SE538183C2

SE538183C2 - Värmeförseglingsbart laminat och förfarande för framställning därav

Info

Publication number: SE538183C2
Application number: SE1351045A
Authority: SE
Inventors: Kunio Yamauchi; Isao Iwaya
Original assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-03-29
Also published as: JP5193395B2; US9670383B2; CN103476585B; SE1351045A1; WO2012108534A1; US20130323446A1; JPWO2012108534A1; CN103476585A

Abstract

538 183 genom laminering eller liknande. [0003] For att laminera den strdckta filmen av polyetylentereftalat Or det dessutom nodvdndigt att ldgga till ett limskikt. Eftersom ett lim anvands, har emellertid detta lamineringsforfarande inneburit den negative aspekten av kostnadsokning. Vidare har problemet uppmarksammats att ett organiskt losningsmedel eller liknande som anvdnds i limmet stannar kvar. Patentdokument 1 presenterar ett bearbetningsforfarande som innefattar att fdsta ett skikt av polyetylentereftalat och ett polyetylenskikt p1 ett papperssubstrat utan anvdndning av limmet. Dokument gdllande tidigare teknik: Patentdokument: [0004] Patentdokument 1: JP-A-2011-1087 [0005] Nar det laminat sombeskrivs i ovanndmnda dokument anvdnds som en forpackningsbehdllare for livsmedel, kommer emellertid livsmedlet i kontakt med polyetylenskiktet, vilket utgOr ett problem i form av adsorption avolefinlukt ochdoftkomponenter frdn polyetylenskiktet. Enligt ovanndmnda dokument anvdnds den strdckta filmen av polyetylentereftalat feratt fOrbattra barridregenskaperna mot gas hos sjdlva behdllaren. For detta syfte Or steget med vidhdftning till papperssubstratet nedvdndigt. Vidare mdste steget att extruderapolyetylen som är avsett for vdrmeforsegling ldggas till, sa att det krdvs tvd ytterligare steg som i slutdnden ger ett fyrskiktat laminat. Ddrfor är forfarandet i dokumentet ogynnsamt, eftersom tillverkningskostnaden är svdr att minska. Sammanfattning av uppfinningen: Problem som loses av uppfinningen:

Description

538 183 Titel: Varmeforseglingsbart laminat och forfarande for framstallning darav Tekniskt omrade:

[0001] Foreliggande uppfinning avser ett varmefOrseglingsbart laminat och ett forfarande for dess framstallning. Mera specifikt avser foreliggande uppfinning ett laminat sominnefattarminst tre skikt, namligen papperssubstrat/polyetylen/polyetylentereftalat, van i skiktet med polyetylen/polyetylentereftalat är varmeforseglingsbart, samt ett forfarande for framstallning av laminatet.

Hittillsvarande teknik:

[0002] Laminat med belaggning av polyetylen pa ett papperssubstrat anvands exempelvis for forpackningsbehallare mom olika omraden, som livsmedel.

Polyetylen har utmarkta barriaregenskaper mot vattenanga, men daliga barriaregenskaper mot gas. E'er att kompensera fOr dessa egenskaper kan ytterligare laminering med polyetylentereftalat, somhar utmarkta barriaregenskaper mot gas, anses vara ett utmarkt satt att garantera lagringsegenskaper och arombevarande egenskaper, for anvandning vid ferpackning av livsmedel.

Nar laminatet ska anvandas som ett basmaterial fOr en forpackningsbehallare maste laminatets ytterskikt vara varmeforseglingsbart. Konventionella bearbetningsforfaranden har emellertid anvant sig av en strackt film av polyetylentereftalat, som inte är varmeforseglingsbar. For anvandning som ett basmaterial for en ferpackningsbehallare darfOr laminatet kravt att ett polyetylenskikt laggs pa skiktet medpolyetylentereftalat 1 538 183 genom laminering eller liknande.

[0003] For att laminera den strdckta filmen av polyetylentereftalat Or det dessutom nodvdndigt att ldgga till ett limskikt. Eftersom ett lim anvands, har emellertid detta lamineringsforfarande inneburit den negative aspekten av kostnadsokning. Vidare har problemet uppmarksammats att ett organiskt losningsmedel eller liknande som anvdnds i limmet stannar kvar.

Patentdokument 1 presenterar ett bearbetningsforfarande som innefattar att fdsta ett skikt av polyetylentereftalat och ett polyetylenskikt p1 ett papperssubstrat utan anvdndning av limmet.

Dokument gdllande tidigare teknik: Patentdokument:

[0004] Patentdokument 1: JP-A-2011-1087

[0005] Nar det laminat sombeskrivs i ovanndmnda dokument anvdnds som en forpackningsbehdllare for livsmedel, kommer emellertid livsmedlet i kontakt med polyetylenskiktet, vilket utgOr ett problem i form av adsorption avolefinlukt ochdoftkomponenter frdn polyetylenskiktet.

Enligt ovanndmnda dokument anvdnds den strdckta filmen av polyetylentereftalat feratt fOrbattra barridregenskaperna mot gas hos sjdlva behdllaren. For detta syfte Or steget med vidhdftning till papperssubstratet nedvdndigt. Vidare mdste steget att extruderapolyetylen som är avsett for vdrmeforsegling ldggas till, sa att det krdvs tvd ytterligare steg som i slutdnden ger ett fyrskiktat laminat. Ddrfor är forfarandet i dokumentet ogynnsamt, eftersom tillverkningskostnaden är svdr att minska.

Sammanfattning av uppfinningen: Problem som loses av uppfinningen: 2 538 183

[0006] Under dessa omstandigheter foreslar den foreliggande uppfinningen ett laminat som innefattar minst tre skikt, vilket bereds genom att under specifika forutsattningar utfora smaltextruderingslaminering av polyetylentereftalat pa ett papperssubstrat som belagts med en polyetylenyta, utan att lagga emellan nagot forankrandebelaggningsagens eller nagot lim, varvid laminatet bibehaller den varmeforseglingsformaga somkravs for ett forpackningsmaterial, och har utmarkta egenskaper for stabilitet vid langtidsforvaring och for arombevarande och varvid, eftersom inget limskikt behovs, ett luktproblem beroende pa kvarvarande losningsmedel eller liknande undviks.

[0007] Det har allmant noterats att ett polyolefinharts som polyetylen och ett esterharts som polyetylentereftalat har svart att hafta fast vid varandra pa grund av skillnader i funktionella molekylgrupper etc. Forfaranden for att fasta bada hartserna vid varandra innefattar ett vidhaftningsfarfarande med ett lim och ett forfarande som innefattar att i produktionslinjen som fOrbehandling applicera ett forankringsskikt som modifierats med ett lim och att sedan smaltextruderingslaminera polyetylen pa detta, samtidigt med en kombination av hog ozonering och koronaurladdningsbehandling.

Inget av de ovannamnda forfarandena loser emellertid problemet med det kvarvarande losningsmedlet som.ar relaterat till limamne, eller problemet med kostnadsokning som namndes ovan.

Medel fer att lesa problemen:

[0008] Den fereliggandeuppfinningen innebarextruderingslaminering av polyetylentereftalat under specifika forhallanden pa ett tvaskiktat laminat, vilket innefattar polyetylen som smaltextruderingslaminerats pd ett papperssubstrat, utan att 3 538 183 steget att applicera ett limamne och ett forbehandlat forankringsskikt pa polyetylenskiktet kravs. Genom detta har uppfinningen mojliggjort vidhaftning mellan polyetylen och polyetylentereftalat.

Uppfinningen har ocksa med framgang erhallit en enhetlig och stabil film genom smaltextruderingslaminering av polyetylentereftalat under specifika forhallanden och har gjort det mojligt att varmeforsegla ytorna av polyetylentereftalat med varandra.

Detta betyder att en forsta aspekt av den foreliggande uppfinningen är ett varmeforseglingsbart laminat, kannetecknat av att polyetylen har applicerats pa minst en yta av ett papperssubstrat och att polyetylentereftalat direkt appliceras pa polyetylenbelaggningen.

[0009] Vidare, enligt den forsta aspekten av den foreliggande uppfinningen är polyetylentereftalatet homopolyetylentereftalat, en film av polyetylentereftalat appliceras genom en extruderingslamineringsprocess, den inneboende viskositeten has polyetylentereftalatet ligger mom omradet fran 0,72 till 0,88 dl/g, och det är vidare att foredra att filmen bestaende av polyetylentereftalatet har en tjocklek pa mellan 10 och 60 gm. [0010] En andra aspekt av den foreliggande uppfinningen är en behallare som skapats genom att applicera filmer av polyetylentereftalat i det varmefOrseglingsbara laminatet ovanpa varandra och varmeforsegla dem med varandra.

En tredje aspekt av den foreliggande uppfinningen är ett forfarande for att framstalla ett pappersbaserat varmefOrseglingsbart laminat, innefattande att applicera polyetylen pa minst en sida av ett papperssubstrat och attbelagga 4 538 183 polyetylenfilmen med polyetylentereftalat genom en extruderingslamineringsprocess, kannetecknad av att ett luftgap, uttryckt som ett avstand fran lOppen pa en munstyckesoppning till en yta has polyetylenet, är 25 cm eller mindre.

I den tredje aspekten av den foreliggande uppfinningen är det att foredra att extruderingstemperaturen has polyetylentereftalatet under processen med smaltextruderingslaminering ligger inom omradet Tm +25 °C eller hogre, men lagre an Tm +70 °C, baserat pa smaltpunkten (Tm) for polyetylentereftalatet och att extruderingstrycket ligger inom omradet fran 3,5 till 6,5 MPa.

Effekter av uppfinningen: [0011] Det varmeforseglingsbara laminatet enligt den foreliggande uppfinningen har genomgatt laminering utan anvandning av nagot forankrande belaggningsagens eller nagot limamne. Darfor Or laminatet fritt fran ett luktproblem pa grund av kvarvarande losningsmedel eller liknande. Dessutom Or skiktet av polyetylentereftalat varmeforseglingsbart. Darfor undviks ett mojligt problem som tillskrivs ettvarmeforseglat polyolefinskikt - sasom absorption av olefinlukt eller doftkomponenter - och utmarkta arombevarande egenskaper sakerstalls.

Det varmeforseglingsbara laminatet enligt den foreliggande uppfinningen har ocksa utmarkta barriaregenskaper mot vattenanga och utmarkta barriaregenskaper mot gas. Dessutom Or skiktet av polyetylentereftalat varmeforseglingsbart. Darfor kan laminatet formas till en behallare eller liknande genomvarmeforsegling, och den resulterande behallaren eller liknande har de utmarkta egenskaper for langtidsforvaring som kravs av ett forpackningsmaterial for livsmedel.

Vidare, med forfarandet fOr att framstalla ett varmeforseglingsbart laminat enligt uppfinningen 538 183 extruderingslamineras polyetylentereftalat under specifika forhallanden, varigenom en enhetlig och stabil film kan skapas. Papper/polyetylen/polyetylentereftalat kan alltsd lamineras utan anvdndning av nagot forankrande beldggningsagens eller nagot limdmne och det ovanndmnda laminatet kan tillhandahdllas till en lag kostnad.

Kort beskrivning av ritningarna:

[0012] [Fig. 1] är en schematiskframstdllningsomvisarutformningen av ett exempel pa en anordning som anvdnds vid forfarandet att framstdlla laminatet enligt den foreliggande uppfinningen.

Forfaringssdtt for utforandet av uppfinningen:

[0013] I laminatet enligt den foreliggande uppfinningen är det en framtrddande egenskap att polyetylen appliceras pa minst en yta av ett papperssubstrat och att polyetylentereftalat ldggs pa polyetylenytan genom smaltextruderingslaminering, utan att nagot limdmne eller liknande placeras mellan dem.

[0014] (Polyetylentereftalat) Polyetylentereftalat (hddanefter hdnvisat till som "PET") bestar vdsentligen av en polyester som bildas genom dehydreringskondensation av etylenglykol som diolkomponent och tereftalsyra som dikarboxylsyrakomponent, och som har sammanldnkande esterbindningar.

Bildandet avesterbindningarna kan ocksa astadkommas genom en esterutbytesreaktion med dimetyltereftalat.

Det polyetylentereftalat som anvdnds i laminatet enligt den foreliggande uppfinningen är homopolyetylentereftalat, som har egenskaper for allmdn anvdndning, som är billigt och som krdver forutsdttningar som är enkla att uppfylla. 6 538 183 Detta homopolyetylentereftalat avser allround- polyetylentereftalat som bildas genom polykondensering av etylenglykol som diolkomponent och tereftalsyra som dikarboxylsyrakomponent, och som inte innehaller nagon annan pavisbarsampolymeriseringskomponent. Homopolyetylentereftalatet är inte avsett att utesluta fororeningskomponenter som forekommer som biprodukter under beredningen av polyetylentereftalat. [0015] Det betyder att begreppet "homo" i "homopolyetylentereftalat" innebar att ett sarskild polyesterharts, som en sampolyesterharts eller en blandningsharts, utesluts. Det japanska patentet nr 3749000 namner exempelvis sarskilda polyesterhartser.

Det far anses sjalvklart att whomopolyetylentereftalat", sasombegreppet anvands enligt den foreliggandeuppfinningen, aven inkluderar ett dmne som med avsikt innefattar en sparbar mdngd av en tredje komponent, vad galler den tekniska omfattningen av den foreliggande uppfinningen.

Vad galler filmbildande egenskaper är det viktigt att den inneboende viskositeten (IV) has homopolyetylentereftalatet som anvands i laminatet enligt den foreliggande uppfinningen ligger inomomradet fran 0,72 till 0,88 dl/g, sdrskilt fran 0,80 till 0,83 dl/g. Om den inneboende viskositetenliggerldgre an i detta omrade kommer de filmbildande egenskaperna att vara daliga. Om den inneboende viskositeten ligger hogre an inomdetta omrade uppkommer svdrigheter att extrudera.

[0016] Vidare kanhomopolyetylentereftalatet somanvands i laminatet enligt den foreliggande uppfinningen innefatta blandningsagenser for filmer, som är allmant kdnda i sig sjdlva, exempelvis antiblockmedel, antistatiskamedel, smorjmedel, antioxidanter och ultraviolett-absorberare, i enlighet med allmant bekanta beredningar. 7 538 183

[0017] (Papperssubstrat) Sam papperssubstrat i laminatet kan alla pappersark som vanligen anvands i pappersbehallare anvdndas och olika former av dem kan anpassas till olika anvdndningsomraden.

Exempelvis kan elfenbenskartong, pappersbas som anvands for pappersmuggar, manillapapper, kartong och syntetiskt papper anvdndas, men dessa exempel dr inte avsedda som begrdnsningar.

Substansvikten has pappersbasen eller kartongen som anvdnds dr inte begrdnsad, med det dr att foredra att den allmdnt ligger inom omradet fran 180 till 500 g/m2.

[0018] Om substansvikten ligger under detta omrade kan den mekaniska hallfastheten has den resulterande behallaren vara samre an vad som erhalls am man anvander ovannamnda omrade. Om substansvikten ligger over detta omrade kan andra sidan den resulterande behallarenbli sa tung att dess hanterbarhet och ekonomi blir dalig, och dess formbarhet kan vara sdmre.

Sam det kommer att beskrivas senare, smdltextruderingslamineras polyetylen pa papperssubstratet och polyetylentereftalat extruderingslamineras pa detta. Vid detta tillfdlle, for att ferbdttra vidhdftningen till polyetylen, är det att foredra att lata substratet underga ytbearbetning, som koronaurladdningsbehandling, flambehandling, plasmabearbetning eller ozonering.

[0019] (Applicering av polyetylen pa papperssubstrat) I den foreliggande uppfinningen framstdlls laminatet genom smdltextruderingslaminering av polyetylen (kan hddanefter kallas "PE") pa papperssubstratet, foljt av smdltextruderingslaminering av polyetylentereftalat pa en yta av polyetylenet.

Forfarandet att applicera polyetylen pa papperssubstratet anvdnds ofta som en process for smdltextruderingslaminering och tillverkningen kan ske i enlighet med en sadan process. 8 538 183 Som det polyetylen som lamineras pa papperssubstratet kan allmant bekant polyetylen med hog densitet (HDPE), polyetylen med medelhog densitet (MDPE), polyetylen med lag densitet (LDPE) och linjart polyetylen med lag densitet (LLDPE) anvandas utan begransningar, sa lange som ett sadant polyetylen kan extruderingslamineras pa papperssubstratet. Anvandning av polyetylen medmedelhog densitet eller polyetylen med lag densitet är att foredra eftersom de är latta att laminera pa papperssubstratet.

[0020] Pa den yta som belagts med nagot sadant polyetylen kan extruderingslaminering av polyetylentereftalat, som beskrivs senare, utfaras.

Tjockleken pa poletylenskiktet är inte begransad, men i allmanhet är en tjocklek mellan 10 och 60 gm att fOredra.

[0021] (Ytbehandling av polyetylenskiktet) Vad galler polyetylenytan has laminatet av papperssubstrat och polyetylen, är det att foredra att en ytbehandling utfors for att fOrbattra polyetylentereftalatets vidhaftning under den extruderingslaminering somska beskrivas senare. Konkreta exempel pa ytbehandling Or koronaurladdningsbehandling, ozonering, flambehandling och plasmabearbetning.

[0022] (Laminat) Enligt den foreliggande uppfinningen extruderingslamineras det ovannamnda polyetylentereftalatet pa polyetylenskiktet som extruderingslaminerats pa papperssubstratet, for att fardigstalla laminatet.

Generellt har polyetylen utmarkta barriaregenskaper mot vattenanga och kemisk bestandighet, men det är valkant att det har samre barriaregenskaper mot gas och samre luktegenskaper.

Polyetylentereftalat, daremot, har utmarkta barriaregenskaper mot gas, men tenderar att ha daliga 9 538 183 barriaregenskaper mot vattenanga.

I ljuset av dessa fakta lamineras polyetylen och polyetylentereftalat till papperssubstratet, som det beskrevs ovan, varigenom ett laminat med utmarkta barridregenskaper mot vattenanga och utmarkta barriaregenskaper mot gas kan framstallas. [0023] For skiktet av polyetylentereftalat i laminat framstallda med konventionella forfaranden har en typ av strackt film av polyetylentereftalat anvants. Den strackta filmen av polyetylentereftalat bibehaller emellertid inte sin varmeforseglingsformaga pa grund av sin kristallina struktur. Eftersom laminatet somhar en strackt film av polyetylentereftalat inlaminerad darfor inte är varmefOrseglingsbart har det inte gatt att forma det till ett forpackningsmaterial.

Vad galler de konventionella laminaten har darfar behovet av att ytterligare laminera polyetylen pa den strackta filmen av polyetylentereftalat med hjalp av ett limamne eller liknande uppkommit, for att ge varmeforseglingsbarhet.

Laminatet som erhalls enligt den fareliggande uppfinningen avser en yta avpolyetylentereftalat som gar att varmeforsegla. Det har alltsa blivit majligt att forma laminatet till en i farvag bestamd form genom att varmeforsegla polyetylentereftalatets ytor med varandra, utan att lagga till ett ytterligare polyetylenskikt. [0024] Det bor noteras att laminatet enligt den foreliggande uppfinningen inte är begrdnsat till de tre skikten papper/polyetylen/polyetylentereftalat. Polyetylen kan exempelvis appliceras pa papperets andra yta. Vilken typ av skikt som ska laggas till kan valjas fritt beroende pa anvandningsomrdden.

Enligt den foreliggande uppfinningen kan de respektive lagren vidare sammanfogas utan anvandning av nagot fOrankrande belaggningsagens eller nagot limamne. Darfor kan losningar 10 538 183 tillhandahallas bade for problemet med okande kostnader i samband med limamnet etc. och belaggningssteget, och problemet med ett organiskt losningsmedel eller liknande som anvands i det forankrande belaggningsagenset eller limamnet.

[0025] (Forfarande for framstallning av laminat) Vid forfarandet for att framstalla laminatet enligt den foreliggande uppfinningen är det nodvandigt att direkt applicera det ovannamnda polyetylentereftalatet stabilt pa polyetylenytan has papperet/polyetylenlaminatet, utananvandningavnagot limamne eller liknande.

For detta syfte är det viktigt att valja processbetingelser gallande extruderingslamineringsprocessen, for laminering av en smalt hartsfilm av polyetylentereftalat pa polyetylenytan has papper/polyetylenlaminatet. Sarskilt är avstandet fran munstyckesoppningens lapp till polyetylenytan hos papper/polyetylenlaminatet av betydelse. Det viii saga, det är viktigt att stalla in avstandet fran munstyckesoppningens lapp till ytan av polyetylenskiktet (this. luftgapet) pa 25 cm eller mindre, foredraget pa ett varde inom omradet fran 5 till 20 cm.

[0026] Under extruderingen av det smalta hartset fran extruderaren är det vidare att foredra att det smaita hartsets extruderingstemperatur iallmanhet stalls in pa. ett vardeiomradet Tm +°C eller hogre, men lagre an Tm +70 °C, baserat pa smaltpunkten (Tm) has det polyetylentereftalat som anvands.

Vidare är det att foredra att extruderingstrycket under extruderingen stalls in pa fran 3,5 till 6,5 MPa, sarskilt fran 4,0 till 6,0 MPa.

Fbredraget bor avvikelsen mellan den faktiskt uppmatta temperaturen och den installda temperaturen vara liten. Aven tryckinstallningen bar foredraget garas exakt.

Genom att stalla in parametrarna i de ovan angivna 11 538 183 intervallen, kan uppkomsten av filmavlossning undvikas och ett laminat med utmarkt enhetlighet i filmens tjocklek och utmarkt vidhaftning av belaggningen kan framstallas, som det fbrklarades tidigare. Dessafakta kommerocksaatt framga tydligt av de exempel som kommer att beskrivas senare.

[0027] Foljaktligen - vilket klart framgar av resultaten i de exempel som kommer att beskrivas senare - omluftgapet är stOrre an 25 cm, kommer kantavlossning, namligen bilateral lossning av bada kanternaavfilmenatt ske med en bredd pa 4 mm eller mer, ochomradet for fluktuationer i filmens tjocklek ar ±20 % eller mera av den anskade tjockleken, sa att en film (PET-lager) avenhetligtjocklek inte kan bildas (JamfOrelseexempel 1, Tabell 1). Dessutom är varmeforseglingsformaganocksa otillracklig (Jamforelseexempel 1, Tabell 5).

[0028] Om extruderingstemperaturen has polyetylentereftalatet under smaltextruderingen avviker fran omradet for Tm +°C eller hOgre, men lagre an Tm +70 °C, är det svart att skapa en enhetlig filmtjocklek och den resulterande filmen ar tydligt samre vad galler kantavlossning an den film som uppfyller villkoren ovan (Jamforelseexemplen 2 och 3, Tabell 2). Om extruderingstrycket vidare bverskrider 6,5 MPa, blir den resulterande filmen tydligt otillfredsstallande vad galler kantavlossning och enhetlig filmtjocklek jamfort med den film som hailer sig mom det ovan angivna omradet (Jamforelseexempel 4, Tabell 3).

[0029] Vid forfarandet for att framstalla laminatet enligt den foreliggande uppfinningen, vilket tillfredsstaller alla de ovannamnda villkoren, är daremot bredden pa kantavlossningen begransad till mindre an 4 mm, omradet fbr fluktuationer i filmtjocklek är sa smalt som mindre an ±20 % av den anskade filmtjocklekenochvidhaftningenartydligtutmarkt (Exempel 1 till 12 538 183 19).

Fig. 1 är en schematisk framstallning av ett exempel pa en anordningsomanvandsvid forfarandet for att framstalla laminatet enligt den foreliggande uppfinningen.Polyetylentereftalat varmeknadas av en extruderare (ej visad), och extruderas som en smalt hartsfilm P frail lapparna 2 pa ett T-munstycke 1, pa polyetylenytan has ett papper/polyetylenlaminat B. Sedan nyps kompositmaterialet in mellan en kylningsvals 3 och en tryckvals 4, varigenom laminatet enligt den foreliggande uppfinningen framstalls. Luftgapet uttrycks som avstandet L fran lapparna 2 has T-munstycket och till polyetylenytan has papper/polyetylenlaminat B.

[0029] Enligt den foreliggande uppfinningen, efter att den smalta hartsfilmen P av polyetylentereftalat har extruderats till polyetylenytan has pappers/polyetylenlaminat B, nyps kompositmaterialet in mellan kylningsvalsen 3 och tryckvalsen 4, som det beskrevs ovan. Vid detta tillfalle är det onskvart att PET-skiktet kyls av kylvalsen for att undertrycka kristallisering av polyetylentereftalatet. Detta gar det majligt att sakerstalla varmeforseglingsformagan has skiktet av polyetylentereftalat. Yttemperaturen has kylningsvalsen ligger feredraget inom omradet fran ungefar 10 till °C.

[0031] Detarocksaviktigtattbibehallaextruderingstrycket for den smalta hartsfilmen vid ett konstant varde, och det är dessutom onskvart att tillhandahalla en kugghjulspump mellan extruderaren och munstycket, aven am detta inte visas.

Sam munstycke for extrudering av polyetylentereftalatet kan ett munstycke som vanligen anvands for extruderingslaminering av harts anvandas. Bredden pa oppningen mellan munstyckeslapparna ligger inom omradet fran 0,4 till 1,4 mm, och munstyckets bredd 13 538 183 ligger mom omrddet frdn 90 till 180 cm.

Under forutsdttningarna enligt den foreliggande uppfinningen är vidare en transporthastighet pd 50 till 100 m/min pa produktionslinjen att foredra vad gdller en enhetlig filmtjocklek och vidhdftningen has skiktet av polyetylentereftalat.

[0032] (Vdrmeforseglingsformaga) I det laminat av papper/polyetylen/polyetylentereftalat som erhalls enligt den foreliggande uppfinningen har skiktet av polyetylentereftalat varmeforseglingsformaga. Motsvarande delar av laminatet, eller laminaten, kan alltsa sammanfogas genom att varmeforsegla ytor av polyetylentereftalat vid varandra.

[0033] (Behallare) Laminatet enligt den foreliggande uppfinningen kan formas till en behallare av allmant kdnt slag, sasom en skalformad, brickformad eller pdsformad behdllare, genom att skikten av polyetylentereftalat laggs pa varandra och de overlappande omrddena vdrmeforseglas.

Exempel:

[0034] Den fereliggande uppfinningen kommer att beskrivas med hjdlp av exempel. Den foreliggande uppfinningen är emellertid pd inget sdtt begrdnsad till dessa exempels omfattning.

Exempel 1 (1) Laminering av polyetylen till papper Polyetylen med lag densitet (UBE-polyetylen C410 framstdllt av Ube Industries, Ltd., densitet: 0,918, smdltpunkt 108 °C) extruderingslaminerades pa pappersbas for pappersmuggar (substansvikt 320 g/m2) genom ett vanligt forfarande for att utforma polyetylenskikt pa bada sidorna av pappersbasen far pappersmuggar. Polyetylenskiktens beldggningstjocklek var 40 p.m 14 538 183 och 60 pm.

[0035] (2) Laminering av polyetylentereftalat till papper/PE Polyetylenytan med en belaggningstjocklek pa 40 pm i laminatet av papper och polyetylen utsattes for en behandling med koronaurladdning och polyetylentereftalat extruderingslaminerades pa den behandlade polyetylenytan under foljande betingelser: Ett luftgap i forhallande till ett munstycke (bredd: omkring 110 cm) med en bredd mellan oppningens lappar installd pa 0,8 mm (luftgapet=avstandet franoppningens lappar hos T-munstycket till det polyetylenlaminerade papperslaminatet) stalldes in pa 10 cm, och ett extruderingstryck stalldes in pa 4,0 MPa. Under dessa forhallanden extruderingslaminerades homopolyetylentereftalat vid en extruderingstemperatur pa 315 °C fran munstycket och till ytanavpolyetylenskiktet (40 pm) hos papper/polyetylen-laminatet, vilket genomgick koronaurladdningsbehandling. [0036] Det polyetylentereftalat som anvandes i Exempel 1 till 14 och i Jamforelseexempel 1 till 5 var homopolyetylentereftalat, vilket var en harts med en inneboende viskositet pa 0,83 dl/g och en smaltpunkt pa 2°C (NOVAPEX BK6180, framstallt av Mitsubishi Chemical Corp.).

Belaggningstjockleken hos polyetylentereftalatet var 30 pm, och belaggningslinjens hastighet var 63 m/min. Samtidigt med belaggningen av papper/polyetylen-laminatet, valsades kompositmaterialet mellan en kylningsvals (yttemperatur: °C) och en spaltvals (gummi) for att slutligen bilda ett laminat av papper/polyetylen/polyetylentereftalat. i samband med dessa steg utvarderades status for det extruderade laminatet. For att undersoka betingelserna for extrudering etc. utfordes vidare experiment dar luftgapet, extruderingstemperaturen och extruderingstrycket varierades som foljer: 538 183

[0037] (Exempel 2 till 5, Jamforelseexempel 1) Samma fbrfarande somi Exempel 1 genomfordes, forutomatt luftgapet stalldes in pa de avstand som visas i Tabell 1. Status for det extruderade laminatet utvarderades. Resultaten visas i Tabell 1.

[0038] (Exempel 6) Samma fOrfarandesomi Exempel 1 genomfordes, forutomattluftgapet stalldes in pa 15 cm och att extruderingstemperaturen for homopolyetylentereftalat stalldes in pa 280 °C. Status for det extruderade laminatet utvarderades. Resultaten visas i Tabell 2.

[0039] (Exempel 7 till 9, JamfOrelseexempel 2 till 3) Samma forfarande som i Exempel 6 genomfordes, forutom att extruderingstemperaturen for polyetylentereftalatet stalldes in pa de temperaturer som visas i Tabell 2. Status for det extruderade laminatet utvarderades. Resultaten visas i Tabell 2.

[0040] (Exempel 10) Samma fOrfarandesomi Exempel 1 genomfordes, fOrutomattluftgapet stalldes in pa cm och att extruderingstrycket stalldes in pa 3,5 MPa. Status fOr det extruderade laminatet utvarderades. Resultaten visas i Tabell 3.

[0041] (Exempel 11 till 15, Jamforelseexempel 4) Samma fOrfarande som i Exempel 10 genomfOrdes, fOrutom att extruderingstrycket stalldes in pa de tryck som visas i Tabell 3. Status far det extruderade laminatet utvarderades. Resultaten visas i Tabell 3.

[0042] (Utvarderingsforfaranden) 1. Kantavlossningsbredd has den laminerade filmen 0Kantavlossningsbredd inom 2 mm A ... Kantavlossningsbredd mindre an 4 mm 16 538 183 xKantavlossningsbredd pa 4 mm eller mer Laminat med en kantavlossningsbredd pa mindre an 4 mm kan anvandas praktiskt.

[0043] 2. Enhetlighet i filmtjocklek Omradet for fluktuationer i filmtjockleken has PET-skiktet lag mom ±15 %av den Onskade filmtjockleken. A ... Omradet for fluktuationer i filmtjockleken has PET-skiktet var mindre an ±20 % av den Onskade filmtjockleken. xOmradet for fluktuationer i filmtjockleken has PET-skiktet var lika med eller storre an ±20 % av den onskade filmtjockleken.

Laminat med ett fluktuationsomrade pa mindre an ±20 % kan anvandas praktiskt.

[0044] 3. Vidhaftning Tillracklig vidhaftning fEirel'ag mellan PET-skiktet och polyetylenskiktet.

A ... Vidhaftning forelag mellan PET-skiktet och polyetylenskiktet. xi visa fall forelag en viss avskalning mellan PET-skiktet och polyetylenskiktet.

Laminat utan avskalning mellan PET-skiktet och polyetylenskiktet kan anvandas praktiskt.

[0045] 4. Varmeforseglingsformaga I samband med vart och ett av de laminat som erholls i Exempel 1 till 15 och Jamforelseexempel 1 och 2, placerades de polyetylentereftalatlaminerade ytorna pa varandra och en varmeplatta, installd pa var och en av varmeforseglinsgtemperaturerna 160 °C, 170 °C, 190 °C och 2°C halls vid ett tryck pa 2 kg/cm2 under 2 sekunder av en 17 538 183 impulsforseglare, for att varmeforsegla laminatet.

Darefter drags de varmeforseglade ytorna av det laminat som genomgatt varmeforsegling bort och forstorelsenivan avseende papperssubstratet observerades. Utvarderingskriterierna var som foljer: Fersterelse av papperssubstratets yta fanns pa 90 % eller mer av den sammansvetsade ytan 0 ... FOrstOrelse av papperssubstratets yta uppgick till 60 % eller mer, men till mindre an 90 % av den sammansvetsade ytan A ...FOrstOrelse av papperssubstratets yta uppgick till 30 % eller mer, men till mindre an 60 % av den sammansvetsade ytan x •Forstorelseavpapperssubstratets yta uppgick till mindre an 30 % av den sammansvetsade ytan Resultaten visas i tabell 5.

[0046] Tabell 1 Bredd kant-Enhetlighet Luftgapavlossninghos film- (cm)laminerad filmtjocklekVidhaftn.

Ex. 2oAo Ex. 1 ooo Ex. 3 ooo Ex. 4 ooo Ex. 5 AAA Jamf.

Ex. 1xxA (Extruderingstemperatur: 3°C, extruderingstryck: 4,0 MPa) 18 538 183

[0047] Tabell 2 Extrud. Bredd kant- Enhetlighet Temp. avlossning hos film- (°C) laminerad film tjocklek Vidhaftn.

Ex.2270 A A x Ex.6280 o o A Ex.7290 o o o Ex.8300 o o o Ex.93o o o Jamf.

Ex.33A A o (Luftgap:cm, extruderingstryck: 4,0 MPa)

[0048] Tabell 3 Bredd kant-Enhetlighet Tryckavlossninghos film- (MPa)laminerad filmtjocklekVidhaftn.

Ex. 10 3,ooo Ex. 11 4,0ooo Ex. 12 4,ooo Ex. 13 5,0ooo Ex. 14 5,ooo Ex. 6,0AAo Jamf.

Ex. 46,AAA (Luftgap: 15 cm, extruderingstemperatur: 315 °C) 538 183

[0049] Tabell 4 Tryck Bredd kant-Enhetlighet avlossninghos film- laminerad filmtjocklekVidhaftn.

Ex. 164,0ooo Ex. 174,0ooo Ex. 184,0ooo Ex. 194,0ooo (Luftgap: 15 cm, extruderingstemperatur: 315 °C)

[0050] Tabell PET-yta / PET-yta 160 °C170 °C190 °C220 °C Ex.1 (C)) g 0 0 Ex.2 (C)) 0 0 0 Ex.3 (C)) g 0 0 Ex.4 (C)) 0 0 0 Ex.A o g g Ex.6 o o 0 0 Ex.7 © 0 g 0 Ex.8 (C)) g 0 0 Ex.9 (C)) 0 0 0 Ex.(C)) g 0 0 Ex.11 (C)) 0 0 0 Ex.12 (C)) g 0 0 Ex.13 (C)) 0 0 0 Ex.14 (g) g g 0 Ja.ex.1 A o Ja.ex.2 A A o g 538 183

[0051] Som det visas itabell 5, kundetillfredsstallandevidhaftning observeras i alla exemplen nar polyetylentereftalatytorna varmeforseglades.

[0052] (Exempel 16 till 19) De polyetylentereftalat-hartser som anvandes var homopolyetylentereftalat med en inneboende viskositet pa 0,88 dl/g och en smaltpunkt pa 2°C (NEH-2070, framstallt avUNITIKA, LTD.) (Exempel 16), homopolyetylentereftalat med en inneboende viskositet pa 0,80 dl/g och en smaltpunkt pa 236 °C (BR8040, framstallt av SK Chemicals Co., Ltd.) (Exempel 17), homopolyetylentereftalat med en inneboende viskositet pa 0,76 dl/g och en smaltpunkt pa 252 °C (TRN-8550FF, framstallt av Teijin Chemicals Ltd.) (Exempel 18) och homopolyetylentereftalat med en inneboende viskositet pa 0,72 dl/g och en smaltpunkt pa 251 °C (NES-2040, framstallt av UNITIKA, LTD.) (Exempel 19).

Extruderingsforhallandenavar exakt desamma som i exempel 1. Under dessa forhallanden bereddes laminat pa samma satt som i Exempel 1 och utvarderingen av deras varmefOrseglingsformaga gjordes pa samma satt som i Exempel 1. Resultaten visas i Tabell 6.

[0053] Tabell 6 PET-yta / PET-yta 160°C 170°C 190°C 2°C Ex . 16 0 g (0 0 Ex . 17 g (-:)' g (9) Ex . 18 © CO; CgD CgD Ex . 19 0 g © 0 21 538 183

[0054] I alla Exempel 16 till 19 uppvisades tillfredsstallande vidhaftning nar ytorna av polyetylentereftalat varmeforseglades.

Tillampning mom industrin: [0055] Det varmeforseglingsbara laminatet enligt den foreliggande uppfinningen har utmarkta barriaregenskaper mot vattenanga och utmarkta barriaregenskaper mot gas. Vidare kan skiktet av polyetylentereftalat varmefOrseglas. Laminatet har alltsa utmarkta egenskaper for langtidsforvaring och utmarkta egenskaper for bibehallande av arom, och kan med fbrdel anvandas som ett fOrpackningsmaterial for livsmedel.

Enligt fbrfarandet fbr att framstalla laminatet enligt den fOreliggande uppfinningen kan det treskiktade laminatet med sammansattningen papper/polyetylen/polyetylentereftalat tillhandahallas till en lag kostnad, utan anvandning av nagot forankrande belaggningsagens eller nagot limamne. Laminatet kan darfar faredraget anvandas for framstallning av forpackningsmaterial for allmanna syften.

Forklaring av beteckningar: [0056] 1 Munstycke, 2 Lapp, 3 Kylningsvals, 4 Tryckvals 22

Claims

538 183 PATENTKRAV [Krav 1] Vdrmeforseglingsbart laminat, innefattande: polyetylen belagt pa dtminstone en yta av ett papperssubstrat; och homopolyetylentereftalat, kannetecknat av att ndmnda homopolyetylentereftalat har en inneboende viskositet mom ett omrade frdn 0,72 till 0,88 dl/g och har lagts direkt pd en film av ndmnda polyetylen genom ett extruderingslamineringsforfarande. [Krav 2] Vdrmeforseglingsbart laminat enligt patentkrav 1, van i en film bestdende av homopolyetylentereftalatet har en tjocklek fran 10 till 60 p.m. [Krav 3] BehAllare som skapas genom att pd varandra placera filmer av homopolyetylentereftalatet has det vdrmeforseglingsbara laminatet enligt patentkrav 1, och vdrmefOrsegla filmerna med varandra. [Krav 4] FOrfarande for att framstdlla ett pappersbaserat, vdrmeforseglingsbart laminat, innefattande att beldgga polyetylen pd dtminstone en yta av ett papperssubstrat, och att beldgga homopolyetylen-tereftalat pd en film av ndmnda polyetylen genom ett extruderingslamineringsfOrfarande, vani ett luftgap, uttryckt som ett avstdnd frdn en ldpp pa en munstyckesOppning till en yta has polyetylenet, Or 25 cm eller mindre. 23 538 183 [Krav 5] Forfarande enligt patentkrav 4 for att framstalla laminatet, van i en extruderingstemperatur for polyetylentereftalatet under smaltextruderingen i extruderingslamineringsforfarandet ligger mom ett omrade pa Tm+25°C eller hagre, men lagre an Tm+70°C, haserat pa en smaltpunkt (Tm) has homopolyetylen-tereftalatet, och ett extruderingstryck fOr homopolyetylentereftalatet ligger mom ett omrade pa 3,5 till 6,5 MPa. 24 8 183

1. /1