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Diese Erfindung bezieht sich auf eine laminierte Polyesterfolie mit Siegelfähigkeit
und insbesondere auf eine laminierte Polyesterfolie, die gute
Heißsiegeleigenschaften hat und deren gesiegelter Teil durch Anwendung von Kraft im
geeigneten Ausmaß leicht abgezogen werden kann. Die Folie kann als Folie zum
Einwickeln und als Folie für viele industrielle Anwendungen verwendet werden.
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Polyesterfolien (hier und im folgenden beinhaltet das Wort "Folie" auch dickere
Folien), die ausgezeichnete Eigenschaften, wie mechanische Festigkeit,
Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien,
Isoliereigenschaften, stabile Abmessungen, eine gleichmäßige Oberfläche und
Transparenz, aufweisen, werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, etwa als
Folie zum Einwickeln, Band für elektrische Isolierung, Magnetband,
photographischer Film und Kopierfolie. Polyesterfolien sind insbesondere für das Einwickeln
von Produkten, wie für das Einwickeln von Lebensmitteln, geeignet, da
Polyesterfolie keinen Geruch hat und die Gerüche der Lebensmittel nicht absorbiert.
Für solche Folien sind Folien mit Heißsiegelfähigkeit zu bevorzugen. Im
Allgemeinen jedoch ist der Schmelzpunkt von Polyesterfolien hoch, so dass es
schwierig ist, die Folie heißzusiegeln, wenn Polyesterfolie verwendet wird, die
aus einem typischen Polyester, wie Polyethylenterephthalat, hergestellt ist.
Daher werden diese Polyesterharzfolien als Grundfolie verwendet, und eine
Siegelschicht mit einem niedrigeren Schmelzpunkt wird auf ihrer Oberfläche
gebildet. Als Harze, die für solche Heißsiegelschichten verwendet werden
können, gibt es Polyolefinharze, Vinylharze, Polyesterharze usw. Die
Haftfähigkeit von Polyesterharzen auf einer aus Polyester bestehenden Grundfolie ist
besonders befriedigend, so dass Polyesterharze zur Verwendung in
Heißsiegelschichten zu bevorzugen sind.
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Es ist wünschenswert, dass der gesiegelte Teil solcher laminierter Folien die
Eigenschaft der Zähigkeit hat, nachdem er durch Anwendung von Wärme
gesiegelt wurde. Das hier verwendete Wort "Zähigkeit" soll eine ausreichende
Festigkeit mit Dauerhaftigkeit sowie mit den Eigenschaften der Flexibilität und
fehlender Zerbrechlichkeit bedeuten. Wenn der gesiegelte Teil keine Zähigkeit
hat und wenn dann zum Beispiel die Öffnung eines Beutels heißgesiegelt wird,
um sie zu verschließen, dann lässt sich der gesiegelte Teil beim Festhalten der
Öffnung des Beutels in der Hand und beim Ziehen, um ihn zu öffnen, nicht
richtig abziehen, sondern reißt in der Mitte auf, und der Beutel wird leicht
aufgeschlitzt, ohne dass der gesiegelte Teil in befriedigender Weise aufgezogen
wird, was ein Nachteil ist.
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Diese Art von laminierter Folie mit einer Heißsiegelschicht hat im Allgemeinen
eine unbefriedigende Schlüpfrigkeit, und selbst wenn ein Gleitmittel zu der
Grundfolie gegeben wird, ist es schwierig, die Folie zu einer Rolle zu wickeln, und
die Verarbeitbarkeit ist schlecht. Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 56-
166065 offenbart ein Verfahren, mit dem die Schlüpfrigkeit einer Folie
verbessert wird. Bei dem Verfahren wird ein Additiv hinzugefügt, das aus Teilchen
besteht, deren Durchmesser größer ist als die Dicke der Kleberschicht. Durch die
Zugabe dieses Additivs werden winzige Vorsprünge auf der Oberfläche der
Heißsiegelschicht gebildet, und dadurch wird die Schlüpfrigkeit der Folie erhöht,
was die Verarbeitbarkeit verbessert.
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Wenn jedoch ein dünner Film aus einem Metall oder Metalloxid, wie Aluminium,
auf der Oberfläche solcher laminierter Folien abgeschieden wird, ist es wegen
der Vorsprünge auf der Folienoberfläche nicht möglich, einen gleichmäßig
dünnen Film zu bilden. Außerdem wird der dünne Film, der auf den Teilchen
gebildet wird, entfernt, wenn die erhaltene Folie aufgerollt wird oder die Folie
zum Zeitpunkt der Herstellung oder während der sekundären Verarbeitung mit
einer Walzenoberfläche in Kontakt kommt, was zu Nadellöchern in dem Teil, der
entfernt wurde, führt. Die Gassperreigenschaften der Folie werden durch die
Anwesenheit einer Anzahl von Nadellöchern verschlechtert, und eine solche Folie
kann nicht in Produkten verwendet werden, die als Gassperre wirken müssen,
wie ein Deckel für die Abdichtung von Behältern, die für die
Lebensmittellagerung verwendet werden sollen.
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GB-A 15 07 876 offenbart Polyesterlaminate aus einer ersten Schicht, d. h. der
"Grundfolienschicht", die ein Polyethylenterephthalat umfasst, und einer zweiten,
(Heiß-)Siegelschicht, die einen Copolyester umfasst, d. h. der darauf laminierten
"Polyesterzusammensetzung", wobei sich die Siegelfolie auf wenigstens einer
Seite der Grundfolienschicht befindet.
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Die (Heiß-)Siegelschicht umfasst hauptsächlich einen Polyester, der von PET
abgeleitet wird, indem man die Terephthalsäure teilweise durch Isophthalsäure
und das Ethylenglycol zum Beispiel durch Butandiol oder andere Glycole ersetzt
oder indem man einfach das Ethylenglycol durch ein anderes Diol, zum Beispiel
Cyclohexandimethanol, ersetzt.
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Dies ergibt eine verbesserte laminierte Polyesterfolie, die
Heißsiegeleigenschaften, Transparenz und Schlüpfrigkeit aufweist.
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Die laminierte Polyesterfolie dieser Erfindung, die die oben diskutierten und
zahlreiche andere Nachteile und Mängel des Standes der Technik überwindet,
umfasst eine Grundfolienschicht aus einem Polyesterharz und eine
Siegelfolienschicht aus einer Polyesterzusammensetzung, wobei sich die Siegelfolienschicht
auf wenigstens einer Seite der Grundfolienschicht befindet, wobei die
Siegelenergie, die gemessen wird, wenn zwei Stücke der laminierten Folie
aneinandergelegt werden, wobei die jeweiligen Siegelfolienschichten einander zugewandt
sind, 400 g·cm/15 mm oder mehr beträgt und wobei der Wert für F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; der
laminierten Folie 1,2 oder weniger beträgt, wobei F&sub1;&sub0; und F&sub5;&sub0; die Spannung zum
Zeitpunkt von 10% bzw. 50% Dehnung der laminierten Folie bedeuten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat die laminierte Polyesterfolie gemäß
der Erfindung einen Wert für F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; der laminierten Folie, der im Bereich von 0,5
bis 1,2 liegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Siegelschicht eine Heißsiegelfolie,
wobei die Starttemperatur der thermischen Molekülbewegung in der zweiten
Polyesterzusammensetzung im Bereich von 30 bis 65ºC und vorzugsweise 45
bis 60ºC liegt, wobei die Starttemperatur der thermischen Molekülbewegung als
Temperatur definiert ist, bei der der Speichermodul bei einer dynamischen
viskoelastischen Messung einen Wert von 1 · 10¹&sup0; dyn/cm² hat. In einer
bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung ein
Polyesterharz mit einer Starttemperatur der thermischen Molekülbewegung, die höher als
50ºC ist, und ein Polyesterharz mit einer Starttemperatur der thermischen
Molekülbewegung, die niedriger als oder gleich 50ºC ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis der Spannung
unter 10% Dehnung zur Spannung unter 50% Dehnung wenigstens entweder
der Grundfolie oder der Siegelfolie 1,2 oder weniger.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung
ein Polyesterharz, das wenigstens zwei Dicarbonsäurekomponenten als
Monomerbestandteile enthält.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung
ein Polyesterharz, das wenigstens zwei Diolkomponenten als
Monomerbestandteile enthält.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung
ein Polyesterharz, das wenigstens zwei Dicarbonsäurekomponenten als
Monomerbestandteile enthält, sowie ein Polyesterharz, das wenigstens zwei
Diolkomponenten als Monomerbestandteile enthält.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung:
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ein Polyesterharz A, das wenigstens eine Diolkomponente der folgenden Formel
umfasst:
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wobei R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Alkyl mit 1 bis 6
Kohlenstoffatomen sind, mit der Maßgabe, dass wenigstens entweder R&sub1; oder R&sub2;
ein Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und wobei n und m unabhängig
voneinander ganze Zahlen von 1 bis 6 sind; sowie
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ein Polyesterharz B, das wenigstens eine Dicarbonsäurekomponente der Formel
(IIa) und eine Glycolkomponente der Formel (IIb) als Hauptbestandteile
umfasst:
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HOOC-(CH&sub2;)p-COOH (IIa)
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wobei p eine ganze Zahl von 4 bis 20 ist;
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HO-(CH&sub2;)q-OH (IIb)
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wobei q eine ganze Zahl von 4 bis 10 ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung
ein Polyesterharz, das wenigstens eine Lactonkomponente als
Monomerbestandteil enthält.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung
wenigstens entweder anorganische Feinteilchen oder organische Feinteilchen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Feinteilchen einen mittleren
Durchmesser, der wesentlich kleiner ist als die Dicke der Heißsiegelschicht. Die
Feinteilchen sind in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-% vorhanden, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Polyesterzusammensetzung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die durch
Rasterelektronenmikroskopie beobachtete Variation des Durchmessers der Feinteilchen 25% oder
weniger, und das durch Rasterelektronenmikroskopie beobachtete Verhältnis der
mittleren projizierten Querschnittsfläche der Feilteilchen zur mittleren Fläche
eines Umkreises der Feinteilchen beträgt 60% oder mehr.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyesterzusammensetzung
ein Gleitmittel.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Heißsiegelfolie eine
Schichtstruktur, die aus wenigstens zwei Arten von Polyesterzusammensetzungen besteht,
und die Starttemperatur der thermischen Molekülbewegung in der
Polyesterzusammensetzung, die die äußerste Schicht der Heißsiegelfolie bildet, liegt im
Bereich von 50 bis 80ºC.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Grundfolie aus einem
Homopolyester oder einem Copolyester.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Grundfolie aus wenigstens
zwei Arten von Harzen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus
Homopolyestern und Copolyestern besteht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die laminierte Polyesterfolie nach
dem Coextrusionsverfahren, In-Line-Laminierungsverfahren,
In-Line-Beschichtungsverfahren oder irgendeiner Kombination davon hergestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Siegelfolie auf einer
Seite der Grundfolie, und eine abgeschiedene Schicht oder eine Klebeschicht
befindet sich auf der anderen Seite der Grundfolie.
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Die hier beschriebene Erfindung ermöglicht es also, die folgenden Ziele zu
erreichen: (1) Bereitstellen einer laminierten Polyesterfolie mit Siegelfähigkeit,
insbesondere einer laminierten Polyesterfolie mit Heißsiegelfähigkeit, die nach
dem Siegeln einen zähen gesiegelten Teil aufweist, d. h. einen gesiegelten Teil,
der fest ist und der nicht zerreißt, wenn der gesiegelte Teil der Folie abgezogen
wird; (2) Bereitstellen einer Polyesterfolie mit Siegelfähigkeit, insbesondere einer
Polyesterfolie mit Heißsiegelfähigkeit, deren gesiegelter Teil nach dem Siegeln
durch Anwendung von Kraft im geeigneten Ausmaß in der gewünschten Richtung
leicht abgezogen werden kann; (3) Bereitstellen einer laminierten Polyesterfolie
mit Siegelfähigkeit, die eine Grundfolie und eine Siegelfolie enthält und die eine
ausgezeichnete Schlüpfrigkeit hat; und (4) Bereitstellen einer laminierten Folie
mit einer abgeschiedenen Schicht aus Metall oder Metalloxid, die die oben
genannten ausgezeichneten Eigenschaften aufweist, wobei die abgeschiedene
Schicht während der Herstellung oder sekundären Verarbeitung der Folie nicht
leicht von der laminierten Folie abgerieben wird.
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Durch Bezugnahme auf die folgenden Begleitzeichnungen wird diese Erfindung
besser verständlich, und ihre zahlreichen Ziele und Vorteile werden für den
Fachmann deutlich:
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Fig. 1 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen der zum Abziehen des
gesiegelten Teils der Heißsiegelschicht verwendeten Kraft, wenn zwei Stücke
laminierte Folie dieser Erfindung durch Heißsiegeln miteinander verschweißt
werden, wobei die jeweiligen Heißsiegelschichten einander zugewandt sind, und
der Länge der abgezogenen Folie zeigt.
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Fig. 2 ist eine Graphik, die ein Beispiel für die Beziehung zwischen dem auf die
Testfolie ausgeübten Druck und der Dehnung der Folie zeigt.
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Als Grundfolie für die laminierte Polyesterfolie dieser Erfindung kann jede Art von
Polyesterfolie verwendet werden, ohne besondere Einschränkungen. Es gibt zum
Beispiel Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat,
Polyethylennaphthalat, Polyethylen-1,2-diphenoxyethan-4,4'-dicarboxylat und Copolymere, die als
Hauptkomponenten Monomere aufweisen, die diese Harze bilden. Es ist auch
möglich, Gemische solcher Polyester zu verwenden. Verschiedene Arten von
Additiven können zu diesen Polyestern zur Verwendung als Grundfolie gegeben
werden. Zu diesen Additiven gehören zum Beispiel Antistatikmittel, Gleitmittel,
Antischleiermittel, Weichmacher, Stabilisatoren, Antiblockiermittel, Pigmente.
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Die laminierte Folie dieser Erfindung umfasst die oben genannte Grundfolie und
eine Siegelfolienschicht aus einer Polyesterzusammensetzung, die sich auf
wenigstens einer Seite der Grundfolie befindet. Diese Siegelschicht hat
Haftklebereigenschaften oder Heißsiegeleigenschaften, wobei die letztere Eigenschaft
wünschenswert ist.
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Vorzugsweise hat das Harz, das die Hauptkomponente der für die
Heißsiegelschicht der laminierten Folie dieser Erfindung verwendeten
Polyesterharzzusammensetzung bildet, die folgenden Eigenschaften:
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a) Das Harz ist mit dem Polyester, das die Grundfolie bildet, verträglich;
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b) wenn die durch Verwendung der Harzzusammensetzung erhaltene
laminierte Folie heißgesiegelt wird, bleibt die Eigenschaft der Zähigkeit des
heißgesiegelten Teils erhalten, und wenn der heißgesiegelte Teil
abgezogen wird, wird verhindert, dass sich Druck in einem bestimmten Teil
aufbaut, da er die dazu geeignete Festigkeit, wenn er gedehnt wird, ein
geeignetes Elastizitätsverhältnis und eine geeignete Flexibilität aufweist; und
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c) das Harz ist in Lösungsmitteln löslich, die im Allgemeinen für die
industrielle Verwendung verwendet werden, oder das geschmolzene Harz lässt
sich leicht extrudieren, so dass die laminierte Folie leicht hergestellt
werden kann.
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Die Harzzusammensetzung, die in dieser Erfindung verwendet werden kann, ist
eine Polyesterzusammensetzung, die den oben genannten Bedingungen genügt.
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In der Polyesterharzzusammensetzung, die für die Heißsiegelschicht der
laminierten Folie dieser Erfindung verwendet wird, liegt die Starttemperatur T der
thermischen Molekülbewegung im Bereich von 30 bis 65ºC. Die Starttemperatur
T der thermischen Molekülbewegung ist hier die Temperatur, bei der sich der
Speichermodul stark verändert, wenn Messungen des Speichermoduls der
Zusammensetzung in Bezug auf die Temperaturabhängigkeit unter Verwendung
einer Vorrichtung für die Messung der dynamischen Viskoelastizität
vorgenommen werden. Besonders wünschenswert als Polyesterharzzusammensetzung ist
ein Gemisch aus einem Polyesterharz mit einem T von über 50ºC, vorzugsweise
mit einem T von 50 bis 80ºC, und außerdem einem Polyesterharz mit einem T
von 50ºC oder weniger, vorzugsweise -20 bis 50ºC; das T der gesamten
Harzzusammensetzung nach dem Mischen der Harze liegt im Bereich von 45 bis
60ºC. Eine mit dieser Art von Harzzusammensetzung hergestellte
Heißsiegelschicht hat eine ausgezeichnete Heißsiegelfähigkeit, und der gesiegelte Teil ist
nach dem Heißsiegeln zäh. Wenn die laminierte Folie gewalzt wird oder wenn die
laminierte Folie zu einem Beutel geformt wird, bleibt die Siegelschicht außerdem
nicht leicht an der Siegelschicht oder Grundschicht einer anderen laminierten
Folie kleben (dieses Klebenbleiben wird "Blockieren" genannt).
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Die Folie dieser Erfindung kann eine laminierte Folie aus Polyesterharz sein, die
zwei oder mehr der oben genannten Heißsiegelschichten aufweist. Die
Zusammensetzung der äußersten Heißsiegelschicht besteht vorzugsweise aus einem
Polyester mit einem T im Temperaturbereich von 50 bis 80ºC. Der Polyester, der
die äußerste Heißsiegelschicht bildet, hat vorzugsweise ein niedrigeres T als die
innere Schicht bzw. die inneren Schichten. Eine solche laminierte Folie hat
insbesondere ausgezeichnete Antiblockiereigenschaften.
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Als Monomerkomponenten, die in dieser Polyesterharzzusammensetzung
verwendet werden können, werden die unten aufgeführten
Dicarbonsäurekomponenten und Diolkomponenten verwendet.
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Beispiele für die Dicarbonsäurekomponenten sind aromatische Dicarbonsäuren,
wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, o-Phthalsäure und
2,6-Naphthalindicarbonsäure, gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren, die 2 bis 30 Kohlenstoffatome
enthalten, wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Pimelinsäure,
Suberinsäure, Undecansäure, Dodecandisäure, Brassidinsäure, Tetradecandisäure,
Nonadecandisäure und Docosandisäure, sowie alicyclische Dicarbonsäuren, wie
Cyclohexandicarbonsäure. Beispiele für die Diolkomponenten sind aliphatische
Diole, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Butandiol, Hexandiol, Neopentylgfycol,
2-Methyl-2-ethyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-propyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-
isopropyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-n-hexyl-1,3-propandiol, 2,2-Diethyl-1,3-
propandiol, 2-Ethyl-2-isopropyl-1,3-propandiol,
2-Ethyl-2-n-heptyl-1,3-propandiol, 2-Ethyl-2-n-hexyl-1,3-propandiol, 2,2-Di-n-propyl-1,3-propandiol,
2-n-Propyl-2-n-butyl-1,3-propandiol, 2-n-Propyl-2-n-heptyl-1,3-propandiol, 2-n-Propyl-
2-n-hexyl-1,3-propandiol, 2,2-Di-n-butyl-1,3-propandiol, 2-n-Butyl-2-n-hexyl-
1,3-propandiol, 2,2-Di-n-heptyl-1,3-propandiol,
2-n-Heptyl-2-n-hexyl-1,3-propandiol und 2,2-Di-n-hexyl-1,3-propandiol, alicyclische Diole, wie 1,4-
Cyclohexandimethanol und 1,3-Cyclohexandimethanol, sowie aromatische Diole,
wie Xylylenglycol und Ethylenoxid-Addukte von Bisphenolverbindungen.
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Vorzugsweise ist wenigstens einer der in dieser Zusammensetzung enthaltenen
Polyester ein aliphatisch modifizierter Polyester. "Aliphatisch modifizierter
Polyester" bedeutet hier einen Polyester, der wenigstens eine Art von spezieller
aliphatischer Dicarbonsäurekomponente oder spezieller aliphatischer
Diolkomponente als Komponente aufweist.
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Im Allgemeinen beträgt der Anteil dieser aliphatischen Monomere (d. h.
speziellen Dicarbonsäuren und/oder Diole), die den aliphatisch modifizierten Polyester
bilden und in der Zusammensetzung, die die Heißsiegelschicht bildet, enthalten
sind, 5 Mol-% oder mehr und vorzugsweise 10 Mol-% oder mehr.
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Diese Art von aliphatisch modifiziertem Polyester ist vorzugsweise in der
Zusammensetzung, die die Heißsiegelschicht bildet, in einem Anteil von 10 Gew.-%
oder mehr und vorzugsweise in einem Anteil von 20 Gew.-% oder mehr
enthalten. Wenn der Anteil des aliphatischen Monomers in dem aliphatisch
modifizierten Polyester jedoch kleiner als 5 Mol-% ist und wenn der aliphatisch
modifizierte Polyester in großen Mengen in der Polyesterzusammensetzung enthalten ist,
wie etwa wenn der Anteil des aliphatischen Monomers 2,5 Mol-% beträgt und die
Menge des aliphatisch modifizierten Polyesters in der Zusammensetzung 20
Gew.-% oder mehr beträgt, können dieselben Ergebnisse erhalten werden.
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Die Harzzusammensetzung, die in der Heißsiegelschicht verwendet wird, umfasst
vorzugsweise einen Polyester A, der eine Glycolkomponente der folgenden
Formel I aufweist, und einen Polyester B, der als Hauptbestandteile eine
Dicarbonsäurekomponente der Formel IIa und eine Glycolkomponente der Formel IIb
umfasst:
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wobei R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Alkyl mit 1 bis 6
Kohlenstoffatomen sind, mit der Maßgabe, dass wenigstens entweder R&sub1; oder R&sub2;
ein Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und wobei n und m unabhängig
voneinander ganze Zahlen von 1 bis 6 sind;
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HOOC-(CH&sub2;)p-COOH (IIa)
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wobei p eine ganze Zahl von 4 bis 20 ist;
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HO-(CH&sub2;)q-OH (IIb)
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wobei q eine ganze Zahl von 4 bis 10 ist.
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Beispiele für die in Polyester A enthaltenen Glycolkomponenten der Formel I sind
2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-ethyl-1,3-propandiol,
2-Methyl-2-propyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-isopropyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-butyl-1,3-
propandiol, 2-Methyl-2-n-hexyl-1,3-propandiol, 2,2-Diethyl-1,3-propandiol, 2-
Ethyl-2-n-butyl-1,3-propandiol, 2-Ethyl-2-n-hexyl-1,3-propandiol,
2,2-Di-n-butyl-1,3-propandiol, 2-n-Butyl-2-propyl-1,3-propandiol,
2,2-Di-n-hexyl-1,3-propandiol, 2-n-Butyl-1,3-propandiol, 2-n-Propyl-1,3-propandiol,
2-Ethyl-1,4-butandiol, 2-Methyl-2-ethyl-1,4-butandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 3,3-Dimethyl-1,5-
pentandiol, 3-n-Propyl-1,5-pentandiol und 6-Methyl-1,12-dodecandiol. Diese
Glycolkomponenten sind in einer Menge von 5 Mol-% oder mehr und vorzugsWeise
10 Mol-% vorhanden, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der
Glycolkomponenten.
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Neben denen der oben genannten Formel I ist Ethylenglycol als in Polyester A
enthaltene Glycolkomponente bevorzugt. Es ist möglich, Diethylenglycol,
Propylenglycol, Butandiol, Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol usw. zu
verwenden, vorausgesetzt, dass sie in kleinen Mengen mitverwendet werden.
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Als Dicarbonsäurekomponente, die in Polyester A enthalten ist, ist
Terephthalsäure am meisten zu bevorzugen. Es ist annehmbar, eine Copolymerisation
unter Zugabe anderer Dicarbonsäurekomponenten zu bewirken, vorausgesetzt,
dass sie in kleinen Mengen mitverwendet werden.
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Beispiele für andere Dicarbonsäurekomponenten sind aliphatische
Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, Sebacinsäure und Azelainsäure, sowie aromatische
Dicarbonsäuren, wie Isophthalsäure, Diphenyldicarbonsäure und 2,6-Naphthalin-N
dicarbonsäure.
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Beispiele für die in Polyester B enthaltenen Dicarbonsäurekomponenten der
Formel IIa sind Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Pimelinsäure,
Suberinsäure, Undecansäure, Dodecandisäure, Brassidinsäure, Tetradecandisäure,
Nonadecandisäure und Docosandisäure. Bevorzugt sind Adipinsäure,
Azelainsäure und Sebacinsäure. Diese Dicarbonsäurekomponenten sind in einer Menge von
5 bis 50 Mol-% und vorzugsweise 10 bis 40 Mol-% vorhanden, bezogen auf die
Gesamtstoffmenge der Dicarbonsäurekomponenten in Polyester B.
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In Polyester B können noch weitere Dicarbonsäurekomponenten neben den oben
genannten Verbindungen der Formel IIa enthalten sein. Beispiele für andere
Dicarbonsäurekomponenten sind aromatische Dicarbonsäuren, wie
Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und 2,6-Naphthalindicarbonsäure, sowie
alicyclische Dicarbonsäuren, wie Cyclohexandicarbonsäure. Vorzugsweise wird
wenigstens eine der oben genannten aromatischen Dicarbonsäuren
mitverwendet. Terephthalsäure ist bevorzugt.
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Beispiele für die in Polyester B enthaltenen Glycolkomponenten der Formel IIb
sind Butandiol, Pentandiol und Hexandiol. Diese Glycolkomponenten sind in einer
Menge von 10 Mol-% oder mehr, vorzugsweise 30 Mol-% oder mehr und
besonders bevorzugt 50 Mol-% vorhanden, bezogen auf die Gesamtstoffmenge
der Glycolkomponenten in Polyester B.
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Beispiele für die in Polyester B enthaltenen Glycolkomponenten, die von den
oben genannten Verbindungen der Formel IIb verschieden sind, sind
Ethylenglycol und Diethylenglycol. Diese Glycolkomponenten können zusammen mit den
oben genannten verwendet werden. Im Allgemeinen wird Ethylenglycol
verwendet.
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Der Polyester, der in der Heißsiegelschicht mitverwendet wird, kann mit
allgemeinen Verfahren zur Herstellung von Polyestern hergestellt werden. Zum
Beispiel gibt es das Verfahren der direkten Veresterung, bei dem eine
Polykondensation durch die direkte Reaktion der Dicarbonsäure und des Diols erreicht
wird, und es gibt das Umesterungsverfahren, bei dem der Dimethylester der
Dicarbonsäure mit dem Diol umgesetzt wird, um einen Esteraustausch zu
ermöglichen. Die Herstellung kann nach einem diskontinuierlichen oder
kontinuierlichen Verfahren erfolgen.
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Ein aus Lactonen erhaltener Polyester kann ebenfalls für das Harz verwendet
werden, das in der Polyesterzusammensetzung der Heißsiegelschicht enthalten
ist. Beispiele für das Lacton sind ε-Caprolacton, β-Propiolacton, Butyrolacton und
eine Kombination von zweien oder mehreren davon.
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Der Polyester in der Siegelfolienschicht hat vorzugsweise eine
Grenzviskositätszahl (gemessen bei 25ºC in einem 2 : 3-Gemisch (v/v) von Tetrachlorethan und
Phenol) (im folgenden als I.V. bezeichnet) von 0,5 oder mehr. Wenn die I.V.
kleiner als 0,5 ist, hat die erhaltene laminierte Folie am gesiegelten Teil etwas
schlechtere Zähigkeitseigenschaften, nachdem das Heißsiegeln stattgefunden
hat. Das Ergebnis ist, dass beim Heißsiegeln der Öffnung eines aus der Folie mit
einer aus dieser Zusammensetzung bestehenden Heißsiegelschicht hergestellten
Beutels das Erscheinungsbild des gesiegelten Teils schlechter ist, und wenn der
gesiegelte Teil geöffnet wird, reißt er ein, bevor er sich richtig öffnet, oder der
Beutel selbst reißt, ohne dass der gesiegelte Teil vollständig geöffnet wird.
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Wenn die Zusammensetzung zwei oder mehr Arten von Polyestern enthält, gibt
es keine besondere Einschränkung hinsichtlich des zum Mischen derselben zu
verwendenden Verfahrens, und es können unter anderem die folgenden
Verfahren verwendet werden: (1) jeder der beiden oder der mehreren Polyester wird
getrennt in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, und diese Lösungen werden
miteinander gemischt, oder aber die zwei oder mehr Polyester werden in Form
von Schnitzeln (Granulat) miteinander gemischt, und danach wird dieses
Gemisch in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst; (2) die zwei oder mehr
Polyester werden in einem Extruder geschmolzen und miteinander gemischt, und
aus dem Extruder extrudierte Stränge oder Bahnen können unter Bildung von
Schnitzeln geschnitten werden; (3) einer der Polyester wird in ein
Polymerisationsgefäß gegeben (zum Beispiel in Form von Schnitzeln), das den anderen
Polyester nach der Synthese des anderen Polyesters in dem Gefäß in
geschmolzener Form enthält, und gemischt, und extrudierte Stränge oder Bahnen des
gemischten Harzes können unter Bildung von Schnitzeln geschnitten werden. Zu
dem Polyester oder den Gemischen von Polyestern können gegebenenfalls
verschiedene Additive gegeben werden. Zu den Additiven, die hinzugefügt
werden können, gehören Gleitmittel, Antistatikmittel, Antischleiermittel,
Gassperrmittel, Stabilisatoren, Farbstoffe, Weichmacher, Antiblockiermittel, Mittel
zum Verleihen von Leitfähigkeit.
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Die laminierte Folie dieser Erfindung wird durch die Laminierung einer aus der
obigen Zusammensetzung bestehenden Siegelschicht auf wenigstens eine der
Seiten der oben genannten Grundfolie gebildet. Zum Beispiel kann das folgende
Verfahren eingesetzt werden. (1) Zuerst wird eine ungestreckte Grundfolie, eine
uniaxial gestreckte Grundfolie oder eine biaxial gestreckte Grundfolie
bereitgestellt, und auf ihre Oberfläche wird eine Lösung oder Dispersion aufgetragen, die
die obige Polyesterzusammensetzung enthält. Nach dem Trocknen dieser Folie
wird die Folie gegebenenfalls uniaxial oder biaxial gestreckt, was zu der
gewünschten
laminierten Folie führt. Der Feststoffgehalt der Lösung oder
Dispersion, die bei diesem Verfahren verwendet wird, beträgt 5 bis 20%, und als
Lösungsmittel, die verwendet werden können, gibt es zum Beispiel Chloroform,
Ethylendichlorid, Methylethylketon, Toluol, Acetate oder Gemische davon. Zu
den weiteren Verfahren, die ebenfalls verwendet werden können, gehören die
folgenden. (2) Das Harz, das die Grundfolie bilden soll, z. B.
Polyethylenterephthalat (PET), und die oben genannte Harzzusammensetzung werden getrennt
in die Zylinder von Extrudern gegeben, und beide werden aus derselben Öffnung
extrudiert, so dass man eine laminierte Folie erhält. Gegebenenfalls wird diese
Folie uniaxial oder biaxial gestreckt. (3) Auf eine ungestreckte Grundfolie, eine
uniaxial gestreckte Grundfolie oder eine biaxial gestreckte Grundfolie wird eine
geschmolzene Harzzusammensetzung extrudiert, was zu einer laminierten Folie
führt. Die laminierte Folie wird je nach Bedarf in einer oder zwei Richtungen
verstreckt.
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Bei der Herstellung der laminierten Folie ist die Grundfolie, die verwendet wird
(ungestreckt, in einer Richtung verstreckt oder in zwei Richtungen verstreckt),
im Allgemeinen 10 bis 200 um dick, und wenn die Folie zum Einwickeln
verwendet werden soll, ist eine Dicke von 5 bis 30 um zu bevorzugen. Die Dicke der
Siegelschicht (d. h. der oben genannten Harzzusammensetzung) der erhaltenen
laminierten Folie ist je nach dem Verwendungszweck der Folie unterschiedlich,
beträgt jedoch im Allgemeinen 1 bis 50 um und vorzugsweise 2 bis 15 um.
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Wenn zwei Stücke der auf diese Weise erhaltenen laminierten Polyesterfolie
dieser Erfindung so zusammengesetzt werden, dass ihre Heißsiegelschichten
miteinander in Kontakt sind, und durch Heißsiegeln miteinander verschweißt
werden, so beträgt die Siegelenergie des gesiegelten Teils 400 g·cm/15 mm oder
mehr. Die Siegelenergie wird wie folgt gemessen:
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Messung der Siegelenergie: Zwei laminierte Folien dieser Erfindung werden so
zusammengesetzt, dass ihre Heißsiegelschichten miteinander in Kontakt sind,
und es wird auf einer 20 mm breiten und 10 mm langen Fläche heißgesiegelt.
Die Temperatur des Heißsiegelns ist 20ºC höher als die minimale Temperatur,
bei der ein Heißsiegeln der Siegelschichten bewerkstelligt werden könnte. Diese
Folie wird geschnitten, so dass man einen 15 mm breiten Teststreifen erhält,
und dieser Teststreifen wird 24 Stunden lang in einer Atmosphäre von 20ºC und
einer relativen Feuchtigkeit von 65% gelassen. Dann wird ein Ende dieses
Teststreifens befestigt, und das andere Ende wird in Längsrichtung der Folie unter
Verwendung eines Zugtestgeräts mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/Minute
gezogen. Dies bewirkt, dass der gesamte heißgesiegelte Teil abgezogen wird,
oder aber es bewirkt, dass nur ein Teil des heißgesiegelten Teils abgezogen wird
und die Folie reißt. Die gedehnte Länge der Folie (die Länge, auf die die Folie
zum Zeitpunkt des Abziehens gedehnt wurde) und die zum Bewirken des
Abziehens benötigte Kraft (die auf das Zugtestgerät ausgeübte Kraft) werden
aufgezeichnet und auf einer Graphik aufgetragen. Die Fläche unter der Kurve
wird als Siegelenergie (g·cm/15 mm) genommen.
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Die Folie dieser Erfindung mit einer Siegelenergie von 400 g·cm/15 mm oder
mehr ergibt eine plateauförmige Kurve, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wenn die
gestreckte Länge zum Zeitpunkt des Abziehens der laminierten Folie und die
Abziehkraft gegeneinander aufgetragen werden. Der Unterschied zwischen der
maximalen Kraft, die auf die Folie ausgeübt wird (in der Kurve von Fig. 1 als
Punkt a gezeigt), und der minimalen Kraft, die auf die Folie ausgeübt wird (in
der Kurve von Fig. 1 als Punkt b gezeigt), ist gering, und die Unterschiede
zwischen der mittleren Kraft, die auf die Folie ausgeübt wird, und auch zwischen
der mittleren Kraft, die auf die Folie ausgeübt wird, und der minimalen Kraft, die
auf die Folie ausgeübt wird, sind gering. Wenn die Kleberschicht abgezogen wird,
nachdem eine solche Folie heißgesiegelt wurde, ist die gestreckte Länge der Folie
gleich wie oder länger als die ursprüngliche Länge des gesiegelten Teils.
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Es ist wesentlich für die laminierte Folie dieser Erfindung, dass das Verhältnis der
Spannung F&sub1;&sub0; unter 10% Dehnung zur Spannung F&sub5;&sub0; unter 50% Dehnung
wenigstens entweder der Grundfolie oder der Siegelfolie 1,2 oder weniger beträgt. Hier
findet man F&sub1;&sub0; und F&sub5;&sub0;, bei denen es sich um die Spannungen zum Zeitpunkt von
10% bzw. 50% Dehnung handelt, aus einer Graphik, die gezeichnet wird, indem
man die Ergebnisse aufträgt, die man erhält, wenn ein Ende der Testfolie
befestigt wird und das andere Ende mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gezogen
wird, so dass die Folie gedehnt wird, wobei das Streckverhältnis (d. h. die
Dehnung) auf der x-Achse und die Spannung zum Zeitpunkt der Dehnung auf
der y-Achse aufgetragen werden. Der Wert für F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; beträgt vorzugsweise 0,5
bis 1, 2 und bewegt sich besonders bevorzugt in den Grenzen von 0,8 bis 1,2.
Wenn der Wert für F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; größer als 1, 2 ist, reißt die Folie, nachdem die
laminierte Folie heißgesiegelt wurde und wenn der gesiegelte Teil abgezogen
werden soll, in einer ungewünschten Richtung. Vorzugsweise beträgt der Wert
F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; der Grundfolie 1, 2 oder weniger, und im Wesentlichen beträgt der Wert
F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; der laminierten Folie 1, 2 oder weniger.
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Als Verfahren zur Herstellung einer Folie mit dem Wert für F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; im
gewünschten Bereich kann zum Beispiel das folgende Verfahren verwendet werden.
Nachdem die ungestreckte Folie in Längsrichtung gedehnt wurde, indem man sie
durch Walzen zur Verwendung beim Dehnen führt, erfolgt die Dehnung in einer
geheizten Spannrahmenvorrichtung unter einem rechten Winkel zur vorherigen
Dehnung. Das heißt, es wird biaxial verstreckt. Als zum Strecken verwendete
Verfahren kann neben dem Verstrecken in einer Richtung und dann in der
anderen auch ein verstrecken in beide Richtungen gleichzeitig erfolgen. Bei dem
Verfahren dieser Erfindung ist ein gleichzeitiges Verstrecken in beide Richtungen
zu bevorzugen. Dann wird die gestreckte Folie aufgespannt, und eine leichte
Relaxationsbehandlung erfolgt in einer beheizten Spannrahmenvorrichtung bei
einer hohen Temperatur. Der Wert von F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0; ändert sich stark in Abhängigkeit
von der Temperatur während des Streckens, vom Grad des Streckens und den
für die Relaxationsbehandlung verwendeten Bedingungen. Durch die Wahl der
geeigneten Bedingungen in Abhängigkeit von dem zu verwendenden Harz ist es
also möglich, eine Folie zu erhalten, die den gewünschten Wert von F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0;
aufweist.
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Die laminierte Folie dieser Erfindung enthält in ihrer Heißsiegelschicht
vorzugsweise anorganische und/oder organische Teilchen, die einen mittleren
Durchmesser haben, der wesentlich kleiner ist als die Dicke der Heißsiegelschicht, so
dass die Schlüpfrigkeit der Folie verbessert wird, wobei die Teilchen vorzugsweise
in einem Anteil von 0,01 bis 5% enthalten sind, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Heißsiegelschicht.
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Als Material für die anorganischen und/oder organischen Teilchen, die in der
Heißsiegelschicht enthalten sind, können Substanzen gewählt werden, die in den
Komponenten, die in die Heißsiegelschicht eingebaut werden, nicht löslich sind.
Als anorganische Substanzen gibt es Siliciumdioxid, Titandioxid, Zirconiumdioxid
usw., bei denen es sich um Metalloxide handelt; Kaolinit, Zeolith und andere
Komplexe; Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Calciumphosphat und
andere Salze usw. Als organische Substanzen gibt es Silikonharze, die
Siloxanbindungen in der Gerüstkette aufweisen, Polystyrol und Polyacrylate. Es ist
möglich, nur eine Art von Teilchen zu verwenden, oder zwei oder mehr Arten zu
verwenden. Der Durchmesser der anorganischen und organischen Teilchen ist
wesentlich geringer als die Dicke der Heißsiegelschicht. Wenn der
Teilchendurchmesser größer ist als die Dicke der Heißsiegelschicht, stehen relativ große
Vorsprünge aus der Oberfläche der Heißsiegelschicht der schließlich erhaltenen
Folie hervor. Wenn auf der Siegelschicht eine aufgedampfte Schicht gebildet
wird, bilden sich daher viele Nadellöcher auf der aufgedampften Schicht, wie es
im Abschnitt über den Stand der Technik beschrieben ist. Dadurch wird
verhindert, dass die Gassperreigenschaften ausreichend sind.
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Der Anteil der anorganischen und/oder organischen Teilchen, die in der
Heißsiegelschicht enthalten sein sollen, beträgt 0,01 bis 5 Gew.-% und vorzugsweise
0,1 bis 2 Gew.-%. Wenn der Anteil kleiner als 0,01% ist, ist die Schlüpfrigkeit
der laminierten Folie ausreichend, und die Verarbeitbarkeit ist schlecht. Wenn
mehr als 5 Gew.-% enthalten sind, ist die Transparenz der laminierten Folie
unzureichend.
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Das Flächenverhältnis der Teilchen, berechnet anhand der folgenden Gleichung
III, beträgt vorzugsweise 60% oder mehr, besonders bevorzugt 80% oder mehr
und ganz besonders bevorzugt 90% oder mehr.
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Flächenverhältnis (%) =
Mittlere projizierte
Querschnittsfläche der Teilchen/Mittlere Umkreisfläche der Teilchen · 100 (III)
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In Gleichung III werden die projizierte Querschnittsfläche der Teilchen und die
Umkreisfläche der Teilchen durch rasterelektronenmikroskopische
Beobachtungen gefunden. Wenn das Flächenverhältnis kleiner als 60% ist, ist die
Schlüpfrigkeit der erhaltenen laminierten Folie etwas schlechter.
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Vorzugsweise sind die Durchmesser der Teilchen einigermaßen gleichmäßig, und
die Korngrößenverteilung ist fast monodispers. Genauer gesagt, die durch
Rasterelektronenmikroskopie beobachtete Variation des Durchmessers der
Teilchen beträgt vorzugsweise 25% oder weniger und besonders bevorzugt 20%
oder weniger. Wenn die Variation des Durchmessers der Teilchen mehr als 25%
beträgt und viele Teilchen mit einem großen Durchmesser vorhanden sind,
entstehen mehrere Vorsprünge auf der Oberfläche der laminierten Folie. Wenn
die Oberfläche der laminierten Folie mit einem Film bedeckt ist, der durch
Aufdampfen gebildet wird, bilden sich Nadellöcher; das Ergebnis ist, dass es
zuweilen zu einer Abnahme der Gassperreigenschaften der laminierten Folie
kommt. Wenn der Durchmesser von vielen der Teilchen klein ist, ist die
Schlüpfrigkeit der laminierten Folie zuweilen unzureichend.
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Es ist möglich, nur eine Art der oben genannten Teilchen zu verwenden oder
zwei oder mehr Arten zu verwenden. Wenn mehr als eine Art von Teilchen
zusammen verwendet werden, ist es möglich, einige Teilchen zu verwenden,
deren mittlerer Durchmesser größer ist als die Dicke der Heißsiegelschicht,
vorausgesetzt, dass ihre Menge gering ist.
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In der Zusammensetzung, die verwendet wird, um die Heißsiegelschicht
herzustellen, ist es möglich, verschiedene Arten von Additiven hinzuzufügen. Um zum
Beispiel ein Verklumpen der Teilchen zu verhindern, kann ein Tensid oder
Phosphat hinzugefügt werden; oder ein organisches Phosphat oder Polymere,
wie Polyacrylat usw., können hinzugefügt werden, um die Verträglichkeit der
Teilchen mit den in der Heißsiegelschicht enthaltenen Harzen zu erhöhen.
Außerdem ist es zur Erhöhung der Schlüpfrigkeit oder des Blockierwiderstands der
erzeugten laminierten Folie möglich, Derivate höherer Fettsäuren als Gleitmittel
hinzuzufügen.
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Als solche Derivate höherer Fettsäuren gibt es Calciumricinolat,
Magnesiumstearat und andere Metallseifen, Stearylalkohol, Cetylalkohol und andere gesättigte
Alkohole, Palmitamid, Linolamid und andere Fettsäureamide, Palmitinsäure,
Montansäure und andere gesättigte geradkettige Fettsäuren und ihre Ester,
N,N'-Diheptadecyladipinamid, N,N'-Diheptadecylsebacinamid und andere
Bisamidverbindungen, Paraffinwachs, Polyethylen und andere Polyolefinwachse.
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Die Harzzusammensetzung, die die oben genannten Polyesterharze sowie
gegebenenfalls Feinteilchen und verschiedene Additive umfasst, kann mit einem
geeigneten Verfahren gemischt werden. Zum Beispiel können das Polyesterharz
und die Teilchen gemischt werden durch: (1) das Verfahren, bei dem Teilchen
während der Polymerisation des Polyesters hinzugefügt werden; oder (2) das
Verfahren, bei dem Teilchen hinzugefügt werden, wenn der copolymerisierte
Polyester in einem Extruder geknetet wird. Damit die Teilchen gleichmäßig in der
gesamten Heißsiegelschicht dispergiert werden, wird vorzugsweise Verfahren 1
für die Zugabe der Teilchen während der Polymerisation verwendet. Bei diesem
Verfahren erfolgt die Zugabe der Teilchen vorzugsweise, während die Viskosität
des Reaktionsgemischs gering ist, d. h. bevor Prepolymere entstehen. Wenn die
Teilchen hinzugefügt werden sollen, werden die Teilchen vorzugsweise in einem
geeigneten Medium dispergiert. Als Medium wird vorzugsweise eine der flüssigen
Substanzen in den Komponenten, die bei der Herstellung des Polyesters
verwendet werden sollen, verwendet. Das für die Dispersion der Teilchen in dem
Medium verwendete Verfahren kann irgendeines der verfügbaren Verfahren sein;
gewöhnliche Verfahren der Dispersion, wie Hochgeschwindigkeitsrühren,
Hochdruckhomogendispersion und das Sandmühlenverfahren, sind allesamt geeignet.
Als Verfahren 2, bei dem die Teilchen mit dem Harz gemischt werden, wird das
Masterbatch-Verfahren empfohlen. Wenn Additive hinzugefügt werden sollen,
wird Verfahren 2 eingesetzt, und die Additive werden zusammen mit den
Teilchen zu dem Harz gegeben.
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Die laminierte Folie dieser Erfindung kann bei der Heißsiegelverpackung
verwendet werden. Wenn zum Beispiel zwei Stücke der laminierten Folie miteinander in
Kontakt gebracht werden, wobei die Grundschicht und die Heißsiegelschicht
einander zugewandt sind oder wobei die jeweiligen Siegelschichten einander
zugewandt sind, kann das Heißsiegeln durch die Anwendung von Druck von oben
und unten mit einer beheizten Düse erfolgen. Die Heißsiegelschicht der Folie hat
einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, und das Heißsiegeln kann leicht erfolgen.
Die Folie dieser Erfindung hat eine Siegelenergie von 400 g·cm/15 mm oder
mehr, damit die heißgesiegelten Teile zäh sind. Wenn dieser gesiegelte Teil
wieder geöffnet wird, ist es aus diesem Grund möglich, den gesiegelten Teil
durch Anwendung von Kraft im geeigneten Ausmaß abzuziehen. Die Kraft wird
nicht in einem bestimmten Teil angehäuft, so dass der gesiegelte Teil vollständig
abgezogen wird und nicht in der Mitte zerreißt und die Folie bei dem Verfahren
des Abziehens des gesiegelten Teils nicht in einer ungewünschten Richtung reißt.
Wenn die Grundfolie der laminierten Folie in einer Richtung oder in zwei
Richtungen gestreckt wird, ist die laminierte Folie für die Schrumpfwickelverpackung
besonders gut geeignet, bei der eine Schrumpfung der Folie durch die
Anwendung von Wärme verwendet wird. Die laminierte Folie dieser Erfindung kann
neben ihren Verwendungen als Heißsiegelfolie zum Beispiel auch als
Gassperrfolie, nachdem die laminierte Folie durch Aufdampfen von Metallen behandelt
wurde, sowie als Folien beim Drucken, Kopieren, Färben verwendet werden.
Beispiele
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Diese Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele ausführlicher erläutert. Die
Verfahren zur Messung und Bewertung waren wie folgt.
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1) Messung der Heißsiegelenergie: Zwei der erhaltenen laminierten Folien
wurden so zusammengesetzt, dass ihre Heißsiegelschichten miteinander in
Kontakt waren, und es wurde auf einer 20 mm breiten und 10 mm langen Fläche
heißgesiegelt. Die beim Heißsiegeln verwendete Temperatur war 20ºC höher als
die minimale Temperatur, bei der ein Heißsiegeln der Heißsiegelschichten
bewerkstelligt werden könnte (d. h. 20ºC höher als der Erweichungspunkt der
Heißsiegelschicht). Die Folie wurde zu einem 15 mm breiten Teststreifen
geschnitten und 24 Stunden lang in einer Atmosphäre von 20ºC und einer
relativen Feuchtigkeit von 65% gelassen. Dann wurde ein Ende dieses
Teststreifens befestigt, und das andere Ende wurde in Längsrichtung mit einem
Zugtestgerät mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/Minute gezogen, so dass
die Folie gedehnt wurde. Dies bewirkte, dass der gesamte heißgesiegelte Teil
abgezogen wurde, oder aber es bewirkte, dass nur ein Teil des heißgesiegelten
Teils abgezogen wurde und die Folie riss. Die Beziehung zwischen dem
Dehnungsgrad der Folie beim Abziehen (d. h. der Länge der Dehnung, wenn das
Ablösen erfolgt) und der Abziehkraft (d. h. der auf das Zugtestgerät ausgeübten
Kraft) wurde aufgetragen, und die Fläche unter der Kurve wurde als
Siegelenergie (g·cm/15 mm) genommen.
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2) Messung der Heißsiegelfestigkeit: Die Messungen der Siegelenergie, die so
vorgenommen wurden, wie es oben beschrieben ist, wurden verwendet, und der
mittlere Wert, der auf das Zugtestgerät ausgeübt wurde, wurde als mittlere
Heißsiegelfestigkeit (g/15 mm) genommen. Außerdem wurde die maximale auf
das Zugtestgerät ausgeübte Kraft als maximale Heißsiegelfestigkeit genommen.
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3) Schältest: Ein in Abschnitt 1 erhaltener heißgesiegelter Teststreifen wurde
verwendet. Beide Enden des Teststreifens wurden in der Hand gehalten und
auseinandergezogen, um den heißgesiegelten Teil abzuziehen. Dieser Schältest
wurde zehnmal durchgeführt.
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: Alle Testproben ließen sich in allen Experimenten ablösen, ohne zu reißen.
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O: Eine oder zwei der 10 Testproben rissen.
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x: Drei oder mehr der 10 Testproben rissen.
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4) Messung der Starttemperatur der thermischen Molekülbewegung: Ein
Probestreifen der zu testenden laminierten Folie wurde gedehnt, ohne ein
Durchhängen zu verursachen, und ein Ende des Probestreifens wurde schwingen gelassen,
während die Temperatur des Messungssystems erhöht wurde. Die Frequenz der
Schwingung betrug 110 Hz. Dann wurde der Speichermodul der
Harzzusammensetzung, die die Siegelschicht bildet, unter Verwendung einer Apparatur zur
Messung der dynamischen Viskoelastizität (D.V.E. Rheospectoler; Rheology Co.,
Ltd.) berechnet. Die Beziehung zwischen der Temperatur und dem
Speichermodul wurde aufgetragen, und der Punkt, an dem der Speichermodul den Wert
1 · 10¹&sup0; dyn/cm² erreichte, wurde als Starttemperatur T der thermischen
Molekülbewegung der Harzzusammensetzung definiert.
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5) Bewertung der Antiblockiereigenschaften: Zwei der erhaltenen laminierten
Folien wurden so in Kontakt miteinander gebracht, dass die Heißsiegelschichten
miteinander in Kontakt gebracht wurden, und die beiden Folien wurden 24
Stunden lang unter einem Druck von 0,07 kg/cm² in Luft von 50ºC mit einer
relativen Feuchtigkeit von 50% aufeinandergepresst. Der Zustand der beiden
Folien nach dem Aufeinanderpressen wurde bewertet.
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: Die Folien hafteten in keinem Bereich aufeinander.
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Δ: Ein Teil der Folien haftete aufeinander.
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x: Haftung über einen weiten Bereich.
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6) Messung von F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0;: Die Folie wurde nach dem Verfahren von JIS C2318 mit
einer Geschwindigkeit von 200 mm/Minute in Längsrichtung gezogen, und die
Kurve der Kraft als Funktion des Dehnungsverhältnisses in Fig. 2 wurde
aufgetragen, aus welcher F&sub5;&sub0; und F&sub1;&sub0; erhalten wurden.
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7) Messung des mittleren Teilchendurchmessers und der Variation des
Durchmessers der Feinteilchen: Photos der Teilchen wurden unter Verwendung eines
Rasterelektronenmikroskops (Hitachi S-510) aufgenommen, und die Photos
wurden vergrößert. Dann wurden 200 zufällig ausgewählte Teilchen abkopiert,
und diese Bilder wurden eingeschwärzt. In den Bildern wurde Ferets
Durchmesser in horizontaler Richtung unter Verwendung einer Bildanalysevorrichtung
(Luzex 500, Nireco Co.) gemessen, und der Mittelwert dieser Werte wurde als
mittlerer Teilchendurchmesser verwendet. Die Variation des Durchmessers der
Teilchen wurde anhand der folgenden Gleichung berechnet:
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Variation des Durchmessers (%) = Standardabweichung
des Teilchendurchmessers/Mittlerer Teilchendurchmesser · 100
-
8) Messung des Flächenverhältnisses: Aus den abkopierten Bildern der Teilchen,
die für die Messung des mittleren Teilchendurchmessers verwendet wurden,
wurden 20 abkopierte Bilder zufällig ausgewählt, und ihre projizierte
Querschnittsfläche wurde mit der in Abschnitt 7 verwendeten Bildanalysevorrichtung
gemessen. Die Fläche des Umkreises jedes Teilchens wurde berechnet, und das
Flächenverhältnis (%) wurde unter Verwendung der folgenden Gleichung
gefunden.
-
Flächenverhältnis (%) = Mittlere projizierte
Querschnittsfläche der Teilchen/Mittlere Umkreisfläche der Teilchen · 100
-
9) Bewertung der Folientransparenz: Der Trübungswert der Folie wurde gemäß
JIS K6714 unter Verwendung eines Trübungsmessers (Toyo Seiki Co., Ltd.)
gemessen.
-
10) Bewertung der Schlüpfrigkeit der laminierten Folie: ASTM-D-1894-63T
wurde befolgt, und unter den Bedingungen einer Temperatur von 23ºC, einer
relativen Feuchtigkeit von 65% und einer Zuggeschwindigkeit von 200 mm/min
wurde der Gleitreibungskoeffizient von zwei Heißsiegelschichten der laminierten
Folie, die aufeinandergelegt wurden, und von der Oberfläche einer
Heißsiegelschicht, die auf die Oberfläche der Grundfolie gelegt wurde, gemessen.
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11) Messung der Gaspermeationsrate durch Folie mit einer Abscheidung: Eine
kontinuierliche Abscheidung im Vakuum wurde zum Aufdampfen von Aluminium
in einer Dicke von 500 A auf die Oberfläche der Grundfolie der laminierten Folie
verwendet. Die Geschwindigkeit, mit der Sauerstoff durch diese beschichtete
Folie trat, wurde unter trockenen Bedingungen bei 25ºC gemäß ASTM-D-1434-
75 gemessen.
Beispiel 1
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Als Zusammensetzung für die Heißsiegelschicht wurde Polyester I oder aber ein
Gemisch aus Polyester I und Polyester II in Tabelle 1 verwendet. (In Tabelle 1
sind die Mengen der Verbindungen zur Herstellung von Polyester I oder II in
Molangegeben, und die in den Gemischen von Polyester I und Polyester II
verwendeten Anteile sind Gewichtsanteile.) Mit den Zylindern von zwei Extrudern
wurde eine einzige T-förmige Düse verbunden, und Polyester I oder ein Gemisch
von Polyester I und Polyester II wurde in einen der Zylinder gegeben; in den
Zylinder des anderen wurde Polyethylenterephthalat (PET; I.V. = 0,62) gegeben.
Das Harz in den Zylindern wurde bei einer Temperatur von 280ºC geschmolzen,
und eine laminierte Folie wurde aus der T-förmigen Düse extrudiert. Diese
laminierte Folie wurde gekühlt und gehärtet, indem man sie zum Abkühlen (bei
20ºC) um eine rotierende Walze wickelte. Die Dicke der laminierten Folie betrug
etwa 160 um, die Dicke der PET-Schicht (der Grundfolienschicht) betrug
110 um, und die Dicke der Heißsiegelschicht (der Schicht, die Polyester I oder
aber Polyester I und Polyester II enthielt) betrug 50 um. Diese Folie wurde auf
85ºC erhitzt und in Bewegungsrichtung durch zwei Paare von Quetschwalzen,
die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotierten, auf das 3,4fache
gestreckt. Die erhaltene Folie, die in einer Richtung gedehnt war, wurde zum
Strecken in der Richtung der Breite der Folie einer Spannrahmenvorrichtung
zugeführt, und die Folie wurde bei 95ºC in der Richtung im rechten Winkel zur
Richtung der obigen Streckung auf das 3,6fache gestreckt. Dann wurde die Folie
etwas von der Dehnung entspannt und mit einer Heißluftpistole bei 210ºC
behandelt, bevor sie gewalzt wurde.
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Die Siegelfestigkeit und Siegelenergie der erhaltenen laminierten Folie wurden
bewertet, und der Schältest mit der Folie wurde nach den oben beschriebenen
Verfahren durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ergebnisse
für die in den Beispielen 2-8 erhaltenen laminierten Folien und für die
Vergleichsbeispiele 1-5 sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 2-8
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt,
außer dass die in Tabelle 1 gezeigten Komponenten von Polyestern zur Bildung
einer Heißsiegelschicht der laminierten Folie verwendet wurden.
Vergleichsbeispiele 1 und 2
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt,
außer dass der Polyester I, der ein in Tabelle 1 gezeigtes spezielles aliphatisches
Monomer in einer Menge von weniger als 5 Mol-% enthielt, zur Bildung einer
Heißsiegelschicht der laminierten Folie verwendet wurde.
Vergleichsbeispiele 3 und 4
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt,
außer dass Polyester, bei denen alle Dicarbonsäurekomponenten die in Tabelle 1
gezeigten aromatischen Verbindungen waren, zur Bildung einer Heißsiegelschicht
der laminierten Folie verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 5
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt,
außer dass der Polyester I in einer in Tabelle 1 gezeigten Menge von weniger als
10 Mol-% zur Bildung einer Heißsiegelschicht der laminierten Folie verwendet
wurde.
Tabelle 1
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Komponenten von Polyestern
sind wie folgt abgekürzt:
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TPA: Terephthalsäure; IPA: Isophthalsäure; OPA: o-Phthalsäure;
SA: Sebacinsäure; AA: Adipinsäure; EG: Ethylenglycol; NPG: Neopentylglycol;
DEP: 2,2-Diethyl-1,3-propandiol; BD: Butandiol; und HD: Hexandiol
Beispiel 9
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Als Zusammensetzung für die Heißsiegelschicht wurde ein Gemisch von
Polyester III und Polyester IV, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, verwendet. (In Tabelle 2
sind die Mengen der Verbindungen zur Herstellung von Polyester III oder IV in
Mol-% angegeben, und die in den Gemischen von Polyester III und Polyester IV
verwendeten Anteile sind Gewichtsanteile.) Mit den Zylindern von zwei Extrudern
wurde eine einzige T-förmige Düse verbunden, und Polyester III und Polyester
IV wurden in einen der Zylinder gegeben; in den Zylinder des anderen wurde
Polyethylenterephthalat (PET; I.V. = O,62) gegeben. Das Harz in den Zylindern
wurde bei einer Temperatur von 280ºC geschmolzen, und eine laminierte Folie
wurde aus der T-förmigen Düse extrudiert. Diese laminierte Folie wurde gekühlt
und gehärtet, indem man sie zum Abkühlen (bei 20ºC) um eine rotierende
Walze wickelte. Die Dicke der laminierten Folie betrug etwa 200 um, die Dicke
der PET-Schicht (der Grundfolienschicht) betrug I50 um, und die Dicke der
Heißsiegelschicht (der Schicht, die Polyester III und Polyester IV enthielt) betrug
50 um. Diese Folie wurde auf 90ºC erhitzt und in Bewegungsrichtung durch zwei
Paare von Quetschwalzen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotierten,
auf das 3,3fache gestreckt. Die erhaltene Folie, die in einer Richtung gedehnt
war, wurde zum Strecken in der Richtung der Breite der Folie einer
Spannrahmenvorrichtung zugeführt, und die Folie wurde bei 100ºC in der Richtung im
rechten Winkel zur Richtung der obigen Streckung auf das 3,3fache gestreckt.
Dann wurde die Folie etwas von der Dehnung entspannt und mit einer
Heißluftpistole bei 220ºC behandelt, bevor sie gewalzt wurde.
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Die Siegelenergie und die Antiblockiereigenschaft der erhaltenen laminierten
Folie wurden nach den oben beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Ergebnisse für die in den Beispielen 10-13 und in
den Vergleichsbeispielen 6-11 erhaltenen laminierten Folien sind ebenfalls in
Tabelle 2 gezeigt.
Beispiele 10 und 11
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten,
abgesehen von Änderungen in den Anteilen im Gemisch der Polyester III und IV,
wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind.
Beispiel 12
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten, außer
dass der in Tabelle 2 gezeigte Polyester III zur Bildung einer Heißsiegelschicht
der laminierten Folie verwendet wurde.
Beispiel 13
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten, außer
dass der in Tabelle 2 gezeigte Polyester IV zur Bildung einer Heißsiegelschicht
der laminierten Folie verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 6
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten, außer
dass nur der in Tabelle 2 gezeigte Polyester III zur Bildung einer
Heißsiegelschicht der laminierten Folie verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 7
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten, außer
dass nur der in Tabelle 2 gezeigte Polyester IV zur Bildung einer
Heißsiegelschicht der laminierten Folie verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 8
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten,
abgesehen von Änderungen in den Anteilen im Gemisch der Polyester III und IV.
Die Starttemperatur T der thermischen Molekülbewegung des Polyestergemischs
war höher als 60ºC, und dadurch unterschied sich die laminierte Folie von den
Folien der Beispiele 9-11.
Vergleichsbeispiel 9
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 9 erhalten,
abgesehen von Änderungen in den Anteilen im Gemisch der Polyester III und IV.
Die Starttemperatur T der thermischen Molekülbewegung des Polyestergemischs
war niedriger als 45ºC, und dadurch unterschied sich die laminierte Folie von
den Folien der Beispiele 9-11.
Vergleichsbeispiel 10
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 erhalten, außer
dass der Polyester III mit einer Starttemperatur T der thermischen
Molekülbewegung von mehr als 80ºC zur Bildung der Heißsiegelschicht verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 11
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 erhalten, außer
dass der Polyester IV mit einer Starttemperatur T der thermischen
Molekülbewegung von weniger als -20ºC zur Bildung der Heißsiegelschicht verwendet wurde.
Tabelle 2
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Temperatur zum Heißsiegeln: Temperatur, bei der das Heißsiegeln bewerkstelligt
werden kann, plus 20ºC.
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Komponenten von Polyestern sind wie folgt abgekürzt:
TPA: Terephthalsäure; IPA: Isophthalsäure; SA: Sebacinsäure; AA: Adipinsäure;
BD: Butandiol; EG: Ethylenglycol; DEG: Diethylenglycol; und
NPG: Neopentylglycol.
Beispiel 14
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Schnitzel aus Polyester V und Polyester VI, die in Tabelle 3 gezeigt sind, wurden
hergestellt. (In Tabelle 3 sind die Mengen der Verbindungen zur Herstellung von
Polyester V oder VI in Mol-% angegeben, und die in den Gemischen von
Polyester V und VI verwendeten Anteile sind Gewichtsanteile.)
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Mit den Zylindern von zwei Extrudern wurde eine einzige T-förmige Düse
verbunden, und Polyester V und Polyester VI wurden in den in Tabelle 3
gezeigten Anteilen in einen der Zylinder gegeben. In den Zylinder des anderen wurde
Polyethylenterephthalat (PET; I.V. = 0,62) gegeben, das im Vakuum gründlich
getrocknet worden war. Der Polyester V und Polyester VI im Zylinder wurden bei
einer Temperatur von 280ºC geschmolzen, und der Zylinder, der das PET
enthielt, wurde auf 285ºC erhitzt, um das Harz zu schmelzen, und danach
wurde eine laminierte Folie aus der T-förmigen Düse extrudiert. Diese laminierte
Folie wurde gekühlt und gehärtet, indem man sie zum Abkühlen (bei 20ºC) um
eine rotierende Walze wickelte. Diese Folie wurde auf 85ºC erhitzt und in
Bewegungsrichtung durch zwei Paare von Quetschwalzen, die mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotierten, auf das 3,4fache gestreckt. Die erhaltene
Folie, die in einer Richtung gedehnt war, wurde zum Strecken in der Richtung
der Breite der Folie einer Spannrahmenvorrichtung zugeführt, und die Folie
wurde bei 95ºC in der Richtung im rechten Winkel zur Richtung der obigen
Streckung auf das 3,2fache gestreckt. Dann wurde die Folie etwas von der
Dehnung entspannt und mit einer Heißluftpistole bei 220ºC behandelt, bevor sie
gewalzt wurde. In der erhaltenen laminierten Folie betrug die Dicke der Grundfolienschicht
(der PET-Schicht) 13 um, und die Dicke der Heißsiegelschicht (der
Schicht, die Polyester V und Polyester VI enthielt) betrug 2 um.
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Der F&sub5;&sub0;/F&sub1;&sub0;-Wert der erhaltenen laminierten Folie wurde berechnet, und ein
Schältest wurde mit der Folie durchgeführt; die Ergebnisse sind in Tabelle 3
gezeigt. Die Ergebnisse für die in den Beispielen 14-20 und in den
Vergleichsbeispielen 12 und 13 erhaltenen laminierten Folien sind ebenfalls in Tabelle 3
gezeigt.
Beispiele 15-18
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 14 erhalten,
abgesehen von den beim Strecken der Folie verwendeten Bedingungen oder der
Zusammensetzung der Polyester V und VI, die so waren, wie es in Tabelle 3
gezeigt ist.
Beispiel 19
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 14 erhalten, außer
dass eine Folie aus Polyethylenterephthalat-Copolymer, das 5 Mol-%
Isophthalsäure enthielt, anstelle einer Polyethylenterephthalat-Folie als Grundfolie
verwendet wurde und dass die beim Strecken verwendeten Bedingungen so
geändert wurden, wie es in Tabelle 3 gezeigt ist.
Beispiel 20
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PET, das gründlich getrocknet worden war, wurde in den Zylinder eines
Extruders gegeben, und eine Folie wurde aus der Düse des Extruders extrudiert. Diese
Folie wurde in beiden Richtungen gestreckt, wobei die Bedingungen dieser
Streckvorgänge in Tabelle 3 gezeigt sind, was zu einer Grundfolie führte. Auf
eine Seite dieser Grundfolie wurde Kleber aufgetragen, und ungestreckte
Polyethylenfolie mit einer Dicke von 15 um wurde als Heißsiegelschicht auf die
Grundfolie laminiert, was zu einer laminierten Folie führte. Die erhaltene
laminierte Folie wurde wie in Beispiel 14 bewertet, und die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 12 und 13
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 14 erhalten,
abgesehen von Änderungen in der Zusammensetzung der Polyester V und VI
und/oder Änderungen in den zum Strecken der Folie verwendeten Bedingungen.
Tabelle 3
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Temperatur zum Heißsiegeln: 100ºC.
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Komponenten von Polyestern sind wie folgt abgekürzt:
TPA: Terephthalsäure; IPA: Isophthalsäure; AA: Adipinsäure; SA: Sebacinsäure;
EG: Ethylenglycol; BD: Butandiol; PEG: Polyethylenglycol; und HD: Hexandiol.
IPAC: Copolymer, das Isophthalsäure enthält.
Beispiel 21
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1) Herstellung von Copolyester VII: In einen Edelstahlautoklaven, der mit einem
Rührer, einer Destillierkolonne und einem Druckregulator ausgestattet war,
wurde eine Aufschlämmung von 519 Gewichtsteilen Terephthalsäure, 375
Gewichtsteilen Ethylenglycol, 50 Gewichtsteilen Neopentylglycol, 0,150
Gewichtsteilen Antimontrioxid, 0,0428 Gewichtsteilen Natriumacetat, 0,26 Gewichtsteilen
Zinkacetatdihydrat und 15 Gewichtsteilen Ethylenglycol, die 20 Gew.-% der in
Tabelle 4 gezeigten Siliciumoxidteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser 2,0 um;
Variation des Durchmessers der Teilchen 15%; Flächenverhältnis 94%) enthielt,
gegeben. Die Luft im Autoklaven wurde durch Stickstoff ersetzt, und der
Autoklav wurde unter Druck gesetzt, so dass man einen Manometerdruck von
2,5 kg/cm² erhielt; das bei 240ºC gebildete Wasser wurde durch die
Destillierkolonne kontinuierlich entfernt, und eine Veresterungsreaktion wurde 120
Minuten lang fortschreiten gelassen. Dann ließ man den Druck auf Atmosphärendruck
sinken, wobei man ein Produkt mit einem Veresterungsgrad von 98% erhielt.
Das Reaktionsgemisch, das dieses Produkt enthielt, wurde für
Polykondensationsreaktionen in ein geheiztes Gefäß (240ºC) übergeführt. Das Gemisch wurde
auf 275ºC erhitzt, und der Druck wurde allmählich auf 0,05 mm Hg reduziert;
unter diesen Bedingungen ließ man die Polymerisation 70 Minuten lang
fortschreiten. Auf diese Weise wurde ein Polyester mit einer I.V. von 0,681
(Copolyester VII genannt) erhalten. Die Menge der Siliciumoxidteilchen in Copolyester
VII betrug 0,5 Gew.-%.
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2) Herstellung einer laminierten Folie: Eine einzige T-förmige Düse wurde mit
den Zylindern von zwei Extrudern verbunden, und in einen Zylinder wurden der
in Abschnitt 1 hergestellte Copolyester VII, Copolyester VIII (der Terephthalsäure,
Sebacinsäure und Ethylenglycol in einem Gewichtsverhältnis von 60 : 40 : 100
enthielt) und Copolyester IX (der Terephthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure,
Ethylenglycol und Butandiol in einem Gewichtsverhältnis von 70 : 10 : 20 : 35 : 65
enthielt) gegeben. Die Anteile von Polyester VII, Polyester VIII und Polyester IX
betrugen 50 : 45 : 5 Gewichtsteile. In den anderen Zylinder wurde
Polyethylenterephthalat (PET; I.V. = 0,62) gegeben, das 0,04 Gew.-% Siliciumoxid enthielt
(dieselbe Art von Siliciumoxid, die zu Copolyester VII gegeben wurde). Das Harz
in den Zylindern wurde bei 280ºC geschmolzen, und eine laminierte Folie wurde
aus der T-förmigen Düse extrudiert. Diese laminierte Folie wurde gekühlt und
gehärtet, indem man sie zum Abkühlen (bei 20ºC) um eine rotierende Walze
wickelte. Die Dicke dieser Folie betrug etwa 141 um, und die Dicke der PET-
Schicht (der Grundschicht) betrug 110 um; die Dicke der Heißsiegelschicht (der
Schicht, die die Polyester VII, VIII und IX enthielt) betrug 31 um. Diese Folie
wurde in Bewegungsrichtung durch zwei Paare von auf 85ºC erhitzten
Quetschwalzen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotierten, auf das 3,4fache
gestreckt. Die erhaltene Folie, die in einer Richtung gedehnt war, wurde zum
Strecken in der Richtung der Breite der Folie einer Spannrahmenvorrichtung
zugeführt, und die Folie wurde bei 95ºC in der Richtung im rechten Winkel zur
Richtung der obigen Streckung auf das 3,6fache gestreckt. Dann wurde die Folie
etwas von der Dehnung entspannt und mit einer Heißluftpistole bei 210ºC
behandelt, bevor sie gewalzt wurde.
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Das Material der in der Heißsiegelschicht dieser laminierten Folie verwendeten
Teilchen, die Teilchengröße und die Eigenschaften sowie die Dicke der
Heißsiegelschicht sind in Tabelle 4 gezeigt. Dieselben Angaben für die in den Beispielen
22 und 23 sowie in den Vergleichsbeispielen 14-18 erhaltenen laminierten Folien
sind ebenfalls in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 22
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 21 erhalten,
abgesehen von Änderungen im Material der in der Heißsiegelschicht verwendeten
Teilchen, ihrer Teilchengröße, ihrer Eigenschaften und der verwendeten
Menge, die alle in Tabelle 4 gezeigt sind.
Beispiel 23
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 21 erhalten,
abgesehen von Änderungen in der Teilchengröße, der Eigenschaften und der in
der Heißsiegelschicht verwendeten Menge und von der Dicke der
Heißsiegelschicht, die alle in Tabelle 4 gezeigt sind.
Vergleichsbeispiele 14-18
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Eine laminierte Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 21 erhalten,
abgesehen von Änderungen im Material der Teilchen, ihrer Größe, ihrer
Eigenschaften und der in der Heißsiegelschicht verwendeten Menge und abgesehen
von der Dicke der Heißsiegelschicht, die alle in Tabelle 4 gezeigt sind.
Tabelle 4
Beispiel 24
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Eine laminierte Folie wurde durch Verwendung von zwei
Polyesterzusammensetzungen erhalten, die für die Heißsiegelschicht übereinandergeschichtet wurden.
Drei Extruder wurden mit einer einzigen dreischichtigen Düse verbunden. In den
Zylinder des ersten Extruders wurde das Material für die Herstellung der
Grundfolie, Polyethylennaphthalat (I.V. = 0,62) gegeben. In den Zylinder des zweiten
Extruders wurde das Material für die erste Heißsiegelschicht, Copolyester X (der
Terephthalsäure, Isophthalsäure, Sebacinsäure, Ethylenglycol und
Neopentylglycol in einem Stoffmengenverhältnis von 45 : 30 : 25 : 50 : 50 enthielt und dessen
Starttemperatur T der thermischen Molekülbewegung 20ºC betrug) und
Copolyester XI (der Terephthalsäure, Ethylenglycol und 2,2-Diethyl-1,3-propandiol in
einem Stoffmengenverhältnis von 100 : 70 : 30 enthielt und dessen T 62%
betrug), zusammen gegeben. T des Gemischs von Copolyester X und XI betrug
31ºC. In den Zylinder des dritten Extruders wurde das Material für die zweite
Heißsiegelschicht, Copolyester XII (der Terephthalsäure, Isophthalsäure und
Ethylenglycol in einem Stoffmengenverhältnis von 80 : 20 : 100 enthielt und
dessen T 62ºC betrug), gegeben. Der erste Zylinder wurde auf 280ºC erhitzt,
der zweite Zylinder wurde auf 270ºC erhitzt, und der dritte Zylinder wurde auf
270ºC erhitzt, und die geschmolzenen Harze wurden extrudiert. Das heißt, die
geschmolzenen Harze aus den drei Extrudern wurden an der Düse
zusammengebracht und extrudiert, was eine dreischichtige laminierte Folie ergab. Diese
laminierte Folie wurde gekühlt und gehärtet, indem man sie zum Abkühlen (bei
20ºC) um eine rotierende Walze wickelte. Die erhaltene laminierte Folie hatte
eine Polyethylenterephthalat-Folienschicht, eine erste Heißsiegelfolienschicht und
eine zweite Heißsiegelfolienschicht, die in dieser Reihenfolge angeordnet waren.
Die Dicken der Schichten betrugen 184 um für die Polyethylenterephthalat-
Schicht, 25 um für die erste Heißsiegelschicht und 6 um für die zweite
Heißsiegelschicht. Diese Folie wurde in Bewegungsrichtung durch zwei Paare von
Quetschwalzen, die auf 90ºC erhitzt wurden und mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten rotierten, auf das 3,6fache gestreckt. Die erhaltene Folie, die in
einer Richtung gedehnt war, wurde zum Strecken in der Richtung der Breite der
Folie einer Spannrahmenvorrichtung zugeführt, und die Folie wurde bei 100ºC in
der Richtung im rechten Winkel zur Richtung der obigen Streckung auf das
3,4fache gestreckt. Dann wurde die Folie etwas von der Dehnung entspannt und
mit einer Heißluftpistole bei 220ºC behandelt, bevor sie gewalzt wurde. Die
Siegelenergie der erhaltenen laminierten Folie betrug 900 g·cm/15 mm, und die
Folie hatte sehr gute Antiblockiereigenschaften.