ポリ乳酸製品の後処理
ポリ乳酸製品を製造するための方法が提供される。当該方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供する段階、担体支持システムを用いて当該製品を支持する段階、および熱で当該製品を硬化させる段階を含み得る。当該製品を硬化させる段階は、当該製品の１つ以上の特性を改善するのに効果的である。改善した特性を有するポリ乳酸を含む製品も提供される。ポリ乳酸を含む容器を提供し、当該容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されている段階、飲料原料を当該容器内に入れる段階、温液を当該容器内に入れる段階、当該飲料原料および温液を当該容器内で調合して飲料を作る段階、および当該容器から当該飲料を取り出す段階を含む、飲料を調製するための方法も提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸製品に関し、より具体的には、ポリ乳酸製品の後処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ乳酸（ＰＬＡ）材料は、生物医学的（biomedial）構造物、包装、および織物等の様々な製品に用いられる。残念ながら、ＰＬＡ製品の使用は、約６０℃の温度で軟化すること、および約８５℃超過の温度での機械的剛性の大幅な損失を含み得る、その熱的特性によって制限され得る。結果として、従来のＰＬＡ製品は、高温下に置かれる場合、寸法不安定性および機械的欠陥等の問題に見舞われ得る。それ故、望まれるのは、約５０℃から約１０５℃の範囲内の温度で、強度および構造的安定性の両方を示す改良されたＰＬＡ製品である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
強度および構造的安定性は、コーヒーを調合すること等の用途において特に重要であり得る。コーヒーは、挽いたコーヒーを容器構造物内の低部に入れ、最大１００℃の温度および最大１１．５バールの圧力で当該容器構造物内に水を注入することによって調製することができる。残念ながら、コーヒーを調合する際の高温および高圧は、当該容器構造物の選択の範囲を制限し得る。具体的には、当該容器構造物の選択の範囲は、水密封止を保証するような構造的安定性の必要性によって、および加圧に耐えるような力学的強度の必要性によって制限され得る。それ故、望まれるのは、コーヒーを調合するための丈夫で熱的に安定した構造物である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、製品を製造するための方法を提供する。例示的な一実施形態では、当該方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供すること、担体支持システムを用いて製品を支持すること、および熱で当該製品を硬化させることを含む。
【０００５】
本発明は、ポリ乳酸を含む製品も提供する。例示的な一実施形態では、担体支持システムによって支持されている間、当該製品は熱で硬化されている。
【０００６】
本発明は、飲料を用意する方法も提供する。例示的な一実施形態では、当該方法は、ポリ乳酸を含む容器を提供し、当該容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されていること、飲料原料を当該容器内に入れること、温液を当該容器内に入れること、当該飲料原料および温液を当該容器内で調合して飲料を作ること、および当該容器から当該飲料を取り出すことを含む。
【０００７】
本発明は、ポリ乳酸製品の熱安定性を増加させる方法も提供する。例示的な一実施形態では、当該方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供すること、担体支持システムを用いて製品を支持すること、および熱で当該製品を硬化させることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】当該ＰＬＡ容器の一実施形態の断面図を示す。
【図２】当該ＰＬＡ容器の一実施形態の底面斜視図を示す。
【図３】支持ジャケットの一実施形態の断面図を示す。
【図４】支持ペグの一実施形態の側面図を示す。
【図５】金属核を有する支持ペグの一実施形態の側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで本発明の目下の好適な実施形態に対する参照を詳細に行う。各例は、本発明の実施形態の説明のために与えられるものであり、本発明の限定のためのものではない。実際には、本発明の精神または範囲を逸脱することなく、本発明において様々な修正および変形を行うことができるということは、当業者にとって明白であろう。例えば、一実施形態の一部として説明または記載される特徴は、別の実施形態において用いることができ、さらなる実施形態をもたらす。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内において、このような修正および変形を包含するということが意図される。
【００１０】
本発明の実施形態に従って、担体支持システムを用いて支持している間、熱でＰＬＡ製品を硬化させることによって改良された製品を製造するための方法が開発された。高圧下に置かれると、寸法不安定性および機械的欠陥に見舞われ得る従来のＰＬＡ製品とは異なり、当該製品は、高温および高圧に耐えると同時に、実質的に安定的かつ機能的であり続けることができる。例えば、本発明の特定の実施形態に従って製造されたポリ乳酸容器は、高度な寸法安定性を保ちつつ、９８℃および１１．５バールのコーヒー調合サイクルに耐え得る。さらに、当該製品は、硬化工程の間に担体支持システムで支持されているため、当該改善された製品はその原寸を保持することができる。当該製品の原寸を維持することによって、当該支持システムは、当該改善された製品が、正確な寸法の製品を要求する用途において利用することができることを保証する。例えば、本発明の特定の実施形態に従って製造されたポリ乳酸容器は、高度に一貫した内容積を有し、高度に一貫した液密封止を形成することができる。
【００１１】
本明細書にて用いられる用語「含む」（「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」）は、そうではない旨が明示されない限り、閉じず、限定しない用語であるように意図されている。
【００１２】
非硬化ポリ乳酸製品
本発明の一実施形態に係る方法は、基本的に任意のポリ乳酸製品において用いることができる。本明細書にて用いられる用語「製品」は、任意の別個の物理的対象を指す。特定の実施形態によると、当該製品は、袋、瓶、カップ、または蓋等の容器であり得る。他の実施形態では、当該製品は薄膜または積層物であり得る。さらに他の実施形態では、当該製品は、食卓用食器具、盆、食品パッケージ、または食品包装等の食品用製品であり得る。さらに別の一実施形態では、当該製品は、裏地、天幕、使い捨て衣服、使い捨ておむつ、および女性用衛生用品等の用途において用いられる繊維または織物であり得る。さらに別の一実施形態では、当該製品は、縫糸、ステント、透析媒体、および薬剤運搬機器等の医療機器であり得る。
【００１３】
当該製品は、基本的に、当該分野で知られるいかなる技術を用いても構築することができる。特定の一実施形態では、当該ＰＬＡ製品は注入鋳造法によって構築される。別の実施形態では、当該ＰＬＡ製品は押出によって構築される。さらに別の実施形態では、当該ＰＬＡ製品は熱成形法によって構築される。さらに別の実施形態では、当該ＰＬＡ製品は発泡成形法によって構築される。
【００１４】
特定の実施形態によると、当該製品はポリ乳酸容器であり得る。本明細書にて用いられる用語「容器」は、充填または包装され得る任意の三次元構造を指す。当該容器は、ポリ乳酸、および可能性として、その他の熱可塑性材料と熱可塑性添加剤を含み得る。当該容器は、基本的に、当該分野で知られているいかなる技術を用いても製造することができる。
【００１５】
当該容器は基本的に任意の形状または規模であり得る。特定の実施形態によると、当該容器は、球形、円錐形、円柱形、または多角体形であり得る。特定の一実施形態では、当該容器は実質的に円柱形であり、約０．１オンスから約５０オンスに及ぶ体積を有する。別の一実施形態では、当該容器は約５オンスから約２０オンスに及ぶ体積を有する。さらに別の一実施形態では、当該容器は約０．５オンスから約１．５オンスに及ぶ体積を有する。
【００１６】
図１から２は、適切なＰＬＡ容器の一実施形態を示す。容器１０は、円柱体部１２、および実質的に平板な基部１４を含み得、それらが貯蔵部１６を画定する。容器１０は、貯水部開口部２０を囲む上方肩部１８、および基部１４を囲む隆起縁部２２も含み得る。
【００１７】
蓋を受け入れるために、円柱体部１２の内部は、１つ以上の上方頂部２４および下方頂部２６を含み得る。容器１０から液体を取り出すために、基部１４は複数の空孔２８を含み得る。
【００１８】
改良された製品を製造するための方法
本発明の実施形態は、ポリ乳酸を含む製品を製造するための方法を含む。一実施形態では、当該製品を製造するための方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供すること、担体支持システムを用いて製品を支持すること、および熱で当該製品を硬化させることを含む。
を含む。
【００１９】
当該製品を製造するための方法は、担体支持システムを用いて製品を支持する段階を含む。本明細書にて用いられる用語「担体支持システム」は、硬化段階の間に当該製品の少なくとも一部が寸法を変化することを防止するシステムを指す。担体支持システムの限定されない例としては、（１）当該製品の外側部を固定する支持ジャケット、（２）当該製品の内側部を固定する支持ペグ、および（３）支持ジャケットおよび支持ペグの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態では、当該担体支持システムは、当該製品の一部のみを支持するために用いられる。その他の実施形態では、当該担体支持システムは、実質的に当該製品の全体を支持するために用いられる。当該担体支持システムのジャケットおよび／またはペグは、任意の適切な材料で作成することができる。特定の実施形態では、当該担体支持システムは、寸法的かつ熱的に安定な熱伝導性材料でできている。適切な支持ジャケットの材料の限定されない例としては、真鍮または鋼等の金属が挙げられる。適切な支持ペグの材料の限定されない例としては、ゴムまたはシリコン等のエラストマー材料が挙げられる。特定の実施形態では、当該支持ペグは熱伝導性経路を含む。例えば、当該支持システムは、熱伝導を改善し、改良された製品からの当該ペグの除去を容易にする、金属核を有するシリコンペグを含み得る。図３から５は、ポリ乳酸容器のための適切な支持システムの実施形態を示す。
【００２０】
当該支持システムは、図３に示されるような支持ジャケット３０を含み得る。支持ジャケット３０は、側部３２および基部３４を含み得る。支持ジャケット３０は、上方凹部３６および下方凹部３８も含み得る。支持ジャケット３０は、側部３２が円柱体部１２の外部を支持し、基部３４が基部１４の外部を支持し、上方凹部３６が上方肩部１８を支持し、下方凹部３８が隆起縁部２２を支持するように、容器１０に適応することができる。結果として、支持ジャケット３０は、実質的に当該容器の外部の全てを支持するために用いることができる。
【００２１】
当該支持システムは、図４に示されるような支持ペグ４０も含むことができる。支持ペグ４０は、側部４２および底部４４を含み得る。支持ペグ４０は、１つ以上の上方凹部４６および１つの下方凹部４８も含み得る。側部４２が円柱体部１２の内部を支持し、底部４４は基部１４の内部を支持し、１つ以上の上方凹部４６は１つ以上の上方頂部２４を支持し、下方凹部４８は下方頂部２６を支持するように、支持ペグ４０を容器１０内に挿入することができる。結果として、支持ペグ４０は、実質的に当該容器の内部全体を支持するために用いることができる。
【００２２】
別の実施形態では、当該支持システムは図５に示されるような支持ペグ５０を含み得る。支持ペグ５０は、熱伝導を改善し、当該容器からの支持ペグ５０の除去を容易にする、金属核５２を含み得る。
【００２３】
当該製品を製造するための方法は硬化段階も含む。本明細書にて用いられる用語「硬化」および「硬化させる」（「ｃｕｒｉｎｇ」および「ｃｕｒｅ」）は、熱処理または焼きなまし、ならびに他の変化によるポリ乳酸の結晶性の増加を指し、それにより、当該ＰＬＡ製品の１つ以上の機械的特性、物理特性、および／または化学特性が、非硬化製品と比較して変化する。これら特性の限定されない例としては、熱安定性、圧力安定性、および寸法安定性が挙げられる。
【００２４】
当該ＰＬＡ製品は、ポリ乳酸を硬化するのに効果的な量の熱で処理される。一実施形態では、当該硬化工程は、当該ＰＬＡ製品を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度まで、約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱することを含む。別の一実施形態では、当該硬化工程は、当該ＰＬＡ製品を約１１０℃から約１２０℃の範囲の温度まで、約１０分から約２０分の範囲の時間の間加熱することを含む。熱処理に続いて、当該ＰＬＡ製品は随意に低温まで瞬間冷却することができる。一実施形態では、当該瞬間冷却は、当該ＰＬＡ製品を約−１５℃の温度まで、約１分から約１０分の範囲の時間の間冷却することを含む。具体的な一実施形態では、当該加熱は約１１０℃の温度で約１０分の間行われる。
【００２５】
改良されたポリ乳酸容器
本発明にて同様に具現されるのは、ポリ乳酸を含む製品である。一実施形態では、当該製品は、担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されている。当該硬化工程の結果として、当該製品は、同一構造の非硬化製品のそれと比較して、少なくとも１つの増加した機械的特性、物理特性、および／または化学特性を有し得る。例えば、当該製品は、同一構造の非硬化容器のそれと比較して、増加した結晶性、増加した熱安定性、増加した圧力安定性、または増加した寸法安定性を有し得る。
【００２６】
特定の実施形態によると、当該製品はポリ乳酸容器であり得る。具体的な一実施形態では、当該容器は実質的に円柱形であり、約０．１オンスから約５０オンスの範囲内の体積を有する。別の一実施形態では、当該容器は約５オンスから約２０オンスの範囲内の体積を有する。さらに別の一実施形態では、当該容器は約０．５オンスから約１．５オンスの範囲内の体積を有する。
【００２７】
飲料を調製する方法
本発明にてさらに具現されるのは、ポリ乳酸を含む容器で飲料を調製する方法である。一実施形態では、当該飲料を調製する方法は、ポリ乳酸を含む容器を提供し、当該容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されていること、飲料原料を当該容器内に入れること、温液を当該容器内に入れること、飲料原料および温液を当該容器内で調合して飲料を作ること、および当該容器から当該飲料を取り出すことを含む。一実施形態では、当該飲料原料は挽いたコーヒーまたは茶を含む。
【００２８】
当該調合段階は、約８５℃から約１００℃の範囲内の温度で、約６バールから約１２バールの範囲内の圧力で調合することを含み得る。一実施形態では、当該方法は、飲料原料を当該容器内に入れる段階の後に、および温液を当該容器内に入れる段階の前に、当該容器を封止する段階をさらに含む。別の一実施形態では、当該方法は、飲料原料を当該容器内に入れる段階の後に、および温液を当該容器内に入れる段階の前に、当該容器を飲料調合機内に入れる段階をさらに含む。
【００２９】
上記の方法および容器は、下記の限定されない実施例を参照することでさらに理解されるだろう。
【実施例】
【００３０】
実施例１：硬化時間および硬化温度の容器の強度への効果
【００３１】
ポリ乳酸容器を、挿入部分のない真鍮のジャケット内に入れた。その後、当該容器を熱で様々な温度および時間にて硬化させた。当該容器を冷却した後、これを再加熱し、Instron試験機（ノーウッド、マサチューセッツ州）上で試験し、同一構造の非硬化容器と比較した、１００℃でのその最大負荷容量を測定した。
【００３２】
当該容器の硬化時間、硬化温度、冷却方法、および最大負荷容量を下の表にまとめる。
【表１】
【００３３】
表１に示されるように、当該容器の最大負荷容量は、同一構造の非硬化容器と比較して著しく改善された。
【００３４】
実施例２：硬化の結晶性に対する効果
【００３５】
ポリ乳酸容器を、挿入部分のない真鍮のジャケット内に入れ、１１０℃で２０分の間硬化させた。当該容器を冷却した後、３つのＰＬＡ試料を、当該硬化容器の基部の中心から取り出した。加えて、１つのＰＬＡ試料を、非硬化容器の基部の中心から取り出した。その後、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）試験を、１分当たり１０℃の速度で各試料について行った。その後、ＤＳＣ曲線を用いて各試料に対して結晶性を計算した。
【００３６】
当該容器の硬化温度および結晶性を下の表にまとめる。
【表２】
【００３７】
表２に示されるように、当該容器の結晶性は、同一構造の非硬化容器と比較して著しく改善された。
【００３８】
本発明は、その特定実施形態を参照して詳細に記載しているが、当業者は、上記事項の実現および理解によって、これらの実施形態に対する修正、変形、および同等物を容易に考案できるということを理解されたい。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその任意の同等物のそれとして評価するべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸製品に関し、より具体的には、ポリ乳酸製品の後処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ乳酸（ＰＬＡ）材料は、生物医学的（biomedial）構造物、包装、および織物等の様々な製品に用いられる。残念ながら、ＰＬＡ製品の使用は、約６０℃の温度で軟化すること、および約８５℃超過の温度での機械的剛性の大幅な損失を含み得る、その熱的特性によって制限され得る。結果として、従来のＰＬＡ製品は、高温下に置かれる場合、寸法不安定性および機械的欠陥等の問題に見舞われ得る。それ故、望まれるのは、約５０℃から約１０５℃の範囲内の温度で、強度および構造的安定性の両方を示す改良されたＰＬＡ製品である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
強度および構造的安定性は、コーヒーを調合すること等の用途において特に重要であり得る。コーヒーは、挽いたコーヒーを容器構造物内の低部に入れ、最大１００℃の温度および最大１１．５バールの圧力で当該容器構造物内に水を注入することによって調製することができる。残念ながら、コーヒーを調合する際の高温および高圧は、当該容器構造物の選択の範囲を制限し得る。具体的には、当該容器構造物の選択の範囲は、水密封止を保証するような構造的安定性の必要性によって、および加圧に耐えるような力学的強度の必要性によって制限され得る。それ故、望まれるのは、コーヒーを調合するための丈夫で熱的に安定した構造物である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、製品を製造するための方法を提供する。例示的な一実施形態では、当該方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供すること、担体支持システムを用いて製品を支持すること、および熱で当該製品を硬化させることを含む。
【０００５】
本発明は、ポリ乳酸を含む製品も提供する。例示的な一実施形態では、担体支持システムによって支持されている間、当該製品は熱で硬化されている。
【０００６】
本発明は、飲料を用意する方法も提供する。例示的な一実施形態では、当該方法は、ポリ乳酸を含む容器を提供し、当該容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されていること、飲料原料を当該容器内に入れること、温液を当該容器内に入れること、当該飲料原料および温液を当該容器内で調合して飲料を作ること、および当該容器から当該飲料を取り出すことを含む。
【０００７】
本発明は、ポリ乳酸製品の熱安定性を増加させる方法も提供する。例示的な一実施形態では、当該方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供すること、担体支持システムを用いて製品を支持すること、および熱で当該製品を硬化させることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】当該ＰＬＡ容器の一実施形態の断面図を示す。
【図２】当該ＰＬＡ容器の一実施形態の底面斜視図を示す。
【図３】支持ジャケットの一実施形態の断面図を示す。
【図４】支持ペグの一実施形態の側面図を示す。
【図５】金属核を有する支持ペグの一実施形態の側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで本発明の目下の好適な実施形態に対する参照を詳細に行う。各例は、本発明の実施形態の説明のために与えられるものであり、本発明の限定のためのものではない。実際には、本発明の精神または範囲を逸脱することなく、本発明において様々な修正および変形を行うことができるということは、当業者にとって明白であろう。例えば、一実施形態の一部として説明または記載される特徴は、別の実施形態において用いることができ、さらなる実施形態をもたらす。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内において、このような修正および変形を包含するということが意図される。
【００１０】
本発明の実施形態に従って、担体支持システムを用いて支持している間、熱でＰＬＡ製品を硬化させることによって改良された製品を製造するための方法が開発された。高圧下に置かれると、寸法不安定性および機械的欠陥に見舞われ得る従来のＰＬＡ製品とは異なり、当該製品は、高温および高圧に耐えると同時に、実質的に安定的かつ機能的であり続けることができる。例えば、本発明の特定の実施形態に従って製造されたポリ乳酸容器は、高度な寸法安定性を保ちつつ、９８℃および１１．５バールのコーヒー調合サイクルに耐え得る。さらに、当該製品は、硬化工程の間に担体支持システムで支持されているため、当該改善された製品はその原寸を保持することができる。当該製品の原寸を維持することによって、当該支持システムは、当該改善された製品が、正確な寸法の製品を要求する用途において利用することができることを保証する。例えば、本発明の特定の実施形態に従って製造されたポリ乳酸容器は、高度に一貫した内容積を有し、高度に一貫した液密封止を形成することができる。
【００１１】
本明細書にて用いられる用語「含む」（「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」）は、そうではない旨が明示されない限り、閉じず、限定しない用語であるように意図されている。
【００１２】
非硬化ポリ乳酸製品
本発明の一実施形態に係る方法は、基本的に任意のポリ乳酸製品において用いることができる。本明細書にて用いられる用語「製品」は、任意の別個の物理的対象を指す。特定の実施形態によると、当該製品は、袋、瓶、カップ、または蓋等の容器であり得る。他の実施形態では、当該製品は薄膜または積層物であり得る。さらに他の実施形態では、当該製品は、食卓用食器具、盆、食品パッケージ、または食品包装等の食品用製品であり得る。さらに別の一実施形態では、当該製品は、裏地、天幕、使い捨て衣服、使い捨ておむつ、および女性用衛生用品等の用途において用いられる繊維または織物であり得る。さらに別の一実施形態では、当該製品は、縫糸、ステント、透析媒体、および薬剤運搬機器等の医療機器であり得る。
【００１３】
当該製品は、基本的に、当該分野で知られるいかなる技術を用いても構築することができる。特定の一実施形態では、当該ＰＬＡ製品は注入鋳造法によって構築される。別の実施形態では、当該ＰＬＡ製品は押出によって構築される。さらに別の実施形態では、当該ＰＬＡ製品は熱成形法によって構築される。さらに別の実施形態では、当該ＰＬＡ製品は発泡成形法によって構築される。
【００１４】
特定の実施形態によると、当該製品はポリ乳酸容器であり得る。本明細書にて用いられる用語「容器」は、充填または包装され得る任意の三次元構造を指す。当該容器は、ポリ乳酸、および可能性として、その他の熱可塑性材料と熱可塑性添加剤を含み得る。当該容器は、基本的に、当該分野で知られているいかなる技術を用いても製造することができる。
【００１５】
当該容器は基本的に任意の形状または規模であり得る。特定の実施形態によると、当該容器は、球形、円錐形、円柱形、または多角体形であり得る。特定の一実施形態では、当該容器は実質的に円柱形であり、約０．１オンスから約５０オンスに及ぶ体積を有する。別の一実施形態では、当該容器は約５オンスから約２０オンスに及ぶ体積を有する。さらに別の一実施形態では、当該容器は約０．５オンスから約１．５オンスに及ぶ体積を有する。
【００１６】
図１から２は、適切なＰＬＡ容器の一実施形態を示す。容器１０は、円柱体部１２、および実質的に平板な基部１４を含み得、それらが貯蔵部１６を画定する。容器１０は、貯水部開口部２０を囲む上方肩部１８、および基部１４を囲む隆起縁部２２も含み得る。
【００１７】
蓋を受け入れるために、円柱体部１２の内部は、１つ以上の上方頂部２４および下方頂部２６を含み得る。容器１０から液体を取り出すために、基部１４は複数の空孔２８を含み得る。
【００１８】
改良された製品を製造するための方法
本発明の実施形態は、ポリ乳酸を含む製品を製造するための方法を含む。一実施形態では、当該製品を製造するための方法は、ポリ乳酸を含む製品を提供すること、担体支持システムを用いて製品を支持すること、および熱で当該製品を硬化させることを含む。
を含む。
【００１９】
当該製品を製造するための方法は、担体支持システムを用いて製品を支持する段階を含む。本明細書にて用いられる用語「担体支持システム」は、硬化段階の間に当該製品の少なくとも一部が寸法を変化することを防止するシステムを指す。担体支持システムの限定されない例としては、（１）当該製品の外側部を固定する支持ジャケット、（２）当該製品の内側部を固定する支持ペグ、および（３）支持ジャケットおよび支持ペグの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態では、当該担体支持システムは、当該製品の一部のみを支持するために用いられる。その他の実施形態では、当該担体支持システムは、実質的に当該製品の全体を支持するために用いられる。当該担体支持システムのジャケットおよび／またはペグは、任意の適切な材料で作成することができる。特定の実施形態では、当該担体支持システムは、寸法的かつ熱的に安定な熱伝導性材料でできている。適切な支持ジャケットの材料の限定されない例としては、真鍮または鋼等の金属が挙げられる。適切な支持ペグの材料の限定されない例としては、ゴムまたはシリコン等のエラストマー材料が挙げられる。特定の実施形態では、当該支持ペグは熱伝導性経路を含む。例えば、当該支持システムは、熱伝導を改善し、改良された製品からの当該ペグの除去を容易にする、金属核を有するシリコンペグを含み得る。図３から５は、ポリ乳酸容器のための適切な支持システムの実施形態を示す。
【００２０】
当該支持システムは、図３に示されるような支持ジャケット３０を含み得る。支持ジャケット３０は、側部３２および基部３４を含み得る。支持ジャケット３０は、上方凹部３６および下方凹部３８も含み得る。支持ジャケット３０は、側部３２が円柱体部１２の外部を支持し、基部３４が基部１４の外部を支持し、上方凹部３６が上方肩部１８を支持し、下方凹部３８が隆起縁部２２を支持するように、容器１０に適応することができる。結果として、支持ジャケット３０は、実質的に当該容器の外部の全てを支持するために用いることができる。
【００２１】
当該支持システムは、図４に示されるような支持ペグ４０も含むことができる。支持ペグ４０は、側部４２および底部４４を含み得る。支持ペグ４０は、１つ以上の上方凹部４６および１つの下方凹部４８も含み得る。側部４２が円柱体部１２の内部を支持し、底部４４は基部１４の内部を支持し、１つ以上の上方凹部４６は１つ以上の上方頂部２４を支持し、下方凹部４８は下方頂部２６を支持するように、支持ペグ４０を容器１０内に挿入することができる。結果として、支持ペグ４０は、実質的に当該容器の内部全体を支持するために用いることができる。
【００２２】
別の実施形態では、当該支持システムは図５に示されるような支持ペグ５０を含み得る。支持ペグ５０は、熱伝導を改善し、当該容器からの支持ペグ５０の除去を容易にする、金属核５２を含み得る。
【００２３】
当該製品を製造するための方法は硬化段階も含む。本明細書にて用いられる用語「硬化」および「硬化させる」（「ｃｕｒｉｎｇ」および「ｃｕｒｅ」）は、熱処理または焼きなまし、ならびに他の変化によるポリ乳酸の結晶性の増加を指し、それにより、当該ＰＬＡ製品の１つ以上の機械的特性、物理特性、および／または化学特性が、非硬化製品と比較して変化する。これら特性の限定されない例としては、熱安定性、圧力安定性、および寸法安定性が挙げられる。
【００２４】
当該ＰＬＡ製品は、ポリ乳酸を硬化するのに効果的な量の熱で処理される。一実施形態では、当該硬化工程は、当該ＰＬＡ製品を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度まで、約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱することを含む。別の一実施形態では、当該硬化工程は、当該ＰＬＡ製品を約１１０℃から約１２０℃の範囲の温度まで、約１０分から約２０分の範囲の時間の間加熱することを含む。熱処理に続いて、当該ＰＬＡ製品は随意に低温まで瞬間冷却することができる。一実施形態では、当該瞬間冷却は、当該ＰＬＡ製品を約−１５℃の温度まで、約１分から約１０分の範囲の時間の間冷却することを含む。具体的な一実施形態では、当該加熱は約１１０℃の温度で約１０分の間行われる。
【００２５】
改良されたポリ乳酸容器
本発明にて同様に具現されるのは、ポリ乳酸を含む製品である。一実施形態では、当該製品は、担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されている。当該硬化工程の結果として、当該製品は、同一構造の非硬化製品のそれと比較して、少なくとも１つの増加した機械的特性、物理特性、および／または化学特性を有し得る。例えば、当該製品は、同一構造の非硬化容器のそれと比較して、増加した結晶性、増加した熱安定性、増加した圧力安定性、または増加した寸法安定性を有し得る。
【００２６】
特定の実施形態によると、当該製品はポリ乳酸容器であり得る。具体的な一実施形態では、当該容器は実質的に円柱形であり、約０．１オンスから約５０オンスの範囲内の体積を有する。別の一実施形態では、当該容器は約５オンスから約２０オンスの範囲内の体積を有する。さらに別の一実施形態では、当該容器は約０．５オンスから約１．５オンスの範囲内の体積を有する。
【００２７】
飲料を調製する方法
本発明にてさらに具現されるのは、ポリ乳酸を含む容器で飲料を調製する方法である。一実施形態では、当該飲料を調製する方法は、ポリ乳酸を含む容器を提供し、当該容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されていること、飲料原料を当該容器内に入れること、温液を当該容器内に入れること、飲料原料および温液を当該容器内で調合して飲料を作ること、および当該容器から当該飲料を取り出すことを含む。一実施形態では、当該飲料原料は挽いたコーヒーまたは茶を含む。
【００２８】
当該調合段階は、約８５℃から約１００℃の範囲内の温度で、約６バールから約１２バールの範囲内の圧力で調合することを含み得る。一実施形態では、当該方法は、飲料原料を当該容器内に入れる段階の後に、および温液を当該容器内に入れる段階の前に、当該容器を封止する段階をさらに含む。別の一実施形態では、当該方法は、飲料原料を当該容器内に入れる段階の後に、および温液を当該容器内に入れる段階の前に、当該容器を飲料調合機内に入れる段階をさらに含む。
【００２９】
上記の方法および容器は、下記の限定されない実施例を参照することでさらに理解されるだろう。
【実施例】
【００３０】
実施例１：硬化時間および硬化温度の容器の強度への効果
【００３１】
ポリ乳酸容器を、挿入部分のない真鍮のジャケット内に入れた。その後、当該容器を熱で様々な温度および時間にて硬化させた。当該容器を冷却した後、これを再加熱し、Instron試験機（ノーウッド、マサチューセッツ州）上で試験し、同一構造の非硬化容器と比較した、１００℃でのその最大負荷容量を測定した。
【００３２】
当該容器の硬化時間、硬化温度、冷却方法、および最大負荷容量を下の表にまとめる。
【表１】
【００３３】
表１に示されるように、当該容器の最大負荷容量は、同一構造の非硬化容器と比較して著しく改善された。
【００３４】
実施例２：硬化の結晶性に対する効果
【００３５】
ポリ乳酸容器を、挿入部分のない真鍮のジャケット内に入れ、１１０℃で２０分の間硬化させた。当該容器を冷却した後、３つのＰＬＡ試料を、当該硬化容器の基部の中心から取り出した。加えて、１つのＰＬＡ試料を、非硬化容器の基部の中心から取り出した。その後、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）試験を、１分当たり１０℃の速度で各試料について行った。その後、ＤＳＣ曲線を用いて各試料に対して結晶性を計算した。
【００３６】
当該容器の硬化温度および結晶性を下の表にまとめる。
【表２】
【００３７】
表２に示されるように、当該容器の結晶性は、同一構造の非硬化容器と比較して著しく改善された。
【００３８】
本発明は、その特定実施形態を参照して詳細に記載しているが、当業者は、上記事項の実現および理解によって、これらの実施形態に対する修正、変形、および同等物を容易に考案できるということを理解されたい。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその任意の同等物のそれとして評価するべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸を含む製品を提供するステップと、
担体支持システムを用いて前記製品を支持するステップと、
熱で前記製品を硬化させるステップと、
を含む、製品を製造する方法。
【請求項２】
前記製品を硬化させる段階が、前記ポリ乳酸の結晶性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品の熱安定性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品の圧力安定性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品の寸法安定性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度まで加熱するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記製品を硬化させる段階が、前記容器を約１００℃から約１１０℃の範囲の温度で、約１０分から約２０分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記製品を支持する段階が、前記製品を支持ジャケットに入れるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記支持ジャケットが、寸法的かつ熱的に安定な熱伝導性材料を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記支持ジャケットが金属を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記製品を支持する段階が、支持ペグを前記製品に挿入するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記支持ペグがエラストマー材料を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記支持ペグがシリコンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記支持ペグが熱伝導性経路をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱伝導性経路が金属核を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記製品を支持する段階が、当該容器を支持ジャケットに入れるステップと、支持ペグを前記製品に挿入するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記製品がポリ乳酸容器を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
担体支持システムによって支持されている間、前記製品が熱で硬化されているポリ乳酸を含む製品。
【請求項２０】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の結晶性と比較して増加した結晶性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２１】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の熱安定性と比較して増加した熱安定性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２２】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の圧力安定性と比較して増加した圧力安定性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２３】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の寸法安定性と比較して増加した寸法安定性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２４】
前記製品がポリ乳酸容器を含む、請求項１９に記載の製品。
【請求項２５】
前記容器が約０．１オンスから約５０オンスの範囲の体積を有する、請求項２４に記載の製品。
【請求項２６】
前記容器が約５オンスから約２０オンスの範囲の体積を有する、請求項２４に記載の製品。
【請求項２７】
前記容器が約０．５オンスから約１．５オンスの範囲の体積を有する、請求項２４に記載の製品。
【請求項２８】
ポリ乳酸を含む容器を提供し、前記容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されているステップと、
飲料原料を前記容器内に入れるステップと、
温液を前記容器内に入れるステップと、
前記飲料原料および温液を前記容器内で調合して飲料を作るステップと、
前記容器から前記飲料を取り出すステップと、
を含む、飲料を調製する方法。
【請求項２９】
前記飲料原料が挽いたコーヒーまたは茶を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記調合段階が、約８５℃から約１００℃の範囲の温度で調合するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記調合段階が、約６バールから約１２バールの範囲の圧力で調合するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記調合段階が、約８５℃から約１００℃の範囲の温度と、約６バールから約１２バールの範囲の圧力とで調合するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記飲料原料を前記容器内に入れる段階の後と、前記温液を前記容器内に入れる段階の前とに、当該容器を封止する段階をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記飲料原料を前記容器内に入れる段階の後と、前記温液を前記容器内に入れる段階の前とに、前記容器を飲料調合機内に入れる段階をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
ポリ乳酸を含む製品を提供するステップと、
担体支持システムを用いて前記製品を支持するステップと、
熱で前記製品を硬化させるステップと、
を含む、ポリ乳酸製品の熱安定性を増加させる方法。
【請求項３６】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度まで加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記製品を硬化させる段階が、前記容器を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度で、約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記製品を硬化させる段階が、前記容器を約１００℃から約１１０℃の範囲の温度で、約１０分から約２０分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項１】
ポリ乳酸を含む製品を提供するステップと、
担体支持システムを用いて前記製品を支持するステップと、
熱で前記製品を硬化させるステップと、
を含む、製品を製造する方法。
【請求項２】
前記製品を硬化させる段階が、前記ポリ乳酸の結晶性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品の熱安定性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品の圧力安定性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品の寸法安定性を増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度まで加熱するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記製品を硬化させる段階が、前記容器を約１００℃から約１１０℃の範囲の温度で、約１０分から約２０分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記製品を支持する段階が、前記製品を支持ジャケットに入れるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記支持ジャケットが、寸法的かつ熱的に安定な熱伝導性材料を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記支持ジャケットが金属を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記製品を支持する段階が、支持ペグを前記製品に挿入するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記支持ペグがエラストマー材料を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記支持ペグがシリコンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記支持ペグが熱伝導性経路をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱伝導性経路が金属核を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記製品を支持する段階が、当該容器を支持ジャケットに入れるステップと、支持ペグを前記製品に挿入するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記製品がポリ乳酸容器を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
担体支持システムによって支持されている間、前記製品が熱で硬化されているポリ乳酸を含む製品。
【請求項２０】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の結晶性と比較して増加した結晶性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２１】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の熱安定性と比較して増加した熱安定性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２２】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の圧力安定性と比較して増加した圧力安定性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２３】
前記製品が、同一構造の非硬化製品の寸法安定性と比較して増加した寸法安定性を有する、請求項１９に記載の製品。
【請求項２４】
前記製品がポリ乳酸容器を含む、請求項１９に記載の製品。
【請求項２５】
前記容器が約０．１オンスから約５０オンスの範囲の体積を有する、請求項２４に記載の製品。
【請求項２６】
前記容器が約５オンスから約２０オンスの範囲の体積を有する、請求項２４に記載の製品。
【請求項２７】
前記容器が約０．５オンスから約１．５オンスの範囲の体積を有する、請求項２４に記載の製品。
【請求項２８】
ポリ乳酸を含む容器を提供し、前記容器は担体支持システムによって支持されている間、熱で硬化されているステップと、
飲料原料を前記容器内に入れるステップと、
温液を前記容器内に入れるステップと、
前記飲料原料および温液を前記容器内で調合して飲料を作るステップと、
前記容器から前記飲料を取り出すステップと、
を含む、飲料を調製する方法。
【請求項２９】
前記飲料原料が挽いたコーヒーまたは茶を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記調合段階が、約８５℃から約１００℃の範囲の温度で調合するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記調合段階が、約６バールから約１２バールの範囲の圧力で調合するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記調合段階が、約８５℃から約１００℃の範囲の温度と、約６バールから約１２バールの範囲の圧力とで調合するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記飲料原料を前記容器内に入れる段階の後と、前記温液を前記容器内に入れる段階の前とに、当該容器を封止する段階をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記飲料原料を前記容器内に入れる段階の後と、前記温液を前記容器内に入れる段階の前とに、前記容器を飲料調合機内に入れる段階をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
ポリ乳酸を含む製品を提供するステップと、
担体支持システムを用いて前記製品を支持するステップと、
熱で前記製品を硬化させるステップと、
を含む、ポリ乳酸製品の熱安定性を増加させる方法。
【請求項３６】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度まで加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記製品を硬化させる段階が、前記製品を約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記製品を硬化させる段階が、前記容器を約１００℃から約１４０℃の範囲の温度で、約５分から約４５分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記製品を硬化させる段階が、前記容器を約１００℃から約１１０℃の範囲の温度で、約１０分から約２０分の範囲の時間の間加熱するステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１０−５３５１２０（Ｐ２０１０−５３５１２０Ａ）
【公表日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２０１６１（Ｐ２０１０−５２０１６１）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７１６４９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１８３８０
【国際公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（３９１０２６０５８）ザ・コカ−コーラ・カンパニー (238)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＣＯＣＡ−ＣＯＬＡ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７１６４９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１８３８０
【国際公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（３９１０２６０５８）ザ・コカ−コーラ・カンパニー (238)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＣＯＣＡ−ＣＯＬＡ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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