BRPI0918976B1

BRPI0918976B1 - Matriz, sistema e método para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas

Info

Publication number: BRPI0918976B1
Application number: BRPI0918976-9A
Authority: BR
Inventors: Lawrence E. Roberts; Anton L. Timmons; Bradford E. Webster
Original assignee: Cryovac, Inc.
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2019-07-09
Also published as: CN102223995A; CN102223995B; WO2010039173A3; US8821145B2; US20130140732A1; EP2326481B1; WO2010039173A2; BRPI0918976B8; US8821775B2; BRPI0918976A2; AU2009300410B2; AU2009300410A1; EP2326481A2; NZ591629A; US20130149403A1; RU2500532C2; US20100072655A1; RU2011115883A

Abstract

matriz, sistema e método para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas a presente invenção refere-se a uma matriz para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas de uma maneira geral incluindo uma haste de formação primária, uma ou mais placas de distribuição e uma montagem de microcamadas. a montagem de microcamadas inclui uma haste de formação de microcamadas e uma pluralidade de placas de distribuição de microcamadas.

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma matriz de coextrusão e, mais particularmente, a uma matriz de coextrusão contendo tanto uma montagem de microcamadas quanto uma ou mais placas de distribuição para produzir películas coextrudadas tendo tanto microcamadas quanto camadas de películas convencionais mais grossas.

[002] Coextrusão é uma técnica para produzir uma película plástica (polimérica) de múltiplas camadas ao guiar dois ou mais polímeros fundidos conjuntamente em uma matriz, na qual os polímeros são produzidos em uma forma de uma maneira geral tubular ou plana, justapostos em forma de camadas, e então empurrados para fora de uma abertura anular ou na forma de fenda na matriz. Uma vez que fora da matriz, a película de múltiplas camadas ainda fundida é exposta a um ambiente tendo uma temperatura que é mantida abaixo do ponto de fusão das camadas poliméricas componentes da película, o que faz com que as camadas se unam conjuntamente à medida que elas resfriam e solidificam.

[003] Películas de múltiplas camadas tipicamente têm uma espessura na faixa de 1270 - 5080 um (50 - 200 mils) mediante emersão da matriz, mas as películas de uma maneira geral são esticadas antes da solidificação final a fim de expandir suas áreas de superfície e reduzir suas espessuras finais para uma faixa de cerca de 12,7 a 1270 um (0,5 a cerca de 50 mils). Películas de múltiplas camadas convencionais de uma maneira geral têm 3 - 10 camadas; antes de esticamento e adelgaçamento, isto é, enquanto ainda na matriz, cada tal camada de uma maneira geral varia de cerca de 508 - 2540 um (20 - 100 mils) em espessura.

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 6/43

2/28 [004] Extrusão de microcamada é uma técnica para aumentar o número total de camadas em uma película de múltiplas camadas para uma dada espessura de película, ao reduzir a espessura das camadas componentes da película. Assim, enquanto que camadas de películas convencionais de uma maneira geral variam de 508 - 2540 Fm (20 100 mils) dentro da matriz (isto é, antes de esticamento e adelgaçamento), microcamadas de uma maneira geral têm uma espessura 'dentro da matriz' variando de cerca de 25,4 - 508 Fm (1-20 mils). Desta maneira, películas com microcamadas podem ter muito mais que 10 camadas, por exemplo, 20, 30, 40, 50 ou mais camadas. Tais películas com microcamadas têm sido descobertas para fornecer certas propriedades benéficas em relação às películas convencionais compostas de camadas mais grossas que são menores em número, por exemplo, propriedades mecânicas melhoradas tais como resistência superior à rachadura por flexão e perfuração.

[005] Para muitas aplicações, é desejável combinar camadas convencionais mais grossas com microcamadas. Tais camadas mais grossas frequentemente são superiores às microcamadas para funções tais como vedação ao calor e resistência ao uso indevido.

[006] Infelizmente, tem sido comprovado ser difícil combinar o fluxo de camadas finas, tais como microcamadas, com camadas relativamente grossas de uma tal maneira que a integridade física e propriedades independentes das camadas finas sejam mantidas. Isto é primariamente o resultado de instabilidades de fluxos interfaciais, as quais são encontradas quando microcamadas são fundidas juntamente com camadas mais grossas em uma matriz. Tais instabilidades de fluxos interfaciais são causadas pelas forças de desvio de rumo mais poderosas das camadas mais grossas fluindo junto às microcamadas, as quais resultam da maior taxa de fluxo de massa das camadas mais grossas em relação às microcamadas. A perda resultante da integriPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 7/43

3/28 dade e características independentes das microcamadas diminui ou mesmo erradica as propriedades benéficas das mesmas.

[007] Desta maneira, existe uma necessidade na técnica de uma matriz aperfeiçoada que permita que microcamadas sejam combinadas com camadas mais grossas convencionais de uma tal maneira que a integridade e propriedades independentes das microcamadas sejam mantidas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] Essa necessidade é satisfeita pela presente invenção, a qual, em um aspecto, fornece uma matriz para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, compreendendo:

a. uma haste de formação primária;

b. uma ou mais placas de distribuição, cada uma das placas tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido, a saída de fluido de cada uma das placas estando em comunicação de fluido com a haste de formação primária e estruturada para depositar uma camada de fluido sobre a haste de formação primária; e

c. uma montagem de microcamadas, compreendendo:

(1) uma haste de formação de microcamadas; e (2) uma pluralidade de placas de distribuição de microcamadas, cada uma das placas de microcamadas tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido, a saída de fluido de cada uma das placas de microcamadas estando em comunicação de fluido com a haste de formação de microcamadas e estruturada para depositar uma microcamada de fluido sobre a haste de formação de microcamadas, as placas de microcamadas sendo arranjadas para fornecer uma ordem predeterminada na qual as microcamadas são depositadas sobre a haste de formação de microcamadas para formar uma massa fluida de microcamadas substancialmente unificadas sobre a haste de formação de microcamadas,

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 8/43

4/28 [009] em que a haste de formação de microcamadas está em comunicação de fluido com a haste de formação primária de tal maneira que a massa fluida de microcamadas flui da haste de formação de microcamadas e para a haste de formação primária.

[0010] Um outro aspecto da invenção refere-se a um sistema para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, compreendendo uma matriz tal como descrita anteriormente, e uma ou mais extrusoras em comunicação de fluido com a matriz para fornecer um ou mais fluidos para a matriz.

[0011] Um aspecto adicional da invenção refere-se a um método de coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, compreendendo:

a. direcionar um fluido através de uma placa de distribuição e para uma haste de formação primária, a placa de distribuição tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido, a saída de fluido da placa estando em comunicação de fluido com a haste de formação primária e estruturada de tal maneira que o fluido é depositado sobre a haste de formação primária como uma camada;

b. formar uma massa fluida de microcamadas substancialmente unificadas sobre uma haste de formação de microcamadas ao direcionar pelo menos um fluido adicional através de uma montagem de microcamadas, a montagem de microcamadas compreendendo uma pluralidade de placas de distribuição de microcamadas, cada uma das placas de microcamadas tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido, a saída de fluido de cada uma das placas de microcamadas estando em comunicação de fluido com a haste de formação de microcamadas e estruturada para depositar uma microcamada de fluido sobre a haste de formação de microcamadas, as placas de microcamadas sendo arranjadas para fornecer uma ordem predeterminada na qual as microcamadas são depositadas sobre a haste de formação de microcamadas; e

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 9/43

5/28

c. direcionar a massa fluida de microcamadas proveniente da haste de formação de microcamadas e para a haste de formação primária para fundir a massa fluida de microcamadas com a camada fluida proveniente da placa de distribuição.

[0012] Estes e outros aspectos e recursos da invenção podem ser mais bem entendidos com referência à descrição a seguir e aos desenhos anexos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0013] a figura 1 é uma vista esquemática de um sistema 10 de acordo com a presente invenção para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, incluindo uma matriz 12;

[0014] a figura 2 é uma vista seccional transversal da matriz 12 mostrada na figura 1;

[0015] a figura 3 é uma vista plana de uma das placas de microcamadas 48 na matriz 12;

[0016] a figura 4 é uma vista seccional transversal da placa de microcamada 48 mostrada na figura 3; e [0017] a figura 5 é uma vista seccional transversal ampliada da matriz 12, mostrando os fluxos combinados das placas de microcamadas 48 e das placas de distribuição 32.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0018] A figura 1 ilustra esquematicamente um sistema 10 de acordo com a presente invenção para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas. O sistema 10 de uma maneira geral inclui uma matriz 12 e uma ou mais extrusoras 14a e 14b em comunicação de fluido com a matriz 12 para fornecer um ou mais fluidos para a matriz.

[0019] Em uma aplicação típica, as camadas fluidas coextrudadas pela matriz 12 podem compreender um ou mais polímeros termoplásticos fundidos. Exemplos de tais polímeros incluem poliolefinas, poliésteres (por exemplo, PET), poliestirenos, homopolímeros e copolímeros

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 10/43

6/28 de poliamida (por exemplo, PA6, PA12, PA6/12, etc.), policarbonatos, etc. Dentro da família de poliolefinas, vários homopolímeros e copolímeros de polietileno podem ser usados, assim como homopolímeros e copolímeros de polipropileno (por exemplo, copolímero de propileno/etileno). Homopolímeros de polietileno podem incluir polietileno de baixa densidade (LDPE) e polietileno de alta densidade (HDPE). Copolímeros de polietileno adequados podem incluir uma grande variedade de polímeros, tais como, por exemplo, ionômeros, acetato de etileno vinila (EVA), álcool de etileno vinila (EVOH) e etileno alfa-olefinas, incluindo copolímeros de etileno alfa-olefina heterogêneos (ZeiglerNatta catalisados) e homogêneos (metalocenos, catalisados de sítio único). Copolímeros de etileno alfa-olefina são copolímeros de etileno com um ou mais comonômeros selecionados de alfa-olefinas C3 a C20, tais como 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, metil penteno e outros mais, incluindo polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno linear de densidade média (LMDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE) e polietileno de densidade ultrabaixa (ULDPE).

[0020] Tal como é convencional, os materiais poliméricos podem ser fornecidos para as extrusoras 14a, b no estado sólido, por exemplo, na forma de pelotas ou flocos, por meio das respectivas tremonhas 16a, b. As extrusoras 14a, b são mantidas em uma temperatura suficiente para converter o polímero de estado sólido em um estado fundido, e parafusos internos dentro das extrusoras (não mostrados) deslocam o polímero fundido para dentro e através da matriz 12 por meio dos respectivos tubos 18a, b. Tal como será explicado com detalhes adicionais a seguir, dentro da matriz 12, o polímero fundido é convertido em camadas de películas finas, e cada uma das camadas é sobreposta, combinada conjuntamente e expelida da matriz na extremidade de descarga 20, isto é, coextrudada, para formar uma pelícuPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 11/43

7/28 la tubular de múltiplas camadas 22. Mediante emersão da matriz 12 na extremidade de descarga 20, a película tubular de múltiplas camadas 22 é exposta ao ar ambiente ou a um ambiente similar tendo uma temperatura suficientemente baixa para fazer com que o polímero fundido do qual a película é formada faça transição de um estado líquido para um estado sólido. Resfriamento/têmpera adicional da película pode ser alcançado ao fornecer um banho de têmpera líquida (não mostrado), e então direcionar a película através de tal banho.

[0021] A película tubular 22 solidificada é então colapsada por um dispositivo de convergência 24, por exemplo, um guia em forma de V tal como mostrado, o qual pode conter um conjunto de roletes para facilitar a passagem da película 22 através dele. Um par dos roletes de acionamento de rotações contrárias 25a, b pode ser empregado tal como mostrado para puxar a película 22 através do dispositivo de convergência 24. A película tubular 22 colapsada resultante pode então ser enrolada em um rolo 26 por um dispositivo de enrolamento de película 28 tal como mostrado. A película 22 no rolo 26 pode ser subsequentemente desenrolada para uso, por exemplo, para embalamento, ou para processamento adicional, por exemplo, orientação de estiramento, irradiação, ou outras técnicas de processamento de película convencionais, as quais são usadas para transmitir propriedades desejadas tal como necessário para as aplicações de uso final pretendido para a película.

[0022] Referindo-se agora à figura 2, a matriz 12 será descrita com detalhes adicionais. Tal como observado anteriormente, a matriz 12 é adaptada para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, e de uma maneira geral inclui uma haste de formação primária 30, uma ou mais placas de distribuição 32 e uma montagem de microcamadas 34. Na matriz atualmente ilustrada, cinco placas de distribuição 32 estão incluídas, tal como indicado individualmente pelos números de referência 32a-e. Um maior ou menor número de placas de distribuição 32

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 12/43

8/28 pode ser incluído tal como desejado. O número de placas de distribuição na matriz 12 pode variar, por exemplo, de um a vinte, ou mesmo mais que vinte se desejado.

[0023] Cada uma das placas de distribuição 32 tem uma entrada de fluido 36 e uma saída de fluido 38 (a entrada de fluido não está mostrada na placa 32b). A saída de fluido 38 de cada uma das placas de distribuição 32 está em comunicação de fluido com a haste de formação primária 30, e também é estruturada para depositar uma camada de fluido sobre a haste de formação primária. As placas de distribuição 32 podem ser construídas tal como descrito na Patente U.S. N° 5.076.776, cuja revelação total está incorporada neste documento pela referência a ela. Tal como descrito na patente 5.076.776, as placas de distribuição 32 podem ter um ou mais canais de fluxo de fluido em forma de espiral 40 para direcionar fluido da entrada de fluido 36 e para a haste de formação primária 30 através da saída de fluido 38. À medida que o fluido prossegue ao longo do canal 40, o canal se torna progressivamente mais raso de tal maneira que o fluido é forçado a assumir um perfil progressivamente mais fino. A saída de fluido 38 de uma maneira geral fornece uma passagem de fluxo de fluido relativamente estreita de tal maneira que o fluido escoando para fora da placa tem uma espessura final desejada correspondendo à espessura da saída de fluido 38. Outras configurações de canal também podem ser empregadas, por exemplo, um canal na forma de toroide; um toroide assimétrico, por exemplo, tal como revelado na Patente U.S. N° 4.832.589; um canal na forma de coração; um canal de forma helicoidal, por exemplo, em uma placa de forma cônica tal como revelado na Patente U.S. N° 6.409.953, etc. O(s) canal(s) pode(m) ter uma seção transversal semicircular ou semioval tal como mostrado, ou pode(m) ter uma forma mais integral, tal como uma forma seccional transversal oval ou circular.

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 13/43

9/28 [0024] Em algumas modalidades, as placas de distribuição 32 podem ter uma forma de uma maneira geral anular de tal maneira que a saída de fluido 38 forma uma estrutura de uma maneira geral semelhante a anel, a qual força escoamento de fluido através da placa para assumir uma forma semelhante a anel. Tal estrutura semelhante a anel da saída de fluido 38, em combinação com a sua proximidade para a haste de formação primária 30, faz com que o fluido escoando através da placa 32 assuma uma forma cilíndrica à medida que o fluido é depositado sobre a haste 30. Cada fluxo de fluido de cada uma das placas de distribuição 32 forma assim uma camada cilíndrica distinta sobre a haste de formação primária 30.

[0025] As saídas de fluido 38 das placas de distribuição 32 são espaçadas da haste de formação primária 30 para formar uma passagem anular 42. A extensão de tal espaçamento é suficiente para acomodar o volume das camadas fluidas concêntricas fluindo ao longo da haste de formação 30.

[0026] A ordem na qual as placas de distribuição 32 são arranjadas na matriz 12 determina a ordem na qual as camadas fluidas são depositadas sobre a haste de formação primária 30. Por exemplo, se todas as cinco placas de distribuição 32a-e fossem providas com fluido, fluido proveniente da placa 32a seria o primeiro a ser depositado sobre a haste de formação primária 30 de tal maneira que tal fluido ficaria em contato direto com a haste 30. A próxima camada a ser depositada sobre a haste de formação seria da placa de distribuição 32b. Esta camada seria depositada sobre a camada fluida pela placa 32a. A seguir, fluido da placa 32c seria depositado em cima do fluido da placa 32b. Se a montagem de microcamadas 34 não estivesse presente na matriz, a próxima camada a ser depositada seria da placa de distribuição 32d, a qual seria uma camada em cima da camada fluida da placa 32c. Finalmente, a última e portanto a camada mais externa a ser dePetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 14/43

10/28 positada seria proveniente da placa 32e. Neste exemplo (de novo, ignorando a montagem de microcamadas 34), a película tubular resultante 22 que emergiria da matriz teria cinco camada distintas, as quais seriam arranjadas como cinco cilindros concêntricos unidos conjuntamente.

[0027] Desta maneira, pode ser percebido que as camadas fluidas provenientes das placas de distribuição 32 são depositadas sobre a haste de formação primária 30 diretamente (a primeira camada a ser depositada, por exemplo, proveniente da placa de distribuição 32a) ou indiretamente (a segunda e camadas subsequentes, por exemplo, das placas 32b-e).

[0028] Tal como observado anteriormente, a película tubular de múltiplas camadas 22 emerge da matriz 12 na extremidade de descarga 20. A extremidade de descarga 20 pode assim incluir uma abertura de descarga anular 44 para permitir a passagem da película tubular 22 para fora da matriz. Tal abertura de descarga anular é comumente referida como uma borda de matriz. Tal como ilustrado, o diâmetro da abertura de descarga anular 44 pode ser maior que aquele da passagem anular 42, por exemplo, para aumentar o diâmetro da película tubular 22 para uma extensão desejada. Isto tem o efeito de diminuir a espessura de cada uma das camadas concêntricas que compõem a película tubular 22, isto é, em relação à espessura de tais camadas durante seu tempo de residência dentro da passagem anular 42. Alternativamente, o diâmetro da abertura de descarga anular 44 pode ser menor que aquele da passagem anular 42.

[0029] A montagem de microcamadas 34 de uma maneira geral compreende uma haste de formação de microcamadas 46 e uma pluralidade das placas de distribuição de microcamadas 48. Na modalidade atualmente ilustrada, quinze placas de distribuição de microcamadas 48a-o estão mostradas. Um maior ou menor número de placas

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 15/43

11/28 de distribuição de microcamadas 48 pode ser incluído tal como desejado. O número das placas de distribuição de microcamadas 48 na montagem de microcamadas 34 pode variar, por exemplo, de um a cinquenta, ou mesmo maior que cinquenta se desejado. Em muitas modalidades da presente invenção, o número de placas de distribuição de microcamadas 48 na montagem de microcamadas 34 será pelo menos de cerca de 5, por exemplo, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, etc., ou qualquer número de placas entre os números precedentes. [0030] Cada uma das placas de microcamadas 48 tem uma entrada de fluido 50 e uma saída de fluido 52. A saída de fluido 52 de cada uma das placas de microcamadas 48 está em comunicação de fluido com a haste de formação de microcamadas 46, e é estruturada para depositar uma microcamada de fluido sobre a haste de formação de microcamadas. Similar às placas de distribuição 32, as placas de microcamadas 48 também podem ser construídas tal como descrito na Patente U.S. N° 5.076.776 incorporada acima.

[0031] Por exemplo, tal como mostrado na figura 3, as placas de microcamadas 48 podem ter um canal de fluxo de fluido em forma de espiral 54, o qual é provido com fluido através da entrada de fluido 50. Alternativamente, mais dois canais de fluxo de fluido podem ser empregados na placa 48, os quais podem ser alimentados por entradas de fluido separadas ou por uma única entrada de fluido. Outras configurações de canal também podem ser empregadas, por exemplo, um canal na forma de toroide; um toroide assimétrico, por exemplo, tal como revelado na Patente U.S. N° 4.832.589; um canal na forma de coração; um canal de forma helicoidal, por exemplo, em uma placa de forma cônica tal como revelado na Patente U.S. N° 6.409.953, etc. O(s) canal(s) pode(m) ter uma seção transversal semicircular ou semioval tal como mostrado, ou pode(m) ter uma forma mais integral, tal como uma forma seccional transversal oval ou circular.

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 16/43

12/28 [0032] Independente da configuração ou padrão particular que seja selecionado para o(s) canal(s) de fluxo 54, sua função é conectar a(s) entrada(s) de fluido 50 à saída de fluido 52 de uma tal maneira que o fluxo de fluido através da montagem de microcamadas 34 é convertido de um fluxo axial de uma maneira geral semelhante a corrente em um fluxo radial convergente de uma maneira geral semelhante a película na direção da haste de formação de microcamadas 46. A placa de microcamada 48 tal como mostrada na figura 3 pode concretizar isto em dois modos. Primeiro, o canal 54 espirala para dentro na direção do centro da placa, e assim direciona fluido da entrada de fluido 50, localizada perto da periferia da placa, na direção da saída de fluido 52, a qual fica localizada perto do centro da placa. Segundo, o canal 54 pode ser modelado com uma profundidade progressivamente mais rasa à medida que o canal se aproxima da saída de fluido 52. Isto tem o efeito de fazer com que parte do fluido escoando através do canal 54 transborde do canal e prossiga para dentro radialmente na direção da saída de fluido 52 em um fluxo semelhante a película relativamente plano,. Tal fluxo radial para dentro pode ocorrer nas regiões de transbordamento 53, as quais podem ser localizadas entre as seções de espiral espaçadas lado a lado do canal 54. Tal como mostrado na figura 4, as regiões de transbordamento 53 podem ser formadas como seções rebaixadas na placa 48, isto é, rebaixadas em relação à região mais grossa não rebaixada 55 na periferia da placa. Tal como mostrado na figura 3, as regiões de transbordamento 53 podem iniciar no degrau para baixo 57 e, por exemplo, espiralar para dentro na direção da saída de fluido 52 entre as espirais do canal 54. A região periférica não rebaixada 55 encosta na placa ou outra estrutura acima da placa, por exemplo, tal como mostrado nas figuras 2 e 5, e assim impede fluido de fluir para fora da periferia da placa. Desta maneira, a região periférica não rebaixada 55 força fluido entrando na placa para

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 17/43

13/28 fluir radialmente para dentro na direção da saída de fluido 52. O degrau para baixo 57 representa assim uma linha ou zona de demarcação entre a região periférica 'sem fluxo' 55 e as regiões de 'fluxo' 53 e

54. O fluido que permanece no canal 54 e alcança a extremidade 56 do canal flui diretamente para a saída de fluido 52.

[0033] A saída de fluido 52 de uma maneira geral fornece uma passagem de fluxo relativamente estreita de fluido e de uma maneira geral determina a espessura da microcamada fluindo para fora da placa de microcamada 48. A espessura da saída de fluido 52 e, portanto, a espessura da microcamada fluindo através dela, pode ser determinada, por exemplo, pelo espaçamento entre a superfície de placa na saída 52 e a parte inferior da placa ou outra estrutura (por exemplo, o distribuidor 76 ou 78) imediatamente acima da superfície de placa na saída 52.

[0034] Com referência continuada às figuras 2-3, cada uma das placas de distribuição de microcamadas 48 pode ter um orifício 58 se estendendo através da placa. O orifício 58 pode ser localizado substancialmente no centro de cada placa de microcamada 48, com a saída de fluido 52 de cada placa posicionada adjacente ao tal orifício 58. Desta maneira, a haste de formação de microcamadas 46 pode se estender através do orifício 58 de cada uma das placas de distribuição de microcamadas 48. Com uma configuração como esta, as placas de distribuição de microcamadas 48 podem ter uma forma de uma maneira geral anular de tal maneira que a saída de fluido 52 forma uma estrutura de uma maneira geral semelhante a anel, a qual força fluido escoando através da placa para sair da placa em um padrão de fluxo semelhante a anel convergente radialmente. Tal estrutura semelhante a anel da saída de fluido 52, em combinação com a sua proximidade para a haste de formação de microcamadas 46, faz com que o fluido saindo das placas de microcamadas 48 assuma uma forma cilíndrica à medida que o

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 18/43

14/28 fluido é depositado sobre a haste de microcamadas 46. Cada fluxo de fluido proveniente de cada uma das placas de distribuição de microcamadas 48 deposita assim uma microcamada cilíndrica distinta sobre a haste de formação de microcamadas 46.

[0035] As placas de microcamadas 48 podem ser arranjadas para fornecer uma ordem predeterminada na qual as microcamadas são depositadas sobre a haste de formação de microcamadas 46. Por exemplo, se todas as quinze placas de distribuição de microcamadas 48a-o fossem providas com fluido, uma microcamada de fluido proveniente da placa 48a seria a primeira a ser depositada sobre a haste de formação de microcamadas 46 de tal maneira que tal microcamada ficaria em contato direto com a haste 46. A próxima microcamada a ser depositada sobre a haste de formação seria da placa de microcamada 48b. Esta microcamada seria depositada sobre a microcamada da placa 48a. A seguir, fluido proveniente da placa de microcamada 48c seria depositado em cima da microcamada da placa 48b, etc. A última e portanto a microcamada mais externa a ser depositada seria proveniente da placa 48o. Desta maneira, as microcamadas seriam depositadas sobre a haste de formação de microcamadas 46 na forma de uma massa fluida de microcamadas substancialmente unificadas 60 (ver a figura 5). No presente exemplo, tal massa fluida de microcamadas 60 compreenderia até quinze microcamadas distintas (na extremidade a jusante da haste 46), arranjadas como quinze microcamadas cilíndricas concêntricas unidas e fluindo conjuntamente em uma ordem predeterminada (baseada na ordem das placas de microcamadas 48a-o) sobre a haste de formação de microcamadas 46.

[0036] Pode ser assim percebido que as camadas fluidas provenientes das placas de distribuição de microcamadas 48 são depositadas sobre a haste de formação de microcamadas 46 diretamente (a primeira camada a ser depositada, por exemplo, da placa de microcamada

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 19/43

15/28

48a) ou indiretamente (a segunda e as camadas subsequentes, por exemplo, das placas de microcamadas 48b-o). Os orifícios 58 em cada uma das placas de microcamadas 48 preferivelmente são grandes o suficiente em diâmetro para espaçar as saídas de fluido 52 das placas de microcamadas 48 suficientemente da haste de formação de microcamadas 46 para formar uma passagem anular 62 para as microcamadas (figura 2). A extensão de tal espaçamento preferivelmente é suficiente para acomodar o volume das microcamadas concêntricas fluindo ao longo da haste de microcamadas 46.

[0037] De acordo com a presente invenção, a haste de formação de microcamadas 46 está em comunicação de fluido com a haste de formação primária 30 de tal maneira que a massa fluida de microcamadas 60 flui da haste de formação de microcamadas 46 e sobre a haste de formação primária 30. Isto pode ser visto na figura 5, em que a massa fluida de microcamadas 60 proveniente da montagem de microcamadas 34 está mostrada fluindo da haste de formação de microcamadas 46 e para a haste de formação primária 30. Comunicação de fluido entre a haste de microcamadas 46 e a haste primária 30 pode ser alcançada ao incluir na matriz 12 uma abertura de transferência anular 64 entre a passagem anular 62 para a haste de microcamadas 46 e a passagem anular 42 para a haste primária 30 (ver também a figura 2). Tal abertura de transferência 64 permite que a massa fluida de microcamadas 60 flua para fora da passagem anular 62 e para dentro da passagem anular 42 para a haste de formação primária 30. Desta maneira, as microcamadas provenientes das placas de microcamadas 48 são introduzidas como uma massa unificada no fluxo volumétrico de uma maneira geral maior das camadas fluidas mais grossas provenientes das placas de distribuição 32.

[0038] Os inventores descobriram que combinar os fluxos das microcamadas com as camadas fluidas mais grossas neste modo miniPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 20/43

16/28 miza os efeitos prejudiciais das instabilidades de fluxos interfaciais, as quais de uma maneira geral tornam difícil combinar o fluxo de camadas finas com camadas relativamente grossas de uma tal maneira que a integridade física e propriedades independentes das camadas finas sejam mantidas. A haste de formação de microcamadas 46 permite que as microcamadas provenientes das placas de microcamadas 48 montem na massa fluida de microcamadas 60 com relativa tranquilidade, isto é, sem ser submetidas às forças de desvio de rumo mais poderosas das camadas mais grossas fluindo das placas de distribuição 32. À medida que as microcamadas montam na massa unificada fluida 60 na haste 46, as instabilidades de fluxos interfaciais criadas pela união de cada camada na massa fluida 60 são minimizadas porque todas as microcamadas têm um grau similar de espessura, isto é, em relação ao maior grau de espessura das camadas fluidas das placas de distribuição 32. Quando inteiramente montada, a massa fluida de microcamadas 60 entra no fluxo das camadas mais grossas das placas de distribuição 32 sobre a haste primária 30 com uma taxa de fluxo de massa que mais exatamente se aproxima daquela de tais camadas mais grossas, aumentando assim a capacidade das microcamadas na massa fluida 60 para manter sua integridade física e propriedades físicas independentes.

[0039] Tal como mostrado na figura 2, a haste de formação primária 30 e a haste de formação de microcamadas 46 podem ser substancialmente alinhadas coaxialmente uma com a outra na matriz 12, por exemplo, com a haste de formação de microcamadas 46 sendo externa à haste de formação primária 30. Esta construção fornece uma configuração relativamente compacta para a matriz 12, o que pode ser altamente vantajoso em virtude das rigorosas restrições de espaço que existem no ambiente de operação de muitos sistemas de coextrusão comerciais.

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 21/43

17/28 [0040] Por exemplo, o alinhamento coaxial da haste de formação primária 30 com a haste de formação de microcamadas 46 permite que as placas de distribuição 32 e a montagem de microcamadas 34 sejam posicionadas axialmente ao longo da haste de formação primária, tal como mostrado na figura 2. Isto reduz a largura da matriz 12, e também permite que os fluidos provenientes tanto das placas de distribuição 32 quanto da montagem de microcamadas 34 fluam em uma direção axial, por exemplo, em caminhos paralelos ao longo da haste de formação primária 30 e da haste de formação de microcamadas 46, e então conjuntamente ao longo da haste primária 30 a jusante de abertura de transferência 64, na qual a massa fluida de microcamadas 60 flui da haste de microcamadas 46 e sobre a haste primária 30 para fundir com as camadas fluidas provenientes das placas de distribuição 32.

[0041] Tal construção também permite que a matriz 12 seja configurada em uma variedade de configurações diferentes para produzir uma película coextrudada tendo uma combinação desejada de camadas grossas e microcamadas. Por exemplo, uma ou mais placas de distribuição 32 podem ser localizadas a montante da montagem de microcamadas 34. Nesta modalidade, camadas fluidas provenientes de tais placas de distribuição a montante são depositadas sobre a haste de formação primária 30 antes da deposição da massa fluida de microcamadas 60 sobre a haste primária 30. Com referência à figura 2, pode ser visto que as placas de distribuição 32a-c são localizadas a montante da montagem de microcamadas 34 na matriz 12. As camadas fluidas 65 provenientes de tais placas de distribuição a montante 32a-c são assim colocadas entre a massa fluida de microcamadas 60 e a haste de formação primária 30 (ver a figura 5).

[0042] Alternativamente, a montagem de microcamadas 34 pode ser localizada a montante das placas de distribuição 32, isto é, as placas de distribuição podem ser localizadas a jusante da montagem de

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 22/43

18/28 microcamadas 34 nesta modalidade alternativa. Assim, as microcamadas provenientes da montagem de microcamadas 34, isto é, a massa fluida de microcamadas 60, serão depositadas sobre a haste de formação primária 30 antes da deposição sobre a mesma das camadas fluidas provenientes das placas de distribuição 32 a jusante. Com referência à figura 2, pode ser visto que a montagem de microcamadas 34 é localizada a montante das placas de distribuição 32d-e na matriz 12. Tal como mostrado na figura 5, a massa fluida de microcamadas 60 é assim colocada entre a(s) camada(s) fluida(s) 70 proveniente(s) de tais placas de distribuição 32d-e e a haste de formação primária 30.

[0043] Tal como ilustrado na figura 2, a montagem de microcamadas 34 também pode ser posicionada entre uma ou mais placas de distribuição a montante, por exemplo, as placas 32a-c, e uma ou mais placas de distribuição a jusante, por exemplo, as placas 32d-e. Nesta modalidade, fluidos provenientes das placas a montante 32a-c são depositados primeiro sobre a haste primária 30, seguidos pela massa fluida de microcamadas 60 proveniente da montagem de microcamadas 34, e então seguidos adicionalmente por fluidos provenientes das placas a jusante 32d-e. Na película de múltiplas camadas resultante, as microcamadas provenientes da montagem de microcamadas 34 são encaixadas entre camadas mais grossas provenientes tanto das placas a montante 32a-c quanto das placas a jusante 32d-e.

[0044] Como uma variação adicional, a matriz 12 pode incluir uma ou mais montagens de microcamadas adicionais, as quais podem ser iguais à montagem de microcamadas 34 ou podem ter uma configuração diferente, por exemplo, um número diferente de placas de microcamadas. Nesta modalidade, quaisquer tais montagens de microcamadas adicionais podem ser alinhadas coaxialmente com a haste de formação primária 30, e podem ser posicionadas a montante e/ou a jusante da montagem de microcamadas 34 mostrada na figura 2. Tais

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 23/43

19/28 montagens de microcamadas adicionais podem ser usadas no lugar ou além das placas de distribuição 32. Assim, montagens de microcamadas adicionais podem ser posicionadas adjacentes à montagem de microcamadas 34, ou podem ser espaçadas de tal montagem 34 por uma ou mais placas de distribuição 32. Se duas ou mais montagens de microcamadas estiverem incluídas na matriz 12, tais montagens também podem ser encaixadas entre placas de distribuição a montante e a jusante, por exemplo, entre as placas a montante 32a-c e as placas a jusante 32d-e mostradas na figura 2.

[0045] Em muitas modalidades da invenção, muitas ou todas as placas de microcamadas 48 têm uma espessura que é menor que aquela das placas de distribuição 32. Assim, por exemplo, as placas de distribuição 32 podem ter uma espessura T1 (ver a figura 5) variando de cerca de 12,70 a cerca de 50,80 milímetros (0,5 a cerca de 2 polegadas), por exemplo, maior que 12,70 milímetros (0,5 polegada), tal como 12,72 (0,501) ou mais, 12,75 (0,502) ou mais, 12,78 (0,503) ou mais, etc., ou menor que 50,80 (2), por exemplo, 50,77 (1,999) ou menos, 50,75 (1,998) ou menos, etc., tal como de cerca de 12,72 a 50,77 milímetros (0,501 a 1,999 polegadas), 12,75 a 50,75 (0,502 a 1,998 polegadas), etc. As placas de distribuição de microcamadas 48 podem ter uma espessura T2 variando de cerca de 2,54 a 12,70 milímetros (0,1 a cerca de 0,5 polegada), por exemplo, maior que 2,54 (0,1), tal como 2,56 (0,101) ou mais, 2,59 (0,102) ou mais, etc., ou menor que 12,70 (0,5), por exemplo, 12,67 (0,499) ou menos, 12,65 (0,498) ou menos, etc., tal como de cerca de 2,56 a 12,67 milímetros (0,101 a 0,499 polegada), 2,59 a 12,65 milímetros (0,102 a 0,498 polegada), etc. Tais faixas de espessuras não são pretendidas para serem limitantes em algum modo, mas somente para ilustrar exemplos típicos. Todas as placas de distribuição 32 não terão necessariamente a mesma espessura, assim como nem todas as placas de microcamaPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 24/43

20/28 das 48. Por exemplo, a placa de microcamada 48o, a mais a jusante das placas de microcamadas na montagem 34, pode ser mais grossa que as outras placas de microcamadas para acomodar uma superfície de contato inclinada 66, a qual pode ser empregada para facilitar a transferência da massa fluida de microcamadas 60 através da folga anular 64 e para a haste de formação primária 30.

[0046] Tal como também mostrado na figura 5, cada uma das microcamadas fluindo para fora das placas 48 tem uma espessura M correspondendo à espessura da saída de fluido 52 da qual cada microcamada emerge. As microcamadas fluindo das placas de microcamadas 48 estão representadas esquematicamente na figura 5 pelas setas de linhas tracejadas 68.

[0047] De forma similar, cada uma das camadas fluidas relativamente grossas fluindo para fora das placas 32 tem uma espessura D correspondendo à espessura da saída de fluido 38 da qual cada tal camada emerge (ver a figura 5). As camadas fluidas relativamente grossas fluindo das placas de distribuição 32 estão representadas esquematicamente na figura 5 pelas setas de linhas tracejadas 70.

[0048] De uma maneira geral, a espessura M das microcamadas será menor que a espessura D das camadas fluidas provenientes das placas de distribuição 32. Quanto mais finas essas tais microcamadas são em relação às camadas fluidas provenientes das placas de distribuição 32, tanto mais de tais microcamadas pode ser incluído em uma película de múltiplas camadas, para uma dada espessura de película total. A espessura de microcamada M de cada placa de microcamada 48 de uma maneira geral variará de cerca de 25,4 - 508 μm (1-20 mils) (1 mil = 0,025 milímetro (0,001 polegada)), por exemplo, maior que 25,4 μm (1 mil), maior que 50,8 μm (2 mils), maior que 76,2 μm (3 mils), etc., menor que 508 μm (20 mils), menor que 482,6 μm (19 mils), menor que 457,2 μίτι (18 mils), etc., tal como entre 50,8 a 482,6 μίτι (2

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 25/43

21/28 a 19 mils), 76,2 a 457,2 _μπ (3 a 18 mils), 101,6 a 431,8 _μπ (4 a 17 mils), etc. A espessura D de cada placa de distribuição 32 de uma maneira geral variará de cerca de 508 - 2540 μm (20-100 mils), por exemplo, maior que 508 μm (20 mils), maior que 533,4 .um (21 mils), maior que 558,8 μm (22 mils), etc., menor que 2540 .um (100 mils), menor que 2286 μm (90 mils), menor que 2032 .um (80 mils), menor que 1778 (70 mils), menor que 1524 μm (60 mils), etc., tal como entre 508 a 1270 μm (20 a 50 mils), 533,4 a 1244,6 μm (21 a 49 mils), 558,8 a 1219,2 Lim (22 a 48 mils), 584,2 a 1193,8 Lim (23 a 47 mils), etc. As espessuras expostas anteriormente não são pretendidas para serem limitantes do escopo da presente invenção em algum modo, e são fornecidas unicamente para propósitos de ilustração.

[0049] A razão de M:D pode variar de cerca de 1:1 a cerca de 1:8, por exemplo, maior que 1:1, maior que 1:1,1, maior que 1:1,2, maior que 1:2, maior que 1:3, etc., menor que 1:8, menor que 1:7,9, menor que 1:7,8, menor que 1:7, menor que 1:6, etc., tal como entre 1:1,1 1:7,9; 1:1,2 - 1:7,8, 1:2 - 1:7, 1:3 - 1:6, 1:4 - 1:5, etc.

[0050] A espessura M pode ser a mesma ou diferente entre as microcamadas 68 fluindo das placas de microcamadas 48 para alcançar uma distribuição desejada de espessuras de camada na seção de microcamadas da película resultante. De forma similar, a espessura D pode ser a mesma ou diferente entre as camadas mais grossas 70 fluindo das placas de distribuição 32 para alcançar uma distribuição desejada de espessuras de camada na(s) 'seção(s) de camada grossa' da película resultante. As espessuras de camada M e D tipicamente mudarão à medida que o fluido flui a jusante através da matriz, por exemplo, se o tubo de fusão for expandido na abertura de descarga anular 44 tal como mostrado na figura 2, e/ou mediante processamento a jusante adicional da película tubular, por exemplo, ao esticar, orientar ou de outro modo expandir o tubo para alcançar uma espessura final desejada de película

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 26/43

22/28 e/ou para transmitir propriedades desejadas para a película. Tais práticas de processamento a jusante são bem-conhecidas na técnica. A taxa de fluxo de fluidos através das placas também terá um efeito sobre as espessuras a jusante finais das camadas de películas correspondentes. [0051] Com referência de volta para as figuras 1-2, pode ser percebido que um método de coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas de acordo com a presente invenção compreende as etapas de:

a. direcionar um ou mais fluidos através de uma ou mais placas de distribuição 32 e para a haste de formação primária 30 na matriz 12;

b. formar uma massa fluida de microcamadas substancialmente unificadas 60 sobre a haste de formação de microcamadas 46 ao direcionar pelo menos um fluido adicional através da montagem de microcamadas 34; e

c. direcionar a massa fluida de microcamadas 60 proveniente da haste de formação de microcamadas 46 e para a haste de formação primária 30 para fundir a massa fluida de microcamadas 60 com a(s) camada(s) fluida(s) proveniente(s) da(s) placa(s) de distribuição 32.

[0052] Tal como descrito anteriormente, as placas de distribuição 32 e as placas de microcamadas 48 preferivelmente têm uma configuração anular, de tal maneira que a haste de formação primária 30 e a haste de microcamadas 46 atravessam o centro das placas para receber fluido que é direcionado para as placas. O fluido pode ser fornecido por extrusoras, tais como as extrusoras 14a, b. O fluido pode ser direcionado para dentro da matriz 12 através das passagens de fornecimento verticais 72, as quais recebem fluido dos tubos de alimentação 18, e direcionam tal fluido para as placas de matriz 32 e 48. Para este propósito, as placas podem ter um ou mais furos passantes 74, por exemplo, perto da periferia da placa tal como mostrado na figura 3, os quais poPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 27/43

23/28 dem ser alinhados para fornecer as passagens verticais 72 através das quais fluido pode ser direcionado para uma ou mais placas a jusante. [0053] Embora três furos passantes 74 estejam mostrados na figura 3, um maior ou menor número pode ser empregado tal como necessário, por exemplo, dependendo do número de extrusoras que são empregadas. Em geral, uma passagem de fornecimento 72 pode ser usada para cada extrusora 14 que fornece fluido para a matriz 12. As extrusoras 14 podem ser arrumadas em volta da circunferência da matriz, por exemplo, tal como os raios de uma roda se dirigindo para um cubo, em que a matriz é localizada na posição de cubo.

[0054] Com referência à figura 1, a matriz 12 pode incluir um distribuidor primário 76 para receber o fluxo de fluido proveniente das extrusoras 14 através dos tubos de alimentação 18, e então direcionar tal fluido para uma passagem de fornecimento vertical designada 72, a fim de entregar o fluido para a(s) placa(s) de distribuição 32 e/ou para a(s) placa(s) de microcamada 48 pretendida(s). A montagem de microcamadas 34 pode incluir opcionalmente um distribuidor de microcamada 78 para receber fluido diretamente de uma ou mais extrusoras adicionais 80 através do tubo de alimentação 82 (mostrado em linha de traço e ponto na figura 1).

[0055] No exemplo ilustrado nas figuras 1-2, a extrusora 14b entrega um fluido, por exemplo, um primeiro polímero fundido, diretamente para a entrada de fluido 36 da placa de distribuição 32a através do tubo 18b e do distribuidor primário 76. Na modalidade atualmente ilustrada, a placa de distribuição 32a recebe toda a saída da extrusora 14b, isto é, de tal maneira que as placas e placas de microcamadas restantes na matriz 12 são supridas, se no todo, por outras extrusoras. Alternativamente, a entrada de fluido 36 da placa de distribuição 32a pode ser configurada para conter uma porta de saída para permitir que uma parte do fluido fornecido atravesse para uma ou mais placas adicionais, por

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 28/43

24/28 exemplo, as placas de distribuição 32 e/ou as placas de microcamadas 48, posicionadas a jusante da placa de distribuição 32a.

[0056] Por exemplo, tal como mostrado nas figuras 3-4 com relação à placa de microcamada 48 ilustrada, uma porta de saída 84 pode ser formada na base da entrada de fluido 50 da placa. Tal porta de saída 84 permite que o fluxo de fluido entregue para placa 48 seja dividido: parte do fluido flui para dentro do canal 54 enquanto que o restante atravessa a placa para entrega para uma ou mais placas 48 e/ou 32 a jusante adicionais. Uma porta de saída similar pode ser incluída na base da entrada de fluido 36 de uma placa de distribuição 32. Entrega de fluido atravessando a porta de saída 84 (ou atravessando uma porta de saída similar em uma placa de distribuição 32) pode ser efetuada através de um furo passante 74 em uma placa adjacente (ver a figura 5), ou por meio de outro dispositivo, por exemplo, uma placa de fornecimento de fluxo lateral, para direcionar o fluido em uma direção axial, radial e/ou tangencial através da matriz 12 tal como necessário para alcançar seu destino pretendido.

[0057] As placas de distribuição 32b-c estão sendo providas com fluido por meio da(s) extrusora(s) e tubo(s) de fornecimento e/ou de furos passantes que não estão mostrados na figura 2. O fluxo de fluido ao longo da haste de formação primária 30 proveniente das placas de distribuição 32a-c está mostrado na figura 5, tal como indicado pelo número de referência 65.

[0058] Tal como mostrado nas figuras 1-2, a montagem de microcamadas 34 está sendo provida com fluido pelas extrusoras 14a e 80. Especificamente, as placas de microcamadas 48a, c, e, g, i, k, m, e o são abastecidas pela extrusora 14a por meio do tubo de fornecimento 18a e do tubo e/ou passagem vertical 72. As placas de microcamadas 48b, d, f, h, j, I, e n são providas com fluido pela extrusora 80 por meio do tubo de alimentação 82 e de uma passagem de fornecimento vertiPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 29/43

25/28 cal 86. Na modalidade ilustrada, a passagem vertical 86 se origina no distribuidor de microcamada 78 e entrega fluido somente dentro da montagem de microcamadas 34. Em contraste, a passagem vertical 72 se origina no distribuidor 76, se estende através das placas de distribuição 32a-c (através dos furos passantes alinhados 74 em tais placas), então se estende adicionalmente através do distribuidor 78 via passagem de distribuidor 79 antes de finalmente chegar à placa de microcamada 48a.

[0059] Fluido da extrusora 14a e da passagem vertical 72 entra na placa de microcamada 48a pela entrada de fluido 50. Parte do fluido passa pela entrada 50 e para dentro do canal 54 (para eventual deposição sobre a haste de microcamadas 46 como a primeira microcamada a ser depositada sobre a haste 46), enquanto que o restante do fluido pode atravessar a placa 48a via porta de saída 84. A placa de microcamada 48b pode ser orientada, isto é, girada, de tal maneira que um furo passante 74 fica posicionado debaixo da porta de saída 84 da placa de microcamada 48a, de maneira que o fluido escoando para fora da porta de saída 84 flui através da placa de microcamada 48b, e não para dentro do canal 54 da mesma. A placa de microcamada 48c pode ser posicionada de tal maneira que a entrada de fluido 50 da mesma fica na mesma localização que essa da placa de microcamada 48a, de maneira que fluido escoando para fora do furo passante 74 da placa de microcamada 48b flui para dentro da entrada 50 da placa 48c. Parte deste fluido flui para dentro do canal 54 da placa 48c enquanto que parte do fluido atravessa a placa via porta de saída 84, atravessa um furo passante 74 na próxima placa 48d, e é recebido pela entrada de fluido 50 da próxima placa de microcamada 48e, onde parte do fluido flui para dentro do canal 54 e parte passa para fora da placa via porta de saída 84. Fluido da extrusora 14a continua a ser distribuído para as placas restantes 48g, i, k, e m neste modo, exceto paPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 30/43

26/28 ra a placa de microcamada 48o, a qual não tem a porta de saída 84, de maneira que fluido não atravessa a placa 48o, exceto via canal 54 e saída de fluido 52.

[0060] Em um modo similar, fluido da extrusora 80 e da passagem vertical 86 atravessa a placa de microcamada 48a via um furo passante 74 e então entra na placa de microcamada 48b pela entrada de fluido 50 da mesma. Parte deste fluido flui através do canal 54 e sai da placa pela saída 52, para se tornar a segunda microcamada a ser depositada sobre a haste de microcamadas 46 (em cima da microcamada proveniente da placa 48a), enquanto que o restante do fluido atravessa a placa via uma porta de saída 84. Tal fluido pode atravessar a placa de microcamada 48c via um furo passante 74, e ser entregue para a placa 48d por meio de alinhamento apropriado de sua entrada 50 com o furo passante 74 da placa 48c, através do qual o fluido da extrusora 80 passa. Este processo de distribuição de fluido pode continuar para as placas 48f, h, j, e i, até o fluido alcançar a placa 48n, a qual não tem a porta de saída 84 de tal maneira que fluido não atravessa esta placa exceto via sua saída de fluido 52.

[0061] Desta maneira, uma série de microcamadas compreendendo fluidos alternantes das extrusoras 14a e 80 pode ser formada sobre a haste de microcamadas 46. Por exemplo, se a extrusora 14a fornecesse EVOH e a extrusora 80 fornecesse PA6, a massa fluida de microcamadas resultante 60 teria a estrutura:

EVOH/PA6/EVOH/PA6/EVOH/PA6/EVOH/PA6/EVOH/PA6/EVOH/PA6/EV

OH/PA6/EVOH [0062] Os fluidos provenientes das extrusoras 14a e 80 podem ser os mesmos ou diferentes de tal maneira que as microcamadas resultantes na massa fluida de microcamadas 60 podem ter a mesma ou uma composição diferente. Somente uma extrusora pode ser empregada para fornecer fluido para a montagem de microcamadas total 34,

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 31/43

27/28 em cujo caso todas as microcamadas resultantes terão a mesma composição. Alternativamente, três ou mais extrusoras podem ser usadas para fornecer fluido para a montagem de microcamadas 34, por exemplo, com cada uma fornecendo um fluido diferente de tal maneira que três composições de microcamadas diferentes são formadas na massa fluida de microcamadas 60, em qualquer ordem desejada, por exemplo, abcabc; abbcabbc; abacabac; etc.

[0063] De forma similar, o(s) fluido(s) direcionado(s) através da(s) placa(s) de distribuição 32 pode(m) ser substancialmente igual(s) ao(s) fluido(s) direcionado(s) através da montagem de microcamadas 34. Alternativamente, o(s) fluido(s) direcionado(s) através da(s) placa(s) de distribuição 32 pode(m) ser diferente(s) do(s) fluido(s) direcionado(s) através da montagem de microcamadas. A película tubular resultante pode ter camadas grossas e microcamadas que tenham substancialmente a mesma composição. Alternativamente, algumas das camadas grossas provenientes das placas de distribuição 32 podem ser iguais a algumas ou a todas as microcamadas provenientes das placas de microcamadas 48, enquanto que outras camadas grossas podem ser diferentes de algumas ou de todas as microcamadas.

[0064] No exemplo ilustrado, as extrusoras e passagens de fornecimento para as placas de distribuição 32d-e não estão mostradas. Uma ou ambas de tais placas podem ser abastecidas pela extrusora 14a, 14b, e/ou 80 por meio de arranjo apropriado das passagens de fornecimento verticais 72, 86, dos furos passantes 74 e/ou das portas de saída 84 das placas de distribuição a montante 32 e/ou das placas de microcamadas 48. Alternativamente, uma ou ambas as placas de distribuição 32d-e podem não ser abastecidas no todo, ou podem ser abastecidas por uma extrusora separada, tal como uma extrusora em comunicação de fluido com o distribuidor primário 76 e uma passagem vertical de fornecimento 72 que se estende através das placas de disPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 32/43

28/28 tribuição 32a-c e da montagem de microcamadas 34, por exemplo, por meio de alinhamento apropriado dos furos passantes 74 das placas

32a-c e da montagem de microcamadas 34 para criar uma passagem de transporte de fluido através da matriz 12, resultando na entrada de fluido 50 da placa de distribuição 32d e/ou 32e.

[0065] Se desejado, uma ou mais das placas de distribuição 32 e/ou das placas de microcamadas 48 podem ser providas com fluido diretamente de uma ou mais extrusoras, isto é, ao direcionar fluido diretamente para a entrada de fluido da placa, por exemplo, pela lateral da placa, sem o fluido ser primeiro encaminhado através de um dos distribuidores 76 ou 78 e/ou sem usar uma passagem vertical de fornecimento 72, 86. Tal alimentação direta de uma ou mais placas 32 e/ou 48 pode ser empregada como uma alternativa ou além do uso de distribuidores e passagens de fornecimento verticais tal como mostrado na figura 2.

[0066] A descrição exposta anteriormente de modalidades preferidas da invenção foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Ela não é pretendida para ser exaustiva ou para limitar a invenção à forma precisa revelada, e modificações e variações são possíveis considerando os preceitos anteriores ou podem ser obtidas pela prática da invenção.

Claims

1. Matriz para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, compreendendo:

a. uma haste de formação primária (30);

b. uma ou mais placas de distribuição (32a-32e), cada uma das ditas placas tendo uma entrada de fluido (36) e uma saída de fluido (38), a saída de fluido (38) de cada uma das ditas placas estando em comunicação de fluido com a dita haste de formação primária (30) e estruturada para depositar uma camada de fluido sobre a dita haste de formação primária; e

c. uma montagem de microcamadas (34), compreendendo:

(i) uma haste de formação de microcamadas (46); e (ii) uma pluralidade de placas de distribuição de microcamadas (48a - 48o), cada uma das ditas placas de microcamadas tendo uma entrada de fluido (50) e uma saída de fluido (52), a saída de fluido (52) de cada uma das ditas placas de microcamadas estando em comunicação de fluido com a dita haste de formação de microcamadas (46) e estruturada para depositar uma microcamada de fluido sobre a dita haste de formação de microcamadas, as ditas placas de microcamadas sendo arranjadas para fornecer uma ordem predeterminada na qual as microcamadas são depositadas sobre a dita haste de formação de microcamadas para formar uma massa fluida de microcamadas unificadas (60) sobre a dita haste de formação de microcamadas, em que a dita haste de formação de microcamadas (46) está em comunicação de fluido com a dita haste de formação primária de tal maneira que a dita massa fluida de microcamadas flui da dita haste de formação de microcamadas e para a dita haste de formação primária;

caracterizada pelo fato de que:

as ditas placas de distribuição (32a-32e) têm uma espessuPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 34/43

2/5 ra variando de 12,70 a 50,80 milímetros (0,5 a 2 polegadas) e as ditas placas de distribuição de microcamadas (48a - 48o) têm uma espessura variando de 2,54 a 12,70 milímetros (0,1 a 0,5 polegada).

2. Matriz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as ditas placas de distribuição de microcamadas (48a - 48o) têm um ou mais canais de fluxo conectando a dita entrada de fluido (50) com a dita saída de fluido (52), os ditos canais de fluxo tendo uma configuração em forma de espiral.

3. Matriz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:

cada uma das ditas placas de distribuição de microcamadas (48a-48o) tem um orifício (58) se estendendo através da dita placa;

a dita saída de fluido (52) de cada uma das ditas placas de distribuição de microcamadas é posicionada adjacente ao dito orifício (58); e a dita haste de formação de microcamadas (46) se estende através do orifício (58) de cada uma das ditas placas de distribuição de microcamadas.

4. Matriz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita haste de formação primária (30) e a dita haste de formação de microcamadas (46) são alinhadas coaxialmente uma com a outra.

5. Matriz de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a dita haste de formação de microcamadas (46) é externa à dita haste de formação primária (30).

6. Matriz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:

as ditas placas de distribuição (32a-32e) e a dita montagem de microcamadas (34) são posicionadas axialmente ao longo da dita

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 35/43

3/5 haste de formação primária (30); e os fluidos provenientes das ditas placas de distribuição (32a-32e) e da dita montagem de microcamadas (34) fluem em uma direção axial ao longo da dita haste de formação primária (30).

7. Matriz de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as ditas placas de distribuição (32a-32e) são localizadas a montante da dita montagem de microcamadas (34).

8. Matriz de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a dita montagem de microcamadas (34) é localizada a montante das ditas placas de distribuição (32a-32e).

9. Matriz de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a dita montagem de microcamadas (34) é posicionada entre uma ou mais placas de distribuição (32a-32c) a montante e uma ou mais placas de distribuição (32d-32e) a jusante.

10. Matriz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita montagem de microcamadas (34) compreende pelo menos 5 placas de microcamadas.

11. Matriz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente uma ou mais montagens de microcamadas adicionais (34).

12. Sistema para coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas, caracterizado pelo fato de que compreende uma matriz como definida na reivindicação 1, e uma ou mais extrusoras (14a, 14b) em comunicação de fluido com a dita matriz (12) para fornecer um ou mais fluidos para a dita matriz.

13. Método de coextrusar uma pluralidade de camadas fluidas caracterizado pelo fato de que utiliza uma matriz como definida na reivindicação 1, compreendendo as etapas de:

a. direcionar um fluido através de uma placa de distribuição (32a-32e) e para uma haste de formação primária (30), a dita placa de

Petição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 36/43

4/5 distribuição tendo uma entrada de fluido (36) e uma saída de fluido (38), a saída de fluido (38) da dita placa estando em comunicação de fluido com a dita haste de formação primária (30) e estruturada de tal maneira que o dito fluido é depositado sobre a dita haste de formação primária como uma camada;

b. formar uma massa fluida de microcamadas unificadas (60) sobre uma haste de formação de microcamadas (46) ao direcionar pelo menos um fluido adicional através de uma montagem de microcamadas (34), a dita montagem de microcamadas (34) compreendendo uma pluralidade de placas de distribuição de microcamadas (48a-48o), cada uma das ditas placas de microcamadas tendo uma entrada de fluido (50) e uma saída de fluido (52), a saída de fluido (52) de cada uma das ditas placas de microcamadas estando em comunicação de fluido com a dita haste de formação de microcamadas (46) e estruturada para depositar uma microcamada de fluido sobre a dita haste de formação de microcamadas, as ditas placas de microcamadas sendo arranjadas para fornecer uma ordem predeterminada na qual as microcamadas são depositadas sobre a dita haste de formação de microcamadas; e

c. direcionar a dita massa fluida de microcamadas proveniente da dita haste de formação de microcamadas (46) e para a dita haste de formação primária (30) para fundir a dita massa fluida de microcamadas com a dita camada fluida proveniente da dita placa de distribuição.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o fluido direcionado através da dita placa de distribuição é igual ao fluido direcionado através da dita montagem de microcamadas.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o fluido direcionado através da dita placa de distriPetição 870190048647, de 24/05/2019, pág. 37/43

5/5 buição é diferente do fluido direcionado através da dita montagem de microcamadas.

16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita camada fluida proveniente da dita placa de distribuição (32a-32e) é depositada sobre a dita haste de formação primária (30) antes da deposição da dita massa fluida de microcamadas (60) sobre a dita haste de formação primária (30) de tal maneira que a dita camada fluida proveniente da dita placa de distribuição (32a-32e) é colocada entre a dita massa fluida de microcamadas (60) e a dita haste de formação primária (30).

17. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita massa fluida de microcamadas (30) é depositada sobre a dita haste de formação primária (30) antes da deposição da dita camada fluida proveniente da dita placa de distribuição (32a-32e) sobre a dita haste de formação primária (30) de tal maneira que a dita massa fluida de microcamadas (60) é colocada entre a dita camada fluida proveniente da dita placa de distribuição (32a-32e) e a dita haste de formação primária (30).

18. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que:

cada uma das ditas microcamadas tem uma espessura M;

a dita camada fluida proveniente da dita placa de distribuição (32a-32e) tem uma espessura D; e a razão de M:D varia de 1:1 a 1:8.