一種丙烯酸酯乳液、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子乳液制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種聚酯薄膜底涂用的丙烯酸 酯乳液，同時，本發(fā)明還涉及表面涂布有該乳液的聚酯薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙向拉伸聚酯（B0PET)薄膜是一種性能優(yōu)異的薄膜材料，被廣泛應(yīng)用于電器、包 裝和感光材料等生產(chǎn)領(lǐng)域。隨著市場需求的不斷變化，對聚酯薄膜進行改性已經(jīng)成為一種 趨勢，在聚酯薄膜表面涂覆一層化學物質(zhì)（如油墨、膠黏劑），可賦予薄膜特殊的性能，可擴 大薄膜的使用領(lǐng)域。但是聚酯薄膜的表面張力較低，容易出現(xiàn)油墨、膠黏劑脫落的現(xiàn)象，無 法滿足使用要求，因此必須對其表面進行改性，以提高其表面張力。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，如中國專利CN201310410503. 1選用聚醚多元醇、二異氰酸酯、丙烯 酸羥基酯、丙烯酸酯單體為主要反應(yīng)原料，制備了一種丙烯酸酯-聚氨酯乳液，可涂覆于 B0PET薄膜表面，以改善薄膜表面張力；專利CN201310409417. 9制備了一種丙烯酸酯乳液， 以該丙烯酸酯乳液為高分子乳化劑，聚醚多元醇、二異氰酸酯、丙烯酸羥基酯、丙烯酸酯單 體為反應(yīng)單體，合成了一種丙烯酸酯改性聚氨酯乳液，該丙烯酸酯乳液涂覆于B0PET薄膜 表面以改善薄膜表面張力。
[0004] 上述技術(shù)提供的丙烯酸乳液應(yīng)用在經(jīng)過縱橫拉伸后的聚酯薄膜表面，雖然可以提 高聚酯薄膜的表面張力，但是，在實際生產(chǎn)過程中，上述丙烯酸酯乳液制備工藝較為復雜， 且異氰酸酯反應(yīng)活性較高，不易控制，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種雙向拉伸聚酯薄膜底涂用的丙烯酸 酯乳液，涂覆在B0PET薄膜表面后，經(jīng)過縱向拉伸、橫向拉伸和高溫定型后，使聚酯薄膜的 表面張力提高到50~58dyn/cm，滿足薄膜的再加工需求。
[0006] 本發(fā)明所要解決的另兩個技術(shù)問題是提供丙烯酸酯乳液的制備方法以及表面涂 布該丙烯酸酯乳液的聚酯薄膜，所述丙烯酸酯乳液制備工藝簡單，易于控制，容易實現(xiàn)工業(yè) 化生產(chǎn)。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0008] -種丙烯酸酯乳液，具有如下結(jié)構(gòu)式：
[0009]
[0010] 其中：a為10~65, b為5~15, C為25~80 ;d為0~60 ;e為0~15 ;
[0011] 札為-H 或-CH 2CH20H 或-CH2CH3;
[0015] -種丙烯酸酯乳液的制備方法，包括下述步驟：
[0016] (1)稱取去離子水50重量份~100重量份、丙烯酸混合單體30~35重量份、反應(yīng) 型乳化劑0. 6重量份~1. 5重量份、引發(fā)劑0. 3重量份~0. 5重量份、pH調(diào)節(jié)劑0. 1重量 份~0. 2重量份加入至單口瓶中，進行預乳化，得預乳化液；
[0017] (2)稱取預乳化液重量的1/10~1/5于反應(yīng)器中，升溫至75°C~85°C，反應(yīng)至反 應(yīng)器中液體變藍；
[0018] (3)逐滴加入剩余質(zhì)量的預乳化液，滴加完畢后，保溫反應(yīng)lh~2h，降溫至室溫出 料，制得丙烯酸酯乳液。
[0019] 上述制備方法，所述混合單體包括軟單體、硬單體、功能性單體、多官能度單體，其 原料重量份組份為：
[0020] a. 軟單體 10份~15份 b. 硬單體 10份~15份 c. 功能性單體 2汾~4份
[0021] d. 季戊四醇三丙烯酸酯 3份~6份。
[0022] 上述制備方法，所述軟單體為丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一種或任意組 合。
[0023] 上述制備方法，所述硬單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一種或任意組合。
[0024] 上述制備方法，所述功能性單體為丙烯酸、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、甲基 丙烯酸異冰片酯中的一種或任意組合。
[0025] 上述制備方法，所述反應(yīng)型乳化劑為2-丙烯酰胺-2, 2-二甲基乙磺酸鈉或丙烯酰 胺硬脂酸鈉中的一種或其組合。
[0026] 上述制備方法，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種或其組合。
[0027] 上述制備方法，所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或任意組合。
[0028] -種聚酯薄膜，至少一個表面含有上述丙烯酸酯乳液制成的底層。
[0029] 本發(fā)明將制得的丙烯酸酯乳液、去離子水、毛面劑、固化劑配成的涂布液涂覆在聚 酯薄膜表面，經(jīng)過高溫橫向拉伸后，得到表面張力為50dyn/cm~58dyn/cm的聚酯薄膜表面 涂層。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0031] 1.本發(fā)明采用軟單體、硬單體和功能單體作為反應(yīng)單體，可通過三種不同特性單 體之間的協(xié)同作用，充分發(fā)揮不同單體的性能與功用，具有耐高溫，可拉伸、可成膜的性能 特點。
[0032] 2.本發(fā)明通過引入三官能團單體季戊四醇三丙烯酸酯，得到的丙烯酸酯乳液具有 立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)限制了大分子鏈段運動，使得B0PET薄膜表面的極性基團很難向 薄膜內(nèi)部迀移，可以顯著改善膠乳成膜后的表面能。
[0033] 3.季戊四醇三丙烯酸酯中羥基可與固化劑反應(yīng)，進一步增大其成膜后空間網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)，可以提高聚酯薄膜表面張力，使薄膜表面張力達到50dyn/cm~58dyn/cm。
[0034] 4.本發(fā)明采用反應(yīng)型乳化劑，如：2_丙烯酰胺-2, 2-二甲基乙磺酸鈉、丙烯酰胺硬 脂酸鈉，均含有酰胺鍵，酰胺鍵活性高，可參與固化交聯(lián)反應(yīng)，形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可限制 分子鏈的運動，使薄膜表面性能穩(wěn)定，且反應(yīng)型乳化劑可避免隨著時間推移小分子乳化劑 迀移到薄膜表面，造成薄膜表面張力降低的情況出現(xiàn)，可有效保證薄膜表面張力的穩(wěn)定性。
[0035] 5.本發(fā)明工藝簡單，反應(yīng)易于控制，得到的丙烯酸酯乳液可以提高聚酯薄膜表面 張力，滿足薄膜的再加工需求。
【具體實施方式】
[0036] 以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的實施方式并不限 于此。
[0037] 實施例1
[0038] 1.丙烯酸酯乳液的制備
[0039] (1)稱取去離子水80g、丙烯酸乙酯10g、甲基丙烯酸甲酯15g、雙丙酮丙烯酰胺2g、 季戊四醇三丙烯酸酯3g、2_丙烯酰胺-2, 2-二甲基乙磺酸鈉lg、過硫酸鉀0. 3g、碳酸氫鈉 〇. lg加入于單口瓶中，預乳化得預乳化液；
[0040] (2)稱取預乳化液重量的1/10于反應(yīng)器中，升溫至75°C，反應(yīng)至反應(yīng)器中液體變 藍；
[0041] (3)逐滴加入剩余質(zhì)量的預乳化液，滴加完畢后，保溫反應(yīng)lh，降溫至室溫出料， 制得丙烯酸酯乳液。
[0042] 2?聚酯薄膜的制備
[0043] (1)取20g上述丙烯酸酯乳液、0. 4g固化劑、0. 5g潤濕劑、0. 3g二氧化硅分散體的 分散體液和80g去離子水，經(jīng)高剪切乳化劑分散均勻，得到聚酯薄膜涂布用的底涂液；
[0044] (2)將干燥的聚酯切片熔融擠出冷卻成為無取向的鑄塑厚片，經(jīng)縱向拉伸3. 1倍， 在其表面涂覆預涂底層液后，再進行橫向拉伸3. 4倍，經(jīng)250°C熱定型后收卷，得到厚度為 188 y m的光學聚酯薄膜，底涂層厚度為0. 05 y m，測其性能（見表1)。
[0045] 實施例2
[0046] 1.丙烯酸酯乳液的制備
[0047] (1)稱取去離子水60g、丙稀酸乙酯llg、甲基丙稀酸月桂酯4g、苯乙稀13g、丙稀 酸羥乙酯4g、季戊四醇三丙烯酸酯3g、丙烯酰胺硬脂酸鈉0. 6g、過硫酸鉀0. 35g、碳酸氫鈉 0. 15g