CN104403549A - Bopp用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料及其制备和应用 - Google Patents

Bopp用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚合物涂层材料领域，公开了一种BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料及制备和应用。该复合涂层材料由以下按重量份数计的组分制备而成：按重量份计，水性光固化聚氨酯型水乳液30～100份、水性氯化聚丙烯型水乳液30～100份、光引发剂0.1～1.5份、流平剂0.1～1份和消泡剂0.1～1份。本发明制得的复合涂层材料不但表面性能优异，表面张力均达到49达因以上，油墨在涂层上铺展效果好；而且涂层材料对BOPP的附着力优异。该涂层材料具有光固化功能，光固化后UV油墨牢固的固定在涂层材料上。该涂层材料能同时满足提高涂层与BOPP之间，涂层与油墨之间粘结力的要求。

Description

BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料及其制备和应用
技术领域
本发明属于聚合物涂层材料领域，具体涉及一种BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料及其制备方法和应用。
背景技术
BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)具有易加工，强度高，透明性好等优点，是现今应用最广泛的塑料包装薄膜材料。然而BOPP属于非极性材料，油墨在BOPP上铺展不佳，附着力不好，印刷困难。行业内常用的办法是对BOPP表面进行电晕处理。但电晕处理需要特殊设备，费时费力，成本高；而且电晕处理存在时效的问题，随着时间的延长薄膜表面张力会衰减。目前工业上较为常用的另一种提高BOPP薄膜表面性能的途径是涂层法，即在薄膜表面涂布一层对油墨和基材均具有良好粘结力的高分子材料，然后在涂层上再涂布油墨进行印刷。
聚氨酯、氯化聚丙烯是常用的BOPP涂层材料。聚氨酯材料用作BOPP涂层材料，具有极性大，表面能高，亲水性好，强度高，与大多数印刷油墨作用力强等特点。但聚氨酯对非极性的BOPP附着力不高。氯化聚丙烯(CPP)对聚烯烃薄膜具有优良的粘结力，但CPP强度不高，表面能低，一般只能做成溶剂型涂层材料，不符合绿色环保潮流。尽管目前以丙烯酸酯类、马来酸酐等作为改性单体，使氯化聚丙烯水性化，制备成乳液。但改性后的CPP乳液稳定性、表面张力以及附着力还不满足应用要求。
发明内容
为了结合不同涂层材料的优点，克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种性能优异，绿色环保的BOPP用水性光固化改性聚氨酯-水性氯化聚丙烯复合涂层材料，同步实现提高涂层与BOPP之间，涂层与油墨之间粘结力的目的。
本发明另一目的在于提供一种上述一种BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述一种BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，该复合涂层材料由以下按重量份数计的组分制备而成：
所述水性光固化聚氨酯型水乳液是取具有如式(1)所示结构式的水性光固化聚氨酯涂层聚合物的丙酮溶液20～40重量份，中和至中性，加入水60～100重量份，搅拌分散后，除去丙酮制备得到；
其中R1为m为17～34之间的自然数，n为14～28之间的自然数；R2为
所述水性光固化聚氨酯涂层聚合物的丙酮溶液按照以下方法制备得到：在容器中加入聚醚多元醇40～60重量份、二异氰酸酯8～12重量份和2，2-二羟甲基丁酸2.5～5重量份，升温至65～80℃，加入催化剂0.005～0.01重量份搅拌反应2h，加入丙酮30～50重量份、甲基丙烯酸羟乙酯2～4重量份和阻聚剂0.02～0.1重量份，继续搅拌反应2h得到水性光固化聚氨酯涂层聚合物的丙酮溶液。
所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、分子量为2000的聚氧化丙烯二醇，分子量为1000的聚四氢呋喃二醇和分子量为2000的聚四氢呋喃二醇中的至少一种；所述二异氰酸酯为甲苯而异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种；所述阻聚剂为对苯二酚、甲基氢醌中的至少一种。
所述水性氯化聚丙烯型水乳液是将具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物20～40重量份溶解于溶剂中，中和至中性，加入水60～100重量份，搅拌分散，除去溶剂制备得到；
其中R为H或CH3，n为1～8之间的自然数。
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的至少一种；
所述水性氯化聚丙烯涂层聚合物按照以下方法制备得到：在容器中加入氯化聚丙烯20～40重量份和溶剂60～100重量份，搅拌30min，升温至95～110℃，加入丙烯酸或甲基丙烯酸1～4重量份、N-乙烯基吡咯烷酮1～2重量份、苯乙烯1～2重量份，丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯1～4重量份和引发剂1～3重量份，反应6～9h，得到水性氯化聚丙烯涂层聚合物。
所述氯化聚丙烯的含氯质量百分数为20～40％；
所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种；
所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种；
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的至少一种；
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二叔丁基中的至少一种；
所述光引发剂为苯乙酮水溶性衍生物Darocur 2959、二苯酮水溶性衍生物Quantacure BTC、硫杂蒽酮水溶性衍生物Quantacure QTX中的至少一种；
所述流平剂为醋酸-丁酸纤维素和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；
所述消泡剂为甘油三羟基聚醚和磷酸三丁酯中的至少一种。
上述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料的制备方法，包括以下操作步骤：常温下水性光固化聚氨酯型水乳液30～100重量份、水性氯化聚丙烯型水乳液30～100重量份、光引发剂0.1～1.5重量份、流平剂0.1～1重量份和消泡剂0.1～1重量份加入容器中，3000r/min转速下搅拌分散10～15min，混合均匀，制备得到BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
上述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料在制备水性涂料或水性油墨中的应用。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明采用水性光固化改性聚氨酯型水乳液和水性氯化聚丙烯型水乳液进行复合制备水性涂层材料，即符合环保要求，又实现提高涂层材料与BOPP之间的粘结力的目的。
(2)本发明的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，表面能高，油墨在涂层材料上铺展效果好，对油墨粘结力强；而且其中水性光固化聚氨酯型聚合物结构中含有可光固化的碳碳不饱和双键，在BOPP印刷过程中能嵌入油墨的交联网络中，实现提高复合涂层材料与油墨之间的粘结力的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下列实施例中各性能参数按照以下方法测定：
涂膜性能测定：
表面张力：按ISO8296-2003测定。
附着力：采用3M600胶带测定。
透明度：目测法
实施例1：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为1000的聚氧化丙烯二醇40份、甲苯二异氰酸酯8份，2，2-二羟甲基丁酸2.5份，升温至65℃，加入二月桂酸二丁基锡0.005份，搅拌反应2h。然后加入丙酮30份，甲基丙烯酸羟乙酯2份，对苯二酚0.02份；继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液20份，中和至中性后加60份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性光固化聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比35％)20份，甲苯60份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至110℃，加入丙烯酸1.1份，N-乙烯基吡咯烷酮1份，苯乙烯2份，丙烯酸丁酯1.2份，过氧化苯甲酰1.2份，反应6h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取该涂层聚合物25份溶解于甲苯中，中和至中性后加60份水，搅拌分散后，除去甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在25℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液50份，水性氯化聚丙烯型水乳液50份，加入苯乙酮水溶性衍生物Darocur 2959(汽巴嘉基公司产品)0.6份，聚二甲基硅氧烷0.5份、磷酸三丁酯0.5份，3000r/min下搅拌分散10min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得复合涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：49达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例2：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为1000的聚四氢呋喃二醇60份、甲苯二异氰酸酯10份，2，2-二羟甲基丁酸3.5份，升温至75℃，升温至80℃，加入二月桂酸二丁基锡0.01份，搅拌反应2h。然后加入丙酮50份，甲基丙烯酸羟乙酯5份，对苯二酚0.05份。继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液40份，中和至中性后加100份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比30％)20份，甲苯65份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至108℃，加入甲基丙烯酸2份，N-乙烯基吡咯烷酮1.3份，苯乙烯1.2份，丙烯酸丙酯1份，过氧化十二酰1份，反应7h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物25份溶解于甲苯中，中和至中性后加70份水，搅拌分散后，除去甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在27℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液60份，水性氯化聚丙烯型水乳液35份，加入二苯酮水溶性衍生物Quantacure BTC(InternationalBio-Synthesis公司产品)0.9份、聚二甲基硅氧烷0.6份、甘油三羟基聚醚0.6份，3000r/min下搅拌分散12min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：51达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例3：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为2000的聚氧化丙烯二醇40份、异佛尔酮二异氰酸酯6份，2，2-二羟甲基丁酸3.5份，升温至75℃，加入二月桂酸二丁基锡0.006份，搅拌反应2h。然后加入丙酮45份，甲基丙烯酸羟乙酯4份，甲基氢醌0.1份。继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该聚合物溶液36份，中和至中性后加70份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比30％)20份，二甲苯75份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至110℃，加入丙烯酸3份，N-乙烯基吡咯烷酮1.5份，苯乙烯1份，丙烯酸异辛酯1份，过氧化苯甲酰1.5份，反应6h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物30份溶解于二甲苯中，中和至中性后加70份水，搅拌分散后，除去二甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在30℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液40份，水性氯化聚丙烯型水乳液60份，加入苯乙酮水溶性衍生物Darocur 2959(汽巴嘉基公司产品)1.2份，醋酸-丁酸纤维素0.7份、磷酸三丁酯0.5份，3000r/min下搅拌分散10min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：50达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例4：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为1000的聚氧化丙烯二醇48份、甲苯二异氰酸酯9份，2，2-二羟甲基丁酸4.5份，升温至70℃，加入二月桂酸二丁基锡0.008份，搅拌反应2h。然后加入丙酮50份，甲基丙烯酸羟乙酯3.2份，对苯二酚0.05份。继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液36份，中和至中性后加80份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比20％与含氯质量百分比40％质量比为1:1)25份，乙酸丁酯75份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至95℃，加入甲基丙烯酸2份，N-乙烯基吡咯烷酮1份，苯乙烯2份，甲基丙烯酸异辛酯1份，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物30份溶解于乙酸丁酯中，中和至中性后加90份水，搅拌分散后，除去乙酸丁酯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在28℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液80份，水性聚氯化聚丙烯水乳液30份，加入苯乙酮水溶性衍生物Darocur 2959(汽巴嘉基公司产品)1.5份，聚二甲基硅氧烷0.7份、磷酸三丁酯0.7份，3000r/min下搅拌分散13min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：51达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例5：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为2000的聚四氢呋喃二醇40份、异佛尔酮二异氰酸酯8份，2，2-二羟甲基丁酸4.8份，升温至80℃，加入辛酸亚锡0.01份，搅拌反应2h。然后加入丙酮36份，甲基丙烯酸羟乙酯2份，甲基氢醌0.03份。继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液40份，中和至中性后加60份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比20％与含氯质量百分比40％的质量比为2:3)40份，二甲苯95份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至105℃，加入丙烯酸3份，N-乙烯基吡咯烷酮1.5份，苯乙烯1.5份，甲基丙烯酸甲酯2份，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物。取上述涂层聚合物40份溶解于甲苯中，中和至中性后加100份水，搅拌分散后，除去甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在25℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液60份，水性氯化聚丙烯型水乳液40份，加入二苯酮水溶性衍生物Quantacure BTC(InternationalBio-Synthesis公司产品)1份，聚氧乙烯十六烷基醚0.2份、聚二甲基硅氧烷0.7份、甘油三羟基聚醚0.5份，3000r/min下搅拌分散15min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：50达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例6：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为1000的聚氧化丙烯二醇55份、甲苯二异氰酸酯9.5份，2，2-二羟甲基丁酸3.5份，升温至80℃，加入辛酸亚锡0.008份，搅拌反应2h。然后加入丙酮45份，甲基丙烯酸羟乙酯3.5份，对苯二酚0.08份，继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液35份，中和至中性后加100份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比25％)20份，乙酸丁酯70份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至100℃，加入甲基丙烯酸1.5份，N-乙烯基吡咯烷酮1.1份，苯乙烯1.1份，甲基丙烯酸丁酯1.3份，过氧化十二酰1.2份反应6h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物40份溶解于乙酸丁酯中，中和至中性后加100份水，搅拌分散后，除去乙酸丁酯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在30℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液80份，水性氯化聚丙烯型水乳液60份，加入硫杂蒽酮水溶性衍生物Quantacure QTX(英国大湖公司产品)1.3份，醋酸-丁酸纤维素0.8份、磷酸三丁酯1份，3000r/min下搅拌分散15min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：50达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例7：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为2000的聚氧化丙烯二醇55份、异佛尔酮二异氰酸酯9.5份，2，2-二羟甲基丁酸3份，升温至75℃，加入辛酸亚锡0.006份，搅拌反应2h。然后加入丙酮45份，甲基丙烯酸羟乙酯4份，对苯二酚0.06份，继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液25份，中和至中性后加60份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比20％)20份，二甲苯60份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至95℃，加入甲基丙烯酸1份，N-乙烯基吡咯烷酮1份，苯乙烯1份，丙烯酸乙酯1份，过氧化苯甲酰1份反应6h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物20份溶解于二甲苯中，中和至中性后加60份水，搅拌分散后，除去二甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在30℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液30份，水性聚氯化聚丙烯型水乳液100份，加入硫杂蒽酮水溶性衍生物Quantacure QTX(英国大湖公司产品)0.1份，醋酸-丁酸纤维素0.1份、磷酸三丁酯0.1份，3000r/min下搅拌分散15min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：48达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例8：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为1000的聚四氢呋喃二醇55份、异佛尔酮二异氰酸酯9.5份，2，2-二羟甲基丁酸4.8份，升温至80℃，加入二月桂酸二丁基锡0.008份，搅拌反应2h；然后加入丙酮48份，甲基丙烯酸羟乙酯3.6份，对苯二酚0.06份。继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液48份，中和至中性后加80份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比40％)40份，甲苯100份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至110℃，加入甲基丙烯酸4份，N-乙烯基吡咯烷酮2份，苯乙烯2份，丙烯酸异戊酯4份，过氧化苯甲酰3份反应9h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物40份溶解于甲苯中，中和至中性后加100份水，搅拌分散后，除去甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在30℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液100份，水性氯化聚丙烯型水乳液30份，加入二苯酮水溶性衍生物Quantacure BTC(International Bio-Synthesis公司产品)1.5份，聚二甲基硅氧烷0.8份、磷酸三丁酯1份，3000r/min下搅拌分散12min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：52达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例9：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为2000的聚氧化丙烯二醇45份、甲苯二异氰酸酯9.6份，2，2-二羟甲基丁酸4.5份，升温至80℃，加入辛酸亚锡0.009份，搅拌反应2h；然后加入丙酮50份，甲基丙烯酸羟乙酯3.5份,对苯二酚0.075份；继续搅拌反应2h；得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液40份，中和至中性后加60份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比25％)30份，二甲苯70份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至100℃，加入甲基丙烯酸1.5份，N-乙烯基吡咯烷酮1.1份，苯乙烯1.3份，丙烯酸己酯1.3份，过氧化十二酰1.2份反应6h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物40份溶解于乙酸丁酯中，中和至中性后加100份水，搅拌分散后，除去乙酸丁酯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在30℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液70份，水性氯化聚丙烯型水乳液60份，加入苯乙酮水溶性衍生物Darocur 2959(汽巴嘉基公司产品)1.3份，醋酸-丁酸纤维素1份、磷酸三丁酯0.1份，3000r/min下搅拌分散15min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：49达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
实施例10：
(1)水性光固化聚氨酯型水乳液的制备：按重量份计，在装有搅拌器、冷凝管的反应器中加入分子量为1000的聚氧化丙烯二醇50份、甲苯二异氰酸酯7.5份，2，2-二羟甲基丁酸3.6份，升温至70℃，加入辛酸亚锡0.001份，搅拌反应2h；然后加入丙酮45份，甲基丙烯酸羟乙酯3.6份，甲基氢醌0.06份，继续搅拌反应2h，得到具有如式(1)所示结构式的水性聚氨酯聚合物的丙酮溶液。取该溶液40份，中和至中性后加90份水，高速搅拌分散后，除去丙酮，得到水性聚氨酯型水乳液；
(2)水性氯化聚丙烯型水乳液的制备：按重量份计，取氯化聚丙烯(含氯质量百分比25％)25份，二甲苯75份溶解于带有搅拌器、冷凝管的反应器中，搅拌30min，升温至105℃，加入甲基丙烯酸1.7份，N-乙烯基吡咯烷酮1.2份，，苯乙烯1.6份，甲基丙烯酸己酯1.3份，过氧化十二酰1.6份反应6h，纯化后制得具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物；取上述涂层聚合物40份溶解于甲苯中，中和至中性后加100份水，搅拌分散后，除去甲苯，得到水性氯化聚丙烯型水乳液；
(3)按重量份计，在30℃下，取水性光固化聚氨酯型水乳液60份，水性聚氯化聚丙烯型水乳液80份，加入硫杂蒽酮水溶性衍生物Quantacure QTX(英国大湖公司产品)0.5份，醋酸-丁酸纤维素0.2份、甘油三羟基聚醚0.2份，3000r/min下搅拌分散13min，混合均匀，得到乳液状BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
(4)取步骤(3)所得涂层材料在BOPP薄膜表面涂0.08mm厚的膜，烘干水分，距离波长为200nm的紫外灯4cm，照射10秒，然后测定涂层材料应用性能。
所得产品性能检测结果如表1所示。测试性能如下：表面张力：50达因；附着力：涂层不脱落；透明度：涂膜前后无变化。
通过表1可以看出，BOPP用水性光固化聚氨酯-水性氯化聚丙烯复合涂层材料表面张力高，均达到49达因以上，而且涂层材料对BOPP的附着力优异，涂层均不脱落。复合后涂层材料能进行光固化，光固化后UV油墨牢固的固定在涂层材料上，可同步实现提高涂层与BOPP之间，涂层与油墨之间粘结力的目的。
表1 BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料的应用性能指标
表面张力/达因 附着力 透明度
实施例1 49 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例2 51 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例3 50 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例4 51 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例5 50 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例6 50 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例7 48 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例8 52 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例9 49 涂层不脱落 涂膜前后无变化
实施例10 50 涂层不脱落 涂膜前后无变化
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：该复合涂层材料由以下按重量份数计的组分制备而成：
2.根据权利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：所述水性光固化聚氨酯型水乳液是取具有如式(1)所示结构式的水性光固化聚氨酯涂层聚合物的丙酮溶液20～40重量份，中和至中性，加入水60～100重量份，搅拌分散后，除去丙酮制备得到；
其中R1为m为17～34之间的自然数，n为14～28之间的自然数；R2为
3.根据权利要求2所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：
所述水性光固化聚氨酯涂层聚合物的丙酮溶液按照以下方法制备得到：在容器中加入聚醚多元醇40～60重量份、二异氰酸酯8～12重量份和2，2-二羟甲基丁酸2.5～5重量份，升温至65～80℃，加入催化剂0.005～0.01重量份搅拌反应2h，加入丙酮30～50重量份、甲基丙烯酸羟乙酯2～4重量份和阻聚剂0.02～0.1重量份，继续搅拌反应2h得到水性光固化聚氨酯涂层聚合物的丙酮溶液。
4.根据权利要求3所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：
所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、分子量为2000的聚氧化丙烯二醇，分子量为1000的聚四氢呋喃二醇和分子量为2000的聚四氢呋喃二醇中的至少一种；所述二异氰酸酯为甲苯而异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种；所述阻聚剂为对苯二酚、甲基氢醌中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：所述水性氯化聚丙烯型水乳液是将具有如式(2)所示结构式的水性氯化聚丙烯涂层聚合物20～40重量份溶解于溶剂中，中和至中性，加入水60～100重量份，搅拌分散，除去溶剂制备得到；
其中R为H或CH3，n为1～8之间的自然数。
6.根据权利要求5所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的至少一种；
所述水性氯化聚丙烯涂层聚合物按照以下方法制备得到：在容器中加入氯化聚丙烯20～40重量份和溶剂60～100重量份，搅拌30min，升温至95～110℃，加入丙烯酸或甲基丙烯酸1～4重量份、N-乙烯基吡咯烷酮1～2重量份、苯乙烯1～2重量份，丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯1～4重量份和引发剂1～3重量份，反应6～9h，得到水性氯化聚丙烯涂层聚合物。
7.根据权利要求6所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：
所述氯化聚丙烯的含氯质量百分数为20～40％；
所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种；
所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种；
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的至少一种；
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二叔丁基中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料，其特征在于：
所述光引发剂为苯乙酮水溶性衍生物Darocur 2959、二苯酮水溶性衍生物Quantacure BTC、硫杂蒽酮水溶性衍生物Quantacure QTX中的至少一种；
所述流平剂为醋酸-丁酸纤维素和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；
所述消泡剂为甘油三羟基聚醚和磷酸三丁酯中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：常温下水性光固化聚氨酯型水乳液30～100重量份、水性氯化聚丙烯型水乳液30～100重量份、光引发剂0.1～1.5重量份、流平剂0.1～1重量份和消泡剂0.1～1重量份加入容器中，3000r/min转速下搅拌分散10～15min，混合均匀，制备得到BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料。
10.根据权利要求1所述的BOPP用水性光固化聚氨酯-氯化聚丙烯复合涂层材料在制备水性涂料或水性油墨中的应用。
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