CN110167754A - 可挤出的防雾共聚酯热密封树脂 - Google Patents

可挤出的防雾共聚酯热密封树脂 Download PDF

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Abstract

通过双螺杆挤出各种成分形成的半结晶共聚酯树脂组合物包含共聚酯树脂，防粘连、防滑添加剂以及防雾添加剂。该半结晶共聚酯树脂可以挤出到PET膜上或与PET树脂一起共挤出以形成具有防雾特性的透明PET膜。这些具有防雾特性的膜在不使用溶剂的情况下以单个步骤产生，并且不涉及用于涂覆单独的防雾层的任何第二步骤。这使通过转换器制造此类透明防雾膜所需的成本和时间最小化。这些含有该热密封共聚酯树脂的膜可以被热密封以使APET托盘透明。可以看到托盘内的内容物，如食品，而在用于密封托盘的膜内部上没有起雾。密封是强的并且剥离是光滑的，产生非常良好的包装性能。

Description

可挤出的防雾共聚酯热密封树脂
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求于2017年1月11日提交的美国专利申请号62/444,971的权益。
技术领域
本发明涉及共聚酯树脂组合物，这些组合物能够形成用于聚酯膜并具有防雾、防滑和防粘连能力的透明热密封涂层。本发明还涉及将此类组合物施加到聚酯膜上的方法。
背景技术
用热密封层涂覆的聚酯膜用于包装食品产品以及消费品。在一种常见的应用中，热密封聚酯(PET)膜在高速食品包装机上运行。典型地在卷材的一个表面上用热密封树脂/膜涂覆或共挤出膜。该卷材通过机器进料以包装食品和其他消费品。膜被热密封到不同的包装基底如食品容器。这是使用加热的压板用压力和热来完成的。密封就强度和包装物完整性方面的性能很大程度上随膜、热密封层、密封它们的托盘原料的特征，连同机器操作条件如压板温度、压力和停留时间的变化而变化。因为这些膜被用在食品包装中，所希望的是热密封涂层、连同包装膜和托盘原料，是符合FDA直接食品接触规定的(21CFR§175.300及以上)。
目前用于具有防雾性能的热密封PET膜的技术包括具有基于水或基于溶剂的防雾涂层的膜。这涉及制造防雾PET膜中的几个步骤。通过在膜上用热密封层挤出或共挤出形成PET膜。然后将该膜卷起并供应到下一层或加工场所。将卷展开，经受昂贵的处理，包括电晕处理(如美国专利号5,520,764中描述的)或化学处理，并且然后将防雾涂层作为基于溶剂的涂层或基于水的涂层施加。该步骤涉及使用昂贵设备的施加，干燥，接着是卷绕膜以供应到下一层。
已经作出了许多努力来提供用于聚酯膜的热密封涂层。W.O.专利申请号2014006205 A1描述了一种具有防雾的涂覆的聚酯膜，其用于新鲜红肉和鱼的包装物。该申请专利解释了通过用防雾添加剂涂覆聚酯膜来形成膜，该防雾添加剂是具有合适稀释剂(包括溶剂)的阳离子多糖。使用溶剂的情况下以两个步骤生产具有防雾特性的聚酯膜。
W.O.专利申请号2015046132描述了一种具有防雾特性的多层压结构。该专利申请描述了使用四个层形成多层压体结构，层A是聚烯烃层，层B是具有捏入其中的防雾添加剂的中间聚烯烃层，层C是酸改性的聚烯烃层，并且层D是捏合有防雾添加剂的聚酯热密封层。使用昂贵的处理技术处理层A和D，以产生最终特性，包括印刷和粘附性。该专利申请描述了可热密封的层压结构的形成，其中防雾添加剂用于两个不同的层中以实现最终性能。
中国专利申请号CN 102558978披露了通过在PET膜上喷涂防雾溶液来形成透明防雾PET膜。防雾涂层包含与水溶性溶剂混合的PVA，接着是在水存在下添加具有羟基的脂肪酸酯。然后将该溶液喷涂到PET膜上以提供透明的防雾膜。该专利申请将防雾涂层的形成描述为防雾PET膜的制造中的二次工艺。
JP 2015218211传授了一种用基于脂族多元酸的聚酯(其中重均分子量为1,600-3,600，衍生自己二酸、1,2-丙二醇和作为封端剂的正辛醇)和具有增塑效率≤0.90的基于脂族多元酸的酯、环氧化植物油和基于甘油的防雾剂改性的聚氯乙烯树脂组合物。据称该组合物产生用于食品包装应用的低收缩膜。
JP 2010001384披露了一种添加剂包装物，其可以与几种塑料一起使用，包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯和聚乳酸，以改善防雾和抗静电特性。添加到树脂中的添加剂含有聚甘油烷基醚化合物和阴离子表面活性剂。
KR 2009076233解释了可生物降解和防雾片材的形成，该片材具有改善的耐刮擦性，同时维持足够的柔性和透明度并且持续展现出防雾特性。这是通过熔融并挤出树脂并通过滑动式模具排出熔融树脂以制备片材而形成的，其中树脂包括聚乳酸树脂和脂族聚酯或芳族-脂族聚酯树脂的混合物。然后对该片材进行电晕处理。将由表面活性剂、作为氟树脂的四氟乙烯和水组成的防雾剂施加到电晕放电处理的片材的一个表面或两个表面上，并将施加的涂层在60℃-100℃的热风下干燥10-30秒。该专利传授我们通过二次涂覆工艺形成防雾片材。
CN 1884371和JP 2006055029解释了一种可生物降解的树脂组合物，其具有良好的透明度、柔性和耐气候性，随着时间的推移没有通过防雾剂的渗出使透明度恶化。换句话说，该组合物具有优异的防雾耐久性。膜或片材适用于农业和食品包装。该树脂组合物包含作为防雾剂的可生物降解的聚酯树脂(脂肪酸与选自山梨糖醇、脱水山梨糖醇和聚甘油(包括脱水缩合醇和多元醇环氧烷加合物)的醇的酯)和基于磺酸盐的表面活性剂。
KR 2006109623传授了通过在单轴取向的聚酯膜的至少一个表面上施加水分散的聚氨酯树脂，形成具有能够防止在膜的表面上形成液滴的表面的聚酯膜。通过使用水分散的聚氨酯树脂形成这种薄水帘，使膜保持新鲜。
JP 2007031545解释了使用防雾化合物像蔗糖十八烷酸酯和十八烷酸钠的水溶性溶液在PET膜上形成防雾涂层。将涂层施加在经电晕处理的聚酯膜上，在70°下干燥以产生防雾片材，并且在高温下展示出良好的防雾特性、防雾特性保持率和非粘性。生产防雾膜的工艺包括两个步骤。
W.O.专利申请号2005103160披露了一种通过将以下项掺入聚乳酸树脂中而用于具有防雾特性的可生物降解膜的组合物。由表面活性剂(R1R2R3R4N+)mX1与(改性的)多元醇和硼酸的反应得到的表面活性剂和增容剂，其中R2、R2、R3、R4＝独立地直链或支链的C1-30烷基、烯基、羟烷基、烷基芳基、芳基烷基、(A1O)fRa；A1＝C2-4亚烷基；f＝1-50；Ra＝直链或支链的C1-30烷基、烯基、羟烷基或烷基芳基；X1＝具有≥1个SO3和≥1个COOR7的结构；m＝≥1的整数；R7＝直链或支链的C1-30烷基、烯基、羟烷基、烷基芳基或(A2O)Rb；并且Rb＝C1-30亚烷基。因此，将Lacea H 100和1.0％三甲基辛基铵1,4-二辛基磺基丁二酸酯在200°下捏合并压制以产生试件，示出良好的分子量保持率、抗静电和防雾特性、以及1.5％的雾度。没有披露膜的热密封性。
Min Nie等人，Nano/Micro Engineered and Molecular Systems[纳米/微米工程和分子系统]，2009.NEMS 2009.4th IEEE International Conference on 5-8Jan 2009[2009年1月5日-8日的第4届IEEE国际会议]，第1017-1020页，解释了通过等离子体处理形成的超亲水聚酯膜的形成。通过氧等离子体处理已经获得超亲水聚酯膜，以在高相对湿度下维持光学清晰度。原始和处理过的膜同时暴露于来自热水的蒸气中。后者保持其光学清晰度，因为冷凝水在其上形成薄膜，而不是前者的液滴。与广泛使用的涂覆方法相比，获得防雾聚合物膜的等离子体处理具有大规模生产、降低成本、与热挤出工艺更好的相容性以及对食品包装更安全的潜能。作者尚未解释膜的热密封性。
US 5520764 A专利号解释了层压体结构的形成，该层压体结构具有作为层压体层之一的防雾层。该层压体包括第一基底，该第一基底是聚烯烃和防雾剂的共混物，并与另一种聚烯烃优选乙烯不饱和酯共聚物或低密度聚乙烯一起共挤出。一旦共挤出，对该层进行电晕处理，并且然后粘合到包含聚酯或尼龙的第二基底上，也可以将该第二基底电晕处理到粘合侧上。这种多层压体结构的形成涉及几个步骤。
US 20030148113 A1解释了在几种不同基底(包括聚酯)上形成防雾膜。通过使用包含硅酮聚合物或低聚物、水可分散的聚氨酯聚合物或低聚物、以及水或共溶剂的防雾涂层组合物来形成防雾膜。通过将防雾涂层组合物施加到基底如聚酯上并使硅酮和聚氨酯化合物聚结或交联以形成膜来形成防雾膜。然后将施加的涂层适当加热一定量的时间，以在基底的表面上形成防雾网络膜。该防雾膜使用聚氨酯分散体和水形成。在该工艺期间使用异氰酸酯以及除去水是有点挑战性的。另外，取决于交联程度，涂覆膜可能太脆，或者低交联会导致粉化，即产生在与水溶液或水接触时降解或分散的粉状膜。
Machida等人，JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE[材料科学杂志]34(1999)2569-2574描述了通过在添加SiO2的情况下的TiO2的光催化活性形成亲水表面。该工艺有助于TiO2在UV照射过程期间保持更多的水。
US 20070077399 A1解释了用于到制造冰箱门的防雾膜的形成。防雾涂层的组合物包含异氰酸酯、亲水多元醇和带有羟基的表面活性剂，该表面活性剂具有亲水基团和疏水部分。将这些组分在有机溶剂中混合并施加到包括聚酯的基底上。然后通过加热和时间使涂层固化，以在膜上形成防雾涂层。该工艺再次涉及几个步骤以及大量时间和不友好的异氰酸酯的使用。
CN 202742776 U解释了在膜的两侧上形成具有防雾涂层的聚酯膜。防雾剂由两种成分组成。第一种成分由脱水山梨糖醇脂肪酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合物、聚氧乙烯烷基醚或聚氧乙烯烷基苯基醚组成，并且被称为增效剂的第二种成分选自由以下各项组成的组：聚乙烯醇、聚乙二醇或聚氧乙烯二醇、或它们中至少两种的组合。这两种成分与聚酯基础材料一起双螺杆挤出。在另一步骤中，通过使用衣架式模具将该官能聚酯层与基础聚酯层一起挤出，以通过挤出和层压工艺生产聚酯膜，以便在膜的两侧上产生具有防雾特性的聚酯膜。尽管本发明要求膜的防雾性能，但它没有披露膜对各种托盘原料的热密封性。基础聚酯的组成也没有很好地解释。
US 20130224411 A1描述了一种用于制造可用于包装食品的防雾膜的工艺。可剥离的防雾膜可用作由无定形聚酯(APET)制成的托盘中的盖膜。这些膜可包括至少一个基础层或膜如聚酯膜和热密封层。该具有热密封无定形层的基础膜通过共挤出工艺生产。然后将防雾层涂覆在热密封层上。热密封层允许防雾涂层更强有力地粘附到防雾膜上。该防雾膜的密封强度被报道为在500至1000克/线性英寸(gli)之间。该膜提供良好的防雾特性和良好的粘合强度，但该工艺涉及将防雾层施加到热密封层上的第二步骤，该热密封层被要求为无定形聚酯层。
WO 2015051375 A1解释了作为二次工艺的可剥离的防雾多层膜的形成，其中将可剥离的防雾层添加到多层结构的内层中。
US 5614297 A-涉及热塑性多层聚合物柔性膜，其在多层中包含乙烯和至少一种C3-C8α-烯烃的至少一种共聚物。该多层包括第一外层、芯层和第二外层，其中该芯层在该第一层与第二层之间。该膜是狭缝流延膜或吹塑膜，其具有至少三层，包括设置在第一外层与第二外层之间的芯层。他们还报道了在芯层中使用合适的添加剂，如防雾剂、滑爽剂、非离子表面活性剂、油酰胺和/或氟弹性体。本发明可用作工业包裹物或用于包裹、覆盖或封闭各种非食品或食品制品，但具有作为食品外包裹物拉伸或粘住膜的特别效用。本发明没有报道膜对APET托盘的热密封性。
US 2011/0163101 A1解释了含有防雾添加剂的热密封涂层的形成，这些防雾添加剂可以溶剂涂覆到双轴取向的PET膜上以形成热密封层，然后该热密封层可以用于将PET膜热密封到PLA杯原料上。
US 6,923,997 B2解释了各种防雾组合物，其可以制备并溶剂喷涂到食品容器上以致使容器不起雾。这里再次，溶剂的使用对于该工艺是必要的。
US 7,700,187 B2披露了在双轴取向的聚酯膜上形成亲水防雾涂层。将由磺基聚酯、表面活性剂和任选地粘附促进聚合物在水中组成的亲水水分散体或溶液经由反向凹印施加施加到经电晕处理的PET膜上，接着是在100℃下干燥。这是制造最终防雾膜的工艺中的第二步骤。类似的专利也作为相同发明人的US 7,384,684 B2存在，其中使用聚乙烯吡咯烷酮代替磺基聚酯。
US 8,557,384 B2披露了一种涂层组合物，其包含碱金属硅酸盐、润湿剂和亲水防雾剂，将该亲水防雾剂从水性分散体施加到基底的表面上，接着是干燥以在膜表面上形成防雾涂层。
美国专利申请号20050249906 A1描述了通过挤出工艺形成可热密封的PET膜，但是没有将任何防雾掺入膜的组合物中。该申请披露了通过在膜的制造期间作为在线工艺将其熔融涂覆到双轴取向的PET膜上来形成热密封层(在该工艺期间，0.005Pa.s至50Pa.s的粘度)。它们还表明使用水来帮助将热密封层涂覆到双轴取向的PET膜上，以改善在线工艺期间热密封层的粘附性。
如从上述内容的综述可以理解，已经提出了各种尝试来生产包装，该包装帮助消费者通过盖膜清楚地看到食品。冷藏食品托盘将具有在储存的食品物品上方延伸的边缘，使得覆盖托盘顶部的盖膜不接触大部分包装的食品。在这种布置中，消费者优选地可以通过塑料包裹物清楚地看到以查看储存在包装物中的食品物品。如果盖膜起雾，则它可能损害托盘中食品的视觉。
另一种尝试将是减小托盘的深度，以便消费者可以清楚地看到食品。这是因为在观察托盘中的食品的同时，在传输或反射期间通过散射由光传播方向与规则方向的偏差引起的图像清晰度。如果盖子起雾，则损害食品的视觉。
另一种尝试是用可能潜在地含有防雾成分的塑料膜包裹含有食品的托盘。在这种情况下，托盘通常不是透明的，并且盖子被包裹而不是被密封到托盘上。必须通过破坏整个塑料膜来打开包装物，这不令人希望地减少食品的保质期。另外，当储存在杂货店货架或别处时，包裹物中的任何开口也会减少食品的保质期。
越来越多的消费者想要看到托盘中的食品并且能够评估食品的品质，并且因此盖子的清晰度在消费者的眼中变得非常重要。过去，尝试已经提供可以施加于热密封涂层上的防雾涂层。该工艺涉及昂贵的设备以及制造可以密封到APET托盘的防雾盖材料的工艺中的几个步骤。该方法涉及通过共挤出、挤出涂覆或溶剂涂覆来产生PET盖材料。热密封层可以与PET一起共挤出以形成热密封PET膜，或者热密封层可以挤出到PET膜上或溶剂涂覆到PET膜上。然后，该热密封层充当下一步防雾凹版涂覆施加的锚定。该工艺始终作为制造防雾热密封PET膜的工艺中的第二步骤进行。它涉及使用溶剂或水，这取决于防雾产品的化学性质。整体工艺涉及在转换器处制造PET膜的几个步骤以及昂贵设备。
发明内容
与以上专利和先前的尝试相比，本发明涉及一种含有防雾添加剂的无溶剂、可挤出或可共挤出的热密封涂层及其通过膜转换器的用途。该热密封涂层可以挤出到各种规格的PET膜上，或者其可以与聚酯或共聚酯树脂一起共挤出，以形成转化的PET膜，该PET膜在对不同托盘原料的宽范围加工温度内展现出良好的清晰度、防雾性、防粘连性和良好的粘合强度。一旦密封，粘合就可以以光滑剥离打开，而不是焊接密封。
根据本发明的一个实施例，一种用于在膜如聚酯膜上提供热密封膜的热密封树脂组合物包含：共聚酯树脂组分，该共聚酯树脂组分包含半结晶共聚酯树脂和无定形共聚酯树脂的共混物；防雾添加剂；以及防粘连且防滑添加剂。
根据本发明的另一个实施例，一种用于在聚酯膜上提供热密封膜的热密封树脂组合物基本上由以下各项组成或由以下各项组成：共聚酯树脂组分，该共聚酯树脂组分包含半结晶共聚酯树脂和无定形共聚酯树脂的共混物；防雾添加剂；以及防粘连且防滑添加剂。基本上由所列成分组成的组合物不包括某些其他成分，如溶剂。
根据本发明的另一个实施例，一种制造层压体的方法包括以下步骤、基本上由以下步骤组成或由以下步骤组成：通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；以及将该热密封树脂组合物施加到膜如聚酯膜或成膜化合物如聚酯上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂。基本上由所列步骤组成的方法在不存在某些其他步骤(如底漆步骤)的情况下进行。
根据本发明的另一个实施例，一种制造用于容纳物品的包装物的方法包括以下步骤：(1)通过以下方式制造层压体：(a)通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物，以及(b)将该热密封树脂组合物施加到膜如聚酯膜或成膜化合物如聚酯上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂；以及(2)在足够的热、压力和时间下使该层压体与食品托盘的上边缘接触以使该热密封树脂组合物将该层压体粘附到该食品托盘上。
该共聚酯热密封树脂组合物可用作可挤出或可共挤出的共聚酯树脂，以制造可热密封的聚酯膜，这些聚酯膜能够用作食品包装物的盖。更具体地，该可挤出的共聚酯树脂可通过转换器(即PET膜生产者)施加到PET膜上，以使用传统的可挤出涂覆方法产生具有滑动和防粘连特性的透明防雾热密封层。该可挤出的共聚酯树脂也可与聚酯树脂一起共挤出以形成具有良好滑动和防粘连特性的双轴取向的透明防雾热密封层。这些涂覆的膜可以被卷绕成卷而不粘连(即，在滚卷时将该层压体粘在一起)并且具有在中等至高活化温度下对于许多不同的包装基底的良好的粘附性。该具有防雾特性的涂覆膜在热密封到用于包装食品的聚酯膜或聚酯托盘原料时是可剥离的。此类热密封膜常规地以卷形式出售。然后这些卷以卷的形式供应用于在成形、填充和密封包装机上使用。这可以包括水平成形填充密封(HFFS)包装，通过竖直成形填充密封(VFFS)技术制造袋或小袋，或作为柔性包装膜作为顶膜用于真空贴体包装应用。
由于该共聚酯树脂包括防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂，本发明减少了制造最终卷所涉及的步骤数目。因此，该树脂可以与PET树脂或其他共聚酯树脂一起挤出或共挤出。含有该防雾的共聚酯树脂也充当该热密封共聚酯。因此，这减少了制造最终可热密封防雾PET膜所涉及的两个单独步骤的需要。该热密封层具有以适当比率添加的防雾添加剂以及防滑且防粘连添加剂，以提供足够的密封性和可剥离性、良好的清晰度和良好的防雾特性。除此之外，该热密封层具有最小的粘连，因此在生产之后可以卷绕和展开该膜。可以撕裂该膜以在最小的时间量内进一步施加。由于该树脂不涉及任何溶剂，因此存在环境影响的减小以及该树脂使用中涉及的工人的安全性的增加。
在一个方面，本发明是一种配制的共聚酯树脂，其可以挤出到各种规格的PET膜上或与聚酯树脂一起共挤出，以在所形成的PET膜的密封层上形成热密封涂层。该膜(本文也称为层压体)示出优异的清晰度和良好的防雾性，使得当用该PET膜密封时含有该食品的托盘不示出起雾。即使当将该托盘放在冰箱中时，消费者也可以看到食品。配制的混合物可以通过熔融共混几种成分在双螺杆挤出机中生产。
具体实施方式
本发明的一个实施例涉及一种共聚酯热密封树脂，其能够被挤出到PET膜上或与PET树脂一起共挤出以产生透明的可热密封的PET盖膜。然后将该盖膜用于包装新鲜农产品或食品产品或其他可能潜在地含有水的物品。此类食品产品的通常容器是透明的无定形PET托盘。包装的整体概念是帮助消费者看到托盘中的食品。如果膜的表面上有水滴或起雾，则包装的整体效果丢失，并且将损害消费者的满意度。由于变化的气候或温度条件变化(如冰冻或湿度)，雾以多种方式发展。当保持水分的暖空气遇到较冷的表面时，水会凝结并沉降在较冷的表面上。当过多的水分沉降时，这导致需要到达某处的水积聚，导致起雾。支持使用防雾热密封树脂的原理是通过在形成热密封涂层时改变膜的表面上的润湿度来产生亲水表面。防雾热密封层改善了表面的润湿性，并且当该表面吸引并吸收水分时，它产生非散射或薄的水膜层，而不妨碍视觉。
根据本发明的一个实施例，一种用于在聚酯膜上提供热密封膜的热密封树脂组合物包含：共聚酯树脂组分，该共聚酯树脂组分包含半结晶共聚酯树脂和无定形共聚酯树脂的共混物；防雾添加剂；以及防粘连且防滑添加剂。已经发现，半结晶和无定形共聚酯的组合为最终用途应用提供了尤其令人希望的性能。半结晶树脂减少了蠕变并赋予热密封涂层柔性和弹性，而无定形共聚酯为整个热密封涂层提供了额外的强度和防粘连特性。完全配制的热密封树脂将是半结晶共聚酯，并且可具有在约-30℃与约15℃之间、优选在-20℃至10℃的范围内、并且最优选在约-15℃至约0℃之间的低玻璃化转变温度(Tg，根据ASTME1356-08确定的)。完全配制的热密封树脂也可具有在约110℃与约170℃之间、优选在120℃至160℃的范围内、并且最优选在约130℃至约155℃之间的环球法熔点(根据ASTM E28-99确定的)。完全配制的热密封树脂还可具有在约100℃与约170℃之间、优选在120℃至150℃的范围内、并且最优选在125℃至145℃的范围内的DSC熔融温度(Tm，根据ASTM D7138确定的)。完全配制的热密封树脂还可具有在约0.4与约1.1dl/g之间、优选在0.5至1.0dl/g的范围内、并且最优选在0.6至约0.8dl/g的范围内的特性粘度(根据ASTM D5225-14确定的)。完全配制的热密封树脂还可具有在215℃下确定的在约500泊与约3,000泊之间、优选在1,000泊至2,500泊的范围内、并且最优选在约1,500泊至2,000泊的范围内的表观熔体粘度(根据ASTM D3236-15确定的)。在一个优选的实施例中，完全配制的热密封树脂具有在约-15℃至约0℃之间的玻璃化转变温度，在约135℃至约155℃之间的环球法熔点，在130℃至145℃的范围内的DSC熔融温度，在0.72至约0.86dl/g的范围内的特性粘度，以及约1,500泊至2,000泊的熔体粘度。
在一个示例性实施例中，热密封共聚酯树脂由二醇和二酸/二酯组分的组合制成(其中二酸和二酯组分是可互换的)，其中二醇或二酸/二酯组中的至少一种具有至少两种组分，例如1个二醇和2个二酸/二酯或2个二醇和1个二酸/二酯。至于二醇组分，可以使用标准聚酯二醇单体，如乙二醇、二乙二醇、丁二醇(1,4-；1,2-；和1,3-)、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、环己烷二甲醇和三环癸烷二甲醇。二酯单体可包括用于制造共聚酯树脂中的任何已知二酯，如对苯二甲酸二甲酯或间苯二甲酸二甲酯。所用的二酸单体可包括用于制造共聚酯树脂中的任何已知的二酸，如对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和环己烷二甲酸。这些单体可用于制造半结晶共聚酯树脂或无定形共聚酯树脂，其中以已知方式修改单体比率和加工条件，以制造半结晶或无定形共聚酯树脂。
更具体地，转向共聚酯树脂组分的半结晶共聚酯树脂、半结晶共聚酯树脂可以以已知的方式由二醇和二酯和二酸制成。二醇可选自乙二醇、二乙二醇、丁二醇(1,4-；1,2-；和1,3-)、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、及其混合物。二酯可选自对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯及其混合物。最后，二酸可选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、环己烷二甲酸、及其混合物。可商购的可挤出等级共聚酯树脂适合用作半结晶共聚酯树脂，该应用包括由波士胶公司(Bostik,Inc.)供应的VitelTM1901NSB、VitelTM1904NSB、VitelTM1801、VitelTM1912NSB、VitelTM1916NSB、或其它们的组合。这些共聚酯提供了光滑的剥离，这是消费者打开包装物而不撕碎盖子和洒落食品所必需的。另一种合适的树脂包括Vylon 30P，可从东洋纺公司(Toyobo)商购的。还其他合适的树脂包括陶氏公司(Dow)的Mor-酯等级。在另一个实施例中，半结晶共聚酯树脂由乙二醇、对苯二甲酸、癸二酸和壬二酸制成。在另一个实施例中，半结晶共聚酯树脂由乙二醇、对苯二甲酸和壬二酸制成。在另一个实施例中，半结晶共聚酯树脂由乙二醇、对苯二甲酸和癸二酸制成。半结晶共聚酯树脂是具有嵌入更无规的无定形域内的良好排列的结晶相的那些材料。有序的结晶位点赋予树脂诸如韧性和不透明的特性。半结晶共聚酯树脂具有如通过DSC或等效技术确定的、针对高度结晶聚丙烯标准的至少5％但30％或更小的结晶度。在本发明的一个实施例中，半结晶共聚酯树脂具有约-30℃至约20℃(优选约-15℃至约5℃)的Tg；约125℃至约170℃(优选约135℃至约160℃)的Tm；约110℃至约170℃(优选约135℃至约160℃)的环球法熔点；在约0.85与约1.05dl/g之间(优选在约0.88至约1.0dl/g的范围内)的特性粘度；以及在约1,250至约3,250泊的范围内(优选在约1,600至约2,600泊之间)的熔体粘度。(除非另外明确地指出，否则全文中各种成分的所有特性都是一致确定的。)
在共聚酯组分包含半结晶共聚酯树脂和无定形共聚酯树脂的混合物的实施例中，两种树脂的近似比率在1.5:1至30:1的范围内、优选从约2:1至约10:1、并且最优选从约3:1至约8:1。存在于完全配制的热密封树脂组合物中的半结晶共聚酯树脂组分的范围可以为按组合物的重量计在约60％至约99.9％之间、优选在约70％至约99.8％之间、并且最优选地在约70％至约80％之间的量。
接下来转向共聚酯树脂组分的无定形共聚酯树脂，无定形共聚酯树脂可以以已知方式由一种或多种二醇、二酯和二酸制成。二醇可选自乙二醇、二乙二醇、丁二醇(1,4-；1,2-；和1,3-)、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、及其混合物。二酯可选自对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯及其混合物。二酸可选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、和环己烷二甲酸、及其混合物。在一个实施例中，无定形共聚酯树脂包含乙二醇、新戊二醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸和壬二酸。在另一个实施例中，无定形共聚酯树脂由乙二醇、新戊二醇、对苯二甲酸和间苯二甲酸制成。在另一个实施例中，无定形共聚酯树脂由乙二醇、新戊二醇、对苯二甲酸和间苯二甲酸和癸二酸制成。在还另一个实施例中，无定形共聚酯树脂由乙二醇、新戊二醇、对苯二甲酸和间苯二甲酸以及壬二酸制成。在又最后一个实施例中，无定形共聚酯树脂由乙二醇、对苯二甲酸和间苯二甲酸制成。适于用作无定形共聚酯树脂的可商购的可挤出等级共聚酯树脂，该应用包括具有在45℃至110℃的范围内的高玻璃化转变温度(Tg)的无定形共聚酯树脂，如由波士胶公司供应的VitelTM2700B、VitelTM2200B或VitelTM1200B。另一种合适的树脂包括Vylon RN9300，可从东洋纺公司商购的。这些树脂还有助于改善热密封涂层对APET托盘的粘附性。
如本文所用，无定形共聚酯树脂是玻璃态且透明的那些树脂。它们不具有确定的分子排列，因为该结构是非常随机化的并且缠结的。基于玻璃化转变温度，它们在室温下可以是粘性的或脆性的。无定形共聚酯树脂不具有如通过DSC或等效技术确定的任何结晶度和熔点，并且因此具有零的熔化焓。在本发明的一个实施例中，无定形共聚酯树脂具有约45℃至约110℃(优选约60℃至约80℃)的Tg；约125℃至约175℃(优选约140℃至约160℃)的环球法熔点；在约0.5与约0.7dl/g之间(优选在约0.55至约0.65dl/g的范围内)的特性粘度；以及在约1,750至约3,750泊的范围内(优选在约2,250至约3,250泊之间)的熔体粘度。存在于组合物中的无定形共聚酯树脂组分的范围可以为按组合物的重量计在约5％至约40％之间、优选在约10％至约30％之间、并且最优选地在约10％至约25％之间的量。
在一个示例性实施例中，热密封共聚酯树脂由标准聚酯二醇(如乙二醇、二乙二醇、丁二醇(1,4-；1,2-；和1,3-)、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇)和二酯(如对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯)或二酸(如对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和环己烷二甲酸)的组合制成。此种树脂提供了对于低至121℃或以下和最高达163℃或以上的密封温度一致的密封强度。发现对于约1.25磅/令(lb/rm)的涂层重量，通过共挤出生产的膜的雾度％低至6.49％并且高达10.23％。对于5.5lb/rm涂层重量，挤出膜具有高达39.28％并且低至21％的雾度。可以修改挤出工艺的条件以产生可以用于该应用的低雾度膜。
热密封树脂组合物还包含防雾添加剂，以赋予PET膜最终的防雾性质的应用特性。当膜暴露于热雾或冷雾条件下时，该添加剂赋予良好的防雾能力。可以使用任何合适的防雾添加剂，并且如果待包含的物品是食品物品，则优选地此种添加剂与其他成分一样对食品是安全的。防雾添加剂可以选自下组，该组由以下各项组成：脱水山梨糖醇酯、甘油酯、乙氧基化脱水山梨糖醇酯和用α单甘油酯改性的化合物、及其混合物。可以使用由禾大聚合物添加剂公司(Croda Polymer Additives)提供的几种防雾添加剂，例AtmerTM100(液体脱水山梨糖醇酯)、AtmerTM1440(甘油酯液体)、AtmerTM1010(甘油酯糊剂)、AtmerTM116(乙氧基化脱水山梨糖醇酯液体)。来自龙沙集团(Lonza)的防雾添加剂，如GlycolubeTMAFA-1VEG(专有防雾添加剂，其在25℃时为粘性不透明油状液体)和GlycolubeTMMO-O-20(具有20％-30％的α单甘油酯的专有防雾添加剂，其在25℃时为粘性不透明油状液体)也可用作防雾添加剂。也可以使用具有类似化学过程、性能和特性的其他防雾添加剂。优选地，一旦水凝结在PET膜的表面上，防雾添加剂就迁移到PET膜的表面，并且提高PET膜的表面能并降低水滴的表面能，形成连续且均匀的透明水层。防雾添加剂以按完全配制的热密封树脂组合物的重量计在约0.01％至约5％之间、优选约0.1％至约5％、并且最优选约2％至约5％的量存在。
热密封树脂组合物还包含防粘连且防滑添加剂。没有防粘连添加剂，涂覆的柔性基底当卷绕成卷的形式并且在成形、填充和密封机器上使用前储存时会倾向于粘连。滑动添加剂用于赋予膜滑动并有助于使膜光滑地通过转化和包装设备移动。如本文所用，短语“防粘连且防滑添加剂”用于表示主要用于减少粘连的单一成分，主要用于减少滑动的单一成分，或充分执行两种功能的单一成分，或它们的组合，只要在没有该一种或多种成分的配制品中实现某个水平的粘连和滑动二者的减少。可以使用任何合适的防粘连且防滑添加剂。防粘连且防滑添加剂可包含二氧化硅、硅酸盐和酰胺，如脂肪酰胺或聚酰胺或其组合。防粘连且防滑添加剂可以包含酰胺，并且这些酰胺具有在70℃至180℃的范围内的熔点。在一个实施例中，防粘连且防滑添加剂包含脂肪酰胺，这些脂肪酰胺具有在70℃至150℃的范围内的熔点。在另一个实施例中，防粘连且防滑添加剂包含聚酰胺，这些聚酰胺具有在150℃至180℃的范围内的熔点以及在约0.5至约10微米的范围内的平均粒度。在又另一个实施例中，防粘连且防滑添加剂包含二氧化硅，并且二氧化硅具有在约0.5至约10微米的范围内的平均粒度。在本发明的另一个实施例中，二氧化硅是两种二氧化硅源的共混物，其由具有约0.5至约4微米的平均粒度的第一源和具有约5至约10微米的平均粒度的第二源组成。在另一个实施例中，防粘连且防滑添加剂包含来自第一源和第二源的颗粒，并且该第一源具有约1.5至约4微米的平均粒度，并且该第二源具有约8至约12微米的平均粒度。
防粘连且防滑添加剂优选包括以下项的混合物：二氧化硅(例如，SyloblocTM47-由格雷斯公司(W.R.Grace&Co.)供应的硅胶防粘连剂，具有5.4至6.6微米的粒度，SylysiaTM310P-由富士硅化学株式会社(Fuji Silysia Chemical Ltd)供应的硅酸盐，具有1.5至4微米的粒度，和Lo-VelTM29-由PPG工业公司(PPG industries)供应的合成无定形沉淀二氧化硅，具有10微米的中值粒度)和脂肪酰胺(如：CrodamideTMER-由禾大聚合物添加剂公司供应的滑动和防粘连剂，其是精炼的芥酸酰胺，具有79℃的熔点；CrodamideTMBR-由禾大聚合物添加剂公司供应的滑动和防粘连剂，其是精炼的山萮酸酰胺，具有108℃的熔点；CrodamideTM212-由禾大聚合物添加剂公司供应的滑动和防粘连剂，其是硬脂基芥酸酰胺，具有72.5℃的熔点；或者CrodamideTMEBS-由禾大聚合物添加剂公司供应的滑动和防粘连剂，其是乙烯双硬脂酰胺，具有143℃的熔点)。脂肪酰胺充当改善涂覆的PET膜的流动和释放特性的防粘连剂或外部润滑剂。当在制造涂层后储存膜时，这些酰胺在表面上起霜并提供所需的防粘连能力。另外，添加聚酰胺如由阿科玛公司(Arkema Inc.)提供的OrgasolTM2001 UD NAT 2(熔点为177℃，球状聚酰胺，具有5微米的粒度)和OrgasolTM2002EXD NAT 1(熔点为177℃，球状聚酰胺，具有10微米的粒度)也可用作合适的防粘连且防滑添加剂。
用于配混热密封树脂的共聚酯单体以及添加剂令人希望地被批准用于直接食品接触。发现半结晶共聚酯热密封树脂非常容易地挤出到PET膜上或与聚酯树脂一起共挤出以形成热密封PET膜。因此，半结晶共聚酯热密封树脂对聚酯膜提供优异的粘附性，以用于密封APET(无定形聚酯)托盘原料。具有低玻璃化转变温度的半结晶结构的热密封树脂消除了当涂覆的包装膜在成形、填充和密封包装机上使用之前以卷形式储存时热密封涂层蠕变的趋势。它还赋予涂层柔性、弹性和强度
混合器或挤出机可用于制造本发明的热密封树脂组合物。可以使用LeistritzMIC 27 6L/400双螺杆挤出机挤出添加剂以形成配制的共聚酯热密封树脂，然后可以将其与PET一起共挤出或挤出涂覆在PET膜上。在双螺杆挤出工艺之前，推荐在68℃下将共聚酯树脂干燥5小时。以下参数可用于所有组合物，但压力可以变化并因此扭矩可以变化，因此它们都表示为范围。可以使用三个固体进料器进料固体。两个振动进料器，一个螺杆进料器和一个液体端口可用于进料到挤出机的端口中。可以改变进料器速率以根据配制品实现每种原料的所希望的重量百分比。可以使用27mm的螺杆尺寸，并且可以以约200RPM的速度与650至800psi的压力运行，产生72％的扭矩。对于挤出工艺，螺杆区温度可以设定为130℃、135℃、135℃、140℃、140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、150℃。可以使用可以设定在60℃的冷却器(例如，来自Aqua Poly Equipments Co.的AEC冷却器)来控制挤出机温度。因此挤出的热密封树脂可以使用水浴冷却，结晶并切碎以产生固体粒料。一旦挤出和切碎，就可以将配制的共聚酯树脂干燥并包装到箔衬里袋中以供转换器使用。
根据本发明的另一个实施例，制造层压体的方法包括以下步骤：通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；以及将该热密封树脂组合物施加到聚酯上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂。尽管可以使用其他方法将热密封树脂组合物施加到聚酯上，但优选使用共挤出或挤出。
在一个方面，本发明涉及一种热密封涂覆的包装膜，在膜的一个面上通过挤出工艺施加热密封涂层。通过在特定温度下挤出配制的热密封树脂来形成膜，该温度将有助于熔融配制的热密封树脂并形成稳定的幕，然后可以将其粘附到PET膜上。在一些实施例中，该最终膜具有100％的热密封涂层覆盖率。通常，因此形成的热密封涂层应具有对应于至少1.0lb/rm的涂层重量的厚度，并且其可以高达5lb/rm或10lb/rm。如本文所用，令(“rm”)具有3,000平方英尺。涂层的厚度也由挤出温度以及线速度和螺杆速度决定。基于这些参数调节厚度以产生透明的涂层，能够密封托盘原料，具有良好的粘合强度与光滑的剥离而不是焊接密封，并具有良好的防雾和防粘连能力。挤出领域的任何技术人员都将知道如何获得此种涂层膜。
在另一方面，本发明涉及一种热密封涂覆的包装膜，其通过将配制的热密封树脂与PET树脂一起共挤出以形成挤出物而形成。将该挤出物双轴取向，以产生最终的膜，其充当PET基底粘合到APET托盘上。在这样做时，膜非常透明，其中热密封涂层作为膜的一层，赋予膜热密封性，并产生对膜的防雾和防粘连能力。本领域的任何技术人员将知道如何制造此种用于食品包装的PET膜。这在实例像美国专利号4,375,494、美国专利号7,413,800、美国专利号3,371,947、美国专利号4,165,210、美国专利号6,939,584中得到了很好的描述。通常，与挤出涂层相比，通过该技术形成的热密封涂层的厚度较小，因为膜在两个方向上取向的能力。涂层重量为至少1.0lb/rm。涂层重量也由共挤出的温度以及线速度和螺杆速度决定。基于这些参数调节涂层重量以产生透明的涂层，能够密封托盘原料，具有良好的粘合强度，当托盘打开时赋予光滑的剥离，并且具有良好的防雾和防粘连能力。
重要的是，该热密封涂层不需要底漆涂层来粘附到用于包装新鲜农产品的包装工业中的常用基底，或用作食品包装的透明盖材料的通常聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上。适当锚定到基底通过包含具有粘附到该基底的能力的树脂完成。另外，如果在挤出工艺期间需要，电晕处理有助于增加表面能并改善锚定。这种处理通常清洁PET膜的表面，主要是因为PET膜具有高静电并且倾向于具有表面污垢。
因此形成的柔性PET膜被密封到APET容器中，该容器包含物品如新鲜农产品和其他可制冷食品。该包装物防止食品泄漏，具有良好的包装物完整性。APET托盘上的密封可以通过以下方式形成：将柔性膜放置在容器顶部上并施加热和压力持续一定量的时间以熔融和软化可密封涂层，从而帮助其粘附到APET容器上。这允许柔性膜在柔性盖子原料与刚性托盘原料之间形成易可剥离的密封。该密封被称为易可剥离的，因此盖子可以足够强以保持食品而没有任何泄漏，但同时易于打开而不是撕开由焊接密封产生的柔性盖子原料。通过适当选择共聚酯树脂化学品以及在通过挤出或共挤出工艺制造柔性PET膜期间能够调节均匀的膜厚度来控制这种密封。
如在若干情况下所见，可密封层的涂层作为二次脱机工艺施加到PET膜上。W.O.专利号2014006205A1、CN 102558978、KR 2006109623、JP 2007031545、US 20130224411 A1、US 2011/0163101 A1均是该工艺的实例。这可以在任何拉伸操作之前、期间或之间发生，以形成最终的PET柔性膜。涂覆通常使用有机溶剂或水，这取决于涂层的化学性质。如果没有完全蒸发，则这些溶剂在膜生产后卷绕时会导致膜有粘性的或粘连。除此之外，当用于包装食品时，保留在膜中的任何溶剂对于在下一步骤中使用可能是有害的。因此，对于所需的最终用途应用而言，涉及较长的加工时间连同昂贵的设备的适当加热和干燥膜对于生产良好品质的膜是非常关键的。在某些情况下，该步骤会损害膜的整体特性，使其变脆并且还使拉伸特性恶化。因此，在没有溶剂的帮助下生产并且可以在单一步骤中加工的在线涂层在减少步骤以及减少溶剂使用或完全消除溶剂使用以及还减少生产膜的总时间和成本方面对于转换器而言将是有益的。
在实践中，转换器使用挤出或共挤出工艺来生产透明的PET盖膜。虽然这项工作对于可挤出的热密封共聚酯树脂而言是特定的，但任何能够处理溶剂的转换器也可能潜在地使用该产品来形成可热密封的PET膜。由于热密封共聚酯树脂溶解在溶剂像四氢呋喃(THF)或1,3-二氧戊环中，因此树脂可以在这些溶剂中溶剂化并施加到PET膜上。这通常通过将一卷包装膜供应到印刷机如凹版或柔性版印刷机来完成。然后，转换器使用该印刷机来将溶剂化的热密封涂层施加到该包装膜的一个面上。该转换器然后干燥该基于溶剂的热密封涂层以除去溶剂，例如使用常规的在线干燥系统，从而在包装膜上留下热密封涂层的干固体层。该转换器然后将涂覆的并干燥的膜重绕成卷形式用于在成形、填充和密封包装机上稍后使用。如所提及的，可能有必要在通过挤出工艺施加热密封涂层之前或者在印刷工艺期间经由电晕放电处理包装膜以便确保涂层至包装膜的足够锚定。这种处理通常清洁PET膜的表面，主要是因为PET膜具有高静电并且倾向于具有表面污垢。
根据本发明的一个实施例(即，在制造层压体或制造用于容纳物品如食品物品的包装物的方法中)，热密封共聚酯树脂含有以下成分：
a.以有效量如按重量计约90％-95％的热密封聚酯树脂，
b.以有效量如按重量计约0.01％-5％的防雾添加剂，以及
c.以有效量的防粘连且防滑添加剂，如包含按重量计约0.01％-2.5％的二氧化硅和按重量计约0.01％-2.5％的酰胺(硬脂基芥酸酰胺、精炼的芥酸酰胺、乙烯双硬脂酰胺或聚酰胺等)。
重量百分比可在宽范围内变化，以实现本发明的目的。根据本发明的一个实施例，该共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约80％至约99％之间的量存在；该防雾添加剂以按该组合物的重量计约0.01％至约5％的量存在；并且该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.01％至约5％的量存在。根据本发明的另一个实施例，该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约60％至约99.9％之间的量存在；并且该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约5％至约40％的量存在。根据本发明的还另一个实施例，该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约70％至约99.8％之间的量存在；该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约10％至约30％的量存在；该防雾添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约5％的量存在；并且该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约5％的量存在。根据本发明的又另一个实施例，该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约70％至约80％之间的量存在；该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约10％至约25％的量存在；该防雾添加剂以按该组合物的重量计约2％至约5％的量存在；并且该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约2％的量存在。
在以上实施例的每个中，热密封树脂组合物可仅含有以上确定的成分，即共聚酯树脂组分(单独或作为半结晶共聚酯树脂组分和无定形共聚酯树脂组分的总和)、防雾添加剂、以及防粘连且防滑添加剂。在这种情况下，这些成分的重量百分比的总和将增加到100％。在一些实施例中，可以添加附加的成分，如溶剂、抗氧化剂、染料、填料和uv荧光剂。在此类实施例中，上面列出的三种组分(即，共聚酯树脂组分、防雾添加剂、以及防粘连且防滑添加剂)或四种组分(即，半结晶共聚酯树脂组分、无定形共聚酯树脂组分、防雾添加剂、以及防粘连且防滑添加剂)的重量百分比的总和将小于100％。
为了产生对APET托盘的良好的粘附性，在本发明的实施例中，该半结晶共聚酯树脂与高Tg共聚酯树脂一起使用。该树脂的半结晶性质是有益特征在于具有类似低Tg的无定形树脂将易于在室温下冷流并且将倾向于蠕变或流动使得在储存热密封涂覆卷时涂层完整性将被损害。当从APET托盘打开PET盖子时，它还有助于提供非常光滑的盖子剥离。这将防止密封成为焊接密封并且防止盖子撕碎。
列出的热密封共聚酯树脂是半结晶的，但在转化成PET膜期间它们没有及时完全结晶。换句话说，这些树脂是缓慢结晶物，并且在热存在下它需要约一到六个小时用于其完全结晶，而膜转化在几秒钟内发生。膜倾向于严重地粘连，除非在混合物中包括抗粘连添加剂。
根据本发明，令人希望的其上挤出热密封涂层的包装膜或通过共挤出工艺形成的膜适用于食品工业并且被列为是符合在用于冷藏食品包装的条件情况下的FDA直接食品规定的(21CFR§175.300)。对于挤出工艺，将共聚酯热密封树脂熔融挤出到PET膜上，然后将其淬火并优选在至少一个方向上取向，以获得具有均匀涂层以及用于应用的良好清晰度的热密封涂层。然后，该热密封涂覆的PET膜可用于密封容器。在PET膜包含多于一层的情况下，或者在共挤出工艺是有益的情况下，具有合适添加剂的不同聚酯或共聚酯同时通过多孔口模具的独立孔口共挤出，并且其后将仍然熔融的层合并。它也可以通过单通道共挤出来实现，其中各自聚合物的熔融流首先在通向模具歧管的通道内合并，并且其后在流线型流动的条件下从模具孔口挤出在一起而不混合，从而产生多层聚合物膜，然后可以将该聚合物膜取向并热定形以形成双轴取向的PET膜，其中一层是热密封层。然后PET膜上的该层可用于通过热和压力密封容器。
根据工艺，优选地施加涂层以得到1.00磅/令的最小涂层重量和10磅/令的最大涂层重量。与挤出涂层相比，共挤出工艺通常具有形成非常薄的热密封涂层的能力。较高的涂层重量通常可增加雾度并使容器上的剥离强度变小。另外，如果不需要，其导致转换器的较高成本。在通过挤出或通过共挤出工艺生产涂覆膜之后，将涂覆的卷材卷绕成一卷热密封涂覆膜。一旦生产，可以将卷撕裂并用于进一步加工或包装。
热密封共聚酯树脂被包装并运送到箔衬里袋中的转换器。唯一的处理部分是将树脂足够好地干燥，以使树脂顺利加工，使其不因热和水分而经受降解。配制的热密封树脂中良好的水分水平将为按重量计0.05％或更小。
共聚酯热密封树脂优选是标准聚酯二醇(如乙二醇、二乙二醇、丁二醇(1,4-；1,2-；和1,3-)、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇)和二酯(如对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯)或二酸(如对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和环己烷二甲酸)的组合。热密封共聚酯树脂的全部组合物为聚酯提供了优异的锚定用于挤出工艺。它还可以与商业聚酯树脂一起共挤出以形成最终的热密封PET膜，而在线中没有任何不相容性或加工问题，这是由于挤出的树脂的化学特性。在挤出工艺期间，不需要底漆涂层将热密封涂层锚定到高表面能PET膜上。由于共聚酯树脂的极性，容易实现对高表面能基底的这种锚定。如果需要的话，基底的电晕处理也将改善锚定。这种处理通常清洁PET膜的表面，主要是因为PET膜具有高静电并且倾向于具有表面污垢。
PET膜上的热密封涂层可在宽温度范围内为APET托盘提供优异的的密封性。在121℃的粘合密封温度下提供了超过200克/线性英寸(gli)的粘合强度。粘合强度在应用的温度窗口内非常一致。这种一致的粘合强度允许在成形、填充和密封的包装工艺期间在各种粘合温度下形成可靠的密封。这种特性在包装工业中是高度令人希望的。
如上所述，在本发明的实施例中，本发明中使用的共聚酯树脂是半结晶和无定形共聚酯树脂的混合物。良好的实例将是使用半结晶的VitelTM1901共聚酯树脂。它具有-4℃的玻璃化转变温度和125℃下的宽熔融峰(ASTM D7138)。它具有约150℃的环球法熔点。用于本发明中的无定形共聚酯是VitelTM1200B，其中玻璃化转变温度为70℃，并且环球法熔点为145℃。由于它是无定形的，因此它不赋予整体热密封涂层任何结晶度。两种共聚酯树脂非常相容且易于熔融并在双螺杆挤出机中与其他添加剂(对于共聚酯树脂挤出的领域的任何技术人员)一起共混。因此，最终的基础共聚酯树脂具有半结晶和无定形性质的组合，具有足够低的玻璃化转变温度，使其有柔性(没有冷流)，弹性，抗蠕变以及足够的强度以形成与APET托盘的非常稳定的粘合。涂层与其他添加剂一起不会粘连并具有足够的滑动特性，一旦生产并以卷形式储存就能够容易地展开处理。它还含有合适组合的防雾添加剂，以给予透明的PET原料膜，具有防雾能力，并产生光滑和一致的剥离。以卷原料储存膜时，膜的防雾能力不会减小。
VitelTM1901NSB与VitelTM1200B一起已经被确定为形成基础热密封共聚酯树脂的令人希望的组合。该组合通常由按二元组合的重量计约70％-90％的VitelTM1901和10％至30％的VitelTM1200B组成，以产生所希望的特性。虽然这种组合已被确定为优选的实施例，但这可能不是限制性的，因为其他组合和其他共聚酯树脂可用于形成防雾热密封共聚酯树脂的基质。具有类似热特性的其他共聚酯共混物可适用于制造本发明，包括含有以下聚酯单体的树脂：二醇(如乙二醇、二乙二醇、丁二醇(1,4-；1,2-；和1,3-)、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇)和二酯(如对苯二甲酸二甲酯以及间苯二甲酸二甲酯)以及二酸(如对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和环己烷二甲酸)的组合。半结晶共聚酯树脂将具有在-30℃与0℃之间的Tg，100℃至160℃的Tm，以及70℃至160℃的环球法熔点。无定形共聚酯将具有45℃至110℃的Tg以及130℃至200℃的环球法熔点。这些共聚酯树脂的特性粘度可以在从0.5至1.0dl/g的范围内。
本文描述的热密封涂层配制品是旨在出售给膜转换器的可挤出共聚酯树脂，例如，作为在袋或转鼓中完全配制的干燥树脂。由于共聚酯具有随时间的推移吸收水分的趋势，因此预期转换器将在使完全配制的共聚酯树脂经受挤出或共挤出工艺之前将其干燥。在60℃(140°F)下空气或真空干燥持续至少4小时应使水分降至0.05重量％或更小，以用于下一步。
合适的添加剂组合对于树脂的良好可加工性以及具有所希望的最终特性(包括良好的粘合强度、清晰度和防雾能力)是所希望的。这是通过防粘连、防滑添加剂以及防雾添加剂的组合实现的。具有合适粒度的防粘连且防滑添加剂的组合对于为膜提供防粘连且防滑性质是令人希望的。它还有助于使添加剂适当地在膜表面起霜，而在防粘连成分与防雾成分之间没有竞争。在这样做时，也没有损害膜的清晰度。发现二氧化硅如SyloblocTM47和SylisiaTM 310P以及脂肪酰胺如Crodamide 212、Crodamide ER或聚酰胺如Orgasol 2001UD NAT2的组合提供了光滑和一致的涂层。还优选防雾添加剂如Atmer 1010和Atmer 116的组合以实现良好的防雾特性。选择这些添加剂，使得它们在用于制造热密封共聚酯树脂的双螺杆挤出工艺经受期间中不任何降解，因为这在高达150℃或更高的温度下进行。
总之，所披露的热密封共聚酯树脂组合物提供挤出或共挤出涂层，以产生透明的PET膜，其可用于包装待储存在冰箱中的食品。在与食品接触的侧上含有热密封涂层的PET膜是透明的、无粘连的并且能够使水滴凝结，以这样的方式为消费者提供清洁窗口以便看到包装食品的品质而无任何起雾。APET托盘中包装食品的保质期不会受到损害，因为包装物用热密封涂覆的PET膜密封良好。包装工业的加工窗口也是良好的，因为包装物可以在121℃至约163℃下密封，使用35psi的压力和约0.5秒的停留时间具有一致的粘合强度。可以根据包装工业的应用窗口修改这些条件。它可以无底漆地在PET膜上挤出涂覆，并为APET托盘提供良好的粘合强度。对于需要直接食品接触的应用，所选择的完全配制的热密封共聚酯树脂的所有组分都需要符合FDA法规以及EU食品接触合规。
在这些应用中使用的主要膜是聚酯，如然而，基础膜可包括适用于包装食品产品的任何塑料材料。有用的塑料包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯、乙烯类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯中的一种或多种的均聚物、共聚物、三元共聚物和杂聚物，包括聚合物如乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯、聚亚烷基碳酸酯和含淀粉的聚合物。也可以考虑离聚物膜，如杜邦帝人膜公司(DuPont Teijin Films)出售的也可以使用基于植物或其他可再生材料，例如基于PEF(聚乙烯呋喃酸酯)、PLA(聚乳酸)或聚己内酯的聚合物。因此，无论本文何处使用“聚酯膜”，都可以用任何这些其他膜代替。
膜可以例如通过各种方法(例如吹塑膜、机械拉伸等)流延、挤出、共挤出、层压等，包括取向(单轴或双轴)。本领域技术人员已知的各种添加剂可存在于包括存在连接层等的各自膜层中。添加剂包括抗氧化剂和热稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、颜料和染料、填料、消光剂、防滑剂、增塑剂、防粘连剂、其他加工助剂等。
另外，尽管本文主要讨论单一膜层，但施加热密封树脂组合物的“膜”可以是任何种类的多层膜。对于像这样的包装膜，通常由于不同的原因而使用具有多个不同层的膜。三层或四层结构是可能的，其中顶层易于印刷，中间层是氧屏障，第三层产生高强度，并且第四层是我们的粘合剂。
发明方面
方面1.一种用于在膜如聚酯膜上提供热密封膜的热密封树脂组合物，该热密封树脂组合物包含：
共聚酯树脂组分，该共聚酯树脂组分包含半结晶共聚酯树脂和无定形共聚酯树脂的共混物；
防雾添加剂；以及
防粘连且防滑添加剂。
方面2.如方面1所述的组合物，其中：
该共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约80％至约99％之间的量存在；
该防雾添加剂以按该组合物的重量计约0.01％至约5％的量存在；并且
该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.01％至约5％的量存在。
方面3.如方面2所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约60％至约99.9％之间的量存在；
该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约5％至约40％的量存在。
方面4.如方面3所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约70％至约99.8％之间的量存在；
该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约10％至约30％的量存在；
该防雾添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约5％的量存在；并且
该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约5％的量存在。
方面5.如方面4所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约70％至约80％之间的量存在；
该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约10％至约25％的量存在；
该防雾添加剂以按该组合物的重量计约2％至约5％的量存在；并且
该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约2％的量存在。
方面6.如方面1-5中任一项所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含二氧化硅和酰胺。
方面7.如方面6所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含这些酰胺，并且这些酰胺包含脂肪酰胺和聚酰胺。
方面8.如方面7所述的组合物，其中：
这些脂肪酰胺以按该组合物的重量计在约0.01％至约1.5％之间的量存在；并且
这些聚酰胺以按该组合物的重量计在约0.001％至约1.0％之间的量存在。
方面9.如方面7所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含这些酰胺，并且这些酰胺具有在70℃至180℃的范围内的熔点。
方面10.如方面9所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含脂肪酰胺，这些脂肪酰胺具有在70℃至150℃的范围内的熔点。
方面11.如方面9所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含聚酰胺，这些聚酰胺具有在150℃至180℃的范围内的熔点以及在约0.5至约10微米的范围内的平均粒度。
方面12.如方面6所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含该二氧化硅，并且该二氧化硅具有在约0.5至约10微米的范围内的平均粒度。
方面13.如方面12所述的组合物，其中，该二氧化硅是两种二氧化硅源的共混物，其由具有约0.5至约4微米的平均粒度的第一源和具有约5至约10微米的平均粒度的第二源组成。
方面14.如方面12所述的组合物，其中，该第一源具有约1.5至约4微米的平均粒度并且第二源具有约8至约12微米的平均粒度。
方面15.如方面1-14中任一项所述的组合物，其中，该防雾添加剂选自下组，该组由以下各项组成：脱水山梨糖醇酯、甘油酯、乙氧基化脱水山梨糖醇酯和用α单甘油酯改性的化合物、及其混合物。
方面16.如方面1-15中任一项所述的组合物，其中，该热密封树脂组合物具有：
在约-30℃与约15℃之间、优选在-20℃至10℃的范围内、并且最优选在约-15℃至约0℃之间的低玻璃化转变温度(Tg，ASTM E1356-08)；
在约110℃与约170℃之间、优选在120℃至160℃的范围内、并且最优选在约130℃至约145℃之间的环球法熔点(ASTM E28-99)；
在约100℃与约170℃之间、优选在120℃至150℃的范围内、并且最优选在125℃至145℃的范围内的DSC熔融温度(Tm，ASTM D7138)；
在约0.4与约1.1dl/g之间、优选在0.5至1.0dl/g的范围内、并且最优选在0.6至约0.8dl/g的范围内的特性粘度(ASTM D5225-14)；以及
在215℃下确定的在约5,000泊与约30,000泊之间、优选在10,000泊至25,000泊的范围内、并且最优选在15,000泊至20,000泊的范围内的表观熔体粘度。
方面17.如方面1-16中任一项所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂具有约-30℃至约0℃的Tg，约100℃至约160℃的Tm，以及约7℃至约160℃的环球法熔点；
该无定形共聚酯具有在约45℃至约110℃之间的玻璃化转变温度(Tg)以及约130℃至约200℃的环球法熔点；
该防雾添加剂具有在约-64℃至约0℃的范围内的Tg
该防粘连且防滑添加剂具有在约70℃与约180℃之间的Tm以及在约0.5至约10微米之间的平均粒度。
方面18.一种制造层压体的方法，该方法包括以下步骤：
通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；
将该热密封树脂组合物施加到成膜化合物如聚酯或膜如聚酯膜上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂。
方面19.如方面18所述的方法，其中，该施加步骤包括将该热密封树脂组合物与该成膜化合物或该聚酯共挤出，在该共挤出步骤之前该热密封树脂组合物是呈树脂的形式。
方面20.如方面18所述的方法，其中，该聚酯呈聚酯膜的形式，并且该施加步骤包括将该热密封树脂组合物挤出到该聚酯膜上。
方面21.如方面20所述的方法，该方法进一步包括挤出该聚酯以提供该聚酯膜。
方面22.如方面20所述的方法，其中，在将该热密封树脂组合物施加到该聚酯膜上之前，不向该聚酯膜上施加底漆。
方面23.如方面18-22中任一项所述的方法，该方法进一步包括将该层压体卷绕成卷形式。
方面24.一种制造层压体的方法，该方法基本上由以下步骤组成：
通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；
将该热密封树脂组合物施加到成膜化合物如聚酯或膜如聚酯膜上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂。
方面25.一种制造用于容纳物品的包装物的方法，该方法包括以下步骤：
通过以下方式制造层压体：
通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；以及
将该热密封树脂组合物施加到成膜化合物如聚酯或膜如聚酯膜上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂；以及
在足够的热和压力下使该层压体与食品托盘的上边缘接触以使该热密封树脂组合物将该层压体粘附到该食品托盘上。
下面提供以下定义：
定义
1.高Tg共聚酯树脂是具有如通过差示扫描量热法(DSC)确定的30℃或更高的玻璃化转变温度的那些树脂。
2.低Tg共聚酯树脂是具有如通过DSC确定的低于30℃和更低的玻璃化转变温度的那些树脂。
3.玻璃化转变温度(缩写为Tg)被定义为二级相变，其中无定形材料在下方冷却时变得玻璃态且脆性并且在加热时变软且易延展。
4.该密封被称为易可剥离的或光滑剥离的，因此盖子可以足够强以保持食品而没有任何泄漏，但同时易于打开而不是撕开由焊接密封产生的柔性盖子原料。
5.焊接密封与可剥离密封相反，其中从托盘打开柔性膜可导致膜盖子原料的破裂。
6.转换器是膜制造商，其可以通过挤出、共挤出或溶剂涂覆工艺制造PET盖子原料膜。
实例
以下实例展示了本发明的某些优选实施例的几个方面，而不应被解释为对本发明的限制。
实例1
共聚酯热密封涂层组合物1：由波士胶公司制造的Vitel 1901NSB(或V1901NSB)是具有-4℃C的Tg、125℃的Tm和约150℃的环球法熔点的半结晶共聚酯树脂。由波士胶公司制造的Vitel 1200B(或V1200B)是具有70℃的Tg和约145℃的环球法熔点的无定形共聚酯树脂。热密封共聚酯包含按重量计76.96％的V1901NSB共聚酯、按重量计19.24％的V1200B共聚酯、按重量计0.63％的具有2.7μm的平均粒度的来自富士硅株式会社(Fuji Sylisia)的Sylisia 310P、按重量计0.29％的具有5μm的平均粒度的来自阿科玛公司的Orgasol 2001UD Nat 2、按重量计1.44％的Atmer1010以及按重量计1.44％的Atmer 116，两种Atmer均由禾大公司(Croda)提供。将组分使用挤出机混合并造粒。因此挤出的热密封树脂使用水浴冷却，结晶并切碎以产生固体粒料。然后将粒料干燥并包装以用于挤出或共挤出工艺。表1中提供了热密封共聚酯树脂1的物理特性。将本发明中引用的所有实例共挤出，并将它们中的一些挤出涂覆到48表压的PET膜上。使用实例生产的膜的特性在表2和3中给出。如从实例中可以看出，与挤出工艺相比，共挤出工艺产生更好的清晰度和良好的防雾特性。使用共挤出工艺比挤出工艺更好地控制涂层重量。包含通过共挤出产生的防雾的热密封涂层的涂层重量可以低至1.0至2lb/rm，而通过挤出工艺的涂层重量大多接近5至9lb/rm。发现修改挤出温度，使膜的清晰度变得更好。还可以理解的是，使用光滑的加压辊以及通过控制压力以及挤出机的螺杆速度，可以控制涂层重量并因此可以改善清晰度。通过本领域技术人员将挤出工艺流型线化，可能的是我们可以获得挤出膜的良好清晰度。防雾特性对共挤出工艺非常良好，并且对挤出工艺良好。再次，这种应用不需要较高的热密封涂层重量，并且它实际上损害了膜的最终特性，包括清晰度、粘合强度以及防雾能力。再次，生产具有良好的涂层重量控制的均匀膜对于实现良好的清晰度和良好的防雾特性是非常重要的。
实例2.
共聚酯热密封涂层组合物2：热密封共聚酯包含按重量计76.79％的V1901NSB共聚酯、按重量计19.22％的V1200B共聚酯、按重量计0.84％的具有6μm的平均粒度的来自格雷斯公司的Sylobloc 47、按重量计0.28％的来自阿科玛公司的Orgasol 2001 UD Nat 2、按重量计1.43％的Atmer 1010以及按重量计1.43％的Atmer116，两种Atmer均由禾大公司提供。如上所述，使用Leistritz MIC 27 6L/400设备将组分双螺杆挤出。表1中提供了热密封共聚酯树脂2的物理特性。
实例3.
共聚酯热密封涂层组合物3：热密封共聚酯包含按重量计76.69％的V1901NSB共聚酯、按重量计19.18％的V1200B共聚酯、按重量计0.37％的来自格雷斯公司的Sylobloc 47、按重量计0.36％的来自富士硅株式会社的Sylisia 310P、按重量计0.44％的来自禾大公司的Crodamide ER、按重量计1.48％的Atmer 1010以及按重量计1.48％的Atmer 116，两种Atmer均由禾大公司提供。如上所述，使用Leistritz MIC27 6L/400设备将组分双螺杆挤出。表1中提供了热密封共聚酯树脂3的物理特性。
实例4.
共聚酯热密封涂层组合物4：热密封共聚酯包含按重量计75.7％的V1901NSB共聚酯、按重量计18.92％的V1200B共聚酯、按重量计0.66％的来自格雷斯公司的Sylobloc 47、按重量计0.52％的来自富士硅株式会社的Sylisia 310P、按重量计1.2％的来自禾大公司的Crodamide ER、按重量计1.5％的Atmer 1010以及按重量计1.5％的Atmer 116，两种Atmer均由禾大公司提供。如上所述，使用Leistritz MIC 276L/400设备将组分双螺杆挤出。表1中提供了热密封共聚酯树脂4的物理特性。
实例5.
共聚酯热密封涂层组合物5：热密封共聚酯包含按重量计75.65％的V1901NSB共聚酯、按重量计18.91％的V1200B共聚酯、按重量计0.65％的来自格雷斯公司的Sylobloc 47、按重量计0.51％的来自富士硅株式会社的Sylisia 310P、按重量计0.88％的来自禾大公司的Crodamide ER和按重量计0.4％的Crodamide 212、按重量计1.5％的Atmer 1010以及按重量计1.5％的Atmer 116，两种Atmer均由禾大公司提供。如上所述，使用Leistritz MIC27 6L/400设备将组分双螺杆挤出。表1中提供了热密封共聚酯树脂5的物理特性。
实例6
共聚酯热密封涂层组合物6：热密封共聚酯包含按重量计75.65％的V1901NSB共聚酯、按重量计18.91％的V1200B共聚酯、按重量计0.65％的来自格雷斯公司的Sylobloc 47、按重量计0.51％的来自富士硅株式会社的Sylisia 310P、按重量计0.4％的来自禾大公司的Crodamide ER和按重量计0.88％的Crodamide 212、按重量计1.5％的Atmer 1010以及按重量计1.5％的Atmer 116，两种Atmer均由禾大公司提供。如上所述，使用Leistritz MIC27 6L/400设备将组分双螺杆挤出。表1中提供了热密封共聚酯树脂6的物理特性。
实例7是商业级VitelTM1916NSB，其在配制品中不含任何防雾。将其作为比较产物来确定使用含有防雾的上述实例(1-6)生产的膜的防雾特性。
摩擦系数(COF)测试：为了维持良好的卷绕性能，按照ASTM D1894方法在英斯特朗(Instron)型号5982测试仪上测试热密封包装膜的COF。COF记录在表2中。数据显示良好的滑动特性或容易卷绕成卷。
粘连测试：粘连测试在由克勒公司(Koehler)制造的I.C.粘连测试仪上进行。通过将2英寸×2英寸样品放置在粘连测试仪上来制备测试样品(一式三份)。将样品对齐，使得一种样品的PET膜的热密封涂覆侧朝上并且面对在该PET膜顶部上的第二PET膜的未涂覆侧。将来自每个实例的3个这样的组放置在粘连测试仪上。将10psi(磅每平方英寸)压力施加到膜样品。将含有样品的粘连测试仪放入50℃的烘箱中16小时。将粘连测试仪从烘箱中取出并调节至周围环境。在压缩样品上进行剥离测试并且50gli或更低的剥离强度值被认为是合格的或者非粘连的。对于粘连测试，所有样品示出小于50gli。
雾度测试：使用Konica Minolta CM-3700A分光光度计以透射模式测量膜的雾度％。OnColor软件用于测试。使用CIELab色谱将这些值记录为雾度％。使用标准物，其是在膜上没有任何涂层的透明PET膜。在仪器校准和标准化后运行测试样品。
热密封：热密封在由马萨诸塞州德福市的Labthink国际公司(LabthinkInternational,Inc.)制造的型号GHS-03的Grathient热密封测试仪上进行。热密封压力是35psi并且停留时间是0.5秒(ASTM F88)。热密封用面向APET托盘原料的热密封涂层制成。为该研究选择的APET托盘原料是硅酮处理的0.025英寸厚的托盘原料。为当前研究选择了两个密封温度。密封温度为121℃和163℃。这不限制密封条件，并且不应解释为对其的限制。一旦密封，将样品在室温(25℃和32％RH)下调节24小时。在表2中报道了两种不同密封条件下的测试数据。
粘合强度测试：粘附测试或粘合强度测试按照ASTM D903在Instron5543中进行。测试在室温(25℃和32％RH)下进行。剥离速度是12英寸/分钟。剥离强度值在表2中列出。
涂层重量测试：使用ASTM F2217测试涂覆膜的涂层重量。用于完全除去涂层的溶剂是四氢呋喃。
防雾测试：使用热密封涂层生产的PET膜的防雾效用通过以下方法评估。冷雾：使用2英寸高的透明APET托盘进行测试。将白色纸巾铺设在托盘内部，并在室温下用30mL蒸馏水填充它。当托盘被密封或来回移动以放置在冰箱中时，纸巾将保持水并防止水溢出。托盘的边缘为约1/4英寸。将APET托盘放置在硅酮模具内部，以在密封期间适当对准。然后将含有热密封涂层的直径为约4英寸的PET膜面朝下铺设在托盘上，这意味着热密封涂层面向托盘的内部。然后使用150℃下的低温压机将PET膜密封到托盘上以获得非常好的密封。压机上的压力为约40psi。停留时间为1秒。拍摄密封后的托盘照片以表示时间零点。参见图1。将密封的托盘置于6℃(43°F)的冰箱中。然后在30分钟、1小时、2小时、最高达24小时(1天)至96小时(4天)和约20天后评估膜的防雾特性。每次拍摄照片进行比较。对于在24小时下测试的样品，代表性照片示出在图2中。与不含有任何防雾添加剂的样品7相比，所有含有防雾涂层的样品都保持透明。热雾：含有50％内部体积水的玻璃罐用含有热密封防雾涂层的PET膜面朝下覆盖在罐顶部上。使用橡皮筋将膜固定到罐上。然后用水浴将罐中的水加温至70℃持续2分钟并且最高达30分钟。然后通过目视检查评估膜的防雾能力。膜的热雾能力看起来非常好，其中大多数是中等尺寸的透明液滴。没有防雾热密封涂层的PET膜立即起雾，具有细小的有雾的液滴。不包括热雾测试的照片。
本申请披露了文本中的几个数值范围和值。所披露的数值范围和值固有地支持所披露的数值范围内的任何范围或值，即使在说明书中没有逐字说明精确的范围限制，因为本发明可以在整个所披露的数值范围内实施。
呈现以上说明是为了使本领域技术人员能够制造和使用本发明，并且在具体应用及其要求的背景下提供。对于本领域技术人员来说，对优选实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本发明不旨在限于所示出的实施例，而是与符合本文披露的原理和特征的最宽范围相一致。最后，本申请中提及的专利和出版物的全部披露内容由此通过引用并入本文。
表1
样品 T<sub>g</sub><sup>a</sup> 环球法<sup>b</sup> T<sub>m</sub><sup>c</sup> IV<sup>d</sup> 水分<sup>e</sup>
单位 ℃ ℃ ℃ Dl/g 按重量计％
样品1 -7.0 146 136 0.82 0.04
样品2 -9.24 147 139 0.76 0.01
样品3 -8.6 147 137 0.78 0.01
样品4 -8.7 150 115 0.76 0.05
样品5 -7.86 147 134 0.77 0.01
样品6 -8.4 147 133 0.77 0.02
样品7 -4.0 141 136 0.83 0.02
a.由ASTM E1356-08确定的玻璃化转变温度
b.由ASTM E28-99确定的环球法软化点
c.使用DSC由ASTM D7138确定的熔点
d.由ASTM D5225-14确定的特性粘度
e.使用Computrac水分确定设备，通过将固体粒料在110℃加热至恒重，确定按重量计的％水分
表2：使用上述样品的共挤出的PET膜的特性
f.基于参考ASTM D1894进行的测试报道的动摩擦
g.如文本中所述测试的雾度％
h.根据ASTM D903在121℃和163℃下进行的粘合强度，并报道为克/线性英寸(gli)
i使用ASTM F2217测试的涂层重量并报道为磅/令(lb/rm)
表3：挤出涂覆的PET膜的特性

Claims (25)

1.一种用于在膜如聚酯膜上提供热密封膜的热密封树脂组合物，该热密封树脂组合物包含：
共聚酯树脂组分，该共聚酯树脂组分包含半结晶共聚酯树脂和无定形共聚酯树脂的共混物；
防雾添加剂；以及
防粘连且防滑添加剂。
2.如权利要求1所述的组合物，其中：
该共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约80％至约99％之间的量存在；
该防雾添加剂以按该组合物的重量计约0.01％至约5％的量存在；并且
该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.01％至约5％的量存在。
3.如权利要求2所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约60％至约99.9％之间的量存在；
该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约5％至约40％的量存在。
4.如权利要求3所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约70％至约99.8％之间的量存在；
该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约10％至约30％的量存在；
该防雾添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约5％的量存在；并且
该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约5％的量存在。
5.如权利要求4所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂组分以按该组合物的重量计在约70％至约80％之间的量存在；
该无定形共聚酯树脂以按该组合物的重量计约10％至约25％的量存在；
该防雾添加剂以按该组合物的重量计约2％至约5％的量存在；并且
该防粘连且防滑添加剂以按该组合物的重量计约0.1％至约2％的量存在。
6.如权利要求1所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含二氧化硅和酰胺。
7.如权利要求6所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含这些酰胺，并且这些酰胺包含脂肪酰胺和聚酰胺。
8.如权利要求7所述的组合物，其中：
这些脂肪酰胺以按该组合物的重量计在约0.01％至约1.5％之间的量存在；并且
这些聚酰胺以按该组合物的重量计在约0.001％至约1.0％之间的量存在。
9.如权利要求7所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含这些酰胺，并且这些酰胺具有在70℃至180℃的范围内的熔点。
10.如权利要求9所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含脂肪酰胺，这些脂肪酰胺具有在70℃至150℃的范围内的熔点。
11.如权利要求9所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含聚酰胺，这些聚酰胺具有在150℃至180℃的范围内的熔点以及在约0.5至约10微米的范围内的平均粒度。
12.如权利要求6所述的组合物，其中，该防粘连且防滑添加剂包含该二氧化硅，并且该二氧化硅具有在约0.5至约10微米的范围内的平均粒度。
13.如权利要求12所述的组合物，其中，该二氧化硅是两种二氧化硅源的共混物，其由具有约0.5至约4微米的平均粒度的第一源和具有约5至约10微米的平均粒度的第二源组成。
14.如权利要求12所述的组合物，其中，该第一源具有约1.5至约4微米的平均粒度并且第二源具有约8至约12微米的平均粒度。
15.如权利要求1所述的组合物，其中，该防雾添加剂选自下组，该组由以下各项组成：脱水山梨糖醇酯、甘油酯、乙氧基化脱水山梨糖醇酯和用α单甘油酯改性的化合物、及其混合物。
16.如权利要求1所述的组合物，其中，该热密封树脂组合物具有：
在约-30℃与约15℃之间、优选在-20℃至10℃的范围内、并且最优选在约-15℃至约0℃之间的低玻璃化转变温度(Tg，ASTM E1356-08)；
在约110℃与约170℃之间、优选在120℃至160℃的范围内、并且最优选在约130℃至约145℃之间的环球法熔点(ASTM E28-99)；
在约100℃与约170℃之间、优选在120℃至150℃的范围内、并且最优选在125℃至145℃的范围内的DSC熔融温度(Tm，ASTM D7138)；
在约0.4与约1.1dl/g之间、优选在0.5至1.0dl/g的范围内、并且最优选在0.6至约0.8dl/g的范围内的特性粘度(ASTM D5225-14)；以及
在215℃下确定的在约5,000泊与约30,000泊之间、优选在10,000泊至25,000泊的范围内、并且最优选在15,000泊至20,000泊的范围内的表观熔体粘度。
17.如权利要求1所述的组合物，其中：
该半结晶共聚酯树脂具有约-30℃至约0℃的Tg，约100℃至约160℃的Tm，以及约70℃至约160℃的环球法熔点；
该无定形共聚酯具有在约45℃至约110℃之间的玻璃化转变温度(Tg)以及约130℃至约200℃的环球法熔点；
该防雾添加剂具有在约-64℃至约0℃的范围内的Tg
该防粘连且防滑添加剂具有在约70℃与约180℃之间的Tm以及在约0.5至约10微米之间的平均粒度。
18.一种制造层压体的方法，该方法包括以下步骤：
通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；
将该热密封树脂组合物施加到成膜化合物如聚酯或膜如聚酯膜上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂。
19.如权利要求18所述的方法，其中，该施加步骤包括将该热密封树脂组合物与该成膜化合物或该聚酯共挤出，在该共挤出步骤之前该热密封树脂组合物是呈树脂的形式。
20.如权利要求18所述的方法，其中，该聚酯呈聚酯膜的形式，并且该施加步骤包括将该热密封树脂组合物挤出到该聚酯膜上。
21.如权利要求20所述的方法，该方法进一步包括挤出该聚酯以提供该聚酯膜。
22.如权利要求20所述的方法，其中，在将该热密封树脂组合物施加到该聚酯膜上之前，不向该聚酯膜上施加底漆。
23.如权利要求18所述的方法，该方法进一步包括将该层压体卷绕成卷形式。
24.一种制造层压体的方法，该方法基本上由以下步骤组成：
通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；
将该热密封树脂组合物施加到成膜化合物如聚酯或膜如聚酯膜上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂。
25.一种制造用于容纳物品的包装物的方法，该方法包括以下步骤：
通过以下方式制造层压体：
通过在不存在溶剂的情况下混合共聚酯树脂组分、防雾添加剂以及防粘连且防滑添加剂来形成热密封树脂组合物；以及
将该热密封树脂组合物施加到成膜化合物如聚酯或膜如聚酯膜上，以形成该层压体，其中在该施加步骤之前或期间不向该热密封树脂组合物中添加溶剂；以及
在足够的热和压力下使该层压体与食品托盘的上边缘接触以使该热密封树脂组合物将该层压体粘附到该食品托盘上。
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