CN212557547U - 可活化的包装材料 - Google Patents

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Abstract

一种可活化的包装材料，其包括膜材料第一侧和与该第一侧相对的第二侧。该包装材料包括从该包装材料第一侧向外延伸并且在横过该包装材料第一侧的图案内取向的多个突出部，和在该包装材料的第一侧内和在该多个突出部整个中限定的多个平坦部分。该包装材料当抵靠表面被活化时表现出约1.50g/in至约3.25g/in的平均剥离附着力。该包装材料当卷绕在卷上时进一步表现出约1.50g/in至约5.0g/in的平均卷解卷力。该包装材料当接触自身时还表现出约0.4g/in2至约1.30g/in2的平均粘连力。

Description

可活化的包装材料
美国实用新型专利申请
发明人：Carl L.Bergman,John Rusnak,Michael O.Johnson, Sean Chang,MarkD.Pszczolkowski和Nancy M.Mack-Robles。
背景
1.发明领域
本公开内容涉及适合用于容纳、保护和包装各种物品以及保存容 易腐烂的材料如食品的热塑性膜材料。
2.背景和相关领域
热塑性膜的一种常见用途是作为食品包装物。存在许多在食品级 包装膜中所期望的物理性能。例如期望膜具有高的机器方向耐撕裂性， 以便在从卷上拉出时或绕容器或食品包装时避免撕裂或失效。同时， 期望横向耐撕裂性足够低，以允许膜容易地从卷撕裂，例如当膜与如 切割机接触时，如用于容纳和分配挠性食品级包装膜的标准容器中发 现的那样。
除了前述之外，为了允许膜在容器或物体周围密封，期望膜是粘 性的或具有粘着到容器上的能力。然而同时，如果膜过粘，则膜可强 烈粘结到自身，这引起粘连。这可使得膜难以从卷上解卷或甚至难以 将膜绕物体包装。
因此，将理解食品级包装膜的许多期望的性能是彼此直接矛盾的。 鉴于此，食品级包装膜经常具有不足的理想性能。例如膜可具有低于 理想的粘着性，以确保膜不粘连或粘结到自身。
克服这些挑战的一些尝试包括在膜一侧中的凹口中具有粘合剂的 膜。这样的粘合剂食品包装物可以提供粘着到物体上同时仍然允许容 易可分配的能力，这是因为当绕自身包装时该粘合剂不接触相邻层，
为了解决前述问题，常规粘着包装物的一些发展已经经由粘着包 装物的组成来形成“高”粘着包装材料，而增加了粘着包装物的粘着性 质(例如粘性)。然而，这经常降低了粘着包装物容易的可分配性的(例 如引起粘着包装物粘结到它自己的卷上和引起粘着包装物变得难以解 卷、切割、分配等)。此外，这经常引起粘着包装物粘着到自身，以使 得该粘着包装物难以使用或甚至导致不可用。
这些和其他缺点存在于目前的常规食品级包装膜上。
概述
本公开内容的实施方案用具有增加的粘着性、改进的可分配性和 改进的处置性能的热塑性粘着包装膜解决了本领域中的一个或多个前 述或其他问题。更特别地，一种或多种实施方案的热塑性粘着包装膜 包括定制的三维变形和定制量的粘着添加剂。定制的三维变形有助于 改进可分配性和改进处置性能。定制量的粘着添加剂增加了膜绕物体 粘着或密封的能力。
更特别地，当粘着包装膜卷绕在卷上时，定制的三维变形通过减 少粘着包装膜在层间界面处的表面积而有助于增加可分配性。此外， 定制的三维变形通过降低粘着包装膜在处置或包装物体期间粘着到自 身的倾向，而有助于提供增加的处置性能。
此外，定制的三维变形允许用户选择性活化粘着包装膜。特别地， 用户可以将粘着包装膜在X/Y方向上拉伸或伸长和/或将粘着包装膜在 Z方向上压缩以活化粘着包装膜的任一侧。粘着包装膜的活化使三维 形式的粘着包装膜平坦化，以将高粘性粘着包装膜的更加有效的表面 积曝露于该粘着包装膜打算密封的物体。此外，用户可以基于粘着包 装膜的伸长和/或压缩的施加量来定制粘着包装膜的粘着性。因此，定 制的三维变形为粘着包装膜提供可替代性活化的粘着力。
定制的三维变形和定制量的粘着添加剂的组合使得粘着包装膜克 服了粘着性与可分配性和处置之间的历史性权衡。特别地，定制的三 维变形和定制量的粘着添加剂的组合提供了如下这样的出人意料的结 果，实现了更高的粘着水平和更好的密封，而同时提供了更好的可分 配性和处置。
本公开内容的示例性实施方案的另外的特征和优点将在随后的描 述中阐明，并且部分地将从该描述中显而易见，或可以通过实践这样 的示例性实施方案来获知。这样的实施方案的特征和优点可以借助于 附加的权利要求中特别指出的组合和仪器来实现和获得。这些和其他 特征将从以下的描述和附加的权利要求而变得更显而易见，或可以通 过实践下文阐述的这样的示例性实施方案而获知。
附图说明
为了描述其中可以获得本公开内容上述的和其他优点和特征的方 式，上面简述的本公开内容的更特定的描述将通过参考其具体实施方 案(其显示在附图中)来呈现。应当注意，附图不是按比例绘制的，并 且类似结构或功能的元件通常由类似附图标记来表述，以用于整个附 图中说明的目的。要理解，这些附图仅描绘了本公开内容典型的实施 方案，并且不因此被认为限制其范围，本公开内容将通过使用附图利 用另外的特性和细节来描述和解释，在附图中：
图1显示了根据本公开内容的一种实施方案的在容器内的包装材 料的透视图；
图2显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案的包装材料制 造方法的示意图；
图3A显示了用于在根据本公开内容的一种或多种实施方案的膜 材料中形成压花图案的一对压花辊的透视图；
图3B显示了用于在根据本公开内容的一种或多种实施方案的膜 材料中形成增量拉伸图案的一对SELFing辊的透视图；
图4A显示了根据本公开内容一种实施方案的其中具有压花图案 的包装材料的顶视图；
图4B显示了图4A的包装材料的部分侧横截面图，其显示了该包装 材料的多个突出部；
图4C显示了图4A的包装材料的突出部的顶视图；
图5显示了用于在根据本公开内容另一实施方案的膜材料中形成 压花图案的一对压花辊的透视图；
图6A显示了根据本公开内容另一实施方案的其中具有压花图案 的包装材料的顶视图；
图6B显示了图6A的包装材料的部分侧横截面图，其显示了该包装 材料的多个突出部；
图7A显示了根据本公开内容另一实施方案的其中具有压花图案 的包装材料的顶视图；
图7B显示了图7A的包装材料的部分侧横截面图，其显示了该包装 材料的多个突出部；
图7C显示了图7A的包装材料的突出部的顶视图；
图8A显示了根据本公开内容另一实施方案的其中具有压花图案 的包装材料的顶视图；
图8B显示了图8A的包装材料的突出部的顶视图；
图8C显示了图8A的包装材料的突出部的部分侧横截面图；
图8D显示了图8A的包装材料的突出部的部分侧横截面图，其垂直 于图8C所示的图；
图9显示了根据本公开内容另一实施方案的其上具有压花图案的 包装材料的顶视图；
图10A显示了根据本公开内容另一实施方案的其中具有压花图案 的包装材料的顶视图；
图10B显示了图10A的包装材料的部分侧横截面图，其显示了该包 装材料的多个突出部；和
图10C显示了图10A的包装材料的突出部的顶视图。
详细描述
本公开内容的一种或多种实施方案包括一种用于存储和/或保护 物品如容易腐烂的物品(例如食品)的可活化包装材料。该包装材料可 以包括在其中形成有3D(三维)结构的膜材料。例如该3D结构可以包括 多个突出部和平坦部分。该包装材料可以在该包装材料的每一侧上包 括活性表面(例如当该包装材料仅置于表面上时将接触该表面的包装 材料的部分)和可活化表面(例如当该包装材料置于表面上并且抵靠该 表面拉伸和/或压缩时将接触该表面的包装材料的部分)。结果，该包 装材料可以从该包装材料的任一侧粘附(例如粘结)到表面上。特别地， 该包装材料可以通过如下方式来活化：将该包装材料的3D结构(例如突 出部和平坦部分)抵靠表面压缩和引起该包装材料的可活化表面的至 少一部分与表面接触。通过将更多的包装材料抵靠表面(例如活性表面 和可活化表面的至少一部分)，增加了包装材料粘着到表面上的能力。
在一种或多种实施方案中，当施加到表面上和从表面移除时，该 包装材料可以表现出在约2.25g/in至约7.50g/in范围内的平均剥离附着 力(例如从表面上剥离包装材料所需的力)，其高于由常规包装材料表 现出的平均剥离附着力。此外，该包装材料可以表现出在约1.50g/in 至约5.0g/in范围内的平均卷解卷力(例如从该包装材料的卷上解卷包装材料所需的力)，其低于由常规包装材料表现出的平均卷解卷力。此 外，当粘着到自身时，该包装材料可以表现出在约0.40g/in2至约 1.30g/in2范围内的平均粘连力(例如分离该包装材料的两个接触的平行 层所需的力)，其小于当粘着到自身时由常规包装材料表现出的平均粘 连力。
因为本公开内容的包装材料表现出相对低的平均卷解卷力，该包 装材料与常规包装材料(例如食品包装物)相比可以从该包装材料的卷 (即含有包装材料卷的分配器)更容易地分配(例如解卷)。结果，本公开 内容的包装材料与常规包装材料相比能够经由分配器更容易地切割和 处置该包装材料。此外，因为本公开内容的包装材料当施加到表面时表现出相对高的平均剥离附着力，本公开内容的包装材料使得该包装 材料能够更容易地分配，同时不牺牲粘着(例如粘结)到表面以及提供 湿密性和/或气密性保护的能力，这不同于常规地牺牲粘着能力或容易 的可分配性中的一个来实现另一个的常规包装材料(例如粘着包装 物)。因此，本公开内容的包装材料通过同时表现出相对低的平均卷解 卷力和相对高的平均剥离附着力二者而优于常规包装材料。
此外，由于本公开内容的包装材料表现出相对低的粘连力，因此 当用作例如食品包装物时，与常规包装材料相比，该包装材料可以更 容易地从该包装材料的卷分配和处置。特别是，本公开内容的包装材 料不像常规包装材料那样多和强的粘结到自身。结果，本公开内容的 包装材料可以为该包装材料的用户提供更愉快和有效的体验。此外， 由于本公开内容的包装材料表现出相对高的平均剥离附着力，因此本 公开内容的包装材料能够使该包装材料更容易地分配和处置，同时不 牺牲粘着(例如粘结)到表面和提供湿密性和/或气密性保护的能力，这 不同于常规地牺牲粘着能力或使用容易性中的一个来实现另一个的常 规包装材料。因此，本公开内容的包装材料通过表现出相对低的粘连 力和相对高的平均剥离附着力二者而优于常规包装材料。
膜材料
首先，本公开内容的一种或多种实施方案的膜的热塑性材料可以 包括热塑性聚烯烃，包括聚乙烯及其共聚物和聚丙烯及其共聚物。烯 烃基聚合物可以包括乙烯或丙烯基聚合物如聚乙烯、聚丙烯，和共聚 物如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)和乙烯丙烯酸 (EAA)，或这样的聚烯烃的共混物。
适合于用作根据本公开内容的膜的聚合物的其他实例可以包括弹 性体聚合物。合适的弹性体聚合物也可以是生物可降解的或环境可降 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(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)、取向的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(乙烯-丙烯酸丁酯)、聚 氨基甲酸酯、聚(乙烯-丙烯-二烯)、二元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚偏二 氯乙烯、尼龙等。
本文以下的一些实例和描述涉及由线性低密度聚乙烯形成的膜。 术语“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)如本文所用定义为表示乙烯和少量 的含有4-10个碳原子的烯烃的共聚物，其具有约0.910至约0.926的密度 和约0.5至约10的熔体指数(MI)。将理解本公开内容不限于LLDPE，并 且可以包括“高密度聚乙烯”(HDPE)、“低密度聚乙烯”(LDPE)和“极低 密度聚乙烯”(VLDPE)，其也称作“超线性低密度聚乙烯”(ULDPE)。 LLDPE和ULDPE通常具有约0.87克/立方厘米(g/cm3)至约0.94g/cm3的 密度。HDPE具有约0.941g/cm3至约0.965g/cm3的密度(即乙烯均聚物)。 LDPE的密度通常是约0.9g/cm3至约0.93g/cm3、优选约0.915g/cm3至约 0.925g/cm3。每个是根据ASTM D-92测量的。
确实地，由任何前述热塑性材料或其组合制成的膜可适合用于本 公开内容。例如在至少一种实施方案中，膜包含LLDPE或低密度聚乙 烯LDPE和LLDPE的混合物。在合适的实施方案中，膜基底可以由改 性聚烯烃制成。高模量材料如聚丙烯、HDPE、聚偏二氯乙烯(PVDC 或“Saran”)和聚氯乙烯可以包含该基底的层之一。高模量材料降低 了膜缠结的倾向，并且倾向于与膜的容易撕裂相关联，这使得它容易 切割和分配。增韧材料如LDPE、LLDPE、LDPE和LLDPE的共混物、 和乙烯乙酸乙烯酯(EVA)可以包含基底的另一层。当尝试处置该材料 和例如将膜从容器或物体上打开时，增韧材料可以帮助防止膜撕裂或 裂开。据信EVA、乙烯丙烯酸(EAA)或乙烯甲基丙烯酸(EMA)的层也 帮助膜粘结到食品或容器上。在一种合适的实施方案中，膜基底包含 共挤出的HDPE和LDPE，或共挤出的HDPE、LDPE和聚丙烯。
添加剂例如抗氧化剂(例如IrgafosTM 168(一种亚磷酸酯)和 IrganoxTM 1010(一种受阻酚)，二者都由Ciba-Geigy Corporation制 造)，粘着添加剂(例如聚异丁烯(PIB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、无定 形聚丙烯、聚萜烯、脱水山梨糖醇单油酸酯、甘油单油酸酯、和微晶 蜡)、防粘连添加剂、颜料等也可以包括在膜基底中。
对于食品包装物应用来说，膜基底可以由任何挠性聚合物制成， 只要它满足美国食品和药品监督管理局(FDA)直接食品接触法规或在 其他国家颁布的类似法规即可(即它是“食品级基底”)。在本发明可替 代的实施方案中可以包括任何挠性或柔韧性热塑性材料，其可以形成 或拉制成网或膜。此外，热塑性材料可以包括单层或多层(例如共挤出 的层)。适合用于本发明一种或多种实施方案的多层膜的实例包括共挤 出的多层膜、连续层压在一起的多个膜、和部分地或不连续地层压在 一起的多个膜。热塑性材料可以是不透明的、透明的、半透明的或着 色的。此外，热塑性材料可以是气体可透过的或不可透过的。
如本文所用，术语“挠性”是指这样的材料，其能够被挠曲或弯曲 (尤其是反复地)，以使得它们柔顺和可屈服地响应于外部施加的力。 因此，“挠性”的含义与术语非挠性、硬质或不屈服是基本上相反的。 因此挠性的材料和结构可以改变形状和结构以适应外力和符合与它们 接触的物体的形状而不失去其整体性。根据另外的现有技术材料，提 供了网材料，其在所施加的应变方向上表现出“类弹性”行为，而无需 使用添加的传统弹性剂。如本文所用，术语“类弹性”描述了网材料的 行为，当经历所施加的应变时，该网材料在所施加的应变方向上伸长， 和当释放所施加的应变时，该网材料在一定程度上返回至其预应变状 态。
除了前述之外，本领域技术人员将理解鉴于本公开内容，制造商 可以使用宽泛的多种技术来形成打算用于本公开内容的膜或网。例如 制造商可以形成热塑性材料和一种或多种添加剂的前体混合物。制造 商然后可以由该前体混合物，使用常规的平或流延挤出或共挤出来生 产单层、双层或多层膜而形成膜。可替代地，制造商可以使用合适的 工艺来形成膜，例如吹塑膜工艺来生产单层、双层或多层膜。如果给 定的最终用途期望的话，则制造商可以通过捕集的气泡、拉幅架或其 他合适的工艺来将膜取向。另外，制造商可以任选地在其后将膜退火。
制膜工艺的一个任选的部分是被称作“取向”的程序。聚合物的取 向是指其分子组织化，即分子相对于彼此的取向。类似地，取向工艺 是通过其将方向性(取向)施加到膜中的聚合物排列上的工艺。取向工 艺用于为膜赋予期望的性能，包括使流延膜更韧性(更高的拉伸性能)。 取决于膜是通过作为平膜流延还是通过作为管状膜吹塑来制造，取向 工艺可需要不同的程序。这与通过两种常规制膜工艺：流延和吹塑制 成的膜所具有的不同物理特性有关。通常，吹塑膜倾向于具有更大的 刚度和韧性。相反，流延膜通常具有更大的膜透明性以及厚度和平坦 度的均匀性的优点，这通常允许使用更宽范围的聚合物和生产更高质 量的膜。
在一种或多种实施方案中，本公开内容的膜是吹塑膜、或流延膜。 吹塑膜和流延膜是通过挤出形成的。所用的挤出机可以是使用口模的 常规挤出机，其将提供期望的厚度。一些有用的挤出机描述在美国专 利号4814135；4857600；5076988；5153382中；它们中的每个以其全 部内容通过引用结合至本文。各种可以用于生产打算用于本公开内容 的膜的挤出机的实例可以是用吹塑膜口模、空气环和连续离开装置改 进的单螺杆类型。
在一种或多种实施方案中，制造商可以使用多个挤出机来提供不 同的熔体流，进料块可将其次序进入到多通道口模的不同通道中。多 个挤出机可以允许制造商形成具有不同组成的层的多层膜。这样的多 层膜可以随后与膜的另一层非连续地层压以提供本公开内容的益处。
在吹塑膜工艺中，口模可以是具有圆形开口的垂直圆柱。辊可以 将熔融的塑料从口模向上推拉。空气环可以在膜向上行进时冷却膜。 空气出口可以驱使压缩空气进入挤出的圆形轮廓的中心，这产生了气 泡。空气可以通过多个口模直径来膨胀所挤出的圆形横截面。这个比 率被称作“吹胀比”。当使用吹塑膜工艺时，制造商可以使膜坍陷来使 膜层翻倍。可替代地，制造商可以切割和折叠膜，或切割和留下未折 叠的膜。
在任何事件中，在一种或多种实施方案中，挤出工艺可以使吹塑 膜的聚合物链取向。同样，聚合物的“取向”表示其分子的组织化，即 分子或聚合物链相对于彼此的取向。特别地，挤出工艺可引起吹塑膜 的聚合物链主要在机器方向上取向。聚合物链的取向可导致在取向方 向上的强度增加。如本文所用，主要在特定方向上取向表示聚合物链 在特定方向上比另一方向更加取向。然而，将理解主要在特定方向上 取向的膜可以仍然包括在非该特定方向的方向上取向的聚合物链。因 此，在一种或多种实施方案中，初始或起始膜(在根据本文所述的原理 被拉伸或结合或层压之前的膜)可以包含主要在机器方向上取向的吹塑膜。
吹胀管状原料或气泡的工艺可以使吹塑膜的聚合物链进一步取 向。特别地，吹胀工艺可引起吹塑膜的聚合物链双轴取向。虽然是双 轴取向的，然而在一种或多种实施方案中该吹塑膜的聚合物链主要在 机器方向上取向(即在机器方向上比横向更加取向)。
传统上，流延膜工艺是生产用于食品包装物的膜的优选方法，通 过该方法，更容易产生膜(即控制膜的性能)。通过流延膜工艺更容易 控制的膜的性能是厚度(gauge)变化的。即，制造商典型地可以使用流 延膜工艺更容易地将膜的厚度变化保持在优选的厚度范围内(这与吹 塑挤出工艺相反)。在吹塑挤出工艺中控制膜的规格变化可成为一个特 别的挑战，因为膜变得更薄。这是因为随着膜变薄，变化的程度是固 定的并且成为被挤出的物体宽度的更大百分比。
然而，本发明的一种或多种实施方案可允许使用吹塑膜。特别地， 一种或多种实施方案允许使用具有初始较厚厚度的吹塑膜，其随后使 用拉伸工艺而变薄。另外地或可替代地，在一种或多种实施方案中， 用来保持或增加膜的MD耐撕裂性或其他性能的增量拉伸量可以至少 部分地基于被拉伸的膜的起始厚度。如本文所用，术语“起始厚度”或 “初始厚度”是指在膜被增量拉伸之前，其主表面之间的平均距离。本 发明一种或多种实施方案的膜可以具有约0.1密耳至约20密耳、合适地 是约0.2密耳至约4密耳、合适地是约0.3密耳至约2密耳、和合适地是约0.3密耳和约0.6密耳的起始厚度。此外，本发明一种或多种实施方案的 膜的起始厚度可以是不均匀的。因此，一种或多种实施方案的膜的起 始厚度可以沿膜的长度和/或宽度变化。
如本专利申请中所用，“密耳”是长度单位，等于0.001英寸，或等 于2.54×10-5米。此外，优选膜具有一定的埃尔门多夫(Elmendorf)撕裂 性能和2％割线模量性能，并且优选用于制造基底的聚合物、聚合物共 混物或共挤出物也相应地选择。在该膜的横向上，埃尔门多夫撕裂性 能或TD耐撕裂性是通过切割膜(例如用切割机)来分配膜的难易程度的 度量。在机器方向上，埃尔门多夫撕裂性能或MD耐撕裂性是膜避免 裂开的难易程度的度量。在一种或多种实施方案中的膜的TD耐撕裂性 将为约40g至约400g、更合适地为约40g至约150g、且最合适地为约40g 至约100g。在一种或多种实施方案中MD耐撕裂性将为约60g至约300g、更合适地为约80g至约300g、且最合适地为约100g至约200g。在 一种或多种实施方案中，TD耐撕裂性优选小于或等于MD耐撕裂性的 50％。
作为另一方面，本文所述膜的一个或多个层可以包含任何含热塑 性材料的挠性或柔韧性材料，并且其可以形成或拉伸成网或膜。如上 所述，膜包括多个热塑性膜的层。每个单独的膜层可以自身包括单个 层或多个层。换言之，多层膜的单独的层可以各自自身包含多个层压 的层。这样的层与通过在最终多层膜中有意的弱不连续结合所提供的 结合相比，可以显著地更紧密地结合在一起。紧密地和相对弱的层压 二者可以通过经机械压力连接层、用粘合剂连接层、用热和压力连接、 刷涂、挤出涂覆及其组合来实现。单独的层的相邻子层可以共挤出。 共挤出导致紧密结合，以便结合强度大于所形成的层压体的耐撕裂性(即膜将撕裂，而不是使相邻层通过层压结合的破裂而剥离开)。
如本文所用，提及给定的参数、性能或条件，术语“基本上”表示 本领域技术人员将理解的程度，即给定的参数、性能或条件在方差程 度内(如在可接受的制造公差内)得到满足。作为实例，取决于基本上 满足的特定参数、性能或条件，该参数、性能或条件可以至少90.0％ 得到满足、至少95.0％得到满足、至少99.0％得到满足或甚至至少 99.9％得到满足。
如本文所用，任何相关术语如“第一”、“第二”、“内”、“外”、“上”、 “下”、“侧”、“顶”、“底部”、“向上”、“向外”等是为了清楚和方便地 理解本公开内容和附图，并且并非表示或依赖于任何具体的优先性、 取向性或次序，除非上下文另有明确指示。例如相关术语可以指在置 于平坦的水平表面上时包装材料的取向。
如本文所用，当用于提及包装材料时，术语“活性表面”可以是指 当该包装材料在没有任何另外的负荷(例如压力)的情形下抵靠表面放 置时，接触表面(例如食品容器表面)的包装材料的一个或多个表面。 例如，当提及具有峰和谷的包装材料时，活性表面将包括包装材料的 峰的顶表面，因为该峰的顶表面将是将要接触该表面的表面。例如包 装材料的活性表面包括总是可用于接触另一表面(例如玻璃)而无需该 包装材料抵靠另一表面被挤压的一个或多个表面。
如本文所用，当用于提及包装材料时，术语“可活化表面”可以是 指当包装材料用另外的负荷来抵靠表面挤压时，可用于接触该表面的 一个或多个包装材料的表面。例如当提及具有峰和谷的包装材料时， 该可活化表面将包括包装材料的峰表面、峰的侧表面的至少一些部分、 和谷表面的至少一些部分。此外，如以下将更详细讨论的，引起包装 材料的可活化表面接触表面增加了包装材料的粘附到表面上的能力。 例如引起包装材料的可活化表面接触表面导致包装材料的组成的更大 粘性和粘着元素(例如包装材料的组成的更大表面积)以接触该表面。
如本文所用，包装材料的“占地面积”可以是指可被呈非活化态的 包装材料覆盖的面积。特别是，如果包装材料的一部分以非活化态包 括2.0英寸乘2.0英寸正方形(即，没有另外的负荷)，则该包装材料的占 地面积将是4.0英寸2。例如，占地面积可以等于由呈非活化态的包装 材料的部分的外边界所限定的平面的表面积，并且平行于包装材料的 平坦部分。
图1显示了根据本公开内容的一种实施方案的包装材料100的透视 图。如所示的，包装材料100可以包括膜材料101如一种或多种上述的 膜和/或挠性材料的网。包装材料100可以能够卷绕在芯上以形成卷 106。如所示的，卷106是可以插入到分配器108(例如支架或纸盒)中的。 包装材料100可以包括第一侧和与该第一侧相对的第二侧。此外，如图 1中所示，在一些实施方案中，包装材料100可以不包括粘合剂层。如 以下关于图4A-9进一步详细讨论的，包装材料100的每一侧可以包括活 性表面和可活化表面，该可活化表面当活化时增加了包装材料100的粘 着(例如粘合、发粘)能力。同样，如以下将更详细讨论的，包装材料 100可以从任一侧粘附(例如粘结)到表面上。
图2显示了高速制造方法200的一种示例性实施方案，其用于在机 器方向(MD)、横向(TD)、对角线方向(DD)或另一方向中的一个或多个 上压花和/或增量拉伸热塑性膜以形成包装材料(例如包装材料100)。根 据该方法，平坦的热塑性膜202从卷204上解卷和沿机器方向(MD)引 导。平膜202可以送过一对或多对圆柱辊之间以压花和/或增量拉伸平 膜202和在其上赋予峰和谷的图案(例如峰和谷的菱形图案)。例如图2 显示了平膜202可以送过第一对辊206、208和第二对辊210、212。
在一些实施方案中，第一对辊206、208可以形成压花系统209。此 外在一种或多种实施方案中，第一对辊206、208的第一辊206可以在其 上具有形成的压花图案(例如雕刻的)，和第二辊208可以是相对光滑 的。第一辊206的压花图案可以具有约10.0密耳至约40.0密耳的深度。 此外，压花图案可以匹配以下描述的关于图4A-10C中所述峰和谷的图案中的一个或多个。
在一些实施方案中，第一辊206可以由相对硬的材料(例如钢、硬 橡胶或任何其他合适的硬材料)形成，和第二辊208可以由较软的材料 (例如橡胶或任何其他合适的较软材料)形成。换言之，压花系统209可 以包括钢到橡胶压花机。在可替代的实施方案中，第一辊206和第二辊 208二者都可以由相对硬的材料(例如钢)形成。换一种说法，压花系统 209可以包括钢到钢压花机。不管压花系统209是包括钢到橡胶压花机 还是钢到钢压花机，第一辊206、第二辊208或两种辊可以包括电加热 的钢卷(例如加热装置)。在可替代的实施方案中，第一和第二辊206、 208是不加热的。
如上所述，在制造方法200期间，平膜202可以送过压花系统209。 特别是，平膜202可以送过第一对辊206、208的第一辊206和第二辊208 之间。第一辊206可以加热平膜202并且可以将平膜202抵靠第二辊 208(例如压力辊)挤压。通过加热平膜202和将平膜202抵靠第二辊208 挤压(例如将第一辊206的压花图案抵靠平膜202挤压)，第一辊206用压 花图案来压花平膜202。可替代地，第一和第二辊206、208可以压花平 膜202，而不使用热。在一些实施方案中，平膜202可以通过夹辊214、 216(即张力辊)和/或端辊218被拉过压花系统。
在一种或多种实施方案中，第一对辊206、208可以用第一图案220 压花平膜，和第二对辊210、212可以用第二图案222(例如交叠第一图 案的另一图案)压花平膜202以形成最终图案224。例如第二对辊210、 212可以形成另一压花系统211和可以包括以上关于压花系统209所述 的辊的任意组合。在可替代的实施方案中，制造方法200可以不包括第 二对辊210、212。换言之，在一些实施方案中，第二对辊210、212可 以不是必需的，和第一对辊206、208可以用最终图案224压花平膜202。
在可替代的实施方案中，如上所述，第一对辊206、208可以包括 第一对相互啮合的辊，和第二对辊210、212可以包括第二对相互啮合 的辊。在一种或多种实施方案中，平膜202可以送过：仅MD相互啮合 的辊；仅TD相互啮合的辊；仅DD相互啮合的辊；送过TD相互啮合的 辊和然后送过MD相互啮合的辊，送过SELFing(结构弹性成形)辊(例如 力挠曲SELFing辊和/或微SELF辊)，环辊或前述的任意组合。
辊206、208、210、212可以排列，以使得它们的纵轴垂直于机器 方向(MD)。此外，辊206、208和辊210、212可以绕它们的纵轴以相反 的旋转方向旋转。在各种实施方案中，可以提供电机，以便为辊206、 208、210、212以受控方式旋转提供能量。在平膜202送过第一对辊206、 208之间时，相互啮合的辊的脊部(例如齿)可赋予图案(例如肋条图案、 菱形图案等)并且可以增量拉伸膜，由此产生增量拉伸膜202a。然后， 在增量拉伸膜202a送过第二对辊210、212之间时，相互啮合的辊的脊 部(例如齿)可以赋予另一图案并且在另一方向上增量拉伸，由此在两 个方向上产生增量拉伸膜202b。
在制造方法200期间，增量拉伸膜202b也可以送过该对夹辊214、 216。夹辊214、216可以合适地排列以夹住增量拉伸膜202b。夹辊214、 216可以促使和容纳增量拉伸膜202b。最终，增量拉伸膜202b可以被 卷到端辊218上。
不管该制造方法是否包括压花和/或增量拉伸平膜202以形成包装 材料226，该制造方法可以将3D(三维)结构(例如多个峰和谷)形成到平 膜202中以形成包装材料226。此外，3D结构是永久设定的，以使得包 装材料226不经由应变松弛而返回至其平膜形式。此外，包装材料226 的3D结构可以通过在端辊218卷绕时改变包装材料226的张力，而保持 在端辊218内(即3D结构可以在辊218内不实质上压缩)。包装材料226 的3D结构在关于图4A-10中更详细讨论。
鉴于本文的本公开内容，将理解可以改变关于图2所述的方法200 以省略和/或扩大动作，或按照期望改变各种动作的次序。
在一种或多种实施方案中，该包装材料的组成可以包括在约 47.0％至约99.5％范围内的重量百分比的LDPE(例如Westlake EP413AA LDPE树脂(3.0MI，0.923d))，在约0.0％至约50.0％范围内 的LLDPE(例如DOWLEX*2083G LLDPE C8聚乙烯树脂(2.0MI，0.925d))，和在约0.5％至约3.0％范围内的粘着添加剂(例如聚异丁烯 (PIB)(例如BPIndopol H-100))。在一些实施方案中，该包装材料的组 成可以包括在约0.13％至约0.57％范围内的重量百分比的粘着添加剂 (例如聚异丁烯(PIB))。在另外的实施方案中，该包装材料的组成可以 包括在约0.8％至约1.5％范围内的重量百分比的粘着添加剂。在另外的 实施方案中，该包装材料的组成可以包括在约0.70％至约2.5％范围内 的重量百分比的粘着添加剂。在另一实施方案中，该包装材料的组成 可以包括在约0.50％至约3.0％范围内的重量百分比的粘着添加剂。在 进一步的实施方案中，该包装材料的组成可以包括在约0.0％至约0.50％范围内的重量百分比的粘着添加剂。在又进一步的实施方案中， 该包装材料的组成可以包括大于3.0％重量百分比的粘着添加剂。
此外，如以下更详细讨论的，在一种或多种实施方案中，在送过 该制造方法(即平膜202的压花和/或拉伸)之后，所形成的包装材料 226(例如卷绕在端辊218上的包装材料)可以包括活性表面，其包括约 15％至约60％的包装材料的占地面积。例如在一些实施方案中，该包 装材料的活性表面可以包括约21％的该包装材料的占地面积。在另外 的实施方案中，该包装材料的活性表面可以包括约25％至约50％的该 包装材料的占地面积。例如该包装材料的活性表面可以包括约50％的 该包装材料的占地面积。在另一实施方案中，该包装材料的活性表面 可以包括约35％至约40％的该包装材料的占地面积。鉴于前述，在一种或多种实施方案中，该包装材料的可活化表面(其包括活性表面)可 以包括约75％至约99％的该包装材料的占地面积。
另外，在一种或多种实施方案中，在送过该制造方法(即平膜202 的压花和/或拉伸)之后，所形成的包装材料226(例如卷绕在端辊218上 的包装材料)当与常规包装材料相比时可以表现出出人意料的优点和 质量。特别是，本公开内容的包装材料226当施加到玻璃上和抵靠该玻 璃活化时，可以表现出等于或高于由其他常规包装材料表现出的平均 剥离附着力的平均剥离附着力。此外，本公开内容的包装材料226可以 表现出小于由其他常规包装材料表现出的平均卷解卷力的平均卷解卷 力。此外，本公开内容的包装材料226当粘着到自身时可以表现出小于 由其他常规包装材料当粘着到自身时表现出的平均粘连力的平均粘连 力。
例如，取决于包装材料226的组成、结构和变形(例如压缩)的量， 平均剥离附着力可以与平均卷解卷力和平均粘连力脱离。特别地，在 常规包装物中，平均剥离附着力与平均卷解卷力和平均粘连力成比例。 换言之，使用常规包装物，如果剥离附着力增加，则包装材料的平均 卷解卷力和平均粘连力也增加。然而，本公开内容的包装材料能够使 由包装材料表现出的平均剥离附着力增加，而不增加由该包装材料表 现出的平均卷解卷力和/或平均粘连力，反之亦然。
平均剥离附着力
如上所述，本公开内容的包装材料226当施加到表面上和从该表面 移除时，可以表现出高于由常规包装材料表现出的平均剥离附着力并 且与由高粘着包装材料表现出的平均剥离附着力相当的(例如同等的) 平均剥离附着力。如本文所用，术语“剥离附着力”可以是指在包装材 料已经施加到表面和抵靠该表面活化(例如压缩)之后，从表面剥离(例如移除)该包装材料(例如包装材料226)所需的力。如本文所用，术语“活 化”和任何衍生术语可以是指包装材料用压力抵靠表面被压缩(例如至 少部分地变形)和引起包装材料226的可活化表面的至少一部分与该表 面接触。压缩和活化可以以多种方式完成，包括在Z方向上直接压缩， 和/或在X-Y方向上拉伸/伸长，和然后将包装材料226在容器边缘周围 包装，同时保持沿包装材料226的纵轴的至少一些力。
本公开内容的包装材料(例如包装材料226)的平均剥离附着力使 用美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials) (ASTM)国际标准D3330：测试法F和压敏胶带委员会(PSTC)国际标准 101：测试法F来确定。特别地，将本公开内容的包装材料条以受控的 压力施加到玻璃(具体是BOROFLOAT硼硅酸盐浮法玻璃)上，并且将 该包装材料条以规定速率以90°角从玻璃上剥离，在此期间测量进行剥 离所需的力。此外，测试了该包装材料的3英寸宽的条，并且归一化以 确定每英寸的剥离附着力。橡胶覆盖的钢辊用于将受控的压力施加到 该包装材料，并且该橡胶覆盖的钢辊具有3.5±0.1lb/每英寸宽度的该包 装材料条的质量。因此，辊下压力是3.5PLI。另外，该包装材料剥离 了约5.12英寸。数据是在1英寸条剥离后收集的。
如上所述，在由本发明人进行的测试中，已经发现由本公开内容 的包装材料(例如包装材料226)表现出的平均剥离附着力大于由其他 常规包装材料(例如食品包装物)表现出的平均剥离附着力，并且与由 高粘着包装材料表现出的平均剥离附着力相当。如以下将更详细讨论 的，这个发现是出人意料的，因为本公开内容的包装材料当抵靠表面 挤压时表现出相对较高的平均剥离附着力，同时本公开内容的包装材 料还表现出低于常规包装材料的粘连力。因此，归因于以下讨论的本 公开内容的包装材料的其他表现出的性能，本公开内容的包装材料表 现出相对较高的平均剥离附着力的发现是出人意料的。
鉴于前述，该包装材料(例如包装材料226)可优于常规包装材料(例 如粘着包装物)。例如，由于本公开内容的包装材料表现出相对高的平 均剥离附着力，因此该包装材料与常规包装材料(例如粘着包装物)相 比可更强的粘着(例如粘附、粘结)到表面上。例如本公开内容的包装 材料可以包括足够的粘着性能(例如发粘、粘合和/或粘附性能)以将该包装材料连接到复杂形状(例如不平坦)和复杂表面(例如抛光的和/或 粗糙的)。换言之，该包装材料表现出足够的粘合性能以形成与大部分 常见材料的结合，其足够强以经受得住(例如耐受)处置而不失效。换 言之，该包装材料可以保持与表面的结合，即使当经历了典型地处置 时。该包装材料和表面之间的结合也足以提供阻隔密封来防止氧气、 湿气/湿汽、气味等透过，以使得容易腐烂的物品可以令人满意地包封 和保存到该包装材料自身的阻隔性能的程度。结果，本公开内容的包 装材料与常规包装材料相比可以提供更有效的密封。
平均卷解卷力
如上所述，本公开内容的包装材料(例如包装材料226)可以表现出 小于由常规包装材料表现出的平均卷解卷力的平均卷解卷力。如本文 所用，术语“卷解卷力”可以是指从包装材料的卷上解卷包装材料(例如 移除包装材料)所需的力。特别地，卷解卷力是在包装材料从包装材料 的卷上离开时该包装材料的粘连性的度量。
本公开内容的包装材料(例如包装材料226)的平均卷解卷力使用 PSTC国际标准8确定。特别是，将12英寸宽的包装材料卷安装到自由 辊组件上，并且以300mm/min(12英寸/分钟)的速率移除该膜(例如解 卷)。在24mm(1英寸)的该包装材料被机械地解卷后，在接下来的20.0 英寸期间观察所需力的平均值。将结果归一化以计算(例如确定)卷宽 度g/in。此外，本公开内容的包装材料的平均卷解卷力用呈非活化态 的包装材料确定。
如上所述，在由本发明人进行的测试中，本公开内容的包装材料 可以表现出小于由其他常规包装材料表现出的平均卷解卷力的平均卷 解卷力。这个发现是出人意料的，因为通常的认识是如果包装材料表 现出相对较低的平均卷解卷力，则该包装材料将表现出相对较低的平 均剥离附着力。然而，如上所述，该包装材料同时表现出相对较低的 平均卷解卷力和相对较高的平均剥离附着力。因此，该包装材料表现 出相对较低的平均卷解卷力，同时表现出相对较高的平均剥离附着力 的发现是出人意料的。
鉴于前述，该包装材料(例如包装材料226)可以优于常规包装材料 (例如粘着包装物)。例如由于本公开内容的包装材料表现出相对低的 平均卷解卷力，因此该包装材料与常规包装材料(例如粘着包装物)相 比可更容易从包装材料的卷(即含有包装材料的卷的分配器108)分配 (例如解卷)。结果，本公开内容的包装材料与常规包装材料相比能够实现包装材料的经由分配器108更容易地切割和处置。此外，由于本公 开内容的包装材料表现出相对高的平均剥离附着力，因此本公开内容 的包装材料使该包装材料能够更容易分配和处置，同时不牺牲粘着(例 如粘结)到表面的能力，这不同于典型地牺牲粘着能力或容易可分配性 中的一个以实现另一个的常规包装材料。因此，本公开内容的包装材 料优于常规包装材料之处在于同时表现出相对低的平均卷解卷力和相 对高的平均剥离附着力二者。
平均粘连力
如之前所讨论的，本公开内容的包装材料(例如包装材料226)当粘 着到自身时表现出小于由常规包装材料(例如粘着包装物)当粘着到自 身时表现出的平均粘连力的平均粘连力。如本文所用，术语“平均粘连 力”当用于提及粘着到自身的包装材料时，可以是指分离包装材料的两 个接触平行层所需的力。例如平均粘连力产生了关于存在于该包装材料的层之间的粘连程度的量化信息(例如不想要的粘合和/或粘着)。
本公开内容的包装材料(例如包装材料226)的平均粘连力使用ASTM国际标准D3354：程序B-恒定速率分离装置来确定。特别是， 将包装材料的两个100mm×100mm正方形彼此接触置于两个块之间， 无需另外的负荷。该包装材料的两个100mm×100mm正方形完全分离， 并且以克来记录最大所需的力。将任何结果归一化以计算(例如确定) 该包装材料的两个100mm×100mm正方形的平均粘连力g/in2。此外， 该包装材料的平均粘连力以非活化态测量。
如上所述，在由发明人进行的测试中，本公开内容的包装材料当 粘着到自身时表现出的平均粘连力小于由常规包装材料(例如粘着包 装物)当粘着到自身时表现出的平均粘连力。这个发现是出人意料的， 因为通常的认识是如果包装材料表现出相对较低的平均粘连力，则该 包装材料将表现出相对较低的平均剥离附着力。然而，如上所述，该 包装材料同时表现出相对较低的平均粘连力和相对较高的平均剥离附 着力。因此，该包装材料表现出相对较低的平均粘连力，同时表现出 相对较高的平均剥离附着力的发现是出人意料的。
鉴于前述，该包装材料(例如包装材料226)可优于常规包装材料(例 如粘着包装物)。例如，由于本公开内容的包装材料表现出相对低的粘 连力，因此该包装材料当用作例如食品包装物时，与常规包装材料(例 如粘着包装物)相比，可以更容易从包装材料的卷(即含有包装材料的 卷的分配器108)分配(例如解卷)和处置。特别是，该包装材料可不像常 规包装物那样多和强的粘结到自身上。结果，本公开内容的包装材料 可以为该包装材料的用户提供更愉快和有效的体验。此外，由于本公 开内容的包装材料表现出相对高的平均剥离附着力，因此本公开内容 的包装材料使该包装材料能够更容易地分配和处置，同时不牺牲粘着 到(例如粘结到)表面上的能力，这不同于典型地牺牲粘着能力或容易 使用中的一个以实现另一个的常规包装材料(例如粘着包装物)。因此， 本公开内容的包装材料优于常规包装材料之处在于同时表现出相对低 的粘连力和相对高的平均剥离附着力二者。
下表1显示了根据第一实验与常规包装材料(例如粘着包装物)相 比，本公开内容的包装材料的第一实施方案所确定的平均粘连力、所 确定的包装材料的平均卷解卷力和所确定的平均剥离附着力。
Figure BDA0002354318150000211
表1：本公开内容的包装材料的第一实施方案的性能比较
下表2显示了根据第二实验与常规包装材料(例如粘着包装物)相 比，本公开内容的包装材料的第二实施方案所确定的平均粘连力、所 确定的包装材料的平均卷解卷力和所确定的平均剥离附着力。
Figure BDA0002354318150000212
表2：本公开内容的包装材料的第二实施方案的性能比较
参见表1和2，在一些实施方案中，本公开内容的包装材料可以表 现出在约1.50g/in至约3.25g/in的范围内的平均剥离附着力。在另外的 实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出在约1.75g/in至约 3.05g/in的范围内的平均剥离附着力。在另一实施方案中，本公开内容 的包装材料可以表现出在约2.00g/in至约2.85g/in范围内的平均剥离附着力。例如在一种或多种实施方案中，本公开内容的包装材料可以表 现出2.77g/in的平均剥离附着力。在另外的实施方案中，本公开内容的 包装材料可以表现出2.22g/in的平均剥离附着力。
此外在一些实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出在约 1.50g/in至约5.0g/in范围内的平均卷解卷力。在另外的实施方案中，本 公开内容的包装材料可以表现出在约2.50g/in至约4.50g/in范围内的平 均卷解卷力。在另一实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出 在约3.00g/in至约4.25g/in范围内的平均卷解卷力。例如在一种或多种 实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出4.27g/in的平均卷解卷 力。在另外的实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出2.99g/in 的平均卷解卷力。
此外在一种或多种实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现 出在约0.10g/in2至约1.30g/in2范围内的平均粘连力。在另外的实施方案 中，本公开内容的包装材料可以表现出在约0.40g/in2至约1.2g/in2范围 内的平均粘连力。在另一实施方案中，本公开内容的包装材料可以表 现出在约0.50g/in2至约1.10g/in2范围内的平均粘连力。例如在一种或多 种实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出0.5g/in2的平均粘连 力。在可替代的实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出 1.1g/in2的平均粘连力。
仍然参见表1和2，在一种或多种实施方案中，本公开内容的包装 材料可以表现出大于该包装材料表现出的剥离附着力的平均卷解卷 力。特别地，本公开内容的包装材料可以表现出1-3倍的该包装材料表 现出的剥离附着力的平均卷解卷力。更特别地，本公开内容的包装材 料可以表现出1-2.25倍的该包装材料表现出的剥离附着力的平均卷解 卷力。在仍然另外的实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出 1.54倍的该包装材料表现出的剥离附着力的平均卷解卷力。在仍然另 外的实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出约1.35倍的该包 装材料表现出的剥离附着力的平均卷解卷力。
此外，本公开内容的包装材料可以表现出按比例是多倍的该包装 材料表现出的粘连力的剥离附着力。特别地，本公开内容的包装材料 可以表现出1.5-15.0倍的该包装材料表现出的粘连力的剥离附着力。在 仍然的另外的实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出2.0-10.0 倍的该包装材料表现出的粘连力的剥离附着力。在又另外的实施方案中，本公开内容的包装材料可以表现出约5倍的该包装材料表现出的粘 连力的剥离附着力。
此外，当通过将该包装材料的外侧抵靠该外侧放置来测量时，本 公开内容的包装材料可以表现出至少基本上等于当将该包装材料的内 侧抵靠包装材料的内侧放置测量时表现出的平均粘连力的该包装材料 的平均粘连力。另外，本公开内容的包装材料可以表现出至少2.0倍的 该包装材料的粘连力(内侧对内侧或外侧对外侧)的平均卷解卷力。
鉴于本文的本公开内容，将理解给定实施方案的特定剥离附着力、 平均卷解卷力和粘连力是可以定制的。特别地，该包装材料的给定实 施方案的粘着添加剂的量、峰的高度和/或可活化表面的表面积可以改 变以控制剥离附着力、平均卷解卷力和粘连力。
图3A显示了一对压花辊302、304，其用于在膜材料中形成压花图 案，并且其可以用于以上关于图2所述的制造方法200中。特别是，该 对压花辊302、304可以包括第一压花辊302和第二压花辊304。该第一 和第二压花辊302、304中的每个可以是圆柱形的，并且可以具有彼此 平行并且垂直于机器方向的纵轴。第一和第二压花辊302、304可以在 其之间限定通道306，通过该通道306膜材料可以送过来进行压花。
在一些实施方案中，如图3A中所示，第一压花辊302可以具有相 对光滑的外表面307，和第二压花辊304可以具有在其上形成的压花图 案。第二压花辊304的压花图案可以具有约10.0密耳至约40.0密耳的高 度。在一种或多种实施方案中，压花图案可以包括多个齿308和凹槽 310，其通常在垂直于第二压花辊304的旋转轴的方向上径向向外延伸。 此外，多个齿308可以相对于彼此取向以在膜材料中形成压花图案。例 如多个齿308可以相对于彼此取向以在膜材料中形成菱形图案。此外， 压花图案可以匹配关于图4A-10C中所述的峰和谷的一个或多个下述 图案。
在一些实施方案中，第二压花辊304可以由相对硬的材料(例如钢、 硬橡胶等)形成，并且第一压花辊302可以由较软的材料(例如橡胶)形 成。换言之，第一和第二压花辊302、304可以包括钢到橡胶压花机。 在可替代的实施方案中，第一压花辊302和第二压花辊306二者都可以 由相对硬的材料(例如钢)形成。换一种说法，第一和第二压花辊302、 304可以包括钢到钢压花机。不管第一和第二压花辊302、304包括钢到 橡胶压花机还是钢到钢压花机，在一些实施方案中，第一压花辊304、 第二压花辊304或两种辊可以包括电加热的钢卷(例如加热装置)。在可 替代的实施方案中，第一和第二压花辊302、304都不是加热的。
一起参见图2和3A，如上所述，在制造方法期间，平膜可以送过 第一压花辊302和第二压花辊304之间。第二压花辊304可以加热平膜并 且可以将该平膜抵靠第一压花辊302(例如压力辊)挤压。通过加热平膜 和将平膜抵靠第一压花辊302挤压(例如将第二压花辊304的压花图案 抵靠平膜挤压)，第二压花辊304用压花图案来压花平膜。可替代的， 如上所述，第一和第二压花辊302、304可以压花膜材料而不使用热。
图3B显示了一对SELF’ing相互啮合的辊350、352，用于在膜中产 生可应变的网络。第一SELF’ing相互啮合的辊350可以包括多个脊部 354和凹槽356，其通常在垂直于旋转轴358的方向上径向向外延伸。第 二SELF’ing相互啮合的辊352还可以包括多个脊部360和凹槽362，其 通常在垂直于旋转轴358的方向上径向向外延伸。然而如图3B中所示， 第二SELF’ing相互啮合的辊352的脊部360可以包括多个缺口366，其 限定了多个间隔的齿368。
如以上简要描述的，增量拉伸膜可以使用所示的SELF’ing相互啮 合的辊350、352来产生。特别地，在膜送过SELF’ing相互啮合的辊350、 352时，齿368可以将网的一部分挤压出平面以引起膜的一部分在Z方 向上永久的变形。另一方面，在带缺口区域366和齿368之间送过的膜 的部分将在Z方向上是基本上均匀的，这形成了多个变形的、凸起的、 肋条状元件。例如膜材料可以以Bergman等人于2013年3月15日提交的 美国专利申请号13/837469中所述的任何方式增量拉伸，该专利申请的 公开内容以其全部通过引用结合至本文。
在一种或多种实施方案中，SELF’ing相互啮合的辊350、352可以 包括微SELFing相互啮合的辊。例如第一和第二SELF’ing相互啮合的 辊350、352的每个脊部360和凹槽362可以具有约10密耳至约40密耳范 围的高度(例如拉伸的深度)。此外，第二SELF’ing相互啮合的辊352 的脊部360的每个间隔的齿368可以具有约50.0密耳至250.0密耳的长度 (例如周长)。
图4A显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案的包装材料 400的一部分的顶视图。图4B显示了图4A的包装材料400的一部分的部 分横截面侧视图。图4C显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案 的包装材料400的单个突出部402(例如峰)的顶视图。一起参见图 4A-4C，在一些实施方案中，包装材料400可以包括多个突出部402(例 如峰)和多个平坦部分404。多个突出部402可以从由该包装材料400的 多个平坦部分404所限定的平面延伸开(例如向上)。例如多个突出部 402可以从包装材料的一侧在至少基本上垂直于该平面的方向上向外 延伸。
在一种或多种实施方案中，多个突出部402可以相对于彼此在至少 基本上对角线上取向，其横过包装材料400(例如从包装材料400的第一 边缘到包装材料400的第二相对的边缘)延伸。此外，由多个突出部402 所限定的对角线可以在包装材料400上形成交叉阴影线图案(例如菱形 交叉阴影线图案)，并且该交叉阴影线对角线之间的区域可以限定包装 材料400的平坦部分404。例如包装材料400的每个平坦部分404可以具 有至少通常菱形形状。
此外，在各自对角线内的多个突出部402的每对相邻的突出部402 可以在其之间限定谷405(即多个谷405的谷405)。在一种或多种实施方 案中，多个谷405的每个谷405可以具有至少基本上平坦的底部表面(例 如地板表面)。结果，相邻突出部402可以彼此间隔至少一些距离(例如 分开的谷405的平坦底部表面的宽度)。此外，当该包装材料400平放在平坦表面上时，多个谷405的每个谷405的每个平坦底部表面可以至少 与多个谷405的其他谷405的其他平坦底部表面基本上共面。
多个突出部402的每个突出部402可以具有通常拉长的截头圆锥形 状。特别是，多个突出部402的每个突出部402可以包括基部406，其与 包装材料400的平坦部分404共面，并且其在突出部402从由该包装材料 400的多个平坦部分404所限定的平面延伸开时锥化到峰部408。此外， 当包装材料400平放在平坦表面上时，多个突出部402的每个突出部402的每个峰部408可以与多个突出部402的其他突出部402的其他峰部408 至少基本上共面。此外，每个突出部402的基部406和峰部408的纵向长 度可以与包装材料400的机器方向对齐(例如平行)。虽然本文已经描述 了具体形状的突出部(例如通常是拉长的截头圆锥形状的突出部)，但 是本公开内容不限于此，并且多个突出部402可以包括任何形状的突出 部。例如多个突出部402可以包括立方体形状、棱锥、半球形形状、圆 锥形状、截头圆锥形状、多面体形状、基于正方形的圆顶、基于菱形 形状的圆顶等或其任意组合。
如以上关于图1简要所述的，本公开内容的包装材料可以包括在包 装材料的两侧上的活性表面和可活化表面。在图4A-4C所示的实施方 案中，所示的包装材料400的活性表面包括包装材料400的峰部408的表 面。例如，如果包装材料400在没有任何另外负荷的情形下放置在表面 (例如玻璃)上，则仅包装材料400的峰部408的表面将接触该表面(例如玻璃)。此外，包装材料400的可活化表面包括峰部408的表面，突出部 402的侧表面的至少一些部分，在相邻突出部402之间限定的谷405的至 少一些部分，和包装材料400的平坦部分404的至少一些部分。特别地， 当包装材料400抵靠表面放置并且抵靠表面经由负荷来压缩时，峰部408的表面、突出部402的侧表面的至少一些部分、在相邻突出部402 之间限定的谷405的至少一些部分、和包装材料400的平坦部分404的至 少一些部分可以被引起与该表面接触。结果，可以增加包装材料粘附 到表面的能力，这归因于接触该表面的包装材料100的更大表面积。此 外，在一种或多种实施方案中，该包装材料的可活化表面可以不包括 任何粘合剂层。
在一种或多种实施方案中，该包装材料的活性表面可以包括约 15％至约35％的包装材料的占地面积。在另外的实施方案中，该包装 材料的活性表面可以包括约15％至约60％的包装材料的占地面积。例 如在一些实施方案中，该包装材料的活性表面可以包括约21％的包装 材料的占地面积。如本领域技术人员将理解的，包装材料的活性表面 尺寸(例如占地面积百分比)将根据要考虑的是包装材料的哪一侧而变 化。
在使用期间，包装材料400可以表现出最小的粘合性能(例如粘结 到表面上的倾向)，直到被用户活化。换言之，即使当包装材料400的 活性表面抵靠表面放置时，该包装材料400在没有进一步的动作的情形 下也将不显著结合到该表面上，如以上关于包装材料400的粘连力所述 的。特别地，当抵靠表面放置时，包装材料400可以在置于该表面上的 同时被多个突出部402的峰部408(即包装材料400的活性表面)支撑。
在一种或多种实施方案中，包装材料400可以通过抵靠表面(用户 期望包装材料400粘附到其上)选择性压缩包装材料400的一部分来活 化(例如固定到表面上)。特别地，用户可以将该包装材料400的活性表 面抵靠表面(例如碗边)放置和可以选择性向包装材料400的区域(例如 包装材料400紧邻(即高于)碗边的区域)施加力。通过向包装材料400选择性施加力，用户可以引起包装材料的3D结构(以上关于图2所述)至少 部分的坍陷(例如压缩)和可以引起该包装材料400的可活化表面部分 与表面接触和抵靠表面挤压。归因于压缩力和包装材料400的与该表面 接触的可活化表面，包装材料400的选择的部分可以至少部分地结合 (例如粘附、粘等)到该表面。压缩和活化可以以多种方式完成，包括 在Z方向上直接压缩，和/或在X-Y方向上拉伸/伸长，和然后将包装材 料226在容器边缘周围包装，同时沿包装材料226的纵轴保持至少一些 力。
如以上关于由本公开内容的包装材料表现出的剥离附着力所述， 包装材料400表现出足够的粘合性能以形成与大多数常见材料的结合， 其足够强以经受得住(例如耐受)食品容器的常规处置，而不失效。换 言之，包装材料400可以保持结合到表面上，即使当经历典型的处置时。 在一种或多种实施方案中，包装材料400和该表面之间的结合也足以提供阻隔密封来防止氧气、湿气/湿汽、气味等透过，以使得容易腐烂的 物品可以令人满意地包封和保存到该包装材料400自身的阻隔性能的 程度。此外，包装材料400的可活化表面使包装材料400与常规包装材 料相比能够与更复杂形状的表面(例如不平坦表面，具有脊部、凸起和 /或纹理的表面等)结合。
仍然参见图4A-4C，每个突出部402可以具有在约25.0密耳至约 50.0密耳范围内的高度410(例如从包装材料400的平坦部分404到突出 部402的峰部408的距离)。此外，在各自的对角线内的相邻峰之间的峰 到峰距离407(例如在各自对角线内的相邻峰的平行部分的中心之间的 横向距离)可以在约25.0密耳至约50.0密耳的范围内。此外，在各自对 角线内的相邻突出部402之间限定的每个谷405可以具有在约20.0密耳 至约30.0密耳范围内的深度412(例如从限定谷405的突出部402的峰部 408到谷405的底部之间的距离)。因此在一些实施方案中，在相邻突出 部402之间限定的谷405可以相对于包装材料400的平坦部分404凸起。 例如在一些实施方案中，多个突出部402和多个谷405二者都可以从由 包装材料400的多个平坦部分404所限定的平面在垂直于该平面的方向 上延伸开(例如向上)。此外，每个谷405可以具有在约1.5密耳至约10.0 密耳范围内的宽度425(例如限定谷405的相邻突出部402之间的距离)。
在一种或多种实施方案中，每个突出部402的每个峰部408可以具 有在约5.0密耳至约10.0密耳范围内的宽度414和在约25.0密耳至约75.0 密耳范围内的纵向长度416。同样，每个突出部402的每个基部406可以 具有约25.0密耳至约75.0密耳范围内的宽度418和在约75.0密耳至约 100.0密耳范围内的纵向长度416。此外，每个突出部402的横侧可以和在与由包装材料400的平坦部分404所限定的平面呈法向的方向上延伸 并且延伸穿过各自突出部402的峰部408的中心的线一起限定出在约 25°至约45°范围内的角度422。此外，突出部402的基部406的每个纵向 端可以限定出半径424在约20.0密耳至约40.0密耳范围内的半圆。同样， 突出部402的峰部408的每个纵向端可以限定出半径426是在约2.5密耳 至约4.5密耳范围内的半圆。
图5显示了根据本公开内容的另一实施方案的一对压花辊502、 504，其用于在膜材料中形成压花图案并且其可以用于以上关于图2所 述的制造方法200中。特别是，该对压花辊502、504可以包括第一压花 辊502和第二压花辊504。第一和第二压花辊502、504中的每个可以是 圆柱形和可以具有彼此平行的纵轴。第一和第二压花辊502、504可以 在其之间限定通道506，通过该通道506膜材料可以送过来进行压花。
在一些实施方案中，如图5中所示，第一压花辊502可以具有在其 上形成的压花图案508，和第二压花辊304可以相关联(例如匹配)在其 上接收的压花图案510(例如在其中雕刻)。第一压花辊502的压花图案 508可以具有约10.0密耳和约40.0密耳的深度，和第二压花辊504的接收 的压花图案510可以具有约10.0密耳和约40.0密耳的深度。在一种或多种实施方案中，压花图案508和接收的压花图案510可以分别包括多个 无规多边形形状的突出部和多个匹配的无规多边形形状的凹口。换言 之，压花图案508可以包括无规多边形形状的突出部的镶嵌图，和接收 的压花图案510可以包括无规多边形形状的凹口的匹配镶嵌图。
在一些实施方案中，第一和第二压花辊502、504中的一个可以由 相对硬的材料(例如钢、硬橡胶或其他合适的硬材料)形成，和另一个 可以由较软的材料(例如橡胶或其他合适的较软材料)形成。换言之， 第一和第二压花辊502、504可以包括钢到橡胶压花机。在可替代的实 施方案中，第一和第二压花辊502、504二者都可以由相对硬的材料(例 如钢)形成。换言之，第一和第二压花辊502、504可以包括钢到钢压花 机。不管第一和第二压花辊502、504包括钢到橡胶压花机还是钢到钢 压花机，在一些实施方案中，第一和第二压花辊502、504中的一个或 多个可以包括电加热的钢卷(例如加热装置)。在可替代的实施方案中， 第一和第二压花辊502、504都不加热。
图6A显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案的可以使用 图5的该对压花辊502、504形成的包装材料600的一部分的顶视图。图 6B显示了图6A的包装材料600的一部分的部分横截面侧视图。一起参 见图6A和6B，类似于图4A-4C的包装材料400，包装材料600包括多个 突出部602和多个谷605。此外，多个突出部602可以包括多个无规的多 边形形状的突出部，和多个谷605可以在多个突出部602的相邻突出部 602之间限定。
在关于图6A和6B中所述的实施方案中，包装材料600的活性表面 可以包括约35％-60％的包装材料600的占地面积。例如包装材料100的 活性表面可以包括约50％的包装材料600的占地面积。
图7A显示了根据本公开内容的另一实施方案的包装材料700的一 部分的顶视图。图7B显示了图7A的包装材料700的一部分的部分横截 面侧视图。图7C显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案的包装 材料的单个突出部702(例如峰)的顶视图。一起参见图7A-7C，包装材 料700可以类似于关于图4A-4C中所述的包装材料400。例如包装材料 700可以包括多个突出部702(例如峰)和多个平坦部分704。此外，多个 突出部702可以类似于以上关于图4A-4C中所述的突出部402。
例如多个突出部702的每个突出部702可以具有通常拉长的截头圆 锥形状。特别是，多个突出部702的每个突出部702可以包括基部706， 其锥化到突出部702的峰部408。此外，每个突出部702的基部706和峰 部708的纵向长度可以与包装材料700的机器方向一致(例如平行)。此 外，突出部可以具有与以上关于图4A-4C中所述的突出部402相同的尺 寸。
此外多个突出部702可以相对于彼此在至少基本上对角线上取向， 其横过该包装材料700延伸。此外，由多个突出部702所限定的对角线 可以在包装材料700上形成交叉阴影线图案(例如菱形交叉阴影线图 案)，并且交叉阴影线对角线之间的区域可以限定出包装材料700的平 坦部分。例如，类似于以上关于图4A-4C中所述的平坦部分，包装材 料700的每个平坦部分704可以具有至少通常菱形形状。然而，不同于 关于图4A-4C中所述的突出部402，在各自对角线中的相邻突出部702 可以沿相邻突出部702的横侧彼此至少部分地交叠。结果，在相邻突出 部702之间限定的每个谷705可以具有至少通常V形横截面。此外，谷705可以具有在约15.0密耳至约30.0密耳范围内的深度712。
图8A显示了根据本公开内容的另一实施方案的包装材料800的一 部分的顶视图。图8B显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案的 包装材料的单个突出部802(例如峰)的顶视图。图8C显示了图8A的包 装材料800的突出部的部分横截面侧视图。图8D显示了图8A的包装材 料800的突出部的部分横截面侧视图，其垂直于图8C中所示的图。一 起参见图8A-8D，包装材料800可以类似于关于图4A-4C中所述的包装 材料400。
特别是，包装材料800的平坦表面804和突出部802的取向可以类似 于以上关于图4A和7A中所述的平坦表面和突出部的取向。然而，包装 材料800的突出部802可以各自包括平顶拉长的椭圆抛物面(即平顶拉 长的圆顶)，和突出部802可以在各自的对角线内至少部分地彼此交叠。
每个突出部802可以具有在约25.0密耳至约75.0密耳范围内的高度 810(例如从包装材料800的平坦部分到峰(例如平顶表面)的距离)。另 外，在各自对角线内的相邻峰之间的峰-峰距离807(例如在各自对角线 内的相邻峰的中心之间的横向距离)可以在约25.0密耳至约50.0密耳范 围内。
在一种或多种实施方案中，每个突出部802的每个峰部808(例如平 顶表面)可以具有在约15.0密耳至约25.0密耳范围内的宽度814和在约 25.0密耳至约75.0密耳范围内的纵向长度816。同样，每个突出部802 的每个基部806可以具有约20.0密耳至约75.0密耳范围内的宽度818和 在约70.0密耳至约100密耳范围内的纵向长度817。
图9显示了根据本公开内容的另一实施方案的包装材料900的一部 分的顶视图。包装材料900可以与以上关于图8A-8D中所述的包装材料 800相同；然而，包装材料900可以包括位于包装材料900的平坦部分904 的中心处的另外的突出部902。
图10A显示了根据本公开内容的一种或多种实施方案的包装材料 1000的一部分的顶视图。图10B显示了图10A的包装材料1000的一部分 的部分横截面侧视图。图10C显示了根据本公开内容的一种或多种实 施方案的包装材料1000的单个突出部1002(例如峰)的顶视图。一起参 见图10A-10C，在一些实施方案中，包装材料1000可以包括多个突出 部1002(例如峰)和多个平坦部分1004。多个突出部1002可以从由包装 材料1000的多个平坦部分1004所限定的平面延伸开(例如向上)。
多个突出部1002的每个突出部1002可以具有通常的人字形(即V形 或由两个以一定角度相交的线性部分组成的形状)。特别是，多个突出 部1002的每个突出部1002可以包括具有通常人字形的基部1006，其锥 化到具有通常人字形的峰部1008。在一种或多种实施方案中，多个突 出部1002可以相对于彼此在包装材料1000的机器方向上延伸的线上取向。此外，每个突出部1002的人字形的点可以在至少通常垂直于包装 材料1000的机器方向的方向上指向。另外，多个突出部1002可以在交 替取向的线内相对于彼此取向。换言之，相邻突出部1002的人字形的 点可以在相反方向上指向。
在一些实施方案中，每个突出部1002的基部1006可以具有在约 35.0密耳至约55.0密耳范围内的宽度1054。另外，每个突出部1002的峰 部1008可以具有在约5.0密耳至约20.0密耳范围内的宽度1056。此外， 每个突出部1002的人字形的两个线性部分可以以约90°角度相交。此 外，每个突出部1002可以具有约38.0密耳至约58.0密耳的高度1058。
在一种或多种实施方案中，由多个突出部1002形成的线可以彼此 间隔在约125.0密耳至约200.0密耳范围内的距离1050。例如突出部1002 的人字形在第一条线中的点可以与第二条相邻线中的相关突出部的人 字形的点间隔距离1050。此外，在同一条线内相邻突出部的人字形的 点可以彼此间隔在约150.0密耳至约250.0密耳范围内的距离1052。
在以上关于图10A-10C所述的实施方案中，包装材料100的活性表 面可以包括约10％至约25％的包装材料1000的占地面积。例如包装材 料100的活性表面可以包括约16％的包装材料1000的占地面积。
本公开内容可以以其他具体形式体现，而不脱离其主旨或基本特 征。因此，描述的实施方案被认为在所有方面仅是示例性的和并非限 定性的。因此，本公开内容的范围通过附加的权利要求来指示，而非 通过前述描述来指示。在权利要求的等价物的含义和范围内的所有变 化被认为包括在它们的范围内。

Claims (17)

1.一种可活化的包装材料，其特征是包含：
第一侧和与该第一侧相对的第二侧；
多个突出部，其从该包装材料的该第一侧向外延伸，并且在横过该包装材料的该第一侧的图案内取向；
多个平坦部分，其在该包装材料的该第一侧内并且在该多个突出部整个中限定；
其中该包装材料当抵靠表面被活化时表现出约1.50g/in至约3.25g/in的平均剥离附着力；和
其中该包装材料表现出以下项中的一个或多个：
当卷绕在卷上时，约1.50g/in至约5.0g/in的平均卷解卷力，和
当接触自身时，约0.40g/in2至约1.30g/in2的平均粘连力。
2.根据权利要求1所述的包装材料，其特征是其中该包装材料不包含粘合剂层。
3.根据权利要求1所述的包装材料，其特征是进一步包含活性表面，该活性表面占该包装材料的该侧的表面积的约15％至约60％。
4.根据权利要求3所述的包装材料，其特征是其中该包装材料的活性表面占该包装材料的该侧的表面积的约25％至约50％。
5.根据权利要求3所述的包装材料，其特征是其中该包装材料的活性表面占该包装材料的该侧的表面积的21％。
6.根据权利要求1所述的包装材料，其特征是其中该包装材料表现出以下二者：
当卷绕在卷上时，约2.50g/in至约5.00g/in的平均卷解卷力；和
当接触自身时，约0.4g/in2至约1.1g/in2的平均粘连力。
7.根据权利要求6所述的包装材料，其特征是其中该包装材料表现出：
小于1.5倍的该包装材料表现出的剥离附着力的平均卷解卷力；和
按比例大于1.5倍的该包装材料表现出的粘连力的剥离附着力。
8.一种可活化的包装材料，其特征是包含：
形成到膜材料中的3D结构，该3D结构包含在横过该包装材料的侧延伸的图案中相对于彼此取向的多个突出部，和在由该包装材料的该侧所限定的平面内延伸的多个平坦部分；
活性表面，其占该包装材料的该侧的表面积的约15％至约60％；
其中该包装材料当抵靠表面被活化时表现出约1.50g/in至约3.25g/in的平均剥离附着力；和
其中该包装材料当卷绕在卷上时表现出约1.50g/in至约5.0g/in的平均卷解卷力。
9.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该包装材料不包含粘合剂层。
10.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该多个突出部中的每个突出部包含拉长的截头圆锥形状。
11.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该多个突出部中的每个突出部包含平顶拉长的椭圆抛物面。
12.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该多个突出部中的每个突出部包含多边形形状，和其中该多个突出部相对于彼此的取向形成横过该包装材料的镶嵌图。
13.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该包装材料当抵靠表面被活化时表现出约2.00g/in至约2.85g/in的平均剥离附着力。
14.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该包装材料当卷绕在卷上时表现出约3.00g/in至约4.50g/in的平均卷解卷力。
15.根据权利要求8所述的包装材料，其特征是其中该包装材料当接触自身时进一步表现出约0.40g/in2至约1.30g/in2的平均粘连力。
16.根据权利要求15所述的包装材料，其特征是其中该包装材料当接触自身时进一步表现出约0.50g/in2至约1.10g/in2的平均粘连力。
17.根据权利要求15所述的包装材料，其特征是其中该包装材料表现出按比例是至少1.5倍的该包装材料表现出的粘连力的平均剥离附着力。
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