[發明專利]用于共擠出多個流體層的模具、系統和方法

在審

• 申請號: 200980146596.3
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN102223995A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: L·E·羅伯茨;A·L·蒂蒙斯;B·E·韋布斯特
• 申請（專利權）人: 克里奧瓦克公司
• 主分類號: B29C47/06
• 分類號: B29C47/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙華偉

技術領域

本發明涉及共擠出模具，且更具體地涉及包含微層組件以及一個或多個分配板的共擠出模具，以制造具有微層和更厚的常規膜層的共擠出膜。

背景技術

共擠出是通過將兩種或多種熔融聚合物一起放置到模具中來制造多層塑料（聚合物）膜的技術，其中聚合物成形為大致管狀或平面形狀（以成層形式并置）、并被推出模具中的環形或槽形開口。一旦在模具之外，仍熔融的多層膜暴露于具有一定溫度的環境中，所述溫度保持低于膜的組成聚合物層的熔點，從而導致層在冷卻并固化時熔融結合到一起。

多層膜的厚度在從模具露出時通常在50-200密耳的范圍內，但是膜在最終固化之前通常被拉伸以便膨脹其表面面積并且將其最終厚度減少至在從大約0.5至大約50密耳的范圍內。常規多層膜通常具有3-10個層；在拉伸和變薄之前，即當仍處于模具中時，每個這種層的厚度通常在大約20-100密耳的范圍內。

微層擠出是通過減少膜的組成層的厚度來增加針對給定膜厚度的多層膜中層的總數量的技術。因此，雖然常規膜層通常在模具內范圍為20-100密耳（即，在拉伸和變薄之前），但是微層通常具有在大約1-20密耳范圍內的“模內”厚度。由此，微層膜可具有遠大于10個層，例如20、30、40、50、或更多的層。相比于具有更少數量的更厚層構成的常規膜而言，已經發現這種微層膜提供一些有益屬性，例如，改進的機械性質，例如良好彎曲的抗裂和抗穿孔性能。

對于許多應用，期望的是將更厚的常規層與微層組合。對于諸如熱密封和防濫用的功能而言，這種較厚的層通常比微層更優越。

不幸的是，已經證實難以將薄層（例如微層）與相對厚的層的流組合以使得保持薄層的物理整體性和獨立性質。這主要是因為界面流不穩定造成的，當微層在模具中與更厚層合并時面臨這種界面流不穩定。這種界面流不穩定是由在微層上流動的更厚層的更強大側轉力導致的，該側轉力源自更厚層相對于微層的更高質量流率。作為微層的整體和獨立特征的結果的損失消除或甚至根除其有益性質。

因此，本領域需要一種改進的模具，其允許微層組合常規更厚層，使得保持微層的整體性和獨立性質。

發明內容

該需求被本發明滿足，本發明在一方面提供一種用于共擠出多個流體層的模具，其包括：

a.?主成型桿；

b.?一個或多個分配板，所述板中的每個具有流體入口和流體出口，每個所述板的流體出口與所述主成型桿流體連通并且構造成將流體層沉積到所述主成型桿上面；和

c.?微層組件，其包括：

（1）微層成型桿；和

（2）多個微層分配板，所述微層板中的每個具有流體入口和流體出口，每個所述微層板的流體出口與所述微層成型桿流體連通并且構造成將流體微層沉積到所述微層成型桿上面，所述微層板布置成提供預定順序，微層以所述預定順序沉積到所述微層成型桿上面以在所述微層成型桿上形成基本上統一的微層流體塊體（mass），

其中，所述微層成型桿與所述主成型桿流體連通，使得所述微層流體塊體從所述微層成型桿流動并且到達所述主成型桿上面。

本發明的另一方面涉及一種用于共擠出多個流體層的系統，其包括：如上所述的模具；以及一個或多個擠出機，其與所述模具流體連通以向所述模具供應一種或多種流體。

本發明的其它方面涉及一種共擠出多個流體層的方法，包括：

a.?將流體引導通過分配板并且到達主成型桿上面，所述分配板具有流體入口和流體出口，所述板的流體出口與所述主成型桿流體連通并且構造成使得所述流體沉積到所述主成型桿上面成為層；

b.?通過將至少一種附加流體引導通過微層組件而在微層成型桿上形成基本上統一的微層流體塊體，所述微層組件包括多個微層分配板，每個所述微層板具有流體入口和流體出口，每個所述微層板的流體出口與所述微層成型桿流體連通并且構造成將流體微層沉積到所述微層成型桿上面，所述微層板布置成提供預定順序，微層以所述預定順序沉積到所述微層成型桿上面；以及

c.?將微層流體塊體從所述微層成型桿引導并且到達所述主成型桿上面，以將所述微層流體塊體與來自于所述分配板的所述流體層合并。

本發明的這些以及其它方面和特征通過參考下述描述和附圖將被更好地理解。

附圖說明

圖1是根據本發明的用于共擠出多個流體層的系統10的示意圖，包括模具12；

圖2是圖1所示的模具12的截面圖；

圖3是模具12中的一個微層板48的平面圖；

圖4是如圖3所示的微層板48的截面圖；以及

圖5是模具12的放大截面圖，示出了來自于微層板48和分配板32的組合流。