CN104093568A - 抗紫外光层压体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种层压体，其包括以下：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。抗紫外辐射层压体为不透明层压体或透明层压体。聚乙烯外层和具有至少一种芳族聚酰胺的阻挡层为多层膜，优选三层膜。本发明还涉及层压体的制备方法。

Description

抗紫外光层压体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种抗紫外(UV)辐射层压体。本发明还涉及该层压体的制备方法。层压体具有对于UV-A、UV-B和UV-C的抗辐射性。
背景技术
存在某些对UV射线敏感的材料。例如，包装于层压管内的某些化妆品、医药品或饮食品等长时间暴露于UV射线下可能会变质。特别是在大型商场中，非常明亮的光线被用于装饰或照明目的。有时散射的太阳光落在货架和其中储存的管装品上。高功率卤素灯或散射太阳光发出有害的UV A+B+C射线。已知长期暴露于UV射线会导致产品变色和变质。因此，这些产品的包装材料，如层压体等需要起到UV抑制物的作用以防止对储存于其中的材料有影响的UV光的透射。
所采用的保护该产品免受UV辐射的其它方式是将产品包装在不透明包装物中。但是，由于包括美学价值、顾客需要等各种因素，产品的透明包装比不透明包装的需求更多。因此，期望生产如透明且抗UV的层压体等的包装材料。
通常，通过包含特定添加剂获得抗UV‘A’射线的UV抑制。但是，添加该添加剂导致添加剂浮现于(blooming)或迁移到层压体表面并污染储存于层压管中的材料。在层压体内的迁移是不可接受的。这是该添加剂使用时的主要限制因素之一。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种层压体，其能够防止UV-A区(380nm-315nm)、UV-B区(315nm-280nm)和UV-C区(280nm-200nm)内的UV辐射。
用于解决问题的方案
本发明涉及一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。UV辐射阻断剂优选为UV-A辐射抑制剂。
在本发明的一个方面中，聚乙烯层、阻挡层和密封剂层可单独地包括多层。
本发明还涉及层压体的制备方法。
参照以下描述，将更好地理解本发明主题的这些及其它特征、方面和优势。提供此说明用以简要介绍所选择的内容。此说明不意于限定本发明主题的主要特征或基本特征，也不意于限定本发明主题的范围。
附图说明
参照以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解本发明主题的上述和其它特征、方面和优势，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施方案的层压体的示例性结构。
图2示出了根据本发明的另一实施方案的层压体的示例性结构。
具体实施方式
本发明提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。所述层压体能够实现完全阻断UV-A区(385nm-316nm)、UV-B区(315nm-281nm)和UV-C区(280nm-200nm)内的紫外辐射。
本发明的另一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
根据本发明，外层的聚乙烯聚合物为低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)；或其组合。
本发明的又一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的低密度聚乙烯(LDPE)和UV辐射阻断剂或至少10重量%的低密度聚乙烯(LDPE)和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
此外，本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和UV辐射阻断剂或至少10重量%的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的高密度聚乙烯(HDPE)和UV辐射阻断剂或至少10重量%的高密度聚乙烯(HDPE)和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的另一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、UV辐射阻断剂或生色团的混合物的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的又一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)(70:30至30:70的重量比)以及UV辐射阻断剂或生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的再一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层，所述层压体为不透明层压体或透明层压体。透明层压体在聚乙烯外层中包含LDPE或LLDPE或其组合。有利地，LDPE的量为能共同保持机械强度与光学性能。优选地，聚合物外层中的LDPE量为约45%。添加HDPE聚合物会导致层压体模糊(haziness)。因此，本发明的一个实施方案提供聚乙烯层内包含HDPE的抗UV辐射的不透明层压体。
此外，本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含45%的线性低密度聚乙烯(LLDPE)、45%低密度聚乙烯(LDPE)和10%的UV阻断剂的聚乙烯外层；具有至少一种芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
存在于聚乙烯外层中的UV阻断剂有利地为UV-A阻断剂。所述阻断剂可为有机生色团。可根据本发明使用的UV-A阻断剂可特别地商购可得，如Milliken的PE CUV7126。
本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：作为多层膜层的包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。在层压体中，聚乙烯外层为多层膜，如三层膜、五层膜或七层膜。
本发明的另一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯、在至少一层中的UV辐射阻断剂或生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的再一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯、存在于多层聚乙烯外层的中间层中的UV辐射阻断剂的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的又一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；阻挡层为具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的多层膜；和聚乙烯密封剂层。
本发明的再一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层，芳族聚酰胺包含大于50%的至少一种芳族基和酰胺部分的重复单元；和聚乙烯密封剂层。芳族聚酰胺的芳族重复单元的芳香性可特别来自于缩聚反应中使用的二酸(或其衍生物)和/或来自于二胺和/或来自于氨基酸。优选地，基于100mol%的组成聚酰胺的单体，本发明的芳族聚酰胺包含至少20mol%的含芳族基的单体。虽然不是必需的，但是该芳族基典型地来源于二酸单体，并且包括对苯二酸、邻苯二酸、邻苯二甲酸等。
根据本发明还可使用特别商购可得的UV阻断性芳族聚酰胺如DuPont的“Selar PA”、EMS Chemicals的“Grivory G21”。
此外，本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的非晶质聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺和任选地具有脂族聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。根据本发明，芳族聚酰胺和脂族聚酰胺的共混物确保更好的加工性且提供良好的熔体强度和管同心性(tube concentricity)。脂族聚酰胺指的是与阻挡层中含有的芳族聚酰胺相容的聚酰胺。脂族聚酰胺在阻挡层中以总聚酰胺0%至50重量%范围的量存在。该脂族聚酰胺的非限制性实例为聚(己二酰己二胺)(尼龙66)、聚(壬二酰己二胺)(poly(hexamethyleneazelaamide))(尼龙69)、聚(癸二酰己二胺)(poly(hexamethylene sebacamide))(尼龙610)、聚(十二烷二酰己二胺)(poly(hexamethylene dodecanoamide))(尼龙612)、聚(十二烷二酰十二烷二胺)(poly(dodecamethylene dodecanoamide))(尼龙1212)和它们的共聚物。通过氨基羧酸和/或内酰胺的自动缩聚反应可获得的(和优选地，通过其获得的)聚酰胺的实例为聚己内酰胺(尼龙6)、聚己酰胺和聚(11-氨基-十一烷基-酰胺)。
根据本发明可使用特别商购可得的脂族聚酰胺，如“Ultramid B40”。
脂族聚酰胺可以以15:85至85:15，优选地，25:75至75:25，和最优选1:1范围内的重量比与UV阻断性芳族聚酰胺一起使用。
本发明的另一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺和任选地具有半晶质的聚酰胺的阻挡层；和聚乙烯密封剂层。
本发明的又一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；阻挡层包含乙烯-乙烯醇(EVOH)和至少15%-50%的芳族聚酰胺；和聚乙烯密封剂层。
本发明的再一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和为低密度聚乙烯(LDPE)的聚乙烯密封剂层。
此外，本发明的一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的聚乙烯密封剂层。
此外，本发明的再一个实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和为低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物的聚乙烯密封剂层。
本发明的另一实施方案提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和以1:1重量比包含低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的聚乙烯密封剂层。
本发明进一步提供一种抗紫外辐射层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(tie layer)；具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层；和聚乙烯密封剂层。EVOH层在一侧上与所述聚酰胺层连接或者在另一侧上与马来酸酐接枝的(MAH)聚乙烯连接。EVOH层的并入使得膜以及最终的层压体成为良好的氧阻挡体，在所述层压体中，该共挤出膜是所述层压体的一个部分。
根据本发明的层压体，当在500nm至200nm下研究时，显示在380nm至200nm下强吸收，由此导致<1.0%的UV光透射。
具有不同厚度的多层共挤出膜的所述外层厚度为100μ。聚乙烯外层通过共挤出三层而形成，第一层厚度为25μ，第二层为50μ和第三层为25μ。
本发明的一个实施方案提供一种层压体，其包括：厚度为100μ的包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层(110)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(108)；厚度为79μ的具有至少15%-50%的UV阻断性芳族聚酰胺的阻挡层(106)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(104)；和聚乙烯密封剂层(102)，其中，聚乙烯外层为多层膜，优选三层膜。
本发明的另一实施方案提供一种层压体，其包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层(210)；聚乙烯连接层(211)；含有LDPE和LLDPE的聚乙烯层(209)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(208)；包含UV阻断性非晶质芳族聚酰胺和半晶质的脂族聚酰胺的聚酰胺层(206)；具有至少15%-50%的UV阻断性芳族聚酰胺的阻挡层(205)；包含UV阻断性非晶质芳族聚酰胺和半晶质的脂族聚酰胺的聚酰胺层(207)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(204)；含有LDPE和LLDPE的聚乙烯层(203)；聚乙烯连接层(201)；和聚乙烯密封剂层(202)，其中，聚乙烯外层为多层膜，优选三层膜。
在一个实施方案中，图1示出了层压体的示例性结构。根据图1，层压体100包括：厚度为100μ的包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层(110)，其中所述外层为多层膜，优选三层膜；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(108)；厚度为79μ的具有至少15%-50%的UV阻断性芳族聚酰胺的阻挡层(106)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(104)；和聚乙烯密封剂层(102)。所述外层(110)充当印刷层和内层(102)充当密封剂层。
在另一个实施方案中，图2示出了根据本发明的具有EVOH阻挡层的层压体的示例性结构。层压体200包括：包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层(210)，其中所述外层为多层，优选例如，各自为25μ、50μ和25μ的三层膜；聚乙烯连接层(211)；含有LDPE和LLDPE的聚乙烯层(209)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(208)；包含UV阻断性非晶质芳族聚酰胺和半晶质的脂族聚酰胺的聚酰胺层(206)；具有至少15%-50%的UV阻断性芳族聚酰胺的阻挡层(205)；包含UV阻断性非晶质芳族聚酰胺和半晶质的脂族聚酰胺的聚酰胺层(207)；马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(204)；含有LDPE和LLDPE的聚乙烯层(203)；聚乙烯连接层(201)；和聚乙烯密封剂层(202)。
在本发明的一个实施方案中，阻挡层由以下给出的总厚度为79μ的七层膜制成：
本发明进一步提供所述层压体的制备方法。将外层、阻挡层和密封剂层单独地共挤出成膜。然后外层和阻挡层与另一20μ的低密度聚乙烯(LDPE)材料经过挤出层压而粘接。上述挤出层压的外层和阻挡层通过20μ低密度聚乙烯(LDPE)层的挤出层压进一步与密封剂层粘接。
层压体的总厚度在200μ至550μ的范围内，优选275至475μ的范围内。
本发明的一个实施方案提供层压体的制备方法，其包括：将外层、阻挡层和密封剂层单独地共挤出成膜；经过外层、阻挡层和一个20μ的低密度聚乙烯(LDPE)材料膜的挤出层压而粘接；和通过20μ的低密度聚乙烯(LDPE)层的挤出层压而粘接所述密封剂层。
虽然已参照本发明特定的优选实施方案相当详细地描述了本发明主题，但是其它实施方案也是可能的。因此，本发明的精神和范围不应局限于此处包含的优选实施方案的描述内。

Claims (20)

1.一种抗紫外辐射层压体，其包括：
包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层；
具有至少15%-50%的芳族聚酰胺的阻挡层；和
聚乙烯密封剂层。
2.根据权利要求1所述的层压体，其中所述聚乙烯外层包含低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)；或其组合。
3.根据权利要求1所述的层压体，其中所述聚乙烯外层以70:30至30:70的重量比包含低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
4.根据权利要求1所述的层压体，其中所述聚乙烯外层包含45%线性低密度聚乙烯(LLDPE)、45%低密度聚乙烯(LDPE)和10%UV阻断剂。
5.根据权利要求1所述的层压体，其中所述聚乙烯外层为多层膜，和所述UV阻断剂在所述多层的至少一层内。
6.根据权利要求5所述的层压体，其中UV阻断剂存在于多层聚乙烯外层的中间层内。
7.根据权利要求1所述的层压体，其中所述阻挡层为多层膜。
8.根据权利要求1所述的层压体，其中在所述阻挡层内的所述芳族聚酰胺包含大于50%的至少一种芳族基和酰胺部分的重复单元。
9.根据权利要求1所述的层压体，其中所述阻挡层内的所述芳族聚酰胺为非晶质聚酰胺。
10.根据权利要求1所述的层压体，其中所述阻挡层进一步包含脂族聚酰胺。
11.根据权利要求10所述的层压体，其中在所述阻挡层内的所述脂族聚酰胺为半晶质的聚酰胺。
12.根据权利要求1所述的层压体，其中所述阻挡层包含乙烯-乙烯醇(EVOH)。
13.根据权利要求1所述的层压体，其中所述聚乙烯密封剂层包含低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或其组合。
14.根据权利要求1所述的层压体，其中所述聚乙烯密封剂层以1:1重量比包含LDPE和LLDPE。
15.根据权利要求1所述的层压体，其进一步包括：
马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层。
16.一种层压体，其包括：
厚度为100μ的包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层(110)；
马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(108)；
厚度为79μ的具有至少15%-50%的UV阻断性芳族聚酰胺的阻挡层(106)；
马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(104)；和
聚乙烯密封剂层(102)，
其中，所述聚乙烯外层为多层膜，优选三层膜。
17.一种层压体，其包括：
包含至少10重量%的聚乙烯和UV辐射阻断剂或至少10重量%的聚乙烯和生色团的聚乙烯外层(210)；
聚乙烯连接层(211)；
含有LDPE和LLDPE的聚乙烯层(209)；
马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(208)；
包含UV阻断性非晶质芳族聚酰胺和半晶质的脂族聚酰胺的聚酰胺层(206)；
具有至少15%-50%的UV阻断性芳族聚酰胺的阻挡层(205)；
包含UV阻断性非晶质芳族聚酰胺和半晶质的脂族聚酰胺的聚酰胺层(207)；
马来酸酐接枝的聚乙烯的连接层(204)；
含有LDPE和LLDPE的聚乙烯层(203)；
聚乙烯连接层(201)；和
聚乙烯密封剂层(202)，
其中，所述聚乙烯外层为多层膜，优选三层膜。
18.根据权利要求1所述的层压体，其中所述阻挡层由总厚度为79μ的七层膜制成，其包括：
第一层和第七层，所述第一层和第七层由90%的LLDPE和10%的LDPE构成，厚度为20μ；
第二层和第六层，所述第二层和第六层由80%的LLDPE和20%的马来酸酐接枝的聚乙烯构成，厚度为12μ；
第三层和第五层，所述第三层和第五层由50%的PA6和50%的芳族聚酰胺构成，厚度为5μ；和
第四层，其为90%的乙烯-乙烯醇(EVOH)，厚度为5μ。
19.根据权利要求1所述的层压体，其中所述层压体为不透明层压体或透明层压体。
20.根据权利要求1所述的层压体的制备方法，所述方法包括：
将外层、阻挡层和密封剂层单独地共挤出成膜；
经过外层、阻挡层和一个20μ的低密度聚乙烯(LDPE)材料膜的挤出层压而粘接；和
通过20μ的低密度聚乙烯(LDPE)层的挤出层压而粘接所述密封剂层。
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