(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ（１６）または金型を用いて実施される膨張工程を利用して、開口を有するプリフォーム（１２）から、ポリエステル樹脂容器（Ｃ）を成形するためのプロセスであって、前記膨張工程の間に、前記プリフォーム（１２）の開口を介して非圧縮性の流体（Ｌ）を射出して前記容器（Ｃ）を形成するプロセスにおいて、
前記プリフォームは、結晶化可能なポリエステルポリマーを含む改良されたポリエステル樹脂で形成されており、
前記ポリエステルポリマーは、酸部分とグリコール部分とで構成され、酸部分の総モルの少なくとも８５％が、テレフタル酸またはそのジメチルエステルから誘導されたテレフタレートであり、グリコール部分の総モルの少なくとも８５％がエチレングリコールから誘導され、酸部分とグリコール部分とを合わせた総モルの少なくとも２％がプライマリーコモノマーから誘導され、酸部分とグリコール部分とを合わせたモルパーセントが合計で１００モル％であり、
前記結晶化可能なポリエステルポリマーは、溶融温度が２３５℃から２４２℃の範囲であり、ガラス転移温度が６０℃から７３℃の範囲であることを特徴とする、プロセス。
【請求項２】
前記プライマリーコモノマーは、セバシン酸、アジピン酸、セバシン酸ジメチルエステル、アジピン酸ジメチルエステル、飽和ダイマー酸、ポリエチレングリコール、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリプロピレングリコール、１，６ヘキサンジオール、長鎖ダイマージオール、イソプロピレングルコール、またはそれらの組合せからなる群から選択される材を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記プライマリーコモノマーは、セバシン酸、アジピン酸、そのそれぞれのジメチルエステルからなる群から選択される材を含む、請求項１または２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項４】
前記プライマリーコモノマーは、前記結晶化可能なポリエステルの前記すべての酸部分の１〜１０モル％の範囲で存在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記結晶化可能なポリエステルは、固有粘度が０．５０〜０．９５ｄｌ／ｇの範囲である、請求項１から４のいずれか１項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＝＝先の出願へのクロスリファレンス＝＝
本出願は、発明の名称が「容器用高変性ポリエステル」である米国仮特許出願第６１８７２２３３号の利益を主張するものであり、その教示内容全体を、本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
射出ブロー成形のプロセスを用いてポリエステルをプリフォームに射出成形した後、ポリエステルのガラス転移温度よりも高く軟化温度の範囲内である温度までプリフォームを冷却または加熱してポリエステルからボトルを作製することは、従来技術において知られている。この変形可能な温度領域に入ったらプリフォームに加圧空気を送り込むと、プリフォームが膨張し、成形されたボトルの形になる。
【０００３】
米国特許第７，１４１，１９０号には、加熱された空気の代わりに液体の使用を用いてアセトアルデヒドを洗浄または清浄できることが開示されている。
【０００４】
米国特許第７，１４１，１９０号の本文および権利化された請求の範囲は、以下のとおりである。
米国特許第７，１４１，１９０号の特許請求の範囲
１．容器用のプリフォームを供給する工程と、前記プリフォームを金型のキャビティ内に配置する工程と、前記容器を形成するために前記プリフォームを膨張させる工程と、を含む、熱可塑性材料から容器を形成するプロセスであって、前記周囲にある金型キャビティの形状になるように前記プリフォームを延伸するために前記金型内に配置された前記プリフォームに圧力下で液体を導入する工程を特徴とし、前記金型を前記熱可塑性材料のほぼ前記融点まで加熱する工程を含む、プロセス。
２．前記金型から、前記熱可塑性材料を介して、前記容器内に導入される冷却用液体まで熱を伝達する、請求項１に記載のプロセス。
３．前記熱可塑性材料の前記結晶化は、制御された条件下で高めるまたは低下させることが可能である、請求項２に記載のプロセス。
４．滅菌製品を前記液体に導入する工程を含む、請求項３に記載のプロセス。
５．前記液体を前記プリフォームに導入する前に、前記液体を摂氏約８５度まで予備化熱する工程を含む、請求項２に記載のプロセス。
６．前記容器を通気して乾燥させるために滅菌された乾燥空気を前記容器に導入する工程を含む、請求項１に記載のプロセス。
７．前記容器用のプリフォームを供給する工程と、前記プリフォームを金型のキャビティ内に配置する工程と、前記容器を形成するために前記プリフォームを膨張させる工程と、を含む、熱可塑性材料からの容器のプロセスまたは成形であって、前記周囲にある金型キャビティの形状になるように前記プリフォームを延伸するために前記金型内に配置された前記プリフォームに圧力下で液体を導入する工程を特徴とし、滅菌製品を前記液体に導入する工程を含む、プロセスまたは成形。
８．前記滅菌製品は、過酸化物である、請求項７に記載のプロセス。
９．前記容器の形成終了時に、前記容器に製品を充填する工程を含む、請求項７に記載のプロセス。
１０．前記容器を通気して乾燥させるために滅菌された乾燥空気を前記容器に導入する工程を含む、請求項７に記載のプロセス。
１１．容器用のプリフォームを供給する工程と、前記プリフォームを金型のキャビティ内に配置する工程と、前記容器を形成するために前記プリフォームを膨張させる工程と、を含む、熱可塑性材料から容器を形成するプロセスであって、前記周囲にある金型キャビティの形状になるように前記プリフォームを延伸するために前記金型内に配置された前記プリフォームに圧力下で液体を導入する工程を特徴とし、前記熱可塑性材料をその融点付近の温度まで加熱する工程と、処理した液体を前記プリフォームに導入する工程と、を含む、プロセス。
１２．過酸化物を含ませることで前記液体を処理する工程を含む、請求項１１に記載のプロセス。
１３．前記液体を形成するために前記過酸化物を水と混合する工程を含む、請求項１２に記載のプロセス。
１４．前記液体は、アセトアルデヒドおよびエタノールの前記プリフォームを清浄化する、請求項１１に記載のプロセス。
【０００５】
米国特許第７，１４１，１９０号は、その背景技術部分で、次のように教示している。
【０００６】
これまで、中空体のプラスチック成形には、ブロー成形、延伸ブロー成形、熱成形などを含むがこれらに限定されるものではない、多岐にわたるプロセスおよび技術が包含されている。たとえば、射出成形されたプリフォームから、ねじ切りされた首部を有する中空体が製造される。このとき、プリフォームは加熱された後、ブロー成形と呼ばれるプロセスで、高圧空気によって膨張される。ときおり、プリフォームは、射出成形ステーションからブロー成形ステーションに到達する前に冷却されてしまい、その場合は、比較的狭い許容誤差で以後の延伸プロセスに適した温度まで熱的に調節しなければならない。均一かつ良好な配向状態を得るために、本体壁における温度のばらつきは摂氏１０度以内に抑え、成形プロセスの間に延伸ブローの対象となるプラスチックのガラス転移温度よりも摂氏１０度を超えて高温にならないようにすべきである。この温度がガラス転移温度に近付けば近付くほど、より多くの配向が得られる。しかしながら、低めの温度で容器を延伸ブロー成形するには、これよりかなり高い圧力が必要になる。そのために、妥協をしなければならない。こうして得られた配向後の中空体は、一般に当該中空体を加圧下にある炭酸飲料の包装に用いることができるという点で、機械的強度が顕著に改善されている。この延伸ブロー成形用の既知のプロセスに用いられる空気圧は、このような容器に特定の底部設計が求められる場合に、１平方インチあたりのポンド数（ｐｓｉ）が１，０００を超えることもある。モールド成形された模様（ｍｏｌｄｅｄ−ｉｎ  ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）、容器の座屈に耐えるための水平リング、段積み性を改善するための垂直線などの他の特徴はいずれも、成形プロセスの間にさらに高い空気圧を必要とする。
【０００７】
高温金型におけるプリフォームの延伸ブロー成形によるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ボトルまたは他の形状の容器のヒートセットは、現在、ＰＥＴの結晶化に用いられている。このプロセスは複雑で、長いサイクルタイムを必要とする。この容器は、金型によって最初に加熱された後、冷却される。したがって、結晶化を加速するために温度の変化が大きくなればなるほど、このプロセスの間に、より多くのエネルギーが消費され、エネルギーの使用とプロセスの速度との間で妥協をしなければならない。
【０００８】
また、飲料に用いられるプラスチックボトルなどの容器ならびに、人間または動物が食べる食品用の容器などは、その食品や飲料が汚染されるのを防ぐために滅菌しておく必要があることは、従来技術において知られている。今までのところ、この滅菌プロセスには、容器成形の完了後かつ、ブロー成形プロセスの間に用いられた加圧空気を排出する工程後に、追加のプロセス工程が必要であった。
【０００９】
従来技術のもうひとつの欠点は、プラスチック材料の押出およびプリフォームの成形の間、アセトアルデヒドまたはエタノールが発生することである。これらの生成物は事実有毒であり、ブロー成形プロセスの間に加圧空気を使用した後も容器本体に残り得る。
【００１０】
米国特許第７，１４１，１９０号では、その発明の概要を、次のように説明している。
【００１１】
本発明では、成形プロセス用に、空気または他の気体の代わりに液体を利用する。液体は、成形環境で圧縮できないため、荷重を伝達するのに必要なエネルギー量が小さいと同時に、優れた伝熱媒体でもある。本発明は、飲食物分野で用いられる容器の成形に特に有用であるため、液圧媒体としての水の使用に特に適合できる。水は、優れた液圧伝達・伝熱媒体であり、経済的で容易に入手でき、無毒かつ無害で、取り扱いが容易である。
【００１２】
液体を用いることのもうひとつの利点は、圧力媒体として空気を用いる従来技術で起こるような、酸素がプラスチック材料の本体に取り込まれるのが回避されることである。酸素は、寿命を短くして品質を低下させることで、多くの製品に有害な作用を持つ。水などの液体を圧力媒体として用いると、この問題が回避されるか最小限に抑えられる。
【００１３】
［米国特許第７，１４１，１９０号の］本発明は、飲料などの液体用の容器またはボトルの形の中空体を成形するのに有用であり、かつ、容器および容器との間で製品を出し入れするのに用いられる容器開口部の大きさと形状次第で、顆粒状の物質や粉末などの固体製品ならびに、ペースト、ワックスなどの物質を収容するのにも有用である。
【００１４】
［米国特許第７，１４１，１９０号の］本発明は、過去に用いられてきた空気などの気体媒体ではなく水などの液圧媒体の使用に頼っている。１，０００ｐｓｉの空気圧を生じるのに必要な仕事量は、１，０００ｐｓｉの液圧を生じるのに必要な仕事量と比べると１桁大きい。この仕事量をこなすための設備は、コストに比例する。資本設備コストとエネルギーコストのどちらも、ボトルまたは他の形態の容器を製造する総コストのかなりの部分を占める。液圧手段によって高圧を発生させるためのコストはそれほど高くないため、材料のガラス転移点に近い低めの温度で熱可塑性プリフォームを延伸することには、実現性がある。この改善されたプロセスでは、分子配向が良くなり特性も改善され、少ない材料を用いて一層軽量の容器を製造することにつながる。
【００１５】
［米国特許第７，１４１，１９０号の］本発明によれば、容器の滅菌には、従来技術で求められているような別のプロセス工程は必要ない。容器の成形に用いられる高温の液体は、容器の成形時に、いくぶんは滅菌の一助となる。高温の湯または他の液体に滅菌製品を取り入れ、成形工程で用いられる液体製品をあけて空にした容器を受け取る準備のできた延伸成形工程の終了時に容器が滅菌状態になるようにすることで、滅菌を確実なものとすることもできる。必要があれば、成形工程の後、乾燥滅菌空気を使用して、容器を通気して乾燥させてもよい。
【００１６】
［米国特許第７，１４１，１９０号の］本発明のさらに別の特徴は、プリフォームを所望の容器形状に膨張させる際に液体を用いることで、この液体に、プリフォームの押出プロセスの間に生じたアセトアルデヒドまたはエタノールの一部または全部を除去するための洗浄または清浄作用があることである。
【００１７】
［米国特許第７，１４１，１９０号］は、その発明を、以下のように説明している。
【００１８】
［米国特許第７，１４１，１９０号の］発明は、ボトルなどのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）容器の製造に、特に適合できる。この新規なプロセスは、製造プロセスに、些細ではあるが重要な変化を与えるように適合できる。プリフォームのブロー成形に高温の加圧空気を用いる代わりに、調節した（ｔｅｍｐｅｒｅｄ）摂氏約８５度の湯をポンプでプリフォームの中に供給した後、加圧する。水圧が所望の値に達して、プリフォームが容器の所望の形状をなすまで膨張および延伸されたら、高温の湯を抜き、ポンプで冷却水をボトルや他の形状の容器に供給して、高温の湯と入れ替える。この高温の湯は、保存しておいて次のサイクルで使用することもできる。成形プロセスまたは膨張プロセスで用いられる水などの液体に、滅菌で利用される製品が加えられることも企図される。現時点では、アメリカ食品医薬品局（ＦＤＡ）の認可を得ている１種類以上の過酸化物または酢酸あるいは他の製品などが、少量、成形用液体に加えられていると好ましい。成形工程に続いて、ボトルまたは他の容器をひっくり返し、滅菌乾燥空気をボトルの中に吹き込んで残っている水分を効率よく除去することで、容器を滅菌状態に保ったまま、今までの加圧空気を用いるブロー成形の従来技術では必要であった追加の滅菌プロセスの必要なくすぐに製品を充填できるようにしてもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。よって、本発明で成形される容器には、人間が摂取するための滅菌製品または食品または飲料を、すぐに充填することが可能である。
【００１９】
このように中に入れる製品の熱処理に適した容器を製造するのに熱硬化が必要な場合、金型は、その熱可塑性材料の融点近くまで加熱が可能なものとすべきである。これは、たとえばｒｆ加熱または誘導加熱によって達成できよう。上述したように容器の成形に用いられるプラスチックの融点である摂氏約８５度であってもよい内部の液体によって、必要な冷却は達成されるため、冷却構成を持つ必要もなかろう。
【００２０】
米国特許出願第２００５０２０６０４５号には、空気などの気体状の流体ではない、非圧縮性の流体を使用して、プリフォームの開口に注入することが開示されている。
【００２１】
米国特許出願第２００５０６０２４５号の特許請求の範囲は以下のとおりである。
１．開口部（１０’）を好ましくは首部（１１）に含む、実質的に円筒管の形状であるプリフォーム（１０）からポリエステル樹脂容器を製造するためのプロセスであって、前記ポリエステルのガラス転移温度よりも高い温度で前記プリフォーム（１０）を加熱する工程と、キャビティ（１０１）の内部でなされる膨張工程とを含み、前記膨張工程の間に、前記プリフォーム（１０）の前記開口部（１０’）を介して非圧縮性の流体を射出して前記容器を形成することを特徴とする、プロセス。
２．前記非圧縮性の流体は、制御された速度および圧力で、圧力下にて射出される液体であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
３．前記射出される液体は、前記容器に詰められる液体に相当することを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
４．形成される前記容器はＰＥＴボトルであり、前記プリフォーム（１０）は、前記加熱工程の間に、前記ＰＥＴのガラス転移温度よりも高い温度、通常は約７５℃から８５℃に加熱され、前記非圧縮性の流体の前記温度は、前記膨張工程の際に１０℃から９０℃であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
５．前記非圧縮性の流体の前記温度は約１５℃であることを特徴とする、請求項４に記載のプロセス。
６．前記非圧縮性の流体の前記射出時間は、実質的に１秒未満であり、好ましくは０．０２秒から０．５秒であり、さらに好ましくは０．１秒から０．２秒であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
７．気体状流体による膨張式の従来型の延伸ブロー成形プラントのノズル（１０２）に接続されるように構成された、液体射出手段を本質的に含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセスを実施するための装置（１）。
８．前記液体射出手段の制御手段（２０３、２０４）は、前記従来型の延伸ブロー成形プラントの気体状流体の供給ライン（１１０）から送られる加圧気体により作動されることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
９．前記液体射出手段は、好ましくは形成対象となる容器に充填される液体の供給ラインの流入口（３００）にも接続されることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
１０．前記射出手段はシリンダー／ピストンアセンブリからなり、往復移動制御手段をなす前記ピストン（２０３、２０４）は、前記シリンダー内で、加圧空気の供給ライン（１１０）に接続される制御チャンバ（２００’）と、液体供給ラインの流出口（３００）に接続され、なおかつノズル（１０２）に接続される液体射出チャンバ（２００”）と、を画定することを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
【００２２】
米国特許出願第２００５０２０６０４５号は、その発明を、以下のように説明している。
【００２３】
［０００１］  ［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］本発明は、ポリマー材料、特にポリエステルからなる容器を製造する分野に関する。特に、本発明は、液体、好ましくは水、特にミネラルウォーターを入れるポリエステルボトル、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ボトルの製造の分野に関する。
【００２４】
［０００２］  ［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］本発明は、プリフォーム内に液体を射出することによるポリエステル容器を製造するためのプロセスを目的とする。また、本発明は、このプロセスを実施するための装置を目的とする。
【００２５】
［０００３］  従来から市販されているＰＥＴボトルは、何年にもわたって、圧縮空気を用いてＰＥＴのプリフォームからのブロー成形または延伸ブロー成形によって製造されている。
【００２６】
［０００４］  プリフォームは通常、一端が閉じた状態で反対側の端が開いている円筒管の形状をしている。プリフォームの頭部は開いており、これが容器の首部に対応する。プリフォームから容器を製造する従来の手順では、プリフォームは、連続したコンベヤチェーンの円筒形ラグに上下逆さまの状態で通され、このコンベヤチェーンによって、以後の延伸ブロー工程のためにプラスチック材料の温度を調節する放射加熱手段が両側に並んだ直線区間で主に構成される炉を通って搬送される。
【００２７】
［０００５］  その後、高温のプリフォームを取り出してブロー成形機の金型に搬送する。搬送時の移動は、たとえば搬送アームによりなされ、ブロー成形機の動きと連動している。ブロー成形機は通常、その垂直軸を中心として連続回転する回転式のカルーセルとして構成され、周縁で一連の同じ金型を支持している。よって、プリフォームは、金型が開いて前に形成された容器が排出された直後に、この金型に配置される。
【００２８】
［０００６］  まず、プリフォームは、延伸ブロー成形を可能にすべく金型内でガラス転移温度よりも高い温度（約１００℃）になるように加熱される。加熱工程終了時のプリフォームの温度は、加熱地点とブロー地点との間の距離を移動する際に冷えてしまうことを考慮して、ブロー成形用の金型内で必要な温度よりもやや高めである。回転運動と、複数の金型が同時に存在することとにより、このようなブロー成形装置は、毎時約数万個の容器、すなわち１個の金型あたり毎時約１０００から２０００本のボトルを、非常な高速で生産することができる。
【００２９】
［０００７］  延伸ブロー成形は、３から４０バール（３×１０５Ｐａから４×１０６Ｐａ）の圧力で空気を射出しながら、金属ロッドを補助として用いた延伸により行われる。この空気はノズルを介して射出され、そのノズル端がプリフォームの頭部の開口部に挿入される。
【００３０】
［０００８］  圧力下での空気の射出によって製造されるボトルは、所定の重量と材料のタイプでの寿命が比較的満足のいくものとなる。それにもかかわらず、ＰＥＴ固有の特徴や特性から、容器の製造プロセスを変更して、さらに良好な結果が得られるよう検討することができる。
【００３１】
［０００９］  ［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］本発明の一目的は、結果として、プリフォームからポリエステル容器を製造するための改良されたプロセスを提供することにある。
【００３２】
［００１０］  もうひとつの目的は、必要があれば、容器の製造プロセスに容器の内容物充填プロセスを統合できるようにすることにある。
【００３３】
［００１１］  このため、［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］本発明は、開口部を好ましくは首部に含む、実質的に円筒管の形状であるプリフォームからポリエステル樹脂容器を製造するためのプロセスであって、前記ポリエステルのガラス転移温度よりも高い温度で前記プリフォームを加熱する工程と、キャビティまたは金型の内部でなされる膨張工程とを含み、前記膨張工程の間に、非圧縮性の流体が前記プリフォームの開口部を介して射出されて前記容器を形成することを特徴とするプロセスを提供する。
【００３４】
［００１２］  このプロセスによって得られる容器の特徴は、気体状流体を用いて膨張させる従来型の延伸ブロー成形プロセスで得られる特徴よりもずっと優れている。特に、所定の重量と材料のタイプでの寿命が長いことが確認されている。特に、本発明によるプロセスで得られる容器の結晶化の量すなわち、ポリマー全体の質量に対する結晶相の質量の割合を、これまでよりもずっと高くすることができる。
【００３５】
［００１３］  たとえば、ＰＥＴボトルの場合、本発明によるプロセスで得られるボトルの結晶化率を３０％から５０％とすることができる。これによって、同一の重量とタイプのＰＥＴに対して現在得られている、結晶化率２５％から３０％のボトルよりも寿命を延ばすことができる。
【００３６】
［００１４］  ［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］本発明のもうひとつの態様によれば、前記非圧縮性の流体は、制御された速度および圧力で、量を制御して圧力下にて射出される液体であり、好ましくは、形成される前記最終容器に詰められる液体である。
【００３７】
［００１５］  よって、内容物（ｃｏｎｔｅｎｔｓ）の製造に用いられる液体は、たとえば水、特にミネラルウォーターなど中に詰められる液体であってもよく、これによって最後の充填工程を飛ばすことができる。そのため、容器の製造工程と、これらの容器に内容物を充填する工程とが、同じひとつの工程に統合される。この解決方法では、重要な経済的利点が得られるのはもちろんのこと、特に細菌による空容器の汚染の危険性が制限されるのは明らかである。
【００３８】
［００１６］  好ましくは、形成される前記容器がＰＥＴボトルである場合、前記プリフォームは、前記加熱工程の間に、前記ＰＥＴのガラス転移温度よりも高い温度、通常は約７５℃から８５℃に加熱され、前記非圧縮性の流体の温度は、前記膨張工程の間に１０℃から９０℃である。
【００３９】
［００１７］  本発明の好ましい実施形態によれば、非圧縮性の流体の前記温度が約１５℃である。
【００４０】
［００１８］  本発明のもうひとつの態様によれば、先に規定したタイプのプロセスを実施する装置であって、特に従来の気体状流体による膨張式で公知のブロー成形プラントまたは延伸ブロー成形プラントのノズルに接続されるように構成された、液体射出手段を本質的に含むことを特徴とする装置も提供される。
【００４１】
［００１９］  よって、本発明による方法は、特に、既存の容器製造プラント、たとえば従来型のＰＥＴボトル製造ユニットに使用可能である。その場合、従来のブロー成形機の異なる金型に付随するブロー成形ノズルが、気体状流体の射出手段ではなく本発明による液体射出手段に接続されるように、プラントを修正するだけで十分である。
【００４２】
［００２０］  しかしながら、本発明によるプロセスは、また、このために特別に構成されて、上述した異なる要素を備えるプラントでも、等しく使用可能である。
【００４３】
［００２１］  好ましくは、前記液体射出手段の制御手段は、従来型の前記ブロー成形プラントまたは延伸ブロー成形プラントの気体状流体の供給ラインから送られる加圧気体により作動される。
【００４４】
［００２２］  これは、たとえばピストンを含んでもよく、液体を充填したジャッキ内でのピストンの移動は、従来型のブロー成形プラントまたは延伸ブロー成形プラントの圧力下の気体状流体により制御される。同様に、本発明による付属の流体射出手段を制御するために、既存の容器製造プラント、たとえば従来型のＰＥＴボトル製造ユニットの気体状流体の流入口が用いられる。よって、従来のブロープラントを、非常にわずかに変更するだけでよい。
【００４５】
［００２３］  好ましくは、前記液体射出手段は、液体供給ライン、好ましくは形成対象となる容器に充填される液体の供給ラインの入力側に接続される。
【００４６】
［００２４］  同様に、上述したように、容器の製造に用いられる液体は、中に詰められる液体であるので、追加充填装置なしですませることができる。そのため、これらの容器を製造するための装置と内容物を充填するための装置が、ひとつの同じ装置に統合される。
【００４７】
［００２５］  よって、［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］好ましい実施形態によれば、射出手段はシリンダー／ピストンアセンブリからなり、往復移動制御手段をなすピストンは、前記シリンダー内で、加圧空気の供給ラインに接続される制御チャンバと、液体供給ラインの入力側に接続され、なおかつノズルに接続された液体射出チャンバと、を画定する。
【００４８】
［００２６］  ［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］本発明は、非限定的な例として示され、本発明による金型またはキャビティに設置される、プリフォームへの液体射出装置１を示す添付の概略図を参照して説明された好ましい実施形態に関する以下の説明から、より一層理解されるであろう。
【００４９】
［００２７］  一例として説明される［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］実施形態は、加熱されたプリフォームからの水用ＰＥＴボトルを製造するためのプロセスに関する。添付の図面から明らかなように、プリフォーム１０は、下端側が閉じられた円筒管の形状で存在する。プリフォームの頭部１１は開いており、ボトルの首部に対応する。すなわち、この場合、キャップが螺合する細長い首に対応する。
【００５０】
［００２８］  このプロセスは、本発明の導入部で説明したように、ＰＥＴミネラルウォーターのＰＥＴボトルを製造するための従来のプラントを変更して実施される。
【００５１】
［００２９］  本発明によれば、膨張工程の間に、プリフォーム１０の開口部１０’を介して射出されるのが加圧空気ではなく、非圧縮性の流体である。好ましくは、ボトルの成形を可能にする非圧縮性の流体として、このボトルに詰められる液体を使用することにより、後の内容物充填工程を省略する。
【００５２】
［００３０］  本発明を実施するために、添付の図面から明らかなように、従来のＰＥＴボトル製造プラントを変更する。
【００５３】
［００３１］  全体として、ブロー成形装置に、金型のレベルで、これらの金型に付随するノズル１０２に接続されるように構成された液体射出装置１を接続する（金型１つにつき１つの装置１）。
【００５４】
［００３２］  ［米国特許出願第２００５０２０６０４５号の］の１枚だけの図面は、プリフォーム１０の本体が内部に収容される金型１０１を概略的に示している。プリフォームの首部１１は、金型の外に延在している。金型に付随するブロー成形ノズル１０２は、プリフォーム１０の首部１１の開口部１０’を介して挿入されている。
【００５５】
［００３３］  ブロー成形ノズル１０２は通常、空気供給部１１０に接続されている。本発明によれば、空気供給部１１０とノズル１０２との直接接続部が、取り外されている。それに対して、主にジャッキ２００からなる液体射出装置１は、金型１０１に付随している。
【００５６】
［００３４］  シリンダー／ピストンアセンブリまたはジャッキ２００は、液体と気体の両方を密閉封入するように構成されたシリンダー本体と、ジャッキ２００の本体で長手方向に摺動するように構成されたピストン２０３、２０４とを含む。ピストンの頭部２０４は、ジャッキ２００の本体を、互いに気密に分離された２つの区画（すなわちチャンバ）２００’、２００”に分離し、上側の区画２００’には空気が入り、下側の区画２００”には水が入るように構成されている。ジャッキの上部２０５は、空気流入口２０６を含み、ジャッキの下部２０１は、水流入口２０２と水流出口２１０とを含む。
【００５７】
［００３５］  空気流入口２０６は、バルブ１１１によって空気供給部１１０に接続されている。水流入口２０２は水供給システムに付随する。このシステムは、バルブ３０１によって水流入口２０２に接続される水供給部３００を含み、バルブ３０２により制御される排水管が同様にこの位置に配置されている。好ましくは、本発明によれば、水供給システムが、ボトルに詰める対象となるミネラルウォーターを供給する。水流出口２１０はノズル１０２に接続され、このノズルに、射出装置１によって水２００が供給されるようになっている。
【００５８】
［００３６］  ジャッキ２００の異なる高さに（位置検出器またはレベル検出器を形成する）磁気検出器２０７、２０８が設置され、検出器２０７はジャッキの下部２０１で作用し、検出器２０８はジャッキの上部２０５で作用する。
【００５９】
［００３７］  バルブ１１１、２０９、３０１、３０２は、水射出装置１の動作が、（ブロー）成形機の動作と連動し、より一般的には、ボトル製造プラントのアセンブリの動作と連動するように、ボトル製造プラントの中央制御システムまたはロボット（図示せず）により指示される制御サーボ機構によって制御されている。
【００６０】
［００３８］  成形機またはブロー成形機の動作と連動する水噴射装置１の動作は、成形機の軸を中心とする金型の回転サイクルよりも持続時間が短い噴射サイクルに沿って行われる。
【００６１】
［００３９］  噴射サイクルの第１の工程では、バルブ３００が開いて、ピストンの頭部２０４が磁気検出器２０８の位置にくるまでジャッキの下部に水が充填される。磁気検出器２０８がピストンの頭部２０４を検出すると、バルブ３０１を閉じることからなる第２の工程が実行される。噴射サイクルの第３の工程では、ジャッキの上部が加圧されるようにバルブ１１１が開く。この工程は、タイマーによって決まる所定の時間、実施される。この工程の終了時、第４の工程が実行され、その間、バルブ２０９が開いている。上部２０５に存在して加圧空気により作動されるピストン２０３、２０４は下降し、バルブ２０９を介してノズル１０２に水を射出し、それによってプリフォーム１０内に水を射出する。このプリフォームは、射出された水により延伸されると同時に金型１０１の壁１０３に達するまで膨張される。このようにしてボトルが形成され、その上すでに水が充填されている。磁気検出器２０７がピストン２０３の頭部の存在を検出すると、この工程は中断される。タイマーによって決まる所定の時間経過後、バルブ２０９と１１１が閉じられる。ブロー成形機の軸を中心として金型を回転させるサイクルの終わりに、この金型が自動的に開き、成形されて内容物を充填済みのボトルがボトル搬送アームによって取り出される。
【００６２】
［００４０］  このプロセスは、所定の延伸率で、使用されるポリエステルのガラス転移温度よりもプリフォームの温度を高くし、使用される材料が冷める速度よりも射出速度を高めて最適化される。よって、もうひとつの利点として、サイクル時間が非常に短いことがあげられる。非圧縮性の流体を射出する時間は、実質的に１秒未満であり、好ましくは０．０２秒から０．５秒であり、さらに好ましくは０．１秒から０．２秒である。
【００６３】
［００４１］  循環路に含まれることもある気泡を除去するために、パージサイクルも設ける。開始サイクルは、ロボットによって定義される。
【００６４】
［００４２］  パージサイクルの第１の工程では、バルブ３０１が開いて、ピストンの頭部２０４が磁気検出器２０８の位置にくるまでジャッキの下部２０１に水が充填される。磁気検出器２０８がピストンの頭部２０４を検出すると、バルブ３０１を閉じることからなる第２の工程が実行される。射出サイクルの第３の工程では、ジャッキの上部が加圧されるようにバルブ１１１が開く。この工程は、タイマーによって決まる所定の時間、実施される。この工程の終了時、第４の工程が実行され、その間、パージバルブ３０２が開いている。上部２０５に存在して加圧空気により作動されるピストン２０３、２０４は下降し、バルブ３０２を介して水を射出する。磁気検出器２０７がピストン２０３の頭部の存在を検出すると、この工程は中断される。タイマーによって決まる所定の時間経過後、バルブ３０２、１１１が閉じられる。
【００６５】
［００４３］  水温は、製造したいボトルがゆえの技術的な制約に応じて１０℃から９０℃とすることができる。特に、プリフォームを変形させるためには必然的に圧力がかなり高くなり、低温の場合は高めの圧力が必要である。しかしながら、技術的な制約に応じて可能であれば、液体の温度は１５℃であると好ましい。
【００６６】
［００４４］  好ましくは、プリフォーム１０の首部１１が膨張サイクルの間に変形するおそれがないように、気密部材および／または冷却部材によって首部を液体から隔離する。
【００６７】
［００４５］  このプロセスによって得られる内容物（ｃｏｎｔｅｎｔｓ）は、気体によるブロー成形を用いる従来の膨張方法で得られるものよりもかなり優れた特徴を有する。特に、これらは、所定の重量と材料のタイプでの寿命が長い。本発明によるプロセスで得られる容器の結晶化の量すなわち、ポリマー全体の質量に対する結晶相の質量の割合については、特にかなり高くできる。高速の膨張速度を用いることにより、延伸率をかなり大きくし、誘導される結晶化率を高めることができる。
【００６８】
［００４６］  たとえば、水温８５℃から９５℃、圧力２バールから３バール（２×１０５Ｐａから３×１０５Ｐａ）の水を用いて試験した場合、ＰＥＴ容器では、本発明によるプロセスで得られる容器の結晶化率のレベルが最大５０％であった。このような結晶化率を得るために、非晶質ではないすべての相すなわち、結晶相と中間相とが統合されている。
【００６９】
ＷＯ２００９／０７５７９１には、高温のプリフォームを膨張させて金型の形状にするのに必要な圧力を与えるのに最終液体製品を用いることで、容器の形成と内容物の充填を同時に行うことが開示されている。
【００７０】
技術分野
本開示は主に、プラスチック容器を形成し、内容物を充填するための装置および方法に関する。特に、本開示は、プラスチック容器の形成と内容物の充填を同時に行うための装置および方法に関する。
【００７１】
背景技術
環境などに対する関心の結果として、かつてはガラス容器で供給されていた多数の商品を包装するのに、プラスチック容器、特にポリエステル容器、より詳細にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）容器が現在、かつてないほど使用されている。製造業者および充填業者のみならず消費者も、ＰＥＴ容器が軽量かつ安価で、リサイクル可能であり、大量生産できることを認識している。
【００７２】
ブロー成形で得られたプラスチック容器は、多数の商品の包装で普通に用いられるものとなっている。ＰＥＴは結晶化が可能なポリマーであり、これは非晶質形態または半結晶形態で入手可能であることを意味する。ＰＥＴ容器がその材料の完全性を保つ機能は、結晶形態のＰＥＴ容器の割合と関連し、これはＰＥＴ容器の「結晶化率」としても知られている。
【００７３】
以下に示す式では、結晶化率の割合を体積分率として定義する。
【００７４】
［数１］
結晶化率（％）＝（ρ−ρａ／ρｃ−ρａ）×１００
【００７５】
式中、ρはＰＥＴ材料の密度であり、ρａは純粋な非晶質ＰＥＴ材料の密度（１．３３３ｇ／ｃｃ）であり、ρｃは純粋な結晶質材料の密度（１．４５５ｇ／ｃｃ）である。容器をブロー成形したあとは、この容器に商品を充填することができる。
【００７６】
従来のブロー成形と内容物の充填は、２つの独立したプロセスとして開発されており、多くの場合、異なる企業で実施されている。ボトルへの内容物充填のコスト効果を増すために、充填業者によっては、多くの場合はブロー成形機を充填ラインに直接つないで、社内でブロー成形を行なっている。機器の製造業者はその利点を認識し、ブロー成形機と充填機が完全に同期するように設計した「統合」システムを販売している。ただ、これら２つのプロセスをさらに近づけようとする努力がなされているにもかかわらず、ブロー成形と内容物の充填は２つの独立した別個のプロセスのままである。結果として、これら２つのプロセスを別々に実施する際に、相当なコストがかかる場合がある。よって、１回の操作で容器の形成と内容物の充填をするのに適した液体ブロー成形システムまたは液圧ブロー成形システムに対する需要がある。
【００７７】
発明の開示  ＷＯ２００９０７５７９１
したがって、［ＷＯ２００９０７５７９１の］本開示によれば、高温のプリフォームを膨張させて金型の形状にするのに必要な圧力を与えるのに最終液体製品を用いることで、容器の形成と内容物の充填を同時に行うためのシステムおよび方法が提供される。
【００７８】
一例では、［ＷＯ２００９０７５７９１の］システムは、内面を画定してプリフォームを受けるように構成された金型キャビティを含む。また、このシステムは、流入口と、充填用シリンダーと、ピストン状の装置とを有する圧力源も含む。ピストン状の装置は、流入口を通って充填用シリンダー内に液体を引き込むような第１の方向と、プリフォームに向かって液体を押し出すような第２の方向に、充填用シリンダー内で動作可能である。ブローノズルは、圧力源からの液体を受け、この液体を高圧でプリフォームの中に送り出し、それによってプリフォームを押し出して金型キャビティの内面に向かって膨張させ、それによって容器を作製するように構成されてもよい。液体は、最終商品として、容器内に残る。
【００７９】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］本開示が関連する分野の当業者であれば、添付の図面を参照して以下の説明および添付の特許請求の範囲を読むことで、本開示の他の利益および利点を理解することができるだろう。
【００８０】
詳細な説明  ＷＯ２００９０７５７９１
［ＷＯ２００９０７５７９１の］以下の説明は例示としてのものにすぎず、いかなる形でも、本開示またはその用途または使用法を限定するものではない。
【００８１】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］すべての図面を参照すると、本教示内容による金型ステーションが図示され、全体が参照符合１０で示されている。図１から図７は、本教示内容による１つの例示的なシーケンスを示す。［注：ＷＯ２００９０７５７９１における開示の図１から図７は、そのまま本明細書の図１〜７に相当する］以下の説明から明らかなように、金型ステーション１０および関連する方法は、最終液体商品Ｌを用いて高温のプリフォーム１２を膨張させて金型の形状を持たせ、それによって容器Ｃ（図７）の形成と内容物の充填を同時に行うのに必要な圧力を加える。
【００８２】
最初に図１および図２を参照して、金型ステーション１０を詳細に説明する。金型ステーション１０は主に、金型キャビティ１６と、圧力源２０と、ブローノズル２２と、延伸ロッド２６とを含む。図示された例示的な金型キャビティ１６は、金型半体３０、３２を含む。これらの半体は協働して、ブロー成形される容器の所望の外側輪郭に対応する内面３４を画定する。金型キャビティ１６は、プリフォーム１２の支持リング３８が金型キャビティ１６の上端に捕捉されるように、開位置（図１）から閉位置（図２）へと移動可能であってもよい。プリフォーム１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル材料で形成すればよく、試験管に類似した、当業者には周知の形状を有する。この形状は、断面略円筒形で、長さは最終的に得られる容器Ｃの高さの約５０％であるのが一般的である。支持リング３８を使用して、製造のさまざまな段階を通してさまざまな段階で、プリフォーム１２を保持したり向きを維持したりしてもよい。たとえば、プリフォーム１２は、支持リング３８によって保持されてもよく、支持リング３８は、金型キャビティ１６内でプリフォーム１２の位置決めを助けるために使用できる。あるいは、製造後、消費者がプラスチック容器Ｃを携行するのに支持リング３８を使用することもできる。
【００８３】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］一例では、圧力源２０は、充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２内で動作可能である、ピストン、ポンプ（液圧ポンプなど）または他の同様に適切な装置を含むがこれらに限定されるものではないピストン状の装置４０を一般に含む、充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２の形であってもよいが、これらに限定されるものではない。圧力源２０は、液体商品Ｌが流入する流入口４６と、液体商品Ｌをブローノズル２２に送り出す流出口４８と、を有する。流入口４６および流出口４８が自己に内蔵された弁を有してもよいことを、理解されたい。ピストン状の装置４０は、液体商品Ｌを流入口４６から充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２に引き込む第１の方向（図面の上方向）と、液体商品Ｌを充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２からブローノズル２２に送出する第２の方向（図面の下方向）と、に動作可能であってもよい。ピストン状の装置４０は、たとえば空気圧、機械的または液圧などの任意の適切な方法で動作可能であってもよい。圧力源２０の流入口４６は、管またはパイプなどによって、最終液体商品Ｌを入れるリザーバまたは容器（図示せず）に接続されてもよい。圧力源２０が異なる構成であってもよいことは、理解できよう。
【００８４】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］ブローノズル２２は主に、圧力源２０の流出口４８から液体商品Ｌが流入する流入口５０と、液体商品Ｌをプリフォーム１２内に送出する流出口５６（図１）とを画定する。流出口５６は、形成／充填プロセスの間にブローノズル２２がプリフォーム１２と容易に嵌合できるように、支持リング３８付近でプリフォーム１２と相補的な形状を画定してもよいことは、理解できよう。一例では、ブローノズル２２には、プリフォーム１２の機械的延伸を開始するのに用いられる延伸ロッド２６を摺動自在に受け入れるための開口５８を画定してもよい。
【００８５】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］一例では、熱処理、一般に高温での充填プロセスの間に、液体商品Ｌをプラスチック容器Ｃ内に導入すればよい。高温で内容物をボトルに充填する用途では、ボトル詰め装置が一般に、約１８５°Ｆから２０５°Ｆ（約８５℃から９６℃）の高温で液体または製品をプラスチック容器Ｃに充填し、冷却前にプラスチック容器Ｃをクロージャ（図示せず）で密封する。１つの構成では、液体は、流入口４６を介して充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２内で連続的に循環でき、それによって液体を事前設定温度まで（すなわち流入口４６の上流の熱源（図示せず）で）加熱可能である。さらに、プラスチック容器Ｃは、他の高温殺菌プロセスまたはレトルト充填プロセスあるいは、他の熱処理にも適する場合がある。別の例では、液体商品Ｌを周囲温度または低温でプラスチック容器Ｃに導入してもよい。したがって、たとえば、プラスチック容器Ｃは、約３２°Ｆから９０°Ｆ（約０℃から３２℃）の間の周囲温度または低温、より好ましくは約４０°Ｆ（約４．４℃）で充填されてもよい。液体商品を周囲温度または低温で充填する例では、本明細書で説明するように、液体商品を導入する前にプリフォームを滅菌処理することができる。
【００８６】
次に［ＷＯ２００９０７５７９１の］すべての図を参照し、プラスチック容器Ｃの形成と内容物の充填を同時に行う例示的な方法について説明する。一例（図１）によれば、蒸気Ｓをプリフォーム１２上および／またはその中に送り、プリフォーム１２を部分的または完全に滅菌することができる。プリフォーム１２を（蒸気Ｓなどにより）滅菌することで、最終的な液体が滅菌媒体であることを必要とせずに、無菌のプリフォームと、そこから得られる容器とを作成できる。したがって、容器を高温の充填プロセスで形成する必要がない。図１には蒸気Ｓが示されているが、他の滅菌媒体および／または技術を使用してもよいことは、理解できよう。一例では、滅菌媒体は液体過酸化物などの液体であればよいが、これに限定されるものではない。
【００８７】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］プリフォーム１２を、金型キャビティ１６内に配置してもよい（図２）。一例では、機械（図示せず）が、約１９０°Ｆから２５０°Ｆ（約８８℃から約１２１℃）の温度まで加熱したプリフォーム１２を、金型キャビティ１６内に配置する。プリフォーム１２が金型キャビティ１６内に配置されると、圧力源２０のピストン状の装置４０が、流入口４６を介して、充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２内に液体商品Ｌを引き込み始めることができる。その後、金型キャビティ１６の金型半体３０、３２を閉じることで、プリフォーム１２を捕捉できる（図２）。ブローノズル２２は、プリフォーム１２の仕上げ処理でシールを形成できる。得られる容器Ｃ内の結晶化率のレベルを高めるために、金型キャビティ１６を、約２５０°Ｆから３５０°Ｆ（約９３℃から１７７℃）の温度まで加熱してもよい。別の例では、金型キャビティ１６を、約３２°Ｆから９０°Ｆ（約０℃から３２℃）の周囲温度または低温で提供してもよい。ピストン状の装置４０によって、液体商品Ｌを、充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２内に引き込み続けることができる。
【００８８】
次に［ＷＯ２００９０７５７９１の］図３を参照すると、延伸ロッド２６がプリフォーム１２内に延在して、機械的延伸を開始することができる。この時点で、液体商品Ｌを充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２内に引き込み続けることができる。図４を参照すると、延伸ロッド２６がプリフォーム１２を延伸し続けることで、プリフォーム１２の側壁が薄くなる。充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２内の液体商品Ｌの体積は、得られる容器Ｃの形成と内容物の充填に適した適切な体積に達するまで増すことができる。この時点で、圧力源２０の流入口４６に配置された弁を閉じてもよい。
【００８９】
特に［ＷＯ２００９０７５７９１の］図５を参照すると、次にピストン状の装置４０が、充填用シリンダー、マニホールドまたはチャンバ４２からプリフォーム１２への液体商品Ｌの迅速な送出を開始するために、下方向に駆動し始めることができる（駆動相）。この場合も、ピストン状の装置４０は、空気圧、機械的圧力および／または液圧などの任意の適切な手段で作動させることができる。一例では、プリフォーム１２内の液圧は、約１００ＰＳＩから６００ＰＳＩに到達してもよい。液体商品Ｌは、プリフォーム１２を金型キャビティ１６の内面３４に向かって膨張させる。残った空気については、延伸ロッド２６内に画定された通路７０を通して排気できる（図５）。図６に示されるように、ピストン状の装置４０は、その駆動相を終了することで、新しく形成されたプラスチック容器Ｃに適切な体積の液体商品Ｌを完全に送出する。次に、残った空気を排気し続けている間に、延伸ロッド２６を金型キャビティ１６から後退させることができる。延伸ロッド２６は、これが金型キャビティ１６から後退する時に所定の体積の液体商品Ｌを移動させることで、得られるプラスチック容器Ｃ内における液体商品Ｌの所望の充填レベルを達成できるように設計可能である。通常、所望の充填レベルは、プラスチック容器Ｃの支持リング３８のある水準またはその付近に相当する。
【００９０】
あるいは、成形サイクルの間に、［ＷＯ２００９０７５７９１の］液体商品Ｌを、一定の圧力または異なる圧力で供給することができる。たとえば、プリフォーム１２を軸方向に延伸している間に、プラスチック容器Ｃの最終形状を画定する金型キャビティ１６の内面３４と実質的に一致するようにプリフォーム１２をブロー成形する際に印加される圧力より低い圧力で、液体商品Ｌを供給すればよい。この低い方の圧力Ｐ１は、周囲圧力と同じまたは周囲圧力より高いが、その後の高圧Ｐ２より低くてよい。プリフォーム１２は、得られるプラスチック容器Ｃの最終的な長さに近い長さまで、金型キャビティ１６内で軸方向に延伸される。プリフォーム１２の延伸中または延伸直後に、プリフォーム１２は、低い圧力Ｐ１で半径方向外側に全体的に膨張する。この低い圧力Ｐ１は、約１００ＰＳＩから１５０ＰＳＩの間の範囲であると好ましい。その後、プリフォーム１２が金型半体３０、３２の内面３４に接触することで、得られるプラスチック容器Ｃが形成されるように、プリフォーム１２が高い圧力Ｐ２下でさらに膨張される。好ましくは、高い圧力Ｐ２は、約５００ＰＳＩから６００ＰＳＩの範囲であることが好ましい。以上の方法の結果、得られるプラスチック容器Ｃの基部と接触リングが、外周方向に十分に形成される。
【００９１】
任意に、得られるプラスチック容器Ｃの形成中に、複数のピストン状の装置を用いてもよい。たとえば、第１のピストン状の装置を用いて低い圧力Ｐ１を発生させて最初にプリフォーム１２を膨張させ、第２のピストン状の装置を用いて以後の高い圧力Ｐ２を発生させ、プリフォーム１２が金型半体３０、３２の内面３４に接触することで、得られるプラスチック容器Ｃが形成されるように、プリフォーム１２をさらに膨張させることができる。
【００９２】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］図７を参照すると、充填サイクルが終了した状態が示されている。金型半体３０、３２を分離して、ブローノズル２２を後退させることができる。これにより、内容物が充填されたプラスチック容器Ｃは、蓋締め、ラベル貼り、包装などの成形後の工程に対する準備が整う。この時点で、ピストン状の装置４０は、次の充填／形成サイクルに備えて圧力源２０の流入口４６を介して液体商品Ｌを引き込むことで、次のサイクルを開始してもよい。具体的には図示していないが、金型ステーション１０に、さまざまな構成要素に信号を通信する制御装置を含んでよいことは、理解できよう。このようにして、金型キャビティ１６、ブローノズル２２、延伸ロッド２６、ピストン状の装置４０、さまざまな弁などであるがこれらに限定されるものではない構成要素が、制御装置によって通信される信号に従って動作できる。また、制御装置を使用し、所与の用途に従って、これらの構成要素に関連するさまざまなパラメータを調節できることも企図される。
【００９３】
次に、［ＷＯ２００９０７５７９１の］本教示内容により実現されるいくつかの他の利点について、さらに検討する。
【００９４】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］１つの利点によると、所望の結果に到達する状態を保ったまま、処理パラメータのいくつかを低くすることができる。たとえば、結晶化率の要件を下げることができるので、プリフォームの調整の要件を減らすことができる。また、金型調整の要件を減らすことができ、金型キャビティ１６の内面３４で使用する油および／または他の表面処理材料の量を減らすことができる。
【００９５】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］一例によると、本明細書で説明する統合されたブロー成形・充填プロセスを使用して、炭酸飲料（すなわちソーダなど）の容器を形成することができる。このような例では、同時に行なわれるブロー成形と内容物充填のプロセスで、液体商品の一部として、あるいはそれに加えて、液体二酸化炭素の溶液を使用することができる。液体二酸化炭素は、気体状の二酸化炭素を含む液体商品でブロー成形する場合に、他の方法では生じ得る発泡を防止する。二酸化炭素は、所与の圧力および温度で液体の形態で存在することができる。
【００９６】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］ブロー成形プロセスと内容物充填プロセスの両方を組み合わせて１つの設備（金型ステーション１０）にすると、取り扱い部品を削減することができ、よって、得られるプラスチック容器Ｃ１つあたりの資本コストの削減につながり得る。また、得られるプラスチック容器Ｃのブロー成形と内容物の充填を同時に行うプロセスで必要になる空間を、これらのプロセスが別々である場合に必要な空間よりも大幅に少なくできる。これは、インフラ費の削減にもつながり得る。
【００９７】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］２つのプロセスを統合して１つの工程にすると、ボトルの製造後でボトルに内容物を充填する前のボトルの取り扱いに伴う労務費および追加の費用（資本とコストの両方）を削減できる。
【００９８】
ブロー成形プロセスと内容物充填プロセスを統合して［ＷＯ２００９０７５７９１の］１つのプロセスにすると、ボトルを輸送する必要がなくなる。ボトルの輸送は本質的に非効率的で費用がかかる。かたやプリフォームの輸送は、はるかに効率的である。一例では、５００ｍｌの水が入る空のボトルのトレーラ積載量は、ボトル数で約１００，０００本である。５００ｍｌの水が入るボトルを作るのに必要なプリフォームを積載した同じサイズのトレーラは、約１，０００，０００個のプリフォームを運搬することになるため、１０：１の改善となる。
【００９９】
圧縮空気は、エネルギー伝達の非効率的な手段として知られている。最終製品を使用して容器をブロー成形する液圧を供給するのであれば、容積式ポンプと同等のものがあればよい。このため、これはエネルギーを伝達する上で、はるかに効率的な方法である。
【０１００】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］本明細書で説明する例示的な方法では、２１２°Ｆ（１００℃）を超える炉にプリフォームを通した直後に、これに内容物を充填して蓋締めすることができる。このようにして、空の容器が汚染の可能性のある環境に曝される機会を大幅に低減する。結果として、無菌充填の費用と複雑さが大幅に低減される。
【０１０１】
製品を高温充填するいくつかの例では、包装材は、充填時に曝される高温と製品の冷却によって生じる内部真空に対応するように設計しなければならない。このような状態に対応する設計によって、容器の重量が増す場合がある。液体／液圧ブロー成形では、高温充填プロセスをなくし、その結果、包装材の重量を減らせる可能性がある。
【０１０２】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］本明細書で説明するプロセスは、当該プロセスの中間作業をなくすことができ、よって、倉庫および／または容器サイロおよび／またはフォークリフトおよび／または製品の損傷などに関連する費用を回避できる場合がある。また、仕掛品の在庫がないので、全体的な運転資本が削減されることもある。
【０１０３】
ブロー成形と内容物の充填は時間的に近くなるよう統合されて行なわれるが、それでも（従来の形成方法とそれに続く充填方法のように）２つの別々のプロセスであるままなので、このようなシステムの全体的な効率は、２つの部分それぞれの効率の積になる。それぞれの効率は、ほぼ、機械で部品が動く回数によって決まる。２つのプロセスを統合して１つにすると、移動回数を最小限にすることで、全体としてのプロセス効率を高める機会を提供できる。
【０１０４】
果菜汁飲料、茶、ビールなどを含む多くの飲料は、酸素に対する感受性が高く、包装時に保護する必要がある。多くのプラスチックは、包装された製品の消費期限のあいだ内容物を酸素から保護できるだけの十分なバリア性を持たない。容器にさらにバリア性を持たせて酸素の透過を遅らせることで、包装された内容物を保護するのに使用される複数の技術がある。最も一般的な技術の１つは、容器の壁に脱酸素剤を用いることである。このような脱酸素剤を直接プリフォームに成形してもよい。プリフォームの壁は比較的厚いため、脱酸素剤をブロー成形して容器にする前にこれが消費されることはない。しかしながら、ブロー成形されて容器になると、壁の表面積が大きくなり、厚さが小さくなる。したがって、酸素が活性脱除剤に接触して反応するのに移動すべき経路がはるかに短くなる。容器がブロー成形されるとすぐに、脱酸素剤が大幅に消費されはじめることがある。容器の形成と内容物の充填が同時に行われると、脱除剤がその製品の有効な消費期限のあいだを通して製品を保護し、容器が内容物の充填まで空のままである間に消費されることがない。
【０１０５】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］本明細書で説明する方法は、生物汚染しやすいアイソトニック、果菜汁、茶などの商品の充填用途に特に有用であり得る。特に、上述したようにプリフォームを任意に滅菌することで、最終的な液体が滅菌媒体であることを必要とせずに、無菌プリフォームと、そこから得られる容器を作成することができる。これらの商品は一般に、制御された滅菌環境で充填される。商業的には、一般に、必要な滅菌環境を得るのに２つの方法が使用される。欧州では、これらのタイプの飲料を充填する１つの主な方法は、滅菌充填環境でのものである。この充填作業は、クリーンルームで実行される。充填前に、包装を含む製品の構成要素をすべて滅菌しなければならない。充填後、消費されるまで製品を密封でき、細菌が侵入する可能性が完全に防止される。このプロセスは、導入と操作に費用がかかる。また、細菌汚染物質が作業時の防御手段をくぐり抜け、製品を汚染する危険が常にある。
【０１０６】
北米では、汚染物質に影響されやすい飲料を充填する１つの有力な方法は高温充填によるものである。このプロセスでは、存在する細菌がすべて殺菌される温度で、飲料を容器に導入する。容器は、製品が高温である間に密封できる。この技術の１つの欠点は、高温の充填温度と、製品が冷却されるときに容器内で生じる真空に耐えるために、通常は容器を重くする必要があることである。また、ブロー成形プロセスは、熱硬化ブロー成形ではないプロセスよりいくぶん複雑であり、したがって、より費用がかかる。本明細書で説明した本開示は、感受性の高い食品や飲料の充填の費用と複雑さを劇的に低減する機会を提供する。ブロー成形と内容物充填のプロセスを組み合わせることにより、あらゆる生物汚染物質を殺すのに必要な十分な時間、プリフォームを２１２°Ｆ（１００℃）より高い温度まで加熱することができる。容器を形成する媒体として滅菌製品を使用した上で、すみやかに密封すれば、このプロセスによって、汚染の可能性が非常に小さく非常に安価な無菌充填プロセスになる。
【０１０７】
［ＷＯ２００９０７５７９１の］本明細書で説明するブロー成形と内容物の充填とを同時に行うプロセスは、超軽量容器の形成も容易にすることができる。上述したように、従来の高温充填容器では、容器は通常、真空圧に対応するために適切な肉厚を持つ必要がある。液体商品を入れる前にプリフォーム１２を滅菌する（すなわち、図１のように蒸気Ｓをあてるなど）ことで、従来の高温充填容器よりも肉厚をはるかに薄くすることができる。超軽量容器では、液体自体が容器を構造的に支持することができる。したがって、超軽量容器の壁は極めて柔軟にすることができる。
【０１０８】
この技術を適用可能な多くの他のボトル詰め製品がある。乳製品、アルコール飲料、サラダドレッシング、ソース、スプレッド、ケチャップ、シロップ、食用油などの飲食物は、このような方法を使用してボトル詰めすることができる。さらに、本明細書で使用する液体商品Ｌという用語は、家庭用洗浄剤、洗剤、練り歯磨きなどのパーソナルケア用品といった飲食物以外の商品を含んでもよい。これらの製品の多くは現在、ブロー成形したＰＥＴ容器入りで販売されているが、押出成形プラスチック容器、ガラス瓶および／または缶入りもある。この技術は、包装材の製造と内容物充填の経済性を劇的に変化させる可能性を有する。
【０１０９】
以上の説明の多くは、ＰＥＴ容器の生産に焦点を絞ったものとしたが、他のポリオレフィン材料（たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなど）のみならず、複数の他のプラスチックを、［ＷＯ２００９０７５７９１において］検討した教示内容を用いて処理してもよいことも、企図される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０１１０】
これらの開示にはいずれも、作業例が提供されておらず、このブロー成形／膨張技術を利用するのに必要なポリエステル樹脂の属性も論じられていない。したがって、従来技術において説明されている技術を改善する特別な特性を有するポリエステルに、需要がある。
【課題を解決するための手段】
【０１１１】
本明細書では、キャビティまたは金型を用いて実施される膨張工程を利用して、開口を好ましくは首部の高さに有するプリフォームから、ポリエステル樹脂容器を成形するためのプロセスであって、前記膨張工程の間に、前記プリフォームの開口を介して非圧縮性の流体を射出して前記容器を形成するプロセスにおいて、改良されたポリエステル樹脂は、結晶化可能なポリエステルポリマーを含み、ポリエステルポリマーは、酸部分とグリコール部分とで構成され、酸部分の総モルの少なくとも８５％が、テレフタル酸またはそのジメチルエステルから誘導されたテレフタレートであり、グリコール部分の総モルの少なくとも８５％がエチレングリコールから誘導され、酸部分とグリコール部分とを合わせた総モルの少なくとも２％がプライマリーコモノマーから誘導され、酸部分とグリコール部分とを合わせたモルパーセントが合計で１００モル％であることを特徴とするプロセスに対する改良が開示される。
【０１１２】
また、本明細書では、プリフォームを金型のキャビティ内に配置し、金型内に位置するプリフォームに圧縮可能な流体をブロー圧力下で導入することによって、金型のキャビティ内でプリフォームを膨張させ、プリフォームを周囲の金型キャビティの形状になるように延伸させることによって、プリフォームからポリエステル樹脂容器を成形するためのプロセスにおいて、
改良されたポリエステル樹脂は、
結晶化可能なポリエステルポリマーを含み、ポリエステルポリマーは、酸部分とグリコール部分とで構成され、酸部分の総モルの少なくとも８５％が、テレフタル酸またはそのジメチルエステルから誘導されたテレフタレートであり、グリコール部分の総モルの少なくとも８５％がエチレングリコールから誘導され、酸部分とグリコール部分とを合わせた総モルの少なくとも２％がプライマリーコモノマーから誘導され、酸部分とグリコール部分とを合わせたモルパーセントが合計で１００モル％であり、ブロー圧力は、基準プリフォームを同じ金型キャビティ内に延伸させるのに用いられるブロー圧力よりも１０％低く、基準プリフォームは、基準ポリエステルから製造されていることを特徴とするプロセスに対する改良が開示される。
【０１１３】
また、いずれかの改良されたプロセスのプライマリーコモノマーは、脂肪族二酸またはそのジメチルエステルからなる群から選択され、セバシン酸、アジピン酸、そのそれぞれのジメチルエステルからなる群から選択されるものであってもよいことも記載されている。
【０１１４】
いずれかの改良されたプロセスのプライマリーコモノマーは、結晶化可能なポリエステルのすべての酸部分の１〜１０モル％の範囲で存在してもよく、固有粘度が０．５０〜０．９５ｄｌ／ｇの範囲であってもよい。
【０１１５】
さらに、いずれかの改良されたプロセスの結晶化可能なポリエステルは、溶融温度が２３５〜２４２℃の範囲であり、ガラス転移温度が６０℃から７３℃の範囲であることも開示されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１は、金型ステーション内に通されて、任意の滅菌工程に供されて加熱されたプリフォームについてのＷＯ２００９０７５７９１号の図１に対応する従来技術の概略図であって、ＷＯ２００９０７５７９１の教示内容に従って、ピストン状の装置を含む圧力源が上方向に移動を開始して圧力源に液体を引き入れている状態を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すシステムについてのＷＯ２００９０７５７９１の図２に対応する従来技術の概略図であって、金型半体がプリフォームの周りで閉じて、液体が圧力源に蓄積され続けている状態を示す図である。
【図３】図３は、図２に示すシステムについてのＷＯ２００９０７５７９１の図３に対応する従来技術の概略図であって、延伸ロッドがプリフォームの中まで延在して機械的な延伸を開始し、流体が圧力源に蓄積され続けている状態を示す図である。
【図４】図４は、図４のシステムについてのＷＯ２００９０７５７９１号の図４に対応する従来技術の概略図であって、延伸ロッドがプリフォームを延伸し、流体が圧力源の中に完全に蓄積された状態を示す図である。
【図５】図５は、図５のシステムについてのＷＯ２００９０７５７９１号の図５に対応する従来技術の概略図であって、ピストン状の装置が液体を圧力源からプリフォームに押し込むことで、プリフォームを金型キャビティの壁に向かって膨張させている状態を示す図である。
【図６】図６は、図６のシステムについてのＷＯ２００９０７５７９１号の図６に対応する従来技術の概略図であって、ピストン状の装置が十分に作動することで、適切な体積の液体が新たに成形された容器へと完全に送出され、延伸ロッドが後退している状態を示す図である。
【図７】図７は、図７のシステムについてのＷＯ２００９０７５７９１号の図７に対応する従来技術の概略図であって、次のサイクルに備えて、金型半体が分離されてピストン状の装置が液体を圧力源内に引き込み始めた状態を示す図である。
【図８】図８は、米国特許出願第２００５０２０６０４５号の１枚の図に対応する、従来技術の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１７】
本明細書では、ブロー成形用の流体が非圧縮性または液体である場合に、プリフォームのブロー成形プロセスでのポリエステルボトルの製造に用いられると特別な利点を有することが発見された、特別なクラスのポリエステルポリマーについて説明する。たとえば、米国特許第７１４１１９０号、米国特許出願第２００５０２０６０４５号およびＷＯ２００９／０７５７９１号に記載された周知の再加熱ブロー成形プロセスおよび射出ブロー成形プロセスおよび射出延伸ブロー成形プロセス。これらの文書については３つとも、プリフォームを膨張またはブロー成形してボトルの形状にするための液体を利用するさまざまなプロセスを教示する目的で、その内容全体を本明細書に援用する。
【０１１８】
発見されているのは、その特別なクラスのポリエステルで、上述したプロセスの改善が認められる点である。
【０１１９】
この特別なクラスのポリエステルは液体ブロー成形プロセスにおいて特別な利点を有するため、特別なポリエステルポリマーの有用性のある液体ブロー成形プロセスのさまざまな属性について、以下にて検討する。
【０１２０】
また、これらの樹脂が、従来のボトルグレードのポリエステルではなく空気を用いてボトルをブロー成形するよりも必要な圧力がかなり低いことが好都合であることも、見いだされている。
【０１２１】
この特別なクラスのポリエステルポリマーは結晶化可能である。結晶化可能という表現は、ポリエステルポリマーが、配向または熱誘導結晶化のいずれかによって半結晶質になり得ることを意味する。どのプラスチックも完全な結晶性ではなく、結晶性の形態は、より正確には半結晶質として説明されることは、周知である。半結晶質は従来技術において周知であり、結晶性の領域の鮮明なフィーチャーと非晶質領域の特徴である拡散されたフィーチャーとを有するＸ線パターンを呈するポリマーを説明することになっている。また、半結晶質は、純粋な結晶性の状態および非晶質状態とは区別すべきであることも、従来技術において周知である。
【０１２２】
有用なポリエステルは、その酸部分の総モルの８５％を超える分がテレフタル酸またはそのジメチルエステルから誘導される結晶化可能なポリエステルであって、ここで、酸部分の総モルは１００モル％である。もうひとつの有用なポリエステルは、その酸部分の総モルの９０％を超える分がテレフタル酸またはそのジメチルエステルから誘導され、ここで、酸部分の総モルは１００モル％である。
【０１２３】
また、結晶化可能なポリエステルは、プライマリーコモノマー含有量が、このプライマリーコモノマーから誘導される酸部分とグリコール部分との総モルの少なくとも２％になる。プライマリーコモノマーは、３つ以上の炭素原子を含有する非環状構造によって接続された官能基を有し、好ましくは、脂肪族二酸、脂肪族二価アルコール（ｄｉａｌｃｏｈｏｌ）またはそのジメチルエステルからなる群から選択される。飽和ダイマー酸（すなわち、米国Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ  ＤＥに所在するＣｒｏｄａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＰＬＣから入手可能なＰｒｉｐｏｌ  １００９Ｆ）、セバシン酸またはアジピン酸またはそのそれぞれのジメチルエステルが、好ましいプライマリーコモノマーである。
【０１２４】
プライマリーグリコールコモノマーの例としては、ポリオキシエチレングリコール、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリプロピレングリコール；１，６ヘキサンジオール、長鎖ダイマージオール（すなわち、米国Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ  ＤＥに所在するＣｒｏｄａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＰＬＣから入手可能なＰｒｉｐｏｌ  ２０３３）があげられる。プライマリーコモノマーの酸またはグリコール部分は、二酸、二価アルコールまたはそれぞれのジメチルエステルの混合物であってもよい。
【０１２５】
また、プライマリーコモノマーは、イソプロピレングリコールなど、分枝されていてもよい。
【０１２６】
テレフタル酸から誘導される部分とエチレングリコールから誘導される部分とのコモノマーは、合わせて、酸部分の総モルとグリコール部分の総モルとを合わせたものに対して９０〜９９モルパーセントの範囲で存在すべきであり、酸部分とグリコール部分との合計の９９〜９６モルパーセントが最も好ましい。
【０１２７】
ポリエステルポリマーは、イソフタル酸またはそのジメチルエステルから誘導されるイソフタレートなど、他の酸およびグリコールコモノマー部分を含有してもよい。いずれの場合も、酸部分の総モル数は、酸部分のモルの１００％モル％であり、グリコール部分の総モル数は、グリコール部分のモルの１００％である。
【０１２８】
エチレングリコールは、グリコールコモノマーであり、ポリマーのグリコールから誘導される部分の総モルの少なくとも８５％（モル％）で存在すべきである。
【０１２９】
ポリエステルポリマーは、従来技術において周知の従来の酸またはエステル溶融重合プロセスおよび触媒を用いて製造可能である。溶融プロセスの後、固相重合を行ってもよい。いずれにしろ、ポリマーの固有粘度は０．９５ｄｌ／ｇ未満かつ０．５０ｄｌ／ｇを超えるものとすべきであり、０．５５を超えると一層好ましく、０．６０ｄｌ／ｇを超えるとなお一層好ましい。前の文は、上限と下限を設定するとともに、０．５０から０．９５ｄｌ／ｇ、０．５５から０．９５ｄｌ／ｇ、０．６０から０．９５ｄｌ／ｇという可能な範囲を規定することを意図している。
【０１３０】
このポリエステルポリマーは、ＤＳＣによって１０℃／分で決定されるその溶融温度をさらに特徴とするものであってもよい。第２の加熱のＴｍ（溶融温度）は、２３５〜２４２℃の範囲にすべきであり、２３６〜２４１℃が一層好ましく、２３７〜２４０℃が最も好ましい。
【０１３１】
このポリエステルポリマーは、第２の加熱時にＤＳＣによって１０℃／分で測定されるそのガラス転移温度をさらに特徴とするものであってもよい。ガラス転移温度すなわちＴｇは、好ましくは、６０〜７３℃の範囲にすべきであり、６２〜７２℃が一層好ましく、６３〜７１℃が最も好ましい。
【０１３２】
プライマリーコモノマーおよび他のモノマーは、ポリエステルポリマーを上記にて指定した特徴範囲内に維持するように選択すべきである。
【０１３３】
ポリエステルポリマーは、延伸のためのエネルギー量がかなり少なく、ポリマーを成形して形を持たせるために、かなり少ないエネルギーですむことを意味する。一例が、結晶化可能なポリエステルポリマーを射出成形したプリフォームからのボトルの成形である。
【実施例】
【０１３４】
溶融重合に続いて固相重合を行って、２種類のポリエステルポリマー調製物２バッチを生成した。これらのポリマーは、以下の組成を有していた。
【０１３５】
ポリエステルポリマー１の配合成分は、酸部分の総モル１００モル％に対して、９３モル％のテレフタル酸、２モル％のイソフタル酸、５モル％のアジピン酸あるいは、酸部分およびグリコール部分の総モルの１モル％および２．５モル％であった。エチレングリコール以外のグリコールは添加しなかった。最終製品の酸部分とグリコール部分のモルを分析したところ、酸部分の総モル１００モル％およびエチレングリコール９７．３モル％およびジエチレングリコール２．７モル％に対して、テレフタル酸から誘導されるテレフタレート部分が９３モル％、イソフタル酸から誘導されるイソフタレート部分が２モル％、アジピン酸から誘導されるアジペート部分が５モル％であった。当業者は、ジエチレングリコールが副生物反応であり、ｉｎ  ｓｉｔｕで形成されることを知っている。
【０１３６】
ポリエステルポリマー２の配合成分は、酸部分の総モル１００モル％に対して、９３モル％のテレフタル酸、２モル％のイソフタル酸、５モル％のセバシン酸であった。エチレングリコール以外のグリコールは添加しなかった。最終製品の酸部分とグリコール部分のモルを分析したところ、酸部分の総モル１００モル％およびエチレングリコール部分９７．３モル％およびジエチレングリコール部分２．７モル％に対して、テレフタル酸から誘導されるテレフタレート部分が９３モル％、イソフタル酸から誘導されるイソフタレート部分が２モル％、セバシン酸から誘導されるセバケート部分が５モル％であった。当業者は、ジエチレングリコールが副生物反応であり、ｉｎ  ｓｉｔｕで形成されることを知っている。
【０１３７】
ポリマー１およびポリマー２は、以下のように特徴付けられた。
【０１３８】
【表１】
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【０１３９】
本明細書に援用した従来技術のプロセスに説明されているように、これらのポリマーをプリフォームの射出成形に使用して、プリフォームを金型のキャビティに配置し、金型内に位置するプリフォームに液体などの非圧縮性の流体を圧力下で導入することによって金型のキャビティ内でプリフォームを膨張させ、プリフォームを周囲の金型キャビティの形状になるように延伸させた。この液体は、ブロー成形後の容器から取り除いてもよいし、そのままにしておいてもよい。後者の場合は後に、容器内に残っている非圧縮性の流体と一緒に容器が密封される。非圧縮性の流体が容器内に残る場合、このプロセスは、同時ブロー成形／充填と呼ばれる。ブロー成形そのものが、容器内に入れられる内容物で容器を実際に満たすことになるためである。
【０１４０】
標準的な基準ポリエステル樹脂を用いた比較例は、結晶性のボトルを製造できず、不合格となった。
【０１４１】
また、これらの樹脂を、圧縮空気でもブロー成形し、圧縮空気の圧力が、約２％のＩＰＡで変性させた０．８２ｄｌ／ｇのＩＶポリエチレンテレフタレート樹脂の基準ポリエステル対照樹脂を用いて同じプリフォーム幾何学形状の基準プリフォームから同じ形状の基準ボトルをブロー成形するのに用いた量の少なくとも１０％低いことが見いだされた。（すなわち、基準ポリエステル樹脂は、その酸の９８モル％がテレフタレート部分であり、その酸の２モル％がイソフタレート単位であって、酸のモル数は合計で１００％である。１００モル％のエチレングリコールから製造したが、実際の基準ポリエステルは、約９７．５モル％のエチレングリコール部分と、プロセスの一部としてｉｎ  ｓｉｔｕで生成される２．５モル％のジエチレングリセロール部分とを含むことになり、グリコール部分のモル数が合計１００モル％になる。
【０１４２】
よって、プリフォームを金型のキャビティ内に配置し、金型内に位置するプリフォームに圧縮可能な流体をブロー圧力下で導入することによって、金型のキャビティ内でプリフォームを膨張させ、プリフォームを周囲の金型キャビティの形状になるように延伸させることによって、上記の樹脂を用いて作られたプリフォームからボトルを成形するためのプロセスであって、ブロー圧力は、基準プリフォームを同じ金型キャビティ内に延伸させるのに用いられるブロー圧力よりも１０％低く、基準プリフォームは、基準ポリエステルから製造されている、プロセスがある。基準プリフォームは、基準プリフォームが約２％のＩＰＡで変性された０．８２ｄｌ／ｇ  ＩＶである基準ポリエステルから作られていること以外は、特別なポリエステルから作られたプリフォームと同じ幾何学形状のプリフォームである。
【０１４３】
試験方法
固有粘度
０．１グラムのポリマーまたは粉砕ペレットを、２５ｍｌの６０／４０フェノール／テトラクロロエタン溶液に溶解させ、Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅ  ＩＢ粘度計を用いて３０℃±０．０５での同じ温度の溶媒に対する溶液の粘度を決定することで、６０／４０フェノール／テトラクロロエタンに可溶な中程度の分子量で低結晶性のポリ（エチレンテレフタレート）および関連のポリマーの固有粘度を、決定することができる。固有粘度は、Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒの式を用いて相対粘度をもとに算出される。
【０１４４】
０．１グラムのポリマーまたは粉砕ペレットを、２５ｍｌの５０／５０トリフルオロ酢酸／ジクロロメタンに溶解させ、Ｔｙｐｅ  ＯＣ  Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅ粘度計を用いて３０℃±０．０５での同じ温度の溶媒に対する溶液の粘度を決定することで、フェノール／テトラクロロエタンに溶解しない高分子量または高結晶性ポリ（エチレンテレフタレート）および関連のポリマーの固有粘度を決定した。固有粘度は、Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒの式を用いて算出され、６０／４０フェノール／テトラクロロエタン溶媒を用いた場合の結果と一貫する結果を得るために線形回帰を用いて変換される。線形回帰は、
６０／４０フェノール／テトラクロロエタン中のＩＶ＝５０／５０トリフルオロ酢酸／ジクロロメタン中の０．８２２９×ＩＶ＋０．０１２４
Ｈｕｎｔｅｒ  Ｌ＊、ａ＊、Ｂ＊
【０１４５】
色の測定
非晶質樹脂で測定を行った。ＨｕｎｔｅｒＬａｂ  ＣｏｌｏｒＱＵＥＳＴ  Ｓｐｈｅｒｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ、分類された検体ホルダー、緑、灰色、白の校正線、ライトトラップを用いた。ＨｕｎｔｅｒＬａｂ  Ｓｐｅｃｔｒｏｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ積分球センサーは、色と見た目の測定機器である。ランプからの光は積分球によって拡散され、レンズに対する物体を通過（透過率）するか、あるいは物体で反射（反射率）する。レンズは光を集め、これを回折格子に送る。回折格子は、これを成分波長に散乱させる。散乱した光は、シリコンダイオードアレイで反射する。ダイオードからの信号は増幅器を通過してコンバーターに至り、データを得るべく操作される。ソフトウェアによって、スペクトルデータが提供される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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