專利名稱：具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法和裝置的制作方法
具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法和裝置本發(fā)明涉及多層結(jié)構(gòu)體，并且更具體地，涉及具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法和裝置。當(dāng)前多層膜加工技術(shù)被認(rèn)為是流延膜和吹脹膜。流延膜工藝使用平面型生產(chǎn)工藝并且適合于制造通常具有至多約15%裁邊的平坦塑料膜和片。已知吹脹膜工藝可以在相同的生產(chǎn)線上在膜或片的寬度變化方面提供更大的彈性，在需要頻繁改變產(chǎn)品的較小體積的特殊應(yīng)用中獲得更好的經(jīng)濟(jì)性，并且典型地避免與裁邊有關(guān)的收率損失。典型地通過使用單軸流延或平板工藝或?qū)訅旱囊阎蓪庸に囍圃於鄬幽?。共擠出流延膜或片狀結(jié)構(gòu)體典型地具有3至5層；然而，也已知包含數(shù)百層的流延膜或片狀結(jié)構(gòu)體。例如，USP 3，565，985、USP 3，557，265和USP 3，884，606給出了早期多層工藝和結(jié)構(gòu)體。WO 2008/008875公開了形成多層結(jié)構(gòu)體的相關(guān)技術(shù)方案，所述多層結(jié)構(gòu)體具有很多，例如五十至數(shù)百個(gè)，泡沫和膜的交替層。然而，如其所示，該方法引起基本上僅單軸取向，即， 在加工方向取向。這是不利的，因?yàn)樗玫降慕Y(jié)構(gòu)體可能由于非常不平衡的取向而擁有不均衡的機(jī)械性質(zhì)。可以使用相繼取向工藝(例如拉伸工藝)以獲得雙軸取向。這些附加的處理是復(fù)雜且昂貴的，并且所需的取向程度可能與期望的取向程度有所差別，因?yàn)檫@在空間限制下以及在低于多層膜中最高熔點(diǎn)聚合物的熔點(diǎn)的相對較冷的聚合物溫度下發(fā)生的。在多種應(yīng)用中使用帶有有限數(shù)量的層的具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體。這些環(huán)形形狀、管狀的結(jié)構(gòu)體包括，例如，吹脹膜工藝中的“膜泡”、電線或電纜上的涂層、吹塑制品及其制造中使用的型坯或預(yù)型件、以及管材。這種制品典型地包含2至10層并且具有通過分離的料道提供的環(huán)形層。可以非常有益地利用環(huán)形型材和產(chǎn)品的擠出中的取向工藝步驟，如在吹脹膜工藝中的吹塑制品或“膜泡”的膨脹，以提供雙軸取向(有時(shí)也稱為多軸取向)，而所述雙軸取向是已知能提供具有非常有益的物理性能組合的聚合物樹脂制品的。如本領(lǐng)域所公知的，可以通過將聚合物熔融流體進(jìn)料至環(huán)形模頭的分配料道中以制造吹脹膜、吹塑和其它環(huán)形形狀的制品。獲得多個(gè)層通常需要對于每個(gè)層設(shè)計(jì)并制造分配料道或芯模；例如可以使用含有6個(gè)單獨(dú)的分配料道的模頭制造6層環(huán)形結(jié)構(gòu)體，每層各一個(gè)分配料道。設(shè)計(jì)和制造這些多個(gè)分配料道以制造具有很多的層的環(huán)形結(jié)構(gòu)體是非常困難的，并且限制了結(jié)構(gòu)體中可以制造的環(huán)形層的數(shù)量。參見例如用于環(huán)形模頭的連續(xù)料道分層技術(shù)，如Dooley，J.和Tung，H.,共擠出(Co-extrusion),聚合物科學(xué)和技術(shù)百科全書 (Encyclopedia of Polymer Science and Technology), John Wiley & Sons，Inc.，紐約 (2002)中所教導(dǎo)的。制造具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)的另一個(gè)方法包括使用螺旋芯模頭。如擠,屮,樽頭 (Extrusion Dies),設(shè)計(jì)與工禾呈計(jì)算(DesiRn and Engineering Computations), Walter Michaeli，1984，第146-147頁中所述，在螺旋芯/分配料道模頭中，進(jìn)料至模頭的分配料道的聚合物熔融流體流過料道通道，所述料道通道是從料道的進(jìn)口至接近出口為螺旋切割。 通過螺旋模頭的分配料道的流不適合于在單個(gè)分配料道中處理超過一個(gè)層的熔體流，因?yàn)檫@將導(dǎo)致多層熔體流變得不連續(xù)并失去層的完整性。USP 3，308，508,5, 762，971和6，413，595公開了在所謂的薄餅?zāi)ｎ^(也稱為平面幾何結(jié)構(gòu))中形成環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體。薄餅?zāi)ｎ^包含多個(gè)堆疊的平面的或平坦的分配料道。 將數(shù)個(gè)聚合物熔融流體的每一個(gè)都進(jìn)料至分配料道。通過在每個(gè)熔體流從其分配料道流出之后將數(shù)個(gè)同心熔體流合并而形成多層結(jié)構(gòu)。如果需要大數(shù)量的層，則需要大數(shù)量的堆疊料道。這可以導(dǎo)致巨大的壓降并且延長模頭中的滯留時(shí)間。USP 5，762，971和6，413，595 公開了制造具有最多約27層的最終多層結(jié)構(gòu)體。使用螺旋形薄餅?zāi)ｎ^，已知多層結(jié)構(gòu)體可具有至多11層。然而，這些多層結(jié)構(gòu)體與通過以下方式制造的多層結(jié)構(gòu)體相似將數(shù)個(gè)螺旋形分配料道彼此堆疊以形成一個(gè)環(huán)形模頭，并當(dāng)熔體流從整個(gè)環(huán)形模頭流出時(shí)將其合并。制造具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體的另一個(gè)相關(guān)技術(shù)方法包括使用環(huán)形模頭，如 USP 6，685，872中所描述的。如所公開的，將3層進(jìn)料至環(huán)形模頭的一個(gè)單分配料道中。所公開的料道設(shè)計(jì)提供了一種環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體，所述環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體具有設(shè)計(jì)的重疊區(qū)段的非均一圓周，在該重疊區(qū)段中該層狀結(jié)構(gòu)體按以下方式重疊重疊區(qū)至少保持了非重疊區(qū)中層狀結(jié)構(gòu)體的阻隔性能。US 2008/0157443描述了一種用于制造型坯的方法和裝置。該裝置具有一個(gè)芯模外殼，所述芯模外殼帶有基本與芯模通道橫切的側(cè)向通道。該芯模在外表面上具有軸向缺口，所述軸向缺口與兩個(gè)流體通道處于流體連通，所述兩個(gè)流體通道從缺口開始繞著芯模連續(xù)向下延伸在芯模的相反側(cè)上彼此相交。該實(shí)例公開了具有至多17層的結(jié)構(gòu)體，雖然其中討論了具有多達(dá)100層的復(fù)合流。然而，經(jīng)常有以下需要制造具有大數(shù)量的層的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體；在模頭中使用減少數(shù)量的分配料道；制造具有改善了的物理和機(jī)械性能組合的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體；和/或減少處理步驟的數(shù)量并增加環(huán)形結(jié)構(gòu)體制造設(shè)備中的靈活性。因此，本發(fā)明涉及具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法和裝置，所述具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法和裝置基本上能消除由于相關(guān)技術(shù)的局限和缺點(diǎn)帶來的一個(gè)或多個(gè)問題。本發(fā)明的多種實(shí)施方案可以提供以下益處的一個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明的一個(gè)益處是提供具有環(huán)形外形并具有大數(shù)量的層的多層結(jié)構(gòu)體，可以將所述結(jié)構(gòu)體用于制造在一個(gè)步驟中獲得具有更均勻雙軸取向的制品。本發(fā)明的另一個(gè)益處是使用減少數(shù)量的分配料道的情況下，提供具有環(huán)形外形并且比之前的環(huán)形結(jié)構(gòu)體具有更大數(shù)量和/或更薄的層的多層結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)益處是提供具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體，可以將所述多層結(jié)構(gòu)體用于制備吹脹膜或吹塑制品，其中所述結(jié)構(gòu)體的圓周避免了傳統(tǒng)的熔接或重疊區(qū)，在所述熔接或重疊區(qū)中結(jié)構(gòu)體性能將受到不適宜的或不利的影響。當(dāng)然應(yīng)認(rèn)識到的是通常不將吹脹膜產(chǎn)品作為環(huán)形結(jié)構(gòu)體出售或使用，而是已經(jīng)通過已知處理步驟將所述產(chǎn)品從環(huán)形結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)化為平片產(chǎn)品。本發(fā)明的備選實(shí)施方案的另一個(gè)益處是提供具有環(huán)形外形的多層膜/泡沫結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體具有包含泡沫層的橫截面并使得能夠降低重量的同時(shí)保持其它物理性能的可接受的平衡。本發(fā)明的備選實(shí)施方案的另一個(gè)益處是提供具有環(huán)形外形的多層膜結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體具有包含可控量的無機(jī)填料層的橫截面，使得能夠調(diào)整物理性能。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)益處是提供具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體，其中獲得層的數(shù)量上的增加的同時(shí)對于大多數(shù)層通常保持層完整性。在另一個(gè)備選實(shí)施方案中，本發(fā)明的另一個(gè)益處是提供具有環(huán)形外形的多層結(jié)構(gòu)體，所述多層結(jié)構(gòu)體對于多種應(yīng)用是有成本效益的并且可以具有，或者可以被用于提供具有以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)的制品降低的密度、提高的阻隔性、改善的層均一性、提高的強(qiáng)度、改善的絕緣性、提高的韌性、提高的抗撕裂性、提高的耐刺穿性和提高的拉伸性能。本發(fā)明的其它特點(diǎn)和益處將在下面的說明書中將給出，并且部分地將從說明書表現(xiàn)出，或者通過本發(fā)明的實(shí)踐可以學(xué)習(xí)到。通過所寫說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)體和方法將認(rèn)識并獲得本發(fā)明的益處。為獲得這些益處并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如本文所具體地和廣泛地描述的，提供本發(fā)明的下列實(shí)施方案和優(yōu)選方面。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是一種制造環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的方法，所述方法包括提供帶有至少四層熱塑性樹脂材料的多層流體流；將多層流體流進(jìn)料至環(huán)形模頭的分配料道以形成環(huán)形多層流體流；并且將環(huán)形多層流體流從環(huán)形模頭移出以形成環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法包括提供帶有至少兩層熱塑性樹脂材料的多層流體流；用至少一種包封層包封該多層流體流以形成具有至少四層熱塑性樹脂材料的包封多層流體流；將包封多層流體流進(jìn)料至環(huán)形模頭的分配料道以形成環(huán)形多層流體流；以及將環(huán)形多層流體流從環(huán)形模頭移出以形成環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體。在另外的備選實(shí)施方案中， 分配料道具有圓柱形主體、圓錐形主體(tapered cylindrical body)或平面主體。在備選的實(shí)施方案中，分配料道具有十字頭式幾何結(jié)構(gòu)，其中將多層流體流分為至少兩個(gè)流體流，其中兩個(gè)流體流沿分配料道的圓周向相反方向移動，優(yōu)選地在一個(gè)實(shí)施方案中，其中流體流在改進(jìn)的十字頭分配料道上的區(qū)域中重疊。在另一個(gè)備選方面中，通過具有弧形流向的圓管流道將多層流體流進(jìn)料至環(huán)形模頭的單分配料道中，其中弧的曲率半徑比管的直徑大。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)備選實(shí)施方案，該方法還包括使用至少一個(gè)附加分配料道將至少一個(gè)另外的流體流提供至環(huán)形模頭內(nèi)的多層流體流中，并且在這種情況下，另外的流體流可以任選地為多層流體流。根據(jù)本發(fā)明的其它任選方法還包括在提供多層流體流之前將起泡劑或無機(jī)填料加入到至少一種熱塑性樹脂材料中。在再另一個(gè)備選實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的方法包括將型坯形式的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體放入到吹塑成形模具內(nèi)部，并且使環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體膨脹為模具的形狀或者將環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體在熔融狀態(tài)下拉伸以使結(jié)構(gòu)體雙軸取向；以及冷卻結(jié)構(gòu)體，并且任選地包括將冷卻的結(jié)構(gòu)體再加熱至低于結(jié)構(gòu)體中最高熔點(diǎn)聚合物的熔點(diǎn)的溫度；單軸或雙軸拉伸結(jié)構(gòu)體以使結(jié)構(gòu)體取向；以及隨后冷卻結(jié)構(gòu)體。在其它任選方面，多層流體流包含多于約5層，并且備選地多于約25層。在另一個(gè)備選方面中，本發(fā)明是一種這樣的環(huán)形多層制品，所述環(huán)形多層制品具有均勻厚度、至少四層并且包含重疊和非重疊圓周區(qū)；其中所述非重疊區(qū)中的層狀結(jié)構(gòu)體在重疊區(qū)的數(shù)量上翻倍；還任選的是，所述制品包括兩個(gè)在提供至少15層的微層組成部分的每一側(cè)上的外皮層。在另外的備選實(shí)施方案中，該多層吹脹膜包含具有至少27層的微層組成部分。在另一個(gè)備選實(shí)施方案中，本發(fā)明是包含以下各項(xiàng)的裝置帶有任選層倍增器(layer multiplier)的進(jìn)料區(qū)(feedblock)，所述進(jìn)料區(qū)將至少4層的多層流體流提供至環(huán)形模頭的料道；并且環(huán)形模頭具有至少一個(gè)擠出多層流體流的分配料道。任選地，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，環(huán)形模頭料道是將流體流分開并在多層流體流的擠出之前提供流體流重疊區(qū)的改進(jìn)的十字頭設(shè)計(jì)，和/或具有圓柱形主體、圓錐形主體或平面主體。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)備選實(shí)施方案中，如上所述的裝置還包括進(jìn)料區(qū) (或任選的層數(shù)倍增器)與料道之間的在流體流進(jìn)入料道之前包封流體流的包封模頭，和/ 或還包括所述包封模頭與所述料道之間的弧形圓管流道，并且其中圓管流道的流體流進(jìn)入端的方向?yàn)橄鄬τ趫A管流道的流體流出口端成約90度角。在本發(fā)明優(yōu)選的備選實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的吹塑多層膜和方法通常由于其環(huán)形模頭制造、雙軸取向(對比澆鑄多層膜)和/或增加的層數(shù)而提供改進(jìn)的性能。通常，可以在拉伸、韌性、強(qiáng)度和/或阻隔性能中的一個(gè)或多個(gè)方面獲得改進(jìn)。雖然也可以用使用拉幅對流延膜獲得雙軸取向，但這是昂貴、耗費(fèi)資金的單元操作。應(yīng)該明白的是本發(fā)明的前面的概括描述和后面的詳細(xì)描述兩者都是例證性和說明性的，并且希望對于如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供更多說明。附圖，被包括用于提供對于本發(fā)明和本發(fā)明的任選實(shí)施方案的進(jìn)一步理解，被結(jié)合在本說明書的一部分中并且構(gòu)成本說明書的一部分，用于說明本發(fā)明的實(shí)施方案，并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中

圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的制造多層膜復(fù)合結(jié)構(gòu)體用的多層吹脹膜的方法的示意圖；并且圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案從多層膜復(fù)合結(jié)構(gòu)體制造多層吹塑模制品的方法的示意圖。圖3是來自大半徑圓管流道的硬化的多層流體流的照片。圖4是圖3的一段(segment)的橫截面的照片。圖5是具有大半徑圓管流道的模頭的圖解。圖6是具有小半徑圓管流道的模頭的圖解。圖7A-B是環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的重疊區(qū)的不同實(shí)施方案的圖解。圖8A-B是環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的重疊區(qū)和非重疊區(qū)中微層的原子力顯微鏡(AFM)照片。圖9是環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的重疊區(qū)中的微層的(TEM)照片。現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案，實(shí)施方案的實(shí)例在說明書中公開并且在附圖中說明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在本發(fā)明中可以做出多種修改和變化。因此，意圖是本發(fā)明覆蓋本發(fā)明的本發(fā)明的修改和變化，只要它們在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍之內(nèi)。只要在任意下限值與任意上限值之間存在至少兩個(gè)單位的分離，本公開中的數(shù)字范圍包括從下限值至上限值的以一個(gè)單位為增量的所有值，且包括下限和上限值。作為實(shí)例，如果組成，物理或其它性質(zhì)，例如厚度和密度降低等大于10，這表示確切地列舉了所有單個(gè)值，如10、11、12等，以及子范圍，如100至144、155至170、197至200等。對于含有小于1的值或者含有大于1的分?jǐn)?shù)(例如，1. 1、1. 5等)的范圍，合適的情況下，一個(gè)單位被認(rèn)為是0.0001、0.001、0.01或0. 1。對于含有小于10的個(gè)位數(shù)的范圍(例如，1至5)，通常認(rèn)為一個(gè)單位是0. 1。這里僅給出了特別期望的實(shí)例，并認(rèn)為在本公開的陳述中確切地表述了所列舉的最低值與最高值之間數(shù)值的所有可能組合。根據(jù)本發(fā)明并且如本文中下面所述的制備環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的方法包括獲得和使用多層流體流，所述多層流體流典型地由多層共擠出工藝步驟提供，并且任選地可以由進(jìn)一步的層倍增工藝步驟提供。所要求保護(hù)的方法任選包括包封工藝步驟。所要求保護(hù)的方法包括在環(huán)形模頭工藝步驟中將帶有至少4層熱塑性樹脂材料的多層流體流提供至分配料道。任選地，可以在接受來自環(huán)形模頭出口的多層流體流之后立即進(jìn)行吹脹膜工藝步驟或吹塑工藝步驟。多層流體流如本文中使用的，關(guān)于熱塑性樹脂材料的術(shù)語“流體流”或“熔體流”是指被加熱塑化(加熱至等于或高于材料的熔化或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(即材料基本上變?yōu)橐簯B(tài)能夠在該實(shí)施方案中涉及的設(shè)備中流動的溫度)的溫度)、可熱塑加工并且在足夠的壓力條件下可流動的材料，通常是如下所述的聚合物或聚合材料。可以通過數(shù)個(gè)已知加工技術(shù)提供流體流。 優(yōu)選地，流體流由任選地包括用于流動均勻性的齒輪泵的擠出機(jī)提供(即，通過擠出)，但是也可以使用齒輪泵作為其它熱增塑處理步驟的輸出提供?？梢酝ㄟ^包括之前廣泛公知的共擠出處理的已知分層技術(shù)從兩種以上流體流提供帶有熱塑性樹脂材料層得多層流體流， 并且，任選地，也可以通過下面更詳細(xì)描述的已知層倍增技術(shù)提供?？梢酝ㄟ^使用帶有兩個(gè)以上如下安置的孔口的已知進(jìn)料區(qū)技術(shù)共擠出多個(gè)熱塑性樹脂材料流使得所得到的擠出物流匯合并熔接在一起成為多層流體流并且繼續(xù)通過流道流向環(huán)形模頭。多層流體流可以是，例如，大體平坦的矩形層狀流，即，如WO 2008/008875、USP 3，565，985、USP3, 557，265 和 USP 3，884，606 中所教導(dǎo)的大體相同厚度和寬度的大體平坦的平面層，上述文獻(xiàn)通過引用結(jié)合在此。備選地，可以通過包封技術(shù)提供 2個(gè)或更多個(gè)層的多層流體流，如通過USP 4，842，791的圖2和5所示的用一個(gè)或多個(gè)堆疊在芯周圍的大體圓形或矩形的包封層包封，或者如USP6，685，872的圖8所示帶有大體圓形、非均一的包封層。如可以預(yù)見的，當(dāng)將流體流提供至環(huán)形模頭并流出環(huán)形模頭時(shí)，包封層具有對該多層流體流提供2個(gè)外側(cè)層的效果。USP 4，842，791和USP 6，685，872通過引用結(jié)合在此。在本發(fā)明中，用于提供多層流體流的共擠出處理包括同時(shí)地或相繼地結(jié)合至少第一熱塑性樹脂材料熔體流與至少第二熱塑性樹脂材料熔體流以及任選的附加流。在同時(shí)成層時(shí)，可以在流體流的相同點(diǎn)加入或并入層。例如，如果樹脂材料的流變學(xué)相似，則可以進(jìn)行同時(shí)成層。在相繼成層進(jìn)料區(qū)中，在沿流體流的不同位置上加入其它層。例如，可以如 USP3, 565，985、USP 3，557，265和USP 3，884，606中所教導(dǎo)的通過進(jìn)料區(qū)工藝以流的同時(shí)合并提供多層流。如USP 3，557，265和USP 3，884，606中所教導(dǎo)的，它們的多層流體流也被稱為“相互錯(cuò)雜的”或“相互交織的”。都通過引用被并入本文的USP 4，842，791和USP 6，685，872中給出了相繼流加入的形式，這里通過包封初始流提供多層流。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1中所示，將來自單螺桿擠出機(jī)1和5的材料進(jìn)料至具有至少兩個(gè)孔口的兩層A/B進(jìn)料區(qū)模頭6中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖2 中所示，將來自單螺桿擠出機(jī)1和2的材料進(jìn)料至具有至少兩個(gè)孔口的兩層A/B進(jìn)料區(qū)模頭4。仵詵的層倍增任選地，在以其它方式提供進(jìn)料區(qū)共擠出工藝或者初始多層流體流之后，可以接下來對多層流體流進(jìn)行如本領(lǐng)域通常已知的進(jìn)一步的層倍增處理步驟。例如，參見在這里通過引用被并入本文的USP 5，094，788和USP5，094，793，它們教導(dǎo)了通過以下方式形成多層流體流將含有熱塑性樹脂材料的多層流體流分為第一、第二和任選的其它子流，并且以層疊的形式合并多個(gè)子流并壓縮，從而形成多層流體流。多個(gè)層疊的子流在多層流體流中以相鄰并且彼此大體平行的關(guān)系彼此熔合。在多層流體流中，多個(gè)子流展現(xiàn)出為提供具有所需性能的所需構(gòu)造而特定計(jì)算出的均一性、連續(xù)性和厚度。層倍增處理可以產(chǎn)生含有很多層如數(shù)百層的多層流體流。對于在本發(fā)明中使用的多層流體流，依賴于如所需性能、制造的成本、最終使用等因素，所述流含有至少4層，優(yōu)選多于約4層，優(yōu)選多于約5層，優(yōu)選多于約8層，優(yōu)選多于約10層，優(yōu)選多于約11層，更優(yōu)選多于約20層，更優(yōu)選多于約25層，更優(yōu)選多于約27層， 更優(yōu)選多于約30層，或者多于約40層，或者多于約50層，或者多于約60層，或者多于約70 層，或者多于約75層，或者多于約80層，或者多于約90層。同樣，雖然流中的層數(shù)本質(zhì)上可以是無限的，但是可以將所述流最優(yōu)化為含有至多并且包括約10，000層，優(yōu)選至多并且包括約1，000層，更優(yōu)選至多并且包括約500層，或者至多并且包括約400層，或者至多并且包括約300層，或者至多并且包括約250層，或者至多并且包括約200層，或者至多并且包括約175層，或者至多并且包括約150層，或者至多并且包括約125層，或者至多并且包括約100層。如本領(lǐng)域中已知的，通常將如在上面討論的一種或多種方法中提供的含有巨大數(shù)量的層的多層結(jié)構(gòu)稱作“微層”結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1中所示，將流出進(jìn)料區(qū)模頭6的材料進(jìn)料至一系列任選的層倍增器7中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖2中所示，將流出進(jìn)料區(qū)模頭4的材料進(jìn)料至一系列任選的層倍增器5中。任選的包封任選地，如果沒有已經(jīng)被用于提供多層流體流中的至少兩層，接下來可以通過如上所述的已知方法使用包封以提供保護(hù)內(nèi)層結(jié)構(gòu)體的表面層，如在微層結(jié)構(gòu)體中提供的非常薄的層。參見例如USP 5，沈9，995，它通過引用被并入本文。例如，在本發(fā)明中，可以使用如通過引用被并入本文的USP 6，685，872中公開的圖4中所示并且如參考圖4、5、7和8所描述的包封模頭。也可以根據(jù)通過引用被并入本文的US 4，842，791的教導(dǎo)提供使用相對均勻的包封層的包封。如USP 6，685，872中所述，可以使用非均勻的包封層，尤其是如果需要使用其中所示類型的改進(jìn)的十字頭環(huán)形模頭以提供所需的重疊區(qū)。如其中所教導(dǎo)的，非均勻模頭間隙可以在包封層中提供適當(dāng)?shù)暮穸茸兓?。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中可以將多層流體流的整個(gè)周邊或外圍包封。例如，可以將多層復(fù)合流的末端完全包封。例如， 如果多層流體流包括兩層并且之后被包封，則包封的多層流體流的橫截面顯示出4層。如USP 6，685，872中所述的包封模頭所示，當(dāng)多層流體流流過包封模頭、環(huán)形模頭和任何后繼操作時(shí)，一個(gè)或多個(gè)包封層可以有益地提高多層流體流的流動穩(wěn)定性。一個(gè)或多個(gè)包封層也可以具有功能性用途，例如，改善耐候性，UV穩(wěn)定性等。在本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施方案中，備選地可以為多層流體流的不完整的周邊或邊緣提供任選的包封層效果，包括通過使用保護(hù)表面層或使用超過用于獲得基本的、所需的環(huán)形結(jié)構(gòu)性能的數(shù)目的很多個(gè)進(jìn)料區(qū)層。一個(gè)或多個(gè)包封層，例如，可以是能夠隨后被移除或破壞的犧牲層。如圖1中所示，在任選的包封模頭8中使用任選的擠出機(jī)3將至少一個(gè)包封層并入多層復(fù)合流之上。 如圖2中所示，在任選的包封模頭6中使用任選的擠出機(jī)3將任選的包封層并入多層復(fù)合流之上。備選地，如果需要，可以僅將多層流體流的周邊的一部分包封。例如，可以將流的頂部和底部用一個(gè)層覆蓋，同時(shí)留下露出的側(cè)部。仵詵的流道任選地，在本發(fā)明的一些備選實(shí)施方案中，在大體為矩形或其它非圓形多層流的形成之后，所述流需行進(jìn)相對長的距離(例如，長于流動直徑的約5至10倍)或者需要改變流動方向(例如，從水平的擠出平面至垂直的吹脹膜工藝步驟)。在這種情況下，可以為使包封多層流體流的進(jìn)入提供圓管流道。非圓形流體流的橫截面形狀平滑地轉(zhuǎn)換為圓形形狀，當(dāng)所述圓形形狀被保持在流體流中時(shí)，其使可以由多層流體流中彈性力制造的次級流所引起的層的變形最小化。如果使用，例如，可以將該圓管流道形成為帶有相對于管直徑較大的曲率半徑的弧，以便將多層流體流的流動方向從水平變?yōu)榇怪薄？梢詫A管流道的出料端的流動方向定向?yàn)橄鄬τ谶M(jìn)入圓管流道的流動方向高達(dá)90度以上的角度。為了將圓管流道的流動方向改變約90度，圓管流道的曲率半徑(提供流動方向的改變)與圓管流道內(nèi)直徑之比優(yōu)選大于1比1，優(yōu)選大于2比1，更優(yōu)選大于3比1，并且更優(yōu)選大于5比1。應(yīng)該將多層流體流保持在圓管橫截面中直至其到達(dá)環(huán)形模頭的分配料道通道，這時(shí)可以將多層流體流平滑地從圓形幾何結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為適合于環(huán)形模頭的分配料道通道的幾何結(jié)構(gòu)。圖3顯示了來自具有相對于管直徑較大的曲率半徑的圓管流道的多層流體流的樣品。圓管流道的曲率半徑為3. 4，環(huán)流管道的內(nèi)直徑為1.0，并且兩者之比為3.4。該多層流體流包含27個(gè)為了對比而被著色為黑色和白色的聚苯乙烯交替層。它是使用兩個(gè)在 420° F和121b/hr的速率下運(yùn)行的1.25英寸擠出機(jī)制造的。在下面的工藝規(guī)程中將描述工藝細(xì)節(jié)和儀器。將擠出機(jī)停止，并使多層流體流能夠冷卻并在環(huán)流管道中硬化。之后將環(huán)流管道移除，留下硬化的多層材料。流動的方向朝向右下側(cè)用4標(biāo)記的位置。圖4顯示了 4的橫截面區(qū)照相(它是在圓管流道從圓形幾何結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為方形幾何結(jié)構(gòu)之后)。圖4顯示當(dāng)各層沿曲線流向標(biāo)記為4的位置時(shí)它們保持完整。圖5顯示了直角模頭100的一部分。在直角模頭中，必須將流向從水平擠出平面改變?yōu)榇怪蹦ｎ^平面。多層流體流在管105中流入模頭中。它通過具有相對于管直徑相對較大的曲率半徑的環(huán)管流道110進(jìn)入模頭100。流體從水平進(jìn)入轉(zhuǎn)向90°為垂直向上。流體進(jìn)入通道115向前繞模頭流至相反側(cè)的重疊區(qū)。該材料從通道115向上通過通道120流至模頭的外部。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到取決于模頭的特定類型，模頭中的流可以是向上或向下的。圖6顯示了其中曲率半徑較小的直角模頭200的一部分。流體流從管205進(jìn)入模頭。環(huán)流管道210具有相對于管直徑較小的曲率半徑，例如小于1比1)。流動方向從水平旋轉(zhuǎn)90°為垂直。該流進(jìn)入模頭周圍的通道215，并且從通道215向上經(jīng)過通道220并離開該模頭。
如圖5中所示，環(huán)流管道可以在模頭內(nèi)部，或者在模頭的外部。如果它在模頭的外部，則流管通道在流體進(jìn)入模頭之前將其由水平變?yōu)榇怪保⑶夷ｎ^中的流動垂直于模頭周圍的通道。因此，如上所述，可以從包括以下各項(xiàng)中的一種或多種的多種不同來源或步驟提供多層流體流進(jìn)料區(qū)、一種或多種任選的層倍增器、任選的包封模頭或者任選的圓管流道。環(huán)形樽頭工藝通過進(jìn)料至或遞送至環(huán)形模頭的單個(gè)分配料道將多層流體流提供至環(huán)形模頭以在它流出環(huán)形模頭時(shí)形成環(huán)形多層流體流。分配料道分配多層流體流以形成環(huán)形形狀同時(shí)保持多層流體流層的連續(xù)性。單個(gè)分配料道可以具有例如，圓柱形主體形狀、圓錐形主體形狀或者平面主體形狀，全部進(jìn)料至環(huán)形模頭并且流出環(huán)形模頭。可以將多于一個(gè)的多層流體流提供至環(huán)形模頭，但是每個(gè)多層流體流具有其自己的分配料道。例如，在圖1中，可以通過一個(gè)或多個(gè)擠出機(jī)、進(jìn)料區(qū)、層倍增器和包封模頭的排列代替擠出機(jī)2 (或擠出機(jī)4，或它們兩者)以獲得流入分配料道11 (或分配料道9)的第二(或第三)多層進(jìn)料流。應(yīng)該注意在典型的工業(yè)應(yīng)用中，術(shù)語“芯?！蓖ǔＪ侵富虬ā胺峙淞系馈辈⑶遗c該術(shù)語相當(dāng)程度上可交換地使用。如本文使用的涉及環(huán)形模頭的情況下，分配料道是在將流體流接受并轉(zhuǎn)移在近似圓柱形、平面或圓錐形芯模單元的表面之上和周圍的流動空間或流道區(qū)，所述芯模單元建立流出環(huán)形模頭的環(huán)形外形的流體流。分配料道通常被建立并位于中心芯模單元與外部或上部的殼或板單元之間。料道將聚合物熔融流體繞著芯模分配， 并使流體形成用于流出模頭的環(huán)形形狀。如果，例如，料道具有平面體，則它位于兩個(gè)水平取向的板型單元之間并通往垂直取向的環(huán)形模頭。在該情況下，料道將被定向?yàn)榕c流動方向和多層流體流中的層界面大體平行并且共面的方向。有益地，平面料道將多層流體流分配并形成為用于流出模頭的環(huán)形形狀。在一個(gè)實(shí)施方案中，單個(gè)分配料道可以具有十字頭型幾何結(jié)構(gòu)。在具有十字頭型幾何結(jié)構(gòu)的分配料道中，例如，如USP 6，685，872的圖9中所示，進(jìn)入的聚合物熔融流體流在料道的入口處或附近分為以大體相反的圓周方向繞著芯模移動的兩個(gè)流體流，并且也提供在軸向沿芯模向模頭出口流動的非常細(xì)的流體流。分開的聚合物熔融流體流則繼續(xù)繞著料道以相反的方向前進(jìn)以在芯模的相反側(cè)處或附近相遇或匯流并形成大體環(huán)形的朝向環(huán)形模頭出口移動的流體流。在一些十字頭型環(huán)形模頭中，取決于模頭的構(gòu)造和/或材料選擇，在兩個(gè)流相遇的接合處或接縫處可能存在可見的熔合痕。在一些應(yīng)用中這可能是不合乎需要的，而在其它應(yīng)用中這可能是有益的。在本發(fā)明的備選的實(shí)施方案中，單個(gè)分配料道具有改進(jìn)的十字頭型幾何結(jié)構(gòu)。通過引用被并入本文的USP 6，685，872的圖9、10、11和12中描述并顯示了分配料道的改進(jìn)的十字頭型幾何結(jié)構(gòu)。這個(gè)具有改進(jìn)的十字頭型幾何結(jié)構(gòu)的分配料道包括主體和從分配料道的入口沿芯模的主體向相反方向延伸的一對料道通道。料道通道的相反端彼此重疊并且極大地減少了熔合痕的出現(xiàn)和影響。在優(yōu)選的改進(jìn)的十字頭環(huán)形模頭實(shí)施方案中，可以將多層流體流分為至少兩個(gè)分開的流體流，其中每個(gè)分開的流體流在繞分配料道主體的圓周的一對料道通道中向相反方向移動。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，分開的流體流彼此重疊但是在分配料道的區(qū)域上保持分離，這里料道通道的相反端彼此重疊。優(yōu)選地，對于多層結(jié)構(gòu)體優(yōu)化重疊距離以提供重疊區(qū)中所需的制品性能。如本文所使用的，術(shù)語“重疊區(qū)中所需的制品性能”是指可以通過改進(jìn)的直角模頭提供的數(shù)個(gè)可能的效果。例如，可以將重疊料道區(qū)設(shè)計(jì)為提供環(huán)繞環(huán)形結(jié)構(gòu)體的，即從非重疊區(qū)延伸進(jìn)入并穿過重疊區(qū)的大體一致的性能。例如，USP 6，685，872公開了使用該技術(shù)保持一致的阻隔性能。備選地，因?yàn)橹丿B區(qū)將具有兩倍數(shù)量的帶有平均層厚的一半厚度的層，因此在物理或光學(xué)性能方面它可能有意地展現(xiàn)出可察覺的轉(zhuǎn)變?？赡芸梢酝ㄟ^數(shù)種方式有益地利用環(huán)形結(jié)構(gòu)體中具有的可察覺的轉(zhuǎn)變。例如，可以利用它使得能夠一致地取向或定位環(huán)形制品。如果它對于制品周邊的平衡有害，則它可以提供一種定位重疊區(qū)以用于移除的簡單方法。用平面模頭(“薄餅”模頭)，可以通過將一端置于另一端之上使得兩端在不同的高度(而不是如用改進(jìn)的直角模頭時(shí)處于不同的徑向距離)而形成重疊。可以多種方式形成重疊，所述方式包括，但不限于，如圖7A-B所示，階梯變化或傾斜變化。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，無論通過階梯變化還是傾斜變化形成，在重疊區(qū)各層均保持完離
iF. ο圖8A-B和9A-B中證明了這點(diǎn)。圖8A_B是吹脹膜中微層的AFM圖像。該膜具有 27個(gè)交替的低密度聚乙烯微層和芯內(nèi)的Affinity 聚烯烴塑性體。使用在50% /50%的層比下運(yùn)行的1. 25英寸和1. 75英寸的擠出機(jī)制造該膜。在約601b/hr的總線速率當(dāng)中， 芯速率為約121b/hr。在下面的工藝規(guī)程中將描述工藝細(xì)節(jié)和儀器。圖8A顯示了在重疊區(qū)之外的吹脹膜中完整微層的存在。圖8B顯示了圖8A的膜的重疊區(qū)，它在相同的總層厚中具有兩倍的層，并且這些層保持完整。圖9顯示了吹脹膜的重疊區(qū)中微層的TEM圖像。區(qū)域A和B各自含有100微層的交替低密度聚乙烯和芯中的Affinity 聚烯烴塑性體。使用在50% /50%的層比下運(yùn)行的1. 25英寸和1. 75英寸的擠出機(jī)制造該膜。在約601b/hr的總線速率當(dāng)中，芯速率為約 121b/hr。在下面的工藝規(guī)程中將描述工藝細(xì)節(jié)和儀器。這些層是完整的。應(yīng)該注意USP 6，685，872中所述的結(jié)構(gòu)體中的阻隔層比這里所述的微層厚很多。 操縱并保持少數(shù)較厚的層完整比操縱并保持很多較薄的層完整容易。此外，在比典型的吹脹薄膜模頭小的吹塑模頭中操作層更容易。如圖1中所示，將任選包封的多層流體流進(jìn)料至環(huán)形模頭的分配料道10中。任選地，可以通過兩個(gè)擠出機(jī)2和4制造附加的流體流并且可以將該流體流通過環(huán)形模頭內(nèi)的附加的分配料道9和11加入包封的多層流體流。附加的流體流可以各自為單層或多層流體流，包括與初始的包封的多層流體流相同或不同的多層流體流。分配料道9和11的每一個(gè)均可以是傳統(tǒng)的料道或者可以具有與分配料道10的改進(jìn)的十字頭型幾何結(jié)構(gòu)相同的幾何結(jié)構(gòu)。接下來，環(huán)形多層流體流從環(huán)形模頭流出，S卩，將其從環(huán)形模頭移出，以形成環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體。分開的流體流的重疊形成這樣的流體流這里流體流的端部不暴露于所得到的結(jié)構(gòu)體的表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過包封并重疊多層流體流，可以將在所得到的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的表面上分層的端部的出現(xiàn)消除并且消除傳統(tǒng)的熔合線。分層端部和/或熔合線的消除有益地同時(shí)改善所得到的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的機(jī)械和物理性能。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，分層端部的消除有利于改善環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的性能，這是通過與環(huán)形制品除重疊區(qū)之外的其它周邊的性能比較，至少保持在重疊區(qū)的性能一致或改善重疊區(qū)的性能而進(jìn)行的。吹脹膜和/或吹塑工藝在從環(huán)形模頭露出之后，可以當(dāng)其在熔融狀態(tài)下或在半固態(tài)時(shí)將環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體拉伸以使該結(jié)構(gòu)體單軸、雙軸或多軸取向。例如，向模具中吹脹而制備徑向取向、軸向取向， 并且不同厚度可以被稱作多軸取向。同樣，例如，可以使用單軸取向以形成線和電纜包皮、 管道、管材等。在使用膨脹的熱塑性樹脂材料的實(shí)施方案中，拉伸實(shí)現(xiàn)了在膨脹的熱塑性樹脂材料內(nèi)發(fā)泡孔的宏觀的孔取向(cellular origentation)。發(fā)泡孔可以具有不同程度的宏觀孔取向。拉伸的實(shí)例包括，但不限于，(i)環(huán)形模頭與拉伸輥之間的單軸拉伸，(ii)三維吹脹，或者用于自由表面吹脹膜泡吹脹，或者向模具中的型坯吹脹(吹塑)，以及(iii)通過校準(zhǔn)器和/或驟冷槽拉伸型材?；趩屋S拉伸工藝，典型的拉伸比在約2 1至約50 1 的范圍內(nèi)，優(yōu)選約5 1至約30 1。單軸“拉伸比”是拉伸速度與環(huán)形結(jié)構(gòu)體離開模頭的速度之比。對于雙軸拉伸工藝，吹脹比在約1.5 1至20 1的范圍內(nèi)，優(yōu)選約2 1至 5 1。吹脹比是最終環(huán)形產(chǎn)品或制品的直徑與離開環(huán)形模頭的制品的直徑之比。接下來， 通過冷卻，或者是輔助下的(例如，空氣冷卻、淬火等)或者無輔助的，即，平衡至環(huán)境室溫， 以使環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定化。如圖1中所示，在一個(gè)實(shí)施方案中可以形成吹脹膜泡12。如圖2中所示，在形成吹塑制品時(shí)，可以將環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體、型坯置于吹塑模具中并吹脹為模具的形狀以形成環(huán)形吹塑制件?？梢允褂玫湫偷拇邓茏㈩^7和模具腔8形成示例的吹塑制品。對于吹塑制品和吹塑工藝的吹脹比在約2 1至10 1的范圍內(nèi)，優(yōu)選地約 3 1 至 5 1。任選地，可以在環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體上進(jìn)行再加熱處理。將結(jié)構(gòu)體再加熱至低于結(jié)構(gòu)體中最高熔點(diǎn)聚合物熔點(diǎn)的溫度。之后，將該結(jié)構(gòu)體在半熔融狀態(tài)下單軸或雙軸拉伸以取向結(jié)構(gòu)體并且隨后冷卻?？梢詫⒗鋮s的結(jié)構(gòu)體用于，例如，收縮膜。所得到的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體本發(fā)明的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體，依賴于如所需性能、制造成本、最終使用等因素，可以含有，例如，至少約4層，優(yōu)選多于約4層，優(yōu)選多于約5層，優(yōu)選多于約8層，優(yōu)選多于約10 層，優(yōu)選多于約11層，更優(yōu)選多于約20層，更優(yōu)選多于約25層，更優(yōu)選多于約27層，更優(yōu)選多于約30層，或者多于約40層，或者多于約50層，或者多于約60層，或者多于約70層， 或者多于約75層，或者多于約80層，或者多于約90層。應(yīng)該認(rèn)識到在特定實(shí)施方案中，在結(jié)構(gòu)體上的重疊區(qū)，層的數(shù)量可以是結(jié)構(gòu)體上其它區(qū)域中數(shù)量的兩倍。同樣，雖然層的數(shù)量理論上幾乎沒有限制，但是可以將該流最優(yōu)化至含有至多并且包括約10，000層，優(yōu)選至多并且包括約1，000層，更優(yōu)選至多并且包括約500層，或者至多并且包括約400層，或者至多并且包括約300層，或者至多并且包括約250層，或者至多并且包括約200層，或者至多并且包括約175層，或者至多并且包括約150層，或者至多并且包括約125層，或者至多并且包括約100層。如本領(lǐng)域已知，如在上面論述的一種或多種方法中提供的含有大數(shù)量薄層的多層結(jié)構(gòu)通常被稱作“微層”結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所得到的環(huán)形多層制品具有大體均勻的厚度并且包含重疊和非重疊圓周區(qū)；其中非重疊區(qū)的層狀結(jié)構(gòu)是在重疊區(qū)中的兩倍。如上所述，在改進(jìn)的直角模頭提供重疊區(qū)的特定實(shí)施方案中，在結(jié)構(gòu)體上的重疊區(qū)中，層的數(shù)量可以是結(jié)構(gòu)體上的其它區(qū)域中數(shù)量的兩倍。如本文中所使用的，術(shù)語關(guān)于環(huán)形圓周的“大體均勻的厚度”主要是指以下事實(shí) 在環(huán)形多層制品具有重疊區(qū)的實(shí)施方案中，重疊區(qū)的厚度可以是，通常被設(shè)計(jì)為是，并且代表性地是，基本上與非重疊區(qū)的厚度相同。當(dāng)然，這里存在次要的、偶然的以及無意的厚度區(qū)別。因此大體厚度均勻是指優(yōu)選地結(jié)構(gòu)體厚度繞環(huán)形圓周的變化，特別是任意重疊與非重疊區(qū)之間變化，如果有變化，則通常小于10 %，優(yōu)選小于5 %，更優(yōu)選小于2 %，最優(yōu)選小于1 %。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，模頭可能有意地在環(huán)形結(jié)構(gòu)體的圓周中提供稍微不均勻的厚度。如從本發(fā)明這里和其它部分中的一般說明可以明白的，本發(fā)明提供環(huán)形結(jié)構(gòu)體中多重環(huán)形層并且尤其是環(huán)形微層的益處，這里繞著環(huán)形制品的圓周提供并保持多重層的益處。如上所述，在提供重疊區(qū)的情況下，可能有這樣的區(qū)域這里層本身不是完整環(huán)形連續(xù)的，但是，作為代替的是具有足夠的層重疊和/或冗余以補(bǔ)償重疊區(qū)中的層的細(xì)薄和終點(diǎn)。例如，可以將重疊區(qū)設(shè)計(jì)為提供環(huán)繞環(huán)形結(jié)構(gòu)體即從非重疊區(qū)延伸進(jìn)入并穿過重疊區(qū)的大體一致的性能。如多層化和微層化的實(shí)施中所知，平均層厚度是結(jié)構(gòu)體中微/多層結(jié)構(gòu)或微/多層組成部分的最終厚度和在該厚度下所獲得的層數(shù)的函數(shù)，并且可以從它們計(jì)算出。對于微/多層結(jié)構(gòu)體或?qū)τ谟米鹘Y(jié)構(gòu)體中的組成部分的優(yōu)選厚度針對不同的特定應(yīng)用而變化并且將在下面進(jìn)一步討論?？梢酝ㄟ^選擇和使用根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面和實(shí)施方案的適當(dāng)?shù)亩鄬舆M(jìn)料流和層倍增器技術(shù)，使用多種不同重復(fù)層單元或重復(fù)樣式，如重復(fù)A/A、A/B、A/ B/A、A/B/C、A/B/C/B/A等的分層構(gòu)造形成環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體?？梢砸蕾囉诓煌蛩馗淖兘Y(jié)構(gòu)體的厚度，如所使用的熱塑性樹脂材料、材料是可膨脹的或不膨脹的、結(jié)構(gòu)體的所需性能等。同樣，應(yīng)該注意，取決于它是否隨后與來自多層環(huán)形模頭的附加層結(jié)合，多/微層結(jié)構(gòu)體可以形成膜結(jié)構(gòu)體的全部或一部分。在本發(fā)明的任選實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體實(shí)質(zhì)上是主結(jié)構(gòu)體的一個(gè)組成部分，并且通過一個(gè)或多個(gè)附加的模頭料道與附加
伝纟口口 ο在本發(fā)明使用多層環(huán)形結(jié)構(gòu)體作為非膨脹膜應(yīng)用(優(yōu)選吹脹環(huán)形膜結(jié)構(gòu)體)的全部或部分的一個(gè)實(shí)施方案中，該結(jié)構(gòu)體將具有至少約7微米(0.3密耳)的厚度，優(yōu)選至少約10微米(0. 4密耳)，更優(yōu)選至少約15微米(0. 6密耳)的厚度。對于膜應(yīng)用，膜厚度典型地小于約380微米(15密耳)，更優(yōu)選小于約250微米(10密耳)，并且更優(yōu)選小于約125 微米(5密耳)。該結(jié)構(gòu)體用于其它類型制品的使用，如可吹塑型坯、擠出的環(huán)形型材制品，例如， 管，尤其是在可以使用膨脹層的情況下，可能需要至少約1毫米(mm)的厚度，優(yōu)選至少約 1. 6mm,并且對于管，至多厚至約152毫米(6英寸)，優(yōu)選至多厚至并且包括約90mm(3. 5英寸)。對于吹塑制品本身，壁厚將在約Imm至約13mm的范圍內(nèi)。
任選地，如上所述，或者提供在環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體(使用附加的環(huán)形模頭料道)的一個(gè)或多個(gè)表面上，或者包括在環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體中，可以存在外“皮”。這可以是，例如，在環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的一個(gè)或兩個(gè)相對側(cè)上添加的一個(gè)或多個(gè)共擠出環(huán)形帽層，或者包含在環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的一個(gè)或兩個(gè)相對側(cè)上的額外的多個(gè)外皮層。如果存在，基于結(jié)構(gòu)體的總厚度，一個(gè)或多個(gè)外皮層可以占最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體的大于0并且多至約90厚度％，或者多至約80厚度％，或者多至約70厚度％，或者多至約60厚度％，或者多至約50厚度％，或者多至約45 厚度％，或者多至約40厚度％，或者多至約30厚度％。如果使用，外皮層將通常占至少約 1厚度％，或者至少約5厚度％，或者至少約10 %，或者至少約20 %，或者至少約30 %，或者至少約40 %，或者至少約45 %，或者至少約50 %，或者至少約60 %，或者至少約70 %，或者至少約75 %，或者至少約80厚度％。用于樹脂層(以及仵詵的膨脹層)的材料多層結(jié)構(gòu)體中的層可以由相同的材料或者兩種以上不同材料制成。任意可以被作為熱塑性樹脂流體流提供并且形成為膜的熱塑性樹脂材料可以被用作根據(jù)本發(fā)明的方法中的流體流，并且用作根據(jù)本發(fā)明的制品中的層。它們的選擇可以通過對于制品預(yù)期用途和對于其它層的粘附和/或處理要求或或流體流選擇而確定。優(yōu)選的熱塑性樹脂材料包括熱塑性聚合物。如本文所使用的“聚合物”是指通過聚合相同或不同類型的單體制備的聚合化合物。通稱“聚合物”包含術(shù)語“均聚物”、“共聚物”和“三元聚合物”以及“互聚物”?！盎ゾ畚铩笔侵竿ㄟ^至少兩種不同類型單體的聚合而制備的聚合物。通稱“互聚物”包含術(shù)語“共聚物”(通常用來指由兩種不同單體制備的聚合物)，以及術(shù)語“三元聚合物”(通常用來指由三種不同單體制備的聚合物)。例如，可以使用熱塑性聚烯烴聚合物(也稱作聚烯烴)，并且它們良好地適用于本發(fā)明的實(shí)施?！熬巯N聚合物”是指衍生自一種或多種烯烴的熱塑性聚合物。聚烯烴聚合物可以帶有一個(gè)或多個(gè)取代基，例如，功能團(tuán)如羰基、硫基(sulfide)等。針對本發(fā)明的目的，“烯烴”包括具有一個(gè)或多個(gè)雙鍵的脂族和脂環(huán)族化合物。代表性的烯烴包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、丁二烯、環(huán)己烯、雙環(huán)戊二烯等。這些聚合物包括，但不限于，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚丁烯(PB)和聚氯乙烯(PVC，剛性和柔性兩種情況)?？捎玫南N聚合物的具體實(shí)例包括超低密度聚乙烯(ULDPE，例如，由陶氏化學(xué)公司(The Dow Chemical Company)( “陶氏(Dow)”)生產(chǎn)的典型密度在約0. 900至0. 915 之間并且典型熔體指數(shù)(I2)在約0.5至10之間的ATTANE 乙烯/1-辛烯聚乙烯)，線型低密度聚乙烯(LLDPE，例如，由陶氏(Dow)生產(chǎn)的典型密度在約0. 915至0. 940之間并且典型I2在約0. 5至30之間的D0WLEX 乙烯/1-辛烯聚乙烯)，均勻支化的，線型乙烯/ α -烯烴共聚物(例如，由Mitsui Chemicals America, Inc.生產(chǎn)的TAFMER 聚合物和由?？松梨诨瘜W(xué)(ExxonMobil Chemical)(?？松梨?ExxonMobil))生產(chǎn)的EXACT 聚合物)，均勻支化的，基本上線型的乙烯/α-烯烴聚合物(例如，由陶氏(Dow)生產(chǎn)的并且在 USP 5，272，236、5，278，272 和 5，380, 810 中描述的 AFFINITY 和 ENGAGE 聚合物)，催化線型的無規(guī)烯烴共聚物(例如，由陶氏(Dow)生產(chǎn)并且在WO 2005/090425,2005/090426 和2005/090427中描述的INFUSE 聚乙烯/烯烴嵌段聚合物，特別是聚乙烯/ α -烯烴嵌段聚合物并且尤其是聚乙烯Λ-辛烯嵌段聚合物)，以及高壓、自由基聚合乙烯共聚物如乙烯/乙酸乙烯(EVA)和乙烯/丙烯酸酯以及乙烯/甲基丙烯酸酯聚合物(例如，分別由 Ε. I. Du Pont du Nemours & Co.(杜邦(Du Pont))生產(chǎn)的ELVAX 和ELVALOY 聚合物)，以及乙烯/丙烯酸和乙烯/甲基丙烯酸(例如，由陶氏(Dow)生產(chǎn)的PRIMACOR EAA 聚合物和由杜邦(Du Pont)生產(chǎn)的NUCREL EMAA聚合物)，多種聚丙烯樹脂(例如，由陶氏 (Dow)生產(chǎn)的INSPIRE 和VERSIFY 聚丙烯樹脂，由埃克森美孚(ExxonMobil)生產(chǎn)的 VISTAMAXX 聚丙烯樹脂，以及無規(guī)共聚物聚丙烯(“RCP”))，以及環(huán)烯烴或環(huán)狀烯烴聚合物和共聚物(分別為“COP”和“COC”，COC包括例如來自Topas Advanced Polymers 的Topas 牌聚合物，而COP包括例如，來自Zeon Chemicals的Zeonex 牌聚合物)。COP 和COS是已知的并且被描述在例如EP-A-O 407 870、EP-A-O 485 893、EP-A-O 503 422和 DE-A-40 36 264中，這些文獻(xiàn)通過引用結(jié)合在此。如已知的，所使用的COP和COC樹脂由一種或多種環(huán)烯烴例如降冰片烯構(gòu)成。在本發(fā)明的備選實(shí)施方案中，多層流體流中和環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體中的一個(gè)或多個(gè)層是LLDPE。優(yōu)選的LLDPE聚合物是乙烯與至少一種C3-C2tl α -烯烴的乙烯互聚物。乙烯與 C3-C12 α -烯烴的LLDPE共聚物是特別優(yōu)選的。這種共聚單體的實(shí)例包括C3-C2tl α -烯烴，如丙烯、異丁烯、1-丁烯、1-己烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等。優(yōu)選的共聚單體包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯，并且1-辛烯是特別優(yōu)選的。其它合適的熱塑性樹脂材料包括由一個(gè)或多個(gè)單乙烯叉芳族單體制備的單乙烯叉芳族聚合物。代表性的單乙烯叉芳族單體包括苯乙烯、甲苯、α-甲基苯乙烯等。單乙烯叉芳族聚合物可以帶有一個(gè)或多個(gè)取代基，例如，如羰基、硫基等的官能團(tuán)。適合用于本發(fā)明的多層流體流中以及環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體中的一層或多層的單乙烯叉芳族聚合物的實(shí)例包括聚苯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)，橡膠改性的聚苯乙烯丙烯腈(ABQ，以及橡膠改性的聚苯乙烯(HIPS)。適合用于本發(fā)明的多層多體流和環(huán)形多層結(jié)構(gòu)中的一層或多層中的其它熱塑性樹脂材料包括聚酯類，如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯；聚碳酸酯樹脂；聚乳酸；聚酰胺類，如包括尼龍6、尼龍66和尼龍MXD6在內(nèi)的尼龍樹脂；熱塑性聚氨酯； 乙基纖維素；聚(氯乙烯)_偏二氯乙烯(PVDC)；聚乙烯-乙烯醇(EVOH)；丙烯酸甲酯-偏二氯乙烯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；等。優(yōu)選地，對于給定應(yīng)用，選擇用于這些層的熱塑性樹脂材料以在所得到的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體中展現(xiàn)最優(yōu)性能。在優(yōu)選實(shí)施方案中，基于最終所得到的結(jié)構(gòu)體中所需的性能選擇材料。例如，如果需要收縮性能，則可以選擇產(chǎn)生適當(dāng)收縮性能的材料，如聚烯烴樹脂層。 如果需要阻隔性能，則可以選用產(chǎn)生適當(dāng)阻隔性質(zhì)的材料，如PVDC或EV0H。如果需要粘合性能，則選擇在與其它層之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼澈线B接行為的材料，如EVA和EAA。例如，可以使用具有不同密度的聚乙烯樹脂，以最優(yōu)化剛性和韌性。最終產(chǎn)品中所需的性能可以影響用于多層結(jié)構(gòu)體的材料的選擇?？梢赃x擇材料以使所用材料的流變學(xué)互補(bǔ)并且互相作用。此外，可以按需要并入添加劑。通常被并入聚合物組合物中用于不同功能的典型添加劑包括催化劑或促進(jìn)劑、表面活性劑、阻燃劑、孔隙率控制劑、抗氧化劑、著色劑、顏料、填料等。這些添加劑通常將以常規(guī)量并入。本發(fā)明的方法的多層流體流中的一個(gè)或多個(gè)流體流層中使用的熱塑性樹脂材料可以任選地含有能夠提供膨脹組合物的發(fā)泡劑。換言之，多層流體流中的熱塑性樹脂材料的多個(gè)流可以獨(dú)立地提供膨脹或非膨脹組合物。在本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施方案中，至少一個(gè)流包含發(fā)泡劑以提供膨脹組合物。如本領(lǐng)域通常公知的，膨脹組合物包括吹脹、膨脹或發(fā)泡劑。此外，膨脹的熱塑性樹脂組合物可以結(jié)合一種或多種產(chǎn)生所需功能的組合物，如氣體 (比如氧氣，二氧化碳等)阻隔組合物(例如，乙烯-乙烯醇共聚物或聚偏二氯乙烯的膜組合物)，主要起防止液體或濕氣從層的一側(cè)穿透至層的另一側(cè)作用的液體或濕氣阻隔組合物，主要起防止化學(xué)品或氣體從層的一側(cè)穿透至層的另一側(cè)作用的化學(xué)品阻隔組合物，除氧制劑，等等。包括膨脹或發(fā)泡層的多層環(huán)狀結(jié)構(gòu)體可以是剛性或柔性的，并且包括吹脹和流延膜、管材、電線包皮、纖維和其它環(huán)形外形的型材。如果需要，多層結(jié)構(gòu)體可以包含再循環(huán)材料。例如，在吹塑應(yīng)用中，可以使用來自吹塑操作中的剪裁料作為整個(gè)結(jié)構(gòu)體中的層。這種剪裁材料包括多層結(jié)構(gòu)中使用的全部樹脂。對于復(fù)雜部件，再循環(huán)量可以為不超過整個(gè)結(jié)構(gòu)體的50%?？梢允褂迷傺h(huán)材料作為微層結(jié)構(gòu)體中的一層或多層，它可以位于微層結(jié)構(gòu)體和任何皮層之間，或者可以將其用作皮層。然而，由于不同樹脂組合的存在，使用再循環(huán)材料作為皮層是較不適宜的，所述不同樹脂的組合如果在內(nèi)側(cè)，可能干擾要被包裹的內(nèi)含物，如果在外側(cè)，可能干擾后印刷步驟?！鏊艍m■■旨■減輔攤白漏斗在使用膨脹樹脂層的備選實(shí)施方案中，任何可以吹脹或發(fā)泡的用無機(jī)材料填充或者未填充的熱塑性樹脂材料均可以用于本發(fā)明的層。這些包括并且優(yōu)選為上面關(guān)于非膨脹層討論的熱塑性樹脂材料，包括它們的相對優(yōu)選。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，相同聚合物材料可以被用作不同目的，例如，可以使用聚苯乙烯作為可膨脹聚合物樹脂組合物并且作為相同的多層膜復(fù)合結(jié)構(gòu)體中的不可膨脹的成膜樹脂組合物這兩者。在共擠出處理之前可以將基本上任何已知發(fā)泡劑、起泡劑或膨脹劑并入到多種熱塑性樹脂材料的任一種中。起泡或膨脹劑包括，但不限于包括氣體物質(zhì)和揮發(fā)性液體在內(nèi)的物理發(fā)泡劑；和分解為氣體和其它副產(chǎn)品的化學(xué)試劑。代表性的起泡或膨脹劑包括，但不限于，氮?dú)?、二氧化碳、空氣、氯甲烷、氯乙烷、戊烷、異戊烷、全氟甲烷、氯三氟甲烷、二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、全氟乙烷?-氯-ι，ι-二氟乙烷、氯五氟乙烷、二氯四氟乙烷、三氯三氟乙烷、全氟丙烷、氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、全氟丁烷、氯九氟丁烷、全氟環(huán)丁烷、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、苯磺酰胼、4，4_羥苯磺酰氨基脲、對甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸鋇、N，N，二甲基-N，N，- 二亞硝基對苯二甲酰胺和三胼基三嗪?；瘜W(xué)發(fā)泡劑包括碳酸氫鈉、碳酸銨和碳酸氫銨、檸檬酸或檸檬酸鹽如檸檬酸鈉、 谷氨酸鈉、鄰苯二甲酸酐、苯甲酸、苯甲酸鹽如苯甲酸鋁、偶氮二甲酰胺、偶氮異丁腈和二硝基環(huán)戊烷。優(yōu)選的化學(xué)發(fā)泡劑包括碳酸氫鈉和檸檬酸的混合物，所述混合物包括可商購自 Bergen International的R)amazol 72牌號CBA，它是粒料形式的含有檸檬酸和碳酸氫鈉混合物的濃縮物。發(fā)泡劑通常以在發(fā)泡層中和最終制品中提供所需的密度降低量可能需要的量使用。術(shù)語“密度降低”和密度降低百分比是指通過使用化學(xué)和/或物理發(fā)泡劑在泡沫層和 /或最終制品中密度減低的百分比。例如，從lg/cc的起始聚合物(固體片材)密度，降低密度至0.9g/cc是10%的密度降低，降低至0.85g/cc是15%的密度降低，等等。為了具有成本效益和制品性能的結(jié)合，基于起始熱塑性聚合物密度，發(fā)泡熱塑性聚合物層適宜地具有至少約10重量％ ( "wt%")的密度降低，優(yōu)選至少約15重量％，最優(yōu)選至少約20重量％的密度降低。為了保持最終產(chǎn)品性能如熱成形性，基于起始熱塑性聚合物密度，發(fā)泡熱塑性聚合物層適宜地具有不超過約90重量％ ( “重量％”)的密度降低，優(yōu)選至多約80重量％，更優(yōu)選至多約70重量％，最優(yōu)選至多約60重量％的密度降低。在一個(gè)備選的實(shí)施方案中，通過在膨脹層中獲得與用于最終結(jié)構(gòu)體和所需密度減低相比適當(dāng)?shù)牡巧晕⒏叱潭鹊拿芏冉档?，可以在最終多層結(jié)構(gòu)體中提供這些密度降低范圍和程度。并入到可發(fā)泡組合物中以提供所需程度的密度降低的活性化學(xué)發(fā)泡劑以重量計(jì)的量依賴于特定發(fā)泡劑的效率和有效性，但是以化學(xué)發(fā)泡劑活性成分的總重量計(jì)通常以至少約0. 016，優(yōu)選至少約0. 02并且更優(yōu)選至少約0. 16重量％的量加入，并且基于化學(xué)發(fā)泡劑活性成分和可發(fā)泡聚合物組合物的總重量，以至多約0. 8，優(yōu)選0. 4，并且更優(yōu)選0. 36重量％的量加入。關(guān)于在泡沫材料擠出工藝中產(chǎn)生氣體的液體或其它物理發(fā)泡劑的使用，并入到可發(fā)泡組合物中的物理發(fā)泡劑的加入量依賴于密度降低的所需程度和特定發(fā)泡劑的效率和有效性，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以基于物理發(fā)泡劑的總重量計(jì)合適的是使用至少約0. 0001，優(yōu)選至少約0. 001，更優(yōu)選至少約0. 01，并且更優(yōu)選至少約0. 063重量％的量，并且以基于物理發(fā)泡劑的總重量計(jì)使用至多約0. 7重量％，優(yōu)選至多約0. 3，更優(yōu)選至多約0. 2并且最優(yōu)選至多約0. 128重量％的量?？梢酝ㄟ^已知技術(shù)將膨脹層的孔大小和孔取向調(diào)節(jié)至落入適合于所需性能、 密度減低以及膨脹層厚度的適宜的或可接受的范圍內(nèi)。參見例如USP 5，215，691和WO 2008/008875，它們公開了形成具有膨脹層的平坦多層結(jié)構(gòu)體，并且它們通過引用被并入本文。必須在一定的壓力下將發(fā)泡劑并入膨脹熱塑性樹脂材料熔體流中，所述一定壓力足以抑制該熔體流發(fā)泡，直到通過共擠出模頭將該流壓出。通常，該壓力應(yīng)該是至少500psig并且優(yōu)選為至少lOOOpsig。此外，選自適當(dāng)?shù)募庸l件以確保將起泡或膨脹劑充分混合并溶解到可膨脹熱塑性樹脂組合物中。例如，如通過引用被并入本文的USP 5，215，691中所述，相對于可膨脹的和已膨脹的層制品的提供，非膨脹熱塑性材料的熔點(diǎn)可以低于用于可膨脹熱塑性材料所需的發(fā)泡溫度。優(yōu)選地，選擇用于這些層的熱塑性樹脂材料和起泡或發(fā)泡劑以在所得到的用于給定應(yīng)用的多層結(jié)構(gòu)體中展現(xiàn)出最優(yōu)的性能。在優(yōu)選實(shí)施方案中，如上所述基于最終得到的結(jié)構(gòu)體中所需性能選擇熱塑性樹脂材料。優(yōu)選地，在這些包含和膨脹層的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的備選實(shí)施方案中，各層在膨脹與非膨脹層之間交替。包括膨脹熱塑性樹脂材料的這些發(fā)泡層典型地提供至少約10微米的厚度，優(yōu)選至少約50微米并且更優(yōu)選至少約75微米的厚度。該厚度可以小于約1，000 微米，優(yōu)選小于約500微米并且更優(yōu)選小于約300微米。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，如可以通過ASTM D3575-93WB所測量的，每個(gè)發(fā)泡層的密度在約0. 03至約0. 8的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約0.10至約0.5克/立方厘米(g/cc)的范圍內(nèi)。在一個(gè)備選的實(shí)施方案中，具有已膨脹層的環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的密度可以在約0. 05至約0. 9的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約0. 15至約0. 6g/cc 的范圍內(nèi)。
在阻隔包裝如經(jīng)加工肉類的包裝的領(lǐng)域中可以有益地應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的多層環(huán)形模頭產(chǎn)品和方法。目前用于熱狗、午餐肉和其它經(jīng)加工肉類的包裝材料典型地具有7至 11層。可以將該類型的合適的7層吹脹膜結(jié)構(gòu)體(可以隨后將其熱成形以形成底網(wǎng))制備為如下的約4密耳的結(jié)構(gòu)厚度
星%密耳尼龍6120.5MAH-g-PE*261.0尼龍650.2EVOH (38摩爾％乙烯)100.4尼龍650.2MAH-g-PE*80.3LLDPE341.3
100 -4.0*馬來酸酐接枝的聚乙烯。如工業(yè)中已知的，降低EVOH樹脂的摩爾％乙烯的水平典型地以韌性和熱成形性為代價(jià)增加阻隔性能。用于這些結(jié)構(gòu)體的成型片厚度可以在100-150微米G至6密耳) 的范圍內(nèi)。減薄這些現(xiàn)有的多層阻隔結(jié)構(gòu)體的問題包括由于差的熱成形性和/或EVOH的破裂所致的阻隔性的損失，以及使阻隔性能與韌性、光學(xué)性能和膜經(jīng)濟(jì)性的平衡。本發(fā)明的微層吹脹膜工藝在獲得大數(shù)量的層(超過15并且優(yōu)選超過27層)中提供了更大的靈活性以優(yōu)化結(jié)構(gòu)體，從而提高韌性、阻隔性和熱成形性中的至少一種關(guān)鍵性能或者關(guān)鍵性能之間更好的平衡，以及總體上更低的膜成本或更好的膜經(jīng)濟(jì)性。例如，以下為減薄的多層阻隔結(jié)構(gòu)體
星%密耳尼龍6130.4尼龍粘結(jié)劑(tie)230.7尼龍6/EVOH/尼龍6 (微層)200.6尼龍粘結(jié)劑(tie)100.3LLDPE34L1003 在上面的結(jié)構(gòu)體和下面的那些中提到微層是指本發(fā)明的這樣的復(fù)合多層結(jié)構(gòu)體: 其中所述結(jié)構(gòu)體由所公開的一種或多種聚合物的交替層構(gòu)成，并且具有多于10層，更優(yōu)選的多于15層，并且最優(yōu)選的多于27層。這些結(jié)構(gòu)體也可以包括如本發(fā)明中所述的微層復(fù)合結(jié)構(gòu)體的包封。
膜的一部分由尼龍6/EV0H/尼龍6的微層或尼龍6與EVOH的交替微層制成。該結(jié)構(gòu)體提供了阻隔、韌性、熱成形性和膜經(jīng)濟(jì)性的所需組合?？梢杂孟嗤偟牟牧象w積百分比的微層化中心組成部分代替原始4密耳膜結(jié)構(gòu)體的交替尼龍/EVOH/尼龍中心組成部分，僅有的變化是每個(gè)成分的層的總數(shù)增加，最終為應(yīng)用提供改善的阻隔性/貯藏壽命和韌性。用于微層阻隔結(jié)構(gòu)體的另一個(gè)備選實(shí)例如下
權(quán)利要求
1.一種制備環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體的方法，所述方法包括提供熱塑性樹脂材料的多層流體流，所述多層流體流包含具有至少30層的微層部分和在所述微層部分的第一和第二側(cè)上的至少一個(gè)附加層，所述微層部分具有微層結(jié)構(gòu)； 將所述多層流體流進(jìn)料至環(huán)形模頭的單個(gè)分配料道；將所述多層流體流分為至少兩個(gè)流體流，其中所述至少兩個(gè)流體流繞所述分配料道的圓周沿相反方向移動以形成環(huán)形多層流體流，所述流體流中的一個(gè)流體流的端部與另一個(gè)流體流的端部在重疊區(qū)中重疊，并且其中在所述重疊區(qū)中保持所述微層結(jié)構(gòu)；以及將所述環(huán)形多層流體流從所述環(huán)形模頭移出以形成所述環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中提供熱塑性樹脂材料的所述多層流體流包括 提供所述微層部分；以及用至少一個(gè)包封層包封所述微層部分以形成所述多層流體流。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中提供所述微層部分包括 提供具有至少兩層的第一流體流；將第一流體流分為至少兩個(gè)子流；以及使所述至少兩個(gè)子流匯合，以使得第一子流位于第二子流的上面以形成所述微層部分。
4.權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分配料道具有改進(jìn)的十字頭形幾何結(jié)構(gòu)。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分配料道具有平面幾何結(jié)構(gòu)。
6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分配料道具有圓柱形主體、圓錐形主體或平面主體。
7.權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中通過具有弧形流向的圓管流道將所述多層流體流進(jìn)料至所述環(huán)形模頭的所述單個(gè)分配料道中，其中所述弧具有大于所述圓管流道的直徑的曲率半徑。
8.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括使用至少一個(gè)附加的分配料道將至少一個(gè)附加的流體流提供至在所述環(huán)形模頭內(nèi)的所述多層流體流。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述至少一個(gè)附加的流體流是多層流體流。
10.權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括在提供所述多層流體流之前，將發(fā)泡劑或無機(jī)填料加入到所述熱塑性樹脂材料的至少一種中。
11.權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括將型坯形式的所述環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體放置在吹塑模具內(nèi)部，以及使所述環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體吹脹為所述模具的形狀。
12.權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括在熔融狀態(tài)下將所述環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體拉伸，以使所述結(jié)構(gòu)體雙軸取向；以及冷卻所述結(jié)構(gòu)體。
13.權(quán)利要求12所述的方法，所述方法包括將冷卻的結(jié)構(gòu)體再加熱至低于所述結(jié)構(gòu)體中最高熔點(diǎn)聚合物的熔點(diǎn)的溫度； 將所述結(jié)構(gòu)體單軸或雙軸拉伸以使所述結(jié)構(gòu)體取向；以及隨后冷卻所述結(jié)構(gòu)體。
14.一種通過權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法制備的制品。
15.一種環(huán)形多層制品，所述環(huán)形多層制品具有均勻厚度并且包含重疊和非重疊圓周區(qū)；所述非重疊區(qū)具有微層部分以及在所述微層部分的第一和第二側(cè)上的至少一個(gè)附加層，所述微層部分具有至少30層，所述微層部分具有微層結(jié)構(gòu)；其中所述非重疊區(qū)的層狀結(jié)構(gòu)在所述重疊區(qū)中加倍，并且其中在所述重疊區(qū)中保持所述微層結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的環(huán)形多層制品，其中所述環(huán)形多層制品是多層吹脹膜并且其中在所述微層部分的第一和第二側(cè)上的所述至少一個(gè)附加層包封所述微層部分。
17.一種裝置，所述裝置包含進(jìn)料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)帶有任選的層倍增器，所述進(jìn)料區(qū)能夠?qū)⒍鄬恿黧w流提供至環(huán)形模頭的分配料道，所述多層流體流包含具有至少30層的微層部分和在所述微層部分的第一和第二側(cè)上的至少一個(gè)附加層；圓管流道，所述圓管流道具有弧形流向，其中所述弧具有大于所述圓管流道的直徑的曲率半徑，所述圓管流道在改變所述多層流體流的方向的同時(shí)保持所述微層部分的微層結(jié)構(gòu)；以及所述環(huán)形模頭具有擠出多層流體流的至少一個(gè)分配料道，所述分配料道具有重疊區(qū)， 所述重疊區(qū)保持所述微層結(jié)構(gòu)。
18.權(quán)利要求17所述裝置，其中所述分配料道具有改進(jìn)的十字頭形幾何結(jié)構(gòu)。
19.權(quán)利要求17至18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述分配料道具有平面幾何結(jié)構(gòu)。
20.權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置還包含在所述進(jìn)料區(qū)和所述料道之間的包封模頭，所述包封模頭在所述多層流體流進(jìn)入所述分配料道之前將所述多層流體流包封。
21.權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圓管流道位于所述包封模頭和所述分配料道之間，并且其中將所述圓管流道的流體流進(jìn)口端定向在相對所述圓管流道的流體流出口端約90度角的方向。
22.權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圓管流道位于所述環(huán)形模頭中。
23.權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圓管流道位于所述環(huán)形模頭之
24.權(quán)利要求17至23中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述分配料道具有圓柱形主體、圓錐形主體或平面主體。
全文摘要
本發(fā)明公開的是具有環(huán)形外形的多層膜結(jié)構(gòu)體，以及制備所公開的結(jié)構(gòu)體的方法和裝置。該環(huán)形多層制品具有均勻厚度，至少四層并且包含重疊和非重疊圓周區(qū)；其中非重疊區(qū)的層結(jié)構(gòu)在重疊區(qū)中被加倍。制備該結(jié)構(gòu)體的方法包括提供帶有至少四層熱塑性樹脂材料的多層流體流；將所述多層流體流進(jìn)料至環(huán)形模頭的分配料道以形成環(huán)形多層流體流；并且將環(huán)形多層流體流從環(huán)形模頭移出以形成環(huán)形多層結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明還公開了一種裝置，所述裝置包括進(jìn)料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)帶有任選的層倍增器，所述進(jìn)料區(qū)將至少四層的多層流體流提供至環(huán)形模頭的料道；以及環(huán)形模頭，所述環(huán)形模頭具有至少一個(gè)擠出多層流體流的分配料道。
文檔編號B29C47/06GK102325639SQ201080008555
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月21日
發(fā)明者加爾文·L·帕夫利切克, 杰夫·M·羅巴基, 約瑟夫·杜利, 羅伯特·E·弗里斯利, 薩姆·L·克拉布特里, 馬克·A·巴格 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司