用于卷尺的保护性聚酰胺膜的制作方法

1.本发明涉及卷尺保护膜领域、由其制成的卷尺以及制造所述卷尺的方法。


背景技术：

2.典型的卷尺由缠绕在壳体内卷轴上的柔性胶带或叶片组成。叶片以缠绕状态存储在壳体中，并从壳体中展开和延伸，以测量距离，通常是线性距离。叶片可以手动(如通过旋转外部曲柄)或自动(如通过使用内部弹簧)重新卷绕回壳体中。叶片通常由薄带金属片(通常为钢)制成。叶片在其表面上显示打印的测量标记，以便当叶片从壳体伸出时，用户可以通过读取标记来测量距离。通常，在打印测量标记之前，在叶片表面上设置颜料或涂料层，以增强标记的易读性。通常，着色层为黄色或白色，测量标记用深色墨水打印。
3.叶片的反复卷绕和退绕导致叶片上的打印材料接触并磨损到其接触的任何表面。弹簧承载卷尺特别容易磨损，因为叶片缩回壳体时的速度导致叶片“鞭打”壳体。此外，卷尺可在施工现场使用，在所有类型的天气和磨损条件下，卷尺可在室外使用。因此，随着使用时间的推移，卷尺上打印的标记经常会磨损，使标记难以或无法读取，从而导致测量不准确和卷尺性能不合格。通常，在卷尺的其他结构元件出现故障之前，打印的材料就会磨损，这让用户感到沮丧，并给人留下卷尺质量差的印象。此外，卷尺的背面(本文中称为下表面)也可能在延伸和收缩过程中穿过待测量基板并进入卷尺壳体的孔时发生磨损，这是弹簧承载卷尺快速收缩的一个特殊问题。壳体通常包括引导结节，以鼓励胶带的可靠收回和重绕，当胶带在这些引导结节上移动时，胶带表面的磨损是一个特殊问题。胶带的背(下)面任选地也可以显示测量标记。
4.已作出各种尝试，以提供具有改进的磨损特性的叶片的卷尺。us-2007/0079520-a公开了一种由聚酯、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯或尼龙制成的透明保护膜，其内表面即面向叶片的表面上印有测量标记。据报道，该膜的厚度为0.001至0.015英寸(25.4至381μm)，并通过诸如硅酮或丙烯酸的粘合剂附着到叶片上。打印的保护膜可延伸至叶片的上表面或下表面。公开了另一个实施方式，其中在两个表面上都需要标记，因此打印膜延伸到叶片的两个表面上，任选地，其中单膜通过缠绕一个边缘来覆盖整个两个表面。本发明人还考虑使用层压复合膜作为金属基板的标记承载表面上的保护膜，其中，所述层压复合膜包括形成成品胶带的外表面的尼龙层和面向标记承载的金属基板的聚酯层，其中所述层压复合膜在离线层压工艺中制造；然而，这样的制造工艺不利地增加制造成本。
5.虽然这样的布置改善了打印标记的磨损特性，但卷绕的胶带卷盘及其所在的壳体变得非常笨重。期望减小卷尺的厚度，同时提供优异的耐磨特性，特别是其中在卷尺两面都需要耐磨的情况下。还期望避免为不同长度的卷尺制造多个不同的壳体，而是制造体积不太大(因此使用和储存更方便)且尺寸与卷尺长度无关的单个壳体，从而提高制造效率和经济性，使用和储存方便。
6.传统卷尺(如us-2007/0079520-a中公开的卷尺)的另一个问题是金属叶片的保护膜分层，因为叶片没有受到保护膜的充分保护，特别是因为叶片和薄膜之间的一个或两个
密封件暴露在环境和机械应力下，其降低了卷尺的耐久性。期望提高保护膜的抗分层性。


技术实现要素：

7.本发明的目的是克服一个或多个上述问题。
8.根据本发明的第一方面，提供了一种卷尺叶片，其包括具有上表面和下表面的伸长的金属基板，其中测量标记设置在所述上表面和下表面中的至少一个上，其中所述叶片还包括设置在所述上表面和下表面中的至少一个上的取向聚酰胺保护膜，其中所述取向聚酰胺保护膜包括取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层，并且其中所述取向聚酰胺保护膜的厚度不大于75μm。
9.应了解，金属基板是具有第一和第二端以及两个侧边的伸长的薄板。第一端固定在用于保留叶片的壳体内。第二端从壳体延伸或突出。使用时，第二端从壳体伸出，以使用测量标记测量距离。
10.类似地，应了解，所述保护膜是具有第一和第二端以及两个侧边的伸长的薄板。应进一步了解，所述取向聚酰胺保护膜延伸至金属基板的标记承载表面的整个表面区域。优选地，所述金属基板的上表面和下表面的整个表面区域被保护膜覆盖。
11.金属基板可由钢或其他柔性金属材料(即金属和金属基合金)制成。基板应足够柔韧，缠绕在壳体内的轮毂上，形成一个卷轴，其强度应足以从壳体延伸出一段明显的无支撑距离，而不会发生屈曲。因此，通常，叶片在延伸位置呈现弯曲的横向轮廓。金属基板条通常略长于卷尺的预期工作长度，以说明连接到轮毂并保留在壳体中的材料长度，即使叶片处于完全伸出位置时。
12.根据制造卷尺领域的技术人员所熟知的常规技术，通过打印将测量标记适当地设置在金属基板上。测量标记通常用深色墨水打印，优选是黑色墨水。颜料或涂料层，通常为黄色或白色层，用于与深色墨水形成最大对比度，通常在应用测量标记之前设置在金属基板上。取向聚酰胺保护膜优选不在其上显示测量标记。
13.所述取向聚酰胺保护膜的聚酰胺可以是任何合适的成膜热塑性聚酰胺。合成线性聚酰胺是优选的。聚酰胺应可结晶。合适的聚酰胺包括选自脂肪族聚酰胺和脂肪族/芳香族聚酰胺，特别是脂肪族聚酰胺的均聚物或共聚物。有用的聚酰胺均聚物包括聚(4-氨基丁酸)(尼龙4)、聚(6-氨基己酸)(尼龙6，也称为聚(己内酰胺))、聚(7-氨基庚酸)(尼龙7)、聚(8-氨基辛酸)(尼龙8)、聚(9-氨基壬酸)(尼龙9)、聚(10-氨基癸酸)(尼龙10)、聚(11-氨基十一酸)(尼龙11)、聚(12-氨基十二酸)(尼龙12)、尼龙4,6、聚(己二酰己二胺)(尼龙6,6)、聚(癸二酰己二胺)(尼龙6,10)、聚(庚二酰庚二胺)(尼龙7,7)、聚(辛二酰辛二胺)(尼龙8,8)、聚(己二酰壬二胺)(尼龙6,9)、聚(壬二酰壬二胺)(尼龙9,9)、聚(癸二酰壬二胺)(尼龙10,9)、聚(四亚甲基二胺共草酸)(尼龙4,2)、正十二烷二酸和己二胺的聚酰胺(尼龙6,12)、十二烷二胺和正十二烷二酸的聚酰胺(尼龙12,12)等。有用的脂肪族聚酰胺共聚物包括己内酰胺/己二酰己二胺共聚物(尼龙6,6/6)、己二酰己二胺/己内酰胺共聚物(尼龙6/6,6)、己二酰丙二胺/六亚甲基azelaiamide共聚物(尼龙三甲基6,2/6,2)、己二酰己二胺-六亚甲基-azelaiamide己内酰胺共聚物(尼龙6,6/6,9/6)等。脂肪族/芳香族聚酰胺的实例包括聚(四亚甲基二胺-co-间苯二甲酸)(尼龙4,i)、聚间苯二甲酰己二胺(尼龙6,i)、己二酰己二胺/间苯二甲酰己二胺(尼龙6,6/6i)、己二酰己二胺/对苯二甲酰己二胺(尼龙6,6/6t)、聚
(2,2,2-对苯二甲酰三甲基己二胺)、聚(间二甲苯己二酰二胺)(mxd6)、聚(对二甲苯己二酰二胺)、聚(对苯二甲酰己二胺)、聚(对苯二甲酰十二碳二胺)、聚酰胺6t/6i、聚酰胺6/mxdt/i、聚酰胺mxdi等。
14.优选的聚酰胺为线性脂肪族聚酰胺，优选选自：尼龙6,6；尼龙6；尼龙6.66；尼龙6,10；尼龙6,4；及其共混物和混合物。尼龙6,6是特别优选的。
15.取向聚酰胺保护膜的取向聚酰胺基板层优选形成卷尺叶片的外表面，从而保护卷尺，特别是其上的测量标记免受磨损。
16.所述取向聚酰胺保护膜的厚度优选不大于50μm，优选不大于25.0μm，优选不大于20μm，优选不大于15μm，优选不大于12.5μm。
17.取向聚酰胺保护膜是自支撑膜或片，其是指在没有支撑基座的情况下能够独立存在的膜或片。取向聚酰胺保护膜为单轴或双轴取向的，优选双轴取向的。本领域技术人员将理解，取向聚酰胺保护膜被分类为半结晶膜。
18.取向聚酰胺保护膜的形成可通过本领域公知的常规技术来实现。方便地，基板的形成受挤出影响。一般而言，该工艺包括以下步骤：在升高的温度下挤出熔融聚合物层(尼龙6通常在250-265℃范围内)，淬火挤出物，并通过在至少一个方向上拉伸使淬火挤出物取向。取向可以通过本领域已知的用于产生取向膜的任何工艺来实现，例如管状或平膜工艺。双轴取向通过在膜平面上沿两个相互垂直的方向拉伸来实现，以实现机械和物理性能的令人满意的组合。在管状工艺中，可通过挤出热塑性聚酰胺管来影响同时的双轴取向，该热塑性聚酰胺管随后被淬火、再加热，然后通过内部气体压力膨胀以诱导横向取向，并以诱导纵向取向的速率抽出。合适的同时双轴取向方法公开在ep-2108673-a和us-2009/0117362-a1中，其方法的公开内容通过引用并入本文。
19.在优选的平膜工艺中，成膜聚合物通过槽模挤出，并在冷硬铸滚筒上快速淬火，以确保聚合物淬火至非晶态。然后，通过在高于聚合物的玻璃化转变温度的温度下沿至少一个方向拉伸淬火的挤出物来进行取向。连续取向可通过首先在一个方向(通常是纵向，即通过膜拉伸机的正向)，然后在横向方面拉伸平坦的淬火挤出物来实现。在一组旋转辊上或两对轧辊之间方便地实现挤出物的正向拉伸，然后在拉幅机装置中实现横向拉伸。
20.通常进行拉伸，使得取向膜的尺寸在拉伸方向或每个方向上为其原始尺寸的2至8倍，更优选为2.5至5倍。拉伸通常在高于聚合物组合物的tg的温度下进行，优选比tg高至少约5℃，优选比tg高至少约15℃，并且优选在约tg+5℃至约tg+75℃的范围内，优选为约tg+5℃至约tg+30℃。不需要在机器和横向上均匀拉伸，尽管如果需要平衡的性能，这是优选。
21.可以并且优选通过在尺寸支撑下在高于聚合物的玻璃化转变温度但低于其熔化温度的温度下通过热定形在尺寸上稳定拉伸膜，以诱导聚合物的期望的结晶。实际热定型温度和时间将根据膜的组合物及其所需的最终热收缩而变化，但不应选择为大幅降低膜的韧性特性，如抗撕裂性。在这些限制条件下，热定型通常在低于膜的熔化温度约80℃(即t
m-80℃)到低于tm约10℃(即t
m-10℃)的温度下进行，优选从至少约t
m-70℃、优选从至少约t
m-60℃、优选从至少约t
m-50℃、优选到约t
m-20℃。
22.然后对拉伸膜进行冷却，以诱导期望的聚合物结晶度。
23.成膜聚合物可包含常规用于制造聚合物膜的任何其他添加剂。因此，可酌情加入诸如粒状填料、水解稳定剂、抗氧化剂、uv稳定剂、交联剂、染料、润滑剂、自由基清除剂、热
稳定剂、表面活性剂、光泽改进剂、助降解剂、粘度改进剂和分散稳定剂的试剂。特别实用的是粒状填料，其在制造期间改善处理和卷绕性和/或调节光学特性，如本领域公知的。粒状填料通常是粒状无机填料(例如，金属或类金属氧化物，例如氧化铝、二氧化钛、滑石和二氧化硅(特别是沉淀或硅藻土二氧化硅和硅胶)、煅烧的瓷土和碱金属盐如钙和钡的碳酸盐和硫酸盐)。其他滑动助剂或防结块剂可改善膜的处理，包括石蜡、巴西棕榈蜡、kemamide和其他长链脂肪族酰胺。粒状无机填料和其他滑动助剂以相对较少的量存在，通常小于5.0wt％，通常小于2.0wt％，通常小于1.0wt％。成膜聚酰胺优选构成其形成的膜层的至少80％、优选至少85％、优选至少90％、优选至少95％、通常至少98％或至少99％。
24.取向聚酰胺保护膜包括如上所述的取向聚酰胺基板层和其上的可热封聚合物涂层。可热封聚合物涂层的聚合物材料在加热时能够软化到足够的程度，使其粘度变得足够低，以允许足够的湿润，使其粘附到其所粘合的表面上。
25.如本文所用，术语“可热封”是指在不大于250℃(优选不大于230℃，且优选在150至200℃的范围内)的温度和不大于约1000kpa(优选不大于700kpa，优选不大于550kpa，优选不大于210kpa)的压力下，通过将可热封膜与其要粘合的表面接触持续时间不大于5秒(优选不大于1秒，优选不大于0.3秒)来形成热封粘合的能力，优选地其中产生的粘结强度为至少10g/mm，优选至少20g/mm，优选至少30g/mm)。
26.可热封聚合物涂层可由适合作为聚酰胺基板上的可热封涂层的任何聚合物材料形成。合适的可热封聚合物涂层包括聚偏二氯乙烯(pvdc)、乙烯-醋酸乙烯酯(eva)、聚烯烃、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和共聚酯。eva和pvdc涂层是特别优选的，尤其是eva涂层。
27.优选的eva可热封涂层由可商购eva聚合物(如elvax
tm
树脂(dupont))适当形成。通常，eva树脂的醋酸乙烯酯含量在9％至40％的范围内，通常为15％至30％。
28.pvdc可热封涂层在本领域是众所周知的，合适的pvdc材料是偏二氯乙烯与其他单体的共聚物。偏二氯乙烯共聚物通常作为分散在介质中的乳胶获得，通过使用以50％至99％质量的偏二氯乙烯为起始材料，以及1％至50％质量的可与偏二氯乙烯共聚的一个或多个其他单体的常规乳液聚合方法聚合。偏二氯乙烯的比例越高，偏二氯乙烯共聚物的结晶熔点越高。可共聚单体的实例包括：氯乙烯；丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羟基乙酯；甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯；丙烯腈和甲基丙烯腈；以及不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和马来酸。可使用一种或两种或多种此类单体。偏二氯乙烯共聚物混合物胶乳的固体含量浓度可根据涂覆装置或干燥加热装置的规范适当改变，且优选在10％至70％质量的范围内，更优选在30％至55％质量的范围内。
29.用于可热封涂层的合适共聚酯包括衍生自芳香族二羧酸和脂肪族二羧酸的共聚酯，特别是其中n为2至8的通式c
nh2n
(cooh)2的共聚酯和一种或多种二醇。优选的芳香族二羧酸是对苯二甲酸。优选的脂肪族二羧酸选自癸二酸、己二酸和壬二酸。基于共聚酯的二羧酸组分，共聚酯中存在的芳香族二羧酸的浓度优选在45至80、更优选50至70、特别是55至65摩尔％的范围内。基于共聚酯的二羧酸组分，共聚酯中存在的脂肪族二羧酸的浓度优选在20至55、更优选30至50、特别是35至45摩尔％的范围内。优选的二醇为脂肪族二醇，特别是乙二醇或丁二醇。应了解，优选的可热封共聚酯是热塑性线性共聚酯。此类共聚酯的特别优
选实例为(i)壬二酸和对苯二甲酸与脂肪族二醇、优选乙二醇的共聚酯；(ii)己二酸和对苯二甲酸与脂肪族二醇、优选乙二醇的共聚酯；和(iii)癸二酸和对苯二甲酸与脂肪族二醇、优选丁二醇的共聚酯。优选的聚合物包括癸二酸/对苯二甲酸/丁二醇的共聚酯(优选具有相对摩尔比为45-55/55-45/100、更优选50/50/100的组分)，其玻璃化转变点(tg)为-40℃且熔点(tm)为117℃)，以及壬二酸/对苯二甲酸/乙二醇的共聚酯(优选具有相对摩尔比为40-50/60-50/100、更优选45/55/100的组分)，其tg为-15℃且tm为150℃。合适的可热封共聚酯为mor-ester 49002(dow chemical)。
30.可热封涂层的形成是通过在聚酰胺基板上涂覆涂层制剂来实现的。涂层可使用任何合适的涂层技术来实现，通常为辊涂，包括凹版辊涂和反向辊涂。涂层可“离线”进行，即在聚合物基板制造过程中使用的拉伸和任何后续热定型之后，或“在线”进行，即其中涂层步骤在使用的任何拉伸操作(多种)之前、期间或之间进行。优选以约0.5g/m2至约10g/m2(通常不大于约5g/m2)的涂层重量将涂层制剂施涂至基板。
31.可热封聚合物涂层可包含密封剂涂层中常规使用的任何添加剂，特别是防结块剂，例如前述粒状无机填料和有机滑动助剂，其通常以相对少量存在，通常小于5.0wt％，通常小于2.0wt％。可热封涂层还可包含一种或多种表面活性剂，以改善基板的润湿性。合适的表面活性剂的实例包括：阴离子表面活性剂，例如聚乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸金属皂、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐和烷基磺基琥珀酸盐；以及非离子表面活性剂如乙炔乙二醇。可热封聚合物材料优选占其形成的涂层的至少90％、优选至少95％、通常至少98％。
32.可热封聚合物涂层的组分通常分散或溶解在涂层载体中，涂层载体可以是水或有机溶剂或其混合物。涂层制剂优选包含涂料载体，其量为涂层制剂的10至30wt％，优选15至20wt％。
33.在将可热封涂层涂覆到聚合物表面上之前，如果需要，可对聚合物基板的暴露表面进行化学或物理表面改性处理，以改善该表面与随后涂覆的可热封涂层之间的结合。例如，聚合物基板的暴露表面可承受伴随电晕放电的高压电应力。优选地，在涂覆可热封涂层之前，用底漆涂层涂覆聚合物基板。
34.底漆涂层适当地由聚合物材料构成，并且是提高聚酰胺和随后涂覆的可热封聚合物层之间的粘附粘合强度的任何材料。合适的底漆涂层包括聚氨酯(pu)、聚乙烯亚胺(pei)和pvdc。底漆涂层组合物优选为水性组合物。合适的聚氨酯衍生自含有允许交联的酸性官能团的多元醇或多元醇的混合物，以及脂肪族二异氰酸酯，其中合适的多元醇包括接枝有例如马来酸或富马酸的聚醚多元醇，如美国专利号4,460,738和4,528,334中所教导的，或不含酸官能团的多元醇与同样具有羟基、胺或硫醇官能团的酸官能团化合物的混合物；合适的异氰酸酯包括间四甲基二甲苯二异氰酸酯或对四甲基二甲苯二异氰酸酯。us-5494960中描述了合适的聚氨酯，其公开内容通过引用并入本文。合适的pvdc共聚物在us-4438180和ep-2216173-a中公开，其公开内容通过引用并入本文。
35.可使用上文所述的涂覆技术将底漆涂层涂覆到聚酰胺基板上。底漆涂层通常使用溶剂载体涂覆，包括使用水溶液。底漆通常通过在线技术涂覆在聚酰胺基板上。
36.可热封聚合物涂层的厚度优选为约0.5至约5.0μm，优选为1.0至约4.0μm。任选的底漆层的厚度优选不大于1μm、优选不大于约0.5μm、优选不大于约0.3μm、优选至少0.05μm、
且通常约0.1μm。
37.因此，在优选的实施方式中，取向聚酰胺保护膜包括、优选基本上组成自且优选组成自取向聚酰胺基板层、任选的底漆涂层和可热封聚合物涂层。取向聚酰胺保护膜优选地设置在伸长的金属基板上，使得取向聚酰胺基板层形成卷尺叶片的外表面，即取向聚酰胺层暴露在使用中的环境中，并且可热封层位于最内，即其面向金属基板的标记承载表面。
38.应了解，如上所述的多层取向聚酰胺保护膜不是通过层压工艺制备的，而是通过涂覆工艺制备的。因此，可热封聚合物涂层和任选的底漆层通过涂层技术而不是层压技术设置在所述聚酰胺基板层上。有利的是，这减小了保护膜的厚度，从而减小了卷尺叶片的厚度，从而减小了壳体的尺寸。
39.卷尺的叶片是通过将取向保护膜层压到标记承载表面上的伸长的金属基板上来制造的。层压通过在高温和高压条件下接触取向保护膜和金属基板的任选标记承载表面和任选着色表面，优选在不大于250℃(且优选在150至200℃范围内)的温度和不大于约1000kpa(优选不大于700kpa，优选不大于550kpa，优选不大于210kpa)的压力下持续不大于1秒(且优选不大于0.3秒)来实现。可使用任何合适的层压装置。如果在叶片的每个上表面和下表面上设置取向保护膜，则优选使用单个层压步骤来层压组件。
40.优选在取向保护膜和伸长的金属基板之间插入粘合剂层。可在层压之前将粘合剂涂覆到取向保护膜或金属基板上。可使用本领域常规的任何合适粘合剂，优选水基粘合剂，例如共聚酯或聚氨酯粘合剂。粘合剂层的厚度优选在5至10μm的范围内。
41.因此，如果叶片的标记承载表面上存在粘合剂层，则从外表面开始，卷尺叶片的层顺序如下：取向保护膜/粘合剂层/标记承载表面和任选的金属基板的着色表面。应了解，在取向保护膜和粘合剂层之间或在粘合剂层和标记承载表面和任选的金属基板的着色表面之间不存在中间层。如果不存在粘合剂层，则在取向保护膜和标记承载表面和任选的金属基板的着色表面之间不存在中间层。
42.应了解，所述粘合剂层与伸长的金属基板和/或取向保护膜适当地共端(co-terminous)。
43.叶片优选地包括在伸长的金属基板的上表面上的第一取向保护膜和在伸长的金属基板的下表面上的第二取向保护膜。上表面和下表面均优选为着色的。上表面和下表面中至少有一个带有测量标记。根据本发明，所述第一取向保护膜和第二取向保护膜中的至少一个选自上述取向聚酰胺保护膜，所述取向聚酰胺保护膜包括取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层。因此，上表面和下表面中的至少一个具有优异的耐磨性。优选地，所述取向聚酰胺保护膜设置在标记承载表面上。
44.所述第一取向保护膜和第二取向保护膜中的另一个可以是取向聚酰胺膜，优选上述取向聚酰胺保护膜。在这种情况下，第一和第二取向聚酰胺保护膜可以相同或不同，但它们优选具有相同的组成，并且优选也具有相同的厚度。
45.可替换地，所述第一取向保护膜和第二取向保护膜中的一个选自上述取向聚酰胺保护膜，且所述第一取向保护膜和第二取向保护膜中的另一个选自取向聚酯保护膜。所述取向聚酯保护膜优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜，优选为双轴取向pet膜。所述聚酯膜可以是单层膜或复合膜，其包括设置在取向聚酯基板层的一个或两个表面上的聚合物可热封层。在该实施方式中，设置在取向聚酯基板层上的可热封聚合物层优选选自上文公开
的用于取向聚酰胺保护层的可热封聚合物层，优选共聚酯、pvdc和eva，优选pvdc。
46.下面描述本发明第一方面的优选实施方式。
47.在第一实施方式中，叶片由所述伸长的金属基板构成，所述伸长的金属基板具有设置在其一个任选着色表面(本文称为上表面)上的测量标记、设置在所述标记承载表面上的粘合剂层以及设置在所述粘合剂层上的所述取向聚酰胺保护膜，其中，所述取向聚酰胺保护膜的可热封聚合物涂层与所述粘合剂层直接接触。
48.在该第一实施方式中，叶片任选地还包括第二粘合剂层，所述粘合剂层设置在所述伸长的金属基板的任选着色和任选标记承载下表面上，以及设置在所述第二粘合剂层上的第二取向保护聚合物膜。在该配置中，优选的是第二取向保护聚合物膜的侧边与伸长的金属基板的侧边共端，即第二取向保护聚合物膜的宽度与伸长的金属基板的宽度相同。因此，有利地，金属基板的上表面和下表面的整个表面区域由取向保护膜保护，特别是由各自上表面和下表面上的第一和第二离散取向保护膜保护。
49.在该第一实施方式中，所述第二取向保护聚合物膜优选为如上所述的取向保护聚酰胺膜，其中所述第二取向聚酰胺保护膜的可热封聚合物涂层与所述第二粘合剂层直接接触。在这种情况下，第一和第二取向聚酰胺保护膜可以相同或不同，但它们优选具有相同的组成，并且优选也具有相同的厚度。可替换地，第二取向保护聚合物膜可以是没有聚合物可热封层的单层取向聚酰胺保护膜。在另一替代方案中，第二取向聚合物保护膜可以是聚酯膜、优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜、优选双轴取向pet膜。所述聚酯膜可以是如上所述的单层膜或复合膜，其包括设置在取向聚酯基板层的一个表面上的聚合物可热封层，使得取向聚酯基板层形成卷尺叶片的外部下表面，并暴露在使用中的环境中，且聚合物可热封层位于最内层，即其面向金属基板的下表面。
50.在该第一实施方式中，优选的是所述或每个取向保护膜的侧边与所述伸长的金属基板的侧边共端，即取向保护膜的宽度与所述伸长的金属基板的宽度相同。
51.在第二实施方式中，叶片由所述伸长的金属基板构成，所述伸长的金属基板具有设置在其任选着色的上表面上的测量标记、设置在所述标记承载的上表面上的第一粘合剂层、设置在所述第一粘合剂层上的第一取向保护膜，设置在所述伸长的金属基板的任选着色和任选标记承载下表面上的第二粘合剂层，以及设置在所述第二粘合剂层上的第二取向保护膜，其中所述第二取向保护膜是包含可热封聚合物涂层的取向保护聚酰胺膜，其中所述第二取向聚酰胺保护膜的所述可热封聚合物涂层与所述第二粘合剂层直接接触。
52.在该第二实施方式中，所述第一取向保护聚合物膜可以是如上所述的取向聚酰胺保护膜，其中所述第一取向聚酰胺保护膜的可热封聚合物涂层与所述第一粘合剂层直接接触。在这种情况下，第一和第二取向聚酰胺保护膜可以相同或不同，但它们优选具有相同的组成，并且优选也具有相同的厚度。可替换地，第一取向保护聚合物膜可以是没有聚合物可热封层的单层取向聚酰胺保护膜。在另一替代方案中，第一取向聚合物保护膜可以是聚酯膜、优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜、优选双轴取向pet膜。所述聚酯膜可以是单层膜或复合膜，其包括设置在取向聚酯基板层的一个表面上的如上所述的聚合物可热封层，使得取向聚酯基板层形成卷尺叶片的外部上表面，并暴露在使用中的环境中，且聚合物可热封层位于最内层，即其面向金属基板的上表面。
53.在该第二实施方式中，优选的是每个取向保护膜的侧边与所述伸长的金属基板的
侧边共端，即每个取向保护膜的宽度与所述伸长的金属基板的宽度相同。因此，有利地，金属基板的上表面和下表面的整个表面区域由取向保护膜保护，特别是由各自上表面和下表面上的第一和第二离散取向保护膜保护。
54.在第三和特别优选的实施方式中，第一取向可热封聚合物保护膜，包括取向聚合物基板层和可热封聚合物层设置在伸长的金属基板的标记承载和任选着色的上表面上，使得所述取向聚合物基板层构成卷尺叶片的外上表面(即暴露在使用中的环境中)，且聚合物可热封层位于最内层(即其面向金属基板的上表面)，并且其中所述第一取向可热封聚合物保护膜包裹在伸长的金属基板的所述上表面的每个侧边周围，使得所述第一取向可热封保护膜在其每个侧边上的一部分设置在叶片的下表面上。在该实施方式中，所述叶片包括设置在伸长的金属基板的下表面上的第二取向聚合物保护膜，优选地其中设置在所述下表面上的所述第一取向聚合物保护膜的所述部分与所述第二取向聚合物保护膜重叠，使得所述第一取向聚合物保护膜的所述部分形成外部下表面的至少一部分。
55.在第三实施方式中，伸长的金属基板的下表面可承载测量标记，并且任选地着色。
56.在该第三实施方式中，粘合剂层优选插在伸长的金属基板的上表面和第一取向保护膜之间，以及伸长的金属基板的下表面和第二取向聚合物保护膜之间。
57.因此，在该第三实施方式中，层顺序优选为：第一取向可热封聚合物保护膜(其中取向聚合物基板层为最外层，且可热封聚合物层为最内层)/粘合剂层/金属基板的标记承载和任选的着色上表面/金属基板/金属基板的任选标记承载和任选的着色下表面/粘合剂层/第二取向聚合物保护膜/第一取向可热封保护膜的部分，其包裹在伸长的金属基板的侧边周围，并设置在叶片下表面的至少一部分上(其中取向聚合物基板层为最外层且可热封聚合物层为最内层)。
58.因此，有利的是，不仅金属基板上表面和下表面的整个表面积，而且其侧边都由取向保护膜保护。因此，在该优选实施方式中，取向保护膜的侧边与金属基板接触的脆弱接缝不会暴露于环境或机械应力中，从而提高保护膜的抗分层性和卷尺的耐久性。
59.在第三实施方式中，应了解，设置在所述下表面上的第二保护取向膜的宽度不大于伸长的金属基板的宽度。优选地，第二保护取向膜具有与伸长的金属基板相同的宽度。可替换地，第二保护取向膜可具有比伸长的金属基板的宽度略窄的宽度，且优选不小于伸长的金属基板宽度的90％、更优选不小于95％、优选不小于98％。
60.在第三实施方式中，要求第一取向保护膜可热密封，因为当其包裹在伸长的金属基板的侧边上时，保护膜和伸长的金属基板的下表面之间需要高密封强度，以便将包裹膜保持在适当位置。
61.在第三实施方式中，第一取向保护膜优选为如上所述的取向聚酰胺保护膜，即包括取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层的取向聚酰胺保护膜。
62.在该第三实施方式中，特别是其中伸长的金属基板的下表面具有测量标记，第二取向聚合物保护膜优选为如上所述的取向聚酰胺保护膜。在这种情况下，第一和第二取向聚酰胺保护膜可以相同或不同。然而，由于第二取向聚酰胺保护膜没有包裹在金属基板的侧边周围，因此聚合物可热封层是任选的。在优选的实施方式中，第一和第二取向聚酰胺保护膜具有相同的组成，并且优选也具有相同的厚度。
63.可替换地，特别是其中下表面不具有测量标记，第三实施方式的第二取向聚合物
保护膜可以是聚酯膜、优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜、优选双轴取向pet膜。所述聚酯膜可以是复合膜，其包括设置在取向聚酯基板层的一个或两个表面上的聚合物可热封层，如上所述。
64.优选地，所述第一保护膜和第二保护膜被配置为使得热封到聚酰胺表面(特别是未涂底漆聚酰胺表面)的可热封涂层选自eva聚合物可热封层。因此，如本文所述，包裹在伸长的金属基板的侧边周围，使其可热封涂层与这种聚酰胺表面接触的第一保护膜优选为包括取向聚酰胺或聚酯基板层和eva聚合物可热封层的保护膜。
65.在第三实施方式(以下称为实施方式3a)的特别优选配置中，所述第一取向聚合物保护膜和所述第二取向聚合物保护膜中的每一个都是如上所述的取向聚酰胺保护膜，即取向聚酰胺保护膜包括取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层。第一取向聚酰胺保护膜如上所述进行处理，即使得所述取向聚酰胺基板层构成卷尺叶片的外上表面(即，其暴露于使用中的环境)，且聚合物可热封层位于最内层(即，其面向金属基板的上表面)。然而，第二取向聚酰胺保护膜设置为使得取向聚酰胺基板层位于最内层(即，其面向金属基板的下表面)，并且聚合物可热封层面向外。以这种方式，对于所述第一保护膜的包裹在叶片周围并设置在下表面的部分，第一保护膜的可热封层与第二保护膜的可热封层接触，从而形成特别强的热封结合。在该实施方式3a中，可热封聚合物涂层优选选自pvdc和eva，优选pvdc。
66.在第三实施方式(以下称为实施方式3b)的进一步优选配置中，所述第一取向聚合物保护膜是如上所述的取向聚酰胺保护膜，即取向聚酰胺保护膜包括取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层，并设置为如实施方式3a所述。第二取向聚合物保护膜选自聚酯膜，优选双向取向pet膜，其优选为复合膜，所述复合膜包括设置在取向聚酯基板层的一个或两个表面上的聚合物可热封层，优选地其中所述可热封聚合物层选自上文公开的可热封聚合物层。在该实施方式3b中，第一保护膜和第二保护膜的每一个上的可热封聚合物涂层优选地选自pvdc和eva，优选pvdc。
67.在第三实施方式(以下称为实施方式3c)的进一步优选配置中，所述第一取向聚合物保护膜是如上所述的取向聚酯保护膜，即取向聚酯保护膜包括取向聚酯基板层(优选双轴取向pet膜)和可热封聚合物涂层，并设置为如实施方式3a所述。可热封聚合物涂层选自eva。第二取向聚合物保护膜是如上所述的取向聚酰胺保护膜，包括取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层(优选选自pvdc和eva，优选pvdc)，并设置为使得聚合物可热封层位于最内层，即其面向金属基板的下表面。
68.在第三实施方式(以下称为实施方式3d)的进一步优选配置中，所述第一取向聚合物保护膜是如上所述的取向聚酯保护膜，即取向聚酯保护膜包括取向聚酯基板层(优选双轴取向pet膜)和可热封聚合物涂层，并设置为如实施方式3a所述。可热封聚合物涂层选自eva。第二取向聚合物保护膜是没有可热封聚合物涂层的取向聚酰胺保护膜。换句话说，取向聚酰胺保护膜如上所述用于取向聚酰胺基板层，并且任选地包括底漆层，其中底漆层位于最内层，即其面向金属基板的下表面。
69.在第三实施方式(以下称为实施方式3e)的进一步优选配置中，所述第一取向聚合物保护膜是如上所述的取向聚酯保护膜，即取向聚酯保护膜包括取向聚酯基板层(优选双轴取向pet膜)和可热封聚合物涂层，并设置为如实施方式3a所述。可热封聚合物涂层选自pvdc。第二取向聚合物保护膜是如上所述的取向聚酰胺保护膜，即取向聚酰胺保护膜包括
取向聚酰胺基板层和可热封聚合物涂层(优选选自pvdc和eva，优选pvdc)，并设置为使得取向聚酰胺基板层位于最内层，即，其面向金属基板的下表面，且聚合物可热封层面向外，从而与第一保护膜的可热封层接触，从而形成特别强的热封结合。
70.在实施方式3a至3e中的每一个中，第一保护膜和第二保护膜的每一个的厚度如上所述，并且优选不大于15μm。在实施方式3a至3e中的每一个中，取向聚酰胺保护膜优选进一步包括设置在所述取向聚酰胺基板层和设置在其上的所述可热封聚合物涂层之间的底漆层，如上所述。
71.本发明的卷尺叶片的总厚度优选不大于300μm，优选不大于250μm。
72.有利地，本文公开的卷尺叶片在减小叶片厚度的同时表现出优异或改进的耐磨性，从而允许针对任何特定长度的叶片减小壳体的尺寸。此外，本文公开的优选卷尺叶片在保护膜和金属基板之间表现出优异或改进的抗分层性。
73.传统上，卷尺的制造使用具有粘合剂层的膜，例如压敏粘合剂层，其固有地为粘性的并且其在制造膜和胶带期间可吸引碎屑。这些累积的碎屑可降低叶片上显示的测量标记的易读性，使标记难以或无法读取，其可导致测量不准确。此外，堆积的碎屑可能干扰胶带的收回和重绕。有利的是，具有如上所述的可热封聚合物涂层的聚合物保护膜克服了这些问题，因为可热封层在制造过程中暴露于环境时在室温下不粘性，因为其粘合性能仅在层压步骤期间经历的较高温度下激活，此时可热封表面已与其将要粘合的基板接触。因此，在保护膜中存在可热封聚合物涂层减少或消除累积碎屑的问题。
74.本发明的叶片可掺入任何卷尺设计中，包括本领域的常规卷尺，例如，如us-2007/0079520-a中公开的卷尺所示，并使用已知技术制造。
75.根据本发明的第二方面，提供了一种卷尺，包括用于保留叶片的壳体和根据上文所述的本发明第一方面的叶片。应了解，本发明的第一方面的全部描述，包括优选和实施方式，同样适用于本发明的第二方面。
76.根据本发明的第三方面，提供了一种卷尺叶片，其包括具有上表面和下表面的伸长的金属基板，其中测量标记设置在所述上表面和下表面中的至少一个上，其中所述叶片还包括设置在上表面上的第一取向保护膜和设置在下表面上的第二取向保护膜，其中所述取向保护膜中的至少一个且优选两个为取向聚酰胺膜，其中所述取向保护膜的厚度不大于20μm，优选不大于15μm，优选不大于12.5μm，并且其中所述取向保护膜中的每一个的宽度与伸长的金属基板的宽度相同。
77.在本发明的第三方面中，所述取向聚酰胺膜不包括可热封层。取向聚酰胺膜任选地包括底漆层，以促进与前述粘合剂层的粘附。否则，本发明的第一方面的全部描述，包括优选和实施方式，同样适用于本发明的第三方面。
78.根据本发明的第四方面，提供了一种卷尺，包括用于保留叶片的壳体和根据上文所述的本发明第三方面的叶片。应了解，本发明的第三方面的全部描述，包括优选和实施方式，同样适用于本发明的第四方面。
附图说明
79.如下所述，参考附图进一步说明本发明。
80.图1是根据本发明的叶片(1)的长尺寸横截面示意图，示出了层结构。金属基板(2)
具有设置在其上的任选着色的标记承载层(3a、3b)。第一取向聚酰胺保护膜(4)通过粘合剂(7a)的中间层设置在金属基板的上标记承载着色表面(5)上。取向聚酰胺保护膜(4)由取向聚酰胺基板层(8)、底漆层(9)和可热封层(10)组成。第二取向保护膜(11)通过粘合剂(7b)的中间层设置在金属基板的下任选地标记承载和着色表面(6)上。
81.图2a和2b示出了根据本发明的叶片(1)的长尺寸的横截面示意图，显示了优选的包裹结构。叶片包括金属基板(2)，所述金属基板(2)上设置有任选着色的标记承载层(3a、3b)。第一取向保护膜(4)通过粘合剂(7a)的中间层设置在金属基板(2)的上标记承载表面上。保护膜(4)的侧边包裹在金属基板(2)的侧边周围，并粘附在金属基板(2)的下标记承载表面上。第二取向保护膜(11)经由粘合剂(7b)的中间层设置在金属基板(2)的下标记承载表面上。图2a显示了施加到标记承载金属基板(2)上的取向保护膜(4)，且图2b显示了最终的层压结构。
具体实施方式
82.测量方法
83.本文所公开的膜通过以下测试方法表征。
84.(i)热封强度测定如下。使用sentinel热封胶机(packaging industries group inc.型号12)将包含基板层和可热封涂层的a4膜片的一半密封到自身(涂层侧到涂层侧)。热封机在207kpa(30psi)下运行0.5秒，顶部钳口为150℃且底部钳口为40℃。对密封样品进行标记，并将其切成25mm宽的条带，将折叠部分割开，并在型号4464试验机上通过剥离强度试验确定热封强度。钳口间隔50mm。上钳口托住一件密封样品并以250mm/min的速度向上运行，而下钳口托住另一件密封样品并静止。记录了分离两件膜所需的最大力。针对每个涂覆样品测量三个密封样品件。
85.通过以下实施例进一步说明本发明。应当理解，这些实施例仅用于说明性目的，并不意在限制如上所述的本发明。可以在不脱离本发明的范围的情况下进行细节的修改。
86.实施例
87.在以下实施例中，通过在50℃下将16g的pvdc(r204,asahi kasei)溶解在82g的甲苯和thf的混合物中(重量比：20/80)中然后添加0.8g的少量的滑动添加剂和防结块剂涂层成分制备pvdc可热封涂层组合物。使用meyer涂层棒(涂层重量，2.5g/m2)涂覆pvdc涂层组合物。将涂覆的膜转移到预设为90℃的强制通风烘箱中干燥3分钟。
88.实施例1
89.卷尺叶片是通过在伸长的金属基板的上表面和下表面上涂覆黄色颜料层，然后仅在其上表面上设置测量标记来制造的。通过在所述着色金属基板上涂覆一层水基聚氨酯粘合剂，然后在所述粘合剂层上设置取向保护膜，在所述着色金属基板的下表面上设置与伸长的金属基板具有相同宽度的取向保护膜(本文所提及的第二保护膜)。在金属基板的标记承载和着色的上表面上设置另一粘合剂层，并且在粘合剂层上设置宽度比伸长的金属基板宽的另一取向保护膜(本文所提及的第一保护膜)。第一保护膜的侧面部分包裹在伸长的金属基板的侧边缘周围，并与叶片下表面上的第二保护膜的外表面接触。通过轧辊施加热量和压力(170℃；180kpa)，对叶片组件进行层压。
90.第一保护膜和第二保护膜中的每一个都是涂覆的双轴取向聚酰胺可热封膜，其由
底漆涂覆的双轴取向尼龙6基板层(12μm厚；可从advansix获得的1200m)和设置在尼龙基板层的底漆表面上的如上所述制备的pvdc可热封涂层(1.3μm厚)组成。第一保护膜设置有构成成品叶片上表面的外表面的尼龙基板层。第二保护膜设置有接触着色金属基板下表面上的粘合剂层的尼龙基板层。
91.如本文所述测量的，涂覆的双轴取向聚酰胺可热封膜的剥离强度(涂层到涂层)为11g/mm。
92.卷尺叶片在使用中表现出优异的耐久性和耐磨性。
93.实施例2
94.重复实施例1的程序，不同之处在于第二保护膜由双轴取向pet基板层(12.5μm厚)和其一个表面上的pvdc可热封涂层(1.3μm厚)组成。第二保护膜设置有接触着色金属基板下表面上的粘合剂层的pvdc层。
95.实施例3
96.重复实施例1的程序，不同之处在于第二保护膜由双轴取向pet基板层(12.5μm厚)和其两个表面上的pvdc可热封涂层(1.3μm厚)组成。
97.实施例4
98.重复实施例1的程序，不同之处在于第二保护膜由双轴取向pet基板层(12.5μm厚)组成。
99.实施例5
100.重复实施例1的程序，不同之处在于第一保护膜由双向取向的底漆pet基板层(12.5μm厚；底漆层为小于1μm厚的pvdc涂层)和涂覆在其底漆表面上的eva(3180；dupont)可热封涂层(3.0μm厚)组成。第一保护膜被设置为使得pet基板层构成叶片的外上表面。此外，第二保护膜与实施例1中的相同，不同之处在于该膜反而被设置有接触着色金属基板下表面上的粘合剂层的pvdc层。
101.实施例6
102.重复实施例1的程序，不同之处在于第一保护膜由双轴取向pet基板层(12.5μm厚)和其一个表面上的pvdc可热封涂层(1.3μm厚)组成。第一保护膜被设置为使得pet基板层构成叶片的外上表面。第二保护膜的设置方式与实施例1相同，即第二保护膜设置有接触着色金属基板下表面上的粘合剂层的尼龙基板层。
103.实施例7
104.重复实施例1的程序，不同之处在于第一保护膜由双轴取向涂底漆pet基板层(12.5μm厚)和其涂底漆表面上的eva(3180；dupont)可热封涂层(3.0μm厚)组成。第一保护膜被设置为使得pet基板层构成叶片的外上表面。此外，第二层保护膜而是由涂底漆的双轴取向尼龙6基板层组成(12μm厚；可从advansix获得的1200m)。第二保护膜设置有接触着色金属基板下表面上的粘合剂层的底漆层。
105.实施例8
106.重复实施例1的程序，不同之处在于第一保护膜由双轴取向涂底漆pet基板层(12.5μm厚)和其涂底漆表面上的eva(3180；dupont)可热封涂层(3.0μm厚)组成。第一保护膜被设置为使得pet基板层构成叶片的外上表面。此外，第二层保护膜而是由未涂
底漆的尼龙6基板层组成(12μm厚)。