機械的噛合いダイ
機械的噛合いダイが、第１の表面と、第２の表面と、複数の押出特徴（３４）と、複数のチャネルとを含む。第１の表面および第２の表面は、各々、長手方向に延在する。押出特徴の各々は、第１の表面から、長手方向に実質的に垂直である断面平面内に延在するベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出および成形システムでの使用のための押出ダイに関する。より詳細には、本発明は、押出ポリマー層を機械的に噛合せる押出ダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
多層フィルムおよび管などの複合物品は、典型的には、順次押出または共押出によって、押出プロセスを通して製造される。押出システムおよび押出ダイの設計に基いて、さまざまな幾何学的形状を得ることができる。押出後、複合物品の層は、層間剥離を防止するために、適切なレベルの層間接着力を必要とする。これは、特に熱可塑性材料が似ていない場合、異なった熱可塑性材料の結合された層を有する複合物品には問題である。似ていない材料は、付加的な結合手段なしで低レベルの層間接着力を示す化学組成を有する。似ていない材料の例としては、フルオロポリマーの層、および従来の非フッ素化有機ポリマーの層が挙げられる。そのような層の組合せは、燃料ライン管などのさまざまな産業用途で典型的である。
【０００３】
タイ層、結合剤、および化学的改質などの化学的方法が、異なった材料の間の層間接着力を向上させるために用いられている。たとえば、タイ層は、一般に、互いに直接結合された場合の似ていない材料の間の接着力のレベルより大きい、似ていない材料の両方への接着力のレベルを示す材料の層である。それにもかかわらず、層間接着力を向上させるためのこれらの手段は、典型的には、処理の複雑さ、複合物品のコスト、ならびに複合物品を製造するための時間および労力を増加させる。さらに、そのような層間接着手段は、望ましくなく、複合物品の物理的および機械的特性を低減することがある。
【０００４】
化学的結合に加えて、機械的ファスナも、層間剥離を防止するために使用されている。しかし、これらのタイプの機械的相互作用は、多層フィルム押出処理に十分に役立たない。したがって、押出処理の著しい変更が必要とされ、これは、製造の時間およびコストを増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タイ層、結合剤、または化学的改質を必要とせず、かつ効率的な押出プロセスを提供する、異なった熱可塑性材料の層間接着力を向上させるための手段が、引続き必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造することができる機械的噛合いダイに関する。機械的噛合いダイは、複数の押出特徴と、複数のチャネルとを含む。各押出特徴は、第１の表面から断面平面内に延在するベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む。断面平面は、第１の表面の長手方向に実質的に垂直である。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。第２の表面は、また、長手方向に延在する。
【０００７】
本発明は、さらに、第１のポリマー層を押出すための、長手方向に延在する第１の表面と、第２のポリマー層を押出すための、長手方向に延在する第２の表面とを含む機械的噛合いダイに関する。機械的噛合いダイは、また、複数の押出特徴と、複数のチャネルとを含む。各押出特徴は、第１の表面から延在するベース部分と、ベース部分からある角度で延在するアーム部分とを含む。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。押出特徴は、第１のポリマー層に沿って長手方向に複数のリブを製造する。チャネルは、第２のポリマー層の一部をリブに実質的に適合させる。これは、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造する。
【０００８】
本発明は、さらに、機械的噛合いダイを使用して材料を押出す方法に関し、機械的噛合いダイは、複数の押出特徴と、複数のチャネルとを含む。各押出特徴は、第１の表面から断面平面内に延在するベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む。断面平面は、第１の表面の長手方向に実質的に垂直である。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。第２の表面は、また、長手方向に延在する。
【０００９】
この方法は、第１のポリマー層の一部を、押出特徴を通して押出して、複数のリブを形成する工程と、第２のポリマー層の一部を、チャネルを通して押出す工程とを含む。これは、第２の材料をリブに実質的に適合させ、これは、第１のポリマー層を第２のポリマー層に機械的に噛合せる。
【００１０】
図面は、本発明のいくつかの実施形態を記載するが、説明で示されるように、他の実施形態も企図される。すべての場合において、本開示は、本発明を代表として提示し、限定としてではない。本発明の原理の範囲および趣旨の範囲内である多数の他の変更および実施形態が、当業者によって考案され得ることが理解されるべきである。図は同じ割合で描かれていないことがある。図全体を通して同じ参照番号を使用して同じ部分を示した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造することができる本発明の機械的噛合いダイ２０の斜視図である。機械的噛合いダイ２０は、押出システムでの使用のための環状押出ダイ（すなわち、ウェッジリング）であり、特徴部分２２と、円錐形部分２４と、支持部分２６と、近位端部２８と、遠位端部３０とを含む。特徴部分２２は、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０に配置され、かつ円錐形部分２４に連結される。特徴部分２２および円錐形部分２４は、外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃによって示された外面３２を画定する。円錐形部分２４は、さらに、支持部分２６と軸方向に交差し、支持部分２６は機械的噛合いダイ２０の近位端部２８に配置される。特徴部分２２は、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０において特徴部分２２の周りで円周方向に交互する複数の押出特徴３４および複数のチャネル３６を含む。押出特徴３４およびチャネル３６は、機械的噛合いダイ２０で押出されるポリマー層の機械的噛合いを画定し促進するのに役立つ。機械的噛合いダイ２０によってもたらされた機械的噛合いで製造された複合物品は、タイ層、結合剤、または化学的改質を必要とせずに、良好な層間接着力を示す。
【００１２】
図２Ａ〜２Ｃにさらに示されているように、機械的噛合いダイ２０は、著しい変更を必要とせずに、押出システム、射出成形システム、およびブロー成形システムを含むさまざまなシステムで設置することができる。図２Ａは、押出システムのダイヘッド３８および押出ピン４０との使用における機械的噛合いダイ２０を示す。ダイヘッド３８は、押出システムの残りの部分（図示せず）と係合する従来の３層ダイヘッドである。ダイヘッド３８は、機械的噛合いダイ２０の配置を明確にするために断面図で示されている。図２Ｂは、図２Ａの断面２Ｂ−２Ｂに沿った長手方向の断面図である（さらに、押出システムの一部を示す）。図２Ｃは、図２Ａのようなダイヘッド３８との使用（押出ピン４０を伴わない）における機械的噛合いダイ２０を示し、機械的噛合いダイ２０は断面で（ｓｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ）示されている。
【００１３】
機械的噛合いダイ２０は、支持部分２６によってダイヘッド３８内に支持される。支持部分２６は、従来の態様でダイヘッド３８に挿入し、これは、外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃがダイヘッド３８と接触しないように機械的噛合いダイ２０を位置決めする。したがって、ダイヘッド３８および外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、第１の層を押出すための、外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃの周りに円周方向に延在する第１の環状経路４２を画定する。ポリマー材料が、第１の環状経路４２に連結する、ダイヘッド３８の環状入口４４から、第１の環状経路４２に供給される。
【００１４】
図２Ｂに最もよく示されているように、機械的噛合いダイ２０は、押出ピン４０に隣接して配置された内面４８をさらに含む。押出ピン４０は、長手方向軸５０に沿って機械的噛合いダイ２０を通って延在するまっすぐな押出ピンである。押出ピン４０は、押出システムのソケット５２に固定された第１の端部４０ａと、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０を通って延在する第２の端部４０ｂとを含む。押出ピン４０は、押出ピン４０が機械的噛合いダイ２０の内面４８と接触しないように、ソケット５２によって支持される。ソケット５２は、一般に機械的噛合いダイ２０の支持部分２６に隣接して配置される環状壁５４を含む。環状壁５４、押出ピン４０、および機械的噛合いダイ２０の内面４８は、それにより、第２の層を押出すための、押出ピン４０および環状壁５４の周りに円周方向に延在する第２の環状経路５６を画定する。ポリマー材料が、第２の環状経路５６に連結する環状入口５８から、第２の環状経路５６に供給される。
【００１５】
共押出プロセスの間、異なったポリマー材料が、第１の環状経路４２および第２の環状経路５６を通って機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の方に流れて、それぞれ、第１および第２の層を製造することができる。適切なポリマー材料の例が、「複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６２０ＵＳ００２）および「タイ層を有する複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｔｉｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６５２ＵＳ００２）という名称の、同時に出願された出願に記載されている。第１および第２の層が押出されるとき、特徴部分２２の押出特徴３４およびチャネル３６は、第１および第２の層を機械的に噛合せる。第１および第２の層の機械的噛合いは、層間接着力を増加させ、これは、対応して、複合物品の層間剥離を低減し、おそらくなくす。これは、そうでなければ劣った層間接着力を示す似ていない熱可塑性材料を押出すときに特に有用である。
【００１６】
図２Ａ〜２Ｃは、さらに、第３の層を押出すための任意の第３の環状経路６０および環状入口６１を示す。第１の環状経路４２および第３の環状経路６０は、一般に、交差部分６２で会合する。第３の層は、第１の層の、第２の層と相互作用する表面と反対側の表面に結合することができる。ポリマー材料が環状入口６１から第３の環状経路６０に供給される。
【００１７】
図２Ｃに最もよく示されているように、内面４８は内面部分４８ａ、４８ｂに分けられる。内面部分４８ａは、円錐形部分２４および支持部分２６内に円周方向に延在し、かつ第２の環状経路５６のための一般に滑らかな表面を提供する。内面部分４８ｂは、特徴部分２２内に円周方向に延在する。
【００１８】
図３は、図２Ｃの領域３の拡大斜視断面図である。示されているように、内面部分４８ｂは、押出特徴３４によって分離された複数の壁セグメント６８を含む。壁セグメント６８および押出特徴３４は、内面部分４８ｂに沿って長手方向軸５０の方向に延在する。
【００１９】
内面部分４８ａ、４８ｂの交差部分７０において、壁セグメント６８は内面部分４８ａから「上がる」。この「上がり」、または環状肩は、内面部分４８ａの内径に対して内面部分４８ｂの内径を低減し、一般に、第２の環状経路５６内の第２の層を、壁セグメント６８の周りに流れるように向ける。しかし、押出特徴３４は、交差部分７０で第２の環状経路５６に露出される。第２の層が壁セグメント６８の周りに流れるが、第２の層の一部が、また、押出特徴３４を通って流れる。これは、第２の層の表面に沿って延在する複数のリブを作り、リブは、押出特徴３４によって画定された断面形状を示す。「断面」、「断面で」という用語などは、機械的噛合いダイ２０の長手方向軸５０に垂直である平面とここで定義する。
【００２０】
機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の拡大斜視図である図４に示されているように、押出特徴３４およびチャネル３６が特徴部分２２の周りで円周方向に交互するように、押出特徴３４がチャネル３６の各側に配置される。特徴部分２２の周りに配置された押出特徴３４およびチャネル３６の数は、個別の要求が必要とするように、変わることができる。押出特徴３４およびチャネル３６の適切な数は、各々、約４から約５０の範囲にあり、特に適切な数は約５から約２０の範囲にある。一実施形態において、複合物品の機械的噛合いを最大にするために、押出特徴３４は特徴部分２２の周りに均一に隔置される。
【００２１】
第２の層は第２の環状経路５６を通って押出されるが、第１の層は、第１の環状経路４２（一般に図４の矢印４２によって示された）を通って、機械的噛合いダイ２０の外面部分３２ｂ、３２ｃに沿って、遠位端部３０の方に押出される。図４、および遠位端部３０の一部のさらに拡大された正面図である図５に示されているように、第１の環状経路４２は、第１の層の第１の部分を、押出特徴３４の頂面７２の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル３６内に流れるように向ける。頂面７２は、外面３２ａの、遠位端部３０で押出特徴３４の上に延在する部分である。チャネル３６は、外面３２ａの、押出特徴３４間に円周方向に配置された部分である。各チャネル３６は、外面３２ｂに隣接した円周方向に狭い部分３６ａを含む。チャネル３６が外面３２ａに沿って長手方向軸５０の方向に遠位端部３０の方に延在するにつれて、各チャネル３６は円周方向に広がる。遠位端部３０において、各チャネル３６は、ポイント３６ｂで、隣接した押出特徴３４の下に延在する。チャネル３６内に流れる、第１の層の第２の部分は、チャネル３６の広がり寸法とともに拡大し、ポイント３６ｂで押出特徴３４の下にさらに拡大する。したがって、チャネル３６は、第１の層の部分を、第２の層の部分の間に（すなわち、第２の層の表面と押出特徴３４内の第２の層の部分との間に）流れるように向ける。第１および第２の層が遠位端部３０で機械的噛合いダイ２０を出るとき、第１の層は、リブ（押出特徴３４によって形成された）、および第２の層の表面に実質的に適合する。ここでの、「に実質的に適合する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｏｒｍｓ ｔｏ）」、「に実質的に適合する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ ｔｏ）」という用語などは、リブ、および第２の層の表面の少なくとも７５パーセントを密接に接触させることと定義する。冷却すると、第１および第２の層は複合物品を形成し、第２の層のリブは第１の層内に延在する。これは、第１および第２の層の機械的噛合いをもたらし、これは、複合物品の層間接着力を増加させる。
【００２２】
機械的噛合いダイ２０の押出特徴（たとえば、押出特徴３４）は、第２の層のリブの断面形状を画定するためにさまざまな断面形状を含むことができる。さらに、個別の押出特徴は、各々、機械的噛合いダイ２０の他の押出特徴と異なった断面形状を示すことができる。しかし、適切な機械的噛合いをもたらすために、機械的噛合いダイ２０の各押出特徴は、ベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在する少なくとも１つのアーム部分とを含む。
【００２３】
図５は、同一であり、機械的噛合いダイ２０の押出特徴３４の例である隣接した押出特徴３４ａ、３４ｂを示す。図５に示された例において、押出特徴３４は、「Ｙ」形状の断面を示す。押出特徴３４ａによって示されるように、各押出特徴３４は、ベース部分７６と、ベース部分７６からある角度で延在するアーム部分７８、８０とを含む。各押出特徴３４について、ベース部分７６およびアーム部分７８、８０の断面形状は、押出特徴３４に沿って、長手方向軸５０の方向に、交差部分７０（図３に示された）まで維持される。それにより、第２の層の、押出特徴３４ａを通って流れる部分は、ベース部分７６およびアーム部分７８、８０によって画定された断面形状を示すリブを製造する。
【００２４】
ベース部分７６は、内面部分４８ｂの１対の壁セグメント６８（すなわち、壁セグメント６８ａ、６８ｂ）の間に延在する開口部である。ベース部分７６は、一般に、断面平面内に、それぞれ、壁セグメント６８ａ、６８ｂから外方に延在する表面８２、８４によって画定される。表面８２、８４が、図５において、壁セグメント６８ａ、６８ｂに本質的に垂直な方向に延在するように示されているが、表面８２、８４は、代わりに、断面平面内に、壁セグメント６８ａ、６８ｂから他の角度（たとえば、４５度）で延在することができる。
【００２５】
アーム部分７８は、断面平面内にベース部分７６からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面８６および上面８８によって画定される。下面８６は、表面８２および下面８６の交差部分９２から、表面８２に対して角度αで延在する。表面８２に対する適切な角度αの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面８２に平行である）。表面８２に対する特に適切な角度αの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。図５に示されているように、角度αは表面８２から約１２０度である。
【００２６】
アーム部分８０は、また断面平面内にベース部分７６からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面９４および上面９６によって画定される。下面９４は、表面８４および下面９４の交差部分１００から、表面８４に対して角度βで延在する。表面８４に対する適切な角度βの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面８４に平行である）。表面８４に対する特に適切な角度βの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。角度βは、図５に、表面８４から約１２０度として示されている。
【００２７】
角度α、βが、各々、それぞれ表面８２、８４から約１２０度であるので、押出特徴３４は断面「Ｙ」形状を示す。しかし、個別の要求が必要とするように、角度αが、代わりに、角度βと異なった値を有することができることが認められる。異なる角度α、βは、対応して、ベース部分７６から異なった角度で延在するアーム部分７８、８０をもたらす。
【００２８】
機械的噛合いダイ２０の各押出特徴（たとえば、押出特徴３４）は、ベース部分（たとえば、ベース部分７６）の高さと、総アーム長さとを含み、総アーム長さは、アーム部分（たとえば、アーム部分７８、８０）の個別の長さの合計である。第１および第２の層を機械的に噛合せるために、押出特徴３４の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分７６の高さより大きい総アーム長さを示す。さらに、大部分の押出特徴３４が、対応するベース部分７６の高さより大きい総アーム長さを示す場合に、機械的噛合いは向上される。
【００２９】
ここで使用されるような「総アーム長さ」は、図５に提供された参照符号を使用して、次の方法によって計算することができる。最初に、長手方向軸５０（図３に最もよく示された）に垂直である、特徴部分２２を通る平面断面をとる。これは、図５に示されたタイプの断面図を提供する。次に、アーム部分７８に言及して、表面８２に対して角度αで交差部分９２から延在する線１０２を提供する。線１０２は、それにより、下面８６に平行である。次に、また交差部分９２から延在し、かつ線１０２に垂直である線１０４を提供する。
【００３０】
次に、位置特定された点まで、線１０４から垂直に（かつ線１０２に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分７８の表面（たとえば、下面８６および上面８８）に沿った点を位置特定する。図５に示されているように、アーム部分７８は、アーム部分７８の表面と線１０４との間の線（すなわち、線１０８）の最大長さを提供する点１０６を有し、線１０８は線１０４に垂直である。位置特定された点１０６と線１０４との間の線１０８の長さを、「アーム部分７８の長さ」と定義する。
【００３１】
同様に、アーム部分８０の場合、表面８４に対して角度βで交差部分１００から延在する線１１２を提供する。線１１２は、それにより、アーム部分８０の下面９４に平行である。次に、また交差部分１００から延在し、かつ線１１２に垂直である線１１４を提供する。
【００３２】
次に、位置特定された点まで、線１１４から垂直に（かつ線１１２に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分８０の表面（すなわち、下面９４および上面９６）に沿った点を位置特定する。図５に示されているように、アーム部分８０は、アーム部分８０の表面と線１１４との間の線（すなわち、線１１８）の最大長さを提供する点１１６を有し、線１１８は線１１４に垂直である。位置特定された点１１６と線１１４との間の線１１８の長さを、「アーム部分８０の長さ」と定義する。
【００３３】
次に、押出特徴３４ａの「総アーム長さ」は、アーム部分７８の長さおよびアーム部分８０の長さの合計である。押出特徴３４ａが１つのアーム部分を含むだけである場合、押出特徴３４ａの総アーム長さは１つのアーム部分の長さである。あるいは、押出特徴３４ａが２つを超えるアーム部分を含む場合、押出特徴３４ａの総アーム長さは、押出特徴３４ａのアーム部分すべての長さの合計である。
【００３４】
押出特徴３４ｂは、押出特徴３４ａの同じ参照符号を組入れ、ベース部分７６の高さを計算するための参照符号を提供する。ここで使用されるようなベース部分７６の高さは、次の方法によって計算する。最初に、総アーム長さ計算のために得られた平面断面を使用して、点１２２、１２４によって画定された割線１２０を提供し、点１２２は表面８２および壁セグメント６８ｂの交差部分に位置特定され、点１２４は表面８４および壁セグメント６８ｃの交差部分に位置特定される。ここで使用されるように、「垂直」、「垂直に」という用語などは、割線１２０に垂直であり、かつ押出特徴３４ｂの方に向けられる方向を指し、「水平」、「水平に」という用語などは、割線１２０に平行である方向を指す。
【００３５】
次に、位置特定された点まで、割線１２０から垂直に、点１２２と点１２４との間に水平に延在する（表面上の別の点と交差せずに）線の最大長さを提供する、押出特徴３４ｂの表面に沿った（すなわち、表面８２、８４、下面８６、９４、および上面８８、９６に沿った）点を位置特定する。割線１２０からの垂直線は、一般に、最初にそれぞれ表面８２、８４と交差せずに、下面８６、９４と交差しない。図５に示されているように、押出特徴３４ｂは、点１２２と点１２４との間にあり、かつ押出特徴３４ｂの表面と割線１２０との間の垂直線（すなわち、線１２８）の最大長さを提供する２つの点１２６を有する。押出特徴３４ｂの対称形状のため、２つの点１２６が図５において得られた。点１２６の１つと割線１２０との間の線１２８の１つの長さを、「ベース部分７６の高さ」と定義する。
【００３６】
上で提供されたような、アーム部分７８、８０の総アーム長さ、およびベース部分７６の高さの計算は、機械的噛合いダイ２０の押出特徴のさまざまな断面形状に適用できる一般的な方法である。たとえば、ベース部分７６の表面８２、８４が、壁セグメント６８ａ、６８ｂから断面平面内に４５度の角度で延在した場合、割線１２０から延在する垂直線は、上面８８、９６ではなく、表面８２または表面８４と交差することができる。したがって、ベース部分の高さは、割線から、ベース部分７６の表面８２または表面８４上の位置特定された点まで延在するだけである。
【００３７】
図６は、押出特徴３４およびチャネル３６（図５に示された）を有する機械的噛合いダイ２０で共押出しされた複合物品１３２の斜視図を示す。複合物品１３２は、第１の層１３４（第１の環状経路４２から）と、第２の層１３６（第２の環状経路５６から）とを含む。第１の層１３４は、界面１３８において第２の層１３６の表面１３６ａと係合する表面１３４ａを有する。第２の層１３６は、表面１３６ａから第１の層１３４内に延在する複数のリブ１４０をさらに含む。各リブ１４０は、壁部分１４２と、オーバハング部分１４４、１４６とを含む。以下で説明されるように、リブ１４０は、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状ではなく、断面「Ｔ」形状を示す。
【００３８】
各リブ１４０について、壁部分１４２は高さを示し、オーバハング部分１４４、１４６は、各々、オーバハング幅を示す。「複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６２０ＵＳ００２）および「タイ層を有する複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｔｉｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６５２ＵＳ００２）という名称の、同時に出願された出願は、機械的噛合いダイ２０を使用して製造することができる複合物品、ならびにオーバハング幅および壁部分１４２の高さを計算するための方法を記載している。同時に出願された出願に論じられているように、オーバハング部分１４４、１４６のオーバハング幅の少なくとも１つが、望ましくは、壁部分１４２の高さより大きい。
【００３９】
図６に示されているように、第１の層１３４の一部が、オーバハング部分１４４、１４６の下に、壁部分１４２および第２の層１３６の表面１３６ａに隣接して配置される。押出特徴３４およびチャネル３６は、第１の層１３４がリブ１４０および表面１３６ａに実質的に適合することを可能にする。特に、押出特徴３４のベース部分７６は、表面１３６ａから対応するオーバハング部分１４４、１４６をずらすリブ１４０の壁部分１４２を作る。これは、より大きい量の第１の層１３４がオーバハング部分１４４、１４６の下に配置されることを可能にする。機械的噛合いダイ２０のチャネル３６は、第１の層１３４の一部が、オーバハング部分１４４、１４６の下に容易に流れ、それにより、リブ１４０および表面１３６ａに実質的に適合することを可能にする。さらに、押出特徴のアーム部分７８、８０は、著しい総アーム長さ（望ましくは、対応するベース部分７６の高さより大きい）を示す。これは、第１の層１３４の、オーバハング部分１４４、１４６の下に配置された部分を捕捉するために、著しいオーバハング幅を示すオーバハング部分１４４、１４６を作る。したがって、機械的噛合いダイ２０は、第１の層１３４と第２の層１３６との間の機械的噛合いを作り、これは、複合物品１３２の層間剥離の可能性を低減する。
【００４０】
図５および図６を比較する際に、押出特徴３４によって製造されたリブ１４０が、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状と異なる断面「Ｔ」形状を示すことが認められる。これは、第１の層１３４がリブ１４０および第２の層１３６の表面１３６ａに実質的に適合するときのオーバハング部分１４４、１４６の一般的な低下によって引起されると考えられる。第１の層１３４の、押出特徴３４の頂面７２の上に流れる部分は、一般に、押出されたオーバハング部分１４４、１４６を、アーム部分７８、８０の角度をつけられた位置から、図６に提供された断面形状に（すなわち、「Ｙ」形状から「Ｔ」形状に）押圧する。したがって、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状は、オーバハング部分１４４、１４６のオーバハング幅を最大にするのに有益である。さらに、第１の層は、また、壁部分１４２を第２の層１３６の表面１３６ａの方に圧縮することができる。これは、ベース部分７６の高さに対して壁部分１４２の高さを低減する。層組成、流量、粘度、温度、線速度、およびそれらの組合せなどのさまざまな要因が、オーバハング部分１４４、１４６が低下される程度、および壁部分１４２が圧縮される程度に影響を及ぼすことができる。
【００４１】
図７は、押出特徴１４８と呼ばれる機械的噛合いダイ２０の押出特徴の代替断面形状を示す、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の斜視図である。上で説明されたように、機械的噛合いダイ２０の押出特徴は、各押出特徴が、ベース部分と、ベース部分からある角度で延在する少なくとも１つのアーム部分とを含む限り、さまざまな断面形状を含むことができる。図７に示されているように、押出特徴１４８は、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状の代わりに断面「Ｔ」形状を示す。複数の押出特徴１４８が壁セグメント６８を分離し、壁セグメント６８および押出特徴１４８は、内面部分４８ｂに沿って長手方向軸５０の方向に延在する。各押出特徴１４８について、断面「Ｔ」形状は、押出特徴１４８に沿って、交差部分７０（一般に図３に示された）まで維持される。押出特徴１４８は交差部分７０で第２の環状経路５６に露出され、第２の層の一部が押出特徴１４８を通って流れることを可能にする。これは、第２の層が押出されるとき、第２の層に沿って半径方向に外方に延在する複数のリブをもたし、リブは、押出特徴１４８によって画定された断面形状を示す。
【００４２】
押出特徴１４８およびチャネル３６が特徴部分２２の周りで円周方向に交互するように、押出特徴１４８がチャネル３６の各側に配置される。第１および第２の層は、押出特徴３４について上で説明されたのと同様の態様で、チャネル３６および押出特徴１４８と相互作用する。第１の環状経路４２は、第１の層の第１の部分を、押出特徴１４８の頂面７２の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル３６内に流れるように向ける。頂面７２は、外面３２ａの、遠位端部３０で押出特徴１４８の上に延在する部分である。チャネル３６は、外面３２ａの、押出特徴１４８間に円周方向に配置された部分である。各チャネル３６は、外面３２ｂに隣接した円周方向に狭い部分３６ａを含む。チャネル３６が外面３２ａに沿って長手方向軸５０の方向に遠位端部３０の方に延在するにつれて、各チャネル３６は円周方向に広がる。遠位端部３０において、チャネル３６は、ポイント３６ｂで、押出特徴１４８の下に延在する。チャネル３６内に流れる、第１の層の第２の部分は、チャネル３６の広がり寸法とともに拡大し、ポイント３６ｂで押出特徴１４８の下にさらに拡大する。
【００４３】
第１および第２の層が遠位端部３０で機械的噛合いダイ２０を出るとき、チャネル３６は、第１の層が、リブ（押出特徴１４８によって形成された）、および第２の層の表面に実質的に適合するのを助ける。これは、第１の層内に延在する第２の層のリブをもたらし、これは、第１および第２の層をともに機械的に噛合せる。
【００４４】
図８は、同一であり、機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８の例である押出特徴１４８ａ、１４８ｂを示す、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の一部の拡大正面図である。押出特徴１４８ａによって示されるように、各押出特徴１４８は、ベース部分１５０と、ベース部分１５０からある角度で延在するアーム部分１５２、１５４とを含む。押出特徴１４８によって製造されたリブが、第２の層の表面に沿って延在し、かつベース部分１５０およびアーム部分１５２、１５４によって画定された断面形状を有する。
【００４５】
ベース部分１５０は、内面部分４８ｂの壁セグメント６８ａ、６８ｂの間に延在する開口部であり、一般に、断面平面内に、それぞれ、壁セグメント６８ａ、６８ｂから外方に延在する表面１５６、１５８によって画定される。アーム部分１５２は、断面平面内にベース部分１５０からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面１６０、端面１６２、および上面１６４によって画定される。押出特徴３４について上で説明されたように、下面１６０は、表面１５６および下面１６０の交差部分１６８から、表面１５６に対して角度αで延在する。同様に、アーム部分１５４は、また断面平面内にベース部分１５０からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面１７０、端面１７２、および上面１７４によって画定される。下面１７０は、表面１７０および下面１７０の交差部分１７８から、表面１５８に対して角度βで延在する。
【００４６】
表面１５６に対する適切な角度αの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面１５６に平行である）。表面１５６に対する特に適切な角度αの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。表面１５８に対する適切な角度βの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面１５８に平行である）。表面１５８に対する特に適切な角度βの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。図８の押出特徴１４８ａは、アーム部分１５２、１５４がそれぞれ延在することができる代替角度α、βの例を提供する。示されているように、角度α、βは、各々、それぞれ表面１５６、１５８に対して約９０度である。これは、押出特徴１４８ａの断面「Ｔ」形状を作る。
【００４７】
押出特徴３４と同様に、各押出特徴１４８は、ベース部分（たとえば、ベース部分１５０）の高さと、総アーム長さとを含み、総アーム長さは、アーム部分（たとえば、アーム部分１５２、１５４）の個別の長さの合計である。総アーム長さおよびベース部分１５０の高さは、図５において説明された方法を用いて計算する。最初に、長手方向軸５０（図３に最もよく示された）に垂直である、特徴部分２２を通る平面断面をとる。これは、図８に示されたタイプの断面図を提供する。次に、押出特徴１４８ａのアーム部分１５２に言及して、表面１５６に対して角度αで交差部分１６８から延在する線１７９を提供する。線１７９は、それにより、下面１６０に平行である。次に、また交差部分１６８から延在し、かつ線１７９に垂直である線１８０を提供する。
【００４８】
次に、位置特定された点まで、線１８０から垂直に（かつ線１７９に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分１５２の表面（たとえば、下面１６０、端面１６２、および上面１６４）に沿った点を位置特定する。図８に示されているように、端面１６２が線１８０に平行であるので、端面１６２に沿った任意の点が、そのような線（線１８２によってランダムに示された）の最大長さを提供する。したがって、端面１６２と線１８０との間の線１８２の長さを、「アーム部分１５２の長さ」と定義する。
【００４９】
同様に、アーム部分１５４の場合、表面１５８に対して角度βで交差部分１７８から延在する線１８３を提供する。線１８３は、それにより、下面１７０に平行である。次に、また交差部分１７８から延在し、かつ線１８３に垂直である線１８４を提供する。
【００５０】
次に、位置特定された点まで、線１８４から垂直に（かつ線１７６に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分１５４の表面（すなわち、下面１７０、端面１７２、および上面１７４）に沿った点を位置特定する。図８に示されているように、端面１７２が線１８４に平行であるので、端面１７２に沿った任意の点が、そのような線（線１８６によってランダムに示された）の最大長さを提供する。端面１７２と線１８４との間の線１８６の長さを、「アーム部分１５４の長さ」と定義する。次に、押出特徴１４８ａの総アーム長さは、アーム部分１５２の長さおよびアーム部分１５４の長さの合計である。
【００５１】
ベース部分１５０の高さを計算するために（押出特徴１４８ｂに言及する）、最初に、総アーム長さ計算のために作られた平面断面を使用して、点１９０、１９２によって画定された割線１８８を提供し、点１９０は表面１５６および壁セグメント６８ｂの交差部分に位置特定され、点１９２は表面１５８および壁セグメント６８ｃの交差部分に位置特定される。次に、位置特定された点まで、割線１８８から垂直に、点１９０と点１９２との間に水平に延在する（表面上の別の点と交差せずに）線の最大長さを提供する、押出特徴１４８の表面に沿った（すなわち、表面１５６、１５８、下面１６０、１７０、端面１６２、１７２、および上面１６４、１７４に沿った）点を位置特定する。図８に示されているように、点１９０と点１９２との間に水平である、上面１６４、１７４に沿った任意の点が、そのような垂直線（線１９４によってランダムに示された）の最大長さを提供する。上面（すなわち、上面１６４、１７４）と割線１８８との間の線１９４の長さを、「ベース部分１５０の高さ」と定義する。
【００５２】
第１および第２の層を機械的に噛合せるために、押出特徴１４８の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分１５０の高さより大きい総アーム長さを示す。さらに、大部分の押出特徴１４８が、対応するベース部分１５０の高さより大きい総アーム長さを示す場合に、機械的噛合いは向上される。図６と関連して一般に説明されるように、押出特徴１４８によって製造されたリブ１４０は、アーム部分１５２、１５４の位置からの、オーバハング部分１４４、１４６の一般的な低下を示すことができる。リブ１４０は、矢じりに似た断面形状を示すことができ、これは、また、第１の層１３４および第２の層１３６を機械的に噛合せるために、第１の層１３４の一部を捕捉する。
【００５３】
上述されたような機械的噛合いダイ２０は、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造することができる本発明の機械的噛合いダイの例である。しかし、機械的噛合いダイ２０は、特定の寸法に限定されることは意図されない。既存の押出システムのさまざまな設計によって、必要な押出ダイ寸法は、押出システム間で異なることがある。したがって、機械的噛合いダイ２０のさまざまな実施形態が、既存の押出システムとの適合性のために異なった寸法を示すことができる。特に、円錐形部分２４および支持部分２６は、特定の押出システムでの使用のために必要とされない場合、任意の構成要素であることができる。長手方向軸５０の方向における、機械的噛合いダイ２０の適切な長さの例としては、約４．６センチメートル（ｃｍ）の特徴部分２２の長さ、約４．１ｃｍの円錐形部分２４の長さ、および約１．６ｃｍの支持部分２６の長さが挙げられる。
【００５４】
断面平面内の（すなわち、長手方向軸５０に対して半径方向における）、機械的噛合いダイ２０の適切な外径の例としては、約２．３ｃｍから約２．７ｃｍに遠位から近位に増加する特徴部分２２の外径、約２．７ｃｍから約５．４ｃｍに遠位から近位に増加する円錐形部分２４の外径、および約８．２ｃｍの支持部分２６の外径が挙げられる。断面平面内の、機械的噛合いダイ２０の適切な内側寸法の例としては、約１．９ｃｍの、内面４８ｂにおける特徴部分２２の内径、および約２．３ｃｍから約４．８ｃｍに遠位から近位に増加する、内面４８ａにおける円錐形部分２４および支持部分２６の内径が挙げられる。
【００５５】
図９は、機械的噛合いダイ２０への本発明の代替実施形態を示す、機械的噛合いダイ２００の斜視図である。機械的噛合いダイ２００は、複合物品が、複合管状物品ではなく平面フィルムである以外は、機械的噛合いダイ２０と同じ態様で、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造する。示されているように、機械的噛合いダイ２００は、第１の特徴部分２０２と、第２の特徴部分２０４と、支持部分２０６と、近位端部２０８と、遠位端部２１０とを含む３層押出ダイである。第１の特徴部分２０２および第２の特徴部分２０４は、機械的噛合いダイ２００の近位端部２０８において支持部分２０６と連結し、遠位端部２１０において略平行である。第１の特徴部分２０２は、外面２１２と、内面２１４とを含み、第２の特徴部分２０４は、外面２１６と、内面２１８とを含む。
【００５６】
第１の特徴部分２０２は、複数の押出特徴２２０と、複数のチャネル２２２とをさらに含む。押出特徴２２０およびチャネル２２２は、横方向軸２２４の方向に、機械的噛合いダイ２００の遠位端部２１０において、第１の特徴部分２０２を横切って交互する。示されているように、横方向軸２２４は長手方向軸２２６に垂直であり、長手方向軸２２６は、機械的噛合いダイ２００の近位端部２０８および遠位端部２１０を含む方向に延在し、一般に、第１の特徴部分２０２および第２の特徴部分２０４を通るポリマー材料の流れの方向を表す。第２の特徴部分２０４は、複数の押出特徴２２８と、複数のチャネル２３０とをさらに含む。押出特徴２２８およびチャネル２３０は、横方向軸２２４の方向に、機械的噛合いダイ２００の遠位端部２１０において、第２の特徴部分２０４を横切って交互する。
【００５７】
押出特徴２２０、２２８、およびチャネル２２２、２３０は、機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８と同様の態様で、機械的噛合いダイ２００で押出されるポリマー層を機械的に噛合せる。機械的噛合いダイ２００によってもたらされた機械的噛合いで製造された平面複合物品は、タイ層、結合剤、または化学的改質を必要とせずに、良好な層間接着力を示す。
【００５８】
第１の特徴部分２０２に沿って配置された押出特徴２２０およびチャネル２２２の数は、個別の要求が必要とするように、変わることができる。押出特徴２２０およびチャネル２２２の適切な数は、各々、約４から約５０の範囲にあり、特に適切な数は約５から約２０の範囲にある。一実施形態において、複合物品の機械的噛合いを最大にするために、押出特徴２２０は第１の特徴部分２０２に沿って均一に隔置される。同様に、第２の特徴部分２０４に沿って配置された押出特徴２２８およびチャネル２３０の数も、個別の要求が必要とするように、変わることができる。押出特徴２２８およびチャネル２３０の適切な数は、各々、約４から約５０の範囲にあり、特に適切な数は約５から約２０の範囲にある。一実施形態において、複合物品の機械的噛合いを最大にするために、押出特徴２２８は第２の特徴部分２０４に沿って均一に隔置される。押出特徴２２０、２２８は、互いにまっすぐ横切って配置するか（図９に示されているように）、千鳥に配列するか、非対称に配置することができる。
【００５９】
機械的噛合いダイ２００は、また、著しい変更を必要とせずに、押出システム、射出成形システム、およびブロー成形システムを含むさまざまなシステムで設置することができる。第１の特徴部分２０２の外面２１２は、第１の層を遠位端部２１０の方に押出すための第１の経路２３２（矢印２３２によって示された）を部分的に画定する。内面２１４、２１８は、第２の層（すなわち、コア層）を遠位端部２１０の方に押出すための第２の経路２３４（矢印２３４によって示された）を画定する。第２の特徴部分２０４の外面２１６は、第３の層を遠位端部２１０の方に押出すための第３の経路２３６（矢印２３６によって示された）を部分的に画定する。
【００６０】
共押出プロセスの間、異なったポリマー材料が、第１の経路２３２、第２の経路２３４、および第３の経路２３６を通って、遠位端部２１０の方に流れて、それぞれ、第１、第２、および第３の層を製造することができる。適切なポリマー材料の例が、「複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６２０ＵＳ００２）および「タイ層を有する複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｔｉｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６５２ＵＳ００２）という名称の、同時に出願された出願に記載されている。第１および第２の層が押出されるとき、第１の特徴部分２０２の押出特徴２２０およびチャネル２２２は、第１および第２の層を機械的に噛合せる。同様に、第３の層が第２の層とともに押出されるとき、第２の特徴部分２０４の押出特徴２２８およびチャネル２３０は、第２および第３の層を機械的に噛合せる。層の機械的噛合いは、機械的噛合いダイ２０について上で説明されたのと同じ態様で行われる。これは、層間接着力を増加させ、これは、対応して、複合物品の層間剥離を低減し、おそらくなくす。
【００６１】
図１０は、内面２１４、２１８を示す、機械的噛合いダイ２００の後側面図（ｒｅａｒ ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ）である。内面２１４は、内面部分２１４ａ、２１４ｂに分けられ、内面２１８は、内面部分２１８ａ、２１８ｂに分けられる。内面部分２１４ａ、２１８ａは、近位端部２０８（図示せず）と遠位端部２１０との間に配置され、かつ第２の経路２３４のための一般に滑らかな表面を提供する。内面部分２１４ｂ、２１８ｂは、遠位端部２１０の近くに配置される。図１０に示されているように、内面部分２１４ｂは、内面部分２１４ａ、２１４ｂの交差部分または肩２３８において「上がり」、内面部分２１８ｂは、内面部分２１８ａ、２１８ｂの交差部分または肩２４０において「上がる」。これらの「上がり」は、図３において先に説明された、機械的噛合いダイ２０の内面部分４８ａ、４８ｂの間に画定された「上がり」または環状肩に対応する。各「上がり」は、内面２１４と内面２１８との間の距離を低減する。これは、対応して、第２の経路２３４の寸法を低減し、一般に、第２の経路２３４内の第２の層を、内面部分２１４ｂ、２１８ｂの周りに流れるように向ける。
【００６２】
示されているように、押出特徴２２０は、交差部分２３８で第２の経路２３４に露出される。第２の層が内面部分２１４ｂの周りに流れるが、第２の層の一部が、また、押出特徴２２０を通って流れる。これは、第２の層の表面（第１の層に面する）に沿って延在する第１の組のリブを作り、第１の組のリブは、押出特徴２２０によって画定された断面形状を示す。押出特徴２２８も、交差部分２４０で第２の経路２３４に露出される。第２の層が内面部分２１８ｂの周りに流れるが、第２の層の一部が、また、押出特徴２２８を通って流れる。これは、第２の層の表面（第３の層に面する）に沿って延在する第２の組のリブを作り、第２の組のリブは、押出特徴２２８によって画定された断面形状を示す。
【００６３】
図１１は、押出特徴２２０、２２８、およびチャネル２２２、２３０を示す、機械的噛合いダイ２００の遠位端部２１０の一部の拡大正面図である。示されているように、押出特徴２２０、２２８は、断面「Ｔ」形状を示し、これは、図８において先に説明された押出特徴１４８に対応する。しかし、押出特徴２２０、２２８は、同じ断面形状を均一に示す必要はない。たとえば、押出特徴２２０は断面「Ｔ」形状を示すことができ、押出特徴２２８は断面「Ｙ」形状を示すことができる。さらに、第１の特徴部分２０２に沿って延在する個別の押出特徴２２０は、各々、異なった断面形状を示すことができる（この原理は、また、押出特徴２２８に適用される）。
【００６４】
機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８およびチャネル３６について図７および図８において上で説明されたのと同様の態様で、第１および第２の層は、押出特徴２２０およびチャネル２２２と相互作用し、第２および第３の層は、押出特徴２２８およびチャネル２３０と相互作用する。これは、第１の層と第２の層との間、および第２の層と第３の層との間の機械的噛合いを示す平面複合物品を製造する。
【００６５】
図１１に示されているように、押出特徴２２０およびチャネル２２２が第１の特徴部分２０２に沿って横方向に交互するように、押出特徴２２０がチャネル２２２の各側に配置される。第２の層は第２の経路２３４を通って押出されるが、第１の層は、第１の経路２３２を通って、外面２１２に沿って、遠位端部２１０の方に押出される。第１の経路２３２は、第１の層の第１の部分を、押出特徴２２０の頂面２４２の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル２２２内に流れるように向ける。頂面２４２は、外面２１２の、遠位端部２１０で押出特徴２２０の上に延在する部分である。チャネル２２２は、外面２１２の、押出特徴２２０間に横方向に配置された部分である。各チャネル２２２は、遠位端部２１０から最も遠い位置で、横方向に狭い部分２２２ａを含む。チャネル２２２が外面２１２に沿って長手方向軸２２６の方向に遠位端部２１０の方に延在するにつれて、各チャネル２２２は横方向に広がる。遠位端部２１０において、チャネル２２２は、ポイント２２２ｂで押出特徴２２０の下に延在する。
【００６６】
チャネル２２２内に流れる、第１の層の第２の部分は、チャネル２２２の広がり寸法とともに拡大し、ポイント２２２ｂで押出特徴２２０の下にさらに拡大する。したがって、チャネル２２２は、第１の層の部分を、第２の層の部分の間に（すなわち、第２の層の表面と押出特徴２２０内の第２の層の部分との間に）流れるように向ける。
【００６７】
押出特徴２２８およびチャネル２３０が第２の特徴部分２０４に沿って横方向に交互するように、押出特徴２２８もチャネル２３０の各側に配置される。第２の層は第２の経路２３４を通って押出されるが、第３の層は、第３の経路２３６を通って、外面２１６に沿って、遠位端部２１０の方に押出される。第３の経路２３６は、第３の層の第１の部分を、押出特徴２２８の頂面２４４の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル２３０内に流れるように向ける。図１１に示されているように、押出特徴２２８およびチャネル２３０は、押出特徴２２０およびチャネル２２２に対して方向的に逆にされる。しかし、一貫性のため、同じ方向用語が、両方に適用される（たとえば、「上に」、「下に」など・・・）。頂面２４４は、外面２１６の、遠位端部２１０で押出特徴２２８の上に延在する部分である。チャネル２３０は、外面２１６の、押出特徴２２８間に横方向に配置された部分である。各チャネル２３０は、遠位端部２１０から最も遠い位置で、横方向に狭い部分２３０ａを含む。チャネル２３０が外面２１６に沿って長手方向軸２２６の方向に遠位端部２１０の方に延在するにつれて、各チャネル２３０は横方向に広がる。遠位端部２１０において、チャネル２３０は、ポイント２３０ｂで押出特徴２２８の下に延在する。
【００６８】
チャネル２３０内に流れる、第３の層の第２の部分は、チャネル２３０の広がり寸法とともに拡大し、ポイント２３０ｂで押出特徴２２８の下にさらに拡大する。したがって、チャネル２３０は、第３の層の部分を、第２の層の部分の間に（すなわち、第２の層の表面と押出特徴２２８内の第２の層の部分との間に）流れるように向ける。
【００６９】
第１、第２、および第３の層が、遠位端部２１０で機械的噛合いダイ２００を出るとき、第１の層は、第１の組のリブ（押出特徴２２０によって形成された）、および第２の層の表面に実質的に適合し、第３の層は、第２の組のリブ（押出特徴２２８によって形成された）、および第２の層の反対側の表面に実質的に適合する。冷却すると、第１、第２、および第３の層は、平面複合物品を形成し、第１の組のリブは第１の層内に延在し、第２の組のリブは第３の層内に延在する。これは、第１および第２の層の機械的噛合い、ならびに第２および第３の層の機械的噛合いをもたらし、これは、複合物品の層間接着力を増加させる。
【００７０】
機械的噛合いダイ２００の押出特徴（たとえば、押出特徴２２０、２２８）は、第１および第２の組のリブの断面形状を画定するためにさまざまな断面形状を含むことができる。機械的噛合いダイ２０の押出特徴のように、機械的噛合いダイ２００の各押出特徴は、ベース部分と、ベース部分からある角度で延在する少なくとも１つのアーム部分とを含む。図１１に示されているように、押出特徴２２０、２２８は、図７および図８において先に説明された機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８と同じである。各押出特徴２２０は、ベース部分２４６と、ベース部分２４６からある角度で延在するアーム部分２４８、２５０とを含む。各押出特徴２２０について、ベース部分２４６およびアーム部分２４８、２５０の断面形状は、押出特徴２２０に沿って、長手方向軸２２６の方向に、交差部分２３８（図１０に示された）まで維持される。それにより、第２の層の、押出特徴２２０を通って流れる部分は、ベース部分２４６およびアーム部分２４８、２５０によって画定された断面形状を示す第１の組のリブを製造する。
【００７１】
同様に、各押出特徴２２８は、ベース部分２５２と、ベース部分２５２からある角度で延在するアーム部分２５４、２５６とを含む。各押出特徴２２８について、ベース部分２５２およびアーム部分２５４、２５６の断面形状は、押出特徴２２８に沿って、長手方向軸２２６の方向に、交差部分２４０（図１０に示された）まで維持される。それにより、第２の層の、押出特徴２２８を通って流れる部分は、ベース部分２５２およびアーム部分２５４、２５６によって画定された断面形状を示す第２の組のリブを製造する。
【００７２】
機械的噛合いダイ２００の各押出特徴は、ベース部分の高さと、総アーム長さとを含み、総アーム長さは、アーム部分の個別の長さの合計である。押出特徴２２０、２２８について、総アーム長さおよびベース部分の高さは、図５において説明された方法を用いて計算し、図８の押出特徴１４８について説明されたような結果を有する。第１、第２、および第３の層を機械的に噛合せるために、押出特徴２２０の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分２４６の高さより大きい総アーム長さを示し、押出特徴２２８の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分２５２の高さより大きい総アーム長さを示す。さらに、大部分の押出特徴２２０が、対応するベース部分２４６の高さより大きい総アーム長さを示し、かつ大部分の押出特徴２２８が、対応するベース部分２５２の高さより大きい総アーム長さを示す場合に、機械的噛合いは向上される。
【００７３】
図１２に示された機械的噛合いダイ２００の代替実施形態において、押出特徴およびチャネルは、特徴部分の１つ（すなわち、第１の特徴部分２０２）のみの上に存在することができる。この実施形態において、第２の特徴部分２０４は、滑らかな表面であり、いかなる押出特徴またはチャネルも含まない。これは、２つの層のみが押出されている場合、または第２の層と第３の層との間に機械的噛合いが望まれない場合に有用である。第３の層は、第２の層の、第１の層と相互作用する表面と反対側の表面に化学的に結合することができる。
【００７４】
本発明の機械的噛合いダイは、押出多層物品のさまざまな形状を生じさせることができる。上で説明された実施形態（すなわち、管状複合物品用機械的噛合いダイ２０および平面複合物品用機械的噛合いダイ２００）に加えて、適切な押出形状の例としては、「Ｌ」形状のフィルム、アーチ形フィルム、「Ｕ」形状のフィルム、不規則な形状のフィルム、波形フィルム、円筒形複合物品、矩形形状のフィルム、および押出可能である他の幾何学的形状の複合物品が挙げられる。
【００７５】
押出特徴（たとえば、押出特徴３４、１４８、２２０、２２８）のベース部分の高さは、個別の要求が必要とするように、変わることができる。特に、層厚さ、押出特徴の数、および複合物品の直径などのパラメータが、必要な高さを決めることができる。しかし、高さは、望ましくは、押出特徴によって形成されたリブが第１の層を貫通しないように十分に小さい。機械的噛合いダイ２０、２００の押出特徴のベース部分の適切な高さの例としては、約２５．０ｍｍ未満の高さが挙げられ、特に適切な高さは約１０．０ｍｍ未満である。しかし、非常に薄い層での使用のため、ベース部分の高さは０．５ｍｍ未満でさえあることができる。対応するアーム部分は、望ましくは、ベース部分の高さより大きい総アーム長さを示し、押出特徴の数および複合物品の直径などのパラメータによって決めることができる。
【００７６】
機械的噛合いダイ２０、２００は、一般に、１５／５鋼からキャストされる。次に、押出特徴は、押出特徴を画定するようにワイヤ放電加工（ＥＤＭ）によって形成される。同様に、チャネルは、チャネルを画定するようにシンカーＥＤＭによって形成される。
【００７７】
管状および平面複合物品について上で説明されたような、ポリマー層を共押出しすることに加えて、ポリマー層を、代わりに、別個の工程（たとえば、順次押出プロセス）から製造することができる。第１の工程で、本発明の機械的噛合いダイを使用して、第２の層を押出して、第２の層の表面から延在するリブを形成することができ、リブは、機械的噛合いダイの押出特徴によって画定された断面形状を有する。次に、第２の工程において、第１の層（および使用される場合第３の層）を、リブ、および第２の層の表面に実質的に適合するように第２の層上にコーティングする。コーティングは、第１の層を、クロスヘッドダイを通して、輪郭を作られた第２の層の上に押出すなどの従来の態様によって行うことができる。これは、また、第１および第２の層を機械的に噛合せる。しかし、共押出は１工程製造を可能にし、これは、ラインの始動および制御を簡単にし、また、複合物品に対するより大きい品質管理をもたらす。
【実施例】
【００７８】
本発明の範囲内の多数の変更および変形が当業者には明らかであるので、例示としてのみ意図される次の実施例で、本発明をより詳細に説明する。特に明記しない限り、次の実施例で報告された部、パーセンテージ、および比はすべて、重量基準であり、実施例で使用された試薬はすべて、以下で説明される化学供給業者から得られたか入手可能であるか、従来の技術によって合成することができる。
【００７９】
次の組成略記を次の実施例で使用する。
「ＴＨＶ ５００」：ミネソタ州オークデールのダイニオン・ＬＬＣ（Ｄｙｎｅｏｎ，ＬＬＣ ｏｆ Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から、商品名「ダイニオン（Ｄｙｎｅｏｎ）ＴＨＶ ５００フルオロサーモプラスチック（Ｆｌｕｏｒｏｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）」で市販されているフッ素化ターポリマー。
「ＴＨＶ ８１５」：ミネソタ州オークデールのダイニオン・ＬＬＣから、商品名「ダイニオンＴＨＶ ８１５フルオロサーモプラスチック」で市販されているフッ素熱可塑性樹脂（ｆｌｕｏｒｏｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）。
「ＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇ」：ミネソタ州オークデールのダイニオン・ＬＬＣから、商品名「ダイニオンＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇフルオロサーモプラスチック」で市販されているフッ素熱可塑性樹脂。
「ウルトラミッド（Ｕｌｔｒａｍｉｄ）Ｂ３」：ニュージャージー州マウントオリーブのＢＡＳＦコーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．ｏｆ Ｍｏｕｎｔ Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）から、商品名「ウルトラミッドＢ３」市販されているポリアミド（ナイロン）６。
「ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０Ｘ」：サウスカロライナ州サムターのエムスケミーＮ・Ａ・インコーポレイテッド（ＥＭＳ−Ｃｈｅｍｉｅ Ｎ．Ａ．，Ｉｎｃ．ｏｆ Ｓｕｍｔｅｒ ＳＣ）から、商品名「グリルアミド（Ｇｒｉｌａｍｉｄ）Ｌ２５Ｗ４０Ｘ」で市販されているポリアミド（ナイロン）１２。
【００８０】
実施例１
実施例１は、本発明の機械的噛合いダイで共押出しされた３層管状複合物品である。機械的噛合いダイは、機械的噛合いダイ２０について上で説明されたような寸法を示し、かつ押出特徴３４について上で説明されたような断面「Ｙ」形状を示す押出特徴を含んだ。
【００８１】
内側管状層は、ＴＨＶ ８１５からなり、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが２５５／２７５／２８５℃である、コネチカット州イーストノーウォークのハレル・インコーポレイテッド（Ｈａｒｒｅｌ，Ｉｎｃ．ｏｆ Ｅａｓｔ Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴ）から市販されている３．８ｃｍ（１．５インチ）のハレル単軸押出機（Ｈａｒｒｅｌ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｃｒｅｗ Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。押出は、内側管状層に沿って半径方向に延在するリブを作った。
【００８２】
中間層は、ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０Ｘからなり、各々、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが１８０／１９５／２１０℃である、コネチカット州イーストノーウォークのハレル・インコーポレイテッドから市販されている２．５ｃｍ（１インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。
【００８３】
外側管状層は、ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０Ｘからなり、各々、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが１８０／１９５／２１０℃である、コネチカット州イーストノーウォークのハレル・インコーポレイテッドから市販されている５．１ｃｍ（２インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。外側管状層は、本発明の機械的噛合いダイと直接相互作用しなかった。中間層および外側管状層が同じポリマーからなったので、実施例１の管状複合物品は、２層複合物品として効果的に機能した。
【００８４】
実施例１の結果として生じる管状複合物品を、水浴中で急冷し、ウェブ取扱い設備に供給し、３．４メートル毎分（１１フィート毎分）の線速度で巻上げた。
【００８５】
実施例２
実施例２は、内側管状層がＴＨＶ ８１５の代わりにＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇからなった以外は、実施例１で説明された手順に従って共押出しされた３層管状複合物品である。
【００８６】
実施例３
実施例３は、線速度が１０．１メートル毎分（３３フィート毎分）であった以外は、実施例１で説明された手順に従って共押出しされた、実施例２の３層管状複合物品である。
【００８７】
実施例４
実施例４は、線速度が１５．５メートル毎分（５１フィート毎分）であった以外は、実施例１で説明された手順に従って共押出しされた、実施例２および３の３層管状複合物品である。
【００８８】
実施例５
実施例５は、本発明の機械的噛合いダイで共押出しされた３層管状複合物品である。機械的噛合いダイは、機械的噛合いダイ２０について上で説明されたような寸法を示し、かつ押出特徴１４８について上で説明されたような断面「Ｔ」形状を示す押出特徴を含んだ。
【００８９】
内側管状層は、ＴＨＶ ５００からなり、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが２５５／２７５／２８５℃である３．８ｃｍ（１．５インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。押出は、内側管状層に沿って半径方向に延在するリブを作った。
【００９０】
中間層および外側管状層は、各々、ウルトラミッドＢ３からなり、各々、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが１８０／１９５／２１０℃である５．１ｃｍ（２インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。外側管状層は、本発明の機械的噛合いダイと直接相互作用しなかった。中間層および外側管状層が同じポリマーからなったので、実施例５の管状複合物品は、２層複合物品として効果的に機能した。
【００９１】
実施例５の結果として生じる管状複合物品を、水浴中で急冷し、ウェブ取扱い設備に供給し、３．７メートル毎分（１２フィート毎分）の線速度で巻上げた。
【００９２】
実施例６
実施例６は、線速度が９．１メートル毎分（３０フィート毎分）であった以外は、また、実施例５で説明された手順に従って共押出しされた、実施例５の３層管状複合物品である。
【００９３】
実施例７
実施例７は、線速度が１２．２メートル毎分（４０フィート毎分）であった以外は、また、実施例５で説明された手順に従って共押出しされた、実施例５の３層管状複合物品である。
【００９４】
実施例８
実施例８は、線速度が１４．６メートル毎分（４８フィート毎分）であった以外は、また、実施例５で説明された手順に従って共押出しされた、実施例５の３層管状複合物品である。
【００９５】
実施例１〜８の剥離強度テスト
実施例１〜８の複合物品を、ＡＳＴＭ Ｄ１８７６に従って、インストロン・モデル（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ）５５６４上で、１５０ｍｍ／分のクロスヘッド速度で、剥離強度についてテストした。インストロン・モデル５５６４は、マサチューセッツ州カントンのインストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．ｏｆ Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡ）から市販されている。表１は、実施例１〜８の剥離強度結果を提供する。
【００９６】
【表１】
【００９７】
実施例１〜８の複合物品の内側層はフルオロポリマー（すなわち、ＴＨＶ ８１５、ＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇ、およびＴＨＶ ５００）からなった。対照的に、中間（および外側）層はナイロンポリマー（すなわち、ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０ＸおよびウルトラミッドＢ３）からなった。フルオロポリマーおよびナイロンポリマーは、一般に劣った層間接着力を示す似ていない材料である。助け（たとえば、似ていない材料の化学的または機械的噛合い）がなければ、そのような層を有する複合物品は、わずかな剥離強度を示す。しかし、表１に示されているように、実施例１〜８の複合物品は、約６．０Ｎ／ｃｍから約１６Ｎ／ｃｍの剥離強度を示す。これは、本発明の機械的噛合いダイによって形成されたリブの機械的噛合いによる。
【００９８】
示されているように、実施例５〜８の複合物品は、一般に、実施例１〜４の複合物品より低い剥離強度を示した。これは、実施例５〜８の複合物品のリブの変形によると考えられた。「Ｔ」形状は実質的に圧縮され、これは、層間の、より少ない量の機械的噛合いをもたらした。それにもかかわらず、実施例５〜８の複合物品は、依然として、適切なレベルの層間接着力を示し、これらは、機械的噛合いのない同様の複合物品より優れていた。
【００９９】
本発明を好ましい実施形態に関して説明したが、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に変更がなされてもよいことを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の機械的噛合いダイの斜視図である。
【図２Ａ】押出システムのダイヘッドとの使用における本発明の機械的噛合いダイの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの断面２Ｂ−２Ｂに沿った縦断面図である。
【図２Ｃ】押出システムとの使用における本発明の機械的噛合いダイの斜視断面図である。
【図３】図２Ｃの領域３の拡大斜視断面図である。
【図４】本発明の機械的噛合いダイの遠位端部の拡大斜視図である。
【図５】本発明の機械的噛合いダイの遠位端部の一部のさらに拡大された正面図である。
【図６】図示のため一部が破断された、本発明の機械的噛合いダイで製造された複合物品の斜視図である。
【図７】代替押出特徴を示す、本発明の第２の実施形態の機械的噛合いダイの遠位端部の斜視図である。
【図８】代替押出特徴を示す、本発明の第２の実施形態の機械的噛合いダイの遠位端部の一部の拡大正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の機械的噛合いダイの斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の機械的噛合いダイの後側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の機械的噛合いダイの遠位端部の一部の拡大正面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の機械的噛合いダイの斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出および成形システムでの使用のための押出ダイに関する。より詳細には、本発明は、押出ポリマー層を機械的に噛合せる押出ダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
多層フィルムおよび管などの複合物品は、典型的には、順次押出または共押出によって、押出プロセスを通して製造される。押出システムおよび押出ダイの設計に基いて、さまざまな幾何学的形状を得ることができる。押出後、複合物品の層は、層間剥離を防止するために、適切なレベルの層間接着力を必要とする。これは、特に熱可塑性材料が似ていない場合、異なった熱可塑性材料の結合された層を有する複合物品には問題である。似ていない材料は、付加的な結合手段なしで低レベルの層間接着力を示す化学組成を有する。似ていない材料の例としては、フルオロポリマーの層、および従来の非フッ素化有機ポリマーの層が挙げられる。そのような層の組合せは、燃料ライン管などのさまざまな産業用途で典型的である。
【０００３】
タイ層、結合剤、および化学的改質などの化学的方法が、異なった材料の間の層間接着力を向上させるために用いられている。たとえば、タイ層は、一般に、互いに直接結合された場合の似ていない材料の間の接着力のレベルより大きい、似ていない材料の両方への接着力のレベルを示す材料の層である。それにもかかわらず、層間接着力を向上させるためのこれらの手段は、典型的には、処理の複雑さ、複合物品のコスト、ならびに複合物品を製造するための時間および労力を増加させる。さらに、そのような層間接着手段は、望ましくなく、複合物品の物理的および機械的特性を低減することがある。
【０００４】
化学的結合に加えて、機械的ファスナも、層間剥離を防止するために使用されている。しかし、これらのタイプの機械的相互作用は、多層フィルム押出処理に十分に役立たない。したがって、押出処理の著しい変更が必要とされ、これは、製造の時間およびコストを増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タイ層、結合剤、または化学的改質を必要とせず、かつ効率的な押出プロセスを提供する、異なった熱可塑性材料の層間接着力を向上させるための手段が、引続き必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造することができる機械的噛合いダイに関する。機械的噛合いダイは、複数の押出特徴と、複数のチャネルとを含む。各押出特徴は、第１の表面から断面平面内に延在するベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む。断面平面は、第１の表面の長手方向に実質的に垂直である。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。第２の表面は、また、長手方向に延在する。
【０００７】
本発明は、さらに、第１のポリマー層を押出すための、長手方向に延在する第１の表面と、第２のポリマー層を押出すための、長手方向に延在する第２の表面とを含む機械的噛合いダイに関する。機械的噛合いダイは、また、複数の押出特徴と、複数のチャネルとを含む。各押出特徴は、第１の表面から延在するベース部分と、ベース部分からある角度で延在するアーム部分とを含む。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。押出特徴は、第１のポリマー層に沿って長手方向に複数のリブを製造する。チャネルは、第２のポリマー層の一部をリブに実質的に適合させる。これは、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造する。
【０００８】
本発明は、さらに、機械的噛合いダイを使用して材料を押出す方法に関し、機械的噛合いダイは、複数の押出特徴と、複数のチャネルとを含む。各押出特徴は、第１の表面から断面平面内に延在するベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む。断面平面は、第１の表面の長手方向に実質的に垂直である。各チャネルは、第２の表面から長手方向に対してある角度で延在し、１対の押出特徴の間に配置される。第２の表面は、また、長手方向に延在する。
【０００９】
この方法は、第１のポリマー層の一部を、押出特徴を通して押出して、複数のリブを形成する工程と、第２のポリマー層の一部を、チャネルを通して押出す工程とを含む。これは、第２の材料をリブに実質的に適合させ、これは、第１のポリマー層を第２のポリマー層に機械的に噛合せる。
【００１０】
図面は、本発明のいくつかの実施形態を記載するが、説明で示されるように、他の実施形態も企図される。すべての場合において、本開示は、本発明を代表として提示し、限定としてではない。本発明の原理の範囲および趣旨の範囲内である多数の他の変更および実施形態が、当業者によって考案され得ることが理解されるべきである。図は同じ割合で描かれていないことがある。図全体を通して同じ参照番号を使用して同じ部分を示した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造することができる本発明の機械的噛合いダイ２０の斜視図である。機械的噛合いダイ２０は、押出システムでの使用のための環状押出ダイ（すなわち、ウェッジリング）であり、特徴部分２２と、円錐形部分２４と、支持部分２６と、近位端部２８と、遠位端部３０とを含む。特徴部分２２は、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０に配置され、かつ円錐形部分２４に連結される。特徴部分２２および円錐形部分２４は、外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃによって示された外面３２を画定する。円錐形部分２４は、さらに、支持部分２６と軸方向に交差し、支持部分２６は機械的噛合いダイ２０の近位端部２８に配置される。特徴部分２２は、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０において特徴部分２２の周りで円周方向に交互する複数の押出特徴３４および複数のチャネル３６を含む。押出特徴３４およびチャネル３６は、機械的噛合いダイ２０で押出されるポリマー層の機械的噛合いを画定し促進するのに役立つ。機械的噛合いダイ２０によってもたらされた機械的噛合いで製造された複合物品は、タイ層、結合剤、または化学的改質を必要とせずに、良好な層間接着力を示す。
【００１２】
図２Ａ〜２Ｃにさらに示されているように、機械的噛合いダイ２０は、著しい変更を必要とせずに、押出システム、射出成形システム、およびブロー成形システムを含むさまざまなシステムで設置することができる。図２Ａは、押出システムのダイヘッド３８および押出ピン４０との使用における機械的噛合いダイ２０を示す。ダイヘッド３８は、押出システムの残りの部分（図示せず）と係合する従来の３層ダイヘッドである。ダイヘッド３８は、機械的噛合いダイ２０の配置を明確にするために断面図で示されている。図２Ｂは、図２Ａの断面２Ｂ−２Ｂに沿った長手方向の断面図である（さらに、押出システムの一部を示す）。図２Ｃは、図２Ａのようなダイヘッド３８との使用（押出ピン４０を伴わない）における機械的噛合いダイ２０を示し、機械的噛合いダイ２０は断面で（ｓｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ）示されている。
【００１３】
機械的噛合いダイ２０は、支持部分２６によってダイヘッド３８内に支持される。支持部分２６は、従来の態様でダイヘッド３８に挿入し、これは、外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃがダイヘッド３８と接触しないように機械的噛合いダイ２０を位置決めする。したがって、ダイヘッド３８および外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、第１の層を押出すための、外面部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃの周りに円周方向に延在する第１の環状経路４２を画定する。ポリマー材料が、第１の環状経路４２に連結する、ダイヘッド３８の環状入口４４から、第１の環状経路４２に供給される。
【００１４】
図２Ｂに最もよく示されているように、機械的噛合いダイ２０は、押出ピン４０に隣接して配置された内面４８をさらに含む。押出ピン４０は、長手方向軸５０に沿って機械的噛合いダイ２０を通って延在するまっすぐな押出ピンである。押出ピン４０は、押出システムのソケット５２に固定された第１の端部４０ａと、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０を通って延在する第２の端部４０ｂとを含む。押出ピン４０は、押出ピン４０が機械的噛合いダイ２０の内面４８と接触しないように、ソケット５２によって支持される。ソケット５２は、一般に機械的噛合いダイ２０の支持部分２６に隣接して配置される環状壁５４を含む。環状壁５４、押出ピン４０、および機械的噛合いダイ２０の内面４８は、それにより、第２の層を押出すための、押出ピン４０および環状壁５４の周りに円周方向に延在する第２の環状経路５６を画定する。ポリマー材料が、第２の環状経路５６に連結する環状入口５８から、第２の環状経路５６に供給される。
【００１５】
共押出プロセスの間、異なったポリマー材料が、第１の環状経路４２および第２の環状経路５６を通って機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の方に流れて、それぞれ、第１および第２の層を製造することができる。適切なポリマー材料の例が、「複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６２０ＵＳ００２）および「タイ層を有する複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｔｉｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６５２ＵＳ００２）という名称の、同時に出願された出願に記載されている。第１および第２の層が押出されるとき、特徴部分２２の押出特徴３４およびチャネル３６は、第１および第２の層を機械的に噛合せる。第１および第２の層の機械的噛合いは、層間接着力を増加させ、これは、対応して、複合物品の層間剥離を低減し、おそらくなくす。これは、そうでなければ劣った層間接着力を示す似ていない熱可塑性材料を押出すときに特に有用である。
【００１６】
図２Ａ〜２Ｃは、さらに、第３の層を押出すための任意の第３の環状経路６０および環状入口６１を示す。第１の環状経路４２および第３の環状経路６０は、一般に、交差部分６２で会合する。第３の層は、第１の層の、第２の層と相互作用する表面と反対側の表面に結合することができる。ポリマー材料が環状入口６１から第３の環状経路６０に供給される。
【００１７】
図２Ｃに最もよく示されているように、内面４８は内面部分４８ａ、４８ｂに分けられる。内面部分４８ａは、円錐形部分２４および支持部分２６内に円周方向に延在し、かつ第２の環状経路５６のための一般に滑らかな表面を提供する。内面部分４８ｂは、特徴部分２２内に円周方向に延在する。
【００１８】
図３は、図２Ｃの領域３の拡大斜視断面図である。示されているように、内面部分４８ｂは、押出特徴３４によって分離された複数の壁セグメント６８を含む。壁セグメント６８および押出特徴３４は、内面部分４８ｂに沿って長手方向軸５０の方向に延在する。
【００１９】
内面部分４８ａ、４８ｂの交差部分７０において、壁セグメント６８は内面部分４８ａから「上がる」。この「上がり」、または環状肩は、内面部分４８ａの内径に対して内面部分４８ｂの内径を低減し、一般に、第２の環状経路５６内の第２の層を、壁セグメント６８の周りに流れるように向ける。しかし、押出特徴３４は、交差部分７０で第２の環状経路５６に露出される。第２の層が壁セグメント６８の周りに流れるが、第２の層の一部が、また、押出特徴３４を通って流れる。これは、第２の層の表面に沿って延在する複数のリブを作り、リブは、押出特徴３４によって画定された断面形状を示す。「断面」、「断面で」という用語などは、機械的噛合いダイ２０の長手方向軸５０に垂直である平面とここで定義する。
【００２０】
機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の拡大斜視図である図４に示されているように、押出特徴３４およびチャネル３６が特徴部分２２の周りで円周方向に交互するように、押出特徴３４がチャネル３６の各側に配置される。特徴部分２２の周りに配置された押出特徴３４およびチャネル３６の数は、個別の要求が必要とするように、変わることができる。押出特徴３４およびチャネル３６の適切な数は、各々、約４から約５０の範囲にあり、特に適切な数は約５から約２０の範囲にある。一実施形態において、複合物品の機械的噛合いを最大にするために、押出特徴３４は特徴部分２２の周りに均一に隔置される。
【００２１】
第２の層は第２の環状経路５６を通って押出されるが、第１の層は、第１の環状経路４２（一般に図４の矢印４２によって示された）を通って、機械的噛合いダイ２０の外面部分３２ｂ、３２ｃに沿って、遠位端部３０の方に押出される。図４、および遠位端部３０の一部のさらに拡大された正面図である図５に示されているように、第１の環状経路４２は、第１の層の第１の部分を、押出特徴３４の頂面７２の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル３６内に流れるように向ける。頂面７２は、外面３２ａの、遠位端部３０で押出特徴３４の上に延在する部分である。チャネル３６は、外面３２ａの、押出特徴３４間に円周方向に配置された部分である。各チャネル３６は、外面３２ｂに隣接した円周方向に狭い部分３６ａを含む。チャネル３６が外面３２ａに沿って長手方向軸５０の方向に遠位端部３０の方に延在するにつれて、各チャネル３６は円周方向に広がる。遠位端部３０において、各チャネル３６は、ポイント３６ｂで、隣接した押出特徴３４の下に延在する。チャネル３６内に流れる、第１の層の第２の部分は、チャネル３６の広がり寸法とともに拡大し、ポイント３６ｂで押出特徴３４の下にさらに拡大する。したがって、チャネル３６は、第１の層の部分を、第２の層の部分の間に（すなわち、第２の層の表面と押出特徴３４内の第２の層の部分との間に）流れるように向ける。第１および第２の層が遠位端部３０で機械的噛合いダイ２０を出るとき、第１の層は、リブ（押出特徴３４によって形成された）、および第２の層の表面に実質的に適合する。ここでの、「に実質的に適合する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｏｒｍｓ ｔｏ）」、「に実質的に適合する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ ｔｏ）」という用語などは、リブ、および第２の層の表面の少なくとも７５パーセントを密接に接触させることと定義する。冷却すると、第１および第２の層は複合物品を形成し、第２の層のリブは第１の層内に延在する。これは、第１および第２の層の機械的噛合いをもたらし、これは、複合物品の層間接着力を増加させる。
【００２２】
機械的噛合いダイ２０の押出特徴（たとえば、押出特徴３４）は、第２の層のリブの断面形状を画定するためにさまざまな断面形状を含むことができる。さらに、個別の押出特徴は、各々、機械的噛合いダイ２０の他の押出特徴と異なった断面形状を示すことができる。しかし、適切な機械的噛合いをもたらすために、機械的噛合いダイ２０の各押出特徴は、ベース部分と、ベース部分から断面平面内にある角度で延在する少なくとも１つのアーム部分とを含む。
【００２３】
図５は、同一であり、機械的噛合いダイ２０の押出特徴３４の例である隣接した押出特徴３４ａ、３４ｂを示す。図５に示された例において、押出特徴３４は、「Ｙ」形状の断面を示す。押出特徴３４ａによって示されるように、各押出特徴３４は、ベース部分７６と、ベース部分７６からある角度で延在するアーム部分７８、８０とを含む。各押出特徴３４について、ベース部分７６およびアーム部分７８、８０の断面形状は、押出特徴３４に沿って、長手方向軸５０の方向に、交差部分７０（図３に示された）まで維持される。それにより、第２の層の、押出特徴３４ａを通って流れる部分は、ベース部分７６およびアーム部分７８、８０によって画定された断面形状を示すリブを製造する。
【００２４】
ベース部分７６は、内面部分４８ｂの１対の壁セグメント６８（すなわち、壁セグメント６８ａ、６８ｂ）の間に延在する開口部である。ベース部分７６は、一般に、断面平面内に、それぞれ、壁セグメント６８ａ、６８ｂから外方に延在する表面８２、８４によって画定される。表面８２、８４が、図５において、壁セグメント６８ａ、６８ｂに本質的に垂直な方向に延在するように示されているが、表面８２、８４は、代わりに、断面平面内に、壁セグメント６８ａ、６８ｂから他の角度（たとえば、４５度）で延在することができる。
【００２５】
アーム部分７８は、断面平面内にベース部分７６からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面８６および上面８８によって画定される。下面８６は、表面８２および下面８６の交差部分９２から、表面８２に対して角度αで延在する。表面８２に対する適切な角度αの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面８２に平行である）。表面８２に対する特に適切な角度αの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。図５に示されているように、角度αは表面８２から約１２０度である。
【００２６】
アーム部分８０は、また断面平面内にベース部分７６からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面９４および上面９６によって画定される。下面９４は、表面８４および下面９４の交差部分１００から、表面８４に対して角度βで延在する。表面８４に対する適切な角度βの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面８４に平行である）。表面８４に対する特に適切な角度βの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。角度βは、図５に、表面８４から約１２０度として示されている。
【００２７】
角度α、βが、各々、それぞれ表面８２、８４から約１２０度であるので、押出特徴３４は断面「Ｙ」形状を示す。しかし、個別の要求が必要とするように、角度αが、代わりに、角度βと異なった値を有することができることが認められる。異なる角度α、βは、対応して、ベース部分７６から異なった角度で延在するアーム部分７８、８０をもたらす。
【００２８】
機械的噛合いダイ２０の各押出特徴（たとえば、押出特徴３４）は、ベース部分（たとえば、ベース部分７６）の高さと、総アーム長さとを含み、総アーム長さは、アーム部分（たとえば、アーム部分７８、８０）の個別の長さの合計である。第１および第２の層を機械的に噛合せるために、押出特徴３４の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分７６の高さより大きい総アーム長さを示す。さらに、大部分の押出特徴３４が、対応するベース部分７６の高さより大きい総アーム長さを示す場合に、機械的噛合いは向上される。
【００２９】
ここで使用されるような「総アーム長さ」は、図５に提供された参照符号を使用して、次の方法によって計算することができる。最初に、長手方向軸５０（図３に最もよく示された）に垂直である、特徴部分２２を通る平面断面をとる。これは、図５に示されたタイプの断面図を提供する。次に、アーム部分７８に言及して、表面８２に対して角度αで交差部分９２から延在する線１０２を提供する。線１０２は、それにより、下面８６に平行である。次に、また交差部分９２から延在し、かつ線１０２に垂直である線１０４を提供する。
【００３０】
次に、位置特定された点まで、線１０４から垂直に（かつ線１０２に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分７８の表面（たとえば、下面８６および上面８８）に沿った点を位置特定する。図５に示されているように、アーム部分７８は、アーム部分７８の表面と線１０４との間の線（すなわち、線１０８）の最大長さを提供する点１０６を有し、線１０８は線１０４に垂直である。位置特定された点１０６と線１０４との間の線１０８の長さを、「アーム部分７８の長さ」と定義する。
【００３１】
同様に、アーム部分８０の場合、表面８４に対して角度βで交差部分１００から延在する線１１２を提供する。線１１２は、それにより、アーム部分８０の下面９４に平行である。次に、また交差部分１００から延在し、かつ線１１２に垂直である線１１４を提供する。
【００３２】
次に、位置特定された点まで、線１１４から垂直に（かつ線１１２に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分８０の表面（すなわち、下面９４および上面９６）に沿った点を位置特定する。図５に示されているように、アーム部分８０は、アーム部分８０の表面と線１１４との間の線（すなわち、線１１８）の最大長さを提供する点１１６を有し、線１１８は線１１４に垂直である。位置特定された点１１６と線１１４との間の線１１８の長さを、「アーム部分８０の長さ」と定義する。
【００３３】
次に、押出特徴３４ａの「総アーム長さ」は、アーム部分７８の長さおよびアーム部分８０の長さの合計である。押出特徴３４ａが１つのアーム部分を含むだけである場合、押出特徴３４ａの総アーム長さは１つのアーム部分の長さである。あるいは、押出特徴３４ａが２つを超えるアーム部分を含む場合、押出特徴３４ａの総アーム長さは、押出特徴３４ａのアーム部分すべての長さの合計である。
【００３４】
押出特徴３４ｂは、押出特徴３４ａの同じ参照符号を組入れ、ベース部分７６の高さを計算するための参照符号を提供する。ここで使用されるようなベース部分７６の高さは、次の方法によって計算する。最初に、総アーム長さ計算のために得られた平面断面を使用して、点１２２、１２４によって画定された割線１２０を提供し、点１２２は表面８２および壁セグメント６８ｂの交差部分に位置特定され、点１２４は表面８４および壁セグメント６８ｃの交差部分に位置特定される。ここで使用されるように、「垂直」、「垂直に」という用語などは、割線１２０に垂直であり、かつ押出特徴３４ｂの方に向けられる方向を指し、「水平」、「水平に」という用語などは、割線１２０に平行である方向を指す。
【００３５】
次に、位置特定された点まで、割線１２０から垂直に、点１２２と点１２４との間に水平に延在する（表面上の別の点と交差せずに）線の最大長さを提供する、押出特徴３４ｂの表面に沿った（すなわち、表面８２、８４、下面８６、９４、および上面８８、９６に沿った）点を位置特定する。割線１２０からの垂直線は、一般に、最初にそれぞれ表面８２、８４と交差せずに、下面８６、９４と交差しない。図５に示されているように、押出特徴３４ｂは、点１２２と点１２４との間にあり、かつ押出特徴３４ｂの表面と割線１２０との間の垂直線（すなわち、線１２８）の最大長さを提供する２つの点１２６を有する。押出特徴３４ｂの対称形状のため、２つの点１２６が図５において得られた。点１２６の１つと割線１２０との間の線１２８の１つの長さを、「ベース部分７６の高さ」と定義する。
【００３６】
上で提供されたような、アーム部分７８、８０の総アーム長さ、およびベース部分７６の高さの計算は、機械的噛合いダイ２０の押出特徴のさまざまな断面形状に適用できる一般的な方法である。たとえば、ベース部分７６の表面８２、８４が、壁セグメント６８ａ、６８ｂから断面平面内に４５度の角度で延在した場合、割線１２０から延在する垂直線は、上面８８、９６ではなく、表面８２または表面８４と交差することができる。したがって、ベース部分の高さは、割線から、ベース部分７６の表面８２または表面８４上の位置特定された点まで延在するだけである。
【００３７】
図６は、押出特徴３４およびチャネル３６（図５に示された）を有する機械的噛合いダイ２０で共押出しされた複合物品１３２の斜視図を示す。複合物品１３２は、第１の層１３４（第１の環状経路４２から）と、第２の層１３６（第２の環状経路５６から）とを含む。第１の層１３４は、界面１３８において第２の層１３６の表面１３６ａと係合する表面１３４ａを有する。第２の層１３６は、表面１３６ａから第１の層１３４内に延在する複数のリブ１４０をさらに含む。各リブ１４０は、壁部分１４２と、オーバハング部分１４４、１４６とを含む。以下で説明されるように、リブ１４０は、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状ではなく、断面「Ｔ」形状を示す。
【００３８】
各リブ１４０について、壁部分１４２は高さを示し、オーバハング部分１４４、１４６は、各々、オーバハング幅を示す。「複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６２０ＵＳ００２）および「タイ層を有する複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｔｉｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６５２ＵＳ００２）という名称の、同時に出願された出願は、機械的噛合いダイ２０を使用して製造することができる複合物品、ならびにオーバハング幅および壁部分１４２の高さを計算するための方法を記載している。同時に出願された出願に論じられているように、オーバハング部分１４４、１４６のオーバハング幅の少なくとも１つが、望ましくは、壁部分１４２の高さより大きい。
【００３９】
図６に示されているように、第１の層１３４の一部が、オーバハング部分１４４、１４６の下に、壁部分１４２および第２の層１３６の表面１３６ａに隣接して配置される。押出特徴３４およびチャネル３６は、第１の層１３４がリブ１４０および表面１３６ａに実質的に適合することを可能にする。特に、押出特徴３４のベース部分７６は、表面１３６ａから対応するオーバハング部分１４４、１４６をずらすリブ１４０の壁部分１４２を作る。これは、より大きい量の第１の層１３４がオーバハング部分１４４、１４６の下に配置されることを可能にする。機械的噛合いダイ２０のチャネル３６は、第１の層１３４の一部が、オーバハング部分１４４、１４６の下に容易に流れ、それにより、リブ１４０および表面１３６ａに実質的に適合することを可能にする。さらに、押出特徴のアーム部分７８、８０は、著しい総アーム長さ（望ましくは、対応するベース部分７６の高さより大きい）を示す。これは、第１の層１３４の、オーバハング部分１４４、１４６の下に配置された部分を捕捉するために、著しいオーバハング幅を示すオーバハング部分１４４、１４６を作る。したがって、機械的噛合いダイ２０は、第１の層１３４と第２の層１３６との間の機械的噛合いを作り、これは、複合物品１３２の層間剥離の可能性を低減する。
【００４０】
図５および図６を比較する際に、押出特徴３４によって製造されたリブ１４０が、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状と異なる断面「Ｔ」形状を示すことが認められる。これは、第１の層１３４がリブ１４０および第２の層１３６の表面１３６ａに実質的に適合するときのオーバハング部分１４４、１４６の一般的な低下によって引起されると考えられる。第１の層１３４の、押出特徴３４の頂面７２の上に流れる部分は、一般に、押出されたオーバハング部分１４４、１４６を、アーム部分７８、８０の角度をつけられた位置から、図６に提供された断面形状に（すなわち、「Ｙ」形状から「Ｔ」形状に）押圧する。したがって、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状は、オーバハング部分１４４、１４６のオーバハング幅を最大にするのに有益である。さらに、第１の層は、また、壁部分１４２を第２の層１３６の表面１３６ａの方に圧縮することができる。これは、ベース部分７６の高さに対して壁部分１４２の高さを低減する。層組成、流量、粘度、温度、線速度、およびそれらの組合せなどのさまざまな要因が、オーバハング部分１４４、１４６が低下される程度、および壁部分１４２が圧縮される程度に影響を及ぼすことができる。
【００４１】
図７は、押出特徴１４８と呼ばれる機械的噛合いダイ２０の押出特徴の代替断面形状を示す、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の斜視図である。上で説明されたように、機械的噛合いダイ２０の押出特徴は、各押出特徴が、ベース部分と、ベース部分からある角度で延在する少なくとも１つのアーム部分とを含む限り、さまざまな断面形状を含むことができる。図７に示されているように、押出特徴１４８は、押出特徴３４の断面「Ｙ」形状の代わりに断面「Ｔ」形状を示す。複数の押出特徴１４８が壁セグメント６８を分離し、壁セグメント６８および押出特徴１４８は、内面部分４８ｂに沿って長手方向軸５０の方向に延在する。各押出特徴１４８について、断面「Ｔ」形状は、押出特徴１４８に沿って、交差部分７０（一般に図３に示された）まで維持される。押出特徴１４８は交差部分７０で第２の環状経路５６に露出され、第２の層の一部が押出特徴１４８を通って流れることを可能にする。これは、第２の層が押出されるとき、第２の層に沿って半径方向に外方に延在する複数のリブをもたし、リブは、押出特徴１４８によって画定された断面形状を示す。
【００４２】
押出特徴１４８およびチャネル３６が特徴部分２２の周りで円周方向に交互するように、押出特徴１４８がチャネル３６の各側に配置される。第１および第２の層は、押出特徴３４について上で説明されたのと同様の態様で、チャネル３６および押出特徴１４８と相互作用する。第１の環状経路４２は、第１の層の第１の部分を、押出特徴１４８の頂面７２の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル３６内に流れるように向ける。頂面７２は、外面３２ａの、遠位端部３０で押出特徴１４８の上に延在する部分である。チャネル３６は、外面３２ａの、押出特徴１４８間に円周方向に配置された部分である。各チャネル３６は、外面３２ｂに隣接した円周方向に狭い部分３６ａを含む。チャネル３６が外面３２ａに沿って長手方向軸５０の方向に遠位端部３０の方に延在するにつれて、各チャネル３６は円周方向に広がる。遠位端部３０において、チャネル３６は、ポイント３６ｂで、押出特徴１４８の下に延在する。チャネル３６内に流れる、第１の層の第２の部分は、チャネル３６の広がり寸法とともに拡大し、ポイント３６ｂで押出特徴１４８の下にさらに拡大する。
【００４３】
第１および第２の層が遠位端部３０で機械的噛合いダイ２０を出るとき、チャネル３６は、第１の層が、リブ（押出特徴１４８によって形成された）、および第２の層の表面に実質的に適合するのを助ける。これは、第１の層内に延在する第２の層のリブをもたらし、これは、第１および第２の層をともに機械的に噛合せる。
【００４４】
図８は、同一であり、機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８の例である押出特徴１４８ａ、１４８ｂを示す、機械的噛合いダイ２０の遠位端部３０の一部の拡大正面図である。押出特徴１４８ａによって示されるように、各押出特徴１４８は、ベース部分１５０と、ベース部分１５０からある角度で延在するアーム部分１５２、１５４とを含む。押出特徴１４８によって製造されたリブが、第２の層の表面に沿って延在し、かつベース部分１５０およびアーム部分１５２、１５４によって画定された断面形状を有する。
【００４５】
ベース部分１５０は、内面部分４８ｂの壁セグメント６８ａ、６８ｂの間に延在する開口部であり、一般に、断面平面内に、それぞれ、壁セグメント６８ａ、６８ｂから外方に延在する表面１５６、１５８によって画定される。アーム部分１５２は、断面平面内にベース部分１５０からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面１６０、端面１６２、および上面１６４によって画定される。押出特徴３４について上で説明されたように、下面１６０は、表面１５６および下面１６０の交差部分１６８から、表面１５６に対して角度αで延在する。同様に、アーム部分１５４は、また断面平面内にベース部分１５０からある角度で延在する開口部であり、一般に、下面１７０、端面１７２、および上面１７４によって画定される。下面１７０は、表面１７０および下面１７０の交差部分１７８から、表面１５８に対して角度βで延在する。
【００４６】
表面１５６に対する適切な角度αの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面１５６に平行である）。表面１５６に対する特に適切な角度αの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。表面１５８に対する適切な角度βの例は、約３０度から約１８０度未満の範囲にある（１８０度は表面１５８に平行である）。表面１５８に対する特に適切な角度βの例は、約９０度から約１３５度の範囲にある。図８の押出特徴１４８ａは、アーム部分１５２、１５４がそれぞれ延在することができる代替角度α、βの例を提供する。示されているように、角度α、βは、各々、それぞれ表面１５６、１５８に対して約９０度である。これは、押出特徴１４８ａの断面「Ｔ」形状を作る。
【００４７】
押出特徴３４と同様に、各押出特徴１４８は、ベース部分（たとえば、ベース部分１５０）の高さと、総アーム長さとを含み、総アーム長さは、アーム部分（たとえば、アーム部分１５２、１５４）の個別の長さの合計である。総アーム長さおよびベース部分１５０の高さは、図５において説明された方法を用いて計算する。最初に、長手方向軸５０（図３に最もよく示された）に垂直である、特徴部分２２を通る平面断面をとる。これは、図８に示されたタイプの断面図を提供する。次に、押出特徴１４８ａのアーム部分１５２に言及して、表面１５６に対して角度αで交差部分１６８から延在する線１７９を提供する。線１７９は、それにより、下面１６０に平行である。次に、また交差部分１６８から延在し、かつ線１７９に垂直である線１８０を提供する。
【００４８】
次に、位置特定された点まで、線１８０から垂直に（かつ線１７９に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分１５２の表面（たとえば、下面１６０、端面１６２、および上面１６４）に沿った点を位置特定する。図８に示されているように、端面１６２が線１８０に平行であるので、端面１６２に沿った任意の点が、そのような線（線１８２によってランダムに示された）の最大長さを提供する。したがって、端面１６２と線１８０との間の線１８２の長さを、「アーム部分１５２の長さ」と定義する。
【００４９】
同様に、アーム部分１５４の場合、表面１５８に対して角度βで交差部分１７８から延在する線１８３を提供する。線１８３は、それにより、下面１７０に平行である。次に、また交差部分１７８から延在し、かつ線１８３に垂直である線１８４を提供する。
【００５０】
次に、位置特定された点まで、線１８４から垂直に（かつ線１７６に平行に）延在する線の最大長さを提供する、アーム部分１５４の表面（すなわち、下面１７０、端面１７２、および上面１７４）に沿った点を位置特定する。図８に示されているように、端面１７２が線１８４に平行であるので、端面１７２に沿った任意の点が、そのような線（線１８６によってランダムに示された）の最大長さを提供する。端面１７２と線１８４との間の線１８６の長さを、「アーム部分１５４の長さ」と定義する。次に、押出特徴１４８ａの総アーム長さは、アーム部分１５２の長さおよびアーム部分１５４の長さの合計である。
【００５１】
ベース部分１５０の高さを計算するために（押出特徴１４８ｂに言及する）、最初に、総アーム長さ計算のために作られた平面断面を使用して、点１９０、１９２によって画定された割線１８８を提供し、点１９０は表面１５６および壁セグメント６８ｂの交差部分に位置特定され、点１９２は表面１５８および壁セグメント６８ｃの交差部分に位置特定される。次に、位置特定された点まで、割線１８８から垂直に、点１９０と点１９２との間に水平に延在する（表面上の別の点と交差せずに）線の最大長さを提供する、押出特徴１４８の表面に沿った（すなわち、表面１５６、１５８、下面１６０、１７０、端面１６２、１７２、および上面１６４、１７４に沿った）点を位置特定する。図８に示されているように、点１９０と点１９２との間に水平である、上面１６４、１７４に沿った任意の点が、そのような垂直線（線１９４によってランダムに示された）の最大長さを提供する。上面（すなわち、上面１６４、１７４）と割線１８８との間の線１９４の長さを、「ベース部分１５０の高さ」と定義する。
【００５２】
第１および第２の層を機械的に噛合せるために、押出特徴１４８の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分１５０の高さより大きい総アーム長さを示す。さらに、大部分の押出特徴１４８が、対応するベース部分１５０の高さより大きい総アーム長さを示す場合に、機械的噛合いは向上される。図６と関連して一般に説明されるように、押出特徴１４８によって製造されたリブ１４０は、アーム部分１５２、１５４の位置からの、オーバハング部分１４４、１４６の一般的な低下を示すことができる。リブ１４０は、矢じりに似た断面形状を示すことができ、これは、また、第１の層１３４および第２の層１３６を機械的に噛合せるために、第１の層１３４の一部を捕捉する。
【００５３】
上述されたような機械的噛合いダイ２０は、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造することができる本発明の機械的噛合いダイの例である。しかし、機械的噛合いダイ２０は、特定の寸法に限定されることは意図されない。既存の押出システムのさまざまな設計によって、必要な押出ダイ寸法は、押出システム間で異なることがある。したがって、機械的噛合いダイ２０のさまざまな実施形態が、既存の押出システムとの適合性のために異なった寸法を示すことができる。特に、円錐形部分２４および支持部分２６は、特定の押出システムでの使用のために必要とされない場合、任意の構成要素であることができる。長手方向軸５０の方向における、機械的噛合いダイ２０の適切な長さの例としては、約４．６センチメートル（ｃｍ）の特徴部分２２の長さ、約４．１ｃｍの円錐形部分２４の長さ、および約１．６ｃｍの支持部分２６の長さが挙げられる。
【００５４】
断面平面内の（すなわち、長手方向軸５０に対して半径方向における）、機械的噛合いダイ２０の適切な外径の例としては、約２．３ｃｍから約２．７ｃｍに遠位から近位に増加する特徴部分２２の外径、約２．７ｃｍから約５．４ｃｍに遠位から近位に増加する円錐形部分２４の外径、および約８．２ｃｍの支持部分２６の外径が挙げられる。断面平面内の、機械的噛合いダイ２０の適切な内側寸法の例としては、約１．９ｃｍの、内面４８ｂにおける特徴部分２２の内径、および約２．３ｃｍから約４．８ｃｍに遠位から近位に増加する、内面４８ａにおける円錐形部分２４および支持部分２６の内径が挙げられる。
【００５５】
図９は、機械的噛合いダイ２０への本発明の代替実施形態を示す、機械的噛合いダイ２００の斜視図である。機械的噛合いダイ２００は、複合物品が、複合管状物品ではなく平面フィルムである以外は、機械的噛合いダイ２０と同じ態様で、機械的に噛合う層を有する複合物品を製造する。示されているように、機械的噛合いダイ２００は、第１の特徴部分２０２と、第２の特徴部分２０４と、支持部分２０６と、近位端部２０８と、遠位端部２１０とを含む３層押出ダイである。第１の特徴部分２０２および第２の特徴部分２０４は、機械的噛合いダイ２００の近位端部２０８において支持部分２０６と連結し、遠位端部２１０において略平行である。第１の特徴部分２０２は、外面２１２と、内面２１４とを含み、第２の特徴部分２０４は、外面２１６と、内面２１８とを含む。
【００５６】
第１の特徴部分２０２は、複数の押出特徴２２０と、複数のチャネル２２２とをさらに含む。押出特徴２２０およびチャネル２２２は、横方向軸２２４の方向に、機械的噛合いダイ２００の遠位端部２１０において、第１の特徴部分２０２を横切って交互する。示されているように、横方向軸２２４は長手方向軸２２６に垂直であり、長手方向軸２２６は、機械的噛合いダイ２００の近位端部２０８および遠位端部２１０を含む方向に延在し、一般に、第１の特徴部分２０２および第２の特徴部分２０４を通るポリマー材料の流れの方向を表す。第２の特徴部分２０４は、複数の押出特徴２２８と、複数のチャネル２３０とをさらに含む。押出特徴２２８およびチャネル２３０は、横方向軸２２４の方向に、機械的噛合いダイ２００の遠位端部２１０において、第２の特徴部分２０４を横切って交互する。
【００５７】
押出特徴２２０、２２８、およびチャネル２２２、２３０は、機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８と同様の態様で、機械的噛合いダイ２００で押出されるポリマー層を機械的に噛合せる。機械的噛合いダイ２００によってもたらされた機械的噛合いで製造された平面複合物品は、タイ層、結合剤、または化学的改質を必要とせずに、良好な層間接着力を示す。
【００５８】
第１の特徴部分２０２に沿って配置された押出特徴２２０およびチャネル２２２の数は、個別の要求が必要とするように、変わることができる。押出特徴２２０およびチャネル２２２の適切な数は、各々、約４から約５０の範囲にあり、特に適切な数は約５から約２０の範囲にある。一実施形態において、複合物品の機械的噛合いを最大にするために、押出特徴２２０は第１の特徴部分２０２に沿って均一に隔置される。同様に、第２の特徴部分２０４に沿って配置された押出特徴２２８およびチャネル２３０の数も、個別の要求が必要とするように、変わることができる。押出特徴２２８およびチャネル２３０の適切な数は、各々、約４から約５０の範囲にあり、特に適切な数は約５から約２０の範囲にある。一実施形態において、複合物品の機械的噛合いを最大にするために、押出特徴２２８は第２の特徴部分２０４に沿って均一に隔置される。押出特徴２２０、２２８は、互いにまっすぐ横切って配置するか（図９に示されているように）、千鳥に配列するか、非対称に配置することができる。
【００５９】
機械的噛合いダイ２００は、また、著しい変更を必要とせずに、押出システム、射出成形システム、およびブロー成形システムを含むさまざまなシステムで設置することができる。第１の特徴部分２０２の外面２１２は、第１の層を遠位端部２１０の方に押出すための第１の経路２３２（矢印２３２によって示された）を部分的に画定する。内面２１４、２１８は、第２の層（すなわち、コア層）を遠位端部２１０の方に押出すための第２の経路２３４（矢印２３４によって示された）を画定する。第２の特徴部分２０４の外面２１６は、第３の層を遠位端部２１０の方に押出すための第３の経路２３６（矢印２３６によって示された）を部分的に画定する。
【００６０】
共押出プロセスの間、異なったポリマー材料が、第１の経路２３２、第２の経路２３４、および第３の経路２３６を通って、遠位端部２１０の方に流れて、それぞれ、第１、第２、および第３の層を製造することができる。適切なポリマー材料の例が、「複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６２０ＵＳ００２）および「タイ層を有する複合物品およびその製造方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｔｉｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」（代理人事件番号５９６５２ＵＳ００２）という名称の、同時に出願された出願に記載されている。第１および第２の層が押出されるとき、第１の特徴部分２０２の押出特徴２２０およびチャネル２２２は、第１および第２の層を機械的に噛合せる。同様に、第３の層が第２の層とともに押出されるとき、第２の特徴部分２０４の押出特徴２２８およびチャネル２３０は、第２および第３の層を機械的に噛合せる。層の機械的噛合いは、機械的噛合いダイ２０について上で説明されたのと同じ態様で行われる。これは、層間接着力を増加させ、これは、対応して、複合物品の層間剥離を低減し、おそらくなくす。
【００６１】
図１０は、内面２１４、２１８を示す、機械的噛合いダイ２００の後側面図（ｒｅａｒ ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ）である。内面２１４は、内面部分２１４ａ、２１４ｂに分けられ、内面２１８は、内面部分２１８ａ、２１８ｂに分けられる。内面部分２１４ａ、２１８ａは、近位端部２０８（図示せず）と遠位端部２１０との間に配置され、かつ第２の経路２３４のための一般に滑らかな表面を提供する。内面部分２１４ｂ、２１８ｂは、遠位端部２１０の近くに配置される。図１０に示されているように、内面部分２１４ｂは、内面部分２１４ａ、２１４ｂの交差部分または肩２３８において「上がり」、内面部分２１８ｂは、内面部分２１８ａ、２１８ｂの交差部分または肩２４０において「上がる」。これらの「上がり」は、図３において先に説明された、機械的噛合いダイ２０の内面部分４８ａ、４８ｂの間に画定された「上がり」または環状肩に対応する。各「上がり」は、内面２１４と内面２１８との間の距離を低減する。これは、対応して、第２の経路２３４の寸法を低減し、一般に、第２の経路２３４内の第２の層を、内面部分２１４ｂ、２１８ｂの周りに流れるように向ける。
【００６２】
示されているように、押出特徴２２０は、交差部分２３８で第２の経路２３４に露出される。第２の層が内面部分２１４ｂの周りに流れるが、第２の層の一部が、また、押出特徴２２０を通って流れる。これは、第２の層の表面（第１の層に面する）に沿って延在する第１の組のリブを作り、第１の組のリブは、押出特徴２２０によって画定された断面形状を示す。押出特徴２２８も、交差部分２４０で第２の経路２３４に露出される。第２の層が内面部分２１８ｂの周りに流れるが、第２の層の一部が、また、押出特徴２２８を通って流れる。これは、第２の層の表面（第３の層に面する）に沿って延在する第２の組のリブを作り、第２の組のリブは、押出特徴２２８によって画定された断面形状を示す。
【００６３】
図１１は、押出特徴２２０、２２８、およびチャネル２２２、２３０を示す、機械的噛合いダイ２００の遠位端部２１０の一部の拡大正面図である。示されているように、押出特徴２２０、２２８は、断面「Ｔ」形状を示し、これは、図８において先に説明された押出特徴１４８に対応する。しかし、押出特徴２２０、２２８は、同じ断面形状を均一に示す必要はない。たとえば、押出特徴２２０は断面「Ｔ」形状を示すことができ、押出特徴２２８は断面「Ｙ」形状を示すことができる。さらに、第１の特徴部分２０２に沿って延在する個別の押出特徴２２０は、各々、異なった断面形状を示すことができる（この原理は、また、押出特徴２２８に適用される）。
【００６４】
機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８およびチャネル３６について図７および図８において上で説明されたのと同様の態様で、第１および第２の層は、押出特徴２２０およびチャネル２２２と相互作用し、第２および第３の層は、押出特徴２２８およびチャネル２３０と相互作用する。これは、第１の層と第２の層との間、および第２の層と第３の層との間の機械的噛合いを示す平面複合物品を製造する。
【００６５】
図１１に示されているように、押出特徴２２０およびチャネル２２２が第１の特徴部分２０２に沿って横方向に交互するように、押出特徴２２０がチャネル２２２の各側に配置される。第２の層は第２の経路２３４を通って押出されるが、第１の層は、第１の経路２３２を通って、外面２１２に沿って、遠位端部２１０の方に押出される。第１の経路２３２は、第１の層の第１の部分を、押出特徴２２０の頂面２４２の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル２２２内に流れるように向ける。頂面２４２は、外面２１２の、遠位端部２１０で押出特徴２２０の上に延在する部分である。チャネル２２２は、外面２１２の、押出特徴２２０間に横方向に配置された部分である。各チャネル２２２は、遠位端部２１０から最も遠い位置で、横方向に狭い部分２２２ａを含む。チャネル２２２が外面２１２に沿って長手方向軸２２６の方向に遠位端部２１０の方に延在するにつれて、各チャネル２２２は横方向に広がる。遠位端部２１０において、チャネル２２２は、ポイント２２２ｂで押出特徴２２０の下に延在する。
【００６６】
チャネル２２２内に流れる、第１の層の第２の部分は、チャネル２２２の広がり寸法とともに拡大し、ポイント２２２ｂで押出特徴２２０の下にさらに拡大する。したがって、チャネル２２２は、第１の層の部分を、第２の層の部分の間に（すなわち、第２の層の表面と押出特徴２２０内の第２の層の部分との間に）流れるように向ける。
【００６７】
押出特徴２２８およびチャネル２３０が第２の特徴部分２０４に沿って横方向に交互するように、押出特徴２２８もチャネル２３０の各側に配置される。第２の層は第２の経路２３４を通って押出されるが、第３の層は、第３の経路２３６を通って、外面２１６に沿って、遠位端部２１０の方に押出される。第３の経路２３６は、第３の層の第１の部分を、押出特徴２２８の頂面２４４の上に流れるように向け、第２の部分を、チャネル２３０内に流れるように向ける。図１１に示されているように、押出特徴２２８およびチャネル２３０は、押出特徴２２０およびチャネル２２２に対して方向的に逆にされる。しかし、一貫性のため、同じ方向用語が、両方に適用される（たとえば、「上に」、「下に」など・・・）。頂面２４４は、外面２１６の、遠位端部２１０で押出特徴２２８の上に延在する部分である。チャネル２３０は、外面２１６の、押出特徴２２８間に横方向に配置された部分である。各チャネル２３０は、遠位端部２１０から最も遠い位置で、横方向に狭い部分２３０ａを含む。チャネル２３０が外面２１６に沿って長手方向軸２２６の方向に遠位端部２１０の方に延在するにつれて、各チャネル２３０は横方向に広がる。遠位端部２１０において、チャネル２３０は、ポイント２３０ｂで押出特徴２２８の下に延在する。
【００６８】
チャネル２３０内に流れる、第３の層の第２の部分は、チャネル２３０の広がり寸法とともに拡大し、ポイント２３０ｂで押出特徴２２８の下にさらに拡大する。したがって、チャネル２３０は、第３の層の部分を、第２の層の部分の間に（すなわち、第２の層の表面と押出特徴２２８内の第２の層の部分との間に）流れるように向ける。
【００６９】
第１、第２、および第３の層が、遠位端部２１０で機械的噛合いダイ２００を出るとき、第１の層は、第１の組のリブ（押出特徴２２０によって形成された）、および第２の層の表面に実質的に適合し、第３の層は、第２の組のリブ（押出特徴２２８によって形成された）、および第２の層の反対側の表面に実質的に適合する。冷却すると、第１、第２、および第３の層は、平面複合物品を形成し、第１の組のリブは第１の層内に延在し、第２の組のリブは第３の層内に延在する。これは、第１および第２の層の機械的噛合い、ならびに第２および第３の層の機械的噛合いをもたらし、これは、複合物品の層間接着力を増加させる。
【００７０】
機械的噛合いダイ２００の押出特徴（たとえば、押出特徴２２０、２２８）は、第１および第２の組のリブの断面形状を画定するためにさまざまな断面形状を含むことができる。機械的噛合いダイ２０の押出特徴のように、機械的噛合いダイ２００の各押出特徴は、ベース部分と、ベース部分からある角度で延在する少なくとも１つのアーム部分とを含む。図１１に示されているように、押出特徴２２０、２２８は、図７および図８において先に説明された機械的噛合いダイ２０の押出特徴１４８と同じである。各押出特徴２２０は、ベース部分２４６と、ベース部分２４６からある角度で延在するアーム部分２４８、２５０とを含む。各押出特徴２２０について、ベース部分２４６およびアーム部分２４８、２５０の断面形状は、押出特徴２２０に沿って、長手方向軸２２６の方向に、交差部分２３８（図１０に示された）まで維持される。それにより、第２の層の、押出特徴２２０を通って流れる部分は、ベース部分２４６およびアーム部分２４８、２５０によって画定された断面形状を示す第１の組のリブを製造する。
【００７１】
同様に、各押出特徴２２８は、ベース部分２５２と、ベース部分２５２からある角度で延在するアーム部分２５４、２５６とを含む。各押出特徴２２８について、ベース部分２５２およびアーム部分２５４、２５６の断面形状は、押出特徴２２８に沿って、長手方向軸２２６の方向に、交差部分２４０（図１０に示された）まで維持される。それにより、第２の層の、押出特徴２２８を通って流れる部分は、ベース部分２５２およびアーム部分２５４、２５６によって画定された断面形状を示す第２の組のリブを製造する。
【００７２】
機械的噛合いダイ２００の各押出特徴は、ベース部分の高さと、総アーム長さとを含み、総アーム長さは、アーム部分の個別の長さの合計である。押出特徴２２０、２２８について、総アーム長さおよびベース部分の高さは、図５において説明された方法を用いて計算し、図８の押出特徴１４８について説明されたような結果を有する。第１、第２、および第３の層を機械的に噛合せるために、押出特徴２２０の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分２４６の高さより大きい総アーム長さを示し、押出特徴２２８の少なくとも１つが、望ましくは、対応するベース部分２５２の高さより大きい総アーム長さを示す。さらに、大部分の押出特徴２２０が、対応するベース部分２４６の高さより大きい総アーム長さを示し、かつ大部分の押出特徴２２８が、対応するベース部分２５２の高さより大きい総アーム長さを示す場合に、機械的噛合いは向上される。
【００７３】
図１２に示された機械的噛合いダイ２００の代替実施形態において、押出特徴およびチャネルは、特徴部分の１つ（すなわち、第１の特徴部分２０２）のみの上に存在することができる。この実施形態において、第２の特徴部分２０４は、滑らかな表面であり、いかなる押出特徴またはチャネルも含まない。これは、２つの層のみが押出されている場合、または第２の層と第３の層との間に機械的噛合いが望まれない場合に有用である。第３の層は、第２の層の、第１の層と相互作用する表面と反対側の表面に化学的に結合することができる。
【００７４】
本発明の機械的噛合いダイは、押出多層物品のさまざまな形状を生じさせることができる。上で説明された実施形態（すなわち、管状複合物品用機械的噛合いダイ２０および平面複合物品用機械的噛合いダイ２００）に加えて、適切な押出形状の例としては、「Ｌ」形状のフィルム、アーチ形フィルム、「Ｕ」形状のフィルム、不規則な形状のフィルム、波形フィルム、円筒形複合物品、矩形形状のフィルム、および押出可能である他の幾何学的形状の複合物品が挙げられる。
【００７５】
押出特徴（たとえば、押出特徴３４、１４８、２２０、２２８）のベース部分の高さは、個別の要求が必要とするように、変わることができる。特に、層厚さ、押出特徴の数、および複合物品の直径などのパラメータが、必要な高さを決めることができる。しかし、高さは、望ましくは、押出特徴によって形成されたリブが第１の層を貫通しないように十分に小さい。機械的噛合いダイ２０、２００の押出特徴のベース部分の適切な高さの例としては、約２５．０ｍｍ未満の高さが挙げられ、特に適切な高さは約１０．０ｍｍ未満である。しかし、非常に薄い層での使用のため、ベース部分の高さは０．５ｍｍ未満でさえあることができる。対応するアーム部分は、望ましくは、ベース部分の高さより大きい総アーム長さを示し、押出特徴の数および複合物品の直径などのパラメータによって決めることができる。
【００７６】
機械的噛合いダイ２０、２００は、一般に、１５／５鋼からキャストされる。次に、押出特徴は、押出特徴を画定するようにワイヤ放電加工（ＥＤＭ）によって形成される。同様に、チャネルは、チャネルを画定するようにシンカーＥＤＭによって形成される。
【００７７】
管状および平面複合物品について上で説明されたような、ポリマー層を共押出しすることに加えて、ポリマー層を、代わりに、別個の工程（たとえば、順次押出プロセス）から製造することができる。第１の工程で、本発明の機械的噛合いダイを使用して、第２の層を押出して、第２の層の表面から延在するリブを形成することができ、リブは、機械的噛合いダイの押出特徴によって画定された断面形状を有する。次に、第２の工程において、第１の層（および使用される場合第３の層）を、リブ、および第２の層の表面に実質的に適合するように第２の層上にコーティングする。コーティングは、第１の層を、クロスヘッドダイを通して、輪郭を作られた第２の層の上に押出すなどの従来の態様によって行うことができる。これは、また、第１および第２の層を機械的に噛合せる。しかし、共押出は１工程製造を可能にし、これは、ラインの始動および制御を簡単にし、また、複合物品に対するより大きい品質管理をもたらす。
【実施例】
【００７８】
本発明の範囲内の多数の変更および変形が当業者には明らかであるので、例示としてのみ意図される次の実施例で、本発明をより詳細に説明する。特に明記しない限り、次の実施例で報告された部、パーセンテージ、および比はすべて、重量基準であり、実施例で使用された試薬はすべて、以下で説明される化学供給業者から得られたか入手可能であるか、従来の技術によって合成することができる。
【００７９】
次の組成略記を次の実施例で使用する。
「ＴＨＶ ５００」：ミネソタ州オークデールのダイニオン・ＬＬＣ（Ｄｙｎｅｏｎ，ＬＬＣ ｏｆ Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から、商品名「ダイニオン（Ｄｙｎｅｏｎ）ＴＨＶ ５００フルオロサーモプラスチック（Ｆｌｕｏｒｏｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）」で市販されているフッ素化ターポリマー。
「ＴＨＶ ８１５」：ミネソタ州オークデールのダイニオン・ＬＬＣから、商品名「ダイニオンＴＨＶ ８１５フルオロサーモプラスチック」で市販されているフッ素熱可塑性樹脂（ｆｌｕｏｒｏｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）。
「ＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇ」：ミネソタ州オークデールのダイニオン・ＬＬＣから、商品名「ダイニオンＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇフルオロサーモプラスチック」で市販されているフッ素熱可塑性樹脂。
「ウルトラミッド（Ｕｌｔｒａｍｉｄ）Ｂ３」：ニュージャージー州マウントオリーブのＢＡＳＦコーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．ｏｆ Ｍｏｕｎｔ Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）から、商品名「ウルトラミッドＢ３」市販されているポリアミド（ナイロン）６。
「ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０Ｘ」：サウスカロライナ州サムターのエムスケミーＮ・Ａ・インコーポレイテッド（ＥＭＳ−Ｃｈｅｍｉｅ Ｎ．Ａ．，Ｉｎｃ．ｏｆ Ｓｕｍｔｅｒ ＳＣ）から、商品名「グリルアミド（Ｇｒｉｌａｍｉｄ）Ｌ２５Ｗ４０Ｘ」で市販されているポリアミド（ナイロン）１２。
【００８０】
実施例１
実施例１は、本発明の機械的噛合いダイで共押出しされた３層管状複合物品である。機械的噛合いダイは、機械的噛合いダイ２０について上で説明されたような寸法を示し、かつ押出特徴３４について上で説明されたような断面「Ｙ」形状を示す押出特徴を含んだ。
【００８１】
内側管状層は、ＴＨＶ ８１５からなり、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが２５５／２７５／２８５℃である、コネチカット州イーストノーウォークのハレル・インコーポレイテッド（Ｈａｒｒｅｌ，Ｉｎｃ．ｏｆ Ｅａｓｔ Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴ）から市販されている３．８ｃｍ（１．５インチ）のハレル単軸押出機（Ｈａｒｒｅｌ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｃｒｅｗ Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。押出は、内側管状層に沿って半径方向に延在するリブを作った。
【００８２】
中間層は、ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０Ｘからなり、各々、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが１８０／１９５／２１０℃である、コネチカット州イーストノーウォークのハレル・インコーポレイテッドから市販されている２．５ｃｍ（１インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。
【００８３】
外側管状層は、ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０Ｘからなり、各々、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが１８０／１９５／２１０℃である、コネチカット州イーストノーウォークのハレル・インコーポレイテッドから市販されている５．１ｃｍ（２インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。外側管状層は、本発明の機械的噛合いダイと直接相互作用しなかった。中間層および外側管状層が同じポリマーからなったので、実施例１の管状複合物品は、２層複合物品として効果的に機能した。
【００８４】
実施例１の結果として生じる管状複合物品を、水浴中で急冷し、ウェブ取扱い設備に供給し、３．４メートル毎分（１１フィート毎分）の線速度で巻上げた。
【００８５】
実施例２
実施例２は、内側管状層がＴＨＶ ８１５の代わりにＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇからなった以外は、実施例１で説明された手順に従って共押出しされた３層管状複合物品である。
【００８６】
実施例３
実施例３は、線速度が１０．１メートル毎分（３３フィート毎分）であった以外は、実施例１で説明された手順に従って共押出しされた、実施例２の３層管状複合物品である。
【００８７】
実施例４
実施例４は、線速度が１５．５メートル毎分（５１フィート毎分）であった以外は、実施例１で説明された手順に従って共押出しされた、実施例２および３の３層管状複合物品である。
【００８８】
実施例５
実施例５は、本発明の機械的噛合いダイで共押出しされた３層管状複合物品である。機械的噛合いダイは、機械的噛合いダイ２０について上で説明されたような寸法を示し、かつ押出特徴１４８について上で説明されたような断面「Ｔ」形状を示す押出特徴を含んだ。
【００８９】
内側管状層は、ＴＨＶ ５００からなり、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが２５５／２７５／２８５℃である３．８ｃｍ（１．５インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。押出は、内側管状層に沿って半径方向に延在するリブを作った。
【００９０】
中間層および外側管状層は、各々、ウルトラミッドＢ３からなり、各々、長さ対直径比が２６であり温度プロファイルが１８０／１９５／２１０℃である５．１ｃｍ（２インチ）のハレル単軸押出機から、本発明の機械的噛合いダイで押出した。外側管状層は、本発明の機械的噛合いダイと直接相互作用しなかった。中間層および外側管状層が同じポリマーからなったので、実施例５の管状複合物品は、２層複合物品として効果的に機能した。
【００９１】
実施例５の結果として生じる管状複合物品を、水浴中で急冷し、ウェブ取扱い設備に供給し、３．７メートル毎分（１２フィート毎分）の線速度で巻上げた。
【００９２】
実施例６
実施例６は、線速度が９．１メートル毎分（３０フィート毎分）であった以外は、また、実施例５で説明された手順に従って共押出しされた、実施例５の３層管状複合物品である。
【００９３】
実施例７
実施例７は、線速度が１２．２メートル毎分（４０フィート毎分）であった以外は、また、実施例５で説明された手順に従って共押出しされた、実施例５の３層管状複合物品である。
【００９４】
実施例８
実施例８は、線速度が１４．６メートル毎分（４８フィート毎分）であった以外は、また、実施例５で説明された手順に従って共押出しされた、実施例５の３層管状複合物品である。
【００９５】
実施例１〜８の剥離強度テスト
実施例１〜８の複合物品を、ＡＳＴＭ Ｄ１８７６に従って、インストロン・モデル（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ）５５６４上で、１５０ｍｍ／分のクロスヘッド速度で、剥離強度についてテストした。インストロン・モデル５５６４は、マサチューセッツ州カントンのインストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．ｏｆ Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡ）から市販されている。表１は、実施例１〜８の剥離強度結果を提供する。
【００９６】
【表１】
【００９７】
実施例１〜８の複合物品の内側層はフルオロポリマー（すなわち、ＴＨＶ ８１５、ＶＦＥＰＸ ６８１５Ｇ、およびＴＨＶ ５００）からなった。対照的に、中間（および外側）層はナイロンポリマー（すなわち、ＥＭＳ Ｌ２５Ｗ４０ＸおよびウルトラミッドＢ３）からなった。フルオロポリマーおよびナイロンポリマーは、一般に劣った層間接着力を示す似ていない材料である。助け（たとえば、似ていない材料の化学的または機械的噛合い）がなければ、そのような層を有する複合物品は、わずかな剥離強度を示す。しかし、表１に示されているように、実施例１〜８の複合物品は、約６．０Ｎ／ｃｍから約１６Ｎ／ｃｍの剥離強度を示す。これは、本発明の機械的噛合いダイによって形成されたリブの機械的噛合いによる。
【００９８】
示されているように、実施例５〜８の複合物品は、一般に、実施例１〜４の複合物品より低い剥離強度を示した。これは、実施例５〜８の複合物品のリブの変形によると考えられた。「Ｔ」形状は実質的に圧縮され、これは、層間の、より少ない量の機械的噛合いをもたらした。それにもかかわらず、実施例５〜８の複合物品は、依然として、適切なレベルの層間接着力を示し、これらは、機械的噛合いのない同様の複合物品より優れていた。
【００９９】
本発明を好ましい実施形態に関して説明したが、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に変更がなされてもよいことを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の機械的噛合いダイの斜視図である。
【図２Ａ】押出システムのダイヘッドとの使用における本発明の機械的噛合いダイの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの断面２Ｂ−２Ｂに沿った縦断面図である。
【図２Ｃ】押出システムとの使用における本発明の機械的噛合いダイの斜視断面図である。
【図３】図２Ｃの領域３の拡大斜視断面図である。
【図４】本発明の機械的噛合いダイの遠位端部の拡大斜視図である。
【図５】本発明の機械的噛合いダイの遠位端部の一部のさらに拡大された正面図である。
【図６】図示のため一部が破断された、本発明の機械的噛合いダイで製造された複合物品の斜視図である。
【図７】代替押出特徴を示す、本発明の第２の実施形態の機械的噛合いダイの遠位端部の斜視図である。
【図８】代替押出特徴を示す、本発明の第２の実施形態の機械的噛合いダイの遠位端部の一部の拡大正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の機械的噛合いダイの斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の機械的噛合いダイの後側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の機械的噛合いダイの遠位端部の一部の拡大正面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の機械的噛合いダイの斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延在する第１の表面および第２の表面と、
複数の押出特徴であって、前記押出特徴の各々が、
前記第１の表面から断面平面内に延在するベース部分であって、前記断面平面が前記長手方向に実質的に垂直である、ベース部分と、
前記ベース部分から前記断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む、複数の押出特徴と、
複数のチャネルであって、各チャネルが、前記第２の表面から前記長手方向に対してある角度で延在し、各チャネルが、１対の押出特徴の間に配置される、複数のチャネルとを含む機械的噛合いダイ。
【請求項２】
前記押出特徴の少なくとも１つが、さらに前記長手方向に延在し、前記押出特徴が、前記断面平面内の断面形状を示し、前記断面形状が、前記ベース部分および前記アーム部分によって画定され、前記押出特徴が、前記断面形状を前記長手方向に沿って実質的に維持する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項３】
前記チャネルの少なくとも１つが、前記断面平面内の断面幅を示し、前記断面幅が、前記チャネルおよび前記第２の表面の交差部分において最も狭く、前記断面幅が、前記長手方向に沿って増加する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項４】
前記チャネルの１つの一部が、前記押出特徴の少なくとも１つのアーム部分と前記第１の表面との間に延在する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項５】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記ベース部分が高さを含み、前記アーム部分が総アーム長さを含み、前記総アーム長さが前記ベース部分の高さより大きい、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項６】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記アーム部分が、前記ベース部分に対して約９０度から約１８０度未満の範囲にある角度で、前記ベース部分から延在する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項７】
前記アーム部分が、前記ベース部分に対して約９０度から約１３５度の範囲にある角度で、前記ベース部分から延在する、請求項６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項８】
前記第１の表面および前記第２の表面が環状である、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項９】
前記第１の表面および前記第２の表面が、平面フィルムを製造する流れ経路を画定するように整列される、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１０】
前記押出特徴の各々のベース部分の高さが約１０．０ミリメートル以下である、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１１】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記アーム部分が第１のアーム部分であり、前記押出特徴が、前記ベース部分から前記断面平面内に第２の角度で延在する第２のアーム部分をさらに含む、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１２】
前記第１のアーム部分が第１の長さを含み、前記第２のアーム部分が第２の長さを含み、前記ベース部分が高さを含み、前記第１の長さおよび前記第２の長さの合計が、前記ベース部分の高さより大きい、請求項１１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１３】
前記第２の角度が、前記第１のアーム部分の角度と同じであり、前記第２のアーム部分が、前記ベース部分から、前記第１のアーム部分と反対の方向に延在する、請求項１１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１４】
前記第１のアーム部分と、前記第２のアーム部分とを含む前記押出特徴が、前記断面平面内のＴ形状を実質的に画定する、請求項１３に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１５】
前記第１のアーム部分と、前記第２のアーム部分とを含む前記押出特徴が、前記断面平面内のＹ形状を実質的に画定する、請求項１３に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１６】
第１のポリマー層を押出すための、長手方向に延在する第１の表面と、
第２のポリマー層を押出すための、前記長手方向に延在する第２の表面と、
前記第１のポリマー層に沿って前記長手方向に複数のリブを製造するための複数の押出特徴であって、各押出特徴が、前記第１の表面から延在するベース部分と、前記ベース部分からある角度で延在するアーム部分とを含む、複数の押出特徴と、
前記第２のポリマー層の一部を前記リブに実質的に適合させるための複数のチャネルであって、各チャネルが、前記第２の表面から前記長手方向に対してある角度で延在し、各チャネルが、１対の押出特徴の間に配置される、複数のチャネルとを含む機械的噛合いダイ。
【請求項１７】
各押出特徴のベース部分が、前記第１の表面から断面平面内に延在し、各押出特徴のアーム部分が、前記ベース部分から前記断面平面内にある角度で延在し、前記断面平面が、前記長手方向に実質的に垂直である、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１８】
前記押出特徴の少なくとも１つが、さらに前記長手方向に延在し、前記押出特徴が、前記断面平面内の断面形状を示し、前記断面形状が、前記ベース部分および前記アーム部分によって画定され、前記押出特徴が、前記断面形状を前記長手方向に沿って実質的に維持する、請求項１７に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１９】
前記チャネルの少なくとも１つが、前記断面平面内の断面幅を示し、前記断面幅が、前記チャネルおよび前記第２の表面の交差部分において最も狭く、前記断面幅が、前記長手方向に沿って増加する、請求項１７に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２０】
前記チャネルの１つの一部が、前記押出特徴の少なくとも１つのアーム部分と前記第１の表面との間に延在する、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２１】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記ベース部分が高さを含み、前記アーム部分が総長さを含み、前記アーム部分の総長さが、前記ベース部分の高さより大きい、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２２】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記アーム部分が第１のアーム部分であり、前記押出特徴が、前記ベース部分から第２の角度で延在する第２のアーム部分をさらに含む、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２３】
前記第１のアーム部分が第１の長さを含み、前記第２のアーム部分が第２の長さを含み、前記ベース部分が高さを含み、前記第１の長さおよび前記第２の長さの合計が、前記ベース部分の高さより大きい、請求項２２に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２４】
材料を押出す方法であって、
長手方向に延在する第１の表面および第２の表面と、
複数の押出特徴であって、各押出特徴が、前記第１の表面から延在するベース部分と、前記ベース部分からある角度で延在するアーム部分とを含む、複数の押出特徴と、
複数のチャネルであって、各チャネルが、前記第２の表面から前記長手方向に対してある角度で延在し、各チャネルが、１対の押出特徴の間に配置される、複数のチャネルとを含む機械的噛合いダイを提供する工程と、
第１のポリマー層の一部を、前記押出特徴を通して押出して、複数のリブを形成する工程と、
第２のポリマー層の一部を、前記チャネルを通して押出し、それにより、第２の材料を前記リブに実質的に適合させ、前記第２の材料を前記リブに実質的に適合させることが、前記第１のポリマー層を前記第２のポリマー層に機械的に噛合せる工程とを含む方法。
【請求項２５】
各押出特徴のベース部分が、前記第１の表面から断面平面内に延在し、各押出特徴のアーム部分が、前記ベース部分から前記断面平面内にある角度で延在し、前記断面平面が、前記長手方向に実質的に垂直である、請求項２４に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２６】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記ベース部分が高さを含み、前記アーム部分が総長さを含み、前記アーム部分の総長さが、前記ベース部分の高さより大きい、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記押出特徴の各々のベース部分の高さが約１０．０ミリメートル以下である、請求項２４に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２８】
前記押出特徴の少なくとも１つが、前記断面平面内のＴ形状を実質的に画定する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記押出特徴の少なくとも１つが、前記断面平面内のＹ形状を実質的に画定する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記リブの少なくとも１つが、前記第１のポリマー層および前記第２のポリマー層の断面平面内のＴ形状を実質的に画定する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１のポリマー層および前記第２のポリマー層が共押出しされる、請求項２４に記載の方法。
【請求項１】
長手方向に延在する第１の表面および第２の表面と、
複数の押出特徴であって、前記押出特徴の各々が、
前記第１の表面から断面平面内に延在するベース部分であって、前記断面平面が前記長手方向に実質的に垂直である、ベース部分と、
前記ベース部分から前記断面平面内にある角度で延在するアーム部分とを含む、複数の押出特徴と、
複数のチャネルであって、各チャネルが、前記第２の表面から前記長手方向に対してある角度で延在し、各チャネルが、１対の押出特徴の間に配置される、複数のチャネルとを含む機械的噛合いダイ。
【請求項２】
前記押出特徴の少なくとも１つが、さらに前記長手方向に延在し、前記押出特徴が、前記断面平面内の断面形状を示し、前記断面形状が、前記ベース部分および前記アーム部分によって画定され、前記押出特徴が、前記断面形状を前記長手方向に沿って実質的に維持する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項３】
前記チャネルの少なくとも１つが、前記断面平面内の断面幅を示し、前記断面幅が、前記チャネルおよび前記第２の表面の交差部分において最も狭く、前記断面幅が、前記長手方向に沿って増加する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項４】
前記チャネルの１つの一部が、前記押出特徴の少なくとも１つのアーム部分と前記第１の表面との間に延在する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項５】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記ベース部分が高さを含み、前記アーム部分が総アーム長さを含み、前記総アーム長さが前記ベース部分の高さより大きい、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項６】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記アーム部分が、前記ベース部分に対して約９０度から約１８０度未満の範囲にある角度で、前記ベース部分から延在する、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項７】
前記アーム部分が、前記ベース部分に対して約９０度から約１３５度の範囲にある角度で、前記ベース部分から延在する、請求項６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項８】
前記第１の表面および前記第２の表面が環状である、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項９】
前記第１の表面および前記第２の表面が、平面フィルムを製造する流れ経路を画定するように整列される、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１０】
前記押出特徴の各々のベース部分の高さが約１０．０ミリメートル以下である、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１１】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記アーム部分が第１のアーム部分であり、前記押出特徴が、前記ベース部分から前記断面平面内に第２の角度で延在する第２のアーム部分をさらに含む、請求項１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１２】
前記第１のアーム部分が第１の長さを含み、前記第２のアーム部分が第２の長さを含み、前記ベース部分が高さを含み、前記第１の長さおよび前記第２の長さの合計が、前記ベース部分の高さより大きい、請求項１１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１３】
前記第２の角度が、前記第１のアーム部分の角度と同じであり、前記第２のアーム部分が、前記ベース部分から、前記第１のアーム部分と反対の方向に延在する、請求項１１に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１４】
前記第１のアーム部分と、前記第２のアーム部分とを含む前記押出特徴が、前記断面平面内のＴ形状を実質的に画定する、請求項１３に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１５】
前記第１のアーム部分と、前記第２のアーム部分とを含む前記押出特徴が、前記断面平面内のＹ形状を実質的に画定する、請求項１３に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１６】
第１のポリマー層を押出すための、長手方向に延在する第１の表面と、
第２のポリマー層を押出すための、前記長手方向に延在する第２の表面と、
前記第１のポリマー層に沿って前記長手方向に複数のリブを製造するための複数の押出特徴であって、各押出特徴が、前記第１の表面から延在するベース部分と、前記ベース部分からある角度で延在するアーム部分とを含む、複数の押出特徴と、
前記第２のポリマー層の一部を前記リブに実質的に適合させるための複数のチャネルであって、各チャネルが、前記第２の表面から前記長手方向に対してある角度で延在し、各チャネルが、１対の押出特徴の間に配置される、複数のチャネルとを含む機械的噛合いダイ。
【請求項１７】
各押出特徴のベース部分が、前記第１の表面から断面平面内に延在し、各押出特徴のアーム部分が、前記ベース部分から前記断面平面内にある角度で延在し、前記断面平面が、前記長手方向に実質的に垂直である、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１８】
前記押出特徴の少なくとも１つが、さらに前記長手方向に延在し、前記押出特徴が、前記断面平面内の断面形状を示し、前記断面形状が、前記ベース部分および前記アーム部分によって画定され、前記押出特徴が、前記断面形状を前記長手方向に沿って実質的に維持する、請求項１７に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項１９】
前記チャネルの少なくとも１つが、前記断面平面内の断面幅を示し、前記断面幅が、前記チャネルおよび前記第２の表面の交差部分において最も狭く、前記断面幅が、前記長手方向に沿って増加する、請求項１７に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２０】
前記チャネルの１つの一部が、前記押出特徴の少なくとも１つのアーム部分と前記第１の表面との間に延在する、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２１】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記ベース部分が高さを含み、前記アーム部分が総長さを含み、前記アーム部分の総長さが、前記ベース部分の高さより大きい、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２２】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記アーム部分が第１のアーム部分であり、前記押出特徴が、前記ベース部分から第２の角度で延在する第２のアーム部分をさらに含む、請求項１６に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２３】
前記第１のアーム部分が第１の長さを含み、前記第２のアーム部分が第２の長さを含み、前記ベース部分が高さを含み、前記第１の長さおよび前記第２の長さの合計が、前記ベース部分の高さより大きい、請求項２２に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２４】
材料を押出す方法であって、
長手方向に延在する第１の表面および第２の表面と、
複数の押出特徴であって、各押出特徴が、前記第１の表面から延在するベース部分と、前記ベース部分からある角度で延在するアーム部分とを含む、複数の押出特徴と、
複数のチャネルであって、各チャネルが、前記第２の表面から前記長手方向に対してある角度で延在し、各チャネルが、１対の押出特徴の間に配置される、複数のチャネルとを含む機械的噛合いダイを提供する工程と、
第１のポリマー層の一部を、前記押出特徴を通して押出して、複数のリブを形成する工程と、
第２のポリマー層の一部を、前記チャネルを通して押出し、それにより、第２の材料を前記リブに実質的に適合させ、前記第２の材料を前記リブに実質的に適合させることが、前記第１のポリマー層を前記第２のポリマー層に機械的に噛合せる工程とを含む方法。
【請求項２５】
各押出特徴のベース部分が、前記第１の表面から断面平面内に延在し、各押出特徴のアーム部分が、前記ベース部分から前記断面平面内にある角度で延在し、前記断面平面が、前記長手方向に実質的に垂直である、請求項２４に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２６】
前記押出特徴の少なくとも１つについて、前記ベース部分が高さを含み、前記アーム部分が総長さを含み、前記アーム部分の総長さが、前記ベース部分の高さより大きい、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記押出特徴の各々のベース部分の高さが約１０．０ミリメートル以下である、請求項２４に記載の機械的噛合いダイ。
【請求項２８】
前記押出特徴の少なくとも１つが、前記断面平面内のＴ形状を実質的に画定する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記押出特徴の少なくとも１つが、前記断面平面内のＹ形状を実質的に画定する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記リブの少なくとも１つが、前記第１のポリマー層および前記第２のポリマー層の断面平面内のＴ形状を実質的に画定する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１のポリマー層および前記第２のポリマー層が共押出しされる、請求項２４に記載の方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００８−５０２５１８（Ｐ２００８−５０２５１８Ａ）
【公表日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２７２２３（Ｐ２００７−５２７２２３）
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１１８５５
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００１８７１
【国際公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１１８５５
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００１８７１
【国際公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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