KR20020084281A

KR20020084281A - 수-분산성 중합체, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 제품

Info

Publication number: KR20020084281A
Application number: KR1020027013075A
Authority: KR
Inventors: 파브니트 에스. 무미크; 프랭클린 엠.씨. 첸; 이후아 창
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2002-11-04
Also published as: GB2387849B; US6586529B2; BR0203901A; AU2002236874A1; GB2387849A; GB0318535D0; DE10291388T1; MXPA03001110A; AR032526A1; US20020146552A1; WO2002060497A2; WO2002060497A3

Abstract

본 발명은 수-분산성 중합체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 수-분산성 중합체의 제조 방법 및 그의 결합제 조성물로서의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 수-분산성 결합제 조성물을 포함하는 섬유 함유 직물 및 웹, 및 이들의 수-분산성 개인 위생 제품에서의 용도에 관한 것이다.

Description

수-분산성 중합체, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 제품 {Water-Dispersible Polymers, a Method of Making Same and Items Using Same}

오랫동안 폐기처리 문제가 일회용 제품, 예를 들어 기저귀, 습윤 와이프, 실금자용 의류 및 여성 위생 제품을 제공하는 공업의 골치거리였다. 이 문제점을 해결하는데 있어서 많은 진전이 이루어졌지만, 약한 결합 중의 하나는 물 중에서 용이하게 용해되거나 또는 붕해되지만, 여전히 사용중 충분한 강도를 갖는 경제적인 응집성 섬유 웹을 생성시킬 수 없었다 (예를 들면, 영국 특허 제2,241,373호 및 미국 특허 제4,186,233호 참조). 이러한 제품이 없었더라면, 사용자가 제품을 변기를 통해 수세함으로써 폐기할 수 있는 능력은 (만약 제거되지 않았다면) 크게 감소된다. 또한, 생분해성 또는 광분해성일 수 있는 제품 성분들 대부분이 아주 오랜 기간 동안에 걸쳐 분해되는 플라스틱에 의해 함께 결합되거나 또는 이들 플라스틱 중에 봉입되어 있기 때문에, 제품을 매립으로 붕해시킬 수 있는 능력은 크게 제한된다. 따라서, 플라스틱이 물의 존재하에 분해되는 경우, 내부 성분들은 플라스틱 봉입 또는 결합의 파괴의 결과로써 분해될 수 있다.

일회용 제품, 예를 들어 기저귀, 여성 위생 제품 및 성인 실금용 위생 제품은 변기 수세에 의해 폐기될 수 있도록 제조된다. 보통 이러한 제품들은 뇨 또는 월경과 같은 유체가 제품의 흡수 코어에 의해 흡수될 수 있도록 유체를 신속하게 통과시켜야 하는 신체측 라이너를 포함한다. 대표적으로는, 신체측 라이너는, 바람직하게는 연성 및 가요성과 같은 많은 특징들을 갖는 응집성 섬유 웹이다. 신체측 라이너 재료의 섬유 웹은 대표적으로는, 일반적으로 무작위한 다수개의 섬유들을 웨트 또는 드라이 (에어) 레잉시키고, 이들을 결합제 조성물로 함께 결합시켜 응집성 웹을 형성시킴으로써 제조된다. 종래의 결합제 조성물들은 이 기능을 잘 수행하였다. 그러나, 이들 조성물을 포함하는 섬유 웹은 비-분산성인 경향이 있으며 전형적인 가정 하수설비 시스템에서 문제점을 나타낸다.

최근의 결합제 조성물들은 과거의 결합제 조성물보다 더욱 분산성이며 환경적으로 더욱 신뢰할 수 있도록 개발되었다. 결합제 조성물의 한 종류는 물 중에서 역 용해도를 갖는 중합체 물질을 포함한다. 이들 결합제 조성물은 온수 중에서는 불용성이지만, 변기에서 볼 수 있는 것과 같은 냉수 중에서는 가용성이다. 많은 중합체들이 수성 매질 중에서 흐림점 (cloud point) 또는 역 용해도 특성을 나타낸다는 것이 공지되어 있다. 이들 중합체는 몇몇 출판물 중에서 (1) 증발 지연제로서 (JP 제6207162호); (2) 상응하는 온도 변화와 관련된 뚜렷한 색상 변화 때문에 온도 인디케이터로서 유용한 감온성 조성물로서 (JP 제6192527호); (3) 특정 온도에서는 불투명이지만 특정 온도 미만으로 냉각시켰을 때 투명하게 되는 감열 재료로서 (JP 제51003248호 및 JP 제81035703호); (4) 양호한 흡수성을 갖고 용이하게 제거되는 상처 드레싱으로서 (JP 제6233809호); 및 (5) 수세가능한 개인 위생 제품의 재료로서 (1996년 4월 23일에 리차드 여 (Richard S. Yeo)에 허여되어 킴벌리-클라크 코포레이션 (Kimberly-Clark Corporation)에 양도된 미국 특허 제5,509,913호)를 포함하여, 다양한 용도에 대해 인용되어 있다.

관심을 끄는 다른 최근의 결합제들로는 이온 감응성인 결합제 군을 들 수 있다. 일본 도꾜 소재의 라이언 코포레이션 (Lion Corporation)에 양도된 몇몇 미국 및 유럽 특허는 아크릴산 및 알킬 또는 아릴 아크릴레이트를 포함하는 이온-감응성 중합체를 개시한다 (미국 특허 제5,312,883호, 제5,317,063호 및 제5,384,189호, 뿐만 아니라 유럽 특허 608460A1 참조, 이들 문헌의 개시 내용은 이 거명에 의해 본원에 포함됨). 미국 특허 제5,312,883호에서는, 수세가능한 부직 웹에 적합한 결합제로서 삼원공중합체가 기재되어 있다. 부분적으로 중화된 아크릴산, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트를 포함하는 발표된 아크릴산 기재 삼원공중합체는 전 세계의 일부 지역에서 수세가능한 부직 웹에 사용하기 적합한 결합제이다. 그러나, 부분적으로 중화된 삼원공중합체 중에 소량의 아크릴산나트륨이 존재하기 때문에, 이들 결합제는 약 15 ppm 초과의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺를 함유하는 물 중에서 분산될 수 없다. 약 15 ppm 초과의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺이온을 함유하는 물 중에 넣었을 때, 상기한 결합제를 사용하는 부직 웹은 30 g/in (76.2 g/cm)보다 큰인장 강도를 유지하며, 이것은 웹의 "분산성"에 부정적으로 영향을 미친다. 이러한 실패에 대해 제시된 메카니즘은 각 칼슘 이온이 분자내에서 또는 분자사이에서 2개의 카르복실레이트기와 결합한다는 것이다. 분자내 회합은 중합체 사슬이 감기게 만들고, 이것은 결국 중합체 침전으로 이어진다. 분자간 회합은 가교결합을 일으킨다. 분자내 또는 분자간 회합이 일어날 경우, 삼원공중합체는 약 15 ppm 초과의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺를 함유하는 물에 용해되지 않는다. 삼원공중합체의 카르복실레이트기와 칼슘 이온 사이의 강한 상호작용으로 인해 상기 회합이 비가역적이기 때문에 착화합물의 해리는 매우 일어나기 힘들다. 그러므로, 높은 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺농도 용액에 노출된 상기한 중합체는 칼슘 농도가 감소한다 할지라도 물 중에서 분산되지 않을 것이다. 미국 전역에서 대부분의 지역이 15 ppm 초과의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺를 함유하는 경수를 갖기 때문에 수세가능한 결합제 물질로서의 중합체 용도를 제한시킨다.

킴벌리 클라크에게 양도된 동시계류 중인 출원, 즉 1998년 12월 31일에 제출된 미국 특허 출원 제09/223,999호 (이 거명에 의해 본원에 그 개시 내용이 포함됨)에는, 라이언 코포레이션의 상기 언급된 특허의 아크릴산 삼원공중합체의 변형물이 개시되어 있다. 구체적으로는, 미국 특허 출원 제09/223,999호에는 비변형의 라이언 중합체에 비하여 비교적 경수 (예를 들어 200 ppm Ca²⁺및(또는) Mg²⁺이하)에서 개선된 분산성을 갖는 술포네이트 음이온 변형 아크릴산 삼원공중합체가 개시되어 있다. 그러나, 상기 언급된 특허의 라이언 코포레이션 이온-감응성 중합체 및 동시계류중인 출원의 술포네이트 음이온 변형 아크릴산 삼원공중합체는 결합제로서 개인 위생 제품, 예를 들어 습윤 와이프에 사용될 때 통상적으로 시트 습윤성의 감소, 시트 경성도의 증가, 시트 접착성의 증가, 결합제 분무성의 감소 및 비교적 높은 제품 비용을 야기한다.

분산성 개인 위생 제품에 대한 또다른 연구가 일본 도꾜 소재의 카오 코포레이션 (Kao Corporation) (이 거명에 의해 그의 개시 내용이 본원에 포함됨)에게 허여된 미국 특허 제5,281,306호에 기재되어 있다. 상기 특허에는 카르복실기를 갖는 수용성 중합체 결합제로 처리된 수-분산성 섬유를 포함하는 수-분해성 세정 시트, 즉 습윤 와이프가 개시되어 있다. 카르복실기를 갖는 수용성 중합체 결합제의 예는 카르복시메틸 셀룰로오스, 메타크릴산-라우릴 메타크릴레이트, 폴리아크릴산, 에틸 헥실 아세테이트의 폴리메타크릴산 공중합체, 부틸 아크릴레이트 및 아크릴산, 및 이들의 염을 포함한다. 세정 시트는 5 ％ 내지 95 ％의 수-혼화성 (water-compatible) 유기 용매 및 95 ％ 내지 5 ％의 물을 포함하는 세정제로 처리된다. 바람직한 유기 용매는 프로필렌 글리콜이다. 세정 시트는 유기 용매-기재 세정제에는 분산되지 않지만 물에는 분산된다. 세정 시트는 또한 알칼리 토금속, 예를 들어 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 망간, 아연, 코발트 및 니켈로부터 선택된 금속 이온을 포함한다. 카오의 특허가 습윤 강도를 유지시키는 카르복실기를 함유하는 모든 중합체들을 나타내고 있긴 하지만, 개시된 모든 중합체들이 습윤 강도를만족할만한 정도로 유지시키는 것은 아니다 (예, 폴리아크릴산 및 그의 염).

비록 많은 특허들이 수-분산성 또는 수세가능한 재료에 대해 다양한 이온 감응성 및 감온성 조성물을 발표하였지만, 연성, 가요성, 3차원수 및 탄성; 체온에서 체액 (대소변 포함) 존재하에 흡상 및 구조 일체성; 및 섬유들이 나무 뿌리와 함께 또는 하수도관의 굴곡점에서 엉키게 되지 않도록 변기 수세 후의 진정한 섬유 분산을 갖는 분산성 제품을 여전히 필요로 하고 있다. 또한, 예를 들어 라이언 코포레이션 및 킴벌리 클라크의 동시계류중인 출원의 공지된 이온-감응성 중합체는 고전단 속도에서 비교적 높은 점도를 가지는데, 이는 분무에 의한 도포를 불가능하거나 실용적이지 못하도록 한다. 게다가, 당 업계에서는 연수 및 경수 지역을 포함하여 세계의 모든 지역에서 수 분산성을 갖는 수세가능한 제품을 필요로 하고 있다. 또한, 사용되고 쉽게 분무가능하고 제품에 균일하게 도포되고 제품에 침투되도록 하는 제품의 습윤성을 감소시키지 않는 수-분산성 결합제가 필요하다.

<발명의 요약>

본 발명은 현재 시판되는 수-분산성 중합체 및 문헌에 기재되어 있는 다른 중합체와 관련된 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 개발된 중합체 제제에 관한 것이다. 본 발명의 중합체 제제는 5 ％ 내지 95 ％의 수-혼화성 유기 용매 및 95 ％ 내지 5 ％의 물을 포함하는 습윤 조성물에서는 불용성이지만 2가 염 용액을 함유하는 물, 예를 들어 200 ppm 칼슘 및 마그네슘 이온 이하의 경수에서는 가용성이다. 습윤 강도를 손실하는 몇몇 수-분산성 중합체 결합제 제제와는 달리, 본 발명의 중합체 제제는 유의한 습윤 강도를 보유한다. 따라서, 본 발명의 중합체 제제를 포함하는 수세가능한 제품은 습윤 용액으로 습윤시에는 강도를 유지하지만 경수에서는 분산가능하다. 또한, 본 발명의 중합체 제제는 개선된 분무 특성을 갖는다.

본 발명의 중합체 제제는 다양한 개인 위생 제품 중의 신체측 라이너, 유체 분포 재료, 유체 흡수 재료 (서지) 또는 커버 원료생지 (stock)와 같은 용도용 에어-레이드 및 위트-레이드 부직포에 대한 결합제 및 구조 성분으로서 유용하다. 본 발명의 중합체 제제는 수세가능한 개인 위생 제품, 특히 개인 용도, 예를 들어 피부의 세정 또는 치료, 메이크-업의 제거, 메니큐어의 제거, 의료 위생을 위한 습윤 와이프 및 또한 딱딱한 표면 세정, 자동차 관리에 사용하기 위한 와이프 (세정제, 살균제 등을 포함하는 와이프를 포함)에 대한 결합제 물질로서 특히 유용하다. 수세가능한 제품은 보관 및 사용 동안에 일체성을 유지하고, 변기에 버린 후에는 유기 용매 농도가 임계치 이하로 떨어질 때 분해된다. 처리를 위한 적합한 지지체는 티슈, 예를 들어 크레이핑 또는 크레이핑 되지 않은 티슈, 코폼 (coform) 제품, 수력얽힘 (hydroentangled) 웹, 에어레이트 매트, 플러프 (fluff) 펄프, 부직 웹, 및 이들의 복합재를 포함한다. 본 발명에 유용한 크레이핑되지 않은 티슈 및 성형된 3차원 티슈 웹의 제조 방법은 본 출원인의 1997년 8월 15일 출원된 첸 (F. J. Chen) 등의 미국 특허 출원 제08/912,906호 ("Wet Resilient Webs and Disposable Articles Made Therewith"); 치우 (Chiu) 등에게 1995년 7월 4일에 허여된 미국 특허 제5,429,686호; 수달 (S. J. Sudall) 및 엔겔 (S. A. Engel)에게 1995년 3월 21일에 허여된 미국 특허 5,399,412; 웬드트 (Wendt) 등에게 1997년 9월 30일에 허여된 미국 특허 제5,672,248호; 파링턴 (Farrington) 등에게 1997년 3월 4일에 허여된 미국 특허 5,607,551호 (이들 문헌 모두는 이 거명에 의해 그 전문이 본원에 포함됨)에서 찾을 수 있다. 상기 특허들의 성형된 티슈 구조는 특히 습윤 와이프에서 양호한 세정을 제공하는데 도움이 된다. 양호한 세정은 또한 텍스쳐링된 직물상에 엠보싱, 성형, 습윤 및 공기-통과 건조 등에 의해 다른 지지체에도 또한 텍스쳐의 정도를 제공함으로써 촉진될 수 있다.

에어레이드 재료는 실질적으로 건조 조건에서 섬유 및 다른 광학 재료를 함유하는 기류를 계량함으로써 통상의 수평적으로 움직이는 와이어 형성 스크린 상에 형성될 수 있다. 섬유 및 열가소성 재료의 에어-레이드 혼합물에 대해 적합한 시스템 및 장치는 예를 들어 미국 특허 제4,157,724호 (페슨 (Persson)에게 1979년 6월 12일에 허여되고, 미국 특허 제31,775호로 1984년 12월 25일에 재허여됨); 미국 특허 제4,278,113호 (페슨에게 1981년 7월 14일에 허여됨); 미국 특허 제4,264,289호 (데이 (Day)에게 1981년 4월 28일에 허여됨); 미국 특허 제4,352,649호 (제콥슨 (Jacobsen) 등에게 1982년 10월 5일에 허여됨); 미국 특허 제4,353,687호 (호슬러 (Hosler) 등에게 1982년 10월 12일에 허여됨); 미국 특허 제4,494,278호 (호슬러 등에게 1985년 1월 22일에 허여됨); 미국 특허 제4,627,806호 (죤슨 (Johnson)에게 1986년 12월 9일에 허여됨); 미국 특허 제4,650,409호 (니스트리 (Nistri) 등에게 1987년 3월 17에 허여됨); 미국 특허 제4,724,980호 (파르레이 (Farley)에게 1988년 2월 16일에 허여됨); 미국 특허 제4,640,810호 (라우르센 (Laursen) 등에게 1987년 2월 3일에 허여됨)에 개시되어 있다.

본 발명은 또한 상기 기재된 독특한 중합체 제제를 결합제 조성물로 사용하여, 5 ％ 내지 95 ％의 수-혼화성 유기 용매 및 95 ％ 내지 5 ％의 물을 갖는 유체중에서 안정한, 커버 원료생지 (라이너), 흡수 (서지) 재료 및 습윤 와이프를 포함하는 수-분산성 부직물의 제조 방법을 개시한다. 제조된 부직물은 결합제의 수 분산성때문에 수세가능하고 수분산성이다. 이러한 용품의 처리에 사용되는 중합체 제제는 개선된 분산 특성을 가질 수 있는데, 이는 적용의 용이함과 더불어 제품에서 중합체 분포, 제품으로의 침투성을 개선시켜 비용 절감을 가져온다.

본 발명의 이들 목적, 특징 및 이점들은 개시된 실시태양에 대한 하기 상세한 설명 및 첨부된 도면 및 청구항의 검토 후 명백해질 것이다.

본 발명은 수-분산성 중합체 제제에 관한 것이다. 본 발명은 또한 수-분산성 중합체 제제의 제조 방법 및 1회용 용품을 위한 결합제 조성물로의 그의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 수-분산성 결합제 조성물을 포함하는 1회용 제품, 예를 들어 습윤 와이프에 관한 것이다.

수세가능한 또는 수-분산성 개인 위생 제품에 사용하는데 적합한 중합체 제제이기 위해서는, 제제는 바람직하게는 (1) 기능적, 즉 조절된 조건 하에서는 습윤 강도를 유지하고 세계 전역의 변기 및 싱크에서 발견되는 바와 같은 연수 또는 경수 중에서는 신속하게 용해되거나 또는 분산되어야 하고, (2) 안전해야 하며 (비독성), (3) 비교적 경제적이어야 한다. 상기 인자들 이외에, 습윤 와이프와 같은 부직물 지지체에 대한 결합제 조성물로 사용시 중합체 제제는 (4) 시판되는 기재 상에서 가공가능하여야 하고, 즉 결합제 조성물이 대규모 기재에 신속히, 예를 들어 분무에 의해 적용할 수 있어야 하므로, 높은 전단력에서 비교적 낮은 점도를 갖는 것을 필요로 하고, (5) 허용가능한 수준의 시트 또는 지지체 습윤성을 제공하여야 한다. 본 발명의 습윤 와이프의 처리에 이용하는 습윤 조성물은 상기 이점 중 일부를 제공하고, 또한 (6) 개선된 스킨 케어, 예를 들어 감소된 피부 자극 또는 다른 이점 들을 제공할 수 있다. 본 발명의 중합체 제제 및 이를 이용해 제조한 용품, 특히 하기 기재된 특정 습윤 조성물을 포함하는 습윤 와이프가 상기 기준 중 여러 개 또는 전부를 충족시킬 수 있다. 물론, 본 발명의 바람직한 실시태양의 이점 모두가 본 발명의 범위 내에 있어야 할 필요는 없다.

본 발명의 중합체 제제는 2종의 중합체의 블렌드로부터 제조된다. 본 발명의 중합체 제제의 중합체 중 하나는 합성 수-용해성 중합체이다. 본 발명에 유용한 수용성 중합체는 카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄도 갖는 수용성 중합체를 포함한다. 상기 수용성 중합체는 미국 특허 제5,281,306호 (이 거명에 의해 그 개시내용 전체가 본 명세서에 표함됨)에 개시되어 있다. 유용한 수용성 중합체는 나트륨 폴리아크릴레이트이다. 본 발명에 유용한 나트륨 폴리아크릴레이트는 뉴저지주 브릿지워터 소제의 내쇼날 스타치 앤드 케미칼 캄파니 (National Starch and Chemical Co.)로부터 제품명 NS 9893-92A 및 NS 9893-92B로 시판된다.

본 발명에 유용한 수용성 아크릴산 공중합체는 공중합체로의 자유 라디칼 중합이 가능한 아크릴산 단량체 및 아크릴계 에스테르 (알킬 아크릴레이트) 단량체의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 적합한 아크릴산 단량체는 아크릴산 및 메타크릴산을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 아크릴산 단량체는 탄소수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬기를 갖는 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기를 갖는 아크릴계 에스테르 및(또는) 메타크릴계 에스테르를 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 아크릴산 공중합체에서 단량체의 상대량은 얻어지는 중합체 중 목적하는 특성에 따라 변화될 수 있다. 공중합체 중 아크릴산 단량체의 몰 퍼센트는 약 70 몰 퍼센트 이하이다. 더욱 상세하게는, 공중합체 중 아크릴산 단량체의 몰 퍼센트는 약 15 내지 약 50 몰 퍼센트이다. 가장 상세하게는, 공중합체 중 아크릴산 단량체의 몰 퍼센트는 약 25 내지 약 40 몰 퍼센트이다.

더욱 상세하게는, 본 발명에서 유용한 아크릴산 공중합체의 예는, 아크릴산 및(또는) 메타크릴산을 10 중량％ 내지 90 중량％, 바람직하게는 20 중량％ 내지 70 중량％로, 및 탄소수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 18 의 시클로알킬기를 갖는 아크릴계 에스테르 및(또는) 메타크릴계 에스테르를 90 중량％ 내지 10 중량％, 바람직하게는 80 중량％ 내지 30 중량％ (여기서 1 내지 60 몰％, 바람직하게는 5 내지 50 몰％의 아크릴산 및(또는) 메타크릴산이 중화되어 염을 형성함)로 포함하는 공중합체; 또는 아크릴산을 30 중량％ 내지 75 중량％, 바람직하게는 40 중량％ 내지 65 중량％로, 탄소수 8 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 20 내지 40의 시클로알킬기를 갖는 아크릴계 에스테르 및(또는) 메타크릴계 에스테르를 5 중량％ 내지 30 중량％, 바람직하게는 10 중량％ 내지 25 중량％로 포함하는 공중합체; 탄소수 2 내지 4의 알킬기를 갖는 아크릴계 에스테르 및(또는) 메타크릴계 에스테르를 바람직하게는 25 중량％ 내지 35 중량％ (여기서 1 내지 50 몰％, 바람직하게는 2 내지 40 몰％의 아크릴산이 중화되어 염을 형성함)로 포함하는 공중합체를 포함한다.

본 발명의 아크릴산 공중합체는 중합체의 궁극적인 용도에 따라 변화되는 평균 분자량을 가질 수 있다. 본 발명의 아크릴산 공중합체는 약 10,000 내지 약 5,000,000 범위의 평균 분자량을 갖는다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 아크릴산 공중합체는 약 25,000 내지 약 2,000,000 범위, 또는 더욱 상세하게는 약 200,000 내지 약 1,000,000 범위의 평균 분자량을 갖는다.

본 발명의 아크릴산 공중합체는 다양한 중합 방법에 따라, 바람직하게는 용액 중합 방법에 따라 제조될 수 있다. 중합 방법에 대한 적합한 용매는 저급 알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올 및 프로판올; 물 및 상기 언급된 저급 알코올 1종 이상의 혼합 용매; 및 물 및 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤과 같은 저급 케톤 1종 이상의 혼합 용매를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 중합 방법에서, 임의의 중합 개시제가 사용될 수 있다. 특정 개시제의 선택은 사용한 중합 온도, 용매, 및 단량체를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 여러 인자에 따른다. 본 발명에 사용하기 위한 적합한 중합 개시제는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-이조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 과황산칼륨, 과황산암모늄, 및 수성 과산화수소를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 중합 개시제의 양은 바람직하게는 존재하는 단량체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 5 중량％의 범위이다.

중합 온도는 사용하는 중합 용매, 단량체, 및 개시제에 따라 변화될 수 있지만, 일반적으로는 약 20 ℃ 내지 약 90 ℃의 범위이다. 중합 시간은 일반적으로는 약 2 내지 약 8 시간의 범위이다.

폴리아크릴산을 단량체 중 하나로 사용할 경우에는, 산 성분의 적어도 일부를 중합시키는 것이 바람직하다. 임의의 무기 염기 또는 유기 염기를 중화제로 사용하여 산 성분을 중화시킬 수 있다. 중화제의 예는 무기 염기, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 및 탄산 나트륨, 및 아민, 예를 들어 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디에틸아미노에탄올, 암모니아, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 모르폴린을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 바람직한 중화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 이들의 조합물을 포함한다.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 상기 기재된 수용성 중합체 제제는 수세가능한 및(또는) 수세불가능한 제품에 대한 결합제 물질로 사용된다. 미국 전역에 걸쳐 수세가능한 제품 중의 결합제 물질로 효과적이기 위해서, 본 발명의 이온-감응성 중합체 제제는 건조시 또는 5 ％ 내지 95 ％의 수-혼화성 유기 용매 및 95 ％ 내지 5 ％의 물을 포함하는 습윤 조성물 중에서 여전히 안정하며 그들의 일체성을 유지해야 하지만, 최대 약 200 ppm의 칼슘 및 마그네숨 이온을 함유하는 경수와 같은 2가 염 용액을 함유하는 물 중에서는 가용성이어야 한다. 바람직하게는, 아크릴산 공중합체를 포함하는 본 발명의 이온 감응성 중합체는 20 ％의 수-혼화성 유기 용매 및 80 ％의 물을 포함하는 조성물 중에서 불용성이다.

상기 언급한 바와 같이, 본 발명의 중합체 제제는 2종 이상의 상이한 중합체(이들 중 적어도 하나의 중합체는 수용성 중합체임)의 조합물로부터 형성된다. 제2 중합체는 에멀젼 중합체이다. 또한, 에멀젼 중합체는 물 중 불용성일 수 있으며 수용성 중합체의 전단 점도를 감소시킬 수 있다. 본 발명에 유용한 에멀젼 중합체의 예는 스티렌 아크릴계 에멀젼 및 스티렌-부타디엔 에멀젼을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명에서 유용한 스티렌 에멀젼은 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤드 하스 (Rohm and Hass)로부터 상표명 로플렉스 (Rhoplex, 등록상표) P-308 및 로플렉스 NW-1715K로 시판된다. 본 발명에서 유용한 스티렌-부타디엔 에멀젼은 노쓰 캘리포니아주 샬로트 소재의 말라드 크리크 폴리머즈 (Mallard Creek Polymers)로부터 상표명 로벤 (Rovene, 등록상표) 4470, 로벤 4457 및 로벤 4817로 시판된다.

본 발명의 중합체 블렌드에서, 수용성 중합체는 약 50 중량％ 내지 약 95 중량％의 양으로 존재하며 에멀젼 중합체는 약 5 중량％ 내지 50 중량％의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 수용성 중합체는 약 70 중량％ 내지 90 중량％의 양으로 존재하고, 에멀젼 중합체는 약 10 중량％ 내지 30 중량％의 양으로 존재한다.

수용성 중합체 및 에멀젼 중합체의 블렌딩에서, 블렌딩 순서는 중요하다. 에멀젼 중합체의 계면활성제 시스템에 충격을 줄 수 있는 공정은 피해야만 한다. 본 발명에 따른 공정에서는, 우선 수용성 중합체를 물로 희석한다. 그 후, 희석된 수용성 중합체를 교반하면서 에멀젼 중합체를 수용성 중합체에 천천히 첨가한다.

바람직하게는 (필수적이지는 않음) 수용성 중합체와 조합시 에멀젼 중합체는 수용성 중합체의 전단 점도를 수용성 중합체 및 에멀젼 중합체가 분무가능한 범위로 감소시킬 것이다. "분무가능한 (sprayable)"이란 용어는 중합체가 분무에 의해 부직 섬유 지지체에 도포될 수 있고 지지체의 전체에 대한 분포 및 지지체로의 중합체의 침투는 중합체 제제가 지지체에 균일하게 도포될 수 있을 정도인 것을 의미한다.

보조-결합제 (co-binder) 중합체는 에멀젼 라텍스의 형태일 수 있다. 상기 라텍스 에멀젼에 사용되는 계면활성제 시스템은 수용성 중합체의 분산성을 실질적으로 방해하지 않아야 한다.

본 발명의 에멀젼 중합체는 중합체의 궁극적인 용도에 따라 변화되는 중량 평균 분자량을 갖는다. 바람직하게는, 에멀젼 중합체는 약 500,000 내지 약 200,000,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 에멀젼 중합체는 약 500,000 내지 약 100,000,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다.

상기 기준 중 여러 개 또는 모두를 충족시킬 수 있는 에멀젼 중합체는 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트), 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(스티렌-아크릴계), 비닐 아크릴계 삼원공중합체, 네오프렌, 폴리에스테르 라텍스, 아크릴계 에멀젼 라텍스, 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌-비닐 클로라이드 공중합체, 카르복실화 비닐 아세테이트 라텍스 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 특히 바람직한 폴리(스티렌-부타디엔)은 노쓰 캐롤라이나 샬로트 소재의 말라드 크리크 폴리머즈로부터 시판되는 로벤 4817이다. 특히 바람직한 폴리(스티렌-아크릴계)는 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤드 하스로부터 시판되는 로플렉스 NM 1715K이다.

상기 언급한 바와 같이, 유용한 에멀젼 중합체는 다양한 시판되는 라텍스 에멸젼을 포함할 수 있는데, 이들은 로벤 (등록상표) 시리즈 (노쓰 캘리포니아주 샬로트 소재의 말라드 크리크 폴리머즈로부터 시판되는 스티렌 부타디엔 락트계), 롬 앤드 하스 캄파니의 로플렉스 (등록상표) 락트계, 내셔날 스타치의 엘리트 (등록상표, Elite) 락트계로부터 선택된 것들을 포함한다. 중합체 에멀젼 또는 분산액은 일반적으로는 통상적으로 구형이며 물에 분산되어 저분자량 유화제 또는 고분자량 보호성 콜로이드와 같은 계면 활성 성분을 이용해 안정화된 소형 중합체 입자, 예를 들어 가교가능한 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함한다. 이들 액체 결합제들은 에어레이드 웹 또는 다른 지지체에 부직 웹의 결합제 처리 기술 분야에 공지된 방법 (예, 분무 또는 발포체 적용, 플루디드 닙 (flooded nip) 함침, 커튼 코팅 등)에 의해 도포된 후 건조될 수 있다. 일반적으로, 다양한 라텍스 화합물 및 다른 수지 또는 에멀젼으로는 비닐 아세테이트 공중합체 락트계 (예, 유니온 오일 케미칼즈 디비젼즈 (Union Oil Chemicals Divisions)로부터의 76 RES 7800 및 내셔날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션으로부터의 레신 (Resyn, 등록상표) 25-1103, 레신 25-1109, 레신 25-1119 및 레신 25-1189), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 에멀젼 (예, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼 인크. (Air Products and Chemical Inc.)로부터의 에어플렉스 (Airflex, 등록상표) 에틸렌-비닐아세테이트), 아크릴계-비닐 아세테이트 공중합체 에멀젼 (예, 롬 앤드 하스 캄파니로부터의 로플렉스 (등록상표) AR-74, 레이크홀드 케미칼즈 인크. (Reichhold Chemicals Inc.)로부터의 신터물 (Synthemul, 등록상표), 내셔날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션으로부터의 레진 (등록상표) 25-1140, 25-1141, 25-1142 및 레신-6820), 비닐 아크릴계 삼중공중합체 락트계 (예, 유니온 오일 케미칼 디비젼으로부터의 76 RES 3103, 내셔날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션으로부터의 레신 (등록상표) 251110), 아크릴계 에멀젼 락트계 (예, 롬 앤드 하스 캄파니로부터의 로플렉스 B-15J, 로플렉스 P-376, 로플렉스 TR-407, 로플렉스 E-940, 로플렉스 TR934, 로플렉스 TR-520, 로플렉스 HA-24 및 로플렉스 NW1825, 비. 에프, 굿리치 케미칼 그룹 (B. F. Goodrich Chemical Group)로부터의 하이카 (Hycar, 등록상표) 2671, 하이카 2679, 하이카 26120, 및 하이카 2600 X347), 스티렌-부타디엔 락트계 (예, 유니온 오일 케미칼즈 디비젼으로부터의 76 RES 4100 및 76 RES 8100, 레이크홀드 케미칼즈 인크로부터의 타이라크 (Tylac, 등록상표) 수지 에멀젼 68-412, 타이라크 수지 에멀젼 68-067, 68-319, 68-413, 68-500, 68-501 및 다우 케미칼 캄파니 (Dow Chemical Company)로부터의 DL6672A, DL6663A, DL6638A, DL6626A, DL6620A, DL615A, DL617A, DL620A, DL640A, DL650A); 및 고무 락트계 (예, 세르바 바이오케미칼즈 (Serva Chemicals)로부터의 네오프렌); 폴리에스테르 락트계 (예, 이스트만 케미칼 캄파니 (Eastman Chemical Company)로부터의 이스트만 AQ 29D); 비닐 클로라이드 락트계 (예, 비. 에프. 굿리치 케미칼 그룹으로부터의 게온 (Geon, 등록상표) 352); 에틸렌-비닐 클로라이드 공중합체 에멀젼 (예, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈로부터의 에어플렉스 에틸렌-비닐 클로라이드); 폴리비닐 아세테이트 단독중합체 에멀젼 (예, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈로부터의 비낙 (Vinac, 등록상표)); 카르복실화 비닐 아세테이트 에멀젼 수지 (예, 레이크홀드 케미칼즈 인크로부터의 신테물 합성 수지 에멀젼 40-502, 40-503 및 97-664, 및 롬 앤드 하스 캄파니로부터의 폴리코 (Polyco, 등록상표) 2149, 2150 및 2171)가 고려될 수 있다. 실리콘 에멀젼도 또한 고려될 수 있다.

중합체 제제 및 그를 포함하는 직물

본 발명의 중합체 제제는 결합제로 사용될 수 있다. 본 발명의 결합제 제제는 임의의 섬유 지지체에 도포될 수 있다. 결합제는 수-분산성 제품에 사용하는데 특히 적합하다. 적합한 섬유 지지체는 부직포 및 직포를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 여러 실시태양, 특히 개인 위생 제품에서 바람직한 지지체는 부직포이다. 본원에 사용된 바와 같이, "부직포"란 용어는 개별 섬유 또는 필라멘트가 랜덤하게 매트-유사 방식으로 배열되어 있는 구조를 갖는 직물 (종이 포함)을 의미한다. 부직포는 에어-레이드 공정, 웨트-레이드 공정, 수력얽힘 공정, 스테이플 섬유 카딩 및 결합 및 용액 방사와 같은 다양한 공정으로부터 제조될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

결합제 조성물은 임의의 공지된 도포 방법에 의해 섬유 지지체에 도포될 수 있다. 결합제 물질을 도포하는데 적합한 방법으로는 인쇄, 분무, 정전기적 분무, 코팅, 플루디드 닙, 계량된 압착 롤, 함침, 또는 임의의 다른 기술을 들 수 있으나, 이들로 제한되지는 않는다. 결합제 조성물의 양을 계량하여 섬유 지지체 내에 균일하게 분포시킬 수 있거나, 또는 섬유 지지체 내에 불균일하게 분포시킬 수 있다. 결합제 조성물은 섬유 지지체 전체에 걸쳐 분포될 수 있거나, 또는 작은 가깝게 이격된 다수개의 영역들 내에 분포될 수 있다. 대부분의 실시태양에서는, 결합제 조성물의 균일한 분포가 바람직하다.

섬유 지지체에 용이하게 도포하기 위하여, 결합제를 물 또는 비수성 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 등 중에 용해시킬 수 있으며, 이 때 물이 바람직한 용매이다. 용매 중에 용해된 결합제의 양은 사용된 중합체 및 직물 도포에 따라 변할 수 있다. 바람직하게는, 결합제 용액은 결합제 조성물 고상물을 최대 약 25 중량％ 함유한다. 보다 바람직하게는, 결합제 용액은 결합제 조성물 고상물을 약 10 내지 20 중량％, 특히 약 12 중량％ 함유한다. 가소제, 향료, 착색제, 소포제, 살균제, 보존제, 표면 활성제, 증점제, 충전제, 불투명화제, 점착부여제, 점착방지제, 및 유사한 첨가제가 경우에 따라 결합제 조성물의 용액 내에 혼입될 수 있다.

일단 결합제 조성물이 지지체에 도포되면, 지지체는 임의의 종래의 수단에 의해 건조된다. 일단 건조되면, 응집성 섬유 지지체는 비처리된 웨트-레이드 또는 드라이-레이드 지지체의 인장 강도와 비교하였을 때 개선된 인장 강도를 나타내고, 또한 비교적 높은 다가 이온 농도를 갖는 연수 또는 경수 중에 넣어서 교반시켰을 때 급속하게 "분해되거나" 또는 붕해될 수 있는 능력을 갖는다. 예를 들면, 섬유 지지체의 건조 인장 강도는 결합제를 함유하지 않는 비처리된 지지체의 건조 인장 강도와 비교하였을 때 적어도 25 ％ 만큼 증가될 수 있다. 보다 구체적으로는, 섬유 지지체의 건조 인장 강도는 결합제를 함유하지 않는 비처리된 지지체의 건조 인장 강도와 비교하였을 때 적어도 100 ％ 만큼 증가될 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 섬유 지지체의 건조 인장 강도는 결합제를 함유하지 않는 비처리된 지지체의 건조 인장 강도와 비교하였을 때 적어도 500 ％ 만큼 증가될 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징은 존재하는 결합제 조성물의 양, 즉 얻어진 섬유 지지체 중의 "첨가량"이 전체 지지체의 중량에 대하여 단지 작은 부분일 경우에 인장 강도의 개선이 행해진다는 것이다. "첨가"량은 특정 용도의 경우에 변할 수 있으나, 최적의 "첨가"량은 사용 동안에 일체성을 갖고 또한 물 중에서 교반되었을 때에는 신속하게 분산되는 섬유 지지체를 생성시킨다. 예를 들면, 결합제 성분은 대표적으로는 지지체의 총 중량의 약 5 내지 약 65 중량％이다. 보다 구체적으로는, 결합제 성분은 지지체의 총 중량의 약 10 내지 약 35 중량％일 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 결합제 성분은 지지체의 총 중량의 약 17 내지 약 22 중량％일 수 있다.

본 발명의 부직포는 양호한 사용중 인장 강도를 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 부직포는 내마모성이고, 약 0.5 중량％ 초과의 수-혼화성 유기 용매를 함유하는 수용액 중에서 상당한 인장 강도를 보유한다. 그러나, 부직포는 높은 정도의 연수 내지 중간 정도의 경수 내지 경수 중에 분산성이다. 이러한 후자의 특성 때문에, 본 발명의 부직포는 일회용 제품, 예를 들면 예비습윤된 와이프 (습윤 와이프)에 매우 적합하고, 이들 제품은 전세계 어느 지역에서도 사용 후에 수세식 변기를 통해 버려질 수 있다.

상기 직물을 형성하는 섬유는 천연 섬유, 합성 섬유 및 이들의 혼합물을 포함하는 각종 재료로부터 제조될 수 있다. 섬유의 선택은 예를 들면, 완제품 직물의 의도하는 최종 용도 및 섬유 비용에 의존한다. 예를 들면, 적합한 섬유 지지체로는, 면, 아마포, 황마, 대마, 모, 목재 펄프 등을 들 수 있으나, 이들로 제한되지는 않는다. 유사하게, 재생 셀룰로오스성 섬유, 예를 들면 비스코스 레이온 및 쿠프르암모늄 레이온, 개질된 셀룰로오스성 섬유, 예를 들면 셀룰로오스성 아세테이트, 또는 합성 섬유, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 등으로부터 유도된 합성 섬유를 단독으로 또는 서로 혼합하여 마찬가지로 사용할 수 있다. 경우에 따라 상기한 섬유들 중 1종 이상의 블렌드도 또한 사용될 수 있다. 목재 펄프 섬유 중, 침엽수 및 활엽수 섬유를 포함하여 임의의 공지된 제지 섬유가 사용될 수 있다. 예를 들어 섬유는 화학적으로 펄핑되거나 기계적으로 펄핑되고 표백되거나 표백되지 않은, 원래 상태 또는 재생된, 고수율 또는 저수율 등의 섬유일 수 있다. 머서화되고 화학적으로 경화되거나 가교된 섬유도 또한 사용할 수 있다.

합성 셀룰로오스성 섬유 유형은 모든 변형물 형태의 레이온 및 비스코스 또는 화학적으로 변형된 셀룰로오스로부터 유도된 다른 섬유 (재생 셀룰로오스 및 용매-스펀 셀룰로오스, 예를 들어 료셀 (Lyocell) 포함)을 포함한다. 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스성 섬유, 예를 들어 머서화 펄프, 화학적으로 강경화되거나 가교된 섬유, 또는 술폰화 섬유가 사용될 수 있다. 미생물에 의해 제조된 셀룰로오스 및 다른 셀룰로오스성 유도체도 사용될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "셀룰로오스성"이란 용어는 주성분으로서 셀룰로오스를 가지며, 구체적으로는 50 중량％ 이상 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체를 포함하는 임의의 재료를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 용어는 면, 통상의 목재 펄프, 비목재 셀룰로오스성 섬유, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 레이온, 열기계적 목재펄프, 화학적 목재 펄프, 디본디드 케미칼 목재 펄프, 밀크위드 (milkweed) 또는 세균성 셀룰로오스를 포함한다. 본 발명의 직물을 제조하는데 있어서 섬유 길이가 중요하다. 수세가능한 제품과 같은 몇몇 실시태양에서, 섬유 길이는 더욱 중요하다. 섬유의 최소 길이는 섬유 지지체를 성형시키는데 선택된 방법에 의존한다. 예를 들면, 섬유 지지체가 카딩에 의해 제조된 경우, 섬유 길이는 균일성을 제공하기 위하여 일반적으로 약 42 mm 이상이어야 한다. 섬유 지지체가 에어-레이드 또는 웨트-레이드 방법에 의해 제조된 경우, 섬유 길이는 바람직하게는 약 0.2 내지 6 mm일 수 있다. 비록 50 mm보다 큰 길이를 갖는 섬유가 본 발명의 범위 내에 속하지만, 약 15 밀리미터 초과의 길이를 갖는 섬유 상당량을 수세가능한 직물 중에 배치시킬 때, 비록 섬유가 물 중에서 분산되고 분리되게 되지만, 이들 길이는 가정용 변기 중에서 물을 내려버릴 때 바람직하지 못한 섬유의 "로우프(rope)"를 형성하려는 경향이 있음이 관찰되었다. 그러므로, 이들 제품의 경우, 섬유가 변기를 통해 버려질 때 "로우프"를 형성하려는 경향을 갖지 않도록 섬유 길이가 약 15 mm 이하인 것이 바람직하다. 비록 다양한 길이의 섬유가 본 발명에 적용될 수 있지만, 바람직하게는 섬유가 물과 접촉시에 서로로부터 용이하게 분산되도록 약 15 mm 미만의 길이를 갖는다. 섬유, 특히 합성 섬유도 또한 크림핑될 수 있다.

본 발명의 직물은 단층 또는 다층으로부터 제조될 수 있다. 다층의 경우, 층들은 일반적으로 나란히 놓여진 또는 표면 대 표면 관계로 위치하여, 층들의 일부분 또는 전체가 인접하는 층들에 결합될 수 있다. 본 발명의 부직 웹은 또한 다수개의 별도의 부직 웹으로부터 제조될 수 있는데, 이 때 별도의 부직 웹은 단층또는 다층으로부터 제조될 수 있다. 부직 웹이 다층을 포함하는 경우에, 부직 웹의 전체 두께에 결합제를 도포할 수 있거나 또는 각 개개의 층에 별도로 결합제를 도포한 다음 다른 층들과 나란히 놓여진 관계로 결합시켜 최종 부직 웹을 형성할 수 있다.

한 실시태양에서, 본 발명의 섬유 지지체는 생리대, 기저귀, 성인 실금용 위생 제품, 수술용 드레싱, 티슈, 습윤 와이프 등과 같은 세정 및 체액 흡수 제품 내로 혼입될 수 있다. 이들 제품은 1개 이상의 흡수 섬유 재료 층을 포함하는 흡수 코어를 포함할 수 있다. 코어는 또한 유체-투과성 요소, 예를 들면 섬유 티슈, 거어즈, 플라스틱 망 등의 1개 이상의 층을 포함할 수 있다. 이들은 일반적으로 코어의 성분들을 함께 고정시키기 위한 랩핑 물질로서 유용하다. 추가로, 코어는 코어를 통한 및 제품의 외부 표면 상에서의 유체의 통과를 막기 위한 섬유-불투과성 요소 또는 차단층 수단을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 차단층 수단도 역시 수-분산성이다. 상기한 수-분산성 결합제와 실질적으로 동일한 조성물을 갖는 중합체 필름이 특히 이러한 목적에 매우 적합하다. 본 발명에 따르면, 중합체 조성물은 흡수 코어, 유체-투과성 요소, 랩핑 재료, 및 유체-불투과성 요소 또는 차단층 수단의 층들을 포함하는 상기한 제품 성분들 각각을 제조하는데 유용하다.

본 발명의 결합제 제제는 에어-레이드 부직포의 섬유들을 결합시키는데 특히 유용하다. 이들 에어-레이드 물질들은 신체측 라이너, 유체 분포 재료, 유체 흡수 재료, 예를 들면 서지 재료, 흡수성 랩 시트 및 각종 수-분산성 개인 위생 제품용 커버 원료생지에 특히 유용하다. 에어-레이드 물질들은 예비 습윤 와이프 (습윤와이프)로서 사용하기 특히 유용하다. 이들 에어-레이드 부직포의 기초 중량은 0.5 내지 10 데니어 및 약 6 내지 15 밀리미터의 길이를 갖는 스테이플 섬유의 경우 평방 미터 당 약 20 그램 내지 약 200 그램 ("gsm") 범위일 수 있다. 서지 또는 흡수 재료는 보다 양호한 탄성 및 보다 높은 로프트 (loft)를 필요로 하므로, 약 6 데니어 이상을 갖는 스테이플 섬유를 사용하여 이들 제품을 제조한다. 서지 또는 흡수 재료에 바람직한 최종 밀도는 입방 센티미터 당 약 0.025 그램 ("g/cc") 내지 약 0.10 g/cc 사이이다. 유체 분포 재료는 보다 낮은 데니어를 갖는 섬유를 사용하여 약 0.10 내지 약 0.20 g/cc의 바람직한 범위의 보다 높은 밀도를 가질 수 있고, 가장 바람직한 섬유는 약 1.5 미만의 데니어를 갖는다. 와이프는 일반적으로 약 0.025 g/cc 내지 약 0.2 g/cc의 밀도 및 약 20 gsm 내지 약 150 gsm; 상세하게는 약 30 내지 약 90 gsm, 및 가장 상세하게는 약 60 gsm 내지 약 65 gsm의 기초 중량을 갖는다.

당업계에 공지된 다른 결합제 시스템과는 달리, 본 발명의 중합체 제제는 승온시킬 필요없이 결합제로 활성화될 수 있다. 섬유 웹에서 결합제의 양호한 분포를 달성하는데 건조 또는 물 제거가 유용하지만, 결합제가 결합제로 작용하기 위해 가교결합 또는 높은 활성화 에너지를 갖는 다른 화학적 반응을 필요로 하지 않기 때문에 승온 그 자체는 필수적이지 않다. 반대로, 가용성 활성화 화합물, 통상적으로 수-혼화성 유기 용매과의 상호작용은 결합제가 활성 (불용성)이 되도록 야기하는데 충분하다. 따라서, 필요할 경우 건조 단계를 피하거나, (필요하다면) 실온 건조 또는 동결 건조와 같은 저온 물 제거 작업으로 대체할 수 있다. 승온은 일반적으로 건조에 도움이 되지만, 건조는 보통 가교 반응을 진행하는데 필요한 온도 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 따라서, 지지체가 노출되거나 지지체를 가져오는 피크 온도는 약 50 ℃ 내지 약 110 ℃, 또는 약 70 ℃ 내지 약 140 ℃의 피크 웹 온도에 대한 예시적인 범위에서 하기 중 임의의 온도의 미만일 수 있다: 180 ℃, 160 ℃, 140 ℃, 120 ℃, 110 ℃, 105 ℃, 100 ℃, 90 ℃, 75 ℃ 및 60 ℃. 물론, 고온이 사용될 수 있지만 대부분의 실시태양에서 불필요하다. 중합체 시스템, 예를 들어 시판되는 라텍스 에멀젼은 또한 160 ℃ 이상의 온도에서의 반응에 적합한 가교제를 포함할 수도 있지만, 저온 피크 온도를 유지하는 것은 예비-습윤된 와이프의 수-분산성을 방해하지 않을 수 있다면 중합체 중 과도한 강도의 발달을 방지하는 이점을 가질 수 있다.

습윤 와이프 습윤 조성물 및 그를 함유하는 습윤 와이프

본 발명의 한 가지 특히 흥미로운 실시태양은 상기한 결합제 조성물 및 섬유 재료로부터 예비습윤 와이프, 또는 습윤 와이프를 제조하는 것이다. 와이프의 경우, 섬유 재료는 직포 또는 부직포의 형태일 수 있지만, 부직포가 더욱 바람직하다. 부직포는 바람직하게는 비교적 단섬유, 예를 들면 목재 펄프 섬유로부터 제조된다. 섬유의 최소 길이는 부직포를 제조하는데 선택된 방법에 의존한다. 부직포가 습식 또는 건식 방법에 의해 제조되는 경우, 섬유 길이는 바람직하게는 약 0.1 밀리미터 내지 15 밀리미터이다. 바람직하게는, 본 발명의 부직포는 이들이 접착제 또는 결합제 물질에 의해 함께 결합되지 않을 때 비교적 낮은 습윤 응집 강도를 갖는다. 상기 부직포가 수도물 및 하수 중에서 그의 결합 강도를 상실하는 결합제조성물에 의해 함께 결합될 때, 직물은 수세시키고 하수 파이프를 통해 이동시킴으로써 제공되는 교반에 의해 용이하게 파괴되게 된다.

완제품 와이프는 바람직하게는 접혀진 상태로 방습 봉투 중에 개별적으로 포장되거나 또는 와이프에 도포된 습윤 조성물로 수밀 포장 중에 임의의 바람직한 갯수의 시트를 갖는 용기 중에 포장된다. 완제품 와이프는 또한 와이프에 도포된 습윤 조성물을 갖는 롤 상에 임의의 목적하는 개수의 시트를 보유하는 수분-방지 컨테이너 중 분리가능한 시트의 롤로써 포장될 수 있다. 상기 롤은 코어가 없거나 속이 비거나 연속적일 수 있다. 속이 비었거나 연속된 중심이 없는 롤을 포함하는 코어가 없는 롤은 공지된 코어가 없는 롤 권취기, 예를 들어 캘리포니아주 샌 죠스 소재의 SRP 인더스트리, 인크. (SRP Industry, Inc.)의 제품; 일본 소재의 시미쯔 메뉴펙쳐링 (Shimizu Manufacturing)의 제품, 및 기에트만 (Gietman)에게 1987년 5월 26일 허여된 미국 특허 제4,667,890호에 개시된 장치를 이용해 제조될 수 있다. 연속-권취된 코어가 없는 롤은 소정의 부피에 대해 더 많은 제품을 제공할 수 있으며, 다양한 디스펜서에 대해 적합할 수 있다.

건조 직물의 중량에 대하여, 와이프는 바람직하게는 약 10 ％ 내지 약 400 ％, 더욱 바람직하게는 약 100 ％ 내지 약 300 ％, 더욱더 바람직하게는 약 180 ％ 내지 약 240 ％의 습윤 조성물을 함유할 수 있다. 와이프는 창고, 운송, 소매 전시 및 소비자에 의한 보관에 관계된 기간에 걸쳐 그의 바람직한 특성들을 유지해야 한다. 따라서, 보관 수명은 2 개월 내지 2년의 범위일 수 있다.

와이프 및 타월렛 등과 같은 습식 포장된 물질을 함유하기 위한 불투과성 봉투 및 보관 수단의 각종 형태가 당 업계에 공지되어 있다. 이들 중 임의의 것을 본 발명의 예비 습윤 와이프의 포장에 사용할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 예비 습윤된 와이프는 수성 습윤 조성물을 이용해 습윤되며, 상기는 하기 특성 중 하나 이상을 갖는다:

(1) 본 발명의 상기 기재된 결합제 조성물과 혼화성임;

(2) 예비 습윤된 와이프가 변환, 보관 및 사용 (디스펜싱을 포함)되는 중의 습윤 강도 뿐만 아니라 변기에서의 분산성도 유지가능하도록 함;

(3) 피부 자극을 야기하지 않음;

(4) 와이프의 점착성을 감소시키고 특유한 촉각 특성, 예를 들어 피부 활주성 및 "로션과 같은 감촉"을 제공함; 및

(5) "수분 세정" 및 다른 피부 건강 이점을 전달하는 비히클로 작용함.

습윤 조성물은 결합제에 대한 용매로 작용할 수 없어야 한다. 그러나, 습윤 조성물은 수-혼화성 유기 용매를 습윤 와이프의 습윤 강도를 보존하는 양으로 함유하여야 한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 5 ％ 내지 95 ％의 수-혼화성 유기 용매 및 95 ％ 내지 5 ％의 물을 포함한다. 바람직한 유기 용매는 프로필렌 글리콜이다.

본 발명의 습윤 조성물은, 와이프의 강도 및 분산성 기능을 손상시키지 않는 범위 내에서 수-혼화성 유기 용매 및 수-분산성 결합제와 혼화성인 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 습윤 조성물 중 적합한 첨가제는 스킨-케어 첨가제; 냄새 조절제; 입상물질; 살균제; 보존제; 습윤제 및 세정제, 예를 들어 세제, 계면활성제, 및 소량의 실리콘; 유연화제; 피부에 대한 개선된 촉감 느낌 (예, 매끄러움)을 위한 표면 감촉 개질제; 방향제; 방향제 용해제; 불투명화제; 형광 증백제; UV 흡수제; 약제; 및 pH 조절제, 예를 들어 말레산 또는 수산화칼륨과 같은 첨가제를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

스킨-케어 첨가제

본원에 사용한 바와 같이, "스킨-케어 첨가제"란 용어는 대소변 효소에 의해 야기되는 기저귀 발진 및(또는) 다른 피부 손상이 일어날 가능성의 감소와 같은 하나 이상의 이점을 사용자에게 제공하는 첨가제를 나타내다. 이들 효소, 특히 트립신, 키모트립신 및 엘라스타제는 음식물을 소화시키기 위해 위장관에서 생성된 단백질가수분해 효소이다. 예를 들어, 유아의 분변은 축축하며 다른 물질 중에서도 박테리아 및 소량의 분해되지 않은 소화 효소를 함유하는 경향이 있다. 이들 효소는, 임의의 상당한 기간의 시간 동안 피부와 접촉을 유지할 경우에 자극을 야기하는 것으로 알려졌는데, 이러한 자극은 그 자체로 불편하며 미생물에 의해 피부의 감염을 야기할 수 있다. 이에 대한 대책으로서, 스킨-케어 첨가제는 하기 기재되는 효소 억제제 및 격리제를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 5 중량％의 스킨-케어 첨가제를 포함할 수 있다. 더욱 상세하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 2 중량％의 스킨-케어 첨가제를 포함할 수 있다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 스킨-케어 첨가제를 포함할 수 있다.

다양한 스킨-케어 첨가제가 본 발명의 습윤 조성물 및 예비습윤 와이프에 첨가될 수 있거나 그에 포함될 수 있다. 본 발명의 실시태양에서, 입자 형태의 스킨-케어 첨가제를 첨가하여 분변 효소 억제제로 작용하고, 분변 효소에 의해 야기되는 기저귀 발진 및 피부 손상의 감소에서 잠재적인 이점을 제공한다. 슐츠 (Schulz) 등에게 2000년 4월 18일에 허여된 미국 특허 제6,051,749호 (이 거명에 의해 그 전문이 본원에 포함됨)에는 분변 효소를 억제하는데 유용한 직조 또는 부직 웹중의 친유기성 점토가 개시되어 있다. 이러한 물질들을 본 발명에서 사용할 수 있는데, 이는 장쇄 유기 4급 암모늄 화합물과 1종 이상의 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 베이델라이트, 헥토라이트, 사포나이트 및 스테벤사이트와 같은 점토와의 반응 생성물을 포함한다.

다른 공지된 효소 억제제 및 격리제를 본 발명이 습윤 조성물에서 스킨-케어 첨가제로 사용할 수 있는데, 이는 트립신 및 다른 소화 또는 분변 효소를 억제하는 것들 및 요소분해효소에 대한 억제제를 포함한다. 예를 들어, 효소 억제제 및 항균제를 사용하여 체액의 냄새 형성을 방지할 수 있다. 예를 들어 냄새를 흡수하는 역할을 하는 요소분해효소 억제제는 1998년 6월 25일에 공개된 트린 (T. Trinh)의 국제 특허 출원 제98/26808호 ("Absorbent Articles with Odor Control System", 이 거명에 의해 그의 전문이 본 발명에 포함됨)에 개시되어 있다. 이러한 억제제들은 본 발명의 습윤 조성물 및 예비습윤 와이프에 도입될 수 있고 전이 금속 이온 및 그의 가용성 염, 예를 들어 은, 구리, 아연, 철 및 알루미늄 염을 포함한다. 음이온은 또한 요소분해효소 억제, 예를 들어 붕산염, 피틴산염 (phytate) 등을 제공할 수 있다. 잠재적인 값의 화합물은 염소산은, 질산은, 아세트산수은, 염화수은, 질산수은, 메타붕산구리, 브롬산구리, 브롬화구리, 염화구리, 이염소산구리, 질산구리, 살리실화구리, 황산구리, 아세트산아연, 붕산아연, 피틴산아연, 브롬산아연, 브롬화아연, 염소산아연, 염화아연, 환산아연, 아세트산카드륨, 붕산카드뮴, 브롬화카드뮴, 염소산카드뮴, 염화카드뮴, 포름화카드뮴, 요오드산카드뮴, 요오드화카드뮴, 과망간산카드뮴, 질산카드뮴, 황산카드뮴 및 염화금을 포함하지만, 이제 제한되지는 않는다.

요소분해효소 억제 특성을 갖는다고 개시된 다른 염들은 황 및 알루미늄 염, 특히 질산염 및 비스쿠스 염을 포함한다. 다른 요소분해효소 억제제는 상기 트린에 의해 개시되었는데, 히드록삼산 및 그의 유도체; 티오우레아; 히드록시아민; 피틴산의 염; 다양한 종의 식물로부터의 추출물 (예를 들어 카로브 탄닌과 같은 각종 탄닌을 포함함) 및 클로로겐산 유도체와 같은 그의 유도체; 천연 발생 산, 예를 들어 아스코르브산, 시트르산 및 그의 염; 페닐 포스포로 디아미데이트/디아미노 인산 페닐 에스테르; 금속 아릴 포스포르아미데이트 착화합물 (치환된 포스포로디아미데이트 화합물을 포함); 질소에서의 치환되지 않은 포스포르아미데이트; 붕산 및(또는) 그의 염, 특히 보렉스, 및(또는) 유기 붕소산 화합물; 유럽 특허 출원 제408,199호에 개시된 화합물; 나트륨, 구리, 망간 및(또는) 아연 디티오카르바메이트; 퀴논; 페놀; 티우람; 치환된 로다닌 아세트산; 알킬화 벤조퀴논; 포름아르니딘 디술파이드; 1,3-디케톤 말레산 무수물; 숙신아미드; 프탈산 무수물; 페헨산 (pehenic acid); N,N-디할로-2-이미다졸리디논; N-할로-2-옥사졸리디논; 티오- 및(또는) 아실-포스포릴트나미드 및(또는) 그의 치환된 유도체, 티오피리딘-N-산화물,티오피리딘 및 티오피리미딘; 디아르니노포스피닐 화합물의 산화된 황 유도체; 시클로트리포스파자트리엔 유도체; 옥심의 오르토-디아미노포스피닐 유도체; 브로모-니트로 화합물; S-아릴 및(또는) 알킬 디아미도포스포로티올레이트; 디아미노포스피닐 유도체; 모노- 및(또는) 포스포로디아미드; 5-치환된-벤족사티올-2-온; N(디아미노포스피닐)아릴카르복사미드; 알콕시-1,2-벤조타이진 화합물 등을 포함한다.

많은 다른 스킨-케어 첨가제들은 본 발명의 습윤 조성물 및 예비습윤 와이프에 도입할 수 있고, 햇볕 차단제 및 UV 흡수제, 여드름 치료제, 제약, 베이킹 소다 (그의 캡슐화된 형태도 포함), 비타민 및 그의 유도체, 예를 들어 비타민 A 또는 E, 보타니칼 (botanical), 예를 들어 개암나무 추출물 및 알로에 베라, 알란토인, 유연화제, 멸균제, 주름 제어 및 노화-방지 효과를 위하 히드록시산, 썬스크린, 태닝 촉진제, 피부 라이트너 (lightener), 데오도란트 및 발한억제제, 피부 이점 및 다른 용도를 위한 세라미드, 아스트리젠트, 모이스쳐라이저, 메니큐어 제거제, 벌레 퇴치제, 항산화제, 방부제, 소염제 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않고, 상기 첨가제는 그와 관련되는 결합제 조성물, 특히 본 발명의 결합제 조성물과 혼화가능하여야 한다 (즉, 이들은 물 중 분산성을 허용하면서도 물로의 희석 전 예비습윤 와이프의 습윤 상태에서 강도의 실질적인 손실을 야기하지 않아야 함).

스킨 케어 및 다른 이점을 위한 유용한 물질이 문헌 [McCutcheon's 1999, Vol. 2: Functional Materials, MC Publishing Company, Glen Rock, NJ]에 나열되어 있다. 스킨 케어를 위한 여러 유용한 보테니칼이 텍사스주 루이스빌 소재의 액티브 오가닉스 (Active Organics)에 의해 제공된다.

냄새 조절 첨가제

본 발명의 습윤 조성물 및 예비습윤 와이프에 사용하기에 적합한 냄새 조절 첨가제는 아연 염; 활석 분말; 캡슐화된 향료 (마이크로캡슐, 매크로캡슐 및 리포좀, 도관 (vessicle)에 캡슐화된 향료 또는 마이크로에멀젼을 포함); 킬레이트화제, 예를 들어 에틸렌디아민 테트라아세트산; 제올라이트, 활성화 실리카, 활성탄 과립 또는 섬유; 활성화 실리카 입상물질; 폴리카르복실산, 예를 들어 시트르산; 시클로덱스트린 및 시클로덱스트린 유도체; 키토산 또는 키틴 및 그의 유도체; 산화제; 항균제 (은-함유 제올라이트를 포함 (예, 메사츄세츠주 베버리 소재의 비에프 테크롤로지스 (BF Technologies)로부터 판매되는 헬스쉴드 (HEALTHSHIELD, 상표명)); 트리클로산, 규조토; 및 그의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 신체 또는 신체 배설물로부터의 냄새를 제거하는 것 이외에, 냄새 조절 기준은 또한 처리된 지지체의 임의의 냄새를 숨기거나 제어하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 5 중량％의 냄새 조절 첨가제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 2 중량％의 냄새 조절 첨가제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.03 중량％ 내지 약 1 중량％의 냄새 조절 첨가제를 포함한다.

본 발명의 한 실시태양에서, 습윤 및(또는) 예비습윤 와이프는 유도된 시클로덱스트린, 예를 들어 용액 중 히드록시프로필 베타-시클로덱스트린을 포함하는데, 상기는 와이핑 후에도 피부에 남아 냄새-흡수 층을 제공한다. 다른 실시태양에서는, 냄새 제어 첨가제를 사용함으로써, 예를 들어 일반적으로 냄새를 생성시키는 많은 프로테아제 및 다른 효소의 작용에 필요한 금속기를 결합시키는 킬레이트화제의 작용에 의해 냄새의 원천을 제거하거나 중화시킨다. 금속기를 킬레이팅 시키는 것은 효소의 작용을 방해하여 제품 중 악취를 감소시킨다.

키토산 또는 키틴 유도체의 부직 웹 및 셀룰로오스성 섬유에 대한 사용의 원리는 문헌 [S. Lee et al., "Antimicrobial and Blood Repellent Finishes for Cotton and Nonwoven Fabrics Based on Chitosan and Fluropolymers," Textile Research Journal, 69(2); 104-112, Feb. 1999]에 기재되어 있다.

점착방지제

상승된 염 농도는 결합제의 접착성을 감소시킬 수 있지만, 다른 수단에 의한 접착성 감소도 종종 바람직하다. 따라서, 점착방지제를 습윤 조성물에서 결합제의 접착성 (존재한다면)을 감소시키기 위해 사용할 수 있다. 적합한 점착방지제는 접착체-유사 중합체로 처리된 2개의 인접한 섬유 시트간의 점착성을 감소시키는 당업계의 공지된 임의의 물질 또는 피부에 대한 접착제-유사 중합체의 점착성 감촉을 감소시킬 수 있는 임의의 물질을 포함한다. 점착 방지제는 건조 형태의 고체 입자로 입자의 현탁액 또는 슬러리로서 도포될 수 있다. 이들은 분무, 코팅, 정전기적 침착, 충돌 (impingement), 여과 (즉, 압력차에 의해 입자-함유 기체상을 지지체를 통과하도록 하여 여과 메카니즘에 의해 입자를 침착시킴) 등에 의해 침착될 수 있고, 하나 이상의 지지체의 표면에 균일하게 도포될 수 있으며, 지지체의 표면이 일부 또는 표면에 걸쳐 패턴 (예, 반복 또는 랜덤한 패턴)으로 도포될 수 있다. 점착방지제는 지지체의 두께에 걸쳐 존재할 수 있지만, 한쪽 표면 또는 두쪽 표면 모두에 농축될 수 있고 실질적으로는 지지체의 한쪽 표면 또는 두쪽 표면 모두에만 존재할 수 있다.

구체적인 접착방지제는 분말, 예를 들어 활석 분말, 탄산 칼슘, 운모; 전분, 예를 들어 옥수수 전분; 리코포듐 분말; 미네랄 충전제, 예를 들어 이산화티타늄; 실리카 분말; 알루미나; 일반적인 금속 산화물; 베이킹 파우더; 규조토 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 다양한 플루오르화 중합체, 실리콘 첨가제, 폴리올레핀 및 열가소성물질, 왁스, 제지 업계에 공지된 탈결합제 (탄소수 16 이상의 알킬 측쇄를 갖는 화합물을 포함) 등을 포함하며, 낮은 표면 에너지를 갖는 중합체 및 다른 첨가제도 사용될 수 있다. 성형물 및 초 제조를 위한 이형제 및 건식 윤활제 및 플루오르화 이형제도 또한 고려될 수 있다.

한 실시태양에서, 점착방지제는 분무 제품으로 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 예를 들어 PTFE 이형제에서 사용되는 PTFE 텔로머 (크리톡스 (KRYTOX, 등록상표)) DF 화합물, 코네티컷주 댄버리 소재의 밀러-스테펜슨 (Miller-Stephenson)에 의해 판매되는 건식 윤활제 MS-122DF를 포함한다. 예를 들어, PTFE 입자는 예비습윤 와이프의 권취 전에 분무에 의해 지지체의 한쪽 면에 도포될 수 있다. 한 실시태양에서, 점착방지제는 롤로 권취하기 전에 지지체의 한 표면에만 도포된다.

습윤 조성물은 바람직하게는 그의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％의 점착방지제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 10 중량％, 더욱 구체적으로는 약 5 ％ 이하의 점착방지제를 포함한다. 더욱더 구체적으로는, 습윤 조성물은 약 0.05 중량％ 내지 약 2 중량％의 점착방지제를 포함한다.

점착방지제로서의 작용 이외에, 전분 화합물은 또한 예비습윤 와이프의 강도 비율을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 겔화되지 않은 전분 입자, 예를 들어 친수성 타피오카 전분은 습윤 조성물의 중량에 대해 약 1 중량％ 이상의 수준으로 존재할 때 습윤 강도를 개선시킨다는 것을 알게 되었다. 전분을 라포나이트의 현탁액에 첨가하여 습윤 조성물내의 전분의 현탁성을 개선시킴으로써 전분을 도포할 수 있다.

마이크로입상물질

본 발명의 습윤 조성물은 고체 입상물질 또는 마이크로입상물질의 첨가에 의해 더 개질될 수 있다. 적합한 입상 물질은 운모, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 고령토, 활석 및 제올라이트를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 입상물질은 스테아르산 또는 다른 첨가제로 처리되어 (필요하다면) 입상물질의 결합제 시스템에 대한 인력 또는 결합을 강화시킬 수 있다. 또한, 제지 산업에서 통상적으로 체류 장치 (aid)로 사용되는 2-성분 마이크로입상물질 시스템도 사용할 수 있다. 이러한 2-성분 마이크로입상물질 시스템은 일반적으로 콜로이드성 입자 상, 예를 들어 실리카 입자 및 형성하려는 웹의 섬유로의 입자의 결합을 위한 수용성 양이온성 중합체를 포함한다. 습윤 조성물 중 입상물질의 존재는 (1) 예비습윤 와이프의 불투명도를 증가시키거나; (2) 예비습윤 와이프의 유동성을 개질시키거나 점착성을 감소시키거나; (3) 와이프의 감촉 특성을 개선시키거나; 또는 (4) 바람직한 약품을다공질 담체 또는 마이크로캡술과 같은 입상물질 담체를 통해 피부에 전달하는 등의 하나 이상의 유용한 작용을 할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 미만의 입상물질을 포함한다. 더욱 상세하게는, 습윤 조성물은 약 0.05 중량％ 내지 약 10 중량％의 마이크로입상물질을 포함할 수 있다. 더욱더 상세하게는, 습윤 조성물은 약 0.1 중량％ 내지 약 5 중량％의 마이크로입상물질을 포함할 수 있다.

마이크로캡슐 및 다른 전달 비히클

마이크로캡슐 및 다른 전달 비히클을 또한 본 발명의 습윤 조성물에 사용하여 사용자의 피부에 대해 스킨-케어제; 약제; 편안함 촉진제, 예를 들어 유칼립투스; 향료; 스킨 케어제; 냄세 제어 첨가제; 비타민; 분말; 및 다른 첨가제를 제공할 수 있다. 상세하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 이하의 마이크로캡슐 또는 다른 전달 비히클을 포함할 수 있다. 더욱 상세하게는, 습윤 조성물은 약 0.05 중량％ 내지 약 10 중량％의 마이크로캡슐 또는 다른 전달 비히클을 포함할 수 있다. 더욱더 상세하게는, 습윤 조성물은 약 0.2 중량％ 내지 약 5.0 중량％의 마이크로캡슐 또는 다른 전달 비히클을 포함할 수 있다.

마이크로캡술 및 다른 전달 비히클은 당업계에 잘 공지되어 있다. 예를 들어, 폴리-포어 (POLY-PORE, 등록상표) E200 (일리노이주 아르링톤 하이츠 소재의 켐달 코포레이션 (Chemdal Corp.))는 전달 비히클 중량의 10 배가 넘는 첨가제를 함유할 수 있는, 연성이며 속이 빈 구를 포함하는 전달제이다. 폴리-포어 E200과 함께 사용되는 것으로 보고된 공지된 첨가제는 과산화벤조일, 살리실산, 레티놀,레티닐 팔미테이트, 옥실 메톡시신나메이트, 토코페롤, 실리콘 화합물 (DC 435) 및 미네랄 오일을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또다른 유용한 전달 비히클은 폴리포어 L200이란 상표명으로 판매되는 스폰지-유사 물질이며, 상기는 실리콘 (DC 435) 및 미네랄 오일과 함께 사용되는 것으로 보고된다. 다른 공지된 전달 시스템은 시클로덱스트린 및 그의 유도체, 리포좀, 중합체 스폰지 및 분무-건조된 전분을 포함한다.

마이크로캡슐 중 존재하는 첨가제는 주위로부터 단리되어 있으며, 습윤 조성물 중 다른 약품들은 와이프를 피부에 사용할 때 마이크로캡술이 파괴되어 그들의 적재물을 피부 또는 다른 표면에 전달한다.

보존제 및 항균제

본 발명의 습윤 조성물은 또한 보존제 및(또는) 항균제를 포함할 수 있다. 몇몇 보존제 및(또는) 항균제, 예를 들어 맥스타트 (Mackstat) H 66 (일리노이주 시카고 소재의 맥인타이어 그룹 (McIntyre Group))는 박테리아 및 곰팡이 성장의 방지에 뛰어난 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 다른 적합한 보존제 및 항균제는 DMDM 히단토인 (예, 뉴저지주 페어 론 소재의 혼자, 인크. (Lonza, Inc.) 소재의 글리단트 플러스 (Glydant Plus, 등록상표)), 요오도프로피닐 부틸카르바메이트, 카톤 (Kathon, 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤드 하스), 메틸파라벤, 프로필파라벤, 2-브로모-2-니트로프로판-1,3-디올, 벤조산 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 보존제 및(또는) 항균제의 활성을 기준으로 할 때 그의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만을 포함한다. 더욱바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 보존제 및(또는) 항균제를 포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.5 중량％의 보존제 및(또는) 항균제를 포함한다.

습윤제 및 세정제

다양한 습윤제 및(또는) 세정제를 본 발명의 습윤 조성물에 사용할 수 있다. 적합한 습윤제 및(또는) 세정제는 세제 및 비이온성 양쪽성 및 음이온성 계면활성제, 특히 아미노산-기재 계면활성제를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 아미노산-기재 계면활성제 시스템, 예를 들어 아미노산 L-글루탐산 및 다른 천연 지방산으로부터 유도된 것은 사람 피부에 대한 pH 혼화성 및 양호한 세정 능력을 제공하지만, 다른 임이온성 계면활성제에 비해 비교적 안전하며 개선된 촉감 및 습기를 주는 특성을 제공한다. 계면활성제의 한가지 기능은 습윤 조성물을 사용해 건조 지지체의 습윤성을 개선하는 것이다. 계면활성제의 또다른 기능은 예비습윤 와이프가 오염된 영역에 접촉할 때 화장실 오염물을 분산시키고 그들의 지지체로의 흡수를 강화시킨다. 계면활성제는 또한 메이크-업 제거, 일반적인 개인 세정, 딱딱한 표면 세정, 냄새 제어 등을 더 도울 수 있다.

아미노산-기재 계면활성제의 시판되는 예 중 하나는 일본 도꾜 소재의 아지노모또 코포레이션 (Akinomoto Corp.)에 의해 아미소프트 (Amisoft)란 명칭으로 시판되는 아크릴글루타메이트이다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 3 중량％ 미만의 습윤제 및(또는) 세정제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 2 중량％의 습윤제 및(또는) 세정제를포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.1 중량％ 내지 약 0.5 중량％의 습윤제 및(또는) 세정제를 포함한다.

아미노산 기재 계면활성제기 본 발명의 습윤 조성물에 특히 유용하지만, 다양한 계면활성제가 본 발명에 사용될 수 있다. 적합한 비이온성 계면활성제는 프로필렌 산화물과 프로필렌 글리콜과의 축합에 의해 형성되는 에틸렌 산화물의 소수성 (친유성) 폴리옥시알킬렌 염기와의 축합 생성물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 이들 화합물의 소수성 부분은 바람직하게는 수-불용성으로 만들기에 충분히 큰 분자량을 갖는다. 폴리옥시에틸렌 잔기의 상기 소수성 부분으로의 첨가는 전체적으로 분자의 수용성을 증가시키고, 제품의 액체 특성이 폴리옥시에틸렌 함량이 축합 생성물의 총 중량의 약 50 ％인 지점까지 보유된다. 이러한 유형의 화합물의 예는 시판되는 플루로닉 (Pluronic) 계면활성제 (바스프 위안도테 코포레이션 (BASF Wyandotte Corp.)), 특히 폴리옥시프로필렌 에테르가 약 1500 내지 3000의 분자량을 가지로 폴리옥시에틸렌 함량이 분자내 약 35 내지 55 중량％인 것 (즉, 플루로닉 L-62)가 바람직하다.

다른 유용한 비이온성 계면활성제는 C₈-C₂₂알킬 알코올의 알코올 1 몰당 2 내지 50 몰의 에틸렌 산화물과의 축합 생성물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 이러한 유형의 화합물의 예는 C₁₁-C₁₅2차 알킬 알코올의 알코올 1 몰당 3 내지 50 몰의 에틸렌 산화물과의 축합 화합물을 포함하고, 상기는 올린 케미칼즈 (Olin Chemicals)로부터의 폴리-테르젠트 (Poly-Tergent) SLF 시리즈 또는 유니온 카바이트로부터 테르기톨 (TERGITOL,등록상표) 시리즈 (즉, 약 7 몰의 에틸렌 산화물과 C₁₂-C₁₅알카놀의 축합에 의해 형성되는 테르기톨 25-L-7)로 시판된다.

본 발명의 습윤 조성물에서 사용할 수 있는 다른 비이온성 계면활성제는 C₆-C₁₂알킬 페놀의 에틸렌 산화물 에스테르, 예를 들어 (노닐페녹시)폴리옥시에틸렌 에테르를 포함한다. 약 8 내지 12 몰의 에틸렌 산화물의 노닐페놀과의 축합에 의해 제조되는 에스테르, 즉 이게팔 (IGEPAL, 등록상표) CO 시리즈 (가프 코포레이션 (GAF Corp.))가 특히 유용하다.

또다른 비이온성 표면 활성제는 덱스트로스 (D-글루코즈)의 직쇄 또는 분지쇄 알코올과의 축합 생성물로 유도된 폴리글리코시드 (APG)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 계면활성제의 글리코시드 부분은 수 용해성을 증대시키는 높은 히드록실 밀도를 갖는 친수성체를 제공한다. 추가적으로, 글리코시드의 아세탈 결합의 고유한 안정성은 알칼리성 시스템에 화학정 안정성을 제공한다. 또한, 몇몇 비이온성 표면 활성제와는 달리, 알킬 폴리글리코시드는 흐림점을 갖지 않으므로 히드로트로프 (hydrotrope) 없이 제제화될 수 있도록 하고, 이들은 쉽게 생분해가능한 비이온성 계면활성제일 뿐만 아니라 매우 온화하다. 이러한 종류의 계면활성제는 호리즌 케미칼 (Horizon Chemical)로부터 APG-300, APG-350, APG-500 및 APG-500이라는 상품명으로 시판된다.

실리콘은 순수한 형태, 또는 마이크로에멀젼, 매크로에멀젼 등으로 입수가능한 습윤제의 또다른 종류이다. 비이온성 계면활성제기의 한 예는 실리콘-글리콜공중합체이다. 이들 계면활성제들은 폴리(저급)알킬렌옥시쇄를 디메틸폴리실록사놀의 유리 히드록실기에 첨가함으로써 제조되며, 다우 코닝 코포레이션 (Dow Corning Corp.)으로부터 다우 코닝 190 및 193 계면활성제 (CTFA 명칭: 디메티콘 코폴리올)으로 시판된다. 이들 계면활성제는 임의의 휘발성 실리콘을 용매로 사용했는지의 여부와 상관 없이 다른 계면활성제에 의해 형성되는 발포체를 제어하고, 또한 금속, 세라믹 및 유리 표면에 광택도 부가하는 작용을 한다.

음이온성 계면활성제는 또한 본 발명의 습윤 조성물에 사용될 수 있다. 음이온성 계면활성제는 그들의 높은 세정력으로 인해 유용하며 탄소수 8 내지 22의 알킬 치환체를 갖는 음이온성 세제 염, 예를 들어 수용성 고지방산 알칼리 금속 비누 (예, 나트륨 미리스테이트 및 나트륨 팔미테이트)을 포함한다. 음이온성 계면활성제의 바람직한 종류는 소수성 고급 알킬 잔기를 함유하는 수용성 황산화 및 술폰화 음이온성 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 세제 염 (통상 약 8 내지 22의 탄소수를 가짐), 예를 들어 알킬기내 약 1 내지 16의 탄소수를 갖는 고급 알킬 모노 또는 다핵성 아릴 술포네이트의 염 (예, 바이오-소프트 (Bio-Soft) 시리즈, 즉 바이오-소프트 D-40 (스테판 케미칼 캄파니 (Stepan Chemical CO.))을 포함한다.

또다른 유용한 종류의 음이온성 계면활성제는 알킬 나프탈렌 술폰산의 알칼리 금속 염 (메틸 나프탈렌 나트륨 술포네이트, 페트로 (Petro) AA (페트로 코포레이션 (Petro Corporation)); 황산화 고급 지방산 모노글리세리드, 예를 들어 코코아 오일 지방산의 황산화 모노글리세리드의 나트륨염 및 우지 지방산의 황산화 모노글리세리드의 칼륨 염; 탄소수 약 10 내지 18의 황산화 지방 알코올의 알칼리 금속 염 (예, 나트륨 라우릴 술페이트 및 나트륨 스테아릴 술페이트); 나트륨 C₁₄-C₁₆-알파올레핀 술포네이트, 예를 들어 바이오-테르게 (Bio-Terge) 시리즈 (스테판 케미칼 캄파니); 황산화 에틸렌옥시 지방 알코올의 알칼리 금속 염 (약 3 몰의 에틸렌 산화물의 C₁₂-C₁₅n-알카놀과의 축합 생성물의 나트륨 또는 암모늄 술페이트, 즉 쉘 케미칼 캄파니 (Shell Chemical Co.)로부터의 네오돌 (Neodol) 에톡시술페이트); 저분자량 알킬올 술폰산의 고급 지방 에스테르의 알칼리 금속 염, 예를 들어 이소티온산의 나트륨염의 지방산 에스테르, 지방 에탄올아미드 술페이트; 아미노 알킬 술폰산의 지방산 아미드, 예를 들어 타우린의 라우르산 아미드; 및 각종 다른 음이온성 유기 표면 활성제, 예를 들어 나트륨 크실렌 술포네이트, 나트륨 나프탈렌 술포네이트, 나트륨 톨루엔 술포네이트 및 그의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

또다른 유용한 종류의 음이온성 계면활성제는 8-(4-n-알킬-2-시클로헥세닐)-옥탄산을 포함하고, 여기서 시클로헥세닐 고리는 추가의 카르복실산기로 치환된다. 이들 화합물 또는 그의 칼륨 염은 웨스트베코 코포레이션 (Westvaco Corporation)으로부터 디아세드 (Diacid) 1500 또는 H-240으로 시판된다. 일반적으로, 이들 음이온성 표면 활성제는 그의 알칼리 금속 염, 암모늄 또는 알칼리 토금속 염의 형태로 사용될 수 있다.

실리콘 입자의 매크로에멀젼 및 마이크로에멀젼

습윤 조성물은 실리콘 입자의 수성 마이크로에멀젼을 더 포함할 수 있다.예를 들어, 2000년 3월 14일에 허여된 미국 특허 제6,037,407호 ("Process for the Preparation of Aqueous Emulsions of Silicone Oils and/or Gums and/or Resins")에는 수성 마이크로에멀젼 중 오가노폴리실록산이 개시되어 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 5 중량％ 미만의 실리콘 입자의 마이크로에멀젼을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.02 중량％ 내지 약 3 중량％의 실리콘 입자의 마이크로에멀젼을 포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.02 중량％ 내지 약 0.5 중량％의 실리콘 입자의 마이크로에멀젼을 포함한다.

일반적으로 실리콘 에멀젼은 임의의 공지된 코팅 방법에 의해 예비습윤 와이프에 도포될 수 있다. 예를 들어, 예비습윤 와이프는 습윤 조성물내에 활성화 화합물과 혼화성인 수-분산성 또는 수-혼화성, 실리콘 기재 성분을 포함하는 수성 조성물을 이용해 습윤될 수 있다. 또한, 와이프는 수-분산성 결합제를 갖는 섬유의 부직웹을 포함할 수 있고, 여기서 웹은 실리콘-기재 술포숙시네이트를 포함하는 로션으로 습윤된다. 실리콘-기재 술포숙시네이트는 높은 수준의 계면활성제 없이도 부드럽고 효과적인 세정을 제공한다. 추가적으로, 실리콘-기재 술포숙시네이트는 오일-가용성 성분, 예를 들어 방향제 성분, 비타민 추출물, 식물 추출물 및 에센셜 오일의 침전을 방지하는 용해화 작용을 제공한다.

본 발명의 한 실시태양에서, 습윤 조성물은 실리콘 코폴리올 술포숙시네이트, 예를 들어 디나트륨 디메티콘 고폴리올 술포숙시네이트 및 디암모늄 디메티콘 코폴리올술포숙시네이트를 포함한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 2 중량％미만, 더욱 바람직하게는 약 0.05 중량％ 내지 약 0.30 중량％의 실리콘-기재 술포숙시네이트를 포함한다.

실리콘 에멀젼을 포함하는 제품의 또다른 예에서, 다우 코닝 9506 분말도 또한 습윤 조성물에 존재할 수 있다. 다우 코팅 9506 분말은 디메티콘/비닐디메티콘 가교-중합체를 포함하는 것으로 여겨지고, 피지 제어에 유용하다고 여겨지는 구형 분말이다 (문헌 ["New Chemical Perspectives," Soap and Cosmetics, Vol. 76, No. 3, March 2000, p. 12] 참조). 따라서, 피지를 제어하는데 효과적인 분말을 전달하는 수-분산성 와이프는 또한 본 발명의 범위 내이다. 실리콘 에멀졀의 제조에 대한 원리는 1997년 3월 20일 공개된 WO 제97/10100호에 개시되어 있다.

유연화제

본 발명의 습윤 조성물에 또한 2종 이상의 유연화제를 포함한다. 적합한 유연화제는 PEG 75 라놀린, 메틸 글루세트 20 벤조에이트, C₁₂-C₁₅알킬 벤조에이트, 에톡실화 세틸 스테아릴 알코올, 람벤트 왁스 (Lambent wax) WS-L, 람벤트 WD-F, 세티올 (Cetiol) HE (헨켈 코포레이션 (Henkel Corp.)), 글루캄 (Glucam) P20 (아메르콜 (Amerchol)), 폴리옥스 (Polyox) WSR N-10 (유니온 카바이드), 폴리옥스 WSR N-3000 (유니온 카바이드), 루비퀘트 (Luviquat, 바스프), 핀솔브 (Finsolv) SLB 101 (파인텍스 코포레이션 (Finetex Corp.), 밍크 오일, 알란토인, 스테아릴 알코올, 에스톨 (Estol) 1517 (유니케마 (Unichema)) 및 핀솔브 SLB 201 (파인텍스 코포레이션)으로 판매되는 제품을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.

유연화제는 또한 습윤 조성물로 습윤시키기 전 또는 후에 용품의 표면에 도포될 수 있다. 상기 유연화제는 습윤 조성물 중 불용성일 수 있으며 힘에 노출될때를 제외하고는 부동성일 수 있다. 예를 들어, 광유-기재 유연화제는 표면을 습윤화하여 와이프를 포화시킨 후에 한쪽 표면에 패턴으로 도포될 수 있다. 이러한 제품은 세정면 및 대향하는 피부 처리 표면을 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 제품 및 다른 제품내의 유연화제 조성물은 플래스틱 또는 유체 유연화제, 예를 들어 1종 이상의 액체 탄화수소 (예, 광유), 미네랄 오일 등, 식물성 및 동물성 지방 (예, 라놀린, 인지질 및 그의 유도체) 및(또는) 실리콘 물질, 예를 들어 1종 이상의 알킬 치환된 폴리실록산 중합체 (오스본 (Osborn, III) 등에게 1999년 4월 6일 허여된 미국 특허 제5,891,126호에 개시된 폴리실록산 유연화제를 포함)을 포함할 수 있다. 임의로는, 친수성 계면활성제를 플래스틱 유연화제와 조합하여 코팅 표면의 습윤성을 개선시킬 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시태양에서, 액체 탄화수소 유연화제 및(또는) 알킬 치환된 폴리실록산 중합체가 지방산 또는 지방 알코올로부터 유도된 지방산 에스테르 유연화제 1종 이상과 블렌딩 또는 조합될 수 있다는 것이 예상된다.

본 발명의 실시태양에서, 유연화제 물질은 유연화제 블렌드의 형태이다. 바람직하게는, 유연화제 블렌드는 1종 이상의 액체 탄화수소 (예, 광유), 미네랄 오일 등, 식물성 및 동물성 지방 (예, 라놀린, 인지질 및 그의 유도체)의 실리콘 물질, 예를 들어 1종 이상의 알킬 치환된 폴리실록산 중합체와의 조합물을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 유연화제 블렌드는 액체 탄화수소 (예, 광유)의 디메티콘과의조합물 또는 디메티콘 및 다른 알킬 치환된 폴리실록산 중합체와의 조합물을 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시태양에서, 액체 탄화수소 유연화제 및(또는) 알킬 치환된 폴리실록산 중합체의 블렌드가 지방산 또는 지방 알코올로부터 유도된 지방산 에스테르 유연화제 1종 이상과 블렌딩될 것이라는 것이 예상된다. 스탠다물 (Standamul) HE (뉴저지주 호보켄 소재의 헨켈 코포레이션)로 시판되는 PEG-7 글리세릴 코코에이트도 또한 고려할 수 있다.

본 습윤 조성물에 유용한 수용성, 자가 에멀젼화 유연화제 오일은 스미스 (Smith) 등에게 1987년 9월 1일에 허여된 미국 특허 제4,690,821호에 개시된 바와 같은 폴리옥시알콕실화 라놀린 및 폴리옥시알콕시화 지방 알코올을 포함한다. 폴리옥시알콕시쇄는 바람직하게는 혼합된 프로필렌옥시 및 에틸렌옥시 단위를 포함할 것이다. C₁₂-C₂₀-지방 알코올은 약 8 내지 15개의 저급-알킬 단위를 갖도록 유도체화될 것이지만, 라놀린 유도체는 통상적으로 약 20 내지 70개의 저급-알콕시 단위를 포함할 것이다. 상기 유용한 라놀린 유도체 중 하나는 라넥솔 (Lanexol) AWS (뉴욕주 뉴욕 크로다, 인코포레이티드 (Croda, Inc.)로부터의 PPG-12-PEG-50)이다. 유용한 폴리(15-20)C₂-C₃-알콕실레이트는 프로세틸 AWS (크로다, 인크.)로 공지된 PPG-5-세테스 (Ceteth)-20이다.

본 발명의 한 실시태양에 따라, 유연화제 물질은 습윤 조성물의 (존재하다면) 원치않은 촉감 특성을 감소시킨다. 예를 들어, 디메티콘을 포함하는 유연화제 물질은 습윤 조성물 중 결합제 또는 다른 성분에 의해 야기되는 점착성 수준을 감소시키므로, 점착방지제로 작용한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 이하의 유연화제를 포함한다. 더욱 상세하게는, 습윤 조성물은 약 5 중량％ 미만, 가장 구체적으로는 약 2 ％ 미만의 유연화제를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 내지 약 8 중량％의 유연화제를 포함할 수 있다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.2 중량％ 내지 약 2 중량％의 유연화제를 포함할 수 있다.

한 실시태양에서, 본 발명의 습윤 조성물 및(또는) 예비습윤 와이프는 스미스 등에게 1985년 12월 17일에 허여된 미국 특허 제4,559,157호 (이 거명에 의해 본원에 그 전문이 포함됨)에 개시된 바와 같이 1종 이상의 다가 알코올 유연화제 및 1종 이상의 유기 수용성 세제를 포함하는 수성상 중 분산된 1종 이상의 유연화제 오일 및 1종 이상의 유연화제 왁스 안정화제를 포함하는 오일상을 포함하는 수중유 에멀젼을 포함한다.

표면 감촉 개질제

표면 감촉 개질제는 제품의 사용 동안 피부의 촉감 감각 (예, 매끄러움)을 개선시키는데 사용된다. 적합한 표면 촉감 개질제는 시판되는 탈결합제; 및 연화제, 예를 들어 지방산 측쇄기와의 4급 암모늄 화합물, 실리콘, 왁스 등을 포함하는 티슈 제조 분야에 사용되는 연화제를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 연화제로 유용한 대표적인 4급 암모늄 화합물이 1971년 1월 12일에 헤베이 (Hervey) 등에게 허여된 미국 특허 제3,554,862호; 1979년 3월 13일에 엠마누엘손 (Emanuelsson)등에게 허여된 미국 특허 제4,144,122호; 1996년 11월 12일에 암풀스키 (Ampulski)등에게 허여된 미국 특허 제5,573,637호; 및 1984년 10월 9일에 헬스텐 (Hellsten) 등에게 허여된 미국 특허 제4,476,323호에 개시되어 있다 (상기 모든 문헌들의 전문은 이 거명에 의해 본원에 포함됨). 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 표면 감촉 개질제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 표면 감촉 개질제를 포함한다. 더욱더 바람직하게는 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 표면 감촉 개질제를 포함한다.

방향제

다양한 방향제는 본 발명의 습윤 조성물 중 사용될 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중향을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 방향제를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 방향제를 포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 방향제를 포함한다.

방향제 용해화제

또한, 다양한 방향제 용해화제가 본 발명의 습윤 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 방향제 용해화제는 폴리소르베이트 20, 프로필렌 글리콜, 에탄올, 이소프로판올, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디프로필렌 글리콜, 디에틸 프탈레이트, 트리에틸 시트레이트, 아메록솔 (Ameroxol) OE-2 (아메르콜 코포레이션 (Amerhol Corp.)), 브리지 (Brij) 78 및 브리지 98 (아이씨아이 설펙턴츠 (ICI Surfactants)), 아를라솔브 (Arlasolve) 200 (아비테크 코포레이션 (AbitecCorp.)), 핀솔브 서브스텐샬 (Finsolv SUBSTANTIAL) (파인텍스 (Finetex)) 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 방향제 용해화제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 방향제 용해화제를 포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 방향제 용해화제를 포함한다.

불투명화제

적합한 불투명화제는 이산화티타늄 또는 다른 미네랄 또는 안료, 합성 불투명화제, 예를 들어 리엑토파뷰 (REACTOPAQUE, 등록상표) 입자 (사우쓰 캐롤라이나 체스터 소재의 세쿠아 케미칼즈, 인크. (Sequa Chemicals, Inc.)로부터 시판됨)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 불투명화제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 불투명화제를 포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 불투명화제를 포함한다.

pH 조절제

본 발명의 습윤 조성물에 사용하는데 적합한 pH 조절제는 말레산, 시트르산, 염산, 아세트산, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 적절한 pH 범위는 피부상에 습윤 조성물로부터 야기되는 피부 자극의 양을 최소화시킨다. 바람직하게는, 습윤 조성물의 pH 범위는 약 3.5 내지 약 6.5이다.더욱 바람직하게는, 습윤 조성물의 pH 범위는 약 4 내지 약 6이다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 그의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 pH 조절제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 pH 조절제를 포함한다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 pH 조절제를 포함한다.

1종 이상의 상기 기재된 성분으로부터 제조된 다양한 습윤 조성물을 본 발명의 습윤 와이프에 사용할 수 있지만, 한 실시태양에서는 습윤 조성물은 하기 표 2에 도시된 바와 같은 성분들 (습윤 조성물의 중량％로 나타냄)을 포함할 수 있다:

본 발명의 또다른 실시태양에서, 습윤 조성물은 하기 표 3에 도시된 바와 같은 하기 성분들 (습윤 조성물의 중량％로 나타냄)을 포함한다:

본 발명의 또다른 실시태양에서, 습윤 조성물은 하기 표 4에 도시된 바와 같은 하기 성분들 (습윤 조성물의 중량％로 나타냄)을 포함한다:

상기 기재된 본 발명의 습윤 조성물은 상기 기재된 본 발명의 결합제 조성물과 함께 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 상기 기재된 본 발명의 습윤 조성물은 통상의 결합제 조성물을 포함하여 임의의 다른 결합제 조성물과 함께, 또는 임의의 공지된 섬유 또는 흡수 지지체와 함께 분산성 여부와 상관없이 사용될 수 있다.

강도 특성

달리 한정하지는 않았지만, 하기 프로토콜에 따라 인장 시험을 수행한다. 건조 제품의 시험은 테피 (Tappi) 조건 (50 ％ 상대 습도, 73 ℉ (22.78 ℃))하에서 ASTM-1117-80, 섹션 7과 유사한 공정을 사용하여 수행하여야 한다. 인장 시험은 일정한 크로스헤드 속도 인장 시험기 (예, RSA-2 10-kg 하중 셀이 있는 트윙 알버트 (Thwing Albert) 1256-100 인장 시험기)를 이용해 수행한다. 견본을 폭 3 인치 (7.62 cm) 및 길이 6 인치 (15.2 cm)로 절단하고 4 인치 게이지 길이를 갖는 죠 (jaw) 사이에 놓는다. 크로스헤드 속도는 12 인치/분 (30.4 cm/분)이다. (인장 강도에 대한) 피크 하중 및 (신장력 (stretch)에 대한) 피크 하중에서 신장력을 측정하였다. 횡방향 (CD) 인장 시험에서, 샘플을 횡방향으로 자른다. 종방향 (MD) 인장 시험에서, 샘플을 종방향으로 자른다.

건조 상태에서 인장 시험은 습윤 조성물 도포 전의 웹에 대해 보고한다. 종방향 건조 인장 강도는 "MDDT"로 약기하고, 횡방향 건조 인장 강도는 "CDDT"로 약기한다. 결과는 kg/3 인치로 보고되거나 g/인치 또는 g/2.54 cm로 보고할 수 있다.

적절한 크기로 잘라낸 견본의 건조 중량을 기준으로 과량의 습윤 용액 (달리 한정되지 않으면 다른 첨가제 없이 4 ％ 식염수)을 250 내지 400 ％의 첨가량의 용액에 도달하도록 도포한다. 이어서, 습윤된 견본을 아틀라스 랩 위링거 (Atlas Lab Wringer, 일리노이주 시카고 소재의 아틀라스 일렉트릭 디바이시즈 캄파니 (Atlas Delctric Devices Company)로부터의 10404 LW-1, 하중 없음)로 즉시 통과시켜 용액을 샘플에 균일하게 도포하고 과량의 용액을 부드럽게 제거하여 200 ％의 최종 용액 첨가량을 달성한다. 샘플에 따라 목적 첨가량에 도달하기 위해서는 수회 반복 및 통과가 필요할 수 있다. 완성된 예비습윤 샘플을 플래스틱 백에 넣어 시험전 건조되는 것을 방지한다.

횡방향 습윤 인장 시험 (CDWT) 또는 종방향 습윤 인장 시험 (MDWT)을 예비습윤 샘플을 사용하여 상기 기재된 바와 같이 수행한 후, 밀봉된 플라스틱 백에 밤새 정치 (sitting)시켜 평형에 도달시킨다.

새로운 용액에의 노출 후 발생되는 예비습윤 웹에서 강도 손실에 대한 시험에서, 200 mm x 120 mm 치수를 갖고 1000 ml를 보유하기에 충분히 깊은 컨테이너를 700 ml의 선택된 소크 용액 (soak solution)으로 채운다. 108 인치²(696.8 cm²) 이상의 샘플을 샘플 크기에 따라 700 ml의 소킹 용액에 소킹시킨다. 밤새 평형에 도달된 예비습윤 견본을 소크 용액에 침지시킨 후 소정의 시간 (통상 1 시간) 동안 방해받지않고 소킹되도록 한다. 소크 기간의 완료 후, 샘플을 조심스럽게 소크 용액으로부터 꺼내어 배수시키고 즉시 상기 기재된 바와 같이 시험한다 (즉, 샘풀을 인장 시험기에 놓고 링거 (wringer)를 통과시키지 않고 시험함). 고분산성 물질인 경우, 종종 샘플을 종종 부서뜨리지 않고는 소킹 용액으로부터 꺼낼 수 없다. 이러한 샘플에 대한 소킹 인장 값은 상응하는 용액에 대해 0으로 기록한다.

탈이온화된 소킹 횡방향 습윤 인장 시험 (S-CDWT)에서, 샘플을 탈이온수에 1 시간 동안 침지시킨 후 시험한다. 경수 소킹 횡방향 습윤 인장 시험 (S-CDWT-M; M은 2가 금속 이온을 나타냄)에서, 샘플을 염화칼슘 및 염화마그네슘으로부터 제조된 2:1 비율의 Ca⁺⁺/Mg⁺⁺200 ppm을 함유하는 물 중에 침지시키고, 1 시간 동안 소킹한 후 시험한다. 중간 정도의 경수 소킹 횡방향 습윤 인장 시험 (MS-CDWT-M)에서, 샘플을 2:1 비율의 Ca⁺⁺/Mg⁺⁺50 ppm을 함유하는 물 중에 침지시키고, 1 시간 동안소킹한 후 시험한다. 다른 시간 증분 또는 소킹 용액으로 수행한 시험은 S-CDWT 또는 S-CDWT-M 시험과의 혼란을 방지하도록 표시하여야 한다.

부직포에 첨가된 습윤 조성물의 양은 본 발명의 건조 부직포의 중량에 대해 바람직하게는 약 180 중량％ 내지 약 240 중량％이다.

바람직하게는, 본 발명의 습윤 와이프는 약 50 ppm의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺이온 농도를 갖는 물 중에 약 1 시간 동안 소킹 후 (MS-CDWT-M) 100 g/in (254 g/cm) 이상의 사용중인 습윤 인장 강도 (CDWT) 및 약 30 g/in (76.2 g/cm) 미만의 인장 강도를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 50 ppm의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺이온 농도를 갖는 물 중에 소킹 후 (MS-CDWT-M) 300 g/in (762 g/cm) 이상의 사용중인 습윤 인장 강도 (CDWT) 및 약 30 g/in (76.2 g/cm) 미만의 인장 강도를 갖는다. 또다른 실시태양에서, 습윤 와이프는 바람직하게는 약 200 ppm의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺이온 농도를 갖는 물 중에 약 1 시간 동안 소킹 후 (S-CDWT-M) 200 g/in (508 g/cm) 이상의 사용중인 습윤 인장 강도 (CDWT) 및 약 20 g/in (50.8 g/cm) 미만의 인장 강도를 갖는다. 더욱더 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 200 ppm의 Ca²⁺및(또는) Mg²⁺이온 농도를 갖는 물 중에 소킹 후 (S-CDWT-M) 300 g/in (762 g/cm) 이상의 사용중인 습윤 인장 강도 (CDWT) 및 약 20 g/in (50.8 g/cm) 미만의 인장 강도를 갖는다.

수세가능한 습윤 와이프보다 높은 기초 중량 또는 습윤 강도를 갖는 제품은 비교적 높은 습윤 인장 강도를 가질 수 있다. 예를 들어 예비습윤 타월 또는 딱딱한 표면 세정 와이프와 같은 제품은 70 gsm 초과, 예를 들어 80 gsm 내지 150 gsm의 기초 중량을 가질 수 있다. 이러한 제품을 S-CDWT-M에서 가능한 범위와 유사하게 500 g/in (1270 g/cm) 초과의 CDWT 값 및 약 150 g/in (381 g/cm) 이하, 더욱 구체적으로는 약 100 g/in (254 g/cm) 이하, 가장 구체적으로는 약 50 g/in (127 g/cm) 이하의 S-CDWT 값을 가질 수 있다.

분산성

건조 또는 예비습윤된 웹의 분산성을 측정하기 위한 종전의 노력들은, 통상적으로 물 중에서 기계적 혼합기에 의해 교반하여 웹이 파단되기까지의 시간을 측정하는 등의 웹을 전단력에 노출시키는 시스템에 의존하여 왔다. 전단력에 대한 일정한 노출은 변기에서 수세될 수 있도록 고안된 제품에 대한 비현실적으로 및 과도하게 낙천적인 시험을 제공하고, 여기서 전단력의 수준은 약하고 매우 간결하다. 일단 제품이 변기의 목을 통과하여 부패조로 들어가면, 전단 속도는 무시될 수 있다. 또한, 제품이 수세될 때 변기로부터의 물로 완전히 습윤되지 않을 수 있고, 더 정확히 말하자면 수세의 순간적인 전단력을 사용할 때 제품의 습윤 조성물이 변기의 물로 대체될 수 있는 충분한 시간이 없을 수 있다. 따라서, 분산성에 대한 이전의 측정은 사실 부패 시스템에 불충분하게 적합할 수 있을 때 제품이 분산성이라는 것을 제안할 수 있다.

분산성의 실제적인 평가를 위해, 비교적 정적인 측정은 일단 변기로부터의물로 완전히 습윤될 때 실제 제품이 겪게되는 낮은 전단력을 더 양호하게 자극할 필요가 있다고 믿어진다. 따라서, 전단력에 의존하지 않고 부패 시스템에 대한 제품의 적합성을 평가하는 개선된 수단을 제공하는 분산성에 대한 시험 방법이 발달되었다. 상기 방법에서, 제품을 제2 용액에서 1 시간 동안 소킹한 후 (S-CDWT 또는 S-CDWT-M 시험) 제품의 인장 강도를 그의 본래의 습윤된 형태로부터 측정한다 (상기 기재된 CDWT 측정). 제2 용액은 "탈이온화된 분산성" 값의 측정을 위한 탈이온수 또는 "경수 분산성" 값의 측정을 위한 경수 (S-CDWT-M 시험)일 수 있다. 어느 경우에라도, 분산성은 {(1 - 제2 용액에서의 횡방향 습윤 인장 강도)/본래의 횡방향 습윤 인장강도} * 100 ％로 정의된다. 따라서, 예비습윤된 와이프를 경수에서 1 시간 동안 소킹 후 그의 CD 습윤 인장 강도 중 75 ％가 손실될 경우, 경수 분산성은 (1 - 0.25):100 ％ = 75 ％이다. 본 발명의 용품은 80 ％ 이상, 더욱 상세하게는 90 ％ 이상, 더욱더 상세하게는 95 ％ 이상의 탈이온화된 분산성을 가질 수 있으며, 약 100 ％의 탈이온화된 분산성을 가질 수도 있다. 본 발명의 용품은 70 ％ 이상, 더욱 상세하게는 80 ％ 이상, 더욱더 상세하게는 약 90 ％이상의 경수 분산성을 가질 수 있으며, 약 100 ％의 탈이온화된 분산성을 가질 수도 있다.

습윤 와이프의 제조 방법

본 발명의 예비습윤 와이프는 몇 가지 방법으로 제조될 수 있다. 한 실시태양에서, 중합체 조성물은 섬유상 지지체에 수용액 또는 현탁액의 일부로 도포되고, 여기서 물을 제거하고 섬유의 결합을 촉진하기 위한 후속 건조가 필요하다. 특히, 건조 동안 결합제는 섬유의 교차 지점으로 이동하고 이러한 지역에서 결합제로 활성화되므로 지지체에 허용가능한 강도를 제공한다. 예를 들어, 하기 단계를 사용할 수 있다:

1. 단단히 결합되지 않은 흡수 지지체 (예, 비결합 에어레이드, 티슈 웹, 카디드 웹, 플로프 펄프 등)를 제공하는 단계.

2. 중합체 조성물을 통상적으로 액체, 현탁액 또는 발포체 형태로 지지체에 도포하는 단계.

3. 지지체를 건조시켜 지지체의 결합을 촉진시키는 단계. 지지체를 피크 지지체 온도가 160 ℃, 140 ℃, 120 ℃, 110 ℃, 또는 100 ℃를 초과하지 않도록 건조할 수 있다. 한 실시태양에서, 지지체 온도는 80 ℃ 또는 60 ℃를 초과하지 않는다.

4. 습윤 조성물을 지지체에 도포하는 단계.

5. 습윤된 지지체를 롤 형태 또는 쌓아올린 형태로 배치하여 제품을 포장하는 단계.

중합체 조성물의 지지체로의 도포는 분무; 발포체 도포; 욕 중 침지; 커튼 코팅; 코팅 및 와이어-운드 로드 (wire-wound rod)로 측정; 플루디드 닙을 통해 지지체의 통과; 결합제 용액으로 코팅된 예비측정된 습윤 롤과의 접촉; 중합체 조성물을 함유하는 변형가능한 담체, 예를 들어 스폰지 또는 펠트에 대해 지지체를 압축에 의한 지지체로의 이동; 그래비어, 잉크젯 또는 플렉소 인쇄와 같은 인쇄; 및 당업계에 공지된 임의의 다른 수단에 의해 수행될 수 있다.

중합체 결합제를 도포하기 위해 발포체를 사용하는 것에서, 혼합물을 통상적으로 발포제를 사용하여 거품이 일게하고 지지체에 균일하게 스프레딩한 후, 진공을 사용하여 지지체에 걸쳐 거품을 잡아당긴다. 1977년 4월 19일에 위에츠마 (Wietsma)에게 허여된 미국 특허 제4,018,647호 ("Process for the Impregnation of a Wet Fiber Web with a Heat Sensitized Foamed Latex Binder")(이 거명에 의해 그의 전문이 본원에 포함됨)에 기재된 방법을 포함하여 임의의 공지된 발포체 사용 방법을 사용할 수 있다. 위에츠마는 실록산 옥시알킬렌 블록 공중합체 및 유기폴리실록산을 포함하는 관능성 실록산 화합물와 같은 발포된 라텍스를 열-증감제의 첨가에 의해 열-증감시키는 방법을 개시하고 있다. 사용가능한 역-증감제의 특정 예 및 락트계의 열-증감을 위한 그의 용도는 미국 특허 제3,255,140호, 제3,255,141호, 제3,483,240호 및 제3,484,394호 (이 거명에 의해 이들 모두는 본원에 포함됨)에 기재되어 있다. 열-증감제는 제품이 발포된 라텍스 결합제를 도포하는 종래의 방법에 비해 매우 연성이며 직물-유사 촉감을 갖도록 야기하는 것으로 여겨진다.

첨가되는 열-증감제의 양은 특히 사용하는 라텍스의 유형, 바람직한 응고 온도, 기계 속도 및 기계의 건조 부분의 온도에 의존하며, 일반적으로는 라텍스의 건조 중량에 대한 건조물로 계산하여 약 0.05 내지 약 3 중량％의 범위일 것이지만, 또한 더 많은 양 또는 더 적은 양을 사용할 수도 있다. 열-증감제는 라텍스가 물의 비점보다 훨씬 낮은 온도, 예를 들어 35 ℃ 내지 95 ℃, 또는 약 35 ℃ 내지 65 ℃의 범위의 온도에서 응고되도록 하는 양으로 첨가될 수 있다.

이론에 구속되려는 것은 아니지만, 결합제 용액의 도포 후 및 습윤 조성물의도포 전의 건조 단계는 결합제를 습기가 제거된 섬유 교차 지점으로 이동시켜 결합제의 효율적인 이용을 촉진함으로써 섬유성 지지체의 결합을 촉진한다고 믿어진다. 그러나, 별법에서는 상기 나열한 건조 단계를 건너뛰고 중합체 조성물을 지지체에 도포한 후 유의한 중간 건조 단계 없이 습윤 조성물을 도포한다. 이러한 방법의 한 유형에서, 중합체 조성물은 선택적으로 섬유에 접착되어, 지지체로부터의 결합제의 유의한 손실 없이 과량의 물이 임의의 압착 단계에서 제거될 수 있도록 한다. 다른 유형에서는, 습윤 조성물의 도포전 어떠한 유의한 물의 제거도 수행되지 않는다. 또다른 별법에서는, 중합체 조성물 및 습윤 조성물이, 임의로는 수-혼화성 유기 용매의 첨가 후에 동시에 도포된다.

본 발명은 또한 하기 실시예에 의해 설명되며, 이는 발명에 대해 어떠한 제한도 부가하려는 것이 아니다. 한편, 이 방법은 다양한 다른 실시태양, 변형물 및 등가물을 가질 수 있으며, 본 발명의 주제 및(또는) 첨부된 청구항의 범위로부터 벗어나지 않으면서 당업자들에게 제안될 수 있다는 것을 명확하게 이해할 것이다.

본 발명에 사용된 바와 같이, 웹의 "두께"는 미투토요 디지매틱 인디케이터 (Mitutoyo Digimatic Indicatior, 일본 108 도꾜 미나또구 시바 5-쪼메 31-19 소재의 미투토요 코포레이션 (Mitutoyo Corporation) 제품)의 스핀들에 연결되어 있으며 측정하는 샘플에 대한 0.05 psi의 순 하중을 전달하는 3 인치 (7.62 cm) 아크릴 플래스틱 디스크로 측정한다. 디스크를 평평한 표면에 놓고 미투토요 디지매틱 인디케이터를 영점조절한다. 적어도 아크릴 디스크의 크기를 포과하는 크기의 샘플을 디스크 아래에 놓을 때, 인디케이터의 디지탈 정보로부터 두께 눈금을 얻을 수있다. 본 발명의 수-분산성 지지체는 임의의 적합한 두께, 예를 들어 약 0.1 mm 내지 5 mm를 가질 수 있다. 습윤 와이프에서, 두께는 0.2 mm 내지 약 1 mm, 더욱 구체적으로는 약 0.3 mm 내지 약 0.7 mm 범위일 수 있다. 두께는 예를 들어 웹 형성 동안 또는 후에 압축 롤의 도포에 의해, 결합제 또는 습윤 조성물을 도포 후 압축에 의해, 또는 롤 제품을 형성할 때 권취 인장력을 제어함으로써 제어될 수 있다.

두께를 측정하는 압반 (platen) 방법은 거시적인 수준에서의 평균 두께를 제공한다. 특정지역의 두께는 특히 제품이 엠보싱되거나 아니면 3차원 텍스쳐로 제공될 경우에는 차이가 있을 수 있다.

<실시예 1>

하기 도시된 바와 같은 9개의 결합제 용액을 #20 와이어-운드 로드를 통해 BFE 레이온 섬유로 구성된 10개의 동일한 수-분산성, 웨트-레이드 웹 (1.5 d x 25 mm)에 도포하였다. 직물 샘플을 500 ℃의 열풍 건조 오븐 (forced-air oven)에서 건조시켰다. 첨가 수준을 직물의 총 중량을 기준으로 150 내지 200 중량％로 하였다. 부직 시트를 절단하여 각 시트로부터 1 인치 (2.54 cm) x 3 인치 (7.62 cm) 스트립을 얻었다. 스트립을 하기 공정에 따라 CDWT 및 SCDWT에 대해 시험하였다.

CDWT:

10개의 부직 시트로부터의 1 인치 (2.54 cm) x 3 인치 (7.62 cm) 스트립을 #1 내지 #10 와이프 용액에 12 시간 동안 소킹하였다. 샘플을 용액으로부터 꺼내고 하기 개략된 공정을 사용하여 횡방향으로의 인장 강도에 대해 시험하였다.

SCDWT:

10개의 부직 시트로부터의 1 인치 (2.54 cm) x 3 인치 (7.62 cm) 스트립을 200 ppm Ca²⁺용액에 1 시간 동안 소킹하였다. 샘플을 용액으로부터 꺼내고 하기 개략된 공정을 사용하여 횡방향으로의 인장 강도에 대해 시험하였다.

결과는 하기 표 5에 도시하였다.

카오 (Kao)의 결합제의 기술적 성능
결합제용액	결합제 유형	와이프 용액	CDWT	SCDWT
1	나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 ("CMC")	20 ％ 프로필렌 글리콜, 2.5 ％ CaCl₂ㆍ2H₂O	1190 gm/in(3022.6 gm/cm)	1.4 gm/in(3.556 gm/cm)
2	나트륨 CMC	20 ％ 프로필렌 글리콜, 6 ％ ZnSO₄ㆍ7H₂O	1138 gm/in(2890.5 gm/cm)	8.5 gm/in(21.59 gm/cm)
3	나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000)	20 ％ 프로필렌 글리콜, 2.5 ％ CaCl₂ㆍ2H₂O	480 gm/in(1219.2 gm/cm)	77 gm/in(195.58 gm/cm)
4	나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000)	20 ％ 프로필렌 글리콜, 6 ％ ZnSO₄ㆍ7H₂O	359 gm/in(911.86 gm/cm)	260 gm/in(660.4 gm/cm)
5	83 ％ 나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000), 17 ％ 로플렉스 (Phoplex) NW01715K (T_g=~-15 ℃)의 블렌드	20 ％ 프로필렌 글리콜, 6 ％ ZnSO₄ㆍ7H₂O	1207 gm/in(3065.78 gm/cm)	13 gm/in(33.02 gm/cm)
6	83 ％ 나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000), 17 ％ 로벤 (Roven) 4457 (T_g=~-7 ℃)의 블렌드	20 ％ 프로필렌 글리콜, 2.5 ％ CaCl₂ㆍ2H₂O	1288 gm/in(3271.52 gm/cm)	34 gm/in(86.36 gm/cm)
7	83 ％ 나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000), 17 ％ 로벤 4457 (T_g=~-7 ℃)의 블렌드	20 ％ 프로필렌 글리콜, 6 ％ ZnSO₄ㆍ7H₂O	648 gm/in(1645.92 gm/cm)	42 gm/in(106.68 gm/cm)
8	83 ％ 나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000), 17 ％ 로벤 4817 (T_g=~-4 ℃)의 블렌드	20 ％ 프로필렌 글리콜, 2.5 ％ CaCl₂ㆍ2H₂O	1387 gm/in(3522.98 gm/cm)	50 gm/in(127 gm/cm)
9	83 ％ 나트륨 폴리아크릴레이트 (Mwt = 400,000), 17 ％ 로벤 4817 (T_g=~-4 ℃)의 블렌드	20 ％ 프로필렌 글리콜, 6 ％ ZnSO₄ㆍ7H₂O	778 gm/in(1976.12 gm/cm)	44 gm/in(111.76 gm/cm)

물론, 상기는 본 발명의 특정한 개시된 실시태양일 뿐이며, 첨부된 청구항에 기재된 본 발명의 주제 및 범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변형물 또는 변화를 제조할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims

나트륨 폴리아크릴레이트 및 스티렌 에멀젼을 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 스티렌 에멀젼이 스티렌 아크릴산 또는 스티렌-부타디엔 에멀젼으로부터 선택되는 조성물.
제1항에 있어서, 약 50 중량％ 내지 95 중량％의 나트륨 폴리아크릴레이트 및 약 5 중량％ 내지 50 중량％의 스티렌 에멀젼을 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 약 83 중량％의 나트륨 폴리아크릴레이트 및 약 17 중량％의 스티렌 에멀젼을 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 분무가능한 조성물.
카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄를 갖는 중합체, 및 에멀젼 라텍스 중합체를 포함하는 조성물.
제6항에 있어서, 약 50 내지 95 중량％의 카르복실레이트기-함유 중합체 및 약 5 중량％ 내지 50 중량％의 에멀젼 라텍스 중합체를 포함하는 조성물.
제6항에 있어서, 약 83 중량％의 카르복실레이트기-함유 중합체 및 약 17 중량％의 에멀젼 라텍스 중합체를 포함하는 조성물.
제6항에 있어서, 분무가능한 조성물.
제6항에 따른 조성물을 포함하는, 섬유 재료를 통합 웹으로 결합시키기 위한 결합제 조성물.
섬유 재료 및 제6항에 따른 조성물을 포함하는 결합제 물질을 포함하는 부직포.
섬유 재료; 및

상기 섬유 재료를 통합 웹으로 결합시키기 위한 결합제 조성물을 포함하고, 상기 결합제 조성물은, 카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄를 갖는 중합체 및 스티렌 에멀젼을 포함하는 것인 섬유 지지체.
제12항에 따른 섬유 지지체를 포함하는 수-분산성 용품.
약 5 중량％ 이상의 수-혼화성 유기 용매를 함유하는 습윤 용액에 의해 습윤되는 섬유 재료; 및

카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄를 갖는 중합체 및 스티렌 에멀젼을 포함하는, 상기 섬유 재료를 통합 웹으로 결합시키기 위한 결합제 조성물

을 포함하는 습윤 와이프.
카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄를 갖는 중합체 및 에멀젼 라텍스 중합체를 배합하는 단계를 포함하는 방법.
섬유 재료로 된 지지체를 형성하는 단계;

상기 지지체에, 카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄를 갖는 중합체 및 스티렌 에멀젼을 포함하는, 상기 섬유 재료용의 결합제 조성물을 도포하는 단계; 및

상기 지지체에 약 5 중량％ 이상의 수-혼화성 유기 용매를 함유하는 습윤 용액을 도포하는 단계를 포함하는,

상기 습윤 용액에서 습윤 강도를 보유하며 다가 이온 1종 이상을 약 200 ppm 이하로 포함하는 물 중에서 분산성인 습윤 와이프의 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 결합제 조성물을 분무에 의해 섬유 재료에 도포하는 방법.
섬유 재료로 된 지지체에, 카르복실레이트기를 함유하고 가요성 중합체 쇄를 갖는 중합체 및 에멀젼 라텍스 중합체를 포함하는 상기 섬유 재료용의 결합제 조성물을 분무에 의해 도포하는 단계를 포함하는 방법.