JP2023509128A - チューブおよびチューブの製造方法 - Google Patents

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Abstract

結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズおよび1.40未満の屈折率を有するフルオロポリマーを含む層を含むチューブ。

Description

本出願は、概して、チューブ(管)およびそれを製造するための方法に関するものであり、特に、液体香料用の導管に関するものである。
多くの業界では、製品マーケティングは困難で複雑なプロセスになることがあり、製品の根底にある長所にもかかわらず、マーケティングのアプローチは、製品の成功、そして最終的にはベンダーの成功に重要な役割を果たし続ける。特に、ファッションアパレル、ファッションアクセサリー、化粧品、香料(フレグランス)、その他の個人消費用の美容製品などの現代の産業では、製品の市場性は、美的に心地よい製品のパッケージ(包装)とプレゼンテーションによって大きく左右される。そのため、独自の望ましい方法で製品を開発および提示する能力は、最新の製品のベンダーにとって最優先事項である。
個人消費用の美容製品に関しては、消費者は美的に心地よい方法でパッケージされた製品を購入する可能性が高い。その結果、製造業者は、装飾的でなく機能的なパッケージ構成要素を隠しあるいは目立たなくする技術を開発してきた。このような技術には、容器の外側に創造的なデザインと色を使用することが含まれる。他の製造業者は、パッケージまたは製品自体の構成要素を隠すために、そのような装飾を内部および外部の両方のパッケージ部品に与えてきた。より具体的に香料製品に関しては、分配(dispense)のメカニズムが注目すべき美観上の難題を示している。
従って、上記事項を考慮すると、製品パッケージの改善に対する業界の継続的な必要性が存在する。さらに、製造業者は、競争力を獲得するために、製品の設計およびパッケージに関連する新しい独自の技術を要求し続けている。
一実施形態では、チューブは、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子(crystallite:微結晶)サイズおよび1.40未満の屈折率を有するフルオロポリマーを含む層を含む。
別の実施形態において、チューブを形成する方法は、フルオロポリマーを提供すること;550°Fを超える温度でフルオロポリマーを押し出すこと;および、押し出されたフルオロポリマーを80°F未満の温度で急冷することを含む。
特定の一実施形態において、チューブは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む層であって、ターポリマーは、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する層を含む。
別の実施形態では、香料(フレグランス)製品は、液体香料を含有する容器と、液体香料を分配するためのディスペンサーアセンブリとを含み、これは、輸送アセンブリ、およびこの輸送アセンブリに接続され、液体香料内に延びるチューブを含み、ここで、このチューブは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含み、このターポリマーは、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する。
添付の図面を参照することによって、本開示はより良く理解され得、その多くの特徴および利点が当業者に明らかにされた。
図1は、液体香料に浸漬され、かつこれを含有するチューブ、液体香料製品、および、0.10の屈折率差を有するチューブを含む系(システム)の概略図である。 図2は、流体に浸漬され、かつこれを含有するチューブ、香料製品、および、0.02の屈折率差を有するチューブを含む系(システム)の概略図である。 図3は、流体に浸漬され、かつこれを含有するチューブ、香料製品、および、0.00の屈折率差を有するチューブを含む系(システム)の概略図である。 図4は、流体に浸漬され、かつこれを含有するチューブ、香料製品、および、0.02の屈折率差を有するチューブを含む系(システム)の概略図である。 図5は、一実施形態による、容器およびディスペンサーアセンブリを含む香料製品の概略図である。 異なる図面で同じ参照記号を使用している場合は、類似または同一の項目を示す。
好ましい実施形態の詳細な説明
以下の詳細な説明は、図面と組み合わせて、本明細書に開示されている教示を理解するのを助けるために提供されている。以下の議論は、本教示の特定の実施および実施形態に焦点を当てる。この焦点は、教示を説明するのを助けるために提供されており、教示の範囲または適用可能性に対する限定として解釈されるべきではない。
本明細書で使用される場合、「含む」(“comprises”)、「含むこと」(“comprising”)、「含む」(“includes”)、「含むこと」(“including”)、「有する」(“has”)、「有すること」(“having”)という用語、またはそれらの他の任意の変形は、境界が制限されない(“open-ended”の)用語であり、「これを含むが~に限定されるものではない」と解釈されるべきものである。これらの用語は、「本質的にからなる」(“consisting essentially of”)および「からなる」(“consisting of”)というより限定的な用語を包含する。一実施形態では、特徴のリストを含む方法、物品、または装置は、必ずしもそれらの特徴だけに限定されるわけではなく、そのような方法、物品、または装置に明示的に記されてない、または固有ではない他の特徴を含み得る。さらに、明示的に反対の記述がない限り、「または」は包括的論理和を指し、排他的論理和を指さない。たとえば、条件AまたはBは、次のいずれかによって満たされる:Aが真(つまり存在/充足)およびBが偽(つまり非存在/非充足)、Aが偽(つまり非存在/非充足)およびBが真(つまり存在/充足)、ならびにAとBの両方が真(つまり存在/充足)である。
そして、「単数」の“a”または「単数」の“an”の使用は、本明細書で記載される要素および構成成分を説明するために使用される。これは、単に便宜上、そして本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この説明は、1つまたは少なくとも1つを包含するよう解されるべきであり、また、別の意味であることが明らかでない限り、単数形には複数形も包含され、逆もまた然りである。例えば、本明細書に単一の事項が記載されている場合、単一の事項の代わりに複数の事項を使用することができる。同様に、本明細書に複数の事項が記載されている場合、単一の事項をその複数の事項の代わりに使用することができる。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。材料、方法、および例は、例示的にすぎず、限定することを意図したものではない。本明細書に記載されていない範囲で、特定の材料および加工行為に関する多くの詳細は、従来のものであり、その構造の技術分野および対応する製造の技術分野内の参考書および他の情報源に見出すことができる。特に明記されていない限り、すべての測定値はASTMに対して約23℃+/-5℃である。
一実施形態によれば、チューブは、フルオロポリマーを含む層を含む。フルオロポリマーは、結晶子粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する。一実施形態では、フルオロポリマーは1.40未満の屈折率を有する。特定の実施形態では、香料製品は、液体香料を含む容器、および液体香料を分配するためのディスペンサーアセンブリを含み、このディスペンサーアセンブリは輸送アセンブリとチューブを含む。チューブは液体香料の中に伸び、輸送アセンブリに接続されている。この実施形態によれば、チューブおよび液体香料はそれぞれ屈折率を有し、チューブと液体香料との屈折率の差(絶対値)は約0.04以下である。
チューブに関して、当該チューブは、液体香料製品を容器から輸送アセンブリを介して消費者に輸送するための貯蔵部を提供する。チューブは液体香料の中に伸び、毛細管現象によって液体香料がチューブを特定のレベルまで満たす。一実施形態によれば、チューブは、フルオロポリマーから構成されていてよい。例示的なフルオロポリマーは、例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、ビニリデンジフルオリド、ビニルフルオリド、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロメチルビニルエーテル、またはそれらの任意の組み合わせなどのモノマーから形成されたホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、またはポリマーブレンドで形成されていてよい。
一実施形態では、フルオロポリマーは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む。通常、フルオロポリマーには、想定される公称フッ素含有量が含まれる。一実施形態では、公称フッ素含有量は、約60重量%より大きく、例えば、約60重量%~約80重量%、または、さらには約60重量%~約70重量%であってもよい。公称フッ素含有量は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってよいことが理解されよう。
さらなる実施形態において、チューブの層は、想定される任意の添加剤を含み得る。一例として、フルオロポリマーは、例えば、硬化剤、酸化防止剤、充填剤、紫外線(UV)剤、染料、顔料、老化防止剤、可塑剤など、またはそれらの組み合わせを含む任意の添加剤を含み得る。一実施形態では、硬化剤は、当該層のフルオロポリマーの架橋を増加および/または増強するために提供される架橋剤である。さらなる実施形態において、硬化剤の使用は、硬化剤を含まない層と比較して、小さい分子の透過の減少および層の改善された弾性回復などの望ましい特性を提供し得る。例えば、ジヒドロキシ化合物、ジアミン化合物、有機過酸化物、またはそれらの組み合わせなどの任意の硬化剤が想定される。例示的なジヒドロキシ化合物は、ビスフェノールAFを含む。例示的なジアミン化合物は、ヘキサメチレンジアミンカルバマート(カルバミン酸塩)を含む。一実施形態では、硬化剤は有機過酸化物である。任意の量の硬化剤が想定される。あるいは、フルオロポリマーを含む層は、架橋剤、硬化剤、光開始剤、充填剤、可塑剤、またはそれらの組み合わせを実質的に含まなくてもよい。本明細書で使用される「実質的に含まない」(“substantially free”)は、層のフルオロポリマーの総重量の約1.0重量%未満を指し、またはさらには約0.1重量%未満を指す。
特定の一実施形態では、この層は、少なくとも70重量%のフルオロポリマーの層を含む。例えば、この層は、少なくとも85重量%のフルオロポリマー層、例えば、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または100重量%のフルオロポリマー層を含み得る。一例では、当該層は本質的にフルオロポリマー層からなり得る。特定の例では、層は、本質的に、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーからなり得る。本明細書で使用される場合、層のフルオロポリマーに関連して使用される「本質的になる」という句は、フルオロポリマーの基本的かつ新規な特性に影響を与える非フッ素化ポリマーおよびフッ素化モノマーの存在を排除するが、一般的に使用される処理剤、ならびに酸化防止剤、充填剤、UV剤、染料、顔料、老化防止剤、およびそれらの任意の組み合わせなどの添加剤をフルオロポリマーに使用することができる。
チューブをさらに参照すると、一実施形態によれば、チューブのフルオロポリマーは、約1.50未満の屈折率(index of refraction)を有する材料から形成される。別の実施形態によれば、チューブは、約1.45未満、約1.43未満、約1.40未満、または、さらには約1.38未満の屈折率を有することができる。
チューブをさらに参照すると、適切な透明度(transparency)を有するフルオロポリマーは、液体香料に浸漬されてそれを含有するときに、チューブの望ましい、低視認性の光学効果を促進する。特に、フルオロポリマーは、チューブの透明性(clarity)が改善されるように有利な結晶子サイズを有する。本明細書で使用される「結晶子」(“crystallite”:微結晶)は、形成された結晶性の(または結晶の)粒子を指す。例えば、フルオロポリマーは、可視光の波長より小さい結晶子サイズを有する。特定の一実施形態では、フルオロポリマーは、結晶子の粒子あたり、約380ナノメートル未満、例えば、約250ナノメートル未満、例えば、約150ナノメートル未満、例えば、約100ナノメートル未満、または、さらには約50ナノメートル未満の結晶子サイズを有する。一例では、結晶子サイズはX線回折(XRD)によって測定される。一実施形態によれば、チューブは、3mmの厚みのサンプルを通過する500ミクロンの波長を有する光の透過率パーセントに基づいて、約80%以上の透明度を有するフルオロポリマーで形成されている。他の実施形態では、チューブは、約80%を超える、例えば、約85%を超える、例えば、約90%を超える、または、さらには約95%を超える透明度を有するフルオロポリマーで形成されている。
一実施形態によれば、チューブは、中空で壁が薄く、約0.1mm~約3.0mm、例えば0.1mm~約2.0mm、または0.1mm~約1.0mmの範囲内のID(内径)を有する微細な形状を備えている。特定のサンプルは、0.95mmのIDを有していた。OD(外径)は、一般に、約0.25mm~10.0mm、例えば0.5mm~5.0mm、または0.5mm~3.0mmの範囲内である。特定の外径は1.65mmである。一般に、チューブは、約0.05mm~約3.0mmの範囲内、例えば0.1mm~1.0mmの範囲内で、そして殆どの場合、約0.1mm~0.75mmの範囲内で、均一な壁の厚みを有する。特定の壁の厚みは0.35mm~0.38mmである。ID、OD、および壁の厚みは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内であり得ることが理解されよう。
チューブに関して、適切な結晶子の粒子サイズ(粒径)を有するフルオロポリマーからのチューブの形成は、液体香料に浸漬され、それを含有するチューブの低視認性の光学効果を促進する。さらに一実施形態では、フルオロポリマーは望ましい程度の結晶化度を有する。一実施形態によれば、チューブの材料の結晶化度は、約50%を超え、例えば、約55%を超え、例えば約60%を超え、または、さらには約65%を超える。通常、結晶化度は、約50%~約85%、たとえば約60%~約80%、または、さらには約65%~約80%である。実際、特定の実施形態は、約65%~約80%、例えば、約65%~約70%、または、さらには約70%~約80%の結晶化度を有することが見出されている。一実施形態では、結晶化度は、約50%~約70%、例えば、約50%~約60%である。結晶化度が高い場合でも、有利な結晶子の粒子サイズが望ましい透明性を与えると考えられる。注目すべきことに、上記の結晶化度の値はX線回折(XRD)に基づいて測定される。示差走査熱量測定(DSC)などの他の結晶化度測定技術は、異なる結晶化度データを提供する場合があることに注意するべきであるが、本明細書に記されている結晶含有量はXRDによって定量化される。合理的なXRD特性評価パラメータのいずれもが想定されている。一実施形態において、XRD特性評価パラメータは以下の通りである:電圧:45kV、電流:40mA、XRD装置:Bruker D8 Discover w/Gadds Detector、0.3mmスリット、0.3mmコリメーション、Cu放射、Goebel Mirror(平行ビーム)、チューブの長さに沿った0.5mm振動(oscillation)、5フレーム(約15°/フレーム)、72秒/フレーム、オメガ=7°、検出フレームの中間点=14°、29°、44°、59°、74°。結晶化度は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあり得ることが理解されよう。
特定の実施形態では、フルオロポリマー層は、想定される任意の方法によって提供され得、選択されたフルオロポリマー材料に依存する。一実施形態では、フルオロポリマー材料は溶融加工可能である。本明細書で使用される「溶融加工可能」とは、溶融および流動して、以下のような任意の合理的な形態で押し出すことができるフルオロポリマー材料を指す:フィルム、チューブ、ファイバー、成形品、またはシート。例えば、溶融加工可能なフルオロポリマー材料は、柔軟性を有する材料である。一実施形態では、フルオロポリマー材料は、押し出し、射出成形、またはマンドレルラップされる。例示的な実施形態では、フルオロポリマー材料が押し出される。この層は、熱、放射またはそれらの任意の組み合わせなどの様々な硬化技術を使用して、所定の位置で硬化させることができる。
特定の特徴によれば、いくつかの実施形態は、チューブの高い透明度(transparency)、高い透明性(clarity)および/または結晶子の低い粒子サイズの創造を容易にする急冷シーケンスと組み合わせた高温溶融押出プロセスを利用して製造することができるが、これは上記のような微細な寸法の薄壁のチューブという観点から特に重要である可能性がある。例えば、フルオロポリマーは、550°Fを超える温度で押し出すことができ;そして、押し出されたフルオロポリマーを80°F未満の温度で急冷することができる。一実施形態では、押出温度は、約550°F~約660°F、例えば約550°F~約650°F、例えば約560°F~約620°F、例えば約575°F~620°F、または、さらには約580°F~約615°Fである。一実施形態では、押出温度は、約600°F~約660°F、例えば約600°F~約650°F、または、さらには約610°F~約650°Fである。一実施形態では、押し出されたフルオロポリマーは、約80°F未満、例えば約75°F未満、例えば約70°F未満、または、さらには約65°F未満の温度で急冷される。一実施形態では、押し出されたフルオロポリマーは約60°F~約80°Fの温度で急冷される。この温度は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあり得ることが理解されよう。理論に拘束されるものではないが、急冷と組み合わせた高温押出しが、高い透明度および/または結晶子のより小さい粒子サイズを有するフルオロポリマーチューブを提供すると考えられる。微細寸法のチューブは、チューブの厚み全体にわたってほぼ均一な温度プロファイルを達成するのを助け、透明度をさらに高め、および/またはより小さい結晶子サイズを形成することができると考えられる。特定の実施形態では、チューブは、フルオロポリマー材料の単層である。
一実施形態では、任意の硬化後のステップが想定され得る。特に、硬化後のステップには、任意の熱処理、放射線処理、またはそれらの組み合わせが含まれる。任意の熱条件が想定されている。一実施形態では、硬化後ステップには、例えば、電子ビーム処理、ガンマ線処理、またはそれらの組み合わせなどの任意の放射線処理が含まれる。一例では、ガンマ線放射または電子ビーム放射は、約0.1MRad~約80MRadである。特定の実施形態において、硬化後ステップは、残留揮発性物質のいずれも除去するために、架橋を増加させるために、またはそれらの組み合わせのために提供され得る。
一実施形態によれば、香料製品は、液体香料を含む容器、および液体香料を分配するためのディスペンサーアセンブリを含み、ディスペンサーアセンブリは、輸送アセンブリとチューブとを含む。一実施形態では、容器は実質的に透明である。容器の透明度(transparency)は包装の機能であり、また顧客へのアピールになることが理解されるので、様々な程度の透明度が好適である。不透明な香料製品の容器が業界で利用されてきたが、典型的には、本発明の容器は、少なくとも半透明であるか、より典型的には実質的に透明である。本明細書で実質的に透明な容器を使用すると、液体香料の視認が容易になり、購入された製品について消費者に透明感と保証を与えることができる。ほとんどの場合、実質的に透明な容器は、色合いまたは色彩、一般に、容器の材料(シリカベースのガラスなどのガラスが汎用されている)に固有ではない色合いまたは色彩を有する。
本明細書で使用される容器内の液体香料を指す場合、「香料」という用語は、人に適用され、その美的および/または機能的品質のために芳香を拡散させる物質を定義するために使用される。一実施形態によれば、液体香料は、ベースノート、ミドルノート、およびトップノートのうちの少なくとも1つを含む。「ノート」(“note”)という用語は、香水の単一の香りを指す場合もあれば、または特定の芳香性化合物の揮発性の程度を指す場合もある。従って、トップノートに分類される組成物は、最も揮発性が高く、それゆえ香りは短寿命である。メーカーによって異なるが、トップノートの種類の香りの良い化合物は、通常、数分しか持続せず、はっきりした香りまたは鋭い香りとして説明される。ミドルノート(ハートノートとも称される)として分類される組成物は、適度な揮発性を有し、トップノートが蒸発した後に出現する。ミドルノートは、最初の適用から約10分~1時間後のいずれかで現れる。ベースノートの組成物は、最も長持ちする香りを有し、濃厚または深みのある香りであり、通常、最初の適用から約30分~1時間後に現れる。一実施形態によれば、香料は、異なる別個の香りを引き出すアコード(accord)または香りの組み合わせと称される複数のノートの組成物を含有する。別の実施形態では、香料は、3つのノートすべての混合物を含有する。
別の実施形態によれば、液体香料は、香水(perfume)抽出物、香水、オードトワレ、オーデコロン、またはアフターシェーブとして分類される。個人用の香料組成物のこれらの分類の違いは、香料に存在する芳香族化合物の割合を示す。本明細書で使用される場合、香水抽出物は約20~40%の芳香族化合物を含有し、一方、オードパルファムは約10~20%の芳香族化合物を含有する。オードトワレは約5~10%の芳香族化合物を含有し、オーデコロンは約2~3%の芳香族化合物を含有し、一方、アフターシェーブは約1~3%の芳香族化合物を含有する。これらの値は製造業者間で異なる場合があるが、分類のヒエラルキーは製造業者の間で一貫していることに注目すべきである。製造業者間のパーセンテージの違いに関わりなく、本発明の液体香料は、存在する芳香族化合物の明確なパーセンテージとは無関係に、任意の香料組成物として適切である。本開示の実施形態は、特に、香水抽出物、オードパルファム、オードトワレ、ならびに、さらにより具体的には、香水抽出物およびオードパルファムに向けられている。
液体香料を更に参照すると、別の実施形態によれば、液体香料は、一般に担体(キャリア)化合物を含む。名称で示されるように、担体化合物は、芳香族化合物を希釈および担持する役割を果たし、適切な担体化合物は、油またはアルコールのいずれかを包含する。したがって、適切な担体オイルには、ナッツや種子からのオイルなどの天然に存在する化合物が含まれる。例えば、一般的な担体オイルは、大豆、スイートアーモンド、アロエ、アプリコット、ブドウ種子、キンセンカ、オリーブオイル、ホホバ、桃の穀粒、およびそれらの組み合わせから抽出される。また、担体化合物としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、フェノール、グリセロール、またはより一般的に脂肪アルコールと呼ばれるアルコールの群、およびそれらの組み合わせを含む、アルコールベースの化合物を使用し得る。
別の実施形態によれば、液体香料はまた、芳香族化合物を含む。一実施形態では、芳香族化合物は、精油(エッセンシャルオイル)または精油の組み合わせなどの天然に存在する有機化合物である。一般的に、精油は、植物、果物、または花から抽出された、特徴的な匂いを持つ幅広いクラスの揮発性油である。一般に、精油は、イソプレン単位またはベンゼン環である、組成物内に存在する2つの基本的な有機ビルディングブロックの1つから特徴的な匂いを引き出す。それでも、芳香族化合物は、動物ベースの抽出物など、別のクラスの天然に存在する有機化合物に由来していてもよい。あるいは、芳香族化合物は、匂いを模倣するために、または化学的な構成成分、従って天然に存在する有機化合物の特徴的な匂いを再現するためにも合成的に形成されていてよい。別の実施形態によれば、芳香族化合物は、天然に存在する有機化合物によって再現されない独特の匂いを生成するように合成的に形成され得る。
化合物の性質に関係なく、それが天然であろうと合成であろうと、芳香族化合物は芳香族官能基から明確な香りを引き出す。通常、芳香族の官能基は、上記のイソプレンユニットまたはベンゼン環ビルディングブロックの化学的組み合わせによって形成される。従って、適切な芳香族官能基には、アルコール、エーテル、アルデヒド、ケトン、エステル、ラクトン、ヒマシ油製品、亜硝酸塩、テルペン、パラフィン、および複素環化合物、またはそれらの組み合わせが含まれる。一般に、1つの芳香族官能基は1つの芳香を生成するが、液体香料は、ベースノート、ミドルノートおよびトップノートと併せて前述したように、複数の芳香族化合物の混合物および複数の芳香を含有することができる。従って、液体香料製品は、1つまたは複数の芳香族官能基を有する1つまたは複数の芳香族化合物を含有することができる。
液体香料製品は、様々な芳香族化合物を結合して、香り(フレグランス)をより長期間持続させるための材料などの固定剤(fixative)をさらに含み得る。適切な固定剤としては、バルサム、アンジェリカ、カラマス、オリスなどの天然素材、または、龍涎香、ジャコウネコ、海狸香もしくはムスクなどの動物ベースの抽出物が挙げられる。あるいは、固定剤は、天然に存在する材料の誘導体もしくは同等物を含有する合成材料、または、フタル酸エステルもしくはグリセリンなどの他の材料であり得る。
一般に、液体香料は、約1.32~1.45の間の範囲内など、約1.50未満の屈折率を有する。一実施形態では、液体香料は、約1.36~1.40の範囲など、約1.35~1.42の範囲内の屈折率を有する。さらに他の実施形態は、約1.37~1.39の間の範囲内の屈折率を有する液体香料が含まれる。
ディスペンサーアセンブリを参照すると、ディスペンサーアセンブリは、一般に、液体香料を分配するための機構、例えば、輸送アセンブリを含む。一実施形態によれば、輸送アセンブリは、人に適用するために、液体香料製品を容器の内部から外部に移送するためのポンプを含む。一般に、ポンプは、消費者によって作動されるボタン、トリガー、または電球(bulb)などのさまざまなメカニズムによって作られた圧力差を使用する。別の実施形態によれば、輸送アセンブリは空気圧アセンブリを含む。特定の実施形態では、液体香料は香水であり、輸送機構は、体の広い領域などに香りを効果的に分散させるために、ミストの形態で香水を消費者に送達することを可能にする空気圧アセンブリであり、それによって、香水の蒸発領域が大きくなる。従って、一実施形態では、輸送アセンブリは、ミストの形態の液体香料を送達するための噴霧器またはアトマイザーを含む。
特定の特徴によれば、チューブが液体香料に浸漬され、これを含有するとき、チューブと液体香料との間の屈折率の差は、約0.040以下であり、例えば約0.035以下である。本明細書で使用される場合、屈折率についての「デルタ」または「差」という用語は、チューブのフルオロポリマー材料の屈折率から差し引かれた液体香料の屈折率の絶対値である。特定の実施形態では、液体香料に浸漬されてこれを含有するチューブを有するそのような系のデルタは、約0.030以下であり、例えば約0.027以下または約0.025以下である。いくつかの実施形態では、屈折率のデルタはより小さくてよく、例えば約0.020以下または約0.010以下であってよい。実際、それらの屈折率は同じ(デルタがゼロ)であってよい。
本明細書の実施形態による屈折率の特徴は、特に重要である。従来の技術において、流体の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する構造化された構成要素を備えた流体の貯蔵、輸送、および分配のための容器アセンブリが開発されてきた。例えば、米国特許第6,276,566号は、容器内に3次元設計を取り付けて、分配容器の機能的構成要素を覆い隠す技術を記載している。そこに開示された送達チューブおよび液体製品(通常、液体石鹸、シャンプー、ローション、オイルおよび飲料)は、互いに約0.50以内、好ましくは互いに約0.25以内の屈折率を有する。おそらくいくつかの用途では、そのようなオーダー(桁)の屈折率の隔たりが低視認性(隠蔽)の送達チューブを達成できる一方で、特に液体香料製品に関しては、構造化構成要素の望ましい隠蔽または低視認性のために、より密接に一致する屈折率が必要とされることが見出された。図面に関連させて更なる詳細を以下に示す。
さらに、上記のようなフルオロポリマーの使用に注意が向けられている。テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーなどの特定のフルオロポリマーが、本発明の実施形態を実施するのに特に有用であることが見出された。この点で、そのようなフルオロポリマーは、一般に、香料製品に利用されておらず、これは主に、目標とするチューブの透明度レベルを得るのに特に望ましくない結晶含有量に起因すると考えられてきた。対照的に、本明細書の実施形態は、制御された結晶含有量および結晶子サイズの材料、ならびに上記のような透明度の値を有する材料を利用する。さらに、特定のフルオロポリマーを利用する本明細書の実施形態は、望ましくは、上記のような屈折率(ほとんどの場合、1.45以下、1.43以下、1.40以下、または、さらには約1.38以下)を有し、これは特に注目に値する。すなわち、従来技術で一般的に利用されている通常のポリマーは、約1.4668~約1.5894の範囲内の屈折率を有する。このようなポリマーは、一般的に、香料製品に関する隠蔽の要件を満たすことができない。
流体に浸漬されてこれを含有するチューブの低視認性の光学効果は、添付の図面に示されている。図1は、液体香料に浸漬されてこれを含有するチューブの概略であり、そこでチューブと液体香料との屈折率の差は約0.10である。ここでは、液体香料は屈折率が1.37の香水であり、チューブは1.47の屈折率を有する。チューブはポリメチルペンテン(PMP)で形成されている。図1に示されるように、チューブの形状(特徴)、すなわち内壁および外壁の端部が、流体内で明瞭に視認される。
図2を参照すると、流体に浸漬されてこれを含有するチューブを有するシステム(系)が示されている。システムのデルタは約0.02である。システム内のチューブの低視認性の光学効果は、図1および図2のシステム間の比較によって示されている。図1にて実証されているように内壁および外壁などのチューブの形状が明瞭に視認されるが、図2に示されているこれらと同じ形状は、明瞭でなく視認性が低い。図1の0.10から図2の0.02までのデルタの減少は、チューブの形状の視認性を大幅に低下させて、低視認性の光学効果を与える。
図3は、チューブが、約0.00(ゼロ)のデルタである流体に浸漬されてこれを含有するシステムを示している。低いデルタを有するシステムの低可視性の光学効果は、図1および図3のシステム間の比較によって示されている。図1にて実証されているように内壁および外壁などのチューブの形状が明瞭に視認されるが、これらは図3において明らかにより低い視認性を与え、それによってチューブは低視認性の光学効果を有し、システム内で実質的に視認されない。
図4は、チューブが約0.02のデルタである流体に浸漬されてこれを含有するシステムを示している。ここで、図1および図2に関連して上述された実施形態とは異なり、液体の屈折率はチューブよりも大きい。デルタが0.02であるシステムの低視認性の光学効果は、図4と図1および図2の両方との比較によって示されている。図1にて実証されているように内壁および外壁などのチューブの形状が明瞭に視認されるが、これらの形状は図4において明らかにより低い視認性を与え、それによってチューブは低視認性の光学効果を有する。図4および図2のシステム間の比較において、どちらのシステムでもチューブの視認性はほぼ同等である。図4に示されたチューブの一部の中にエアポケットが存在することにより、低視認性の光学効果の比較が増進される。チューブの一部の中にエアポケットが存在することは、デルタが0.02よりも著しく大きいシステムの一部を示している。エアポケットを含む部分でのチューブの内壁および外壁は、液体を含有するチューブの部分よりもより視認性が高くなる。この比較は、約0.02のデルタを与えることによる低視認性の光学効果をさらに例証している。
図5は、液体香料503を収容する容器501を含み、さらに、キャップ構造507およびポンプ部材509から構成される輸送アセンブリを有するディスペンサーアセンブリを含む、香水製品の一実施形態を示す。ポンプ部材を下向きに押し下げると、ほとんどの場合、霧状に液体香料が分配される。ディスペンサーアセンブリは、液体香料503内に延びるにつれて本質的に見えなくなるチューブ505をさらに含み、液体香料の大部分が使用されるまで液体香料の継続的な供給を輸送アセンブリにもたらすように機能する。実際に、いくつかの実施形態は、それが液体香料の中に伸びるときに、ほぼ完全に見えなくなるチューブを達成する注目すべき能力を実証している。容器が全て満たされているとき、香料製品は完全に「チューブレス」(“tubeless”)に見え、簡略な検査ではチューブはほとんど識別できない。
一般にチューブとして説明されているが、任意の合理的なポリマー製品を想定することができる。あるいは、ポリマー物品は、フィルム、ウォッシャー(wahwer)、または流体導管の形態をとることができる。例えば、ポリマー物品は、ラミネートなどのフィルム、または、セプタム(septa:隔壁)もしくはウォッシャーなどの平面的な物品の形態をとることができる。別の例では、ポリマー製品は、チューブ、パイプ、ホース、またはより具体的には可撓性チューブ、移送チューブ、ポンプチューブ、耐薬品性(耐化学物質)チューブ、高純度チューブ、スムーズボアチューブ(smooth bore tubing)、フルオロエラストマーでライニングされたパイプ、もしくはリジッド(剛性)パイプ、またはそれらの任意の組み合わせなどの流体導管の形態をとることができる。特定の実施形態では、多層チューブは、耐薬品性および透明性が所望される場合にチューブまたはホースとして使用され得る。例えば、チューブは、液体分配用などのポンプチューブ、蠕動ポンプチューブ、または耐薬品性液体移送チューブなどの液体移送チューブである。
チューブの用途は数多くある。例示的な実施形態では、チューブは、化粧品、美容品、家庭用品、工業用、廃水、デジタル印刷装置、自動車、または、透明度(transparency)、透明性(clarity:清澄性)、耐薬品性、および/もしくはガスや炭化水素に対する低透過性が望まれる他の用途などの諸用途で使用することができる。
多くの異なる態様および実施形態が可能である。それらの態様および実施形態のいくつかが本明細書に記載されている。本明細書を読んだ後、当業者は、それらの態様および実施形態が単なる例示であり、本発明の範囲を限定しないことを理解するであろう。実施形態は、以下に列挙されるような項目のいずれか1つまたは複数に従うものであってよい。
・実施形態1
チューブであって、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズおよび1.40未満の屈折率を有するフルオロポリマーを含む層を含むチューブ。
・実施形態2
チューブを形成する方法であって、
フルオロポリマーを提供すること;
550°Fを超える温度でフルオロポリマーを押し出すこと;および
80°F未満の温度で押し出されたフルオロポリマーを急冷すること
を含む方法。
・実施形態3
フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、ビニリデンジフルオリド、ビニルフルオリド、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロメチルビニルエーテル、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むモノマーから形成されたホモポリマー、コポリマー、ターポリマーまたはポリマーブレンドを含む、実施形態1または2に記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態4
フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、および、ビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む、実施形態3に記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態5
フルオロポリマーが50%を超える、例えば55%を超える、例えば60%を超える、またはさらに65%を超える結晶化度を有する、実施形態1~4のいずれか1つに記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態6
フルオロポリマーが、約80%を超える、例えば、約85%を超える、例えば、約90%を超える、またはさらには約95%を超える透明度(transparency)を有する、実施形態1~5のいずれか1つに記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態7
チューブが、約0.25mm~約10.0mm、例えば、約0.5mm~約5.0mmの範囲内の外径を有する、実施形態1~6のいずれか1つに記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態8
チューブが、約0.1mm~約3.0mm、例えば、約0.1mm~約2.0mm、または約0.1mm~約1.0mmの範囲内の内径を有する、実施形態1~7のいずれか1つに記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態9
チューブがポンプに結合されている、実施形態1~8のいずれか1つに記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態10
チューブが液体香料に浸漬されている、実施形態1~9のいずれか1つに記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態11
液体香料およびチューブの各々が屈折率を有し、このチューブと液体香料との屈折率の差が約0.04以下である、実施形態10に記載のチューブまたはチューブを形成する方法。
・実施形態12
フルオロポリマーを押し出すことが、少なくとも200fpm(フィート/分)、例えば、少なくとも225fpm、例えば、少なくとも240fpm、または、さらには250fpmを超える線速度を含むように行われる、実施形態2に記載のチューブを形成する方法。
・実施形態13
フルオロポリマーを押し出すことが550°F~650°Fの温度で行われる、実施形態2に記載の方法。
・実施形態14
フルオロポリマーを押し出すことが560°F~620°Fの温度で行われる、実施形態13に記載の方法。
・実施形態15
フルオロポリマーを押し出すことが600°F~650°Fの温度で行われる、実施形態13に記載の方法。
・実施形態16
押し出されたフルオロポリマーを急冷することが、60°F~80°Fの温度で行われる、実施形態2に記載の方法。
・実施形態17
フルオロポリマーが、1.40未満、例えば、約1.38未満、または、さらには約1.37未満の屈折率を有する、実施形態2に記載の方法。
・実施形態18
フルオロポリマーが、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する、実施形態2に記載の方法。
・実施形態19
実施形態2に記載の方法によって形成されたチューブ。
・実施形態20
チューブであって、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む層であって、ターポリマーは、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する層を含むチューブ。
・実施形態21
チューブがポンプに結合されている、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態22
チューブが液体香料に浸漬されている、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態23
液体香料およびチューブの各々が屈折率を有し、このチューブと液体香料との屈折率の差が約0.04以下である、実施形態22に記載のチューブ。
・実施形態24
ターポリマーが、1.40未満、例えば、約1.38未満、または、さらには約1.37未満の屈折率を有する、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態25
ターポリマーが、50%を超える、例えば55%を超える、例えば60%を超える、または、さらには65%を超える結晶化度を有する、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態26
ターポリマーが、約80%を超える、例えば、約85%を超える、例えば、約90%を超える、または、さらには約95%を超える透明度を有する、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態27
チューブが、約0.25mm~10.0mm、例えば0.5mm~5.0mmの範囲内の外径を有する、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態28
チューブが、約0.1mm~約3.0mm、例えば0.1mm~約2.0mm、または0.1mm~約1.0mmの範囲内の内径を有する、実施形態20に記載のチューブ。
・実施形態29
香料製品であって、液体香料を含有する容器と、液体香料を分配するためのディスペンサーアセンブリとを含み、これは、輸送アセンブリ、およびこの輸送アセンブリに接続され、液体香料内に延びるチューブを含み、ここで、このチューブは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含み、このターポリマーは、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する、香料製品。
・実施形態30
液体香料およびチューブの各々が屈折率を有し、このチューブと液体香料との屈折率の差が約0.04以下である、実施形態29に記載の香料製品。
・実施形態31
ターポリマーが、1.40未満、例えば、約1.38未満、または、さらには約1.37未満の屈折率を有する、実施形態29に記載の香料製品。
・実施形態32
ターポリマーが、50%を超える、例えば55%を超える、例えば60%を超える、または、さらには65%を超える結晶化度を有する、実施形態29に記載の香料製品。
・実施形態33
ターポリマーが、約80%を超える、例えば、約85%を超える、例えば、約90%を超える、または、さらには約95%を超える透明度を有する、実施形態29に記載の香料製品。
・実施形態34
チューブが、約0.25mm~約10.0mm、例えば約0.5mm~約5.0mmの範囲内の外径を有する、実施形態29に記載の香料製品。
・実施形態35
チューブが、約0.1mm~約3.0mm、例えば0.1mm~約2.0mm、または約0.1mm~約1.0mmの範囲内の内径を有する、実施形態29に記載の香料製品。
以下の例は、本発明のプロセスおよび組成物をより十分に開示および教示するために提供される。それらは例示のみを目的としており、以下の特許請求の範囲に記載されているように、本発明の本質および範囲に実質的に影響を与えることなく、わずかな変更および変化を加えてよいことが認識されなければならない。
一例として、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマー(THV)を次の条件下で押し出した:溶融温度:590°F~610°F、線速度:230~255fpm、急冷タンク温度:60°F~80°F:1.58mmの外径のチューブ形成。もう一つの例として、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを次の条件下で押し出した:溶融温度:620°F~640°F、線速度:270~290fpm、急冷タンク温度:60°F~80°F:1.58mmの外径のチューブ形成。さらなる試験により、急冷と組み合わせた高温押出しによって、結晶化度が68%および75%と測定された場合でも、高い透明度および/または結晶子の低い粒子サイズ(粒径)が得られることが明らかにされた。微細な寸法のチューブは、チューブの厚み全体にわたってほぼ均一な温度プロファイルを達成するのを助け、さらには透明度を高めおよび/またはより小さい結晶子サイズを形成することを助けるものと考察される。溶融温度、急冷、またはそれらの組み合わせが、低温押出しおよび急冷なしで処理されたチューブと比較して、より良好な透明性のための有利なサイズの結晶子粒子のより速い形成を与えたと考察される。低温押出しでサンプルの急冷がない同じ材料の比較チューブは、曇っていて、高い透明度(transparency)を達成せず、低い透明性(clarity)を有することが見出された。
浸漬試験
テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマー(THV)を用いて、550°Fを超える温度で押し出し、80°F未満の温度で急冷することで、57%の結晶化度(crystallinity content)および13nmの結晶子サイズを有するチューブを形成したが、これを100%イソプロピルアルコールに8日間浸した。チューブの寸法変化は5%未満で、引張特性の低下は見られなかった。
エージング(老化)試験
THVを用い、550°Fを超える温度で押し出し、80°F未満の温度で急冷することで、57%の結晶化度および13nmの結晶子サイズを有するチューブを形成したが、これをオーブン中にて50℃で30日間エージングに供した。試験は6か月の実時間をシミュレートした。チューブの寸法変化は3%未満で、引張特性の低下は見られなかった。
上記の一般的な記述または例で説明されたアクティビティ(行為)のすべてが必要とされるわけではなく、特定のアクティビティの一部が必要とされないことがあり、また、説明されたアクティビティに加えて1つ以上の更なるアクティビティを実行されてよいことに注目されたい。さらに、アクティビティが掲載されている順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。
前述の明細書では、諸概念は、特定の実施形態を参照して説明されてきた。しかしながら、当業者は、以下の特許請求の範囲に規定されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることを認識する。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な開示として見なされるべきであり、そのようなすべての修正は、本発明の範囲内に包含されることが意図されている。
利益、他の利点、および課題に対する解決策は、特定の実施形態に関して上述されてきた。しかし、利益、利点、課題に対する解決策、および、いずれかの利益、利点、または課題に対する解決策を生じさせあるいはより顕著にさせ得るいずれかの特徴(単数もしくは複数)は、いずれかまたは全ての請求項の極めて重要な特徴、必要とされる特徴、または本質的な特徴として解釈されるべきではない。
本明細書を読んだ後、当業者は、明確化の観点から、本明細書にて別個の実施形態群の文脈中に記載されている所定の複数の特徴が、単一の実施形態として組み合わせて提供されてもよいことを理解するであろう。逆に、簡潔化の観点から、単一の実施形態の文脈中で説明されている様々な特徴はまた、個別にまたは任意のサブコンビネーションで提供され得る。さらに、ある範囲にて記述されている値に言及することには、その範囲内の各々の全ての値が包含される。

Claims (15)

  1. チューブであって、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズおよび1.40未満の屈折率を有するフルオロポリマーを含む層を含むチューブ。
  2. フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、ビニリデンジフルオリド、ビニルフルオリド、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロメチルビニルエーテル、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むモノマーから形成されたホモポリマー、コポリマー、ターポリマーまたはポリマーブレンドを含む、請求項1に記載のチューブ。
  3. フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む、請求項2に記載のチューブ。
  4. フルオロポリマーが50%を超える、例えば55%を超える、例えば60%を超える、または、さらには65%を超える結晶化度を有する、請求項1に記載のチューブ。
  5. フルオロポリマーが、約80%を超える、例えば、約85%を超える、例えば、約90%を超える、または、さらには約95%を超える透明度を有する、請求項1に記載のチューブ。
  6. チューブを形成する方法であって、
    フルオロポリマーを提供すること;
    550°Fを超える温度でフルオロポリマーを押し出すこと;および
    押し出されたフルオロポリマーを80°F未満の温度で急冷すること
    を含む方法。
  7. フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、ビニリデンジフルオリド、ビニルフルオリド、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロメチルビニルエーテル、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むモノマーから形成されたホモポリマー、コポリマー、ターポリマーまたはポリマーブレンドを含む、請求項6に記載のチューブを形成する方法。
  8. フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、および、ビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む、請求項7に記載のチューブを形成する方法。
  9. フルオロポリマーが50%を超える、例えば55%を超える、例えば60%を超える、または、さらには65%を超える結晶化度を有する、請求項6に記載のチューブを形成する方法。
  10. フルオロポリマーを押し出すことが、少なくとも200fpm(フィート/分)、例えば、少なくとも225fpm、例えば、少なくとも240fpm、または、さらには250fpmを超える線速度を含むように行われる、請求項6に記載のチューブを形成する方法。
  11. フルオロポリマーを押し出すことが550°F~650°Fの温度で行われる、請求項6に記載のチューブを形成する方法。
  12. 押し出されたフルオロポリマーを急冷することが、60°F~80°Fの温度で行われる、請求項6に記載のチューブを形成する方法。
  13. チューブであって、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびビニリデンジフルオリドのターポリマーを含む層であって、ターポリマーは、結晶子の粒子あたり約380ナノメートル未満の結晶子サイズを有する層を含むチューブ。
  14. チューブが液体香料に浸漬されている、請求項13に記載のチューブ。
  15. 液体香料およびチューブがそれぞれ屈折率を有し、チューブと液体香料との屈折率の差が約0.04以下である、請求項14に記載のチューブ。
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