專利名稱：呈現(xiàn)改進(jìn)熱封特性的定向薄膜的交叉層合物及該交叉層合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種展現(xiàn)改進(jìn)熱封特性的定向薄膜的交叉層制品及該交叉層制品的制造方法。
背景技術(shù)：
匹狀交叉層合物由兩張或更多互相粘合的薄膜所組成，其皆各為單軸定向或不平衡地雙軸定向，而自1968年已被商業(yè)化，但在熱封時常會發(fā)生問題。
該早先的交叉層合物被以1958年4月9日的GB-A-0792976號案及1959年7月15日的GB-A-0816607號案中所揭示的成分、構(gòu)造及方法來制造。一聚乙烯(通常為HDPE)或聚丙烯的管狀膜會在一相對較低的溫度被拉伸，而沿其縱向來牢固地單軸定向，然后螺旋式地切割成一匹料使其定向偏斜，再將二張或更多該匹料層合粘接，通常以其定向的十字交叉方向來擠出層合。當(dāng)該交叉層合物被熱封時，例如以沖壓熱封，來形成一“剝離”式熱封時，該封合處的沖擊剝離強(qiáng)度會變得相當(dāng)?shù)牡?除非該封合處通過附加的材料來改進(jìn)，例如以搭接方式來增加強(qiáng)度)。
該“剝離式”熱封已知為一種可承受集中于一非常窄的直線區(qū)域中的剝分力量的熱封方式，而相對于另一種用來承受剪刀的“重疊式”熱封，其會遍布于該封合處的整體寬度。
對于熱封袋在其一邊緣垂直于該直線延伸的熱封緣等，沖擊或沖震剝離強(qiáng)度對承受該沖震動作特別地需要。
由于熱封破壞了其定向，該封合處會有不佳的剝離強(qiáng)度，這不僅會出現(xiàn)在封合粘接部分(該處喪失定向尚無大礙)，還出現(xiàn)在緊鄰的未粘合的交叉層合物的窄“線條”部分。這樣當(dāng)沖震剝離該“線條”時，其將會顯得脆弱而易于裂開。(在較低速的剝分時，若在該線條中的材料有時間來伸長及定向，則其封合緣能具有一可接受的剝離強(qiáng)度)。
該沖震剝離強(qiáng)度亦能通過在用來制成該交叉層合物的薄膜上共擠出更薄的較低熔點的表面層(“熱封層”)而得以改善，但并不很足夠。然而，當(dāng)在該主層能保持定向的溫度下進(jìn)行熱封時，又會發(fā)生另一種現(xiàn)象，即因剝分力集中在該較薄的粘接層，而致使該二交叉層膜互相分開。為避免該分開現(xiàn)象的出現(xiàn)，該粘接區(qū)中及與其緊鄰的薄膜部分，必須能被熔化而令厚度增加，藉此使由該剝分造成的張力得以減小。
如在BG-A-1526772號案中所揭示的，熱封的沖震剝離強(qiáng)度的改良(及某些其它強(qiáng)度的增進(jìn))，可通過一不同的夾叉層合物的制法來獲得。在實施該方法的已知方式中(其自1978年已被商業(yè)化應(yīng)用)，會首先共擠出一管狀膜，其具有單軸的縱向定向，并且有副表面層可供易于完成后續(xù)的層合程序(“貼合層”)，及能改善最終交叉層合物的表面特性，尤其是其熱封性質(zhì)(“熱封層”)。然后該管狀膜會被螺旋狀切割成一匹料，而使其熔化定向偏斜，再用數(shù)張該匹料進(jìn)行連續(xù)地交叉“疊合”，并在凹溝滾輪之間橫向延壓定向，而于此操作之前或之后，其會在以不同圓周速度旋轉(zhuǎn)的普通光滑滾輪之間接受傳統(tǒng)的縱向拉伸。該凹溝滾輪的延壓通常會重復(fù)許多次，且該縱向延伸亦可重復(fù)進(jìn)行。為獲得最大的能量吸收特性，亦就熱封的沖震剝離強(qiáng)度而言，在將呈螺旋狀切成的薄膜疊合在一起之后的縱向及橫向的延伸步驟，通常是在遠(yuǎn)低于該薄膜熔化范圍的溫度下來進(jìn)行，且甚至可能會在正常的室溫下來進(jìn)行。US-A-4629525號案中揭示了一種后續(xù)的熱穩(wěn)定化方法。申請人亦建議將該層合物設(shè)計成使其一個具有一主要定向方向，即該交叉層合物的縱向，而另一個主要定向方向則垂直于該縱向。
通常在該交叉疊合膜之間會達(dá)到一足夠的粘接，而使它們在被凹溝滾輪延壓之后能形成一層合物，且該粘接會被該熱穩(wěn)定化程序增強(qiáng)。但是，一過分強(qiáng)固的整體粘接則要予以避免，因為其會破壞對撕裂擴(kuò)伸的阻抗性，而這是該交叉層合物的特別顯著的特點。
在凹溝滾輪之間橫向延壓的改良事項，及較高產(chǎn)量、較重及較強(qiáng)韌性的交叉疊合物的可能性等，被揭示于EP-B-0276100號案中的方法制成，其中有一組凹溝滾輪互相極為細(xì)密地相對設(shè)置，并以高滾輪壓力來操作，而形成一組合的橫向拉伸及橫向擠壓。(在本說明書中的范例即使用此方法)該方法于EP-A-0624126號案中有進(jìn)一步發(fā)展。
實施該螺旋狀切割的方法及被揭示于EP-B-0426702號案中。該專利還描述了一大熔化定向角度，甚至相對該膜的縱向呈90°，如何可被實現(xiàn)？其首先擠出一具有“螺旋狀”熔化定向的管狀膜(使擠出模與引出裝置之間相對旋轉(zhuǎn))，而在第二步驟以增加該定向角度的方向來螺旋地切割該膜管。
再回到關(guān)于一熱封處的沖震剝離強(qiáng)度問題，依據(jù)前述的GB-A-1526722號案或其改良的方法所制成的交叉層合物，自1978年已被使用以制造封合于頂部的開口式工業(yè)用袋，及/或底部被以“剝離式”熱封的工業(yè)用袋，并以相當(dāng)大的規(guī)模使用至今。且還被使用于“裝填并封合”式的袋，其中將膜管轉(zhuǎn)化成袋的制造過程是配合裝填的操作來進(jìn)行。但是，由于對制袋的薄膜材料規(guī)格有減少的必要，因此極需再進(jìn)一步地改良。能達(dá)成熱封性質(zhì)的改善而不會降低其它重要的強(qiáng)度特性，尤其是屈服張力是很重要的。該屈服張力在堆疊裝滿粉狀或粒狀原料的工業(yè)用袋時是很重要的，因為一整堆疊置袋的最下層時常會承受非常高的靜態(tài)壓力。
依據(jù)EP-B-0338747號案中的發(fā)明，其以一特殊的觀點來發(fā)展由該交叉層合物所制成的工業(yè)用袋，其熱封處被一排鄰接的凸體所保護(hù)，該凸體可用來吸收沖震及/或力的控制。
又依據(jù)WO-A-98/23434號案中所揭示的發(fā)明，在提供一種熱封方法(亦以對該交叉層合物的特殊觀點)，其容許該聚合物膜能有一特別高的收縮率，不僅在該熱封粘合區(qū)中，且在該薄膜緊鄰封合緣旁邊的未粘接區(qū)處，即將會與該袋的內(nèi)容物接觸處。由于此高收縮率，故該薄膜會在該區(qū)域生成較厚，此將會彌補(bǔ)在該區(qū)域中的定向的喪失。(如在本說明書開頭所提及，交叉層合物的熱封問題是由于鄰近于粘合區(qū)的未粘接區(qū)域喪失定向所致)。該發(fā)明亦包含一封合條的樞轉(zhuǎn)。
但是，不論該二發(fā)明有如何改良的成果，其一是利用凸體來保護(hù)封合處，而另一個是有關(guān)特殊的熱封方法，但兩者均不能在市場上被接受。其原因是該二發(fā)明皆需要使用裝設(shè)特殊的機(jī)具，來將該交叉層合物制成袋，及/或裝填并封合該袋。因此非常需要改良該交叉層合物的熱封性質(zhì)，而不影響其強(qiáng)度特性，特別是該屈服張力。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的交叉層合物，其特征明示于權(quán)利要求1中，而其較佳的制造方法則在權(quán)利要求13中進(jìn)行描述。其中所述的收縮率差異，以至少10％為較佳，而更好為15％、20％或甚至更高。
A材料在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)E，比B材料的相同性質(zhì)至少低15％。此措施的目的是為使在剝離時的力不會集中，而令該整體交叉層合物盡可能地強(qiáng)韌。
對于E值的未定向狀態(tài)，可在A與B分開之后，將A熔化而獲得，對于B亦同。用來剝分A與B的一適當(dāng)方法在后述的范例中進(jìn)行詳細(xì)描述。
當(dāng)本發(fā)明的交叉層合物被用來制成一個袋時，其具有一熱封緣垂直于A的主要定向方向，而該裝滿粒狀原料的袋突然掉落時，該A材料的較高E值將會傾向于沿垂直于封合緣的方向賦予該袋最大的伸展量，而由該伸展所造成的沖震吸收效果，特別是在此方向?qū)黾釉摲夂暇壍臎_擊強(qiáng)度。
以堆疊裝滿的袋的狀態(tài)看，尤其是保持規(guī)則形態(tài)的疊層，該袋的任何可延伸性皆有負(fù)面影響，全部袋在縱向與橫向的可延伸性應(yīng)為平均的，因此該交叉層合物的A材料在主要方向的高可延伸性，將會被B材料在主要方向的相對較低的可延伸性彌補(bǔ)。
該各薄膜可為共擠出或被單獨擠出，即它們各可由數(shù)層或僅由一層組成。而且該各薄膜可為完全單軸定向(即為分子定向)，或以不平衡的方式來被雙軸定向，因此在任何狀況下它們皆會展現(xiàn)一主要定向方向。
在該層合物設(shè)有A的薄膜或薄膜群組的一面，即為預(yù)定要熱封粘接的一面(通常會被熱封于一類似的交叉層合物上)，而使其熱封緣延伸垂直于該交叉層合匹料的縱向(權(quán)利要求21)。其可預(yù)期該交叉層合物將會被形成管狀而具有一縱向的接合縫來銷售，該膜管亦可能為一角撐管，而準(zhǔn)備用來裝填并封合。在此實施例中，該A表面必須為該管的內(nèi)表面(權(quán)利要求22)。
或該交叉層合物亦可被翻折而不將其制成一膜管，而來制成袋子其中該折痕即形成底部，其側(cè)緣則被熱封。同樣地在此例中，該翻折結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面必須為該A表面(權(quán)利要求22)。
該A或A′的較高收縮率，在一預(yù)定會垂直于密封緣的方向，較佳為至少30％(權(quán)利要求3及15)而更好為35％、40％或甚至更高，以能產(chǎn)生適當(dāng)強(qiáng)烈的收縮而增加其厚度。必然會發(fā)生在該封合緣附近的加熱作用，將會以一相當(dāng)有趣且有用的效果來造成A與B的差異收縮(請見圖8b、c、d的顯微照片)而使該封合條的表面在邊界處形成推拔狀、彎折或圓曲，正如它們通常為了在封合材料中避免形成“疤痕”一樣。
該差異收縮依該交叉層合物所要求的性質(zhì)而定，當(dāng)由接合區(qū)以相同距離來看該顯微照片時，其會沿使A面凹入的方向而令該層合物彎曲。但是，緊鄰接合區(qū)處的材料會被熔融而軟化，以一相反方向的彎曲來補(bǔ)償前述的彎曲，因此該A面會變成凸出。此最后的彎曲為該差異收縮的一間接結(jié)果，其會作為一種在熔融狀態(tài)的剝離而補(bǔ)強(qiáng)該封合緣。另外，該差異收縮亦具有一作用，可使該層合物在其推拔、彎折或圓曲的邊緣，即沒有封合壓力處，被推向該封合條，而此將有助于使該材料在沖震剝離的關(guān)鍵區(qū)域變成較厚。
為了良好的規(guī)范，仍必須陳明示于該顯微照片中的封合緣已被WO-A-98/23434號案中所揭示的特殊封合方法制成，故前述的作用愈形重要。(更多進(jìn)行該熱封的條件說明于范例中)。
權(quán)利要求1中所述的特征為A與B二薄膜或薄膜組合物互相分開時的收縮差異。事實上，對于該交叉層合物以粘接對撕裂擴(kuò)延阻抗性的影響，通常會在各薄膜之間以較低的粘接來制成(此于前已述及)，因此該分開即使在室溫下通常皆很容易。
該分開的薄膜可被測試其在任何方向的收縮性，例如沿該匹料的縱向，或沿垂直于該縱向的方向，其會被加熱至一預(yù)定的適當(dāng)溫度來測試。該溫度例如接近但低于A或B的機(jī)械式測定熔點中的較低熔點。在本發(fā)明中，較好地，該A薄膜或薄膜組合物于該匹料縱向的收縮率百分比能比B薄膜組合物至少高出10％(最好能更高)，該收縮率是在相同的溫度測得的，該溫度接近但低于A或B的機(jī)械式測定熔點中的一較低的溫度。該預(yù)定溫度可例如低于該熔點5℃。當(dāng)該交叉層合物由聚乙烯類的薄膜組成時，測量溫度在115至120℃的范圍。
于此，該機(jī)械式測定的熔點是指該例中可能的薄膜或薄膜組合物被斷定隨著溫度的增加而喪失其機(jī)械穩(wěn)定性(最大變化差異)的溫度，其能以動態(tài)光譜學(xué)來方便地在該薄膜或薄膜組合物上直接測出。該熔點亦可由相對于溫度的抗張性質(zhì)的變化而來判定。
該A′與B′在交叉“疊合”之前的收縮性質(zhì)(請參見權(quán)利要求14)亦以類似方法來測定。但若A′及/B′各由一張以上的薄膜組成，則該測定必須在A′及/或B′組合物粘合之后才進(jìn)行，而不能改變其特性，其可利用例如一軟體的雙成分膠來粘接。
在本發(fā)明中有利的是，當(dāng)A及/或B由一張以上的薄膜構(gòu)成時，在A與B之間的粘接會比在A組合物或B組合物中的各薄膜之間的相互粘接脆弱。(權(quán)利要求8)。此優(yōu)點與該交叉層合物的整體強(qiáng)度特性有關(guān)。以緩慢剝離所測得的粘接強(qiáng)度的適當(dāng)值。介于0.1至0.5Ncm-1之間，而可作為縱向及橫向切條等的剝離平均值(此敘述并非用以限制本發(fā)明的范圍)。
該粘接最好能將“貼合層”共擠出于該交叉層合物的各薄膜上以方便操作并可控制，且最好亦供擠出“熱封層”幫助該二交叉層合物于熱封時粘接在一起，及/或改善該層合物的其它表面性質(zhì)(權(quán)利要求9及16)。
通常本發(fā)明的交叉層合物即使在室溫下亦會產(chǎn)生一些差異收縮作用，即它們會有一個傾向來沿該匹料的橫向卷曲，除非采取防制措施。此將會形成處理該匹料或由該交叉層合物制成的袋的缺點。為克服該問題，該匹料的截面可設(shè)計成具有穩(wěn)定化波紋的波形狀，而于該匹料一表面上由波頂至波頂所測得的波長最好小于5mm(權(quán)利要求4及5)。但是，此波紋最好應(yīng)非常淺。在該交叉層合物本身制成該穩(wěn)定化的淺波紋，已在前述的EP-A-0624126號案中公開。于此所揭示的方法可直接應(yīng)用于本發(fā)明。雖然該匹料截面的波紋可完全消除其在室溫下卷曲(差異收縮)的傾向。但基本上其不會減少在熱封時的差異收縮的發(fā)明效果，因為該穩(wěn)定化波紋在當(dāng)該層合物被加熱至接近熔化范圍的溫度時，將會因橫向收縮而消失。
如主要的方法權(quán)利要求13所示，該疊合匹料的橫向延壓方式最好在凹溝滾輪之間進(jìn)行，且其亦會被縱向延伸而粘接成一層合物。其正常應(yīng)有數(shù)個步驟的凹溝滾輪延壓，并亦有數(shù)個步驟的縱向延伸及粘合。該程序能以不同的順序進(jìn)行，因此在前述GB-A-1526722號、EP-B-0276100號及EP-A-0624126號等各案中所揭示的可直接應(yīng)用。
構(gòu)成A′的薄膜或組合物，在與構(gòu)成B′的薄膜或組合物疊合之前，最好用一摩擦固持滾輪或桿來拉伸而縱向地定向(權(quán)利要求17至20)，換言之它們會受到低于熔化范圍的傳統(tǒng)縱向拉伸，例如通過許多光滑而以不同圓周速度旋轉(zhuǎn)的滾輪來進(jìn)行。其最好是以一遠(yuǎn)低于熔化范圍的溫度，例如20～60℃之間來拉伸。假使對一管狀擠出的A′膜的螺旋切割被用來制造一A′膜，則該螺旋切割應(yīng)在該縱向拉伸之前進(jìn)行。
A′與B′皆可為一薄膜，或為一共擠出的多層膜(見圖1與圖4的流程圖)，此是最簡單的，尤其當(dāng)所要的是非常低的交叉層合物規(guī)格時。但是，以該交叉層合物的整體強(qiáng)度性質(zhì)看，B′及/或A′最好由至少二薄膜組成，如權(quán)利要求6、7、19所述，及圖2、3、5、6所示(在圖中所示的±60°及±30°等皆僅為舉例)。
取代以較小角度的螺旋切割法來制成A′的二層薄膜，更方便的是使用一薄膜其具有以二反向旋轉(zhuǎn)的模件來形成二熔化定向?qū)?，如在?quán)利要求20所述并示于圖7中。
要擠出該薄膜，并具有反向旋轉(zhuǎn)模件的共擠出模的構(gòu)造，可參考前述的GB-A-1526722號案。


本發(fā)明以所附圖來表示，其中圖1、2、3為該交叉層合物的三種不同構(gòu)造的立體示意圖。
圖4、5、6、7為四種不同的流程圖，供制造該交叉層合物，及將之轉(zhuǎn)化成一膜管以制成袋，包括可裝填并封合的袋。
圖8a、b、c、d為在范例中所述的交叉層合物于不同溫度下形成的熱封緣截面的顯微照片。
圖9為該范例中的不同膜層在不同方向的收縮性質(zhì)的曲線圖。
具體實施例的詳細(xì)描述在圖1、2、3的立體示意圖中，(a)為主層而為該交叉層合物的高抗張強(qiáng)度所在之處，(b)為貼合層，(c)為熱封層。在任何“疊合”發(fā)生之前的熔化定向角度以虛線來表示，且各角度的值是寫在該虛線上的。+60°及-60°的值被用來作為相對較大角度的數(shù)值的例子，而+30°及-30°則為相對較小角度的例子。
字母A或A′及B或B′是表示屬于A或A′及B或B′的薄膜或其組合物，如權(quán)利要求中所述。
矢量CD是表示在A′中低于熔化范圍，且在A′與B′疊合之前的縱向。
矢量DE及CF分別表示該交叉層合物在A′與B′疊合之前的縱向與橫向；而該CF方向是通過凹溝滾輪延展來形成的。
針對圖4至7的流程圖，可以看出是將“疊置”(“sandwiching”)與“層合”(“l(fā)amination”)分開。該“疊置”是指有二張或更多的薄膜被疊置在一起，而不管它們是否互相粘合或保持未粘接狀態(tài)。而該“層合”則指該被“疊置”的膜層已被粘接在一起(其是可與“疊置”同時進(jìn)行或在其后發(fā)生)。
在該各流程圖中有一方塊標(biāo)示“層合及凹溝滾輪延壓與縱向拉伸”。為何該不同步驟被集中于一方塊內(nèi)的理由是(如前已述及)，該各步驟通常會重復(fù)數(shù)次，且該步驟的順序可被改變。
該顯微照相圖8a、b、c、d中，具有一比例尺可顯示其放大率。其封合時間為1.4秒。純?yōu)椴僮魃系脑?，該二封合條具有不同的溫度，即如下所示圖8a一條為120℃而另一條為130℃；圖8b一條為130℃而另一條為140℃；圖8c一條為150℃而另一條為150℃；圖8d一條為170℃而另一條為180℃；在各條上的溫度控制的精確度為±2℃。[范例]一交叉層合物被制成具有圖2所示的構(gòu)造，且利用圖5的流程所示的方法來制成(但省略了其中“印刷”及“制管”的步驟)。
薄膜A′被共擠出成重量59gm-2的管狀膜。
在A′膜中的主層(a)占整體A′的75％其為50％的LLDPE(Dowlex2045)+50％的HMWHDPE(少量具有顏料及添加劑的染色配料不計于此)。
在A′膜中的熱封層(c)占整體A′的15％其100％皆為LLDPE(Dowlexx 2045)。
在A′膜中的貼合層(b)占整體A′的10％其為15％的Affinity 8100+85％的LLDPE(Dowlex 2045)。該Affinity為一種金屬雙環(huán)戊二烯化合物的LLDPE，而具有大約50℃～60℃的熔化范圍。
在擠出之后，該組合物會沿縱向在40℃以1.30∶1的比率來延展。
而作為B′的二薄膜會被以45.4gm-2的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)來擠出。該主層(a)含有70％的HMWHDPE+10％的聚丙烯+20％的LLDPE。該貼合層(b)具有與A′中的(b)相同的成分。又在三膜疊合之中層的B′膜，在其兩面皆具有一貼合層(b)，其各占總重量的10％。該表面的B′膜則含有75％的主層(a)，15％的熱封層(c)及10％的貼合層(b)。
該二B′膜會被以57°角來螺旋切割。
該三層共擠出的A′、B′、B′膜等，會被交叉“疊合”如圖5的流程圖中所示。當(dāng)進(jìn)行該流程圖中所示的后續(xù)步驟時，該疊合物會在橫向以150∶1的比率，及在縱向以約1.2∶1的比率進(jìn)行延展。
該步驟的進(jìn)行大致如同在EP-B-0276100號案中所述的例3。其最終交叉層合物的規(guī)格為89gm-2。
該層合物之一樣品(大約0.5m2)會被分為A膜及粘合的B膜群組，且該兩者皆被處理而在不同溫度收縮，A僅在機(jī)器方向(m.d.)，而B則在m.d.方向及橫向(t.d.)收縮。該分開在室溫下用人手以下列方式來進(jìn)行該樣品之一邊角會被重復(fù)地折曲來造成分層的細(xì)紋。在該折曲邊角中的-A與B間的缺口會被切開，且該裂隙會被撕開擴(kuò)伸。由于在不同膜層中會有相對較弱的粘合性及不同的走向，故該裂隙會在該撕開力量局部地剝分其粘接時，于不同的膜層中以不同的方向來擴(kuò)伸。(此現(xiàn)象即交叉層合定向膜呈顯較高撕裂擴(kuò)伸阻抗的原因，故交叉層合物通常是在各膜層之間以相對較低的粘接來制成)。在此方式中一旦該分層剝離已被局部地開始進(jìn)行，則其將很容易地以手剝分來全部完成，而不會影響各膜層的性質(zhì)。通過此剝離方式，該A膜即會與B群組分開，但后者仍會保持粘合。
A與B將被切成條帶狀的樣品。A沿著m.d.方向，而B在一測試過程中沿著m.d.方向，但在另一過程中則沿著t.d.方向。各條帶皆約為15mm寬及10cm長。
各測試如下進(jìn)行于靠近該樣品的一端處標(biāo)示出30mm的長度。在該端固定一0.7g的重量使其保持垂直，而含有該標(biāo)示記號的條帶之一部分會被浸入一熱甘油/水混合液中3秒鐘。(該混合液具有約135℃的沸點，而其因含有甚多的水故不會影響該聚乙烯膜的性質(zhì))。在各該測試之前，甘油的溫度會被調(diào)整，由90℃至高到正常LLDPE熔點的各種不同溫度皆會被調(diào)試。在該處理之后，原來30mm長度的收縮量將會被量出。
其結(jié)果呈顯于表2并在圖9中示出。圖9亦包含一曲線，示出在各溫度時A與B沿其機(jī)器方向的收縮百分比的差異。該曲線是通過量出另外二曲線之間的差距來形成。一系列構(gòu)成該“收縮差異”曲線的值被引介于后附的表中。
該交叉層合物會被以一如在WO-A-98/23434案的20～21頁中所述的封合程序，進(jìn)行A對A的自體熱封，其不同的封合溫度如圖8a、b、c中的相關(guān)敘述。
該封合緣的顯微照相形態(tài)(參見該各圖)，其是在使用一視頻顯微鏡下以12倍放大率所得。其沖震剝離的強(qiáng)度如在WO-A-98/23434案中p.23.1.37至24.1.11中所說明的進(jìn)行測試。
該封合緣若在130/140℃及更高的溫度下形成，則100％皆會通過，其性能相當(dāng)優(yōu)良，但在120/130℃制成的封合緣則大部分會不良。
將15mm寬的帶狀樣品以相當(dāng)于每分鐘50％伸長量的延展速度來作應(yīng)變/應(yīng)力測試，則在m.d.及t.d.方向的屈服張力即可被判定。在此較低的相對速度下，該屈服張力即表示潛變性質(zhì)，其對工業(yè)用袋非常重要。該屈服張力可由應(yīng)變/應(yīng)力曲線圖來斷定。通常在如此低的每分鐘伸長率來測試聚合物薄膜時，其圖表不會顯示代表開始屈服的急陡變化。它們會先以一適配于虎克(Hook′s)定律的直線開始，然后逐漸地改變成另一近乎直線的部分，其中該張力會隨著伸長率增加得非常慢(而在破裂之前該張力的增加會急速陡變)。
通常，該屈服張力是通過延長前述的二直線部分以使它們相交而來判定。對應(yīng)于該相交點的張力即被采用為其屈服張力。
為比較在一工業(yè)用袋的屈服張力的類似判定中，用含有LLDPE的LDPE構(gòu)成的傳統(tǒng)擠出式147gm-2膜來制成一袋，該袋由一主要的聚烯烴制造商選擇適用于包裝它們的產(chǎn)品料粒。
其結(jié)果呈現(xiàn)于表1中。各值為5個測量值的平均。
表1

該交叉層合物呈現(xiàn)幾乎與傳統(tǒng)的LDPE/LLDPE袋膜相同的屈服張力，盡管后者重1.6倍。
最后該未定向的A膜的E模數(shù)(彈性系數(shù))為500MPa。
而未定向的B群膜的E模數(shù)為630MPa。
即A的E模數(shù)比B的E模數(shù)低21％。
該E值亦會被引用于擠出膜，且為m.d的值及.t.d.的值的平均值，它們互相非常近似。
表2
權(quán)利要求
1.一種成形網(wǎng)膜式交叉層合物，由二張或更多互相粘接的薄膜或薄膜組合構(gòu)成，其各為單軸定向或不平衡的雙軸定向，其特征在于該層合物包括(A)，其在該交叉層合物的一面上，為a)一薄膜其主要定向方向依循該成形網(wǎng)膜匹料的縱向，或為b)一薄膜組合，其形成的主要方向依循前述方向；及(B)，其在該交叉層合物的另一面上，為a)一薄膜其主要定向方向垂直于該匹料的縱向，或為b)一薄膜組合，其形成的主要方向垂直該匹料的縱向；且該材料A在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)(E)比材料B在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)至少低15％，并在加熱該交叉層合物時，A與B會沿著前述的縱向呈現(xiàn)不同的收縮率，A為更可收縮的。
2.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于A構(gòu)成該交叉層合物整體重量的至少10％，而A與B沿該匹料縱向的收縮率，若以百分比來表示，依據(jù)測試至少相差10個百分點，在該測試中A與B被互相分開，而分開的薄膜或薄膜組合，依可能狀況，會被加熱至相同溫度來測試其在縱向的收縮率，該溫度接近并低于A或B的機(jī)械式測定的熔點中的較低的溫度。
3.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于A在如權(quán)利要求2所界定的溫度的收縮率百分比至少為30％。
4.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于該匹料的截面為波紋狀而具有穩(wěn)定化的波紋。
5.如權(quán)利要求4的交叉層合物，其特征在于由該匹料一表面上的波頂至波頂測出的波長小于5mm。
6.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于B呈對稱的結(jié)構(gòu)設(shè)置而至少由二薄膜構(gòu)成，其各具有一主要定向方向并相對該匹料的縱向形成大于50°而小于90°的角度。
7.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于A呈對稱的設(shè)置而至少由二薄膜構(gòu)成，其各具有一主要定向方向并相對該匹料的縱向形成大于0°而小于35°的角度。
8.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其中A及/或B由至少二薄膜粘合在一起構(gòu)成，其特征在于該薄膜互相之間的粘合比A與B之間的粘合更為牢固。
9.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于在A群與B群中的各薄膜為一共擠出膜，其具有一在中間提供強(qiáng)度的主層，并在其兩面設(shè)有副層，其中一副層會形成該層合物的表面而被選為可達(dá)到所需的表面性質(zhì)，且另一副層則被選為能易于使該薄膜互相粘接。
10.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于構(gòu)成B的該各薄膜的主層由高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)，或由HMWHDPE與線性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物制成；而構(gòu)成A的該各薄膜的主層由LLDPE或LLDPE與HMWHDPE的混合物制成。
11.如權(quán)利要求10的交叉層合物，其特征在于構(gòu)成B的該薄膜的主層中摻有5～20％的聚丙烯。
12.如權(quán)利要求1的交叉層合物，其特征在于構(gòu)成B的該各薄膜的主層以聚丙烯為主要成分。
13.一種制造交叉層合物的方法，該層合物形成不同薄膜的疊合匹料，各薄膜呈現(xiàn)一主要定向方向，而這些方向會互相交叉，然后該疊合膜會在它們的熔化范圍以下，沿著該匹料的縱向被延壓在一起而再定向，且在此縱向延壓之前或之后，亦沿該匹料的橫向來延壓，該橫向延壓是在凹溝滾輪之間進(jìn)行的，而在該縱向與橫向延壓操作的同時，或在之前或之后，使該疊合的薄膜被粘接形成一層合物；其特征在于該疊合匹料由二薄膜或薄膜組合(A′)與(B′)所構(gòu)成，(A′)在該疊合匹料的一面，而(B′)則在其另一面；該(A′)為a)一薄膜其主要定向方向依循該疊合匹料的縱向，或為b)一薄膜組合其所形成的主要定向方向亦依循前述方向；且在該(A′)與(B′)被設(shè)置成一疊合物之前進(jìn)行收縮試驗來測試時，所述定向或所形成的定向比(B′)在相同方向的定向或所形成的定向更為強(qiáng)固；而該(B′)為a)一薄膜，其主要定向方向垂直于該匹料的縱向，或為b)一薄膜組合，其形成的主要定向方向垂直于該匹料的縱向；而該(A′)在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)(E)會比(B′)在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)至少低15％，且在(A′)與(B′)被設(shè)置成一疊合物之前的收縮試驗顯示，所述定向或所形成的定向比(A′)在該垂直方向的定向更為牢固。
14.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于該A′占該疊合匹料的至少10％，且A′與B′沿該疊合匹料縱向的收縮率，依據(jù)試驗會顯示至少10％的差異，在該試驗中A及/或B中的薄膜(若A及/或B為一個組合)會被粘接在一起而未改變其性質(zhì)，且該A與B會被加熱至相同溫度來測試它們沿縱向的收縮率，該溫度接近并低于A′或B′的機(jī)械式測定的熔點中的較低的溫度。
15.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于A′沿該匹料縱向的定向或形成的定向，在A′與B′被疊合在一起之前，被制成相當(dāng)?shù)乩喂?，而可使在最終產(chǎn)品中，當(dāng)A′與B′被互相分開，且A′被迅速地加熱至一接近但低于其機(jī)械式測定熔點的溫度時，所測得的A′的收縮率不低于30％。
16.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于使用于該層合物的A′與B′的各薄膜以共擠出來制成，而在其粘接于相鄰層膜的一面，設(shè)有一易于粘接的副層。
17.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于該A′的各薄膜在與B′的薄膜疊合之前，通過摩擦固持滾輪或桿來撐抵拉伸而沿該縱向定向。
18.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于該A′由一具有主要為縱向熔化定向的薄膜制成，且該一薄膜會被拉伸。
19.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于該A′由二薄膜組成，各具有一主要定向方向，其相對其縱向形成一大于0°而小于45°的角度，將一主要為縱向定向的管狀膜進(jìn)行螺旋切割，或在一管狀膜從一擠出模離開而呈氣泡狀時將之扭轉(zhuǎn)，該二薄膜會被組合形成對稱的疊合物，且該疊合物會受到該摩擦式操作的拉伸。
20.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于以下列方式來制成A′組合利用反向旋轉(zhuǎn)的模件來制成由二熔化定向?qū)訕?gòu)成的一第一交叉層合物，在其離開該模之時，或于之前或之后會立即進(jìn)行層合粘接，最好在其間設(shè)有一副共擠出層而可減少其粘接性，該二層的各熔化定向會相對該第一交叉層合物的縱向形成一小于45°的角度，且之后會進(jìn)行拉伸。
21.一種物品，例如一袋將，按照權(quán)利要求1至12中任一項的交叉層合物，或由13至20中任一項的方法制成的交叉層合物，以一剝離式熱封緣熱封于一類似的交叉層合物所制成，該熱封緣垂直于該交叉層合物的縱向延伸，且在一交叉層合物上的A被直接熱封于另一交叉層合物的A上。
22.一種如權(quán)利要求1至12的交叉層合物，或由13至20中任一項的方法制成的交叉層合物所形成的管狀膜或翻折匹料，可供制造開口袋或裝填并封合式袋；其特征在于該A的表面形成該膜管或翻折匹料的內(nèi)表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種匹狀交叉層合物，由二張或更多互相粘接的薄膜或薄膜組合物構(gòu)成，其各為單軸定向或不平衡的雙軸定向。該層合物包含(A)在該交叉層合物的一面上為a)一薄膜其主要定向方向依循該匹料的縱向，或為b)一薄膜組合物其形成的主要方向依循前述方向；及(B)在該交叉層合物的另一面上為a)一薄膜其主要定向方向垂直該匹料的縱向，或為b)一薄膜組合物其形成的主要方向垂直該匹料的縱向；且該材料A在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)(E)比材料B在未定向狀態(tài)的彈性系數(shù)至少低15％，并在加熱該交叉層合物時，A與B會沿著前述的縱向呈現(xiàn)不同的收縮率，A為更可收縮的。
文檔編號B65D65/40GK1436120SQ01811046
公開日2003年8月13日 申請日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月12日
發(fā)明者奧利-本特·拉斯馬森 申請人:奧利-本特·拉斯馬森