热封性层压体及其生产方法 技术领域 本发明涉及热封性层压体及其生产方法。 更具体地， 本发明涉及在耐热性、 保香性 (aroma barrier properties)、 热封性 (heat sealability) 和经济性方面优异的层压体以 及生产所述层压体的方法， 所述层压体通过在纸制基材上直接形成通用均聚对苯二甲酸乙 二酯来生产。
背景技术 为了赋予由纸制成的容器 ( 纸制容器 ) 以各种性能， 例如耐水性和热封性， 存在向 纸制基材 (paper base material) 施涂树脂涂层的惯例。
在此类具有向纸制基材施涂树脂涂层的层压体中， 聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯通常 用作涂布树脂， 这是因为其在加工性方面优异， 并且也在对纸的粘合性和熔融挤出性 (melt extrudability) 方面优异。 然而， 聚烯烃不完全满足作为食品容器必需功能的耐热性、 例如 对臭气等的阻隔性、 保香性等方面的性质， 以致其使用受到限制。
为了解决此类问题， 已采取提供具有包括聚酯树脂涂层的纸制基材的提案。 然而， 直接在纸制基材上涂布而不经过粘合剂层的作为通用聚酯的均聚对苯二甲酸乙二酯树脂 ( 下文可称作 “均聚 PET(homo-PET)” )， 造成难以获得稳定的成膜性能。具有直接涂布于纸 制基材上的均聚对苯二甲酸乙二酯的层压体还未商业化。
因此， 例如， 下文将描述的专利文献 1 提出了包括在纤维基材上挤出涂布聚酯 的生产层压体的方法， 其中将主要由对苯二甲酸乙二酯单元构成并具有熔体粘度 (melt viscosity) 比 η50/η950(η50 为在 280℃和剪切速率 50s-1 下的熔体粘度， η950 为在 280℃和 -1 剪切速率 950s 下的熔体粘度 ) 在 2.0 ＜ η50/η950 ＜ 3.0 的范围内和固有粘度 (inherent viscosity) 在 0.5 至 1.4dl/g 的范围内的聚酯用作所述聚酯， 并在以下条件下进行挤出涂 布： 模头向下挤出温度为 300 至 340℃， 熔融挤出比为 25 以下， 涂层厚度为 20μm 以上， 以 及辊施涂线压力为 5 至 50kg/cm。该方法描述为能够高稳定性地生产具有均一膜厚度和优 异层间结合强度 (bonding strength) 的聚酯涂布纸。
已采取的另一种用于多层聚酯类层压纸的提案， 所述多层聚酯类层压纸具有经由 3 密度小于 1.35g/cm 的聚对苯二甲酸乙二酯共聚物树脂而层压至纸制基材的聚对苯二甲酸 乙二酯 ( 专利文献 2)。
现有技术文献
专利文献 ：
专利文献 1 ： 日本专利 3749000 号
专利文献 2 ： JP-A-2003-311888
发明内容
发明要解决的问题 然而， 上述专利文献 1 中所述的发明使用具有特定熔融性能的特定的聚酯树脂。特定的聚酯树脂， 例如共聚物聚酯树脂或掺合树脂 (blend resin)， 通常是昂贵的， 并且经 常以特殊方式制备。因此， 此类特定的聚酯树脂难以轻松获得。对具有不经粘合剂层而直 接涂布于纸制基材上的均聚对苯二甲酸乙二酯的纸制层压体的需求在增长， 均聚对苯二甲 酸乙二酯廉价且易于获得。
上述专利文献 2 描述了均聚对苯二甲酸乙二酯彼此间的热封性可由聚对苯二甲 酸乙二酯共聚物树脂确保， 但如果不使用此类共聚物树脂， 则完全不能获得均聚对苯二甲 酸乙二酯彼此间的热封性。
因此， 本发明的目的为提供在均聚对苯二甲酸乙二酯表面彼此间的热封性优异的 热封性层压体， 所述层压体具有直接形成于纸制基材上的涂层， 所述涂层包括均聚对苯二 甲酸乙二酯并具有均一膜厚度。
本发明的另一目的为提供用于生产层压体的方法， 该方法可通过挤出涂布法直接 在纸制基材上熔融挤出均聚对苯二甲酸乙二酯， 而不引起边缘或切边起皱等。
用于解决问题的方案
根据本发明， 提供一种热封性层压体， 其特征在于均聚对苯二甲酸乙二酯直接涂 布于纸制基材的至少一个表面上。
在本发明的热封性层压体中， 优选
1. 通过挤出涂布法施涂由均聚对苯二甲酸乙二酯组成的涂层 ；
2. 均聚对苯二甲酸乙二酯的固有粘度在 0.72 至 0.84dL/g 的范围内。
3. 由均聚对苯二甲酸乙二酯组成的涂层具有厚度 10 至 60μm ； 和
4. 由均聚对苯二甲酸乙二酯组成的涂层的厚度在小于 ±20％的范围内变化。 不言而喻， 纸制基材可具有层压于其表面的铝箔。
本发明还提供一种容器， 其通过叠加所述层压体的涂布均聚对苯二甲酸乙二酯的 表面， 并热封所述表面而形成。
本发明进一步提供一种用于生产纸制热封性层压体的方法， 所述纸制热封性层压 体具有通过挤出涂布法而形成于所述纸制基材的至少一个表面上的由均聚对苯二甲酸乙 二酯组成的涂层， 所述方法的特征在于， 用从 T 型模头的模唇开口部至纸制基材的距离表 示的空气隙为 25cm 以下。
在根据本发明所述的生产热封性层压体的方法中， 优选在所述挤出涂布法中的熔 融挤出期间， 基于所述均聚对苯二甲酸乙二酯的熔点 (Tm)， 所述均聚对苯二甲酸乙二酯的 挤出温度的范围为 Tm+25 至 Tm+60℃， 挤出压力的范围为 3.5 至 6.5MPa。铝箔可层压至所 述纸制基材的表面。
发明的效果
根据本发明的热封性层压体， 将包括廉价并易获得的均聚对苯二甲酸乙二酯的均 一膜厚度的涂层直接涂布在纸制基材上， 而不在其中插入粘合剂层。这带来良好的经济性 优势。
本发明的热封性层压体具有形成于表面上的热封性均聚 PET 涂层。叠加并热封层 压体， 从而可易于形成容器。特别地， 均聚 PET/ 均聚 PET 表面的热封 ( 其热封迄今为止是 很困难的 ) 可在相对低的温度下进行。
从以下将描述的实施例的结果中也可清楚地看出这些事实。即， 在本发明的热封
性层压体中， 均聚 PET/ 均聚 PET 表面的热封可在 190℃以上的热封温度下可靠地进行， 并且 即使在 160℃的低温下也可获得优异的热封 ( 实施例 1 至 3、 7 至 14)。另一方面， 在通过其 中空气隙大并且挤出温度不满足本发明的方法生产的层压体中， 甚至在 190℃下也未获得 可靠的均聚 PET/ 均聚 PET 表面的热封 ( 比较例 1 和比较例 2)。
与目前用于涂层树脂的共聚物聚酯以及聚烯烃相比， 用于本发明的均聚对苯二甲 酸乙二酯在耐热性方面优异。因此， 由本发明的热封性层压体组成的容器可用于包括油脂 的微波加热烹调使用。此外， 均聚对苯二甲酸乙二酯在臭气阻隔性和保香性上优异。因此， 由本发明的层压体组成的容器具有优异的风味保留性。
从以下将描述的实施例 19 的结果来看这些事实也是明显的。即， 示于比较例 6 的 由具有聚乙烯 (PE) 层压于其上的层压体组成的容器示出对二氯苯向容器内部的迁移。另 一方面， 与已知显示高阻隔性的由通过堆叠双向拉伸的均聚 PET 膜形成的层压体组成的容 器 ( 比较例 7) 的那些相比， 在实施例 1 和 15 至 18 中， 由通过本发明的制造方法生产的层 压体组成的容器明显具有高阻隔性。
即使当由本发明的层压体组成的容器 ( 其在耐溶出 (solving-out) 或耐洗脱上优 异 ) 容纳含醇的内容物时， 该容器也不可能将来自均聚 PET 涂层的杂质溶出到内容物， 也不 影响内容物的风味。 从以下将描述的实施例 20 的结果来看这些事实也是明显的。即， 在由本发明的 热封性层压体组成的容器和由具有涂布于纸制基材上的聚乙烯 (PE) 的层压体组成的容器 中， 在各容器中放置乙醇。在本发明的热封性层压体中， 在容纳的乙醇中， 几乎未检测到来 自均聚 PET 涂层的杂质组分。另一方面， 在 PE 涂布的容器中容纳的乙醇中检测到来自 PE 的各种杂质组分。这些杂质组分可能影响乙醇的纯度。从这些发现来看， 当本发明的层压 体用作食品和饮品用容器的基材时， 该层压体明显地在保持风味的性能方面优异。
在用于生产本发明的层压体的方法中， 重要的特征是在均聚对苯二甲酸乙二酯的 熔融树脂膜的挤出期间设置 25cm 以下的空气隙。在该情况下， 特别优选将熔融树脂的挤出 温度或挤出压力的值调整到特定范围内。这样一来， 能够确保均聚对苯二甲酸乙二酯彼此 间优异的热封性， 即使当使用通用均聚对苯二甲酸乙二酯时， 也可抑制边缘起皱的发生。 因 此， 对纸制基材具有优异粘合性的涂层可直接形成于纸制基材的表面。这使得可高生产力 地生产其中包括均聚对苯二甲酸乙二酯的涂层直接形成于纸制基材上的热封性层压体， 而 迄今为止， 这种层压体的商业化是困难的。
根据本发明的生产层压体的方法提供优异的成膜性、 并限制边缘起皱和向内弯曲 (neck-in) 的发生。因此， 该方法可以相对高的速度进行层压， 并可以良好的生产力生产本 发明的层压体。
附图说明 [ 图 1] 为示出在生产本发明的层压体的方法中使用的装置实例的配置示意图。
[ 图 2] 为当乙醇作为内容物容纳于均聚 PET 涂布的容器和 PE 涂布的容器中时乙 醇的 GC/MS 曲线 (chart)。
附图标记说明
1 T 型模头
2 模唇 (lip) 3 冷却辊 4 压力辊具体实施方式
( 均聚对苯二甲酸乙二酯 )
在本发明的层压体中， 重要的特征是均聚对苯二甲酸乙二酯直接涂布于纸制基材 的至少一个表面。
用于本发明的层压体的均聚对苯二甲酸乙二酯是指通用聚对苯二甲酸乙二酯， 其 由作为二醇组分的乙二醇与作为二羧酸组分的对苯二甲酸的缩聚作用而形成， 并且确实不 包含其他共聚物组分。 该均聚对苯二甲酸乙二酯不意于排除聚对苯二甲酸乙二酯的制备期 间作为副产物所形成的杂质组分。
该均聚对苯二甲酸乙二酯通常具有约 67℃的玻璃化转变温度 (Tg)。然而， 在本发 明中， 优选使用具有约 67℃以上的范围的 Tg 的均聚对苯二甲酸乙二酯。
用于本发明层压体的均聚对苯二甲酸乙二酯的固有粘度 (IV) 的范围为 0.72 至 0.84dL/g、 特别地为 0.80 至 0.83dL/g， 这在成膜性方面是很重要的。如果固有粘度低于该 范围， 成膜性将不良。如果固有粘度高于该范围， 不良的挤出性将出现。
此外， 用于本发明的均聚对苯二甲酸乙二酯依据公知配方可引入本身公知的用于 膜的配混剂， 例如抗结块剂、 抗静电剂、 润滑剂、 抗氧化剂和紫外光吸收剂。
( 纸制基材 )
作为用于本发明的层压体中的纸制基材， 常规用于纸容器的纸板全部都可使用， 并可根据用途采用它们的各种形式。也可使用例如， 象牙纸板 (ivory board)、 杯用原纸 (cup stock)、 马尼拉纸板 (Manila board)、 盒纸板 (boxboard)、 卡纸板 (cardboard) 和合 成纸， 尽管这些不是限制性的。此处所述的材料可为已涂布或未涂布的。
不限定原纸或纸板的克重或基重 (basis weight)， 但优选通常在 180 至 500g/m2 的范围内。如果基重小于该范围， 则所得容器的机械强度不足。另一方面， 如果基重大于上 述范围， 则所得容器太重以致其可操作性和经济性不良， 其成形性也差。
为了增强纸制基材表面的可湿性并改进其对均聚对苯二甲酸乙二酯的粘合性， 纸 制基材可进行表面处理， 例如电晕放电处理、 火焰处理、 等离子体加工或臭氧化。
此外， 纸制基材的表面可具有层压于其上的铝箔。在用于生产本发明的层压体的 方法中， 可以形成不仅对纸制基材表面， 而且还对铝箔的表面具有粘合性的涂层。
为了对纸制基材层压铝箔， 可使用公知的方法， 例如使用粘合剂的干式层压。
( 层压体 )
在本发明的层压体中， 包括上述均聚对苯二甲酸乙二酯的的涂布层 ( 此后可简称 为 “均聚 PET 层” ) 形成于纸制基材的至少一个表面上。
均聚 PET 层的厚度取决于层压体的用途和由层压体形成的容器的形状等而不同， 不能简单地限定。然而， 从成膜性、 耐热性、 耐水性、 保香性或热封性方面， 其厚度优选在 10 至 60μm 的范围内。更优选的范围为 12 至 50μm。
在本发明的层压体中， 均聚 PET 层可形成于纸制基材的两个表面上， 或者均聚 PET层可形成于其仅一个表面上。在这种情况下， 其它合成树脂膜可层压到未形成均聚 PET 层 的表面上。 此类合成树脂膜的实例为聚对苯二甲酸乙二酯膜、 尼龙膜和聚丙烯膜， 并可拉伸 这些膜。任意这些合成树脂膜均可通过公知的方法， 例如干式层压或挤出层压来层压。
( 用于生产层压体的方法 )
为了稳定地直接在纸制基材的表面上涂布上述均聚对苯二甲酸乙二酯而不使用 粘合剂等， 在用于生产本发明的层压体的方法中， 选择通过挤出涂布法向纸制基材层压均 聚对苯二甲酸乙二酯的熔融树脂膜时的加工条件是重要的。特别地， 从 T 型模头的模唇开 口部至纸制基材表面的距离是重要的。即， 重要的是， 将从 T 型模头的模唇开口部至纸制基 材表面的距离 ( 即， 空气隙 ) 设定为在 25cm 以下、 优选 5 至 20cm 的范围内的值。
此外， 基于所使用的均聚对苯二甲酸乙二酯的熔点 (Tm)， 从挤出机挤出的熔融树 脂的挤出温度优选设定为在 Tm+25℃至 Tm+60℃、 特别地为 Tm+30℃至 Tm+50℃的范围内的 值。
此外， 挤出期间的挤出压力优选设定为 3.5 至 6.5MPa， 特别地为 4.0 至 6.0MPa。
优选地， 实际测量温度与各设定温度的偏差应很小。压力调整也应优选精确地进 行。 通过将参数设置在上述范围内， 可抑制膜起皱 (film waves) 的发生， 如前所述， 可 生产在膜厚度的均一性上优异或在涂层的粘合性上优异的层压体。 从下述实施例中的结果 来看这些事实也是明显的。
即， 如从下述实施例的结果中清楚地看到， 如果空气隙大于 25cm， 切边或边缘起 皱， 即宽度 4mm 以上时发生膜的两个边缘或切边都侧向摆动 (lateral sway) 或波动， 并且 膜厚度的波动范围为期望厚度的 ±20％以上， 以致不能形成均一厚度的膜 ( 均聚 PET 层 ) ( 比较例 1， 表 1)。此外， 热封性也不充分 ( 比较例 1， 表 4)。如果熔融挤出期间均聚对苯二 甲酸乙二酯的挤出温度偏离 Tm+25℃至 Tm+60℃的范围， 不能形成均一膜厚度的涂层， 并且 所得的膜明显地在边缘起皱性和粘合性上次于满足上述范围所得的膜 ( 比较例 2 和 3， 表 2)。此外， 如果挤出压力偏离 3.5 至 6.5MPa 的范围， 所得膜与满足上述范围所得的膜相比 明显地在边缘起皱性和膜厚度均一性方面不令人满意 ( 比较例 4 和 5， 表 3)。
相比之下， 在满足全部上述条件的用于生产本发明的层压体的方法中， 切边或边 缘起皱的宽度限制为小于 4mm， 膜厚度波动范围窄至小于所期望的膜厚度的 ±20％， 并且 粘合性明显地优异 ( 实施例 1 至 18)。
图 1 为在用于生产本发明的层压体的方法中使用的装置实例的示意图。通过挤出 机 ( 未示出 ) 将均聚对苯二甲酸乙二酯熔融捏合， 并从 T 型模头 1 的模唇 2 挤出到纸制基 材 B 的表面上作为熔融树脂膜 P。然后， 在冷却辊 3 和压力辊 4 之间夹住挤出膜 P， 从而生 产本发明的层压体。空气隙用 T 型模头的模唇 2 到纸制基材 B 的表面的距离 L 来表示。
在本发明中， 在均聚 PET 熔融树脂膜 P 挤出到纸制基材 B 上后， 如上所述在冷却辊 3 和压力辊 4 之间将其夹住。在这种情况下期望均聚 PET 层通过冷却辊急冷来抑制均聚对 苯二甲酸乙二酯的结晶化。这能够确保均聚 PET 层的热封性。冷却辊的表面温度优选在 10 至 25℃的范围内， 尽管其不受限制。
使熔融树脂膜的挤出压力保持在恒定值也是很重要的， 此外， 期望在挤出机和 T 型模头间提供齿轮泵 (gear pump)， 尽管这未示出。
作为用于挤出均聚对苯二甲酸乙二酯的模头， 可使用通常用于树脂的挤出涂布的 模头。优选地， 模唇 (die lip) 的开口宽度在 0.4 至 1.4mm 的范围内， 模头的宽度在 90 至 180cm 的范围内。 此外， 在本发明的条件下， 考虑到均聚 PET 层的均一膜厚度和粘合性， 优选 以 50 至 100m/min 的线速度层压。
( 容器 )
由本发明的层压体组成的容器通过叠加本发明的层压体的均聚 PET 层、 并热封该 叠加区域来生产。以该方式， 可形成公知形状的容器， 例如杯状、 盘状或袋状的容器。
实施例 ：
将通过采用实施例具体地描述本发明。然而， 本发明决不受限于这些实施例的范 围。
( 实施例 1)
调整挤出式层压机， 以使相对于具有模唇开口部宽度调整为 0.8mm 的模头 ( 宽度 ： 约 110cm) 的空气隙 ( 空气隙＝从 T 型模头的模唇开口部到待涂布的杯用原纸的距离 ) 为 10cm。 在挤出温度 300℃下， 将均聚对苯二甲酸乙二酯在挤出压力 6.0MPa 下从模头中挤出， 并涂布在杯用原纸上 ( 电晕放电处理 ； 基重为 320g/m2)。用于实施例 1 至 14 和比较例 1 至 5 的均聚对苯二甲酸乙二酯为具有固有粘度 0.83dL/g 和熔点 250℃的均聚对苯二甲酸乙二 酯 (NOVAPEX BK6180， 由 Mitsubishi Chemical Corp. 生产 )。 均聚 PET 的涂层厚度为 25μm， 涂布线速度为 65m/min。同时与原纸的涂布一起， 涂布的原纸在冷却辊 ( 表面温度 ： 22℃ ) 和橡胶辊之间穿过以完成层压体。与这些步骤相 关， 评价被挤出层压体的状态。结果示于表 1。
( 实施例 2)
除了将空气隙设定为 5cm 以外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体 的状态。结果示于表 1。
( 实施例 3)
除了将空气隙设定为 15cm 以外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体 的状态。结果示于表 1。
( 实施例 4)
除了将空气隙设定为 20cm 以外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体 的状态。结果示于表 1。
( 实施例 5)
除了将空气隙设定为 25cm 以外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体 的状态。结果示于表 1。
( 实施例 6)
除了将空气隙设定为 15cm 和均聚对苯二甲酸乙二酯的挤出温度设定为 280℃以 外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 2。
( 实施例 7)
除了将空气隙设定为 15cm 和均聚对苯二甲酸乙二酯的挤出温度设定为 290℃以 外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 2。
( 实施例 8)
除了将空气隙设定为 15cm 和均聚对苯二甲酸乙二酯的挤出温度设定为 300℃以 外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 2。
( 实施例 9)
除了将空气隙设定为 15cm 和均聚对苯二甲酸乙二酯的挤出温度设定为 310℃以 外， 进行与实施例 1 相同的步骤。结果示于表 2。
( 实施例 10)
除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 4.0MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 实施例 11)
除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 4.5MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 实施例 12)
除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 5.0MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 实施例 13) 除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 5.5MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 实施例 14)
除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 6.0MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 比较例 1)
除了将空气隙设定为 30cm 以外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体 的状态。结果示于表 1。
( 比较例 2)
除了将空气隙设定为 15cm 和均聚对苯二甲酸乙二酯的挤出温度设定为 270℃以 外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 2。
( 比较例 3)
除了将空气隙设定为 15cm 和均聚对苯二甲酸乙二酯的挤出温度设定为 320℃以 外， 进行与实施例 1 相同的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 2。
( 比较例 4)
除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 3.5MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 比较例 5)
除了将空气隙设定为 15cm 和挤出压力设定为 6.5MPa 以外， 进行与实施例 1 相同 的步骤。评价被挤出层压体的状态。结果示于表 3。
( 评价方法 )
1. 均聚 PET 层的边缘起皱宽度
○ ... 边缘起皱宽度在 2mm 以内
△ ... 边缘起皱宽度小于 4mm
×... 边缘起皱宽度为 4mm 以上
边缘起皱宽度小于 4mm 的层压体可用于实际应用。
2. 膜厚度的均一性
○ ... 均聚 PET 层的膜厚度的变化范围在所期望的膜厚度的 ±15％以内。
△ ... 均聚 PET 层的膜厚度的变化范围小于所期望的膜厚度的 ±20％。
×... 均聚 PET 层的膜厚度的变化范围等于或大于所期望的膜厚度的 ±20％。
变化范围小于 ±20％的层压体可用于实际应用
3. 粘合性
○ ... 均聚 PET 层和纸制基材间存在充分的粘合性。
△ ... 均聚 PET 层和纸制基材间存在粘合性。
×... 在某些情况下， 均聚 PET 层和纸制基材间发生轻微的剥离。
均聚 PET 层和纸制基材间无剥离的层压体可用于实际应用。
4. 热封性
叠加均聚对苯二甲酸乙二酯层压的表面， 并用脉冲热封机 (impulse sealer)， 将 2 各热封温度调整为 160℃、 170℃、 190℃和 220℃的加热板保持在 2kg/cm 的压力下 2 秒， 熔 接 (fusion-bond) 或焊接该复合物， 从而将其热封。
然后， 剥下已进行热封的所得层压体的热封表面， 观察在纸制基材处表面的损坏 状态。评价标准如下 ：
◎ ... 纸制基材表面上的损坏为焊接区域的 90％以上
○ ... 纸制基材表面上的损坏为焊接区域的 60％以上， 但小于 90％
△ ... 纸制基材表面上的损坏为焊接区域的 30％以上， 但小于 60％
×... 纸制基材表面上的损坏为小于焊接区域的 30％
表1
(PET ： BK6180， 挤出温度 ： 300℃， 挤出压力 ： 6.0MPa) 表2
(PET ： BK6180， 空气隙 ： 15cm， 挤出压力 ： 6.0MPa) 表3
(PET ： BK6180， 空气隙 ： 15cm， 挤出温度 ： 300℃ ) 表4
( 实施例 15 至 18)所使用的均聚对苯二甲酸乙二酯为具有固有粘度 0.88dL/g 和熔点 250℃的均聚 对苯二甲酸乙二酯 (NEH-2070， 由 UNITIKA， LTD. 生产 )( 实施例 15)、 具有固有粘度 0.80dL/ g 和熔点 236℃的均聚对苯二甲酸乙二酯 (BR8040， 通过 SK Chemicals Co.， Ltd. 生产 )( 实 施例 16)、 具有固有粘度 0.76dL/g 和熔点 252 ℃的均聚对苯二甲酸乙二酯 (TRN-8550FF， 由 Teijin Chemicals Ltd. 生产 )( 实施例 17) 和具有固有粘度 0.72dL/g 和熔点 251℃的 均聚对苯二甲酸乙二酯 (NES-2040， 由 UNITIKA， LTD. 生产 )( 实施例 18)。除了仅对于 SK Chemicals 的 BR8040 的挤出温度为 290℃以外， 挤出条件与实施例 1 的那些相同。在这些 条件下， 用与实施例 1 相同的方式制备层压体， 并用与实施例 1 相同的方式评价。结果示于 表 5 和 6。
表5
表6( 实施例 19 至 23， 比较例 6 和 7)
实施例 1 和实施例 15 至 18 中获得的各种层压体各使用两个 ( 原纸 300g/m2/ 均聚 PET 25μm， A4 大小 )， 将均聚 PET 的层压表面通过保持在 200℃下的加热板并在 2kg/m2 的
压力下保持 3 秒来热封， 其中均聚 PET 的层压表面位于内部， 从而形成袋状容器。进一步， 热封开口部处的均聚 PET 的层压表面以密封 ( 实施例 19 至 23)。
为了制备对照产物， 形成包括层压至纸的内侧和外侧的聚乙烯的层压体 ( 外侧 2 PE60μm/ 原纸 300g/m / 内侧 PE40μm) 和具有经 PE 层压的双向拉伸的均聚 PET 膜的层压 体 ( 外侧 PE70μm/ 原纸 300g/m2/PE15μm/ 均聚 PET 膜 12μm/ 内侧 PE30μm)。上述层压 体各使用两个， 用与上述相同的方式热封内侧 PE 层压表面以形成袋状容器。然后， 用与上 述相同的方式热封 PE 层压表面以密封容器 ( 比较例 6 和 7)。
在长度为 50cm、 宽 50cm 和高 50cm 的近于立方体的封闭的塑料盒的中心放置 25g 对二氯苯， 将上述封闭的各袋状容器置于盒子内侧底部的末端， 随后使容器放置于室温下 7天。时隔 7 天后， 对各容器内的气体部分采样， 对各样品测量已通过容器壁 ( 层压体 ) 移入 容器的对二氯苯的量。
测定方法为加热气体至 80℃， 然后通过 GC/MS 确定顶空 (head space) 的内容物。 结果示于表 7。
表7
在具有向其层压的目前已知显示优异的阻隔性的均聚 PET 膜的类型中 ( 比较例 7)， 与比较例 6 相比， 抑制了对二氯苯的渗透。还发现与均聚 PET 膜 ( 比较例 7) 的那些相比， 本发明的均聚 PET 层压纸 ( 实施例 19 至 23) 具有阻隔性。这些结果表明本发明的均聚 PET 层压纸 ( 实施例 19 至 23) 的有用 性。
( 实施例 24 和比较例 8)
在实施例 19 中使用的由实施例 1 的层压体获得的袋状容器和比较例 6 的袋状 容器中密封住调整为 25％浓度的乙醇 (100g)， 各容器的均聚 PET 的层压表面进行阀座密 封 (seat-sealed) 以密封容器。将各容器置于 60 ℃下的恒温机 (constant temperature machine) 或恒温箱 (thermostat) 中， 并保持 24 小时。然后， 取出容器内部的乙醇， 并通过 GC/MS 分析其组分。
曲线 2 示出封闭在由实施例 1 的层压体所获得的容器内的乙醇的结果。曲线 3 示 出封闭在比较例 6 的容器内的乙醇的结果。
作为对照， 封闭于容器之前的乙醇的结果在曲线 1 中显示。
此外， 将熔融之前的颗粒状态的均聚 PET 树脂浸渍于乙醇中， 对于乙醇， 容器的上 部是密闭的。将该容器置于 60℃温度下的恒温箱中， 并保持 24 小时。然后， 取出容器内部 的乙醇， 并通过 GC/MS 分析其组分。结果示于曲线 4。其中已类似地浸渍 PE 树脂的乙醇的 GC/MS 分析结果示于曲线 5。
各自的结果示于图 2。
如图 2 所示， 在封闭之前的乙醇中几乎未检测出杂质。类似地， 当使用由均聚 PET 层压于其上的本发明的层压体形成的容器时， 几乎未观察到杂质的峰。
与 PE 相关， 即使当仅将 PE 树脂颗粒本身浸渍于乙醇时， 也检测到多个峰 ( 曲线 5)。此外， 当熔融 PE 树脂颗粒时， 将所得 PE 熔体层压到纸上， 使用由此生产的容器， 甚至检 测到更多的杂质峰。
这些杂质峰可能影响作为内容物的乙醇的纯度。从这些发现来看， 当本发明的层压体用作食品和饮品容器用基材时， 很明显这些容器在保持风味方面优异。表明均聚 PET 层压体类型不产生此类问题。
( 实施例 25 和 26)
调整挤出层压机， 以使相对于具有宽度调整为 0.8mm 的模唇开口部的模头 ( 宽 ： 约 110cm) 的空气隙 ( 即， 从 T 型模头的模唇开口部到待涂布的杯用原纸的距离 ) 为 13 至 14cm。在 310℃的挤出温度下， 将均聚对苯二甲酸乙二酯在 5.0MPa 的挤出压力下从模头中 挤出， 并涂布于粘在杯用原纸 (230g) 的 7μm 铝箔上。
铝箔上的均聚对苯二甲酸乙二酯的涂层厚度为 60μm( 实施例 25) 和 80μm( 实施 例 26)， 涂布的线速度为约 65m/min 和约 50m/min。同时与原纸的涂布一起， 将涂布的原纸 在冷却辊 ( 表面温度 ： 22℃ ) 和橡胶辊之间穿过， 以完成层压体。与这些步骤相关， 评价被 挤出层压体的状态。结果示于表 8 和 9。
表8
表9产业上的可利用性
本发明的层压体具有直接设置于纸制基材上的涂层， 而不在其间插入粘合剂层， 该涂层包括廉价和易获得的均聚对苯二甲酸乙二酯并具有均一的膜厚度。因此， 该层压体 在经济性上优异。此外， 该层压体还在耐热性、 保香性和热封性上优异， 并因此可用于各种 容器。此外， 由于其在耐热性上优异， 该层压体可用于包括油脂的微波加热烹调用途。
此外， 当由本发明的层压体组成的容器用作封装醇的容器时， 源自层压层的杂质 不会溶出到作为内容物的醇中， 以致不损坏醇的固有风味。由于由本发明的层压体组成的 容器具有优异的保持内容物风味的作用， 如上所述， 其可优选用于含醇食品和饮品如醇饮 料。
不言而喻， 由本发明的层压体组成的容器可类似地优选用于所有无醇食品。