JP6732737B2 - 水収着によりポリ(エチレンフラノエート)プレフォームを加工および可塑化する方法 - Google Patents
水収着によりポリ(エチレンフラノエート)プレフォームを加工および可塑化する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6732737B2 JP6732737B2 JP2017514506A JP2017514506A JP6732737B2 JP 6732737 B2 JP6732737 B2 JP 6732737B2 JP 2017514506 A JP2017514506 A JP 2017514506A JP 2017514506 A JP2017514506 A JP 2017514506A JP 6732737 B2 JP6732737 B2 JP 6732737B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pef
- sorption
- water
- copolymer
- preform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/0005—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor characterised by the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
- B29B13/06—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by drying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
- B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
- B65D1/0207—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by material, e.g. composition, physical features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
Description
本出願は、2014年9月16日出願の米国仮特許出願第62/051,165号の優先権の利益を主張し、その特許出願は全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して、特に炭酸飲料用のポリマー系パッケージを作製するためにポリ(エチレンフラノエート)を使用する方法に関する。
ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート)とも称されるポリ(エチレンフラノエート)(PEF)ポリエステルは、バイオ系源からPEFを合成できることが主な理由で、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)の代替の可能性があるものとして近年関心が高まってきている。一般に、PEFとPETとの物理的化学的挙動差は、従来のPET系用途でPEFを大規模に使用するうえでかなりの課題となっている。たとえば、標準的な商用グレードのPETと比較して、ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)ポリエステルは、多くの場合、より低い結晶化度を有し、より遅い速度で結晶化し、かつ絡合いの程度がより低い。
が0を超えたときにクラスター化/可塑化の開始が実現されることを示す。
本開示は、特に、炭酸ソフトドリンク用のボトルをはじめとするボトルおよび容器の作製にプレフォームが有益に使用されうるように、ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のポリエステルプレフォームの加工ウィンドウを拡張する方法を提供する。たとえば、PEFおよびPEFコポリマーのプレフォームの加工ウィンドウの拡張は、PEFおよびPEFコポリマーのプレフォームを周囲温度またはより高い温度の水(または高湿度の空気)で可塑化することにより行うことが可能である。本開示の一態様では、改質(可塑化)は、プレフォームに射出成形する前のPEFポリマーではなく、プレフォーム自体で行われる。
概要
アモルファスポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびアモルファスポリ(エチレンテレフタレート)(PET)の平衡水収着性を全水分活性範囲にわたり35℃で研究した。PEFは、PETの非極性フェニル環をPEFの極性フラン環で置き換えることにより、PETと比較して全濃度範囲にわたり平均で約1.8倍に大幅に増加した平衡水収着容量を呈する。両ポリエステルは、約0.6の活性まで二元収着を呈し、その後、可塑化の開始により両ポリエステルとも濃度対活性の顕著な上昇を生じる。3つの独立した収着測定技術間で優れた一致が観測されたことにより、報告データの一貫性チェックが提供された。15、25、35、および45℃で行われた収着測定は、両ポリエステルの水収着の有効エンタルピーの推定を可能にした。これは純水の凝縮エンタルピーに類似していた。本開示は、これらの2つの重要なポリエステルの収着性および輸送性に及ぼす構造の重要性を実証する。
液体の水および高活性の水蒸気との接触を含むバリヤー用途では、高分子材料の水の収着および輸送の挙動を理解することが重要でありうる。湿分は、主にマトリックスの可塑化に起因して、かかるポリマーの機械的性質、熱的性質、およびバリヤー性にかなり有害な影響を及ぼしうる[1〜4]。最近の進歩により、石油系PETと比較して性能の向上を示す新しい生物源ポリエステルであるポリ(エチレンフラノエート)(PEF)の費用効果的な製造が可能になってきている[5]。現在、PETと比較したPEFの水収着性に関するデータは文献に存在しないが、PEFを全世界のポリエステル市場に参入できるようにする前に、これらの性質を詳細に理解することが必要である。
2.1 材料およびフィルム作製
ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびポリ(エチレンテレフタレート)(PET)は両方とも、The Coca-Cola Companyにより提供されたものであり、本発明者らのこれまでの研究で検討した材料と同一である[11、12]。PEFおよびPETの両方の構造情報は表1に提供されている。先行研究で使用したのと同一の溶融プレス/クエンチ法を利用して収着試験用のアモルファスポリエステルフィルムを作製した[11]。すべての収着試験で脱イオン水を使用した。また、自動収着システムで利用した窒素(UHPグレード)キャリヤーガスは、Airgas(Radnor, PA)により提供されたものである。
両ポリエステルの重量法収着測定は、TA VTI-SA+自動蒸気収着アナライザー(TA Instruments, New Castle, DE)を用いて0〜0.95の活性で記録した。このシステムは、2つの個別のマスフローコントローラーにより制御された個別の湿潤ストリームおよび乾燥ストリームを混合することにより加湿窒素ストリームを提供する。得られた加湿ストリームは露点アナライザーを貫流し、露点アナライザーはストリームの含水率を連続測定して装置にフィードバックを行うことにより自動制御を可能にする。露点アナライザーから出た後、加湿ストリームは、高感度マイクログラム天秤(確度±0.1%)に装着されたポリマーサンプル入り石英バスケットを通過する。所与の活性で質量取込みが平衡に達したら、システムはその次のプログラムされた活性段階に自動で進む。指定の時間間隔にわたる質量取込みが閾値限界、たとえば、99分間で0.0015%の質量変化を下回った場合、平衡が実現されている。非フィック緩和から生じる水取込みの漸増が長期にわたるため、両ポリエステルとも高い活性で多くの平衡化間隔が必要であった。収着の開始前に一定質量が達成されるまで、約160ミクロンの近似厚さを有するフィルムサンプルを45℃の装置内で初期乾燥させた。インターバル収着測定は、0.95の最終値と共に0.1の増分で0〜0.9の範囲内の水分活性を用いて記録した。収着および脱着の両方のインターバル測定を全活性範囲にわたり記録し、続いて、第2のセットのインターバル収着および脱着測定を0.3、0.6、および0.95の活性で記録した。長期にわたる非フィック緩和の存在により、0.7〜0.95の収着値間の真の平衡質量取込みの達成が妨害されたが、本開示のこの部および第2部で後に示されるように、この二次効果の全体的影響は無視しうると思われる[14]。
3.1 35℃での初期収着
ガラス状ポリマーの蒸気収着は、多くの場合、低い活性では二元収着により特徴付けられ、式1の二元モデル[21]により記述可能である。かかるデータは、透過物圧力に対する濃度で凹部を呈し、ガラス状ポリマーでの非凝縮性ガス(すなわち、酸素[12]および窒素[22])の二元収着挙動に類似している。
χ=χ0+χ1(1−Φ1)+χ2(1−Φ1)2 (4)
高い蒸気活性での二元収着またはヘンリーの法則の収着からの正の偏りは、ポリマーマトリックス内の透過物の非ランダム分布である単純膨張またはクラスター化の指標となりうる[34、45]。溶解度の上昇が同時に拡散係数の増加を伴ってセグメント移動性の増加の証拠となる場合、可塑化が示唆される。代替的に、溶解度の上昇が拡散水の有効直径の増加(すなわち、水分子が一緒になってクラスター化する)の結果として拡散係数の減少を伴う場合、クラスター化の指標となる[35]。可塑化は高い活性で透過率の増加を生じ、一方、クラスター化は活性を増加させても程度の差はあるが一定した透過率を呈するため、2つの現象を区別するために透過実験を使用することも可能である。可塑化[45〜48]およびクラスター化[28、34〜36、49〜52]の現象は両方とも、広範にわたる透過物およびポリマーで報告されてきた。
は透過物の部分モル体積を表す。
は、過剰の単一孤立透過物分子中のクラスター透過物分子の数を表す。したがって、このパラメーターは、高い活性では典型的にはゼロではなく、かつ低い活性ではほぼ0でありクラスター化はあまり見られない。以上に述べたように、クラスター化および可塑化の現象は両方とも、高い活性で溶解度の上昇を呈する。式6を用いれば、
のゼロを超える値により示唆される理想からの逸脱および可塑化またはクラスター化の開始を検出することが可能である。図2の両ポリエステルの収着データへの式6の適用は、図5に提供されている。
収着ヒステリシスは、透過物の収着サイクルおよび後続の脱着サイクルが重ならない場合に起こり、多種多様な透過物−材料の組合せで起こりうる[71〜73]。ヒステリシス挙動がポリマーマトリックスの膨張に関連付けられており、この場合、鎖は不可逆的に緩和して高い濃度で追加の透過物を組み込む[18、32、39、74、75]。この膨張により誘起される時間に依存する非フィック緩和を第2部で高い水蒸気活性で直接観測した([14]の図4および5を参照されたい)。
で表された両ポリエステル中の水の部分モル体積の計算を可能にする[57]。
PEFおよびPETで得られた
値は、それぞれ27.5±5.6cm3/molおよび26.9±6.3cm3/molであり、両方とも純粋な液体の水のモル体積(約18cm3/mol)よりも大きい。かかる外見上の異常挙動は、次の3つの可能性により説明可能である。1)ポリマーマトリックスにおける高い活性での可塑化により実際上水分子により占有されていない追加の自由体積が形成され、その結果、系に添加された水の真の量と比較してポリマー/水「混合物」に不均衡な体積変化を生じるか、2)厚さ測定が
の真の値を推定するのに十分な程度に正確でないか、または3)両ポリエステルを等方性媒質であるとする仮定が不正確である。両ポリエステルの
値で報告された不確実性限界が大きいため、おそらくオプション2が現実を反映していると考えられる。したがって、膨張測定を行うのにより適したエリプソメトリーまたは他の技術を用いて、両ポリエステルに対して表3に報告されたデータを検証すべきである。
35℃での平衡収着測定の他に、両ポリエステルにおいて0.2の活性かつ15、25、および45℃で水の取込み値も測定した。0.1〜0.2の活性間で速度論的取込みデータを第2部で考察する[14]。第2部ではまた、PEFおよびPETにおける水に対して拡散の活性化エネルギーおよび透過の活性化エネルギーの推定値を報告する。適用される二元挙動を保証するためにかつ高い活性で図2で観測される濃度の上昇を回避するために、バージンフィルムを用いて0.2の活性で測定を記録した。式9のファントホッフ関係式は、平衡取込みデータの温度依存性を記述可能である。式中、ΔHSは収着の有効エンタルピー(kJ/mol)であり、Rは普遍気体定数であり、かつS0は前指数因子である。0.2の活性かつ15、25、35、および45℃での取込みデータは、PEF(菱形)およびPET(丸)に対して図8にプロットされており、ラインは式9によるそれぞれのモデルの当てはめを表す。図8に示されるΔHS値の不確実性限界は、モデルの当てはめの標準誤差に由来する。
本開示では、第2部で報告された対応する速度論的取込みデータと共に、全水分活性範囲にわたり35℃でアモルファスPEFおよびPETの平衡水取込み性を調べる[14]。次の活性範囲および技術を用いて、すなわち、1)0〜0.6の活性およびマクベイン石英スプリング技術を用いて、2)0〜0.95の活性および自動TA VTI-SA+収着装置を用いて、および3)マイクログラム天秤を用いて水取込みを決定しつつ単位活性で液体の水に浸漬されたサンプルを用いて、水収着値を測定した。3つの独立した方法のすべてで測定された取込みデータの優れた一致により一貫性チェックを提供した。
1. Langevin D, Grenet J, and Saiter JM. Moisture Sorption in PET: Influence on the Thermokinetic Parameters. European Polymer Journal 1994; 30(3):339-345.
2. Lahokallio S, Saarinen K, and Frisk L. Changes in water absorption and modulus of elasticity of flexible printed circuit board materials in high humidity testing. Microelectronics and Packaging Conference (EMPC), 2011 18th European, 2011. pp. 1-6.
3. Mali S, Sakanaka LS, Yamashita F, and Grossmann MVE. Water sorption and mechanical properties of cassava starch films and their relation to plasticizing effect. Carbohydrate Polymers 2005; 60(3):283-289.
4. Auras R, Harte B, and Selke S. Effect of Water on the Oxygen Barrier Properties of Poly(ethylene terephthalate) and Polylactide Films. Journal of Applied Polymer Science 2004;92: 1790-1803.
5. Avantium - PEF bottles. http://avantium.com/yxy/products-applications/fdca/PEF-bottles.html.
6. Gruter G-JM, Sipos L, and Adrianus Dam M. Accelerating research into bio-based FDCA-polyesters by using small scale parallel film reactors. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening 2012; 15(2): 180-188.
7. Jong Ed, Dam MA, Sipos L, and Gruter GJM. Furandicarboxylic Acid (FDCA), A Versatile Building Block for a Very Interesting Class of Polyesters. Biobased Monomers, Polymers, and Materials, vol. 105: American Chemical Society, 2012. pp. 1-13.
8. Knoop RJI, Vogelzang W, van Haveren J, and van Es DS. High molecular weight poly(ethylene-2,5-furanoate); key aspects in synthesis and mechanical property determination. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2013; 51(19):4191-4199.
9. Papageorgiou GZ, Tsanaktsis V, and Bikiaris DN. Synthesis of poly(ethylene furandicarboxylate) polyester using monomers derived from renewable resources: thermal behavior comparison with PET and PEN. Physical Chemistry Chemical Physics 2014.
10. Jiang M, Liu Q, Zhang Q, Ye C, and Zhou G. A series of furan-aromatic polyesters synthesized via direct esterification method based on renewable resources. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2012;50(5): 1026-1036.
11. Burgess SK, Leisen JE, Kraftschik BE, Mubarak CR, Kriegel RM, and Koros WJ. Chain Mobility, Thermal, and Mechanical Properties of Poly(ethylene furanoate) Compared to Poly(ethylene terephthalate). Macromolecules 2014;47(4): 1383- 1391.
12. Burgess SK, Karvan O, Johnson JR, Kriegel RM, and Koros WJ. Oxygen Sorption and Transport in Amorphous Poly(ethylene furanoate). Polymer 2014;Submitted.
13. Jabarin SA and Lofgren EA. Effects of water absorption on physical properties and degree of molecular orientation of poly (ethylene terephthalate). Polymer Engineering & Science 1986; 26(9):620-625.
14. Burgess SK, Mikkilineni DS, Yu D, Kim DJ, Mubarak CR, Kriegel RM, and Koros WJ. Water Sorption in Poly(ethylene furanoate) Compared to Poly(ethylene terephthalate). Part II: Kinetic Sorption. Polymer 2014;Submitted.
15. Rueda DR and Varkalis A. Water Sorption/Desorption Kinetics in Poly(Ethylene Naphthalene-2,6-Dicarboxylate) and Poly(Ethylene Terephthalate). Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1995;33:2263-2268.
16. Rueda DR, Viksne A, Kajaks J, Balta-Calleja FJ, and Zachmann HG. Properties of arylpolyesters with reference to water content. Macromolecular Symposia 1995; 94(1):259-268.
17. McBain JW and Bakr AM. A NEW SORPTION BALANCE 1. Journal of the American Chemical Society 1926; 48(3):690-695.
18. Chandra P and Koros WJ. Sorption and transport of methanol in poly(ethylene terephthalate). Polymer 2009;50:236-244.
19. Chandra P and Koros WJ. Sorption of lower alcohols in poly(ethylene terephthalate). Polymer 2009;50:4241-4249.
20. Lee JS, Adams RT, Madden W, and Koros WJ. Toluene and n-heptane sorption in MatrimidRasymmetric hollow fiber membranes. Polymer 2009; 50(25):6049-6056.
21. Michaels AS, Vieth WR, and Barrie JA. Solution of Gases in Polyethylene Terephthalate. Journal of Applied Physics 1963;34(1): 1-12.
22. Koros WJ, Chan AH, and Paul DR Sorption and transport of various gases in polycarbonate. Journal of Membrane Science 1977;2(0): 165-190.
23. Fukuda M, Kawai H, Yagi N, Kimura O, and Ohta T. FTi.r. study on the nature of water sorbed in poly(ethylene terephthalate) film. Polymer 1990; 31(2):295-302.
24. Lasoski SW and Cobbs WH. Moisture permeability of polymers. I. Role of crystallinity and orientation. Journal of Polymer Science 1959; 36(130):21-33.
25. Myers AW, Meyer JA, Rogers CE, Stannett V, and Szwarc M. Studies in the Gas and Vapor Permeability of Plastic Films and Coated Papers. Part VI. The Permeation of Water Vapor. Tappi 1961 ; 44(1):58-64.
26. Shigetomi T, Tsuzumi H, Toi K, and Ito T. Sorption and diffusion of water vapor in poly(ethylene terephthalate) film. Journal of Applied Polymer Science 2000; 76(1):67-74.
27. Lin J, Shenogin S, and Nazarenko S. Oxygen solubility and specific volume of rigid amorphous fraction in semicrystalline poly(ethylene terephthalate). Polymer 2002; 43(17):4733-4743.
28. Singh A, Freeman BD, and Pinnau I. Pure and mixed gas acetone/nitrogen permeation properties of polydimethylsiloxane [PDMS]. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1998; 36(2):289-301.
29. Berens AR and Hopfenberg HB. Diffusion and relaxation in glassy polymer powders: 2. Separation of diffusion and relaxation parameters. Polymer 1978; 19(5):489-496.
30. Wellons JD and Stannett V. Permeation, sorption, and diffusion of water in ethyl cellulose. Journal of Polymer Science Part A-1 : Polymer Chemistry 1966; 4(3):593- 602.
31. Mauze GR and Stern SA. The solution and transport of water vapor in poly(acrylonitrile): a re-examination. Journal of Membrane Science 1982; 12(1):51- 64.
32. Guo J and Barbari TA. Unified Dual Mode Description of Small Molecule Sorption and Desorption Kinetics in a Glassy Polymer. Macromolecules 2009; 42(15):5700-5708.
33. Flory PJ. Stastical Mechanics of Swelling of Network Structures. The Journal of Chemical Physics 1950; 18(1): 108-111.
34. Orofino TA, Hopfenberg HB, and Stannett V. Characterization of penetrant clustering in polymers. Journal of Macromolecular Science, Part B 969;3(4):777- 788.
35. Williams JL, Hopfenberg HB, and Stannett V. Water transport and clustering in polyvinyl cloride], poly[oxymethylene], and other polymers. Journal of Macromolecular Science, Part B 1969; 3(4):711-725.
36. Stannett V, Haider M, Koros WJ, and Hopfenberg HB. Sorption and Transport of Water Vapor in Glassy Poly(Acrylonitrile). Polymer Engineering and Science, Mid-March 1980; 20(4):300-304.
37. Schuld N and Wolf BA. Solvent quality as reflected in concentration- and temperature-dependent Flory-Huggins interaction parameters. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2001; 39(6):651-662.
38. Kamide K, Sugamiya K, Kawai T, and Miyazaki Y. The Concentration Dependence of the Polymer-Solvent Interaction Parameter for Polystyrene- Methylcyclohexane System. Polym J 1980; 12(1):67-69.
39. Berens AR Effects of sample history, time, and temperature on the sorption of monomer vapor by PVC. Journal of Macromolecular Science, Part B 1977; 14(4):483-498.
40. Hubbell WH, Brandt H, and Munir ZA. Transient and steady-state water vapor permeation through polymer films. Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 1975; 13(3):493-507.
41. Yasuda H and Stannett V. Permeation, Solution, and Diffusion of Water in Some High Polymers. Journal of Polymer Science 1962;57:907-923.
42. Park H. Characterization of Moisture Diffusion into Polymeric Thin Film. Experimental Mechanics 2013;53(9): 1693-1703.
43. van Krevelen DW and te Nijenhuis K. Properties of Polymers: Their Correlation with Chemical Structure, Their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions, 4th ed. Amsterdam: Elsevier Science & Technology, 2009.
44. Hansen CM. Hansen Solubility Parameters: A User’s Handbook, 2 ed. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2007.
45. Schult KA and Paul DR. Water sorption and transport in a series of polysulfones. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1996; 34(16):2805-2817.
46. Schult KA and Paul DR. Water sorption and transport in blends of poly(vinyl pyrrolidone) and polysulfone. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1997; 35(4):655-674.
47. Schult KA and Paul DR. Water sorption and transport in blends of polyethyloxazoline and polyethersulfone. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1997; 35(6):993-1007.
48. Wellons JD, Williams JL, and Stannett V. Preparation and characterization of some cellulose graft copolymers. Part IV. Some properties of isolated cellulose acetate-styrene graft copolymers. Journal of Polymer Science Part A-1: Polymer Chemistry 1967;5(6): 1341-1357.
49. Barrer RM and Barrie JA. Sorption and Diffusion in Ethyl Cellulose. Part IV. Water in Ethyl Cellulose. Journal of Polymer Science 1958;XXVIII:377-386.
50. Zhang Z, Britt IJ, and Tung MA. Water absorption in EVOH films and its influence on glass transition temperature. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1999; 37(7):691-699.
51. Davis EM and Elabd YA. Water Clustering in Glassy Polymers. The Journal of Physical Chemistry B 2013; 117(36): 10629-10640.
52. Barrie JA and Piatt B. The diffusion and clustering of water vapour in polymers. Polymer 1963; 4(0):303-313.
53. Achoundong CSK, Bhuwania N, Burgess SK, Karvan O, Johnson JR, and Koros WJ. Silane Modification of Cellulose Acetate Dense Films as Materials for Acid Gas Removal. Macromolecules 2013; 46(14):5584-5594.
54. Horn NR and Paul DR Carbon dioxide plasticization and conditioning effects in thick vs. thin glassy polymer films. Polymer 201 1;52(7): 1619-1627.
55. Horn NR and Paul DR Carbon dioxide plasticization of thin glassy polymer films. Polymer 201 ; 52(24):5587-5594.
56. Pantoula M and Panayiotou C. Sorption and swelling in glassy polymer/carbon dioxide systems: Part I. Sorption. The Journal of Supercritical Fluids 2006; 37(2):254-262.
57. Kamiya Y, Hirose T, Naito Y, and Mizoguchi K. Sorptive dilation of polysulfone and poly(ethylene terephthalate) films by high-pressure carbon dioxide. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1988;26(1): 159-177.
58. Wonders AG and Paul DR Effect of C02 exposure history on sorption and transport in polycarbonate. Journal of Membrane Science 1979; 5(0):63-75.
59. Kamiya Y, Hirose T, Mizoguchi K, and Naito Y. Gravimetric study of high- pressure sorption of gases in polymers. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1986;24(7): 1525-1539.
60. Wind JD, Sirard SM, Paul DR, Green PF, Johnston KP, and Koros WJ. Relaxation Dynamics of C02 Diffusion, Sorption, and Polymer Swelling for Plasticized Polyimide Membranes. Macromolecules 2003; 36(17):6442-6448.
61. Wind JD, Sirard SM, Paul DR, Green PF, Johnston KP, and Koros WJ. Carbon Dioxide-Induced Plasticization of Polyimide Membranes: Pseudo-Equilibrium Relationships of Diffusion, Sorption, and Swelling. Macromolecules 2003; 36(17):6433-6441.
62. Holck O, Heuchel M, Bohning M, and Hofmann D. Simulation of experimentally observed dilation phenomena during integral gas sorption in glassy polymers. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2008; 46(1):59-71.
63. Neyertz S, Brown D, Pandiyan S, and van der Vegt NFA. Carbon Dioxide Diffusion and Plasticization in Fluorinated Polyimides. Macromolecules 2010; 43(18):7813-7827.
64. Holck O, Bohning M, Heuchel M, Siegert MR, and Hofmann D. Gas sorption isotherms in swelling glassy polymers-- Detailed atomistic simulations. Journal of Membrane Science 2013; 428(0):523-532.
65. Neyertz S and Brown D. Molecular Dynamics Study of Carbon Dioxide Sorption and Plasticization at the Interface of a Glassy Polymer Membrane. Macromolecules 2013 ;46(6) :2433 -2449.
66. Neyertz S and Brown D. The effect of structural isomerism on carbon dioxide sorption and plasticization at the interface of a glassy polymer membrane. Journal of Membrane Science 2014; 460(0):213-228.
67. Koros WJ and Paul DR CO2 Sorption in Poly(ethylene Terephthalate) above and below the Glass Transition. Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 1978; 16: 1947-1963.
68. Potreck J, Uyar F, Sijbesma H, Nijmeijer K, Stamatialis D, and Wessling M. Sorption induced relaxations during water diffusion in S-PEEK. Physical Chemistry Chemical Physics 2009; 11(2):298-308.
69. Zimm BH and Lundberg JL. Sorption of Vapors by High Polymers. Journal of Physical Chemistry 1956; 60(4):425-428.
70. Thornton ER, Stannett V, and Szwarc M. The permeation of vapors and liquids through polymer films. Journal of Polymer Science 1958; 28(117):465-468.
71. Martin RT. Water vapor sorption on kaolinite: hysteresis. Clays and Clay Minerals. Berkeley, CA: Pergamon Press, 1959. pp. 259-278.
72. Okubayashi S, Griesser UJ, and Bechtold T. Moisture sorption/desorption behavior of various manmade cellulosic fibers. Journal of Applied Polymer Science 2005;97(4): 1621-1625.
73. Champion D, Loupiac C, Simatos D, Lillford P, and Cayot P. Structural Relaxation During Drying and Rehydration of Food Materials-- the Water Effect and the Origin of Hysteresis. Food Biophysics 2011;6(1): 160-169.
74. Guo J and Barbari TA. A dual mode interpretation of the kinetics of penetrant- induced swelling and deswelling in a glassy polymer. Polymer 2010; 51(22):5145- 5150.
75. Berens AR The solubility of vinyl chloride in poly(vinyl chloride). Die Angewandte Makromolekulare Chemie 1975; 47(1):97-110.
76. Visser T and Wessling M. When Do Sorption-Induced Relaxations in Glassy Polymers Set In? Macromolecules 2007; 40(14):4992-5000.
77. B5hning M and Springer J. Sorptive dilation and relaxational processes in glassy polymer/gas systems - I. Poly(sulfone) and poly(ether sulfone). Polymer 1998; 39(21):5183-5195.
78. Felder RM and Rousseau RW. Elementary Principles of Chemical Processes, 3rd ed.: John Wiley & Sons, Inc., 2005.
79. Launay A, Thominette F, and Verdu J. Water sorption in amorphous poly(ethylene terephthalate). Journal of Applied Polymer Science 1999;73(7): 1131-1137.
80. Comyn J. Polymer Permeability. New York: Elsevier Applied Science Publishers Ltd., 1985. pp. 383.
概要
アモルファスポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびポリ(エチレンテレフタレート)(PET)の水拡散係数を全水分活性範囲にわたり35℃で研究した。PEFは、PETと比較して全濃度間隔にわたり約1/5の平均拡散係数を呈する。両ポリエステルにおいて約0.6の活性までフィックの水拡散が観測され、その後、ベーレンス・ホッフェンバーグモデリングフレームワークを用いて非フィック緩和の存在を処理する必要があった。拡散係数と水分濃度増加との間の正の相関により実証されるように、高い活性での透過物による可塑化がPEFおよびPETの両方で見出された。15、25、35、および45℃で測定された拡散係数のアレニウス解釈により、PEFおよびPETの拡散の活性化エネルギーを計算可能であり、それぞれ47.1±2.8kJ/molおよび46.4±3.0kJ/molで類似していた。本開示の情報は、両ポリエステルの平衡水収着性に関する解析を相補する。
ほとんどのポリマーはその可使寿命のある時点で実際に湿潤環境に遭遇するであろうことから、高分子材料で水輸送を含む研究は重要である。水は、単位活性で多種多様なポリマーで望ましくない可塑化効果および膨張効果を引き起こしうるため、かかる輸送データは、液体の水に直接接触する材料で特に重要である[1〜4]。
2.1 材料および収着測定
バージンポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびポリ(エチレンテレフタレート)(PET)は、The Coca-Cola Companyにより提供されたものであり、これまでの研究で特徴付けられている[5、15、16]。両ポリエステルの繰返し構造を表4に示す。先行研究[5]に記載のものと同一の溶融プレス/クエンチ法を用いて、アモルファスフィルムを作製した。TA-VTI SA+収着装置で窒素キャリヤーガス(Airgas, Radnor PA)を利用し、すべての収着実験で脱イオン水を使用した。
自動TA VTI-SA+蒸気収着アナライザー(TA Instruments, New Castle, DE)を用いて両ポリエステルに対して収着時および後続の脱着時に0〜0.95の活性で水取込みデータを測定した。この系では、所望の蒸気濃度は、2つの個別のマスフローコントローラーを介して装置により自動制御される個別の湿潤窒素ストリームと乾燥窒素ストリームとを混合することにより得られる。断続的にストリームの含水率を測定する露点アナライザーから装置にフィードバックを提供する。マイクログラム天秤によりサンプル質量を定常的にモニターし、その後、質量の変化が時間に対して観測されないときに平衡が実現される。この技術に関するさらなる詳細は本開示の第1部[15]に提供されている。
3.1 拡散モデルの開発
重量測定水収着値は、典型的には重量パーセント単位の水(wt%、gH2O/g乾燥ポリマー)で報告されるが、式10により速度論的情報の抽出に有用な無次元形に変換可能である。
低い活性で手動石英スプリング装置により測定された両ポリエステルの水取込みデータは、式11による単純フィックモデルにより正確に記述可能である。図9にはPEF(菱形)およびPET(丸)における35℃での水蒸気の石英スプリングデータ例が提供されており、同一のグラフ上に無次元時間(DAvgt/l2)1/2を用いて規格化したものがプロットされている。図9の実線は式11によるモデルの当てはめを表す。35℃で液体の水で行われた測定でも式11と取込みデータとの間に類似の一致が観測された。これについては第3.3節で後に考察する。両ポリエステルで石英スプリング法により得られた拡散係数は、追加情報に提供されており、自動VTIシステムにより得られた値との優れた一致を呈する。
D=D∞exp(βCAvg) (19)
図14(PEF)および15(PET)に報告されたDAvgの値は、初期収着時(黒丸)および後続の脱着時(白丸)のものである。平衡取込みヒステリシスは本開示の第1部に詳述され、そこには収着誘起モルフォロジー変化の存続性を調べるために第2の収着サイクルのデータが含まれていたことを想起されたい([15]の図6および7を参照されたい)。次に、35℃での第2の収着サイクル時の平衡データに対応する速度論的挙動を提示する。
35℃での以上の測定の他に、15、25、および45℃で0.1〜0.2の活性間隔で両ポリエステルに対して速度論的取込み曲線も測定した。4つのすべての温度に対して0.2の活性での平衡取込みデータが第1部[15]に提示され、そこには両ポリエステルにおける水収着エンタルピーの推定値も報告されている。単純フィック拡散(ΦF=1)を保証するためにかつゼロから始まる収着間隔に関連した大きいτS値(すでに考察した)を回避するために、0.1〜0.2の活性で測定を行った。得られた速度論的取込み曲線はフィック型が支配的であり、それに対応して図20に報告されたものに一致する小さいτS値を有していた。拡散係数の温度依存性は式20のアレニウス表現により記述可能である[52]。式中、EDは拡散の活性化エネルギー(kJ/mol)であり、Rは普遍気体定数であり、かつD0は前指数因子である。15、25、35、および45℃で測定されたDAvgの値は、PEF(菱形)およびPET(丸)の両方に対して図24に片対数形式でプロットされている。ラインは、対応する式20による当てはめを表し、EDの不確実性限界は、モデルの当てはめの標準誤差から得られる。
EP=ED+ΔHS (21)
本開示は、35℃で全水分活性間隔にわたりアモルファスPEFおよびPETにおける水の速度論的取込み性を研究し、同一条件で対応する平衡取込み性を研究する先行研究を相補する[15]。これまでの研究と同様に3つの独立した相補的方法を用いて取込みデータを測定した。3つのすべての方法間で優れた一致が観測されたことにより、報告データの一貫性チェックが提供された。
1. Hodge RM, Bastow TJ, Edward GH, Simon GP, and Hill AJ. Free Volume and the Mechanism of Plasticization in Water-Swollen Poly(vinyl alcohol). Macromolecules 1996; 29(25):8137-8143.
2. Bastioli C, Guanella I, and Romano G. Effects of water sorption on the physical properties of PET, PBT, and their long fibers composites. Polymer Composites 1990; 11(1):1-9.
3. Mali S, Sakanaka LS, Yamashita F, and Grossmann MVE. Water sorption and mechanical properties of cassava starch films and their relation to plasticizing effect. Carbohydrate Polymers 2005; 60(3):283-289.
4. Lahokallio S, Saarinen K, and Frisk L. Changes in water absorption and modulus of elasticity of flexible printed circuit board materials in high humidity testing. Microelectronics and Packaging Conference (EMPC), 2011 18th European, 2011. pp. 1-6.
5. Burgess SK, Leisen JE, Kraftschik BE, Mubarak CR, Kriegel RM, and Koros WJ. Chain Mobility, Thermal, and Mechanical Properties of Poly(ethylene furanoate) Compared to Poly(ethylene terephthalate). Macromolecules 2014;47(4): 1383-1391.
6. Gruter G-JM, Sipos L, and Adrianus Dam M. Accelerating research into bio-based FDCA-polyesters by using small scale parallel film reactors. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening 2012; 15(2): 180-188.
7. Gandini A, Silvestre AJD, Neto CP, Sousa AF, and Gomes M. The furan counterpart of poly(ethylene terephthalate): An alternative material based on renewable resources. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2009; 47(1):295-298.
8. Gomes M, Gandini A, Silvestre AJD, and Reis B. Synthesis and characterization of poly(2,5-furan dicarboxylate)s based on a variety of diols. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 201 1;49(17):3759-3768.
9. Papageorgiou GZ, Tsanaktsis V, and Bikiaris DN. Synthesis of poly(ethylene furandicarboxylate) polyester using monomers derived from renewable resources: thermal behavior comparison with PET and PEN. Physical Chemistry Chemical Physics 2014.
10. Knoop RJI, Vogelzang W, van Haveren J, and van Es DS. High molecular weight poly(ethylene-2,5-furanoate); key aspects in synthesis and mechanical property determination. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2013;51(19):4191-4199.
11. Gopalakrishnan P, Narayan-Sarathy S, Ghosh T, Mahajan K, and Belgacem M. Synthesis and characterization of bio-based furanic polyesters. Journal of Polymer Research 2013;21(1): 1-9.
12. Tonelli AE. PET versus PEN: what difference can a ring make? Polymer 2002;43(2):637-642.
13. Rueda DR and Varkalis A. Water Sorption/Desorption Kinetics in Poly(Ethylene Naphthalene-2,6-Dicarboxylate) and Poly(Ethylene Terephthalate). Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1995;33:2263-2268.
14. Rueda DR, Viksne A, Kajaks J, Balta-Calleja FJ, and Zachmann HG. Properties of arylpolyesters with reference to water content. Macromolecular Symposia 1995;94(1):259-268.
15. Burgess SK, Mikkilineni DS, Yu D, Kim DJ, Mubarak CR, Kriegel RM, and Koros WJ. Water Sorption in Poly(ethylene furanoate) Compared to Poly(ethylene terephthalate). Part I: Equilibrium Sorption. Polymer 2014;Submitted.
16. Burgess SK, Karvan O, Johnson JR, Kriegel RM, and Koros WJ. Oxygen Sorption and Transport in Amorphous Poly(ethylene furanoate). Polymer 2014;Submitted.
17. Avantium - PEF bottles. http://avantium.com/yxy/products-applications/fdca/PEF-bottles.html.
18. McBain JW and Bakr AM. A NEW SORPTION BALANCE 1. Journal of the American Chemical Society 1926;48(3):690-695.
19. Crank J. The Mathematics of Diffusion, 2nd ed.: Oxford Science Publications, 1975.
20. Chandra P and Koros WJ. Sorption and transport of methanol in poly(ethylene terephthalate). Polymer 2009;50:236-244.
21. Chandra P and Koros WJ. Sorption of lower alcohols in poly(ethylene terephthalate). Polymer 2009;50:4241-4249.
22. Crank J and Park GS. Diffusion in Polymers. London: Academic Press, 1968.
23. Long FA and Richman D. Concentration Gradients for Diffusion of Vapors in Glassy Polymers and their Relation to Time Dependent Diffusion Phenomenal,2. Journal of the American Chemical Society 1960;82(3):513-519.
24. Rodriguez O, Fornasiero F, Arce A, Radke CJ, and Prausnitz JM. Solubilities and diffusivities of water vapor in poly(methylmethacrylate), poly(2- hydroxyethylmethacrylate), poly ( -viny 1-2 -pyrrolidone) and poly(acrylonitrile). Polymer 2003;44(20):6323-6333.
25. Arce A, Fornasiero F, Rodriguez O, Radke CJ, and Prausnitz JM. Sorption and transport of water vapor in thin polymer films at 35 [degree]C. Physical Chemistry Chemical Physics 2004;6(1): 103-108.
26. Weinmuller C, Langel C, Fornasiero F, Radke CJ, and Prausnitz JM. Sorption kinetics and equilibrium uptake for water vapor in soft-contact-lens hydrogels. Journal of Biomedical Materials Research Part A 2006;77A(2):230-241.
27. Mamaliga I and Negoescu C. SOME ASPECTS OF TWO STAGE DIFFUSION IΝ POLYMER FILMS AND MEMBRANES. Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ) 2012; 11(11):2091-2099.
28. Sanopoulou M, Roussis PP, and Petropoulos JH. A detailed study of the viscoelastic nature of vapor sorption and transport in a cellulosic polymer. I. Origin and physical implications of deviations from Fickian sorption kinetics. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1995;33(7):993-1005.
29. Sanopoulou M and Petropoulos JH. Systematic Analysis and Model Interpretation of Micromolecular Non-Fickian Sorption Kinetics in Polymer Films. Macromolecules 2001 ;34(5): 1400-1410.
30. Berens AR and Hopfenberg HB. Diffusion and relaxation in glassy polymer powders: 2. Separation of diffusion and relaxation parameters. Polymer 1978; 19(5):489-496.
31. Sun Y-M. Sorption/desorption properties of water vapour in poly(2-hydroxyethyl methacrylate): 2. Two-stage sorption models. Polymer 1996;37(17):3921-3928.
32. Joshi S and Astarita G. Diffusion-relaxation coupling in polymers which show two-stage sorption phenomena. Polymer 1979;20(4):455-458.
33. Pomerantsev AL. Phenomenological modeling of anomalous diffusion in polymers. Journal of Applied Polymer Science 2005;96(4): 1102-1114.
34. Burgess SK, Kriegel RM, and Koros WJ. Diffusion Coefficient Modeling in Polyester Barrier Materials: Applications of Infinite Series Solutions. Society of Plastics Engineers - ANTEC Las Vegas, Nevada, 2014. pp. 830 - 835.
35. Vrentas JS, Jarzebski CM, and Duda JL. A Deborah number for diffusion in polymer-solvent systems. AIChE Journal 1975;21 (5): 894-901.
36. Potreck J, Uyar F, Sijbesma H, Nijmeijer K, Stamatialis D, and Wessling M. Sorption induced relaxations during water diffusion in S-PEEK. Physical Chemistry Chemical Physics 2009; 11(2):298-308.
37. Detallante V, Langevin D, Chappey C, Metayer M, Mercier R, and Pineri M. Kinetics of water vapor sorption in sulfonated polyimide membranes. Desalination 2002; 148(1-3):333-339.
38. Williams JL, Hopfenberg HB, and Stannett V. Water transport and clustering in poly[vinyl cloride], poly[oxymethylene], and other polymers. Journal of Macromolecular Science, Part B 1969;3(4):711-725.
39. Wellons JD and Stannett V. Permeation, sorption, and diffusion of water in ethyl cellulose. Journal of Polymer Science Part A-1 : Polymer Chemistry 1966;4(3):593- 602.
40. Schult KA and Paul DR. Water sorption and transport in blends of poly(vinyl pyrrolidone) and polysulfone. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1997;35(4):655-674.
41. Schult KA and Paul DR. Water sorption and transport in a series of polysulfones. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1996;34(16):2805-2817.
42. Okamoto K-I, Tanihara N, Watanabe H, Tanaka K, Kita H, Nakamura A, Kusuki Y, and Nakagawa K. Sorption and diffusion of water vapor in polyimide films. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1992;30(11): 1223-1231.
43. Petropoulos JH, Sanopoulou M, and Papadokostaki KG. Beyond Fick: How Best to Deal with non-Fickian Behavior in a Fickian Spirit. Diffusion Fundamentals 2009; 11 : 1-21.
44. Dhoot SN, Freeman BD, Stewart ME, and Hill AJ. Sorption and transport of linear alkane hydrocarbons in biaxially oriented polyethylene terephthalate. Journal of Polymer Science Part B : Polymer Physics 2001 ;39(1 1 ): 1160- 1172.
45. Dhoot SN, Freeman BD, and Stewart ME. Sorption and Transport of Linear Esters and Branched Alkanes in Biaxially Oriented Poly(ethylene terephthalate). Industrial & Engineering Chemistry Research 2004;43(12):2966-2976.
46. Schult KA and Paul DR. Water sorption and transport in blends of polyethyloxazoline and polyethersulfone. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1997;35(6):993-1007.
47. Park H. Characterization of Moisture Diffusion into Polymeric Thin Film. Experimental Mechanics 2013;53(9): 1693-1703.
48. Berens AR Effects of sample history, time, and temperature on the sorption of monomer vapor by PVC. Journal of Macromolecular Science, Part B 1977; 14(4):483-498.
49. Bagley E and Long FA. Two-stage Sorption and Desorption of Organic Vapors in Cellulose Acetatel,2. Journal of the American Chemical Society 1955;77(8):2172- 2178.
50. Langevin D, Grenet J, and Saiter JM. Moisture Sorption in PET: Influence on the Thermokinetic Parameters. European Polymer Journal 1994;30(3):339-345.
51. Launay A, Thominette F, and Verdu J. Water sorption in amorphous poly(ethylene terephthalate). Journal of Applied Polymer Science 1999;73(7): 1131-1137.
52. Michaels AS, Vieth WR, and Barrie JA. Diffusion of Gases in Polyethylene Terephthalate. Journal of Applied Physics 1963;34(1): 13-20.
53. Yasuda H and Stannett V. Permeation, Solution, and Diffusion of Water in Some High Polymers. Journal of Polymer Science 1962;57:907-923.
54. Henry BM, Erlat AG, McGuigan A, Grovenor CRM, Briggs GAD, Tsukahara Y, Miyamoto T, Noguchi N, and Niijima T. Characterization of transparent aluminium oxide and indium tin oxide layers on polymer substrates. Thin Solid Films 2001 ;382(1-2): 194-201.
55. Thornton ER, Stannett V, and Szwarc M. The permeation of vapors and liquids through polymer films. Journal of Polymer Science 1958;28(117):465-468.
56. Hubbell WH, Brandt H, and Munir ZA. Transient and steady-state water vapor permeation through polymer films. Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 1975; 13(3):493-507.
1.拡散モデルの理由付け
本開示の速度論的収着の節(第2部)で述べたように、自動VTI装置により作成された取込み曲線は、主に自動制御スキームにより導入されたラグに起因して短い時間で異常な湾曲を呈した([1]の図11を参照されたい)。かかるデータは、フィルム表面で表面濃度への指数関数的アプローチを実現するLongおよびRichman[2]により確立されたフレームワークを用いて形式的にモデリングした。境界条件および過渡拡散方程式の解は、以下の式S1およびS2で再現される。式中、lはフィルム厚さであり、Cは濃度であり、DAvgは濃度間隔にわたり平均された有効拡散係数であり、かつτSはフィルム表面で平衡飽和を達成する時定数である。
35℃で水収着時に得られた拡散係数は、PEF(菱形)およびPET(丸)に対して自動VTIシステム(黒印点)および手動石英スプリングシステム(白印)により測定されて図25に提供されている。図25のDAvg値は収着間隔の中点にプロットされ、2つの独立した方法間で一致を呈する。
ガラス状ポリマーにおける低い活性の蒸気の拡散は、多くの場合、ラングミュア微小空隙と比較してヘンリーの法則の環境で収着される透過物に対して異なる移動性が存在すると仮定する部分不動化モデル(PIM)を用いて記述可能である[4、5]。離散間隔にわたり平均される拡散係数のPIM表現は式S3で与えられる[6〜8]。式中、DDはヘンリーの法則の環境に対する拡散係数であり、Fはヘンリーの法則の環境と比較してラングミュア微小空隙の透過物の移動性の差であり(DH/DD)、pは間隔の開始(下付き文字1)および間隔の終了(下付き文字2)における圧力であり、bはラングミュア親和性パラメーターであり、かつK=CH’b/kDである。
1. Burgess SK, Mikkilineni DS, Yu D, Kim DJ, Mubarak CR, Kriegel RM, and Koros WJ. Water Sorption in Poly(ethylenefuranoate) Compared to Poly(ethylene terephthalate). Part II: Kinetic Sorption. Polymer 2014;Submitted.
2. Long FA and Richman D. Concentration Gradients for Diffusion of Vapors in Glassy Polymers and their Relation to Time Dependent Diffusion Phenomenal,2. Journal of the American Chemical Society 1960; 82(3):513-519.
3. Burgess SK, Mikkilineni DS, Yu D, Kim DJ, Mubarak CR, Kriegel RM, and Koros WJ. Water Sorption in Poly(ethylene furanoate) Compared to Poly(ethylene terephthalate). Part I: Equilibrium Sorption. Polymer 2014;Submitted.
4. Petropoulos JH. Quantitative analysis of gaseous diffusion in glassy polymers. Journal of Polymer Science Part A-2: Polymer Physics 1970;8(10): 1797-1801.
5. Paul DR and Koros WJ. Effect of Partially Immobilizing Sorption on Permeability and the Diffusion Time Lag. Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 1976; 14:675-685.
6. Patton CJ, Felder RM, and Koros WJ. Sorption and transport of benzene in poly(ethylene terephthalate). Journal of Applied Polymer Science 1984;29(4): 1095-1110.
7. Koros WJ and Hopfenberg HB. Small Molecule Migration in Products Derived from Glassy Polymers. Industrial & Engineering Chemistry Product Research and Development 1979; 18(4):353-358.
8. Koros WJ, Patton CJ, Felder RM, and Fincher SJ. Kinetics and equilibria of sulfur dioxide sorption in kapton polyimide. Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 1980; 18(7): 1485-1495.
9. Lee JS, Chandra P, Burgess SK, Kriegel R, and Koros WJ. An advanced gas/vapor permeation system for barrier materials: Design and applications to poly(ethylene terephthalate). Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2012;50(17): 1262-1270.
概要
本開示の態様では、水収着によりポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびPEFコポリマーのプレフォームを加工または可塑化する方法が提供される。また、特に炭酸飲料用のポリマー系パッケージを作製するためにPEFおよびPEFコポリマーのプレフォームを使用する方法も開示される。「パッケージング材料」は、主にポリマー、たとえば本明細書に開示されるポリマーで作製されるか、またはそうしたポリマーを含むボトル、容器、槽、または入れ物を含む。ポリマーパッケージング材料に対して本開示で用いられる他の用語は、たとえば、ポリマー系のパッケージ、ボトル、容器、または槽、ポリマーのパッケージ、ボトル、容器、または槽、あるいは主にポリマー、たとえば本明細書に開示されるポリ(エチレンフラノエート)で作製されるか、またはそうしたポリマーを含むものを含む。
特に、炭酸ソフトドリンク用のボトルをはじめとするボトルおよび容器の作製にプレフォームが有益に使用されうるように、ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)およびポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のポリエステルプレフォームの加工ウィンドウを拡張する方法を提供する。たとえば、拡張された加工ウィンドウを呈する水により改質されたPEFおよびPEFコポリマーのプレフォームは、本開示に従って水収着により作製可能である。典型的には、水収着は、PEFおよびPEFコポリマーのプレフォームの可塑化を促進するために周囲温度もしくはより高い温度の水(または高湿度の空気)で行われる。したがって、改質(可塑化)は、典型的には射出成形により作製された後のプレフォーム自体で行われる。本開示に従って水収着プロセスにより改質可能な特定のポリ(エチレンフラノエート)(PEF)プレフォーム特性としては、限定されるものではないが、Tg(ガラス転移温度)、ΔTg、プロセスウィンドウ、乾燥性などが挙げられる。
PEFへの水の溶解性については、本開示の先行する節に詳述されている。PEFはPETと比較して水の溶解性が増大しかつ飽和状態でより高レベルの水を有することが実証されている。こうした差により、乾燥がより困難になりかつおそらく加工時の有害反応の可能性が増大するであろうため、加工パラメーターの発見は進歩的および非自明的なものとなる。
本明細書に提示されたデータから示唆されるように、輸送機構は活性および時間の関数として変化する。低濃度の水または低相対湿度(RH)では標準的二元モデルに従う。この機構は、0.6超の水分活性または60%RH超で二元モデルから、使用に供されるプレフォームのプレコンディショニングに有利に使用可能である、なより連続的なモデルに変化する。理論により拘束しようとするものではないが、この観測は、PEFにおける水分子のクラスター化または水のネットワーク形成を示唆する可能性がある。この機構変化は、おそらく水ポリマー鎖間で起こる関係および化学の変化を示唆する。
本開示の他の部分に示されるように、水はPEFを可塑化しTg温度の低下をもたらす。この場合も、理論により拘束しようとするものではないが、このTgの低下は、水とポリマー鎖との会合、鎖間相互作用の遅延、および鎖セグメントの移動エネルギー障壁の低下に起因しうる。したがって、こうして樹脂のTgが低下するため、Tgがより高い場合よりも低い温度で材料の延伸が可能になる。
本開示の態様では、PEFにおける水の形状、結晶化度、ならびに拡散性および溶解性は、PEFペレットまたはチップを乾燥させるうえでの課題となる。PEFへの水の溶解性は比較可能なPETチップまたはペレットのものよりも高いため、潜在的に除去の必要な水の量はより多くなる。PEFからの水の拡散性は比較可能なPETペレットまたはチップで観測されるものの約1/6〜1/7であることから、水の除去は時間および温度の点で問題になることが示唆される。さらに、PEF中の水を40〜50ppm未満の含水率まで乾燥させないと、樹脂の劣化、分子量および固有粘度の損失、ならびに不十分な加工ウィンドウおよび不十分な機械的性能をもたらす可能性がある。したがって、効果的な乾燥を達成したりまたは残留水による材料の劣化を補償したりするという課題が存在する。
2.1 示差走査熱量測定の結果
暴露時間および水温の種々の条件下でプレコンディショニングされたPEFプレフォームを用いて示差走査熱量測定(DSC)試験を行った。第1の加熱DSCスキャンの結果は表Aに提示され、第1の加熱後のサンプルを冷却した後の第2の加熱DSCスキャンの結果は表Bに示されている。
a)ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のプレフォームを提供する工程と、
b)PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと水または高(>50%)相対湿度の空気とをある期間にわたり周囲温度以上の温度で接触させて、プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを形成する工程と
を含む。一態様では、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと少なくとも約65%の相対湿度の空気とを約0.25h〜約72hの期間にわたり約45℃超の温度で接触させることが可能である。他の態様では、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと少なくとも約90%の相対湿度の空気とを約0.5h〜約20hの期間にわたり約50℃超の温度で接触させることが可能である。代替的に、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと室温の水とを約3h〜約30hの期間にわたり接触させることが可能であるか、あるいはさらに代替的に、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと水とを約15hまでにわたり約80℃の温度で接触させることが可能である。本開示はまた、開示された方法に従って作製されたプレコンディショニングされたポリ(エチレンフラノエート)(PEF)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のプレフォームを提供する。
a)本明細書に開示された方法のいずれかに従って延伸ブロー成形するために、ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のプレフォームをプレコンディショニングして、プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを形成する工程と、
b)同等のプレコンディショニングされていないPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを延伸ブロー成形するのに必要な対応する温度、圧力、またはその両方よりも低い温度、圧力、またはその両方で、プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを延伸ブロー成形して、PEFまたはPEFコポリマーの容器を形成する工程と
を含む。この態様では、本明細書に開示された方法のいずれかによりPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームをプレコンディショニングすることも可能である。たとえば、約0.25h〜約72hの期間にわたり約45℃超の温度で少なくとも約65%の相対湿度の空気と接触させることにより、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームをプレコンディショニングすることが可能である。他の態様では、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと少なくとも約90%の相対湿度の空気とを約0.5h〜約20hの期間にわたり約50℃超の温度で接触させることが可能である。代替的に、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと室温の水とを約3h〜約30hの期間にわたり接触させることが可能であるか、あるいはさらに代替的に、PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと水とを約15hまでにわたり約80℃の温度で接触させることが可能である。本開示はまた、開示された方法に従って作製されたポリ(エチレンフラノエート)(PEF)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)の容器またはボトルを提供する。
熱的性質(TgおよびTc)は、一般に可塑化効果の指標を提供するが、それだけでなく加工ウィンドウの下端を規定するのに役立つ。Tgの低下は含水率および平衡時間の関数であることがデータから示唆される。直交偏光子を介する写真により可視化される応力パターンは、プレフォーム中の応力および応力度の指標となりうる。応力干渉縞の密度および数は一般に応力度の指標となる。応力解放は、たとえば、より低い水温で水により可塑化されたプレフォームの熱成形または最大加速エージングの時間および温度に起因しうる干渉縞の数の低減または干渉縞の実質的な除去により実証可能である。フリーブローデータは、膨張前に必要とされる誘導時間、膨張速度、および最終膨張値(すなわち延伸比)を低減する応力解放の指標を提供しうる。
実施例1
標準的プロセスおよび装置を用いてプレフォームを作製し、制御された相対湿度および温度を有する条件(たとえば、コンディショニングまたは「プレコンディショニング」の室内)で貯蔵する。制御された相対湿度および温度への迅速かつ一様な暴露を可能にする条件下でプレフォームを貯蔵する。暴露時間は、本明細書に提供されたデータに基づくなど、所望の性質を提供するのに十分な時間に基づく。
標準的プロセスおよび装置を用いてプレフォームを作製し、特定の期間(典型的には約1〜約15時間)にわたりかつ選択された温度で水の入ったタンクまたは「水浴」中に貯蔵する。プレフォームの一様なコンディショニングを促進するために、プレフォームを水浴中に貯蔵すると共に水を所望の温度に維持しかつ適正に循環する。所望の契約時間後、プレフォームを水から取り出し、プレフォームにトラップされた水をタンブリングにより除去し、およびブロー成形の直前にエアナイフまたはファンにより表面の水を迅速に除去する。
標準的プロセスおよび装置を用いてプレフォームを作製し、およびジグに移して仕上げセクションの内側および外側により保持する。ジグは、プレフォームの内側を高温水(循環)に暴露する手段を提供すると共に、プレフォームの外側を高温かつ高相対湿度(>50%)に暴露できるようにするかまたは代わりに昇温でバルク水に暴露できるようにする。所望の接触時間および温度でこれらの条件に暴露した後、プレフォームをジグから取り出し、タンブリングによりバルク水を除去し、エアナイフまたはファンにより表面の水を除去しうると共に、次いで、ただちに延伸ブロー成形によりブローしてボトルにする。
表Cおよび図34は、本開示に係るプレフォームの延伸比に及ぼす湿分効果を示すデータを提供する。
Claims (13)
- 延伸ブロー成形のためにポリ(エチレンフラノエート)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマーのプレフォームをプレコンディショニングする方法であって、
a)ポリ(エチレンフラノエート)(PEF)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のプレフォームを有する工程と、
b)前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームと80℃の温度の水と15hまでにわたり接触させる工程と、を含む方法。 - 前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームが、前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォーム中の残留水の影響を補償するか、または固相重合時間を短縮する調整剤を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調整剤がPEFまたはPEFコポリマーの鎖長を延長する、請求項2に記載の方法。
- 前記調整剤が無水物、エポキシド、またはオキサゾリンである、請求項2に記載の方法。
- 前記調整剤が前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームの固有粘度または分子量を増加させる、請求項2に記載の方法。
- 前記調整剤が前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームの0.02wt%〜0.9wt%を占める、請求項2に記載の方法。
- 平均固有粘度を増加させて、0.8dl/g以上の平均固有粘度(IV)を有するPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを形成するために、前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを固相重合(SSP)プロセスに付す工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームが、コンディショニングされていないPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームに対してより低いガラス転移温度を有する、請求項1に記載の方法。
- c)前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを水から取り出す工程と、
d)前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームをタンブリングして、前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォーム中にトラップされた水を除去する工程と、
e)エアナイフまたはファンを用いて前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォームから表面の水を除去する工程と、をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - ポリ(エチレンフラノエート)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマーの容器を作製する方法であって、
a)請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法に従ってポリ(エチレンフラノエート)(PEF)またはポリ(エチレンフラノエート)コポリマー(PEFコポリマー)のプレフォームをプレコンディショニングして、プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを形成する工程と、
b)前記プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを延伸ブロー成形してPEFまたはPEFコポリマーの容器を形成する工程と、を含む方法。 - 前記延伸ブロー成形工程が、前記プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームのガラス転移温度よりも5℃高い温度から前記プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームの結晶化温度よりも5℃低い温度までとして定義されるプロセスウィンドウで行われる、請求項10に記載の方法。
- 前記プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームが、同等のプレコンディショニングされていないPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを延伸ブロー成形するのに必要な対応する温度、圧力、またはその両方よりも低い温度、圧力、またはその両方で延伸ブロー成形されて、前記PEFまたはPEFコポリマーの容器を形成する、請求項10に記載の方法。
- 前記PEFまたはPEFコポリマーのプレフォーム上の表面の水が、前記プレコンディショニングされたPEFまたはPEFコポリマーのプレフォームを延伸ブロー成形する直前にエアナイフまたはファンを用いて除去される、請求項10に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201462051165P | 2014-09-16 | 2014-09-16 | |
US62/051,165 | 2014-09-16 | ||
PCT/US2015/050241 WO2016044305A1 (en) | 2014-09-16 | 2015-09-15 | Methods for processing and plasticizing poly(ethylene furanoate) preforms by water sorption |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017530879A JP2017530879A (ja) | 2017-10-19 |
JP6732737B2 true JP6732737B2 (ja) | 2020-07-29 |
Family
ID=55533757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017514506A Active JP6732737B2 (ja) | 2014-09-16 | 2015-09-15 | 水収着によりポリ(エチレンフラノエート)プレフォームを加工および可塑化する方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10940630B2 (ja) |
EP (1) | EP3194134B1 (ja) |
JP (1) | JP6732737B2 (ja) |
AU (1) | AU2015317996B2 (ja) |
CA (1) | CA2961003C (ja) |
WO (1) | WO2016044305A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017108389A1 (de) | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Leoni Kabel Gmbh | Barriereschicht gegen Migration eines Stoffes, elektrischer Leiter, Schlauch, Verfahren zum Fertigen eines beschichteten Kabels oder eines beschichteten Schlauches und Verwendung von Polyethylenfuranoat als Barriereschicht |
KR102312052B1 (ko) | 2019-11-21 | 2021-10-18 | 주식회사 모노리스 | 고 분자량 및 고 고유 점도를 가지는 폴리에틸렌 푸라노에이트 제조방법 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4376090A (en) * | 1979-05-29 | 1983-03-08 | Paul Marcus | Injection molding system |
EP1090458A1 (en) * | 1998-05-28 | 2001-04-11 | Maxim Integrated Products, Inc. | Body grabbing switch |
USH2132H1 (en) * | 2001-06-29 | 2005-11-01 | Eastman Chemical Company | Polyester containers having a reduced coefficient of friction |
US6406661B1 (en) * | 2001-07-06 | 2002-06-18 | Plastic Technologies, Inc. | Heat set blow molding process |
JP2007111886A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | House Foods Corp | プリフォーム殺菌方法 |
DE102009030762B4 (de) * | 2009-06-27 | 2015-12-31 | Netstal-Maschinen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Preformen mit Spezialgeometrien |
JP2012229395A (ja) | 2011-04-11 | 2012-11-22 | Canon Inc | プラスチックフィルム |
US10137625B2 (en) | 2011-07-08 | 2018-11-27 | Toray Plastics (America), Inc. | Biaxially oriented bio-based polyester films and laminates |
CN104024301B (zh) * | 2011-10-24 | 2016-08-24 | 福兰尼克斯科技公司 | 一种制备用于瓶子、膜或纤维用途的且在聚合物骨架内具有2,5-呋喃二甲酸酯部分的聚合物产品的方法 |
US20130270212A1 (en) | 2012-04-16 | 2013-10-17 | The Procter & Gamble Company | Plastic Bottles For Perfume Compositions Having Improved Crazing Resistance |
MX361593B (es) * | 2012-06-05 | 2018-12-10 | Sa Des Eaux Minerales Devian | Botellas de plastico moldeado por soplado y su proceso de fabricación. |
US20140065398A1 (en) | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Toray Plastics (America), Inc. | Biaxially oriented bio-based polyolefin film that has been extrusion coated with bio-based sealant for lidding applications |
MX2015002489A (es) * | 2012-08-31 | 2015-09-07 | Eaux Minerales D Evian Et En Abrégé S A E M E Sa Des | Botella, metodo para fabricar la misma y uso de monomeros de fdca y diol en dicha botella. |
CN104955646B (zh) | 2012-12-20 | 2017-05-24 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 基于fdca的聚酯的多层膜 |
EP2938547B1 (en) * | 2012-12-28 | 2017-07-26 | Societe Anonyme des Eaux Minerales d'Evian Et en Abrege "S.A.E.M.E" | Retractable blow moulded plastic thin-walled container |
WO2014124815A1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | Sidel Participations | Machine and method for forming containers from preforms carried by successive moulds |
EP3038741B1 (en) | 2013-08-30 | 2021-05-19 | The Coca-Cola Company | Container and preform made from poly(ethylenefuranoate) copolymers and methods |
AU2015317998B2 (en) | 2014-09-16 | 2019-04-18 | Georgia Tech Research Corporation | Methods for plasticizing poly(ethylene furanoate) films by water sorption |
-
2015
- 2015-09-15 US US15/511,382 patent/US10940630B2/en active Active
- 2015-09-15 AU AU2015317996A patent/AU2015317996B2/en active Active
- 2015-09-15 EP EP15842792.2A patent/EP3194134B1/en active Active
- 2015-09-15 WO PCT/US2015/050241 patent/WO2016044305A1/en active Application Filing
- 2015-09-15 CA CA2961003A patent/CA2961003C/en active Active
- 2015-09-15 JP JP2017514506A patent/JP6732737B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2015317996B2 (en) | 2020-11-19 |
CA2961003A1 (en) | 2016-03-24 |
EP3194134B1 (en) | 2021-01-06 |
AU2015317996A1 (en) | 2017-04-06 |
US20180154570A1 (en) | 2018-06-07 |
WO2016044305A1 (en) | 2016-03-24 |
US10940630B2 (en) | 2021-03-09 |
EP3194134A4 (en) | 2018-06-13 |
CA2961003C (en) | 2023-10-31 |
JP2017530879A (ja) | 2017-10-19 |
EP3194134A1 (en) | 2017-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Burgess et al. | Water sorption in poly (ethylene furanoate) compared to poly (ethylene terephthalate). Part 2: Kinetic sorption | |
Burgess et al. | Water sorption in poly (ethylene furanoate) compared to poly (ethylene terephthalate). Part 1: Equilibrium sorption | |
Adewole et al. | Current challenges in membrane separation of CO2 from natural gas: A review | |
Bao et al. | Gas permeation properties of poly (lactic acid) revisited | |
Sonchaeng et al. | Poly (lactic acid) mass transfer properties | |
Mokwena et al. | Ethylene vinyl alcohol: a review of barrier properties for packaging shelf stable foods | |
Tsujita | Gas sorption and permeation of glassy polymers with microvoids | |
Lee et al. | Measurement methods for solubility and diffusivity of gases and supercritical fluids in polymers and its applications | |
JP6732737B2 (ja) | 水収着によりポリ(エチレンフラノエート)プレフォームを加工および可塑化する方法 | |
CA2961007C (en) | Methods for plasticizing poly(ethylene furanoate) films by water sorption | |
Salestan et al. | Experimental and theoretical studies of biopolymers on the efficient CO2/CH4 separation of thin-film Pebax® 1657 membrane | |
De Sales et al. | Systematic investigation of the effects of temperature and pressure on gas transport through polyurethane/poly (methylmethacrylate) phase-separated blends | |
Litvinov et al. | Morphology, phase composition, and molecular mobility in polyamide films in relation to oxygen permeability | |
Slee et al. | The transport of oxygen through oriented poly (ethylene terephthalate) | |
Ahmad et al. | Novel Polyurethane/Polyvinyl chloride-co-vinyl acetate crosslinked membrane for reverse osmosis (RO) | |
Biscarat et al. | Preparation of dense gelatin membranes by combining temperature induced gelation and dry-casting | |
Gouveia et al. | Ionic liquid-based semi-interpenetrating polymer network (sIPN) membranes for CO2 separation | |
John et al. | The effects of blend ratio, compatibilization and dynamic vulcanization on permeation of gases through HDPE/EVA blends | |
Liu et al. | Sorption, diffusion, and permeation of light olefins in poly (ether block amide) membranes | |
Musto et al. | Benzene-induced crystallization of PPO: a combined thermodynamic and vibrational spectroscopy study | |
George et al. | Molecular transport of aromatic hydrocarbons through nylon‐6/ethylene propylene rubber blends: Relationship between phase morphology and transport characteristics | |
Aouak et al. | Miscibility enhancement of poly (vinyl chloride)/polystyrene blend: Application to membrane separation of benzene from benzene/cyclohexane mixture by pervaporation | |
Li et al. | The effect of binary diluents on the performance of ultrahigh molecular weight polyethylene/SiO2 hybrid hollow fiber membrane | |
Swamy | Sorption and diffusion of chlorinated aliphatic hydrocarbon penetrants into diol chain extended polyurethane membranes | |
Xu et al. | Complex interactions among additive/supercritical CO2/polymer ternary systems and factors governing the impregnation efficiency |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180820 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190918 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200311 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6732737 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |