[发明专利]一种有机/无机混合涂布液及其应用

说明书

一种有机/无机混合涂布液，所述有机/无机混合涂布液是为含有疏水纳米粒子的有机硅改性丙烯酸酯水性涂布液。将本发明的有机/无机混合水性涂布液，湿法涂布于基材或无机阻隔层的表面，能够形成有机功能层，用于改善产品的界面性能、气体阻隔性、透光率、黄度值、耐老化性能等。本发明的涂布液具有适用性广、制备工艺简单、成本低、易实现的特点。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，特别涉及一种用于制备薄膜的功能性涂层的涂布液。

背景技术

为防止物品由水和氧气造成变质，在塑料薄膜表面蒸镀、涂布气体阻隔性高的物质即可制备成气体阻隔膜，不同应用领域对气体阻隔性要求不同。近年来伴随技术的发展，使用者对阻隔膜的综合性能要求也不断提升。通常真空蒸镀的无机阻隔层(氧化硅、氮氧化硅、氧化铝等)不可避免的会有针孔等缺陷，并且由于脆性大还产生易微裂纹引起阻隔性降低。

在无机阻隔层前、后设置有机功能层(有机阻隔层)，制备成无机/有机层交替的叠层结构，是提高阻隔膜综合性能的主要手段之一。有机层材料通常为纯有机聚合物或有机聚合物/无机粒子混合材料，它可为无机阻隔层(无机层)沉积提供平坦化表面，提高无机层与基材间的密着性及产品的柔韧性。当置于无机层上方时，还能起到保护无机层、提高阻隔性等作用。美国GE公司最先发现聚丙烯酸酯树脂用作金属铝层、氧化铝的底层时，针孔数量会明显减少，阻隔膜的气体阻隔性大幅提升。

如今叠层结构阻隔膜产品已成为研发热点，有机层材料的种类及分子结构也在不断演变发展，但通常旨在提高产品的气体阻隔性；产品的耐老化(湿热、紫外辐照)、透光率、色度等方面性能并没有明显提升，特别是无机/有机阻隔层的层间粘附性往往不足；并且要达到10^-4g/m².day^-1或更低的水汽渗透率(WVTR)，一般需要制备多个有机/无机叠层结构(成对层)阻隔层才能实现，工艺复杂，成本高、效率低。另外，有机层的制备方法通常有涂布法、真空镀膜、闪蒸3种方式，其中真空蒸镀及闪蒸法为干法成膜工艺，真空镀膜设备昂贵，制备工艺复杂，难以工业化生产。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的问题、提供一种有机/无机混合涂布液，所述涂布液为含有疏水纳米粒子的有机硅改性丙烯酸酯水性涂布液，将其涂覆在无机阻隔层表面，可显著提升阻隔膜产品的气体阻隔性、透光率、改善产品的色度值及耐老化性能，湿热老化后层间粘附性优异。

本发明的另一个目的是提供上述有机/无机混合涂布液的应用。所述涂布液可采用低成本湿法涂布方式涂覆于无机阻隔层(无机层)表面形成有机阻隔层(有机层)，从而获得具有一个或多个无机/有机阻隔层(成对层)的阻隔膜产品，还可将其涂覆于多种基材表面，改善基材的光学性能及界面性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种有机/无机混合涂布液，所述有机/无机混合涂布液为含有疏水纳米粒子的有机硅改性丙烯酸酯水性涂布液。

上述有机/无机混合涂布液，所述有机/无机混合涂布液组成及重量百分比为：

上述有机/无机混合涂布液，所述有机硅改性丙烯酸酯包含下式的至少一种前体化合物的反应产物：R_a-M-R-Ar-N-Ar-R_b,

其中:R_a和R_b的位置可以互换；

R_a为下式中含有机硅氧烷基团：-X₁-[-Si(-R₀)₂-O-]_n，其中：R₀基为一价烷基或芳基，X₁为包含一个或多个链中氧原子的多价亚烷基或亚芳基，n可为1-10，优选1-5；