[发明专利]控制芯层的突破的成型多层聚合物制品的方法

说明书

相关申请

本申请涉及于2010年3月8日提交的同时未审临时申请No.61/311，704并且要求该申请的优先权，该申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及共注射（co-injection）成型系统中的多个流动聚合物流的共挤出（co-extrusion），该共注射成型系统用于形成多层塑料制品。在注射系统的一个或多个喷嘴中形成由内聚合物流和外聚合物流包围内部芯流组成的组合聚合物流（combined polymeric stream）。组合聚合物流用来形成具有内部芯层的塑料制品，内部芯层由具有内层和外层的表皮包围。内部芯层由内部芯流形成，内表皮层和外表皮层分别由内流和外流形成。

更特别地，这里公开如下用于形成塑料制品的方法及系统：其中，控制内聚合物流和外聚合物流的体积流量、控制内部芯流相对于组合聚合物流的速度流动前沿的位置及控制内部芯流相对于内聚合物流和外聚合物流的挤出起始时刻的挤出起始时刻，以选择性地将内部芯流的前缘指引到从模腔中的分支接合部分支出的下游分支通道。根据这里的教示，内部芯流在不允许内部芯流的前缘突破（breakthrough）组合流的流动前沿的情况下，前进至尽可能靠近分支通道的终端（terminal end）的位置。这里教示的方法及共注射系统便于食物容器或饮料容器的共注射成型，其中，通过控制各种聚合物流动流的位置、时刻及体积流率（volumetric flow rate）来防止或避免内部芯流的突破。

背景技术

许多塑料制品通过热成型处理形成。这些制品例如包括诸如果冻杯、酸奶杯、水果杯等通用容器及具有（1）带封闭基部、联接至基部的侧壁和开口终端的主体部以及（2）诸如从侧壁径向向外或径向向内延伸的凸缘部或唇部等突起的类似容器。在现有技术中，这些容器通常通过热成型处理生产。

由于需要模腔的几何形状来形成具有唇、凸缘或任何其他类型的突起的容器，因此很难控制内部芯流的下游流动及选择性地将内部芯流指引到从模腔的主通道的分支接合部分支出的下游分支通道。因此期望具有通过共注射成型形成这些带凸缘制品的工艺，其中，可以控制内部芯流，使得（1）选择性地沿模腔中的期望的路径指引内部芯流，（2）将内部芯流指引到靠近限定最终塑料制品的突起的分支通道的终端的位置，（3）同时避免内部芯流突破组合流动前沿。

当注射成型该制品时，产生的额外的问题是在内部芯层中在成型制品的内部芯层进入模具的基部形成孔或间隙。因为内部芯流由直径朝向成型制品的基部减小的环形流形成，因此形成孔。环形芯流的在制品的基部的直径与孔或间隙的直径直接对应。特别地，内部芯层进入模具，作为在两侧由内表皮层和外表皮层围绕的环形流。当内部芯层的流动停止时，内部芯层的尾部连续至成型部的侧壁，由此在成型部的基部生成孔，该孔典型地比注射内部芯层和外层的喷嘴的浇口大很多。

控制由环形内部芯流生成的孔或间隙的尺寸在现今的注射成型系统中是最基本的。如果该间隙太大，成型部的阻隔特性会显著地降低。换言之，因为外部气体会通过孔进入成型部，因此在成型部的物质包含部内生成的真空不能保持长时间，或者相反地，因为成型部内的气体会通过孔渗出，因此压力不能保持在成型部中。因此，当前需要内部塑料层的间隙或孔的尺寸被有效地控制的、用于注射成型制品的方法及设备。

发明内容

这里公开用于通过共注射成型形成聚合塑料制品的方法及系统。塑料制品包括主体部和从主体部突出的部分。主体部和从主体部突出的部分在某些实施方式中均包括由内层和外层包封装的内部芯层。主体部包括封闭基部、可以绕基部以周向的方式延伸并且限定与基部相对的开口端的侧壁。突出部从最终塑料制品的主体部径向向内或径向向外延伸。突出部可以是对称的或非对称的。主体部和突出部由具有内部芯流和内外流的连续组合聚合物流形成。最终塑料制品在突出部中具有由具有内外层的表皮包围的内部芯层。