專利名稱：用于料片橫向共擠出的方法和設備以及由其制造的膜的制作方法
用于料片橫向共擠出的方法和設備以及由其制造的膜
背景技術：
多篇專利描述了用于并列型共擠出不同熱塑性材料的方法。一般而言，某些模具或模具鑲塊用于將分離的熔體流導向成交替圖案。這些方法提供具有熱塑性材料的并列區的膜。用于共擠出不同的熱塑性材料以提供多層聚合物膜的方法也是已知的。例如，某些送料區塊或其他擠出設備可用于將熔體流分離并重新配置成多層構造。
發明內容
本文公開了一種用于制備分段多組分聚合物膜的方法和設備以及由此所制得的膜。所述方法包括向至少具有第一和第二操縱臺(manipulation stage)的擠出元件的第一操縱臺引入在第一分離維度(例如，料片橫向或厚度維度)上分離的至少兩股分離的熔體流。所述至少兩股分離的熔體流包含至少兩種不同的聚合物組合物。將分離的熔體流中的至少一些在第二分離維度上分割成至少兩股分段流動流，其中第二分離維度基本上垂直于第一分離維度。然后使這些分段流動流中的至少一些重導向。使各股經重導向的分段流動流在第一分離維度上或者在第二分離維度上獨立地重導向，但是使分段的流動流中的至少一些分別在第一和第二操縱臺中在兩個分離維度上順序地重導向。這種重導向可以根據需要重復多次以在兩個分離維度上根據所需重新排布分段流動流。然后經重導向的分段流動流與任何其他的分段流動流(即，未經重導向的那些)和任何分離的熔體流(即，未被分割成分段流動流的那些)匯聚，以形成具有上表面和下表面的分段多組分聚合物膜，各個表面在沿著膜的橫向至少部分交替并且在膜的長度方向上連續延伸的各區段中具有所述至少兩種不同的聚合物組合物的不同排布。在一些實施例中，所述至少兩股分離的熔體流布置為使得在第一分離維度上至少部分地交替至少兩種不同的聚合物組合物。本文公開的共擠出設備包括擠出元件，擠出元件包括第一操縱臺、第二操縱臺和匯聚臺。第一操縱臺包括第一流動通道，用于使分段流動流在第一分離維度或第二分離維度上獨立地重導向，其中第一分離維度基本上垂直于第二分離維度。所述分段流動流由在第一分離維度上分離(即，物理分離)的至少兩股分離的熔體流產生，其中分離的熔體流中的至少一些在第二分離維度上各自進一步分割成至少兩股分段流動流。第二操縱臺包括第二流動通道，用于使分段流動流中的至少一些在第一分離維度或第二分離維度上重導向， 以使分段流動流中的至少一些分別在第一和第二操縱臺中在兩個分離維度上順序地重導向。匯聚臺包括第三流動通道，用于匯聚包括經重導向的分段流動流在內的分段流動流和任何分離的熔體流(即，沒有被分割成分段流動流的那些)，以形成分段多組分聚合物膜。 第三流動通道與第二流動通道流體連通，并且第二流動通道與第一流動通道流體連通。在上述方法和設備中，例如，通過多個分立的子元件(例如，兩個或更多元件或者單個元件的多個部分)可以構成擠出元件內的不同操縱臺。擠出元件可以形成為使得使用可以與在根據需要那么多的操縱臺中的其他匹配子元件結合的單獨子元件而構成各個操縱臺。在一些實施例中，包括多個操縱臺(例如，第一和第二操縱臺)的擠出元件由至少一個模具鑲塊構成。擠出元件也可以與模具和/或送料區塊一體化地構成。
在一些實施例中，共擠出設備還包括送料區塊，送料區塊包括第四流動通道，用于將至少兩股給料熔體流各自分離成至少兩股分離的熔體流并且布置所述分離的熔體流以使得在第一分離維度上至少部分地交替所述至少兩股給料熔體流，其中第四流動通道與第一流動通道流體連通。本文公開的方法和設備允許形成分段多組分聚合物膜，而無需超聲焊接、粘合劑、 或者使兩種不同的料片結合在一起的其他方法。因而，能夠消除這些類型的制備步驟。本文公開的分段多組分膜具有頂部表面和底部表面，并且各表面具有沿著膜的橫向至少部分交替并且在膜的長度方向上連續延伸的聚合物區段的不同排布(即，聚合物區段沿著膜的頂部表面的排布不同于沿著膜的底部表面的排布)。膜中聚合物區段中的至少一部分可具有凸起(例如，鉤狀物)。本文所述的膜可以沿著膜的橫向或厚度方向在任何所需的位置具有選定的性質，例如，提供具有更大靈活性的鉤狀物帶條和定制用于多種應用的能力。在本申請中諸如“一個”、“一種”和“所述”之類的術語并非旨在指單一實體，而是包括一般類別，其具體例子可用來作舉例說明。術語“一個”、“一種”和“所述”可以與術語“至少一個
(至少一種)”互換使用。術語“擠出元件”用來確認提供流動通道或分割和引導流動流的其他裝置和如所述其他特征的任何結構，而不管是否在模具、送料區塊、一個或多個鑲塊、或另一部件中。術語“多組分”是指具有兩種或更多種不同的聚合物組合物。
結合附圖來考慮本公開以下各個實施例的詳細描述可以更完全地理解本公開。圖1是可用于本文公開的方法的一些實施例的擠出設備的示意圖。圖2是本文所述的連接至送料區塊的擠出元件的示意圖，其部件可用于圖1的擠出設備中。圖3是在本文公開的方法或設備的一個實施例中的送料區塊和操縱臺中的流動通道的透視圖。圖4是在本文公開的方法或設備的一個實施例中用于第一和第二操縱臺并隨后匯聚的流動通道的另一透視圖。圖5是圖3和4所示的流動通道的另一透視圖，其示出在本文公開的方法或設備的一個實施例中分段流動流在第一操縱臺中重導向后的位置，并且示出如何使分段流動流在第二操縱臺中重導向。圖6是圖3、4和5所示的流動通道的另一透視圖，其示出在本文公開的方法或設備的一個實施例中分段流動流在第二操縱臺中重導向后的位置，并且示出如何使分段流動流和熔體流匯聚。圖7是在根據本文公開的方法或設備的另一實施例中流動通道在通往擠出元件的模具中在模唇處的透視圖。圖8是在根據本文公開的方法或設備的另一實施例的模具中更后面的擠出元件的側視圖。
圖9是分段多組分聚合物膜的一個實施例的截面圖。圖10是分段多組分聚合物膜的一個實施例的透視圖，其中區段之一具有鉤狀物。圖IOa是在分段多組分聚合物膜的區段上形成的示例性凸起的截面圖，其中所述區段在厚度方向上具有兩種不同的材料。圖11是用于制備一些實施例的分段多組分聚合物膜的設備和方法的示意圖，其中至少一個區段具有凸起。圖12是用于實例4和5的模唇的截面圖。
具體實施例方式本文公開的制備分段多組分聚合物膜的方法包括通過例如圖2中所示的擠出元件2擠出多股分離的聚合物熔融流。分離通常是指在熔融流之間具有間隔，例如，分離的熔融流可以各自處于分立的流動通道中。一般而言，在圖2-5所示的實施例中，使給料熔融流在送料區塊3和擠出元件2內分離并重導向為由各聚合物組合物形成的分離的熔融流和多股分段流動流。使這些分段流動流10"、11"和12"中的一些在多個操縱臺中在χ和ζ維度上重導向。在一些實施例中，重導向是指導致相鄰的分段流動流(例如，由同一分離的熔融流產生的分段流動流)分開。經重導向的分段流動流10"、11"和12"最終匯聚成分段多組分聚合物膜，其中區段可以沿著分段多組分聚合物膜的橫向和厚度方向以任何所需的圖案進行排布。圖1中示意性示出的擠出設備可以用于本文所公開的制備分段多組分聚合物膜的方法中。如圖1和2中所示，給料熔融流10、11和12自常規擠出機7、8和9傳送通過具有至少一個擠出元件2的模具1。如圖1所示的三股給料熔融流10、11和12在它們被引入送料區塊3之前保持分離。在該示例性的實施例中，送料區塊3與擠出元件2相連，該擠出元件2包括三個模具鑲塊或者模具鑲塊的三個部分4、5和6。模具鑲塊(或模具鑲塊部分)4、5和6對應于圖3-6中所示的操縱臺4'、5'和6'。模具鑲塊4、5和6中的每一個均包括在χ和ζ方向二者(即，沿著其χ-和ζ-軸二者)上的多個區。模具鑲塊4、5或6 的χ軸通常對應于所形成的分段多組分聚合物膜的橫向，而模具鑲塊4、5或6的ζ軸通常對應于分段多組分聚合物膜的厚度方向。圖2中所示的y軸通常對應于分段多組分聚合物膜的縱向或長度方向。用于給定操縱臺的各元件(例如，鑲塊)將通常具有自入口面以直線延伸至出口面的流動通道。這些流動通道可以逐漸變細或擴展，但如果是這樣，則將通常以連續的方式來這樣做，而不改變流動方向。流動通道也可以根據需要具有任何給定的尺寸或形狀。在一些實施例中，流動通道具有矩形(例如，方形)截面。流動通道還通常具有恒定的截面， 但如果需要也可以在任何給定操縱臺(一個或多個)內在它們的截面中分開或匯聚。這可以實施，以提高或降低至最終多組分聚合物流動流的特定區段的聚合物流動。模具鑲塊的區20或21定義為對應于操縱臺4'、5'或6'的模具鑲塊4、5或6 的區域，其具有分段流動流或分離的熔融流，或者能夠具有分段流動流或分離的熔融流。直接相鄰區為這樣的區域在它們之間不包含具有分段流動流或分離的熔融流或者不包含能夠具有分段流動流或分離的熔融流的區。所述區通常由在模具鑲塊的入口面和/或出口面處的開口(即，流動通道的入口或出口開口)限定。在一些實施例中，直接相鄰區將具有大致相同的截面積。在本文所公開的方法的一些實施例中，提供至少兩股分離的熔融流包括在將分離的熔融流引到第一操縱臺之前在送料區塊中將至少兩股給料熔融流各自分割成至少兩股分離的熔融流(即，提供至少四股分離的熔融流)。所述至少兩股給料熔融流包含至少兩種不同的聚合物組合物。在一些實施例中，提供至少3、4、6、8、10、12、14、16、18或20股分離的熔融流。在圖示的實施例中，在該情況下，給料熔融流10、11和12沿著χ軸在第一分離維度上被分割成分離的熔融流10' Ul'和12'(例如，如所示對于三種不同的組合物中的每一種而言為四股，以提供12股分離的熔融流)。然后，如圖3和4中所示，分離的熔融流10' Ul'和12'再次在第一分離維度上(例如，沿著χ軸)各自在臺3'中以交替關系被導向至模具鑲塊4的區(對應于第一操縱臺4')。利用臺3'中所示的流動通道，將分離的熔融流10'、1Γ和12'各自導向至模具鑲塊4的直接相鄰區21、21'、21"。在圖示的實施例中，分離的熔融流各自在ζ維度上的厚度對應于所形成的分段多組分膜的全厚度。在第一操縱臺4'中，分離的熔融流10' Ul'和12'中的至少一些在第二分離維度上被分割成一系列分段流動流10"、11"和12"，第二分離維度在圖示的實施例中沿著ζ軸。分割通常是指在熔融流的部分之間設置空間，例如，分離的熔融流的部分可各自置入分立的流動通道。并非所有的熔融流10' Ul'和12'都需要被分割成分段流動流 10"、11〃和12〃。例如，在第一組30中，流動流10'和11'被分割成分段流動流10〃和 11〃，而熔融流12'沒有被分割。這些分段流動流10〃、11"和12〃通常是基于進入第一操縱臺4'在沿著模具鑲塊4的ζ軸的直接相鄰區20、20'中形成。盡管在圖示的實施例中，提供兩股分段流動流10"、11〃和12"，但分立的聚合物熔融流可以被分割成更多股分段流動流(例如，3、4、5或更多股分段流動流)。在一些實施例中(例如，在圖示實施例中)，第一操縱臺4'包括第一模具鑲塊4，第一模具鑲塊具有沿著其χ軸的多個區，用于接收所述至少兩股分離的熔融流，其中沿著χ軸的多個區中的至少一些具有沿著模具鑲塊的 ζ軸的直接相鄰區，用于接收所述至少兩股分段流動流進入第一流動通道。在圖示的實施例中，分段流動流在ζ維度上各自具有的厚度小于分割出所述分段流動流的分離的熔融流的厚度。在本文所公開的方法的一些實施例中，分割分離的熔融流和使所得的分段流動流重導向的步驟均是在第一操縱臺中進行的。例如，如所示的第一操縱臺4'中的流動通道， 均將分離的熔融流10' Ul'和12'在第二分離維度上分割成了一系列分段流動流10"、 11〃和12〃并且在第二分離維度上使分段流動流10〃、11"和12〃重導向至模具鑲塊的直接相鄰區，第二分離維度在圖示的實施例中沿著ζ軸。分割和重導向也可以在分開的操縱臺中實施。例如，分離的熔融流10' Ul'和12'可以在進入第一操縱臺4'之前被分割成一系列分段流動流10"、11"和12"并且在被重導向入模具鑲塊4的直接相鄰區中之前可以在形成它們的區中流動一段距離。另外，雖然在圖示的實施例中，分段流動流10"、11"和12"在兩個單獨的臺中形成，但也可以在單一臺中形成多股分段流動流，兩個單獨的臺為(1)將各股給料熔融流分割成多股分離的熔融流10'、1Γ和12'并且然后以交替的方式使分離的熔融流交錯的臺，和O)隨后將這些交替的分離的熔融流分割成多股分段流動流的第一操縱臺。
圖4示出了分段流動流10〃、11〃和12〃在第一操縱臺4'中的流路，而圖5則更清楚地示出了在圖示的實施例中在第一操縱臺4'端部和第二操縱臺5'開始處由分段流動流所占據的區。在第一組30(其含有分段流動流10"和11"以及分離的熔融流12') 中，使頂部的分段流動流10"自區20向上重導向至區20"‘中。在第二組31(其含有分段流動流10"和11"以及分離的熔融流12')中，使分段流動流11"的二者向下重導向入模具鑲塊的直接相鄰區20'和20"中，并且使分段流動流10"的二者向上重導向入模具鑲塊的直接相鄰區20和20"‘中。在第三組32 (其含有分段流動流11"和12"以及分離的熔融流10')中，使分段流動流12"的二者向上重導向入模具鑲塊的直接相鄰區20 和20"‘中，并且使分段流動流11"的二者向下重導向入模具鑲塊的直接相鄰區20'和 20"中。在第四組33 (其含有分段流動流11"和12"以及分離的熔融流10')中，僅使頂部的分段流動流12"自區20向上重導向入區20"‘中。在所有這些情況下，使分段流動流重導向入模具鑲塊的直接相鄰區。通常進行分段流動流的重導向(無論是在第一操縱臺還是在隨后的操縱臺中)， 使得分段流動流通常避免在任何給定操縱臺中相互交叉。在不同的分段流動流的流路上的交叉意指使分段流動流從不同的分段流動流的一側上的區域重導向入該不同的分段流動流的相反側上的區域。少數分段流動流可以在單一的操縱臺中橫越相鄰的流動流，只要大多數不這樣即可。如果分段流動流在某操縱臺中交叉，那么通常模具的至少三個相鄰區用于該操縱臺以使一股分段流動流重導向，這意味著這些相鄰區之一的至少一部分將在該操縱臺中不可用，從而可能阻止分段流動流在工藝的該操縱臺中在該區中的操縱。通過使流動流避免交叉，在每個相鄰模具區中的至少一股分段流動流可以在工藝的每個操縱臺中被重導向。還可能的是，使分段流動流中的至少一些重導向可以在同一區中進行(即，無需重導向入直接相鄰區)。例如，流動通道可以在任一維度上一定程度地分開，而不用將分段流動流置入直接相鄰區。圖5示出了在圖示的實施例中，基于進入第二操縱臺5'，分段流動流10"、11〃 和12〃已經被第一操縱臺4'的模具鑲塊重導向入沿著ζ軸的直接相鄰區20、20'、20〃、 和20〃 ‘。圖5也示出了分段流動流10〃、11〃和12〃在第二操縱臺5'中的流路。在第一組30(其含有分段流動流10"和11"以及分離的熔融流12')中，使頂部分段流動流 10〃從區21重導向入直接相鄰區21'中，并且使頂部分段流動流11〃從區21'重導向入直接相鄰區21中。在第二組31 (其含有分段流動流10"和11"以及分離的熔融流12') 中，下部分段流動流10"從區21被移動到直接相鄰區21'中，并且頂部分段流動流11"從區21'被移動到直接相鄰區21中。在第三組32 (其含有分段流動流11"和12"以及分離的熔融流10')中，使下部分段流動流12"從區21"重導向入直接相鄰區21'中，并且使頂部分段流動流11"從區21'重導向入直接相鄰區21"中。在第四組33(其含有分段流動流11"和12"以及分離的熔融流10')中，使頂部分段流動流12"從區21"重導向入直接相鄰區21'中，并且使頂部分段流動流11"從區21'重導向入直接相鄰區21"中。 在所有這些情況下，使分段流動流重導向入模具鑲塊的直接相鄰區。在一些實施例(包括圖3-6中所圖示的實施例)中，使分段流動流對于任何給定操縱臺均在相同的第一或第二分離維度上重導向。在上述實施例中，在第一操縱臺4'中， 使經重導向的流動流中的每一股在第二分離維度上(例如，沿著ζ軸)重導向，并且隨后在第二操縱臺5'中，使經重導向的流動流中的每一股在第一分離維度上(例如，沿著χ軸) 重導向。圖6示出了基于第三操縱臺6'，引入的分段流動流10〃、11〃和12〃沿著第二操縱臺5'的模具鑲塊的χ軸被重導向入相鄰區21、21'、21〃和21〃 ‘中。在第三操縱臺 6'中，在圖示的實施例中，使分段流動流10"、11"和12"均沿著ζ軸重導向為至少部分匯聚。即，使在操縱臺6'開始處位于區20〃 ‘中的分段流動流10〃和12〃重導向入區20 中，并且使在操縱臺6'開始處位于區20"中的分段流動流11"重導向入區20'中。在第三操縱臺6'的出口處，分段流動流10"、11"和12"被匯聚為具有如圖9所示的截面60 的多組分聚合物流動流。在一些實施例中，例如，通過位于如圖7所示的模唇45處的操縱臺4'、5'和 6'，可以形成具有截面60的多組分聚合物流動流。如果形成在模唇處，則多組分聚合物流動流將在與所得的多組分聚合物膜的橫向相稱的橫向上具有寬度。聚合物區段的分辨率在這種情況下可得以維持，原因在于在形成多組分聚合物膜之前通常存在很少或不存在聚合物流的鋪展或收縮。在一些實施例中，例如，操縱臺4'、5'和6'位于如圖8所示的模具1中的更后面的位置。在圖8中，擠出元件2位于圖7中的位置40處。在這種情況下，多組分聚合物流動流可以在模具1的衣架式部分41中鋪展，這可導致當其在該部分中變寬時組合的分段流動流的分辨率的損失。該分辨率的損失通常為聚合物區段的寬度自模具的中間至模具的邊緣的變化。聚合物區段的界面也可以自模具的中間至邊緣變化。在其中擠出元件2包括至少一個模具鑲塊的實施例中，一個或多個鑲塊可以容易地匹配到如圖7和8中所示的常規模具(如衣架式模具)中。一般而言，如果模具鑲塊由多個可拆卸的部件(如圖2中所示的元件3-6)構成，則鑲塊可以容易地被替換和清洗。這些模具鑲塊元件可以容易地拆開和清洗用以保養并且然后以新的方式重新組裝或重組來形成不同的流路。使用多個模具元件來形成模具鑲塊還允許在利用常規方法如電子放電線加工法的同時在最終模具鑲塊中形成更復雜的流動通道，用于在每個單獨的模具元件中形成通道。雖然圖4、5和6中圖示的實施例具有三個分別使分段流動流10〃、11〃和12〃沿著Z軸、X軸和Z軸重導向的操縱臺4'、5'和6，但另外的元件(例如，鑲塊)可以用來使分段流動流重導向期望的次數。例如，可以使用4、5、6、7、8、9或10或更多個操縱臺。在一些實施例中，存在至少兩個使分段流動流在第二分離維度上重導向的操縱臺。在一些實施例中，存在至少兩個使分段流動流在第一分離維度上重導向的操縱臺。然后，分段流動流在這些多個操縱臺之后被匯聚成多組分聚合物流動流。盡管圖2中示出了四組分結構，但較大的多元件模具鑲塊也可以允許在組裝的模具鑲塊中形成更復雜的流動通道或流路。模具鑲塊也可完全或部分地與模具的其它部分一起構成。然而模具鑲塊內的流動通道通常對于任何給定操縱臺都是基本上連續的。在第一操縱臺過程中沒有被進一步分割成分段流動流的分離的熔融流也可以在任何給定操縱臺中被重導向，或者在稍后的操縱臺中被分割成分段流動流(即，在圖示的實施例中在第一操縱臺之后)。通常加熱本文所述的擠出元件以促進聚合物流動和層的粘合。擠出元件以及模具和任選的送料區塊(如果與擠出元件分開)的溫度，取決于所用的聚合物和后續的處理步驟(如果有的話)。一般來講，對于下文所述的聚合物而言，擠出元件的溫度范圍為350 T 至 550 0F (177°C至 288°C )。常規的共擠出方法可以與本文所述的方法結合使用。例如，美國專利 No. 4，435，141 (Weisner等人)描述了一種具有模具棒的模具，用于制備在膜的橫向上具有交替區段的多組分膜。在模具的出口區域處的模具棒或多個模具棒，利用在模具棒的兩個外表面上形成的通道使兩股聚合物流分段。在這些通道內的兩組分段聚合物流在模具棒的尖端處匯聚，在該處兩個模具棒面匯合。分段聚合物流設置為使得當兩股分段聚合物流在棒尖端處匯聚時，它們形成具有聚合物的交替并列型區的膜。還預見使用兩個并列型模具棒，其中相鄰模具棒的兩個面接合并形成將第三組分段聚合物流導向至兩個模具棒匯合的尖端的腔體。三股分段聚合物流匯聚并形成ABCABC三者并列型聚合物流。模具棒限于使單一聚合物流分段成沿著模具棒的任何給定面的一系列橫向分段流。美國專利 No. 6，669，887 (Hilston等人)采用一種類似的方法，但是也教導了在并列型共擠出膜的一個或兩個外表面上共擠出連續的外表皮層。在另一實例中，美國專利No. 5，似9，856 (Krueger等人)描述了一種方法，其中聚合物熔融流被分段成多個亞流并隨后被擠出到另一熔融流的中央，所述另一熔融流隨后形成膜。該共擠出方法產生了在另一聚合物的基體內具有多股分段流的膜。美國專利No. 4，4；35，141 (Weisner 等人)或 5，429，856 (Krueger 等人)(其公開內容全文以引用方式并入本文中)中描述的共擠出方法可以用來提供在第一分離維度上分離的所述至少兩股分離的熔融流，其中所述至少兩股分離的熔融流包含至少兩種不同的聚合物組合物，該分離的熔融流被引入本文所公開的擠出元件的第一操縱臺。例如，沿著其橫向具有交替區段或者在膜基質內具有分段流的膜可以被引入模具鑲塊4中，在模具鑲塊處，所述膜可以被分離成所述至少兩股分離的熔融流，所述至少兩股分離的熔融流可隨后被分割并被重導向。分離的熔融流可以是單層或多層熔融流。在一些實施例中，分離的熔融流的至少之一包含至少兩層聚合物，所述層限定與第一分離維度基本垂直的基本平坦界面。已知的多層擠出工藝采用某些送料區塊或組合接頭，例如在美國專利No. 4，152，387 (Cloeren) 中所公開的。以不同粘度流出擠出機的熱塑性材料流被獨立地引入接頭中，該接頭包括背壓腔和限流通道。離開限流通道的若干層匯聚成多層熔融層合物。美國專利 No. 5，501, 679 (Krueger等人)和No. 5，344, 691 (Hanschen等人)中公開了其他多層擠出工藝，其公開內容以引用方式并入本文中，該公開內容教導了不同類型的多層彈性體層合物， 具有至少一個彈性體層以及一個或兩個相對非彈性的層。然而，與本文所公開的方法結合使用的多層膜也可以利用這些已知的多層共擠出技術由兩個或更多個彈性體層或者兩個或更多個非彈性層、或者其任意組合形成。重新配置流動流已描述于美國專利No. 5，094，788 (Schrenk等人)和 No. 5，094，793 (Schrenk等人)中。這些專利描述了通過將兩層膜分段成在橫向上的一系列(η)并列型區段、然后在厚度方向上將所述區段重組以實施堆疊來形成多層聚合物膜的方法。這產生了在厚度方向上具有2η層的重組流動流。然后重組的流動流通過流動轉向器重新形成在橫向上延伸的膜，流動轉向器使組合的流動流在厚度方向上收縮，同時使流動流在橫向上擴展。或者，布置在厚度方向上的分段流可以在它們重組之前在橫向上擴展并且在厚度方向上收縮。這些步驟可以重復并且可產生具有大量層數的膜。然而，這些方法沒有用來制備在膜的橫向上具有交替區段的膜。本文所公開的共擠出的分段多組分聚合物膜具有設置在x(橫向)和z(厚度方向)面中的多個聚合物區段，各個聚合物區段沿著膜的長度(y方向或縱向)連續延伸。多個聚合物區段包含至少兩種不同的聚合物組合物。如本文所用的短語“共擠出的分段多組分聚合物膜”也可以指在多層膜中的多組分膜層。聚合物區段在膜或膜層的上表面和下表面(例如，當與另一膜層共擠出時)上將具有交替的聚合物區段的不同排布。當聚合物區段在上表面和下表面上具有不同排布時，其意指它們沿著膜在橫向上的延伸在不同的區域中交替，使得上表面并非下表面的鏡像。換言之，在上(第一)表面上，所述至少兩種不同的聚合物組合物沿著在橫向上的延伸以第一至少部分交替的圖案布置在區段中，并且在下 (第二)表面上，所述至少兩種不同的聚合物組合物沿著在橫向上的延伸以第二至少部分交替的圖案布置在區段中，其中第一圖案不同于第二圖案。圖9示出根據本發明的和/或根據本文所公開的方法形成的多組分聚合物膜的截面60。在本文所述的分段多組分膜中，并非所有的聚合物區段從一個膜表面延伸至相對的膜表面，而是有一些區段在兩個膜表面之間形成具有不同聚合物區段的界面。盡管給定的聚合物區段可以延伸至多組分聚合物膜的上表面和下表面二者，但并非所有的或者甚至并非大多數聚合物區段將是如此(通常小于一半，或者小于20%，或者小于5%)。聚合物區段在膜表面上的交替排布是通常使聚合物保持分離的結果，因為它們在共擠出的分段多組分聚合物膜中被設置在它們的最終指定位置中。另外，通常單獨的第一聚合物區段在膜或膜層的表面上不會在另一第二聚合物區段上方覆以膜(即，覆以表皮)并且連接至第二聚合物區段的相對側上的第三聚合物區段。用于任何給定類型的共擠出的分段聚合物膜的交替區段能夠具有寬泛的可能寬度范圍。該寬度通常由制造加工設備的寬度限值來限定。這允許制備用于多種潛在用途的分段多組分聚合物膜。在分段多組分聚合物膜或膜層的僅一個表面上暴露的聚合物區段還通常與至少三個其他聚合物區段(橫向上任一側上的兩個和厚度方向上的一個)相鄰。這些聚合物區段中的每一個都可以由相同或不同的聚合物組合物來制成，但是將由不同的分段流動流來形成，原因在于這可以具有界面。在一些實施例中，在分段多組分聚合物膜或膜層中的聚合物區段之間的界面通常在橫向和厚度方向上延伸，而非與橫向和厚度方向成一定角度。因而，對于在分段多組分聚合物膜或膜層的僅一個表面上的給定聚合物區段而言，在橫向上任一側上的相鄰兩個聚合物區段將具有會在厚度方向上延伸的界面。同樣，在厚度方向上的相鄰聚合物區段將形成在橫向上延伸的界面。一般來講，正交界面具有可以自膜的正交χ和ζ平面改變至多10度的平均延伸并且仍被視作正交界面。通常，至少50 % (在一些實施例中，至少70 %或90 % ) 的聚合物區段具有正交界面。為了膜的表面性質或者本體性質(例如，拉伸強度、彈性、顏色等)，可以選擇在膜的表面上暴露的聚合物區段。“至少兩種不同的聚合物組合物”是指在本文所述的方法或膜中，具有至少一個區別。例如，不同的聚合物組合物可以由不同的聚合物或相同聚合物的不同混合物來制成或者可以具有不同的添加劑(例如，著色劑、增塑劑，或者增容劑)。而且， 可以使用另外不同的聚合物組合物(例如，至少3種、4種、5種或更多種不同的聚合物組合物)。可以制成本發明的分段多組分聚合物膜的合適的聚合物材料包括可以被擠出的任何常規熱塑性樹脂，例如，聚烯烴(例如，聚丙烯和聚乙烯)、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯嵌段共聚物、尼龍、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯)、聚氨酯、及其共聚物和共混物。在本文所公開的制備分段多組分聚合物膜的方法的一些實施例中，所述至少兩種不同的聚合物組合物包含彈性體聚合物組合物和非彈性聚合物組合物，其中所述分段多組分聚合物膜包含彈性體區段和非彈性區段。在一些實施例中，至少一股分離的熔融流包含彈性體聚合物，并且至少一股分離的熔融流包含非彈性聚合物，由此形成包含彈性體區段和非彈性區段二者的多組分聚合物膜或膜層。在本文所公開的分段多組分聚合物膜的一些實施例中，聚合物區段中的一部分是彈性體的，而聚合物區段中的一部分是非彈性的。在一些實施例中，彈性體區段和非彈性區段在分段多組分聚合物膜的橫向上和厚度方向上獨立地交替。術語“非彈性”是指從拉伸或變形的恢復性很小或沒有恢復性的聚合物。例如，可以由半結晶性或無定形聚合物或共混物形成非彈性聚合物組合物。非彈性組合物可以是主要由聚合物形成的聚烯烴，聚合物諸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚乙烯-聚丙烯共聚物。 在一些實施例中，至少一種聚合物組合物包含聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯-聚乙烯共聚物、或者其共混物。術語“彈性體”是指從拉伸或變形表現出恢復性的聚合物。可以用于本文所公開的分段多組分聚合物膜的示例性彈性體聚合物組合物包括ABA嵌段共聚物、聚氨酯彈性體、 聚烯烴彈性體(例如，茂金屬聚烯烴彈性體)、聚酰胺彈性體、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體、和聚酯彈性體。ABA嵌段共聚物彈性體通常為這樣的彈性體，其中A嵌段為聚苯乙烯系，并且 B嵌段為共軛雙烯(例如，低級亞烷基雙烯)。A嵌段通常主要由取代的(例如，烷基化的) 或者未取代的苯乙烯系部分(例如，聚苯乙烯、聚(α甲基苯乙烯)、或者聚(叔丁基苯乙烯))形成，其平均分子量為約4，000至50，000克/摩爾。B嵌段通常主要由可被取代或未取代的共軛雙烯(例如，異戊二烯、1，3_丁二烯、或者乙烯-丁烯單體)形成，并且其平均分子量為約5，000至500，000克/摩爾。A和B嵌段可以例如以線性、放射狀，或者星狀構型構造。ABA嵌段共聚物可以包含多個A和/或B嵌段，所述嵌段可以由相同或不同的單體制成。典型的嵌段共聚物為線性ABA嵌段共聚物，其中A嵌段可相同或不同；或者為具有多于三個嵌段且主要由A嵌段封端的嵌段共聚物。多嵌段共聚物可含有，例如一定比例的AB雙嵌段共聚物，其趨于形成更發粘的彈性體膜區段。其他彈性體可以與嵌段共聚物彈性體共混，前提條件彈性體性能不會被不利影響。可以對彈性體組合物進行選擇，例如，為了它們對本文所公開的分段多組分聚合物膜中的相鄰區段中的非彈性組合物的相容性或粘合性。例如，可以選擇具有良好的相互粘合性能的特定聚合物對。例如，四嵌段苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯/乙烯-丙烯為對聚烯烴具有良好粘合性的熱塑性彈性體，如美國專利No. 6，669，887 (Hilston等人)中所述。 端塊增強樹脂和增容劑也可以用于彈性體膜區段中。在任一上述實施例中，聚合物區段可以選擇為在多組分聚合物膜的一個或兩個方向上提供特定的功能性或美觀性，例如彈性、柔軟度、硬度、勁度、可彎曲性、粗糙度、顏色、紋理、或圖案。分段多組分聚合物膜可以與任何已知的擠出或膜工藝或產品一起使用。例如，分段多組分聚合物膜可被壓印、層合、定向、對微復制表面澆鑄、發泡、擠出層合、或者以就擠出成形膜或膜層的已知方法對其進行調控或處理。分段多組分聚合物膜可包括在區段中的至少一部分上的凸起。在一些實施例中， 凸起(例如，鉤狀物、桿、或肋狀物)設置在非彈性區段上。圖10示出根據本發明的分段多組分聚合物膜70的一個實施例的透視圖，其中區段71形成為具有凸起72。在圖示的實施例中，凸起為鉤狀物的形式，其可用于鉤環扣緊系統，并且分段多組分聚合物膜70為鉤狀物帶。如本文所用的術語“鉤狀物”涉及具有機械附接至環材料的能力的凸起。一般來講， 鉤狀物具有桿部和環形接合頭，其中頭的形狀不同于桿的形狀。例如，作為鉤狀物考慮時， 凸起可以是蘑菇狀(例如，具有相對于桿增大的圓形或橢圓形頭)、鉤狀、棕櫚樹狀、釘狀、T 狀或J狀。凸起72可以形成于分段多組分聚合物膜70的任何所需區段中。根據本發明的和/或根據本發明制成的鉤狀物帶還可以具有并列型布置的和/或在層中的彈性體和非彈性區段二者。在一些實施例中，具有凸起的聚合物區段包含非彈性材料并且與包含第二材料的聚合物區段相鄰，所述第二材料具有比非彈性材料更低的模量。在一些實施例中，第二材料為彈性體材料。在一些實施例中，分段多組分聚合物膜70可以形成為具有彈性體區段和非彈性區段并且具有沿著膜的相對邊緣形成的凸起，而膜的中央沒有凸起。在這些實施例的一些當中，彈性體區段中的至少一些位于膜的中央和具有凸起的區段中。在聚合物區段的至少一些上提供的凸起可以利用本領域已知的方法來形成。例如，分段多組分聚合物膜一旦離開模具1可以被送進到具有腔體的連續移動鑄模表面上， 所述腔體具有凸起的反相形狀。腔體可以是功能鉤狀物元件的反相形狀或者可以是鉤狀物元件前體(例如，部分成形的鉤狀物元件)的反相形狀。在一些實施例中，凸起(例如，鉤狀物、桿、或肋狀物)如圖11示意性所示形成。分段多組分聚合物膜80在離開模具1之后經過由兩個輥101、103所形成的輥隙之間。或者，聚合物膜可以被夾在例如模具表面和輥表面之間。輥103中的至少一個具有凸起的反相形狀的腔體(未示出)。由輥隙提供的壓力迫使樹脂進入腔體。在一些實施例中，可以利用真空來抽空腔體從而更容易地擠入腔體。 輥隙足夠寬，以使得粘附的膜背襯80也形成在腔體上方。在例如通過剝除輥自鑄模表面剝除一體化形成的背襯和直立形成的桿之前，可以對鑄模表面和腔體進行空氣或水冷卻(例如，通過空氣或水)。這提供了具有一體化形成的直立桿或鉤狀物82的分段多組分聚合物膜80。在一些實施例中，使用上述工藝形成的凸起具有如圖IOa中所示的構造。在圖IOa 中，在具有聚合物材料的上層84和聚合物材料的下層86的區段80上形成凸起82。下層 86形成區段的基部和用于凸起82的芯材料柱體。上層84形成基部和凸起82上的表面層。 材料的下層86可以形成桿的一小部分、桿的主要部分、或者不形成桿的部分。通過控制厚度、粘度和加工條件，可以由具有基部和桿的區段制成多種不同的構造。這些構造，連同材料選擇，可以影響鉤扣件的性能。通常，對于鉤扣件而言，凸起82中的至少一部分由非彈性材料形成。舉例而言，圖IOa中的上層84可以由非彈性材料形成。鉤扣件的背襯可具有彈性體區段。例如，下層86(在模制的凸起82和其芯的形成部分的下面)可以由彈性材料形成。或者提供模制的凸起之處的相鄰區域可以由彈性材料形成。由不止一種共擠出材料制成的凸起的各種構造可見于美國專利No. 6，106，922 (Cejka等人)中，其公開內容以引用方式全文并入本文。如果結合圖11經離開上述腔體形成的凸起不是功能鉤狀物，則所形成的凸起可以后續通過美國專利No. 5，077，870中所述的封堵方法(capping method)成形為鉤狀物， 該專利的公開內容以引用方式全文并入本文。通常，封堵方法包括利用熱和/或壓力使凸起82的頂端部分變形。熱和壓力如果均使用的話，可以被順序地或同時施加。用于在分段多組分聚合物膜i的至少一些區段上提供凸起的另一可用方法描述于，例如美國專利No. 4，894，060 (Nestegard)中，其公開了一種制造輪廓擠出的鉤狀物的方法并且以引用方式全文并入本文。通常，這些凸起是如下形成的使料片經過圖案化的模唇(例如，由電子放電加工)來形成具有料片縱向脊的料片、對所述脊切片并且拉伸料片以形成分離的凸起。肋狀物形成凸形緊固元件的前體并且呈現待形成的鉤狀物的截面形狀。 然后將熱塑性料片層的肋狀物沿著肋狀物的延伸方向在間隔位置處橫向切開或裁開來形成肋狀物的不連續部分，所述不連續部分在肋狀物的方向上的長度基本上對應于待形成的凸形緊固元件的長度。本文所述的方法可以用來制備多種膜或膜狀制品以及其他共擠出制品(例如，保密膜、光膜或共擠出管)。本發明的精詵實施例在第一實施例中，本發明提供一種制備分段多組分聚合物膜的方法，所述方法包括向包括至少第一和第二操縱臺的擠出元件的第一操縱臺引入至少兩股分離的熔融流，其中所述至少兩股分離的熔融流在第一分離維度上分離并且包含至少兩種不同的聚合物組合物；將分離的熔融流中的至少一些在基本上垂直于第一分離維度的第二分離維度上分割成至少兩股分段流動流； 使分段流動流中的至少一些重導向，其中使各股經重導向的分段流動流在第一分離維度或第二分離維度上獨立地重導向，其中使分段流動流中的至少一些分別在第一和第二操縱臺中在兩個分離維度上順序地重導向；和匯聚包括經重導向的分段流動流在內的分段流動流和任何分離的熔融流，以形成具有上表面和下表面的分段多組分聚合物膜，各個表面在沿著膜的橫向至少部分交替并且在膜的長度方向上連續延伸的各區段中具有至少兩種不同的聚合物組合物的不同排布。在第二實施例中，本發明提供根據第一實施例的方法，其中使所述分段的流動流對于任何給定操縱臺均在相同的第一或第二分離維度上重導向。在第三實施例中，本發明提供根據第一或第二實施例的方法，其中在第一操縱臺中，使分段流動流中的至少一些在第二分離維度上重導向，并且其中隨后在第二操縱臺中， 使分段流動流中的至少一些在第一分離維度上重導向。在第四實施例中，本發明提供根據第二或第三實施例的方法，其中存在至少兩個使分段流動流在第二分離維度上重導向的操縱臺。在第五實施例中，本發明提供根據第二至第四實施例中任一項的方法，其中存在至少兩個使分段流動流在第一分離維度上重導向的操縱臺。在第六實施例中，本發明提供根據第一至第五實施例中任一項的方法，其中分割和重導向均在第一操縱臺中進行。在第七實施例中，本發明提供根據第一至第六實施例中任一項的方法，其中設置所述分離的熔融流，使得在第一分離維度上至少部分地交替所述至少兩種不同的聚合物組合物。在第八實施例中，本發明提供根據第一至第七實施例中任一項的方法，其中存在至少四股分離的熔融流被引入第一操縱臺中，所述方法還包括在送料區塊中將至少兩股給料熔融流在第一分離維度上各自分離成至少兩股分離的熔融流，以提供至少四股分離的熔融流，其中所述至少兩股給料熔融流包含至少兩種不同的聚合物組合物。在第九實施例中，本發明提供根據第一至第八實施例中任一項的方法，其中第一和第二操縱臺由至少一個模具鑲塊構成。在第十實施例中，本發明提供根據第九實施例的方法，其中各個模具鑲塊包括沿著其χ軸(對應于分段多組分聚合物膜的橫向)的多個區和沿著其Z軸(對應于分段多組分聚合物膜的厚度方向)的多個區，并且其中使分段流動流中的至少一些重導向包括使分段流動流重導向入模具鑲塊的直接相鄰區。在第十一實施例中，本發明提供根據第十實施例的方法，其中在所述至少兩股分離的熔融流被引入第一操縱臺時將它們設置在沿著X軸的交替區中，并且其中將分離的熔融流中的至少一些再分為在沿著模具鑲塊的ζ軸的直接相鄰區中的至少兩股分段流動流。在第十二實施例中，本發明提供根據第一至第十一實施例中任一項的方法，其中分離的熔融流中的至少一股包含至少兩個聚合物層，所述層限定基本上垂直于第一分離維度的基本平坦界面。在第十三實施例中，本發明提供根據第一至第十二實施例中任一項的方法，其中所述至少兩種不同的聚合物組合物包含彈性體聚合物組合物和非彈性聚合物組合物，并且其中所述分段多組分聚合物膜包含彈性體區段和非彈性區段。在第十四實施例中，本發明提供根據第十三實施例的方法，其中所述分段多組分聚合物膜還包括凸起。在第十五實施例中，本發明提供根據第十四實施例的方法，其中所述凸起提供在非彈性區段上。在第十六實施例中，本發明提供一種具有上表面和下表面的共擠出的分段多組分聚合物膜，各個表面具有沿著膜的橫向至少部分交替并且在膜的長度方向上連續延伸的聚合物區段的不同排布，其中聚合物區段中的至少一部分在上表面或下表面中的至少一者上具有凸起。在第十七實施例中，本發明提供根據第十六實施例的共擠出的分段多組分聚合物膜，其中小于50%的聚合物區段延伸至所述共擠出的分段多組分聚合物膜的上表面和下表
面二者。在第十八實施例中，本發明提供根據第十六或十七實施例的共擠出的分段多組分聚合物膜，其中沿著上表面的聚合物區段中的至少一些與至少三個其他區段相鄰，其中兩個在沿著上表面的橫向上的任一側上，一個在沿著下表面的膜的厚度方向上。在第十九實施例中，本發明提供根據第十六至第十八實施例中任一項的共擠出的分段多組分聚合物膜，其中具有凸起的聚合物區段包含非彈性聚合物組合物并且與含有第二材料的聚合物區段相鄰，其中第二材料具有比非彈性聚合物組合物更低的模量。在第二十實施例中，本發明提供根據第十九實施例的共擠出的分段多組分聚合物膜，其中所述第二材料為彈性體聚合物組合物。在第二十一實施例中，本發明提供一種包括擠出元件的共擠出設備，所述擠出元件包括第一操縱臺，所述第一操縱臺包括第一流動通道，用于使分段流動流在第一分離維度或第二分離維度上獨立地重導向，其中所述第一分離維度基本上垂直于第二分離維度，其中分段流動流由在第一分離維度上分離的至少兩股分離的熔融流產生，分離的熔融流中的至少一些在第二分離維度上各自進一步分成至少兩股分段流動流；第二操縱臺，所述第二操縱臺包括第二流動通道，用于使分段流動流中的至少一些在第一分離維度或第二分離維度上重導向，以使分段流動流中的至少一些分別在第一和第二操縱臺中在兩個分離維度上順序地重導向，其中第二流動通道與第一流動通道流體連通。禾口匯聚臺，所述匯聚臺包括第三流動通道，用于匯聚包括經重導向的分段流動流在內的分段流動流和任何分離的熔融流，以形成分段多組分聚合物膜，其中第三流動通道與第二流動通道流體連通。在第二十二實施例中，本發明提供根據第二十一實施例的共擠出設備，其還包括送料區塊，所述送料區塊包括第四流動通道，用于將至少兩股給料熔融流各自分離成至少兩股分離的熔融流并且設置分離的熔融流使得在第一分離維度上至少部分地交替所述至少兩股給料熔融流，其中第四流動通道與第一流動通道流體連通。在第二十三實施例中，本發明提供根據第二十一或第二十二實施例的共擠出設備，其中第一和第二操縱臺由至少一個模具鑲塊構成。在第二十四實施例中，本發明提供根據第二十三實施例的共擠出設備，其中各個模具鑲塊包括沿著其X軸(對應于分段多組分聚合物膜的橫向)的多個區和沿著其ζ軸 (對應于分段多組分聚合物膜的厚度方向)的多個區，并且其中第一和第二流動通道使分段流動流中的至少一些重導向入模具鑲塊的直接相鄰區。在第二十五實施例中，本發明提供根據第二十三或第二十四實施例的共擠出設備，其中第一操縱臺包括第一模具鑲塊，所述第一模具鑲塊沿著其X軸具有多個區，用于接收至少兩股分離的熔融流，其中沿著X軸的多個區中的至少一些具有沿著第一模具鑲塊的 Z軸的直接相鄰區，用于接收所述至少兩股分段的流動流進入第一流動通道。以下實例進一步說明了本發明的優點和實例，但是這些實例中所記載的具體材料及其量以及其它條件和細節均不應被解釋為對本發明的不當限制。除非另外指明，否則所有的份數和百分數均以重量計。SM實例1 通過擠出三種聚合物制得共擠出的多組分分段聚合物膜。將第一聚合物聚丙烯進料到2. 5英寸(6. km)擠出機中，其中第一聚合物聚丙烯以商品名“C-104”獲自Dow Chemical Company, Midland, MI并且使用2重量％著色劑著色為紫色，擠出機獲自 Davis-Mandard，LLC, Pawcatuck，CT, L/D 為 24，螺桿速度為 4 轉 / 分鐘(rpm)，升溫溫度分布為400-450 °F (204-232°C ) 材料置于450psi (3. 1 X IO6Pa)下的擠出機中并且通過圖1所示的用于聚合物組合物10的不銹鋼頸管進料至送料區塊3(如圖2中所示)中。將第二聚合物“C-104”聚丙烯進料到1.5英寸(3.8cm)擠出機中，其中第二聚合物“C-104”聚丙烯獲自Dow Chemical Company并且使用2重量％著色劑著色為橙色，擠出機獲自Davis-Mandard，LLC, L/D為24，螺桿速度為18rpm，升溫溫度分布為400-450 °F (204-232 °C ) 材料置于IlOOpsi (7. 6X IO6Pa)下的擠出機中并且通過圖1所示的用于聚合物組合物11的不銹鋼頸管進料至送料區塊3中。將第三聚合物“C-104”聚丙烯進料到1.25英寸(3. 2cm)擠出機中，其中第三聚合物“C-104”聚丙烯獲自Dow Chemical Company并且使用2重量％著色劑著色為綠色，擠出機以商品名 “KILLI0N”獲自Davis-Standard, LLC, L/D為24，螺桿速度為33rpm,升溫溫度分布為 425-475 0F (218-246°C )。材料置于未知壓力下的擠出機中并且通過圖1所示的用于聚合物組合物12的不銹鋼頸管進料至送料區塊中。現在參照圖2，熔融隨后在熔融流10’、11 ‘、 12’的相應位置處進入送料區塊3中。熔融流經送料區塊3和鑲塊4、5和6，然后進入模具中。鑲塊加工成分別在圖4、5和6所示的構造中具有6mmX6mm的流動通道。將送料區塊加熱至500 0F (2600C )，并且圖7中獲自Cloeron，Co.，Orange, Tx.的相應衣架式模具為 460 T (238°C)0該實例中使用平坦的輪廓。離開模具后，熔融進入水浴來淬火。浴溫為 60 T (16°C )。然后在卷繞機上以11英尺/分鐘(fpm) (3. 4米/分鐘)將具有如圖9所示截面的膜自水浴中拉出。膜厚為0.24mm。實例2按照實例1的方法實施實例2，區別在于對于三種聚合物的每一種，使用以商品名 “7523”獲自荷蘭的LyondellBasell，Rotterdam的聚丙烯來代替聚丙烯“C-104”。用于第二聚合物的擠出機的螺桿速度為20rpm，用于第三聚合物的擠出機的螺桿速度為34rpm。在卷繞機上以13fpm將膜自水浴中拉出。實例3按照實例1的方法實施實例3，區別在于對于第一和第三聚合物，使用以商品名 “7523”獲自LyondellBasell的聚丙烯來代替聚丙烯“C-104”。用于第二聚合物的擠出機的螺桿速度為45rpm，用于第三聚合物的擠出機的螺桿速度為34rpm。在卷繞機上以16fpm 將膜自66 T (19°C )的水浴中拉出。實例 4按照實例1的方法實施實例4，區別在于對于第一和第三聚合物，使用以商品名 “7523”獲自LyondellBasell的聚丙烯來代替聚丙烯“C-104”。用于第一聚合物的擠出機的螺桿速度為8rpm。用于第二聚合物的擠出機的螺桿速度為30rpm，用于第三聚合物的擠出機的螺桿速度為63rpm。對于該實例使用橫檔輪廓45‘(圖12所示)。在卷繞機上以 16fpm將膜自62 0F (17°C )的水浴中拉出。膜的基本厚度為0. 14mm，橫檔高度為0. 92mm。 橫檔之間的中心至中心間距為1. 04mm，并且在橫檔的半高處測得的橫檔寬度為0. 3mm。實例5按照實例1的方法實施實例5，區別在于對于第一和第三聚合物，使用以商品名 “7523”獲自LyondellBasell的聚丙烯來代替聚丙烯“C-104”，而對于第二聚合物，使用以商品名“ENGAGE 8200”聚烯烴彈性體獲自Dow Chemical Company的彈性體來代替聚丙烯“C-104”。用于第一聚合物的擠出機的螺桿速度為8rpm。用于第二聚合物的擠出機的螺桿速度為25rpm，用于第三聚合物的擠出機的螺桿速度為63rpm。對于該實例使用與實例4所用相同的橫檔輪廓45'。在卷繞機上以16fpm將膜自73下(23°C )的水浴中拉出。
在不偏離本發明的范圍和精神的前提下，本發明的可預見的改動和更改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的。本發明不應當限于為了說明目的而在本申請中闡述的實施例。
權利要求
1.一種制備分段多組分聚合物膜的方法，所述方法包括向包括至少第一和第二操縱臺的擠出元件的所述第一操縱臺引入至少兩股分離的熔融流，其中所述至少兩股分離的熔融流在第一分離維度上分離并且包含至少兩種不同的聚合物組合物；將所述分離的熔融流中的至少一些在基本上垂直于所述第一分離維度的第二分離維度上分割成至少兩股分段流動流；使所述分段流動流中的至少一些重導向，其中使各股經重導向的分段流動流在所述第一分離維度或所述第二分離維度上獨立地重導向，其中使所述分段流動流中的至少一些分別在所述第一和第二操縱臺中在兩個分離維度上順序地重導向；和匯聚包括所述經重導向的分段流動流在內的分段流動流和任何分離的熔融流，以形成具有上表面和下表面的分段多組分聚合物膜，各個表面在沿著所述膜的橫向至少部分交替并且在所述膜的長度方向上連續延伸的各區段中具有所述至少兩種不同的聚合物組合物的不同排布。
2.根據權利要求1所述的方法，其中使分段流動流對于任何給定操縱臺均在相同的第一或第二分離維度上重導向。
3.根據權利要求2所述的方法，其中在所述第一操縱臺中，使所述分段流動流中的至少一些在所述第二分離維度上重導向，并且其中隨后在所述第二操縱臺中使所述分段流動流中的至少一些在所述第一分離維度上重導向。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其中存在至少兩個使所述分段流動流在所述第二分離維度上重導向的操縱臺，或者其中存在至少兩個使所述分段流動流在所述第一分離維度上重導向的操縱臺。
5.根據任一前述權利要求所述的方法，其中分割和重導向均在所述第一操縱臺中進行。
6.根據任一前述權利要求所述的方法，其中設置所述分離的熔融流使得在所述第一分離維度上至少部分地交替所述至少兩種不同的聚合物組合物。
7.根據任一前述權利要求所述的方法，其中存在至少四股分離的熔融流被引入所述第一操縱臺中，所述方法還包括在送料區塊中將至少兩股給料熔融流在所述第一分離維度上各自分離成至少兩股分離的熔融流以提供所述至少四股分離的熔融流，其中所述至少兩股給料熔融流包含所述至少兩種不同的聚合物組合物。
8.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述分離的熔融流中的至少一股包含至少兩個聚合物層，所述層限定基本上垂直于所述第一分離維度的基本平坦界面。
9.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述至少兩種不同的聚合物組合物包含彈性體聚合物組合物和非彈性聚合物組合物，并且其中所述分段多組分聚合物膜包含彈性體區段和非彈性區段。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述分段多組分聚合物膜還包括凸起，并且其中所述凸起提供在非彈性區段上。
11.一種包括擠出元件的共擠出設備，所述擠出元件包括第一操縱臺，所述第一操縱臺包括第一流動通道，所述第一流動通道用于使分段流動流在第一分離維度或第二分離維度上獨立地重導向，其中所述第一分離維度基本上垂直于所述第二分離維度，其中所述分段流動流由在所述第一分離維度上分離的至少兩股分離的熔融流產生，其中所述分離的熔融流中的至少一些在所述第二分離維度上各自進一步分割成至少兩股分段流動流；第二操縱臺，所述第二操縱臺包括第二流動通道，所述第二流動通道用于使所述分段流動流中的至少一些在所述第一分離維度或所述第二分離維度上重導向，使得所述分段流動流中的至少一些分別在所述第一和第二操縱臺中在兩個分離維度上順序地重導向，其中所述第二流動通道與所述第一流動通道流體連通；和匯聚臺，所述匯聚臺包括第三流動通道，所述第三流動通道用于匯聚包括經重導向的分段流動流在內的分段流動流和任何分離的熔融流，以形成分段多組分聚合物膜，其中所述第三流動通道與所述第二流動通道流體連通。
12.根據權利要求11所述的共擠出設備，還包括送料區塊，所述送料區塊包括第四流動通道，所述第四流動通道用于將至少兩股給料熔融流各自分離成至少兩股分離的熔融流，并且布置所述分離的熔融流以使得在所述第一分離維度上至少部分地交替所述至少兩股給料熔融流，其中所述第四流動通道與第一流動通道流體連通。
13.根據任一前述權利要求所述的方法或共擠出設備，其中所述第一和第二操縱臺由至少一個模具鑲塊構成，并且其中各個模具鑲塊包括沿著其x軸的多個區和沿著其z軸的多個 區，所述χ軸與所述分段多組分聚合物膜的橫向相對應，所述ζ軸與所述分段多組分聚合物膜的厚度方向相對應，并且其中使所述分段流動流中的至少一些重導向包括使所述分段流動流重導向入所述模具鑲塊的直接相鄰區。
14.根據權利要求13所述的方法或共擠出設備，其中在所述至少兩股分離的熔融流被引入所述第一操縱臺時將它們設置在沿著χ軸的交替區中，并且其中將所述分離的熔融流中的至少一些再分為在沿著所述模具鑲塊的ζ軸的直接相鄰區中的至少兩股分段流動流。
15.一種具有上表面和下表面的共擠出的分段多組分聚合物膜，各個表面具有沿著所述膜的橫向至少部分交替并且在所述膜的長度方向上連續延伸的聚合物區段的不同排布， 其中所述聚合物區段中的至少一部分在所述上表面或所述下表面中的至少一者上具有凸起。
16.根據權利要求15所述的共擠出的分段多組分聚合物膜，其中少于50%的所述聚合物區段延伸至所述共擠出的分段多組分聚合物膜的上表面和下表面二者。
17.根據權利要求15或16所述的共擠出的分段多組分聚合物膜，其中具有凸起的所述聚合物區段包含非彈性聚合物組合物，并且與含有第二材料的聚合物區段相鄰，所述第二材料具有比所述非彈性聚合物組合物更低的模量。
全文摘要
本發明公開了用于制備分段多組分聚合物膜的方法和設備。所述方法包括提供在第一分離維度上分離的至少兩股分離的熔融流，所述至少兩股分離的熔融流包含至少兩種不同的聚合物組合物；將分離的熔融流中的至少一些在基本上垂直于第一分離維度的第二分離維度上分割成至少兩股分段流動流；使分段流動流中的至少一些重導向，其中使分段流動流中的至少一些隨后在兩個分離維度上重導向；以及將分段流動流匯聚成分段多組分聚合物膜。本發明還提供了具有凸起的分段多組分聚合物膜，所述膜具有上表面和下表面，各個表面具有沿著膜的橫向至少部分地交替并且沿著膜的長度方向連續延伸的聚合物區段的不同排布。
文檔編號B32B3/30GK102333633SQ201080009786
公開日2012年1月25日 申請日期2010年2月24日 優先權日2009年2月27日
發明者大衛·F·斯拉瑪, 布倫特·R·漢森, 特拉維斯·B·霍姆, 馬修·J·比博 申請人:3M創新有限公司