[发明专利]聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于聚合物涂层材料领域，具体涉及一种聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物及其制备方法和应用。 

背景技术

双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是上世纪60年代发展起来的一种软包装材料，由于物理性、印刷等加工稳定性等良好，因此被广泛应用于食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等。精美的包装离不开印刷，BOPP属于聚烯烃薄膜，分子中不存在极性基团和活性官能团，材料表面吸附能力很差,表面张力小，油墨在薄膜上附着力比较低，因而印刷困难。 

将某种高分子溶液涂布在薄膜表面，然后在涂层上再涂布油墨进行印刷，这是提高BOPP薄膜与印刷油墨之间粘结力的一种有效途径。这层高分子薄膜称为涂层。涂层需要同时对BOPP和油墨进行粘结，起到承上启下的作用。对涂层聚合物结构进行设计，使得制备的涂层材料对BOPP和油墨均具有较强的作用力是提高粘结力的关键。 

目前用于BOPP的涂层材料主要有聚丙烯酸酯类，聚氨酯类，氯化聚丙烯类等。氯化聚丙烯是聚丙烯的改性产物，其分子结构与BOPP分子结构非常相似，是常用的BOPP涂层材料。氯化聚丙烯分子结构中无极性基团和活性基团，目前使用的氯化聚丙烯涂层材料粘结力不佳，还不能满足应用要求。 

丙烯酸酯类聚合物因其初粘力和粘结力好而常被用作胶黏剂。因此，在氯化聚丙烯分子结构上引入丙烯酸酯类结构，一方面增强氯化聚丙烯的极性，有望提高其表面能，增强粘结力，达到油墨在涂层上均匀铺展和粘结的效果；另一方面，通过改性在氯化聚丙烯分子上引入活性基团，继而引入光固化基团，有望实现印刷过程中部分或全部光固化基团嵌入油墨的交联网络结构中，使涂 层聚合物与油墨之间产生化学键连接，从而提高粘结力。 

发明内容

为了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聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物；通过分子结构设计，合成一种聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物，该聚合物分子结构中含有光敏基团肉桂酯基，肉桂酯基受到环境中少量紫外光的作用，部分肉桂酯基会发生光交联反应，未反应的肉桂酯基在与油墨光固化的过程中会嵌入油墨的交联网络中，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聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物的制备方法。 

本发明另一目的在于提供一种上述聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层材料的应用。 

本发明的目的通过下述方案实现： 

一种聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物，该聚合物具有以下结构： 

其中R＝H或CH₃；n＝1～8。 

上述聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物的制备方法，包含以下操作步骤：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℃，加入丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯1～3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；在冰浴下，加入催化剂0.5～2重量份、肉桂酰氯0.5～2重量份，继续反应4～6h，纯化后得到聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物；所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙二醇单甲醚中的至少一种。 

所述氯化聚丙烯的含氯质量百分数为20～60％；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。 

所述催化剂为三乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶中的至少一种。 

上述聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物在制备聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层材料中的应用，所述应用按照以下操作步骤：将聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层聚合物15～40重量份溶解于56～100份溶剂中，得到固含量13～40％的聚丙烯薄膜用溶剂型光固化改性氯化聚丙烯涂层材料。 

所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇单甲醚中的至少一种。 

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：