多層阻擋膜、層壓體及其方法
【專利摘要】本公開涉及多層阻擋膜，其包括：第一層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層或聚酰胺層；第二層，其為與第一層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的聚酰胺層；和第三層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層。本公開還涉及包括多層阻擋膜的多層層壓體及其制造方法。
【專利說明】多層阻擋膜、層壓體及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本主題涉及多層阻擋膜、其層壓體及它們的制造方法。
[0002]本主題進(jìn)一步涉及層壓產(chǎn)品，例如具有多層阻擋膜的層壓管，其具有優(yōu)異的芳香阻擋性、抗UV性、阻氧性和機(jī)械性并且具有經(jīng)濟(jì)性。

【背景技術(shù)】
[0003]全球范圍內(nèi)層壓管被用于各個(gè)領(lǐng)域例如口腔護(hù)理、食品、化妝品、藥品和工業(yè)應(yīng)用的包裝。用于食品包裝的膜通常包括多層，其中每層將某些所需的物理或化學(xué)性能賦予到最終的膜?！白钃酢睂佑糜诒Ｗo(hù)包裝的產(chǎn)品在包裝、裝運(yùn)期間或在商品化期間免受由產(chǎn)品正常操作引起的物理應(yīng)力。另外，可利用熱密封劑層來使膜結(jié)合在一起從而形成產(chǎn)品，例如藥品或食品的包裝。此外，層的組合可提供具有良好物理性質(zhì)例如強(qiáng)度、剛性、耐磨耗和化學(xué)性的膜。
[0004]可用作阻擋層并用于增強(qiáng)由其制造的膜的韌性的一種這樣的層為包含聚酰胺的層。聚酰胺為沿分子鏈結(jié)構(gòu)具有酰胺鍵的高分子聚合物。作為合成聚酰胺的尼龍聚酰胺具有強(qiáng)度高、剛性、耐磨耗和化學(xué)性的良好物理性質(zhì)。
[0005]當(dāng)然，通常已知提供可具有高強(qiáng)度、剛性、耐磨耗性和/或化學(xué)性的多層聚合膜。許多這樣的膜可具有乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的阻擋層。作為阻擋層的乙烯-乙烯醇(EVOH)的專門使用除了增加層壓體中的層的厚度外還增加成本。由包含尼龍聚酰胺的層夾持的乙烯-乙烯醇(EVOH)的使用提供了降低的芯厚度以及降低的價(jià)格。由聚酰胺-乙烯-乙烯醇(EVOH)-聚酰胺組合制成的阻擋膜，聚酰胺影響產(chǎn)品的風(fēng)味成分。
[0006]本領(lǐng)域通常已知的其它阻擋膜由較厚的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)制成。雖然單獨(dú)的乙烯-乙烯醇(EVOH)阻氧性良好，但是芳香阻擋性、機(jī)械性質(zhì)差，抗UV性差并且成本更高。
[0007]因此存在對(duì)于具有優(yōu)異的芳香阻擋性、抗UV性、阻氧性和機(jī)械性并且具有經(jīng)濟(jì)性的阻擋膜的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開涉及多層阻擋膜，其包括:第一層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層或聚酰胺層；第二層，其為與所述第一層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的聚酰胺層；和第三層，其為與上述聚酰胺層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層。
[0009]本公開的另一方面為層壓體，其包括:聚乙烯外膜；包括與所述聚乙烯外膜接觸的多層阻擋膜的中間層；和與所述多層阻擋膜接觸的聚乙烯內(nèi)膜；其中所述多層阻擋膜包括第一層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層或聚酰胺層；第二層，其為與所述第一層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的聚酰胺層；和第三層，其為與上述聚酰胺層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層。
[0010]本公開的其它方面為包括多層阻擋膜的層壓體的制備方法。
[0011]本公開的其它方面為包括根據(jù)本公開的多層阻擋膜的層壓產(chǎn)品，例如層壓管。
[0012]參考以下描述將更好理解本主題的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。提供該概述以便以簡(jiǎn)單的形式介紹構(gòu)思的選擇。該概述并不意欲確定本公開的關(guān)鍵特征或基本特征，也不意欲用來限定主題的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]參考以下描述、所附權(quán)利要求以及附圖將更好的理解主題的上述及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0014]圖1示出根據(jù)本公開實(shí)施方案的三層阻擋膜300。
[0015]圖2示出根據(jù)本公開實(shí)施方案的十三層層壓體100。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本公開提供多層阻擋膜，其包括:第一層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層或聚酰胺層；第二層，其為與第一層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的聚酰胺層；和第三層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層。當(dāng)所述阻擋膜與其它聚合物層層壓時(shí)，由乙烯-乙烯醇(EVOH)組成的第三層朝向產(chǎn)品側(cè)。
[0017]在一個(gè)實(shí)施方案中，聚酰胺層為芳族或脂族聚酰胺層。在本公開的另外實(shí)施方案中，聚酰胺層選自由晶態(tài)聚酰胺、非晶態(tài)聚酰胺、半晶態(tài)聚酰胺及其混合物組成的組。聚酰胺聚合物層可包括，但不局限于，尼龍6、尼龍6/66、尼龍6/9、尼龍6/10、尼龍6_10、尼龍
11、尼龍12、非晶態(tài)尼龍、MXD-6、尼龍納米-復(fù)合物、與其它無(wú)機(jī)填料組合的尼龍。
[0018]在本公開的實(shí)施方案中，聚酰胺層的至少之一包含一種或多種UV阻斷劑。本公開的實(shí)施方案還提供作為UV阻斷劑的芳族聚酰胺。存在于聚酰胺層中的UV阻斷劑有利地為UV-B&UV-C 阻斷劑，它們適于阻斷 UV-B 區(qū)域(315nm - 280nm)和 UV-C 區(qū)域(280nm-200nm)的射線。UV-B和UV-C阻斷劑可為有機(jī)生色團(tuán)。根據(jù)本公開可使用的UV-B&UV-C阻斷劑特別地是商購(gòu)可得的，例如固有地阻斷UV B和C的非晶態(tài)尼龍。
[0019]本公開另外的實(shí)施方案中，包括聚酰胺層的第二層進(jìn)一步包含顏料。顏料優(yōu)選在吹塑膜制造工藝期間以其中浸潰二氧化鈦(T12)或碳酸鈣(CaCO3)的母料形式引入到層中。中間層中的顏料的引入導(dǎo)致多阻擋膜的聚酰胺層不透明。
[0020]根據(jù)本公開的顏料的非限定性實(shí)例包括二氧化鈦(T12)、二硫化鋅(ZnS2)、氧化鋅(ZnO)、硫酸鋇(BaSO4)和碳酸鈣(CaCO3)。可根據(jù)賦予到層壓體的所需色彩來選擇顏料。
[0021]顏料的形狀不特別限定；特別地它們可為顆粒、圓形、片狀、平面等。白色顏料優(yōu)選為二氧化鈦。用于本組合物的二氧化鈦可特別地為任意商購(gòu)可得的，作為線性低密度聚乙烯(LLDPE)膜的白色母料來自當(dāng)?shù)毓?yīng)商或由Clarient、Ampacet、Schulman等制造并在國(guó)際范圍內(nèi)可獲得。本公開中使用金紅石二氧化鈦(T12)作為白色顏料并且意欲同時(shí)包含碳酸鈣(CaCO3)。
[0022]二氧化鈦不特別限定，并且可使用各種晶形例如銳鈦礦形式、金紅石形式和單斜晶型。氧化鈦優(yōu)選的平均粒度在0.015 μ m至0.300 μ m范圍內(nèi)。
[0023]本公開另外的實(shí)施方案中，多層阻擋膜的聚酰胺層為透明的。在多層阻擋膜的中間層中使用的聚酰胺為非晶態(tài)聚酰胺。根據(jù)本公開，聚酰胺層包含非晶態(tài)聚酰胺和晶態(tài)聚酰胺的共混物。
[0024]根據(jù)本公開芳族聚酰胺表示具有UV阻斷性的芳族聚酰胺，并且大于50摩爾％的重復(fù)單元包含至少一個(gè)芳族基和式(I)的酰胺部分(下文，芳族重復(fù)單元)。芳族聚酰胺的芳族重復(fù)單元的芳香性(aromaticity)可特別地來自縮聚反應(yīng)中使用的二酸(或其衍生物)和/或二胺和/或氨基酸。
[0025]本公開又一實(shí)施方案中，基于100摩爾％組成聚酰胺的單體，芳族聚酰胺包含至少20摩爾％的含芳族基的單體。雖然不要求，但該芳族基典型地來源于二酸單體，并且包括對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、苯二酸等。
[0026]根據(jù)本公開，還可使用特別地商購(gòu)可得的UV阻斷性芳族聚酰胺例如DuPont的“Selar PA”、來自EMS Chemicals的“Grivory G21”。在優(yōu)選實(shí)施方案中，UV阻斷性芳族聚酰胺為非晶態(tài)形式。
[0027]根據(jù)本公開，芳族聚酰胺和脂族聚酰胺的共混物能提供更好的加工性并提供良好的熔融強(qiáng)度和管同心度。
[0028]根據(jù)本公開，脂族聚酰胺表示與包含于作為多層膜的阻擋層的中間層中的芳族聚酰胺相容的聚酰胺。根據(jù)本公開的脂族聚酰胺以基于阻擋層中包含的總聚酰胺的重量為0%至50%范圍內(nèi)的量存在。
[0029]在本公開另外的實(shí)施方案中，脂族聚酰胺選自由聚(己二酰己二胺)(尼龍66)、聚(壬二酰己二胺)(尼龍69)、聚(癸二酰己二胺)(尼龍610)、聚(十二烷二酰己二胺)(尼龍 612)、聚(十二燒二酸十二燒二胺)(poly (dodecamethhylene dodecanoamide))(尼龍1212)及其混合物。通過氨基羧酸和/或內(nèi)酰胺的自動(dòng)-縮聚反應(yīng)可獲得的(并優(yōu)選地，通過此獲得的)聚酰胺的實(shí)例為聚已內(nèi)酰胺(polycaprolactame)(尼龍6)、聚己酰胺(poIycaproamide)和聚(11-氨基-燒基-酰胺)。
[0030]根據(jù)該實(shí)施方案，可與芳族聚酰胺一起在多層膜的阻擋層中使用脂族聚酰胺例如“Ultramid B40”。
[0031]在本公開另外的實(shí)施方案中，脂族聚酰胺和芳族聚酰胺的重量比在15:85至85:15，優(yōu)選25:75至75:25范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選為1:1。
[0032]本公開又一實(shí)施方案中，脂族聚酰胺為半晶態(tài)的。
[0033]本公開還提供層壓體，其包括:聚乙烯外膜；與聚乙烯外膜接觸的包括多層阻擋膜的中間層；和與多層阻擋膜接觸的聚乙烯內(nèi)膜；其中多層阻擋膜包括第一層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層或聚酰胺層；第二層，其為與第一層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的聚酰胺層；和第三層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層。
[0034]在本公開又一實(shí)施方案中，多層層壓體中的聚乙烯外膜和聚乙烯內(nèi)膜選自由透明聚乙烯(clear polyethylene)、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯聚合物(LLDPE)、低密度聚乙烯聚合物(LDPE)或其組合組成的組。根據(jù)該實(shí)施方案，在聚乙烯外膜和聚乙烯內(nèi)膜中的線性低密度聚乙烯(LLDPE)聚合物可選自C6(其為己烷類線性低密度聚乙烯(LLDPE))例如Dow的“2645G”和C8 (其為辛烷類LLDPES)例如Dow的“5056G”、“ 2045 ”、“ 2038 ”、“ 2740 ”等級(jí)。其它非限定性實(shí)例為金屬茂聚乙烯聚合物諸如ExxonMobils “Exceed”家族(例如“ 1018CA”、“ 1327CA”)，來自金屬茂等級(jí)的“Enable3505”聚合物、Dow的“Elite”等級(jí)金屬茂線性低密度聚乙烯(LLDPE)家族。還可使用來自其它聚合物制造商的類似辛烷或己烷類線性低密度聚乙烯(LLDPE)聚合物，例如Mitsui Chemicals的C6(辛烷類線性低密度聚乙烯(LLDPE)) -Ulzex等級(jí)或(己烷類)金屬茂4020L Evolue等級(jí)等。
[0035]根據(jù)本公開的低密度聚乙烯(LDPE)可具有0.918g/cc至0.935g/cc范圍內(nèi)的密度。根據(jù)本公開的低密度聚乙烯(LDPE)可具有0.918g/cc、0.920g/cc、0.925g/cc、0.930g/cc或0.935g/cc的密度。在實(shí)施方案中低密度聚乙烯(LDPE)優(yōu)選的密度為0.918g/cc。
[0036]本公開的多層層壓體中線性低密度聚乙烯(LLDPE)的密度在0.912g/cc至
0.940g/cc范圍內(nèi)。根據(jù)本公開的低密度聚乙烯(LDPE)可具有0.912g/CC、0.912g/CC、
0.917g/cc、0.922g/cc、0.927,0.932g/cc、0.937g/cc 或 0.940g/cc 的密度。在實(shí)施方案中低密度聚乙烯(LDPE)優(yōu)選的密度為0.927g/cc。這些可為使用其它催化劑例如齊格勒-納塔形成的金屬茂線性低密度聚乙烯(LLDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE)。
[0037]在本公開其它的實(shí)施方案中，聚乙烯外膜和聚乙烯內(nèi)膜包含添加劑。根據(jù)該實(shí)施方案,添加劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知來改變聚合物性質(zhì)的一般添加劑中的一種。此類添加劑可為穩(wěn)定劑、抗氧化劑、調(diào)節(jié)劑、著色顏料著色劑及其組合。在實(shí)施方案中，添加劑為著色顏料或著色劑。使用的著色顏料或著色劑可為商購(gòu)可得的黑色母料、白色母料及其它著色母料。
[0038]在本公開的實(shí)施方案中，聚乙烯外膜和聚乙烯內(nèi)膜為多層聚乙烯膜。根據(jù)該實(shí)施方案，多層聚乙烯膜可為兩至六層膜。本公開中公開的多層聚乙烯薄膜可為兩層膜、三層膜、四層膜、五層膜或六層膜。
[0039]根據(jù)本公開的上述實(shí)施方案，多層層壓體中的聚乙烯外層用作具有5微米至50微米范圍內(nèi)厚度的印刷層。多層層壓體中的聚乙烯內(nèi)層用作具有30微米至100微米范圍內(nèi)厚度的密封劑層。
[0040]一般而言，通常需要連接層或粘合劑層來將多層層壓體結(jié)構(gòu)的各種層粘合到一起?；谕鈱雍拖聦拥慕M成來選擇連接層或粘合劑層的材料。在本公開的示例性實(shí)施方案中，連接層或粘合劑層可為低密度聚乙烯(LDPE)和/或線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共擠出物。連接層或粘合劑層可選擇性地包含在制造多層層壓體領(lǐng)域中通常使用的任意各種其它聚合粘合劑。
[0041]在聚乙烯類層之間使用的連接層通常由酸酐接枝的聚合物復(fù)合物或透明低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯聚合物制成。各連接層的厚度通常在4微米至50微米范圍內(nèi)。
[0042]在本公開又一實(shí)施方案中，層壓體具有90微米至525微米范圍內(nèi)的厚度。存在于多層外膜和多層內(nèi)膜中的聚乙烯通過固有的聚合物結(jié)構(gòu)，將機(jī)械強(qiáng)度和剛性賦予到層壓體。近來，為了在具有成本有效性的同時(shí)增加層壓體的美學(xué)吸引力，發(fā)現(xiàn)對(duì)于薄但耐用層壓體的需要快速增加。然而，在層壓體內(nèi)層和外層中具有聚乙烯的層壓體厚度的降低不利地影響層壓體的機(jī)械性，例如剛性以及管容器中的彈性。
[0043]外層的表層中聚乙烯的使用使得層壓體的各種層容易結(jié)合，并且當(dāng)使用層壓體生產(chǎn)存儲(chǔ)容器時(shí)還允許層壓體的適當(dāng)結(jié)合和密封。
[0044]在另一實(shí)施方案中，層壓體包括:聚乙烯外層；包括多層阻擋膜的中間層，其中多層阻擋膜與聚乙烯外膜接觸；和與多層阻擋膜接觸的聚乙烯內(nèi)膜，其中聚乙烯外膜包括具有5微米至50微米范圍內(nèi)厚度的聚乙烯外層，所述聚乙烯外層包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合；具有10微米至100微米范圍內(nèi)厚度的主體層，所述主體層包含高密度聚乙烯(HDPE)，或聚丙烯(PP)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色母料的共混物，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或聚丙烯(PP)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合；具有5微米至50微米范圍內(nèi)厚度的層壓層，所述層壓層包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合；具有10微米至50微米范圍內(nèi)厚度的第一連接層；具有5微米至25微米范圍內(nèi)在厚度的表層，所述表層包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或其組合；具有4微米至15微米范圍內(nèi)厚度的第二連接層；和聚乙烯內(nèi)膜包括:具有4微米至15微米范圍內(nèi)厚度的第三連接層；與第三連接層接觸的具有5微米至25微米范圍內(nèi)厚度的表層；所述表層包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或其組合；與表層接觸的具有10微米至50微米范圍內(nèi)厚度的第四連接層；和與第四連接層接觸的具有30微米至100微米范圍內(nèi)厚度的聚乙烯內(nèi)層，所述聚乙烯內(nèi)層包含透明聚乙烯膜或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合。
[0045]在本公開的實(shí)施方案中，圖1示出根據(jù)本公開實(shí)施方案的多層阻擋膜300的示例性結(jié)構(gòu)。如前所述，在所述實(shí)施方案中，多層阻擋膜300形成為具有三層結(jié)構(gòu)。中間層304包含聚酰胺或非晶態(tài)聚酰胺，或聚酰胺和非晶態(tài)聚酰胺以及任選的顏料的共混物。第一層302包含乙烯-乙烯醇(EVOH)或聚酰胺。第三層306包含100%乙烯-乙烯醇(EVOH)，這可提供對(duì)大氣和水分的阻擋性并且還顯示芳香保留性。根據(jù)該實(shí)施方案，第三層306的厚度在3微米至15微米范圍內(nèi)，中間層304的厚度在3微米至15微米范圍內(nèi)，和第一層302的厚度在3微米至15微米范圍內(nèi)。
[0046]本公開另外的實(shí)施方案中，圖2示出包括多層阻擋膜300的層壓體100的示例性結(jié)構(gòu)。在實(shí)施方案中，層壓體100的厚度在約90微米至約525微米范圍內(nèi)。此外，由于存在多層阻擋膜300，在層壓體100中，在整個(gè)指定保質(zhì)期內(nèi)層壓體顯示優(yōu)異的阻擋性和產(chǎn)品保持性。
[0047]在層壓體100中，多層外膜包括最外印刷層202，所述最外印刷層202為透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合的最外印刷層；主體層204，其包含高密度聚乙烯(HDPE)，或聚丙烯(PP)，或低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色母料的共混物，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或聚丙烯(PP)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合；層壓層206，其包含透明聚乙烯膜或低密度聚乙烯(LDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合；和表層210，其包含透明低密度聚乙烯(LDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或其組合。
[0048]在本公開又一實(shí)施方案中，最外印刷層202的厚度在5微米至50微米范圍內(nèi)，主體層204的厚度在10微米至100微米范圍內(nèi)，層壓層206的厚度在5微米至50微米范圍內(nèi)，和表層210的厚度在5微米至25微米范圍內(nèi)。
[0049]在層壓體100中，多層內(nèi)膜包括最內(nèi)密封劑層402，所述最內(nèi)密封劑層402為透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合的最內(nèi)密封劑層；表層406，其包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或其組合。最內(nèi)密封劑層402通過連接層404與表層406結(jié)合，并且表層406通過使用另外的連接層408與內(nèi)阻擋層306結(jié)合。
[0050]在本公開另外的實(shí)施方案中，最內(nèi)密封劑層402為三層結(jié)構(gòu)。
[0051]在本公開另外的實(shí)施方案中，最內(nèi)密封劑層402的厚度在30微米至100微米范圍內(nèi)，表層406的厚度在5微米至25微米范圍內(nèi)，連接層404的厚度在10微米至50微米范圍內(nèi)，和另外的連接層408的厚度在4微米至15微米范圍內(nèi)。
[0052]使用第一粘合劑層或連接層208將層壓層206和表層210結(jié)合在一起；并以類似方式，使用第二粘合劑層或連接層212將多層阻擋膜的表層210與第一層302結(jié)合。除此之外，在實(shí)施方案中使用第三粘合劑層或連接層408將表層406與第三層306結(jié)合；并以類似方式，使用第四粘合劑層或連接層404將最內(nèi)密封劑層402與表層406結(jié)合。由于不同層的結(jié)合，獲得層壓體100。
[0053]本公開多層層壓體中的連接層包括通常將阻擋層結(jié)合到層壓體中的內(nèi)層和外層的層。根據(jù)阻擋層的類型，連接層可為適于所述結(jié)合的任何連接層。
[0054]在實(shí)施方案中，層壓管可由層壓體制成。
[0055]在本公開其他的實(shí)施方案中，層壓體100通過吹塑膜擠出或流延膜擠出或兩者的組合來制備。
[0056]本公開還提供制備層壓體的方法，所述方法包括通過擠出涂布和層壓工藝層壓多層聚乙烯外膜、多層阻擋膜和多層聚乙烯內(nèi)膜，從而獲得根據(jù)本公開的層壓體。
[0057]本公開其他的實(shí)施方案提供制備層壓體的方法，其中單獨(dú)制作多層聚乙烯外膜和多層聚乙烯內(nèi)膜的各層，并在20°C至30°C范圍溫度下保持調(diào)濕(condit1ning) 8小時(shí)至72小時(shí)范圍的時(shí)間。以類似方式單獨(dú)制作多層阻擋膜的層，并在20°C至30°C范圍溫度下保持調(diào)濕8小時(shí)至72小時(shí)范圍的時(shí)間。用于制作層的工藝選自流延膜擠出和吹塑膜擠出或其組合。
[0058]吹塑膜擠出是作為制造塑料膜，特別是用于包裝工業(yè)的最常用方法的技術(shù)。所述工藝涉及通過模具擠出熔融聚合物的管并且膨脹至其初始直徑的數(shù)倍從而形成薄膜泡。然后壓潰該泡并用作平鋪膜或可制成袋。該工藝通常使用聚乙烯，并且在生產(chǎn)多層吹塑膜時(shí)，可使用其它材料與這些聚合物作為共混物。
[0059]典型地，垂直向上進(jìn)行吹塑膜擠出。該操作由四個(gè)主要步驟組成:
[0060]1.以丸粒(pellet)形式取出聚合物材料，將其連續(xù)壓制并熔融以形成連續(xù)的粘性液體。然后通過環(huán)狀模具使該熔融塑料受力或擠出。
[0061]2.通過模具中心的孔注入空氣并且壓力引起擠出的熔體擴(kuò)展為泡。進(jìn)入泡的空氣置換原來的空氣，從而維持均勻且恒定的壓力以保證膜的厚度一致。
[0062]3.從模具連續(xù)向上拉所述泡并且冷卻環(huán)吹空氣到在膜上。還可使用內(nèi)部的泡冷卻從內(nèi)部冷卻膜。該降低泡內(nèi)溫度，同時(shí)保持泡直徑。
[0063]4.凍線(frost line)下固化后，膜移動(dòng)進(jìn)入一組夾輥，其使泡塌陷并將其扁平為兩層平整膜層。拉伸輥在纏繞輥上拉伸膜。在該工藝期間使膜通過空轉(zhuǎn)輥從而保證在膜上存在均勻張力。在夾輥和纏繞輥之間，取決于應(yīng)用，可使膜通過處理中心。在該階段，膜可開裂以形成一或兩層膜，或進(jìn)行表面處理。
[0064]流延膜擠出也是作為制造塑料膜，特別是用于包裝工業(yè)的最常用方法的技術(shù)。在流延膜擠出時(shí)，在脫離和彎曲之前，將聚合物熔融到激冷的鼓上，所述工藝提供用于聚合物薄膜批量生產(chǎn)的更高的產(chǎn)量。
[0065]實(shí)施例
[0066]將用實(shí)施例來說明本公開，這些實(shí)施例意欲說明本公開的研究，并不意欲暗示對(duì)本公開范圍的限定。其它實(shí)施方案也是可能的。
[0067]實(shí)施例1:
[0068]使乙烯-乙烯醇或聚酰胺的層與聚酰胺或非晶態(tài)聚酰胺，或聚酰胺和非晶態(tài)聚酰胺的共混物以及任選的顏料的層接觸。用來阻擋大氣和水分的100%乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的層與上述聚酰胺層接觸。這三層包括多層阻擋膜，其中各層具有3微米(μ)至15微米(μ)范圍內(nèi)的厚度。下面給出多層阻擋膜的結(jié)構(gòu):3μ至15 μ EVOH或聚酰胺//3 μ至15 μ聚酰胺//3 μ至15 μ EV0H。
[0069]實(shí)施例2:
[0070]多層層壓體包括多層外層、多層中間層和多層內(nèi)層。多層外層包括厚度在5微米至50微米范圍內(nèi)的最外印刷層，所述最外印刷層包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合印刷層，所述最外印刷層與厚度在10微米至100微米范圍內(nèi)的主體層接觸，所述主體層包含高密度聚乙烯(HDPE)，或聚丙烯(PP)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色母料的共混物，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或聚丙烯(PP)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合。主體層與厚度在5微米至50微米范圍內(nèi)的層壓層接觸，所述層壓層包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合。使用連接層將層壓層與厚度在5微米至25微米范圍內(nèi)的表層結(jié)合，所述表層包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或其組合。使用連接層反過來使表層與實(shí)施例1中所述的多阻擋膜結(jié)合。使用厚度在4微米至15微米范圍內(nèi)的連接層，將在多層阻擋膜中包含100%乙烯-乙烯醇(EVOH)的內(nèi)阻擋層與厚度在5微米至25微米范圍內(nèi)的表層結(jié)合，所述表層包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或其組合。使用厚度在10微米至50微米范圍內(nèi)的連接層，將表層與厚度在30微米至100微米范圍內(nèi)的密封劑層結(jié)合，所述密封劑層包含透明聚乙烯膜或低密度聚乙烯(LDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或其組合。
[0071]下面給出多層層壓體的結(jié)構(gòu):
[0072]5 μ至50 μ外印刷層//10 μ至100 μ主體層//5 μ至50 μ層壓層//10 μ至50 μ第一連接層//5 μ至25 μ表層//4 μ至15 μ第二連接層//3 μ至15 μ EVOH或聚酰胺//3 μ至15 μ聚酰胺//3 μ至15μΕν0Η//4μ至15 μ第三連接層//5 μ至25 μ表層//10 μ至50 μ第四連接層//30 μ至100 μ內(nèi)密封劑層
[0073]實(shí)施例3:
[0074]多層層壓體包括多層外層、多層中間層和多層內(nèi)層。層壓體的總厚度為97 μ，其中5μ外印刷層//10 μ主體層//5 μ層壓層//10 μ第一連接層//5 μ表層//4 μ第二連接層//3 μ EVOH或聚酰胺//3 μ聚酰胺//3 μ EV0H//4 μ第三連接層//5 μ表層//10 μ第四連接層//30 μ內(nèi)密封劑層。
[0075]實(shí)施例4:
[0076]多層層壓體包括多層外層、多層中間層和多層內(nèi)層。層壓體的總厚度為97μ，其中5μ外印刷層//10μ主體層//5μ層壓層//10μ第一連接層//5μ表層//4μ第二連接層//3 μ EV0H//3 μ聚酰胺//3 μ EV0H//4 μ第三連接層//5 μ表層//10 μ第四連接層//30 μ內(nèi)密封劑層。
[0077]實(shí)施例5:
[0078]多層層壓體包括多層外層、多層中間層和多層內(nèi)層。層壓體的總厚度為525μ，其中50 μ外印刷層//100 μ主體層//50 μ層壓層//50 μ第一連接層//25 μ表層//15 μ第二連接層//15 μ EVOH或聚酰胺//15 μ聚酰胺//ΙδμΕνΟΗ/Λδμ第三連接層//25 μ表層//50 μ第四連接層//100 μ內(nèi)密封劑層。
[0079]實(shí)施例6:
[0080]多層層壓體包括多層外層、多層中間層和多層內(nèi)層。層壓體的總厚度為525μ，其中50 μ外印刷層//100 μ主體層//50 μ層壓層//50 μ第一連接層//25 μ表層//15 μ第二連接層//ΙδμΕνΟΗ/Λδμ聚酰胺//ΙδμΕνΟΗ/Λδμ第三連接層//25 μ表層//50 μ第四連接層//100 μ內(nèi)密封劑層。
[0081]有益.效果:
[0082]前述主題的變型及其等同形式具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括如下所述的優(yōu)點(diǎn):
[0083]1.本公開提供具有多層阻擋膜的多層聚乙烯層壓體，當(dāng)制成制品時(shí)，其芳香阻擋性、抗UV性和阻氧性優(yōu)異。
[0084]2.本公開提高了產(chǎn)品吸引力。
[0085]3.本公開還以成本效率方式提供具有多層阻擋膜的多層聚乙烯層壓體。
[0086]雖然參考本主題的某些優(yōu)選實(shí)施方案相當(dāng)詳細(xì)地描述了本主題，但是其它實(shí)施方案也是可能的。同樣，本公開的精神和范圍不應(yīng)局限于本文所包含的優(yōu)選實(shí)施方案的描述。
【權(quán)利要求】
1.一種多層阻擋膜,其包括: 第一層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層或聚酰胺層； 第二層，其為與所述第一層接觸的具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的聚酰胺層；和 第三層，其為具有3微米至15微米范圍內(nèi)厚度的乙烯-乙烯醇(EVOH)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜，其中所述聚酰胺層為芳族或脂族聚酰胺層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜，其中所述聚酰胺層選自由晶態(tài)聚酰胺、非晶態(tài)聚酰胺、半晶態(tài)聚酰胺及其混合物組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜，其中所述聚酰胺層的至少之一包含一種或多種UV阻斷劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層膜，其中所述UV阻斷劑為非晶態(tài)尼龍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜，其中所述第二層進(jìn)一步包含顏料。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層膜，其中所述脂族聚酰胺選自由聚(己二酰己二胺)、聚(壬二酰己二胺)、聚(癸二酰己二胺)、聚(十二烷二酰己二胺)、聚(十二烷二酰十二烷二胺)及其混合物組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層膜，其中所述脂族聚酰胺和所述芳族聚酰胺的重量比在15:85至85:15，優(yōu)選25:75至75:25的范圍內(nèi)，并最優(yōu)選1:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層膜，其中所述脂族聚酰胺為半晶態(tài)。
10.一種層壓體，其包括: 聚乙烯外膜； 包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層阻擋膜的中間層，其中所述多層阻擋膜與所述聚乙烯外膜接觸；和 與所述多層阻擋膜接觸的聚乙烯內(nèi)膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述聚乙烯外膜和所述聚乙烯內(nèi)膜選自由透明聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯聚合物(LLDPE)、低密度聚乙烯聚合物(LDPE)及其組合組成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述低密度聚乙烯(LDPE)的密度在0.918g/cc 至 0.935g/cc 范圍內(nèi)，優(yōu)選 0.918g/cc。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述線性低密度聚乙烯(LLDPE)的密度在0.912g/cc 至 0.940g/cc 范圍內(nèi)，優(yōu)選 0.927g/cc。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述聚乙烯外膜和所述聚乙烯內(nèi)膜包含添加齊IJ，所述添加劑選自由穩(wěn)定劑、抗氧化劑、調(diào)節(jié)劑、著色顏料、著色劑及其組合組成的組。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述聚乙烯外膜或所述聚乙烯內(nèi)膜為多層聚乙火布月旲。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的層壓體，其中所述多層聚乙烯膜為兩層至六層膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述聚乙烯外膜的厚度在5微米至50微米范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述聚乙烯內(nèi)膜的厚度在30微米至100微米范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其中所述層壓體具有90微米至525微米范圍內(nèi)的厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體，其包括: 聚乙烯外膜； 包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層阻擋膜的中間層，其中所述多層阻擋膜與所述聚乙烯外膜接觸；和 與所述多層阻擋膜接觸的聚乙烯內(nèi)膜， 其中所述聚乙烯外膜包括: 具有5微米至50微米范圍內(nèi)厚度的聚乙烯外層，其包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或它們的組合； 具有10微米至100微米范圍內(nèi)厚度的主體層，其包含高密度聚乙烯(HDPE)，或聚丙烯(PP)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色母料的共混物，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或聚丙烯(PP)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或它們的組合； 具有5微米至50微米范圍內(nèi)厚度的層壓層，其包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或它們的組合； 具有10微米至50微米范圍內(nèi)厚度的第一連接層； 具有5微米至25微米范圍內(nèi)厚度的表層，其包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或它們的組合； 具有4微米至15微米范圍內(nèi)厚度的第二連接層； 和所述聚乙烯內(nèi)膜包括: 具有4微米至15微米范圍內(nèi)厚度的第三連接層； 與所述第三連接層接觸的具有5微米至25微米范圍內(nèi)厚度的表層，其包含透明低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或著色劑和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或它們的組合； 與所述表層接觸的具有10微米至50微米范圍內(nèi)厚度的第四連接層；和與所述第四連接層接觸的具有30微米至100微米范圍內(nèi)厚度的聚乙烯內(nèi)層，其包含透明聚乙烯膜，或低密度聚乙烯(LDPE)，或線性低密度聚乙烯(LLDPE)，或高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，或它們的組合。
21.一種層壓管，其由根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項(xiàng)所述的層壓體制成。
22.用于制備根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓體的方法，所述方法包括: 通過擠出涂布和層壓工藝層壓聚乙烯外膜、多層阻擋膜和聚乙烯內(nèi)膜，從而獲得所述多層層壓體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的層壓體，其通過包括以下的工藝來制備: 通過使用流延膜擠出或吹塑膜擠出或其組合來單獨(dú)制作聚乙烯外膜和聚乙烯內(nèi)膜的各層以及單獨(dú)的中間層；和 在20°C至30°C范圍內(nèi)的溫度下調(diào)濕單獨(dú)的聚乙烯外膜和聚乙烯內(nèi)膜的各層和單獨(dú)的中間層8小時(shí)至72小時(shí)的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】B32B27/34GK104159748SQ201280066092
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月8日
【發(fā)明者】M·K·班納吉 申請(qǐng)人:愛索爾包裝有限公司