(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維基材にポリエステルを押出コーティングする方法において、ポリエステルとして、溶融粘度比η５０／η９５０（ただし、η５０は、２８０℃、剪断速度５０ｓ−１における溶融粘度であり、η９５０は、２８０℃、剪断速度９５０ｓ−１における溶融粘度）が、
２．０＜η５０／η９５０＜３．０
の範囲にあり、固有粘度が、０．５〜１．４ｄｌ／ｇの範囲にあるエチレンテレフタレート単位を主成分とするポリエステルを用いるとともに、ダイ下樹脂温度３００〜３４０℃、溶融伸長比２５以下、コート厚み２０μｍ以上、ロール圧着線圧力５〜５０Ｋｇ／ｃｍの条件で押出コーティングすることを特徴とする積層体の製造方法。
【請求項２】
ポリエステルの融点が２２０℃以上である請求項１記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
繊維基材が、紙である請求項１記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
紙の押出コート面が、コロナ処理、火炎処理及び／又は熱風処理されている事を特徴とする請求項３記載の積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維基材、とりわけ紙にポリエステルを押出コーティングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙の欠点を補い種々の機能を付与するために、熱可塑性樹脂を積層することは広く行われている。中でもポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類によってコートされた加工紙は広く使用されている。このようなポリオレフィン加工紙の製造に当たっては、ポリオレフィンが成形性、紙との接着性が優れているところから、生産性に優れた押出コーティング法を採用するにはとくに大きな問題は生じない。
【０００３】
ポリオレフィン加工紙は、種々の優れた性質を有する反面、保香性、耐熱性等が要求される分野においては性能不足であり、代わってポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポリエステル材料でコートされた加工紙の使用が望まれている。しかるに汎用のＰＥＴを押出コーティング法によって紙に積層しようとしても、安定した加工を行うことができず、厚みむらが生じたり、紙との接着性が不十分な加工紙しか得られないという問題点があった。そのため、押出コーティング用のポリエステルとしてかなり低融点のコポリエステルが開発されているが、耐熱性に優れた加工紙を得るという目的を達成するものではなかった。
【０００４】
また共押出法によって、押出加工性、紙との接着性に優れた接着性樹脂と高融点のポリエステルを積層する方法も知られているが、特別の成形装置が必要であり、常に採用できる方法ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、高融点のポリエステル材料を用い、経済的に有利な押出コーティングによって直接紙に積層し、耐熱性に優れた加工紙を得るべく鋭意検討を行った。その結果、ポリエステルとして特別のものを選択し、しかも押出コーティング条件を厳密にコントロールすることにより、初めてコート厚みが均一で、紙との接着性に優れた加工紙を、安定性よく製造しうることを知った。
【０００６】
したがって本発明の目的は、押出コーティング時に、溶融膜の耳ゆれ等のトラブルもなく、均一な膜厚を有し、層間接着性に優れたポリエステル加工紙を、安定性よく製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊維基材にポリエステルを押出コーティングする方法において、ポリエステルとして、溶融粘度比η５０／η９５０（ただし、η５０は、２８０℃、剪断速度５０ｓ−１における溶融粘度であり、η９５０は、２８０℃、剪断速度９５０ｓ−１における溶融粘度）が、
２．０＜η５０／η９５０＜３．０
の範囲にあり、固有粘度が、０．５〜１．４ｄｌ／ｇの範囲にあるエチレンテレフタレート単位を主成分とするポリエステルを用いるとともに、ダイ下樹脂温度３００〜３４０℃、溶融伸長比２５以下、コート厚み２０μｍ以上、ロール圧着線圧力５〜５０Ｋｇ／ｃｍの条件で押出コーティングすることを特徴とする積層体の製造方法に関する。
【０００８】
【発明の実施態様】
本発明で用いられるポリエステルは、エチレンテレフタレート単位を主成分とするものであり、好ましくはエチレンテレフタレート単位が、通常８０モル％以上、好ましくは８５モル％以上を占めるものである。より具体的には、テレフタル酸とエチレングリコールとからなるＰＥＴ、テレフタル酸やエチレングリコール以外に共重合成分として、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、アジピン酸、セバチン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸のような多価カルボン酸、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのような多価アルコールなどの１種又は２種以上が共重合された共重合ＰＥＴを例示することができる。
【０００９】
このようなポリエステルは、トリフルオル酢酸／二塩化メタンの４７／５３（容量比）混合溶媒中、０．４ｇ／１００ｍｌの濃度、２０℃で測定した固有粘度が、０．５〜１．４ｄｌ／ｇ、好ましくは０．６〜０．８ｄｌ／ｇであり、また上記で規定する溶融粘度比η５０／η９５０が、２．０＜η５０／η９５０＜３．０、好ましくは、２．２＜η５０／η９５０＜２．８の範囲にある必要がある。
【００１０】
すなわち固有粘度が上記範囲を外れるものを用いた場合には、押出コーティングにおいて、高速で安定したラミネートが難しくなる。また通常のＰＥＴや共重合ＰＥＴのように、溶融粘度比が上記範囲より小さいものを用いた場合、同様に加工性が悪く、膜厚が均一な積層体を得ることが困難となる。一方、溶融粘度比が上記範囲を越え大きくなった場合には、良好な加工性は維持されるものの、通常のプロセスではＰＥＴの合成が極めて困難になるため、工業的には好適でなくなる。上記のような性状のポリエステルは、重合条件、例えば重合温度、重合時間、触媒、共重合成分などを適宜選択することによって得ることができる。
【００１１】
ポリエステルとしてはまた、耐熱性の優れた膜を形成するために、融点（示差走査熱量計に基づく最大吸熱ピークを示す温度（昇温速度、降温速度１０℃／ｍｉｎで測定））が２２０〜２６０℃程度のものを選択するのが好ましい。
【００１２】
このようなポリエステルは、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマーや各種ポリエチレン、例えば低密度ポリエチレン、シングルサイト触媒あるいはマルチサイト触媒の存在下で得られる密度０．９３０ｇ／ｃｍ３以下のエチレンと炭素数４以上のα−オレフィンの共重合体などを０〜２５重量％の範囲で含むものであってもよい。また各種安定剤などの添加剤を適宜配合して用いてもよい。
【００１３】
本発明で用いられる繊維基材としては、木材パルプ紙、レーヨン紙、合成パルプ紙、合成繊維紙、無機繊維紙、無機粉体紙などの紙、織布、不織布などを挙げることができる。木材パルプ紙としてはまた、上質紙、クラフト紙、晒クラフト紙、段ボール原紙、白板紙、グラシン紙、和紙などを例示することができる。このような繊維基材として種々の厚みのものを使用することができ、例えば坪量が３０〜５００ｇ／ｍ２程度のものを使用することができる。このような繊維基材は、使用に先立ち、押出コート面を予めコロナ処理、火炎処理及び／又は熱風処理のような表面処理を施しおくことが、ポリエステルとの接着性を高めるために望ましい。
【００１４】
本発明において、繊維基材にポリエステルを押出コーティングにより積層する際、ポリエステルの選択とともに加工条件の選択が重要である。先ず加工の温度を、ポリエステルの押出機のダイ下の樹脂温度で３００〜３４０℃、好ましくは３２０〜３４０℃の温度に調整する必要がある。すなわち３００℃以下の温度では、ポリエステルと繊維基材間の接着強度の大きい積層体を製造することが難しい。また３４０℃を越えるような温度にすると、ポリエステルの分解によりアセトアルデヒドが発生し、発泡するため、ラミネート加工が難しくなる。
【００１５】
次にポリエステルのコーティング条件を、コート厚みを２０μｍ以上、好ましくは２０〜６０μｍ程度に設定するとともに、溶融伸長比（ダイリップ開口巾／コート厚み）を２５以下、好ましくは２０以下、より好ましくは１５以下に設定する。そのためにダイリップ開口巾とライン速度を調整すればよいが、ライン速度はまた３０〜４００ｍ／ｍｉｎ程度に調整するのが望ましい。コート厚みを上記範囲より薄くすると、ダイと冷却ロール間における溶融樹脂の温度低下が大きくなりすぎ、ポリエステルと繊維基材との強固な接着が困難となる。また溶融伸長比が上記範囲より大きくなると溶融膜の耳ゆれが激しくなり、均一な膜厚の積層体を製造することが難しくなる。
【００１６】
押出コートした積層体は、続いてニップロールにより圧着し、この際、ロールの線圧力（ニップロール全体に加わる総圧着圧力／ニップロールの幅）を５〜５０ｋｇ／ｃｍに調整することにより、ポリエステルと繊維基材を強固に接着させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、繊維基材にポリエステルが積層された耐熱性、耐薬品性、耐油性、耐スクラッチ性、ヒートシール性等に優れた積層体を品質安定性よく製造することができる。このような積層体の製造に当たっては、耳揺れ等の成形トラブルもなく、膜厚が均一で、繊維基材とポリエステルの間の層間接着性に優れた積層体を生産性よく製造することができる。かくして得られる積層体は、例えば耐熱トレー、耐熱カップ、耐熱剥離紙、耐熱工程紙などの用途に使用することができる。
【００１８】
【実施例】
以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、実施例、比較例に用いたポリエステルの組成と物性は表１に記載の通りである。
【００１９】
〔実施例１〕
リップ開口を０．３ｍｍに調整したダイを有する４０ｍｍφラミネーター（田辺プラスチックス機械社製）を用い、表１に記載のポリエステル、シーラーＰＴ８１１１を、ダイ下樹脂温度３２１℃で、予め１２０℃の熱風で予熱処理とコロナ処理を行ったクラフト紙（坪量５０ｇ／ｃｍ２）上に、コート厚み２５μｍ、コーティングライン速度４０ｍ／ｍｉｎにてコーティングし、その後、線圧力３５Ｋｇ／ｃｍのニップロールにて溶融ポリエステルを紙基材に圧着し、層間接着性に優れた積層体を安定性よく製造した。得られた積層体につき、押出コーティング時のコート膜の耳揺れ幅測定による加工性評価、コート膜厚測定によるコート膜厚均一性評価、ポリエステル／紙基材間剥離時の紙剥けの有無による接着性の評価を行った。結果を表２に示す。
【００２０】
〔実施例２〕
リップ開口を０．４ｍｍに調整したダイを用い、コーティングライン速度５０ｍ／ｍｉｎ、コート厚み２０μｍにてコーティングした以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表２に示す。
【００２１】
〔実施例３、４〕
ポリエステルを、表１に記載のシーラーＰＴ  ８３０７（実施例３）、若しくは、シーラーＰＴ／エチレンアイオノマーアロイ（実施例４）に変えた以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表２に示す。
【００２２】
〔実施例５〕
ポリエステルとしてシーラーＰＴ  ８３０７を用い、カップ紙（坪量１９０ｇ／ｃｍ２）上に、コート厚み３０μｍにてコーティングした以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、ＰＥＴコート紙の面々ヒートシール強度と、オーブン加熱時の耐熱性の評価を行った。結果を、表３、表４に示す。
【００２３】
〔比較例１〕
ポリエステルを、表１に記載の三井石油化学社製ＰＥＴのＪ１２５を用いた以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表２に示す。
【００２４】
〔比較例２〕
ダイ下温度２８０℃でコーティングした以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表５に示す。
【００２５】
〔比較例３〕
リップ開口を０．７ｍｍに調整したダイを用い、溶融伸長比を２８とした以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表２に示す。
【００２６】
〔比較例４〕
コーティングライン速度７０ｍ／ｍｉｎ、コート厚み１４μｍにてコーティングした以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表２に示す。
【００２７】
〔比較例５〕
線圧力３Ｋｇ／ｃｍのニップロールにて溶融ポリエステルを紙基材に圧着してコーティングした以外は、実施例１と全く同様に積層体を作成し、評価した。結果を表６に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
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【００３０】
【表３】
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【００３１】
【表４】
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【００３２】
【表５】
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【００３３】
【表６】
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