KR100909147B1 - 내구성 산성 냄새 억제/결합재 시스템으로 처리된 층 재료 - Google Patents

내구성 산성 냄새 억제/결합재 시스템으로 처리된 층 재료 Download PDF

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Abstract

열가소성 층 재료는 카르복실산 기재 냄새 억제제로 처리된 하나 이상의 냄새 감소 표면을 가지며, 이는 수성 액체를 함유하는 배출물을 견딜 수 있다. 산 기재 냄새 억제제는 유기실리콘 중합체 결합재에 의해 상기 층 재료에 결합된다. 상기 결합재는 수불용성이고, 고도로 기체 투과성인 피복을 형성할 수 있다. 상기 결합재는 또한 고도로 다공성이어서, 억제하고자 하는 암모니아 및 기타 냄새나는 기체에 상기 냄새 억제제를 노출시킨다.
층 재료, 내구성, 냄새 억제제, 열가소성, 유기실리콘, 결합재, 흡수성 물품

Description

내구성 산성 냄새 억제/결합재 시스템으로 처리된 층 재료{Layer Materials Treated with Durable Acidic Odor Control/Binder Systems}
본 발명은 쉽게 씻겨나가지 않는 산성 냄새 억제 화합물로 처리된 부직 웹, 필름 등과 같은 층 재료에 관한 것이다.
부직포, 필름, 발포체 및 기타 층 재료 및 그들의 제조는 수많은 응용분야의 경우 다양한 재료의 결과를 가져온 광범위한 개발의 대상이 되어 왔다. 예를 들면 가벼운 기본 중량의 부직물 및 개방 구조는 건조한 피부 접촉을 제공하지만 상이한 조성 및/또는 구조를 갖는 부직물일 수도 있는 더 많은 흡수성 재료에 유체를 쉽게 전달하는 라이너 직물로서 일회용 기저귀 등의 개인 위생용 물품에 사용된다. 보다 무거운 중량의 부직물은 그들로 하여금 소독될 물품을 위한 싸개, 의약용, 수의과용 또는 공업용 용도를 위한 닦개 또는 보호 의류와 같은 여과, 흡수제 및 장벽 응용에 적합하도록 만드는 세공 구조를 갖도록 고안될 수 있다. 더욱 무거운 중량의 부직물은 레크레이션, 농업 및 건축의 용도를 위해 개발되었다. 필름, 발포체 및 기타 층 재료들은 이러한 응용의 일부에서 사용되고 부직 웹과 조합될 수도 있다.
많은 열가소성 층 재료의 최종 용도 응용의 경우, 냄새를 감소, 방지 또는 제거하는 것이 바람직하다. 기저귀 및 여타 실금자용 제품의 경우, 소변에 존재하는 암모니아의 냄새를 감소 또는 제거시키는 것이 바람직하다. 여성 생리 용품의 경우, 트리메틸아민 및 트리에틸아민의 냄새를 감소 또는 제거시키는 것이 바람직하다. 다른 통상의 냄새 발생 물질로서 이소발레르산, 디메틸 디설파이드 및 디메틸 트리설파이드를 들 수 있다.
냄새 억제제는 냄새 저해제, 냄새 흡수제, 냄새 흡착제 및 냄새를 감소, 방지 또는 제거시키는 다른 화합물들을 포함한다. 냄새 저해제는 냄새가 형성되는 것을 방지한다. 예를 들면, 미국 특허 제 4,273,786 호(Kraskin)는 소변 중의 요소로부터 암모니아의 형성을 저해하기 위한 아미노폴리카르복실산 화합물의 사용을 가르쳐 준다. 냄새 흡수제 및 흡착제는 냄새가 형성된 후 그를 제거한다. 흡수나 흡착에 의해 냄새를 제거하는 냄새 억제제의 예는 활성 탄소, 실리카 및 사이클로덱스트린을 포함한다.
카르복실산 기재의 산성 냄새 억제제 및 그들의 유도체는 암모니아 및 여타 염기성 냄새 형성 화합물로부터 냄새가 형성되는 것을 중화시키거나 저해하기 위해 사용된다. 수성 수산화 암모늄으로부터 방출된 암모니아는 소변 중의 주요한 냄새 발생 물질의 하나이다. 산성 냄새 억제제의 단점 중의 하나는 그들이 원래 내구성이지 않다는 것, 즉, 그들이 수성 액체를 갖는 여러 번의 배출 후 잘 기능하지 않는다는 것이다. 반대로, 수성 냄새 억제제는 전형적으로 수용성이며 쉽게 씻겨져 버릴 수 있다.
수불용성 필름 형성 중합체가 층 재료에 적용되는 피복 또는 결합재로서 사 용되어, 산성 냄새 억제제를 용해 및 세척으로부터 보호할 수 있다. 그러나, 상기 중합체는 암모니아가 냄새 억제제에 미치는 것을 방지함으로써 냄새 억제제의 성능을 저해할 수도 있다.
수성 액체를 함유하는 여러 번의 배출에 대하여 내구적인 냄새 억제 성질을 갖는 산성 냄새 억제제로 처리된 층 재료에 대한 필요 또는 요구가 존재한다. 구체적으로, 냄새 억제제의 성능을 실질적으로 방해하거나 감소시키지 않고, 냄새 억제제가 씻겨져 나가는 것을 방지하거나 감소시키는, 카르복실산 냄새 억제제와 층 재료 사이의 결합재에 대한 필요 및 요구가 존재한다.
정의
"층 재료"라는 용어는 부직 필라멘트 웹 및 부직포, 열가소성 필름, 굴곡성 열가소성 발포체 재료 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 다층 조합물을 비제한적으로 포함하는, 굴곡성의 직물같은 또는 종이같은 재료의 형태로 존재하는 재료를 의미한다.
"수분 투과성 다공성 층 재료"라는 용어는 다공성이며, 세공을 통한 물 및 여타 수성 액체의 흐름으로 인하여 수분 투과성인 필름, 부직포 또는 개방 셀 발포체와 같은 하나 이상의 층으로 존재하는 재료를 의미한다. 필름 또는 발포체의 세공, 또는 부직 웹의 섬유 또는 필라멘트 사이의 공간은 충분히 크며, 종종 상기 재료를 통하여 액상 물의 누출 및 흐름을 허용하기 충분하다.
"부직포 또는 웹"이라는 용어는, 얽혀 있지만 편직물에서와 같이 규칙적이거나 식별가능한 방식으로는 아닌 개개의 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹을 의미한 다. 부직포 또는 웹은 예를 들면 멜트블로우 공정, 스펀본드 공정, 에어 레이 공정 및 접착된 카드 웹 공정과 같은 다양한 공정으로부터 형성되어 왔다. 부직포의 기본 중량은 1 제곱야드 당 재료의 온스(osy) 또는 1 제곱 미터 당 그램(gsm)으로 통상적으로 표현되며, 유용한 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표시된다. (osy를 gsm으로 변환하려면 osy에 33.91을 곱해야 함을 주목하라.)
"미세섬유"라는 용어는 약 75 미크론 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 1 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 직경을 갖는 작은 직경 섬유를 의미하거나, 더욱 특별하게는 미세섬유는 약 1 미크론 내지 약 30 미크론의 평균 직경을 가질 수 있다. 섬유 직경의 또다른 빈번하게 사용되는 표현은 섬유 9000 미터 당 그램수로 정의되는 데니어이다. 원형 단면을 갖는 섬유의 경우, 데니어는 미크론 단위의 섬유 직경을 제곱하고 그램/cc 단위의 밀도를 곱하고, 0.00707을 곱하여 계산될 수 있다. 더 낮은 데니어는 더 가는 섬유를 의미하고, 더 높은 데니어는 더 두꺼운 또는 무거운 섬유를 의미한다. 예를 들어, 15 미크론의 직경을 갖는 폴리프로필렌 섬유는 이를 제곱하고, 그 결과에 .89 g/cc를 곱하고 .00707을 곱함으로써 데니어로 변환될 수 있다. 즉, 15 미크론 폴리프로필렌 섬유는 약 1.42(152 x 0.89 x .00707 = 1.415)의 데니어를 갖는다. 미국 밖에서는 측정의 단위는 "텍스(tex)"가 더욱 일반적인데, 이는 섬유 1 킬로미터 당 그램수로 정의된다. 텍스는 데니어/9로 계산될 수 있다.
"스펀본드 섬유"라는 용어는 원형 또는 다른 형태를 갖는 방사구로 된 다수 의 미세 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로 압출한 다음, 상기 압출된 필라멘트의 직경을 예를 들면, 각각이 그 전체로서 참고문헌으로 여기에 도입되는, 미국 특허 제 4,340,563 호(Appel 등) 및 미국 특허 제 3,692,618 호(Dorschner 등), 미국 특허 제 3,802,817 호(Matsuki 등), 미국 특허 제 3,338,992 호 및 3,341,394 호(Kinney), 미국 특허 제 3,502,763 호(Hartmann), 미국 특허 제 3,502,538 호(Petersen) 및 미국 특허 제 3,542,615 호(Dobo 등)에 의해 급속하게 감소시킴으로써 형성된 작은 직경 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 급냉되면 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성이지 않다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며 종종 약 7 미크론보다 큰 평균 직경, 더욱 특별하게는 약 10 내지 30 미크론 사이의 평균 직경을 갖는다.
"멜트블로운 섬유"라는 용어는 통상적으로 원형인 다수의 미세 다이 모세관을 통해 용융된 열가소성 재료를 용융된 사 또는 필라멘트로서, 상기 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 미세섬유 직경이 될 수도 있도록 감소시키는 수렴하는 고속의 가열된 기체(예, 공기) 내로 압출함으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그후, 상기 멜트블로운 섬유는 고속의 기체 흐름에 실려 수집 표면 상에 침착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 공정은 예를 들면 미국 특허 제 3,849,241 호(Butin 등)에 개시되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 비연속적일 수 있는 미세섬유이고, 일반적으로 직경이 10 미크론 미만이며, 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 자가 접착된다. 본 발명에서 사용되는 멜트블로운 섬유는 길이가 실질적으로 연속적인 것이 바람직하다.
"필름"이라는 용어는 성형 필름 또는 블로운 필름 압출 공정과 같은 필름 압출 공정을 이용하여 제조된 열가소성 필름을 의미한다. "수분 투과성 다공성 필름"이라는 용어는 펑크 또는 천공에 의해 다공성이 부여된 필름, 및 중합체를 충진재와 혼합하고 그 혼합물로부터 필름을 형성한 다음 그 필름을 신장시킴으로써 다공성이 부여된 필름을 의미한다.
"발포체 재료"라는 용어는 발포 공정의 도움으로 만들어진 열가소성 층 재료를 의미한다. "개방 셀 발포체 재료"라는 용어는 그 셀이 상호 연결되거나, 그렇지 않으면 반대편 표면에 대한 층의 한 표면으로부터 세공을 형성하는 발포체 층을 의미한다.
"중합체"라는 용어는 단독중합체, 예를 들면 블럭, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원중합체 등과 같은 공중합체 및 이들의 배합물 및 개질생성물을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 또한, 달리 구체적으로 한정되지 않는 한, "중합체"라는 용어는 물질의 모든 가능한 기하학적 배열을 포함하도록 한다. 상기 배열은 이소택틱, 신디오택틱 및 어택틱 대칭성을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
"카르복실산 기재 냄새 억제제"라는 용어는 카르복실산 및/또는 그들의 부분적으로 중화된 염을 기재로 하는 냄새 억제제를 포함한다. "다가(multi)-카르복실산 기재 냄새 억제제"라는 용어는 디카르복실산, 트리카르복실산, 폴리카르복실산, 중합체성 폴리카르복실산 등, 및/또는 그들의 부분적으로 중화된 염을 기재로 하는 냄새 억제제를 포함한다.
"중합체성 폴리카르복실산"이라는 용어는 그 반복 단위 내에 복수의 카르복 실산 기를 갖는 중합체를 의미한다. 예로서 폴리아크릴산 중합체, 폴리말레산 중합체, 아크릴산의 공중합체, 말레산의 공중합체 및 이들의 조합을 들 수 있다. 다른 예들은 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 제 5,998,511 호에 개시되어 있다.
"실리콘 중합체", "폴리유기실록산" 및 "폴리실록산"이라는 용어들은 규소에 부착된 다양한 유기 라디칼과 함께 규소와 산소 원자가 교호되는 구조를 기초로 하는 실록산 중합체를 상호교환가능하게 의미한다:
Figure 112004026120065-pct00001
"냄새 억제 시스템"이라는 용어는 개개의 냄새 억제제 및 2종 이상의 냄새 억제제의 (화학 반응 및/또는 배합에 의한) 조합을 통칭한다.
발명의 요약
본 발명은 카르복실산 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템과 폴리유기실록산(즉, 실리콘 중합체)을 포함하는 결합재의 조합으로 처리된 층 재료에 관한 것이다. 본 발명자들은 실리콘 중합체들이 카르복실산 냄새 억제제 (및 이들을 함유하는 시스템들) 및 열가소성 층 재료, 특히 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 기타 폴리올레핀을 기재로 하는 층 재료의 사이에 우수한 결합재로서 작용함을 발견하였다. 실리콘 중합체는 산성 냄새 억제제를 수성 액체에 의해 용해되거나 용액 속으로 달리 통과하는 것으로부터 보호하면서, 동시에 암모니아 따위의 냄새나는 기체 가 냄새 억제제에 도달하는 것을 허용하는 독특한 능력을 갖는다. 달리 말하면, 실리콘 중합체는 수불용성이며 동시에 고도로 다공성이다.
본 발명의 한 구현예에서, 냄새 억제 시스템과 실리콘 중합체는, 실리콘 중합체가 용융된 형태이거나 용매에 용해 또는 현탁되어, 함께 조합된다. 냄새 억제 시스템과 실리콘 중합체의 조합은, 분무 피복, 브러싱, 인쇄, 침지, 압출 등에 의해 층 재료에 적용된다.
본 발명의 또하나의 구현예에서는, 상기 냄새 억제 시스템을 분무 피복, 브러싱, 인쇄, 침지, 압출 등을 이용하여 층 재료에 먼저 적용한다. 그후 실리콘 중합체를 피복, 브러싱, 인쇄, 침지, 압출 등을 이용하여 상기 냄새 억제제 위로 상기 층 재료에 적용한다.
본 발명의 한 구현예에서, 냄새 억제 시스템은 다가-카르복실산 개질된 키틴 또는 키토산 착물 냄새 억제제를 포함한다. 카르복실 부위는 암모니아 및 아민 기재 냄새의 흡수를 촉진한다. 키틴 또는 키토산의 아미노 기는 산 기재 냄새 화합물의 흡수를 촉진하며 소변 및 생리혈의 효소 분해를 억제함으로써 냄새 발생을 저해한다. 상기 냄새 억제 착물은 또한 활성 탄소와 조합되어 아미노, 유황 및 산성 냄새의 추가적 억제를 제공할 수 있다.
현재 바람직한 구현예의 상세한 설명
본 발명에 따르면, 산성 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템은 실리콘 중합체 결합재와 함께 사용되어 층 재료에 수성 암모니아 및 여타 염기성 냄새나는 화합물로부터의 냄새를 억제하는 능력을 제공하고, 1회 이상의 수성 액체 배출 후 냄새를 억제하는 능력을 유지한다.
층 재료는 1종 이상의 열가소성 중합체를 사용하여 제조된 열가소성 재료일 수 있다. 층 재료는 다공성 및 수분 투과성일 수 있다. 층 재료는 열가소성 부직 필라멘트 웹, 열가소성 필름, 발포체 층 또는 이들의 조합일 수 있다. 열가소성 부직 필라멘트 웹이 바람직하다. 처리된 열가소성 층 재료는 광범위하게 다양한 개인 위생 용품 및 의약용 제품, 및 기타 응용에 사용될 수 있다.
폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 에틸렌과 프로필렌의 공중합체, 에틸렌 또는 프로필렌과 C4-C20 알파-올레핀과의 공중합체, 에틸렌과 프로필렌 및 C 4-C20 알파-올레핀의 삼원중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 프로필렌 비닐 아세테이트 공중합체, 스티렌-폴리(에틸렌-알파-올레핀) 엘라스토머, 폴리우레탄, A-B 블럭 공중합체(여기에서 A는 폴리스티렌과 같은 폴리(비닐 아렌) 잔기이고, B는 공역 디엔 또는 저급 알켄과 같은 엘라스토머 중간블럭이다), 폴리에테르, 폴리에테르 에스테르, 폴리아크릴레이트, 에틸렌 알킬 아크릴레이트, 폴리이소부틸렌, 폴리-1-부텐, 에틸렌-1-부텐 공중합체를 포함하는 폴리-1-부텐의 공중합체, 폴리부타디엔, 이소부틸렌-이소프렌 공중합체 및 전술한 임의의 것의 조합을 비제한적으로 포함하는, 광범위하게 다양한 열가소성 중합체가 상기 열가소성 층 재료를 구성하는 데 사용될 수 있다. 폴리올레핀이 바람직하다. 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 단독중합체 및 공중합체가 가장 바람직하다.
본 발명의 바람직한 층 재료는 1종 이상의 중합체로 만들어진 다수의 필라멘 트를 포함하는 부직 웹이다. 부직 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 접착된 카드 웹, 또는 다른 종류의 부직 웹일 수 있고, 단일 층 또는 하나 이상의 부직 웹 층 및, 경우에 따라서, 하나 이상의 필름 또는 발포체 층을 포함하는 다층으로 존재할 수 있다. 상기 웹은 단일 성분 또는 2 성분 필라멘트, 또는 필라멘트 유형의 하나 또는 둘 다를 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 부직 웹은 다양한 기본 중량, 바람직하게는 약 0.1 내지 200 g/m2(gsm) 범위의 기본 중량을 가질 수 있다.
상기 냄새 억제 시스템은 1종 이상의 산성 냄새 억제제, 바람직하게는 카르복실산 기재 냄새 억제제를 포함한다. 적절한 카르복실산 냄새 억제제는 시트르산, 말산, 타르타르산 등과 같은 히드록시카르복실산을 비제한적으로 포함한다. 다른 적절한 카르복실산 냄새 억제제는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 피루브산, 글리콜산, 젖산 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다.
산성 냄새 억제제는 향상된 냄새 억제 성질을 제공하기 위해 1종 이상의 상용성 냄새 억제제와 조합(즉, 혼합 또는 반응)될 수 있다. 예를 들면, 히드록시 카르복실산 냄새 억제제 또는 또다른 다가-카르복실산 냄새 억제제는 키틴 또는 키토산과 조합될 수 있다. 이는 계산된 양의 키틴 및/또는 키토산을 계산된 양의 다가-카르복실산 냄새 억제제의 수용액과 실온에서 30 분 동안 배합한 다음, 그 혼합물을 50℃의 오븐에서 8 시간 동안 건조시킴으로써 수행될 수 있다. 출발 수용액의 산 농도는 바람직하게는 약 5 내지 55 중량%의 범위이다. 키토산 중 디아세틸 화의 정도는 키토산을 상기 산 용액에 첨가하기 전에 결정되어야 한다. 산 용액에 첨가되는 키토산의 양은 키토산 중 유리 아미노 기 대 다가-카르복실산 중 유리 카르복실 기의 몰 당량비가 약 0.2 내지 0.4이도록 선택되어야 한다. 수득되는 냄새 억제 시스템은 암모니아, 트리메틸아민, 이소발레르산 및 유사한 냄새나는 화합물을 흡수, 중화 및 그 형성을 저해하는 데 유용하다. 상기 구현예에서, 산은 적절하게는 시트르산, 말산 또는 타르타르산이고 바람직하게는 시트르산이다.
다가-카르복실산 냄새 억제제는 또한 유리 산기를 그의 금속 염으로 부분적으로 변환시킴으로써 냄새 억제제의 pH를 조절하기 위해 금속 산화물, 적절하게는 산화 아연과 조합될 수도 있다. 다른 적절한 금속 산화물은 카드뮴, 지르코늄, 크롬, 구리 등과 같은 전이 금속을 포함한다. 다가-카르복실산의 이와 같은 부분적 중화는 그것을 인체에 접촉하는 층 재료를 처리하는 데 더 유용하게 만들 수 있다. 수득되는 냄새 억제 시스템은 암모니아, 트리메틸아민, 이소발레르산 및 유사한 냄새나는 화합물을 흡수, 중화 및 그 형성을 저해하는 데 유용하다. 상기 구현예에서, 산은 적절하게는 시트르산, 말산 또는 타르타르산이고, 바람직하게는 시트르산이다.
상기 산성 냄새 억제제는 킬레이트화제일 수 있다. 적절한 킬레이트화제는 아미노폴리카르복실산, 그들의 알칼리 금속 염 및 그들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 적절한 아미노폴리카르복실산 및 그의 알칼리 금속(바람직하게는 나트륨) 염은 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA), EDTA의 알칼리 금속염(예를 들면, Na2 EDTA, Na3 EDTA 및 Na4 EDTA), 니트릴로트리아세트산, 시클로헥산디아민 테트라아세트산의 알칼리 금속(예, 나트륨) 염, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA), 히드록시에틸렌디아민 트리아세트산(HEDTA), 펜타소듐 디에틸렌트리아민 펜타아세테이트, 트리소듐 히드록시에틸 에틸렌디아민 트리아세테이트 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 특히 적절한 아미노폴리카르복실산은 EDTA이다. 적절한 킬레이트화제는 또한 폴리아미노 디숙신산 및 그들의 알칼리 금속 염을 포함하며, 이는 에틸렌디아민-N,N'-디숙신산, 디에틸렌트리아민-N,N"-디숙신산, 트리에틸렌테트라아민-N,N'"-디숙신산, 1,6-헥사메틸렌디아민 N,N-디숙신산, 테트라에틸렌펜타아민-N,N""-디숙신산, 2-히드록시프로필렌-1,3-디아민-N,N'-디숙신산, 1,2-프로필렌디아민-N,N'-디숙신산, 1,3-프로필렌디아민-N,N'-디숙신산, 시스-시클로헥산디아민-N,N'-디숙신산, 트랜스-시클로헥산디아민-N,N'-디숙신산 및 에틸렌-비스(옥시에틸렌니트릴로)-N,N'-디숙신산의 산 및 염을 포함한다. 하나의 적절한 폴리아미노 디숙신산은 에틸렌디아민-N,N'-디숙신산이다. 킬레이트화제는 냄새를 생성하는 반응에 개입함으로써 냄새가 생기는 것을 방지하는 냄새 저해제로서 작용할 뿐 아니라 존재하는 냄새 발생 화합물을 제거 또는 최소화하는 냄새 흡수제로서도 작용할 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에서, 활성 탄소가 또한 냄새 억제 시스템에 첨가될 수 있다. 활성 탄소는 트리에틸아민, 트리메틸아민, 디메틸 디설파이드 및 이소발레르산 따위의 각종 냄새를 방지 또는 감소시키는 데 도움을 주지만, 단독으로 암 모니아 냄새를 중화시키지는 않는다. 활성화된 탄소 입자 또는 섬유를 다가 카르복실산 기재 냄새 억제제 및 전술한 조합과 조합함으로써, 광범위하게 다양한 냄새를 방지 및/또는 감소시키는 냄새 억제 시스템이 고안될 수 있다. 상기 구현예에서, 후술하는 실리콘 중합체 결합재는 a) 산 기재 냄새 억제제 및 전술한 조합을 열가소성 층 재료에 결합시키고, b) 상기 활성 탄소를 상기 산 기재 냄새 억제제 및 조합 및/또는 상기 열가소성 층 재료에 결합시키는 두 가지 목적으로 작용한다.
결합재는 폴리유기실록산(즉, 실리콘 중합체)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 실리콘 중합체는 반복되는 규소-산소 골격을 함유하며, 규소-탄소 결합에 의해 규소 원자의 상당한 부분에 부착된 유기 기 "R"을 갖는다. 적절한 "R" 기는 메틸, 고급 알킬, 플루오로알킬, 페닐, 비닐 등을 비제한적으로 포함한다. 구체적인 실리콘 중합체는 폴리(헥사메틸디실록산), 폴리(옥타메틸트리실록산), 폴리(데카메틸테트라실록산), 폴리(옥타메틸시클로테트라실록산), 폴리(옥타페닐시클로테트라실록산) 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 실리콘 중합체는 단독중합체, 랜덤 공중합체, 블럭 공중합체 및 이들의 조합의 형태일 수 있다. 바람직한 실리콘 중합체는 층 재료에 적용하는 방법에 따라 변한다. 보다 높은 융점(실온보다는 높지만 층 재료 기질의 융점보다는 낮은)을 갖는 실리콘 중합체는 압출에 더욱 적합하다. (실온에서 그리스 또는 액체로 존재하는) 보다 낮은 융점을 갖는 실리콘 중합체는 분무, 침지 등에 의한 적용에 더욱 적합하다.
실리콘 중합체 결합재의 양은 층 재료에 냄새 억제 시스템을 효과적으로 결합시키기 충분하지만, 냄새 억제 성능을 불필요하게 저해할 정도로 높지는 않아야 한다. 일반적으로, 실리콘 중합체는 건조한 무수분 무용매의 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 5 내지 200 중량부 실리콘 중합체의 양으로 존재하여야 한다. 적절하게는, 상기 실리콘 중합체는 건조 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 10 내지 100 중량부 실리콘 중합체의 양으로, 바람직하게는 건조 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 15 내지 50 중량부 실리콘 중합체의 양으로 존재하여야 한다. 결합재로서 특히 적절한 예시적인 실리콘 중합체는 다우 코닝(Dow Corning(R)) 84 첨가제, 다우 코닝 36 에멀션 및 다우 코닝 Q2-3195를 포함한다.
실리콘 중합체는 그 조합물이 층 재료 기질에 적용되기 전에, 냄새 억제 시스템과 함께 조합될 수 있다. 용융 배합, 용액 혼합, 분무 건조, 유동상 피복 등을 비제한적으로 포함하는, 광범위하게 다양한 배합 기술이 성분들을 조합하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시트르산을 포함하는 냄새 억제제는 적절하게는 약 0.1 내지 15 중량% 시트르산의 농도에서 물에 용해될 수 있다. 다음, 산화 아연의 계산된 양을 상기 용액 내에서 교반하여 유리 산 기를 그들의 금속 염으로 부분적으로 중화하여 용액 pH를 약 4.5로 한다. 다음, 다우 코닝 사에 의해 다우 코닝 84 첨가제로 시판되는 실리콘 중합체를 상기 시트르산/산화 아연 용액에, 건조 시트르산/산화 아연 시스템 1 중량부 당 약 0.1 내지 0.75 중량부의 양으로 첨가할 수 있다. 그 후, 상기 조합된 실리콘 중합체/냄새 억제 시스템을 폴리올레핀 섬유성 부직 웹과 같은 층 재료 기질에 용융 압출, 인쇄, 침지, 피복, 브러싱 또는 또다른 적절한 기술을 이용하여 적용할 수 있다. 추가로, 산화 티탄 안료가 예를 들 면 시트르산/산화 아연 시스템 1 중량부 당 안료 약 0.75 중량부 이하로 첨가될 수 있다.
그렇지 않으면, 상기 실리콘 중합체는, 냄새 억제 시스템이 상기 층 재료 기질에 적용된 후 또는 그와 동시에, 냄새 억제 시스템과 함께 조합될 수 있다. 용융 압출, 인쇄, 침지, 피복, 브러싱 등을 비제한적으로 포함하는 광범위하게 다양한 기술이 상기 냄새 억제 시스템 및 실리콘 중합체 결합재를 기질에 적용하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 히드록시카르복실산 및 적절한 양의 키토산을 함유하는 수성 냄새 억제제가 상기 기술을 이용하여 적용될 수 있다. 폴리올레핀 섬유성 부직 웹과 같은 층 재료 기질이 기질로서 사용될 수 있다. 동시에, 다우 코닝 사에 의해 다우 코닝 84 첨가제로 시판되는 액체 실리콘 중합체가 상기 기질에 적용될 수 있다. 따라서 실리콘 중합체 및 분말화된 냄새 억제 시스템이 상기 층 재료 기질에 대하여, 및 서로에 대하여 부착될 것이다.
본 발명의 한 구현예에서, 냄새 억제 시스템은 안료 및/또는 충진재와 같은 미립자 무기 재료를 포함할 수도 있다. 이산화 티탄, 점토, 탄산 칼슘 및/또는 실리카와 같은 미립자 재료는 냄새 억제 시스템의 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%로 첨가될 수 있다. 안료를 제공할 뿐만 아니라, 상기 재료는 실리콘 중합체 결합재의 다공성에도 기여한다. 하나의 적합한 안료는 케미라 피그먼트 사(Savannah, Georgia 소재의 Kemira Pigment Co.)로부터 시판되는 케미라(KEMIRA(R)) UDR-P이다.
상기 기질에 적용하기 위해 필요한 냄새 억제 시스템의 양은 시스템 중 냄새 억제제의 종류, 억제되는 냄새의 종류 및 양, 실리콘 중합체 결합재의 종류 및 양, 및 기타 요인들에 따라 변할 것이다. 건조 중량을 기준으로, 냄새 억제 시스템은 그것이 적용되는 열가소성 층 재료의 약 0.1 내지 10중량%, 적절하게는 약 0.5 내지 8 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 7 중량%를 일반적으로 구성하여야 한다.
이렇게 형성된 처리된 열가소성 층은 특히 개인 위생용 흡수성 물품을 포함하는 다양한 흡수성 제품 응용에 사용될 수 있다. 개인 위생 흡수성 제품은 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 유아용 닦개, 성인 실금자용 제품, 여성 생리 용품 등을 포함한다. 흡수성 제품에서, 상기 처리된 층 재료(만일 수분 투과성이면)는 수성 액체를 흡수할 수 있는 흡수성 매체로서 커버 시트 또는 봉쇄 매트릭스로서 사용될 수 있다. 흡수성 매체는 예를 들면 펄프 섬유를 단독으로 또는 초흡수성 재료와의 조합으로 포함할 수 있다. 처리된 층 재료는 또한 의류, 언더패드, 흡수성 드레이프, 붕대 및 의약용 닦개를 비제한적으로 포함하는 의약용 흡수성 제품에 사용될 수 있다. 다른 용도는 공기필터, 물 필터, 공업용 닦개, 가금용 패드 및 침대 패드를 포함한다.
여기에 기재된 본 발명의 구현예가 현재 바람직하지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 개선이 이루어질 수 있다. 첨부된 청구범위에 의해 지시된 본 발명의 범위, 및 동등물의 의미 및 범위에 해당하는 모든 변화가 여기에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (48)

  1. 열가소성 기질 층;
    상기 기질 층 위에 카르복실산 기재 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템; 및
    상기 기질 층 위에 유기실리콘 중합체를 포함하는 결합재를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기질 층이 열가소성 부직 필라멘트 웹을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기질 층이 열가소성 필름을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기질 층이 열가소성 발포체 층을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기질 층이 다공성의 수분 투과성 층을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 다가-카르복실산을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산이 중합체성 폴리카르복실산을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새억제제가 시트르산, 말산, 타르타르산 및 이들의 조합에서 선택된 히드록시카르복실산 냄새 억제제를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 시트르산을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 키틴, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 냄새 억제제를 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 활성 탄소를 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 활성 탄소를 더 포함하는, 처 리된 열가소성 층 재료.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 금속 산화물을 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 무기 미립자 재료를 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 결합재가 폴리(헥사메틸디실록산), 폴리(옥타메틸트리실록산), 폴리(데카메틸테트라실록산), 폴리(옥타메틸시클로테트라실록산), 폴리(옥타페닐시클로테트라실록산) 및 이들의 조합에서 선택된 실리콘 중합체를 포함하는 열가소성 층 재료.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 결합재가 액체 실리콘 중합체 및 실리콘 중합체 에멀션으로 구성된 군에서 선택된 실리콘 중합체를 포함하는 열가소성 층 재료.
  17. 열가소성 기질 층;
    처리된 층 재료의 중량을 기준으로 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템 0.1 내지 10%; 및
    상기 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 5 내지 200 중량부의 실리콘 중합체 결합재를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  18. 제 17 항에 있어서, 처리된 층 재료의 중량을 기준으로 0.5 내지 8%의 냄새 억제 시스템을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  19. 제 17 항에 있어서, 처리된 층 재료의 중량을 기준으로 2 내지 7 중량%의 냄새 억제 시스템을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제가 히드록시카르복실산을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 다가 카르복실산 기재 냄새 억제제가 중합체성 폴리카르복실산을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 다가 카르복실산 기재 냄새 억제제가 시트르산을 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 키틴을 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  24. 제 17 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 키토산을 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 활성 탄소를 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  26. 제 17 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 전이 금속 산화물을 더 포함하는, 처리된 층 재료.
  27. 제 17 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 10 내지 100 중량부의 실리콘 중합체 결합재를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  28. 제 17 항에 있어서, 상기 결합재가 액체 실리콘 중합체 및 실리콘 중합체 에멀션으로부터 선택된 실리콘 중합체를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  29. 제 17 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 미립자 무기 재료를 더 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  30. 섬유성 부직 기질 층;
    상기 기질 층 위에 히드록시카르복실산 및 키토산을 포함하는 냄새 억제 시 스템; 및
    상기 기질 층 위에 유기실리콘 중합체를 포함하는 결합재를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  31. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 기저귀.
  32. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 배변연습용 팬츠.
  33. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 수영복.
  34. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 흡수성 언더팬츠.
  35. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 유아용 닦개.
  36. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 성인 실금자용 제품.
  37. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 여성 생리 용품.
  38. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 의약용 의류.
  39. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 언더패드.
  40. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 흡수성 드레이프.
  41. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 붕대.
  42. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 의약용 닦개.
  43. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 필터.
  44. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 공업용 닦개.
  45. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 가금용 패드.
  46. 제 30 항의 처리된 층 재료를 포함하는 침대 패드.
  47. 제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 킬레이트화제를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
  48. 제 17 항에 있어서, 상기 다가 카르복실산 기재 냄새 억제제가 킬레이트화제 를 포함하는, 처리된 열가소성 층 재료.
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