TW202039331A

TW202039331A - 用作基材間插件薄膜

Info

Publication number: TW202039331A
Application number: TW109101981A
Authority: TW
Inventors: 卡爾道格拉斯雷; 班金布潘卓拉德賽
Original assignee: 美商卓德嘉表面保護有限責任公司
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2020-11-01
Also published as: CN113329868B; US20200231348A1; BR112021014303A2; US11230417B2; WO2020154286A1; EP3914445A1; CN113329868A; EP3914445A4; JP7445664B2; KR20210118083A; EP3914445B1; JP2022519339A; TWI839446B

Abstract

一種用作基材之間的插件的薄膜包含第一側部、第二側部、約35 gsm以及約80 gsm之間的基礎重量、根據低負載厚度測試的約150微米與400微米之間的低負載厚度、以及根據圓形彎曲剛性測試的約150克以及約500克之間的抗撓剛性，該第一側部具有第一微壓紋表面與第一形成圖案，該第二側部具有第二微壓紋表面與第二形成圖案。

Description

用作基材間插件薄膜

相關申請的交互引用

本申請主張於2019年1月22日所提交的美國臨時專利申請第62 / 795,172號的優先權的利益，其全部內容藉由引用合併於此。

本發明關於用作基材之間插件的薄膜，例如玻璃片或板。

紙插件常被玻璃片製造商使用作為搬動和運輸過程中的保護片，其中多個玻璃片通常被堆疊在一個傾斜的平面上、並排或在彼此上。紙插件藉由擔任實體屏障來提供保護，從而減少堆疊的玻璃片之間的撞擊和磨損。然而，紙插件經常在玻璃片的表面上留下細小顆粒，這會染色，污染和/或刮擦玻璃片的表面。

需要提供用於玻璃片的目前紙插件的取代插件，該插件足夠剛性的以在搬動期間轉換，促進與類似於紙的插件片的設置、最小化或消除細小顆粒、並且還提供相鄰玻璃片之間的緩衝效果。

依據本發明之一方面，提出一種用作玻璃片之間的插件的薄膜。該薄膜包含具有第一微壓紋表面以及第一形成圖案的一第一側部，和具有第二微壓紋表面以及第二形成圖案的一第二側部。該薄膜具有約35gsm以及約80gsm之間的一基礎重量、根據低負載厚度測試的約150微米以及400微米之間的一低負載厚度、以及根據圓形彎曲剛性測試的約150克以及約500克之間的一抗撓剛性。

在一實施例中，該第一形成圖案以及該第二形成圖案彼此互補。

在一實施例中，該第一形成圖案包含在一機器方向中延伸的複數第一峰部以及複數第一谷部，該等第一峰部在垂直於該機器方向的一橫向方向之中與該等第一谷部交替。該第二形成圖案包含在該機器方向之中延伸的複數第二峰部以及複數第二谷部，該等第二峰部在該橫向方向之中與該等第二谷部交替。在一實施例中，該薄膜的該第一側部上的每一第一峰部是相對於（opposite to）該薄膜的該第二側部上的一第二谷部。

在一實施例中，該薄膜的該第一側部更包括一第三形成圖案，該第三形成圖案包括在該橫向方向之中延伸的複數第三峰部以及複數第三谷部，該等第三峰部在該機器方向之中與該等第三谷部交替。該薄膜的該第二側部更包括一第四形成圖案，該第四形成圖案包括在該橫向方向之中延伸的複數第四峰部以及複數第四谷部，該等第四峰部在該機器方向之中與該等第四谷部交替。在一實施例中，該薄膜的該第一側部上的每一第三峰部是相對於該薄膜的該第二側部上的一第四谷部。

在一實施例中，該第一形成圖案包含在一橫向方向之中延伸的複數第一峰部與複數第一谷部，該等第一峰部與該等第一谷部在垂直於該橫向方向的一機器方向之中交替。該第二形成圖案包括含在該橫向方向之中延伸的複數第二峰部以及複數第二谷部，該等第二峰部與該等第二谷部在該機器方向之中交替。在一實施例中，該薄膜的該第一側部上的每一第一峰部是相對於該薄膜的該第二側部上的一第二谷部。

在一實施例中，根據該圓形彎曲剛性測試，該薄膜的該抗撓剛性是在約300克以及約350克之間。

在一實施例中，該薄膜具有在約20%以及約60%之間的一可壓縮性。

在一實施例中，該薄膜具有在約80%以及約95%之間的一彈性（Resiliency）。

在一實施例中，該薄膜包含一核心層、在該核心層的一側部上的一第一表層、以及在該核心層的一相對側部上的一第二表層。在一實施例中，該第一表層及/或該第二表層是被發泡的。在一實施例中，該核心層層是被發泡的。

在一實施例中，該薄膜包括一聚烯。在一實施例中，該聚烯包括聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、高結晶性聚丙烯、同元聚合物聚丙烯、成核的聚丙烯、共聚物聚丙烯、或其摻合物。在一實施例中，該薄膜還包括至少一添加劑，該添加劑選自一助滑劑、一成核劑、一抗氧化劑穩定劑、以及一界面活性劑組成之該群組。

在一實施例中，該基材包括有玻璃、聚碳酸酯、聚（甲基丙烯酸甲酯）、或不鏽鋼。

依據本發明之一方面，提出一種製造一薄膜的方法，該薄膜用做基材之間的一插件。該方法包含擠出包括一聚烯的一熔融幕到一冷卻滾輪與一壓紋滾輪之間形成的一軋部，以形成一微壓紋聚合物薄膜，該冷卻滾輪具有約0.25微米以及約20.3微米之間的一表面粗糙度Ra，以及該軋部滾輪具有約0.25微米以及約20.3微米之間的一粗糙度Ra，該微壓紋聚合物薄膜具有在其一個側部上的一第一微壓紋表面以及在相對該第一側部的其第二側部上的一第二微壓紋表面。該方法還包含以一公模形成滾輪以及一匹配母模形成滾輪將一圖案形成入該微壓紋聚合物薄膜，該公模形成滾輪接觸該微壓紋聚合物薄膜的該第一側部，該匹配母模形成滾輪接觸該微壓紋聚合物薄膜的該第二側部。

在一實施例中，該公模形成滾輪以及該母模形成滾輪具有約254微米以及約2032微米之間的一接合深度。在一實施例中，該接合深度是在約508微米以及約1778微米之間。

在一實施例中，該冷卻滾輪以及該壓紋滾輪每一者具有約2.5微米以及約17.8微米之間的一表面粗糙度Ra。

本發明的這些和其他方面、特徵和特性，以及製造方法和結構的相關元件的功能以及零件的組合和製造的經濟性，將在考慮以下描述和所附申請專利範圍並參照附圖之後變得更加明顯，所有這些均形成本說明書的一部分。然而，應當明確地理解，圖式僅出於示例和描述的目的，並且不意圖作為對本發明的限制的界定。如說明書和申請專利範圍中所使用的，除非上下文另外明確指出，單數形式的“一”、“一個”和“該”包含複數指示物。

圖1A至圖1F例示根據本發明一實施例的薄膜100。薄膜100具有x維度、y維度和z維度。當其在圖3中所例示的設備300上製造薄膜時，x維度與薄膜100的機器方向MD重合，這將在以下被進一步詳細討論。當其在圖3中所例示的設備300上製造時，y維度與薄膜100的橫向方向TD重合，該橫向方向垂直於x維度和機器方向MD，且z維度垂直於x維度和y維度兩者。

薄膜100 具有第一側部110和相對於第一側部110的第二側部120。如以下進一步詳細所描述、及圖1D和圖1E所例示，第一側部110具有第一微壓紋表面111，且第二側部120具有第二微壓紋表面121。在一實施例中，第一微壓紋表面111和第二微壓紋表面121可具有相同的微壓紋圖案。在一實施例中，第一微壓紋表面111和第二微壓紋表面121可具有不同的微壓紋圖案。在一實施例中，第一微壓紋表面111及/或第二微壓紋表面121可具有約0.1微米（µm）到約18.0微米（µm）的範圍內的一平均表面粗糙度Ra。在一實施例中，第一微壓紋表面111及/或第二微壓紋表面121可具有約3.0微米（µm）到約9.0微米（µm）的範圍內的一平均表面粗糙度Ra。在一實施例中，第一微壓紋表面111及/或第二微壓紋表面121可具有約0.1微米（µm）到約0.8微米（µm）的範圍內的一平均表面粗糙度Ra。在一實施例中，第一微壓紋表面111及/或第二微壓紋表面121可具有約9.0微米（µm）到約18.0微米（µm）的範圍內的一平均表面粗糙度Ra。在一實施例中，第一微壓紋表面111及/或第二微壓紋表面121可具有在約10微米（µm）和約30微米（µm）之間一表面粗糙度Rz（其為五個最高峰部和五個最低谷部的平均高度），並且峰部之間的平均間距Sm在約100微米（µm）和約300微米（µm）之間。

如圖1A和圖1C所例示，薄膜100的第一側部110也包含一第一形成圖案，該第一形成圖案包含在機器方向MD中延伸的複數第一峰部112、以及在機器方向MD中延伸的複數第一谷部114。該複數第一峰部112與該複數第一谷部114跨越薄膜100的橫向方向TD彼此交替。如圖1B和圖1F所例示，複數第一基本平面部分116連接該等第一峰部112與該等第一谷部114。

薄膜100的第二側部120也包含一第二形成圖案，該第二形成圖案包含在機器方向MD中延伸的複數第二峰部122、以及在機器方向MD中延伸的複數第二谷部124。該複數第二峰部122與該複數第二谷部124跨越薄膜100的橫向方向TD彼此交替。複數第二基本平面部分126連接該等第二峰部122與該等第二谷部124。在一實施例中，該等第一峰部112與該等第一谷部114 可在橫向方向TD中延伸並且在機器方向MD中彼此交替，且該等第二峰部122與該等第二谷部可在橫向方向TD中延伸並且在機器方向MD中彼此交替。所例示實施例不意圖在以任何方式進行限制。

圖2A和圖2B例示薄膜200的一實施例，薄膜200具有第一側部210，第一側部210具有一第一形成圖案，該第一形成圖案包含在機器方向MD之中延伸並且在橫向方向TD之中交替的複數第一峰部212和複數第一谷部214，以及在橫向方向TD之中延伸並且在機器方向MD之中交替的複數第二峰部213和複數第二谷部215，以形成一第一形成網紋圖案。如所例示，複數第一基本平面部分216連接該等第一峰部212與該等第一谷部214，且複數第二基本平面部分217連接該等第二峰部213與該等第二谷部214。第一基本平面部分216和第二基本平面部分217在基本上矩形或方形的區域之中共存。類似地，薄膜200的第二側部（未例示）包含一第二形成圖案，該第二形成圖案包含在機器方向MD之中延伸並且在橫向方向TD中交替的複數第三峰部和複數第三谷部，以及的在橫向方向TD中延伸並且在機器方向MD中交替的複數第四峰部和複數第四谷部，以形成第二形成網紋圖案。

回到圖1B和圖1F，薄膜100的第一側部110的該等第一峰部112係相對於薄膜100第二側部120的該等第二谷部124，薄膜100的第一側部110的該等第一谷部114係相對於薄膜100的第二側部120的該等第二峰部122，且薄膜100的第一側部110的該等第一基本平面部分116係相對於薄膜100的第二側部120的該等第二基本平面部分126，據以給予薄膜100的剖面呈波浪形或之字形的配置。

在一實施例中，該等複數第一峰部112、該等複數第一谷部114、該等複數第二峰部122和該等複數第二谷部124可以在橫向方向TD中而不是在機器方向MD中延伸。對於此實施例，圖1A是例示性的，除了機器方向MD和橫向方向TD是對換的。

薄膜100的形成高度或厚度T從薄膜100的第二側部120的該等第二峰部122延伸到薄膜100的第一側部110的該等第一峰部112。可以使用以下所描述的低負載厚度測試方法來測量薄膜100的形成厚度T。形成厚度T可以在約100微米（µm）至約500微米（µm）的範圍內。在一個實施例中，形成厚度T可以在約150微米（µm）至約400微米（µm）的範圍內。在一個實施例中，形成厚度T可以在約200微米（µm）至約350微米（µm）的範圍內。在一實施例中，相鄰的該等第一峰部112及/或相鄰的該等第二峰部122可以間隔約1000微米（µm）至約4000微米（µm）。在一實施例中，相鄰的該等第一峰部112及/或相鄰的該等第二峰部122可以間隔約2000微米（µm）至約3000微米（µm）。

當薄膜100的第二側部120被放置在例如一片諸如玻璃片的基材的平坦表面上時，第二側部120的該等第二峰部122將接觸該平坦表面。相反地，當薄膜100的第一側部110被放置在基材的平坦表面上時，第一側部110的該等第一峰部112將接觸該平坦表面。如果薄膜100被放置在兩個基材之間，並且後續在z方向上（在例如頂部基材上）施加負載，形成厚度T可能會減小，而該等第一峰部112和該等第二峰部122當作鉸鏈，然後開始讓薄膜100變平坦，使得基本平面部分116、126的部分可以接觸相對應的基材。

當與具有相同基礎重量但沒有形成波浪形圖案的薄膜相比，在薄膜100的第一側部110和第二側部120上的形成波浪圖案為這些基材提供緩衝效果，而不是基本平行且連續的第一側部和第二側部（亦即“平坦的”薄膜）。如以下進一步詳細討論的，由第一側部110和第二側部120的形成波浪形圖案所提供的結構還提供沿機器方向MD一增加的撓曲剛性。薄膜100被期望具有紙一樣的剛性，特別是用於當作玻璃片之間的插件的應用。

圖3例示根據本發明實施例的可被使用於製造薄膜（包含以上描述的薄膜100）的設備300。如圖所例示，設備300包含擠出模302，擠出模302位於至少一個擠出機（未顯示）的端部，並且配置以形成聚合物幅材（polymer web）304，也稱為擠出物或熔幕。聚合物幅材304可以是單層或多層聚合物幅材。在一個實施例中，聚合物幅材304可以是具有核心層的三層聚合物幅材，第一表層在核心層的一側部，且第二表層在核心層的相對側部。在一個實施例中，可以使用化學發泡劑或使用將超臨界氣體注入聚合物熔體中的所謂的微細發泡（MuCell）方法，使核心層及/或表層發泡，例如美國專利號6,051,174和6,284,810以及美國專利申請公開號2013/0303645中所描述。

用於形成聚合物幅材304的任何層的材料可包含聚烯烴，諸如聚乙烯（PE）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）、聚丙烯（PP）及/或其掺合物。聚丙烯可以是高結晶性PP（HCPP）、同元聚合物PP、成核的PP、和共聚物PP中的任何一種及/或其組合。更進一步，一種或多種添加劑可以被包含在聚合物幅材304的一層或多層中。添加劑包含但不限於助滑劑、成核劑、抗氧化劑穩定劑、界面活性劑（抗霧添加劑）和其他可改善聚合物幅材304的加工及/或結果的薄膜的搬動及/或性能的添加劑。例如，可以添加聚乙二醇（PEG）及其掺合物以降低與薄膜接觸的基材的表面張力，並且可以添加靜態的甘油單油酸酯（GMO）以降低與薄膜接觸的基材的表面張力。在擠壓過程中，可以添加β和環糊精以在擠出期間清除低分子量物質種類，以減少在裝置300的冷卻滾輪306上的積垢。

在圖3中例示的實施例中，聚合物幅材304（也稱為“熔幕”）離開擠出模302並進入形成於繞著第一軸旋轉的冷卻滾輪306和繞著平行於該第一軸的第二軸旋轉的壓紋滾輪308之間的擠挾。冷卻滾輪306具有被配置以對聚合物幅材304的一側部進行微壓紋的壓紋表面，並且壓紋滾輪308具有被配置以對聚合物幅材304的相對側部進行微壓紋的壓紋表面。在一實施例中，冷卻滾輪306和壓紋滾輪308的壓紋表面的平均表面粗糙度Ra可以在約10微吋（0.25 µm）至約800微吋（20.3 µm）的範圍內。在一實施例中，冷卻滾輪306和壓紋滾輪308的壓紋表面的平均表面粗糙度Ra可以在約100微吋（2.5 µm）至約700微吋（17.8 µm）的範圍內。當聚合物幅材304轉變成微壓紋薄膜310時，冷卻滾輪306也冷卻聚合物幅材304，使得微壓紋薄膜310可以由滾輪312從冷卻滾輪306拉離並輸送至模製或形成站320。額外的滾輪可以被使用來將微壓紋薄膜310從冷卻滾輪306輸送到形成站320。所例示的實施例不意圖以任何方式進行限制。

在一個實施例中，微壓紋薄膜310的基礎重量可以在約20克每平方米（gsm）以及約200 gsm之間。在一個實施例中，壓紋薄膜310的基礎重量可以在約35 gsm以及約80 gsm之間。在一個實施例中，壓紋薄膜310的基礎重量可以在約50 gsm以及約65 gsm之間。

形成站320包含公模形成滾輪322和母模形成滾輪324。如圖4中所例示，公模形成滾輪322包含複數第一凸起412，其從公模形成滾輪322的核心410延伸遠離。第一凸起412的每個繞著公模形成滾輪322的圓周而為連續的，並且沿著公模形成滾輪322的寬度由多個第一間隙414間隔開。母模形成滾輪324包含複數第二凸起422，其從母模形成滾輪322的核心420延伸遠離。第二凸起422的每個繞著母模形成滾輪324的圓周而為連續的，並且沿著母模形成滾輪324的寬度由多個第二間隙424隔開。公模形成滾輪322的該等第一凸起412與母模形成滾輪324的該等第二凸起422之間的該等第二間隙424對準，並且母模形成滾輪324的該等第二凸起422與公模形成滾輪322的該等第一凸起412之間的該等第一間隙414對準，如圖4中所例示。

第一凸起412和第二凸起422的形狀是互補的，使得分別凸起的遠端可以在z方向上以深度D重疊，在此也稱為“接合深度D”。雖然特別形狀被例示於第一凸起412和第二凸起422，但是本發明的實施例不限於所例示的形狀，並且可以預期其他幾何形狀。所例示的實施例不意圖以任何方式進行限制。接合深度D可以被調節以改變被提供給薄膜100第一側部110和第二側部120的形成圖案。在一實施例中，接合深度D可以在大約1密爾（25.4 µm）以及大約100密爾（約2540 µm）之間。在一實施例中，接合深度D可以在大約10密爾（254 µm）和大約80密爾（2032 µm）之間。在一實施例中，接合深度D可以在大約20密爾（508 µm）以及大約70密爾（1778 µm）、或者大約30密爾（762 µm）、或者大約40密爾（1016 µm）、或者大約50密爾（ 1270 µm）或約60密爾（1524 µm）之間。

在一個實施例中，圖5中以剖面例示的形成站500可以被使用來代替圖4中所例示的形成站320。形成站500包含具有複數第一凸起512的公模形成滾輪510，該複數第一凸起512從公模形成滾輪510的核心511延伸、並且繞著公模形成滾輪510的圓周而由多個間隙514隔開，同時跨越公模形成滾輪510的寬度（向頁面內和外）延伸。成形站500還包含互補的母模形成滾輪520，該母模形成滾輪520具有複數第二凸起522，該複數第二凸起522從母模形成滾輪520的核心521延伸、並且繞著母模形成滾輪520的圓周而由多個間隙524隔開，同時跨越母模形成滾輪520的寬度（向頁面內和外）延伸。如相同領域中具有通常知識者所理解的，此等配置將形成沿薄膜的橫向TD方向延伸並且沿機器方向交替的複數峰部和複數谷部。接合深度D與相對於圖4中所例示且如上所描述的關於形成站320所界定者相同。

回到圖3，在微壓紋薄膜離開形成站320之後，具有形成圖案330的微壓紋薄膜前進到捲繞機340，並由捲繞機340捲繞成一捲350。所例示的實施例不意圖以任何方式進行限制。例如，圖6例示設備300的實施例，該設備300包含第二成形站，諸如圖5中所例示的形成站500，其可以位於形成站320和捲繞機340之間，使得可以在薄膜100的第一側部110和第二側部120上形成額外的圖案，諸如前開描述的並在圖2A和圖2B中例示的形成網格圖案。

在一實施例中，微壓紋薄膜310可以在從冷卻滾輪306上拉離之後被捲繞成一捲，然後被帶到另一個（各別的）將微壓紋薄膜310饋送到形成站320的設備。換句話說，在一個實施例中，形成站320可以不與擠壓機、冷卻滾輪306和壓花滾輪308成“連線（in-line）”。在一實施例中，薄膜可以不被捲繞成捲，而是被切成預定的尺寸並堆疊成片狀材料。範例

根據本發明的實施例製備樣本，並對於本文所描述的各種物理性質而測試。

對於實施例1-8中的每個，當熔幕冷卻到在其每一側部具有微壓紋表面的薄膜（例如，微壓紋膜310）時，三層熔幕被擠出到具有表面粗糙度Ra約600微吋（15.24 µm）的冷卻滾輪306和與該熔幕的相對側部接觸的具有表面粗糙度Ra約400微被測試（10.16 µm）的壓花滾輪308上。該三層結構的核心層包括高密度聚乙烯（HDPE），以及以重量計約為微壓紋薄膜310的70%（wt.%）。該三層薄膜的表層的每個是34 wt.%的高密度聚乙烯（HDPE）、33 wt.%的聚丙烯（PP）、32 wt.%的高結晶性聚丙烯（HCPP）、和1% wt.%的具有成核劑的聚丙烯母料的掺合物，並且為約15 wt.%的微壓紋薄膜310。

剛擠出時的微壓紋薄膜310具有約50克每平方米（gsm）及約65 gsm之間的目標基礎重量。將微壓紋薄膜310輸送到形成站320，以公模形成滾輪322和母模形成滾輪324被設定至約20密爾（508 µm）及約40密爾（1016 µm）之間的接合深度D。下表I列出了剛擠出時的微壓紋薄膜310的目標基礎重量以及用於範例1-8的公模和母模形成滾輪322、324的接合深度D。表 I: 目標基礎重量和形成滾輪的深度

樣本	剛擠出時的目標基礎重量（ gsm ）	公模和母模形成滾輪的接合深度（ mils / µm ）
範例1	65	20 / 508
範例2	65	40 / 1016
範例3	60	20 / 508
範例4	60	40 / 1016
範例5	55	20 / 508
範例6	55	40 / 1016
範例7	50	20 / 508
範例8	50	40 / 1016

為實施例2和4所建立的樣本的每一側部的表面對於表面粗糙度被測試，該表面粗糙度包含Ra（表面粗糙度平均），Rz（五個最高峰部和五個最低谷部的高度的平均）和Sm（峰部之間的平均間距），以Kosaka Laboratory Ltd.製造的表面粗糙度測量儀測量。結果列於下表II。表 II ：範例 2 以及 4 的表面粗糙度特性

樣本	薄膜的側部	Ra （ µm ）	Rz （ µm ）	Sm （ µm ）
範例2	壓紋滾輪	6.69	24.11	270
冷卻滾輪	4.35	17.33	140
範例4	壓紋滾輪	4.95	17.94	200
冷卻滾輪	5.70	21.01	220

低負載厚度測試方法（其測量薄膜的壓紋厚度）利用具有2吋直徑的砧以及95 g/in² 的靜重負載之電動測微器，並使用2-5秒的停留時間。五個測量跨越單個薄膜樣本而被取得，並且四個不同薄膜樣本被測量。對於每一個範例所有測量被平均並且被報告成以微米（µm）計的“低負載厚度”。

高負載厚度測試方法（其典型被使用以測量平坦（即未壓紋）薄膜之厚度）利用一吋的3/16^th 的砧尺寸、與113 g的靜重負載的測微器。五個測量跨越單個薄膜樣本而被取得，且四個不同薄膜樣本被測量。對於每一範例全部測量被平均並且被報告成以微米計（µm）的“高負載厚度”。

圓形彎曲剛性測試方法利用具有平坦25.4 mm（1吋）直徑表面的柱塞，其迫使材料的樣本通過平台中之孔口。在57 mm（2.25吋）向下行程的期間，將樣本推動通過38.1 mm（1.5吋）的孔口所需的最大力（在平台的頂部之上3 mm（八分之一吋）處開始）以力測量計而被測量。最大測量力藉由在多於一個平面中同時測量對彎曲的阻力而提供材料剛性的指示。

藉由測量在862.60 g （30.4 oz.）重量被施用於樣本並從樣本移除之後的厚度改變，可壓縮性以及彈性測試方法被使用於評估薄膜承受壓縮以及在壓縮之後恢復的能力。0.98 psi的壓力在2平方吋上被施加。重量施用之前以及之後的厚度中的改變測量薄膜的壓縮阻力，並且在壓力下的厚度中的減少給予薄膜的可壓縮性。在重量被施用之前以及重量被移除之後的總厚度指示薄膜的彈性（恢復的能力）。如以下所使用，可壓縮性是薄膜承受壓縮壓力的能力的量度，並且被定義成壓縮厚度除以原始厚度（乘上100）。如以下所使用，彈性計量薄膜在壓縮之後恢復的能力，並且被定義成薄膜之回彈厚度（在壓力被移除後）除以原始厚度（乘上100）。

樣本的全部（即範例1-8）根據以上所描述的測試方法針對低負載厚度、高負載厚度、圓形彎曲剛性、可壓縮性、以及彈性被測試。針對範例1-8之這樣的測試的結果在以下表III中被列出。表 III ：基礎重量、厚度、剛性、可壓縮性、以及彈性測試結果

樣本	基礎重量（gsm）	低負載厚度（µm）	高負載厚度（µm）	圓形彎曲剛性（g）	可壓縮性（%）	彈性（%）
範例1	65.6	194	125	365	22.7	92.1
範例2	62.4	320	124	383	39.3	85.2
範例3	60.9	184	118	255	24.2	92.9
範例4	57.6	330	122	361	43.8	86.1
範例5	55.7	182	110	170	28.2	88.6
範例6	51.3	292	105	263	51.0	86.2
範例7	50.1	154	100	129	29.7	89.1
範例8	46.8	287	98	201	57.1	81.2

注意到範例1、3、5以及7的每一個具有約相同於剛擠出時的目標基礎重量的測量的基礎重量，這表示形成過程（以公模以及母模形成滾輪322、324在約20密爾（508 µm）的接合深度D被設定）在薄膜的基礎重量有最小效果。對比之下，範例2、4、6、以及8的每一個具有低於剛擠出時的目標基礎重量的測量基礎重量，這表示形成過程（以公模以及母模形成滾輪322、324在約40密爾（1016 µm）的接合深度D被設定）有效果於（例如，降低）薄膜300的基礎重量，這從成本觀點來說是所盼望的，只要最終的性質不受負面地影響。

如所預期的，以定在約40密爾（1016 µm）的接合深度D被設定之公模與母模形成滾輪322、324所形成之樣本的低負載厚度是顯著地高於具有以在約20密爾（508 µm）的接合深度D被設定之公模與母模形成滾輪322、324所形成之相同目標基礎重量的相應樣本。對於相同目標基礎重量之每一對薄膜的高負載厚度是大約相同的。

以在約40密爾（1,016 µm）的接合深度D被設定之公模與母模形成滾輪322、324所形成之樣本的圓形彎曲剛性是顯著地高於具有以在約20密爾（508 µm）的接合深度D被設定之公模與母模形成滾輪322、324所形成之相同目標基礎重量的相應樣本。期望具有至少200克（更受盼望地是300克）之圓形彎曲剛性的樣本將具有所盼剛性來取代紙作為插件材料。

可壓縮性以及彈性資料提供由範例1-8所提供之緩衝效果的量度。相關於更趨近100%的更高的彈性值，可壓縮性值越高，緩衝效果越好。公模以及母模形成滾輪322、324的接合深度D的效果可指示樣本的彈性以及可壓縮性之間的折衷。例如，以在約40密爾（1016 µm）的接合深度D被設定之公模以及母模形成滾輪332、324所形成的樣本相較於具有相同目標基礎重量之相應樣本具有較高的可壓縮性值、但是較低的彈性值，該相應樣本以在約20密爾（508 µm）的接合深度D被設定之公模以及母模形成滾輪332、324形成。

藉由根據以上描述發明的實施例而最佳化薄膜的形成圖案以及基礎重量，預期結果的薄膜330將提供所盼望剛性以及緩衝效果以供被使用作為硬基材之間的插件，諸如玻璃片或板。此外，在一實施例之中，薄膜330可在連線（in-line）或離線（off-line）被退火，以增加薄膜330的剛性並且降低會被賦予薄膜之任何捲曲，尤其是在更寬的寬度。在連線退火或是去捲曲過程可藉由在形成過程的期間施加熱（藉由將公模以及母模形成滾輪322、324加熱到所盼望溫度並接著通過包含例如複數冷卻滾輪之冷卻站而冷卻幅材而被完成。

由本發行的實施例所提供之聚合物薄膜100、200、330被設計以取代玻璃工業中當下正被使用的紙而作為插件材料，以保護在儲存以及運輸到使用者目的地期間的多個堆疊玻璃片。典型地，在形成站320中藉由形成薄膜100、200、330所提供的圖案可被視為對會轉錄到功能性基材的軟性以及敏感性光學基材有害，因而致使基材不能用於高解析度顯示器。對比之下，當玻璃或類似的硬基材（諸如例如聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚醯亞胺（PI）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、或金屬，諸如拋光不繡鋼）要被保護，這種基材的硬度抵抗聚合物薄膜100、200、330的壓紋表面所造成任意潛在變形，且聚合物100、200、300的形成圖案可協助建立一釋放表面，以允許這種基材的乾淨分離。例如，當聚合物薄膜100、200、300被用作玻璃片之間的插件，一個玻璃片在被儲存或運輸之後從多個玻璃片的包裝將玻璃片卸堆（unstacking）的時候可更容易從鄰接玻璃片被分離，甚至在包裝中相當長的時間之後。

本發明的實施例是針對解決光學玻璃製造商長期以來面臨的問題，該光學玻璃製造商被儲存以及運輸期間由於染色以及刮痕之玻璃的良率損失顯著地影響，該染色以及刮痕由製造紙插件中所使用的成份所造成。根據本發明的實施例之薄膜100、200、330的潛在優勢包含再循環性、可調整的摩擦係數、較佳的刮痕抵抗性、比紙更低的轉移物質種類及粒子、低靜電荷及/或緩衝。

有思考到本發明的實施例也可被用於保護除了玻璃的其他基材。例如，任何硬以及不可壓縮表面（諸如金屬的表面（像是鋼）、聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚醯亞胺（PI）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）及/或其它熱塑性或熱固性聚合物製成的片或板）可用根據本發明的實施例之聚合物薄膜保護。

本文中所描述的實施例代表許多可能實施以及範例並且非意圖必須限定本揭露到任何特定實施例。取而代之的是，各種修飾能對這些實施例作出，這是相同領域中具有通常知識者所會理解的。任何這樣的修飾意圖被包含於本揭露的精神與範圍之中並被以下的請求項所保護。

1B-1B:薄膜沿線 100、200:薄膜 110、210:第一側部 111:第一微壓紋表面 112、212:第一峰部 114、214:第一谷部 116、216:第一基本平面部分 120:第二側部 121:第二微壓紋表面 122、213:第二峰部 124、215:第二谷部 126、217:第二基本平面部分 300:設備 302:擠出模 304:聚合物幅材（polymer web） 306:冷卻滾輪 308:壓紋滾輪 310:微壓紋薄膜 312:滾輪 320、500:形成站 322、510:公模形成滾輪 324、520:母模形成滾輪 330:薄膜 340:捲繞機 350:捲 410、420、511、521:核心 412、512:第一凸起 414:第一間隙 422、522:第二凸起 424:第二間隙 514、524:間隙 D:深度 MD:機器方向 T:厚度 TD:橫向方向

在以下圖式的組件被示出用以強調本揭露的一般原理，並且不必須按比例繪製。為了一致和清楚起見，在所有圖式中指定相對應組件的參考字元必要時被重複。圖1A示意性地例示根據本發明一實施例的薄膜的上視圖；圖 1B示意性地例示圖1A的薄膜沿線1B-1B的剖面；圖 1C是根據本發明一實施例的薄膜頂側部的圖片；圖 1D圖是圖1C的薄膜頂側部的一部分的放大圖片；圖1E圖是圖1C的薄膜底側部的一部分的放大圖片；以及圖1F圖是圖1C的薄膜的一部分的剖面顯微圖片；圖2A示意性地例示根據本發明一實施例的薄膜的上視圖；圖 2B圖是圖2A的薄膜頂側部的一部分的放大圖片；圖3示意性地例示用於製造圖1A至圖1F中所例示薄膜的設備的一實施例；圖4示意性地例示圖3的設備的形成站的一實施例的剖面；圖5示意性地例示圖3的設備的形成站的一實施例的剖面；以及圖6示意性地例示用於製造圖2A至圖2B中所例示薄膜的設備的一實施例。

100:薄膜

110:第一側部

111:第一微壓紋表面

112:第一峰部

114:第一谷部

116:第一基本平面部分

120:第二側部

121:第二微壓紋表面

122:第二峰部

124:第二谷部

126:第二基本平面部分

T:厚度

Claims

一種用作基材之間的一插件的薄膜，該薄膜包括：一第一側部，具有一第一微壓紋表面以及一第一形成圖案；一第二側部，具有一第二微壓紋表面以及一第二形成圖案；約35gsm以及約80gsm之間的一基礎重量；根據低負載厚度的約150微米以及400微米之間的一低負載厚度；以及根據圓形彎曲剛性測試的約150克以及約500克之間的一抗撓剛性。
如請求項1所述的薄膜，其中該第一形成圖案以及該第二形成圖案彼此互補。
如請求項2所述的薄膜，其中該第一形成圖案包括在一機器方向中延伸的複數第一峰部以及複數第一谷部，其中該等第一峰部在垂直於該機器方向的一橫向方向之中與該等第一谷部交替，且其中該第二形成圖案包括在該機器方向之中延伸的複數第二峰部以及複數第二谷部，其中該等第二峰部在該橫向方向之中與該等第二谷部交替。
如請求項3所述的薄膜，其中該薄膜的該第一側部上的每一第一峰部是相對於該薄膜的該第二側部上的一第二谷部。
如請求項4所述的薄膜，其中該薄膜的該第一側部更包括一第三形成圖案，該第三形成圖案包括在該橫向方向之中延伸的複數第三峰部以及複數第三谷部，其中該等第三峰部在該機器方向之中與該等第三谷部交替，以及其中該薄膜的該第二側部更包括一第四形成圖案，該第四形成圖案包括在該橫向方向之中延伸的複數第四峰部以及複數第四谷部，其中該等第四峰部在該機器方向之中與該等第四谷部交替。
如請求項5所述的薄膜，其中該薄膜的該第一側部上的每一第三峰部是相對於該薄膜的該第二側部上的一第四谷部。
如請求項2所述的薄膜，其中該第一形成圖案包括在一橫向方向之中延伸的複數第一峰部與複數第一谷部，其中該等第一峰部與該等第一谷部在垂直於該橫向方向的一機器方向之中交替，以及其中該第二形成圖案包括在該橫向方向之中延伸的複數第二峰部以及複數第二谷部，其中該等第二峰部與該等第二谷部在該機器方向之中交替。
如請求項7所述的薄膜，其中該薄膜的該第一側部上的每一第一峰部是相對於該薄膜的該第二側部上的一第二谷部。
如請求項1所述的薄膜，其中該抗撓剛性根據該圓形彎曲剛性測試是在約300克以及約350克之間。
如請求項1所述的薄膜，更包括約20%以及約60%之間的一可壓縮性。
如請求項1所述的薄膜，更包括約80%以及約95%之間的一彈性。
如請求項1所述的薄膜，更包括一核心層、該核心層的一側部上的一第一表層、以及該核心層的一相對側部上的一第二表層。
如請求項12所述的薄膜，其中該第一表層及/或該第二表層是被發泡的。
如請求項12所述的薄膜，其中該核心層是被發泡的。
如請求項1所述的薄膜，其中該薄膜包括一聚烯。
如請求項15所述的薄膜，其中該聚烯包括聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、高結晶性聚丙烯、同元聚合物聚丙烯、成核的聚丙烯、共聚物聚丙烯、或其掺合物。
如請求項15所述的薄膜，更包括至少一添加劑，該添加劑選自一助滑劑、一成核劑、一抗氧化劑穩定劑、以及一界面活性劑組成之該群組。
一種製造一薄膜的方法，該薄膜用做基材之間的一插件，該方法包括：擠出包括一聚烯的一聚合物幅材到一冷卻滾輪與一壓紋滾輪之間形成的一軋部，以形成一微壓紋聚合物薄膜，該冷卻滾輪具有約0.25微米以及約20.3微米之間的一表面粗糙度Ra，該壓紋滾輪具有約0.25微米以及約20.3微米之間的一表面粗糙度Ra，該微壓紋聚合物薄膜具有其一個側部上的一第一微壓紋表面以其相對該第一側部的其一第二側部上的一第二微壓紋表面；以及以一公模形成滾輪以及一匹配母模形成滾輪將一圖案形成入該微壓紋聚合物薄膜，該公模形成滾輪接觸該微壓紋聚合物薄膜的該第一側部，該匹配母模形成滾輪接觸該微壓紋聚合物薄膜的該第二側部。
如請求項18所述的方法，其中該公模形成滾輪以及該母模形成滾輪具有約254微米以及約2032微米之間的一接合深度。
如請求項19所述的方法，其中該接合深度是在約508微米以及約1778微米之間。
如請求項18所述的方法，其中該冷卻滾輪以及該壓紋滾輪每一者具有約2.5微米以及約17.8微米之間的一表面粗糙度Ra。