KR20160067186A - 코팅된 포장재의 제조 방법, 및 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층을 갖는 포장재 - Google Patents

코팅된 포장재의 제조 방법, 및 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층을 갖는 포장재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하기 단계들이 수행되는, 코팅된 포장재(10)의 제조 방법에 관한 것이다:
a) 셀룰로즈로 만들어진 기재(base material)(14), 포장되는 상품과 떨어져 있는 외측면(16) 및 포장되는 상품과 직면한 내측면(18)을 갖는 기질(12)을 제공하는 단계;
b) 적어도 폴리비닐 알콜 및 가교제를 포함하며 최대 25 중량%의 고체 함량을 나타내는 수성 조성물의 적어도 하나의 층에 의해 기질의 내측면(18)을 코팅하는 단계; 및
c) 층을 건조시키고 가교제를 이용하여 폴리비닐 알콜을 가교시켜 소수성 화합물에 대한 장벽층(22a, 22b)을 형성하는 단계. 본 발명은 추가로 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층(22a, 22b)을 갖는 포장재(10)에 관한 것이다.

Description

코팅된 포장재의 제조 방법, 및 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층을 갖는 포장재{Method for producing a coated packaging material, and packaging material having at least one barrier layer for hydrophobic compounds}
본 발명은 코팅된 포장재의 제조 방법, 및 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층을 갖는 포장재에 관한 것이다.
셀룰로즈를 기본으로 하는 포장에 있어서 최근 알게된 문제는 포장재로부터 포장 상품으로 광유 성분이 전이(이동)된다는 것이다. 본 발명에서, 셀룰로즈를 기본으로 하는 포장재에 있어서, 광유 성분은 주로 신문, 및 폐지를 기본으로 하는 재활성 재료의 포장 인쇄 컬러로부터 유래하며, 이는 생태학적 이유로 포장 산업에서 점점 증가하는 양으로 사용되고 있다. 재활용 재료에 존재하는 광유 성분은 포장 상품에 축적될 가능성이 있으며, 이는 추가의 외측 포장없이 포장재 내에 보관된다.
선행기술에서부터 소수성 성분에 대한 장벽층을 지닌 다양한 포장재가 알려져 있다. 예를 들어, DE 695 32 378 T2호는 장벽층으로서 하나의 층을 가지는 셀룰로즈 섬유 직물을 개시하고 있으며, 이는 무작위로 배향된 셀룰로즈 섬유와 사이클로덱스트린을 포함하는 층의 연속적인 배열을 나타내고, 여기에서 사이클로덱스트린을 포함하는 층은 결과적으로 침투성의 소수성 화합물-예를 들어, 광유, 방향족 탄화수소, 인쇄 컬러 등-의 통과와 관련하여 장벽층 또는 트랩(trap)으로 작용한다.
생산에 비교적 비용이 많이 들고 비싸다는 사정은 공지의 포장재에서 불리한 점으로 간주된다.
본 발명의 목적은 소수성 화합물에 대한 장벽층을 지니며 셀룰로즈를 기본으로 하는 포장재를 제조하기 위해 더욱 단순하고 더욱 저렴하게 실행될 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 소수성 화합물에 대한 장벽층을 지니며 더욱 단순하고 더욱 저렴하게 제조될 수 있는, 셀룰로즈를 기본으로 하는 포장재를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이들 목적은 코팅된 포장재를 제조하기 위한 제1항에 따른 방법 및 제11항에 따른 포장재에 의해 해결된다. 본 발명의 유리한 구성(configuration)과 편리한 개발이 각각의 종속항에 특정되어 있으며, 여기에서 방법의 유리한 구성은 포장재의 유리한 구성으로 간주되고, 역으로도 또한 같다.
코팅된 포장재를 제조하는 본 발명에 따른 방법은 적어도 하기 단계를 포함한다: a) 셀룰로즈 기재(base material), 포장 상품과 떨어져 있는(face away) 외측면 및 포장 상품과 직면한 내측면을 갖는 기질을 제공하는 단계, b) 적어도 폴리비닐 알콜 및 가교제를 포함하며 최대 25 중량%의 고체 함량을 나타내는 수성 조성물의 적어도 하나의 층에 의해 기질의 내측면을 코팅하는 단계, 및 c) 층을 건조시키고 가교제의 도움으로 폴리비닐 알콜을 가교시켜 소수성 화합물에 대한 장벽층을 형성하는 단계. 여기에서, 본 발명의 범위 내에서, 재료는 셀룰로즈 기재로 이해되며, 이는 적어도 주로, 즉, 적어도 51%, 특히 적어도 75% 및 바람직하게 적어도 90%가 셀룰로즈로 이루어지고, 여기에서 퍼센트 표시는 반대의 사실이 언급되지 않는 한 기본적으로 본 발명의 범위 내에서 중량 퍼센트로 이해된다. 기재는 기본적으로 코팅되지 않거나 하나 이상의 층이 이미 제공되어 있을 수 있으며, 여기에서 적어도 내측면 위에는 코팅되지 않은 기재가 바람직하다. 예를 들어, 기재는 코팅되거나 코팅되지 않은 종이, 코팅되거나 코팅되지 않은 카드보드 또는 코팅되거나 코팅되지 않은 페이퍼보드일 수 있다. 본 발명의 범위 내에서, 열가소성 플라스틱은 폴리비닐 알콜로 이해되며, 이는 머리-머리 및/또는 머리-꼬리 연결된 하기 화학식의 단량체에 의해 적어도 주로 구성된다.
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본 발명의 범위 내에서 사용가능한 폴리비닐 알콜은 예를 들어 폴리비닐 에스테르, 특히 폴리비닐 아세테이트의 본질적으로 공지된 가수분해에 의해 이용가능하다. 본 발명을 실행하기에 적합한 폴리비닐 알콜의 통상적인 상표명은, 예를 들어, Elvanol, Gohsenol, Polyviol, Poval 또는 Mowiol이다. 본 발명의 범위 내에서, 화합물은 가교제로 이해되며, 이는 폴리비닐 알콜과의 반응에 의해 3차원 네트워크의 형성에 기여한다. 기본적으로, 단일 화합물 또는 상이한 화합물의 혼합물이 가교제로 사용될 수 있다. 적합한 가교제는 특히 이중-, 삼중- 또는 다중-작용성 화합물을 포함하며, 이들은 폴리비닐 알콜의 하이드록시기와 반응할 수 있다. 스트리크(streak) 또는 코팅 컬러로 지칭될 수 있는 수성 조성물은 기본적으로 충진재 및/또는 안료 없이 형성될 수 있거나 대안적으로 충진재 및/또는 안료를 포함할 수 있다. 그러나, 본 명세서의 수성 조성물은 저-점도 코팅 컬러로 사용될 수 있으며, 이는 특히 높은 적용 속도와 동시에 낮은 제조 비용을 허용하기 때문에 가능하게 존재하는 충진재/안료를 포함하는 수성 조성물의 총 고체 함량은 항상 25 중량% 미만임이 강조된다. 수성 조성물을 적용하는 경우, 예를 들어, 본질적으로 공지된 윤곽(contour) 코팅법이 사용될 수 있으며, 여기에서 본 발명은 단계 b)에서 사용되는 적용법과 관련하여 기본적으로 제한되지 않는다. 선행기술과 대조적으로, 저렴한 출발 물질 만이 요구되며 통상의 제조 플랜트의 도움을 받아 빠르고 간단하게 진행될 수 있으므로, 본 발명에 따른 방법은 특히 간단하고 저렴하게 실행될 수 있다.
폴리비닐 알콜을 가교시킴에 의해 포장재의 내부에 장벽층이 생성되며, 이는 소수성 화합물에 대해 장벽 및/또는 트랩으로 작용하고, 완전히 또는 적어도 거의 완전히 이들 소수성 화합물이 포장재의 외측면으로부터 및/또는 기재로부터 포장의 내부로 이동하는 것을 억제한다. 장벽층은 폴리비닐 알콜의 가교로 인하여 습도-저항성을 가지며, 이에 의해 본 발명에 따른 포장재로부터 생성된 포장의 전체 수명에 걸쳐 장벽 효과가 유리하게 유지될 수 있다. 더욱이, 셀룰로즈 기재 및 코팅은 양자 모두 친수성 표면을 가지고 있으며, 이에 따라 세균성 분해에 접근할 수 있으므로 본 발명에 따라 제조된 포장재는 유산소성 및 무산소성 방식 양자 모두에서 분해될 수 있다. 포장재의 내측면에 장벽층을 형성함에 의해, 장벽층은 부가적으로 본 발명에 따른 포장재로부터 형성된 포장의 수송 또는 저장 중의 기계적 손상으로부터 특히 신뢰성있게 보호된다. 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된 포장재는 부가적으로 소수성 화합물―예를 들어, 재활용 재료의 광유 성분 또는 인쇄물(imprint)의 광유 화합물―에 대한 장벽 효과로 인하여 예를 들어 포장 상품의 식품 안전성을 보장한다. 동시에, 이는 폐지에 기초한 포장 산업의 생태학적 이점을 제공하며 코팅된 기재의 재활용 능력을 보장한다.
본 발명의 유리한 개발에 있어서, 면적-대비 질량이 5 g/㎡ 내지 2000 g/㎡, 특히 100 g/㎡ 내지 1000 g/㎡ 및 바람직하게 200 g/㎡ 내지 800 g/㎡인 기재가 사용된다. 본 발명에서, 포장재는 상이한 적용 목적에 특히 유연하게 채택될 수 있다. 기재가 약 5 g/㎡ 내지 약 150 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 경우, 이는 본 발명의 범위 내에서 종이로 지칭된다. 약 150 g/㎡ 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 기재는 본 발명의 범위 내에서 카드보드로 지칭되는 한편, 약 800 g/㎡ 내지 2000 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 기재는 페이퍼보드로 지칭된다.
75 % 내지 100 %, 특히 80 % 내지 99.9 %의 가수분해도, 및/또는 500 내지 3000의 중합도를 지닌 폴리비닐 알콜이 사용되는 경우, 추가의 이점이 발생한다. 본 발명의 범위 내에서, 75　%, 76　%, 77　%, 78　%, 79　%, 80　%, 81　%, 82　%, 83　%, 84　%, 85　%, 86　%, 87　%, 88　%, 89　%, 90　%, 91　%, 92　%, 93　%, 94　%, 95　%, 96　%, 97　%, 98　%, 99　% 또는 100　%의 가수분해도와 상응하는 중간값은 75 % 내지 100 %의 가수분해도로 이해된다. 본 발명의 범위 내에서, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, 2000, 2050, 2100, 2150, 2200, 2250, 2300, 2350, 2400, 2450, 2500, 2550, 2600, 2650, 2700, 2750, 2800, 2850, 2900, 2950 또는 3000의 중합도와 상응하는 중간값은 500 내지 3000의 중합도로 이해된다. 기본적으로, 장벽층을 제조하는 경우, 상이한 가수분해도 및/또는 중합도를 지닌 폴리비닐 알콜의 혼합물도 사용될 수 있다. 장벽층의 화학적 및 물리적 특성은 가수분해도 및 중합도를 통해 포장재의 각각의 적용 목적 및 수성 조성물을 적용하기 위해 사용되는 적용 방법에 따라 정확히 채택될 수 있다. 가수분해도 및/또는 중합도의 변화에 의해, 예를 들어, 층의 다공성, 용해도 및 결정성을 적용 요건에 따라 조정할 수 있다. 이에 의해, 특히 생성된 장벽층의 유연성 및 신장성이 각각의 요건에 대해 최적으로 채택될 수 있다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 수성 조성물이 충진재 및/또는 안료 없이 형성되는 경우, 이는 최대 15 중량%의 고체 함량을 나타낸다. 특히, 수성 조성물이 충진재 및/또는 안료 없이 형성되는 경우, 이는 15　%, 14　%, 13　%, 12　%, 11　%, 10　%, 9　%, 8　%, 7　%, 6　%, 5　%, 4　%, 3　%, 2　% 또는 1　%의 고체 함량을 나타낸다. 본 발명에 의해 특히 낮은 점도가 달성되며, 이는 상응하게 높은 적용 속도를 허용한다. 대안적으로, 수성 조성물이 충진재 및/또는 안료를 포함하는 경우, 이는 최대 25 중량%의 고체 함량을 나타낸다. 본 발명에 의해 높은 적용 속도가 추가로 허용되며, 여기에서 충진재 및/또는 안료의 도움을 받아 포장재의 부가적인 특성이 조정될 수 있다. 예를 들어, 스트리크의 투명도, 색채, 표면 품질 또는 원밀도(raw density)가 충진재 및/또는 안료의 도움을 받아 구체적으로 변화할 수 있다.
3 중량% 내지 25 중량%, 특히 10 중량% 내지 22 중량%의 고체 함량을 가진 수성 조성물을 사용함으로써 추가 이점이 발생한다. 특히, 3　중량%, 4　중량%, 5　중량%, 6　중량%, 7　중량%, 8　중량%, 9　중량%, 10　중량%, 11　중량%, 12　중량%, 13　중량%, 14　중량%, 15　중량%, 16　중량%, 17　중량% , 18　중량%, 19　중량%, 20　중량%, 21　중량%, 22　중량%, 23　중량%, 24　중량% 또는 25　중량%의 고체 함량 및 상응하는 중간값이 3 중량% 내지 25 중량%의 고체 함량으로 이해된다. 3 중량% 내지 25 중량%, 특히 10 중량% 내지 22 중량%의 고체 함량을 나타내는 수성 조성물에서, 저-점도 코팅 컬러가 생성될 수 있고, 이는 높은 적용 속도의 윤곽 코팅법으로 적용하는 경우에 특히 잘 맞는다. 또한, 고체 함량을 조정함으로써, 가교 반응 속도를 유리하게 제어할 수 있다. 사용되는 가교제(들)에 따라 그리고 선택되는 고체 함량에 따라, 폴리비닐 알콜의 가교가 이미 건조 중에 실행될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 폴리비닐 알콜의 가교는 건조 이후에 이루어질 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 75 중량%, 특히 적어도 80 중량%의 물 함량을 지닌 수성 조성물이 사용되는 경우 유리한 것으로 입증되었다. 특히, 75　중량%, 76　중량%, 77　중량%, 78　중량%, 79　중량%, 80　중량%, 81　중량%, 82　중량%, 83　중량%, 84　중량%, 85　중량%, 86　중량%, 87　중량%, 88　중량%, 89　중량%, 90　중량%, 91　중량%, 92　중량%, 93　중량%, 94　중량%, 95　중량%, 96　중량%, 97　중량%, 98　중량% 또는 99　중량% 및 상응하는 중간값의 물 함량이 적어도 75 중량%의 물 함량으로 이해된다. 고체 함량 및/또는 물 함량을 상기 언급된 수치로 조정함으로써 코팅 컬러가 생성될 수 있고, 그의 점도가 사용된 적용 방법에 최적으로 조화된다. 이에 의해, 부가적으로, 특히 잘 안정화된 용액이 생성될 수 있고, 이는 적용에 요구되는 저장 안정성을 나타낸다. 유사하게, 본 발명에 의해, 폴리비닐 알콜의 가교 반응 속도가 제어될 수 있다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 알데히드, 카복실산, 산무수물 및 아미노기 중에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 갖는 적어도 하나의 올레핀계 포화 및/또는 불포화 화합물, 및/또는 염화제2철 및/또는 알킬 오르토실리케이트, 특히 테트라에틸 오르토실리케이트, 및/또는 우레아 포름알데히드 수지가 가교제로 사용된다. 본 발명에서, 장벽층의 화학적 및 물리적 특성이 포장재의 적용 목적 및 각각의 코팅 및 건조 방법에 따라 특히 정확하게 채택될 수 있다. 적합한 올레핀계 포화 및/또는 불포화된 가교제는, 예를 들어, 글리옥살, 글루타르알데히드, 아크릴 알데히드, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 시트르산, 부탄 테트라카복실산, 아크릴산, 폴리아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 메타크릴 메틸에스테르 또는 하이드록실 에틸 메타크릴레이트 및 이의 임의의 혼합물 및 이의 중합물 및/또는 공중합물이다. 예를 들어, 폴리아크릴산 및/또는 폴리메타크릴산(하기에서 용어 "폴리(메트)아크릴산"으로 요약됨)이 가교제로 사용될 수 있으며, 그의 산기는 폴리비닐 알콜의 알콜기에 의해 에스테르화될 수 있다. 물론, 기타 폴리아크릴산, 예컨대 폴리에틸 아크릴산이 또한 기본적으로 사용될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 염화제2철(FeCl3), 테트라에틸 오르토실리케이트 및/또는 우레아 포름알데히드 수지가 가교제로 사용될 수 있다. 식품 분야에서 바람직하지 않은 크로메이트 등과 같은 화합물이 없는 수성 조성물이 형성될 수 있으므로, 염화제2철의 사용은 특히 식료품용 포장재를 제조함에 있어서 이점을 제공한다. 바람직하게, 수성 조성물 내에서의 양호한 혼화성을 보장하기 위하여 우레아 포름알데히드 수지는 물을 기본으로 한다. 이와 같이 본질적으로 공지된 우레아 포름알데히드 수지는 예를 들어 Urecoll의 상표명으로 이용가능하다.
100 중량부의 폴리비닐 알콜에 대해 0.01 내지 55 중량부의 가교제를 포함하고/하거나 100 중량부의 폴리비닐 알콜에 대해 1 내지 60 중량부의 충진재 및/또는 안료를 포함하는 수성 조성물을 사용함으로써 추가의 이점이 발생한다. 특히, 0.01, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 또는 60 중량부 및 상응하는 중간값이 0.01 내지 60 중량비로 이해된다. 가교제의 중량비가 0.01 내지 55 중량부의 언급된 범위 내에 있는 경우, 폴리비닐 알콜의 가교 수준 및 이에 따른 장벽층의 탄성 및 장벽 특성은 각각의 적용 목적에 따라 최적으로 채택될 수 있다. 충진재 및/또는 안료로서, 기본적으로, 유기, 무기 및 유기-무기 개질된 입자가 적합하며, 이는 물에서의 팽윤력을 구비하거나 구비하지 않는다. 충진재 및/또는 안료를 사용하면 무엇보다도 포장재의 시각적 인상 및 더 양호한 인쇄 특성의 채택이 가능하다. 또한, 적합한 충진재 및/또는 안료는 소수성 화합물의 통과에 대한 부가적인 "기계적" 장벽을 형성한다. 장벽층의 장벽 효과는 따라서 충진재 및/또는 안료의 첨가에 의해 유리하게 증가할 수 있다. 특히, 카올린, 시트 실리케이트, 예를 들어, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 베르미쿨라이트, 라포나이트, 헥토라이트, 사포나이트 및 실리카 및 알루미노실리케이트가 무기 충진재로 적합하다. 유기 충진재로서, 셀룰로즈―예를 들어, 섬유 형태로 또는 마이크로- 또는 나노피브릴의 셀룰로즈로서―및 기타 폴리사카라이드―예를 들어, 키토산, 셀룰로즈 유도체, 헤미셀룰로즈 또는 개질된/비개질된 전분―가 채용될 수 있다. 폴리비닐 알콜과의 수소 브리지 결합을 기본으로 하는 물리적 가교도 충진재 및 안료의 채용에 의해 달성되며, 이는 수성 매질 내의 표면 상에 OH 기를 갖고/갖거나 형성할 수 있다.
산-안정성이고/이거나 적어도 실질적으로 구형의 및/또는 판상-형태의 입자 기하형태를 나타내는 충진재 및/또는 안료가 사용되는 경우 추가의 이점이 발생한다. 여기에서, 폴리비닐 알콜이 산성 매질 중에서 가교되는 경우 산-안정성 충진재 및/또는 안료가 특히 유리하다. 특히, 이 경우에 수성 조성물에 산-불안정성 화합물, 예를 들어, 전분 등이 없는 것이 바람직하다. 구형 및/또는 판상-형태의 입자 기하형태에 의해 특히 높은 장벽 효과가 달성될 수 있는데, 왜냐하면 소수성 화합물의 이동 경로가 장벽층 내의 충진재 및/또는 안료의 미로같은 배열에 의해 상당히 연장되기 때문이다.
본 발명의 추가의 유리한 개발이 계면활성제, 유동성 보조제 및/또는 소포제를 수성 조성물에 첨가함으로써 이루어진다. 이는 윤곽 코팅법을 사용한 코팅 컬러의 최고의 가공성을 보장한다. 수성 조성물의 표면장력을 저하시키기 위해 적합한 계면활성제는, 예를 들어, 상표명 Envirogem(Air Products)으로 상업적으로 이용가능하다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 수성 조성물의 pH 값이 1 내지 7, 특히 1.5 내지 3.5로 조정된 다음 기질에 적용되고/되거나 수성 조성물이 탈기된 후 기질에 적용되는 것이 제공된다. 수성 조성물의 pH 값을 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5 또는 7.0의 값 또는 상응하는 중간값으로 조정함으로써, 폴리비닐 알콜의 가교 속도를 구체적으로 변화시킬 수 있다. 본 발명에서, 사용되는 기재의 특성에 따라, 각각 사용되는 수성 조성물의 적용 방법에 따라, 및 사용되는 건조 방법에 따라 방법을 최적으로 채택할 수 있다. 수성 조성물을 탈기시킴으로써, 장벽층내 가능한 거품 형성이 신뢰성있게 방지되며 코팅된 기질 표면에 대해 일관되게 높은 장벽 효과가 달성된다.
200 mPas 내지 1500 mPas의 점도를 나타내는 수성 조성물이 사용되는 경우 추가의 이점이 발생한다. 본 발명에서, 어떤 경우에도 연속적이고 균일한 층 두께가 얻어질 수 있도록, 각각 사용되는 적용 방법에 따라 수성 조성물이 최적으로 채택될 수 있다. 여기에서, 낮은 점도, 특히 200 mPas 내지 600 mPas의 점도가 하기 적용 방법에 대해 적합하다: 커튼 코팅법, 캐스팅, 분무를 이용한 적용. 대조적으로, 높은 점도, 특히 600 mPas 내지 1500 mPas 범위의 점도에 의해 닥터 블레이드, 블레이드 및/또는 필름 프레스를 이용한 개선된 적용이 가능해진다. 커튼 코팅법을 사용하면, 다중-층 코팅 커튼을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 의해, 과량의 수성 조성물을 간단히 포획하고, 상이한 조성을 나타내는 수성 조성물의 바람직하지 않은 혼합이 발생함이 없이 새로운 코팅 처리(coating passage)에 대해 이를 사용하는 것이 가능하다.
1 g/㎡ 내지 20 g/㎡, 특히 3 g/㎡ 내지 15 g/㎡의 면적-대비 건조 질량이 되도록 수성 조성물이 기질에 적용되는 경우 추가의 이점이 발생한다. 본 발명의 범위 내에서, 특히 1　g/㎡, 2　g/㎡, 3　g/㎡, 4　g/㎡, 5　g/㎡, 6　g/㎡, 7　g/㎡, 8　g/㎡, 9　g/㎡, 10　g/㎡, 11　g/㎡, 12　g/㎡, 13　g/㎡, 14　g/㎡, 15　g/㎡, 16　g/㎡, 17　g/㎡, 18　g/㎡, 19　g/㎡ 또는 20　g/㎡ 및 상응하는 중간값의 면적-대비 건조 질량이 1 g/㎡ 내지 20 g/㎡의 면적-대비 건조 질량으로 이해된다. 본 발명에서, 소수성 화합물로 상이하게 로딩된 기재 또는 포장 상황에 따라 장벽층의 장벽 효과가 채택될 수 있다. 아마도 적은 양의 소수성 화합물에 노출될, 적게 로딩된 기재 또는 포장재의 경우, 상응하게 적은 적용량으로 충분하다. 역으로, 더 많은 적용량이 장벽층의 장벽 효과를 상응하게 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 그 밖에도, 충분히 높은 장벽 효과를 지닌 균일한 장벽층을 생성하기 위해, 사용되는 적용 방법에 따라 적용량이 변화할 수 있다. 여기에서, 폴리비닐 알콜의 가교로 인해, 기본적으로, 충분한 장벽 효과를 달성하기 위해 선행기술과 대조적으로 상당히 더 적은 적용량으로 충분하다. 본 발명에서, 특히 포장재와 같은 벌크 제품에 있어서, 상당한 비용절감이 이루어진다. 또한, 선행기술과 대조적으로, 충분한 장벽 효과를 보장하기 위해 기질의 표면 상에 복잡한 다중-층 층 시스템을 형성하는 것이 기본적으로 필요하지 않다.
대안적으로 또는 부가적으로, 층이 1 ㎛ 내지 1000 ㎛, 특히 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 습식 필름 두께를 나타내도록 수성 조성물을 기질에 적용하는 것이 제공될 수 있다. 본 발명에서, 특히 각 기재의 물 흡수 능력에 따라 수성 조성물이 균일하게 적용되고 상응하게 균일하게 건조될 수 있다. 또한, 장벽층이 특히 경제적으로 그리고 이러한 방식으로 일관되게 고품질을 지닌 채 생성될 수 있도록 코팅 중 수성 조성물의 불필요한 손실을 피한다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 균등(equalizing) 코팅법을 이용하여, 특히 닥터 블레이드, 블레이드 및/또는 필름 프레스를 이용하여, 및/또는 윤곽 코팅법을 이용하여, 특히 캐스팅, 분무, 커튼 코팅 및/또는 에어브러쉬를 이용하여 수성 조성물을 기질에 적용하는 것이 제공된다. 균등 코팅법을 사용하면 재료를 다듬질할 수 있으며, 임의로 후속의 비접촉식 적용 방법이 주로 기질 표면의 윤곽을 유지하는 한에 있어서 특히 편리하다. 이는 균등 코팅법의 도움을 받아 기재 또는 기질의 거친 표면 윤곽이 보완되고 이에 따라 다듬질됨을 의미한다. 보통, 재료 웹(web)이 더 다듬질될수록 더 고품질의 제품이 얻어진다. 이와 관련하여, 대부분의 적용의 경우, 부착 후에 장벽층의 거친 윤곽을 다듬질하는 것보다 먼저 기질을 다듬질한 다음 장벽층을 부착시키는 것이 더 유리한 것으로 판명되었다. 요약하면, 균등 또는 평탄 코팅법을 사용하여 거친 기질 위에 매끈한 표면이 생성될 수 있다. 그 후, 이 매끈한 표면은 후속의 윤곽 코팅법 적용에 특별히 적합하다.
윤곽 코팅법을 사용하면 수성 조성물이 기재내로 깊숙히 침투하는 것을 피하도록 기재와 수성 조성물 사이의 접합부에 압력이 작용하지 않는 기본적인 이점이 제공된다. 본 발명에 의해 특히 균일한 장벽층이 생성될 수 있다. 동시에, 목적하는 장벽층 효과를 달성하는데 특히 적은 적용량의 수성 조성물이 필요하며, 이에 따라 본 방법이 특히 경제적으로 실행될 수 있다.
단계 c)의 기재에서, 코팅된 기질이 3 % 내지 10 %, 특히 5 % 내지 7 %의 잔류 습도까지 건조되면 추가의 이점이 발생한다. 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 % 또는 10 % 범위의 잔류 습도에 의해, 포장재가 최고의 기계적 특성을 나타내며손상없이 포장까지 추가로 진행될 수 있음이 보장된다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 단계 c)에서 적외선 조사 및/또는 대류에 의해 및/또는 UV 조사 하에 코팅된 기질이 건조됨이 제공된다. 본 발명에서, 적용된 층의 건조 및 폴리비닐 알콜의 가교는 사용되는 가교제에 따라 최적으로 제어될 수 있으며, 또한 목적하는 잔류 습도 함량이 정확하게 조정될 수 있다. 여기에서, UV 광선에 의한 조사는 적외선 조사 및/또는 대류에 대안적으로 또는 부가적으로 실행될 수 있으며, 특히 가교 반응을 개시하기 위한 가교제로서 염화제2철(FeCl3)이 사용되는 경우 유리하다.
본 발명의 추가 개발에 있어서, 단계 a)에서, 기질이 제공되며, 이는 기재를 포함하고, 그의 외측면 및/또는 내측면은 컨디셔닝층 및/또는 피복(covering)층과 함께 제공된다. 즉, 단계 b)에서 수성 조성물에 의해 코팅되는 기재는 이미 층을 지닌 채 제공되며, 그 위에 가교된 폴리비닐 알콜의 장벽층이 생성된다. 컨디셔닝층 및/또는 피복층은, 예를 들어, 폴리비닐 알콜을 포함하는 층일 수 있으며, 이는 바람직하게 구형 또는 판상-형태의 안료에 의해 충진된다. 본 발명에서, 컨디셔닝 스트리크가 이미 소수성 물질에 대해 장벽 특성을 나타내고, 가교된 폴리비닐 알콜로 컨디셔닝 스트리크 위에 생성된 장벽층에 의해 손상으로부터 부가적으로 보호되는 것이 유리하다.
컨디셔닝층 및/또는 피복층이 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 포함하고/하거나 가교되지 않은 폴리비닐 알콜로 구성되는 경우 추가의 이점이 발생한다. 특히, 컨디셔닝층 및/또는 피복층이 가교된 폴리비닐 알콜 없이 형성됨으로써 컨디셔닝층 및/또는 피복층이 가교되지 않은 폴리비닐 알콜 이외에 추가의 성분, 예를 들어, 충진재 및/또는 안료를 임의로 포함하는 것이 본 발명에서 배제되지 않음이 제공될 수 있다. 본 발명에 의해, 포장재의 탄성 및 유연성이 유리하게 증가할 수 있다. 또한, 이러한 방식으로, 추가의 방법 진행 중에 컨디셔닝층 및/또는 피복층 상에 생성된 장벽층이 포장재의 추가 공정―예를 들어, 찍고, 절단하고, 결합하는―에서 손상되지 않고 그의 장벽 효과가 유지되는 것이 보장된다. 또한, 컨디셔닝층 및/또는 피복층이 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 포함하거나 가교되지 않은 폴리비닐 알콜로 완전히 구성되거나 가교된 폴리비닐 알콜이 없는 경우에, 소수성 화합물에 관한 장벽층의 장벽 효과는 포장재의 생물학적 분해성과 관련한 제한을 허용할 필요없이 부가적으로 개선된다.
본 발명의 추가 개발에 있어서, 단계 b) 및 c)가 적어도 1회 및/또는 최대 3회 반복되는 것이 제공된다. 본 발명에서, 2, 3 또는 4개 장벽층의 층 시스템이 기재의 내측면에 형성될 수 있으며, 이에 의해 특히 높은 장벽 효과가 달성된다. 예를 들어, 이는 해외로 수송되거나 장기간에 걸쳐 상이한 기후 조건에 노출되는 포장에 유리하다. 본 발명에서, 장벽층은 기본적으로 동일하게 또는 상이하게 형성될 수 있다. 단계 b) 및 c)가 잇따라 수회 실행되는 경우, 과량의 수성 조성물이 간단하게 포획되고 새로운 방법 실행을 위해 재사용될 수 있으며, 이에 의해 제조 비용이 상당히 줄어든다.
단계 a) 전 및/또는 단계 c) 후에 기질이 추가 조성물로 코팅되는 경우 추가의 이점이 발생하며, 여기에서 추가 조성물은 적어도 폴리비닐 알콜을 포함하고, 최대 25 중량%의 고체 함량을 나타내며, 가교제가 결여되어 있다. 이런 방식으로, 가교되지 않은 폴리비닐 알콜의 기반층(base layer) 및/또는 피복층이 생성될 수 있으며, 이에 의해 기질의 기재 위에 형성된 층 시스템이 개선된 유연성 및 신장성을 나타낸다. 추가 조성물이 충진재 및/또는 안료와 같은 첨가제 없이 생성되는 경우 최대 15 중량%의 고체 함량을 나타내거나, 추가 조성물이 충진재 및/또는 안료와 함께 제공되는 경우 최대 25 중량%의 총 고체 함량을 나타내는 점에서 추가 조성물의 점도가 각각 사용된 적용 방법에 따라 최적으로 부합될 수 있다. 또한, 이에 따라, 수성 조성물의 저장 안정성이 개선된다.
본 발명의 추가 개발에 있어서, 추가 조성물에 의한 코팅 후에 기질이 건조되는 것이 제공된다. 본 발명에 의해, 장벽층 및/또는 기재가 물 흡수에 의해 바람직하지 않게 팽윤되는 것이 방지된다.
본 발명의 추가 측면은 셀룰로즈 기재, 포장 상품과 떨어져 있는(face away) 외측면 및 포장 상품과 직면한 내측면을 갖는 기질, 및 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층으로 기질 내측면에 침착된 층 시스템을 포함하며, 여기에서 장벽층은 가교된 폴리비닐 알콜을 포함하는 포장재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 포장재는 소수성 화합물에 대한 우수한 장벽 효과와 동시에 고 습도 저항성을 나타내며, 저렴한 출발 물질 만이 요구되고 통상의 제조 플랜트의 도움으로 신속하고 간단하게 제조될 수 있으므로 선행기술과 대조적으로 특히 간단하고 저렴하게 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 포장재는 부가적으로 소수성 화합물―예를 들어, 재활용 재료 또는 인쇄물로부터의 광유 성분―에 대한 장벽 효과로 인하여 포장 상품의 식품 안전성을 보장한다. 동시에, 이는 폐지에 기초한 포장 산업의 생태학적 이점을 제공한다. 추가로 발생하는 이점은 앞의 기재로부터 발췌할 수 있으며, 여기에서 방법의 유리한 개발은 포장재의 유리한 개발로 간주되며 역으로도 또한 같다.
장벽층이 적어도 주로 가교된 폴리비닐 알콜로 구성되는 경우 추가의 이점이 발생한다. 즉, 장벽층이 51　%, 52　%, 53　%, 54　%, 55　%, 56　%, 57　%, 58　%, 59　%, 60　%, 61　%, 62　%, 63　%, 64　%, 65　%, 66　%, 67　%, 68　%, 69　%, 70　%, 71　%, 72　%, 73　%, 74　%, 75　%, 76　%, 77　%, 78　%, 79　%, 80　%, 81　%, 82　%, 83　%, 84　%, 85　%, 86　%, 87　%, 88　%, 89　%, 90　%, 91　%, 92　%, 93　%, 94　%, 95　%, 96　%, 97　%, 98　%, 99　% 또는 100　%의 가교된 폴리비닐 알콜로 형성되는 것이 제공된다. 본 발명에서, 특히 장벽층의 유연성, 신장성, 장벽 효과 및 인쇄성이 각각의 적용 목적에 따라 특히 간단하게 채택될 수 있다.
층 시스템이 가교된 폴리비닐 알콜의 적어도 2개의 장벽층을 포함하는 점에서 부가적으로 개선된 장벽 효과가 본 발명의 추가 개발에서 달성된다.
적어도 2개의 장벽층이 상이한 가교 수준을 갖는 폴리비닐 알콜 및/또는 상이한 가수분해도를 갖는 폴리비닐 알콜 및/또는 상이한 가교제에 의해 가교된 폴리비닐 알콜을 포함하는 점에서 본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서 상이한 소수성 화합물에 대해 특히 특이적인 장벽 효과가 달성된다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에서, 폴리비닐 알콜을 포함하는 장벽층이 유기, 무기 및/또는 유기-무기 개질된 입자를 포함하며, 이는 구형 또는 판상-형태의 입자 기하형태를 나타내는 것이 제공된다. 이러한 입자의 사용에 의해 무엇보다도 포장재의 시각적 인상 및 더 양호한 인쇄성이 채택될 수 있다. 또한, 적합한 입자가 소수성 화합물의 통과에 대해 부가적인 "기계적" 장벽을 형성한다. 따라서, 장벽층의 장벽 효과가 충진재 및/또는 안료로 작용할 수 있는 이들 입자의 첨가에 의해 유리하게 증가할 수 있다. 본 발명에서, 카올린, 시트 실리케이트, 예를 들어, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 베르미쿨라이트, 헥토라이트, 사포나이트, 라포나이트 및 실리카 및 알루미노실리케이트 또는 그의 혼합물이 특히 유리한 것으로 입증되었다.
추가로, 층 시스템이 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 함유하는 적어도 하나의 층을 포함하는 경우 유리한 것으로 입증되었다. 바람직하게, 이 층은 가교된 폴리비닐 알콜이 없거나 가교제의 첨가없이 형성된다. 본 발명에 있어서, 본 발명에 따른 포장재의 추가 공정에서 장벽층에 대한 가능한 손상이 특히 신뢰성있게 방지되도록 층 시스템의 유연성 및 신장성을 유리하게 증가시킨다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 함유하는 층이 기질의 내측면 바로 위에 및/또는 2개의 장벽층 사이에 및/또는 기재로부터 떨어진 장벽층의 한쪽 면 위에 배치되는 것이 제공된다. 즉, 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 함유하는 층이 기재에 대해 바닥 및/또는 말단 피복층을 구성하고/하거나 가교된 폴리비닐 알콜을 함유하는 2개의 장벽층 사이에 형성되는 것이 제공된다. 이에 따라 상이한 목적의 포장재 사용에 대해 특히 양호한 채택이 가능해지며, 층 시스템의 유연성 및 신장성 이외에 소수성 화합물에 대한 장벽 효과가 증가한다.
본 발명의 추가의 유리한 개발에 있어서, 전기 실시양태 중의 어느 하나에 따른 방법에 의해 포장재를 얻을 수 있음이 제공된다. 이로부터 발생한 특징 및 그의 이점이 앞의 기재로부터 발췌될 수 있다.
본 발명의 추가 특징은 특허청구범위 및 실시양태로부터, 그리고 도면에 기초하여 명백히 알 수 있다. 발명의 상세한 설명에서 상기 언급된 특징 및 특징의 조합 뿐 아니라 실시양태에서 하기 언급된 특징 및 특징의 조합은 각각 특정된 조합에서는 물론이고 본 발명의 범위 내의 다른 조합에서도 이용가능하다.
본 발명에 따른 포장재는 소수성 화합물에 대한 우수한 장벽 효과와 동시에 고 습도 저항성을 나타내며, 저렴한 출발 물질 만이 요구되고 통상의 제조 플랜트의 도움으로 신속하고 간단하게 제조될 수 있으므로 선행기술과 대조적으로 특히 간단하고 저렴하게 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 포장재는 부가적으로 소수성 화합물―예를 들어, 재활용 재료 또는 인쇄물로부터의 광유 성분―에 대한 장벽 효과로 인하여 포장 상품의 식품 안전성을 보장한다. 동시에, 이는 폐지에 기초한 포장 산업의 생태학적 이점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 포장재의 도식적인 측단면도이다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 포장재(10)의 도식적인 측단면도를 보여준다. 포장재는 기재(14)로 구성되고 포장 상품으로부터 떨어져 있는 외측면(16) 및 포장 상품과 직면한 내측면(18)을 갖는 기질(12)을 포함한다. 기재(14)는 본 실시양태에서 400 g/㎡의 면적-대비 질량을 갖는 카드보드이다. 기질(12)의 내측면(18) 위에, 층 시스템(20)이 형성되며, 이는 제1 장벽층(22a), 제2 장벽층(22b) 및 피복층으로 작용하는 층(24)을 생성함으로써 제조된다. 장벽층(22a, 22b)은 가교된 폴리비닐 알콜을 포함한다. 장벽층(22a)은 또한 충진재 및/또는 안료로서 판상-형태 또는 구형 입자 또는 그의 혼합물을 포함한다. 장벽층(22a, 22b)은 층 시스템(20)을 통한 소수성 화합물의 이동의 적어도 대부분을 불가능하게 하거나 방지한다. 본 발명에서, 하기에서 더욱 자세히 기재되는 폴리비닐 알콜의 가교는 기계적 안정성의 증가를 보장하며 장벽층(22a, 22b)이 습기와 접촉하게 되는 경우 이들의 팽윤을 방지한다.
충진재 및/또는 안료로서, 기본적으로, 유기, 무기 및 유기-무기 개질된 입자가 적합하며, 이는 물에서의 팽윤력을 구비하거나 구비하지 않는다. 본 실시양태에서, 장벽층(22a)은 카올린을 포함한다. 여기에서, 카올린은 산-안정성이며 물에서 팽윤되지 않는 이점을 제공한다. 또한, 사용된 카올린은 판상-형태의 입자로 구성되며, 이는 기계적 장벽을 형성하고 장벽층(22a)을 통해 화합물이 이동하는 것을 부가적으로 방해하거나 불가능하게 만든다. 반면에, 제2 장벽층(22b)은 오직 가교된 폴리비닐 알콜로 구성되며, 여기에서 상이한 가수분해도 및 중합도를 갖는 폴리비닐 알콜이 사용되고 2개의 장벽층(22a, 22b)을 제조하기 위해 상이한 가교제에 의해 가교된다. 그러나, 물론, 2개의 장벽층(22a, 22b)은 또한 동일한 가교된 폴리비닐 알콜을 기본적으로 포함할 수 있다. 반면에, 포장재(10)로 형성되는 나중의 포장에서 포장 상품과 접촉하는 말단층(24)은 가교되지 않은 폴리비닐 알콜로 구성되며 특히 층 시스템(20)의 유연성 및 신장성을 증가시킨다. 대안적으로 또는 부가적으로, 층(24)이 기질(12) 바로 위에 및/또는 장벽층(22a, 22b) 사이에 형성된 것이 제공될 수 있다.
기질(12)의 외측면(16)은 나타낸 실시양태에서 코팅되지 않는다. 그러나, 기본적으로, 포장재(10)의 특정 특성, 예를 들어, 더 양호한 인쇄성 또는 기체 및/또는 습기 장벽 효과를 얻기 위하여 하나 이상의 층이 외측면(16) 위에 제공될 수도 있다.
하기에서, 비극성 화합물에 대한 장벽 특성을 나타내는, 본 발명에 따른 포장재(10)의 제조에 대한 다양한 실시양태가 언급된다.
1. 수성 폴리비닐 알콜 용액의 제조
폴리비닐 알콜이 이미 물에 용해되어 존재하지 않는 경우, 폴리비닐 알콜 용액의 제조를 다음과 같이 실행한다:
먼저, 정해진 양의 냉수를 준비한다. 다음에, 바람직하게 80 % 내지 99.9 %의 가수분해도를 지니는 정해진 양의 임의로 미분된 폴리비닐 알콜 분말을 강력 교반기 또는 용해 교반기(dissolver stirrer)로 30분 내지 45분 이내에 75 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 격렬하게 교반(2000 rpm)한다. 용액이 맑아지면 바로 용해 공정을 종료한다. 여전히 따뜻한 용액을 25 ℃로 냉각시킨다. 추가로 사용하기 전에, 예를 들어 열천칭을 사용하여 용액의 정확한 고체 함량을 결정하고 임의로 5 중량% 내지 15 중량%의 값으로 조정한다. 결정되거나 조정된 고체 함량은 추가 과정, 특히 기질에 적용되는 층 두께를 결정할 뿐 아니라 첨가될 가교제의 양 결정에 있어서 기초가 된다. 얻어진 폴리비닐 알콜 용액의 pH 값은 중성이다.
냉각 작업이 종료된 후, 필요하면 새로 준비된 폴리비닐 알콜 용액의 pH 값을 조정한다. pH 값의 조정은 적합한 산 또는 염기의 첨가에 의해 그 자체로 공지된 방식으로 수행된다. 예를 들어, 진한 염산과 같은 광산 또는 수산화나트륨과 같은 염기가 적합하다.
2. 수성 조성물의 제조
2.1 가교제로서의 글리옥살
항목 1에 따라 준비된 폴리비닐 알콜에 40% 글리옥살 용액을 약 15분 이내에 격렬하게 교반하면서 실온(25 ℃)에서 첨가하는 동시에 용액의 pH 값을 pH = 3으로 조정하여 기질(12)을 코팅하기 위한 수성 조성물을 얻는다. 첨가된 글리옥살의 양은 폴리비닐 알콜 100 중량% 대비 5 중량% 내지 40 중량%이다.
15분 후, 초기 -200 mbar의 음압에서 수성 조성물을 탈기하고, 그 후에 서서히 -500 mbar 내지 -600 mbar로 증가시킨다. 진공이 추가로 증가하면(예를 들어, -800 mbar 이상으로, 즉, 약 200 mbar의 압력으로), 물이 끓기 시작하며 응축물이 진공 용기의 벽에 침착한다. 마지막으로, 수성 조성물이 추가 교반 없이 약 100 mbar의 압력에서 탈기된다.
탈기 종료 후, 수성 조성물을 기질(12)에 적용할 수 있으며, 이때 폴리비닐 알콜이 글리옥살에 의해 가교된다.
2.2 가교제로서 아디프산(AS), 글루타르산(GS) 및/또는 말레산(MS)
언급된 디카복실산의 첨가는 2가지의 하위-범주로 나뉠 수 있다:
AS 및 GS는 포화 디카복실산의 그룹에 속하며, 여기에서 AS는 냉수(20 ℃)에서 난용성(24 g/l)이고 GS는 쉽게 용해된다(640 g/l). 폴리비닐 알콜과 양쪽 산의 축합 반응은 광산(예: 염산)을 첨가하여 수성 조성물의 pH 값을 pH = 3으로 조정함에 의해 바람직하게 촉매적으로 뒷받침된다.
MS는 불포화 디카복실산이며, 물에 매우 잘 용해되고(788 g/l, 20 ℃), 수용액 중에서 고산성으로 반응한다. MS는 시스 형태로 존재한다. UV 조사 및 150 ℃에서의 장기 가열에 의해, 이는 트랜스 형태(푸마르산)로 변환하며, 이는 가교 반응에서 임의로 고려될 수 있다. 따라서, MS를 사용함에 있어서, 수성 조성물의 부가적인 pH 조정은 보통 필요하지 않다. pH 값은 사용된 양에 따라 1.6 내지 3.2이며, 수성 폴리비닐 알콜 용액에 용해된 MS의 양에 좌우된다. 디카복실산의 첨가된 전체 양은 기본적으로 100 중량%의 폴리비닐 알콜 대비 5 중량% 내지 25 중량%이다.
폴리비닐 알콜과 하나 이상의 언급된 디카복실산을 포함하는 수성 조성물은 다음에 70 ℃로 가열되며, 70 ℃에서 15분간 강력하게 교반한 다음, 25 ℃로 냉각된다. 이제, pH 값은 필요한 경우 각각 채용된 디카복실산에 상응하게 조정될 수 있다. 수성 조성물의 pH 값 조정 후, 바람직하게, 상술된 탈기 단계를 수행한다.
2.3 가교제로서 염화제2철(FeCl3)
폴리비닐 알콜 용액에 FeCl3를 첨가하는 것은 격렬하게 교반하면서 25 ℃에서 바람직하게 수행된다. FeCl3는 고체로 존재하거나 물이 미리 용해된 상태일 수 있다. FeCl3의 첨가된 양은 100 중량%의 폴리비닐 알콜 대비 1 중량% 내지 15 중량%이다. 혼합 시간은 25 ℃에서 15분이다. 추가의 가교제가 제공되지 않는 경우, pH 값의 조정은 필요치 않다. 코팅될 기질(12)에 적용하기 전에, 여기에서도, 탈기 단계가 권장될 수 있다.
2.4 가교제로서 폴리아크릴레이트
본 발명의 범위 내에서, 폴리아크릴레이트는 하기 화학식의 폴리아크릴산 유도체로 이해된다:
Figure pat00002
상기 식에서
R은 수소 또는 비치환되거나 치환된 알킬기, 특히, 메틸, 에틸, 1-프로필, 2-프로필, 1-부틸, 2-부틸 및/또는 tert-부틸을 나타낸다. 바람직하게, 2000 g/mol 내지 1500000 g/mol, 특히 50000 g/mol 내지 500000 g/mol의 분자량 범위의 폴리아크릴산이 사용되는데, 왜냐하면 이 부류는 냉수(20 ℃)에 비교적 잘 용해되기 때문이다. 폴리아크릴산의 첨가량은 0.01 중량% 내지 10 중량%이다. 혼합 시간은 25 ℃ 내지 60 ℃에서 약 15분이다. 혼합물의 pH 값을 필요한 경우 KOH, NaOH 등과 같은 염기성 첨가제를 첨가함으로써 증가시킬 수 있다. 적용 전에, 탈기 단계가 권장될 수 있다.
2.5 폴리비닐 알콜과 2.1 내지 2.4에서 기재된 가교제의 혼합물
상기 언급된 가교제는 기본적으로 임의 혼합될 수 있으며, 예를 들어, FeCl3는 디- 및/또는 폴리카복실산 및/또는 디알데히드와 혼합될 수 있다.
2.6 충진재 및/또는 안료의 혼입
바람직하게 구형 및/또는 판상-형태의 입자인 충진재 및/또는 안료를 100 중량%의 폴리비닐 알콜(PVOH) 대비 5-60 %의 중량 퍼센트 범위로 수성 조성물에 첨가한다. 기본적으로, 물에서의 팽윤력을 구비하거나 구비하지 않은 유기, 무기 및/또는 유기-무기 개질된 입자가 충진재 및/또는 안료로 적합하다.
구형 입자, 예컨대 200-500 g/㎡ 비표면을 지닌 실리카 입자가 채용될 수 있다. 실리카 입자는 고체 형태로 또는 수분산액으로 존재한다. 입자 크기는 5 내지 10 nm이다. 개질되지 않은 및 (친수성의) 개질된 입자가 채용될 수 있다. 입자를 100 중량%의 PVOH 대비 10-60 %의 범위로 첨가한다.
대안적으로, 구형 및 판상-형태의 입자 혼합물을 첨가할 수 있다. 카올린 및 시트 실리케이트(부분적으로 또는 완전히 양극산화 처리됨)와 같은 판상-형태 입자를 개질되지 않거나 개질된 상태로 채용할 수 있다. 시트 실리케이트를 아미노, 에폭시 또는 머캅토기를 수반하는 알콕시실란을 사용하여 작용기화할 수 있다. 카올린 이외에도, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 베르미쿨라이트, 헥토라이트, 사포나이트, 라포나이트 등 또는 그의 혼합물이 채용될 수 있다. 카올린을 채용하는 경우, 적어도 40의 형상 계수(shape factor)를 갖는 소위 "하이퍼플라티(hyperplaty)" 나노스케일 유형이 사용된다. 60 내지 100의 형상 계수 및 최대 1 ㎛의 크기가 바람직하다.
3-10 Å, 8-13 Å 및 10-15 Å 또는 그 이상의 옹스트롬의 정해진 기공 부피를 갖는 천연 및/또는 합성 알루미노실리케이트와 같은 추가 충진재가 단독으로 또는 구형 또는 판상-형태의 충진재와 조합하여 첨가되거나 이들로부터의 혼합물로서 첨가될 수 있다.
또한, 천연 유기 충진재, 예를 들어, 셀룰로즈 섬유 및/또는 셀룰로즈 재생 섬유, 특히 마이크로- 및 나노피브릴 셀룰로즈를 충진재로서 사용할 수 있다. 이들 충진재를 단독으로 또는 하나 이상의 다른 충진재와 조합하여 사용할 수 있다.
추가의 개발에서, 생성된 장벽층(22)이 높은 화학적 및 기계적 안정성과 함께 높은 식품 상용성을 동시에 확보할 수 있도록, 수성 조성물이 기본적으로 붕소 화합물, 예를 들어, 보락스(borax) 없이, 물에서 팽윤가능한 실리케이트, 특히 팽윤성 시트 실리케이트 없이, 및/또는 하이드로겐 설파이트 첨가물 없이 형성된다.
3. 수성 조성물의 적용
상술한 레시피에 따라 준비한 수성 조성물을 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은 기질(12)에 적용한다. 기질(12)의 기재(14)는 카드보드로 구성되어 있으며 200 g/㎡ 내지 800 g/㎡의 표면 중량을 나타낸다.
3.1 적용 가능성 및 층 배열
3.1.1 단일-층 습식 필름 적용
단일 장벽층(22)을 생성하기 위하여, 기질(12)을 하기로 구성된 수성 조성물로 코팅할 수 있다.
- 폴리비닐 알콜 + 글리옥살;
- 폴리비닐 알콜 + 디카복실산;
- 폴리비닐 알콜 + 폴리아크릴산;
- 폴리비닐 알콜 + 디카복실산 + 충진재 및/또는 안료;
- 폴리비닐 알콜 + 폴리아크릴산 + 디카복실산 + 충진재 및/또는 안료;
- 폴리비닐 알콜 + FeCl3; 또는
- 폴리비닐 알콜 + 상이한 가교제 혼합물;
- 폴리비닐 알콜 + 상이한 가교제 혼합물 + 충진재 및/또는 안료;
여기에서, 습식 필름 적용은 3 내지 15 g/㎡일 수 있다. 이때, 대안적으로, 기질(12)이 가교되지 않은 폴리비닐 알콜에 의해 코팅된 기재(14)로 이미 기본적으로 구성될 수 있으며, 여기에서 필요한 경우 충진재 및/또는 안료가 가교되지 않은 폴리비닐 알콜과 혼합될 수 있음이 강조된다.
본 발명의 범위 내에서 이용가능한 수성 조성물에 대한 추가 실시양태가 표 1에 기재되어 있다. 여기에서, 각 수성 조성물의 고체 함량이 존재할 수 있는 충진재 및/또는 안료를 포함하여 최대 25 중량%임이 다시 강조된다. 바람직하게, 수성 조성물이 충진재 및/또는 안료 없이 형성되는 경우, 각 수성 조성물의 고체 함량은 최대 15 중량%이다. 표 1에 표시된 폴리비닐 알콜의 양은 항상 100 함량으로 간주된다. 가교제의 양은 항상 폴리비닐 알콜 100 함량에 대한 것이다.
수성 조성물의 성분
주 성분 함량 함량 함량
PVOH 가수분해도:
80→99　%
Figure pat00003
 100 100 100
가교제/화합물 부류 화합물 화학식 함량 -
최소
수치		 함량 -
최대
수치		 바람직한 함량
디알데히드, 불포화 알데히드 글리옥살
Figure pat00004
 1 50 10-30
글루타르알데히드
Figure pat00005
 1 50 5-25
아크릴알데히드
Figure pat00006
 1 50 5-20
폴리카복실산,
불포화 폴리카복실산, 카복실산 에스테르		 말론산
Figure pat00007
 1 50 10-30
글루타르산
Figure pat00008
 1 50 10-30
아디프산
Figure pat00009
 1 50 10-30
시트르산
Figure pat00010
 1 50 2-10
부탄 테트라카복실산 무수물
Figure pat00011
 0.1 25 1-10
아크릴산
Figure pat00012
 0.1 25 1-10
메타크릴산
Figure pat00013
 0.1 25 1-10
말레산
Figure pat00014
 0.1 25 1-10
메타크릴 메틸 에스테르
Figure pat00015
 0.1 25 5-20
하이드록시에틸 메타크릴레이트
Figure pat00016
 0.1 25 5-20
FeCl3 FeCl3 0.1 20 1-10
실란 TEOS
Figure pat00017
 0.1 10 1-10
우레아 포름알데히드 수지(예: Urecoll®) 0.1 20 1-10
폴리아크릴산
Figure pat00018
 0.01 25 0.1-10
3.1.2 다중-층 적용
요구에 따라, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 연속적으로 적용된 장벽층(22)을 지닌 다중-층 층 시스템(20)이 생성될 수 있다. 이 경우에, 가교제를 포함하지 않는 수성 폴리비닐 알콜 용액이 제1컨디셔닝 스트리크로써 또는 프라이머로써 사용될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 가교되지 않은 폴리비닐 알콜 층은 2개의 장벽층(22)사이에 및/또는 말단층(24)으로 적용될 수 있다. 가교되지 않거나 가교된 폴리비닐 알콜 층은 충진재 및/또는 안료로 충진될 수 있다. 각각의 층(24) 및/또는 장벽층(22)의 건조 중량은 차례로 3 g/㎡ 내지 15 g/㎡일 수 있다.
3.2 적용 시스템
3.1.1. 및 3.1.2. 하에서 기재된 층 시스템(20)은 분무, 닥터 블레이드를 사용한 코팅, 캐스팅 또는 동등한 윤곽 코팅법을 이용하여 코팅 및 종이 산업의 통상적인 적용 도구로 적용될 수 있다. 적합한 파라미터 값은, 예를 들어, 다음과 같다:
롤링 닥터 블레이드: 10, 20, 40, 60, 80 ㎛ 습식 필름 두께
필름 드로잉 프레임(Film drawing frame): 가변성 간격 설정, 0-1000 ㎛ 습식 필름 두께
필름 드로잉 프레임: 고정 간격: 60, 120 ㎛ 습식 필름 두께
이들 적용 도구는 균일한 적용을 위해 1000 m/분 이하의 기질(12) 최대 속도로 모터-제어된 적용 시스템을 이용하여 채용된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 장벽층(22) 또는 층(24) 및 최대 4개의 층을 수평 방향으로 이동가능한 카드보드 기질(12)에 동시 적용하는 노즐 적용 시스템이 사용된다. 수성 조성물의 혼합은 노즐 챔버 내, 노즐 간격 내(간격 폭은 예를 들어 0.1-1.0 mm임) 또는 기질(12) 위의 노즐 외측면에서 이루어질 수 있다. 이 적용 방법에 의해 200 ㎛를 초과하는 습식 필름 층 두께가 가능하다. 선형 구동의 "층 두께" 및 "최대 속도" 파라미터로부터, 수성 조성물의 필요한 전달 양이 얻어진다.
4. IR 조사(IR), 대류 건조(KV) 및/또는 UV 조사(UV)를 사용한 습식 필름의 건조 및 가교
기질(12)에 적용된 수성 조성물의 용매(물)는 적외선 및/또는 대류 건조기에 의해 제거된다. 양쪽 건조기 유형이 개별적으로, 집합적으로, 연속적으로 또는 서로 독립적으로 사용될 수 있다. 양쪽 건조기 유형의 건조기 온도는 예를 들어 60 ℃ 내지 200 ℃ 사이에서 선택될 수 있다. 각각 공기의 공급 및 소모, 그리고 건조기 또는 건조기 조합의 온도 설정은 바람직하게 거품이 없는 층 시스템(20)이 이루어지도록 선택된다. 기질(12) 내의 잔류 습도 5-7 중량%를 정확한 온도 설정을 위한 기준으로 삼을 수 있다.
장벽층(22) 또는 층(24) 모두를 바람직하게 먼저 IR 및/또는 KV를 사용하여 건조시킨다. 디알데히드 및/또는 디카복실산, 폴리산 및/또는 그의 혼합물을 가교제로 함유하는 수성 조성물에서(2.1 내지 2.5 참조), 이렇게 공급된 열은 폴리비닐 알콜의 가교를 거의 정량적으로 실행하기에 충분하다.
FeCl3를 이용한 가교 반응은 2-단계 공정이다. 용매를 적어도 거의 제거한 후, 적어도 대부분의 건조 코팅을 UV 광선으로 조사한다. 여기에, 예를 들어, Hg 증기 고압 램프가 사용될 수 있다. UV 활성 폴리비닐 알콜 층의 노출은 75%의 강도 사양으로 약 0.4 W/㎠의 전력에서 약 10초 걸린다.
기본적으로, 열 건조 전, 도중 및/또는 후에 UV 광선으로 UV 활성 가교제를 함유하는 수성 조성물 모두를 조사하는 것이 바람직하다.
5. 조사 방법
5.1 소수성 탄화수소에 대한 장벽 효과 측정
시험 표준 DIN EN 1186-13 및 DIN EN 14338을 기본으로 하여, 식품 자극제(food stimulant) Tenax®를 사용하여 도 1에 나타낸 포장재(10)를 이동 조사에 투입하였으며, 이때 Tenax®를 포장재(10)의 층 시스템(20)에 적용하였다. 정해진 온도 및 시간에 이동 제형을 인큐베이션한 후, n-헥산을 사용하여 이동된 물질을 Tenax®로 부터 용출하고 광유 탄화수소를 액체 크로마토그래피를 사용하여 2개의 상이한 분획, 즉, 포화 탄화수소 분획(광유 포화 탄화수소, MOSH) 및 방향족 탄화수소 분획(광유 방향족 탄화수소, MOAH)으로 명확히 분리하였다. 이렇게 얻어진 2개 분획을 기체 크로마토그래피로 분석하고 합계(sum) 파라미터로 획득하였으며, 여기에서 중수소화된 n-노나데칸 또는 디에틸 나프탈렌을 채용하여 신호 면적 합계를 평가하였다. 이동가능한 모든 성분의 합계를 정의하는, 미가공 포장재로부터 추출가능한 출발시점 양의 광유 탄화수소에 관하여, 이동가능한 물질의 1% 미만이 Tenax® 용출액에서 검출되었다. 따라서 소수성 탄화수소의 이동은 99%를 초과하여 방지되므로, 광유의 경우 항상 포장된 식품의 0.6 mg/kg 값 미만이다.
5.2 층 구조
층 시스템(20)의 층 구조의 특성을 조사하기 위하여, 준초박절편(semi-thin section)을 준비하고, 이를 기본으로 하여 개개 층(22a, 22b 및 24)을 광학 및 IR 또는 라만 현미경을 사용하여 분광학적으로 동정하였다.
6. 추가 실시양태
하기에서는, 본 발명에 따른 포장재(10)에 대한 추가 실시양태를 상술한다. 달리 언급되지 않는 한, 앞에서 기재한 방식으로 제조하였다.
6.1. 실시예 1
하기에서, 먼저, 코팅된 기질(12)의 제조를 설명한다:
기재(14): 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
코팅용 조성물(가교되지 않음):
- 수성 폴리비닐 알콜 용액(Elvanol 90-50 또는 Elvanol 85-82, 듀퐁 또는 그의 혼합물)
- 고체 함량: 10.00 중량%.
조성물을 사용하여 카드보드 기재(14)를 코팅함(40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 닥터 블레이드, 에어브러쉬, 노즐
기질(12)의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 기재(14) 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
이렇게 제조된 기질(12)을 하나 이상의 장벽층(22)을 적용하기 위한 출발 재료로 사용할 수 있다.
6.2. 실시예 2
기재(14): 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
수성 조성물(가교됨):
- 수성 폴리비닐 알콜 용액(Elvanol 90-50 또는 Elvanol 85-82, 듀퐁 또는 그의 혼합물), 안료(항목 2.5에 따름)
- 가교제로서 항목 3.1.1에 열거된 가교제 또는 그의 혼합물이 가능
- 고체 함량: 25.00 중량% 이하.
수성 조성물을 사용하여 카드보드 기재(14)를 코팅함(40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 닥터 블레이드, 에어브러쉬, 노즐
기질(12)의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 기재(14) 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
6.3. 실시예 3
기재(14): 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
조성물(가교되지 않음):
- 안료(항목 2.5 참조)로 충진된 수성 폴리비닐 알콜 용액(Elvanol 90-50 또는 Elvanol 85-82, 듀퐁 또는 그의 혼합물)
- 고체 함량: 25.00 중량% 이하.
조성물을 사용하여 카드보드 기재(14) 또는 기질(12)을 코팅함(40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 닥터 블레이드, 에어브러쉬, 노즐
기질(12)의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 기재(14) 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
6.4. 실시예 4
기재(14): 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
조성물(물리적으로 가교됨):
- 알루미노실리케이트 및 카복시메틸 셀룰로즈로 충진된 수성 폴리비닐 알콜 용액(Elvanol 90-50 또는 Elvanol 85-82, 듀퐁 또는 그의 혼합물)
- 고체 함량: 12 중량%.
조성물을 사용하여 카드보드 기재(14)를 코팅함(40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 노즐, 1-층 적용
기재의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 카드보드 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
6.5. 실시예 5
기질(12): 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
수성 조성물(열적으로 가교되거나 경화됨):
- 수성 PVOH 용액, 고체 함량 10 중량%(Elvanol 85-82 또는 Elvanol 90-50 및 그의 혼합물, 듀퐁), 100 함량
- 말레산, p.a. (시그마), PVOH 100 함량에 대해 5 부
수성 조성물을 사용하여 기질을 코팅함(1-층 적용, 40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 노즐, 1-층 적용
기질(12)의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 기재(14) 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
6.6. 실시예 6
기재(14): 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
수성 조성물(UV-경화성):
- 수성 PVOH 용액, 고체 함량 10 중량%(Elvanol 85-82 또는 Elvanol 90-50, 및 그의 혼합물, 듀퐁), 100 함량
- 수성 FeCl3 용액(도나우 케미), 고체 함량 46.33 중량%, PVOH 100 함량에 대해 6.7 부
수성 조성물을 사용하여 기질을 코팅함(1-층 적용, 40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 노즐, 1-층 적용
기재의 속도: 1000 m/분 이하
Hg 증기 고압 램프를 사용한 UV-경화, 10초 노출, 0.4 W/㎠ 전력
6.7. 실시예 7
기재(14): 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
수성 조성물(열적으로 경화됨):
- 수성 PVOH 용액, 고체 함량 10 중량%(PVOH-8582 또는 Elvanol 9050 및 그의 혼합물, 듀퐁), 100 함량
- 글리옥살(40% 수용액, BASF), PVOH 100 함량에 대해 12.6 부
수성 조성물을 사용하여 기질을 코팅함(1-층 적용, 40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 노즐, 1-층 적용
기재의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 카드보드 기재(14) 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
6.8. 실시예 8
기재(14): 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은, 50 내지 150 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 종이
수성 조성물(열적으로 경화됨):
- 수성 PVOH 용액, 고체 함량 10 중량%(PVOH-8582 또는 Elvanol 9050 및 그의 혼합물, 듀퐁), 100 함량
- 폴리아크릴산, PVOH 100 함량에 대해 0.01-5.0 부
수성 조성물을 사용하여 기질을 코팅함(1-층 적용, 40-200 ㎛ 습식 필름 층 두께)
적용 방법: 노즐, 1-층 적용
기재의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 기재(14) 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
6.9. 실시예 9
기재(14): 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
조성물: 실시예 1 및 실시예 2, 실시예 1 및 실시예 3, 실시예 1 및 실시예 4, 실시예 1 및 실시예 5, 실시예 1 및 실시예 6, 실시예 1 및 실시예 7 또는 실시예 1 및 실시예 8의 조합
실시예 1의 코팅을 기재 위의 밑바닥 층으로 하고, 실시예 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8 및/또는 이들 실시예의 2- 또는 3-중 조합으로부터의 레시피에 따른 코팅을 그 위에 적용한다.
다중-층 적용, 각각 80-200 ㎛ 습식 필름 층 두께
기재의 속도: 1000 m/분 이하
적용 방법: 닥터 블레이드, 노즐
6.10. 실시예 10
기재: 코팅되거나 바람직하게 코팅되지 않은, 200 내지 800 g/㎡의 면적-대비 질량을 나타내는 카드보드
조성물:
실시예 1로부터의 2 스트리크(수성 조성물) 및 실시예 2 내지 실시예 8로부터의 1 스트리크의 조합. 기질(12)의 내측면(18)을 평탄화하고 장력 및 압축(홈파기 및 스탬핑 작업 중에 발생하는 힘)에 대해 기질(12)의 외측면(16)을 보호하기 위하여 실시예 1로부터의 스트리크를 본 적용에서의 컨디셔닝 및 피복 스트리크로 사용한다. 피복 스트리크는 쉽게 인쇄 및 결합가능하다.
다중-층 적용, 각각 80-200 ㎛ 습식 필름 층 두께
적용 방법: 닥터 블레이드, 노즐
기재의 속도: 1000 m/분 이하
건조: 5-7%의 카드보드 잔류 습도를 달성할 때까지 IR 및 대류
본 발명에 따른 대상의 특성을 묘사하기 위한 공정 및 측정 조건을 정의하고자 문서에 구체화된 파라미터 값들은, 예를 들어, 측정 오차, 시스템 오차, 칭량 오차, DIN 내성 등에 따른 편차 범위 이내까지 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (15)

  1. 적어도 하기 단계들을 포함하는, 코팅된 포장재(10)의 제조 방법:
    a) 셀룰로즈 기재(base material)(14), 포장 상품과 떨어져 있는(face away) 외측면(16) 및 포장 상품과 직면한 내측면(18)을 갖는 기질(12)을 제공하는 단계;
    b) 적어도 폴리비닐 알콜 및 가교제를 포함하며 최대 25 중량%의 고체 함량을 나타내는 수성 조성물의 적어도 하나의 층에 의해 기질의 내측면(18)을 코팅하는 단계; 및
    c) 층을 건조시키고 가교제의 도움으로 폴리비닐 알콜을 가교시켜 소수성 화합물에 대한 장벽층(22a, 22b)을 형성하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    3 중량% 내지 25 중량%, 특히 10 중량% 내지 22 중량%의 고체 함량 및/또는 적어도 75 중량%, 특히 적어도 80 중량%의 물 함량을 지닌 수성 조성물이 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    알데히드, 카복실산, 산무수물 및 아미노기 중에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 갖는 적어도 하나의 올레핀계 포화 및/또는 불포화 화합물, 및/또는 염화제2철 및/또는 알킬 오르토실리케이트, 특히 테트라에틸 오르토실리케이트, 및/또는 우레아 포름알데히드 수지가 가교제로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    100 중량부의 폴리비닐 알콜에 대해 0.01 내지 55 중량부의 가교제를 포함하고/하거나 100 중량부의 폴리비닐 알콜에 대해 1 내지 60 중량부의 충진재 및/또는 안료를 포함하는 수성 조성물이 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    산-안정성이고/이거나 적어도 실질적으로 구형 및/또는 판상-형태의 입자 기하형태를 나타내는 충진재 및/또는 안료가 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 g/㎡ 내지 20 g/㎡, 특히 3 g/㎡ 내지 15 g/㎡의 면적-대비 건조 질량이 얻어지도록 수성 조성물이 기질(12)에 적용되고/되거나 층이 1 ㎛ 내지 1000 ㎛, 특히 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 습식 필름 두께를 나타내도록 수성 조성물이 기질(12)에 적용됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    균등(equalizing) 코팅법을 이용하여, 특히 닥터 블레이드, 블레이드 및/또는 필름 프레스를 이용하여, 및/또는 윤곽(contour) 코팅법을 이용하여, 특히 캐스팅, 분무, 커튼 코팅 및/또는 에어브러쉬를 이용하여 수성 조성물이 기질(12)에 적용됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)에서 코팅된 기질(12)이 적외선 조사에 의해 및/또는 대류에 의해 및/또는 UV 조사 하에 건조됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에서 기질(12)이 제공되며, 이는 기재(14)를 포함하고, 그의 외측면 및/또는 내측면에 컨디셔닝층 및/또는 피복(covering)층이 제공됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)의 전 및/또는 단계 c)의 후에 기질(12)이 추가 조성물로 코팅되며, 여기에서 추가 조성물이 적어도 폴리비닐 알콜을 포함하고, 최대 15 중량%의 고체 함량을 나타내며, 가교제가 결여되어 있음을 특징으로 하는 방법.
  11. - 셀룰로즈 기재(14), 포장 상품과 떨어져 있는 외측면(16) 및 포장 상품과 직면한 내측면(18)을 갖는 기질(12); 및
    - 소수성 화합물에 대한 적어도 하나의 장벽층(22a, 22b)을 포함하며 기질(12)의 내측면(18)에 침착된 층 시스템(20)을 포함하며, 여기에서 장벽층(22a, 22b)은 가교된 폴리비닐 알콜을 포함하는 포장재(10).
  12. 제11항에 있어서,
    장벽층(22a, 22b)이 적어도 주로 가교된 폴리비닐 알콜로 구성됨을 특징으로 하는 포장재(10).
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    층 시스템(20)이 적어도 2개의 가교된 폴리비닐 알콜의 장벽층(22a, 22b)을 포함하며, 여기에서 적어도 하나의 장벽층(22a, 22b)은 바람직하게 적어도 하나의 충진재 및/또는 적어도 하나의 안료를 포함함을 특징으로 하는 포장재(10).
  14. 제13항에 있어서,
    적어도 2개의 장벽층(22a, 22b)이 상이한 가교 수준을 갖는 폴리비닐 알콜 및/또는 상이한 가수분해도를 갖는 폴리비닐 알콜 및/또는 상이한 가교제에 의해 가교된 폴리비닐 알콜을 포함함을 특징으로 하는 포장재(10).
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    층 시스템(20)이 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 함유하는 적어도 하나의 층(24)을 포함하고, 여기에서 가교되지 않은 폴리비닐 알콜을 함유하는 층(24)이 바람직하게 기질(12)의 내측면(18) 바로 위에 및/또는 2개의 장벽층(22a, 22b) 사이에 및/또는 기재(14)로부터 떨어진 장벽층(22a, 22b)의 면 위에 배치됨을 특징으로 하는 포장재(10).
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