JP2023522001A - 多層の熱成形可能なフィルム及びシートから作られた熱充填可能な物品 - Google Patents

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Abstract

本開示は、特定の利点及び改善された性能特性を有する、テレフタル酸、１，４－シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）、２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）、エチレングリコール（ＥＧ）及びジエチレングリコール（ＤＥＧ）の残基を特定の組成範囲で含むポリエステル及びコポリエステル組成物を含む、多層の熱成形可能なフィルム及びシートから製造された熱充填可能な物品に関する。

Description

本開示は、特定の利点及び改善された性能特性を有する、テレフタル酸、１，４－シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）、２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール（ネオペンチルグリコール又はＮＰＧ)、２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール(ＴＭＣＤ)、エチレングリコール（ＥＧ）及びジエチレングリコール(ＤＥＧ)の残基を特定の組成範囲で含む、ポリエステル及びコポリエステル組成物を含む、多層の熱成形可能なフィルム及びシートから作られた熱充填可能な物品に関する。
リサイクル可能性及び環境問題により、熱充填可能な容器においてＰＶＣ及びスチレンは遠ざけられている。ＰＥＴ又は軽度に変性されたＰＥＴは、リサイクルが重要な用途のために選択される材料になっている。しかしながら、ほとんどの熱充填食品包装用途では、要求される温度に耐えられないために、ＰＥＴは適していない。透明で強靭でそして熱充填可能である、コポリエステル熱可塑性材料から製造されたリサイクル可能な熱成形物品が商業的に必要とされている。
出願人は、熱充填可能な用途に有用な多層物品を開発した。１つの実施形態において、多層物品はＡ／Ｂ／Ａ構造を有する。Ａ層は、ＣＨＤＭ及びＴＭＣＤなどのグリコールを含む高温コポリエステル樹脂である。１つの実施形態において、Ａ層は異なるコポリエステル樹脂を含む。別の実施形態において、Ａ層は同じコポリエステルを含む。Ｂ層は、ＰＥＴ又は軽度に変性されたＰＥＴである。本開示のＡ層及びＢ層は共押出可能である。本開示の多層構造は、熱充填要件ならびに必要な落下試験パラメータに合格する。多層構造は、ヘイズ値が低く、また、視覚的に透明である。１つの実施形態において、本明細書に開示される多層構造は、ＰＥＴリサイクル流へのリサイクル性に関するＲＩＣ－１要件も満たす、透明で熱充填可能な三層構造である。幾つかの実施形態において、Ａ層とＢ層の組み合わせにより、ＰＥＴリサイクル流における構造体及び物品のリサイクル性が可能になる。さらに、１つの実施形態において、処理中に、熱成形プロセスで残ったエッジトリム及びその他のスクラップ材料を再生し、構造全体にヘイズを発生させることなくＢ層で再使用することができる。現在の規制及び消費者の好みにより、プラスチック包装材料は、高度に変性されたコポリエステルから離れて、ＰＥＴリサイクル流との適合性がより高いと考えられる材料に移行している。
カリフォルニア州は、樹脂識別コード－１(ＰＥＴＥ)を、９０％ＰＥＴを超えかつ２２５℃～２５５℃の結晶融点を有しなければならない材料として規定している。典型的に、高度に変性されたコポリエステルはこの規定に適合しない。したがって、熱充填用途に適したＲＩＣ－１適合材料を開発する必要がある。これらの用途で成功する材料は、液体で満たされたときの落下試験に耐えるのに十分な靭性を備えなければならない。しばしば、落下衝撃強度は、ＣＨＤＭ又はＴＭＣＤなどの特定のグリコールを選択することによって得られている。カリフォルニア州のＲＩＣ－１の規定は、使用できるＣＨＤＭ、ＴＭＣＤ又はその他のコモノマーの量を有意に制限する。したがって、これらの用途で典型的に使用されるポリマーは、最大１０％の変性を伴うＰＥＴ配合物である。これらの材料は、ＲＩＣ－１のカリフォルニアの規定に適合する。
ＲＩＣ－１(ＰＥＴ様材料に関する樹脂識別コード１)は、すべてのＲＩＣ－１許容材料は少なくとも９０質量％のＰＥＴでなければならないと述べている。これには、ＥＧとともにＴＰＡ又はＤＭＴを使用することが含まれる。ＲＩＣ－１材料はまた、２２５℃～２５５℃の結晶融点を有しなければならない。純粋なＰＥＴは融点が２５５℃に近い。高度に変性されたコポリエステルは、典型的に、９０％ＰＥＴの要件を満たさず、要求される範囲の結晶融点を有しない。したがって、ＲＩＣ－１要件の両方を満たし、熱充填温度に耐えることができ、そして熱充填用途に必要な良好な落下衝撃強度特性のための靭性を提供する材料に対する満たされていない商業的ニーズがある。
出願人は、ＲＩＣ－１用途に適しており、かつ、良好な溶融強度及び良好な落下衝撃特性を提供する配合物を発見した。本開示は、コポリエステル熱可塑性材料から製造された、透明で、強靭で、熱充填可能であり、そしてＰＥＴリサイクル流中にリサイクルできる熱成形物品に対するこの長年の商業的必要性に対処する。
コポリエステル熱可塑性材料から製造された、透明で、靭性で、熱充填可能で、かつ、リサイクル可能である、リサイクル可能な熱成形物品が商業的に必要とされている。
リサイクル可能であると考えられるためには、物品は、可使時間の終わりに使用可能なポリマー材料に転化可能でなければならない。現在、ポリエチレン（テレフタレート） (ＰＥＴ)は、既存の十分に確立された機械リサイクル流で最大体積の熱可塑性樹脂である。
使用済みのＰＥＴのリサイクルは、不透明、着色及び透明構成要素を相互に分離したり、異なる材料(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＣなど)で作られた容器から分離したりすることを含む複雑なプロセスである。これらの材料のそれぞれがＰＥＴ流を汚染し、最終的に選別された製品の品質を低下させる可能性があるため、適切な分離は重要である。分離後に、透明なペットボトルはフレーク状に破砕され、洗浄され、１４０℃～１８０℃の温度で乾燥される。フレークは直接使用することも(例えば、ストラップ及び繊維押出で)、又はさらに加工して、フィルム、シート又はボトル用途のためのペレットにすることもできる。幾つかの用途では、ペレットを使用前にさらに結晶化し、そして２００℃～２２０℃の温度で固相重合することができる。このプロセスの確立された性質のために、コポリエステルベースの成形品及び容器が既存のＰＥＴリサイクル流と適合することが望ましい。
本開示は、コポリエステル熱可塑性材料から製造された、透明であるだけでなく、クリアで、強靭で、熱充填可能であり、また、ＰＥＴ流中にリサイクル可能でもある、耐久性のある成形品に対するこの長年の商業的必要性に対処する。
本発明の１つの実施形態は、多層フィルム又はシートを含む熱成形可能な物品であって、前記多層フィルム又はシートは、
ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ１）、ＰＥＴ又はわずかに変性されたＰＥＴを含むポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ｂ）、及び、場合により、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ２）を含み、前記物品は、透明であり、熱充填可能であり、そしてリサイクル可能である（ＲＩＣ－１）、熱成形可能な物品である。
本開示の１つの実施形態において、層（Ａ１）及び層（Ａ２）コポリエステル組成物のＴｇは約１００℃以上であり、層（Ｂ）のポリエステル組成物のＴｇは約７３℃～約８３℃であり、これはＴｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｔ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔからのＴＡ ＤＳＣ ２９２０を用いてスキャン速度２０℃／分で測定したとおりである。
幾つかの実施形態において、ＴＭＣＤはコポリエステル組成物のＴｇを上昇させ、熱充填用途での使用を可能にする。幾つかの実施形態において、ＴＭＣＤのレベルは、熱充填及び落下試験性能に必要な温度耐性を可能にする靭性及び耐熱性を提供する。１つの実施形態において、コポリエステル組成物中のＴＭＣＤのレベルは、１０～５０モル％の範囲である。
本開示の１つの実施形態は、多層フィルム又はシートを含む熱成形可能な物品であり、前記多層フィルム又はシートは、１００℃を超えるＴｇを備えた高Ｔｇコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ１）、１００℃未満のＴｇを備えた低Ｔｇポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ｂ）、及び、場合により、１００℃を超えるＴｇを備えた高Ｔｇコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ２）を含み、そして前記物品は透明でそして熱充填可能である。
本開示の１つの実施形態は、多層フィルム又はシートを含む熱成形可能な物品であり、前記多層フィルム又はシートは、ＴＭＣＤ変性コポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ１）、ＰＥＴ又はわずかに変性されたＰＥＴを含むポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ｂ）、及び、場合により、ＴＭＣＤ変性コポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ２）を含み、前記物品は透明でそして熱充填可能である。
本開示の１つの実施形態において、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物は、（ａ）（ｉ）約７０～約１００モル％のテレフタル酸残基、（ｉｉ）約０～約３０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基を含むジカルボン酸成分、及び、（ｂ）（ｉ）約０～約４０モル％の２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール（ネオペンチルグリコール又はＮＰＧ）残基、(ｉｉ)約０～約１００モル%の１，４－シクロヘキサンジメタノール(ＣＨＤＭ)残基、（ｉｉｉ）約０．０１％～約５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、(ｉｖ)約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ）残基(現場で形成されるかどうかにかかわらない)を含むジオール成分を含み、ここで、グリコール成分の残りは、（ｖ）エチレングリコールの残基、及び（ｖｉ）場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、前記グリコール成分の総モル％は１００モル％である。
１つの実施形態において、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物は、（ａ）（ｉ）約７０～約１００モル％のテレフタル酸残基、（ｉｉ）約０～約３０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基を含むジカルボン酸成分、及び、（ｂ）（ｉ）約０～約１００モル%のエチレングリコール（ＥＧ）残基、(ｉｉ)約０～約１００モル%の１，４－シクロヘキサンジメタノール(ＣＨＤＭ)残基、（ｉｉｉ）約０．０１％～約５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、(ｉｖ)約０～約４０モル％の２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール（ネオペンチルグリコール又はＮＰＧ）残基、（ｖ）約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ）残基(現場で形成されるかどうかにかかわらない)を含むジオール成分を含み、ここで、グリコール成分の残りは、（ｖｉ）場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、前記グリコール成分の総モル％は１００モル％である。
１つの実施形態において、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物は、（ａ）（ｉ）約７０～約１００モル％のテレフタル酸残基、（ｉｉ）約０～約３０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基を含むジカルボン酸成分、及び、（ａ）（ｉ）約０～約１００モル%のエチレングリコール（ＥＧ）残基、（ｉｉ）約０．０１％～約５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、（ｉｉｉ）約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ）残基(現場で形成されるかどうかにかかわらない)を含むジオール成分を含み、ここで、グリコール成分の残りは、（ｖｉ）場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、前記グリコール成分の総モル％は１００モル％である。
１つの実施形態において、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物は、（ａ）（ｉ）約７０～約１００モル％のテレフタル酸残基、（ｉｉ）約０～約３０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基を含むジカルボン酸成分、及び、（ｂ）（ｉ）約０～約１００モル%のエチレングリコール（ＥＧ）残基、(ｉｉ)約０～約１００モル%の１，４－シクロヘキサンジメタノール(ＣＨＤＭ)残基、（ｉｉｉ）約０．０１％～約５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、(ｉｖ)約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ）残基(現場で形成されるかどうかにかかわらない)を含むジオール成分を含み、ここで、グリコール成分の残りは、（ｖｉ）場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、前記グリコール成分の総モル％は１００モル％である。
１つの実施形態において、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物は、（ａ）（ｉ）約７０～約１００モル％のテレフタル酸残基、（ｉｉ）約０～約３０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基を含むジカルボン酸成分、及び、（ｂ）（ｉ）約０～約１００モル%のエチレングリコール（ＥＧ）残基、(ｉｉ)約０％～約５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、(ｉｉｉ)約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ）残基(現場で形成されるかどうかにかかわらない)を含むジオール成分を含み、ここで、グリコール成分の残りは、（ｖｉ）場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、前記グリコール成分の総モル％は１００モル％である。
１つの実施形態において、ＰＥＴ又はわずかに変性されたＰＥＴを含むポリエステル組成物は、（ａ）（ｉ）約９０～約１００モル％のテレフタル酸残基、（ｉｉ）約０～約１０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基を含むジカルボン酸成分、及び、（ｂ）（ｉ）約９０～約１００モル%のエチレングリコール（ＥＧ）残基、(ｉｉ)約０～約１０モル%の１，４－シクロヘキサンジメタノール(ＣＨＤＭ)残基、（ｉｉ）約０％～約１０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、(ｉｖ)約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ）残基(現場で形成されるかどうかにかかわらない)を含むジオール成分を含み、ここで、グリコール成分の残りは、（ｖｉ）場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、前記グリコール成分の総モル％は１００モル％である。
１つの実施形態において、物品の総質量に基づいて、層Ａ１は物品の約３％～１５％であり、層Ｂは物品の約７０％～約９４％であり、そして層Ａ２は物品の約３％～約１５％であり、又は、物品の総質量に基づいて、層Ａ１は物品の約５％～１０％であり、層Ｂは物品の約８０％～約９０％であり、そして層Ａ２は物品の約５％～約１０％である。
１つの実施形態において、本開示の熱成形可能な物品は強靭であり、そして良好な落下試験値を有する。
１つの実施形態において、高温コポリエステル樹脂（又は高温耐性を有するコポリエステル樹脂）は、熱充填用途を可能にするために必要な熱安定性を提供する。幾つかの実施形態において、熱たわみ温度（ＨＤＴ）は、コポリエステル組成物が、高温でクリープ又は歪みを開始する物品を生成するかどうかの指標である。ＨＤＴはＡＳＴＭ Ｄ６４８を使用して測定される。
１つの実施形態において、層Ａ１又は層Ａ２中のコポリエステル組成物は、少なくとも約８５℃又は少なくとも約９０℃の低圧ＨＤＴを有し、又は層Ａ１又は層Ａ２中のコポリエステル組成物は、少なくとも７５℃又は８０℃の高圧ＨＤＴを有する。
１つの実施形態において、層Ａ１及び層Ａ２は、多層フィルム又はシートの３０％以下、又は層Ａ１及び層Ａ２は、多層フィルム又はシートの６％～３０％である。
１つの実施形態において、本開示の多層フィルム又はシートは透明であり、約３％以下、又は２％以下、又は１％以下のヘイズ値を有する。
１つの実施形態において、本開示の熱成形可能な物品は、意図した用途に要求される任意の温度で熱充填可能である。１つの実施形態において、本開示の熱成形可能な物品は、約８０℃～１００℃の温度、又は約８５℃以下、又は約９０℃以下、又は約９５℃、又は以下、又は約１００℃以下の温度で熱充填可能である。
１つの実施形態において、本開示の熱成形可能な物品は、ＰＥＴ ＲＩＣ－１流中でリサイクル可能である。
１つの実施形態において、本開示の熱成形可能な物品は、リサイクル又は再使用することができる。幾つかの実施形態において、熱成形プロセス中に生成される多層エッジトリムは、Ｂ層にヘイズを生じさせることなくＢ層中に溶融加工して戻すことができる。
１つの実施形態において、本開示の熱成形可能な物品は、２２５℃～２５５℃の溶融温度を有する。１つの実施形態において、多層Ａ／Ｂ／Ａフィルム又はシートは、２２５℃～２５５℃の溶融温度を有する。幾つかの実施形態において、リサイクルプロセス中に溶融及び混合されるときのＡ／Ｂ／Ａ構造は、２２５℃～２５５℃の溶融温度を有する。
１つの実施形態において、多層フィルム又はシートは、共押出、ラミネーション又は吹込フィルムプロセスによって製造される。幾つかの実施形態において、多層フィルム又はシートは良好な接着性を有する。幾つかの実施形態において、良好な接着とは、多層構造が、熱成形、熱充填及びシーリングの適用プロセス中、又は適用条件で剥離しないことを意味する。
本開示の１つの実施形態は、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ１）、ＰＥＴ又はわずかに変性されたＰＥＴを含むポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ｂ）、及び、場合により、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ２）を含む、熱成形された物品であって、前記物品は透明で、熱充填可能で、かつ、リサイクル可能(ＲＩＣ-１)である、物品である。
１つの実施形態において、熱成形された又は熱成形可能な物品は、Ａ／Ｂ又はＢ／Ａ二重層構造を有する。
１つの実施形態において、熱成形された又は熱成形可能な物品は、Ａ／Ｂ／Ａ三層構造を有する。
１つの実施形態において、熱成形された又は熱成形可能な物品は、Ｂ／Ａ／Ｂ三層構造を有する。
１つの実施形態において、熱成形された又は熱成形可能な物品は、五層Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ａ構造を有する。
１つの実施形態において、熱成形された又は熱成形可能な物品は、任意の構造的組み合わせで任意の所望の数の層を有する。例えば、１つの実施形態において、熱成形された又は熱成形された物品は、（Ａ１）／（Ｂ）構造、（Ｂ）／（Ａ１）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ２）構造、（Ｂ）／（Ａ１）／（Ｂ）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ２）構造又は（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ２）／（Ｂ）／（Ａ１）構造を有する。
本開示の１つの実施形態は、上述の実施形態のいずれかの多層フィルム又はシートを含む成形品、熱成形品又は造形品である。
本開示の１つの実施形態は、上述の実施形態のいずれかの熱成形された又は熱成形可能なフィルム又はシートを含む、医療用包装、フォーム充填密封包装、再使用可能な包装、フェイスシールド、ヘルスケア供給品、業務用食品サービス製品、家庭用食品サービス製品、ブレンダー、消費者向け電化製品、消費者向け電子機器、自動車部品、化粧品包装、トレイ、容器、食品パン、タンブラー、カップ、収納ボックス、ボトル、水筒、洗濯機部品、冷蔵庫部品、真空掃除機部品、又は、玩具である。
本開示の１つの実施形態は、上述の請求項のいずれかに記載の熱成形された又は熱成形可能なフィルム又はシートを含む製造品である。
本開示の１つの実施形態は、上述の実施形態のいずれかの熱成形フィルム又はシートを製造する方法であって、１）多層フィルム又はシートを加熱すること、２）熱軟化したフィルム又はシートに空気圧、真空及び／又は物理的圧力を加えること、３）前記シートを真空又は圧力によりモールド形状に適合させること、及び４）前記モールドから熱成形された部品又は物品を取り出す方法である。
本開示は、本開示の特定の実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、より容易に理解されうる。本開示の目的に従って、本開示の特定の実施形態は発明の概要に記載されており、本明細書の以下にさらに記載されている。また、本開示の他の実施形態は本明細書に記載されている。
本開示は、以下の属性を有する熱成形物品を製造できる特定の多層フィルム又はシートに関する。その属性のすべては市場の要求にとってますます重要になっている：（１）物品は熱充填可能である、(２)物品は透明である(ヘイズが低い)、(３)多層物品は２２５～２５５℃の融解温度(Ｔｍ)を有し、そのため、リサイクル目的のＰＥＴとして適格であり、現在の十分に確立されたＰＥＴリサイクル流とともに可使時間の最後にリサイクルすることができる、そして（４）多層物品は、リサイクル又は再使用された材料を含むことができる。
１つの態様において、本開示の多層物品は、２つの重要な属性を有する、耐久性がありかつ消費者向け製品用途のためのコポリエステルベースの環境に優しく持続可能な物品に関する。第一に、本開示の物品は、強靱で熱充填可能な透明な物品を成形する能力を可能にする。第二に、本開示の物品は、ＰＥＴリサイクル流に適合する、すなわち、ホモポリマーＰＥＴリサイクルに使用される条件下で処理することができる。
２０１７年において、カリフォルニア州議会法案第９０６号-飲料容器：ポリエチレンテレフタレートが法律に署名され、樹脂コードのラベル付けの目的で、「ポリエチレン テレフタレート」(ＰＥＴ)を特定の条件を満たすプラスチックとして規定されており、その特定の条件としては、ポリマーの化学組成及び特定された範囲内の融解ピーク温度に関する制限が挙げられる。ＡＢ－９０６は、カリフォルニア州の公共資源法にセクション１８０１３を追加し、これには、部分的に以下のように記載されている：
ａ．反応したテレフタル酸又はテレフタル酸ジメチル及びモノエチレングリコールは、反応してポリマーを形成するモノマーの質量の少なくとも９０パーセントを構成する。
ｂ.プラスチックは、２２５℃～２５５℃の融解ピーク温度を示し、これは、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ(ＡＳＴＭ) Ｄ３４１８に規定されている手順１０．１を使用して、サンプルの加熱速度を１０℃／分として２回目のサーマルスキャン中に決定されるとおりである。
したがって、ＡＢ‐９０６で概説されている条件の両方を満たす、上述のコポリエステル及びブレンドは、「ＰＥＴ」と呼ばれることが許容され、したがって、そのような材料は現在のＰＥＴリサイクル流に適合する可能性がある。本開示における多層物品の融点は、それらをこの規定の下でＰＥＴとして許容できるものにし、したがって、現在のＰＥＴリサイクル流に適合する。
したがって、本開示の１つの態様において、「ＰＥＴリサイクル流と適合する」は、１０ｗｔ％以下の、ＥＧ、ＴＰＡ又はＤＭＴ以外のグリコール及び/又は酸を含みながら、成形品の第一回の熱ＤＳＣスキャンで２２５℃～２５５℃の溶融温度を示すものと規定される。本開示において、ＰＥＴポリエステル及びＴＭＣＤ変性コポリエステルの特定の組み合わせの多層物品が、（１）低ヘイズ（透明）を有し、(２)靭性であり、(３)熱充填可能であり、そして(４)ＰＥＴリサイクル流におけるリサイクル性を備えた熱成形物品を製造できることが見出された。
本開示の１つの実施形態において、本開示の多層物品は、アセンブリ法案における規定と一致する溶融温度及び質量％コモノマー含有装填量を有し、したがって、本開示の多層物品は標準ＰＥＴリサイクルプロセスで処理できることが期待される。
本開示におけるこれらの多層物品はまた、リサイクル可能であり、それらはＰＥＴリサイクル流とともに処理可能であり、リサイクルプロセスを出るリサイクル可能なＰＥＴフレーク中の成分となることができる。本開示の最適化されたＰＥＴポリエステル及びコポリエステル多層物品は、熱成形物品のリサイクルを可能にする融点を有する。
１つの実施形態において、ＰＥＴポリエステル組成物は、５モル％以下のイソフタル酸及び／又は５モル％以下のＣＨＤＭ又は他のジオールを含むなどの小さな変性を有することができる。
リサイクルプロセスの間に、リサイクルプロセスを通してＰＥＴに残る残留水を除去するために、ＰＥＴフレークの乾燥が要求される。典型的に、ＰＥＴは２００℃を超える温度で乾燥される。これらの温度では、特定のコポリエステル樹脂は軟化して粘着性になり、しばしば、ＰＥＴフレークとともに塊を形成する。これらの塊は、さらに処理する前に除去されなければならない。これらの塊は、プロセスからのＰＥＴフレークの収量を減らし、追加の取り扱い工程を作る。
幾つかの実施形態において、ポリエステルという用語は、コポリエステルを包含することを意図している。幾つかの実施形態において、ポリエステルという用語は、本開示のＢ層で使用されるＰＥＴ及びわずかに変性されたＰＥＴを記載するために使用される。幾つかの実施形態において、コポリエステルという用語は、本開示のＡ層で使用されるＣＨＤＭ及びＴＭＣＤなどのグリコールを含有する変性高温樹脂を記載する。
本明細書で使用されるときに、「ポリエステル」という用語は、「コポリエステル」を包含することを意図し、１つ以上の二官能性カルボン酸及び／又は多官能性カルボン酸と１つ以上の二官能性ヒドロキシル化合物及び／又は多官能性ヒドロキシル化合物、例えば分岐剤との反応によって調製される合成ポリマーを意味すると理解される。典型的には、二官能性カルボン酸はジカルボン酸であることができ、二官能性ヒドロキシル化合物は二価アルコール、例えばグリコール及びジオールであることができる。本明細書で使用されるときに、「グリコール」という用語としては、限定するわけではないが、ジオール、グリコール及び／又は多官能性ヒドロキシル化合物、例えば分岐剤が挙げられる。あるいは、二官能性カルボン酸は、ヒドロキシカルボン酸、例えばｐ－ヒドロキシ安息香酸であることができ、二官能性ヒドロキシル化合物は、２個のヒドロキシル置換基を有する芳香族核、例えばヒドロキノンを有することができる。本明細書で使用されるときに、「残基」という用語は、対応するモノマーからの重縮合及び／又はエステル化反応によってポリマーに組み込まれる任意の有機構造を意味する。本明細書に記載されるときに、「繰り返し単位」という用語は、ジカルボン酸残基とジオール残基がエステル基を介して結合した有機構造を意味する。したがって、例えば、ジカルボン酸残基は、ジカルボン酸モノマー又はその関連する酸ハロゲン化物、エステル、塩、無水物及び／又はそれらの混合物から誘導されうる。さらに、本明細書で使用されるときに、「二酸」という用語は、多官能性酸、例えば分岐剤を含む。したがって、本明細書で使用されるときに、「ジカルボン酸」という用語は、ジカルボン酸及びジカルボン酸の任意の誘導体を含むことを意図しており、該誘導体としては、その関連する酸ハロゲン化物、エステル、半エステル、塩、半塩、無水物、混合無水物、及び／又はそれらの混合物が挙げられ、ポリエステルを製造するためのジオールとの反応プロセスにおいて有用である。本明細書で使用されるときに、「テレフタル酸」という用語は、テレフタル酸自体及びその残基、ならびにテレフタル酸の任意の誘導体を含むことを意図しており、該誘導体としては、その関連する酸ハロゲン化物、エステル、半エステル、塩、半塩、無水物、混合無水物及び／又はそれらの混合物が挙げられ、ポリエステルを製造するためのジオールとの反応プロセスにおいて有用である。
本開示に使用されるポリエステルは、典型的には、実質的に等しい割合で反応し、それらの対応する残基としてポリエステルポリマーに組み込まれるジカルボン酸及びジオールから調製することができる。したがって、本開示のポリエステルは、繰り返し単位の総モルが１００モル％となるように、実質的に等しいモル割合の酸残基（１００モル％）及びジール（及び／又は多官能性ヒドロキシル化合物）残基（１００モル％）を含むことができる。したがって、本開示で提供されるモル百分率は、酸残基の総モル数、ジオール残基の総モル数、又は、繰り返し単位の総モル数に基づくことができる。例えば、総酸残基に基づいて１０モル％のイソフタル酸を含むポリエステルは、総計１００モル％の酸残基のうち１０モル％のイソフタル酸残基を含むポリエステルを意味する。したがって、１００モルの酸残基ごとに１０モルのイソフタル酸残基が存在する。別の例において、総ジオール残基に基づいて２５モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルは、ポリエステルが総計１００モル％のジオール残基のうち２５モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノール残基を含むことを意味する。したがって、１００モルのジオール残基ごとに２５モルの１，４-シクロヘキサンジメタノール残基が存在する。
特定の実施形態において、テレフタル酸又はそのエステル、例えばテレフタル酸ジメチル又はテレフタル酸残基とそのエステルの混合物は、本開示で有用なポリエステルを形成するために使用されるジカルボン酸成分の一部又は全部を構成することができる。特定の実施形態において、テレフタル酸残基は、本開示において有用なポリエステルを形成するために使用されるジカルボン酸成分の一部又は全部を構成することができる。本開示の目的のために、「テレフタル酸」及び「テレフタル酸ジメチル」という用語は、本明細書では交換可能に使用される。１つの実施形態において、テレフタル酸ジメチルは、本開示において有用なポリエステルを製造するために使用されるジカルボン酸成分の一部又は全部である。実施形態において、７０～１００モル％又は８０～１００モル％又は９０～１００モル％又は９９～１００モル％の範囲又は１００モル％のテレフタル酸及び／又はテレフタル酸ジメチル及び／又はそれらの混合物を使用することができる。
テレフタル酸に加えて、本開示において有用なポリエステルのジカルボン酸成分は、３０モル％以下、２０モル％以下、１０モル％以下、５モル％以下又は１モル％以下の１つ以上の変性芳香族ジカルボン酸を含むことができる。さらに別の実施形態は、０モル％の変性芳香族ジカルボン酸を含む。したがって、存在する場合に、１つ以上の変性芳香族ジカルボン酸の量は、例えば、０．０１～１０モル％、０．０１～５モル％及び０．０１～１モル％を含む、これらの上述の端点値のいずれかからの範囲とすることができると考えられる。１つの実施形態において、本開示で使用されうる変性芳香族ジカルボン酸としては、限定するわけではないが、２０個以下の炭素原子を有し、直鎖、パラ配向又は対称であることができるものが挙げられる。本開示で使用されうる変性芳香族ジカルボン酸の例としては、限定するわけではないが、イソフタル酸、４，４'-ビフェニルジカルボン酸、１，４－、１，５－、２，６－、２，７－ナフタレンジカルボン酸及びトランス－４，４'－スチルベンジカルボン酸ならびにそれらのエステルが挙げられる。１つの実施形態において、変性芳香族ジカルボン酸はイソフタル酸である。
本開示において有用なポリエステルのカルボン酸成分は、１０モル％以下、例えば５モル％以下又は１モル％以下の、２～１６個の炭素原子を含む１つ以上の脂肪族ジカルボン酸、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及び／又はドデカン二酸ジカルボン酸でさらに変性されうる。特定の実施形態はまた、０．０１～１０モル％、例えば０．１～１０モル％、１又は１０モル％、５～１０モル％の１つ以上の変性脂肪族ジカルボン酸を含むことができる。さらに別の実施形態は、０モル％の変性脂肪族ジカルボン酸を含む。ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％である。１つの実施形態において、アジピン酸及び／又はグルタル酸は、ポリエステルの変性脂肪族ジカルボン酸成分中に提供され、本開示において有用である。
ジカルボン酸の代わりに、テレフタル酸のエステル及び他の変性ジカルボン酸又はそれらの対応するエステル及び／又は塩を使用することができる。ジカルボン酸エステルの適切な例としては、限定するわけではないが、ジメチル、ジエチル、ジプロピル、ジイソプロピル、ジブチル及びジフェニルエステルが挙げられる。１つの実施形態において、エステルは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル及びフェニルエステルのうちの少なくとも１つから選ばれる。
１つの実施形態において、本開示で有用なコポリエステル組成物のジオール成分は、１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。別の実施形態において、本開示で有用なコポリエステル組成物のジオール成分は、１，４－シクロヘキサンジメタノール及び１，３－シクロヘキサンジメタノールを含む。シス／トランス１，４－シクロヘキサンジメタノールのモル比は、５０／５０～０／１００の範囲内、例えば、４０／６０～２０／８０の間で変動しうる。
１つの実施形態において、本開示で有用なコポリエステルのグリコール成分は、２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。別の実施形態において、シス／トランス２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールのモル比は、それぞれの純粋な形態及びそれらの混合物から変化しうる。特定の実施形態において、シス及び／又はトランス２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールのモル百分率は、シスが５０モル％を超え、トランスが５０モル％未満である、又は、シスが５５モル%を超え、トランスが４５モル%未満である、又は、シスが５０～７０モル％であり、トランスが５０～３０モル％である、又は、シスが６０～７０モル％であり、トランスが３０～４０モル％である、又はシスが７０モル%を超え、トランスが３０モル%未満であり、ここで、シス-及びトランス-２，２，４，４-テトラメチル-１，３-シクロブタンジオールの総モル百分率は１００モル％に等しい。追加の実施形態において、シス／トランス２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールのモル比は５０／５０～０／１００の範囲内であり、例えば、４０／６０～２０／８０で変化しうる。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のエチレングリコール（ＥＧ）、テレフタル酸（ＴＰＡ）又はテレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）以外のグリコール及び酸からの総コモノマー含有量は、１～１０ｗｔ％、又は５～１０ｗｔ％、又は２～１０ｗｔ％、又は３～１０ｗｔ％、又は４～１０ｗｔ％、又は６～１０ｗｔ％、又は７～１０ｗｔ％、又は８～１０ｗｔ％、又は９～１０ｗｔ％である。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～５０モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示で有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～２５モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～５０モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、５～５０モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、１０～３０モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示で有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、１０～１５モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、１５～４５モル％のネオペンチルグリコールを含むことができる。
１つの実施形態において、本開示で有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～５０モル％、又は０～４０モル％、又は０～３０モル％、又は０～２０モル％、又は０～１０モル％、又は０．０１～５０モル％、又は０．０１～４０モル％、又は０．０１～３０モル％、又は０．０１～２０モル％、又は０．０１～１５モル％、又は０．０１～１４モル％、又は０．０１～１３モル％、又は０．０１～１２モル％、又は０．０１～１１モル％、又は０．０１～１０モル％、又は０．０１～９モル％、又は０．０１～８モル％、又は０．０１～７モル％、又は０．０１～６モル％、又は０．０１～５モル％、又は０．１～５０モル％、又は０．１～４０モル％、又は０．１～３０モル％、又は０．１～２０モル％、又は０．１～１０モル％、又は５～５０モル％、１０～５０モル％、又は２０～５０モル％、又は３０～５０モル％、又は４０～５０モル％、又は２０～４０モル％、又は３０～４０モル％、又は１０～４０モル％、１０～３０モル％、又は１０～２０モル％、又は２０～３０モル％、又は２～５０モル%、又は２～４０モル％、又は２～３０モル％、又は２～２０モル％、３～１５モル％、又は３～１４モル％、又は３～１３モル％、又は３～１２モル％ 、又は３～１１モル％、又は３～１０モル％、又は３～９モル％、又は３～８モル％、又は３～７モル％、又は２～１０モル％、又は２～９モル％、又は２～８モル％、又は２～７モル％、又は２～５モル％、又は１～７モル％、又は１～５モル％、又は１～３モル％のネオペンチルグリコール残基を含むことができる。
１つの実施形態において、本開示で有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～１００モル％又は０～５０モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０．０１～５０モル％未満の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～１５モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０．０１～１５モル％未満の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０．０１～５モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～５モル％未満の１，４－シクロヘキサンジメタノールを含むことができる。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～１００モル％、又は０～５０モル％、又は０～４０モル％、又は０～３０モル％、又は０～２０モル％、又は０～１０モル％、又は０．０１～５０モル％、又は０．０１～４０モル％、又は０．０１～３０モル％、又は０．０１～２０モル％、又は０．０１～１５モル％、又は０．０１～１４モル％、又は０．０１～１３モル％、又は０．０１～１２モル％、又は０．０１～１１モル％、又は０．０１～１０モル％、又は０．０１～９モル％ 、又は０．０１～８モル％、又は０．０１～７モル％、又は０．０１～６モル％、又は０．０１～５モル％、又は０．１～５０モル％、又は０．１～４０モル％、又は０．１～３０モル％、又は０．１～２０モル％、又は０．１～１０モル％、又は５～５０モル％、１０～５０モル％、又は２０～５０モル％、又は３０～５０モル％、又は４０～５０モル％、又は２０～４０モル％、又は３０～４０モル％、又は１０～４０モル％、１０～３０モル％、又は１０～２０モル％、又は２０～３０モル％、又は２～５０モル％、又は２～４０モル％、又は２～３０モル％、又は２～２０モル％、３～１５モル％、又は３～１４モル％、又は３～１３モル％、又は３～１２モル％、又は３～１１モル％、又は３～１０モル％、又は３～９モル％、又は３～８モル％、又は３～７モル％、又は２～１０モル％、又は２～９モル％、又は２～８モル％、又は２～７モル％、又は２～５モル％、又は１～７モル％、又は１～５モル％、又は１～３モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノール残基を含むことができる。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～５０モル％、又は０～４５モル％、又は０～４０モル％、又は０～３５モル％、又は０～３０モル％、又は０～２５モル％、又は０～２０モル％、又は０～１０モル％、又は０．０１～５０モル％、又は０．０１～４５モル％、又は０．０１～４０モル％、又は０．０１～３５モル％、又は０．０１～３０モル％、又は０．０１～２５モル％、又は０．０１～２０モル％、又は０．０１～１５モル％、又は０．０１～１４モル％、又は０．０１～１３モル％、又は０．０１～１２モル％、又は０．０１～１１モル％、又は０．０１～１０モル％、又は０．０１～９モル％、又は０．０１～８モル％、又は０．０１～７モル％、又は０．０１～６モル％、又は０．０１～５モル％、又は０．１～３５モル％、又は０．１～３０モル％、又は０．１～２５モル％、又は０．１～２０モル％、又は０．１～１０モル％、又は１０～５０モル％、又は１０～４５モル％、又は１０～４０モル％、又は２０～５０モル％、又は２０～４５モル％、又は２０～４０モル％、又は２５～５０モル％、又は２５～４５モル％、又は２５～４０モル％、又は５～３５モル％、１０～３５モル％、又は２０～３５モル％、又は２５～３５モル％、１０～３０モル％、又は１０～２０モル％、又は２０～３０モル％、又は２～３５モル％、又は２～２５モル％、又は２～３０モル％、又は２～２０モル％、３～１５モル％、又は３～１４モル％、又は３～１３モル％、又は３～１２モル％、又は３～１１モル％、又は３～１０モル％、又は３～９モル％、又は３～８モル％、又は３～７モル％、又は２～１０モル％、又は２～９モル％、又は２～８モル％、又は２～７モル％、又は２～５モル％、又は１～７モル％、又は１～５モル％、又は１～３モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール残基を含むことができる。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、０～４５モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０．０１～４５モル％未満の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０～４０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０．０１～４０モル％未満の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０～３５モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０．０１～３５モル％未満の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０～３０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０．０１～３０モル％未満の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０．０１～２５モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、０～２５モル％未満の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、１０～５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、１０～４５モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、１０～４０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、２０～５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、２０～４５モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、グリコール成分の総モル％を１００％として、２０～４０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールを含むことができる。
幾つかの他のグリコール残基が処理中にその場で形成されうることが理解されるべきである。例えば、１つの実施形態において、ジエチレングリコール残基の総量は、処理中にその場で形成されるかどうか、又は意図的に添加されるか、又はその両方であるかにかかわらず、本開示において有用なコポリエステル中に任意の量で存在することができ、その量は、例えば、グリコール成分の総モル％を１００％として、１～１５モル％、又は１～１０モル％、又は１～８モル％、又は１～７モル％、又は１～６モル％、又は１～５モル％、又は１～２モル％、又は１～１２モル％、又は２～１２モル％、又は２～１１モル％、又は２～１０モル％、又は２～９モル％、又は３～１２モル％、又は３～１１モル%、又は３～１０モル％、又は３～９モル％、又は４～１２モル％、又は４～１１モル％、又は４～１０モル%、又は４～９モル％、又は５～１２モル％、又は５～１１モル％、又は５～１０モル％、又は５～９モル％のジエチレングリコール残基である。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル中に存在するジエチレングリコール（ＤＥＧ）残基の総量は、処理中にその場で形成されるかどうか、又は意図的に添加されるか、又はその両方であるかにかかわらず、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、５モル％以下、又は４モル％以下、又は３．５モル％以下、又は３．０モル％以下、又は２．５モル％以下、又は２．０モル％以下、又は１．５モル％以下、又は１．０モル％以下、又は１～４モル％、又は１～３モル％、又は１～２モル％のジエチレングリコール残基、又は２～８モル％、又は２～７モル％、又は２～６モル％、又は２～５モル％、又は３～８モル％、又は３～７モル％、又は３～６モル％、又は３～５モル％であることができ、又は幾つかの実施形態において、意図的に添加されたジエチレングリコール残基がない。特定の実施形態において、コポリエステルは、添加された変性グリコールを含まない。特定の実施形態において、コポリエステル中のジエチレングリコール残基は５モル％以下であることができる。その場で形成される低レベルのＤＥＧは、ＥＧ、ＴＰＡ又はＤＭＴ以外のグリコール及び酸からの総コモノマー含有量には含まれないことに注意すべきである。
すべての実施形態について、グリコール成分の残りは、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、任意の量のエチレングリコール残基を含むことができる。１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステルは、グリコール成分の総モル％を１００モル％として、５０モル％以上、又は５５モル％以上、又は６０モル％以上、又は６５モル％以上、又は７０モル％以上、又は７５モル％以上、又は８０モル％以上、又は８５モル％以上、又は９０モル％以上、又は９５モル％以上、又は９８モル％以上、又は５０～９０モル％、又は５５～９０モル％、又は５０～８０モル％、又は５５～８０モル％、又は６０～８０モル％、又は５０～７５モル％、又は５５～７５モル％、又は６０～７５モル％、又は６５～７５モル％のエチレングリコール残基を含むことができる。
１つの実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物のグリコール成分は、１０モル％以下、又は９モル％以下、又は８モル％以下、又は７モル％以下、又は６モル％以下、又は５モル％以下、又は４モル％以下、又は３モル％以下、又は２モル％以下、又は１モル％以下の１つ以上の他の変性グリコール（他の変性グリコールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１,４－シクロヘキサンジメタノール又は２，２，４，４－テトラメチル－１,３－シクロブタンジオールではないグリコールとして規定される）を含むことができる。特定の実施形態において、本開示で有用なコポリエステルは、３５モル％以下の１つ以上の他の変性グリコール、３０モル％以下の１つ以上の他の変性グリコール、２５モル％以下の１つ以上の他の変性グリコール、２０モル％以下の１つ以上の他の変性グリコール、１５モル％以下の１つ以上の他の変性グリコール、１０モル%以下の１つ以上の他の変性グリコールを含むことができる。特定の実施形態において、本開示において有用なコポリエステルは、５モル％以下の１つ以上の他の変性グリコールを含むことができる。特定の実施形態において、本開示において有用なコポリエステルは、３モル％以下の１つ以上の他の変性グリコールを含むことができる。別の実施形態において、本開示において有用なコポリエステルは、０モル％の他の変性グリコールを含むことができる。しかしながら、幾つかの他のグリコール残基がその場で形成される可能性があるため、その場で形成される残基も本開示の実施形態であることが考えられる。
実施形態において、コポリエステルにおいて使用するための他の変性グリコールは、使用されるならば、本明細書で規定されるように、２～１６個の炭素原子を含む。他の変性グリコールの例としては、限定するわけではないが、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、イソソルビド、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ｐ－キシレングリコール及びそれらの混合物が挙げられる。１つの実施形態において、イソソルビドは他の変性グリコールである。１つの実施形態において、ポリテトラメチレングリコールは他の変性グリコールである。別の実施形態において、他の変性グリコールとしては、限定するわけではないが、１，３－プロパンジオール及び１，４－ブタンジオールの少なくとも１つが挙げられる。１つの実施形態において、１，３－プロパンジオール及び／又は１，４－ブタンジオールを除外することができる。 １，４－又は１，３－ブタンジオールが使用されるならば、１つの実施形態において、４モル％を超えるか、又は５モル％を超える量を提供することができる。１つの実施形態において、少なくとも１つの他の変性グリコールは、５～３５モル％の量で存在する１，４－ブタンジオールである。
幾つかの実施形態において、本開示によるポリエステル及びコポリエステル組成物は、ジオール残基又は二酸残基のいずれかの総モルパーセントに基づいて、０～１０モル％、例えば、０．０１～５モル％、０．０１～１モル％、０．０５～５モル％、０．０５～１モル％、又は０．１～０．７モル％の１つ以上の分岐モノマーの残基を含むことができ、該分岐モノマーは、本明細書で分岐剤とも呼ばれ、３つ以上のカルボキシル置換基、ヒドロキシル置換基又はそれらの組み合わせを有する。特定の実施形態において、ポリエステル又はコポリエステルの重合前及び／又は重合中及び／又は重合後に分岐モノマー又は分岐剤を添加することができる。したがって、幾つかの実施形態において、本開示において有用なポリエステル及びコポリエステルは直鎖状又は分岐状であることができる。
分岐モノマーの例としては、限定するわけではないが、トリメリット酸、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸二無水物、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、クエン酸、酒石酸、３－ヒドロキシグルタル酸などの多官能酸又は多官能アルコールが挙げられる。１つの実施形態において、分枝モノマー残基は、０．０１～０．７モル％の、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、グリセロール、ソルビトール、１，２，６－ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン及び／又はトリメシン酸のうちの少なくとも１つから選ばれる１つ以上の残基を含むことができる。分枝モノマーは、ポリエステル反応混合物に添加するか、又は例えば米国特許第５，６５４，３４７号明細書及び同第５，６９６，１７６号明細書に記載されているように、濃縮物の形態でポリエステルとブレンドすることができ、これらの分岐モノマーに関する開示を参照により本明細書に組み込む。
本開示において有用なポリエステル及びコポリエステルは少なくとも１つの連鎖延長剤を含むことができる。適切な連鎖延長剤としては、限定するわけではないが、多官能性（限定するわけではないが、二官能性を含む）イソシアネート、例えばエポキシ化ノボラックを含む多官能エポキシド、及びフェノキシ樹脂が挙げられる。特定の実施形態において、連鎖延長剤は、重合プロセスの最後又は重合プロセスの後に添加することができる。重合プロセスの後に添加するならば、連鎖延長剤は、配合によって、又は射出成形もしくは押出などの転化プロセス中に添加することによって取り込むことができる。
使用される連鎖延長剤の量は、使用される特定のモノマー組成及び所望の物理的性質に応じて変化しうるが、一般に、ポリエステルの総質量に基づいて、約０．１質量％～約１０重量％、例えば、約０．１質量％～約５質量％である。
本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、別段の記載がない限り、本明細書に記載の固有粘度範囲の少なくとも１つ、及び本明細書に記載のポリエステル組成物のモノマー範囲の少なくとも１つを有することができると考えられる。また、本開示において有用なポリエステル組成物は、別段の記載がない限り、本明細書に記載のＴｇ範囲の少なくとも１つ、及び本明細書に記載のポリエステル組成物のモノマー範囲の少なくとも１つを有することができると考えられる。また、本開示において有用なポリエステル組成物は、別段の記載がない限り、本明細書に記載の固有粘度範囲の少なくとも１つ、本明細書に記載のＴｇ範囲の少なくとも１つ、及び本明細書に記載のポリエステル又はコポリエステル組成物のモノマー範囲の少なくとも１つを有することができると考えられる。
本開示の実施形態では、本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、２５℃で０．２５ｇ／５０ｍｌの濃度で６０／４０（ｗｔ／ｗｔ）フェノール／テトラクロロエタン中で決定して、以下の固有粘度の少なくとも１つを示すことができる：０．５０～１．２ｄＬ／ｇ、０．５０～１．０ｄＬ/ｇ、０．５０～０．９０ｄＬ/ｇ、０．５０～０．８０ｄＬ/ｇ、０．５５～０．８０ｄＬ／ｇ、０．６０～０．８０ｄＬ／ｇ、０．６５～０．８０ｄＬ／ｇ、０．７０～０．８０ｄＬ／ｇ、０．５０～０．７５ｄＬ／ｇ、０．５５～０．７５ｄＬ／ｇ又は０．６０～０．７５ｄＬ／ｇ。
ポリエステル及びコポリエステル組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｔ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔからのＴＡ ＤＳＣ ２９２０を２０℃／分のスキャン速度で使用して決定される。ガラス転移温度の値は、２回目の加熱中に測定される。
特定の実施形態において、本開示のＡ層のフィルム又はシートは、ポリエステルが少なくとも９０℃又は少なくとも１００℃、９０～１１５℃、又は１００～１２０℃、又は９０～１００℃のＴｇを有するコポリエステル組成物を含む。特定の実施形態において、これらのＴｇ範囲は、重合中に少なくとも１つの可塑剤を添加して又は添加せずに満たすことができる。
特定の実施形態において、本開示のＢ層のフィルム又はシートは、ポリエステルが６５～８５℃、７３～８３℃、又は７０～８０℃、又は７５～８５℃のＴｇを有するポリエステル組成物を含む。特定の実施形態において、これらのＴｇ範囲は、重合中に少なくとも１つの可塑剤を添加して又は添加せずに満たすことができる。
本開示の実施形態において、本開示において有用なコポリエステル組成物を含むフィルム及び／又はシートは、以下の特性のすべての独自の組み合わせを有することができる：特定の靭性、特定の固有粘度、特定のガラス転移温度（Ｔｇ）、特定の熱たわみ温度(ＨＤＴ)、特定の融点、特定の溶融粘度及び良好な色を有することができる。
１つの実施形態において、本開示において有用な特定のポリエステル及びコポリエステル組成物は、視覚的に透明であることができる。「視覚的に透明」という用語は、本明細書において、視覚的に検査したときに、曇り、ヘイズ及び／又は濁りが評価可能に認められないこととして定義される。１つの実施形態において、本開示において有用な特定のコポリエステル組成物は、良好な色又は低いヘイズ値を有する。
本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、文献から既知の方法、例えば、均一溶液中でのプロセス、溶融物中でのエステル交換プロセス及び二相界面プロセスによって製造することができる。適切な方法としては、限定するわけではないが、１００℃～３１５℃の温度で、０．１～７６０ｍｍＨｇの圧力で、ポリエステルを形成するのに十分な時間、１つ以上のジカルボン酸を１つ以上のジオールと反応させる工程が挙げられる。ポリエステルの製造方法については、米国特許第３，７７２，４０５号明細書を参照されたい。そのような方法に関する開示を参照により本明細書に組み込む。
ポリエステル及びコポリエステルは、一般に、縮合の過程で徐々に温度を上げて約２２５℃から３１０℃までの温度に上昇させる高温で、不活性雰囲気で、ジカルボン酸又はジカルボン酸エステルをジオールと触媒の存在下で縮合させること、及び、縮合の後半部分の間に低圧で縮合を行うことによって製造することができる。これは米国特許第２，７２０，５０７号明細書にさらに詳細に記載されているとおりであり、参照により本明細書に組み込む。
幾つかの実施形態において、本開示において有用な特定のポリエステル及びコポリエステル組成物を製造する方法の間に、トナー又は染料を含むポリマーを着色する特定の薬剤を溶融物に添加することができる。１つの実施形態において、得られるポリエステルポリマー溶融相生成物のｂ＊を低下させるために、ブルーイングトナーを溶融物に添加する。このようなブルーイング剤は、青色の無機及び有機トナー及び／又は染料を含む。さらに、赤色トナー及び／又は染料も、ａ＊色を調整するために使用することができる。有機トナー、例えば、青色及び赤色有機トナー、例えば、米国特許第５，３７２，８６４号及び同第５，３８４，３７７号明細書に記載されているトナーを使用することができ、その全体を参照により本明細書に組み込む。有機トナーは、プレミックス組成物として供給することができる。プレミックス組成物は、赤と青コンパウンドのニートブレンドであってよく、又は、組成物は、ポリエステルの原料の1つ、例えばエチレングリコール中に予め溶解又はスラリー化されていてもよい。
添加されるトナー成分の総量は、ベースポリエステル又はコポリエステル中の固有の黄色の量及びトナーの有効性に依存しうる。１つの実施形態において、約１５ｐｐｍ以下の組み合わせ有機トナー成分の濃度及び約０．５ｐｐｍの最小濃度を使用することができる。１つの実施形態において、ブルーイング添加剤の総量は、０．５～１０ｐｐｍの範囲であることができる。１つの実施形態において、トナーは、エステル化ゾーン又は重縮合ゾーンに添加することができる。好ましくは、トナーは、エステル化ゾーン又は重縮合ゾーンの初期段階、例えば予備重合反応器に添加される。
本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、別段の記載がない限り、本明細書に記載の固有粘度範囲の少なくとも１つ、及び本明細書に記載のポリエステル又はコポリエステル組成物のモノマー範囲の少なくとも１つを有することができると考えられる。また、本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、別段の記載がない限り、本明細書に記載のＴｇ範囲の少なくとも１つ、及び本明細書に記載のポリエステル及びコポリエステル組成物のモノマー範囲の少なくとも１つを有することができると考えられる。また、本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、別段の記載がない限り、本明細書に記載の固有粘度範囲の少なくとも１つ、本明細書に記載のＴｇ範囲の少なくとも１つ、及び、本明細書に記載のポリエステル及びコポリエステル組成物のモノマー範囲の少なくとも１つを有することができると考えられる。
本開示の実施形態において、本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、２５℃で０．２５ｇ／５０ｍｌの濃度で６０／４０（ｗｔ／ｗｔ）フェノール／テトラクロロエタン中で決定して、以下の固有粘度の少なくとも１つを示すことができる：０．５０～１．２ｄＬ／ｇ、０．５０～１．０ｄＬ／ｇ、０．５０～０．９０ｄＬ／ｇ、０．５０～０．８０ｄＬ／ｇ、０．５５～１．２ｄＬ／ｇ、０．５５～１．０ｄＬ／ｇ、０．５５～０．９０ｄＬ／ｇ、０．５５～０．８０ｄＬ／ｇ、０．５８～１．２ｄＬ／ｇ、０．５８～１．０ｄＬ／ｇ、０．５８～０．９０ｄＬ／ｇ、０．５８～０．８０ｄＬ／ｇ、０．６０～０.９０ｄＬ／ｇ、０．６０～０．８０ｄＬ／ｇ、０．６５～０．９０ｄＬ／ｇ、０．６０～０．８０ｄＬ／ｇ、０．７０～０．８０ｄＬ／ｇ、０．５０～０．７５ｄＬ／ｇ、０．５５～０.７５ｄＬ／ｇ、０．５８～０．７５ｄＬ／ｇ、０．６０～０．７５ｄＬ／ｇ、０．６０～０.７０ｄＬ／ｇ、０．５８～０．７０ｄＬ／ｇ又は０．５５～０．７０ｄＬ／ｇ。
１つの実施形態において、本開示の組成物は、プラスチック、フィルム、繊維及びシートとして有用である。本開示の組成物は、熱成形物品及び部品、押出ブロー成形又は造形物品、成形又は造形部品として、又は固体プラスチック物体として有用である。１つの実施形態において、本開示の組成物は、熱成形物品及び部品、押出ブロー成形部品又は成形物品として有用である。この組成物は、透明、強靭又は硬質のプラスチックが必要とされるあらゆる用途での使用に適している。このような部品及び物品の例としては、容器、ジャー、化粧品の包装、蓋、装飾用の蓋、パーソナルケア製品の包装、インクペンバレル、使い捨て注射器、ボトル、ボトルキャップ、自動車内装部品、自動車トリム、玩具、玩具部品、熱伝導性プラスチック、医療機器、歯科器具、食品容器、輸送用容器、包装、家具部品、多層フィルム、多層フィルム、断熱部品、断熱物品、断熱容器、収納ボックス、フードプロセッサ、ブレンダー及びミキサーボウル、ウォーターボトル、洗濯機部品、冷蔵庫部品、真空掃除機部品、熱伝導性プラスチック、ヘルスケア供給品、業務用食品サービス製品、箱の医療用包装などが挙げられる。
本開示は、さらに、本明細書に記載のポリエステル及びコポリエステル組成物を含有するフィルム及び／又はシートを含む製造品に関する。実施形態において、本開示のフィルム及び／又はシートは、意図する用途に必要な任意の厚さであることができる。
本開示は、さらに、本明細書に記載のフィルム及び／又はシートに関する。ポリエステル及びコポリエステル組成物をフィルム及び／又はシートに成形する方法としては、当該技術分野で知られている任意の方法が挙げられる。本開示のフィルム及び／又はシートの例としては、限定するわけではないが、押出フィルム及び／又はシート、カレンダ加工フィルム及び／又はシート、圧縮成形フィルム及び／又はシートが挙げられる。フィルム及び／又はシートの製造方法としては、限定するわけではないが、押出、カレンダ加工及び圧縮成形が挙げられる。
本開示は、さらに、本明細書に記載の成形物品又は造形物品に関する。ポリエステル及びコポリエステル組成物を成形物品又は造形物品に成形する方法としては、当該技術分野で既知の方法が挙げられる。本開示の成形物品又は造形物品の例としては、限定するわけではないが、熱成形された物品又は熱成形可能な物品、押出成形品、及び押出ブロー成形品が挙げられる。成形物品の製造方法としては、限定するわけではないが、熱成形、押出及び押出ブロー成形が挙げられる。本開示の方法としては、当該技術分野で知られている任意の熱成形プロセスを挙げることができる。本開示のプロセスとしては、限定するわけではないが、押出ブロー成形及び押出延伸ブロー成形を含む当該技術分野で知られている任意のブロー成形プロセスを挙げることができる。
本開示は、当該技術分野で知られている任意の押出ブロー成形製造プロセスを含む。これに限定されるものではないが、押出ブロー成形製造プロセスの典型的な記載は、１）押出機内で組成物を溶融すること、２）溶融組成物をダイを通して押出し、溶融ポリマーのチューブ（すなわちパリソン）を形成すること、及び、３）所望の完成形状を有するモールドをパリソンの周りにクランプすること、４）パリソン中に空気を吹き込み、押出物を延伸及び膨張させ、モールドを充填すること、５）成形物品を冷却すること、及び、６）成形物品を排出すること、７）成形品から余分なプラスチック(一般にバリと呼ばれる)を除去することを含む。
１つの実施形態において、本開示の成形物品及び部品は、意図された最終用途に要求される任意の厚さであることができる。１つの実施形態において、本開示の成形物品及び部品の厚さは、約３ミルより大きい。１つの実施形態において、本開示の成形物品及び部品の厚さは、約４ミルより大きい。１つの実施形態において、本開示の成形物品及び部品の厚さは、約５ミルより大きい。１つの実施形態において、本開示の成形物品及び部品の厚さは、約１ミルより大きい。１つの実施形態において、成形物品及び部品の厚さは、約３ミル～約２５ミルである。１つの実施形態において、成形物品及び部品の厚さは、約５ミル～約２０ミルである。
実施形態において、ポリエステル又はコポリエステル組成物は、０．０１～２５質量％の全組成物の一般的な添加剤、例えば、着色剤、トナー、染料、離型剤、難燃剤、可塑剤、グラスバブルズ、成核剤、安定剤（限定するわけではないが、ＵＶ安定剤、熱安定剤及び／又はそれらの反応生成物を含む）、充填剤及び耐衝撃性改良剤を含む。市販の耐衝撃性改良剤の例としては、限定するわけではないが、エチレン／プロピレンターポリマー、アクリル酸メチル及び／又はメタクリル酸グリシジルを含有するものなどの官能化ポリオレフィン、スチレン系ブロックコポリマー耐衝撃性改良剤、及び様々なアクリルコア／シェルタイプの耐衝撃性改良剤が挙げられる。そのような添加剤の残留物はまた、ポリエステル組成物の一部として考えられる。
１つの態様において、本開示は、本開示において有用なポリエステル及びコポリエステル組成物を含む本開示のフィルム及びシートならびに熱成形物品又は成形物品に関する。ポリエステル及びコポリエステル組成物をフィルム及び／又はシートに加工する方法は、当該技術分野で周知である。本開示に有用なフィルム及び／又はシートの例としては、限定するわけではないが、押出フィルム及び／又はシート、圧縮成形フィルム、カレンダ加工フィルム及び／又はフィルム、溶液キャストフィルム及び／又はシートが挙げられる。１つの態様において、本開示のフィルム及びシートを製造するのに有用なフィルム及び／又はシートを製造する方法としては、限定するわけではないが、押出、圧縮成形、カレンダ加工及び溶液キャスティングが挙げられる。
１つの実施形態において、本開示で有用なポリエステル及びコポリエステル組成物は、ポリエステル及びコポリエステルからフィルムを製造するための当該技術分野で知られている任意の方法、例えば、溶液キャスティング、押出、圧縮成形又はカレンダ加工を使用してフィルムにされる。
１つの実施形態において、本開示において有用なポリエステルは、ポリエステルからフィルムを製造するための当該技術分野で知られている任意の方法、例えば、溶液キャスティング、押出、圧縮成形又はカレンダ加工を使用してフィルムにされる。
本開示の１つの実施形態において、ポリエステル及びコポリエステル組成物は、典型的に反応器グレード組成物と呼ばれるポリエステル及びコポリエステルを製造するための既知の方法によってモノマーを反応させることによって形成することができる。
熱成形物品又は成形物品はまた、本明細書に開示されている任意のポリエステル又はコポリエステル組成物から製造することができる。
特定の実施形態において、本開示は、限定するわけではないが、容器、プラスチックボトル、熱充填容器及び／又は工業製品又は他の用途などの熱成形物品を含む。
本開示の１つの態様において、開示されたポリエステル及びコポリエステル組成物は、熱成形された及び／又は熱成形可能なフィルム又はシートとして有用である。本開示はまた、本開示の熱成形フィルム及び／又はシートを組み込んだ製造品を対象とする。１つの実施形態において、本開示のポリエステル組成物は、造形物品又は成形物品に容易に加工されるフィルム及びシートとして有用である。１つの実施形態において、本開示のフィルム及び／又はシートは、熱成形によって成形物品又は部品に加工することができる。本開示のポリエステル及びコポリエステル組成物は、様々な成形及び押出用途に使用することができる。
本開示の１つの態様は、熱成形を使用して成形又は造形された部品及び物品を製造する方法である。当業者に知られている任意の熱成形技術又はプロセスを使用して、本開示の成形物品又は造形物品を製造することができる。
１つの実施形態において、熱成形プロセスは、例えば"Technology of Thermoforming"; Throne, James; Hanser Publishers; 1996; pp. 16-29で教示されているように、いくつかの方法で行うことができ、それを参照により本明細書に組み込む。幾つかの実施形態において、ガス又は空気圧が軟化したシートに加えられ、次いで、シートが引き伸ばされて泡のように引き出され、雄型が内側から泡に持ち込まれるポジティブ熱成形プロセスである。次に、真空を適用して、成形品をさらに絞り、雄型の表面に適合させる。この熱成形プロセスにおいて、軟化したシートにガス又は空気圧が加えられると、主に１つの工程で二軸延伸/配向が行われる。次に、真空及び雄型を使用して成形工程を完了し、シートへの配向を凍結し、物理的特性及び外観特性のバランスを良好にする。他の実施形態において、真空又は物理的プラグが熱軟化シートに適用され、シートをほぼ最終部品サイズまで引き延ばし、次いで、内部から又は外部からのさらなる外部真空からの正の空気圧が、外側の雌型に対してシートを引き寄せて適合させ、配向がポリマー内に凍結され、シートが物品に成形される、ネガティブ熱成形プロセスである。
他の実施形態において、熱成形は、本開示のポリエステル組成物のフィルム又はシートを、その変形を可能にするのに十分な温度に加熱し、次いで、加熱されたフィルム又はシートをバキュームアシスト、空気圧アシスト、適合モールドアシストなどの手段によってモールドの輪郭に適合させるプロセスである。別の実施形態において、加熱されたフィルム又はシートをモールドに入れ、例えば、空気圧の適用、真空の適用、プラグアシスト又は適合モールドの適用によって、強制的にモールドの輪郭に適合させる。幾つかの実施形態において、熱成形により薄壁物品が製造される。
１つの実施形態において、熱成形プロセスは、加熱されたフィルム又はシートにポジティブモールドをプレスすることによって、フィルム又はシートを所望の形状に成形する。この実施形態において、熱成形は、真空を備えた表面又はテーブルの間に物品のポジティブモールドが支持されることを含む。この実施形態において、熱風送風機、加熱ランプ又は他の放射熱源などの外部熱源からの熱はフィルム又はシートに向けられる。この実施形態において、フィルム又はシートは軟化点まで加熱される。この実施形態において、次いで、真空がテーブルに又はその下及びモールドの周囲に適用され、熱軟化したフィルム又はシートはテーブルに向かって引き寄せられ、このようにして、軟化したフィルム又はシートをモールド表面と接触させる。この実施形態において、真空は、軟化したフィルム又はシートを引き、モールド表面の輪郭と密着させ、それに適合させる。このようにして、フィルム又はシートは、次いで、モールドの形状をとる。この実施形態において、フィルム又はシートが冷却した後に、それは硬化し、得られた物品又は部品をモールドから取り出すことができる。
１つの実施形態において、熱成形プロセスは、本開示のポリエステル組成物からフィルム又はシートを形成すること、フィルム又はシートを柔らかくなるまで加熱すること、加熱されたモールド表面の上に、予熱されたフィルム又はシートを引くこと、フィルム又はシートを冷却すること、及び、次いで、成形された物品又は部品をモールドキャビティから取り出すこと、又は、場合により、フィルム又はシートを部分的に結晶化するのに十分な時間、成形されたフィルム又はシートを、加熱されたモールドに接触させて維持することによりヒートセットすることを含む。
１つの実施形態において、熱成形プロセスは、本開示のポリエステル組成物からフィルム又はシートを形成すること、ポリエステルのＴｇ以上の温度にフィルム又はシートを加熱すること、熱軟化したフィルム又はシートにガス、真空及び/又は物理的圧力を適用し、フィルム又はシートをほぼ最終部品サイズに引き伸ばすこと、真空又は圧力によってシートをモールド形状に適合させること、フィルム又はシートをポリエステルのＴｇ未満の温度に冷却すること、及び、次いで、モールドから熱成形された物品又は部品を取り出すことを含む。
熱成形プロセスで使用されるフィルム及びシートは、当業者に知られている任意の従来の方法によって製造することができる。１つの実施形態において、シート又はフィルムは押出によって形成される。１つの実施形態において、シート又はフィルムはカレンダ加工によって形成される。１つの実施形態において、熱成形プロセス中に、フィルム又はシートをポリエステルのＴｇ以上の温度に加熱する。１つの実施形態において、この温度は、ポリエステルのＴｇよりも約１０～約６０℃高い。１つの実施形態において、成形時間を短縮するために、熱成形モールド上に配置する前にフィルム又はシートを加熱することが必要である。１つの実施形態において、シートは、そのＴｇより高く、モールドキャビティ上に配置する際にシートが過度にたるむ点より低く加熱されなければならない。１つの実施形態において、成形されたフィルム又はシートをモールドから取り出す前に、ポリエステルのＴｇ未満の温度まで冷却する。１つの実施形態において、熱成形法は、バキュームアシスト、空気アシスト、機械的プラグアシスト又は適合モールドを含むことができる。幾つかの実施形態では、モールドは、フィルム又はシートのＴｇ以上の温度に加熱される。最適なモールド温度の選択は、熱成形装置のタイプ、成形品の形態及び肉厚、ならびにその他の要因による。
１つの実施形態において、ヒートセットされた成形品は、既知の除去手段によってモールドキャビティから取り出すことができる。例えば、１つの実施形態において、ブローバックが使用され、これは、圧縮空気の導入によってモールドと成形されたフィルム又はシートとの間に確立された真空を破壊することを含む。幾つかの実施形態において、成形物品又は部品はその後にトリミングされ、スクラップは破砕されそしてリサイクルされる。
幾つかの実施形態において、成核剤の添加により、熱成形中の結晶化が速くなり、したがって成形が速くなる。１つの実施形態において、微粒子サイズの無機材料又は有機材料などの成核剤を使用することができる。例えば、１つの実施形態において、適切な成核剤としては、タルク、二酸化チタン、炭酸カルシウム及び非混和性又は架橋ポリマーが挙げられる。１つの実施形態において、成核剤は、物品の質量に基づいて約０．０１％から約２０％まで変化する量で使用される。１つの実施形態において、熱成形の必要に応じて、顔料、染料、可塑剤、亀裂防止剤及び安定剤などの他の従来の添加剤を使用することができる。幾つかの実施形態において、亀裂防止剤は衝撃強さを改善し、成核剤はより速い結晶化を提供する。幾つかの実施形態において、高温安定性を達成するために結晶化が必要である。
本開示の組成物は、熱成形物品又は成形もしくは造形プラスチック部品として、又は固体プラスチック物体として有用である。本開示の組成物は、熱成形部品又は物品として有用である。この組成物は、透明で靭性なプラスチックが必要なあらゆる用途での使用に適する。
本発明の熱成形される又は熱成形可能な組成物は、フィルム、成形物品、成形部品、造形物品及びシーティングを形成するのに有用である。熱成形された又は熱成形可能な組成物をフィルム、成形物品、成形部品、造形物品、造形部品及びシーティングにする方法は、当該技術分野で知られている任意の方法に従うことができる。成形物品の例としては、限定するわけではないが、フェイスシールド及びマスク、医療用包装、ヘルスケア供給品、業務用食品サービス製品、例えば、トレイ、容器、フードパン、タンブラー、収納ボックス、ボトル、調理器具、水筒、洗濯機部品、冷蔵庫部品、真空掃除機部品及び玩具が挙げられる。
本開示は、さらに、本明細書に記載のポリエステル組成物を含むフィルム及び／又はシートを含む製造品に関する。実施形態において、本開示のフィルム及び／又はシートは、意図する用途に要求される任意の厚さであることができる。
本開示は、さらに、本明細書に記載のフィルム及び／又はシートに関する。ポリエステル組成物をフィルム及び／又はシートに加工する方法としては、当該技術分野で知られている任意の方法が挙げられる。本開示のフィルム及び／又はシートの例としては、限定するわけではないが、押出フィルム及び／又はシート、カレンダ加工フィルム及び／又はシート、圧縮成形フィルム及び/又はシート、溶液キャストフィルム及び/又はシートが挙げられる。フィルム及び／又はシートの製造方法としては、限定するわけではないが、押出、カレンダ加工、圧縮成形及び溶液キャスティングが挙げられる。
本開示は、さらに、本明細書に記載の成形物品又は造形物品に関する。ポリエステル組成物を成形物品又は造形物品に加工する方法としては、当該技術分野で既知の方法が挙げられる。本開示の成形又は造形物品の例としては、限定するわけではないが、熱成形された物品又は熱成形可能な物品、押出成形物品及び押出ブロー成形物品が挙げられる。成形物品の製造方法としては、限定するわけではないが、熱成形、押出及び押出ブロー成形が挙げられる。本開示の方法としては、当該技術分野で知られている任意の熱成形プロセスを挙げることができる。本開示の方法としては、限定するわけではないが、押出ブロー成形、押出延伸ブロー成形を含む、当該技術分野で知られている任意のブロー成形プロセスを挙げることができる。
本開示は、当該技術分野で知られている任意の押出ブロー成形製造プロセスを含む。これに限定されるものではないが、押出ブロー成形製造プロセスの典型的な記載は、１）押出機内で組成物を溶融すること、２）溶融組成物をダイを通して押出し、溶融ポリマーのチューブ（すなわちパリソン）を形成すること、３）所望の完成形状を有するモールドをパリソンの周りにクランプすること、４）パリソン中に空気を吹き込み、押出物を引き伸ばして膨張させ、モールドを充填すること、５）成形物品を冷却すること、６）成形物品を取り出すこと、及び、７）成形物品から余分なプラスチック(一般にバリと呼ばれる)を取り除くことを含む。

Claims (18)

  1. ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ１）、
    ＰＥＴ又はわずかに変性されたＰＥＴを含むポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ｂ）、及び、
    場合により、ＴＭＣＤ変性ＰＥＴを含むコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ２）、
    を含む、多層フィルム又はシートを含む熱成形可能な物品であって、
    前記物品は透明であり、熱充填可能であり、かつ、リサイクル可能である(ＲＩＣ-１)、物品。
  2. ２０℃／分のスキャン速度でThermal Analyst InstrumentのＴＡ ＤＳＣ ２９２０を使用して測定して、層（Ａ１）及び層（Ａ２）のコポリエステル組成物のＴｇは約１００℃以上であり、そして層（Ｂ）のポリエステル組成物のＴｇは約７３℃～約８３℃である、請求項１記載の熱成形可能な物品。
  3. １００℃を超えるＴｇを有する高Ｔｇコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ１）、
    １００℃未満のＴｇを有する低Ｔｇポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ｂ）、及び、
    場合により、１００℃を超えるＴｇを有する高Ｔｇコポリエステル組成物を含む少なくとも１つの層（Ａ２）、
    を含む、多層フィルム又はシートを含む熱成形された物品であって、
    前記物品は透明であり、熱充填可能であり、かつ、リサイクル可能である（ＲＩＣ－１）、物品。
  4. 少なくとも１つの層（Ａ１）、場合により、少なくとも１つの層（Ａ２）、及び少なくとも１つの層（Ｂ）のコポリエステル組成物は、
    (ａ)（ｉ）約７０～約１００モル％のテレフタル酸残基、
    （ｉｉ）約０～約３０モル％の、２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基、
    を含む、ジカルボン酸成分、及び、
    （ｂ)（ｉ）約０～約１００モル％のエチレングリコール（ＥＧ）残基、
    （ｉｉ）約０～約１００モル%の１,４－シクロヘキサンジメタノール(ＣＨＤＭ)残基、
    （ｉｉｉ）約０～約５０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、
    （ｉｖ）約０～約４０モル％の２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール（ネオペンチルグリコール又はＮＰＧ）残基、
    （ｖ）現場で形成されるかどうかにかかわらず、約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ)残基、
    を含む、ジオール成分、
    を含み、グリコール成分の残りは、
    （ｖｉ）場合により、約０～約１０モル%の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、
    前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、グリコール成分の総モル％は１００モル％である、請求項１又は３記載の熱成形可能な物品。
  5. ＰＥＴ又はわずかに変性されたＰＥＴを含む少なくとも１つの層（Ｂ）のポリエステル組成物は、
    （ａ）（ｉ）約９０～約１００モル％のテレフタル酸残基、
    （ｉｉ）約０～約１０モル％の２０個以下の炭素原子を有する芳香族及び／又は脂肪族ジカルボン酸残基、
    を含む、ジカルボン酸成分、及び、
    （ｂ）(ｉ)約９０～約１００モル%のエチレングリコール(ＥＧ)残基、
    （ｉｉ）約０～約１０モル％の１，４－シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）残基、
    （ｉｉ）約０～約１０モル%の２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール(ネオペンチルグリコール又はＮＰＧ)残基、
    （ｉｉｉ）約０～約１０モル％の２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（ＴＭＣＤ）残基、
    (ｉｖ)現場で形成されるかどうかにかかわらず、約０～約１０モルパーセントのジエチレングリコール(ＤＥＧ)残基、
    を含む、ジオール成分、
    を含み、グリコール成分の残りは、
    (ｖ)場合により、約０～約１０モル％の少なくとも１つの他の変性グリコールの残基を含み、
    前記ジカルボン酸成分の総モル％は１００モル％であり、グリコール成分の総モル％は１００モル％である、請求項１又は３記載の物品。
  6. 前記物品の総質量に基づいて、前記層（Ａ１）は前記物品の約３％～３０％であり、前記層（Ｂ）は前記物品の約７０％～約９７％であり、そして場合により、前記層（Ａ２）は前記物品の約０％～約１５％である、又は、前記物品の総質量に基づいて、前記層（Ａ１）は前記物品の約５％～２０％であり、前記層（Ｂ）は前記物品の約８０％～約９５％であり、そして場合により、前記層（Ａ２）は前記物品の約０％～約１０％である、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  7. 前記多層フィルム又はシートは透明であり、又は約３％以下、又は２％以下、又は１％以下のヘイズ値を有する、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  8. 前記物品は、約８０℃～１００℃の温度で熱充填可能であり、又は、約８５℃以下もしくは約９０℃以下もしくは約９５℃以下もしくは約１００℃以下の温度で熱充填可能である、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  9. 前記物品は２２５℃～２５５℃の溶融温度を有し、ＰＥＴ ＲＩＣ－１流中にリサイクル可能である、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  10. 前記物品は再使用可能である、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  11. ２２５℃～２５５℃の溶融温度を有する、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  12. 前記多層フィルム又はシートは、３ミルを超える、又は５ミルを超える、又は３ミル～２５ミル、又は５ミル～２０ミルの厚さを有する、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  13. 前記多層フィルム又はシートは、共押出、ラミネーション又は吹込フィルムプロセスによって製造される、請求項１又は請求項３記載の熱成形可能な物品。
  14. （Ａ１）／（Ｂ）構造、（Ｂ）／（Ａ１）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ２）構造、（Ｂ）／（Ａ１）／（Ｂ）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）構造、（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ２）構造又は（Ａ１）／（Ｂ）／（Ａ２）／（Ｂ）／（Ａ１）構造を有する、請求項１又は請求項３記載の熱成形された物品。
  15. 請求項１又は請求項３記載の多層の熱成形された物品を含む、医療用包装、フォーム充填密封包装、再使用可能な包装、フェイスシールド、ヘルスケア供給品、業務用食品サービス製品、家庭用食品サービス製品、ブレンダー、消費者向け電化製品、消費者向け電子機器、自動車部品、化粧品包装、トレイ、容器、食品パン、タンブラー、カップ、収納ボックス、ボトル、水筒、洗濯機部品、冷蔵庫部品、真空掃除機部品、又は、玩具。
  16. 請求項１又は請求項３記載の多層の熱成形された物品を製造する方法であって、
    １）前記多層フィルム又はシートを加熱すること、２）熱軟化した多層フィルム又はシートにガス、真空及び／又は物理的圧力を加えること、３）前記多層フィルム又はシートを真空又は圧力によりモールド形状に適合させること、及び、４）モールドから熱成形された部品又は物品を取り除くことを含む、方法。
  17. 前記多層フィルム又はシートは共押出又はラミネーションによって形成される、請求項１５記載の方法。
  18. 前記フィルム又はシートの固有粘度は、２５℃で０．２５ｇ／５０ｍｌの濃度で６０／４０（ｗｔ／ｗｔ）フェノール／テトラクロロエタン中で測定して、約０．５０～約１．２０ｄＬ／ｇである、請求項１５記載の多層フィルム又はシート。
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