Ламинат с продольно-поперечной ориентацией слоев из ориентированных пленок, способ его изготовления и головка для совместной экструзии для осуществления этого способа

Ламинат с продольно-поперечной ориентацией слоев из ориентированных пленок, способ его изготовления и головка для совместной экструзии для осуществления этого способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к ламинатам с продольно-поперечной ориентацией слоев, например, к ламинатам из пленок, из которых по меньшей мере две ориентированы одноосно или неуравновешенно двухосно, где главное направление ориентации в одной из этих пленок пересекает главное направление ориентации другой пленки. Более конкретно, настоящее изобретение относится к модификациям, выполненным в соответствующем узоре, поверхностных свойств двух пленок на тех поверхностях, которые расположены внутри ламината и связаны друг с другом. Для таких модификаций узора имеются две практические причины.

Одна хорошо известная модификация внутренней поверхности в ламинате (хотя и не используемая в ламинатах с продольно-поперечной ориентацией слоев) состоит в печати текста или декоративного узора на одной из поверхностей, которая становится внутренней поверхностью. Таким образом, текст или узор не стирается с ламината при использовании.

Одним из аспектов настоящего изобретения является улучшение этого способа, но он ограничен декоративными рекламными узорами цветных пересекающихся полос, где относительно дорогой процесс печати заменяется более дешевой модификацией процесса экструзии. Более того, специальный вариант этого аспекта настоящего изобретения дает весьма необычный трехмерный эффект, как будет описано ниже.

Что касается важности визуальных эффектов в изделиях, выполненных из пластика, следует упомянуть статью в журнале «Modern Plastics' декабрь 2002, стр.50: «Visual Effects means Business», где говорится «производители рассматривают внешний вид не просто как оболочку для внутренних деталей, а как маркетинговый инструмент для дифференциации изделий и их персонализации».

Модификации внутренних поверхностей в ламинатах с продольно-поперечной ориентацией слоев (далее - «кроссламинаты»), выполненные с определенным узором, также могут использоваться, как уже предлагалось, для улучшения стойкости к распространению разрывов. Этот признак будет описан более подробно, и в этой связи будет полезно дать общее описание известной технологии получения кроссламинатов. Также для этого аспекта настоящего изобретения главной его задачей является замена относительно дорогих или менее эффективных шагов процесса недорогой модификацией процесса экструзии.

Кроссламинаты ориентированных пленок из синтетических полимерных материалов производятся в промышленном масштабе с 1968 года, и в то время главным образом использовалась технология, описанная настоящим изобретателем в патенте GBA-0792976, выданном 23 мая 1955 года. Насколько известно изобретателю, их общее мировое производство в настоящее время составляет около 30000 тонн в год. Кроссламинат используется в частности, в промышленной упаковке, например, для мешков, чехлов, укрытий, а также для укрытия дна водоемов и пр.

К полимерным материалам, используемым для этих кроссламинатов и раньше и теперь относятся главным образом полиэтилен и полипропилен разных типов, часто модифицированные смешиванием, и старый и применяемый в настоящее время процесс производства содержит шаги, при которых экструдируют трубу, которая при вытяжке ориентирована главным образом в продольном направлении, спирально разрезают эту трубу в лист с основным направлением ориентации, проходящим под углом, и непрерывно ламинируют два или более таких листа так, чтобы их основные направления ориентации пересекались. В ламинат может быть включена пленка, ориентированная главным образом в продольном направлении.

В первой коммерческой технологии, построенной на этих принципах, экструдированную трубчатую пленку, которая ориентирована расплавом в основном в продольном направлении, далее, перед спиральным разрезанием, подвергают холодному растяжению в этом направлении. В более поздней коммерческой технологии, раскрытой, например, в патенте США US-A-4039364 (Расмуссен) каждую трубчатую пленку экструдируют совместно, получая слой, который обеспечивает главным образом прочность ламината на растяжение (далее - «главный слой») и по меньшей мере один поверхностный слой (далее «первый связывающий слой») способствующий связыванию пленок, осуществляемому по меньшей мере отчасти теплом и давлением.

Также на пленках совместно экструдируют специальные слои, которые становятся внешней поверхностью ламината. Эти специальные слои выполнены с возможностью модифицирования поверхностных свойств ламината, особенно для улучшения термосвариваемости. В этой последней технологии спиральное разрезание происходит непосредственно после совместной экструзии без операции холодного растяжения, но на другой производственной линии. Однако дополнительное растяжение осуществляют, когда пленки соединяют друг с другом в сэндвич-структуру, увязанную для получения ламината или еще не связанную. Пленки растягивают в двух направлениях при относительно низкой температуре.

Поперечный компонент этого растяжения в двух направлениях осуществляют между рифлеными роликами.

В патенте US-A-5028289 (Расмуссен) и US-A-5626944 (Расмуссен) далее развивается идея растяжения между рифлеными роликами.

Практические способы выполнения спирального разрезания раскрыты в патенте US-A-5248366 (Расмуссен). В этом патенте также упомянут альтернативный способ разрезания, а именно, что трубчатой пленке можно придать спиральную ориентацию расплава при выходе из щелевой головки для совместной экструзии, которая возникает за счет относительного вращения между выходом и головкой и, затем, резание можно проводить параллельно оси или под углом к основному направлению ориентации. Этот процесс может даже регулироваться для получения листа, в котором основное направление ориентации расплава станет перпендикулярным продольному направлению листа.

Для полноты картины следует упомянуть, что в самых ранних патентах указывалось на возможность дискретного кроссламинирования и связывания на прессе полимерного пленочного материала с продольной ориентацией.

В процессе, совершенно отличающемся от описанных выше, получают кроссламинаты очень жесткого характера для использования в специальных современных изделиях. Они состоят из полимеров, которые в расплавленном или частично расплавленном состоянии представляют собой жидкие кристаллы и которые приобретают ориентацию и становятся кроссламинатами уже внутри экструзионной головки благодаря вращающимся в противоположных направлениях частям головки. Однако изделия и процесс такого типа не являются предметом настоящего изобретения.

Возвращаясь к другому типу кроссламинатов, являющемуся более бытовыми или техническими изделиями, следует отметить, что они особенно характеризуются высокой устойчивостью к прокалыванию и высокой стойкостью к распространению разрывов. Прочность термосварки в уплотнении с острой кромкой адекватна, когда для поверхностных слоев ламината выбран подходящий полимер с пониженной температурой плавления, в то же время необходимо, если требуется хорошая стойкость шва к тепловому удару в сварном шве отслаиваемого типа, которая обычно требуется в промышленных мешках с такими сварными швами, принимать особые меры предосторожности. Такие меры предосторожности описаны в патентах того же изобретателя US-A-5205650 и WO-A-98/23434.

Как упоминалось выше, кроссламинаты могут обладать особой стойкостью к распространению разрывов, однако при условии относительно низкой прочности связи. Из-за неуравновешенной ориентации в отдельных пленках и пересечения основных направлений ориентации, в одной пленке разрыв будет стремиться распространиться в одном направлении, а в другой - в другом. Таким образом, возникнет тенденция к устранению связи в точках концентрации сил и, если эта тенденция станет достаточно выраженной, разрыв «уйдет» под локальное отслоение и «влияние надреза» при разрыве будет почти устранено.

Тем самым, в общем смысле, возникнет «конкуренция» между адгезивными силами, которые пытаются противодействовать отслоению, и когезионными силами в каждой пленке, которые пытаются препятствовать разрыву или потоку в каждом направлении, которое не параллельно основному направлению ориентации. Указанные адгезивные силы (все еще в общем смысле) не зависят от толщины пленок, тогда как когезионные силы в основном пропорциональны толщине пленок, когда все остальные параметры не меняются. Вследствие такой «конкуренции» «тонкие» кроссламинаты будут обладать или относительно слабой стойкостью к распространению разрывов, или относительно высокой тенденцией к расслоению. Для кроссламинатов относительно «толстых» слоев эта проблема не столь серьезна. Для мешков такая «конкуренция» обычно не составляет проблемы, поскольку заполненные мешки обычно не подвергаются воздействию расслаивающих сил, что означает, что можно выбрать низкую прочность связи, но эта проблема приобретает остроту для брезентов, чехлов и подобных изделий, которые при использовании многократно перегибаются, например, при колыхании под воздействием ветра. На практике изобретатель и его правопреемники обнаружили, что в брезенте, изготовленном из двухпленочного кроссламината, на базе комбинации LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности) и HMWHDPE (полиэтилен высокой плотности с высокой молекулярной массой), каждая из пленок должна иметь толщину по меньшей мере 45-50 г/м², в противном случае, либо сила сцепления, либо стойкость к распространению разрывов будут неприемлемы для пользователей. Этот опыт относится к брезентам для «статичного» применения, при котором не возникает особого колыхания на ветру. Для «динамичного» применения, такого как чехлы для грузовиков или прицепов, где брезент сильно и многократно подвергается колебаниям, требуется гораздо большая толщина.

Одной задачей настоящего изобретения является решение этой проблемы так, чтобы одновременно и на практике добиться адекватной связи между пленками и высокой стойкостью к распространению разрывов в кроссламинатах даже небольшой толщины.

В связи с решением вышеупомянутой проблемы, изобретатель создал кольцевую головку для совместной экструзии, способную совместно экструдировать на практике, набор лент на трубчатой пленке, и эта конструкция также является объектом настоящего изобретения.

В патенте GB-A-1095479 от 3 марта 1964 г. (переуступленном компании Metal Containers) изобретатель предложил решать вышеуказанную проблему путем прочной сварки пленок друг с другом в точках или по линиям и слабой сварки по остальной контактирующей поверхности (комбинация «прочная связь/слабая связь» обычно лучше, чем комбинация «прочная связь/отсутствие связи»). Это позволяет разрыву «уйти», как описано выше в области слабой связи, тогда как общему расслоению препятствуют точки или линии прочной связи.

Для прочной сварки в патенте предлагаются термосварка, ультразвуковая сварка, применение растворителя (предпочтительно, в форме горячего пара) для растворения тонкого поверхностного слоя, или использование быстро полимеризующихся мономеров, действующих как прочное связующее. Для слабой сварки в патенте предлагается (используя в качестве примера полиэтиленовые кроссламинаты) наносить гель полиэтилена с низкой молекулярной массой или твердый парафин, растворенный, например, в толуоле или ксилоле нагреванием и образующий гель при охлаждении. Тонкий слой этого геля, включая растворитель, селективно наносят методом печати до осуществления прочной сварки путем обдува поверхностей пленки парами толуола или ксилола, когда они соединяются между роликами. Альтернативно, к толуолу или ксилолу добавляется незначительное количество добавки, понижающей трение, и этот «загрязненный» растворитель используется аналогично гелю.

В патенте DK-A-1017/67 (de Pont), опубликованном 24 февраля 1967 года, заявлены кроссламинаты пленок, связанных по точкам или линиям (где возможны два набора линий, образующих рисунок сетки), а остальная площадь контакта остается, как указано в главном пункте формулы, «практически не связанной». Раскрываются три способа осуществления связывания по точкам. Один способ заключается в нанесении каучукоподобного связующего по требуемому рисунку. Указывается, что нанесение осуществляется хорошо известными способами, но дальнейших пояснений не приводится.

Второй способ заключается в обработке выбранных участков поверхности на одной из пленок хлором, после чего осуществляется ламинирование под давлением при повышенной температуре ниже точки плавления материала пленки.

Третий способ, который назван предпочтительным, осуществляется путем обработки выбранных участков пленки коронным разрядом, после чего следует ламинирование под давлением и при повышенной температуре, ниже точки плавления материала пленки. В этом случае на электрод в форме ролика, соединенный с землей, нанесен требуемый рисунок (который может быть рисунком сетки) так, что электрический разряд возникает только в пространстве, определенном этим рисунком. Поверхность ответной пленки обрабатывается коронным разрядом по всей площади. Указано, что такая обработка требует 20 Вт/см ширины, если скорость составляет 0,5 м/мин.

В вышеуказанном патенте US-A-4039364 (Расмуссен), по которому совместно экструдируют поверхностный слой каждой ориентированной пленки («первый связующий слой») для усиления связи и управления ею, система адгезии «прочная связь/слабая связь» создается за счет использования разных температур ламинирования в разных участках ламината. Так, в примере 1 посредством совместной экструзии и спирального разрезания создают три пленки с разными направлениями ориентации расплава и поверхностных слоев этиленвинилацетата для облегчения ламинирования (выше названный «первый ламинирующий слой»). Слабая связь возникает одновременно с поперечной ориентацией за счет семикратного пропускания сэндвича из трех разноориентированных пленок через набор взаимозацепляющихся рифленых роликов. Шаг на этих роликах составляет 1,5 мм, из которых канавка занимает 1,0 мм, а округлый «зуб» - 0,5 мм. Между каждым проходом через рифленые ролики складки, образующиеся на сэндвиче из пленок, выпрямляют.

Эти шаги растяжения происходят при температуре 20°С, но тем не менее создают некоторую связь (прочность при отслаивании 10 г/см) за счет тесного контакта между пленками и эффекта их растяжения. После семи проходов при 20°С пленку пропускают один раз через подобный набор рифленых роликов с теми же размерами и с таким же зацеплением, но которые нагреты до 120°С, за счет чего возникают линии прочной связи. Наконец, ламинат ориентируют в продольном направлении.

В патенте ЕР-А-0099222 (Мерсер и др.) от 7 апреля 1983 года ориентацию и кроссламинирование по узору точечной сварки осуществляют как единый процесс в кольцевой головке и немедленно после нее, при этом головка имеет две вращающиеся в противоположных направлениях части. Каждая из этих частей головки производит пленку, снабженную набором ребер, расположенных так, чтобы эти два набора были обращены друг к другу. Благодаря направленному в противоположные стороны вращению ориентация расплава в одной из оребренных пленок и направление набора ребер на ней становятся правыми, а на второй пленке - левыми. Эти два набора ребер приводятся в соприкосновение друг с другом на выходе из головки или непосредственно после выхода из нее и связывание происходит только в точках, где ребра пересекаются друг с другом. Ребра удерживают две пленки, соединенных точечной сваркой, на расстоянии друг от друга и в готовом изделии.

Ориентация расплава в пересекающемся порядке происходит, когда расплав полимерного материала протекает через две вращающиеся в противоположных направлениях части экструзионной головки и во время обдува и продольной растяжки, когда ламинат вышел из головки. Никакого последующего процесса ориентации не происходит.

Этот процесс не является процессом совместной экструзии. Пленки и ребра состоят из одного полимерного материала и выходят из одного экструдера.

Насколько известно изобретателю, ни один из вышеописанных способов получения узоров адгезии типа «прочная связь/слабая связь» или «прочная связь/отсутствие связи» в кроссламинатах никогда не применялись в коммерческом производстве, хотя существенное и большое преимущество таких систем связи признается уже более 40 лет. Однако каждый из предложенных способов имеет серьезные недостатки. Эти способы, в которых применяются органические растворители для полиолефинов, особенно в форме паров, связаны с опасностью для здоровья, если не использовать очень дорогое оборудование, не в последнюю очередь потому, что очень трудно избежать остаточных следов растворителя в готовом изделии.

Предложенная обработка коронным разрядом по заданному узору, с последующим ламинированием под давлением и при нагреве до температуры ниже точки плавления полимерного материала, применима только при очень малых объемах производства. В коммерческом производстве кроссламинатов для бытовых целей, например для брезентов и чехлов, скорость ламинирования должна составлять около 60 м/мин или более при ширине изделия 150 см и более. Используя вышеприведенную информацию о потребляемой мощности, 60 м/мин и 150 см потребуют 900 кВт, что, разумеется, практически не осуществимо. Обработка хлором по узору также непригодна для крупномасштабного промышленного производства.

Применение связующих, наносимых способом печати, из дисперсии или раствора, требует предварительной сильной обработки поверхности, когда полимерным материалом является полиэтилен или полипропилен, обычно очень сильной обработки коронным разрядом, поэтому этот способ также неэкономичен.

Рисунок «сильная связь/слабая связь» или «сильная связь/отсутствие связи», полученный при разных температурах, неизбежно приводит к неравномерной усадке, если рисунок линейный или узорчатый (включая узор в форме сетки), а это приводит к тому, что кроссламинат выглядит грязным. Неравномерной усадки можно избежать, если участками сильной связи являются мелкие точки, но в этом случае изделие выглядит рябым, что может быть некрасиво.

Более того, устройство, необходимое для адекватного нагрева по точечному узору до управляемой температуры, является относительно сложным, особенно при высокой скорости, поскольку ламинат должен оставаться в контакте с горячими точками на нагревателе в течение длительного прохода без какого-либо смещения, несмотря на тенденцию к усадке.

В унитарном процессе кроссламинирования с вращающимися в противоположных направлениях частями головки с точки зрения прочности присутствует недостаток, заключающийся в том, что формирование пленки и молекулярная ориентация очень тесно связаны друг с другом. Это делает практически невозможным придавать изделиям заказные свойства для разных назначений. Более того, изобретатель обнаружил, что кроссламинат, связанный только по точкам, имеет относительно низкий предел текучести и проявляет выраженную тенденцию к ползучести в направлении между основными направлениями ориентации в двух ламинированных пленках.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной и упрощенной системы «прочная связь/слабая связь» для кроссламината путем использования экструзии и/или придания ему интересных эстетических эффектов подобной совместной экструзией.

Настоящее изобретение относится к кроссламинату, содержащему взаимно связанные полимерные пленки, из которых по меньшей мере две соседних пленки А и В являются пленками, полученными методом совместной экструзии и ориентированы одноосно или неуравновешенно двухосно, в результате чего основное направление ориентации в пленке А пересекает основное направление ориентации в пленке В и каждая пленка содержит слой, состоящий из полимерного материала, обладающего высокой прочностью на растяжение (далее «главный слой») и на каждом главном слое, обращенном к соседней пленке А или В имеется по меньшей мере первый поверхностный слой. Этот первый поверхностный слой на каждой из пленок А и В является прерывистым слоем, состоящим из набора совместно экструдированных тонких жил, состоящих из материала, способного модифицировать свойства поверхности соответствующей пленки. Эта модификация относится либо к оптическим свойствам, определяющим внешний вид ламината, либо к связи между пленками А и В.

Соответственно, в способе изготовления кроссламината по настоящему изобретению, где ламинат содержит вышеуказанные пленки А и В (но в ламинате могут быть и другие пленки), при этом каждая из пленок А и В является совместно экструдированной через плоскую или кольцевую головку для совместной экструзии, и каждая из них содержит главный слой из полимерного материала с высокой прочностью на растяжение и вышеуказанный первый поверхностный слой, выполненный из другого материала. Каждая из пленок А и Б имеет одноосную или неуравновешенную двухосную молекулярную ориентацию на каждом этапе после соединения различных материалов в головке для совместной экструзии и до ламинирования. Перед ламинированием пленки А и В располагают так, чтобы основное направление ориентации в пленке А пересекало основное направление ориентации в пленке В, и во время ламинирования связь между пленками А и В создается по меньшей мере частично нагреванием. Отличительным признаком этого способа является то, что во время совместной экструзии каждый из указанных первых поверхностных слоев выполнен как прерывистый слой (прерывистый поперечно относительно направления экструзии), содержащий набор жил и при ламинировании набор жил на пленке А пересекает набор жил на пленке В.

Способ далее отличается тем, что материал, из которого экструдируют жилы, выбран с возможностью изменения свойств поверхности соответствующей пленки. Это изменение относится к оптическим свойствам, определяющим внешний вид ламината, либо к связи между пленками А и В.

Тот аспект настоящего изобретения, который относится к свойствам связи и направлен на улучшение сопротивления распространению разрывов, далее отличается признаками, приведенными в п.2 формулы, и дополнительные отличительные признаки этого способа приведены в п.24 формулы. Тот аспект, который относится к оптическим свойствам, определяющим внешний вид и имеющим декоративное, эстетическое назначение, далее отличаются признаками, приведенными в п.3 формулы.

Предпочтительные размеры изделия заявлены в п.п.4-7 формулы.

В качестве замечания о потребности в интересных декоративных эффектах, по опыту изобретателя, экономия на сырье, которая может быть получена в результате применения кроссламинированных пленок, часто с коммерческой точки зрения нивелируется негативными субъективными впечатлениями. Например, сельскохозяйственный брезент (например, для защиты урожая) изготовленный из кроссламината ориентированных полиэтиленовых пленок плотностью 70 г/м² был бы полностью адекватной заменой брезенту плотностью 100 г/м², изготовленному из тканой ленты с экструзионным покрытием, если выбор осуществляется по объективным критериям.

Однако на практике средний покупатель сельскохозяйственного брезента в значительной степени делает выбор на основе фактуры и внешнего вида и отвергает брезент плотностью 70 г/м² из-за его «пленочности» и потому, что он выглядит как простая пластиковая пленка. Проблема «пленочности» уменьшается применением предыдущего изобретения того же изобретателя, раскрытого в WO-A-9314928, которое кратко описано ниже в связи с одним специальным вариантом настоящего изобретения, тогда как проблема внешнего вида, напоминающего простую пластиковую пленку, остается. Однако есть основания полагать, что рисунок пересекающихся жил по настоящему изобретению, покажет, что этот материал является кроссламинатом и, следовательно, обладает особой прочностью. Поэтому пользователь может видеть, что рисунок явно не напечатан на поверхности ламината, а находится внутри. Слегка смазанные кромки линий рисунка, являющиеся неизбежным результатом технологии совместной экструзии, показывает, что линии возникли при производстве пленки, а не при позднейшей печати на одном или нескольких слоях. В целом такой рисунок показывает, что это - кроссламинат, и поэтому от него можно ожидать прочности. Более того, рисунок, разумеется, не стирается в результате абразивного воздействия, тогда как рисунок, напечатанный на ламинате, очень нестоек к таким воздействиям.

Большая часть кроссламинированных пленок, производимых в мире, растягивается поперечно путем пропускания между одним или более наборов взаимозацепляющихся рифленых роликов, см., например, вышеупомянутый патент WO-A-9314928, в котором описана существующая технология, связанная с кроссламинированными пленками. Этот процесс поперечного растяжения всегда дает кроссламинат более или менее полосатого вида из-за поверхностных складок с соответствующими вариациями в толщине ламината. Очень мелкий рисунок таких вариаций, даже составляющий всего +/-5%, становится весьма заметным из-за отражений света. Теперь изобретатель неожиданно обнаружил, что комбинация такого полосатого рисунка с цветными жилами внутри ламината дает выраженный трехмерный эффект. Помимо того, что этот эффект является интересным и способным привлечь внимание, он также вызывает у смотрящего впечатление, что ламинат гораздо толще, чем на самом деле, и поэтому он противодействует негативной субъективной оценке ламината как простой пластиковой пленки. Этот особый трехмерный эффект будет подробнее описан ниже.

В процессе совместной экструзии пленку А и/или пленку В предпочтительно снабжают непрерывным поверхностным слоем (ниже именуемым «второй связующий слой»), который для целей декоративного аспекта может совместно экструдироваться или поверх набора жил или под ним. Для целей связывания второй связующий слой совместно экструдируют на главном слое под набором жил, за счет чего состав второго связующего слоя отличается от состава главного слоя и состава первого связующего слоя. Далее, для целей связывания второй связующий слоя выбирают так, чтобы во время ламинирования создавать связь также и в местах, в которых отсутствует первый связующий слой, при этом такая связь имеет меньшую прочность, чем связь в точках.

Способ по настоящему изобретению и изделие, полученное этим способом, не имеют вышеуказанных недостатков. Этот способ хорошо подходит для коммерческого производства бытовых изделий, поскольку не несет с собой опасности для здоровья.

Дополнительные расходы по сравнению с ламинированием с равномерной связью в целом пренебрежимо малы. Экструзия, растяжение и ламинирование по существу являются отдельными шагами процесса, поэтому каждый из них можно оптимизировать для требуемого конечного применения. Внешний вид изделий не страдает от эффекта неравномерной усадки или пятнистости. Имеется возможность применять обычно используемое оборудование для производства кроссламинатов с несущественными добавками к существующим линиям совместной экструзии, как будет показано ниже.

Для оптимизации рисунка связи очень важным преимуществом является то, что рисунок ламинирования может содержать не только два, но и три элемента, если устройство для совместной экструзии содержит средство для экструдирования указанного второго связующего слоя. Устройство для совместной экструзии с таким средством не всегда можно использовать для экструдирования этого слоя.

Этими тремя элементами в рисунке ламинирования являются:

a) каждая точка, где пересекаются друг с другом две жилы первых связующих слоев;

b) каждый участок, в котором обе контактирующие поверхности не имеют связующего слоя, и

c) участки, в которых имеется первый связующий слой на одной из двух контактирующих поверхностей и отсутствует первый связующий слой на второй.

Компоненты а) и с) совместно образуют сетчатый рисунок.

За счет адаптации прочности связи компонентов а) b) и с), по-разному для разных применений, но используя одно и то же оборудование, такая система связи может оказаться очень полезной для получения заказных свойств кроссламинатов.

Так, в качестве примера можно привести задачи, для которых используются брезенты, где толщина должна быть сведена к минимуму по стоимостным причинам, но где сопротивление распространению разрывов и конечная прочность при растяжении имеют первостепенное значение, а текучесть при растяжении и эстетика имеют относительно небольшое значение, но где сопротивление расслоению должно быть очень высоко, из-за колебаний на ветру. В этом случае предпочтительна система «сильная связь/отсутствие связи» и совместную экструзию второго связующего слоя пропускают. Главный компонент может наноситься не только из своего собственного экструдера и через собственную систему каналов, но и из экструдера и через систему каналов, которые в ином случае использовались бы для второго связующего слоя. Связь создается прочной сваркой в точках (а), где жилы пересекают друг друга.

В других случаях может потребоваться создать прочную связь не только в точках (а), но и в участках (с), тогда как в участках (b) должна быть определенная, но выраженно слабая связь.

Этого можно также достичь соответствующим подбором полимерных материалов для первого и второго связующего слоев (в этом случае необходимо, разумеется, применять второй связующий слой). Комбинация прочной связи в сетчатом рисунке и некоторой, но слабой связи по остальной площади дает очень интересный рисунок ламинирования, обычно выглядящий лучше, чем прочная точечная сварка в комбинации со слабой связью по остальной площади. В последнем из упомянутых случаев случайно начавшееся расслоение обычно распространяется на большую площадь, если кроссламинат многократно перегибать, например, при колебании на ветру. Пленки будут удерживаться вместе в местах точечной сварки, но остальная площадь утратит связь и, тем самым, утратит внешний вид и, до некоторой степени, прочность на растяжение и сопротивляемость усадке.

Напротив, слабая связь, окруженная прочными связями в сетчатом рисунке, не позволит случайному расслоению распространяться таким способом.

Однако следует упомянуть, что существуют варианты применения, для которых наилучшей комбинацией является:

a) прочная сварка,

b) слабая связь и

c) также слабая связь, но более прочная, чем b).

Предпочтительно каждая из двух пленок А и В должна в основном состоять из полиэтилена или полипропилена, например, главный слой может преимущественно состоять из полиэтилена высокой плотности или линейного полиэтилена низкой плотности или из их смеси, второй связующий слой - из линейного полиэтилена низкой плотности, но с добавкой 5-25% сополимера этилена, имеющего точку плавления или диапазон точек плавления в интервале 50-80°С, тогда как жилы могут в основном состоять из сополимера этилена, имеющего точку плавления или диапазон точек плавления в интервале 50-100°С или из смеси такого сополимера с линейным полиэтиленом низкой плотности, содержащей по меньшей мере 25% такого сополимера.

Расстояние от середины до середины соседних жил в каждом наборе должно составлять от 2 мм до 8 см, предпочтительно, не более 4 см и более предпочтительно, не более 2 см.

Прочность связи в точках (а), измеренная путем отслаивания (проводимого на узком образце со скоростью приблизительно 1 мм/с), должна обычно составлять по меньшей мере 40 г/см, а прочность связи в участках (b), определяемая подобным способом, должна составлять максимум 75%, но предпочтительно, не более 50% от прочности связи в точках (а).

В отличие от кроссламинатов, изготовленных с помощью вращающихся в противоположных направлениях частей головки и содержащих пересекающиеся наборы ребер, упомянутых выше при описании прототипа, увеличение толщины каждой их пленок А и В в положениях, где совместно экструдируются жилы, должно нормально составлять максимум 30% относительно непосредственно прилегающих участков, предпочтительно, максимум 20% и, еще более предпочтительно, не более 10%.

Совместную экструзию одной или обеих пленок А и В предпочтительно осуществляют с помощью кольцевой щелевой головки для совместной экструзии для формирования и натяжения трубчатой пленки. Растяжение производят с возможностью получения существенной одноосевой или неуравновешенной двухосной ориентации расплава с основным направлением ориентации и направлением набора жил вдоль продольной оси пленки. Альтернативно, ориентация и направление набора могут быть выполнены по спирали вдоль трубчатой пленки посредством относительного вращения между выходом щелевой головки и средством для съема пленки после экструзии. Затем пленку разрезают под углом к основному направлению ориентации и к направлению набора.

Расстояние от середины до середины соседних жил на выходе из экструдера должно обычно составлять максимум 8 см, предпочтительно, не более 4 см, и более предпочтительно, не более 2 см, а окружность трубы на выходе должна нормально составлять не менее 20 см.

В объем настоящего изобретения также входит экструзия обеих пленок А и В с помощью плоской щелевой головки и перекрестное соединение пленок под горячим прессом, предпочтительно после продольного холодного растяжения обеих пленок.

Кроссламинат по настоящему изобретению не обязательно ограничен двумя пленками А и В, он может содержать три слоя и более. Так, как обладающая преимуществами конструкция, он может содержать две пары матрично-связанных пленок А и В, особенно в сочетании А-В-А или В-А-В, где средняя пленка имеет набор жил на обеих поверхностях, т.е. первый связующий слой и предпочтительно также второй связующий слой.

В другой соответствующей конструкции, содержащей более чем две пленки А и В, в ламинат включается по меньшей мере одна дополнительная пленка. Эта пленка также изготовлена методом совместной экструзии и благодаря этому снабжена поверхностным слоем из состава, выполненного с возможностью управлять ее связью в ламинате. Этот состав и условия ламинирования выбирают так, чтобы прочность связи была выше, чем прочность связи между пленками А и В в точках, где отсутствуют совместно экстудированные жилы. Тем самым создается препятствия для отслоения этой дополнительной пленки.

Каждая из поверхностей ламината должна предпочтительно состоять из слоя, выполненного с возможностью улучшения способности ламината к термосварке и/или улучшения его фрикционных свойств. Такие слои совместно экструдируют в пленках, используемых как внешние пленки в ламинате.

Нормальная молекулярная ориентация в каждой из пленок А и В, которая может быть одноосевой или неуравновешенно двухосевой, не должна ограничиваться ориентацией, получаемой в связи с экструзией. Перед спиральным разрезанием можно проводить дополнительное продольное растяжение. Альтернативно или дополнительно, после сложения пленок в сэндвич для ламинирования, пленки могут быть дополнительно ориентированы в продольном и/или в поперечном направлении. Этот процесс может проводиться после теплового связывания этого сэндвича в ламинат.

Такие шаги сами по себе не являются новыми, см., например, вышеупомянутый патент WO-A-9314928, но в связи с настоящим изобретением они могут дать конкретные преимущества.

В процессе ламинирования жилы в пленке А могут непосредственно скрепляться с жилами в пленке В, но, альтернативно, процесс ламинирования может производиться во время экструзии, когда связь создается посредством отдельно экструдируемого слоя.

Обычно набор жил на каждой из пленок А и В должен занимать не более 15%, предпочтительно максимум 10% и более предпочтительно максимум 5% объема соответствующих пленок А или В.

За исключением ситуации, когда совместно экструдируют второй (непрерывный) поверхностный слой поверх первого поверхностного слоя, образующего жилы, для упрощения или улучшения ламинирования всегда полезно выбирать состав материала жил так, чтобы жилы, говоря, в общем, плавились при температуре, при которой основной слой еще, в основном, тверд. Так, средняя точка плавления полимеров, которые образуют жилистый п