KR20090075713A - 공압출 필름용 환형 피드블록 및 방법 - Google Patents
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Abstract
균일한 다층 웨브(19)를 생산하기 위해 사용되는 필름 압출기용 피드블록(12)이 개시된다. 피드블록은 코어 물질(15)과 스킨 물질(17)의 수용을 위해 대체로 환형인 형태를 갖는다. 피드블록은 스킨 물질의 통과를 위해 가변하는 반경방향 치수를 갖는다. 피드블록과 그 다음의 다이(14)를 통해 코어 물질과 스킨 물질을 공급한 후에, 웨브 폭을 가로질러 균일한 적어도 3개의 층을 갖는 평탄 웨브(19)가 얻어진다.
다층 웨브, 필름, 압출기, 피드블록, 코어, 스킨, 환형, 평탄 웨브
Description
본 발명은 다층 필름 또는 웨브의 압출에 사용되는 압출 장치에 관한 것이다.
제조된 제품의 가격을 감소시키고자 하는 요구는 항상 존재한다. 다층(또는 다중층) 플라스틱 물질도 다르지 않다.
2개 이상의 상이한 물질을 갖는 플라스틱 또는 중합체 복합 물질을 얻기 위한 2개의 상이한 방법이 일반적으로 존재하며, 이들 방법은 적층 및 공압출이다. 이들 기술은 공통적으로 2개 이상의 상이한 중합체 또는 플라스틱 물질의 필름을 층을 이루는 형태로 결합하는 단계를 갖는다.
적층에서, 필름을 서로에 접착시키기 위해 2개 이상의 미리 압출된 필름이 압력 및 온도 조건 하에서 또는 접착제로 결합된다.
공압출의 경우, 2개의 상이한 기술이 가장 종종 사용된다. 이들 기술 중 하나에서, 2개 이상의 필름이 별개의 필름 또는 시트 다이들을 통해 별개의 압출기들로부터 압출되고, 필름은 여전히 고온인 채로 서로 접촉하며 그 후 한 세트의 롤러를 통과하여 필름 라인으로 넘어간다. 다른 공압출 기술은 압출 다이를 통과하기 전에 2개 이상의 압출기로부터의 2개 이상의 상이한 물질을 서로 접촉시키기 위해 어댑터, 피드블록, 다중-매니폴드 다이 또는 다른 기구를 사용한다. 이 기술을 사용하는 몇몇 공지된 공압출 공정은 몇몇 형태의 캡슐화(encapsulation) 기술을 사용하며, 중합체 물질의 하나의 스트림은, 압출 다이를 통해 전체 조성물 스트림을 지나가기 전에 상이한 물질의 제2 스트림에 의해, 예를 들어 동축으로, 완전히 둘러싸인다. 환형 피드블록이 물질들을 캡슐화하고 코어층과 2개의 외부 스킨층을 갖는 다층 필름을 제공하기 위해 사용되어 왔다.
어느 쪽 공압출 경우이든, 결과적인 필름 제품은 제2 물질의 2개의 외부층 사이에 개재되거나 또는 그에 의해 캡슐화된 일 유형의 중합체 물질의 내부 (코어) 층을 갖는다. 캡슐화의 공지된 방법의 바람직하지 않은 결과 중 하나는, 웨브의 중심이 가장 얇은 외부층을 갖고 웨브의 에지가 가장 두꺼운 외부층을 가지며 어쩌면 내부층을 전혀 갖지 않는 상태로, 외부층이 압출된 웨브의 폭을 가로질러 두께가 변할 수 있다는 것이다.
본원 발명은 웨브 폭을 가로질러 더 일관된 다층 필름의 공압출을 위한 더 나은 장비 및 공정을 제공한다.
본 발명은 필름 압출기용 피드블록과, 웨브 폭을 가로질러 대체로 균일한 적어도 3개의 층을 갖는 다층 웨브를 생산하기 위해 필름 또는 시트 다이와 함께 피드블록을 사용하는 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 5개 층, 7개 층 및 그보다 많은 층의 웨브가 본 발명의 피드블록으로 제조될 수 있다.
피드블록은 대체로 원형의 단면을 갖는 압출가능 물질을 필름 또는 시트 다이로 공급하고, 이로부터 물질의 웨브가 얻어진다. 다층 웨브는 적어도 3개의 층을 갖고, 이들은 웨브의 폭을 가로질러 대체로 균일하다.
피드블록은 중심을 통한 압출가능 코어 물질의 통과를 위해 대체로 환형인 형태를 갖는다. 피드블록은 코어 물질 둘레의 압출가능 스킨 물질의 통과를 위해 매니폴드를 포함한다. 매니폴드는 매니폴드 랜드를 갖고 그를 가로질러 압출가능 스킨 물질이 지나간다. 매니폴드 랜드는 갭을 한정하고 그를 통해 압출가능 스킨 물질이 지나간다. 매니폴드는 코어 물질 둘레에 스킨 물질을 가변 체적 유량으로 제공하도록 구성된다. 일반적으로, 스킨 물질은 결과적인 웨브 물질의 중심을 제공하는 매니폴드의 부분에서보다, 결과적인 웨브 물질의 에지를 제공하는 매니폴드의 부분에서 더 낮은 유량으로 제공된다.
일 설계에서, 랜드 갭은 변하여, 중심 물질보다 에지 물질의 통과를 위해 더 좁은 갭을 제공한다. 다시 말하면, 압출가능 스킨 물질을 위한 통로의 면적은 피드블록의 원주 둘레에서 변한다. 다른 설계에서, 랜드 길이는 변하여, 중심 재료보다 에지 재료를 위해 매니폴드 랜드를 가로질러 더 긴 거리를 제공한다. 압출가능 스킨 물질이 매니폴드로부터 피드블록의 출구로 지나감에 따라, 가변하는 랜드 갭 또는 가변하는 랜드 길이는 압출가능 스킨 물질의 가변하는 두께의 링을 제공한다. 그 다음, 압출가능 스킨 물질의 불균일 층에 의해 둘러싸인 압출가능 코어 물질의 결과적인 압축가능 조성물은 필름 또는 시트 다이 내로 공급되어 다층 물질의 웨브를 형성한다.
결과적인 층을 이룬 웨브 또는 필름은 적어도 3개의 층, 즉 코어 물질로 형성된 코어층과, 스킨 물질로 형성된 2개의 표면층 또는 스킨층을 갖고, 하나의 스킨층은 코어층의 각 측면 상에 있다. 층 각각의 두께는 웨브의 폭 또는 횡단방향을 가로질러 대체로 일관된다.
하나의 특정 실시예에서, 본 발명은 제1 블록 반부(half)와, 제1 블록 반부에 접합되도록 구성된 제2 블록 반부를 갖는 환형 피드블록을 제공한다. 환형 매니폴드가 제1 블록 반부와 제2 블록 반부 사이에 존재하고, 매니폴드는 랜드를 가지며, 매니폴드와 랜드는 제2 블록 반부로부터 제거 가능한 삽입체 요소에 의해 적어도 부분적으로 한정된다. 매니폴드와 랜드는 적어도 하나의 삽입체 요소에 의해 적어도 부분적으로 한정될 수 있고, 제2 블록 반부에 의해 적어도 부분적으로 한정될 수 있다. 매니폴드와 랜드는 제2 블록 반부와 적어도 하나의 삽입체 요소 사이에서 상이한 기하학적 형상을 가질 수 있고, 상이한 기하학적 형상은 예를 들어 랜드 또는 랜드 길이에 의해 형성된 갭이다.
다른 특정 실시예에서, 본 발명은 제1 블록 반부와, 제1 블록 반부에 접합되도록 구성된 제2 블록 반부를 갖는 환형 피드블록을 제공한다. 환형 매니폴드가 제1 블록 반부와 제2 블록 반부 사이에 존재하고, 환형 매니폴드는 제1 랜드를 갖는 제1 부분과 제2 랜드를 갖는 제2 부분을 구비하며, 제1 랜드는 제2 랜드와 상이하다. 제1 랜드는 제2 랜드보다 길 수 있거나, 또는 제1 랜드는 제2 랜드에 의해 한정된 제2 갭보다 작은 제1 갭을 한정할 수 있다. 테이퍼진 영역이 제1 랜드와 제2 랜드 사이에 존재할 수 있다.
또 다른 특정 실시예에서, 본 발명은 필름 또는 시트 다이와 유동 연통하는 환형 피드블록을 제공하는 단계-환형 피드블록은 제1 랜드를 갖는 제1 매니폴드부를 구비한 제1 부분과 제2 랜드를 갖는 제2 매니폴드부를 구비한 제2 부분을 포함하고 제1 랜드는 제2 랜드와 상이함-와, 제1 압출가능 물질을 피드블록을 통해 축방향으로 공급하고 동시에 제2 압출가능 물질을 피드블록 내로 반경방향으로 공급하는 단계와, 제1 랜드 및 제2 랜드를 가로질러 매니폴드로부터 제2 압출가능 물질을 제1 압출가능 물질 둘레에 환형인 형태로 압출하여 조합된 압출가능 스트림을 제공하는 단계와, 압출가능 스트림을 필름 또는 시트 다이를 통과시켜 다층 필름을 형성하는 단계를 포함하는 다층 필름을 압출하는 방법을 제공한다. 다층 필름은 3개 이상의 층, 예를 들어 4개의 층, 5개의 층, 6개의 층 등을 가질 수 있다. 본 방법은 매니폴드로부터 그리고 제1 랜드 및 제2 랜드를 가로질러 제2 압출가능 물질을 상이한 체적 유량으로 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 다이로부터 즉시 그리고 슬리팅(slitting) 또는 에징 트리밍(edging trimming) 전에 제1 에지 및 제1 에지에 평행한 제2 에지와, 제1 두께를 갖는 제1 외부층과, 제2 두께를 갖는 코어층과, 제1 두께를 갖는 제2 외부층을 구비한 다층 필름을 또한 제공한다. 필름 에지에서의 임의의 에지 비드 또는 다른 불연속부는 에지로부터 약 1.27 ㎝(0.5 인치) 이하로 연장되고, 일부 실시예에서는 에지로부터 약 0.635 ㎝(0.25 인치) 이하로 연장된다. 다른 실시예에서, 필름의 중심 95%에서 에지 비드 또는 다른 에지 불연속부가 존재하지 않고, 임의의 에지 불연속부가 측면 에지 각각의 최외측 2.5% 이하에서 발생한다. 일부 실시예에서, 임의의 불연속부가 측면 에지 각각의 최외측 1% 이하에서 발생한다.
이들 및 다른 실시예가 본 명세서에서 설명된다.
도 1은 필름 또는 시트 다이에 작동 가능하게 연결된 환형 피드블록의 개략적이고 일반적인 구성의 사시도로서, 그를 통한 2개의 압출가능 물질의 유동을 도시하는 도면.
도 1a는 도 1의 다층 필름 일부의 확대도.
도 1b는 도 1a와 유사한, 다층 필름의 제2 실시예의 확대도.
도 2는 종래 기술의 피드블록의 압출가능 물질의 유동에 직교하는 개략 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 피드블록의 압출가능 물질의 유동에 직교하는 개략 단면도.
도 4는 2개의 블록을 갖는 본 발명에 따른 피드블록의 사시도.
도 5는 선 5-5를 따라 취한 도 4의 피드블록의 횡단면도.
도 6은 도 4의 피드블록의 하나의 반부의 사시도로서, 반부는 제1 형태인 도면.
도 7은 제2 형태의 도 6의 블록의 사시도.
도 8은 도 7의 블록과 함께 사용하기 위한 삽입체의 제1 사시도.
도 9는 도 8의 삽입체의 제2 사시도.
도 10은 도 8 및 도 9의 삽입체의 평면도.
도 11은 도 8 내지 도 10의 삽입체의 측면도.
도 12는 본 명세서의 실험 부분으로부터의 시험 결과의 그래프.
본 발명은 다층 웨브를 생산하는 필름 압출기용 피드블록에 관한 것으로서, 필름 또는 시트는 웨브 폭을 가로질러 균일한 적어도 3개의 층을 갖는다. 용어 "웨브", "필름" 및 "시트"는 본 명세서에서 상호교환 가능하게 사용되며, 이들 용어들 사이에 구별은 없다.
피드블록은 환형인 형태-그를 통해, 전형적으로는 중심을 통해, 압출가능 코어 물질의 통과를 위한 것임-와, 압출가능 스킨 물질의 통과를 위한 환형 매니폴드를 갖는다. 매니폴드는 반경방향 치수 또는 폭과 같은 가변하는 기하학적 형상을 갖는 환형 랜드를 갖고, 이는 압출가능 코어 물질을 둘러싸는 압출가능 스킨 물질의 가변하는 두께를 가져온다. 그 다음, 결과적인 압출가능 조성물(즉, 압출가능 스킨 물질의 불균일 층에 의해 둘러싸인 압출가능 코어 물질)은 필름 또는 시트 다이 내로 공급되어 물질의 웨브를 형성한다.
도 1은 필름 또는 시트 다이에 작동식으로 연결되어 다층 필름을 제공하는 환형 피드블록을 통한 물질 유동을 도시하는 블록과 같은 개략도이다. 일반적인 시스템(10)은 필름 또는 시트 다이(14)로부터의 상류측에 환형 피드블록(12)을 포함하고, 용어 "상류측"의 사용에 의해, 의도 하는 바는 압출될 물질이 필름 또는 시트 다이(14)를 통과하기 전에 피드블록(12)을 통과한다는 것이다. 압출가능 코어 물질(15)은 축방향으로 피드블록(12) 내로 들어가서, 피드블록(12)의 중심을 통 과한다. 제2 압출가능 물질인 스킨 물질(17)은 반경방향으로, 즉 반경 위치로부터 피드블록(12) 내로 들어간다. 물질(15, 17)은 피드블록(12)에 의해 조합되어 압출가능 스킨 물질(17)에 의해 반경방향으로 둘러싸인 압출가능 코어 물질(15)을 갖는 조성물을 형성한다. 이 조성물은 웨브(19)로 형성되는 필름 또는 시트 다이(14)로 전진하며, 이는 도 1 및 도 1a에 이상화하여 도시된다. 웨브(19)는 코어 물질(15)로 형성된 중심층(19a)과 중심층(19a)의 각 측면 상에 스킨 물질(17)로 형성된 외부층(19b, 19c)을 갖는다. 도 1b는 중심층(19a')이 웨브의 최외측 에지까지 연장하지 않는다는 것 외에는 외부층(19b', 19c')에 의해 둘러싸인 중심층(19a')을 갖는 웨브를 도시한다. 오히려, 중심층(19a')은 외부층(19b', 19c')에 의해 캡슐화된다. 시스템(10) 및 다층 필름의 그러한 일반적인 구성은 통상 공지되어 있다.
도 2는, 필름 또는 시트 다이(14)로부터의 상류측을 바라본, 마치 필름 또는 시트 다이(14)의 관점으로부터 본 것과 같은, 도 1의 피드블록(12)과 유사하지만 더 상세한 피드블록(20)의 개략도를 보여준다. 피드블록(20)은 환형 매니폴드(22)와 유체 연통하는 입구(21)를 갖는다. 매니폴드(22)에 대한 반경방향 내부에 매니폴드 랜드(24)가 있다. 랜드(24)에 대한 반경방향 내부는 압출가능 물질을 수용하기 위한 체적이다. 랜드(24)의 길이는 매니폴드(22)로부터, 압출가능 코어 물질(25)이 유동하는 피드블록(20)의 중심을 향해 반경방향으로 측정된다.
압출가능 코어 물질(25)은 도 1에 도시된 바와 같이 피드블록(20) 내로 축방향으로 들어간다. 도 2에서, 압출가능 코어 물질(25)은 유동하여 종이로부터 나올 것이다. 압출가능 스킨 물질(27)은 입구(21)를 경유하여 피드블록(20) 내로 들어 가고 매니폴드(22) 둘레를 유동하여 압출가능 스킨 물질(27)의 연속 링을 제공한다. 그로부터, 압출가능 스킨 물질(27)은 랜드(24)를 가로질러 반경방향으로 내향 유동하여, 여기에서 스킨 물질(27)이 압출가능 코어 물질(25)과 만나 그를 둘러싼다. 압출가능 물질들이 피드블록(20)을 통과함에 따라, 그들은 코어 물질(25)이 스킨 물질(27)에 의해 둘러싸여 코어/외피(core/sheath) 압출가능 조성물을 형성한다.
피드블록(20)으로부터, 압출가능 조성물은 조성물이 다층 웨브(19)로 형성되는 필름 또는 시트 다이(14)로 전진한다(도 1). 그러한 공정은 웨브 압출 기술분야에서 잘 알려져 있다. 또한 잘 알려진 바와 같이, (예를 들어, 중심층(19a) 및 외부층(19b, 19c)을 갖는) 3개의 층을 이룬 결과적인 웨브는 웨브를 가로질러, 즉 필름 또는 시트 다이(14)의 길이를 따라 일관되지 않는다. 외부층(19b, 19c)의 두께는 웨브의 폭을 가로질러 변한다. 환형 형상으로부터 평평한 형상으로의 변이로 인해, 외부층(19b, 19c)은 웨브의 중심 영역에서 가장 얇고, 웨브의 에지에서 가장 두껍다. 다시 말하면, 외부층(19b, 19c)은 웨브의 에지에 접근할수록 두께가 증가한다. 많은 실시예에서, 이 두께 변화는 웨브(19)의 중심으로부터 에지까지 선형적이지 않지만, 에지에서 가장 우세하다. 일부 실시예에서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 코어층(19a')은 스킨층(19b', 19c')만을 남겨 두는 에지에 못 미쳐서 종결하고, 외부층(19b', 19c')은 코어층(19a')을 캡슐화한다. 많은 적용예에서, 부적합한 코어층과 외부층을 갖는 이러한 에지 '비드'는 절단되어 폐기된다. 에지 비드 및 다른 에지 불연속부는 압출가능 스킨 물질이 다이의 말단을 넘칠 때 형성되어, 코어 물질이 다이의 외부 에지에 도달하는 것을 방지한다.
본 출원의 발명은 에지 비드 또는 다른 에지 불연속부를 감소시키고 (그리고 바람직하게 제거하고) 웨브의 에지에서 캡슐화를 감소시키는 (그리고 바람직하게 제거하는) 피드블록을 제공한다. 도 3을 참조하면, 도 1의 피드블록(12) 및 도 2의 피드블록(20)과 대체로 유사한 피드블록(30)은 상류측을 바라보는 필름 또는 시트 다이(14)의 관점으로부터 본 것(도 1)과 같이 도시된다. 피드블록(30)은 피드블록 둘레에서 환형 방향으로 연장하는 매니폴드(32)와 유체 연통하는 입구(31)를 갖는다. 매니폴드(32)에 대한 반경방향 내부에 매니폴드 랜드(34)가 있다. 랜드(34)에 대한 반경방향 내부는 압출가능 물질을 수용하기 위한 체적이다. 랜드(34)의 길이는 매니폴드(32)로부터 피드블록(30)의 중심을 향해 반경방향으로 측정된다. 그러나, 피드블록(30)은 매니폴드(32) 및 랜드(34)가 피드블록(20)으로부터의 압출가능 물질의 유동과 상이한 압출가능 물질의 유동을 제공하도록 구성된 점에서 피드블록(20)과 상이하다. 구체적으로, 피드블록(30)은 피드블록(30) 둘레에 압출가능 스킨 물질을 가변 체적 유량으로 제공하도록 구성된다. 체적 유량은 피드블록(30)의 기하학적 형상에 의해 조정된다.
피드블록(20)과 유사하게, 압출가능 코어 물질(35)은 도 1에 도시된 바와 같이 피드블록(30) 내로 축방향으로 들어간다. 압출가능 스킨 물질(37)은 입구(31)를 경유하여 피드블록(30) 내로 들어가고 매니폴드(32) 둘레를 유동하여 압출가능 스킨 물질(37)의 연속 링을 제공한다. 그로부터, 압출가능 스킨 물질(37)은 랜드(34)를 가로질러 반경방향으로 유동하여, 여기에서 스킨 물질(37)이 압출가능 코 어 물질(35)과 만나 그를 둘러싼다. 매니폴드(32) 및 랜드(34)의 형태로 인하여, 스킨 물질(37)은 코어 물질(35) 둘레에 일관된 두께의 링을 형성하지 않고, 오히려 가변하는 체적 또는 치수, 예를 들어 두께를 갖는 360도 링을 형성한다. 압출가능 물질(37)의 체적은 아래에서 설명되는 매니폴드(32) 및 랜드(34)를 변경함으로써 조정될 수 있다.
피드블록(30) 및 필름 또는 시트 다이(14)(도 1)로부터, (예를 들어, 중심층(19a) 및 외부층(19b, 19c)을 갖는) 결과적인 다층 웨브는 웨브를 가로질러, 즉 필름 또는 시트 다이(14)의 길이를 따라 대체로 일관된다. 웨브는, 존재한다 하더라도 측면 에지 각각의 2.5% 내에서 발생하는 임의의 편차로, 웨브 폭의 적어도 중심 95%에 대해 일관된다. 다른 실시예에서, 웨브는 웨브 폭의 적어도 중심 98%에 대해 일관된다. 또 다른 실시예에서, 일관성에 있어서 임의의 편차는 측면 에지 각각으로부터 약 1.25 ㎝(0.5 인치) 이하이다. 다른 실시예에서, 웨브 편차는 측면 에지 각각으로부터 약 0.6 ㎝(0.25 인치) 이하이다.
외부층(19b, 19c)의 두께는 웨브의 폭을 가로질러 대체로 일관되고, 일반적으로 코어층(19a)의 두께는 웨브의 폭을 가로질러 대체로 일관된다. 층, 예를 들어 층(19a, 19b, 19c) 각각의 두께는 있다 하여도 측면 에지 각각의 2.5% 내에서 발생하는 임의의 편차로 웨브 폭의 적어도 중심 95%에 대해 일관된다. 다른 실시예에서, 두께는 웨브 폭의 적어도 중심 98%에 대해 일관된다. 층들, 예를 들어 층(19a, 19b, 19c)의 어느 것의 두께에 대한 어떠한 편차도 어느 측면 에지로부터 약 1.25 ㎝(0.5인치) 이하이다. 다른 실시예에서, 어떠한 두께 편차도 어느 측면 에지로부터 약 0.6 ㎝(0.25 인치) 이하, 심지어 약 0.25 ㎝(0.1 인치) 이하이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상류측(50a) 및 대향하는 하류측(50b)을 갖는 피드블록(50)이 도시된다. 피드블록(50)은 제1 블록 반부(52) 및 제2 블록 반부(54)로 형성되고, 이들은 일반적으로 함께 연결(볼트 결합)된다.
상류측(52a) 및 하류측(52b)을 갖는 제1 반부(52)는 상류측(54a) 및 하류측(54b)을 갖는 제2 반부(54)의 상류이다. 본 실시예에서, 피드블록(50)의 상류측(50a)은 블록 반부(52)의 상류측(52a)에 의해 한정되고, 피드블록(50)의 하류측(50b)은 블록 반부(54)의 하류측(54b)에 의해 한정된다. 하류측(52b) 및 상류측(54a)은 서로 접촉하고, 이하에 기술되는 바와 같이 본 발명의 환형 매니폴드의 일부를 한정한다. 중심 통로(55)는 반부(52, 54)의 각각을 통해 연장하고 이를 통해 압출가능 코어 물질이 유동한다. 피드블록(50)은 또한 피드블록(50) 내로의 압출가능 스킨 물질의 유동을 위해 본 실시예에서 반부(52)에 입구(51)를 포함한다.
피드블록(50) 내에, 압출가능 스킨 물질은 압출가능 코어 물질과 만나 코어/외피 압출가능 조성물을 형성하고, 이는 하류측(50b)에서 피드블록(50)을 빠져 나온다.피드블록(50)은 코어/외피 방식으로 압출가능 코어 물질 둘레에 압출가능 스킨 물질을 분배하여 최종적으로 웨브를 가로질러 대체로 일관된 층 두께를 갖는 다층 웨브를 얻는 매니폴드(56)를 포함한다. 매니폴드(56)는 가변하는 기하학적 형상을 갖고, 피드블록(50) 둘레에 압출가능 스킨 물질을 가변 체적 유량으로 제공하도록 구성된다. 피드블록(50), 특히 제2 반부(54)의 상류 표면(54a)은 매니폴드(56)를 적어도 일부 한정한다. 매니폴드(56)는 중심 통로(55)에 근접하여 배치 된, 표면(54a)에 의해 또한 한정된, 랜드(57)를 포함한다. 사용시, 압출가능 스킨 물질은 매니폴드(56) 및 표면(52a)에 의해 한정된 체적을 통해 랜드(57)를 가로질러 압출가능 스킨 물질이 압출가능 코어 물질을 둘러싸는 중심 통로(55)로 지나간다.
압출가능 스킨 물질이 매니폴드(56)를 빠져나감에 따라 압출가능 스킨 물질의 체적 유량을 변화시키기 위해, 압출가능 스킨 물질이 가로질러 지나가야만 하는 랜드(57)의 기하학적 형상이 변한다. 일부 실시예에서, 랜드(57)의 길이(즉, 랜드(57)의 반경방향 치수)가 중심 통로(55) 둘레에서 변한다. 대안 실시예에서, 랜드(57)와 표면(52b) 사이의 갭은 중심 통로(55) 둘레에서 변한다. 랜드(57)는 압출가능 스킨 물질이 중심 통로(55) 내로 들어가서 결과적인 평탄 웨브의 중심에서보다 결과적인 평탄 웨브의 에지를 형성할 그들 위치에서 낮은 유량으로 피드블록(50)을 빠져 나오도록 구성된다.
피드블록 매니폴드와 결과적인 웨브 사이의 상대 위치의 상호작용을 용이하게 이해하기 위해, 다음의 배향이 사용된다. 도 3의 개략도를 참조하면, 피드블록의 상부에서 입구(31)는 0°이다. 결과적인 평탄 웨브의 에지를 위해 스킨 물질을 제공하는 매니폴드의 부분은 90°및 270°에 있고, 결과적인 평탄 웨브의 중심을 위해 압출가능 스킨 물질을 제공하는 매니폴드의 부분은 0°및 180°에 있다. 이들 위치는, 90°위치로부터 270°위치로 연장하는 평면에서, 0°가 피드블록의 상부에 있고 필름 또는 시트 다이가 수평이도록 피드블록이 위치되는 것으로 추정한다. 그러나, 필름 또는 시트 다이가 90°위치로부터 270°위치로 연장하는 한, 입 구(31)가 대체로 임의의 위치에 배치될 수 있음을 이해하여야 한다.
피드블록(50)은 위치 0°및 180°에서보다 위치 90°및 270°에서 낮은 체적 유량으로 압출가능 스킨 물질을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 위치 90°및 270°에서의 랜드(57)의 길이는 위치 0°및 180°에서보다 길다. 다른 실시예에서, 위치 90°및 270°에서 랜드(57)와 표면(52b) 사이의 갭은 위치 0°및 180°에서보다 작다.
대체로 일관된 층을 갖는 결과적인 필름을 얻기 위해 필요한 랜드(57)의 정확한 길이 및/또는 랜드(57)와 표면(52b) 사이의 갭은 압출가능 스킨 물질, 그의 점성, 그의 온도, 그의 화학적 구성 등에 좌우된다. 즉, 랜드(57)의 기하학적 형상은 사용된 압출가능 스킨 물질에 기초하여 변할 것이다. 랜드(57)의 특징부는 또한 결과적인 압출된 웨브, 예를 들어 스킨층의 요구되는 두께, 코어층에 대한 스킨층의 요구되는 비(ratio) 등에 좌우될 것이다. 랜드(57)의 특징부는, 스킨 물질의 유동에 영향을 미칠 수 있는 것과 같이, 코어 물질, 그의 점성, 온도 및 화학적 구성 등에 또한 좌우될 것이다.
상이한 매니폴드(56) 및 랜드(57)의 형태를 갖는 다수의 블록 반부에 대한 필요성을 제거하기 위해, 피드블록의 부분들은 상이한 매니폴드(56) 및 랜드(57)의 형태 사이에 변경을 용이하게 하기 위해 상호교환 가능한 요소를 포함할 수 있다. 매니폴드 둘레에서 압출가능 물질의 체적 유량을 변경하는 것에 관하여 본 명세서에서 기술된 특징이 영구 요소 또는 제거 가능하고 상호교환 가능한 요소를 갖는 피드블록에 적용되는 것이 이해된다.
도 6 및 도 7의 실시예에서, 그리고 도 7에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 제2 블록 반부(54)는 매니폴드(56) 및 랜드(57)의 적어도 일부를 한정하는 상호교환 가능한 요소를 수용하기 위해 표면(54a)에 영역을 포함한다. 제2 반부(54)는 적어도 하나의 제거 가능하고 교체 가능한 요소를 수용하는 리세스 영역(58)을 포함한다. 도시된 특정 실시예에서, 표면(54a)은 본 설계에서 미러 이미지(mirror image)인 제1 리세스(58a)와 제2 리세스(58b)를 포함한다. 리세스(58a, 58b)는 위치 90°및 270°에 중심을 두고 그에 걸쳐 연장된다. 표면(54a)은 리세스(58a, 58b) 사이에서 위치 0°및 180°에 그대로 남아 있다. 부분적인 매니폴드 채널(56') 및 부분적인 랜드(57')가 반부(54)에 영구적으로 한정된 리세스(58a)와 리세스(58b) 사이에서 연장한다. 리세스 영역(58), 특히 리세스(58a, 58b)는 매니폴드(56) 및 랜드(57)의 나머지 부분을 한정하는 삽입체 요소를 수용하도록 구성된다. 도 8 내지 도 11은 매니폴드(56) 및 랜드(57)의 부분을 한정하도록 리세스 영역(58) 내에 수용되는 삽입체 요소에 대한 일 설계를 도시한다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 삽입체 요소(60)의 다양한 도면이 도시된다. 리세스 영역(58) 내로 삽입될 때, 삽입체 요소(60)는 통상 압출가능 스킨 물질의 감소된 유량이 요구되는 영역에서 중심 통로(55)의 일부 둘레에 연장된다(도 5). 도 6은 블록 반부(54) 내의 2개의 삽입체 요소(60)를 도시한다.
삽입체 요소(60)는 일반적으로 적어도 30도의 호(arc), 그리고 일부 실시예에서는 적어도 45도의 호 또는 적어도 90도의 호, 그리고 일부 실시예에서 적어도 120도의 호이다. 대부분의 실시예에서, 2개의 삽입체 요소(60)가 사용되고, 위치 90°및 위치 270°의 각각을 덮는다. 일부 실시예에서, 전체 매니폴드(56) 및 랜드(57)를 삽입체 상에 존재하도록 하는 것이 요구될 수 있다. 그러한 실시예에서, 삽입체는 환형, 즉 360°일 수 있거나, 또는 예를 들어 180°의 2개의 삽입체가 사용될 수도 있다.
삽입체 요소(60)는 제1 표면(60a) 및 대향하는 제2 표면(60b)을 갖는다. 삽입체 요소(60)는 제2 표면(60b)이 리세스 영역(58) 내에 위치되는 상태로 리세스 영역(58) 내에 안착된다. 매니폴드(56)의 일부와 랜드(57)의 일부를 한정하는 랜드 영역(64)을 한정하는 채널(62)이 제1 표면(60a) 내에 존재한다. 즉, 매니폴드 채널(62)은 매니폴드(56)의 일부를 형성하고(도 6) 랜드 영역(64)은 랜드(57)의 일부를 형성한다(도 6). 삽입체 요소(60)가 리세스(58a, 58b) 내로 함께 제공될 때, 부분적인 매니폴드 채널(56')과 매니폴드 채널(62)은 매니폴드(56)를 한정하고, 부분적인 랜드(57')와 랜드 영역(64)은 랜드(57)를 한정한다. 삽입체 요소(60)는 중심 통로(55)의 일부를 한정하는 에지(65)를 포함한다.
사용시 본 실시예의 경우에, 2개의 삽입체 요소(60)가 (도 6에 도시된 바와 같이) 블록 반부(54)의 리세스(58a, 58b) 내에 안착되어, 블록 반부(52)와 조합될 때 도 4 및 도 5의 조립체가 제조된다. 압출가능 코어 물질(15)은, 압출가능 스킨 물질(17)이 입구(51)를 통과하고 (반부(54) 내의 매니폴드 채널(56')과 삽입체(60) 내의 매니폴드 채널(62)에 의해 형성되는) 매니폴드(56)를 경유하여 중심 통로(55)를 둘러쌈과 동시에, 중심 통로(55)를 통과한다. 매니폴드(56)로부터, 압출가능 스킨 물질(17)이 (반부(54) 내의 부분적인 랜드(57')와 삽입체(60) 내의 랜드 영 역(64)에 의해 형성되는) 랜드(57)를 가로지르고 압출가능 코어 물질(15) 둘레에 외피를 형성한다. 피드블록(50)으로부터, 조합된 코어/외피 압출가능 조성물이 다층 웨브(19)로 형성되는 필름 또는 시트 다이(14)로 전진한다(도 1).
피드블록(50)의 경우에, 매니폴드(56)의 기하학적 형상은, 특히 매니폴드 랜드(57)와 관련되기 때문에, 변한다.
일부 실시예에서, 랜드 갭의 깊이 또는 두께(즉, 랜드(57)와 표면(52b) 사이의 거리)는 변하여, 웨브 중심을 형성하는 물질보다 웨브 에지를 형성하는 압출가능 스킨 물질에 대해 더 좁은 통로 갭을 제공한다. 랜드 갭의 두께를 감소시키는 것은 그를 통과하는 압출가능 물질의 양을 감소시킨다. 따라서, (본 실시예에서 삽입체(60) 상에 있는) 위치 90°및 270°에서의 랜드 갭은 위치 0°및 180°에서보다 작다. 위치 0°및 180°와 비교하여, 위치 90°및 270°에서의 차이는 일반적으로 적어도 0.05 ㎜(약 2 밀), 종종 적어도 0.125 ㎜(약 5 밀)일 것이다. 일부 실시예에서, 이 차이는 적어도 0.25 ㎜(약 10 밀)일 것이다. 일부 다른 실시예에서, 위치 0°및 180°와 비교하여, 위치 90°및 270°에서의 차이는 일반적으로 적어도 10%, 종종 적어도 20%일 것이다. 일부 실시예에서, 이 차이는 적어도 25%일 것이고 때때로 심지어는 적어도 50%일 것이다. 일부 실시예에서, 차이는 100% 또는 심지어 200%만큼 클 수 있다. 다른 변형예에서, 위치 0°및 180°와 비교하여 위치 90°및 270°에서 랜드 갭 두께의 비는 적어도 1:1.1, 적어도 1:1.2 초과이다. 일부 실시예에서, 비는 적어도 1:1.5, 예를 들어 적어도 1:2, 적어도 1:5 그리고 심지어는 적어도 1:10이다. 하나의 특정 실시예에서, 위치 0°및 180°에서 의 랜드 갭은 0.5 ㎜(20 밀)이고 위치 90°및 270°에서는 0.25 ㎜(10 밀)이다.
일부 다른 실시예에서, 랜드 길이(즉, 매니폴드(56)로부터 중심 통로(55)까지의 거리)는 변하여, 웨브 중심을 형성하는 물질보다 웨브 에지를 형성하는 압출가능 물질에 대해 더 긴 이동 거리를 제공한다. 랜드의 길이를 증가시키는 것은 압력을 증가시키고 그에 따라서 그를 통과하는 압출가능 물질의 양을 감소시킨다. 따라서, 삽입체(60)에서 위치 90°및 270°에서의 랜드 길이는 위치 0°및 180°에서보다 작다. 위치 0°및 180°와 비교하여 위치 90°및 270°에서의 차이는 일반적으로 적어도 0.1 ㎜, 종종 적어도 0.2 ㎜일 것이다. 일부 실시예에서, 이 차이는 적어도 0.5 ㎜ 또는 적어도 1 ㎜일 것이다. 일부 다른 실시예에서, 위치 0° 및 180°와 비교하여 위치 90°및 270°에서의 차이는 일반적으로 적어도 5%, 종종 적어도 20%일 것이다. 일부 실시예에서, 이 차이는 적어도 25% 그리고 때때로 심지어는 적어도 50%일 것이다.
일부 실시예에서, 감소된 랜드 갭의 길이 또는 증가된 랜드 길이는 위치 90°및 270°각각에서 적어도 10°그리고 종종 적어도 20°로 연장된다(즉, 감소된 랜드 갭 또는 랜드 길이는 적어도 위치 85°-95°와 265°-275°사이, 그리고 종종 적어도 위치 80°-100°와 260°-280°사이이다). 일부 실시예에서, 감소된 랜드 갭의 길이 또는 증가된 랜드 길이는 적어도 30°, 예를 들어 적어도 45°, 또는 적어도 60°로 연장된다. 삽입체(60)의 전체 랜드 영역(64)이 감소된 랜드 갭 또는 증가된 랜드 길이를 갖는 것이 필요하지 않고, 오히려 랜드 영역(64)의 일부만이 증가된 압력과 그에 따른 압출가능 물질의 감소된 유동을 제공하도록 구성되는 것 이 적합하다.
대부분의 실시예에서 감소된 랜드 갭 또는 증가된 랜드 길이를 갖는 위치(즉, 위치 90°및 270°)로부터 다른 위치(즉, 위치 0°및 180°)로의 변이는 단차보다는 점진적인 변이이다. 일부 실시예에서 변이는 선형이고, 다른 실시예에서 변이는 비선형, 예를 들어 포물선형이다.
결과적인 압출된 웨브의 측면에서 더 적은 물질 유동을 제공할 수 있는 환형 매니폴드를 제공함으로써, 대체로 균일한 또는 대체로 일관된 다층 웨브가 얻어진다.
피드블록(50)과 같은 본 발명의 피드블록은 필름 또는 시트 다이 블록과 작동식으로 결합되어 도 1의 웨브(19)와 같은 중합체 물질의 다층 필름 또는 웨브를 제공하도록 구성된다.
피드블록(50)과 함께 사용될 수 있는 압출가능 물질은 플라스틱 또는 중합체 물질로 널리 언급되며, 열가소성 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌), 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리스틸렌, 나일론, 아세탈, 블록 중합체(예를 들어, 탄성중합체 세그먼트를 갖는 폴리스틸렌 물질), 폴리카르보네이트, 열가소성 탄성중합체 및 그의 공중합체와 블렌드와 같은 물질을 포함한다. 압출가능 물질은 충전재, 섬유, 정전기 방지제, 윤활제, 습식제, 계면활성제, 안료, 염료, 결합제, 가소제 등과 같은 선택적인 첨가제를 포함할 수 있다. 압출가능 스킨 물질은 압출가능 코어 물질과 상이하거나 동일할 수 있다.
비록 더 얇고 더 두꺼운 웨브가 본 발명의 범주 내이지만, 결과적인 다층 웨브는 통상 두께가 약 0.013 ㎜(약 0.5 밀) 내지 약 2.5 ㎜(약 100 밀)이다. 비록 웨브의 다른 실시예가 3개의 층보다 많이 포함할 수도 있지만, 대부분의 실시예에서, 웨브는 3개의 층(즉, 코어층 및 2개의 스킨층)을 가질 것이다. 예를 들어, 5개 층의 필름이, 예컨대 2개의 피드블록을 직렬로 함으로써 제조될 수 있다. 짝수의 층을 갖는 웨브도 또한 제조될 수 있다. 몇몇 경우에, 스킨층의 두께는 코어층의 두께와 동일하거나 유사한 반면, 다른 경우에 두께는 상이할 것이다. 예를 들어, 하나의 대표적인 3개 층의 필름은 스킨/코어/스킨의 25/50/25 조합이고, 다른 예는 5/90/5이고, 또 다른 예는 12.5/75/12.5이다.
일부 실시예에서, 본 발명의 피드블록은 웨브의 폭을 가로질러 대체로 일관된 다층 웨브를 제공한다. 추가로 또는 대안적으로, 본 발명의 피드블록은 웨브의 폭을 가로질러 대체로 일관된 각각의 층을 갖는 다층 웨브를 제공하고, 이는 즉, 개별적으로, 각각의 층이 웨브의 폭을 가로질러 대체로 균일하다.
삽입체를 갖는 예시적인 피드블록 및 그의 사용
삽입체 요소(60)를 갖는 피드블록(50)과 유사한, 제거 가능한 삽입체 요소를 갖는 하나의 예시적인 피드블록을 제조하였다. 피드블록은 블록 반부(52)와 유사한 제1 블록과 블록 반부(54)와 유사한 제2 블록을 포함하였다. 각각의 블록은 두께가 약 2.5 ㎝(약 1 인치)이고 크기가 약 22.9 ㎝(약 9 인치) × 약 16.5 ㎝(6.5 인치)였다. 제1 블록은 중심 통로(55)와 유사한 중심 통로와 180°위치에 입구를 가졌다. 입구는 중심 통로(55)에 연결되지 않았지만 오히려 도 5의 측면(52b)과 유사한 제1 블록의 측면을 빠져 나왔다. 제2 블록은 2개의 삽입체 요소를 내부에 수용하는, 리세스(58a, 58b)와 유사한 2개의 동일한 리세스를 가졌다.
삽입체 요소의 각각은 도 8 내지 도 11의 삽입체 요소(60)와 유사하였다. 각각의 삽입체 요소는 약 4.3 ㎝(약 1.7 인치)의 반경에 의해 한정된 외주연부와 중심 통로를 또한 한정하는 약 2.5 ㎝(약 1 인치)의 내주연부를 갖는 120°세그먼트였다. 삽입체 요소 각각은, 약 5.7 ㎜(약 0.225 인치)의 최대 깊이가 삽입체에 대한 중심 반경 지점으로부터 약 2.3 ㎝(0.92 인치)에 위치된 약 5.7 ㎜(0.225 인치)의 반경을 갖는, 매니폴드 채널(62)과 유사한 오목형 채널을 가졌다. 랜드 영역(64)과 유사한 랜드 영역이 오목형 매니폴드 채널과 내주연부 사이에 존재하였다. 랜드 영역(64)과 매니폴드 채널(62) 사이의 변이는 약 2.4 ㎜(0.095 인치) 반경으로 둥글게 되었다. 랜드 영역의 레벨은 오목형 매니폴드 채널의 나머지 측 상의 레벨 아래로 약 0.25 ㎜(0.01 인치) 내지 0.5 ㎜(0.02 인치)였다. 채널의 중심 20°에서, 랜드는 0.25 ㎜(0.01 인치) 더 낮고 0.51 ㎜(0.02 인치) 더 낮게 선형으로 테이퍼졌다.
2개의 삽입체가 리세스 내에 존재하는 2개의 블록을 함께 볼트 결합하여 도 4에 도시된 것과 유사한 장치를 형성하였다.
조립된 피드블록을 2개의 압출기에 작동식으로 연결하였다. 압출가능 코어 물질(15 용융 유동 지수의 폴리프로필렌-폴리에틸렌 충격 공중합체 및 적색 안료)을 피드블록의 중심 통로에 공급하는 압출기는 50 rpm 및 약 90.8 ㎏/hr(200 파운드/시간)의 물질로 작동하는 약 8.9 ㎝(3.5 인치) 압출기였다. 제1 블록 내의 입 구를 경유하여 압출가능 스킨 물질(15 용융 유동 지수의 폴리프로필렌-폴리에틸렌 충격 공중합체)을 공급하는 압출기는 75 rpm 및 약 11.4 ㎏/hr(25 파운드/시간)의 물질로 작동하는 약 3.8 ㎝(1.5 인치) 압출기였다. 피드블록에서, 2개의 압출가능 스트림이 코어/외피 구성을 형성하였고 그로부터 표준 필름 또는 시트 다이 내로 공급되었다.
약 77.5 ㎝(30.5 인치) 폭의 3층 필름을 43 미터/분의 속도로 압출하였다. 결과적인 필름은 평량이 약 130 g/㎡이고 스킨/코어/스킨의 비가 5/90/5였다.
3층 필름은 웨브 폭을 가로질러 일관된 색을 갖는 것으로 시각적으로 관찰되었다. 비록 시각적 관찰에 의해 시각적으로 식별되지 않지만, 아주 소량의 투명 물질만이 최외측 에지에 존재한 것이라고 (즉, 코어 물질이 최외측 에지에 존재하지 않은 것이라고) 믿어진다.
종래의 직선형 매니폴드를 갖는 피드블록을 사용하는 종래의 압출 기술을 이용하여 종래의 3층 필름을 제조하였다. 착색된 코어 물질은 필름의 에지까지 연장하지 않았고 오히려 투명한 스킨 물질만이 에지로부터 웨브 내로 약 1.3 ㎝(약 0.5 인치)까지 존재했던 것이 시각적으로 명백하였다.
실험용 필름과 종래의 필름 둘 모두를 필름의 컬러에 대해 분석하였다. 컬러 분석을 위해 평상형 스캐너에 의해 78.7 픽셀/㎝(200 픽셀/인치)로 필름의 샘플을 스캔하였다. 두 샘플의 경우, 필름의 바로 외부 에지는 투명하였고, 필름의 내부 부분은 코어층 내에 존재하는 안료로 인해 착색되고 불투명하였다. 아도비 포토샵 소프트웨어(Adobe Photoshop software)를 사용하여 8-비트 RGB 컬러로 필름의 컬러 지수를 결정하였고, 컬러 내용을 RAW 포맷 파일로서 출력하였다. 그 다음, 이 파일을 컬러 분석을 위해 마이크로소프트 엑셀(Microsoft Excel) 내로 입력하였다. 필름의 에지에 대해 평행한 픽셀의 각각의 행(row)에 대한 평균 컬러 지수를 약 5 ㎝(2 인치)(따라서 400 픽셀을 제공함)의 필름에 걸쳐 픽셀을 평균함으로써 얻었다.
이 분석으로부터, 평균 8-비트 적색 컬러 지수(RGB 컬러)를 3개의 위치, (1) 필름 샘플의 각 측의 클리어 에지(clear edge)에서, (2) 필름 샘플의 각 측의 에지로부터 내측으로 약 2.5 ㎝(약 1 인치)에서, (3) (스캐닝된 이미지 내의 픽셀 200개 행에 대해) 약 0.13 ㎜(0.005 인치)의 간격을 갖는 규칙적인 간격에서 결정하였다.
코어 내에 존재하는 안료가 적색이었기 때문에, 적색 컬러 지수(Red Color index) "R 값"(0부터 255까지 등급화됨)만을 안료 채도의 표시로서 사용하였다. 얻어진 최대 및 최소 R 값은 각각 202 및 255였으며, 최대 R 지수는 필름의 클리어 에지에 대응하고 최소 R 지수는 에지로부터 2.5 ㎝(1 인치) 떨어진 컬러에 대응하였다. 유효한 사용불가 필름 폭은 R 지수가 최소값을 초과하여 25%만큼 변화되는, 즉 R = Rmin + 0.25(Rmax - Rmin)이고 R=215인 행에서 결정되었다. 샘플의 두 에지에 대해 에지로부터 이 목표 R 값까지의 최소 거리가 결정되었고, 결과를 표로 만들고 평균하여 아래에 기록하였다. 도 12는 기록된 개별 데이터 지점에 대한 일반화된 곡선을 보여준다.
테이퍼 없이 직선형 매니폴드를 갖는 종래의 피드블록으로 제조된 필름은 각 측면 상에 약 1.65 ㎝(0.65 인치)의 에지 비드 폭을 갖는 반면, 테이퍼진 매니폴드를 갖는 본 발명의 피드블록으로 제조된 필름은 약 0.25 ㎝(0.10 인치)의 에지 비드 폭을 가졌다. 테이퍼진 매니폴드는 동일한 롤 폭의 보다 유용한 제품을 생산하고 재생 또는 폐기 물질을 감소시키는 데에 유리하였다.
상기 명세서, 예 및 데이터는 본 발명의 조성물의 제조 및 사용의 완전한 설명을 제공한다. 본 발명의 많은 실시예가 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고 이루어질수 있으므로, 본 발명은 이하에 첨부된 청구의 범위에 속한다.
Claims (20)
- (a) 필름 또는 시트 다이와 유동 연통하고, 제1 랜드를 갖는 제1 매니폴드부를 구비한 제1 부분과 제2 랜드를 갖는 제2 매니폴드부를 구비한 제2 부분을 포함하고, 제1 랜드는 제2 랜드와 상이한 환형 피드블록을 제공하는 단계와,(b) 제1 압출가능 물질을 피드블록을 통해 축방향으로 공급하고 그와 동시에 제2 압출가능 물질을 피드블록 내로 반경방향으로 공급하는 단계와,(c) 조합된 압출가능 스트림을 제공하도록 제1 랜드 및 제2 랜드를 가로질러 제1 압출가능 물질 둘레에 환형인 형태로 매니폴드로부터 제2 압출가능 물질을 압출하는 단계와,(d) 압출가능 스트림을 필름 또는 시트 다이를 통과시켜 다층 필름을 형성하는 단계를 포함하는 다층 필름 압출 방법.
- 제1항에 있어서, 매니폴드로부터 제2 압출가능 물질을 압출하는 단계는(a) 매니폴드로부터 그리고 제1 랜드 및 제2 랜드를 가로질러 제2 압출가능 물질을 상이한 체적 유량으로 압출하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 제2 랜드와 상이한 제1 랜드를 갖는 환형 피드블록을 제공하는 단계는(a) 제2 랜드와 길이가 상이한 제1 랜드를 갖는 환형 피드블록을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
- 제3항에 있어서, 제2 랜드와 길이가 상이한 제1 랜드를 갖는 환형 피드블록을 제공하는 단계는(a) 필름의 에지를 형성하기 위해 제1 랜드를 가로지르고 필름의 중심을 형성하기 위해 제2 랜드를 가로질러 제2 압출가능 물질을 통과시키는 단계를 포함하고, 제1 랜드는 제2 랜드보다 긴 방법.
- 제1항에 있어서, 제2 랜드와 상이한 제1 랜드를 갖는 환형 피드블록을 제공하는 단계는(a) 제1 랜드에 의해 한정된 제1 갭과 제2 랜드에 의해 한정되고 제1 갭과 상이한 제2 갭을 갖는 환형 피드블록을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
- 제5항에 있어서, 제2 갭과 상이한 제1 갭을 갖는 환형 피드블록을 제공하는 단계는(a) 필름의 에지를 형성하기 위해 제1 갭을 통하고 필름의 중심을 형성하기 위해 제2 갭을 통하여 가로질러 제2 압출가능 물질을 통과시키는 단계를 포함하고, 제1 갭은 제2 갭보다 작은 방법.
- 제6항에 있어서, 제1 갭과 제2 갭은 적어도 1:1.1의 비를 형성하는 방법.
- 제6항에 있어서, 제1 갭과 제2 갭은 적어도 1:1.2의 비를 형성하는 방법.
- 제6항에 있어서, 제1 갭과 제2 갭은 적어도 1:2의 비를 형성하는 방법.
- 제6항에 있어서, 제1 갭은 제2 갭보다 적어도 0.125 ㎜ 작은 방법.
- 제6항에 있어서, 제1 갭은 제2 갭보다 적어도 0.25 ㎜ 작은 방법.
- 제5항에 있어서, 랜드는 제1 갭과 제2 갭 사이에 변이 구역을 포함하는 방법.
- 제1 블록 반부 및 제1 블록 반부에 접합되도록 구성된 제2 블록 반부와,제1 블록 반부와 제2 블록 반부 사이의 환형 매니폴드를 포함하고, 매니폴드는 랜드를 갖고, 매니폴드 및 랜드는 제2 블록 반부로부터 제거 가능한 삽입체 요소에 의해 적어도 부분적으로 한정되는 환형 피드블록.
- 제13항에 있어서, 매니폴드 및 랜드는 적어도 하나의 삽입체 요소에 의해 적어도 부분적으로 한정되고 제2 블록 반부에 의해 적어도 부분적으로 한정된 환형 피드블록.
- 제14항에 있어서, 매니폴드 및 랜드는 제2 블록 반부와 적어도 하나의 삽입체 요소 사이에서 상이한 기하학적 형상을 갖는 환형 피드블록.
- 제13항에 있어서, 적어도 하나의 삽입체 요소는 30° 내지 360°의 호를 갖는 환형 피드블록.
- 제1 블록 반부 및 제1 블록 반부에 접합되도록 구성된 제2 블록 반부와,제1 블록 반부와 제2 블록 반부 사이의 환형 매니폴드를 포함하고, 환형 매니폴드는 제1 랜드를 갖는 제1 부분과 제2 랜드를 갖는 제2 부분을 구비하고, 제1 랜드는 제2 랜드와 상이한 환형 피드블록.
- 제17항에 있어서, 제1 랜드는 제2 랜드보다 긴 환형 피드블록.
- 제17항에 있어서, 제1 랜드는 제2 랜드에 의해 한정된 제2 갭보다 작은 제1 갭을 한정하는 환형 피드블록.
- 제17항에 있어서, 제1 랜드와 제2 랜드 사이에 테이퍼진 영역을 추가로 포함하는 환형 피드블록.
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US4208175A (en) * | 1976-12-17 | 1980-06-17 | Hpm Corporation | Coextrusion feedblock and process |
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US4336012A (en) * | 1980-10-20 | 1982-06-22 | The Standard Oil Company | Coextrusion device |
US4483812A (en) * | 1983-04-15 | 1984-11-20 | Cosden Technology, Inc. | Valve plate and feedblock design for co-extrusion apparatus and co-extrusion process using same |
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DE3929002A1 (de) * | 1989-09-01 | 1991-03-14 | Schmidt Erwepa Maschf | Vorrichtung zum extrudieren von kunststoff-mehrschichtfolien oder -platten |
US5672303A (en) * | 1992-10-17 | 1997-09-30 | Bellaform Extrusionstechnik Gmbh | Process and extruding head for the manufacture and/or coating of extruding profiles |
US5971736A (en) * | 1995-05-09 | 1999-10-26 | Extrusion De Basse Normandie-Exbanor S.A. | Device for joining at least two material flows in a laminar coextrusion machine |
US6017477A (en) * | 1996-07-23 | 2000-01-25 | The Gillette Company | Extrusion apparatus and process |
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