特表 2023-504145 マルチモダルポリアルキレンテレフタレート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-01

(54)【発明の名称】マルチモダルポリアルキレンテレフタレート

(51)【国際特許分類】

   C08G 63/88 20060101AFI20230125BHJP

   C08G 63/78 20060101ALI20230125BHJP

【ＦＩ】

C08G63/88

C08G63/78

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022532101

(86)(22)【出願日】2020-11-13

(85)【翻訳文提出日】2022-07-21

(86)【国際出願番号】 US2020060520

(87)【国際公開番号】W WO2021113061

(87)【国際公開日】2021-06-10

(31)【優先権主張番号】62/942,659

(32)【優先日】2019-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520368116

【氏名又は名称】オクタル、インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラジーム、モハメッド

(72)【発明者】

【氏名】ディアーミット、クリス

【テーマコード（参考）】

4J029

【Ｆターム（参考）】

4J029AA01

4J029AA03

4J029AB04

4J029AB05

4J029AD01

4J029AD06

4J029AE01

4J029BA03

4J029BA04

4J029BA05

4J029BA07

4J029BA08

4J029CB06A

4J029FC07

4J029FC08

4J029FC29

4J029JB123

4J029JC023

4J029JC053

4J029JC333

4J029KG01

4J029KG03

(57)【要約】

マルチモダルポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法は、以下を含むことができる：低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供し、該ＬＭＷ ＰＡＴは低平均分子量を有する；高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供し、該ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有するが、当該低平均分子量は当該高平均分子量よりも低い；ＬＭＷ ＰＡＴのフィードをＨＭＷ ＰＡＴのフィードとミキサー中で混合してマルチモダルＰＡＴを形成し；及びマルチモダルＰＡＴを出力として提供すること。マルチモダルＰＡＴは、低平均分子量の低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴ；及びＬＭＷ ＰＡＴと混合されてマルチモダルＰＡＴを形成する高平均分子量の高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴを含み得、ここでマルチモダルＰＡＴはタルクを欠くものである。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

低分子量のポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法であって、下記を含む、当該方法：
高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供することであり、該ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有する；
分解分子のフィードを提供すること；
反応器において、ＨＭＷ ＰＡＴを分解分子と反応させること；
ＨＭＷ ＰＡＴを分解分子で、当該高平均分子量より低い低平均分子量を有する低分子量（ＬＭＷ ＰＡＴ）に分解すること；および
ＬＭＷ ＰＡＴを出力として提供すること。

【請求項2】

分解分子が、ＨＭＷ ＰＡＴのポリマー鎖を、ＨＭＷ ＰＡＴと分解分子との反応生成物を含む、より小さなポリマー鎖に切断する、請求項１記載の方法。

【請求項3】

分解分子の少なくとも一部が未反応で、ＬＭＷ ＰＡＴに存在する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

分解分子が、水、アルコール、ジオール、ポリオール、チオール、ジチオール、ポリチオール、アミン、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項２記載の方法。

【請求項5】

分解分子が、以下から選択される、請求項４に記載の方法：
水蒸気状の水；
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔブタノール、またはそれらの組み合わせから選択されるアルコール類；
エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、プロピレン－１，３－ジオール、βプロピレングリコール、メタンジオール、プロパン－１，２－ジオール、αプロピレングリコール、またはそれらの組み合わせから選択されるジオール；
キシリトール、ペンタエリスリトール、マルチトール、ソルビトール、イソマルト、ラクチトール、マンニトール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、またはそれらの組み合わせから選択されるポリオール；
メタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、イソプロパンチオール、ブタンチオール、ｎ－ブタンチオール、イソブタンチオール、ｔｅｒｔブタンチオール、またはそれらの組み合わせから選択されるチオール；
メタンジチオール、１，１－エタンジチオール、および１，１－シクロヘキサンジチオール、１，３－プロパンジチオール、ジチオスレイトール、およびこれらの組み合わせから選択されるジチオール；
チオールを有する複数のモノマーを有するポリマーから選択されるポリチオール；または
メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、アニリン、４－メトキシアニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、３－ニトロアニリン、４－ニトロアニリン、４－トリフルオロメチルアニリンおよびこれらの組み合わせから選ばれるアミン類。

【請求項6】

分解分子がタルクまたは他の粒子でなく、それによってＬＭＷ ＰＡＴが粒子を欠いている、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

ＬＭＷ ＰＡＴが以下の少なくとも１つを有するように特徴付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法：
固有粘度が約０．４ｄＬ／ｇ～約０．６ｄＬ／ｇであること；
融点が約２４０℃から約２４７℃であること；
ガラス転移温度が約７０℃から約８０℃であること。

【請求項8】

分解分子が、分解される全ＰＡＴ組成物の約０．２５重量％～約５重量％で提供される、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

ＨＭＷＰＡＴが、以下の少なくとも１つの特性を有する、請求項１に記載の方法：
固有粘度が約０．７ｄＬ／ｇ～約０．８５ｄＬ／ｇであること；
約２４５℃～約２５５℃の融点；または
ガラス転移温度が約７５℃から約８５℃であること。

【請求項10】

請求項１に記載の方法を実行するためのシステムであって、以下を含むことを特徴とする該システム：
高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴを有するフィードラインであって、該ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有するフィードライン；
分解分子のフィードライン；
分解分子を有するＨＭＷ ＰＡＴを有する反応器；および
当該高平均分子量より低い低平均分子量を持つ低分子量（ＬＭＷ ＰＡＴ）を有する出力。

【請求項11】

マルチモダルポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法であって、以下を含む該方法：
低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供し、ＬＭＷ ＰＡＴは低平均分子量を有すること；
高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供し、ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有し、該低平均分子量は該高平均分子量より低い；
ＬＭＷ ＰＡＴのフィードをＨＭＷ ＰＡＴのフィードとミキサー中で混合して、マルチモダルＰＡＴを形成すること；および
マルチモダルＰＡＴを出力として提供すること。

【請求項12】

ＬＭＷ ＰＡＴ及び／又はＨＭＷ ＰＡＴが、タルク又は他の粒子を含まない、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

ＨＭＷ ＰＡＴがリサイクルされたＨＭＷ ＰＡＴである、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

さらに、以下を含む、請求項１１に記載の方法：
約０．４ｄＬ／ｇ～約０．６ｄＬ／ｇの固有粘度；約２４０℃～約２４７℃の融点；または約７０℃～約８０℃のガラス転移温度のうちの少なくとも１つの特性を有するＬＭＷ ＰＡＴを提供し；および／または
約０．７ｄＬ／ｇ～約０．８５ｄＬ／ｇの固有粘度；約２４５℃～約２５５℃の融点；または約７５℃～約８５℃のガラス転移温度のうちの少なくとも１つの特性を有するＨＭＷ ＰＡＴを提供すること。

【請求項15】

マルチモダルＰＡＴが、マルチモダルＰＡＴ組成物の約１０重量％～約５０重量％でＬＭＷ ＰＡＴを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

マルチモダルＰＡＴが、マルチモダルＰＡＴ組成物の約３０重量％～約３５重量％でＬＭＷ ＰＡＴを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

さらに、以下を含む、請求項１１に記載の方法：
約０．４５ｄＬ／ｇ～約０．６５ｄＬ／ｇの固有粘度；約２４５℃～約２４８℃の融点；または約７７℃～約８１℃のガラス転移温度のうちの少なくとも一つの特性を有するマルチモダルＰＡＴを得ること。

【請求項18】

マルチモダルＰＡＴが、約０．１重量％～約０．３重量％の分解分子を有し、分解分子が水、アルコール、ジオール、ポリオール、チオール、ジチオール、ポリチオール、アミン及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１１に記載の方法。

【請求項19】

請求項１１に記載の方法を実行するためのシステムであって、以下を含むことを特徴とする該システム：
低平均分子量を有する低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィード；
高平均分子量を有する高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードであって、該低平均分子量は該高平均分子量より低いフィード。
ＬＭＷ ＰＡＴおよびＨＭＷ ＰＡＴを有するミキサー；および
マルチモダルＰＡＴを持つ出力。

【請求項20】

下記を含むマルチモダルポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）：
低平均分子量の低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴ；
ＬＭＷ ＰＡＴと混合してマルチモダルＰＡＴを形成する高平均分子量の高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴ、
ここで、マルチモダルＰＡＴは、タルクを含まない。

【請求項21】

マルチモダルＰＡＴ組成物の約１０重量％～約５０重量％でＬＭＷ ＰＡＴをさらに含む、請求項２０に記載のマルチモダルＰＡＴ。

【請求項22】

以下の少なくとも１つの特性を有するマルチモダルＰＡＴをさらに含む、請求項２１に記載のマルチモダルＰＡＴ：
固有粘度が約０．４５ｄＬ／ｇ～約０．７５ｄＬ／ｇであること；
約２４５℃～約２４８℃の融点；または
ガラス転移温度が約７７℃から約８１℃であること。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明者
モハメド・ラジーム
クリス・ドゥアーミット
関連出願との相互参照
本特許出願は、２０１９年１２月２日に出願された米国仮出願第６２／９４２，６５９号の優先権を主張し、この仮出願は、その全体が特定の参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

背景
分野

【0003】

本開示は、改善された流動性、良好な機械的特性および望ましい光学特性を有するマルチモダルポリアルキレンテレフタレートを形成するための組成物および方法に関する。
関連技術の説明

【0004】

ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は結晶化しやすいポリマーであり、結晶化はＰＥＴ製品の透明度、剛性、強度など多くの特性に影響を与える。市販のＰＥＴは分子量が高いため流動性が悪く、ＰＥＴで薄肉の射出成形品を製造することができない。ＰＥＴの流動性を改善する試みには、不透明または不鮮明な材料となる粒子が含まれている。

【0005】

ＰＥＴの良好な強度特性と鮮明な光学特性を維持しつつ、より良好な流動性を有するＰＥＴポリマーが望まれている。ＰＥＴは、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）である。

【化1】

【発明の概要】

【0006】

概要

【0007】

いくつかの実施形態では、低分子量ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法は、以下を含むことができる：高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供すること、該ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有する；分解分子のフィードを提供すること；ＨＭＷ ＰＡＴを反応器内で分解分子と反応させること；ＨＭＷ ＰＡＴを分解分子で分解して、該高平均分子量より低い低平均分子量を有する低分子量（ＬＭＷ ＰＡＴ）にすること；及び、ＬＭＷ ＰＡＴを出力として提供すること。

【0008】

いくつかの実施形態において、ＬＭＷ ＰＡＴを形成するためのシステムは、高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴを有するフィードライン、該ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有する；分解分子のフィードライン；ＨＭＷ ＰＡＴを分解分子と共に有する反応器；及び該高平均分子量より低い低平均分子量の低分子量（ＬＭＷ ＰＡＴ）を有する出力、を含むことができる。

【0009】

いくつかの実施形態では、マルチモダルポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法は、以下を含むことができる：低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供すること、ＬＭＷ ＰＡＴは低平均分子量を有する；高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供すること、ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有する、ここで該低平均分子量は該高平均分子量より低い；ＬＭＷ ＰＡＴのフィードをＨＭＷ ＰＡＴのフィードとミキサーで混合してマルチモダルＰＡＴを形成すること；及びマルチモダルＰＡＴを出力として提供すること、を含み得る。本明細書で使用する場合、「マルチモダル」又は「ブレンド」は、ＰＡＴの異なる分子量の２つ以上の組成物が一緒にブレンドされて、ブレンドされたＰＡＴがマルチモダル（例えば、一緒にブレンドされた少なくとも２つの異なるポリマー組成物分子量を有する）となるように形成されるように、ＨＭＷ ＰＡＴとのフラクションと同様にブレンドされたＬＭＷ ＰＡＴを有するフラクションを有する組成物を形成することを意味する。ブレンドＰＡＴは、バイモダル、トリモーダル、又は他のマルチモダルであってもよいが、ＨＭＷ ＰＡＴのフラクションとブレンドされたＬＭＷ ＰＡＴのフラクション、並びに異なる分子量を有する他のフラクション（例えば、追加のＬＭＷ ＰＡＴ、追加のＨＭＷ ＰＡＴ、又は中距離分子量ＰＡＴ）により移入された単一の分布（例えば、単一のクロマトグラフィーピーク）だけを含んでもよい。ブレンドは、均質であっても非均質であってもよい。その結果、少なくとも２つの異なる分子量を有する組成物がブレンドされて、マルチモダルＰＡＴが形成される。

【0010】

いくつかの実施形態において、マルチモダルＰＡＴを形成するためのシステムは、低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィード、ＬＭＷ ＰＡＴは低平均分子量を有する；高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィード、ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有するが、該低平均分子量は該高平均分子量よりも低い分布である；ＬＭＷ ＰＡＴ及びＨＭＷ ＰＡＴを有する混合器；及びマルチモダルＰＡＴを有する出力、を含むことができる。

【0011】

いくつかの実施形態において、マルチモダルＰＡＴは：低平均分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴ；及びＬＭＷ ＰＡＴと混合されてマルチモダルＰＡＴを形成する高平均分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴを含み得、ここで、マルチモダルＰＡＴはタルクを欠いている。

【0012】

前述の概要は例示的なものであり、いかなる意味でも限定的であることを意図していない。上述した例示的な局面、実施形態、および特徴に加えて、さらなる局面、実施形態、および特徴は、図面および以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

図面の簡単な記述
本開示の前述および以下の情報ならびに他の特徴は、添付の図面と併せてとられる以下の説明および添付の請求項からより完全に明らかになるであろう。これらの図面は、本開示に従ったいくつかの実施形態のみを描いており、したがって、その範囲を限定するものとはみなされないことを理解した上で、添付の図面の使用を通じて、本開示をさらに具体的かつ詳細に説明することになるであろう。

【0014】

【図1】図１は、ＨＭＷ ＰＥＴをＬＭＷ ＰＥＴに分解するシステムの模式図である。

【0015】

【図2】図２は、ＬＭＷ ＰＥＴとＨＭＷ ＰＥＴの混合物からマルチモダルＰＥＴを調製するシステムの模式図である。

【0016】

【図3】図３は、マルチモダルＰＥＴを異なる物品に調製するためのシステムの概略図であり、場合により追加の任意コンポーネントを有するものである。

【0017】

【図4】図４は、ＰＥＴ合金を射出成形品に調製するための射出成形システムの模式図である。

【0018】

【図5】図５Ａ－図５は、ＰＥＴポリマー鎖長に対する流動性と強度の関係、およびマルチモダルＰＥＴについて示したものである。

【0019】

【図6】図６は、異なるマルチモダルＰＥＴ組成での射出成形特性を示している。

【図7A】図７Ａは、コントロールＰＥＴの射出成形特性を示している。

【図7B】図７Ｂは、マルチモダルＰＥＴの射出成形特性を示している。

【0020】

図中の要素および構成要素は、本明細書に記載された実施形態の少なくとも１つに従って配置することができ、その配置は、当業者であれば本明細書に提供された開示に従って変更することができる。

【発明を実施するための形態】

【0021】

詳細な説明
以下の詳細な説明において、本書の一部を構成する添付の図面を参照する。図面において、同様の記号は、文脈が他に指示しない限り、典型的には、同様の構成要素を識別する。詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲に記載された例示的な実施形態は、限定することを意図していない。本明細書に提示された主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用され、他の変更がなされ得る。本開示の態様は、本明細書で一般的に説明され、図に示されるように、多種多様な異なる構成で配置、置換、組み合わせ、分離、および設計され得ることが容易に理解され、そのすべてが本明細書で明示的に企図される。

【0022】

一般に、本技術は、マルチモダルＰＥＴを調製するためのシステム及び方法を含み、マルチモダルＰＥＴは、第１平均分子量及び第２平均分子量を含む。第１の平均分子量（例えば、第１の固有粘度を有する標準分布を有する第１の平均分子量）は、より高い第２の平均分子量（例えば、第２の固有粘度を有する標準分布を有する第２の平均分子量）に比べて、より低平均分子量を含む。このように、第１モードは、低平均分子量（例えば、第１低固有粘度を有する標準分布を有する第１低平均分子量）であり、第２モードは、高平均分子量（例えば、第２高固有粘度を有する標準分布を有する第２高平均分子量）である。低平均分子量を有する第１のモードは、高平均分子量のＰＥＴ組成物を、水、アルコール、ジオール、ポリオール（例えば、３個以上の水酸基を含む）等の分解分子で分解することにより得られる。高平均分子量ＰＥＴ組成物を、第１の低平均分子量を有するＰＥＴマスターバッチに分解するために使用できる分解分子の一例として、低分子ポリオール（ポリマーではない）が挙げられる。そして、低平均分子量ＰＥＴマスターバッチは、第２の平均分子量を有する高平均分子量ＰＥＴ組成物と組み合わされる。分解分子は、分子として特徴付けられることができ、鉱物ではない。

【0023】

いくつかの実施形態において、マルチモダルＰＥＴは、任意のマルチモダルポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）で置換することができる。このように、ＰＥＴへの言及は、特にＰＥＴを含まない限り、一般にＰＡＴを指すことができ、ＰＡＴへの言及は、ＰＥＴ及び他のＰＡＴを含むことができる。

【0024】

いくつかの実施形態において、本技術は、２つ以上の別々の平均分子量を有するマルチモダルポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を調製するためのシステム及び方法を含む。マルチモダルＰＥＴは、バイモダルＰＥＴ組成物を生成するために、平均分子量がより低い第１のＰＥＴ組成物を調製し、第１のＰＥＴ組成物を平均分子量がより高い第２のＰＥＴ組成物と結合するシステムを用いて形成される。また、異なる分子量を有する追加のＰＥＴ組成物を添加し、ブレンドしてもよい。したがって、本システム及び方法は、正確な方法で製造される第１のＰＥＴ組成物（例えば、低分子量ＰＥＴ、又はＬＭＷ ＰＥＴ）を製造し、そのＬＭＷ ＰＥＴを第２のＰＥＴ（例えば、，新鮮なＰＥＴ、バージンＰＥＴ、リサイクルＰＥＴ、規格外ＰＥＴ、または高分子量ＰＥＴ、またはＨＭＷ ＰＥＴ）とブレンドして、引張強度および曲げ降伏強度などのＰＥＴの他の望ましい特性、ならびに透明または実質的に透明（例えば、光学的に透過性および半透明のヘージークリア）などの好ましい光学特性を維持しながらＰＥＴより優れた流動特性を有するマルチモダルＰＥＴ組成物を形成することができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、ＬＭＷ ＰＥＴが市販されている場合、それを購入し、次いでＨＭＷ ＰＥＴと組み合わせて、本明細書に記載のマルチモダルＰＥＴを作製することができる。しかしながら、ＬＭＷ ＰＥＴは、好ましくない機械的特性を有するため、それ自体では重要な用途を有さない。その結果、ＬＭＷ ＰＥＴは商業的に入手できない。そのため、方法は、本明細書に記載されるように、他のＰＥＴ（例えば、バージン、リサイクル、オフスペック等）からＬＭＷ ＰＥＴを調製して、高流動特性を有するＬＭＷ ＰＥＴを得ることを含むことができる。高い流動特性を有するＬＭＷ ＰＥＴは、適切な流動特性だけでなく適切な機械的特性も有するマルチモダルＰＥＴを作るために、低い流動特性を有するＨＭＷ ＰＥＴと組み合わされ得る。従って、本方法は、本明細書に記載されるようにＬＭＷ ＰＥＴを製造する代わりに、ＬＭＷ ＰＥＴを得ることを含むように変更することができる。

【0026】

マルチモダルＰＥＴは、酸素および水分のバリア性を有するため、ＰＥＴ物品を飲料（例えば、清涼飲料、水、ビール等）等の液体貯蔵用の容器とすることができ、製品として好ましい。マルチモダルＰＥＴの高い機械的強度は、磁気テープ用のキャリアまたは感圧接着テープ用のバッキングなどのテープに使用することを可能にし得る。光学的に透明な特性は、いくつかの実施形態では霞んでいるが、顧客が透明なプラスチックで持つことに慣れている製品にＰＥＴを使用することを可能にする。それにより、透明ＰＥＴは、純粋なＰＥＴ又は他のＰＥＴ合金（例えば、透明ではない）よりも、より広い範囲の製品に適している。

【0027】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、ＬＭＷ ＰＥＴ中の分解分子の処理及び量、並びにマルチモダルＰＥＴに結合されるＬＭＷ ＰＥＴ及びＨＭＷ ＰＥＴの相対量によって変調され得る。マルチモダルＰＥＴは、マルチモダルＰＥＴを形成するＬＭＷ ＰＥＴの量及びＨＭＷ ＰＥＴの量に変動を有することができ、相対量（例えば、ＬＭＷ／ＨＷＭ比）は、異なる物理特性に対して制御され得る。マルチモダルＰＥＴは、より速い又は他の方法で改善された流動を得るために高分子量ＰＥＴ（ＨＭＷ ＰＥＴ）と混合された低分子量ＰＥＴ（ＬＭＷ ＰＥＴ）を含み得、それによって今やマルチモダルＰＥＴは、薄肉射出成形部品の製造のためなどの射出成形、並びにチョッパーでペレット化するための繊維及びシリンダーなどの種々の押出物を形成する押出で使用することが可能である。

【0028】

いくつかの実施形態において、改良されたシステム及び方法は、現在、精密な方法で製造されるマルチモダルＰＥＴを製造するために使用することができ、ここで、ＬＭＷ ＰＥＴは、次に、バージンＰＥＴ（例えば、ＨＭＷ ＰＥＴ）とブレンドされて、より良い機械的特性を有するマルチモダルＰＥＴ材料を形成する。

【0029】

マルチモダルＰＥＴは、非晶質（透明）物品に形成されてもよいし、半結晶物品に形成されてもよい。半結晶材料は、透明に見えることができる。任意の粒子の欠如（例えば、タルクの欠如）により、透明かつクリアな光学特性を得ることができる。このように、本発明のマルチモダル組成物は、製造、射出成形、または他のプロセスの間、ポリマー組成物中にタルクまたは他の微粒子を欠くことができる。

【0030】

一例において、ＬＭＷ ＰＥＴ又はＨＭＷ ＰＥＴのいずれかのためのＰＥＴ供給材料は、任意の適切なプロセスによって調製することができる。例えば、ＨＭＷ ＰＥＴは、ＬＭＷ ＰＥＴを形成するために、分解分子と反応させることができる。一般に知られているように、モノマーであるビス（２－ヒドロキシエチル）テレフタレートは、副産物として水を伴うテレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反応、又は副産物としてメタノールを伴うエチレングリコールとジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）とのエステル変換反応によって合成することが可能である。重合は、水を副生成物とするモノマーの重縮合反応（例えば、エステル化／トランスエステル化の直後に行われる）を通じて行われる。ＰＥＴ供給材料は、U.S. 2009/0212457 に記載されているように調製することができ、これは、その全体が特定の参照により本明細書に組み込まれる。ＰＥＴ供給材料は、液体ＰＥＴと同様に、シート、ペレット又は他の形態であってもよい。ＰＥＴ供給材料は、本明細書に記載される方法論のために、液体で流動性のある状態となるように処理することができる。

【0031】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴの調製に使用するためのＬＭＷ ＰＥＴを形成する方法が提供される。そのような方法は、図１に示されるようなＰＥＴシステム１００を用いて実施することができる。ＬＭＷ ＰＥＴを形成するためのＰＥＴシステム１００は、ＰＥＴのフィード１２０（ＰＥＴフィード）；分解分子１２２のフィード（例えば、低分子ポリオールフィード）；及びＰＥＴフィード１２０の出口に結合され、分解分子フィード１２２の出口に結合された反応器１１０（例えば、反応器ミキサー）、を含むことができる。反応器１１０は、ＰＥＴを分解分子と反応させてＬＭＷ ＰＥＴを形成することが可能である。システム１００は、反応器１１０の出口に動作可能に結合されたＬＭＷ ＰＥＴ１０２の出力を、別のプロセス構成要素１３６に含むことも可能である。プロセス構成要素１３６は、容器、ポンプ、流路、ヒーター、冷却器、押出機、ダイ、ペレタイザー、混合機、及びそれらの組み合わせ、並びにＰＥＴシステム用の他の技術公知の構成要素から選択することができる。示されるように、システム１００は、ＰＥＴ供給部１２４に結合された入口を有するＰＥＴ供給部１２０を含むことができる。

【0032】

ＰＥＴは、方法及びシステム１００、並びに本明細書に記載された方法及びシステムの全て、及び図の全てにおいて、ＰＡＴ又は任意の他のタイプのＰＡＴによって置換され得ることが認識されるべきである。すなわち、システムは、任意のＰＡＴと共に使用するために構成されてもよく、それによって、ＰＥＴの記載は、本明細書及び本明細書で提供される他の方法及び他のシステムについてのＰＡＴも参照することができる。例えば、ＰＥＴシステム１００は、ＰＡＴシステム１００であってもよい、などである。

【0033】

システム１００はまた、分解分子供給部１２６に結合された入口を有する分解分子供給部１２２を含むことができる。システム１００は、ＰＥＴ反応器システム１２８；ＰＥＴリサイクルシステム１３０；ＰＥＴ調整システム１３２；又はＰＥＴリザーバ１３４のうちの１つ以上を含むことができる。ＰＥＴ反応器システム１２８は、ＰＥＴ前駆体試薬からＰＥＴを重合させるように構成されている。ＰＥＴリサイクルシステム１３０は、ＰＥＴ物品からＰＥＴをリサイクルするように構成されている。ＰＥＴ調整システム１３２は、分解分子と反応するためにＰＥＴを調整するように構成され、調整は、加熱、ＰＥＴペレット又はシート又は他のＰＥＴ部材の刻み、撹拌、押し出し、乾燥；オフガス化、又は同様のもののうちの１又は複数から選択される。ＰＥＴリザーバ１３４は、液体ＰＥＴを含み、液体ＰＥＴは、溶融したＰＥＴである。

【0034】

システム１００は、反応器１１０を含み、これは、液体ＰＥＴ及び分解分子をバッチ式又は連続式で反応させることができる任意の反応器であることができる。任意のタイプの工業用反応器容器を使用することができる。いくつかの態様において、反応器１１０はまた、脱気、均質化、分散、又は加熱のうちの１つ又は複数を行う。

【0035】

いくつかの態様において、反応器１１０は、単軸スクリューミキサー、二軸スクリューミキサー、連続ニーダー（例えば、Ｂ＆Ｐ Littleford連続ニーダー；Buss Kneeder）、往復スクリューミキサー（例えば、Ｂ＆Ｐ Littleford TriVolution）、二軸押出機（B&P Littleford）、連続プラウトミキサー（例えばＢ＆Ｐ Littleford）などの混合機として構成されている。

【0036】

システム１００は、ＰＥＴ貯蔵器１３８を含むことができる。ＰＥＴ貯蔵部１３８は、任意の形式であることができ、ＬＭＷ ＰＥＴは、任意の形式（例えば、固体、液体、ペレット等）でそこに含まれることができる。しかしながら、ＬＭＷ ＰＥＴは、ストレージに入る前にペレット化することができ、又は任意の他の貯蔵可能なフォーマット（例えば、溶融液体）に形成することができる。

【0037】

システム１００は、分析システム１４０を含むことができる。分析システム１４０は、様々な分析処理が可能な１つ又は複数の分析装置を含む。例えば、分析システム１４０は、溶融したＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の固有粘度を決定するために構成され得る。別の例では、分析システム１４０は、溶融したＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の流量を決定するために構成され得る。別の例では、分析システム１４０は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の融点を決定するために構成されることができる。別の例では、分析システム１４０は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の結晶化温度を決定するために構成されることができる。別の例では、分析システム１４０は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の示差走査熱量測定プロファイルを決定するために構成されることができる。別の例では、分析システム１４０は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の熱歪み温度を決定するために構成することができる。

【0038】

ＬＭＷ ＰＥＴを形成するためのシステム１００に従って、ＬＭＷ ＰＥＴを形成するための方法を実行することができる。そのような方法は、ＰＥＴのフィード１２０（ＰＥＴフィード、ＨＭＷ ＰＥＴ）を提供することと、分解分子のフィード１２２（分解分子フィード）を提供することと、ＰＥＴを高分子量から分解して低分子量ＰＥＴ（ＬＭＷ ＰＥＴ）を得るために反応器１１０でＰＥＴのフィードを分解分子のフィードと反応させることと、ＬＭＷ ＰＥＴを出力１０２として提供することとを含むことができる。いくつかの態様において、ＰＥＴフィード１２０は、ＰＥＴフィード１２４からのものである。いくつかの態様において、分解分子フィード１２２は、分解分子供給部１２６からである。

【0039】

いくつかの実施形態では、ＰＥＴ供給部１２４は、ＰＥＴ反応器システム１２８、ＰＥＴリサイクルシステム１３０、ＰＥＴ調整システム１３２、又はＰＥＴリザーバ１３４のうちの１つ以上からＰＥＴ供給部を受け取る。ＰＥＴ反応器システム１２８は、ＰＥＴ前駆体試薬からＰＥＴを重合させる。ＰＥＴリサイクルシステム１３０は、ＰＥＴ物品からＰＥＴを再利用する。ＰＥＴ調整システム１３２は、タルクと混合するためにＰＥＴを調整し、調整は、加熱、ＰＥＴペレット又はシート又は他のＰＥＴ部材の切断、撹拌、押出、乾燥、オフガスから１つ以上選択される。液体ＰＥＴのＰＥＴリザーバ１３４であって、液体ＰＥＴは溶融ＰＥＴである、ＰＥＴリザーバ１３４。ＰＥＴ供給部１２４は、ＨＭＷ ＰＥＴを含む。

【0040】

本方法はまた、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２を出力システム１３６に提供することを含むことができる。出力システム１３６は、ＬＭＷ ＰＥＴを貯蔵１３８（例えば、ペレットで）又はマルチモダルＰＥＴシステム２００又は分析システム１４０に提供する。本方法は、ペレタイザーでＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２をペレット化することを含むことができる。本方法は、分析システム１４０でＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２を分析することを含むことができ、この分析には、溶融ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の固有粘度を決定すること、溶融ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の流量を決定すること、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の融点を決定すること、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の結晶化温度を決定すること、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の示差走査熱量測定プロファイルを決定すること、又はＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２の熱歪曲温度を決定することを含むことができる。

【0041】

マルチモダルＰＥＴシステム２００は、以下に詳細に説明される。しかしながら、いくつかの態様において、マルチモダルＰＥＴシステム２００は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２をＰＥＴ２２０の第２フィード（第２ＰＥＴフィード、ＨＭＷ ＰＥＴ）と組み合わせて、単一のマルチモダル組成物中にＬＭＷ ＰＥＴ及びＨＭＷ ＰＥＴの組み合わせを有するマルチモダルＰＥＴ２０２を生成するように構成される。これにより、ＰＥＴの２つの異なる平均分子量のマルチモダル分布を有する組成物が生成される。

【0042】

いくつかの態様において、ＰＥＴフィード１２０は、別のポリマーを欠いている。別の態様において、分解分子フィード１２２は、別のポリマーを欠いている。しかしながら、ＰＥＴフィード１２０及び／又は分解分子フィード１２２は、他のポリマー、例えば本明細書で定義されるＰＡＴ又はポリカーボネートを含んでもよい。いくつかの態様において、ＰＥＴフィード１２０は、本質的にＰＥＴからなる（又はそれからなる）。いくつかの態様において、分解分子フィード１２２は、本質的に（又はそれからなる）分解分子（任意に、溶媒などの担体を有する）からなる。いくつかの態様において、ＰＥＴフィード１２０は、溶融したＰＥＴを含む。

【0043】

いくつかの実施形態では、ＰＥＴフィード１２０は、５％未満、又は１％未満、又は０．１％未満の量、又は微量の水を含むか、又は水を欠いている。従って、本方法は、分解分子フィード１２２と反応させる前に、ＰＥＴフィード１２０を乾燥させることを含むことができる。また、本方法は、ＰＥＴフィード１２０と反応させる前に、分解分子フィード１２２を乾燥させる（例えば、水分を除去する）ことを含むことができる。しかしながら、分解分子は水であってもよく、それによって、分解分子フィード１２２に水が含まれていてもよい。いくつかの態様において、分解分子は、低分子ポリオールまたはアルコールであり、水が存在してもよく、これは許容され得る。

【0044】

いくつかの実施形態において、本方法は、ＰＥＴを調製することを含むことができる。このように、本方法は、重合可能な試薬からＰＥＴを重合させることを含むことができる。

【0045】

いくつかの実施形態では、提供されるＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２は、約０．４～約０．６、又は約０．４２～約０．５５、又は約０．４５～約０．５２、又は約０．４６～約０．５の固有粘度を有している。一例では、ＬＭＷ ＰＥＴの固有粘度は、約０．４７７とすることができる。ここで、固有粘度は、分子量の指標として提供され得る。ＬＭＷ ＰＥＴは、フィード又はバージンＰＥＴ又はＨＭＷ ＰＥＴよりも低い固有粘度を有する。

【0046】

マルチモダルＰＥＴを形成する方法は、図２のシステム２００で実行することができる。マルチモダルＰＥＴを形成するためのシステム２００は、ＨＭＷ ＰＥＴ２２０のフィード（ＨＭＷ ＰＥＴフィード）を含むことができ、これは、システム１００で形成されたＬＭＷ ＰＥＴと比較してより高い分子量を有する限り、バージンＰＥＴ、リサイクルＰＥＴ、又は他のＰＥＴ源（例えば、他のポリマー、添加剤などを含む又は含まない）のような任意の種類のＰＥＴを含むことができる。システム２００は、ＬＭＷ ＰＥＴのフィード（ＬＭＷ ＰＥＴフィード）を含むこともでき、これは、図１のシステム１００で使用される方法から得られるＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２であることができる。システム２００は、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０の出口に結合され、ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２の出口に結合された混合器２１０を含むことができ、混合器２１０は、ＬＭＷ分布（例えば、低平均分子量及び低平均分子量の周りの低い分子量の分布）及びＨＭＷ分布（例えば、高平均分子量及び高平均分子量の周りの高い分子量の分布）を有するマルチモダル型ＰＥＴを形成するように混合することが可能である。システム２００は、ミキサー２１０の出口に動作可能に結合されたプロセスコンポーネント２３６を含むことができ、プロセスコンポーネント２３６は、容器、ポンプ、フローライン、ヒーター、クーラー、押出機、ダイ、ペレタイザー、及びそれらの組み合わせから選択される。

【0047】

いくつかの実施形態では、システム２００は、ＨＭＷ ＰＥＴ供給部２２４に結合された入口を有するＨＭＷ ＰＥＴ供給部２２０を含むことができる。ＰＥＴ供給部２２４は、図１のシステム１００のＰＥＴ供給部１２４と同じタイプであることができる。システム２００は、ＰＥＴ前駆体試薬からＨＭＷ ＰＥＴを重合するために構成されるＰＥＴリアクターシステム１２８を含むことができる。システム２００は、ＨＭＷ ＰＥＴをもたらすＰＥＴ物品からＰＥＴをリサイクルするために構成されるＰＥＴリサイクルシステム１３０を含むことができる。システム２００は、ＬＭＷ ＰＥＴと混合するためにＨＭＷ ＰＥＴを調整するために構成されるＰＥＴ調整システム１３２を含むことができ、調整は、加熱、ＰＥＴペレット若しくはシート又は他のＰＥＴ部材の切断、撹拌、押出し、乾燥、オフガス化、又は他の調整の１つ又は複数から選択することができる。システム２００は、固体ＨＭＷ ＰＥＴペレット又は液体ＨＭＷ ＰＥＴのＨＭＷ ＰＥＴリザーバ１３４を含むことができ、液体ＨＭＷ ＰＥＴは、溶融したＰＥＴである。ＨＭＷ ＰＥＴを適切な温度に加熱し、固体ＨＭＷ ＰＥＴペレットを液化するための加熱システムも含まれ得、ここで、このような加熱システムは、任意のシステム構成要素又は流路に含まれ得る。

【0048】

いくつかの実施形態では、システム２００は、ＬＭＷ ＰＥＴ供給部２２６に結合された入口を有するＬＭＷ ＰＥＴ供給部２２２を含むことができる。ＬＭＷ ＰＥＴ供給部２２６は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力部１０２を含むことができ、固体ペレット形態又は溶融液体形態であってよい。いくつかの態様では、ＬＭＷ ＰＥＴ供給部２２６は、流動可能な形態のＬＭＷ ＰＥＴを含み、及び／又はＬＭＷ ＰＥＴを流動可能な形態（例えば、溶融ＰＥＴ液体）に加熱するためのヒーターを含む。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＥＴは、任意の粒子（例えば、非ＰＥＴ粒子）を省略し、例えば、任意のタルク粒子を省略することによって、ＬＭＷ ＰＥＴは、任意の粒子（例えば、非ＰＥＴ粒子）を省略する。

【0049】

いくつかの実施形態において、ミキサー２１０は、バッチ形式又は連続形式で液体ＨＭＷ ＰＥＴ及びＬＭＷ ＰＥＴを混合することができる任意のミキサー、例えば、一軸スクリューミキサー、二軸スクリューミキサー、連続ニーダー（例えば、Ｂ＆Ｐ Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄ連続ニーダー；Ｂｕｓｓ Ｋｎｅｅｄｅｒ）、往復スクリューミキサー（例えば、Ｂ＆Ｐ Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄ ＴｒｉＶｏｌｕｔｉｏｎ）、二軸押出機（Ｂ＆Ｐ Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄ）、連続プラウトミキサー（例えばＢ＆Ｐ Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄ）又はその他のものである。混合機２１０は、脱気、均質化、分散、又は加熱のいずれか１つ以上を行うように構成されている。

【0050】

いくつかの実施形態では、システム２００は、貯蔵部２３８を含むことができる。ストレージ２３８は、加熱された液体又は固体（例えば、ペレット化された固体）のような任意の形式のマルチモダルＰＥＴを含むことができる。

【0051】

システム２００は、分析システム２４０を含むことができる。分析システム２４０は、様々な分析処理が可能な１つ又は複数の分析装置を含む。例えば、分析システム２４０は、溶融されたマルチモダルＰＥＴ出力２０２の固有粘度を決定するために構成され得る。別の例では、分析システム２４０は、溶融されたマルチモダルＰＥＴ出力２０２の流量を決定するために構成することができる。別の例では、分析システム２４０は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２の融点を決定するための構成とすることができる。別の例では、分析システム２４０は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２の結晶化温度を決定するために構成されることができる。別の例では、分析システム２４０は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２の示差走査熱量測定プロファイルを決定するために構成されることができる。別の例では、分析システム２４０は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２の熱歪み温度を決定するために構成することができる。

【0052】

いくつかの実施形態では、システム２００は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２を製造物品３０２に変換するように構成された製造システム３００を含むことができる。製造システム３００は、オプションのコンポーネント入力フィード３２０を含むことができる。場合による成分入力フィード３２０は、マルチモダルＰＥＴに場合による成分を提供するように構成され得る。場合による成分は、フィラー、ＴｉＯ_２、第２ポリマー、ガラスペレット、ガラス繊維、ガラス粒子、ナトリウムアイオノマー、ステアリン酸ナトリウム、核剤、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又は他のポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、又は製造ＰＥＴ物品３０２の他の成分から選択されることができる。場合による成分は、タルクを含まないものであってもよい。

【0053】

図３に示すように、製造システム３００は、マルチモダルＰＥＴフィード３０１、流動性マルチモダルＰＥＴを含む１つ又は複数の流路３０８、混合器３１０、加熱システム３１２、マルチモダルＰＥＴ押出物３１７を生成する押出機システム３１６、ポンプシステム３１８、注入成形システム３２２、及び／又は冷却システム３１４の１又は複数を含むことが可能である。

【0054】

いくつかの実施形態では、場合による成分（例えば、タルクではない）は、ＬＭＷ ＰＥＴ出力１０２に混合されるように反応器１１０に提供され得るか、又はマルチモダルＰＥＴ出力２０２に混合されるように混合器２１０に提供され得る。代替的に、提供されるＨＭＷ ＰＥＴ２２０は、場合による成分を含んでもよく、又は提供されるＬＭＷ ＰＥＴ２２２は、場合による成分を含むように調製されてもよい。したがって、場合による成分は、本明細書に記載の処理における任意の段階でＰＥＴに導入することができる。

【0055】

システム２００は、本明細書に記載されるような様々な改変を有することができる。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０は、別のポリマーを欠いている。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２は、別のポリマーを欠いている。いくつかの態様では、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０は、本質的にＨＭＷ ＰＥＴからなる（又はからなる）。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２は、ＬＭＷ ＰＥＴ（任意に微量の水及び分解分子の一部を有する）から本質的になる（又はそれからなる）。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０は、溶融したＨＭＷ ＰＥＴを含む。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０は、５％未満、又は１％未満、又は０．１％未満、又は微量の水を含むか、又は水を含まない。分解分子の一部は、ＬＭＷ ＰＥＴに保持されてもよく、それによって、得られるマルチモダルＰＥＴに存在してもよいことが認識されるべきである。

【0056】

いくつかの実施形態では、システム２００は、ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２と混合する前にＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０を乾燥させるための乾燥機を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム２００は、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０と混合する前にＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２を乾燥させるための乾燥機を含むことができる。このような乾燥機は、システム２００の任意の場所に含まれ得るか、又は任意の適切な構成要素が乾燥機を備えてもよい。乾燥機は、マルチモダルＰＥＴの処理及び調製を強化するために、水の除去を促進することができる。

【0057】

いくつかの実施形態では、システム２００の提供されるＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０は、約０．６から約０．９、又は約０．６２５から約０．８５、又は約０．６５から約０．８、又は約０．７から約０．７５、又は約０．７６など、０．５５以上という固有の粘度を有している。一例において、ＨＭＷ ＰＥＴフィードは、約０．７８６乃至０．７９の固有粘度を含む。より高い固有粘度は、ＬＭＷ ＰＥＴと比較してより高い分子量を示している。

【0058】

いくつかの実施形態では、提供されるマルチモダルＰＥＴ出力１０２は、約０．４５～約０．７、又は約０．４７５～約０．６、又は約０．５～約０．５８、又は約０．５１～約０．５６、又は約０．５５の固有粘度を有している。例示的な範囲は、０．５から０．６の固有粘度であることができる。一例では、マルチモダルＰＥＴ出力１０２は、約０．５１８又は約０．５２、又は約０．５５の固有粘度を有する。ここで、マルチモダルＰＥＴの固有粘度は、ＬＭＷ ＰＥＴ及びＨＭＷ ＰＥＴの固有粘度の間にあり、それによって、それぞれの分布を有する。

【0059】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴを形成する方法は、本明細書に記載のシステム２００で実施することができる。マルチモダルＰＥＴを形成する方法は、ＨＭＷ ＰＥＴ２２０のフィード（ＰＥＴフィード）を提供することと、ＬＭＷ ＰＥＴ２２２のフィード（ＬＭＷ ＰＥＴフィード）を提供することと、ＨＭＷ ＰＥＴ２２０のフィードをＬＭＷ ＰＥＴ２２２のフィードと混合機２１０で混合してＬＭＷ ＰＥＴの第１分布及びＨＭＷ ＰＥＴの第２分布を有するマルチモダルＰＥＴを形成することと、マルチモダルＰＥＴを出力２０２として提供すること、を含むことができる。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＥＴ供給２２０は、本明細書に記載されるようなＨＭＷ ＰＥＴ供給２２４からのものである。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＥＴ供給１２２は、本明細書に記載されるようなＬＭＷ ＰＥＴ供給２２６からである。

【0060】

いくつかの実施形態では、方法は、ＬＭＷ ＰＥＴ供給部２２４が、ＰＥＴ反応器システム１２８；ＰＥＴリサイクルシステム１３０；ＰＥＴ調整システム１３２；又はＰＥＴリザーバ１３４の１つ以上からＬＭＷ ＰＥＴフィードを受け取ることを含むことができる。ＰＥＴ反応器システム１２８は、ＰＥＴ前駆体試薬からＰＥＴを重合させることができ、これによりＨＭＷ ＰＥＴが得られる。ＰＥＴリサイクルシステム１３０は、ＰＥＴ物品からＰＥＴをリサイクルすることができる。ＰＥＴ調整システム１３２は、ＬＭＷ ＰＥＴと混合するためにＰＥＴを調整することができ、調整は、加熱、ＰＥＴペレット又はシート又は他のＰＥＴ部材の切断、撹拌、押出、乾燥、オフガス化から選択される１つ又は複数から選択される。ＰＥＴリザーバ１３４は、固体状態（例えば、ペレット）又は液体ＰＥＴとしてＰＥＴを保持することができ、液体ＰＥＴは、溶融したＰＥＴである。ＬＭＷ ＰＥＴは、図１のような本明細書に記載されるように得ることができる。

【0061】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴ出力２０２は、プロセス構成要素２３６に提供される。プロセス構成要素２３６は、マルチモダルＰＥＴを貯蔵部２３８又は分析システム２４０又は製造システム３００に提供する。貯蔵部２３８は、ヒーターを含むなどして液体として、又はペレットとしてマルチモダルＰＥＴを保持するように適合されてもよく、それによって出力システム２３６は、マルチモダルＰＥＴをペレット化するペレタイザを含んでもよい。いくつかの態様において、分析システム２４０は、マルチモダルＰＥＴに対して以下の分析方法の１つ又は複数を実施することができる１つ又は複数の分析システムを含む：溶融マルチモダルＰＥＴ出力２０２の固有粘度の決定；溶融マルチモダルＰＥＴ出力２０２の流量の決定；マルチモダルＰＥＴ出力２０２の融点の決定；マルチモダルＰＥＴ出力２０２の結晶化温度の決定；マルチモダルＰＥＴ出力２０２の示差走査熱量測定プロファイルを決定；又はマルチモダルＰＥＴ出力２０２の熱歪み温度を決定すること。いくつかの態様では、製造システム３００は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２を製造品に変換するように動作する。いくつかの態様において、製造物品は、マルチモダルＰＥＴペレットであり得る。いくつかの態様において、製造物品は、本明細書に記載されるように、システム３００又は他のシステムにおいてＰＥＴ合金に導入され得る、他の成分を含むことができる。製造システム３００は、本明細書においてより詳細に記載される。

【0062】

いくつかの実施形態において、本方法は、別のポリマーを欠いているＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０を提供することを含む。いくつかの態様において、本方法は、別のポリマーを欠いているＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２を提供することを含むことができる。いくつかの態様において、本方法は、ＰＥＴから本質的になる（又はそれからなる）ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０を提供することを含むことができる。別の態様では、本方法は、本質的にＰＥＴからなる（又はそれからなる）ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２を提供することを含むことができるが、分解分子の一部を含んでもよい。いくつかの態様において、本方法は、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０及び／又はＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２を溶融ＰＥＴとして提供することを含む。いくつかの態様において、本方法は、５％未満、又は１％未満、又は０．１％未満、又は微量の水を含む、又は水を含まないＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０及び／又はＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２を提供することを含む。

【0063】

いくつかの実施形態において、本方法は、ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２と混合する前に、ＰＥＴフィード２２０を乾燥させることを含むことができる。いくつかの態様において、本方法は、ＨＭＷ ＰＥＴフィード２２０と混合する前に、ＬＭＷ ＰＥＴフィード２２２を乾燥させることを含むことができる。

【0064】

いくつかの実施形態では、本方法は、約０．４５～約０．７、又は約０．４７５～約０．６、又は約０．５～約０．５５、又は約０．５１～約０．５３の固有粘度を有するようにマルチモダルＰＥＴ出力１０２を作製することを含む。一例では、マルチモダルＰＥＴ出力１０２は、約０．５１８又は約０．５２の固有粘度を有する。

【0065】

いくつかの実施形態では、システム２００は、マルチモダルＰＥＴ出力２０２を製造物品３０２に変換するように構成された製造システム３００を含むことができる。製造システム３００は、オプションのコンポーネント入力フィード３２０を含むことができる。場合による成分入力フィード３２０は、マルチモダルＰＥＴに場合による成分を提供するように構成され得る。場合による成分は、フィラー、ＴｉＯ_２、第２ポリマー、ガラスペレット、ガラス繊維、ガラス粒子、ナトリウムアイオノマー、ステアリン酸ナトリウム、核剤、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又は他のポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、又は製造ＰＥＴ物品３０２の他の成分から選択されることが可能である。しかしながら、システムは、マルチモダルＰＥＴから任意の場合による成分を具体的に除外することができ、マルチモダルＰＥＴを製造するために任意のタルクを使用することを具体的に除外することができる。

【0066】

図３に示すように、製造システム３００は、マルチモダルＰＥＴフィード３０１、流動性マルチモダルＰＥＴを含む１つ又は複数の流路３０８、混合器３１０、システム３００の任意の構成要素を加熱できる加熱システム３１２、マルチモダルＰＥＴ押出物３１７を生成する押出機システム３１６（例えば、マルチモダルＰＥＴ押出物３１７をペレット化するペレタイザを含むこともできる）、マルチモダルＰＥＴをシステム３００内の任意の構成要素に圧送できる圧送システム３１８、射出成形システム３２２、及び／又はシステム内の任意の構成要素を冷却できる冷却システム３１４を含むことができる。

【0067】

高分子量ＰＥＴ鎖（ＨＭＷ ＰＥＴ）は、製造品に優れた強度を与えるが、加工時の流動性が悪く、射出成形に使用することができない。通常、流動性を向上させると強度が犠牲になるというトレードオフの関係にある。このマルチモダルＰＥＴは、良好な流動性と良好な強度を提供する。バイモダルＰＥＴ（例えば、マルチモダル）は、図５Ｃに示されるバイモダルＰＥＴ又はマルチモダルＰＥＴであると考えることができるが、２つ以上の別々のピークが存在してもしなくてもよい。ブレンドＰＥＴは、ブレンドＰＥＴが少なくとも２つの異なる分子量がブレンドされているように、２つ以上の異なる分子量のＰＥＴ組成物から形成されているため、バイモダル又はマルチモダルであると考えることができる。しかしながら、マルチモダルＰＥＴは、単一のクロマトグラフィーピークしか示さないかもしれないが、異なる分子量を有する少なくとも２種のＰＥＴ組成物をブレンドすることによって形成されることによって、ブレンドされる複数の異なる分子量のＰＥＴ組成物を定義するためにマルチモダルであるとみなされる。図５Ａは、通常のＰＥＴ（例えば、ＨＭＷ ＰＥＴ）の平均分子量分布を示し、低重量は流動性が良いが強度が悪く、高重量は強度が良いが流動性が悪い。図５Ｂは、より小さいＰＥＴポリマーが良好な流動性と悪い強度を有する、より低平均分子量分布（例えば、ＬＭＷ ＰＥＴ）を示している。図５Ｂでは、ＰＥＴポリマー鎖は、良好な流動性を与えるために、分解分子からの加水分解などにより短縮されているが、短い鎖は、効果的に絡み合うのに十分な長さではないため、ＰＥＴは、悪い強度を有する。図５Ｃは、良好な流動性を有するＬＭＷ ＰＥＴと通常のＨＭＷ ＰＥＴである部分とを有するバイモダルＰＥＴ（例えば、２つの異なるピークを有するブレンドＰＥＴ）を示し、低分子量部分は、強度を著しく低下させずにバイモダルＰＥＴの良好な流動性に寄与している。さらに、マルチモダルＰＥＴは、２つ以上のピークを有することができるが、分布および量に応じて、クロマトグラフのピークを１つまたは２つしか有さないことがある。クロマトグラフのピークの数がモードの数を規定するのではなく、異なる分子量のＰＥＴ組成物の数がモードの数を規定する（例えば、２つ以上の異なる分子量の組成物はマルチモダルである）。低分子量、高流動のＬＭＷ ＰＥＴを製造し、次に、ＬＭＷ ＰＥＴのごく一部をバージン、高分子量ＰＥＴ、及び他の分子量ＰＥＴと組み合わせることによって、驚くべきことに、得られるマルチモダルＰＥＴ材料は、優れた強度を保持しながら非常に優れた流動性を有することが見出された。図５Ａ～５℃の図は、説明のためのものである。マルチモダルＰＥＴは、単一のクロマトグラフィピークを示すだけであってもよいが、２、３、４、またはそれ以上の異なる分子量のＰＥＴ組成物がブレンドされたものを含んでいる。

【0068】

いくつかの実施形態では、ＨＭＷ ＰＥＴは、約１．５５～約１．６５、又は約１．５７５～約１．６２５、又は約１．５８５～約１．６、又は約１．５９５の多分散性（例えば、Ｍｗ／Ｍｎ－多分散性インデックス）を含むことができる。いくつかの実施形態では、ＬＭＷ ＰＥＴは、約１．４～約１．５、又は約１．４２５～約１．４７５、又は約１．４３５～約１．４５５、又は約１．４５の多分散度（例えば、Ｍｗ／Ｍｎ－多分散性インデックス）を含むことができる。いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴ（例えば、３０／７０）は、約１．５～約１．５７５、又は約１．５２～約１．５５、又は約１．５２５～約１．５４、又は約１．５３の多分散性（例えば、Ｍｗ／Ｍｎ－多分散性指数）を含むことができる。

【0069】

多分散性は、図５Ａ～図５Ｃを参照するような、それぞれのそれぞれの組成物についての分布曲線の幅を定量化するために使用することができる。分布曲線の幅に関する情報は、組成物中のポリマーに関する情報を提供する。多分散性が１であることは、ポリマーが全て同じ長さであることを示し、これは本願には好ましくない。マルチモダルＰＥＴの多分散度が１．５以上であることは、ＨＭＷ ＰＥＴからの長い鎖とＬＭＷ ＰＥＴからの短い鎖の両方が存在することを示す。マルチモダルＰＥＴ中のＨＭＷ ＰＥＴ及びＬＭＷ ＰＥＴの両方の割合に部分的に基づくデータは、長い鎖のより大きな部分と、小さい鎖のより小さな部分とがあることを示す。マルチモダルＰＥＴの多分散性の結果は、分子量の分布が広がり、それによって異なる短いポリマー鎖及び長いポリマー鎖の分布が広がっていることを示す。異なる多分散性の値の比較は、ＰＥＴの単純な開裂／加水分解からの分布のみを有する組成物と比較して、マルチモダルＰＥＴが小さい鎖と長い鎖のより広い分布を有することを示す。したがって、多分散性は、ＬＭＷ ＰＥＴの分布とＨＭＷ ＰＥＴの分布を有することにより、マルチモダルＰＥＴの各成分の利点を提供することが改善されることを示している。

【0070】

要は、ＰＥＴを１回で切断してしまうと、長い鎖が失われてしまい、強度が落ちてしまうということである。これは何十年にもわたって試されてきたことである。私たちの発明では、長鎖をほとんど残すことができるので、強度が保たれる。

【0071】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、ＨＭＷ ＰＥＴ全体にＬＭＷ ＰＥＴが不均一に分布していることを含む。いくつかの例では、マルチモダルＰＥＴは、ＨＭＷ ＰＥＴの離散領域及びＬＭＷ ＰＥＴの離散領域が存在するようにＨＭＷ ＰＥＴ及びＬＭＷ ＰＥＴを一緒に完全に混合することなく調製することが可能である。これは、ＬＭＷ ＰＥＴがＨＭＷ ＰＥＴの動きを潤滑にする射出成形など、マルチモダルＰＥＴの加工を容易にするのに有用である。

【0072】

あるいは、マルチモダルＰＥＴは、ＨＭＷ ＰＥＴ全体に均質に分散されたＬＭＷ ＰＥＴを含む。一貫性と組成が重要な一部の製品では、ＨＭＷ ＰＥＴ全体にＬＭＷ ＰＥＴを均質に混合することが有意義である場合がある。

【0073】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、５％未満、又は１％未満、又は０．１％未満、又は微量の水を含むか、又は水を含まない。

【0074】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、約８５％～約５５％、約８０％～約６０％、約７５％～約６３％、又は約７０％～約６５％のＨＭＷ ＰＥＴ濃度を有する。

【0075】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、約１５％～約４５％、約２０％～約４０％、約２５％～約３７％、又は約３０％～約３５％のＬＭＷ ＰＥＴ濃度を有している。

【0076】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、約２４０℃～約２５５℃、又は約２４５℃～約２５０℃、又は２４７℃～２４９℃、又は約２４７．５℃の間の融解温度を有している。

【0077】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、約３～６ＣＣ／（ｍ^２－ｄａｙ）、±２５％、２０％、１５％、１０％、５％、２％、又は１％の酸素透過速度を有する。

【0078】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、約２００℃～約２３０℃、又は約２１０℃～約２２０℃、又は約２１２℃の間の結晶化温度を有する。

【0079】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、約７０℃～約９０℃、又は約７５℃～約８５℃、又は約７７℃～約８３℃、又は約７９℃～約８０℃のガラス転移温度を有している。

【0080】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、結晶割合が、約２１％～約２５％、または約２２％～約２４％、または約２３％～約２３．３％、または約２３である。

【0081】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、製造物品を形成するための射出成形に使用することができる。このように、射出成形システム４００は、マルチモダルＰＥＴを含む射出成形された製造物品４０２を形成するために、図４に示されるようなマルチモダルＰＥＴのフィード４２０を含むことができる。マルチモダルＰＥＴフィード４２０は、液体マルチモダルＰＥＴ（例えば、溶融マルチモダルＰＥＴ）であってもよい。しかしながら、射出成形システム４００は、液体マルチモダルＰＥＴとしての流動性のためにマルチモダルＰＥＴフィード４２０を加熱するマルチモダルＰＥＴ加熱器４２４を含んでもよい。加熱器４２４は、ペレット４２８、加熱された液体マルチモダルＰＥＴ４３０として、又は任意の形態のＰＥＴ４３２としてマルチモダルＰＥＴを受け取ることができる。ヒーター４２４は、マルチモダルＰＥＴフィード４２０を押出機４１０に供給することができる。任意選択的に、乾燥及び／又はろ過されたマルチモダルＰＥＴペレットフィード４２２は、マルチモダルＰＥＴ乾燥及び／又はろ過装置４２６から押出機４１０に供給され得る。

【0082】

マルチモダルＰＥＴは、射出成形システム４００内で、射出成形システム内のインライン濾過システムを通して処理することができる。マルチモダルＰＥＴペレットは、乾燥ホッパーを通してシステム４００に供給することができ、このホッパーは、次に押出機４１０の可塑化スクリューの入口端に供給する。可塑化押出スクリューは、バレルヒーターによって加熱されるバレルに封入されている（すなわち、押出機４１０）。スクリューのヘリカル（又は他の）フライトは、スクリューの動作軸に沿ってマルチモダルＰＥＴを搬送する。典型的には、スクリューのルート径は、入口端から離れる方向にスクリューの動作軸に沿って漸増される。押出機内に所望の量のマルチモダルＰＥＴ溶融物が蓄積されると、４１０は溶融物蓄積器４４０に移送され、溶融物蓄積器４４０は、溶融したマルチモダルＰＥＴの金型キャビティ４３８への注入機能を行う注入プランジャを備えることができる。

【0083】

押出機４１０と溶融アキュムレータ４４０との間に流体連通して配置された溶融フィルタ４３６は、ステップのインライン濾過を実行する。溶融フィルタ４３６の目的は、押出機４１０から溶融アキュムレータ４４０に移送されるマルチモダルＰＥＴ材料から不純物及び他の異物を濾過することである。溶融フィルタに関する具体的な実施態様は特に限定されず、一例として、ノースカロライナ州マシューズのGneuss Inc.の既製フィルタ(www.gneuss.com)を用いて、溶融フィルタ４３６を実施することができる。

【0084】

インライン濾過ステップは、濾過されるマルチモダルＰＥＴの流入を可能にするための入口、及び濾過されたマルチモダルＰＥＴの流出を可能にするためのフィルタ出口を有する溶融フィルタ４３６において実行されてもよい。溶融フィルタ４３６は、フィルタ入口とフィルタ出口との間に配置されたフィルタリング部材を含む。

【0085】

いくつかの実施形態では、金型システムは、金型キャビティ４３８を有する金型４３９を含むことができる。金型４３９は、金型キャビティ４３８を充填するようにマルチモダルＰＥＴを受け取る。これは、このような射出成形システムによって十分に注入されない先行ＰＥＴに対する進歩である。さて、金型キャビティ４３８は、射出成形品を台無しにする空隙なしに、マルチモダルＰＥＴで完全に満たされることができる。これにより、マルチモダルＰＥＴを射出成形して成形ＰＥＴ製造品４０２にすることができる。

【0086】

マルチモダルＰＥＴは、第１の平均分子量を有するＰＥＴポリマーの第１の部分と、第２の平均分子量を有するＰＥＴポリマーの第２の部分とを含むＰＥＴを有することができ、第１の平均分子量は、第２の平均分子量よりも小さい。マルチモダルＰＥＴは、ＰＥＴ中のタルクを欠くことができる。マルチモダルＰＥＴは、金型４３９の金型キャビティ４３８を完全に充填する。

【0087】

本明細書に記載されるシステム及び方法は、多数のＰＥＴ製品を調製するために使用することができ、射出成形などの様々な加工技術で使用することができる新規なマルチモダルＰＥＴを提供するものである。これにより、マルチモダルＰＥＴを金型に注入して、薄壁を有する物品を形成することができる。さらに、マルチモダルＰＥＴは、液体マルチモダルＰＥＴから固体マルチモダルＰＥＴへのサイクルタイムがＰＥＴのサイクルタイムと比較して大幅に短縮されるため、射出成形を可能にする。

【0088】

上記ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）構造において、「ｎ」は任意の適当な整数であってよく、例えば、１（ポリメチレンテレフタレート（ＰＭＴ））、２（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、３ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）、４（ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））または５ポリペンチレンテレフタレート（ＰＰｅｎｔＴ）など（例えば、以下のとおり。ｎは６、７、８、９、１０など）。このように、本明細書に記載される方法及びシステムは、任意の適切なポリアルキレンと共に使用するように適合させることができる。すなわち、ＰＥＴは、任意のＰＡＴで置換されてもよい。マルチモダルＰＥＴのＰＥＴは、マルチモダルＰＡＴを形成するように、任意のＰＡＴで置換されてもよい。従って、本明細書に記載されるシステム及び方法はＰＥＴに向けられているが、そのようなシステム及び方法は、ＰＢＴのような任意の妥当なＰＡＴを含んでもよい。

【0089】

さらに、様々な分解分子も使用することができる。分解分子としては、水を用いてもよいが、アルコール類がよく、ジオール（例えば、水酸基が２つ）を用いることができ、ポリオール（例えば、水酸基が３つ以上）が好ましい場合があることが分かっている。低分子ポリオールとしては、トリメチロールプロパンが例示されるが、その他、同様のポリオールを使用することができる。種々の低分子糖ポリオールを使用することができ、例えば、キシリトール、ペンタエリスリトール、マルチトール、ソルビトール、イソマルト、およびグリセロールが例として挙げられる。いくつかの態様において、分解分子として、メタンチオール、エタンチオール、１－プロパンチオール、２－プロパンチオール、ブタンチオールなどのチオールを使用することができる。分解分子としては、ジェミナルジチオール、１，２－ジチオール、１，３－ジチオール、１，４－ジチオール等のジチオール類が例示される。分解分子としては、メチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、アニリンなどのアミン類が使用できる。

トリメチロールプロパン

【0090】

記載されているように、ＬＭＷ ＰＥＴを形成する方法は、高分子量、ボトルグレードＰＥＴ（ＨＭＷ ＰＥＴ）中のエステル結合を開裂して、低分子量、超高流動ＰＥＴ（ＬＭＷ ＰＥＴ）を作成することを含む。一例において、このプロセスは、トリメチロールプロパン又は他の低分子ポリオール（例えば、糖ポリオール）又は他の分解分子を溶融ＰＥＴに添加して結合を開裂させることを含む。分解分子としては、本明細書に記載のもの等の他のアルコール、水、水蒸気、ポリオール、チオール、アミン等を挙げることができる。分解分子は、分子であり、鉱物ではない、例えば、タルクではない、などである。分解分子は、分解分子の一部として反応し、反応生成物を形成することができ、ＰＥＴポリマーに付着させることができる。このように、ＬＭＷ ＰＥＴは、分解分子の反応生成物である末端基を含むことができる。

【0091】

分解分子は、得られるＬＭＷの量及び低平均分子量を決定するために、様々な濃度で使用することができる。ＨＭＷ ＰＥＴの量に対する分解分子の量は、所望の低平均分子量を有する所望の量のＬＭＷを得るために使用することができる。分解分子の量が少なすぎると、鎖が十分に分解されない。分解分子が多すぎると、低分子量の材料となり、押出機での分解による発煙の問題が発生する場合がある。分解されるＰＥＴ組成物の全重量に対して０．２５％～約５％が所望の低平均分子量を提供できることが見出された。ここで、量は変動し得、例えば、ＰＥＴ組成物の全重量に対して０．４％～約４％、約０．５％～約３％、約０．６％～約２％、約７％～約１％、または約０．７５％～約０．８％とすることができる。ＰＥＴは、任意のＨＭＷ ＰＥＴ組成物、例えば、約０．６～約０．９５、又は約０．６５～約０．９、又は約０．７～約０．８５、又は約０．７５～約０．７８～約０．８２、又は約０．７９～０．８１の固有粘度を有するＨＭＷ ＰＥＴ組成物であってよい。標準的なＨＭＷ ＰＥＴは、０．８ ＩＶ ＰＥＴとして記述することができ、誤差の範囲内で０．７８から０．８２ ＩＶの範囲の固有粘度を有することができる。一例において、分解分子（例えば、トリメチロールプロパン）は、０．８ ＩＶ標準ボトルグレードＰＥＴ（ＨＭＷ ＰＥＴ）中の０．７５重量％の分解分子として提供することができる。

【0092】

ＬＭＷ ＰＥＴの機械的特性は、低分子量であるため、良好な強度のために絡み合いが必要である絡み合い密度が低くなり、特に強度が劣る。射出成形が可能な流動性のあるＰＥＴを得るために、約０．４８の固有粘度を有するＬＭＷ ＰＥＴを本明細書に記載のように使用して、約０．５の固有粘度を有するマルチモダルＰＥＴを得られることは驚きかつ予想外であった。

【0093】

いくつかの実施形態では、方法は、約１０～４０％の超高流動性低分子ポリオール処理（すなわち、トリメチロールプロパン処理）ＰＥＴ（例えば、ＬＭＷ ＰＥＴ）を約９０～６０％の標準ボトルグレードＰＥＴ（例えば、ＨＭＷ ＰＥＴ）中に希釈することを含むことができる。最適な割合は、約３０～３５％の超高流動性ＰＥＴ（ＬＭＷ）＋７０～６５％の標準ＰＥＴ（ＨＭＷ）である。それによって、流動性と機械的特性の最適なバランスが得られます。これらの範囲のマルチモダルＰＥＴは、本明細書に提供されるデータに示されるように、優れた強度、剛性、Ｔｇ、Ｔｍなどを保持する。マルチモダルＰＥＴは、射出成形された異なる部品に使用できることが示されており、得られた部品は非常に透明であり、これは多くの消費者包装製品における使用に有益である。

【0094】

いくつかの実施形態において、マルチモダルＰＥＴミックスにおいて分解される又は使用されるＨＭＷは、ボトルグレードＰＥＴ又はリサイクルＰＥＴ、並びに規格外ＰＥＴであり得る。例えば、再生ＰＥＴは、バージンＨＭＷ ＰＥＴよりも幾分低いＩＶ及び低い分子量を有する。本発明は、その幾分劣化したリサイクルＰＥＴから開始し、分解分子（例えば、トリメチロールプロパン）による処理によって分子量をさらに低下させることができる。ＨＭＷ ＰＥＴの開始固有値は、ＬＭＷ ＰＥＴを得るために使用される分解分子の量及び分解量を決定することができ、又は、マルチモダルＰＥＴを得るためにＨＭＷ ＰＥＴと混合されるＬＭＷ ＰＥＴの量を決定することができる。

【0095】

いくつかの実施形態では、低分子ポリオールは、多くの潜在的候補から慎重に選択された、好ましい分解分子である。糖ポリオールなどの低分子ポリオールは、安価で安全、食品認可、コーシャ、温度安定、無色、高引火点であることが望ましく、押出成形に安全である。分解分子として水を使用することもできるが、極端に少ない量の水が必要となり、投与量を正確にコントロールすることが難しい。また、水はすぐに蒸発してしまうので、ＰＥＴと反応させることが難しい。アミン類は酸化しやすく、黄色くなるので好ましくない。メルカプタン類は臭いがきつい。１つの魅力的な選択肢として、ＰＥＴメルトにスチームを注入して、所望の開裂とその結果としてのＬＭＷ ＰＥＴを得ることがある。

【0096】

いくつかの実施形態では、低分子量ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法は、以下を含み得る：高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供すること、該ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有する；分解分子のフィードを提供すること；ＨＭＷ ＰＡＴを反応器で分解分子と反応させること；ＨＭＷ ＰＡＴを分解分子で分解して、高平均分子量より低い低平均分子量を有する低分子量（ＬＭＷ ＰＡＴ）にして、ＬＭＷ ＰＡＴを出力として提供すること。いくつかの態様において、分解分子は、ＨＭＷ ＰＡＴのポリマー鎖を切断して、ＨＭＷ ＰＡＴ及び分解分子の反応生成物を含むより小さいポリマー鎖にする。いくつかの態様において、分解分子の少なくとも一部は、未反応であり、ＬＭＷ ＰＡＴ中に存在する。いくつかの態様において、分解分子は、水、アルコール、ジオール、ポリオール、チオール、ジチオール、ポリチオール、アミン、およびそれらの組合せから選択される。いくつかの態様において、分解分子は以下から選択される：水蒸気形態の水；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔブタノール、またはこれらの組合せから選択されるアルコール。エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、プロピレン－１，３－ジオール、βプロピレングリコール、メタンジオール、プロパン－１，２－ジオール、αプロピレングリコール、またはこれらの組み合わせから選択されるジオールキシリトール、ペンタエリスリトール、マルチトール、ソルビトール、イソマルト、ラクチトール、マンニトール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、またはそれらの組み合わせから選ばれるポリオール；メタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、イソプロパンチオール、ブタンチオール、ｎ－ブタンチオール、イソブタンチオール、ターブタンチオール、またはそれらの組み合わせから選ばれるチオール。メタンジチオール、１，１－エタンジチオール、および１，１－シクロヘキサンジチオール、１，３－プロパンジチオール、ジチオスレイトール、およびそれらの組み合わせから選択されるジチオール；チオールを有する複数のモノマーを有するポリマーから選択されるポリチオール；である。またはメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、アニリン、４－メトキシアニリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン、３－ニトロアニリン、４－ニトロアニリン、４－トリフルオロメチルアニリン、およびそれらの組み合わせから選択されるアミンである。いくつかの態様において、分解分子は、タルクまたは他の粒子ではない。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＡＴは、粒子を含まない。

【0097】

いくつかの実施形態において、本方法は、ＬＭＷ ＰＡＴが以下の少なくとも１つを有するように特徴付けることを含むことができる：約０．４～約０．６の固有粘度；約２４０℃～約２４７℃の融点；約７０℃～約８０℃のガラス転移点；又はＬＭＷ ＰＡＴ組成物の約０．３重量％～約０．５重量％で劣化する分子が含まれる。いくつかの態様において、分解分子は、分解される全ＰＡＴ組成物の約０．２５重量％～約５重量％で提供される。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＡＴは、約０．７～約０．８５の固有粘度；約２４５℃～約２５５℃の融点；または約７５℃～約８５℃のガラス転移温度のうち少なくとも１つの特性を有する。

【0098】

いくつかの実施形態において、ＰＡＴ供給部は、以下のうちの１つ以上からＰＡＴ供給部を受け取る。ＰＡＴ反応器システム、該ＰＡＴ反応器システムはＰＡＴ前駆体試薬からＰＡＴを重合する、ＰＡＴリサイクルシステム、該ＰＡＴリサイクルシステムはＰＡＴ物品からＰＡＴを再利用する。ＰＡＴ調整システム：ＰＡＴ調整システムは、タルクと混合するためにＰＡＴを調整し、その調整は、加熱、ＰＡＴペレットもしくはシートまたは他のＰＡＴ部材の切断、撹拌、押出し、乾燥、オフガス、またはＰＡＴリザーバーから１または複数を選択し、ＰＡＴリザーバーは液体ＰＡＴを有しており、液体ＰＡＴは溶融ＰＡＴである、システム。

【0099】

いくつかの実施形態では、ＬＭＷ ＰＡＴ出力は、ＬＭＷ ＰＡＴを貯蔵所又はマルチモダルＰＡＴシステム若しくは分析システムに提供する出力システムに提供される。分析システムは、ＬＭＷ ＰＡＴ出力の固有粘度の決定；ＬＭＷ ＰＡＴ出力の流量の決定；ＬＭＷ ＰＡＴ出力の融点の決定；ＬＭＷ ＰＡＴ出力の結晶化温度の決定；ＬＭＷ ＰＡＴ出力の示差走査熱量測定プロファイルの決定；又はＬＭＷ ＰＡＴ出力の熱変形温度の決定の少なくとも１つを行う１又は２以上の分析システムを含んでいる。

【0100】

いくつかの実施形態において、ＰＡＴフィードは、別のポリマーを欠いている。いくつかの態様において、分解分子は、粒子を欠き、及び／又は別のポリマーを欠く。

【0101】

いくつかの実施形態において、本方法は、分解分子と混合する前にＰＡＴフィードを乾燥させること；及び／又はＰＥＴフィードと混合する前に分解分子を乾燥させること、を含むことができる。いくつかの態様において、本方法は、重合可能な試薬からＰＡＴを重合させることを含む。いくつかの態様において、本方法は、ＰＡＴ及び分解分子をミキサーで混合することを含むことができる。さらに、本方法は、帯電防止剤、抗菌剤、発泡剤、安定剤、ＵＶブロッカー、アセトアルデヒド捕捉剤、顔料、潤滑剤および他のプラスチック用の典型的な添加剤に混合することを含むことができる。

【0102】

いくつかの実施形態では、ＬＭＷ ＰＡＴを形成する方法を実行するためのシステムを提供することができる。そのようなシステムは、高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴを有するフィードラインであって、ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有するフィードライン；分解分子のフィードラインａ；ＨＭＷ ＰＡＴを分解分子と共に有する反応器；及び高平均分子量よりも低い低平均分子量を有する低分子量（ＬＭＷ ＰＡＴ）を有する出力、を含むことが可能である。

【0103】

いくつかの実施形態では、マルチモダルポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）を形成する方法は、以下を含むことができる。低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供すること、ＬＭＷ ＰＡＴは低平均分子量を有する；高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードを提供すること、ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有するが、低平均分子量は高平均分子量より低い分布である；ＬＭＷ ＰＡＴのフィードをＨＭＷ ＰＡＴのフィードとミキサーで混合してマルチモダルＰＡＴを形成する；及びマルチモダルＰＡＴを出力として提供すること。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＡＴ及び／又はＨＭＷ ＰＡＴは、タルク又は他の粒子を欠いている。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＡＴは、リサイクルされたＨＭＷ ＰＡＴである。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＡＴは、以下のうちの少なくとも１つの特性を有する：約０．４～約０．６の固有粘度；約２４０℃～約２４７℃の融点；または約７０℃～約８０℃のガラス転移点。いくつかの態様において、ＨＭＷ ＰＡＴは、以下のうちの少なくとも１つの特性を有する：約０．７～約０．８５の固有粘度；約２４５℃～約２５５℃の融点；または約７５℃～約８５℃のガラス転移温度。いくつかの態様において、マルチモダルＰＡＴはマルチモダルＰＡＴ組成物の約１０重量％～約５０重量％でＬＭＷ ＰＡＴを含む。いくつかの態様では、マルチモダルＰＡＴは、マルチモダルＰＡＴ組成物の約３０重量％～約３５重量％のＬＭＷ ＰＡＴを含む。いくつかの態様において、マルチモダルＰＡＴは、固有粘度が約０．５～約０．７５；融点が約２４５℃～約２４８℃；またはガラス転移温度が約７７℃～約８１℃のうち少なくとも１つの特性を有する。いくつかの態様において、マルチモダルＰＡＴは、約０．１重量％～約０．３重量％の分解分子を有し、分解分子は、水、アルコール、ジオール、ポリオール、チオール、ジチオール、ポリチオール、アミン及びこれらの組み合わせから選択される。

【0104】

いくつかの実施形態において、混合は、バッチ形式または連続形式でＰＡＴを混合することができる混合機、例えば、一軸スクリュー混合機、二軸スクリュー混合機、連続ニーダー、往復スクリュー混合機、二軸押出機、連続プラウ混合機、またはそれらの組み合わせで行われる。いくつかの態様において、混合機はまた、脱気、均質化、分散、または加熱のうちの１つまたは複数を実行する。いくつかの態様において、混合機における混合は、帯電防止剤、抗菌剤、発泡剤、安定剤、紫外線遮断剤、アセトアルデヒド捕捉剤、顔料、潤滑剤および他のプラスチック用の典型的な添加剤に混合することを含む。

【0105】

いくつかの実施形態において、本方法は、マルチモダルＰＡＴ出力を出力システムに提供することを含み、出力システムは、マルチモダルＰＡＴを貯蔵又は分析システム若しくは製造システムに提供する。いくつかの態様において、分析システムは、以下のことが可能な１つ又は複数の分析システムを含む：溶融マルチモダルＰＡＴ出力の固有粘度を決定すること；溶融マルチモダルＰＡＴ出力の流量を決定すること；マルチモダルＰＡＴ出力の融点を決定すること；マルチモダルＰＡＴ出力の結晶化温度を決定すること；マルチモダルＰＡＴ出力の示差走査熱量プロファイルを決定すること；又はマルチモダルＰＡＴ出力の熱歪曲収縮温度を決定すること。いくつかの態様において、本方法は、マルチモダルＰＡＴ出力を製造のアーティクルへと変換することを含み、本方法は、マルチモダルＰＡＴ出力を製造のアーティクルへと変換することを含む。

【0106】

いくつかの実施形態では、方法は、混合前にＨＭＷ ＰＡＴフィード及び／又はＬＭＷ ＰＡＴを乾燥させることを含むことができる。

【0107】

いくつかの実施形態において、マルチモダルＰＡＴを形成するためのシステムは、低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴのフィードであって、ＬＭＷ ＰＡＴは低平均分子量を有するフィード；高分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴのフィードであって、ＨＭＷ ＰＡＴは高平均分子量を有し、ここで、該低平均分子量は該高平均分子量よりも低い分布であるフィード；ＬＭＷ ＰＡＴ及びＨＭＷ ＰＡＴを有するミキサー；並びにマルチモダルＰＡＴを有する出力；を含むことができる。いくつかの態様において、システムは、ミキサーの出口に動作可能に結合された出力を含むことができ、出力は、容器、ポンプ、フローライン、ヒーター、冷却器、押出機、ダイ、ペレタイザー、混合機、及びそれらの組合せから選択される。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＡＴ及び／又はＨＭＷ ＰＡＴは、タルク又は他の粒子を欠いている。

【0108】

いくつかの実施形態において、システムは：ＰＡＴ前駆体試薬からＨＭＷ ＰＴを重合するＰＡＴ反応器システム；ＰＡＴ物品からＰＡＴをリサイクルするＰＡＴリサイクルシステム；ＬＭＷ ＰＡＴと混合するためにＨＭＷ ＰＡＴを調整するＰＡＴ調整システム、調整は加熱、ＰＡＴペレット又はシート又は他のＰＡＴ部材の刻み、撹拌、押出、乾燥；オフガスから１以上選択；又は液体ＰＡＴのＰＡＴ貯蔵器、ここで液体ＰＡＴは溶解したＰＡＴを含む、ことが可能である。

【0109】

いくつかの実施形態において、ミキサーは、バッチ形式又は連続形式で液体ＰＡＴを混合することができる任意のミキサー、例えば、一軸スクリューミキサー、二軸スクリューミキサー、連続ニーダー、往復スクリューミキサー、二軸押出機、連続プラウミキサー、又はそれらの組合せなどである。いくつかの態様において、ミキサーは、脱気、均質化、分散、または加熱のうちの１つ以上を行うように構成される。

【0110】

いくつかの実施形態において、システムは、貯蔵、及び／又は分析システム；及び／又は製造システムを含み得る。いくつかの態様において、分析システムは、以下のことが可能な１つ以上の分析システムを含む：溶融したマルチモダルＰＡＴ出力の固有粘度の決定；溶融したマルチモダルＰＡＴ出力の流量の決定；マルチモダルＰＡＴ出力の融点の決定；マルチモダルＰＡＴ出力の結晶化温度の決定；マルチモダルＰＡＴ出力の示差走査熱量プロファイルの決定；又はマルチモダルＰＡＴ出力の熱歪曲収縮温度を決定する。

【0111】

いくつかの実施形態において、製造システムは、マルチモダルＰＥＴ出力を射出成形などの製造物品に変換するように構成される。いくつかの態様において、製造システムは、以下を含むことができる。場合による成分入力フィードであって、場合による成分入力フィードは、場合による成分を提供するように構成され、場合による成分は、充填剤、ＴｉＯ_２、第２ポリマー、ガラスペレット、ガラス繊維、ガラス粒子、ナトリウムイオノマー、ステアリン酸ナトリウムから選択される、場合による成分入力フィード。核剤、帯電防止剤、抗菌剤、発泡剤、安定剤、ＵＶブロッカー、アセトアルデヒド捕捉剤、顔料、潤滑剤およびプラスチック、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）または他のＰＡＴ用の他の典型的添加物（例えば、ＰＥＴ）、または製造のＰＡＴ物品の他の構成要素である。ここで、添加剤は、マルチモダルＰＡＴに添加され、ＬＭＷ ＰＡＴ又はＨＭＷ ＰＡＴに添加されないことは明らかである。いくつかの態様において、製造システムは、マルチモダルＰＡＴフィード；流動性のマルチモダルＰＡＴを含む１つ以上の流路；混合機；加熱システム；マルチモダルＰＡＴ押出物を生成する押出機システム；ポンプシステム；射出成形システム；及び／又は冷却システムの１以上を含んでいる。

【0112】

いくつかの実施形態において、マルチモダルＰＡＴ組成物は：低平均分子量の低分子量（ＬＭＷ）ＰＡＴ；ＬＭＷ ＰＡＴと混合されてマルチモダルＰＡＴを形成する高平均分子量（ＨＭＷ）ＰＡＴであって、マルチモダルＰＡＴはタルクを欠くもの、を含むことができる。いくつかの態様において、ＬＭＷ ＰＡＴは、マルチモダルＰＡＴ組成物の約１０重量％～約５０重量％で存在する。いくつかの態様において、以下の少なくとも１つの特性を有するマルチモダルＰＡＴ：約０．５～約０．７５の固有粘度；約２４５℃～約２４８℃の融点；又は約７７℃～約８１℃のガラス転移点。

【0113】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、ＨＭＷ ＰＥＴとＬＭＷ ＰＥＴの固有粘度の比、例えばＩＶ比が０．８：０．４（ＨＭＷ：ＬＭＷ）であることを例として挙げることができる。しかしながら、他のＨＭＷ：ＬＭＷ ＩＶ比は、０．７：０．３～約０．９～約０．５、約０．７５：０．３５～約０．８５：０．４５；または約０．７８～約０．４３、または約０．７９～約０．４１であり得る。別の例では、ＩＶ比は、約０．８±０．０２５：０．４±０．０２５；０．８±０．０５：０．４±０．０５，または０．８±０．０７５：０．４±０．０７５であることができる。

【0114】

いくつかの実施形態では、ＬＭＷ ＰＡＴは、固有粘度が約０．３～約０．６、約０．３５～約０．５５、約０．３６～約０．５、約０．３７～約０．４５、または約０．３８～約０．４２、のうちの少なくとも１つの特性を有している。

【0115】

いくつかの実施形態では、マルチモダルＰＥＴは、射出成形用に構成することができる。射出成形用の重合体組成物は、約３０％のＬＭＷ ＰＥＴ及び約７０％のＨＭＷ ＰＥＴ（例えば、約０．８の固有粘度を有する樹脂）を含むことができ、これにより重合体組成物中の約０．２２５％の糖ポリオールがもたらされる。しかしながら、成分の量の変更もまた、±１０％、５％、２％、または１％のように好適であり得ることが認識されるべきである。
実験

【0116】

ＬＭＷ ＰＥＴをまずＨＭＷ ＰＥＴから調製して、ＬＭＷ ＰＥＴのマスターバッチを作製した。次に、ＬＭＷ ＰＥＴをＨＭＷ ＰＥＴと混合して、ＬＭＷ分布とＨＭＷ分布とを有するマルチモダルＰＥＴを形成する。

【0117】

本明細書に提供されるデータは、ＨＭＷ ＰＥＴ（例えば、０．８１ ＩＶ ＰＥＴ）、ＬＭＷ ＰＥＴ、及びマルチモダルＰＥＴ（３０％ ＬＭＷ ＰＥＴ＋７０％ ＨＭＷ ＰＥＴ）、並びに他のマルチモダルＰＥＴの特性を示している。値は、１％、２．５％、５％、１０％、１５％、又は最大２５％など、変化し得ることが認識されるべきである。また、マルチモダルＰＥＴの値は、ＬＭＷ及びＨＭＷ ＰＥＴの相対量を変化させた場合に変化し得る。

【0118】

これらの例では、ＰＥＴ樹脂は０．８ＩＶを供給した。約０．７５％のグリセロールをＰＥＴに降ろし、クリアフローＬＭＷ ＰＥＴマスターバッチを生成した。次に、約３０％のＬＭＷ ＰＥＴマスターバッチを７０％のＰＥＴ樹脂（例えば、０．８Ｉ．Ｖ．）とドライブレンドした。この結果、最終レシピのグリセロールは０．２２５％になりました。様々な範囲のグリセロールを試験した結果、最終的なマルチモダルＰＥＴは、組成物の全重量に対して約０．１５％、０．１８８％、０．２６３％、または０．２２５％のグリセロールを有することが判明した。０．２２５重量％のグリセロール（例えば、３０％のＬＭＷおよび７０％のＨＭＷ）は、流動性および機械的特性の最良の組合せを有する。ＰＥＴ組成物を比較する機械的試験が実施された。すべての試験は、マルチモダルＰＥＴ配合物が、射出成形において有用であり得る改善された流動性とともに、有益な強度特性を維持できることを示す。しかしながら、マルチモダルＰＥＴに保持され得る、異なる分解分子を使用することができることを認識されたい。

【0119】

３点曲げ試験

【0120】

試験は、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０「非強化および強化プラスチックと電気絶縁材料の曲げ特性、手順Ａ」の原則を適用して、Bluehill Universalソフトウェアを備えたインストロン３３６６ユニットで実施した。サンプルサイズ：０．１２５インチ厚さ×０．５インチ幅×５．０インチ長、支持範囲：２インチ、サンプルタイプごとの試験片数である。各ひずみ速度で５個の試験片を試験した。実験には以下の試験条件が含まれる。速度－０．０５ｉｎ．／ｍｉｎ、スパン－２．０ｉｎ．以下の結果が得られた。

【0121】

【表1】

【0122】

【表2】

【0123】

【表3】

【0124】

引張試験

【0125】

試験は、ASTM D638 Tensile Properties of Plasticsの原則を適用して、Bluehill Universalソフトウェアを備えたインストロン３３６６ユニットで実施した。１０ｋＮのロードセルが使用された。ひずみ値の測定には、ロングトラベル伸び計を使用した。充填ＰＥＴサンプルには、低ひずみ値での精度を高めるため、クリップオン２インチゲージ／０．２インチトラベル伸び計が使用された。クロスヘッドスピード：２．０インチ／分。サンプルサイズ：ＡＳＴＭタイプＩドッグボーン 試料ゲージ長さ：２．０インチ。各試料タイプごとに試験する試料の数５個（最小）。結果は以下の表に示され、最後から２番目の列は列の平均値、最後から３番目の列は標準偏差である。

【0126】

【表4】

【0127】

【表5】

【0128】

【表6】

【0129】

ノッチ付きアイゾット衝撃試験

【0130】

ＡＳＴＭ Ｄ２５６「プラスチックのアイゾット振り子衝撃抵抗の標準試験方法、方法 Ａ」に従い、Ceast Resil 25 デジタル振り子ユニット、モデル ６５４５ で試験を実施。振り子容量：２．００ ジュール サンプルサイズ：寸法 ノッチ深さ：０．１ インチ試料タイプごとに試験する試料の数５ 個（最小）。試験温度。試験中、試料は室温２２Ｃであった。ノッチ付き衝撃試験の結果が得られ、以下の表に示された。最後から２番目の列は列の平均値、最後から３番目の列は標準偏差である。

【0131】

【表7】

【0132】

【表8】

【0133】

【表9】

【0134】

破壊分類の定義：Ｃ＝完全破断（試験片が２つ以上に分離する破断）；Ｈ＝ヒンジ破断（試験片の一部分が、他の部分を垂直に保持したときに水平より上方で支持できないような不完全な破断）；Ｐ＝部分破断（ヒンジ破断の定義を満たさないが、ノッチの頂点と反対側の間の距離の９０％以上が破断している不完全な破断）；およびＮＢ＝非破断（破断がノッチの頂点と反対側の間の距離の９０％未満に広がっている不完全な破断）である。これらの定義は、ノッチなし衝撃試験でも同じである。

【0135】

ノッチなし衝撃試験の結果が得られ、以下の表に示された。最後から２番目の列は列の平均値、最後から３番目の列は標準偏差である。

【0136】

【表10】

【0137】

【表11】

【0138】

【表12】

【0139】

ガードナー衝撃試験

【0140】

ガードナー衝撃試験は、ＢＹＫガードナー衝撃試験機（カタログ番号ｌＧ１１２０）を使用し、ＡＳＴＭ Ｄ ５４２０に準拠して実施された。テスターは、コンクリート床にボルトで固定されている。ジオメトリージオメトリー：ＧＣ、高さ増分：１インチ、試験温度：２３℃。破損モードは延性破損で、ダーツはシートを貫通した。ダーツが最初にシートに当たる。

【表13】

【0141】

非強化（ニート）ＰＥＴと３０％ ＬＭＷ ＰＥＴ ７０％ ＨＭＷ ＰＥＴは、ガードナー衝撃試験機で４ポンドの荷重と４０インチの最大試験高さで最大値を示した。破損の種類：ａ＝一面のみに亀裂（プラークはまだ水を保持できる）、ｂ＝厚さ全体を貫通する亀裂（水はおそらくプラークを貫通するだろう）、またはｃ＝脆性粉砕（衝撃後プラークはいくつかの破片になっている）ｄ＝延性破損（プラークは鈍い破れで貫通されている）。

【0142】

固有粘度試験とその結果

【0143】

固有粘度：ＡＳＴＭ ４６０３－９６に準拠。溶媒：フェノール／テトラクロロエタン（６０／４０ｗ／ｗ）。温度：３０℃。濃度：０．５ｇ／ｄＬ。

【表14】

【0144】

ＬＭＷ／ＨＭＷ マルチモダル ＰＥＴの比率

【0145】

ＬＭＷ ＰＥＴの量を変化させ、性能特性を検討した。パーセントのサンプルは以下の通りである。２０％のＬＭＷ ＰＥＴと８０％のＨＭＷ ＰＥＴ、２５％のＬＭＷ ＰＥＴと７５％のＨＭＷ ＰＥＴ、３０％のＬＭＷ ＰＥＴと７０％のＨＭＷ ＰＥＴ、および３５％のＬＭＷ ＰＥＴと６５％のＨＭＷ ＰＥＴである。図６のデータは、ＬＭＷ／ＨＭＷの比を２０／８０と３５／６５との間で変化させても、射出成形に使用できるマルチモダルＰＥＴが得られることを示している。３０／７０の比率が最適な結果をもたらすことが分かった。

【0146】

樹脂の特性評価と比較

【0147】

固有粘度０．８１のＨＭＷ ＰＥＴ樹脂（例えば、０．８１ ＩＶ樹脂）を、ＬＭＷ ＰＥＴマスターバッチおよびマルチモダルＰＥＴ（例えば、３０％のＬＭＷ ＰＥＴ＋７０％のＨＭＷ ＰＥＴ樹脂）と比較した。その結果を以下の表に示す。

【表15】

【0148】

固有粘度、融点、およびガラス転移は、ＨＭＷ ＰＥＴ、ＬＭＷ ＰＥＴ、およびマルチモダルＰＥＴの間の違いを示すために提供されている。しかし、ＨＭＷ ＰＥＴに対するＬＭＷ ＰＥＴの比率の変動が、これらの値の変動を引き起こす可能性があることを認識する必要がある。

【0149】

また、ＬＭＷ ＰＥＴとマルチモダルＰＥＴは、ＨＭＷ ＰＥＴと比較して、より多くのＣＯＯＨ末端基を有することがデータから示される。また、マルチモダルＰＥＴは、ＨＭＷ ＰＥＴおよびＬＭＷ ＰＥＴと比較して、より高い割合の結晶化度を有している。

【0150】

このように、Ｍｎ、Ｍｗ、Ｍｚから明らかなように、ＨＭＷ ＰＥＴはＬＭＷ ＰＥＴに比べて高分子量であり、マルチモダルＰＥＴの分子量はＨＭＷ ＰＥＴとＬＭＷ ＰＥＴの分子量に起因するものである。また、１．５２９のマルチモダルＰＥＴの多分散性（例えば、Ｍｗ／Ｍｎ多分散性指数）は、１．５９６のＨＭＷ ＰＥＴの多分散性及び１．４４３のＬＭＷ ＰＥＴの多分散性と比較して、適切な範囲にある。マルチモダルＰＥＴの多分散性の値は、本明細書に記載されるようにマルチモダルＰＥＴを使用するための利点を提供する。

【0151】

通常のＰＥＴは強度は高いが流動性が悪いため、射出成形品、特に薄肉成形品に使用することができない。意図的なランダムな鎖切断は分子量を低下させ、それによって流動性を向上させるが、許容できないほどの強度低下を生じる。本発明では、流動性を向上させるために非常に小さな鎖を導入しながら、長い鎖の大部分を保持する分子量分布を作り出した。このようにして得られた流動性と強度のバランスは非常に望ましいものであり、ＰＥＴメーカーは何十年もの間、これを実現できずにいたのである。このように、多分散性によって、より多くの長鎖と、より小さな鎖から短鎖への好ましい組み合わせが得られ、強度を保ちつつ流動性を向上させることができるのである。

【0152】

従って、この比率を変更することにより、表中の数値は±２５％、２０％、１５％、１０％、５％、２％、１％の範囲で変化することが予想される。

【0153】

射出成形

【0154】

射出成形実験は、コントロールが０．７１の固有粘度を有する標準ＨＭＷ ＰＥＴであり、テストが０．５６の固有粘度を有するマルチモダルＰＥＴで行われた。これらのＰＥＴ組成物は、図７Ａ（コントロール）及び７Ｂ（クリアフロー；マルチモダルＰＥＴ）に示すように、同様の条件で射出成形により加工された。見て分かるように、マルチモダルＰＥＴは、２７０Ｂａｒとかなり低い切替プレスを使用しており、これはコントロール（対照）の５５０Ｂａｒの約半分である。また、マルチモダルＰＥＴの油圧プレスは最大２７Ｂａｒで、コントロールの最大５５Ｂａｒよりかなり低い。このように、マルチモダルＰＥＴは、より少ない射出圧力を使用することができるように、より良い流動性によるより良い射出成形を提供する。例えば、マルチモダルＰＥＴを用いた油圧プレスは、最適化された流動性により、４５Ｂａｒ以下、約４０Ｂａｒ以下、約３５Ｂａｒ以下、約３０Ｂａｒ以下、約２５Ｂａｒ以下、約２０Ｂａｒ以下、またはおそらくさらに低くすることができると考えられている。これは、マルチモダルＰＥＴを用いた射出成形が、コントロールＰＥＴよりも大幅に進歩したことを示している。この低い射出圧力は、サイクルタイムの短縮、射出成形材料の壁の厚さの低減、射出の高速化、およびその他の進歩など、様々な利点に利用することができます。その結果、マルチモダルＰＥＴを使用した製品は、機械的にはコントロールＰＥＴと同等でありながら、加工性と射出成形性が改善されたものとなる。

【0155】

マルチモダルＰＥＴから射出成形されたボトルは透明で、コントロールＰＥＴと見分けがつかない。したがって、視覚的に、マルチモダルＰＥＴは、コントロールＰＥＴに取って代わることができる。ボトル寸法およびボトル容量は、実質的に類似していることが分かった。さらに、側壁密度及び結晶化度は、コントロールＰＥＴ及びマルチモダルＰＥＴについてほぼ同じであることが測定された。ボトル材料分布も、コントロールＰＥＴとマルチモダルＰＥＴの間で実質的に類似していることが判明した。

【0156】

ボトルの側壁の引張データは、同等の結果を示している。コントロールＰＥＴのサイドウォール引張データ弾性率は８．３２×１０^５ｐｓｉで、マルチモダルＰＥＴのサイドウォール引張データ弾性率は８．３３×１０^５ｐｓｉであった。コントロールＰＥＴは、ピーク荷重が２１．８５ ｌｂｆであったのに対し、マルチモダルＰＥＴは１９．８０で、コントロールとあまり変わりません。コントロールＰＥＴとマルチモダルＰＥＴの降伏応力は、１．７×１０^４ｐｓｉとほぼ同じであった。

【0157】

空のベントトップロード実験では、マルチモダルＰＥＴがボトルとして使用するのに十分な品質を有していることがわかる。毎分２０インチの空のベントトップロードでは、コントロールＰＥＴは、最初のピークが１５．０９ ｌｂｆ、最大荷重が１５．０９ ｌｂｆ、たわみ時の荷重が９．０５ ｌｂｆとなったのに対し、マルチモダルＰＥＴは最初のピークが１１．４２ ｌｂｆ、最大荷重１２．４４ ｌｂｆ、たわみ時の荷重１１．４７ ｌｂｆとなったものであった。

【0158】

充填キャップ式上面荷重実験では、マルチモダルＰＥＴがボトルとして使用するのに十分な品質を有していることがわかる。毎分０．５インチの充填キャップ式トップロードでは、コントロールＰＥＴは１２３ ｌｂｆに最初のピーク、１２３ ｌｂｆに最大荷重、５０．５１ ｌｂｆのたわみ荷重となったのに対し、マルチモダルＰＥＴは１１０ ｌｂｆに最初のピーク、１１０ ｌｂｆに最大荷重、５１．１０ ｌｂｆのたわみ荷重となったのである。ここでは、マルチモダルＰＥＴが改良されていることがデータからわかる。

【0159】

充填ボトル側壁剛性中間ラベル破砕強度実験では、マルチモダルＰＥＴはボトルとして使用するのに十分な品質を有していることがわかる。充填ボトル側壁剛性中間ラベル破砕強度実験の結果、対照ＰＥＴは、最初のピークが３．２２ ｌｂｆ、最大荷重が１４．７ ｌｂｆ、たわみ時の荷重が１４．６２ ｌｂｆであり、マルチモダルＰＥＴは最初のピークが３．６７ ｌｂｆ、最大荷重が１４．６ ｌｂｆ、たわみ時の荷重が１４．５３ ｌｂｆであった。

【0160】

射出成形品の色味を比較した。どちらも透明であるように見える。データでは、ヘイズ吸収がコントロールＰＥＴで約５．４、マルチモダルＰＥＴで約４．３７であることが示された。数値が低いほどヘイズが少ない、または透明度が高いということになる。このように、マルチモダルＰＥＴは、コントロールＰＥＴと比較して、より良い透明度、またはより少ないヘイズを提供することができる。

【0161】

すべての化学用語は、当技術分野で知られているように定義されている。

【0162】

当業者は、本明細書に開示されたこのプロセス及び他のプロセス及び方法について、プロセス及び方法において実行される機能は、異なる順序で実施され得ることを理解するであろう。さらに、概略的なステップ及び操作は例として提供されているに過ぎず、ステップ及び操作のいくつかは、開示された実施形態の本質を損なうことなく、場合によりあり、より少ないステップ及び操作に結合され、又は追加のステップ及び操作に拡大されてもよい。

【0163】

本開示は、本願に記載された特定の実施形態の観点で限定されるものではなく、様々な態様の例示として意図されるものである。当業者には明らかなように、その精神及び範囲から逸脱することなく、多くの修正及び変形を行うことができる。本明細書に列挙したものに加えて、本開示の範囲内の機能的に等価な方法及び装置は、前述の説明から当業者には明らかであろう。そのような修正および変形は、添付の特許請求の範囲の範囲に入ることが意図されている。本開示は、添付の請求項の条件によってのみ、そのような請求項が権利を有する等価物の完全な範囲とともに、制限されることになる。本開示は、特定の方法、試薬、化合物組成物または生物学的系に限定されないことが理解され、それらは、もちろん、変化し得る。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、限定することを意図していないことを理解されたい。

【0164】

本明細書における実質的に任意の複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および／または用途に適切であるように、複数形から単数形へ、および／または単数形から複数形へ変換することができる。様々な単数／複数の並べ換えは、明瞭化のために本明細書に明示的に記載されることがある。

【0165】

一般に、本明細書、特に添付の請求項（例えば、添付の請求項の本体）において使用される用語は、一般に「開放」用語として意図されることが当業者には理解されよう（例えば、用語「含む」は「含むが限定しない」と解釈すべき、用語「有する」は「少なくとも有する」と解釈すべき、用語「含む」は「含むが限定しない」等と解釈すべき、等）。導入されたクレームの特定の番号が意図される場合、そのような意図は、クレームに明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、理解を助けるために、以下の添付の請求項は、請求項の記載を導入するための導入フレーズ「少なくとも１つ」および「１つまたは複数」の使用を含むことができる。しかしながら、そのようなフレーズの使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の繰り返しの導入が、そのような導入された請求項の繰り返しを含む任意の特定の請求を、１つのそのような繰り返しを含む実施形態のみに制限することを意味すると解釈すべきではなく、たとえ同じ請求項が、「１または複数」または「少なくとも１」および「１つ」または「１個」などの不定冠詞（例えば、「１つ」および／または「１個」は、「少なくとも１つ」または「１つ以上」の意味に解釈されるべきである）、クレームの序文に使用される定冠詞の使用についても同様である。さらに、導入された請求項の繰り返しの特定の数が明示的に記載されている場合でも、当業者は、かかる記載は少なくとも記載された数を意味すると解釈すべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語なしの「２回の繰り返し」の裸の記載は、少なくとも２回の繰り返し、または２以上の回しを意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する慣用が使用される場合、一般に、そのような構造は、当業者が慣用を理解する意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢ一緒、ＡおよびＣ一緒、ＢおよびＣ一緒、および／またはＡ、Ｂ、およびＣ一緒に有するシステムなどであるがこれに限られないであろう）。Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する規約が使用される場合、一般に、そのような構成は、当業者が規約を理解する意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢ一緒、ＡおよびＣ一緒、ＢおよびＣ一緒、および／またはＡ、Ｂ、およびＣなどを有するシステムに限られないが、含むであろう）。明細書、請求項、または図面のいずれにおいても、２つ以上の代替的な用語を提示する実質的に任意の分割的な単語および／またはフレーズは、用語の一方、用語のいずれか、または両方の用語を含む可能性を企図すると理解されるべきであることは、当業者にはさらに理解されるであろう。例えば「Ａ又はＢ」という語句は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるであろう。

【0166】

さらに、本開示の特徴または態様がＭａｒｋｕｓｈ群の観点から説明される場合、当業者は、本開示がそれによってＭａｒｋｕｓｈ群の任意の個々の要素または要素のサブグループの観点からも説明されることを認識するであろう。

【0167】

当業者には理解されるように、書面による説明を提供するという観点など、あらゆる目的のために、本明細書に開示されるすべての範囲は、その任意の可能なサブレンジおよびサブレンジの組み合わせも包含している。任意の列挙された範囲は、同じ範囲が少なくとも等しい半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分解されることを十分に説明し、可能にすると容易に認識することができる。非限定的な例として、本明細書で議論される各範囲は、下３分の１、中３分の１、上３分の１などに容易に分解することができる。また、当業者には理解されるように、「まで」、「少なくとも」等の全ての言語は、言及された数を含み、上述したようにその後サブレンジに分解することができる範囲を意味する。最後に、当業者には理解されるように、範囲は各個別のメンバーを含む。したがって、例えば、１～３個のセルを有するグループは、１、２、又は３個のセルを有するグループを指す。同様に、１～５個のセルを有するグループは、１、２、３、４、または５個のセルを有するグループなどを指す。

【0168】

以上より、本開示の様々な実施形態が例示の目的で本明細書に記載され、本開示の範囲及び精神から逸脱することなく様々な変更がなされ得ることが理解されるであろう。したがって、本明細書に開示された様々な実施形態は、限定することを意図しておらず、真の範囲および精神は、以下の特許請求の範囲によって示される。

【0169】

本明細書に記載されたすべての文献は、その全体が特定の参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【国際調査報告】