一種丙烯酸酯乳液及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚酯薄膜底涂用的丙烯酸酯乳液，除此之外，本發明還涉及表面 涂布有該乳液的聚酯薄膜。
【背景技術】
[0002] 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)薄膜由于具有優良的機械性能、電氣性能和耐化學 腐蝕性能，被廣泛用于液晶顯示器（LCD)、模內裝飾(如增亮膜、擴散膜、硬化膜等）等生產領 域。但由于聚酯薄膜表面的高度結晶取向，導致它表面性能較差，與各種油墨、粘合劑、涂料 等物質之間粘接性差。通常可以通過在熱塑性樹脂膜表面涂覆含有聚酯類樹脂、聚丙烯酸 酯類樹脂、聚氨酯類樹脂等粘合劑的粘接改性層，來改善聚酯薄膜與其他功能涂層界面間 的附著力。
[0003] 現有技術中，中國專利201310515714. 1公開了一種丙烯酸酯乳液，該丙烯酸酯乳 液以硬單體、軟單體和功能單體為反應單體，采用溶液聚合法合成了一種丙烯酸酯乳液，并 將其涂覆于聚酯薄膜表面，以改善聚酯薄膜的表面性能，提高薄膜附著力。
[0004] 上述技術提供的丙烯酸酯乳液應用于聚酯薄膜表面雖然可以提高其附著力，但上 述丙烯酸酯乳液采用溶液法聚合，含有有機溶劑，所合成的乳液有一定氣味，對環境造成污 染；且上述乳液涂覆薄膜表面固化后不含有能參與UV固化的活性基團，底涂層和功能涂層 之間難以形成有效的化學鍵合。

【發明內容】

[0005] 本發明所要解決的技術問題針對現有技術的不足，提供一種丙烯酸酯乳液，該丙 烯酸酯乳液涂覆在聚酯薄膜表面，可以提高聚酯薄膜與其他功能涂層之間的附著力，經UV 老化試驗24h后，功能涂層100%不脫落。
[0006] 本發明所要解決的另一個技術問題是提供表面涂布有該丙烯酸酯乳液的聚酯薄 膜。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案： 一種丙烯酸酯乳液，按以下步驟制備： (1) 在反應器中加入去離子水150~250重量份、反應型乳化劑0. 5~1. 5重量份，快速攪 拌混合均勻，得混合物A ;稱取混合物A重量的1/5~1/2用于溶解0. 5~1. 5重量份引發劑， 得引發劑溶液；稱取2~5重量份含酰基丙烯酸酯類單體、15~40重量份的硬單體、15~40重 量份的軟單體、8~15重量份的功能性單體，得到混合單體B ; (2) 在含有剩余混合物A的反應器中加入0. 5~1. 5重量份pH緩沖劑和混合單體B重量 的1/5~1/10,預乳化20~40min后，反應器溫度升至75~85°C，并滴加引發劑溶液，至預乳液 變藍后，同時滴加剩余引發劑溶液和剩余混合單體B，兩者加完后，乳液保溫反應l~3h后， 降溫至40~50°C，加入堿液中和至pH值為7~8,得丙烯酸酯乳液。
[0008] 上述丙烯酸酯乳液，所述反應型乳化劑為丙烯酰胺硬脂酸鈉、3-烯丙氧基-2-羥 基-1-丙烷磺酸鈉鹽的一種或任意組合。
[0009] 上述丙烯酸酯乳液，所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種或任意組合。
[0010] 上述丙烯酸酯乳液，所述含酰基丙烯酸酯類單體為乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙二醇 酯、3-苯甲酰基丙烯酸乙酯或乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一種或任意組合。
[0011] 上述丙烯酸酯乳液，所述硬單體為甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯中的一種或其組合。
[0012] 上述丙烯酸酯乳液，所述軟單體為丙烯酸乙酯或丙烯酸異辛酯中的一種或其組 合。
[0013] 上述丙烯酸酯乳液，所述功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、雙丙酮丙烯酰胺、甲基 丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯的一種或任意組合。
[0014] 上述丙烯酸酯乳液，所述pH緩沖劑為碳酸氫鈉或碳酸氫銨中的一種或任意組合。
[0015] 上述丙烯酸酯乳液，所述堿液為己二胺、N，N-二甲基乙醇胺或正丁胺的一種或任 意組合。
[0016] -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。
[0017] 與現有技術相比，本發明具有如下優點： 1.本發明提供的丙烯酸酯乳液，含酰基丙烯酸酯類單體中的酰基在乳液合成的中和階 段與胺反應生成了烯胺，參與后期固化交聯，經過高溫橫向拉伸固化后，形成多維的空間網 絡結構，可以提高功能涂層和聚酯薄膜間的附著力。
[0018] 2.本發明中所用的2-苯氧基乙基丙烯酸酯含有醚鍵，在體系中可起到附著力促 進劑的作用，可提高預涂層和功能涂層之間的附著力。
[0019] 3.本發明使用的是反應型乳化劑，如：丙烯酰胺硬脂酸鈉、3-烯丙氧基-2-羥 基-1-丙烷磺酸鈉鹽，避免了小分子乳化劑向薄膜表面迀移造成薄膜表面能降低的現象發 生。丙烯酰胺硬脂酸鈉中酰胺鍵具有提高提高附著力的作用；3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙 烷磺酸鈉鹽中含有醚鍵、羥基和磺酸基等活性基團，沒反應完全的活性基團暴露在薄膜表 面，與功能涂層反應，在預涂層與功能涂層之間形成了化學鍵合作用，有效提高他們之間的 附著力。
[0020] 4.乳液的側鏈結構中含有多種活性基團，如：氨基、羧基、酰胺基等，這些功能基 團之間的協同作用，可有效提高薄膜附著力。乳液涂覆在聚酯薄膜表面，經過高溫橫向拉伸 固化后，形成多維的空間網絡結構，有利于功能涂層涂布液的滲透、鋪展，并與丙烯酸酯涂 層固化后形成緊密的結構，而且功能單體的收縮率低，有利于緩解涂膜固化收縮時的內應 力，可以使功能涂層和聚酯薄膜間的附著力100%不脫落。
[0021] 5.本發明提供的含有表面涂層的光學聚脂薄膜可用作反射膜、硬化膜、窗膜等領 域，滿足薄膜的再加工需求。
【具體實施方式】
[0022] 以下結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限于 此。
[0023] 實施例1 1.丙烯酸酯乳液的制備 (1)在反應器中加入去離子水220g、丙烯酰胺硬脂酸鈉lg，快速攪拌混合均勻，得混合 物A ;稱取混合物A重量的1/3用于溶解Ig過硫酸鉀，得引發劑溶液；稱取3g乙酰乙酸基甲 基丙烯酸乙酯、25g甲基丙烯酸甲酯、23g丙烯酸乙酯、Ig甲基丙烯酸、2g雙丙酮丙烯酰胺、 5g甲基丙烯酸異冰片酯混合均勻，得混合單體B。
[0024] (2)在含有剩余混合物A的反應器中加入Ig碳酸氫鈉和混合單體B重量的1/8， 預乳化20min后；反應器溫度升至80°C，并滴加引發劑溶液至乳液變藍后，同時滴加引發劑 溶液和剩余混合單體B，加完后保溫2. 5h，降溫至40°C，加入N，N-二甲基乙醇胺中和至pH 值為7,得丙烯酸酯乳液。
[0025] 2.聚酯薄膜的制備 (1) 取20g上述丙稀酸酯乳液、0. 25g固化劑、0. 6g潤濕劑、0. 4g二氧化娃分散體的分 散體液和80g去離子水，經高剪切乳化劑分散均勻，得到聚酯薄膜涂布用的底涂液； (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，經縱向拉伸3. 2倍，在 其表面涂覆預涂底層液后，再進行橫向拉伸3. 5倍，經230°C熱定型收卷得到厚度為100 μ m 的聚酯薄膜，底涂層的厚度為〇. 1 μm，測其性能(見表1)。
[0026] 實施例2 (1)在反應器中加入去離子水200g、0. 5g 3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉鹽，快 速攪拌混合均勻，得混合物A ;稱取混合物A重量的1/4用于溶解0. Sg過硫酸銨，得引發劑 溶液；稱取2. 5g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙二醇酯、15g甲基丙烯酸甲酯、5g苯乙烯、15g丙 烯酸異辛酯、2g丙烯酸、2g雙丙酮丙烯酰胺、6g 2-苯氧基乙基丙烯酸酯混合均勻，得混合 單體B。
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