CN111849005B - 一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜及其制备方法。该预涂膜包括聚酰胺薄膜层和涂布层；所述涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，由水性聚氨酯混合液以浸轧方式涂覆而成，所述水性聚氨酯混合液由水性聚酯型聚氨酯分散液A、水性聚醚型聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂、水以60～70:30～40:1.0～1.5:100～150的质量比组成。本发明制备的预涂膜，具有良好的低吸湿性能，解决了加工过程中因为尼龙受潮而影响复合剥离强度的问题，且具有良好的耐高温性能，解决了薄膜经过高温蒸煮后物性变差的现象，在后续的印刷、复合、包装杀菌及储存中具有良好的应用前景。

Description

一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜及其制备方法
技术领域
本发明属于尼龙包装薄膜技术领域，具体涉及一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜及其制备方法。
背景技术
双向拉伸聚酰胺薄膜具有良好的耐破裂、耐冲击、抗穿刺以及气体阻隔等性能特点，是生产各种复合包装材料的重要材料，是继BOPP、BOPET薄膜之后的第三大包装材料。
但是由于双向拉伸聚酰胺薄膜分子内含有极性酰胺基(-CO-NH-)，其中的-NH-基能和-C＝O基形成氢键，氢键的形成是聚酰胺具有较高结晶性的重要原因之一，但在生产中并不是所有的聚酰胺中的分子都能结晶及分子配位，还有部分非结晶的聚酰胺极性基团存在，这部分非结晶的聚酰胺分子链中的酰胺基可以与水配位，使得聚酰胺薄膜具有高的吸水性，这样就会导致聚合物的链接键断裂，且聚酰胺薄膜吸水之后，膜表面会形成一层水膜，不仅会造成薄膜本身的拉伸强度、断裂伸长率及耐穿刺强度等性能降低，而且在后续印刷、复合时，会导致油墨附着力降低，复合剥离强度下降等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜及其制备方法，解决了上述背景技术中聚酰胺薄膜吸水导致的问题，包括拉伸强度、断裂伸长率、耐穿刺强度、油墨附着力及复合强度下降等。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；
所述涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，由水性聚氨酯混合液以浸轧方式涂覆而成，水性聚氨酯混合液由水性聚酯型聚氨酯分散液A、水性聚醚型聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水以60～70:30～40:1.0～1.5:100～150的质量比组成；
其中，水性聚酯型聚氨酯分散液A由聚酯多元醇PHA-2000和异佛尔酮二异氰酸酯制备而成，所述水性聚醚型聚氨酯分散液B由聚氧化丙烯三醇和甲苯二异氰酸酯制备而成。
水性聚氨酯分散液A为聚酯多元醇PHA-2000和异佛尔酮二异氰酸酯制备得到的聚酯型水性分散液，由于其结构中含有酯基，内聚能高，分子间的作用力大，对尼龙的附着力高，同时酯基的作用使得其涂膜具有良好的力学机械性能，耐高温，耐磨性能等特点，但是水解稳定性较差；水性聚氨酯分散液B为聚氧化丙烯三醇和甲苯二异氰酸酯聚酯制备得到的聚醚型水性分散液，因为其结构中的醚键内聚能低，并易于旋转，故使得涂膜具有低温柔韧性好，耐水解性能优良，但是其拉伸等机械性能不如聚酯型聚氨酯好；所以通过二者的结合，相互弥补对方的不足，使得混合后的水性聚氨酯混合液，其涂膜具有优异耐高低温性能，耐水解性能，同时涂膜对尼龙具有良好的附着力，涂膜本身也具有优异的力学机械性能等等。
由于酯基容易水解反应而断裂生成羧酸，而羧酸的存在又加速了酯基的水解，通过添加碳化二亚胺交联剂，里面含有N＝C＝N基团很容易与羧酸反应，并生成稳定的酰脲，从而再次提高涂层的水解稳定性，同时，碳化二亚胺由于含有多个官能团，不仅能起到封端作用，还可以在一定程度上起到扩链的作用，进一步提高了涂层的耐温性能，且由于基材双向拉伸聚酰胺薄膜本身里面含有酰胺基团，易吸潮，碳化二亚胺的加入，进一步阻止了酰胺基团与水的反应。由于碳化二亚胺交联剂的加入，使得水性聚氨酯混合液在经过烘箱干燥之后，交联密度提高，使得涂层在定型前不发粘，不返粘，且能保持良好的柔韧性；虽然交联剂能够有效提高涂层与聚酰胺薄膜的附着力，但是如果交联剂添加量太高，与水性聚氨酯反应过头致使涂层交联过头，反而会导致涂层太硬，不仅容易造成横向拉伸时薄膜被拉破，还会印刷牢度及复合剥离强度偏低。
在本发明一较佳实施例中，所述水性聚酯型聚氨酯分散液A由聚酯多元醇PHA-2000、异佛尔酮二异氰酸酯、第一亲水扩链剂、第一小分子扩链剂和三乙胺以95.0～100.0：35.0～40.0：1.5～2.0：3.5～4.0：2.5～3.0的质量比制备而成，制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入聚酯多元醇PHA-2000和异佛尔酮二异氰酸酯，逐渐升温到80～85℃下反应，反应时间优选为48～72h；再加入第一亲水扩链剂继续反应，第一亲水扩链剂优选但不限于DMBA，同时加入丙酮以降低体系黏度，继续反应3h后，接着继续加入第一小分子扩链剂，第一小分子扩链剂优选但不限于一缩二乙二醇，在70℃进行扩链反应,进一步提高预聚物的分子量,根据取样测定反应物中NCO/OH的比值(物质的量之比)，当达到3.5-4.0后，则停止反应，对预聚物进行降温至40～45℃，加入丙酮以降低体系粘度，然后加入中和剂三乙胺，搅拌混合，得到中间体A；再将去离子水缓慢加入中间体A中，同时搅拌乳化,然后在45～55℃和真空度(绝压)为0.02～0.1MPa的条件下脱除丙酮，得到水性聚酯型聚氨酯分散液A。
在本发明一较佳实施例中，所述水性聚醚型聚氨酯分散液B由聚氧化丙烯三醇、甲苯二异氰酸酯、第二亲水扩链剂、第二小分子扩链剂和氨水以60.0～90.0：21.0～31.5：3.0～4.5：25.5～38.5：1.5～2.0的质量比制备而成，制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入聚氧化丙烯三醇和甲苯二异氰酸酯，逐渐升温到65℃，保持在65～70℃下反应，反应时间优选为48～36小时；加入第二亲水扩链剂，并加入丙酮以降低反应体系黏度，所述第二亲水扩链剂优选但不限于DMPA，升温到80～85℃，继续反应；然后加入第二小分子扩链剂，所述第二小分子扩链剂优选但不限于蓖麻油，在70℃进行扩链反应，进一步提高预聚物的分子量，根据取样测定反应物中NCO/OH的比值(物质的量之比)，当达到1.3-1.5后，则停止反应；对预聚物进行降温，当温度达到35～45℃左右时，加入中和剂氨水，搅拌混合，得到中间体B；再将去离子水缓慢加入中间体B中，同时搅拌乳化，然后在45～55℃和真空度(绝压)为0.02～0.1MPa的条件下脱除丙酮，得到水性聚醚型聚氨酯分散液B。
在本发明一较佳实施例中，制备过程中加入丙酮以降低反应体系黏度，中间体搅拌乳化后在45～55℃和真空度为0.02～0.1MPa的条件下脱除丙酮。
在本发明一较佳实施例中，所述涂布层的厚度为0.5～1.0μm。
在本发明一较佳实施例中，所述聚酰胺薄膜层为厚度15～25μm的双向拉伸聚酰胺薄膜，且表面经电晕处理。聚酰胺薄膜层中的尼龙树脂采用尼龙6、尼龙6,6、尼龙6与尼龙6,6的共聚物、尼龙612、尼龙610、尼龙12、尼龙1212以及聚间二甲苯已二酰二胺中的一种或多种混合制成。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供了上述一种一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤a、水性聚氨酯混合液的制备：
在容器中称取水性聚酯型聚氨酯分散液A、水性聚醚型聚氨酯分散液B，加入水，搅拌均匀，最后加入碳化二亚胺交联剂继续搅拌，然后静置，得到水性聚氨酯混合液；
步骤b、聚酰胺薄膜层的制备：
将聚酰胺薄膜经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理；
步骤c、涂布层的制备：
将步骤b得到的聚酰胺薄膜层经过装有步骤a制得的水性聚氨酯混合液的轧槽内，再通过辊筒挤轧，车速为200m/min，在140～200℃下烘干，形成涂层；
步骤d、烘干定型：
将步骤c得到的产品在140～200℃下烘干，同时进行横向拉伸、定型，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.本发明在聚酰胺薄膜层表面浸轧得到涂布层，该涂布层采用特定比例条件浆料，通过水性聚氨酯分散液A和B通过二者的结合，相互弥补对方的不足；进一步加入特定用量的碳化二亚胺，进一步阻止了酰胺基团与水的反应，起到封端和一定程度的扩链作用，使得浸轧涂布层后的聚酰胺薄膜附着力好、具有优异的耐温性及低吸湿性能，且复合的剥离强度及印刷强度都有明显的提高；
2.本发明涂布液的配置方法及涂布工艺简单，具有良好的工业实用性。
附图说明
图1为实施例1的膜结构示意图。
其中，10-聚酰胺薄膜层，20-涂布层。
具体实施方式
需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下述实施例和对比例采用的水性聚(酯型)聚氨酯分散液A和水性聚(醚型)聚氨酯分散液B均为：
①水性聚酯型聚氨酯分散液A的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入聚酯多元醇PHA-2000和异佛尔酮二异氰酸酯，逐渐升温到80～85℃下反应，保持此温度下反应72h，再加入亲水扩链剂DMBA继续反应，同时加入丙酮以降低体系黏度，继续反应3h后，接着继续加入小分子扩链剂一缩二乙二醇，在70℃进行扩链反应,进一步提高预聚物的分子量,根据取样测定反应物中NCO/OH的比值(物质的量之比)，当达到3.5后，则停止反应，对预聚物进行降温至40～45℃，加入丙酮以降低体系粘度，然后加入中和剂三乙胺，搅拌混合，得到中间体A，再将去离子水缓慢加入中间体A中，同时搅拌乳化，然后在45～55℃和真空度(绝压)为0.02～0.1MPa的条件下脱除丙酮，得到水性聚氨酯分散体A。
其中，所述的聚酯多元醇PHA-2000、异佛尔酮二异氰酸酯、亲水扩链剂、扩链剂和中和剂的质量比为100.0：35.0:1.5:4.0:2.5。
②水性聚醚型聚氨酯分散液B的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入聚氧化丙烯三醇和甲苯二异氰酸酯，逐渐升温到65℃，保持在65～70℃下反应36小时，加入亲水扩链剂DMPA及丙酮以降低反应体系黏度，升温到80～85℃，继续反应；然后加入小分子扩链剂蓖麻油，在70℃进行扩链反应，进一步提高预聚物的分子量，根据取样测定反应物中NCO/OH的比值(物质的量之比)，当值为1.3后，则停止反应，对预聚物进行降温，当温度达到40℃左右时，加入中和剂氨水，搅拌混合，得到中间体B，再将去离子水缓慢加入中间体B中，同时搅拌乳化，然后在45～55℃和真空度(绝压)为0.02～0.1MPa的条件下脱除丙酮，得到水性聚氨酯分散体B。
其中，所述的聚氧化丙烯三醇、甲苯二异氰酸酯、亲水扩链剂、扩链剂和中和剂的质量比为80.0：25.0:4.0:27.5:1.5。
实施例1
本实施例一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
在容器中称取水性聚酯型聚氨酯分散液A、水性聚醚型聚氨酯分散液B，加入水，搅拌均匀，最后加入碳化二亚胺交联剂继续搅拌，然后静置，得到水性聚氨酯混合液；将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm；将拉伸后的聚酰胺片材然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为60.0:40.0:1.5:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本实施例制备的耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层10和涂布层20；涂布层20的厚度为1μm，设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
实施例2
本实施例一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm；然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为60.0:40.0:1.0:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本实施例制备的耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
实施例3
本实施例一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为70.0:40.0:1.5:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本实施例制备的耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
实施例4
本实施例一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为70.0:30.0:1.5:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本实施例制备的耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
实施例5
本实施例一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为60.0:40.0:1.2:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本实施例制备的耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层20的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
对比例1
对比例1的一种双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后再进行横向拉伸，定型，定型温度为180～200℃，进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，即得到PA双向拉伸薄膜。
聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
对比例2
对比例2的一种双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为100.0:1.5:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min,在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本对比例制备的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层20的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
对比例3
对比例3的一种双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为100.0:1.5:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本对比例制备的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层20的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
对比例4
对比例4的一种双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B和水的质量比为60.0:40.0:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本对比例制备的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层20的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
对比例5
对比例5的一种双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水的质量比为60.0:40.0:0.5:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本对比例制备的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层20的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
对比例6
对比例5的一种双向拉伸聚酰胺预涂膜，制备方法如下：
将通过共挤流延，得到的聚酰胺片材，经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理，使其表面的电晕值≥52dyn/cm，然后通过装有由水性聚氨酯分散液A、水性聚氨酯分散液B、交联剂和水的质量比为60.0:40.0:2.0:100.0组成的水性聚氨酯混合液的轧槽内，快速通过两只辊筒挤轧，把多余的水性聚氨酯混合液挤掉，车速为200m/min，在180℃下烘干，同时对聚酰胺薄膜进行横向拉伸，定型，定型温度为200℃，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
本对比例制备的双向拉伸聚酰胺预涂膜，包括聚酰胺薄膜层和涂布层；涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，涂布层20的厚度为1μm，聚酰胺薄膜层10选用厚度为15μm的双向拉伸PA薄膜，其中采用树脂为尼龙6。
一、雾度测试
按《GB 2410-1980透明塑料透光率和雾度试验方法》测试；
二、耐温性能评价和剥离强度测试
通过用双组份聚氨酯水煮复合胶水，将上述制得的双向拉伸聚酰胺薄膜与PE薄膜复合，复合上胶量为2.0g/m2，然后经过45℃烘箱熟化48h，得到BOPA/PE复合膜，按照《GB8808软质复合塑料材料剥离试验方法》测试复合剥离强度；同时，制袋后做100℃，30min水煮测试，观察外观是否破袋、隧道脱层等，如有发生用“×”表示，如外观完整无变化用“O”表示；
通过用双组份聚氨酯蒸煮复合胶水，将上述制得的双向拉伸聚酰胺薄膜与CPP薄膜复合，复合上胶量为3.0g/m2，然后经过45℃烘箱熟化72h，得到BOPA/CPP复合膜，按照《GB8808软质复合塑料材料剥离试验方法》测试复合剥离强度；同时，制袋后做125℃，40min蒸煮测试，观察外观是否破袋、隧道、脱层等，如有发生用“×”表示，如外观完整无变化用“O”表示。
三、印刷牢度测试
将上述实施例和对比例制得的聚酰胺薄膜，用凹版印刷机将油墨印在聚酰胺薄膜上，车速为200m/min，烘干温度为90℃，得到油墨层。
将上述实施例和对比例印刷好油墨层的聚酰胺薄膜，进行胶带粘结测试：将长15～20cm，宽0.5～1.0inch的3M胶带贴合在印有油墨层的聚酰胺薄膜的油墨层上并将其压平，然后以均匀的速度将胶带剥离，观察并估计油墨的残留率。
四、吸湿性能测试
在标准环境(温度23±2℃，湿度50±5％)中，用250mm*250mm正方形不锈钢模块裁取样品，并及时用天平称量初始重量为m0,记录数据及环境温湿度，并记录时间。记录完后，把样品在此环境下裸露放置2h后，称重，称得重量为m，并记录数据及温湿度。最后按公式算得重量变化率Δm＝(m-m0)/m0*100。
将实施例1～5和对比例1～6制备得到的膜产品进行上述一至四测试，结果如下表：
表1实施例与对比例性能测试表
Figure BDA0002585730420000131
从以上数据可以看出，实施例1～5相对于对比例1～6，在保持透明性的同时，还具有较好的耐温性能、复合剥离强度、印刷强度及低吸湿性。
对比例1采用的是纯尼龙，不仅在吸湿性能表现性能差，而且对于油墨印刷牢度也不是很理想；对比例2单独使用水性聚氨酯分散液A，虽然在耐温性，剥离强度及印刷油墨附着力表现很好，但是由于水性聚氨酯分散液A为聚酯型，里面还有酯基容易水解反应，所以在吸湿性能上表现不好；对比例3单独使用水性聚氨酯分散液B，虽然在涂膜吸湿性能表现得很好，但是由于其结构中还有醚键，内聚能低，所以在剥离强度及油墨附着力表现差。对比例4中添加有水性聚氨酯分散液A和水性聚氨酯分散液B，但是由于没有添加交联剂，所以在复合剥离强度、油墨附着力及吸湿性能都比实验例1-5差，且高温125℃蒸煮也达不到要求；对比例5添加有交联剂，但是添加量偏少，造成聚氨酯交联密度不够，达不到应有的分子量，影响耐温性能及耐吸湿吸能；对比例6交联剂偏多，涂层会相对偏硬，这样就会造成油墨转移率偏高，会造成剥离强度及印刷强度上表现不理想。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：包括聚酰胺薄膜层和涂布层；
所述涂布层设置于聚酰胺薄膜层的上、下表面，由水性聚氨酯混合液以浸轧方式涂覆而成，水性聚氨酯混合液由水性聚酯型聚氨酯分散液A、水性聚醚型聚氨酯分散液B、碳化二亚胺交联剂和水以60～70:30～40:1.0～1.5:100～150的质量比组成；
其中，水性聚酯型聚氨酯分散液A由聚酯多元醇PHA-2000和异佛尔酮二异氰酸酯制备而成，所述水性聚醚型聚氨酯分散液B由聚氧化丙烯三醇和甲苯二异氰酸酯制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述水性聚酯型聚氨酯分散液A由聚酯多元醇PHA-2000、异佛尔酮二异氰酸酯、第一亲水扩链剂、第一小分子扩链剂和三乙胺以95.0～100.0：35.0～40.0：1.5～2.0：3.5～4.0：2.5～3.0的质量比制备而成。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述水性聚酯型聚氨酯分散液A的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入聚酯多元醇PHA-2000和异佛尔酮二异氰酸酯，逐渐升温到80～85℃下反应；随后加入第一亲水扩链剂继续反应；接着继续加入第一小分子扩链剂，在70℃进行扩链反应；然后对预聚物进行降温至40～45℃，然后加入三乙胺，搅拌混合得到中间体A；再将去离子水缓慢加入中间体A中，同时搅拌乳化，得到水性聚酯型聚氨酯分散液A。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述水性聚醚型聚氨酯分散液B由聚氧化丙烯三醇、甲苯二异氰酸酯、第二亲水扩链剂、第二小分子扩链剂和氨水以60.0～90.0：21.0～31.5：3.0～4.5：25.5～38.5：1.5～2.0的质量比制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述水性聚醚型聚氨酯分散液B的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入聚氧化丙烯三醇和甲苯二异氰酸酯，逐渐升温到65～70℃下反应120小时，加入第二亲水扩链剂，升温到80～85℃继续反应；然后加入第二小分子扩链剂在70℃进行扩链反应；对预聚物进行降温到35～45℃，加入氨水搅拌混合，得到中间体B；再将去离子水缓慢加入中间体B中，同时搅拌乳化，得到水性聚醚型聚氨酯分散液B。
6.根据权利要求3或5所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：制备过程中加入丙酮以降低反应体系黏度，中间体搅拌乳化后在45～55℃和真空度为0.02～0.1MPa的条件下脱除丙酮。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述涂布层的厚度为0.5～1.0μm。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述聚酰胺薄膜层为厚度15～25μm的双向拉伸聚酰胺薄膜，且表面经电晕处理。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜，其特征在于：所述聚酰胺薄膜层中的尼龙树脂采用尼龙6、尼龙6,6、尼龙6与尼龙6,6的共聚物、尼龙612、尼龙610、尼龙12、尼龙1212以及聚间二甲苯已二酰二胺中的一种或多种混合制成。
10.如权利要求1～9任一项所述的一种耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a、水性聚氨酯混合液的制备：
在容器中称取水性聚酯型聚氨酯分散液A、水性聚醚型聚氨酯分散液B，加入水，搅拌均匀，最后加入碳化二亚胺交联剂继续搅拌，然后静置，得到水性聚氨酯混合液；
步骤b、聚酰胺薄膜层的制备：
将聚酰胺薄膜经过纵向拉伸后在其表面进行双面电晕处理；
步骤c、涂布层的制备：
将步骤b得到的聚酰胺薄膜层经过装有步骤a制得的水性聚氨酯混合液的轧槽内，再通过辊筒挤轧，车速为200m/min，在140～200℃下烘干，形成涂层；
步骤d、烘干定型：
将步骤c得到的产品在140～200℃下烘干，同时进行横向拉伸、定型，即得到耐高温低吸湿的双向拉伸聚酰胺预涂膜。
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