KR100243553B1 - 표면 친수성을 갖는 음이온 라텍스 조성물 - Google Patents

표면 친수성을 갖는 음이온 라텍스 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100243553B1
KR100243553B1 KR1019970704077A KR19970704077A KR100243553B1 KR 100243553 B1 KR100243553 B1 KR 100243553B1 KR 1019970704077 A KR1019970704077 A KR 1019970704077A KR 19970704077 A KR19970704077 A KR 19970704077A KR 100243553 B1 KR100243553 B1 KR 100243553B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
latex composition
latex
styrene
water
carboxylate
Prior art date
Application number
KR1019970704077A
Other languages
English (en)
Inventor
이사오 노다
Original Assignee
데이비드 엠 모이어
더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데이비드 엠 모이어, 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 filed Critical 데이비드 엠 모이어
Application granted granted Critical
Publication of KR100243553B1 publication Critical patent/KR100243553B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/08—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated side groups
    • C08F290/14—Polymers provided for in subclass C08G

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 물, 수-혼화성 용매 또는 이들의 혼합물에서 선택된 액체상; 및 수성 상에 분산된 약 5 내지 약 50중량%의 라텍스 입자를 포함하는 라텍스 조성물에 관한 것이다. 라텍스 입자는 탄성중합성 소수성 코어 및 코어에 결합된 외부 친수성 쉘을 포함한다. 코어는 하나이상의 탄성중합체 형성 단량체 단위 및 하나 이상의 카복실레이트 함유 단량체 단위를 포함하는 중합체를 포함한다. 쉘은 잔기 L-X를 포함하고, 이때 L은 하나이상의 불포화 결합을 함유하는 소수성 하이드로카빌 기를 포함하고, X는 친수성 기이다. 본 발명은 또한 이런 라텍스 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이런 라텍스 조성물을 포함하는 종이 시이트 및 흡수 구조물(예를 들면, 일회용 기저귀)에 관한 것이다.

Description

표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물{ANIONIC LATEX COMPOSITION HAVING SURFACE HYDROPHILICITY}
친수성 표면을 갖는 물질은 물 및 다른 극성 액체에 의해 쉽게 습윤된다. 이는 물질이 극성 액체의 존재중에서 "팽윤"되는 벌크 친수성과 대조적이다. 표면 친수성만을 갖고 벌크 친수성이 없는 물질은 팽윤되지 않는데, 이는 "습윤 강도"가 요구되는 경우 매우 바람직하다. 벌크 친수성인 물질은 종종 물로 팽윤되면 강도가 감소된다.
많은 제품 용도에서, 친수성 표면은 어느 정도의 영구성을 가져야만 한다. 기본적으로, 이는 공기뿐만 아니라 물 또는 다른 극성 용액에 반복 노출된 후에도 표면이 습윤성을 유지하는 능력으로 해석된다. 친수성 표면의 영구성은 특히 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 필름의 경우와 같이 하부의 벌크 물질이 소수성인 경우 특히 어렵다. 이런 경우에, 친수성 표면 층은 상용성이고 하부의 벌크 물질에 결합될 필요가 있다. 그렇지 않으면, 친수성 표면은 물 또는 다른 극성 용액에 아주 조금 노출된 후에도 벗겨져 나갈 수 있다. 또한 하부 벌크 물질이 부드럽거나 탄성중합성이면, 표면 층은 "쭈글쭈글"해질 수 있고, 결과적으로 표면 친수성이 손실될 수 있다.
표면 친수성은 바람직하게는 가요성, 탄성 및 강도와 같은 다른 성질과 혼합되는 것이 바람직하다. 이런 혼합된 성질을 갖는 바람직한 물질의 한 카테고리는 천과 유사한 부직 패브릭 및 종이 제품의 제조에 사용되는 결합제 시스템을 포함한다. 아크릴(메타크릴) 라텍스 및 스티렌-부타디엔 라텍스를 비롯한 다양한 라텍스 조성물이 이전에 결합제로서 사용되어 왔다. 이들 라텍스는 전형적으로 각각의 단량체의 유화 중합에 의해 형성되고 선택적으로 라텍스 입자를 안정화시킬 뿐만 아니라 부직 제품에 어느 정도의 친수성을 부여하는 계면활성제를 함유할 수 있다. 이들 종래의 라텍스 결합제 시스템은 물에 반복 노출된 후에 습윤되지 않거나(소수성) 습윤성을 잃어버리는 경향이 있다. 또한, 이들 결합제의 기계적 강도는 pH의 변화에 따라 매우 다양할 수 있다.
천과 유사한 종이 제품(cloth-like paper products)의 세가지 중요한 물리적 성질은 다음과 같다: 연성; 흡수성, 특히 수성 액체의 흡수성; 및 강도, 특히 습윤시의 강도이다. 연성은 소비자가 제품을 쥐고 피부에 문지르거나 손으로 구길 때 인식하는 촉감이다. 이 촉감은 종이 제품의 경도와 연관될 수 있다. 흡수성은 제품이 특히 수성 액체와 같은 액체 또는 분산액의 일정량을 흡수하는 능력의 측정치이다. 강도는 사용 조건하에서, 특히 습윤시, 찢고 파열되고 너덜너덜해지는 것에 대해 저항하고 물리적 일체성을 유지하는 능력이다. 지금까지의 개별적인 연구 및 노력은 다른 성질에 역효과를 미치지 않으면서 이들 각각의 성질을 개선시키고 이들 성질의 둘 또는 세가지를 동시에 개선시키는 것에 주력하여 왔다.
수용성 양이온 수지는 종종 제지에서 습윤-강도 첨가제로서 사용된다. 이런 습윤-강도 첨가제의 한 종류는 상표명 KYMENETM으로 시판되는 폴리아미드-에피클로로히드린 수지이다. 예를 들면 1972년 10월 24일자로 케임(Keim)에게 허여된 미국 특허 제 3,700,623 호; 및 1973년 11월 13일자로 케임에게 허여된 미국 특허 제 3,772,076 호를 참조할 수 있다. 수용성 양이온 습윤-강도 수지의 다른 종류는 상표명 PAREZTM로 시판되는 폴리아크릴아미드이다. 예를 들면, 1971년 1월 19일자로 코시아(Coscia) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,556,932 호; 및 1971년 1월 19일자로 윌리암스(Williams)에게 허여된 미국 특허 제 3,556,933 호를 참조할 수 있다.
제지에 사용되는 셀룰로즈 섬유는 음전하를 띠고 있다. 수용성 습윤-강도 수지가 양이온(양전하)이므로, 이들은 수성 펄프 슬러리에 직접적으로 첨가되는 경우 잘 점착 및 보유된다. 이런 "습윤-말단 첨가"가 제지에서는 매우 바람직하다. 제지 공정에서 이후 이들 수지는 가교 결합되고 최종적으로 수불용성이 된다. 이런 경우에, 습윤-강도 수지는 함께 제지의 섬유를 고정시키는 "아교"로서 작용한다. 이는 원하는 습윤-강도 성질을 생성시킨다.
그러나, 이런 수지로 제조된 종이 제품은 일반적으로 뻣뻣한 종이같은 느낌을 갖는다. 종이 제품에 더 큰 연성을 부여하기 위해, 탄성중합성(elestomeric) 라텍스가 결합제 시스템으로서 사용될 수 있다. 그러나, 이들 탄성중합성 라텍스는 성질이 비이온성이거나 또는 음이온 공단량체 또는 계면활성제를 포함하여 단지 부분적으로만 음이온성이다. 비이온성 탄성중합성 라텍스는 종래의 제지 공정에서 "습윤-말단 첨가제"로서 사용될 수 없다. 대신, 이런 비이온성 라텍스는 1981년 8월 19일자로 공보된 그레비스(Graves)등에게 허여된 유럽 특허원 제 33,988 호에 개시된 공정 등에 의해 계속해서 레이드된 종이 퍼니쉬상에 함침 또는 패턴-인쇄되어야만 한다. 또한, 추가의 습윤-강도가 종종 이런 수지에 의해 제공되는 것 이상으로 바람직하다.
전술한 내용을 고찰해 볼 때 기재에 습윤-강도 성질을 제공하고/하거나 더 큰 연성을 부여하는 양전하 대전된 기재에 결합할 수 있는 물질이 필요하다.
본 발명의 목적은 표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 이런 표면-친수성 음이온 라텍스를 포함하는 종이 시이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 표면-친수성 음이온 라텍스를 포함하는 흡수 구조물(예를 들면, 기저귀, 생리대 등)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이런 및 다른 목적은 첨부된 특허청구범위와 함께 본 기재내용으로부터 당분야에 숙련된 이들에게 자명할 것이다.
발명의 요약
본 발명은 물, 수-혼화성 용매 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 수성 상; 및 수성 상에 분산된 라텍스 입자 약 5 내지 50중량%를 포함하는 라텍스 조성물에 관한 것이다. 라텍스 입자는 탄성중합성 소수성 코어 및 코어에 결합된 외부 친수성 쉘을 포함한다. 코어는 하나이상의 탄성중합체 형성 단량체 단위 및 하나이상의 카복실레이트 함유 단량체 단위를 포함하는 중합체를 포함한다. 쉘은 잔기 L-X(이때, L은 하나이상의 불포화 결합을 포함하는 소수성 하이드로카빌 기이고, X는 친수성 기이다)를 포함한다.
본 발명은 또한 이런 라텍스 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이런 라텍스 조성물을 포함하는 종이 시이트에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이런 라텍스 조성물을 포함하는 흡수 구조에 관한 것이다.
이런 조성물은 습윤-강도 성질을 제공하고/하거나 기재에 더 큰 연성을 부여하는 양전하 대전된 기재에 결합할 수 있는 물질에 대한 필요성을 만족시킨다.
본 발명은 표면 친수성을 갖는 라텍스 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물에 관한 것이다.
하기는 본원에 사용된 용어의 정의이다.
"아크릴레이트"는 CH2=CHC(O)O-R1을 의미하고, 이때 R1은 알킬이다. 바람직하게는 R1은 C1-C12알킬이고, 보다 바람직하게는 R1은 메틸, 에틸, t-부틸 또는 n-부틸이다.
"알케닐"은 탄소-함유 쇄, 바람직하게는 약 C1내지 약 C28, 보다 바람직하게는 약 C12내지 약 C20, 보다 더 바람직하게는 약 C15내지 약 C18의 탄소-함유 쇄이고; 이는 직쇄, 분지쇄 또는 환상일 수 있고, 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄이고, 보다 바람직하게는 직쇄이고; 치환되거나(단일- 또는 다중-) 또는 비치환되고, 바람직하게는 비치환되고; 단일불포화(즉, 쇄내의 하나의 이중 또는 삼중 결합), 또는 다중불포화(즉, 쇄내의 두 개이상의 이중 결합, 쇄내의 두 개이상의 삼중 결합, 또는 쇄내의 하나이상의 이중 결합 및 하나이상의 삼중 결합)일수 있다.
"알콕시"는 R2가 알킬 또는 알케닐인 R2-O-를 의미한다.
"알킬"은 약 C1내지 약 C28, 보다 바람직하게는 약 C12내지 약 C20, 보다 더 바람직하게는 약 C15내지 약 C18인 탄소-함유 쇄를 의미하고; 이는 직쇄, 분지쇄 또는 환상일 수 있고, 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄, 보다 바람직하게는 직쇄; 치환(단일- 또는 다중-) 또는 비치환, 바람직하게는 비치환; 및 포화될 수 있다.
"카복실레이트 함유 단량체 단위"는 M이 양전하를 갖는 짝이온인 화학식 -COOH 또는 -COO-M을 갖는 카복실레이트 잔기를 함유하는 단량체 단위를 의미한다. 바람직하게는 M은 Na+, K+또는 Ca2+이다. M이 다가인 경우(예를 들면, Ca++), 화학양론적 조절이 필요하다.
"포함하는"은 최종 결과에 영향을 미치지 않는 다른 단계 및 다른 성분을 첨가할 수 있음을 의미한다. 이 용어는 "∼로 본질적으로 구성된" 및 "∼로 구성된"이란 용어를 포함한다.
"탄성중합성"은 신장성 및 탄성회복성의 측면에서 고무류의 성질을 갖는 물질을 의미한다. "탄성중합체"를 정의한 문헌[CONDENSED CHEMICAL DICTIONARY(11판, 1987), pp453-454]을 참조하시오.
"친수성"은 물에 의해 실질적으로 습윤되는 물질을 의미한다.
"소수성"은 물에 의해 실질적으로 비습윤되는 물질을 의미한다.
"습윤되는/습윤성"은 습윤되는 액체가 표면에 의해 더 이상 튀겨지지 않고 접촉시 액체(전형적으로는 물)를 분산시키는 고형 표면의 능력을 의미한다.
"불포화 지방 산"은 R3가 알케닐인 R3-COOH를 의미한다.
모든 %는 달리 언급되지 않으면 총 조성물의 중량 기준이다.
모든 부는 달리 언급되지 않으면 중량부이다.
본 발명은 그의 생성물 및 제조 양태에서 하기에 더욱 자세하게 개시된다.
음이온성 라텍스 조성물
본 발명의 음이온성 라텍스 조성물은 물, 수-혼화성 용매 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 수성 상; 및 수성 상에 분산된 라텍스 입자 약 5 내지 약 50중량%를 포함한다. 라텍스 입자는 콜로이드적으로 안정한 현탁액이 형성되도록 수성 상에서 분산된다.
수성 상은 물과 함께 소량의 수-혼화성 용매를 포함할 수 있다. 적합한 수-혼화성 용매는 메틸 알콜, 에틸 알콜 및 이소프로필 알콜과 같은 C1-C8알콜; 아세톤 및 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤; 및 에틸 아세테이트와 같은 다른 수-혼화성 용매를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
효과량의 라텍스 입자가 수성 상에서 분산된다. "효과량의 라텍스 입자"는 라텍스 조성물의 특정한 용도, 이것이 형성되는 방식 등의 인자에 의존한다. 높은 고형물 함량의 라텍스 입자를 갖는 라텍스 조성물이 바람직하다. 라텍스 조성물은 바람직하게는 고형물 기준으로 약 50중량% 이하의 라텍스 입자; 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 25중량%를 포함한다.
라텍스 입자는 탄성중합성 소수성 코어 및 코어와 일체형인 외부 친수성 쉘을 포함한다. 쉘은 물리적 결합 또는 화학적 결합에 의해 코어와 일체형일 수 있다. 영구성을 위해, 쉘은 코어에 화학적으로 결합되는 것이 바람직하다. 화학적 결합은 쉘의 코어에의 공유 결합에 의한 것이다.
탄성중합성 소수성 코어가, 중량을 기준으로할 때, 라텍스 입자의 주요 성분이 된다. 이 탄성중합성 코어는 경성, 강도, 승온에서 유동성에 대한 내성 등을 부여하기 위해 하나이상의 탄성중합체 형성 단량체(즉, 전형적으로 다른 공단량체와 혼합되어 매우 가요성인 중합체를 형성할 수 있는 단량체)로부터 형성되는 중합체를 기본으로한다. 일반적으로 탄성중합성 코어를 형성하는 중합체는 약 35℃이하의 유리 전환 온도(Tg)값을 갖는다. 탄성중합성 코어로서 바람직한 중합체는 약 -10℃ 이하의 Tg값을 갖는다. 바람직하게는 탄성중합성 형성 단량체 단위는 에틸 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 1,3-부타디엔, 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 스티렌, t-부틸 스티렌, 비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로부터 유래된다.
중합체는 또한 하나이상의 카복실레이트 함유 단량체 단위를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 카복실레이트 함유 단량체 단위는 아크릴산, 글리시딜 메타크릴레이트, 이타콘산, 메타크릴산, 불포화 지방산, 비닐 벤조산, 또는 이들의 혼합물로부터 유래된다.
카복실레이트 잔기의 기능은 양전하 대전된 표면(예를 들면 양이온 다전해질로 처리된 셀룰로즈)상에 라텍스 입자가 부착 및 보유되도록 충분한 음전하 밀도를 제공하는 것이다. 예를 들면, 제지 공정에서, 종이 섬유에 의해 보유되지 않는 라텍스 입자는 공정 물중에 축적되어 제지 기계를 오염시킨다. 따라서, 섬유상에 부착되고 보유되는 라텍스의 양을 최대화시키는 것이 바람직하다. 본 발명의 라텍스 조성물의 음전하 밀도는 충분히 커서 라텍스 입자의 약 80 내지 약 90%가 섬유상에 부착 및 보유된다.
바람직하게는, 중합체는 약 100부의 탄성중합체 형성 단량체 단위 및 약 1 내지 약 30부의 카복실레이트 함유 단량체 단위, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 10부의 카복실레이트 함유 단량체 단위를 포함한다.
바람직한 양태에서, 코어는 스티렌(또는 스티렌과 디비닐벤젠의 혼합물), 부타디엔(또는 이소프렌) 및 아크릴산(또는 메타크릴산)을 포함하고; 바람직하게는 각각 40:60:2의 비율이다.
친수성 표면, 또는 쉘은 라텍스 입자의 중요한 작용성 성분이다. 라텍스 입자의 친수성 쉘은 충분한 친수성을 지니어 수성 상에서 라텍스 입자를 콜로이드적으로 안정화시켜 응집을 예방한다. 또한, 라텍스의 친수성 성질은 이와 다른 소수성 표면에 수-습윤성을 부여하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 라텍스 입자는 약 100부의 탄성중합체 형성 단량체 단위 및 약 1 내지 약 50부의 쉘, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 10부의 쉘, 보다 더 바람직하게는 약 4 내지 약 5부의 쉘을 포함한다.
쉘은 잔기 L-X를 포함하고, 이때 X는 비이온성 친수성 기이고, L은 소수성 결합 기와 일체형이다. L-X는 표면 활성 및 유화 성질을 갖고, "이원블록"으로 언급된다.
예를 들면, 테일(tail) 기(L)는 하나이상의 이중 결합을 갖는 불포화 하이드로카빌 기일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 전형적으로, 이런 불포화 하이드로카빌 기는 약 10 내지 약 22개의 탄소수를 갖고, 예를 들면 엘레오스테아르산, 리놀레산, 리놀렌산, 올레산, 파리나르산 등과 같은 물질로부터 유래된 하이드로카빌 기를 포함한다. 다른 불포화 L기들은 폴리부타디엔 혼합물, 폴리이소프렌 혼합물 등을 포함하는 잔기성 이중 결합을 갖는 올리고머 및 중합성 물질을 포함한다. 올레일 기는 본원에서 사용되는 이원블록에서 바람직한 L기이다.
친수성 헤드(head) 기(X)는 라텍스 입자의 콜로이드 안정성, 또는 점착 및 보유 특성을 실질적으로 방해하지 않는 임의의 상용성 화학 잔기일 수 있다. 예를 들면 X 기는 알콕시, 아미데이트, 아미드, 카복실레이트, 에톡실레이트, 하이드록시, 포스페이트, 설페이트 등을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, X 기는 하이드록시 또는 에톡실레이트이고; 보다 바람직하게는 에톡실레이트이고; 보다 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 친수성 기이고; 보다 더 바람직하게는 화학식 (OCH2-CH2)n-OH의 폴리옥시에틸렌 기(이때, n은 약 5 내지 약 50의 정수, 바람직하게는 약 10 내지 약 20의 정수이다)이다.
음이온성 라텍스 조성물의 제조 방법
본 발명의 라텍스 조성물은 유화 중합에 의해 형성될 수 있다. 유화 중합에서, 전술된 L-X 형의 이원블록 유화제는 물에서 분산된다. 그런 다음, 수용성 유리-라디칼 개시제를 첨가한다. 선택적으로, 수용성 쇄 이동제가 또한 유화 중합동안 형성된 라텍스 입자의 분자량을 제어하기 위해 첨가될 수 있다. 탄성중합체 단량체 및 카복실레이트 단량체와 임의의 공단량체를 함유한 중합 가능한 성분을 첨가한 후, 혼합물을 유화 중합에 적합한 온도로 가열시킨다.
중합하는 동안, 이원블록 유화제는 수성 상에 분산된 중합가능한 성분의 단량체 소적구들을 안정화시키고 마이셀을 형성하여 분산된 소적구로부터 단량체(들)에 의해 팽윤된다. 이론에 의해 제한받지는 않지만, 유리-라디칼 개시제는 단량체-팽윤된 마이셀로 분산되고 단량체(들)의 중합을 개시하여 라텍스 입자를 형성한다. 마이셀 표면상의 이원블록 유화제는 추가의 단량체를 용매화시키고 형성된 라텍스 입자를 안정화시킨다. 결국, 이원블록 유화제는 입자의 탄성중합성 코어상으로 그래프트되거나 또는 침윤되어 비이온성 친수성 쉘을 형성한다.
따라서, 본 발명의 한 양태는 (A) (a)물; (b) 약 5 내지 약 50%의 중합가능한 성분의 분산액; (c) 효과량의 수용성 유리-라디칼 중합 개시제; 및 (d) 효과량의 양쪽성 이원블록 유화제 L-X를 함유하는 혼합물을 제공하는 단계; 및 (B) 혼합물을 중합가능한 성분의 유화 중합을 일으키기 충분한 온도로 가열시키는 단계를 포함하는 라텍스 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 선택적으로, 혼합물은 효과량의 수용성 쇄 이동제를 추가로 포함할 수 있다.
중합가능한 성분은 하나이상의 탄성중합체 형성 단량체 및 하나이상의 카복실레이트 함유 단량체를 포함한다.
바람직하게는, 탄성중합체 형성 단량체는 수불용성이고, 하나이상의 이중 결합을 함유하는 탄성중합체 단량체이다. 바람직한 탄성중합체 형성 단량체는 에틸 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 1,3-부타디엔, 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 스티렌, t-부틸 스티렌, 비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, 카복실레이트 함유 단량체는 아크릴산, 글리시딜 메타크릴레이트, 이타콘산, 메타크릴산, 불포화 지방산, 비닐 벤조산 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
혼합물은 바람직하게는 약 5 내지 약 50%; 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 25%의 중합가능한 성분을 포함한다.
중합가능한 성분은 바람직하게는 약 100부의 탄성중합체 형성 단량체 및 약 1 내지 약 30부의 카복실레이트 함유 단량체, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 10부의 카복실레이트 함유 단량체를 포함한다.
바람직한 양태에서, 중합가능한 성분은 스티렌(또는 스티렌과 디비닐벤젠의 혼합물), 부타디엔(또는 이소프렌) 및 아크릴산(또는 메타크릴산)을 포함하고, 바람직하게는 각각 40:60:2의 비율이다.
"효과량의 수용성 유리 라디칼 중합 개시제"는 사용되는 중합가능한 성분의 종류를 비롯한 다양한 인자에 의존한다. 바람직하게는, 혼합물은 약 100부의 탄성중합체 형성 단량체 및 약 0.5 내지 약 10부의 유리 라디칼 중합 개시제, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 2부의 유리 라디칼 중합 개시제를 포함한다. 바람직한 개시제는 칼륨 퍼설페이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
"효과량의 수용성 쇄 이동제"는 생성된 중합체의 분자량에 대한 바람직한 조절 준위에 의존한다. 바람직하게는, 혼합물은 약 100부의 탄성중합체 형성 단량체 및 약 0.5 내지 약 10부의 수용성 쇄 이동제, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 2부의 수용성 쇄 이동제를 포함한다. 바람직한 쇄 이동제는 도데실 머캡탄을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
"효과량의 이원블록 유화제"는 사용되는 특정한 유화제, 바람직한 라텍스 조성물의 유형 등과 같은 인자에 의존한다. 바람직하게는, 혼합물은 약 100부의 탄성중합체 형성 단량체 및 약 1 내지 약 50부의 양쪽성 이원블록 유화제, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 10부의 양쪽성 이원블록 유화제, 보다 더 바람직하게는 약 4 내지 약 5부의 양쪽성 이원블록 유화제를 포함한다.
어떤 양쪽성 이원블록 유화제가 사용되는가를 결정하는데 있어 특히 중요한 2개의 인자는 (1) 수성 상에서 중합가능한 성분의 단량체 소적구를 안정화시키는 유화제의 능력 및 (2) 유화제가 형성된 라텍스 입자의 코어상에 부착, 그래프트 또는 단단하게 결합되는 능력이다. 이들 두가지 중요한 기준이 만족된다면, 이원블록 유화제의 선택은 본질적으로 라텍스 조성물에서 바람직한 성질이 무엇인가의 문제이다. 이원블록 유화제는 기본적으로 L-X 구조를 갖고, 이때 L은 소수성 블록이고 X는 소수성 블록과 일체형인 친수성 블록이다.
예로서, 테일 기(L)는 하나이상의 이중 결합을 갖는 불포화 하이드로카빌 기일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 전형적으로 이런 불포화 하이드로카빌 기는 약 10 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖고, 예를 들면 엘레오스테아르산, 리놀레산, 리놀렌산, 올레산, 파리나르산 등과 같은 물질로부터 유래된 하이드로카빌 기를 포함한다. 다른 불포화 L기는 폴리부타디엔 혼합물, 폴리이소프렌 혼합물 등을 비롯한 잔기성 이중결합을 갖는 올리고머 및 중합성 물질을 포함한다. 본원에서 사용되는 이원블록에서 올레일 기가 바람직한 L기이다.
이원블록 물질의 친수성 헤드 기(X)는 임의의 바람직한 친수성 기, 예를 들면 알콕시, 아미데이트, 아미드, 카복실레이트, 하이드록시, 포스페이트, 설페이트 등을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, X 기는 하이드록시 또는 에톡실레이트이고; 보다 바람직하게는 에톡실레이트이고; 보다 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 친수성 기이고; 보다 더 바람직하게는 화학식 (OCH2-CH2)n-OH의 폴리옥시에틸렌 기(이때, n은 약 5 내지 약 50의 정수, 바람직하게는 약 10 내지 약 20의 정수이다)이다.
유화제 분야에서 숙련된 자들에게 잘 알 수 있듯이, 본원에서 사용되는 바람직한 이원블록 물질은 하이드로카빌 테일 기 및 에톡실화된 헤드 기를 갖는 잘 알려진 에톡실화된 알콜 계면활성제(예를 들면, VOLPO-20TM, 펜실베니아주 밀 홀 소재의 크로다 인코포레이티드)의 군에 포함되고, 이 때 테일 기는 하나이상의 불포화도를 가져서 이 기가 중합 공정에 포함되어 물질이 라텍스 입자에 결합되게 한다.
종이 시이트
본 발명은 또한 종이-형 시이트에 관한 것이다. 다양한 제지 공정은 특허 및 다른 문헌에서 매우 자세히 개시되어 있다. 본 발명은 이런 종이 시이트의 임의의 특정한 유형, 형태 또는 스타일에 관한 것이 아니고; 본 발명은 다양한 종이-형 제품의 제조에 사용되는 습윤-강도 증가제의 특정한 선택에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 본원에 개시된 다중 셀룰로즈 섬유 및 표면 친수성 음이온성 라텍스를 포함하는 종이 시이트에 관한 것이다. 바람직하게는, 종이 시이트는 약 1% 내지 약 30%의 라텍스를 포함한다.
바람직한 양태에서, 종이 시이트는 추가로 흡수 겔화 물질을 포함한다.
흡수 구조물
본 발명은 또한 유아용 기저귀, 성인용 실금자용 브리이프 및 패드, 생리대, 팬티라이너 등과 같은 흡수 구조물에 관한 것이다. 이런 구조물은 특허 및 다른 문헌에서 자세히 개시된다. 다양한 이런 제품은 시판된다. 본 발명은 임의의 특정한 유형, 형태 또는 스타일의 이런 제품의 제조와는 무관하고, 본 발명은 이런 흡수 구조물의 제조에 사용되는 특정한 습윤-강화제의 선택과 연관된다.
구체적으로, 본 발명은 상면시이트, 배면시이트 및 상면시이트와 배면시이트 사이에 위치된 흡수코어를 포함하는 흡수 구조물에 관한 것이고, 이때 배면시이트는 종이 시이트 등이고, 본원에 개시된 다중 셀룰로즈 섬유 및 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함한다.
바람직한 양태에서, 흡수 코어는 흡수 겔화 물질을 포함한다.
다른 바람직한 양태에서, 흡수 코어는 산화된 셀룰로즈를 포함한다.
하기 실시예는 본 발명의 범위이내의 바람직한 양태를 더욱 개시하고 예시한다. 실시예는 예시의 목적으로 제공된 것이고 본 발명을 제한하고자 함이 아니고, 본 발명의 범주 및 범위를 벗어나지 않고서도 그의 다양한 변형이 가능하다.
실시예 1
본 실시예는 스티렌, 부타디엔 및 아크릴산 계의 표면 친수성 음이온 라텍스의 제조를 나타낸다.
시약 양
VOLPO-20TM 0.322g
칼륨 퍼설페이트 0.072g
아크릴산 0.14g
스티렌 2.86g
1,3-부타디엔 4.29g
현탁 매질로서의 증류수 50㎖
물 반응 매질을 사용하기 전에 아르곤으로 30분동안 스파징시킨다. 자기 교반 바가 장착된 250㎖들이 유리 반응 병을 질소로 5분간 플래싱한다. VOLPO-20TM(양쪽성 이원블록 유화제), 칼륨 퍼설페이트(유리-라디칼 중합 개시제) 및 증류수를 반응 병에 넣고, 이를 고무 개스킷 및 2공 병 마개로 밀봉시킨다. 혼합물을 30분동안 아르곤 스파징한다. 주사기를 사용하여 아크릴산(카복실레이트 함유 단량체)를 첨가하고 주사기를 사용하여 스티렌(탄성중합체 형성 공단량체)을 첨가한다. 반응 병을 빙욕에 둔다. 1,3-부타디엔(탄성중합체 형성 공단량체)을 드라이 아이스중에서 축합시킨다. 이중-말단 주사기 및 아르곤 압을 사용하여, 1,3-부타디엔을 반응 용기에 첨가한다. 고무 격막을 병 마개상의 위치에서 감고 반응 병을 60 ℃의 오일욕에서 40시간동안 천천히 교반시키면서 둔다. 40시간이 끝날무렵, 반응 생성물을 미세 와이어 체를 통해 걸러내어 고형 함량 13.5%를 갖는 표제의 라텍스 현탁액을 수득한다.
실시예 2
본 실시예는 스티렌, 부타디엔 및 아크릴산 계 표면-친수성 음이온 라텍스의 제조를 나타낸다. 이 경우에, 0.358g의 아크릴산을 사용하여 동일한 조건하에서 실시예 1의 반응을 반복한다. 반응 생성물은 12.8%의 음이온성 라텍스 현탁액이다.
실시예 3
본 실시예는 스티렌, 부타디엔 및 메타크릴산 계 표면-친수성 음이온 라텍스의 제조를 나타낸다. 아크릴산 대신 메타크릴산(0.14g)을 사용하고 0.072g의 도데실 머캡탄(수용성 쇄 이동제)을 첨가하여 최종 생성물의 분자량의 상한치를 조절하는 것을 제외하고는 동일한 반응 조건하에서 실시예 1의 반응을 반복하고; 반응은 60℃에서 26시간동안 진행시킨다. 반응 생성물은 11% 음이온성 라텍스 현탁액이다.
실시예 4
본 실시예는 스티렌, 부타디엔 및 글리시딜 메타크릴레이트 계 표면-친수성 음이온 라텍스의 제조를 나타낸다. 아크릴산 대신 글리시딜 메타크릴레이트 (0.14g)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 반응 조건하에서 실시예 1의 반응을 반복한다. 반응 생성물은 12% 음이온성 라텍스 현탁액이다.
실시예 5
본 실시예는 스티렌, 이소프렌, 에틸렌 및 아크릴산 계 표면-친수성 음이온 라텍스의 제조를 나타낸다. 탄성중합체 형성 공단량체로서 부타디엔 대신에 스티렌을 첨가하여 이소프렌 및 에틸렌을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 조건하에서 실시예 1의 반응을 반복한다. 반응 생성물은 11% 음이온성 라텍스 현탁액이다.
실시예 6
본 실시예는 스티렌, 아크릴산 및 1,3-부타디엔 계 표면-친수성 음이온 라텍스의 제조를 나타낸다. 유리-내장된 3 갤론들이 스테인레스강 반응기에 8ℓ의 증류수 및 40g의 VOLPO-20TM을 충진하여 용액을 형성한다. 용액을 하룻밤동안 아르곤으로 스파징한다. VOLPO-20TM용액을 함유한 반응기에, 하기 성분을 반응기의 충진 포트를 통해 첨가한다: 571g의 스티렌, 22.9g의 칼륨 퍼설페이트, 22.9g의 아크릴산 및 571g의 1,3-부타디엔. 그런 다음, 반응기를 밀봉하고 반응기 온도를 인-라인 스팀 코일 및 반응기를 둘러싼 수-냉각 재킷을 통해 60℃로 조절시킨다. 분당 341 회전 속도로 회전하는 혼합 임펠러로 반응 혼합물을 23시간동안 교반하여 중합 반응을 종결시킨다. 23시간이 다 지나갈 무렵에, 반응 생성물을 미세 와이어 체를 통해 여과시켜 고형물 함량 11.4%의 라텍스 현탁액을 수득한다.
실시예 7
본 실시예는 표면-친수성 음이온 라텍스를 포함하는 핸드시이트의 제조 방법을 도시한다. 정제되지 않은 노던 연재 크래프트(NSK) 펄프(2.65g(2.50g, 건조 중량); P＆G 셀룰로즈, 테네시주, 멤피스 소재)를 주위 pH(약 7.5)에서 수돗물 500㎖에 분산시킨다. 그런 다음, 펄프를 KYMENETM(KYMENE 557, 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘레스 인코포레이티드)의 13% 수성 용액 0.2g으로 처리한다. 실시예 1의 5.0% 음이온성 라텍스 고형물을 펄프 슬러리에 첨가하고 30분동안 교반한다. 표준 데클 박스(Deckle Box)를 사용하여 주위 pH(약 7.5)의 수도물을 사용하여 생성된 펄프 슬러리로부터 핸드시이트를 생성하고 110 내지 115℃에서 드럼 건조기상에서 건조시킨다. 생성된 핸드시이트는 우수한 습윤-강도 성질 및 기분좋은 부드러운 감촉을 갖는다.
실시예 8
본 실시예는 연속 제지 공정에서 첨가제로서 표면-친수성 음이온 라텍스의 사용을 보여준다. 약 220㎏(건조 중량)의 정제된 NSK 펄프를 약 2.5%의 농도의 물에 분산시켜 교반된 유지 탱크에 유지시킨다. 약 17㎏의 KYMENETM용액(13%)을 펄프 슬러리에 첨가한다. 실시예 1에 따라 제조된 약 400ℓ의 음이온성 라텍스를 KYMENETM-처리된 펄프에 첨가하여 결합제의 습윤-말단 점착을 수득한다. 그런 다음, 라텍스-처리된 펄프를 약 800ℓ/분의 속도로 공장 규모의 제지기(통상적인 제지 공정 부품(예를 들면, 헤드박스, 성형 와이어 및 연속 건조기)이 장착됨)에 공급한다. 종이 기계는 200m/분의 생산 속도로 조작된다. 최종 종이 제품의 라텍스 함량은 X-선 형광 강도로 측정될 수 있다. 본 방법에 의해 측정된 시료에 대한 추정된 라텍스 첨가 준위는 11 내지 12% 준위이다. 공장 규모의 연속 제지기에 의해 생성된 최종 종이 제품의 습윤 강도는 시료를 물에 적신다음 종이 제품의 1인치 폭의 스트립을 찢는데 필요한 인장 강도를 측정하여 결정할 수 있다.
실시예 9
본 실시예는 하기 개시된 특정한 흡수 구조물 및 종이 제조 실시예에서 사용되기위한 초흡수체 섬유의 제조를 나타낸다.
출발 물질
아크릴산(폴리사이언시즈 인코포레이티드, 펜실바니아주 와링톤 소재)을 비그렉스 칼럼을 통해 진공 증류시키고 바람직하게는 후속 단계에서 바로, 예컨대 증류한지 하루이내에 사용한다. 이타콘산(알드리치 케미칼 캄파니, 위스콘신주 밀워키 소재)은 99%+ 순도로 수득되고 공급받은대로 사용한다. 유리-라디칼 개시제, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드(WAKO V-50, 와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈, 일본 오스카 소재)를 또한 공급받은 대로 사용한다. 달리 언급이 없는 한, 물을 세 번 증류한다. 중합체가 투석되는 경우, 투석 막은 캘리포니아주 로스앤젤레스 소재의 스펙트럼 메디칼 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 얻을 수 있다.
실시예에서 사용되는 폴리에틸렌 글리콜(바람직한 폴리올은 "PEG"으로 공지되어 있고, 다양한 공급물도 적합하게 사용가능하다)은 200, 1000, 1500, 3350 및 6800의 평균 분자량을 갖는다. PEG 200은 펜실바니아주 와링톤 소재의 폴리사이언시즈 인코포레이티드에서 수득된다. PEG 1000, PEG 1500 및 PEG 6800은 뉴욕주 온타리오 사이언티픽 폴리머 프로덕츠 인코포레이티드로부터 수득된다. PEG 3350은 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마 케미칼 캄파니로부터 수득된다. 써던 연재 크래프트(SSK) 펄프 및 NSK 펄프는 테네시주 멤피스 소재의 P＆G 셀룰로즈에서 수득된다. 화학열기계적 펄프는 캐나다 B.C, 퀘스넬 소재의 퀘스넬 페이퍼 캄파니로부터 수득된다.
초-흡수 섬유의 제조에 이용하기에 적합한 폴리(아크릴레이트-코-이타코네이트) 공중합체의 제조(90몰% 아크릴레이트, 10몰% 이타코네이트)
아크릴산(20.000g, 0.27755몰), 이타콘산(4.0121g, 0.038386몰), WAKO V-50(0.0837g, 0.308밀리몰), 및 염산으로 pH 2.0으로 산성화시킨 150㎖의 물을 250㎖들이 삼목 환저 플라스크에 첨가한다. 목에는 온도계, 스토퍼 및 플라스크내의 액체를 통해 기체를 발생하게 하고 새나가게할 수 있는 기체 입구/출구 어댑터가 장착되어있다. 질소 가스를 통과시켜 용액을 탈기시킨 후 아르곤 대기하에 둔다. 용액을 55℃로 가열시키고 이 온도에서 15시간동안 유지시킨다. 점성의 공중합체 용액을 주위 온도로 냉각시키고 물에 대해 하룻밤 투석(분자량 경계 3500의 스펙트라포르 3 튜브)시켜 임의의 반응하지 않은 단량체를 제거시킨다. 투석된 용액을 냉동 건조시켜 무색 고형물로서 23.00g의 산 형태의 폴리(아크릴레이트-코-이타코네이트) 공중합체를 수득한다.
초흡수성 섬유의 제조
폴리(아크릴레이트-코-이타코네이트) 공중합체(2.00g)을 교반하고 65 내지 70℃로 가열시키면서 20㎖의 물에 일부분씩 가하여 용해시킨다. 5㎖의 물중에 예비용해시킨 폴리에틸렌 글리콜(0.3348g, 평균 분자량 3350)을 용액에 첨가한다. 용해가 종결될 때까지 교반시킨다. 생성된 수성 매질을 주위 온도로 냉각시키고 1M의 수산화 나트륨을 이용하여 pH를 3.00으로 조절한다(본원에서는 "수성 매질의 pH"로 달리 언급된다). 루즈(loose)한 SSK 펄프 섬유(2.00g, 건조 중량 기준)를 첨가한다. 생성된 슬러리를 완전히 혼합시키고 약 3㎜ 두께의 6인치 직경의 시계 유리상에 박층으로 분산시킨다. 슬러리 층을 오븐에서 65 내지 70℃(가교결합 반응을 최소화시키거나 피하기위해 선택된 온도)에서 건조시키고, 그런 다음 130℃의 경화 온도로 예비경화된 오븐중에 시계 유리를 위치시켜 경화시킨다. 경화 시간은 11.5분이다. 약 1㎜ 두께인 층을 주위 온도로 냉각시킨다. 이것은 특히 흡수성이 아닌 산 형태의 섬유로 생성된다. 그후, 섬유를 재펄프화시킨다. 실시에 있어서, 섬유를 증류수에 적셔서 작은 조각으로 찢고 여기에 400㎖의 증류수를 첨가하는 것이 편리하다. 더욱 교반한 후에(예를 들면, 하룻밤), 혼합물의 pH를 염산으로 2.0으로 조절하고 (1) 블렌더를 50% 출력에서 5.0분동안 저속으로 작동시키는 단계 및 (2) 블렌더를 최고 출력으로 저속으로 1.0분동안 작동시키는 2단계로 와링 블렌더중에서 혼합시킨다. 여전히 산 형태의 섬유를 핸드시이트 성형 와이어가 고정된 부쉬너 퓨넬에서 흡인 여과시켜 수집하고, 400㎖의 물로 세척하고 500㎖의 물로 재현탁시킨다. 물에서 1M 수산화 나트륨을 사용하여 슬러리 pH를 8.5로 조절한다. (이 단계에서 수산화 나트륨 대신 수산화 칼륨 또는 수산화 리튬을 사용하면 섬유가 칼륨 형 또는 리튬 형이 될 것이다). 이틀동안, pH를 주기적으로 확인하여 수산화 나트륨으로 8.5로 재조정한다. 이 기간동안 섬유는 나트륨 염 형으로 교환되고, 이는 매우 흡수성이 있다. 따라서, 이 섬유는 팽윤된다. 완전히 팽윤된 섬유는 흡인 여과에 의해 수집되고, 증류수로 세척된다.
실시예 10
본 실시예는 하기 개시된 특정한 흡수 구조 및 제지 실시예에서 사용되는 초흡수성 섬유의 제조를 나타낸다.
출발 물질
폴리(메틸 비닐 에테르-코-말리에이트) 공중합체를 뉴저지주의 웨인 소재의 GAF 케미칼 코포레이션로부터 수득한다. 적절한 무수물 형태의 공중합체들은 GAF에 의해 GANTREZ AN-149, GANTREZ AN-169 및 GANTREX AN-179로 분류되고, 각각 50,000, 67,000 및 80,000의 Mn의 수평균 분자량을 갖는다. 상응하는 산 형은 수성 가수분해에 의해 수득될 수 있다. 동일한 회사로부터 직접 구입할 수 있는 적합한 산-형 공중합체는 GANTREZ S-97이다. 이는 고형물 또는 수성 용액 형태로 구입할 수 있다.
실시예에서 사용되는 폴리에틸렌 글리콜(이들 바람직한 폴리올은 "PEG"으로 공지되어 있고, 다양한 공급원으로부터 적합하게 공급된다)은 200, 1000, 1500, 3350 및 6800의 평균 분자량을 갖는다. PEG 200은 펜실바니아주 와링톤 소재의 폴리사이언시즈 인코포레이티드에서 수득된다. PEG 1000, PEG 1500 및 PEG 6800은 뉴욕주 온타리오 소재의 사이언티픽 폴리머 프로덕츠 인코포레이티드로부터 입수할 수 있다. PEG 3350은 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마 케미칼 캄파니로부터 입수된다. SSK 펄프, NSK 펄프, 표백된 경재 아스펜 펄프, 표백된 경재 설파이트 펄프, 면 린터, 표백된 경재 유칼립투스 펄프, 용해된 SSK(V-60), 및 머서라이징 용해된 SSK(V-5)는 테네시주 멤피스 소재의 P＆G 셀룰로즈로부터 수득된다. 화학열기계적 펄프는 캐나다 브리티시 콜롬비아, 퀘스넬 소재의 퀘스넬 페이퍼 캄파니에서 수득된다.
달리 언급되지않으면, 아세톤은 시약 등급이고 물은 세번 증류되었다.
초흡수성 섬유의 제조
GANTREZ S-97(3.35g)을 1M 염산을 이용하여 pH 2.00으로 산화시킨 30㎖의 물에 일부분씩 첨가하면서 교반시키고 65 내지 70℃로 가열하여 용해시킨다. 이 용액에 폴리에틸렌 글리콜(0.500g, 분자량 3350)을 첨가한다. 용해가 종결될 때까지 교반시킨다. 생성된 수성 매질을 주위 온도로 냉각시킨다. 이 매질의 pH(본원에서는 "수성 매질의 pH"로 또한 언급된다)는 1.60으로 측정되었다. 루즈한 화학열기계적 펄프(3.00g) 섬유를 첨가한다. 생성된 슬러리를 완전히 혼합시키고 알루미늄 호일상에 박층으로 분산시킨다. 슬러리 층을, 가교결합 반응을 최소화 또는 피하기위해 선택된 65 내지 70℃의 오븐에서 건조시킨다. 약 1㎜의 두께의 박층을 호일에서 제거시키고 130℃의 경화 온도로 예비경화시킨 오븐중에 위치시켜 경화시킨다. 경화 시간은 6.5분이다. 이 층을 주위 온도로 냉각시킨다. 이것은 특별히 흡수성이 아닌 산 형태의 원료 섬유로 수득된다. 그런 다음 섬유를 재펄프화시킨다. 실시에 있어서, 이 섬유를 작은 조각으로 찢고 500㎖의 증류수에 첨가하는 것이 편리하다. 추가로 교반한 후에(예를 들면, 1시간), 혼합물의 pH를 염산으로 2.0으로 조절하고 저속으로 1분동안 와링 블렌더에서 혼합시킨다. 여전히 산 형태인 섬유를, 핸드시이트 성형 와이어가 부착된 부쉬너 퓨넬중에서 흡인 여과시켜 수집하고, 500㎖의 물로 세척하고 500㎖의 물에 재현탁시킨다. 물중의 1M 수산화 나트륨을 사용하여 슬러리 pH를 8.5로 조절한다. (이 단계에서 수산화 나트륨 대신 수산화 칼륨 또는 수산화 리튬을 사용하면 칼륨 형 또는 리튬 형의 섬유가 형성된다). 하룻동안 pH를 주기적으로 확인하고 수산화 나트륨으로 8.5로 재조정한다. 이 기간동안 섬유는 나트륨 염 형으로 교환되고, 이는 매우 흡수성이 있다. 따라서, 이 섬유는 팽윤된다. 완전히 팽윤된 섬유는 흡인 여과에 의해 수집되고, 증류수로 세척된다.
실시예 11
본 실시예는 초흡수성의 층화된 핸드시이트 종이에 표면-친수성 음이온 라텍스를 혼입시킨 것을 보여준다. 250㎖ 증류수중에 1.06g(1.0g, 건조 중량) 40중량%의 정제되지 않은 NSK 펄프를 포함하는 2개의 별도의 슬러리를 제조하고 pH 8.5(0.1N 수산화 나트륨)로 조절시킨다. 각각의 펄프 슬러리를 0.077g의 KYMENETM용액(13%)으로 처리한다. 실시예 1에 따라 제조된 라텍스(0.652g)를 각각의 2개의 KYMENETM처리된 NSK/물 슬러리에 첨가하고 30분동안 교반시킨다. 실시예 9의 초흡수성 섬유(0.5g 건조 중량)를 pH 8.5(1.0N 수산화 나트륨)의 증류수 150㎖중에 현탁시킨다. 별도의 슬러리 각각을 pH 8.5의 증류수에서 표준 데클 박스상에서 형성하고 하기 순서로 전사 패브릭상에 위치시킨다: 상층, 40%, 시이트; 중간층, 초흡수성 시이트; 하부층, 40% 시이트. 각각의 층화된 시이트를 진공 슬릿에 의해 전사 시이트로 전사시켜 피니싱된 종이 핸드시이트를 형성한다. 피니싱된 핸드시이트는 고진공상에서 2회 통과시키고, 제 2 전사 시이트는 피니싱 시이트의 상부에 위치시킨다. 생성된 시이트는 건조될 때까지 10 내지 12회 드럼 건조기(155℃)상을 통과한다.
실시예 12
본 실시예는 혼합 피니싱 초흡수성 핸드시이트 종이에 표면-친수성 음이온 라텍스를 혼입시키는 것을 보여준다. 2.0g 건조 중량의 정제하지 않은 NSK 펄프를 pH 8.5(0.1N 수산화 나트륨)의 35.0㎖ 증류수에 분산시킨다. 약 0.154g의 KYMENETM용액(13%)을 펄프 분산액에 첨가한다. 실시예 2에 따라 제조된 3.0%(1.304g)의 라텍스를 KYMENETM처리된 NSK 펄프 분산액에 첨가하고 30분동안 교반시킨다. 실시예 10에 따른 흡수성 섬유 20% 및 pH 8.5(1.0N 수산화 나트륨)의 150㎖의 증류수를 포함하는 분산액을 별도로 제조된다. 전술한 방법으로 제조된 2개의 슬러리를 혼합하여 15분동안 교반시킨다. pH 8.5(1.0N 수산화 나트륨)의 증류수로 표준 데클 박스에서 핸드시이트를 형성시킨다. 핸드시이트는 드럼 건조기(115℃) 상에서 2개의 전사 패브릭사이를 10 내지 12회 통과함으로써 건조된다.
실시예 13
본 실시예는 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 일회용 유아 기저귀의 제조 방법을 나타낸다. 기저귀용으로 지목된 치수는 6 내지 10㎏ 크기 범위의 어린이에게 사용되는 것이다. 이들 치수는 표준 관행에 따라 상이한 크기의 어린이, 또는 성인용 실금자 브리이프의 경우를 위해 적절히 변화시킬 수 있다.
1. 배면시이트: 실시예 8에 따라 제조된 종이 시이트; 상부 및 하부에서의 폭은 33㎝임; 양쪽 말단에서 안쪽으로 28.5㎝의 중심 폭으로 놋치됨; 길이는 50.2㎝이다.
2. 상면시이트: 락테이트/글리콜레이트 코폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직 패브릭 스크림; 상부 및 하부에서의 폭은 33㎝임; 양쪽 말단에서 안쪽으로 28.5㎝의 중심 폭으로 놋치됨; 길이는 50.2㎝이다.
3. 흡수 코어: 산화된 셀룰로즈(16 내지 24% 카복실); 8.4㎜ 두께, 칼렌더링됨; 상부 및 하부에서의 폭은 28.6㎝임; 양쪽 말단에서 안쪽으로 10.2㎝의 중심 폭으로 놋치됨; 길이는 44.5㎝임; 총 3.5g의 폴리아크릴레이트 흡수 겔화 물질 입자가 셀룰로즈 코어 물질에 분배되어 있음.
4. 탄성 다리 밴드: 4개의 개별적인 고무 스트립(측면당 2개); 폭: 4.77㎜; 길이: 370㎜; 두께: 0.178㎜(모든 전술된 치수는 이완 상태의 것이다).
배면시이트상에 상면시이트로 덮힌 코어 물질을 위치시키고 접착시키는 표준 방식으로 기저귀를 제조한다. 탄성 밴드(코어에 가장 가까운 밴드를 "내부", 가장 먼 밴드를 "외부"로 명명됨)를 약 50.2㎝로 연신하고 코어의 각각의 종방향 측면(측면당 2개의 밴드)을 따라 상면시이트/배면시이트 사이에 위치시킨다. 각각의 측면을 따른 내부 밴드를 코어의 가장 좁은 폭으로부터 약 55㎜ 떨어지게 위치시킨다(탄성 밴드의 내부 가장자리에서부터 측정). 이는 코어의 내부 탄성 가장자리 및 굴곡된 가장자리 사이에 가요성 상면시이트/배면시이트 물질을 포함하는 기저귀의 각각의 측면을 따른 이격 요소를 제공한다. 내부 밴드를 연신된 상태에서 길이를 따라 아래로 접착시킨다. 외부 밴드를 내부 밴드로부터 약 13㎜ 위치에서 위치시키고, 연신 상태에서 길이를 따라 아래로 접착시킨다. 상면시이트/배면시이트 조립체는 가요성이 있고, 하부 접착 밴드는 수축하여 기저귀의 측면을 탄성적이게 한다.
실시예 14
본 실시예는 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 초박형 일회용 기저귀를 나타낸다. 기저귀는 15 내지 25중량% 실시예 3의 라텍스 조성물 시이트로 내부 표면을 처리하였으므로 실질적으로 뇨-불투과성이다.
실시예 15
본 실시예는 생리 기간중에 사용하기에 적합한 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 경량 팬티라이너를 나타낸다. 팬티라이너는 1.0g의 흡수 겔화 물질 입자(시판되는 폴리아크릴레이트; 니폰 쇼쿠바이)를 함유하는 패드(117㎠의 표면적; SSK 에어 펠트 3.0g)를 포함하고; 패드는 미국 특허 제 4,463,045 호에 따른 다공성 성형 필름 상면시이트와 실시예 8에 따라 제조된 종이 시이트를 포함하는 배면시이트 사이에 위치된다.
실시예 16
본 실시예는 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 팬티라이너를 나타낸다. 팬티라이너는 실시예 4의 표면 친수성 음이온 라텍스 22중량%를 포함하는 종이 배면시이트, 실시예 12에 따른 흡수 시이트를 포함하는 흡수 코어 및 부직 폴리프로필렌 섬유의 스크림을 포함하는 액체-투과성 상면시이트를 포함한다.
실시예 17
본 실시예는 흡수 코어로부터 바깥쪽으로 연장된 2개의 플랩을 갖는, 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 생리대 형태를 한 생리 제품을 나타낸다. 생리대는 1987년 8월 18일자로 반 틸버그(Van Tilburg)에게 허여된 미국 특허 제 4,687,478 호의 디자인에 따른 흡수 패드(표면:117㎠; 8.5g SSK 에어 펠트)를 사용하여 제조된다. 배면시이트는 실시예 6의 표면 친수성 음이온 라텍스 약 20중량%를 포함하는 종이 시이트를 포함하고, 상면시이트는 폴리아세테이트 섬유의 부직 스크림을 포함한다.
실시예 18
본 실시예는 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 생리대를 나타낸다. 상면시이트를 미국 특허 제 4,687,478 호에 따른 다공성의 비광택 성형 필름으로 대치시키고, 25중량%의 실시예 1의 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 종이 시이트를 포함하는 배면시이트를 사용하여 상기 실시예 17의 생리대를 개질시켰다.
실시예 19
본 실시예는 표면 친수성 음이온 라텍스를 포함하는 초박형 생리대를 나타낸다. 초박형 생리대는 실시예 16의 내용에 따라 제조되지만, 흡수 코어를 포함하는 실시예 11에 따른 삼겹 시이트를 사용하고, 스크림 상면시이트 대신 미국 특허 제 4,463,045 호에 따른 성형 필름 상면시이트를 사용하였다.
상기 언급된 모든 문헌 및 특허원은 본원에 참고로 혼입되었다.
본원에 개시된 실시예 및 양태는 예시를 위한 것이고, 당분야에 숙련된 자들에 의해 여러 변형 또는 변화가 가능하며, 본원의 정신 및 범위가 모두 첨부된 청구 범위의 범위에 포함되어 있다.

Claims (19)

  1. (A) 물, 수-혼화성 용매 및 이들의 혼합물에서 선택된 수성 상; 및
    (B) (a) (i) 에틸 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 1,3-부타디엔, 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 스티렌, t-부틸 스티렌, 비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로부터 유래된 하나이상의 탄성중합체 형성 단량체 단위, 및 (ii) 아크릴산, 글리시딜 메타크릴레이트, 이타콘산, 메타크릴산, 불포화 지방산, 비닐 벤조산, 또는 이들의 혼합물로부터 유래된 하나이상의 카복실레이트 함유 단량체 단위를 포함하는 중합체를 포함하며, 이때 탄성중합체성 형성 단량체 단위 대 카복실레이트 함유 단량체 단위의 비율이 약 100:1 내지 약 100:30인 탄성중합성 소수성 코어, 및 (b) 잔기 L-X(이때, L은 하나이상의 불포화 결합을 함유하는 소수성 하이드로카빌 기를 포함하고, X는 알콕시, 아미데이트, 아미드, 카복실레이트, 에톡실레이트, 하이드록시, 포스페이트 또는 설페이트이다)로 이루어지며 코어에 결합된 외부 친수성 쉘을 포함하고, 상기 수성 상에 분산된 약 5 내지 약 50중량%의 라텍스 입자를 포함하는, 음이온성 라텍스 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    X가 하이드록시 또는 폴리옥시알킬렌 친수성 기인 라텍스 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    X가 폴리옥시에틸렌 친수성 기인 라텍스 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    L이 약 10 내지 약 22개의 탄소를 포함하는 라텍스 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    L이 올레일 기인 라텍스 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    수성 상에 분산된 약 10 내지 약 25중량%의 라텍스 입자를 포함하는 라텍스 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    탄성중합체 형성 단량체 단위 대 카복실레이트 함유 단량체 단위의 비율이 약 100:2 내지 약 100:10인 라텍스 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    탄성중합체 형성 단량체 단위가 스티렌 및 1,3-부타디엔으로부터 유래되고, 카복실레이트 함유 단량체 단위가 아크릴산으로부터 유래되는 라텍스 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    스티렌 대 1,3-부타디엔 대 아크릴산의 비율이 약 40:60:2인 라텍스 조성물.
  10. (A) (a) 물,
    (b) (i) 에틸 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 1,3-부타디엔, 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 스티렌, t-부틸 스티렌, 비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로부터 유래된 하나이상의 탄성중합체 형성 단량체, 및 (ii) 아크릴산, 글리시딜 메타크릴레이트, 이타콘산, 메타크릴산, 불포화 지방산, 비닐 벤조산 또는 이들의 혼합물로부터 유래된 하나이상의 카복실레이트 함유 단량체를 포함하며, 이때 탄성중합체 형성 단량체 대 카복실레이트 함유 단량체의 비율이 약 100:1 내지 약 100:30인 중합가능한 성분 약 5 내지 약 50%의 분산액,
    (c) 수용성 유리-라디칼 중합 개시제(이때, 탄성중합체 형성 단량체 대 유리-라디칼 중합 개시제의 비율은 약 100:0.5 내지 약 100:10이다), 및
    (d) 양쪽성 이원블록 유화제 L-X(이때, L은 하나이상의 불포화 결합을 함유하는 소수성 하이드로카빌 기를 포함하고, X는 알콕시, 아미데이트, 아미드, 카복실레이트, 에톡실레이트, 하이드록시, 포스페이트 또는 설페이트이며; 탄성중합체 형성 단량체 대 이원 블록 유화제의 비율이 약 100:1 내지 약 100:50이다)를 포함하는 혼합물을 제공하는 단계; 및
    (B) 혼합물을 중합가능한 성분의 유화 중합 개시에 충분한 온도로 가열시키는 단계를 포함하는 음이온성 라텍스 조성물의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    X가 하이드록시 또는 폴리옥시알킬렌 친수성 기인 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    혼합물이 약 10 내지 약 25%의 중합가능한 성분을 포함하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    중합가능한 성분이 스티렌, 1,3-부타디엔 및 아크릴산을 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    스티렌 대 1,3-부타디엔 대 아크릴산의 비율이 약 40:60:2인 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    탄성중합체 형성 단량체 대 이원블록 유화제의 비율이 약 100:2 내지 약 100:10인 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    혼합물이 효과량의 수용성 쇄 이동제를 추가로 포함하는 방법.
  17. 다중 셀룰로즈 섬유 및 제 11 항의 라텍스 조성물을 포함하는 종이 시이트.
  18. 제 17 항에 있어서,
    약 1 내지 약 30%의 라텍스 조성물을 포함하는 종이 시이트.
  19. 제 17 항에 있어서,
    흡수 겔화 물질을 추가로 포함하는 종이 시이트.
KR1019970704077A 1994-12-20 1995-12-13 표면 친수성을 갖는 음이온 라텍스 조성물 KR100243553B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35947594A 1994-12-20 1994-12-20
US08/359,475 1994-12-20
PCT/US1995/016674 WO1996019511A1 (en) 1994-12-20 1995-12-13 Anionic latex composition having surface hydrophilicity

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997006687A Division KR100244556B1 (ko) 1994-12-20 1999-07-24 표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물을 포함하는 흡수 구조물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100243553B1 true KR100243553B1 (ko) 2000-02-01

Family

ID=23413950

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970704077A KR100243553B1 (ko) 1994-12-20 1995-12-13 표면 친수성을 갖는 음이온 라텍스 조성물
KR1019997006687A KR100244556B1 (ko) 1994-12-20 1999-07-24 표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물을 포함하는 흡수 구조물

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997006687A KR100244556B1 (ko) 1994-12-20 1999-07-24 표면 친수성을 갖는 음이온성 라텍스 조성물을 포함하는 흡수 구조물

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0799258B1 (ko)
JP (1) JPH10511130A (ko)
KR (2) KR100243553B1 (ko)
AT (1) ATE199920T1 (ko)
AU (1) AU710817B2 (ko)
CA (1) CA2205916A1 (ko)
DE (1) DE69520452T2 (ko)
ES (1) ES2155544T3 (ko)
WO (1) WO1996019511A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5968853A (en) * 1997-03-10 1999-10-19 The Procter & Gamble Company Tissue with a moisture barrier
WO2005014697A1 (en) 2003-08-06 2005-02-17 The Procter & Gamble Company Coated water-swellable material
CN100441234C (zh) 2003-08-06 2008-12-10 宝洁公司 制备包含已涂敷的水可溶胀聚合物的水可溶胀材料的方法
US7427437B2 (en) 2003-08-06 2008-09-23 The Procter & Gamble Company Absorbent article comprising coated water-swellable polymer
EP1654012B1 (en) 2003-08-06 2013-04-24 Basf Se Water-swellable material comprising coated water-swellable polymer particles
EP1518567B1 (en) 2003-09-25 2017-06-28 The Procter & Gamble Company Absorbent articles comprising fluid acquisition zones with coated superabsorbent particles
CA2596870A1 (en) 2005-02-04 2006-08-10 The Procter & Gamble Company Absorbent structure with improved water-absorbing material
CN1300243C (zh) * 2005-05-27 2007-02-14 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 纤维素丙烯酸酯复合乳液的制备方法
KR100883173B1 (ko) 2008-04-08 2009-02-10 티엘엑스 시암 컴퍼니 리미티드 음이온 발생 천연 라텍스 폼 및 그 제조방법
CN103866635B (zh) * 2014-02-28 2016-03-09 苏州恒康新材料有限公司 一种甲基丙烯酸月桂酯湿强剂及其制备方法
FR3035110B1 (fr) 2015-04-15 2017-03-24 Michelin & Cie Methode de preparation d'un melange maitre d'elastomere dienique synthetique et de charge carbonee

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734445A (en) * 1986-12-18 1988-03-29 The Procter & Gamble Company Latex compositions capable of producing elastomers with hydrophilic surfaces
US5200037A (en) * 1988-05-23 1993-04-06 The Procter & Gamble Company Absorbent structures from mixed furnishes

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4785030A (en) * 1986-12-18 1988-11-15 The Procter & Gamble Company Cationic latex compositions capable of producing elastomers with hydrophilic surfaces
US5015245A (en) * 1990-04-30 1991-05-14 The Procter & Gamble Company Disposable sanitary articles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734445A (en) * 1986-12-18 1988-03-29 The Procter & Gamble Company Latex compositions capable of producing elastomers with hydrophilic surfaces
US5200037A (en) * 1988-05-23 1993-04-06 The Procter & Gamble Company Absorbent structures from mixed furnishes

Also Published As

Publication number Publication date
EP0799258B1 (en) 2001-03-21
ATE199920T1 (de) 2001-04-15
EP0799258A1 (en) 1997-10-08
WO1996019511A1 (en) 1996-06-27
ES2155544T3 (es) 2001-05-16
MX9704614A (es) 1997-09-30
CA2205916A1 (en) 1996-06-27
JPH10511130A (ja) 1998-10-27
AU710817B2 (en) 1999-09-30
AU4526796A (en) 1996-07-10
KR100244556B1 (ko) 2000-03-15
DE69520452D1 (de) 2001-04-26
DE69520452T2 (de) 2001-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0527152B1 (en) Disposable sanitary articles
US5200036A (en) Paper with polycationic latex strength agent
KR100243553B1 (ko) 표면 친수성을 갖는 음이온 라텍스 조성물
FI85590B (fi) Hydrogelbildande polymerkompositioner foer anvaendning i absorberande produkter, foerfarande foer deras framstaellning och dessa innehaollande produkter.
EP1830897B1 (en) Multi-purpose adhesive composition
KR100386723B1 (ko) 플러슁가능한 섬유 구조물
US4251643A (en) Absorbents with improved water absorbing power
JP5571215B2 (ja) 吸収性複合体の製造方法
JP2974771B2 (ja) ポリ（メチルビニルエーテル―コ―マレエート）とポリオールとで変性されたセルロース繊維
AU2003237240B9 (en) Fluid storage material including particles secured with a crosslinkable binder composition
US6849685B2 (en) Method for making an absorbent binder composition and application thereof to a substrate
CZ156198A3 (cs) Zesíťovaný polymer absorbující vodné tekutiny, způsob jeho výroby a použití a zesíťovací prostředek a jeho použití
CA2765226A1 (en) Superabsorbent cellulosic fiber and method of making same
WO2004010915A1 (en) Composite absorbent structure attached with adhesive
US5200037A (en) Absorbent structures from mixed furnishes
US20070083175A1 (en) Transparent/translucent absorbent composites and articles
GB2065187A (en) Process for preparing water sorptive products
KR0162246B1 (ko) 혼합 재료로 된 흡수 구조물
JP7329785B2 (ja) 吸湿性を有するコーティング剤、コーティング剤によって乾燥被膜が形成された衛生材料用成形体、および、コーティング剤の製造方法
JPS5818381B2 (ja) ホスイセイトジユウナンセイニスグレタキユウスイザイリヨウ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
LAPS Lapse due to unpaid annual fee