DE69316077T2

DE69316077T2 - Polyesterschichtstoffe

Info

Publication number: DE69316077T2
Application number: DE69316077T
Authority: DE
Inventors: Nobutaka Fujiwara; Yukiharu Furuichi; Yoshihiro Moteki; Eiichiro Takiyama
Original assignee: Showa Denko KK; Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: DE69314720T2; DE69326633D1; DE69327014D1; DE69319655T2; DE69314720D1; DE69317466D1; DE69317595T2; DE69324054D1; DE69324054T2; DE69319655D1; DE69326633T2; DE69316077D1; DE69321515T2; DE69315252D1; DE69316785D1; DE69317466T2; DE69327014T2; DE69317595D1; DE69321515D1; DE69316785T2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Polyesterschichtstoffe, die durch Schmelzextrudieren eines aliphatischen Polyesters auf einen Basisträger gebildet werden, der ausgewählt ist aus Papier, oder beispielsweise Trennbasismaterialien oder Basismaterial für Papierbehälter, die eine hervorragende Wärmestabilität und mechanische Festigkeit haben, welche unter Verwendung eines aliphatischen Polyesters mit biologischer Abbaubarkeit und ausreichend hohen Molekulargewichten und spezifischen Schmelzeigenschaften für die praktische Verwendung hergestellt werden.

Erörterung des Standes der Technik

Als ein Trennbasismaterial ist ein Material bekannt, das eine Trennschicht enthält, die auf eine Füllschicht auf einer oder auf beiden Seiten eines Papieres oder eines Stoffes laminiert ist, wobei die Füllschicht ein Polyethylen niedriger Dichte ist, das eine lange verzweigte Kette hat, das durch das gewöhnliche Hochdruckverfahren erhalten wird, ein Polyethylen mittlerer Dichte, welches durch Mischen eines Polyethylens niedriger Dichte mit einem Polyethylen hoher Dichte erhalten wird, oder eine Zusammensetzung, die durch Mischen eines Polyethylens niedriger Dichte mit Polypropylen erhalten wird.
Ferner ist bei Pappbechern, wie sie beispielsweise für Speisen und Getränke verwendet werden, z.B. für Kaffee, Suppe, Miso-Suppe und Fertignudelgerichte, bei Papiertabletts für Speisen, beispielsweise Pizza, Fertiggerichte und Speisen für Mikrowellenöfen und dergleichen, zumindest auf die innere Oberfläche, mit der der Inhalt, beispielsweise eine Flüssigkeit, in Kontakt kommt, eine Harzzusammensetzung, die der vorstehend genannten gleich ist, herkömmlicherweise auflaminiert, um eine wasserabstoßende Schicht zu schaffen.
Bei den gegenwartigen Prozessen zur Herstellung der Trennbasismaterialien ist es erforderlich, die als eine Füllschicht wie vorstehend erwähnt verwendeten Polyolefine mittels Schmelzbeschichten bei einer hohen Temperatur über 315 ºC auf die Basismaterialien aufzutragen, um dichte Haftungs- und Verbindungseigenschaften zwischen den Polyolefinen und den Basismaterialien zu erzielen.
Ferner ist es bei der Herstellung der Basismaterialien für Papierbehälter, die für heiße Getränke und Speisen verwendet werden, wie z.B. Pappbecher oder Papiertabletts, erforderlich, die vorstehend genannten Polyolefinzusammensetzungen, die als eine wasserabweisende Schicht verwendet werden, bei einer hohen Temperatur über 300 ºC auf das Papier zu laminieren, um die Polyolefinzusammensetzung fest auf das Papier aufzutragen.
Aufgrund dieser Schmelzbeschichtung mit hoher Temperatur tritt die oxidative Verschlechterung der Polyolefine selbst auf und die Erzeugung einer großen Menge von Rauch ist unvermeidlich. Folglich werden nicht nur die in der Umgebung herrschenden Arbeitsbedingungen verschlechtert, sondern auch der Lebensraum um die Fabrik wird durch den Rauch verschmutzt, der von der Fabrik ausgestoßen wird, was große kommunale Probleme schafft. Demgemäß besteht ein starker Bedarf für eine Verbesserung dieses Umstandes. Andererseits ist die Abfallentsorgung der verwendeten Trennpapiere durch Vergraben derselben in der Erde nicht ausreichend, da die Basismaterialien mit biologisch nicht abbaubaren Polyolefinen laminiert sind. Ferner ist der Versuch zur Wiederverwertung des Papiers aus den gebrauchten Trennpapieren durch Einweichen des Papiers in einer wassrigen Alkalilösung, gefolgt. vom Abreißen der Polyolefine, sehr schwierig und sehr arbeits- und kostenaufwendig. Demgemäß besteht ebenfalls ein starker Bedarf für die Entwicklung eines Trennbasismaterials, das zusammen mit anderen biologisch abbaubaren Basismaterialien, wie z.B. Papier und Stoff, biologisch abbaubar ist.
Andererseits zeigen die EP-A-0 323 700 und EP-A-0 448 294 Polyester zur Verwendung als Versteifungsmaterialien auf. Gemäß der EP-A-0 323 700 ist es durch Auswahl des Molekulargewichts der Polyesterketten in dem Bereich von 1.200 - 10.000 und des Anteils von Isocyanat möglich, die Zeitdauer zu steuern, während welcher das Material zu Schuhherstellungsvorgängen geeignet ist.
Das Polyestermaterial gemäß der EP-A-0 448 294 wird mit einem Füllstoff in Abwesenheit des schädlichen Isocyanats gemischt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trennbasismaterial zu entwickeln, das mit einem Polymer gefüllt ist, welches bei einer niedrigen Temperatur geformt werden kann, um das Volumen des bei dem Schmelzbeschichtungsprozeß erzeugten Rauches zu minimieren, welches eine gute Verbindung mit und feste Anhaftungseigenschaften an dem Basismaterial hat, bei welchem es sich um Papier oder Stoff handelt, und welches durch natürliche und gewöhnliche Mirkoorganismen in der Erde abgebaut werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Basismaterial für einen aus Papier hergestellten Behälter zu entwickeln, durch welches die Probleme, die den Geruch des oxidativ zersetzten Polyolefins, das auf dem aus Papier hergestellten Behälter aufgrund der Laminierung bei hoher Temperatur verbleibt, und die Erzeugung einer großen Menge von Rauch betreffen, gelöst werden können, und welches dem aus Papier hergestellten Behälter biologische Abbaubarkeit verleiht und hinsichtlich des Erhalts einer natürlichen Umwelt vorteilhaft ist, in der sich nicht abbaubare Materialien der gebrauchten Behälter angesammelt haben.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Gemäß vorliegender Erfindung wurde die vorstehend genannte Aufgabe durch die Entwicklung von aliphatischen Polyesterschichtstoffen gelöst, die durch Schmelzextrudieren eines aliphatischen Polyesters, der 0,03 - 3,0 Gew.-% Urethanbindungen enthält und ein Durchschnittsmolekulärgewicht Mn von mehr als 10.000 hat, auf einen aus Papier oder Stoff ausgewählten Basisträger gebildet sind, welcher aliphatische Polyester eine Schmelzviskosität von 2,0 x 10³ - 4,0 x 10&sup5; Poise bei einer Temperatur von 190 ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ und einen Schmelzpunkt von 70 - 200 ºC hat.
Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den beigefügten Patentansprüchen unter Bezug auf die folgende Beschreibung offensichtich.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail erläutert.
Der aliphatische Polyester gemäß vorliegender Erfindung besteht aus einem Polyester, der durch Umsetzen von zwei Komponenten, Glykolen und Dicarbonsäuren (oder deren Säureanhydriden), und falls erforderlich, als dritter Komponente mit mindestens einer polyfunktionalen Komponente erhalten wird, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus trifunktionalen oder tetrafunktionalen Polyolen, Oxycarbonsäuren und polybasischen Carbonsäuren (oder deren Säureanhydriden). Die aliphatischen Polyester werden durch Umsetzen von Polyester- Vorpolymeren mit relativ hohem Molekulargewicht, die Hydroxylgruppen an beiden Enden haben, mit Diisocyanat, um sie so zu einem Polymer mit noch höherem Molekulargewicht zu machen, hergestellt.
Es ist bekannt, Polyurethan durch Umsetzen eines Polyester- Vorpolymers mit niedrigem Molekulargewicht, das ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht von 2.000 - 2.500 hat, welches Hydroxylgruppen als terminale Gruppen hat, mit Diisocyanat als einem Kupplungsmittel bei der Herstellung von Gummi, Schäumen, Beschichtungen und Klebstoffen zu erhalten.
Die in diesen Polyurethanschäumen, -beschichtungen und -klebstoffen verwendeten Polyester-Vorpolymere sind jedoch Vorpolymere, die ein niedriges Molekulargewicht und ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht von 2.000 - 2.500 haben, was das Maximum ist, das durch nicht-katalytische Reaktion hergestellt werden kann. Um praxisgemäße physikalische Eigenschaften bei dem Polyurethan zu erzielen, ist es erforderlich, daß der Gehalt an Diisocyanat in der Höhe von 10 - 20 Gewichtsteilen bezüglich 100 Gewichtsteilen dieses Vorpolymers mit niedrigem Molekulargwicht ist. Wenn eine derartig große Menge von Diisocyanat zu dem Polyester mit niedrigem Molekulargewicht, der bei 150 ºC oder höher geschmolzen ist, zugegeben wird, tritt eine Gelierung auf, so daß keine normalen Harze erzielt werden können, die in geschmolzenem Zustand geformt werden können.
Daher können Polyester, die durch Umsetzen einer großen Menge von Diisocyanat in der Reaktion mit einem Polyester-Vorpolymer mit niedrigem Molekulargewicht als einem Rohmaterial erhalten werden, nicht als das Kunststoffrohmaterial für die Basismaterialien gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden.
Wie sich ferner auch im Fall der Polyurethangummis zeigt, tritt, obgleich ein Verfahren vorstellbar ist, bei dem die Hydroxylgruppen durch die Zugabe von Diisocyanat in Isocyanatgruppen umgewandelt werden können und anschließend deren Durchschnittszahl-Molekulargewicht unter Verwendung von Glykolen weiter gesteigert wird, das vorstehend genannte Problem auf, da 10 Gewichtsteile Diisocyanat bezüglich 100 Gewichtsteilen des Vorpolymers verwendet werden sollten, um praxisgemäße physikalische Eigenschaften zu erzielen.
Wenn ein Polyester-Vorpolymer mit relativ hohem Molekulargewicht verwendet werden soll, würden Schwermetallkatalysatoren, die zur Herstellung des Vorpolymers erforderlich sind, die Reaktivität der vorstehend genannten Isocyanatgruppen fördern, so daß in unerwünschter Weise eine mangelhafte Haltbarkeit, die Erzeugung von Vernetzungen und Verzweigungen verursacht würde. Somit wäre ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht der Polyester-Vorpolymere von nicht mehr als etwa 2.500 der Grenzwert, wenn sie ohne Katalysatoren hergestellt werden sollten.
Die Polyester-Vorpolymere, die zum Erhalten der aliphatischen Polyester in vorliegender Erfindung verwendet werden, sind gesättigte aliphatische Polyester mit relativ hohem Molekulargewicht, die im wesentlichen Hydroxylgruppen an ihren Enden haben, Durchschnittszahl-Molekulargewichte von mehr als 10.000 und einen Schmelzpunkt von 60 ºC oder höher haben, die durch Umsetzen von Glykolen und zweibasigen Carbonsäuren (oder deren Säureanhydriden) in Anwesenheit von Katalysatoren erhalten werden.
Wenn ein Vorpolymer verwendet wird, das ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht von weniger als 5.000 hat, können die kleinen Mengen von 0,1 - 5 Gewichtsteilen Diisocyanat, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, keine Polyester für die Extrusionsbeschichtung schaffen, die gute physikalische Eigenschaften haben. Wenn Polyester-Vorpolymere verwendet werden, die ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht von 5.000 oder höher haben, mit Hydroxylwerten von 30 oder weniger, kann die Verwendung von kleinen Mengen von Diisocyanat auch unter erschwerten Bedingungen, wie etwa im geschmolzenen Zustand und dergleichen, Polyester mit höhem Molekulargewicht ohne Gelierung erzeugen, da die Reaktion nicht durch verbleibende Katalysatoren beeinflußt wird.
Das Polymer für die Basismaterialien gemäß vorliegender Erfindung hat daher eine wiederholte Kettenstruktur, in der ein Polyester-Vorpolymer, das ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht von mehr als 10.000 hat und aus einem aliphatischen Glykol und aliphatischer Dicarbonsäure besteht, durch Urethanbindungen verbunden ist, die von Diisocyanat als einem Kupplungsmittel erhalten werden.
Gemäß vorliegender Erfindung kann ein Trennbasismaterial, das im wesentlichen einen aliphatischen Polyester enthält, der eine Schmelzviskosität von 1,0 x 10³ - 1,0 x 10&sup5; Poise bei einer Temperatur von 190 ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ hat und einen Schmelzpunkt von 70 - 200 ºC hat, als eine Füllschicht von beispielsweise Klebelagen, Bindebändern und dergleichen erhalten werden.
Ferner kann durch Verwendung von aliphatischen Polyestern, die einen Schmelzpunkt von 85 - 200 ºC und eine Schmelzviskosität von 1,0 x 10³ - 1,0 x 10&sup5; Poise bei 190 ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ haben, als Dichtmaterial für ein Basismaterial, das eine gute Haftfähigkeit hat, Wärmebeständigkeit mit einem geringen Ausmaß der Geruchsbildung bei oxidativer Zersetzung erreicht werden.
Insbesondere wird gemäß vorliegender Erfindung, da die Schmelzbeschichtung bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt wird, nur sehr wenig Rauch erzeugt, der eine Ursache für kommunale Probleme war, falls überhaupt Rauch entsteht, und damit einhergehende Probleme, wie z.B. die Verschlechterung der Arbeitsumgebung und die Umweltverschmutzung um die Fabrik durch ausgestoßenen Rauch können gelöst werden. Da ferner das gemäß vorliegender Erfindung verwendete Harz durch Mikroorganismen biologisch abbaubar ist, kann es durch Abfallentsorgungseinrichtungen entsorgt werden, die sich des Eingrabens in der Erde bedienen.
Beispiele von Glykolen, die als eine Reaktionskomponente verwendet werden können, schließen aliphatische Glykole ein. Darunter sind diejenigen, die eine geradkettige Alkylengruppe mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen von 2, 4, 6, 8 und 10 haben, wie etwa: Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6- Hexandiol, 1,8-Octandiol, 1,10-Decandiol und Mischungen davon bevorzugt.
Von diesen Glykolen sind diejenigen, die eine kleinere Anzahl von Kohlenstoffatomen haben, wie etwa Ethylenglykol, 1,4- Butandiol und 1,6-Hexandiol zu bevorzugen, da sie einen aliphatischen Polyester erzeugen können, der eine hohe Kristallinität und einen hohen Schmelzpunkt hat. Insbesondere Ethylenglykol und 1,4-Butandiol sind am besten geeignet, da sie gute Ergebnisse erzeugen.
Beispiele für aliphatische Dicarbonsäuren oder deren Säureanhydride, die aliphatische Polyester durch Umsetzung mit Glykolen schaffen, schließen aliphatische Dicarbonsäuren ein. Unter diesen sind diejenigen, die eine geradkettige Alkylengruppe mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen von 2, 4, 6, 8 und 10 haben, wie etwa: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Suberinsäure&sub1; Sebacinsäure, 1, 10-Decandicarbonsäure, Bernsteinsäureanhydrid, Adipinsäureanhydrid und Mischungen davon bevorzugt. Von diesen Dicarbonsäuren sind diejenigen, die eine geringere Anzahl von Kohlenstoffatomen haben, wie z.B. Bernsteinsäure, Adipinsäure und Bernsteinsäureanhydrid bevorzugt, da sie einen aliphatischen Polyester erzeugen können, der eine hohe Kristallinität und hohe Schmelzpunkte hat. Insbesondere Bernsteinsäure, Bernsteinsäureanhydrid und eine Säuremischung aus Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid und einer weiteren Dicarbonsäure, wie z.B. Adipinsäure, Suberinsäure, Sebacinsäure oder 1,10-Decandicarbonsäure, sind bevorzugt.
In dem System einer Säuremischung, die zwei oder mehr Säurekomponenten enthält, beispielsweise Bernsteinsäure und andere Dicarbonsäuren, beträgt das Mischungsverhältnis von Bernsteinsäure mindestens 70 Molprozent, vorzugsweise mindestens 90 Molprozent, und das Mischungsverhältnis der anderen Carbonsäuren ist 30 Molprozent oder weniger, vorzugsweise 10 Molprozent oder weniger.
Eine Kombination von 1,4-Butandiol und Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid und eine Kombination von Ethylenglykol und Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid sind für die vorliegende Erfindung besonders zu bevorzugen, da die Kombinationen Schmelzpunkte nahe demjenigen von Polyethylen zeigen.

Dritte Komponente

Zu diesen Glykolen und dieser Dicarbonsäure kann, falls erforderlich, als eine dritte Komponenten mindestens eine polyfunktionale Komponente zugegeben werden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus trifunktionalen oder tetrafunktionalen Polyolen, Oxycarbonsäure und polybasischen Carbonsäuren (oder deren Säureanhydriden). Die Zugabe dieser dritten Komponente, die die Verzweigung von langen Ketten verursacht, kann dem Polyester-Vorpolymer im geschmolzenen Zustand wünschenswerte Eigenschaften verleihen, da das Verhältnis des Durchschnittsgewicht-Molekulargewichts (Mw) /Durchschnittszahl-Molekulargewichts (Mn), das heißt die Molekulargewichtsverteilung, mit der Zunahme ihres Molekulargewichts zunimmt.
Hinsichtlich der Menge von polyfunktionalen Komponenten, die ohne die Gefahr der Gelierung zugegeben werden können, wird eine trifunktionale Komponente mit 0,1 - 5 Molprozent oder eine tetrafunktionale Komponente mit 0,1 - 3 Molprozent bezüglich 100 Molprozent der Gesamtmenge der aliphatischen Dicarbonsäure-(oder deren Säurenanhydrid)-Komponenten zugegeben.

Polyfunktionale Komponenten

Beispiele für polyfunktionale Komponenten als die dritte Komponente schließen trifunktionale oder tetrafunktionale Polyole, Oxycarbonsäuren und polybasische Carbonsäuren ein.
Die trifunktionalen Polyole schließen repräsentativ Trimethylolpropan, Glyzerin oder deren Säurenanhydride ein. Die tetrafunktionalen Polyole schließen repräsentativ Pentaerythritol ein.
Die trifunktionalen Oxycarbonsäurekomponenten sind in zwei Typen geteilt, (i) eine Komponente, die zwei Carboxylgruppen und eine Hydroxylgruppe in einem Molekül hat, und (ii) eine weitere Komponente, die eine Carboxylgruppe und zwei Hydroxylgruppen in einem Molekül hat. Äpfelsäure, die zwei Carboxylgruppen und eine Hydroxylgruppe in einem Molekül hat, ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Verfügbarkeit im Handel bei niedrigen Kosten praktisch und ausreichend.
Die tetrafunktionalen Oxycarbonsäurekomponenten sind die folgenden drei Typen von Komponenten:
(i) eine Komponente, die drei Carboxylgruppen und eine Hydroxylgruppe in einem Molekül hat;
(ii) eine weitere Komponente, die zwei Carboxylgruppen und zwei Hydroxylgruppen in einem Molekül hat; und
(iii) die verbleibende Komponente, die drei Hydroxylgruppen und eine Carboxylgruppe in einem Molekül hat. Jeder Typ kann verwendet werden, obgleich im Hinblick auf die Verfügbarkeit im Handel bei niedrigen Kosten Zitronensäure und Weinsäure für die Zwecke der vorliegenden Erfindung praxisgerecht und ausreichend sind.
Als trifunktionale polybasische Carbonsäure-(oder deren Säureanhydrid-)-Komponente können Trimesinsäure, Propantricarbonsäure und dergleichen verwendet werden. Darunter ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Trimesinsäureanhydrid praktisch.
Als eine tetrafunktionale polybasische Carbonsäure (oder deren Säureanhydrid) können verschiedene Typen von aliphatischen Verbindungen, cycloaliphatischen Verbindungen, aromatischen Verbindungen und dergleichen, die in der einschlägigen Literatur beschrieben sind, verwendet werden. Im Hinblick auf die Verfügbarkeit im Handel sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung beispielsweise Pyromellitsäureanhydrid, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid und Cyclopentantetracarbonsäureanhydrid praxisgerecht und ausreichend.
Diese Glykole und zweibasigen Säuren bestehen hauptsächlich aus der aliphatischen Serie, während kleine Mengen von anderen Komponenten, beispielsweise der aromatischen Serie, gleichzeitig verwendet werden können. Diese anderen Komponenten können in Mengen von bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% und bevorzugt bis zu 5 Gew.-% beigemischt oder copolymerisiert werden, da die Verwendung dieser Verbindungen die biologische Abbaubarkeit verschlechtert.
Das Polyester-Vorpolymer für aliphatische Polyester, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, hat Hydroxylgruppen an den Enden. Zum Einführen der Hydroxylgruppen ist es erforderlich, daß die Glykole mit gewissem Überschuß verwendet werden.
Zur Herstellung des Polyester-Vorpolymers, das ein relativ hohes Molekulargewicht hat, ist es erforderlich, Deglykolisierungsreaktionskatalysatoren in der Deglykolisierungsreaktion zu verwenden, die auf die Veresterung folgt.
Beispiele für die Deglykolisierungsreaktionskatalysatoren schließen Titanverbindungen ein, wie z.B. Titanchelatverbindungen des Acetoacetoyltyps und organische Alkoxytitanverbindungen und dergleichen. Diese Titanverbindungen können in Kombination verwendet werden. Beispiele für Verbindungen, die in Kombination verwendet werden, schließen Diacetoacetoxy- Oxytitan (Nippon Chemical Industry Co., Ltd.; Nursem Titanium), Tetraethoxytitan, Tetrapropoxytitan, Tetrabutoxytitan und dergleichen ein. Die Menge der verwendeten Titanverbindung beträgt 0,001 - 1 Gewichtsteile und vorzugsweise 0,01 - 0,1 Gewichtsteile bezüglich 100 Gewichtsteilen des Polyester- Vorpolymers. Diese Titanverbindungen können vor der Veresterung beigemischt werden oder können unmittelbar vor der Deglykolisierungsreaktion beigemischt werden.
Als Resultat können Polyester-Vorpolymere, die ein Säuredurchschnitts-Molekulargewicht von mehr als 10.000 und vorzugsweise mindestens 20.000 haben und einen Schmelzpunkt von 60 ºC oder höher haben, allgemein ohne weiteres erhalten werden. Es ist sogar weiter bevorzugt, wenn diese Polyester- Vorpolymere Kristallisierung aufweisen.
Zu dem Polyester-Vorpolymer, das ein Durchschnittszahl- Molekulargweicht von mehr als 10.000 hat und dessen Endgruppen im wesentlichen Hydroxylgruppen sind, wird Diisocyanat zugegeben, um sein Durchschnittszahl-Molekulargweicht zu erhöhen.
Ohne Einschränkung schließen Beispiele von Diisocyanat 2,4- Tolylendiisocyanat, eine Mischung von 2,4-Tolylendiisocyanat und 2, 6-Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, 1,5- Naphthylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, hydrogeniertes Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und dergleichen ein. Insbesondere Hexamethylendiisocyanat wird im Hinblick auf den Farbton der hergestellten Harze, die Reaktivität beim Mischen der Polyester und dergleichen vorzugsweise verwendet.
Die Zugabemengen des Diisocyanats sind 0,1 - 5 Gewichtsteile und vorzugsweise 0,5 - 3 Gewichtsteile bezüglich 100 Gewichtsteilen des Polyester-Vorpolymers.
Die Zugabe von weniger als 0,1 Gewichtsteilen verursacht eine ungenügende Kupplungsreaktion, wohingegen mit mehr als 5 Gewichtsteilen eine Neigung zum Auftreten von Gelierung besteht.
Die Zugabe wird vorzugsweise ausgeführt, wenn der Polyester unter leicht rührbaren Bedingungen einen gleichmäßig geschmolzenen Zustand hat. Obgleich es nicht unmöglich ist, das Diisocyanat zu dem Polyester-Vorpolymer in fester Form zuzugeben und durch einen Extruder zu schmelzen und zu mischen, ist es praxisgerechter, die Mittel in einer Polyestervorbereitungseinheit zuzugeben oder sie zu Polyester-Vorpolymer in einem geschmolzenen Zustand (beispielsweise in einer Kneteinrichtung) zuzugeben.
Die Menge der Urethanbindungen beträgt 0,03 - 3,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 - 2,0 Gew.-% und bevorzugter 0,1 - 1, Gew.-%.
Die Menge der Urethanbindungen wird durch ¹³C NMR gemessen, was eine gute Korrelation mit der geladenen Menge zeigt.
Weniger als 0,03 Gew.-% Urethanbindungen haben eine geringe Auswirkung auf die Polymerisation und führen zu mangelhaften Formungseigenschaften, wohingegen mehr als 3 Gew.-% die Gelierung verursachen.
Der in vorliegender Erfindung zu verwendende aliphatische Polyester muß ausgewählte Schmelzeigenschaften für Basismatenahen haben. Das heißt, daß in Trennbasismaterialien oder Basismaterialien für Papierbehälter das in vorliegender Erfindung zu verwendende aliphatische Polyesterharz eine Schmelzviskosität von 1,0 x 10³ - 1,0 x 10&sup5; Poise bei 190 ºC und bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ hat. Diejenigen, die eine Schmelzviskosität von weniger als 1,0 x 10³ Poise haben, sind insofern mangelhaft, als eine Wellenbildung und eine Ungleichförmigkeit der Harztemperatur leicht auftreten und in dem Extrusionsformungsprozeß die Extrusionsstabilität verloren geht. Dies führt ferner dazu, daß eine Einschnürung des geschmolzenen Films groß wird, was es schwierig macht, die Laminierungsformung in dem Laminierungsformungsprozeß durchzuführen, was zu Variationen der Dicke des erhaltenen Schichtstoffilmes führt, da seine Schmelzviskosität zu niedrig ist. Andererseits sind diejenigen, die eine Schmelzviskosität von mehr als 1,0 x 10&sup5; Poise haben, ebenfalls insofern mangelhaft, als die Motorbelastung groß wird und die Produktivität in dem Extrusionsformungsprozeß abnimmt, und insofern, als es schwierig wird, einen dünnen Schmelzfilm in dem Laminierungsformungsprozeß herzustellen, da dessen Schmelzviskosität zu hoch ist. Aus diesen Gründen liegt die Schmelzviskosität vorzugsweise im Bereich von 2,0 x 10³ - 2,0 x 10&sup4; Poise und bevorzugter 2,0 x 10³ - 1,2 x 10&sup4; Poise.
Der Schmelzpunkt des in vorliegender Erfindung zu verwendenden Polyesters beträgt 70 ºC bis 200 ºC. Ein Schmelzpunkt unter 70 ºC ergibt eine mangelhafte wärmebeständigkeit in dem Silikonbeschichtungsprozeß und in dem Klebstoffbeschichtungsprozeß. Ein derartiger aliphatischer Polyester muß bei niedriger Temperatur behandelt werden und erfordert eine lange Zeit für die Trocknung und zum Entfernen der Lösungsmittel von Silikon oder Klebstoff. Entsprechend ist ein aliphatischer Polyester, der einen derartigen Schmelzpunkt hat, ausgeschlossen.
Obgleich andererseits ein aliphatischer Polyester, der einen Schmelzpunkt von mehr als 200 ºC hat, eine ausreichende Wärmebeständigkeit zeigt, ist seine biologische Abbaurate verlangsamt und folglich ist ein derartiger aliphatischer Polyester ebenfalls nicht bevorzugt. Aus diesen Gründen ist der Schmelzpunkt des aliphatischen Polyesters bevorzugt 60 ºC bis 150 ºC und bevorzugter 80 ºC bis 130 ºC.
Die Schmelztemperatur des für das Basismaterial für den Papierbehälter in vorliegender Erfindung zu verwendenden aliphatischen Polyesters ist vorzugsweise 85 ºC bis 200 ºC. Ein Schmelzpunkt unter 85 ºC ist nicht bevorzugt, da er Pappbechern und -tabletts eine mangelhafte Wärmebeständigkeit für heiße Getränke etc. verleiht, was zur Ablösung und zum Schmelzen der laminierten aliphatischen Polyesterzusammensetzung und zur Ablösung der Verbindung führt. Andererseits ist ein Schmelzpunkt von mehr als 200 ºC als Schmelzpunkt ebenfalls nicht bevorzugt, da er die biologische Abbaurate der Pappbecher oder -tabletts verlangsamt, wenn diese durch Mirkoorganismen in der Erde zersetzt werden. Daher ist die Schmelztemperatur bevorzugt 90 ºC bis 150 ºC und bevorzugter 100 ºC bis 140 ºC.
Gemäß vorliegender Erfindung kann das Basismaterial fur einen aus Papier hergestellten Behälter durch Laminieren des aliphatischen Polyesterharzes, das durch den vorstehend beschriebenen Prozeß erhalten wird, auf ein Basispapier durch das T-Formwerkzeugverfahren hergestellt werden. In diesem Prozeß beträgt die Temperatur des zu extrudierenden Harzes 150 - 290 ºC. Wenn die Harztemperatur niedriger als 150 ºC ist, ist die Schmelzviskosität zu hoch und somit wird die Motorbelastung groß und die Produktivität nimmt in dem Extrusionsformungsprozeß ab und es wird auch schwierig, in dem Laminierungsformungsprozeß einen dünnen Schmelzfilm herzustellen. Wenn andererseits die Harztemperatur höher als 290 ºC ist, wird die Harzzusammensetzung verschlechtert und verliert ihre Extrusionsstabilität aufgrund des Auftretens von Wellenbildung und sie ist schwierig in der Laminierungsformung zu verarbeiten, da die Einschnürung (ein Phänomen, bei dem während des Laminierungsformungsprozesses die Breite des aus dem T- Formwerkzeug austretenden Schmelzfilmes in dem Raum zwischen dem Schmelzfilm und einem Basismaterial schmal wird, wo der Schmelzfilm mit dem Basismaterial noch nicht in Kontakt gekommen ist, und das durch den Unterschied der Breite zwischen dem Schmelzfilm am Ausgang des T-Formwerkzeugs und des laminierten Filmes, der auf das Basismaterial laminiert ist, ausgedrückt wird) des Schmelzfilms groß ist und in dem Laminierungsformungsprozeß nicht stabil ist. Ferner wird bei dem Formungsprozeß eine große Menge Rauch erzeugt und nicht nur die Arbeitsumgebungsbedingungen, sondern auch der Geruch des erhaltenen Schichtstoffpapiers wird verschlechtert. Aus diesen Gründen ist die Harztemperatur vorzugsweise 160 - 285 ºC und bevorzugter 170 - 275 ºC.
In dem Prozeß zur Herstellung eines Basismaterials für Papierbehälter gemäß vorliegender Erfindung, bei dem ein aliphatisches Polyesterharz extrudiert und anschließend auf ein Basispapier laminiert wird, kann allgemein eine Extrudier- und Laminiervorrichtung des Schneckentyps verwendet werden. Ein Beispiel eines Formungsprozesses ist eines, bei dem ein geschmolzenes Harz, das ein aliphatisches Polyesterharz enthält, auf eine Seite des Basispapieres extrudiert wird, das mit einer Geschwindigkeit von 20 - 200 m/min zugeführt wird, und durch Pressen mit dem Basispapier an der Position zwischen der Kühlwalze und der Presswalze durch Versiegelung verbunden wird. Nach dem Kühlen und Härten des geschmolzenen Harzes durch Kontakt mit der Oberfläche der Kühlwalze wird dieses aufgerollt oder an der Schneidstation durch die kontinuierliche Schneideinrichtung aufgestapelt. Die in vorliegender Erfindung zu verwendende Kühlwalze kann jede beliebige sein, die zur Oberflächenendbearbeitung verwendet wird, wie z.B. ein Typ zur matten Endbearbeitung, ein Typ zur halbmatten Endbearbeitung, ein Typ zur Spiegelglanzendbearbeitung und dergleichen. Von diesen ist im Hinblick auf die Stapeleigenschaften der resultierenden Pappbecher und -tabletts (das heißt Pappbecher und dergleichen werden einzeln von ihren Stapeln abgezogen, was bei der Verwendung in Verkaufsautomaten erforderlich ist) und Ablösbarkeit der resultierenden Materialien von der Walze in dem Laminierungsformungsprozeß eine Kühlwalze des Typs zur matten Endbearbeitung bevorzugt.
Ferner kann gemäß vorliegender Erfindung in dem Raum zwischen einem Schmelzfilm, der von dem T-Formwerkzeug extrudiert wird, und einem Kartonpapier, in dem der Schmelzfilm noch nicht mit dem Papier in Kontakt steht, das heißt in einem Luftspalt, die Oberfläche des Schmelzfilmes, der mit dem Kunstdruckpapier in Kontakt zu bringen ist, mit Ozongas oder dergleichen besprüht werden, um die feste Haftfähigkeit und Verbindungseigenschaft an dem Kartonpapier zu verstärken.
Um die Haftfähigkeit an dem Kunstdruckpapier zu verbessern, können Klebwirkung verleihende Mittel, wie z.B. Harze auf Terpenbasis, und Klebeharze, wie z.B. lonomere, Ethylenacrylatestercopolymer und säuremodifizierte Polyolefine zu der aliphatischen Polyesterzusammensetzung hinzugefügt werden, so daß die Funktionen des Schichtstoffpapiers gemäß vorliegender Erfindung nicht verlorengehen.
Zusätzlich kann ein Verfahren, bei dem das Kartonpapier vorab beispielsweise mit Verankerungsbeschichtungsbehandlung, Koronabehandlung, Flammbehandlung und dergleichen behandelt wird, verwendet werden, um die feste Anhaftung und die Verbindungseigenschaft des laminierten Filmes zu stärken.
In der vorliegenden Erfindung hat ein aliphatischer Polyester, der unter Verwendung von zusätzlich einer kleinen Menge (0,2 - 1,0 Molprozent) von Polyolen, die mehr als drei Hydroxylgruppen (-OH) haben, oder eines polybasischen Carbonsäuremonomers, das mehr als drei Carboxylgruppen (-COOH) in einem Molekül hat, hergestellt wird, eine erweiterte Molekulargewichtsverteilung und langkettige Verzweigung, womit der Formungsdruck niedriger wird, was zu einer Verringerung der Einschnürung und der Wellenbildung führt und somit die Formbarkeit des Films verbessert.
Als der vorstehend genannte aliphatische Polyester, der gemäß vorliegender Erfindung zu laminieren ist, kann natürlich ein Polyester verwendet werden, der keine langkettige Verzweigung alleine hat, oder alternativ kann ein Polyester verwendet werden, der eine langkettige Verzweigung hat, oder eine Mischung davon kann ebenfalls verwendet werden. Wenn jedoch eine geringere Einschnürung erwünscht ist, kann vorzugsweise ein Polyester, der eine langkettige Verzweigung hat, gemischt werden.
Es versteht sich von selbst, daß bei der Verwendung des Polyesterharzes gemäß vorliegender Erfindung Schmiermittel, Wachse, Färbemittel, Füllstoffe und dergleichen nach Erfordernis gleichzeitig verwendet werden können. Darunter sind Schmiermittel, wie z.B. VITON, besonders zur Verbesserung der Glätte der Oberfläche sehr wirksam.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert, wobei jedoch die Erfindung nicht nur auf diese beschränkt sein soll.

Beispiel 1

Ein 700-Liter-Reaktionsgefäß wurde mit Stickstoff gespült, anschließend wurden 183 kg 1,4-Butandiol und 224 kg Bernsteinsäure in dieses geladen. Nachdem die Temperatur unter einem Stickstoffstrom erhöht wurde, wurde eine Veresterung durch Dehydrationskondensation 3,5 Stunden lang bei 192 - 210 ºC durchgeführt und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 3,5 Stunden lang unter vermindertem Druck von 15 - 5 mm Hg. Eine entnommene Probe hatte einen Säurewert von 6,3 mg/g, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 5.200 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 10.LOQ. Nachfolgend wurden 34 g Tetraisopropoxytitan, ein Katalysator, bei Normaldruck unter Stickstoffstrom zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, um eine Deglykolisierungsreaktion bei Temperaturen von 215 - 220 ºC unter vermindertem Druck von 5 - 0,2 mm Hg über 7,5 Stunden auszuführen. Eine entnommene Probe hatte ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 18.600 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht von 50.300. Der Ertrag des resultierenden Polyester-Vorpolymers (A1) war 339 kg abgesehen von Kondensatwasser.
4070 g Hexamethylendiisocyanat wurden zu dem Reaktionsgefäß zugegeben, das 339 kg des Polyester-Vorpolymers (A1) ent hielt, um eine Kupplungsreaktion über 1 Stunde bei 180 - 200 ºC auszuführen. Die Viskosität erhöhte sich rasch, es trat jedoch keine Gelierung auf. Anschließend wurden 1,70 kg Irganox 1010 (Ciba-Geigy) als ein Antioxidans und 1,70 kg Calciumstearat als ein Schmiermittel zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang weiter gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde in Wasser extrudiert und durch eine Schneideinrichtung in Pellets geschnitten. Der Ertrag des aliphatischen Polyesters (B1), der nach dem Trocknen in einem Vakuum bei 90 ºC über 6 Stunden erhalten wurde, war 270 kg.
Der erhaltene Polyester (B1) war ein leicht elfenbeinartig weißer, wachsartiger Kristall und hatte einen Schmelzpunkt von 110 ºC, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 29.500 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 127.000, ein MFR (190 ºC) von 9,2 g/10 min, eine Viskosität von 170 Poise in einer 10 % Orthochlorphenollösung und eine Schmelzviskosität von 8,0 x 10³ Poise bei einer Temperatur von 190 ºC bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹. Das Durchschnittsmolekulargewicht wurde mit einem Shodex GPC- System 11 (Showa Denko, Gelpermeationschromatographie) unter Verwendung einer HFIPA-Lösung, die 5 mmol CF&sub3;COONa (Konzentration 0,1 Gew.-%) als ein Medium enthielt, gemessen. Eine Eichkurve wurde unter Verwendung einer PMMA-Standardprobe (Shodex Standard M-75, Showa Denko) gezogen.
Anschließend wurde das Polyesterharz (B1) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schraubendurchmesser von 50 mm und L/D = 28 mit einem T-Formwerkzeug von 320 mm Breite bei 0,8 mm Formlippenspalt und 120 mm Luftspalt und einer Harztemperatur von 220 ºC mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min. extrudiert, gefolgt von dem Auftragen mit einer Dicke von 20 um auf einem glatten Papier (70 g/m²), um ein Trennbasismaterial zu erhalten. Der Rand des dünnen Films war stabil und es trat während des Formungsprozesses nur eine geringe Rauchentstehung auf. Auf diese Weise konnte das Trennbasismaterial stabil geformt werden.
Das erhaltene Trennbasismaterial hatte eine ausreichend enge Anhaf tung zwischen dem Papier und dem Polyester und ein Zusammenhaftungsversagen des Papiers wurde bei dem Abziehtest ohne Ablösen der Grenzflächen beobachtet.
Das Trennbasismaterial wurde in rechteckige Stücke mit 10 cm x 20 cm geschnitten und diese wurden in quadratische Rahmen aus rostfreiem Stahl montiert, wobei die Stücke zwischen Polyethylennetzen gehalten wurden. Die erhaltenen Teststücke wurden anschließend in einer Tiefe von 10 cm in Erde vergraben, um die biologische Abbaubarkeit zu bewerten. Der Testort war das Gelände von Kawasaki Plastics Laboratory, SHOWA DENKO K.K. (Kawasaki-ku, Kawasaki-shi). Nach drei Monaten wurden die Teststücke aus der Erde ausgegraben. Die Polyesterdünnfilme waren stärker abgebaut als die Papierfasern und waren bröcklig zerfallen.

Beispiel 2

Der Polyester (B1) wurde unter Verwendung derselben Laminiervorrichtung wie in Beispiel 1 und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 geformt, mit der Ausnahme, daß eine Formungstemperatur von 190 ºC und eine Verarbeitungsgeschwindigkeit von 100 m/min verwendet wurden. Bei diesem Formungsverfahren wurde kein Rauch erzeugt und der Film konnte stabil geformt werden. Die Filmdicke der Polyesterschicht in dem erhaltenen Trennbasismaterial betrug durchschnittlich 30 um.
Die feste Anhaftung zwischen dem Papier und der Polyesterschicht des Trennbasismaterials war ausreichend und ein Versagen der Zusammenhaftung des Papiers wurde in dem Abziehtest beobachtet. Bei einem Wärmebeständigkeitstest des erhaltenen Schichtstoffes in einem Umluftoften bei 100 ºC traten nur zwei Nadelstichlöcher auf und der Glanz seiner Oberfläche hatte sich geringfügig verändert. Daher hatte das resultierende Produkt ausreichende Eigenschaften als ein Trennbasismaterial gemäß vorliegender Erfindung. Ferner wurde die biologische Abbaubarkeit in derselben Weise wie in Beispiel 1 bewertet und der Film hatte viele Löcher und zerfiel bröckelig.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde versucht, denselben Polyester (B1) wie in Beispiel 1 unter Verwendung derselben Laminiervorrichtung wie in Beispiel 1 bei 145 ºC auf ein glattes Papier aufzutragen. Bei diesem Beschichtungsprozeß wurde wenig Rauch erzeugt und der erhaltene Film war stabil. Wenn jedoch die Formungsgeschwindigkeit erhöht wurde, traten an dem Rand des Films Risse auf. Entsprechend war in diesem Fall der untere Grenzwert der Dikke des erhaltenen Filmes 60 um. Andererseits war bei der Bewertung der Wärmebeständigkeit des Schichtstoffes das Ausmaß der Veränderung des Oberflächenglanzes in Abhängigkeit von der Temperatur nur gering, was in dieser Hinsicht ein zufriedenstellendes Resultat bedeutet. Die enge Anhaftung zwischen dem Film und dem Papier war jedoch schlecht und an der Grenzfläche traten Ablösungen auf. Daher war das erhaltene Produkt als ein Trennbasismaterial gemäß vorliegender Erfindung nicht ausreichend.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurde versucht, denselben Polyester (B1) wie in Beispiel 1 unter Verwendung derselben Laminiervorrichtung wie in Beispiel 1 bei 300 ºC auf ein Papier aufzutragen. Bei diesem Beschichtungsverfahren zeigte der erhaltene dünne Film bei dem Austreten aus einem T-Formwerkzeug Wellenbildung von einer Seite zur anderen und es war unmöglich, ein Papier mit konstanter Breite und Dicke zu beschichten. Ferner wurde eine große Menge Rauch erzeugt und es herrschten schlechte Bedingungen in der Arbeitsumgebung.
Demgemäß wurde das Trennbasismaterial nicht hinsichtlich Wärmebeständigkeit, dichter Anhaftung, biologischer Abbaubarkeit und dergleichen bewertet.

Beispiel 3

Ein 700-Liter-Reaktionsgefäß wurde mit Stickstoff gespült, anschließend wurden 183 kg 1,4-Butandiol und 224 kg Bernsteinsäure in dieses geladen. Nachdem die Temperatur unter einem Stickstoffstrom erhöht wurde, wurde eine Veresterung 30 durch Dehydrationskondensation 3,5 Stunden lang bei 192 - 220 ºC durchgeführt und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 3,5 Stunden lang unter vermindertem Druck von 20 - 2 mm Hg. Eine entnommene Probe hatte einen Säurewert von 9,2 mg/g, ein Durchschnitts zahl-Molekulargewicht (Mn) von 5.160 und ein 35 Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 10.670. Nachfolgend wurden 34 g Tetraisopropoxytitan, ein Katalysator, bei Normaldruck unter Stickstoffstrom zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, um eine Deglykolisierungsreaktion bei Temperaturen von 215 - 220 ºC unter vermindertem Druck von 15 - 0,2 mm Hg über 5,5 Stunden auszuführen. Eine entnommene Probe hatte ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 16.800 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht von 43.600. Der Ertrag des resultierenden Polyester-Vorpolymers (A2) war 339 kg abgesehen von Kondensatwasser.
5,42 kg Hexamethylendiisocyanat wurden zu dem Reaktionsgefäß zugegeben, das 339 kg des Polyester-Vorpolymers (A2) enthielt, um eine Kupplungsreaktion über 1 Stunde bei 180 - 200 ºC auszuführen. Die Viskosität erhöhte sich rasch, es trat jedoch keine Gelierung auf. Anschließend wurden 1,70 kg Irganox 1010 (Ciba-Geigy) als ein Antioxidans und 1,70 kg Calciumstearat als ein Schmiermittel zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang weiter gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde in Wasser extrudiert und durch eine Schneideinrichtung in Pellets geschnitten. Der Ertrag des aliphatischen Polyesters (B2), der nach dem Trocknen in einem Vakuum bei 90 ºC über 6 Stunden erhalten wurde, war 300 kg.
Der erhaltene Polyester (B2) war ein leicht elfenbeinartig weißer, wachsartiger Kristall und hatte einen Schmelzpunkt von 110 ºC, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 35.500 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 170.000, ein MFR (190 ºC) von 1,0 g/10 min, eine Viskosität von 230 Poise in einer 10 % Orthochlorphenollösung und eine Schmelzviskosität von 1,5 x 10&sup4; Poise bei einer Temperatur von 190 ºC bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹. Das durchschnittliche Molekulargewicht wurde wie in Beispiel 1 gemessen.
Anschließend wurde der Polyester (B2) unter Verwendung der Laminiervorrichtung von Beispiel 1 bei 230 ºC und einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 100 m/min auf ein glattes Papier (70 g/m²) extrusionslaminiert, um ein Trennbasismaterial zu erhalten, das eine Dicke von 30 um hatte.
Bei dem Formungsprozeß wurde wenig Rauch erzeugt, der Rand des erhaltenen dicken Films war stabil und ein Schichtstoff mit einer gleichförmigen Filmbreite und Filmdicke konnte erhalten werden.
Das erhaltene Trennbasismaterial zeigte eine ausreichende Wärmebeständigkeit und eine starke dichte Anhaftung an dem Papier und ein Versagen der Zusammenhaftung des Papiers wurde in dem Abziehtest beobachtet. Bei der Bewertung der biologischen Abbaubarkeit in derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde nach drei Monaten beobachtet, daß eine Vielzahl von Nadelstichlöchern in dem Polyesterfilm erschienen und daß der Film teilweise verschwunden war. Aus diesen Resultaten zeigt sich, daß die Zersetzung des Filmes stark fortgeschritten war.
In der Zwischenzeit wurde ein aus Polyethylen niedriger Dichte bestehender Film mit einer Dicke von 20 um ebenfalls hinsichtlich seiner biologischen Abbaubarkeit in der Erde in derselben Weise wie Beispiel 1 bewertet. Es zeigte sich jedoch keine Veränderung im Erscheinungsbild und im Gewicht und eine geringe Veränderung der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung des Polyethylenfilms, so daß kein Fortschreiten der Zersetzung vorlag.

Beispiel 4

Ein 700-Liter-Reaktionsgefäß wurde mit Stickstoff gespült, anschließend wurden 177 kg 1,4-Butandiol, 198 kg Bernsteinsäure und 25 kg Adipinsäure darin geladen. Nach dem Erhöhen der Temperatur unter einem Stickstoffstrom wurde die Veresterung durch Dehydrationskondensation 3,5 Stunden lang bei 190 - 210 ºC ausgeführt und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 3,5 Stunden lang unter verringertem Druck von 20 - 2 mm Hg. Eine entnommene Probe hatte einen Säurewert von 9,6 mg/g, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 6.100 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 12.200. Anschließend wurden 20 g Tetraisopropoxytitan, ein Katalysator, bei normalem Druck unter Stickstoffstrom zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, um eine Deglykolisierungsreaktion bei Temperaturen von 210 - 220 ºC unter verringertem Druck von 15 - 0,2 mm Hg 6,5 Stunden lang auszuführen. Eine entnommene Probe hatte ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 17.300 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 46.400. Der Ertrag des resultierenden Polyesters (A3) war 337 kg abgesehen von Kondensatwasser.
4,66 kg Hexamethylendiisocyanat wurden zu dem 333 kg des Polyesters (A3) enthaltenden Reaktionsgefäß zugegeben, um eine Kupplungsreaktion über 1 Stunde bei 180 - 200 ºC auszuführen. Die Viskosität erhöhte sich rasch, aber keine Gelierung trat auf. Anschließend wurden 1,70 kg Irganox 1010 (Ciba-Geigy) als ein Antioxidans und 1,70 kg Calciumstearat als ein Schmiermittel zugegeben und die Mischung wurde weiter 30 Minuten lang gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde durch einen Extruder in Wasser extrudiert und durch eine Schneideinrichtung in Pellets geschnitten. Der Ertrag des aliphatischen Polyesters (B3), der nach dem Trocknen in einem Vakuum bei 90 ºC über 6 Stunden erhalten wurde, war 300 kg.
Der erhaltene Polyester (B3) war ein leicht elfenbeinartig weißer, wachsartiger Kristall und hatte einen Schmelzpunkt von 103 ºC, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 36.000, ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 200.900, ein MFR (190 ºC) von 0,52 g/10 min, eine Viskosität von 680 Poise in einer 10 % Orthochlorphenollösung und eine Schmelzviskosität von 2,2 x 10&sup4; Poise bei einer Temperatur von 190 ºC bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹.
Der Polyester (B3) wurde bei 270 ºC bei einer Verarbeitüngsgeschwindigkeit von 150 m/min auf ein glattes Papier (70 g/m²) extrusionslaminiert. In dem Formungsprozeß waren die Filmbreite und -dicke stabil, obgleich der Rand des Films geringfügig dicker wurde, so daß es möglich war, den Film stabil zu formen.
Es trat eine geringe Rauchentstehung auf, die jedoch kein Problem darstellte. Der erhaltene Schichtstoff wurde bei 100 ºC hinsichtlich der.Wärmbeständigkeit getestet. Dabei traten wenige Nadelstichlöcher auf und der Oberflächenglanz hatte sich bis auf ein geringes Maß geändert. Die dichte Anhaftung an dem Papier war ausreichend und es trat ein Versagen der Papierzusammenhaftung auf.
Bei Durchführung eines Tests hinsichtlich der biologischen Abbaubarkeit in derselben Weise wie in Beispiel 1 waren nach zwei Monaten bereits zahlreiche Löcher in dem Film aufgetreten und der Film zerfiel bröckelnd.

Beispiel 5

Ein 70-Liter-Reaktionsgefäß wurde mit Stickstoff gespült, anschließend wurden 20,0 kg 1,4-Butandiol, 25,0 kg Bernsteinsäure und 284 g Trimethylolpropan darin geladen. Nach dem Erhöhen der Temperatur unter einem Stickstoffstrom wurde die Veresterung durch Dehydrationskondensation 3,5 Stunden lang bei 192 - 220 ºC ausgeführt und nach Beendigung der Stickstoffzufuhr weitere 2,5 Stunden lang unter verringertem Druck von 20 - 2 mm Hg. Eine entnommene Probe hatte einen Säurewert von 2,5 mg/g, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 8.660 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 9.520. Anschließend wurden 3,7 g Tetraisopropoxytitan, ein Katalysator, bei normalem Druck unter Stickstoffstrom zugegeben. Die Temperatur wurde erhöht, um eine Deglykolisierungsreaktion bei Temperaturen von 210 - 220 ºC unter verringertem Druck von 15 - 0,3 mm Hg 8 Stunden lang auszuführen. Eine entnommene Probe hatte ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 16.200 und ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 67.900 (Mw/Mn = 5,4). Der Ertrag des resultierenden Polyesters (A4) war 36,7 kg abgesehen von Kondensatwasser.
33,0 g Hexamethylendiisocyanat wurden zu dem 36,7 kg des Polyesters (A4) enthaltenden Reaktionsgefäß zugegeben, um eine Kupplungsreaktion über 1 Stunde bei 170 - 185 ºC auszuführen. Die Viskosität erhöhte sich rasch, aber keine Gelierung trat auf. Anschließend wurden 37 g Irganox 1010 (Ciba-Geigy) als ein Antioxidans und 37 g Calciumstearat als ein Schmiermittel zugegeben und die Mischung wurde weiter 30 Minuten lang gerührt. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde durch einen Extruder in Wasser extrudiert und durch eine Schneideinrichtung in Pellets geschnitten. Der Ertrag des Polyesters (B4), der nach dem Trocknen in einem Vakuum bei 90 ºC über 6 Stunden erhalten wurde, war 36 kg.
Der erhaltene Polyester (B4) war ein leicht elfenbeinartig weißer, wachsartiger Kristall und hatte einen Schmelzpunkt von 110 ºC, ein Durchschnittszahl-Molekulargewicht (Mn) von 25.600, ein Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (Mw) von 122.000 (Mw/Mn = 4,8), ein MFR (190 ºC) von 18 g/10 min und eine Schmelzviskosität von 4,0 x 10&sup5; Poise bei einer Temperatur von 190 ºC bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹. Das Durchschnittsmolekulargewicht wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen.
Nachfolgend wurde das Polyesterharz (B4) unter Verwendung eines Extruders mit einem Schraubendurchmesser von 50 mm und L/D = 28 mit einem T-Formwerkzeug mit 320 mm Breite bei einem Formlippenspalt von 0,8 mm und 120 mm Luftspalt bei einer Harztemperatur von 220 ºC mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min extrudiert, gefolgt von dem Auftragen mit 20 um Dicke auf einem glatten Papier (70 g/m²), um ein Trennbasismaterial zu erhalten. Der Rand des dünnen Films war stabil und es trat nur eine geringe Rauchentstehung bei dem Forrnungsprozeß auf. Auf diese Weise konnte das Trennbasismaterial stabil geformt werden.
Das erhaltene Trennbasismaterial hat eine ausreichende dichte Anhaftung zwischen Papier und Polyester und ein Zusammenhaftungsversagen des Papiers wurde beim Abziehtest beobachtet, ohne daß ein Ablösen an der Grenzfläche auftrat.
Das Trennbasismaterial wurde in rechteckige Stücke mit 10 cm x 20 cm geschnitten und diese wurden in quadratische Rahmen aus rostfreiem Stahl montiert, wobei die Stücke zwischen Polyethylennetzen gehalten wurden. Die erhaltenen Teststücke wurden anschließend in einer Tiefe von 10 cm in Erde vergraben, um die biologische Abbaubarkeit zu bewerten. Der Testort war das Gelände von Kawasaki Plastics Laboratory, SHOWA DENKO K.K. (Kawasaki-ku, Kawasaki-shi). Nach drei Monaten wurden die Teststücke aus der Erde ausgegraben. Die Polyesterdünn filme waren stärker abgebaut als die Papierfasern und waren bröcklig zerfallen.

Beispiel 6

Ein Polyesterzusammensetzung, die aus einem in Beispiel 5 verwendeten Polyester (B4) und (B1) in einem Verhältnis von 3:7 bestand, wurde pelletiert und unter Verwendung derselben Laminiervorrichtung wie in Beispiel 1 unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 geformt, mit der Ausnahme, daß eine Formungstemperatur von 190 ºC und eine Verarbeitungsgeschwindigkeit von 150 m/min. verwendet wurde. Bei diesem Formungsprozeß trat keine Raucherzeugung auf und der Film konnte stabil geformt werden. Die Filmdicke der Polyesterschicht in dem erhaltenen Trennbasismaterial betrug durchschnittlich 25 um.
Die feste Anhaftung zwischen dem Papier und der Polyesterschicht des Trennbasismaterial war ausreichend und ein Versagen der Papierzusammenhaftung wurde beim Abziehtest beobachtet. Beim Test des erhaltenen Schichtstoffes hinsichtlich der Wärmebeständigkeit in einem Umluftofen bei 100 ºC traten nur zwei Nadelstichlöcher auf und der Glanz seiner Oberfläche hatte sich geringfügig verändert. Daher hatte das resultierende Produkt ausreichende Eigenschaften als Trennbasismaterial gemäß vorliegender Erfindung. Ferner wurde die biologische Abbaubarkeit in derselben Weise wie in Beispiel 1 bewertet und der Film hatte viele Löcher und zerfiel bröckelnd.
In Beispiel 1 bis 6 und Vergleichsbeispiel 1 und 2 wurden die folgenden Tests ausgeführt.
Verfahren zur Bewertung der Stabilität von geformten Filmen
o : Stabile Filmbreite und geringe Dickenvariation während der Formung.
Δ : Zwischen o und ×.
×: Instabile Filmbreite und Filmschwingungen nach beiden Seiten bei der Formung. Ebenso instabile Filmdicke und große Dickenvariation.

Raucherzeugung

Geringfügig: Es wurde praktisch kein Rauch erzeugt.
Mittel: Wenig Rauch wurde erzeugt.
Stark: Dichter weißer Rauch wurde erzeugt und eine gegenüberstehende Person ist kaum zu sehen.

Wärmebeständigkeit

Die Wärmebeständigkeit wurde auf der Basis des Ausmaßes der Veränderung des Glanzes und der Anzahl von Nadelstichlöchern bewertet, nachdem der Film zwei Minuten lang in einem Umluftofen bei 100 ºC oder 110 ºC belassen wurde.
Ausmaß der Veränderung des Glanzes
5% oder weniger: o
5 - 10%: Δ
10% oder mehr: ×
Nadelstichlöcher: Die Anzahl der Nadelstichlöcher wurde nach Bestreichen der Oberfläche mit einem gefärbten Alkohol gezählt.
1-10 Löcher / 0,1 m²: o
mehr als 10 Löcher / 0,1 m² : ×

Feste Anhaftungseigenschaft

Die feste Anhaftungseigenschaft wurde unter Beobachtung des Verhaltens des laminierten Films beim Zerreißen des verarbeiteten Schichtstoffpapiers von Hand, gefolgt vom Abziehen seines auflaminierten Filmes beobachtet.
o: Zusammenhaftungsversagen des Papiers.
Δ: Teilweise Zusammenhaftungsversagen des Papiers sowie teilweise Grenzflächenablösung zwischen Papier und Film.
×: Grenzflächenablösung zwischen Papier und Film.

Biologische Abbaubarkeit

o: Erkennbare Zersetzung innerhalb von drei Monaten nach dem Vergraben in der Erde.
×: Verhältnis der Gewichtsabnahme von 5% oder weniger und Verhältnis der Veränderung der Zugfestigkeit und Bruchdehnung von 50% oder weniger auch nach einem Jahr.
Δ: Zwischen o und ×.

Beispiel 7

Das in Beispiel 1 verwendete Polyesterharz (B1) wurde unter Verwendung eines Extruders mit einem Schraubendurchmesser von 50 mm und L/D = 28 mit einem geraden Vielfach-T-Formwerkzeug mit 320 mm Breite bei einem Formlippenspalt von 0,8 mm und 120 mm Luftspalt und einer Harztemperatur von 220 ºC extrudiert, gefolgt durch das Laminieren mit 20 um Dicke auf ein Basispapier (280 g/m²), das zuvor durch ein Koronabehand lungsverfahren (Behandlungsrate: 30 w min/m²) behandelt worden war, welches mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min zugeliefert wurde, so daß ein Basismaterial für einen aus Papier hergestellten Behälter erhalten wurde. In dem Laminierungsformungsprozeß war der Schmelzfilm stabil und Stabilität des geformten Films war hervorragend. Ferner wurde nur wenig Rauch erzeugt und die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren gut.
Die Bewertungsresultate des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.
Das Trennbasismaterial wurde in rechteckige Stücke mit 10 cm x 20 cm geschnitten und diese wurden in quadratische Rahmen aus rostfreiem Stahl montiert, wobei die Stücke zwischen Polyethylennetzen gehalten wurden. Die erhaltenen Teststücke wurden anschließend in einer Tiefe von 10 cm in Erde vergraben, um die biologische Abbaubarkeit zu bewerten. Der Testort war das Gelände von Kawasaki Plastics Laboratory, SHOWA DENKO K.K. (Kawasaki-ku, Kawasaki-shi). Nach drei Monaten wurden die Teststücke aus der Erde ausgegraben. Die Polyesterdünnfilme waren stärker abgebaut als die Papierfasern und waren bröcklig zerfallen.

Beispiel 8

Das aliphatische Polyesterharz (B1) wurde bei einer Harztemperatur von 190 ºC extrudiert und 20 um dick in derselben Weise wie in Beispiel 7 auf ein Basispapier larniniert, das mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min zugeführt wurde, so daß ein Basismaterial für einen Papierbehälter erhalten wurde. In dem Laminierungsformungsprozeß war der Schmelzfilm stabil und die Stabilität des geformten Films war hervorragend. Ferner entstand nur wenig Rauch und die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren gut.
Die Bewertungsresultate des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 3

Das aliphatische Polyesterharz (B1) wurde bei einer Harztemperatur von 145 ºC extrudiert und 60 um dick in derselben Weise wie in Beispiel 7 auf ein Kunstdruckpapier extrudiert, das mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min zugeliefert wurde, so daß ein Basismaterial für Papierbehälter erhalten wurde. Da die Schmelzviskosität zu hoch war, war es jedoch schwierig, eine dünne Polyesterharzschicht herzustellen. In diesem Prozeß war die untere Grenze der Dicke der Polyesterharzschicht 60 um und sie konnte nicht dünner hergestellt werden. In dem Laminierungsforrnungsprozeß war der Schmelzfilm stabil und es wurde nur wenig Rauch erzeugt.
Die Resultate der Bewertung des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 4

Ein weiterer Versuch der Laminierungsformung wurde unter Verwendung des aliphatischen Polyesterharzes (B1), das in Beispiel 1 verwendet wurde, bei einer Harztemperatur von 300 ºC unternommen. Bei diesem Prozeß zeigte der Schmelzfilm der Zusammensetzung jedoch eine starke Wellenbildung und es konnte kein Laminatfilm mit einer konstanten Breite und Dicke erzielt werden. Weitere Resultate der Bewertung des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 9

Das in Beispiel 3 verwendete aliphatische Polyesterharz (B2) wurde bei einer Harztemperatur von 230 ºC 30 um dick in derselben Weise wie in Beispiel 7 auf ein Basispapier extrudiert, das mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min zugeliefert wurde, um ein Basismaterial für einen aus Papier hergestellten Behälter zu erhalten. In dem Laminierungsformungsprozeß war der geformte Film stabil und ferner wurde nur wenig Rauch erzeugt und die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren gut.
Die Resultate der Bewertung des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 10

Das in Beispiel 3 verwendete aliphatische Polyesterharz (B2) wurde bei einer Harztemperatur von 270 ºC 20 um dick in derselben Weise wie in Beispiel 1 auf ein Basispapier extrudiert, das mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min zugeführt wurde, so daß ein Basismaterial für einen Papierbehälter erhalten wurde. In dem Laminierungsformungsprozeß war die Bewertung o, obgleich die Einschnürung relativ groß war, und der geformte Film war stabil. Obgleich andererseits nur wenig Rauch mit einer Bewertung von Δ erzeugt wurde, trat keine wesentliche Beeinträchtigung der Arbeitsumgebung auf.
Die Resultate der Bewertung des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 5

Eine Polyethylenverbindung niedriger Dichte mit einer Schmelztemperatur von 180 ºC, einer Scherviskosität von 5,5 x 10³ Poise bei einer Temperatur von 190 ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ und MFR von 5 g/10 min. wurde bei einer Harztemperatur von 315 ºC in derselben Weise wie in Beispiel 1 auf ein Basispapier extrudiert, das mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min. zugeführt wurde, so daß ein Basismaterial fur einen Behälter erhalten wurde. In dem Laminierungsformungsprozeß war die Einschnürung gering und die Bewertung war o und daher war die Stabilität des geformten Films sehr gut. Obgleich andererseits eine geringe Erzeugung von Rauch mit einer Bewertung von Δ auftrat, war die Arbeitsumgebung nicht ernsthaft verschlechtert.
Die Resultate der Bewertung des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 11

Das in Beispiel 5 verwendete Polyesterharz (B4) wurde unter Verwendung eines Extruders mit einem Schraubendurchmesser von 50 mm und L/D = 28 mit einem geraden Vielfach-T-Formwerkzeug mit 320 mm Breite bei 0,8 mm Formlippenspalt und 120 mm Luftspalt bei einer Harztemperatur von 220 ºC extrudiert, gefolgt von dem Laminieren mit 20 um Dicke auf ein Basispapier (280 g/m²), das zuvor durch eine Koronabehandlung (Behandlungsrate: 30 w min/m²) behandelt wurde, welches mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min. zugeliefert wurde, so daß ein Basismaterial für einen aus Papier hergestellten Behälter erhalten wurde. In dem Laminierungsforrnungsprozeß war der Schmelzfilm stabil und die Stabilität des geformten Films war hervorragend. Ferner wurde nur wenig Rauch erzeugt und die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren gut.
Die Resultate der Bewertung des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.
Das Trennbasismaterial wurde in rechteckige Stücke mit 10 cm x 20 cm geschnitten und diese wurden in quadratische Rahmen aus rostfreiem Stahl montiert, wobei die Stücke zwischen Polyethylennetzen gehalten wurden. Die erhaltenen Teststücke wurden anschließend in einer Tiefe von 10 cm in Erde vergraben, um die biologische Abbaubarkeit zu bewerten. Der Testort war das Gelände von Kawasaki Plastics Laboratory, SHOWA DENKO K.K. (Kawasaki-ku, Kawasaki-shi). Nach drei Monaten wurden die Teststücke aus der Erde ausgegraben. Die Polyesterdünnfilme waren stärker abgebaut als die Papierfasern und waren bröcklig zerfallen.

Beispiel 12

Das in Beispiel 5 verwendete aliphatische Polyesterharz (B4) wurde bei einer Harztemperatur von 190 ºC mit einer Dicke von 30 um in derselben Weise wie in Beispiel 7 auf ein Basispapier extrudiert, das mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min zugeliefert wurde, so daß ein Basismaterial für einen aus Papier hergestellten Behälter erhalten wurde. In dem Laminierungsformungsprozeß war der geformte Film stabil und ferner trat nur eine geringe Erzeugung von Rauch auf und die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren gut.
Die Resultate der Bewertungen des erhaltenen Basismaterials sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 13

Der Polyester (B1) und der Polyester (B4), die eine langkettige Verzweigung haben, wurde 1:1 gemischt und durch einen Extruder (50 mm Durchmesser) pelletiert, um einen Polyester (C1) herzustellen. Der Polyester (C1) wurde bei einer Harztemperatur von 210 ºC mit einer Dicke von 20 um in derselben Weise wie in Beispiel 7 auf ein Basispapier laminiert, das mit 180 m/min. zugeliefert wurde, so daß ein Basismaterial für einen Papierbehälter hergestellt wurde. Es trat nur eine geringe Rauchentwicklung ohne Verschmutzung der Arbeitsumgebung auf.
Das Schichtstoffmaterial wurde in derselben Weise wie in Beispiel 7 hinsichtlich seiner biologischen Abbaubarkeit getestet. Der Testort befand sich auf dem Gelände von Kawasaki Plastics Laboratory, SHOWA DENKO, K. K. (Kawasaki-ku, Kawasaki-shi). Nach drei Monaten wurden die Teststücke aus der Erde ausgegraben. Die Polyesterdünnfilme waren stärker abgebaut als die Papierfasern und zerfielen bröckelnd.
Die Bewertung der in Beispiel 7 - 13 und in Vergleichsbeispiel 3 - 5 erhaltenen Basismaterialien wurde wie folgt durchgeführt. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
1) Stabilität des geformten Films: Beurteilt sowohl anhand der Einschnürungsstabilität eines Schmelzfilmes als auch der Dickenstabilität eines laminierten Films.
o: Einschnürung des Schmelzfilms betrug 80 mm oder weniger und eine geringe Variation wurde in dem Laminierungsformungsprozeß festgestellt und die Dickenvariation des laminierten Filmes abgesehen vom Randabschnitt lag innerhalb von 10%.
×: Die Einschnürung des Schmelzfilmes lag über 80 mm und die Variation betrug über 10 mm am Rand und eine Dickenvariation des laminierten Films mit Ausnahme des Randabschnittes betrug mehr als 10%.
2) Raucherzeugung: Bestimmung anhand der Raucherzeugung eines Schmelzfilmes in dem Laminierungsformungsprozeß. Eine Bewertung von Δ oder besser war bevorzugt.
o: Es trat im wesentlichen keine Raucherzeugung in dem Laminierungsformungsprozeß auf und um das T-Formwerkzeug konnte die Antriebsseite von der Arbeitsseite her deutlich gesehen werden.
Δ: Es trat eine geringe Raucherzeugung in dem Laminierungsformungsprozeß auf und um das T-Formwerkzeug konnte die Motorseite von der Arbeitsseite her unter Schwierigkeiten gesehen werden. Die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren nicht übermäßig schlecht.
×: Starke Raucherzeugung in dem Laminierungsformungsprozeß und um das T-Formwerkzeug konnte die Antriebsseite von der Arbeitsseite her kaum gesehen werden. Die Bedingungen der Arbeitsumgebung waren schlecht.
3) Festanhaftung: Bestimmung durch Beobachtung des Verhaltens des laminierten Films beim Zerreißen von Hand, gefolgt vom Abziehen des auflaminierten Films.
o: Der laminierte Film zeigte sehr wenig Strangbildung, es trat kein Ablösen des laminierten Films alleine, sondern nur in Verbindung mit dem Versagen der Zusammenhaftung des Papiers auf.
Δ: Der laminierte Film zeigte starke Strangbildung und ein Ablösen an der Grenzfläche des laminierten Films trat teilweise auf, wobei jedoch ein starker Abziehwiderstand vorhanden war.
×: Der laminierte Film wurde durch das Zerreißen nicht zerstört, sondern gedehnt, und ein Abziehen an der Grenzfläche erfolgte problemlos.
4) Geruch: Bestimmt durch eine sensorische Bewertung des Luftgeruchs in einem Geruchsbeutel. Der bei dieser Bewertung verwendete Geruchsbeutel wurde durch einen Heißsiegelprozeß hergestellt, in dem ein laminiertes Papier in Quadrate mit 20 cm x 20 cm geschnitten wurde und Frischluft in dem Geruchsbeutel mit der Seite der Harzzusammensetzung nach innen verpackt wurde. Die Bewertung des Luftgeruchs war eine sensorische Bewertung im Vergleich zu dem Geruch der Luft, die in einem Papier verpackt war, das mit Polyethylenen niedriger Dichte laminiert war, was gegenwärtig für Pappbecher verwendet wird, als Referenzluftgeruch. Die sensorische Bewertung wurde von Versuchspersonen durchgeführt, die fünf unterschiedliche Referenzluftgerüche unterscheiden konnten.
ο: Luftgeruch des laminierten Papiers gemäß vorliegender Erfindung gleich oder geringer als der Referenzluftgeruch.
×: Luftgeruch des laminierten Papiers gemäß vorliegender Erfindung stärker als der Referenzluftgeruch.
5) Wärmebeständigkeit: Ein Pappbecher für einen Verkaufsautomaten wurde unter Verwendung des erhaltenen Basismaterials hergestellt und anschließend wurde gefärbtes kochend heißes Wasser in den Pappbecher gegossen. Die Wärmebeständigkeit wurde durch Beobachtung des Einsaugens des heißen Wassers in den Pappbecher und des Auf lösens der Verbindungen des Pappbechers bewertet.
o: Kein Aufsaugen von heißem Wasser oder Lösen der Verbindung beobachtet.
×: Aufsaugen des heißen Wassers oder Lösen der Verbindung beobachtet.
6) Biologische Abbaubarkeit: Ein laminiertes Papier wurde in Stücke von 10 cm x 20 cm geschnitten und in einem rostfreien Stahlrahmen mit einem Polyethylennetz als Rahmenfenster montiert und anschließend in einer Tiefe von 10 cm in der Erde vergraben. Nach drei Monaten wurden die Teststücke ausgegraben und der Bewertung der biologischen Abbaubarkeit unterzogen. Ein Bewertungsresultat o ist anstrebenswert.
o: Ausmaß des Abbaues der aliphatischen Polyesterzusarnmensetzung stärker als das des Papiers in dem laminierten Papier und die Zusammensetzung hatte Löcher in ihrer Oberfläche und zerfiel bröckelnd.
×: Die Zersetzung der aliphatischen Polyesterzusammensetzung war geringer als diejenige des Papiers in dem laminierten Papier und die aliphatische Polyesterzusammensetzung war fest. Tabelle 1
x Schmelzviskosität bei 190 ºC , Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹
xx Bsp. bezeichnet ein Beispiel und Vbsp. bezeichnet ein Vergleichsbeispiel. Tabelle 1 (Fortsetzung)

Claims

1. Polyesterschichtstoffe, die durch Schmelzextrudieren eines aliphatischen Polyesters, der 0,03 - 3,0 Gew.-% Urethanbindungen enthält und ein Durchschnittsmolekulargewicht Mn von mehr als 10 000 hat, auf einen aus Papier oder Stoff ausgewählten Basisträger gebildet sind, welcher aliphatische Polyester eine Schmelzviskosität von 2,0x10³ - 4,0x10&sup5; Poise bei einer Temperatur von 190 ºC und eine Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ und einen Schmelzpunkt von 70 - 200 ºC hat.

2. Polyesterschichtstoffe nach Anspruch 1, bei welchen die Schichtstoffe Trennbasisträgermaterialien sind.

3. Polyesterschichtstoffe nach Anspruch 1, bei welchen die Schichtstoffe Basisträgermaterial für Papierbehälter sind, die durch Auftragen des aliphatischen Polyesters, der Schmelzpunkte von 85 - 200 ºC hat, auf Papier gebildet sind.

4. Polyesterschichtstoffe nach Anspruch 1 bis 3, bei welchen die Schmelzextrusion bei 150 - 290 ºC Harztemperatur ausgeführt wird.

5. Polyesterschichtstoffe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchen der aliphatische Polyester eine wiederholte Kettenstruktur hat, in welcher ein Polyester-Vorpolymer, das ein Durchschnittsmolekulargewicht (Mn) von mehr als 10 000 hat, das durch Umsetzen eines aliphatischen Glykols, einer aliphatischen Dicarbonsäure und, als dritter Komponente, mindestens einer polyfunktionalen Komponente, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus trifunktionalen oder tetrafunktionalen Polyolen, Oxycarbonsäuren und polybasischen Carbonsäuren oder deren Säureanhydriden, erhalten wird&sub1; durch die Urethanbindung verbunden ist.

6. Polyesterschichtstoffe nach Anspruch 5, bei welchen das Polyester-Vorpolymer eine Einheit, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6- Hexandiol, Decamethylenglykol, Neopentylglykol und 1,4- Cyclohexandimethanol, als eine Glykoleinheit hat, und eine Einheit, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Berusteinsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Sebacinsäure, Dodecansäure, Bernsteinsäureanhydrid und Adipinsäureanhydrid, als eine Dicarbonsäureeinheit hat.

7. Polyesterschichtstoffe nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei welchen das Polyester-Vorpolymer eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythritol, als das trifunktionale oder tetrafunktionale Polyol der dritten Komponente enthält.

8. Polyesterschichtstoffe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welchen das Polyester-Vorpolymer eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind.aus der Gruppe bestehend aus Hydroxybemsteinsäure, Zitronensäure und Weinsäure, als die trifunktionale oder tetrafunktionale Oxycarbonsäure der dritten Komponente enthält.

9. Polyesterschichtstoffe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei welchen das Polyester-Vorpolymer eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Grupp& bestehend aus Trimesinsäure, Propantricarbonsäure, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäureanhydrid, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid und Cyclopentantetracarbonsäureanhydrid, als die trifunktionale oder tetrafunktionale polybasische Carbonsäure der dritten Komponente enthält.

10. Verfahren zur Bildung von Polyesterschichtstoffen nach einem der vbrstehenden Ansprüche, bei welchem der aliphatische Polyester durch Umsetzen von 0,1 - 5 Gewichtsteilen Diisocyanat mit 100 Gewichtsteilen des aliphatischen Polyester- Vorpolymers synthetisiert wird.