CN202986263U - 防紫外线复合片材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防紫外线复合片材，包含：带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯外层、阻隔层以及聚乙烯密封层，其中，阻隔层为包含至少一层芳香聚酰胺阻隔层，所述的聚乙烯外层依顺序复合阻隔层和聚乙烯密封层；所述的聚乙烯外层、阻隔层和聚乙烯密封层都可以是多层结构层或者多层结构薄膜，本实用新型的优点在于：有效防止UV-A、UV-B、UV-C波段紫外线辐射功能，既保护包装在复合片材中的产品，又避免产品受紫外线辐射导致产品变色、变质。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合片材，尤其是一种具有防止UV-A、UV-B、UV-C波段紫外线辐射功能的防紫外线复合片材。
背景技术
紫外线简称UV，有一些材料对紫外线非常敏感，例如，某些包装在复合片材管内的化装品、药品、食品或饮料，如果长时间受到紫外线照射就会出现变色、变质，特别是在一些需要使用强光来装饰或照明的大型商场内更是如此，有部分散射光会照到货架以及货架上摆放的复合片材管包装上，而大功率的卤素灯或散射光会发出有害的A、B、C波段的紫外线。我们知道，要是长时间暴露在紫外线下会导致产品变色、变质。因此，此类产品的包装材料，例如复合片材，就应具有抑制紫外线的作用，以阻隔能影响包装内容物的紫外线传播。另一种防止紫外线辐射的方法是把产品包装在不透明的包装内，但是，现今对透明包装产品的需求对比于不透明包装的产品正呈不断上升之势，这里面有着各种因素的影响，例如审美价值、用户需求等等，因此，生产出一种即透明、又能防紫外线的包装复合片材是符合各方的期望要求的。现有的复合片材通常都是靠加入添加剂来实现紫外线抑制作用，但是，使用这些添加剂会导致添加剂扩散或迁移到复合片材的表面、进而污染复合片材管所包装的物料，对于复合片材是不允许有这种迁移现象的，这也是限制使用此类添加剂的主要原因之一。
发明内容
本实用新型目的为了解决上述缺陷，提供一种防紫外线复合片材，能防止UV-A、UV-B、UV-C波段紫外线的辐射，有效保护包装在复合片材内的产品，同时使产品既能适应不同环境的存放和展示，又满足用户需求，如审美价值、透明包装等等。
为了达到上述目的，本实用新型的防紫外线复合片材包含：带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯外层、阻隔层以及聚乙烯密封层，所述的聚乙烯外层依顺序复合阻隔层和聚乙烯密封层。
本实用新型的聚乙烯外层为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯的任意一种，或者以上三种物质的任意组合；所述的阻隔层为包含至少一层芳香聚酰胺阻隔层，该芳香聚酰胺阻隔层还可以通过芳香聚酰胺和脂肪族聚酰胺混合而成；上述的外层、阻隔层和密封层都可以是多层结构层或者多层结构薄膜，在多层结构层或者多层结构薄膜中，紫外线辐射屏蔽剂可以添加到多层结构聚乙烯外层的所有层中，也可以只在其中的一层中添加，在具体应用中紫外线辐射屏蔽剂常被添加到多层结构聚乙烯外层的中间层中，而所添加的紫外线辐射屏蔽剂最好是A波段紫外线辐射屏蔽剂，这种屏蔽剂可以是一种有机生色团。多层结构阻隔层中含有至少一层芳香聚酰胺层以及其它阻隔材料层。
本实用新型主要由带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯外层、阻隔层以及聚乙烯密封层构成的复合片材，并在复合片材的阻隔层中至少有一层为芳香聚酰胺层，在使用500纳米至200纳米波长的紫外线对复合片材进行扫描时，该产品表现出了较强的吸收380纳米至200纳米波长的能力，其结果是紫外线的传输率小于1.0％。该复合片材除了有效防止UV-A、UV-B、UV-C波段紫外线辐射功能，还保护包装在复合片材中的产品，避免产品受紫外线辐射导致产品变色、变质，同时，由于外层、阻隔层和密封层都可以是多层结构层或者多层结构薄膜，因此还可以根据客户需求，制作出不同特性和外观的复合片材，例如：复合片材的透明度、机械强度高、抗刺穿性能或者是较好的光学特性等等。
附图说明
图1为本实用新型的实例一结构图。
图2为本实用新型的实例二结构图。
具体实施方式
本实用新型的结构包括：带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯外层、阻隔层以及聚乙烯密封层，带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯外层依顺序复合阻隔层和聚乙烯密封层，由此制备出的复合片材能够实现对A波段380～315纳米、B波段315～280纳米和C波段280～200纳米紫外线辐射的阻隔。在应用当中，复合片材包括聚乙烯外层，其中有占聚乙烯外层重量10％的紫外线辐射屏蔽剂、阻隔层，其中芳香聚酰胺占阻隔层重量15～50％、以及聚乙烯密封层，其中，聚乙烯外层所使用的紫外线辐射屏蔽剂最好是A波段紫外线辐射屏蔽剂，这种屏蔽剂可以是一种有机生色团，A波段紫外线辐射屏蔽剂是市场上常见的商品，例如：Milliken公司的PE CUV 7126等等。
本实用新型使用的聚乙烯外层或外膜，同时也可作复合片材印刷层。此聚乙烯外层为低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE的任意一种，或以上三种物质的任意组合，该外层具有防紫外线作用。在应用当中，聚乙烯外层中的LDPE和LLDPE重量比在70∶30至30∶70之间，还可以根据客户对防紫外线复合片材的不同需求，制备出透明或不透明的聚乙烯外层，透明的防紫外线辐射的复合片材产品的聚乙烯外层由LDPE或LLDPE或者两者的组合构成，LDPE的用量最好是既能够保证力学强度、又能满足光学特性的要求，一个优选的方案是：作为印刷层使用的聚乙烯外层由45％的LLDPE、45％的LDPE和10％的紫外线屏蔽剂构成；不透明的防紫外线辐射的复合片材产品，聚合物外层中的LDPE用量宜在45％左右，通过添加HDPE聚合物会使复合片材雾度增加，因此，本实用新型实际应用也可以提供一种其聚乙烯层中含有HDPE的不透明的防紫外线辐射的复合片材。
上述的聚乙烯外层还可以为多层结构层或者多层结构薄膜，因此，在应用中，对于多层聚乙烯外层，如三层、五层或七层的结构，紫外线屏蔽剂可以添加到多层结构聚乙烯外层的所有层中，也可以只在其中的一层中添加，在具体应用中紫外线屏蔽剂常被添加到多层结构聚乙烯外层的中间层中。
本实用新型使用的阻隔层也可以是多层结构层或者多层结构薄膜，且该阻隔层包含至少一层芳香聚酰胺层。芳香族聚酰胺阻隔层除了具有紫外线屏蔽特性外，还具有阻隔性好，如阻隔氧气、抗UV，机械强度高、抗刺穿性能好等特点。具体应用中的紫外线屏蔽芳香聚酰胺优选非晶形。并且以摩尔量计其50％以上的重复单元包含至少一个芳香基团和酰胺部分(以下称芳香族重复单元)。芳香族聚酰胺的芳香族重复单元的芳香性主要来自缩聚反应中使用的二元酸(或其衍生物)和/或二胺和/或氨基酸。以摩尔量计，本发明的芳香族聚酰胺优选包含至少20摩尔％的含芳香基团的单体(基于100摩尔％的构成该聚酰胺的单体)。虽然并没有特定的要求，但此类芳香基团通常源自二元酸单体，并且包括对苯二酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸，等等。
上述的芳香族聚酰胺阻隔层中还可以通过芳香聚酰胺和脂肪族聚酰胺混合而成，重量比范围在15∶85至85∶15之间，推荐范围为25∶75至75∶25，优选是1∶1。所述脂肪族聚酰胺是可以与阻隔层中的芳香族聚酰胺相容的聚酰胺，通过对芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺进行混合，可以获得更好的可加工性、良好的高分子熔体强度，由此材料所生产的复合软管同心度好。所述的脂肪族聚酰胺优选半晶形，脂肪族聚酰胺可占阻隔层中总聚酰胺含量的0％至50％(按重量计)。此类脂肪族聚酰胺的非限制性实例为：聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚己二酰壬二胺(尼龙69)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚十二烷二酰十二烷二胺(尼龙1212)以及它们的共聚物。此类聚酰胺可通过(且优选地通过)氨基羧酸和/或内酰胺的自动缩聚反应获得，例如聚己内酰胺(尼龙6)、聚己酰胺和聚11-氨基十一酰胺。
在多层结构阻隔层应用当中，含有至少一层芳香聚酰胺层以及其它阻隔材料层，如乙烯乙烯醇(EVOH)等。在一个应用实例中EVOH层的一面与上述芳香聚酰胺层接合，另一面则通过马来酸酐接枝(MAH)聚乙烯与聚乙烯粘合，芳香聚酰胺层也通过马来酸酐接枝聚乙烯与聚乙烯粘合。另一个应用实例中，阻隔层是一层EVOH被夹在两层芳香聚酰胺层之间。同样，芳香聚酰胺层也通过马来酸酐接枝聚乙烯作为粘合层与聚乙烯一起共挤而成的多层共挤薄膜，通过此方法加入EVOH层后，多层阻隔膜以及由该阻隔膜构成的复合片材中能够起到良好的阻隔氧气的作用。
本实用新型使用的密封层为一种聚乙烯密封层也可以是多层结构层或者多层结构薄膜，主要作用是和外层一起用于焊封成管。聚乙烯密封层的制备通常由LDPE、LLDPE的任意一种或二者的组合构成，在应用实例中，聚乙烯密封层优选的比例应由1∶1重量比的LDPE和LLDPE构成。
为了进一步说明上述内容，以下提供实施例一和实施例二：
如图1所示，本实用新型实施例一的复合片材100包含一层聚乙烯外层110，该聚乙烯外层110为印刷层，此聚乙烯外层110也可以是三层结构；防紫外线的芳香聚酰胺阻隔层106(允许添加脂肪族聚酰胺)夹在两层马来酸酐接枝聚乙烯连接层104和108之间，该两层马来酸酐接枝聚乙烯连接层分别粘合聚乙烯外层110和聚乙烯密封层102。
如图2所示，本实用新型实施例二的复合片材带EVOH阻隔层的复合片材，复合片材200有一层添加了紫外线屏蔽剂或生色团的聚乙烯外层210，该聚乙烯外层210层也可以是三层结构的薄膜，各层的厚度可以分别选择25、50和25微米。阻隔层中包含EVOH层205，夹在两层芳香聚酰胺层206和207之间，该芳香聚酰胺层包含防紫外线的非晶形芳香聚酰胺，也可以选择添加半晶形脂肪族聚酰胺。芳香聚酰胺层分别与马来酸酐接枝聚乙烯连接层204和208相接，马来酸酐接枝聚乙烯连接层作为粘合层分别把芳香聚酰胺层与含有低密度聚乙烯LDPE和线性低密度聚乙烯LLDPE层203和209连接起来，阻隔层是通过共挤流延或共挤吹塑方式生产出的多层共挤薄膜。此外，聚乙烯外层210作为一层薄膜，用挤出复合的方式，通过聚乙烯粘合层211与阻隔膜的聚乙烯层209接合。同样，密封层202作为一层薄膜，用挤出复合的方式，通过聚乙烯粘合层201与阻隔膜的聚乙烯层203接合，最终形成防紫外线复合片材。
以下为实施例二中，阻隔层由七层薄膜构成，总厚度为79微米，具体如下表所述：
| 层数 | 材料 | 厚度(微米) |
| 1 | 90％线性低密度聚乙烯LLDPE和10％低密度聚乙烯LDPE | 20 |
| 2 | 80％线性低密度聚乙烯LLDPE和20％马来酸酐接枝聚乙烯 | 12 |
| 3 | 50％聚酰胺6和50％芳香聚酰胺 | 5 |
| 4 | 乙烯乙烯醇EVOH | 5 |
| 5 | 50％聚酰胺6和50％芳香聚酰胺 | 5 |
| 6 | 80％低密度聚乙烯LDPE和20％马来酸酐接枝聚乙烯 | 12 |
| 7 | 90％线性低密度聚乙烯LLDPE和10％低密度聚乙烯LDPE | 20 |
本实用新型关于多层式复合片材的制备工艺的，聚乙烯外层、阻隔层和密封层都是多层共挤薄膜，先通过挤出20微米的LDPE层把外层和阻隔层通过挤出复合工艺粘合在一起。然后复合在一起的外层和阻隔层再通过挤出20微米的LDPE层与密封层粘合在一起。复合片材的总厚度在200～450微米之间，理想的厚度是275～475微米。
制作过程包括以下几个步骤：
1.外层、阻隔层和密封层分别通过共挤吹塑或流延的方式，形成膜产品；
2.外层、阻隔层和20微米的LDPE层通过挤出复合的方式结合在一起；
3.通过以上步骤挤出复合在一起的外层和阻隔层再通过20微米的LDPE层与密封层挤出复合合成最终的复合片材。
虽然上述内容对本发明做了较为详细的说明，并且列举了一些相关实例，但在其他方面的应用依然是可能的。有鉴于此，本实用新型的实质和范围不应局限于本说明书中的实例说明。
Claims (6)
1.防紫外线复合片材，其特征在于：所述的防紫外线复合片材包含：带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯外层、阻隔层以及聚乙烯密封层，所述的聚乙烯外层依顺序复合阻隔层和聚乙烯密封层。
2.根据权利要求1所述的防紫外线复合片材，其特征在于：所述的阻隔层为包含至少一层芳香聚酰胺阻隔层。
3.根据权利要求1所述的防紫外线复合片材，其特征在于：所述的聚乙烯外层为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯的任意一种。
4.根据权利要求1所述的防紫外线复合片材，其特征在于：所述的聚乙烯外层、阻隔层和聚乙烯密封层均为多层结构层或者多层结构薄膜。
5.根据权利要求4所述的防紫外线复合片材，其特征在于：所述的多层结构层或者多层结构薄膜的聚乙烯外层中，所有层均为带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯或者其中的一层为带有紫外线辐射屏蔽剂的聚乙烯。
6.根据权利要求1或5所述的防紫外线复合片材，其特征在于：所述的紫外线辐射屏蔽剂优选A波段紫外线辐射屏蔽剂。
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