KR100336445B1

KR100336445B1 - 섬유상셀룰로즈물질에유용한,무수성의자가-유화성생분해성화학유연제조성물

Info

Publication number: KR100336445B1
Application number: KR1019950705461A
Authority: KR
Inventors: 로버트진 래글린; 딘반 판; 폴데니스 트로칸; 토앤 트린
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1994-05-23
Publication date: 2002-10-04
Also published as: CA2162850A1; EP0702736A1; GR3032823T3; AU694739B2; MY111105A; WO1994029521A1; SG66293A1; EP0702736B1; FI955790A0; ES2142947T3; PT702736E; KR960702878A; NO954869L; EG20526A; HU9503465D0; TW251324B; PE53794A1; PH31546A; NZ268169A; DE69423353D1

Abstract

에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 혼합물을 포함하는 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물이 제공된다. 바람직한 생분해성 에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물로는 디에스테르 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디에스테르 디(터치 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 및 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드와 같은 디에스테르 디알킬 디메틸 암모늄 염이다. 바람직한 폴리하이드록시 화합물은 글리세롤, 약 150 내지 약 800 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리글리세롤, 및 약 200 내지 약 4000 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜 및 폴리옥시프로필렌 글리콜로 구성되는 군으로부터 선택된다. 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 폴리하이드록시 화합물이 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 혼화되는 특정 온도 범위에서 에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물을 폴리하이드록시 화합물과 혼합함으로써 제조한다. 생성된 안정한 고형물 또는 진한 유체 혼합물은 그 다음 소비자 또는 최종 사용자에게 경제적으로 수송될 수 있다. 화학 유연제 조성물의 최종 사용자는 단순히 혼합물을 액체 담체(예컨대 물)로 희석하여 섬유상 셀룰로스 물질로 처리하기 적합한 수성 분산액을 형성한다. 본 발명의 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 주로 티슈 및 수건과 같은 일회용 종이 제품을 유연화시키는 데 사용된다.

Description

섬유성 셀룰로즈 물질에 유용한, 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물

발명의 분야

본 발명은 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 티슈 종이웹과 같은 섬유성 셀룰로즈 물질을 처리하는 데 유용한 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물에 관한 것이다. 처리된 티슈 웹은 타월, 냅킨, 고급 티슈 및 화장지 제품과 같은 유연성의 흡수 종이 제품을 제조하는 데 사용할 수 있다.

발명의 배경

때때로 티슈 또는 종이 티슈 웹 또는 시이트로 불리우는 종이 웹 또는 시이트는 현대 사회에서 폭넓은 용도를 가진다. 종이 타월, 냅킨, 고급 티슈 및 화장지와 같은 제품은 주요 상업 제품이다. 이들 제품의 3 가지 중요한 물리적 성질은 유연성, 흡수성, 특히 수성 시스템에 대한 흡수성 및 강도, 특히 습윤시의 강도인 것으로 오랫동안 인식되어 왔다. 이들 성질중 2 또는 3 개의 성질을 동시에 개선시킬 뿐만 아니라 다른 성질에 영향을 미치지 않고 이들 개개 성질을 개선시키려는 연구 및 개발 노력이 경주되고 있다.

유연성은 소비자가 특정 제품을 잡아 자신의 피부에 문지러거나 손안에서 구길 때 느껴지는 촉감이다. 이러한 촉감은 몇가지의 물리적 성질의 결합에 의하여제공된다. 유연성과 관련한 가장 중요한 물리적 성질의 한가지는 제품이 제조되는 종이 웹의 경도인 것으로 기술 분야의 숙련가에 일반적으로 인식되어 진다. 다시 경도는 웹의 건조 신장강도 및 웹을 구성하는 섬유의 경도에 직접적으로 좌우되는 것으로 일반적으로 여겨진다.

강도는 제품 및 그의 구성 웹이 물리적인 일체성을 유지하고 사용시, 특히 습윤 사용시 잘 찢어지고 터지고 끊어지지 않는 능력이다.

흡수성은 제품 및 그의 구성 웹이 일정량의 액체, 특히 수용액 또는 분산액을 흡수하는 능력의 척도이다. 소비자가 느끼는 전체적인 흡수성은 일정 중량의 티슈 종이가 포화시 흡수하는 액체의 총량 뿐만아니라 액체를 흡수하는 속도의 조합인 것으로 일반적으로 여겨진다.

종이 웹의 강도를 증가시키기 위하여 습윤 강도 수지를 사용하는 것이 공지되어 있다. 예컨대, 베스트펠트(Westfelt) 는 다수의 이와 같은 물질에 대하여 기술하고 있다[Cellulose Chemistry and Technology, Volume 13, p. 813-825 (1979)], 미합중국 특허 제 3,755,220 호(1973년 8월 28일, Freimark et al.) 에서는 해교제로서 알려져 있는 특정 화학 첨가제가 제지 공정에서 시이트 형성동안 일어나는 자연적 섬유-섬유 결합을 방해한다고 기술하고 있다. 이와 같은 결합의 감소는 종이 시이트를 더욱 부드럽게 하거나 덜 거칠게 한다. 상기 특허 문헌에서는 또한 시이트의 습윤 강도를 증가시키고 해교제의 바람직하지 않은 효과를 상쇄하기 위하여 습윤 강도 수지를 이용하는 것에 대하여 기술하고 있다. 이들 해교제는 건조 신장 강도 및 습윤 신장 강도를 감소시킨다.

미합중국 특허 제 3,821,068 호(1974년 6월 28일, Shaw) 에서는 또한 화학 해교제를 사용하여 티슈 종이 웹의 경도를 감소시켜 유연성을 증가시킬 수 있음을 개시하고 있다.

화학적 해교제는 다양한 참고 문헌에 개시되어 있다[미합중국 특허 3,554,862 호, Hervey et al., 1971년 1월 12일]. 이들 물질은 예컨데 코코트리메틸암모늄 클로라이드, 올레일트리메틸암모늄 클로라이드, 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 및 스테아릴트리메틸 암모늄 클로라이드와 같은 모노 장쇄 4 급 암모늄 염이다.

미합중국 특허 제 4,144,122 호(1979년 3월 13일, Emanuel-ssion et al.) 에서는 웹을 유연하게 하기 위하여 비스(알콕시(2-하이드록시)프로필렌) 4 급 암모늄 클로라이드와 같은 착체 4 급 암모늄 화합물을 사용하는 것에 대하여 개시하고 있다. 또한 이 문헌에서는 지방산 알콜의 에틸렌 산화물 및 프로필렌 산화물 부가물과 같은 비이온성 계면활성제를 사용함으로써 해교제에 의해 야기되는 흡수성의 감소를 극복하는 것에 대하여 기술하고 있다.

문헌[Armak Company, Chicago, Illinois, 회사 발행물 76-17 (1977)] 에서는 티슈 종이 웹에 유연성 및 흡수성을 부여하기 위하여 폴리옥시에틸렌 글리콜의 지방산 에스테르와 함께 디메틸 디(수소화)탈로우 암모늄 클로라이드를 사용하는 것에 대하여 기술하고 있다.

종이 웹의 개선을 위한 연구 결과의 한 예는 미합중국 특허 제 3,301,746 호(Sanford and Sisson, 1967년 1월 31일)에 기술되어 있다. 이 특허 문헌에 기술된 방법에 의해 제조된 종이 웹의 높은 품질 및 이 웹으로부터 제조된 제품의 상업적인 성공에도 불구하고 제품 향상을 위한 연구 노력은 계속되고 있다.

예컨대 미합중국 특허 제 4,158,594 호(Becker et al., 1979년 1월 19일) 에서는 강하고 유연한 섬유성 시이트를 형성하는 방법에 대하여기술하고 있다. 좀 더 구체적으로 이 문헌에서는 웹의 한 표면 및 크레이핑 표면에 미세 패턴화 배열로 접착된 결합 물질(예컨대 아크릴계 라텍스 고무 유화제, 수용성 수지 또는 엘라스토머성 결합 물질)로 공정 과정동안 웹의 한 표면을 크레이핑 표면에 접착시키고, 크레이핑 표면으로부터 웹을 크레이핑하여 시이트 물질을 형성함으로써, (화학적 해교제의 첨가에 의하여 유연화될 수 있는) 티슈 종이 웹의 강도를 높일수 있음을 개시하고 있다.

공지된 디알킬 디메틸 암모늄 염(예컨대, 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디탈로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트, 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 등)과 같은 기존의 4 급 암모늄 화합물은 효과적인 화학적 해교제이다. 바람직하지 않게도, 이들 4 급 암모늄 화합물은 생분해성이 아니다. 본 발명자들은 생분해성인 이들 4 급 암모늄 염의 모노-및 디-에스테르 변형체도 화학적 해교제로서 효과적인 역할을 하며 섬유성 셀룰로즈 물질의 유연성을 증가시킴을 발견하였다.

또한 실질적으로 무수성 형태로 이들 생분해성 화합물을 함유하는 화학 유연제 조성물을 제공하는 것은 제품의 수송상의 비용 절감(낮은 중량), 포장상의 비용 절감 및 화학 유연제 조성물의 공정에 필요한 기계상의 비용 절감(수용성 현탁액을구성하는 데 필요한 설비의 감소)을 유도한다. 또한 본 발명은 농축된 유연제 조성물의 제조에 전형적으로 사용되는 유기 용매, 특히 휘발성 유기 용매를 배제하기 때문에 환경적 안전성의 장점을 제공한다.

본 발명의 목적은 섬유성 셀룰로즈 물질을 처리하는 데 유용한 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유연한 흡수성의 티슈 종이 제품을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 유연한 흡수성의 종이 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

이들 목적 및 기타 목적은 하기 명세서에 개시된 내용으로부터 자명한 바와 같이 본 발명에 따라 달성된다.

발명의 요약

본 발명을 섬유성 셀룰로즈 물질을 처리하는 데 유용한 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 제공한다. 간단하게 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 (a) 바람직하게는 하기 일반식을 가지는 생분해성 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물:

또는

[상기 식에서,

R₂치환체 각각은 C₁-C₆알킬 또는 하이드록시알킬 그룹, 벤질 그룹 또는 이들의 혼합물이고, R₁치환체 각각은 C₁₂-C₂₂하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 그룹 또는 이들의 혼합물이고, R₃치환체 각각은 C₁₁-C₂₁하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 또는 이들의 혼합물이고, Y 는 -O-C(O)- 또는 -C(O)-O- 또는 -NH-C(O)- 또는 -C(O)-NH- 및 이들의 혼합물이고, n 은 1 내지 4 이고, X^-은 적당한 음이온, 예컨대, 클로라이드, 브로마이드, 메틸설페이트, 에틸 설페이트, 니트레이트 등이다] 및

(b) 글리세롤, 약 150 내지 약 800 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리글리세롤, 약 200 내지 약 4000 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜및 폴리옥시프로필렌 글리콜, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 폴리하이드록시 화합물의 혼합물을 포함하고; 이때, 상기 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 상기 폴리하이드록시 화합물이 혼화되는 온도에서, 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비가 약 1 : 0.1 내지 약 0.1 : 1 의 범위가 되도록, 폴리하이드록시 화합물을 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 혼합하여 제조한다.

본 발명의 화학 유연제 조성물은 약 20 ℃ 이상의 온도에서 안정하고 균질한 고체 또는 점성 유체이다. 유체는 액체 또는 액정상 구조를 가질 수 있다. 실질적으로 자가-유화성 화학 유연제 조성물의 수분 함량은 약 20 중량% 미만이고, 바람직하게는 약 10 중량% 미만이고, 더욱 바람직하에는 약 5 중량% 미만이다.

본 발명에 사용하기 적합한 바람직한 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물의 예로는

및

이다:

상기 식에서, R₂치환체 각각은 C₁-C₆알킬 또는 하이드록시알킬 그룹, 벤질 그룹 또는 이들의 혼합물이고, R₁치환체 각각은 C₁₂-C₂₂하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 그룹 또는 이들의 혼합물이고, R₃치환체 각각은 C₁₁-C₂₁하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 또는 이들의 혼합물이다.

이들 화합물은 디에스테르 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디에스테르 디스테아릴 디메틸 암모늄 클로라이드, 모노에스테르 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸암모늄 메틸설페이트, 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 모노에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 및 이들의 혼합물과 같은 공지의 디알킬디메틸암모늄 염의 모노 또는 디에스테르 변형체일 수 있으며, 디(비 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(약간 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC) 및 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDHTDMAC) 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 제품 특성상 요구사항에 따라 디탈로우의 포화 정도를 비수소화(연성)시키는 것부터 약간, 부분적 또는 완전한 수소화(경성)로 조정할 수 있다.

특정 이론에 결부되지는 않지만 에스테르 잔기(들)이 이들 화합물에 생분해성을 부여하는 것으로 여겨진다. 중요한 사실은 사용된 에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물이 종래의 디알킬 디메틸 암모늄 화학 유연제보다 더욱 신속히 생물분해된다는 점이다.

본 발명에 유용한 폴리하이드록시 화합물의 예로는 글리세롤, 약 150 내지 약 800 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리글리세롤 및 약 200 내지 약 4000 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜 글리콜이며, 약 200 내지 약 600 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틴렌 글리콜이 바람직하다.

본 발명의 티슈 웹을 제조하는 방법은 상기 성분으로부터 제지 퍼니쉬 형성 단계, 포르드리니어 와이어와 같은 다공질 표면상에 제지 퍼니쉬의 침착 및 침착된 퍼니쉬로부터 물을 제거하는 단계를 포함한다.

본 명세서에서 모든 백분율, 비 및 비율은 별도 표기가 없는 한 중량을 기준으로 한다.

명세서는 본 발명을 한정하고 특정하는 청구 범위로 결론을 내리지만 첨부된 도면과 함께 하기의 설명으로부터 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다:

제 1 도는 DEDTHTDMAC 및 PEG-400 시스템의 상 그래프이다.

제 2 도는 DEDHTDMAC 및 PEG-400 시스템의 상 그래프이다.

제 3 도는 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 와PEG-400 시스템의 1:1 중량비의 고체 예비혼합물을 희석시킴으로써 형성된 2% DEDTHTDMAC 분산액을 63,000 배로 확대한 저온 투과 현미경 사진이다.

제 4 도는 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드와 PEG-400 시스템의 1:1 중량비의 액체 예비혼합물을 희석시킴으로써 형성된 2% DEDTHTDMAC 분산액을 63,000 배로 확대한 저온 투과 현미경 사진이다.

제 5 도는 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드와 글리세롤과 PEG-400 시스템 혼합물의 1:1 중량비의 액체예비혼합물을 희석시킴으로써 형성된 2% DEDTHTDMAC 분산액을 63,000 배로 확대한 저온 투과 현미경 사진이다.

본 발명을 이하 좀 더 상세히 기술한다.

명세서는 본 발명으로 여겨지는 발명의 요지를 한정하고 특정하는 청구 범위로 결론을 내리지만 하기 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "점성 유체" 는 20℃ 에서 약 10,000 센티포이즈 이상의 점도를 가지는 유체를 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "균질한 혼합물" 은 에스테르-작용성 4 급 암모늄 및 폴리하이드록시 화합물이 상호 용해 또는 분산된 조성물을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "자가-유화성" 은 물과 같은 액체 담체에 첨가될 경우 최소의 전단, 열, 분산 보조제 등으로 균질한 콜로이드성 분산액을 형성하는 조성물을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물" 은 하나 이상의 에스테르 그룹을 함유하는 4 급 암모늄 화합물을 의미한다.

본 명세성에서 사용되는 바와 같은 "티슈 종이 웹, 종이 웹, 웹, 종이 시이트 및 종이 제품"은 모두, 수성 제지 퍼니쉬를 형성하는 단계, 포르드리니어 와이어와 같은 다공질 표면상에 퍼니쉬를 침착하는 단계, 및 압축의 유/무하에서 중력 또는 진공-보조 배출 또는 증발에 의하여 퍼니쉬로부터 물을 제거하는 단계를 포함하는 공정에 의하여 제조된 종이의 시이트를 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "수성 제지 퍼니쉬" 는 하기 화학제와 제지 섬유의 수성 슬러리이다.

본 발명의 제조 방법의 제 1 단계는 수성 제지 퍼니쉬를 형성하는 것이다. 피니쉬는 하기하는 바와 같이, 제지 섬유(이하 목제 펄프로도 종종 언급함), 1종 이상의 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물 및 1종 이상의 폴리하이드록시 화합물을 포함한다.

모든 변형체의 목재 펄프는 일반적으로 본 발명에 사용되는 제지 섬유를 포함할 것으로 예측된다. 그러나 면 린네, 배가시, 레이온 등과 같은 기타 셀룰로즈 섬유 펄프도 사용할 수 있으며 이들도 청구한다. 본 발명에 유용한 목재 펄프는 분쇄 목재와 같은 기계가공 펄프, 열 기계 가공 펄프 및 화학 변성된 열기계 가공 펄프(CTMP)뿐만 아니라 크라프트, 설파이트 및 설페이트 펄프와 같은 화학가공 펄프를 포함한다. 낙엽 및 침엽수로부터 얻어진 펄프도 사용할 수 있다. 또한 본 발명은 본연의 제지 과정을 용이하게 하기 위하여 충전제 및 접착제와 같은 기타 비-섬유상 물질뿐만 아니라, 상기 목재 범주에 속하는 화합물을 포함하는 재생 종이로부터 얻어진 섬유도 사용할 수 있다. 바람직하게는 본 발명에 사용되는 제지섬유는 북쪽지방의 연목으로부터 얻어진 크라프트 펄프를 포함한다.

무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물

본 발명은 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 혼합물을 필수 성분으로 함유한다. 에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 비는 사용되는 특정 폴리하이드록시 화합물 및/또는 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물의 분자량에 따라 좌우되지만, 약 1:0.1 내지 약 0.1:1, 바람직하게는 약 1:0.3 내지 0.3:1, 더욱 바람직하게는 약 1:0.7 내지 약 0.7:1 이다.

이와 같은 화합물의 개개 유형은 하기에서 상세하게 기술한다.

A. 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물

화학 유연제 조성물은 하기 일반식을 가지는 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물을 필수 성분으로 함유한다:

또는

상기 식에서,

R₂치환체 각각은 C₁-C₆알킬 또는 하이드록시알킬 그룹, 벤질 그룹 또는 이들의 혼합물이고, R₁치환체 각각은 C₁₂-C₂₂하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 그룹 또는 이들의 혼합물이고, R₃치환체 각각은 C₁₁-C₂₁하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 또는 이들의 혼합물이고, Y 는 -O-C(O)- 또는 -C(O)-O- 또는 -NH-C(O)- 또는 -C(O)-NH- 및 이들의 혼합물이고, n 은 1 내지 4 이고, X- 은 적당한 음이온, 예컨대, 클로라이드, 브로마이드, 메틸설페이트, 에틸 설페이트, 니트레이트 등이다.

문헌[Swern, Ed., Bailey's Industrial Oil and Fat Products, Third Edition, John Wiley and Sons, New York (1964)]에 기술된 바와같이, 탈로우는 다양한 조성을 가지는 천연 물질이다. 상기 문헌의 표 6.13 에는 탈로우 지방산의 78 % 이상이 전형적으로 16 또는 18 개의 탄소 원자를 함유함을 나타내고 있다. 탈로우에 존재하는 지방산의 반은 전형적으로 올레산 형태의 불포화산이다. 천연 탈로우 뿐만 아니라 합성 탈로우도 본 발명 범위에 포함된다. 또한 제품 특성 요구사항에 따라 디탈로우의 포화 정도는 비 수소화(연성)된 것으로부터 약간 부분적 또는 완전한 수소화(경성) 범위로 조정할 수 있다. 상기 모든 포화수준은 본 발명의 범위에 명백히 포함된다.

치환체 R₁, R₂및 R₃는 알콕시, 하이드록실과 같은 다양한 그룹으로 임의로 치환될 수 있거나 또는 분지될 수 있으나 이와 같은 물질은 본 발명에 바람직하지 않다. 바람직하게는 R₁각각은 C₁₂-C₁₈알킬 및/또는 알케닐이고, 가장 바람직하게는 R₁각각은 직쇄 C₁₆-C₁₈알킬 및/또는 알케닐이다. R₂각각은 바람직하게는 메틸 또는 하이드록시에틸이다. R₃는 바람직하게는 C₁₃-C₁₇알킬 및/또는 알케닐이고, 가장 바람직하게는 R₃는 직쇄 C₁₅-C₁₇알킬 및/또는 알케닐이고, X- 는 클로라이드 또는 메틸 설페이트이다. 또한 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물은 임의의 소량 성분으로서 약 10% 이하의, 예컨대 (R₂)₂-N⁺-((CH₂)₂OH)((CH₂)₂OC(O)R₃)X^-와 같은 모노(장쇄 알킬) 유도체를 함유한다. 이들 소량 성분은 유화제로서 작용하며 본 발명에 유용하다.

본 발명에 유용한 상기 구조를 가지는 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물의 특정 예는 디에스테르 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 모노에스테르 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디에스테르 디탈로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트, 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트, 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 및 이들의 혼합물과 같은 공지의 디에스테르 디알킬 디메틸 암모늄 염 등을 들 수 있다. 이들 특정 물질은 상표명 "ADOGEN(Sherex Chemical Company Inc. Dublin, Ohio) 으로 시판되고 있다.

또한 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물의 디-4 급 암모늄 화합물의 변형체도 사용할 수 있으며 본 발명의 범위에 포함된다. 이들 화합물은 하기 일반식을 가진다:

상기 식에서, R₂각각은 C₁-C₆알킬 또는 하이드록시알킬 그룹이고, R₃는 C₁₁-C₂₁하이드로카빌 그룹이고, n 은 2 내지 4 이고 X^-는 적당한 음이온, 예컨대 할라이드(클로라이드 또는 브로마이드) 또는 메틸 설페이트이다. 바람직하게는 R₃각각은 C₁₃-C₁₇알킬 및/또는 알케닐이고, 가장 바람직하게는 직쇄 C₁₅-C₁₇알킬 및/또는 알케닐이고, R₂는 메틸이다.

B. 폴리하이드록시 화합물

화학 유연제 조성물은 필수 성분으로 폴리하이드록시 화합물을 함유한다.

본 발명에 유용한 폴리하이드록시 화합물의 예로는 글리세롤, 약 150 내지 약 800 의 중량 평균 분자량(예컨대, 약 2 내지 약 10 글리세롤 단위체)을 가지는 폴리글리세롤, 및 약 200 내지 약 4000, 바람직하게는 약 200 내지 약 1000, 가장 바람직하게는 약 200 내지 약 600 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜 및 폴리옥시프로필렌 글리콜을 들 수 있다. 약 200 내지 약 600 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜이 특히 바람직하다. 상기 폴리하이드록시 화합물의 혼합물도 사용할 수 있다. 예컨대 글리세롤과 약 200 내지 약 1000, 바람직하게는 약 200 내지 약 600 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜의 혼합물을 본 발명에서 사용할 수 있다. 바람직하게는 글리세롤 대 폴리옥시에틸렌 글리콜의 중량비는 약 10:1 내지 약 1:10 이다.

특히 바람직한 폴리하이드록시 화합물은 약 400 의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜이다. 이 물질은 상표명 "PEG-400" (the Union Carbide Company, Danbury, Connecticut) 으로 시판중이다.

상기 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물, 즉 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 혼합물은, 제지 섬유의 수성 슬러리에 첨가되거나 또는 포르드리니어 와이어 또는 시이트 선두의 일부 적당한 위치에 제지 기계의 습윤 말단에 제공되기 전에 원하는 농도로 희석되어 4 급 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 분산액을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나 습윤 티슈 웹의 형성후 및 웹의 완전한 건조전에 상기 화학 유연제 조성물을 사용해도, 또한 상당한 유연성, 흡수성 및 습윤 강도의 장점을 제공하며 이도 명백히 본 발명의범위에 포함된다.

에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물 및 폴리하이드록시 화합물이 제지 퍼니쉬에 첨가되기 전에, 우선 함께 예비 혼합되는 경우에, 화학 유연제 조성물이 더욱 효과적임이 밝혀졌다. 하기 실시예 1에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이 바람직한 방법은, 약 66 ℃(150 °F) 의 온도로 폴리하이드록시 화합물을 가열한 다음, 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물을 고온 폴리하이드록시 화합물에 첨가하여 균질한 유체를 형성하는 단계로 이루어 진다. 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비는 사용되는 특정 화합물 및/또는 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물의 분자량에 따라 다르지만, 약 1:0.1 내지 약 0.1:1, 바람직하게는 약 1:0.3 내지 약 0.3:1, 더욱 바람직하게는 약 1:0.7 내지 0.7:1 이다. 화학 유연제 조성물의 수분 함량은 약 20 중량% 미만, 바람직하게는 약 10 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 5 중량% 미만이다. 중요하게는 화학 유연제 조성물은 약 20 ℃ 이하의 온도에서 안정하고 균질한 고체 또는 점성 유체이다.

실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은, 화학약품 공급처(예컨대, Sherex Company of Dublin, Ohio)에서 예비 혼합될 수 있다. 실질적으로 무수 형태로 이들 생분해성 화합물을 함유하는 화학 유연제 조성물을 제공함은, 제품의 수송상의 비용 절감(낮은 중량), 제품 포장상의 비용 절감 및 화학 유연제 조성물을 처리하기 위한 기계상의 비용 절감(수성. 분산액을 조성하는 데 필요한 장치의 감소)을 초래한다. 또한 본 발명은 유기 용매, 특히 휘발성 유기 용매의 배제로 인하여 환경적 안전성의 장점을 제공한다. 화학 유연제 조성물의 최종사용자는 단순히 혼합물을 액체 담체(즉, 물)로 희석하여 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물/폴리하이드록시 화합물 혼합물의 수성분산액을 형성한 다음, 제지 퍼니쉬에 첨가하면 된다. 에스테르-작용성 4 급 암모늄 및 폴리하이드록시 화합물의 균질한 혼합물은 수성 매질에 분산되기 전에 유체 상태 또는 고체 상태로 존재할 수 있다. 바람직하게는 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 혼합물은 제지 퍼니쉬에 첨가하기 전에 유연제 조성물의 약 0.01 내지 약 25중량% 의 농도로 물과 같은 액체 담체로 희석한다. 액체 담체의 pH 는 약 2 내지 약 6 이 바람직하다. 액체 담체의 온도는 제조하는 동안 약 20 내지 60 ℃ 의 범위가 바람직하다. 혼합후 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물 및 폴리하이드록시 화합물은 액체 담체중에 분산된 입자로서 존재한다. 평균 입경은 약 0.01 내지 약 10 ㎛, 가장 바람직하게는 약 0.1 내지 약 1.0 ㎛ 범위이다. 제 3 내지 5 도에 도시된 바와같이, 분산된 입자는 밀폐 소낭 또는 개방 입자의 형태이다.

폴리하이드록시 화합물의 종이로의 흡착은 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 예비혼합한후, 상기 공정에 의해 종이에 첨가될 경우 현저하게 증가됨이 예상밖으로 밝혀졌다. 사실상, 섬유성 셀룰로즈에 첨가된 폴리하이드록시 화합물과 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물의 약 20% 이상이 보유되며; 바람직하게는 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 보유량은 첨가량의 약 50 내지 90% 이다.

중요하게도 흡착은 제지공정 동안 사용하기 적합한 시간대 및 농도에서 일어난다. 폴리하이드록시 화합물이 종이에 현저하게 높게 보유되는 비율을 좀더 상세하게 이해하기 위해서, DiEster Di(Touch Hardened)Tallow DiMethyl Ammonium Chloride (DEDTHTDMAC) 및 폴리옥시에틸렌 글리콜 400 의 수성 분산액 및 용융 용액의 물성을 분석하였다.

이론에 결부시키거나 달리 본 발명을 한정하기를 바라지는 않지만 어떻게 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물이 폴리하이드록시 화합물이 종이에 흡착되는 것을 촉진하는지를 설명하기 위하여, 하기 설명을 기술한다.

DEDTHTDMAC(디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드)는 평형상태에서 액정과 결정상의 혼합물로서 존재한다. X-선 분석 결과는, 시판중인 DEDTHTDMAC 가 실제 결정 상태의 증거를 나타내지 않는 액정 상임을 밝히고 있다.

DEDTHTDMAC 와 PEG-400 의 혼합물

단계적 희석법을 이용하는 이들 두 물질의 상 연구(제 1 도)는 이들 물질의 물성이 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드의 성질과 유사함을 나타낸다. 이들 화합물은 넓은 온도 범위(_50 ℃) 에 걸쳐서 혼화가능하며 이는 상당한 온도 범위에 걸쳐서 이들 혼합물로부터 분산액이 제조될 수 있음을 나타낸다. 혼화성의 온도 상한은 존재하지 않는다. X-선 분석 자료는 사실상 결정과 액체 상의 혼합물이 DEDTHTDMAC/PEG-400 혼합물에 존재함을 나타낸다.

DEDTHTDMAC 와 글리세롤의 혼합물

DEDTHTDMAC 와 글리세롤의 1:1 중량비 혼합물은 액체 상인것으로 보인다(X-선 분석 자료 및 직접 관찰 결과로부터) 글리세롤이 그밖의 계면활성제와 결합하여 액정 상을 형성할지라도,이 조성물중에서의 이 시스템중에서는 그와 같이 되지 않는 것으로 보인다.

DEDHTDMAC 와 PEG-400 의 혼합물

단계적 희석법을 이용한 이들 두 물질의 상 연구(제 2 도) 는 이들 두 물질의 물성이 DEDTHTDMAC 의 물성과 유사함을 밝히고 있다. 이들 화합물은 넓은 온도 범위(> 67℃) 에 걸쳐서 혼화가능하며 이는 상당한 온도 범위에 걸쳐서 이들 혼합물로부터 분산액이 제조될 수 있음을 나타낸다. 혼화성의 온도 상한은 존재하지 않는다.

4 급 화합물/폴리하이드록시 화합물/물의 혼합물의 물리적 상태

이들 물질의 분산액은 혼합물을 희석하고 이를 폴리하이드록시 화합물과 에스테르-작용성 4 급 암모늄 염이 물과 혼화가능한 온도로 유지함으로써 제조할 수 있다. DEDTHTDMAC 및 DEDHTD MAC 어느 것도 물에 용해되지 않으므로, 물로 건조 상을 희석시키면 작은 입자로서 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물을 침전시킬 것이다. 폴리하이드록시 화합물은 모든 비율로 물에 용해될 수 있으므로 침전되지 않는다.

DEDTHTDMAC 및 폴리하이드록시 화합물(예컨대, 글리세롤, PEG-400 등)의 거의 동일양의 혼합물을 물에 첨가하여, 약 1%의 DEDTHTDMAC 을 함유하는 혼합물을 형성하면, DEDTHTDMAC는 침전할 것이다. 거의 대부분 실온 부근에서 DEDTHTDMAC 상은 라멜라(lamellar)형 액정일 것이다.

분산액의 콜로이드 구조

희석된 혼합물중의 액정상은 대부분 밀폐된 원형인 소낭 형태로 존재한다.이와 같은 분산액의 형성은, 공정동안 일시적으로 존재하는 큰 삼투압 구배로부터 초래된다. 이들 압력 구배의 기원은 형성된 물 조성물의 공간 구배(및 열역학적 활성)이다. DEDTHTDMAC/글리세롤 혼합물의 액상은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 존재하기 때문에 넓은 온도 범위에서 분산액에 형성할 수 있다.

저온 전자 현미경 분석 결과, 존재하는 입자는 크기가 약 0.1 내지 10 ㎛이고, 구조는 매우 다양하다. 일부는 시이트(곡면 또는 평면)이고, 일부는 폐쇄된 소낭형이다. 이들 모든 입자의 막은 헤드 그룹이 물에 노출되고 꼬리가 함께 있는 분자크기의 이중층이다. PEG 는 이들 입자와 결합하는 것 같다. 이와 같은 방식으로 제조된 분산액을 종이에 도포하면 에스테르-작용성 4 급 암모늄 이온을 종이에 결합시키며 폴리하이드록시 화합물이 종이에 강력하게 흡착되게 하여 습윤성의 보유 및 유연성을 원하는 정도로 조절할 수 있다.

분산액의 상태

상기 분산액을 냉각시킬 경우, 콜로이드 입자내 물질의 부분적 결정화가 일어난다. 그러나, 평형 상태가 되기까지는 긴 시간(1개월)을 필요로 함으로써 막이 액정 또는 불규칙 액정상인 불규칙 입자가 종이와 상호작용하는 것으로 보인다. 바람직하게는 본 발명의 화학 유연제 조성물은 평형 상태가 이루어지기 전에 사용되는 것이 바람직하다.

4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물(예컨대, 글리세롤, PEG-400 등)을 함유하는 소낭은 섬유성 셀룰로즈 물질의 건조시 파괴되는 것으로 생각된다. 일단 소낭이 파괴되면 PEG 성분의 대부분은 셀룰로즈 섬유의 내부로 침투하며 여기서 섬유 유연성이 증가된다. 중요하게는 PEG의 일부는 섬유의 표면상에 보유되며 여기서 셀룰로즈 섬유의 흡수율을 증가시키는 작용을 한다. 이온 상호작용에 의해, 4 급 암모늄 화합물 성분의 양이온 부분은 셀룰로즈 섬유의 표면상에 머무르게 되며 여기서 종이 제품의 유연성 및 표면 촉감을 증가시킨다.

본 발명 방법의 제 2 단계는 다공질 표면상에 첨가제로서 상기 화학 유연제 조성물을 이용하여 제지 퍼니쉬를 침착시키는 단계이며, 제 3 단계는 이렇게 침착된 퍼니쉬로부터 물을 제거하는 단계이다. 이러한 두 공정 단계를 달성하기 위하여 사용될 수 있는 기술 및 장치는 제지 기술분야의 숙련가에 자명할 것이다.

본 발명 티슈 종이의 바람직한 양태는 건조 섬유를 기준으로 약 0.005 내지 약 5.0 중량%, 보다 바람직하게는 약 0.03 내지 0.5 중량% 의 상기 화학 유연제 조성물을 함유한다.

본 발명은 일반적으로 티슈 종이에 적용될 수 있지만 종래의 펠트-압축 티슈 종이, 고 벌크 패턴 밀집화 티슈 종이 및 고 벌크, 비압축 티슈 종이에 한정되는 것은 아니다. 티슈 종이는 단층이거나 또는 다층 구조일 수 있으며, 이들로부터 제조된 티슈 종이 제품은 단일겹 또는 다겹 구조일 수 있다. 적층 종이 웹으로부터 제조된 티슈 구조물은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 미합중국 특허 제 3,994,771 호(Morgan, Jr. et al., 1976년 11월 30일) 에 기술되어 있다. 일반적으로 습윤-적층된 복합, 연성, 벌키 및 흡수성 종이 구조물은, 바람직하게 상이한 섬유 유형으로 구성된 2종 이상의 퍼니쉬 층으로부터 제조된다. 층은 희석 섬유 슬러리의 개별적인 스트림을 하나 이상의 매우 긴 다공질 스크린상에 침착시킴으로써형성되며, 이때 섬유는 전형적으로 티슈 제지 공정에서 사용되는 바와 같은 비교적 긴 연목 및 비교적 짧은 경목 섬유이다. 그 다음, 층은 결합되어 적층된 복합 웹을 형성한다. 그다음 적층 웹은 유체력을 웹에 적용시켜, 개방 메쉬 건조/날인 직물의 표면에 일치하게 만든 후, 저 밀도 제지 공정의 일부로서 상기 직물상에서 열을 이용하여 예비 건조시킨다. 적층 웹은 섬유 유형에 대하여 층상화할 수 있거나 개개 층의 섬유 함량은 근본적으로 동일할 수 있다. 티슈 종이는 10 내지 약 65 g/㎡ 의 기본 중량 및 약 0.60 g/cc 이하의 밀도를 가지는 것이 바람직하다. 바람직하게는 기본 중량은 약 35 g/㎡ 이하이고 밀도는 약 0.30 g/cc 이하이다. 더욱 바람직하게는 밀도는 0.04 내지 약 0.20 g/cc 이다.

기존의 압축 티슈 종이 및 그의 제조 방법은 기술 분야에 공지되어 있다. 이와 같은 종이는 다공질 형성 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착시킴으로써 전형적으로 제조된다. 이와 같은 형성 와이어는 흔히 포르드리니어 와이어로 기술 분야에서 흔히 언급된다. 퍼니쉬가 형성와이어에 침착되면, 이를 웹이라 지칭한다. 웹을 탈수 펠트로 이동시키고, 이 웹을 압축하고 고온에서 건조시킴으로써 탈수시킨다. 기술된 본 발명의 방법에 따라 웹을 제조하는 전형적인 장치 및 특정 방법은, 기술분야의 숙련가에 잘 알려져 있다. 전형적인 공정에서, 저 점조도 펄프 퍼니쉬는 가압 헤드박스에 제공된다. 헤드박스는 펄프 퍼니쉬의 얇은 침적물을 포르드리니어 와이어로 운송시켜 습윤 웹을 형성하기 위한 개구를 갖는다. 웹은, 그다음 전형적으로 진공 탈수시켜 약 7 내지 약 25%(총 웹 중량 기본)의 섬유 점조도로 탈수되고, 다시 웹을, 예컨대 원통형 롤과 같은 기계적 부재에 대향하여 발생되는 압력에 적용시키는 압축 공정에 의해 탈수시킨다.

그다음, 탈수 웹은 이동되는 동안 추가로 압축되고 양키 건조기와 같은 공지의 스트림 드럼 장치에 의해 건조된다. 압력은 웹에 대해 가압하는 대향 원통형 드럼과 같은 기계적 수단에 의해 양키 건조기에서 발생할 수 있다. 또한 진공이 웹에 적용되어 양키 건조기 표면을 압축할 수 있다. 다중 양키 건조기 드럼을 사용할 수 있으며, 이에 의해 부가적인 압축이 드럼사이에 임의적으로 일어날 수 있다. 형성된 티슈 종이 구조물은 하기에서 기존의 압축, 티슈 종이 구조물로 언급한다. 이와 같은 시이트는, 섬유가 수분을 함유된 상태에서 실질적으로 기계적 압축력에 웹이 적용되고, 그 다음 압축된 상태로 있으면서 건조되기 때문에, 밀집화되는 것으로 여겨진다.

패턴 밀집화 티슈 종이는, 비교적 섬유 밀도가 낮은 비교적 높은 벌크 필드, 및 비교적 섬유 밀도가 높은 일련의 밀집화 영역을 가짐을 특징으로 한다. 높은 벌크 필드는 다른 한편으로는 필로우(pillow)영역 필드로 특징지워진다. 밀집화 영역은 다른 한편으로는 너클 영역으로 언급되기도 한다. 밀집화 영역은 높은 벌크 필드내에서 일정 간격으로 분리되어 있거나 높은 벌크 필드내에서 완전하게 또는 부분적으로 상호 연결되어 있다. 패턴 밀집화 티슈 웹을 제조하는 바람직한 방법은, 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 미합중국 특허 제 3,301,746 호 (Sanford and Sisson, 1967년 1월 31일), 제 3,974,025 호(Peter G. Ayers, 1976년 8월 10일) 및 제 4,191,609 호(Paul D. Trokhan, 1980년 3월 4일) 및 제 4,637,859 호(Paul D. Trokhan, 1987년 1월 20일) 에 개시되어 있다.

일반적으로 패턴 밀집화 웹은 포르드리니어 와이와 같은 다공질 형성 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착하여 습윤 웹을 형성한 다음, 일련의 지지체에 대하여 웹을 나란히 정렬시킴으로써 제조한다. 웹을 일련의 지지체에 대하여 압축함으로써 습윤 웹과 일련의 지지체 사이의 접촉점에 해당하는 지리적 위치의 웹에 밀집화 영역이 형성된다. 이 공정동안 압축되지 않은 웹의 나머지 부분은 높은 벌크 필드로서 언급된다. 높은 벌크 필드는 또한 진공형 장치 또는 통풍 건조기와 같은 장치로 유체 압력을 적용시킴으로써 추가로 탈밀집화시킬 수 있다. 웹은 높은 벌크 필드의 실질적인 압축을 피하도록 탈수 및 임의로 예비 건조된다. 이는 진공형 장치 또는 통풍 건조기와 같은 장치로 유체 압력을 적용시켜 달성하는 것이 바람직하지만, 다른 한편으로는 높은 벌크 필드가 압축되지 않는 일련의 지지체에 대하여 웹을 기계적으로 압축함으로써 달성할 수 있다. 탈수, 임의의 예비건조 및 밀집화 영역의 형성 공정은 통합되거나 부분적으로 통합되어, 실시된 공정 단계의 총 수를 줄일 수 있다. 밀집화 영역의 형성, 탈수 및 임의의 예비건조에 이어 웹은 완전하게 건조되어 기계적 압축을 피하는 것이 바람직하다. 티슈 종이 표면의 약 8 내지 약 55% 는 높은 벌크 필드 밀도의 125% 이상의 상대 밀도를 가지는 밀집화 너클을 포함하는 것이 바람직하다.

일련의 지지체는, 압력의 적용시 밀집화 영역의 형성을 용이하게 하는 일련의 지지체로서 작용하는, 너클의 패턴화된 대체물을 가지는 날인 담체 직물이 바람직하다. 너클의 패턴은 이미 언급한 일련의 지지체를 구성된다. 날인 담체 패브릭은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 미합중국 특허 제 3,301,746 호(Sanfordand Sisson, 1967년 1월 31일), 제 3,821,068 호(Salvucci, Jr et al., 1974년 5월 21일), 제 3,974,025 호(Ayers, 1976년 8월 10일), 제 3,573,164 호(Friedberg et al., 1971년 3월 30일), 제 3,473,576 호(Amneus, 1969년 10월 21일), 제 4,239,065 호(Trokhan, 1980년 12월 16일), 및 제 4,528,239 호(Trokhan, 1985년 7월 9일)에 개시되어 있다.

바람직하게는, 퍼니쉬를 먼저 포르드리니어 와이어와 같은 다공질 형성 담체상에 습윤 웹으로 형성시킨다. 웹을 탈수하고 날인 직물로 이동시킨다. 퍼니쉬는, 다른 한편으로는 날인 직물로서 역시 작용하는 다공질 지지 담체상에 초기에 침착될 수 있다. 일단 형성되면 습윤웹을 탈수시키고, 바람직하게는 약 40 내지 약 80% 의 선택된 섬유 점조도로 열을 이용하여 예비건조시킨다. 탈수는 흡입 상자 또는 기타 진공 장치 또는 통풍 건조기로 실시할 수 있다. 날인 직물의 너클 날인은 웹이 완전하게 건조되기 전에 전술한 바와 같이 웹에 압축시킨다. 이를 달성하는 한 방법은 기계적 압력을 적용시키는 것이다. 예컨대 이는 양키 건조기와 같은 건조 드럼의 표면에 대하여 날인 직물을 지지하는 닙 롤을 압축함으로써 이루어진다. 여기서 웹은 닙 롤과 건조 드럼사이에 위치한다. 또한, 바람직하게는 통풍 건조기 또는 흡입 상자와 같은 진공장치로 유체 압력을 적용시킴으로써 완전하게 건조시키기 전에, 웹을 날인 직물에 대하여 성형할 수 있다. 유체 압력은 초기 탈수, 별도의 후속공정 단계 또는 이들의 결합 단계동안에 밀집화 영역의 압축을 유도하도록 적용할 수 있다.

압축되지 않은 비패턴-밀집화 티슈 종이 구조는 본 명세서에 참고 문헌으로포함되는 미합중국 특허 제 3,812,000 호(Joseph L. Salvucci, Jr. & Peter N. Yiannos, 1974년 5월 21일) 및 제 4,208,459 호(Henry E. Becker, Albert L. McConnell & Richard Schutte, 1980년 6월 17일)에 기술되어 있다. 일반적으로, 압축되지 않은 비패턴 밀집화 티슈 종이 구조물은, 포르드리니어 와이어와 같은 다공질 형성 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착시켜 습윤 웹을 형성하고, 웹의 물기를 제거하고, 웹이 80% 이상의 섬유 점조도를 가질때까지 기계적 압축없이 부가적인 습기를 제거하고, 웹을 크레이핑시킴으로써 제조한다. 물은 진공 탈수 및 열건조에 의해 웹으로부터 제거한다. 형성된 구조물은 부드러우나 비교적 압축되지 않은 섬유의 유연한 고 벌크 시이트이다. 결합 물질은, 크레이핑하기 전에 웹 부분에 적용하는 것이 바람직하다.

압축된 비패턴 밀집화 티슈 구조물은 흔히 당 분야에서 기존 티슈 구조물로서 알려져 있다. 일반적으로 압축된, 비패턴 밀집화 티슈 종이 구조물은 포르드리니어 와이어와 같은 다공질 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착하여 습윤 웹을 형성하고, 웹의 물을 제거하고, 웹이 25 내지 50 % 의 점조도를 가질때까지 균일한 기계적 압축(압력)을 이용하여 부가적인 물을 제거하고, 양키 건조기와 같은 열 건조기에 웹을 이동시키고, 웹을 크레이핑함으로써 제조한다. 전체적으로 물은 진공, 기계적 압축 및 열 수단에 의하여 웹으로부터 제거된다. 형성된 구조물은 강하며, 단일 밀도를 가지나, 벌크성, 흡수성 및 유연성이 매우 낮다.

본 발명의 티슈 종이 웹은 부드러운 흡수성의 티슈 종이를 필요로 하는 어떠한 용도에도 사용할 수 있다. 본 발명의 티슈 종이의 특히 바람직한 용도는 티슈타월, 화장지 및 고급 티슈 제품이다. 예컨대, 본 발명의 2 종의 티슈 종이 웹은 본 명세서에 참고 문헌으로 인용하는 미합중국 특허 제 3,414,459 호(Wells, 1968년 12월 3일)에 개시된 바와같이 엠보싱되고, 면 대 면 관계로 함께 접착 고정시켜 2 겹 종이 타월을 형성할 수 있다.

분자량 측정

A. 서언

중합체 물질의 본질적인 현저한 특징은 그의 분자 크기에 있다. 중합체를 다양한 용도에 사용할수 있게 하는 특성은 거의 전적으로 그의 거대 분자 특성으로부터 기인한다. 상기 물질을 충분히 특성화하기 위해서, 상기 물질의 분자량 및 분자량 분포를 한정하고 측정하는 몇몇 수단을 수행하는 것은 필수적이다. 분자량보다는 상대 분자량이라는 용어를 사용하는 것이 보다 정확하나, 중합체 기술에서는 분자량이라는 용어가 보다 일반적으로 사용된다. 분자량 분포를 측정하는 것이 항상 실용적인 것은 아니다. 그러나, 이는 크로마토그래피 기법을 사용하면 보다 통상적으로 실행하게 된다. 오히려, 분자 크기를 평균 분자량으로 나타내는 것이 신뢰성이 있다.

B. 평균 분자량

상대 분자량(Mi)을 갖는 분자의 분자량 분획(w_i)을 나타내는 간단한 분자량 분포를 고려하면, 다수개의 유용한 평균치들을 정의할수 있다. 특정 크기 (M_i)의 분자수(N_i)를, 기본으로 평균화를 수행하여 수 평균 분자량(n = ∑N_iM_i/ ∑N_i)을 얻는다.

상기 정의의 중요한 결론은 수 평균 분자량(g)은 아보가드로 수의 분자를 함유한다는 것이다. 상기 분자량의 정의는 단일분산성 분자종들, 즉 동일한 분자량을 갖는 분자들의 정의와 일치한다. 보다 중요한 것은 주어진 질량의 다분산성 중합체중의 분자수를 일부 방식으로 측정할수 있는 경우, 상기 n 을 쉽게 계산할수 있다는 것이다. 이는 총괄적인 특성 측정의 기본이 된다.

정해진 질량(M_i)의 분자의 중량 분획(W_i)을 기본으로 평균하면, 중량 평균 분자량이 정의된다:

w = ∑ W_iN_i/ ∑ W_i= ∑ N_iM_i ²/ ∑ N_iM_i

이때, w 는 n 보다 중합체 분자량을 나타내는데 보다 유용한 수단이 되는데, 그 이유는 상기가 중합체의 용융 점도 및 역학적 성질과 같은 특성들을 보다 정확하게 반영하기 때문이며 따라서 본 발명에 사용된다.

분석 및 시험 과정

본원에 사용되거나 티슈 종이 웹 상에 보유된 생분해성 처리화학물질의 양을 당해분야에 허용되는 임의의 방법에 의해 분석할수 있다.

A. 에스테르-작용성 4급 암모늄 및 폴리하이드록시 화합물에 대한 정량 분석

예를들어, 티슈 종이에 의해 보유된 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물, 예를들어 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDHTDMAC)(즉, ADOGEN)의 양은 유기 용매에 의해 상기 DEDHTDMAC를 용매 추출한 다음, 지시자로서 디미디움 브로마이드를 사용하여 음이온/양이온 적정을 수행하여 측정할수 있으며; PEG-400과 같은 폴리하이드록시 화합물의 양은 물과 같은 수성 용매중에서 추출한 다음 상기 추출물중의 PEG-400의 수준을 측정하기 위한 기체 크로마토그래피 또는 비색정량분석 기법에 의해 측정할수 있다. 상기 방법들은 예시적이며, 상기 티슈 종이에 의해 보유된 특정 성분의 수준을 측정하는데 유용할수도 있는 다른 방법들을 배제시키는 것은 아니다.

B. 친수성(흡수성)

티슈 종이의 친수성이란 일반적으로 물에 의해 젖는 상기 티슈 종이의 성향을 지칭한다. 티슈 종이의 친수성은 건조한 티슈 종이가 물로 완전히 젖는데 필요한 기간을 측정함으로써 어느정도 정량화시킬수 있다. 상기 기간을 "습윤 시간"이라 칭한다. 습윤시간에 대해 일괄적이고 반복적인 시험을 제공하기 위해서, 하기 과정들을 습윤 시간측정에 사용할 수 있다: 먼저, 조건화된 샘플 단위 시이트(종이 샘플의 시험을 위한 주변 조건은 TAPPI 방법 T402에 열거한 바와 같이 23+1℃ 및 50+2% 상대 습도이다)를, 대략 4-3/8 인치 x 4-3/4 인치(약 11.1 cm x 12 cm)의 티슈 종이 구조물로 제공하고; 둘째로, 상기 시이트를 나란히 4번 접고, 이어서 대략 직경 0.75 인치(약 1.9cm) 내지 약 1 인치 (약 2.5cm)의 구로 구기고, 셋째로, 상기 구형 시이트를 23±1℃에서 증류수 표면에 놓고 타이머를 동시에 출발시키고; 넷째로, 상기 구형 시이트가 완전히 젖으면 상기 타이머를 멈추고 판독한다. 완전한 습윤은 육안으로 관찰한다.

본 발명의 티슈 종이 실시태양의 친수성 특성은 물론, 제조직후에 측정할수도 있다. 그러나, 상기 티슈 종이를 제조한 지 처음 2주 동안, 즉 종이 제조후 상기 종이를 2주 묵힌 후 소수성이 상당히 증가할수도 있다. 따라서, 습윤 시간은 상기 2주의 끝에서 측정하는 것이 바람직하다. 따라서, 실온에서 상기 2주의 숙성기간의 끝에서 측정된 습윤 시간을 "2주 습윤 시간"이라 칭한다.

C. 생분해성

본 발명에 사용하기 적합한 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 생분해성이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "생분해성"은 미생물에 의해 이산화 탄소, 물, 생물질(biomass) 및 무기 물질로 완전하게 분해되는 것을 의미한다. 생분해성능은 균질화된 활성화 슬러지(sludge)의 상층액으로부터 수득한 희석된 박테리아 접종물, 및 유일한 탄소 및 에너지 원인 시험될 물질을 함유하는 매질로부터 용해된 유기 탄소 제거율 및 이산화 탄소 발생율을 측정함으로써 평가할 수 있다. 생분해성을 평가하는 적당한 방법을 기술하고 있는 문헌[Larson, "Estimation of Biodegradation Potential of Xeno biotic Organic Chemicals", Applied and Environmental Microbiology, Volume 38 (1979), p. 1153-61] 참조. 이 방법을 이용하여 물질이 28 일 이내에 90% 이상의 용해된 유기 탄소 제거율 및 70% 이상의 이산화 탄소 방출율을 나타낼 경우 용이하게 생분해되는 것으로 취급한다. 본 발명에 사용되는 유연제는 이러한 생분해성 기준을 충족시킨다.

D. 밀도

본원에시 사용된 종이의 밀도란, 적합한 단위 환산을 이용하여 캘리퍼로 나눈 종이의 기본 중량으로서 계산된 평균 밀도이다. 본원에 사용된 상기 티슈 종이의 캘리퍼는 95g/in²(15.5g/㎠)의 압축 하중을 가했을때의 종이의 두께이다.

선택 성분

제지 공정에 통상적으로 사용되는 기타의 화학물질은, 섬유물질의 유연성, 흡수능에 현저하게 불리한 영향을 미치지 않고 상기 화학 유연제 조성물의 작용을 향상시키는 한, 본원에 개시된 실질적으로 무수성인 자가-유화성 화학 유연제 조성물에 가하거나, 또는 제지 퍼니쉬에 가할수 있다.

예를들어, 계면활성제를 사용하여 본 발명의 티슈 종이 웹을 처리할수도 있다. 상기 계면활성제의 양은, 사용되는 경우, 상기 티슈 종이의 건조 섬유 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 2.0중량%가 바람직하다. 상기 계면활성제는 바람직하게 8개 이상의 탄소원자를 갖는 알킬 쇄를 갖는다. 전형적인 음이온성 계면활성제로는 선형 알킬 설포네이트, 및 알킬벤젠 설포네이트가 있다. 전형적인 비이온성 계면활성제로는 알킬글리코사이드, 예를들어 크로다 인코포레이티드(Croda, Inc., New York, NY)에서 시판되는 Crodesta SL-40과 같은 알킬글리코사이드 에스테르; 1977년 3월 8일자로 더블유. 케이. 랭던(W. K. Langdon)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,011,389 호에 개시된 알킬글리코사이드 에테르; 및 글리코 케미칼스 인코포레이티드(Glyco Chemicals, Inc., Greenwich, CT)에서 시판하는 Pegosperse 200 ML 및 중 푸랑 코포레이션(Cranbury, N.J.)에서 시판하는 IGEPAL RC-520 과 같은 알킬폴리에톡실화된 에스테르를 포함하는 알릴글리코사이드를 들 수 있다.

첨가할수 있는 다른 유형의 화학물질에는 티슈 웹의 인장 강도를 증가시키는 건조 강도 첨가제가 있다. 건조 강도 첨가제의 예로는, 카복시메틸 셀룰로즈, 및 아코 케미칼 계열의 Acco 711 및 Acco 514의 양이온성 중합체가 있는데, 이때, 상기 아코 케미칼 계열이 바람직하다. 이들 물질은 아메리칸 시아나미드 캄파니(Wayne, New Jersey)에서 시판되고 있다. 상기 건조 강도 첨가제의 양은, 사용되는 경우 상기 티슈 종이의 건조 섬유 중량을 기준으로, 약 0.01 내지 약 1.0중량%가 바람직하다.

첨가할수 있는 다른 유형의 화학물질에는, 상기 티슈 웹의 습윤 파열을 증가시키는 습윤 강도 첨가제가 있다. 본 발명은 선택 성분으로서 수용성의 영구 습윤 강도 수지를, 건조 섬유 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 3.0중량%, 보다 바람직하게 약 0.3 내지 약 1.5중량% 함유할수 있다.

본원에 유용한 영구적인 습윤 강도 수지는 다수 유형의 것일 수 있다. 일반적으로, 이미 밝혀지고 이후에 제지 분야에 유용한 것으로 밝혀질 수지들이 본원에 유용하다. 다수의 예가 본원에 참고로 인용된 상기 언급한 웨스트펠트의 논문에 개시되어 있다.

통상적인 경우로, 습윤 강도 수지는 수용성의 양이온성 물질이다. 즉, 상기 수지는 제지 퍼니쉬에 첨가할때 수용성이다. 가교결합과 같은 후속 반응으로 상기 수지가, 수 불용성으로 될 가능성은 매우 클것으로 예상된다. 더욱, 몇몇 수지들은 단지 특정 조건, 예를들어 제한된 pH 범위에서만 수용성이다.

습윤 강도 수지는 일반적으로 제지 섬유상에 침착되거나, 상기 섬유내에 침착되거나, 또는 상기 섬유중에 존재한 후에 가교결합되거나 또는 다른 경화 반응이 진행되는 것으로 여겨진다. 가교결합 또는 경화는 상당량의 물이 존재하는 한, 통상적으로 일어나지 않는다.

각종 폴리아미드-에피클로로히드린 수지가 특히 유용하다. 상기 물질은 아미노, 에폭시 및 아제티디늄기와 같은 반응성 작용기가 제공된 저 분자량 중합체가 특히 유용하다. 상기 물질의 제조 방법을 개시한 특허 문헌들은 충분히 기재되어 있다. 상기 특허의 예로는 1972년 10월 24일자로 허여된 케임(Keim)의 미합중국 특허 제 3,700,623 호 및 1973년 11월 13일자로 허여된 케임의 미합중국 특허 제 3,772,076 호가 있으며, 이들은 본원에 참고로 인용되어 있다.

헤르큘레스 인코포레이티드(Wilmington, Delaware)에 의해 상표명557H 및2064로 시판되는 폴리아미드-에피클로로히드린 수지가 본 발명에 특히 유용하다. 상기 수지는 상술한 케임의 특허에 일반적으로 개시되어 있다.

본 발명에 유용한 염기-활성화된 폴리아미드-에피클로로히드린 수지는 몬산토 캄파니(St. Louis, Missouri)에 의해 상표명 Santo Res, 예를들어 Santo Res 31로 시판되고 있다. 상기 유형의 물질은 1974년 12월 17일자로 페트로비치(Petrovich)에 허여된 미합중국 특허 제 3,855,158 호; 1975년 8월 12일자로 페트로비치에 허여된 미합중국 특허 제 3,899,388 호; 1978년 12월 12일자로 페트로비치에 허여된 미합중국 특허 제 4,129,528 호; 1979년 4월 3일자로 페트로비치에 허여된 미합중국 특허 제 4,147,586 호, 및 1980년 9월 16일자로 반 에남(Van Eenam)에 허여된 미합중국 특허 제 4,222,921 호에 일반적으로 개시되어있으며, 상기 특허들은 본원에 참고로 인용되어 있다.

본원에 유용한 다른 수용성 양이온성 수지는 폴리아크릴아미드 수지, 예를들어 아메리칸 시아나미드 캄파니(Stanford, Connecticut)에서 시판되는 상표명 Parez, 예를들어 Parez 631NC이다. 상기 물질은 1971년 1월 19일자로 코샤(Coscia) 등에게 허여된 미합중국 특허 제 3,556,932 호; 및 1971년 1월 19일자로 월리암스(Williams)에게 허여된 미합중국 특허 제 3,556,933 호에 일반적으로 개시되어 있으며, 상기 특허들은 모두 본원에 참고로 인용되어 있다.

본 발명에 유용한 다른 유형의 수용성 수지로는 아크릴계 유화제 및 음이온성 스티렌-부타디엔 라텍스가 있다. 상기 유형 수지의 다수예가, 1974년 10월 29일자로 메이젤, 쥬니어(Meisel, Jr.)등에게 허여된 미합중국 특허 제 3,844,880 호에 개시되어 있으며, 상기 특허는 본원에 참고로 인용되어 있다.

본 발명에 유용성을 발견할수 있는 그밖의 수용성 양이온수지는, 우레야 포름알데히드 및 멜라민 포름알데히드 수지이다. 이들 다작용성의 반응성 중합체들은 수천정도의 분자량을 갖는다. 보다 통상적인 작용기로는 질소 함유 그룹, 예를들어 아미노 그룹 및 질소에 부착된 메틸올 그룹이 있다.

덜 바람직하지만, 폴리에틸렌이민 유형의 수지가 본 발명에 유용하다.

상기 언급한 수용성 수지에 대한 보다 완전한 설명은 그의 제조 방법을 비롯하여 문헌[TAPPI Monograph Series No. 29, Wet Strength In Paper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry(New York; 1965)](상기는 본원에 참고로 인용되어 있다)에 개시되어 있다. 본원에 사용된 "영구적인 습윤 강도 수지"란 용어는 종이 시이트를 수성 매질에 넣었을때 적어도 2분이상의 기간동안 그의 대부분의 초기 습윤 강도를 유지하는 수지를 지칭한다.

상기 언급한 습윤 강도 첨가제는 전형적으로 영구적인 습윤강도를 갖는 종이 제품, 즉 수성 매질에 넣었을때 시간이 경과해도 그의 초기 습윤 강도의 상당 부분을 유지하는 종이를 생성시킨다. 그러나, 몇몇 유형의 종이 제품에서는 영구적인 습윤 강도가 불필요하거나 바람직하지 못한 특성일수 있다. 화장지 등과 같은 종이 제품은 일반적으로 단기간의 사용후에 하수 시스템 등으로 폐기된다. 상기 시스템은 종이 제품이 그의 가수분해 내성 강도 특성을 영구적으로 보유하는 경우 막힐수 있다. 보다 최근에, 제작자들은 의도하는 용도에는 충분하지만, 물에 젖은 경우에는 감쇠되는 습윤 강도를 위해, 종이 제품에 일시적인 습윤 강도 첨가제를 가하였다. 습윤 강도의 감쇠는 하수 시스템을 통한 종이 제품의 흐름을 용이하게 한다.

적합한 일시적인 습윤 강도 수지의 예로는, 개질된 전분 일시적인 습윤 강도제, 예를들어 내쇼날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션(New York, New York)에 의해 시판되는 내쇼날 스타치 78-0080이 있다. 상기 유형의 습윤 강도제는 디메톡시에틸-N-메틸-클로로아세트아미트를 양이온성 전분 중합체와 반응시킴으로써 제조될수 있다. 개질된 전분 일시적인 습윤 강도제가, 또한 1987년 6월 23일자로 솔라렉(Solarek)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,675,394 호(상기는 본원에 참고로 인용되어 있다)에 개시되어 있다. 바람직한 일시적인 습윤 강도 수지는 1991년 1월 1일자로 보르퀴스트(Bjorkquist)에게 허여된 미합중국 특허 제 4,981,557 호(상기는 본원에 참고로 인용되어 있다)에 개시된 것들을 포함한다.

상기 영구적인 습윤 강도 수지와 일시적인 습윤 강도 수지 모두의 분류 및 구체적인 예에 대해서, 상기 나타낸 수지들은 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아님은 물론이다.

혼화성인 습윤 강도 수지들의 혼합물도 또한 본 발명의 실시에 사용할수 있다.

상기 선택적인 화학 첨가제들의 나열은 단지 예시적일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

하기 실시예들은 본 발명의 실시를 예시하며, 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

본 실시예의 목적은 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC) 및 폴리옥시에틸렌 글리콜400(PEG-400)의 혼합물을 포함하는 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물의 제조에 사용할수 있는 방법을 예시하는 것이다.

무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 하기 과정에 따라 제조한다: 1. DEDTHTDMAC 와 PEG-400의 당량을 각각 칙량한다; 2. PEG 를 약 66℃(150°F)로 가열한다. 3. DEDTHTDMAC를 PEG에 용해시켜 66℃(150°F)에서 용융된 용액을 제조한다; 4. 적절한 혼합으로 PEG중의 DEDTHTDMAC의 균질한 혼합물을 제조한다; 5. 상기 (4)의 균질한 혼합물을 실온에서 고체 형태로 냉각시킨다.

상기(5)의 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 화학물질 공급처(예: 쉐렉스 캄파니, Dublin, Ohio)에서 예비 혼합되어(상기 단계1 내지 5), 상기 화학 유연제 조성물의 최종 사용자(상기를 목적하는 농도로 희석시킬수 있다)에게 경제적으로 운송할수 있다.

실시예 2

본 실시예의 목적은 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC), 및 글리세롤과 PEG-400 혼합물의 혼합물을 포함하는 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물의 제조에 사용할수 있는 방법을 예시하는 것이다.

실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 하기 과정에 따라 제조한다: 1. 글리세롤과 PEG-400의 혼합물을 약 75:25의 중량비로 블렌딩한다; 2. DEDTHTDMAC 와 상기 (1) 혼합물의 당량을 각각 칙량한다. 3. 상기 (1)의 혼합물을 약 66℃(150°F)로 가열한다. 4. DEDTHTDMAC 를 (3)에 용해시켜, 66℃(150°F)의 용융된 용액을 제조한다; 5. 적절한 혼합으로 (3)내 DEDTHTDMAC의 균질한 혼합물을 제조한다; 6. 상기 (5)의 균질한 혼합물을 실온에서 고체 형태로 냉각시킨다.

상기 (6)의 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물은 화학물질 공급처(예: 쉐렉스 캄파니, Dublin, Ohio)에서 예비 혼합되고(상기 단계 1 내지 6), 이어서 상기 화학 유연제 조성물의 최종 사용자(상기를 목적하는 농도로 희석시킬수 있다)에게 경제적으로 운동할 수 있다.

실시예 3

본 실시예의 목적은 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC) 및 폴리옥시에틸렌 글리콜 400(PEG-400)의 고체 상태의 예비혼합물, 및 영구적인 습윤 강도 수지를 포함하는 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물로 처리된 유연하고 흡수성인 종이 타월 시이트의 동풍 건조 제지 기법을 사용하는 제조방법을 예시하는 것이다.

실험 규모의 포르드리니어 제지기를 본 발명의 실시에 사용한다. 우선, 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 실시예 1의 과정에 따라 제조하며, 이때 DEDTHTDMAC 및 PEG-400의 고체 상태의 균질한 예비-혼합물을 조건화된 수조(pH 3이하, 온도 66℃ 이하)에 분산시켜 ㎛ 이하의 소낭 분산액을 제조한다. 상기 소낭 분산액의 입경은 광학 현미경 기법을 사용하여 측정한다. 상기 입경 범위는 약 0.1 내지 1.0㎛이다. 제 3 도는 고체 상태에서 DEDTHTDMAC 와 PEG-400 시스템의 1:1 중량비의 소낭 분산액을 63,000 배율로 취한 저온-투과 현미경사진을 예시한다. 제 3 도는 상기 입자들이 하나 또는 2개의 이층 두께의 막을 가지며, 그의 기하학적 형태 범위는 폐쇄/개방 소낭에서 부터 원반형 구조 및 시이트임을 가리킨다.

두번째로, 3중량%의 NSK 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기로 제조한다. 상기 NSK 슬러리를 부드럽게 정련시키고 영구적인 습윤강도 수지(즉,557H, 헤르큘레스 인코포레이티드(Wilmington, DE)에서 시판함) 2% 용액을 건조 섬유의 1중량% 비율로 상기 NSK 퍼니쉬 파이프에 가한다.557H의 NSK 에 대한 흡착을 인-라인 혼합기로 향상시킨다. 카복시 메틸 셀룰로즈(CMC) 1% 용액을 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 인-라인 혼합기에 가하여 섬유상 기재의 건조 강도를 향상시킨다. NSK 에 대한 CMC의 흡착은 인-라인 혼합기로 향상시킬수 있다. 이어서, 화학 유연제 혼합물(DEDTHTDMAC/PEG) 1% 용액을 건조 섬유의 0.1중량% 비율로 NSK 슬러리에 가한다. NSK에 대한 상기 화학 유연제 혼합물의 흡착도 또한 인-라인 혼합기에 의해 향상시킬수 있다. 상기 NSK 슬러리를 팬 펌프로 0.2%까지 희석시킨다.

셋째로, CTMP 3중량%의 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기에서 제조한다. 비-이온성 계면활성제(Pegosperse)를 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 상기 재-펄프기에 첨가한다. 상기 화학 유연제 혼합물 1% 용액을 상기 CTMP 퍼니쉬 파이프에 가한 후에, 상기 퍼니쉬를 건조 섬유의 0.1중량% 비율로 펌핑한다. CTMP 에 대한 화학 유연제 혼합물의 흡착을 인-라인 혼합기에 의해 향상시킬수 있다. 상기 CTMP 슬러리를 팬 펌프에 의해 0.2%까지 희석한다. 상기 처리된 퍼니쉬 혼합물(NSK/CTMP)을 헤드 박스에서 블렌딩시키고, 포르드리니어 와이어상에 침착시켜 초기웹을 제조한다. 상기 포르드리니어 와이어를 통해 탈수가 일어나며 이는 전향장치 및 진공 박스에 의해 지원된다. 상기 포르드리니어 와이어는 인치당 각각 84 개의 기계-방향의 모노필라멘트 및 76 개의 횡-기계-방향의 모노필라멘트를 갖는 5-쉐드의 수자직 형태를 갖는다. 상기 초기 습윤웹을 이동 지점에서 약 22%의 섬유 점조도로 상기 포르드리니어 와이어로 부터, 평방 인치당 240개의 선형 아이다호 쎌을 가지고 너클 면적이 35% 에 해당하고 광-중합체 깊이가 14밀인 광-중합체 직물로 이동시킨다. "선형 아이다호"란 명명은 상기 패턴이 유도된 도관의 횡단면이 원래 감자의 형상을 닮은 것에서 유래한다. 그러나, 4개 측면상의 도관 벽은 일반적으로 직선에 의해 형성되며, 따라서 상기 패턴을 단순히 아이다호 패턴이라기 보다는 "선형" 아이다호라 칭한다. 상기 웹이 약 28%의 점조도를 가질때까지 진공 보조 배수에 의해 추가로 탈수시킨다. 상기 패턴화된 웹을 약 65중량%의 섬유 점조도로 통풍에 의해 예비-건조시킨다. 이어서 상기 웹을 폴리비닐 알콜(PVA) 0.25% 수용액을 포함하는 분무된 크레이핑 접착제를 사용하여 양키 건조기의 표면에 접착시킨다. 상기 섬유의 점조도를 대략 96%까지 증가시킨 후에 상기 웹을 닥터 블레이드로 건조 크레이핑시킨다. 상기 닥터 블레이드는 약 25도의 빗각을 가지며 양키 건조기에 대해 약 81도의 밀착 각도를 제공하도록 배치되어 있고; 상기 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동한다. 상기 건조 웹을 700fpm(214m/분)의 속도에서 롤로 제조한다.

두겹의 웹을 엠보싱처리하고 PVA 접착제를 사용하여 함께 적층시킴으로써 종이 타월 제품으로 제조한다. 상기 종이 타월은 약 26＃/3M Sq Ft의 기본 중량을 갖고, 약 0.2%의 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 혼합물 및 약 1.0%의 영구적인 습윤강도 수지를 함유한다. 생성된 종이 타월은 유연하고, 흡수성이며 습윤시 매우 질기다.

실시예 4

본 실시예의 목적은 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC) 및 폴리옥시에틸렌 글리콜 400(PEG-400)의 액체 상태의 예비혼합물, 및 일시적인 습윤 강도 수지를 포함하는 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물로 처리된 유연하고 흡수성인 화장지의 통풍 건조 및 적층 제지기법을 사용하는 제조 방법을 예시하는 것이다.

시험 규모의 포르드리니어 제지기를 본 발명의 실시에 사용한다. 우선, 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 실시예 1의 과정에 따라 제조하며, 이때 DEDTHTDMAC 및 폴리하이드록시 화합물의 고체 상태의 균질한 예비-혼합물을 약 66℃(150°F)의 온도에서 재용융시킨다. 이어서 상기 용융된 혼합물을 조건화된 수조(pH: 3이하, 온도: 66℃이하)에 분산시켜 ㎛이하의 소낭 분산액을 제조한다. 상기 소낭 분산액의 입경을 광학 현미경 기법을 사용하여 측정한다. 상기 입경 범위는 약 0.1 내지 1.0㎛이다. 제 4 도는 DEDTHTDMAC 와 폴리하이드록시 화합물 시스템의 1:1 중량비의 소낭 분산액을 63,000 배율로 취한 저온-투과 현미경사진을 예시한다. 제 4 도는 상기 입자들이 하나 또는 2개의 이층 두께의 막을 가지며, 그의 기하학적 형태 범위는 폐쇄/개방 소낭에서 부터 원반형 구조 및 시이트임을 나타낸다.

두번째로, 3중량%의 NSK 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기로 제조한다. 상기 NSK 슬러리를 부드럽게 정련시키고 일시적인 습윤 강도 수지(즉, 내쇼날 스타치 78-0080, 내쇼날 스타치 앤드 케미탈 코포레이션(New York, NY)에서 시판함) 2% 용액을 건조 섬유의 약 0.75중량% 비율로 상기 NSK 퍼니쉬 파이프에 가한다. 일시적인 습윤 강도 수지의 NSK 섬유에 대한 흡착을 인-라인 혼합기로 향상시킨다. 상기 NSK 슬러리를 팬 펌프로 약 0.2%의 점조도로 희석한다. 셋째로, 3중량%의 유칼립투스 섬유의 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기에서 제조한다. 상기 화학 유연제 혼합물 1% 용액을 상기 유칼립투스 퍼니쉬 파이프에 가한 후에 상기 퍼니쉬를 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 펌핑한다. 유칼립투스 섬유에 대한, 실질적으로 무수성인자가-유화성 생분화성 화학 유연제 혼합물의 흡착을 인-라인 혼합기에 의해 향상시킬 수 있다. 상기 유칼립투스 슬러리를 팬 펌프에 의해 약 0.2%의 점조도로 희석한다.

상기 처리된 퍼니쉬 혼합물(NSK 30%/유칼립투스 70%)을 헤드 박스에서 블렌딩시키고 포르드리니어 와이어상에 침착시켜 초기 웹을 제조한다. 상기 포르드리니어 와이어를 통해 탈수가 일어나며, 이는 전향장치 및 진공 박스에 의해 보조된다. 상기 포르드리니어 와이어는 인치당 각각 84 개의 기계-방향의 모노필라멘트 및 76 개의 횡-기계-방향의 모노필라멘트를 갖는 5-쉐드의 수자직 형태를 갖는다. 상기 초기 습윤 웹을 이동 지점에서 약 15%의 섬유 점조도로 상기 포르드리니어 와이어로 부터, 평방 인치당 562개의 선형 아이다호 쎌이 있고 너클 면적이 40% 에 해당하고 광-중합체 깊이가 9 밀인 광-중합체 직물로 이동시킨다. 상기 웹이 약 28%의 점조도를 가질때까지 진공 보조 배수에 의해 추가로 탈수시킨다. 상기 패턴화된 웹을 약 65중량%의 섬유 점조도까지 통풍에 의해 예비-건조시킨다. 이어서 상기 웹을 폴리비닐알콜(PVA) 0.25% 수용액을 포함하는 분무된 크레이핑 접착제를 사용하여 양키 건조기의 표면에 접착시킨다. 상기 섬유의 점조도를 대략 96%까지 증가시킨 후에, 상기 웹을 닥터 블레이드로 건조 크레이핑시킨다. 상기 닥터 블레이드는 약 25도의 빗각을 가지며 양키 건조기에 대해 약 81도의 밀착 각도를 제공하도록 배치되어 있고; 상기 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동한다. 상기 건조 웹을 700fpm(214m/분)의 속도에서 롤로 제조한다.

상기 웹을 한겹의 티슈 종이 제품으로 전환시킨다. 상기 티슈 종이는 약 18＃/3M Sq Ft의 기본 중량을 갖고, 약 0.1%의 화학 유연제 혼합물 및 약 0.2%의 일시적인 습윤 강도 수지를 함유한다. 중요하게, 생성된 티슈 종이는 유연하고, 흡수성이며 고급 티슈 및/또는 화장지로 사용하기에 적합하다.

실시예 5

본 실시예의 목적은 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC), 및 액체 상태의 폴리하이드록시 화합물(글리세롤/PEG-400)과 건조 강도 첨가제 수지와의 혼합물의 예비혼합물을 포함하는, 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물로 처리된 유연하고 흡수성인 화장지의 통풍 건조 제지 기법을 사용하는 제조 방법을 예시하는 것이다.

시험 규모의 포르드리니어 제지기를 본 발명의 실시에 사용한다. 우선, 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 실시예 2의 과정에 따라 제조하며, 이때 DEDTHTDMAC 및 폴리하이드록시 화합물의 고체 상태의 균질한 예비-혼합물을 약 66℃(150°F)의 온도에서 재용융시킨다. 이어서 상기 용융된 혼합물을 조건화된 수조(pH: 3 이하, 온도: 66℃이하)에 분산시켜 ㎛이하의 소낭 분산액을 제조한다. 상기 소낭 분산액의 입경을 광학 현미경 기법을 사용하여 측정한다. 상기 입경 범위는 약 0.1내지 1.0㎛이다. 제 5 도는 DEDTHTDMAC 와 폴리하이드록시 화합물 시스템의 1:1 중량비의 소낭 분산액을 63,000 배율로 취한 저온-투과 현미경사진을 예시한다. 제 5 도는 상기 입자들이 하나 또는 2개의 이층 두께의 막을 가지며, 그의 기하학적 형태 범위는 폐쇄/개방 소낭에서 부터 원반형 구조 및 시이트임을 나타낸다.

두번째로, 3중량%의 NSK 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기로 제조한다. 상기 NSK 슬러리를 부드럽게 정련시키고 건조 강도 수지(즉, Acco 514, Acco 711, 아메리칸 시아나미드 캄파니(Fairfield, OH)에서 시판함) 2% 용액을 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 상기 NSK 퍼니쉬 파이프에 가한다. 건조 강도 수지의 NSK 섬유에 대한 흡착을 인-라인 혼합기로 향상시킨다. 상기 NSK 슬러리를 팬 펌프로 약 0.2%의 점조도로 희석시킨다. 셋째로, 3중량%의 유칼립투스 섬유의 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기에서 제조한다. 상기 화학 유연제 혼합물 1% 용액을 상기 유칼립투스 퍼니쉬 파이프에 가한 후에 상기 퍼니쉬를 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 펌핑한다. 유칼립투스 섬유에 대한 실질적으로 무수성인 자가-유화성 화학 유연제 혼합물의 흡착을 인-라인 혼합기에 의해 향상시킬수 있다. 상기 유칼립투스 슬러리를 팬 펌프에 의해 약 0.2%의 점조도로 희석한다.

상기 처리된 퍼니쉬 혼합물(NSK 30%/유칼립투스 70%)을 헤드 박스에서 블렌딩시키고 포르드리니어 와이어상에 침착시켜 초기웹을 제조한다. 상기 포르드리니어 와이어를 통해 탈수가 일어나며, 이는 전향장치 및 진공 박스에 의해 지원된다. 상기 포르드리니어 와이어는 인치당 각각 84 개의 기계-방향의 모노필라멘트와 76 개의 횡-기계-방향의 모노필라멘트를 갖는 5-쉐드의 수자직 형태를 갖는다. 상기 초기 습윤웹을 이동 지점에서 약 15%의 섬유 점조도로 상기 광-중합체 와이어로 부터, 평방 인치당 562개의 선형 아이다호 쎌을 가지고 너클 면적이 40%에 해당되고 광-중합체 깊이가 9 밀인 광-중합체 직물로 이동시킨다. 상기 웹이 약 28%의 섬유 점조도를 가질때까지 진공 보조 배수에 의해 추가로 탈수시킨다. 상기 패턴화된 웹을 약 65중량%의 섬유 점조도로 통풍에 의해 예비-건조시킨다. 이어서 상기 웹을 폴리비닐알콜(PVA) 0.25% 수용액을 포함하는 분무된 크레이핑 접착제를 사용하여 양키 건조기의 표면에 접착시킨다. 상기 섬유의 점조도를 대략 96%까지 증가시킨 후에 상기 웹을 닥터 블레이드로 건조 크레이핑시킨다. 상기 닥터 블레이드는 약 25도의 빗각을 가지며 양키 건조기에 대해 약 81도의 밀착 각도를 제공하도록 배치되어 있고; 상기 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동한다. 상기 건조 웹을 700fpm(214m/분)의 속도에서 롤로 제조한다.

2겹의 상기 웹을 겹 결합 기법을 사용하여 함께 적층시켜 티슈 종이 제품으로 제조한다. 상기 티슈 종이는 약 23＃/3M Sq Ft의 기본 중량을 갖고, 약 0.1%의 실질적으로 무수성인 자가-유화성 화학 유연제 혼합물 및 약 0.1%의 건조 강도 수지를 함유한다. 중요하게, 생성된 티슈 종이는 유연하고, 흡수성이며 고급 티슈 및/또는 화장지로 사용하기에 적합하다.

실시예 6

본 실시예의 목적은 디에스테르 디(약간 경화된)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드(DEDTHTDMAC) 및 폴리옥시에틸렌 글리콜 400(PEG-400) 의 고체 상태의 예비혼합물, 및 건조 강도 첨가제 수지를 포함하는 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물로 처리된 유연하고 흡수성인 화장지의 통상적인 건조 제지 기법을 사용하는 제조 방법을 예시하는 것이다.

시험 규모의 포르드리니어 제지기를 본 발명의 실시에 사용한다. 우선, 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물을 실시예 1의 과정에따라 제조하며, 이때 DEDTHTDMAC 및 PEG-400의 고체 상태의 균질한 예비-혼합물을 조건화된 수조(pH: 3이하; 온도 66℃이하)에 분산시켜 ㎛이하의 소낭 분산액을 제조한다. 상기 소낭 분산액의 입경을 광학 현미경 기법을 사용하여 측정한다. 상기 입경 범위는 약 0.1 내지 1.0㎛이다. 제 3 도는 DEDTHTDMAC 와 PEG-400 시스템의 1:1 중량비의 소낭 분산액을 63,000 배율로 취한 저온-투과 현미경사진을 예시한다. 제 3 도는 상기 입자들이 하나 또는 2개의 이층 두께의 막을 가지며, 그의 기하학적 형태 범위는 폐쇄/개방 소낭에서 부터 원반형 구조 및 시이트임을 나타낸다.

두번째로, 3중량%의 NSK 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기로 제조한다. 상기 NSK 슬러리를 부드럽게 정련시키고, 건조 강도 수지(즉, Acco 514, Acco 711, 아메리칸 시아나미드 캄파니(Wayne, New Jersey)에서 시판함) 2% 용액을 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 상기 NSK 퍼니쉬 파이프에 가한다. 건조 강도 수지의 NSK 섬유에 대한 흡착을 인-라인 혼합기로 향상시킨다. 상기 NSK 슬러리를 팬 펌프로 약 0.2%의 점조도로 희석시킨다. 셋째로, 유칼립투스 3중량%의 수성 슬러리를 통상적인 재-펄프기에서 제조한다. 상기 화학 유연제 혼합물 1% 용액을 상기 유칼립투스 퍼니쉬 파이프에 가한 후에 상기 퍼니쉬를 건조 섬유의 0.2중량% 비율로 펌핑한다. 유칼립투스 섬유에 대한 화학 유연제 혼합물의 흡착을 인-라인 혼합기에 의해 향상시킬수 있다. 상기 유칼립투스 슬러리를 팬 펌프에 의해 약 0.2%의 점조도로 희석한다.

상기 처리된 퍼니쉬 혼합물(NSK 30%/유칼립투스 70%)을 헤드 박스에서 블렌딩시키고 포르드리니어 와이어상에 침착시켜 초기웹을 제조한다. 상기 포르드리니어 와이어를 통해 탈수가 일어나며 이는 전향장치 및 진공 박스에 의해 보조된다. 상기 포르드리니어 와이어는 인치당 각각 84 개의 기계-방향의 모노필라멘트 및 76 개의 횡-기계-방향의 모노필라멘트를 갖는 5-쉐드의 수자직 형태를 갖는다. 상기 초기 습윤웹을, 이동 지점에서 약 15%의 섬유 점조도로, 포르드리니어 와이어로부터 통상적인 펠트로 전사시킨다. 상기 웹이 약 35%의 점조도를 가질때까지 진공 보조 배수에 의해 추가로 탈수시킨다. 이어서 상기 웹을 양키 건조기의 표면에 접착시킨다. 상기 섬유의 점조도를 대략 96%까지 증가시킨 후에, 상기 웹을 닥터 블레이드로 건조 크레이핑시킨다. 상기 닥터 블레이드는 약 25도의 빗각을 가지며 양키 건조기에 대해 약 81도의 밀착 각도를 제공하도록 배치되어 있고; 상기 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)에서 작동한다. 상기 건조 웹을 700fpm(214m/분)의 속도에서 롤로 제조한다.

두겹의 웹을 겹 결합 기법을 사용하여 함께 적층시켜 티슈 종이 제품으로 제조한다. 상기 티슈 종이는 약 23＃/3M Sq Ft의 기본 중량을 갖고, 약 0.1%의 실질적으로 무수성인 자가-유화성 화학 유연제 혼합물 및 약 0.1%의 건조 강도 수지를 함유한다. 중요하게도, 생성된 티슈 종이는 유연하고, 흡수성이며, 고급 티슈 및/또는 화장지로 사용하기에 적합하다.

Claims

(a) 하기 구조식의 생분해성 에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물: 및

또는

상기 식에서,

각각의 R₂치환체는 C₁-C₆알킬 또는 하이드록시알킬 그룹, 벤질 그룹 또는 이들의 혼합물이고; 각각의 R₁치환체는 C₁₂-C₂₂하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 그룹 또는 이들의 혼합물이고; 각각의 R₃치환체는 C₁₁-C₂₁하이드로카빌 그룹 또는 치환된 하이드로카빌 또는 이들의 혼합물이고; Y 는 -O-C(O)- 또는 -C(O)-O- 또는 -NH-C(O)- 또는 -C(O)-NH- 또는 이들의 혼합물이고; n은 1 내지 4이고, X^-은 적당한 음이온이다.

(b) 글리세롤, 약 150 내지 약 800g/mol의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리글리세롤, 200 내지 4000g/mol의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리옥시에틸렌 글리콜과, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 폴리하이드록시 화합물의 혼합물을 포함하고;

20 중량% 미만의 수분 함량을 가지고;

약 20℃ 이상의 온도에서 안정하고 균질한 고체 또는 점성 유체이며;

습윤 강도 수지가 없으며;

이때, 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비가 약 1:0.1 내지 약 0.1:1의 범위이며 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물이 혼화되는 온도에서, 폴리하이드록시 화합물과 에스테르-작용성 4 급 암모늄 화합물이 혼합됨을 특징으로 하는, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

R₂가 메틸이고, R₃이 C₁₅-C₁₇알킬 또는 알케닐이고, R₁이 C₁₆-C₁₈인 알킬 또는 알케닐인 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

X^-이 클로라이드 또는 메틸 설페이트인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성생분해성 화학 유연제 조성물.
제 3 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 디에스테르 디(비 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 3 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 디에스테르 디(약간 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드인 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 3 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 디에스테르 디(부분 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 3 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드인 실질적으로 무수성인 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 3 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 디에스테르 디(비 수소화)탈로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 3 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 디에스테르 디(수소화)탈로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

폴리하이드록시 화합물이, 중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 1000인 폴리옥시에틸렌 글리콜인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

폴리하이드록시 화합물이 글리세롤인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

폴리하이드록시 화합물이 글리세롤과 중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 1000인 폴리옥시에틸렌 글리콜의 혼합물인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비의 범위가 약 1:0.3 내지 약 0.3:1인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 13 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비의 범위가 약 1:0.7 내지 약 0.7:1인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있서서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 약 50℃ 이상의 온도에서 폴리하이드록시 화합물과 혼합된, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 15 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 약 50℃ 내지 약 100℃의 온도에서 폴리하이드록시 화합물과 혼합된, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 10 항에 있어서,

폴리하이드록시 화합물이, 분자량이 약 200 내지 약 600인 폴리옥시에틸렌 글리콜인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

폴리하이드록시 화합물이, 분자량이 약 200 내지 약 600인 폴리옥시프로필렌 글리콜인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 17 항에 있어서,

에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비가 약 1:0.7 내지 약 0.7:1인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 11 항에 있어서,

에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비가 약 1:0.7 내지 약 0.7:1인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 12 항에 있어서,

에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 대 폴리하이드록시 화합물의 중량비가 약 1:0.7 내지 약 0.7:1인 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 1 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이, 폴리하이드록시 화합물과 혼합되는 경우 액정 또는 액체 상태인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 12 항에 있어서,

글리세롤 대 폴리옥시에틸렌 글리콜의 중량비가 약 10:1 내지 1:10인, 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
제 22 항에 있어서,

에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물이 폴리하이드록시 화합물과 혼합되는 경우 균질한 혼합물을 형성하는 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.
에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물과 폴리하이드록시 화합물의 균질한 혼합물이 수성 매질에서 자가-분산되어 ㎛ 이하의 소낭 분산액을 형성하는, 제 24 항에 따른 실질적으로 무수성의 자가-유화성 생분해성 화학 유연제 조성물, 및 수성 매질을 포함하는 수성 분산액.
제 25 항에 있어서,

수성 매질의 온도가 약 20℃ 이상인 수성 분산액.
제 26 항에 있어서,

수성 매질의 pH가 약 2 내지 약 6인 수성 분산액.
제 25 항에 있어서,

에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 및 폴리하이드록시 화합물의 균질한 혼합물이 수성 매질에 분산되기 전에 고체 상태인 수성 분산액.
제 28 항에 있어서,

에스테르-작용성 4급 암모늄 화합물 및 폴리하이드록시 화합물의 균질한 혼합물이 수성 매질에 분산되기 전에는 액체 상태인 수성 분산액.
제 1 항에 있어서,

수분 함량이 약 10 중량% 미만인, 실질적으로 무수성의 자가 유화성 생분해성 화학 유연제 조성물.