CN102762680A - 不连续的层压膜 - Google Patents

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CN102762680A
CN102762680A CN2010800611274A CN201080061127A CN102762680A CN 102762680 A CN102762680 A CN 102762680A CN 2010800611274 A CN2010800611274 A CN 2010800611274A CN 201080061127 A CN201080061127 A CN 201080061127A CN 102762680 A CN102762680 A CN 102762680A
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discontinuous
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layer
mill rolling
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CN2010800611274A
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R·W·弗雷泽
M·G·博哈特
J·A·麦克弗森
R·T·多尔西
S·班热
S·T·布罗林
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Glad Products Co
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Abstract

可通过诸如粘合剂粘结，超声粘结，压花，环轧，和可应变网络形成之类的方法，不连续层压聚合物膜。可在层压之前，在冷加工条件下，预拉伸膜。层压体可具有诸如撕裂强度之类的优异性能。可将层压体掺入到袋子，例如垃圾袋内。

Description

不连续的层压膜
相关申请的交叉参考
本申请要求2009年11月16日提交的美国临时申请No.61/261673的优先权，在此通过参考将其全文引入。
发明背景
发明领域
本发明一般地涉及共层压膜。更特别地，本发明一般地涉及用于袋子的共层压膜。更特别地，本发明一般地涉及用于垃圾袋的共层压膜。
相关现有技术的说明
现有技术中公开了层压体，以便实现改进的总体劲度和抗撕裂性。尽管单轴层的层压会改进与拉伸方向横向的抗撕裂性，但沿着拉伸的纵轴，容易招致撕裂。双轴取向层压体会改进两个方向上的劲度和抗撕裂性，但该层压体对撕裂仍然高度敏感，所述撕裂沿着轴的组合方向纵向进行。此外，所使用的双轴取向方法不容易适应性改变为高速生产方法。
现有技术深入地公开了连续和完全层压的重要性。Akao的美国专利5100721公开了一种层压膜，它包括通过模块化(blocking)对称地布置和连接的一对共挤出的多层充气膜，所述模块化提供物理强度和袋子的断裂强度优良的膜。Akao公开了当膜层没有完全层压时的问题，从而公开了除非通过模块化，使得连接充气膜的里层到彼此上的区域大于95％，否则在层压工艺中在模块化部分处频繁出现分离，这是由未连接部分内残留的空气引起的。
Bacino等人的美国专利7306729公开了通过在层的表面上施加不连续层压粘合剂，粘结各层到膜上的不连续层压。Hannigan的美国专利申请2007/0166503公开了通过涂布方法或者通过使用粘合剂，层压衬里材料到阻挡层上，其中可使用连续或不连续层压方法，进行层压。Leener的美国专利申请2008/0124461公开了信用卡的不连续层压。Hoffman的PCT公布WO1999056953公开了在不连续层压方法中，使用施加的粘合剂层，将纸张的波纹片材层压到印刷纸张上。Ma rra的美国专利4302495公开了可通过使用具有光滑备用辊的刻花压辊，由熔喷聚丙烯微纤维垫和按方向取向的热塑性网状层形成两层非织造织物，从而提供不连续或点粘结层压。Rasmussen的PCT公布WO199013702公开了用粘合剂不连续层压专门(technical)纺织品的方法。
在Mortellite等人的美国专利2002/0074691中公开了热塑性膜，微孔膜，及其层压体。关于未拉伸的非织造网状物的挤出层压的相关专利包括美国专利No s.2,714,571；3,058,868；4,522,203；4,614,679；4,692,368；4,753,840和5,035,941。所述′868和′368专利公开了在用未拉伸的非织造纤维网状物层压之前，在压紧辊辊隙下，拉伸挤出的聚合物膜。′203和′941专利涉及在压紧辊辊隙下，共挤出多种聚合物膜与未拉伸的非织造网状物。′840专利公开了在与膜一起挤出层压之前，预成形非织造聚合物纤维材料，改进非织造纤维和膜之间的粘结。更具体地，′840专利公开了常规的压花技术，在挤出层压之前，在非织造基础层内形成致密化和未致密化的区域，通过致密化的纤维区域，改进非织造纤维网状物和膜之间的粘结。′941专利还教导了挤出层压到单层(single ply)聚合物膜上的未拉伸的非织造网状物对针孔敏感，所述针孔因通常从纤维基底平面垂直延伸的纤维引起，因此，这一专利公开了使用多层共挤出膜，防止针孔问题。此外，在美国专利No s.3,622,422；4,379,197和4,725,473中公开了粘结松散非织造纤维到聚合物膜上的方法。还已知使用互相啮合(intermeshing)的辊，拉伸非织造纤维网状物，降低基重，和这一领域的专利实例是美国专利No s.4,153,664和4,517,714。′664专利公开了使用一对交错(interdigiating)辊，递增式横向(CD)或纵向(MD)拉伸非织造纤维网状物，增强并软化非织造网状物。′664专利还公开了交替的实施方案，其中在互相啮合拉伸之前，层压非织造纤维网状物到热塑性膜上。
塑料膜的一种大的用途是作为垃圾或废物容器中衬里用热塑性袋子。可在许多地方找到使用这种衬里的拉伸容器，例如小型家庭废物篮和厨房垃圾罐。垃圾筒典型地由硬质材料，例如金属或塑料制造。拟用作这种废物容器用衬里的袋子典型地由低成本，易弯曲的热塑性材料制造。当容器充满时，可除去实际上保持垃圾的热塑性衬里以供进一步处置和用新的衬里更换。为了避免在处置过程中，不注意地泄漏内容物，袋子必须抗撕裂和打孔。典型地通过使用在三个侧面连接(或者在两个侧面上连接的U型折叠塑料片材)和在其余侧面开口的两种易弯曲的塑料片材，形成垃圾袋。
塑料膜的另一用途是作为挠性塑料袋用于或者临时，例如在包装快餐的情况下，或者长期，例如在冷藏情况下，储存食品。这一类型的塑料袋典型地包括由例如聚乙烯制造的挠性侧壁，所述侧壁确定开口和通过开口可接近的内部体积，其实例公开于Savicki Sr的美国专利6385818中。为了密封袋子，可在开口的边缘提供联锁的闭合条。
根据上述讨论，显而易见的是，需要继续改进的技术，解决与改进膜，特别是用于垃圾袋的膜的抗撕裂和打孔有关的独特问题。
发明概述
可在高速制造工艺中生产热塑性膜和袋子，所述高速制造工艺借助自动化设备将热塑性材料的连续片材状膜开发为成品袋子。该方法可通过机械，热，或粘合剂层压，形成不连续的共层压膜。根据下述说明和附图，热塑性膜和袋子的这些和其他优点与特征将变得显而易见。
附图简述
当与附图结合阅读时，根据下述例举实施方案的说明，本领域的技术人员会容易地理解前述和其他方面，其中：
图1A－H是具有拉伸胶带(draw tape)的热塑性袋子的正视图；
图2是具有拉伸胶带的热塑性袋子的正视图；
图3是1C的层压部分的片段的截面视图；
图4是图3的部分片段的截面视图；
图5是本发明的加工步骤的视图；
图6是由图5的加工步骤形成的片段；
图7是本发明袋子的透视图；
图8是本发明袋子的透视图；
图9是本发明袋子的透视图；
图10是本发明袋子的透视图；
图11是本发明袋子的透视图；
图12是沿着本发明层压体的2-2′，片段3-3′的截面视图；和
图13是本发明的工艺。
详细说明
现提到附图，其中相同的数字始终是指相同的部件。为了描述的容易程度，以垂直(竖立)操作位置描述本发明的组件，和相对于这一位置，使用术语，例如上部，下部，水平，顶部，底部等。然而，要理解，可在所述位置以外的方向上制造，储存，运输，使用和销售体现本发明的组件。
阐述本发明组件的附图显示出一些常规的机械元素，这是本领域的技术人员已知和将意识到的。这些元件的详细说明对于理解本发明来说不是必须的，因此，在本发明中，它们仅仅在有助于理解本发明新型特征所需的程度上列出。
不管上文还是下文，本发明引证的所有出版物，专利和专利申请在此通过参考全文引入，其程度如同所指的每一单独的出版物，专利或专利申请具体地且独立地通过参考引入的程度一样。
此处和权利要求中所使用的术语“包括(comprising)”是包含或者开放式的，且不排除额外未引证的元素，组成组件或方法步骤。因此，术语“包括”涵盖更严格的术语“基本上由……组成”和“由……组成”。
在描述本发明的上下文中(特别是在下述权利要求的上下文中)使用术语“一个”，“一种”和“该”(a,an,the)要解释为覆盖单数和复数二者，除非另有说明或者明显地与上下文冲突。术语“包括(comprising)”，“具有(having)”，“含(including)”和“含有(containing)”要解释为开放式术语(即，是指“包括，但不限于”)，除非另有说明。引证此处的数值范围仅仅打算起到单独地提到落在该范围内内的每一单独的数值的简略表述方法的作用，除非另有说明，和每一单独数值引入到说明书中，就如同它单独地在本发明中引证一样。可按照任何合适的顺序进行本发明所述的所有方法，除非另有说明，或者在其他情况下，明显地与上下文冲突。使用此处提供的任何和所有实例或例举的语言(例如，“例如(suchas)”)仅仅打算更好地说明本发明，且不打算对本发明范围构成限制，除非要求保护。说明书中没有语言应当解释为是指任何不要求保护的元素，它对于本发明实践来说是重要的。
除非另有定义，此处所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。尽管可在本发明的实践中使用与此处所述的那些类似或相当的许多方法和材料，但本发明描述了优选的材料和方法。
正如本发明所使用的，术语“挠性”是指能折曲或弯曲，特别是反复地进行的材料，以便在应答外部施加的力时，它们容易弯曲且可屈服。因此，“挠性”的含义基本上与术语非挠性，硬质或不屈服相反。因此，挠性的材料和结构可改变形状和结构，以适应外力，并且在没有丧失其完整性的情况下，贴合与它们接触的物体的形状。根据进一步的现有技术材料，提供网状物材料，在没有使用外加的常规弹性材料的情况下，它们显示出“弹性类”行为。此处所使用的术语“弹性类”描述网状物材料的行为，当置于外加应力下时，网状物材料在外加应力方向上延伸，和当外加的应力释放时，网状物材料在显著的程度上恢复到其未张紧的状态。显示出弹性类行为的这种网状物材料具有宽范围的实用性，例如袋子和垃圾袋，用于包装制品的膜，耐穿的衣服制品，一次性衣服制品，一次性卫生制品，覆盖材料，例如装潢，用于复杂形状的包裹材料和类似物。根据提供弹性类材料的一种结构，采用确定第一网络区域的含第一区域的可应变网络和确定第二网络区域的第二区域，形成基础材料，其中第一和第二区域可用当可应变网络处于未张紧状态下时，这些区域表面上通过形貌测量的各自区域的长度表达，即以第一和第二网络区域的“表面-路径长度”表达。第二网络区域的“表面-路径长度”大于第一网络区域。此处所使用的术语“表面-路径长度”是指在基本上平行于材料轴的方向上，沿着所讨论区域的地貌表面进行的测量。测量各自区域的表面-路径长度的方法可参见美国专利No.5518801(Chappell等人)的试验方法部分。当施加应力到可应变网络上时，确定形成第二网络区域的第二区域的一个或多个肋条状元件，或者一个或多个褶(pleat)将经历几何形变，在所述几何形变下，它们将变平且延伸，同时形成第一网络区域的第一区域将经历分子水平的变形。这将引起可应变的网络区域在应力方向上显示出弹性类行为，当置于外加和随后释放的应力下时。
此处所使用的术语“层压”，术语“层压体”和措辞“层压膜”是指通过将两层或更多层膜或其他材料粘结在一起的方法，和所制造的所得产品。可通过机械压力连接各层，用粘合剂连接各层，采用热和压力连接，和甚至铺展涂布和挤出涂布，从而实现层压。术语层压体还包括含一层或更多层衔接层(tielayer)的共挤出的多层膜，作为动词，“层压”是指固定或粘附(通过例如粘合剂粘结，压力粘结，电晕层压和类似方法)两个或更多个独立地制造的膜制品到彼此上，以便形成多层结构；作为名词，“层压体”是指通过刚才所述的固定或粘合生产的产品。
此处所使用的术语“取向”是指在环境温度下或者在升高的温度(取向温度)下拉伸并保持拉伸尺寸的含聚合物的膜。此处所使用的“取向”膜在固态下拉伸，这与熔喷膜相反，所述熔喷膜在熔体状态下拉伸。更特别地，此处所使用的术语“取向的”是指取向膜和由取向膜制造的制品，其中可在一种或更多种可变的方式下产生取向。
此处所使用的措辞“纵向(machine direction)”，此处缩写为“MD”，或者“纵向”是指“沿着膜的长度”的方向，即当在挤出和/或涂布过程中形成膜时，在膜的方向上。
此处所使用的措辞“横向”，此处缩写为“TD”是指与机器方向或纵向垂直的横跨膜的方向。
制造膜的方法的任选的部分是称为“取向”的工序。聚合物的“取向”是指分子的组织排列(organization)，即相对于彼此，分子的取向。类似地，“取向”方法是在膜内对聚合物的排列强加方向性(取向)的方法。使用取向方法，赋予膜所需的性能，其中包括使流延薄膜更加坚韧(较高的拉伸性能)。取决于通过流延制造膜作为平膜还是通过吹塑作为管形薄膜，取向方法要求显著不同的工序。这涉及由两种常规的制造膜的方法：流延和吹塑制造的膜所拥有的不同的物理特征。一般来说，吹塑膜倾向于具有较大的劲度和韧度。相反，流延膜的优点通常是，较大的膜透明度和厚度与平坦度的均匀性，从而通常允许使用较宽范围的聚合物和生产较高质量的膜。
当在单一方向上(单轴取向)拉伸膜时，所得膜沿着拉伸方向显示出大的强度和劲度，但在其他方向上，即横跨拉伸方向上弱，从而当弯曲或牵拉时，常常裂开或撕裂。为了克服这一局限性，使用两路(two-way)或双轴取向，在两个方向上更加均匀地分配强度特性(qualities)。这些双轴取向膜倾向于更加坚韧和结实，且还显示出好得多的抗弯曲或折叠力，从而导致它们在包装应用中较大的实用性。
大多数双轴取向方法使用按序拉伸膜的装置，首先在一个方向上，然后在另一方向上。绷架取向装置首先在膜的行进方向上，即在纵向或“机器方向”(MD)上拉伸膜，然后在垂直于纵向的方向上，即横向(TD)拉伸膜。除非上下文另有要求，术语“取向(oriente)”，“牵伸(draw)”和“拉伸(stretch)”在整个发明中互换使用，术语“取向的”，“牵伸的”和“拉伸的”和术语“取向(orienting)”，“牵伸(drawing)”和“拉伸(stretching)”也一样互换使用。
此处所使用的术语“聚烯烃”是指任何聚合的烯烃，它可以是直链，支链，环状，脂族，芳族，取代或未取代。更具体地，术语聚烯烃包括烯烃的均聚物，烯烃的共聚物，烯烃和可与烯烃共聚的非烯烃共聚单体，例如乙烯基单体的共聚物，其改性聚合物和类似物。具体实例包括聚乙烯均聚物，聚丙烯均聚物，聚丁烯，乙烯/α-烯烃共聚物，丙烯/α-烯烃共聚物，丁烯/α-烯烃共聚物，乙烯/不饱和酯共聚物，乙烯/不饱和酸共聚物(特别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，乙烯/丙烯酸共聚物，乙烯/甲基丙烯酸共聚物)，改性聚烯烃树脂，离聚物树脂，聚甲基戊烯等。改性聚烯烃树脂包括通过共聚烯烃的均聚物或其共聚物与不饱和羧酸，例如马来酸，富马酸或类似物或其衍生物，例如酸酐，酯或金属盐或类似物制备的改性聚合物。它也可通过掺入不饱和羧酸，例如马来酸，富马酸或类似物或其衍生物，例如酸酐，酯或金属盐或类似物到烯烃均聚物或共聚物内而获得。
材料
在本发明的膜中有用的材料包括，但不限于，热塑性聚烯烃，其中包括聚乙烯及其共聚物，和聚丙烯及其共聚物。烯烃基聚合物包括最常见的乙烯或丙烯基聚合物，例如聚乙烯，聚丙烯，和共聚物，例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)，乙烯丙烯酸甲酯(EMA)和乙烯丙烯酸(EAA)，或这些聚烯烃的共混物。聚合物的其他实例也可以是可生物降解或可环境降解的。用于膜的合适的弹性体聚合物包括聚(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-异戊二烯-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)，聚氨酯，聚(乙烯-丙烯-二烯烃)，乙丙橡胶。也可使用这一组新的橡胶状聚合物，且在本发明中它们通常称为茂金属聚合物或由单位点催化剂生产的聚烯烃。最优选的催化剂在本领域中称为茂金属催化剂，其中乙烯，丙烯，苯乙烯和其他烯烃可与丁烯，己烯，辛烯等聚合，提供适合于在根据本发明的原理中使用的弹性体，例如聚(乙烯-丁烯)，聚(乙烯-己烯)，聚(乙烯-辛烯)，聚(乙烯-丙烯)，和/或其聚烯烃三元聚合物。可合适地共混适量粘着剂，例如聚异丁烯到树脂内，以控制层压工艺过程中的层压程度。
此处使用术语“高密度聚乙烯”(HDPE)，它定义为是指密度大于或等于0.940的含乙烯的聚合物(密度(d)表达为g/cm3)。与本发明方法一起使用的一种特别合适的HDPE是以M6211(d=0.958)由Equistar销售的树脂。另一尤其合适的HDPE是以HD 7845.30(d=0.958)由Exxon销售的树脂。其他合适的HDPE树脂包括例如BDM 94-25(d=0.961)和6573XHC(d=0.959)，二者均获自Fina Oil and Chemical Co.,Dallas,Tex.，以及Sclair 19C(d=0.951)和19F(d=0.961)，二者均获自加拿大的Nova Corporation,Sarnia,Ontario。
可用于本发明的HDPE的熔体指数(MI)范围为约0.01－约10(熔体指数表达为g/10min)。熔体指数通常理解为与粘度反相关，且随分子量增加而下降。因此，较高分子量的HDPE通常具有较低的熔体指数。测定熔体指数的方法是本领域已知的，例如ASTM D 1238。
此处所使用的术语“低密度聚乙烯”(LDPE)定义为是指密度小于或等于约0.926且MI为约7的含乙烯的聚合物。LDPE可容易获得，例如获自Chevron,San Francisco,Calif.的PE 1017(MI=7；d=0.917)，获自Exxon,Hous ton,Tex.的SLP 9045(MI=7.5；d=0.908)，和获自Mobil Chemical Corporation,Fairfax,Va.的ZCE 200(MI=3；d=0.918)。
此处所使用的术语“甚低密度聚乙烯”(VLDPE)定义为是指密度为约0.890－约0.915且MI为约3－约17的乙烯基己烷共聚物。VLDPE可容易获自于Exxon，例如Exact Plastomer SLP-9087(MI=7.5；d=0.900)和Exact Plastomer SLP-9088(MI=16.5；d=0.900)。其他合适的VLDPE树脂包括例如获自Dow Chemical Company,Midland,Mich.的产品No.XPR 0545-3326046L(MI=3.3；d=0.908)。
此处所使用的术语“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)定义为是指密度为约0.910－约0.926且MI为约0.5－约10的乙烯和微量含4－10个碳原子的烯烃的共聚物。LLDPE可容易获得，例如获自Dow ChemicalCompany,Midland,Mich的
Figure BDA00001872796000091
2045.03(MI=1.1；d=0.920)。
成膜工艺
可通过常规的平膜或管形流延挤出或共挤出，或其他合适的方法，例如吹塑膜方法，制造这些膜，生产单层，双层或多层膜。对于给定的最终用途来说，视需要，可通过捕获气泡，绷架或其他合适的方法，取向这些膜。之后它们可任选地退火。典型地通过吹塑膜或流延膜方法，生产本发明的薄膜。通过挤出，形成吹塑膜或流延膜。对于吹塑膜工艺来说，可对该薄膜夹膜，使薄膜层翻倍，或者可切割和折叠或者切割并展开薄膜。挤出机是使用模头的常规挤出机，它提供所需的厚度。一些有用的挤出机公开于美国专利No s.4,814,135；4,857,600；5,076,988；5,153,382中，其中每一篇在此通过参考引入。此处感兴趣的膜的厚度范围可以是约0.1－约10mil，合适地约0.2－约4mil，和合适地范围为约0.3－约2mil。可在生产本发明薄膜中使用的各种挤出机的实例是用吹塑膜模头和风环以及连续引出设备改性的单螺杆型。
薄膜拉伸工艺
本发明的薄膜典型地在环境或冷(非加热)的条件下经历一种或更多种薄膜拉伸工艺。这显著不同于大多数现有技术的方法，其中在加热条件下拉伸膜。在加热的条件下，薄膜内的分子更加自由地在周围运动并以取向的方式自身校准。在环境或冷的条件下，薄膜内的分子更加受限制且不容易取向。因此，预期不同的取向结构和不同的薄膜性能。存在三种常见的方式拉伸热塑性薄膜。一种称为纵向取向(MDO)，该方法牵涉在两对光滑辊之间拉伸膜。在以相对缓慢的速度运转的第一对辊和比第一对快速操作的在第一对下游的第二对辊的辊隙内截坯(pinch)膜。由于运转速度不同，因此，在辊对之间的膜必须或者拉伸或者断裂，以适应差别。辊速度之比大致决定了拉伸的膜量。例如，若第一对在100英尺/分钟(fpm)下运转和第二对在300fpm下运转，则将拉伸薄膜，大致3倍其起始长度。MDO方法仅仅在纵向(MD)上连续拉伸膜。使用MDO拉伸方法，产生MD取向膜。
第二拉伸方法称为拉幅(tentering)。以最简单的术语来说，拉幅方法牵涉抓取膜的侧面并在侧面拉伸它。多年来，这是从一端到另一端或者横向(TD)拉伸膜的唯一方式。拉幅方法倾向于缓慢，和因为力集中在薄膜边缘，因此薄膜常常没有均匀地拉伸。美国专利No.4704238公开了一种拉幅装置，它具有预热区和拉伸区，接着热固定(heat setting)区，以加速预成形的吹塑膜或流延膜拉伸。
第三拉伸方法牵涉递增式拉伸热塑性膜。这一方法公开于早期专利文献，例如美国专利No s.4,153,751；4,116,892；4,289,832和4,438,167中。在这一方法的实践中，在沟面或锯齿辊之间运转该薄膜。当使辊在一起时，辊上的沟面或锯齿互相啮合，但没有接触，和当膜在辊之间穿过时，它被拉伸，递增式拉伸的优点是，膜以许多小的增量方式拉伸，所述袋子在整个薄膜上均匀地分配。这导致更加均匀地拉伸的膜，这对于连续MDO拉伸来说并不总是真实的和对于拉幅来说几乎永远不是真实的。递增式拉伸允许人们在MD，TD和成角度(DD或对角线方向)或者这三种方向的任何组合方向拉伸膜。互相啮合的锯齿啮合时的深度控制拉伸程度。通常这种递增式拉伸方法简单地称为TD，MD，TD/MD或DD环轧。许多美国专利授权给递增式拉伸热塑性薄膜和层压体。公开了递增式拉伸薄膜的专利现有技术的早期实例是美国专利No.5296184。关于递增式拉伸热塑性薄膜和层压体的其他相关专利包括美国专利No s.6,265,045；6,214,147；6,013,151；5,865,926；5,861,074；5,851,937；5,422,172和5,382,461。
对角线啮合式拉伸机(DD环轧)
对角线啮合式拉伸机由在平行轴杆(shaft)上的一对左手和右手螺旋齿轮状元件组成。轴杆布置在两个机器的侧板之间，其中下部轴杆位于固定轴承内，和上部轴杆位于轴承内的垂直可滑动元件中。借助通过调节螺杆可操作的楔形元件，可滑动元件在垂直方向上是可调节的。楔子的螺旋出入将分别向下或者向上移动垂直可滑动的元件，进一步咬合或解咬合上部啮合式辊与下部啮合式辊的齿轮状锯齿。安装到边架上的测距器是可操作的，以表明啮合式辊的锯齿的咬合深度。
啮合式辊紧密地类似于精细齿节的螺旋尺寸。在优选的实施方案中，辊的直径为5.935″，螺旋角为45°，法向齿节(normal pitch)为0.100″，径向齿节30，压力角14.5°，且基本上是长齿顶的顶部齿轮(topped gear)。这产生窄而深的锯齿曲线，对于材料厚度来说，所述曲线允许最多约0.090″啮合式咬合和约0.005″在锯齿侧面上的间隙。锯齿没有被设计为传递旋转扭矩，且在法向啮合式拉伸操作中，没有发生金属与金属(metal-to-metal)的接触。
横向啮合式拉伸机(TD环轧)
TD啮合式拉伸设备与对角线啮合式拉伸机相同，区别在于以下所述的啮合式辊的设计和其他微小的区域。由于TD啮合式元件能咬合大的深度，因此，重要的是当顶部轴杆上升或下降时，该设备引入引起两个啮合式辊的轴杆保持平行的机构。这对于确保一个啮合式辊的锯齿总是落在另一啮合式辊的锯齿之间来说是必须的，且潜在地避免了啮合式锯齿之间的损坏性物理接触。通过齿条和齿轮布局，确保这一平行运动，其中静态尺寸齿条连接到与垂直可滑动元件并置的每一侧机架上。轴杆穿过该侧机架并在轴承中在垂直可滑动元件中操作。齿轮驻留在这一轴杆的每一端上并在与齿条咬合中操作，产生所需的平行运动。
TD啮合式拉伸机的驱动必须操作上部和下部啮合式辊，例外的是在具有相对高摩擦系数的材料的啮合式拉伸情况下。然而，驱动不需要抗齿轮隙(antibacklash)，这是因为小量纵向位移或驱动滑动不会引起问题。根据TD啮合式元件的说明，其原因是显而易见的。
由固体材料切削TD啮合式元件，但可最好地描述为两个不同直径圆盘的交替堆积。在优选的实施方案中，啮合式圆盘的直径为6″，厚度为0.031″，和在边缘上具有全半径。操作啮合式圆盘的圆隔板的直径为5.5″和厚度为0.069″。这一结构的两个辊能啮合到最多0.231″，从而对于材料来说，在所有侧面上留下0.019″的间隙。与对角线啮合式拉伸机一样，这一CD啮合式元件或结构的齿节为0.100″。
纵向啮合式拉伸机(MD环轧)
MD啮合式拉伸设备与对角线啮合式拉伸相同，所不同的是啮合式辊的设计。MD啮合式辊紧密地类似于精细齿节的正齿轮。在优选的实施方案中，辊的直径为5.933″，齿节为0.100″，径节为30，压力角为14.5°，且基本上是长齿顶的顶部齿轮。在齿轮滚铣刀偏移为0.010″的这些辊上发生第二次通过，提供具有更多间隙的变窄的锯齿。对于材料厚度来说，在采用约0.090″咬合的情况下，这一结构在侧面上具有约0.010″的间隙。
压花
可另外采用提供膜织构的图案，压花薄膜，但不具有额外的总体拉伸。可通过在两个辊之间喂料，压花薄膜，其中一个或这两个辊具有压花图案。可加热或者未加热辊。
纵切(slitting)－直线纵切和正弦纵切
可以或者直线或者正弦方式纵切薄膜。可在薄膜生产工艺，例如薄膜挤出或者吹塑膜工艺之后立即纵切薄膜。可例如使用Sharps,Jr.的美国专利4930905中所述的纵切方法，在本发明方法的任何点处纵切薄膜，在此通过参考引入其全文。
涂布和印刷功能组合物
可采用油墨，粘合剂或其他功能化合物，例如香料，涂布或印刷薄膜。取决于组合物，各种涂布和印刷工艺可以是合适的。例如，除了喷墨印刷和其他非冲击打印机以外，可在筛网印刷工艺，平版印刷工艺，凸版印刷工艺，凹版印刷工艺和类似工艺中使用该组合物。在其他情况下，涂布工艺可以是合适的。在凹版涂布工艺中，雕花辊在涂料浴中运转，所述涂料浴用过量添加剂传递淤浆填充雕花辊内的雕刻的凹处。在雕花辊上过量的淤浆通过刮刀从雕花辊上擦拭掉，和之后当基底膜在雕花辊和压力辊之间穿过时，雕花辊在基底膜上沉积添加剂传递淤浆层。在3-辊的反向辊涂布工艺中，在施加辊上，通过上部计量辊和施加辊之间的辊隙，测量添加剂传递淤浆。当基底在支持辊周围穿过时，通过基底膜，从施加辊上“擦拭掉”涂层，从而在基底上留下所需的淤浆层。通过刮刀，添加剂传递淤浆局限在计量辊上。在Meyer棒涂布工艺中，当基底膜在含添加剂传递淤浆的浴内浸渍的浴辊上穿过时，过量添加剂传递淤浆涂层沉积在基底膜上。绕线Meyer棒允许所需量的涂层保留在基底膜上。通过Meyer棒上所使用的线材直径，以及线材表面离基底膜的距离，确定残留的涂料量。尽管该线材可与基底膜接触，但线材或者可与基底膜隔开例如1－10mil，或2－6mil。在挤出涂布工艺中，通过狭缝挤出添加剂传递淤浆，从而在基底上形成涂层。在幕涂工艺中，含添加剂传递淤浆的浴在其底座(base)内具有狭缝，从而允许添加剂传递淤浆的连续幕帘朝传输带之间的间隙落下。基底沿着传输带以控制的速度穿过，从而在其上留下涂层。在气刀刮涂工艺中，施加过量涂层到基底上，且通过从吹风机排出的气流，使过量涂料减少到所需的涂料。在旋转筛网印刷工艺中，刮涂器挤压添加剂传递淤浆通过旋转筛网内的小孔。基底穿过旋转筛网和反压辊之间的辊隙，从而导致印刷的基底。
用于粘合的电晕处理
为了更大地粘合，膜表面可以电晕，火焰或臭氧活化。电晕处理通常是在不小于100mmHg的压力下，通常在大气压下，通过在空气中的电晕放电，改性给定材料，尤其大分子材料表面的方式。有用的是提高诸如粘合性这类的性能。由于当进行电晕处理时，通过电晕放电生成痕量臭氧气体，因此通过在熔融状态下的高压聚乙烯上吹风这一臭氧气体，这一臭氧气体可用于引起强制氧化高压聚乙烯表面。正如Kitchel的美国专利6254736中所述，施加电晕处理起到增加一部分表面的表面能的作用，从而鼓励更好地粘合。例如，可在范围为约20－约90W/cm/s的瓦特密度下，采用约1mm(0.040英寸)的电弧间隙，施加电晕处理。在合适的方法中，在薄膜表面上，以覆盖层形式施加电晕处理。
取向
涉及增强膜或层压体的目前的现有技术开发了单轴或双轴取向膜的技术，以改进总体强度，劲度和抗撕裂性。现有技术已知通过在一个方向上拉伸膜，这将在拉伸方向上单轴取向膜的分子。通过进行这一工艺，在拉伸轴的横向上产生改进的抗撕裂性和劲度性能。类似地，可以许多方式实现双轴取向。特别地，可沿着两个轴同时拉伸膜，从而在两个不同的方向上提供劲度和强度。提供双轴取向层压片材的另一方法是单轴拉伸一个片材和将它层压到相对取向的单轴片材上。这将提供复合的双轴取向膜。仍然，双轴取向片材的另一方式是单轴取向膜，沿着斜线纵切膜，然后层压该膜，其方式使得一层的取向与第二层的取向相对布置。不同取向的膜的层压便于在横向和纵向二者上再平衡膜的性能，例如撕裂性能。在正常的连续层压技术中，所得层压体性能可以仅仅是基于每一层压层取向方向的补充。另外，基于最弱的层压层的抗撕裂或打孔性，该层压体可以撕裂或打孔。
不连续的层压工艺
不连续层压是指两层或更多层的层压，其中在纵向上层压不连续，和在横向上层压不连续。更特别地，不连续层压是指在膜的纵向(MD)和横向TD二者上，或者如图1A－1D所示在相应的宽度11(从垃圾袋10的一端到另一端)和高度12(从垃圾袋10的顶部13到底部14)上，具有反复粘结图案的两层或更多层被反复未粘结区域断开的层压，其中正方形15，菱形16和圆形17代表两层，或三层，或四层或大于四层的粘结区域。在其他实施方案中，纵向(MD)和横向(TD)可能没有分别相应于制品的宽度和高度。在一些合适的实施方案，例如图1A－1C中，每一粘结的图案在横向（TD）上应当具有小于25％构图图案的横向宽度19，或者小于20％膜的横向宽度，或者小于10％构图膜的横向宽度，或者小于5％膜的横向宽度的最大TD构图宽度18。在一些实施方案中，粘结图案在纵向上应当具有小于25％构图膜的纵向宽度21，或小于20％膜的横向宽度，或者小于10％膜的横向宽度，或者小于5％膜的横向宽度的最大MD构图宽度20。在一些合适的实施方案中，例如图1A－1C，每一粘结的图案在横向（TD）上应当具有小于25％制品的横向宽度，或小于20％制品（10）的横向宽度12，或小于10％制品的横向宽度，或者小于5％制品的横向宽度的最大TD构图宽度18。在一些实施方案中，粘结图案在纵向上应当具有小于25％制品10的纵向宽度11，或小于20％制品纵向宽度，或小于10％制品纵向宽度，或小于5％制品横向厚度的最大MD构图宽度20。在合适的实例中，在横向上，粘结图案的宽度18大于横向上未粘结区域的宽度22。在合适的实例中，纵向上或者与横向垂直的方向上粘结图案的宽度20大于横向或与横向垂直的方向上未粘结区域23的宽度。
不连续层压的粘结区域也可合适地大于未粘结区域，例如在图1A－1C中。例如，不连续层压的粘结区域可占该部分总面积的至少50％，其中发生不连续层压，或者该部分总面积的至少60％，其中发生不连续层压，该部分总面积的至少70％，其中发生不连续层压，该部分总面积的至少80％，其中发生不连续层压。在其他实施方案中，例如图1D－1E，不连续层压的粘结区域可占基本上小于50％该部分的总面积，其中发生不连续层压，或小于40％该部分的总面积，其中发生不连续层压，或小于30％该部分的总面积，其中发生不连续层压，或小于10％该部分的总面积，其中发生不连续层压。
可使用许多方法，在这些膜的粘结的不连续层压区域内提供充分的层压。可通过压力(例如，MD环轧，TD环轧，可应变的网络层压，或压花)，或者采用热与压力的组合，物理地层压单独的膜层。或者，可通过超声粘结，层压膜层。或者，可在不连续区域内用粘合剂涂布膜。用电晕放电处理可提高任何上述方法。在层压之前，单独的层可以是平膜或者可以进行任何以上所述的独立的工艺，例如拉伸，纵切，涂布和印刷，和电晕处理。
可额外加热一层或更多层层压层，发生不连续层压工艺，或者可在冷变形工艺中，在基本上没有加热的情况下实现该工艺。与连续层压体或者非层压体膜相比，不连续层压体可提供改进的性能。与其中没有任何一层通过膜拉伸工艺改性的由一层或更多层膜层形成的不连续层压体相比，提供一层或更多层膜以上所述的膜拉伸工艺，然后在不连续层压工艺下层压形成拉伸膜的不连续层压体可提供所有性能的显著改进。例如，不连续层压体可提供改进的抗撕裂和冲击性。
部分不连续层压工艺
部分不连续层压是指两层或更多层的层压，其中在纵向或者在横向上层压基本上连续，但在或者纵向或者横向上不连续。或者，部分不连续层压是指两层或更多层的层压，其中在制品宽度上层压基本上连续，但在制品高度上不连续，或者在制品高度上基本上连续，但在制品宽度上不连续。更特别地，部分不连续层压是指两层或更多层的层压，其中反复粘结图案在或者纵向或者横向上被反复未粘结区域断开，如图1F－1G所示。在图1H中，存在在袋子顶部附近不连续层压和在袋子底部附近部分不连续层压的组合。可通过环轧实现部分不连续层压。图1F示出了在袋子的顶部和底部附近环轧的多层袋，在袋子的宽度上形成延伸的肋条图案。在这一情况下，延伸的肋条图案覆盖袋子的大部分宽度，且没有任何间歇的未粘结区域断开粘结的延伸肋条图案。袋子的中间部分代表在底部，横跨袋子的另一延伸的肋条图案之间的未粘结区域。环轧法可导致部分不连续层压，其中环轧的压力(或者该工艺的热量，其中该工艺在加热条件下进行)会引起膜层部分粘结。
压花不连续层压
压花一层或更多层膜层的技术典型地是工业上已知的。可通过任何合适的设备，通过利用两层或更多层膜的预成形的网状物，并使它们在压花辊之间穿过，从而制备本发明的压花的层压膜层。可在压花工艺之前或之中加热膜层，或者压花工艺可以是冷变形工艺。压花本发明膜的多层的方法可牵涉压延压花两层或更多层具有离散“图像”的非层压层，形成粘结区域或图像，其中每一图像具有粘结程度，且通过相当的未粘结长度，独立于相邻的图像。此处所使用的“图像”是指基本上以线状画形成的单一，离散的设计或形状，例如心型，正方形，三角形，连续，梯形，圆形。尽管一些图像可具有不被视为“线”的部分(例如，动物的眼睛等)，但在图案中，总体设计包括主要的线，以制造设计或形状。在图1B的一个实例中，压花的图像是正方形。在合适的实例中，粘结的图像区域大于图像周围的未粘结区域。粘结的图像区域可占总压花面积的大于50％，或大于60％，或大于70％，或大于80％。在压花不连续的层压体之前，单独的层可以是平膜或者可进行任何以上所述的独立的工艺，例如拉伸，纵切，涂布和印刷，以及电晕处理。
可应变的网络不连续层压
不连续层压的一个合适的实例是层压两层或更多层材料，形成可应变的网络层压体，其中Chappell等人的美国专利5,518,801公开了由单一层膜材料形成可应变网络的方法。在此通过参考将其全文引入。正如图2所示，不连续的可应变网络层压体具有至少两个不同和不类似的区域，相当于基本上平行肋条状元件的粘结的可应变网络区域和在粘结的可应变网络区域之间的未粘结区域。在未粘结区域的显著大部分经历任何显著的分子水平的变形之前，在基本上平行于应力轴的方向上，作为外加应力的应答，未粘结区域可经历分子水平的变形。此处所使用的术语“基本上平行”是指在两个轴之前的取向，其中通过两个轴或者两个轴的延伸形成的对角小于45°。在曲线元件的情况下，可能更加方便的是使用代表曲线元件平均值的直轴。在与轴基本上垂直的方向上，作为外加应力的应答，粘结的可应变网络区域最初经历显著的几何变形。
在合适的实施方案中，粘结的可应变网络区域由多个隆起的肋条状元件组成。此处所使用的术语“肋条状”是指具有主轴和次轴的压花，解压花（debossment）或其结合。合适地，主轴与次轴至少一样长。肋条状元件的主轴合适地基本上垂直于外加应力的轴取向。肋条状元件的主轴和次轴各自可以是直线，曲线或直线与曲线的结合。此处所使用的术语“基本上垂直”是指两个轴之间的取向，其中由两个轴或者两个轴的延伸形成的对角大于45°。在取向元件的情况下，可能方便的是，使用代表曲线元件平均值的直轴。
肋条状元件允许粘结的可应变网络区域经历显著的“几何变形”，与未粘结区域的“分子水平的变形”显示出的阻力相比，这导致对外加应力的显著较小的阻力。此处所使用的术语“分子水平的变形”是指在分子水平上发生的变形且不被正常的肉眼观察到。也就是说，即使人们能确认分子水平的变形效果，例如不连续膜层压体的伸长，但人们不能观察到允许或引起它发生的变形。这与术语“几何变形”相反。此处所使用的术语“几何变形”是指当不连续的层压体或含有不连续层压体的制品置于外加的应力下时，通常正常的肉眼可观察到的不连续膜层压体的变形。几何变形的类型包括，但不限于，弯曲，折叠和旋转。
与连续层压体或非层压体膜相比，不连续的可应变网络层压体可提供改进的性能。与其中没有层通过膜拉伸工艺改性的由一层或更多层膜层形成的可应变网络层压体相比，提供一层或更多层膜层以上所述的膜拉伸工艺，然后在可应变的网络工艺下层压，形成拉伸膜的不连续的可应变网络层压体可提供所有性能的显著改进。例如，不连续层压体可提供改进的抗撕裂和冲击性能。
不连续层压的另一合适的实例是，使用Savicki等人的美国专利申请2006/0093766中所述另一工艺，层压两层或更多层材料，形成可应变的网络层压体，在此通过参考将其全文引入，它公开了形成单一或多层膜的可应变网络，和将该膜转化成挠性袋的方法。在本发明中，可由通过Savicki公开的可应变网络工艺不连续层压的两层或更多层单一或多层膜形成袋子。
参考图3，示出了阐述本发明的两层或更多层不连续层压体材料30，其中至少一层膜层经历了以上所述的膜拉伸工艺，其中采用不同区域的“可应变网络”，形成不连续层压体材料。此处所使用的术语“可应变网络”是指互连和关联的区域组，它们能在一个方向上，合适地预定的方向上或者多个预定的方向上延伸到某一有用的程度，从而提供对外加的应力和随后释放的应力的应答，具有弹性类行为的不连续层压体材料30。可应变网络层压体包括确定第一区域的多个未粘结区域32和确定第二区域的多个粘结区域34。部分未粘结区域32(通常用36表示)在第一方向上延伸，且合适地基本上为直线。未粘结区域32的其余部分(通常用38表示)在与第一方向基本上垂直的第二方向上延伸，和未粘结区域32的其余部分38合适地为基本上直线。尽管优选第一方向垂直于第二方向，但第一方向和第二方向之间的其他角度关系可以是合适的。合适地，第一和第二方向之间的角度范围可以是约45°－约135°，其中最优选90°。未粘结区域32的部分36和38的相交部分40(仅仅在图3中示出)，用图3中的剖视图表示，它完全包围粘结区域34。应当理解，边界40不限于此处所述的正方形的形状，和边界40可包括未粘结和粘结区域32，34的特定结构所要求的其他形状。
图3所示的不连续层压体材料30包括多方向的可应变网络层压体，从而在多个应力方向上提供拉伸特征，这由相同材料组成的至少两个不同和不类似的区域提供。第一区域包括以通常位于由不连续层压体材料30定义的平面内的未成形的材料带通常所示的未粘结区域32。第二区域包括通常由在不连续层压体材料30的平面向外延伸的点状图案42(参见图4)定义且由在第一和第二不同方向上延伸的图案组成的粘结区域34，所述图案由第一和第二叠加图案形成，其中以基本上彼此类似形式描述图案。然而，本领域的技术人员要理解，其他图案是可能的。应当理解，术语“图案”拟包括图案的连续或不连续部分，例如可由第一和第二图案彼此相交得到，且可导致柱状校准的图案42以及在第一和第二图案方向上校准的行列(rows)。进一步如下所述，第一和第二图案合适地基本上分别平行于不连续层压材料30的纵轴L和横轴T取向。此外，应当注意，对于此处给定的说明目的来说，术语“图案”不限于多个图案且可包括一个或更多个图案。此外，使用术语“区域(area)”，即未粘结和粘结区域32，34不打算限制为多个区域，且可包括确定各自的未粘结和粘结区域的一个或更多个区域。
此处所使用的术语“形成的”是指在不连续的层压体材料30上生成所需的结构或几何形状，当所述材料30没有置于任何应力或外加力下时，将基本上保持所需的结构或几何形状。形成本发明的不连续的层压体材料30，以便未粘结区域32在视觉上不同于粘结区域34。此处所使用的术语“视觉上不同”是指当不连续层压体材料30或含有不连续层压体材料30的物体在正常使用中时，对于正常的肉眼来说可识别的不连续层压体材料30的特征。
图5阐述了在单次通过一组啮合辊50(meshing roll)中，形成多方向可应变网络层压体的辊结构。啮合辊50包括打孔辊52和共操作模头辊(die roll)54，其中提供打孔辊打孔区域56，和提供模头辊相应的模头区域58以供与打孔区域56共操作。此外，打孔区域56各自提供有多个打孔元件60以供与模头区域58内的相应的模头元件62共操作，其中打孔元件60与模头元件62，与在其间的片状材料的共操作咬合，在该材料上形成粘结的图案。或者，共操作的模头辊54可包括与打孔元件60或者打孔辊52的其他表面结构贴合的可贴合表面。
参考图6，示出了通过辊52，54形成的图案，其中通过共操作的一组打孔和模头元件60，62，例如如图5的放大的表面视图所示，形成多方向可应变网络层压体的每一粘结区域34c，和其余未成形的区域确定多方向可应变网络层压体的未粘结区域32c。
应当理解，本发明不限于特定描述的图案，和可采用各种图案，提供具有可应变网络层压体的不连续层压体材料30。本发明不限于相对于层压体材料30，特定描述的图案取向。还应当理解，在可应变网络的粘结区域34内定义的图案可在可应变网络层压体内变化。例如，可采用在单一方向上延伸的图案形成粘结区域34中的某一些，和可提供其他粘结区域在不同方向上延伸的图案。在这一可应变的网络层压体内，不同取向的图案可独立地位于粘结区域34的不同部分内。另外，可提供粘结区域34此处所述的基本上正方形或菱形以外的不同形状。例如，粘结区域可包括任何形状，其中没有限制地包括圆形，椭圆形，卵形，或任何数量的多面或多角形状。也可提供图案42的替代形状。在可应变的网络不连续层压之前，独立的层可以是平膜或者可进行任何一种以上所述的单独的工艺，例如拉伸，纵切，涂布和印刷，以及电晕处理。
参考图7，在本发明的特定的应用中，可将图3所示的层压体材料30掺入到袋子结构，例如挠性牵伸带袋(tape bag)70内。袋子70包括由一片沿着袋底72在自身上折叠并沿着侧面接合处73和74粘结到自身上的多层层压体材料30形成的袋体71，形成沿着上部边缘76具有开口75的半密闭的容器。袋子70还任选地包括与上部边缘76相邻地定位的密闭机构77以供密封边缘78，形成完全密闭的箱子或容器。可以以翼片，粘合剂胶带，卷起和折叠搭扣(closure)，联锁搭扣，滑动搭扣，拉链搭扣或密闭袋子的领域的技术人员已知的其他搭扣结构形式供应密闭机构77。袋子70适合于容纳并保护包含在袋体71内的宽范围的各种材料和/或物体。在袋子70的一个实施方案中，不连续的可应变网络层压体区域从袋底72到达就在密闭机构77和袋子开口75下方的上部区域79。或者，可优选提供袋子70的选择区域可应变的网络层压体，而袋子70的其他区域可包括未粘结片材或者不连续粘结的层压体，以便袋子70包括优选不连续的层压区域。例如，可提供可应变网络的不连续层压体沿着袋子垂直定位的一个或更多个不同区域(即，顶部区域，中间区域，下部区域)，从而提供一个或多个特定区域所需的物理特征。
除了提供袋子70的层压体材料30膨胀特征，膨胀袋子的体积以外，本发明的多方向可应变网络的不连续层压体还改进层压体材料30从袋子70的内容物和/或从外部物体中打孔的抗性。此外，可应变网络的不连续层压体通过层压体材料30，抗撕裂扩展，因为由未粘结区域32定义的带(bands)以干扰(interference)区域形式操作，抗进一步的撕裂扩展。
应当理解，由本发明的层压体材料30形成的袋子的上述说明仅仅是层压体材料30应用的一个实例。可实施层压体材料30应用的制品的其他实例没有限制地包括，尿布，卫生巾，绷带，包裹材料，包装材料，食品储存袋，食品储存容器，热包裹物，美容面具，擦拭物和硬表面清洁剂。
图8阐述了牵伸带袋80，其中不连续层压图案82在袋子上的底部84开始到就在袋子褶边86以下的点。图9阐述了牵伸带袋90，其中不连续层压图案92从袋子94的底部到达袋子90的顶部98。图10阐述了打结袋(tie bag)100，其中不连续层压图案102从袋子的底部104到达袋子100的顶部108。
替代图案的不连续层压
参考图11，示出了热塑性袋子1000，它可用作垃圾容器或废物容器用衬里。袋子1000可由具有多层的第一侧壁1002和具有多层的相对的第二侧壁1004制造，所述第二侧壁1004可交叠并连接到第一侧壁上，以确定内部体积1006。在所示的实施方案中，第一和第二侧壁的形状为矩形，但在其他实施方案中，可具有其他合适的形状。第一和第二侧壁1002，1004可沿着第一侧面边缘1010，与第一侧面边缘隔开的第二侧面边缘1012，以及在第一和第二侧面边缘之间延伸的底部边缘1014连接在一起。侧壁1002，1004可沿着它们的边缘，通过任何合适的连接工艺，例如其中热塑性材料在一起粘结或熔融的热密封连接在一起。其他密封或连接方法可包括超声方法和粘合剂。在其他实施方案中，袋子1000可包括在其周边连接侧壁的三角片(gussets)。为了接近内部体积1006，第一和第二侧壁1002，1004的顶部边缘1020，1022可保持未连接，以提供开口1024。未连接的顶部边缘1020，1022可分开或牵拉开，以打开袋子1000。第一和第二侧壁1002，1004可以是两层或更多层的挠性或可弯曲的热塑性材料。
至少第一侧壁1002，和在一些实施方案中，第二侧壁1004可包括在其内形成或布置在其内的多个不连续的肋条1032。不连续的肋条1032也可彼此平行。不连续肋条1032可相对于彼此，具有变化的长度。然而，不连续肋条的最大长度可以显著小于袋子宽度。例如，不连续肋条1032可具有最大长度1038。
不连续肋条1032可排列在多个不连续肋条的多个离散或不同的网络1034内。例如，不连续肋条1032的每一网络1034可包括彼此紧密相邻的一小组的全部多个不连续肋条。另外，在每一网络1034内的不连续肋条1032相对于彼此至少部分延伸。在所示的实施方案中，由于不连续肋条1032的长度变化，因此网络1034可具有变化的形状，例如所示的菱形。袋子在其长度上含有多个离散或不同的网络1034，例如袋子可含有四个或更多个网络1034，6个或更多个网络1034，或者8个或更多个网络1034。
袋子1000可具有高度1035。高度1035可具有约10英寸(25.4cm)－约48英寸(121.9cm)的第一范围，约24英寸(61cm)－约40英寸(101.6cm)的第二范围，和约27英寸(68.6cm)－约36英寸(91.4cm)的第三范围。在一个实施方案中，高度1035可以是约27.4英寸(69.6cm)。不连续肋条1032可在开口以下终止距离1037。距离1037可具有约1.5英寸(3.8cm)－约6英寸(15.2cm)的第一范围，和约2英寸(5.1cm)－约5英寸(12.7cm)的第二范围，和约2.25英寸(5.7cm)－约4英寸(10.2cm)的第三范围。在一个实施方案中，距离1037可以是约2.75英寸(7cm)。
参考图12，示出了不连续肋条1032。不连续肋条1032代表侧壁1002的多层1042，1044之间的粘结区域。参考图12，每一不连续肋条1032可具有反复但交替的V-形状，但在其他实施方案中，肋条可具有其他合适的形状或形式。例如，第一和第二肋条的形状可以是波纹或者正弦形状。进一步如本发明所述的，肋条的形状可传递或压印到袋子侧壁由其制造的薄的平面网状物材料内。不连续肋条1032的总高度1046可以大于粘结网络1034之间的未粘结区域1040内的多层1042，1044的总厚度1048。粘结网络1034内的厚度1050可以小于未粘结区域1040内的多层1042，1044的总厚度1048。在图案的不连续层压之前，单独的层可以是平膜或者可进行任何以上所述的单独工艺，例如拉伸，纵切，涂布和印刷，以及电晕处理。
为了生产具有此处所述的不连续肋条的袋子，图13图示了高速制造工艺1200的一个实例，该工艺可将多层连续热塑性膜加工成成品袋。可在辊或者以上所述的成膜工艺中最初提供第一膜1201。通过加工设备，沿着纵向1206导引膜1201。膜1201可具有在膜1201的第一边缘1210和第二边缘1212之间的起始宽度1208。可在拉伸操作1214中，例如使用一对TD递增式拉伸辊1216，1218，或者此处所述的任何拉伸操作，加工网状物。可在辊或以上所述的成膜工艺中最初提供第二膜1202。通过加工设备，沿着纵向1206导引膜1202。膜1202可具有在膜1202的第一边缘1210和第二边缘1212之间的起始宽度1208。可在拉伸操作1215中，例如使用一对TD递增式拉伸辊1217，1219，或者此处所述的任何拉伸操作，加工网状物。第一膜1201和第二膜1202可交叠以供层压加工。
为了赋予或形成膜1201，1202的不连续层压体，加工设备可包括圆柱形辊1230和相邻的第二圆柱形辊1232，其中可通过加工设备导引膜1201，1202。可排列辊1230，1232，以便其纵轴可垂直于纵向1206，且可在相对的旋转方向上，适应于绕其纵轴旋转。在各种实施方案中，可提供发动机，所述发动机以受控的方式给予辊1230，1232旋转动力。第一和第二辊1230，1232可由任何合适的材料制造，其中包括例如，金属，例如钢或钛。辊1230，1232可在辊上具有不连续的隆起，其中在不连续层压工艺过程中，所述不连续隆起可在膜层内赋予不连续图案。在膜层1201，1202穿过辊1230，1232之间时，层压体膜1250包括粘结区域的不连续图案1276和在其间的未粘结区域1278。
为了提供成品袋两个相对的侧壁，可通过折叠操作1220，折叠膜层压体1250。在折叠操作1220过程中，层压体1250的第一边缘1210可与第二边缘1212相邻地移动，以便形成折叠边缘1226，所述折叠边缘1226可与纵向1206平行地行进。折叠层压体1252可具有其起始宽度1208一半的宽度1228。在折叠层压体1252穿过折叠操作1220之后，加工设备可进一步加工折叠层压体1252。例如，参考图13，为了形成成品袋的侧面边缘，折叠层压体1252可通过密封操作1280加工，其中通过所述密封操作1280，在折叠边缘1226和相邻边缘1210，1212之间形成垂直于纵向1206且间歇地沿着层压体间隔的热封1282。热封1282可进一步一起熔合折叠层压体1252的相邻的那一半。在一起密封一半网状物之后，打孔操作1284可沿着热封1282形成孔，从层压体的其余部分简单地脱离单独的袋。打孔操作可冲孔通过层压体，但允许单独的袋子保留连接到彼此上。在另一实施方案中，在打孔操作之前，膜层压体可折叠一次或更多次。加工袋子的膜层压体可缠绕到辊1292内以供包装和分配。例如，辊1292可置于盒子或袋子内以供销售给消费者。在另一实施方案中，可沿着热封1282，通过切割操作，将折叠的层压体1252切割成单独的袋子。在另一实施方案中，在切割操作之前，折叠的层压体可折叠一次或更多次。在另一实施方案中，侧面密封操作可与切割操作结合。
层压体的结合物
在一个实施方案中，本发明包括通过不连续或部分不连续的层压方法，例如可应变网络法或环轧法层压的一层或更多层膜层。在一个实施方案中，本发明包括通过不连续或部分不连续的层压方法，例如可应变网络法或者环轧法层压的一层或更多层膜层，其中在层压之前，通过MD或TD环轧法或其他拉伸方法，拉伸多层之一。在一个实施方案中，本发明包括通过不连续或部分不连续层压方法，例如可应变网络法或环轧法层压的一层或更多层膜层，其中在层压之前，通过MD或TD环轧法或其他拉伸方法，拉伸多层之一。在一个实施方案中，本发明包括通过不连续或部分不连续层压方法，例如可应变网络法或环轧法层压的一层或更多层膜层，其中在层压之前，通过MD环轧法和TD环轧法，或其他拉伸法，拉伸至少一层。在一个实施方案中，本发明包括通过不连续或部分不连续层压分例如可应变网络法或环轧法层压的一层或更多层膜层，其中在层压之前，通过MD环轧法和TD环轧法二者(或任何两种拉伸方法)，拉伸大于一层。也考虑使用本发明所述方法结合的额外的层压体结合物。一种合适的层压法条件是冷成形，其中在没有施加外部热量或粘合剂的情况下，层压各层。然而，也考虑牵涉粘合剂，超声能，或外部加热的层压工艺条件。
具有不同性能的膜的层压体
在一些实施方案中，不同层压层可具有不同性能。例如，内部袋层可更加抗打孔，和外部袋层可具有较好的应变性能。对于不同物理性能来说，可优化不连续或部分不连续层压体的每一层认为在本发明的范围内。与常规的连续层压体或非层压体层的性能相比，对于不同层压体层来说，不同物理性能的优化可导致优异的总体不连续或部分不连续层压体性能。由于不连续层压体层可一起和独立地操作，这是因为它们具有不连续或部分不连续的层压体结构，因此，与其中各层可仅仅一起起作用或者必须总是独立地起作用的连续层压体相比，这可得到层压体结构优点。在袋子的层压体层具有独立地优化的性能的情况下，不连续或部分不连续的层压体可actto具有优于通过其他方式形成的袋子的性能。例如，参考图4，粘结区域34可起到单一袋子的作用，而未粘结区域32可起到袋中袋的作用。参考图1B，袋子的顶部可起到袋中不连续层压袋的作用，而袋子的底部与两个独立的层一起起到袋子的作用。
实施例
网络不连续层压
形成单层或多层膜，并进行各种拉伸工艺和网络不连续共层压工艺。表I列出了所测试的膜和方法，和表I I列出了表I生产的单层和多层膜的物理性能。表I I的结果表明，用不连续层压法粘结的双层膜可具有显著改进的性能，例如涉及抗冲击性的到达最大负载的能量(Dynatup Max)。根据ASTM D-1238，条件E测定本发明膜中各层的熔体指数。它在190℃和2.16kg下测量，并以g/10min为单位报道。
表I－所测试的膜
Figure BDA00001872796000271
LLDPE的密度为0.920和熔体指数为1.000。LDPE的密度为0.926和熔体指数为0.800。
HDPE的密度为0.959和熔体指数为0.057。
TD RR是在40齿节下的TD环轧
MD RR是在60齿节下的MD环轧。
共层压是在0.038″DOE下的可应变网络法。
表II－物理性能
Figure BDA00001872796000281
撕裂：单位g
屈服：单位Lbf
峰值负载：单位Lbf
断裂应变：单位％
到达最大值时的Dynatup能：单位In-Lbf
对照物是0.9mil的LDPE膜
采用不同程度的拉伸工艺，在有和无不连续共层压的情况下，评价另一组膜。结果表明不连续共层压，到达最大负载时的Dyna tup能的优势。
表III－额外的实例
Figure BDA00001872796000291
环轧不连续层压
在冷TD环轧工艺下(在0.020″DOE下)，层压冷加工的MD环轧(在0.100″DOE，0.100″齿节，0.040″齿节下)的LDPE膜的样品，实现预料不到的撕裂性能。在不连续层压工艺下协同提高MD撕裂和TD撕裂。可通过添加增粘剂或防粘连剂到多层中的其他表层或单层材料的组合物中，改性粘结。例如，外表层可含有0－50％的聚烯烃塑性体增粘剂，例如DOW Affi nityTM8100，调节粘结。例如，其他表层或单一层可含有较高含量的爽滑或防粘连剂，例如滑石或油酰胺，以降低粘性，或者具有非常低含量或者不具有爽滑或防粘连剂，以增加粘性。另外，通过层压白色层与着色层，在这一情况下，黑色，视觉上观察到层压体的粘结和未粘结区域不同。
表IV－环轧层压体
  样品   MD撕裂   TD撕裂
  A和B的TD环轧层压体，21.5g sm   429   881
  A.MD环轧，黑色顶层a   193   580
  B.MD环轧，白色底层b   261   603
  C和D的TD环轧层压体，18.8g sm   314   876
  C.MD环轧，黑色顶层c   170   392
  D.MD环轧，白色底层c   151   470
  E和F的TD环轧层压体，21.1g sm   312   1018
  E.MD环轧，黑色顶层a   218   765
  F.MD环轧，白色底层c   170   387
a.14g sm 3层黑色层，其中外表层含有30％DOW Affi n it yTM8100和2％滑石，在发泡比A下加工并MD环轧。
b.14g sm的3层白色层，其中在外表层内具有2％爽滑剂，在发泡比1.5A下加工并MD环轧。
c.14g sm 3层黑色层，其中外表层含有30％DOW Affi n it yTM8100和2％滑石，在发泡比1.5A下加工并MD环轧。
粘合剂层压
在表V中，通过MD环轧，对一层进行冷加工，和通过TD环轧，对其他层进行冷加工，然后通过丁烯-1-共聚物，热熔粘合剂，
Figure BDA00001872796000301
RT 2730，在不同含量下层压两层。表V还示出了没有层压在一起的两层的对比性能，以及每一层的性能，和对比层没有通过环轧冷加工。结果表明，甚至在非常低粘合剂涂料的情况下，与非层压膜的两层或者较厚膜的一层相比，实现优异的Dynatup，MD撕裂和TD撕裂性能。
表V－环轧膜的粘合剂层压体
Figure BDA00001872796000302
a.膜的两层各自具有含白色颜料的LLDPE芯层和LLDPE/LDPE/防粘连剂共混物的外层，一层MD环轧，和另一层TD环轧。不具有粘合剂的两层0.42g/cm2，一层MD环轧，一层TD环轧。
c.一层TD环轧
d.一层MD环轧
e.一层未拉伸的膜
f.一层未拉伸的膜
在表VI中，与表V相同膜组成的两层各自通过MD环轧，在0.110″DOE下进行冷加工，接着通过TD环轧，在0.032″DOE下进行冷加工，然后，在不同含量下通过相同粘合剂层压两层。表VI还表明没有通过环轧冷加工的具有较高基重的单一层的对比性能。注意，甚至在低粘合剂水平和低拉伸剥离下，相对于较重基重的单层膜，薄膜厚度，Dynatup，落镖冲击和MD撕裂保持高。
表VI－环轧膜的粘合剂层压体
在表VII中，通过MD环轧，在0.110DOE下冷拉伸一层HDPE的白色层，和通过MD环轧，在0.110DOE下冷拉伸另一层LLDPE的黑色层，接着在0.032DOE下TD环轧，然后采用相同的粘合剂一起层压。再者，采用这两层的层压体，与单一层的膜相比，甚至在非常低粘合剂含量的情况下，获得优异的性能。
表VII－两层环轧膜的粘合剂层压体
Figure BDA00001872796000312
在表VIII中，在1－5的最终使用标度上，使用具有17l bs.混合垃圾的消费者试验，比较粘合剂层压层与较重基重的单一层的材料。与较高基重的单一层袋子相比，独立地MD环轧，然后TD环轧，接着粘合剂层压的两层的层压体具有优良的分数。
表VIII
  样品  重量厚度(mil)   最终使用分数
  粘合剂层压层   0.66   4.16
  MD环轧单一层   0.80   4.08
  可应变网络单一层   0.85   4.50
此处描述了例举的实施方案。在阅读了前述说明的情况下，这些实施方案的变化对于本领域的技术人员来说可以是显而易见的。除了本领域技术人员以外的发明人视需要使用这些变化，和发明人拟实践除了此处具体地描述的以外的发明。因此，本发明包括在可采用的法律允许的所附权利要求中引证的主题的所有改性和等价物。而且，以上所述要素在所有可能的变化下的任何组合包括在本发明内，除非另有说明或者另外明显与本发明上下文冲突。

Claims (20)

1.一种不连续层压体热塑性膜，它包括两层或更多层膜，其中通过选自MD环轧，TD环轧，可应变网络拉伸及其组合中的方法，冷拉伸至少一层，和其中通过选自粘合剂粘结，超声粘结，压花，环轧，可应变网络形成及其组合中的方法，不连续层压或部分不连续层压这些层。
2.权利要求1的不连续层压体膜，其中膜层中的至少一层是多层膜层。
3.权利要求1的不连续层压体膜，其中层压体的MD撕裂大于任何单独层的MD撕裂。
4.权利要求1的不连续层压体膜，其中层压体的Dynatup峰值负载大于任何单独层的Dynatup峰值负载。
5.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过选自MD环轧，TD环轧，可应变网络形成及其组合中的冷拉伸方法，不连续层压或部分不连续层压各层。
6.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过选自MD环轧，TD环轧，可应变网络拉伸及其组合中的方法，冷拉伸两层或更多层。
7.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过MD环轧来层压各层。
8.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过TD环轧来层压各层。
9.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过粘合剂来层压各层。
10.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过超声粘结来层压各层。
11.权利要求1的不连续层压体膜，其中通过可应变网络拉伸来层压各层。
12.一种不连续层压体热塑性膜，它包括两层或更多层膜，其中通过选自粘合剂粘结，超声粘结，压花，环轧，可应变网络形成及其组合中的方法，不连续层压或者部分不连续层压各层。
13.权利要求12的不连续层压体膜，其中在冷加工条件下，预拉伸至少一层。
14.权利要求13的不连续层压体膜，其中在冷加工条件下，在MD方向上预拉伸至少一层。
15.权利要求12的不连续层压体膜，其中在冷加工条件下，通过可应变网络形成，预拉伸至少两层。
16.权利要求12的不连续层压体膜，其中在冷加工条件下，预拉伸至少一层。
17.一种不连续层压体热塑性膜，它包括两层或更多层膜，其中通过选自MD环轧，TD环轧，和可应变网络形成中的冷拉伸方法，不连续层压或者部分不连续层压各层。
18.权利要求17的不连续层压体膜，其中在冷加工条件下，预拉伸至少一层。
19.权利要求17的不连续层压体膜，其中通过MD环轧，层压各层。
20.权利要求17的不连续层压体膜，其中通过TD环轧，层压各层。
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