TWI801367B - 用於行李物件之雙軸取向熱塑性聚合物積層膜及其製造方法 - Google Patents

用於行李物件之雙軸取向熱塑性聚合物積層膜及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供聚丙烯膜(100)之一積層(110)、由該積層(110)建構之一行李殼(120)，製造該積層(110)之一方法(200)，及製造該行李殼(120)的一方法(280)。該等膜(100)包括一芯(102)及至少一外層(104)。該積層(110)包括多個膜(100)。該積層(110)可藉由在預定壓力、溫度及時間條件下層壓多個膜100而形成。該殼(120)可藉由深拉製積層(110)之一薄片同時對該積層(110)施加熱量及張力而形成。

Description

用於行李物件之雙軸取向熱塑性聚合物積層膜及其製造方法
本揭示案大體上係關於行李物件，且特別係關於經層壓之雙軸取向熱塑性聚合物膜在行李箱的殼結構之構造中的使用。
硬側行李箱藉由使用可成形的、相對硬的材料來產生該箱之外部而提供耐久性及支撐。此等材料之一缺點在於其難以製造及模製，從而證明在製造及模製製程中之細微變化的低容忍度。材料之難處理的本質在生產深拉製物件時尤其明顯。由該等材料生產之行李殼或箱可能需要為相對厚及/或相對重的，以達成所要強度。該等材料以及製造及模製製程亦可為昂貴的，且該等製程可為耗時的。
可與本揭示案相關之處在於其包括對用於行李物件之材料的各種方法之文件包括EP1763430、GB1386953、US 4061817、IN256542及IN257341。然而，此等提議可得以改良。
因此以下為合乎需要的：提供用於諸如行李殼之行李物件的經改良材料，特別是輕量的耐久材料，以及提供相對容易、快速、容許失誤且便宜的製造材料及行李物件之方法。
根據本發明，因此提供用於製造行李殼之材料、由該材料建構 之行李殼、製造該材料之方法、製造該行李殼之方法及包括由該材料建構之至少一殼的行李箱，如下文所描述及/或如隨附申請專利範圍中所界定。
本揭示案特別是提供輕量且耐衝擊之經改良塑膠積層材料。該材料為多用途且順應性的以深拉製至諸如行李殼之物件中。由積層建構之行李殼為輕量、薄、耐久、抗變形的，且在處置期間具有傑出的抗衝擊性。
製造塑膠積層之方法得以提供，其需要相對少之熱量及壓力且相對快速及便宜。製造諸如行李殼之深拉製物件的方法得以提供。該方法相對容易、快速且便宜。
在一實施例中，行李殼由多個共擠膜之積層形成。該等膜包括雙軸取向熱塑性聚合物之芯及熱塑性聚合物之至少一外層。外層具有膜之厚度之0.5%至25%的厚度。
在一些實施例中，膜具有約10μm±5%-約100μm±5%之厚度。
在一些實施例中，芯具有約10μm±5%-約100μm±5%之厚度。
在一些實施例中，外層具有約0.6μm±5%至約2.5μm±5%之厚度。
在一實施例中，外層為膜之厚度的約2%至約7%。外層可小於膜之厚度的約5%，或可為膜之厚度的約2.5%。
在另一實施例中，至少兩個鄰近膜在相同方向上取向。
在另一實施例中，所有膜在相同方向上取向。
在一實施例中，芯之雙軸取向熱塑性聚合物為雙軸取向聚丙烯。
在一實施例中，外層包含聚丙烯及聚乙烯之共聚物。
在另一實施例中，外層包含聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之三聚物。
在一些實施例中，芯之熔點高於外層之熔點。該熔點可高於外層之熔點至少約10℃。
在一些實施例中，膜經拉伸且在橫向方向及縱向方向中之一者上與在橫向方向及縱向方向中之另一者上相比拉伸至較大程度。
在一些實施例中，膜在縱向方向上具有約60至約190MPa之抗拉強度。
在一些實施例中，膜在橫向方向上具有約150至約300MPa之抗拉強度。
在一些實施例中，膜在橫向方向上具有約3.5-5GPa之硬度。
在一些實施例中，膜在縱向方向上具有約1.5-3GPa之硬度。
在一些實施例中，積層包括10至50個膜。膜之數目可為22或23個膜。
在一實施例中，積層之厚度為約0.25mm至約2.5mm。積層之厚度可為約0.5mm或0.5mm以下或者等於約1mm。
在一些實施例中，積層可包括由不同於芯之熱塑性聚合物的熱塑性聚合物建構之至少一膜。
在一些實施例中，積層包括頂層。頂層可包括雙軸取向聚酯。
在一些實施例中，行李殼包括織物襯裡層。織物襯裡層可包括網狀紡織薄片。
在一實施例中，製造行李殼之方法包括提供膜、將多個膜層壓在一起以形成積層，及模製積層以形成行李殼。膜具有熱塑性聚合物之芯及在芯之頂側及底側中之每一者上的外層。膜在130℃或130℃以下之溫度下及10 bar或10bar以下或在一些實施例中小於10bar之壓力下層壓。
在一實施例中，芯及外層經共擠以形成膜。
在一些實施例中，膜具有10μm±5%-100μm±5%之厚度。
在一些實施例中，芯具有10μm±5%-100μm±5%之厚度。
在一些實施例中，外層具有0.6μm±5%至2.5μm±5%之厚度。
在一些實施例中，外層具有膜之厚度之0.5%至25%的厚度。外層之厚度可為膜之厚度的2%至7%。
在另一實施例中，至少兩個鄰近膜在相同方向上取向。
在另一實施例中，所有膜在相同方向上取向。
在一實施例中，芯之雙軸取向熱塑性聚合物為雙軸取向聚丙烯。
在一實施例中，外層包含聚丙烯及聚乙烯之共聚物。
在另一實施例中，外層包含聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之三聚物。
在一些實施例中，芯之熔點高於外層之熔點。該熔點可高於外層之熔點至少10℃。
在一些實施例中，膜經拉伸且在橫向方向及縱向方向中之一者上與在橫向方向及縱向方向中之另一者上相比拉伸至較大程度。
在一些實施例中，膜在縱向方向上具有60至190MPa之抗拉強度。
在一些實施例中，膜在橫向方向上具有150至300MPa之抗拉強度。
在一些實施例中，膜在橫向方向上具有3.5-5GPa之硬度。
在一些實施例中，膜在縱向方向上具有1.5-3GPa之硬度。
在一些實施例中，積層包括10至50個膜。膜之數目可為22或23個膜。
在一實施例中，積層之厚度為0.25mm至2.5mm。積層之厚度可為0.5mm至小於1mm。
在一些實施例中，積層可包括由不同於芯之熱塑性聚合物的熱塑性聚合物建構之至少一膜。
在另一實施例中，膜在110℃至130℃之溫度下層壓。
在另一實施例中，膜在5kN/m至35kN/m之壓力下層壓。
在一些實施例中，膜在10kN/m至30kN/m之壓力下層壓。
在一些實施例中，膜在連續製程中層壓。
在一實施例中，層壓該等膜係在等容衝壓件中執行。在另一實施例中，層壓該等膜係在等壓衝壓件中執行。
在另一實施例中，積層在大氣壓力下冷卻。
在一些實施例中，模製行李殼在140℃至180℃之溫度下執行。
在一實施例中，製造行李殼之方法包括提供膜、將多個膜層壓在一起以形成積層，及模製積層以形成行李殼。膜具有雙軸取向聚丙烯之芯及在芯之頂側及底側中之每一者上的外層。膜在130℃或130℃以下之溫度及小於10bar之壓力下層壓。
在一些實施例中，層壓溫度為110℃至130℃。
在一些實施例中，壓力為1bar至9bar。壓力可為1bar至5bar。在其他實施例中，壓力小於10bar，或者等於或小於10bar。
在一實施例中，層壓為連續製程。
在一實施例中，層壓係在等容衝壓件中執行。在另一實施例中，層壓該等膜係在等壓衝壓件中執行。
在另一實施例中，至少兩個鄰近膜在相同方向上取向。
在另一實施例中，所有膜在相同方向上取向。
在一些實施例中，模製在約140℃至約165℃之溫度下執行。
在一實施例中，藉由方法所製成之行李殼得以提供，該方法包括提供膜、將多個膜層壓在一起以形成積層，及模製積層以形成行李殼。膜具有熱塑性聚合物之芯及在芯之頂側及底側中之每一者上的外層，且膜層壓在一起。當膜為聚丙烯膜時，膜在約130℃或130℃以下之溫度及小於約40kN/m或在替代性實施例中小於約10bar之壓力下層壓。在另一實施例中，壓力為約40kN/m或40kN/m以下。在另一實施例中，壓力為約10bar或10bar以下。
在一實施例中，包括至少一前述行李殼之行李箱得以提供。行李殼係藉由一方法製成，該方法包括提供膜、將多個膜層壓在一起以形成積層，及模製積層以形成行李殼。膜具有熱塑性聚合物之芯且可包括在芯之頂側及底側中之每一者或僅一者上的外層，且膜層壓在一起。當膜為聚丙烯膜時，膜在約130℃或130℃以下之溫度及小於約40kN/m或在替代性實施例中小於約10bar之壓力下層壓。在另一實施例中，壓力為約40kN/m或40kN/m以下。在另一實施例中，壓力為約10bar或10bar以下。在另一實施例中，行李箱包括蓋殼及基底殼，其中任一者或兩者係藉由前述方法生產。
額外實施例及特徵部分地闡述於下文之描述中，且在檢驗說明書後對於熟習此項技術者將變得顯而易見，或可藉由所揭示標的物之實踐來獲悉。本揭示案之本質及優點的進一步理解可藉由參考說明書之剩餘部分及圖式來實現，其形成本揭示案之部分。熟習此項技術者將理解，本揭示案之各種態樣及特徵中的每一者可在一些實施例中有利地單獨使用，或在其他實施例中結合本揭示案之其他態樣及特徵來使用。
100:聚合物膜/共擠膜
102:芯
103:頂側
104:外層
105:底側
106:外表面
108:內表面
110:積層
112:中央
114:第一側或部分
116:第二側或部分
118:輔助材料
120:行李殼
122:蓋殼
124:後側
126:蓋頂側
128:蓋底側
130:蓋右側
132:蓋左側
134:基底殼
136:前側
138:基底頂側
140:基底底側
142:基底右側
144:基底左側
146:轉角部分
147:凹槽
148:表面特徵
149:肋狀物
150:行李箱
152:外殼
154:外部層
156:前面板
158:後面板
160:頂部面板
162:底部面板
164:右側面板
166:左側面板
168:轉角區域
170:閉合線
172:輪
174:頂部提把
176:側提把
178:可延伸拖曳柄
200、280:方法
202、204、206、208、210、212、214、216、218、282、284、286、288、290:步驟
220:雙帶等容衝壓件
222:上部帶
224:下部帶
226、226a、226b、226c、226d:上部滾筒
227、227a、227b、227c、227d、227e、227f、227g:上部壓力模組
228、228a、228b、228c、228d、228e:下部滾筒
229、229a、229b、229c、229d、229e、229f、229g:下部壓力模組
230:整合加熱區
232:整合冷卻區
234:彈簧
235、237:模組
236:循環滾筒
238:固定滾筒
239:加熱區
240:模製裝置
241:冷卻區
242:襯裡施配器
244:衝壓件
246:加熱器陣列
248:托盤
250:上部台
252:下部台
254:公模具
256:深拉製工具
258:母模具
260:柱框架
264:薄片抓握架
266:上部加熱器
268:下部加熱器
hg:距離或間隙高度
L:縱向方向
T:橫向方向
T1:第一溫度
T2:第二溫度
T3:第三溫度
t1:第一時間
t2:第二時間
t3:第三時間
P1:第一壓力
P2:第二壓力
P3:第三壓力
P4:第四壓力
將參考以下諸圖更全面地理解該描述，其中組件並未按比例繪製，該等諸圖呈現為本揭示案之各種實施例且不應解釋為本揭示案之範疇的完整敘述，其特徵在於：圖1為根據一實施例之雙軸取向熱塑性聚合物膜的碎片說明。
圖2A為根據一實施例之雙軸取向熱塑性聚合物膜之積層的說明。
圖2B為圖2A之積層中的膜之層的說明。
圖3A為根據一實施例的用於製造圖2A及圖2B之雙軸取向熱塑性聚合物膜之積層的系統之說明。
圖3B為在圖3A之製程期間膜之溫度及壓力改變的說明。
圖4A為根據另一實施例的用於製造圖2A及圖2B之雙軸取向熱塑性聚合物膜之積層的系統之說明。
圖4B為根據另一實施例的用於製造圖2A及圖2B之雙軸取向熱塑性聚合物膜之積層的系統之說明。
圖5為根據一實施例的製造圖2A及圖2B之雙軸取向熱塑性聚合物膜之積層的方法之步驟的方塊圖。
圖6A為藉由圖3A或圖3C之製程所形成的行李殼之右前等距視圖。
圖6B為圖6A之行李殼的左後等距視圖。
圖7A為包括圖5A之行李殼的行李箱之前視等距視圖。
圖7B為圖7A之行李的後視等距視圖。
圖8為根據一實施例之模製裝置。
圖9為根據一實施例的自圖2A及圖2B之積層製造物件的方法之步驟的方塊圖。
本揭示案提供用於行李殼之經改良材料及由該材料建構之經改良行李殼。特別是，本揭示案提供輕量、抗衝擊、多用途且順應性的以深拉製的材料。大體上而言，該材料由層壓在一起之多個塑膠膜建構。由該材料建構之行李殼為輕量、薄、耐久且抗變形的。該材料順應於深拉製製程幫助生產實質上無皺紋之行李殼，包括在轉角區域中且單獨地或組合地幫助產生高品質表面拋光。如本文所使用，術語「由......建構」可意味「包括」。
本揭示案亦可提供製造需要相對少之熱量及壓力之經改良材料的方法。該方法亦可為相對快速及/或便宜的。特別是，多個塑膠膜在適度的熱量及低壓條件下層壓。
由相對容易、快速且便宜之經改良材料製造行李殼的方法亦得以提供。該材料可經加熱、拉緊及深拉製以生產行李殼。
聚合物膜
參看圖1，聚合物膜100包括芯102及至少一外層104。如本文所使用，「膜」為包括非編織、平面、連續薄片元件之結構。外層104可位於芯102之頂側103、底側105或103、105兩者上。芯102由熱塑性聚合物建構。熱塑性聚合物可為雙軸取向的。如本文所使用，「雙軸取向」膜為已在兩個不同方向上拉伸之膜，包括作為非限制性實施例在橫向方向及縱向方向上拉伸，如下文更詳細地描述。雙軸取向熱塑性聚合物之實施例包括雙軸取向聚丙烯均聚物(BOPP)、聚醯胺(BOPA)、聚酯(BOPET)、聚乙烯醇(BOPVA)、聚乳酸(BOPLA)及聚乙烯(BOPE)。在一實施例中，芯102由BOPP建構。
外層104由取向或非取向之可熱密封材料建構。在一實施例中，外層104由聚丙烯(PP)及聚乙烯(PE)之共聚物建構。聚乙烯可構成達至約5%之共聚物。在另一實施例中，外層104由聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯(PB)之三聚物建 構。聚乙烯及聚丁烯一起可構成達至約5%之三聚物。
芯102及外層104可由相容性聚合物建構，使得芯102及外層104可經共擠。在一些實施例中，芯102及外層104由同一聚合物族中之聚合物建構。在一實施例中，芯102由經取向聚丙烯均聚物(OPP)建構，且外層104由聚丙烯及聚乙烯之共聚物建構。在另一實施例中，芯102由經取向聚丙烯均聚物建構，且外層104由聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之三聚物建構。
芯102可具有約10μm±5%至約100μm±5%之厚度，諸如約30μm±5%至約50μm±5%，或約13μm±5%至約40μm±5%，或約40μm±5%。芯102可具有約150℃至約190℃之熔點。在一實施例中，芯102具有約170℃之熔點。
外層104可具有約0.6μm±5%至約2.5μm±5%之厚度。在一實施例中，外層104具有約1μm±5%之厚度。外層104可具有約110℃至約135℃之熔點。在一實施例中，熔點為約130℃。
外層104具有低於芯102之熔點。芯102之熔點與外層104之熔點之間的差可為自約10℃至約60℃，或自約10℃至約50℃，或自約10℃至約40℃，或自約10℃至約30℃，或自約10℃至約20℃。在膜100之構造及設計中，芯102與外層104之間在熔點上之較大差(例如，60℃而非5℃)可幫助產生下文所述的具有經改良之機械及/或物理性質的積層110。不限於任何機構或行動模式，熔點上之較大差可准許在熔融外層104但並不熔融芯102之溫度下進行層壓。當處理溫度接近芯102之熔點時，芯102可開始軟化且芯102之分子可失去其定向，此與芯102尚未熔融或軟化之積層110相比又可使所得積層110的物理及機械性質降級。
在膜100之構造及設計中，芯102與外層104之間的至少約10℃之熔點差可使將多個膜100層壓在一起的製程更容易。膜100之層可略過彼此，或 鄰近的膜100可在形成積層110時、在處理溫度足夠高來熔融或部分地熔融外層104但並不熔融芯102時略過彼此。儘管積層110之機械性質藉由在積層薄片之生產期間並不熔融芯102來最佳地維持，但在替代性實施例中，若芯102在積層110之生產期間軟化或部分地熔融，則機械性質可減少但仍可足以用於進一步使用。熔點差亦可使模製積層110之製程更容易，此係因為積層110藉由外層104之熔融或部分熔融及芯102之熔融、部分熔融或軟化而呈現為展性的。
在一實施例中，外層104界定鄰近於膜100且與膜100嚙合之外表面106及內表面108。外表面106可為電暈處理的，其可幫助提供足夠的濕潤及黏附力至膜100以用於膜100之後續印刷、層壓或塗佈。在一實施例中，外層104可電暈處理於外表面106上。
芯102及至少一外層104可經共擠以形成膜100。與線或帶在兩個方向上編織(經紗及緯紗)以形成塑膠織物之編織織物對比，共擠膜100藉由多個層之同時擠出而產生。膜100可具有約10μm±5%至約100μm±5%之厚度。在一實施例中，膜100具有約30μm±5%至約50μm±5%之厚度。在另一實施例中，膜100具有約40μm±5%之厚度。膜100可具有約13g/m2±5%至約37g/m2±5%之平方重量。膜100可為透明、半透明或不透明的。
外層104之厚度可為膜100之厚度的約0.5-25%。在一些實施例中，外層為膜100之厚度的約2-7%。在一實施例中，外層104為膜100之厚度的約2.5%。在另一實施例中，外層104為膜100之厚度的約5%或小於約5%。
膜100可在橫向及縱向方向中之一者或兩者上拉伸。在一實施例中，橫向方向T經定義為芯102或外層104材料之輥的寬度，其在一實施例中可在圖3A中之滾筒226a、b或c的方向上。縱向方向L經定義為在正交於橫向方向之方向上延伸的芯102或外層104材料之輥的長度材料，其在一實施例中可在如圖3A中所示之機器方向上。或者，橫向方向T及縱向方向L可自上文所述且圖 3A中所示之方向顛倒。膜100可在其經共擠之後拉伸。在一方向上拉伸之量可與在另一方向上拉伸之量相同或不同。在一些實施例中，膜100在橫向方向上拉伸約4-15倍(亦即，約400%至1500%)、約5-14倍、約6-13倍或約7-12倍。在一實施例中，膜100在橫向方向上拉伸約9倍。在一些實施例中，膜100在縱向方向上拉伸約3-10倍、約4-8倍或約4-6倍。在一實施例中，膜100在縱向方向上拉伸約5倍。可變拉伸可產生各向異性膜100。作為一般注解，遍及全文所參考之橫向及縱向方向的定向可為可互換的。又大體上而言，膜100在橫向或縱向方向中之一者上與在橫向或縱向方向中之另一者上相比拉伸至較高程度。
各向異性膜100具有在橫向及縱向方向中之每一者上的抗拉強度。在一方向上之抗拉強度可不同於在另一方向上之抗拉強度。在一些實施例中，膜100在橫向方向上與在縱向方向上相比具有較大的抗拉強度。在一些實施例中，膜100在縱向方向上與在橫向方向上相比具有較大的抗拉強度。膜100可在橫向方向上具有約150-300MPa之抗拉強度。在一實施例中，膜100在橫向方向上具有約250MPa之抗拉強度。在另一實施例中，膜100在橫向方向上具有約207MPa之抗拉強度。膜100可在縱向方向上具有約60-190MPa之抗拉強度。在一實施例中，膜100在縱向方向上具有約130MPa之抗拉強度。在另一實施例中，膜100在縱向方向上具有約91MPa之抗拉強度。
膜100具有在橫向及縱向方向中之每一者上的硬度。該硬度可為彎曲軸線大體上正交於拉伸方向之彎曲硬度的量度。在一方向上之硬度可不同於在另一方向上之硬度。在一些實施例中，膜100在橫向方向上與在縱向方向上相比具有較大的硬度。在一些實施例中，膜100在縱向方向上與在橫向方向上相比具有較大的硬度。膜100可在其拉伸更多之方向上具有較大的硬度。舉例而言，在橫向方向上與在縱向方向上相比拉伸更多之膜可在橫向方向上與在縱向方向上相比具有較大的硬度。類似地，在縱向方向上與在橫向方向上相比 拉伸更多之膜可在縱向方向上與在橫向方向上相比具有較大的硬度。
在一方向上，膜100可具有約3.5-5.5GPa或約4-4.8GPa之硬度。在另一方向上，膜100可具有約1.5-3GPa或約1.9 to 2.3GPa之硬度。在一實施例中，膜100在橫向方向上拉伸更多，且在橫向方向上具有約3.5-5.5GPa之硬度且在縱向方向上具有約1.5-3GPa的硬度。
在一些說明性實施例中，膜100由經取向聚丙烯之共擠芯102及外層104建構，外層104由各個在芯102之任一側上的聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之三聚物建構。在一些說明性實施例中，膜100由經取向聚丙烯之共擠芯102及外層104建構，外層104由各個在芯102之任一側上的聚丙烯及聚乙烯之共聚物建構。出於便利性但並非限制，膜100可在本文中稱為[PP-BOPP-PP]。芯102可具有約38μm±5%之厚度，且每一外層104可具有約1μm±5%之厚度。膜100可具有約36.4g/m2±5%之平方重量。膜100可具有約169.2±0.4℃之熔點。膜100可在橫向方向上具有約207.2±5.4MPa之抗拉強度。膜100可在縱向方向上具有約91.2±18.7MPa之抗拉強度。膜100可為Tatrafan KXE®(Terichem Ltd.，斯維特，斯洛伐克)。Tatrafan KXE®經設計以用於包裝食物產品、糖果、肉產品、紡織品及其他貨物。
在另一實施例中，膜100可由經取向聚丙烯之共擠芯102及一外層104建構，外層104由聚丙烯及聚乙烯之共聚物或聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之三聚物建構。出於便利性但並非限制，膜100可在本文中稱為[PP-BOPP]或[BOPP-PP]。膜100可具有約20μm±5%之厚度，且可具有約22.8g/m2±5%之平方重量。膜100可為Tatrafan ONXE®(Terichem Ltd.，斯維特，斯洛伐克)。Tatrafan ONXE®經設計以用於包裝食物產品、糖果、肉產品、紡織品及其他貨物。
參看圖2A，多個膜100形成積層110。積層110中之膜100的數目 可為約3至約50個膜100、約5至約50、約10至約50、約15至約50、約20至約50、約25至約50、約30至約50、約35至約50、約3至約40、約3至約35、約3至約30、約3至約25、約3至約20，或約3至約15個膜100。在一實施例中，積層110包括約10至約50個膜。在另一實施例中，積層110包括約22至約35個膜100。在另一實施例中，積層110包括約3至約23個膜100。在另一實施例中，積層110包括約24至約28個膜100。在另一非限制性實施例中，積層110可由在每一外側上具有Tatrafan ONXE之一膜層的Tatrafan KXE之22至26個膜層形成，總共24至28個膜100。在又一實施例中，積層110包括22或23個膜100。
積層110可包括中央112、第一側或部分114，及第二側或部分116。積層110可在中央112、第一側114及第二側116中之每一者中包括相同數目個膜100，或數目可為不同的。第一側114及第二側116中之膜100的數目可為相同或不同的。在一實施例中，第一側114及第二側116具有相同數目個膜100，且數目小於中央112之膜100的數目。在一實施例中，第一側114及第二側116中之每一者具有一膜100，且中央具有10-50個膜100。
積層110之膜100可具有相同類型或不同類型。在一實施例中，積層110包括一類型之膜100的中央112、第二類型之膜100的第一側114，及第三類型之膜100的第二側116。在另一實施例中，積層110包括一類型之膜100的中央112及第二類型之膜100中之每一者的第一側114及第二側116。
在一實施例中，中央112由多個[PP-BOPP-PP]膜100建構。當多個[PP-BOPP-PP]膜100層壓在一起時，可為如上文所述之PP/PE共聚物或PP/PE/PB三聚物的兩個PP層鄰近於彼此而定位。
在一實施例中，第一側114及第二側116中之每一者可由至少一[PP-BOPP]或[BOPP-PP]膜100建構。當[PP-BOPP]或[BOPP-PP]膜100與[PP-BOPP-PP]膜100層壓時，可為如上文所述之PP/PE共聚物或PP/PE/PB三聚物的兩 個PP層可鄰近於彼此而定位。
在一實施例中，積層110之第一側114及第二側116中的一者或兩者可由至少一BOPET-BOPP、BOPP-BOPET或BOPET-BOPP-BOPET膜100建構。在一實施例中，膜100之BOPET部分可位於第一側114或第二側116之最外表面上。在第一側114或第二側116之最外表面上定位BOPET可幫助達成積層110或由積層110形成之物件的經改良耐劃傷性。
在一實施例中且參考圖2B，積層110具有藉由[BOPP-PP]-[PP-BOPP-PP]n-[PP-BOPP]所表示之膜100的配置，其中n為膜100之數目。[PP-BOPP-PP]膜100可為Tatrafan KXE®。[PP-BOPP]及[BOPP-PP]膜100可為Tatrafan ONXE®。
如上文所述，膜100可在橫向及縱向方向中之一者或兩者上拉伸。在積層中，膜100可在相同方向上取向為緊鄰的膜100。舉例而言，在橫向方向上與在縱向方向上相比拉伸更多之兩個膜100可為彼此緊鄰的。換言之，兩個緊鄰的膜100可關於拉伸之程度相對於彼此旋轉0°。或者，兩個緊鄰的膜100可相對於彼此旋轉90°。舉例而言，在橫向方向上與在縱向方向上相比拉伸更多之一膜100可緊鄰於在縱向方向上與在橫向方向上相比拉伸更多的膜100。積層110中之至少兩個膜100可在相同方向上取向。在一實施例中，積層110之至少中央112中的所有膜100在相同方向上取向。在另一實施例中，積層110中之所有膜100在相同方向上取向。
積層110可具有約0.25至約2.5mm、約0.3至約2.5mm、約0.5至約2.5mm、約0.75至約2.5mm、約1.0至約2.5mm、約1.25至約2.5mm、約1.5至約2.5mm、約0.25至約2.25mm、約0.25至約2.0mm、約0.25至約1.75mm、約0.25至約1.5mm、約0.25至約1.25mm或約0.25至約1.00mm之厚度。在一實施例中，積層110具有約0.5至約2mm之厚度。在另一實施例中，積層110具有約0.9至約 1.5mm之厚度。在又一實施例中，積層110具有約0.5mm至小於約1.0mm之厚度。
第一側114可具有與第二側116相同之厚度，或可具有不同厚度。中央112之厚度可大於第一側114之厚度，或第二側116之厚度，或第一側114及第二側116中之每一者的厚度。中央112之厚度可大於經組合之第一側114及第二側116的厚度。
膜100之各向異性性質可賦予至併入有膜100之積層110。舉例而言，積層110具有在一方向上之抗拉強度，該抗拉強度不同於在另一方向上的抗拉強度。在一些實施例中，積層110在橫向方向上與在縱向方向上相比具有較大的抗拉強度。在一些實施例中，積層110在縱向方向上與在橫向方向上相比具有較大的抗拉強度。積層110可在橫向方向上具有約100-250MPa或約150-200MPa之抗拉強度。積層110可在縱向方向上具有約50-150MPa或約70-100MPa之抗拉強度。
在一實施例中，積層110為清晰、無色的，且為透明、半透明或不透明的。在另一實施例中，至少一膜100之芯102由有色膜100建構，諸如將色彩引入至積層110之PP、BOPP或其他類型的膜100。
除了中央112、第一側114及第二側116之膜100之外，積層110亦可包括一或多種輔助材料118。在積層110之構造及設計中，輔助材料118可將色彩、印記、圖案或設計引入至積層110。在一些實施例中，輔助材料118由諸如經澆鑄聚丙烯膜之固體膜建構，該膜可由與外層104相同之聚合物建構。在一些實施例中，輔助材料118包括芯102及至少一外層104。如上文所述，外層104可具有低於芯102之熔融溫度。輔助材料或外層104(在存在時)可具有約130℃或更低之熔融溫度。
輔助材料118可引入於中央112、第一側114或第二側116之多個 膜100內。或者，輔助材料118可引入於中央112與第一側114或中央112與第二側116之間。作為另一替代例，輔助材料118可引入於第一側114之外表面或第二側116之外部上作為積層110的最外層(頂部膜)。輔助材料118可與積層110之膜100共擠。輔助材料118之實施例包括熱塑性烯烴膜、印刷膜、有色的聚丙烯及/或聚乙烯膜、白色或有色之BOPP膜、金屬化BOPP膜、短或切斷之聚丙烯纖維、短或切斷之雙組份(BICO)纖維、針織織物、編織織物、非編織織物、聚丙烯及/或聚乙烯粉末，及其組合。
積層110可藉由在預定壓力、溫度及/或時間條件下層壓多個膜100而形成。積層110可在層壓機器中形成。層壓機器可為等容衝壓件或等壓衝壓件。層壓機器可包括至少一滾筒，該至少一滾筒可為固定滾筒或循環滾筒。在等容衝壓件中，恆定體積諸如藉由維持壓力施加器之間的恆定間隙距離而維持，該等施加器在一實施例中諸如間隔開固定距離之相對滾筒。在等容衝壓件及例如使用循環滾筒壓力模組之衝壓件中，恆定體積與恆定均勻壓力之組合得以維持或嘗試維持。等容衝壓件中之滾筒相對於層壓機器可為位置固定的，或可相對於諸如在循環滾筒壓力模組中之層壓機器移動。藉由具有固定滾筒之等容衝壓件所施加的壓力大體上被稱為以kN/m量測之「線壓力」。壓力例如藉由至少一滾筒施加，且在至少一其他實施例中，線壓力隨著正形成之材料通過相對之固定滾筒之間的間隙而施加至該材料。在使用循環滾筒壓力模組之等容衝壓件中，壓力施加於相對之滾筒之間作為在壓力模組中循環的滾筒。因為通常在固定滾筒衝壓件中所使用之滾筒與在循環滾筒壓力模組中所使用的滾筒(在一實施例中，大約25-40mm)相比為較大的(在一實施例中，大約100mm)，所以在鄰近之滾筒之間存在較小的壓力降。由於鄰近之滾筒之間的較小壓力降，循環滾筒壓力模組中所施加之壓力可視為或估計為在正形成之材料之區域之上所施加的壓力。結果，藉由循環滾筒壓力模組所施加之壓力常常量測為「bar」。
在等壓衝壓件中，恆定的均勻壓力諸如藉由准許壓力施加器之間的間隙距離藉由饋入材料界定而維持。藉由等壓衝壓件所施加之壓力大體上為例如藉由至少一油墊所施加的以kN/m2或bar量測之表面壓力。在其他實施例中，壓力施加器為藉由間隙間隔開之相對的油墊。如本文所使用，「bar」大體上但非排他地指代藉由等壓衝壓件或包括循環滾筒之等容衝壓件所產生之表面壓力。如本文所使用，「kN/m」大體上但非排他地指代藉由具有固定滾筒之等容衝壓件所產生的線壓力。可用於此類型之形成方法(等容抑或等壓)或實施兩種方法之組合的層壓衝壓件設備之實施例可藉由Sandvik製造，諸如Sandvik ThermoPress CB(CombiPress)(參見http：//processsystems.sandvik.com)。
在一些實施例中，層壓機器為等壓衝壓件。在其他實施例中且參考圖3A，層壓機器可為具有固定滾筒之雙帶等容衝壓件220。衝壓件220包括上部帶222、下部帶224、多個上部滾筒226及多個下部滾筒228。滾筒226、228中之一些或全部可操作性地連接至彈簧234，彈簧234幫助調整藉由滾筒226、228施加至穿過滾筒226、228之間的材料之壓力。衝壓件220亦可包括至少一整合加熱區230及至少一整合冷卻區232。
帶222、224可由鐵氟龍或鋼建構。帶222、224可為輸送帶。上部帶222操作性地連接至少兩個上部滾筒226，諸如四個上部滾筒226a、226b、226c及226d。下部帶224操作性地連接至少兩個下部滾筒228，諸如五個下部滾筒228a、228b、228c、228d及228e。上部滾筒226a、226b、226c、226d及相應的下部滾筒228a、228b、228c、228d分別可彼此相對地位於正層壓之膜100的任一側上。
上部滾筒226與相應之下部滾筒228之間的距離或間隙高度hg可為可調整的。間隙高度在每一對滾筒226a、228a、226b、228b、226c、228c、226d、228d之間可為相同或不同的。調整間隙高度可幫助調整或維持藉由滾筒 226、228所施加之壓力，可幫助維持滾筒226、228之間的材料之均勻體積，且可幫助控制積層110的厚度。在一實施例中，間隙高度為約0.7mm至約1.2mm。在另一實施例中，間隙高度為約0.95mm至約1.0mm。
帶222、224及滾筒226、228可幫助使多個膜100前進通過衝壓件220。多個膜100可以恆定或可變的速率移動通過衝壓件。調整速率可准許壓力或溫度施加至膜100以用於使時間量變化。該速率可為自約1m/min至約8m/min、約2m/min至約8m/min、約3m/min至約8m/min、約4m/min至約8m/min、約5m/min至約8m/min、約1m/min至約7m/min、約1m/min至約6m/min、約1m/min至約5m/min、約1m/min至約4m/min、約1m/min至約3m/min，或約2m/min至約6m/min。在一實施例中，該速率為約2m/min。在另一實施例中，該速率為約6m/min。
在一實施例中，衝壓件220為Flatbed Laminator System(Meyer,Roetz，德國)。
圖4A說明為具有固定滾筒之雙帶等容衝壓件220之層壓機器的另一實施例。衝壓件220包括上部帶222、下部帶224、多個上部滾筒226及多個下部滾筒228。衝壓件220亦可包括至少一整合加熱區230及至少一整合冷卻區232。
帶222、224可由鐵氟龍或鋼建構。帶222、224可為輸送帶。上部帶222操作性地連接至少兩個上部壓力模組227，諸如七個上部壓力模組227a、227b、227c、227d、227e、227f及227g。下部帶224操作性地連接至少兩個下部壓力模組229，諸如七個下部壓力模組229a、229b、229c、229d、229e、229f及229g。上部壓力模組227a、227b、227c、227d、227e、227f及227g以及相應之下部壓力模組229a、229b、229c、229d、229e、229f及229g分別可彼此相對地位於正層壓之膜100的任一側上。
每一壓力模組227、229可具有相同的寬度或不同的寬度。在一實施例中，每一壓力模組227、229為約1000mm寬。
每一上部壓力模組227a-g可包括一或多個上部滾筒226。類似地，每一下部壓力模組229a-g可包括一或多個下部滾筒228。上部滾筒226之數目針對每一上部壓力模組227可為相同或不同的。下部滾筒228之數目針對每一下部壓力模組229可為相同或不同的。上部滾筒226之數目可與下部滾筒228之數目相同或不同。參考圖4A，上部壓力模組227可包括5個上部滾筒226且下部壓力模組229可包括5個下部滾筒228。在衝壓件220之設計及操作中，滾筒226、228可在位於上部滾筒226與下部滾筒228之間的諸如膜100或積層110之材料上產生線壓力。
帶222、224及壓力模組227、229或滾筒226、228可幫助使多個膜100前進通過衝壓件220。多個膜100可以恆定或可變的速率移動通過衝壓件。調整速率可准許壓力或溫度施加至膜100以用於使時間量變化。該速率可為自約1m/min至約8m/min、約2m/min至約8m/min、約3m/min至約8m/min、約4m/min至約8m/min、約5m/min至約8m/min、約1m/min至約7m/min、約1m/min至約6m/min、約1m/min至約5m/min、約1m/min至約4m/min、約1m/min至約3m/min，或約2m/min至約6m/min。在一實施例中，該速率為約2m/min。在另一實施例中，該速率為約6m/min。
在一實施例中，衝壓件220為雙鋼帶等容熱衝壓件(Sandvik Process Systems，桑德維肯，瑞典)。
在一些實施例中且參考圖4B，層壓機器可為具有包括循環滾筒236之至少一模組235及包括固定滾筒238之至少一模組237的等容衝壓件。正形成之材料在此實施例中自左移至右，首先通過循環滾筒236且接著通過固定滾筒238。等容衝壓件之循環滾筒236可施加以bar來量測之表面壓力。等容衝壓件 之固定滾筒238可施加以kN/m來量測之線壓力。在一實施例中，諸如在整合加熱區230(參見圖3A)中之加熱區239可包括多個循環滾筒235。在一實施例中，諸如整合冷卻區232(參見圖3A)之冷卻區241可包括多個固定滾筒238。
參看圖5，製造積層110之方法200可包括將多個膜100引入至層壓機器中之步驟202、將第一壓力施加至膜100之步驟204、在第一時間內將第一溫度施加至膜100之步驟206、將第二壓力施加至膜100之步驟212、在第二時間內將第二溫度施加至膜100之步驟214，及自機器釋放積層110之步驟218。在一些實施例中，該方法包括以下各者中之一或多者：將第三壓力施加至膜100之步驟208、在第三時間內將第三溫度施加至膜100之步驟210，及將第四壓力施加至膜100之步驟216。方法200可為與批次製程相對之連續製程。
當溫度在步驟206、210、214中之任何一或多者中施加至膜100時，溫度可為足夠高的以熔融或部分地熔融外層104但並不足夠高來熔融芯102。
在製造積層110之方法200中，外層104可為熔融的。替代於熔融外層104或除了熔融外層104之外，外層104及芯102，或外層104與芯102內或之間的膜100可彼此交聯，或諸如藉由化學、物理或黏著劑接合而另外彼此接合。熔融、交聯及/或另外接合膜100可幫助產生具有經改良物理性質之積層110，該等性質諸如硬度、抗拉強度及對失效之應變。
在步驟202中，將多個膜100引入至層壓機器中。層壓機器可為上文所述之任何機器，諸如等容或等壓衝壓件。
在步驟204中，使多個膜100經受第一壓力P1。施加壓力可幫助將膜100層壓在一起，且可幫助產生具有高接合強度之積層110。參看圖3A，壓力可藉由一對滾筒施加，諸如位於膜100之與相應下部滾筒228a之相對側上的上部滾筒226a。壓力可施加至位於滾筒226a、228a之間的膜100之部分，此係由 於膜100以上文所述之任何速率移動通過滾筒226a、228a，該速率諸如約2m/min。在其他實施例中，諸如藉由等壓衝壓件，壓力(表面壓力)係藉由至少一油墊施加。P1可小於約10bar，諸如約1至約9bar、約1至約8bar、約1至約7bar、約1至約6bar、約1至約5bar、約1至約4bar、約1至約3bar，或約1至約2bar。當P1係以kN/m量測(線壓力)時，P1可小於約40kN/m，諸如約5至約35kN/m或約10至約30KN/m。
參看圖3B，當P1藉由滾筒施加至膜100時，膜100可經歷壓力尖峰。如圖3B中所示，在相對滾筒之間的空間中，膜100中之壓力位準降低直至下一對相對滾筒被遇到為止。
再次參看圖5，在步驟206中，在第一時間t1內將多個膜100加熱至第一溫度T1。當T1大於環境溫度時，熱量可幫助將膜100層壓在一起且可幫助產生具有高接合強度之積層110。當T1在膜100之外層104的熔點處或附近時，外層104可開始熔融或變為黏結的。當T1在芯102之熔點處或附近時，芯102可開始鬆弛及/或收縮。參看圖3A，溫度可受控於加熱區230中。T1可為約90℃至約150℃、約100℃至約150℃、約110℃至約150℃、約120℃至約150℃、約130℃至約150℃、約90℃至約140℃、約90℃至約130℃、約90℃至約120℃，或約90℃至約110℃。在一實施例中，T1為約130℃或130℃以下。在另一實施例中，T1為約110℃至約140℃。在另一實施例中，T1為約105℃至約135℃。在又一實施例中，T1為約110℃至約130℃。在又一實施例中，T1為約115℃至約120℃。為達成所要之T1，用以加熱膜100之加熱元件的溫度可處於較高溫度處。
第一時間t1可為自約15-120秒、約30-120秒、約45-120秒、約60-120秒、約75-120秒、約90-120秒、約15-90秒、約15-75秒、約15-60秒、約15-45秒，或約15-30秒，或約30-90秒。在一實施例中，t1為45-55秒。
參看圖3B，當多個膜100加熱至T1時，膜100之溫度可隨時間t1 而增加。藉由膜100所經歷之壓力可在t1期間保持恆定且低於P1。
儘管在圖5中展示為順序步驟，但在一些實施例中，步驟204及206可同時發生。大體上而言，步驟202、204、206、208(當存在時)、210(當存在時)、212、214、216(當存在時)及218可以圖5中所描繪之次序或以不同次序執行。
在步驟212中，如圖5中所示，使多個膜100經受第二壓力P2。施加壓力可幫助將膜100層壓在一起，且可幫助產生具有高接合強度之積層110。在一些實行方案中，在t1期間在熱量之施加後施加壓力可幫助將膜按壓在一起或可幫助界定積層110的厚度。參看圖3A，壓力可藉由一對滾筒施加，諸如位於膜100之與相應下部滾筒228c之相對側上的上部滾筒226c。壓力可施加至位於滾筒226c、228c之間的膜100之部分，此係由於膜100以上文所述之任何速率移動通過滾筒226c、228c，該速率諸如約2m/min。在其他實施例中，諸如藉由等壓衝壓件，壓力(表面壓力)係藉由油墊施加。P2可與P1相同或不同。P2可小於約10bar，諸如約1至約9bar、約1至約8bar、約1至約7bar、約1至約6bar、約1至約5bar、約1至約4bar、約1至約3bar，或約1至約2bar。當P2係以kN/m量測(線壓力)時，P2可小於約40kN/m，諸如約5-35kN/m或約10-30KN/m。
參看圖3B，當P2施加至多個膜100時，膜100可經歷壓力尖峰。該壓力可與P1大約相同。
在步驟214中，如圖5中所示，使多個膜100在第二時間t2內經受第二溫度T2。當T2為環境溫度或環境溫度以下時，冷卻器溫度可幫助穩定化積層110。參看圖3A，溫度可受控於冷卻區232中。溫度可藉由例如使水循環通過冷卻區232中之管或藉由在冷卻區232中之一或多個帶222、224上噴射水而受控制。T2可為約10℃至約30℃、約15℃至約30℃、約20℃至約30℃、約25℃至約30℃、約10℃至約25℃、約10℃至約20℃，或約10℃至約15℃。在一實施例 中，T2為約15℃至約25℃。
第二時間t2可為自約2-90秒、約5-90秒、約10-90秒、約20-90秒、約30-90秒、約40-90秒、約50-90秒、約60-90秒、約2-60秒、約2-50秒、約2-40秒、約2-30秒、約2-20秒、約2-10秒，或約10-60秒。
參看圖3B，當T2施加至多個膜100時，膜100之溫度可隨時間t2而減小。膜100之溫度可在t1之開始處下降至開始溫度以下。在t2期間，藉由膜100所經歷之壓力可保持恆定且低於P2。該壓力可為大氣壓力。在一些實施例中，多個膜100在無所施加壓力之情況下經冷卻。
儘管在圖5中展示為順序步驟，但在一些實施例中，步驟212及214可同時發生。
在方法200之過程期間所施加的壓力及溫度對於將多個膜100層壓在一起以形成積層110為有效的。在步驟218中，如圖5中所示，將積層110自層壓機器釋放。
在一些實施例中，方法200包括使多個膜100經受第三壓力P3之步驟208。施加壓力可幫助將膜100層壓在一起，且可幫助產生具有高接合強度之積層110。在一些實行方案中，在t1期間在熱量之施加後施加壓力可幫助將膜按壓在一起或可幫助界定積層110的厚度。參看圖3A，壓力可藉由一對滾筒施加，諸如位於膜100之與相應下部滾筒228b之相對側上的上部滾筒226b。壓力可施加至位於滾筒226b、228b之間的膜100之部分，此係由於膜100以上文所述之任何速率移動通過滾筒226b、228b，該速率諸如約2m/min。在其他實施例中，諸如藉由等壓衝壓件，壓力(表面壓力)係藉由至少一油墊施加。P3可與P1或P2相同或不同。P3可小於約10bar，諸如約1至約9bar、約1至約8bar、約1至約7bar、約1至約6bar、約1至約5bar、約1至約4bar、約1至約3bar，或約1至約2bar。當P3係以kN/m量測(線壓力)時，P3可小於約40kN/m，諸如約5-35kN/m或 約10-30KN/m。
如圖3B中所示，當P3施加至多個膜100時，膜100可經歷壓力尖峰。該壓力可小於P1及P2中之每一者。
在一些實施例中，方法200包括使多個膜100在第三時間t3內經受第三溫度T3之步驟210。當T3大於環境溫度時，熱量可幫助將膜100層壓在一起且可幫助產生具有高接合強度之積層110。參看圖3A，溫度可受控於加熱區230中。T3可為約90℃至約150℃、約100℃至約150℃、約110℃至約150℃、約120℃至約150℃、約130℃至約150℃、約90℃至約140℃、約90℃至約130℃、約90℃至約120℃，或約90℃至約110℃。在一實施例中，T3為約130℃或130℃以下。在另一實施例中，T3為約110℃至約140℃。在又一實施例中，T3為約110℃至約130℃。
參看圖3B，當T3施加至多個膜100時，膜100之溫度可隨時間t3而增加。膜100在t3期間之溫度可大於膜100在t1及t2中之每一者期間的溫度。藉由膜100在t3期間所經歷之壓力可保持恆定且低於P1、P2及P3中的每一者。
再次參看圖5，在任選步驟216中，使多個膜100經受第四壓力P4。施加壓力可幫助將膜100層壓在一起，且可幫助產生具有高接合強度之積層110。參看圖3A，壓力可藉由一對滾筒施加，諸如位於膜100之與相應下部滾筒228d之相對側上的上部滾筒226d。壓力可施加至位於滾筒226d、228d之間的膜100之部分，此係由於膜100以上文所述之任何速率移動通過滾筒226d、228d，該速率諸如約2m/min。在其他實施例中，諸如藉由等壓衝壓件，壓力(表面壓力)係藉由油墊施加。P4可與P1、P2或P3中之任一者相同或不同。P4可小於約10bar，諸如約1至約9bar、約1至約8bar、約1至約7bar、約1至約6bar、約1至約5bar、約1至約4bar、約1至約3bar，或約1至約2bar。當P4係以kN/m量測(線壓力)時，P4可小於約40kN/m，諸如約5-35kN/m或約10-30KN/m。在一些實施例 中，無壓力被施加且P4為約1bar或大氣壓力。
藉由方法200所產生之積層110可證明降低程度之收縮，且在一些實施例中可僅經歷最小收縮。舉例而言，積層110可證明在110℃下約1%之收縮。
由雙軸取向熱塑性聚合物膜之積層建構的行李物件
諸如手提箱殼之行李殼120可由本文所揭示之積層110建構。參看圖6A及圖6B，行李殼120可呈蓋殼122(圖6A)或基底殼134(圖6B)之形式。蓋殼122包括後側124、蓋頂側126、蓋底側128、蓋右側130、蓋左側132，及一或多個轉角部分146。基底殼134包括前側136、基底頂側138、基底底側140、基底右側142、基底左側144，及一或多個轉角部分146。每一轉角部分146可為用於在殼120在行李物件中使用時接納輪之凹陷部。
側124、126、128、130、132、136、138、140、142、144或轉角部分146中之任何一或多者可包括表面特徵148。特徵可沿著長度、沿著寬度或以側124、126、128、130、132、136、138、140、142、144或轉角部分146之一角度定位。特徵148可為諸如凹槽147之凹入區域及諸如肋狀物149之凸起區域，其可為交替的。特徵148可為美學上令人愉快的。特徵148亦可幫助提供對抵靠殼120所施加之彎曲或扭曲力(諸如，正交於特徵148所施加之力)的硬度或阻力。
基底殼122及蓋殼134中之一者或兩者可由上文所述之多個膜100的積層110形成。簡言之，膜100可為共擠的，且可包含經取向聚丙烯之芯102及鄰近於芯102定位之至少一外層104。
外層104可如上文所述而建構及設計。在一實施例中，外層104由聚丙烯及聚乙烯之共聚物建構。在另一實施例中，外層104由聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之三聚物建構。外層104可具有小於膜100之厚度之約5%的厚度。在 一實施例中，外層104為膜100之厚度的約2.5%。
形成建構行李殼120之積層110的多個膜100可為上文所述之任何數目個膜100。自約10至約50個膜、約22至約35個膜、22個膜或23個膜可形成積層110。至少兩個鄰近的膜100在相同方向上取向。在一實施例中，所有膜100在相同方向上取向。
建構行李殼120之積層110的厚度可為上文所述之任何厚度。舉例而言，積層110之厚度可為約0.5mm至約2mm，或可為約0.5mm至小於約1mm。
基底殼122及蓋殼134中之一者或兩者可經深拉製，使得基底殼122或蓋殼134之深度相對於其長度或寬度為相當大的。舉例而言，蓋頂側126及蓋底側128之深度可達至後側124之長度的一半或寬度之一半。作為另一實施例，基底頂側138或基底底側140之深度可達至前側136之長度的一半或寬度之一半。
上文所述之任何行李殼120可用以形成諸如硬側行李箱之行李箱150的主體。參看圖7A及圖7B，硬側行李箱150藉由可操作地耦接在一起以形成藉由外部層154具有之外殼152的蓋殼122及基底殼134界定。蓋殼122及基底殼134中之任一者或兩者可藉由任何前述方法生產。外部層154可具有有紋理表面或經成形表面。
行李箱150包括前面板156、後面板158、頂部面板160、底部面板162、右側面板164及左側面板166。轉角區域168藉由任何兩個或三個鄰近之面板156、158、160、162、164及166之相交部界定。舉例而言，行李箱150包括四個上部轉角區域及四個下部轉角區域，各自藉由三個鄰近之面板的相交部形成。另外，藉由任何兩個鄰近之面板之相交部所形成的邊緣亦可視為轉角區域。如本文所述之面板156、158、160、162、164、166亦可被稱為「側」。因 此，行李箱150之第一側、第二側及/或第三側可各自為本文所述之各種面板156、158、160、162、164、166中的任一者。行李箱150亦可包括諸如拉鍊之閉合機構，該機構沿著側面板164、166以及頂部及底部面板160、162之中央部分延伸且界定閉合線170，閉合線170將行李箱150劃分為蓋殼122及基底殼134。用於將蓋殼122及基底殼134樞轉地連接在一起之鉸鏈(未圖示)沿著閉合線170定位。拉鍊可為拉開的以允許蓋殼122及基底殼134圍繞鉸鏈部分樞轉來允許進入內部。諸如閂鎖之各種類型的閉合機構，及鉸鏈結構係可接受的。行李箱150亦可包括如所示圍繞垂直軸線自旋之四個輪172，或可包括其他輪或支撐結構，以允許使用者以一角度拉動或拖動行李箱150，或沿著直立位置導引其。行李箱150可包括頂部面板160上之頂部提把174及側面板164、166上之側提把176。行李箱150亦可包括可延伸拖曳柄178。拖曳柄178可沿著行李箱150之後面板158的外部對準。或者，拖曳柄178亦可沿著後面板158對準但位於行李箱150內部。
積層110可模製至諸如行李殼120之物件中。在物件之構造中，在模製物件之前且與模製物件分開執行之製程中形成積層110可幫助產生經改良物件，諸如在一實施例中藉由產生無或實質上無氣泡形成於膜100之間的物件。
積層110可藉由上文所述之方法200產生。積層110可切割為預定形狀及大小以形成一片或薄片之積層110。行李殼120可藉由在模製裝置240中模製積層110而形成，模製裝置240諸如衝壓成形機器或插塞模製機器。積層可藉由裝置及/或藉由使用在非限制性實施例中類似於歐洲專利第1763430號、PCT/EP2014/055514或DE10259883(亦為US2004/0118504)中所述之製程的製程來模製。關於歐洲專利第1763430號中所述之製程，應注意，積層之夾緊尤其在積層110的模製製程中為較小的，此係因為模製積層110之溫度可為較低的， 此係優點，且其減少或避免了藉由可在較高模製溫度下發生之材料收縮所引起的問題。亦與揭示在約170℃下深拉製自加強熱塑性複合薄層的歐洲專利第1763430號中所述之製程相比，模製積層110之溫度範圍可為較大的，此情形因為其允許在模製條件下之更大可撓性而為優點。
參看圖8，模製裝置240可包括襯裡施配器242、衝壓件244及加熱器陣列246。在一些實施例中，襯裡施配器242接收及分佈紡織薄片，諸如網狀、針織、編織或非編製織物布料，以用於與積層110之薄片一起模製。「網」可為開口形成穿過其中之紡織薄片，諸如經編開放薄片。紡織薄片可用作在模製裝置240中生產之行李殼120之內部的襯裡。紡織薄片可將紋理、色彩、印記、圖案或設計引入至積層110。紡織薄片可在分佈至積層110之薄片之前接收及儲存於托盤248中。或者，紡織薄片可在積層110進入模製裝置240之前分佈至積層110。舉例而言，網作為紡織薄片之使用可將有紋理本質賦予給積層110的表面。
衝壓件244包括上部台250及下部台252。上部台250可支撐深拉製工具256之上部模具，該上部模具可為公模具254。在圖8中，上部台250之部分經移除以更清楚地展示公模具254。下部台252可支撐深拉製工具256之下部模具，該下部模具可為母模具258。台250、252可相對於彼此移動。舉例而言，上部台250可沿著柱框架260且藉由其導引而朝向母模具258下降。下部台252可朝向公模具254向上移動。模具254、258彼此互補，使得例如公模具254之一模具至少部分地配合於例如母模具258的另一模具內部。
衝壓件244進一步包括薄片抓握架264。架264經組配來將每一積層110薄片可控制地固持於公模具254與母模具258之間的位置中。架264亦可經組配來拉伸或施加張力至積層110薄片。
加熱器陣列246包括上部加熱器266及下部加熱器268。加熱器 266、268可經組配來同時地自加熱器陣列246滑動至公模具254與母模具258之間的位置。
參看圖9，製造行李殼120之方法280可包括預加熱積層110之步驟282、將積層110引入至模製裝置240中之步驟284、夾持及加熱積層110之步驟286、將積層110模製為物件之步驟288，及自模製裝置240釋放物件之步驟290。
在步驟282中，將積層110加熱至所要溫度。該溫度足夠高以熔融或部分地熔融外層104，且熔融或部分地熔融芯102。該溫度可為約120℃至約190℃、約125℃至約190℃、約130℃至約190℃、約135℃至約190℃、約140℃至約190℃、約145℃至約190℃、約150℃至約190℃、約120℃至約185℃、約120℃至約180℃、約120℃至約175℃、約120℃至約170℃、約120℃至約165℃，或約120℃至約160℃。在一實施例中，該溫度為約145℃至約170℃。在又一實施例中，該溫度為約140℃至約165℃。
替代於熔融外層104及芯102或除了熔融外層104及芯102之外，外層104及芯102，或外層104與芯102內或之間的膜100可彼此交聯，或諸如藉由化學、物理或黏著劑接合而另外彼此接合。熔融、交聯及/或另外接合膜100可幫助產生具有經改良物理性質之行李殼120，該等性質諸如耐久性、抗變形性及抗衝擊性。
再次參看圖9，在步驟284中，將積層110之薄片引入至模製裝置240。積層110之薄片可自衝壓件244後方(如圖8中所檢視)之薄片供應器引入至衝壓件244。參考圖8，積層110藉由薄片抓握架264固持於公模具254與母模具258之間。
在步驟286中，夾持及加熱積層110。諸如薄片之邊緣的積層110可藉由薄片抓握架264夾持。架264可能或可能不拉伸或施加張力至積層110。 在物件之構造中，張力或壓力之施加可幫助進一步將積層110之膜100合併在一起。施加至積層110之張力或壓力可小於約5bar，諸如約0.5至約4bar、約0.5至約3bar、約0.5至約3.5bar、約0.5至約3bar、約0.5至約2.5bar、約0.5至約2bar，或約1.5至約2bar。
參考圖8，加熱器266、268可在積層110薄片正固持於公模具254與母模具258之間的同時加熱其。積層之頂側及/或底側可得以加熱。積層可藉由薄片抓握架264抓握或抓握且拉伸。積層110可加熱至足夠高以熔融或部分地熔融外層104且熔融或部分地熔融芯102之溫度。積層110可加熱至約120℃至約190℃、約125℃至約190℃、約130℃至約190℃、約135℃至約190℃、約140℃至約190℃、約145℃至約190℃、約150℃至約190℃、約120℃至約185℃、約120℃至約180℃、約120℃至約175℃、約120℃至約170℃、約120℃至約165℃或約120℃至約160℃之溫度。在一實施例中，積層加熱至約145℃至約170℃之溫度。在另一實施例中，該溫度為約140℃至約165℃。
在一些實行方案中，步驟286包括將紡織薄片引入至積層110之頂側或底側。舉例而言，紡織薄片可置放於上部加熱器266與公模具254之間。
再次參看圖9，在步驟288中，將積層110之薄片模製為物件，諸如行李殼120。積層110薄片可在正模製之同時被加熱。積層110可加熱至足夠高以熔融或部分地熔融外層104且熔融或部分地熔融芯102之溫度。積層110可加熱至約120℃至約190℃、約125℃至約190℃、約130℃至約190℃、約135℃至約190℃、約140℃至約190℃、約145℃至約190℃、約150℃至約190℃、約120℃至約185℃、約120℃至約180℃、約120℃至約175℃、約120℃至約170℃、約120℃至約165℃或約120℃至約160℃之溫度。在一實施例中，積層110加熱至約140℃至約180℃之溫度。在另一實施例中，積層110加熱至約145℃至約170℃之溫度。在另一實施例中，該溫度為約140℃至約165℃。
積層110可經加熱歷時約10秒至約40秒、約15秒至約40秒、約20秒至約40秒、約25秒至約40秒、約30秒至約40秒、約10秒至約35秒、約10秒至約30秒、約10秒至約25秒，或約10秒至約20秒。在一實施例中，積層110經加熱歷時約15秒至約35秒。
在模製之一實施例中，諸如母模具258之下部模具向上移動以接觸經加熱且拉伸之積層110薄片的下側。上部模具，在此狀況下為公模具254，向下移動，此情形迫使積層110薄片與模具254、258表面中之大多數或全部接觸且藉此將積層110薄片塑形。若存在，則紡織薄片同時黏附至積層110薄片。
模具254、258可集合或快速地靠近，此情形可幫助減少諸如行李殼120之深拉製物件的轉角部分146中所產生之皺紋的數目。模具254、258可保持於閉合位置中歷時約15-45秒、約15-40秒、約15-35秒、約15-30秒、約20-45秒、約25-45秒，或約30-45秒。在一實施例中，模具254、258保持於閉合位置中歷時約30秒。
在步驟290中，將行李殼120自模製裝置240釋放。積層110可在約60-120秒、約60-110秒、約60-100秒、約60-90秒、約70-120秒、約80-120秒或約90-120秒中經加熱且形成為行李殼120。在一實施例中，積層110在約90秒中經加熱且形成為行李殼120。
藉由上文所述之方法280所產生的行李殼120可在如圖7b中所示之行李箱150中使用。
應注意，所有方向及/或維度參考(例如，上部、下部、向上、向下、左、右、向左、向右、頂部、底部、上方、下方、前方、後方、後、向前、向後、後向、內、外、向內、向外、垂直、水平、順時針、逆時針、長度、寬度、高度、深度及相對定向)僅用於識別目的以輔助讀者理解所揭示發明之實行方案，且尤其關於本發明之位置、定向、使用相對大小或幾何結構並不 產生限制，除非在申請專利範圍中具體闡述。
連接參考(例如，附接、耦接、連接、結合及其類似者)將廣泛地解釋，且可包括在元件連接之間的中間部件及元件之間的相對移動。因而，連接參考未必推斷出兩個元件直接連接且彼此處於固定關係。
在一些實施例中，參考具有特定特性及/或與另一部分連接之「末端」來描述組件。然而，熟習此項技術者將認識到，所揭示發明不限於超越其與其他部分之連接點立即終止的組件。因此，術語「末端」應以如下方式廣泛地解譯：包括鄰近特定元件、鏈路、組件、部分、部件或其類似者之終點、其後方、其前方或另外其附近的區域。在本文直接或間接闡述之方法中，各種步驟及操作係以一可能之操作次序描述，但熟習此項技術者將認識到，步驟及操作可重新配置、替代或消除而不必脫離本發明之精神及範疇。預期以上描述中所含有或隨附圖式中所示之所有標的物應解譯為僅為說明性的且非限制性的。可進行之在細節或結構上的改變係在所附申請專利範圍之範疇內。
100:聚合物膜
102:芯
104:外層
114:第一側或部分

Claims (24)

  1. 一種行李殼(120)，其包含：一殼，其由多個共擠膜(100)之一積層(110)形成，該等膜(100)包含一雙軸取向熱塑性聚合物之一芯(102)，及一熱塑性聚合物之至少一外層(104)，該外層(104)具有一膜(100)之厚度之0.5%至25%的一厚度。
  2. 如請求項1所述之行李殼，其中該膜(100)具有10μm±5%-100μm±5%之一厚度。
  3. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該芯(102)具有10μm±5%-100μm±5%之一厚度。
  4. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該外層(104)具有0.6μm±5%至2.5μm±5%之一厚度，或為該膜(100)之該厚度的2%至7%。
  5. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中自該等多個膜(100)中之至少兩個鄰近膜(100)至所有膜(100)在相同方向上取向。
  6. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該雙軸取向熱塑性聚合物為雙軸取向聚丙烯。
  7. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該外層(104)包含聚丙烯及聚乙烯之一共聚物，或包含聚丙烯、聚乙烯及聚丁烯之一個三聚物。
  8. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該芯(102)之一熔點高於該外層(104)之一熔點。
  9. 如請求項8所述之行李殼，其中該芯(102)之該熔點與該外層(104)之熔點相比高至少10℃。
  10. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該膜(100)經拉伸，且在一橫向方向及一縱向方向中之一者上與在該橫貫方向及該縱向方向中之另一 者上相比拉伸至一較大程度。
  11. 如請求項10所述之行李殼，其中該膜(100)在該縱向方向上具有60-190MPa之一抗拉強度或在該橫向方向上具有150-300MPa之一抗拉強度。
  12. 如請求項10所述之行李殼，其中該膜(100)在該橫向方向上具有3.5-5GPa之一硬度或在該縱向方向上具有1.5-3GPa之一硬度。
  13. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該積層包含10至50個膜，或22或23個膜。
  14. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該積層之厚度為0.25mm至2.5mm或0.5mm至小於1mm。
  15. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該積層(110)包含由不同於該芯(102)之該熱塑性聚合物之一熱塑性聚合物建構的至少一輔助材料(118)。
  16. 如請求項15所述之行李殼，其中該輔助材料(118)為一膜(100)。
  17. 如請求項15所述之行李殼，其中該輔助材料(118)位於一積層(110)內或鄰近於一積層(110)且在該積層(110)外部。
  18. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其進一步包含位於該積層(110)之一頂側(114)上的一織物襯裡層或一頂層。
  19. 如請求項18所述之行李殼，其包含：一織物襯裡層，其中該織物襯裡層包括一網狀紡織薄片；或包含一頂層，其中該頂層包括雙軸取向聚酯。
  20. 如請求項1或請求項2所述之行李殼，其中該積層(110)藉由加熱且在壓力下將該等膜(100)壓縮在一起而形成。
  21. 如請求項1所述之行李殼，其中該等多個共擠膜(100)為非編織膜。
  22. 如請求項1所述之行李殼，其中該膜為包括非編織、平面、連續薄片元件之結構。
  23. 一種製造一行李殼(120)之方法，其包含：提供一膜(100)，其包含一雙軸取向熱塑性聚合物之一芯(102)，及一外層(104)，其在該芯(102)之一頂側(103)及一底側(105)中之至少一者上，該外層(104)由不同於該芯(102)之該熱塑性聚合物的一熱塑性聚合物建構；在約130℃或130℃以下之一溫度及小於約10bar之一壓力或小於約40kN/m的一壓力下將多個膜(100)層壓在一起以形成一積層(110)；及模製該積層(110)以形成一行李殼(120)。
  24. 一種用於製造一行李殼(120)之裝置(240)，其包含：一衝壓件(244)，其包含一公模具(254)，一母模具(258)，其塑形為與該公模具(254)互補，及一抓握架(264)，其用於抓握引入至該裝置(240)之一積層(110)；及一加熱器陣列(246)，其用於加熱一模具(254、258)或用於加熱該積層(110)或用於加熱一模具(254、258)及該積層(110)兩者。
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