EA004961B1 - Пленки, упаковка и способы их изготовления - Google Patents

Abstract

В изобретении описана гибкая ориентированная пленка (301), которая имеет по меньшей мере одну склонную к разрыву линию (307, 309) или рисунок (преимущественно ослабленные по сравнению с окружающей пленкой), причем пленка разрывается главным образом вдоль них при приложении усилия начала разрыва. Предложенная пленка характеризуется тем, что линия (307, 309) или рисунок имеют главным образом такую же толщину в направлении, нормальном к поверхности пленки, что и остальная часть пленки, причем материал пленки вдоль указанной линии или рисунка имеет главным образом другую (а преимущественно большую) ориентацию (по степени и/или по направлению ориентации), чем в остальной части пленки. Для образования линии (307, 309) или рисунка преимущественно используют лазер (например, инфракрасный СОлазер) с относительно малой мощностью, неспособной удалять материал с поверхности пленки, но достаточной для переориентации пленки вдоль указанной линии или рисунка. В изобретении описан также способ изготовления такой пленки (301) и упаковки (721) (например, сигаретной пачки), завернутой в такую пленку (601).

Description

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию пленок и полученных из них упаковок, которые содержат средство для облегчения их открывания и/или нанесения линии (линий) или рисунков на них, а также имеет отношение к созданию способов получения таких пленок.

Гибкие полимерные пленки широко используют в качестве упаковочных материалов для самых различных продуктов. Более того, различные синтетические полимеры используют для производства таких упаковочных материалов. Например, известны пленки, изготовленные из таких синтетических полимеров, как полиолефины (например, полиэтилен и/или полипропилен), полистирол и/или сложные полиэфиры. Известны также пленки, изготовленные из натуральных полимеров, таких как целлюлозные материалы и/или биополимеры, например, полимолочная кислота.

Особым видом упаковки с использованием таких пленок является обертка для различных товаров, например, для сигаретных пачек, видеокассет, печенья и т.п., когда пленку используют для герметизации находящегося внутри товара. Однако присущие пленке свойства, позволяющие использовать ее в качестве упаковочного материала, например, высокие прочность и сопротивление разрыву, затрудняют открывание такой упаковки, так как трудно разорвать пленку, из которой она сделана.

Для облегчения открывания таких упаковок уже предложены так называемые отрывные ленточки, которые представляют собой узкую полоску полимерной пленки, соединенную с внутренней поверхностью упаковочной пленки, причем язычок отрывной ленточки расположен снаружи от упаковки и облегчает ее открывание. Упаковка может быть открыта путем вытягивания отрывной ленточки через упаковочную пленку.

Несмотря на то, что отрывные ленточки являются хорошим и эффективным средством открывания таких упаковок, введение ленточек в упаковочную пленку повышает полную стоимость упаковки. Более того, все еще существуют трудности при открывании такой упаковки, так как кончик ленточки часто трудно найти. Поэтому вместо этого уже предложены присущие самой пленке другие средства открывания упаковки, такие как одна или несколько линий слабины на пленке. Обычно предпочтительными являются две линии, между которыми образуется полоса пленки достаточной ширины, позволяющая легко ее захватить, удалить и, в результате, открыть упаковку.

Уже известно использование лазеров для удаления и/или выжигания части толщины пленки, чтобы создать линию слабины, вдоль которой пленка может быть разорвана. Например, такие технологии описаны в патентах США 3,909,582 и 5.630,308. В патентах США 5,010,325 и 5,010,231 описаны способы с ис пользованием лазера, который может быть настроен для излучения заданной длины волны, обеспечивающей оптимальное для удаления пленки падающее излучение. Однако такие перенастраиваемые лазеры не вышли за рамки испытаний и не используются в промышленности; к тому же такие технологии являются весьма дорогостоящими. Известно также использование лазера или другого средства для создания линии перфораций в пленке (при этом лазер удаляет материал в отдельных точках вдоль пленки, а не материал по толщине вдоль всей линии, и образует отверстия или углубления на поверхности пленки). Такие перфорации также могут быть использованы в качестве линии разрыва для открывания упаковки, обернутой такой пленкой.

Известные ранее способы использования лазеров для создания линий и/или перфораций на пленке имеют множество недостатков. Лазер, который удаляет слой по толщине пленки, в действительности ослабляет всю пленку. Удаление верхнего покрытия или слоя оказывает неблагоприятное воздействие на другие свойства пленки в зоне обработки (например, на повышение проницаемости через пленку водяных паров и/или кислорода). При испарении поверхности пленки за счет лазерного излучения образуются потенциально опасные и/или вредные полимерные пары, которые необходимо удалять при помощи дорогого и сложного оборудования. Кроме того, трудно контролировать положение лазера таким образом, чтобы он срезал только часть толщины и так очень тонкой пленки.

Более того, физическое удаление значительного количества материала с поверхности пленки может приводить к другому существенному недостатку. Прежде всего, линия слабины будет иметь меньшую толщину, чем окружающая пленка, что создает бороздку на поверхности пленки. Во-вторых, при удалении лазером большого количества материала пленки, он выбрасывается по обе стороны от линии слабины и затем конденсируется на пленке вдоль этой линии. Плавление пленки может также приводить к течению полимера по поверхности пленки в непосредственной близости от линии слабины. Оба этих фактора создают параллельные выступы с каждой из сторон линии слабины. Таким образом, линия разрыва, которая получена при помощи известных ранее способов, имеет ярко выраженные бороздки (углубления) и выступы в поперечном сечении (см., например, фиг. 2).

Такой неровный профиль поперечного сечения, который трудно обнаружить при рассмотрении невооруженным глазом на одном листе пленки, может создавать проблемы, когда пленка намотана на большой барабан и образует рулон, содержащий многие тысячи листов пленки, лежащих друг на друге. Отметим, что промышленные рулоны известной ранее пленки с образованными лазером линиями слабины имеют хорошо выраженные бороздки и выступы вокруг внешней поверхности рулона (см., например, фиг. 3). Такое совокупное действие бороздок и выступов каждого листа пленки в рулоне создает множество проблем. Прежде всего, трудно использовать такие рулоны в тех случаях, когда требуется точная установка в заданное положение полотна пленки. Указанные бороздки и выступы образуют неровную поверхность для нанесения дополнительного покрытия, а также для проведения чистовой обработки и окраски. Кроме того, пленка растягивается поверх области выступов при ее намотке в рулон, что может создавать в этих областях нежелательные физические изменения некоторых свойств пленки, таких как тепловая усадка или оптические свойства. При использовании пленки в качестве обертки, когда производят тепловую усадку пленки вокруг пачки (например, в табачной промышленности), любая дифференциальная усадка пленки может приводить к образованию пузырей в некоторых областях упаковки, а также к дефектам герметизации и к появлению мутных областей, ухудшающих внешний вид пачки. Таким образом, разрывные пленки с выполненными лазером углублениями имеют такую неровность поверхности, которая является недопустимой при намотке указанной пленки на барабан.

Желательно найти способ и средство разрыва пленки без использования дополнительных элементов, которые не имеют недостатков, связанных с известными ранее пленками.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) разрыва могут быть созданы в пленке без попутного создания неровностей толщины пленки. Также могут быть созданы линия (линии) и/или рисунок (рисунки) пленки, которые кроме облегчения открывания упаковки (или вместо этого) могут быть использованы и для других целей.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается гибкая, возможно, полимерная пленка, которая имеет по меньшей мере одну линию (линии) и/или рисунок (рисунки) разрыва, характеризующиеся тем, что материал пленки в пределах указанной линии (линий) и/или рисунка (рисунков) имеет существенно другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки.

Различие в ориентации двух областей пленки может означать различие в мере ориентации пленки (например, в степени упорядоченности материала пленки) и/или различие в направлении ориентации пленки (например, в направлении ориентации материала пленки, такой как направление ориентации полимерных цепей и/или кристаллов).

Линия (линии) и/или рисунок (рисунки) преимущественно имеют такую же толщину, что и остальная часть пленки.

Пленка преимущественно разрывается главным образом вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), если первоначально приложить к ним усилие разрыва. Однако следует иметь в виду, что если различие в ориентации между материалом в области линии (линий) и/или рисунка (рисунков) и материалом в остальной части пленки недостаточно для облегчения разрыва в указанной области, то такая линия (линии) и/или такой рисунок (рисунки) тем не менее могут быть созданы для других целей, например, для создания эстетических и/или иных свойств. Например, материал пленки в указанной области может быть сделан более податливым и/или более стойким к последующей обработке и/или к нанесению покрытия на пленку, и/или может служить для избирательного изменения внешнего вида пленки в указанной области, например, за счет изменения прозрачности, различного рассеяния длин волн и т. п.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается гибкая, возможно, полимерная пленка, которая имеет по меньшей мере одну линию (линии) и/или рисунок (рисунки) разрыва, характеризующаяся тем, что указанные линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют такую же толщину материала, что и остальная часть пленки.

Указанные здесь линия (линии) и/или рисунок (рисунки) разрыва представляют собой линию (линии) и/или рисунок (рисунки) на пленке, вдоль которых преимущественно происходит разрыв за счет отличия свойств пленки в этой области от остальной части пленки. Например, линия или рисунок могут содержать материал, который механически является более слабым (например, в результате обработки), чем материал в остальной части пленки.

Материал пленки в области линии (линий) и/или рисунка (рисунков) разрыва преимущественно имеет главным образом другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки.

Наиболее предпочтительными являются такие пленки, в которых материал в области линии (линий) и/или рисунка (рисунков) разрыва имеет главным образом другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки, причем указанные линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют материал такой же толщины, что и остальная часть пленки,

Используемый здесь термин толщина означает среднюю толщину всей пленки (или заданной области пленки), измеренную в направлении, нормальном к поверхности пленки.

Предпочтительные пленки в соответствии с настоящим изобретением имеют линию (линии) и/или рисунок (рисунки), которые главным образом не содержат ребер (или имеют очень малые ребра) вдоль своих кромок, в отличие от известных ранее пленок, которые имеют существенные ребра вдоль кромок линии разрыва. Линия (линии) и/или рисунок (рисунки) разрыва, полученные в соответствии с настоящим изобретением, имеют меньшую механическую прочность (то есть слабину) в области линии, полученную без удаления существенного количества материала из этой области. Следует иметь в виду, что чем меньше удаляют материала, тем меньше образуется борозд, при этом покрытия поверхности пленки остаются неприкосновенными. Кроме того, так как не создаются большие объемы полимерных паров, нет необходимости в использовании оборудования для их удаления. Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением может быть использован с имеющимся оборудованием и без существенной переделки обычных линий для выпуска полотна пленки.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего было обнаружено, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) разрыва могут быть созданы в ориентированной термопластичной полимерной пленке за счет фокусирования на полотно луча обычного СО₂ лазера при низких уровнях мощности, недостаточных для удаления полимера с поверхности. Не связывая себя какой-либо теорией для объяснения указанного механизма, все же можно полагать, что лазер имеет достаточную мощность для нагревания пленки вдоль линии и для изменения ориентации полимерных цепей в этой области (например, для увеличения ориентации в направлении приложения лазера, например, в ΜΟ). Было также обнаружено, что если полотно пленки находится главным образом в области, расположенной в непосредственной близости от фокальной плоскости лазера, то происходят существенные изменения в ориентации, которые создают эффективную линию разрыва. Имеется разумный допуск положения лазера по отношению к полотну пленки, позволяющий скомпенсировать вибрации полотна, при которых плоскость полотна пленки смещается на небольшую величину в направлении, нормальном к поверхности пленки, когда полотно проходит через машину. Это является благоприятным по сравнению с известными ранее способами создания бороздок при помощи лазера, в которых заданное положение лазерного луча относительно полотна должно жестко контролироваться, так как необходимо удалять материал только с части толщины и так тонкой пленки.

Предпочтительные пленки в соответствии с настоящим изобретением содержат ориентированный материал, преимущественно, ориентированный полимерный материал, а еще лучше, двуосно-ориентированный полимерный материал. Материал преимущественно имеет линию (линии) и/или рисунок (рисунки), которые существенно более ориентированы, чем ориен тированный материал в остальной части пленки. В более предпочтительном варианте, пленочный материал в области линий является более ориентированным в одном направлении (например, в ΜΌ) по сравнению с материалом в остальной части пленки. Альтернативно, линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть менее ориентированными, чем материал в остальной части пленки, например, могут содержать случайно ориентированный и/или не ориентированный материал.

Следует также иметь в виду, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) в соответствии с настоящим изобретением могут иметь, полностью или частично, области, которые являются главным образом непрерывными. Предпочтительные линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют протяженность главным образом по всей ширине пленки, например, при измерении в поперечном направлении (ТО), если линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют ориентацию ΜΟ. Однако линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут также иметь, полностью или частично, области, которые являются главным образом прерывистыми. В более предпочтительном варианте, они могут иметь расположенные с регулярными интервалами множество точек и/или черточек (коротких линий) пленки, с материалом, ориентация которого изменена таким образом, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) на пленке остается выраженным. Непрерывная линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть образованы, например, при помощи непрерывного и/или импульсного лазера с высокой частотой импульсов. Прерывистая линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть образованы, например, при помощи импульсного лазера, частота импульсов которого согласована со скоростью прохождения мимо лазера полотна пленки.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается создавать линию (линии), область (области) и/или рисунок (рисунки), которые обладают склонностью к разрыву (например, имеют слабину) и которые особенно полезны как инициатор разрыва для открывания пленки и/или для удаления заданной области пленки, например, чтобы создать фигурное отверстие в ней. Однако вместо создания склонности к разрыву также может быть использовано соответствующее средство (такое как лазер очень малой мощности) для создания линии (линий), области (областей) и/или рисунка (рисунков) на пленке, которые являются более (или менее) чувствительными к последующим операциям обработки и/или покрытия, и/или осаждения слоев. Например, покрытия могут имеет лучшее (или худшее) сцепление с обработанной областью (областями) по сравнению с другой частью пленки. Это позволяет формировать линию (линии) и/или рисунок (рисунки) на пленке, кото

Ί рые имеют множество свойств, отличающихся от другой части пленки.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ создания в гибкой (и, возможно, полимерной) пленке по меньшей мере одной линии (линий) и/или рисунка (рисунков), таким образом, что пленка будет разрываться главным образом вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) при приложении к ним усилия разрыва, причем способ характеризуется тем, что он включает в себя операцию направления (фокусирования) на полотно пленки средства создания линии (линий) и/или рисунка (рисунков), которые имеют склонность к разрыву, без удаления существенных количеств материала в указанной области, таким образом, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют главньм образом такую же толщину, что и остальная часть пленки.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается способ создания в гибкой (и, возможно, полимерной) пленке по меньшей мере одной линии (линий) и/или рисунка (рисунков), таким образом, что пленка вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) является более чувствительной (или более стойкой, не чувствительной) к последующей обработке, причем способ характеризуется тем, что он включает в себя операцию направления на полотно пленки средства для дифференциальной ориентации материала вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), таким образом, что материал в указанной области получает существенно другую ориентацию (возможно, становится более упорядоченным), чем материал в остальной части пленки, при этом линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют главным образом такую же толщину, что и остальная часть пленки.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается способ создания в гибкой (и, возможно, полимерной) пленке по меньшей мере одной линии (линий) и/или рисунка (рисунков), таким образом, что пленка будет главным образом разрываться вдоль указанной линии (линий) и/или рисунка (рисунков) при приложении усилия разрыва, причем способ характеризуется тем, что он включает в себя следующие операции:

(a) направление на полотно пленки средства для дифференциальной ориентации материала вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) таким образом, что материал в указанной области получает существенно другую ориентацию (возможно, становится более упорядоченным), чем материал в остальной части пленки; и/или (b) направление на полотно пленки средства для создания линии (линий) и/или рисунка (рисунков), которые имеют склонность к разрыву, без удаления существенных количеств материала в указанной области, таким образом, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют главным образом такую же толщину, что и остальная часть пленки.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, операции (а) и (Ь) являются скорее одновременными, чем последовательными; в наиболее предпочтительном варианте средство для дифференциальной ориентации операции (а) и средство для создания склонности к разрыву операции (Ь) представляют собой одно и то же средство (то есть один и тот же способ позволяет обеспечить оба эффекта).

Следует иметь в виду, что при определении изменений толщины пленки вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) (например вдоль таких, которые созданы в соответствии с ранее описанным), следует учитывать множество критериев. Например, можно производить анализ собственно толщины линии (степень углубления бороздки) и/или можно анализировать область границы между линией и остальной частью пленки, так как именно здесь могут образовываться нежелательные большие выступы. Следует иметь в виду, что предпочтительные пленки в соответствии с настоящим изобретением имеют меньшие (а преимущественно нулевые) углубления собственно линий и меньшие (а преимущественно нулевые) выступы (пики с каждой стороны линии). В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом, пленки имеют как меньшие (а преимущественно нулевые) углубления собственно линий, так и меньшие (а преимущественно нулевые) выступы. Наиболее предпочтительные пленки в соответствии с настоящим изобретением имеют главным образом одинаковое поперечное сечение (то есть главным образом одинаковую толщину по всей ширине пленки), с учетом нормальных отклонений толщины, связанных с рабочими допусками обычного оборудования, которое используют для формирования пленки, если не принимать во внимание крайние кромки полотна (где, например, могут быть закреплены ширительные серьги), так как эти края могут быть отрезаны от готовой пленки. Следует также иметь в виду, что ребра и углубления могут присутствовать как на одной, так и на обеих сторонах поверхности пленки. Однако предпочтительными пленками в соответствии с настоящим изобретением являются такие пленки, которые имеют небольшие выступы и бороздки (если они вообще есть) только на одной стороне пленки, главным образом на той стороне пленки, на которую направлено средство, которое используют для создания линии или линий. Отметим, что известные ранее способы создания линий разрыва создают намного большие выступы и бороздки, которые обычно имеются на обеих сторонах пленки.

В соответствии с настоящим изобретением может быть использовано любое подходящее средство для повышения упорядоченности (то есть для снижения энтропии и/или улучшения ориентации) материала пленки вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков). Альтернативно, ориентация вдоль линии может быть нарушена, скремблирована и/или рандомизирована для создания линии нарушения непрерывности (изменения фазы), которая также может быть использована в качестве склонной к разрыву линии, если это требуется, и/или использована в качестве линии (линий) и/или рисунка (рисунков), имеющих дифференциальную (отличающуюся) чувствительность (или стойкость) к дополнительной обработке (обработкам), нанесению слоев и/или покрытий. Указанное средство может предусматривать, например, проведение сфокусированной химической или радиационной обработки (например, обработки теплотой, в том числе при помощи инфракрасного лазера). Обычно используют легко доступный стандартный промышленный СО₂ лазер с длиной волны 10.6 мкм (1 мкм = 1 х 10⁶ м). Несмотря на то, что некоторые обычные пленочные материалы, такие как полипропилен, не очень хорошо адсорбируют длину волны СО₂ лазера, в связи с тем, что процесс в соответствии с настоящим изобретением требует использования весьма малых уровней мощности, стандартный массовый СО2 лазер является более чем достаточным. Возможность использования такого дешевого и доступного лазера следует отнести к преимуществам настоящего изобретения. Однако следует иметь в виду, что по способу в соответствии с настоящим изобретением может быть использован любой подходящий лазер с более оптимальной для пленочного материала длиной волны (и/или перестраиваемый лазер), если он доступен и приемлема стоимость его использования. Следует иметь в виду, что при использовании лазера для обработки и/или для создания линии (линий) и/или рисунка (рисунков), его мощности недостаточно для удаления пленочного материала.

Альтернативный способ в соответствии с настоящим изобретением включает в себя операцию направления по меньшей мере на одну линию и/или рисунок, выбранные на полотне полимерной пленки, ориентированной по меньшей мере в одном направлении (а преимущественно в двух направлениях), средства создания склонности к разрыву, которое избирательно изменяет (а преимущественно увеличивает) ориентацию пленки вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), но не в остальной части пленки; при этом средство создания склонности к разрыву не удаляет существенные количества материала пленки; для того, чтобы образовать в получающейся в результате пленке склонные к разрыву линию (линии) и/или рисунок (рисунки), которые имеют главным образом такую же толщину вдоль своей длины, что и остальная часть пленки.

Другой альтернативный способ в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие операции:

(ί) направление по меньшей мере на одну линию и/или рисунок, выбранные на полотне гибкой, главным образом неориентированной полимерной пленки, средства создания склонности к разрыву, которое избирательно тормозит или главным образом предотвращает ориентацию пленки вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), но не в остальной части пленки; при этом средство создания склонности к разрыву не удаляет существенные количества материала пленки; и (ίί) придание затем такой ориентации остальной части пленки, что пленка остается главным образом не ориентированной или менее ориентированной вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), для того, чтобы образовать в получающейся в результате пленке склонные к разрыву линию (линии) и/или рисунок (рисунки), которые имеют главным образом такую же толщину вдоль своей длины, что и остальная часть пленки.

Для торможения или предотвращения ориентации может быть использовано любое подходящее средство. Физический барьер, такой как маска и/или покрытие, могут быть использованы для блокирования или предотвращения последующей обработки, которая ориентирует остальную часть пленки и/или делает ее более склонной к последующей ориентации. Альтернативно или вместе с этим, избранная линия и/или рисунок на пленке могут быть обработаны таким образом, чтобы сделать пленку в этой области более стойкой к последующей ориентации.

Обработка, которую используют для создания линии (линий) и/или рисунка (рисунков) на пленках в соответствии с настоящим изобретением, может быть проведена при помощи подходящего средства, такого как фасонные литографические шаблоны, струи (например, покрытия или химические обработки, наносимые или проводимые при помощи струйной установки для литографии), и/или излучение (например, электромагнитное, такое как инфракрасное, в видимой области, ультрафиолетовое и/или в виде частиц, например, электронного пучка [ЕВ]). Применяют такую обработку, которая непосредственно воздействует на изменение (например, на улучшение, скремблирование или рандомизацию) ориентации в обработанной области (например, за счет использования теплоты, преимущественно от сфокусированного лазерного луча). Альтернативно или вместе с тем, обработка может тормозить или усиливать последующую ориентацию пленочного материала в избирательно обработанной области (например, за счет сшивания или денатурирования полимера пленки). Параметры обработки преимущественно должны быть установлены таким образом, чтобы склонные к разрыву линия (линии) и/или рисунок (рисунки) в готовой пленке имели главным образом такую же толщину, что и остальная часть пленки. В наиболее предпочтительном варианте, склонные к разрыву линия (линии) и/или рисунок (рисунки) слабее (физически, механически), чем остальная часть пленки.

Преимущество использования сфокусированного лазерного излучения, направленного нормально к поверхности пленки, состоит в том, что размер фокального луча сопоставим с толщиной (или меньше ее) типичного полотна пленки, через которую проходит лазерный луч, причем свойства пленки изменяются (то есть изменяется ориентация полимерных цепей) одновременно по всей толщине пленки в области выбранной линии (линий) и/или рисунка (рисунков), а не только на поверхности. Использование лазера для создания очень узкой линии позволяет снизить до минимума (отрицательное) воздействие на общие свойства использованного куска пленки. Это также расширяет допуск на установку в заданное положение полотна пленки в плоскости, нормальной к падающему лазерному лучу (например, допускается некоторый изгиб пленки), без существенного изменения ориентации полимера в области выбранной линии (линий) и/или рисунка (рисунков).

Предпочтительным является улучшение, усиление или изменение направления ориентации полимерных цепей вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) на пленке, которая была ранее ориентирована, так как это снижает проблемы, связанные с избирательно ориентированным материалом вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), особенно если ориентация была получена за счет растяжения, так как в противном случае пленка может разорваться в ходе обработки. Однако, если ориентация пленки была получена при помощи некоторого другого метода, который оказывает меньшее воздействие на пленку (например, при помощи химической или радиационной обработки), то практично усилить ориентацию вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) за счет избирательной ориентации материала в указанной области, ранее возможного проведения ориентации в остальной части пленки.

Так как материал главным образом не удаляется вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), то эти элементы преимущественно не содержат ребер (то есть являются главным образом плоскими и не имеют углублений в поверхности пленки, при этом профиль поперечного сечения пленки является неизменным). Такие линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть образованы при помощи любого подходящего средства (такого как описанные здесь), причем материал на линии (линиях) и/или рисунке (рисунках) преимущественно является более ориентированным, чем в остальной части пленки.

Пленка в соответствии с настоящим изобретением может быть испытана при помощи любого подходящего способа измерения степени и направления ориентации линии (линий) и/или рисунка (рисунков), например, при помощи поляриметрии и/или спектроскопии комбинационного рассеяния. Линия (линии) и/или рисунок (рисунки) имеют другую ориентацию, а преимущественно более ориентированы по сравнению с остальной частью пленки, так что различие в ориентации может быть обнаружено по меньшей мере одним из указанных способов.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается упаковка, которая содержит по меньшей мере одно изделие, завернутое в гибкую ориентированную полимерную пленку в соответствии с настоящим изобретением.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается по меньшей мере одно изделие, завернутое в гибкую ориентированную полимерную пленку в соответствии с настоящим изобретением.

После герметизации пленки вокруг изделия разрыв пленки главным образом вдоль склонных к разрыву линии и/или рисунка преимущественно происходит при приложении усилия разрыва к пленке в этой области. Отметим, что герметизация пленки вокруг изделия может быть проведена горячим или холодньм способом.

Пленка упаковки в соответствии с настоящим изобретением может иметь печатные знаки для указания места начала разрыва пленки, чтобы произвести открывание упаковки.

Если линия (линии) и/или рисунок (рисунки) являются склонными к разрыву, то предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна линия (линии) и/или рисунок (рисунки) шли до кромки пленки на упаковке, чтобы облегчить разрыв пленки в этой области. Однако также предпочтительным является наличие выреза, идущего от кромки пленки и помогающего началу разрыва вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков).

Упаковка в соответствии с настоящим изобретением легко может быть открыта аналогично тому, как это делают в случае использования отдельных отрывных ленточек, однако при исключении необходимости в таких отрывных ленточках.

Несмотря на то, что может быть использована единственная склонная к разрыву линия и при этом упаковка может быть открыта главным образом за счет разрыва вдоль этой линии, предпочтительным для упаковки в соответствии с настоящим изобретением является наличие по меньшей мере двух таких линий. Две такие линии являются главным образом взаимно параллельными и образуют полосу пленки, которая может быть оторвана от остальной части плен ки, во многом аналогично открыванию упаковки при помощи отрывной ленточки, однако при исключении необходимости в такой отрывной ленточке.

Когда используют несколько склонных к разрыву линий, то расстояние между индивидуальными линиями не связано со стоимостью, что имеет место при использовании отдельных отрывных ленточек, так как разрыв пленки и упаковки в соответствии с настоящим изобретением может быть произведен без использования таких ленточек. Однако при использовании двух линий они преимущественно должны иметь промежуток между собой размером по меньшей мере около 1 мм, чтобы облегчить физический захват конца края пленки при открывании упаковки, а также снизить до минимума риск перехода разрыва по двум линиям к разрыву только по одной линии, когда открывают упаковку. Следует иметь в виду, что выступающий с края пленки на упаковке язычок упрощает ее открывание. Однако линии могут быть раздвинуты и на больший промежуток, например, около 10 мм и больше, однако предпочтительный промежуток лежит в диапазоне ориентировочно от 2 до 6 мм.

Уже было предложено использовать цветные отрывные ленточки, чтобы упростить нахождение конца ленточки и, следовательно, упростить открывание упаковки. Настоящее изобретение позволяет производить разрывное открывание упаковок без необходимости в отрывных ленточках, однако в предпочтительном варианте настоящего изобретения промежуток между множеством (а преимущественно между двумя) склонными к разрыву линиями и/или рисунками является окрашенным, причем скорее может быть использован окрашенный язычок, чем весь промежуток между линиями. Также могут быть использованы и другие подходящие средства для указания положения линий и/или рисунков. Например, такими средствами могут быть средства, которые используют для изменения оптических свойств пленки в указанной области, а также другие средства, используемые последовательно или параллельно и позволяющие маркировать одну или несколько областей, заключенных между множеством линий и/или рисунков.

Легко можно понять, что открывание упаковки за счет разрыва вдоль склонных к разрыву линии (линий) и/или рисунка (рисунков) обычно требует начала разрыва от открытого конца пленки. Это может быть обеспечено за счет наличия по меньшей мере частично не герметизированной области у края пленки, причем преимущественно это может быть язычок, который выступает от одного края пленки. Несмотря на то, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) преимущественно идут до края пленки, разрыв может начинаться на некотором расстоянии от края пленки, например, за счет наличия щели или канавки (например, V- или И- образной формы) на краю пленки, которые идут в направлении линии (линий) и/или рисунка (рисунков) и, возможно, смыкаются с ними.

Линии (которые, возможно, являются очень узкими) не создают в пленке отверстий, так как это могло бы серьезно понизить барьерные свойства пленки. В отличие от известных ранее методов, пленка может быть обработана вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) таким образом, чтобы в достаточной степени облегчить разрыв вдоль них, но совершенно без снижения (или без существенного снижения) толщины пленки. Различные описанные здесь способы могут быть использованы для повышения чувствительности пленки к разрыву (например, за счет ее избирательного ослабления) без существенного уменьшения ее толщины (если оно вообще есть). Предпочтительные способы могут предусматривать использование не контактного (например, теплового) и/или механического средства, которое создает большую ориентацию вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), или, наоборот, меньшую ориентацию в остальной части пленки. Линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть непрерывными или прерывистыми, однако если они являются прерывистыми, то при начале разрыва он распространяется главным образом вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков) и, следовательно, переходит с одной обработанной (например, ослабленной) секции на следующую.

Обычно предпочтительной является ситуация, при которой возникает склонность к разрыву, при этом после обработки (например, в соответствии с описанным здесь) материал на линии (линиях) и/или рисунке (рисунках) становится слабее (например, имеет меньшую прочность на разрыв), чем материал в окружающей пленке

В качестве примера не контактного средства для образования линии (линий) и/или рисунка (рисунков) можно привести не удаляющий материал лазер, производящий обработку пленки вдоль линий. Примером механического средства является управляемая профилирующая пластина (лезвие) или ролик, которые прикладывают давление к поверхности пленки. Эти средства не прокалывают пленку и не удаляют с нее существенные количества материала. Можно полагать, что они исключительно или в основном изменяют только ориентацию материала пленки на обработанной линии (линиях) и/или на рисунке (рисунках), когда пленка избирательно подвергается воздействию теплоты или механического давления. Лазеры соответствующей мощности особенно хорошо позволяют создать склонность к разрыву вдоль линий лазерной обработки. Однако использование профилирующих пластин для приложения давления также позволяет получать удовлетворительные результаты, также как и ролик, имеющий канав ку надлежащей формы. Преимуществом использования лазеров по сравнению с профилирующими пластинами и/или роликами с канавками, является то, что свойствами обработанной линии (например, степенью изменения и/или ослабления ориентации) обычно относительно просто можно управлять при помощи регулировки параметров лазера (таких как мощность и положение фокальной плоскости), в то время как механические допуски, которые требуются для создания изменений на линии (линиях) и/или рисунке (рисунках) при помощи механических средств, часто трудно контролировать, особенно если желательно, чтобы при обработке материал пленки главным образом не удалялся.

Направление линии (линий) и/или рисунка (рисунков) относительно самой пленки обычно не имеет значения, особенно если пленка имеет сбалансированные свойства. Однако обычно удобным является создание линии (линий) и/или рисунка (рисунков) вдоль направления, в котором была изготовлена пленка (ΜΌ), что особенно удобно сделать в последующих за процессом изготовления пленки операциях, например, в ходе разрезания больших рулонов пленки на меньшие рулоны, которые будут использованы в упаковочной машине.

Можно создавать линию (линии) и/или рисунок (рисунки) любой конфигурации (особенно при помощи лазера или струйной головки). Например, на пленке могут быть созданы склонные к разрыву линия (линии) и/или рисунок (рисунки), которые охватывают области, подлежащие вырыванию, вырезанию или удалению любым другим способом (полностью или частично), производимым конечным пользователем. Склонные к разрыву линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть использованы не только в упаковке, но и в других применениях, например, для создания сложных конфигураций пленки с защитными характеристиками. Это могут быть также склонные к разрыву линии для книжечек (таких как книжечка билетов) и т. п.

Пленка и/или лист, на которых создают линию (линии) и/или рисунок (рисунки) в соответствии с настоящим изобретением, могут иметь любую подходящую подложку, в том числе из любого известного подходящего листового материала, а преимущественно из материала, который может быть ориентирован по меньшей мере в одном направлении и, следовательно, может быть лишен ориентации вдоль созданной на нем линии. В качестве подходящих листовых материалов можно указать следующие: бумага, синтетическая бумага, текстильная ткань, нетканый материал, керамический лист, лист металлического волокна, металлизированный лист или пленка, металлическая фольга, металлический лист; пленки, полученные из органических полимеров, а преимущественно из биополимеров, а еще лучше, пленки, полученные из одного или нескольких подходящих углеводородов; полисахариды (такие как крахмал, целлюлоза, гликоген, гемицеллюлоза, хитин, фруктан инулин; лигнин и/или пектин); смолы; протеины, возможно, злаковые, растительные и/или животные протеины (такие как клейковина [например, клейковина пшеницы], протеин сыворотки и/или желатин); коллоиды (такие как гидроколлоиды, например, природные гидроколлоиды, такие как камеди); полимолочные (полилактичные), полигалактичные и/или целлюлозные пленки (например, пленка из микробной и/или регенерированной целлюлозы)]; термопластичные пленки; полимерные пленки (например, пленки, которые включает в себя: полиолефины [например, полипропилен и/или полиэтилен], полиуретаны, поливинилгалиды [например, поливинилхлорид (ПВХ)], сложные полиэфиры [например, полиэтилен терефталат - РЕТ], полиамиды [например, нейлоны] и/или не углеводородные полимеры); и/или многослойные и/или композитные листы, образованные при помощи любой подходящей комбинации и/или смеси указанных материалов.

Следует иметь в виду, что в конечном счете любой лист подложки может быть использован для создания листа в соответствии с настоящим изобретением, при условии, что линия (линии) и/или рисунок (рисунки) могут быть нанесены на него без существенного удаления материала из листа, так что исключено (или главным образом исключено) образование нежелательных ребер и бороздок в области, склонных к разрыву линии (линий) и/или рисунка (рисунков) (например, на линии или рисунке слабины). Следовательно, предпочтительными листами подложки являются такие, в которых может быть создана дифференциальная ориентация между всем листом и линией (линиями) и/или рисунком (рисунками) на нем. Наиболее предпочтительными листами подложки являются листы, которые образованы из материалов, которые первоначально главным образом ориентированы в одном или нескольких направлениях, а затем могут быть полностью или частично лишены ориентации за счет действия любого подходящего средства, такого как лазер, вдоль линии на листе, что позволяет создавать линию (линии) и/или рисунок (рисунки) без существенного удаления материала.

Предпочтительные пленки в соответствии с настоящим изобретением могут быть получены из различных синтетических полимеров. Это могут быть, например, пленки на основе полиолефина, полиэтилена, полипропилена или полистирола, или же пленки на основе сложного полиэфира. Более того, пленки в соответствии с настоящим изобретением могут иметь вид монослоев конкретного полимера, однако предпочтительные пленки содержат два или больше слоев, которые могут быть образованы за счет совместной экструзии и/или покрытия.

Герметизацию пленок преимущественно проводят за счет воздействия теплоты, причем после тепловой герметизации область тепловой герметизации имеет прочность на отрыв меньше усилия, которое требуется для разрыва пленки вдоль линии (линий) и/или или рисунка (рисунков), чтобы облегчить распространение разрыва сначала в область тепловой герметизации, а затем в другие области пленки вокруг упакованного изделия. По желанию может быть использована холодная герметизация упаковки, причем и в этом случае прочность на отрыв области герметизации должна быть меньше усилия, которое требуется для разрыва пленки вдоль линии (линий) и/или или рисунка (рисунков), чтобы облегчить распространение разрыва через область герметизации.

Двуосно-ориентированные полипропиленовые (ВОРР) пленки являются предпочтительными для изготовления листов, пленок и/или упаковки в соответствии с настоящим изобретением. Наиболее предпочтительные ВОРР пленки имеют главным образом сбалансированные физические свойства, например, они могут быть изготовлены с использованием главным образом одинаковых степеней растяжения в машинном направлении и в поперечном направлении. Несмотря на то, что может быть использовано и последовательное растягивание, при котором нагретые ролики производят растягивание пленки в машинном направлении, после чего используют ширительную печь для растягивания пленки в поперечном направлении, обычно предпочтительным является использование двуосно-ориентированных пленок, которые были изготовлены за счет одновременного растягивания, например, за счет использования так называемого двойного пузырькового (боиЫе ЬиЬЫе) процесса или ширителя для одновременного вытягивания. Степени растяжения в машинном направлении и в поперечном направлении преимущественно лежат в диапазоне от 4:1 до 10:1, а еще лучше, в диапазоне от 6:1 до 8:1.

Пленки, которые используют в соответствии с настоящим изобретением, могут иметь различную толщину, в зависимости от требований к получаемой упаковке.

Например, они могут иметь толщину ориентировочно от 10 до 120 мкм, а преимущественно ориентировочно от 14 до 40 мкм.

Склонные к разрыву линия (линии) и/или рисунок (рисунки) должны иметь свойства (например, степень ослабления в продольном направлении), достаточные для распространения начатого разрыва главным образом вдоль линии (линий) и/или рисунка (рисунков), без существенного отклонения от них. Недостаточная склонность к разрыву затрудняет начало разрыва в продольном направлении (если вообще не делает его невозможным). Однако чрезмерная склонность к разрыву (например, слишком сильное ослабление) может приводить к нежелательному открыванию упаковки в ходе нормального обращения и перемещения. Специалисты легко поймут, что различные способы обеспечения склонности к разрыву пленок могут обеспечивать различную прочность на разрыв.

Несмотря на то, что упаковка в соответствии с настоящим изобретением может быть открыта путем разрыва пленки главным образом вдоль склонных к разрыву линии (линий) и/или рисунка (рисунков) на упаковочной пленке, без использования отрывных ленточек, отрывные ленточки могут быть использованы совместно с такой линией (линиями) и/или рисунком (рисунками), например, для облегчения разрывания пленок, которое в противном случае трудно открыть при помощи отрывной ленточки, например, очень толстых пленок или пленок, изготовленных из полимеров, имеющих высокую собственную прочность на разрыв.

Если в контексте специально не указано иное, то использованные здесь термины эффективный и/или подходящий (например, со ссылкой на листы, пленки, покрытия, составы, процессы, способы, виды применении или использования, изделия, материалы, добавки, соединения, мономеры, олигомеры, предшественники полимеров, полимеры и/или смолы, которые описаны и/или использованы в соответствии с настоящим изобретением, добавлены и/или включены в него, следует понимать таким образом, что указанные компоненты при условии их правильного использования обеспечивают требующиеся в соответствии с настоящим изобретением свойства (такие как замену пленки с отрывной ленточкой).

Следует также иметь в виду, что может быть использована любая возможная замена любого описанного здесь полимера, если это необходимо для улучшения совместимости с другими материалами, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением. При этом размер и длина элементов замены могут быть выбраны таким образом, чтобы оптимизировать физические характеристики используемых смол, при этом они могут содержать другие элементы, обладающие возможностью химического взаимодействия с такими смолами или возможностью их сшивания.

Некоторые компоненты, разновидности, группы, повторяющиеся блоки, соединения, олигомеры, полимеры, материалы, смеси, композиции и/или составы, используемые полностью или частично в соответствии с настоящим изобретением, могут существовать в виде одного или нескольких стереоизомеров (таких как энантиомеры, диастереоизомеры, геометрические изомеры, таутомеры и/или конформационные варианты структуры), солей, цвиттерионов, комплексов (таких как хелаты, клатраты, корончатые соединения, циптанды/криптады, соединения включения, соединения внедрения, междоузельные соединения, лигандные комплексы, не стехиометрические комплексы, металлоорганические комплексы, пи-добавки, сольваты и/или гидраты); изотропно-замещенные формы, полимерные конфигурации [такие как гомо- или сополимеры, случайно-ориентированные, привитые сополимеры или блоксополимеры, линейные или разветвленные полимеры (например, имеющие разветвление звездой и/или боковые ответвления полимеры), сверхразветвленные полимеры и/или дендритные макромолекулы (такие как описанные в публикации \УО 93/17060), сшитые и/или образующие сеть полимеры, полимеры, полученные из ди- и/или тривалентных повторяющихся блоков, дендримеры, полимеры с различной регулярностью молекулярной структуры (например, изотактические, синдиотактические или атактические полимеры)]; полиморфы [такие как междоузельные формы, кристаллические формы, аморфные формы, фазы и/или твердые растворы], а также все возможные комбинации и/или смеси указанных веществ.

Листы в соответствии с настоящим изобретением содержат и/или включают в себя все такие формы, которые являются эффективными и/или подходящими.

Следует иметь в виду, что определенные характеристики изобретения, которые для большей ясности изложены в контексте описания его отдельных вариантов, могут быть получены также и в комбинации отдельных вариантов. Наоборот, различные характеристики изобретения, которые для краткости изложены в контексте описания его единственного варианта, могут быть получены также отдельно и/или в любой подходящей комбинации.

Использованный здесь термин содержащий (включающий в себя) и его производные означают, что приведенное далее перечисление не являются исчерпывающим и может содержать любые другие подходящие позиции, например, одну или несколько соответствующих характеристик, один или несколько компонентов, ингредиентов и/или заместителей.

Отметим, что дополнительные и/или альтернативные признаки настоящего изобретения изложены в формуле изобретения.

Варианты пленок и упаковок в соответствии с настоящим изобретением будут описаны далее в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи. Позиционные обозначения на последовательных чертежах отличаются на сотню (то есть 1, 101, 201 и т.п. ). Подобные и/или аналогичные характеристики на различных чертежах имеют одинаковые последние цифры позиционных обозначений, имеющих различное число сотен (например, каждое из позиционных обозначений 1, 101 и 301 относится к базовой пленке на фиг. 1, 2 и 4 соответственно).

На фиг. 1 показано сечение известной ранее упаковочной пленки с приклеенной отрывной ленточкой.

На фиг. 2 показано сечение известной ранее упаковочной пленки со склонными к разрыву линиями, которые имеют ребра и бороздки в поперечном сечении, причем указанные линии получены при помощи способа лазерного удаления материала.

На фиг. 3 показан рулон известной ранее пленки фиг. 2, которая намотана на барабан, причем можно видеть резко выраженные ребра на поверхности пленки.

На фиг. 4 показано ТО сечение через открытый за счет разрыва участок одного из вариантов пленки в соответствии с настоящим изобретением, где линия разрыва была образована при помощи лазера малой мощности, причем очень мало материала было удалено с пленки.

На фиг. 5 показано ТО сечение через открытый за счет разрыва участок другого варианта пленки в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 6 показан рулон пленки фиг. 4 в соответствии с настоящим изобретением, намотанной на барабан, причем видна главным образом плоская внешняя поверхность рулона пленки.

На фиг. 7 показан кусок пленки фиг. 4, форма которого специально выбрана для обертки пачки сигарет, причем этот кусок пленки снабжен язычком для облегчения вытягивания вдоль полосы, образованной между двумя склонными к разрыву линиями.

На фиг. 8 показан вид в перспективе пачки сигарет с оберткой из пленки фиг. 4.

На фиг. 9-12 показаны фотографии ТО сечений через пленки, имеющие склонные к разрыву линии, где можно видеть различия между известными ранее пленками с лазерной обработкой Сравнительного примера А (фиг. 9 и 10) и пленками примера 1 в соответствии с настоящим изобретением (фиг. 11 и 12).

На фиг. 13 показан график отношения интенсивностей (полученный из спектра комбинационного рассеяния) по ширине склонной к разрыву линии в соответствии с настоящим изобретением для полипропиленовой (РР) пленки, где можно видеть различную ориентацию полипропилена в области линии по сравнению с полипропиленом в остальной части пленки.

Далее только для пояснения будут описаны различные варианты настоящего изобретения

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой показана уплотняемая при помощи теплоты двуосно-ориентированная полипропиленовая пленка (1), которая имеет отдельную отрывную ленточку (3), прикрепленную к области (5) на пленке (1), для образования на ней линии в направлении ΜΌ. Язычок (не показан) прикреплен к одному из концов отрывной лен точки (3). Когда эту пленку (1) используют известным образом для обертки пачки сигарет (не показано), отрывную ленточку (3) помещают на внутренней стороне пленки (1). Однако язычок остается снаружи и при вытягивании за него ленточка (3) разрывает пленку (1) между областями (7) и (9) и удаляет полосу пленки (5), к которой отрывная ленточка (3) была прикреплена. Это позволяет снять пленку (1) с упаковки и открыть упаковку (пачку).

На фиг. 2 показана другая уплотняемая при помощи теплоты двуосно-ориентированная полипропиленовая пленка (101), имеющая линии (107) и (109) бороздок на пленке (101) в ΜΌ направлении, полученные при помощи лазера в соответствии с известными ранее методами. Как это показано на фиг. 2, пленка (101) имеет уменьшенную толщину вдоль линий бороздок (107, 109), где материал был удален при помощи лазерного луча, однако пленка имеет увеличенную толщину на каждой стороне (111, 113) этих линий слабины (107, 109), где за счет осаждения удаленного материала образуются линии выступов (111, 113). Участок (105) пленки (101) между линиями бороздок (107, 109) имеет такую же толщину, что и остальная часть пленки (101), так как он непосредственно не подвергался лазерной обработке. Аналогично предыдущему варианту, к области (105) пленки может быть прикреплен язычок (не показан), остающийся свободным снаружи. Вытягивание язычка приводит к разрыву, который распространяется вдоль линий бороздок (107, 109) пленки (101) и позволяет удалить полосу пленки (105). Это позволяет открыть пачку, обернутую пленкой (101), как это описано со ссылкой на фиг. 1.

На фиг. 3 показан рулон пленки (215). Полотно известной ранее пленки (201) фиг. 2 намотано известным образом на барабан в ΜΌ направлении с образованием рулона (215) пленки. Участки пленки (201) с увеличенной толщиной (211, 213) с каждой стороны от линий бороздок (207, 209) пониженной толщины накладываются друг на друга в рулоне (215), который содержит многие сотни витков пленки. При этом образуются резко выраженные ребра (211, 213) и бороздки (207, 209), которые можно видеть на поверхности рулона (215) с каждой стороны полосы пленки (205). Эти ребра (211, 213) и бороздки (207, 209) являются в высшей степени нежелательными, так как они могут вызывать, например, коробление и растягивание пленки 1.

На фиг. 4 показан один из вариантов уплотняемой при помощи теплоты двуосноориентированной полипропиленовой пленки (301) в соответствии с настоящим изобретением, которая имеет склонные к разрыву линии (307, 309), которые слабее, чем остальная часть пленки (301). Указанные линии образованы в ΜΌ направлении с использованием лазера по способу в соответствии с настоящим изобрете нием, когда удаляют только незначительное количество материала пленки. В отличие от известной ранее пленки, показанной на фиг. 2, пленка (301) имеет главным образом однородную толщину вдоль линий (307, 309), где была произведена обработка пленочного материала при помощи лазерного луча, причем только весьма небольшие выступы (311, 313) можно видеть с каждой стороны линий (307, 309). Ориентация пленки (301) вдоль линий (307, 309) была увеличена в направлении ΜΌ за счет теплового воздействия лазерного луча. Это увеличение ориентации показано точечной штриховкой указанных областей (307, 309). Участок (305) пленки (301) между склонными к разрыву линиями слабины (307, 309) имеет главным образом такую же толщину, ориентацию и прочность, что и остальная часть пленки (301), так как он непосредственно не подвергался лазерной обработке. Аналогично предыдущему варианту, к области (305) пленки может быть прикреплен язычок (не показан), остающийся свободным снаружи. Вытягивание язычка приводит к разрыву, который распространяется вдоль линий (307, 309) и позволяет удалить полосу пленки (305) между ними. Это позволяет открыть пачку, обернутую пленкой (301), как это описано со ссылкой на фиг. 1. Следует также иметь в виду, что в соответствии с другим вариантом настоящего изобретения необходима только одна склонная к разрыву линия (вместо двух линий (307, 309), показанных на фиг. 4), которая позволяет открыть обернутую пачку, если соответствующий язычок прикрепить к концу этой единственной линии.

На фиг. 5 показан другой вариант уплотняемой при помощи теплоты двуосноориентированной полипропиленовой пленки (401) в соответствии с настоящим изобретением, которая, аналогично показанной на фиг. 4 пленке, имеет линии (407, 409), образованные на пленке со способу в соответствии с настоящим изобретением. Однако, в отличие от пленки фиг. 4, ориентация пленки (401) вдоль линий (407, 409) скремблирована (рандомизирована) на всю толщину пленки, и это отсутствие ориентации показано соответствующей штриховкой указанных областей (407, 409).

На фиг. 6 показано полотно пленки (501) фиг. 4, намотанное на барабан в направлении ΜΌ для образования обычным образом рулона (515) пленки. Склонные к разрыву линии (507, 509), образованные в соответствии с ранее описанным в ΜΌ направлении вдоль пленки, имеют главным образом такую же толщину, что и остальная часть пленки (501) и полоса пленки (505), заключенная между линиями (507, 509). Таким образом, при намотке множества слоев пленки друг на друга в большом рулоне (515), который содержит много сотен витков, внешняя поверхность рулона остается главным образом плоской, так как имеются только небольшие выступы и бороздки (если они вообще есть) вдоль линий (507, 509). Следовательно, наблюдается незначительное коробление или растяжение (если они вообще есть) пленки (501) при намотке полотна в рулон (515).

На фиг. 7 показана пленка (601) в соответствии с настоящим изобретением, поперечное сечение которой показано на фиг. 4, которой придана форма, более подходящая для использования в качестве обертки пачки. В частности, канавка (зарубка) (617) предусмотрена у одного конца полосы пленки (605), между двумя склонными к разрыву линиями (607, 609), которая облегчает начало (зарождение) разрыва вдоль указанных линий. Следует иметь в виду, что могут быть использованы и другие подходящие средства для содействия началу разрыва вдоль указанных линий, такие как язычок (619), сформированный в области (605) и/или прикрепленный к ней. В предпочтительной пленке в соответствии с настоящим изобретением для содействия разрыву могут быть использованы язычок и канавка, как совместно, так и по отдельности.

На фиг. 8 показана пачка сигарет (721), обернутая пленкой (701) в соответствии с настоящим изобретением, имеющей разрывную полосу (705), заключенную между склонными к разрыву линиями (707, 709), и язычок (719), прикрепленный к полосе (705) для содействия ее удаления и, следовательно, для снятия пленки (701) с упаковки (721).

Для пояснения настоящего изобретения были приготовлены образцы пленки в соответствии с настоящим изобретением и (для сравнения) образец известной ранее пленки.

Пленка ВОРР

Трехслойная полимерная трубка была образована за счет совместной экструзии слоя сердечника из полипропиленового (РР) гомополимера, имеющего с каждой из сторон слой полиэтилена средней плотности. Трубка была охлаждена и затем вновь нагрета перед тем, как ее растянуть для образования трехслойной двуосно-ориентированной полипропиленовой (ВОРР) пленки, которая имеет слой сердечника толщиной 18.7 мкм и два наружных слоя, каждый из которых имеет толщину 0.3 мкм. Затем были использованы различные способы создания склонных к разрыву линий на этой обычной ВОРР пленке.

Сравнительный пример А

В качестве сравнительного примера была создана, за счет обычного метода удаления материала пленки лазером высокой мощности углубленная единственная линия (107) в направлении машины (ΜΌ), вдоль обычной ВОРР пленки (101), полученной в соответствии с описанным здесь выше. При столкновении лазерного луча с пленкой (101) наблюдался дым от испаренной пленки, что указывает на существенные количества выжигаемого с поверхности пленки (101) материала при образовании углубленной линии слабины (107).

Пример 1.

Полотно ВОРР пленки (301), полученной в соответствии с описанным здесь выше, пропускалось на скорости 200 футов (61 м) в минуту мимо лазера СО₂ мощностью 50 Вт с длиной волны 10.6 мкм. Лазерный луч расщеплялся на две части для снижения подводимой к полотну пленки мощности лазера до уровня около 7 Вт. Единственный лазерный луч фокусировался на полотне пленки для того, чтобы нагревать пленку (301) вдоль единственной линии (307) в направлении ΜΌ, таким образом, чтобы в достаточной степени скремблировать ориентацию РР без выжигания существенных количеств полимера. В результате, получали линию слабины (307) на пленке (301), вдоль которой пленка легко может быть разорвана рукой. Было обнаружено, что при использовании ориентировочно от 40 до 65% мощности лазера получают приемлемый разрыв пленки. При слишком высокой мощности лазера с поверхности пленки начинает удаляться материал, а если мощность лазера недостаточна, то не происходит надлежащего скремблирования ориентации пленки, чтобы получить достаточное для легкого разрыва ослабление. На указанной пленке (301) были образованы две склонные к разрыву линии (307, 309), при этом такая пленка может быть намотана в большие рулоны без существенного образования ребер.

Результаты

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 912, на которых с увеличением показаны фотографии различных известных ранее пленок и пленок в соответствии с настоящим изобретением. Пленку зажимали с двух сторон между слоями материала заделки и срезали в ΤΌ направлении, чтобы можно было видеть ее поперечное сечение.

На фиг. 9 показана полученная в обычном проходящем свете фотография известной ранее ВОРР пленки (801) сравнительного примера А, зажатая в материале заделки (823). Масштабная полоска (825) длиной 100 мкм наложена на фотографию, чтобы указать степень увеличения изображения. С одной из сторон имеется воздушный зазор (827) между пленкой и материалом заделки. Ярко выраженные ребра и углубления можно видеть как на верхней, так и на нижней поверхностях пленки вдоль образованной лазером углубленной линии слабины (807), где имеется существенное уменьшение толщины пленки.

На фиг. 10 показана фотография этого же образца Сравнительного примера А в кроссполяризованном проходящем свете при таком же увеличении, где позицией (925) обозначена масштабная полоска длиной 100 мкм. Ориентацию материала пленки (901) и склонной к разрыву линии (907) можно хорошо различить, так как линия (907) проходит в виде серой линии однородной интенсивности через сечение пленки. Низкий контраст между поляризованным светом, проходящим через склонную к разрыву линию (907) и через остальную часть ВОРР пленки (901), объясняется тем, что полимерные цепи на линии (907) и на пленке (901) ориентированы главным образом в одном и том же направлении по отношению к плоскости поляризации падающего поляризованного света.

На фиг. 11 показана фотография ВОРР пленки примера 1. На полученной в обычном проходящем свете фотографии показано поперечное сечение пленки (1001), зажатой между слоями материала заделки (1023). Масштабная полоска (1025) длиной 50 мкм наложена на фотографию, чтобы указать степень увеличения изображения. Эта фотография показывает, что пленка имеет весьма незначительные ребра и бороздки на поверхности склонной к разрыву линии (1007), причем, главным образом, только на той поверхности, куда падал лазерный луч.

На фиг. 12 показана фотография в поляризованном свете этого же образца примера 1, при таком же увеличении, что и на фиг. 11. Можно видеть, что ориентация материала на склонной к разрыву линии (1107) отличается от ориентации в остальной части пленки (1101) таким образом, что склонная к разрыву линия (1107) в проходящем поляризованном свете кажется почти черной. Этот высокий контраст вызван высокой степенью рассеяния света полимерными цепями на склонной к разрыву линии, которые находятся под другим углом к плоскости поляризации, чем полимерные цепи в остальной части пленки. Поэтому при освещении поляризованным светом склонная к разрыву линия (1107) кажется тем чернее, чем светлее остальная часть ВОРР пленки (1101) (и наоборот).

Обратите внимание на то, что канавки и ребра на фотографиях пленки в соответствии с настоящим изобретением (фиг. 10 и 11) показаны при большем (почти в 2 раза) увеличении, чем на фотографиях известной ранее пленки (фиг. 8 и 9).

Измерение ориентации РР цепи на линии

Степень поляризации некоторых полос спектра, полученная с использованием поляризованной конфокальной комбинационной микроскопии, может быть использована для нахождения направления предпочтительной ориентации в образце и для сравнения относительных ориентацией в различных участках образца. Эта технология была использована для демонстрации различной ориентации полипропиленового полимера на склонной к разрыву линии в соответствии с настоящим изобретением, на ВОРР пленке, полученной аналогично описанному здесь выше в примерах.

Одна из полос комбинационного рассеяния является самой сильной в том случае, когда лазер комбинационного рассеяния поляризован параллельно вытянутому направлению цепей (параллельная полоса), а другая полоса является самой сильной в том случае, когда полимерные цепи расположены перпендикулярно поляризации лазера (перпендикулярная полоса). Имеется множество полос в спектре комбинационного рассеяния полипропилена (РР), которые могут быть использованы для указанной цели. Полосу комбинационного рассеяния идентифицируют волновым числом, которое отображает частоту и является обратным длине волны. Можно измерить отношение интенсивностей параллельной полосы [= | || (волновое число)] к интенсивности перпендикулярной полосы [= | 1 (волновое число)]. При высоком отношении интенсивностей можно сделать вывод о том, что полимерные цепи преимущественно ориентированы в направлении поляризации лазера.

На фиг. 13 показан график отношения интенсивностей, полученный при фокусировании поляризованного луча комбинационного лазера на поверхности пленки ВОРР в соответствии с настоящим изобретением, на которой аналогично описанному здесь в примере 1 была образована склонная к разрыву линия. При визуальном наблюдении под микроскопом комбинационного рассеяния линия имеет ширину ориентировочно от 25 до 30 мкм. Был использован объектив с увеличением 50 крат для получения бокового разрешения около 2 мкм для луча комбинационного лазера. Измеряли относительную интенсивность пары полос в спектре комбинационного рассеяния света, при сканировании фокальной точки луча комбинационного лазера с интервалами 3 мкм по треку в направлении, перпендикулярном к склонной к разрыву линии, и вдоль нее. Луч комбинационного лазера был поляризован параллельно направлению указанной линии.

По оси ординат показанного на фиг. 13 графика отложено безразмерное отношение интенсивностей | || (815 см ^-1)/| 1 (840 см^-1), а по оси абсцисс отложено положение луча комбинационного лазера вдоль трека сканирования, в мкм от произвольной нулевой точки на РР пленке, которая находится в непосредственной близости от склонной к разрыву линии. Можно видеть различие в ориентации полимера на линии по сравнению с остальной частью пленки. Более высокое отношение интенсивностей связано с РР цепями, которые преимущественно более ориентированы в направлении линии.

Форма профиля фиг. 13 показывает, что для этого варианта склонной к разрыву линии в соответствии с настоящим изобретением ориентация РР цепей является существенно более высокой на линии, чем на окружающей пленке, причем РР цепи преимущественно ориентированы вдоль линии. Не желая связывать себя какой-либо теорией, все же можно полагать, что это связано с тем, что линия образована лазером в соответствии с описанными примерами, мощность которого является недостаточной для удаления материала, однако достаточной для существенного отжига пленки вдоль линии и, следовательно, для ориентации РР цепей. Для исключения оптического артефакта (например, за счет дихроизма прибора) описанный выше эксперимент был повторен при вращении пленки в диапазоне 90° в спектрометре. При поддержании фиксированной поляризации лазера были получены аналогичные результаты.

Claims (37)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Гибкая пленка, имеющая по меньшей мере одну созданную на ней линию и/или по меньшей мере один рисунок, отличающаяся тем, что материал пленки на линии и/или рисунке имеет, главным образом, другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки.
2. 2. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что линия и/или рисунок имеют, главным образом, такую же толщину, что и остальная часть пленки.
3. 3. Гибкая пленка, имеющая по меньшей мере одну склонную к разрыву линию и/или рисунок, отличающаяся тем, что линия и/или по меньшей мере один рисунок имеют, главным образом, такую же толщину, что и остальная часть пленки.
4. 4. Пленка по п.3, отличающаяся тем, что материал пленки на склонных к разрыву линии и/или рисунке имеет, главным образом, другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки.
5. 5. Пленка по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что материал пленки на линии и/или рисунке имеет, главным образом, другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки, причем линия и/или рисунок имеют, главным образом, такую же толщину, что и остальная часть пленки.
6. 6. Пленка по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что, главным образом, ориентирована по меньшей мере в одном направлении.
7. 7. Пленка по одному из пп.1- 6, отличающаяся тем, что материал пленки на линии и/или рисунке является, главным образом, более ориентированным по степени и/или направлению ориентации, чем материал в остальной части пленки.
8. 8. Пленка по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что содержит полимерный материал.
9. 9. Пленка по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что содержит термопластичный полимер.
10. 10. Пленка по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что содержит полиолефин и/или сложный полиэфир.
11. 11. Пленка по одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что содержит полипропилен.
12. 12. Пленка по одному из пп.1-11, отличающаяся тем, что является двуосноориентированной, главным образом, в перпендикулярных направлениях.
13. 13. Пленка по одному из пп.1-12, отличающаяся тем, что линия и/или рисунок образованы при помощи направленной химической и/или радиационной обработки, при которой, главным образом, не удаляется материал пленки.
14. 14. Пленка по одному из пп.1-13, отличающаяся тем, что линия и/или рисунок образованы при помощи направленной обработки, выбранной из группы, в которую входят облучение через фасонные литографические шаблоны, химическая обработка вдоль линии; и/или воздействие сфокусированным электромагнитным излечением и/или излучением в виде частиц.
15. 15. Пленка по одному из пп.1-14, отличающаяся тем, что линия и/или рисунок образованы при помощи струйного нанесения подходящего материала.
16. 16. Пленка по одному из пп.1-15, отличающаяся тем, что линия и/или рисунок образованы при помощи обработки лазером.
17. 17. Пленка по п.16, отличающаяся тем, что для обработки ее использован СО₂ лазер с длиной волны около 10,6 мкм.
18. 18. Пленка по одному из пп.1-17, отличающаяся тем, что на ней имеются печатные знаки.
19. 19. Пленка по п.18, отличающаяся тем, что печатные знаки указывают положение начала разрыва пленки вдоль по меньшей мере одной линии и/или рисунка.
20. 20. Пленка по одному из пп.1-19, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна линия и/или рисунок идет до края пленки.
21. 21. Пленка по одному из пп.1-20, отличающаяся тем, что имеет вырез, идущий от края пленки, и/или язычок, прикрепленный к пленке, для содействия началу разрыва пленки вдоль по меньшей мере одной линии и/или рисунка на пленке.
22. 22. Пленка по одному из пп.1-21, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна линия и/или рисунок существенно слабее, чем остальная часть пленки, что позволяет начинать вдоль них разрыв за счет давления рукой.
23. 23. Способ создания на гибкой пленке по меньшей мере одной линии и/или рисунка таким образом, что пленка будет разрываться главным образом вдоль линии и/или рисунка при приложении усилия разрыва в продольном направлении, отличающийся тем, что способ включает в себя операцию направления на полотно пленки средства создания линии и/или рисунка, которые имеют склонность к разрыву, без удаления существенных количеств материала в указанной области таким образом, что линия и/или рисунок имеют, главным образом, такую же толщину, что и остальная часть пленки.
24. 24. Способ создания на гибкой пленке по меньшей мере одной линии и/или рисунка таким образом, что пленка вдоль линии и/или рисунка является более чувствительной или более стойкой к последующей обработке, отличающийся тем, что способ включает в себя операцию направления на полотно пленки средства для дифференцированной ориентации материала вдоль линии и/или рисунка таким образом, что материал в указанной области получает существенно другую ориентацию, чем материал в остальной части пленки, при этом линия и/или рисунок имеют, главным образом, такую же толщину, что и остальная часть пленки.
25. 25. Способ создания на гибкой полимерной пленке по меньшей мере одной линии и/или рисунка таким образом, что пленка будут разрываться, главным образом, вдоль линии и/или рисунка при приложении усилия разрыва в продольном направлении, отличающийся тем, что способ включает в себя следующие операции:

    (a) направление на полотно пленки средства для дифференцированной ориентации материала вдоль линии и/или рисунка таким образом, что материал в указанной области получает существенно другую, чем материал в остальной части пленки; и/или (b) направление на полотно пленки средства создания линии и/или рисунка, которые имеют склонность к разрыву, без удаления существенных количеств материала в указанной области таким образом, что линия и/или рисунок имеют, главным образом, такую же толщину, что и остальная часть пленки.
26. 26. Способ по п.25, отличающийся тем, что операции (а) и (Ь) являются одновременными, причем средство для дифференцированной ориентации в операции (а) и средство для создания склонности к разрыву операции (Ь) представляют собой одно и то же средство.
27. 27. Способ создания разрывной пленки, который включает в себя операцию направления по меньшей мере на одну линию и/или рисунок, выбранные на полотне полимерной пленки, ориентированной по меньшей мере в одном направлении (а преимущественно в двух направлениях), средства создания склонности к разрыву, которое избирательно изменяет, преимущественно, увеличивает ориентацию пленки вдоль линии и/или рисунка, но не в остальной части пленки; при этом средство создания склонности к разрыву не удаляет существенные количества материала пленки для образования в получающейся пленке склонных к разрыву линии и/или рисунка, которые имеют, главным образом, та кую же толщину вдоль своей длины, что и остальная часть пленки.
28. 28. Способ создания разрывной пленки, который включает в себя следующие операции:

    (ί) направление по меньшей мере на одну линию и/или рисунок, выбранные на полотне гибкой, главным образом, неориентированной, полимерной пленки, средства создания склонности к разрыву, которое избирательно тормозит или, главным образом, предотвращает ориентацию пленки вдоль линии и/или рисунка, но не в остальной части пленки; при этом средство создания склонности к разрыву не удаляет существенные количества материала пленки; и (ίί) придание затем такой ориентации остальной части пленки, что пленка остается, главным образом, не ориентированной или менее ориентированной вдоль линии и/или рисунка, для образования в получающейся пленке склонных к разрыву линии и/или рисунка, которые имеют, главным образом, такую же толщину вдоль своей длины, что и остальная часть пленки.
29. 29. Пленка, полученная одним из способов по пп.23-28.
30. 30. Упаковка, которая содержит по меньшей мере одно изделие, завернутое в гибкую полимерную пленку по одному из пп.1-22 и/или

    29.
31. 31. Упаковка по п.30, отличающаяся тем, что может быть открыта при нажатии пальцем, главным образом, вдоль линии и/или рисунка, после начала разрыва вдоль них.
32. 32. Упаковка по одному из пп.30-31, отличающаяся тем, что пленка была герметизирована вокруг изделия и открывание ее происходит при разрыве и снятии уплотняющей пленки.
33. 33. Упаковка по одному из пп.30-32, отличающаяся тем, что пленка герметизирована вокруг изделия за счет воздействия теплоты.
34. 34. Упаковка по одному из пп.30-33, отличающаяся тем, что на нее нанесены печатные знаки, которые указывают положение начала разрыва пленки, чтобы открыть упаковку.
35. 35. Упаковка по одному из пп.30-34, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна склонная к разрыву линия и/или рисунок идет до края пленки на упаковке.
36. 36. Упаковка по одному из пп.30-35, отличающаяся тем, что имеет вырез, идущий до края пленки, для того, чтобы содействовать началу разрыва вдоль склонных к разрыву линии и/или рисунка на пленке.
37. 37. Пленка, способ ее изготовления и/или упаковка, главным образом, такие, как это описано со ссылкой на чертежи, и примерные варианты настоящего изобретения.