具有长期UV稳定性的可连续剥离的共挤出聚合物膜制造技术

技术编号:13626336 阅读:200 留言:0更新日期:2016-09-01 21:34
本发明专利技术提供了多层聚合物膜,所述多层聚合物膜被构造成使得连续构成层分组可以连续片材形式从剩余的膜分层。所述膜与已知的共挤出制造技术相容,并且可在层分组之间没有粘合剂层的情况下制备,其中所述层分组被设计为可单独地从所述膜剥离。相反,聚合物组合物的组合用于允许非粘性聚合物层进行组合,使得所述膜的不可逆分层可能在层分组对之间的界面发生。一些包括至少一个嵌入层的聚合物层可包含紫外(UV)光稳定剂,诸如UV吸收剂、抗氧化剂或受阻胺光稳定剂(HALS),这些层可定位于每个层分组的前面。在使用一个分组的UV稳定层之后,所述分组可被剥离以露出下一层分组的新的UV稳定层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及聚合物膜,具体地涉及具有多分层结构的此类膜的应用,其中单独的层或层组可从该结构的剩余部分剥离或分层。本专利技术还涉及相关的制品、系统和方法。
技术介绍
聚酯膜(该术语包括共聚酯和聚酯共混物、合金以及混合物膜)在过去的数十年中已大量用于多种应用中。已生产出作为单层和共挤出多层两种形式的卷材的定向聚酯膜产品。很多情况下,出于保护目的,将保护衬膜(也称为保护掩膜)施加至此类膜的一个或两个外表面。衬膜通常仅在其附接的可用的聚酯膜处于制造设施之间的运输中和/或向顾客的运输中,或进行处理或加工时提供临时保护功能。衬膜被设计成通过以下方法移除:在转换或安装可用的聚酯膜之前或之时,通过厂内转换加工或由顾客简单地将片材形式的衬膜从可用的聚酯膜剥离,然后将衬膜丢弃或循环利用。衬膜通常不提供任何相当于可用聚酯膜的功能性。例如,如果可用的聚酯膜是光学偏振膜,则衬膜不提供任何有意义的光学功能或偏振功能。也已知设计一些多层聚合物膜,使得每个具有类似功能的构成层或片材可从膜的其余部分剥离或分层。此类膜的一种用途是抗涂鸦应用。在此类应用中,处于其初始形式的膜可施加至镜子、窗户或其他待保护的物品。该膜由高度透明聚合物材料制成,使得镜子、窗户或其他物品的外观受膜影响的程度最低。如果将涂鸦施加至膜的暴露表面,则可将存在涂鸦的膜的最外侧部分以连续片材形式从膜的其余部分剥离。在移除最外侧部分后,剩余的膜保持在物品上的适当位置,现在该物品再次呈现干净并且无涂鸦。初始地在膜的内部、紧靠最外侧部分下面的膜的一部分为新的最外层。如果再次施加涂鸦,则新的涂鸦将驻留在新的最外层的暴露表面上。通过将新的最外层以连续片材形式从膜的其余部分剥离可移除新的涂
鸦。在移除新的最外侧部分后,膜的其余部分保持在物品上的适当的位置,该物品再次呈现干净并且无涂鸦。初始膜产品可由最多至4个构成片材制成,这些构成片材可以该方式依序移除以针对重复的涂污行为提供保护。为了有利于一次仅移除一层片材,制出在膜的边缘附近具有不同深度的吻切凸块状特征的产品。
技术实现思路
设计用于分层的已知多层聚合物膜通常通过首先制备构成片材,并且然后用压敏粘合剂(PSA)层将片材层合在一起而制成。该制备方法和膜设计给可制成的膜的类型带来固有局限性。例如,构成片材需要物理地足够厚以允许通过自动膜处理设备加工单个片材而无过度撕裂或破损。这为单个片材的厚度设定了下限,同时为可层合在一起以形成足够薄并且可挠曲的多层膜的此类片材的数目设定了上限。另外,将分别制造的片材层合在一起往往会使片材暴露在污染中。我们已开发出新系列的多层聚合物膜科,其被构造成使得连续构成层分组可以连续片材形式从剩余的膜分层。在此,层分组是指多个单个层,这些层相互粘结,并且出于分层的目的,其类似单个片材起作用或动作。新膜优选地兼容已知共挤出制造技术,以允许层分组相比于使用层合制造技术的情况远远更薄。通过在单个共挤出过程中将这些层结合在一起,通常在高温下,污染层之间的界面的可能性大大减小。我们已经发现,此类多层聚合物膜也可用于减轻由于过度暴露于紫外(UV)光所导致的损坏,并且可特别适合此类用途。例如,一些聚合物层,包括至少一个嵌入层,可包含UV光稳定剂,诸如UV吸收剂、抗氧化剂或受阻胺光稳定剂(HALS),这些UV稳定层可定位于每个层分组的前面。在一个分组的UV稳定层已用于其可用目的之后,该分组可剥离以暴露下一层分组的新的UV稳定层。新膜还优选地在层分组之间不使用粘合剂层来制备,这些层分组被设计为可从膜的其余部分单独剥离。(就这一点而言,粘合剂层是指在室温下发粘的层。)相反,使用聚合物组合物的组合,这允许非粘性聚合物层以这样的方式组合:膜的分层可能沿着与相邻层分组之间的界面对应的多个分层表面发生。在一些情况下,在分层表面的剥离强度比在膜内其他层
界面的剥离强度低。可剥离层分组之间缺乏粘合剂导致该分层不可逆:在层分组从膜的其余部分分层后,此后层分组不可简单地通过对着膜按压分层的层分组来永久性地或牢靠地再附贴到膜上。在此我们特别地描述了膜,这些膜包括聚合物层的叠堆,聚合物层被组织成层分组,每个层分组具有至少两个聚合物层。相邻层分组之间的附接足够弱,以允许这些层分组单独地从该叠堆的其余部分不可逆地分层,该叠堆被构造成用于促进此类层分组之间的此类不可逆分层。聚合物层的叠堆中的所有聚合物层可具有彼此可共挤出的相应聚合物组合物。多个层分组中的聚合物层的至少一层聚合物层包含一种或多种紫外(UV)光稳定剂。这些层分组中每个层分组的聚合物层的至少一层可包含一种或多种UV光稳定剂。一种或多种UV光稳定剂可包括第一UV光稳定剂,其中每个包含一种或多种UV光稳定剂的层分组中的至少一个聚合物层可包含第一UV光稳定剂。对于叠堆中的每个层分组,包含一种或多种UV光稳定剂的至少一个聚合物层可设置在此类层分组的前面。叠堆中的每个层分组还可包括至少一个基本上不含UV光稳定剂的聚合物层。每个层分组仅可具有一个包含一种或多种UV光稳定剂的聚合物层。一种或多种UV光稳定剂可以是或包括UV吸收剂、抗氧化剂和受阻胺光稳定剂(HALS)中的任一者或任何组合。在任何两个相邻的层分组之间的附接可通过在2克/英寸至100克/英寸(0.8至38.6N/m)范围内的剥离力来表征。叠堆可被构造成具有提供相邻的层分组之间界面的通路的通路突出部。聚合物层可以重复的AB序列或重复的ABC序列布置。叠堆可被构造成使得对于叠堆中的每对相邻层分组,层分组之间的附接比在层分组内的聚合物层之间的附接弱,使得不可逆分层往往在层分组之间发生而不是在层分组内发生。相邻的层分组之间的附接可通过第一剥离力来表征,每个层分组内的聚合物层的最弱附接可通过第二剥离力来表征,第二剥离力可为第一剥离力的至少两倍。因此,在聚合物层被以重复的ABC序列布置的情况下,聚合物层A与C之间的附接可比聚合物层A与B之间的附接弱,并且也可比聚合物层B与C之间的附接弱。聚合物层的叠堆中的所有聚合物层可具有在204℃(400℉)或更高的熔体温度下可熔融加工的相应聚合物组合物。叠堆中的聚合物层中的至少一些可进行定向并且可具有至少0.05的双折射率。设置在相邻层分组的界面上的聚合物层在室温下可以均不发粘。叠堆中的层分组的每个层分组可具有不超过2密耳(50微米)的厚度。聚合物层可被组织成至少N个层分组,其中N为至少5。或者N可为至少10,并且该膜可具有不超过15密耳(380微米)的总体厚度。该膜和/或聚合物层的叠堆可具有在可见光波长下的至少80%的平均透射率和小于15%的光学雾度。光学雾度可小于8%。我们还公开了相关方法,包括含有以下步骤的方法:提供包括聚合物层叠堆的膜,将该膜暴露于紫外(UV)光中,并且将第一层分组与该叠堆的其余部分分层。该叠堆中的聚合物层被组织成层分组,每个层分组具有这些聚合物层中的至少两个聚合物层,该叠堆被构造成用于促进此类层分组之间的不可逆分层,并且该叠堆中的所有聚合物层具有彼此可共挤出的相应聚合物组合物。暴露于足够量的UV光中,使得第一层分组由于暴露于UV光而表现出光学退化。多个层分组中的聚合物层的至少一层可包含一种或多种UV光稳定剂。光学退化可以是或包括光学雾度增加5%或以上、或3本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种包括聚合物层叠堆的膜,所述聚合物层被组织成层分组,所述层分组中的每个层分组具有所述聚合物层中的至少两个聚合物层;其中相邻层分组之间的附接足够弱以允许所述层分组单独地从所述叠堆的其余部分不可逆地分层,并且所述叠堆被构造成用于促进此类层分组之间的此类不可逆分层;其中所述聚合物层的叠堆中的所有所述聚合物层具有彼此可共挤出的相应聚合物组合物;并且其中多个所述层分组中的所述聚合物层的至少一层聚合物层包含一种或多种紫外(UV)光稳定剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 US 14/157,6881.一种包括聚合物层叠堆的膜,所述聚合物层被组织成层分组,所述层分组中的每个层分组具有所述聚合物层中的至少两个聚合物层;其中相邻层分组之间的附接足够弱以允许所述层分组单独地从所述叠堆的其余部分不可逆地分层,并且所述叠堆被构造成用于促进此类层分组之间的此类不可逆分层;其中所述聚合物层的叠堆中的所有所述聚合物层具有彼此可共挤出的相应聚合物组合物;并且其中多个所述层分组中的所述聚合物层的至少一层聚合物层包含一种或多种紫外(UV)光稳定剂。2.根据权利要求1所述的膜,其中所述层分组中的每个层分组的所述聚合物层中的至少一层聚合物层包含所述一种或多种UV光稳定剂。3.根据权利要求2所述的膜,其中所述一种或多种UV光稳定剂包括第一UV光稳定剂,并且其中包含所述一种或多种UV光稳定剂的每个所述层分组中的所述至少一个聚合物层包含所述第一UV光稳定剂。4.根据权利要求2所述的膜,其中对于所述叠堆中的每个层分组,包含所述一种或多种UV光稳定剂的所述至少一个聚合物层设置在此类层分组的前面。5.根据权利要求2所述的膜,其中所述叠堆中的每个所述层分组还包括基本上不含UV光稳定剂的至少一个聚合物层。6.根据权利要求2所述的膜,其中每个所述层分组仅具有一个包含所述一种或多种UV光稳定剂的聚合物层。7.根据权利要求1所述的膜,其中所述一种或多种UV光稳定剂包括UV吸收剂。8.根据权利要求1所述的膜,其中所述一种或多种UV光稳定剂包括抗氧化剂。9.根据权利要求1所述的膜,其中所述一种或多种UV光稳定剂包括受阻胺光稳定剂(HALS)。10.根据权利要求1所述的膜,其中任何两个相邻的层分组之间的附接通过在2克/英寸至100克/英寸(0.8至38.6N/m)范围内的剥离力来表征。11.根据权利要求1所述的膜,其中所述叠堆被构造成具有提供相邻的层分组之间界面的通路的通路突出部。12.根据权利要求1所述的膜,其中所述聚合物层以重复的AB序列布置。13.根据权利要求1所述的膜,其中所述聚合物层以重复的ABC序列布置。14.根据权利要求1所述的膜,其中所述叠堆被构造成使得对于所述叠堆中每对相邻的层分组,所述层分组之间的附接比所述层分组内的所述聚合物层之间的附接...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯蒂芬·A·约翰逊蒂莫西·J·林德奎斯特特伦斯·D·尼维恩奥努尔·S·约尔德姆
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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