JP2009511369A - ガスバリア性増強用組成物および容器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパッケージされた飲料に関し、より詳しくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)やそのコポリマーに添加物を配合することによって、飲料をパッケージするための容器の二酸化炭素および酸素バリア性を増強し、これにより内容物の貯蔵寿命を延ばすことに関する。
ポリエチレンテレフタレートおよびそのコポリマー(以下、“PET”と総称する)は、透明度、機械的特性やガスバリア性のバランスが優れているために、炭酸飲料、果汁、水、等の容器を製造するために広く使われている。これら好ましい性質にも関わらず、酸素や二酸化炭素に対するPETのガスバリア性は不十分であり、小さいサイズのパッケージや、ビール、果汁、茶飲料などの酸素感受性製品をパッケージするためのPETの使用は限定されている。包装業界ではPETのガスバリア性を一層改善する必要が広くいわれている。
本発明は、ポリエステルとプリン誘導体を有するポリエステル組成物を含有するガスバリア性が増強されたポリエステル容器を提供することにより上記必要性に対処する。
本発明は増強されたガスバリア性を有するポリエステル容器および増強されたガスバリア性を有するポリエステル容器の製造方法を包含する。本発明の実施形態に従って製造されたポリエステル容器やそのような容器の製造方法は以下に添付の図1から図4を参照してさらに説明される。
本発明はどのようなポリエステルにも用いることができ、高バリア性が望まれる用途に適用することができる。本発明の実施形態に適宜使用されるポリエステルはPETコポリマー、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンイソフタレートなどである。PETコポリマーは、多くのフィルムや容器等のバリア用途に使用されており特に有用である。適当な容器としては、これらに限定されないが、ボトル、ドラム、カラフ、クーラーなどがあげられる。
a)該ポリエステル組成物中に、ポリエステル組成物の約90から約99.8重量パーセントの範囲の量で含まれるポリエステルと
b)該ポリエステル組成物中に、ポリエステル組成物の約0.2から約10重量パーセントの範囲の量で含まれるプリン誘導体を含有する。
特定の実施形態において、プリン誘導体は化学式1の化学構造を有する、
上記のように、本発明のポリエステル組成物は高バリア性が望まれる容器の製造に有用である。つまり、そのような容器は上記のポリエステル組成物を、溶融成形のような一般的な方法によって、所望の容器に成形することによって製造される。適当な溶融成形方法は、これらに限定されないが、射出成形、押出成形、熱成形および圧縮成形が含まれる。本発明の容器を製造するための特に好ましい方法は延伸ブロー成形である。
当業者に周知のように、容器は容器プレフォームをブロー成形することによって製造することができる。適当なプレフォームおよび容器の構造の例は米国特許第5,888,598号に開示されている。なお当該特許の内容はその全体が参照により本書に援用される。
市販のポリエステル容器グレード樹脂(Kosa, Spartanburg, South Carolina)を水分量55ppm未満まで真空オーブンで140℃で一晩乾燥した。添加剤は表面の水分を取り除くために真空オーブンで70℃で一晩乾燥した。容器はPETのみで、もしくは様々な量の添加剤と組み合わせて、製造した。射出成形には実験室規模のアーブルグ社穴一体型(Arburg unit cavity)射出成形機を使用した。プレフォームをシデル社(Sidel)SBO2/3ブロー成形機にてブロー成形し、許容範囲の形状の容器を製造した。24.5gのプレフォームから500mLの容器ができた。
実施例1に記載されたように、市販のポリエステル容器グレード樹脂(Voridian, Kingsport, Tennessee)を用意し、射出成形し、ブロー整形した。26.5gのプレフォームから20ozの容器ができた。
実施例1に記載されたように、市販のポリエステル容器グレード樹脂(Kosa, Spartanburg, South Carolina)を用意し、射出成形し、ブロー整形した。21gのプレフォームから12oz容器ができた。容器からのCO2損失率およびCO2保持期間は実施例2に記載のように測定した。結果を表3に示す。
市販のポリエステル容器グレード樹脂(Kosa, Spartanburg, South Carolina)をカフェイン(12重量パーセント)と混合、ペレット化、そして140℃で乾燥した。該混合物と実施例1で記載したように製造された乾燥PETを、実施例1で記載したように射出成形前のカフェイン含量が3重量パーセントとなるように、混合し、金型温度を38℃の設定で許容範囲の21gプレフォームを製造した。射出成形実行中の様々な時点でプレフォームを採取し、ハンターLab色差計でプレフォームの色が測定できるようにプレフォームを半分に切断した。結果を表4に示す。時間0はPETプレフォームがカフェインを含んでいないことを示す。ハンターL*,a*,b*色空間は反対色説に基づく黄色領域に広がる3次元長方形色空間であり、その中ではL*(明度)軸上では白は100で黒は0;a*(赤−緑)軸上では赤は正、緑は負、中間は0であり;b*(青−黄)軸上では黄は正、青は負、中間は0である。DE*はL*,a*,b*における変化の2乗の和の平方根を用いて計算される全色差の程度である。
Claims (62)
- ポリエステルおよびプリン誘導体を含有するポリエステル組成物を含有する容器。
- 前記プリン誘導体が、以下の化学式1の化学構造を有する化合物を含む、
t、t1、x、x1、x2、y、およびzはそれぞれ独立して、単結合または二重結合であり;t’、x'、y'、およびz'はそれぞれ独立して、0または1であり;x”、y”、およびw'はそれぞれ独立して、1または2であり;
xが二重結合の場合、x1は単結合であり;x1が二重結合の場合、xおよびx2は単結合であり;x2が二重結合の場合、x1およびt1は単結合であり;tが二重結合の場合、t1およびzは単結合であり;zが二重結合の場合、tは単結合であり;t1が二重結合の場合、tおよびx2は単結合であり;xが二重結合の場合、x'は0であり;xまたはx1が二重結合の場合、x”は1であり;yが二重結合の場合、y'は0でありy”は1であり;tまたはt1が二重結合の場合、t’は0であり;zおよびtが単結合の場合、w'は2であり;zまたはtが二重結合の場合、w'は1であり;zが二重結合の場合、z'は0であり;x、y、またはzはそれぞれ独立して単結合の場合、x'、y'、およびz'はそれぞれ独立して1であり;
R2、R4、およびR6はそれぞれ独立して、単結合または二重結合によって結合された基であってもよく;
R2、R4、またはR6が単結合によって結合された基である場合、R2、R4、およびR6はそれぞれ独立して、水素、ヒドロキシル、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルホ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルホニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホフィニル(phophinyl)、ホホリル(phophoryl)、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、アンヒドリド、オキシムノ(oximno)、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナト、または直鎖、鎖状、分岐、または環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロサイクリック、もしくはアシル基を含み;
R2、R4、またはR6が二重結合によって結合された基である場合、R2、R4、またはR6はそれぞれ独立して、酸素、硫黄、CR8R9、SO2、またはNR10を含み;R8およびR9はそれぞれ独立して、水素、ヒドロキシル、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルホ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルホニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホフィニル、ホホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、アンヒドリド、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナト、または直鎖、鎖状、分岐、または環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロサイクリック、もしくはアシル基を含み;R10は水素、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、アルケニル、アルキニル、または直鎖、鎖状、分岐、または環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロサイクリック、もしくはアシル基を含み;
x”が2の場合、両方のR2は同一または異なっていてもよく;y”が2の場合、両方のR4は同一または異なっていてもよく;そしてw'が2の場合、両方のR6は同一または異なっていてもよい。)
請求項1に記載の容器。 - 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式2の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R1およびR6は水素;R2およびR4は酸素;そしてR3およびR5はメチルである、以下の化学構造を有するプリンジオンであるテオブロミンを含む、
- 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R6は水素;R2およびR4は酸素;そしてR1、R3およびR5はメチルである、以下の化学構造を有するプリンジオンであるカフェインを含む、
- 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R5およびR6は水素;R2およびR4は酸素;そしてR1およびR3はメチルである、以下の化学構造を有するプリンジオンであるテオフィリンを含む、
- 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R1、R3、R5、およびR6は水素;そしてR2およびR4は酸素である、以下の化学構造を有するプリンジオンであるキサンチンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式3の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式4の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式4のプリン誘導体が、式中R1、R3、R5、およびR7は水素;そしてR2、R4、およびR6は酸素である、以下の化学構造を有するプリンジオンである尿酸を含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式5の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式5のプリン誘導体が、式中R1、R5、およびR6は水素;R2はアミノ;そしてR4は酸素である、以下の化学構造を有するグアニンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式6の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式6のプリン誘導体が、式中R2、R6、およびR7は水素;そしてR4はアミノである、以下の化学構造を有するアデニンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式7の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式7のプリン誘導体が、式中R3、R5、およびR6は水素;R2は酸素;そしてR4はアミノである、以下の化学構造を有するグアニンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式8の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1およびR6は水素;R2はアミノ;R4は酸素;そしてR5はメチルである、以下の化学構造を有する7−メチルグアニンを含む、
- 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1、R5、およびR6は水素;R2はアミノ;そしてR4は硫黄である、以下の化学構造を有するチオグアニンを含む、
- 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1、R2、R5、およびR6は水素;そしてR4は硫黄である、以下の化学構造を有する6−メルカプトプリンを含む、
- 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1、R2、R5、およびR6は水素;そしてR4は酸素である、以下の化学構造を有するヒポキサンチンを含む、
- 前記化学式のプリン誘導体が、以下の化学式9の化学構造を有する化合物を含む、
請求項2に記載の容器。 - 前記化学式9のプリン誘導体が、式中R1、R2、R4、およびR6は水素である、以下の化学構造を有する1H−プリンを含む、
- 前記化学式9のプリン誘導体が、式中R1およびR6は水素;そしてR2およびR4はアミノである、以下の化学構造を有するジアミノプリンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、式中x、x2、y、およびtは二重結合であり; x1、t1、およびzは単結合であり;x’、y’、およびt’は0であり;x”、y”、z'、およびw'は1であり;そしてR2、R4、R5、およびR6は水素である、以下の化学構造を有する7H−プリンを含む、
- 前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約0.2から約10重量パーセントの範囲の量で存在する請求項1に記載の容器。
- 前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約3から約10重量パーセントの範囲の量で存在する請求項1に記載の容器。
- 前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約3から約5重量パーセントの範囲の量で存在する請求項1に記載の容器。
- 前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートを含む請求項1に記載の容器。
- 前記ポリエステル組成物が、100モルパーセントの二塩基酸成分および100モルパーセントのジオール成分に対して、20パーセント未満の二塩基酸変性もしくは10パーセント未満のグリコール変性、もしくはその両方の変性を有するポリ(エチレンテレフタレート)系コポリマーを含有する、請求項1に記載の容器。
- 前記請求項1の容器に注入された飲料およびパッケージを密閉するための封止部材を有するパッケージされた飲料。
- ポリエステルおよびプリン誘導体を含有するポリエステル組成物。
- a)前記ポリエステルがポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約95から約99重量パーセントの範囲の量で存在し;そして
b)前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約0.2から約10重量パーセントの範囲の量で存在する、
請求項32に記載のポリエステル組成物。 - 前記プリン誘導体が、以下の化学式1の化学構造を有する化合物を含む、
t、t1、x、x1、x2、y、およびzはそれぞれ独立して、単結合または二重結合であり;t’、x'、y'、およびz'はそれぞれ独立して、0または1であり;x”、y”、およびw'はそれぞれ独立して、1または2であり;
xが二重結合の場合、x1は単結合であり;x1が二重結合の場合、xおよびx2は単結合であり;x2が二重結合の場合、x1およびt1は単結合であり;tが二重結合の場合、t1およびzは単結合であり;zが二重結合の場合、tは単結合であり;t1が二重結合の場合、tおよびx2は単結合であり;xが二重結合の場合、x'は0であり;xまたはx1が二重結合の場合、x”は1であり;yが二重結合の場合、y'は0でありy”は1であり;tまたはt1が二重結合の場合、t’は0であり;zおよびtが単結合の場合、w'は2であり;zまたはtが二重結合の場合、w'は1であり;zが二重結合の場合、z'は0であり;x、y、またはzはそれぞれ独立して単結合の場合、x'、y'、およびz'はそれぞれ独立して1であり;
R2、R4、およびR6はそれぞれ独立して、単結合または二重結合によって結合された基であってもよく;
R2、R4、またはR6が単結合によって結合された基である場合、R2、R4、およびR6はそれぞれ独立して、水素、ヒドロキシル、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルホ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルホニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホフィニル、ホホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、アンヒドリド、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナト、または直鎖、鎖状、分岐、または環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロサイクリック、もしくはアシル基を含み;
R2、R4、またはR6が二重結合によって結合された基である場合、R2、R4、およびR6はそれぞれ独立して、酸素、硫黄、CR8R9、SO2、もしくはNR10を含み;R8およびR9はそれぞれ独立して、水素、ヒドロキシル、アミノ、アミド、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、アシル、アルケニル、アルキニル、シアノ、スルホ、スルファト、メルカプト、イミノ、スルホニル、スルフェニル、スルフィニル、スルファモイル、ホスホニル、ホフィニル、ホホリル、ホスフィノ、チオエステル、チオエーテル、アンヒドリド、オキシムノ、ヒドラジノ、カルバミル、ホスホン酸、ホスホナト、または直鎖、鎖状、分岐、または環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロサイクリック、もしくはアシル基を含み;R10は水素、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、アルケニル、アルキニル、または直鎖、鎖状、分岐、または環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロサイクリック、もしくはアシル基を含み;
x”が2の場合、両方のR2は同一または異なっていてもよく;y”が2の場合、両方のR4は同一または異なっていてもよく; そしてw'が2の場合、両方のR6は同一または異なっていてもよい。)
請求項32に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式2の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R1およびR6は水素;R2およびR4は酸素;そしてR3およびR5はメチルである、以下の化学構造を有するプリンジオンであるテオブロミンを含む、
- 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R6は水素;R2およびR4は酸素;そしてR1、R3およびR5はメチルである、以下の化学構造を有するプリンジオンであるカフェインを含む、
- 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R5およびR6は水素;R2およびR4は酸素;そしてR1およびR3はメチルである、以下の化学構造を有するプリンジオンであるテオフィリンを含む、
- 前記化学式2のプリン誘導体が、式中R1、R3、R5、およびR6は水素;そしてR2およびR4は酸素である、以下の化学構造を有するプリンジオンであるキサンチンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式3の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式4の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物、 - 前記化学式4のプリン誘導体が、式中R1、R3、R5、およびR7は水素;そしてR2、R4、およびR6は酸素である、以下の化学構造を有するプリンジオンである尿酸を含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式5の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物、 - 前記化学式5のプリン誘導体が、式中R1、R5、およびR6は水素;R2はアミノ;そしてR4は酸素である、以下の化学構造を有するグアニンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式6の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式6のプリン誘導体が、式中R2、R6、およびR7は水素;そしてR4はアミノである、以下の化学構造を有するアデニンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式7の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式7のプリン誘導体が、式中R3、R5、およびR6は水素;R2は酸素;そしてR4はアミノである、以下の化学構造を有するグアニンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、以下の化学式8の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1およびR6は水素;R2はアミノ;R4は酸素;そしてR5はメチルである、以下の化学構造を有する7−メチルグアニンを含む、
- 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1、R5、およびR6は水素;R2はアミノ;そしてR4は硫黄である、以下の化学構造を有するチオグアニンを含む、
- 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1、R2、R5、およびR6は水素;そしてR4は硫黄である、以下の化学構造を有する6−メルカプトプリンを含む、
- 前記化学式8のプリン誘導体が、式中R1、R2、R5、およびR6は水素;そしてR4は酸素である、以下の化学構造を有するヒポキサンチンを含む、
- 前記化学式のプリン誘導体が、以下の化学式9の化学構造を有する化合物を含む、
請求項34に記載のポリエステル組成物。 - 前記化学式9のプリン誘導体が、式中R1、R2、R4、およびR6は水素である、以下の化学構造を有する1H−プリンを含む、
- 前記化学式9のプリン誘導体が、式中R1およびR6は水素;そしてR2およびR4はアミノである、以下の化学構造を有するジアミノプリンを含む、
- 前記化学式1のプリン誘導体が、式中x、x2、y、およびtは二重結合であり;x1、t1、およびzは単結合であり;x’、y’、およびt’は0であり;x”、y”、z'、およびw'は1であり;そしてR2、R4、R5、およびR6は水素である、以下の化学構造を有する7H−プリンを含む、
- 前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートを含む請求項34に記載のポリエステル組成物。
- 前記ポリエステルが、100モルパーセントの二塩基酸成分および100モルパーセントのジオール成分に対して、20パーセント未満の二塩基酸変性または10パーセント未満のグリコール変性、またはその両方の変性を有するポリ(エチレンテレフタレート)系コポリマーを含有する、請求項34に記載のポリエステル組成物。
- 前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約0.2から約10重量パーセントの範囲の量で存在する請求項34に記載のポリエステル組成物。
- 前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約3から約10重量パーセントの範囲の量で存在する請求項34に記載のポリエステル組成物。
- 前記プリン誘導体がポリエステル組成物中、ポリエステル組成物の約3から約5重量パーセントの範囲の量で存在する請求項34に記載のポリエステル組成物。
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