(57)【要約】【課題】ＥＴの有意の劣化を引き起こさず、ＰＥＴの延伸率に有意の影響を与えず、ＰＥＴの透明度に悪影響を与えない方法で、炭酸飲料及び酸素感応飲料及び食品のパッケージング等のバリア性の向上を必要とする用途で使用するために、ＰＥＴのバリア性能を向上させること。【解決手段】  ガスバリア性を向上させた多層容器は、高分子マトリックスを含む少なくとも２つの外層と、少なくとも２つの外層の間に配置された少なくとも１つのバリア層とを有する。少なくとも１つのバリア層は、高分子マトリックス及び低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む。特定の実施形態では、低分子量添加剤は、カフェインなどのプリン誘導体を含み、多層容器内に、容器の約０．２から約１０重量パーセントの範囲の量で存在する。【選択図】  なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子マトリックスを含む少なくとも２つの外層と、
前記少なくとも２つの外層の間に配置された少なくとも１つのバリア層を含み、前記少なくとも１つのバリア層が、高分子マトリックス及び低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む、
を有する多層容器。
【請求項２】
前記少なくとも１つのバリア層と前記少なくとも２つの外層との間に少なくとも１つの中間層をさらに有する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項３】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約２０重量パーセントを構成し、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約８０重量パーセントを構成し、
ｃ）前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に、前記多層容器の約０．２から約１０重量パーセントの範囲の量で存在する、
請求項１に記載の多層容器。
【請求項４】
前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に前記多層容器の約０．２から約１０重量パーセントの範囲の量で、かつ前記少なくとも１つのバリア層内に前記少なくとも１つのバリア層の約０．２５から約２５重量パーセントの範囲の量で、存在する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項５】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約６０重量パーセントを構成し、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約４０重量パーセントを構成する、
請求項４に記載の多層容器。
【請求項６】
前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に前記多層容器の約２から約１０重量パーセントの範囲の量で、かつ前記少なくとも１つのバリア層内に前記少なくとも１つのバリア層の約３．７５から約２５重量パーセントの範囲の量で、存在する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項７】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約８０重量パーセントを構成、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約２０重量パーセントを構成する、
請求項６に記載の多層容器。
【請求項８】
前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に前記多層容器の約２から約５重量パーセントの範囲の量で、かつ前記少なくとも１つのバリア層内に前記少なくとも１つのバリア層の約３．７５から約１２．５重量パーセントの範囲の量で、存在する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項９】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約６０重量パーセントを構成し、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約４０重量パーセントを構成する、
請求項８に記載の多層容器。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの外層が、熱可塑性高分子を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１１】
前記熱可塑性高分子が、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリラクチド、又はこれらの誘導体を含む、請求項１０に記載の多層容器。
【請求項１２】
前記少なくとも２つの外層が、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの外層が、１００モルパーセントの二酸成分及び１００モルパーセントのジオール成分に対して、２０パーセント未満の二酸、又は１０パーセント未満のグリコール変性、又はその両方を有するポリ（エチレンテレフタレート）系コポリマーを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの外層が、リサイクルされた内容物を含むポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１５】
前記第１の高分子組成物の前記高分子マトリックスが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１６】
前記第１の高分子組成物の前記高分子マトリックスが、１００モルパーセントの二酸成分及び１００モルパーセントのジオール成分に対して、２０パーセント未満の二酸、又は１０パーセント未満のグリコール変性、又はその両方を有するポリ（エチレンテレフタレート）系コポリマーを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１７】
前記第１の高分子組成物の前記高分子マトリックスが、リサイクルされた内容物を含むポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１８】
前記低分子量添加剤が、１０００ダルトン未満の分子量の化合物を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１９】
前記低分子量添加剤が、プリン誘導体を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項２０】
前記プリン誘導体が、カフェイン、テオフィリン、テオブロミン、キサンチン、尿酸、又はこれらの混合物を含むプリンジオンを含む、請求項１９に記載の多層容器。
【請求項２１】
前記プリン誘導体が、アデニン、グアニン、７−メチルグアニン、チオグアニン、６−メルカプトプリン、ヒポキサンチン、ジアミノプリン、７Ｈ−プリン、１Ｈ−プリン、又はこれらの混合物を含む、請求項１９に記載の多層容器。
【請求項２２】
前記低分子量添加剤が、芳香族又は脂肪族のエステル、ジエステル、又はポリエステル；芳香族又は脂肪族のアミド、ジアミド、又はポリアミド；１つ又は複数のエステル基を含む環状エステル；１つ又は複数のアミド基を含む環状アミド；又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの中間層が、ポリエステルテレフタレート、リサイクルされた内容物を含むポリエステルテレフタレート、又は接着剤層を有する、請求項２に記載の多層容器。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの中間層が、前記少なくとも１つのバリア層の前記第１の高分子組成物を含む、請求項２に記載の多層容器。
【請求項２５】
請求項１の前記多層容器内に充填された飲料、及び多層容器内の該飲料を密封するための封（ｓｅａｌ）を含む容器詰め飲料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本出願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項に従い、２００６年９月１５日出願の米国仮特許出願第６０／８２５，８６１号に対する優先権を主張し、その開示は参照により全体を本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
[0002]  本発明は、ガスバリア性を向上させた容器に関し、特に、容器詰め飲料の容器の二酸化炭素及び酸素バリア性を向上させ、それによってその内容物の保存寿命を延長することに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  ポリエチレンテレフタレート及びその共重合ポリエステル（以下では、まとめて「ＰＥＴ」と呼ぶ）は、その透明性と機械的特性とガスバリア性との非常に優れた組合せにより、炭酸清涼飲料、ジュース、水などの容器作成に広く使用されている。これらの望ましい特徴にもかかわらず、酸素及び二酸化炭素に対するＰＥＴの不十分なガスバリアは、小型のパッケージ、並びにビール、ジュース及び茶製品などの酸素感応製品のパッケージングに対するＰＥＴの用途を制限している。パッケージング産業には、ＰＥＴのガスバリア性をさらに改善するようにという、広く表明された要求が存在する。
【０００４】
[0004]  ＰＥＴの二酸化炭素に対する比較的高い透過性は、炭酸清涼飲料のパッケージングに対する小型のＰＥＴ容器の使用を制限している。ＰＥＴ容器を通る二酸化炭素の透過率は、容器のサイズに応じて、室温で１日に３ｃｃから１４ｃｃ又は１週間に１．５％から２％の範囲である。容器が小さいほど、容積に対する表面積の比率が大きくなり、その結果、相対損失率が高くなる。この理由から、ＰＥＴ容器は、現在、炭酸清涼飲料をパッケージングする比較的大きい容器にのみ使用され、炭酸清涼飲料の比較的小さい容器には金属缶及びガラス容器が選択されている。
【０００５】
[0005]  容器詰め炭酸清涼飲料中に残っている二酸化炭素の量が、その保存寿命を決定する。通常、炭酸清涼飲料の容器は、水の体積１当たり約４の体積の二酸化炭素で充填されている。容器詰め炭酸清涼飲料は、容器の側壁及び密封部を通した二酸化炭素の透過性により、容器中の二酸化炭素の１７．５パーセントを失った時に、その保存寿命の最後に到達したと、一般的に容認されている。従って、二酸化炭素に対するＰＥＴの透過性が、容器詰め炭酸飲料の保存寿命を決定し、それ故、パッケージング材料としてのＰＥＴの適合性を決定する。
【０００６】
[0006]  小さい気体分子に対するＰＥＴのバリア性を向上させるために、多くの技術が開発され、現在も開発中である。例えば、ＰＥＴ容器のガスバリアを向上させるために、外部又は内部コーティングが開発されている。コーティング層は、通常、無機質又は有機質のバリア性が非常に高い層であり、気体の拡散を減速させる。しかし、この技術を実施するには、容器詰め飲料の製造に通常は使用されないコーティング機器が必要であり、従って多大な資本投資、エネルギー使用量の増加、及び床面積の増大が必要となる。既に混み合っている多くの飲料パッケージング工場では、追加の空間は選択肢にならない。
【０００７】
[0007]  バリア用の添加剤は、その弾性率及びガスバリア性を上げるために反可塑化工程を通してポリマーに組み込まれると報告されている。しかし、これらの例においては、容器の構造は単層である。
【０００８】
[0008]  国際特許ＷＯ０１／１２５２１号で、Ｐｌｏｔｚｋｅｒ他は、ＰＥＴのガスバリア性を上げるために４−ヒドロキシ安息香酸及び関連する分子から選択された添加剤の使用を提案している。公開されたこの特許出願は、以下の構造のバリア用の添加剤を開示している。
HO-AR-COOR, HO-AR-COOR1COO-AR-OH, HO-AR-CONHR,
HO-AR-CO-NHR3-COO-AR-OH, HO-AR-CONHR2NHCO-AR-OH
上記構造において、ＡＲは置換又は無置換のフェニレン又はナフタレンから選択され、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はＣ１からＣ６アルキル基、フェニル基、及びナフチル基で構成される群から選択される。
【０００９】
[0009]  当技術分野で説明されている上記添加剤は、ＰＥＴのバリア性を穏やかにしか改善せず、５重量パーセントの充填レベルという最善の例で、酸素バリア性は２．１倍（Ｘ）未満である。しかし、この充填レベルでは、ＰＥＴは大幅に劣化し、固有粘度（ＩＶ）が有意な低下を示す。添加剤のレベルを低下させると、ＰＥＴの劣化は軽減するが、バリア性改善率も非常に低下するので、炭酸清涼飲料又は酸素感応食品のパッケージングにこれらの添加剤を使用することには実際の利点がない。ＩＶ損失の一部は、小さい分子の添加剤を添加したことによるものである。添加剤がＰＥＴと反応して、分子量の低下を引き起こし得る官能基を含む場合は、その結果、さらにＩＶが低下する。反応性官能基を含む添加剤は、通常、ＰＥＴ中での可溶性が高く、それ故、ボトルの曇りに影響しない。ＩＶが有意に低下したＰＥＴは、飲料容器などのブロー成形容器には使用することができない。さらに、ＩＶが低いＰＥＴは、クリープ、落下衝撃などの機械的性能が不良の容器を作成する。さらに、ＩＶが低いＰＥＴから作成したＰＥＴ容器は、耐応力亀裂性が低く、これは容器の用途には望ましくない。
【００１０】
[0010]  ＰＥＴのガスバリアを向上させるために、ＰＥＴを他の成分で変性するか、又はそれと混合することが行われている。その例としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）／ＰＥＴコポリマー又は混合物、イソフタレート（ＩＰＡ）変性ＰＥＴ、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、又はナイロンなどのポリアミドと混合したＰＥＴ、及びレゾルシノール系ジオールで変性されたＰＥＴが挙げられる。コポリマーは２Ｘ以上の穏やかなバリア性の向上を達成するために、変性は、通常、コモノマー合計の１０〜２０重量又はモルパーセントを越える。ＰＥＴをこのような高いレベルまで変性すると、ＰＥＴの延伸特徴が劇的に変化し、従って通常のＰＥＴ容器のプリフォームの設計を容器の製造に使用することができない。従来のＰＥＴ容器のプリフォームを成形するのに、これらのＰＥＴコポリマーを使用した結果、十分には延伸できないプリフォームとなり、最終的な容器の作成が不可能ではないまでも、非常に困難になる。このような容器を作成できた場合でもバリア性能の改善は示さず、物理的性能の低下を示し、従って炭酸清涼飲料のパッケージングには使用することができない。米国特許第５，８８８，５９８号、及び第６，１５０，４５０号は、設計変更して、延伸率の上昇を補償するために側壁を厚くしたＰＥＴ容器のプリフォームを開示している。しかし、厚くしたこのプリフォームは新しい型を必要とし、それは追加の資本投資を必要とする。厚くなったプリフォームは、作成する生産率も低下する。何故なら、壁を厚くしたプリフォームは、冷却し、加熱するのにさらに長くかかるからである。さらに、ナイロンなどのポリアミドとのＰＥＴ混合物は、黄色度及び曇りが生じ、従来のＰＥＴのように透明ではない。
【００１１】
[0011]  高バリア性の層を２つ以上のＰＥＴ層で挟んだ多層容器も開発されている。高バリア性の層に使用する材料は、通常、ナイロン、ポリグリコール酸、ＥＶＯＨ、ＰＥＮなどのようなＰＥＴ以外のポリマーである。このような材料の違いにより、多層容器は往々にして層間剥離の問題を有し、容器の外観と、バリア性能及び機械的性能の両方とに影響する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
[0012]  それ故、当技術分野には、ＰＥＴの有意の劣化を引き起こさず、ＰＥＴの延伸率に有意の影響を与えず、ＰＥＴの透明度に悪影響を与えない方法で、炭酸飲料及び酸素感応飲料及び食品のパッケージング等のバリア性の向上を必要とする用途で使用するために、ＰＥＴのバリア性能を向上させることが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
[0013]  本発明は、ガスバリア性を向上させたポリマー容器を提供することにより上記要求に対応する。
【００１４】
[0014]  特定の実施形態では、多層容器は、高分子マトリックスを含む少なくとも２つの外層と、少なくとも２つの外層の間に配置された少なくとも１つのバリア層とを含む。少なくとも１つのバリア層は、高分子マトリックス及び低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む。別の特定の実施形態では、多層容器は、少なくとも１つのバリア層と少なくとも２つの外層との間に少なくとも１つの中間層を有する。
【００１５】
[0015]  本発明の特定の実施形態は、ガスバリアを向上させ、特に二酸化炭素及び酸素に対するガスバリアを向上させたポリエステル容器などのポリマー容器を提供する。これにより、本発明の特定の実施形態は、炭酸清涼飲料及び酸素感応飲料及び食品のパッケージングに特に適している。特定の実施形態は、許容可能な物理的特性及び透明性を維持しながら、このようなガスバリアの向上を達成する。
【００１６】
[0016]  本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】[0017]本発明の実施形態により作成した成形容器のプリフォームの縦断面図である。
【図２】[0018]本発明の実施形態による図１のプリフォームから作成したブロー成形容器の縦断面図である。
【図３】[0019]本発明の実施形態により作成した容器詰め飲料の斜視図である。
【図４】[0020]本発明の実施形態による３層容器（Ａ）、５層容器（Ｂ）、及び７層容器（Ｃ）の多層容器内の層の断面図である。
【図５】[0021]本発明の実施形態によりガスバリアを向上させたポリマー容器を製造するためのシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[0022]  本発明は、ガスバリア性を向上させたポリマー容器、及びガスバリア性を向上させたポリマー容器を製造するための方法を含む。容器の構造及び組成物、その作成方法及びその使用を含む本発明の実施形態について、以下で説明し、添付の図面に示す。
【００１９】
[0023]  本発明は、ガスバリア性を向上させた多層容器を提供する。当業者であれば周知のように、単層及び多層の容器は両方とも、容器のプリフォームをブロー成形することによって作成することができる。適切なプリフォーム及び容器の構造の例が、米国特許第５，８８８，５９８号に開示され、その開示は参照により全体を明示的に本明細書に組み込むものとする。
【００２０】
[0024]  本発明の実施形態によれば、容器のプリフォーム１２が図１に示され、このようなプリフォームで製造した容器１４が図２及び図３に示されている。このプリフォーム１２は、高分子マトリックスを射出成形することによって作成され、下端部がキャッピングフランジ１１４で終了するねじ山付きネック仕上げ１１２を有する。キャッピングフランジ１１４の下には、部分１１８で終了する略円筒部１１６があり、壁厚が増加するように外径が徐々に増加している。部分１１８の下には、細長い本体部１２０がある。
【００２１】
[0025]  図１に示すプリフォーム１２は、容器１４を形成するために延伸ブロー成形することができる。容器１４は、口部１２８を画定するねじ山付きネック仕上げ１２６と、ねじ山付きネック仕上げの下のキャッピングフランジ１３０と、キャッピングフランジから延びるテーパ部１３２と、テーパ部の下に延びる本体部１３４と、容器の底部にある基部１３６とを有する外殻１２４を有する。容器１４は、図３に示すように、容器詰め飲料１３８の製造に使用するのに適切である。容器詰め飲料１３８は、容器１４内に充填された炭酸ソーダ飲料などの飲料、及び容器の口部１２８を密封する密封部１４を含む。
【００２２】
[0026]  プリフォーム１２、容器１４、及び容器詰め飲料１３８は、本発明のプリフォームを使用する用途の具体例にすぎない。本発明のプロセス及び装置は、様々な構成のプリフォーム及び容器の製造に使用することができることを理解されたい。適切な容器には、ボトル、ドラム、カラフ、冷却器などが含まれるが、これに限定されない。
【００２３】
[0027]  容器１４は、複数の層を有することが望ましく、使用可能な共押出機器の能力によってのみ制限される任意の数の層を含むことができる。図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、本発明の様々な実施形態による容器の複数の層を示す。特定の実施形態では、容器１４は、容器の約９９から約２０重量パーセントを構成する少なくとも２つの外層と、容器の約１から約８０重量パーセントを構成する１つ又は複数のバリア層とを有する。別の特定の実施形態では、容器１４は、容器の約９９から約６０重量パーセントを構成する少なくとも２つの外層と、容器の約１から約４０重量パーセントを構成する１つ又は複数のバリア層とを有する。さらに別の特定の実施形態では、容器１４は、容器の約９９から約８０重量パーセントを構成する少なくとも２つの外層と、容器の約１から約２０重量パーセントを構成する１つ又は複数のバリア層とを有する。
【００２４】
[0028]  図４Ａに示す特定の実施形態では、容器１４は、２つの外層２１０、２１２及び１つのバリア層２１４を有する。外層２１０、２１２は、容器１４の構造的完全性を維持するのに役立ち、バリア層２１４は、容器のガスバリア性を向上させる。一般的に、２つの外層２１０、２１２は、高分子マトリックス又はリサイクルされた内容物を含む高分子マトリックスを含み、１つのバリア層２１４は、高分子マトリックス又はリサイクルされた内容物を含む高分子マトリックス、及び低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む。層の組成物について、以下でさらに詳細に検討する。
【００２５】
[0029]  図４Ｂに示す別の特定の実施形態では、容器１４は、２つの外層２２０、２２２、及び１つ又は複数のバリア層及び１つ又は複数の中間層２２４〜２２８を有する。前述のとおり、外層２２０、２２２は、容器１４の構造的完全性の維持に役立ち、１つ又は複数のバリア層から低分子量添加剤が進入するのを防止する一方、１つ又は複数のバリア層２２４〜２２８は、容器のガスバリア性を向上させる。１つ又は複数の中間層２２４〜２２８は、容器１４にさらなる構造的完全性を提供する、２つの外層２２０、２２２と１つ又は複数のバリア層２２４〜２２８を相互に結合する接着性を提供する、又は容器にさらなるガスバリアの向上を提供するなど、複数の機能を果たすことができる。１つの実施形態では、容器１４は、１つのバリア層２２４及び２つの中間層２２６、２２８を有する。別の実施形態では、容器１４は、２つのバリア層２２６、２２８及び１つの中間層２２４を有する。１つ又は複数のバリア層及び１つ又は複数の中間層２２４〜２２８は、表１に示すように、当業者によって適切と判断される任意の順序で、容器１４の２つの外層２２０、２２２の間に配置することができることを理解されたい。上述したように、２つの外層２２０、２２２は、通常、高分子マトリックス又は任意選択でリサイクルされた内容物を含む高分子マトリックスを含み、１つ又は複数のバリア層２２４〜２２８は、高分子マトリックス又は任意選択でリサイクルされた内容物を含む高分子マトリックスと低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む。１つ又は複数の中間層２２４〜２２８は、互いに独立して、高分子マトリックス、リサイクルされた内容物を含む高分子マトリックス、添加剤を含む高分子マトリックス、リサイクルされた内容物及び添加剤を含む高分子マトリックス、又は接着剤層を含むことができる。
【表１】
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【００２６】
[0030]  図４Ｃに示すさらに別の特定の実施形態では、容器１４は、２つの外層２３０、２３２、及び１つ又は複数のバリア層及び１つ又は複数の中間層２３４〜２４２を有する。上記実施形態で述べたように、外層２３０、２３２は、容器１４の構造的完全性の維持に役立ち、１つ又は複数のバリア層２３４〜２４２から低分子量添加剤が進入するのを抑制し、１つ又は複数のバリア層２３４〜２４２は、容器のガスバリア性を向上させる。１つ又は複数の中間層２３４〜２４２は、容器１４にさらなる構造的完全性を提供する、２つの外層２３０、２３２、１つ又は複数のバリア層２３４〜２４２、及び他の中間層２３４〜２４２を結合するための接着性を提供するか、又は容器にさらにガスバリアの向上を提供するなど、複数の機能を果たすことができる。１つの実施形態では、容器１４は、１つのバリア層２３４及び４つの中間層２３６〜２４２を有する。別の実施形態では、容器１４は、２つのバリア層２３６、２３８及び３つの中間層２３２、２４０、２４２を有する。さらに別の実施形態では、容器１４は、３つのバリア層２３４、２４０、２４２及び２つの中間層２３６、２３８を有する。１つ又は複数のバリア層及び１つ又は複数の中間層２３４〜２４２は、表１に示すように、当業者によって適切と判断される任意の順序で、容器１４の２つの外層２３０、２３２の間に配置することができることを理解されたい。上述したように、２つの外層２３０、２３２は、通常、高分子マトリックス又は任意選択でリサイクルされた内容物を含む高分子マトリックスを含み、１つ又は複数のバリア層２３４〜２３２は、高分子マトリックス又は任意選択でリサイクルされた内容物を含む高分子マトリックスと低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む。外層２１０、２１２も、バリア層２１４から低分子量添加剤が進入するのを抑制する。低分子量添加剤は、揮発することができ、幾つかの実施形態では、バリア層から拡散して、外層２１０、２１２がなければ大気中に入る。１つ又は複数の中間層２３４〜２４２は、互いに独立して、高分子マトリックス、リサイクルされた内容物を含む高分子マトリックス、添加剤を含む高分子マトリックス、リサイクルされた内容物及び添加剤を含む高分子マトリックス、又は接着剤層を含むことができる。
【００２７】
[0031]  本発明の実施形態の外層に使用するのに適切なポリマーは、融解温度又は加工温度が１００℃を超える任意のポリマーを含むことができる。非限定的な例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリラクチド、ポリイミド、及びこれらのコポリマーが挙げられる。特定の実施形態では、高分子マトリックスはＰＥＴを含む。本発明の実施形態の中間層及びバリア層に使用するのに適切なポリマーは、ガラス転移温度が室温より高いポリマーを含む。非限定的な例としては、ポリエステル、ポリエステルコポリマー、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイソフタレート、これらのコポリマーなどが挙げられる。ＰＥＴコポリマーは、薄膜及び容器などの多くのバリア用途に使用されているので、特に有用である。
【００２８】
[0032]  本発明の実施形態に使用するのに適切なＰＥＴコポリマーは、エチレングリコール由来の繰り返し単位を有するジオール成分、及びテレフタル酸由来の繰り返し単位を有する二酸成分を含む。特定の実施形態では、ＰＥＴコポリマーは、それぞれ１００モルパーセントの二酸成分及び１００モルパーセントのジオール成分に対して、２０パーセント未満の二酸変性、１０パーセント未満のグリコール変性、又はその両方を有する。このようなＰＥＴコポリマーは周知である。本発明の実施形態に使用するのに適切なＰＥＴコポリマーは、また、リサイクルされた内容物を含むポリエステルを含むことができる。
【００２９】
[0033]  ＰＥＴコポリマーなどのポリエステルを含むポリマーは、高分子鎖の間に自由体積を有する。当業者であれば周知のように、ＰＥＴコポリマーなどのポリマーの自由体積の量は、気体分子に対するそのバリア性を決定する。自由体積が小さいほど、気体の拡散性が低下し、気体分子に対するバリア性が向上する。本発明の実施形態の１つ又は複数のバリア層は、第１の高分子組成物の高分子鎖間の自由体積に少なくとも部分的に配置された低分子量添加剤を含むことが望ましい。いかなる理論にも束縛されないが、低分子量添加剤は、高分子マトリックス中において反可塑剤として作用し、自由体積を除去し、それにより高分子鎖の回転を防止して、高分子組成物のバリア性を向上させると考えられる。
【００３０】
[0034]  低分子量添加剤は、容器内に容器の約０．２から約１０重量パーセントの量で存在する場合に、容器のバリア性を改善する。別の実施形態では、低分子量添加剤は、容器内に容器の約２から約１０重量パーセントの範囲の量で存在する。さらに別の実施形態では、低分子量添加剤は、容器内に容器の約２から約５重量パーセントの範囲の量で存在する。
【００３１】
[0035]  低分子量添加剤が容器の１０重量パーセントを超えた充填レベルで容器内に存在している場合、バリア性改善率（ＢＩＦ）は有意になるが、高分子組成物の特性が劣化し、容器の形成がさらに困難になる。ＢＩＦは、ガスバリア性の向上の尺度である（添加剤を含まない高分子組成物の気体透過率の、添加剤を含む高分子組成物の気体透過率に対する比率）。いかなる理論にも束縛されないが、低分子量添加剤が容器内に、容器の１０重量パーセントより有意に高い充填レベルで存在する場合、添加剤は、可塑剤として作用し、それにより高分子鎖の回転を可能にし、高分子組成物のバリア性を低下させることも考えられる。低分子量添加剤が容器内に、容器の０．２重量パーセント未満の充填レベルで存在する場合、ＢＩＦは有意でない。
【００３２】
[0036]  少なくとも１つのバリア層内に存在する低分子量添加剤の量（ａ）、容器内に存在する少なくとも１つのバリア層の量（ｂ）、及び容器内に存在する低分子量添加剤の量（ｃ）は、以下のように相関する。
ａ・ｂ＝ｃ
【００３３】
[0037]  少なくとも１つのバリア層内に存在する低分子量添加剤の下限（ａ）は、容器内に存在する少なくとも１つのバリア層の下限（ｂ）によって制限される。少なくとも１つのバリア層内に存在する低分子量添加剤の上限（ａ）は、少なくとも１つのバリア層の第１の高分子組成物中の高分子マトリックスと化合する低分子量添加剤の能力によって制限される。従って、特定の実施形態では、低分子量添加剤は、容器の少なくとも１つのバリア層内に、バリア層の約０．２５から約２５重量パーセントの範囲で、別の実施形態では、バリア層の約３．７５から約２５重量パーセントの範囲で、さらに別の実施形態では、バリア層の約３．７５から約１２．５重量パーセントの範囲の量で存在する。
【００３４】
[0038]  特定の実施形態では、低分子量添加剤は、容器内に、容器の約０．２から約１０重量パーセントの範囲の量で存在し、低分子量添加剤は、バリア層内に、バリア層の約０．２５から約２５重量パーセントの範囲の量で存在する。さらに、少なくとも２つの外層は、容器の約９９から約６０重量パーセントを構成し、少なくとも１つのバリア層は、容器の約１から約４０重量パーセントを構成する。
【００３５】
[0039]  さらに別の特定の実施形態では、低分子量添加剤が容器内に、容器の約２から約１０重量パーセントの範囲の量で存在する場合、低分子量添加剤は、バリア層内に、バリア層の約３．７５から約２５重量パーセントの範囲の量で存在する。さらに、少なくとも２つの外層は、容器の約９９から約８０重量パーセントを構成し、少なくとも１つのバリア層は、容器の約１から約２０重量パーセントを構成る。
【００３６】
[0040]  さらに別の特定の実施形態では、低分子量添加剤が容器内に、容器の約２から約５重量パーセントの範囲の量で存在する場合、低分子量添加剤は、バリア層内に、バリア層の約３．７５から約１２．５重量パーセントの範囲の量で存在する。さらに、少なくとも２つの外層は、容器の約９９から約６０重量パーセントを構成し、少なくとも１つのバリア層は、容器の約１から約４０重量パーセントを構成する。
【００３７】
[0041]  添加剤の充填率が高い少なくとも１つのバリア層を有する多層容器は、高レベルの添加剤の使用に通常伴う負の結果の多く回避することができる。特に、弾性率、延伸率、最高負荷特徴は、ある程度、バリア用の添加剤をほとんど、又は全く有さない容器の外層及び任意の中間層によって決定されるので、容器の外層及び任意の中間層は、１つ又は複数のバリア層が容器の機械的特性に与える負の影響を相殺する。
【００３８】
[0042]  多層容器に往々にして伴う欠点は、各層に層間剥離及びそれに伴う負の効果の危険を最小限に抑えるか解消する同様の材料を使用することによって解消することができる。さらに、多層容器の利点は、単層容器内に含めるには揮発性が高すぎる添加剤をバリア層中に使用することによって実現することができる。通常、容器に揮発性添加剤を使用すると、型の汚れ、及び最終的には部品品質の低下につながり、容器の外観及び性能の両方に影響する。例えば、ＰＥＴのような高い融解温度及び加工温度を有するポリマーを低分子量添加剤とともに従来の射出成形を行うと、その結果、有意のプレートアウトが生じ、これはポリマーの処理中に射出成形装置の表面に材料の付着物がある場合に生じる。プレートアウトは、射出成形装置の稼動時間を短縮し、その結果、洗浄のために生産に遅延が生じて費用がかかる。多層容器を使用すると、低分子量添加剤によって引き起こされるプレートアウトを大幅に低減するか、解消することができる。何故なら、低分子量添加剤を含まない２つの外層の内側に低分子量添加剤が含まれ、低分子量添加剤と射出成形装置の表面との接触を防止するからである。
【００３９】
[0043]  上述したように、少なくとも１つのバリア層の第１の高分子組成物は、低分子量添加剤を含むことが望ましい。通常、低分子量添加剤は、分子量が約２０００ダルトン未満、約１５００ダルトン未満、又は約１０００ダルトン未満の化合物を含む。特定の実施形態では、低分子量添加剤は、芳香族又は脂肪族のエステル、ジエステル、又はポリエステル；芳香族又は脂肪族のアミド、ジアミド、又はポリアミド（その非限定的な例としては、アセトアニリド、テレフタルアミド及びナイロン６が挙げられる）；１つ又は複数のエステル基を含む環状エステル（その非限定的な例としては、ラクトン、ポリラクトン、カプロラクトン、及びラクチドが挙げられる）；１つ又は複数のアミド基を含む環状アミド（その非制限的な例としては、ラクタム、ポリラクタム、カプロラクタム、及び無水アラニンを含む）、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００４０】
[0044]  特定の実施形態では、低分子量添加剤は、発明者のＹｕ  Ｓｈｉ他が２００５年１０月１５日出願の仮特許出願第６０／７２３，７５１号に対する優先権を主張した、２００６年９月１５日出願の「Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｇａｓ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ」と題した同時係属出願の非仮特許出願第１１／５３２，３６１号に記載されているように、プリン誘導体を含む。これらの特許出願の開示は、参照により全体を明示的に本明細書に組み込むものとする。
【００４１】
[0045]  プリン誘導体は、式Ｉの化学構造を有する。
【化１】
2010503565.tif 000004
【００４２】
[0046]  式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５及びＲ７は、互いに独立に、水素、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、アルケニル、アルキニル、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００４３】
[0047]  式中、ｔ、ｔ１、ｘ、ｘ１、ｘ２、ｙ及びｚは、互いに独立に、単結合又は二重結合であり、ｔ’、ｘ’、ｙ’及びｚ’は、互いに独立に、０又は１であり、ｘ”、ｙ”及びｗ’は、互いに独立に、１又は２である。
【００４４】
[0048]  式中、ｘが二重結合である場合、ｘ１は単結合であり、ｘ１が二重結合である場合、ｘ及びｘ２は単結合であり、ｘ２が二重結合である場合、ｘ１及びｔ１は単結合であり、ｔが二重結合である場合、ｔ１及びｚは単結合であり、ｚが二重結合である場合、ｔは単結合であり、ｔ１が二重結合である場合、ｔ及びｘ２は単結合であり、ｘが二重結合である場合、ｘ’は０であり、ｘ又はｘ１が二重結合である場合、ｘ”は１であり、ｙが二重結合である場合、ｙ’は０でｙ”は１であり、ｔ又はｔ１が二重結合である場合、ｔ’は０であり、ｚ及びｔが単結合である場合、ｗ’は２であり、ｚ又はｔが二重結合である場合、ｗ’は１であり、ｚが二重結合である場合、ｚ’は０であり、ｘ、ｙ又はｚが、互いに独立に、単結合である場合、ｘ’、ｙ’又はｚ’は、互いに独立に、１である。
【００４５】
[0049]  式中、Ｒ２、Ｒ４及びＲ６は、互いに独立に、単結合又は二重結合によって結合された部分であってもよい。
【００４６】
[0050]  式中、Ｒ２、Ｒ４又はＲ６が単結合によって結合された部分である場合、Ｒ２、Ｒ４及びＲ６は、互いに独立に、水素、ヒドロキシル、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホネート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００４７】
[0051]  式中、Ｒ２、Ｒ４又はＲ６が二重結合によって結合された部分である場合、Ｒ２、Ｒ４又はＲ６は、互いに独立に、酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含み；Ｒ８及びＲ９は、互いに独立に、水素、ヒドロキシル、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォホニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホネート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含み；Ｒ１０は水素、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、アルケニル、アルキニル、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００４８】
[0052]  ｘ”が２である場合、両方のＲ２部分は、同じか、又は異なってもよく、ｙ”が２である場合、両方のＲ４部分は、同じか、又は異なってもよく、ｗ’が２である場合、両方のＲ６部分は、同じか、又は異なってもよい。
【００４９】
[0053]  上記部分は、さらに、当業者であれば周知のように、水素、ハロゲン、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、及び任意の他の実現性がある官能基で置換することができる。
【００５０】
[0054]  式Ｉの化合物の１つの実施形態では、プリン誘導体は、以下の化学構造を有する７Ｈ−プリンを含む。
【化２】
2010503565.tif 000005
式中、ｘ、ｘ２、ｙ及びｔは二重結合であり、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｘ’、ｙ’及びｔ’は０であり、ｘ”、ｙ”、ｚ’及びｗ’は１であり、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は水素である。
【００５１】
[0055]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＩＩの化学構造を有する化合物を含む。
【化３】
2010503565.tif 000006
式中、ｔ１、ｘ、ｘ１、ｙ及びｚは単結合であり、ｘ２及びｔは二重結合であり、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’は０であり、Ｒ２及びＲ４は、互いに独立に、酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含む二重結合によって結合された部分であり、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００５２】
[0056]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、テオブロミン、以下の化学構造を有するプリンジオンを含む。
【化４】
2010503565.tif 000007
式中、ｔ１、ｘ、ｘ１、ｙ及びｚは単結合であり、ｘ２及びｔは二重結合であり、ｗ’、ｘ’，ｙ’，ｚ’，ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’は０であり、Ｒ１及びＲ６は水素であり、Ｒ２及びＲ４は酸素であり、Ｒ３及びＲ５はメチルである。
【００５３】
[0057]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、カフェイン、以下の化学構造を有するプリンジオンを含む。
【化５】
2010503565.tif 000008
式中、ｔ１、ｘ、ｘ１、ｙ及びｚは単結合であり、ｘ２及びｔは二重結合であり、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’は０であり、Ｒ６は水素であり、Ｒ２及びＲ４は酸素であり、Ｒ１、Ｒ３及びＲ５はメチルである。
【００５４】
[0058]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は、テオフィリン、以下の化学構造を有するプリンジオンを含む。
【化６】
2010503565.tif 000009
式中、ｔ１、ｘ、ｘ１、ｙ及びｚは単結合であり、ｘ２及びｔは二重結合であり、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’は０であり、Ｒ５及びＲ６は水素であり、Ｒ２及びＲ４は酸素であり、Ｒ１及びＲ３はメチルである。
【００５５】
[0059]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は、キサンチン、以下の化学構造を有するプリンジオンを含む。
【化７】
2010503565.tif 000010
式中、ｔ１、ｘ、ｘ１、ｙ及びｚは単結合であり、ｘ２及びｔは二重結合であり、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’は０であり、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５及びＲ６は水素であり、Ｒ２及びＲ４は酸素である。
【００５６】
[0060]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＩＩＩの化学構造を有する化合物を含む。
【化８】
2010503565.tif 000011
式中、ｘ、ｘ１、ｙ及びｔ、及びｔ１は単結合であり、ｘ２及びｚは二重結合であり、ｔ’、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｚ’は０であり、Ｒ２及びＲ４は、互いに独立に、酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含む二重結合によって結合された部分であり、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６及びＲ７は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００５７】
[0061]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＩＶの化学構造を有する化合物を含む。
【化９】
2010503565.tif 000012
式中、ｘ、ｘ１、ｙ、ｔ、ｔ１及びｚは単結合であり、ｘ２は二重結合であり、ｔ’、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、Ｒ２、Ｒ４及びＲ６は、互いに独立に、酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含む二重結合によって結合された部分であり、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５及びＲ７は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホネート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００５８】
[0062]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は、尿酸、以下の化学構造を有するプリンジオンを含む。
【化１０】
2010503565.tif 000013
式中、ｘ、ｘ１、ｙ、ｔ、ｔ１及びｚは単結合であり、ｘ２は二重結合であり、ｔ’、ｗ’、ｘ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５及びＲ７は水素であり、Ｒ２、Ｒ４及びＲ６は酸素である。
【００５９】
[0063]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式Ｖの化学構造を有する化合物を含む。
【化１１】
2010503565.tif 000014
式中、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｘ２、ｔ及びｙは二重結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｙ’及びｔ’は０であり、Ｒ４は、酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含む二重結合によって結合された部分であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スロフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００６０】
[0064]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は、以下の化学構造を有するグアニンを含む。
【化１２】
2010503565.tif 000015
式中、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｘ２、ｔ及びｙは二重結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｙ’及びｔ’は０であり、Ｒ１、Ｒ５及びＲ６は水素であり、Ｒ２はアミノであり、Ｒ４は酸素である。
【００６１】
[0065]  別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＶＩの化学構造を有する化合物を含む。
【化１３】
2010503565.tif 000016
式中、ｘ、ｘ２、ｙ及びｚは二重結合であり、ｘ１、ｔ及びｔ１は単結合であり、ｔ’、ｗ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｘ’、ｙ’及びｚ’は０であり、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６及びＲ７は水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００６２】
[0066]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は、以下の化学構造を有するアデニンを含む。
【化１４】
2010503565.tif 000017
式中、ｘ、ｘ２、ｙ及びｚは二重結合であり、ｘ１、ｔ及びｔ１は単結合であり、ｔ’、ｗ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｘ’、ｙ’及びｚ’は０であり、Ｒ２、Ｒ６及びＲ７は水素であり、Ｒ４はアミノである。
【００６３】
[0067]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＶＩＩの化学構造を有する化合物を含む。
【化１５】
2010503565.tif 000018
【００６４】
[0068]  式中、ｘ、ｘ２及びｔは二重結合であり、ｔ１、ｘ１、ｙ及びｚは単結合であり、ｗ’、ｙ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’及びｘ’は０であり、Ｒ２は酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含む二重結合によって結合された部分であり、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００６５】
[0069]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＶＩＩＩの化学構造を有する化合物を含む。
【化１６】
2010503565.tif 000019
【００６６】
[0070]  式中、ｘ２、ｙ及びｔは二重結合であり、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’及びｙ’は０であり、Ｒ４は酸素、硫黄、ＣＲ８Ｒ９、ＳＯ２又はＮＲ１０を含む二重結合によって結合された部分であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００６７】
[0071]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、以下の化学構造を有する７−メチルグアニンを含む。
【化１７】
2010503565.tif 000020
【００６８】
[0072]  式中、ｘ２、ｙ及びｔは二重結合であり、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’及びｙ’は０であり、Ｒ１及びＲ６は水素であり、Ｒ２はアミノであり、Ｒ４は酸素であり、Ｒ５はメチルである。
【００６９】
[0073]  式Ｉの化合物の別の特定の実施形態では、プリン誘導体は、以下の化学構造を有するチオグアニンを含む。
【化１８】
2010503565.tif 000021
【００７０】
[0074]  式中、ｘ２、ｙ及びｔは二重結合であり、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’及びｙ’は０であり、Ｒ１、Ｒ５及びＲ６は水素であり、Ｒ２はアミノであり、Ｒ４は硫黄である。
【００７１】
[0075]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は以下の化学構造を有する６−メルカプトプリンを含む。
【化１９】
2010503565.tif 000022
【００７２】
[0076]  式中、ｘ２、ｙ及びｔは二重結合であり、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’及びｙ’は０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は水素であり、Ｒ４は硫黄である。
【００７３】
[0077]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は、以下の化学構造を有するヒポキサンチンを含む。
【化２０】
2010503565.tif 000023
【００７４】
[0078]  式中、ｘ２、ｙ及びｔは二重結合であり、ｘ、ｘ１、ｔ１及びｚは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｚ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’及びｙ’は０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は水素であり、Ｒ４は酸素である。
【００７５】
[0079]  式Ｉの化合物の別の実施形態では、プリン誘導体は、式ＩＸの化学構造を有する化合物を含む。
【化２１】
2010503565.tif 000024
【００７６】
[0080]  式中、ｘ１、ｙ、ｔ１及びｚは二重結合であり、ｘ、ｘ２及びｔは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’、ｙ’及びｚ’は０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ６は、互いに独立に、水素、水酸基、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルフォ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルフォニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホスフィニル、ホスホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、無水物、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナート、又は直鎖、連鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素環式、又はアシル基を含む。
【００７７】
[0081]  式Ｉの化合物のさらに別の実施形態では、プリン誘導体は以下の化学構造を有する１Ｈ−プリンを含む。
【化２２】
2010503565.tif 000025
【００７８】
[0082]  式中、ｘ１、ｙ、ｔ１及びｚは二重結合であり、ｘ、ｘ２及びｔは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’、ｙ’及びｚ’は０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ６は水素である。
【００７９】
[0083]  式Ｉの化合物のさらに別の特定の実施形態では、プリン誘導体は以下の化学構造を有するジアミノプリンを含む。
【化２３】
2010503565.tif 000026
【００８０】
[0084]  式中、ｘ１、ｙ、ｔ１及びｚは二重結合であり、ｘ、ｘ２及びｔは単結合であり、ｗ’、ｘ’、ｘ”及びｙ”は１であり、ｔ’、ｙ’及びｚ’は０であり、Ｒ１及びＲ６は水素であり、Ｒ２及びＲ４はアミノである。
【００８１】
[0085]  以上は適切な低分子量添加剤の例にすぎず、いかなる意味でもその範囲に制限を加えると解釈してはならないことを理解されたい。
【００８２】
[0086]  上述したように、多層容器はガスバリアを向上させた容器の製造に有用である。このような容器は、溶融成形などの従来の方法により上記高分子組成物を所望の多層容器に形成することによって製造される。適切な溶融成形プロセスは、同時射出成形、共押出成形、熱成形及び圧縮成形を含むが、これに限定されない。本発明の容器を作成するために特に好ましい方法は、延伸ブロー成形である。上記方法は、当業者であれば周知のものであり、米国特許第６，５９６，２１３号、第５，９１４，１３８号及び第５，０１１，７２０号、及び米国特許公開第２００４／０２４７７３９号に記載されている。これらの参考文献の開示は、参照により全体を明示的に本明細書に組み込むものとする。
【００８３】
[0087]  低分子量添加剤を容器及び高分子組成物に組み込む方法も、本明細書で提供される。このような方法も、当業者であれば周知のものである。例えば、添加剤は、射出成形プロセス中に高分子マトリックスに直接供給するか、射出成形前に高分子樹脂と事前混合するか、マスタバッチとして高濃度でポリマーに組み込み、次いで容器の射出成形前に高分子樹脂と混合することができる。
【００８４】
[0088]  図５は、硬質容器のプリフォーム１２（図１に図示）を製造し、プリフォームから硬質容器１４（図２に図示）を製造する、本発明の実施形態によるシステム３１０を示す。図５に示すように、その中で成分が溶融し混合されるホットメルト押出機３２６に成分を送出するフィーダ又はホッパー３２４にＰＥＴ３２０及びプリン誘導体などの低分子量添加剤３２２が添加される。少なくとも２つの外層を同様に形成するＰＥＴが、ホットメルト押出機３２６（図示せず）に供給される。ホットメルト押出機３２６は、溶融したＰＥＴとＰＥＴ３２０と低分子量添加剤３２の溶融混合物とを共押出成形し、流れる流れを強制的に同心の環状流路に沿って射出成形装置３２８内へと流し、多層プリフォーム１２を形成する。多層プリフォーム１２は冷却され、射出成形装置３２８から取り出されて、延伸ブロー成形装置３３０へと送出され、これが多層プリフォーム１２を延伸ブロー成形して、完成品の硬質多層容器１４にする。
【００８５】
[0089]  プリフォーム製品の溶融滞留時間は、好ましくは５分以内、さらに好ましくは約１分から約３分である。溶融温度は、望ましくは約２７０から約３００℃、さらに望ましくは約２７０から約２９０℃である。溶融滞留時間は、材料がメルト押出機３２６に入って、溶融し始めた時に開始し、溶融材料を射出成形用金型に射出して、プリフォーム１２を形成した後に終了する。
【００８６】
[0090]  特定の実施形態では、２００６年９月１５日出願の「Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  Ｔｏｏｌｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｉｎｇ」と題したＳｃｈｕｌｔｈｅｉｓ他の同時係属出願の米国仮特許出願第６０／８２５，８４４号に記載されているように、型キャビティを加圧してプレートアウトを最小にすることにより、射出成形プロセスを変更することができ、その開示は参照により明示的に全体を本明細書に組み込むものとする。型キャビティを加圧すると、添加剤がコポリマーを通って拡散して型の内面に付着する能力を低下させるか、完全に消失させることによって、処理サイクルの力学が変化する。型キャビティの望ましい圧力は、特定の高分子材料、高分子マトリックス、又は添加剤に合わせて最適化することができる。
【００８７】
[0091]  変更した射出成形プロセス（図示せず）は、型内の型キャビティに加圧気体を導入することによって、型を加圧する追加の工程であって、型キャビティが容器のプリフォームの形状を画定する工程と；高分子組成物を型キャビティ内に共押出成形する工程と；多層容器のプリフォームを形成するために、高分子組成物を冷却する工程と；多層容器のプリフォームを型キャビティから取り出す工程とを含む。
【００８８】
[0092]  加圧気体は、高分子組成物に悪影響を与えない任意の気体でよい。非限定的な例としては、空気及びその個々の成分、酸素、窒素、二酸化炭素；希ガス、アルゴン、ネオン、ヘリウム及びキセノン；及びこれらの混合物が挙げられる。特定の実施形態では、型キャビティは、約１から約１０００ｐｓｉｇの範囲の圧力まで加圧される。
【００８９】
[0093]  本発明を以下の実施例でさらに例示するが、これはいかなる意味でも本発明の範囲を制限するものではない。それどころか、本明細書を読んだ後、本発明の精神及び／又は特許請求の範囲から逸脱することなしに、当業者であれば思い浮かぶような種々の他の実施形態、変形、及びその均等物を含むことができることをはっきりと理解されたい。
【００９０】
（実施例）
[0094]  市販されているポリエステル容器等級の樹脂（南カリフォルニア州ＳｐａｒｔａｎｂｕｒｇのＩＮＶＩＳＴＡ）を、１４０℃の真空炉内で１晩乾燥し、５０ｐｐｍ未満の水分レベルにした。低分子量添加剤、カフェインを７０℃の真空炉内で１晩乾燥し、表面の水分を除去した。多層容器を、２つの外層としてのＰＥＴ、及びバリア層としてのカフェインと組み合わせたＰＥＴで製造した。バリア層は、容器の２０重量パーセントを構成した。カフェインは、バリア層の１５重量パーセント（容器の３重量パーセント）を構成した。射出成形に、ラボ規模のＡｒｂｕｒｇユニットキャビティ射出成形機を使用した。Ｓｉｄｅｌ  ＳＢＯ  ２／３ブロー成形機でプリフォームをブロー成形し、容認可能な輪郭の容器を作成した。２１．１ｇのプリフォームで１２オンス（３４０．２ｇ）用容器を作成した。
【００９１】
[0095]  次に、Ｍｏｃｏｎ  ２／６０型の計器を使用して、２２．２℃、５０％の相対湿度（ＲＨ）において、対向する側にＮ２／Ｈ２（９９：１）を１０ｍＬ／分の空気パージ率で用いて、容器の二酸化炭素透過率を測定した。その結果を表２に示す。バリア性改善率（ＢＩＦ）は、バリア層内に低分子量添加剤を含む多層ポリエステル容器の二酸化炭素透過率のバリア層内に添加剤を含まない多層ポリエステル容器の二酸化炭素透過率に対する比率と定義された。
【表２】
2010503565.tif 000027
【００９２】
[0096]  １２オンス用多層容器の二酸化炭素ＢＩＦは、バリア層のＰＥＴ組成物にカフェインを添加することにより大幅に改善された。
【００９３】
[0097]  以上は本発明の好ましい実施形態にのみ関するものであり、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、本明細書を種々様々に変更し、修正することができることは明らかである。
【図１】
2010503565.tif 000028
【図２】
2010503565.tif 000029
【図３】
2010503565.tif 000030
【図４Ａ】
2010503565.tif 000031
【図４Ｂ】
2010503565.tif 000032
【図４Ｃ】
2010503565.tif 000033
【図５】
2010503565.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月11日(2009.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子マトリックスを含む少なくとも２つの外層と、
前記少なくとも２つの外層の間に配置された少なくとも１つのバリア層を含み、前記少なくとも１つのバリア層が、高分子マトリックス及び低分子量添加剤を含む第１の高分子組成物を含む、
を有する多層容器。
【請求項２】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約２０重量パーセントを構成し、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約８０重量パーセントを構成し、
ｃ）前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に、前記多層容器の約０．２から約１０重量パーセントの範囲の量で存在する、
請求項１に記載の多層容器。
【請求項３】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約６０重量パーセントを構成し、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約４０重量パーセントを構成し、
ｃ）前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に前記多層容器の約０．２から約１０重量パーセントの範囲の量で、かつ前記少なくとも１つのバリア層内に前記少なくとも１つのバリア層の約０．２５から約２５重量パーセントの範囲の量で、存在する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項４】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約８０重量パーセントを構成し、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約２０重量パーセントを構成し、
ｃ）前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に前記多層容器の約２から約１０重量パーセントの範囲の量で、かつ前記少なくとも１つのバリア層内に前記少なくとも１つのバリア層の約３．７５から約２５重量パーセントの範囲の量で、存在する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項５】
ａ）前記少なくとも２つの外層が、前記多層容器の約９９から約６０重量パーセントを構成、
ｂ）前記少なくとも１つのバリア層が、前記多層容器の約１から約４０重量パーセントを構成し、
ｃ）前記低分子量添加剤が、前記多層容器内に前記多層容器の約２から約５重量パーセントの範囲の量で、かつ前記少なくとも１つのバリア層内に前記少なくとも１つのバリア層の約３．７５から約１２．５重量パーセントの範囲の量で、存在する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項６】
前記少なくとも２つの外層が、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリラクチド、及びこれらの誘導体からなる群から選択される熱可塑性高分子を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項７】
前記少なくとも２つの外層が、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項８】
前記少なくとも２つの外層が、１００モルパーセントの二酸成分及び１００モルパーセントのジオール成分に対して、２０パーセント未満の二酸、又は１０パーセント未満のグリコール変性、又はその両方を有するポリ（エチレンテレフタレート）系コポリマーを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項９】
前記少なくとも２つの外層が、リサイクルされた内容物を含むポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１０】
前記第１の高分子組成物の前記高分子マトリックスが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１１】
前記第１の高分子組成物の前記高分子マトリックスが、１００モルパーセントの二酸成分及び１００モルパーセントのジオール成分に対して、２０パーセント未満の二酸、又は１０パーセント未満のグリコール変性、又はその両方を有するポリ（エチレンテレフタレート）系コポリマーを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１２】
前記第１の高分子組成物の前記高分子マトリックスが、リサイクルされた内容物を含むポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１３】
前記低分子量添加剤が、１０００ダルトン未満の分子量の化合物を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１４】
前記低分子量添加剤が、プリン誘導体を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１５】
前記プリン誘導体が、カフェイン、テオフィリン、テオブロミン、キサンチン、尿酸、又はこれらの混合物を含むプリンジオンを含む、請求項１４に記載の多層容器。
【請求項１６】
前記プリン誘導体が、アデニン、グアニン、７−メチルグアニン、チオグアニン、６−メルカプトプリン、ヒポキサンチン、ジアミノプリン、７Ｈ−プリン、１Ｈ−プリン、又はこれらの混合物を含む、請求項１４に記載の多層容器。
【請求項１７】
前記低分子量添加剤が、芳香族又は脂肪族のエステル、ジエステル、又はポリエステル；芳香族又は脂肪族のアミド、ジアミド、又はポリアミド；１つ又は複数のエステル基を含む環状エステル；１つ又は複数のアミド基を含む環状アミド；又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのバリア層と前記少なくとも２つの外層との間に、さらに、少なくとも１つの中間層を有する、請求項１に記載の多層容器。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの中間層が、ポリエステルテレフタレート、リサイクルされた内容物を含むポリエステルテレフタレート、接着剤層、又は、前記少なくとも１つのバリア層の前記第１の高分子組成物を含む、請求項１８に記載の多層容器。
【請求項２０】
請求項１の前記多層容器内に充填された飲料、及び多層容器内の該飲料を密封するための封（ｓｅａｌ）を含む容器詰め飲料。
【国際調査報告】
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2010503565.tif 000036
2010503565.tif 000037
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