KR100585439B1

KR100585439B1 - 음이온성 흡수성 겔화 물질과 키토산 물질의 조합

Info

Publication number: KR100585439B1
Application number: KR1020027014360A
Authority: KR
Inventors: 개글리아르디니알레산드로; 카루치기오바니; 디신티오아칠레; 페쎄안토넬라
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2006-06-07
Also published as: DE60130446D1; EP1276511B1; EP1276511A1; DE60130446T2; JP2003530966A; CZ20023511A3; AU2001257202B2; ATE372793T1; AR032320A1; ZA200208091B; MXPA02009844A; BR0110189B1; AU5720201A; BR0110189A; CN1236822C; WO2001080912A1; HUP0300502A2; CN1426315A; KR20020093080A; EP1149594A1

Abstract

본 발명은 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질을 포함하는, 제품, 바람직하게는 생리용 냅킨 및 팬티라이너와 같은 일회용 흡수제품에 관한 것이다. 이러한 일회용 흡수제품은 특히 생리혈과 같은 전해질 함유 유체에서도 개선된 냄새 억제 성능 및 개선된 유체 취급능/흡수능을 나타낸다.

Description

음이온성 흡수성 겔화 물질과 키토산 물질의 조합{CHITOSAN MATERIAL WITH AN ANIONIC ABSORBENT GELLING MATERIAL}

본 발명은 키토산 물질을 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 포함하는, 일회용 흡수제품과 같은 제품에 관한 것이다.

일회용 흡수제품에서 흡수성 겔화 물질로서 사용하기 위한 매우 다양한 물질이 기술되어 있다. 이러한 물질로는 우무, 펙틴, 검, 카복시알킬 전분 및 카복시알킬 셀룰로즈와 같은 천연 물질 뿐만 아니라 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 가수분해된 폴리아크릴니트릴과 같은 합성 물질을 포함한다. 천연 흡수성 겔화 물질은 이러한 위생용 흡수제품에서 사용되는 것으로 알려져 있지만, 이러한 제품에서 광범위한 용도를 갖지 못한다. 천연 흡수성 겔화 물질은, 적어도 얼마만큼은 이들의 흡수성 특성이 일반적으로 폴리아크릴레이트와 같은 합성 흡수성 겔화 물질에 비해 열등하기 때문에 흡수제품에서 광범위한 용도를 갖지 못한다. 생리용 냅킨 및 기저귀와 같은 시판되는 대부분의 신체 보호용 일회용 흡수제품은 합성 흡수성 겔화 물질, 전형적으로는 폴리아크릴레이트를 포함하여 체액 흡수능 및 보유능 특성을 나타낸다. 그러나, 이러한 합성 흡수성 겔화 물질은 탈이온수에 대해서 뛰어난 흡수능을 나타내지만, 생리혈과 같은 전해질/염 함유 용액에 대해서는 흡수능이 낮다. 일반적으로 이러한 결과는 체액 중 전해질 함량에 기인하고 종종 '염 중독(salt poisoning)'이라 일컬어 진다.

합성 흡수성 겔화 물질의 물 흡수 및 물 보유 특성은 중합체 구조에 이온화가능한 작용기가 존재로 인한 것이다. 이들 기는 대체로 카복실기이고, 이들 대부분은 중합체가 건조한 상태일 때 염 형태로 존재하지만 물과 접촉시 해리되고 변질된다. 해리 상태에서 중합체 쇄는, 같은 전하(예: -COO^- ^-OOC-)를 가져 서로 반발하는, 중합체 쇄에 부착된 일련의 작용기를 가질 것이다. 이는 중합체 구조를 팽창시키고, 이러한 팽창은 중합체 구조 내 가교결합에 의해 제한되지만(중합체의 해리를 막기에 충분해야 함) 물 분자를 추가로 흡수할 수 있게 한다. 생리혈 또는 뇨, 또는 유즙과 같이 물 중 상당한 농도의 전해질의 존재는 작용기의 해리를 방해하여 '염 중독 효과'를 일으키는 것으로 추정된다. 이러한 염 중독 효과는 중합체의 흡수능에 불리하다.

따라서, 전해질의 존재하에, 예를 들어 생리혈 또는 수유즙의 존재하에 흡수능이 개선된 흡수제품을 제공할 필요성이 있다.

흡수제품, 특히 생리용 냅킨, 브레스트 패드 및 팬티라이너와 같은 여성 위생용 흡수제품에 대한 주요 관심의 초점은 이들 제품이 유체를 흡수하고 보유하는 능력에 있지만, 이 분야에서 개발해야 할 또다른 중요한 영역은 사용중에 흡수제품 내에 함유된 냄새나는 화합물을 억제하는 것이다.

흡수제품의 사용중에 이러한 제품으로부터 악취성 화합물, 특히 생리와 관련된 화합물이 존재하여 그 냄새가 감지되면 이러한 제품의 착용자를 당황하게 만들 수 있다. 따라서, 이러한 제품으로부터 악취를 감지하지 못하도록 방지하는 것이 절실히 필요하다.

사용할 때, 흡수 제품은 불쾌한 냄새를 방출하는 다양한 화합물, 예를 들면 휘발성 지방산(예: 이소발레르산), 암모니아, 아민(예: 트리에틸아민), 황 함유 화합물(예: 머캅탄, 설파이드), 알콜, 케톤 및 알데하이드(예: 푸르알데하이드)를 포획하는 것으로 알려져 있다. 이들 화합물은 체액에 존재할 수 있거나 체액이 흡수제품, 예를 들면 여성 위생용 흡수제품 안으로 흡수될 때 화학 반응 및/또는 임의의 유체 분해 메카니즘에 의해 생성될 수도 있다. 또한, 체액은 대체로 부패성 분해, 산 분해, 단백질 분해, 지방 분해 등과 같은 분해 메카니즘의 결과로서 생성물에 의해 악취를 생성할 수 있는 미생물 및/또는 효소를 함유한다.

상기 언급한 불쾌한 냄새의 일부를 제거하는 다양한 냄새 억제 물질이 당해 기술분야에 개시되어 있다. 실제로, 냄새를 향수로 감추거나 체액에 이미 존재하는 냄새 및 분해 후 생성되는 냄새를 흡수시키거나 냄새의 발생을 방지하는 마스킹(masking)과 같은 상이한 기술적 접근법을 사용하는 해결책이 제공되어 왔다.

선행 기술분야에서 관심의 초점은 대부분 냄새 흡수 기술에 있다. 이러한 유형의 화합물의 예는 예를 들어 EP-A-348 978, EP-A-510 619, WO 91/12029, WO 91/11977, WO 89/02698 및/또는 WO 91/12030에 기술된 바와 같은, 활성탄, 점토, 제올라이트, 실리케이트, 사이클로덱스트린, 이온 교환 수지 및 이들의 다양한 혼합물을 포함한다. 이러한 유형의 냄새 억제제는 모두 악취성 화합물 및 그의 전구물질이 물리적으로 상기 제제에 의해 흡수됨으로써 흡수제품과 같은 제품으로부터의 냄새의 방출을 저지하는 메카니즘에 의해 냄새를 억제하는 것으로 여겨진다. 그러나, 이러한 메카니즘은 냄새 자체의 발생을 방지하지 못하고, 냄새 감지를 완전히 막지 못하므로 완전히 효과적이진 못한다.

따라서, 이러한 물질은 체액에 수반되는 냄새를 일부 억제하기는 하지만, 신체에 의해, 또는 땀, 뇨, 변, 생리혈, 질 분비물, 수유즙 등과 같은 체액으로부터 생성되는 악취의 냄새 억제 면에서 보다 개선될 필요성이 여전히 존재한다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 높은 수준의 보호력을 나타내면서 광범위한 냄새 억제 작용을 나타내는 제품, 특히 일회용 흡수제품을 제공하는 것이다. 실제로 본 발명의 목적은 특히 전해질 함유 용액, 예를 들어 생리혈 또는 뇨, 또는 수유즙의 존재하에 개선된 냄새 억제 특성 및 개선된 유체 흡수능을 갖는 제품, 특히 일회용 흡수제품을 제공하는 것이다.

놀랍게도, 전형적으로 체액과 접촉하게 될 흡수제품과 같은 제품에서 키토산 물질과 음이온성 흡수성 겔화 물질을 조합하면 광범위한 악취성 화합물에 대해 개선된 냄새 억제 성능 및 개선된 흡수능을 모두 나타내는 것으로 밝혀졌다. 실제로 이러한 조합은 생리혈 또는 뇨, 또는 수유즙과 같은 전해질 함유 용액에서 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다.

보다 구체적으로, 놀랍게도 음이온성 흡수성 겔화 물질을 키토산 물질 위에 첨가함으로써 냄새 억제 면에서 상승작용적 효과를 갖게 됨이 밝혀졌다. 실제로 이렇게 조합하면 체액과 접촉하게 될 흡수제품에서 두가지 종류의 성분 중 하나(키토산 물질 또는 흡수성 겔화 물질)를 동일한 총량으로 사용했을 때의 냄새 감소율보다 큰 냄새 감소율을 나타낸다.

실제로, 키토산 물질과 음이온성 흡수성 겔화 물질의 조합은 전반적인 악취 감지를 상승작용적으로 감소시키거나, 심지어 막는 냄새 억제 메카니즘을 조합할 수 있게 한다.

어떠한 이론에 의해 제한되지 않고 키토산 물질은 체액에 수반되는 악취 성분의 냄새를 다수의 메카니즘에 의해 억제하는 것으로 생각된다.

먼저, 키토산 물질의 냄새 흡수 및 보유 특성은 중합체 구조체에 이온화가능한 양이온성 작용기가 존재하는 것에 기인한다. 이들 기는 대체로 암모늄 기이고, 이들 대부분은 중합체가 건조한 상태일 때 염 형태이지만 체액과의 접촉시 해리되고 변질된다. 해리 상태에서 중합체 쇄는, 같은 전하(예: -NH₃ ⁺ ⁺H₃N-)를 가져 서로 반발하는, 중합체 쇄에 부착된 일련의 작용기를 가질 것이다. 이는 중합체 구조를 팽창시켜 음으로 하전된 냄새나는 분자의 흡수 및 그의 억제를 가능하게 한다.

두 번째로 키토산 물질의 양으로 하전된 양이온성 기는 체액에 존재하는 분자의 음으로 하전된 음이온성 기, 예를 들어 단백질, 또는 단쇄 산(예: 부티르산) 과 같은 실체를 포함하는 하이드록실 산의 카복실기와 상호작용할 것이다. 이는 키토산 물질과 음이온성 기를 갖는 분자 사이의 3차원 그물(체액의 겔화(gelification))를 형성할 것이다. 이러한 겔화는 대부분의 냄새나는 분자(예: 지질, 산)를 포획함으로써 악취를 억제할 것이다.

세 번째로 보다 중요하게는, 키토산 물질은 항균제로서 작용하는 것으로 여겨진다. 실제로, 양으로 하전된 양이온성 기를 갖는 키토산 물질은 미생물 벽의 음으로 하전된 표면을 방해하여 이러한 미생물의 성장을 억제하거나, 심지어 이러한 미생물을 죽일 것이다. 이러한 키토산 물질은 또한 효소의 음으로 하전된 표면을 방해하여 효소 활성(미생물 활성과 마찬가지로 악취 성분의 생성을 초래함)을 비활성화할 것이다. 키토산 물질은 또한 지질 및/또는 미네랄과 같은 몇몇 미생물 양분과 결합함으로써 간접적인 항균 활성에 의해 작용한다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서 사용된 키토산 물질은 키토산 염이다. 어떠한 이론에 의해 제한되지 않고, 키토산 염은 높은 비율의 양으로 하전된 양이온성 기로 인해 체액과의 접촉시 즉시 전술한 잇점을 모두 나타내는 것으로 생각된다.

유리하게는, 음이온성 흡수성 겔화 물질의 존재는 키토산 물질의 냄새 억제 특성을 증가시킨다. 보다 일반적으로 음이온성 흡수성 겔화 물질은 키토산 물질의 양이온성 특성을 증가시켜 항균 활성을 향상시키고, 흡수 활성을 향상시키고, 겔화 특성을 향상시킨다. 어떠한 이론에 의해 제한되지 않고 흡수성 겔화 물질의 카복실기는 키토산 물질의 아미노기를 양성자화하여 키토산 물질의 양으로 하전된 암모 늄기(-NH₃ ⁺)의 수를 증가시켜 키토산 물질의 양이온성 특성을 향상시키는 것으로 여겨진다.

흡수제품에서 키토산 물질을 음이온성 흡수성 겔화 물질, 바람직하게는 합성 흡수성 겔화 물질과 함께 사용함으로써 물에 대해서 뿐만 아니라 특히 전해질 함유 유체에 대해서 체액 흡수능이 개선된다. 보다 일반적으로 이 조합은, 흡수제품에서 사용된 경우, 유체 취급능을 향상시키는데, 즉 심지어 가압 조건하에서도 물에 대해서, 특히 전해질 함유 유체에 대해서 개선된 흡수능을 제공할 뿐만 아니라 상면시이트의 습윤(즉, 누출)을 감소시키고 상면시이트의 재습윤을 감소시킨다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서 제품은 키토산 염, 바람직하게는 수용성 키토산 염을 바람직하게는 50 내지 90%의 중화도를 갖는 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 포함하여 최적의 냄새 억제 특성 및 유체 취급 특성을 제공한다. 유리하게는, 이들 특성은 제품이 체액에 노출된 즉시 나타나서 사용자가 제품을 착용하는 장시간동안 지속된다. 어떠한 이론에 의해 제한되지 않고 이들 잇점(예를 들어 키토산 기제 물질과 비교시)은 체액과의 접촉시 키토산 염 중 높은 비율의 양으로 하전된 양이온성 기의 유효성 뿐만 아니라 흡수성 겔화 물질의 특성에 기인하므로, 키토산 염 중 양으로 하전된 기의 비율을 증가시킴으로써 장기간의 제품의 착용 시간동안 전술한 모든 잇점을 유지할 수 있을 것으로 생각된다.

본 발명은 바람직하게는 팬티라이너, 여성용 냅킨, 실금자용 패드, 기저귀, 탐폰, 음순간 패드, 발한용 패드, 외과용 패드, 브레스트 패드, 사람 또는 동물의 배설물 처리 장치 등과 같은 일회용 흡수제품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용도에 적합한 다른 제품으로는 의복, 붕대, 열 패드, 좌창 패드, 냉 패드, 압포, 외과용 패드/드레싱 등과 같은 인체에 대향하게 또는 근접하게 놓이도록 설계된 제품, 임산부용 와이프/티슈와 같은 신체 세정용 제품(예: 베이비 와이프, 여성 위생용 와이프), 구두 안창, 셔츠 삽입물 등과 같은 땀 흡수용 제품 및 깔짚과 같은 동물을 위한 제품 등을 추가로 포함한다.

WO 99/61079는 계면활성제로 처리된 키토산 또는 알기네이트와 같은 천연 중합체 및 합성 중합체와 같은 조성물 및 기재의 악취 흡수 특성을 개선하기 위해 트리글리세라이드 및 폴리글리코사이드를 사용함으로써 일회용 기저귀 및 배변연습용 팬츠, 생리용 냅킨 및 탐폰과 같은 제품에서 냄새를 감소시키는 것을 개시하고 있다.

WO 99/32697은 폴리프로필렌과 같은 소수성 물질의 표면을 코팅시킨 경우 키토산 및 키틴계 중합체가 증가된 항균 활성을 나타냄을 개시하고 있다.

WO 96/20015, JP 1182302 또는 JP 620648과 같은 다른 참조문헌은 흡수제품에서의 키토산 물질의 사용을 개시하고 있다.

이들 참조문헌 중 어떠한 문헌에서도, 특히 생리혈 및 뇨와 같은 전해질 함유체에서도 개선된 유체 흡수능을 제공하면서 키토산 물질과 음이온성 흡수성 겔화 물질의 조합과 관련해서 개선된 냄새 억제 성능을 나타낸다는 사실은 물론, 이러한 조합을 포함하는 흡수제품에 대해서 개시하고 있지 않다.

하기 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 더욱 상세하게 기재한다.

도 1은 상면시이트, 배면시이트 및 제 1 티슈 층과 제 2 티슈 층을 포함하는 흡수 코어를 갖는 팬티라이너로서, 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질이 상기 제 1 티슈 층과 제 2 티슈 층 사이에 도입된 팬티라이너의 단면도를 나타낸다.

도 2는 상면시이트, 배면시이트 및 제 1 티슈 층과 제 2 티슈 층을 포함하는 흡수 코어를 갖는 팬티라이너로서, 흡수성 겔화 물질이 제 1 티슈 층과 제 2 티슈 층 사이에 분배되고 키토산 물질이 제 2 티슈 층의 안쪽 표면에 위치된 팬티라이너의 단면도를 나타낸다.

발명의 개요

본 발명은 키토산 물질을 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 포함하는, 제품, 바람직하게는 일회용 흡수제품에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 키토산 물질을 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 포함하는 냄새 억제 시스템과 접촉하는 되는 신체 분비물 및/또는 체액에 수반되는 냄새를 억제하는 방법을 제공한다. 전형적으로는 체액/분비물은 착용자의 인체에 대향하게 또는 근접하게 놓인, 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 키토산 물질로 구성된 냄새 억제 시스템을 포함하는 적합한 흡수제품과 접촉하게 된다.

"제품"이란 본원에서 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질을 포함할 수 있는 임의의 3차원 고체 물질을 의미한다. "일회용"이란 용어는 본원에서 제품을 기술하는데 사용되고, 이는 제품으로서 론칭되거나 그렇지 않으면 복구되거나 재사용되는 것을 의미하지 않는다(즉, 1회 사용 후 폐기되고, 바람직하게는 환경 친화적인 방식으로 재활용되거나 합성되거나 그렇지 않으면 처리되는 것을 의미함). "흡수제품"이란 용어는 본원에서 유체 및/또는 분비물, 특히 체액 및/또는 신체 분비물을 수용하고/하거나, 흡수하고/하거나, 함유하고/하거나, 보유할 수 있는 임의의 제품을 포함하는 폭넓은 의미로 사용된다.

본 발명에 따른 바람직한 제품은, 팬티라이너, 생리용 냅킨, 생리대, 실금자용 삽입물/패드, 기저귀, 탐폰, 음순간 패드/삽입물, 브레스트 패드, 사람 또는 동물 배설물 처리 장치 등과 같은 사용자의 신체와 접촉하여 착용되도록, 신체로부터 배출된 유체를 수용하도록 설계된 일회용 흡수제품이다. 전형적으로, 사람의 뇨 또는 변 처리 장치는 착용자의 생식기 부분 및/또는 항문주위 부분에 대한 바람직한 점착성 부착을 위해 개구를 갖는 백 및 둘레에 개구가 있는 플랜지를 포함한다. 당해 기술분야에 공지된 임의의 변 또는 뇨 처리 장치는 본원에서 사용하기 적합하다. 이러한 장치는 예를 들어 WO 99/00084 또는 WO 99/00092에 개시되어 있다. 또한 본 발명에 따른 다른 적합한 제품은 의복, 붕대, 열 패드, 좌창 패드, 냉 패드, 압포, 외과용 패드/드레싱 등과 같은 인체에 대향하게 또는 근접하게 놓이도록 설계된 제품, 구두 안창, 셔츠 삽입물, 발한용 패드 등과 같은 땀 흡수용 제품, 임 산부용 와이프/티슈 등과 같은 신체 세정용 제품(예: 베이비 와이프, 여성 위생용 와이프) 및 깔짚과 같은 동물을 위한 제품 등을 추가로 포함한다.

"체액 및/또는 신체 분비물"이란 용어는 본원에서 예를 들어 땀, 뇨, 생리혈, 변, 질 분비물, 수유하는 여성용 브레스트 패드에서의 유즙 등을 비롯한, 자연적으로 또는 예를 들어 피부 절개와 같은 뜻하지 않게 발생하는 신체 또는 동물체에 의해 생성되는 임의의 분비물/유체를 의미한다.

키토산 물질

본 발명에 따르면, 제품은 필수 성분으로 키토산 물질 또는 그의 혼합물을 포함한다.

"키토산 물질"이란 본원에서 키토산, 개질된 키토산, 가교결합된 키토산 및 키토산 염을 의미한다.

키토산은 천연 다당류인 키틴의 부분적으로 또는 완전히 탈아세틸화된 형태이다. 실제로, 키토산은 키틴(폴리-베타(1,4)-N-아세틸-D-글루코사민)의 탈아세틸화에 의해 통상적으로 제조되는 아미노다당류이다.

키틴은 자연에서, 예컨대 진균류의 세포벽 및 곤충 및 갑각류의 딱딱한 껍질에서 널리 발생된다. 새우, 가재 및 게 등의 해산물 산업에서의 폐기물은 전형적으로 약 10 내지 약 15%의 키틴을 함유하고, 용이하게 입수가능한 공급원이다. 천연 상태에서, 키틴은 일반적으로 갑각류의 껍질 또는 건(tendon)으로부터와 같은 작은 박편상 또는 단섬유상 물질에서만 발생된다. 일반적으로 셀룰로즈 산업에서의 면과 같이, 용해 및 재침전 또는 재변성시키지 않고서는 유용한 형태의 제품을 형성하는 공급원이 없다.

보다 구체적으로, 키틴은 뮤코다당류, 즉 하기 화학식 1의 폴리-N-아세틸-D-글루코사민이다:

상기 식에서, x는 중합도를 나타낸다. x를 정확하게 결정할 수는 없지만, 통상 약 30 내지 약 50,000의 범위 내에 있는 것으로 생각된다.

키토산은 하나의 한정적인 화학적 화합물이 아니라 제조 조건에 따라 조성이 변화된다. 이는 가용성 아민염을 형성하기에 충분할 정도로 탈아세틸화된 키틴으로서 동일하게 정의될 수 있다. 키토산은 D-글루코사민의 베타-(1-4)다당류이고, 셀룰로즈의 C-2 하이드록실기가 키토산에서 1차 아민기로 치환된 것을 제외하고는 구조적으로 셀룰로즈와 유사하다. 다수의 유리 아민기가 키토산을 중합체성 약염기로 만든다. 키토산의 용액은 일반적으로 매우 점성이어서 천연 고무와 유사하다.

본원에 사용되는 키토산은 적합하게는 비교적 순수한 형태이다. 순수한 키토산을 제조하는 방법은 널리 공지되어 있다. 일반적으로, 키틴을 분쇄하여 분말로 만들고 아세트산 같은 유기 산으로 탈염시킨다. 이어, 수산화나트륨 같은 염기로 처리함으로써 단백질 및 지질을 제거한 다음, 40% 수산화나트륨 같은 농축 염기로 처리함으로써 키틴을 탈아세틸화시킨다. 목적하는 pH에 도달할 때까지 생성된 키토산을 물로 세척한다.

키토산의 특성은 그의 고분자전해질 및 중합체성 탄수화물 특징과 관련된다. 따라서, 키토산은 일반적으로 물, 약 6.5 이상의 pH 값을 갖는 알칼리성 용액 또는 유기 용매에 불용성이다. 이는 일반적으로 포름산, 아세트산, 타르타르산, 글리콜산, 락트산 및 시트르산 같은 유기 산의 묽은 용액에 용이하게 용해되고, 또한 예컨대 황산을 제외한 묽은 무기산에도 용이하게 용해된다. 일반적으로, 키토산을 용해시키는데 필요한 산의 양은 대략 아미노기와 화학량론적이다. 키토산에 존재하는 아미노기의 pKa가 6.0 내지 7.0이므로, 이들은 매우 묽은 산 또는 심지어는 중성에 매우 근접한 조건에서 양성자화될 수 있어, 이 생체 고분자에 양이온성 특성을 제공한다. 이 양이온성 특성은 키토산의 많은 잇점의 근간이다. 실제로 키토산 물질은 단백질(예컨대, 미생물의 단백질 벽 구조를 방해함으로써 항균제로서 작용하고/하거나 생리혈과 같은 체액에 존재하는 단백질과 반응함으로써 이들 유체에 대한 겔화제로서 작용함), 키토산 물질의 양이온성 특성을 보다 향상시키는 음이온성 흡수성 겔화 물질, 또는 염 중독 효과를 감소시켜 심지어 생리혈 또는 유즙과 같은 전해질 함유 용액의 존재하에서도 뛰어난 흡수능을 제공하는 음이온성 염과 같은, 음으로 하전된 표면과 상호작용할 수 있는 높은 전하 밀도를 갖는 선형 고분자전해질인 것으로 생각될 수 있다.

본원에 사용하기에 바람직한 키토산 물질은 75% 이상, 바람직하게는 80% 내 지 약 100%, 더더욱 바람직하게는 90% 내지 100%, 가장 바람직하게는 95% 내지 약 100%의 평균 탈아세틸화(D.A.)도를 갖는다. 탈아세틸화도는 탈아세틸화되는 아민기의 백분율을 일컫는다. 이 특성은 이 생체 고분자 물질의 구조, 용해도 및 궁극적으로는 반응성에 영향을 미치는 생체 고분자에 존재하는 수소 결합에 직접적으로 관련되어 있다. 탈아세틸화도는 적정, 염료 흡착, UV-VIS, IR 및 NMR 분광분석법에 의해 결정할 수 있다.

탈아세틸화도는 키토산의 양이온성 특성에 영향을 미친다. 탈아세틸화도를 증가시킴으로써 키토산 물질의 양이온성 특성을 증가시켜 그의 항균 특성, 흡수능 및 겔화능을 증가시키게 된다.

본원에 사용하기 적합한 키토산 물질은 수용성 키토산 및 수불용성 키토산 둘다를 포함한다. 본원에 있어서, 이 물질이 과량의 물에 실질적으로 용해되어 투명하고 안정한 용액을 형성함으로써 초기의 미립자 형태를 상실하고 수용액 전체에 걸쳐 본질적으로 분자적으로 분산될 때 이는 수용성인 것으로 생각된다. 본원에 사용하기에 바람직한 키토산 물질은 수용성이다. 즉, 0.5g 이상, 바람직하게는 1g 이상의 키토산 물질이 25℃ 및 1기압에서 물 100g에 용해될 수 있다. 소정 화합물의 "용해도"란 본원에서 침전물 없이 25℃ 및 1기압에서 탈이온수에 용해되는 상기 화합물의 양으로 이해된다.

일반적으로, 수용성 키토산 물질은 실질적으로 가교결합되지 않는데, 이는 가교결합이 키토산 물질을 수불용성으로 만드는 경향이 있기 때문이다.

본원에 정의된 바와 같은 수용성 키토산 물질은 체액에 가용성이고 그에 존 재하는 대부분의 악취성 화합물에 대한 냄새 억제 면에서 보다 활성인 잇점을 갖기 때문에 바람직하다. 실제로 이러한 수용성 키토산 물질은 단쇄 산(예: 부티르산) 또는 저분자량 알콜(예: 에탄올)과 같은 수용성 악취 성분을 정전기적으로 방해하고/하거나 흡수하는 능력을 갖는다.

키토산 물질(즉, 키토산 및 키토산 염, 개질된 키토산 및 가교결합된 키토산)은 일반적으로 광범위한 분자량을 가질 수 있다. 광범위한 분자량을 갖는 키토산 물질이 본 발명에 사용하기 적합하며, 전형적으로 본원에 사용되는 키토산 물질은 1,000 내지 10,000,000g/g몰, 더욱 바람직하게는 2,000 내지 1,000,000g/g몰의 분자량을 갖는다. 분자량은 중량평균 분자량을 의미한다. 키토산 물질의 중량평균 분자량을 결정하는 방법은 당해 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 전형적인 방법은 예컨대 광 산란, 고유 점도 및 겔 투과 크로마토그래피를 포함한다. 일반적으로 브룩필드 점도계를 사용하여 25℃에서 1.0중량% 수용액 중에서의 점도로 키토산 물질의 분자량을 나타내는 것이 가장 편리하다. 1.0중량% 아세트산 수용액을 사용하는 것과 같이 상응하는 키토산 염의 점도를 측정함으로써 키토산 물질의 점도를 간접적으로 측정하는 것이 일반적이다. 본 발명에 사용하기 적합한 키토산 물질은 적합하게는 25℃에서 1.0중량% 수용액중에서 약 1mPa·s(1센티포아즈) 내지 약 80,000mPa·s(80,000센티포아즈), 더욱 적합하게는 약 30mPa·s(30센티포아즈) 내지 약 10,000mPa·s(10,000센티포아즈), 더더욱 적합하게는 50mPa·s(50센티포아즈) 내지 약 1,000mPa·s(1,000센티포아즈), 가장 적합하게는 100mPa·s(100센티포아즈) 내지 약 500mPa·s(500센티포아즈)의 점도를 갖는다.

키토산 물질의 pH는 키토산 물질의 제조법에 따라 달라진다. 본원에 사용하기에 바람직한 키토산 물질은 산성 pH, 전형적으로는 3 내지 6, 더욱 바람직하게는 4 내지 5.5, 더더욱 바람직하게는 4.5 내지 5.5의 pH를 갖는다. 매우 바람직한 pH는 약 pH 5이고, 이는 피부의 pH에 해당된다. "키토산 물질의 pH"는 본원에서 pH-미터로 측정한 1% 키토산 용액(증류수 100g에 용해된 키토산 물질 1g)의 pH를 의미한다.

보다 산성인 pH를 사용함으로써, 키토산 물질의 양이온성 특성이 증가되어 항균성, 흡수능 및 겔화능이 증가한다. 그러나, 지나친 산성은 피부 안전성 면에서 해롭다. 따라서, 본원에서는 4.5 내지 5.5의 pH를 가져서 한편으로는 냄새 억제와 유체 취급 특성 및 다른 한편으로는 피부 적합성 사이의 균형이 가장 잘 이루어지도록 하는 키토산 물질을 사용하는 것이 매우 바람직하다.

본원에 사용하기 특히 적합한 키토산 물질은 키토산 염, 특히 수용성 키토산 염이다. 키토산 염의 항균성, 흡수능 및 겔화능은 체액에 노출된 직후 유효하다. 키토산 염을 제조하는데 다양한 산을 사용할 수 있다. 사용하기 적합한 산은 물에 가용성이거나 부분적으로 가용성이며, 키토산의 암모늄 염을 제조하기에 충분히 산성이지만 키토산을 가수분해시킬 정도로 충분히 산성이지는 않고, 키토산의 반응 부위를 양성자화시키기에 충분한 양으로 존재한다.

바람직한 산은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:

R-(COOH)_n

상기 식에서,

n은 1, 2 또는 3의 값을 갖고,

R은 탄소, 수소 및 임의적으로는 산소, 질소 및 황중 하나 이상으로 구성된 1가 또는 2가 유기 라디칼을 나타내거나, 또는 R은 단순히 하이드록실기이다. 바람직한 산은 탄소, 수소, 산소 및 질소로 이루어지는 모노카복실산 및 디카복실산(이후 아미노산으로도 일컬어짐)이다. 이러한 산은 인체에 대향하여 또는 인체에 근접하여 사용하기에 생물학적으로 허용가능하므로 본원에 매우 바람직하다. 전술한 것 이외에 대표적인 산은 특히 시트르산, 포름산, 아세트산, N-아세틸글리신, 아세틸살리실산, 푸마르산, 글리콜산, 이미노디아세트산, 이타콘산, 락트산, 말레산, 말산, 니코틴산, 2-피롤리돈-5-카복실산, 살리실산, 숙신암산, 숙신산, 아스코르브산, 아스파르트산, 글루탐산, 글루타르산, 말론산, 피루브산, 설포닐디아세트산, 벤조산, 에폭시숙신산, 아디프산, 티오디아세트산 및 티오글리콜산을 포함한다. 이들 산중 임의의 것과 키토산의 반응으로부터 형성된 임의의 키토산 염은 본원에 사용하기 적합하다.

무기 산을 사용하여 제조된 키토산 염의 예는 키토산 하이드로클로라이드, 키토산 하이드로브로마이드, 키토산 포스페이트, 키토산 설포네이트, 키토산 클로로설포네이트, 키토산 클로로아세테이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 유기 산을 사용하여 제조된 키토산 염의 예는 키토산 포르메이 트, 키토산 아세테이트, 키토산 락테이트, 키토산 글리콜레이트, 키토산 말로네이트, 키토산 에폭시숙시네이트, 키토산 벤조에이트, 키토산 아디페이트, 키토산 시트레이트, 키토산 살리실레이트, 키토산 프로피오네이트, 키토산 니트릴로트리아세테이트, 키토산 이타코네이트, 키토산 하이드록시아세테이트, 키토산 부티레이트, 키토산 이소부티레이트, 키토산 아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 무기산과 유기산을 포함하는 산의 혼합물을 사용하여 키토산 염을 제조하는 것도 적합하다.

본원에 사용하기에 매우 바람직한 키토산 염은 키토산과 아미노산의 반응에 의해 제조된 염이다. 아미노산은 산성 작용기와 아미노 작용기를 둘다 함유하는 분자이다. 키토산 아미노 염이 보다 우수한 피부 적합성을 가지므로 아미노산을 사용하는 것이 매우 바람직하다. 실제로, 대부분의 아미노산은 피부상에 천연적으로 존재한다. 피롤리돈 카복실산의 키토산 염은 효과적인 보습제이며 피부에 자극적이지 않다.

본원에서 사용하는 아미노산은 선형 및/또는 환형 아미노산을 모두 포함한다. 본원에 사용하는 아미노산의 예는 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 프롤린페닐알라닌, 트립토판, 메티오닌, 글리신, 세린, 시스테인, 티로신, 아스파라긴, 글루타민, 아스파르트산, 글루탐산, 리신, 아르기닌, 이스티딘, 하이드록시프롤린 등을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 환형 아미노산의 특히 적합한 예는 피롤리돈 카복실산이며, 이는 하기 화학식 3에 따르는 피롤리딘-2-온의 카복실산이다:

이러한 키토산 염의 제조방법을 상세하게 기재하고 있는 WO 98/07618 호를 참조한다.

본원에 사용하기 적합한 다른 키토산 물질은 가교결합된 키토산 및 개질된 키토산을 포함한다.

본원에 사용하기 적합한 가교결합제는 키토산 물질상에 존재하는 활성 기와 반응할 수 있는 2종 이상의 작용기 또는 작용성을 갖는 유기 화합물이다. 이러한 활성 기의 예는 카복실산기(-COOH), 아미노기(-NH₂) 또는 하이드록실기(-OH)를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 이들 적합한 가교결합제의 예는 디아민, 폴리아민, 디올, 폴리올, 디카복실산, 폴리카복실산, 아미노카복실산, 아미노폴리카복실산, 폴리옥사이드 등을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 가교결합제를 키토산 용액에 도입하는 한가지 방법은 용액 제조동안 키토산과 가교결합제를 혼합하는 것이다. 다른 적합한 가교결합제는 2보다 높은 양전하를 갖는 금속 이온, 예를 들어 Ca²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ce³⁺, Ce⁴⁺, Ti⁴⁺, Zr⁴⁺ 및 Cr³⁺를 포함한다. 키토산상의 양이온이 항균 특성을 갖기 때문에, 본원에서는 다른 가교결합제를 이용할 수 없는 상 황이 아닌 한 양이온과 반응하는 가교결합제를 사용하지 않는 것이 바람직하다.

가교결합제를 사용하는 본원의 실시태양에서, 가교결합제의 적합한 양은 가교결합된 키토산을 제조하는데 사용되는 키토산의 총 건조 중량을 기준으로 0.001 내지 30중량%, 구체적으로는 0.02 내지 20중량%, 더욱 구체적으로는 0.05 내지 10중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 5중량%이다.

본원에 사용되는 개질된 키토산은 글루칸 쇄가 펜던트(pendant) 기를 갖는 임의의 키토산이다. 이러한 개질된 키토산의 예는 카복시메틸 키토산, 메틸 피롤리디논 키토산, 글리콜 키토산 등을 포함한다. 메틸 피롤리돈 키토산은 예컨대 본원에 참고로 인용되어 있는 US 5 378 472 호에 기재되어 있다. 수용성 글리콜 키토산 및 카복시메틸 키토산은 예를 들어 본원에 참고로 인용되어 있는 WO 87/07618 호에 기재되어 있다.

본원에 사용하기 특히 적합한 개질된 키토산은 키토산의 염을 친전자성 유기 시약과 접촉시킴으로써 수득되는 수용성의 공유결합된 키토산 유도체 또는 이온 결합된 키토산 유도체를 포함한다. 이러한 수용성 키토산 유도체는 본원에 참고로 인용되어 있는 EP-A-737 692 호에 기재되어 있다.

키토산 유도체의 제조에 사용하기 적합한 친전자성 유기 시약은 분자당 2 내지 18개 이상의 탄소원자, 전형적으로는 분자당 2 내지 10개의 탄소원자를 함유한다. 또한, 친전자성 유기 시약은 반응성 기, 즉 친핵체와 공유결합을 형성할 수 있는 기를 함유한다. 전형적인 친전자성 유기 시약은 예를 들어 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 글리시돌, 3-클로로-1,2-프로판디올, 메틸 클로라이드, 에틸 클로라이드, 이사토산 무수물, 숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 아세트산 무수물, 감마-부티로락톤, b-프로피오락톤, 1,3-프로판설톤, 아크릴아미드, 글리시딜트리메틸 암모늄 클로라이드, 글리시딜디메틸 알킬암모늄 클로라이드(예: 라우릴), 나트륨 클로로설포네이트, 디메틸 설페이트, 나트륨 클로로에탄설포네이트, 모노클로로아세트산, 알킬 페닐 글리시딜 에테르, 글리시딜 트리메톡시실란, 1,2-에폭시 도데칸을 포함한다. 친전자성 유기 시약의 바람직한 한 부류는 에폭사이드기, 하나 이상의 산 기, 바람직하게는 이산 기를 함유하고 분자당 3 내지 18개, 바람직하게는 3 내지 6개의 탄소원자를 갖는 친전자성 유기 시약을 포함한다. 다른 바람직한 친전자성 유기 시약은 시스-친전자성 유기 시약 및 트랜스-친전자성 유기 시약을 포함하며, 시스-친전자성 유기 시약이 특히 바람직하다. 친전자성 유기 시약은 키토산의 자유 아민기 또는 유도체화되지 않은 하이드록실기와 반응할 수 있다. 키토산의 아민 작용기는 일반적으로 하이드록실기보다 더 강한 친핵성 부위인 것으로 간주된다. 결과적으로, 보다 약한 친전자체는 키토산의 하이드록실기보다 아민기와 더욱 용이하게 반응하는 경향이 있다.

바람직하게는, 효과량의 친전자성 유기 시약이 키토산 상으로 치환되어 키토산 유도체의 목적하는 특성, 즉 그의 수용성을 달성한다. 전형적으로는, 본원에 사용하기 적합한 키토산 유도체(개질된 키토산)는 글루코사민 단량체 단위 1몰당 0.03 내지 10몰의 친전자성 유기 시약의 MS를 갖는다. 몰 치환도(molar substitution; MS)란 용어는 글루코사민 단량체 단위 1몰당 키토산 상으로 치환되는 친전자성 유기 시약의 몰수를 의미한다.

또한, 친전자성 유기 시약 기 이외에, 하이드록시알킬 에테르기(예: 하이드록시에틸 에테르기 또는 하이드록시프로필 에테르기), 카복시알킬 에테르기(예: 카복시메틸기), 아미드기(예: 숙시닐기), 에스테르기(예: 아세테이트기) 또는 아미노기(예: 3-(트리메틸암모늄 클로라이드)-2-하이드록실프로필 에테르기 또는 3-(디메틸옥타데실암모늄 클로라이드)-2-하이드록시프로필 에테르기)와 같은 다른 치환기를 함유하는 더욱 개질된 키토산을 제조할 수 있다. 이들 다른 치환기는 친전자성 유기 시약과의 반응 전에 또는 반응 후에 도입되거나, 또는 친전자성 유기 시약 및 다른 유도체화 시약과 키토산 염을 반응시킴으로써 동시에 도입될 수 있다.

전형적으로, 이러한 공유결합된 키토산 유도체는, (a) 키토산의 염(예를 들어, 이전에 본원에 기재된 것중 임의의 하나)을 효과량의 수성 가성 소다 매질에 분산시켜 자유 아민기를 함유하는 중화된 키토산을 형성하는 단계, (b) 슬러리에 친전자성 유기 시약을 도입하는 단계 및 (c) 친전자성 유기 시약의 키토산 상으로의 치환을 촉진시키는데 효과적인 온도 및 시간동안 슬러리를 유지시켜 공유 결합된 키토산 유도체를 형성시키고, 공유 결합된 키토산을 수성 매질에 용해시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있다. 키토산 유도체는 염 형태, 즉 이온 결합된 형태, 또는 공유 결합된 형태로 제조될 수 있다. 이러한 키토산 유도체의 제조방법은 본원에 참고로 인용되어 있는 EP-A-737 692 호에 깊이 있게 기재되어 있다.

적합한 키토산은 다수의 판매업체로부터 구입할 수 있다. 시판중인 키토산 물질의 예는 밴슨 캄파니(Vanson Company)에서 시판중인 것이다. 본원에 사용하기에 바람직한 키토산 염은 키토산 피롤리돈 카복실레이트(또한 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트라고도 일컬음)이며, 이는 85%보다 높은 탈아세틸화도, 1%의 수용해도(25℃ 및 1기압에서 100g의 증류수에 1g이 용해됨), 4.5의 pH 및 100 내지 300cps의 점도를 갖는다. 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트는 아머콜 코포레이션(Amerchol Corporation)에서 키타머(Kytamer, 등록상표) PC로 시판중이다.

전형적으로는, 일회용 흡수제품 같은 제품은 키토산 물질 또는 그의 혼합물을 0.5 내지 500g/m², 바람직하게는 1 내지 200g/m², 더욱 바람직하게는 3 내지 100g/m², 가장 바람직하게는 4 내지 50g/m²의 양으로 포함한다.

음이온성 흡수성 겔화 물질

본 발명에 따른 제품은 필수 성분으로서 음이온성 흡수성 겔화 물질(종종 "초흡수제"로 칭함, AGM)을 포함한다.

음이온성 흡수성 겔화 물질이란 본원에서는 주로 음으로 하전된 흡수성 겔화 물질을 의미한다. 이들 흡수성 겔화 물질은 작용기가 음이온성인, 즉 설폰기, 설페이트기, 포스페이트기 또는 카복실기인, 초흡수성을 갖는 임의의 물질일 수 있다. 바람직하게는, 작용기는 카복실기이다. 본원에 사용하기 특히 바람직한 음이온성 흡수성 겔화 물질은 합성 음이온성 흡수성 겔화 물질이다. 합성 음이온성 흡수성 겔화 물질이 동일한 흡수제품에서 사용된 경우 음이온성 다당류와 같은 천연의 음이온성 흡수성 겔화 물질과 관련된 흡수능과 비교할 때 심지어 가압하에서도 높은 냄새 및 유체 흡수 성능을 나타내기 때문에, 이들 물질이 본원에 바람직하다.

일반적으로, 작용기는 약간 가교결합된 아크릴 기제 중합체에 부착된다. 예 를 들어, 기제 중합체는 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 알콜, 에틸렌 말레산 무수물 공중합체, 폴리비닐에테르, 폴리비닐 설폰산, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐모폴린일 수 있다. 이들 단량체의 공중합체도 사용할 수 있다. 구체적인 기제 중합체는 가교결합된 폴리아크릴레이트, 가수분해된 아크릴로니트릴 그라프팅된 전분, 전분 폴리아크릴레이트 및 이소부틸렌 말레산 무수물 공중합체를 포함한다.

이러한 물질은 물(예컨대, 뇨, 혈액 등)과 접촉할 때 하이드로겔을 형성한다. 하이드로겔을 형성하는 흡수성 겔화 물질의 한가지 매우 바람직한 유형은 다중산, 특히 폴리아크릴산을 기제로 하는 것이다. 이러한 유형의 하이드로겔-형성 중합체 물질은 물 또는 체액과 같은 유체(즉, 액체)와 접촉할 때 이들 유체를 흡수함으로써 하이드로겔을 형성하는 물질이다. 이들 바람직한 흡수성 겔화 물질은 통상 중합가능한 불포화 산-함유 단량체로부터 제조되는 실질적인 비수용성의 약간 가교결합되고 부분적으로 중화된 하이드로겔-형성 중합체 물질을 포함한다. 이러한 물질에서, 불포화 산-함유 단량체로부터 제조되는 중합체 성분은 전체 겔화제를 구성할 수 있거나 또는 전분 또는 셀룰로즈와 같은 다른 유형의 중합체 잔기상으로 그라프팅될 수도 있다. 아크릴산 그라프팅된 전분 물질이 후자의 부류에 속하는 물질이다. 따라서, 바람직한 흡수성 겔화 물질은 가수분해된 아크릴로니트릴 그라프팅된 전분, 아크릴산 그라프팅된 전분, 폴리아크릴레이트, 말레산 무수물-계 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 특히 바람직한 음이온성 흡수성 겔화 물질은 폴리아크릴레이트 및 아크릴산 그라프팅된 전분이다.

바람직한 흡수성 겔화 물질의 중합체 성분의 특성이 무엇이든지 간에, 이러한 물질은 일반적으로 약간 가교결합된다. 가교결합은 이들 바람직한 하이드로겔-형성 흡수성 물질이 실질적으로 수불용성이고 가교결합성이 되도록 하는 작용을 하고, 또한 부분적으로는 이로부터 형성된 하이드로겔의 겔 부피 및 추출가능한 중합체 특성을 결정한다. 적합한 가교결합제는 당해 기술분야에 널리 공지되어 있고, 예컨대 (1) 둘 이상의 중합가능한 이중결합을 갖는 화합물; (2) 하나 이상의 중합가능한 이중결합 및 산-함유 단량체 물질과 반응성인 하나 이상의 작용기를 갖는 화합물; (3) 산-함유 단량체 물질과 반응성인 둘 이상의 작용기를 갖는 화합물; 및 (4) 이온성 가교결합을 형성할 수 있는 다가 금속 화합물을 포함한다. 전술한 유형의 가교결합제는 1978년 2월 28일자로 마스다(Masuda) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,076,663 호에 보다 자세히 기재되어 있다. 바람직한 가교결합제는 불포화 모노카복실산 또는 폴리카복실산과 폴리올의 디에스테르 또는 폴리에스테르, 비스아크릴아미드 및 디- 또는 트리알릴 아민이다. 특히 바람직한 가교결합제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 및 트리알릴 아민이다. 가교결합제는 통상 바람직한 물질의 약 0.001몰% 내지 5몰%를 구성한다. 더욱 바람직하게는, 가교결합제는 본원에 사용되는 겔화 물질의 약 0.01몰% 내지 3몰%를 구성한다.

본원에 사용되는 바람직한 흡수성 겔화 물질은 흡수제품에서 마주치게 되는 유체를 흡수하기 위한 비교적 높은 용량을 갖는 물질이며; 이러한 용량은 상기 흡수성 겔화 물질의 "겔 부피"를 참조하여 정량될 수 있다. 겔 부피는 임의의 주어 진 흡수성 겔화제 완충액에 의해 흡수되는 합성 뇨의 양으로서 정의되며, 겔화제 1g당 합성 뇨의 g수로서 명시된다.

합성 뇨의 겔 부피(브랜트 등의 하기 문헌 참조)는 합성 뇨 약 20부를 사용하여 시험될 건조된 흡수성 겔화 물질 약 0.1 내지 0.2부의 현탁액을 제조함으로써 결정될 수 있다. 이 현탁액을 온화하게 교반하면서 주위온도에서 약 1시간동안 유지시켜 팽윤 평형이 이루어지도록 한다. 이어, 현탁액중 겔화제의 중량분율 및 형성된 하이드로겔로부터 배제된 액체 부피 대 현탁액의 총 부피의 비로부터 겔 부피(흡수성 겔화 물질 1g당 합성 뇨의 g수)를 계산한다. 본 발명에 유용한 바람직한 흡수성 겔화 물질은 흡수성 겔화 물질 1g당 합성 뇨 약 20 내지 70g, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 60g의 겔 부피를 갖는다.

가장 바람직한 흡수성 겔화 물질의 다른 특징은 상기 물질에 존재하는 추출가능한 중합체 물질의 양과 관련된다. 바람직한 흡수성 겔화 물질의 샘플을 추출 평형에 도달하는데 필요한 실질적인 기간(예: 16시간 이상)동안 합성 뇨 용액과 접촉시킨 다음 상청액으로부터 형성된 하이드로겔을 여과해내고 마지막으로 여액의 중합체 함량을 결정함으로써 추출가능한 중합체 양을 결정할 수 있다. 본원의 바람직한 흡수성 겔화제 완충액의 추출가능한 중합체 함량을 결정하는데 이용되는 특정 절차는 1987년 3월 31일자로 브랜트, 골드맨(Goldman) 및 잉글린(Inglin)에게 허여된 미국 특허 제 4,654,039 호, 재발행 특허 제 32,649 호에 기재되어 있다. 본원의 흡수제품에 특히 유용한 흡수성 겔화 물질은 합성 뇨 중에서 평형상태에서 추출가능한 함량이 흡수성 겔화 물질의 약 17중량% 이하, 바람직하게는 약 10중량% 이하인 것이다.

바람직한 약간 가교결합된 하이드로겔-형성 흡수성 겔화 물질은 통상 부분적으로 중화된 형태로 사용된다. 본원에 기술된 목적을 위해, 이들 물질은 중합체를 형성하는데 사용되는 단량체의 25몰% 이상이 산 기-함유 단량체(이는 염-형성 양이온으로 중화됨)일 때 부분적으로 중화된 것으로 생각된다. 적합한 염-형성 양이온은 알칼리금속, 암모늄, 치환된 암모늄 및 아민을 포함한다. 중화된 산 기-함유 단량체인 사용되는 총 단량체의 이 백분율을 "중화도"라고 칭한다. 시판중인 음이온성 흡수성 겔화 물질은 전형적으로 25% 내지 90%의 중화도를 갖는다. 50 내지 90%의 중화도를 갖는 음이온성 흡수성 겔화 물질이 본원에 사용하기 매우 바람직하고, 60 내지 85%의 중화도를 갖는 음이온성 흡수성 겔화 물질이 본원에 사용하기 가장 바람직하다.

본원에서 전술한 흡수성 겔화 물질은 개별 입자의 형태로 전형적으로 사용된다. 이러한 흡수성 겔화 물질은 임의의 바람직한 형상, 예컨대 구형 또는 반구형, 입방체형, 막대형 다면체 등일 수 있다. 침상 및 박편과 같은 최대 치수/최소 치수의 비가 큰 형상도 본원에서 사용할 것이 고려된다. 흡수성 겔화 물질 입자의 응집체도 사용할 수 있다.

흡수성 겔화 물질 입자의 크기는 광범위하게 변할 수 있다. 산업적 위생상의 이유로, 약 30μ보다 작은 평균 입자 크기는 덜 바람직하다. 약 2mm보다 큰 최소 치수를 갖는 입자 또한 흡수제품에서 우둘두둘한 감촉을 야기할 수 있으므로, 소비자의 미적 정서의 관점에서 바람직하지 않다. 또한, 입자 크기에 의해 유체 흡수 속도가 영향을 받을 수 있다. 보다 큰 입자는 현격하게 감소된 흡수 속도를 나타낸다. 본원에 사용하기에 바람직한 것은 실질적으로 모든 입자가 약 30μ 내지 약 2mm의 입자 크기를 갖는 흡수성 겔화 물질 입자이다. 본원에 사용되는 "입자 크기"는 개별 입자의 최소 치수의 중량 평균을 의미한다.

흡수제품에 사용되는 흡수성 겔화 물질 입자의 양은 전형적으로는 0.5 내지 500g/m², 바람직하게는 1 내지 250g/m², 더욱 바람직하게는 7 내지 150g/m², 가장 바람직하게는 10 내지 85g/m²이다.

본 발명은, 음이온성 흡수성 겔화 물질을 키토산 물질 위에 첨가함으로써 광범위한 악취성 화합물에 대해 개선된 냄새 억제 성능이 수득된다는 사실의 발견에 기초를 두고 있다. 어떠한 이론에 의해 제한되지 않고, 이는 주로 전술한 바와 같이 키토산 물질의 양이온성 특성을 향상시키는 음이온성 흡수성 겔화 물질의 능력에 기인한다.

유리하게는, 키토산 물질과 함께 음이온성 흡수성 겔화 물질, 즉 본원에 기재된 합성 음이온성 흡수성 겔화 물질(전형적으로는 25% 내지 90%의 중화도를 가짐)을 조합시킴으로써 또한 물에 대해서뿐만 아니라 전해질 함유 용액에 대해서도 개선된 흡수능을 갖게 된다. 보다 구체적으로는, 본원의 바람직한 실시태양에서, 음이온성 흡수성 겔화 물질 및 키토산 물질이 둘다 염 형태로 존재하는 경우(그의 구조에서 높은 비율의 하전된 기를 갖는 경우), 상기 개선된 흡수능은 두가지 물질의 혼합물을 전해질 함유 용액에 노출시킨 후 즉시 유효하고 사용자가 제품을 장기 간 착용하고 있는 동안 지속된다.

임의의 특정한 이론에 의해 제한되는 것을 원하지는 않지만, 두가지 물질의 조합은 하기의 사실로 인해 흡수능을 개선시키는 것으로 생각된다:

- 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질은 둘다 유체 흡수체로서 작용하는 형태인 염 형태로 존재한다.

- 체액과 접촉하는 음이온성 분자와 결합하는 양이온성 키토산 물질의 특성으로 인해 염 중독 효과가 감소한다(탈이온화 효과).

- 또한, 흡수제품에서 음이온성 흡수성 겔화 물질, 즉 본원에 기재된 바와 같은 합성 음이온성 흡수성 겔화 물질(전형적으로 25% 내지 90%의 중화도를 가짐)을 키토산 물질(바람직하게는 키토산 염) 위에 사용하면, 유체 흡수동안 높은 겔 강도가 나타나게 된다. 실제로, 이러한 조합으로 인해 침적되는 조건하에 흡수능이 개선되고 재습윤 및 습윤이 감소되고 편안함이 개선된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시태양에서, 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질은 10:1 내지 1:10, 바람직하게는 5:1 내지 1:5, 더욱 바람직하게는 3:1 내지 1:3, 가장 바람직하게는 2:1 내지 1:2의 키토산 물질 대 흡수성 겔화 물질의 중량비로 흡수제품에 존재한다.

최적의 냄새 억제 성능 및 유체 취급능/흡수능이 상기 중량비 범위 내에서 수득되므로 이 중량비 범위가 본원에서 바람직하다. 실제로 과량의 음이온성 흡수성 겔화 물질 중에 상기 범위 밖에서 작용하면(즉, 1:10 이상의 키토산 물질 대 음이온성 흡수성 겔화 물질의 비), 겔 차단 효과는 감소하지만 냄새 억제 성능이 보 다 제한되어 유체 흡수능을 증가시키는데 유리하다. 실제로 음이온성 흡수성 겔화 물질을 더욱 증가시키면 키토산 물질과 체액의 접촉을 감소시켜 냄새 억제 성능을 감소시킬 것이다. 이에 반해서 과량의 키토산 중에 상기 범위 밖에서 작용하면(즉, 10:1 이상의 키토산 물질 대 음이온성 흡수성 겔화 물질의 비) 냄새 억제 성능을 증가시키고(키토산 물질과 미생물 및 그의 양분의 접촉이 증가되기 때문) 또한 겔-차단 효과도 증가시키는데 유리하다. 실제로 키토산 물질은 이례적으로 높은 팽윤성을 가져 평윤 시간이 약 5초 범위내이고, 이는 차단층을 형성함으로써 누출을 방지한다. 그러나, 유체의 후속적인 방출시 키토산 물질의 급속한 팽윤으로 인해 생성된 이 차단층은 미처 팽윤되지 않은 키토산 물질 입자가 체액과 접촉하게 되는 것을 방지하여 이 입자가 더이상 팽윤성 물질 또는 냄새 억제 물질로서 작용할 수 없게 되는 단점을 갖는다.

전형적으로 음이온성 흡수성 겔화제가 체액과의 직접 접촉을 감추지 않고 키토산 물질의 양이온성 특성을 향상시킴으로써 최적의 냄새 억제 성능 및 최적의 유체 취급능을 갖게 하는 것은 상기 언급된 중량비 범위내이다.

선택적 제제

본 발명에 따른 제품은 바람직하게는 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질 위에 선택적인 종래의 제제 또는 그의 혼합물을 추가로 포함한다.

예를 들어, 이러한 목적으로 당해 기술분야에 공지된 추가의 냄새 억제제 또는 그의 조합을 본원에 사용할 수 있다. 이들 제제는 전형적으로 이들이 퇴치해야 하는 냄새의 유형에 따라 분류될 수 있다. 냄새는 산성, 염기성 또는 중성으로서 화학적으로 분류될 수 있다.

또다르게는, 냄새 억제제는 악취 감지가 감소되거나 방지되는 메카니즘에 따라 분류될 수 있다. 예를 들어, 악취성 화합물 또는 악취성 분해 생성물을 생성시키는 화합물과 화학적으로 반응함으로써 냄새가 없거나 또는 소비자가 수용할만한 냄새를 갖는 화합물을 생성시키는 냄새 억제제를 또한 본원에서 사용할 수 있다.

본원에 사용하기 적합한 냄새 억제제는 전형적으로는 탄산(예: 탄산나트륨), 중탄산(예: 중탄산나트륨), 포스페이트(예: 나트륨 포스페이트), 설페이트(예: 아연 및 구리 설페이트), 시트르산, 라우르산, 붕산, 아디프산 및 말레산과 같은 카복실산, 활성탄, 점토, 제올라이트, 실리카, 규조토 및 사이클로덱스트린을 포함한다. 이러한 냄새 억제제 및 냄새 억제 시스템은 이후에 보다 자세하게 개시되어 있고, 예컨대 EP-A-348 978 호, EP-A-510 619 호, WO 91/12029 호, WO 91/11977 호, WO 91/12030 호, WO 81/01643 호 및 WO 96/06589 호에 더욱 자세하게 개시되어 있다.

적합한 냄새 억제제는 또한 킬레이트화제를 포함하며, 예컨대 US 4356190 호에 기재되어 있는 바와 같은 에틸렌디아민-테트라아세테이트와 같은 아미노 카복실레이트, 에틸렌디아민테트라키스(메틸렌-포스포네이트)와 같은 아미노 포스포네이트, US 3 812 044 호에 기재되어 있는 바와 같은 다작용성으로 치환된 방향족 킬레이트화제 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 어떠한 이론에 의해 제한되지 않으면서, 이들 물질의 잇점은 부분적으로 킬레이트의 형성에 의해 흡수된 유체 및 그들의 분해 생성물에 존재하는 철, 구리, 칼슘, 마그네슘 및 망간을 제거하는 탁 월한 능력에 기인하는 것으로 생각된다.

본원에 사용하기 적합한 또다른 냄새 억제제는 시트르산 및 중탄산나트륨, 인산나트륨 및 소르브산 완충액 시스템 같은 산성 pH 완충액 시스템이다. 이러한 산성 pH 완충액 시스템은 심지어 체액이 오래 되어도, 즉 착용자가 제품을 오랫동안 착용하고 있어도 본원의 키토산 물질의 양이온성 특성을 더욱 향상 및 유지시킴으로써 본 발명의 잇점에 기여한다.

다른 냄새 억제제는 US 4 289 513 호 및 US 3 340 875 호에 기재되어 있는 것과 같은 이온 교환 수지이다.

향료와 같은 마스킹제도 냄새 억제제로서 본원에서 또한 사용될 수 있다.

전형적으로, 일회용 흡수제품과 같은 제품은 0.5 내지 600g/m², 바람직하게는 5 내지 500g/m², 더욱 바람직하게는 10 내지 350g/m², 가장 바람직하게는 20 내지 200g/m²의 양으로 추가적인 냄새 억제제 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다.

흡수제품

키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질은 당해 기술분야에 개시된 임의의 방법에 의해 흡수제품 안으로 도입될 수 있는데, 예를 들어 흡수제품의 코어상에 적층되거나 흡수 코어의 섬유와 혼합될 수 있다.

본원에 기재된 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질 및 선택적 추가의 냄새 억제제(들)는 바람직하게는 두층의 셀룰로즈 티슈 사이에 도입된다. 선택적으로, 상기 시스템은 WO 94/01069에 기재된 바와 같이, 두 셀룰로즈 티슈 층 사이 에, 예를 들어 고온 용융 접착제와 함께 또는 임의의 적절한 결합 시스템으로 결합될 수 있다.

본 발명의 한 실시태양에서, 키토산, 음이온성 흡수성 겔화 물질 및 선택적 추가의 냄새 억제제는 WO 94/01069 또는 이탈리아 특허 출원원 제 TO 93A 001028 호의 개시내용에 따라 적층된 구조로 도입된다. 이탈리아 특허원 제 TO 93A 001028 호는 제 TO 93A 001028 호가 본 발명에서 도입된 섬유상 층(120g/㎡) 사이의 중간층에 있는 훨씬 많은 양의 흡수성 겔화 물질을 포함한다는 것을 제외하고는 WO 94/01069에 기술된 바와 실질적으로 같은 층상 구조를 개시하고 있다. 중간층은 특히 열가소성 물질로서 폴리에틸렌 분말을 포함하고, 이는 본원에 기재되어 있는 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질과 혼합된다. 이어서 혼합물을 가열하면 폴리에틸렌이 녹아서 적층체 층을 함께 접착시킨다. 바람직하게는 접착 라인도 적층체의 가장자리상에 위치하여 적층체의 가장자리를 달라붙게 함으로써 존재하는 어떠한 느슨한 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질 및 선택적 추가의 냄새 억제제가 적층체 밖으로 떨어지지 않도록 할 수 있다.

또다르게는, 폴리에틸렌 분말은 종래의 아교, 예를 들어 H20-31(등록상표)란 상표명하에 ATO 핀들리(Findley)로부터 상업적으로 구입가능한 것들로 대체되어 적층체 층 및/또는 성분들을 함께 접착시킬 수 있다. 유리하게는, 이러한 방법 단계는 폴리에틸렌 분말을 사용할 때에 필요한 가열 단계를 피할 수 있게 한다.

키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질은 전체 흡수제품, 1층 이상의 상면시이트 및/또는 배면시이트, 또는 1층 이상의 코어 또는 이들의 혼합된 층에 함 께 또는 개별적으로 균일하게 또는 균일하지 않게 분배될 수 있다. 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질은 목적하는 층(들)의 전체 표면, 또는 이것이 위치한 표면층(들)의 한 영역 또는 몇개의 영역(예를 들어 흡수제품의 중심 영역 및/또는 흡수제품의 한 층의 가장자리와 같은 둘레 영역), 또는 이들의 혼합된 영역에 균일하게 또는 균일하지 않게 분배될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서 최적의 냄새 억제 성능 및 유체 취급능은 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질이 상기 흡수제품 내에 물리적으로 아주 근접하게 위치한 경우에 수득된다. 본원에 사용된 물리적으로 아주 근접함이란 흡수성 겔화 물질과 함께, 미립자, 과립, 박편, 면류 및 분비물을 함유한 키토산 물질을 포함한다. 물리적으로 아주 근접함은 또한 두가지 개별적인 물질의 분말 혼합물을 포함한다(여기서, 상기 두가지 물질은 각각 미립자, 과립, 박편 등의 형태이고, 서로 인접해 있음(즉, 동일한 미립자, 과립, 박편, 면류 등의 일부분이 아님)). "물리적으로 아주 근접함"이란 실제로 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질이 서로 직접 접촉하고 있어, 예를 들어 층에 의해 물리적으로 분리되지 않아 상이한 층에 존재하지 않고 직접/밀접하게 접촉하여 존재하고 있는 것을 의미한다.

본원에 기재된 키토산 물질, 흡수성 겔화 물질 및 선택적 냄새 억제제는, 존재한다면, 분말, 과립 또는 미립자로서 도입할 수 있거나, 또는 예를 들어 키토산 함유 용액의 형태로 흡수제품 안으로 분무할 수 있다. 과립 또는 미립자 형태로 사용되는 경우 본원에 기재된 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질 뿐만 아니라 선택적 냄새 억제제를 개별적으로 과립화한 후 함께 혼합하거나 함께 과립화할 수 있 다.

한 실시태양에서 흡수성 겔화 물질은 방출된 유체의 적어도 일부가 키토산 물질보다 먼저 상기 흡수성 겔화 물질과 접촉하도록 위치한다. 특히 흡수성 겔화 물질은 상면시이트 쪽에 위치하지만 키토산 물질은 상면시이트로부터 흡수성 겔화 물질보다 멀리 떨어져 예를 들어 배면시이트 쪽에 위치한다. 바람직하게는 흡수성 겔화 물질은 코어 내에 위치하고 키토산 물질은 코어 내에 위치하지만 상면시이트로부터 흡수성 겔화 물질보다 멀리 떨어져 위치한다. 예를 들어, 섬유상 2층의 적층체를 흡수 코어로서 사용하는 경우, 키토산 물질은 전형적으로 배면시이트 쪽을 향하는 섬유상 층(층의 양면이 모두 적합하지만 키토산 물질과 섬유상 2층 사이에 존재하는 흡수성 겔화 물질을 물리적으로 아주 근접하게 만들 수 있게 하는 내면이 바람직함)상에 위치하고(예를 들어 분무됨), 흡수성 겔화 물질은 적층체의 2층(즉, 상면시이트를 향하는 한 층과 배면시이트를 향하는 한 층) 사이에 위치한다. 이는 도 2에 예시되어 있다. 또한, 키토산 물질 입자 및 흡수성 겔화 물질 입자를 흡수 코어의 두께를 통한 역 농도 구배가 되도록 도입시킬 수 있다. 이는 흡수 코어의 두께를 통한 농도 구배, 소위 Z-방향 구배(이 경우, 키토산 물질의 농도는 상면시이트 쪽을 향하는 흡수 코어의 표면에서부터 흡수 코어의 표면으로 갈수록 증가함)를 형성하기 위해 키토산 물질 입자를 위치시키고, 흡수 코어의 두께를 통한 농도 구배(이 경우, 흡수성 겔화 물질의 농도는 상면시이트 쪽을 향하는 흡수 코어의 표면에서부터 배면시이트 쪽을 향하는 흡수 코어의 표면으로 갈수록 감소함)를 형성하기 위해 겔화 흡수성 물질 입자를 위치시킴으로써 이를 달성할 수 있다. 이러한 조합은 최적의 냄새 억제 성능 및 최적의 유체 취급능, 즉 임의의 누출 또는 재습윤 발생 없이 최적의 흡수능 및 보유능을 제공하므로 특히 적합하다. 키토산 물질은 그의 겔화 특성으로 인해 이른바 배면시이트에 대해 불투과성 층을 형성하므로 임의의 누출도 방지한다.

본 발명에 따른 적합한 일회용 흡수제품은 하기에 기술된 것들을 포함한다.

흡수 코어

본 발명에 따르면, 흡수체는 하기 구성요소를 포함할 수 있다: (a) 바람직하게는 선택적 보조 유체 분배 층과 함께 선택적 주 유체 분배 층; (b) 유체 저장 층; (c) 저장층 아래에 놓이는 선택적 섬유상 ("더스팅") 층; 및 (d) 다른 선택적 구성요소. 본 발명에 따른 흡수체는 고려되는 최종 용도에 따라 임의의 두께를 가질 수 있다.

a) 주/보조 유체 분배 층

본 발명에 따른 흡수체의 한 가지 선택적 구성요소는 주 유체 분배 층 및 보조 유체 분배 층이다. 주 분배 층은 전형적으로 상면시이트 아래에 놓이고, 상면시이트와 유체 연통되어 있다. 상면시이트는 저장 층에 궁극적으로 분배하기 위해 포획된 유체를 이 주 분배 층에 전달한다. 주 분배 층을 통한 이러한 유체의 전달은 두께에서만 일어나는 것이 아니라 흡수제품의 길이 및 폭 방향을 따라서도 일어난다. 임의적이지만 바람직한 보조 분배 층은 전형적으로 주 분배 층 아래에 놓이고 그와 유체 연통되어 있다. 이 보조 분배 층의 목적은 주 분배 층으로부터 유체를 용이하게 포획하고 이를 신속하게 아래에 놓인 저장 층에 전달하는 것이다. 이 는, 아래에 놓인 저장 층의 유체 용량이 완전히 이용되도록 하는데 도움이 된다. 유체 분배 층은 이러한 분배 층에 전형적인 임의의 물질로 구성될 수 있다. 특히, 섬유상 층은 심지어 습윤된 섬유 사이에서도 모세관을 유지하여, 분배 층으로서 유효하다.

b) 유체 저장 층

주 분배 층 또는 보조 분배 층과 유체 연통되고 전형적으로 이들 층 아래에 놓이는 것은 유체 저장 층이다. 유체 저장 층은 키토산 물질 및/또는 임의의 유효한 흡수성 겔화 물질을 포함한다. 이는 바람직하게는 이러한 물질을 적합한 담체와 함께 포함한다.

적합한 담체는 플러프(fluff) 및/또는 티슈 형태의 천연, 개질 또는 합성 섬유, 특히 개질되거나 개질되지 않은 셀룰로즈 섬유와 같은, 흡수성 구조체에 통상적으로 사용되는 물질을 포함한다. 가장 바람직한 것은 생리용 냅킨 및 팬티라이너와 관련되는 티슈 또는 티슈 적층체이다.

본 발명에 따라 제조된 흡수성 구조체의 실시태양은 티슈를 그 자체 위로 절첩시킴으로써 전형적으로 제조되는 2층 티슈 적층체를 포함하는 다층을 가질 수 있다. 이들 층은 예컨대 접착제 또는 기계적 맞물림 또는 수소 가교 결합에 의해 서로 연결될 수 있다. 키토산 물질 및/또는 흡수성 겔화 물질 및/또는 다른 선택적 물질이 층 사이에 포함될 수 있다.

강화된 셀룰로즈 섬유와 같은 개질된 셀룰로즈 섬유도 사용할 수 있다. 합성 섬유도 사용할 수 있으며, 셀룰로즈 아세테이트, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리 비닐리덴 클로라이드, 아크릴(예: 올론(Orlon)), 폴리비닐 아세테이트, 불용성 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드(예: 나일론), 폴리에스테르, 2성분 섬유, 3성분 섬유, 이들의 혼합물 등으로 제조된 것을 포함한다. 바람직하게는, 섬유 표면은 친수성이거나 또는 친수성이 되도록 처리된다. 저장 층은 또한 액체 보유능을 개선시키기 위하여 펄라이트(Perlite), 규조토, 베어미쿨라이트 등과 같은 충전재를 포함할 수 있다.

키토산 물질 및/또는 흡수성 겔화 물질이 담체에 균일하지 않게 분배된 경우, 저장 층은 그럼에도 불구하고 국부적으로 균일할 수 있는데, 즉 저장 층의 범위내에서 한방향 또는 몇몇 방향으로 분배 구배를 가질 수 있다. 균일하지 않은 분배도 키토산 물질 및/또는 흡수성 겔화 물질을 부분적으로 또는 완전히 둘러싸고 있는 담체의 적층체로 인한 것일 수 있다.

c) 선택적 섬유상 ("더스팅") 층

본 발명에 따른 흡수 코어에 포함하기 위한 선택적 구성요소는 저장 층에 인접하여, 전형적으로는 저장 층 아래에 놓이는 섬유상 층이다. 아래에 놓이는 이 섬유상 층은, 흡수 코어의 제조시 저장 층에 흡수성 겔화 물질을 침착시키는 기재를 제공하기 때문에, "더스팅" 층이라고 일컬어진다. 실제로, 흡수성 겔화 물질이 섬유, 시이트 또는 스트립과 같은 거대 구조체의 형태인 경우, 이 섬유상 "더스팅" 층은 포함될 필요가 없다. 그러나, 이 "더스팅" 층은 패드의 길이를 따라 유체를 신속하게 흡상하는 것과 같은 몇몇 부가적인 유체-취급능을 제공한다.

d) 흡수성 구조체의 다른 선택적 구성요소

본 발명에 따른 흡수 코어는 흡수성 웹에 통상적으로 존재하는 다른 선택적 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보강 스크림을 흡수 코어의 개별 층 내에 또는 개별 층 사이에 위치시킬 수 있다. 이러한 보강 스크림은 유체 전달을 방해하는 차단벽을 형성하지 않도록 하는 형상이어야 한다. 열 결합의 결과 통상적으로 나타나는 구조적 일체성이 있다면, 열결합된 흡수성 구조체의 경우 보강 스크림은 대체로 필요하지 않다.

상면시이트

본 발명에 따르면, 흡수제품은 필수 성분으로서 상면시이트를 포함한다. 상면시이트는 단층 또는 다층을 포함할 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 상면시이트는 상면시이트의 사용자 대향면을 제공하는 제 1 층, 및 제 1 층과 흡수성 구조체/코어 사이에 있는 제 2 층(제 2 상면시이트라고도 일컬음)을 포함한다.

전체로서의 상면시이트 및 따라서 각 층은 개별적으로 마음대로 움직일 수 있고 촉감이 부드럽고 착용자의 피부에 무자극성이어야 한다. 또한, 일방향 또는 이방향으로 신장될 수 있도록 탄성 특징을 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 상면시이트는 이러한 목적에 이용가능하고 당해 기술에서 공지된 임의의 물질, 예컨대 직물, 부직물 및 필름으로부터 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 상면시이트의 한층 이상, 바람직하게는 상층은 소수성 액체 투과성 천공된 중합체성 필름을 포함한다. 바람직하게, 상층은 착용자 대향면으로부터 흡수성 구조체 쪽으로 액체 전달을 용이하도록 제공되는 개구를 갖는 필름 물질로 제공된다. 이러한 천공된 중합체성 상면시이트는 또한 냄새 억제 잇점에 관여한다. 하층은, 존재하는 경우, 바람직하게는 부직물 층, 천공된 성형 필름 또는 공기 적층 티슈를 포함한다.

배면시이트

배면시이트는 주로 흡수되어 흡수성 구조체에 포함되어 있는 분비물이 흡수성 물질과 접촉하고 있는 제품, 예를 들어 내의, 팬츠, 파자마 및 언더가멘트를 습윤시키는 것을 방지한다. 배면시이트는 바람직하게는 액체(예: 생리혈 및/또는 뇨)에 대해 불투과성이고 바람직하게는 박막 가소성 필름으로 제조되지만, 다른 가요성 액체 불투과성 물질도 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "가용성"이란 용어는 마음대로 움직일 수 있고 인체의 일반적인 형태 및 윤곽에 쉽게 정합될 수 있는 물질을 의미한다. 배면시이트는 또한 일방향 또는 이방향으로 신장될 수 있도록 탄성 특징을 가질 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 배면시이트는 배면시이트의 가멘트 대향면을 제공하는 제 1 층, 및 제 1 층과 흡수성 구조체/코어 사이에 있는 제 2 층(제 2 배면시이트라고도 일컬음)을 포함한다.

배면시이트는 전형적으로 흡수성 구조체의 전체를 가로질러 연장되고, 바람직한 측면 플랩, 측면 랩핑 부재(side wrapping element) 또는 날개의 일부 또는 전부를 형성하도록 연장될 수 있다.

배면시이트는 직물 또는 부직물; 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름과 같은 중합체성 필름; 필름 코팅된 부직물과 같은 복합 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 배면시이트는 전형적으로는 약 0.012㎜(0.5 mil) 내지 약 0.051㎜(2.0 mil)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름이다.

예시적인 폴리에틸렌 필름은 미국 오하이오주 신시네티 소재의 클로패이 코포레이션(Clopay Corporation)에서 P18-0401이란 명칭으로 제조되며, 미국 인디애나주 테르 호트 소재의 에틸 코포레이션(Ethyl Corporation; 비스퀸 디비젼(Visqueen Division))에서 XP-39385란 명칭으로 제조된다. 배면시이트는 바람직하게는 엠보싱 및/또는 매트 처리되어서 의복과 더욱 유사한 외관을 제공한다. 또한, 배면시이트는 증기가 흡수성 구조체로부터 방출되도록 통기성이면서, 분비물이 배면시이트를 통과하지 않게 만들 수 있다. 또한, 필름과 부직 구조체와 같은 여러 층을 포함하는 통기성 배면시이트가 사용될 수 있다. 통기성은 본 발명과 관련된 냄새 억제 잇점을 추가로 개선시키는데 기여하므로 본원에서 바람직할 수 있다. 본원의 더욱더 바람직한 일회용 흡수제품은 제품의 냄새 억제 성능을 추가로 개선시키기 위해 통기성 배면시이트 및 천공된 중합체성 필름 상면시이트를 둘다 포함한다.

냄새 억제 시험

냄새 감소는 예를 들어 시험관내 냄새 맡기 시험에 의해 측정된다. 시험관내 냄새 맡기 시험은 냄새나는 성분을 함유한 용액과 접촉시킬 때 시험할 성분을 포함하는 제품(참조 제품을 포함함)에 수반되는 냄새를 전문가인 등급을 매기는 사람에 의해 분석하는 것으로 구성된다.

전문가인 등급을 매기는 사람은 전형적으로 -10(불쾌도가 가장 심한 수준) 내지 5(가장 유쾌한 수준) 범위의 불쾌도 및 유쾌도 범위를 사용하여 냄새의 불쾌도 및 유쾌도에 대해 판단하여 평가한다. 이러한 절차로, 각각의 등급을 매기는 사람은 시험 단계에서 MU(불쾌도)를 비교한다. 상이한 제품으로부터의 상대적인 MU 냄새 정도에 숫자를 부여한다. 예를 들면 시험단계중, 다른 시료보다 두배로 강한 냄새가 느껴지는 시료를 수치상으로 두배로 매긴다. 다른 시료보다 10분의 1정도로 냄새가 느껴지는 시료는 10분의 1만큼 작은 수치를 매기는 식 등이 있다. 각각의 시험 단계중, 0을 중간의 쾌적도를 나타내는데 사용하고 냄새의 상대적인 유쾌도 및 불쾌도에 따라 + 및 - 숫자를 적용한다.

놀랍게도, 생리혈의 필수적인 악취 특성을 재현할 수 있는 조직내 냄새나는 성분을 함유한 용액을 사용함으로써 수행되는 시험관내 조직내 냄새 맡기 시험은, 흡수성 겔화 물질(예: 다우 케미칼즈(Dow Chemicals)에서 시판되는 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 XZ 9589001)과 함께 키토산(예: 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트(키타머(등록상표))를 전체 활성 수준이 동일하도록 단독으로 사용된 이들 각각의 성분과 비교했을 때, 상승작용적 냄새 감소를 나타내었다. 실제로 혼합물에 대해서 수득된 불쾌도 감소율(%)은 전체 활성 수준이 동일하도록 단독으로 사용된 두가지의 성분 각각에 대해서 수득된 불쾌도 감소율(%) 보다 높았다. 각각의 샘플에 대한 불쾌도 값은 평균 15번(3가지 제품, 5명의 등급을 매기는 사람) 이상의 관찰 결과로서 수득되었다. 이들 결과는 통계상 중요하다.

또다르게는, 냄새 감소율은 또한 본원에 참고로 인용된 특허 출원원 EP-A-811387 또는 WO 97/46191에 기재된 바와 같이 생체내 냄새 맡기 시험으로 측정될 수 있다.

본 발명은 하기 실시에에 의해 추가로 설명된다.

실시예 A

하기 실시예에 사용되는 생리대는 더 프록터 앤드 갬블 캄파니(Procter & Gamble)에서 시판되는 올웨이즈(Always)(등록상표)이다.

각각의 생리대를 외부 접착층을 덮고 있는 릴리이즈 페이퍼의 대략 종방향 가장자리를 따라 그 바닥면에서 천공된 커버스톡 주위의 포장재를 잘라서 개봉하였다. 그 다음, 흡수성 섬유상 코어의 측면을 수 불투과성 플라스틱 바닥층을 약간 이동시킴으로써 노출시키고, 후속적으로 섬유상 코어를 각각이 대략 동일한 두께를 갖도록 생리대 자체의 평면에 평행한 평면을 따라 반으로 쪼갠다. 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질(AGM)을 두 개의 섬유상 층 사이에 균일하게 분배하여 흡수 코어를 재구성하도록 함께 연결시킨다.

이어서, 수 불투과성 내부 배면시이트를 원래 위치에 되돌려 놓고 천공된 커버스톡 둘레의 포장재를 예를 들어 양면 접착 테이프에 의해 절개부를 따라 밀봉한다.

전술한 방법을 이용하여 샘플을 제조하는데, 이때 사용된 AGM(0.5g)은 다우 케미칼즈에서 시판되는 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 XZ 9589001이고, 사용된 키토산 물질(0.5g)은 키타머(등록상표) PC 명칭하에 아머콜 코포레이션(Amerchol Corporation)에서 시판되는 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트이다.

실시예 B

두가지 분말인 키토산 물질 및 AGM을 균일하게 분배하는 대신 키토산 용액을 제조하여 반쪽의 섬유상 하층에 분무하고(즉, 하나는 재구성된 생리대의 배면시이트에 가깝게 만듬), AGM을 실시예 A에 기재된 바와 같이 공기 적층된 두 층 사이에 분배하는 것을 제외하고는 실시예 A의 방법을 수행하여 다른 생리대를 제조하였다.

그 다음 수 불투과성 내부 배면시이트를 원래 위치에 되돌려 놓고 천공된 커버스톡 둘레의 포장재를 예를 들어 양면 접착 테이프에 의해 절개부를 따라 밀봉한다.

사용된 AGM(0.5g)은 다우 케미칼즈에서 시판되는 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 XZ 9589001이다.

키토산 용액은, 아머콜 코포레이션에서 키타머(등록상표) PC 명칭하에 시판되는 1g의 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트를 100g의 증류수에 용해시켜 40℃에서 하룻밤동안 교반함으로써 제조된다. 제조된 용액 10g을 반쪽의 섬유상 하층 위에 분무한다(생리대 1개 당 키토산 0.1g).

실시예 C

실시예 A에서 실리케이트(냄새 억제제)를 흡수성 겔화 물질(AGM) 및 키토산 물질 위에 첨가한 것을 제외하고는 실시예 A의 방법을 수행하여 다른 생리대를 제조하였다. 따라서, 3가지 성분을 이들 섬유상 두 층 사이에 균일하게 분배하여 흡수 코어를 재구성하도록 서로 연결시킨다.

사용된 키토산 물질(0.4g)은 아머콜 코포레이션에서 키타머(등록상표) PC 명칭하에 시판되는 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트이다. 사용된 AGM(0.4g)은 다우 케미칼즈에서 시판되는 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 XZ 9589001이다. 사용된 실리케이트(0.7g)는 그레이스(Grace)에서 시판되는 실리카 겔 123이다.

실시예 D

하기 실시예에서 사용되는 여성용 팬티라이너는 독일 소재의 프록터 앤드 갬블에서 제조된 올웨이즈 "올데이즈 듀오 액티브(Alldays Duo Active)"에 기초하여 개질시킨 팬티라이너이다. 상면시이트는 필름/부직 복합체{필름 공급자 코드 BPC 5105 CPM BP Chemical Germany, 부직물 공급자 코드 ARBO TB/BI Mequinenza Spain}이다. 코어 물질은 55g/m²의 기본중량을 갖는 공기 적층 티슈의 2개 층으로 이루어진 티슈 적층체(13.2㎝×4.0㎝){유니케이 이태리(Unikay Italy)에서 Unikay 303 LF의 공급자 코드로 시판중임}이다. 적층체는 두 티슈 층 사이에 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 키토산 물질을 함유한다.

배면시이트는 제 1 층 및 제 2 층의 2개의 층을 포함한다. 제 1 층은 흡수성 티슈 및 제 2 층과 접촉한다. 제 2 층은 제 1 층과 착용자의 언더가멘트와 접촉한다. 제 1 층은 저밀도 PE로 제조된 천공된 성형 필름(CPT){트레데가 필름 프로덕츠 비.브이. 홀랜드(Tredegar Film Products B.V. Holland)에서 제조 코드 X-1522로 공급됨}이다. 제 2 층은 부직 적층체{독일 소재의 코로빈 게엠베하(Corovin GmbH)에서 상표명 MD 2005로서 제조되는 13MB/16SB}로 이루어진다. 부직 적층체는 16g/m² 방사결합 섬유 및 13g/m² 용융취입 섬유로 구성된다. 각 배면시이트 층을 광범위하게 중첩된 나선형 아교에 의해 전체 표면에 걸쳐 약 8g/m²의 기본중량으로 연결시킨다. 두 배면시이트 층을 부착시키는데 사용되는 아교는 사바레 에스피에이 이태리(SAVARE' SpA. Italy)(물질 코드 PM17)에서 공급되었다.

사용된 AGM(0.5g)은 다우 케미칼즈에서 시판되는 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 XZ 9589001이고, 사용된 키토산 물질(0.5g)은 아머콜 코포레이션에서 키타머(등록상표) PC 명칭하에 시판되는 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트이다.

도 1은 상면시이트(2), 접착제 구역(11)에 의해 종방향 가장자리에서 연결된 제 1 공기 적층 티슈 층(3a)과 제 2 공기 적층 티슈 층(3b)을 포함하는 공기 적층 티슈 층(3), 제 1 공기 적층 티슈 층(3a) 및 제 2 공기 적층 티슈 층(3b) 사이에 존재하는 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트 분말 및 흡수성 겔화 물질의 혼합물(4), 제 1 층(5)과 제 2 층(6)을 포함하는 배면시이트, 접착제 구역(9 및 10), 접착제 층(7) 및 제거가능한 릴리이스 라이너(8)를 포함하는, 실시예 D의 팬티라이너 구조체(1)의 단면도를 나타낸다.

상기 실시예 D에서 시작해서 실시예 B 및 C에 기술된 키토산 물질 및 흡수성 겔화 물질의 도입을 개질시켜 그밖의 팬티라이너를 제조할 수 있다.

예를 들어 도 2는 상면시이트(20), 접착제 구역(110)에 의해 종방향 가장자리에서 연결된 제 1 공기 적층 티슈 층(30a)과 제 2 공기 적층 티슈 층(30b)을 포함하는 공기 적층 티슈 층(30), 제 1 공기 적층 티슈 층(30a)와 제 2 공기 적층 티슈 층(30b) 사이에 위치하는 흡수성 겔화 물질 입자(40), 제 2 공기 적층 티슈 층(30b)의 내면에 위치하는 키토소늄 피롤리돈 카복실레이트(140), 제 1 층(50)과 제 2 층(60)을 포함하는 배면시이트, 접착제 구역(90 및 1000), 접착제 층(70) 및 제거가능한 릴리이스 라이너(80)를 포함하는 팬티라이너 구조체(100)의 단면도를 나타낸다.

상기 예시된 모든 흡수제품은 생리혈과 같은 체액과 접촉하게 될 때 뛰어난 냄새 억제 잇점 및 유체 취급 잇점을 나타낸다.

Claims

키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질을 포함하는 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항에 있어서,

일회용인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 2 항에 있어서,

액체 투과성 상면시이트, 배면시이트, 및 이들 상면시이트와 배면시이트의 중간에 있는 흡수 코어를 포함하고 일회용인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항에 있어서,

키토산 물질이 75% 초과의 탈아세틸화도를 갖는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 4 항에 있어서,

키토산 물질이 80% 내지 100%의 탈아세틸화도를 갖는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항에 있어서,

키토산 물질이 수용성인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항에 있어서,

키토산 물질이 3 내지 6 범위내의 산성 pH를 갖는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항에 있어서,

키토산 물질이 키토산 염인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항에 있어서,

0.5 내지 500g/m²의 키토산 물질 또는 그의 혼합물을 포함하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 9 항에 있어서,

1 내지 200g/m²의 키토산 물질 또는 그의 혼합물을 포함하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항, 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

음이온성 흡수성 겔화 물질이 25% 내지 90%의 중화도를 갖는 합성 음이온성 흡수성 겔화 물질인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 11 항에 있어서,

음이온성 흡수성 겔화 물질이 가수분해된 아크릴로니트릴 그라프팅된 전분, 아크릴산 그라프팅된 전분, 폴리아크릴레이트, 말레산 무수물계 공중합체 또는 이들의 조합인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항, 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질이 10:1 내지 1:10의 키토산 물질 대 음이온성 흡수성 겔화 물질의 중량비로 존재하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 11 항에 있어서,

키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질이 10:1 내지 1:10의 키토산 물질 대 음이온성 흡수성 겔화 물질의 중량비로 존재하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 1 항, 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

추가의 냄새 억제제를 추가로 포함하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 11 항에 있어서,

추가의 냄새 억제제를 추가로 포함하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 13 항에 있어서,

추가의 냄새 억제제를 추가로 포함하는, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 15 항에 있어서,

추가의 냄새 억제제의 양이 0.5 내지 600g/m²인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 16 항에 있어서,

추가의 냄새 억제제의 양이 0.5 내지 600g/m²인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
제 17 항에 있어서,

추가의 냄새 억제제의 양이 0.5 내지 600g/m²인, 냄새 억제 성능을 갖는 흡수제품.
신체 분비물 및/또는 체액에 수반되는 냄새를 억제하는 방법으로서, 신체 분비물 및/또는 체액이 음이온성 흡수성 겔화 물질과 함께 키토산 물질을 포함하는 냄새 억제 시스템과 접촉하게 되는 방법.