专利名称：拉带袋的制作方法
拉带袋 背景 包含聚烯烃拉带的拉带袋(draw tape bag)已被应用多年。所述拉带为袋子使用 者提供了一种握持和操控袋子的手段以及一种系紧闭合袋子的手段。由于所述拉带具备了 使用者将通过其来握持和操纵袋子的优选特征，因此拉带承重越来越大。先前的拉带不够 结实，无法令人满意地承受施加至拉带的重量。已知的拉带常常在使用者所施加的应力下 弯曲，而且，典型地，很多拉带在与使用者提袋子相关的力下发生皱縮。拉带的这种弯曲和 /或皱縮使使用者手上的袋的重量集中，从而使手感到不舒服。
简述 拉带袋可包括具有提高的强度以及改善的热封适应性的纵向定向拉带。在一实施 方式中，所述拉带袋可包括袋体，所述袋体界定腔和边缘，所述边缘界定袋口 。袋可包括折 边(hem)，该折边包括通道，该折边界定至少一个开口。袋还包括置于折边里的至少一个多 层聚烯烃拉带。拉带可包括第一表层、第二表层，以及置于表层之间的至少一个核心层。拉 带是纵向定向的。所述核心层可位于所述表层之间，且所述表层可露在所述拉带的表面上。 所述核心层可包含高密度聚乙烯(HDPE)或中等密度聚乙烯(MDPE)。所述核心层的HDPE或 MDPE可与其他材料相混合。所述表层可包含线型低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯 (LDPE)。所述表层的LLDPE或LDPE可与其他材料相混合。 在另一实施方式中，袋体可包括前面(front panel)和后面(back panel)，其中， 前面和后面沿第一侧缝和第二侧缝相接合。所述缝可以从袋的边缘延伸。所述前面、所述 后面、所述折边和所述拉带可在所述第一侧缝与所述第二侧缝中通过热封，例如热结合、超 声波封合、热气结合或其他技术相接合。 在另一实施方式中，一种用于制造用于拉带袋的拉带的方法包括制造多层膜，以
及将该膜传送通过纵向定向组件(machine direction orientationassembly)。所述用于
制造拉带袋的方法还可包括将所述膜切割成单个拉带。 附图简述
图1为拉带袋的透视图； 图2为图1所示袋沿线2-2剖切所得的横断面图； 图3为图1所示袋沿线3-3剖切所得的横断面图； 图4为图1所示袋的拉带的部分侧视图； 图5为拉带膜传送通过纵向定向组件前该膜的部分示图； 图6为拉带膜传送通过纵向定向组件后该膜的部分示图； 图7为纵向定向组件的简图。 详述 参照图l，拉带袋100可包括袋体102，该袋体102界定腔104和边缘106，所述边 缘106界定袋100的袋口 110。袋100可包括折边112，该折边112包括通道114。袋100 还可包括置于折边112的通道114中的多层聚烯烃拉带120。拉带120由已经经纵向定向 (MD0)的多层膜制成。折边112可包括第一开口 122和第二开口 124，使得使用者可在开口122和开口 124两处取得拉带120。折边112可界定边缘106，以使拉带120被置于袋100 的边缘106。 在一实施方式中，袋体102可包括前面126和后面128，其中，前面126和后面128 沿左侧缝130和右侧缝132相接合，如图1所示。缝130、 132可从袋100的边缘106延伸 至袋的底部140。袋的底部140可以是折痕，其表示片料在此处被折叠，以界定前面126与 后面128。前面126、后面128、折边112，以及拉带120可在左侧缝130和右侧缝132处通 过热封相接合，从而形成界定袋腔104和袋口 110的袋体102。拉带120可包括可相互独 立的前片142和后片144，该可相互独立的前片142和后片144在左侧缝130和右侧缝132 的任一末端处封住。同样地，折边112可包括相互独立的前部146和后部148。该可相互独 立的前部146和后部148在左侧缝130和右侧缝132的任一末端处相接合。
袋体102可包括聚乙烯，例如，低密度聚乙烯(LDPE)。在其他实施方式中，所述袋 体可由线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中等密度聚乙烯(MDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)制成。
参照图l，前面126可为后面128的镜像。因此，将只对后面128做详细描述。参 照图2，折边112可通过折过后面128材料上的顶片150并沿第一缝156将其封于后面128 的内表面152上而形成。拉带120可置于折边112的通道114中。 参照图2，拉带可包括第一表层160、第二表层162，以及置于表层160与表层162 之间的至少一个核心层164。拉带120可被纵向定向，从而使所述拉带的聚合物链，即分子， 以拉带120的纵长方向排列。参照图l，纵向定向使拉带120在纵长方向166方向上具有 较高的抗拉强度。纵长方向166沿从缝130至缝132的长度示出。核心层164可置于拉带 120的中心，如图2所示。表层160、162可分别露于拉带120的表面168和170上。
参照图2，拉带120的核心层164可包含HDPE和MDPE。 HDPE的密度可等于或大 于0. 940g/cc，而MDPE的密度可处于0. 930与0. 940g/cc之间。在一实施方式中，核心层 164可包含至少35X的HDPE。在另一实施方式中，核心层164可包含至少50X的HDPE。 而在另一实施方式中，核心层164可包含至少70X的HDPE。在另一实施方式中，核心层 164可包含至少35 %的MDPE。核心层164的所述HDPE或MDPE可与LLDPE、茂金属催化的 LLDPE(mLLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、茂金属催化的极低密度聚乙烯(mVLDPE) 、 LDPE、 MDPE、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯甲基丙烯酸盐(EMA)、离聚物(Ionomer)、聚乙烯聚丙烯 共聚物(PE-co-PP)，或PP无规共聚物中的一种或几种的组合物相混合。
表层160、 162可包含LLDPE或LDPE。 LDPE可具有低于0. 930g/cc的密度和分枝分 子结构(branched molecular structure) 。 LLDPE可具有低于0. 930g/cc的密度和线型分 子结构。在一实施方式中，表层160、162可包含至少50X的LLDPE。在另一实施方式中，表 层160、 162可包含至少60%的LLDPE。在另一实施方式中，表层160、 162可包含至少50% 的LDPE。表层160、 162的LLDPE或LDPE可与LLDPE、 mLLDPE、 ULDPE、 mVLDPE、 LDPE、 MDPE、 HDPE、 EVA、 EMA、离聚物、PE-co-PP、 PP无规共聚物、或乙烯_丙烯_ 丁烯三元共聚物中的一 种或几种的组合物相混合。 参照图2，核心层164可厚于表层160和162。在一实施方式中，表层160、 162相 结合的厚度可达到拉带120的厚度172的10%到60%。表层160、162可具有相同的厚度。 在另一实施方式中，表层可具有不同的厚度，如，其中一个表层厚度可以为拉带120的厚度 172的10%，而另一表层厚度可以为拉带120的厚度172的50%。
多层MD0拉带120代表一种用于拉带袋的改进拉带，因为该拉带可至少具备五个 特点更好的抗拉强度、高弹性模数、握持舒适、好的热封适应性、好的MDO处理适应性。这 些特点相结合依然存在，因为其中的一个原因是，拉带120可包括HDPE或MDPE的核心层 164，而拉带的外表面168和170可包含LDPE或LLDPE。 在图2所示的MD0拉带120的一个实施方式中，核心层164可以为HDPE，且表层 160U62可以为LLDPE。由于所述核心由HDPE制成，因此拉带120可表现出优秀的抗拉强 度和高弹性模数。拉带120将因此证明在使用期间是刚性的、强固的和不易弯曲的。拉带 120的抗拉强度和弹性模数改善后，可使用较细的拉带，所需用的材料就较少。所述拉带 的厚度172可在第一范围0. 0005英寸(0. 0127mm)到0. 004英寸(0. 1016mm)、第二范围 0. 001英寸(0. 0254mm)到0. 0016英寸(0. 0406mm)，以及第三范围0. 0012英寸(0. 0305mm) 到O. 0014英寸(0.0356mm)内。在一实施方式中，拉带120的厚度172可约为0. 0012英寸 (0. 0305mm)。 拉带120还将显示出对于使用者的舒适性。核心层164的高弹性模数可使拉带 120避免在使用者提拉或操控袋子时在使用者手中变皱、弯曲或伸长。因此，拉带120可避 免使袋子的重量通过拉带120集中作用在使用者手上的窄的一部分上。这种在使用者手上 的重量集中，可使使用者感到不愉快。由于表层160U62由手感柔软的LLDPE制成，因此拉 带120也会更令人感到手感舒适。 参照图4，拉带120与热封兼容。HDPE核心层164和LDPE或LLDPE的表层160、 162的结合不仅使拉带120具有了上文所述的五个特点，而且确保了拉带120的有效热封。 HDPE膜具有比LDPE或LLDPE膜更高的抗拉强度和弹性模数。因此，含有HDPE的拉带将具 有更高的抗拉强度和更好的耐用性，并且在使用者所施的力的作用下时不易坏掉或产生塑 性变形。HDPE膜经MDO后其抗拉强度会提升，因此拉带的强度也会更高。
但是，热封的HDPE和LPDE或LLPDE的封接强度低，这是因为，在热封HDPE所需的 高温下LDPE或LLPDE高度变形，或低是因为需使用较低的温度以避免LDPE或LLPDE的变 形。HDPE具有比低密度聚乙烯更高的熔点，因此在经受热封处理所施加的热时HDPE的皱縮 会较小。HDPE膜的熔点可能比LDPE或LLDPE膜高出10到20摄氏度或更多。因此，当HDPE 膜热封于低密度聚乙烯膜上时，较低密度的膜可能会由于较高的温度而变形或扭曲。这种 在热封温度下的不相匹配可能会导致在热封过程中低密度聚乙烯被压靠在较硬的HDPE拉 带上时变薄和变弱。 因此，当往袋体上热封拉带时，期望热封在一起的表面是具有相近密度或熔点的 聚乙烯。袋体和拉带的表面将具有相近熔点，且表现出相近的收縮性，从而得到较好的热封 效果。参照图2，由表层160、162界定的拉带表面168、170可包括具有密度与袋体102的低 密度聚乙烯相近的较低密度聚乙烯。表层160、 162和袋体102均可为LDPE或LLDPE。在另 一实施方式中，表层和袋体可以为低密度乙烯或具有相近密度的聚乙烯的任意组合。
期望拉带中含有较高密度元素，以抵抗热封过程中所述拉带的皱縮。参照图2，由 于HDPE的高聚合物结晶度，拉带的HDPE核心164将有助于减轻热封过程中拉带120的变 形，如皱縮。 参照图1，左侧缝130和右侧缝132可彼此互为镜像。因此，将仅对左侧缝130作 详细描述。参照图3，左侧缝130可包括前面126、后面128、折边112、拉带120，以及袋体
6102。左侧缝130可包括折边112的前部146、后部148，以及拉带120的前片142、后片144。 与边缘106接近，缝130可具有10层。缝130可包括折边112的后部148的外侧180、拉带 120的后片144的第一表层160、拉带120的后片144的核心层164、拉带120的后片144的 第二表层162、折边112的后部148的内侧1S2、折边112的前部146的内侧1S4、拉带120 的前片142的第二表层1S6、拉带120的前片142的核心层1S8、拉带120的前片142的第一 表层190，以及折边112的前部146的外侧192.。在热封处理过程中，由于多层拉带的结构 特点，两个拉带片144、 142的核心层164、 188已经与各自的表层160、 162、 186、 190相接合， 因此所述核心层164、188可与其他层隔离。就其本身而言，将被热封在一起的所述层180、 160、 162、 182、 184、 186、 190、 192可主要由相同的树脂构成，例如LLDPE。因此缝130的各个 热封层可经历相近的皱縮。HDPE核心层164、 188将有助于减轻拉带120在热封到袋100上 时的总体皱縮。因此，拉带120既与缝处的热封兼容又可以抗皱縮。 参照图2，拉带120可与MDO处理兼容。例如，核心层164的HDPE需要较高的回火 温度，如120摄氏度。表层160、162的LLDPE可能需要IIO摄氏度的回火温度。与最理想 条件下5到8摄氏度的MDO的典型的过程加工窗口 (typical processing window)相比， 这10摄氏度的温差是相对大的。核心层和表层的选取应确保合适的MDO过程加工窗口 。
参照图4，由于具有HDPE的核心164，拉带120表现出优秀的抗拉强度，但拉带120 整体的抗拉强度可通过MDO来进一步提高。为提高拉带120的抗拉强度，在被组装成拉带袋 之前，构建拉带的膜200可行进穿过MD0组件202，如图7所示。参照图5，在聚烯烃膜200 经MD0处理以前，聚合物分子203是无规则定向的。就本身而言，膜200在各个方向上都表 现出相近的抗拉强度。参照图6， MDO可用于将膜200的分子203定向到一个特定方向上。 当分子203被定向到一个特定方向上时，膜200在该方向上的抗拉强度就会增大。
参照图l，因为拉带120在纵长方向166上经受最大的力，所以多层膜可经MDO处 理，使得所得到的拉带120的分子均被定向到所述纵长方向166上。由此，拉带120可最佳 利用通过MDO处理给予膜的增大的强度。 制造多层MDO拉带可包括若干步骤。用于制造所述拉带的多层膜可通过使用一个 或多个模具将熔化的材料模压成膜层而制成。当所述层处于熔化状态时，所述层结合在一 起形成共挤多层膜(coextruded multilayerf ilm)。所述多层膜可包括至少三个层，即为完 成后的拉带的第一表层、核心层，以及第二表层。多层膜200的分子可以是无规则定向的， 如图5所示。多层膜可随后巻成巻以冷却、运输或存储。 参照图7，固化膜200可通过将该膜传送穿过MDO组件202的方式进行MDO处理。 任何常规MDO处理或MDO组件都可被适当地用于所述拉带的定向。MDO组件202可具有至 少2 : l的拉伸比例。在另一实施方式中，MDO组件202可具有3 : l到8 : l之间的拉 伸比例。MDO组件可包括保持单元204、加热单元206以及定向单元208。膜200可穿过保 持单元204进入组件202，保持单元204允许膜以预定的速度通过。所述保持单元可包括两 个辊210、212。膜200接下来进入加热单元206。加热单元206可以是炉。在另一实施方 式中，所述加热单元可以是一组被加热过的辊。在另一实施方式中，MD0组件202可不包括 加热单元，且辊218中的任一些或所有辊都可以是被加热的。膜200加热后将更具易延展 性。膜200从加热单元206被供入包括多个辊218的定向单元208。定向单元的辊218中 的一些可以按快于保持单元204的供给速度的速度运转。由于加热后的膜200的增加的易
7延展性和定向单元208的辊218与保持单元204的辊210、212之间的旋转的不匹配，因此 膜200会在其路径的方向220上拉伸。随着膜200被拉伸，膜200的分子将通过MDO在其 路径的方向220上被单轴定向。膜200离开MDO组件202后，膜200的分子可能被定向为 单一的方向166，如图6中所示。在膜已行进通过所述MDO组件之后，所述膜可被传送通过 退火单元222。所述退火单元可以是一组加热了的辊或另一装置。退火温度处于定向温度 和冷却温度之间。在一实施方式中，退火温度与冷却温度相比，更接近于定向温度。在另一 实施方式中，退火温度可在定向温度的上下IO摄氏度以内。所述膜可被传送通过冷却单元 224。所述冷却单元可以是一组辊或另一装置。所述膜可被巻成巻226以用于运输或存储。 所述膜可被剪成单个的带条，该带条的宽度与单个拉带的宽度一致。所述拉带可由所述膜 裁剪而成，因此该拉带的分子将定向为所述带条的纵长方向。所述拉带随后被装配进袋中。 MDO处理可能包括U. S.专利3， 214， 503和3， 619， 460中所公开的一些特征，以上专利通过 引用全文并入本文中。 在另一实施方式中，拉带可包括三层或更多层。在具有三层以上的拉带的一个实 施方式中，核心层至少50X是HDPE，且露于表面的一个表层至少有60%由密度为0. 940g/ cc或更低密度的一个或多个聚乙烯构成。附加层可以为与其他层相接合的连接层(tie layer)。在一实施方式中，所述连接层可为聚烯烃共聚物或三元聚合物，如Dupont的 Bynel。所述连接层可包括US.专利公开案2003/0211350中所公开的一些特征，该案通过 引用全文并入本文中。例如，连接层可包括聚烯烃，该聚烯烃可从由间同PP、EP共聚物、BP 共聚物、EPB三元共聚物、MDPE、茂金属催化的LLDPE、 LDPE、茂金属催化的PE、 EVA共聚物、 EMA共聚物；EMA共聚物和离聚物如Surlyn 的离聚物组成的组中选择。
参照图4，第一表层160、第二表层162，以及核心层164的构成可包括以不同组合 设置的各种聚烯烃膜。核心层164和表层160、162可包括这些材料中的任何一种，或者包 括这些材料中任两种或更多种以任何组合，或以与说明书相一致的任何比例的混合物。
此处所引用的所有参考，包括公开案、专利申请及专利，通过引用全部并入本文 中，该引用的程度就如同特定地及个别地指示各个参考通过引用并入，且本文将它们全部 提出。 本发明的描述内容(尤其是下文中的权利要求的内容)中，术语"a"、 "an""the"
以及类似词语的使用应被理解为覆盖单数和复数的情况，除非另有指明，或明显与本文内 容相矛盾。除另有标示外，术语"包括"、"具有"、"包含"、"含有"应理解为开放式术语(即， 意思为"包括但不限于")。本文中数值范围的详述仅仅意图作为一种个别地解释落入所述 范围内的每个独立数值的速记方法，除本文另有指明外，且每个独立数值都并入本说明书 中，就如同其在此处被个别引用。本文中已描述的所有方法均可以任何适当的顺序加以执 行，除非此处另有指明或其明显与本文内容相矛盾。除另有声明外，本文中任何或所有例 子，或列举性语言(如"例如")的使用，均意图为仅仅是更好地阐明本发明，而非意图造成 对本发明范围的限制。本说明书中的任何语言都不应被理解成将权利要求中未声明的元素 指示成必要于本发明的实践。 本文描述了本发明的优选实施方式，其包括发明人所知的用于实现本发明的最佳 方式。对于本领域技术人员来说，通过阅读前述描述，这些优选实施方式的变型将变得明 显。发明人期望技术人员适当地应用所述变型，且发明人意图使本发明以不同于本文所特别描述的方式实现本发明。因此，本发明包括了适用法律所允许的本文所附权利要求中所 列举内容的所有修改和等同替代。而且，除非本文另有指明或明显与本文内容相矛盾，以上 所述元素的任何可能方式的组合都在本发明的囊括范围之内。
权利要求
一种拉带袋，其包括袋体，其界定腔和边缘，所述边缘界定所述袋的口；折边，其包括通道，所述折边界定所述折边中的至少一个开口；以及至少一个多层聚烯烃拉带，其置于所述折边中，所述拉带包括第一表层、第二表层，以及处于所述表层之间的核心层，其中，所述拉带为纵向定向。
2. 如权利要求l所述的袋，其中，所述袋体包括前面和后面，所述前面和所述后面沿左侧缝和右侧缝相接合，所述缝从所述袋的所述 边缘延伸。
3. 如权利要求2所述的袋，其中，所述前面、所述后面、所述折边，以及所述拉带通过热 封的方式在左侧缝与右侧缝中相接合。
4. 如权利要求1所述的袋，其中，所述核心层包括HDPE。
5. 如权利要求1所述的袋，其中，所述核心层包括密度大于或等于0. 930g/cc，且与从 由LLDPE、 mLLDPE、 ULDPE、 mVLDPE、 LDPE、 MDPE、 EVA、 EMA、离聚物、PE-co-PP以及PP无规共 聚物组成的组中所选出的一种材料相混合的聚乙烯。
6. 如权利要求1所述的袋，其中，所述表层包括LDPE。
7. 如权利要求1所述的袋，其中，所述表层包括LLDPE。
8. 如权利要求1所述的袋，其中，至少一个表层包括密度小于0.930g/cc，且与从由 LLDPE、 mLLDPE、 ULDPE、 mVLDPE、 LDPE、 MDPE、 HDPE、 EVA、 EMA、离聚物、PE-co-PP、 PP无规共聚 物以及乙烯丙烯丁烯三元共聚物组成的组中所选出的一种材料相混合的聚乙烯。
9. 如权利要求1所述的袋，其中，所述核心层厚于所述表层中的任何一个。
10. 如权利要求l所述的袋，其中，所述拉带的厚度在O. 0005英寸(0.0127mm)到0. 004 英寸(0. 1016mm)之间。
11. 如权利要求1所述的袋，其中，所述核心层的熔点和所述表层的熔点相差至少10摄 氏度。
12. 如权利要求1所述的袋，其中，所述拉带包括连接层。
13. —种用于拉带袋的多层拉带，其包括 第一表层；第二表层；以及 核心层；其中，所述拉带为纵向定向。
14. 如权利要求13所述的拉带，其中，所述核心层处于所述表层之间。
15. 如权利要求14所述的拉带，其中，所述核心层包括HDPE。
16. 如权利要求15所述的拉带，其中，所述表层包括LDPE。
17. 如权利要求16所述的拉带，其中，所述表层包括LLDPE。
18. —种用于制造用于拉带袋的拉带的方法，其包括 提供多层膜；以及将所述膜传送通过纵向定向组件。
19. 如权利要求18所述的方法，其还包括通过将处于熔融状态的多个树脂层挤压通过模具并将所述层熔合在一起成为共挤的多层薄膜，而提供所述多层膜。
20. 如权利要求19所述的方法，其还包括将所述多层膜切割成单个带条，所述单个带 条的宽度与单个拉带一致，其中，所述拉带的长向将与所述拉带的定向分子的方向对齐。
21. 如权利要求19所述的方法，其中，所述纵向定向组件的拉伸比在3 : l到8 : l之间。
22. 如权利要求19所述的方法，其还包括 将所述膜进行热退火。
全文摘要
一种拉带袋，其可包括袋体，所述袋体界定腔和边缘，所述边缘界定袋的口。所述袋可包括折边，该折边包括通道，该折边界定至少一个开口。袋还可包括置于折边内的至少一个多层聚烯烃拉带。所述拉带可包括第一表层、第二表层，以及置于表层之间的至少一个核心层。所述拉带为纵向定向。所述核心层可位于表层之间。所述核心层可含有高密度聚乙烯或中等密度聚乙烯。所述表层可含有低密度聚乙烯或线型低密度聚乙烯。
文档编号B65D30/02GK101754904SQ200880020256
公开日2010年6月23日 申请日期2008年5月21日 优先权日2007年6月15日
发明者休·J·奥唐奈, 兰兹·L·斯特普, 格雷戈里·S·肯特 申请人:格拉德产品公司