KR20010071769A - 침입물질 배리어 또는 오염물질 트랩을 보유한 셀룰로오스웹 - Google Patents
침입물질 배리어 또는 오염물질 트랩을 보유한 셀룰로오스웹 Download PDFInfo
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Abstract
부직 셀룰로오스 섬유를 포함하며, 배리어 층(250) 포함하는 종이판지의 재조에 있어서 새로운 물질에서 또는 섬유의 재활용으로부터 발생될 수 있는 오염물질에 대한 트랩으로써 및 침입물질의 통과에 대한 배리어로써 작용할 수 있는 배리어 층을 포함하는 종이판지 및 골판지 등을 개재한다. 트랩 또는 배리어로서 작용하는 효과적인 물질은 시클로덱스트린 화합물으로 실제적으로 내포 착화합물이 없어진다. 시클로덱스트린 배리어 층(250)은 셀룰로오스 웹(240)상에서 주름잡히거나 셀룰로오스 웹을 보유한 적층된 시트가 될 수 있다. 대안적으로, 시클로덱스트린 물질은 표면이 코팅되거나 웹 형성 후 셀룰로오스의 양 표면 모두가 코팅하는 코팅 화합물에 포함된다. 더욱이, 시클로덱스트린 물질은 셀룰로오스 웹(240)을 포함하는 이층 또는 다층 적층에 있어서 한 층에 사용되는 연가소성 필름에 포함된다.
Description
종이와 비교하여 비교적 두꺼운, 종이판지, 박스판지, 카드판지 또는 칩판지 같은 셀룰로오스 물질은 셀룰로오스를 포함하는 이산된 작은 섬유가 결합되어 구성된 시트물질로 되어 있다. 그 섬유들은 전형적으로, 가장 바람직하게, 수소결합하는 2차 결합에 의해 함께 결합된다. 셀룰로오스 시트를 형성하기위해, 섬유는 섬유의 물 현탁액 또는 분산액으로부터 미세 스크린에 거친 웹 또는 시트로 형성되며 섬유 첨가물, 안료, 바인더 물질, 2차차 바인더 물질, 또는 다른 성분과 결합한다. 시트가 미세 스크린에 형성된 후, 거친 시트는 그때 건조, 카렌다 및 공정되어 조절된 두께, 개선된 표면 품질, 1개 이상의 코팅층, 고정된 수분함량 등을 가진 완성된 시트가 된다. 더욱이, 시트 형성후 종이판재는 롤링 및 유통 전에 더욱이 코팅, 엠보싱, 인쇄되거나, 또는 더 공정될 수 있다. 전형적으로 종이판지, 박스판지, 칩판지 또는 카드판지는 약 0.03mm(영국에서의 0.25mm보다 더 두껍다)보다 더 두꺼운 캘리퍼(두께)를 갖는다. 일반적으로 250g-m-1(51 lbs-103ft-2)이상의 기준 중량(g-m-1)을 보유한 종이는 ISO 표준하에서 종이판지로 간주된다. 전형적으로, 종이는 약 0.25mm보다 얇은, 종종 0.1mm보다 얇은, 두께를 가진 시트같은 물질을 간주한다.
종이판지, 박스판지, 칩판지, 및 카드판지는 다양한 용도를 제공하도록 많은 형태 및 등급으로 만들어진다. 최종 마무리한 종이판지는 거칠거나 매끄러워질 수 있으며, 다른 물질과 적층될 수 있다. 그러나, 종이판지는 종래의 종이물질보다 전형적으로 더 두껍고, 무거우며, 유연성이 적다. 종이판지는 1차차 원료 및 2차차 또는 재활용된 섬유상 물질로도 만들수 있다. 주로 종이판지를 제조하는데 사용된 섬유는 임산업으로부터 직접 발생한다. 그러나, 점점 종이판지는 종이, 골판지, 직물 및 부직 조직 및 유사한 섬유상 셀룰로오스 물질로부터 유도된 2차차 또는 재활용된 섬유로 만들어진다. 본래 그런 재활용된 섬유상 물질은 잉크, 용매, 코팅, 접착제, 섬유 원료와 결합한 물질의 잔류물 및 다른 오염원을 포함한다. 새로 가해진 가공제외에 이들 재활용 가공제는 이런 재활용된 물질로 제조된 컨테이너에 저장된 내용물에 대하여 얼마의 오염의 징후를 보일수 있는 잔류 휘발성 유기물을 함유한다. 종이생성물 제조에 사용된 주성분은 기계적/반기계적 목재펄프, 미표백된 Kraft 화학적 목재펄프, 백색의 화학적 목재펄프, 폐섬유, 2차차 섬유, 비목재 섬유, 재활용된 직물 및 부직 섬유, 충전재 및 안료이다. 사용된 다수의 다양한 목재펄프는 경질 및 연질목재 모두로부터 유도된다. 종이판지의 화학적 특성 및 구성은 종이를 만들거나 적층지를 전환 조작하는 동안 사용된 섬유의 형태 및 종이의 표면에 가해지거나 섭취된 임의의 비섬유 물질에 의해 결정된다. 종이특성은 색깔, 불투명도, 강도, 불변성 및 전기적 특성을 포함한 화학적 구성에 의해 직접적으로 영냄새받는다.
종이판지의 제조에 있어서, 배리어 코팅은 종이판지 물질을 통해 물, 수증기, 산소, 이산화탄소, 황화수소, 용매, 그리스, 지방, 오일, 냄새, 재활용된 오염물질 또는 다른 기타 화학약품의 통과에 대한 저지를 개선하도록 종종 요구된다. 물(액체) 배리어는 분립 작용물질을 사용하여 종이표면의 습윤력을 변화시킨다고 알려져 있다. 그리스 또는 오일 배리어는 무 기공 시트를 형성하도록 셀룰로오스 섬유를 수화함으로써 또는 항 지방 또는 항 글리스(lipophobic) 물질의 연속한 필름으로 종이를 코팅함으로써 제공된다. 가스 또는 증기 배리어는 특정 가스 또는증기에 대해 배리어로서 작용할 수 있는 적당한 물질의 연속한 필름을 사용하여 형성된다. 또한 종이판지는 수명 및 효용을 개선하기 위해 코팅 또는 프린트된다.
다양한 필름 물질은 수증기, 산소 또는 다른 침입물질들의 통과에 대한 배리어로서 발전되어 왔다. 미국 특허 제3,802,984호 (Brugh Jr.외)는, 셀룰로오스 시트 의 적층 및 열가소성 물질을 포함하는 수분 배리어를 설명한다. 미국 특허 제3,616,010호(Dunn Bolter 외)는 적층되어 주름진 종이판지 및 열가소성 백 스톡의 적층층을 포함하는 수분 배리어를 설명한다. 미국특허 제3,886,017호 (Brugh Jr.외)는, 열가소성 필름속에 높고 낮은 밀도의 셀룰로오스 시트의 적층을 포함하는 컨테이너의 수분 배리어를 설명한다. 미국 특허 제3,972,467호 (Willock 외)는, 종이판지 폴리머 필름의 적층 및 임의의 알루미늄 호일을 포함하는 컨테이너를 위한 개선된 종이판지 적층을 설명한다. 미국 특허 제3,4,048,361호 (Valyi)는 가소성 셀룰로오스 및 다른 유사한 물질들의 적층을 포함하는 가스 배리어를 포함한 포장을 설명한다. 미국 특허 제4,698,246호 (Gibens 외)는 폴리에스테르 및 종래와 다른 성분의 종이판지를 포함하는 적층을 설명한다. 미국 특허 제4,525,396호 (Ticassa 외)는 종이판지 열가소성 필른 종이성분 및 다른 종래의 소자로 부터 준비된 가스 배리어 특성을 가지는 배리어 필름 적층을 포함하는 내압 종이 용기을 설명한다. 시클로덱스트린 물질 및 치환된 시클로덱스트린 물질도 또한 알려져 있다.
더욱이, 미국특허 제 5,173,481호 (Pitha 외) 및 "화학적으로 변경된 시클덱스트린의 합성" (Alan P. Kroft 외), Ttrahedron Reports 1차47호;USA,79409,Texas, Ludwig, Texas Tech University, Department of Chemistry, pp.1417-1474.(1982년 10월 4일)(Pitha 외)는 시클로덱스트린 및 치환된 시클로덱스트린을 개시하였다. 시클로덱스트린의 주용도는 로커스를 사용하여 내포 화합물 의 전달을 위한 내포복합물의 형성에 있다. 시클로덱스트린 물질은 다양한 유기화합물을 착화하기 위해 이상적인 소수성 내부 기공을 갖는다. 일본 특허출원 제 63-237932 및 일본 특허출원 제 63-218063을 참조하여 보면. 변경되지 않은 시클로덱스트린 내포복합물이 필름에 사용되어 왔다. 시클로덱스트린 내포 화합물의 용도는 "시클로덱스트린 내포 화합물의 연구 및 산업" (Willfrom Saenger, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., Vol. 19, pp. 344-362 (1980))에 상세히 설명되어 있다. 시클로덱스트린 내포화합물은 다양한 전달 작용물로 사용된다. 방취제, 항박테리아 물질, 정전기 방지제, 식용유, 살충제, 살균제, 조해물질, 부식방지제, 향 증폭 화합물, 피레드로이드, 약제 화합물 및 농업용 화합물 등을 포함한 물질이 전달될 수 있다. 이런 작용물은 다양한 특허에 개시되었다. 모범적인 특허는 미국특허 제 4,356,115; 4,636,343; 4,677,177; 4,681,934; 4,711,936; 4,722,815; (Shibani외) 등을 포함한다. JP 3-100065(Yoshenaga)는 필름 층에 치환되지 않은 시클로덱스트린을 사용한다. 미국특허 제5,001,176호 (Nakazima); 미국특허 제 5,177,129호 (Bobo Jr. 외); 미국특허 제 5,177,129; 및 다른 것들은 화합물를 안정화하는 필름을 위한 내포 복합물로서 작용하도록 시클로덱스트린 물질을 사용한다. 미국특허 제4,357,468호(Zejtli 외)는 분리 기술에 있어서 재공원으로서 시클로덱스트린 물질을 사용하는 하나의 특정한 적용을 나타낸다. 특정한 시클로덱스트린 물질은 분리 계획에 사용된 치환된 폴리옥시알킬렌 물질이다.
다수 주장된 배리어 물질은 본 분야에서 제시되어 왔으나 포장재료를 통해 포장의 내용물 속으로 통과하는 많은 다양한 잠재적 오염물질에 대해 배리어로서 작용할 수 있는 적합한 물질은 현재없다. 더욱이, 포장재료 자체가 침입물질원이 될 수 있다. 다수의 종이판지 물질, 특히 재활용된 섬유를 포함하는 종이판지 물질은 위험한 수준의 휘발성 오염물질을 함유한다. 어떤 식품은 특히 휘발성 관능 화학물질을 흡수할 수 있다. 이들 식품은 종이판지 상자에 저장된 우유 및 다른 액체, 곡류가공품를 포함한 아침식사용 씨리얼 및 크래커, 그리고 초콜릿을 함유하는 과자류를 포함한다. 초콜릿을 포함하는 캔디 및 고지방 과자류는 더 많은 이취를 흡수한다. 이들 휘발성 물질의 흡수는 유통기한을 단축시키며 관능질을 절감시킨다. 본 오염물질은 종이 생성물 제조에 사용된 화학 성분으로부터 유도되며 잉크, 접착제, 코팅, 필러, 분립, 바인더, 폴리머, 윤활제, 방부제, 공정 보조물등을 포함한다.
따라서, 실제적 필요는 새로운 종이판지 물질 또는 새로운 섬유로무터 적층, 재활용된 섬유, 또는 그의 혼합물의 발전을 위해 존재한다. 종이판지는 종이판지의 제조에 있어서 새로운 물질 또는 섬유의 재활용으로부터 발생되는 오염물질의 통과에 대한 배리어 및 오염 물질을 위한 트랩으로서 모두 작용할 수 있는 배리어 층을 포함한다.
본 발명은 침입물질 배리어 및 오염물질 트랩특성을 가진 개선된 경질 또는 반경질 셀룰로오스 포장재료에 관한 것으로, 칩판지, 박스판지, 종이판지, 또는 카드판지 재료가 포함된다. 바람직한 배리어 종이판지 재료는 주위 대기로부터 종이판지를 통해 포장 내용물 내부로 침입물질질의 통과를 감소시킨다. 더욱이, 종이판지 속 또는 종이판지 성분으로서 존재하는, 주위 환경으로부터 또는 셀룰로오스 물질의 원료, 인쇄 화학물질, 코팅 화학물질로부터 또는 의도적으로 재활용된 물질로부터 유도된 유기 오염 물질인 임의의 이동 또는 휘발성 물질은 종이판지 포장 구조 속의 활성 배리어 물질에 의해 트랩된다.
본 발명은 적어도 1개의 배리어 층 또는 활성 배리어 성분을 포함한 배리어 층을 보유한 적어도 1개의 셀룰로오스 물질 층을 포함하는 배리어 구조를 포함한다. 포장 구조는 포장 시스템에서 유용한 다른 층들을 갖는다. 셀룰로오스 물질의 층은 제한된 생성물 면 및 제한된 외부 면을 가지도록 제조 또는 배향된 구조이다.
도1은 유도체 없이 시클로덱스트린의 디멘션의 도식도로, 알파-, 베타- 및감마- 시클로덱스트린을 나타낸다.
도2는 본 발명의 대표적인 셀룰로오스 웹의 단면도이다.
부직 셀룰로오스 웹의 배리어 특성은 시클로덱스트린 및 희석제를 포함한 배리어층을 사용하여 실제적으로 개선되었다. 시클로덱스트린 및 희석제를 포함한 배리어층은 임의의 이용가능한 층 형성 기술을 사용하여 형성된다. 유용한 층형성 공정의 예는 적층, 공압출, 용액 코팅, 현탁액 코팅, 스프레잉, 인쇄 등을 포함한다. 종이판지에 시클로덱스트린/희석제 층을 형성하기 위한 바람직한 모드는 수용성 용액으로부터 형성된 공압출 또는 코팅을 포함한다. 혼합물 및 코팅은 전형적으로 열가소성물질이 용융 압출된 층 속에 용해된 또는 분산된 시클로덱스트린과 더불어 희석제로서 열가소성물질 포함하는 열가소성 층에 의해 압출됨으로써 제조된다. 종이판지는 전형적으로 상기 층과 공압출되어 즉시 압출된 열가소성물질과 접촉하여 열가소성 시클로덱스트린 배리어 층에 결합된다. 배리어층을 형성하는 바람직한 방법의 대안은 희석제로 시클로덱스트린의 용액 또는 분산액을 생성하는 수용성 용매 또는 다른 용매로 셀룰로오스 층을 코팅하는 것이다. 희석제는 다양한 불활성 캐리어 또는 필름을 형성 물질을 포함한다. 이런 물질은 전분, 변형된 전분, 셀룰로오스, 변형된 셀룰로오스, 자연 또는 합성 등으로부터 필름을 형성하는 폴리머를 포함한다. 배리어 코팅은 바람직하게 수용성 용액에서 비교적 고농도의 희석제 및 시클로덱스트린으로부터 형성된다. 코팅 또는 열가소성 물질이 공압출된 층에 있어서 시클로덱스트린의 농도는 배리어 층 내의 종이판지 오염물질 침입물질 또는 트랩을 위한 배리어를 제공하기에 충분해야 한다. 수용성 코팅 옵션의 한가지 잇점은 배리어 층에 있어서 치환되지 않은 시클로덱스트린을 사용할 수 있다는 점이다. 치환된 시클로덱스트린는 전형적으로 화학적 변형없이 수용성 코팅 성분에 쉽게 포함될 수 있는 반면 용융된 열가소성물질 공정과 더불어 호환성이 요구된다. 2, 3 또는 그 이상의 층구조에 있어서 이런 층의 사용 및 전분속에 시클로덱스트린을 도포함에 기인한 시너지 효과가 나타난다. 셀룰로오스 웹으로부터 침입물질의 통과는 유효한 침입물질 또는 오염물질을 트랩하는 양의 시클로덱스트린 또는 치환되거나 유도된 시클로덱스트린 화합물을 포함하는 배리어 층을 가진 셀룰로오스 웹을 형성함으로써 감소 또는 방지된다.
셀룰로오스 웹은 규정된 내부 또는 생성물 면 및 규정된 외부 면을 보유한 구조층을 포함한다. 생성물 면은 시클로덱스트린을 포함하는 코팅을 포함하거나 또는 전분, 셀룰로오스 또는 변형된 셀룰로오스 및 시클로덱스트린 화합물을 포함하는 층을 포함하는 배리어 층을 가지는 반면 외부 면는 점토 코팅, 인쇄등을 포함하는 층을 가진다. 임의로, 배리어 층은 치환된 시클로덱스트린을 포함하는 열가소성 폴리머 층을 포함한다. 마음대로, 웹은 또한 적가된 시클로덱스트린없이 열가소성 플라스틱 폴리머 층을 포함할 수 있다. 전형적으로 완성된 웹은 외부 마무리 코팅을 포함한다.
따라서, 본 발명은 침입물질 또는 오염물질이 존재할 경우에 개선된 배리어 트랩 특성을 가지는 부직 셀룰로오스 섬유 웹에 관한 것으로, 웹은 생성물 면 및 외부 면를 가지는 무작위로 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이를 포함하는 구조층을 포함하는데; 생성물 면에; 배리어층은 시클로덱스트린 화합물 및 희석제를 포함하며; 그리고 외부 면에; 층은 점토를 포함하는데, 상기 시클로덱스트린 화합물은 실제적으로 착물 화합물을 내포하고 있지 않아 주위 환경으로부터 침입물질의 통과에 대해 배리어로서 작용할 수 있거나 또는 웹으로부터 발생하는 오염물질의트랩으로서 작용할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 또한 침입물질 또는 오염물질이 존재할 경우에 개선된 배리어 트랩 특성을 가지는 부직 셀룰로오스 섬유 웹에 관한 것으로, 웹은 생성물 면 및 외부 면를 가지는 무작위로 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이를 포함하는 구조층을 포함하는데; 생성물 면에, 배리어층은 시클로덱스트린 화합물 및 변형 전분인 전분, 셀룰로오스인 변형 셀룰로오스 희석제를 포함하며; 외부 면에, 층은 점토층 및 프린트된 층을 포함하는데, 상기 시클로덱스트린 화합물은 실제적으로 착물 화합물을 내포하고 있지 않아 주위환경으로부터 침입물질의 통과에 대해 배리어로서 작용할 수 있거나 또는 웹으로부터 발생하는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 또한 침입물질 또는 오염물질이 존재할 경우에 개선된 배리어 트랩 특성을 가지는 부직 셀룰로오스 섬유 웹에 관한 것으로, 웹은 생성물 면 및 외부 면를 가지는 무작위로 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이를 포함하는 구조층을 포함하는데; 생성물 면에, 시클로덱스트린 화합물 및 공압출된 열가소성 폴리머 희서제를 포함하는 배리어 층; 외부면에, 점토층 및 인쇄층을 포함하는데, 상기 시클로덱스트린 화합물은 실제적으로 착물 화합물을 내포하고 있지 않아 주위환경으로부터 침입물질의 통과에 대해 배리어로서 작용할 수 있거나 또는 웹으로부터 발생하는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 침입물질 또는 오염물질이 존재하는 경우에 개선된 코팅 배리어 트랩 특성을 가지는 부직 셀룰로오스 웹을 포함하는데, 그 웹은 0.25∼1mm의 두께를, 바람직하게 0.4∼0.8mm, 가지는 구조층을 포함하며, 생성물 면 및 외부 면를 가지는 무작위로 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이를 포함하는데; 생성물 면에, 배리어 층은 시클로덱스트린 10∼60gm-1000ft2및 코팅 희석제 1∼60 wt.%를 포함하며; 외부 면에, 층은 20∼80micron의 두께를 가진 점토층을 포함하며 인쇄된 층 0.5∼1 lbs-1000ft-2를 포함한다. 상기 시클로덱스트린 화합물은 실제적으로 착물 화합물을 내포하고 있지 않아 주위환경으로부터 침입물질의 통과에 대한 배리어로서 작용할 수 있거나 또는 웹으로부터 발생하는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있다. 그 구조는 양 면 또는 한 면 에 약 0.05∼1 lbs-1000ft-2의 코팅을 포함하는 마무리 추가 코팅을 갖는다.
다른 바람직한 실시예는 침입물질 또는 오염물질이 존재할 경우에 개선된 압출필름 배리어 트랩 성질을 가지는 부직 셀룰로오스 섬유 웹을 포함하는데, 그 웹은 생성물 면 및 외부 면를 가지는 무작위 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속된 배열을 포함하는데, 0.25∼1mm의, 바람직하게 0.4∼0.8mm, 두께의 구조층을 포함하며, 그 생성물 면에, 배리어층은 0.3∼1.5mil의 두께를 가지며, 열가소성 플라스틱 희석제내에 0.1∼60 wt.%의 시클로덱스트린를 포함하는 압출필름 코팅을 포함하며, 그 외부 면에, 층은 20∼80micron의 두께를 가진 점토층을 포함하며 추가된 인쇄층은 0.5∼1 lbs-1000ft-2포함하는데, 상기 시클로덱스트린 화합물은 실제적으로 착물 화합물을 내포하고 있지 않아 주위환경으로부터 침입물질의 통과에 대한 배리어로서 작용할 수 있거나 또는 웹으로부터 발생하는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있다. 그 구조는 양 면 또는 한 면 에 약 0.05∼1 lbs-1000ft-2의 코팅을 포함하는 추가된 완성 코팅을 갖는다.
이러한 역활로 사용된 상기 시클로덱스트린 화합물은, 실제적으로 착물 화합물을 내포하고 있지 않은 시클로덱스트린 화합물로, 컨테이너에서 웹을 통해 또는 웹으로부터 침입물질 또는 오염물질의 통과에 대해 트랩 또는 배리어로서 작용할 수 있다. 셀룰로오스 웹으로부터 또는 셀룰로오스 웹을 통해 통과하는 침입물질 또는 오염물질의 경로에 있어서, 개선된 셀룰로오스 웹은 착물 화합물을 내포하고 있지 않은, 시클로덱스트린 화합물의 적당한 농도를 맞춤으로써 작용된다., 본 발명에 사용되는 시클로덱스트린 화합물은 시클로덱스트린 분자의 링 히드록실에 의도적으로 형성된 치환체를 가지지 않는 치환되지 않은 시클로덱스트린을 포함한다. 또한 본 발명에 사용되는 시클로덱스트린 화합물은 시클로덱스트린 링의 사용가능한 1차차 또는 2차차 히드록시기에 치환체를 포함한시클로덱스트린을 포함한다. 이런 배리어 층들은 셀룰로오스 웹에 코팅되거나, 스프레잉되거나, 주름지거나 또는 셀룰로오스 웹과 적층된 시트가 되거나 셀룰로오스 웹에 적층된다. 시클로덱스트린물질은 코팅성분에 포함되는데, 웹 형성 후 셀룰로오스 웹의 한 표면 또는 양 표면에 코팅된다. 이런 코팅은 압출코팅, 그라비야 코팅등을 포함한 다양한 네트워크에 형성될 수 있다. 더욱이, 시클로덱스트린 물질은 셀룰로오스 웹을 포함하는 이중층 또는 다중층 적층에 있어서 한 층으로서 사용될 수 있는 열가소성플라스틱 필름에 포함될 수 있다. 이런 적층은 셀룰로오스 물질의 첨가층 또는 다른 유형의 배리어 층을 포함할 수 있다. 이 적층은 시클로덱스트린 배리어 또는 트랩 물질을 포함하거나 다른 성분을 선택적으로 포함하는 필름물질의 첨가 층을 포함한다.
본 발명을 설명하기 위한 목적에 있어서, 용어"웹"은 무작위로 배향된 셀룰로오스 섬유의 부직 시트 같은 조립체를 언급한다. 이런 웹은 전형적으로 연속한 웹으로 실제적으로 개구를 포함하지 않는다. 이런 웹은 얇은 종이 시트. 두꺼운 종이, 카드판지, 종이판지, 카드스톡 또는 칩 판지 스톡의 형태를 취하거나 종이, 종이판지, 열가소성 웹 또는 그의 코팅된 시트로부터 만들어진 적층의 형태를 취할 수 있다.
본 발명 및 청구항을 설명하기 위한 목적에 있어서, 용어"침입물질"은 화학적 화합물 또는 주위 온도 및 압력에서 셀룰로오스 웹의 적어도 한 부분을 통해 이동될 수 있다. 이런 침입물질은 주위의 대기 또는 환경에서 발생되는데, 웹의 한 표면에 흡수되어 반대쪽 웹 표면으로부터 방출되도록 셀룰로오스 웹 내부를 통해 이동된한다. 부가적으로, 이런 침입물질은 웹내에서 오염물질로서 발생하거나 또는 제조에 사용된 성분으로부터 발생하며, 웹의 내부로부터 웹으로 둘러싸인 임의의 내부 패쇄공간 또는 주위대기중으로 방출되기 위해 웹의 표면으로 이동한다. 본 발명에서 시용한, 용어"트랩"은 종이 제조 공정동안 존재하는 불순물로부터 발생하는 임의의 웹속, 웹내부의 불순물은, 착물화 및 고정하도록 작용하는 시클로덱스트린 유도체 또는 시클로덱스트린을 언급한다. 불순물은 분자구조의 중앙구멍내에서 공유결합하지 않고, 시클로덱스트린 분자내에, 완전히 또는 부분적으로, 포함된다. 이런 불순물들은 셀룰로오스 섬유의 원료의 오염물질로부터, 예컨대, 사용하였던 셀룰로오스 물질의 재활용 또는 임의의 다른 원료로부터 발생한 오염물질에 의해 발생한다. 용어"배리어"는 웹의 반대쪽 표면으로부터 방출되도록 침입물질이 셀룰로오스 웹의 한쪽 표면으로부터 웹의 내부를 통해 이동하는 것을 방지하는것을 의미한다. "포장 시스템"은 적어도 셀룰로오스 웹을 가지는 2층, 3층 또는 그이상의 층구조를 포함한다. 그 층들은 일반 포장에 있어서 인쇄층, 점토층, 필름적층 또는 임의의 다른 유용한 층을 가진 배리어 층 또는 트랩을 포함한다.
셀룰로오스 웹
종이 또는 종이판지는 수소결합을 통해 결합된 무작위로 배향된 섬유의 얇은층 네트워크를 가진다. 종이 또는 종이판지 생산물은 결합 가능한 섬유상 물질로 만들어지며 무작위로 배냄새한 섬유의 층구조를 형성한다. 그러나 셀룰로오스 섬유는 제지를 위한 최상의 물질이지만, 임이의 종이 또는 종이판지 물질은 셀룰로오스 물질과 함께 다른 섬유를 포함한다. 종이 및 종이판지는 섬유의 수성 현탁액으로부터 만들어진다. 제지공정에 있어서 현탁액이 스크린에 가해지기전에 캐리어로서 제공된 물에 셀룰로오스 섬유는 즉시 분산 또는 현탁된다. 종이판지 제조에 사용된 섬유상 물질의 1차원료는 신문 페지, 파형 종이판지, 탈잉크화된 섬유, 면, 린트,또는 펄프와 같은 폐지, 나무펄프, 및 다른 물질을 포함한다. 또는 2차 섬유로서 알려진 폐지 또는 재활용지는 종이 및 종이판지 제조에 있어서 점점 더 중요해 지고 있다. 2차섬유인 종이판지의 재활용 비율은 재활용 종이판지가 섬유의 주원료가 된 1980년 이후로 실제적으로 증가해왔다. 셀룰로오스 펄프는 전형적으로 경질 또는 연질의 목재로 만들어지지만 연마 목재펄프, 가압된 연마 목재펄프, 칩으로 만들어진 연마 목재펄프, 제련 기계적 펄프, 화학제련 기계적 펄프, 화학열기계적 펄프, 열화학적 펄프, 아황산 나트륨으로 처리한 TMP 펄프, 술폰네이트된 칩 및 기계적 펄프, 탠덤 열기계적 펄프를 포함한 임의의 계획된 셀룰로오스 물질의 원료로 만들어질 수 있다. 임의의 이러한 공정에 있어서, 화학 첨가제로 온도가 상승한 물과 다른 물질들은 목재가 유용한 펄프물질로 바꿔지도록 칩펄프에 첨가된다. 재생 또는 2차 섬유의 펄프화에 있어서, 사용했던 섬유를 다양한 화학약품을 함유한 수용성 베쓰에 주입하여 섬유에서 종이의 셀룰로오스 성분을 분리하고 재생지내의 잉크 코팅 및 다른 물질들을 제거한다.
종이나 판지는 통상의 포드라이너 종이 제조공정을 통해 포드라이너 종이제조기을 사용하여, 원섬유, 재생섬유, 혹은 이 두 섬유로부터 제조된다. 포드라이너 종이제조기은 통상적으로 펄프 세척용 헤드박스, 초기 웹형성롤러용 스크린부, 및 포드라이너 스크린과 연결된 하급웹로부터 첨가되는 물을 제거하는 프레스를 구비한다. 프레스는 종이의 두께, 종이면의 질을 일정하게하고, 최종적으로 릴이나 저장부를 들어올린다. 포드라이너 공정에 있어서, 수용성 펄프 원료는 헤드박스로 들어가 수용성원료의 리본을 균일하게 희석된 포드라이너액으로 운반하고 가속된다.헤드박스는, 와이어망상의 두께로 조절되어 원료가 흐르는 헤드박스내 협구인 슬라이스를 포함한다. 이 와이어는 원금속와이어 직물의 연속벨트이지만, 최근에는 프라스틱 웹가 주로 사용된다. 이 와이어는 와이어 레벨을 유지하면서 하급섬유 웹로부터 물을 제거하는 일련된 롤러를 통과한다. 펄프로부터의 물은 중력에 의해 먼저 제거된 후, 상기 와이어 아래에 배치된 저압 흡입장치에 의해 최종적으로 제거된다. 이 때, 종이웹는 와이어로부터 분리된다. 연속루프내 상기 와이어는 원료를 추가하기 위해 헤드박스로 복귀한다. 하급 섬유 웹는 본딩을 촉진하고 대략적인 두께를 형성하기 위해, 종이로부터 물을 원만히 제거해주는 하드롤러를 구비한 프레스부에서 눌려진다. 그 후, 이 섬유 웹는, 소위 드라이어로 불리는 일련된 증기드럼 주변을 통과하여 나머지 물을 증발시켜 제거한다. 드라이어부에 있어서, 웹면에 압력을 가하는 면적내 화학물질이 첨가될 수 있다. 상기 포드라이너 종이제조기의 마지막 단계는 캘린더 릴과 리와인더 롤로서, 이들은 시트를 가압하여 부드럽게 하고 최후 두께를 제어한다. 모든 작업이 끝난 후, 상기 웹는 릴에 두루마리되어 사용되거나 더 가공처리된다.
건조된 종이 웹는 그 특성을 냄새상시키기 위해 개조될 수 있다. 내면이나 외면 모두를 방수처리하여 방수성을 냄새상시킬 수도 있다. 섬유 웹의 형성시, 습강도제와 본딩제를 사용하어 습강도를 유지할 수 있다. 이 웹는 캘린더링 처리를 하여 물리적으로 개조될 수 있다. 캘린더기은 종이제조기 건조단에서의 강철 롤로 형성된 스택으로서, 웹를 압착하여 그 표면을 더욱 부드럽고 평평하게한다. 이 평판면은 인쇄를 허용하고, 기계내 사용시 급지를 부드럽게 해주며, 또한 두께를 조절할 수도 있다. 웹의 표면은 색소 코팅이나 층를 사용해 착색될 수도 있다.
색소 코팅이나 층은 통상적으로 색소제와 접착물질을 포함한다. 일반적인 색소제는 점토, 칼슘, 카보네이트, 산화티타늄 혹은 플라스틱 색소를 포함한다. 바람직한 색소제로서 점토가 사용된다. 이 색소제는 통상적으로 접착성분을 포함한 색소물질의 분산제나 수용성 현탁액의 형태로 가해된다. 접착제나 고착제는 통상적으로 전분, 단백질, 스틸렌부타디엔의 분산제나 락티스를 포함하고, 폴리비닐아세테이드 락티스, 아크릴락티스등을 포함한다. 코팅은 종래 이 분야의 장치를 갖고 수행되어, 전면에 거쳐 균일하게 도포된 코팅, 전체웹가 소정된 두께나 코팅중량을 갖도록 하는 코팅량, 및 최종적으로 부드러운 표면을 갖도록 보장해야한다. 웹의 외면은 인쇄된 층를 포함할 수도 있다.
본 발명의 섬유 웹는 코팅된 연마 목재종이에 인쇄용지, 습자지, 봉투류, 크라프트류, 브리스톨 판지, 얇은 카드류, 미표백 포장재, 포장 운반 쌕류, 가방 및 쌕류, 상품을 포장하는 미표백기능 포장재류, 포장재류, 운반류, 왁스류, 경질 목재펄프 종이판지, 미표백 기능 종이판지, 미표백 선형판지, 종이상자 유형 판지류, 우유상자 판지류, 무거운 컵류, 표백종이 판지류, 재활용 종이판지, 구조종이 및 판지, 구조격리 판지 및 다른것들을 포함한다. 판지가 본 발명에 사용된다면, 0.25-1mm 정도의 두께를 갖는 판지가 바람직하며, 특히, 15-30 캘리퍼(0.4-0.8mm ; 0.15-0.30inch) 바람직하고, 특히, 16-28캘리퍼(0.16-0.28inch)가 바람직하다.
본 발명의 판지는 골판지 재료도 포함할 수 있다. 골판지는 통상적으로 단면보드를 형성하는 외피에 횡으로 주름진 매체를 견고하게 부착한 단일면구조를 먼저제조함으로써 만들어진다. 단일면 재료의 제조에 있어서, 웹가 먼저 주름된 후, 주름접착을 기초로 일반적인 접착제를 사용해 평면보드에 결합된다. 단일면으로 결합한 다음, 주름재료와 평면보드는 결합되고 건조된다. 단일면이 완료된 후, 상기 동일한 골접착재료를 사용해 제 2 평면보드에 결합된다. 양벽보드나 더 많은 골판지 층를 포함하는 것을 제조하기 위해, 소정한 생성물이 필요로하는 층 갯수를 충족될 때까지 동일한 공정이 반복된다.
본 발명의 판지와 골판지 재료는 다양한 유형의 포장 컨테이너의 제조에 사주름진 컨테이너 박스, 접히는 종이상자를 포함하는 접힌 포장재는 주름진 중고체 미표백된 또는 표백된 종이판지로부터 만들어진다. 접히는 상자는 가방, 부대, 주머니, 포장지, 및 웹필름이나 종이박층으로 코팅된 점토막, 종이적층 또는 다중 종이 적층으로 코팅된 열가소성재료를 포함하는 종이 적층으로부터 제조되는 라벨 아이템으로 만들어질 수 있다.
시클로덱스트린
본 발명의 섬유 웹은 트랩층나 배리어내에 시클로덱스트린이나 치환된 시클로덱스트린, 또는 유도된 시클로덱스트린을 포함한다. 배리어나 트랩층은 필름적층이나 코팅중에 희석제가 사용되여 층내에 시클로덱스트린을 포함한다. 시클로덱스트린 성분은 희석제, 코팅, 또는 열가소성폴리머에 적합하다. 본 발명에 있어서, 시클로덱스트린 성분은 층로 균일하게 분포될 수 있고, 착물침입물질질이나 폴리머불순물의 성질을 유지시키며, 층내 웹의 포장 특성에 악영냄새을 끼치지 않고 존재할 수 있는 적합한 수단이다. 적합성은 인장강도, 인열저항, 삼투성 혹은 침입물질전달율, 표면조도등의 웹 특성을 측정함으로써 결정된다.
시클로덱스트린은 5개 이상의 시클릭 올리고당으로 구성되고, 바람직하게는 알파-1,4 연결 결합된 6개 이상의 글루카피라노즈(glucopyranose) 유니트로 이루어진다. 12개의 글루코스 부잔물을 갖는 시크로덱스트린이 알려져 있지만, 6-8 개의 부잔물을 갖는 3개의 공통 동족(알파-시클로덱스트린, 베타-시클로덱스트린, 감마-시클로덱스트린)이 사용되었다. 시클로덱스트린은 고도의 선택 효소합성을 통해 생산된다.
6개, 7개, 또는 8개의 글루코스 단위체는 토루형이나 도우넛 형태의 링으로 배열되고, 각각이 알파, 베타, 또는 감마 시클로덱스트린으로 지시된다(도 1 참조). 글루코스 단위체의 특정 결합은 시클로덱스트린에 강성을 부여하고, 특정크기의 내부 중공을 갖는 잘려진 원뿔구조이다. 이 내부 중공은 그 외부와 비교했을 때 친유성(예컨데, 수용성시스템에서 하이드로카본에 친밀하고 소수성임)을 띠고, 시클로덱스크의 핵심적인 구조적 특성이며, 착물분자(예컨데, 아로마틱, 알콜, 알킬할라이드와 아리화틱할라이드, 카르복실 에시드 및 그들의 에스테르등)의 하이드로카본 일부에 능력을 제공한다. 이 착물분자는 시클로덱스트린의 중공으로 일부분이라도 끼워지도록 기준크기을 만족해야만 하고, 결과적으로 착물 함유물이다.
잘려진 원뿔로 가시화될수 있는, 올리고당 링은 토루의 좁은 단에 존재하는 부잔물 각각의 제 1 하이드로실로 토루를 형성한다. 제 2 글루카피라노스 하이드로실 기은 넓은 단에 위치한다. 모분자 시클로덱스트린 및 유용한 유도체는 아래의 형태(카본 링은 종래의 넘버링을 나타냄)로 기술되고, 공유결합은 시클릭분자의 균형을 나타낸다.
R1과 R2는 제 1,2 하이드록실을 나탄낸다.
시클로덱스트린 분자는 시약과 작용하도록 몇몇 유용한 위치를 차지한다. 이 위치는 글루코스로 할당된 제 6위치의 제 1하이드로볼실과 제 2,3 위치의 제 2하이드록실을 포함한다. 시클로덱스트린의 기하학적인 구조와 링 치환체의 화학특성으로 인해 모든 하이드록실 기의 반응성이 동일하지 않다. 그러나, 효과적인 반응조건에 있어서, 시클로덱스트린은 단일 치환체형으로 유도된 모든 하이드록실기을 가지는 유도분자를 획득하도록 반응될 수 있다. 이런 유도체는 치환된 시클로덱스트린마다 적용된다. 1차 하이드록실 만으로, 혹은 하나 혹은 둘의 2차 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 치환체를 갖는 시클로덱스트린은 원한다면 합성될 수도 있다. 더욱이, 둘 혹은 세개의 서로 다른 치환체를 갖는 유도분자의 직접적인 합성도 가능하다. 이 치환체들은 임의로 혹은 지시된 특정 하이드록실에 위치할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 시클로덱스트린 분자는 시클로덱스트린 물질이 균등하게 섬유 물질에 분포될 수 있도록 분자상에 적당한 치환체 기을 포함할 필요가 있다. 비치환된 시클로덱스트린과 그 혼합물 모두 배리어 또는 트랩 성분으로 사용될 수있다. 불순물 또는 침입물질은 분자의 공내나 중앙구에서 걸려진다.
시클로덱스트린 하이드록실상의 치환기의 설명을 떠나, 다른 분자변형물이 사용될 수 있다. 다른 카보하이드레이트 분자가 시클로덱스트린 분자의 시클릭 백본에 결합될 수 있다.
첫번째 하이드록실은, 더 나은 반응을 위해 유도체 등과 함께 형성될 수 있는 SN2 치환, 산화 디알데하이드 또는 에시드 기을 사용하여 대체될 수 있다. 두번째 하이드록실은 유도분자를 형성하기 위한 이중결합을 크로스하거나 더할 수 있는 다양한 공지의 시약이 가해질 수 있는 불포화기을 이탈하여 반응되고 제거될 수 있다. 더욱이, 하나 또는 그 이상의 글리칸 일부의 링산소는 반응 사이트를 만들기 위해 열려질 수 있다. 이러한 기술과 그외의 것들은 시클로덱스트린분자 상에 적합한 치환기을 주입할 수 있다.
코팅제, 희석제, 열가소성 폴리머와 양립할 수 있는 기능성 기에 있어서의 유도된 시클로덱스트린물질을 생산하기 위한 보다 바람직한 실시형태는 시클로덱스트린분자의 1차 및 2차 하이드록실에서의 반응을 포함한다. 광범위하게 현수부 넓은 범위는 분자 상에서 사용될 수 있다. 이 유도된 시클로덱스트린분자는 아실화된 시클로덱스트린, 알킬화된 시클로덱스트린, 토실레이트와 같은 시클로덱스트린 에스테르, 메실레이트 그리고 다른 관련된 술포 유도체, 하이드로카르빌아미노 시클로덱스트린, 알킬포스포노 그리고 알킬포스파토 시클로덱스트린, 시클로덱스트린이 치환된 이미다졸릴, 시클로덱스트린이 치환된 피리딘, 기능기 시클로덱스트린을 포함하는 하이드로카르빌 술포, 시클로덱스트린이 치환된 기능기을 포함하는 실리콘, 카보네이트 및 시클로덱스트린이 치환된 카보네이트, 카르복실릭 에시드 그리고 시클로덱스트린과 그 밖의 것들이 치환된 관련된 것들을 포함할 수 있다. 상기 치환부분은 유도된 물질에 양립성을 제공하는 지역을 포함해야만 한다.
양립하는 기능기으로서 사용될 수 있는 아실 기은 아세틸, 프로피온닐, 부틸릴, 트리프루오로아세틸, 벤졸, 아크릴로일 그리고 그 외에 알려진 기능기을 포함한다. 시클로덱스트린 분자의 1차 또는 2차 링하이드록실 중 어느 하나에 있어서의 이러한 기의 구성은 잘 알려진 반응을 포함한다. 아실화 반응은 적절한 산 언히드라이드, 에시드 클로라이드, 그리고 잘 알려진 합성 프로토콜을 사용하므로써 수행된다. 페라실화된 시클로덱스트린은 만들어질 수 있다. 더욱이, 이러한 기이 치환된 모든 이용가능한 하이드록실보다 적게 가지는 시클로덱스트린은 다른 기능기이 치환된 이용가능한 하이드록실의 균형의 하나이상으로 만들어진다.
시클로덱스트린 물질은 또한 알킬화된 시클로덱스트린을 생산하기 위한 알킬화 약품을 가지고 반응될 수 있다.
알킬화기는, 사용할 수 있는 하이드록실기을 알킬화제에 완전 반응시키는 충분한 반응조건을 사용하여 과알킬화된 시클로덱스트린을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 알킬화제와 반응조건에 사용된 시클로덱스트린 분자에 의존하여, 사용가능한 하이드록실의 총량보다 적은 량의 시클로덱스트린이 생성될 수 있다. 알킬화된 시클로덱스트린을 형성에 사용된 알킬기의 전형적인 예는 메틸, 프로필, 벤질, 아이소프로필, 터셔리 부틸, 알릴, 트리틸, 알킬-벤질 및 기타 일반적 알킬기을 포함한다.
이런 알킬기은, 적당한 조건하에서 하이드록실 기을 알킬하라이드, 또는 알킬화 알킬 설페이트 반응제와 반응시키는 종래의 방법을 사용해 제조될 수 있다.
토실(4-메틸벤젠 술폰닐)메실(메탄 술폰닐)이나 알킬과 관련된 다른물질이나 시약을 형성하는 아릴술폰닐은 열가소성수지로 사용하도록 적합화된 시클로덱스트린의 제조에 사용될 수 있다. 시클로덱스트린 분자의 제 1 -OH기은 제 2기 보다 쉽게 반응된다. 그러나, 이 분자는 유용한 조성을 형성하기 위해 실제 임의의 위치상에 치환될 수 있다.
관능기을 포함하는 상기 술폰닐은 시클로덱스트린 분자내 임의의 글루코스부의 1차 하이드록실 기이나 2차 하이드록실 기중 하나를 유도하기 위해 사용될 수 있다. 이 반응은 상기 1차 혹은 2차 하이드록실과 효과적으로 반응할 수 있는 술폰닐 클로라이드를 사용하여 수행될 수 있다. 술폰닐 클로라이드는 치환체를 필요로하는 분자내 타겟 하이드록실 기 갯수에 의존하여 적당한 몰비로 사용된다. 대칭형(단일 술폰닐부로 치환된 구성성분)이나 비대칭형(술폰닐 유도체를 포함하는 기의 혼합물로 치환된 제 1,2 하이드록실) 모두 잘알려진 반응조건을 사용하여 준비될 수 있다. 술폰닐 기은 일반적으로 실험자에 의해 선택되는 아실이나 아킬기과 결합될 수 있다. 마지막으로, 단일 치환된 시클로덱스트린은 링내 단일 글루코스부가 1-3사이의 술폰닐 치환체를 갖고 만들어 질 수 있다. 시클로덱스트린의 균형은 무반응을 유지한다.
현수한 열가소성 폴리머 포함하는 부를 갖는 시클로덱스트린의 아미노 및 아지도 유도체는 본 발명의 시트, 필름, 또는 상자에 사용될 수 있다. 시클로덱스트린분자로 유도된 술폰닐은, 아자이드(N3 -1)에 의해 술폰네이트 기의 친핵성 치환을 걸쳐 시클로덱스트린 분자에 치환된 술폰닐 기으로부터 아미노 유도체를 생성하기위해 사용될 수 있다. 아지도 유도체는 실제로 환원에 의해 치환된 아미노 화합물로 종종 변환된다. 다량의 아지도 혹은 아미노 시클로덱스트린 유도체가 제조된다. 이 유도체는 대칭으로 치환된 아민기을 제조할 수도 있다(둘 이상의 아미노 혹은 아지도 기를 갖는 이 유도체는 시클로덱스트린 구조에 대칭하도록 배치되거나 아민 또는 아지드로 대칭적으로 치환된 시클로덱스트린분자로 유도된다). 질소를 함유한 기를 생성하는 친핵성 치환 반응에 기인하여, 6-탄소 원자의 1차 하이드록실기는 질소를 함유한 기의 주입을 위한 가장 적합한 위치이다. 질소를 함유한 기의 예로서, 아셀틸아미노(-NHAc)기, 메틸아미노를 함유한 알킬아미노, 에틸아미노, 부틸아미노, 아이소부틸아미노, 아이소프로필아미노, 헥실아미노, 및 그 외 알킬아미노 치환체등을 포함하는 것이 본 발명에서 유용할 수 있다. 더욱이 아미노, 또는 알킬아미노 치환체는 아민기를 유도하기 위해 질소원자와 반응하는 다른 화합물과 반응한다. 디메틸아미노, 디에틸아미노, 피페리디노, 피페리지노, 4원 치환된 알킬 혹은 아릴 암모늄 클로라이드 치환체, 시클로덱스트린의 할로겐 유도체과 같은 디알킬아미노를 포함하는 기타 가능한 질소함유 치환체는, 적당한 유도체로 치환된 시클로덱스트린 분자의 제조를 위해 피드류로서 제조될 수 있다. 1차 혹은 2차 하이드록실의 이런 성분들은 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드, 또는 기타 치환체등의할로겐 기로 치환된다. 할로겐 치환에 대한 가장 적절한 장소는 6개 자리를 갖는 1차 하이드록실이다.
포스포노로 치환된 하이드로카빌이나 포스페이토기로 치환된 히드로카빌은 적당한 유도체를 시클로덱스트린에 주입하기 위해 사용될 수 있다. 1차 하이드록실에서, 시클로덱스트린 분자는 알킬포스페이토, 아릴포스페이토 기로 치환될 수 있다. 2, 3번의 2차 하이드록실은 알킬포스페이토 기를 사용하여 브랜치될 수 있다.
시클로덱스트린 분자는 현수 이미다졸 기, 히스티딘, 이미다졸 기, 피리디노 및 치환된 피리디노 기을 포함하는 헤테로시클릭 핵에 치환될 수 있다.
적당한 치환체를 시클로덱스트린에 주입하기 위해 시클로덱스트린 유도체는 황 함유 기능기로 변형된다. 상기한 술폰닐 아실화기와는 별도로, SH 화학에 기초하여 제조되는 황을 함유한 기는 시클로덱스트린을 유도하기 위해 사용될 수 있다. 이런 황을 함유하는 기는 메틸티오(-SMe), 프로필티오(-SPr), t-뷰틸티오(-S-C(CH3)3), 히드로에틸티오(-S-CH2CH2OH), 이미다졸릴메틸티오, 페닐티오, 치환된 페닐티오, 아미노알킬티오등을 포함한다. 전술한 에테르 혹은 티오에테르화한에 기초하여, 하이드록실 알데히드 케톤으로 끝나는 치환체 또는 카르복실릭 에시드 기능기을 갖는 시클로덱스트린이 제조될 수 있다. 이런 기는 하이드록시에틸, 3-히드록시프로필, 메틸옥실에틸과 이에 대응하는 옥심 이성질체, 포밀메틸 및 이것의 옥심 이성질체, 카빌메톡시(-O-CH2-CO2H), 카빌메톡시메틸 에스테르(-O-CH2CO2-CH3)를 포함한다. 실리콘 화학을 이용하여 형성된 유도체로서 시클로덱스트린 유도체는 적당한 기능기을 포함할 수 있다.
실리콘을 함유한 기능기인 시클로덱스트린 유도체가 제조될 수 있다. 일반적으로 실리콘기는 단독 치환된 실리콘 원자를 가진기 또는 치환기와 실리콘-산소 백본을 반복한 기를 언급한다. 일반적으로, 실리콘 치환체내 실리콘 원자의 비는 하이드로카빌(알킬이나 아닐) 치환체를 결정한다. 실리콘 치환된 물질은 일반적으로 상승된 온도, 산화 안전성, 화학적 불활성을 갖는다. 더욱이, 실리콘 기는 내후성, 유전강도를 증가시키고 표면장력을 개선시킨다. 실리콘 기는 변형될 수 있는데 실리콘기는 실리콘부에 단일 또는 2∼12개의 실리콘 원자를 가져, 선형 또브랜치를 가질수 있어, 다수의 반복된 실리콘-산소기를 가지며, 더욱이 다양한 기능기와 치환될수 있기 때문이다. 본 발명의 목적을 위해 간단한 실리콘 함유 치환체부는 트리메틸실일, 혼합된 메틸-페닐실릴기 등을 포함하는 것이 바람직하다.
요약하면, 다수의 시클로덱스트린 치환체가 그 시클로덱스트린 내부에 분산된 특정물질에 따라 사용가능하다. 그러나, 전분층내에 치환체가 분포될 때, 바람직한 특정 치환체가 있다. 특히 시클로덱스트린 치환체는 전분층속으로 분산될대 가장 바람직한 치환이다. 바람직하게 치환된 시클로덱스트린은 아실화된 시클로덱스트린을 포함하거나 트리메틸 실릴, 히드록시 에틸 또는 히드록시 프록시 치환체를 포함한다.
배리어 층
도2는 본 발명의 바람직한 전형적인 복합물의 단면도(200)를 나타낸다. 이것은 몇개의 층과 결합한 종이판지 층(240)로 이루어진다. 본 도의 상부에서 개시된것은 외부층(210)으로, 1개 이상의 시클로덱스트린 종을 포함한 수용성 borne 아크릴산 코팅 또는 UV 코팅으로 이루어진다. 이 상층 아래는 잉크를 포함하는 프린트 층(220)으로, 종이상자 또는 다른 종이상자 포장재를 동일화 및 장식하기위해 사용되는 텍스트 및 그래프를 제공한다. 잉크 층(220)은 1개 이상의 시클로덱스트린 종을 선택적으로 포함하는 점토코팅(230)에 배치된다. 종이판지 물질의 내부(생성물 면)는 1개 이상의 시클로덱스트린 종을 포함하는 희석제층(250)을 포함한다. 본 도는 한 바람직한 실시예를 나타내며 본 발명을 한정하는 임의의 방법으로 해석될 수 없다. 예컨대, 포장재는 또한 나타내지 않은 1개 이상의 폴리머 층을 포함한다. 2차 희석제 및 시클로덱스트린 층은 환경으로부터 들어온 침입물질에 대해 즉시 배리어로서 작용하도록 종이판지 층(240)을 포함했다. 본 발명은 코팅, 층, 또는 적층의 희석제와 결합된 시클로덱스트린 물질을 포함하는 배리어 층의 용도를 주로 지시한다. 본 발명의 배리어층은 다양한 방법으로 형성된다. 본 배리어층은 활성 배리어 모드에 있어서 용해, 분산 또는 현탁되는 희석성분을 포함한다. 배리어 층은 코팅, 공압출, 적층, 스프레잉, 인쇄 등에 의해 형성될 수 있다. 바람직한 배리어 층은 희석제와 시클로덱스트린을 포함하는 수용성 용액으로부터 코팅에 의해 형성된다. 임의의 바람직한 배리어층은 셀룰로오스 물질에 직접적으로 결합된 배리어 층을 형성하도록 공압출 공정에 있어서 종이판지와 더불어 치환된 시클로덱스트린을 포함하여 공압출하는 열가소성 물질 층에 의해 형성된다.
시클로덱스트린 및 희석제를 포함하는 배리어층
시클로덱스트린 물질은 시클로덱스트린 또는 고체 희석제와 결합한 치환되시클로덱스트린의 유효량을 포함하는 층을 가진 셀룰로오스 층을 포함하는 유사한 구조를 형성하거나 셀룰로오스 웹을 형성함으로써 배리어 셀룰로오스 웹에 결합된다.
본 발멍의 배리어 층을 형성함에 있어서, 코팅은 셀룰로오스 웹에 나중에 적층된 필름에 나중에 적층된 필름에 형성되거나 셀룰로오스 웹에 필름을 형성하도록 코팅할 수 있다. 이런 코팅 공정은 셀룰로오스 웹이 이동을 위한 액체의 도포를 포함한다. 이런 코팅 공정는 일반적으로 도포섹션 및 유량조절섹션을 가지는 장치를 사용한다. 코팅의 양과 두께의 주의 깊은 조절로 폐기물없이 최적의 배리어 층을 얻는다. 텐션 감지 코팅기와 같은 많은 코팅 장치가 알려져 있는데, 예컨대, 유량조절 로드을 사용하는 코팅기, 웹 텐션의 변화에도 코팅 무게를 유지하는 텐션 무감지 코팅 스테이션, 브러쉬 코팅 방법, 에어 나이프 코팅기 등이 있다. 이런 코팅 장비는 유연성 필름의 한면 또는 양면 또는 셀룰로오스 웹의 한면 또는 양면을 코팅하도록 사용될 수 있다. 상기 코팅장치는 일반적으로 필름을 형성하는 물질을 포함하는 액체 성분 및 시클로덱스트린 또는 치환된 시클로덱스트린 물질의 유효량과 아울러 코팅 성분을 형성 및 유지시키는 첨가제를 가한다. 필름을 형성하는 물질은 종종 바인더로 칭한다. 이런 바인더는 최종 코팅단계에서 높은 분자량의 폴리머로 존재한다. 본 발명의 폴리머 층들 또한 함께 공압출된다.
바람직하게, 배리어 층은 각각의 희석제를 포함한다:
| 코팅유형 | gCD/1000FT2 | 범위 (코팅의 wt%) |
| 전분코팅 | 10 - 50 | 0.5 - 5 |
| 셀룰로오스 코팅 | 10 - 50 | 0.5 - 5 |
| 아크릴 코팅 | 0.05 - 1.5 | 0.05 - 0.5 |
| 압출 코팅 | 0.2 - 20 | 0.1 - 3 |
임의적으로, 배리어 층은 특히 X-레이를 포함하여 방사선원이 방사될때 형광을 내는 화합물을 포함한다. 본 분야에 알려져 있는 이런 화합물은 NaCl, NaBr, Na2SO4, KCl, KBr, K2SO4, FeCl2, FeBr2및 그의 혼합물을 포함한다.
폴리머 배리어 층
열가소성 폴리머 층은 셀룰로오스 웹의 생성물 면나 외부 면에 사용될 수 있다. 이들 층은 액체에 대하여 셀룰로오스 웹이 밀봉을 돕는 시클로덱스트린없이 사용될 수 있다. 또한 그들은 휘발성 열가소성 폴리머 오염물질, 열분해 생성물 및 소중합체의 침입물질의 확산 또는 이동에 대하여 배리어를 형성하도록 돕는 시클로덱스트린을 가진 희석제로서 사용될 수 있다. 웹의 양면의 폴리머 필름은 또한 시클로덱스트린을 포함한다.
많은 유용 가능한 열가소성 폴리머가 있으므로, 특별히 소망한 속성 및 성질에 따라 특정한 폴리머를 신중히 선태해야 한다. 중요한 성질은 장력강도, 연장도, 강성도, 인열강도 및 저항을 포함하며; 광학적 성질은 연무, 투명도를 포함하며; 다양한 침입물질의 수분흡수 및 투과와 같은 내화학적 성질은 수증기 및 다른 침입물질을 포함하며; 유전상수와 같은 전자적 성질; 및 수축율, 크랙킹, 내후성등을 포함하는 영구성을 포함한다.
열가소성 물질은 종이판지 웹 압출 코팅, 블론 열가소성 압출, 선형 쌍축으로 배향된 필름 압출을 포함하는 다양한 공정을 사용하여 배리어 필름에 형성되며 용융된 열가소성 수지, 모노머 또는 폴리머(수용성 또는 유기 용매)분산으로부터코팅함으로써 형성될 수 있다. 배리어 필름 형성이 달성되도록 이끈 본 폴리머 열가소성의 특징은 다음과 같다. 열가소성 폴리머를 제조하는 숙련된 기술자는 열가소성 공정을 위한 폴리머 물질을 재열하도록 연구되어 왔으며. 특정한 끝은 분자량 조절(용융지수는 분자량을 측정함으로써 열가소성 플라스틱 산업에 의해 선택되어 왔다-용융지수는 분자의 무게, 밀도 및 결정도에 대해 역비례한다)에의한 도포에 사용되어 왔다.
열가소성 압출 코팅한 폴리오레핀(저밀도 폴리에틸렌(LDPE)같은 폴리알파 올레핀, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE))은가장 빈번히 사용되는 열가소성 폴리머로, 폴리프로필렌, 에틸렌-비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(PET 또는 PETG) 및 폴리부틸렌-텔레프탈레이트(PBT)는 압출 코팅을 만들기 위해 때때로 사용된다. 전형적으로 폴리올레핀은 0.3∼20g/min의 용융지수, 약 0.910∼0.970g/cc의 밀도, 및 약 200,000∼500,000범위의 평균 분자량(MW)의 무게를 갖는다. 서로 맞댄 두개의 플라스틱 층이 종이판지에 코팅되는 공압출은, 나일론 또는 다른 유사하게 상태한 폴리머에 부착하는 것을 가능하게 하나, 저절로 종이판지에 부착되지는 않는다. 공압출 코팅은 전형적으로 0.3mil(0.0003inch)이다. 수용성 아크릴릭계의, 우레탄 및 PVDC 등을, 롤 코팅을 위해, 코팅하기 전에 분산제는 최적 결정도 및 분자량을 갖도록 중합된다.
다양한 열가소성 물질은 필름 및 시트 생성물을 만드는데 사용된다. 이런 물질은 폴리 메틸메타아크릴레이트, 폴리-n-부틸아세틸레이트, 코폴리(에틸렌-아크릴릭 에시드), 폴리(에틸렌-메타아크릴레이트) 등과 같은 코폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌)폴리머, 아크릴릭 폴리머; 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이느 프로피온네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 및 셀룰로오스 트리아세테이트 등을 포함하며; 폴리테트라플루오로에틸렌(TEFLONⓡ), 코폴리(에틸렌 테트라플루오로에틸렌)폴리머, 코폴리(테트라플루오로에틸렌 프로필렌)폴리머, 폴리비닐플루오라이드 폴리머 등을 포함하는 플루오로폴리머; 나일론6, 나이론6,6등과 같은 폴리아미드; 폴리카보네이트; 코폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 코폴리(에틸렌 1,4-나프탈렌데카르복실레이트), 코폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 같은 폴리에스테르; 폴리아미드 물질; 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌 물질; 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 고 분자량의 조밀도를 가진 폴리에틸렌 등; 폴리프로필렌, 쌍축으로 배향된 폴리프로필렌; 폴리스티렌, 쌍축으로 배향된 폴리스티렌; 폴리비닐클로라이드를 포함하는 비닐필름; 코폴리(비닐클로라이드 비닐아세테이트)폴리머, 폴리설폰, 폴리페닐렌 설피드, 폴리페닐렌 옥시드, 액체결정 폴리에스테르, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐부티랄 등을 포함하는 특수필름을 포함한다.
본 발명의 청구에 있어서 다수의 열가소성 폴리머가 존재하여 약간의 활용을 제공하지만, 특정한 폴리머가 바람직하다. 바람직한 폴리머는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 비닐 아세테이트를 포함하는 코폴리머, 비닐 클로라이드를 포함하는 코폴리머, 1개의 아크릴릭 모노머를 포함하는 코폴리머, 스티렌 또는 그의 혼합물을 포함하는 폴리머를 포함한다.
열가소성 필름 물질을 일반적으로 시판된 전형적으로 열을 가하여 적층하는기술을 사용하여 셀룰로오스 웹에 적층시킨다. 이 기술에 있어서, 필름은 2가지의 일반적 방법을 사용하여 셀룰로오스 웹의 기질에 결합시킬 수 있다. 이 필름은 표준 열기술로 셀룰로오스 웹에 직접적으로 압출될 수 있으며 웹에 직접적으로 결합될 수 있다. 압출 코팅 공정에 있어서, 시클로덱스트린 유도체를 포함하는 플라스틱 펠렛은 고온(일반적으로 약 350°이상)에서 용융된다. 용융된 플라스틱은 협소 슬릿 또는 다이를 통해 압출된다. 동시에 이 용융된 물질은 셀룰로오스 웹에 접촉된다. 이것을 즉시 재우 매끄러우며 비교적 차가운 냉각롤(30-40℃)로 가압한다. 이런 조작은 셀룰로오스 웹에 강한 적층결합이 형성되는것 외에 매끄러운 불침입물질성 표면의 플라스틱을 부여한다. 이 코팅의 외관 및 성질은 전형적으로 사용된 냉각 룔의 기능의 유형이나 플라스틱 물질의 특성은 아니다.
부가적으로, 필름은 필름의 롤으로부터 취하여 열기술을 사용하거나 또는 일반적으로 열이 활성된 결합층을 사용하여 셀룰로오스 웹에 적층된다. 예비 압출된 필름 또는 프리케스트 필름을 셀룰로오스 웹에 접촉시켜, 이것의 용융점보다 높은 온도로 가열하고 즉시 매끄러우며 차가운 냉각롤로 가압한다. 이런 적층공정은 전형적으로 잘 알려진 상기 공정을 사용하여 완성된다. 이런 적층은 접합 필름 웹 적층 형성에 도움을 주는 접합제를 사용하여 개선될 수 있다. 이런 물질은 일반적으로 필름, 예열처리한 셀룰로오스 웹에 코팅되어진다.
시클로덱스트린 물질은 시클로덱스트린 또는 치환된 시클로덱스트린의 유효량을 포함하는 액체코팅 성분으로 셀룰로오스 층을 포함하는 유사한 구조나 셀룰로오스 웹을 코팅함으로써 배리어 셀룰로오스 웹에 결합된다. 이런 코팅 성분은 전형적으로 수용성 매질을 사용하여 형성된다. 수용성 매질은 첨가제 및 유용한 코팅용 수용성 분산을 형성시킬수 있는 성분이 물과 결합함으로써 형성된다.
본 발명의 배리어 층 형성에 있어서, 코팅은 셀룰로오스 웹에 나중에 적층된 필름에 형성되거나 셀룰로오스 웹에 필름을 형성하도록 코팅할 수 있다. 이런 코팅 공정은 셀룰로오스 웹에 액체의 도포를 포함한다. 일반적을 이런 코팅 공정은 도포섹션 및 유량조절섹션을 가진 장치를 사용한다. 코팅의 양과 두께의 주의 깊은 조절로 폐기물없이 최적의 배리어 층을 얻는다. 텐션 감지 코팅기와 같은 많은 코팅 장치가 알려져 있는데, 예컨대, 유량조절 로드을 사용하는 코팅기, 웹 텐션의 변화에도 코팅 무게를 유지하는 텐션 무감지 코팅 스테이션, 브러쉬 코팅 방법, 에어 나이프 코팅기 등이 있다. 이런 코팅 장비는 유연성 필름의 한면 또는 양면 또는 셀룰로오스 웹의 한면 또는 양면을 코팅하도록 사용될 수 있다.
상기 코팅장치는 일반적으로 필름을 형성하는 물질을 포함하는 액체 성분 및 시클로덱스트린 또는 치환된 시클로덱스트린 물질의 유효량과 아울러 코팅 성분을 형성 및 유지시키는 첨가제를 가한다. 필름을 형성하는 물질은 종종 바인더로 칭한다. 이런 바인더는 최종 코팅단계에서 높은 분자량의 폴리머로 존재한다. 열가소성 폴리머 또는 교차결합한 폴리머 모두 사용될 수 있다. 이런 바인더는 아크릴릭, 비닐, 알킬, 폴리에스테르 등을 포함하는 어떤 겹친부류로 분류된다. 더욱이, 상기 성분은 폴리머 필름을 형성하는데 사용되는 물질이며 또한 수용성 및 용매계 코팅성분의 형성에 사용될 수 있는 대응물질을 갖는다. 이런 코팅 성분은 액체 매질과 폴리머를 포함하는 고체물질, 시클로덱스트린 및 다양한 유용 첨가물질이 결합함으로써 만들어진다. 바람직하게, 배리어 층은 1000ft2당 약 0.2∼20g/1000ft2또는 0.002∼0.22g/m2의 수득율을 얻도록 충분한 시클로덱스트린을 포함한다. 임의적으로, 폴리거 배리어 층은 특히 X-레이를 포함하여 방사선원이 방사될때 형광을 내는 화합물을 포함한다. 본 분야에 알려져 있는 이런 화합물은 NaCl, NaBr, Na2SO4, KCl, KBr, K2SO4, FeCl2, FeBr2, FeSO4및 그의 혼합물을 포함한다.
전분 및 수용성 셀룰로오스 배리어 층
시클로덱스트린 물질은 전분 또는 수용성 셀룰로오스 희석제와 결합한 치환된 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린의 유효량을 포함하는 액체 코팅 성분을 가진 셀룰로오스 층을 포함하는 셀룰로오스 웹 또는 유사 구조를 코팅함으로써 배리어 셀룰로오스 웹에 결합된다. 이런 코팅 성분은 전형적으로 전분 및 시클로덱스트린에 대해 캐리어로서 작용하는 액체 매질을 사용하여 형성된다. 액체 매질은 전형적으로 수용성 매질 또는 유기 용매 매질들을 포함할 수 있다. 수용성 매질은 전분과 시클로덱스트린과 결합된 코팅을 가능케하는 유용한 수용성 분산제 및 첨가제가 물과 결합함으로써 형성된다. 바람직하게, 웹에 형성된 배이어 층은 1000ft2(약 0.1∼0.6 g-m-2)당 약 10∼50g 의 수득율을 얻도록 충분한 시클로덱스트린을 포함한다. 임의적으로, 전분 또는 셀룰로오스 배리어 층은 특히 X-레이를 포함하여 방사선원이 방사될때 형광을 내는 화합물을 포함한다. 본 분야에 알려져 있는 이런 화합물은 NaCl, NaBr, Na2SO4, KCl, KBr, K2SO4, FeCl2, FeBr2, FeSO4및 그의 혼합물을 포함한다.
포장 및 포장된 아이템
시크로덱스트린 또는 호환할 수 있게 유도된 시클로덱스트린을 포함하는 셀룰로오스 웹은 다양한 아이템을 포장하도록 다양한 포장형식을 사용한다. 일반적인 포장 아이디어가 사용된다. 예컨대, 이 아이템은 파우치, 백 등에 완전히 포장한다. 더욱이, 이 웹은 경화 플라스틱 컨테이너상에 종이 마감재로서 사용된다. 이런 컨테이너는 직각, 원형, 정사각형, 또는 다른 형태를 취한 단면을 갖는데, 바닥은 평평하며 윗면은 개방되어있다. 컨테이너와 종이 또는 웹 마감재는 본 발명의 코팅, 열가소성 코팅 또는 적층 물질로 만들어 진다. 더욱이, 본 발명의 코팅, 열가소성 코팅, 또는 적층물질은 셀룰로오스 부, 블리스터 팩 포장, 클램셀 유형의 밀폐, 터브, 접시 등을 형성하는데 사용된다. 본 발명의 방법으로 포장될 수 있는 생성물은 커피, 즉석 씨리얼, 크래커, 파스타, 쿠키, 냉동피자, 캔디, 코코아 또는 그 밖의 초코렛 생성물, 건조 혼합 그라비 및 스프, 스낵 식품(칩, 크래커, 팝콘 등), 구운 식품, 페스트리, 브레드 등, 거조된 애완동물 사료(고양이 사료 등), 버터 또는 버터냄새 노트, 육류생성물, 특히 버터 또는 버터냄새 노트는 전자레인지용 종이 컨테이너내의 전자레인지용 팝콘, 과일 및 견과 등의 제조에 사용된다.
상기 설명한 시클로덱스트린의 성질, 시클로덱스트린 유도체, 열가소성 필름, 코팅한 필름 및 필름의 생성물에 관한 코팅 또는 제조의 세부설명, 및 호환 가능한 유도체를 만들기 위한 시클로덱스트린의 공정은 배리어를 목적으로 하는 셀룰로오스 웹 또는 종이판지에 호환 가능한 시클로덱스트린의 결합을 포함하는 기술을 이해하는 근거를 제공한다. 다음의 예는 본 발명을 한층 더 이해하는 근거를 제공하며 가장 바람직한 모드를 포함한다.
열가소성 폴리머 시험
테스트된 폴리머 필름은 1997년 2월 18일 출원한 우드(Wood) 외의 미국특허 제 5,603,974에 기재된 절차에 따라 제조되는데, 본 발명에 참고함으로서 더욱 명백해졌다.
우선, 배리어 층의 모델로서 4개의 실험 테스트 필름을 생산한다. 3개의 필름은 1%, 3% 및 5% (wt/wt)로서 로딩으로서 베타-시클로덱스트린(β-CD)를 포함하는 반면 4번째 필름은 용기 베타-CD 만이 없는 수지및 첨가제의 same batch로 부터 만들어진 조절 필름이다. 5%로 로드된 베타-CD 필름은 테스트 필름의 유기 잔류물의 착물화에 대해 테스트한다. 베타-CD는 효과적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)에서의 유기 착물 잔류물을 확인할 수 있다.
9개의 변경된 베타-시클로덱스트린 및 분쇄된 베타-시클로덱스트린(입자 크기 5∼20 microns)을 평가하였다. 시클로덱스트린의 변경은 아세틸화된 시클로덱스트린, 옥탄닐 수신네이트 유도체, 터셔리 아민 유도체, 카르복실메틸 유도체, 수신닐화된 시클로덱스트린, 암포테릭 및 트리메틸실릴 이써 유도체가 있다. 각 실험의 시클로덱스트린(1% 로딩 wt/wt)는 리틀포드(Littleford) 믹서를 사용하여 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 혼합하며 그때 브라벤더(Brabender) 쌍축 압출기을 사용하여압출한다.
9개의 변경된 시클로덱스트린 및 분쇄된 시클로덱스트린(LLDPE)의 프로파일은 50배 및 200배 배율에서 광학 현미경으로 조사한다. 현미경 조사는 LLDPE 수지와 시클로덱스트린 사이에 호환성을 시각적으로 첵크하기 위해 사용된다. 테스트된 10개의 시클로덱스트린 후보중, 3개(아세틸화된 시클로덱스트린, 옥탄닐 수신네이트 및 트리메틸실릴 이써)는 LLDFE수지와 호환될 수 있다는 것을 시각적으로 확인하였다.
착물화된 잔류 필름의 휴발성을 5% 베타-CD 필름 샘플 및 1%(wt/wt) 아세틸화된 시클로덱스트린, 옥타닐 수신네이트 베타-CD 및 트리메틸실릭 이써를 포함하는 3개의 압출된 프로파일에 대해 저온 트랩핑 절차를 사용하여 측정한다. 3단계로 구성된 분리법은; 우선 2개는 동시에 수행하며 3번째것은, 휘발성 유기 화합물을 분리 및 검출하기 위한 기기적 기술로, 1과 2를 수행한 후 수행된다. 1차단계에서, 순수한, 비활성 드라이 가스는 샘플로부터 휘발성 물질을 제거하는데 사용한다. 가스로 제거하는 단계동안, 샘플은 120℃로 가열된다. 샘플을 분석하기 전에 즉시 대용물(벤젠-d6)에 스파이크된다. 벤젠-d6는 각 세트의 회수용 테스트 데이타를 수정하기위해 내부 QC 대용물로서 제공된다. 2차단계는 휘발성 물질의 농도 액체 질소 트랩에 구형의 바이알을 담가 스트림핑 가스로 냉각함으로써 샘플로 부터 제거된 휘발성 물질을 농축한다. 가스-스트림핑의 마지막 단계에서, 내부 기준물(톨루엔-d6)는 구형의 바이알에 직접 주입되며 바이알은 즉시 뚜껑을 닫는다. 방법 및 시스템 바탕값은 샘플과 함께 산재하며 오염물질을 모니터하기 위해 샘플과 같은 방법으로 처리한다. 농축된 유기 성분은 그때 가열된 윗공간은 고분리 가스 크로마토그래피/질량 분석기(HRGC/MS)에 의해 분리, 확인 및 정량화된다. 잔류 휘발성 물질의 분석한 결과를 아래 표에 나타내었다.
이러한 예비 스크리닝 테스트에 있어서, 베타-CD 유도체는 실험 필름을 제조하기 위해 사용된 저밀도 폴리에틸렌 수지에 있어서 본래의 휘발성 유기물질을 추적하는 착물을 효과적으로 나타낸다. LLDPE필름에 로딩된 5% 베타-CD에 있어서, 유기 휘발성 물질의 80% 정도는 착물화된다. 그러나, 모든 베타-CD 필름(1% 및 5%)는 무색(밝은 갈색) 및 무냄새을 갖는다. 색깔 및 냄새 문제는 CD의 직접적인 분해 또는 CD내의 불순물에 기인한다고 확신한다. 2개의 냄새-활성 화합물 (2-푸르알데하이드 및 2-퓨란메탄올)은 블로운(blown) 필름 샘플에서 확인된다.
3개의 변경된 호환될 수 있는 CD 후보(아세틸화된 CD, 옥탄일 숙신네이트 및 트리메틸실일 에테르)중의, 아세틸화된 CD 및 트리메틸실일 에테르 CD는 LLDPE 수지에 있어서 효과적으로 착물이 본래의 휘발성 유기물을 추적하는 것을 나타낸다.잔류 LPDE 유기 휘발성 물질의 약50%정도가 아세틸렌화된 베타-CD 및 트리메틸실일 에테르(TMSE) 베타-CD의 1% 로딩이 착물화되며, 옥탄일 숙신에이트 CD는 잔류 LPDE 수지의 휘발성 물질은 착물화하지 않는다. 분쇄된 베타-CD는 아세틸화된 베타-CD 및 베타-CD가 변경된 TMSE 보다 덜 효과적(28%)으로 확인된다.
방향성 침입물질을 제거에 대해 72℉에서 1% TMSE 베타-CD 필름이 1% 아세틸화된 베타-CD 필름 보다(24% vs 26%) 약간 더 제거하며 더욱 변형된 CD의 첨가는 개선된 점이 나타나지 않았다.
105℉에서 방향성 침입물질 제거에 대해, 1% TMSE 베타-CD 필름과 1% 아세틸화된 베타-CD 필름 모두 72℉에서보다 방향성 침입물질을 13% 정도 더욱 효과적으로 제거한다. 다시말하면 방향성 침입물질 제거에 대해 1% TMSE 베타-CD 필름이 1% 아세틸화된 베타-CD 필름보다 약간 더(36% vs 31%) 제거한다.
72℉에서 1% TMSE 필름은 1% 아세틸화된 베타-CD 필름보다 처음에는 보다 효과적으로 지방성 침입물질을 제거한다. 1% TMSE 베타-CD는 표준보다 더 나빠지는 반면 1% 아세틸화된 베타-CD는 지방성 침입물질의 약 6%를 제거하였다.그러나 테스트가 계속되는 동안,
2개의 실험 수용성 코팅용액을 생산하였다. 한 용액은 하이드록시에틸 베타-CD(무게의 35%)을 포함하며 다른 용액은 하이드록시프로필 베타-CD(무게의 35%)을 포함한다. 두 용액 모두 필름형성 접착제인 약 150,000(Polysciences, Inc.)(무게의 15%고체)의 분자량을 가지는 폴리아크릴릭 에시드의 분산제를 포함하는 아크릴릭 에멀젼의 10%를 포함한다. 이들 용액은 2개의 LLDPE 필름을 함께 적층함으로써 수작업 코팅 테스트 필름 샘플에 사용된다. 2개의 다른 코팅 기술이 사용된다. 첫 번째 기술은 2개의 필름 샘플 플랫을 아주 약간 스트레칭하여, 그때 핸드 롤러를 사용하여 코팅을 하는데, 그때 플랫이 스트레칭되는 동안 필름들은 함께 적층된다. Rev 1 샘플은 적층 공정동안 스트레칭을 하지 않았다. 마지막으로 모든 코팅된 샘플은 필름 시트사이에 공기방울을 제거하기 위해 진공 적층압에 위치된다. 필름 코팅 두께는 0.0005inch이다. 이어서 이들 CD 코팅된 필름 및 히드록실메틸 셀룰로오스 코팅 필름을 테스트한다.
히드록시에틸 베타-CD 코팅에 의한 방향성 및 지방성 증기의 감소는 증기의 최초 얼마의 노출시간에서 가장 크며 그때 테스트 시간이 20 시간 이상에서는 사라진다. 방향성 증기보다 지방성 증가의 감소가 더 높은 것은 히드록시에틸 베타-CD 코팅에 의해 달성된다; 이것은 그들의 분자크기(i.e., 지방성 화합물이 방향성 화합물보다 작다.)의 차이가 작용된다고 생각된다. 지방성 침입물질은 테스트된지 20시간 경과후 표준과 비교하였을 때 46%까지 감소된다. 방향성 증기의 감소율은 테스트된지 17시간 경과 후 표준을 비교하였을 때 29%이다.
하이드록시에틸 베타-CD 코팅된 Rev 1은 테스트된지 20시간 경과 후 control을 비교하였을 때 87%까지 지방성 침입물질을 감소시킨다. 이 필름 코팅의 방법이 다른 히드록시에틸 베타-CD 코팅된 필름으로 부가된 41% 이상의 감소율을 초래한다는 것은 알려지지 않았다. 72℉에서 히드록시에틸 베타-CD 코팅은 히드록시프로필 베타-CD 코팅보다 방향성 침입물질에 대해 약간 더 잘 제거한다(29%-20%)
시클로덱스트린 유도체의 제조
제1예
아세틸화된 베타-시클로덱스트린은 1차 히드록시(-OH)기에 CD 당 3.4아세틸기를 함유시켜 얻는다.
제2예
β시클로덱스트린은 β시클로덱스트린 분자당 약1.7트리메틸 실릴에테르 치환체류를 함유시켜 얻는다. 이 치환은 일반적으로 제1 6-탄소 원자에서 나타난다.
표2는 각 시험롤의 동일성을 나타낸다.
이 시험결과는 본 발멍의 열가소성 필름에 있어서 적당한 시클로덱스트린 물질의 내포를 나타내는 것으로 실제로 다양한 연료증기 침입물질의 이동율을 감소시킴으로써 배리어 특성을 개선하였다. 이동율의 개선을 나타내는 데이타는 아래에데이타 표로 나타내었다.
변형된 셀룰로오스 폴리머화 시험
기질
완성된 종이판지상자는 다층구조의 부분으로서 바인더, 잉크, 중복인쇄된 윤기 및 플라스틱을 결합한다. 이상자를 완성하는 물질은 냄새나는 휘발성 물질원으로 포장된 식품의 맛과 향의 품질에 불리하게 작용한다. 냄새나는 물질은 통상적으로 알데히드, 에스테르, 아세테이트 및 또한 불포화기를 가진 이들과 같은 기능기를 포함하는 물질이다.
종이판지 샘플제조
실험분석과 관능시험의 차이는 수계 아크릴릭 및 셀룰로오스 코팅물로 코팅된 인쇄된 재활용 종이판지 상자 샘플에서 나타났다. 표3에 상자코팅재를 요약해 놓은 겻이다. 다양한 샘플은: 시클로덱스트린 처리와 더불어 또는 시클로덱스트린 처리없이 중복인쇄한 아크릴 코팅 및 시클로덱스트린 처리와 더불어 셀룰로오스 코팅한 것과 시클로덱스트린 처리없이 셀룰로오스 코팅한 것을 포함한다.
셀룰로오스 코팅 용액
2개의 코팅 용액은 제조된다: 0.5% 셀룰로오스 용액 및 1.5% 시클로덱스트린(50% 알파 및 50% 감마 시클로덱스트린) 0.5% 셀룰로오스 용액, 희석제로서 셀룰로오스에 작용한다. 0.5% 셀룰로오스 용액은 360g의 0.5% 셀룰로오스 용액을 생성하기 위해 358g 탈이온화된 물로 1.8g의 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(Hercules MP-943W)를 희석함으로써 제조된다. 셀룰로오스 용액을 포함하는 시클로덱스트린은 2.7g의 알파 시클로덱스트린(Wacker Biochem Corporation) 및 2.7g의감마 시클로덱스트린(Wacker Biochem Corporation)을 가진 0.8g의 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스를 360g의 0.5% 셀룰로오스 용액을 제조하기 위해 352g의 탈이온화된 물에 희석하여 제조된다.
아크릴 코팅 용액
2개의 알크릴 용액이 제조된다. 수계 알크릴 중복 코팅(Coating and Adhesive Corporation, 1245C)의 표준용액은 "as recieved" 사용된다. 두번째 1245C 아크릴 코팅 용액은 0.13% 시클로덱스트린(70% 알파 및 30% 감마 시클로덱스트린)을 포함한다. 후자는 359.5g의 1245C 코팅을 가진 0.326g의 알파 시클로덱스트린과 0.140g의 감마 시클로덱스트린을 혼합함으로써 제조된다.
코팅 공정
모든 종이판지 코팅은 깨끗하고, 매끄러운 유리판(폭 12인치, 길이 24인치)상에서 수행된다. 플로리다소재의 Industry Tech of Oldsmar사 생성물인 직경 0.25-inch의 12-inch #2.5 수위저하 봉은 아크릴 및 셀룰로오스 코팅을 가하는데 사용된다. 각 판지에 대해, 셀룰로오스 또는 알크릴 코팅 용액의 초과량은 길이11∼12 inch의 풀의 종이판지의 일단부에 깨끗하고 경질의 PVC 시트(16"×4"×0.04")에 가한다.
셀룰로오스 코팅 용액은 일정한 속도로 종이판지의 뒷면(프린트되지 않은 면)을 drawn across 되는데, 각 판지를 완성하기 위해 1.1∼1.4 초의 비율로 수위저하 로드를 사용한다. 코팅된 판지는 2시간동에 주위온도에서 말린다.
다음의 셀룰로오스 코팅은, 종이판지 상자 샘플은 수계 아크릴 코팅으로 코팅된다. 이 아크릴 코팅은 셀룰로오스 코팅과 동일한 결냄새으로 프린트된 표면에 가해진다. 코팅된 판지는 1시간동안 주위 상태에서 말리며 그때 표준 및 시험 샘플을 샘플이 분석학적으로 또는 관능 분석으로 비교될 때 까지 알루미늄 호일로 각각 싼다.
관능시험 절차
개요: 본래의 완성된 종이판지로부터 냄새을 내는 휘발성 물질은 차단된 동안 용기의 윗공간에서 방출되며, 그 냄새의 농도는 검사판넬에 의해 평가된다.시험자는 각 용기의 윗공간의 냄세를 맡고 0=이취 없음 ∼ 8= 매우 강한 이취의 카테고리 범위를 사용하여 종이상자판지의 냄새이 사라진 정도를 평가한다.
물질: 뚜껑을 가진 16oz Marson 용기, 3ml DI 물을 포함한 12mm×75mm 유리 바이알, 4"×4" 조각 호일, 100。F(38℃)를 유지하도록 조절되는 환경 및 4"×10" 종이판지 샘플.
절차: 샘플(4"×10")을 각 종이상자로 부터 절단한다. 표준 또는 시험 종이상자 샘플은 같은 종이상자 위치에서 절단한다. 각 샘플을 이것의 협소면에서 주의깊게 말고 집중된 코일을 분리하기 위해 작은 유리 모세관 튜브를 주입한다. 종이상자판지 샘플은 16oz Marson 용기내로 배치시키고, 그때 물이든 바이알이 첨가된다. 4"×4" 조각 호일은 용기의 주둥이를 덮는데에 사용되며, 그때 뚜껑은 호일로 덮힌 용기위에 스크류한다. 시험 샘플의 20개의 용기 및 대응하는 20개의 표준 샘플은 냄새 패널을 위해 제조된다. 샘플 용기은 25시간동안 100。F(38℃)를 유지하도록 조절되는 환경에 배치한다. 다음의 100。F 온도에서 25시간 동안, 샘플을 조절된 환경으로 부터 이동시키고 관능 평가전에 16시간 동에 주위에 방치한다. 각 용기은 3개의 수치 코드 라벨로 식별된다. AB와 BA의 표준 및 시험 종이상자판 결합의 같은 수는 패널에 존재된다. 각 패널 판단에 2개의 코드 샘플이 존재된다. 감지자는 왼쪽 용기을 열고 윗공간의 냄새를 맡는다; 그때 오른쪽 용기도 열고 윗공간의 냄새를 맡는다. 판단은 다음의 카타고리 범위를 사용하여 종이판지 이취를 평가한다.
0=이취 없음
1=검출만 될정도
2= 매우 약함
3=약함
4=약중간
5=중간
6=강중간
7=강함
8=이취가 매우강함
결과: ANOVA는 표준 및 시험 샘플의 이취정도 스코어들 사이의 통계적 차이의 존재 유무를 결정하는데 사용된다. 최소유의차는 표준 및 시험 샘플의 냄새강도 평균 스코아를 비교하는데 사용된다. 냄새정도 시험 결과는 아래 표4에 제공된다.
| 용기 냄새 관능 시험 | |
| 샘플ID | 평균스코아 |
| 표준 | 5.5a |
| 시험 | 4.8b |
ab 는 α= 0.05에서 유의차이다
동적 윗공간 고 분별능 가스 크로마토그래피/질량분석기
개요: 차단된 동안 용기의 윗공간으로 종이상자판지 샘플로부터 방출되는 본래의 휘발성 화합물은 종이상자판지의 휘발성 물질을 트랩하는 동적 윗공간에 의해 측정되며 이어서 고분별능 가스 크로마토그래피/질량분석기(GC/MS) 분석에 의해 정성적 및 정량적으로 측정된다.
물질: TEFRON으로 피복된 뚜껑이 있는 250ml I-Chem 병, 3ml DI 물을 포함하는 12mm×75mm의 유리 바이알, 100。F(38℃)를 유지하도록 조절되는 환경 및 2개의 3-1/2"×10" 종이판지 샘플.
절차: 두개의 3-1/2"×10" 종이상자판지의 조각을 종이상자으로부터 절단한다. 표준 및 시험 종이상자 샘플은 같은 종이상자의 위치에서 절단한다. 종이상자 샘플은 이것의 협소면에서 돌돌말리면 동심코일을 분리하기위해 작은 유리모세관 튜브를 삽입한다. 종이판지롤을 250ml I-Chem 병으로 배치하고, 그때 물의 바이알을 코일된 종이판지의 내부에 배치한다. 샘플 병은 25시간 동안 100。F(38℃)를 유지하도록 조절되는 환경에 배치된다. 100。F에서 25시간후, 샘플은 조절된 환경으로 부터 이동되어 유지하는 3시간동안 주위에 방치한다; 분석전 1, 24 및 120 시간. 각 환경에서 샘플을 유지시간에서, 병은 Hewlett Packard 5890 가스 크로마토그래피의 주입 포트를 거쳐 경계된 퍼지 및 트랩 셈플러(Hewlett Packard model 19395A)로 이동시킨다. GC 모세관 컬럼은 Hewlett Packard 5970 질량분석기(MS)에 직접적으로 접촉된다. 퍼지 및 트랩 샘플러는 더 큰 크기의 I-Chem 샘플 병이 고정되로록 변형시킨다. 분석하기전에, 두개의 내부 표본(1,4-디플루오로벤젠 및 클로로벤젠-d5) 및 두개의 대용 표본(브로모클로로메탄 및 나프탈렌-d10)는 셉타를 통해 샘플러 병으로 주입된다 MS는 35∼260 ame 질량범위에서 조작되며 70ev의 이온화전압으로 조작된다. 샘플은 30ml/min의 유동속도로 15분동안 정화되며 방출물은 Tenax 컬럼에 트랩된다. 다음의 정와 사이클에서, Tenax 트랩은 즉시 가열되어, 질량분석기에 주입되기 전에 화합물이 분리되는 가스크로마토그래피 모세관 컬럼에 트랩된 화합물을 이동시킨다. 샘플 분석 스펙트라는 참고 스펙트라와 각각 재조사 및 비교된다.
분석결과:시험 샘플 분석 식별은 GC의 머무르는 시간(min) 및 참고물질 스펙트라와 분석 스펙트라를 비교함으로써 달성된다. 정량적 시험분석은 내부 표준에 대한 각 분석의 반응펙터에 근거가 된다. 최초 체류시간을 19분까지 분석한 것은 1,4-디플루오로벤젠(내부표준)에 대해 정량화하였고, 19분에서 30분의 분석은 내부 표준물 클로로벤젠-d5에 대하여 정량화하였다. 시험 결과는 표5에 나타내었다.
시험데이타는 시클로덱스트린이 없는 셀룰로오스 및 아크릴 코팅으로 코팅된 종이상자판지와 비교하여, 시클로덱스트린을 포함하는 셀룰로오스 및 아크릴 코팅으로 코팅된 종이상자판지에 있어서 냄새강도는 관능적 분석 및 분석학적 분석 모두에서 감소한다는 것을 나타낸다.
상기 관능 및 분석학적 데이타 세트는 시클로덱스트린을 함유하는 층을 포함하는 생성물의 배리어 또는 트랩핑에 있어서 실질적 개선을 나타낸다. 배리어 또는 트랩핑 층은 변형된 셀룰로오스 희석제를 사용하여 제조된다. 이 물질은 일반적 물질이나 배리어 또는 트랩핑 특성에 있어서 유의차없이 전분이나 다른 유기 또는 무기 희석제로 대체된다. 용기냄새관능결과를 나타낸 표4는 냄새강도도에 대한 인간시험 연구원의 관능응답에 기인하는 통계적 유의차가 확인된다. 이들 데이타는 지각할 수 있는 개체는 본 발명의 배리어 트랩을 보유한 종이상자판지와 비교된 배리어 트랩을 보유하지 않은 종이상자판지에 있어서 더 강한 이취가 검출된다.
표5에 있어서, 기계적 분석 데이타를 요약하여 나타낸것으로 본 발명의 배리어 또는 트랩핑 특성 때문에 이 관능결과는 알려진 냄새성분의 농도에 있어서 명백하며 측정할 수 있는 감소율에 근거한다. 케톤 화합물, 불포화된 화합물, 알데히드 화합물 또는 방향성 화합물과 같은 알려진 냄새 화합물은 모두 오염물질 배리어 또는 트랩 물질에 의해 실제적으로 감소된다. 이들 데이타는 오염물질 배리어 트랩은 셀룰로오스 웹을 통해 그들을 통과시킴으로써 다양한 이 유기 화합물들의 양을 매우 효과적으로 감소시킨다.
상기 셀룰로오스 웹 적층, 코팅된 셀룰로오스 웹 적층, 시험 데이타는 본 발명의 기술적 면을 이해시키기 위한 근거를 제공한다. 본 발명은 다양한 실시예를 만들수 있으므로, 본 발명은 아래에 부가된 청구항에 속한다.
Claims (44)
- 침입물질 또는 오염물질의 존재시 향상된 배리어 트랩특성을 갖는 부직 셀룰로오스 섬유 웹으로서,a) 생성물면 및 외부면을 가지며 랜덤하게 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이로 이루어진 구조층;b) 시클로덱스트린 화합물과 희석제로 이루어진, 생성물면상의 배리어층; 및c) 상기 외부면상의, 점토로 구성되는 층을 구비하며;상기 시클로덱스트린 화합물은 착화합물을 사실상 함유하고 있지 않으며, 주위환경으로부터의 침입물질의 통과에 대한 배리어로서 작용하거나, 웹으로부터 야기되는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 점토층에 이어서 외부면상에 인쇄기호를 포함하는 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 배리어층의 생성물면상에 열가소성 폴리머 및 유효량의 치환된 시클로덱스트린 배리어로 이루어지는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제3항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 비닐 아세테이트를 포함하는 코몰리머, 비닐 클로라이드를 포함하는 코폴리머, 아크릴 모노머를 포함하는 코폴리머, 스티렌을 포함하는 코폴리머 또는 그의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 점토층에 이어서 외부면상에 열가소성 폴리머로 이루어지는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제5항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 비닐 아세테이트를 포함하는 코몰리머, 비닐 클로라이드를 포함하는 코폴리머, 아크릴 모노머를 포함하는 코폴리머, 스티렌을 포함하는 코폴리머 또는 그의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 배리어층에 이어서 생성물면상에 희석제 및 시클로덱스트린 화합물로 이루어지는 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린은 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린 및 그의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 구조층의 외부면상에 시클로덱스트린 화합물 및 필름형성 폴리머로 이루어지는 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제9항에 있어서, 상기 시클로덱스트린은 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린 및 그의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제3항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은, 시클로덱스트린을 열가소성 웹과 친화성을 갖게 하는 하나이상의 돌출부 또는 치환체를 갖는 시클로덱스트린 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 시클로덱스트린 1차 탄소원자상에 하나이상의 치환체를 함유하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린은 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린 및 그의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 배리어층은 약 0.1 내지 약 60 중량%의 시클로덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 배리어층은 약 0.2 내지 약 50 중량%의 시클로덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 아크릴화된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 트리메틸 시릴 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 히드록시 에틸 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 히드록시 프로필 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 아세틸화된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제11항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 메톡시 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 배리어층은 방사되었을 때 형광을 발하는 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제22항에 있어서, 상기 화합물은 X-선 방사에 의해 방사되었을 때 형광을 발하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 구조층은 판지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제24항에 있어서, 상기 판지의 치수는 0.16 내지 0.18인치인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제1항에 있어서, 상기 배리어층은 상기 구조층의 생성물면상에 약 0.002 내지 0.22 g/㎡ 의 시클로덱스트린으로 이루어지는 공압출된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 배리어층은 상기 구조층의 생성물면상에 전분 또는 히드록시알킬셀룰로오스 희석제 및 약 0.1 내지 0.6 g/㎡ 의 시클로덱스트린으로 이루어지는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제26항에 있어서, 상기 희석제는 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 침입물질 또는 오염물질의 존재시 향상된 배리어 트랩특성을 갖는 부직 셀룰로오스 섬유 웹으로서,a) 생성물면 및 외부면을 가지며 랜덤하게 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이로 이루어진 구조층;b) 약 0.1 내지 0.6 g/㎡ 의 시클로덱스트린 화합물 및, 전분 화합물, 히드록시알킬셀룰로오스 화합물 또는 그의 혼합물로 구성되는 희석제로 이루어진, 상기 생성물면상의 배리어층; 및c) 점토층 및 인쇄층으로 이루어지는, 상기 외부면상의 층을 구비하며;상기 시클로덱스트린 화합물은 착화합물을 사실상 함유하고 있지 않으며, 주위환경으로부터의 침입물질의 통과에 대한 배리어로서 작용하거나, 웹으로부터 야기되는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 생성물면은 아크릴 코팅층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 배리어층은 0.1 내지 60 중량%의 시클로덱스트린과 약 90 내지 40 중량%의 희석제로 이루어지며, 상기 시클로덱스트린은 판지 1㎡ 당 0.1 내지 0.6 그램의 양으로 층내에 존재하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 배리어층의 두께가 약 2 내지 10 미크론인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 배리어층의 시클로덱스트린은 알파 시클로덱스트린 및 감마 시클로덱스트린의 혼합물로 이루어지며, 알파 시클덱스트린의 각 중량부에 대해 약 100 내지 0.01 중량부의 감마 시클로덱스트린이 존재하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 웹상의 배리어 코팅에 이어 아크릴 코팅을 가지는 셀룰로오스 웹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 점토 코팅에 이어 인쇄 코팅을 가지며 인쇄 코팅에 이어 아크릴 코팅을 가지는 셀룰로오스 웹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제29항에 있어서, 상기 희석제는 히드록시프로필 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 침입물질 또는 오염물질의 존재시 향상된 배리어 트랩특성을 갖는 부직 셀룰로오스 섬유 웹으로서,a) 생성물면 및 외부면을 가지며 랜덤하게 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이로 이루어진 0.25 내지 1 mm 두께의 구조층;b) 히드록시프로필 셀룰로오스 희석제내에 약 0.1 내지 0.6 g/1000ft2의 시클로덱스트린 화합물을 포함하여 이루어진, 상기 생성물면상의 배리어층; 및c) 20 내지 80 미크론 두께의 점토층 및 약 0.05 내지 1 lbs/1000 ft2의 인쇄층으로 이루어진, 상기 외부면상의 층을 구비하며;상기 시클로덱스트린 화합물은 착화합물을 사실상 함유하고 있지 않으며, 주위환경으로부터의 침입물질의 통과에 대한 배리어로서 작용하거나, 웹으로부터 야기되는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 침입물질 또는 오염물질의 존재시 향상된 배리어 트랩특성을 갖는 부직 셀룰로오스 섬유 웹으로서,a) 생성물면 및 외부면을 가지며 랜덤하게 배향된 셀룰로오스 섬유의 연속 어레이로 이루어진 0.4 내지 0.8 mm 두께의 구조층;b) 0.2 내지 20g/1000ft2의 시클로덱스트린 화합물 및 폴리에틸렌 희석제로 이루어진, 0.3 내지 1.5 mil 미크론 두께의 상기 생성물면상의 공압출된 배리어층; 및c) 20 내지 80 미크론 두께의 점토층 및 약 0.05 내지 1 lbs/1000 ft2의 인쇄층으로 이루어진, 상기 외부면상의 층을 구비하며;상기 시클로덱스트린 화합물은 착화합물을 사실상 함유하고 있지 않으며, 주위환경으로부터의 침입물질의 통과에 대한 배리어로서 작용하거나, 웹으로부터 야기되는 오염물질의 트랩으로서 작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 아크릴화된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 트리메틸 시릴 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 히드록시 에틸 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 히드록시 프로필 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 아세틸화된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
- 제7항에 있어서, 상기 시클로덱스트린 화합물은 메톡시 치환된 시클로덱스트린 화합물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 웹.
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