(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-15
(45)【発行日】2023-05-23
(54)【発明の名称】フラン酸ポリマーのプリフォーム、容器および加工
(51)【国際特許分類】
B29C 49/06 20060101AFI20230516BHJP
【FI】
B29C49/06
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019124688
(22)【出願日】2019-07-03
(62)【分割の表示】P 2016537939の分割
【原出願日】2014-09-02
【審査請求日】2019-07-24
【審判番号】
【審判請求日】2021-10-08
(32)【優先日】2013-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】391026058
【氏名又は名称】ザ コカ・コーラ カンパニー
【氏名又は名称原語表記】The Coca‐Cola Company
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】クリーゲル,ロバート,エム.
(72)【発明者】
【氏名】モフィット,ロナルド,ディー.
(72)【発明者】
【氏名】シュルタイス,マイケル,ダブリュー.
(72)【発明者】
【氏名】シ,ユウ
(72)【発明者】
【氏名】ヨウ,シャオロン
【合議体】
【審判長】松波 由美子
【審判官】井口 猶二
【審判官】関根 洋之
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2013/062408(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 49/00-49/80
B65D 1/00- 1/48
C08G 63/00-64/42
B29B 11/00-11/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
FDCAおよび少なくとも1つのジオールを含むポリマーを含むプリフォームから形成された容器であって、前記容器は、(i)5.2~7.2の間のフープ延伸比と、(ii)2.3~3.3の間の軸方向延伸比とを有し、前記プリフォームは80mm~140mmの間の長さを有し、前記容器は、500mL以下の体積を有
し、前記プリフォームは0.65~1.00dL/gの固有粘度を有する、容器。
【請求項2】
前記容器が食品または飲料用容器である、請求項1に記載の容器。
【請求項3】
前記容器が飲料用ボトルである、請求項1に記載の容器。
【請求項4】
前記容器が多層技術を使用せずに少なくとも20週間の貯蔵期間を有する、請求項2に記載の容器。
【請求項5】
前記容器が多層技術を使用せずに20週間~50週間の間の貯蔵期間を有する、請求項2に記載の容器。
【請求項6】
(i)FDCAおよび少なくとも1つのジオールを含むポリマーを含むプリフォームを提供するステップを含む、容器の製造方法であって、前記容器が、(i)5.2~7.2の間のフープ延伸比と、(ii)2.3~3.3の間の軸方向延伸比とを有し、前記プリフォームは80mm~140mmの間の長さを有
し、前記プリフォームは0.65~1.00dL/gの固有粘度を有する、方法。
【請求項7】
前記少なくとも1つのジオールがエチレングリコールである、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記少なくとも1つのジオールがバイオベースである、請求項6に記載の方法。
【請求項9】
前記容器が食品または飲料用容器である、請求項6に記載の方法。
【請求項10】
前記容器が飲料用ボトルである、請求項6に記載の方法。
【請求項11】
(i)FDCAおよび少なくとも1つのジオールを含む樹脂を提供するステップと、(ii)前記樹脂を射出成形して、プリフォームを提供するステップとを含む、容器の製造方法であって、前記容器が、(i)5.2~7.2の間のフープ延伸比と、(ii)2.3~3.3の間の軸方向延伸比とを有し、前記プリフォームは80mm~140mmの間の長さを有
し、前記プリフォームは0.65~1.00dL/gの固有粘度を有する、方法。
【請求項12】
前記少なくとも1つのジオールがエチレングリコールである、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記少なくとも1つのジオールがバイオベースである、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
前記容器が食品または飲料用容器である、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
前記容器が飲料用ボトルである、請求項11に記載の方法。
【請求項16】
前記プリフォームは3~6の間の内側長さ対直径(l/d)比を有する、請求項1に記載の容器。
【請求項17】
前記容器は10~16オンスの間の大きさを有する、請求項1に記載の容器。
【請求項18】
前記プリフォームは0.80~0.95dL/gの固有粘度を有する、請求項1に記載の容器。
【請求項19】
前記ポリマーは少なくとも50wt.%のFDCAを有する、請求項1に記載の容器。
【請求項20】
前記プリフォームは3~6の間の内側長さ対直径(l/d)比を有する、請求項6に記載の方法。
【請求項21】
前記容器は10~16オンスの間の大きさを有する、請求項6に記載の方法。
【請求項22】
前記プリフォームは0.80~0.95dL/gの固有粘度を有する、請求項6に記載の方法。
【請求項23】
前記ポリマーは少なくとも50wt.%のFDCAを有する、請求項6に記載の方法。
【請求項24】
前記プリフォームは3~6の間の内側長さ対直径(l/d)比を有する、請求項11に記載の方法。
【請求項25】
前記容器は10~16オンスの間の大きさを有する、請求項11に記載の方法。
【請求項26】
前記プリフォームは0.80~0.95dL/gの固有粘度を有する、請求項11に記載の方法。
【請求項27】
前記ポリマーは少なくとも50wt.%のFDCAを有する、請求項11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本非仮特許出願は、2013年8月30日に出願された米国仮特許出願第61/872,524号明細書(参照によってその全体が本明細書に援用される)の利益を主張する。
【0002】
本発明は、プリフォームと、プリフォームおよび物品、例えば容器(例えば、ボトル)などを製造するための、ポリ(エチレン-2,5-フランジカルボキシレート(PEF)などの2,5-フランジカルボン酸(FDCA)ベースのポリマーの加工方法とに関する。また本発明は、プリフォームおよび物品、例えば容器なども含む。
【背景技術】
【0003】
ポリエチレンテレフタレート(PET)は、テレフタル酸(TA)およびエチレングリコール(EG)から作られるポリエステルである。PETの透明性、機械特性、およびガスバリア特性の良好な組み合わせを考慮して、PET樹脂は飲料用の容器を製造するために一般的に使用される。
【0004】
PETを製造するための最も商業的な方法は、石油化学製品に由来する原料を利用する。PETパッケージングの人気が高まるにつれて、石油化学製品由来のPET(石油系PET)の環境影響に関する関心がさらに大きくなってきた。(i)ソースリダクション(すなわち、所与の容器中の石油系PETの量の低減)(ii)生物由来のPET(バイオ系PET)を提供するための再生可能な原料(例えば、サトウキビ)による石油化学原料の置換、および(iii)バイオベースのポリマーであるポリ乳酸(PLA)による石油系PETの置換を含む、石油系PETの環境影響を制限するための種々の戦略が探索されている。
【0005】
これらの戦略はいくつかのプラスの影響を与えるが、これらは一般的に、容器の物理的性能および/または材料のコストに関して妥協を必要としている。従って、適切な物理的性能特性を有するプラスチック容器に対する消費者ニーズも満たしながら、石油系PETの環境影響を制限するための新規の戦略が依然として必要とされている。
【0006】
PETは一般的に良好なガスバリア特性を提供すると考えられるが、この特性はサイズによって大きく異なる。より小さい容器はより大きい表面積対体積比を有し、より高い相対損失率をもたらす。このため、PET容器は、現在、炭酸清涼飲料をパッケージングするためにより大きい容器としてのみ使用されており、より小さい炭酸清涼飲料容器ためには金属缶およびガラス容器が選択される。従って、改善されたガスバリア特性を示す小さいプラスチック容器を提供するための新規の戦略が依然として必要とされている。
【0007】
2,5-フランジカルボン酸(FDCA)は、再生可能な資源に由来する酸化フラン誘導体である。FDCAベースのポリマーの可能な用途には、テレフタル酸(TA)を含有するポリマーの、FDCAを代用できる現在の多数かつ多様な使用が含まれる。ポリエチレンフラノエート(PEF)はFDCAおよびエチレングリコールから作られるFDCAベースのポリマーであり、パッケージングを含む種々の用途で使用するために興味深い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従って、本発明の主要な目的は、プリフォームと、プリフォームおよび物品、例えば容器(例えば、ボトル)などを提供するためのPEFなどのFDCAベースのポリマーの加工方法とを提供することである。
【0009】
本発明の別の目的は、PETプリフォームと同様に加工され得るFDCAベースのポリマーのプリフォームを提供することである。
【0010】
また本発明のさらなる目的は、PET容器と同様またはさらに優れた性能特性を示す、PEF容器などのFDCAベースのポリマーの容器を提供することである。
【0011】
本発明の特定の目的は、プリフォームと、約500ml未満の体積を有するFDCAベースのポリマーの飲料容器(例えば、ボトル)の製造方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
驚くことに、PETを加工するための従来の方法は、容器、例えば食品および飲料用容器の製造において、ポリエチレンフラノエート(PEF)にうまく適用できないことが発見された。本発明は、新規のプリフォームと、FDCAを含むポリマーを加工して、このようなプリフォームおよび容器を延伸ブロー成形によって製造するための方法とを提供する。また本発明は、開示されるプリフォームおよび方法を用いて形成される容器にも及ぶ。有利に、本発明の容器は、その性能特性(例えば、バリア特性、貯蔵期間)を保持または改善しながら、石油ベースとは対照的にバイオベースである。
【0013】
第1の態様では、本発明はジオール成分およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームは、従来のPET樹脂から作られた延伸ブロー成形容器と同等またはそれよりも優れた性能特性を有する延伸ブロー成形容器の製造を可能にするフープ(hoop)延伸比および軸方向延伸比を有する。
【0014】
一実施形態では、本発明はジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間の軸方向延伸比とを有する。例示的な実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0015】
好ましい実施形態では、本発明はジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約5.2~約7.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比とを有する。特定の実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0016】
例示的な実施形態では、本発明はジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間、またはより具体的には、約5.2~約7.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間、またはより具体的には、約2.3~約2.3の間の軸方向延伸比と、(iii)約20mm~約400mmの間、またはより具体的には、約20mm~約50mm、約50~約100mm、約100~約200mm、約200~約300mmまたは約300~約400mmの長さとを有する。特定の実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0017】
一実施形態では、プリフォームは、約0.65~1.00dL/gの間のIVを有する。
【0018】
特定の実施形態では、プリフォームは、約0.80~約0.95dL/gの間、より具体的には、約0.83~約0.92dL/gの間のIVを有する。
【0019】
第2の態様では、本発明はジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームから作られた容器であり、容器は、従来のPET樹脂から作られた延伸ブロー成形容器と同等またはそれよりも優れた特性を有する。
【0020】
一実施形態では、本発明はジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームから作られた容器であり、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間の軸方向延伸比とを有する。特定の実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0021】
好ましい実施形態では、容器は、ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームから作られ、プリフォームは、(i)約5.2~約7.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比とを有する。例示的な実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0022】
一実施形態では、プリフォームは、約0.65~1.00dL/gの間のIVを有する。
【0023】
特定の実施形態では、プリフォームは、約0.80~約0.95dL/gの間、より具体的には、約0.83~約0.92dL/gの間のIVを有する。
【0024】
例示的な実施形態では、容器は食品または飲料用容器である。
【0025】
例示的な実施形態では、容器は飲料用ボトルである。
【0026】
例示的な実施形態では、容器はホットフィル容器である。
【0027】
例示的な実施形態では、プリフォームは、約20mm~約400mm、またはより具体的には、約20mm~約50mm、約50~約100mm、約100~約200mm、約200~約300mmまたは約300~約400mmの間の長さを有する。
【0028】
例示的な実施形態では、容器は、約500mL超、約1L超、または約2Lもしくは約3L超の体積を有する飲料用ボトルである。
【0029】
例示的な実施形態では、容器は、約500mL以下、より具体的には、約400mL、約300mL、約200mLまたは約100mLの体積を有する飲料用ボトルである。
【0030】
一実施形態では、容器は、少なくとも従来のPETプリフォームから作られた対応するPET容器に等しい貯蔵期間を有する。
【0031】
別の実施形態では、容器は、従来のPETプリフォームから作られた対応するPET容器と比べて改善された貯蔵期間を有する。
【0032】
別の特定の実施形態では、容器は、対応するPET容器または従来のPETプリフォームから作られたPEF容器よりも少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも3週間、少なくとも4週間、少なくとも5週間、少なくとも6週間、少なくとも7週間、少なくとも8週間、少なくとも9週間、または少なくとも10週間長い貯蔵期間を有する。
【0033】
別の特定の実施形態では、容器は、少なくとも8週間、少なくとも10週間、少なくとも12週間、少なくとも14週間、少なくとも16週間、少なくとも18週間、少なくとも20週間、少なくとも22週間、少なくとも24週間、少なくとも26週間、少なくとも28週間、少なくとも30週間、少なくとも40週間もしくは少なくとも50週間、またはそれ以上の貯蔵期間を有する。
【0034】
第3の態様では、本発明はプリフォームの製造方法であり、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むポリマー溶融物を提供するステップと、(ii)ポリマー溶融物を射出成形して、(i)約2.6~約8.2の間、またはより具体的には、約5.2~約7.2の間のフープ延伸比、および(ii)約2.0~約5.0の間、またはより具体的には、約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む。特定の実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0035】
一実施形態では、プリフォームは、約0.65~約1.00dL/gの間、より具体的には、約0.80~約0.95dL/gの間またはさらにより具体的には、約0.83~約0.92dL/gの間のIVを有する。
【0036】
別の実施形態では、プリフォームは、約20mm~約400mmの間、またはより具体的には、約20mm~約50mm、約50~約100mm、約100~約200mm、約200~約300mmまたは約300~約400mmの長さを有する。
【0037】
第4の態様では、本発明は容器の製造方法であり、(i)(a)約2.6~約8.2の間、またはより具体的には約5.2~約7.2の間のフープ延伸比と、(b)約2.0~約5.0の間、またはより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比とを有する、ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む。特定の実施形態では、プリフォームはエチレングリコールおよびFDCAを含む。
【0038】
一実施形態では、プリフォームは、約0.65~1.00dL/gの間のIVを有する。
【0039】
特定の実施形態では、プリフォームは、約0.80~約0.95dL/gの間、より具体的には、約0.83~約0.92dL/gの間のIVを有する。
【0040】
例示的な実施形態では、容器は食品または飲料用容器である。
【0041】
例示的な実施形態では、容器は飲料用ボトルである。
【0042】
例示的な実施形態では、容器はホットフィル容器である。
【0043】
例示的な実施形態では、プリフォームは、約20mm~約400mm、またはより具体的には、約20mm~約50mm、約50~約100mm、約100~約200mm、約200~約300mmまたは約300~約400mmの間の長さを有する。
【0044】
例示的な実施形態では、容器は、約500mL超、約1L超、または約2Lもしくは約3L超の体積を有する飲料用ボトルである。
【0045】
例示的な実施形態では、容器は、約500mL以下、より具体的には、約400mL、約300mL、約200mLまたは約100mLの体積を有する飲料用ボトルである。
【0046】
一実施形態では、容器は、少なくとも従来のPETプリフォームから作られた対応するPET容器に等しい貯蔵期間を有する。
【0047】
別の実施形態では、容器は、従来のPETプリフォームから作られた対応するPET容器と比べて改善された貯蔵期間を有する。
【0048】
別の特定の実施形態では、容器は、対応するPET容器または従来のPETプリフォームから作られたPEF容器よりも少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも3週間、少なくとも4週間、少なくとも5週間、少なくとも6週間、少なくとも7週間、少なくとも8週間、少なくとも9週間、または少なくとも10週間長い貯蔵期間を有する。
【0049】
別の特定の実施形態では、容器は、少なくとも8週間、少なくとも10週間、少なくとも12週間、少なくとも14週間、少なくとも16週間、少なくとも18週間、少なくとも20週間、少なくとも22週間、少なくとも24週間、少なくとも26週間、少なくとも28週間、少なくとも30週間、少なくとも40週間もしくは少なくとも50週間、またはそれ以上の貯蔵期間を有する。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【
図1】本発明の実施形態に従う射出成形プリフォームの断面図である。
【
図2】従来の立体配置を有する射出成形プリフォームの断面図である。
【
図3】実施例4に記載される歪み硬化または歪み軟化挙動の欠如が観察されることを説明するためのPEF応力-歪み曲線である。
【
図4】
図1のプリフォームのフィニッシュ部分(finish)より下方のプリフォーム半断面(half-cross-section)プロファイルを示す。
【
図5】
図2のプリフォームのフィニッシュ部分より下方のプリフォーム半断面プロファイルを示す。
【
図6】本発明の一実施形態に従って
図1のプリフォームから作られた延伸ブロー成形容器の断面図である。
【
図7】本発明の実施形態に従う射出成形プリフォームの断面図(CT-10029-1)である。
【
図8】本発明の実施形態に従う射出成形プリフォームの断面図(CT-10030-1)である。
【
図9】本発明の実施形態に従う射出成形プリフォームの断面図(CT-10030-1)である。
【
図10】本発明の実施形態に従う射出成形プリフォームの断面図(CT-10031-1)である。
【
図11】本発明の実施形態に従う直線壁ボトル設計の断面図(PT-1678)(10オンス)である。
【
図12】本発明の実施形態に従う直線壁ボトル設計の断面図(PT-1678)(10オンス)である。
【
図13】本発明の実施形態に従う直線壁ボトル設計の断面図(PT-2866(16オンス)である。
【
図14】低軸方向延伸比、高フープ延伸比および高軸方向延伸比、低フープ延伸比のプリフォーム設計に対して、好ましい、より好ましい、および最も好ましい二分岐型の楕円分布を示す、プリフォーム研究の実験設計である。
【発明を実施するための形態】
【0051】
本発明は、容器を製造するためのPEFなどのFDCAベースのポリマーの加工方法に関する。また本発明は、FDCAベースのプリフォームおよび容器、例えばボトルなども含む。
【0052】
定義
本明細書で使用される場合、「ポリマー(単数)」、「ポリマー(複数)」、「高分子」、および類似の用語は、当業者によって理解されるようなその通常の意味で使用され、従って、繰り返し単位を含有する大きい分子(またはこのような分子の群)を指すまたは表すために本明細書において使用され得る。ポリマーは、モノマーを重合させそして/あるいは前駆体ポリマーの1つまたは複数の繰り返し単位を化学的に修飾することを含む種々の方法で形成され得る。ポリマーは、例えば特定のモノマーを重合させることによって形成された、実質的に同一の繰り返し単位を含む「ホモポリマー」であり得る。またポリマーは、例えば2つ以上の異なるモノマーを共重合させそして/あるいは前駆体ポリマーの1つまたは複数の繰り返し単位を化学的に修飾することによって形成された、2つ以上の異なる繰り返し単位を含む「コポリマー」であってもよい。「ターポリマー」という用語は、本明細書において、3つ以上の異なる繰り返し単位を含有するポリマーを指すために使用され得る。
【0053】
一般的に、ポリマー、組成物およびプロセスは種々の構成要素またはステップを「含む(comprising)」という観点で記載されるが、ポリマー、組成物およびプロセスは、種々の構成要素およびステップ「から本質的になる(consist essentially of)」または「からなる(consist of)」であってもよい。
【0054】
「絡み合い密度」という用語は、本明細書で使用される場合、ポリマーの所与の体積または量における鎖の絡み合いの数を指し、所与の温度においてポリマーのプラトーモジュラスに比例する。鎖の絡み合い密度の概念は、鎖の絡み合い、物理ネットワークおよび絡み合いネットワークについて本明細書で提供される定義を考慮することによって理解され得る。これらの定義は、IUPAC参考文書PAC,2007,79,1801(Definitions of terms relating to the structure and processing of sols, gels, networks, and inorganic-organic hybrid materials,”(IUPAC Recommendations 2007)doi:10.1351/pac200779101801)において得られるように、International Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC)によって提供されるものに対応する。
【0055】
「絡み合い分子量(Me)という用語は、本明細書で使用される場合、上記の絡み合いネットワークまたは物理ネットワーク内の2つの最も近い接合点間の鎖セグメントの分子量を意味する。
【0056】
「クリープ」という用語は、本明細書で使用される場合、機械的応力の影響下で固体材料がゆっくり動くまたは永久的に変形する傾向を意味する。これは、材料の降伏強さよりはまだ低い高レベルの応力に長期間さらされた結果として起こり得る。プラスチック製品は「クリープ挙動」を示すといわれており、外力が継続的に加えられる場合、室温において時間が経つにつれて製品は変形する。対応するクリープ抵抗は、長期間にわたって負荷をかけられたときに、任意の種類の歪みに抵抗する材料の能力を指す。
【0057】
クリープ試験は、サンプルに小さい一定応力を加えて、時間に対するその変形をモニターすることを含む。粘弾性材料にクリープ試験を行う場合、試験の初期段階は回復可能な弾性変形によって支配される。試験が進行するにつれて、サンプルは弾性平衡に到達し、残留する回復不能な粘性フローだけが存続する。試験の後者の粘性フロー段階における歪み/時間プロットの勾配から、ゼロせん断粘度を計算することができる。曲線のこの部分からの直線回帰を歪み軸上の切片まで外挿することによって、サンプルから得られる平衡弾性歪み-課せられた特定の応力下での回復可能な最大弾性歪みを得ることが可能である。歪み値を負荷応力で除してコンプライアンス(記号:J(t))を得ることができ、これは、異なる応力が使用されて結果がオーバーレイされる場合に有用である。
【0058】
「プリフォーム」という用語は、延伸ブロー成形物品の製造において使用される射出成形プラスチック形態を指す。通常、プリフォームは、一端にねじ山を含むボトルのネック部(「フィニッシュ部分(finish)」)と共に製造される。プリフォーム寸法は、ブローされたボトルの形状および体積の関数である。
【0059】
「粘度」という用語は材料の流動抵抗を指す。粘度は、Pa・s(パスカル秒)で報告される。
【0060】
「固有粘度」という用語は、溶質の濃度に対する溶液の比粘度の比率をゼロ濃度に外挿したものを指す。固有粘度は、溶液中のポリマーが溶液の粘度を高める能力を示す。溶液中の高分子物質の粘度挙動は、最も頻繁に使用される特性評価のアプローチの一つである。固有粘度数は、ゼロ濃度における比粘度/濃度比の限界値であると定義される。固有粘度は、いくつかの異なる濃度における相対粘度を測定し、比粘度をゼロ濃度に外挿することによって決定される。濃度による粘度数の変動は、分子および溶媒のタイプに依存する。一般に、線状高分子物質の固有粘度は、分子量または重合度に関連する。
【0061】
ポリマー組成物
本発明のプリフォームおよび容器は、FDCAベースのポリマー、すなわちFDCA成分を有するポリマーから作られる。FDCAは、グルコースの酸化脱水によって形成される再生可能な構成要素を提供する。FDCAは、ポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンの製造においてTAの代わりに使用することができる。
【化1】
【0062】
TAは、PETおよびポリブチレンテレフタル酸(PBT)などの幅広いポリエステルの成分である。FDCAは、種々の線状ポリエステルを調製するためにTAの代わりに使用されている(A.S.Amarasekara,“5-Hydroxymethylfurfural based polymers,”in Renewable Polymers,V.Mittal,Ed.,pp.381-428,Wiley-Scrivener,Salem,Mass,USA,2011;M.Gomes,A.Gandini,A.J.D.Silvestre,and B.Reis,“Synthesis and characterization of poly(2,5-furan dicarboxylate)s based on a variety of diols,”Journal of Polymer Science A,vol.49,no.17,pp.3759-3768,2011を参照)。
【0063】
特定の実施形態では、本発明の方法に従って加工されるFDCAベースのポリマーは、FDCAおよび少なくとも1つのジオールの反応によって調製されるフラン酸ポリエステル(furanoic polyester)である。ジオールは石油に由来してもよいし、バイオベースであってもよい。これらのポリエステルは、当該技術分野において周知のポリエステル交換または直接重縮合技術を用いて合成することができる。フラン酸ポリエステルのジオール成分は、例えば、脂肪族または脂環式C3~C10ジオールであり得る。
【0064】
本発明のプリフォームおよび容器を形成するために使用されるフラン酸ポリエステルの代表的で非限定的なジオール成分には、エチレンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、D-イソソルビド、D-イソイジド、ビス(2,5-ヒドロキシメチル)-フラン、ビス-(1,4-ヒドロキシメチル)ベンゼン、メタンジオールおよびヒドロキノンが含まれる。
【0065】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームおよび容器を製造するために使用されるフラン酸ポリエステルは、FDCA成分およびエチレンジオール成分、すなわちPEFを有する。PEFは、182.2g/molの分子量を有する繰返し単位物質を特徴とする。
【化2】
【0066】
本発明のプリフォームおよび容器を製造するために使用されるPEFは、PEFのホモポリマーまたはコポリマーであり得る。代表的で非限定的なPEFのコモノマーには、イソフタル酸、テレフタル酸、プロパンジオール、ブタンジオール、5-スルホイソフタル酸、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロブタンジカルボン酸、イソソルビドが含まれる。特定の実施形態では、本発明の方法に従って加工されるFDCAポリマーはフラン-2,5-ジメタノールである。
【0067】
例示的な実施形態では、FDCAポリマーはFDCAベースのポリマーである。例示的な実施形態では、ポリマーは、例えば、ポリマーの全重量に対して少なくとも約50wt.%、または少なくとも約70wt.%、または少なくとも約75wt.%、または少なくとも約80wt.%、または少なくとも約85wt.%または少なくとも約90wt.%のFDCAを有する。
【0068】
プリフォーム
PET容器などの多くのプラスチック容器は、まず射出成形によりポリマー樹脂を適切なプリフォームに形成し、次にプリフォームを延伸ブロー成形することによって作られる。FDCAはPETのTA成分の代用品として提案されているが、驚くことに、従来のPET加工方法は、延伸ブロー成形容器の製造においてPEFに適用できないことが確定されている。
図1および
図7~10は、本発明のプリフォームの実例となる実施形態である。
【0069】
本発明のプリフォームはFDCAおよび少なくとも1つのジオールを含み、石油ベースまたはバイオベースであり得る。例示的な実施形態では、プリフォームは、FDAおよびエチレングリコール、またはより具体的には、石油ベースまたはバイオベースのエチレングリコールを含む。エチレングリコールまたは他の適切なジオールのバイオマス源には、サトウキビ、トウモロコシ、農業廃棄物などが含まれるが、これらに限定されない。
【0070】
本発明のプリフォームは重量が異なり得る。一実施形態では、プリフォームの重量は、約10~約30グラムの間、またはより具体的には、約10~約25グラムの間、約10~約20グラムの間、または約10~約15グラムの間である。
【0071】
例示的な実施形態では、プリフォームの重量は、約10、約11、約12、約13、約14、または約15グラムである。
【0072】
例示的な実施形態では、プリフォームの重量は、約20、約21、約22、約23、約24または約25グラムである。
【0073】
本体長さ、本体厚さ、エンドキャップ本体内径、エンドキャップ先端厚さ、ネック部高さ、ラベルパネル高さおよびベース高さを含むプリフォームの寸法も異なり得る。
【0074】
例示的な実施形態では、本体長さは約20~約400mmの間である。
【0075】
例示的な実施形態では、本体長さは、約25、約30、約35、約40、約45、約50、約55、約60、約65、約70、約75、約80、約85、約90、約100、約105、約110、約115、約120または約126mmである。
【0076】
例示的な実施形態では、本体長さは、約130、約140、約150、約160、約170、約180、約190、約200、約210、約220、約230、約240、約250、約260、約270、約280、約290、約300、約310、約320、約330、約340、約350、約360、約370、約380、約390または約400mmまたはそれ以上である。
【0077】
実施例5は、従来のプリフォームの延伸ブロー成形を説明する。具体的には、実施例5は、従来のプリフォーム(すなわち、2.2軸方向比プリフォーム)について、広範なプリフォーム加熱プロファイル、成形プリブローおよびブロー圧力、ならびに膨張速度および時間にわたって実行可能な延伸ブロー成形条件が決定できなかったことを示す。
【0078】
特定のどの理論にも束縛されることなく、このようにPEF樹脂を従来のPET樹脂と同様に従来通りに加工できないことはPEFの結晶化動力学および絡み合い分子量(Me)に起因すると考えられ、これは、本発明に関連してPETとは異なると決定された。特に、PEFの絡み合い分子量はPETの絡み合い分子量よりも約40%大きく、これは著しく低下した絡み合い密度を反映する。
【0079】
約195℃~約210℃の温度範囲にわたるPETの結晶化半減期(t1/2)は約50~約235秒の範囲であると示されている(Kim et al,Journal of Applied Polymer Science,Vol.67,1383-1392(1998)を参照)。Avrami指数nの平均は約2.8である(Huang et al.,Journal of Polymer Science Part B:Polymer Physics Volume 38,Issue 7,pages 934-941,1 April 2000を参照)。実施例1に示されるように、PEFの示差走査熱量測定(DSC)研究により、PEFの等温および非等温の静止結晶化動力学は、同等の分子量においてPETの場合よりも著しく遅いことが確立された。
【0080】
また2つのポリマーの相対的な絡み合いが異なることも見出された。アモルファスPETの絡み合い分子量(Me)は約1,450g/molである(Fetters et al.Physical Properties of Polymer Handbook,Second Ed.,Chapter 25,445-452(2006)を参照)。しかしながら、実施例2に示されるように、PEFのMeは、約2,900g/mol~約3,710g/molの範囲であることが示されている。従って、ニートなPEFは、PETよりも著しく低い絡み合いを有することが示される。
【0081】
本発明は、このような樹脂の独自の特徴を考慮して、フラン酸ポリエステル樹脂の容器への加工を可能にする新規のプリフォームを提供する。
【0082】
特定のポリマーの性能特徴を最大にするために、プリフォーム設計は、プリフォームの全延伸比がポリマーの自然の延伸比(natural stretch ratio)よりも大きいようなものでなければならない。実施例3に示されるように、射出成形PEFプラークの二軸延伸試験を実行して、PEFの自然の延伸比を決定した。100~110℃の範囲の延伸温度および2.5×2.5~4.0×4.0の範囲の等二軸延伸比において、約6.3~16の全(面積)延伸比が得られる。
【0083】
プリフォームの全延伸比は、(最大容器内径/プリフォーム内径)]×[フィニッシュ部分よりも下方の容器の高さ)/(フィニッシュ部分よりも下方のプリフォームの高さ)]として計算される。
【0084】
従って、一実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、ポリマーの自然の延伸比よりも大きい。
図7~10は、本発明のプリフォームの実施形態を示す。
【0085】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、ポリマーの自然の延伸比よりも約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%大きい。
【0086】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、約11~約30の間、約12~約28の間、約14~約26の間、約16~約24の間、約14~約16の間、約16~約18の間である。
【0087】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームは、約6.5~約8の間、約8~約10の間、約10~約12の間、約12~約14の間、約14~約16の間、約16~約20の間、または約20~約30の間の全延伸比を有する。
【0088】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、約7、約8、約9、約10、11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29または約30である。
【0089】
特定の実施形態では、本発明は、約6.5~約8の間、約8~約10の間、約10~約12の間、約12~約14の間、約14~約16の間、約16~約20の間、約20~約22の間、約22~約24の間、約24~約26の間、約26~約28の間、または約28~約20~約30の間の全延伸比を有するPEFプリフォームである。
【0090】
特定の実施形態では、本発明は、約7、約8、約9、約10、11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29または約30の全延伸比を有するPEFプリフォームである。
【0091】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27または少なくとも28である。
【0092】
特定の実施形態では、本発明は、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27または少なくとも28の全延伸比を有するPEFプリフォームである。
【0093】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間の軸方向延伸比とを有する。特定の実施形態では、ジオール成分はエチレングリコールである。
【0094】
好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約5.2~約7.2の間のフープ延伸比と、(ii)約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比とを有する。特定の実施形態では、ジオール成分はエチレングリコールである。
【0095】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約5.2~約7.2の間、より具体的には、約5.2、約5.3、約5.4、約5.4、約5.6、約5.7、約5.8、約5.9、約6.0、約6.1、約6.2、約6.3、約6.4、約6.5、約6.6、約6.7、約6.8、約6.9、約7.1または約7.2のフープ延伸比と、(ii)約2.3~約3.3の間、またはより具体的には、約2.3、約2.4、約2.5、約2.6、約2.7、約2.8、約2.9、約3.0、約3.1、約3.2または約3.3の軸方向延伸比とを有する。特定の実施形態では、ジオール成分はエチレングリコールである。
【0096】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームは、(i)約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(ii)約3~約4の間の軸方向延伸比とを有する。
【0097】
例示的な実施形態では、本発明は、約5.35~約5.45の間のフープ延伸比と、約3.2~約3.35の間の軸方向延伸比とを有するPEFプリフォームである。
【0098】
好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、約7~約30の間、またはより具体的には約10~約20の間、またはより具体的には、約14~約18の間、約15~約18の間、約16~約18の間であり、フープ延伸比は約2.6~約8.2の間、またはより具体的には約5.2~約7.2の間であり、軸方向延伸比は約2.0~約5.0の間、またはより具体的には、約2.3~約3.3の間である。
【0099】
好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、約7~約30の間、またはより具体的には、約10~約20の間、またはより具体的には、約14~約18の間、約15~約18、約16の間または約18であり、フープ延伸比は、約3.5~約5.5の間であり、軸方向延伸比は約3~約4の間である。
【0100】
別の好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、プリフォームの全延伸比は、約14.5、約15、約15.5、約16、約16.5、約17、または約17.5であり、(i)フープ延伸比は約2.6~約8.2の間であり、より具体的には、約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には、約3.5~約5.3の間、または約5.35であり、そして軸方向延伸比は、約2.0~約5.0の間、またはより具体的には、約3~約4の間、またはさらにより具体的には、約2.3~3.3の間、または約3.2である。
【0101】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、フープ延伸比は約6.2であり、高フープ延伸において軸方向延伸比は約2.8である。
【0102】
例示的な実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、フープ延伸比は約4.3であり、低フープ延伸において軸方向延伸比は約3.55である。
【0103】
好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、(i)軸方向比座標(横軸)オフセットは約3.35であり、(ii)内側フープ比座標(縦軸)オフセットは約5.45であり、(iii)主軸半径は約2.75であり、(iv)短軸半径は約1.25であり、(v)軸方向延伸比横軸に対する主軸回転は約-75℃(-1.31ラジアン)である。
図14のプロットで示される青色の楕円領域は、この実施形態に対応する。
【0104】
特に好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、(i)軸方向比座標(横軸)オフセットは約3.2であり、(ii)内側フープ比座標(縦軸)オフセットは約5.35であり、(iii)主軸半径は約2.30であり、(iv)短軸半径は約1.0であり、(v)軸方向延伸比横軸に対する主軸回転は約-75℃(-1.31ラジアン)である。
図14のプロットで示される緑色の楕円領域は、この実施形態に対応する。
【0105】
好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、高フープ延伸において、(i)軸方向比座標(横軸)オフセットは約2.80であり、(ii)内側フープ比座標(縦軸)オフセットは約6.20であり、(iii)主軸半径は約1.0であり、(iv)短軸半径は約0.48であり、(v)軸方向延伸比横軸に対する主軸回転は約-80°(-1.40ラジアン)である。
図14のプロットで示される赤色の楕円領域は、この実施形態に対応する。
【0106】
好ましい実施形態では、本発明は、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むポリマーを含むプリフォームであり、低フープ延伸において、(i)軸方向比座標(横軸)オフセットは約3.55であり、(ii)内側フープ比座標(縦軸)オフセットは約4.35であり、(iii)主軸半径は約0.85であり、(iv)短軸半径は約0.47であり、(v)軸方向延伸比横軸に対する主軸回転は約-80°(-1.40ラジアン)である。
図14のプロットで示される茶色の楕円領域は、この実施形態に対応する。
【0107】
図1は従来のプリフォーム5の実施形態を示し、
図2は本発明のプリフォーム10の実施形態を示す。いずれのプリフォームも同じ基本的構成要素を有するが、根本的な方法が異なる。両方のプリフォームに共通なのは、ねじ山付きネックフィニッシュ部12およびキャッピングフランジ14であり、キャッピングフランジ14の下側には略円筒形部分16があり、これは、壁厚の増大を提供するように外径が徐々に減少する部分18で終結し、この部分18の下側には長尺体部分20がある。ここで、プリフォームの高さは、キャッピングフランジ14から長尺体部分20の閉鎖端部21まで測定される。特に、
図1のプリフォームは、
図2に示されるプリフォームの長さよりも著しく大きい。
図1および
図2に示される配置を有するプリフォームの寸法および特性についての付加的な情報は実施例5に示される。
【0108】
例示的な実施形態では、本発明のプリフォームは、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み(すなわち、FDCAポリエステルから製造される)、プリフォームは、約30mm~約400mmの間、またはより具体的には30mm~約250mmの間の長さを有する。
【0109】
一実施形態では、本発明のプリフォームは、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、約20~約25の間、約25~約30、30~約35、約40~約45、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有する。
【0110】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームは、ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さを有する。
【0111】
より具体的な実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは約110mmの長さと、約88mmの仕上げ長さ(finished length)とを有する。
【0112】
一実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約30mm~約400mm、またはより具体的には、約30mm~約250mmの長さを有する。
【0113】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有する。
【0114】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118または約120の長さを有する。
【0115】
より具体的な実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約110の長さと、約88mmの仕上げ長さとを有する。
【0116】
別の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有する。
【0117】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約3.5の間、約3.5~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側l/d比を有する。
【0118】
特定の実施形態では、プリフォームは、約3~約6、またはより具体的には、約3、約4、約5、または約6の内側l/d比を有する。
【0119】
より具体的な実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、約4~約5の間の内側l/d比を有する。
【0120】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)を含み、約4.37の内側l/d比を有する。
【0121】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)を含み、約3.07の内側l/d比を有する。
【0122】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)を含み、約4.24の内側l/d比を有する。
【0123】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)を含み、約4.9の内側l/d比を有する。
【0124】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)を含み、約5.57の内側l/d比を有する。
【0125】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)を含み、約13の内側l/d比を有する。
【0126】
別の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有する。
【0127】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側l/d比を有する。
【0128】
より具体的な実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約4~約5の間の内側l/d比を有する。
【0129】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約4.37の内側l/d比を有する。
【0130】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約13の内側l/d比を有する。
【0131】
本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み(すなわち、FDCAポリエステルから製造される)、プリフォームは、(i)約30mm~約250mmの長さと、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有する。
【0132】
一実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、(i)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(ii)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有する。
【0133】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、(i)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さと、(ii)約4~約5の内部l/d比とを有する。
【0134】
より具体的な実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、(i)約110mmの長さと、(ii)約88mmの仕上げ長さと、(ii)約4.37の内部l/d比とを有する。
【0135】
本発明のプリフォームはPEFを含み、約30mm~約250mmの長さと、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有する。
【0136】
一実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、(i)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(ii)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有する。
【0137】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、(i)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118または約120の長さと、(ii)約4~約5の内部l/d比とを有する。
【0138】
より具体的な実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、(i)約110mmの長さと、(ii)約88mmの仕上げ長さと、(ii)約4.37の内部l/d比とを有する。
【0139】
樹脂およびプリフォームの固有粘度は異なり得る。
【0140】
一実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、約0.750dL/g~約0.780dL/gのIVを有する。
【0141】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、約0.763dL/gのIVを有する。
【0142】
特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVを有する。
【0143】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約0.763dL/gのIVを有する。
【0144】
別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約0.80~約0.840の間、またはより具体的には、約0.80~約0.830dL/gの間のIVを有する。
【0145】
さらに別の特定の実施形態では、本発明のプリフォームはPEFを含み、約0.80~約0.95の間、またはより具体的には、約0.83~約0.92の間のIVを有する。
【0146】
例示的な実施形態では、本発明のプリフォームはFDCAおよびジオールを含み、ジオールは石油ベースでもバイオベースでもよく、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間、より具体的には約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3~約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比と、(iii)約20~約400mmの間の長さと、(iii)約0.80~約.95の間、より具体的には約0.83~約0.92の間のI.V.とを有する。
【0147】
プリフォームの製造方法
上記のように、PET容器などのプラスチック容器は、一般的に、まずプラスチック樹脂を適切なプリフォームに形成し(例えば、射出成形による)、次にプリフォームを延伸ブロー成形して容器を形成することによって作られる。
【0148】
例示的な実施形態では、上記のようなPEFポリマーまたは樹脂は、プリフォームを形成するために利用される。上記の
図1および
図7~10は、本発明のプリフォームの実施形態を説明する。
【0149】
FDCAポリマー樹脂は、PEFを含むセクションIの上記のフラン酸ポリエステル樹脂を含む任意の適切なFDCAポリマー樹脂であり得る。樹脂は、例えば、ペレットまたは粉末を含む任意の適切な形態で提供され得る。
【0150】
例示的な実施形態では、これらの樹脂は加熱されて溶融物を提供し、次に射出成形デバイスに導入され、材料はそこでモールドの形状になり、冷却され、そして取り出されてプリフォームを提供する。
【0151】
一実施形態では、PEF溶融物は、モールドのキャビティプレートおよびコアプレートにそれぞれ取り付けられたメス型キャビティ片およびオス型コア片によって少なくとも部分的に画定される成形キャビティ内に射出される。キャビティプレートおよびコアプレートは一緒に付勢され、射出されるPEF材料の圧力に対してキャビティ片およびコア片を一緒に保持するために十分なクランプ力によって結び付けられる。成形キャビティは、成形すべき成形物品の最終の冷却状態形状に実質的に相当する形状を有する。
【0152】
そのようにして射出されたPEF材料は次に、そのように形成された成形物品のモールドからの排出を可能にするのに十分な温度まで冷却される。冷却されると成形物品は成形キャビティ内部で収縮し、従って、キャビティおよびコアプレートが別々に付勢されるときに、成形物品はコア片と結合したままである傾向がある。その後、成形物品は次に、1つまたは複数の排出構造の使用によってコアから排出される。排出構造は、成形物品をコアの両半分(core halves)から取り出すのに役立つことが知られている。排出構造の例としては、ストリッパープレート、ストリッパーリングおよびネックリング、イジェクタピンなどが挙げられる。
【0153】
せん断速度は、約100,000s-1よりも小さい。一実施形態では、せん断速度は約5,000~約40,000の間、約5,000~約30,000の間、または約5,000~約20,000s-1の間である。特定の実施形態では、せん断速度は約8,000~15,000s-1である。
【0154】
一実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であって、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間、より具体的には約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3~約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比とを有する。
【0155】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間、より具体的には約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3~約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比と、(iii)約20mm~約400mm、またはより具体的には約30mm~約250mmの長さとを有する。
【0156】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、(i)約2.6~約8.2の間、より具体的には約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3および約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比と、(iii)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mm、約250~約300mm、または約300mm~約400mmの長さとを有する。
【0157】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、本発明のプリフォームはジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含み、プリフォームは、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さを有する。
【0158】
より具体的な実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約110mmの長さおよび約88mmの仕上げ長さを有する。
【0159】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約30mm~約250mmの長さを有する。
【0160】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有する。
【0161】
より具体的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さを有する。
【0162】
さらにより具体的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約110の長さおよび約88mmの仕上げ長さを有する。
【0163】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有する。
【0164】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側l/d比を有する。
【0165】
より具体的な実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約3~約6の間、またはより具体的には約4~約5の間の内側l/d比を有する。
【0166】
より具体的な実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約4.37の内側l/d比を有する。
【0167】
より具体的な実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、プリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法であり、プリフォームは、約13の内側l/d比を有する。
【0168】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0169】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側l/d比を有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0170】
より具体的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約3~約6.0の間、または約4~約5の間の内側l/d比を有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0171】
さらにより具体的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約4.37の内側l/d比を有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0172】
さらに特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、13の内側l/d比を有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0173】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(i)約30mm~約250mmの長さ、および約1.05~約25.0の内側l/d比を有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0174】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(b)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0175】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(i)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さと、(ii)約4~約5の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0176】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(i)約110mmの長さと、(ii)約88mmの仕上げ長さと、(ii)約4.37の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0177】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約30mm~約250mmの長さと、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0178】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(b)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0179】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約104~約106の間、約106~約108、約108~約110、約110~約112、約112~約114、約114~約116、約116~約118、約118~約120の間の長さと、(b)約4~約5の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0180】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約110mmの長さと、(b)約88mmの仕上げ長さと、(ii)約4.37の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0181】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0182】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.763dL/gのIVを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0183】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0184】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.763dL/gのIVを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0185】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約30mm~約250mmの間の長さとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0186】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約105mm~約120mmの間の長さとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0187】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約110mmの長さとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0188】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約0.750dL/g~約0.780dL/の間のIVと、(b)約105mm~約120mmの間の長さと、(c)約4~約5の間の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0189】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、(ii)約110mmの長さと、(ii)約4.37の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0190】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約30mm~約250mmの間の長さとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0191】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、(ii)約105mm~約120mmの間の長さとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0192】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約110mmの長さとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0193】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約0.750dL/g~約0.780dL/の間のIVと、(b)約105mm~約120mmの間の長さと、(c)約4~約5の間の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0194】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、(b)約110mmの長さと、(c)約4.37の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0195】
またさらなる実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(i)約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、(ii)約13の内部l/d比とを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0196】
例示的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含む溶融物を提供するステップと、(ii)溶融物を射出成形して、(a)約2.6~約8.2の間、より具体的には約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(ii)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3~約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比と、(iii)約20~約400mmの間の長さと、(iv)約0.80~約0.95の間、またはより具体的には約0.83~約0.92の間のIVとを有するプリフォームを製造するステップとを含む、プリフォームの製造方法である。
【0197】
実施例7は、本発明のプリフォームの射出成形を説明する。
【0198】
容器の製造方法
上記のセクションIIおよびIIIに記載されるプリフォームは次に、延伸ブロー成形によって本発明の容器を製造するために使用される。延伸ブロー成形は、ボトルなどの中空物品の形成を可能にする。1段階、2段階、およびダブルブロー成形の製造システムは、当該技術分野において周知である。
【0199】
いずれのプロセスでも、プラスチック樹脂はプリフォームの射出成形によって容器(例えば)に変形された後、連続1段階または不連続2段階ブロー成形プロセスのいずれかにおいてこれらのプリフォームの二軸配向(延伸)が行われる。配向は、通常の配置におけるポリマー鎖の物理的アライメントを指す。二軸配向は、より薄くより均一の側壁を可能にし、従ってより安価な容器を可能にするだけでなく、増強された物理特性、透明性、およびガスバリア特性を含む、容器の物理特性も高める。これらは全て、炭酸飲料用ボトルなどの製品において重要である。
【0200】
プリフォームは射出成形によって従来通りに形成され、溶融樹脂は、所望のプリフォーム形状のモールド内に導入される。モールドキャビティ内の溶融ポリマーは、できるだけ速やかに最大結晶化範囲を通過して冷却されなければならない。
【0201】
1段階プロセスでは、プリフォームは射出成形され、適切な温度に対して条件付けされ、ブローされて容器になるが、全て1つの連続したプロセスである。従来の1段階プロセスでは、射出成形からのプリフォームに残存する熱は、プリフォームを延伸ブロー成形させるのに十分である。
【0202】
2段階プロセスでは、プリフォームは射出成形され、短期間(通常、1~4日間)貯蔵され、再加熱ブロー(RHB)機を用いてブローされて容器になる。2段階プロセスでは、プリフォームは、延伸ブロー成形の前に、すなわち材料のガラス転移温度付近でプリフォームを再加熱することによって条件付けされなければならない。プリフォームは、例えば赤外線オーブン内で加熱され得る。
【0203】
延伸ブロー成形は、一般的に、3つの段階を含む。第1段階では、プリフォームは延伸ロッドで延伸される。第2段階では、プリフォームは、延伸を継続させながら、低圧(例えば、0.5~0.9MPa)の空気によって膨張される。第3段階では、延伸は中断され、圧力が増大される(例えば、Map)MPa)。最初の2つの段階は低ブロー期間と呼ばれ、最後の段階はブロー期間と呼ばれることもある。
【0204】
プラスチック材料のための通常の延伸プロセスにおいて、延伸は最初はほとんど起こらないが、降伏点を過ぎて延伸が継続されると、材料は延伸し始め、より薄くなり、永久的な変形が起こる。この後は延伸の継続期間であり、力の量は一定のままである。材料がその自然の延伸比(NSR)を過ぎて延伸されたら、さらなる延伸が起こるためには劇的な力の増大が必要とされる。これは歪み-硬化期間として知られている。物理特性が最大になるのはこの段階の間である。従って、延伸プロセスの間に自然の延伸比をわずかに上回ることが重要である。
【0205】
材料の配向を決定するために、(i)軸方向延伸比、(ii)フープ延伸比、および(iii)全延伸比(軸方向延伸比およびフープ延伸比の積)の3つの延伸比が使用される。
【0206】
軸方向延伸比は、ボトルの延伸部分の高さをプリフォームの延伸部分の長さで割ることによって計算される。あるいは、軸方向延伸比=(フィニッシュ部分よりも下方の容器の高さ/フィニッシュ部分よりも下方のプリフォームの高さ)で示される。
【0207】
フープ延伸比は、ボトル直径をプリフォーム直径で割ることによって計算される。あるいは、フープ延伸比=(最大容器内径/プリフォーム内径)で示される。
【0208】
全延伸比は、軸方向延伸比にフープ延伸比をかけることによって計算される。あるいは、全延伸比=[(最大容器内径/プリフォーム内径)]×[フィニッシュ部分よりも下方の容器の高さ)/(フィニッシュ部分よりも下方のプリフォームの高さ)]で示される。
【0209】
一実施形態では、プリフォームはブロー成形装置に入れられる。モールドキャビティは、およそ約10℃~約115℃の間の温度まで加熱され得る。延伸ロッド装置は、モールドキャビティ内の加熱プリフォームを、得られる容器の長さとほぼ同じ長さまで延伸または伸展する。それにより、ポリエステル材料は、得られる容器の中心長手軸にほぼ一致する軸方向に分子配向される。延伸ロッドがプリフォームを伸展している間、約15PSI~約1000PSIの間の圧力を有する空気は、プリフォームを軸方向に伸長し、そしてプリフォームを円周方向またはフープ方向に拡大するのに役立ち、それにより、ポリエステル材料をモールドキャビティの形状に実質的に一致させ、さらにポリエステル材料を軸方向に略垂直な方向に分子配向させ、従って、容器のほとんどにおいてポリエステル材料の二軸分子配向が確立される。通常、フィニッシュ部分およびベースのサブ部分内の材料は、実質的に分子配向されない。加圧空気は、大部分が二軸分子配向されたポリエステル材料を約0.05~約5秒の間の期間、モールドキャビティに対して保持し、その後、容器はモールドキャビティから取り出される。
【0210】
得られるブローン容器は、外側ねじ山および最下部のネックフリンジを備えた、プリフォームと同じネックフィニッシュ部分を有する。ボトルの残りの部分は、程度は異なるが膨張を受ける。容器の上側開放端部に取外し可能なキャップが取り付けられる。キャップは、ネックフィニッシュ部分の外側ねじ山と係合する内側ねじ山を有するベース部分を含む。
【0211】
歪みに誘発される結晶度はPEFの急速な機械的変形に起因し、極めて小さい透明な微結晶を生じる。容器側壁に存在する結晶度の量は容器の強度およびバリア性能と関連がある。
【0212】
一実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約2.6~約8.2、より具体的には約5.2~約7.2、さらにより具体的には約2.5~約5.3、または約5.35~約5.45、または約5.35のフープ延伸比と、(b)約2.0~約5.0、より具体的には約3~約4、さらにより具体的には約2.3~約3.3、または約3.2~約3.35、またはより具体的には約3.2の軸方向延伸比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0213】
一実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約30mm~約250mmの間の長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0214】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約30mm~約250mmの間の長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0215】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有するステップと、(ii)プリフォームを、飲料用ボトルなどの容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0216】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0217】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120mmの間の長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0218】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120mmの間の長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0219】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約110mmの長さおよび約88mmの仕上げ長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0220】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約110mmの長さおよび約88mmの仕上げ長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0221】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30mm~約250mmの長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0222】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約30mm~約250mmの長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えばボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0223】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0224】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0225】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0226】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0227】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約110の長さおよび約88mmの仕上げ長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0228】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約110の長さおよび約88mmの仕上げ長さを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば食品または飲料用容器などであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0229】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0230】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器であるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0231】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0232】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0233】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約4~約5の間の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0234】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約4~約5の間の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0235】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約4.37の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0236】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約4.37の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0237】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約13の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0238】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが約13の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えばボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0239】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0240】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器であるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0241】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0242】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、および約24.0~約25.0の間の内側長さ対直径(l/d)比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0243】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約4~約5の間の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0244】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約4~約5の間の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0245】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約4.37の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0246】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約4.37の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0247】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約13の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0248】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約13の内側l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップであって、容器が食品または飲料用容器、例えばボトルなどであるステップとを含む、容器の製造方法である。
【0249】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(すなわち、エチレングリコール)を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(i)約30mm~約250mmの長さと、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0250】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(b)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0251】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さと、(b)約4~約5の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0252】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約110mmの長さと、(b)約88mmの仕上げ長さと、(c)約4.37の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0253】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30mm~約250mmの長と、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0254】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(b)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0255】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さと、(b)約4~約5の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0256】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約110mmの長さと、(b)約88mmの仕上げ長さと、(c)約4.37の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0257】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0258】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.763dL/gのIVを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0259】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(i)約30mm~約250mmの長さと、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。
【0260】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(b)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0261】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さと、(b)約4~約5の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0262】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約110mmの長さと、(b)約88mmの仕上げ長さと。(c)約4.37の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0263】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約30mm~約250mmの長さと、約1.05~約25.0の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0264】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、または約240~約250mmの長さと、(b)約1.05~約2.0の間、約2.0~約3.0の間、約3.0~約4.0の間、約4.0~約5.0の間、約5.0~約6.0の間、約6.0~約7.0の間、約7.0~約8.0の間、約8.0~約9.0の間、約10.0~約11.0の間、約11.0~約12.0の間、約12.0~約13.0の間、約13.0~約14.0の間、約14.0~約15.0の間、約15.0~約16.0の間、約16.0~約17.0の間、約17.0~約18.0の間、約18.0~約19.0の間、約19.0~約20.0の間、約21.0~約22.0の間、約22.0~約23.0の間、約23.0~約24.0の間、または約24.0~約25.0の間の内側l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0265】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約104~約106の間、約106~約108の間、約108~約110の間、約110~約112の間、約112~約114の間、約114~約116の間、約116~約118の間、約118~約120の間の長さと、(b)約4~約5の内部l/d比を有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0266】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約110mmの長さと、(b)約88mmの仕上げ長さと、(c)約4.37の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを容器に延伸ブロー成形するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0267】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0268】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.763dL/gのIVを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0269】
別の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約30mm~約250mmの間の長さとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0270】
特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、105mm~約120mmの間の長さとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0271】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約110mmの長さとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0272】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)ジオール成分(例えば、エチレングリコール)およびFDCA成分を含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、(b)約110mmの長さと、(c)約4~約5の間の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0273】
別の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約30mm~約250mmの間の長さとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0274】
特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、105mm~約120mmの間の長さとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0275】
別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、約110mmの長さとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0276】
さらに別の特定の実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約0.750dL/g~約0.780dL/gの間のIVと、(b)約110mmの長さと、(c)約4~約5の間の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップとを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0277】
例示的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約5.0~約5.5の間、またはより具体的には、約5.0、約5.1、約5.2、約5.3、約5.4または約5.5のフープ延伸比と、b)約2.5~約3.5の間、またはより具体的には、約2.5、約2.6、約2.7、約2.8、約2.9、約3.0、約3.1、または約3.3の軸方向延伸比とを有するステップを含む、容器の製造方法である。
【0278】
例示的な実施形態では、本発明は、(i)PEFを含むプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約5.0~約5.5の間、またはより具体的には、約5.0、約5.1、約5.2、約5.3、約5.4または約5.5のフープ延伸比と、(b)約2.5~約3.5の間、またはより具体的には、約2.5、約2.6、約2.7、約2.8、約2.9、約3.0、約3.1、または約3.3の軸方向延伸比と、(c)約20~約400mmの間、より具体的には約20~約30の間、約30~約35、約35~約50の間、約50~約100の間、約100~約200の間、約200~約250の間、または約250~約400の間の長さと、(d)約3~約6の間、より具体的には約4~約5の間の内部l/d比とを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、容器を提供するステップを含む、容器の製造方法である。特定の実施形態では、容器は、食品または飲料用容器、例えば飲料用ボトルなどである。
【0279】
例示的な実施形態では、本発明は、(i)FDCAおよび少なくとも1つのジオールを含む樹脂を射出成形してプリフォームを提供するステップであって、プリフォームが、(a)約2.6~約8.2の間、より具体的には、約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間の)フープ延伸比と、(b)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3~約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比と、(c)約20~約400mmの間の長さと、(d)約0.80~約0.95の間、またはより具体的には約0.83~約0.92の間のIVとを有するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、PEF容器(例えば、ボトル)を製造するステップとを含む、容器(例えば、ボトル)の製造方法である。
【0280】
例示的な実施形態では、本発明は、(i)(a)約2.6~約8.2の間、より具体的には約5.2~約7.2の間、さらにより具体的には約3.5~約5.3の間のフープ延伸比と、(b)約2.0~約5.0の間、より具体的には約3~約4の間、さらにより具体的には約2.3~約3.3の間の軸方向延伸比と、(c)約20~約400mmの間の長さと、(d)約0.80~約0.95の間、またはより具体的には約0.83~約0.92の間のIVとを有するプリフォームを提供するステップと、(ii)プリフォームを延伸ブロー成形して、PEF容器(例えば、ボトル)を製造するステップとを含む、容器(例えば、ボトル)の製造方法である。
【0281】
上記のように、実施例5は、本発明の例示的なプリフォーム(すなわち、3.2軸方向比プリフォーム)の延伸ブロー成形を説明する。これは、上記のように、従来のプリフォーム(すなわち、2.2軸方向比)を延伸ブロー成形するための、実施例5に記載される失敗に終わった試みと対照的である。
【0282】
驚くことに、本発明のPEFプリフォームからブローされた容器の側壁サンプルの最高引張モジュラスは軸方向であり、これは、ブロー成形ボトルに特有である。軸方向の初期配向がより少なくなり、対応してフープ配向およびクリープ抵抗が増大するように、プリフォームの長さを増大させることができる。また、PEF材料は熱結晶があっても配向され得ることも驚くことであり、これはPETとは異なる。
【0283】
フリーブロー実験(実施例5を参照)からのデータは、約96℃で4.5~5.5の延伸比範囲におけるフープ方向歪み硬化の発生を示す。内部プリフォーム軸方向長さおよび直径を考慮すると、PEFフリーブローバルーンの全延伸比は96℃で25.0を超え、応力白化なしに28.7もの高さに達する。
【0284】
PEFは、驚くことに、そのより低い絡み合い密度のために、延伸ブロー成形に対してPETよりもはるかに幅広いウインドウを有し、結晶度および結晶化速度を低下させる。
【0285】
容器
上記のセクションVに記載される方法は、PEF容器などのFDCAポリマーベースの容器を製造する。適切な容器には、ボトル、ドラム、カラフ、クーラーなどが含まれるが、これらに限定されない。容器は、食品および飲料を含むがこれらに限定されない任意の適切な内容物を貯蔵するために使用され得る。特定の実施形態では、容器は、ホットフィル食品または飲料用容器などのホットフィル容器である。
【0286】
図4、
図11~13は、本発明のプリフォームの実施形態を示す。
【0287】
本発明の一実施形態では、容器はPEFボトルである。特定の実施形態では、容器は、水、ジュース、炭酸飲料またはビールなどの飲料をパッケージングするために使用されるPEFボトルである。本発明のPEFボトルは、飲料または食品をホットフィルするために使用され得る。
【0288】
図4は本発明の容器の例示的な実施形態を提供しており、容器22は、口部28を画定するねじ山付きネックフィニッシュ部分26、ねじ山付きネックフィニッシュ部分下方のキャッピングフランジ=30、キャッピングフランジから延在するテーパー部分32、テーパー部分下方に延在する本体部分34、および容器の底のベース36を含むシェル24を含む。容器22は、
図4に示されるように、パッケージ化飲料38を作るために適切に使用される。パッケージ化飲料38は、容器22、および容器の口部28を密封するクロージャ40の中に配設された炭酸ソーダ飲料などの飲料を含む。
【0289】
本発明の容器は、任意選択で、複数の層を含み得る。特定の実施形態では、容器は、2つ以上の層、3つ以上の層、4つ以上の層または5つ以上の層を有する。
【0290】
プリフォーム10、容器22、およびパッケージ化飲料38は、しかしながら、本開示のプリフォームを用いる用途の例である。本明細書で提供されるプロセスおよび装置が、様々な構造を有するプリフォームおよび容器を製造するために使用可能であることは、理解されるべきである。
【0291】
有利に、本発明の容器は再生可能であるが、PET容器と同様であるかまたは優れた特性も示す。これらの特性には、熱特性、バリア特性および他の物理性能特性が含まれる。
【0292】
熱特性に関して、PEFのガラス転移温度(Tg)はPETよりも約11℃高く、融解温度(Tm)はPETよりも約40℃低い。
【0293】
バリア特性に関して、本発明のPEF容器のO2バリアは、PETよりも約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約110、約120、約130、約140、約150、約160、約170、約180、約190、約200、約300、約400または約500%優れている。特定の実施形態では、本発明の容器のO2バリアは、対応するPET容器のO2バリアよりも約100%倍優れている。
【0294】
同様に、本発明のPEF容器のCO2バリアは、PETよりも約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約110、約120、約130、約140、約150、約160、約170、約180、約190、約200、約300、約400または約500%優れている。特定の実施形態では、本発明のPEF容器のCO2バリアは、対応するPET容器のCO2バリアよりもよりも約100%倍優れている。
【0295】
パッケージ化炭酸清涼飲料中に残存する二酸化炭素の量はその貯蔵期間を決定する。通常、炭酸清涼飲料容器には、水1体積につき約4体積の二酸化炭素が充填される。一般的に、パッケージ化炭酸清涼飲料は、容器側壁およびクロージャからの二酸化炭素の透過により容器内の二酸化炭素の17.5パーセントが損失されると、その貯蔵期間の限界に到達することが認められている。ボトルに約4体積の二酸化炭素が充填された後、圧力下におけるポリマー分子のクリープのために、ボトルは時間と共にゆっくり膨張するであろう。炭酸化レベルはボトルの膨張のために低下する。
【0296】
例示的な実施形態では、PEF容器は、対応するPET容器または従来のPETプリフォームから作られたPEF容器、またはより具体的には、2.2軸方向比プリフォームよりも、少なくとも五(5)、少なくとも十(10)、少なくとも二十(20)、少なくとも二十五(25)、少なくとも三十(30)、少なくとも三十五(35)、少なくとも四十(40、少なくとも四十五(45)、少なくとも五十(50)、少なくとも五十五(55)、少なくとも六十(60)、少なくとも六十五(65)、少なくとも七十(70)、少なくとも七十五(75)、少なくとも八十(80)、少なくとも八十五(85)、少なくとも九十(90)、少なくとも九十五(95)または少なくとも百(100)%長い貯蔵期間を有する。
【0297】
特定の実施形態では、PEF容器は、対応するPETボトルの貯蔵期間を少なくとも1日、少なくとも2日、少なくとも2日、少なくとも3日、少なくとも4日、少なくとも5日、少なくとも6日または少なくとも7日、1週間、8日、9日、10日、11日、12日、13日、2週間、15日、16日、17日、18日、19日、3週間、4週間、5週間、6週間、7週間または8週間超えて、対応するPET容器または従来のPETプリフォームから作られたPEF容器よりも長い貯蔵期間を有する。
【0298】
別の特定の実施形態では、PEF容器は、対応するPET容器または従来のPETプリフォームから作られたPEF容器よりも少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも3週間、少なくとも4週間、少なくとも5週間、少なくとも6週間、少なくとも7週間、少なくとも8週間、少なくとも9週間、または少なくとも10週間長い貯蔵期間を有する。
【0299】
別の特定の実施形態では、PEF容器は、少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも3週間、少なくとも4週間、少なくとも5週間、少なくとも6週間、少なくとも7週間、少なくとも8週間、少なくとも9週間、または少なくとも10週間、少なくとも12週間、少なくとも14週間、少なくとも16週間、少なくとも18週間、少なくとも20週間、少なくとも22週間、少なくとも24週間、少なくとも26週間、少なくとも28週間、少なくとも約30週間、少なくとも約40週間または少なくとも約50週間、またはそれ以上の貯蔵期間を有する。
【0300】
一実施形態では、本発明の容器は、熱プロセス、通常はホットフィルプロセスの間に飲料などの物質を含有することが意図される。ホットフィルボトル詰め用途の場合、ボトル詰め業者は、一般的に、約68℃~96℃の高温で液体または製品を容器に充填し、冷却する前に閉鎖部材またはキャプによりフィニッシュ部分で容器を密封する。さらに、PEF容器は、他の高温殺菌またはレトルト充填プロセスまたは他の熱プロセスのためにも適切であり得る。
【0301】
以下の実施例は、開示される発明を限定するのではなく説明することが意図される。
【実施例】
【0302】
実施例1:PEFの結晶化
【0303】
【0304】
実施例2:絡み合い分子量の決定
PEFの絡み合い密度を確認することに努力を注いだ。張力tにおいて測定した等時(1Hz)動的機械データの検討により、125℃で約3.59MPaのプラトーモジュラスが示された。ゴム状プラトーせん断モジュラスについてのDoi-Edwardsの関係に従って、次の通りである。
【数1】
【0305】
ゴムの場合、張力下で測定されるプラトーモジュラスは
【数2】
であり、従って、式(1)は次のように修正されなければならない。
【数3】
【0306】
4/5前因子を無視するプラトーモジュラスのより伝統的な式を用いて、科学文献で引用された結果を見ることができる。この場合、せん断に対して、結果は次の通りである。
【数4】
【0307】
そして、張力下の測定については次の通りである。
【数5】
【0308】
張力下で測定された動的機械分析データと共に式(4)を用いて、絡み合い分子量Meは、PEFについて3,710であることが分かった。以下に記載される手順を用いる0.912dL/gのPEF樹脂についての動的せん断下の120℃の溶融物における別の試験は、式(3)を用いた3,550g/molの結果により、この値の有効性を確認した。式(2)および(1)を用いて得られる値はそれぞれ3,710g/molおよび2,970g/molであった。これらの値はアモルファスPEFの絡み合い密度を示し、アモルファスPETのほぼ41%である。
【0309】
2,5-ジメチルフラノエートから調製された0.912dL/gのIVの未使用PEF樹脂(AvantiumからのPEF-DMF CH12:d01065 J v/d Visit 06-15-2012)について溶融レオロジー分析を実施した。サンプルを溶融混合し、直径25mm、厚さ2mmのディスクにプレス加工した。ディスクを真空オーブンにおいて140℃で少なくとも20時間乾燥させ、デシケータに入れた。
【0310】
3%の一定歪み振幅を用いるRheometrics ARES歪み制御レオメータを用いてレオロジー測定を実施した。結晶度の痕跡を消去するために250℃の初期予熱の後、240、200、160、および120℃の測定温度で、高周波数から低周波数まで(512rad/s~1rad/s)温度-周波数掃引を実行した。161.0kJ/mol(R2=0.9681)のArrhenius流動活性化エネルギーにより時間-温度の重ね合わせを用いて、得られたデータを120℃においてマスター曲線に変えた。損失正接曲線における最小値から得られるプラトーモジュラスGN
0は1.25MPaであると決定され、伝統的な式GN
0=νeRT(式中、Rはガス定数であり、Tは絶対温度である)を用いて、0.382mmol/cm3の絡み合い密度νe、および3,550g/molの絡み合い分子量が得られた。式ρ(g/cm3)=1.435exp[-6.0×10-4(T-298)]を用いて120℃(393K)におけるPEFの質量密度を計算した。Meは、式Me=ρ/νeを用いて算出した。
【0311】
実施例3:PEFプラークの歪み硬化
100~110℃の範囲の延伸温度および2.5×2.5~4.0×4.0の範囲の等二軸延伸比における射出成形PEFプラークの二軸延伸試験により、約6.3~16の全(面積)延伸比が得られた。
【0312】
図3に示されるように、PTIで実行されたPEF二軸延伸実験から得られた二軸応力-歪み曲線は、考慮される二軸方向延伸比の範囲について歪み硬化が少ししか~全くないことを示した。場合によっては、サンプルは伸長の間に歪み軟化を示した。これらの結果は、PETと比較したPEFの絡み合い密度の低下が、二軸延伸実験における体積クリープ(volumetric creep)挙動の早期観察および歪み硬化(さらには歪み軟化)挙動の欠如に寄与しているという見解と一致した。
【0313】
実施例4:
フィニッシュ部分よりも下方のプリフォーム半断面プロファイルを決定した。
図4および
図5に示されるように、5つのプロットは以下のプリフォームに関連する。
【0314】
【0315】
実施例5:PEFプリフォームの延伸ブロー成形
Sidel(商標)SB01シングルキャビティ延伸ブロー成形機を用いて2つのプリフォームを延伸ブロー成形した。2つのプリフォームの種々の寸法および特性は表IIに示される。
【0316】
長いプリフォーム(ASR×HSR=2.20×4.20)
ある範囲のプリフォーム加熱プロファイル、成形プリブローおよびブロー圧力にわたって実行可能な延伸ブロー成形条件を決定することができず、長いプリフォーム設計に対する膨張速度および時間を見出すことができた。
【0317】
プリフォームについて2つの延伸領域を観察した。
・ エンドキャップ直前の内径ステップを挟む加熱ゾーン6と7の間のプリフォームの破裂を伴うトランジション(transition)部分の上部膨張。この場合、プリフォームの下方部分を最小限に延伸したが、プリフォームトランジション部分の著しい延伸が観察された。
・ プリフォームトランジションおよび本体部分の最小限または限られた延伸を伴うエンドキャップの下部膨張。プリフォーム破裂がヒーターゾーン2~3の付近で生じた。
【0318】
完全に延伸されたボトルをもたらすSB01による延伸条件の組み合わせは見出すことができなかった。
【0319】
長いプリフォームは、延伸を達成するためにエンドキャップ領域の著しい加熱を必要とした。全ての実行について、任意の伸長を達成するために、プリフォームのエンドキャプ領域のオーブンヒーターは最大出力レベルまたはその付近で実行した。全出力の80%を超える全オーブン出力レベルまで加熱される場合、加熱プリフォームはゆらぎ始め、エンドキャップにおいて同心性を失うであろう。プリフォームは次に、軸方向延伸の間に、延伸ロッドに妨げられるであろう。ヒーターゾーン6および7の付近でのブローアウトは非同心プリフォームの延伸ロッドの妨げによるものであると思われる。
【0320】
短いプリフォーム(ASR×HSR=3.05×3.07)
ある範囲のプリフォーム加熱プロファイル、成形プリブローおよびブロー圧力にわたって実行可能な延伸ブロー成形条件を決定し、長いプリフォーム設計に対する膨張速度および時間は見出すことができなかった。
【0321】
1.0リットルのrefPETボトルリファレンスと比べてほぼ最適な壁厚分布を提供するボトルの赤外線加熱プロファイルを決定した。プリブローを行わず、そして40バールの遅延ハイブローを用いて優れたボトルを製造した。
【0322】
ボトル内の樹脂分布(1.0リットルの標準refPETボトルと比べて)はフィニッシュ部分/ネック領域において0.47%低く、トランジション部分において47.3%重く、本体/側壁部分4.3%軽く、そしてベース領域において22.1%低かった。
【0323】
【0324】
実施例6:PEFプリフォームのフリーブロー成形
【0325】
【0326】
PEF樹脂からプリフォームを成形した。0.744dL/gにおいてプリフォームのIVを測定した。プリフォーム温度およびフリーブロー圧力をフリーブローバルーン自体に書いた。温度は95~100Cの範囲であった。
【0327】
フリーブローバルーンのフィニッシュ部分の長さは、200~215mmの範囲であった。フリーブローバルーンの外部寸法は、フィニッシュ部分の下方で容器に沿って70mmおよび140mmの軸方向位置で測定した。フリーブローバルーンの外部測定長さをフィニッシュ部分/支持リングの上方のプリフォーム外部本体長さで割ることによって外部軸方向延伸比を得た。フリーブローバルーンの外部測定直径を外部本体直径で割ることによって外部フープ延伸比を得た。これらのデータは、約96℃で4.5~5.5の延伸比範囲においてフープ方向の歪み硬化の発生を示す。内部プリフォーム軸方向長さおよび直径を考慮すると、PEFフリーブローバルーンの全延伸比は96℃で25.0を超え、応力白化なしに28.7もの高さに達する。
【0328】
実施例7:PEFプリフォームの射出成形
長いおよび短いプリフォームの両方を小さいゲートを用いて射出成形し、40,000s
-1の高さになり得るせん断速度をゲートで生じた。PTI,Inc.のプロセス技術者により提供される情報によると、それぞれ公称70gのプリフォームに対して射出時間は平均6.9秒であり、ゲートキャピラリー直径は0.127cmであった。これらの条件では、ゲートキャピラリーを通るせん断速度
【数6】
は、次式によって与えられる。
【数7】
式中、樹脂溶融物の体積流量Q=m/ρtであり、mは、時間tで押出される密度ρの樹脂の質量であり、Dは、キャピラリーの直径である。射出成形温度におけるPEF溶融物の密度が約1.30g/cm
3であると仮定すると、ゲートキャピラリー内のせん断速度は次の通りである。
【数8】
【0329】
早期に製造されたプリフォームでは大きい気泡が観察された。これは、ゲートにかかる大きい圧力降下が利用可能なモールドパッキング圧力を低下させることによると思われる。充填の開始時のゲート付近の激しいチャタリング(severe chattering)および空のモールド内への溶融物の「噴出」の徴候は不均一の応力プロファイルを誘発し、これは、延伸ブロー成形の間のプリフォームおよびボトルベースの中心の外れたアライメントと相関する。中心の外れたアライメントは、エンドキャップにおいて激しいチャタリングおよび不均一の流線を有するプリフォームを分離することによって、容易にそして繰り返し可能に実証され得る。透明な均一のエンドキャップを有するプリフォームは延伸ブロー成形において何の問題もなく加工された。
【0330】
実施例9:
PEFはPETと同様に加工されない(これらの2つの樹脂系の機械特性が本質的に異なるため)ことが観察されたので、許容可能な品質および性能の延伸ブロー成形ボトルをもたらし得るプリフォーム設計のために新しい軸方向延伸比およびフープ延伸比を画定した。
【0331】
A.概念の実験検証
この概念を検証するために、10オンス~16オンスの範囲の大きさで、3つの直線壁ボトル設計(
図5~
図7)にわたって11~29の範囲の面積延伸比(面積延伸比=軸方向延伸比×フープ延伸比)を達成するように、4つの独特な13gのプリフォーム(
図1~
図4)を設計した。また表1は、選択された関連のプリフォームおよびボトル寸法の要約も提供する。使用されるプリフォーム設計、ボトル設計、および実験詳細は、2014年2月13日付けのPlastic Technologies,Inc.によるレポートにおいて要約される。このレポートの電子コピーは本開示と共に含まれており、参照によって本明細書中に援用される。
【0332】
【0333】
プリフォーム射出成形手順:PEF樹脂を真空下140℃で最低48時間乾燥させた。バルブゲート型ホットランナーエンドキャップおよび35mm汎用スクリュー構造を有するArburg 420射出成形機に各プリフォーム手段を取り付けた。射出成形条件を最適化して、残留成形応力(molded-in stress)が最低限であり、最低溶融温度で目に見える欠損のない許容可能なプリフォームを製造した。
【0334】
再加熱射出成形手順:全てのボトルを、Sidel SB01実験用再加熱延伸ブロー成形機でブローした。以下に記載されるブロー成形条件を用いて、TCCCにおけるさらなる研究のためのボトルを製造した。最高延伸比のプリフォームおよびボトル組み合わせである43104A1を除いて、全てのプリフォームおよびボトルの組み合わせからボトルを製造した。プリフォーム設計3(CT-10029-1)を用いて、各ボトルモールドを用いてPETコントロールボトルを製造した。
【0335】
製造したボトルの分析試験:次に、ボトル材料分布、体積クリープ、および貯蔵期間の過渡試験のために、得られた試験ボトルをGlobal Packaging Analytical Servicesに提出した。
【0336】
B.結果
プリフォームおよびボトル寸法、プリフォームの測定固有粘度、ならびに製造したボトルの22℃および38℃におけるクリープ試験結果および炭酸飲料貯蔵期間は、表2に要約される。
【0337】
0.65~1.00dL/gの間の固有粘度範囲において、非修飾PEF樹脂の軸方向および内部フープ延伸比の好ましい範囲、より好ましい範囲、そして最も好ましい範囲。体積クリープおよび貯蔵期間の結果に基づいて、最も好ましい延伸比範囲は、この研究で考慮されるPEFボトルの場合、二分されることが分かった。好ましい範囲、より好ましい、そして最も好ましい延伸比領域について、楕円形の領域が通常通りに画定された。これらの範囲は次の通りであった。
好ましい:
軸方向比座標(横軸)オフセット: 3.35
内部フープ比座標(縦軸)オフセット: 5.45
主軸半径: 2.75
短軸半径: 1.25
軸方向延伸比横軸に対する主軸回転: -75°(-1.31ラジアン)
より好ましい:
軸方向比座標(横軸)オフセット: 3.20
内部フープ比座標(縦軸)オフセット: 5.35
主軸半径: 2.30
短軸半径: 1.00
軸方向延伸比横軸に対する主軸回転: -75°(-1.31ラジアン)
最も好ましい(高フープ延伸):
軸方向比座標(横軸)オフセット: 2.80
内部フープ比座標(縦軸)オフセット: 6.20
主軸半径: 1.00
短軸半径: 0.48
軸方向延伸比横軸に対する主軸回転: -80°(-1.40ラジアン)
最も好ましい(低フープ延伸):
軸方向比座標(横軸)オフセット: 3.55
内部フープ比座標(縦軸)オフセット: 4.35
主軸半径: 0.85
短軸半径: 0.47
軸方向延伸比横軸に対する主軸回転: -90°(-1.57ラジアン)
【0338】
【0339】
延伸比の最も好ましい範囲で製造したボトルは、同等の初期体積クリープをもたらしたが、貯蔵期間は著しくより高かった。好ましい範囲およびより好ましい範囲で製造したPEFボトルは、対応するPETボトルよりも高い体積クリープ歪みをもたらしたが、貯蔵期間は、PEF貯蔵期間が最低記録のボトルよりもまだ2倍も高かった。