KR20230129997A - 배리어 시스템 - Google Patents

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KR20230129997A
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packaging material
packaging
oxygen
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KR1020237022892A
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마크 애플포드
스튜어트 골든
코너 론디스
리암 메스번
분 미안 테오
Original Assignee
바든 프로세스 피티와이 엘티디
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Abstract

본 발명은, 다음을 포함하는 포장재를 제공한다:
기판; 및
상기 기판에 의해 운반되는 산소 투과 억제층, - 상기 산소 투과 억제층은 산소 가스의 투과에 대한 베리어를 제공할 수 있는 복합재로 형성되고, 상기 복합재는 실질적으로 연속적인 필름의 형성을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 첨가제가 분포된 선형 다당류 배지를 포함하고 -,상기 산소 투과 억제층은 산소 가스의 투과를 효과적으로 억제하는 두께로 상기 포장재 내에 구성된다.

Description

배리어 시스템
관련 출원들
본 개시는 2021년 12월 09일에 출원된 호주 출원 번호 제 2021-395699호에 대한 우선권의 이익을 주장하는 PCT 출원이며, 이 문헌 전체 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
분야
본 발명은 포장재용 배리어 시스템 및 배리어 시스템을 포함하는 포장재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 포장재를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 "상품"이라는 용어는 시간이 지남에 따라 열화(즉, 열화, 부패, 부패 및/또는 분해)되는 제품을 의미하며, 열화를 최소화하면서 의도된 용도에 가장 적합한 제품을 의미한다. 따라서 '상품'에는 사람 또는 동물이 섭취하는 식음료 제품, 의약품, 건강기능식품('바이오슈티컬(bioceuticals)' 또는 '기능성 식품'이라고도 함), 사람 또는 동물이 섭취하는 식품 보조제, 화장품, 사람/동물이 사용하기 위한 것이지만 섭취하지 않는 다양한 정원 및 가정용 제품이 포함된다. 이는 "상품"에 해당하는 제품의 전체 목록이 아님을 이해해야 한다.
일부 상품은 대기 가스, 수증기, 액체 물 등 다양한 유체에 노출되면 변질되는 것으로 알려져 있다. 이러한 상품이 이러한 유체에 노출되는 것을 최소화하는 것은 유통기한을 최대화하는 데 중요한 요소이다. 이러한 이유로 변질되는 상품의 포장재에는 변질을 유발하는 유체(본 애플리케이션에서는 "유해 유체"라고 함)의 전달을 차단하거나 억제하는 배리어를 형성하여 상품의 유통 기한을 연장하는 경우가 많다. 이러한 맥락에서 일반적으로 상품에 유해한 두 가지 유체는 산소 가스와 수증기이다. 따라서 포장재(단일 재료, 혼합 재료, 라미네이트 포함)의 성능은 산소 투과율("OTR") 및/또는 수증기 투과율("WVTR", 수분 증기 투과율이라고도 함)로 나타낼 수 있다.
플라스틱으로만 만들어지거나 플라스틱 성분이 포함된 포장재는 단독으로 또는 조합하여 바람직한 WVTR 및 OTR 배리어를 제공할 수 있기 때문에 일반적으로 사용된다. 포장재에 사용되는 플라스틱은 주로 석유 기반이며 지속 불가능한 환경 비용으로 인해 점점 더 바람직하지 않은 것으로 간주되고 있다. 바이오 플라스틱이 알려져 있지만, 이 또한 재활용 및/또는 퇴비화/(생)분해와 관련된 문제/어려움으로 인해 일부 지역에서는 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
일부 플라스틱 소재와 금속 호일은 포장재로 사용하기에 바람직한 OTR 및/또는 WVTR 값을 갖는 것으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 포장재의 경우, OTR 값에서 높은 순위를 차지하는 재료가 반드시 WVTR 값에서도 높은 순위를 차지하는 것은 아니며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 또한, 섭취하는 상품의 포장재는 그 안에 들어 있는 상품과 양립할 수 있어야 한다(상품과 포장재 간의 부작용을 완화하기 위해). 따라서 포장재는 산소 및/또는 수증기 투과율 등 원하는 특성을 달성하기 위해 여러 구성 재료를 혼합/결합(라미네이팅, 코포밍, 코몰딩 등 포함)하여 형성되는 경우가 많다.
일부 포장재는 재활용이 가능하지만, 재활용 공정에서 사용 가능한 재료를 얻기 위해서는 상당한 에너지, 시간 및/또는 재료 비용이 소요된다. 혼합 재료로 구성된 포장재를 재활용하려면 개별 구성 재료로 분리해야 하므로 재활용 과정이 복잡해져 재활용이 불가능할 정도가 된다. 그 결과 포장재의 상당 부분이 매립지로 버려진다.
생물학적으로 생산된 천연 자원으로 만든 포장재는 퇴비화가 가능하므로 지속 가능한 것으로 간주되며 이는 바람직한 일이다. 그러나 이러한 포장재는 일반적으로 높은 수분 투과율과 산소 투과율을 가진다. 즉, 수증기 및 산소 차단 특성이 낮다.
생물학적으로 생산된 천연 자원에서 추출한 베이스 소재에 플라스틱/바이오 플라스틱을 얇게 코팅하여 유성 소재의 사용을 최소화하면서 원하는 차단 성능을 달성할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 혼합된 재료의 특성으로 인해 재활용/퇴비화 능력이 저하된다.
생분해성 제품의 퇴비화는 폐기물을 처리하는 효율적인 방법이며, 특히 퇴비화는 폐기물을 단거리로 운반하는 국지적인 폐기물 관리 관행을 포함하는 경향이 있기 때문이다. 또한, 퇴비화된 물질은 폐기물을 매립지에 보관하지 않고 농업 생산자에게 재분배할 수 있다.
위의 문제를 해결하거나 최소한 유용한 대안을 제공할 필요가 있다.
본 발명은, 다음을 포함하는 포장재를 제공한다:
기판; 및
상기 기판에 의해 운반되는 산소 투과 억제층, - 상기 산소 투과 억제층은 산소 가스의 투과에 대한 베리어를 제공할 수 있는 복합재로 형성되고, 상기 복합재는 실질적으로 연속적인 필름의 형성을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 첨가제가 분포된 선형 다당류 배지를 포함하고 -,상기 산소 투과 억제층은 산소 가스의 투과를 효과적으로 억제하는 두께로 상기 포장재 내에 구성된다.
적어도 일부 실시예에서, 상기 첨가제 중 적어도 하나가 선형 다당류 배지와 결합을 형성하고, 상기 결합은 실질적으로 연속적인 필름의 형성 및 탄력성 중 적어도 하나에 기여한다. 상기 복합재 내의 선형 다당류 배지와 첨가제 사이에 형성되는 결합은 물리적 및/또는 공유 결합일 수 있다.
바람직하게는, 상기 선형 다당류 배지는 단당류 포도당의 아미드 유도체의 장쇄 중합체의 적어도 부분 탈아세틸화를 포함하는 공정에 의해 형성된다. 보다 바람직하게는, 상기 단당류 포도당의 아미드 유도체는 N-아세틸글루코사민을 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 상기 선형 다당류 배지는 키틴의 적어도 부분적인 탈아세틸화를 포함하는 공정에 의해 형성된다.
특정 실시예에서, 상기 선형 다당류 배지는 키토산이다.
단당류 포도당의 상기 아미드 유도체는 베타 글루칸 분자를 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 부분적으로 탈아세틸화된 키틴 형태의 상기 선형 다당류 배지는 베타 글루칸 분자를 포함할 수 있다. 상기 키틴은 곰팡이에서 유래할 수 있다.
상기 곰팡이는 아스페르길루스(Aspergillus)에 속하는 곰팡이 및/또는 아가리쿠스(Agaricus)에 속하는 곰팡이 중에서 선택될 수 있다. 일부 예에서, 상기 키틴은 아스페르길루스 니거(Aspergillus niger)로부터 공급된다. 일부 다른 예에서, 상기 키틴은 아가리쿠스 비스포러스(Agaricus bisporus)에서 공급된다. 상기 키틴은 대안적으로 또는 추가적으로 갑각류로부터 유래될 수 있다. 상기 키틴은 다른 출처에서 추출한 키틴의 혼합물일 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 상기 선형 다당류 배지는 N-아세틸글루코사민을 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 선형 다당류 배지가 키토산인 경우. 상기 키토산은 바람직하게는 저분자량을 갖는다. 상기 키토산은 5 내지 200 킬로달톤 범위의 분자량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 키토산은 10 내지 100 킬로달톤 범위의 분자량을 갖는다.
일부 대안적인 실시예에서, 상기 선형 다당류 배지는 용매와 함께 용액에 있는 N- 아세틸글루코사민을 포함한다. 바람직하게는, 상기 용매는 산성이다. 상기 용매는 무기산 또는 유기산을 첨가하여 산성 pH로 조정된 물을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 무상기 기산 또는 유기산은 카르복실산이다. 더욱 바람직하게는, 상기 카르복실산은 아세트산, 구연산, 젖산, 사과산 및 타르타르산 중 하나 이상의 산이다.
특정 예에서, 상기 산소 투과 억제층은 상기 산소 투과 억제층의 형성 시 가소제 역할을 하는 적어도 하나의 유기 화합물을 포함하는 용액으로 제조된다.
상기 복합재의 상기 첨가제는 식물 유래 화합물을 포함할 수 있다. 적어도 일부 형태에서, 상기 식물 유래 화합물은 입자 형태, 섬유 형태 또는 이들의 조합 형태이다. 적어도 일부 실시예에서, 상기 식물 유래 화합물은 셀룰로오스이다. 특정 실시예에서, 상기 셀룰로오스는 실질적으로 섬유 형태이다. 상기 섬유는 개별 섬유의 길이 방향의 전단 가공을 포함하는 정제 공정을 거칠 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 정제 공정은 개별 섬유의 치수 특성을 변경한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 첨가제는 상기 선형 다당류 배지에 대한 하나 이상의 가소제를 포함하거나, 및/또는 상기 복합재의 소수성에 기여한다.
바람직하게는, 상기 산소 투과 억제층은 7.5 내지 60 μm 범위의 평균 두께로 형성된다. 더욱 바람직하게는, 상기 산소 투과 억제층은 적어도 10 μm의 평균 두께로 형성된다. 더욱 바람직하게는, 상기 산소 투과 억제층은 15 내지 30 μm 범위의 평균 두께로 형성된다. 대안적으로, 또는 보다 구체적으로, 상기 산소 투과 억제층은 23°C, 50% 상대 습도에서 상기 포장재의 산소 투과율이 1일 제곱미터당 6입방센티미터(cm3/m2/일) 미만인 두께로 상기 기판 상에 형성된다. 일부 실시예에서, 상기 산소 투과 억제층은 상기 포장재의 산소 투과율이 23°C, 50% 상대 습도에서 1일 제곱미터당 3세제곱센티미터(cm3/m2/일) 미만인 두께로 상기 기판 상에 형성된다.
적어도 일부 실시예에서, 산소 투과 억제층의 복합재를 상기 기판으로부터 적어도 부분적으로 분리하는 적어도 하나의 중간재를 더 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 중간재는 상기 포장재를 통한 수증기의 투과를 억제한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 중간재는 상기 산소 투과 억제층의 복합재와 결합할 수 있는 능력을 고려하여 선택된다.
적어도 일부 실시예에서, 상기 중간재는 상기 기판과 상기 산소 투과 억제층 사이에 적어도 하나의 중간층을 형성하도록 조립되어 상기 기판과 상기 산소 투과 억제층 중 하나 또는 둘 모두와 접촉한다. 상기 중간층이 상기 기판과 접촉하는 실시예에서, 상기 산소 투과 억제층을 향하는 상기 기판의 경계부의 미세 함몰부가 상기 삽입재에 의해 실질적으로 충진된다.
특정 실시예에서, 상기 중간재는 상기 기판과 상기 산소 투과 억제층 사이에 연속적인 재료층을 형성할 수 있는 두께로 형성된다. 바람직하게는, 상기 중간재는 15 내지 60㎛ 범위의 두께로 형성된다. 보다 바람직하게는, 상기 중간재는30 내지 45 μm 범위의 두께로 형성된다.
바람직하게는, 상기 중간재는, 제1중간층으로 조립되며:
하나 이상의 화합물의 제1 세트를 포함하며, 그 중 적어도 하나는 물에 용해되지 않고,
표준 온도(Standard Ambient Temperature)에서 고체이고; 그리고,
상기 포장재 내에 수증기의 투과를 억제하는 데 효과적인 두께로 구성된다.
대안적으로 또는 바람직하게는, 상기 화합물의 제1 세트는 하나 이상의 염기 화합물을 포함하고, 상기 염기 화합물 각각은 장쇄 알코올과 지방산의 에스테르이다.
바람직하게는, 상기 염기 화합물은 하나 이상의 왁스를 포함한다. 상기 제1층의 상기 왁스는 바람직하게는 식물 유래 왁스이다.
일부 실시예에서, 상기 염기 화합물은 칸델릴라 왁스(candelilla wax)를 포함한다. 일부 다른 실시예에서, 상기 염기 화합물은 카르나우바 왁스(carnauba wax)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 염기 화합물은 둘 이상의 왁스의 혼합물이다.
상기 화합물의 제1세트는 상기 제1중간층과 상기 산소 투과 억제층 사이의 층간 접착력 증가를 촉진하고, 및/또는 상기 포장재의 제조 동안 상기 제1중간층 상에 상기 산소 투과 억제층의 형성을 촉진하는 하나 이상의 계면 에너지 개질 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상기 계면 에너지 조절 첨가제는 표면 활성 중합체, 유화제 및 계면 활성제 중 하나 이상을 포함한다. 상기 계면 에너지 개질 첨가제는 1,4-안하이드로소르비톨로부터 유래된 화합물 또는 1,4-안하이드로소르비톨을 포함하는 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 계면 에너지 개질 첨가제는 소르비탄(sorbitan)으로부터 유래된 화합물을 포함한다. 일부 대안적인 예에서, 상기 계면 에너지 개질 첨가제는 올레산을 포함한다.
상기 화합물의 제1 세트는 상기 염기 화합물에 대해 최대 30% 중량비의 계면 에너지 개질 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상기 제1층의 물질은 상기 염기 화합물에 대해 최대 8% 중량비의 계면 에너지 개질 첨가제를 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 화합물의 제1 세트는 상기 염기 화합물 내에 분산된 입자를 포함하며, 상기 입자는, 상기 중간재를 통한 수증기의 투과에 배리어를 제공하고, 및/또는 상기 기판 또는 상기 산소 투과 억제층에 대한 접착력을 유리하게 조정하는 입자를 포함할 수 있다.
상기 염기 화합물 내에 분산된 입자는 기본 입자, 응집체, 덩어리 및 결정성 고체 중 하나 이상일 수 있다.
상기 염기 화합물 내에 분산된 입자는 주로 비금속 화합물일 수 있다.
일부 예에서, 상기 염기 화합물 내에 분산된 입자 중 적어도 일부는 소수성이므로, 소수성에 의해 상기 중간재를 통한 수증기의 투과를 억제한다.
상기 염기 화합물 내에 분산된 입자 중 적어도 일부가 결정성 고체인 일부 예에서, 이러한 입자의 결정 구조는 수증기 투과에 대한 배리어를 제공한다.
상기 염기 화합물 내에 분산된 입자는 실리카 기반 입자, 알루미늄 기반 입자, 마그네슘 기반 입자, 결정질화 붕소 및 결정질 탄소 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 제1층 내의 상기 중간재는 화합물의 제1세트의 혼합물이다.
일부 실시예에서, 상기 중간재는 하나 이상의 화합물의 제2 세트를 포함하는 제2 중간층으로 추가적으로 조립되고,
상기 화합물의 제2세트는 상기 화합물의 제1 세트에 있는 화합물 중 하나 이상을 포함하고,
상기 제2 중간층은 상기 제1 중간층과 상기 산소 투과 억제층 사이에 위치하며, 그리고
상기 산소 투과 억제층은 상기 제2 중간층에 부착된다.
상기 제1 중간층 내의 상기 중간재의 계면 에너지가 상기 제2 중간층 내의 상기 중간재의 계면 에너지보다 높을 수 있다.
바람직하게는, 상기 화합물의 제2 세트는 상기 화합물의 제1 세트, 상기 화합물의 제1 세트의 화합물과 결합될 때 상기 화합물의 제1 세트의 계면 에너지를 증가시키는 적어도 하나의 개질제를 포함한다. 일부 예에서, 상기 화합물의 제2세트는 상기 화합물의 제1세트와 상기 개질제의 혼합물이다.
개질제는 폴리에테르 화합물, 글리콜, 갈락투론산, 당-알코올 유래 화합물, 오존 및 용매 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
존재하는 경우, 상기 폴리에테르 화합물은 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다.
존재하는 경우, 상기 갈락투론산은 펙틴 형태일 수 있다.
존재하는 경우, 상기 당-알코올 유래 화합물은 소르비톨 또는 소르비탄일 수 있다.
상기 제1층의 중간재는 바람직하게는 상기 복합재가 상기 기판의 재료에 직접 적용될 때 상기 복합재에 대한 충진 특성과 비교하여, 상기 기판의 재료에 대해 개선된 충진 특성을 갖는다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 제1층의 중간재는 상기 기판의 재료에 직접 적용될 때 상기 복합재의 결합 특성과 비교하여 상기 기판의 재료에 대해 개선된 결합 특성을 갖는다.
바람직하게는, 상기 중간재와 상기 산소 투과 억제층 사이의 재료 경계 계면 프로파일의 기하학적 변화가 상기 기판과 상기 중간재 사이의 재료 경계 계면 프로파일의 기하학적 변화보다 작고,
상기 기하학적 변화는 각각의 재료 경계 계면 프로파일에 대해 평균화된 평균으로부터 결정되고, 상기 기하학적 변화는 상기 재료 경계 계면의 국부 접선 평면에 대해 수직인 방향으로 측정된다.
바람직하게는, 상기 중간재와 상기 산소 투과 억제층 사이의 재료 경계 계면 프로파일은 상기 기판과 상기 중간재 사이의 재료 경계 계면 프로파일의 기하학적 편차의 절대값의 평균보다 낮은 계면 프로파일 기하학적 편차의 절대값의 평균을 갖고,
상기 기하학적 편차는 상기 재료 경계의 국부 접선 평면에 대해 정상인 방향으로 측정된다.
적어도 일부 실시예에서, 상기 산소 투과 억제층과 대기 사이에 배리어를 제공하여 대기 수증기와 상기 산소 투과 억제층 사이의 상호작용을 억제하기 위해 실질적으로 연속적인 필름으로 조립되는 보호층을 포함한다. 상기 보호층은 상기 산소 투과 억제층과 접촉할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 보호층은 상기 포장재의 표면을 정의할 수 있다. 일부 경우, 상기 보호층은 상기 포장재의 외부 표면을 정의할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 보호층은 상기 포장재의 내부 표면을 대안적으로 또는 추가적으로 정의할 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 산소 투과 억제층은 상기 기판과 상기 보호층 사이에 위치한다.
바람직하게는, 상기 보호층은 상기 산소 투과 억제층과 대기 중의 수증기 사이의 상호작용을 억제한다. 더욱 바람직하게는, 상기 보호층은 소수성이다.
보호층은 바람직하게는 폴리머 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 보호층은 폴리(락틱-코-글리콜산)을 포함한다. 상기 폴리(락틱-코-글리콜산)은 40:60 내지 85:15 범위의 단량체 비율의 락틱산과 글리콜산으로부터 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 폴리(락틱-코-글리콜산)는 50:50 내지 75:25 범위의 단량체 비율의 락틱산과 글리콜산으로부터 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 폴리(젖산-코-글리콜산)는 중합 시 더 많은 비율의 젖산 단량체가 존재하는 젖산 및 글리콜산으로부터 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 보호층은 2.5 내지 100 μm 범위의 평균 두께로 형성된다. 보다 바람직하게는, 상기 보호층은 5 내지 50 μm 범위의 평균 두께로 형성된다.
적어도 일부 실시예에서, 상기 기판은 소정의 형상으로 조립되도록 가공된 펄프 섬유로 형성되고, 상기 기판 내에서 상기 펄프 섬유들 사이에 결합을 형성하도록 처리되어, 상기 기판이 지지되지 않은 상태에서도 적어도 부분적으로 상기 기판의 형상을 유지할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 상기 포장재로 형성되는 포장 장치가 제공되며, 상기 포장 장치는 상품이 포함될 내부 영역을 정의하도록 형상 및/또는 구성된다.
또한, 상술한 바와 같이 상기 포장재로 형성되는 적어도 하나의 구성 부품을 갖는 포장 장치가 제공되며, 상기 포장 장치의 상기 구성 부품은 상품이 포함될 내부 영역을 정의하도록 조립되도록 형상 및/또는 구성된다.
상기 포장 장치는 상기 산소 투과 억제층과 상기 내부 영역 사이에 상기 기판이 위치하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 포장 장치는 상기 산소 투과 억제층이 상기 기판과 상기 내부 영역 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 포장 장치는,
상기 내부 영역을 정의하는 몸체와, 상기 내부 영역의 입구를 둘러싸는 환형 플랜지를 갖는 용기부, 및
상기 내부 영역을 둘러싸기 위해 상기 환형 플랜지에 결합되는 주변 가장자리 영역을 갖는 뚜껑부를 더 포함하고,
상기 용기부 및 상기 뚜껑부는 개별적으로 형성되고, 결합될 때, 상기 물품의 소량을 담을 수 있는 캡슐을 형성하고,
상기 용기부와 뚜껑부 중 적어도 하나가 제1항 내지 제44항 중 어느 하나에 정의된 포장재로 형성된다.
또한, 상술한 바와 같은 상기 포장재로 형성되는 포장 시트재가 제공되며, 상기 포장 시트재는 외부 표면과 상기 포장 시트재를 이용하여 포장되는 물품에 대하여 안쪽을 향하는 내부 표면을 구비하도록 구성된다.
상기 포장 시트재는 상기 산소 투과 억제층과 상기 내부 표면 사이에 상기 기판이 위치하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 포장 시트재는 상기 기판이 상기 산소 투과 억제층과 상기 외부 표면 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 포장 시트재는 상기 내부 표면 및/또는 상기 외부 표면에 표시를 가지며, 이에 따라 포장 시트재의 내부 표면 및 외부 표면은 표시에 의해 식별될 수 있다.
일부 실시예에서, 포장 시트재는 평면 시트이다.
일부 대안적인 실시예에서, 상기 내부 표면은 비평면이고, 및/또는 상기 외부 표면은 비평면이다. 상기 내부 표면 및 상기 외부 표면은 상기 포장 시트재의 두께가 길이 및/또는 폭 방향으로 변화하도록 형상화될 수 있다.
또한 포장재는,
기판; 및
폴리(락틱-코-글리콜산)을 포함하고, 상기 기판에 의해 실질적으로 연속적인 필름으로 조립되며, 상기 포장재의 표면을 정의하는 보호층을 포함하고,
상기 보호 층은 대기 수증기와 상기 보호층 아래의 상기 포장재 사이의 상호 작용을 억제하는 데 효과적인 두께를 갖는다.
상기 폴리(락틱-코-글리콜산)은 락틱산과 글리콜산을 약 50:50 모노머 비율로 형성할 수 있다. 대안적으로, 상기 폴리(락틱-코-글리콜산)는 중합 시 더 많은 비율의 락틱산 단량체가 존재하는 락틱산과 글리콜산으로부터 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 보호층은 2.5 내지 100 μm 범위의 평균 두께로 형성된다. 보다 바람직하게는, 상기 보호층은 5 내지 50 μm 범위의 평균 두께로 형성된다.
경우에 따라, 상기 보호층은 상기 포장재의 외부 표면을 정의할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 보호층은 상기 포장재의 내부 표면을 대안적으로 또는 추가적으로 정의할 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 포장재는 기판과 보호층 사이에 하나 이상의 중간층을 더 포함하며, 상기 중간층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적이다.
적어도 일부 실시예에서, 상기 기판은 소정의 형상으로 조립되도록 가공된 펄프 섬유로 형성되고, 상기 기판 내에서 상기 펄프 섬유들 사이에 결합을 형성하도록 처리되어, 상기 기판이 지지되지 않은 상태에서도 적어도 부분적으로 상기 기판의 형상을 유지할 수 할 수 있다.
또한, 포장재를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은,
미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음 -;
제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
도포된 상기 제1층을 표면 처리하여, 상기 제1층의 본딩에 대한 수용성을 향상시키는 단계; 및
상기 제1층의 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계, - 상기 제2층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적임 -;를 포함하고,
상기 표면 처리 단계는, 제1층에 대한 제2층의 접착을 용이하게 한다.
또한, 포장재를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은,
미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
도포된 상기 제1층의 표면상의 오염물질을 제거하기 위해 도포된 상기 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
상기 제1층의 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계, - 상기 제2층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적임-;를 포함하고,
상기 표면 처리 단계는, 상기 제2층을 상기 제1층에 접착하는 것을 용이하게 한다.
또한, 포장재를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은,
미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있고, 제1표면 거칠기를 갖는 제1표면을 가짐;
상기 기판의 상기 제1표면에 제1층을 도포하는 단계;
도포된 상기 제1층을 표면 처리하여, 도포된 상기 제1층이 제2표면 거칠기를 갖는 처리된 표면을 갖도록 하는 단계; 및
상기 제1층의 상기 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계;를 포함하고,
상기 제2표면 거칠기는 상기 제1표면 거칠기보다 작다.
또한, 포장재를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은,
미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
상기 제1층의 처리된 표면의 기하학적 변형이 상기 제1층이 형성되는 상기 기판의 표면의 기하학적 변형보다 작도록, 도포된 상기 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
상기 제1층의 처리된 표면 상에 제2층을 도포하는 단계;를 포함하고,
상기 기하학적 변화는 각각의 처리된 표면/기판의 표면에 대한 평균 표면으로부터 결정되고, 상기 기하학적 변화는 상기 기판의 외부 표면과 교차하는 국부 접선 평면에 대해 수직하거나 평행한 방향으로 측정된다.
또한, 포장재를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은,
미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
상기 제1층의 처리된 표면의 프로파일 높이 편차의 절대값의 평균이 상기 제1층이 형성된 상기 기판의 표면의 프로파일 높이 편차의 절대값의 평균보다 작도록 도포된 상기 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
상기 제1층의 처리된 표면 상에 제2층을 도포하는 단계;를 포함하고,
상기 프로파일 높이 편차는 상기 포장재의 외부 표면과 교차하는 국부 접선 평면에 대해 수직인 방향으로 측정된다.
또한, 포장재를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은,
미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
상기 제1층의 표면 에너지를 증가시키기 위해 도포된 상기 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
상기 제1층의 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계, - 상기 제2층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적임-;를 포함하고,
상기 표면 처리 단계는 상기 제1층 위에 상기 제2층 재료의 필름을 형성하기 위해 상기 제2층의 도포를 용이하게 한다.
일부 실시예에서, 상기 표면 처리 단계는 상기 도포된 제1 층의 노출된 표면에 열을 가하는 것을 포함한다.
상기 표면 처리 단계는 플라즈마 처리를 포함할 수 있다.
상기 표면 처리 단계는 에너지원으로부터 상기 도포된 제1층의 표면으로 에너지를 전달하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 에너지원은 플라즈마를 사용하여 상기 도포된 제1층의 표면에 변화를 부여한다. 일부 대안적인 실시예에서, 상기 에너지원은 자외선을 사용한다.
대안적으로, 상기 표면 처리 단계는 상기 도포된 제1층의 노출된 표면을 상기 제1층 재료와 상호작용하는 하나 이상의 화학물질에 접촉시켜 상기 노출된 표면의 물성 변화를 유도하는 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 제1층은 물에 불용성인 하나 이상의 화합물을 포함하는 원료로 형성되고, 상기 제1층은 표준 온도(Standard Ambient Temperature)에서 고체이며,
상기 방법은,
상기 원료를 분말 형태로 상기 기판의 표면으로 이송하는 단계, 그리고
상기 도포된 원료를 소정 기간 동안 열에 노출시켜, 상기 도포된 원료를 녹이고 흐르게 하여 상기 기판의 표면에 연속적인 층을 형성하고, 이후 응고되도록 하는 단계를 더 포함한다.
일부 대안적인 실시예에서, 상기 제1층은 물에 불용성인 하나 이상의 화합물을 포함하는 원료로 형성되고, 상기 제1층은 표준 온도(Standard Ambient Temperature)에서 고체이며,
상기 방법은,
상기 원료를 액화하는 단계;
상기 액화된 원료를 상기 기판의 표면으로 이송하는 단계; 및
상기 액화된 원료를 고형화하여 상기 기판의 표면에 연속적인 층을 형성한다.
상기 액화된 원료를 기판의 표면으로 이송하는 단계는, 상기 액화된 원료를 기판의 표면에 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 액화된 원료를 이송하는 단계는 대안적으로 상기 액화된 원료의 배스(bath)를 형성하고, 상기 기판을 상기 배스에 담가서 상기 원료를 상기 기판의 표면으로 이송하는 단계를 포함할 수도 있다. 상기 액화된 원료를 이송하는 단계는 상기 액화된 원료를 상기 기판의 표면 상에 층류로 전달하는 것을 포함할 수 있다.
본 방법의 특정 실시예에서, 상기 표면 처리 단계는 상기 도포된 제1층의 상기 액화된 원료의 응고가 완료되기 전에 발생한다.
기판을 형성하는 단계는,
액체에 현탁된 펄프 섬유의 슬러리를 생성하는 단계;
상기 형성된 기판에서 상기 미리 결정된 형상에 대응하는 형상을 갖는 금형 상에 습식 펄프 섬유 프리-폼을 형성하는 단계, 및
상기 습식 펄프 섬유 프리-폼을 처리하여 수분 함량을 감소시키고, 이에 따라 상기 기판을 성형된 펄프 섬유 제품으로 형성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은,
상기 제2층 위에 보호층을 형성하는 단계, -상기 보호층은 완성된 상기 포장재에서 대기 수증기와 상기 제2층 사이의 상호 작용을 억제하는 재료로 형성되는 단계-;를 더 포함한다.
상기 보호층을 형성하는 단계는 용매와 폴리(락틱-코-글리콜산)로 이루어진 용액을 상기 제2층에 도포하고, 상기 용매를 증발시켜 상기 보호층 재료의 필름을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계는 상기 폴리(락틱-코-글리콜산)의 기공을 폐쇄하기 위해 상기 보호층 재료의 필름을 열처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 보호층을 형성하는 단계는 용매가 증발함에 따라 상기 폴리(락틱-코-글리콜산)에 기공이 형성되는 것을 완화하기 위해 상기 용매의 증발 속도를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있도록, 이제 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 예시적으로만 설명할 것이다:
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 장치의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 포장 장치의 용기부의 수직 단면도이다.
도 3은, 도 2의 영역 A를 확대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포장재를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 5는, 도 3의 영역 B의 개략도로서, 도 4의 방법의 단계 중 기판의 표면의 일부를 나타낸다.
도 6은, 도 5에 도시된 표면의 D 부분 내의 기하학적 편차의 절대값을 나타내는 차트이다.
도 7은, 도 3의 영역 C의 개략도로서, 도 4의 방법의 단계 중 제1층의 처리된 표면의 일부를 나타낸 도면이다.
도 8은, 도 7에 도시된 계면의 E 영역 내에서 기하학적 편차의 절대값을 보여주는 차트이다.
도 9는, 도 1의 포장 장치의 수평 단면도이다.
도 10은, 도 9의 영역 F의 개략도로서, 기판과 제1층 사이의 재료 경계 계면 프로파일의 일부를 보여준다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 포장 장치(10)를 도시한다. 포장 장치(10)는 용기부(12)과 뚜껑부(14)의 두 가지 구성 부분을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 용기부(12)는 물품이 포함될 내부 영역(15)을 정의하기 위해 오목하게 형성되어 있다. 이를 위해, 이 예시적 실시예의 용기부재(12)는 외부 표면(16)과 내부 표면(18)을 갖는다. 환형 플랜지(20)는 내부 영역(15)의 입구를 둘러싸고 있다. 뚜껑부(14)은 유사하게 내부 표면(도시되지 않음)과 외부 표면(22)을 갖는다. 뚜껑부(14)의 직경은 환형 플랜지(20)의 외경과 동일한다. 조립된 포장 장치(10)에서, 환형 플랜지(20)는 뚜껑부(14)의 주변 가장자리 영역에 결합된다.
본 실시예에서, 용기부(12) 및 뚜껑부(14)는 각각 실시예에 따라 포장재로 형성된다. 도 3 내지 도 6은 용기부재(12)에 사용되는 포장재의 세부 사항을 (개략적으로) 도시한 것으로서, 단지 예시일 뿐이다.
도 3은 용기부(12)의 일부의 횡단면, 즉 용기부(12)의 형상에 따라 제조된 포장재를 관통하는 단면을 도시한다. 도 3에는 외부 및 내부 표면(16, 18) 각각이 도시되어 있다. 완성된 용기부(12)에서, 내부 및 외부 표면(16, 18)의 각각은 주변 환경에 노출되어 있음을 알 수 있을 것이다. "내부 표면" 및 "외부 표면"이라는 용어는 포장 장치(10)의 내부 영역(15)과 관련하여, 각 표면(16, 18)의 방향에 적용된다.
포장재는 기판(50)을 포함하며, 이 예에서는 성형된 펄프 섬유 품목의 형태이다. 용기부(12)과 관련하여, 완제품은 특정 기하학적 및 형상 특성을 갖도록 한다. 기하학적 및 형태적 특성은 물품에 특정한 것이지만, 이러한 특성은 본 발명이 아니라 물품 및 그 용도에 따른 기능이다. 또한, 용기부(12)과 관련하여, 기판(50)은 지지되지 않은 상태에서 성형된(moulded) 형상을 유지할 수 있도록 형성된다. 일부 대안적인 실시예들에서, 기판(또는 기판이 형성되는 재료)은 지지되지 않은 상태에서 그 형상을 유지할 수 있는 능력을 갖지 않을 수 있다.
이 특정 실시예에서, 기판(50)은 제1층(52), 제2층(54) 및 제 3 층(56)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(50)의 노출된 표면은 외부 표면(16)이고, 제3 층(56)의 노출된 표면은 용기부(12)의 내부 표면(18)이다. 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 각 층(52, 54, 56)은 포장재를 둘러싼 대기에서 포장재를 통해 유체의 전달을 억제하는 데 하나 이상의 방식으로 기여하는 기능적 층이다. 이러한 방식으로, 층들(52, 54, 56)은 기판(50) 단독과 비교할 때, 포장재를 통한 하나 이상의 유체의 투과에 대해 증가된 배리어를 제공한다. 포장 장치(10)의 예에서, 이러한 증가된 배리어는 용기부(12) 내에 내부적으로 저장되고, 뚜껑부(14)를 용기부(12)에 결합시킴으로써 둘러싸인 물품의 보관 수명을 연장할 수 있게 한다는 것을 알 수 있을 것이다.
포장재 내에는 기판(50)과 제1층(52)의 재료의 재료 경계에 형성된 제1 계면(58)과 제1 및 제2층(52, 54)의 재료의 재료 경계에 형성된 제2 계면(62)이 있다. 제2및 제 3 층(54, 56)의 재료의 재료 경계에도 추가 계면이 형성된다. 도 3에서, 재료 경계 계면은 선으로 표시되어 있지만, 이러한 계면은 실시예의 물리적 포장재 내에서 3차원적이라는 것을 이해할 수 있을 것이다.
제1층(52)은 물에 불용성인 화합물을 포함하는 중간재로 형성된다. 또한, 제1층(52)은 표준 주변 온도에서 고체이다. 이 특정 실시예에서, 제1층(52)은 수증기의 투과를 억제하는 데 효과적인 두께의 재료로 형성된다.
본 명세서 및 이어지는 청구범위 전체에서, "표준 온도(Standard Ambient Temperature)"에 대한 언급은 국제 순수 및 응용 화학 연합(IUPAC)에서 정의한 표준 온도 및 압력(SATP)의 정의에 따라 25°C(77°F)로 이해되어야 한다.
일 예에서, 제1층(52)은 카르나우바 왁스(carnauba wax), 칸델릴라 왁스(candelilla wax) 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 제1층(52)의 원료(들)는 기판(50)에 도포되어 기판(50)을 가로질러 연속적인 층이 형성되도록 한다.
제2층(54)을 제1층(52)에 적용하기 전에, 제1층(52)은 표면 처리 공정을 거친다. 표면 처리 공정은 적용된 제1층(52)의 표면 특성을 변경하여 완성된 포장재에서 제1층 및 제2층(52, 54) 사이의 제2계면(62)를 정의한다. 이를 위해 표면 처리 공정은 다음을 수행할 수 있다:
- 제2층(54)의 접착에 대한 제1층(52)의 수용성을 개선한다,
- 도포된 제1층(52) 표면의 오염 물질을 제거하여 제1층(52)에 대한 접착을 촉진하고, 및/또는
- 제1층(52)의 표면 에너지를 증가시킨다.
본 명세서 및 이어지는 청구범위 전체에서, 문맥상 달리 요구되지 않는 한, "표면 에너지" 및 "계면 에너지"라는 용어는 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 또한, "표면 에너지"라는 용어는 각각의 재료 경계가 대기에 노출되어 있다는 것을 의미하지는 않는다.
일부 예 들에서, 표면 처리 공정은 제2층(54)이 형성되는 재료의 적용 전에 표면 거칠기를 감소시키기 위해, 적용된 제1층(52)의 표면의 기하학적 특성을 변경할 수 있다.
도 3에서 알 수 있듯이, 제1층(52)의 재료는 기판(50)과 제2층(54)을 사이에 두고 있다.
제2층(54)은 선형 다당류 매질 내에 분산된 첨가제를 포함하는 복합 재료로 형성된다. 첨가제는 선형 다당류 매질과 결합을 형성하여 산소 가스의 투과에 대한 배리어를 제공할 수 있는 실질적으로 연속적인 필름의 형성을 용이하게 한다. 선형 다당류 매질과 첨가제 사이의 결합은 물리적 결합 및/또는 공유 결합일 수 있다. 또한, 제2층(54)은 산소 가스의 투과를 억제하는 데 효과적인 두께로 포장재 내에 형성된다. 이러한 방식으로, 제2층(54)은 포장재 내에서 산소 가스의 투과를 차단하는 배리어를 제공한다.
예를 들어, 선형 다당류 매질은 저분자 키토산이며, 첨가제는 섬유를 포함할 수 있다. 섬유는 셀룰로오스 섬유로 구성되거나 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 복합 재료는 제1층(52)에의 적용을 용이하게 하기 위해 용액으로 제조될 수 있다. 용매는 물 및/또는 상온에서 액체이거나 액체인 다른 유기/무기 화합물일 수 있다. 용매가 물과 하나 이상의 다른 화합물을 포함하는 경우, 이러한 다른 화합물은 물과 완전히 혼화되지는 않더라도 물과 혼화성이 높은 것이 이상적이다.
용액은 공지된 액체 도포 방법을 사용하여 제1층(52)의 노출된 표면으로 이송된다. 제1층(52)의 표면 처리는 용액의 분산을 용이하게 한다. 용매를 증발시켜 키토산과 셀룰로오스 섬유가 제1층(52)에 균일하게 분포된 채로 필름이 형성된다. 필름 내의 셀룰로오스 섬유는 적어도 용매가 증발하는 동안 키토산 필름 내의 내부 응력을 지지한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 보다 탄력적인 필름이 형성된다.
알 수 있듯이, 이 특정 실시예에서 제1층(52)은 제2층(54)을 형성하는 동안 제2층 재료를 포함하는 용액의 분산을 용이하게 한다.
도 1에 도시된 예에서, 보호층(56)은 포장재의 내부 표면(18)을 형성하며, 또한 제2층(54)과 접촉한다. 보호층(56)은 실질적으로 연속적인 필름으로 조립되어 제2층(54) 층과 대기 사이에 배리어를 제공한다.
보호층(56)은 수증기에 대한 배리어를 형성하여 제2층(54)의 재료와 대기 수증기 사이의 상호 작용을 억제한다. 보호층(56)의 존재로 인해, 대기 수증기에 의한 제2층(54)의 키토산 필름의 손상이 완화된다.
이 실시예에서, 보호층은 폴리머 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 보호층은 폴리(락틱-코-글리콜산)을 포함하며, 일반적으로 PLGA로 지칭된다.
PLGA는 젖산과 글리콜산을 약 50:50의 단량체 비율로 형성할 수 있다.
도 4는 제2 실시예에 따른 포장재를 제조하는 방법(100)의 흐름도이다. 도 3에 도시된 포장재의 요소를 참조하여, 방법(100)은 다음을 포함한다:
- 제1 표면을 갖는 기판(50)을 형성하는 단계(102);
- 제1층(52)을 기판(50)의 제1표면에 도포하는 단계(104);
- 도포된 제1층(52)을 표면 처리하는 단계(106);
- 제1층(52)의 처리된 표면 상에 제2층(54)을 도포하는 단계(108); 및
- 제2층(54) 상에 보호층(56)을 형성하는 단계(110).
도 5는 방법(100)의 단계(102)가 완료된 후, 그러나 단계(104)가 시작되기 전에, 도 3의 영역 B 내의 기판(50)의 확대된 개략도를 나타낸다. 기판(50)은 단계(102)가 완료될 때 제1표면을 가지며, 이 표면 위에 제1층(52)이 단계(104) 동안 도포된다. 기판(50)은 방법(100)의 후속 단계 동안 기판(50)이 적어도 부분적으로 미리 결정된 형상을 유지할 수 있도록 하는 공정에 의해 형성된다. 용기부(12)의 예에서, 기판(50)은 비평면이다. 뚜껑부(14)의 예에서, 기판은 실질적으로 평면적인 시트이다.
도 5에서, 블록 화살표(18)는 완료될 때 포장재의 최종적으로 내부 표면(18)이 될 방향을 나타낸다.
방법(100)의 후속 단계에서, 제1 표면은 기판(50)과 제1층(52) 사이의 내부 제1 계면(58)이 될 것임을 알 수 있을 것이다. 도 5에서, 기판(50)은 제1 표면이 선으로 도시되도록 수직 단면으로 (개략적으로) 도시되어 있다. 이어지는 도 5와 관련된 설명의 편의를 위해, 제1 표면에는 도면 부호 58이 부여된다.
도 5는 기판(50)의 제1 표면(58)에 존재하는 미세한 기하학적 변형을 나타낸다. 이러한 미세한 기하학적 변화는 제1 표면(58)의 표면 거칠기를 정의하는 피크(peak)와 밸리(valley)를 형성한다. 또한, 피크와 밸리는 평면 또는 비평면 기준 표면에 대해 법선인 방향으로 측정할 수 있는 높이를 갖는다. 그 기준 표면은 실제 제1 표면(58)의 이상적인 표면, 다른 표면 또는 기준 표면일 수 있다. 피크와 관련하여, 밸리는 기판(50)의 표면(58)에 미세한 함몰부를 형성한다.
제1 표면(58)은 제1 표면(58) 내 및 측정 방향을 따라 피크와 밸리의 높이의 산술 평균인 명목 평균 표면(60)을 갖는다. 명목 평균 표면(60)은 도 5에서 화살표 60AVG로 표시된 기준 표면 위의 높이를 갖는다. 설명을 쉽게 하기 위해 도 5에서 기준 표면은 내부 표면(18)과 교차하는 접선 평면이다.
제1 표면(58)의 각 점은 기준 표면에 대한 높이를 갖는다. 또한, 제1 표면(58)의 각 점은 명목 평균 표면(60)로부터 프로파일 높이 편차를 갖는다. 프로파일 높이 편차는 다음과 같은 공식으로 표현할 수 있다:
Pa 는 점 a의 프로파일 높이 편차이다,
SAVG는 측정 방향을 따라 기준 표면을 기준으로 점 a에서 명목 평균 표면의 높이이다.
Ha 는 기준 표면을 기준으로 한 점 a의 높이이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 점 a1과 a3은 명목 평균 표면과 기준 표면 사이에 있으므로 이 점의 프로파일 높이 편차는 0보다 작다.
제1층(52)의 재료는 기판(50) 상에 도포되는 동안 유동할 수 있는 용량을 갖는다. 결과적으로, 단계(104) 동안, 제1층(52)의 재료는 제1표면(58) 위로 유동하여 제1표면(58)에 존재하는 기하학적 변형 내의 밸리를 채울 수 있다. 액체 상태의 재료가 다른 표면의 기하학적 변형 내의 밸리를 채울 수 있는 용량은 본 명세서에서 해당 액체 재료의 "충진 특성"으로 지칭된다. 제1층(52)의 재료가 경화됨에 따라, 제1층(52)과 기판(50) 사이에 결합이 형성된다. 경화성 재료가 다른 재료와 결합을 형성하는 능력은 본 명세서에서 해당 경화성 재료의 "결합 특성"으로 지칭된다.
제1층(52)의 재료는 기판(50)을 충진하고 기판(50)에 직접 결합하는 제2층(54)의 재료의 능력과 비교할 때, 기판(50)을 충진하고 기판(50)에 결합하는 더 큰 능력을 갖는다.
도 7은 방법(100)의 단계(106)가 완료된 후, 그러나 단계(108)가 시작되기 전에, 도 3의 영역 C 내의 제1층(52)의 확대된 개략도를 나타낸다. 따라서, 제1층(52)의 노출된 표면(기판(50)으로부터 멀리 떨어져 있는)은 단계(106) 동안 처리된 표면, 즉 "처리된 표면"이다.
방법(100)의 후속 단계에서, 처리된 표면은 제1층(52)과 제2층(54) 사이의 내부 제2 계면(62)이 된다는 것을 알 수 있을 것이다. 도 7에서, 제1층(52)은 처리된 표면이 선으로 도시되도록 수직 섹션에서 (개략적으로) 도시되어 있다. 이어지는 도 7과 관련된 설명의 편의를 위해, 처리된 표면에는 도면 부호 62가 부여된다.
도 7은 제1층(52)의 처리된 표면(62)에 존재하는 미세한 기하학적 변형을 나타낸다. 이러한 미세한 기하학적 변화는 처리된 표면(62)의 표면 거칠기를 정의하는 피크와 밸리를 형성한다. 피크와 관련하여, 밸리는 처리된 표면(62)에 미세한 함몰을 형성한다.
처리된 표면(62)은 또한 측정 방향을 따라 처리된 표면(62) 내의 피크와 밸리 높이의 산술 평균인 명목 평균 표면(64)을 갖는다. 처리된 표면(62)의 각 점은 기준 표면에 대한 높이를 가지며, 이 예에서는 내부 표면(18)과 교차하는 접선 평면이기도 한다.
도식적이지만, 도 5와 도 7은 제1 표면(58)과 처리된 표면(62) 사이의 기하학적 변화의 진폭과 주기의 차이를 나타낸다. 이 예에서, 처리된 표면(62)의 피크 및 밸리의 피크 대 밸리 높이는 제1 표면(58)의 피크 및 밸리의 피크 대 밸리 높이보다 작다. 따라서, 처리된 표면(62)의 기하학적 변화는 기준 평면에 대해 법선인 방향으로 측정될 때, 제1 표면(58)의 기하학적 변화(제1 레이어(52)의 적용 전)보다 작다.
마찬가지로, 이 예에서, 처리된 표면(62)에서 인접한 피크의 측면 이격은 각각의 측정 방향을 따라 제1표면(58)에서 인접한 피크의 측면 이격보다 작다. 따라서, 처리된 표면(62)의 기하학적 변화는 기준 평면에 평행한 방향으로 측정될 때 (제1층(52)을 도포하기 전) 제1표면(58)의 기하학적 변화보다 작다.
도 6은 도 5에 표시된 첫 번째 표면(58)의 D 부분 내에서 프로파일 높이 편차의 절대값을 개략적으로 보여주는 도표이다. 도 6에서, 제1 표면(58) 상의 점들에 대한 프로파일 높이 편차의 절대값은 점선(58M)으로 표시되어 있다. 수평축에 있는 점은 제1 표면(58)이 명목 평균 표면(60)과 일치하는 점이다. 도 5의 차트에는 프로파일 높이 편차의 절대값이 표시되어 있으므로 점선(58M)은 아래의 공식으로 표현할 수 있다:
Pabs는 점 a에 대한 프로파일 높이 편차의 절대값이다,
SAVG-는 측정 방향을 따라 기준 표면에 상대적인 점 a에서 명목 평균 표면의 높이이다.
Ha는 기준 표면을 기준으로 한 점 a의 높이이다.
도 6은 또한 프로파일 높이 편차 Pabs 의 절대값 평균 58H 를 나타낸다.
도 8은 도 7에 표시된 처리된 표면(62)의 부분 E 내에서 프로파일 높이 편차의 절대값을 개략적으로 보여주는 차트이다. 도 8에서는 처리된 표면(62)의 점들에 대한 프로파일 높이 편차의 절대값이 점선(62M)으로 표시되어 있다. 도 8은 또한 프로파일 높이 편차 Pabs의 절대값 평균 62H 를 나타낸다.
앞서 언급한 바와 같이, 단계 106에서 제1층(52)의 노출된 표면의 표면 처리는 제1층(52)의 표면 에너지를 증가시키는 유익한 효과를 갖는다(처리되지 않은 상태의 제1층(52)의 표면 에너지와 비교하여). 결과적으로, 증가된 표면 에너지는 단계 108 동안 제2층(52)을 형성하는 용액의 분산을 용이하게 한다. 따라서, 단계 108의 종료 시, 제2층(52)은 제1층(52) 상에 균일하게 분포될 수 있고, 이로써 산소의 전달을 억제하는 재료의 필름이 형성될 수 있다.
도 6 및 도 8의 도표는 개략적이지만, 평균 58H (제1 표면(58)에 대한 프로파일 높이 편차 (Pabs)의 절대값 중)이 평균 62H(처리된 표면(62)에 대한 프로파일 높이 편차(Pabs)의 절대값 중)보다 작음을 나타낸다. 도 10은 도 9의 영역 F에 있는 포장재의 내부 영역을 확대한 개략도이며, 기판(50), 제1층(52) 및 그 사이의 재료 경계 계면(58)의 일부를 나타낸다. 영역 F 내에서, 용기부(12)의 외부 및 내부 표면(16, 18)은 모두 아치형이다.
도 10은 도 9의 영역 F 내에서 기판(50)과 제1층(52) 사이의 계면(58)의 기하학적 변형을 개략적으로 보여 주며, 기하학적 변형은 미세한 수준에서 존재한다. 영역 F 내에서, 용기부(12)은 포장재가 구부러져 있다는 점에서 다르다. 따라서, 외부 및 내부 표면(16, 18)은 곡면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 재료 경계 계면(58)에서 이러한 미세한 기하학적 변화에 의해 형성된 피크와 밸리의 높이는 기준 표면과 동시 발생되는 국부 접선 평면의 법선 방향으로 측정된다. 그러나, 용기부(12)의 이 부분 내에서 기준 표면은 평면이 아니다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 용기부(12)의 이 부분에서 명목 평균 표면(60)(대시 점선으로 표시됨)도 비평면이다.
실시예:
다음 설명은 출원인이 평가 목적으로 구성한 포장재 및 해당 포장재의 생산 절차의 예시이며, 이에 국한되지 않다. 편의상, 도 3을 참조하여 설명된 포장재의 용어는 다음 설명 전체에서 사용된다.
일례로, 성형 펄프 섬유(moulded pulp fibre)의 기판은 펄프화된 사탕수수 섬유의 슬러리로부터 공지된 열성형 공정에 따라 형성되었다.
기판의 표면에 중간재를 도포했다. 이를 위해 화합물의 제1세트가 액체 재료의 뜨거운 "배스"(즉, 저장소)로 형성되었다. 상기 화합물의 제1세트에는 칸델릴라 왁스와 첨가제가 포함되었다. 첨가제는:
- 상기 왁스에 대해 1~5 중량% 범위의 비율의 소르비톨 모노 올레 에이트(sorbitol mono-oleate) 형태의 계면 활성제, 및
- 상기 왁스에 대해 0.5 % ~ 2 중량% 범위의 비율로 훈증 실리카이다.
상기 액체 재료의 뜨거운 배스를 100°C로 가열하고 혼합하여 액화된 상기 왁스를 통해 상기 첨가제를 분산시켰다.
상기 액체 재료를 상기 성형된 펄프 섬유 기판의 표면에 도포하여 30~45 μm의 필름 두께를 얻었다. 상기 화합물의 제1세트는 상기 기판 상에서 응고되도록 냉각되도록 허용되었다. 따라서, 제1층이 상기 기판의 표면에 도포되었다.
상기 도포된 제1층은 표면 처리를 거쳤다. 일부 실시예에서, 상기 도포된 제1층을 표면 처리하는 단계는 상기 노출된 표면의 특성 변화를 유도하기 위해 상기 도포된 제1층의 상기 노출된 표면을 화학적으로 처리하는 것을 포함했다. 이 화학적 처리는 상기 도포된 제1층의 상기 노출된 표면을 하나 이상의 화합물과 접촉시키는 것을 포함했다.
일부 시험에서 상기 화학적 처리는 상기 노출된 표면의 경계 하위층에서 구조적 변화를 유도한 것으로 이해되었다. 일부 다른 시험에서, 상기 화학적 처리는 상기 제1층 재료와 화학 물질 사이에 화학 반응을 일으켜 상기 노출된 표면에 인접한 상기 제1층 재료 내에 하위층이 생성되는 것으로 이해된다.
일부 시험에서, 상기 화학적 처리는 상기 도포된 제1층의 표면에 개질제의 형태로 추가적인 중간재를 증착하는 것을 포함했다.
일부 예에서, 상기 개질제는 상기 도포된 제1층의 경계 영역에서 상기 화합물의 제1세트와 혼합물을 형성하는 데 사용되었다. 이러한 예들에서, 상기 경계 영역 아래에 상기 도포된 제1층이 남아 있고, 상기 경계 영역 내의 상기 화합물의 제1 및 제2 세트의 혼합물이 제2 중간층을 형성했다. 따라서, 상기 제2중간층은 상기 화합물의 제1세트와 상기 개질제를 포함했다. 상기 도포된 제1층의 변경되지 않은 상기 중간재는 상기 제2중간층 아래에 남아있어 개념적인 제1중간층을 형성했다.
다른 예에서, 상기 개질제는 상기 화합물의 제1세트와 최소한의 상호 작용을 하는 개별적인 화합물의 제2세트였다.
오존 가스, 용액의 펙틴, 용액의 폴리에테르 화합물(폴리에틸렌 글리콜 포함) 등의 상기 화학 물질이 시험에 사용되었다. 또한, 화학 용액에는 용매로 물과 휘발성 액체가 사용되어 상기 표면 처리 단계 중에 액체 분획이 증발할 수 있다.
상기 제2층을 위한 복합재의 혼합물이 형성된다. 이를 위해 분자량이 10~100kDa인 분말 키토산과 키토산 중량 대비 3~10% 범위의 비율로 산성 용매를 결합하여 1차 용액을 생성했다. 이 예에서 상기 산성 용매는 2.5~5.5 pKa 정도의 강도를 갖는 순한 유기산으로 산성화된 탈이온수를 포함했다.
일부 시험에서는 가소제를 상기 1차 용액에 중량 대비 1%에서 5%의 비율로 혼합했다. 구연산 에스테르를 포함한 여러 가소제가 시험되었다.
정제된 버개스(bagasse fibre) 섬유와 탈이온수의 2차 용액을 형성한 다음 상기 산성 용매와 결합했다. 상기 정제된 섬유와 상기 탈이온수의 상기 2차 용액은 섬유의 중량 대비 약 5%의 비율을 가졌다. 상기 2차 용액은 상기 1차 용액에 15%~35% 범위의 비율로 첨가되었다. 상기 1차 용액과 상기 2차 용액을 혼합하여 건조 중량 기준으로 2:1 ~ 4.5:1 범위의 키토산 대 섬유질 비율을 제공했다. 그런 다음 상기 제2층의 복합 재를 용액 내 상기 복합재의 실질적으로 균일한 분포를 얻기 위해 고온(약 40ºC)에서 장시간 혼합한 다음 배스로 옮겼다.
이제 형성된 상기 제1및 제2 중간층이 있는 상기 기판으로 구성된 공작물을 복합 재가 들어 있는 배스에 담가 상기 제1층을 코팅했다. 그런 다음 액체 성분이 증발하여 필름을 형성할 때 상기 복합재를 적외선 에너지에 노출시켰다. 상기 복합재의 혼합물은 15 ~ 30 μm의 두께를 갖는 필름을 형성하기에 충분한 양으로 도포되었다.
제3층을 위한 재료의 혼합물을 배스에서 형성했다. 상기 혼합물에는 약 50:50 비율의 젖산과 글리콜산이 5%에서 20%의 중량 비율로 아세톤 용매에 분산된 폴리(젖산-코-글리콜산)이 포함되었다. PLGA 성분의 분자량은 5~150kDa이다.
이제 형성된 상기 제1및 제2층이 있는 상기 기판으로 구성된 상기 공작물을 상기 제3 층 재료가 포함된 용액에 담가 제2층을 코팅했다. 그런 다음 상기 공작물을 오븐으로 옮긴 다음 상기 PLGA 구성 요소의 유리 전이점을 초과하는 온도로 가열했다. 상기 용매가 증발하는 동안 상기 공작물은 높은 온도에 머물렀고, 상기 PLGA 성분이 템퍼링되고(tempered) 필름이 형성되었다. 상기 제3층을 위한 상기 재료의 혼합물은 5 ~ 50 μm의 두께를 갖는 필름을 형성하기에 충분한 양으로 도포되었다.
상기 오븐에서 꺼낸 후 상기 작업물을 실온으로 냉각하여 상기 포장재 생산을 완료했다. 그런 다음 상기 포장재를 분석하고 평가했다.
본 명세서에 설명된 실시예 및 실시예에서 사용되는 범위는 다양한 조합으로 선택되어 수증기 및 산소 투과율(WVTR 및 OTR)의 서로 다른 원하는 특성을 얻을 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서 및 이어지는 청구범위 전체에서, 문맥상 달리 요구되지 않는 한, "포함하다"라는 단어 및 "포함하는"과 같은 변형은 명시된 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 그룹을 포함하지만 다른 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 그룹을 배제하지 않는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에서 선행 공개 문헌(또는 그로부터 파생된 정보) 또는 공지된 사항에 대한 언급은 해당 선행 공개 문헌(또는 그로부터 파생된 정보) 또는 공지된 사항이 본 명세서와 관련된 분야에서 일반적인 지식의 일부를 구성한다는 것을 인정하는 것이 아니며 어떠한 형태의 제안으로도 간주되어서는 안 된다.

Claims (69)

  1. 포장재에 있어서,
    기판; 및
    상기 기판에 의해 운반되는 산소 투과 억제층, - 상기 산소 투과 억제층은 산소 가스의 투과에 대한 베리어를 제공할 수 있는 복합재로 형성되고, 상기 복합재는 실질적으로 연속적인 필름의 형성을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 첨가제가 분포된 선형 다당류 배지를 포함하고 -,상기 산소 투과 억제층은 산소 가스의 투과를 효과적으로 억제하는 두께로 상기 포장재 내에 구성되는, 포장재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 첨가제 중 적어도 하나가 선형 다당류 배지와 결합을 형성하고, 상기 결합은 실질적으로 연속적인 필름의 형성 및 탄력성 중 적어도 하나에 기여하는, 포장재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선형 다당류 배지는 단당류 포도당의 아미드 유도체의 장쇄 중합체의 적어도 부분 탈아세틸화를 포함하는 공정에 의해 형성되는, 포장재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단당류 포도당의 아미드 유도체는 N-아세틸글루코사민을 포함하는, 포장재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 다당류 배지는 키틴의 적어도 부분적인 탈아세틸화를 포함하는 공정에 의해 형성되는, 포장재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 다당류 배지는 키토산인, 포장재.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 단당류 포도당의 아미드 유도체는 베타글루칸 분자를 추가로 포함하는, 포장재.
  8. 제6항에 있어서, 상기 키토산은 5 내지 200 킬로달톤 범위의 분자량을 갖는, 포장재.
  9. 제6항에 있어서, 상기 키토산은 10 내지 100 킬로달톤 범위의 분자량을 갖는, 포장재.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층은 상기 산소 투과 억제층의 형성 시 가소제 역할을 하는 적어도 하나의 유기 화합물을 포함하는 용액으로 제조되는, 포장재.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합재의 상기 첨가제는 식물 유래 화합물을 포함하는, 포장재.
  12. 제11항에 있어서, 상기 식물 유래 화합물은 입자 형태, 섬유 형태 또는 이들의 조합 형태인, 포장재.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 식물 유래 화합물은 셀룰로오스인, 포장재.
  14. 제13항에 있어서, 상기 셀룰로오스는 실질적으로 섬유 형태인, 포장재.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 첨가제는:
    선형 다당류 배지를 위한 하나 이상의 가소제를 포함하거나, 및/또는
    상기 복합재의 소수성에 기여하는, 포장재.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층은 7.5 내지 60㎛ 범위의 평균 두께로 형성되는, 포장재.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층은 23℃상대 습도 50%에서 상기 포장재의 산소 투과율이 1일 제곱미터당 6 세제곱센티미터(cm3/m2/일) 미만인 두께로 상기 기판 상에 형성되는, 포장재.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층의 복합재를 상기 기판으로부터 적어도 부분적으로 분리하는 적어도 하나의 중간재를 더 포함하는 포장재.
  19. 제18항에 있어서, 상기 중간재는 상기 포장재를 통한 수증기의 투과를 억제하는, 포장재.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 중간재는 상기 산소 투과 억제층의 복합재와 결합할 수 있는 능력을 고려하여 선택되는, 포장재.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간재는 상기 기판과 상기 산소 투과 억제층 사이에 적어도 하나의 중간층을 형성하도록 조립되어 상기 기판과 상기 산소 투과 억제층 중 하나 또는 둘 모두와 접촉하는, 포장재.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입재는 상기 기판과 접촉하고, 상기 산소 투과 억제층을 향하는 상기 기판의 경계부의 미세 함몰부가 상기 삽입재에 의해 실질적으로 충진되는, 포장재.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간재는 상기 기판과 상기 산소 투과 억제층 사이에 연속적인 재료층을 형성할 수 있는 두께로 형성되는, 포장재.
  24. 제23항에 있어서, 상기 중간재는 15 내지 60㎛ 범위의 두께로 형성되는, 포장재.
  25. 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간재는, 제1중간층으로 조립되며:
    하나 이상의 화합물의 제1 세트를 포함하며, 그 중 적어도 하나는 물에 용해되지 않고,
    표준 온도(Standard Ambient Temperature)에서 고체이고; 그리고,
    상기 포장재 내에 수증기의 투과를 억제하는 데 효과적인 두께로 구성되는, 포장재.
  26. 제25항에 있어서, 상기 화합물의 제1 세트는 하나 이상의 염기 화합물을 포함하고, 상기 염기 화합물 각각은 장쇄 알코올과 지방산의 에스테르인, 포장재.
  27. 제26항에 있어서, 상기 염기 화합물은 하나 이상의 왁스를 포함하는, 포장재.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물의 제1 세트는 하나 이상의 계면 에너지 개질 첨가제를 포함하며:
    상기 제1중간층과 상기 산소 투과 억제층 사이의 층간 접착력 증가를 촉진하고, 및/또는
    상기 포장재의 제조 과정에서 상기 제1중간층에 상기 산소 투과 억제층의 형성을 용이하게 하는, 포장재.
  29. 제28항에 있어서, 상기 계면 에너지 개질 첨가제는 표면 활성 중합체, 유화제 및 계면 활성제 중 어느 하나 이상을 포함하는, 포장재.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 계면 에너지 개질 첨가제는 1,4-안하이드로소르비톨로부터 유래된 화합물 또는 1,4-안하이드로소르비톨을 포함하는 화합물의 혼합물을 포함하는, 포장재.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물의 제1 세트는 상기 염기 화합물 내에 분산된 입자를 포함하며, 상기 입자는:
    상기 중간재를 통한 수증기의 투과에 배리어를 제공하고, 및/또는
    상기 기판 또는 상기 산소 투과 억제층에 대한 접착력을 유리하게 조정하는 입자를 포함하는, 포장재.
  32. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간재는 하나 이상의 화합물의 제2 세트를 포함하는 제2 중간층으로 추가적으로 조립되고,
    상기 화합물의 제2 세트는 상기 화합물의 제1 세트에 있는 화합물 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 제2 중간층은 상기 제1 중간층과 상기 산소 투과 억제층 사이에 위치하며, 그리고
    상기 산소 투과 억제층은 상기 제2 중간층에 부착되는, 포장재.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 중간층 내의 상기 중간재의 계면 에너지가 상기 제2 중간층 내의 상기 중간재의 계면 에너지보다 높은, 포장재.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 화합물의 제2 세트는 상기 화합물의 제1 세트, 상기 화합물의 제1 세트의 화합물과 결합될 때 상기 화합물의 제1 세트의 계면 에너지를 증가시키는 적어도 하나의 개질제의 혼합물인, 포장재.
  35. 제18항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간재와 상기 산소 투과 억제층 사이의 재료 경계 계면 프로파일의 기하학적 변화가 상기 기판과 상기 중간재 사이의 재료 경계 계면 프로파일의 기하학적 변화보다 작고,
    상기 기하학적 변화는 각각의 재료 경계 계면 프로파일에 대해 평균화된 평균으로부터 결정되고, 상기 기하학적 변화는 상기 재료 경계 계면의 국부 접선 평면에 대해 수직인 방향으로 측정되는, 포장재.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층과 대기 사이에 배리어를 제공하여 대기 수증기와 상기 산소 투과 억제층 사이의 상호작용을 억제하기 위해 실질적으로 연속적인 필름으로 조립되는 보호층을 더 포함하는, 포장재.
  37. 제36항에 있어서, 상기 보호층은 상기 산소 투과 억제층과 접촉하는, 포장재.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 보호층은 상기 포장재의 표면을 정의하는, 포장재.
  39. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층은 상기 기판과 상기 보호층 사이에 위치하는, 포장재.
  40. 제36항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호층은 상기 산소 투과 억제층과 대기 중의 수증기 사이의 상호작용을 억제하는, 포장재.
  41. 제36항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호층은 폴리(락틱-코-글리콜산)을 포함하는, 포장재.
  42. 제41항에 있어서, 상기 폴리(락틱-코-글리콜산)는 중합 시 더 많은 비율의 락틱산 단량체가 존재하는 락틱산과 글리콜산으로 형성되는, 포장재.
  43. 제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호층은 2.5 내지 100㎛ 범위의 평균 두께로 형성되는, 포장재.
  44. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 소정의 형상으로 조립되도록 가공된 펄프 섬유로 형성되고, 상기 기판 내에서 상기 펄프 섬유들 사이에 결합을 형성하도록 처리되어, 상기 기판이 지지되지 않은 상태에서도 적어도 부분적으로 상기 기판의 형상을 유지할 수 있는, 포장재.
  45. 적어도 하나가 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 따라 정의된 포장재로 형성된 2개 이상의 구성 부품을 포함하는 포장 장치로서, 상기 포장 장치는 물품이 포함될 내부 영역을 정의하도록 조립될 수 있도록 형상 및/또는 구성되는, 포장 장치.
  46. 제45항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층과 상기 내부 영역 사이에 상기 기판이 위치하도록 구성된, 포장 장치.
  47. 제45항에 있어서, 상기 산소 투과 억제층은 상기 기판과 상기 내부 영역 사이에 위치하도록 구성된, 포장 장치.
  48. 청구항 45 내지 47 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 영역을 정의하는 몸체와, 상기 내부 영역의 입구를 둘러싸는 환형 플랜지를 갖는 용기부, 및
    상기 내부 영역을 둘러싸기 위해 상기 환형 플랜지에 결합되는 주변 가장자리 영역을 갖는 뚜껑부를 더 포함하고,
    상기 용기부 및 상기 뚜껑부는 개별적으로 형성되고, 결합될 때, 상기 물품의 소량을 담을 수 있는 캡슐을 형성하고,
    상기 용기부와 뚜껑부 중 적어도 하나는 제1항 내지 제44항 중 어느 하나에 정의된 포장재로 형성되는, 포장 장치
  49. 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항의 포장재로 형성된 포장 시트재에 있어서, 상기 포장 시트재는 외부 표면과 상기 포장 시트재를 이용하여 포장되는 물품에 대하여 안쪽을 향하는 내부 표면을 구비하도록 구성되는, 포장 시트재.
  50. 포장재에 있어서,
    기판; 및
    폴리(락틱-코-글리콜산)을 포함하고, 상기 기판에 의해 실질적으로 연속적인 필름으로 조립되며, 상기 포장재의 표면을 정의하는 보호층을 포함하고,
    상기 보호 층은 대기 수증기와 상기 보호층 아래의 상기 포장재 사이의 상호 작용을 억제하는 데 효과적인 두께를 갖는, 포장재.
  51. 제50항에 있어서, 상기 폴리(젖산-코-글리콜산)는 젖산과 글리콜산으로 형성되고, 중합 시 더 높은 비율의 젖산 단량체가 존재하는, 포장재.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서, 상기 보호층은 2.5 내지 100㎛ 범위의 평균 두께로 형성되는, 포장재.
  53. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판과 상기 보호층 사이에 하나 이상의 중간층을 더 포함하고,
    상기 중간층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적인, 포장재.
  54. 제50항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 소정의 형상으로 조립되도록 가공된 펄프 섬유로 형성되고, 상기 기판 내에서 상기 펄프 섬유들 사이에 결합을 형성하도록 처리되어, 상기 기판이 지지되지 않은 상태에서도 적어도 부분적으로 상기 기판의 형상을 유지할 수 있는, 포장재.
  55. 포장재를 제조하는 방법에 있어서,
    미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음 -;
    제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
    상기 도포된 제1층을 표면 처리하여, 상기 제1층의 본딩에 대한 수용성을 향상시키는 단계; 및
    상기 제1층의 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계, - 상기 제2층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적임 -;를 포함하고,
    상기 표면 처리 단계는, 상기 제1층에 대한 상기 제2층의 접착을 용이하게 하는, 방법.
  56. 포장재를 제조하는 방법에 있어서,
    미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
    제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
    상기 도포된 제1층의 표면 상의 오염물질을 제거하기 위해 상기 도포된 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
    상기 제1층의 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계, - 상기 제2층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적임-;를 포함하고,
    상기 표면 처리 단계는, 상기 제2층을 상기 제1층에 접착하는 것을 용이하게 하는, 방법.
  57. 포장재를 제조하는 방법에 있어서,
    미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있고, 제1표면 거칠기를 갖는 제1표면을 가짐;
    상기 기판의 상기 제1표면에 제1층을 도포하는 단계;
    상기 도포된 제1층을 표면 처리하여, 도포된 상기 제1층이 제2표면 거칠기를 갖는 처리된 표면을 갖도록 하는 단계; 및
    상기 제1층의 상기 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2표면 거칠기는 상기 제1표면 거칠기보다 작은, 방법.
  58. 포장재를 제조하는 방법에 있어서,
    미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
    제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
    상기 제1층의 처리된 표면의 기하학적 변형이 상기 제1층이 형성되는 상기 기판 표면의 기하학적 변형보다 작도록, 상기 도포된 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
    상기 제1층의 처리된 표면 상에 제2층을 도포하는 단계;를 포함하고,
    상기 기하학적 변화는 각각의 처리된 표면/기판 표면에 대한 평균 표면으로부터 결정되고, 상기 기하학적 변화는 상기 기판의 외부 표면과 교차하는 국부 접선 평면에 대해 수직하거나 평행한 방향으로 측정되는, 방법.
  59. 포장재를 제조하는 방법에 있어서,
    미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
    제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
    상기 제1층의 처리된 표면의 프로파일 높이 편차의 절대값의 평균이 상기 제1층이 형성된 상기 기판의 표면의 프로파일 높이 편차의 절대값의 평균보다 작도록 상기 도포된 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
    상기 제1층의 처리된 표면 상에 제2층을 도포하는 단계;를 포함하고,
    상기 프로파일 높이 편차는 상기 포장재의 외부 표면과 교차하는 국부 접선 평면에 대해 수직인 방향으로 측정되는, 방법.
  60. 포장재를 제조하는 방법에 있어서,
    미리 정해진 형상으로 기판을 형성하는 단계, - 상기 기판은 지지되지 않은 상태에서 적어도 부분적으로 미리 정해진 형상을 유지할 수 있음;
    제1층을 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;
    상기 제1층의 표면 에너지를 증가시키기 위해 상기 도포된 제1층을 표면 처리하는 단계; 및
    상기 제1층의 처리된 표면에 제2층을 도포하는 단계, - 상기 제2층은 산소 가스 및 수증기 중 적어도 하나의 투과를 억제하는 데 효과적임-;를 포함하고,
    상기 표면 처리 단계는 상기 제1층 위에 상기 제2층 재료의 필름을 형성하기 위해 상기 제2층의 도포를 용이하게 하는, 방법.
  61. 제55항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 처리 단계는 에너지원으로부터 상기 도포된 제1층의 표면으로 에너지를 전달하는 것을 포함하는, 방법.
  62. 제55항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 처리 단계는 플라즈마 처리를 포함하는, 방법.
  63. 제55항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 처리 단계는 상기 도포된 제1층의 노출된 표면에 열을 가하는 것을 포함하는, 방법.
  64. 제55항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 처리 단계는 상기 도포된 제1층의 노출된 표면을 상기 제1층 재료와 상호작용하는 하나 이상의 화학물질에 접촉시켜 상기 노출된 표면의 물성 변화를 유도하는 것을 포함하는, 방법.
  65. 제55항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1층은 물에 불용성인 하나 이상의 화합물을 포함하는 원료로 형성되고, 상기 제1층은 표준 온도(Standard Ambient Temperature)에서 고체이며,
    상기 방법은,
    상기 원료를 액화하는 단계;
    상기 액화된 원료를 상기 기판의 표면으로 이송하는 단계; 및
    상기 액화된 원료를 고형화하여 상기 기판의 표면에 연속적인 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법,
  66. 제65항에 있어서, 상기 액화된 원료를 이송하는 단계는 상기 액화된 원료를 상기 기판의 표면 상에 층류로 전달하는 것을 포함하는, 방법.
  67. 제55항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 형성하는 단계는,
    액체에 현탁된 펄프 섬유의 슬러리를 생성하는 단계;
    상기 형성된 기판에서 상기 미리 결정된 형상에 대응하는 형상을 갖는 금형 상에 습식 펄프 섬유 프리-폼을 형성하는 단계, 및
    상기 습식 펄프 섬유 프리-폼을 처리하여 수분 함량을 감소시키고, 이에 따라 상기 기판을 성형된 펄프 섬유 제품으로 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  68. 제55항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2층 위에 보호층을 형성하는 단계, -상기 보호층은 완성된 상기 포장재에서 대기 수증기와 상기 제2층 사이의 상호 작용을 억제하는 재료로 형성되는 단계-;를 더 포함하는, 방법.
  69. 제68항에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 용매와 폴리(락틱-코-글리콜산)로 이루어진 용액을 상기 제2층에 도포하고, 상기 용매를 증발시켜 상기 보호층 재료의 필름을 형성하는 것을 포함하는, 방법.
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