CN113801358A - 一种基于光点击uv固化的铝塑复合膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，属于印刷包装技术领域；包括步骤：将混合物均匀涂布在塑料薄膜上，通过UV光照射引发光点击聚合反应，对混合物进行部分预聚合；混合物包括巯基单体、丙烯酸酯类单体、有机溶剂和光引发剂；之后将载有预聚合混合物的塑料薄膜镀铝，使铝蒸汽沉积到塑料薄膜表面；完成镀铝后对塑料薄膜降温的同时继续进行UV照射，使铝塑薄膜完全聚合；本发明缩短了镀铝膜与塑料薄膜之间的干燥时间，提高了镀铝膜的生产效率。

Description

一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法

技术领域

本发明属于印刷包装技术领域，涉及一种用于快速干燥镀铝膜的UV固化胶，具体为一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法。

背景技术

镀铝膜是一种通过将铝金属镀到塑料薄膜上而制成的复合材料。其兼具铝金属的遮光、防紫外线特质又具有塑料薄膜的轻盈柔韧性。极薄的铝膜降低了生产成本，柔性可卷曲的优点更有利于镀铝膜的存储和运输。加之，其光亮的金属色彩视觉感在印刷包装领域具有广阔的应用前景。

伴随着家装材料和产品包装等领域对于镀铝膜日益扩大的市场需求，镀铝膜的生产效率则显得力不从心。造成这一现象的主要原因是在镀铝膜的生产过程中大量的时间花费于干燥镀铝膜。常规生产过程中，通常需要将金属铝转化为铝蒸汽，随后将铝蒸汽沉积在塑料薄膜上，沉积了铝的塑料薄膜接下来将经历漫长的降温干燥过程，直至整个镀铝膜完全干燥后才可以进一步测厚与收卷。因此缩短镀铝膜的干燥时间成为提高镀铝膜生产效率的关键技术。

镀铝膜耗时的干燥时间不仅影响了其生产效率，更在一定程度上使得镀铝膜的厚度会极度不均匀，从而导致其质量也大打折扣。但目前对镀铝膜快速干燥的方式多采用物理降温为主，并无法实现大幅度缩短。因此该技术问题仍需要在本质上进行改进，从而使镀铝膜的干燥时间大幅度缩短，最终提高镀铝膜的生产效率。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，以缩短镀铝膜与塑料薄膜之间的干燥时间。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，包括以下步骤：

a）将混合物均匀涂布在塑料薄膜上，通过UV光照射引发光点击聚合反应，对混合物进行部分预聚合；所述混合物包括巯基单体、丙烯酸酯类单体、有机溶剂和光引发剂；

b）将载有预聚合混合物的塑料薄膜镀铝，使铝蒸汽沉积到塑料薄膜表面；

c）完成镀铝后对塑料薄膜降温的同时继续进行UV照射，使铝塑薄膜完全聚合。

优选的，述的巯基单体为3-巯基丙腈、3-巯基丙酸、间二苄硫醇、1，4-苯二甲硫醇、1,3,5-苯三硫醇、双（巯基乙酸）乙二醇酯、三羟基甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）、六（3-巯基丙酸）二季戊四醇酯、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、2,3-二硫代（2-巯基）-1-丙烷硫醇、1,3,5-三硫烷-2,4,6-三甲硫醇中的一种或多种。

优选的，所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯、丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸苄基酯、2-丙基丙烯酸苄酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或者多种。

优选的，巯基单体与丙烯酸酯类单体的摩尔比为1~4：2~4。

优选的，所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮、丁酮、甲苯、乙二醇、乙二醇甲醚、异丙醇、二氯甲烷、甲氧基丙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁酮中的一种或者多种。

优选的，所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、安息香双甲醚、安息香异丙醚、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷中的一种或者多种。

优选的，光引发剂的质量为巯基单体与丙烯酸酯类单体总质量的10%-50%。

优选的，铝塑薄膜完全聚合之后进行降温并干燥。

步骤c中所述降温的速率为20-50℃/min。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

本发明的巯基单体与丙烯酸酯类单体可以在引发剂的引发下发生快速的光点击反应，反应条件简单，反应聚合速率快，原子利用率高，满足工业级高速生产线的需求，适合工业化生产。

本发明制作的可聚合高分子薄膜表面具有非常优异的粘弹性，能够有效地和铝蒸汽结合，利用化学手段对塑料薄膜的表面进行改性，从本质上解决了铝蒸汽与塑料薄膜之间不易成膜干燥的难题，极大的缩短镀铝膜与塑料薄膜之间的干燥时间，从而大大提升镀铝膜的生产效率。

基于巯基单体与丙烯酸酯类单体聚合形成的高分子聚合物在塑料薄膜的表面以化学键的形式相连接形成致密的网络结构，具有优异的稳定性和粘弹性，不会轻易发生性变，与铝蒸汽结合在一起具有优异的耐久性。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

实施例1 选取可进行光点击反应的间二苄硫醇和甲基丙烯酸丁酯分别作为巯基单体和丙烯酸酯类单体并分别称取 17.029g和28.44g。将称取后的药品同时置于100 ml的无水乙醇中进行溶解，磁力搅拌2小时至充分混合后静置备用。

随后选择2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷（TPO）作为光引发剂并称取混合物总质量的10 %。将称取后的光引发剂再次置于已经充分混合的巯基单体与丙烯酸酯类单体的混合物中，在遮光瓶中进行磁力搅拌直到形成均相。将所获得的可聚合的混合物进行遮光存储。

将可聚合的混合物均匀涂布在聚乙烯塑料薄膜上，通过UV光照射后可以引发光点击聚合反应，进而快速将混合物进行部分预聚合。

将载有预聚合光点击反应高分子材料的薄膜进一步进行真空镀铝，使铝金属在1200℃高温下迅速变成铝蒸汽，并沉积到载有发生部分光点击聚合反应的薄膜表面。完成镀铝后迅速降温的同时继续对镀铝膜进行UV照射，降温速率为25℃/min，UV照射采取工业级365nm的紫外光线255强度照射。

从而使高分子薄膜完全聚合。待聚合完成且降温完成后即可测厚收卷。

实施例2

选取可进行光点击反应的1，4-苯二甲硫醇和甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯分别作为巯基单体和丙烯酸酯类单体并分别称取34.058g和82.496g。将称取后的药品同时置于150 ml的无水乙醇中进行溶解，磁力搅拌2小时至充分混合后静置备用。

随后选择2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷（TPO）作为光引发剂并称取混合物总质量的15%。将称取后的光引发剂再次置于已经充分混合的巯基单体与丙烯酸酯类单体的混合物中，在遮光瓶中进行磁力搅拌直到形成均相。将所获得的可聚合的混合物进行遮光存储。

将可聚合的混合物均匀涂布在聚酯薄膜上，通过UV光照射后可以引发光点击聚合反应，进而快速将混合物进行部分预聚合。

将载有预聚合光点击反应高分子材料的薄膜进一步进行真空镀铝，使铝金属在1400℃高温下迅速变成铝蒸汽，并沉积到载有发生部分光点击聚合反应的薄膜表面。完成镀铝后迅速降温的同时继续对其进行UV照射，降温速率为20℃/min，UV照射采取工业级365nm的紫外光线255强度照射。从而使高分子薄膜完全聚合。待聚合完成且降温完成后即可测厚收卷。

实施例3

选取可进行光点击反应的1，4-苯二甲硫醇和2-丙基丙烯酸苄酯分别作为巯基单体和丙烯酸酯类单体并分别称取34.058g和81.704g。将称取后的药品同时置于150 ml的无水乙醇中进行溶解，磁力搅拌2小时至充分混合后静置备用。

随后选择2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷（TPO）作为光引发剂并称取混合物总质量的20 %。将称取后的光引发剂再次置于已经充分混合的巯基单体与丙烯酸酯类单体的混合物中，在遮光瓶中进行磁力搅拌直到形成均相。将所获得的可聚合的混合物进行遮光存储。

将可聚合的混合物均匀涂布在聚酯薄膜上，通过UV光照射后可以引发光点击聚合反应，进而快速将混合物进行部分预聚合。

将载有预聚合光点击反应高分子材料的薄膜进一步进行真空镀铝，使铝金属在1300℃高温下迅速变成铝蒸汽，并沉积到载有发生部分光点击聚合反应的薄膜表面。完成镀铝后迅速降温的同时继续进行UV照射，降温速率为50℃/min，UV照射采取工业级365nm的紫外光线255强度照射。从而使高分子薄膜完全聚合。待聚合完成且降温完成后即可测厚收卷。

应用测试：

对实施例1-3制备得到的镀铝膜分别测试其完全干燥的成膜时间以及对所生产镀铝膜的质量。

分别对实施例1-3的部分样品进行测试。首先在真空镀铝环节结束后即开始计算其干燥所用的时间，到表面干爽可以成卷为止。

用手指在薄膜的正反面划一下观察是否在膜面出现明显划痕。

用扫描电镜确定镀铝膜的平均厚度。

使用胶带检测法测试剥离铝层的面积。即具体来讲就是将长15-20 cm ，宽0.5-1cm的3M 胶带贴合在镀铝薄膜的镀铝层上并将其压平，然后以均匀的速度将胶带剥离，观察并计算镀铝层被剥离的面积，面积小于10%为一级、小于30%为二级、大于30%为三级。具体测试结果如下表所示：

根据测试结果可以看出，采用本发明所制作的镀铝膜具有极快的干燥时间，均匀的铝膜厚度，所制作的铝层具有优异的附着度且不易产生划痕。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (9)

1.一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）将混合物均匀涂布在塑料薄膜上，通过UV光照射引发光点击聚合反应，对混合物进行部分预聚合；所述混合物包括巯基单体、丙烯酸酯类单体、有机溶剂和光引发剂；

b）将载有预聚合混合物的塑料薄膜镀铝，使铝蒸汽沉积到塑料薄膜表面；

c）完成镀铝后对塑料薄膜降温的同时继续进行UV照射，使铝塑薄膜完全聚合。

2.根据权利要求1所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，述的巯基单体为3-巯基丙腈、3-巯基丙酸、间二苄硫醇、1，4-苯二甲硫醇、1,3,5-苯三硫醇、双（巯基乙酸）乙二醇酯、三羟基甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）、六（3-巯基丙酸）二季戊四醇酯、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、2,3-二硫代（2-巯基）-1-丙烷硫醇、1,3,5-三硫烷-2,4,6-三甲硫醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯、丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸苄基酯、2-丙基丙烯酸苄酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或者多种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，巯基单体与丙烯酸酯类单体的摩尔比为1~4：2~4。

5.根据权利要求1所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮、丁酮、甲苯、乙二醇、乙二醇甲醚、异丙醇、二氯甲烷、甲氧基丙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁酮中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、安息香双甲醚、安息香异丙醚、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷中的一种或者多种。

7.根据权利要求1或6所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，光引发剂的质量为巯基单体与丙烯酸酯类单体总质量的10%-50%。

8.根据权利要求1所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，铝塑薄膜完全聚合之后进行降温并干燥。

9.根据权利要求1所述的一种基于光点击UV固化的铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，步骤c中所述降温的速率为20-50℃/min。