專利名稱：改進(jìn)不透氣性的注射成型容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層注射成型產(chǎn)品。特別地，本發(fā)明涉及具有不透氣性或除氧特性的多層成型產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
注射成型制品用于各種目的。塑料注射成型產(chǎn)品通常由例如聚乙烯(PET)或聚丙烯(PP)的材料制成。這些制品耐環(huán)境降解，并且相當(dāng)?shù)啬陀?、不透水和?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。
然而，塑料材料如PET和PP是可透氣 (例如，氧氣、氮氣等)的。對于不期望透氣性的應(yīng)用，例如，食品、藥品和當(dāng)接觸氣體時降解的產(chǎn)品，將阻隔材料或清除材料(scavenger material)與塑料材料共注射。通常地，注射阻隔材料如乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)作為在 PET或PP材料流的內(nèi)外流動液流(flow stream)之間的內(nèi)部芯材流，形成在PET或PP皮層內(nèi)部的EVOH中間層(interior layer)從而形成成型制品。為了防止有害的氣體滲透,必要的是內(nèi)部阻隔層基本遍及暴露的成型制品的整個部分延伸。即使極少百分比的暴露的表面區(qū)域缺少充分的阻隔層，也會產(chǎn)生有害量的氣體滲透。
為了在整個成型制品形成阻隔層，必要的是在成型工藝期間中間層材料基本上流動至模具模腔的末端。如果中間層材料在成型期間不流動至模腔的末端，在成型產(chǎn)品對應(yīng)的“末端”處將存在不充分的阻隔層。另一方面，如果中間層材料流動得太快，中間層材料可以滲透或突破(breakthrough)內(nèi)層(inner layer)材料和外層(outer layer)材料(即， 皮層)的流動前沿或前緣，導(dǎo)致不期望的結(jié)果。因此，例如，通過試圖精確控制注射參數(shù)， 如，例如，注射壓力，溫度，時機(jī)，注射位置等，已知技術(shù)試圖使得中間層材料流動至模具模腔的末端而不突破。
由于在不對稱模具模腔(S卩，不對稱成型制品)中顯著的材料流差異，該共注射工藝迄今限于形狀基本上對稱的制品。然而，甚至是理論上在整個模具模腔具有對稱的流動特性的對稱幾何形狀也遇到有限的成功。使用現(xiàn)有技術(shù)不能消除系統(tǒng)和工藝變化(例如， 模具模腔尺寸和表面光潔度的制造公差、局部溫度變化、注射壓力變化、通常出現(xiàn)的流線變化、使用的計算方法學(xué)的限定，等)，并且會導(dǎo)致在阻隔層覆蓋方面的突破和/或“間隙”。因此，之前已知的技術(shù)沒有提供充分的和/或持續(xù)的耐滲透性。
因此，存在對于用于形成具有中間層的注射成型制品的方法和設(shè)備的需求，其中所述中間層在整個制品內(nèi)充分延伸從而充分防止氣體滲透而不穿透。進(jìn)一步存在對于包含該層的注射成型制品的需求。發(fā)明內(nèi)容
本文中教導(dǎo)的實施方案解決了前述的現(xiàn)有技術(shù)的不利情況。本文教導(dǎo)了示例性系 統(tǒng)、方法和非臨時性計算機(jī)可讀的程序從而使得內(nèi)芯材以導(dǎo)致成型塑料制品具有在整個表 面區(qū)域的95%至100%之間延伸的阻隔層覆蓋的方式流動。示例性系統(tǒng)、方法和非臨時性計 算機(jī)可讀的程序使用限定各自對應(yīng)于所得的成型制品的四個以上模腔的模具，并且甚至以 通常的商業(yè)循環(huán)次數(shù)運行，在生產(chǎn)成型時能夠?qū)崿F(xiàn)前述阻隔層覆蓋率。本文教導(dǎo)的示例性 系統(tǒng)、方法和非臨時性計算機(jī)可讀的程序很好地適于用于形成具有在制品可密封部的整個 表面區(qū)域的99%至100%之間延伸的阻隔層覆蓋的對稱成型塑料制品和不對稱成型塑料制 品O
在一些實施方案中，多組多層制品可以通過成型方法形成。所述方法可以包括將 第一材料注射至限定多組至少4個模腔的模具中，每一個模腔被設(shè)置為與多組至少4個所 得多層制品中之一相對應(yīng)。所述方法可以進(jìn)一步包括將第二材料注射至模具中以形成多組 制品的內(nèi)層和外層。所述方法可以包括使得第一材料流遍模具并且在內(nèi)層和外層之間形成 延伸達(dá)到多組制品各自的可密封部的至少95%的多組制品各自的中間層。
在一些實施方案中，制品可以通過成型方法形成。所述方法可以包括將第一材料 注射至限定模腔的模具中。所述方法可以進(jìn)一步包括將第二材料注射至模具中以形成制品 的內(nèi)層和外層。所述方法可以包括使得第一材料流遍模具并且在內(nèi)層和外層之間形成延伸 達(dá)到制品可 封部的至少99%的制品中間層。
在各個成型方法的實施方案中，一個以上的模具模腔和/或一個以上的所得成型 制品可以是對稱的。各個成型方法的實施方案可以包括將第一材料和第二材料同時注射至 模具模腔中。各個方法的實施方案可以包括將第一材料注射至模具中以致其偏離第一材料 和第二材料的組合流的零速度梯度。
在一些實施方案中，共注射成型設(shè)備可以包括模具、多組噴嘴組件和處理器。所述 模具限定多組至少4個模腔，每一個模腔被設(shè)置為對應(yīng)于多組所得對稱多層制品中之一。 多組噴嘴組件的每一個被設(shè)置為將第一聚合物材料注射至多組模腔的對應(yīng)模腔從而形成 多組所得對稱多層制品中之一的中間層。多組噴嘴組件的每一個進(jìn)一步被設(shè)置為將第二聚 合物材料注射至多組模腔的對應(yīng)模腔從而形成多組所得對稱多層制品中之一的內(nèi)層和外 層。處理器可以編程為執(zhí)行指示從而使得第一聚合物材料流遍模具以向多組所得多層制品 的每一個提供有遍及制品可密封部的至少95%延伸的中間層。
在一些實施方案中，共注射成型設(shè)備可以包括限定第一模腔的模具、噴嘴組件和 處理器。所述噴嘴組件可以被設(shè)置為將第一聚合物材料注射至第一模具模腔中以形成第一 所得多層制品的中間層。所述噴嘴可以進(jìn)一步被設(shè)置為將第二聚合物材料注射至第一模具 模腔中以形成第一所得多層制品的內(nèi)層和外層。所述處理器可以編程為執(zhí)行指示從而使得 第一材料流遍第一模具模腔內(nèi)從而向第一所得多層制品提供有遍及制品可密封部的至少 99%延伸的中間層。
前述設(shè)備的模具可以進(jìn)一步限定多個模腔，每一個對應(yīng)于多個所得對稱多層制品 中之一。前述設(shè)備可以進(jìn)一步包括多個噴嘴組件，每一個對應(yīng)于多個模腔中之一。多個噴 嘴組件的每一個被設(shè)置為將第一聚合物材料注射至多個模腔中的對應(yīng)模腔從而形成多個 所得對稱多層制品中之一的中間層。多個噴嘴組件的每一個進(jìn)一步被設(shè)置為將第二聚合物 材料注射至多個模腔中的對應(yīng)模腔從而形成多個所得對稱多層制品中之一的內(nèi)層和外層。前述設(shè)備的處理器可以進(jìn)一步編程為執(zhí)行指示從而使得第一聚合物材料流遍多個模腔從 而向多個所得多層制品的每一個提供有在延伸達(dá)到制品可密封部的至少99%的中間層。
在各個共注射成型設(shè)備的實施方案中，一個以上的模具模腔和/或一個以上的成 型制品可以是對稱的。各個成型設(shè)備的實施方案每次操作循環(huán)可以形成64個以上的多層 制品。各個成型設(shè)備的實施方案可以以32加32模腔疊層形成多層制品。各個成型設(shè)備的 實施方案可以被設(shè)置為將內(nèi)層材料和外層材料注射至模具中以形成一個以上的所得制品 的皮層。成型設(shè)備的實施方案可以進(jìn)一步被設(shè)置為將中間層材料與內(nèi)層材料和外層材料同 時注射至模具中。成型設(shè)備的實施方案可以進(jìn)一步被設(shè)置為使得中間層材料被注射以致其 偏離第一材料和第二材料的組合流的零速度梯度。
在一些實施方案中，成型制品可以具有內(nèi)層、外層和在內(nèi)層和外層之間延伸至制 品可密封部的至少99%的中間層。在一些實施方案中，成型制品可以具有塑料內(nèi)層、塑料外 層和在內(nèi)層和外層之間延伸的塑料中間層從而在密封時提供小于約O. 05ppm/天/制品的 透氣速率。成型制品的實施方案可以顯示當(dāng)密封時小于約O. 005ppm/天/制品的透氣速率， 或者甚至小于約O. 0005ppm/天/制品的透氣速率。任一前述實施方案的制品可以是對稱 的。任一前述實施方案的制品可以具有沿著沿其側(cè)壁延伸的任何橫向平面的圓形截面。
在任何前述方法、設(shè)備、制品或非臨時性計算機(jī)可讀程序?qū)嵤┓桨钢?，中間層可以 朝向成型制品表面偏離。中間層可以為第一材料并且內(nèi)層和外層可以為不同材料。中間層 可具有與內(nèi)層材料和外層材料不同的組成。內(nèi)層和外層可以為適于注射成型的塑料材料。 中間層相對于內(nèi)層材料和外層材料的滲透性可以是基本上不透氣的。中間層可以是包括吸 濕的干燥劑以抵消由濕度增加引起的阻隔材料滲透性的任何增加的氣體阻隔材料。中間層 相對于內(nèi)層材料和外層材料的消除性(scavengability)是除氣的。
考慮到以下實施方案和附圖的詳細(xì)描述，各種實施方案的其它目的和益處將變得 顯而易見。


圖1是示出作為阻隔層覆蓋率的函數(shù)的透氧率的示意圖表。
圖2A是根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的示例性容器的截面圖，但是為了示例的 目的放大容器的壁厚。
圖2B是沿著根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的圖2A的示例性容器的橫向平面的截 面圖。
圖3是根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的共注射成型系統(tǒng)的示意截面圖。
圖4是根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的示例性材料流的示意截面圖。
圖5是圖1中所示的凸緣部分的放大圖。
圖6描述根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的示例性成型系統(tǒng)的截面圖。
圖7說明適于實施本文教導(dǎo)的示例性實施方案的示例性計算環(huán)境。
圖8是組合的聚合物流隨著其沿模具模腔的環(huán)形路徑流動時的噴泉流動 (fountain flow)效應(yīng)的截面圖。
圖9A和9B是聚合物流的組合的環(huán)形流的速率圖和橫跨組合的聚合物流的流動梯 度的相對速率差異的截面圖。
圖9C是說明對于塑性流動液流橫跨例如在圖6中的噴嘴內(nèi)的環(huán)形通道的所得流體分?jǐn)?shù)和速率分布曲線的圖表-縱坐標(biāo)繪出流速與平均速率的比例，其作為內(nèi)外流通道壁之間的環(huán)形的半徑的函數(shù)，中間的實線曲線23繪出該比例并且示出組合的流動液流CF的零梯度，使用環(huán)標(biāo)記指示的曲線繪出從內(nèi)壁至外壁在半徑和內(nèi)圓筒狀壁T之間的內(nèi)流IF， 使用三角形標(biāo)記的曲線繪出在外圓筒狀壁和環(huán)形半徑之間的外流0F。
圖10是示例性現(xiàn)有技術(shù)容器的截面圖，為了示例的目的放大了容器的壁厚。
圖11是根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的示例性容器的截面圖，但是為了示例的目的放大了容器的壁厚。
圖12描述適于實施本文教導(dǎo)的實施方案的不例性噴嘴組件。
圖13描述根據(jù)本文教導(dǎo)的各種實施方案的示例性組合的材料流的截面圖。
具體實施方式
圖1示例性示出通過塑料共注射成型制品的壁的滲透曲線50，其作為中間阻隔層相對于該制品可密封部的總暴露壁表面積的覆蓋率的函數(shù)。圖1還示出目標(biāo)滲透速率60， 其代表為了防止在密封容器內(nèi)不希望的物質(zhì)降解的最優(yōu)滲透率(permeation)。與圖1圖表有關(guān)的中間層材料可以由EVOH、MXD6尼龍或其它鈍態(tài)阻隔材料構(gòu)成；EV0H、MXD6尼龍或其它阻隔材料的任一種具有除氧組分；或EV0H、MXD6尼龍或其它阻隔材料的任一種具有干燥劑組分。如從圖1可以看出，要求大于99%覆蓋率以實現(xiàn)示出的目標(biāo)滲透速率60，其為 O. 005ppm O2/天/容器(ppm基于容器的液體含量來計算)。盡管目標(biāo)滲透速率60可以取決于容器內(nèi)的特定物質(zhì)、容器構(gòu)造和期望的儲存期限(因為總滲透率是速率、暴露面積和時間的函數(shù))，但是示出的目標(biāo)滲透速率60是常規(guī)容納食品的制品的典型速率。此外，雖然滲透速率還取決于暴露條件，并且在一定程度上，還取決于容器的壁厚，但滲透曲線50是在典型貯存 條件下(即使不是有利的貯存條件下)的常規(guī)食品容器的典型曲線。試驗參數(shù)的期望變化產(chǎn)生可比較的結(jié)果。
取決于食品和期望的儲存期限(保質(zhì)期)，目標(biāo)滲透速率60可以是高于或低于 O. 005ppm O2/天/容器的數(shù)量級，S卩，0.05* 0.0005ppm O2/天/容器。滲透曲線50的斜率將隨著中間層材料的不同的類型和厚度而變化，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將知曉的是， 隨著容器表面區(qū)域的阻隔層覆蓋率降低1%出現(xiàn)透氧率的顯著增加。
參考圖2A，容器100具有底部105、從底部105的周邊延伸從而形成腔室106的側(cè)壁110 (在該實施方案中腔室106通常地為杯狀或U狀，具有開口端107)和在容器的開口端107處從側(cè)壁110的周邊延伸的凸緣115。圖2A中的容器100是對稱的，是指容器100 沿著任何橫向平面(即，在圖2A中水平延伸)的截面是圓形的(即通過底部105或凸緣 115)，或者環(huán)形的(即通過側(cè)壁110)。圖2B示出通過圖2A的容器100的底部105的示例性對稱截面。
容器100包括具有密封表面的密封區(qū)域180。在該實施方案中，密封區(qū)域180及其表面圍繞開口端107周向延伸。在該實施方案中，密封區(qū)域180和表面形成于凸緣115 中?？梢詫⒖蔀槌Ｒ?guī)類型的封閉件120通過常規(guī)方法(如通過熱封、卷曲(crimping)、搓絲(threading)和其它的已知方法)密封至密封區(qū)域180表面處的凸緣115。盡管示例性實施方案具有杯狀形狀，但本發(fā)明考慮了，其中密封區(qū)域180可以用于密封容器的一部分的具有任選的形狀或構(gòu)造的容器，這應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的。例如，如果側(cè)壁110具有 唇部，所述唇部可選擇地包括密封區(qū)域及其表面。此外，盡管圖2A的實施方案具有可以通 過封閉件120封閉的開口端107，但是也考慮了具有不同開口端的可選的實施方案。在圖2 的實施方案中，成型制品的可密封部的表面區(qū)域包括底部105的表面區(qū)域、側(cè)壁110的表面 區(qū)域和在封閉件120的密封區(qū)域180之下徑向延伸的凸緣115部分的表面區(qū)域?？蛇x的成 型制品的可密封部的表面區(qū)域可以取決于其形狀或構(gòu)造并且它們被密封或者要被密封之 處而不同地限定。例如，可選容器的實施方案的可密封部的表面區(qū)域可以不延伸至凸緣，而 是例如，可例如僅延伸至側(cè)壁唇部的密封區(qū)域。
容器100可以通過將第一塑料材料例如PET或PP和第二塑料材料如例如EVOH共 注射至被設(shè)置為形成成型塑料制品的模具模腔中而形成。所述第一塑料材料形成通常共同 地符合容器或制品的期望的最終形狀的內(nèi)層130和外層132，考慮已知的制造要求(例如， 熱膨脹/收縮)。第二塑料材料形成內(nèi)部芯層150。所述內(nèi)部芯層150可以是阻隔層、除氣 層和/或干燥劑層。盡管PET、PP和EVOH是常用的材料，但是應(yīng)當(dāng)理解的是可以使用其它 適合的材料，并且各種實施方案適于使用其它聚合物材料。
如在圖2A中可見，中間層150基本上在整個容器100內(nèi)延伸，但是基本上完全被 內(nèi)層130和外層132所圍繞。內(nèi)層130和外層132已知作為皮層。如在此使用的，術(shù)語“基 本上”或“基本上完全”是指穿過容器100的整個表面區(qū)域中間層的95%-100%覆蓋率。
中間層150的氣體阻隔材料可以為EVOH或其它適合的材料，這是已知的或變?yōu)橐?知的，充分地防止氣體例如氧氣滲透通過容器，即，從外部至內(nèi)部，反之亦然。如在圖2A的 特定實施方案中可見，內(nèi)層150延伸至凸緣115中。
如可注意的，圖2A中的中間層150沒有延伸至凸緣115的末端。然而，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員應(yīng)該知曉不包含中間層的凸緣暴露部分是容器100的整個暴露表面區(qū)域的極 小部分(為了說明目的大幅放大了圖1中的凸緣115的厚度)。因此，在中間層150沒有延 伸至凸緣115的外周的情況下，可以獲得期望的覆蓋度(包括高覆蓋度(例如，99%以上))。 換言之，覆蓋度與容器100的在封閉件120密封至容器的位置內(nèi)的可密封部，例如密封接觸 面最相關(guān)。如果在密封接觸面內(nèi)實現(xiàn)足夠的覆蓋度，例如在密封接觸面內(nèi)99%的覆蓋率，則 可以實現(xiàn)期望的透過率。在圖2A示例的實施方案中，例如，中間層150延伸至或者越過密 封接觸面的邊緣(在該容器構(gòu)造中，凸緣115徑向向內(nèi)的邊緣)，并且在中間層沒有延伸越 過那點的情況下獲得足夠的覆蓋率。然而，如圖2A中的虛線所示，還可以利用本發(fā)明提供 直至或者接近凸緣115的末端越過密封接觸面邊緣的中間層150。
中間層150可以通過將中間層材料與內(nèi)層和外層材料共注射而制造。該方法通常 是已知的，如在美國專利6，908，581和其中引入的文獻(xiàn)中所述，各個也以其整體引入以作參考。
如在圖3中示意性示出，模具200具有在其間形成模具模腔220的模具部210a、 210b。將來自噴嘴組件的組合流300通過在澆口注射位置140處的注射澆口注射至模具模 腔220，并且組合流300 (在某些構(gòu)造中可以為環(huán)形流)從注塑位置140流過模具模腔220。 組合流300形成于噴嘴組件中。噴嘴組件形成來自內(nèi)層材料、外層材料和中間層材料的組 合流300。內(nèi)層材料形成組合流300的內(nèi)流，中間層材料形成組合流300的中間流和外層材 料形成組合流300的外流。組合流300的流動形成移動通過模具模腔220的流動前沿330。在流入模具的某些時間段，組合流300可以由兩種(內(nèi)層和外層)材料或三種(內(nèi)層、外層 和中間層)材料構(gòu)成。
選擇形成組合流300的內(nèi)流和外流的體積流量體積比從而導(dǎo)致中間層流動液流 沿著偏離組合流300的零速度梯度340 (Vmax)的流線，但還在具有比平均流速(Vave) 360更大 的速率的流線上流動。這防止中間層材料流150a突破流動前沿330。當(dāng)然，如在圖4中所 示，中間層材料流150a折疊從而在流動前沿330后面形成折疊部150b并且保持被組合流 300的內(nèi)流和外流所圍住。通過啟動中間層偏離零速度梯度的中間層材料流150a或者將 中間層材料流150a從零速度梯度偏移至具有大于平均速率的速率的較慢移動流線，所述 中間層可以“趕上”噴泉流動并且折疊，在整個所得成型塑料制品的可密封部在95%至100% 覆蓋率之間或者甚至99%至100%覆蓋率之間的范圍內(nèi)，產(chǎn)生延伸通過并提供阻隔或清除保 護(hù)的阻隔層或清除劑層。中間層可以位于產(chǎn)生分別朝向部件的內(nèi)部或外部折疊的零速度梯 度位置的內(nèi)部或外部。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該折疊技術(shù)可出乎意外地用于減輕甚至在共注射的對稱制品 中不利地出現(xiàn)的上述系統(tǒng)(systemic)和工藝變化。例如,之前已知的技術(shù)尋求通過控制中 間層材料150的注射參數(shù)(例如，注射時機(jī)，位置，壓力，等)以致中間層材料150沒有落后 于流動前沿330，防止例如由于中間層材料150未能流至模具模腔的末端導(dǎo)致的阻隔層中 的“間隙”。然而，如上所述和在前述的美國專利6，908，581中，這能夠使得中間層材料流 150a突破流動前沿330。相反地，常規(guī)技術(shù)通過利用防止中間層材料流150a趕上(和突 破)流動前沿330的注射參數(shù)試圖避免突破。然而，這能夠使得中間層材料流150a落后于 流動前沿330太遠(yuǎn)，導(dǎo)致不充分的阻隔層覆蓋。固有的系統(tǒng)和工藝變化實際上阻礙該平衡 使用以前已知的技術(shù)得以實現(xiàn)，產(chǎn)生突破、落后或兩者。
折疊工藝的實施能夠減輕這些問題。使用折疊工藝，可以控制注射參數(shù)以致中間 層材料流150a到達(dá)模具模腔的末端，例如，模腔的凸緣形成部，并且因此基本上遍及所得 的成型制品而不擔(dān)心突破。
如在圖5中所示，隨著流動前沿330接近模腔的凸緣形成部的遠(yuǎn)端225，中間層材 料流150a將在流動前沿330后面簡單地連續(xù)折疊150b至調(diào)節(jié)過剩的中間層材料流150a 所需要的程度。以這種方式，可以實現(xiàn)在對稱的集合形狀中具有足夠的阻隔層覆蓋率、超過 99%的成型產(chǎn)品。
圖6示出適于實施示例性實施方案的示例性系統(tǒng)。設(shè)置共注射成型系統(tǒng)1000從 而注射至少兩種材料至模具模腔。在本發(fā)明中適合使用的材料包括聚合物類材料如聚對苯 二甲酸乙二酯(PET)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、MXD6尼龍、聚丙烯(PP)和聚碳酸酯(PC)。 共注射成型系統(tǒng)1000包括第一材料源1200、第二材料源1400和歧管1600。歧管1600可以 由用于各聚合物材料的獨立的歧管構(gòu)成。共注射成型系統(tǒng)1000進(jìn)一步包括噴嘴組件18A、 18B、18C、18D 和模具 2400。模具 2400 包括澆 口 20A、20B、20C、20D 和模腔 22A、22B、22C、 22D。在圖6中，各個噴嘴組件(18A、18B、18C和18D)具有相應(yīng)的澆口和模腔。例如，噴嘴 組件18A對應(yīng)于澆口 20A和模腔22A。
第一聚合物材料從第一材料源1200擠出和第二聚合物材料從第二材料源1400擠 出至歧管1600用于在被注射至模具模腔22A、22B、22C、22D之前在噴嘴18A-18D中組合。第 一聚合物流和第二聚合物流組合從而形成環(huán)狀的組合聚合物流以致第一聚合物材料形成組合聚合物流中的內(nèi)部芯流而第二聚合物材料形成組合聚合物流中的內(nèi)流和外流。當(dāng)環(huán)狀的組合聚合物流從噴嘴注射時內(nèi)流和外流圍住內(nèi)部芯流。
圖7示出適于實施在此處教導(dǎo)的示例性實施方案的示例性計算環(huán)境。所述環(huán)境可以包括共注射控制裝置900，將所述裝置900有線地、無線地或者混合有線地和無線地耦合至共注射成型系統(tǒng)1000。所述共注射控制裝置900可編程為實施可執(zhí)行的用于形成阻隔層和/或清除劑層的阻隔層覆蓋率代碼950，提供在此教導(dǎo)的對稱容器或?qū)ΨQ蓋表面區(qū)域的在95%至100%之間或者甚至99%至100%之間的范圍內(nèi)的覆蓋率。共注射控制裝置900包括一個或多個用于貯存一個或多個計算機(jī)可執(zhí)行指示或軟件的計算機(jī)可讀介質(zhì)用于執(zhí)行示例性實施方案。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括但不限于一種或多種硬件存儲器、非臨時性有形介質(zhì)等。例如，包括在共注射控制裝置900內(nèi)的存儲器906可以存儲計算機(jī)可執(zhí)行指示或軟件，例如，用于執(zhí)行和處理可執(zhí)行阻隔層覆蓋率代碼950的每個模塊的指示。共注射控制裝置900還包括處理器902，和用于執(zhí)行在存儲器906中存儲的軟件和用于控制系統(tǒng)硬件的其它程序的一個或多個處理器902’。處理器902和一個或多個處理器902’各自可以為單核處理器或多核(904和904’ )處理器。
可以在共注射控制裝置900中采用虛擬化以致動態(tài)地共享計算裝置中基礎(chǔ)設(shè)施和資源。虛擬化處理器也可以與存儲器916中的可執(zhí)行阻隔層覆蓋率代碼950和其它軟件一起使用。可以提供虛擬機(jī)914從而處理在多個處理器上運行的程序以致程序看起來僅使用一個計算資源而不是多個。多個虛擬機(jī)也可以與一個處理器一起使用。
存儲器906可以包括計算機(jī)系統(tǒng)存儲器或隨機(jī)存取存儲器，如DRAM、SRAM、EDO RAM等。存儲器906也可以包括其它類型的存儲器，或其組合。
用戶可以通過可以顯示用戶界面924或任何其它界面的視頻顯示裝置922如計算機(jī)控制器與共注射控制裝置900交互作用。視頻顯示裝置922也可以顯示示例性實施方案的其它方面或要素，例如，數(shù)據(jù)庫、注冊形式、用藥指南等。共注射控制裝置900可以包括其它I/O裝置如鍵盤或多點接觸界面908和指示裝置910，例如鼠標(biāo)，用于從用戶接收輸入。 鍵盤908和指示裝置910可以連接至視頻顯示裝置922。共注射控制裝 置900可以包括其它適合的常規(guī)I/O外緣。共注射控制裝置900可以進(jìn)一步包括存儲裝置916，如硬盤驅(qū)動、 CD-ROM或其它非臨時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，用于存儲操作系統(tǒng)918和其它相關(guān)的軟件，和用于存儲可執(zhí)行阻隔層覆蓋率代碼950。
共注射控制裝置900可以包括網(wǎng)絡(luò)接口 912從而通過各種連接而連接至局域網(wǎng) (LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或者因特網(wǎng)，所述連接包括但不限于，標(biāo)準(zhǔn)電話線、LAN或WAN連接(例如，802. ll、Tl、T3、56kb、X. 25)、寬帶連接(例如，ISDN、幀中繼、ATM)、無線連接、控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)、或者上述任何或全部的一些組合。網(wǎng)絡(luò)接口 912可以包括內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)適配器、 網(wǎng)絡(luò)接口卡、PCMCIA網(wǎng)絡(luò)卡、卡總線網(wǎng)絡(luò)適配器、無線網(wǎng)絡(luò)適配器、USB網(wǎng)絡(luò)適配器、調(diào)制解調(diào)器或適于連接授權(quán)計算裝置900至能夠通訊和進(jìn)行在此所述的操作的任何類型網(wǎng)絡(luò)的任何其它裝置。此外，共注射控制裝置900可以為任何計算機(jī)系統(tǒng)如工作站、臺式計算機(jī)、 服務(wù)器、膝上型電腦、掌上電腦或能夠通訊和具有充分的處理器能力和存儲容量以進(jìn)行在此所述的操作的其它形式的計算或電子通訊設(shè)備。
共注射控制裝置900可以運行任何操作系統(tǒng)，如任何版本的Microsoft \￥丨11(30\￥5_@操作系統(tǒng)、不同版本的Unix和Linux操作系統(tǒng)、任何版本的Macintosh計算機(jī)用Mac O S 、任何嵌入操作系統(tǒng)、任何實時操作系統(tǒng)、任何開源操作系統(tǒng)、任何專有操作系統(tǒng)、任何移動計算裝置用操作系統(tǒng)或者能夠在計算設(shè)備上運行并進(jìn)行在此所述的操作的任何其它操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)可以以本機(jī)模式或仿真模式運行。
阻隔層覆蓋率代碼950包括可執(zhí)行代碼，其可通過處理器902執(zhí)行以控制共注射成型系統(tǒng)1000從而選擇性地控制內(nèi)外聚合物流的體積流量、控制內(nèi)部芯材流150a相對于組合聚合物流的速率流動前沿的位置和控制相對于在此教導(dǎo)的內(nèi)外聚合物流的擠出開始時間的內(nèi)部芯流的擠出開始時間。即，阻隔層覆蓋率代碼950包括可執(zhí)行代碼，其可通過處理器902執(zhí)行以控制共注射成型系統(tǒng)1000從而將內(nèi)部芯材流動液流150a置于具有比組合環(huán)形流300的平均速率高的速率的流動流線上。因此，中間層材料流150a可以“趕上”噴泉流動并且折疊，產(chǎn)生在可密封部的95%至100%之間或者甚至99%至100%之間的范圍內(nèi)的阻隔層或清除劑層在所得成型制品中的覆蓋率。通過處理器902執(zhí)行阻隔層覆蓋率代碼 950使得共注射成型系統(tǒng)1000將中間層材料流150a置于零速度梯度位置的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，產(chǎn)生分別朝向所得制品的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的折疊。此處教導(dǎo)的方法和共注射成型系統(tǒng)促進(jìn)食品或飲料容器的共注射成型，由此內(nèi)部芯流形成將內(nèi)部芯層固定至內(nèi)層或外層的結(jié)構(gòu)元件從而防止所得成型塑料制品的分層和產(chǎn)生在所得成型塑料制品中的視覺效果而不需要配混至用于形成所得成型塑料制品的聚合物材料的粘合劑。
圖8描述了噴泉流動效應(yīng)，由此流動前沿23的流動材料上游具有速度梯度350以致流速在中間最快并且在聚合物流和模具模腔的通道壁的界面處或接近界面處最慢。
圖9A和9B描述了速度梯度350，其中組合液流在點“A”處最快和在點“B”或“C” 處較慢。零速度梯度340出現(xiàn)在其中流速最大的點處。因為在零速度梯度流線處的流速比流動前沿的平均速率更大，即使在注射內(nèi)層和外層(PET、PC或PP)之后開始注射中間材料， 在零速度梯度點處或接近零速度梯度點處注射的中間材料也能夠在某些情況下“趕上”和通過流動前沿并且突破皮層。當(dāng)中間材料到達(dá)聚合物流的流動前沿時內(nèi)部芯材流將突破。
圖9B示出隨著最初在點A、B和C處的質(zhì)點分別向下游移動，由于速度梯度350它們移動得彼此更加遠(yuǎn)離。在第一段時間過后，質(zhì)點將分別移動至標(biāo)示為K、B1和C1的新位置。在第二段時間過后，質(zhì)點將從標(biāo)示為Ap B1和C1的位置分別移動至標(biāo)示為A2、B2和C2 的新位置。在連續(xù)時間處的質(zhì)點的相對位置顯示速度梯度350經(jīng)時間的效應(yīng)。由于在點A 處的流速大于在點B處的流速，因此在點A處開始的質(zhì)點將隨著時間的流逝比在點B處開始的質(zhì)點移動得更遠(yuǎn)。類似地，由于在點B處的流速大于在點C處的流速，因此在點B處開始的質(zhì)點將隨著時間的流逝比在點C處開始的質(zhì)點移動得更遠(yuǎn)。
圖9C描述了歸一化速率分布圖350和具有n=0. 8的流體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)體積分?jǐn)?shù) (其中η是非牛頓冪律流體流動模型的參數(shù))。陰影區(qū)域顯示既大于平均速率又偏離零速度梯度340的中間層布局的可接受的位置。該區(qū)域?qū)⑺鲋虚g層卷入所述部件的內(nèi)側(cè)。從該圖表我們可以看出內(nèi)側(cè)層的流體分?jǐn)?shù)可以在O.1至O. 45的范圍內(nèi)。外側(cè)層的流體分?jǐn)?shù)可以為0.9至O. 55。中間層的厚度可以為流動層厚度的約25%，所述中間層為流體分?jǐn)?shù)O.1 至O. 45的約35%。
圖10是容器500的截面圖，中間層的前緣15 1具有通常通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的位置。中間層150的前緣151具有在前部分151c和在后的部分151d。中間層150的前緣151 沒有達(dá)到成型容器500的密封區(qū)域的部分，這會是顯著的。在通常的生產(chǎn)條件下如在限定4個以上模腔的模具中形成的現(xiàn)有技術(shù)容器500的中間層150沒有延伸至容器可密封部的表面區(qū)域的95%、和通常更小于95%。容器500的可密封部包括底部105、側(cè)壁110和具有凸緣115的密封區(qū)。當(dāng)考慮現(xiàn)有技術(shù)容器500的整個表面時，缺少中間層的表面區(qū)域的部分甚至更大?，F(xiàn)有技術(shù)中最高的中間層覆蓋率僅在最好的條件下實現(xiàn)，最好的條件包括例如， 在更長的循環(huán)時間下操作的限定單一對稱模腔的模具的使用。然而，在最好的條件下形成的現(xiàn)有技術(shù)容器500的中間層150的覆蓋率仍然不能與根據(jù)在此教導(dǎo)的實施方案的容器的中間層的覆蓋率相比。如在圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)容器的中間層150的典型位置將使得高度地滲透至密封容器中。
經(jīng)濟(jì)的容器要求使用在快的循環(huán)時間下操作的多模腔模具。生產(chǎn)成型方法和系統(tǒng)使用在約5至10秒的循環(huán)時間下操作的從4個模腔至32加32個模腔堆疊(總計64個模腔)變化的模具。取決于部件壁厚，大多數(shù)系統(tǒng)具有5至7秒的循環(huán)時間。在現(xiàn)有技術(shù)中， 聚合物材料溫度的不均一性、熱流道溫度和尺寸、模具模腔溫度和尺寸、以及其它因素阻礙均勻組合流動液流至模具模腔，導(dǎo)致中間層150的前緣151不均一的位置。
圖11是容器501的截面圖，中間層150的前 緣151具有與在此教導(dǎo)的實施方案相符的位置。圖11顯示當(dāng)在與相對于現(xiàn)有技術(shù)描述的相同的不均勻性的情況下成型部件時， 根據(jù)在此教導(dǎo)的實施方案的利用偏離產(chǎn)生折疊151b的有益效果。通過將中間層150從組合流的零梯度偏離，中間層前緣151的在前部分151c將開始折疊而不突破流動前沿。該內(nèi)部前緣的在前部分151c的折疊151b將使得在后部分151d到達(dá)凸緣并相對于封閉件120 的密封區(qū)域提供中間層150的充分的徑向覆蓋率。
在使用多模腔成型系統(tǒng)的生產(chǎn)成型時，一個模腔至任一其它模腔的不均勻性的總和是不同的，導(dǎo)致在中間層前緣的在前部分和在后部分中的不同水平。在此教導(dǎo)的實施方案通過在任一模腔中產(chǎn)生或多或少的折疊，以致在最后的模腔中中間層前緣的在后位置將到達(dá)相對于封閉件120所要求的徑向位置，克服了不均勻性的總和的不同的問題。在此教導(dǎo)的實施方案能夠用包括4個以上模腔的模具，和在基本上與單層成型一樣快的循環(huán)時間下，同時實現(xiàn)例如對于食品容器等提供目標(biāo)百分?jǐn)?shù)的阻隔層覆蓋率需要的中間層前緣位置下而生產(chǎn)。
圖12示出適于實施在此教導(dǎo)的實施方案的示例性噴嘴組件。噴嘴組件18包括內(nèi)組合裝置30、中組合裝置32和外組合裝置34。噴嘴組件18進(jìn)一步包括噴嘴體36和噴嘴尖頭38。內(nèi)組合裝置30、中組合裝置32、外組合裝置34、噴嘴體36和噴嘴尖頭38協(xié)同地組合從而在噴嘴組件18中形成許多錐形、環(huán)形以及軸向流道和通道。噴嘴組件18極適于在用于形成具有兩層以上的塑料物體的共注射成型系統(tǒng)例如系統(tǒng)1000中使用。
內(nèi)組合裝置30包括接收第一聚合物材料64如皮層材料(即，內(nèi)外層材料)的第一入口 46，和接收第二聚合物材料66如芯材(即，中間層材料)的第二入口 44。內(nèi)組合裝置30進(jìn)一步包括被設(shè)置為容納閥銷(valve pin)42的通孔(through bore)40 所述通孔 40延伸通過中組合裝置32，并通過外組合裝置34的一部分以使得閥銷42沿著噴嘴組件18 的縱軸沿軸向移動。通孔40具有沿著噴嘴組件18的中心縱軸變化的內(nèi)壁直徑。閥銷42 沿著噴嘴組件18的中心縱軸沿軸向可移動以協(xié)助控制第一聚合物材料64和第二聚合物材料66流動通過噴嘴組件18并進(jìn)入模具24。
中組合裝置32與內(nèi)組合裝置30協(xié)同地咬合形成噴嘴組件18中多個環(huán)形流通道中的一部分。中組合裝置32從通道37接收第一聚合物材料64和從通道41接收第二聚合 物材料66以操控各種聚合物材料流動通過多個載有環(huán)形流體的流道或通道。通過中組合 裝置32進(jìn)行的流體操控引發(fā)一起包封中間材料流60的外層材料流58和內(nèi)層材料流56的產(chǎn)生。
所述中組合裝置32當(dāng)與內(nèi)組合裝置30結(jié)合時形成圍繞通孔40和閥銷42周向地 延伸的包衣架(wrapped-coat-hanger)模頭31。包衣架模頭31提供具有第一聚合物材料 64的均勻熔體分布的環(huán)形流體流道48。環(huán)形流體流道48引導(dǎo)內(nèi)層材料流56的環(huán)形流動 液流通過孔口流入液流組合區(qū)域54。
外組合裝置34與中組合裝置32協(xié)同地咬合從而形成一個或多個載有流體的流道 或通道以操控形成所得塑料物體的中間層的第二聚合物材料66。外組合裝置34當(dāng)與中組 合裝置32結(jié)合時形成圍繞內(nèi)層材料流56、通孔40和閥銷42周向地延伸的包衣架模頭33。 包衣架模頭33提供具有第二聚合物材料66的均勻熔體分布的錐形流體流道52。錐形流體 流道52通過另一孔口供給第二聚合物材料66的環(huán)形流至流組合區(qū)域54。
外組合裝置34與噴嘴體36協(xié)同地咬合。外組合裝置34當(dāng)與噴嘴體36耦合時形 成圍繞中間層流52、內(nèi)層材料流56、通孔40和閥銷42周向地延伸的包衣架模頭35。包衣 架模頭35提供具有第一聚合物材料64的均勻熔體分布的徑向流體流道50。徑向流體流 道50通過孔口供給液流組合區(qū)域54第一聚合物材料64的液流。通過孔口供給至液流組 合區(qū)域54的第一聚合物材料64形成所得成型物體的外層。
流體流道48、50和52供給液流組合區(qū)域54外層材料液流58、內(nèi)層材料液流56和 中間層材料液流60。噴嘴尖頭38的一部分、外組合裝置34的一部分、中組合裝置32的一 部分和閥銷42的一部分組合形成液流組合區(qū)域54。液流組合區(qū)域54具有約6. 7mm至約 17. 2mm之間的內(nèi)通道直徑。液流組合區(qū)域54以同時或幾乎同時的方式組合從流體流道50 接收的外層材料流58、從流體流道48接收的內(nèi)層材料流56和從流體流道52接收的中間層 材料流60以形成環(huán)形輸出液流。
內(nèi)組合裝置30、中組合裝置32和外組合裝置34的流道、孔和通道，更具體地與 噴嘴組件18中的內(nèi)層材料和外層材料的形成和流動相關(guān)的流道、孔和通道可以規(guī)定尺寸 (sized)、限定、調(diào)節(jié)和設(shè)置為控制或產(chǎn)生如上所述的期望的體積流量比。以此方式，閥銷42 可以保持在固定位置并且不需要被移動從而控制或形成特定的體積流量比。換言之，噴嘴 組件18具有流道構(gòu)造和結(jié)構(gòu)從而輸出期望的或選擇的體積流量比而不需要相關(guān)的控制器 或微處理器。在某些示例性實施方案中，閥銷42可以通過控制器或微處理器來控制從而控 制體積流量比。
環(huán)形輸出液流49從液流組合區(qū)域54流動通過流體流道62至噴嘴組件18的輸出 部39。流體流道62具有圍繞通孔40徑向延伸和從液流組合區(qū)域54軸向延伸至輸出部39 的環(huán)形內(nèi)部流道。輸出部39與模具的澆口如澆口 20A-20D中之一相連通。
通過液流組合區(qū)域54形成的環(huán)形輸出液流49具有由第一聚合物材料64形成的 外部環(huán)形皮層和內(nèi)部環(huán)形皮層、以及由第二聚合物材料66形成的中間或芯環(huán)形層。當(dāng)材料 流動通過流體流道62至輸出部39時，第一聚合物材料64的內(nèi)外皮層各自具有基本上相同 的截面積。第一聚合物材料64的內(nèi)外皮層包封形成所得塑料物體的芯部的第二聚合物材 料66的中間層。
當(dāng)從噴嘴組件18注射時，如在圖13中所描述的，組合的聚合物流49包括沿著在 內(nèi)聚合物液流53和外聚合物液流51之間的同心或環(huán)形流線流動的中間液流55。
基于此處的教導(dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域的那些熟練技術(shù)人員可知，可以對本公開內(nèi)容的上述 和其它實施方案進(jìn)行許多改變和改進(jìn)而不偏離在所附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神。 因此，與限定的含義相反，該詳細(xì)的實施方案的描述看作是示例性的。
權(quán)利要求
1.一種多組多層制品的成型方法，其包括將第一聚合物材料注射至模具中，所述模具限定多組至少四個模腔并且被設(shè)置為形成多組至少四個所得對稱多層制品，其中所述多組模腔的每一個對應(yīng)于所述多組所得對稱多層制品中之一；將第二聚合物材料注射至所述模具中以形成所述多組所得對稱多層制品的內(nèi)層和外層；和使得所述第一聚合物材料流遍所述模具以向所述多組所得對稱多層制品的每一個提供有延伸達(dá)到可密封部的至少95%的中間層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料共注射至所述模具中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料包括不同的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物材料比所述第二聚合物材料相對地更不透氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物材料包括乙烯乙烯醇共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括共注射所述第一聚合物材料以致所述第一聚合物材料在整個所述模具內(nèi)保持偏離零速度梯度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括使所述第一聚合物材料以比組合的材料流的平均速率更大的速率流過所述模具。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模具的多組模腔的每一個基本上是對稱的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述多組所得對稱制品的每一個均具有橫跨任何橫向平面對稱的幾何形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述第一聚合物材料在所述第二聚合物材料之后注射至所述模具中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述使得步驟進(jìn)一步包括使得所述第一聚合物材料流遍所述模具以向所述多組所得對稱多層制品的每一個提供有延伸達(dá)到所述可密封部的至少99%的中間層。
12.—種多層制品的成型方法，其包括將第一聚合物材料注射至模具中，所述模具限定模腔并且被設(shè)置為形成所得對稱多層制品;將第二聚合物材料注射至所述模具中以形成所述所得對稱多層制品的內(nèi)層和外層；和使得所述第一聚合物材料流遍所述模具以向所述所得對稱多層制品提供有延伸達(dá)到可密封部的至少99%的中間層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料共注射至所述模具中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料包括不同的材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一聚合物材料比所述第二聚合物材料相對地更不透氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一聚合物材料包括乙烯乙烯醇共聚物。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括共注射所述第一聚合物材料以致所述第一聚合物材料在整個所述模具內(nèi)保持偏離零速度梯度。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括使所述第一聚合物材料以比組合的材料流的平均速率更大的速率流過所述模具。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述模具的模腔基本上是對稱的。
20.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述所得對稱制品具有橫跨任何橫向平面對稱的幾何形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在將所述第二聚合物材料注射至所述模具中的步驟已經(jīng)開始之后開始將所述第一聚合物材料注射至所述模具中。
22.—種共注射成型設(shè)備，其包括模具，所述模具限定多組至少四個模腔，其中所述多組模腔的每一個對應(yīng)于多組所得對稱多層制品中之一；多組噴嘴組件，其中所述多組噴嘴組件的每一個對應(yīng)于所述多組模腔中之一，其中設(shè)置各個所述多組噴嘴組件以將第一聚合物材料注射至所述多組模腔中的對應(yīng)模腔從而形成所述多組所得對稱多層制品中之一的中間層，并且將第二聚合物材料注射至所述多組模腔中的對應(yīng)模腔從而形成所述多組所得對稱多層制品中之一的內(nèi)層和外層；和處理器，將所述處理器編程為執(zhí)行指示從而使得所述第一聚合物材料流遍所述模具， 以向所述多組所得對稱多層制品的每一個提供有延伸達(dá)到可密封部的至少95%的中間層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的共注射成型設(shè)備，其中將所述處理器進(jìn)一步編程為執(zhí)行指示從而在所述多組模腔的各模腔內(nèi)保持所述第一聚合物材料的流動液流偏離組合的材料流的零速度梯度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的共注射成型設(shè)備，其中設(shè)置各個所述多組噴嘴組件從而在所述多組模腔的對應(yīng)模腔內(nèi)保持所述第一聚合物材料的流動液流偏離組合的材料流的零速度梯度。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的共注射成型設(shè)備，其中將所述處理器進(jìn)一步編程為執(zhí)行指示從而使所述第一聚合物材料以比所述組合的材料流的平均速率更大的速率流過各個所述多組模腔。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的共注射成型設(shè)備，其中進(jìn)一步設(shè)置所述多組噴嘴組件從而使所述第一聚合物材料以比所述組合的材料流的平均速率更大的速率流過各個所述多組模腔。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的共注射成型設(shè)備，其中所述多組模腔的每一個基本上是對稱的。
28.—種包括限定模具模腔的模具的共注射成型設(shè)備，所述成型設(shè)備包括噴嘴組件，設(shè)置所述噴嘴組件從而將第一聚合物材料注射至設(shè)置為形成第一所得對稱多層制品的中間層的第一模具模腔和將第二聚合物材料注射至所述第一模具模腔從而形成所述第一所得對稱多層制品的內(nèi)層和外層；和處理器，將所述處理器編程為執(zhí)行指示從而使得所述第一聚合物材料流遍所述第一模具模腔以向所述第一所得對稱多層制品提供有延伸達(dá)到所述第一所得對稱多層制品的可密封部的至少99%的中間層。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的共注射成型設(shè)備，其中將所述處理器進(jìn)一步編程為執(zhí)行指示從而在所述第一模具模腔內(nèi)保持所述第一聚合物材料的流動液流偏離組合的材料流的零速度梯度。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的共注射成型設(shè)備，其中設(shè)置所述噴嘴組件以保持所述偏離。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的共注射成型設(shè)備，其中將所述處理器進(jìn)一步編程為執(zhí)行指示從而使所述第一聚合物材料以比所述組合的材料流的平均速率更大的速率流過所述第一模具模腔。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的共注射成型設(shè)備，其中所述第一模具模腔基本上是對稱的。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的共注射成型設(shè)備，其中所述模具限定多個模腔，其中所述多個模腔的每一個對應(yīng)于多個所得對稱多層制品中之一；其中所述噴嘴組件包括多個噴嘴組件，其中所述多個噴嘴組件的每一個對應(yīng)于多個模腔中之一，其中設(shè)置各個所述多個噴嘴組件以將所述第一聚合物材料注射至所述多個模腔中的對應(yīng)模腔從而形成所述多個所得對稱多層制品中之一的中間層，其中進(jìn)一步設(shè)置各個所述多個噴嘴組件以將所述第二聚合物材料注射至所述多個模腔中的對應(yīng)模腔從而形成所述多個所得對稱多層制品中之一的內(nèi)層和外層；和其中將所述處理器進(jìn)一步編程為執(zhí)行指示從而使所述第一聚合物材料流遍所述多個模腔以向多個所得對稱多層制品的每一個提供延伸達(dá)到可密封部的至少99%的中間層。
34.一種多層成型制品，其包括內(nèi)層，外層，和中間層，所述中間層在所述內(nèi)層和所述外層之間延伸從而為所述多層成型制品的密封表面區(qū)域的至少99%提供阻隔層或清潔劑覆蓋。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的多層成型制品，其中所述多層成型制品包括具有沿著沿所述成型制品側(cè)壁延伸的任何橫向平面的圓形或環(huán)狀橫截面的對稱多層成型制品。
36.一種用于成型多組多層制品的保持計算機(jī)可執(zhí)行指示的非臨時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述介質(zhì)包括用于進(jìn)行以下的指示將第一聚合物材料注射至模具中，所述模具限定多組至少四個模腔并且被設(shè)置為形成多組至少四個所得對稱多層制品，其中所述多組模腔的每一個對應(yīng)于所述多組所得對稱多層制品中之一；將第二聚合物材料注射至所述模具中以形成所述多組所得對稱多層制品的內(nèi)層和外層；和使得所述第一聚合物材料流遍所述模具以向所述所得對稱多層制品的每一個提供有延伸達(dá)到所述所得對稱多層制品的可密封部的至少95%的中間層。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)包括用于將所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料共注射至所述模具中的指示。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料包括不同的材料。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述第一聚合物材料比所述第二聚合物材料相對地更不透氣。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述第一聚合物材料包括乙烯乙烯醇共聚物、 尼龍和除氧材料中至少一種。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)進(jìn)一步包括用于注射所述第一聚合物材料以致所述第一聚合物材料在整個模具內(nèi)保持偏離零速度梯度的指示。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)進(jìn)一步包括用于使得所述第一聚合物材料以比所述組合的材料流的平均速率更大的速率流過所述模具的指示。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)進(jìn)一步包括用于使得所述第一聚合物材料流遍所述模具從而向所述所得對稱多層制品的每一個提供有延伸達(dá)到可密封部的至少99%的中間層的指示。
44.一種多層成型塑料制品，其包括塑料內(nèi)層，塑料外層，和塑料中間層，其中所述多層成型制品具有小于約O. 05ppm/天/制品的透氣速率。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層成型塑料制品，其中所述多層成型塑料制品包括容器。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層成型塑料制品，其中所述多層成型塑料制品包括用于覆蓋容器的開口端的罩或蓋。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層成型塑料制品，其具有小于約O.005ppm/天/制品的透氣速率。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層成型塑料制品，其具有小于約O.0005ppm/天/制品的透氣速率。
49.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層成型塑料制品，其中所述塑料中間層包括除氧劑。
50.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層成型塑料制品，其中所述滲透速率在清除期間基本上為零。
全文摘要
一種成型多層制品，其具有包含在內(nèi)層和外層內(nèi)的中間層。所述制品通過將內(nèi)層材料、外層材料和中間層材料共注射至限定模腔的模具中而成型。以使得所述中間層材料流動液流不沿著或橫跨零速度梯度流動并還具有比組合的流動前沿的平均流速更大的流速的方式，使所述中間層材料沿著偏離所述組合的材料流的零速度梯度的流線流動。這些方法和設(shè)備可以一次成型4個以上的多層制品，各個制品具有延伸達(dá)到所述制品可密封部的95%以上的中間層。所得制品的中間層可以延伸達(dá)到所述制品可密封部的99%以上。
文檔編號B29C45/16GK103003048SQ201180035035
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者P·M·斯文森 申請人:考泰克公司