JP6180778B2 - 多層フィルムの製造システム及び方法並びに多層化装置 - Google Patents

Description

本発明は、多層フィルムを製造するシステム及び方法に関し、特に、多層フィルムを形成するための多層化装置に関する。

交互に位置するポリマー材料の層を有する多層フィルムは、多種多様な業界及び用途で用いられている。例えば、包装業界では、多層フィルムは、商品のうちでとりわけ食品、飲料及び消費製品を包装するために用いられている。多層フィルムの別々の層は、水分、酸素及び包装された製品の包装寿命を短くする場合のある他のガスの流入流出を阻止するためのバリヤとして役目を果たすことができる。別の例として、多層フィルムは、コンピュータモニタ、窓及び他の光学システム内の光学フィルムとして用いられている。多層フィルムの別々の層は、光透過率を制御する共にフィルム越しに表示する別々の光学的性質、例えば互いに異なる屈折率を有する場合がある。

多層フィルムの光学的性質及び物理的性質は、典型的には、変数の数、例えばフィルムの個々の層に用いられるポリマー材料の種類、フィルム中の個々の層の全体数及びフィルム中の各個々の層の厚さで決まる。例えば、現在製造されている多層フィルムの中には、数ダース分又は数百個の個々の層を有するものがあり、各層は、厚さがほんの数ミクロンである。フィルム製造中、これら個々の層の形成を適正に制御することは、結果として得られる多層フィルムが望ましい光学的性質及び／又は物理的性質を有するようにするのを助けることができる。

レーヤーマルチプライヤ（layer multiplier）と呼ばれる場合の多い多層化装置は、フィルム中の個々の層の数を多層化するようフィルム製造中に用いられる装置である。多層化装置は、例えばＡ‐Ｂ形態で互いに上下に積み重ねられた互いに異なる材料の２つの層を有するフィルムを利用し、例えば層構造を繰り返してＡ‐Ｂ‐Ａ‐Ｂ層形態を有するフィルムを製造することができる。多層化装置内で層を分割したり再結合したりするプロセスは、剪断力を生じさせる場合があり、それにより、この装置前後に圧力降下が生じる。十分に大きい場合、これら剪断力は、製造中、多層フィルムの物理的構造を損傷する場合があると共に／或いはフィルムの互いに異なる層を互いに融合させる場合があり、それにより明確に規定された多層フィルムスタックの形成が阻止される。

一般に、本発明は、複数の層を有する多層フローストリームを利用し、このフローストリームを分流してフローストリームを例えば第１の多層のフローストリーム及び第２の多層フローストリームに多層化するシステム及び方法並びに多層化装置に関する。分流されたフローストリームは、分流されたフローストリームを互いに上下に積み重ねて多層化した多層フローストリームを形成することによって再結合される。多層化する多層フローストリームは、元の多層フローストリームと同じ個々の層の形態を有することができる。しかしながら、個々の層の形態は、元の多層フローストリームと比較して、多層化する多層フローストリーム中に垂直に積み重ねられた配置状態で繰り返されるのが良い。例えば、元の多層フローストリームがＡ‐Ｂ‐Ｃ積み重ね層形態を有する場合、多層化した多層フローストリームは、Ａ‐Ｂ‐Ｃ‐Ａ‐Ｂ‐Ｃ積み重ね層形態を有するのが良い。これは、元の多層フローストリームの２Ｘの倍率であるが、これよりも高い倍率（例えば、４Ｘ、８Ｘ、１６Ｘ）も又可能である。

多層化装置は、インサートハウジングを有し、このインサートハウジングは、入口、出口及び入口と出口の間に延びるフローキャビティを有する。多層化装置は、フローキャビティ内に配置された多層化インサートを更に有する。作動中、多層化インサートは、多層化装置に入ったフローストリームを少なくとも第１のフローストリーム及び第２のフローストリームに分流し、それによりフローストリームを多層化する。

多層化装置は、多層化装置の形態に応じて、この装置のキャビティフロー容積がこの装置の入口フロー容積以上であるように構成されるのが良い。かかる実施例では、キャビティフロー容積は、フローストリームが作動中に通るインサートハウジングのフローキャビティ内の自由容積であるのが良い。本明細書で用いられる「自由容積」と言う用語は、多層化インサート（又は多数のインサートが存在するインサート）によって占められていないインサートハウジング内の空間を意味している。これとは対照的に、入口フロー容積は、入口のところのインサートハウジングの断面積にフローキャビティの長さを乗算して得られた値に等しい。多層化装置のキャビティフロー容積が入口フロー容積以上になるように多層化装置を構成するため、インサートハウジングは、多層化インサートがハウジングの入口に対して位置決めされる領域において拡大されるのが良い。拡大領域は、多層化インサートにより閉められるインサートハウジング内の空間を考慮に入れている。したがって、フローストリームが多層化装置を通って動いているとき、フローストリームは、多層化インサートがたとえ多層化装置内の空間を占める場合であっても、この装置の入口（例えば、或いは、この装置の上流側のフローチャネル）のところと少なくとも同じほど大きな容積をこの装置内に有する。この形態により、細くなっているフローキャビティを有する公知の多層化装置と比較して、装置内で生じる剪断力の大きさ及び装置前後の圧力降下の大きさが減少する。

本発明の一実施例では、ハウジング及び少なくとも１つの多層化インサートを有する多層化装置が開示される。ハウジングは、フローストリームを受け入れるよう構成された入口、フローストリームを排出するよう構成された出口及び入口と出口との間に延びるフローキャビティを有する。一実施例によれば、少なくとも１つの多層化インサートは、フローキャビティ内に位置決めされ、多層化インサートは、フローストリームを少なくとも第１のフローストリーム及び第２のフローストリームに分流し、第１のフローストリームを第２のフローストリームの頂部上に積み重ねることによって第１のフローストリームと第２のフローストリームを再び結合するよう構成されている。かかる実施例により更に特徴付けられることとして、入口は、入口のところのハウジングの断面積にフローキャビティの長さを乗算して得られた値に等しい入口フロー容積を有し、フローキャビティは、入口フロー容積以上のキャビティフロー容積を有する。

別の実施例では、供給ブロック、多層化装置及びフローチャネルを有するシステムが開示される。供給ブロックは、複数のポリマーフローを受け入れて複数の層を有する一次多層フローストリームを排出するよう構成されており、一次多層フローストリームの各層は、複数のポリマーフローのうちの１つを含む。多層化装置は、ハウジング及びハウジング内に位置決めされた少なくとも１つの多層化インサートを有する。ハウジングは、一次多層フローストリームを受け入れるよう構成された入口、多層化した多層フローストリームを排出するよう構成された出口及び入口と出口との間に延びるフローキャビティを有する。多層化インサートは、一次多層フローストリームを少なくとも第１の多層フローストリーム及び第２の多層フローストリームに分流し、第１の多層フローストリームを第２の多層フローストリームの頂部上に積み重ねることによって第１の多層フローストリームと第２の多層フローストリームを再び結合するよう構成されている。加うるに、フローチャネルは、供給ブロックをハウジングの入口に連結している。この実施例により更に特徴付けられることとして、フローチャネルは、一次多層フローストリームの通るフローチャネル内の単位長さ当たりの空間の容積に等しいフローチャネル容積を有し、ハウジングのフローキャビティは、キャビティフロー容積を有し、キャビティフロー容積は、フローチャネル容積以上である。

別の実施例では、フローチャネル及びフローキャビティ付きの多層化装置を用いて多層フローストリームを多層化する方法が開示される。この方法は、フローチャネルを通って一次多層フローストリームを運搬するステップを有し、フローチャネルは、フローチャネル容積を有し、この方法は、フローチャネルからの一次多層フローストリームをフローキャビティ内に受け入れるステップを更に有し、フローキャビティは、フローチャネル容積以上のキャビティフロー容積を有する。この方法は、一次多層フローストリームを少なくとも第１の多層フローストリーム及び第２の多層フローストリームに分流するステップ及び第１の多層フローストリームを第２の多層フローストリームの頂部上に積み重ねることによって第１の多層フローストリームと第２の多層フローストリームを多層化装置内で再び結合するステップを更に有する。

１つ又は２つ以上の実施例の細部が添付の図面に記載されると共に以下の詳細な説明の項において記載されている。他の特徴、他の目的及び他の利点は、明細書及び図面並びに特許請求の範囲の記載から明らかになろう。

多層フィルムを製造するために用いることができる例示の多層化装置を有する例示のシステムを示す概念図である。 図１の例示のシステムにおいて一次多層フローストリームにより構成できる例示の多層フロー形態を示す断面図である。 図１の例示のシステムにおいて一次多層フローストリームにより構成できる例示の多層フロー形態を示す断面図である。 図１の例示のシステムにおいて一次多層フローストリームにより構成できる例示の多層フロー形態を示す断面図である。 図１のシステムで用いることができる例示の多層化装置の斜視図である。 図１のシステムで用いることができる例示の多層化装置の斜視図である。 図３及び図６の例示の多層化装置内に用いることができる例示の多層化インサートの正面図である。 図３及び図６の例示の多層化装置内に用いることができる例示の多層化インサートの背面図である。 図３に示されているＡ‐Ａ断面線で取った図３の多層化装置の例示の断面図である。

以下の詳細な説明は、性質上例示であり、本発明の範囲、利用可能性及び形態を何ら制限するものではない。これとは異なり、以下の詳細な説明は、本発明の実施例を実施するための幾つかの実用的な説明となっている。選択された要素に関する構造、材料、寸法形状及び製造プロセスの実施例が提供されており、本発明の技術分野における当業者に知られている他の全ての要素が採用される。当業者であれば認識されるように、注目する実施例のうちの多くには種々の適当な変形例が存在する。

多層ポリマーフィルムは、各々が１又は２種類以上のポリマー材料で形成された複数の個々の層を含むのが良い。例えば、ポリマーフィルムは、２種類、３種類、４種類又は５種類以上の互いに異なるポリマー材料で作られた数ダース分又はそれどころか数百の個々の層を有することができる。多層ポリマーフィルムは、特定の製造プロセスに応じて、互いに異なるポリマー材料を受け入れて一次多層フローストリームを形成するようこれらポリマー材料を差し向ける供給ブロックを用いて形成できる。一次多層フローストリームは、供給ブロックを出た後、フローチャネルを通って流れてフィルムライン上で次の処理が行われ、それにより完成した多層フィルムが製造される。

多層ポリマーフィルムに必要な個々のポリマー層の数が供給ブロックによって直接生じさせることができる層の実際の数を超える用途では、一次多層フローストリーム中の層の数を増大させるために多層化装置が用いられる。多層化装置は、供給ブロックからの一次多層フローストリームを受け入れるよう供給ブロックの下流側に位置決めされる。多層化装置は、一次多層フローストリームを各々が一次多層フローストリームと同一の層形態（例えば、層スタック）を有する２つ又は３つ以上の二次ストリームに分流する。次に、多層化装置は、１つのストリームを別のストリームの頂部上に積み重ねることによって２つ又は３つ以上の二次ストリームの向きを変えて一次多層フローストリームと比較して増大した数の個々の層を有する再結合多層フローストリームを生じさせる。例えば、多層化装置が一次多層フローストリームを互いに上下に積み重ねられた２つの二次ストリームに分流したとき、再結合フローストリームは、一次多層フローストリームの２倍の数の個々の層を有する。

一次多層フローストリームが公知の多層化装置を通って動くと、フローストリームを分流して分流された二次流を再結合して再結合多層フローストリームを形成する機械的作用により、流動中の材料のストリームに剪断応力が生じる。例えば、一次多層フローストリームが多層化装置に入って装置内の多層化インサートに接触すると、一次多層フローストリームは、到来している一次多層フローストリームにより占められる容積よりも少ない容積の合計を有する装置の別々の区分に押し込められる２つのストリームに分流される。これにより、多層化装置前後に圧力降下が生じる場合があり、それにより流動中の材料のストリームに剪断応力が生じる。剪断応力が大きすぎる場合、多層フィルムの物理的構造が損傷を受ける場合があると共に／或いは多層フローストリームの別々の個々の層が融合する場合があり、それにより結果として得られるフィルムの少なくとも一部分がその多層特性を失う場合がある。

本発明の幾つかの実施例において説明する技術によれば、到来フローストリーム中の層の数を多層化する一方で、装置前後の圧力降下を最小限に抑えると共に／或いはフローストリームに加えられる剪断応力の大きさを最小限に抑えるのに役立つよう構成された多層化装置が提供される。多層化装置は、フローストリームを受け入れるよう構成された入口、フローストリームを排出するよう構成された出口及び入口と出口との間に延びるフローキャビティを備えたインサートハウジングを有する。多層化装置は、フローキャビティ内に配置されていて、フローストリームを分流してフローストリームを多層化するよう構成された多層化インサートを更に有する。多層化装置は、その形態に応じて、装置のキャビティフロー容積が装置の入口フロー容積及び／又は装置に連結されたフローチャネルの長さ標準化容積以上になるように構成されるのが良い。かかる実施例では、キャビティフロー容積は、フローストリームが作動中に通るインサートハウジングのフローキャビティ内の自由容積であり、他方、入口フロー容積は、入口のところのインサートハウジングの断面積にフローキャビティの長さを乗算して得られた値に等しい規定容積である。

多層化装置のキャビティフロー容積が入口フロー容積以上になるように多層化装置を構成するため、インサートハウジングは、多層化インサートがハウジングの入口に対して位置決めされる領域において拡大されるのが良い。拡大領域は、多層化インサートにより閉められるインサートハウジング内の空間を考慮に入れている。したがって、フローストリームが多層化装置を通って動いているとき、フローストリームは、多層化インサートがたとえ多層化装置内の空間を占める場合であっても、この装置の入口のところと少なくとも同じほど大きな容積をこの装置内に有する。この形態により、細くなっているフローキャビティを有する公知の多層化装置と比較して、装置内で生じる剪断力の大きさ及び装置前後の圧力降下の大きさが減少する。

図２〜図７を参照して多層化装置について詳細に説明する。しかしながら、先ず最初に、図１を参照して、多層化装置を有する多層フィルムの製造システム及び方法について説明する。

図１は、多層フィルムを製造するために用いられるシステム１０を示す概念図である。システム１０は、供給ブロック１２、多層化装置１４及び押出しダイ１６を有する。供給ブロック１２は、フローチャネル２２によって多層化装置１４に連結されている。多層化装置１４は、フローチャネル２４によって押出しダイ１６に連結されている。供給ブロック１２は、多層フィルムを形成するためにポリマー材料の２つの流れ又はフローを受け入れるよう構成されており、ポリマー材料は、図１では、第１のポリマー材料１８及び第２のポリマー材料２０として示されている。作動にあたり、供給ブロック１２は、一次多層フローストリームを生じさせ、この一次多層フローストリームは、フローチャネル２２を通って多層化装置１４の入口に運ばれる。一次多層フローストリームは、多層化装置１４内で多数の二次フローストリームに分流され、これら二次フローストリームは、次に、再び結合されて、多層化装置１４に入った一次多層フローストリームよりも多くの個々の層を有する多層フローストリームが生じる。多層化装置１４からの排出後、多層フローストリームは、フローチャネル２２を通って移動し、その結果、フローストリームを押出しダイ１６から押し出すことができ、そして冷却及び／又は他の処理をフローストリームに対して実施して多層フィルムを生じさせることができるようになっている。

以下に詳細に説明するように、多層化装置１４は、インサートハウジングを有し、このインサートハウジングは、供給ブロック１２から一次多層フローストリームを受け入れるよう構成された入口、多層化装置から多層フローストリームを排出するよう構成された出口及び入口と出口の間に延びるフローキャビティを有する。多層化装置１４は、フローキャビティ内に配置されていて、供給ブロック１２からの一次多層フローストリームを分流してこのフローストリームを少なくとも第１のフローストリーム及び第２のフローストリームに多層化するよう構成された少なくとも１つの層多層化インサートを更に有する。幾つかの実施例では、多層化装置１４は、入口フロー容積以上であるキャビティフロー容積を定めるよう構成されている。例えば、多層化装置１４は、フローストリームの通るインサートハウジングのフローキャビティ内の自由容積であるキャビティフロー容積及び入口のところのインサートハウジングの断面積にフローキャビティの長さを乗算して得られた値に等しい入口フロー容積を定める。多層化装置のフローキャビティ内の自由容積は、多層化装置の入口のところの容積以上である。このように構成されている場合、多層化装置１４に入った一次多層フローストリームは、少なくとも第１のフローストリーム及び第２のフローストリームに分流され、第１のフローストリーム及び第２のフローストリームは、多層化装置に流入する一次多層フローストリームにより占められる容積の量と少なくともほぼ同じほど大きな容積を移動すべき多層化装置内に有するようになる。

システム１０は、供給ブロック１２内に一次多層フローストリームを生じさせる。供給ブロック１２は、第１のポリマー材料１８及び第２のポリマー材料２０を受け入れ、そしてこれらポリマー材料を処理して第１のポリマー材料と第２のポリマー材料の両方の個々の層を含む多層フローストリームを形成する。例えば、供給ブロック１２は、第１のポリマー材料１８及び第２のポリマー材料２０を受け入れ、そして、複数の個々の層を形成するようこれらポリマー材料を差し向け、この場合、各層は、第１のポリマー材料１８か第２のポリマー材料２０かのいずれかで形成される。供給ブロック１２は、個々の層を各々互いに上下に更に積み重ねて多層フローストリームを形成する。供給ブロック１２から出た多層フローストリームは、一次多層フローストリームと呼ばれている。

供給ブロック１２から出る一次多層フローストリーム中の互いに異なる個々の層の構成（例えば、サイズ、組成、数）は、例えば、供給ブロックの設計及び供給ブロックに供給される互いに異なるポリマー材料の数に基づいて様々であって良い。幾つかの実施例では、供給ブロック１２から出た一次多層フローストリーム中の各層は、多層フローストリーム中の他の全ての個々の層に全体として平行に差し向けられる。一次多層フローストリーム中の個々の層は各々、一次多層フローストリーム中の他の全ての層と同じ厚さを有しても良く、或いは、一次多層フローストリーム中の少なくとも１つの個別の層は、一次多層フローストリーム中の少なくとも１つの他の層の厚さとは異なる厚さを有しても良い。例えば、１種類のポリマー材料（例えば、第１のポリマー材料１８）で作られた一次多層フローストリーム中の個々の層の少なくとも幾つか（及びオプションとして全て）は、別の種類のポリマー材料（例えば、第２のポリマー材料２０）で作られた一次多層フローストリーム中の個々の層の少なくとも幾つか（及びオプションとして全て）とは異なる厚さを有しても良い。

幾つかの実施例では、一次多層フローストリームは、供給ブロック１２に供給される各種類のポリマー材料で作られた少なくとも１つの個別的な層を含む。幾つかの追加の実施例では、一次多層フローストリームは、供給ブロック１２に供給される各種類のポリマー材料で作られた個別的な層を１つしか含まない。図１のシステム１０では、例えば、供給ブロック１２から出た一次多層フローストリームは、２つの層、即ち、第１のポリマー材料１８で作られた１つの層及び第２のポリマー材料２０で作られた１つの層しか備えていない。他の実施例では、供給ブロック１２から出る一次多層フローストリームは、１種類のポリマー材料（例えば、第１のポリマー材料１８）で作られた多数の個々の層及び別の種類のポリマー材料（例えば、第２のポリマー材料２０）で作られた１つ又は２つの多数の個々の層を有しても良い。

図２Ａ〜図２Ｃは、供給ブロック１２から出た一次多層フローストリームで規定可能な例示の層形態を示す断面図である。層スタック中の個々の層は各々、層スタック中の他の全ての個々の層と同一の厚さを有するものとして且つこれらに全体として平行に差し向けられているものとして示されているが、但し、実際には、個々の層の各々について互いに異なる厚さ及び／又は向きの採用が可能である場合がある。さらに、分かりやすくするために、層スタック中の互いに異なる個々の層は、材料“Ａ”（例えば、第１のポリマー材料１８）か材料“Ｂ”（例えば、第２のポリマー材料２０）かのいずれかで形成されるものとして示されている。

図２Ａは、材料“Ａ”で作られた第１の個別的な層１５２及び材料“Ｂ”で作られた第２の個別的な層１５４を有する一次フローストリーム１５０を示している。第１の個別的な層１５２は、第２の個別的な層１５４の頂部上に積み重ねられている。幾つかの実施例では、供給ブロック１２を出る一次多層フローストリーム中の個々の層は各々、一次多層フローストリーム中の個々の層相互間に別個のインターフェースを構成する。例えば、供給ブロック１２を出た一次多層フローストリーム中の個々の層は各々、１つの個別的な層を形成する材料と隣接の個々の層を形成する材料の相互混合が生じないよう形成される。他の実施例では、一次多層フローストリーム中の個々の層は各々、隣り合う層相互間に別個のインターフェースを構成しない。

図２Ｂは、材料“Ａ”で作られた第１の個別的な層１５８、材料“Ｂ”で作られた第２の個別的な層１６０及び材料“Ａ”で作られた第３の個別的な層１６２を有する別の一次フローストリーム１５６を示している。第１の個別的な層１５８は、第２の個別的な層１６０の頂部上に積み重ねられ、この第２の個別的な層は、第３の個別的な層１６２の頂部上に積み重ねられている。

図２Ｃは、材料“Ａ”で作られた第１の個別的な層１６６、材料“Ｂ”で作られた第２の個別的な層１６８、材料“Ａ”で作られた第３の個別的な層１７０及び材料“Ｂ”で作られた第４の個別的な層１７２を有する一次フローストリーム１６８を示している。第１の個別的な層１６６は、第２の個別的な層１６８の頂部上に積み重ねられ、第２の個別的な層１６８は、第３の個別的な層１７０の頂部上に積み重ねられ、第３の個別的な層１７０は、第４の個別的な層１７２の頂部上に積み重ねられている。種々の実施例では、供給ブロック１２を出る一次多層フローストリームは、２つ、３つ、４つ又は５つ以上の個々の層を有することができる。しかしながら、一次フローストリーム中の層の上述の数及び組成上の構成は、例示の過ぎず、本発明は、この観点において限定されることはない。

さらに図１を参照すると、一般に、供給ブロック１２を出た一次多層フローストリームは、複数の個々の層を含み、この場合、一次多層フローストリーム中の個々の層は各々、供給ブロック１２に供給される複数種類のポリマー材料のうちの少なくとも１つ（及びオプションとして、たった１つ）を含む。一次多層フローストリームを形成するために供給ブロック１２に送り出すことができる例示のポリマー材料としては、ポリエチレン（例えば、高密度、低密度、直鎖低密度）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロリド、ポリアミド、ポリカーボネート、セルロース誘導体及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらには限定されない。加うるに、図１の実施例では、供給ブロック１２に供給されるのは２つの互いに異なるポリマー材料だけであるが、他の実施形態では、これよりも少ない種類のポリマー材料（例えば、１つのポリマー材料）又はこれよりも多い種類のポリマー材料（例えば、３種類、４種類又は５種類以上の互いに異なるポリマー材料）を供給ブロックに供給しても良く、本発明は、この点に関して限定されない。

供給ブロック１２を出た後、システム１０内の一次多層フローストリームは、フローチャネル２２を通って多層化装置１４に至る。フローチャネル２２は、パイプ、管又は多層フローストリームを運ぶための他の導管であるのが良い。幾つかの実施形態では、フローチャネル２２は、供給ブロック１２と多層化装置１４との間のチャネルの長さにわたって連続断面領域を有する。それにもかかわらず、フローチャネル２２は、供給ブロック１２からの一次多層フローストリームを本明細書において説明する次の処理のために多層化装置１４に運ぶ。多層化装置１４からの排出後、多層フローストリームは、フローチャネル２４を通って移動し、フローストリームを押出しダイ１６から押し出すことができ又は違ったやり方で処理することができるようになっている。

図３及び図４は、図１のシステム１０内で用いられる多層化装置１００の斜視図である。図３は、多層化装置１００の内側の例示の特徴を示すために多層化装置１００を開放形態で示し、図４は、多層化装置１００を閉鎖形態で示している。多層化装置１００（本明細書においては「装置１００」とも呼ばれる）は、インサートハウジング１０２及びインサートハウジングの内側に位置決めされた少なくとも１つの多層化インサート１０４を有し、かかる多層化インサートは、図３の実施例では、第１の多層化インサート１０４及び第２の多層化インサート１０６として示されている。インサートハウジング１０２は、多層フローストリーム（例えば、図２においてフローチャネル２２を経て供給ブロック１２から出た一次多層フローストリーム）を受け入れるよう構成された入口１０８及び多層化された多層フローストリームを排出するよう構成された出口１１０を有する。入口１０８は、フローチャネル（例えば、図１のフローチャネル２２）に連結され、出口１１０も又、フローチャネル（例えば、図１のフローチャネル２４）に連結されている。インサートハウジング１０２は、入口１０８と出口１１０との間に延びるフローキャビティ１１２を更に有している。

作動にあたり、多層フローストリームは、入口１０８を経てインサートハウジング１０２に入る。インサート１０２の内側において、多層化インサート１０４は、多層フローストリームを分流して多層フローストリームを少なくとも第１の多層ストリーム及び第２の多層ストリームに多層化する。第１の多層ストリーム及び第２の多層ストリームは、各々、インサートハウジング１０２に流入した一次多層フローストリームの少ない方の部分である。例えば、多層化インサート１０４が一次多層フローストリームを第１の多層ストリーム及び第２の多層ストリームにしか分流しない場合、第１の多層ストリームと第２の多層ストリームの容積の合計は、インサートハウジングに入った一次多層フローストリームの容積に等しい。幾つかの実施形態では、多層化インサート１０４は又、分流された第１の多層ストリーム及び第２の多層ストリームの運動を制御して例えば一方のストリームを他方のストリームの頂部上に積み重ねることによってこれらストリームを再結合し、それにより多層化された多層フローストリームが形成される。出口１１０を経てインサートハウジング１０２から流出することができるこの多層化多層フローストリームは、入口１０８を経てインサートハウジングに流入した一次多層フローストリームよりも多くの個々の層を有する。 装置１００のインサートハウジング１０２は、多層化インサート１０４を収容する。インサートハウジング１０２は、一次多層フローストリームを受け入れ、多層化インサート１０４と組み合わせ状態でハウジングを通るフローストリームの運動を制御する境界付けられたキャビティ（例えば、入口１０８及び出口１１０を除く）を備えている。図３及び図４の実施例では、インサートハウジング１０２は、第１の部分１０２Ａ及び第２の部分１０２Ｂ（ひとまとめに「インサートハウジング１０２」）を有し、この第１の部分と第２の部分は、フローストリームがハウジングを通過しているときにこれら部分が互いに分離しないよう複数本のボルト１１３によって互いに機械的に連結されている。インサートハウジング１０２への接近は、複数本のボルト１１３を取り外して第１の部分１０２Ａを第２の部分１０２Ｂから分離することによって行われる。インサートハウジング内への定期的な接近により、多層化インサート１０４のクリーニング、交換又は取り外し或いは保守の仕事が容易になる。他の実施例では、第１の部分１０２Ａと第２の部分１０２Ｂを互いに機械的に取り付けるために他の機械的固定特徴部、例えばねじ、溶接、クランプ等を用いることができる。さらに他の実施例では、インサートハウジング１０２は、開放可能でなくても良いが、その代わり、ハウジングの有効寿命中、閉鎖状態のままであるよう設計されても良い。したがって、装置１００のハウジングが多層化インサート１０４を受け入れてこれを保持するよう構成されたインサートハウジングとして説明されるが、理解されるべきこととして、多層化インサート１０４は、インサートハウジング１０２から取り外し可能であっても良く又はそうでなくても良く、本発明は、この点に関し限定されることはない。

多層化インサート１０４は、インサートハウジング１０２内に、特に図３の実施例では、インサートハウジング１０２のフローキャビティ１１２内に配置される。一般に、フローキャビティ１１２は、入口１０８と出口１１０との間でインサートハウジング１０２内に設けられていて、装置１００のその多層化インサート（又は、２つ以上の場合、これらインサート）を収容する領域であり、フローストリームは、多層化装置の作動中、この領域を通って移動する。入口１０８は、インサートハウジング１０２に設けられていて、装置１００の作動中、一次多層フローストリームをインサートハウジング１０２に流入させる開口部である。例えば、入口１０８は、インサートハウジング１０２の外側から（例えば、ハウジングの外側フェースのところで始まり）インサートハウジングの内側（例えば、多層化インサート１０４の前縁のところ又はその手前で終端する）まで延びる領域である。幾つかの実施例では、入口１０８は、この入口が貫通するインサートハウジング１０２の壁の厚さに等しい長さを有する。出口１１０は、入口１０８と反対側でインサートハウジング１０２に設けられていて、装置の作動中、多層化ストリームをインサートハウジング１０２から流出させる開口部である。幾つかの実施例では、出口１１０は、この出口が貫通しているインサートハウジング１０２の壁の厚さに等しい長さを有する。

図５及び図６は、それぞれ、装置１００内の第１の多層化インサート１０４及び／又は第２の多層化インサート１０６として用いられる多層化インサート２００の正面図及び背面図である。多層化インサート２００は、前縁２０２から後縁２０４まで延びている。前縁２０２は、一次多層フローストリーム２０６（これは、説明の目的のためにのみ多層化インサートの前で分流された状態で示されている）を受け入れ、このフローストリームを第１のストリーム２０８及び第２のストリーム２１０に分流するよう構成されている。第１のストリーム２０８は、多層化インサート２００の一方の側部上（例えば、多層化インサートの表面とインサートハウジング１０２の第１の部分１０２Ａの表面との間）を通り、第２のストリーム２１０は、多層化インサート２００の別の側部上（例えば、多層化インサートの表面とインサートハウジング１０２の第２の部分１０２Ｂの表面との間）を通る。第１のストリーム２０８は、多層化インサートの後縁２０４の通過後、第２のストリーム２１０と再結合する。具体的に説明すると、図５及び図６の実施例では、第１のストリーム２０８は、第１のストリーム２０８が第２のストリーム２１０の頂部上に垂直に積み重ねられるよう第２のストリーム２１０と再結合する。

多層化インサート２００の前縁２０２は、一次多層フローストリーム２０６を少なくとも２つのサブストリームに分流するよう構成されている。例えば、多層化インサート２００の前縁２０２は、一次多層フロートストリーム２０６を一次多層フローストリーム中の個々の層の各々の主要平面と実質的に直交した方向に分流する。一次多層フローストリーム２０６が複数の個々の層を生じ、各層が別の層の頂部上に垂直に積み重ねられる実施例（例えば、図２Ａ〜図２Ｃ）では、多層化インサート１４は、一次多層フローストリームを垂直に（例えば、図２Ａ〜図２Ｃで示されているＺ方向に）分割する。

図５及び図６の実施例における多層化インサート２００の前縁は、上方に向けられた分流器（ディバイダ）２１２及び上方に向けられた分流器２１４を有する。下向き分流器２１２は、並置構成状態において上向き分流器２１４に隣接して位置決めされ、幾つかの実施例では、これと接触して位置決めされる。一次多層フローストリーム２０６が下向き分流器２１２及び上向き分流器２１４に接触すると、多層フローストリームは、２つの分流器相互間の接合部のところで分かれ、その結果、第１のストリーム２０８は、多層化インサート２００の一方の側部上を移動し、第２のストリーム２１０は、インサートの反対側の側部上を移動する。

作動にあたり、一次多層フローストリーム２０６は、下向き分流器２１２及び上向き分流器２１４に向かって流れ、その結果、多層フローストリーム中の個々の層は各々、多層フローストリームの移動平面内に差し向けられるようになる。かかる実施例では、第１のストリーム２０８と第２のストリーム２１０の両方中の個々の層の数は、一次多層フローストリーム２０６中の個々の層の数に等しい。したがって、第１のストリーム２０８が第１のストリーム２０８を第２のストリーム２１０の頂部上に積み重ねることによって第２のストリーム２１０と再結合されると、結果的に得られる組み合わせ状態のストリームは、一次多層フローストリーム２０６と同数の層の２倍の層を有する。例えば、Ａ‐Ｂ‐Ａフローストリームを構成するよう一次多層フローストリーム２０６がポリマー“Ａ”及び“Ｂ”で作られた３つの個々の層を有する場合、第１のストリーム２０８と第２のストリーム２１０の両方も又、Ａ‐Ｂ‐Ａの組成上の構成を有する３つの個々の層を定めることができる。加うるに、第１のストリーム２０８が多層化インサートの後縁２０４のところで第２のストリーム２１０の頂部上に積み重ねられると、組み合わせ状態のストリームは、Ａ‐Ｂ‐Ａ‐Ａ‐Ｂ‐Ａという組成上の構成を有する６個の個々の層を有する。

さらに図３を参照すると、インサートハウジング１０２は、少なくとも１つの多層化インサートがハウジングのフローキャビティ１１２内に配置されるようかかる少なくとも１つの多層化インサートを受け入れるよう構成されている。幾つかの実施例では、インサートハウジング１０２は、多層化インサート１つしか収容しないよう構成される（例えば、そのような寸法及び／又は形状に設定される）。他の実施例では、インサートハウジングは、多数の多層化インサートを収容するよう構成可能である。装置１００の実施例では、フローキャビティ１１２は、２つの多層化インサート、即ち、第１の多層化インサート１０４及び第２の多層化インサート１０６を受け入れるよう構成されている。第２の多層化インサート１０６は、インサートハウジング１０２内に第１の多層化インサート１０４と直列に（即ち、その下流側に）位置決めされる。作動中、第１の多層化インサート１０４は、到来多層フローストリームを少なくとも第１のストリーム及び第２のストリームに分流し、次に、一方のストリームを他方のストリームの頂部上に積み重ねることによって第１のストリームと第２のストリームを再結合する。次に、第２の多層化インサート１０６は、この再結合ストリームを少なくとも第３のストリーム及び第４のストリームに分流し、次に、一方のストリームを他方のストリームの頂部上に積み重ねることによって第３のストリームと第４のストリームを再結合する。このように、多層化装置１００は、装置を出る一次多層フローストリームの個々の層の数の４倍（４Ｘ）の層を有する多層化された多層ストリームを生じさせることができる。

インサートハウジング１０２が多数の多層化インサートを収容する他の実施例では、図３に示されている多層化インサートの数又は配置状態とは異なる数又は配置状態の多層化インサートを用いることができる。幾つかの実施例では、インサートハウジング１０２は、多数の多層化インサートを直列に位置決めされた多数の多層化インサートに加えて又はこれに代えて、垂直に積み重ねられた配置（例えば、上下に積み重ねられた配置）で収容するよう構成される。多層化装置１００は、多層化装置１００中の多層化インサートの数及び配置状態に応じて、到来多層ストリーム中の個々の層の数を２Ｘ倍、４Ｘ倍、８Ｘ倍、１６Ｘ倍以上に増大させる。互いに直列に位置決めされた多数の多層化装置を用いることによって追加の層増倍結果を達成することができる。

多層フローストリームが多層化装置１００の作動中、インサートハウジング１０２を通って動いているとき、多層フローストリームを分流してこれら分流されたストリームを再結合し、それにより多層化された多層ストリームを形成する機械的作用により、材料の流動中のストリームに剪断応力が生じる場合がある。剪断応力が大きすぎる場合、装置１００を用いて製造された多層フィルムの物理的構造が損傷を受ける場合があると共に／或いは多層フローストリームの別々の個々の層が融合する場合があり、それにより結果として得られるフィルムの少なくとも一部分がその多層特性を失う場合がある。

装置１００は、フローキャビティ１１２の容積（例えば、キャビティフロー容積）が入口１０８の入口フロー容積及び／又はこの装置に連結されたフローチャネル中の長さ標準化容積以上に寸法決めされるよう構成されている。多層化装置１００は、多層フローストリームが通過するインサートハウジング１０２のフローキャビティ内の自由容積であるキャビティフロー容積及び入口１０８のところのインサートハウジング１０２の断面積にフローキャビティの長さを乗算して得られた値に等しい入口フロー容積を定める。多層化装置のフローキャビティ内の自由容積は、多層化装置の入口のところの容積以上である。恣意的な長さ（例えば、１ｃｍ当たり、１インチ当たり）にわたり標準化された場合の多層化装置のフローキャビティ内の自由容積は、フローチャネル容積が同じ恣意的な長さにわたって標準化された場合において多層化装置に連結されたフローチャネルの容積以上である。このように構成されている場合、多層化装置１００に入った一次多層フローストリームは、少なくとも第１のフローストリーム及び第２のフローストリームに分かれ、第１のフローストリーム及び第２のフローストリームは、多層化装置に流入する一次多層フローストリームにより占められる容積の量と少なくともほぼ同じほど大きな容積を移動すべき多層化装置内に有するようになる。

多層化インサート１０４，１０６により占められる物理的空間に起因して、多層フローが移動するためのインサートハウジング１０２内の空間の広さを減少させる代わりに、インサートハウジング１０２は、多層フローが移動するためのハウジングの入口のところの空間と少なくとも同じ広さのハウジング内空間を提供する。多層フローがインサートハウジング１０２の長さに沿って（例えば、入口１０８から出口１１０まで）移動するために有効なフロー容積の大きさを維持し又は拡張することによって、インサートハウジング１０２が、多層フローがインサートハウジング１０２の長さに沿って移動するのに有効なフロー容積の大きさを減少させる場合と比較して、フローに加えられる剪断応力の大きさ及び／又は装置１００前後の圧力降下の大きさを減少する。

図７は、説明の目的上、第１の多層化インサート１０４又は第２の多層化インサート１０６がハウジング内に位置決めされていない状態で示された図３のＡ‐Ａ断面線に沿って取ったインサートハウジング１０２の断面図である。図示のように、インサートハウジング１０２は、多層フローストリームを受け入れるよう構成された入口１０８及び多層化された多層フローストリームを排出するよう構成された出口１１０を備えている。インサートハウジング１０２は、入口１０８と出口１１０との間に延びるフローキャビティ１１２を更に備えている。

作動にあたり、一次多層フローストリームは、入口１０８及びフローチャネル２２を経てインサートハウジング１０２に入り、そしてフローキャビティ１１２を通って移動し、その後装置１００を出る。多層フローストリームを通過させることができるフローキャビティ１１２内の空間は、フローキャビティ容積と呼ばれる。例えば、フローキャビティ１１２は、フローストリームが通過するフローキャビティ１１２内（例えば、フローキャビティの開始部から終了部まで）の空間（例えば、多層化インサートによって占められていないインサートハウジング１０２内の空間）の全容積であるフローキャビティ容積を定める。１つ又は２つ以上の多層化インサートがフローキャビティ１１２内に配置される場合、フローストリームは、装置１００から出る前に多層化インサートに沿ってこの周りを移動すると共にこれを通過する必要がある。したがって、フローキャビティ１１２内の多層化インサート自体により占められる空間の容積は、フローストリームが通過するフローキャビティ内の空間の容積を減少させる場合がある。

フローキャビティ１１２の長さ（例えば、図７に示されているＹ方向における長さ）にフローキャビティの幅及び高さを乗算し、次にフローキャビティ内の多層化インサートによって占められている空間の容積を差し引くことによって、フローキャビティ１１２により定められるフローキャビティ容積を求めることができる。インサートハウジング１０２の相対寸法は、様々であって良いが、幾つかの実施例では、インサートハウジング１０２のフローキャビティ１１２は、入口１０８及び／又はフローチャネル２２により定められる場合よりも大きな幅（例えば、図７に示されているＸ方向の幅）及び／又は高さ（例えば、図７に示されているＺ方向における高さ）を定める。フローキャビティが入口１０８及び／又はフローチャネル２２よりも大きな幅及び／又は高さを有するようフローキャビティ１１２を構成することにより、フローストリームが通過するフローキャビティ内の空間の容積が増大し、それによりフローストリームに加わる剪断応力の大きさが減少する。

図７の実施例では、インサートハウジング１０２は、入口１０８とフローキャビティ１１２との間に傾斜した移行領域１１４を備えている。傾斜移行領域１１４は、第１のハウジング部分１０２Ａの表面１１６及び第２のハウジング部分１０２Ｂの表面１１８によって形成され、これら表面は、各々、入口１０８から遠ざかって傾斜している。幾つかの実施例では、表面１１６及び表面１１８は、１５°を超える角度、例えば３０°を超える角度又は約３０°と約６０°との間の角度で傾斜する。傾斜移行領域１１４は、入口１０８に対してフローキャビティ１１２の高さ（例えば、図７に示されているＺ方向における高さ）を増大させる。これは、装置１００がフローキャビティ１１２の断面積よりも小さな断面積を有する上流側フローチャネル２２に取り付けられる場合に有用である。

図７の実施例における第１のハウジング部分１０２Ａ及び第２のハウジング部分１０２Ｂが各々、入口１０８から遠ざかって傾斜しているが、他の実施例では、入口１０８から遠ざかって傾斜するのが第１のハウジング部分１０２Ａ又は第２のハウジング部分１０２Ｂの一方だけであっても良い。さらに別の実施例では、インサートハウジング１０２は、傾斜移行領域を備えていなくても良く、この代わりに、入口１０８とフローキャビティ１１２との間に段部を構成しても良く又は入口とフローキャビティとの間に全く移行部を備えていなくても良い。

幾つかの実施例では、例えば、インサートハウジング１０２が入口１０８とフローキャビティ１１２との間に傾斜移行領域を備えている実施例では、インサートハウジング１０２は、フローキャビティと出口１１０との間に傾斜移行領域を備える。図７の実施例では、インサートハウジング１０２は、出口傾斜移行領域１２０を備えている。出口傾斜移行領域１２０は、第１のハウジング部分１０２Ａの表面１２２及び第２のハウジング部分１０２Ｂの表面１２４によって形成され、これら表面は、各々、入口１１０に向かって傾斜している。幾つかの実施例では、表面１２２及び表面１２４は、１５°を超える角度、例えば３０°を超える角度又は約３０°と約６０°との間の角度で傾斜する。出口傾斜移行領域１２０は、入口１１０に対してフローキャビティ１１２の高さ（例えば、図７に示されているＺ方向における高さ）を減少させる。これは、装置１００がフローキャビティ１１２の断面積よりも小さな断面積を有する下流側フローチャネル２４に取り付けられる場合に有用である。例えば、装置１００は、各々が同一の断面積を有すると共に各々がフローキャビティ１１２の断面積よりも小さい断面積を有する上流側及び下流側フローチャネルに取り付けられるのが良い。

インサートハウジング１０２が傾斜移行領域１１４及び／又は出口傾斜移行領域１２０を備える場合、ハウジング内に配置される多層化インサートは、インサートハウジングの移行領域と結合する対応の移行領域を有するのが良い。例えば、インサートハウジング１０２がこのように構成される場合、多層化インサートは、傾斜移行領域１１４と嵌合するよう構成される前縁（例えば、図５の前縁２０２）及び／又は出口傾斜移行領域１２０と嵌合するよう構成される後縁（例えば、図５の後縁２０４）を有する。多層化インサートは、このインサートがインサートハウジング内の移行領域の傾斜に対応した（例えば、これに等しい）角度で傾けられている前縁及び／又は後縁を有するのが良いのが移行領域と嵌合するよう構成される。幾つかの実施例では、多層化インサートは、インサートの前縁及び／又は後縁がインサートハウジングの移行傾斜部と面一をなし又はこれと接触関係をなすようインサートハウジング１０２の移行領域と嵌合する。

インサートハウジング１０２が傾斜移行領域又は出口傾斜移行領域を備えるかどうかとは無関係に、幾つかの実施例では、装置１００は、フローキャビティ１１２のキャビティフロー容積が装置の連結されているフローチャネルと相対的に設定されるよう構成される。フローキャビティ１１２を上流側フローチャネルと相対的に寸法決めすることは、作動中における装置内の剪断応力を減少させるのに役立つ。

例えば、フローキャビティ１１２は、フローキャビティが連結されるフローチャネル２２の容積に少なくとも等しい又はそれどころかこれよりも大きいキャビティフロー容積を定めるよう寸法決めされるのが良い。フローチャネル容積は、多層フローストリームが上流側供給ブロックと多層化装置１００との間で通過するフローチャネル２２の容積である。フローチャネル２２は、比較的長く、かくしてフローチャネルの全容積が増大するので、フローキャビティ１１２の全キャビティフロー容積及びフローチャネル２２の全フローチャネル容積は、何らかの恣意的な長さ（例えば、１ｃｍ当たり、１インチ当たり）によって標準化される。したがって、本明細書で用いられる「キャビティフロー容積」という用語は、単位長さ当たりのフローキャビティ１１２内の空間の容積であることを意味している。さらに、本明細書で用いられる「フローチャネル容積」という用語は、多層フローストリームが通過するフローチャネル２２の単位長さ当たりの空間の容積を意味している。フローキャビティ１１２の標準化されたキャビティフロー容積がフローチャネル２２の標準化されたフローチャネル容積以上である場合、装置１００内のフローチャネルは、装置まで至るチャネル内の空間と少なくともほぼ同じほど大きな空間を流れるべきインサートハウジング１０２内に有する。かかる形態は、装置１００内のフローストリームに加えられる剪断応力の大きさを最小限に抑えることができる。

幾つかの実施例では、インサートハウジング１０２の標準化キャビティフロー容積は、フローチャネル２２の標準化フローチャネル容積と等しいよう設定される他の実施例では、インサートハウジング１０２の標準化キャビティフロー容積は、フローチャネル２２の標準化フローチャネル容積を超えるよう設定される。例えば、インサートハウジング１０２の標準化キャビティフロー容積は、フローチャネル２２の標準化フローチャネル容積よりも少なくとも１％大きいのが良く、例えば、少なくとも５％大きく、少なくとも１０％大きく又は少なくとも２５％大きい。

キャビティフロー容積を構成することに加えて又はこれに代えて、インサートハウジング１０２は、入口フロー容積を有するのが良い。インサートハウジング１０２の入口フロー容積は、一次多層フローストリームが通過するインサートハウジングの入口のところの空間の容積を表している。幾つかの実施例では、インサートハウジング１０２の入口１０８は、装置１００を上流側供給ブロックに連結するフローチャネル（例えば、図１のフローチャネル２２）と少なくとも同程度の大きさであり又は同程度のサイズであるよう寸法決めされる（例えば、断面積を有する）。したがって、これらの実施例では、インサートハウジング１０２の入口フロー容積は、たとえ装置１００がフローチャネルに連結されていない場合であっても、装置１００を上流側供給ブロックに連結するようになったフローチャネル内の空間の容積を表している。

本発明の実施例に従って、装置１００のインサートハウジング１０２は、インサートハウジングのキャビティフロー容積がインサートハウジングの入口フロー容積と相対的に設定されるよう構成される。形態に応じて、フローキャビティ１１２を入口フロー容積と相対的に寸法決めすることは、作動中における装置内の剪断応力を減少させるのに役立つ。

幾つかの実施例では、フローキャビティ１１２は、装置の入口フロー容積に少なくとも等しく又はそれどころか大きいキャビティフロー容積を定めるよう寸法決めされるのが良い。入口１０８の断面積（例えば、図７に示されたＸ‐Ｚ平面内における断面積）にフローキャビティ１１２の長さを乗算することによってインサートハウジング１０２の入口フロー容積が求められる。この入口フロー容積を求めるために用いられるフローキャビティ１１２の長さは、フローキャビティ１１２のキャビティフロー容積を定めるために用いられるのと同一の長さである。したがって、かかる状況では、入口フロー容積とキャビティフロー容積は両方共、フローキャビティの長さに対して標準化される。

フローキャビティ１１２のキャビティフロー容積がインサートハウジング１０２の入口フロー容積以上であるよう設定される場合、装置１００内のフローストリームは、ハウジングの入口のところの空間と少なくともほぼ同じほど大きい空間をインサートハウジング１０２内に有する。この形態は、フローが剪断応力を生じさせる場合のあるインサートハウジング１０２内で細くなることを阻止する。

幾つかの実施例では、インサートハウジング１０２のキャビティフロー容積は、インサートハウジングの入口フロー容積に等しいよう設定される。他の実施例では、インサートハウジング１０２のキャビティフロー容積は、インサートハウジングの入口フロー容積を超えるよう設定される。例えば、インサートハウジング１０２のキャビティフロー容積は、インサートハウジング１０２の入口フロー容器よりも少なくとも１％大きいのが良く、例えば、少なくとも５％大きく、少なくとも１０％大きく又は少なくとも２５％大きい。

種々の実施例について説明した。これら実施例及び他の実施例は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれる。

１０ 多層フィルム製造システム
１２ 供給ブロック
１４ 多層化装置
１６ 押出しダイ
１８ 第１のポリマー材料
２０ 第２のポリマー材料
２２，２４，２６ フローチャネル（流路）
１００ 多層化装置
１０２ インサートハウジング
１０６，２００ 多層化インサート
１０８ 入口
１１０ 出口
１１２ フローキャビティ
１５０，１５６，１６４ 一次フローストリーム
２０２ 前縁
２０４ 後縁
２０６ 一次多層フローストリーム
２０８ 第１のストリーム
２１０ 第２のストリーム

Claims (13)

1. ハウジング及び少なくとも１つの多層化インサートを有する多層化装置であって、
   前記ハウジングは、フローストリームを受け入れるよう構成された入口、前記フローストリームを排出するよう構成された出口、及び、前記入口と前記出口との間に延びるフローキャビティ、を有し、
   前記少なくとも１つの多層化インサートは、前記フローキャビティ内に位置決めされ、
   前記多層化インサートは、前記フローストリームを少なくとも第１のフローストリーム及び第２のフローストリームに分流し、前記第１のフローストリームを前記第２のフローストリームの頂部上に積み重ねることによって前記第１のフローストリームと前記第２のフローストリームを再び結合するよう構成されており、
   前記入口は、前記入口のところの前記ハウジングの断面積に前記フローキャビティの長さを乗算して得られる値に等しい入口フロー容積を規定し、
   前記フローキャビティは、前記多層化インサートによって占められていない自由容積を有しており、
   前記自由容積は、前記入口フロー容積以上である、多層化装置。
2. 前記ハウジングは、前記入口と前記フローキャビティとの間に位置する傾斜した移行表面を有し、前記傾斜移行表面は、前記多層化インサートによって占められていない前記自由容積が前記入口フロー容積以上になるように前記フローキャビティを前記入口に対して拡大する、請求項１記載の多層化装置。
3. 前記少なくとも１つの多層化インサートは、第１の側部、前記第１の側部と反対側の第２の側部、前縁及び後縁を有し、前記多層化インサートの前記前縁は、下方に向けられた分流器及びこれに隣接して位置する上方に向けられた分流器を構成し、前記下方に向けられた分流器は、前記第１のフローストリームを前記多層化インサートの前記第１の側部上に差し向けるよう構成され、前記上方に向けられた分流器は、前記第２のフローストリームを前記多層化インサートの前記第２の側部上に差し向けるよう構成されている、請求項１記載の多層化装置。
4. 前記少なくとも１つの多層化インサートは、第１の側部、前記第１の側部と反対側の第２の側部、前縁及び後縁を有し、前記多層化インサートの前記前縁は、下方に向けられた分流器及びこれに隣接して位置する上方に向けられた分流器を構成し、前記下方に向けられた分流器は、前記第１のフローストリームを前記多層化インサートの前記第１の側部上に差し向けるよう構成され、前記上方に向けられた分流器は、前記第２のフローストリームを前記多層化インサートの前記第２の側部上に差し向けるよう構成されている、請求項２記載の多層化装置。
5. 前記下方に向けられた分流器及び前記上方に向けられた分流器のうちの少なくとも一方は、前記ハウジングの前記傾斜移行表面と嵌合するよう構成されている、請求項４記載の多層化装置。
6. 前記ハウジングは、第１の部分及び第２の部分を有し、前記第１の部分は、前記少なくとも１つの多層化インサートを前記第１の部分と前記第２の部分でサンドイッチするよう前記第２の部分に機械的に取り付けられるよう構成されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の多層化装置。
7. 供給ブロック、多層化装置及びフローチャネルを有するシステムであって、
   前記供給ブロックは、複数のポリマーフローを受け入れて複数の層を有する一次多層フローストリームを排出するよう構成されており、前記一次多層フローストリームの各層は、前記複数のポリマーフローのうちの１つを含み、
   前記多層化装置は、ハウジング及び前記ハウジング内に位置決めされた少なくとも１つの多層化インサートを有し、前記ハウジングは、前記一次多層フローストリームを受け入れるよう構成された入口、多層化した多層フローストリームを排出するよう構成された出口及び前記入口と前記出口との間に延びるフローキャビティを有し、前記多層化インサートは、前記一次多層フローストリームを少なくとも第１の多層フローストリーム及び第２の多層フローストリームに分流し、前記第１の多層フローストリームを前記第２の多層フローストリームの頂部上に積み重ねることによって前記第１の多層フローストリームと前記第２の多層フローストリームを再び結合するよう構成されており、
   前記フローチャネルは、前記供給ブロックを前記ハウジングの前記入口に連結し、
   前記フローチャネルは、前記一次多層フローストリームが通る前記フローチャネル内の単位長さ当たりの空間の容積に等しいフローチャネル容積を規定し、
   前記ハウジングの前記フローキャビティは、前記多層化インサートによって占められていない前記単位長さ当たりの自由容積を有しており、当該自由容積は、前記フローチャネル容積以上である、システム。
8. 前記ハウジングは、前記入口と前記フローキャビティとの間に位置する傾斜した移行表面を有し、前記傾斜移行表面は、前記自由容積が前記フローチャネル容積以上になるように前記フローキャビティを前記入口に対して拡大する、請求項７記載のシステム。
9. 前記少なくとも１つの多層化インサートは、第１の側部、前記第１の側部と反対側の第２の側部、前縁及び後縁を有し、前記多層化インサートの前記前縁は、下方に向けられた分流器及びこれに隣接して位置する上方に向けられた分流器を構成し、前記下方に向けられた分流器は、前記第１の多層フローストリームを前記多層化インサートの前記第１の側部上に差し向けるよう構成され、前記上方に向けられた分流器は、前記第２の多層フローストリームを前記多層化インサートの前記第２の側部上に差し向けるよう構成されている、請求項７記載のシステム。
10. 前記少なくとも１つの多層化インサートは、第１の側部、前記第１の側部と反対側の第２の側部、前縁及び後縁を有し、前記多層化インサートの前記前縁は、下方に向けられた分流器及びこれに隣接して位置する上方に向けられた分流器を構成し、前記下方に向けられた分流器は、前記第１の多層フローストリームを前記多層化インサートの前記第１の側部上に差し向けるよう構成され、前記上方に向けられた分流器は、前記第２の多層フローストリームを前記多層化インサートの前記第２の側部上に差し向けるよう構成されている、請求項８記載のシステム。
11. 前記下方に向けられた分流器及び前記上方に向けられた分流器のうちの少なくとも一方は、前記ハウジングの前記傾斜移行表面と嵌合するよう構成されている、請求項１０記載のシステム。
12. 前記多層化装置の下流側に配置された押出しダイ及び前記出口を前記押出しダイに連結するフローチャネルを更に有する、請求項７乃至１１のいずれかに記載のシステム。
13. フローチャネル及びフローキャビティ付きの多層化装置を用いて多層フローストリームを多層化する方法であって、前記方法は、
    前記フローチャネルを通って前記一次多層フローストリームを運搬するステップを有し、前記フローチャネルは、前記一次多層フローストリームが通る前記フローチャネル内の単位長さ当たりの空間の容積に等しいフローチャネル容積を規定し、
    前記フローチャネルからの前記一次多層フローストリームを前記フローキャビティ内に受け入れるステップを有し、前記フローキャビティは、前記多層化インサートによって占められていない前記単位長さ当たりの自由容積を有しており、当該自由容積は、前記フローチャネル容積以上であり、
    前記一次多層フローストリームを少なくとも第１の多層フローストリーム及び第２の多層フローストリームに分流するステップを有し、
    前記第１の多層フローストリームを前記第２の多層フローストリームの頂部上に積み重ねることによって前記第１の多層フローストリームと前記第２の多層フローストリームを前記多層化装置内で再び結合するステップを有する、方法。

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