(57)【要約】ポリマー又はポリマー組成物の再加熱特性を改善するためのポリマー添加剤は無機材料からなり、該無機材料を含む２．５ｍｍの厚みのポリエチレンテレフタレートのプラークは、試験した場合、０．９未満の吸収比を有するように該無機材料が構成され、ここで、吸収比は、Ａ１／Ａ２比又はＡ１／Ａ３比のいずれかであり、Ａ１は４００ｎｍ乃至５５０ｎｍの間の最大吸光度であり、Ａ２は７００ｎｍ乃至１１００ｎｍの間の最大吸光度であり、Ａ３は７００ｎｍ乃至１６００ｎｍの間の最大吸光度である。好ましい無機材料は、窒化チタン、インジウムスズ酸化物及び六ホウ化ランタンである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー材料の再加熱特性を改善するための組成物であって、前記組成物は無機材料を含む組成物。
【請求項２】
ポリマー材料の再加熱特性を改善するための無機材料の使用方法。
【請求項３】
ポリマー材料、又はポリマー材料を製造するために重合化されるべく準備される一つ以上のモノマー、オリゴマー若しくはプレポリマーに加えるための濃縮処方物であって、前記処方物は担体と無機材料とを含む、処方物。
【請求項４】
請求項３に記載の処方物であって、固体マスターバッチを定義するために標準温度及び圧力にて固体である担体を含むか、若しくは液状担体であって無機材料を該液状担体内に溶解若しくは分散している液状担体を含む、処方物。
【請求項５】
９０重量％未満の無機材料を含む、請求項３又は４に記載の処方物。
【請求項６】
前記液状担体は、植物油、鉱油、又はグリコールを含む請求項３乃至５のいずれか一項に記載の処方物。
【請求項７】
ポリマー材料の再加熱特性を改善するための方法において、前記方法は、ポリマー材料、又はポリマー材料を製造するために重合化されるべく準備される一つ以上のモノマー、オリゴマー若しくはプレポリマーを、無機材料と接触させる工程を含む方法。
【請求項８】
前記ポリマー材料又は前記モノマーは、前記無機材料を含むか、若しくは該無機材料から本質的に構成される粉末と接触させるか、或いは請求項３乃至６のいずれか一項に記載の濃縮処方物と接触させる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ポリマー材料及び無機材料を含む顆粒又はペレットが製造される請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
ポリマー材料と、前記ポリマー材料の再加熱特性を改善するための無機材料と、からなる生成物。
【請求項１１】
前記生成物は、前記ポリマー材料の重量に基づいて、少なくとも０．０１ｐｐｍであり、かつ１０００ｐｐｍ未満の無機材料を含む、請求項１０に記載の生成物。
【請求項１２】
ペレット又は顆粒の形態である、請求項１０又は１１に記載の生成物。
【請求項１３】
前記生成物は成形品である請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の生成物。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の生成物を形成するための方法であって、前記方法は、ポリマー材料と無機材料とからなる組成物を加熱する工程と、前記生成物を画定するために、該組成物を型に形成する工程と、を含む方法。
【請求項１５】
前記方法において、前記組成物は赤外線源を用いて加熱される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ポリマー材料の再加熱特性を改善するための前記無機材料は、前記無機材料を含む２．５ｍｍの厚みのポリエチレンテレフタレートプラークが、試験した場合に、０．９未満の吸収比を有するように構成され、かつ前記吸収比はＡ１が４００ｎｍ乃至５５０ｎｍの間の最大吸収であり、Ａ２が７００乃至１１００ｎｍの間の最大吸収であり、Ａ３が７００乃至１６００ｎｍの間の最大吸収である場合にＡ１／Ａ２比又はＡ１／Ａ３比のいずれかである、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項１７】
前記吸収比は０．８未満である、請求項１６に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項１８】
選択された無機材料に対して、Ａ１／Ａ２の吸収比が０．６５未満であること及びＡ１／Ａ３の吸収比が０．８５未満であることのうちの少なくとも一方が適用される、請求項１６又は請求項１７に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項１９】
前記吸収比が０．５未満である、請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２０】
前記無機材料は、黒色炭素、酸化鉄、銅クロマイト、金属アンチモン、又は鉄リン化物ではない、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２１】
前記無機材料は、コロイド状又はナノ粒子状物質である、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２２】
前記無機材料は、７００乃至１４００ｎｍの範囲においてポリマー材料のエネルギー吸収を増大させることが可能である、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２３】
前記無機材料は、４００乃至７００ｎｍの範囲の平均エネルギー吸収よりも大きな平均エネルギー吸収の最大値を７００乃至１４００ｎｍの範囲に有する、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２４】
前記無機材料は粒子からなり、該粒子の大きさは、７００乃至１４００ｎｍのエネルギーの吸収を増大させるために使用される、請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２５】
前記無機材料の平均粒子径は、１００ｎｍ又はそれ未満である、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２６】
前記無機材料の少なくとも９０％は、１０ミクロン未満である最大寸法を有する粒子からなる、請求項１乃至２５のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２７】
前記無機材料の少なくとも９５％は、１０ミクロン未満である最大寸法を有する粒子からなる、請求項１乃至２６のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２８】
前記無機材料の少なくとも９５％は、５００ｎｍ未満である最大寸法を有する粒子からなる、請求項１乃至２７のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項２９】
前記無機材料は、金属元素、酸化物、ドープされた酸化物、混合酸化物、窒化物、ケイ化物、又はホウ化物化合物からなる材料の一つ以上から選択される材料より生成される、請求項１乃至２８のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３０】
前記無機材料は、窒化チタン、窒化ジルコニウム、インジウムスズ酸化物、還元インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、金、銀、モリブデン又はタンタルからなる材料の一つ以上から選択される材料より生成される、請求項１乃至２９のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３１】
前記組成物、処方物又は生成物は一つ以上の着色剤を更に含む、請求項１、３又は１０のいずれか一項に従属する任意の請求項に記載の組成物、処方物又は生成物。
【請求項３２】
前記組成物、処方物又は生成物は一つ以上の黒体又は灰色体の赤外線吸収材料を更に含む、請求項１、３又は１０のいずれか一項に従属する任意の請求項に記載の組成物、処方物又は生成物。
【請求項３３】
黒体又は灰色体の赤外線吸収材料は黒色炭素、金属アンチモン、酸化鉄、銅クロマイトまたは鉄リン化物からなる、請求項３２に記載の組成物、処方物又は生成物。
【請求項３４】
前記無機材料は、４７５ｎｍに吸収を有し、該吸収は、５５０ｎｍ、６００ｎｍ及び７００ｎｍの各吸収より小さい、請求項１乃至３３のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３５】
前記無機材料は窒化チタンからなる、請求項１乃至３４のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３６】
前記ポリマー材料は熱可塑性ポリマーからなる、請求項１乃至３５のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３７】
前記熱可塑性ポリマーは以下のポリマー群：ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー並びにそれらのコポリマー及び混合物からなる群から一つ以上が選択される、請求項３５に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３８】
前記ポリマーは、ポリ（エチレンテレフタレート）若しくはそのコポリマー、或いはポリプロプレン又は配向ポリプロピレンである、請求項１乃至３７のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項３９】
前記無機材料は、黒色炭素、酸化鉄、銅クロマイト、鉄リン化物、又は三酸化アンチモンの還元により形成された金属アンチモンを含むポリマーから形成された同等のプリフォームより単位明度損失に対する再加熱パーセントの比が高いプリフォームを形成するために選択される、請求項１乃至３８のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項４０】
再加熱の前に無機材料をポリマーに加えることにより該ポリマーの再加熱特性を改善する方法において、前記無機材料は、黒色炭素、金属アンチモン、酸化鉄、銅クロマイト、又は鉄リン化物ではない方法。
【請求項４１】
前記方法は、射出成形製品のために使用される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記ポリマー及び前記添加剤のうちの少なくとも一方は液体に分散される、請求項４０又は４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記液体は、重合化工程又は射出成形工程にてポリマーに適用される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記製品は容器のプリフォームである、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
前記容器のプリフォームは、液体を保持するのに適した容器を形成するために、赤外線加熱ランプを使用して、延伸ブロー成形される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
液体を保持するのに適した前記延伸ブロー成形された容器は飲料水用ボトルである、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記無機材料は窒化チタンからなり、前記ポリマー材料はポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン又は配向ポリプロピレンからなる、請求項１乃至４６のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【請求項４８】
前記無機材料は窒化チタンからなり、前記ポリマー材料はポリエチレンテレフタレートからなる、請求項１乃至４７のいずれか一項に記載の組成物、使用方法、処方物、方法、又は生成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマー材料及びそのための添加剤に関し、限定されるわけではないが、より詳細には、改善された再加熱特性を備えたポリマー組成物、該組成物の使用方法及び該組成物の製造方法に関する。本発明はまた、ポリマーと共に使用され、かつ熱可塑性ポリマー、特に、容器を製造する分野において使用されるポリマーに応用した場合に有用であるポリマー再加熱添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーは多くの場合、飲料用ボトル等のような液体用の容器を含む製品にブロー成形される前に、赤外線加熱用ランプを用いて加熱されるプリフォーム（パリソン）の製造に使用される。飲料用ボトルのような液体用容器の市販品の製造において、ポリマーのプリフォーム（パリソン）を再加熱するために使用される加熱用ランプは、典型的には、５００ｎｍから１５００ｎｍ以上までの広い光放出スペクトルを有する石英灯、即ち、赤外線加熱用ランプである。ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、５００ｎｍ乃至１４００ｎｍの領域における吸収が乏しい。従って、ボトルの製造において再加熱工程の速度を上げるために、或いは再加熱に要するエネルギーの量を低減するために、７００ｎｍ乃至１３００ｎｍの領域の光を吸収する作用物質を、再加熱用添加剤としてポリエステルポリマーに添加することができる。
【０００３】
赤外線加熱用ランプの下にてポリエステルの加熱特性の速度を改善するための再加熱添加剤として、種々の黒体及び灰色体の吸収化合物がこれまでに使用されてきた。これらの化合物は典型的には、黒色の酸化鉄、アンチモン元素、黒色炭素及び銅クロマイトである。「黒色炭素」なる用語は、グラファイト、任意の形のカーボンブラック、木炭、活性炭等を含む。しかしながら、これらの物質は、それらが使用された形態においては不十分であり、かつポリマーが過度に黒ずむことなく該材料を使用して高レベルの再加熱を達成することは不可能であった。従って、ポリマーに加えられるべき吸収材料の量は、透明性のようなこれらの材料がポリマーに与える視覚的な特性により制限される。プリフォームが飲料用のボトルのような液体用容器、とりわけ高い透明度と無色であることが必要不可欠であると考えられているミネラルウォーターを含むために使用される容器、を製造する上において使用される場合には、特にこのことが当てはまる。ＣＩＥＬＡＢ系において透明度（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）は通常「Ｌ＊」として表され、１００が最も高く、０が最も暗い。通常、より暗い色の再加熱添加剤は、Ｌ＊におけるそれらの負のインパクトからほんのわずかの量しか加えることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は上記した問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の態様によれば、ポリマー材料の再加熱特性を改善するための組成物が提供され、該組成物は無機材料を含む。
【０００６】
本発明の第二の態様によれば、組成物が提供され、該組成物は、ポリマー材料と、該ポリマー材料の再加熱特性を改善するための無機材料とを含み、該無機材料は、試験した場合、該無機材料を含んだ２．５ｍｍの厚みのポリエチレンテレフタレートのプラークが０．９未満の吸収比を有するものであり、ここで、該吸収比はＡ１／Ａ２またはＡ１／Ａ３の比率であり、かつＡ１は４００ｎｍ乃至５５０ｎｍの間の最大吸収であり、Ａ２は７００乃至１１００ｎｍの間の最大吸収であり、Ａ３は７００乃至１６００ｎｍの間の最大吸収である。
【０００７】
無機材料を試験するための２．５ｍｍの厚みのプラークの製造及び試験は、以下の（Ａ）又は（Ｂ）に記載されたとおりである：
（Ａ）試験されるべき無機材料は、０．８＋／−０．０２のＩＶと、純粋なテレフタル酸及びエチレングリコールの基本的なモノマーを有するボトルグレードのＰＥＴの乾燥ポリマーペレットと完全に混合される。そのような材料の例は、以下に参照されるように、ＶＯＲＩＤＩＡＮ９９２１である。次に、射出成形機を使用して、２．５ｍｍの厚みのプラークを製造するために該混合物を使用する。更に、手順の詳細については以下の実施例２２乃至２４に記載されている。
【０００８】
（Ｂ）試験されるべき無機材料は、モノマー（例えば、上述のＰＥＴを製造するために加えられる純粋なテレフタル酸とエチレングリコールの基本的なモノマー）に加えられ、かつ該モノマーが重合化される。次に（Ａ）に記載されたように、製造されたポリマーからプラークが製造される。
【０００９】
好ましい試験は、（Ａ）に記載されたとおりである。
第二の態様の、本発明の必要条件を満たす無機材料の能力は、無機材料の化学的独自性に依存し、かつ粒子径及び形状のような無機材料の物理的特徴に依存する。一つの場合において、ある特定の化学種の無機材料が第二の態様に従って記載された試験を第一の粒子径では満たさなかったが、同じ化学種のものが第二の粒子径（第一の粒子径より小さい粒子径のもの）にて記載された試験を満たし、よってポリマー材料の再加熱特性を改善するために該ポリマー材料に加えられるべき有用な材料となり得ることもある。
【００１０】
適切には、吸収比は０．８５未満である。好ましくは吸収比は０．８０未満であり、より好ましくは、０．７５未満である。
適切には、選択された無機材料に対して、吸収比Ａ１／Ａ２が０．７０未満であること及び吸収比Ａ１／Ａ３が０．９０未満であることのうちの少なくとも一方（好ましくは両方）が当てはまる。
【００１１】
好ましくは、選択された無機材料に対して、吸収比Ａ１／Ａ２が０．６５未満であること及び吸収比Ａ１／Ａ３が０．８５未満であることのうちの少なくとも一方（好ましくは両方）が当てはまる。
【００１２】
より好ましくは、選択された無機材料に対して、吸収比Ａ１／Ａ２が０．６０未満であること及び吸収比Ａ１／Ａ３が０．８０未満であることのうちの少なくとも一方（好ましくは両方）が当てはまる。
【００１３】
特に好ましい実施形態において、選択された無機材料に対して、吸収比Ａ１／Ａ２が０．５０未満であること及び吸収比Ａ１／Ａ３が０．８０未満であることのうちの少なくとも一方（好ましくは両方）が当てはまる。
【００１４】
適切には、選択された無機材料は、０．８０未満、好ましくは０．７０未満、より好ましくは０．６０未満、特に０．５６未満である吸収比Ａ１／Ａ２を有する。
吸収比Ａ１／Ａ２及びＡ１／Ａ３は各々０．２より大きい。
本発明の第三の態様に従って、ポリマー材料の再加熱特性を改善するために第一又は第二の態様に従って記載される無機材料の使用が提供される。
【００１５】
本発明の第四の態様に従って、ポリマー材料へ加えるための、又はポリマー材料を製造するために重合化されるべく準備された一つ以上のモノマーへ加えるための、濃縮した処方物が提供され、該処方物は、担体と、第一又は第二の態様に従って記載される無機材料と、を含む。
【００１６】
処方物は、通常の温度及び圧力（ＳＴＰ）では固体である担体を含み得るか、又は液状の担体からなる。該担体が固体である場合、処方物は適切にはマスターバッチである。担体が液体である場合、無機材料は液体に溶解されているか、或いはより好ましくは該液体に分散されている。
【００１７】
好ましくは、処方物は第一又は第二の態様に従って記載される無機材料の９０重量％未満を含む。好ましくは、処方物中の全ての無機材料の重量％の合計は、９０重量％未満であり、より好ましくは７５重量％未満であり、特に４０重量％未満である。好ましくは、処方物中の微粒子材料（無機材料を含む）の重量％の合計は９０重量％未満であり、より好ましくは７５重量％未満であり、特に４０重量％未満である。該処方物は好ましくは、第一又は第二の態様に従って記載される無機材料の少なくとも０．０００５重量％、好ましくは少なくとも０．００１重量％を含む。
【００１８】
濃縮処方物が固体のマスターバッチからなる場合、第一又は第二の態様に従って記載される無機材料の重量％の合計は、９０重量％まで、５０重量％まで、又は４０重量％までであり得る。
【００１９】
濃縮処方物が液体、例えば、該無機材料を含む液体分散体である場合、第一又は第二の態様に従って記載される無機材料の重量％の合計は、９０重量％まで、５０重量％まで、又は４０重量％までであり得る。
【００２０】
液体担体は、植物油、鉱油又はグリコールであり得る。特に好ましいグリコールは、特に該無機材料の粒子がＰＥＴ重合化反応混合物に加えられる場合は、エチレングリコールである。無機材料が液体担体中にて粉砕されると有効であろう。粉砕は最初の粒子中に存在する任意の凝集体を破壊するために実施される。
【００２１】
界面活性剤、増粘剤及び安定化剤のようなその他の成分は、液体担体中の分散を改善するために加えられ得る。
滑り特性改質剤、アセトアルデヒド除去剤、ＩＶ改質剤、Ａｍｏｓｏｒｂ（登録商標）のような遮断剤、難燃剤、表面仕上げ剤、導電性改質剤及び着色剤のようなその他のポリマー添加剤も液体担体中に含まれ得る。
【００２２】
本発明の第五の態様に従って、ポリマー材料の再加熱特性を改善するための方法が提供され、該方法は、ポリマー材料又は該ポリマー材料を製造するために重合化されるべく準備された一つ以上のモノマーを、第一若しくは第二の態様又は本明細書に記載されたその他の態様に従って記載される無機材料と接触させる工程を含む。
【００２３】
ポリマー材料又は該モノマーは、該無機材料を含むか、又は該無機材料から本質的に構成される粉末と接触させるか、或いは第四の態様に従って記載される濃縮処方物と接触させる。
【００２４】
該ポリマー材料及び該無機材料と接触させるためにいかなる方法が使用されても、該ポリマー材料の重量に基づいて、少なくとも０．０１ｐｐｍ、適切には少なくとも約０．１ｐｐｍ、好ましくは少なくとも約１ｐｐｍ、より好ましくは少なくとも２ｐｐｍ、更により好ましくは少なくとも３ｐｐｍ、特に少なくとも４ｐｐｍが、無機材料と接触され得るポリマー材料中に存在しているか、又は該ポリマー材料を製造するための重合化されるべく準備されたモノマーから調製可能なポリマー材料中に存在しているように、十分な量の無機材料が加えられることが好ましい。適切には、１０００ｐｐｍ未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満の無機材料がポリマー材料中に存在している。
【００２５】
ポリマー材料の重量（又は該ポリマー材料を製造するために重合化されるべく準備されたモノマーの重量）と、該ポリマー材料（又はモノマー）と接触する無機材料の重量との比率は、適切には１０３乃至１０６の範囲、好ましくは２×１０３乃至２．５×１０５の範囲である。
【００２６】
一つ以上のモノマーを記載された無機材料を接触させる工程は、無機材料を組み込む簡便な方法である。その理由は、該無機材料がモノマー及び／又はポリマーと反応／処理するための下流工程において、モノマー及び／又はポリマーと容易に混合され得るからである。適切には、無機材料は、該ポリマー材料がＰＥＴである場合にはアルコール基含有モノマー流に組み込まれ得る。
【００２７】
第五の態様の方法は、ポリマー材料と無機材料とを含む顆粒又はペレットを形成する工程を含む。
本発明の第六の態様に従って、ポリマー再加熱添加剤が提供され、該添加剤は光スペクトルの可視領域（４００ｎｍ乃至７００ｎｍの間）よりも該スペクトルの赤外領域（７００ｎｍ乃至１４００ｎｍの間）により大きな固有吸収率を有する無機材料を含む。
【００２８】
本発明の第七の態様に従って、ポリマー再加熱添加剤が提供され、該添加剤は、スペクトルの可視領域（４００ｎｍ乃至７００ｎｍの間）のいかなる吸収最大値よりも大きい吸収最大値を該スペクトルの赤外領域（７００ｎｍ乃至１４００ｎｍの間）に少なくとも一つ有する無機材料からなる。
【００２９】
本発明は、本明細書に記載された再加熱添加剤を含む熱可塑性成形組成物を提供する。また、そのような成形組成物から形成された成形製品も本発明に従って提供される。成形は、熱成形又は射出成形により行われる。
【００３０】
一実施形態において、無機材料は、黒色炭素、金属アンチモン、酸化鉄又は銅クロマイトの任意の形態以外の材料であり得る。
ある無機材料が再加熱の用途に有用であり得ることが見出された。特定の無機材料及びそれらの物理的及び／又は化学的特性の幾らかを本明細書に記載する。好ましくは、無機材料は赤外領域の光を吸収し、熱可塑性成形組成物との適合性を有し、非毒性であり、かつそれらが加えられる組成物から形成される成形品の着色に審美的に中性の又は陽性の効果を与えるものである。
【００３１】
本発明の第八の態様に従って、ポリエステルと、任意の形態の黒色炭素、金属アンチモン、酸化鉄又は銅クロマイト以外の無機材料からなる少なくとも一つの再加熱添加剤と、から構成される熱可塑性成形組成物が提供され、再加熱添加剤は赤外領域の光を吸収するのに有効な量にて該組成物中に存在し、それにより該組成物から成形される製品をブロー成形温度まで再加熱するのに要するエネルギーを低減することができる。
【００３２】
本明細書に記載される添加剤及び／又は選択された無機材料は、ポリマーが改善された再加熱特性を有することを可能にし、該ポリマーが再加熱されて、そのガラス転移温度以上の温度が迅速に達成され、結果として、再加熱時間が短縮されて、生産性が向上する。従って、本明細書に記載された添加剤は、ポリマーのより効果的な取り扱いを可能にする。
【００３３】
ポリマーはポリマー粒子を含み、添加剤が該ポリマー粒子全体に分散した状態となっている。代替的に、ポリマーは、該ポリマー内に添加剤が加えられた状態の固体又はフラグメントであり得る。該添加剤はコロイド又は粒子からなるが、好ましくはナノ粒子からなる。ナノ粒子は平均粒子径が１ミクロン未満である粒子からなり、好ましくは１００ｎｍ未満である粒子からなる。
【００３４】
本明細書に参照される無機材料は、化学量論的であるか、又は非化学量論的であり（そのような形態が存在する場合）、好ましくは非化学量論的な形態が好ましい。
再加熱特性を改善するために使用され得る無機材料の一つのクラス（本明細書中においてはタイプ１と称される）は、４００乃至７００ｎｍよりは７００乃至１４００ｎｍにおいて本質的により大きな吸収率を呈する材料を含む。吸収率は、４００、７００及び１１００ｎｍにおいて該材料を含むポリエステルプラークの吸光度を測定し、かつ４００ｎｍ乃至７００ｎｍの間と７００ｎｍ乃至１１００ｎｍの間とで起こる吸収の変化の百分率を決定することにより計算され得る。好ましい無機材料を含むプラークは、４００乃至７００ｎｍの領域の％吸収率よりも７００乃至１１００ｎｍの領域により大きな％吸収率を有し、かつその値は正である。そのような無機材料の特に好ましい例は、還元されたインジウムスズ酸化物である。本明細書において使用されるように、固有吸収率は、粒子径が十分に小さくて、衝突する光の有意な量が全ての波長に伝達される場合に、該材料の粒子により示される吸光度であるとみなされる。
【００３５】
再加熱特性を改善するために使用され得る無機材料の第二のクラス（本明細書中においてはタイプ２と称される）は、４００乃至７００ｎｍの間にある平均吸収より大きな吸収最大値を７００乃至１４００ｎｍにおいて有する材料を含む。吸収は、吸光光度計により直接測定されたものである。そのような無機材料の特に好ましい例は、窒化チタンである。
【００３６】
好ましくは、本明細書に記載されている添加剤及び／又は無機材料は、赤外付近の光の範囲（７００ｎｍから少なくとも約１４００ｎｍまで）にてポリマー材料のエネルギー吸収を増大することが可能である。より好ましくは、添加剤及び／又は選択された無機材料は、可視光の範囲（４００ｎｍ及び７００ｎｍ）よりは赤外付近の光の範囲にてポリマーのエネルギー吸収を増大することが可能である。好ましくは、選択された無機材料は、４００乃至７００ｎｍよりは、７００乃至１４００ｎｍの範囲において、少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも２５％、更により好ましくは少なくとも５０％、そして更に一層好ましくは少なくとも１００％大きい吸収を示す。
【００３７】
添加剤及び／又は選択された無機材料は、７００乃至１４００ｎｍの範囲に平均エネルギー吸収最大値を有し、その値は、４００乃至７００ｎｍの範囲における平均エネルギー吸収より大きいことが好ましい。適切には、７００ｎｍ乃至１４００ｎｍの範囲における平均エネルギー吸収最大値は、４００乃至７００ｎｍの範囲における平均吸収よりも、少なくとも１％大きく、好ましくは少なくとも５％大きく、より好ましくは少なくとも１０％大きい。平均吸収最大値が少なくとも５０％より大きいことが最も好ましい。
【００３８】
仮に本明細書に記載されているように選択された無機材料の粒子が大きすぎる場合、それらはスペクトルの可視部及び赤外部の両方において衝突した光の全てを吸収し、従って、赤外線を優先的に吸収することはない。粒子径を小さくすると、固有吸収率に達するまで、スペクトルの可視部と赤外部との間の相対的な吸収の差が増大する。従って、該無機材料に対する好ましい粒子径の選択は、電磁スペクトルの可視部と赤外部における無機材料の特定の吸収比に依存する。
【００３９】
７００乃至１４００ｎｍの間のエネルギーの吸収を増大するために使用され得る添加剤及び／又は選択された無機材料の平均粒子径（適切には数平均粒子径）は、１０ミクロン未満であり、好ましくは１ミクロン未満であり、より好ましくは１００ｎｍ未満である。
【００４０】
適切には、該添加剤及び／又は無機材料の粒子の少なくとも９０％（好ましくは少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９９％、特に約１００％）が１０ミクロン未満の最大寸法を有し、好ましくは１ミクロン未満、より好ましくは５００ｎｍ未満、特に１００ｎｍ未満の最大寸法を有する。
【００４１】
一実施形態において、無機材料は、ポリマー材料に加えられた場合、ほぼ光学的に視認できないような粒子径であり得る。例えば、実質的に、無機材料の粒子の全てが、可視光の臨界波長以下である粒子径を有し得る。
【００４２】
一実施形態において、添加剤及び／又は選択された無機材料は、スペクトルの可視領域にわたって、無視しうるほどの吸収最小値と吸収最大値とを備えた平坦な、即ちフラットな吸収特性を有する。仮に中性の、又は無色のプラスチック材料が例えばミネラルウォーターのボトルに対して必要である場合にはこれは望ましいことである。別の実施形態において、添加剤及び／又は選択された無機材料は、スペクトルの可視領域にわたって、有意な吸収最小値又は最大値を有する平坦ではない、即ち傾斜した吸収特性を有する。これは、着色ボトルの製造にとっては望ましい。例えばプラーク又はプリフォームのようなポリマー材料に青色を与える添加剤は、該ポリマー材料の再吸収プロファイルを改善するのみならず、得られたプラスチック材料を着色するように作用するので望ましい。ポリマー、特にポリ（エチレンテレフタレート）のようなポリエステルは、高温にさらすと黄色くなることが知られている。実際に、ポリ（エチレンテレフタレート）は製造されると黄色になる。幾らかの場合、黄色から無色に近い色合いに戻すべくその色を調整するためにトナー（ｔｏｎｅｒ）がポリエステルに加えられ得る。従って、これらのトナーは、通常は典型的な例が酢酸コバルトである青い色合いを与える着色剤である。従って、例えばプラーク又はプリフォームのようなポリマー材料に青い色合いを与える添加剤及び／又は無機材料はまた良好なトナーとなり、特に望ましい。しかしながら、その他の視覚できる色を生ずる添加剤及び／又は無機材料もまた、補色調色剤と組み合わせて使用した場合、従来の着色剤として使用され、無色の色合いを容易に達成できる。
【００４３】
好ましい無機材料は、本明細書の任意の記載に述べられているように吸収／吸収率特性を有し、そして付随的に、７００ｎｍの吸収より小さい吸収を４７５ｎｍに有する。４７５ｎｍにおける吸収は、６００ｎｍ及び７００ｎｍのいずれの吸収よりも小さいことが好ましい。４７５ｎｍにおける吸収は、５５０ｎｍ、６００ｎｍ及び７００ｎｍのいずれの吸収よりも小さいことがより好ましい。４７５ｎｍにおける吸収は、４００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍ及び７００ｎｍのいずれの吸収よりも小さいことが最も好ましい。
【００４４】
本明細書の記載に従って使用するのに特に好ましい無機材料は、窒化チタンを含む。有利なことに、これは４７５ｎｍ付近の可視領域に吸収の最小値を有する青色を与える。
本明細書に記載されている再加熱添加剤は、種々の無機材料から生成され得る。本明細書に記載されている該再加熱用添加剤及び／又は無機材料は、以下の材料群の一つ以上から選択され得る：金属元素、メタロイド、酸化物、ドープされた酸化物、混合酸化物、窒化物、ケイ化物又はホウ化物化合物。好ましくは、再加熱添加剤及び／又は無機材料は、以下の材料群の一つ以上から選択され得る：窒化チタン、窒化ジルコニウム、インジウムスズ酸化物、還元されたインジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、金、銀、モリブデン又はタンタル。
【００４５】
本明細書に記載されている組成物及び／又は再加熱添加剤はさらに、ポリマー材料の再加熱特性を助けるために一つ以上の更なる材料を含む。付随的に、又は代替的に、組成物及び／又は添加剤は更にポリマー材料の特性に影響を与えるべく一つ以上の更なる材料を含み得る。例えば、一つ以上の黒体及び灰色体の赤外吸収材料が該添加剤に加えられ、７００ｎｍより大きなより近赤外照射線を吸収できる。そのような黒体及び灰色体の赤外吸収材料は、黒色炭素、鉄酸化物、銅クロマイト又は重合化反応時に三酸化アンチモンの還元により形成された金属アンチモンを含み得る。その他の材料は着色剤等を含み得る。組成物及び／又は再加熱添加剤は、近赤外染料のような有機材料と組み合わせて使用可能であり、該材料は７００乃至１４００ｎｍの範囲に吸収の最大値を有する。
【００４６】
第二の態様に従って参照される試験はポリエチレンテレフタレートプラークにて簡便に実施され得るが、試験に合格した無機材料は、任意のタイプのポリマー材料の再加熱特性を改善するために、例えば赤外線ランプを使用した場合、該ポリマー材料に加えられる。
【００４７】
ポリマー材料は、本質的にはプラスチック材料を生成するために使用される任意のポリマーであり得るが、好ましくは、該ポリマー材料は熱可塑性ポリマー（合成ポリマー又は天然ポリマーの両方を含む）からなる。好ましい熱可塑性ポリマーは、容器のプリフォーム等のような製品の射出成形に使用可能である及び／又は使用されるものである。好ましくは、熱可塑性ポリマーは以下のポリマー群の一つ以上から選択される：ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー及びそのコポリマー及び混合物。好ましいポリマーは、容器を形成するのに適切に使用されるポリエステル、ポリプロピレン及び配向ポリプロピレンである。特に好ましいポリマーは、液体容器そして特に飲料用ボトルを形成するために使用されるポリ（エチレンテレフタレート）又はそのコポリマーのようなポリエステルである。記載されているように添加剤及び／又は無機材料を備えたポリマーからなる組成物は、容器のプリフォームのようなプリフォームの生成において使用され、該プリフォームは生成する前に加熱されるか、又は延伸ブロー成形機に挿入される。
【００４８】
射出成形の目的にて使用されるポリエチレンテレフタレートは、典型的には後に濃縮して、約２５０００乃至３００００の範囲の分子量を有する。しかしながら、より安価であるが後に濃縮する必要がなく、約２００００の範囲であるより低い分子量を有する繊維グレードのポリエチレンテレフタレートを使用することも提唱されてきた。更に、少なくとも８５モル％のテレフタル酸と少なくとも８５モル％のエチレングリコールとからなる繰り返しユニットを含むポリエチレンテレフタレートのコポリマーを使用することも提案されている。テレフタル酸と共に含めることができるジカルボン酸の例としては、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサンジ酢酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸及びセバシン酸を含む。エチレングリコールに加えて、コポリエステルに加えることができるその他のジオール類は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、プロパン−１，３−ジオール、ブタン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、３−メチルペンタン−２，４−ジオール、２−メチルペンタン−１，４−ジオール、２，２，４−トリメチルペンタン−１，３−ジオール、２−エチルヘキサン−１，３−ジオール、２，２−ジエチルプロパン−１，３−ジオール、ヘキサン−１，３−ジオール、１，４−ジ（ヒドロキシエトキシ）−ベンゼン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−プロパン、２，４−ジヒドロキシ−１，１，３，３，−テトラメチル−シクロブタン、２，２−ビス−（３−ヒドロキシエトキシフェニル）−プロパン及び２，２−ビス（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）−プロパンを含む。本明細書において、「ポリエチレンテレフタレート」なる用語は、ポリエチレンテレフタレートのみならずそのコポリエステルも含む。
【００４９】
ポリエチレンテレフタレート及びその他のポリエステル成形組成物の射出成形は、典型的には、射出成形機を使用して、約２６０℃乃至約２８５℃又はそれ以上、例えば約３１０℃までの範囲の最大バレル温度にて実施される。この最大温度での滞留時間は典型的には約１５秒乃至約５分又はそれ以上、好ましくは約３０秒乃至約２分の範囲である。
【００５０】
本発明の好ましい実施形態において、添加剤及び／又は無機材料は、例えば、黒色炭素又は三酸化アンチモンの還元により形成された金属アンチモンの任意の形態のような従来の黒体又は灰色体吸収剤を含むポリマーから形成された同等のプリフォームと比較した場合、単位明度損失に対する再加熱パーセントの比（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ  ｏｆ  ｒｅｈｅａｔ  ｐｅｒ  ｕｎｉｔ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｌｏｓｓ  ｒａｔｉｏ）を増大することが可能である。
【００５１】
第五の態様に従って記載された方法において、無機材料は、黒色炭素、金属アンチモン、酸化鉄、又は銅クロマイト以外であると好ましい。
第五の態様の方法は、本明細書に記載されている添加剤及び／又は無機材料を使用する。添加剤を含むポリマーは、製品の射出成形の使用に特に適しているであろう。更に、添加剤は液体に分散され得る。該添加剤を液体に分散させたら、次にその液体を重合化段階又は射出成形段階にてポリマーに適用する。そのような製品は、射出成形され得る任意の製品であろう。好ましくは、該製品はプリフォームであり、次に赤外線加熱用ランプを使用して飲料用ボトルのような液体の容器に延伸ブロー成形され得る。
【００５２】
本発明は、例えば第一又は第二の態様に従って本明細書に記載されるようなポリマー材料及び無機材料を含む製品にまで及ぶ。
該製品は、該製品中のポリマー材料の重量に基づいて、少なくとも０．０１ｐｐｍ、適切には少なくとも０．１ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１ｐｐｍ、より好ましくは少なくとも２ｐｐｍ、更により好ましくは少なくとも３ｐｐｍ、特に少なくとも４ｐｐｍ含み得る。適切には、該製品は、該ポリマー材料の重量に基づいて、１０００ｐｐｍ未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満の無機材料を含む。
【００５３】
該製品において、ポリマー材料の重量の、無機材料の重量に対する比率は、１０３乃至１０６の範囲、好ましくは２×１０３乃至２．５×１０５の範囲であることが適切である。
【００５４】
該製品は、ペレット又は顆粒の形態であり得る。
該製品は成形品であり得る。この場合、例えば、容器のプリフォーム及び／又は容器そのものであり得る。好ましい容器はボトルである。
本発明は、製品を製造する方法にまで及び、該方法は、ポリマー材料と、例えば第一又は第二の態様に従って明細書に記載されているような無機材料と、を含む組成物を加熱する工程と、製品を画定するために該組成物を形状体内にて成形する工程と、を含む。
【００５５】
該製品は、例えば容器のプリフォームを形成するために射出成形工程を含み得る。
該製品を形成する方法において、組成物は好ましくは例えば、一つ以上の赤外線加熱用ランプのような赤外線源を使用して加熱される。
本発明の更なる態様に従って、４００乃至７００ｎｍよりはむしろ７００乃至１４００ｎｍにより大きな吸収率を本質的に示す無機材料の添加剤を含むポリマーから形成された製品を提供する。本発明の更に別の態様において、４００乃至７００ｎｍの平均吸収より大きな吸収最大値を７００乃至１４００ｎｍの範囲に有する無機材料の添加剤を含むポリマーから形成される製品を提供する。特に好ましい製品は、容器のプリフォームであり得る。特に好ましい容器のプリフォームは、飲料用ボトルのような液体容器に延伸ブロー成形される前に赤外線加熱用ランプを使用して加熱されるものである。そのようなボトルに入れられる飲料の種類としては、ビール、フルーツジュース、炭酸水及びミネラルウォーター及びその他の炭酸清涼飲料を含むが、それらに限定されない。
【００５６】
本発明の更に別の態様に従って、ポリマーの再加熱特性を増大する方法が提供され、該方法は少なくとも一つの無機材料をポリマー製品へ加える工程を含み、それにより該ポリマーは、黒色炭素、三酸化アンチモンの還元により形成された金属アンチモン、鉄酸化物又は銅クロマイトのような従来の黒体又は灰色体吸収剤を含む同等のポリマーと比較して、単位明度損失に対する再加熱パーセントの比をより大きくすることができる。
【００５７】
本発明の付随的な態様は、ポリマー又はポリマー組成物の再加熱特性を改善するために無機材料（黒色炭素、金属アンチモン、鉄酸化物又は銅クロマイトではないもの）を使用することを提供する。
【００５８】
本発明の更に別の態様は、無機添加剤（黒色炭素、金属アンチモン、鉄酸化物又は銅クロマイトではないもの）と共に混合されたポリマー又はポリマー組成物から形成された成形製品を提供する。
【００５９】
本発明の種々の態様において、無機材料／添加剤は、以下の材料群の一つ以上から選択され得る：窒化チタン、窒化ジルコニウム、インジウムスズ酸化物、還元されたインジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、金、銀、モリブデン又はタンタル。無機材料／添加剤は好ましくは平均粒子径が１ミクロン未満であるナノ粒子である。好ましくは、無機材料／添加剤の平均粒子径は１００ｎｍ又はそれ未満である。ポリマー又はポリマー組成物は、好ましくは以下のポリマー群の一つ以上から選択され得る：ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー並びにそのコポリマー及び混合物。ポリマー及び無機材料／添加剤からなるポリマーから生成される製品は好ましくは射出成形される。製品が容器のプリフォームである場合、該プリフォームは好ましくは、赤外線加熱用ランプを使用した加熱工程を必要とする延伸ブロー成形工程において使用され、飲料のような液体の収容に使用するのに適したボトルが形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
本発明は図面及び以下の実施例を参照することによって例示のみにて以下に示される。
【実施例】
【００６１】
プリフォームはショット当たり二つのプリフォームを形成することのできる１６０トンのＨＵＳＫＹ射出成形機を使用して形成された。各プリフォームは約３４グラムの重量であり、ネジぶたの底部を備えた約１３０ｍｍの長さの円筒形である。これらのプリフォームは花弁状の底部を供えた１リットルのボトルにブローされる。
【００６２】
ポリエステルの射出成形は、２７０℃にて起こる。多目的のポリ（スチレン）射出成形は２００℃にて起こる。
使用されるポリマーは：
Ｂ６０（デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）ＳＡ）−市販のボトルグレード樹脂ＰＥＴ樹脂、薄い色のついた非再加熱用。
【００６３】
無着色Ｂ６０（デュポンＳＡ）−Ｂ６０と同じであるが色がついておらず、よって樹脂本体の黄色を呈する。
９９２１Ｗ（ボリディアン（Ｖｏｒｉｄｉａｎ））−市販のボトルグレードの樹脂ＰＥＴ樹脂、薄い色のついた非再加熱用。
【００６４】
Ｌａｓｅｒ＋（デュポンＳＡ）−市販のボトルグレードの再加熱用樹脂。
ＣＢ１１ｅ（ボリディアン）−市販のボトルグレードの再加熱用樹脂。
多目的ポリ（スチレン）（ＧＰＳ）。
ＣＢ１１ｅ及びＬａｓｅｒ＋はいずれも再加熱用補助剤として金属アンチモンを含む再加熱樹脂である。ＣＢ１１ｅはＬａｓｅｒ＋と比較して再加熱はほぼ２倍であるが、明度の減少はほぼ２倍である。
【００６５】
無機粒子化合物が粉砕される場合、粉砕は以下のように実施される：無機粒子化合物（５ｇ）は、該無機粒子が加えられるべきポリマーに親和性を有する当業者に周知の油脂中にて撹拌した（油脂及び粒子混合物の全質量＝５０ｇ）。油脂及び粒子混合物を次に、その約５５％が小さなガラスビーズ（１．２ｍｍの直径）で満たされた１００ｍｌのガラス・ジャーに移した。ガラス・ジャーはレッド−デビル（Ｒｅｄ−Ｄｅｖｉｌ）ペイントシェーカにて１分間当たり６００回振った。粉砕された分散物はすぐに使用した。
【００６６】
以下の無機粒子化合物を再加熱補助剤として使用した。
１．窒化チタン、平均初期粒子径６０ｎｍ及び３０ｎｍ、ラトビア国リガに所在のネオマト（Ｎｅｏｍａｔ）社から供給される。
２．還元されたインジウムスズ酸化物、平均初期粒子径は４０ｎｍ未満であり、アメリカ合衆国コロラド州ロングモントに所在のナノプロダクツ（ＮａｎｏＰｒｏｄｕｃｔｓ）社より供給された。
【００６７】
３．アンチモンスズ酸化物、平均初期粒子径は３０ｎｍであり、アメリカ合衆国イリノイ州ロメオビルに所在のナノフェーズテクノロジーズ（ＮａｎｏＰｈａｓｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）社より供給された。
【００６８】
４．六ホウ化ランタンナノ粒子、平均初期粒子径は４０ｎｍ未満であり、アメリカ合衆国コロラド州ロングモントに所在のナノプロダクツ社より供給された。
５．平均粒子径が１０００ｎｍのコバルトケイ化物（ＣｏＳｉ２）は、アルファ−エアサー（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ）社により供給された。
【００６９】
使用された近赤外染料は、カナダ国トロントに所在のＡＤＳダイズ（Ｄｙｅｓ）社により供給された。Ｌａｍｐ  Ｂｌａｃｋ１０１（カーボンブラック）は、デグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社により供給された。その他全ての材料はシグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）社より供給された。
【００７０】
無機材料の粒子は、該無機材料の粒子の粉末又は液体分散体を、熱い乾燥したポリマーペレットを含む蓋のついたバケツに入れて、そのバケツを手で振って両者を混合することにより、予め形成されたポリマーペレットと混合した。次いで、ポリマーペレット及び無機材料の粒子の混合物を射出成形工程によるプリフォームを形成するためにすぐに使用した。
【００７１】
１．プリフォーム
実施例１
Ｂ６０樹脂中に２５ｐｐｍの６０ｎｍに粉砕されたＴｉＮ
実施例１ａ
９９２１Ｗ樹脂中に２５ｐｐｍの６０ｎｍに粉砕されたＴｉＮ
実施例１ｂ
９９２１Ｗ樹脂中に２５ｐｐｍの３０ｎｍに粉砕されたＴｉＮ
実施例２
無着色Ｂ６０樹脂中に５ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮ
実施例３
無着色Ｂ６０樹脂中に１０ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮ
実施例４
Ｂ６０樹脂中に１００ｐｐｍのＬａＢ６粉末
実施例５
Ｂ６０樹脂中に１００ｐｐｍの粉砕されたＬａＢ６
実施例６
Ｂ６０樹脂中に１００ｐｐｍのＩＴＯ粉末
実施例６ａ
Ｗ９９２１樹脂中に１００ｐｐｍのＩＴＯ粉末
実施例７
Ｂ６０樹脂中に１００ｐｐｍのＩＴＯ粉砕樹脂
実施例８
Ｂ６０樹脂中に４６３ｐｐｍのＡＴＯ粉末
実施例９
Ｂ６０樹脂中に１００ｐｐｍの粉砕されたＡＴＯ
実施例１０
無着色Ｂ６０樹脂中に１０ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮと１０ｐｐｍの粉砕されたＩＴＯ
実施例１１
無着色Ｂ６０樹脂中に１０ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮと５０ｐｐｍの近赤外有機染料
実施例１２
無着色Ｂ６０樹脂中に１０ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮと１００ｐｐｍのタンタルナノ粉末
【００７２】
実施例１３
無着色Ｂ６０樹脂中に５ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮと７５ｐｐｍの粉砕されたＩＴＯ
実施例１４
無着色Ｂ６０樹脂中に１０ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮと５０ｐｐｍの粉砕されたＩＴＯ
実施例１５
Ｂ６０樹脂中に２５０ｐｐｍのＭｏのナノサイズ化された粉末
実施例１６
Ｂ６０樹脂中に１００ｐｐｍのコバルトケイ化物
実施例１７
ＧＰＳ中に１００ｐｐｍの粉砕されたＩＴＯ
実施例１８
ＧＰＳ中に２５ｐｐｍの粉砕されたＴｉＮ
プリフォームの色は、ＩＢＭ互換性ＰＣと接続されたミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）ｃｍ−３７００ｄ分光光度計（Ｄ６５照度、１０°オブザーバ、反射鏡を含む、ＵＶを含む）を使用して測定した。
【００７３】
プリフォームの再加熱試験は、レイテック（Ｒａｙｔｅｋ）のＭｉｎｉＴｅｍｐレーザデジタル赤外放射温度計を使用して室温とプリフォームの温度を測定し、７５％の出力に設定された９つのフィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）社製ＩＲＫハロゲン赤外線加熱用ランプの全てを用いて、一つのプリフォームが装着される延伸ブロー成形ボトル機に配置することにより実施した。プリフォームは３５秒間加熱して、その後にプリフォームの温度を記録した。この機械に備えられたランプのスペクトルエネルギー分布を図３に示した。温度差（３５秒加熱後の温度から室温−プリフォームの温度を引いたもの）を使用して、再加熱されていない対照（Ｂ６０又は無着色Ｂ６０）に対する再加熱の％変化を計算した。
【００７４】
実施例１９
ポリエステル重合化反応に直接加えるのに適したエチレングリコール中に無機粒子を含む処方物
還元したインジウムスズ酸化物（５ｇ）又は窒化チタン（５ｇ）をエチレングリコール（５０ｇまで）中にて撹拌し、小さな粉砕用ガラスビーズ（直径〜１．２ｍｍ）が５０％入ったガラス・ジャー中に加えた。ジャーはサンプルであり、該サンプルは、レッド−デビルのペイントシェーカにて６００ｓ．ｐ．ｍ．にて１０分間振盪して粉砕した。次に、サンプルをポリエステル重合化反応混合物に直接加えるために準備した。
【００７５】
【表１】
2007530762.tif 000002
【００７６】
【表２】
2007530762.tif 000003
いずれの場合においても無機材料再加熱促進システムは、該システムを対照樹脂に加えた場合に対照樹脂の再加熱％を増大し、そして一定の３５秒間の加熱の場合、再加熱の速度を増大した。実際に、幾らかの場合では、対照に対する再加熱が増大したのみならず、単位明度損失に対する再加熱パーセントの比が二つの市販の再加熱樹脂から得られたプリフォームよりも高くなった。これは、二つの市販の再加熱標準品と同じ再加熱を備えたプリフォームを得ることを可能にし、しかもより高い明度値を備えているので、ミネラルウォーター用のボトル産業における使用に望ましいものである。
【００７７】
実施例２０
タイプ１の無機材料−吸収率の決定
吸収率は、以下のように、無機材料の粒子を含むプラークの吸光度を測定することにより決定した。
プラークは２２トンのＢＯＹ射出成形装置を用いて製造され、該装置は、２ｍｍ及び２．５ｍｍの二つの厚みを有する７５×５０ｍｍのプラークを形成する。
【００７８】
還元インジウムスズ酸化物（粉末）を１００ｐｐｍにて含む９９２１Ｗからなるプラークが製造され、対照であるＣＢ１１ｅ及びＬａｓｅｒ＋のプラークもまた製造された。
３００乃至１１００ｎｍの範囲におけるプラークのスペクトルは、ＩＢＭ互換性ＰＣに接続されたパーキン−エルマ（Ｐａｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）社のＬａｍｂｄａ３５ｕｖ−ｖｉｓ分光光度計を用いて測定した。
【００７９】
次に、吸収率は、可視領域である４００乃至７００ｎｍにわたって測定された吸光度の変化（％）と、７００乃至１１００ｎｍの近赤外領域における吸光度の変化（％）を測定することにより計算した。これは以下のように行った：
【００８０】
（（Ａｂｓλ２−Ａｂｓλ１）／Ａｂｓλ１）＊１００
ここで、Ａｂｓ１及び２は、４００、７００又は１１００ｎｍのいずれかにおける吸光度であり、λ２はλ１より常に大きく、即ち、λ１＝４００ｎｍの場合はλ２＝７００ｎｍであり、かつλ１＝７００ｎｍの場合はλ２＝１１００ｎｍである。
【００８１】
【表３】
2007530762.tif 000004
実施例２１
タイプ２の無機材料−吸収の測定
上述のようにＴｉＮ（１５ｐｐｍの割合にて３０ｎｍのサイズのもの）を含む９９２１Ｗのプラークを製造した。
【００８２】
プラークは分光光度計のデータを生成するために使用した。４００乃至７００ｎｍの範囲にわたる平均吸光度と、７００乃至１１００ｎｍの範囲における最大吸光度とを測定した。二つの差（％）を計算した。
【００８３】
【表４】
2007530762.tif 000005
実施例２２乃至２４
２．５ｍｍの厚みのプラークは、ポリマーに加えられるべき添加剤として選択された無機材料を含む組成物から形成され、選択された無機材料を含んでおらず、即ち添加剤を含んでいないことを除いてはその他の材料については異なっていない同一のポリマーから形成された同一の寸法のプラークと比較した。添加剤が重合化時に加えられる場合、同一の成分から形成されかつ添加剤を備えていないことを除いては同一の条件にて重合化したポリマーと比較した。
【００８４】
プラークは、バリアン（Ｖａｒｉａｎ）社のＣａｒｙ５００ＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ分光光度計を使用して評価され、４００ｎｍ乃至５５０ｎｍ、７００ｎｍ乃至１１００ｎｍ及び７００ｎｍ乃至１６００ｎｍの波長における透過％を記録した。これらのデータは、吸光度式＝−Ｌｏｇ１０により吸光度に変換した（透過％／１００）。
【００８５】
添加剤の吸光度（各波長における）は、添加剤を含んでいないポリマーの吸光度から添加剤を含んだポリマーの吸光度を引くことにより得られた。
４００ｎｍ乃至５５０ｎｍの最大吸光度の値（ここではＡＢＳ−１と称する）、７００ｎｍ乃至１１００ｎｍの最大吸光度の値（ここではＡＢＳ−２と称する）及び７００ｎｍ乃至１６００ｎｍの最大吸光度の値（ここではＡＢＳ−３と称する）は、各範囲から最大値を採用することにより決定した。次に、ＡＢＳ−１／ＡＢＳ−２比及びＡＢＳ−１／ＡＢＳ−３比を決定した。材料における詳細を評価し、結果を以下の表に示した。
【００８６】
【表５】
2007530762.tif 000006
付随的に、実施例１９に従って製造されたプラークは、実施例２２乃至２４の記載に従って試験され、同様の様式にて実施することが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】透過スペクトルにより、添加剤のポリマーに対する影響を示す。図は、ＰＥＴにおける６０ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）粒子を示し、従来からの赤外線吸収添加剤を含む市販の再加熱ポリマーＣＢ１１ｅ（ボーティアン）に対する透過スペクトルと比較している。また、赤外吸収再加熱添加剤を含んでいないＰＥＴポリマー（９９２１Ｗ）の透過スペクトルも示す。
【図２】４０ｎｍの還元されたインジウムスズ酸化物粒子からなる添加剤の透過スペクトルを示す。そのような材料は、可視スペクトルと比較して赤外スペクトルにより大きな吸収比を示す。
【図３】フィリップス社製ＩＲＫハロゲン赤外線加熱用ランプのスペクトルエネルギー分布を示す。
【図１】
2007530762.tif 000007
【図２】
2007530762.tif 000008
【図３】
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【国際調査報告】
2007530762.tif 000010
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