羟甲基丙烯酰胺，0.1～0.2％引发剂/过硫酸铵，0.03～0.05％碳酸氢钠，0.9～1％反应型乳化剂DNS‑86，0.6～0.7％DMAE，55～60％去离子水。本发明由于是在薄膜横拉伸前进行涂布，涂布液烘干过程中并不接触辊筒，极大的降低了产生擦丝的可能性，保证了产品较高的良率。

Description

金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液
技术领域
本发明涉及在线涂布液技术领域，特别是金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液。
背景技术
PET薄膜广泛用于包装行业，装饰行业，或者光学领域,往往需要在其表面做进一步的加工处理，例如镀铝，镀银，或者氧化铝，但与PET基膜的附着力较弱，即使通过在PET薄膜表面电晕处理的方式也不能达到要求，有的厂家采用离线涂布预处理剂来增强和蒸镀层的层间附着力，但在使用时往往存在使用时限的问题，并且该预处理层涂层较厚，耐蒸煮实验，和抗黏连性均难以完全达到要求。不能广泛适应下游客户的需求，导致使用不方便和产品质量波动，而且离线涂布由于涂布过程中会接触更多的辊筒，导致薄膜机械擦伤最终影响产品外观。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种PET在线涂布液来解决上述问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，所述在线涂布液的质量百分比如下：
Figure BDA0003189804810000011
其中，水性丙烯酸乳液的质量百分比如下：
Figure BDA0003189804810000021
作为本发明进一步的方案，所述水性丙烯酸乳液的制备方法为：具体步骤如下：
步骤一：将35～40％去离子水、0.3～0.4％反应型乳化剂DNS-86，0.03～0.05％碳酸氢钠搅拌均匀，加入装有搅拌器，温度计，回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，再将0.07～0.1％丙烯酸(AA)，3～4％甲基丙烯酸甲酯(MMA)加入上述四口烧瓶中，搅拌并加热到75-80℃。将0.03～0.05％引发剂过硫酸铵和0.5～1％去离子水混合均匀，5分钟内滴入上述四口烧瓶中，反应30分钟左右，直到乳液变为淡蓝色，得到种子乳液；
步骤二：先将0.3～0.5％丙烯酸(AA)，1～3％丙烯酸正丁酯(BA)，14～15％甲基丙烯酸甲酯(MMA)，1～2％NMAN-羟甲基丙烯酰胺混合均匀得第一混合单体，后将0.2～0.3％反应型乳化剂DNS-86，0.03～0.05％引发剂过硫酸铵与7～9％去离子水混合均匀，并加入第一混合单体中搅拌直至形成稳定的第一预乳化液，将第一预乳化液于1.5小时内滴加入步骤一种子乳液中；
步骤三：先将0.3～0.5％丙烯酸(AA)，9～12％丙烯酸正丁酯(BA)，1～3％份甲基丙烯酸甲酯(MMA)，4～6％环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯单体EM212，1～2％NMAN-羟甲基丙烯酰胺混合均匀得第二混合单体，后将0.2～0.3％反应型乳化剂DNS-86，0.03～0.05％引发剂/过硫酸铵与7～9％去离子水混合均匀，并加入第二混合单体中搅拌直至形成稳定的第二预乳化液，将第二预乳化液于1.5小时内滴加入步骤二乳液中，保温2小时降温加入0.6～0.7％份DMAE和7～8％去离子水中和过滤出料，得到水性聚丙烯酸乳液A。
作为本发明进一步的方案，所述PET在线涂布液的制备方法，具体步骤如下：
将12～25％水性丙烯酸乳液,65～80％去离子水，5～10％异丙醇,1～2％水性抗黏连剂SNOWTEX ZL,0.1～0.5％水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质及泡沫，得到PET在线涂布液。
作为本发明进一步的方案，所述水性聚丙烯酸乳液的固含量为30～50％。
作为本发明进一步的方案，所述PET在线涂布液的固含量为5～15％。
作为本发明进一步的方案，所述PET在线涂布液应用于PET基膜与蒸镀金属或氧化物层的粘结。
作为本发明进一步的方案，所述应用方法为：将以上配制好的PET在线涂布液，用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预涂层。
由于本发明采用如上技术方案，本发明具有的优点和积极效果是：通过对在线涂布液所用高分子材料的分段设计，让硬段和软段分布于乳液内核和外壳，以调节成膜后的柔韧性，环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯单体通过分段聚合分布于外壳来增强和蒸镀层的附着力，自交联单体N-羟甲基丙烯酰胺提高涂层的耐蒸煮性。同时利用薄膜制造过程中的能量来实现干燥，既节约了能量，也实现了预处理层和基膜的高温融合，达到极高的剥离强度。在线涂布由于是在薄膜横拉伸前进行涂布，涂布液烘干过程中并不接触辊筒，极大的降低了产生擦丝的可能性，保证了产品较高的良率。
具体实施方式
本发明用下列实施例来进一步说明本发明的技术特征，但本发明的保护范围并非限于下列实施例。
实施例中的原料来源如下：
Figure BDA0003189804810000041
本发明的水性丙烯酸乳液的制备方法为：
步骤一，将154克去离子水，1.5克反应型乳化剂DNS-86，0.15克碳酸氢钠搅拌均匀，加入装有搅拌器，温度计，回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，再将0.3克丙烯酸,14.7克甲基丙烯酸甲酯,加入上述四口烧瓶中，搅拌并加热到75-80℃。将0.15克引发剂/过硫酸铵和3克去离子水混合均匀，5分钟内滴入上述四口烧瓶中，反应30分钟左右，直到种子乳液变为淡蓝色；
步骤二，先将丙烯酸1.35克,丙烯酸正丁酯7.5克,甲基丙烯酸甲酯58.1克,NMA N-羟甲基丙烯酰胺4.7克混合均匀得第一混合单体,后将1.15克反应型乳化剂DNS-86，0.15克引发剂/过硫酸铵与29克去离子水混合均匀，并加入第一混合单体搅拌直至形成稳定的第一预乳化液，将第一预乳化液于1.5小时内滴加入步骤一的种子乳液中；
步骤三，将丙烯酸1.35克,丙烯酸正丁酯40克,甲基丙烯酸甲酯7.5克,环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯单体18.125克，N-羟甲基丙烯酰胺4.7克混合均匀得第二混合单体，将1.15克反应型乳化剂DNS-86，0.15克引发剂/过硫酸铵与29克去离子水混合均匀，并加入第二混合单体搅拌直至形成稳定的第二预乳化液，将第二预乳化液于1.5小时内滴加入步骤二乳液中，保温2小时降温加入2.6克DMAE和33克去离子水中和过滤出料，得到水性聚丙烯酸乳液A，固含量为40％。
实施例1
Figure BDA0003189804810000051
将以上配比的水性丙烯酸乳液A,去离子水，异丙醇,水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm),水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质及泡沫，得到到固含量10％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
实施例2
Figure BDA0003189804810000061
将以上配比的水性丙烯酸乳液A，去离子水，异丙醇，水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm)(固含量40％)，水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质，泡沫。得到到固含量5.2％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
对比例1
Figure BDA0003189804810000062
非分软硬段聚合水性丙烯酸乳液B，合成方法步骤如下：
(1)将40g水、0.38g反应型乳化剂DNS-86(广州双键贸易有限公司)，0.04g碳酸氢钠搅拌均匀，加入装有搅拌器，温度计，回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，将0.08g丙烯酸(AA)，3.7g甲基丙烯酸甲酯(MMA),加入四口烧瓶中，搅拌并加热到80℃，将0.04g引发剂/过硫酸铵和0.8g去离子水混合均匀5分钟内滴入四口烧瓶中，反应30分钟左右，直到种子乳液变为淡蓝色；
(2)将0.68g丙烯酸(AA)，12g丙烯酸正丁酯(BA)，16.6g甲基丙烯酸甲酯(MMA)，2.3gNMA N-羟甲基丙烯酰胺混合均匀，将0.6g反应型乳化剂DNS-86，0.08g引发剂/过硫酸铵与14.6g去离子水混合均匀，并加入混合单体搅拌直至形成稳定的预乳化液，将该预乳化液于3小时内滴加入种子乳液中；保温2小时降温加入0.63gDMEA和7.47g去离子水中和过滤出料，得到水性聚丙烯酸乳液B，固含量为40％。
将以上配比的水性丙烯酸乳液B,去离子水，异丙醇,水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm)(固含量40％),水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质，泡沫。得到到固含量10％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
对比例2
Figure BDA0003189804810000071
Figure BDA0003189804810000081
将以上配比的水性聚酯MD-1200,去离子水，异丙醇,水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm),水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质及泡沫，得到到固含量10％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
对比例3
Figure BDA0003189804810000082
将以上配比的水性聚氨酯4221(固含量40％),去离子水，异丙醇,水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm)(固含量40％),水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质，泡沫。得到到固含量10％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
对比例4
Figure BDA0003189804810000083
Figure BDA0003189804810000091
将以上配比的水性聚氨酯AP-201,去离子水，异丙醇,水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm),水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质及泡沫，得到到固含量10％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
对比例5
Figure BDA0003189804810000092
将以上配比的水性丙烯酸乳液A-1127(固含量44％),去离子水，异丙醇,水性抗黏连剂SNOWTEX ZL(70-100nm)(固含量40％),水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质，泡沫。得到到固含量10％的PET在线涂布液。
干燥工艺：将以上配制好的PET在线涂布液，用3丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层，冷却至室温进行性能测试。
透光率按照GB/T2410-2008进行；
雾度按照GB/T2410-2008进行；
表面张力按照GB/T14216-2008进行；
镀氧化铝层百格测试按照GB/T9286-1998进行；
镀氧化铝+阻隔涂层MFB3510透氧量(cc/m2.24h)0.3-0.9，指标附着力≤1级，目视外观无明显变化；
附着力测试，用百格刀在产品表面以1mm间隔上下左右划出百格,静止90±30秒，用810胶带测试，施压3次，以90度方向瞬间拉起，表面脱漆≤5％。
硬度测试：以三菱Uni铅笔与被测表面成45度，荷重500g在待测物表面移动3—5cm测试，产品表面无损伤现象。
表1为对以上实例中制备的透明PET基膜进行性能测试的结果
Figure BDA0003189804810000101
如果预涂层耐热性不好，柔韧性好结果就是蒸镀的颗粒比较大，与蒸镀层的附着力好，阻隔性差。如果预涂层耐热性太好，柔韧性差结果就是蒸镀的颗粒不能很好的嵌入预涂层，与蒸镀层的附着力差，阻隔性差。
综上所述，由表1可知，本发明通过使用环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯单体EM212来增强PET和蒸镀层的附着力，在水性丙烯酸树脂的聚合过程中，通过分段聚合的方式来调节耐热性和柔韧性。理想的金属和氧化物蒸镀过程，可以用如下的模型来描述：蒸镀的颗粒比较致密，有部分嵌入预涂层。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体存在任何这种实际的关系或者顺序。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征在于：所述在线涂布液的质量百分比如下：
Figure FDA0003189804800000011
其中，水性丙烯酸乳液的质量百分比如下：
Figure FDA0003189804800000012
2.根据权利要求1所述的金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征是：所述水性丙烯酸乳液的制备方法为：具体步骤如下：
步骤一：将35～40％去离子水、0.3～0.4％反应型乳化剂DNS-86，0.03～0.05％碳酸氢钠搅拌均匀，加入装有搅拌器，温度计，回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，再将0.07～0.1％丙烯酸(AA)，3～4％甲基丙烯酸甲酯(MMA)加入上述四口烧瓶中，搅拌并加热到75-80℃。将0.03～0.05％引发剂过硫酸铵和0.5～1％去离子水混合均匀，5分钟内滴入上述四口烧瓶中，反应30分钟左右，直到乳液变为淡蓝色，得到种子乳液；
步骤二：先将0.3～0.5％丙烯酸(AA)，1～3％丙烯酸正丁酯(BA)，14～15％甲基丙烯酸甲酯(MMA)，1～2％NMAN-羟甲基丙烯酰胺混合均匀得第一混合单体，后将0.2～0.3％反应型乳化剂DNS-86，0.03～0.05％引发剂过硫酸铵与7～9％去离子水混合均匀，并加入第一混合单体中搅拌直至形成稳定的第一预乳化液，将第一预乳化液于1.5小时内滴加入步骤一种子乳液中；
步骤三：先将0.3～0.5％丙烯酸(AA)，9～12％丙烯酸正丁酯(BA)，1～3％份甲基丙烯酸甲酯(MMA)，4～6％环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯单体EM212，1～2％NMAN-羟甲基丙烯酰胺混合均匀得第二混合单体，后将0.2～0.3％反应型乳化剂DNS-86，0.03～0.05％引发剂/过硫酸铵与7～9％去离子水混合均匀，并加入第二混合单体中搅拌直至形成稳定的第二预乳化液，将第二预乳化液于1.5小时内滴加入步骤二乳液中，保温2小时降温加入0.6～0.7％份DMAE和7～8％去离子水中和过滤出料，得到水性聚丙烯酸乳液A。
3.根据权利要求2所述的金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征是：所述PET在线涂布液的制备方法，具体步骤如下：
将12～25％水性丙烯酸乳液,65～80％去离子水，5～10％异丙醇,1～2％水性抗黏连剂SNOWTEX ZL,0.1～0.5％水性润湿流平剂SURFYNOL 440按顺序依次加入，搅拌分散均匀，过滤除去杂质及泡沫，得到PET在线涂布液。
4.根据权利要求2所述的金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征是：所述水性聚丙烯酸乳液的固含量为30～50％。
5.根据权利要求3所述的金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征是：所述PET在线涂布液的固含量为5～15％。
6.根据权利要求3所述的金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征是：所述PET在线涂布液应用于PET基膜与蒸镀金属或氧化物层的粘结。
7.根据权利要求6所述的金属或氧化物蒸镀增强的PET在线涂布液，其特征是：所述应用方法为：将PET在线涂布液用3μ丝棒涂布于250μ的透明PET基膜上，横向拉伸3.2倍，230℃热定型10秒，得到干膜厚度为100纳米左右的预处理层。
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