KR101386734B1 - 분산가능한 젖은 닦개 - Google Patents

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Abstract

젖은 닦개는 부직 재료를 포함한다. 상기 부직 재료는 섬유성 물질 및 결합제 조성물을 포함한다. 상기 결합제 조성물은 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체를 포함하고, 이는 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제에 의해 안정화된 적어도 1종의 소수성 단량체의 에멀션 중합 생성물을 포함할 수 있다. 일부 국면에서, 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 결합제를 이미-형성된 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체와 용액 배합하여 추가의 장점을 제공할 수 있다. 다른 국면에서, 상기 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 결합제는 s-용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제와 동일하다.
젖은 닦개, 부직 재료, 결합제, 이온-민감성, 안정화제, 용액 중합

Description

분산가능한 젖은 닦개 {Dispersible Wet Wipes}
여러 해 동안, 기저귀, 젖은 닦개, 실금자용 의류 및 여성 위생 용품과 같은 일회용 물품을 공급하는 산업은 폐기적성의 문제로 시달려왔다. 이상적으로, 일회용 제품이 하수 또는 부패 시스템에 폐기되도록 의도될 경우, 상기 제품, 또는 상기 제품의 지정된 부분이 "분산"되어, 따라서 집안 또는 자치구의 위생 시스템에서 전형적인 조건 하에 문제를 나타내지 않도록 물에 충분히 용해 또는 붕해되어야 한다. 이러한 문제를 조처하기 위해 기술진보가 이루어져 왔지만, 약점의 하나는, 물에 쉽게 분산가능하지만, 소비자에게 허용가능한 제품을 만들 수 있도록 여전히 충분한 강도, 두께, 불투명도, 흡수성, 부드러움, 유연성, 세정, 사용 용이성 등과 같은 사용-중 성질을 갖는 경제적인 부직 재료를 만들 수 없다는 것이었다. 상기 부직 재료는 접착제에 의해서 및/또는 물리적으로 한데 결합된 랜덤의 다수 섬유를 일반적으로 제공하는 습식 또는 건식 (공기) 레이 공정에 의해 형성될 수 있다. 적절한 조건 하에, 일부 부직 재료는 과량의 물에 단순히 희석되거나 적절한 전단력의 적용에 의해 과량의 물에 희석되는 등에 의해 물에 용해 또는 붕해될 수 있다.
미국 특허 출원 제 10/830,558 호, 10/251,610 호 및 9/900,698 호는 접착제 -접착된 분산가능한 부직 웹을 형성하기 위한 다수의 접근방법을 예시한다. 미국 특허 제 4,755,421 호는 수력얽힘 방법에 의해 형성된 것들과 같은 물리적으로 결합된 분산가능한 부직포를 형성하기 위한 다수의 접근방법을 예시한다.
일반적으로, 이온-민감성 중합체는 적어도 약 0.3 중량%의 무기 염을 함유하는 수용액에서 불용성이지만 수도물과 같은 물에 의해 희석될 경우 용해성인 중합체이다. 이온-민감성 중합체는 분산가능한 부직 및 티슈-기재의, 물에 내려도되는 물품을 제조하는 데 접착성 결합제로 사용될 수 있다. 특히 유기 용매를 포함하는 반응 매질에서, 당 분야에 공지된 용액 중합 방법에 의해 제조된 이온-민감성 중합체는 원하는 제품의 요구되는 사용-중 강도 및 분산가능성 요건을 제공하는 데 매우 효과적이다. 그러나, 이들 용액 중합 공정은 시간 집약적이며 고비용이다. 뿐만 아니라, 현재의 젖은 닦개 기술에 사용되는 종래의 가교성, 비-분산성 결합제에 비하여 목표한 사용-중 성질을 수득하기 위해, 보다 높은 수준의 이온-민감성 중합체가 종종 필요하다. 이러한 요인들을 고려할 때, 용액-중합 유래된 이온-민감성 중합체를 물에 내려도되는 일회용 제품에 사용하는 것은 그들의 우수한 성능 특성에도 불구하고 지나치게 고비용이다.
용액-중합 유래된 이온-민감성 중합체와 관련된 부정적인 효과에 대처하기 위한 시도에서, 부직 재료에서 이온-민감성 중합체의 감소된 사용을 가능하게 하고 따라서 그 비용을 절감할 수 있는, 종종 보조결합제라고 하는 저-비용 에멀션 중합체와 이온-민감성 중합체의 용액 배합이 수행될 수 있음이 발견되었다. 그러나, 이온-민감성 중합체와 배합될 수 있는 에멀션 중합체 보조결합제의 양은, 제품의 사용-중 성질 및 분산가능성의 양자에 실질적으로 부정적인 영향을 초래하지 않고 종종 45% 미만으로 제한되며, 더욱 전형적으로는 20 내지 35% 범위 내이다. 이러한 부정적 영향은, 에멀션 중합체의 일반적으로 더 소수성인 특성 뿐 아니라, 일반적으로 서로 다른 이온-민감성 중합체와 에멀션 중합체 사이의 조악한 결합 또는 상호작용으로 인한 것이다. 즉, 에멀션 중합체의 유리한 비용 효과는 부직 재료에 사용될 수 있는 적은 양에 의해 제한된다.
에멀션 중합 방법이 용액-중합 방법보다 이온-민감성 중합체를 제조하기 위한 더욱 비용 효율적 접근법을 제공하지만, 에멀션-중합 유래된 이온-민감성 중합체로부터 충분한 습윤 강도의 생성은 어렵다. 상기 재료는 미국 특허 제 6,562,892 호에 이미 기재되어 있지만, 재료는 약한 입자 간 결합을 나타내고 따라서 대체물로서의 사용가능성을 감소시킨다.
즉, 에멀션 중합체의 비용 이점과 함께 용액-중합 유래된 중합체의 성능 이점을 도입하는 이온-민감성 중합체에 대한 요구가 존재한다. 분산가능하며 비용 효율적인 젖은 닦개가 또한 여전히 요구된다.
요약
전술한 요구에 부응하여, 본 발명의 젖은 닦개는 부직 재료를 포함한다. 상기 부직 재료는 섬유성 물질 및 결합제 조성물을 포함한다. 상기 결합제 조성물은 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(이후 "CISEP"라 함)를 포함한다. 상기 CISEP는 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제에 의해 안정화된 적어도 1종의 소수성 단량체의 에멀션 중합 생성물을 포함할 수 있다. 즉, "용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체"(이후 "s-CISP"라 함)의 유익한 성질 및 에멀션 중합 기술을 도입하는 CISEP이다. 각각이 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 공보 제 2003/0026963 호(Chang 등), 2004/0058600 호 (Bunyard 등) 및 2004/0063888 호(Bunyard 등)에 기재된 것들과 같은 s-CISP 안정화제는 계면 활성을 가지며, 따라서 중합체 안정화제로서 사용하기 적합하다. 일부 국면에서, 상기 CISEP는 1 중량% 내지 55 중량% 사이의 s-CISP 안정화제를 포함한다. 일부 특정 국면에서, 상기 s-CISP 안정화제는 메틸 아크릴레이트와 [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물이다.
일부 구현예에서, CISEP는 친수성 단량체를 또한 포함한다. 다른 국면에서, s-CISP 결합제는 이미-형성된 CISEP와 용액 배합될 수 있다. 각각이 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 공보 제 2003/0026963 호 (Chang 등), 2004/0058600 호 (Bunyard 등) 및 2004/0063888 호(Bunyard 등)에 기재된 것들과 같은 s-CISP 결합제는 계면 활성을 가지며 따라서 중합체 안정화제로서 사용하기 적합하다. 다른 국면에서, 상기 s-CISP 결합제는 s-CISP 안정화제와 동일하다. 일부 국면에서, 상기 CISEP는 1 중량% 내지 55 중량% 사이의 s-CISP 결합제를 포함한다. 일부 특정 국면에서, 상기 s-CISP 안정화제는 메틸 아크릴레이트와 [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물이다.
본 발명의 젖은 닦개는 적시는 조성물로 포화될 수 있다. 일부 국면에서, 적시는 조성물은 약 0.3 중량% 내지 약 10 중량% 사이의 무기 염, 예를 들면 약 0.5 중량% 내지 2 중량% 사이의 무기 염을 갖는 수용액을 포함한다. 일부 양태에 서, 무기 염은 염화 나트륨이다. 일부 특정 양태에서, 염화 나트륨은 1 중량% 내지 2 중량% 사이로 상기 적시는 조성물에 존재한다.
본 발명의 젖은 닦개는, 그것이 유래되는 s-CISP, 및 동일한 조성을 갖지만 통상의 계면활성제 또는 중합체 안정화 패키지를 이용하여 생성된 에멀션 중합체의 용액 배합물에 비하여 저렴한 비용으로 필적할만한 성능을 제공할 수 있다. 또한, 그것이 유래되는 s-CISP, 및 동일한 조성을 갖지만 통상의 계면활성제 또는 중합체 안정화 패키지를 이용하여 생성된 에멀션 중합체의 용액 배합물과 비교할 때 CISEP에 대하여 습윤-강도 개선의 결과가 나타날 수 있다. 일부 국면에서, 본 발명의 젖은 닦개는 150 g/in를 초과하는 사용-중 인장 강도를 가질 수 있다. 다른 국면에서, 젖은 닦개는 4.5 시간 동안 물에 잠긴 후 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 또 다른 국면에서, 젖은 닦개는 24 시간 동안 탈이온수에 적신 후 50 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 또 다른 국면에서, 상기 젖은 닦개는 적어도 300 g/in의 사용-중 습윤-인장, 및 약 1 시간 동안 탈이온수에 적신 후 사용-중 습윤-인장의 35% 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 다수의 여타 성질 및 장점이 이하의 상세한 설명으로부터 나타날 것이다. 명세서에서, 본 발명의 예시적 구현예를 언급한다. 그러한 구현예가 본 발명의 완전한 범위를 나타내는 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 완전한 범위를 해석하기 위해서는 여기에 기재된 청구항을 참고해야 한다.
개선된 원료 단가를 갖는, 접은 젖은 닦개와 같은 젖은 닦개가 여기에 개시되며, 여기에서 상기 젖은 닦개는 바람직하게는 분산가능할 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 젖은 닦개는 바람직하게는 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(이후 "CISEP"라 한다)를 이용하여 접착제 접착될 수 있다. 그러한 에멀션 중합체는 원하는 사용-중 강도를 갖는 젖은 닦개를 선택적으로 제공하는 능력을 갖는 한편, 상기 젖은 닦개가 예를 들면 화장실에서 그런 것처럼 수중에 폐기될 때 분산되도록 충분한 강도를 상실하는 능력을 제공한다.
상기 젖은 닦개는 "적시는 조성물"이라고 하는 수용액으로 적셔진 부직 재료를 포함할 수 있다. 일부 국면에서, 상기 부직 재료는 섬유성 물질 및 결합제 조성물을 포함하는 부직 웹이다. 본 발명의 결합제 조성물은 본 발명의 CISEP를 포함할 수 있다.
일부 국면에서, 본 발명의 결합제 조성물은 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체(이후 "s-CISP"라 함) 안정화제에 의해 안정화된 에멀선 중합체를 포함한다. 일부 국면에서, 상기 결합제 조성물은 이미-형성된 CISEP와 혼합될 수 있는 s-CISP 결합제를 더 포함한다. 또 다른 국면에서, 상기 s-CISP 결합제는 CISEP를 형성하는 데 사용된 s-CISP 안정화제와 동일하다.
상기 적시는 조성물은 결합제 조성물의 불용성을 바람직하게 유지하고, 불용화제를 함유하는 수성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 젖은 닦개가 수도물 또는 탈이온수 (DI) 등의 물에 노출될 경우, 상기 적시는 조성물은 희석되고, 상기 결합제 조성물은 바람직하게는 탈안정화된다. 그 결과는 젖은 닦개의 강도의 감소이며, 상기 젖은 닦개의 파쇄 및 분산을 동시에 초래한다. 즉, 결합제 조성물과 적시는 조성물의 조합은 상기 젖은 닦개의 사용-중 강도 및 성질을 유지하는 데 필요한 구조적 일체성 또는 응집성을 제공하는 한편, 원하는 조건 하에 상기 젖은 닦개의 선택적 파쇄 또는 분산을 허용한다.
상기 결합제 조성물은 다양한 기술을 이용하여 상기 섬유성 물질 또는 기재에 적용되어 부직 웹을 형성할 수 있다. 본 발명의 하나의 국면에서, 젖은 닦개의 부직 웹은 상기 웹의 섬유성 물질을 결합제 조성물과 함께 분무함으로써 생성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 분무에 국한되지 않고 결합제 조성물을 적용하는 당 분야에 공지된 여타 방법들을 포함한다.
부직 재료
다수의 개인 위생 제품에서, 특히 젖은 닦개에 있어서, 부직 재료가 바람직한 기재이다. 부직 재료는 부직포 또는 부직 웹을 포함할 수 있다. 부직포는 섬유성 물질을 포함한다. 부직 웹은 부직포와 같은 섬유성 물질, 및 결합제 조성물을 포함할 수 있다. 본 발명의 부직 웹은 매트-같은 방식으로 랜덤 배열된 개개의 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖는 섬유성 물질 또는 기재를 포함한다. 부직포는 건식레이 공정, 셀룰로오스-기재 티슈 또는 타월 등의 경우 습식-레이 공정, 수력얽힘 공정, 스테이플 섬유 카드화 및 접착, 및 용액 방적을 비제한적으로 포함하는 다양한 방법으로부터 제조될 수 있다.
부직 웹을 형성하는 데 사용되는 섬유성 물질은 바람직하게는 결합제 조성물로 처리하기 전에 비교적 낮은 습윤 응집 강도를 가질 수 있다. 즉, 섬유성 기재가 결합제 조성물에 의해 한데 결합될 경우, 상기 부직 웹은 화장실이나 씽크에서 일어나는 것과 같이 그것을 물에 넣을 경우 바람직하게 파쇄될 것이다.
섬유성 물질을 형성하는 섬유는 천연 섬유, 합성 섬유 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 섬유의 선택은 예를 들면 섬유 단가 뿐만 아니라, 완성된 기재의 의도된 최종 용도에 의존할 수 있다. 예를 들어, 적합한 섬유는 목면, 마, 황마, 대마, 모, 목재 펄프 등과 같은 천연 섬유를 비제한적으로 포함할 수 있다. 유사하게, 적합한 섬유는 또한 비스코스 레이온 및 구리암모늄 레이온과 같은 재생 셀룰로오스계 섬유; 셀룰로오스 아세테이트와 같은 개질된 셀룰로오스계 섬유; 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 등으로부터 유래된 것들과 같은 합성 섬유를 비제한적으로 포함할 수 있다. 위에 간단하게 논의한 것과 같이, 재생된 셀룰로오스 섬유는 그 모든 다양한 레이온 뿐만 아니라, 재생된 셀룰로오스 및 리오셀(Lyocell)과 같은 용매-방적 셀룰로오스를 포함하는, 비스코스 또는 화학적으로 개질된 셀룰로오스로부터 유래된 여타 섬유를 포함한다.
목재 펄프 섬유 중에서, 연질목 및 경질목 섬유를 포함하여, 임의의 공지된 제지용 섬유가 사용될 수 있다. 섬유는 예를 들면, 화학적으로 펄프화 또는 기계적으로 펄프화되거나, 표백되거나 표백되지 않거나, 신규 또는 재생이거나, 고수율 또는 저수율 등일 수 있다. 머서 가공된 펄프, 화학적으로 경직화 또는 가교된 섬유 또는 술폰화 섬유 등과 같이 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유가 사용될 수 있다.
뿐만 아니라, 미생물에 의해 생산된 셀룰로오스 및 기타 셀룰로오스계 유도체가 사용될 수 있다. 여기에서 사용되는 "셀룰로오스계"라는 용어는, 주성분으로 셀룰로오스를 갖는, 구체적으로 적어도 50 중량%의 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체를 갖는 임의의 물질을 포함하는 의미이다. 즉, 상기 용어는 목면, 전형적인 목재 펄프, 비-목재 셀룰로오스계 섬유, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 레이온, 열기계적 목재 펄프, 화학적 목재 펄프, 탈접착된 화학적 목재 펄프, 밀크위드(milkweed), 또는 세균성 셀룰로오스를 포함한다. 전술한 섬유 중 임의의 1종 이상의 배합이 필요에 따라 사용될 수도 있다.
섬유성 물질은 단일 층 또는 다수 층으로부터 형성될 수 있다. 다수 층의 경우, 층들은 일반적으로 병렬 또는 표면-대-표면의 관계로 배치되고, 층들의 전부 또는 일부는 인접한 층에 결합될 수 있다. 섬유성 물질은 또한 각각의 별도 섬유성 물질이 상이한 종류의 섬유로부터 형성될 수 있는 복수의 별도 섬유성 물질로부터 형성될 수도 있다. 섬유성 물질이 다층을 포함하는 경우, 본 발명의 결합제 조성물은 상기 섬유성 물질의 전체 두께에 적용되거나, 각각의 개별 층을 별도로 처리한 다음 병렬의 관계로 다른 층과 조합하여 최종 섬유성 물질을 형성할 수 있다.
건식레이 부직포가 젖은 닦개에 사용하기 특히 적합하다. 건식레이 부직포의 기본 중량은 약 0.5 내지 10의 데니어 및 약 6 내지 15 밀리미터의 길이를 갖는 스테이플 섬유의 경우 1 평방 미터 당 약 20 내지 약 200 그램(gsm)의 범위일 수 있다. 젖은 닦개는 일반적으로 약 0.025 g/cc 내지 약 0.2 g/cc의 섬유 밀도를 가질 수 있다. 젖은 닦개는 일반적으로 약 20 gsm 내지 약 150 gsm, 예를 들면 약 30 내지 약 90 gsm 사이 또는 약 50 gsm 내지 약 60 gsm의 기본 중량을 가질 수 있다.
결합제 조성물
결합제 조성물은 부직 웹 내에서 섬유 및/또는 필라멘트의 응집성을 향상시켜 닦개에 사용-중 강도를 제공하는 젖은 닦개의 성분이다. 상기 결합제 조성물은 0.3 중량% 미만의 유기 또는 무기 염 함량을 갖는 물의 존재 하에 용해성이 되고, 따라서 부직 웹을 분산시키도록 바람직하게는 이온-민감성이다. 본 발명의 하나의 국면에서, 결합제 조성물은 본 발명의 CISEP를 포함할 수 있다. 또 하나의 국면에서, 결합제 조성물은 CISEP 및 s-CISP 결합제를 포함할 수 있다. 또 다른 국면에서, 상기 s-CISP 결합제는 상기 CISEP를 형성하는 데 사용된 s-CISP 안정화제와 동일하다.
적시는 조성물의 존재 하에 사용-중 강도를 가지며, 예를 들면 수도물과 같은 물에서 선택적 분산가능성을 갖는 젖은 닦개를 제공할 뿐만 아니라, 본 발명의 결합제 조성물은 다양한 여타 바람직한 성질을 바람직하게 갖는다. 예를 들면, 상기 결합제 조성물은 상업적 규모(즉, 결합제는 분무 등에 의해 대규모로 신속한 적용이 가능할 수 있다)로 가공될 수 있고, 전술한 바와 같이 s-CISP 결합제만을 사용하거나 s-CISP/보조 결합제 계를 사용하는 젖은 닦개에 비하여 바람직하게는 더 저가일 수도 있다. 결합제 조성물은 또한 허용가능한 수준의 시트 습윤적성을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 결합제 조성물을 포함하여 젖은 닦개의 모든 성분은 바람직하게는 비-독성이고 비교적 경제적인 것이 바람직하다.
일부 국면에서, 부직 웹에 존재하는 결합제 조성물의 양은 부직 웹의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 약 65 중량%, 예를 들면 약 7 내지 약 35 중량% 사이, 또는 약 10 내지 약 25 중량% 사이 또는 약 15 내지 20 중량% 사이의 범위일 수 있다. 충분한 양의 결합제 조성물은 바람직한 사용-중 일체성을 갖지만, 물에 적셔지면 신속하게 분산되는 부직 웹을 초래한다.
양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체 (CISEP)
본 발명의 결합제 조성물은 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체를 포함한다. 상기 CISEP는 당 분야에 공지된 수단에 의해 중합체성 안정화제로 s-CISP를 이용하는 에멀션 중합에 의해 형성된다. 상기 CISEP를 형성하는 데 사용되는 에멀션 중합 공정은 배치식, 반-배치식 또는 연속식 공정일 수 있다.
CISEP의 에멀션 중합체는 적어도 1종의 소수성 단량체 및 선택적으로 1종 이상의 친수성 단량체의 중합 생성물로 이루어진다. 소수성 단량체(들)는 당 분야에 공지된 바와 같이, 광범하게 다양한 단량체로부터 선택될 수 있다. 예를 들면 소수성 단량체(들)는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴레이트; N-옥틸 (메트)아크릴아미드 및 N-부틸 메타크릴아미드와 같은 (메트)아크릴아미드; 비닐 아세테이트, 비닐 베르세테이트, 비닐 네오노나노에이트, 비닐 네오데카노에이트, 베르사트산(VeoVA™ 10, 11, 12) 비닐-2-에틸-헥사노에이트의 비닐 에스테르와 같은 비닐 에스테르; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 부타디엔과 같은 불포화 탄화수소; 스티렌; 아크릴로니트릴; 또는 이들의 조합에서 비제한적으로 선택될 수 있다.
친수성 단량체(들)는 [2-((메트)아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드, (3-(메트)아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로라이드, 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, N-메틸 (메트)아크릴아미드, N-에틸 (메트)아크릴아미드, N-[3-(디메틸아미노)프로필] (메트)아크릴아미드, N-비닐 포름아미드, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐과 같은 질소-작용성 비닐 단량체; 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 히드록시부틸 아크릴레이트와 같은 히드록실 작용성 단량체; 폴리옥시알킬렌 작용성 비닐 단량체; 또는 이들의 조합에서 비제한적으로 선택될 수 있다.
s-CISP 안정화제의 총량은 단량체 첨가 및 에멀션 중합 이전, 또는 그렇지 않으면 연속적이거나 간헐-공급 방식으로 중합 반응의 과정 도중, 반응 매질에 첨가될 수 있다. 또 다른 국면에서는, 분자량 및/또는 조성이 상이한 다수의 s-CISP 안정화제가 에멀션 중합에 사용될 수 있다.
이론에 구애되지 않고, s-CISP의 분산가능한 젖은 닦개용 접착성 결합제로서의 유익한 성질은 상기 수용성 중합체의 막 형성 성질로 인한 것이다. 막으로 건조될 때 s-CISP 형태 얽힌 중합체 그물구조, 및 상기 얽힌 중합체 그물구조와 같은 수용성 중합체가 적시는 조성물(후술함)의 존재 하에 부직 웹에 사용-중 강도를 제공한다. 상기 적시는 조성물을 물에 희석하면, s-CISP의 상기 얽힌 중합체 그물구조가 다시 용해되고, 그럼으로써 부직 웹의 강도를 상실하게 하고 파쇄되도록 한다. 비교하면, 안정화된 수불용성 중합체 입자로 존재하는 비-화학적 가교 에멀션 중합체는 막 강도를 제공하기 위해 건조할 때 어느 정도의 중합체 입자의 응집을 필요로 한다. 전형적인 부직 웹 제조 도중에 겪는 조건 하에, 상기 에멀션 중합체 입자의 상당한 입자 응집은, 입자 응집에 요구되는 시간이 전형적으로 60 초 미만이므로 어렵고, 따라서 약한 입자-간 결합 및 약한 에멀션 중합체 막의 결과를 가져온다. 상기 에멀션 중합체와 대조적으로, CISEP를 이용하여 수득된 유익한 성질은 에멀션 중합체 내에 s-CISP 안정화제를 도입함으로 인한 것이다. 에멀션 중합 도중 그래프트화, 물리적 포획 및/또는 물리적 흡착은 상기 에멀션 중합체 입자의 표면 위에 위치한 s-CISP가 더욱 우세한 결과를 가져온다. CISEP 입자의 건조 및 막 형성 도중, CISEP 입자 표면 상에 위치한 s-CISP 안정화제는 이웃하는 CISEP 입자에 결합된 s-CISP 안정화제와 함께 얽히고, 그럼으로써 상기 CISEP 입자들 사이에 상호연결된, 연속적 그물구조를 형성한다. 따라서 CISEP 입자 표면 상에 도입된 s-CISP 안정화제는 형성된 CISEP 막에 이온-민감성 강도 성질을 부여한다. CISEP 입자의 일부 응집이 막 형성 도중 일어날 수 있고, 이는 에멀션 중합체의 조성에 의존하며, 따라서 s-CISP 안정화제만으로 된 막에 비하여 CISEP 막의 수용해도를 감소시킬 수 있다. 본 발명의 CISEP 막은 여과가능한 입자 응집물 내에 물을 분산시키거나 실질적으로 팽윤시켜 ("이온-민감성 팽윤") 약한 중합체 막을 형성시키지만 s-CISP 안정화제에 대하여 기재된 것과 같이 완전히 용해되지는 않는다.
상기 s-CISP 안정화제는 당 분야에 공지된 광범하게 다양한 s-CISP로부터 선택될 수 있다. 예를 들면, s-CISP는 미국 특허 출원 공보 제 2004/0063888 호 (Bunyard 등), 2004/0055704 호 (Bunyard 등), 2004/0058606 호 (Branham 등) 및 2004/0062791 호(Branham 등)에 개시되어 있고, 이들은 모두 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입된다. 상기 예들은 비닐-작용성 양이온성 단량체, 및 4개 탄소 이하의 알킬 측쇄 크기를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체의 용액 중합 생성물을 비제한적으로 포함한다. 일부 국면에서, 본 발명의 이온-민감성 양이온성 중합체는 비닐-작용성 양이온성 단량체, 및 랜덤 방식으로 도입된 4개 탄소 이하의 알킬 측쇄 크기를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체의 용액 중합 생성물이다. 뿐만 아니라, 4개 탄소 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 기, 알킬 히드록시, 폴리옥시알킬렌 또는 다른 작용기를 갖는 또 하나의 소량의 단량체가 사용될 수 있다. 상기 s-CISP 안정화제는 상기 젖은 닦개를 적시는 데 사용된 적시는 조성물에는 불용성을, 수도물과 같은 물에는 용해성을 나타내야 한다. 하나의 국면에서, 상기 s-CISP 안정화제는 96 몰%의 메틸 아크릴레이트 및 4 몰%의 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물인 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트이다.
양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체에 존재하는 s-CISP 안정화제의 양은 약 1 중량% 내지 55 중량%, 예를 들면 약 5 중량% 내지 30 중량% 사이의 범위일 수 있다. 하나의 예에서, CISEP에 존재하는 s-CISP 안정화제의 양은 9 중량%이다. 또 하나의 예에서, CISEP에 존재하는 s-CISP 안정화제의 양은 10 중량%이다. 또 다른 예에서, 안정화된 CISEP에 존재하는 s-CISP 안정화제의 양은 16.5 중량%이다. 또 다른 예에서, CISEP에 존재하는 s-CISP 안정화제의 양은 23 중량%이다. 또 다른 예에서, CISEP에 존재하는 s-CISP 안정화제의 양은 28 중량%이다.
또 하나의 국면에서, s-CISP 안정화제 외에, 비이온성 계면활성제 또는 양이온성 계면활성제와 같은 보조 계면활성제가 사용될 수 있다. 비이온성 계면활성제는 바람직하게는 에톡실화 알코올이며, 그 중 다수가 시판되며 당 분야에 공지되어 있다. 바람직한 비이온성 계면활성제는 비-알킬페놀-기재 계면활성제이다. 양이온성 계면활성제의 예는 세틸 피리디늄 클로라이드 및 세틸 트리메틸암모늄 클로라이드를 비제한적으로 포함한다.
분산가능한 젖은 닦개용 결합제 조성물에 전형적으로 사용되는 고가의 s-CISP 결합제를 전체 또는 부분적으로 대체함으로써 원료 단가를 낮출 뿐 아니라, CISEP는 부직 웹에 다른 바람직한 품질을 제공할 수 있다. 예를 들면, CISEP는 단지 s-CISP 결합제만이 적용된 부직 웹의 경직성에 비하여 부직 웹의 경직성을 감소시킬 수 있다. 상기 CISEP가 s-CISP 결합제의 Tg보다 낮은 유리 전이 온도 Tg를 갖는 에멀션 중합체 조성물을 갖는 경우 감소된 경직성이 수득될 수 있다.
용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 결합제 (s-CISP 결합제)
일부 국면에서, 결합제 조성물은 CISEP와 배합될 수 있는 s-CISP 결합제를 포함한다. 다양한 s-CISP 조성물이 결합제 중합체로 사용될 수 있다. 양이온성 이온-민감성 결합제 중합체의 예는 미국 특허 출원 공보 제 2004/0063888 호 (Bunyard 등), 2004/0055704 호 (Bunyard 등), 2004/0058606 호(Branham 등) 및 2004/0062791 호(Branham 등)에 개시되어 있으며, 이들은 모두 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입된다. 상기 예들은 비닐-작용성 양이온성 단량체, 및 4개 탄소 이하의 알킬 측쇄 크기를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체의 용액 중합 생성물을 비제한적으로 포함한다. 일부 국면에서, 본 발명의 s-CISP 결합제는 비닐-작용성 양이온성 단량체, 및 랜덤 방식으로 도입된 4개 탄소 이하의 알킬 측쇄 크기를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체의 용액 중합 생성물이다.
상기 s-CISP 결합제는 무기 염과 같은 불용화제를 함유하는 적시는 조성물에는 불용성을, 예를 들면 수도물과 같은 물에는 용해성을 나타내야 한다. 뿐만 아니라, 4개 탄소 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 기, 알킬 히드록시, 폴리옥시알킬렌 또는 다른 작용기를 갖는 또 하나의 소량의 비닐 단량체가 사용될 수 있다. 하나의 국면에서, 상기 s-CISP 결합제는 96 몰%의 메틸 아크릴레이트 및 4 몰%의 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물인 양이온성 폴리아크릴레이트이다.
상기 결합제 조성물은 CISEP 중 s-CISP 안정화제 및 s-CISP 결합제의 총량에 등가인 s-CISP 중합체 총 함량을 갖는다. 예를 들면, 상기 결합제 조성물이 실질적으로 CISEP를 포함하는 국면에서, s-CISP 총 함량은 CISEP를 형성하는 데 사용된 s-CISP 안정화제의 양에 근거한다. 상기 결합제 조성물이 CISEP 및 s-CISP 결합제의 배합물을 포함하는 국면에서, s-CISP 총 함량은 s-CISP 안정화제(CISEP를 형성하기 위해 사용된) 및 존재하는 s-CISP 결합제 양자의 양에 근거한다. 예를 들면, 일부 국면에서, 상기 결합제 조성물은 약 1 중량% 내지 55 중량% 사이, 예를 들면 약 25 중량% 내지 70 중량% 사이, 또는 약 10 중량% 내지 55 중량% 사이의 s-CISP 총 함량을 가질 수 있다. 하나의 예에서, 상기 결합제 조성물은 28 중량%의 s-CISP 총 함량을 갖는다. 또 하나의 예에서, 상기 결합제 조성물은 50 중량%의 s-CISP 총 함량을 갖는다.
일반적으로, 젖은 닦개의 분산가능성 및 사용-중 강도 성질을 위태롭게 하지 않으면서 최대의 원료 단가 유익을 제공하도록 상기 결합제 조성물 중 가능한 한 많은 양의 CISEP를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
적시는 조성물
상기 부직 재료와 조합하여 사용하기 위한 적시는 조성물은 불용화제가 충분한 물에 희석되어 강도 손실을 제공할 때까지 결합제 조성물의 응집성을 유지하고, 따라서 젖은 닦개의 사용-중 강도를 유지하는 불용화제를 함유하는 수성 조성물을 바람직하게 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 결합제 조성물은 적시는 조성물에 불용성일 수 있고, 여기에서 상기 적시는 조성물은 적어도 약 0.3 중량%의 불용화제를 포함하며, 이는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기염으로 이루어질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 결합제 조성물은 적시는 조성물에 불용성일 수 있고, 여기에서 상기 적시는 조성물은 약 0.3% 내지 약 10 중량%의 불용화제를 포함하며, 이는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기 염으로 이루어질 수 있다. 더 더욱 바람직하게는, 상기 결합제 조성물은 적시는 조성물에 불용성일 수 있고, 여기에서 상기 적시는 조성물은 약 0.5% 내지 약 5 중량%의 불용화제를 포함하며, 이는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기 염을 포함한다. 특히 바람직하게는, 상기 결합제 조성물은 적시는 조성물에 불용성일 수 있고, 여기에서 상기 적시는 조성물은 약 1.0% 내지 약 4.0 중량%의 불용화제를 포함하며, 이는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기 염을 포함한다.
적합한 1가 이온은 Na+ 이온, K+ 이온, Li+ 이온, NH4 + 이온, 저분자량 4차 암모늄 화합물(예, 임의의 측쇄 기 상에 5 개 미만의 탄소를 갖는 것들), 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 적합한 2가 이온은 Zn2+, Ca2+ 및 Mg2+를 비제한적으로 포함한다. 이들 1가 및 2가 이온은 NaCl, NaBr, KCl, NH4Cl, Na2SO4, ZnCl2, CaCl2, MgCl2, MgSO4 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함하는 유기 및 무기 염으로부터 유래될 수 있다. 전형적으로, 비용, 순도, 낮은 독성 및 입수용이성의 이유로, 알칼리 금속 할로겐화물이 가장 바람직한 1가 또는 2가 이온이다. 특히 바람직한 염은 NaCl이다.
상기 적시는 조성물은 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 공보 제 2002/0155281 호에 개시된 것들을 포함하는, 다양한 첨가제 또는 성분을 포함할 수 있다. 가능한 첨가제는 피부-보호 첨가제, 냄새 억제 첨가제, 습윤제 및/또는 세정제; 계면활성제, pH 조절제, 방부제 및/또는 항-미생물제를 비제한적으로 포함할 수 있다.
여기에 개시된 것과 같은 젖은 닦개는 사용-중 강도를 유지하기 위해 유기 용매를 필요로 하지 않고, 그 적시는 조성물은 유기 용매를 실질적으로 함유하지 않을 수 있다. 유기 용매는 기름진 사용-후 감각을 낼 수 있고 많은 양일 경우 자극을 일으킬 수 있다. 그러나, 사용-중 습윤 강도를 유지하는 것 외 다른 목적을 위해 상기 적시는 조성물에 소량의 유기 용매가 포함될 수 있다. 하나의 구현예에서, 소량의 유기 용매(약 1% 미만)가, 공정을 개선하고 적시는 조성물의 보관 안정성을 개선하기 위해, 방향제 또는 방부제 가용화제로 사용될 수 있다. 상기 적시는 조성물은, 상기 적시는 조성물 총 중량을 기준으로 바람직하게는 약 5 중량% 미만의, 프로필렌 글리콜 및 여타 글리콜, 폴리히드록시 알코올 등과 같은 유기 용매를 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 적시는 조성물은 약 3 중량% 미만의 유기 용매를 함유할 수 있다. 더 더욱 바람직하게는, 상기 적시는 조성물은 약 1 중량% 미만의 유기 용매를 함유할 수 있다.
건조 기재의 중량에 비하여, 상기 젖은 닦개는 약 10 중량% 내지 약 600 중량%의 적시는 조성물, 예를 들면 약 50 중량% 내지 약 500 중량%의 적시는 조성물, 또는 약 100 중량% 내지 약 400 중량%의 적시는 조성물, 또는 약 200 중량% 내지 300 중량%의 적시는 조성물을 바람직하게 함유할 수 있다.
젖은 닦개의 제조 방법
결합제 조성물은 당 분야에 공지된 방법에 의해 섬유성 물질에 적용될 수 있다. 결합제 조성물을 적용하는 데 적합한 방법은 인쇄, 분무, 정전기 분무, 계량된 압축 롤의 사용 및 함침을 비제한적으로 포함한다. 결합제 조성물의 양은 섬유성 물질 위에 균일하게 계량 및 분포되거나 섬유성 물질 위에 불균일하게 분포될 수 있다.
적용이 용이하도록, 상기 결합제 조성물은 용매, 용액 또는 혼합물과 조합되어 섬유성 물질에 적용될 수 있고, 물이 바람직한 용매이다. 용매 중 결합제 조성물의 양은 사용되는 CISEP 및 선택적인 s-CISP 결합제의 종류 및 물리적 특성, 뿐만 아니라 상기 결합제 조성물이 적용될 섬유성 물질의 종류 및 물리적 특성을 포함하는 다양한 요인에 의존하여 변할 수 있다. 바람직하게는, 결합제 조성물의 혼합물 또는 용액은 약 50 중량% 이하의 결합제 조성물 고형분, 예를 들면 약 10 중량% 내지 30 중량% 또는 약 12 중량% 내지 25 중량%의 결합제 조성물 고형분을 함유할 수 있다.
일단 결합제 조성물이 섬유성 물질에 적용되면, 당 분야에 공지된 임의의 통상적 방법에 의해 필요에 따라 건조를 수행할 수 있다. 일단 건조되면, 부직 재료는 처리되지 않은 섬유성 물질의 인장 강도에 비교할 때 개선된 인장 강도를 나타낼 수 있지만, 물에 넣었을 때 신속하게 "분리" 또는 붕해되는 능력을 가져야 한다.
젖은 닦개를 제조하기 위해 다수의 기술이 사용될 수 있다. 하나의 구현예에서, 이들 기술은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
1. 섬유성 물질을 제공함 (예, 접착되지 않은 건식레이, 티슈 웹, 카드화된 웹, 보풀 펄프 등).
2. 전형적으로 부직 웹을 형성하기 위한 액체, 현탁액 또는 포말의 형태인 섬유성 물질에 상기 결합제 조성물을 적용함.
3. 부직 웹을 건조시킴.
4. 적시는 조성물을 부직 웹에 적용하여 젖은 닦개를 생성함.
5. 상기 젖은 닦개를 롤 형태 또는 쌓인 형태로 놓고 제품을 포장함.
닦개는 또한 결합제 조성물을 섬유성 물질에 적용한 다음, 수득되는 부직 웹을 건조시키고 롤로 감음으로써 제조될 수 있다. 상기 국면에서, 적시는 조성물은 어느 정도 나중에 첨가될 수도 있다. 예를 들어, 건조 부직 웹의 대형 롤이 중간 물질로 제조될 수 있다. 상기 과정은 제조 공정의 일부로서 유리할 수 있다.
완성된 젖은 닦개는 바람직하게는 접힌 상태로, 방습 봉지에 개별 포장되거나, 닦개에 적용된 적시는 조성물과 함께 방수 포장 내 임의의 원하는 수만큼의 시트를 보유하는 용기 내에 포장될 수 있다. 젖은 닦개는 접히거나 접히지 않은 형태로 용기 내에 쌓일 수 있다. 예를 들면, 젖은 닦개의 용기는 각각의 젖은 닦개가 당업자에게 공지된 것과 같이 c-형태 접힌, z-형태 접힌, 또는 4등분-접힌 형태를 비제한적으로 포함하는 접힌 형태로 배열된다. 종종 상기 접힌 젖은 닦개는 젖은 닦개 더미에서 바로 위와 아래의 젖은 닦개와 함께 접힐 수도 있다. 또 다른 형태에서, 상기 젖은 닦개는 연속적인 부직 재료의 형태로 용기 내에 넣을 수도 있다. 이러한 경우, 각각의 개별 젖은 닦개 또는 시트는 첫 번째 시트부터 마지막까지, 유사하게 약화된 천공 라인 또는 접착제 접착에 의해 연결될 수 있다. 상기 젖은 닦개는 부채접이 방식으로 서로의 위에 쌓이거나 롤 형태로 감길 수 있다. 접힌 젖은 닦개를 제조하는 데 사용될 수 있는 일부 예시적인 방법은 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 제 5,540,332 호 (Kopacz 등) 및 6,905,748 호에 기재되어 있다. 완성된 닦개는 또한 닦개에 적용된 적시는 조성물과 함께 롤 위에 임의의 원하는 수만큼의 시트를 보유하는 방습 용기에 분리가능한 시트의 롤로 포장될 수 있다. 상기 롤은 코어가 없을 수 있고, 속이 빈 것이거나 속이 찬 것일 수 있다. 속 빈 중심을 갖거나 속이 찬 중심을 갖지 않는 롤을 포함하여, 코어가 없는 롤은 SRP 인더스트리 사(SRP Industry, Inc., San Jose, California, U.S.A. 소재), 시미즈 매뉴팩쳐링 (일본 소재)의 것들, 및 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 제 4,667,890 호(Geitman, Jr.)에 개시된 장치를 포함하는 공지의 코어가 없는 롤 감개를 이용하여 제조될 수 있다. 미국 특허 제 6,651,924 호(Gingras 등)는, 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는, 젖은 닦개의 코어가 없는 롤을 제조하는 방법의 예를 또한 제공한다.
젖은 닦개 성질
여기에 개시된 젖은 닦개는 충분한 사용-중 습윤 인장 강도, 젖은 두께, 불투명도 및 분산가능성을 갖도록 바람직하게 제조될 수 있다. 이들은 또한 사용 중에 소비자에게 허용가능하며 가정 위생 시스템에 일단 폐기될 때 문제가 없는 폐기를 제공하도록, 파열 또는 인열되지 않고 사용가능하도록 제조될 수 있다.
여기에 개시된 젖은 닦개는 적어도 약 100 g/in 내지 약 1000 g/in 범위, 예를 들면 약 200 g/in 내지 약 800 g/in 사이, 또는 약 300 g/in 내지 약 600 g/in 사이, 또는 약 350 g/in 내지 약 550 g/in 사이의 사용-중 습윤 강도를 가질 수 있다.
상기 젖은 닦개는 단일 또는 여러-겹의 젖은 닦개 제품의 사용에 의해 모든 원하는 물리적 성질을 제공하도록 구성될 수 있으며, 여기에서 부직 재료의 2 겹 이상이 당 분야에 공지된 방법에 의해 한데 결합되어 여러-겹의 닦개를 형성한다.
최종 젖은 닦개 제품에서 단일 또는 여러 층의 부직 재료로 이루어진 부직 재료의 총 기본 중량은 적어도 약 25 gsm 내지 약 120 gsm의 범위 내, 예를 들면 약 40 gsm 내지 90 gsm 사이, 또는 약 60 gsm 내지 80 gsm 사이 또는 약 70 내지 75 gsm 사이일 수 있다.
젖은 닦개의 습윤 불투명도, 또는 젖은 닦개의 빛의 투과를 방지하는 경향은, 상기 젖은 닦개가 파열 또는 인열되지 않고 그의 원하는 기능을 수행할 수 있음을 나타내므로, 높을수록 (즉, 빛의 투과가 적을수록) 바람직할 수 있다. 바람직하게는, 여기에 개시된 젖은 닦개는 약 20%를 초과하는, 예를 들면 약 35%를 초과하거나 약 45%를 초과하는 습윤 불투명도를 가질 수 있다.
젖은 닦개의 평균 두께는 적어도 약 0.25 mm 내지 약 1.5 mm의 범위, 예를 들면 0.3 mm 내지 1.0 mm 사이 또는 0.5 mm 내지 1.0 mm 사이일 수 있다.
위에서 언급한 것과 같이, 여기에 개시된 젖은 닦개는 가정용 또는 자치구의 위생 시스템에서 전형적으로 겪는 조건 하에 수도물에서 파쇄되기 충분하게 강도를 상실하도록 충분히 분산가능할 수 있다. 건조 또는 미리-가습한, 부직 재료의 분산가능성을 측정하기 위한 종래의 방법은 상기 재료가 기계적 혼합기에 의해 교반되면서 파쇄되기 위한 재료의 시간을 측정하는 등과 같이, 재료를 물에 있는 동안 전단력에 노출시키는 시스템에 통상적으로 의존하였다. 그렇게 비교적 높은, 제어되지 않은 전단 구배에 대한 일정한 노출은, 전단력의 수준이 극히 약하거나 짧은, 화장실에서 물에 내리도록 고안된 제품에 대한, 비현실적이고 지나치게 낙관적인 시험을 제공한다. 전단 속도는 예를 들면 일단 상기 재료가 정화조에 들어가면 무시할 수 있게 될 수 있다. 즉, 젖은 닦개 분산가능성의 현실적인 평가를 위해, 상기 시험 방법은, 일단 화장실에서 물에 내려질 때 제품이 겪게되는, 비교적 낮은 전단 속도를 시뮬레이트해야 한다.
예를 들어, 정적인 적심 시험은 그것이 화장실의 물로 완전히 젖은 후 젖은 닦개의 분산가능성을 보여주어야 하며, 여기에서 이는 정화조에서와 같은 무시할만한 전단력을 겪는다. 바람직하게는, 상기 젖은 닦개는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠긴지 5 시간 후, 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 젖은 닦개는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠긴지 3 시간 후, 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 더 더욱 바람직하게는, 상기 젖은 닦개는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠긴지 1 시간 후, 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
바람직하게는, 여기에 개시된 젖은 닦개는 부직 재료 중량에 대하여 10% 내지 400 중량%의 적시는 조성물로 적셨을 때 적어도 약 150 g/in의 사용-중 습윤 인장 강도를 가질 수 있고, 약 24 시간 이하의 시간 후, 바람직하게는 약 1 시간 후, 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠겼을 때 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
가장 바람직하게는, 여기에 개시된 젖은 닦개는 부직 재료 중량에 대하여 10% 내지 400%의 적시는 조성물로 적셨을 때 약 300 g/in를 초과하는 사용-중 습윤 인장 강도를 가질 수 있고, 약 24 시간 이하의 시간 후, 바람직하게는 약 1 시간 후, 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠겼을 때 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 젖은 닦개는 가사, 운송, 소매 진열 및 소비자에 의한 보관에 수반되는 기간 동안 그의 원하는 특성을 바람직하게 유지한다. 하나의 구현예에서, 보관 수명은 2 개월 내지 2년의 범위일 수 있다.
물질
시약인 메틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, N-비닐 카프로락탐, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 디히드로클로라이드 및 도데실 머캅탄은 모두 시그마-알드리치 사(Sigma-Aldrich Corp., St. Louis, Missouri, U.S.A. 소재)로부터 입수되었다. 이하의 실시예에 기재된 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트는, 디메틸포름아미드/LiCl 이동 상에서 겔 투과 크로마토그래피로 측정할 때 140,000 내지 200,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는, 메틸 아크릴레이트(96 몰%) 및 [(2-아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(4 몰%)의 공중합체이다. 실험에 사용된 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트는 75/25 아세톤/물 혼합물에서 용액 중합 방법에 의해 합성된 다음, 증류법에 의해 약 23 중량% 수용액으로 용매 교 환되었다. 달리 언급되지 않는 한, 상기 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트는 s-CISP 안정화제 및 s-CISP 결합제의 양자로 사용되었다.
건식레이 부직 웹 기재시트의 실험실-제조
약한 50 gsm, 1.0 mm 두께의 열-접착된 건식레이 섬유성 물질을 25.4 cm x 33.0 cm 핸드시트로 절단하였다. 상기 건식레이는 30 g/in의 잔류 습윤 인장 강도를 가졌다. 상기 열-접착된 건식레이 재료는 일치하는 방식으로 여기에 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 출원 공보 제 2004/0063888 호(Bunyard 등)에 기재된 것과 같이 제조되었다. 여기에 기재된 결합제 조성물을 이용하여, 열-접착된 건식레이 핸드시트를 가압 스프레이 장치를 이용하여 결합제 조성물의 15 중량% 혼합물로 처리하여 상기 핸드시트 중 결합제 조성물의 최종 총 함량 24 중량%를 수득하였다. 수득되는 실험실-제조된 건식레이 부직 웹을 그 후 손으로 꺼내고, 베르너 마티스(WERNER MATHIS) 모델 LTV 통풍 건조기 (TAD)중 180℃에서 23 초 동안 100% 송풍기 속도에서 건조시켰다.
실험실-제조된 젖은 닦개의 제조 및 노화 프로토콜
25.4 cm x 33.0 cm의 실험실-제조된 건식레이 부직 웹을 각각 2 개의 19.1 cm x 14.0 cm 건조 닦개로, 짧은 방향을 기계-방향(MD)으로 하여 다이 절단하였다. 각각의 건조 닦개를 2 중량%의 염화 나트륨(불용화제)을 포함하는 250 중량% 부가량의 적시는 조성물로 분무하여 실험실-제조된 젖은 닦개를 수득하였다. 6 장의 실험실-제조된 젖은 닦개의 더미를 형성하고 재봉합가능한 플라스틱 봉지 내에 넣었다. 재봉합가능한 플라스틱 봉지 내 상기 6 장의 실험실-제조된 젖은 닦개의 더 미를, 추가의 부하를 가하지 않고 아틀라스 (ATLAS) 실험실용 탈수기(Chicago, Illinois, U.S.A. 소재, Atlas Electric Devices Company로부터 입수가능)를 이용하여 압축하였다. 그 후, 열-접착된 건식레이 젖은 닦개의 압축된 더미를 1000 그램의 중량 하에 72 시간 동안 노화시켰다.
젖은 닦개 인장 측정
테스트웍스 (TESTWORKS) 4.08 버전 소프트웨어를 갖는 신테크(SINTECH) 1/D 인장 시험기(또는 동등한 인장 시험기), 및 압축공기 그립을 갖는 100 뉴턴 부하 셀을 모든 시료 시험을 위해 사용하였다. 재봉합가능한 플라스틱 봉지로부터 꺼낸 후, 상기 젖은 닦개를 MD 방향으로 가운데에서 절단하여, 6 층 두께의 2.5 cm x 14.0 cm 젖은 닦개 조각의 더미를 형성하였다.
젖은 닦개의 사용-중 인장 강도 측정
사용-중 습윤 인장 및 잔류 적심 인장 측정을 5.1 cm의 압축공기 그립 게이지 간격 및 30.1 cm/분의 크로스헤드 속도를 이용하여 수행하였다. 적어도 6 개 시료 복제품의 최대 부하 값(g/cm)을 기록하고 평균하여 기계-방향 습윤 인장 강도(MDWT) 또는 횡단-뜸틀 습윤 인장 강도(CDWT)로 보고하였다. 결과를 이하의 표에 나타낸다.
젖은 닦개의 분산가능성 - 적심 측정
젖은 닦개 조각을 정의된 부피의 수용액에 담금으로써 젖은 닦개의 분산성을 측정하였다. 수용액의 부피(mL)는 젖은 닦개 조각 당 동일한 410 mL로 조절하였다. 예를 들어, 12 개 젖은 닦개 조각은 4920 mL의 시험 수용액을 필요로 할 것이 다. 각 인장 측정을 위해 6 개의 시료 복제품을 사용하였다. 상기 젖은 닦개 조각을 설정된 시간(1, 4.5 및 24 시간) 동안 시험 수용액에 담근 다음, 전술한 인장 방법을 이용하여 잔류 적심 강도 측정을 기록하였다. 분산가능성 측정을 위한 시험 용액으로 탈이온수를 사용하였다. 과량의 탈이온수에 시험 조각을 담그는 것은 상기 결합제 조성물이 수도물 이온의 추가 영향이 없이 시간에 따른 인장 손실을 제공할 수 있는지 여부의 척도를 제공하였다.
이온-민감성 용해도 측정
막을 성형하고 하기 실시예 1-7에 기재된 CISEP로부터 공기-건조하였다. 약 1.0 그램의 건조된 막을, 4 중량% NaCl 용액 또는 탈이온수를 함유하는 밀봉된 20 mL 바이얼에 넣었다. 그 바이얼을 진동 진탕기 위에 24 시간 동안 두고 외관의 변화를 모니터링하였다.
실시예 1
350 그램 양의 탈이온수 및 70 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 200 회전/분(rpm)으로 교반하면서 80℃로 가열하였다. 다음, 0.47 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 80℃의 온도에 도달하면, 150 그램의 비닐 아세테이트 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도 의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동안 유지시켰다. 수득되는 안정화된 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 10 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 29 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막은 4% NaCl 용액에서 불용성이며 투명하고 강하게 유지되었고, 외관이나 치수에 변화가 없었다. 탈이온(DI)수에서, 상기 성형 막은 불용성이 유지되었으나 24 시간에 걸쳐 그대로 유지되었지만 반투명이 되고 더 약해졌다.
실시예 2
350 그램 양의 탈이온수 및 65 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 200 rpm으로 교반하면서 80℃로 가열하였다. 다음, 0.47 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 80℃의 온도에 도달하면, 150 그램의 메틸 아크릴레이트 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동안 유지시켰다. 수득되는 안정화된 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 10 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 29 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막 은 4% NaCl 용액에서 불용성이며 투명하고 강하게 유지되었고, 외관이나 치수에 변화가 없었다. 탈이온수에서, 상기 성형 막은 상당히 팽윤되었고 24 시간에 걸쳐 그대로 유지되었지만 불투명해지고 더 약해졌다.
실시예 3
335 그램 양의 탈이온수 및 130 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 200 rpm으로 교반하면서 80℃로 가열하였다. 다음, 0.47 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 80℃의 온도에 도달하면, 152 그램의 비닐 아세테이트의 단량체 용액 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동안 유지시켰다. 수득되는 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 16.5 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 29 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막은 4% NaCl 용액에서 불용성이며 투명하고 강하게 유지되었고, 외관이나 치수에 변화가 없었다. 탈이온수에서, 상기 성형 막은 상당히 팽윤되었고 24 시간에 걸쳐 그대로 유지되었지만 반투명이 되고 더 약해졌다.
실시예 4
325 그램 양의 탈이온수 및 196 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 200 rpm으로 교반하면서 60℃로 가열하였다. 다음, 0.47 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 60℃의 온도에 도달하면, 152 그램의 비닐 아세테이트의 단량체 용액 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동안 유지시켰다. 수득되는 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 23 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 29 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막은 4% NaCl 용액에서 불용성이며 투명하고 강하게 유지되었고, 외관이나 치수에 변화가 없었다. 탈이온수에서, 상기 성형 막은 상당히 팽윤되었고 24 시간에 걸쳐 그대로 유지되었지만 반투명이 되고 더 약해졌다.
실시예 5
310 그램 양의 탈이온수 및 260 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 200 rpm으로 교반하면서 60 ℃로 가열하였다. 다음, 0.47 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 60℃의 온도에 도달하면, 153 g의 비닐 아세테이트의 단량체 용액 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동안 유지시켰다. 수득되는 안정화된 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 23 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 28 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막은 4% NaCl 용액에서 불용성이며 투명하고 강하게 유지되었고, 외관이나 치수에 변화가 없었다. 탈이온수에서, 상기 성형 막은 상당히 팽윤되었고 24 시간에 걸쳐 그대로 유지되었지만 반투명이 되고 더 약해졌다.
실시예 6
311 그램 양의 탈이온수 및 259 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 216 rpm으로 교반하면서 60℃로 가열하였다. 다음, 113 그램의 비닐 아세테이트 및 39 그램의 N-비닐카프로락탐을 혼합하여 용액을 형성함으로써 단량체 용액을 제조하였다. 이어서, 0.43 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 60℃의 온도에 도달하면, 상기 단량체 용액 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동안 유지시켰다. 수득되는 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 28 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 29 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막은 4% NaCl 용액에서 불용성을 유지하였으며, 불투명해졌지만 강하게 유지되었다. 탈이온수에서, 상기 성형 막은 파쇄되어 유백색의 분산액이 되었다.
실시예 7
313 그램 양의 탈이온수 및 260 그램의 23.1% 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 안정화제) 용액을, 응축기, 열전쌍 및 테플론(TEFLON) 패들 교반기가 장치된 1-L 들이 원통형 물-재킷 유리 반응기에 가하였다. 반응 혼합물을 적어도 15 분 동안 온화한 질소 스트림으로 정화시키며 216 rpm으로 교반하면서 60℃로 가열하였다. 다음, 155 그램의 메틸 아크릴레이트 및 0.15 그램의 도데실 머캅탄을 혼합하여 용액을 형성함으로써 단량체 용액을 제조하였다. 이어서, 0.43 그램의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드를 4.53 그램의 탈이온수에 용해시켜 개시제 용액을 형성하였다. 일단 반응 혼합물이 60℃의 온도에 도달하면, 상기 단량체 용액 및 상기 개시제 용액을 반응 혼합물 내에 동시에, 3 시간 및 3.5 시간에 걸쳐 별도의 입구를 통해 각각 펌프 주입하였다. 상기 단량체 및 개시제 용액을 반응 혼합물에 가한 후, 상기 반응 혼합물을 추가로 1.5 시간 동 안 유지시켰다. 수득되는 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체(CISEP)는, 약 28 중량%의 고형분은 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트로 이루어진 약 29 중량% 고형분이었다. 상기 성형 막은 4% NaCl 용액에서 불용성이고 투명하며 강하게 유지되었으며, 외관이나 치수에 변화가 없었다. 탈이온수에서, 상기 성형 막은 상당히 팽윤되었고, 24 시간에 걸쳐 그대로 유지되었지만 반투명이 되고 더 약해졌다.
실시예 5, 6, 7에 기재된 에멀션 중합체가 건식레이 부직 웹의 결합제 조성물에 사용되었으며, 상기 결합제 조성물은 1) CISEP 만으로 또는 2) 하기 표 1에 기재된 것과 같이 CISEP와 s-CISP 결합제의 혼합물로 이루어졌다. 2 중량% NaCl을 함유하는 적시는 조성물을 이용하여 습윤 강도 값을 수득하였다. 각각의 젖은 닦개를 과량의 탈이온수에 담그고, 1 시간, 4.5 시간, 및 24 시간 후 잔류 적심 강도를 수득하였다. 상기 건식레이 부직 웹으로부터 유래된 실험실-제조된 젖은 닦개의 인장 성능을 후술하며 표 1에 제공한다.
표 1의 비교예 A는 젖은 닦개 중 결합제 조성물의 유일한 성분으로 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 결합제)로 이루어진다. 2 중량%의 NaCl을 함유하는 적시는 조성물을 이용하여 높은 사용-중 습윤 강도가 수득되었다. 상기 젖은 닦개를 과량의 탈이온수에 담그면, 1 시간 후 사용-중 강도보다 낮은 잔류 적심 강도가 수득되고, 이는 4.5 시간 후에는 더욱 감소되고, 24 시간 후에는 더 더욱 감소되었다.
결합제 조성물 (B)는 실시예 5에 기재된 본 발명의 CISEP로 이루어졌다. 실시예 5의 CISEP는 28 중량%의 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 (s-CISP 안 정화제) 및 72 중량%의 폴리(비닐 아세테이트)를 포함하였다. 결합제 조성물(B)을 포함하는 젖은 닦개는 높은 사용-중 습윤 강도(> 400 g/in)를 나타냈고, 따라서 CISEP에 의한 부직 웹의 양호한 접착을 나타냈다. 잔류 적심 강도는 1 시간 후 사용-중 습윤 강도의 85%까지 감소하였고, 24 시간 후에는 추가로 5% 만큼 더 감소하였다.
결합제 조성물 (C)는 실시예 5의 CISEP 70 중량% 및 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(s-CISP 결합제) 30%로 이루어졌는데, 여기에서 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트(즉, s-CISP 결합제 및 s-CISP 안정화제)의 총 함량은 50 중량%였다. 결합제 조성물 (C)를 포함하는 젖은 닦개는 결합제 조성물 (B)에 비하여 높은 사용-중 습윤 강도(> 400 g/in) 덕분에 부직 웹의 양호한 접착을 나타내었고, 결합제 조성물 (B)에 비하여 4.5 시간 및 24 시간 후 향상된 잔류 적심 강도를 나타냈다. 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 결합제와 CISEP의 배합은 결합제 조성물의 분산가능성을 개선하였다.
결합제 조성물 (D)는 실시예 6에 기재된 CISEP로 이루어졌다. 실시예 6의 CISEP는 28 중량%의 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 및 72 중량%의 비닐 아세테이트/N-비닐카프로락탐 공중합체로 이루어졌다. 결합제 조성물 (D)를 포함하는 젖은 닦개는 약 280 g/in의 사용-중 습윤 강도를 가지고 부직 웹과 양호한 접착을 나타냈다. 잔류 적심 강도는 결합제 조성물 (B) 및 (C)에 비하여 개선되었고, 4.5 시간 후 사용-중 습윤 강도의 28% 미만까지 잔류 적심이 강하하였다. 친수성 단량체 N-비닐카프로락탐을 에멀션 중합체 내로 도입하는 것이 상기 결합제 조성물의 분산가능성을 개선한 것으로 나타났다. 이는 또한, 물에서 여과가능한 입자 응집물로 분산되는 CISEP가 분산가능한 젖은 닦개를 생성하기 위한 결합제 조성물에 주요 결합제 성분으로 사용될 수 있음을 보여준다.
결합제 조성물 (E)는 실시예 6의 CISEP 70 중량% 및 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 결합제 중합체 30 중량%의 배합물로 이루어졌고, 여기에서 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트의 총 함량은 50 중량%였다. 결합제 조성물 (E)를 포함하는 젖은 닦개는 사용-중 습윤 강도가 약 280 g/in에서 약 420 g/in로 증가한 것으로 알 수 있듯이 결합제 조성물(D)에 비하여 부직 웹의 향상된 접착을 나타냈다. 4.5 시간 후 조성물 (D)의 경우 28% 미만의 강하에 비하여 4.5 시간 후 조성물 (E)에 대한 초기 습윤 강도의 12% 미만까지 잔류 적심 강도가 강하된 것으로 알 수 있듯이, 결합제 조성물 (E)의 분산가능성은 결합제 조성물 (D)의 것보다 향상되었다.
결합제 조성물 (F)는 실시예 7에 기재된 CISEP로 이루어졌다. 실시예 7의 CISEP는 28 중량%의 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 및 72 중량%의 폴리(메틸 아크릴레이트)를 포함하였다. 결합제 조성물 (F)를 포함하는 젖은 닦개는 높은 사용-중 습윤 강도(> 400 g/in)를 가지고 부직 웹의 양호한 접착을 나타냈다. 24 시간 후, 잔류 적심 강도가 사용-중 강도의 72%까지 강하되었다.
결합제 조성물 (G)는 실시예 7의 CISEP 70 중량% 및 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 결합제 중합체 30 중량%의 배합물로 이루어졌고, 여기에서 결합제 조성물 중 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트의 총 함량은 50 중량%였다. 결합제 조성물 (G)의 젖은 닦개는 결합제 조성물 (F)의 것(> 400 g/in)과 필적할만한 사용-중 습윤 강도를 나타냈다. 그러나, 결합제 조성물 (G)의 잔류 적심 강도가 24 시간 후 사용-중 습윤 강도의 5%로 감소된 것에 의해 알 수 있듯이 결합제 조성물 (G)는 결합제 조성물 (F)에 비하여 향상된 분산가능성을 수득하였다. 결합제 조성물 중 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 총 함량을 증가시키는 것은, 여전히 50 중량%의 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트를 단지 포함하면서, 상기 결합제 조성물의 분산가능성을 상당히 개선하였다. 이는 물에서 여과가능한 입자 응집물로 분산되지 않으며 단지 이온-민감성 팽윤 및 수분 흡수를 나타내는 CISEP가 분산가능한 젖은 닦개를 생성하기 위한 결합제 조성물에 사용될 수 있음을 보여준다.
결과를 하기 표 1에 요약한다.
Figure 112008074296314-pct00001
앞의 실시예들은 CISEP가 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트를 부분적으로 포함하는 결합제 조성물을 사용하였다. s-CISP 안정화제를 포함하지 않는 보조 결합제를 사용하는 것은 충분한 사용-중 습윤 강도 및 분산가능성을 유지하기 위해 상기 결합제 조성물 중 보다 높은 함량의 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 결합제를 필요로 한다. 이는 표 2에 예시되며, 여기에서 결합제 조성물 (I) 및 (J)는 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 결합제, 및 내셔널 스타치 앤 케미칼 캄파니(National Starch and Chemical Company, Bridgewater, New Jersey, U.S.A. 소재)로부터 입수가능한 양이온성 폴리(비닐 아세테이트) 에멀션 라텍스인 레신(RESYN)-225의 혼합물을 포함한다. 레신-225A는 s-CISP 안정화제로 안정화되지 않으며, 오히려 통상의 계면활성제 패키지로 안정화된다. 표 2에서 알 수 있듯이, 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트를 결합제 조성물 중 100 중량%로부터 65 중량%로 감소시키는 것은 사용-중 습윤 강도의 22% 만큼의 감소를 초래한다. 보조 결합제 에멀션 중합체만으로 이루어진 결합제 조성물 (K)가 실질적으로 더 낮은 사용-중 습윤 강도를 나타내고, 따라서 부직 가공 조건 하에 폴리(비닐 아세테이트) 에멀션 중합체 입자의 조악한 결합, 및 적신 후 >89%의 습윤-강도 보유에 의해 나타난 것과 같이 조악한 분산가능성을 보여준다. 반대로, 역시 폴리(비닐 아세테이트)를 함유하지만 s-CISP 안정화제로 안정화된, 실시예 B 및 실시예 C의 결합제 조성물은 각각 단지 28 중량% 및 50 중량%의 양이온성 이온-민감성 폴리아크릴레이트 함량을 가지고, 비교예 A의 결합제 조성물의 것과 필적할만한 사용-중 습윤 강도를 유지하였다. 즉, 본 발명의 젖은 닦개는, 결합제 조성물 성분을 기준으로 할 때, s-CISP 결합제 만을 갖는 젖은 닦개에 비하여 절감된 비용으로 필적할만한 성능을 나타낸다.
Figure 112008074296314-pct00002
예시의 목적으로 주어진 전술한 실시예의 세부사항이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 아니됨이 잘 인식될 것이다. 본 발명의 단지 몇 가지 예시적 구현예를 위에 상세히 기재하였으나, 당업자는 본 발명의 신규한 교훈과 장점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 실시예에서 다수의 수정이 가능함을 쉽게 인식할 것이다. 예를 들면, 하나의 실시예에 관해 기재된 특성이 본 발명의 임의의 다른 예에 도입될 수 있다.
따라서, 모든 그러한 수정이 이하의 청구항 및 모든 그 동등물에 정의된 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 더 나아가서, 일부 구현예, 특히 바람직한 구현예의 모든 장점을 이루지 않는 다수의 구현예를 생각해 볼 수 있으며, 특정의 장점을 갖지 않는 경우 그 구현예가 본 발명의 범위 밖에 있음을 반드시 의미하는 것으로 여겨져서는 아니된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 구성 내에서 다양한 변화가 가해질 수 있으며, 상기 상세한 설명에 포함된 모든 사안은 예시적으로 해석되어야 하고 제한적 의미로 해석되지 않도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 부직 재료가 결합제 조성물을 포함하고;
    상기 결합제 조성물이 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체를 포함하고;
    상기 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체가 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제에 의해 안정화된 적어도 1종의 소수성 단량체의 에멀션 중합 생성물을 포함하고;
    상기 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체가 1 중량% 내지 55 중량% 사이의 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제를 포함하고;
    상기 부직 재료가 섬유성 물질을 포함하고; 및
    상기 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제가 메틸 아크릴레이트와 [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물인,
    상기 부직 재료를 포함하는 젖은 닦개.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소수성 단량체가 메틸 (메트)아크릴레이트; 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴레이트; N-옥틸 (메트)아크릴아미드 및 N-부틸 메타크릴아미드와 같은 (메트)아크릴아미드; 비닐 아세테이트, 비닐 베르세테이트, 비닐 네오노나노에이트, 비닐 네오데카노에이트, 베르사트산의 비닐 에스테르와 같은 비닐 에스테르; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 부타디엔과 같은 불포화 탄화수소; 스티렌; 아크릴로니트릴; 또는 이들의 조합에서 선택되는 젖은 닦개.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 양이온성 이온-민감성 에멀션 중합체가 친수성 단량체를 더 포함하는 젖은 닦개.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 결합제를 더 포함하는 젖은 닦개.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 결합제가 상기 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 안정화제와 동일한 젖은 닦개.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 1 중량% 내지 55 중량% 사이의 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 총 함량을 갖는 젖은 닦개.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 용액-중합 유래된 양이온성 이온-민감성 중합체 결 합제가 메틸 아크릴레이트와 [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물인 젖은 닦개.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 젖은 닦개가 적시는 조성물로 포화된 젖은 닦개.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 적시는 조성물이 0.3 중량% 내지 10 중량%의 무기 염을 갖는 수용액을 포함하는 젖은 닦개.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 적시는 조성물이 0.5 중량% 내지 2 중량% 사이의 무기 염을 갖는 수용액을 포함하는 젖은 닦개.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 무기 염이 염화 나트륨인 젖은 닦개.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 염화 나트륨이 1 중량% 내지 2 중량% 사이로 상기 적시는 조성물에 존재하는 젖은 닦개.
  16. 제 1 항에 있어서, 150 g/in를 초과하는 사용 중 인장 강도를 갖는 젖은 닦개.
  17. 삭제
  18. 제 1 항에 있어서, 탈이온수에 4.5 시간 동안 적신 후 100 g/in 미만의 인장 강도를 갖는 젖은 닦개.
  19. 제 1 항에 있어서, 탈이온수에 24 시간 동안 적신 후 50 g/in 미만의 인장 강도를 갖는 젖은 닦개.
  20. 제 1 항에 있어서, 적어도 300 g/in의 사용-중 습윤-인장을 가지며, 탈이온수에 1 시간 적신 후 상기 사용-중 습윤-인장의 35% 미만의 인장 강도를 갖는 젖은 닦개.
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