KR20030090718A

KR20030090718A - 다층 플라스틱 물품의 사출 성형

Info

Publication number: KR20030090718A
Application number: KR10-2003-7013113A
Authority: KR
Inventors: 스웬손폴
Original assignee: 코르텍 인크.
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-11-28
Also published as: WO2002081172A1; US20030113493A1; CA2442888A1; EP1412156A1; BR0116965A; PT1412156T; CN100421903C; JP4283541B2; JP2004523398A; EP1412156B1; US6596213B2; CN1509227A; CA2442888C; ZA200307782B; HK1067096A1; US20030124209A1; MXPA03009128A; US20020192404A1; ES2618804T3

Abstract

본 발명은, 주형 공동부로 흐르는 내부 코어층의 선행 단부와, 필요에 따라 후행 단부가 유동 폴리머 스트림의 속도 프로파일의 제로 구배에서 실질적으로 위치 결정되는 상태로, 코어층의 위치를 상대적으로 변위시킬 수 있도록 내층 및 외층의 상대적인 용적 유량을 제어하고, 성형 물품에 있어서 내층 및 외층의 상대 두께를 제어함으로써 내층, 외층, 및 내부(코어)층을 구비하는 다층의 폴리머 플라스틱 물품을 성형하는 신규한 기술을 제공한다.

Description

다층 플라스틱 물품의 사출 성형{INJECTION MOLDING OF MULTI-LAYER PLASTIC ARTICLES}

다층 성형에 있어서의 공통적인 문제는, 코어층이 핫 러너 노즐(hot runner nozzle)을 통하여 및/또는 성형 물품을 형성하는 주형 공동부 내로 흐를 때에 코어층이 유동 폴리머 스트림의 속도 프로파일의 제로 구배 근처에 있지 않은 경우에내부 코어층의 선행 에지(leading edge)의 균일한 통과(penetration)를 유지하는 것이다. 예컨대 미국 특허 제4,895,504호 및 제4,892,699호에 개시된 타입의 종래 기술의 시스템의 테이퍼형 선행 에지의 유동과는 달리, 본원 발명자의 이전의 특허는, 사출 주형 공동부에서의 합쳐진 스트림의 속도 프로파일과 유사한 용융물 운반 시스템에서의 합쳐진 스트림의 속도 파일을 달성하도록 재료의 상이한 유동 스트림을 합쳐서, 결과적인 성형 물품에서의 균일성을 보장하는 것을 교시하고 있다.

선행 에지가 속도 프로파일의 제로 구배에 가깝지 않을 때에 내부 코어층의 선행 에지의 균일한 통과를 유지하는 전술한 문제는, 코어층이 물품의 중간 평면 상에 센터링되지 않은 상태의 다층 물품을 형성할 필요가 있는 경우에 특히 심각하게 된다.

예컨대 2가지 재료로 3층의 예비 성형체를 성형하는 경우에, 용기의 장벽 특성(barrier property)을 개선하기 위하여 블로우 성형된 용기 물품의 내측벽 또는 외측벽 중 어느 하나에 보다 인접하게 장벽 층 또는 제거 층(scavenger layer)을 구비하는 것이 유리할 수 있다. 3가지 재료로 4층의 예비 성형체를 성형하는 경우에, 전술한 선행 에지 문제는 특히 내부 코어층 중에서 하나의 용적 유량이 다른 내부 코어층의 용적 유량보다 큰 경우에 또한 발생한다.

2개의 다른 폴리머의 층으로 이루어진 성형 물품에 사용 후의 재생 플라스틱(PCR)을 사용하는 경우에도 다른 공통적인 현재의 문제가 또한 발생한다. 현재의 기술은 5층 물품을 제조하는 장치 및 방법을 이용함으로써 상기 3가지 재료의 조합을 달성하고 있다. 그러나, 이러한 5층 성형 기술에 있어서는, 단지 하나의 재료로만 물품을 성형하는 경우보다 성형 주기 시간이 현저하게 길다. 또한, 이러한 5층 성형 물품은 제2 폴리머가 버진 스킨 층(virgin skin layer) 및 중앙의 PCR 층에 대한 접착력이 낮은 경우에 층이 박리된다는 단점을 갖는다.

본 발명은, 내부 코어층 스트림의 유동이 개시된 후에 내층 및 외층의 상대적인 용적 유량의 변동을 변경시키거나 제어할 수 있는 후술하는 기술을 통하여 상기 종래 기술의 시스템에 있어서 무엇보다도 전술한 문제 및 제한에 대한 해결책을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명은, 코어층이 물품의 내층 및 외층에 의해 둘러싸여 있는 다층의 플라스틱 물품을 형성하기 위하여 복수의 유동 폴리머 플라스틱 스트림을 압출기 노즐 등을 통하여 사출 성형 장치 및 유사한 장치 내로 동시 압출하는 것에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하면, 특성에 있어서 보다 큰 적응성을 얻기 위하여 층의 상대적인 용적 유량을 제어하고, 궁극의 물품에 있어서의 층의 상대 두께 및 위치를 제어하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 발명의 명칭이 "Apparatus For Throttle-Valving Control For The Co-Extrusion of Plastic Materials As Interior Core Streams Encased by Outer And Inner Streams For Molding And The Like"이고 1999년 6월 22일에 이슈된 본원 발명자의 미국 특허 제5,914,138호에 개시된 타입의 동시 압출 공정에 특히 유용하지만, 이 용도로 한정되는 것은 아니다.

이제 본 발명을 첨부 도면과 관련하여 설명한다.

도 1a는 중공 압출기 노즐의 벽 내부 근처에서 주입 플라스틱의 동심의 환상 유동을 강제시키기 위하여 중앙의 종방향 제한기 또는 스로틀 핀을 이용하고 있는 본원 발명자의 전술한 특허에 개시된 타입의 노즐의 개략적인 종단면도이고,

도 1b는 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 50:50인 경우에 도 1a의 노즐 내의 환상 채널을 가로지르는 결과적인 유동 분율과 속도 프로파일 곡선을 도시하는 그래프로서, 세로 좌표는 유동 속도 대 평균 속도의 비율을 노즐의 내벽 및 외벽 사이의 고리의 반경의 함수로서 나타내고 있으며, 상기 비율을 도시하고 코어 유동(CF; 음영이 있는 수직 스트립)에 대한 제로 구배를 보여주는 중앙의 실선 곡선(VP)과, 원형 마크로 지시되어 있으며 내벽에서 외벽에 이르기까지 반경과 스로틀 핀(T) 사이의 유동(IF)을 나타내는 곡선과, 삼각형으로 지시되어 있으며 외벽과고리의 반경 사이의 유동(OF)을 나타내는 곡선이 표시되어 있으며,

도 1c는 합쳐진 내층 및 외층의 유동과, 내층 유동 및 내부 코어층 유동의 용적 유량의 상대적인 타이밍과 비율을 도시하는 그래프이고,

도 1d 및 도 1e는 도 1a와 유사하지만 도 1b의 상태를 위하여 스로틀링된 노즐(throttled nozzle)로부터 공급되어 주형 공동부가 부분적으로 채워진 상태 및 완전히 채워진 상태를 각각 보여주고 있고,

도 2, 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e에 대응하지만, 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 40:60인 경우를 나타내는 도면이고,

도 3, 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 도 2, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 대응하지만, 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 60:40인 도면이고,

도 4 및 도 5는 도 2와 유사하지만, 각각 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 25:75 및 75:25인 경우의 속도 파일 그래프이고,

도 4a, 도 4b 및 도 4c와, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 상응하지만, 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 각각 25:75와, 75:25인 경우에 대한 것이며,

도 6은 도 1b, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5와 유사하지만, 본 발명의 방법론을 구체화하는 유동 분율 및 속도 프로파일 나타내는 그래프로서, 코어층 유동의 초기 부분이 50:50의 내측 유동 대 외측 유동 비율에서 나타나고, 대부분의 유동은 어떠한 선행 에지의 치우짐(bias)도 없이 코어를 외벽을 향하여 이동시키도록 80:20의 내측 유동 대 외측 유동 비율에서 나타나며,

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 각각 도 5a, 도 5b 및 도 5c와 유사하지만, 도 6에 의해 반영된 바와 같은 본 발명의 작업 조건을 설명하는 도면이고,

도 7, 도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 도 6, 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 상응하는 도면으로, 도 6과 반대되는 상태에 대한 본 발명의 작업을 예시하고 있으며, 초기의 50:50 유동 비율 후에, 내측 유동 대 외측 유동의 비율은 초기 코어층의 선행 에지를 이동시키지 않고도 감소되어, 코어층은 내층을 향해 이동되는 것을 나타내고 있으며,

도 8 및 도 9는 도 3a, 도 4a, 도 5a 및 도 6a와 유사하지만 코어가 유동의 종결 이전에 뒤로 이동되고 있는 변형예에 대한 도면이고,

도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d는 원래 코어(original core)가 내벽을 향해서, 그리고 내벽으로부터 멀어지게 이동하는 경우를 나타내고,

도 8e 내지 도 8i는 각각 도 8, 도 8a 내지 도 8d와 유사하지만, 평평한 형상의 성형 물품을 제조하기 위하여 설계된 것이고,

도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 원래 코어가 내벽으로부터 멀어지게, 그리고 내벽을 향해서 이동하는 경우를 나타내고,

도 9e 내지 도 9i는 각각 도 9, 도 9a 내지 도 9d와 유사하게 상응하지만, 평평한 형상의 물품을 성형하는 것에 관한 것이고,

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 코어 이동 효과를 위하여 내측/외측 채널 유동 비율을 변경시키기 위한 내측, 외측 및 코어 유동 입구 채널과, 유동 제한기 제어부를 개략적으로 도시하는 평면도이고,

도 11a 및 도 11b는 유동 제한기 제어부가 각각의 외층 및 내층을 공급하는 가장 공통적인 채널에 배치되어 있는 상태를 나타내는 유사한 도면이고,

도 12의 (a), (b) 및 (c)는 핀 타입의 유동 제한 요소를 개략적으로 도시하는 도면이고,

도 13은 본 발명의 실시하기에 바람직한 노즐-유동 제어 장치의 횡단면도이고,

도 14 및 도 15는 도 13의 노즐의 조작에 있어서의 변하는 유동 제어 위치를 확대한 횡단면도이고,

도 16a 및 도 16b는 도 10a 내지 도 10c와 유사하지만, 내측 및 외측의 환상 커버 층을 형성하도록 3가지 재료 스트림을 각 노즐로 공급하기 위한 공급 채널에 관한 것이며,

도 17, 도 17a 내지 도 17d와, 도 19, 도 19a 내지 도 19d는 본 발명의 기술을 3가지 재료의 4층 물품을 제조하는 데에 적합하게 한 것을 나타내는 도면으로, 도 17 및 도 19에 도시된 그래프는 2종의 상이한 3가지 재료의, 4층 유동 시스템에 있어서 합쳐진 내층 및 외층 유동, 최내측의 내부 코어층 유동, 최외측의 내부 코어층 유동의 상대적인 타이밍과 용적 유량의 비율을 보여주고 있으며,

도 18, 도 18a 내지 도 18d와, 도 20, 도 20a 내지 도 20d는 각각 도 17, 도 17a 내지 도 17d와, 도 19, 도 19a 내지 도 19d와 유사하지만, 원통형의 용기 등이 아닌 평평한 형상의 물품을 성형하는 것에 관한 것이고,

도 21a, 22d, 도 23d 및 도 24d는 도 21b, 도 21c 및 도 21d와, 도 22, 도23 및 도 24의 예비 성형체로부터 본 발명의 기술에 의해 형성될 수 있는 용기의 각종의 예시적인 타입을 도시하고 있으며, 이들은 각각 도 22a 내지 도 22c, 도 23a 내지 도 23c 및 도 24a 내지 도 24c에 도시된 각각의 확대 횡단면 세그먼트 A, B 및 C를 도시하고 있다.

따라서, 본 발명의 주요 목적은, 코어층의 위치를 이동시키는 방식으로 내층 및 외층의 상대적인 용적 유량을 제어하고, 물품의 내층 및 외층의 상대 두께를 또한 제어함으로써 전술한 문제 및 제한을 겪지 않고, 오히려 이와 달리 전술한 문제 및 제한을 없앨 수 있는, 내층, 외층 및 내부(코어)층을 갖는 다층 폴리머 플라스틱 물품을 성형하기 위한 신규하고 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

다른 목적은, 내부 코어층 유동의 처음 부분 동안에 내부 코어층의 선행 에지를 합쳐진 속도 프로파일의 제로 구배 상에 주입하고, 이어서 내층 및 외층의 상대적인 용적 유량을 변경하여, 내부 코어층 유동의 나중 부분 또는 후속 부분을 합쳐진 유동 속도 프로파일의 제로 구배로부터 오프셋되도록 하는 신규한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또 다른 목적은, 50% 스트림라인의 내측 또는 외측에 있는 내부 코어층의 후행 부분을 노즐을 통하여 성형 부품으로 이동시키도록 내층 및 외층의 용적 유량의유동 중 어느 하나를 제한하는 신규한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 3가지 재료로 4층으로 성형되는 물품을 제조하는 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

다른 목적은 전술한 장치에, 하나의 내부 코어층의 선행 에지를 다른 내부 코어층의 유동 개시 전에 합쳐진 스트림의 속도 프로파일의 제로 구배 상에 주입하도록 되어 있는 신규의 조작을 제공하는 것이다.

기타 다른 목적은 이하에서 설명되며, 첨부된 청구범위에 보다 구체적으로 규정되어 있다.

요약하면, 본 발명의 중요한 양태 중 하나에서, 본 발명은 게이트 영역을 통하여 주형 공동부 내로 주입하여 성형 물품을 제조하는 것과 관련하여 복수의 폴리머 플라스틱 재료를 동시 압출하는 동시 압출 방법을 포함하며, 이 방법은

결과적인 성형 플라스틱 물품의 내부 코어(interior core)로서 기능하는 하나 이상의 내부 코어 스트림이, 코어를 위한 커버 벽 플라스틱 재료층으로서 기능하는 플라스틱 재료의 내층 및 외층 스트림 사이에 있는 상태로, 플라스틱 재료의 스트림을 동시 압출되게 유동시키는 단계와,

유동 스트림을 종방향으로 연장되는 관형의 압출기 노즐 내에서 그 노즐을 따라 있는 동심의 환상 유로를 따라서 공동부의 게이트 영역으로 강제 유동시키는 단계와,

초기에 코어 스트림이 압출의 횡방향 유동 속도 프로파일에 있어서 실질적으로 제로 구배의 영역에서 흐르기 시작하도록 유동 스트림을 조정하는 단계와,

코어층 유동을 제로 구배로부터 오프셋시키고, 코어층을 내측 또는 외측의 환상 유동 경계 중 하나에 보다 인접하게 이동시켜 성형 물품을 형성하도록, 코어층의 제로 구배 유동이 개시된 후에 내층 및 외층 스트림의 상대적인 용적 유동 비율을 변경시키는 단계

를 포함하며, 상기 코어층의 대부분은 물품의 내벽 또는 외벽 중 어느 하나에 다른 하나보다 인접하다.

바람직하고 최상인 모드의 구조 및 구성을 이하에서 보다 상세하게 설명하기 로 한다.

동시 압출과 관련한 본원 발명자의 전술한 종래의 특허에서는, 적어도 2가지의 폴리머 플라스틱 재료가 3층의 합쳐진 유동 스트림으로서 제공되는데, 즉 내측 및 외측의 유동 스트림 층(IL 및 OL)으로부터 궁극의 성형 제품, 물품 또는 부품의 궁극의 외측 및 내측의 성형 커버 층(covering layer)을 형성하는 제1의 재료(L)가 환상 스트림으로서 주입되고, 주입된 동심의 환상 내부 코어 스트림으로부터 형성된 제품의 중간의, 내측 또는 내부 코어를 형성하는 제2 재료(I)가 커버 재료의 내측 및 외측의 환상 스트림 층 내에서 둘러싸여 있다.

바람직한 장치는 사출 성형 공동부와 관련하여 복수의 플라스틱 스트림 동시 압출기를 채용하며, 이 경우 상기 압출기는, 내부 코어 스트림이 외측 및 내측 스트림 층에 둘러싸인 상태로 형성된 합쳐진 플라스틱 재료 스트림을 상응하는 동심의, 동연의 환상 유동 스트림 층으로 되도록 강제하는 제한기 또는, 스로틀 핀, 로드 또는 요소가 그 압출기 내부에서 그 압출기를 따라 마련되어 있으며, 상기 층들은 압출기로 안내되는 공동부 내로 대향 방향으로 궁극적으로 횡방향으로 갈라지고, 코어 스트림은 압출기와 공동부 내의 횡방향 유동 속도 프로파일의 제로 구배의 영역에 있다.

도 1a를 참고하면, 종방향으로 연장되는 압출기 노즐(N)의 개략적인 횡단면도가 도시되어 있으며, 이 노즐에는 합쳐지는 섹션(C)의 하류에 유동 제한기(T)로서 작용하는 중앙의 종방향 스로틀 니들 또는 핀이 마련되어 있어서, 압출기 내에 있어서 환상의 내부 코어 스트림(IA)을 에워싸는 상태로 동심의 내측 및 외측의 환상 스트림 층(IL, OL)의 중단 없는 연속적인 환상 유동을 게이트(G)로 제공한다. 그 후, 합쳐진 스트림(A)은 전술한 바와 같이 측방향으로 갈라지고, 병 등과 같은 원통형 용기를 성형하기에 적합한 형상을 예시할 목적으로 도시되어 있는 주형 공동부(CAV) 내로 대향 방향으로 횡방향으로 주입된다. 본원 발명자의 상기 종래의 특허에 개시된 바와 같이, 다른 제품에 대해서는 기타 형상의 주형 공동부를 사용할 수도 있는데, 예컨대 무엇보다도 폴리에틸렌, PET, 기타 플라스틱 및 폴리머 조성물과 같은 매우 다양한 플라스틱 재료를 사용할 수 있는데, 이에 대해서는 보다 상세하게 후술하기로 한다.

본원 발명자의 이전의 특허에 자세히 교시되어 있듯이, 도 1b에 도시된 바와 같이 코어층은 코어층의 선행 에지를 환상 유동의 원주 둘레에 걸쳐 360°균일하게 유지하도록 실질적으로 제로 구배의 속도 프로파일(O) 상에서 흘러서, 유동이 공동부 내로 들어감에 따라, 속도의 최고점이 통상적으로 유동의 중심선에 있는 상태에서, 즉 재료의 50%가 스트림라인의 내측에 있고, 재료의 50%가 스트림라인의 외측에 있으며, 제로 구배가 바로 50%의 스트림라인에 있는 상태에서 코어층이 공동부에서 균일하게 분배되는 것을 보장하는 것이 많은 용례에 있어서 매우 유리하다.

도 1c에는, 합쳐진 내측 및 외측 유동(상측 곡선)과, 내층(IL) 유동(점선 곡선) 및 내부 코어층 유동(하측 곡선)의 용적 유량을 시간 A와 B를 포함하는 시간의 함수로서 나타내는 그래프가 제시되어 있으며, 상기 시간 A는 내부 코어층 유동의 시작 후의 시간을 나타내고, 상기 시간 B는 코어층의 선행 에지가 압출기를 떠나서 주형 공동부로 들어가기 전의 중간 시간을 각각 나타낸다. 도 1d는 시간 B에서 부분적으로 채워진 상태와 관련한 도 1a와 유사한 종방향 단면도이고, 도 1e는 완전히 채워진 공동부를 도시하며, 공동부 내의 유동의 대부분의 라인 길이에 걸쳐 연장되고, 코어층이 성형 물품의 중간에서 50% 스트림라인에 배치된 상태로 공동부의 180°섹션에서 균일한 선행 에지를 갖는 코어층의 분포를 설명하고 있다.

본원 발명자의 이전의 특허는, 합쳐지는 영역의 하류에서 합쳐진 유동 스트림의 내측 환상 유동층 대 외측 환상 유동층에 있어서 외층 재료의 비율을 변경시키기 위하여 스로틀 핀 또는 제한 핀을 이동시키는 것을 또한 설명하였다. 외층의 상대 용적을 변경시키면, 주형 공동부에서 내부(코어)층의 위치가 이동되어, 성형 물품 또는 부품의 양면에서 제어된 외층 두께를 갖는 부분이 형성된다. 외층 유동이 내측 및 외측의 환상 유동층 중 어느 하나를 향해 치우치는 경우에, 성형 부품에서 외층의 두께는 치우친 환상층으로부터 성형된 상응하는 표면에서 마찬가지로 치우친다. 내측 환상 유동층의 재료는 공동부 내로의 게이트에 대향하는 공동부 벽에 의해 성형된 부품의 표면 층을 형성하고, 외측 환상 유동층의 재료는 게이트에 인접한 공동부 벽에 의해 성형된 부품의 표면 층을 형성한다.

각각의 주입 중에 내측의 환상 유동층의 외층 재료 대 외측의 환상 유동층의 외층 재료의 상대 비율을 변경하는 것이 유리한 경우에 가동 스로틀 밸브 핀을 사용하는 것이 일반적으로 적합하다. 성형 부품의 양면 상에서 층의 상대 두께가 서로에 대해 고정된 비율로 유지될 수 있는 경우에는, 본 실시예는 이동하지 않는 스로틀 밸브 핀을 사용한다.

전술한 3층의 성형 물품에 대한 통상의 주입 스케쥴은 다음과 같다.

시간동작

초

0 주형 폐쇄

0.1 실질적으로 50:50의 비율로 내층 및 외층 재료를 주입하기 시작

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0 속도 프로파일의 제로 구배에서 내부(코어)층 재료 주입을

시작

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0 속도 프로파일의 제로 구배에서 내부(코어)층 주입을 종료

2.0 이상내층 및 외층 재료의 주입을 종료

내측 및 외측의 환상층 용적의 상대적인 비율을 변경하여 불균일한 커버 두께를 얻는 대신에, 본원 발명자의 이전의 특허에 개시된 바와 같이, 내층 대 외층의 용적 유량이 동일한(비율이 1인) 상태로 유동 공정을 개시하면, 내부(코어)층 유동의 초기 부분이 원하는 제로 구배의 속도 프로파일을 따라 유동하기 시작하고, 이어서 계속된 유동 중에, 내층 대 외층의 유동 비율이 코어층 이동을 수행하도록 변경될 수 있다는 것을 이제 알게 되었으며, 이에 대해서는 상세하게 후술한다.

본 발명에 따르면, 그와 같이 코어층 유동은 제로 구배의 속도 프로파일에서 개시되고, 합쳐진 유동의 내층과 합쳐진 유동의 외층은 모두 코어 재료 층이 도입되는 시점에 동일한 용적 유량을 갖는다. 코어층의 선행 에지(leading edge)를 생성하도록 코어층을 그와 같이 도입한 직후에, 본 발명은 내층 유동 대 외층 유동의 비율을 변경시킬 수 있어서, 유리하게는 나머지 부분(즉, 바람직하게는 공동부로흐르는 코어층의 약 90 내지 95%)을 성형 물품의 외측 경계벽을 향하여 또는 내측 경계벽을 향해 이동되도록 배치한다. 이러한 방식으로, 제로 구배의 속도 프로파일을 알게 되는 장점은, 성형 물품의 기능을 향상시키도록 코어층의 위치를 이동시키는 장점(즉, 내층 대 외층의 용적 유량을 변경시켜, 코어층의 위치를 이동시키는 장점)과 합쳐진다.

이전에 설명한 바와 같이, 도 1b는 본원 발명자의 전술한 특허에 개시된 타입의 노즐을 이용한 작업을 나타내고 있으며, 실질적으로 50:50의 내측 유동(IF) 대 외측 유동(OF) 비율을 발생시키도록 스로틀 핀 조정부를 채용하고, 내부 코어층 유동(IL)의 선행 에지를 합쳐진 속도 프로파일의 제로 구배 상에 배치하고, 유동 속도에 기인한 성형 물품 내의 어떠한 선행 에지의 치우짐(bias)도 발생되지 않게 할 수 있다.

도 2는 도 1b와 유사한 작업을 도시하고 있는데, 여기서 스로틀 핀 조정부는 도 1b의 50:50의 내측 유동 대 외측 유동의 비율 대신에 40:60의 유동 비율을 달성하도록 위치 결정되어 있으며, 내부 코어층(IL)의 선행 에지를 합쳐진 속도 프로파일의 제로 구배 근처에 배치하고 있다. 이는 성형 물품 내에 작지만 허용 가능한 선행 에지의 치우침을 발생시키는데, 이에 대해서도 본원 발명자의 초기 특허에 설명되어 있다.

도 2a는 도 1b의 작업과 관련하여 도 1c에 대해 설명한 바와 같이 도 2의 작업에 대하여 동일한 타입의 용적 유량 그래프를 제시하며, 도 2b 및 도 2c는 시간 B에서 부분적으로 채워진 노즐 공동부의 유동 상태와 완전히 채워진 공동부에 대한유동 상태를 각각 예시하고 있다.

도 3은 유사한 조작을 나타내지만, 도 2와 달리 내측 유동 대 외측 유동의 비율을 60:40으로서 나타내고 있다. 다시, 본원 발명자의 이전의 특허에 개시된 바와 같이, 코어층 유동(CF)은 제로 구배에 인접하게 유지되어, 이 경우에 외벽을 향하여 매우 작지만 허용 가능한 선행 에지의 치우짐이 발생된다. 따라서, 코어층을 벽 두께의 약 10%만큼 내벽을 향해서 또는 외벽을 향해서 이동시키더라도, 적당하고 수용 가능한 선행 에지 치우짐이 여전히 유지된다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 전술한 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 각각 상응하는 도면이지만, 도 3의 조작과 관련한 것이다.

그러나, 도 4에는 내측 유동 대 외측 유동의 비율을 25:75로 조정한 상태가 도시되어 있으며, 여기서 코어층 유동(CF)은 이제 합쳐진 속도 프로파일의 제로 구배로부터 멀어지게 상당히 오프셋되어 있어서, 그 결과 선행 에지의 큰 치우침을 발생시키는 코어층의 속도 분포 치우침이 야기되고, 이는 용인될 수 없는 성형 물품을 형성한다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 타입에 각각 대응하는 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 있어서는, 도 4의 상태에 대한 조작이 유사하게 제시된다.

도 5는 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 75:25인 경우를 도시하고 있으며, 또한 성형 물품에 발생된 치우짐을 나타내며, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 대응하지만, 유량 Δv(도 5b)가 큰 치우침 Δl(도 5c)을 발생시키는 상태로 도 5의 작업 상태를 나타내고 있다.

그러나, 전술한 바와 같이, 본 발명의 기초를 이루는 발견에 따르면, 코어층은 성형 물품이 속도 치우침에 의해 야기된 용인될 수 없는 선행 에지 치우침을 겪지 않게 되는 유용한 목적을 위하여 실제로 이동될 수 있다. 이러한 신규한 결과를 달성하기 위한 임계적인 작업 요건이 도 6에 그래프로 도시되어 있으며, 이전에 설명한 바와 같이 초기 스로틀 핀 조정부 또는 기타 유량 제한기 조정부를 채용할 필요성이 있는데, 이들 조정부는, 내측 유동(IF) 대 외측 유동(OF)이 실질적으로 50:50의 비율로 있을 때 내부 코어층의 유동의 초기 부분이 나타나서, 내부 코어층의 선행 에지가 도 6의 영역 I에서와 같이 합쳐진 속도 프로파일의 제로 구배에 위치되는 것을 보장한다. 〔물품을 성형하기 위하여 흐르는 코어 재료의 약간의 분율, 바람직하게는 약 5%(±)의 유동 정도로〕 영역 I에서 유동이 잘 확립된 후에, 영역 Ⅱ의 후속 스로틀 핀 조정부 또는 기타 유동 제한기 조정부는 도 6의 경우에서와 같이 내측 유동 대 외측 유동의 비율을 증가시켜서, 내부 코어층의 선행 에지를 이동시키는 것을 알았다. 결과적인 성형 물품〔이 경우에, 성형 물품 내의 코어층 유동 길이(Ⅲ)의 대부분이 외벽에 보다 인접해서 연장되는 상태로 약 80:20의 유동 비율을 가짐)은 속도 치우침에 의해 야기된 선행 에지의 치우침을 발생시키지 않고, 성형 물품 상에서 균일한 선행 에지의 생성을 여전히 가능하게 하지만, 코어층 길이의 대부분(즉, 95%)은 이전에 설명되고 이후에 설명할 목적을 위하여 외벽을 향해 이동된다.

위치 설정될 수 있는 코어층에 대한 그러한 목적 중 하나는 장벽층으로서의 기능인데, 원통형 병 용기 등과 같은 성형 물품 내에 습도 민감성 장벽층이 필요할 수도 있다. 장벽층을 용기의 외벽을 향해, 액상 내용물로부터 멀어지게 그에 따라보다 낮은 상대 습도 환경으로 이동시키는 것이 유리할 수 있는데, 상기 낮은 상대 습도 환경은 장벽층의 성능을 개선할 수 있으며, 심지어 보다 적은 용적의 장벽 재료를 이용하여 동일한 장벽 효과를 내용물에 제공할 수 있다. 다른 예로는 산소 제거층을 사용하는 것이 있는데, 이 제거층의 제거 용량은 보다 높은 상대 습도에 있게 하거나 및/또는 외측 벽에 인접한 것과 반대로 내용물에 보다 인접하게 있게 함으로써 증가될 수 있다. 또한, 보다 두꺼운 용기 외층은 외층이 얇은 경우보다 적게 산소 투과를 허용하여, 외측으로부터 제거층으로의 산소 전달을 줄인다. 내용물에 보다 인접한 제거층의 제거 용량으로 인하여, 충전 공정 중에 용기의 내용물에 남아 있는 잔류 산소가 또한 제거된다.

본 발명이 모든 종류의 폴리머에 대해 유용하지만, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 용기 표면 재료용으로 가장 유리하며, 나일론 및 에틸렌 비닐 알코올이 장벽 특성을 위하여 유용하며, 제거 재료(scavenger material)로는 BP-Amoco의 "Amasorb"와 같은 제품과, MXD6 나일론 또는 에틸렌 비닐 알코올과 코발트와 같은 중금속의 화합물이 포함되며, 여기서 코발트는 재료를 통한 산소 투과를 허용하지 않으면서, 산소와의 화학적 제거 반응에서와 같이 나일론 또는 알코올을 산소와 반응하게 하는데, 전술한 바와 같은 조합은 장벽 특성 및 제거 특성을 모두 제공한다. 폴리머에 금속 분말을 합체하면, 전자기 에너지 장벽 층을 또한 제공할 수 있다. 본 발명의 기술에 의하여, 실제로 코어층의 임의의 원하는 위치와, 성형 물품의 내층 및 외층의 원하는 상대 두께는, 전술한 내층 및 외층의 상대적인 용적 유량의 이러한 신규한 제어를 통하여 쉽게 얻어질 수 있다.

이것이 도 6a의 그래프에 예시되어 있으며, 내층 유동의 증가(점선 곡선의 스텝 S¹)는 시간 A에서 S¹의 좌측으로 50:50의 내층 유동 대 외층 유동의 비율을 갖는 상태에서 코어 유동의 개시(S) 후에 일어난다. 도 6의 채워진 공동부에 있어서 도시된 바와 같이, 거의 모든 코어 길이가 외벽을 향해서 이동되지만, 물품에 선행 에지의 치우침은 존재하지 않으며, 선행 에지는 제로 구배 상에 유지된다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c의 조작의 반대가 도 7a, 도 7b 및 도 7c에 도시되어 있으며, 여기서 내측 유동 대 외측 유동의 비율이 실질적으로 50:50으로 조정되는 중에 내부 코어층 유동의 초기 부분(I)이 나타나서, 코어층의 선행 에지가 합쳐진 속도 프로파일의 제로 구배에 배치된 후에, 스로틀 핀 또는 기타 유동 제한기는 역시 내부 코어층의 선행 에지를 이동시키지 않으면서 내측 유동 대 외측 유동 비율을 감소시키도록 조정되며, 그 결과 대량의 코어층이 80:20의 동일한 비율로 내벽을 향해서 이동되고, 다시 속도 치우침(도 7c 참조)에 의해 야기된 선행 에지의 치우침이 없는 상태로 성형 물품이 형성된다.

도 6, 도 6a 내지 도 6c와, 도 7, 도 7a 내지 도 7c의 시스템과 같은 본 발명의 시스템을 위한 통상의 주입 스케쥴은 다음과 같다.

시간 동작

초

0 주형 폐쇄

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0 실질적으로 속도 프로파일의 제로 구배에서 내부 코어층 재료를 주입하기 시작

1.1내층 유량 대 외층 유량의 비율을 변경

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0 (후행 에지가 속도 프로파일의 제로 구배에서 오프셋된 상태로)내부 코어층 주입을 종료

2.0 이상내층 및 외층 재료의 주입을 종료

또한, 본 발명은 중공 용기와 같은 물품의 일측 또는 타측으로 코어층을 이동시키고, 내층 및 외층의 두께를 상대적으로 변경시킬 수 있을 뿐 아니라, 물품의 다른 위치로 코어층을 다시 이동시킬 수 있다. 이에 대한 예로서는, 도 8에 그래프로 도시된 조작에 대하여 도 8a 내지 도 8d에 도시되어 있고, 도 9에 그래프로 도시된 조작에 대하여 도 9a 내지 도 9d에 도시되어 있다.

처음으로 도 8, 도 8a 내지 도 8d를 참고하여, 본 발명의 이 실시예에 따르면, 유동은 제로 구배의 속도 프로파일(도 8a의 I, 즉 도 8의 상부 곡선)에서 개시되고, 내층 유동을 감소시킴으로써(도 8에서 시간 A와 B 사이의 S₁) 코어층이 내측 벽을 향해 이동되고(도 8b의 Ⅱ-Ⅲ), 유동의 종단 근처(시간 C와 D 사이)에서, 내층 유동을 외층 유동과 다시 균형을 이루도록 증가시킴으로써(도 8의 S₂) 코어층(도 8c의 Ⅱ')이 다시 제로 구배 프로파일(도 8c의 Ⅲ')로 이동되고, 이로써 도 8d에 도시된 형상이 발생된다.

도 8의 조작의 유용한 목적은 구조적 중요성(consideration)에 바탕을 두고 있는데, 여기서 장벽 또는 코어층이 내측 벽에 보다 인접하게 위치 결정된 상태에서 물품의 박리와 같은 기계적 파괴를 야기할 수 있는 상당한 응력이 성형 물품의 부분에 가해질 수 있다. 두 번째로, 코어 유동의 종단, 즉 동결 또는 응고가 가장 안 일어나는 성형 물품의 부분의 두께 및 형상을 조절하는 것이 중요할 수 있다.고온 플라스틱을 저온 공동부 내로 사출 성형하면, 성형 물품은 내면으로부터 내부 코어층을 향하여 동결되거나 응고될 수 있으며, 50%의 스트림라인을 따라 공동부 내로 들어가는 재료의 최종 유동을 제어하는 것이 유리하다.

따라서, 도 8, 도 8b 내지 도 8d는 선행 에지와, 후행 에지(즉, 종단)가 모두 제로 구배 상에 있는 상태로 코어 유동의 대부분을 내측 경계벽을 향하여 이동시키는 것을 도시하고 있다.

이제까지 본 발명을 병 또는 원통형의 용기를 성형하는 용례와 관련하여 설명하였지만, 본 발명의 기술은 추가적인 예로서 평형한 형상의 성형 물품을 비롯한 기타 형상의 물품 또는 물체를 성형하는 데도 유용하다. 도 8e 내지 도 8i는 그러한 평평한 형상의 성형 물품의 용례를 예시하고 있으며, 중공의 병 등과 관련하여 전술한 도 8, 도 8a 내지 도 8d와 각각 상응하는 도면이다.

마찬가지로, 도 9, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 본 발명의 실시예에서, 유동은 제로 구배의 속도 프로파일(도 9a의 I, 즉 도 9의 상부 곡선)에서 개시되고, 내층 유동을 증가시킴으로써(도 9에서 시간 A와 B 사이의 S₁ ¹) 코어층이 외측 벽(도 9b의 Ⅱ-Ⅲ)을 향해 이동되고, 유동의 종단 근처(시간 C와 D 사이)에서, 내층 유동을 외층 유동과 다시 균형을 이루도록 감소시킴으로써(도 9의 S₂ ¹) 코어층(도 9c의 Ⅱ')이 다시 제로 구배 프로파일(도 9c의 Ⅲ')로 이동되고, 이로써 도 9d에 도시된 형상이 발생된다.

따라서, 도 9, 도 9b 내지 도 9d는 선행 에지와, 후행 에지(즉, 종단)가 모두 제로 구배에 있는 상태로 외측 벽을 향하여 코어 유동의 대부분을 이동시키는 것을 도시하고 있다.

도 8, 도 8a 내지 도 8d, 도 9, 도 9a 내지 도 9d의 시스템을 위한 유용한 주입 스케줄은 다음과 같다.

시간 동작

초

0 몰드 폐쇄

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.1내층 유량 대 외층 유량의 비율을 변경

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9내층 유량 대 외층 유량의 비율을 실질적으로 50:50으로 복귀

2.0 실질적으로 속도 프로파일의 제로 구배에서 내부 코어층 주입을 종료

2.0 이상내층 및 외층 재료의 주입을 종료

도 10a 내지 도 10c는 노즐(N)의 상부에서 본 개략적인 도면으로, 각각의 공급원(도 10b 및 도 10c)으로부터 내층, 외층 및 내부 코어층 유동을 공급하고 중앙의 스로틀 핀 입구 지점(TE)을 둘러싸는 입구 유동 채널 또는 포트(각각 IE, OE 및 CE)를 예시하고 있다. 균형을 이룬 3층 유동 시스템에서 초기에 외층 공급원(OS) 및 내층 공급원(IS)과 내부 코어층 공급원(CS)으로부터 각각 공급되는 4개의 노즐의 어레이를 갖는 이러한 유동 채널 배치가 도 10b 및 도 10c에 구현되어 도시되어 있다. 공급원(OS/IS)으로부터의 외층 및 내층 플라스틱 유동은 S¹에서 2개의 상응하는 유동 스트림으로 갈라지고, 이어서 B¹에서 분기되어, 상부 및 하부의 쌍을 이룬 각 노즐의 외층용 입구 채널(OE) 및 내층용 입구 채널(IE)로 평행하게 공급된다. 마찬가지로, 코어층 공급원(CS)은 균형을 이룬 상태로 두 쌍의 노즐의 코어 채널(CE)에 공급되도록 분기된다.

공지의 전기식, 유압식 또는 심지어 수동식 밸브와 같은 유동 제한기 제어부가 실질적으로 도 10b에 FR로 예시되어 있으며, 이 FR은 각각의 외층 공급 채널에 마련되어 있으며, 이전에 설명한 본 발명의 유동 이동 목적을 위하여 미리 선택된 시간에 외층 및 내층 유동의 상대적인 비율을 변경시키도록 동기식으로 조작된다. 마찬가지로, 도 10c에서는, 유량 제한기 제어부(FR)가 각 공급 노즐 내부의 내층 공급 채널에 또는 내층에 재료를 공급하는 각 노즐 내의 각각의 최종 채널에 배치된 상태로 동일한 제어부가 구현될 수 있다. 따라서, 도 11a 및 도 11b의 실시예에서, 유동 제한기 제어부는 그러한 유동 비율을 변경시키도록 외층 및 내층을 각각 공급하는 가장 공통적인 공급 채널에 삽입된 것으로 도시되어 있다.

3개의 상이한 위치에 대하여 공급 채널 내에서 핀-타입 유동 제한기를 간단하지만 효과적으로 조작하는 방법이 도 12의 (a), (b) 및 (c)에 개략적으로 도시되어 있다. 도 12의 (a)는 제한기 핀이 유동 채널 내로 거의 삽입되지 않은 상태의 가장 제한되지 않은 위치를 도시하고 있으며, 도 12의 (b) 및 (c)는 각각 보다 제한된 위치 및 가장 제한된 위치를 도시하고 있다. 이들은, 전술한 바와 같이 러너 시스템(도 11a 및 도 11b 참조)의 가장 공통적인 채널에서, 또는 필요하다면 가장 공통적이지 않은 노즐로의 채널(도 10b 및 도 10c)에서, 또는 필요에 따라 그 외의 장소에서 실행될 수 있다. 다시, 전술한 바와 같이, 제한기의 삽입 및 후퇴는 예컨대 전기식 또는 유압식의 공지의 방식으로 자동으로 제어될 수 있으며, 유동의 개시 또는 종료에 대하여 각 위치의 타이밍을 제어하고, 이들 모두는 FR에 개략적으로 도시되어 있다.

이제, 본원 발명자의 초기의 미국 특허 5,914,138호(도 16 참조)에 개시된 형태의 바람직한 중공의 압출기 노즐 구조의 횡단면도를 도시하고 있는 도 13을 참고로 하여, 그러한 노즐 채널 유동 및 제한 구조체에 대한 특정의 실용적인 설계를 고려한다. 상기 구조에서는 매니폴드로부터의 유동이 종방향으로 이동 가능한 중앙의 스로틀 밸브 핀(T-T¹)을 둘러싸는 평평한 원반형의 3층 유동 합체 영역(C-FD)을 통하여 실행되며, 그 영역에서 환상 유동이 합쳐지고 주형 공동부(CAV)로 안내된다. 평평한 원반형 구조체(FD)는 스로틀 핀(T)을 둘러싸는 4개의 평평한 원반으로 구성되고, 이들 원반은 합쳐진 유동 스트림의 내층을 위한 내측 유동 채널 벽(C')을 형성한다. 상기 특허에도 설명되어 있는 바와 같이, 유동 채널(C₁', C₂', C₃' 등)은 원반형 구조체(FD)의 3개의 정합되는 평면 사이에 형성되어, 각 채널로부터 합쳐지는 영역(C)으로 흐르는 각 재료의 균일한 유동을 발생시키도록 각 유동층을 균일하게 분산시킨다. 이러한 방식으로, 합쳐진 유동 스트림의 각 층은 그것이 합체 수단으로부터 압출 스로틀 노즐 및 게이트(G)를 통하여 공동부(CAV)로 흐르는 때에 균일하게 환상으로 배치된다. 상부의 조정 제한기-제어부 로드(R)의 제어 하에 있는 가동 스로틀 밸브 핀(T-T¹)은, 어떤 의미로는 스로틀 핀 구조체의 일부이며, 합쳐지는 영역(C)의 하류에서 합쳐진 유동 스트림의 내부 환상 유동층에서의 외층 재료 대 외부 환상 유동층에서의 외층 재료의 비율을 변경한다. 전술한 바와 같이, 외층의 상대 용적을 변경시키면, 본 발명의 이전에 설명한 목적을 위하여 코어(내부)층의 위치가 이동된다.

상기 도 13의 실시예에서, 노즐 내부 하우징(E) 내에서 축방향으로 이동 가능한 제한기 로드(R)는 내층 공급 채널(C₁')에서 바로 R¹로 도시되어 있다. 이것은, 본 발명의 원리에 따라 초기 코어층 유동의 목적을 위하여 외층 유동에 대하여 내층 유동을 균형을 이루게 하도록 원반 채널(C1', C2') 등이 개방된 상태로 있는 중립 위치이다. 도 14 및 도 15의 확대도에 있어서, 스로틀 밸브(T)는 본 발명의 코어층 이동 제어 목적을 위하여 내층 유량을 외층 유량에 대하여 증가시키도록 로드(R)에 의해 상승 위치(R", 즉 가장 제한되지 않은 위치)로 조정되어 있으며, 반면에 도 15에서는 스로틀 밸브가 보다(가장) 제한된 위치 R로 예시되어 있다.

도 10a 내지 도 10c와 유사하지만, 3가지 재료의 폴리머 플라스틱 스트림에 대해 사용될 때 도 13, 도 14 및 도 15의 노즐의 특정의 환상 층 유동에 관련한 것인 개략적인 공급 채널의 다이어그램이 도 16a 및 도 16b에 도시되어 있다. 내부 및 외부 스트림은 노즐 내에서 분리되어, 내부 및 외부 환상 커버 층을 형성한다. 이 경우에, 내층 및 외층 유동의 공급원(O/IS)은 다시 노즐 입구의 공급 채널로 분기되지만, 제1의 내부(코어)층 공급원(CS₁)이 점선으로 도시된 바와 같이 입구채널(CE₁)로 분기 공급하고, 제2 내부(코어)층 공급원(CS₂)이 입구 채널(CE₂)로 분기 공급한다. 그에 따라, 제1의 내부(코어)층 스트림(#1)은 내층에 인접해서 내부(코어) 환상 층을 형성하도록 노즐(N) 내에서 지향된다. 제2의 내부(코어)층 스트림(#2)은 외층에 인접해서 내부(코어) 환상 층을 형성하도록 노즐 내에서 지향된다.

전술한 바와 같이, 2가지 재료로 3층의 예비 성형체를 성형하는 예를 설명하고 있지만, 본 발명의 기술은 성형될 재료 및 층의 수에 있어서 제한이 없으며, 예컨대 3가지 재료로 4층의 예비 성형체를 성형하는 경우에도 역시 본 발명이 상당히 유용하다는 것을 이미 설명하였다. 이러한 용례는, 중공 용기의 물품 또는 물체를 성형하는 것과 관련하여 도 17, 도 17a 내지 도 17d와, 도 19, 도 19a 내지 도 19d에 도시되어 있고, 평평한 형상의 물품을 성형하는 것과 관련하여 도 18, 도 18a 내지 도 18d와, 도 20, 도 20a 내지 도 20d에 각각 도시되어 있다.

본 발명을 3가지 재료로 4층의 물체를 형성하기에 적합하도록 하는 것과 관련하여, 통상의 용례는 두 내부(코어)층으로 이루어진 플라스틱 용기에 대한 것인데, 즉 1층은 일반적으로 기체 제거 성질 및 기체 장벽을 위해 선택되고, 다른 내부(코어)층은 구조층 또는 재순환층(recycled layer)과 같은 기타 다른 성질을 위하여 선택된다. 기체 장벽 및/또는 기체 제거 성질은, 두 내부(코어)층 중에서 한 층의 선행 에지가 성형 물제의 원주 둘레를 균일하게 통과하도록 하는 데에도 또한 필요하다. 이러한 균일한 통과는 제2 내부(코어)층의 유동 개시 전에 상기 한 내부(코어)층의 유동을 개시함으로써 달성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1의 유동 내부(코어)층의 선행 에지가 속도 프로파일의 제로 구배 상에서 개시된다. 제2 내부(코어)층의 유동의 후속적인 개시는 제1 내부(코어) 재료의 나중에 흐르는 부분을 제로 구배로부터 오프셋시키지만, 균일한 선행 에지는 제로 구배 상의 제1 내부(코어)층의 초기 유동에 의해 확립된다.

도 17에서, 제1의 유동 내부(코어)층(C1)〔이 경우에는, 성형 물체의 최외측 내부(코어)층〕은 시간 S1에 흐르기 시작한다. 제2의 유동 내부(코어)층(C2)〔이 경우에는, 최내측의 내부(코어)층〕은 시간 S2에 흐르기 시작하고, 이는 합쳐진 내층 및 외층 유동의 유량의 감소에 또한 상응하는 것이다. 도 17a는 도 17의 시간 A(시간 S1과 S2의 사이)에서 부분적으로 채워진 공동부와 노즐에서의 유동을 도시하고 있다. 제1의 유동 내부(코어)층(C1)의 선행 에지는 합쳐진 유동 속도 프로파일의 제로 구배 상에 있으며, 그에 따라 성형 물체에서의 균일한 통과가 보장된다. 도 17b는 도 17의 시간 B에서의 부분적으로 채워진 공동부를 도시한다. 제1의 유동 내부(코어)층(C1)의 선행 에지는 제로 구배 상에 유지되지만, 제1의 유동 내부(코어)층의 나중에 흐르는 부분은 제2의 유동 내부(코어)층(C2)에 의해 제로 구배로부터 멀어지게 이동되어, 압출기의 벽에 보다 인접하게 된다. 도 17c는 도 17의 시간 C에서의 공동부와 노즐 내의 유동의 위치를 도시한다. 제2의 유동 내부(코어)층은 시간 S3에 유동을 멈추고, 이로써 제1의 유동 내부(코어)층의 최종 유동 부분은 그 유동이 S4에서 종결되기 직전에 제로 구배로 복귀된다. 도 17d는 제1의 유동 내부(코어)층의 후행 에지가 도 17의 시간 C 후에 합쳐진 내층 및 외층 유동의 연속적인 유동에 의하여 공동부 내로 주입된 때에 채워진 공동부를 도시하고 있다. 채워진 공동부는, 제1의 유동 내부(코어)층이 제2의 유동 내부(코어)층의 동시 유동에 상응하는 채워진 공동부의 부분에서 외벽에 보다 인접하다는 것을 보여준다.

도 19, 도 19a 내지 도 19d는, 이 예에서 제1의 유동 내부(코어)층(C1)이 최내측의 내부(코어)층이고, 제2의 유동 내부(코어)층(C2)이 최외측의 내부(코어)층이라는 것을 제외하고는 도 17, 도 17a 내지 도 17d와 개념적으로 유사하다. 모든 다른 특징은 도 17, 도 17a 내지 도 17d의 경우와 유사하지만, 채워진 공동부에서는, 제1의 유동 내부(코어)층이 제2의 유동 내부(코어)층의 동시 유동에 상응하는 공동부의 부분에서 성형된 부품의 내측 벽에 보다 인접하다.

도 17, 도 17a 내지 도 17d와, 도 19, 도 19a 내지 도 19d의 양 실시예에서는, C1의 최종 부분이 속도 프로파일의 제로 구배를 따라 흐를 수 있도록 C1의 종결 전에 C2가 종결되는 것을 도시하고 있다. 그러나, 성형 물체의 원하는 특성이 그러한 종결 순서에 의해 개선되는 경우에는 C1이 C2의 종결 이전에 또는 그와 동시에 종결되는 것도 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 이해해야 한다.

도 17 및 도 19의 조작 그래프는 시간 S2에서 합쳐진 내층 및 외층 유동의 유량 감소를 도시하고 있는데, 이는 제2의 유동 내부(코어)층의 유동 개시에 상응하는 것이다. 각 유동층의 두께는, 모든 층이 동시에 흐르는 시간 동안 모든 층의 전체 용적 유량에 대한 각 층의 전체 용적 유량에 대한 각 층의 용적 유량에 직접적으로 비례한다. 최내측의 내부(코어)층과 최외측의 내부(코어)층이 성형 물품또는 물체의 각각의 내벽 및 외벽에 인접하게 되는 것은, 합쳐진 내층 및 외층의 유량을 모든 층이 동시에 흐르는 시간 동안 보다 크거나 작게 함으로써 변경된다.

각 내부(코어)층의 이러한 상대 두께 및 위치는 최종 성형 물체의 성질을 개선하도록 선택된다. 예컨대, 내부(코어)층 중에서 한 층이 기체 제거부인 경우에, 기체 제거층의 선택된 위치는 통상적으로 도 19, 도 19a 내지 도 19d의 최내측의 내부(코어)층일 수 있어서, 용기의 외층을 통하여 제거부 내로의 기체 투과율이 감소되고, 용기의 내용물로부터의 기체 제거율이 증가된다. 실제로 이러한 위치로 인하여, 제거층의 목적이 용기 외부의 분위기로부터 투과되는 기체를 흡수하는 것인 경우에 용기 내용물의 보존 기간이 연장된다. 다른 예로서, 도 17의 최외측의 내부(코어)층의 위치는, 그러한 장벽층을 용기를 채우는 음료의 내용물의 100% 상대 습도로부터 멀어지게, 용기를 둘러싸는 분위기의 보다 낮은 상대 습도에 근접한 벽 내의 소정 위치로 이동시킴으로써 전술한 EVOH 또는 MXD6 나일론과 같은 습도 민감성 기체 장벽 층의 성능을 개선할 수 있다.

제1 내부(코어)층의 선행 에지가 실질적으로 속도 프로파일의 제로 구배 상에서 확립되어 있으며, 이어서 제2 내부(코어)층이 주입되고, 이 주입이 도 17, 도 17a 내지 도 17d와, 도 19, 도 19a 내지 도 19d에 도시된 바와 같이 제1 내부(코어)층의 주입이 종결되기 전에 종결되도록 하여, 그러한 3가지 재료의 4층 물품을 성형하기 위한 통상의 주입 스케줄은 다음과 같다.

시간동작

초

0 몰드 폐쇄

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0 실질적으로 속도 프로파일의 제로 구배에서 내부(코어)층 재료를 주입하기 시작

1.1제2 내부(코어)층 재료의 주입을 시작하고 내측 및 외측 재료의합쳐진 유량을 감소시킴

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9제2 내부(코어)층 재료의 주입을 종료

2.0 실질적으로 속도 프로파일의 제로 구배에서 제1 내부(코어)층 재료의 주입을 종료

2.0 이상내층 및 외층 재료의 주입을 종료

전술한 바와 같이, 본 발명의 기술을 이용하여 초기에 언급한 도 18, 도 18a 내지 도 18d와, 도 20, 도 20a 내지 도 20d의 평탄한 형상의 물품을 비롯하여 다른 형상의 물체 또는 물품을 성형할 수 있다.

본 발명의 전술한 기술에 의해 성형될 수 있는 예시적인 물품, 포트 또는 제품이 도 21a 내지 도 24c에 도시되어 있다.

도 21a는 개방 상부와 폐쇄 바닥을 갖는 플라스틱 성형된 원통형의 중공 용기를 도시하고 있다. 도 21b는 축방향 중심선(점선으로 도시)을 통한 용기의 횡단면도를 도시하고 있으며, 여기서 내부(코어)층은 선행 에지가 성형된 벽의 중심선 상에 있으며, 상기 중심선은 예컨대 도 7a 내지 도 7c의 성형 공정에서와 같이 부품을 성형하는 주형 공동부 내로 플라스틱이 흐르는 동안의 속도 프로파일의 제로 구배에 상응하는 것이다. 내부(코어)층의 선행 에지가 실질적으로 부품 벽의 중심선 상에 있지만, 내부(코어)층의 다른 부분은 물품의 내측 벽면을 향하여 중심선으로부터 오프셋되어 있다.

도 21a 및 도 21d에는, 내부(코어)층의 후행 에지가 도 21c에서 실질적으로 부품 중심선 상에 있으며, 도 21d의 추가의 내부(코어)층(예컨대 도 19b 참조)은다른 내부(코어)층의 선행 에지만큼 멀리 연장되지 않는 선행 에지를 갖고, 다른 내부(코어)층보다 게이트로부터 멀리서 종결되는 후행 에지를 갖는 변형예가 도시되어 있다. 한 내부(코어)층의 선행 에지가 다른 내부(코어)층의 선행 에지를 넘어서 연장되고, 양 내부(코어)층의 후행 에지가 게이트로부터 대략 동일한 거리에서 종결되는 성형 물품이 도시하지는 않았지만 가능하다.

다른 예로서, 도 22d는 도 22의 다층 물품으로부터 형성되는 블로우 성형된 중공 용기를 도시하고 있다. 도 22 및 도 22d의 세그먼트 A, B, C의 횡단면이 각각 도 22a 내지 도 22c에 확대된 크기로 도시되어 있다. 도 22는, 내부(코어)층의 선행 에지가 벽의 중심선 상에 있고, 내부(코어)층의 다른 부분이 (도 6a 내지 도 6c에서와 같이) 외부 벽면을 향하여 중심선으로부터 오프셋되어 있는 성형된 예비 성형체를 도시하고 있다. 예시된 바와 같은 물품의 최종 부분의 벽 섹션에서, 내부(코어)층의 선행 에지는 실질적으로 벽의 중심선 상에 있으며, 내부(코어)층의 다른 부분은 외부 벽면을 향하여 중심선으로부터 오프셋되어 있다. 내부(코어)층이 외부 벽면을 향하여 중심선으로부터 오프셋되어 있는 용기 측벽의 세그먼트의 벽 횡단면이 도 22b에 도시되어 있으며, 도 22c는 내부(코어)층의 후행 에지가 물품의 중심선으로부터 오프셋되어 종결되는 용기 베이스의 세그먼트의 횡단면을 도시하고 있다.

도 23d의 블로우 성형 용기에서는, 도 22의 예비 성형체와 구별되는 바와 같이 내부(코어)층의 후행 에지가 실질적으로 벽의 중심선 상에 있는 성형된 예비 성형체가 도 23에 도시되어 있다. 도 23a 및 도 23b는 이전에 설명한 도 22a 및 도22b와 각각 유사하지만, 도 23의 변형예에 관한 것이다. 도 23c는 도 23d의 용기의 베이스의 세그먼트의 횡단면도(C)이며, 여기서 내부(코어)층의 후행 에지는 실질적으로 벽의 중심선 상에서 종결된다.

또 다른 변형이 4층 성형 물품의 횡단면도로 도 24에 제시되어 있는데, 이 물품은 도 24d의 용기로 블로우 성형될 수 있다(도 17 내지 도 19 참조). 한 내부(코어)층의 선행 에지 및 후행 에지는 실질적으로 부품의 중심선 상에 있으며, 도 24a 및 도 24b에 보다 구체적으로 각각 도시된 바와 같이 다른 내부(코어)층의 선행 에지 및 후행 에지를 넘어서 연장된다. 제1 내부(코어)층의 선행 에지가 제2 내부(코어)층의 선행 에지를 넘어서 연장되고, 양 내부(코어)층의 후행 에지가 게이트로부터 대략 동일한 거리에서 종결되는 것인, 블로우 성형된 4층의 성형 물품이 도시하지는 않았지만 가능하다. 도시하지 않은 또 다른 물품은, 제2 내부(코어)층의 후행 에지가 제1 내부(코어)층의 후행 에지를 넘어서 연장되고, 제1 내부(코어)층의 선행 에지가 제2 내부(코어)층의 선행 에지를 넘어서 연장되는 것이다.

또한, 도 21b, 도 21c 또는 도 21d의 이전에 설명한 층 분포는, 도 22와 유사한 용기로 블로우 성형되도록 도 22의 예비 성형체와 유사한 물품으로 또한 성형될 수 있다. 마찬가지로, 도 22, 도 23 및 도 24의 층 분포는 도 21과 유사한 물품으로 성형될 수도 있다. 또한, 이들 도시된 층 분포 중에서 임의의 것이 평판(도 18 및 도 20 참조), 오목한 원반, 용기용의 뚜껑 및 마개, 당업자의 상상력에 의해서만 제한되는 기타 형상 등과 같은 다른 형상의 물품으로 성형될 수 있다.

그러나, 유동 제어 장치의 다른 사인이 또한 채용될 수 있으며, 당업자는 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 고려되는 기타 다른 변형을 알 수 있다.

Claims

게이트 영역을 통하여 주형 공동부 내로 주입하여 성형 물품을 제조하는 것과 관련하여 복수의 폴리머 플라스틱 재료를 동시 압출하는 동시 압출 방법으로서,

결과적인 성형 플라스틱 물품의 내부 코어(interior core)로서 기능하는 하나 이상의 내부 코어 스트림이, 코어를 위한 커버 벽 플라스틱 재료층으로서 기능하는 플라스틱 재료의 내층 및 외층 스트림 사이에 있는 상태로, 폴리머 플라스틱 재료의 스트림을 동시 압출되게 유동시키는 단계와,

유동 스트림을 종방향으로 연장되는 관형의 압출기 노즐 내에서 그 노즐을 따라 있는 동심의 환상 유로를 따라서 공동부의 게이트 영역으로 강제 유동시키는 단계와,

초기에 코어 스트림이 압출의 횡방향 유동 속도 프로파일에 있어서 실질적으로 제로 구배의 영역에서 흐르기 시작하도록 유동 스트림을 조정하는 단계와,

그 후에, 코어층 유동을 제로 구배로부터 오프셋시키고, 코어층을 내측 또는 외측의 환상 유동 경계 중 하나에 보다 인접하게 이동시켜 성형 물품을 형성하도록, 코어층의 제로 구배 유동이 개시된 후에 내층 및 외층 스트림의 상대적인 용적 유동 비율을 변경시키는 단계

를 포함하며,

상기 코어층의 대부분은 물품의 내벽 또는 외벽 중 어느 하나에 다른 하나보다 더 인접한 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 상기 내층 또는 외층의 상대적인 두께는 실질적으로 상기 비율로 상응하게 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 압출의 종료 전에, 상기 내층 및 외층의 유동 비율은 내부 코어 스트림의 종단을 다시 실질적으로 상기 제로 구배를 따라 이동시키도록 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 상기 내측 및 외측 스트림의 비율은 코어층 스트림 유동의 수 퍼센트가 초기에 유동된 후에 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 상기 유동 스트림을 조정하는 단계는 내측 및 외측 스트림이 실질적으로 동일한 용적의 유량으로 흐르기 시작하도록 하는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 상기 강제로 유동시키는 단계는, 합쳐진 스트림을 동심의 환상 유로로 강제로 흐르게 하도록 압출기 내에서 그 압출기를 따라 종방향 핀을 배치함으로써 실행되는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 상기 내측 및 외측 스트림의 상대적인 용적 유동 비율은 압출기 내에서 스트림의 각각의 유동 채널을 상대적으로 제한함으로써 제어되는 것인 동시 압출 방법.
제7항에 있어서, 상기 상대적인 유동 제한의 타이밍은 (1) 코어 스트림의 유동 개시 직후의 시간과, (2) 그 유동의 종결에 가까운 시간 중 어느 하나 이상과 일치하도록 제어되는 것인 동시 압출 방법.
제7항에 있어서, 상기 상대적인 유동 제한의 타이밍은 주형 공동부로의 스트림의 유동의 중간으로 제어되는 것인 동시 압출 방법.
제7항에 있어서, 상기 상대적인 유동 제한은 압출기 내에서 내측 또는 외측 스트림 내로 유동 제한기(flow restrictor)를 삽입함으로써 실행되는 것인 동시 압출 방법.
제7항에 있어서, 상기 내층, 외층 및 코어층의 유동 스트림은 각각의 재료 공급원으로부터 압출기 노즐의 각 입구 채널로 공급되며, 상기 유동 제한기는 공급원 유동 채널 내로, 또는 노즐 입구 채널의 근처로 삽입되는 것인 동시 압출 방법.
제11항에 있어서, 복수의 유사한 노즐에는 유동 제한기가 각 노즐 내의 상응하는 내층 또는 외층 입구 유동 채널에 인접하게 또는 상기 공급원으로부터의 공통적인 공급 채널에 삽입된 상태로 각각의 재료 공급원으로부터 마찬가지로 동시에 재료가 공급되는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 상기 내층 및 외층 스트림은 동일한 플라스틱 재료 공급원으로부터 공급되며, 플라스틱 코어 재료 스트림은 다른 공급원으로부터 공급되며, 내층 및 외층 스트림에 의해 둘러싸인 코어 재료 스트림의 환상의 동연 스트림은 게이트 영역 근처에서 합쳐지고, 대향 횡방향으로 주형 공동부 내로 측방향으로 주입되는 것인 동시 압출 방법.
제13항에 있어서, 그렇게 형성된 성형 물품은 중공의 플라스틱 용기이며, 이 용기에서 내측 및 외측의 용기 벽에 의해 둘러싸인 내부 코어층은 용기 벽을 관통한 기체의 유동에 저항하는 것과 및/또는 산소를 제거하는 것과 같은 그러한 목적을 위하여 장벽 층(barrier layer)으로서 작용하는 재료인 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 내층 및 외층과, 2개의 내부 코어층 재료를 포함하는 3가지 재료의 플라스틱 물품이 성형되며, 내층 및 외층 재료 스트림은 노즐 내에서 분리되어 내측 및 외측의 환상 커버 벽 층을 형성하고, 내부 코어층 스트림 중 하나는 상기 내층에 인접해서 내부 코어 환상 층을 형성하도록 노즐 내에서 지향되고, 다른 내부 코어 스트림은 외층에 인접해서 내부 코어 환상 층을 형성하도록 노즐 내에서 지향되는 것인 동시 압출 방법.
게이트 영역을 통하여 주형 공동부 내로 주입하여, 내부 코어층이 내벽 층과 외벽 층 사이에 에워싸인 상태로 있는 성형 물품을 제조하는 것과 관련하여 복수의 플라스틱 재료를 동시 압출하는 동시 압출 방법으로서,

내부 코어층을 게이트 영역을 통하여 주형 공동부로 주입하도록 내부 코어층을 에워싸는 플라스틱 재료의 내층 및 외층 스트림을 동시 압출되게 유동시키는 단계와,

내부 코어 스트림이 압출의 횡방향 유동 속도 프로파일의 실질적으로 제로 구배의 중간 평면 영역에서 흐르게 하도록 내층 및 외층의 용적 유동 비율을 실질적으로 50:50로 되게 한 상태로 초기에 유동을 개시하게 하는 단계와,

그 후에, 유동의 대부분에 대하여, 코어층 스트림을 중간 평면으로부터 오프셋시키고, 코어층을 내측 또는 외측의 유동 경계 중 하나에 보다 인접하게 이동시켜 성형 물품을 형성하도록, 내층 및 외층 스트림의 상대적인 용적 유동 비율을 변경시키는 단계

를 포함하며,

물품 내의 상기 코어층의 대부분은 물품의 내벽 또는 외벽 중 어느 하나에 보다 더 인접한 것인 동시 압출 방법.
제16항에 있어서, 상기 유동 비율은 공동부로의 유동 종단 근처에서 다시 실질적으로 50:50으로 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제16항에 있어서, 상기 비율은 코어층 스트림 유동의 수 퍼센트가 초기에 흐른 후에 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제16항에 있어서, 상기 비율은 게이트 영역과 주형 내로의 연속된 유동 중에 더 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제19항에 있어서, 상기 비율은, 내부 코어 스트림 유동이 실질적으로 상기 제로 구배를 따라 재확립되도록 유동의 종단 근처에서 다시 실질적으로 50:50으로 변경되는 것인 동시 압출 방법.
제16항에 있어서, 상기 코어층 스트림 재료는 기체 투과 제어, 기체 제거 및 전자기 차폐 중 하나 이상과 같은 장벽 기능 특성(barrier function characteristic)을 위해 선택되는 것인 동시 압출 방법.
게이트 영역을 통하여 주형 공동부 내로 주입하여, 내부 코어층이 내벽 층과 외벽 층 사이에 에워싸인 상태로 있는 성형 물품을 제조하는 것과 관련하여 복수의 플라스틱 재료를 동시 압출하는 동시 압출 장치로서,

공급원으로부터 플라스틱 재료를 수용하며 종방향으로 연장되는 압출기 노즐로서, 내부 코어층을 게이트 영역을 통하여 주형 공동부로 주입하도록 내부 코어층을 에워싸는 플라스틱 재료의 내층 및 외층 스트림으로서의 재료를 동시 압출되게 유동시키는 것인 압출기 노즐과,

내부 코어 스트림이 압출의 횡방향 유동 속도 프로파일의 실질적으로 제로 구배의 중간 평면 영역에서 흐르게 하도록 내층 및 외층 스트림의 용적 유동 비율을 실질적으로 50:50로 되게 한 상태로 초기에 유동을 개시하게 하는 유동 제어 수단과,

그 후에, 유동의 대부분에 대하여, 코어층 스트림을 중간 평면으로부터 오프셋시키고, 코어층을 내측 또는 외측의 유동 경계 중 하나에 보다 인접하게 이동시켜 공동부에서 성형 물품을 형성하기 위하여, 내층 및 외층 스트림의 상대적인 용적 유동 비율을 변경시키도록 유동 제어 수단을 조정하는 조정 수단

을 포함하며,

물품 내의 코어층의 대부분은 물품의 내벽 또는 외벽 중 어느 하나에 보다 더 근접한 것인 동시 압출 장치.
제22항에 있어서, 상기 유동 제어 수단은 공동부로의 유동의 종단 근처에서 상기 유동 비율을 다시 실질적으로 50:50으로 변경시키도록 조정되는 것인 동시 압출 장치.
제22항에 있어서, 상기 유동 제어 수단은 코어층 스트림의 수 퍼센트가 초기에 흐른 후에 상기 비율을 변경시키도록 조작되는 것인 동시 압출 장치.
제22항에 있어서, 상기 유동 제어 수단은 게이트 영역으로의 연속적인 유동 중에 상기 비율을 더욱 변경시키도록 조정되는 것인 동시 압출 장치.
제25항에 있어서, 상기 유동 제어 수단은 내부 코어 스트림 유동이 다시 실질적으로 상기 제로 구배를 따라 재확립되도록 상기 비율을 유동의 종단 근처에서 다시 실질적으로 50:50으로 변경하도록 조정되는 것인 동시 압출 장치.
제22항에 있어서, 상기 코어층 스트림 재료는 습도 제어, 기체 투과, 기체 제거 및 전자기 차폐 중 하나 이상과 같은 장벽 기능 특성을 위해 선택되는 것인 동시 압출 장치.
게이트 영역을 통하여 주형 공동부 내로 주입하여, 성형 물품을 제조하는 것과 관련하여 복수의 플라스틱 재료를 동시 압출하기 위한 동시 압출 장치로서,

공급원으로부터 플라스틱 재료를 수용하기 위한 입구 채널을 갖추고 있으며 종방향으로 연장되는 관형의 압출 노즐로서, 결과적인 성형 플라스틱 물품의 내부 코어로서 기능하는 하나의 내부 코어 스트림이 코어를 위한 커버 벽 플라스틱 재료 층으로서 기능하는 플라스틱 재료의 내측 및 외측 스트림 사이에 있는 상태로 내층 및 외층 스트림으로서 재료를 동연으로 흐르게 하는 것인 관형 압출 노즐과,

스트림을 종방향으로 연장되는 관형 압출기 노즐 내에서 그 노즐을 따라 있는 동심의 환상 유로를 따라서 공동부의 게이트 영역으로 강제 유동시키는 종방향의 스로틀 수단과,

초기에 코어 스트림이 압출의 횡방향 유동 속도 프로파일에 있어서 실질적으로 제로 구배의 영역에서 흐르기 시작하도록 유동 스트림을 조정하는 조정 수단과,

그 후에, 코어층 유동을 제로 구배로부터 오프셋시키고, 코어층을 내측 또는 외측의 환상 유동 경계 중 하나에 보다 인접하게 이동시켜 성형 물품을 형성하도록, 코어층의 제로 구배 유동이 개시된 후에 내층 및 외층 스트림의 상대적인 용적 유동 비율을 변경시키도록 조작될 수 있는 수단

을 포함하며,

코어층의 대부분은 물품의 내벽 또는 외벽 중 어느 하나에서 다른 하나보다 근접한 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 상기 내층 또는 외층의 상대적인 두께는 실질적으로 상기 비율로 상응하게 변경되는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 압출의 종결 전에, 상기 조정 수단은 내부 코어 스트림의 종단을 다시 실질적으로 상기 제로 구배를 따라 이동시키도록 내층 및 외층의 유동 비율을 변경시키도록 제어되는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 상기 조정 수단은 코어층 스트림 유동의 수 퍼센트가 초기에 개시된 후에 내측 및 외측 스트림 비율을 변경시키는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 상기 조정 수단은 초기에 내부 및 외부 스트림이 실질적으로 동일한 용적 유량으로 개시되도록 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 상기 조정 수단은 합쳐진 스트림을 상기 동심의 환상 유로로 강제적으로 흐르게 하도록 축방향 핀을 구비하는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 내측 및 외측 스트림의 상대적인 용적 유동 비율이 압출기 내에서 스트림의 각각의 유동 채널에 배치된 제한기에 의해 제어되는 것인 동시 압출 장치.
제34항에 있어서, 코어 스트림의 유동 개시 직후에 또는 코어 스트림 유동의 종결 시점 근처 중 하나 이상과 일치하도록 제한기에 의한 상대적인 제한의 타이밍을 제어하는 수단이 마련되는 것인 동시 압출 장치.
제35항에 있어서, 주형 공동부 내로의 스트림의 유동 중간에서 상대적인 유동 제한의 타이밍을 제어하는 수단이 마련되는 것인 동시 압출 장치.
제35항에 있어서, 상기 상대 유동 제한은 내측 또는 외측 유동 스트림 중 하나 내에 유동 제한기를 삽입하는 수단에 의해 실행되는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 상기 내층, 외층 및 코어층 유동 스트림은 각각의 재료 공급원으로부터 노즐의 각 입구 채널로 공급되고, 유동 제한기는 (1) 공급원 유동 채널 내로 또는 (2) 노즐 입구 채널의 근처로 삽입되는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 복수의 유사한 노즐이 마련되고, 이들 노즐에는 유동 제한 수단이 각 노즐 내의 상응하는 내층 또는 외층 입구 유동 채널 또는 상기 공급원으로부터의 공통 공급 채널에 삽입된 상태로 각각의 재료 공급원으로부터 마찬가지로 동시에 재료가 공급되는 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 상기 내층 및 외층 스트림은 동일한 플라스틱 재료 공급원으로부터 공급되며, 플라스틱 코어 재료 스트림은 다른 공급원으로부터 공급되고, 내층 및 외층 스트림에 의해 둘러싸인 코어 재료 스트림의 환상의 동연 스트림은 상기 게이트 영역 근처에서 합쳐지고, 대향 횡방향으로 주형 공동부 내로 측방향으로 주입되는 것인 동시 압출 장치.
제40항에 있어서, 그렇게 형성된 성형 물품은 중공의 플라스틱 용기이며, 이 용기에서 내부 코어층은 용기 벽을 관통한 습기 또는 기체의 유동에 저항하는 것과 및/또는 산소와의 화학 조합을 통하여 산소를 제거하는 것과 같은 그러한 목적을위하여 장벽 층으로서 작용하는 재료인 것인 동시 압출 장치.
제28항에 있어서, 내층 및 외층과, 2개의 내부 코어층 재료를 포함하는 3가지 재료의 플라스틱 물품이 성형되며, 내층 및 외층 재료 스트림은 노즐 내에서 분리되어 내측 및 외측의 환상 커버 벽 층을 형성하고, 내부 코어층 스트림 중 하나는 상기 내층에 인접해서 내부 코어 환상 층을 형성하도록 노즐 내에서 지향되고, 다른 내부 코어 스트림은 외층에 인접해서 내부 코어 환상 층을 형성하도록 노즐 내에서 지향되는 것인 동시 압출 장치.
제1항에 있어서, 복수의 유사한 노즐에는 유동 제한기가 각 노즐 내의 상응하는 내층 또는 외층 입구 유동 채널에 인접하게 또는 상기 공급원으로부터의 공통적인 이송 채널에 삽입된 상태로 각각의 재료 공급원으로부터 마찬가지로 동시에 재료가 공급되는 것인 동시 압출 방법.
제1항에 있어서, 두 내부 코어 스트림이 상기 내측 및 외측 스트림 사이에서 흐르고, 내부 코어 스트림 중 하나의 유동은 그 선행 에지가 제로 구배에서 시작되는 상태로 다른 내부 코어 스트림의 유동 이전에 시작되고, 상기 다른 내부 코어 스트림의 유동의 후속적인 개시는 상기 한 내부 코어 스트림 유동의 나중에 흐르는 부분을 상기 제로 구배로부터 오프셋시키고, 상기 게이트 영역을 통하여 상기 주형 공동부 내로 상기 한 내부 코어 스트림의 주입을 완료하기 이전에 상기 다른 내부코어 스트림의 주입을 완료하고, 상기 제로 구배 상에 상기 하나의 내부 코어 스트림을 주입하는 것을 종결하는 것인 동시 압출 방법.
제44항에 있어서, 내측, 외측 및 내부 코어 스트림의 재료는 4층 성형 물품을 형성하는 3가지 성형 재료를 이루는 것인 동시 압출 방법.
제45항에 있어서, 내부 코어 스트림의 각각의 상대 두께와 위치는 성형 물품의 성질을 개선하도록 선택되는 것인 동시 압출 방법.
제46항에 있어서, 내부 코어 스트림의 최내측은 기체 제거 재료로 이루어져서, 상기 성형 물품의 외벽을 통한 기체의 투과율을 감소시키고, 제거 재료가 물품의 외부로부터 침입하는 기체를 흡착하도록 의도된 경우에 물품의 내용물로부터 제거되는 기체의 비율을 증가시키는 것인 동시 압출 방법.
제46항에 있어서, 내부 코어 스트림의 최외측은 습도 민감성 기체 장벽 재료로 이루어져서, 물품을 둘러싸는 외부 분위기에 보다 인접한 성형 물품 내의 소정의 위치에 그러한 장벽을 배치하는 것인 동시 압출 방법.
제44항에 있어서, 상기 물품은 병과 같은 원통형의 중공 용기 및 평탄한 형상의 물품 중 하나인 것인 동시 압출 방법.
제22항에 있어서, 상기 내부 코어층은 한 쌍의 내부 코어 스트림으로 구성되고, 상기 조정 수단은, 선행 에지가 제로 구배에서 시작되는 상태로 내부 코어 스트림 중 하나가 상기 쌍을 이룬 내부 코어 스트림의 다른 하나의 유동 전에 유동하기 시작할 수 있게 하고, 상기 다른 내부 코어 스트림의 유동의 후속적인 개시가 상기 제로 구배 상에 놓이는 상기 하나의 내부 코어 스트림의 주입을 종결한 상태로 상기 게이트 영역을 통하여 상기 주형 공동부로의 상기 하나의 내부 코어 스트림의 나중에 흐르는 부분을 오프셋시킬 수 있게 하는 것인 동시 압출 장치.
제50항에 있어서, 내측, 외측 및 내부 코어 스트림의 재료는 4층 성형 물품을 형성하는 3가지 성형 재료를 구성하는 것인 동시 압출 장치.
제51항에 있어서, 내부 코어 스트림의 각각의 상대 두께와 위치는 성형 물품의 성질을 개선시키도록 선택되는 것인 동시 압출 장치.
제52항에 있어서, 내부 코어 스트림의 최내측은 기체 제거 재료로 이루어져서, 상기 성형 물품의 외벽을 통한 기체의 투과율을 감소시키고, 제거 재료가 물품의 외부로부터 투과되는 기체를 흡착하도록 의도된 경우에 물품의 내용물로부터 제거되는 기체의 비율을 증가시키는 것인 동시 압출 장치.
제52항에 있어서, 내부 코어 스트림의 최외측은 습도 민감성 기체 장벽 재료로 이루어져서, 물품을 둘러싸는 외부 분위기에 보다 근접한 성형 물품 내의 소정의 위치에 그러한 장벽을 배치하는 것인 동시 압출 장치.
제50항에 있어서, 상기 물품은 병과 같은 원통형의 중공 용기 및 평탄한 형상의 물품 중 하나인 것인 동시 압출 장치.
내부 플라스틱 코어층이 내측 및 외측 플라스틱 벽 층 내에 둘러싸여 있는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품으로서,

상기 물품 내의 코어층의 대부분은 물품의 내벽 및 외벽 중 하나에 보다 근접한 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
제56항에 있어서, 상기 물품은 중공이고, 코어를 둘러싸는 내벽 및 외벽에 의해 경계가 정해지는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
제57항에 있어서, 상기 코어층의 처음 부분은 코어를 둘러싸는 물품의 내벽 및 외벽의 중심선에 실질적으로 놓이는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
제58항에 있어서, 상기 코어층의 처음 부분은 코어층의 길이의 수 퍼센트를 이루는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
제59항에 있어서, 상기 코어층의 종단 근처는 다시 실질적으로 상기 중심선에 놓이는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
제59항에 있어서, 상기 코어층 재료는 습도 제어, 기체 투과, 기체 제거 및 전자기 차폐 중 하나 이상과 같은 장벽 기능 특성을 위해 선택되는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
제59항에 있어서, 내벽 및 외벽과 코어는 4층의 성형 물품을 형성하는 3가지 성형 재료를 이루는 것인 성형된 플라스틱 재료 물품.
내부 플라스틱 코어층이 내측 및 외측 플라스틱 벽 층 내에 둘러싸여 있는 것인 중공의 성형 플라스틱 재료 물품용 예비 성형품으로서,

상기 예비 성형품 내의 코어층의 대부분은 물품의 내벽 및 외품 벽 중 하나에 보다 근접한 것인 예비 성형품.
제63항에 있어서, 상기 코어층의 처음 부분은 코어를 둘러싸는 물품의 내벽 및 외벽의 중심선에 실질적으로 놓이는 것인 예비 성형품.
제64항에 있어서, 상기 코어층의 처음 부분은 코어층의 길이의 수 퍼센트를이루는 것인 예비 성형품.
제65항에 있어서, 상기 코어층의 종단 근처는 다시 실질적으로 상기 중심선에 놓이는 것인 예비 성형품.
제65항에 있어서, 상기 코어층 재료는 습도 제어, 기체 투과, 기체 제거 및 전자기 차폐 중 하나 이상과 같은 장벽 기능 특성을 위해 선택되는 것인 예비 성형품.