CN1325340A - 拉伸膜的方法及其膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及根据过拉伸的拉伸图双轴拉伸聚合物膜达到第一和第二方向最终拉伸参数的方法。该方法包括如下步骤:a)赋予膜足够高的温度,使之能进行大量的双轴拉伸;b)双轴拉幅拉伸膜达到至少为第一方向最终拉伸参数(14)的1.2倍的第一方向拉伸参数最大值(48),其中第一方向最终拉伸参数不大于第二方向最终拉伸参数;和c)在步骤b)之后,使膜沿第一方向回缩至第一方向最终拉伸参数。
Description
技术背景
总地来说,本发明涉及双轴拉伸膜的方法及其膜,更确切地说,本发明涉及沿两个方向同时拉伸膜的方法及其膜。
发明的背景
双轴拉伸膜在本行业内是已知的。而且,同时沿两个方向双轴拉伸膜的几种方法和设备也已经描述过,见美国专利№2,618,012、3,046,599、3,502,766、3,890,421、4,330,499、4,525,317和4,853,602。已经有人描述了用部分上述方法和设备得到的变化的拉伸图。
例如,美国专利№3,890,421在其图1中说明了其内容:曲线Ⅰ表示正常的顺序拉伸,纵向拉伸后接着横向拉伸;曲线Ⅱ对应于相反的顺序拉伸,横向拉伸后接着纵向拉伸;对角线的曲线Ⅱ(原文,曲线Ⅲ)表示同时沿横向和纵向两个方向规则逐渐的双轴拉伸。该专利也说明可以用所述方法和设备沿着曲线Ⅰ和Ⅱ之间的无限条曲线实施同时的拉伸(栏4,14-31行)。在没有提供达到所述目的的拉伸图详细说明情形下,该专利说明所述方法和设备的目的是通过控制拉伸并松弛整个拉伸过程中的张力同时避免连续双轴拉伸中的限制因素,调节双轴拉伸膜的阻力、拉伸强度、弹性模量、收缩率和平坦度(栏3,34-39行)。
美国专利№4,853,602说明采用所述方法和设备,可以实施顺序拉伸,先横向后纵向,或先纵向后横向(栏34,35-55行)。该专利也说明,对于同时拉伸,能够获得所要求的膜的任何拉伸(栏35,17行以下)。
包括获得较高的中间拉伸之后沿一个或多个方向松弛膜的拉伸图也是已知的。例如,美国专利№4,330,499说明膜在拉伸设备长度的最后的5-10%在沿纵向产生的收缩高达先前形成的纵向拉伸的10%,优选地,膜沿横向同时进一步拉伸(见摘要)。
均匀的厚度在制造胶粘带中很重要,因为它表示膜性能的均匀性,而且因为不均匀的厚度会导致卷带中的空隙或伸缩。
多数可购买到的双轴取向聚丙烯膜是由平膜或拉幅机拉伸方法制成的。一般的拉幅机机方法用来双轴拉伸膜,或者主要是同时拉伸,或者主要是顺序拉伸。目前,同时拉幅拉伸的膜占有小部分的膜背衬市场,因为虽然该方法能够沿纵向和横向两个方向连续拉伸膜,但是过去已证明它们的生产成本高而慢,在容许的拉伸比方面没有灵活性。
发明的概述
本发明的一个方面提供一种根据拉伸图双轴拉伸聚合物膜达到第一方向最终拉伸参数和第二方向最终拉伸参数的方法。该方法包括如下步骤:
a)赋予膜足够高的温度,使之能进行大量的双轴拉伸;
b)双轴拉幅拉伸膜达到至少为第一方向最终拉伸参数的1.2倍的第一方向拉伸参数最大值,其中第一方向最终拉伸参数不大于第二方向最终拉伸参数;和
c)在步骤b)之后,使膜沿第一方向回缩至第一方向最终拉伸参数。
在上述方法的一个优选实施方式中,大部分第一方向的拉伸与部分第二方向拉伸同时进行。主要部分的回缩可以与部分第二方向的拉伸同时进行。
在上述方法的另一个优选实施方式中,主要部分的回缩与部分第二方向的拉伸同时进行。
在上述方法的另一个优选实施方式中,第一方向拉伸参数最大值至少为第一方向最终拉伸参数的1.3倍。第一方向拉伸参数最大值可以至少为第一方向最终拉伸参数的1.4倍。第一方向拉伸参数最大值可以至少为第一方向最终拉伸参数的1.5倍。
在上述方法的另一个优选实施方式中,第一方向是MD,第二方向是TD。
在上述方法的另一个优选实施方式中,第一方向最终拉伸参数小于单轴自然拉伸参数。
在上述方法的另一个优选实施方式中,第一方向最终拉伸参数小于正比拉伸图的自然拉伸参数。
在上述方法的另一个优选实施方式中,第二方向最终拉伸参数大于单轴自然拉伸参数。
在上述方法的另一个优选实施方式中,第二方向的最终拉伸参数大于正比拉伸图的自然拉伸参数。
在上述方法的另一个优选实施方式中,膜包括热塑性膜。优选的膜包括半结晶膜。更优选的膜包括聚烯烃。在一个特别优选的实施方式中,膜包括聚丙烯。
在上述方法的另一个优选实施方式中,步骤b)还包括沿膜的两边用许多夹子夹紧膜,并顺着横向岔开的夹子导引装置沿机器方向推进夹子。
在上述方法的另一个优选实施方式中,步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至第一方向最终拉伸参数的至少75%。另外,步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至第一方向最终拉伸参数的至少90%。
在上述方法的另一个优选实施方式中,步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至高于第一方向最终拉伸参数的100%。
在上述方法的另一个优选实施方式中,步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至第一方向拉伸参数的最大值。
在上述方法的另一个优选实施方式中,ⅰ)为0拉伸参数的点与为第一和第二方向最终拉伸参数的点之间的直线,表示正比的拉伸图,并确定出正比的拉伸面积,和ⅱ)表示为0拉伸参数的点与为第一和第二方向最终拉伸参数的点之间的拉伸图的曲线,确定出至少为正比拉伸面积1.4倍的面积。该比率可以是至少1.7倍。
本发明的另一方面提供一种根据拉伸图双轴拉伸聚丙烯膜达到第一和第二方向最终拉伸参数的方法;其中第一方向最终拉伸参数不大于第二方向最终拉伸参数,而且第一方向拉伸参数小于正比拉伸图的自然拉伸参数。所述方法包括如下步骤:a)赋予膜足够高的温度,使之能进行大量的双轴拉伸;b)拉伸膜达到至少为第一方向最终拉伸参数1.2倍的第一方向拉伸参数最大值,其中第一方向最大值拉伸的主要部分与部分第二方向的拉伸同时进行;和c)在步骤b)之后,使膜沿第一方向回缩至第一方向最终拉伸参数。
本发明也提供由上述任何方法获得的膜。本发明也提供一种带背衬的带,所述背衬包括第一主表面和该第一主表面上的一层粘合剂,其中所述的背衬带有由上述任何方法获得的膜。
虽然用于本文和权利要求书中的某些词对于多数人来说是熟知的,但是还需要解释一下。本文中用来描述膜的“双轴拉伸”指在膜的平面内沿两个不同方向第一和第二方向拉伸的膜。一般地,但不总是这样,两个方向基本垂直,为膜的机器方向(“MD”)和横向方向(“TD”)。双轴拉伸膜可以是顺序拉伸、同时拉伸或同时与顺序拉伸部分组合的拉伸。本文中用来描述膜的“同时双轴拉伸”,指沿两个方向中每个方向的主要的拉伸同时进行。除非需要另外说明,“取向”、“拉伸”和“拉伸”词在本文中从头至尾可以互换,同样“取向的”、“拉伸的”和“拉伸的”也是同义词。
这里用来描述拉伸方法或拉伸膜的“拉伸比”一词,指给定部分拉伸膜的线性长度与拉伸前同一部分线性长度的比值。例如,在具有5∶1MD拉伸比(“MDR”)的拉伸膜内,沿机器方向测得为1厘米线性长度的给定部分未拉伸膜,拉伸后沿机器方向会具有测得为5厘米的长度。在具有5∶1TD拉伸比(“TDR”)的拉伸膜内,沿横向方向测得为1厘米线性长度的给定部分未拉伸膜,拉伸后沿横向会具有测得为5厘米的长度。
这里使用的“面积拉伸比”指给定部分的拉伸膜的面积与拉伸前同一部分的面积之比。例如,在具有50∶1的总面积拉伸比的双轴拉伸膜中,给定的1厘米2未拉伸膜部分拉伸后会具有50厘米2的面积。
机械拉伸比,也称为公称拉伸比,由总膜的未拉伸和已拉伸尺寸确定,一般可以在所用的特定设备中在膜边缘用来拉伸膜的夹持器处测量。全程拉伸比,指靠近夹持器的部分,在拉伸期间由于夹持器的存在受到影响而不予考虑之后的膜的总拉伸比。当输入的未拉伸膜在其整个宽度上厚度一致,而且当拉伸时邻近夹持器的影响小时,全程拉伸比可以等于机械拉伸比。然而,更典型的是,输入的未拉伸膜的厚度被调节至使邻近夹持器的部分比膜中央部分更厚或更薄。在这种情形下,全程拉伸比就与机械或公称的拉伸比不同。这些全程或机械拉伸比都与局部拉伸比不同。局部拉伸比通过测量拉伸前和后膜的特定部分(例如1厘米部分)来确定。当拉伸在基本上整条修整边的膜上不均匀时,那么局部拉伸比就与全程拉伸比不同。当拉伸在整个膜上(除了紧邻边的区域和沿边的夹持器周围)基本均匀时,那么局部拉伸比就基本与全程拉伸比相等。除非需要另外的说明,第一方向拉伸比、第二方向拉伸比、MD拉伸比、TD拉伸比和面积拉伸比这些词都在这里用来描述全程拉伸比。
“拉伸参数”一词表示拉伸比减1的值。例如“第一方向拉伸参数”和“第二方向拉伸参数”分别表示第一方向拉伸比减1的值和第二方向拉伸比减1的值。同样,“MD拉伸参数”和“TD拉伸参数”词分别表示MD拉伸比减1的值和TD拉伸比减1的值。例如,没有沿机器方向拉伸的膜的MD拉伸比为1(即拉伸后的尺寸等于拉伸前的尺寸)。这种膜的MD拉伸参数为1减1,或零(即膜没有被拉伸)。同样,MD拉伸比为7的膜的MD拉伸参数为6。
关于同时双轴拉伸,“正比的拉伸图”一词指这样一种拉伸图,其中第一方向拉伸参数与第二方向拉伸参数之比在整个拉伸过程中基本保持恒定。一个特定例子是这样一种情形,其中在整个拉伸过程中,MD拉伸参数与TD拉伸参数的比例基本保持恒定。如图1所示,正比拉伸图的MD拉伸参数(Y轴)与TD拉伸参数(X轴)的图形成表示零MD拉伸参数(或MD拉伸比为1)和零TD拉伸参数(或TD拉伸比为1)的点12,与表示最终MD拉伸参数和最终TD拉伸参数的点14之间的直线10。对于正比拉伸图,不论最终MD和TD拉伸参数是相等(对称拉伸)或不相等,该线10都是直线。在图1上也可确定正比拉伸图的线10下方的面积A。
“MD过偏”一词指这样的拉伸图,其中在主要的拉伸过程中,MD拉伸比比具有同样最终MD和TD拉伸比的正比拉伸图的大。一个代表性的MD过偏曲线表示为图1中的16。另一种确定过偏拉伸图的方法是曲线16下的面积B比终止于同一最终MD和TD拉伸参数值的正比拉伸图的面积A大。MD过偏图没有必要排除这样的情形,即具有正比拉伸图线10下面的部分的图。
当许多膜在聚合物熔点以下的温度单轴或双轴拉伸时,尤其在膜的线拉伸温度以下的温度拉伸时,膜的拉伸是不均匀的,而且在拉伸和未拉伸部分之间形成明显的界限。该现象称为颈缩或线拉伸。当膜被拉伸至足够高的程度时,整个膜的拉伸基本是均匀的。可产生该现象的拉伸比称为“自然拉伸比”。例如美国专利№3,903,234、3,995,007和4,335,069中讨论了颈缩现象和自然拉伸比的效果。大多数对于双轴取向过程的自然拉伸比的讨论都是有关顺序拉伸过程的。在这样的过程中,对于第一拉伸方向上的自然拉伸比或第二拉伸方向上的自然拉伸比来说,所讨论的自然拉伸比都基本与单轴拉伸的类似。当拉伸在熔点附近的温度进行时,或当同时双轴等拉伸(也称为正方形拉伸)时,颈缩现象就很少发生,形成局部拉伸比不同的拉伸区,而不是严格的拉伸和未拉伸区。在该情形中和任何同时双轴拉伸的过程中,给定方向的“自然拉伸比”定义为这样的全程拉伸比,在该拉伸比下在膜上多个局部部位测得的局部拉伸比的相对标准偏差低于约15%。广泛认为高于自然拉伸比的拉伸可形成显著的更均匀的性能或特性例如厚度、拉伸强度和弹性模量。对于任何给定的膜和拉伸条件,自然拉伸比由这样的因素决定,例如聚合物组成、流延片的骤冷条件等导致的形态、温度和拉伸速率。此外,对于双轴拉伸膜,一个方向上的自然拉伸比会受到另一方向上拉伸条件的影响,包括最终拉伸比。因此,给定了另一方向的固定拉伸比,就可以称为是沿一个方向上的自然拉伸比;或者可以称为是一对拉伸比(一个沿MD,一个沿TD),它们可导致均匀的局部拉伸,由此可确定自然拉伸比。
附图的简要说明
参照附图,来进一步说明本发明,其中在几个视图中,同样的结构用同样的编号表示;其中:
图1是正比的拉伸图和代表性的MD过偏拉伸图;
图2是本发明优选带的等轴视图;
图3是本发明优选的过偏拉伸图;
图4是本发明另一个优选的过偏拉伸图;
图5是本发明优选的过拉伸图;
图6是实施例C1有时间依赖性的组成部分的拉伸图;
图7是实施例C1的拉伸图;
图8是实施例C2有时间依赖性的组成部分的拉伸图;
图9是实施例C2的拉伸图;
图10是实施例3的拉伸图;
图11是实施例4有时间依赖性的组成部分的拉伸图;
图12是实施例4的拉伸图;
图13是实施例5的拉伸图;
图14是实施例6的拉伸图;
图15是实施例7的拉伸图;
图16是实施例8有时间依赖性的组成部分的拉伸图;
图17是实施例8的拉伸图;
图18是实施例9的拉伸图;
图19是实施例10的拉伸图;
图20是实施例12的拉伸图;
图21是实施例13的拉伸图。
发明的详细说明
参看图2,显示了本发明一个优选实施方式的带20的长度。带20包括膜背衬22,该背衬具有第一主表面24和第二主表面26。背衬22的优选厚度约为0.020-0.064毫米。带20的背衬22有一层粘合剂28涂覆到第一主表面24上。粘合剂28可以是本行业内已知的任何合适的粘合剂。如本行业内所知,背衬22可以具有任选的剥离层或低粘性背胶层30,涂覆到第二主表面26上。在一个优选实施方式中,背衬22包含双轴拉伸单层膜,如本文所述。背衬22也可以包含二层、三层或其他的多层背衬,其中一层包含本文所述的双轴拉伸膜。
膜背衬22优选包含聚合物膜,更优选包含热塑性聚合物。对于包含一层以上的膜,所述符合需要的合适材料仅施加到所述层的一层上。用于本发明的合适的聚合物膜材料包括能形成双轴取向膜的所有热塑性塑料。合适的热塑性聚合物膜材料包括但不局限于聚酯、聚碳酸酯、聚芳基化合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰胺、聚醚酰亚胺、聚芳基醚、聚芳基醚酮、脂族聚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚苯乙烯和它们的衍生物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素衍生物、聚乙烯、聚烯烃、主要含烯烃单体的共聚物、氟化聚合物和共聚物、氯化聚合物、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚醚、离聚物树脂、弹性体、硅氧烷树脂、环氧树脂和聚氨酯。含有上述任何聚合物的混溶或不混溶的聚合物共混物、含有上述任何聚合物的任何结构单体的共聚物也是合适的,只要由这样的共混物或共聚物可以制成双轴取向膜。
更优选的是半结晶热塑性聚合物膜。半结晶热塑性塑料包括但不局限于聚酯、聚酰胺、热塑性聚酰亚胺、聚芳基醚酮、脂族聚酮、聚苯硫醚、全同立构或间同立构聚苯乙烯及其衍生物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素衍生物、聚乙烯、聚烯烃、氟化聚合物和共聚物、聚1,1-二氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯和聚醚。再优选的是能够由半结晶态拉伸成双轴取向膜的半结晶热塑性塑料。它们包括而不局限于某些聚酯和聚酰胺、某些氟化聚合物、间同立构聚苯乙烯、聚乙烯和聚烯烃。再更优选的是聚乙烯和聚丙烯。最优选主要为全同立构的聚丙烯。
对于本发明,“聚丙烯”一词包括含有至少约90%(重量)丙烯单体单元的共聚物。“聚丙烯”也包括含有至少约75%(重量)聚丙烯的聚合物混合物。用于本发明的聚丙烯优选主要为全同立构。全同立构聚丙烯链的全同立构规整度至少约80%,正庚烷可溶量低于约15%(重量),密度约为0.86-0.92克/厘米3,由ASTM D1505-96测得(塑料的密度由密度梯度技术测得)。用于本发明的典型聚丙烯的熔体流动指数约为0.1-15克/10分钟,根据ASTM D1238-95,在230℃温度、21.6牛负荷下测得(热塑性塑料的流动速率由挤出塑度计测得),重均分子量约为100,000-400,000,多分散指数约为2-15。用于本发明的典型聚丙烯的熔点由差示扫描量热仪测得高于约130℃,优选高于约140℃,最优选高于约150℃。此外,用于本发明的聚丙烯可以是共聚物、三元共聚物、四元共聚物等,其中含有乙烯单体单元和/或有4-8个碳原子的α-烯烃单体单元,所述共聚单体(一种或多种)的含量低于10%(重量)。其他合适的共聚单体包括而不局限于1-癸烯、1-十二烯、乙烯基环己烯、苯乙烯、苯丙烯、环戊烯、降冰片烯和5-甲基降冰片烯。一种合适的聚丙烯树脂是熔体流动指数为2.5克/10分钟的全同立构聚丙烯均聚物树脂,以产品号3374购自得克萨斯Dallas的FINA Oil and Chemical Co.。在加工中加入有机过氧化物例如含有高达6个碳原子的烷基的二烷基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷和二叔丁基过氧化物,就可以有目的地使聚丙烯部分降解。约2-15的降解因子是适宜的。例如膜碎片或裁边料形式的回收利用或再加工聚丙烯也可以以低于约60%(重量)的量加入到聚丙烯中。
如上所述,含有至少约75%全同立构聚丙烯和至多约25%另一种(或多种)聚合物的混合物也可以有利地用于本发明的加工中。这样混合物中的其他合适的聚合物包括而不局限于丙烯共聚物、聚乙烯、含有4-8个碳原子的单体的聚烯烃和其他聚丙烯树脂。
用于本发明的聚丙烯可以任选含有1-40%(重量)的分子量约为300-8000、软化点约为60-180℃的合成或天然树脂,这样的树脂一般选自4大类中的一类:石油树脂、苯乙烯树脂、环戊二烯树脂、萜烯树脂。选自上述任何种类的树脂任选可以部分或全部氢化。石油树脂一般具有苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、茚、甲基茚、丁二烯、异戊二烯、戊间二烯和/或戊烯单体成分。苯乙烯树脂一般具有苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和/或丁二烯单体成分。环戊二烯树脂一般具有环戊二烯和任选的其他单体成分。萜烯树脂一般具有蒎烯、α-蒎烯、二戊烯、苎烯、月桂烯和莰烯单体成分。
如本行业内所已知的,用于本发明的聚丙烯可以任选含有添加剂和其他组分。例如,本发明的膜可以含有填料、颜料和其他着色剂、防粘连剂、润滑剂、增塑剂、加工助剂、抗静电剂、成核剂、抗氧剂和热稳定剂、紫外光稳定剂和其他的性能改性剂。填料和其他添加剂优选以选择的有效量加入,目的是不会损害由本文所述的优选实施方式获得的性能。这些材料一般在制成取向膜之前加入到聚合物中(例如在挤出形成膜之前加入到聚合物熔体中)。有机填料可以包括有机染料和树脂、以及有机纤维例如尼龙和聚酰亚胺纤维、和其他任选交联的聚合物例如聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、卤代聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物。无机填料可以包括颜料、热解法氧化硅和其他形式的二氧化硅、硅酸盐例如硅酸铝或硅酸镁、高岭土、滑石粉、硅酸铝钠、硅酸铝钾、碳酸钙、碳酸镁、硅藻土、石膏、硫酸铝、硫酸钡、磷酸钙、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、氧化铁、碳纤维、碳黑、石墨、玻璃珠、玻璃泡、矿物纤维、粘土粒子、金属粒子等。在一些应用中,在本发明的双轴取向过程中,在填料粒子周围形成空隙可以是有利的。也可以使用许多有机和无机填料,作为有效的防粘连剂。另外,也可以使用润滑剂,例如聚二甲基硅氧烷油、金属皂、蜡、高级脂肪酯、高级脂肪酸酰胺(例如芥酸酰胺(erucamide)、油酰胺、硬脂酰胺和山俞酸酰胺)。
也可以使用抗静电剂,包括脂族叔胺、单硬脂酸甘油酯、碱金属链烷磺酸盐、乙氧化或丙氧化的聚二有机硅氧烷、聚乙二醇酯、聚乙二醇醚、脂肪酸酯、乙醇酰胺、单和二甘油酯和乙氧化脂肪胺。也可以加入有机或无机成核剂,例如二苄基山梨糖醇或其衍生物、喹吖酮及其衍生物、苯甲酸的金属盐例如苯甲酸钠、二(4-叔丁基苯)磷酸钠、氧化硅、滑石粉和膨润土。也可以有利地使用抗氧剂和热稳定剂,包括酚类型(例如季戊四醇基四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯〕和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟苄基)苯)、碱和碱土金属硬脂酸盐和碳酸盐。其他添加剂例如阻燃剂、紫外光稳定剂、相容剂、抗菌剂(例如氧化锌)、导电剂、导热剂(例如氧化铝、氮化硼、氮化铝和镍粒子)也可以混入用来形成膜的聚合物中。
如本行业内所已知的,聚合物可以流延成片状,制成适于拉伸成本文所述的优选膜的片材。当制造聚丙烯膜时,流延片的合适方法是将树脂喂入挤出机简体温度已调节至可制成稳定的均匀熔体的单螺杆、双螺杆、串联或其他挤出机系统的喂料漏斗中。聚丙烯熔体可以经过挤片模头挤出到旋转冷却的金属流延轮上。流延轮可以任选部分浸入装有流体的冷却浴中,或流延片材也可以任选在离开流延轮之后经过装有流体的冷却浴。
接着,根据本文所述的优选图双轴拉伸片,形成背衬膜22。在所有的拉伸方法中,在商业上制造带背衬的膜的最优选方法包括用平膜拉幅机机设备进行双轴拉伸。这种拉伸方法在本文中称为双轴拉幅机拉伸。该方法与常规的顺序双轴拉伸设备不同,在常规方法中,通过在速率增高的辊子上推进,沿MD方向拉伸膜。优选双轴拉幅机拉伸,因为它在拉伸过程中可避免膜的整个表面与辊子接触。双轴拉幅机拉伸在这样的拉幅机机设备上进行:在膜的两边夹紧膜(使用例如许多夹子),并沿岔开的滑轨以变化速度推进夹紧装置。在本文中,夹持器和夹子的含义包括其他的夹持膜边的装置。沿MD提高夹子速度,就产生了沿MD的拉伸。采用这样的装置例如岔开的滑轨,可产生TD拉伸。这样的拉伸可以例如通过美国专利№4,330,499和4,595,738中所述的方法和设备来实施,更优选通过美国专利№4,675,582、4,825,111、4,853,602、5,036,262、5,051,225和5,072,493中所述的方法和拉幅机设备实施。这样的双轴拉幅机设备能够进行顺序和同时双轴拉伸,本发明包括任一种方法。当所述和本权利要求书所要求的优选拉伸图包括大部分同时拉伸时,它就不仅仅是偶然发生的量,优选每个方向上至少10%的最终拉伸是同时进行的,更优选至少25%,再优选至少40%。虽然由管吹膜拉伸工艺可以制成双轴拉伸膜,但是优选的是本发明的膜用作带背衬时,由上述的优选平膜拉幅机拉伸工艺制成,使厚度变化最小,并避免一般与管吹膜工艺相关的加工困难。
本发明的一类优选拉伸图是MD过偏拉伸图类型。在MD过偏拉伸图中,MD拉伸参数在主要的拉伸过程中达到的数值比具有同样最终MD和TD拉伸比的正比拉伸图情形中达到的高。一个示出的MD过偏曲线由图1中的16表示。一个优选的MD过偏拉伸图是这样的,其中在达到不高于最终TD拉伸参数的50%之前达到最终MD拉伸参数的至少75%。一种更优选的MD过偏拉伸图是这样的,其中在达到不高于最终TD拉伸参数的50%之前,达到最终MD拉伸参数的至少90%。这种图线16的一个例子如图3所示。对于最终MD拉伸比为5.4和最终TD拉伸比为8.5的膜(通常称为5.4×8.5膜),最终MD拉伸参数等于4.4,而最终TD拉伸参数等于7.5,由图3中的点14表示。对于图3的优选MD过偏图,最终MD拉伸参数的至少90%是4.86(0.9×5.4),由Y轴上的点40表示。X轴上的点42表示的是最终TD拉伸参数的50%是3.75(0.5×7.5)。因此,对于示出的优选图,在达到不高于3.75的TD拉伸参数之前达到的4.86的MD拉伸参数,如图上的点44所示。示出的MD过偏图线16不包括正比拉伸图线10以下的任何部分。然而,包括MD过偏图上正比拉伸图线下方部分的图,在本发明的范围之内,所述的MD过偏图在达到不高于最终TD拉伸参数的50%之前就达到最终MD拉伸参数的优选至少75%、更优选至少90%。这在图3中由图线16a表示。
另一种确定MD过偏拉伸图的方法是曲线16下的面积B比终止于同一最终MD和TD拉伸参数值的正比拉伸图的面积A大,如图4所示。一种优选的MD过偏拉伸图16的实施方式是这样的,其中拉伸图曲线16下方的面积B至少为规定正比拉伸图的线10下方的面积A的1.4倍。在另一种优选图中,面积B至少为面积A的1.7倍。在又一个优选图中,面积B至少为面积A的2.0倍。在再一个优选图中,面积B至少为面积A的2.5倍。在另一个优选图中,面积B约为面积A的2.5倍。在图4所示的图中,MD过偏拉伸图16不包括正比拉伸图线10下面的部分。但是,包括MD过偏图中正比拉伸图线下面的部分的图也在本发明的范围之内,所述MD过偏图由图4中图线16b所规定的面积B比正比的面积A大。
本发明另一种优选的拉伸图包括图中的MD过拉伸,然后沿机器方向回缩。如图5所示,这样的图线46包括达到MD拉伸参数的最大值点48,然后,沿机器方向回缩至最终MD拉伸参数点14。虽然没有TD方向拉伸情形下进行回缩是可能的,但是对于大量的过拉伸,优选主要部分的回缩与部分TD拉伸同时进行,如图5的图线46的线段46a所示。在一个优选实施方式中,在过拉伸期间达到的MD拉伸参数最大值48至少为最终MD拉伸参数14的值的1.2倍。在又一个优选实施方式中,MD拉伸参数最大值至少为最终MD拉伸参数的1.3倍。在再一个优选实施方式中,MD拉伸参数最大值至少为最终MD拉伸参数的1.4倍。在又另一个优选实施方式中,MD拉伸参数的最大值至少为最终MD拉伸参数的1.5倍。在又再一个优选实施方式中,MD拉伸参数最大值约为最终MD拉伸参数的1.5倍。
本文所述的优选MD过拉伸图也可以与本文所述的优选MD过偏拉伸图组合。也就是说,这样的拉伸图可以在达到不高于所规定量的TD拉伸参数之前就达到所要求量的MD拉伸参数,同时也可以达到优选的MD拉伸参数最大值,并随后获得上述沿机器方向的回缩。相似地,对于包括比面积A充分大的面积B的任何MD过偏拉伸图,这些图也可以包括达到优选的MD拉伸参数最大值,并随后获得上述沿机器方向的回缩。
许多优选实施方式在这里作为例子就膜的MD和TD进行了描述。但是要明白,本文所述的任何优选拉伸图和所报道的例子都可以对于第一方向和基本垂直于第一方向的第二方向进行描述。对于过偏拉伸图、过拉伸图和任何图所示的参数例如最终拉伸比、拉伸参数和自然拉伸比,也是如此。因此,本发明优选的过偏和/或过拉伸图可以对于其中最终拉伸比不大于第二方向的最终拉伸比的第一方向进行描述。第一方向可以是MD或TD。即,该图可以是第一方向过偏或第一方向过拉伸,而且它们包括可以是MD过偏、TD过偏、MD过拉伸和TD过拉伸的图。第一或第二方向可以对应于MD,另一个对应于TD。也要明白,由例如TD过偏拉伸图制成的膜的改进性能与由MD过偏拉伸图制成的膜的相反方向的性能有关。
在本文所述的任何过偏或过拉伸图中,有时优选的是,第一方向的最终拉伸比小于在同样的单轴拉伸膜上测得的自然拉伸比。对于这样的情形,过偏或过拉伸的方向与最终拉伸比小于单轴自然拉伸比的方向相同。在一个特别优选的过偏图中,该图是MD过偏,最终MD拉伸比小于单轴自然拉伸比。在另一个优选图中,优选的是,对于非过偏方向,最终拉伸比大于单轴自然拉伸比。在又一个优选图中,优选的是,具有过偏的第一方向的最终拉伸比小于单轴自然拉伸比,而且第二方向的最终拉伸比大于单轴自然拉伸比。这种优选图的一个例子是这样的,具有MD过偏,最终MD拉伸比小于单轴自然拉伸比,最终TD拉伸比大于单轴自然拉伸比。如上所述,当第一方向的最终拉伸比小于单轴自然拉伸比时,预计形成的膜在该方向的性能明显不一致,例如厚度和拉伸均匀度。意外的是,采用本文所述的过偏和过拉伸图,就可以获得给定方向的均匀的性能,尽管拉伸膜的最终拉伸比小于单轴自然拉伸比。
另一种描述该意外优点的方法是比较沿不同拉伸图拉伸至同样的最终拉伸比或拉伸参数的膜。当采用正比拉伸图时,如果第一方向的最终拉伸比低于该方向的自然拉伸比,那么就不能获得均匀的膜性能。当膜沿充分过偏的拉伸图拉伸至同样的最终拉伸参数或拉伸比时,膜会显示出均匀的性能。可以说,过偏拉伸图降低了存在过偏的方向上的自然拉伸比的值。这样就可以沿过偏拉伸图在该方向拉伸膜至一个比正比拉伸图可能具有的低的最终拉伸比,同时仍然可以获得具有合格均匀性能和特性的拉伸膜。
有时,优选的是,使膜沿某个方向具有高的断裂伸长率和韧性。在该方向采用低最终拉伸比,就能够获得这些性能。在本发明之前,通过拉伸至低最终拉伸比获得厚度和性能一致的膜很困难。采用本文所述的过偏和/或过拉伸图就可方便地获得低最终拉伸比。这些图也使膜具有一致的性能和厚度。
膜的双轴拉伸对许多加工条件都敏感,包括而不局限于树脂成分、膜的流延、骤冷参数、拉伸前膜预热的时间-温度历史、采用的拉伸温度和拉伸速率。利用本文所述的优点,本行业内的技术人员可以调节任何或所有参数,由此获得量值不同的改善,或者由此可以调节实现所述改进必需的精确拉伸图过偏值。
用于本发明的膜,当用作带20的背衬22时,其优选的最终厚度约为0.020-0.064毫米。可以使用更厚和更薄的膜,但要明白膜应当足够厚,以免过薄和加工困难,但也不要厚至不希望的刚硬,难以加工或使用。由相对于平均值的标准偏差测得的膜厚度的变化,优选低于10%,是沿片料向下和膜边部分以外的沿膜内宽度的膜厚变化。该膜内宽度随着膜边与膜整个宽度的比例而变化。通常,膜边不发生双轴拉伸,而是表现出即使在双轴拉伸操作中也趋向单轴拉伸的拉伸特性。因此,膜边较厚。在一些情形下,有意拉伸厚度不均匀的流延片。如果在流延片中用较厚的边,那么除了夹持器的局部效应,拉伸膜中的膜边宽度就由起始流延片厚度图所确定。
对于含有全同立构聚丙烯的膜背衬22的优选实施方式,膜背衬22优选具有至少110%的拉伸断裂伸长率,至少18,000英寸-磅/英寸3的拉伸体积断裂能。
如本行业内所已知的和如上所述,背衬22可以任选含有添加剂和其他组分,优选对含量进行选择,目的是不损坏由本文所述的优选实施方式获得的拉伸性能。
在膜打算用作胶粘带背衬的情形下,原料卷材一般从来自制膜机的输入的较宽膜卷切成窄条。原料卷材的一个表面上一般涂有粘合剂,另一面上有剥离覆涂层或低粘性背胶层(LAB),切成窄宽度,并卷成卷。
涂在带背衬22的第一主表面24上粘合剂28可以是本行业内已知的任何合适粘合剂。优选的粘合剂是压敏型、热敏型的或混合型。合适的粘合剂包括丙烯酸酯基、橡胶树脂基、环氧基、氨基甲酸酯基及其混合物基。粘合剂28可以由溶液、水基或热熔涂布方法施加。粘合剂可以包括热熔涂布的配制物、转移涂布的配制物、溶剂涂布的配制物和乳液配制物,也包括叠压、热活化和水活化的粘合剂和结合剂。本发明的有用的粘合剂包括所有的压敏型粘合剂。众所周知,压敏型粘合剂具有这些性能,包括:干粘性和永久粘性、用不大于指压粘合和足够的固定到粘合体上的能力。用于本发明的粘合剂的例子包括以下述物质的通常组合物为基础的粘合剂:聚丙烯酸酯、聚乙烯基醚、二烯橡胶例如天然橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚异丁二烯、聚氯丁二烯、丁基橡胶、丁二烯-丙烯腈聚合物、热塑性弹性体、嵌段共聚物例如苯乙烯-异戊二烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物、乙烯-丙烯-二烯聚合物和苯乙烯-丁二烯聚合物、聚α-烯烃、无定形聚烯烃、硅氧烷、含有乙烯的共聚物(例如乙烯乙酸乙烯酯、乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酯)、聚氨酯、聚酰胺、环氧、聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮共聚物、聚酯和上述物质的混合物或共混物(连续相或非连续相)。另外,粘合剂也可以含有添加剂,例如增粘剂、增塑剂、填料、抗氧剂、稳定剂、颜料、扩散物质、固化剂、纤维、长丝和溶剂。粘合剂也可以任选由任何已知方法固化。
有用的压敏型粘合剂的一般描述可以在《聚合物科学和工程大全》第13卷,Wiley-Interscience出版公司出版(纽约,1988)中见到。有用的压敏型粘合剂的其他描述可以在《聚合物科学和技术大全》第1卷,Interscience出版公司出版(纽约,1964)中见到。
带20的膜背衬22可以任选通过暴露于火焰或电晕放电或其他表面处理(包括化学底漆)进行处理,以提高后一涂层的粘合性。另外,膜背衬22的第二表面26也可以用任选的低粘性背胶材料30涂覆,以约束背面粘合剂层28与膜22之间的粘合性,由此就能够制造易于解卷的胶粘带卷材,正如在涂粘合剂带的制造业中众所周知的一样。
下面参照详细的实施例,进一步说明本发明的操作。这些实施例用来进一步说明各种具体和优选的实施方式和技术。然而,应当明白,在本发明的范围之内,可以对本发明进行多种变化和改变。
实施例
对于所有的实施例1-13,如下所述得到未拉伸的流延膜。将公称熔体流动指数为2.5克/10分钟、乙烯共聚单体含量为0.3%、购自Exxon ChemicalCo.(Houston,得克萨斯)、商品名为Escorene 4792的制膜级全同立构聚丙烯共聚物树脂喂入串联挤出机系统中,它包括Barmag AG(Remscheid,德国)制造的17.5厘米单螺杆挤出机和22.5厘米的单螺杆挤出机、挤出机筒体温度调节至可形成稳定均匀熔体的温度,约为250℃。聚丙烯熔体经过91.4厘米单支管式片材模头挤出到保持约38℃的旋转冷却的流延钢轮上。流延轮以这样的方式固定,使之可浸入保持于20℃水浴中的高位。这样流延膜经过水浴,同时仍然与流延轮保持接触。未拉伸流延膜的厚度约为0.13厘米。
接着,流延膜的样品沿一个平面内的两个垂直方向同时拉伸至MD机械拉伸比(“MDR”)达到5.4,和TD机械拉伸比(“TDR”)达到8.5。对同样的未拉伸流延膜在相似温度和拉伸速率下进行单轴拉伸的单独测试结果表明,该材料的单轴自然拉伸比约为6-7。因此,在所有实施例中,MDR小于单轴自然拉伸比,TDR大于单轴自然拉伸比。拉伸在装有程序控制温度的烘箱的实验室液压驱动的膜双轴拉伸设备上进行。烘箱内两个垂直拉伸子系统的位置和由此的膜样品的拉伸比也是程序控制的,随时间而变。对于每个样品,根据膜挤出-流延过程中的起始MD和TD,确定MD和TD。应当清楚,实验室的膜双轴拉伸设备自身没有其固有的“机器”和“横向”方向,因为它是间歇加工而不是连续加工的设备。在所有实施例中,两个垂直方向的每个方向都是同时开始拉伸而且同时结束。所有实施例共有的其他工序如下所述。
约0.13厘米厚的流延膜片材被切成正方形样品。在设备的烘箱内,用膜拉伸框架的卡具沿边夹住之后,样品被切成可形成夹持样品的尺寸,所述夹持样品在两个手面方向中每个方向上都具有约4.6厘米的可拉伸尺寸。每个样品都在130℃温度预热45秒,接着再160℃45秒。然后每个样品采用预编出的拉伸图同时双轴拉伸,所述图是计算机模拟拉幅机器烘箱内能同时双轴取向的膜线的加工。拉伸结束之后,很快冷却样品,接着很快从膜拉伸设备中取出。在每个实施例条件下,拉伸至少3个样品,目力检查形成的同样样品膜的拉伸性能的一致性。性能异常(例如在夹持器或邻近夹持器撕裂)的个别样品报废。将给定一组条件下的3个样品中的一个用来测试拉伸均匀性,其他两个用来拉伸测试。
在每个实施例中,通过将具有时间依赖性的两组成部分拉伸图上同样时间的点配对,从而可将具有时间依赖性的两组成部分(MD和TD)拉伸图合并入MD拉伸参数与TD拉伸参数的关系曲线中。下面将该关系曲线称为拉伸图。从该曲线上,可以以图形或数值方式计算下述参数:
“25%TD拉伸参数时的%MD”。它表示达到最终TD拉伸参数的25%时,达到的最终MD拉伸参数的百分率。
“50%TD拉伸参数时的%MD”。它表示达到TD拉伸参数的50%时,达到的最终MD拉伸参数的百分率。
“拉伸图的面积比”,它表示下述面积之比:
由拉伸图线,MD拉伸参数为零的轴,和在最终TD拉伸参数处划出的垂直线所决定的面积,与
由连接起点与终点(即正比拉伸图)的直线、MD拉伸参数为零的轴、和在最终TD拉伸参数处划出的垂直线所决定的面积。
这在图1中由面积B与面积A之比表示。
测试方法
拉伸均匀性
拉伸之前,在切出的正方形流延膜样品上划出间隔1厘米的格子,所述格子沿MD和TD有基准线,划的方式是使两条基准线的位置恰好穿过膜中心。拉伸后,测量基准线标记的距离,确定局部拉伸比。为了排除膜的相邻夹持器对之间的膜边呈扇形所引起的边效应,仅采用机器方向和横向的中央3条基准线进行测量。另外,仅沿垂直的基准线测量基准线的位移。由此,在TD方向的中央基准线与邻近任一侧基准线之间,而且仅沿MD方向的中央基准线和邻近任一侧的基准线,测量MD方向的基准线的位移,共测量6次。相似地,测量TD方向的位移。
由于在一个或两个拉伸方向上的颈缩或线拉伸,由该方法测得的一个样品内的膜局部拉伸比可以变化很大。对于同时双轴拉伸的情形,线拉伸通常在膜上显示为一条或多条带,基本垂直于拉伸比小于自然拉伸比的拉伸方向排列,其中这些带与膜的其他部分相比,基本没有充分拉伸。计算MDR的相对标准偏差,由6个局部MDR测得值的标准偏差与6个局部MDR值的平均值之比表示,可量化实施例1-13的这些非均匀性。容易理解,当厚度均匀的未拉伸流延膜用作原料时,MDR的相对标准偏差也可看作成品膜厚度均匀性的间接的定性度量,因为较大的局部拉伸比会形成局部薄点,其他的都相等。也可理解的是,对于量化膜的非均匀性,还存在其他的直接和间接的测量方法。本文采用的方法是说明性的,不应当视为是对本发明的限制。
拉伸性能
从每个实施例的拉伸膜样品上切出拉伸测试样品,并在Sintech拉伸测试仪(Stoughton,马萨诸塞)上测试。每个拉伸测试样品都是1.25厘米宽和14厘米长。采用5.08厘米的起始夹距或标距和2.54厘米/分钟的起始十字头速度。达到3%应变的形变后,采用50.8厘米/分钟的第二速度。对于每个实施例的拉伸膜,从一个拉伸膜样品中沿膜MD切出10个拉伸测试样品,并进行测试。相似地,沿TD方向进行测量,除了从每个膜样品中仅可切出7个而不是10个拉伸样品,这是因为拉伸膜样品沿机器方向的尺寸较小。记录以拉伸样品的起始夹距长度为基准的拉伸断裂伸长率值。另外,也记录拉伸应力-应变曲线下的面积,作为拉伸体积断裂能。记录的所有拉伸性能值都是10个(MD)或7个(TD)拉伸样品的平均值。
对比例由数字前加前缀“C”表示。
实施例C1:MD未偏拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图6显示了说明实施例C1的全程MDR和TDR随时间变化的具有时间依赖性的组成部分的拉伸图,图7显示了拉伸图。拉伸图的参数值和拉伸均匀性与拉伸测试的结果如表1所示。这是MD未偏拉伸的情形。
实施例C2:近似正比拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图8显示了说明实施例C2的全程MDR和TDR随时间变化的具有时间依赖性的组成部分的拉伸图,图9显示了拉伸图。
实施例3:MD过偏拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图10显示了说明实施例3的全程MDR和TDR的拉伸图。
实施例4:MD过偏拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图11显示了说明实施例4的全程MDR和TDR随时间变化的具有时间依赖性的组成部分的拉伸图,图12显示了拉伸图。
实施例5:MD过偏拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图13显示了说明实施例5的全程MDR和TDR的拉伸图。
实施例6:MD过拉伸的拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图14显示了说明实施例6的全程MDR和TDR的拉伸图。
实施例7-10:
MD过拉伸的拉伸
在160℃的烘箱温度进行拉伸。图15、17、18和19分别显示了说明实施例7-10的全程MDR和TDR的拉伸图。为了说明,图16显示了说明实施例8的全程MDR和TDR随时间变化的相应的具有时间依赖性的组成部分的拉伸图。
实施例11:在不同温度拉伸
实施例11的实施与实施例7相同,除了拉伸在155℃烘箱温度进行。
实施例12-13:备选的图
实施例12的实施与实施例11相似,在155℃烘箱温度进行,最终MD拉伸参数、最终TD拉伸参数相等,而且在50%TD拉伸参数处达到MD拉伸参数的同一百分率。但是,实施例12与实施例11的不同之处在于,拉伸图的面积B与正比拉伸图的面积A之比不同。说明全程MDR和TDR的相对变化的拉伸图如图20所示。
实施例13的实施与实施例9相似,在160℃烘箱温度进行,最终MD拉伸参数、最终TD拉伸参数相等,而且在50%TD拉伸参数处达到MD拉伸参数的同一百分率。但是,实施例13与实施例9的不同之处在于,拉伸图的面积B与正比拉伸图的面积A之比不同。说明全程MDR和TDR的相对变化的拉伸图如图21所示。
关于拉伸图和实施例的条件、同时还有说明拉伸均匀性、断裂伸长率和断裂能的结果均如表1所示。
表1(MD)
实施例 | 温度(℃) | %MD拉申参数 | 拉伸图的面积比 | MDR相对标准偏差(%) | MD断裂伸长率(%) | MD断裂能(英寸-磅/英寸3) | |
25%TD拉伸参数 | 50%TD拉伸参数 | ||||||
C1 | 160 | 7 | 30 | 0.78 | 66.0 | 61 | 13,900 |
C2 | 160 | 18 | 57 | 1.01 | 47.0 | 71 | 15,500 |
3 | 160 | 57 | 73 | 1.39 | 41.5 | 112 | 22,300 |
4 | 160 | 74 | 91 | 1.69 | 5.0 | 134 | 28,200 |
5 | 160 | 82 | 100 | 1.82 | 4.2 | 134 | 20,100 |
6 | 160 | 93 | 114 | 2.02 | 4.7 | 132 | 28,100 |
7 | 160 | 104 | 125 | 2.23 | 8.5 | 134 | 19,800 |
8 | 160 | 116 | 136 | 2.33 | 2.6 | 137 | 25,600 |
9 | 160 | 125 | 148 | 2.58 | 9.4 | 122 | 18,500 |
10 | 160 | 135 | 159 | 2.74 | 2.4 | 142 | 27,400 |
11 | 155 | 104 | 125 | 2.23 | 7.7 | 164 | 25,800 |
12 | 155 | 72 | 125 | 1.90 | 7.2 | 140 | 20,800 |
13 | 160 | 126 | 148 | 2.33 | 6.7 | 142 | 20,500 |
表1(TD)
实施例 | 温度(℃) | %MD拉伸参数 | 拉伸图的面积比 | TDR相对标准偏差(%) | TD断裂伸长率(%) | TD断裂能(英寸-磅/英寸3) | |
25%T9拉伸参数 | 50%TD拉伸参数 | ||||||
C1 | 160 | 7 | 30 | 0.78 | 3.2 | 53 | 15,400 |
C2 | 160 | 18 | 57 | 1.01 | 7.7 | 34 | 6,970 |
3 | 160 | 57 | 73 | 1.39 | 6.5 | 49 | 14,700 |
4 | 160 | 74 | 91 | 1.69 | 4.7 | 50 | 16,100 |
5 | 160 | 82 | 100 | 1.82 | 5.4 | 39 | 10,900 |
6 | 160 | 93 | 114 | 2.02 | 3.5 | 55 | 17,400 |
7 | 160 | 104 | 125 | 2.23 | 2.2 | 47 | 14,900 |
8 | 160 | 116 | 136 | 2.33 | 3.9 | 47 | 15,700 |
9 | 160 | 125 | 148 | 2.58 | 5.4 | 43 | 13,800 |
10 | 160 | 135 | 159 | 2.74 | 4.1 | 34 | 9,200 |
11 | 155 | 104 | 125 | 2.23 | 5.2 | 43 | 12,800 |
12 | 155 | 72 | 125 | 1.90 | 5.5 | 50 | 15,400 |
13 | 160 | 126 | 148 | 2.33 | 8.1 | 44 | 14,600 |
从结果中可以看出,在其中拉伸图曲线下方的面积与正比拉伸图下方的面积之比至少约为1.4的拉伸图上,MD断裂伸长率和MD断裂能显著增高,而且在达到最终TD拉伸参数的50%之前,达到最终MD拉伸参数的至少约75%或更高。从结果中也可看出,在其中拉伸图曲线下方的面积与正比拉伸图下方的面积之比至少约为1.7的拉伸图上,MD拉伸均匀性也显著增高,而且在达到最终TD拉伸参数的50%之前,达到最终MD拉伸参数的至少约90%或更高。预计均匀的拉伸会形成均匀的膜性能和特性。
上述的测试及其结果仅用于说明,而不是预测,预计可以改变测试方法,得到不同的数值。
至此,已经参照几个实施方式对本发明进行了描述。给出上述详细说明和实施例仅是为了清楚地理解。不可由此理解为限制本发明。本行业内技术人员会明白,不脱离本发明的范围,可以对所述实施方式进行许多改变。因此,本发明的范围不应当限制于确切的详细说明和所述的结构,而是受权利要求书所述的结构以及这些结构的等效物限制。
Claims (28)
1.一种根据拉伸图双轴拉伸聚合物膜达到第一和第二方向最终拉伸参数的方法,它包括如下步骤:
a)赋予膜足够高的温度,使之能进行大量的双轴拉伸;
b)双轴拉幅拉伸膜达到至少为第一方向最终拉伸参数1.2倍的第一方向拉伸参数最大值,其中第一方向最终拉伸参数不大于第二方向最终拉伸参数;和
c)在步骤b)之后,使膜沿第一方向回缩至第一方向最终拉伸参数。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述的大部分第一方向拉伸与部分第二方向的拉伸同时进行。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述主要部分的回缩与部分第二方向的拉伸同时进行。
4.如权利要求2所述的方法,其中所述主要部分的回缩与部分第二方向的拉伸同时进行。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述的第一方向拉伸参数最大值至少为第一方向最终拉伸参数的1.3倍。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述的第一方向拉伸参数最大值至少为第一方向最终拉伸参数的1.4倍。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述的第一方向拉伸参数最大值至少为第一方向最终拉伸参数的1.5倍。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述的第一方向是纵向,第二方向是横向。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述的第一方向最终拉伸参数小于单轴自然拉伸参数。
10.如权利要求1所述的方法,其中所述的第一方向最终拉伸参数小于正比拉伸图的自然拉伸参数。
11.如权利要求1所述的方法,其中所述的膜包括热塑性膜。
12.如权利要求11所述的方法,其中所述的膜包括半结晶膜。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述的膜包括聚烯烃。
14.如权利要求13所述的方法,其中所述的膜包括聚丙烯。
15.如权利要求1所述的方法,其中所述的步骤b)还包括沿膜的两边用许多夹子夹紧膜,并顺着横向岔开的夹子导引装置沿机器方向推进夹子。
16.如权利要求1所述的方法,其中所述的步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至第一方向最终拉伸参数的至少75%。
17.如权利要求16所述的方法,其中所述的步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至第一方向最终拉伸参数的至少90%。
18.如权利要求1所述的方法,其中所述的步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至高于第一方向最终拉伸参数的100%。
19.如权利要求1所述的方法,其中所述的步骤b)还包括在达到不高于第二方向最终拉伸参数的50%之前,拉伸膜至第一方向拉伸参数的最大值。
20.如权利要求1所述的方法,其中:
ⅰ)为0拉伸参数的点与为第一和第二方向最终拉伸参数的点之间的直线,表示正比的拉伸图,并确定出正比的拉伸面积,和
ⅱ)表示为0拉伸参数的点与为第一和第二方向最终拉伸参数的点之间的拉伸图的曲线,确定出至少为正比拉伸面积1.4倍的面积。
21.如权利要求20所述的方法,其中:
表示为0拉伸参数的点与为第一和第二方向最终拉伸参数的点之间的拉伸图的曲线,确定出至少为正比拉伸面积1.7倍的面积。
22.一种由权利要求1所述的方法得到的膜。
23.一种带背衬的带,所述背衬包括第一主表面和该第一主表面上的一层粘合剂,其中所述的背衬包含权利要求22所述的膜。
24.一种根据拉伸图双轴拉伸聚丙烯膜达到第一和第二方向最终拉伸参数的方法;其中所述的第一方向最终拉伸参数不大于第二方向最终拉伸参数,而且所述的第一方向拉伸参数小于正比拉伸图的自然拉伸参数;所述方法包括如下步骤:
a)赋予膜足够高的温度,使之能进行大量的双轴拉伸;
b)拉伸膜达到至少为第一方向最终拉伸参数1.2倍的第一方向拉伸参数最大值,其中所述的第一方向最大值拉伸的主要部分与部分第二方向的拉伸同时进行;和
c)在步骤b)之后,使膜沿第一方向回缩至第一方向最终拉伸参数。
25.一种由权利要求24所述的方法得到的膜。
26.一种带背衬的带,所述背衬包括第一主表面和该第一主表面上的一层粘合剂,其中所述的背衬包含权利要求25所述的膜。
27.如权利要求1所述的方法,其中所述的第二方向最终拉伸参数大于单轴自然拉伸参数。
28.如权利要求1所述的方法,其中所述的第二方向最终拉伸参数大于正比拉伸图的自然拉伸参数。
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