后成型的可連續剝離共擠出聚合物膜制造技術

本發明專利技術公開了多層聚合物膜，該多層聚合物膜被構造成使得連續的層分組可以連續片材形式從剩余的膜分層。該膜與已知的共擠出制造技術相容，并且在層分組之間無需粘合劑層便可制出。該層分組可從膜的剩余部分獨立剝離。使用聚合物組合物的組合，以允許非粘性聚合物層被結合使得膜便可能在層分組對之間的界面處發生不可逆分層。例如使用熱和壓力來將膜后成型，以使膜從初始的平坦或柔軟狀態變形為自支承的起伏狀外形。該起伏狀外形可包括簡單彎曲區域和/或復雜彎曲區域。盡管該持久的起伏狀外形，但是各個分組仍可被連續剝離，以暴露下一個層分組的具有同樣起伏狀外形的新表面。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術整體涉及聚合物膜，具體地涉及具有多層結構的此類膜的應用，其中每個層或每個層組可獨立從該結構的剩余部分剝離或分層。本專利技術還涉及相關的制品、系統和方法。
技術介紹
聚酯膜(該術語包括共聚酯和聚酯共混物、合金以及混合物膜)在過去的數十年中已大量用于多種應用中。已生產出作為單層和共擠出多層兩種形式的卷材的定向聚酯膜產品。很多情況下，出于保護目的，將保護襯膜(也稱為保護掩膜)施加至此類膜的一個或兩個外表面。襯膜通常僅在其附接的可用的聚酯膜處于制造設施之間的運輸中和/或向顧客的運輸中，或進行處理或加工時提供臨時保護功能。襯膜被設計成通過以下方法移除：在轉換或安裝可用的聚酯膜之前或之時，通過廠內轉換加工或由顧客簡單地將片材形式的襯膜從可用的聚酯膜剝離，然后將襯膜丟棄或循環利用。襯膜通常不提供任何相當于可用聚酯膜的功能性。例如，如果可用的聚酯膜是光學偏振膜，則襯膜不提供任何有意義的光學功能性或偏振功能性。也已知設計一些多層聚合物膜，使得每個具有類似功能性的構成層或片材可從膜的剩余部分剝離或分層。此類膜的一種用途是抗涂鴉應用。在此類應用中，處于其初始形式的膜可施加至鏡子、窗戶或其他待保護的物品。該膜由高度透明聚合物材料制成，使得鏡子、窗戶或其他物品的外觀受膜影響的程度最低。如果將涂鴉施加至膜的暴露表面，則可將存在涂鴉的膜的最外側部分以連續片材形式從膜的剩余部分剝離。在移除最外側部分后，剩余的膜保持在物品上的適當位置，現在該物品再次顯得干凈而且沒有涂鴉。初始地在膜的內部、緊靠最外側部分下面的膜的一部分為新的最外層。如果再次施加涂鴉，則新的涂鴉將駐留在新的最外層的暴露表面上。通過將新的最外層以連續片材形式從膜的剩余部分剝離可移除新的涂鴉。在移除新的最外側部分后，剩余的膜保持在物品上的適當位置，該物品再次顯得干凈而且沒有涂鴉。初始膜產品可由最多至4個構成片材制成，這些構成片材可以該方式依序移除以針對重復的涂污行為提供保護。為了有利于一次僅移除一層片材，制出在膜的邊緣附近具有深度不同的吻切突出部狀特征的產品。
技術實現思路
設計用于分層的已知多層聚合物膜通常通過首先制備構成片材，然后用壓敏粘合劑(PSA)層將片材層合在一起而制成。該制備方法和膜設計向可制成的膜的類型帶來固有局限性。例如，構成片材需要物理地足夠厚以允許通過自動膜處理設備加工單個片材而無過度撕裂或破損。這對單個片材的厚度設置下限，并且對可層合在一起以形成足夠薄并且可撓曲的多層膜的此類片材的數目同時增加上限。另外，將分別制造的片材層合在一起往往暴露片材而污染。我們已開發出新的多層聚合物膜家族，這些多層聚合物膜被構造成使得連續構成層分組可以連續片材形式從剩余的膜分層。在此，層分組是指多個單個層，這些層相互粘結，而且出于分層的目的，表現出與單個片材類似的功能或行為。新膜優選地與已知的共擠出制造技術相容，以允許層分組相比使用層合制造技術的情況薄得多。另外，通過在單個共擠出過程中將這些層結合在一起，通常在高溫下，污染層之間的界面的可能性大大降低。我們現在也已證明，諸如上述這些的多層聚合物膜可被后成型或模制成持久的自支承起伏狀外形，而且盡管每個分組具有所述起伏狀外形，仍可被連續剝離，暴露下一個層分組的具有同樣起伏狀外形的新表面。新膜還優選地以在層分組之間不使用粘合劑層的方式來制備，其中層分組被設計為可獨立從膜的剩余部分剝離。(就這一點而言，粘合劑層是指在室溫下發粘的層。)相反，使用聚合物組合物的組合，這允許非粘性聚合物層以這樣的方式組合，膜的分層可能沿對應于相鄰的層分組之間的界面的多個分層表面發生。在一些情況下，在分層表面的剝離強度比在膜內其他層界面的剝離強度低。可剝離層分組之間不存在粘合劑導致分層不可逆：在層分組從膜的剩余部分分層之后，僅通過抵靠膜按壓分層的層分組，無法使該層分組持久或牢靠地重新附貼于膜。在此我們特別地描述了膜，這些膜包括聚合物層的疊堆，其中聚合物層被組織成層分組，層分組中的每個層分組具有聚合物層中的至少兩個聚合物層。相鄰層分組之間的附接足夠弱，以允許層分組獨立地從疊堆的剩余部分不可逆地分層，并且疊堆被構造成用于促進此類層分組之間的此類不可逆的分層。聚合物層的疊堆中的所有聚合物層具有各自的彼此能夠共擠出的聚合物組合物。此外，所述膜具有自支承起伏狀外形。所述起伏狀外形可包括在第一橫截面平面中彎曲、但在垂直于第一橫截面平面的第二橫截面平面中不彎曲的區域。所述起伏狀外形另外或作為替代可包括不僅在第一橫截面平面中彎曲、在垂直于第一橫截面平面的第二橫截面平面中也彎曲的區域。疊堆可被構造成使得疊堆中的每對相鄰的層分組之間的附接比在層分組內的聚合物層之間的附接弱，使得不可逆分層往往在層分組之間而不是在層分組內發生。相鄰層分組之間的附接可通過第一剝離力來表征，每個層分組內的聚合物層的最弱附接可通過第二剝離力來表征，第二剝離力可為第一剝離力的至少兩倍。在任何兩個相鄰的層分組之間的附接可通過在2克/英寸至100克/英寸(0.8N/m至38.6N/m)范圍內的剝離力來表征。聚合物層可按(例如)重復的AB順序或重復的ABC順序布置。聚合物層按重復的ABC順序布置時，聚合物層A與C之間的附接可能比聚合物層A與B之間的附接弱，也可能比聚合物層B與C之間的附接弱。聚合物層的疊堆中的所有聚合物層可具有各自的能夠在204℃(400℉)或更高的熔融溫度下熔融加工的聚合物組合物。疊堆中的至少一些聚合物層可被取向，并具有至少0.05的雙折射率。在一些情況下，設置在相鄰層分組界面處的聚合物層在室溫下均不具有粘性。在一些情況下，疊堆中的層分組中的每個層分組可具有不超過2密耳(50微米)的厚度。聚合物層可被組織成至少N個層分組，其中N為至少5。在一些情況下，N可為至少10，并且膜可具有不超過15密耳(380微米)的總厚度。我們還描述了多層聚合物膜與其他元件組合使用的情況。舉例來說，上文所示的多層聚合物膜可與具有起伏狀表面的制品組合使用，此時多層聚合物膜的起伏狀外形與制品的起伏狀表面配合。該制品可包括具有顯示表面的顯示器，該顯示表面可為所述起伏狀表面的一部分。該制品另外或作為替代可包括具有可移動表面的部件，此可移動表面為所述起伏狀表面的一部分，所述膜可與此可移動表面配合，還可撓曲以適應這種部件的移動。聚合物層的疊堆可具有小于15％的光學霧度和對可見光波長的至少80％的平均透射率。在一些情況下，聚合物層的疊堆可具有小于8％的光學霧度。此疊堆可被構造成具有提供對相鄰層分組之間的界面的操作的操作突片，這些操作突片可由一組深度不同的吻切孔限定。此疊堆另外或作為替代可包括用于指示在膜中存在多少個層分組的標記。我們還描述了一系列方法，其中一個方法包括：提供多層聚合物膜；提供具有起伏狀工件表面的工件；加熱所述多層聚合物膜；抵靠起伏狀工件表面模制受熱的所述多層聚合物膜，使多層聚合物膜變形為與起伏狀工件表面配合的起伏狀外形；以及將多層聚合物膜冷卻，使得具有其起伏狀外形的多層聚合物膜變為自支承的。多層聚合物膜通常包括聚合物層的疊堆，其中聚合物層被組織成多個層分組，層分組中的每個層分組具有聚合物層中的至少兩個聚合物層，相鄰層分組之間的附接足夠弱，以允許層分組獨立地從疊堆的剩余部分不可逆地分層，聚合物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種包括聚合物層的疊堆的膜，所述聚合物層被組織成層分組，所述層分組中的每個層分組具有所述聚合物層中的至少兩個聚合物層；其中相鄰的層分組之間的附接足夠弱，以允許所述層分組獨立地從所述疊堆的剩余部分不可逆地分層，并且所述疊堆被構造成用于促進此類層分組之間的此類不可逆的分層；其中所述聚合物層的疊堆中的所有聚合物層具有各自的彼此能夠共擠出的聚合物組合物；并且其中所述膜具有自支承起伏狀外形。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.12.30 US 14/144,0971.一種包括聚合物層的疊堆的膜，所述聚合物層被組織成層分組，所述層分組中的每個層分組具有所述聚合物層中的至少兩個聚合物層；其中相鄰的層分組之間的附接足夠弱，以允許所述層分組獨立地從所述疊堆的剩余部分不可逆地分層，并且所述疊堆被構造成用于促進此類層分組之間的此類不可逆的分層；其中所述聚合物層的疊堆中的所有聚合物層具有各自的彼此能夠共擠出的聚合物組合物；并且其中所述膜具有自支承起伏狀外形。2.根據權利要求1所述的膜，其中所述起伏狀外形包括在第一橫截面平面中彎曲但在垂直于所述第一橫截面平面的第二橫截面平面中不彎曲的區域。3.根據權利要求1所述的膜，其中所述起伏狀外形包括在第一橫截面平面中彎曲并且在垂直于所述第一橫截面平面的第二橫截面平面中也彎曲的區域。4.根據權利要求1所述的膜，其中所述疊堆被構造成使得所述疊堆中的每對相鄰的層分組之間的附接比所述層分組內的所述聚合物層之間的附接弱，使得不可逆分層往往在所述層分組之間而不是在所述層分組內發生。5.根據權利要求4所述的膜，其中相鄰的層分組之間的附接通過第一剝離力來表征，并且其中每個層分組內的聚合物層的最弱附接通過第二剝離力來表征，并且其中所述第二剝離力為所述第一剝離力的至少兩倍。6.根據權利要求1所述的膜，其中任何兩個相鄰的層分組之間的附接通過2克/英寸至100克/英寸(0.8N/m至38.6N/m)范圍內的剝離力來表征。7.根據權利要求1所述的膜，其中所述聚合物層以重復的AB順序布置。8.根據權利要求1所述的膜，其中所述聚合物層以重復的ABC順序布置。9.根據權利要求8所述的膜，其中聚合物層A和C之間的附接比聚合物層A和B之間的附接弱，并且也比聚合物層B和C之間的附接弱。10.根據權利要求1所述的膜，其中所述聚合物層的疊堆中的所有聚合物層具有各自的能夠在204℃(400℉)或更高的熔融溫度下熔融加工的聚合物組合物。11.根據權利要求1所述的膜，其中所述疊堆中的至少一些聚合物層被取向，并具有至少0.05的雙折射率。12.根據權利要求1所述的膜，其中被設置在相鄰層分組的界面處的任何聚合物層在室溫下均不為粘性的。13.根據權利要求1所述的膜，其中所述疊堆中的所述層分組中的每個層分組具有不超過2密耳(50微米)的厚度。14.根據權利要求1所述的膜，其中所述聚合物層被組織成至少N個層分組，其中N為至少5。15.根據權利要求14所述的膜，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蒂莫西·J·林德奎斯特，斯蒂芬·A·約翰遜，奧努爾·錫南·約爾德姆，邁倫·K·喬丹，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US