制造能密封的双轴取向的基于聚酯的膜的方法和膜拉伸设备技术

描述了制造能密封的双轴取向的基于聚酯的膜的方法和为此的膜拉伸设备，其中所述膜在第一方向和垂直于第一方向延伸的第二方向上被拉伸或可拉伸。为此，将基层和中间层共挤出并相互接合，之后通过熔融涂覆将能热密封的涂覆层2.3施加到基材上。涂覆层通过接触位置处的高于中间层的熔点或软化点的这种温度作用于该基材，以使得基材的基层的温度低于其结晶温度，并且进行从涂覆层2.3到中间层的供热以降低其粘度直至与涂覆层2.3熔融粘附。最后，在将涂覆有涂覆层2.3的基材从与随时间调节的供热对应的温度水平开始加热之后进行横向拉伸。热对应的温度水平开始加热之后进行横向拉伸。热对应的温度水平开始加热之后进行横向拉伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造能密封的双轴取向的基于聚酯的膜的方法和膜拉伸设备
[0001]本专利技术涉及制造能密封的双轴取向的基于聚酯的膜的方法和膜拉伸设备。
[0002]塑料膜的使用领域广泛，其也在很大程度上延伸到食品的包装和保鲜上。用于此目的的塑料膜的一个重要性能在此是它们的密封能力。密封能力被理解为是指在制造过程中以简单的方式通过施加热量来封闭包装的膜能力。膜的这种密封能力可以通过在制造过程中已经使得用于包装和封闭的膜在外侧的一个或两个中都具有能密封的聚合物来实现。已知的是将密封层与主层或基层一起共挤出。在基于聚丙烯(BOPP)的膜的情况下，这对于双轴拉伸膜而言普遍。
[0003]然而，作为对此的替代，也可行且已知的是将能密封的层随后离线施加到膜上，这例如通过挤出涂覆或熔融涂覆来进行。在基于聚对苯二甲酸乙二醇酯，即基于聚酯的双轴拉伸膜的情况下经常是这种情况。虽然这种方法作为在线法在双轴拉伸膜的制造中是已知的，但并非普遍。
[0004]在双轴取向的聚丙烯膜的情况下已知的是，在铸辊单元中通过共挤出将膜在一面或两面上都配备相应的密封层。在基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)的膜的情况下，挤出温度通常为270至290
°
C，即挤出温度高于在基于聚丙烯的膜的情况，所述基于聚丙烯的膜的挤出温度通常为220
°
C至250
°
C。BOPET制造中较高的挤出温度使得具有低密封起始温度的合适密封层的共挤出变得困难，因为对它们而言通常希望较低的挤出温度。在用能密封的涂覆层涂覆基材时重要的是，该层在进一步加工过程中不脱层。在在线涂覆和随后拉伸的情况下，尽管在那里两个层之间的界面在拉伸过程中额外受到力，但也不允许发生脱层。
[0005]如果应将密封层施加到基材上且该密封层对于包括拉伸的后续加工应具有良好的粘附，则施加该密封层的温度必须选择得相对高，由此恰好实现与基材的良好粘附。密封层的温度越高，则粘附越好，进入基材的热量输入也越高，因此存在基材被加热到高于其结晶温度的温度的风险。在整个制造过程或整个制造阶段中，如果涂覆层在基材上的粘附不应通过各个层的化学性能，而是尤其通过物理性能来实现，则各个层的温度控制尤其是极其重要的。
[0006]通过不同的化学性能，可以实现非常好的粘附，而不会如同想要使用单材料进行操作的情况那样使温度条件变得如此关键。从生态学的角度来看，使用单材料进行操作尤其重要，因为也称为单材料的膜原则上可以再生，而由具有不同化学性能的膜制成的膜复合体较不适合于稍后的回收利用。
[0007]为了在在线涂覆过程中毫无问题地不发生或最少发生超过基材的结晶温度，必须在方法顺序中尤其是在用能密封的层涂覆基材的位置处设置相对大尺寸的冷却辊。
[0008]相反，在离线涂覆过程中，经涂覆的膜的冷却用于从膜中排热，以在涂覆过程之后可以将其卷起。
[0009]EP 1 362 075 B1描述了制造经涂覆的聚合物膜和能热密封的聚合物膜的方法。虽然在该现有技术中描述了将两个层共挤出以形成基材，随后将能热密封的层在涂覆层的意义上熔融涂覆到基材上。然而，该现有技术尤其旨在通过不同的化学性能实现涂覆层与基材之间的良好粘附能力。没有描述在基材和涂覆层之间遵循特定温度条件。普遍发现的
是，膜必须冷却，更确切地说是经涂覆的基材，其中在用能热密封的涂覆层进行涂覆时也必须进行冷却。关于涂覆层和设置在基层上的中间层的性能，该现有技术描述了，中间层在低于基层的熔化温度的温度下软化。在该现有技术中没有涉及在保护基层的意义上的涂覆层和中间层之间的温度管理。因此，绝对无法从该印刷文献中获知在考虑其物理性能的情况下关于具有不同温度的各个层之间的热交换或能量利用的指示。
[0010]相反，本专利技术的目的在于，通过优化所述膜的要接合的各个层之间的热传递而在能量方面改进配备有能密封的层的膜的制造，以使得改进对各自的各个层的能量供给，以及主动利用通过涂覆步骤引入该膜中的热以加热该膜，并产生包括改进的光学性能和更低的能耗的高品质膜，以及使该膜可以通过相对少的支出进行回收利用。
[0011]该目的通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求9的特征的膜拉伸设备来实现。适宜的扩展方案包含在各自的从属权利要求中。
[0012]根据本专利技术，制造在第一方向上和垂直于第一方向延伸的第二方向上拉伸的能密封的双轴取向的基于聚酯的膜的方法具有温度管理，其中该膜的要接合的各个层的温度彼此协调，以使得在将各个层彼此接合时这样选择物理性能，以使得不仅实现良好的粘附能力，而且也实现位于该膜外部的层的高密封能力，并且在能密封的层与基材的接合过程中，甚至在双层基材的情况下该基材的基层没有被加热到使其由于达到结晶温度而损坏的程度。根据本专利技术，熔融挤出基材的第一层和第二层，其中第一层是基层且第二层是中间层，并且基层和中间层被共挤出，以使得它们在挤出以形成基材后相互接合。在工艺技术方面，然后通过熔融涂覆将热密封涂覆层施加到基材上。在该熔融涂覆中，作为该能密封的层的涂覆层从喷嘴中挤出并供给到应与其进行良好粘附的基材上。本专利技术的方法关注基于聚酯的膜，即不同的层是聚酯或共聚酯，以使得也称为单聚酯材料的所谓的单材料从一开始就能实现良好的回收利用性，更确切地说与通常实践中已知的由不同聚合物材料组成的膜相反。在本专利技术的上下文中，单材料或单聚酯材料被理解为是指主要，即> 90%由聚酯或共聚酯组成并且此外不含与其不兼容的其它聚合物种类材料的材料。由于根据本专利技术基本仅使用一种聚合物，即聚酯，确保了回收利用性。
[0013]根据本专利技术的方法，涂覆层通过高于中间层的熔点或软化点的这种温度作用于中间层，以使得在接触位置（其理论上是接触线）处，涂覆层作用于基材和因此作用于中间层并且中间层被设计，以使得基材的基层的温度低于其结晶温度。从涂覆层到中间层的供热在此降低其粘度直至与涂覆层熔融粘附，而不使基层由于超过其结晶温度而损坏。在此，熔融被理解为是指两个层彼此的焊接式粘附或它们彼此的焊接式接合。尤其如果避免对基材的基层的这种损坏，则可以在将涂覆有涂覆层的膜从与通过随时间调节的供热对应的温度水平开始加热之后对膜进行横向拉伸。通过与该膜的各自层的物理条件相适应的制造方法，即中间层和涂覆层之间的粘度，根据本专利技术确保所述各自层的最佳温度和能量供应或能量排出。基本上独立于材料来影响机器中的温度分布，因为所述膜优选通过其单材料，如聚酯和共聚酯形式的层形成。然而，这种温度分布也可通过膜的其它材料实现。在此，调节引入到基材中的热量，以使得不超过特定的限值。优选地，出于回收利用性的原因，使用多层的单材料，其中包括使用由基于聚酯的塑料和基于共聚酯的塑料制成的材料。相比于已知方法和已知膜的重要优点在于，通过根据本专利技术使用基于聚酯的膜可以将该膜制造为更薄，由此也可以减少最终消费者使用后的包装废物量。基于聚酯的能热密封的膜的另一重
要优点在于，其作为单材料兼具PET在印刷和加工机器上的良好加工性方面的优点以及用于封闭包装的良好密封能力的重要性能。由于恰好仅使用一种基础材料操作，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制造能密封的双轴取向的基于聚酯的单材料膜(2)的方法，所述单材料膜在第一方向和垂直于第一方向延伸的第二方向上被拉伸，并且所述方法包括以下步骤：a) 熔融挤出具有至少一个第一层和第二层的基材，其第一层是基层(2.1)且其第二层是不可结晶中间层(2.2)，其中所述基层和中间层被共挤出；b) 之后通过熔融涂覆将能热密封的涂覆层(2.3)施加到基材上；c) 涂覆层(2.3)通过接触位置处的高于由此熔融的中间层(2.2)的熔点或软化点的温度作用于该中间层，其中通过改变所述基材在调温辊(8)上的紧贴长度和就涂覆层(2.3)与中间层(2.2)之间的粘附强度而言的涂覆层(2.3)的物理性能来控制从涂覆层(2.3)到中间层(2.2)的第一次供热的持续时间，其中以这样的程度影响经由中间层(2.2)到基层(2.1)进行的供热，以使得基材的基层(2.1)的温度低于其结晶温度；和d) 在将涂覆有涂覆层(2.3)的基材从与随时间调节的第二次供热对应的提高的温度水平开始加热之后进行横向拉伸。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理性能的至少一种是涂覆层(2.3)的粘度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述单材料膜(2)具有多层的，特别是基于聚酯的单材料。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述中间层(2.2)被设计为相比于所述基层(2.3)而言非常薄。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述涂覆层(2.3)使得所述中间层(2.2)在其面向涂覆层(2.3)的一面上在接触区域中达到这样的温度，以使得其粘度为0.5至20000 Pa
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s，特别是1至20000 Pa
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s，特别是1至110000 Pa
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s。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在所述基材的每面上施加各一个涂覆层(2.3、2.4)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在共挤出之后对所述基材进行厚度测量和在抽出之前对所述单材料膜(2)进行厚度测量。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中通过涂覆层(2.3)进...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：林道尔，
类型：发明
国别省市：