Многослойные структуры, имеющие кольцеобразные профили, и способы и устройство для их получения

Многослойные структуры, имеющие кольцеобразные профили, и способы и устройство для их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к многослойным структурам, и более конкретно, к многослойным структурам, имеющим кольцеобразные профили, и способам и устройству для их получения.

К современным технологиям обработки многослойных пленок относятся технологии литьевой пленки и раздувных пленок. Процессы производства литьевой пленки, в которых применяют способ получения плоского планарного типа, пригодны для изготовления плоской пластиковой пленки и листа, которые часто имеют до около 15% краевой кромки. Как известно, способы получения раздувных пленок обеспечивают более высокую гибкость в отношении изменений ширины пленки или листа на той же производственной линии, достигают лучших экономических показателей в условиях маломасштабного специализированного производства, где требуется частый переход от одного продукта к другому, и типично избегают потерь продукции, связанных с краевой кромкой.

Многослойные пленки получают известными способами наслаивания, обычно с использованием моноаксиального литья или способа получения плоского листа или ламинирования. Соэкструдированные структуры литьевой пленки или листа обычно имеют от 3 до 5 слоев; однако известны структуры литьевой пленки или листа, включающие сотни слоев. Например, ранние многослойные структуры и способы их получения известны из патентных документов USP 3,565,985; USP 3,557,265; и USP 3,884,606. Патентный документ WO 2008/008875 раскрывает способ родственного типа для формирования многослойных структур, имеющих многочисленные, например от пятидесяти до нескольких сотен, чередующиеся слои пены и пленки. Однако показанные способы обеспечивают главным образом только моноаксиальное ориентирование, а именно в продольном направлении. Это является недостатком, поскольку полученные структуры могут обладать несбалансированными механическими свойствами вследствие очень рассогласованного ориентирования. Для достижения биаксиального ориентирования могут быть использованы способы последующего ориентирования (например, способ с использованием ширильной рамы). Эти дополнительные процессы являются сложными и дорогостоящими, и искомые степени ориентирования могут быть иными, нежели желательные, поскольку это происходит при размерных ограничениях и при относительно более низкой температуре полимера, ниже температуры плавления самого высокоплавкого полимера в многослойной пленке.

Многослойные структуры, имеющие кольцеобразные профили с ограниченными количествами слоев, используются в многочисленных вариантах применения. Эти трубчатые структуры с кольцеобразной формой включают, например, «пузыри» в процессах производства раздувных пленок, покрытия на проводах или кабелях, полученные раздувным формованием изделия, и рукава или преформы, используемые для их изготовления, и трубу. Такие изделия типично содержат от 2 до 10 слоев и имеют кольцеобразные слои, снабжаемые из отдельных каналов-коллекторов. Стадии процесса ориентирования в экструзии кольцеобразных профилей и продуктов, такие как раздувание изделия, получаемого раздувным формованием, или «пузыря» в процессе получения раздувной пленки, могут быть весьма эффективно применены для обеспечения биаксиального ориентирования (иногда называемого как мультиаксиальное ориентирование), с помощью которого, как известно, создают изделия из полимерных смол с очень благоприятными сочетаниями физических свойств.

Как хорошо известно в технологии, раздувная пленка, полученная раздувным формованием и прочие кольцеобразные изделия могут быть изготовлены подачей потока расплавленного полимера в распределительный канал-коллектор кольцеобразной фильеры. Получение многочисленных слоев обычно требует конструирования и изготовления канала-коллектора или сердечника для каждого слоя; например, 6-слойная кольцеобразная структура была бы изготовлена с использованием фильеры, содержащей 6 индивидуальных распределительных каналов-коллекторов, по одному для каждого слоя. Конструирование и изготовление этих многочисленных распределительных каналов-коллекторов для получения кольцеобразных структур с большими количествами слоев является очень затруднительным и ограниченным в числе кольцеобразных слоев, которые могут быть созданы в структуре. Например, смотри способ наслоения с последовательными каналами-коллекторами для кольцеобразной фильеры, как указанный авторами Dooley, J. и Tung, H. в статье ”Co-extrusion” (“Соэкструзия»), Encyclopedia of Polymer Science and Technology («Энциклопедия науки и технологии полимеров»), издательство John Wiley & Sons, Inc., New York (2002).

Еще один способ получения многослойной структуры, имеющей кольцеобразный профиль, включает применение фильеры со спиральным сердечником. В фильере со спиральным сердечником в распределительном канале-коллекторе поток расплавленного полимера, подаваемый в распределительный канал-коллектор в фильере, протекает через магистральный канал, который спирально прорезан от входа почти до выхода из канала-коллектора, как описано в статье “Extrusion Dies” («Экструзионные фильеры»), Design and Engineering Computations («Конструкционные и инженерные расчеты»), автор Walter Michaeli, 1984, страницы 146-147. Течение через распределительный канал-коллектор спиральной фильеры непригодно для обработки более чем одного слоя текущего расплава в единичном распределительном канале-коллекторе, поскольку это обусловливало бы прерывание течения многослойного расплава и утрату целостности слоев.

Патентные документы USP 3,308,508, 5,762,971 и 6,413,595 представляют формирование кольцеобразной многослойной структуры в так называемой пластинчатой («блинчатой») фильере (также известной как имеющей планарную геометрическую форму). Пластинчатая фильера включает многочисленные расположенные друг над другом планарные, или плоские, распределительные каналы-коллекторы. Каждый из нескольких потоков полимерного расплава подают в распределительный канал-коллектор. Многослойная структура формируется объединением нескольких концентрических потоков расплава после того, как каждый поток расплава выходит из своего распределительного канала-коллектора. Если желательно большое число слоев, требуется большое число расположенных друг над другом каналов-коллекторов. Это может вести к сильному падению давления и более продолжительным временам пребывания в фильере. Патентные документы USP 5,762,971 и 6,413,595 раскрывают получение конечной многослойной структуры, имеющей максимально около 27 слоев.

Известны многослойные структуры, имеющие до 11 слоев, с использованием спиральной пластинчатой фильеры. Однако эти многослойные структуры подобным образом изготовлены с помощью расположенных друг над другом нескольких спиральных распределительных каналов-коллекторов для формирования одной кольцеобразной фильеры и объединением потоков текущего расплава, когда они выходят из всей кольцеобразной фильеры в целом.

Еще один способ родственного типа для изготовления многослойной структуры, имеющей кольцеобразный профиль, включает применение такой кольцеобразной фильеры, какая описана в патентном документе USP 6,685,872. Как представлено, в один единичный распределительный канал-коллектор кольцеобразной фильеры подают 3 слоя. Раскрытая конструкция канала-коллектора создает кольцеобразную многослойную структуру, которая имеет неравномерный контур со специально предусмотренной перекрывающейся секцией, где слоистая структура перекрывается таким образом, что область перекрывания по меньшей мере сохраняет барьерные свойства слоистой структуры в неперекрывающейся области.

Патентный документ US 2008/0157443 описывает способ и устройство для получения рукава («паризона»). Устройство имеет корпус сердечника с боковым каналом, по существу поперечным относительно каналу сердечника. Сердечник имеет аксиально ориентированную выемку в наружной поверхности, которая сообщается по текучей среде с двумя каналами для текучей среды, которые проходят непрерывно по направлению вниз вокруг сердечника, встречаясь друг с другом на стороне сердечника, противоположной выемке. В примерах раскрыты структуры, имеющие вплоть до 17 слоев, хотя обсуждаются композитные потоки, имеющие до 100 слоев.

Однако неизменно существует необходимость в получении кольцеобразных многослойных структур, имеющих увеличенное число слоев; применении уменьшенного числа распределительных каналов-коллекторов в фильере; получении кольцеобразных многослойных структур, имеющих улучшенные комбинации физических и механических свойств; и/или сокращении числа технологических стадий и увеличении приспособляемости оборудования для производства кольцеобразных структур.

Соответственно этому, задачей настоящего изобретения является создание многослойных структур, имеющих кольцеобразные профили, и способов и устройства для их получения, которые по существу устраняют одну или более проблем, обусловленных ограничениями и недостатками прототипа. Разнообразные варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать одно или более из следующих преимуществ.

Одно преимущество настоящего изобретения состоит в создании многослойных структур, имеющих кольцеобразные профили и содержащих большое число слоев, каковые структуры могут быть использованы для получения изделий, имеющих более равномерное биаксиальное ориентирование, достигаемое в одной стадии.

Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в создании многослойных структур, имеющих кольцеобразные профили и содержащих увеличенное число слоев и/или более тонкие слои, чем прототипные кольцеобразные структуры, с использованием уменьшенного числа распределительных каналов-коллекторов.

Еще одно преимущество одного варианта осуществления настоящего изобретения состоит в создании многослойных структур, имеющих кольцеобразные профили, которые могут быть использованы для получения раздувной пленки или изделий, образованных раздувным формованием, в которых на периферии структуры избегают традиционного сваривания или области перекрывания, где свойства структуры будут нежелательными или ухудшенными. Конечно, следует признать, что продукты из раздувной пленки обычно не продают или не используют в качестве кольцеобразных структур, поскольку преобразуют их из кольцеобразной структуры в плоские листовые продукты с помощью известных технологических стадий.

Еще одно преимущество альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения заключается в создании многослойных пленочно-пенных структур, имеющих кольцеобразные профили, имеющие поперечные сечения, которые содержат слои вспененного материала и позволяют снизить вес, в то же время с сохранением приемлемого баланса прочих физических характеристик.

Еще одно преимущество альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения состоит в создании многослойных пленочных структур, имеющих кольцеобразные профили, имеющие поперечные сечения, которые содержат слои с неорганическим наполнителем в регулируемых количествах, позволяющих точно подстраивать физические свойства.

Еще одно преимущество одного варианта осуществления настоящего изобретения заключается в создании многослойных структур, имеющих кольцеобразные профили, в которых достигается увеличение числа слоев, в то же время в основном с сохранением целостности слоев для большинства слоев.

В еще одном альтернативном варианте выполнения еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в создании многослойных структур, имеющих кольцеобразные профили, которые являются экономически выгодными для разнообразных вариантов применения и могут представлять собой изделия или могут быть использованы для их создания, которые имеют по меньшей мере одно из: пониженной плотности, улучшенных барьерных характеристик, повышенной однородности слоев, повышенной прочности, улучшенной изоляции, повышенной ударной вязкости, повышенного сопротивления разрыву, повышенного сопротивления прокалыванию и улучшенных характеристик растяжимости.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут изложены в нижеследующем описании и отчасти будут очевидными из описания или могут быть выявлены при практической реализации изобретения. Преимущества изобретения будут реализованы и достигнуты посредством структуры и способа, подробно показанных в письменном описании и пунктах формулы изобретения, а также в сопроводительных фигурах.

Для достижения этих преимуществ и в соответствии с задачей изобретения, как здесь изображено и описано в общих чертах, представлены следующие варианты осуществления и предпочтительные аспекты настоящего изобретения. Один вариант осуществления изобретения представляет способ получения кольцеобразной многослойной структуры, включающий стадии, на которых: создают поток с многослойным течением, по меньшей мере с четырьмя слоями термопластических смолообразных материалов; подают поток с многослойным течением в распределительный канал-коллектор кольцеобразной фильеры с образованием кольцеобразного потока с многослойным течением; и удаляют кольцеобразный поток с многослойным течением из кольцеобразной фильеры с образованием кольцеобразной многослойной структуры.

В еще одном варианте выполнения соответствующий изобретению способ включает стадии, на которых создают поток с многослойным течением по меньшей мере с двумя слоями термопластических смолообразных материалов; инкапсулируют поток с многослойным течением по меньшей мере в один инкапсулирующий слой с образованием инкапсулированного потока с многослойным течением, имеющего по меньшей мере четыре слоя термопластических смолообразных материалов; подают инкапсулированный поток с многослойным течением в распределительный канал-коллектор кольцеобразной фильеры с образованием кольцеобразного потока с многослойным течением; и удаляют кольцеобразный поток с многослойным течением из кольцеобразной фильеры с образованием кольцеобразной многослойной структуры. В дополнительных альтернативных вариантах исполнения распределительный канал-коллектор имеет цилиндрический корпус, сужающийся цилиндрический корпус или планарный корпус.

В одном альтернативном варианте выполнения распределительный канал-коллектор имеет геометрическую форму крейцкопфного типа, в котором поток с многослойным течением расщепляется по меньшей мере на два потока текучей среды, причем два потока текучей среды перемещаются в противоположных направлениях вдоль периферии распределительного канала-коллектора, причем в одном варианте выполнения потоки текучей среды предпочтительно перекрываются в одной области на модифицированном крейцкопфном распределительном канале-коллекторе. В дополнительном альтернативном аспекте поток с многослойным течением подают в единичный распределительный канал-коллектор кольцеобразной фильеры через круглый трубчатый проточный канал, имеющий направление течения с дугообразной формой, причем дуга имеет радиус кривизны, больший, чем диаметр трубы.

В соответствии с еще одним альтернативным вариантом осуществления изобретения способ дополнительно включает стадии, в которых создают по меньшей мере один дополнительный поток текучей среды к потоку с многослойным течением внутри кольцеобразной фильеры с использованием по меньшей мере одного дополнительного распределительного канала-коллектора, и в этом случае дополнительный поток текучей среды необязательно может представлять собой поток с многослойным течением. Другие необязательные способы согласно изобретению дополнительно включают стадию, в которой по меньшей мере к одному из термопластических смолообразных материалов перед созданием потока с многослойным течением добавляют пенообразователь или неорганический наполнитель.

В еще другом альтернативном варианте выполнения способ согласно изобретению включает стадии, в которых помещают кольцеобразную многослойную структуру в форме рукава внутрь литейной формы для раздувного формования и раздувают кольцеобразную многослойную структуру до очертаний литейной формы или вытягивают кольцеобразную многослойную структуру в расплавленном состоянии, чтобы биаксиально ориентировать структуру; и охлаждают структуру и, необязательно, предусматривают повторное нагревание охлажденной структуры до температуры ниже температуры плавления самого высокоплавкого полимера в структуре; вытягивают структуру моноаксиально или биаксиально для ориентирования структуры; и затем охлаждают структуру. В дополнительных необязательных аспектах поток с многослойным течением включает более чем 5 слоев, и альтернативно больше чем около 25 слоев.

В дополнительном альтернативном аспекте изобретение представляет кольцеобразное многослойное изделие, имеющее равномерную толщину, по меньшей мере четыре слоя, и включающее перекрывающиеся и неперекрывающиеся периферические области; в котором слоистая структура неперекрывающейся области удваивается в перекрывающемся слое; причем существует также необязательный вариант, что изделие включает два наружных покровных слоя на одной из сторон микрослоистого компонента, создавая по меньшей мере 15 слоев. В дополнительных альтернативных вариантах исполнения многослойная раздувная пленка включает микрослоистый компонент, имеющий по меньшей мере 27 слоев.

В дополнительном альтернативном варианте осуществления изобретение представляет устройство, включающее: питающий блок, с необязательным мультипликатором слоев, который создает поток с многослойным течением по меньшей мере из четырех слоев в канал-коллектор кольцеобразной фильеры; и кольцеобразную фильеру, имеющую по меньшей мере один распределительный канал-коллектор, которая экструдирует поток с многослойным течением. Необязательно, в устройстве согласно изобретению канал-коллектор кольцеобразной фильеры представляет собой модифицированную крейцкопфную конструкцию, разделяющую поток текучей среды и создающую область перекрывания потоков текучей среды перед экструзией потока с многослойным течением, и/или имеет цилиндрический корпус, сужающийся цилиндрический корпус или планарный корпус.

В дополнительном альтернативном варианте выполнения устройства согласно изобретению, устройство, как описанное выше, дополнительно включает инкапсулирующую фильеру между питающим блоком (или, необязательно, мультипликатором слоев) и каналом-коллектором, которая инкапсулирует поток текучей среды до поступления в канал-коллектор, и/или дополнительно включает дугообразный круглый трубчатый проточный канал между инкапсулирующей фильерой и каналом-коллектором, и в котором входной конец круглого трубчатого проточного канала для потока текучей среды ориентирован под углом примерно 90 градусов относительно выходного конца круглого трубчатого проточного канала для потока текучей среды.

В предпочтительном альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения раздувные многослойные пленки и способы согласно изобретению обеспечивают в основном улучшенные характеристики благодаря их получению с помощью кольцеобразной фильеры, биаксиальному ориентированию (сравнительно с литьевыми многослойными пленками), и/или увеличенному числу слоев. В основном улучшения могут быть получены в плане одной или более характеристик из механических свойств при растяжении, ударной вязкости, растяжимости и/или барьерных свойств. Хотя биаксиальное ориентирование также может быть получено для литьевых пленок с использованием ширильной рамы, это представляет собой дорогостоящую технологическую операцию, требующую значительных капиталовложений.

Должно быть понятно, что как вышеприведенное общее описание, так и последующее подробное описание настоящего изобретения являются примерными и разъяснительными, и предназначены для того, чтобы привести дополнительное разъяснение изобретения как заявленного.

Сопроводительные фигуры, которые включены, чтобы обеспечить более глубокое понимание изобретения и необязательных вариантов осуществления изобретения, введены в это описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.

Фиг. 1 представляет схематическую диаграмму, иллюстрирующую способ получения многослойной раздувной пленки для многослойной пленочной композитной структуры, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет схематическую диаграмму, иллюстрирующую способ получения раздувным формованием многослойного изделия из многослойной пленочной композитной структуры, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет фотографию отвержденного потока с многослойным течением из круглого трубчатого проточного канала с большим радиусом.

Фиг. 4 представляет фотографию поперечного сечения сегмента из Фиг. 3.

Фиг. 5 представляет иллюстрацию фильеры, имеющей круглый трубчатый проточный канал с большим радиусом.

Фиг. 6 представляет иллюстрацию фильеры, имеющей круглый трубчатый проточный канал с малым радиусом.

Фигуры 7А-В представляют иллюстрации различных вариантов исполнения области перекрывания кольцеобразной многослойной структуры.

Фиг. 8А-В представляют полученные с помощью атомно-силового микроскопа (AFM) фотографии микрослоев в перекрывающейся и неперекрывающейся областях кольцеобразной многослойной структуры.

Фиг. 9 представляет полученную с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (ТЕМ) фотографию микрослоев в области перекрывания кольцеобразной многослойной структуры.

Ниже будут подробно представлены варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых раскрыты в описании и иллюстрированы в сопроводительных фигурах. Квалифицированным специалистам в этой области технологии будет понятно, что разнообразные модификации и вариации могут быть сделаны в настоящем изобретении без выхода за пределы смысла или области изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и вариации настоящего изобретения, при условии, что они находятся в пределах области прилагаемых пунктов патентной формулы и их эквивалентов.

Численные диапазоны в этом изобретении включают все значения от низших и до высших значений включительно, с приращениями в одну единицу, при условии, что любое более низкое значение и любое более высокое значение разделены по меньшей мере двумя единичными инкрементами. В качестве примера, если сокращение композиционной, физической или другой характеристики, например, такой как толщина и плотность, и т.д., составляет более 10, то предполагается, что в прямой форме перечислены все индивидуальные значения, такие как 10, 11, 12 и т.д., и поддиапазоны, такие как от 100 до 144, от 155 до 170, от 197 до 200, и т.д. Для диапазонов, содержащих значения, которые являются меньшими единицы или содержат дробные числа, превышающие единицу (например, 1,1, 1,5 и т.д.), один единичный инкремент рассматривают как составляющий 0,0001, 0,001, 0,01 или 0,1, насколько это уместно. Для диапазонов, содержащих простые однозначные числа, меньшие десяти (например, от 1 до 5), единичный инкремент типично считают составляющим 0,1. Таковые представляют собой только примеры того, что конкретно предполагается, и все возможные комбинации численных значений между перечисленными наинизшим значением и наивысшим значением рассматриваются как четко обозначенные в настоящем описании.

Способ получения кольцеобразной многослойной структуры, в соответствии с настоящим изобретением и как описанный здесь ниже, включает стадии, в которых получают и используют поток с многослойным течением, который типично создают в технологической стадии многослойной соэкструзии, и необязательно может предусматривать дополнительную технологическую стадию мультиплицирования слоев. Заявленный способ необязательно включает технологическую стадию инкапсулирования. Заявленный способ включает стадию, в которой создают поток с многослойным течением по меньшей мере с четырьмя слоями термопластических смолообразных материалов в распределительный канал-коллектор в технологической стадии с кольцеобразной фильерой. Необязательно, технологические стадии получения раздувной пленки или технологические стадии раздувного формования могут быть выполнены по принятии потока с многослойным течением на выходе из кольцеобразной фильеры.

Поток с многослойным течением

Как используемый здесь, термин «поток текучей среды» или «поток расплава» со ссылкой на термопластический смолообразный материал имеет отношение к материалу, обычно полимеру или полимерному материалу, как дополнительно описано ниже, размягченному нагреванием (нагретому до или выше температуры плавления или до температуры стеклования материала, то есть температуры, при которой материал становится достаточно жидким, чтобы протекать в оборудовании, имеющем отношение к этому варианту исполнения), пригодному для термопластической обработки и текучему в условиях достаточного давления. Поток текучей среды может быть создан несколькими известными в технологии способами. Предпочтительно поток текучей среды создают экструдером (то есть путем экструзии), необязательно включающим шестеренчатый насос для равномерности течения, но он также может быть создан как конечный продукт других технологических стадий теплового пластифицирования с использованием шестеренчатого насоса. Поток с многослойным течением из слоев термопластических смолообразных материалов может быть создан из двух или более потоков текучей среды известными способами наслоения, включающими прежде всего хорошо известные способы соэкструзии, и, необязательно, также известными способами мультиплицирования слоев, как более подробно обсуждается ниже.

Множественные потоки термопластического полимерного материала могут быть соэкструдированы путем применения известной технологии с использованием питающего блока с двумя или более отверстиями, размещенными так, что полученные потоки экструдата объединяются и сплавляются друг с другом в поток с многослойным течением, и продолжаются по проточному каналу в сторону кольцеобразной фильеры. Поток с многослойным течением может представлять собой, например, в основном плоский прямоугольный ламинарный поток, то есть в общем плоские планарные слои примерно с одинаковой толщиной и шириной, как указано в патентных документах WO 2008/008875; USP 3,565,985; USP 3,557,265; и USP 3,884,606, все из которых тем самым включены здесь ссылкой. Альтернативно, 2 или более слоев в потоке с многослойным течением могут быть созданы способами инкапсулирования, такими, как показано на Фиг. 2 и 5 патентного документа USP 4,842,791, с инкапсулированием в одном или более в основном кольцеобразных или прямоугольных инкапсулирующих слоях, наслоенных на сердцевину, или, как показано на Фиг. 8 патентного документа USP 6,685,872, главным образом в кольцеобразном, неоднородном инкапсулирующем слое. Как можно себе представить, инкапсулирующий слой обеспечивает формирование 2 наружных слоев на потоке с многослойным течением, когда поток текучей среды образуется и выходит из кольцеобразной фильеры. Патентные документы USP 4,842,791 и USP 6,685,872 тем самым включены здесь ссылкой.

В настоящем изобретении процесс соэкструзии для создания потока с многослойным течением включает стадии, в которых одновременно или последовательно объединяют по меньшей мере первый поток расплавленного термопластического полимерного материала и по меньшей мере второй поток расплавленного термопластического полимерного материала, и необязательно дополнительные потоки. При синхронном наслоении слои могут быть добавлены или объединены в одной и той же точке потока текучей среды. Синхронное наслоение может быть выполнено, например, если реологические характеристики смолообразных материалов являются сходными. В питающем блоке для последовательного наслоения дополнительные слои добавляют в различных точках вдоль потока текучей среды. Например, потоки с многослойным течением могут быть созданы синхронным объединением потоков в процессах с использованием питающего блока, как указано в патентных документах USP 3,565,985; USP 3,557,265; и USP 3,884,606. Как указано в патентных документах USP 3,557,265 и USP 3,884,606, их потоки с многослойным течением также называются как «встречно-гребенчатые» или «чередующиеся».

Форма последовательного добавления потоков показана в патентных документах USP 4,842,791 и USP 6,685,872, оба из которых тем самым включены здесь ссылкой, где многослойные потоки создают инкапсулированием первоначального потока.

В одном варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг. 1, материалы из одношнековых экструдеров 1 и 5 подают в фильеру двухслойного А/В питающего блока 6, имеющую по меньшей мере два отверстия. В еще одном варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг. 2, материалы из одношнековых экструдеров 1 и 2 подают в фильеру двухслойного А/В питающего блока 4, имеющую по меньшей мере два отверстия.

Необязательное мультиплицирование слоев

Необязательно, после процесса соэкструзии из питающего блока, или когда исходный поток с многослойным течением создают иным путем, поток с многослойным течением может быть затем подвергнут обработке в дополнительных технологических стадиях мультиплицирования слоев, которые в общем известны в технологии. Например, смотри патентные документы USP 5,094,788 и USP 5,094,793, тем самым включенные здесь ссылкой, которые представляют формирование потока с многослойным течением разделением потока с многослойным течением, содержащего термопластические смолообразные материалы, на первый, второй и, необязательно, прочие подпотоки, и объединением множественных потоков с наслоением их друг на друга и сжатием, тем самым формируя поток с многослойным течением. Многочисленные наслоенные друг на друга подпотоки спаиваются между собой в смежной и в основном параллельной взаимосвязи относительно друг друга в поток с многослойным течением. Внутри потока с многослойным течением многочисленные подпотоки проявляют однородность, непрерывность и толщину, конкретно рассчитанные для создания желательной конфигурации, имеющей желательные свойства. Процесс мультиплицирования слоев может давать потоки с многослойным течением, которые содержат многие слои, такие как несколько сотен слоев.

Для потоков с многослойным течением, используемых в настоящем изобретении, в зависимости от таких факторов, как желательные свойства, стоимость изготовления, конечное применение и т.д., потоки содержат по меньшей мере 4 слоя, предпочтительно более чем около 4 слоев, предпочтительно более чем около 5 слоев, предпочтительно более чем около 8 слоев, предпочтительно более чем около 10 слоев, предпочтительно более чем около 11 слоев, более предпочтительно более чем около 20, более предпочтительно более чем около 25, более предпочтительно более чем около 27 слоев, более предпочтительно более чем около 30 слоев, или более чем около 40 слоев, или более чем около 50 слоев, или более чем около 60 слоев, или более чем около 70 слоев, или более чем около 75 слоев, или более чем около 80 слоев, или более чем около 90 слоев. Кроме того, хотя число слоев в потоках может быть по существу неограниченным, потоки могут быть оптимизированы на содержание до около 10000 слоев включительно, предпочтительно вплоть до около 1000 слоев включительно, более предпочтительно до около 500 слоев включительно, или до около 400 слоев включительно, или до около 300 слоев включительно, или до около 250 слоев включительно, или до около 200 слоев включительно, или до около 175 слоев включительно, или до около 150 слоев включительно, или до около 125 слоев включительно, или до около 100 слоев включительно. Как известно в технологии, многослойные структуры, содержащие большие количества слоев, как показано в одном или более из обсуждаемых выше способов, часто называются как «микрослоистые» структуры.

В одном варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг. 1, материалы, выходящие из фильеры питающего блока 6, подают в серию необязательных мультипликаторов 7 слоев. В еще одном варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг. 2, материалы, выходящие из фильеры питающего блока 4, подают в серию необязательных мультипликаторов 5 слоев.

Необязательное инкапсулирование

Необязательно, если инкапсулирование еще не было использовано для создания по меньшей мере двух из слоев в потоке с многослойным течением, оно может быть затем применено известными способами, как упомянуто выше, для создания поверхностных слоев, которые защищают внутреннюю слоистую структуру, такую как очень тонкие слои, которые создают в микрослоистой структуре. Например, смотри патентный документ USP 5,269,995, который тем самым включен здесь ссылкой. Например, в настоящем изобретении может быть использована инкапсулирующая фильера, как показанная на Фиг. 4, и как описано с привлечением Фиг. 4, 5, 7 и 8, представленных в патентном документе USP 6,685,872, тем самым включенного здесь ссылкой. Инкапсулирование в относительно равномерный инкапсулирующий слой также может быть проведено согласно указаниям патентного документа US 4,842,791, включенного здесь ссылкой. Как описано в патентном документе USP 6,685,872, может быть использован неравномерный инкапсулирующий слой, в особенности, если это нужно для создания желательной области перекрывания, с использованием модифицированной крейцкопфной кольцеобразной фильеры показанного в нем типа. Как в нем указано, неравномерная щель фильеры может создавать надлежащие вариации толщины в инкапсулирующем слое. Например, в одном варианте осуществления изобретения может быть инкапсулирована вся окружная поверхность или периферия потока с многослойным течением. Например, могут быть полностью инкапсулированы концы потока с многослойным течением. Если, например, поток с многослойным течением включает два слоя и затем подвергается инкапсулированию, то поперечное сечение инкапсулированного потока с многослойным течением показывает четыре слоя.

Инкапсулирующий(щие) слой(слои) может(гут) преимущественно улучшать стабильность течения потока с многослойным течением, когда он протекает через инкапсулирующую фильеру, кольцеобразную фильеру и в любых последующих операциях, таких как показанные с инкапсулирующей фильерой, описанной в патентном документе USP 6,685,872. Инкапсулирующий(щие) слой(слои) также может(гут) иметь функциональное назначение, например, для улучшения устойчивости к воздействию атмосферных условий, стабильности в отношении УФ-излучения и т.д. В альтернативном варианте осуществления изобретения действие необязательного инкапсулирующего слоя альтернативно может быть обеспечено для менее чем полной окружной поверхности, или периферии, потока с многослойным течением, в том числе с применением защитных поверхностных слоев или ряда слоев из питающего блока, в дополнение к числу, необходимому для получения базовых, желательных свойств кольцеобразной структуры. Например, инкапсулирующий(щие) слой(слои) может(гут) представлять собой расходные слои, которые впоследствии могут быть удалены или повреждены. Как показано на Фиг. 1, по меньшей мере один инкапсулирующий слой наносят на поток с многослойным течением с использованием необязательного экструдера 3 в необязательной инкапсулирующей фильере 8. Как показано на Фиг. 2, необязательный инкапсулирующий слой вводят на поток с многослойным течением с использованием необязательного экструдера 3 в необязательной инкапсулирующей фильере 6.

Альтернативно, если желательно, может быть инкапсулирована только часть окружной поверхности потока с многослойным течением. Например, могут быть покрыты слоем верхняя и нижняя части потока, в то же время оставляя открытыми боковые стороны.

Необязательный проточный канал

Необязательно, в некоторых альтернативных вариантах осуществления изобретения, после формирования в основном прям