212155 A6 B6 經濟部中央標準為β工消费合作社印製 五、發明説明（1 ) 發明之铕城 本發明係關於具有經改良之熱封性質的材料。更明確 而言，本發明係關於具有經改良之熱封性以使用於包裝程 序中的金靥化聚合物薄膜。 發明之背長 如聚合物薄膜及金屬箔之材料目前已用來保護如食品 之產品以免受氧化作用及蒸氣滲透作用之影響。聚合物薄 膜通常會塗覆以聚合物障壁用薄層組成物。這些障壁用薄 層組成物通常包含了如鋁矽酸鹽類、滑石、蠟類及其它類 似者以授以所需之如顎開，可印刷性，薄膜滑動及其它薄 膜性質，不幸的是，這些添加物有降低塗覆物黏著性及經 塗覆之聚合物薄膜熱封性的傾向。 如鋁箔之金屜箔目前亦已用於如食品之產品上作爲包 裝材料，金靥箔適於用在包裝是因其低的氧及水蒸氣滲透 性，不過，金屬箔涉及了明顯的成本變數，其熱封性差， 且缺乏抗伸縮破裂性。 目前已有許多努力是朝向改良聚合物薄膜之熱封性方 面的，於美國專利3，896 ，066及3，985，0 6 5，使用了一二氯乙烯之共聚物障壁用塗覆物在聚合物 基質上。 於1 9 8 7年1 0月1 2日所公告之日本專利6 2 2 3 1 7 4號中述及了紙及塑膠之金屬化薄片的生產方法。 該製法中包括了將丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙烯基氣化物、 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) "^ ' 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂_ •ΓίΓ A6 B6
S121&S 五、發明説明（2 ) 及甲基丙烯酸之聚二氯乙烯共聚物塗覆於一紙或塑膠薄片 的金屬化表面上，而後將二氯乙烯共聚物加以氧化。 雖然這些技術使用了二氯乙烯共聚物之障壁用薄層於 聚合物薄膜上，但採用了這些障壁用組成物之金屬化聚合 物薄膜卻不足以作爲包裝用的材料，其原因是塗覆添加劑 之效應。因此便需有克服了既有技術所使用的材料之不適 用性的採用了包含有塗覆添加劑之障壁用薄層組成物之經 改良的金屬化包裝用材料。 發明之總論 本發明係關於可顯現出經改良之障壁用薄層塗谖物黏 著性及熱封性質之在一或多層表面上有一金屬性塗覆物之 金屬化材料，這些金靥化材料包括了 一在金靥性塗覆物上 的二氯乙烯共聚物之塗覆物。在聚二氣乙烯共聚物中含有 至少8 0 %之二氯乙烯，至少4 %之一乙烯的未飽和丙烯 酸單體，及用以改善薄膜性質之塗覆添加劑。 根據本發明，能顯現出經改良之障壁用薄層塗覆物黏 著性及熱封性質之金屬化材料是在有至少一金屬性表面之 基質材料上以一塗覆添加劑及二氮乙烯共聚物之配方化溶 液加以處理而製得者，該二氯乙烯共聚物包含有至少佔重 量之8 0 %的聚二氯乙烯，至少佔重量之4 %的一乙烯之 未飽和丙烯酸酯，二氯乙烯共聚物及塗覆添加劑之溶液會 在有金雇薄層之如聚酯類材料上形成一可令人驚異之授予 經改善之黏著性及熱封性質的障壁用薄層。 本紙張尺度遴用中B國家镖準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝· 訂 後濟部中喪揉準局R工消费合作社印製 82.3. 40,000 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 A6 2121.55_ϋ 五、發明説明（3 ) 根據本發明之前述溶液之應用，意外地提供了經改善 之黏著性及熱封性質，該基質材料包括了塑膠，再生纖維 素、紙張、金屬化塑膠、金屬化之再生纖維素、金屬化之 紙張等，但不以此爲限，適用於本發明之塑膠包括了聚醋 類、聚烯屬烴類、聚醯胺類、氯乙烯類、其共聚物類、及 其摻和物類，但不以此爲限，其黏著性及熱封性質可藉著 本發明之二氯乙烯共聚物之使用而改善之其它材料的實施 例包括了如鋁箔之金靥箔，但不以此爲限。 含有二氯乙烯共聚物及塗覆添加劑之配方化溶液可以 任何已知之傳統方式塗覆於基質材料上，該方法包括了溶 劑溶液塗覆法，乳化液塗瑷法，熔體塗覆法，及其它各種 方法，較佳之情況，二氯乙烯共聚物之塗覆是於一俥統式 塗覆塔中，藉著將基質材料通過一經配方化之二氮乙烯共 聚物及塗覆添加劑溶劑溶液，並隨後將溶劑蒸發而在基質 上得一經配方化之二氯乙烯共聚物及塗覆物添加劑的薄層 0 經二氯乙烯共聚物及塗覆添加劑之經配方化溶液塗覆 之最好爲金屬化聚合物薄膜的基質材料特別適用於如食品 之物質的包裝應用，這些經塗覆之基質材料可在生產得後 便可使用，另一方面，在無限制條件下，經塗覆之金屬化 基質材料可以一經層壓之薄層膜基質結構的形式來使用， 由本發明所產製之經塗覆之基質材料亦可用做建築工業之 絕緣材料，但不以此爲限。 在簡單的總結本發明後，本發明將利用以下之解說及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 訂 本紙張尺度遴用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 5 A6 B6 «212155 五、發明説明（4 ) 不具限制性之實施例作爲參考來加以詳細說明，除非有特 別加以說明，否則所有的百分率均是以重量爲基準而所有 的溫度均是以攝氏溫標作爲單作。 發明之詳細說明 根據本發明之所述，是將一二氯乙烯（VDC )共聚 物及佔重置上限爲1 0 %之塗覆添加劑之共聚物的配方化 溶液塗覆於以金屬化中之聚合物薄膜爲佳，最好是金靥化 之聚對苯二酸乙烯酯之一覆有金靥之基質上的，該VDC 共聚物至少含有8 0 %但不超過9 5 %之二氯乙烯，二氯 乙烯共聚物之調和物包括了一以甲基丙烯酸甲酯（MMA )爲佳之乙烯之未飽和丙烯酸酯，其它可用以取代MMA 或可與MMA合併使用之乙烯的未飽和聚丙烯酸酯類亦可 採用，適用之烯之未飽和丙烯酸酯類之實施例包括了脂族 之C2-C6之丙烯酸酯類，脂族之C2 — C6的甲基丙烯酸 酯類，及其它類似者，但不以此爲限，乙烯之未飽和丙烯 酸酯類之實施例包括了丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸 乙酯、及其它類似者，但不以此爲限，脂族之甲基丙烯酸 醋類的實施例包括了甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、 及其它類似者、丙烯腈（AN )視情況而定的可包含於二 氣乙烯共聚物中，只要共聚物中含有至少4 %的乙烯之未 飽和丙烯酸酯即可，較隹的情況是，共聚物中含有8 0 — 9 5%之二氯乙烯及4至2 0%乙烯之未飽和丙烯酸酯， 而以其中含有8 8 — 9 2%之二氣乙烯及6 — 1 2%乙烯 (請先«讀背面之注意事項再f本頁) 丨裝. 訂· 經濟部中央標準局β:工消費合作社印製 本紙張尺度適用中aa家標準（CMS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 b A6 B6 212155 五、發明説明（5) 之未飽和丙烯酸酯爲最佳。 可塗覆以二氯乙烯共聚物及塗覆添加劑之經配方化溶 液之與金屬相關的材料以金屬化聚合物類爲佳，適用之聚 合物的實施例包括了聚酯類，聚烯屬烴類、聚醯胺類、聚 氯乙烯類、其共聚物類、及其摻和物類，任何如Fe、 Cu、Al 、Ti ，其合金，及其它類似者之可氧化之金 屬均可成爲金屬化聚合物薄膜之金屬成份，而其中以鋁爲 佳，該金屬化聚合物性薄膜最好爲鋁金屬化之聚乙烯對苯 二酸酯，此類金靥化聚合物是以目前已知之方法製成的， 舉例而言，見 Kirk-Othmer 之"Encyclopedia of Chemical Technology", 3rd Edition ,Vol, 15， pp.264-265, 其所述者已列入參考之中，不過，可經塗覆之與金屬相關 之材料可不需爲金屬化聚合物，於本發明中可採用之其它 與金屬相關之材料的實施例包括了金屬化之再生纖維素及 如金屬化之紙張，金屬化之定向聚丙烯，及其它類似的聚 烯靥烴類。 本發明之經改善的產品最好是藉著將至少含有4 %之 乙烯的未飽和和丙烯酸酯之其重量超過9 0 %的一二氯乙 烯共聚物及上限爲重量之1 0 %之塗覆添加劑所構成之一 塗覆溶液塗覆於至少有一與金屬相關之表面之一與金屬相 關之基質而製得的，塗覆添加劑之實施例包括了滑石、蠛 類、鋁矽酸鹽類，及其它類似者。另一方面，可將二氯乙 烯共聚物之經配方化溶液同時塗覆於基質材料之與金靥相 關之表面及不與金靥相關之表面上。 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) .—裝· 訂. 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4规格（210 X 297公釐〉 82.3. 40,000 212155 A6 Β6 Μ濟部中-*標率居R工消费合作社印製 五、發明説明（6) 二氯乙烯共聚物及塗覆添加劑之經配方化溶液最好是 塗覆於金屬化基質上，隨後可藉著蒸發的方式，除去二氣 乙烯共聚物溶液以至少在基質之金屬化表面上提供一二氣 乙烯共聚物及塗覆添加劑之塗覆，經配方化之聚二氯乙烯 共聚物溶液的應用可方便的於一目前已知之傅統式蓋覆塔 中進行，另一方面，在無任何限制條件下，二氯乙烯共聚 物及塗覆添加劑之經配方化溶液可利用一經配方化之二氣 乙烯共聚物溶液之乳化液的形式塗覆於基質上。 較佳之應用二氯乙烯共聚物，二氯乙烯及以MMA爲 佳之乙烯的未飽和單體之共聚物的經配方化溶液之方法是 將之溶於如四氫呋喃（THF )、甲苯、甲乙酮之溶劑， 如1，3 —二溴丙烷、溴苯、or —氣基棻、2 —甲基某、 〇 —二氯基苯之非極性溶劑，如丁撑亞破、N —甲基吡咯 烷酮、丙撑硫醚、異丙基亞破I、N —乙醯基吡咯烷，N， N-二甲基乙醯烷，或其混合物之極性非質子性溶劑，溶 劑最好爲一至少含有1 5 %THF之混合物，較佳溶劑則 爲甲苯，最好的情況是一含有6 0 — 7 5%THF及2 5 _ 4 0 %之甲苯的混合物溶劑，而後將二氣乙烯共聚物之 經配方化溶液於一空氣乾燥的實驗室規格塗覆塔中塗覆在 一以聚酯爲佳但以聚乙烯對苯二酸酯爲最佳之聚合物作用 物的至少一與金靥相關之表面上，塗覆塔之入口及出口溫 度範圍可於7 0至1 3 0°C間，而入口溫度爲1 2 0°C且 出口溫度爲8 0°C則較佳，至於經塗覆之聚乙烯對苯二酸 酯通過塗覆塔之速率爲每分鐘3 0 — 9 0呎（9 ·1- (請先Η讀背面之注意事項再項寫本頁)
I 丨裝. 訂· %. 本紙張尺度適用中國國家標準（CN'S〉甲4規格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 β12Ίτ5π^^ 212155 Α6 Β6 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 五、發明説明（7 ) 2 7 · 4公尺）間，而以每分鐘9 〇呎（2 7 . 4公尺） 爲佳。 由本發明所得之經塗覆物質之性質使得它們特別適於 用做食品之包裝材料，而食品劣化之原因便包含了氧化作 用及水氣含量之改變等，於下列之實施例中，性質之測定 是依如下所述之測試進行的。 熱封强度之測定是藉著切割出尺寸爲1 X 1 〇吋（ 2 · 5 4X2 5 · 4公分）之經塗覆的金屬化作用物之三 個樣品而進行的。將樣品依樣品之薄膜長軸方向以機器進 行切割，樣品是由經塗覆且金屬化之作用物的東、西，及 中央邊緣取得的，將每一樣品依機械方面對折，以一寬 〇 · 7 5吋（1 · 9公分〉之封閉棒在小心控制之溫度， 壓力及接觸時間等條件下，將各半之樣品以可得粒狀物之 正確角度將其各邊封閉起來，將所得之三組條狀物藉著由 其開口端將之打開之方式進行測試，其程序是將之置於一 Suter測試機中，並在使折簦端與拉扯方向垂直的條件下 ，將之拉開，而以克表示之用以扯開條狀物所需之最大力 量則作爲熱封鍵合强度之測量値，以同樣的方式測量經塗 覆之材料的熱封性。 層壓物鍵合强度之測量是利用如一雙成份熟化型黏著 性系統將一薄膜層壓於2密耳（5 · 08X1 0_3公分） 厚之聚乙烯薄膜上而進行的，塗覆之黏著性塗覆物重量通 常是爲每令 1 一 1·5 lb(0. 454-0. 681 公斤）乾燥的固體，而一經加熱之壓力夾滾筒則是設定於 ---------·-------(-------裝-------ΤΓ-----Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 21215ο Α6 Β6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（8) 170 — 220 °F (77-1 04 °C )，通常是 215 °F (1 0 2°C)之層壓溫度。 當進行樣品薄膜之層壓於聚乙烯薄膜之步驟時，以約 5呎之間隔將15張以上之脫模紙插於薄膜樣品及聚乙烯 膜間以於層壓物中提供未經鍵合之區域以測置鍵合强度時 幫助層離之起始，一般而言，在進行鍵合强度之測試前， 層壓物是已於2 5 °C下熟化至少7天者。 在層壓物熟化後，其兩側均由外以一聚亞醢胺黏著劑 帶狀物加以補强以防止測試用薄膜之撕裂，於每次測試中 將5份1X8时（2 · 54X20 · 32公分）之樣品延 與織物方向平行之長軸切開，由横過嫌物宽邊之各位置得 各樣品，將層懕物樣品以與鍵合强度'"相同'之方式進行 測量，或在經水氣環境處理後進行測試。 水氣環境處理可以二種方式進行，有經曝露的未經鍵 合之起始區的樣品之處理是於一4 0°C封閉式乾燥器中分 別進行1，3，或7天，每一乾燥器的底部均裝入水。 層壓物之鍵合强度是以 ' 每吋之寬度的克數#紀錄的 ，其方式是將層Μ物之二薄膜（如以脫模紙所分開者）於 —張力機中拉開而同時需將樣本之尾部與拉址的方向維持 於適當之角度以使一固定的切變剝離得以建立，一樣品之 所得的鍵合强度通常是在重覆條件下測置5個薄膜樣本之 一平均値。 在無進一步之詳細說明的情況下，热悉此項技術者可 利用前述之說明將本發明使用至其極限程度，因此下列之 (請先閱讀背面之注意事項再$本頁) i裝- 訂. 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -10 _ 82.3. 40 000 A6 B6 212155 五、發明説明（9 ) 較佳的特定具體實施例是用以輔助解說，且不可以任何方 式利用之以限制其它所述者，於下列之實施例中，除非有 特別加以說明，否則所有的溫度均是以攝氏溫標爲單位； 所有的份數及百分率均是以重置爲基準。 官施例1 A .經配方化之溶液之製法---所採用之二氯乙烯 共聚物具有下列之重置百分率組成：二氯乙烯9 1 ♦ 3， 丙烯腈1 · 8，甲基丙烯酸甲酯6 . 9，一含有 90 · 64%之共聚物，1 . 01%之滑石，8 · 12% 之蟠類，及一0 · 2 3%之芳香族聚酯樹脂之一經配方化 的溶液是於一含有6 5 %THF及3 5 %甲苯之溶劑中製 得的。將混合物加熱至4 0 — 4 5 °C直到聚合物均溶解爲 止。浴熱溶液中之固體含量爲1 8 %，於經配方化之溶液 中所使用之芳香族聚酯樹脂是由對苯二酸、異對苯二酸、 己二酸、及壬二酸之雙一（乙二醇）酯類以一四異丙基鈦 酸鹽催化劑依美國專利2，8 9 2，7 4 7號之製法進行 分子間酯化作用而得的。 B .金屬化之基質的塗覆程序:以一傳統式溶劑塗覆 塔將以每分鐘90呎（27.4公尺）速度移動之一1/2密耳（ 1 . 2 7X1 3公分）鋁金屬化之聚乙烯對苯二酸酯薄 膜之金靥化及未經金屬化之二表面塗覆以經配方化之溶液 ，經配方化之溶液是置於一維持在4 0°C之浸溃槽中並且 是經由一塗覆用滾简移至金屬化之聚乙烯對苯二酸酯上的 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) _裝. 訂· 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本紙張尺及適用中S國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -Π - 82.3. 40,000 A6 B6 212155 五、發明説明（ίο) (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) ，塗覆塔之入口及出口溫度分別爲1 2 0°C及8 0°C，塔 之空氣進料速率及排出速率分別爲每分鐘2 5 0及3 0 0 立方呎（7 · 1及8 · 5立方公尺）。 塗覆物的重量的測定是藉著測出經塗覆之樣品及未經 塗覆者之重量差而得的，對處理前後之經塗覆的樣品測量 其熱封性及層壓鍵合强度等性質，處理之過程是將樣品置 於一乾燥器中達2 4，7 2小時，或1週的時間而進行的 ，乾燥器之底部則裝有水，其結果均列於表1中。 官施例2 除了二氯乙烯共聚物之組成如下所示外，重覆進行實 施例1之步驟：二氯乙烯9 0 . 5，甲基丙烯酸甲酯 9 · 5，其熱封性及層壓鍵合强度等性質均列於表1中。 窗施例3 除了二氯乙烯共聚物之組成如下所示外，重覆進行實 施例1之步驟：二氯乙烯9 0 · 9，甲基丙烯酸甲酯 9 . 1，其熱封性及層壓鍵合强度等性質均列於表1中。 鳗濟部中央標準局貝工消費合作社印製 窗施例4 除了二氯乙烯共聚物之組成如下所示外，重覆進行實 施例1之步騍••二氯乙烯9 1 . 6，丙烯睛4 . 0 ，甲基 丙烯酸甲酯4 · 4，其熱封性及層壓鍵合强度等性質均列 於表1中。 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 A6 B6 212155 五、發明説明（11) (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 對照實施例1 _ 除了二氯乙烯共聚物之組成如下所示外.，重覆進行實 施例1之步驟：二氯乙烯92 · 1 ，丙烯腈5 · 5，甲基 丙烯酸甲酯2 · 5，其熱封性及層應鍵合强度等性質均列 於表1中.。 對照官施例2 除了不於經配方化之溶液中使用塗覆添加劑外，重覆 進行實施例1之步驟，二氯乙烯共聚物之組成則如下所示 :二氣乙烯9 2 · 1 ，丙烯腈5 · 5，甲基丙烯酸甲酯 2 · 5，其熱封性及層壓鍵合强度等性質均列於表1中。 對照窗施例3 除了二氯乙烯共聚物之組成如下所示外，重覆進行實 施例1之步騍：二氯乙烯9 0 · 5，丙基丙烯酸甲酯 9 · 5，其熱封性及層壓鍵合强度等性質均列於表1中。 經濟部中央樣準局R工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) '^ ' 82.3. 40,000 A6 B6 五、發明説明 兹_L 擁余屬化之側 經金《化之側 塗覆物重置 热封强度 層B鍵合强度（gB/in[gn/cn】） (e/nf) (pm/i nima/cTiil) 藏遂A 搣成理者 搣成理者 寅施例 1 2.0 22〇[87] 384[151] 467M184] 3183[125] 2 2.1 277(109] 518(204] 290M114] 6383[251] 3 2.1 170[67] 218[86] 192M76] 3763[148] 4 2.1 293[115] 443[208] 419M165J 4413[174] 對照寅施例 1 2.4 57[22] 120[47] 432[17] 353[14] 2 2.6 177[70] 275[108] 1282[50] 1333[52] 3 2.3 167[66] 344[135] 2418[95] 2193f86] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 於一4 Ο *Ό之乾燥器中處理2 4小時之經热化之層壓物樣品，乾燥器 之底部裝有水。 2於一 4 Ο Ό之乾燥器中處理7 2小時之貍热化之層壓物樣品，乾嫌器 之底部裝有水。 3於一4 0Ό之乾燥器中處理1通之經热化之層Ε物樣品，乾澡器之底 部裝有水。
Jk. 本紙張又度適用中國因家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）_\u， 82.3. 40,000 A6 B6 - 五、發明説明（13) 於表1中顯示出，經塗覆且金屬化之一側的熱封性及 層壓鍵合强度等性質隨至少含有4 %以上之MMA的二氯 乙烯共聚物中之甲基丙烯酸甲酯之量而有顯著之改變，無 論有無塗覆添加劑之出現，此改善之情況均發發生。 於前述之說明中，一热悉此項技術者可知本發明之基 本特徵，並可在不違背其精神及觀點的情況下，將本發明 進行各種的變化及修改以使知適用於各種使用情況及條件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 訂- 經濟部中央標準曷貝工消費合作杜印製 82.3. 40,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公*)