交叉层压的层压薄膜及其制造方法技术

一个两层薄膜构成的交叉层压材料，每层薄膜是单轴或不平衡双轴定向，这些薄膜排列成相互交叉的主轴定向结构制成的。所述滚轮的槽结构包括位于相反槽上的斜侧壁，在斜壁之间，层压材料是被挤压的，纵向拉伸的和热处理的。在一个优选工艺方法中，两层交叉层压材料的层状材料是依次地经过第一套槽滚轮间，经受纵向拉伸和通过第二套槽滚轮，其中，在第一套槽滚轮中制成的波纹结构是与第二套槽滚轮配准，然后交叉层材料被冷却和分成两层。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改进的由权利要求1前序部分限定的一般类型的交叉层压取向薄膜，还涉及用于制造这种一般类型交叉层压薄膜的改进的方法和设备。用于制造所述交叉层压取向薄膜的生产方法在GB-A-1，526，722中已经详细地公开了。在这个公知的专利技术文献中，该单轴的或不平衡双轴的取向薄膜地一种熔融取向的，且可能是很脆弱的，然而却总是与聚合物混合应用，它们在熔融取向的影响下，形成两或多相组织结构的聚合物是不能充分相容的，这种组织结构对于最终交叉层压材料的强度特性具有很明显的影响。为了提高抵抗这种撕裂扩散的能力，在薄膜之间的连接是一种普通的弱连接，但是也可以用点式或线条式的强连接补充。这个公知专利技术的目的是提供一种在各个方面都具有高强度特性的薄膜材料。它的一个重要应用是作为袋子和类似的包装用品。此外，根据上述的英国专利，该在熔融取向薄膜的交叉层状材料之后（见权利要求12和24前序）的横向拉伸最好是让该层状材料通过几套相互啮合的槽滚轮，而滚轮的槽是制作得如实际尽可能的那样精细的。也就是说，该层状材料通常是以连续方式在光滑滚轮之间作纵向拉伸的，并在上述的槽滚轮拉伸步骤之前、之间或之后进行的。（我对层状材料“Sandwiching”和层压材料“Laminating”之间的-->区别的看法是：层状材料可以包括，但不必包括薄膜之间的一种相互连接;而层压材料到总是包括这种连接）。为了获得理想的能量吸收特性（例如抵抗冲击撕裂扩散的能力），这种不同的拉伸步骤，（接在交叉层状材料之后）最好是在该薄膜熔融范围以下低很多的温度上实施的，甚至可以在正常室温下进行。另外，根据前面所述的英国专利，该交叉层压材料薄膜具有一个单向的或一个不平衡双向的熔融取向结构，这种薄膜已经可以在挤压工艺中在应用相对旋转的分模下制作出来，但是也可以在熔融取向的筒状薄膜作螺旋切割的基础上来完成。于是，该筒状薄膜可以主要在它们的纵向方向上用熔融取向处理，在凝固之后和在45°角之下作螺旋切割，并按顺序以此方式作层状排列，以致所述主要方向相互交叉。（也就是说，如果所有切割角都是45°时相互就变成垂直的了）。就此而言最近的W1PO公开公报WO-A-89/12533特别揭示了用于筒状薄膜螺旋切割的实际方法，而且揭示了一个获得熔融取向的适宜方法，如果希望，这种熔融取向可以和薄膜的机器方向（亦即连续方向）相垂直。这最后所述的方法包括：首先使该筒状薄膜从挤压模退出来进入一个螺旋运动以使该筒状薄膜具有一个熔融取向结构，它与筒进轴线形成一个角度（例如30度），然后按此方式对筒状薄膜作螺旋切割（例如在60角度下），切割方式是使机器方向和熔融取向的主方向之间的夹角增加。这样，在应用上面叙述的实例情况下，该“螺旋运动角”是在30°下进行的，而切割工作是在60°角下实施的，依此在螺旋切割之后，熔融取向结构将变得与机器方向垂直了。这种薄膜可以连续地用这样一种薄膜作夹层，所述这样一种薄膜是在其纵方向（机器方向）作主要熔融一取向的，以便形-->成一个垂直的十字交叉形结构安排。在现有提及的权利要求1前序中记述的一个特征是，该交叉层压材料呈现有一种因厚度变化造成的条纹型面。这种型面，在槽滚轮间进行拉伸时将总会形成的，除非采用特殊的保护措施，这将在以后讨论。根据上层叙述的英国专利的论点（特别是参见图8和9），这些造成一种纵向条纹型面的厚度变化，在槽式滚轮拉伸的每一步骤中当拉伸方式受到干扰时就将紊乱地发生。当不扩大时，该条纹型面结构对于抵抗撕裂扩散的能力可能有积极的影响，且对于自身支撑性能也有一定的积极作用（指材料在一条垂直于其连续方向的直线上被弯曲时的刚度）。然而，当这种厚度变化造成的无规则型面是很明显的话，即它对于U-V稳定性，可印刷性和抗湿气，香味物质和蒸汽的透过性会有极为不利的影响。作为本工艺技术的一个专门特点，这单独的薄膜可以通过在槽滚轮之间的一起横向拉伸作用而相互粘接起来，且这种作用可以通过在薄膜上置有适合的表面层来加以控制，为此，这种表面层是通过共挤压在起始时制成的。在这种共挤压工艺中，应置有使这最终的层压材料薄膜表面层具有所希望特性的保证措施，并特别地使表面层能改进热封性或控制摩擦性能的保证措施。对止面相关的公知技术的进一步发展揭示于US-A-4629525中。它描述了一个稳定的工艺方法，其中，一个上述类型的交叉层压材料被加至可以容许至少7%的横向收缩（亦即，该层压材料延续方向的横向和由槽滚轮制成的条纹的横向），并最好也允许一个纵向的收缩。除了这个稳定的效能，即，意味着，这冷拉伸的层压材料在应用或储存期间并正常温度下就不再有收缩趋势了外，还有重要的边界-->效应。一个效应是，上面所述的厚度变化（该条纹效应）可以明显地得到减少，因为该横向收缩主要发生在材料过分横向拉伸时。另一种重要的副作用是在横向上的屈服点有一个明显的提高，第三个效应是使弱连接性能提高了，这种弱连接是螺旋切割的薄膜在槽式滚轮间最初进行相互压合时形成的。这横向的收缩，最好是通过将交叉层压材料来获得同时，它被摺绉到一个适当的延伸，再送往一个热滚轮而获得（从一个可能连续通过更热的滚轮处来），为的是，这些摺绉逐渐地在交叉层压材料收缩时消失掉。这个专利文献还揭示了用于一般类型交叉层压材料的主层的共挤压薄膜的优选聚合物混合物，还揭示了特别的混合物包括：高分子量、高密度聚乙烯和线型低密度的或类似线型低密度的聚乙烯，其明显比最初所述的成分分子量低，为此其中可有选择地加入聚丙烯（这些交叉层压材料在上述专利的权利要求25-29中都作了更精确的定义）。最后，所述的这个专利说明书还揭示了，用于制造袋子的交叉层压材料最好是用熔融取向的筒状薄膜在一个角度为10°和35°之间值代替45°的条件下切割制成。而对上述一般类型的交叉层压材料生产工艺的进一步改进揭示在WO-A-88/05378文献中。此处，至少第一对槽式滚轮是有特殊构造和功能的。这些槽沟式的、精细的、圆形的“牙齿”具有倾斜的侧壁，在协调配合工作的槽滚轮上的侧壁是很精确匹配的，且它们在一个高的滚轮压力条件下运行，为的是，横向拉伸不仅是靠幅面拉伸而且靠该层压材料或层状材料的挤压即“横向压制”来完成（全部更详细描述在该文献中）。应用这个方法，就能制作上面所述的质量提高的交叉层压材料，-->并且具有高度增加的生产能力。这种能力的提高所以能实现是因为在这个工艺方法中，可以将两层或更多层交叉层压材料一起制造出来，然后在该生产工艺的末端相互分离开。这个专利技术者还在该工艺技术中结合了浮花技术，而置于靠近袋子热封的地方，它描述在WO-A-89/10312文献中，并且适于制造具有吸据或控制强度力性能的材料，从而，改进了由取向的或刚性薄膜材料制作的热密封式袋的冲击强度，所以它适于装粉末或颗粒状物品。通过上面所述专利技术的组合方案，这个专利技术者能够用一个工业化和尽可能经济的方法生产，规格例如为60-80gm-2的交叉层压材料的热密封的重负载装子，这种袋子，在屈服点抗拉强度、抗穿刺能力，抗撕裂扩散能力和抗冲击性能方面已经证明优于用低密度或线型低密度聚乙烯在双厚度条件下制作的袋子。然而，由于这种规格“脆弱”的交叉层压材料缺乏自身支承能力，这些袋子还不能满足一般市场的需求，因为，自动的或手工的装填（“装袋”）操作被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由可取向热塑性聚合物材料制成的至少包括两层薄膜的交叉层压材料，其中，每层薄膜是单轴取向的或是为不平衡方式的双轴取向，该单个薄膜的主要方向相互横向交叉，和该交叉层压材料具有厚度变化的条纹型面结构，而厚度的变化是与在垂直于所述条纹的方向上变化的拉伸率相一致的，其特征在于：所述型面结构包括棱条，它较厚于该层压材料的平均厚度和具有一个通常凹形的表面及一个通常凸形的表面，以构成横向于纵向的一个弯曲的棱条，并且，位于或邻近于棱条边界上，并处于拉紧状态的材料是以与棱条的相反方向弯曲的，并使两个相邻棱条之间的材料具有一个通常拉直的结构形状。

【技术特征摘要】
GB 1992-1-29 9201880.31、一种由可取向热塑性聚合物材料制成的至少包括两层薄膜的交叉层压材料，其中，每层薄膜是单轴取向的或是为不平衡方式的双轴取向，该单个薄膜的主要方向相互横向交叉，和该交叉层压材料具有厚度变化的条纹型面结构，而厚度的变化是与在垂直于所述条纹的方向上变化的拉伸率相一致的，其特征在于：所述型面结构包括棱条，它较厚于该层压材料的平均厚度和具有一个通常凹形的表面及一个通常凸形的表面，以构成横向于纵向的一个弯曲的棱条，并且，位于或邻近于棱条边界上，并处于拉紧状态的材料是以与棱条的相反方向弯曲的，并使两个相邻棱条之间的材料具有一个通常拉直的结构形状。2、按照权利要求1所述的交叉层压材料，其特征在于：所述相互间棱条在其基本全宽度上是排列成一个通常有规律的型面结构的。3、按权利要求2所述的交叉层压材料，其特征在于：该以交错排列的棱条的凸形侧面是在该交叉层压材料的一个侧面和另一个侧面上的。4、按照权利要求2所述的交叉层压材料，其特征在于：该棱条的凸形侧面是在交叉层压材料的一个侧面和同一侧面上的。5、按照权利要求2所述的交叉层压材料，其特征在于：相邻的棱条之间的平均间隔是在1和10mm之间，是在各个尖峰间测出的并取其平均值。6、按照权利要求2所述的交叉层压材料，其特征在于：位于棱条边界之间材料的平均厚度，其定义是，在此位置棱条的厚度与围绕和包括该棱条以及包括几个棱条的一个局部区域内之交叉层压材料的平均厚度是一致的，所述平均厚度比棱条的最大厚度至少低15%和最好低30%。7、按照权利要求6所述的交叉层压材料，其特征在于：一般基本没有局部厚度比平均层压材料厚度的30%还在低，最好没有比平均层压材料厚度的50%还要低。8、按照权利要求2所述的层压材料，其特征在于：在棱条靠近其两个边界处的凹形侧面上两个切线平面之间的夹角在边界位置处此角是最大值，至少是10°上述10°上述10°夹角是沿交叉层压材料的横向取不同棱条的一个平均值。9、按照权利要求8所述的层压材料，其特征在于：所述夹角是在25°和90°之间。10、按照权利要求2所述的层压材料，其特征在于：较大的棱条厚度和它们U形的型面轮廓至少部分地消除并成为一种横向线条的形式。11、按照权利要求2所述的层压材料，其特征在于：其单个的薄膜是三层挤压薄膜，其具有一个为中间强度层的主要层和位于表面上用于薄膜间容易粘接的和用于该交叉层压材料的热封特性的辅助层，该所述的薄膜主要层包括10-30%的主要为线型的低密度聚乙烯，和其余的高分子量聚乙烯，高分子量聚丙烯或两者的结合。12、按照权利要求1至11任意之一所述的层压材料，其特征在于：如果是从纵向截面观察，该层压材料又是波纹结构或锯齿形结构。13、一种棱条一型面交叉层状材料的连续卷膜的制作方法，其中，一个交叉层状材料卷膜由至少两层薄膜制成，每层薄膜由可取向的热塑性聚合物材料组成，这些薄膜分别是单轴的或不平衡-双轴定向的和至少一层薄膜具有其纵向和其主要取向结构方向之间的夹角，并且至少两层薄膜以各自取向结构的主要方向成十字交叉排列地层叠在一起，该卷膜在与其通过槽滚轮的工序中前进方向的横向上被拉伸，在该方法中，至少两层薄膜是连续地被层压在一起的，其特征在于：所述的横向拉伸是通过在低于热塑性材料的熔化点下成形工序实现的，所述成形是至少在交叉层状材料的交叉层压材料上形成一个波纹的横截面形状，并且是在所述成形工序之间或之后，同时，对在交叉层压材料的至少一个侧面上的波纹结构的尖端部分进行稳定化处理，然后借助应用槽式滚轮对位于已稳定的部分之间的交叉层状材料进行横向拉伸，这样拉伸适用于保持或存留在波纹结构的已稳定化部分的材料的形状，下面如果需要的话接着是对该交叉层状材料进行热处理，以致在已稳化部分之间的材料就沿一个假想平面收缩，该假想平面位于该收缩局部区域中的，基本上位于交叉层状材料的表面中间，则收缩方向是垂直于该卷膜运动的方向，因此，在槽滚轮横向拉伸操作工序中获得保留的任何稳定化的部分的波纹的存留的结构，就至少部分地被重新整形，从而，形成一个在权利要求1中记载的棱条型式的交叉层压材料，并具有权利要求1限定的变厚的棱条部分。14、按照权利要求13所述的方法，其中，热处理工序是通过给该交叉层状材料轻微的横向拉伸的情况下进行。15、按照权利要求13所述的方法，其中，该热处理工序是通过给该交叉层状材料预定程度的褶皱结构下进行的，并且在一个轻微的横向拉伸下使其接触一个热的平滑的滚轮（熨平）。16、按照权利要求13至15任意之一所述的方法，其特征在于：该交叉层状材料在先于或立即在成形和稳定阶段之后进行纵向拉伸的。17、按照权利要求13至16任意之一所述的方法，其特征在于：该尖端部分的稳定处理是通过对交叉层状材料实施成形工艺来完成的，成形工艺是在接近热塑性材料熔化点的温度下进行的。18、按照权利要求13至16任意之一所述的方法，其特征在于：该尖端部分的稳定处理是通过在热辐射作用下进行交联作用完成的。19、按照权利要求13至17任意之一所述的方法，其特征在于：该弯曲化部分的成形和稳定是在该交叉层状材料通过压缩工作的槽滚轮的同时完成的。20、按照权利要求19所述的方法，其特征在于：至少四层交叉层状材料薄膜在所述槽滚轮之间被一起加工，而这层状材料是在该制作方法的任何以后的步骤中被分离成多层交叉层状材料。21、按照权利要求12至15任意之一所述的方法，其特征在于：作为在已稳化的部分中保持存留的一个措施是，该交叉层状材料在槽滚轮之间的拉伸是使已稳化部分的材料在接近室温下进行的最好是在15-40℃之间进行的。22、按照权利要求15所述的方法，其特征在于：在所述的热处理期间，通过此热处理，该交叉层状材料卷膜被允许作一个全面的横向收缩，而且还允许一个纵向收缩。23、在一个用于拉伸一个薄膜或层状薄膜的方法，薄膜材料通过相互啮合，从动的槽滚轮之间，这些槽是环形的或螺旋形的，该薄膜材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥尔斑迪特云斯谬森，
申请(专利权)人：奥尔斑迪特云斯谬森，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]