CN104369495A - 一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法 - Google Patents

一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其包括基材层、基材表面的镀氧化铝层、氧化铝层表面的自粘性丙烯酸涂层共三层结构;所述的自粘性丙烯酸涂料的固含量为31.3-38.4%,由含有下述重量百分比的原料配制成:2-5%丙烯酸、12-15%丙烯酸丁酯、3-5%甲基丙烯酸甲酯、5-10%丙烯酸甲酯、1-5%衣康酸、0.5-2%乙酰香兰素、0.1-2%乳化剂、0.05-0.1%消泡剂、0.4-0.6%引发剂、0.05-0.1%氨水、61.6-68.7%去离子水。本发明制得的镀氧化铝薄膜不仅在印刷和加工时有了自粘性丙烯酸乳液涂层的保护作用,而且具有热封性能。

Description

一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法
背景技术
镀氧化铝膜是目前世界上高阻隔性包装材料之一,其因拥有透明性好,阻氧、阻湿等性能非常优异,且在高温高湿环境下其阻隔性能不会发生改变,大气环境适应性优良,具有高微波穿透性和环保性,而广泛应用于食品、饮料、肉制品、调味品、乳品、电子零件、精密仪器配件、微波制品、医药等多个领域的包装。
但是实验证明,镀氧化铝膜易龟裂,容易造成机械损伤,在实际应用中,镀氧化铝膜一般都需要印刷复合再包装食品,镀氧化铝膜柔韧性差,印刷和加工时容易产生龟裂而导致阻氧阻湿性能降低,影响其使用。
综上所述,为了能避免镀氧化铝膜在印刷和加工时产生龟裂,可以在镀氧化铝膜上涂布一层自粘性丙烯酸乳液涂层,不仅对氧化铝膜进行保护,使其在进行印刷和加工时不会遭到损伤,且具备很好的印刷性能。中国专利201110232155.4公开了一种涂布用自粘性丙烯酸涂料及其制造方法,这种自粘性丙烯酸涂料无需底涂就可以直接在基材上涂布,涂布固化后涂层无脱落现象且依然保持高透明性,然而制得的这种自粘性丙烯酸玻璃化转变温度高,且涂布于镀氧化铝层表面不具有热封性能,无法满足现代市场上包装食品对热封性能的需求,使其使用范围受到局限。
发明内容
针对目前镀氧化铝膜在后续印刷和复合加工方面对设备要求苛刻的问题,本发明提供一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜及其制造方法。其创新点在于:通过在PET基材真空镀上氧化铝后再在线涂布一层自粘性丙烯酸乳液涂层,对镀氧化铝膜进行保护且使其具有热封性能。在自粘性丙烯酸乳液的制备过程中添加了适量的乙酰香兰素,同时结合合适含量的软单体丙烯酸丁酯及制备工艺,最终制得的自粘性丙烯酸乳液玻璃化转变温度低、硬度低,经涂布后涂层的附着力强,将形成光亮、致密且稳定的膜层,使镀氧化铝膜强度明显增强,在印刷时起到很好的保护作用,仍然保持着高透明和高阻隔性能,同时具备了很好的热封性能。
本发明提供一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其包括基材、基材表面的镀氧化铝层、氧化铝层表面的自粘性丙烯酸涂层共三层结构(见附图1)。所述的基材为PET薄膜,其厚度为10-15μm;所述的氧化铝层为在1400℃下铝条和高纯氧反应生成氧化铝真空镀在PET基材上形成的氧化铝层,该层厚度为所述的自粘性丙烯酸涂层为由自粘性丙烯酸乳液涂布于镀氧化铝层表面并烘干后形成的涂层,其厚度为1-3μm;该薄膜总厚度为11-18μm。
所述的自粘性丙烯酸乳液的固含量为31.3-38.4%,其由含下述重量含量的原料配制成:2-5%丙烯酸、12-15%丙烯酸丁酯、3-5%甲基丙烯酸甲酯、5-10%丙烯酸甲酯、1-5%衣康酸、0.5-2%乙酰香兰素、0.1-2%乳化剂、0.05-0.1%消泡剂、0.4-0.6%引发剂、0.05-0.1%氨水、61.6-68.7%去离子水。
所述反应性乳化剂为醇醚磺基琥珀酸单酯二纳盐、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或任意组合;
所述消泡剂为乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成的复合消泡剂;
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或任意组合;
所述的氨水为28%浓度的工业级氨水。
相应地,本发明还提供了一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜的制造方法,包括以下步骤:
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将2-5%丙烯酸、12-15%丙烯酸丁酯、3-5%甲基丙烯酸甲酯、5-10%丙烯酸甲酯、1-5%衣康酸、0.5-2%乙酰香兰素、0.1-2%乳化剂以及占61.6-68.7%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制100-120转/分钟,保持1-2小时。
(2)将0.4-0.6%的引发剂用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到70-100转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在6-8小时内滴加完。
(4)在引发剂滴加完后,加入0.05-0.1%的氨水调节乳液的pH至8-9,最后添加0.05-0.1%消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为31.3-38.4%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在9.5-12.5N的恒定放卷张力下,将厚度为10-15μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为280-315m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为2~3μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为100-110℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为25-32N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为11-18μm的镀氧化铝膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为1-3μm。
取上述制得的镀氧化铝膜样品进行印刷后检测,其性能对比如表1和表2所示。其中,如表1所示,根据实验可知,若镀氧化铝膜在印刷后出现龟裂则其阻隔性会大幅度下降。本发明的一种自粘性丙烯酸涂布的镀氧化铝薄膜印刷后的氧气透过率为0.5-1.5cc/(m2·24h),水蒸汽透过率为0.5-1.5g/(m2·24h),其阻隔性能与涂布自粘性丙烯酸在印刷前的镀氧化铝膜相媲美;且印刷后的氧气和水蒸气透过率小于涂布常规的自粘性丙烯酸乳液,远远小于未涂布任何乳液的镀氧化铝膜;说明涂布本发明的自粘性丙烯酸乳液后,很好的保护了镀氧化铝膜,使其印刷后没有出现龟裂现象,仍然保持着常规镀氧化铝膜的阻隔性。另外,如表2所示,涂布本发明的自粘性丙烯酸乳液不仅没有出现脱落现象且具有很好的热封性能,热封强度达到1.8-2.2N/15mm(热封条件为:127℃,0.14MPa,0.75s),满足了现代市场上包装食品对热封性能的要求。
表1涂布本发明与常规自粘性PVDC乳液于镀氧化铝膜表面上在印刷后与印刷前的阻隔效果对比
注:①测试的条件为23℃,50%RH,氧气透过率检测方法按照GB/T 19789-2005标准。
②测试条件为38℃,90%RH,水蒸气透过率检测方法按照GB/T 215297-2008标准。
表2涂布本发明与常规自粘性丙烯酸乳液于镀氧化铝膜表面上涂布固化后的涂层脱落现象与热封强度对比
涂布本发明的自粘性丙烯酸乳液 常规自粘性丙烯酸乳液
脱落面积① 0% 0%
热封强度②(N/15mm) 1.8-2.2 0.5-1
注:①根据标准GB/T7707-2008检测
②根据标准YBB00122003检测
附图说明
图1是本发明自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜结构示意图
图中:1为基材,2为镀氧化铝层,3为自粘性丙烯酸涂层。
具体实施方式
下面结合附图和典型实施例对本发明作详细说明。
实施例一
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将%丙烯酸、13%丙烯酸丁酯、3%甲基丙烯酸甲酯、10%丙烯酸甲酯、3.3%衣康酸、1%乙酰香兰素、1%乳化剂醇醚烷基琥珀酸单酯二钠盐以及占64.1%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制100转/分钟,常温保持1小时。
(2)将0.4%的引发剂过硫酸铵用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到70转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在6小时内滴加完。
(4)在引发剂滴加完后,加入0.1%的工业级氨水调节乳液的pH至8.2,最后添加0.1%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为35.9%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在10N的恒定放卷张力下,将厚度为13μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为280m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为2μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为100℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为30N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为14μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为1μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为0.5cm3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为1g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为1.8N/15mm(检测标准YBB00122003)。
实施例二
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将2%丙烯酸、13%丙烯酸丁酯、3.2%甲基丙烯酸甲酯、7%丙烯酸甲酯、3.1%衣康酸、2%乙酰香兰素、0.8%乳化剂2-烯丙基醚-3羟基丙烷-1-磺酸钠以及占68.1%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制120转/分钟,常温保持1.5小时。
(2)将0.6%的引发剂过硫酸钾用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到100转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在7小时内滴加完。
(4)在滴加完引发剂后,加入0.1%的工业级氨水调节乳液的pH至8.5,最后添加0.1%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为31.9%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在9.5N的恒定放卷张力下,将厚度为10μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为315m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为3μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为105℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为32N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为13μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为3μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为0.8cm3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为1.5g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为2.2N/15mm(检测标准YBB00122003)。
实施例三
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将5%丙烯酸、15%丙烯酸丁酯、3.5%甲基丙烯酸甲酯、7.4%丙烯酸甲酯、2%衣康酸、0.5%乙酰香兰素、1.6%乳化剂烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠以及占64.2%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制110转/分钟,保持2小时。
(2)将0.6%的引发剂过硫酸钾用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到100转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在8小时内滴加完。
(4)在滴加完引发剂过硫酸钠后,加入0.1%的工业级氨水调节乳液的pH至8.3,最后添加0.1%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为35.8%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在12.5N的恒定放卷张力下,将厚度为15μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为300m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为2μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为110℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为25N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为18μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为3μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为1cm3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为0.5g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为2.0N/15mm(检测标准YBB00122003)。
实施例四
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将4%丙烯酸、14%丙烯酸丁酯、4%甲基丙烯酸甲酯、5%丙烯酸甲酯、1%衣康酸、1.5%乙酰香兰素、0.8%乳化剂醇醚磺酸基琥珀酸单酯二钠盐和0.4%乳化剂烷基酚烯丙基聚醚硫酸以及占68.7%总量去离子的90-95%去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制100转/分钟,保持1小时。
(2)将0.2%的引发剂过硫酸钠和0.2%的乳化剂过硫酸铵用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到90转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在6小时内滴加完。
(4)在滴加完引发剂后,加入0.1%的工业级氨水调节乳液的pH至9,最后添加0.1%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为31.3%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在11.5N的恒定放卷张力下,将厚度为12μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为290m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为3μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为103℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为26N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为14μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为2μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为1.5m3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为1.2g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为1.9N/15mm(检测标准YBB00122003)。
实施例五
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将3%丙烯酸、12%丙烯酸丁酯、5%甲基丙烯酸甲酯、7.9%丙烯酸甲酯、5%衣康酸、0.6%乙酰香兰素、0.1%乳化剂醇醚烷基琥珀酸单酯二钠盐和0.1%乳化剂2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠以及占65.7%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制110转/分钟,保持2小时。
(2)将0.5%的引发剂过硫酸钠用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到100转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在8小时内滴加完。
(4)在滴加完引发剂后,加入0.05%的工业级氨水调节乳液的pH至8.2,最后添加0.05%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为34.3%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在11N的恒定放卷张力下,将厚度为10μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为310m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为3μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为104℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为28N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为11μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为1μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为1.5cm3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为0.8g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为2.0N/15mm(检测标准YBB00122003)。
实施例六
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将2%丙烯酸、14%丙烯酸丁酯、4.5%甲基丙烯酸甲酯、9%丙烯酸甲酯、2%衣康酸、1.8%乙酰香兰素、2%乳化剂烷基酚烯丙基醚硫酸钠以及占63.9去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制120转/分钟,保持1.5小时。
(2)将0.4%引发剂过硫酸铵和0.2%引发剂过硫酸钠用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到110转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在7小时内滴加完。
(4)在滴加完引发剂后,加入0.1%的工业级氨水调节乳液的pH至8.4,最后添加0.1%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为36.1%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在12N的恒定放卷张力下,将厚度为15μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为285m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为2μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为100℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为31N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为17μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为2μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为0.6cm3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为1.4g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为2.2N/15mm(检测标准YBB00122003)。
实施例七
1.自粘性丙烯酸乳液的制备:
(1)将5%丙烯酸、15%丙烯酸丁酯、3.8%甲基丙烯酸甲酯、8.5%丙烯酸甲酯、4%衣康酸、1.4%乙酰香兰素、0.1%乳化剂2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠以及占61.6%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制110转/分钟,保持1小时。
(2)将0.2%引发剂过硫酸钾和0.3%引发剂过硫酸钠用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用。
(3)将搅拌速度降至到90转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在8小时内滴加完。
(4)在滴加完引发剂后,加入0.05%的工业级氨水调节乳液的pH至8,最后添加0.05%的(乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成)复合消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为38.4%。
2.镀氧化铝膜的制造:
在10.5N的恒定放卷张力下,将厚度为12μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为300m/min,经过氧化铝机(当真空度达到4×10-4mba以上,在高温1400℃下铝片和99.9%的高纯氧气反应生成氧化铝气体),将氧化铝气体喷涂在基材PET上,氧化铝气体接触到基材PET即变成液滴状,经导辊展平后,采用光波波长为3μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度,烘箱烘干温度设定为106℃,烘干后,基材表面即镀上了一层光亮的氧化铝层,随即对其进行电晕处理,使表面发生化学反应,产生具有分子极性的基团,同时表面状态也发生变化,如形成微观上的凹凸不平,增大了比表面积,提供了更大的粘合面。再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为27N;再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为15μm的镀氧化铝薄膜,其中镀氧化铝层的厚度为自粘性丙烯酸涂层的厚度为3μm。
取样品做性能测试,氧气透过率为0.8cm3/(m2·24h)(检测标准:GB/T 19789-2005),水蒸气透过率为0.8g/m2·24h(检测标准:GB/T 215297-2008),自粘性丙烯酸涂层并没有出现脱落现象,其热封强度为2.1N/15mm(检测标准YBB00122003)。

Claims (10)

1.一种自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,包括基材、基材表面的镀氧化铝层、氧化铝层表面的自粘性丙烯酸涂层共三层结构;所述的基材为PET薄膜;所述的氧化铝层为在1400℃下铝条和高纯氧反应生成氧化铝真空镀在PET基材上形成的氧化铝层;所述的自粘性丙烯酸涂层为由自粘性丙烯酸乳液涂布于镀氧化铝层表面并烘干后形成的涂层;其特征在于:所述的自粘性丙烯酸乳液由含有下述重量百分比的原料配制成:12-5%丙烯酸、12-15%丙烯酸丁酯、3-5%甲基丙烯酸甲酯、5-10%丙烯酸甲酯、1-5%衣康酸、0.5-2%乙酰香兰素、0.1-2%乳化剂、0.05-0.1%消泡剂、0.4-0.6%引发剂、0.05-0.1%氨水、61.6-68.7%去离子水。
2.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述的基材层的厚度为10-15μm。
3.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述的镀氧化铝层的厚度为
4.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述的自粘性丙烯酸涂层的厚度为1-3μm。
5.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:自粘性丙烯酸乳液的固含量为31.3-38.4%。
6.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述反应性乳化剂为醇醚磺基琥珀酸单酯二纳盐、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或任意组合。
7.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述消泡剂为乙醇和辛醇按1:2比例混合后形成的复合消泡剂。
8.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或任意组合。
9.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜,其特征在于:所述的氨水为28%浓度的工业级氨水。
10.如权利要求1所述的自粘性丙烯酸乳液涂布的镀氧化铝膜的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)自粘性丙烯酸乳液的制备:
①将2-5%丙烯酸、12-15%丙烯酸丁酯、3-5%甲基丙烯酸甲酯、5-10%丙烯酸甲酯、1-5%衣康酸、0.5-2%乙酰香兰素、0.1-2%乳化剂以及占61.6-68.7%去离子水总量的90-95%的去离子水逐一加至反应釜中,匀速搅拌,搅拌速度控制100-120转/分钟,保持1-2小时;
②将0.4-0.6%的引发剂用剩余的去离子水溶解配成引发剂溶液,待用;
③将搅拌速度降至到70-100转/分钟,逐渐滴加引发剂溶剂至反应釜中,控制滴加速度在6-8小时内滴加完;
④在引发剂滴加完后,加入0.05-0.1%的氨水调节乳液的pH至8-9,最后添加0.05-0.1%消泡剂,过滤出料,即制得本发明自粘性丙烯酸乳液,固含量为31.3-38.4%;
(2)镀氧化铝膜的制造:
在9.5-12.5N的恒定放卷张力下,将厚度为10-15μm卷筒形基材PET放卷,设置设备运行速度为280-315m/min,将氧化铝气体喷涂在基材PET上,经导辊展平后,采用光波波长为2~3μm的远红外干燥和烘箱热空气干燥,烘箱烘干温度设定为100-110℃,烘干后,随即对其进行电晕处理,再采用在线凹版涂布,将上述制得的自粘性丙烯酸乳液涂布到镀氧化铝层上,控制张力为25-32N,再次以上述同样的烘干工艺进行烘干,随后冷却到室温,放到固化室固化36个小时,最后,经收卷、分切得总厚度为11-18μm的镀氧化铝薄膜。
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