具有金屬外觀的熱塑性多層膜的制作方法
【專利說明】具有金屬外觀的熱塑性多層膜 發(fā)明人：肯尼斯? E ?西塞克，T ? J ?菲什，蒂姆?拉羅克祖伊和R ? W ?弗雷澤發(fā)明背景 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明總體上涉及層壓的多層熱塑性膜。具體來說，本發(fā)明涉及多層膜，其中一個 膜層實質(zhì)上未被著色且另一個膜層實質(zhì)上被著色。在一個實施例中，本發(fā)明涉及熱塑性膜 的垃圾袋，這些垃圾袋具有被層壓在一起以形成一個多層垃圾袋的一個外袋和一個內(nèi)袋兩 者。 相關(guān)摶術(shù)的說明
[0002] 眾多消費和包裝產(chǎn)品是由低成本、可彎曲的熱塑性膜制成。多層膜可以提供優(yōu)于 單層膜的改進的物理特性，然而它們可能具有更高的材料和加工成本，這可能比在物理特 性方面的額外益處更重要。由于金屬顏料的成本高，形成具有一種金屬外觀的膜可能增加 額外成本。對于以明確需要以存在明確的需求。適合于廣泛范圍的用途的成本提供具有一 種改進的金屬外觀和改進的性能的熱塑性多層膜。 發(fā)明的簡要概沭
[0003] 本發(fā)明的實現(xiàn)方式以用于形成垃圾袋的設(shè)備和方法解決了本領(lǐng)域中的一個或多 個問題，這些垃圾袋具有一個外袋和一個內(nèi)袋，具有增加的強度、減少的材料總量和獨特的 外觀。具體來說，一個或多個實現(xiàn)方式使這些袋具有一種獨特的金屬樣子外觀。 附圖的簡要說明
[0004] 當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀以下說明性實施例的描述時，熟練的業(yè)內(nèi)人士將容易領(lǐng)會上述 方面和其他方面，在這些圖中：
[0005] 圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實現(xiàn)方式的一個膜層通過MD嚙合輥冷拉伸 的一個示意圖；
[0006] 圖1B示出了一個熱塑性膜共同通過沿圖1的圓圈1B截取的圖1A的嚙合輥以形 成一個冷拉伸的膜層的一個放大視圖；
[0007] 圖2示出了通過圖1A的嚙合輥形成的一個冷拉伸的熱塑性膜的一個視圖；
[0008] 圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實現(xiàn)方式的一個熱塑性膜層通過TD嚙合輥 冷拉伸的一個示意圖；
[0009] 圖3B示出了一個熱塑性膜通過沿圖3A的圓圈3B截取的圖3A的橫向方向嚙合輥 以形成一個冷拉伸的膜層的一個放大視圖；
[0010] 圖4示出了通過圖3A的嚙合輥形成的一個冷拉伸的熱塑性膜層的一個視圖；
[0011] 圖5A示出了通過圖1A的嚙合輥形成的一個多層經(jīng)層壓的熱塑性膜的一個視圖；
[0012] 圖5B示出了通過圖1A的嚙合輥形成的另一個多層經(jīng)層壓的熱塑性膜的一個視 圖；
[0013] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實現(xiàn)方式的用于通過將冷拉伸的能受應(yīng)變 網(wǎng)絡(luò)賦予到膜中來形成一個結(jié)構(gòu)松緊帶樣膜（SELF)的一組嚙合輥的一個示意圖；
[0014] 圖7示出了通過圖6的嚙合輥形成的一個多層、冷拉伸的、層壓的熱塑性膜的一個 視圖；
[0015] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實現(xiàn)方式的包括冷拉伸的能受應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的 一個熱塑性膜的一個視圖；
[0016] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實現(xiàn)方式的包括冷拉伸的能受應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的 另一個熱塑性膜的一個視圖；
[0017] 圖10示出了通過圖1A和3A兩者的嚙合輥形成的一個多層膜的一個視圖；
[0018] 圖11示出了一個冷拉伸的且層壓的多層垃圾袋的一個視圖；
[0019] 圖12示出了具有一個拉帶的一個冷拉伸的且層壓的多層垃圾袋的一個視圖；圖 1A-1F是具有一個拉帶的一個熱塑性袋的透視圖；
[0020] 圖13示出了一個層壓的多層膜的一個截面視圖；
[0021] 圖14A示出了一個層壓的多層膜的一個截面視圖；
[0022] 圖14B示出了一個層壓的多層膜的一個截面視圖；
[0023] 圖14C示出了具有一種直線粘合模式的14B的層壓的多層膜的一個透視圖；以及
[0024] 圖14D示出了具有一種點粘合模式的14B的層壓的多層膜的一個透視圖。 詳細說明
[0025] 現(xiàn)將參考這些圖式，其中相同數(shù)字貫穿各圖指代相同部分。為易于描述，本發(fā)明的 組件以法線（豎直）操作位置描述，且參照這一位置使用如上部、下部、水平、頂部、底部等 的術(shù)語。然而，應(yīng)理解，體現(xiàn)本發(fā)明的組件可能以除所述位置之外的一個取向被制造、儲存、 運輸、使用以及銷售。
[0026] 示出本發(fā)明的組件的圖式展示了已知的并且將被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員識別的一 些常規(guī)機械元件。這些元件的詳細描述對于理解本發(fā)明為非必需的，且因此僅在對于有助 于理解本發(fā)明的新穎特點所必需的程度上呈現(xiàn)在此。
[0027] 在此所引用的所有公開、專利和專利申請（無論上文或下文）均以其全文通過引 用結(jié)合在此，達到就像每一單獨的公開、專利或?qū)＠暾垖ｉT并且單獨地指示為通過引用 結(jié)合一樣的程度。
[0028] 如在此和權(quán)利要求書中使用的，術(shù)語"包括（comprising) "是包括性或開放式的并 且不排除另外的未引用的元素、組成成分、或者方法步驟。因此，術(shù)語"包括"涵蓋更具限制 性的術(shù)語"主要由...組成"和"由...組成"。
[0029]除非在此另有說明或者與上下文明確地相矛盾，在描述本發(fā)明的上下文中（尤其 是在以下權(quán)利要求書的上下文中）使用術(shù)語"一種"（a/an)和"該"以及類似指代物應(yīng)被解 釋為既覆蓋單數(shù)也覆蓋復(fù)數(shù)。除非另外指出，術(shù)語"包括"、"具有"、"包含"以及"含有"應(yīng)被 解釋為開放性術(shù)語（即，是指"包括（但不限于）")。在此引證數(shù)值的范圍僅旨在用作單獨 地提及每個單獨的數(shù)值落在該范圍內(nèi)的速記的方法，除非在此另有說明，并且每個單獨的 數(shù)值被結(jié)合到本說明書中就像它被單獨地在此引證一樣。在此描述的所有方法可以按任何 適當(dāng)順序進行，除非在此另有說明或另外與上下文明顯矛盾。在此提供的任何的和所有的 實例、或示例性語言（例如，"如"）的使用，僅旨在更好地闡明本發(fā)明，并且除非另有聲明， 不對本發(fā)明的范圍加以限制。本說明書中的語言不應(yīng)被解釋為表示任何未提出權(quán)利要求的 元素對于本發(fā)明的實施是必不可少的。
[0030] 除非另有定義，在此使用的所有技術(shù)與科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù) 人員通常理解的相同含義。盡管在本發(fā)明的實踐中可以使用與在此所述的方法和材料類似 或等效的許多方法和材料，但是在此描述了優(yōu)選的材料和方法。
[0031] 如在此所用，術(shù)語"取向"是指一個聚合物膜內(nèi)的分子組織，即，分子相對于彼此的 取向。類似地，將分子安排的"取向"或方向性賦予膜的過程是指聚合物被熔融并且不呈固 態(tài)形式的過程。一個其中取向過程用于賦予膜以所希望的特性的實例包括制造流延膜，其 中更高MD拉伸特性被實現(xiàn)。取決于膜是通過流延制成為一個平坦膜還是通過吹塑制成為 一個管狀膜，取向過程采用實質(zhì)上不同的程序。這涉及由通過兩種常規(guī)膜制造方法（流延 和吹塑）制成的膜所具有的不同物理特性?？傮w上，吹塑膜傾向于具有更大硬度和韌性。 相比之下，流延膜通常具有更大膜透明度和厚度與平坦度的均勻性的優(yōu)點，總體上允許使 用更寬范圍的聚合物并且產(chǎn)生一個更高品質(zhì)的膜。當(dāng)一個膜已經(jīng)以單一方向取向（單軸取 向）時，所得膜沿著該取向方向展現(xiàn)極大強度和硬度，但它在另一個方向（即正交于主要取 向的方向）上較弱，通常在彎折或牽拉時裂開或撕開。
[0032] 如在此所用，短語"機器方向"在此簡稱為"MD"或"縱向方向"是指"沿著膜長度" 的方向，即，在膜在擠出和/或涂布期間形成時在膜的方向上。如在此所用，短語"橫向方 向"在此簡稱為"TD"，是指一個橫跨膜、垂直于加工或縱向方向的方向。
[0033] 如在此所用，短語"熱塑性"是指一個合成塑料在加熱時變軟并且在冷卻時再硬化 且無明顯的特性變化。如在此所用，術(shù)語"聚烯烴"是指任何聚合的烯烴，其可以是線性、分 支、環(huán)狀、脂肪族、芳香族、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的。更確切地說，包括在術(shù)語聚烯烴中的是烯 烴的均聚物、烯烴的共聚物、一種烯烴與一種與該烯烴可共聚的非烯烴共聚單體（如乙烯 基單體）的共聚物、其經(jīng)改性的聚合物等。特定實例包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚 丁烯、乙烯/ a -烯烴共聚物、丙烯/ a -烯烴共聚物、丁烯/ a -烯烴共聚物、乙烯/不飽和 酯共聚物、乙烯/不飽和酸共聚物（尤其是丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、 乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物）、改性的聚烯 烴樹脂、離子聚合物樹脂、聚甲基戊烯等。改性的聚烯烴樹脂包括通過將烯烴的均聚物或其 共聚物與一種不飽和羧酸（例如馬來酸、富馬酸等）或其衍生物（如酸酐、酯或金屬鹽等） 共聚合來制備的改性的聚合物。它還可以通過將一種不飽和羧酸（例如馬來酸、富馬酸等） 或其衍生物（如酸酐、酯或金屬鹽等）結(jié)合到烯烴均聚物或共聚物中來獲得。
[0034] 適用于本發(fā)明膜的材料包括（但不限于）熱塑性聚烯烴，包括聚乙烯和其共聚物 以及聚丙烯和其共聚物。烯烴基聚合物包括最常見的乙烯或丙烯基聚合物，如聚乙烯（包 括HDPE、LDPE、LLDPE以及VLDPE)、聚丙烯、以及如乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、乙烯丙烯酸甲酯 (EMA)以及乙烯丙烯酸（EAA)的共聚物、或這些聚烯烴的摻合物。適合用作膜的聚合物的其 他實例包括彈性體聚合物。適合的彈性體聚合物還可以是生物可降解的或環(huán)境可降解的。 適用于膜的彈性體聚合物包括聚（乙烯-丁烯）、聚（乙烯-己烯）、聚（乙烯-辛烯）、聚 (乙烯-丙烯）、聚（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）、聚（苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯）、聚（苯 乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯）、聚（酯-醚）、聚（醚-酰胺）、聚（乙烯-乙酸乙烯酯）、聚 (乙烯-丙烯酸甲酯）、聚（乙烯-丙烯酸）、聚（乙烯丙烯酸丁酯）、聚氨基甲酸酯、聚（乙 烯-丙烯-二烯）、乙烯-丙烯橡膠。這一新類別的橡膠樣聚合物也可以被使用，并且它們 總體上在此被稱為由單位點催化劑產(chǎn)生的金屬茂聚合物或聚烯烴。最優(yōu)選的催化劑在本領(lǐng) 域中已知為金屬茂催化劑，借此乙烯、丙烯、苯乙烯以及其他烯烴可以與丁烯、己烯、辛烯等 聚合以提供適合根據(jù)本發(fā)明原理使用的彈性體，如聚（乙烯-丁烯）、聚（乙烯-己烯）、聚 (乙烯-辛烯）、聚（乙烯-丙烯）和/或其聚烯烴三元共聚物?？赡苓m合的是將適合量的 附著劑（如聚異丁烯）摻合到樹脂中以控制在層壓方法期間的層壓程度。
[0035]如在此所用的術(shù)語"高密度聚乙烯"（HDPE)，它經(jīng)定義以意指密度為0. 940或更高 的含乙烯聚合物。（密度（d)表示為g/cm3) -種尤其適合與本發(fā)明的方法一起使用的HDPE 是由等星公司（Equistar)以M6211(d = 0. 958)銷售的樹脂。另一種尤其適合的HDPE是 由?？松荆‥xxon)以HD 7845. 30 (d = 0.958)銷售的樹脂。其他適合的HDPE樹脂包 括例如BDM 94-25(d = 0. 961)和6573XHC(d = 0. 959)(它們均是從得克薩斯州達拉斯的 菲納石油化學(xué)公司（Fina Oil and Chemical Co.，Dallas, Tex.)可獲得的）以及Sclair 19C(d = 0. 951) 19F(d = 0. 961)(它們均是從加拿大安大略省薩尼亞的諾瓦公司（Nova Co rporation, Sarnia, Ontario, Canada)可獲得的）。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明適用的HDPE的熔融指數(shù)（MI)是在約0. 01到約10的范圍內(nèi)。（熔融 指數(shù)表示為g/l〇min。）熔融指數(shù)總體上應(yīng)理解為與粘度反向相關(guān)，并且隨著分子