JP2018510800A

JP2018510800A - プラスチック容器を製造するためのプリフォーム、該プリフォームの製造および該プリフォームから製造されたプラスチック容器ならびに該プラスチック容器の製造

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Publication number: JP2018510800A
Application number: JP2017559764A
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Inventors: ズィーグルローベアト
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Current assignee: Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2018-04-19
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Abstract

プラスチック容器を延伸ブロー成形法において製造するための細長い管状のプリフォーム本体を有するプリフォームが記載され、該プリフォームは、その長手方向の一方の端部で、プリフォーム底部により閉じられており、かつその長手方向の他方の端部でプリフォームネック部を有する。該プリフォームは、少なくとも部分的にポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）からなり、該ＰＥＦは、該プリフォームの製造の際に、ASTM D4603による測定方法に従い測定して粘度０．７５ｄｌ／ｇ〜０．９ｄｌ／ｇおよび含水量５０ｐｐｍ未満を有する。さらに、該プリフォームの製造方法、該プリフォームからの容器を製造するための延伸ブロー成形方法ならびにそれから生じる容器が記載されている。

Description

本発明は、特許請求項１の上位概念部に記載のプラスチック容器を製造するためのプリフォームに関する。本発明は、該プリフォームの製造ならびに該プリフォームから製造されたプラスチック容器およびその製造にも関する。

過去に常用の、ブリキ板または非鉄金属板(Buntblech)製、ガラス製またはさらにセラミック製の容器は、ますますプラスチック製の容器と置き換わっている。殊に、流動性の物質、例えば飲料、流動性食品、例えばケチャップ、スーゴ(Sugo)、ペスト(Pesto)、ソース、マスタード、マヨネーズおよびこれらに類するもの、家庭用品、ケア用品、化粧品等の包装のためには、現在では、主としてプラスチック容器が使用されている。軽量であり、かつ安価であることは確実に、この置き換えの際に少なからぬ役割を果たしている。リサイクル可能なプラスチック材料の使用、バイオプラスチックの使用およびそれらの製造の際の総じてより好都合な全エネルギー収支は、消費者のプラスチック容器、殊にプラスチックボトルの受け入れを促進するのにも貢献している。

今日使用されるプラスチックボトルおよび同様のプラスチック容器の多数が、延伸ブロー成形法において製造される。この方法の場合に、まず最初に、通常細長い管状の形態のいわゆるプリフォームが製造され、該プリフォームは、その長手方向の一方の端部で底を有して閉じられており、かつ長手方向の他方の端部で、対応する係合手段が設けられたクロージャー部の形状結合による固定(formschluessigen Festlegung)のための手段を有するネック部分を有する。クロージャー部の形状結合による固定のための該手段は、例えば、該ネック部の外壁に形成されるネジ部分またはバヨネット状の突出部または対応する凹部であってよい。該プリフォームの製造はたいてい射出成形法において行われる。しかしながら、プリフォームのための選択的な製造方法、例えば圧縮成形(Fliesspressen)または押出ブロー成形も、知られている。該プリフォームの製造は、後続の延伸ブロー成形法とは時間的および／または空間的に別々に行うことができる。選択的な一方法において、製造されたプリフォームは、中間冷却せずに、その製造直後にさらに加工される。延伸ブロー成形のためには、該プリフォームは、ブロー成形用金型の金型キャビティ中へ挿入され、かつ過圧で導入される流体、通常、空気により、半径方向および軸方向に拡大され、殊に膨らまされる。その際に、該プリフォームは付加的に、該プリフォームのネック開口部を通して入れられる延伸ロッド(Reckdorn)を用いて、軸方向に延伸される。該延伸／ブロー過程後に、出来上がったプラスチック容器は、該ブロー成形用金型から離型される。

該プリフォームおよびプリフォームから製造されたプラスチック容器の製造にしばしば使用されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、その分子の、通常はむしろランダムな配置のために、単に比較的低い機械的強度およびさらに単に比較的劣悪なバリア性を有するに過ぎない。後続の延伸ブロー成形法の際に、該ＰＥＴの、その分子の接近ならびに平行配列をもたらす延伸固定(Streckverfestigung)となる。互いに接近した該分子および互いに平行に配列された該分子鎖の分子間相互作用は、使用されるプラスチックの機械的強度の明らかな改善をもたらす。

該延伸固定の有利な効果は、プラスチック容器の製造に通常使用されるＰＥＴの場合に比較的遅れて生じる。それから生じる長い延伸過程(Reckwege)は、その半径方向および軸方向の延伸の際に、少なからぬ技術的な挑戦である。ＰＥＴの場合にこれらの高い延伸率(Streckraten)を達成するために、該プリフォームは比較的小さな寸法を有していなければならない。典型的には、該プリフォームの長さは約１０ｃｍであり、かつこのプリフォームは約２ｃｍの直径を有する。これに対して、該プリフォームから延伸ブロー成形法で製造されるＰＥＴ容器は、しばしば比較的大きく、かつ典型的なミネラルウォーターボトルまたは清涼飲料ボトルの場合に、例えば、長さ約２４ｃｍおよび幅約７ｃｍを有する。その高い延伸率のために、該延伸ＰＥＴ容器は、比較的少ない肉厚を有するに過ぎす、このことは、殊に酸素および水に対して、該ＰＥＴ容器のバリア性に不利な作用を及ぼす。

従って、本発明の課題は、要求される機械的強度の達成に必要な、延伸ブロー成形法における延伸率で、酸素および水に対して依然として十分に大きなバリア性を有するプラスチック容器をもたらす、プリフォームを提供することである。

この課題の解決手段は、特許請求項１に挙げられた特徴を有するプリフォームおよび方法に係る独立請求項に挙げられた特徴を有する該プリフォームの製造方法にある。前記課題はさらに、延伸ブロー成形法において、本発明によるプリフォームから製造されているプラスチック容器により解決される。本発明のさらなる展開および／または有利な実施変型は、従属特許請求項の対象である。

本発明により、プラスチック容器を延伸ブロー成形法において製造するためのプリフォームが提供され、該プリフォームは、細長い管状のプリフォーム本体を有し、その長手方向の一方の端部にプリフォーム底部により閉じられており、かつその長手方向の他方の端部でプリフォームネック部を有する。該プリフォームは、少なくとも部分的にポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）からなり、該ＰＥＦは、該プリフォームの製造の際に、ASTM D4603による測定方法に従い測定して粘度０．７５ｄｌ／ｇ〜０．９ｄｌ／ｇおよび含水量５０ｐｐｍ未満を有する。

ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）は、その製造およびその加工性の多くの観点で、十分知られたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と大きな類似性を有する。ＰＥＴのように、ＰＥＦは、必要な機械的強度を、容器を製造するための延伸ブロー成形の際の該プリフォームの延伸固定により達成する。しかしながらＰＥＴが、延伸が大きくなる結果としての肉厚低下のために、酸素、二酸化炭素または水に対して比較的劣悪なバリア性を有するのに対して、これらの欠点はＰＥＦの場合に、明らかにより低い程度で生じる。

ＰＥＦは、酸素に対して、同じ肉厚のＰＥＴの場合よりも概ね６〜１０倍高いバリア性を有する。二酸化炭素に対するバリア性は、ＰＥＴの場合よりも概ね３〜６倍大きい。最後に、ＰＥＦは、水に対しても、ＰＥＴの場合よりも概ね２倍高いバリア性を有する。

製造されたプリフォームから後に延伸ブロー成形される容器の、目標とされる機械的強度および所望のバリア性が達成できるように、該プリフォームの製造のために既に、該ＰＥＦ鎖の最適な分子長さが達成されることが留意される。ゆえに、該プリフォームを製造するために、該ＰＥＦは粘度０．７５ｄｌ／ｇ〜０．９ｄｌ／ｇに調節される。該粘度は、その際に、ASTM D4603に類似した測定方法に従って測定される。この規格化された測定方法は、確かにＰＥＴの粘度の算出のために開発されたものであるが、しかしながら類似の形でＰＥＦに適用可能である。プリフォームに加工されるＰＥＦは、その際に５０ｐｐｍ未満の含水量を有する。そのためには、該ＰＥＦはその加工前に乾燥される。例えば、該ＰＥＦは、そのためには、１５０℃で２０時間、露点が−３０℃未満の空気で乾燥される。該乾燥は、該温度を高めることにより促進できるが、しかしながら、その際に、撹拌装置または対応する装置を使用して、該ＰＥＦ材料の粘着を回避することが推奨される。付加的に、エネルギーをさらに赤外放射またはマイクロ波放射により導入して、該乾燥時間をさらに短縮することができる。最後に、該ＰＥＦの乾燥はさらに真空中で行うこともできる。該ＰＥＦのプリフォームへの加工前の粘度および含水量の調節は、該ＰＥＦの分子構造および殊にその鎖長を維持することに配慮する。該ＰＥＦの乾燥により、該鎖の加水分解による分解が減少され、かつ例えば該ＰＥＦの射出成形の際の、加水分解による該ＰＥＦの鎖切断を抑制することができる。該ＰＥＦの処理(Aufbereitung)は、その際に、プリフォームへのさらなる加工にできるだけ時間的に近く(zeitnah)、行うべきである、それというのも、さもないと酸化分解反応は該ＰＥＦを損傷するからである。本発明の意味で時間的に近くとみなされるのは、その際に、該ＰＥＦの処理後の数時間までの期間である。該プリフォームの製造に使用されるＰＥＦは、その際に、線状の鎖状構造を有することができ、または多少の分枝を有することもできる。

該プリフォームの実施変型において、後続の延伸ブロー成形法においてしばしば延伸されないプリフォームネック部を含め、該プリフォーム全体が、ＰＥＦからなっていてよい。

該プリフォームのさらなる一実施変型において、その製造に使用されるＰＥＦは、１０％〜１００％のバイオベースＰＥＦを含むことができる。バイオベースＰＥＦの使用は、生態学的な理由から追求するに値する、それというのも、該ＰＥＦの製造に、専ら再生可能材料が使用されるからである。

該プリフォームの一実施変型において、その製造に使用されるＰＥＦは、再生材料を１００％まで含むことができる。使用される製造方法および該ＰＥＦの乾燥およびさらなる加工に使用される温度の結果として、他の物質、殊に異種ポリマー(Fremdpolymeren)を有する不純物は場合によって、副次的な役割を果たすに過ぎない。ゆえに、再生材料を含有するプリフォームおよびそれから製造される容器は制限なしに、その充填物と直接接触することができる。

該プリフォームのさらなる一実施変型は、該ＰＥＦが、物理的または化学的に発泡されていることを規定することができる。その際に、該ＰＥＦは、発泡度１０％〜３０％を有することができる。該ＰＥＦの発泡は、その際に、該金型キャビティ内で、または既に、該プリフォームの製造のための該射出成形用金型中へ実際に注入する前の溶融樹脂アキュムレーター中で行うことができる。

該プリフォームの一実施変型において、その製造に使用されるＰＥＦは、固相重縮合（ＳＳＤ）法においてまたはメルト・トゥ・レジン（Melt to Resin, ＭＴＲ）法において製造されていてよい。その製造のためには、その際に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属または元素の周期表の金属からなる群からの触媒が選択される。典型的には、該触媒はこれらの元素の塩、酸化物、グリコラートまたは錯体として使用される。

該プリフォームのさらなる一実施変型において、該ＰＥＦは、２０質量％までの異物を含むことができる。本発明の意味での異物とみなされるのは、その際に、着色剤、充填材、安定化添加物、例えばガラス繊維またはガラスビーズまたはそれらの混合物、添加剤または異種ポリマーである。

該プリフォームの一実施変型は、その製造に使用されるＰＥＦが、さらなるプラスチックと混合されていることを規定することができる。これらのさらなるプラスチックは、ＰＥＴ、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオレフィン、シリコーン、それらのコポリマーおよび該プラスチックの混合物からなる群から選択されていてよい。

その鎖長の加水分解による切断とならないように、該ＰＥＦを、例えば１００℃〜１６０℃の乾燥温度で、乾燥させることができる。選択的に、該ＰＥＦは、該ＰＥＦの粘着を回避し、かつ場合によっては粘着を再び解消する特殊な撹拌機構の使用の際には、１６０℃より大きく２２０℃までの温度でも乾燥させることができる。２２０℃の温度を上回ると、撹拌装置にもかかわらず、かつそのペレット(Granulatkoerner)の場合によっては特殊なコーティングにもかかわらず、標準的な流動化(fluidbetriebener)乾燥プロセスはもはや不可能である、それというのも、該ＰＥＦは溶融し始めるからである。該ＰＥＦの乾燥プロセスは、マイクロ波放射の形でのエネルギーの供給により促進することができ、かつ真空下でさえも行うことができる。

該プリフォームを製造するために、該ＰＥＦを、その溶融温度より大きいが、しかし２９０℃より小さい加工温度に加熱することができ、該温度は該ＰＥＦを該プリフォームのための製造装置に搬送するための押出機の出口で測定される。典型的には、該ＰＥＦは２２０℃〜２９０℃の温度に加熱される。これらの温度は、射出成形法における、押出ブロー成形法におけるまたは圧縮成形法における該ＰＥＦのさらなる加工に当てはまる。

本発明の一実施変型において、該プリフォームを、射出成形法において、３．９ｍｍ〜６．１ｍｍのバルブゲート(Nadelverschluss)を有するホットランナーシステムを有する金型キャビティ中で製造することができる。好ましくは、該バルブゲートの直径は４．５ｍｍ〜５．５ｍｍである。より大きなバルブゲートを有するそのようなホットランナーシステムの場合に、比較的高い粘度を有する比較的粘り気のあるＰＥＦ溶融物も、該金型中へ注入することができる。それにより、該射出成形プロセスをより低い温度で実施することができる。このことは、該射出成形設備中での該ＰＥＦ溶融物の高温下でのより僅かな滞留時間をもたらす。それにより、該ＰＥＦ分子鎖の熱分解に抵抗することができる。該ＰＥＦの長い分子鎖は、その延伸固定を促進するために目標とされる。

さらなる一実施変型において、該押出機中での該ＰＥＦの熱酸化分解は、該酸素を追い出すことにより、例えば該押出機の供給部での窒素により、抑制することができる。酸素のその欠乏により、酸化分解プロセスを減少させることができ、その黄変が低下し、かつ該ＰＥＦを他のポリエステルと共にエステル交換により共重合させる期間が増加する。共重合は、他のエステルを該ＰＥＦ分子鎖中へ取り込み、こうして該ＰＥＦの性質を所望の範囲に変性するのに有利でありうる。例えば、該ＰＥＦとＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮ、ＰＬＡとの共重合が重要でありうる。

射出成形法における該プリフォームを製造する方法の一実施変型において、該ＰＥＦを、１１ｇ／秒〜３０ｇ／秒の速度で、該射出成形用金型中へ導入することができる。迅速な該射出成形プロセスは、殊に薄肉のプリフォームの場合に、ある程度の材料配向をもたらすことができ、該材料配向はそしてまた後続の延伸ブロー成形法における該延伸固定の際に有利である、それというのも、該分子鎖は既に予備配向されているからである。

さらなる一変法は、ＰＥＦを、７００ｂａｒ〜３０００ｂａｒの溶融樹脂圧力で該射出成形用金型の金型キャビティ中へ導入することを規定することができる。この圧力は通常、該フィード押出機(Zufuehrextruders)のスクリュー先端でもしくは該射出ユニットの上流の溶融樹脂アキュムレーター中で測定される。これは、より粘稠なＰＥＦ溶融物の加工を可能にし、このことは、その分子鎖の熱分解に有利な作用を及ぼしうる。

選択的な一製造変型において、該プリフォームを、押出ブロー成形法において製造することができる。該押出ブロー成形法は、該プリフォームの付形に関してより高い自由度を可能にする。殊に、離型されなければならないインジェクションコア(Spritzkern)が省かれる。それにより、該プリフォームは、その内側にアンダーカットを有することもできる。この箇所で、該プリフォームが、原則として射出成形の際にも、その内側にアンダーカットを有して形成されていてよいことが指摘される。もちろん、このことは、より複雑な設備装備を、例えば拡張コア(Spreizkerns)およびこれらに類するものの形で、必要とする。しかしそれにより、その単価が高められ、かつしばしばそのサイクル時間も長くなる。

押出ブロー成形法における該プリフォームの製造方法の一実施変型は、該ＰＥＦを、１００ｂａｒ〜３００ｂａｒの押出圧力で、押出機ヘッドの押出チャネル中へ導入することを規定することができる。該押出圧力は、その際に、該押出ヘッドの押出チャネル中へ入る直前の該ＰＥＦ溶融物の圧力に関連している。選択された圧力で、より粘稠なＰＥＦ溶融物も、押出ブロー成形法において加工することができる。それにより該ＰＥＦ溶融物のより僅かな加熱が、該ＰＥＦ分子鎖の熱分解の防止に有利な作用を及ぼす。

一変法において、該ＰＥＦを、１ｍｍ〜４ｍｍの径を有するリングダイ(Ringspaltduese)により、チューブとして押し出すことができ、その後で、押し出されたチューブの部分を、ブロー成形用金型の金型キャビティ中で、過圧で吹き込まれる媒体により、プリフォームへと膨らませる。

該プリフォームを製造するさらなる一変法において、このプリフォームを、圧縮成形法において、金型キャビティ内で製造することもできる。

射出成形法において、押出ブロー成形法においてまたは圧縮成形法において製造されたプリフォームは、その製造後に冷却される。そのためには、製造されたプリフォームを、第一工程においてさらに該金型キャビティ内で、その溶融温度を３０℃〜１１０℃下回るが、しかし該ＰＥＦのガラス転移温度を上回る温度に冷却することができる。

一変法において、製造されたプリフォームを、該金型キャビティからの取り出し後に、冷却スリーブ中で、４０℃〜７０℃の該プリフォームの外壁の温度に冷却することができ、その後に、該プリフォームを、さらなる加工のためまたは中間貯蔵のために該冷却スリーブから取り除く。該冷却スリーブは、該プリフォームのできるだけ一様で穏やかな冷却を保証する。該プリフォームの相互付着または該プリフォーム外壁の損傷は、それにより回避することができる。

容器底部により閉じてられている容器本体と、該容器本体に接続し、かつ注ぎ口を有する容器ネック部とを有する本発明によるプラスチック容器は、延伸ブロー成形法において、本発明により製造されているプリフォームから製造されていることにより特徴付けられる。該プラスチック容器は、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、延伸固定されたＰＥＦからなる。ＰＥＦは、その加工性および延伸固定に関して、十分知られたＰＥＴと大きな類似性を有する。しかしながらＰＥＴが、延伸が大きい結果としての肉厚低下のために、酸素、二酸化炭素または水に対して比較的劣悪なバリア性を有するのに対して、これらの欠点はＰＥＦの場合に明らかにより低い程度で生じる。ＰＥＦは、酸素に対して、同じ肉厚のＰＥＴの場合よりも概ね６〜１０倍高いバリア性を有する。二酸化炭素に対するそのバリア性は、ＰＥＴの場合よりも概ね３〜６倍大きい。最後に、ＰＥＦは、水に対しても、ＰＥＴの場合よりも概ね２倍高いバリア性を有する。

ＰＥＦプリフォームから延伸ブロー成形されたプラスチック容器は、要求される機械的強度を、その表面輪郭に関して測定される、該プリフォームに対して１００％〜１０００％の延伸比(Streckverhaeltnis)で既に達成する。このことは、該ＰＥＦ分子鎖が、該プリフォームの特殊な製造方法の結果として、既にある程度の予備配向を有することにより達成される。延伸ブロー成形法の際に、ゆえに、比較的早期に既に、該ＰＥＦ分子鎖の十分な接近ならびに十分な平行配列となる。改善される機械的強度はそうして、互いに接近し、かつ互いに平行に配列された該分子鎖の分子間相互作用の結果である。

必要な延伸固定の達成は、回転対称な容器本体を有するプラスチック容器の場合に、該プラスチック容器が、その容器本体の半分の高さで周囲に沿って、設定肉厚と±１０％以下で相違する肉厚分布を有する形で現れうる。

１：２までの奥行対幅の比を有するオーバル型容器本体を有するプラスチック容器の場合に、所望の延伸固定の達成は、このプラスチック容器が、該容器本体の半分の高さで周囲に沿って、設定肉厚と±２５％以下で相違する肉厚分布を有する形で現れうる。

奥行対幅の比が１：２より大きいが、しかし１：１０より小さい、いわゆるフラット型容器本体を有するプラスチック容器の場合に、所望の延伸固定の達成は、このプラスチック容器が、該容器本体の半分の高さで周囲に沿って、設定肉厚と±５０％以下で相違する肉厚分布を有する形で現れうる。

所望の延伸固定を達成する、さらなる指標として、該ＰＥＦプラスチック容器が、ＣＯ_２含有充填物かつ２３℃で４〜１０ｇ／ｌのＣＯ_２含有量での充填の際に、２４時間以内に３８℃に温度を高めた際に、体積の増加が１０％未満に過ぎないことを採用することができる。

２３℃で０．２ｂａｒ〜２ｂａｒの内圧をもたらす不活性ガス、殊に窒素で、充填された状態の、充填されたＰＥＦプラスチック容器の場合に、所望の延伸固定の達成は、該プラスチック容器が、２４時間以内に３８℃に温度を高めた際に、体積の増加が１０％未満に過ぎないことに関して制御することができる。

耐圧容器として少なくとも部分的にＰＥＦからなるプリフォームから延伸ブロー成形されている、十分に延伸固定されたプラスチック容器は、２３℃での充填圧力を少なくとも１００％を上回る耐圧性を有することができる。それにより、通例、規定通りの使用の際の該プラスチック容器が、充填の際にも消費者による、後の取扱いの際にも機能を発揮することが保証されている。

本発明により製造されたプリフォームから、プラスチック容器を延伸ブロー成形法において製造するために、該プリフォームは、そのプリフォーム本体を、該ＰＥＦのガラス転移温度を５℃〜２５℃上回る加工温度に加熱した後に、ブロー成形用金型の金型キャビティ中へ挿入し、かつ過圧で吹き込まれるブロー成形媒体により膨らまされ、かつその際に延伸ロッドを用いて軸延伸される。その後、二軸延伸された該プラスチック容器は、該ブロー成形用金型から離型される。

該プリフォームの延伸ブロー成形のためには、該プリフォームができるだけ僅かに水を吸収したものであり、かつできるだけその他の分子、例えば、しばしばカラーマスターバッチ用に使用されるようなワックス、油等も、含有しないことが重要である。それにより、小さい延伸率および延伸速度でも、該分子鎖の滑り(Abrutschen)を防止することができる。該プリフォームの加熱は、それゆえ、乾燥および前記の異物の蒸発にも利用される。他方では、該プリフォームの延伸ブロー成形プロセスは、じかにできるかぎりコールド法で実施される。該金型キャビティ中へ挿入されるプリフォームが冷たければ冷たいほど、該ＰＥＦ材料の延伸固定はよりいっそう早期に始まる。該プリフォームの選択された温度で、双方の要求を満足のいくように満たすことができる。該温度は、その際に、該プリフォームの外壁だけでなくその内壁にも関連しており、かつそのガラス転移温度を５℃〜２５℃上回り調節される。理想的には、該プリフォームの温度は、１０５℃〜１４５℃である。

一変法において、該プリフォームの軸延伸を、０．５ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓの延伸ロッド速度で行うことができる。該延伸ロッドの軸方向の送り速度はその際に、該延伸ロッドの前端部が常に、該プリフォームから形成されたバブル(Blase)と接触して存在し、かつ該バブルが拡大する際に、該ブロー成形プロセス中に加圧で導入される流体により、該バブルと同じ速さで運動するような速さで行われる。

該ブロー成形媒体（通常は空気）を、さらなる一変法において、二段階で導入することができる。第一段階において、該ブロー成形媒体は、０．０２ｌ／ｓ〜５ｌ／ｓの第一流量で該金型キャビティ中へ導入される。同時に、該延伸ロッドは、吹き込まれるブロー成形媒体により該プリフォームから形成されたバブルから離れないような速さで軸方向に送られる。該延伸ロッドの送り速度はそれゆえ、該プリフォームから形成されるバブルの長手方向の拡張に相当する。該バブルが該金型キャビティの底部に密着すると直ちに、第二段階において、該ブロー成形媒体は次いで、該プリフォームから形成されるバブルが、該ブロー成形用金型の金型キャビティの境界をなす内壁に密着するまで、０．５ｌ／ｓ〜１０ｌ／ｓの第二流量で吹き込まれる。

該ブロー成形媒体が該プリフォーム中へ吹き込まれる際の圧力は、５ｂａｒ〜５０ｂａｒであってよい。

該ＰＥＦプリフォームの一様に迅速な延伸のためには、その拡張が、該ＰＥＦ分子鎖に滑り、流動または緩和(Ausfaedeln)のための時間を与えないように、背圧により妨害されないことが重要である。この背圧は、該ブロー成形用金型の金型キャビティが、０．０２ｌ／ｓ〜５ｌ／ｓの流量で脱気されることにより、回避することができる。このためには、該ブロー成形用金型中に、対応する脱気孔が設けられていてよい。

ＰＥＦプリフォームから延伸ブロー成形されたプラスチック容器は、ＰＥＴ容器のように使用することができる。その際に、該ＰＥＦは、比較できる肉厚での該ＰＥＴに比べて、酸素、二酸化炭素および水に対して明らかにより良好なバリア性を有する。従って、ＰＥＦ製のプラスチック容器はしばしば、例えばその酸素バリア性を高めるために、異種ポリマーからなる付加的な層なしで、または添加剤を含まずに、製造することができる。このことと、ＰＥＦが完全に生物学的かつ再生可能な基礎材料から製造可能であるという事実と、その完全なリサイクル性とが、比較可能な容器、例えばＰＥＴ製のものに対する、ＰＥＦ容器の生態学的な利点を高める。

Claims

プラスチック容器を延伸ブロー成形法において製造するためのプリフォームであって、該プリフォームは、細長い管状のプリフォーム本体（２）を有し、前記プリフォーム本体（２）は、その長手方向の一方の端部でプリフォーム底部（３）により閉じられており、かつその長手方向の他方の端部でプリフォームネック部（４）を有するものであり、
該プリフォームが、少なくとも部分的にポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）からなり、該ＰＥＦが、該プリフォームの製造の際に、ASTM D4603による測定方法に従い測定して粘度０．７５ｄｌ／ｇ〜０．９ｄｌ／ｇおよび含水量５０ｐｐｍ未満を有することを特徴とする、プリフォーム。
該ＰＥＦが、１０％〜１００％のバイオベースＰＥＦを含むことを特徴とする、請求項１記載のプリフォーム。
該ＰＥＦが、再生材料を１００％まで含むことを特徴とする、請求項１または２記載のプリフォーム。
該ＰＥＦが、物理的または化学的に発泡されており、かつ発泡度１０％〜３０％を有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のプリフォーム。
該ＰＥＦが、固相重縮合（ＳＳＤ）法において、またはメルト・トゥ・レジン（ＭＴＲ）法において、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属または元素の周期表の金属からなる群から選択される触媒、典型的にはこれらの元素の塩、酸化物または錯体としての触媒を用いて製造されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のプリフォーム。
該ＰＥＦが、２０質量％までの異物を含むことを特徴する、請求項１から５までのいずれか１項記載のプリフォーム。
該ＰＥＦが、着色剤、安定化添加物、例えばガラス繊維またはガラスビーズまたはそれらの混合物、添加剤または異種ポリマーを含むことを特徴とする、請求項６記載のプリフォーム。
該ＰＥＦが、さらなるプラスチックと混合されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のプリフォーム。
さらなるプラスチックが、ＰＥＴ、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオレフィン、シリコーン、それらのコポリマーおよび前記プラスチックの混合物からなる群から選択されていることを特徴とする、請求項８記載のプリフォーム。
請求項１記載のプリフォームを製造する方法であって、該ＰＥＦを、乾燥温度１００℃〜１６０℃で乾燥させることを特徴とする、前記方法。
請求項１記載のプリフォームを製造する方法であって、該ＰＥＦを、１６０℃を上回り２２０℃までの温度で乾燥させ、かつその乾燥過程中に、撹拌装置で撹拌することを特徴とする、前記方法。
該ＰＥＦの乾燥プロセスを、マイクロ波放射の形でのエネルギーの供給により促進することを特徴とする、請求項１０または１１記載の方法。
該ＰＥＦの乾燥を、真空下で、または酸素を排除する非酸化性ガス下で行うことを特徴とする、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
該プリフォームを製造するために、該ＰＥＦを加工温度に加熱し、該加工温度が、該ＰＥＦを該プリフォームのための製造装置に搬送するための押出機の出口で測定され、その溶融温度を上回るが、しかし２９０℃未満であることを特徴とする、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の方法。
該プリフォームを、射出成形法において、３．９ｍｍ〜６．１ｍｍ、好ましくは４．５ｍｍ〜５．５ｍｍのバルブゲートを有するホットランナーシステムを有する金型キャビティ中で製造することを特徴とする、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の方法。
該ＰＥＦを、１１ｇ／秒〜３０ｇ／秒の速度で、射出成形用金型中へ導入することを特徴とする、請求項１５記載の方法。
該ＰＥＦを、７００ｂａｒ〜３０００ｂａｒの溶融樹脂圧力で射出成形用金型中へ導入することを特徴とする、請求項１５または１６記載の方法。
該プリフォームを、押出ブロー成形法において製造することを特徴とする、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の方法。
該ＰＥＦを、１００ｂａｒ〜３００ｂａｒの押出圧力で、押出機ヘッドの押出チャネル中へ導入することを特徴とする、請求項１８記載の方法。
該ＰＥＦを、１ｍｍ〜４ｍｍの径を有するリングダイにより、チューブとして押し出した後に、押し出されたチューブの部分を、ブロー成形用金型の金型キャビティ中で、過圧で吹き込まれる媒体により、プリフォームへと膨らませることを特徴とする、請求項１８または１９記載の方法。
該プリフォームを、圧縮成形法において、金型キャビティ内で製造することを特徴とする、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の方法。
製造されたプリフォームを、該金型キャビティ内で、該ＰＥＦの溶融温度を３０℃〜１１０℃下回るが、しかしガラス転移温度を上回る温度に冷却することを特徴とする、請求項１０から２１までのいずれか１項記載の方法。
製造されたプリフォームを、該金型キャビティから取り出した後に、冷却スリーブ中で、４０℃〜７０℃の該プリフォームの外壁の温度に冷却した後で、さらなる加工または中間貯蔵のために、該プリフォームを該冷却スリーブから取り除くことを特徴とする、請求項２２記載の方法。
容器底部により閉じられている容器本体を有し、ならびに該容器本体に接続し、かつ注ぎ口を有する容器ネック部を有するプラスチック容器であって、該プラスチック容器が、延伸ブロー成形法において、請求項１０から２３までのいずれか１項記載の方法により製造されているプリフォームから製造されていることを特徴とする、前記プラスチック容器。
該プラスチック容器が、該プリフォームに比べて、表面輪郭に関して測定して、１００％〜１０００％の延伸比を有することを特徴とする、請求項２４記載のプラスチック容器。
該プラスチック容器が、その容器本体の半分の高さで、回転対称な断面を有し、かつこの範囲内で周囲に沿って、設定肉厚と±１０％以下で相違する肉厚分布を有することを特徴とする、請求項２４または２５記載のプラスチック容器。
該プラスチック容器が、１：２までの奥行対幅の比を有するオーバル型容器本体を有し、かつ該容器本体の半分の高さで周囲に沿って、設定肉厚と±２５％以下で相違する肉厚分布を有することを特徴とする、請求項２４または２５記載のプラスチック容器。
該プラスチック容器が、その奥行対幅の比が１：２より大きいが、しかし１：１０より小さいフラット型容器本体を有し、かつ該容器本体の半分の高さで周囲に沿って、設定肉厚と±５０％以下で相違する肉厚分布を有することを特徴とする、請求項２４または２５記載のプラスチック容器。
該プラスチック容器が、ＣＯ_２含有充填物で充填され、かつ２３℃で４〜１０ｇ／ｌのＣＯ_２含有量を有する場合に、２４時間以内に３８℃に温度を高める際に体積の増加が１０％未満であることを特徴とする、請求項２４から２８までのいずれか１項記載のプラスチック容器。
該プラスチック容器が、充填された状態で、かつ２３℃で不活性ガス、殊に窒素の内圧０．２ｂａｒ〜２ｂａｒで、２４時間以内に３８℃に温度を高める際に、体積の増加が１０％未満であることを特徴とする、請求項２４から２８までのいずれか１項記載のプラスチック容器。
該プラスチック容器が、耐圧容器として形成されており、かつ２３℃での充填圧力を少なくとも１００％上回る耐圧性を有することを特徴とする、請求項２４から３０までのいずれか１項記載のプラスチック容器。
請求項２４から３１までのいずれか１項記載のプラスチック容器を製造する方法であって、プリフォーム本体を、該ＰＥＦのガラス転移温度を５℃〜２５℃上回る加工温度に加熱した後に、該プリフォームを、ブロー成形用金型の金型キャビティ中へ挿入し、かつ過圧で吹き込まれるブロー成形媒体により膨らませ、その際に、延伸ロッドを用いて軸延伸し、その後該ブロー成形用金型から離型することを特徴とする、前記方法。
該プリフォームの軸延伸を、０．５ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓの延伸ロッド速度で行うことを特徴とする、請求項３２記載の方法。
該ブロー成形媒体を、第一段階において、０．０２ｌ／秒〜５ｌ／秒の第一流量で、該金型キャビティ中へ導入し、その後、第二段階において、０．０５ｌ／ｓ〜５ｌ／ｓの第二流量で、吹き込むことを特徴とする、請求項３３記載の方法。
該ブロー成形用金型の金型キャビティを、０．０２ｌ／ｓ〜５ｌ／ｓの流量で脱気することを特徴とする、請求項３４記載の方法。
該ブロー成形媒体を、圧力５ｂａｒ〜５０ｂａｒで、該プリフォーム中へ導入することを特徴とする、請求項３２から３５までのいずれか１項記載の方法。