專利名稱:由定向膜層構成的交錯層壓板及其制造方法以及適于用在該方法中的共擠出模的制作方法
技術領域:
本發明涉及交錯層壓板—即多層膜層的層壓板,其中的至少兩層膜層的定向是單軸性或非平衡的雙軸性的,在該層壓板中,其中一層膜層的主定向方向與另一膜層的主定向方向交叉。更具體來講,本發明涉及對兩層膜層的表面特性進行改動,此改動是指將表面制為合適的圖案,其中的表面是指位于層壓板內側、且相互接合到一起的表面。進行這種形成圖案的改動設計是基于兩個不同的實際目的。
背景技術:
對層壓板中內表面執行的一種公知改動方案(盡管實際上并非用于交錯層壓板)在于在將要成為內表面的其中一個表面上印制出文字或裝飾性圖案。這樣,在使用層壓板的過程中,文字或圖案不會被從層壓板上刮擦掉。
本發明的一個方面在于對此方法進行改進,但限于由交叉的彩色條帶構成的裝飾性商業促銷圖案,通過對擠出工藝進行低成本的改動,就可取代較為昂貴的印制工藝。另外,如下文將要描述的那樣,本發明這一方面的一種特定實施方式形成了非常特殊的三維效果。
在改善塑料制品視覺效果方面,可參見2002年第12月期《現代塑料》(Modern Plastics)中第50頁刊登的一篇文章“Visual Effects meansBusiness”,該文章中寫到“制造商不再將制品的外部僅看作是部件的外表,他們正將其作為標識手段來對產品進行區分、以及實現個性化”。
如已經提到的那樣,對交錯層壓板內表面的改動—即制出合適的圖案還能提高層壓板抵抗裂縫擴展的能力。本文將對此作詳細的討論,且在此方面,對現有交錯層壓工藝作一個總體性的介紹將是有用的。同樣,對于本發明的這一方面,本發明的主要目的是通過對擠出工藝作小成本的改動以取代成本較高或效率較低的工藝步驟。
從1968年起,由合成聚合物材料制成的定向膜交錯層壓板就已投入到商用,這樣的產品主要是由屬于本發明人的、于1955年5月23日授權的GB A 0792976號專利公開的。據本發明人的了解目前,全球范圍內此類產品每年的產量約高達30000噸。交錯層壓板尤其被用作工業包裝袋、覆蓋薄單、防水帆布、蓄水池襯布、以及其它類似的產品。
用于制造這些交錯層壓板的聚合物材料在過去和現在都主要是各種類型的聚乙烯和聚丙烯,通常通過進行配料來對這些材料進行改性,過去和現在的制造工藝都包括如下的步驟利用吹塑工藝擠制出一管體,其材料定向主要是在縱向方向上;按照螺旋方向對該管體執行切割,形成一薄板條,其材料的主定向方向是斜線;以及將兩條或多條這樣的薄板條連續地層壓一起,并使它們的主定向方向相互交叉。層壓板中還可包括這樣一層膜層其定向主要是在縱向方向上。
在第一種基于上述設計原理的產業化工藝中,在執行螺旋切割之前,在擠出的管狀膜層的縱向方向上進一步地對其執行冷拉伸,其中,該管狀膜層的熔融定向主要是在縱向方向上。在后來由文件US-A-4039364(授予Rasmussen)所披露的一種產業化工藝中,共擠出每一管狀膜層,其具有一個層體,其主要用來為層壓板提供拉伸強度(下文稱該層體為“主層”),并具有至少一個表面層(下文稱之為“第一結合層”),其有助于對膜層進行結合,其中,至少在部分上,結合操作是借助于壓力和加熱來完成的。
此外,還在膜層上共擠出其它特殊的層體,這些層體再變成層壓板的外部。這些特殊的層體適于改變層壓板的表面特性—尤其是用于改善層壓板的熱封特性。在后一種工藝技術中,在共擠出成型之后直接就執行螺旋切割,并不在兩步驟中間執行冷拉伸操作,但在一條單獨的生產線上執行該操作。但是,如果各層膜層已按照夾層的格局層壓到一起、且已結合起來而形成了層壓板或尚未結合起來,則另外執行一拉伸操作。在相對較低的溫度上對膜層執行雙軸拉伸。
該雙軸拉伸的橫向拉伸分量出現在帶槽軋輥之間。
在專利文件US-A-5028289(授予Rasmussen)和US-A-5626944(Rasmussen)中,進一步加強了這種出現在帶槽軋輥之間的拉伸。
在US-A-5248366(Rasmussen)文件中公開了執行螺旋切割的一種實際方式。該專利文件還提到了一種備選的切割工藝—也就是說,當管狀膜層被從共擠出模中拉出時,使其具有沿螺旋方向延伸的熔融定向性,可通過在出口與共擠出模之間形成相對轉動來實現這樣的定向,隨后,可沿平行于軸線的方向、或與主定向方向成一定角度的方向執行切割。甚至可對該方法進行調整來制出這樣一種薄板條在該薄板條中,熔融定向的主方向將變為垂直于薄板條的縱向。
為了能獲得一個完整的理解,還應當提到的是在早期的專利中,還提到了這樣的可能性—將縱向定向的聚合物膜層材料不連續地交叉層壓起來,并在一壓力機中進行結合。
在一種完全不同于上述方法的制造工藝中,制出了一種剛性非常大的交錯層壓板,這種層壓板被用在特殊而又高級的產品上。這種層壓板是由這樣的聚合物制成的其在熔融態或部分熔融態為液晶體,利用相互逆轉著的模具部件,使該材料在共擠出模中就能變為定向態,并交錯層疊起來。但是,這種工藝和產品不屬于本發明的技術主題。
再返過來討論其它類型的交錯層壓板,這些層壓板多數是日用物品或技術產品,其顯著的特征在于具有很高的擊穿強度和很高的抗撕裂擴展能力。如果選用合適的低熔點聚合物作為該層壓板的表面層,則對于剪開型密封,其熱封強度也是足夠的,但如果需要使剝開型熱封口具有足夠的熱沖擊密封強度,則就需要采取非常特殊的防范措施,對于帶有這種熱封口的工業包裝袋,通常就需要采取防范措施。在屬于本發明人的US-A-5205650和WO-A-98/23434專利中就公開了這些防范措施。
如上所述,交錯層壓板可表現出很高的抗撕裂擴展能力,但這一能力是在通常的低結合強度的條件下獲得的。由于各膜層層的定向是不平衡的、且各個主定向方向是交叉的,所以,某一膜層趨于使裂紋在某個方向上擴展,而另一膜層則趨于使裂紋在另一方向上擴展。因而存在這樣的趨勢在作用力的集中部位,膜層間的結合會被破壞,如果該趨勢足夠顯著,則在局部分層作用下裂紋就會“分叉”,這樣就幾乎能消除開裂的“刻槽效應”。
因此,總體上來講,存在著粘合力與內聚力之間的“競爭”關系,其中的粘合力趨于抵抗膜層之間的分層,而各層膜層中的內聚力則阻止沿任何不平行于主定向方向的方向發生破裂或材料流動。所述粘合力與膜層的厚度無關(仍然是總體而言的),而所述內聚力則主要是與膜層厚度成比例(在其它參數不改變的情況下)。作為這種“競爭”的結果,“薄”的交錯層壓板或者將表現出較差的抗撕裂擴展能力、或者表現出高度的分層趨勢。對于“厚”層的交錯層壓板,上述的關系則不會成為問題。。對于包裝袋而言,由于填滿的袋體通常不會受到分層力的作用,所以這種“競爭”關系一般不會帶來任何問題,這就意味著可選用較低的結合強度,但對于那些在使用過程中要被反復彎卷(例如在風中拍動)的防水帆布、覆蓋單或類似制品,則上述的問題就很重要了。作為實踐經歷,本發明人與專利許可持有人已經發現在由一種雙膜層交錯層壓板制得的防水帆布中,每種膜層的規格必須至少為45-50gm-2,不然的話,或者是結合強度、或者是抗撕裂擴展能力不能被使用者所認可,其中的層壓板是基于LLDPE型與HMWHDPE型的組合而形成的。這些實驗所涉及的帆布是“靜態”使用的,即并非在風中劇烈地拍動。對于“動態”使用的情況—例如卡車或鐵路貨車的蓋布,帆布會受到強烈而頻繁的拍動,此條件下要求的技術規格將更高。
本發明的一個目的是解決這一問題,以便于能按照實用的方式同時實現很高的抗撕裂擴展能力和膜層間足夠的結合強度—甚至對于低規格交錯層壓板的情況。
與解決上述問題的這一技術方案相關,本發明人設計了一種圓形的共擠出模,其能以實用的方式在管狀膜層上共擠出成型線帶陣列,這樣的設計也是本發明的一個目的。
在1964年3月3日公開的GB-A-1095479專利文件(轉讓給MetalContainers)中,本發明人提出了這樣的建議可通過在一些點或線處將膜層牢固地焊接到一起、并在其余的接觸面處將膜層弱焊到一起,來解決上文指出的問題(強結合/弱結合的組合形式一般要好于強結合/無結合的形式)。這樣的設計能使裂紋如上所述那樣在弱結合區發生分叉,同時可利用強結合的點或線來防止出現總體分層。
對于牢固焊接的方法,該專利文件建議采用加熱、超聲焊接、施用某種溶劑(優選為熱蒸氣)來溶解一薄層表面、或者使用作為強粘接劑的快速聚合單體材料。該專利建議的弱焊接方法包括(以聚乙烯交錯層壓板作為舉例)涂敷由小分子量聚乙烯或固體石臘構成的凝膠體,通過加熱將聚乙烯或固體石臘溶解到甲苯或二甲苯中,并通過冷卻來形成膠體。在通過向膜層表面吹送甲苯或二甲苯蒸氣來執行強焊接之前,利用印刷工藝選擇性地涂抹一薄層這種含有溶劑的膠體,同時,在軋輥之間將膜層擠壓到一起。作為備選方案,還可在甲苯或二甲苯中添加少量的增滑劑,且這種“攙雜”溶劑的使用方式與膠體類似。
于1967年2月24日公開的文件DK-A-1017/67提出了一種膜層為點結合或線結合的交錯層壓板(兩組結合線可形成一網狀圖案),而其余的接觸面“實質上是未被結合的”(引自其主權利要求)。文中公開了三種方法來實現點結合或線結合。其中一種方法在于按照所需的圖案涂抹生膠狀的粘合劑。文中稱可利用公知的方法來進行涂膠,但卻未作進一步的描述。
第二種方法在于用氯對其中一膜層上的選定區域進行處理,隨后在升高的溫度下,加壓來進行層疊,其中的溫度低于膜層材料的熔點。
第三種方法被稱為是優選的,通過利用電暈放電對膜層表面上的選定區域進行處理、隨后再在高溫(溫度低于膜層材料的熔點)下加壓疊置來執行該方法。在此情況下,一個被制為滾輪形式、且接地的電極被制成所需的圖案(該圖案可以是網狀圖案),從而只在由該圖案限定的空間內產生放電。與此配對的膜層表面的整個面積都受到了電暈放電的處理。文中指出如果處理速度為0.5m/分,則所需的電場作用為每cm寬度20W。
在上文提到的后一專利US-A-4039364(Rasmussen)中,在各個已定向的膜層上共擠出一表面層(“第一結合層”),以增強和控制結合性,通過在層壓板的不同位置處采用不同的層壓溫度來實現強結合/弱結合粘接系統。因而,在實施例1中,通過采用共擠出成型、并執行螺旋切割,將三層膜層制為具有不同的熔融定向方向,并形成了一個有助于進行層壓的EVA表面層(在上文中,其被稱為“第一疊壓層”)。通過利用一組相互嚙合的帶槽軋輥對三層不同定向的表面碾壓七次,就能在形成橫向定向的同時形成弱的結合。這些軋輥的節距為1.5mm,其中,槽寬可達1.0mm,環形“齒牙”的寬度為0.5mm。在每次穿過帶槽軋輥的中間,將膜層夾層體中出現的皺褶展平。
該展平步驟是在20℃條件下進行的,但由于膜層之間緊密地接觸著、且一起受到拉伸作用,所以仍然能產生一定程度的結合(剝離強度10gcm-1)。當膜層在20℃條件下七次穿過各組帶槽軋輥之后,被加熱到了120℃,由此可形成強結合的延線,其中的各組帶槽軋輥是類似的,并具有相同的尺寸,且相互嚙合著。最后,在縱向上對層壓體進行定向。
在83年7月4日公布的EP-A-0099222號文件(Mercer等人)中,在一具有兩對轉模具部件的圓形模具中和緊隨該模具的位置,在單個加工過程中就完成了按照點焊圖案的定向和交錯層壓操作。每個模具部件都能形成設置有凸肋陣列的膜層,其中的陣列被布置成相互面對著。由于存在著對轉,其中一帶凸肋膜層上的凸肋陣列中的熔融定向變為了右旋的,而另一膜層的熔融定向則變為左旋的。在模具的出口處、或緊鄰出口的后方,兩組凸肋相遇,只有在兩組凸肋相交的位置點處,才發生結合。凸肋使得兩點焊起來的膜層相互離開,在最終制得的產品中,膜層之間也是分開的。
在層壓體已離開模具的出口之后,在聚合物材料流經兩對轉部件時,利用吹氣和縱向拉伸方法執行交叉定向的熔融定向。隨后,不再執行任何定向步驟。
該加工工藝并非共擠出工藝。膜層和凸肋由相同的聚合物材料制成,并來自于同一擠出機。
據本發明人的了解,盡管交錯層壓板中此類結合系統的原理、優點已為人所知約40年了,但上述用于在交錯層壓板中形成強結合/弱結合或強結合/無結合圖案的各種方法沒有一種實現了產業化。但是,所提出的各種方法都存在嚴重的缺陷。那種為聚烯烴而使用有機溶劑(尤其是以蒸氣的形式)的方法涉及到人身健康方面的風險—除非使用非常昂貴的機器,其中,相當重要的原因在于很難避免微量的溶劑殘留在最終的產品中。
上文提到的一種方法是這樣的在圖案處執行電暈放電處理,隨后在加熱加壓條件下進行層壓(但加熱溫度低于聚合物材料的熔點),但該方法只適合于非常小的產量。在制造商品(例如帆布和蓋布)所需交錯層壓板的產業化生產中,疊層速度必須要達到60米/分或更快,寬度可達150cm或更寬。利用上文有關功耗的信息,可算出60m/min和150cm的指標將需要900kW的功率,當然,這樣的功率值在實際中是不可行的。利用氯來對圖案進行處理的方法也不適于大批量的工業生產。
利用印刷工藝、從分散劑或溶液中施用粘接劑的方法需要在前期對表面作嚴格的處理,如果聚合物材料是聚乙烯或聚丙烯,則通常情況下,利用電暈來完成嚴格的處理,因而,這樣的方法也是不經濟的。
如果圖案是直線或圖形(包括網狀圖案),利用不同溫度來實現強結合/弱結合或強結合/無結合的方法將不可避免地造成不同的收縮,這將使交錯層壓板的外觀變得不整潔。如果強結合部位是一些小點,則就能避免收縮上的差異,但在此情況下,產品的外觀變成了看起來不佳的麻點狀。
另外,如果處理速度很高,則足以將點狀圖案加熱到控制溫度上的設備將是較復雜的,原因在于在很長的路徑上,層壓板必須保持與加熱器上熱點的接觸,不管層壓板如何趨于發生收縮,其都不能出現任何移位。
在采用對轉模具部件的單步式交錯層壓方法中,從強度的角度考慮,膜層成型步驟與對分子進行定向的步驟靠得太近就是一個缺點。這就使得根據不同目的有區別地塑造特性的努力實際上成為不可能的了。另外,發明人已經發現除了結合點處之外完全分開的交錯層壓板表現出相對較低的屈服點,且極易于在兩疊層膜層主定向方向之間的方向上發生蠕變。
發明內容
本發明的一個目的是提出一種改進而簡化的強結合/弱結合系統,其借助于擠出方法來對交錯層壓板進行處理;或/和利用類似的共擠出方法提高了交錯層壓板的美學效果。
本發明涉及一種交錯層壓板,其包括相互結合到一起的聚合物膜層,其中,至少兩相鄰的膜層A和B是共擠出復合膜層,它們被單軸性地定向或非平衡地雙軸性定向,由此使A膜層的主定向方向與B膜層的主定向方向相交,且兩膜層都包含一個由一種聚合物材料制成的層體,該聚合物材料是從高拉伸強度的材料中選出的(這一層體在下文被稱為主層),在每一主層面對著相鄰膜層A或B的一側,設置了至少一個第一表面層。位于兩膜層A、B上的所述第一表面層是一個不連續的層體,其是由共擠出的細線帶的陣列構成的,其中的線帶是由一種材料制成的,選用該材料是為了改變各個膜層的表面特性。這種改變或者是涉及層壓板的視覺外觀、或者是涉及膜層A與B之間的結合。
因此,在根據本發明的制造交錯層壓板的方法中,所述層壓板包括上述的膜層A和B(但也可在層壓板中設置其它的膜層),膜層A和B都是在一平面或圓形的共擠出模中擠出的,每一膜層都包括一主層,其是由一種選出的高拉伸強度的聚合物材料制成的;以及上文提到的第一表面層,其是用不同的材料制成的。在共擠出模中將不同的材料匯合起來之后,在層壓操作之前的任何階段,都能將膜層A和B設計成具有單軸分子定向度或未平衡的雙軸分子定向度。在執行層壓之前,按照一定的方式來布置膜層A和B,以使得膜層A的主定向方向與膜層B的主定向方向相交叉,并且,在層壓過程中,至少在部分上利用熱量來實現膜層A與B之間的結合。本方法的特征在于在共擠出成型所述兩第一表面層的操作中,制出了一個不連續的層體(在與共擠出方向橫交的方向上是不連續的),該層體是由線帶的陣列構成的,且線帶陣列在膜層A上的疊置被設計成與線帶在膜層B上的疊置相交叉。
該方法的特征還在于對用于擠出出線帶的材料進行選擇,以改變對應膜層的膜層特性。這樣的改動涉及層壓板的視覺外觀,或者是涉及膜層A和B之間的結合。
在本申請的權利要求2中,進一步地限定了本發明中涉及結合特性、且致力于提高抗撕裂擴展能力的那一方面,通常,在權利要求24中限定了基于此目的的方法的其它特征。涉及視覺外觀、具有裝飾性美學目的的那一方面在權利要求3中得到了進一步的限定。
權利要求4到7限定了優選的產品尺寸。
至于對有趣的裝飾性效果的需求而言,本發明人的體驗是從商業的角度考慮,通過采用交錯層壓膜層所能達到的節省原料的效果被否定性的主觀評價所抵消了。作為一個實例,如果單就客觀標準的適用而言,農業上用70gm-2定向聚乙烯膜層的交錯層壓板制成的帆布(例如用于保護糧食)足以取代用擠壓涂敷編織帶制成的100gm-2帆布。
但是,實際情況卻是購買農用帆布的普通消費者在很大程度是基于手感和外觀來作出決定的,他們由于70gm-2帆布的很薄、且看起來像是簡單的塑料膜層而排斥此類產品。通過應用本發明人在WO-A-9314928中所描述的早期發明,可減輕薄弱感的問題,在與本發明一特定實施方式相關的描述中,對該早期專利作了簡要的介紹,但外觀看起來像簡單塑料膜層的問題迄今仍很突出。但是,可以相信本發明中由交叉凸線帶形成的圖案將表達這樣的信息這材料是交錯層壓板,因而具有特殊的強度。在這一點上,使用者就能看出圖案并非是被清楚地印制在層壓板的表面上,而是制在其內部。作為共擠出工藝的固有結果,圖案的刻畫略微模糊,這就表明圖線是來自于膜層的制造過程,而非在后來印到一個或多個層體上的。總而言之,圖案表明該材料是交錯層壓板,因而將有較高的強度。另外,這樣的圖案自然不會受到磨損的影響,而印制在層壓板上的圖案則非常易于被磨去。
在全球范圍內,所制得的大部分交錯層壓板都是通過從一組或多組相互嚙合的帶槽軋輥之間通過來進行橫向拉伸的,例如,上述的文件WO-A-9314928就公開了一種與交錯層壓膜層相關的現有技術。這種橫向拉伸操作肯定會使交錯層壓板的外觀上或多或少地出現一些條紋,其中的原因在于對應于層壓板上厚度的變化,表面會起皺。由于對光線的反射,圖案甚至小達±5%的細微變化都變為可見的。本發明人已驚奇地發現將這種條紋圖案與層壓板內部的彩色線帶組合起來,就能形成顯著的三維效果。除了作為能吸引注意的有趣效果之外,其還能使觀察者對層壓板的感覺厚度大于實際厚度,由此可抵消不利的主觀判斷—即該材料是簡單的塑料膜層。下文將對這種特殊的三維效果作進一步的描述。
優選地是,在共擠出過程中,在膜層A和/或B上設置連續的表面層(下文稱之為第二結合層),出于裝飾性方面的目的,可將該表面層共擠出到線帶陣列的上面或下面上。而出于結合性方面的目的,則第二結合層就被共擠出到線帶陣列下方的主層上,因此,第二結合層的成分應當不同于主層和第一結合層的成分。另外,出于結合性方面的目的,在層壓過程中,還可將第二結合層選擇為在缺乏第一結合層的位置處形成結合,但其結合強度低于結合點處的強度。
根據本發明的方法以及由此方法制得的產品不會受到上述缺陷的困擾。該方法非常適于產業化地制造商品,且也不涉及任何健康方面的風險,相比于所有部位都被結合起來的層壓板,本發明額外的成本可忽略不計;共擠出、拉伸、以及疊層操作實質上是三個獨立的步驟,因而可為了最終的理想效果,對這三個步驟分別進行優化;產品的外觀不帶有由于收縮差異或點狀表面而導致的缺陷;如下文將要描述的那樣,除了只需要增設并不昂貴的現有共擠出生產線之外,采用普通的交錯層壓板制造設備就可以了。
為了對結合圖案進行優化,一個非常重要的優點在于假如共擠出設備具有擠出上述第二結合層的裝置,則疊層結構的圖案可不只包括兩個組成元素,而是三個部分。帶有所述裝置的該共擠出設備并非始終被用來擠制這一層體。
疊層中圖案的三個組成元素是a)第一結合層中兩線帶的相互交叉點;b)兩接觸表面部位上缺乏第一結合層的所有區域;以及c)接觸表面上的一些區域,在這些區域處,兩接觸表面的之一上具有第一結合層,而另一表面上則沒有第一結合層。
組成元素a)和c)共同形成了網狀的圖案。
通過根據不同的應用將各部分a)、b)和c)的結合強度調整為不同數值—但利用同一機組進行調整,這樣的結合系統非常適于對交錯層壓板的特性作出調整。
因而,作為一個實例,存在一些類似于帆布的應用場合,在這些應用中,出于成本的原因,產品的規格應當盡可能地低,但此情況下,抗撕裂擴展強度和最終的拉伸強度是最為重要的指標,屈服張力和美觀性的重要性則相對低一些,但由于產品要在風中拍動,抗分層能力必須非常高。在此情況下,強結合/無結合的圖案將是優選的,并可略去對第二結合層的共擠出成型。產品的主要部分不僅可由其原有的擠出機制出、并經過自己的通道系統,而且可由原先用來制造第二結合層的擠出機和通道系統來制出、輸送。在線帶相互交叉的位置點a)處,結合的形式為牢固焊接。
在其它情況下,不僅需要在點a)處、而且需要在區域c)處形成強結合,但在區域b)處,盡管存在一定的結合,但該結合相當地弱。
通過為第一結合層和第二結合層(當然在此情況下,必須要設置第二結合層)選擇合適的聚合物材料,也可實現上述效果。將網狀圖案的強結合與其余表面區域上存在、但很弱的結合組合到一起,就為疊層體形成了非常有趣的圖案,此情況通常好于由強點焊與其余面積上弱結合相組合的情形。在上述的最后一種情況下,如果交錯層壓板反復受到彎折—例如當其在風中拍動時,則偶然產生的分層現象一般將會擴展到在很大的區域內。在實施了點焊的位置處,各膜層仍然被保持到一起,但其余部分就分開了,因而喪失了美觀性,且在一定程度上影響了屈服強度和抗蠕變能力。
與此相反,網狀圖案中由強結合包圍著弱結合的設計將不會允許隨機發生的分層擴展到這樣的程度。
但是,應當指出的是還存在這樣一些應用場合,在這些應用中,最好的組合形式為(a)強焊接;(b)弱結合;以及(c)也是弱結合,但強度高于(b)。
優選地是,兩膜層A和B都應當主要是由聚乙烯或聚丙烯制成,例如,主層最好是由HDPE(高密度聚乙烯)或LLDPE或二者的混料組成的,第二結合層主要是由LLDPE構成的,但該材料中混入了5-25%的乙烯共聚物,其熔點或熔融范圍在50到80℃的溫度區間內,而線帶則主要是由熔點或熔融范圍在50-100℃的乙烯共聚物、或該共聚物與LLDPE的混合物組成的,其中的混合物中含有至少25%的所述共聚物。
每一陣列中相鄰線帶中線到中線的距離通常在2mm到8cm之間,優選為不高于4cm,更為優選地是不大于2cm。
利用剝離操作(以約1mm/s的速度對窄條試樣進行實驗)來測量點(a)處的結合強度,測得的結合強度至少應為40gcm-1,類似地,區域(b)處的結合強度被確定為點(a)處結合強度的至多75%,優選地是不超過50%。
與上文提到的、現有技術中利用對轉的模具部件制成且帶有凸肋交叉陣列的交錯層壓板不同,在共擠出線帶的位置處,膜層A和B的厚度通常應當至多達到周圍緊鄰部位厚度的30%,優選為至多20%,更為優選地是不超過10%。
優選地是利用一圓形的共擠出模來執行對兩膜層A和/或B的共擠出操作,以便于形成并拉拔出一管狀的膜層。該拉拔操作適于形成顯著的單軸或不平衡的雙軸熔融定向,且定向的主方向和線帶陣列的方向沿著膜層的縱向方向。作為備選方案,在擠出完成之后,可利用模具出口與膜層取出裝置之間的相對轉動,將定向和陣列的方向設計成沿著管狀膜層螺旋地延伸。隨后,按照與定向主方向和陣列方向成一定角度的方向,將膜層切開。
在擠出機的出口處,相鄰線帶中心到中心的距離通常應當至多為8cm,優選為至多4cm,更為優選地是不超過2cm,且在該出口處,管狀膜層的周長通常應當至少為20cm。
在本發明的范圍內,還可用一平板模具來擠制出膜層A和B,且在使用熱壓機的情況下將膜層交叉網壓到一起—優選為在對兩膜層執行了縱向冷拉伸之后。
本發明的交錯層壓板并非必須限定為兩層膜層A和B,也可包括三層或更多層。因而,作為一種有利的結構,其可包括兩對以陣列形式結合起來的膜層A和B,具體來講為A-B-A或B-A-B的格局,在此格局中,中間膜層的兩個表面上都具有線帶陣列—即一第一結合層和一優選的第二結合層。
在具有多于兩層膜層A和B的另一種合適的格局中,在疊層中增加了至少另外一層膜層。所述膜層也是利用共擠出法制成的,因而也具有一個表面層,該表面層的成分適于控制其在層壓板中的結合性。對該成分和層壓條件進行選擇以使得該結合的強度在缺乏共擠出線帶的位置處高于膜層A和B之間的結合強度。因而可阻止另加的這一膜層發生分層。
優選地是層壓板的兩個表面都是由一個適于提高層壓板熱封性能和/或增大其摩擦特性的層體構成的。這樣的層體被共擠出在膜層中,以用作層壓板的外層膜層。
一般而言,兩膜層A和B中單軸或非平衡雙軸式的分子定向應當不僅限于由擠出加工所實現的定向度。在執行螺旋切割之前,可執行另一個縱向拉伸操作。作為備選方案或補充方案,可根據膜層在層壓板夾層結構中的形態,通過在縱向方向和/或橫向方向上進行拉伸來將膜層進一步地定向。可在對所述夾層體執行熱結合以形成層壓板之后再執行該操作。
這樣的步驟就其自身而言,并非是新穎的,例如可參見上文提到的WO-A-9314928號文件,但在本發明的場合中,該步驟可帶來特殊的優點。
在層壓過程中,膜層A上的線帶被直接封接到膜層B的線帶上,但作為備選方案,該層壓過程也可以是擠出層合工藝,因而,利用各個獨立的擠出層而實行了結合。
一般情況下,膜層A和B上線帶的陣列占據了對應膜層A或B不超過15%的體積,優選為至多10%,更為優選地是至多5%。
除了上述的情形之外—即在形成第一表面層的線帶的頂部上共擠出一第二(連續的)表面層,為了易于執行層合或改善層合性,始終有利的是選擇線帶材料的成分,以使得線帶(總體而言)在一個溫度上發生熔融,而在該溫度上,主層大體上仍然保持固態。因而,一般情況下,由線帶形成的第一表面層的組成聚合物的平均熔點應當比構成主層的聚合物的平均熔點至少低大約10℃,優選為至少低大約15℃,更為優選地是至少約低20℃。
在這一點上,“平均”一詞自然應當被理解為考慮到各種組分的不同比重后得到的平均值。因而,如果線帶是由含量為20%的、熔點為125℃的聚合物X與含量為80%、熔點為90℃的聚合物Y組成的,則其平均熔點為125×20%-90×80%=97℃。
對于本發明中為了形成強結合/弱結合層壓系統、以便于使抗撕裂擴展能力和分層阻力實現適當組合的方面而言,就應當提到另一種有利的實施方式。在該實施方式中,通過在第二表面層中添加一種聚合物而形成了弱結合,可能的話,把該弱結合稱為粘連將更好一些,其中,聚合物的類型與被用作粘附膜層(cling film)中添加物的材料類型相同。該材料可被稱為粘接輔料或粘連劑。該添加劑是粘性的聚合物—例如聚異丁烯,一般情況下其分子量較低,因而表現出了遷移到表面上的趨勢。作為另一種適于此目的的聚合物的實例,可采用不規則的聚丙烯材料。該物質的添加量自然不能太高,以防止破壞該第二表面層與由線帶形成的第一表面層之間的密封性。
下面討論與視覺外觀有關的另一方面,層壓板中的線帶應當是彩色的,且從層壓板的一側或兩側可看到該線帶。如上文已提到的那樣,如果層壓板可看到線帶的那一表面被壓印出條紋圖案,則就能有利地顯現出令人驚奇的、有趣的三維光學效果。通常情況下,無需為了此目的而專門設置浮凸表面,帶槽軋輥之間的橫向拉伸就能形成這樣的條紋,目前,帶槽軋輥被廣泛地用來制造交錯層壓膜層,例如可參見文件WO-A-9314928和EP-B-0624126(Rasmussen)。
還可制出這樣的交錯層壓板其總體厚度為0.3mm,但線帶看起來離條紋至少有0.5mm遠。此處使用“總體厚度”一詞的原因是由于條紋狀的浮凸使該尺寸出現了變化。在與條紋相垂直的一延伸跨度內,總體厚度應當被理解為該跨度內的平均厚度。
更具體來講,本發明的這一實施方式被限定如下a)其總體厚度至多約為0.3mm;b)膜層A形成了層壓板的一個表面;c)至少在A膜層側,層壓板表現出可見的條紋圖案103,這些條紋沿著某一方向,且由A側表面上對應于厚度變化的皺紋形成,所述圖案中的間隔至多約為3mm;d)細線帶是彩色的,且膜層A的其余部分具有足夠高的透明度,以便于從A側對層壓板進行觀察時能看到彩色的線帶,由此,褶皺的深度足以使線帶看起來像離開條紋至少約0.5mm。
暫時認為該三維效果的原因部分是由于心理錯覺、部分是由于條紋形成了交替排列的結構,該結構非常近似于柱面聚光透鏡和柱面散光透鏡。但是,這樣的理解并不十分嚴格,原因在于透鏡可能更多地具有棱鏡的特性,或者可能會在透鏡狀區段與平面區段之間出現一定的交替。浮凸可表現為一個總體上恒定的區域,而如果幾對帶槽軋輥所形成的浮凸相互干涉,則浮凸區域就更為隨機一些。
不論該三維效果是基于什么樣的原因,本發明人已從實例發現其似乎具有非常大的意義。
當在垂直于條紋的剖面內對層壓板進行觀察時,其顯現出基本上規則排列的凸肋,這些凸肋的厚度大于層壓板的平均厚度,并具有基本為凸面和凹面的表面,從而,條紋可實現特別強的光學效果或心理學效果,因而,在凸肋縱向方向的橫向上,形成了一個彎折,而且,凸肋邊界或相鄰區域中的材料未受到拉力作用,它們在與凸肋相反的方向上彎折,使得兩相鄰凸肋之間的材料基本上呈現為張展開的形狀。這一特征就自身而言并非是新的,在上述的WO-A-9314928(Rasmussen)中,其是一個主要的特征。在該專利文件中,設置該凸肋的目的實質上是為了提高層壓板在某一方向上的剛度,但在本發明的環境中,其還能實現特殊的光學效果。
如果線帶的色彩是由一種具有金屬色澤或閃亮效果的顏料來形成的,則還能實現特殊的美學效果。這種色料的母料通常是非常昂貴的,但如果上色范圍只限于那些相當不重要的線帶,則可以肯定的是按照這種方式獲得的效果要好于用顏料對該膜層的全部都上色時的效果。
這樣,根據本發明的一個方面,本申請提供了一種用于制造交錯層壓板的新方法,其中的層壓板包括多層相互結合到一起的聚合物膜層,其中的至少兩相鄰膜層A、B是通過在平板模具或圓形模具中對一由選出的高拉伸強度聚合物材料構成的主層與一第一表面層執行共擠出而形成的,第一表面層是由聚合物材料制成的,而且,在該方法中,在共擠出模中將不同材料匯合起來之后、且在進行層壓之前的任意階段中,使膜層A、B具有單軸或非平衡雙軸的分子定向度,在執行層壓操作之前,按照一定的方式來布置膜層A、B,使得A膜層的主定向方向與B膜層的主定向方向相交叉,而且,在執行層壓的過程中,至少部分地利用加熱來實現膜層A、B的結合,該方法的特征在于對所述第一表面層的共擠出在橫向方向上是不連續的,因此,第一表面層是由一線帶陣列構成的,在層壓結構中,A膜層上的線帶陣列被布置成與膜層B上的線帶陣列相交叉;特征還在于,在執行共擠出操作之后,在膜層A上設置有厚度變化的表面波紋,波紋之間的區域不大于3mm。
優選地是,利用相互嚙合的WO-A-9314928中描述的帶槽軋輥,通過對層壓板執行橫向拉伸來形成表面波紋,從而使整個層壓板具有表面波紋,且如上述那樣具有凸肋。優選地是,在此方面,擠制出線帶的材料是彩色的,而形成膜層A的材料具有足夠高的透明度,以便于從層壓板的A面側看到線帶。
在上文中提到除了只需要增設并不昂貴的現有共擠出生產線之外,可使用制造交錯層壓板的普通機器設備。這將涉及到對線帶陣列、不連續的第一結合層的共擠出操作。本發明人已經發現通過在現有技術中幾乎所有設計形式的共擠出模的出口處添加特殊但相當簡單而廉價的機械部件就能實現上述設計。當然,還需要再設置一個擠出機,但由于線帶在各個擠出膜層中所占體積通常僅為1~5%,因而,該擠出機可以是一個小型、廉價的擠出機。這種適配模具被認為是新穎的。
根據本發明的擠出模是一圓形擠出模,其包括一分配部件,在該分配部件中,至少一第一熔融聚合物材料可被形成基本上均勻的環形流;以及一個整體獨立的出口部件,該部件包括一圓形的主通道,該通道帶有基本上為圓筒形或圓錐形的圍壁,該通道可包括一平面區,用于將所述熔融聚合物材料引導向一出口孔,聚合物材料以管狀膜層的結構形式從該出口孔離開模具。本發明特殊的特征在于所述出口部件還包括一通道系統,用于用第二熔融聚合物材料沿圓周擠出一組環形排列的細線帶,該通道系統的末端是一環形排列的內部孔口,這些孔口位于主通道基本為圓筒形或圓錐形的圍壁的外部。
在一優選實施方式中,環周擠出是從一個或少數幾個通向出口部件的進口處開始執行的,且包括以每個出口為起點的迷宮通道系統,用于實現等分,每個這樣的通道系統都包括至少三個通道分支。
迷宮式分流的概念是在US-A-4403934中引入的,其是指對流體執行分流,在此分流中,一股流被分成等長的兩個支流,每個支流再被分成等長的兩個分支,如此等等,如圖6所示,所有的分支都是環形的,并相互平行。
為了使內部孔口之間的距離變得特別短,可將一個或多個迷宮系統的通道的末端接到一共同的環形通道上,該通道的圍壁與主通道大體為圓筒或圓錐形的圍壁的一部分是公共的。內部孔口的環形列被布置在所述的圍壁部分上。
考慮到要制造交錯層壓板,該共擠出模被設計成用于實現強結合/弱結合或強結合/無結合層壓圖案的裝置,為此目的,需要有連續的第二結合層。因而,除了用于對所述第一、第二熔融聚合物材料執行共擠出的裝置之外,優選地是,設置了用于將第三熔融聚合物材料的環形流共擠出到第一聚合物材料一側的裝置,其中第一材料所在的一側與第二材料相反。用于將第一材料流與第三材料流匯合起來的通道機構或者被設置在所述分配部件中,或者位于分配部件與總體獨立的出口部件之間的部位中。
在模具中,出口處內壁的周長優選為至少20cm,且環形陣列中兩相鄰孔口的中心到中心的距離在經過加大或縮小之后將適于使相鄰線帶的中心到中心之間具有一定的距離,該距離至多為8cm,優選為不超過4cm,更為優選是不超過2cm,其中,如果主通道的圍壁大體上為圓錐形,則就將進行調整。
該模具還可被有利地應用來制造聚合物膜層、而非交錯層壓板,例如用于在膜層上形成裝飾性圖案和彩色條帶。除了上述的經濟性優點(即添加便宜的模具部件和一小擠出機就能使用現有模具設計)之外,另一優點還在于如果將通向第二材料模具和進口和整個分配系統靠近模具的出口,則從擠出機流到模具的路徑可能就成為了最短的路線,因而最大可能地防止了聚合物的退化變質。
為了完整地理解本發明,應當補充的是用于形成所述交錯層壓板的共擠出膜層A、B中的線帶陣列當然也可由一種流體形成,該流體與其它流體平行地流經共擠出模的整個分配部件,但由于這些線帶如上文所述那樣通常只占膜層的1~5%,因而就存在發生變質的風險。
還可設置兩套或多套所述類型的迷宮系統或等效的分配系統,這些系統一個接著一個地進行設置,且每一系統的末端都通向內部孔口的環形陣列,可選地是,上述的環形通道被插入到最后的分支與內部孔口之間,優選地是,每個這樣的迷宮系統都應當由一單獨的小型擠出機供料。可以使用不同的小型擠出機。作為各個不同的迷宮通道系統末端的內部孔口應當能相對位移,以防止不同類的共擠出線帶相互覆蓋。下面將參照圖5a對此進行描述。
如上文所述,盡管用于制造層壓板的生產線各個部件可以是現有的,但可以相信用于執行該新方法的設備卻是新穎的。
根據本發明的另一方面,本申請還提供了一種用于制造交錯層壓板的設備,其包括用于共擠出膜層A的模具和用于共擠出膜層B的模具,所述兩模具的之一或二者包括一第一分配部件8,一種第一熔融聚合物材料可在該分配部件中被形成為基本上均勻的流體;一第二分配部件9,一第二熔融聚合物材料可在該部件中被形成為流體;一出口孔;一出口部件;其包括一主通道12,其將所述第一熔融聚合物材料引流向出口孔;以及一通道系統10、11,其位于所述主通道的一側,用于對所述第二熔融聚合物材料的所述流體進行引導,以便于在流向出口孔的所述第一熔融材料流的一側形成一表面層,其中,共擠出的材料以膜層結構16的形式離開模具的出口孔;用于在膜層A、B離開出口孔之后對其執行單軸或非平衡雙軸定向的裝置;用于對定向后膜層A和B進行布置的裝置,以便于使所述兩第一表面層相互面對,并使得它們的方向或主定向方向相互交叉;以及層壓裝置,用于通過加熱將膜層A和B疊壓起來,其特征在于用于引導第二聚合物材料的通道系統使所述第二材料的流體在某一方向上是不連續的,該方向基本上與流動方向橫交,由此將膜層A、B制為線帶陣列,且當膜層A、B被布置成表面層相互正對時,膜層A上的線帶與膜層B上的線帶交叉。
如果膜層A和B是相同的,則設備可只設置單個模具。該設備制出一種類型的膜層,其具有所需的表面層,且將兩膜層布置成相互面對著,從而形成層壓板。該一個或兩個模具優選為如上所述的新型模具。
從有關設備的權利要求可了解用于執行本發明新方法的設備的其它特征。
本發明被表示在附圖中,在附圖中
圖1中的視圖接近于實際比例,其表示了位于兩共擠出的定向膜層A、B之間的中間界面,兩膜層是被螺旋切割成的,并交叉地層壓著,通常情況下(但并非始終如此),兩膜層都帶有一薄的連續層,用于實現弱結合,在該連續層的頂面上設置了由第一結合層形成的線帶陣列,這樣就形成了三個不同的結合部分a部分、b部分、以及c部分;圖2中的視圖接近于實際比例,表示了兩共擠出而成的定向膜層,兩膜層是被螺旋切割成的,并交叉地層壓著(A和B),該附圖表示了本發明涉及能產生三維效果的視覺外觀的那一方面內容,在采用共擠出線帶101和102的情況下,條紋化的浮凸103產生了三維效果;圖3是沿圖2中a-a線所作的剖面圖,該剖面與條紋相垂直,圖中,各層的厚度被放大了約400倍,而與層壓板表面平行的尺寸則只被放大了約20倍;圖4是一示意性的軸測圖,表示了適于制造管狀膜層的共擠出生產線,在執行螺旋切割之后,該膜層用于形成圖1、2和3所示的交錯層壓板,用于制造線帶的聚合物材料流來自于一個非常小的擠出機4,三種其它聚合物材料(用于形成主層、連續的第二表面層、以及用于覆蓋層壓板的層)的流體來自于大一些的擠出機5、6、7,后面提到的三種材料被送到共擠出模的分配部件8中,并在此處被制成環形流,在這些流體進入到整體獨立的出口部件9中時,在出口部件8處,這些流體發生匯合;來自于小擠出機4的流體被直接輸送到出口部件9中,在此處,從圓周位置開始,其變為均勻地分布到圖6所示的迷宮通道系統中,并經位于其它構件的管狀流體節頭外側的內部孔口環形陣列分配出去,其中,迷宮通道系統的概念將在下文進行描述。
圖5a是一軸向剖面圖,其以約一半的比例表示了整體單獨的出口部件9,該部件是由分部件9a-9e組成的,該剖面圖經過圖6中的x-x線,圖中表示出了迷宮系統的幾條通道10;圖5b是圖5a的詳細視圖,表示了迷宮通道系統中的最后一個分支以及其中一個內部孔口11,形成線帶的材料流經該孔口,而接合到其它三種共擠出而成的管狀流12上,繪制細節的比例約為實際尺寸的六倍;以及圖6中的軸測圖是從分部件9a上方所作的軸測圖,表示了迷宮通道系統10的下半部分,利用該系統,來自于擠出機4、從進口13輸送來的形成線帶的材料流被逐步地分成64個等量支流,這些支流流經通道10,每一擠出的材料流單獨地流經一內部孔口11;除了進口13之外,迷宮通道系統的上半部分(位于分部件9b中)與圖6所示的部分完全對稱。
具體實施例方式
在圖1和圖2中,交錯層壓板的縱向方向由箭頭1進行表示。箭頭2表示了其中一膜層中的主定向方向,箭頭3表示了另一膜層的主定向方向,其中的定向可以是單軸定向或非平衡的雙軸定向。圖中,兩定向方向都被表示為相對于縱向方向1約成60°的角度。這樣的膜層就是本發明人總體上已發現的最適合制造帆布和蓋單的情況,如果角度接近于30°,則其基本上最適于由交錯層壓板制成的袋體。只有在很少的幾種情況下,45°的角度才是優選的。
對于每一膜層,主定向方向都被表示為幾乎平行或但并非嚴格地平行于膜層中的線帶陣列。如果該膜層是管狀膜層,當其離開擠出模時,已經被拉拔成直線,如果在執行螺旋切割之后未對其進行拉伸,則主定向方向將精確地平行于線帶陣列,但是,如果在拉拔的過程中,對管狀膜層進行了旋擰、以便于形成螺旋形的熔融定向,或者如果在螺旋切割之后進行了單軸定向或不平衡的雙軸定向(如同Rasmussen的專利US-A-4039364所描述的那樣),則主定向方向就不會精確地平行于線帶陣列。
在兩組線帶相互交叉的位置點a處,形成了強的點焊。該結合的強度通常應當達到這樣如果試圖將層壓板分層,則層壓板就會在這些點的附近發生破裂。
如果在線帶與主層之間不存在任何連續的共擠出第二結合層,則將只是在位置點a處結合著,單如上文所述的那樣,該結合是非常強的。如在概述中已介紹過的那樣,這種簡單的結合系統在某些情況下是優選的。但是,優選地是共擠出模應當為第二結合層設置一通道系統—即使該模具的適用并不僅限于所述的情況。
最為普通的情況是,在各個膜層中,在主層與線帶陣列之間設置一共擠出而成的第二結合層。圖中標為b的區域是指兩膜層中第二結合層直接粘接起來的區域,通過選擇材料的組分、以及疊壓時的溫度,就可在該區域形成預定的、控制良好的弱結合。
在區域c中,一膜層上的線帶被與另一膜層上的第二結合層粘接起來。因而,區域c中的結合強度值處于a位置點強度值與區域b強度值中間。這三個數值之間具有很大的選擇余地,粘接系統也可以被稱為調整措施,以便于適配于交錯層壓板的預定用途。
對于相對較薄的膜層,可以將區域c的結合設計成很強的,從而在不破壞材料的情況下,是無法解除該強結合的—甚至在b區域的結合被制成特別弱的情況下。由此,這些弱結合區域被完全“包圍”在強結合區中間。概述中介紹了這種有利于特定應用的結合情況的優點。在其它情況下,盡管仍然要將b區域中的結合制得非常弱,但卻使c區域的強度為a區域結合強度值與c區域結合強度值之間的某一合適數值,該數值允許在裂紋擴展過程中發生分層,但所施加的高抵抗阻力能阻擋分層的擴展,從而能吸收撕開能量,并防止在a點處發生破裂。
在圖2中,用箭頭1表示交錯層壓板的機加工方向。主定向方向(此處其被看作是非平衡的雙軸定向)由一膜層上的箭頭2、以及另一膜層上的箭頭3表示。這兩個方向被表示為與機加工方向1成約30度的角。
對于每一膜層,主定向方向都被表示為幾乎平行、但并非絕對平行于膜層A、B上線帶101和102的排列。在圖2中,這些線帶由粗虛線來表示。
應當注意到在圖2中,直線103不是陰影線,而是代表由浮凸形成的條紋,從圖3的剖面圖中可看出這一點。其中的浮凸是利用帶槽軋輥之間拉伸操作而形成的—可參見實施方式。由于存在這樣的條紋,彩色線帶101和102看起來似乎離條紋非常遠—盡管實際距離約等于甚至小于人眼的分辨能力(約0.1mm)。如上文提到的那樣,據認為這一錯覺與層壓板的表面為交替的凸面/凹面結構有關,換言之,透明的膜層A在此處可被認為是由許多微小的柱面聚光透鏡與許多微小的柱面散光透鏡交替排列而成的。由帶槽軋輥施加的壓力還具有另一個作用—形成了非常光亮的圖案。膜層B也可以是透明的,但也可以是較深的顏色,以便于為彩色條紋的圖案提供一個美學背景。
圖3進一步地表示了用于控制結合強度的第二表面層104和105、以及層壓板的表面層106和107,表面層是由選出的聚合物材料制成的,用于提高層壓板的熱封性和/或摩擦特性。如圖所述,在如下的情況下本發明的使用不僅實現了視覺效果,而且能形成強結合/弱結合圖案(情況通常是這樣的),則應當在由線帶形成的第一表面層101或102與對應的主層108或109之間設置第二表面層,在概述中對此情況作了進一步的描述。
但是,如果不需要強結合/弱結合的效果,則由線帶形成的第一表面層101或102可被共擠出到主層108或109與控制結合性的第二表面層104或105之間。
圖3a所示的橫截面是根據實施方式2中所述層壓板的微縮照片而繪制出的。如上文已經提到的那樣使得彩色線帶看起來比實際情況更遠離條紋的三維效果至少在部分上是形成條紋的“柱面聚光透鏡”與“柱面散光透鏡”交替排列的結果。
為了解釋本發明的基本原理,上文已對圖4、5a、5b和圖6作了充分的描述,但應當補充下面的內容不同的成行螺栓孔14或螺釘孔14將各個部件牢固地固定到一起。在圖5a中,設置了一條用于排料的淺通道15,在模具結構設計中,這樣的設計是常見的。事實上,設備中應當是設置了一套由排料通道組成的系統,這些排料系統出現在分部件9a與9b之間的大部分面積上,但為了清楚起見,圖中只表示出了該通道。參見圖5b,內部孔口11的下游側具有一定的形狀,該形狀可防止對軸向流造成破壞,不然的話,如果孔口的這一側具有尖銳的邊緣,則就會出現破壞。
已強調的是存在一個出口部件9,其與分配部件8在總體上是獨立的。如圖所示,模具部件9通常是由幾個分部件構成的。圖中所示的分部件9c和9e可被設計成一個部件。分部件9d的中心被制成可調節的,以便于補償擠出的管狀膜層16的厚度變化。
如果使用了兩個或多個迷宮系統,且每個系統都由單獨的擠出機供料,則可在兩環體9a與9b之間插入另外一個模具環,該插入環的表面形狀被設計這樣其與部件9a一起形成了一個迷宮系統,并與部件9b一起形成了另一個迷宮系統。
在圖6中,迷宮系統的64個最后分支中每一分支的末端都通入到一內部孔口中,該孔口直接擠出出軸向的管狀流。但是,再細分為多于64個分支將是不現實的,如果需要更多數目的線帶,則每個最后的分支可通入到一共同的環形通道中,該通道與軸向流的通道12是封閉的。可從該環形通道引出通向通道12的、所需數目的開孔。
實施方式1除了如下的特征之外,此生產工藝類似于文件US 5028289(Rasmussen)中的實施3如圖4、5a、5b和圖6那樣組成共擠出生產線,且用一種低熔點的乙烯-辛烯金屬茂合共聚物來共擠出線帶,該材料的熔點范圍在50-60℃之間,熔融流動指數為1.0。
在該材料中加入一種銀色顏料的母料。該加入量是通常擠出銀色膜層所需量的三倍。
在上面的美國專利中被稱為疊壓層、本文稱為第二結合層的層體是90%LLDPE與10%低熔點共聚物的混合物。LLDPE的密度為0.92gml-1,熔融流動指數為1.0。主層和熱封層(用于對最終層壓板執行熱封的層)與所述實施例3的情況相同。在體積方面,主層占層壓板的75%,熱封層占15%,第二結合層占8%,線帶占2%。
主層、第二結合層、以及熱封層中不含有任何顏料。
切割角為57°。
用于執行層壓、拉伸操作、以及最后的熱處理的溫度也是不同的,也就是說
對于預熱操作,溫度為60℃。
對于所述美國專利描述的、在特殊的帶槽軋輥之間執行橫向拉伸和第一次縱向拉伸操作而言,溫度為50℃。
對于隨后的橫向和縱向拉伸步驟,溫度為35℃。
對于用來影響最后結合性的熱處理而言,溫度為90℃。
另外,在主拉伸過程中,未使用氣流來對膜層進行冷卻。
如同所述第3實施例中的情況,最終獲得的交錯層壓板(為便于指代,下文稱其為層壓板I)的規格約為70gm-2。其具有圖1所示的結合圖案。
為了進行對比,制出了一種類似的、但不帶有線帶的交錯層壓板(稱為層壓板II)。
另外,還制出了第三種層壓板(稱為層壓板III),其與層壓板I類似,但卻不帶有線帶,且第二結合層中低熔點共聚物的含量為15%,而非10%。
試樣I表現出的抗撕裂擴展性最強,試樣II也差不多相同,而層壓板III在沖擊撕裂作用下的抗撕裂擴展能力則相當低,不適于作為帆布。這一特性指標是通過手撕來進行評價的,測試速度為5-7m/s,執行實驗的人員熟悉這種測試,并了解客戶的需求。據本發明人了解目前尚未出現任何標準化的測試方法能接近于實際撕裂條件地對抗撕裂擴展能力進行評價。
還通過彎折來對層壓板I、II、III執行加速老化測試。層壓板被切成8cm寬的條帶,每一條帶都被像旗幟一樣安裝到直徑為25mm的桿棒上,條帶被切割成從旗桿延伸出25cm。然后,利用約100km/h的人工風對該旗幟進行測試。在幾分鐘內,試樣II和III就發生了分層,而試樣I在兩小時的測試時段內,線帶相互交叉的所有點處都保持著結合。
下面將對上述加速彎折實驗之前的產品檢查進行描述。當不論從那一側面對試樣I進行觀察時,看起來彩色線帶距離條紋都有幾個毫米。
在顯微鏡下對試樣I進行觀察。其表現出厚度變化的規則圖案以及相應的波紋起伏,但起伏的程度很小。在上文提到的EP-B-0624126中的實施例1中,這種被稱為“U型凸肋結構”的結構被制得更為顯著(可參見該專利文件的圖1)。本專利申請的權利要求9限定了該“U型凸肋結構”的應用。在當前的實施方式中,希望通過改變工藝條件來將“U型凸肋結構”制得不顯著一些,其中的工藝條件改變也就是說采用更大的切割角、使縱向拉伸之后的冷卻更溫和一些、以及在退火過程中略微增大橫向張力。
在基本上規則的圖案處,試樣I的厚度變化約為±10%,在一定區域內,被稱為A的表面與該表面平均平面的角度變化約為±3°,其中,所述區域基本上也為規則的圖案。由于受光線反射的影響,角度較小的變化就能使人產生看到突出條紋的印象。這還具有這樣的作用感覺到帶槽的拉伸軋輥已壓印出了非常閃亮的圖案。
實施方式2該實施方式的目的在于在利用彎折來執行加速老化之后和之前,進一步地研究交錯著的線帶的視覺效果,除了在成分中添加顏料的操作之外,嚴格地充分實施方式1的工藝。
試樣IV如實施方式1,線帶也包括同樣的銀色顏料添加劑。在層壓板的一個分層中,利用一定量(約為通常情況下的兩倍)的顏料母料將主層染成深藍色。在層壓板的另一分層中,只對線帶進行上色,而其余部分保持透明。
試樣V利用TiO2母料將線帶染成白色,該母料的用量為通常情況的三倍。
在層壓板的兩個分層中,對試樣IV用相同的藍色顏料對主層進行上色,但母料的用量為一半。
試樣VI未設置線帶,按照試樣V的方式對主層進行染色,第二結合層的情況與試樣IV和V相同。
在利用彎折執行加速老化測試之前,對這些試樣進行檢查試樣IV從透明側可看到明亮的三維銀色圖案。從“相反”一側進行觀察,可看到深藍色背景中非常美觀但不明亮的三維圖案線。
試樣V從兩側都能看到淺藍色背景中美觀的三維圖案線。
如實施方式1中那樣執行加速彎折試驗,5分鐘后再對試樣進行觀察試樣IV從“相反”側,仍然能看到美觀的圖案,沒有任何跡象表明線帶區域處出現了分層。從透明側進行觀察,可看到由于在不具有線帶的區域處出現了漸進的分層,美觀性大為降低。
試樣V從層壓板的兩側都能看到一定程度的老化,但在所有位置,交叉圖案都是完好的,且仍然是美觀的。
試樣VI(不帶有線帶)嚴重分層,產品報廢。
如實施方式1那樣對試樣V進行一個小時的加速彎折,而后進行檢查材料仍然結合在各個線帶交叉點上。從兩側都能看到淺藍色背景中的直線圖案。
實施方式3除了將膜層擠制得更厚一些之外,重復執行實施方式1中的過程,以使得最終層壓板的比重達到120gm-2,且在第二結合層中,低熔點共聚物的含量從10%增加到15%。
顏料的使用情況與實施方式2中試樣IV相同,即銀色線帶、一分層中的主層為深藍色、另一分層中不含任何顏料。
按照實施方式1中的評價方法,該交錯層壓板表現出優異的抗撕裂擴展能力。在經過5分鐘的加速彎折處理(采用實施方式1、2中的方法),其仍未出現發生分層的跡象。
因而,在經過了該處理之后,從透明側看到的三維圖案仍然是明亮的。
權利要求
1.交錯層壓板,其包括相互結合到一起的聚合物膜層,其中,至少兩相鄰的膜層A和B是共擠出復合膜層,它們被單軸性地定向或非平衡地雙軸性定向,由此使A膜層的主定向方向(2)與B膜層的主定向方向(3)相交,且兩膜層都包含一個由一種聚合物材料制成的層體(下文稱為主層),該聚合物材料是從高拉伸強度的材料中選出的,在每一主層上面對著相鄰膜層A或B的一側,設置了至少一個第一表面層,其特征在于位于兩膜層A、B上的所述第一表面層是一個不連續的層體,其是由共擠出的細線帶(101、102)的陣列構成的,A膜層上的線帶(101)被布置成與B膜層上的線帶(102)交叉,且線帶是由一種材料制成的,選用該材料是為了改變各個膜層的表面特性,這種改變或者是涉及層壓板的視覺外觀、或者是涉及膜層A與B之間的結合性。
2.根據權利要求1所述的交錯層壓板,其特征在于在A膜層上線帶(101)與B膜層上線帶(102)交叉的位置點(a)處,A、B膜層被牢固地相互結合到一起,而在A、B膜層之間的接觸面部分(b)上,二者之間的結合很弱,其中,在接觸面部分(b)處,不存在任何第一結合層。
3.根據權利要求1或2所述的交錯層壓板,其特征在于通過選擇第一表面層中的顏料使用狀況來改變層壓板的視覺外觀。
4.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于所述膜層A、B中線帶的厚度至多為各自膜層厚度的30%,優選為至多20%,更為優選地是不超過10%。
5.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于每一所述膜層中線帶的寬度被選定為至多占據了對應膜層表面積的60%,優選為至多50%,更為優選地是至多30%。
6.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于在共擠出形成線帶的位置處,所述膜層A、B厚度相對于周邊緊鄰部位的增大量為至多30%,優選為至多20%,更為優選地是至多10%。
7.根據權利要求1或2所述的交錯層壓板,其特征在于每一線帶陣列中,相鄰線帶之間中心到中心的距離在2mm到80mm之間,優選為不超過40mm,更為優選地是不超過20mm。
8.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于在所述兩相鄰膜層A、B至少之一的主層上,在面對著所述另一相鄰膜層的主層側,設置一第二表面層(104、105),該第二表面層是連續的,或者位于主層與第一表面層之間,或者位于第一表面層的頂部上,優選是,通過對此進行選擇來控制A、B膜層之間的結合性。
9.根據權利要求8所述的交錯層壓板,其特征在于第二表面層位于主層和第一表面層之間,且被選擇為在不存在任何第一結合層的位置(b)處形成低強度的結合,該結合的強度低于A膜層上線帶與B膜層上線帶相互交叉點(A)處的結合強度。
10.根據權利要求2所述的交錯層壓板,其特征在于利用剝離操作來測量位置點處的結合強度,該操作是以約1mm/s的速度對窄條試樣進行的,測得的結合強度至少應為40g cm-1,不存在第一結合層的接觸面部位處的結合強度被類似地確定出,該強度為位置點處結合強度的至多75%,優選地是不超過50%。
11.根據權利要求1所述的交錯層壓板,其特征在于層壓板包括兩對陣列結合起來的膜層A、B。
12.根據權利要求11所述的交錯層壓板,其特征在于其中一膜層是為兩對結合體所共用的,該膜層的兩個表面上都具有所述線帶的陣列。
13.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于在層壓板的一個外膜層或每個外膜層上具有一表面層(106、107),該表面層也是層壓板的表面層,并且適于提高層壓板的熱封性和/或提高其摩擦特性。
14.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于所述膜層A、B中至少之一的主層主要是由聚乙烯或聚丙烯制成的。
15.根據權利要求14所述的交錯層壓板,其特征在于每一所述膜層A、B的主層都是由HDPE或LLDPE或二者的混料組成的,第二結合層主要是由LLDPE構成的,但該材料中混入了5-25%的乙烯共聚物,其熔點或熔融范圍在50-80℃的溫度區間內,線帶主要是由熔點或熔融范圍在50-100℃的乙烯共聚物、或該共聚物與LLDPE的混合物組成的,其中的混合物中含有至少25%的所述共聚物。
16.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于具有如下進一步的特征a)其總體厚度至多約為0.3mm;b)膜層A形成了層壓板的一個表面;c)至少在A膜層側,層壓板表現出可見的條紋圖案(103),這些條紋沿著某一方向,且由A側表面上對應于厚度變化的皺紋形成,所述圖案中的間隔至多約為3mm;d)細線帶是彩色的,且膜層A的其余部分具有足夠高的透明度,以便于從A側對層壓板進行觀察時能看到彩色的線帶,由此,褶皺的深度足以使線帶看起來像離開條紋至少約0.5mm。
17.根據權利要求16所述的交錯層壓板,其特征在于線帶的色彩是由一種提供金屬色澤或閃亮效果的顏料來形成的。
18.根據權利要求16或17所述的交錯層壓板,其特征在于當在垂直于條紋的剖面內對層壓板進行觀察時,其顯現出基本上規則排列的凸肋,這些凸肋的厚度大于層壓板的平均厚度,并具有基本為凸面和凹面的表面,因而,在凸肋縱向方向的橫向上,形成了一個彎折;并且,凸肋邊界或相鄰區域中的材料未受到拉力作用,它們在與凸肋相反的方向上彎折,使得兩相鄰凸肋之間的材料基本上呈現為張展開的形狀。
19.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其中,在線帶交叉點(a)處形成強結合,同時,利用在每個膜層A和B中位于由線帶形成的第一表面層與主層之間的第二表面層,在區域(b)中形成結合或粘連,其中的區域(b)處不存在線帶材料,其特征在于所述弱結合或粘連是通過在第二表面層中添加一種粘接輔料而實現的,該輔料優選為小分子量的聚異丁烯或聚丙烯。
20.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于A膜層和/或B膜層上的第一表面層包括兩組或多組線帶,每一所述陣列都是由成分和/或顏色不同的材料制成的,各組線帶是相互偏移的。
21.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于膜層A、B上所述第一表面層占據了對應膜層A或B至多15%的體積,優選為至多10%,更為優選地是至多5%。
22.根據上述權利要求中任一項所述的交錯層壓板,其特征在于由線帶形成的第一表面層的組成聚合物的平均熔點比構成主層的聚合物的平均熔點至少低10℃,優選為至少低15℃,更為優選地是至少約低20℃。
23.用于制造交錯層壓板的方法,其中的層壓板包括多層相互結合到一起的聚合物膜層,其中的至少兩相鄰膜層A、B都是通過在平板模具或圓形模具中對一主層與一第一表面層執行共擠出而形成的,主層是由選出的高拉伸強度聚合物材料構成的,第一表面層是由聚合物材料制成的,而且,在該聚合物膜層中,在共擠出模中將不同材料匯合起來之后、且在進行層壓之前的任意階段中,使膜層A、B具有單軸或非平衡雙軸的分子定向度,在執行層壓操作之前,按照一定的方式來布置膜層A、B,使得A膜層的主定向方向與B膜層的主定向方向相交叉,而且,在執行層壓的過程中,至少部分地利用加熱來實現膜層A、B的結合,該方法的特征在于對所述第一表面層每一個的共擠出在橫向方向上是不連續的,因此,第一表面層是由一線帶陣列構成的,對A、B膜層進行布置以使得A膜層上的線帶陣列與膜層B上的線帶陣列相交叉;并且,對擠制出線帶的材料進行選擇以改變對應膜層的表面特性,該改動或者涉及層壓板的視覺外觀、或者涉及膜層A和B之間的結合性。
24.根據權利要求23所述的方法,其特征在于在層壓過程中,基本上均勻地向膜層A和膜層B的所有面積進行加熱,對聚合物材料的選擇適于使A膜層上的線帶與B膜層上的線帶在相互交叉點處牢固地結合到一起,而在未設置第一結合層的相互接觸面部位處,則形成弱結合或不形成結合。
25.根據權利要求23或24所述的方法,其中,對膜層A、B中至少之一的共擠出操作是借助于圓形的共擠出模完成的,由此形成并拉拔出一管狀的膜層,該方法的特征在于該拉拔操作適于形成顯著的單軸定向或不平衡的雙軸熔融定向,且定向的主方向和線帶陣列的方向或者是沿著膜層的縱向方向延伸,或者是在擠出完成之后,利用模具出口與膜層取出裝置之間的相對轉動,使定向主方向沿著管狀膜層螺旋地延伸,隨后,按照與定向主方向和陣列方向成一定角度的方向,將膜層切開。
26.根據權利要求25所述的方法,其特征在于在擠出機的出口處,相鄰線帶中心到中心的距離至多為8cm,優選為至多4cm,更為優選地是不超過2cm,且在該出口處,管狀膜層的周長至少為20cm。
27.根據權利要求23到26中任一項所述的方法,其特征在于緊隨著按三明治架構方式將膜層疊置到一起以便層壓,在通過加熱來對所述三明治架構進行結合以形成層壓板的同時、之后或之前,通過在縱向方向和/或橫向方向上執行拉伸來對膜層進一步地進行定向。
28.根據權利要求23到27中任一項所述的方法,其特征在于在共擠出過程中,還在膜層A和/或B上設置連續的第二結合層,其被共擠出到主層的上面、線帶陣列的下面,由此,構成所述第二結合層的聚合物材料不同于主層和第一結合層的材料,對材料進行選擇,以便于在層壓過程中、在缺乏第一結合層的位置處也能形成結合,但該結合的強度低于交叉點處的結合強度。
29.根據權利要求23到28中任一項所述的方法,其特征在于在層壓過程中,膜層A中的線帶直接封接到膜層B中的線帶上。
30.根據權利要求23到28中任一項所述的方法,其特征在于層壓過程是一擠出層合工藝,由此,利用一單獨擠出的層體來實現結合。
31.根據權利要求23到30中任一項所述的方法,其特征在于線帶陣列被共擠出到A膜層的兩側上,B膜層被布置到膜層A的兩側,使每個膜層B上的陣列與膜層A對應側上的陣列相交叉。
32.根據權利要求28所述的方法,除了膜層A、B之外,在層壓板中還設置了至少另一層膜層,其特征在于所述膜層也是利用共擠出法制成的,因而也具有一個表面層,該表面層的成分適于控制其在層壓板中的結合性,從而,對成分和層壓條件進行選擇以使得該結合的強度高于在缺乏共擠出線帶的位置處在膜層A、B之間的結合強度。
33.根據權利要求23到32中任一項所述的方法,其特征在于包括如下的進一步特征a)用于形成層壓板的膜層的厚度以及拉伸率適于使最終層壓板的總體厚度至多約為0.3mm;b)膜層A形成了層壓板的一個表面;c)至少在A膜層側,對層壓板膜層執行壓印而形成由條紋構成的可見圖案,條紋沿著某一方向,且由A側表面上對應于厚度變化的表面皺紋形成,所述圖案中的間隔至多約為3mm;d)線帶的材料是彩色的,且膜層A的其余部分保持足夠高的透明度,以便于從A側對層壓板進行觀察時能看到彩色的線帶,由此,褶皺的深度深得足以使線帶看起來像離開條紋至少約0.5mm。
34.根據權利要求33所述的方法,其特征在于壓印操作涉及這樣的操作在形成結合之前或之后,將膜層疊置到一起以便于進行層壓,將層壓板的膜層穿過一對或多對相互嚙合的帶槽軋輥,還利用該壓印步驟來對層壓板進行拉伸。
35.根據權利要求23到34中任一項所述的方法,其特征在于膜層A、B每一個上所述第一表面層占據了對應膜層A或B至多15%的體積,優選為至多10%,更為優選地是至多5%。
36.根據權利要求23到35中任一項所述的方法,其特征在于由線帶形成的第一表面層的組成聚合物的平均熔點比構成主層的聚合物的平均熔點至少低10℃,優選為至少低15℃,更為優選地是至少約低20℃。
37.圓形擠出模,其包括一分配部件(8),在該分配部件中,至少一第一熔融聚合物材料可被形成基本上均勻的環形流;以及一個整體與此獨立的出口部件(9),該部件包括一圓形的主通道(12),該通道帶有基本上為圓筒形或圓錐形的圍壁,該通道可包括一平面區,用于將所述熔融聚合物材料引導向一出口孔,聚合物材料以管狀膜層結構(16)從該出口孔離開模具,該擠出模的特征在于所述出口部件還包括一通道系統(10),用于用第二熔融聚合物材料沿圓周擠出一組環形排列的細線帶,所述通道系統的末端是一環形排列的內部孔口(11),這些孔口位于主通道基本為圓筒形或圓錐形的圍壁的外部。
38.根據權利要求37所述的圓形擠出模,其特征在于所述環周擠出是從一個或少數幾個通向出口部件的進口(13)處開始執行的,且包括以每個出口為起點的迷宮通道系統(10),用于實現等分,每個這樣的通道系統都包括至少三個通道分支。
39.根據權利要求38所述的圓形擠出模,其特征在于一個或多個迷宮系統的通道的末端接到一共同的環形通道上,該通道的圍壁與主通道(12)大體為圓筒或圓錐形的圍壁的一部分是公共的,內部孔口(11)的環形列被布置在所述圍壁部分上。
40.根據權利要求37到39中任一項所述的圓形擠出模,其特征在于出口處內壁的周長優選為至少20cm,且環形陣列中兩相鄰孔口的中心到中心距離在經過加大或縮小之后將適于使相鄰線帶的中心到中心之間具有一定的距離,該距離至多為8cm,優選為不超過4cm,更為優選是不超過2cm,其中,如果主通道的圍壁大體上為圓錐形,則就將進行所述加大或縮小。
41.根據權利要求37到40中任一項所述的圓形擠出模,除了用于對所述第一、第二熔融聚合物材料執行共擠出的裝置之外,還設置了用于將第三熔融聚合物材料的環形流共擠出到第一聚合物材料一側的裝置,其中第一材料的所述側與第二材料相對,其特征在于用于將第一材料流與第三材料流匯合起來的通道機構或者被設置在所述分配部件中,或者位于分配部件與實體獨立的出口部件之間的部位中。
42.用于制造交錯層壓板的設備,其包括用于共擠出膜層A的模具和用于共擠出膜層B的模具,所述兩模具的之一或二者包括一第一分配部件(8),一種第一熔融聚合物材料可在該分配部件中形成為基本上均勻的流體;一第二分配部件(9),一第二熔融聚合物材料可在該部件中形成為一流體;一出口孔;一出口部件,其包括一主通道(12),用于將所述第一熔融聚合物材料引流向出口孔;以及一通道系統(10、11),其位于所述主通道的一側,用于對所述第二熔融聚合物材料的所述流體進行引導,以便于在流向出口孔的所述第一熔融材料流的一側形成一表面層,其中,共擠出成的材料以膜層結構(16)的形式離開模具的出口孔;用于在膜層A、B離開出口孔之后對其執行單軸或非平衡雙軸定向的裝置;用于對定向后膜層A和B進行布置的裝置,以便于使所述兩第一表面層相互面對,并使得它們的方向或主定向方向相互交叉;以及層壓裝置,用于通過加熱將膜層A和B疊壓起來,其特征在于用于引導第二聚合物材料的通道系統使所述第二材料的流體在某一方向上是不連續的,該方向基本上與流動方向橫交,由此將膜層A、B制為線帶陣列,且當膜層A、B被布置成表面層相互正對時,膜層A上的線帶與膜層B上的線帶交叉。
43.根據權利要求42所述的設備,其特征在于每一所述模具都是根據權利要求37到41中任一項所述的圓形模具。
44.根據權利要求42或43所述的設備,其特征在于層壓裝置在膜層A、B的整個寬度范圍內進行加熱。
45.根據權利要求42到44中任一項所述的設備,其特征在于所述模具為圓形模具,且為管狀膜層設置了一個拉拔裝置,其形成了顯著的熔融定向方向或主定向方向,并使線帶在管狀膜層的軸向上延伸。
46.根據權利要求42到44中任一項所述的設備,其特征在于所述模具是圓形膜層,并包括膜層抓取裝置,可選地是,該裝置相對于出口孔轉動,由此使膜層的主定向方向成為沿管狀膜層的螺旋方向,模具還包括切割裝置,用于沿與主定向方向和線帶陣列方向成一定角度的方向對管狀膜層執行切割。
47.根據權利要求42到46中任一項所述的設備,其特征在于還包括用于在同一位置點的上游、下游或該點處向膜層A、B施加縱向和/或橫向拉伸的裝置。
48.根據權利要求42到47中任一項所述的設備,其特征在于布置裝置適于使A膜層上的所述表面層與B膜層上的所述表面層直接接觸。
49.根據權利要求42到47中任一項所述的設備,其特征在于布置裝置包括用于在膜層A、B的表面層之間擠制一疊壓層的裝置。
50.根據權利要求42到49中任一項所述的設備,其特征在于還包括在用于形成膜層A的模具中,在位于制造膜層A所設的主通道兩側,設置一通道系統,其對所述第二聚合物材料的流體進行引導,該聚合物材料流在橫向方向上是不連續的,由此可在膜層A的兩側形成線帶陣列形式的表面層,且膜層B被布置到膜層A的兩側上,且其表面層面對著膜層A,由此,在面對著對應膜層B的那一側,膜層B的線帶與膜層A上的線帶相交叉。
51.根據權利要求42到50中任一項所述的設備,其特征在于還包括用于在模具出口的下游對膜層A執行壓印來形成條紋圖案的裝置,條紋是由皺褶形成的,其對應于膜層A上的厚度變化,條紋的間隔距離不大于3mm。
52.根據權利要求51所述的設備,其特征在于壓印裝置位于用來對膜層A和B進行布置的裝置的下游,且包括一對或多對相互嚙合的帶槽軋輥,軋輥對從它們之間經過的膜層進行拉伸。
全文摘要
本發明公開了一種新型的交錯層壓板,其是由膜層構成的,其中的至少兩膜層被單軸性地定向或非平衡地雙軸性定向,在該定向結構中,其中一膜層的主定向方向與另一膜層的主定向方向相交,并對兩膜層上位于層壓板內側、且結合到一起的表面的表面特性進行了改動一制出合適的圖案。膜層上被布置在內側的表面層包括一組由共擠出材料制成的線帶(101、102),且膜層被布置成使兩組線帶相互交叉。線帶可被用來控制膜層之間的結合性,并降低層壓板被反復拍動時發生分層的趨勢,使得層壓板適于用作帆布。作為備選方案,尤其是與在主層透明的至少一膜層上設置浮凸、以形成條紋的方案相組合后,當從膜層的透明側進行觀察時,彩色線帶可為層壓板帶來有趣的視覺效果,使得層壓板的厚度看起來要大于其實際厚度。
文檔編號B29C47/70GK1638950SQ03805163
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月3日 優先權日2002年3月4日
發明者奧利-本特·拉斯馬森 申請人:奧利-本特·拉斯馬森