JP2013543535A - 生分解性の疎水性セルロース系基材、及びハロシランを使用してそれらを生成するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なし。
生分解性の疎水性基材、及び基材を疎水性にするための方法が開示される。ハロシランがその本方法において使用される。
12週間の堆肥化の間、ボール紙の崩壊を評価した。隔離された堆肥ビン内で、試験品目のボール紙をスライド枠内に配置し、バイオ廃棄物(biowaste)を加えた。バイオ廃棄物は、生鮮野菜、庭及び果物廃棄物(VGF)、及び構成材料の混合物であった。バイオ廃棄物は、Schendelbeke,Belgiumの廃棄物処理場から得られる、地方自治体の固形廃棄物の有機画分に由来した。バイオ廃棄物は、50%を超え、pH 5を上回る含水量及び揮発性固形分を有した。試験の間、水をバイオ廃棄物に加え、十分な水分レベルを確実にした。開始時に、pH 6.9を測定し、1.5週間の混成の後、pHは8.5を上回って増加した。堆肥化の間の最高温度は、60℃を上回り、75℃を下回る範囲であった。1週間を超える期間、日々の気温は60℃を上回った。1.5週間の堆肥化の後、ビンをインキュベーション室に45℃で配置し、少なくとも4週間の間、日々の気温が40℃を上回るように保たれることを確実にした。日々の気温は、全試験期間の間、40℃以上に保たれた。温度及び排気ガスを定期的に監視した。堆肥化の間、最初の月の間は週1回、その後は2週間ごとにビンの内容物を手動で回転させ、その時に試料を視覚的に監視した。全試験期間の間、酸素濃度は10%を上回るように保たれ、好気状態を確実にした。この試験方法は、基材がASTM Standard D6868−03に記載の生分解性試験を合格するかどうかを予測する。
薄茶色の無漂白クラフト紙(24ポイント及び45ポイント)を、ペンタン又は酢酸メチルのいずれかにクロロシランを含有する様々な溶液で処理した。紙を移動ウェブとして機械に引き込み、処理溶液を適用した。ライン速度は典型的に10フィート/分(0.051m/s)〜30ft/min(0.15m/s)であり、紙の完全な液浸を達成するように処理溶液のライン速度及び流れを調整した。次いで紙を十分な熱及び空気循環にさらされて、溶媒及び揮発性シランを除去した。次いで紙をアンモニア雰囲気にさらし、HClを中和した。次いで処理された紙の疎水性属性を、Cobbサイジング試験及び24時間の水中液浸を介して評価した。
24ポイント又は45ポイントの厚さを有する薄茶色のクラフト紙の試料を試験し、参照実施例2に記載の方法に従って、Cobb値の試験を行った。その結果を表1に示す。試料1及び3は45ポイント(1.14mm厚)のクラフト紙である。試料1及び3はそれぞれ、17.9(表2)の表面積/体積比を有する。試料2は24ポイント(0.61mm厚)のクラフト紙である。試料2は33.2の表面積/体積比を有する。試料2の樹脂の種類及び量を、「The Analytical Chemistry of Silicones,」Ed.A.Lee Smith.Chemical Analysis Vol.112,Wiley−Interscience(ISBN 0−471−51624−4),pp 210〜211に記載の手順に従って、樹脂を単量体クロロシランユニットに変換し、ガスクロマトグラフィーを使用してそれを定量化することにより決定した。
表3は崩壊試験結果の概要を示す。
薄茶色の無漂白クラフト紙(24ポイント及び45ポイント)を、ペンタンにクロロシランを含有する様々な溶液で処理した。紙を移動ウェブとして機械に引き込み、処理溶液を適用した。ライン速度は典型的に10フィート/分(0.051m/s)〜30ft/min(0.15m/s)であり、紙の完全な液浸を達成するように処理溶液のライン速度及び流れを調整した。次いで紙を十分な熱及び空気循環にさらされて、溶媒及び揮発性シランを除去した。次いで紙をアンモニア雰囲気にさらし、HClを中和した。次いで処理された紙の疎水性属性を、Cobbサイジング試験及び24時間の水中液浸を介して評価した。
Claims (44)
- 1)基材にハロシランを浸透させる工程と、
2)前記ハロシランからシリコーン樹脂を形成する工程と、を含み、
工程2)の生成物が、疎水性でもあり生分解性でもあることを特徴とする、方法。 - 工程3)前記基材を塩基性化合物にさらす工程を更に含み、工程3)の生成物が、疎水性でもあり生分解性でもある、請求項1に記載の方法。
- 前記工程2)の生成物が、堆肥化可能である、請求項1に記載の方法。
- 前記工程2)の生成物が、ASTM D6868−03を満たす、請求項1に記載の方法。
- 前記工程2)の生成物が、前記シリコーン樹脂を1%未満で含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記ハロシランが、式RaSiClbH(4−a−b)を含み、式中、添字aが0〜3の範囲の値を有し、添字bが1〜4の範囲の値を有し、Rが1〜20個の炭素原子を含有するアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、又はアルカリル基である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ハロシランが、工程1)で液体として適用される、請求項6に記載の方法。
- 前記ハロシランが、工程1)で蒸気として適用される、請求項6に記載の方法。
- 前記ハロシランが、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、及びテトラクロロシランを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ハロシランが、前記ハロシラン及び1つ以上の追加成分を含む溶液で提供される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶液が、溶媒を更に含む、請求項10に記載の方法。
- 前記溶媒が、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、又は石油エーテルである、請求項11に記載の方法。
- 前記溶液中の総ハロシラン濃度は、トリハロシランが20モルパーセント〜95モルパーセントに及ぶ、請求項10〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記塩基性化合物が、アンモニアガスを含む、請求項2〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 1)基材に複数のハロシランを浸透させる工程と、
2)前記複数のハロシランからシリコーン樹脂を形成する工程と、を含み、
工程2)の生成物が、疎水性でもあり生分解性でもあることを特徴とする、方法。 - 工程3)前記基材を塩基性化合物にさらす工程を更に含み、工程3)の生成物が、疎水性でもあり生分解性でもある、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のハロシランが、少なくとも第1のハロシラン及び前記第1のハロシランと異なる第2のハロシランを含み、前記複数のハロシランが、20モルパーセント以下のモノハロシラン、70モルパーセント以下のモノハロシラン及びジハロシラン、並びに少なくとも30パーセントのトリハロシラン及びテトラハロシランを含む総ハロシラン濃度を含む、請求項15又は16に記載の方法。
- 前記工程2)の生成物が、堆肥化可能である、請求項15又は17に記載の方法。
- 前記工程2)の生成物が、ASTM D6868−03を満たす、請求項15又は17に記載の方法。
- 前記工程2)の生成物が、前記シリコーン樹脂を1%未満で含有する、請求項15又は17に記載の方法。
- 前記複数のハロシランが、工程1)で1つ以上の液体として適用される、請求項15〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のハロシランが、工程1)で1つ以上の蒸気として適用される、請求項15〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のハロシランが、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、及びテトラクロロシランのうちの2つ以上を含む組み合わせである、請求項15〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のハロシランが、前記複数のハロシラン及び1つ以上の追加成分を含む溶液で提供される、請求項15〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶液が、溶媒を更に含む、請求項24に記載の方法。
- 前記溶媒が、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、又は石油エーテルである、請求項25に記載の方法。
- 前記溶液中の総ハロシラン濃度は、トリハロシランが20モルパーセント〜95モルパーセントに及ぶ、請求項24〜26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記塩基性化合物が、アンモニアガスを含む、請求項16又は21〜27のいずれか一項に記載の方法。
- セルロース系基材と、
0.3%〜0.5%のシリコーン樹脂と、を含む物品であって、前記シリコーン樹脂が、前記セルロース系基材をハロシランで処理することから生成され、
前記物品が、疎水性でもあり生分解性でもあることを特徴とする、物品。 - 堆肥化可能である、請求項29に記載の物品。
- ASTM D6868−03を満たす、請求項29に記載の物品。
- 前記ハロシランが、式RaSiClbH(4−a−b)を含み、式中、添字aが0〜3の範囲の値を有し、添字bが1〜4の範囲の値を有し、Rが1〜20個の炭素原子を含有するアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、又はアルカリル基である、請求項29〜31のいずれか一項に記載の物品。
- 前記ハロシランが、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、又はテトラクロロシランを含む、請求項29〜31のいずれか一項に記載の物品。
- 前記基材が、紙、厚紙、ボール紙、木材、木材製品、壁板、テキスタイル、デンプン、綿、又はウールを含む、請求項29〜33のいずれか一項に記載の物品。
- 前記基材が、紙、厚紙、又はボール紙を含む、請求項29〜33のいずれか一項に記載の物品。
- 梱包材料又は使い捨て食品サービス物品である、請求項29〜35のいずれか一項に記載の物品。
- セルロース系基材と、
0.01%〜0.99%のシリコーン樹脂と、を含む物品であって、前記シリコーン樹脂が、前記セルロース系基材を複数のハロシランで処理することから生成され、
前記物品が、疎水性でもあり生分解性でもあることを特徴とする、物品。 - 前記複数のハロシランが、少なくとも第1のハロシラン及び前記第1のハロシランと異なる第2のハロシランを含み、前記複数のハロシランが、20モルパーセント以下のモノハロシラン、70モルパーセント以下のモノハロシラン及びジハロシラン、並びに少なくとも30パーセントのトリハロシラン及びテトラハロシランを含む総ハロシラン濃度を含む、請求項37に記載の物品。
- 堆肥化可能である、請求項37又は38に記載の物品。
- ASTM D6868−03を満たす、請求項37又は38に記載の物品。
- 前記複数のハロシランが、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、及びテトラクロロシランのうちの2つ以上を含む組み合わせである、請求項37、39、又は40に記載の物品。
- 前記基材が、紙、厚紙、ボール紙、木材、木材製品、壁板、テキスタイル、デンプン、綿、又はウールを含む、請求項37〜41のいずれか一項に記載の物品。
- 前記基材が、紙、厚紙、又はボール紙を含む、請求項37〜41のいずれか一項に記載の物品。
- 梱包材料又は使い捨て食品サービス物品である、請求項37〜43のいずれか一項に記載の物品。
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