呋喃酸聚合物预成型件、容器和加工制造技术

预成型件以及加工2,5‑呋喃二羧酸(FDCA)聚合物，例如聚(乙烯‑2,5‑呋喃二羧酸酯(PEF)生产预成型件和物品，例如容器的方法。本发明专利技术还包括具有优越的加工特征的预成型件以及具有优越的性能特性的容器，例如PEF饮料瓶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本非临时专利申请要求在2013年8月30日提交的美国临时申请序列号61/872,524的权益，该临时申请特此通过引用以其全文结合。专利
本专利技术是针对预成型件以及加工2,5-呋喃二羧酸(FDCA)基聚合物，例如聚(乙烯-2,5-呋喃二羧酸酯(PEF)生产预成型件和物品如容器(例如瓶子)的方法。本专利技术还包括预成型件和物品，如容器。专利技术背景聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种由对苯二甲酸(TA)和乙二醇(EG)制成的聚酯。考虑到PET的透明度、机械和气体阻隔特性的良好组合，PET树脂通常用于生产用于饮料的容器。生产PET的最商业的方法利用衍生自石油化学产品的原料。随着PET包装的普及已经增加，对石油化学衍生的PET(石油-PET)的环境影响的担忧已经变得更显著。已经探索了用于限制石油-PET的环境影响的各种策略，包括(i)源头削减(即，减少石油-PET在给定容器中的量)；(ii)用可再生原料(例如，甘蔗)替换石油化学原料以提供生物衍生的PET(生物-PET)和(iii)用聚乳酸(PLA)(一种生物基聚合物)替换石油-PET。虽然这些策略已经具有一些积极影响，但是它们总体上要求关于容器的物理性能和/或材料成本的折衷。因此，在仍然满足消费者对具有适当物理性能特征的塑料容器的需要的同时，仍然存在对限制石油-PET的环境影响的新颖策略的需要。虽然PET总体上被认为提供良好的气体阻隔特性，但是这种特性随尺寸显著改变。较小的容器具有较大的表面积与体积的比，导致较高的相对损失率。出于这个原因，PET容器目前仅仅用作用于包装碳酸软饮品的较大的容器，而金属罐和玻璃容器是用于较小的碳酸软饮品容器的选择。因此，仍然需要新颖策略来供应提供改进的气体阻隔特性的小塑料容器。2,5-呋喃二羧酸(FDCA)是一种衍生自可再生资源的被氧化的呋喃衍生物。FDCA基聚合物的可能的应用包括包含对苯二甲酸(TA)的聚合物的许多和不同的现有用途，FDCA可以替代该对苯二甲酸。聚乙烯呋喃酸酯(PEF)是一种由FDCA和乙二醇制成的FDCA基聚合物，并且对于用于包括包装的各种应用是令人感兴趣的。因此，本专利技术的一个主要目的是提供预成型件以及用于加工FDCA基聚合物(如PEF)以便提供预成型件和物品如容器(例如瓶子)的方法。本专利技术的另一个目的是提供FDCA基聚合物预成型件，这些预成型件可以与PET预成型件类似地加工。本专利技术的还另一个目的是提供FDCA基聚合物容器，如PEF容器，这些容器提供与PET容器类似或者甚至优于PET容器的性能特征。本专利技术的一个具体的目的是提供预成型件和用于生产具有小于约500ml体积的FDCA基聚合物饮料容器(例如，瓶子)的方法。专利技术概述已经出人意料地发现用于加工PET的常规方法不能成功地应用于在容器(如食品和饮料容器)生产中的聚乙烯呋喃酸酯(PEF)。本专利技术提供了新颖的预成型件和用于加工包含FDCA的聚合物以通过拉伸吹塑模制生产此类预成型件和容器的方法。本专利技术还延伸至使用所披露的预成型件和方法形成的容器。有利地，本专利技术的容器是生物基的，如与石油基的相反，同时在它们的性能特征(例如，阻隔特性、贮藏寿命)上保持或改进。在一个第一方面，本专利技术是一种包含聚合物的预成型件，该聚合物包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该预成型件具有的环向拉伸比和轴向拉伸比允许用于生产具有与常规PET树脂制成的拉伸吹塑模制的容器可比较的或优于其的性能特性的拉伸吹塑模制容器。在一个实施例中，本专利技术是一种预成型件，该预成型件包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该预成型件具有(i)在约2.6与约8.2之间的环向拉伸比；和(ii)在约2.0与约5.0之间的轴向拉伸比。在示例性实施例中，该预成型件包含乙二醇和FDCA。在一个优选实施例中，本专利技术是一种预成型件，该预成型件包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该预成型件具有(i)在约5.2与约7.2之间的环向拉伸比和(ii)在约2.3与约3.3之间的轴向拉伸比。在某些实施例中，该预成型件包含乙二醇和FDCA。在示例性实施例中，本专利技术是一种预成型件，该预成型件包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该预成型件具有(i)在约2.6与约8.2、或更具体地约5.2与约7.2之间的环向拉伸比；(ii)在约2.0与约5.0、或更具体地约2.3与约2.3之间的轴向拉伸比，以及(iii)在约20mm与约400mm之间，或更具体地，约20mm至约50mm、约50至约100mm、约100至约200mm、约200至约300mm或约300至约400mm的长度。在某些实施例中，该预成型件包含乙二醇和FDCA。在一个实施例中，该预成型件具有在约0.65与1.00dL/g之间的IV。在一个具体实施例中，该预成型件具有在约0.80与约0.95dL/g、更具体地约0.83与约0.92dL/g之间的IV。在一个第二方面，本专利技术是一种由预成型件制成的容器，该预成型件包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该容器具有与由常规PET树脂制成的拉伸吹塑模制容器可比较的或优于其的特性。在一个实施例中，本专利技术是由预成型件制成的容器，该预成型件包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该预成型件具有(i)在约2.6与约8.2之间的环向拉伸比和(ii)在约2.0与约5.0之间的轴向拉伸比。在某些实施例中，该预成型件包含乙二醇和FDCA。在一个优选实施例中，该容器是由预成型件制成的，该预成型件包含一种二醇组分和一种FDCA组分，其中该预成型件具有(i)在约5.2与约7.2之间的环向拉伸比和(ii)在约2.3与约3.3之间的轴向拉伸比。在示例性实施例中，该预成型件包含乙二醇和FDCA。在一个实施例中，该预成型件具有在约0.65与1.00dL/g之间的IV。在一个具体实施例中，该预成型件具有在约0.80与约0.95dL/g、更具体地约0.83与约0.92dL/g之间的IV。在示例性实施例中，该容器是一种食品或饮料容器。在示例性实施例中，该容器是一种饮料瓶。在示例性实施例中，该容器是一种热灌装容器。在示例性实施例中，该预成型件具有在约20mm与约400mm之间，或更具体地，约20mm至约50mm、约50至约100mm、约100至约200mm、约200至约300mm或约300至约400mm的长度。在示例性实施例中，该容器是一种具有大于约500mL、大于约1L或大于约2L或约3L的体积的饮料瓶。在示例性实施例中，该容器是一种具有约500mL或更少、更具体地约400mL、约300mL、约200mL或约100mL的体积的饮料瓶。在一个实施例中，该容器具有至少等于由常规PET预成型件制成的对应的PET容器的贮藏寿命。在另一个实施例中，该容器具有相对于由常规PET预成型件制成的对应的PET容器改进的贮藏寿命。在另一个具体实施例中，该容器具有比由常规PET预成型件制成的对应的PET容器或PEF容器长了至少一、至少二、至少三、至少四、至少五、至少六、至少七、至少八、至少九、或至少十周的贮藏寿命。在另一个具体实施例中，该容器具有至少八、至少十、至少十二、至少十四、至少十六、至少十八、至少二十、至少二十二、至少二十四、至少二十六、至少二十八、至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含FDCA和至少一种二醇的预成型件，其中该预成型件具有(i)在约2.6与约8.2之间的环向拉伸比和(ii)在约2.0与约5.0之间的轴向拉伸比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.30 US 61/872,5241.一种包含FDCA和至少一种二醇的预成型件，其中该预成型件具有(i)在约2.6与约8.2之间的环向拉伸比和(ii)在约2.0与约5.0之间的轴向拉伸比。2.如权利要求1所述的预成型件，其中该至少一种二醇是乙二醇。3.如权利要求1所述的预成型件，其中该环向拉伸比是在约5.2与约7.2之间并且该轴向拉伸比是在约2.3与约3.3之间。4.如权利要求1所述的预成型件，其中该环向拉伸比是在约3.5与约5.3之间并且该轴向拉伸比是在约3与约4之间。5.如权利要求1所述的预成型件，其中该至少一种二醇是生物基的。6.如权利要求1所述的预成型件，其中该预成型件具有在约20mm与约400mm之间的长度。7.如权利要求1所述的预成型件，其中该预成型件具有在约20mm与约50mm之间的长度。8.一种由权利要求1所述的预成型件形成的容器。9.如权利要求8所述的容器，其中该容器是一种食品或饮料容器。10.如权利要求8所述的容器，其中该容器是一种饮料瓶。11.如权利要求8所述的容器，其中该容器具有至少8周的贮藏寿命。12.如权利要求9所述的容器，其中该容器具有至少20周。13.如权利要求9所述的容器，其中该容器具有在约20周与约50周之间的贮藏寿命。14.一种生产容器的方法，该方法包括(i)提供一种包含FDCA和至少二醇的预成型件，其中该预成型件具有(i)在约2.6与约8.2之间的环向拉伸比和(ii)在约2.0与约5.0之间的轴向拉伸比。15.如权利要求14所述的方法，其中该至少一种二醇是乙二醇。16.如权利要求14所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·M·克里盖尔，罗纳德·D·莫菲特，迈克尔·W·舒尔特海斯，石昱，游晓蓉，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US