KR101013324B1 - 흡수 바인더 조성물, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는용품 - Google Patents

흡수 바인더 조성물, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는용품 Download PDF

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로렌스 호웰 소여
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데브라 진 맥도웰
롭 디. 에버렛
헨리 엘.3세 그리스바흐
브렌다 마리에 넬슨
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Abstract

약 120℃ 이하의 온도에서 기재에 적용 후에 자연적 가교결합능을 갖는 흡수 바인더 조성물이 제공된다. 흡수 바인더 조성물은 모노에틸렌 불포화성 중합체, 예를 들어 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 그의 염, 또는 4급 암모늄염, 및 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르 또는 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 화합물과 공중합가능한, 물과 후속 반응하여 실란올기를 형성하는 단량체를 포함한다. 흡수 바인더 조성물은 매우 다양한 흡수용품의 제조에 사용하기 특히 적합하다. 흡수 바인더 조성물의 제조 방법은 단량체 용액을 제조하는 단계, 단량체 용액을 단량체를 또한 포함할 수 있는 개시제 용액에 첨가하는 단계 및 개시제 용액 내의 중합 개시제를 활성화시키는 단계를 포함한다. 또한, 약 120 ℃ 이하의 온도에서 기재에 적용된 후에 자연적 가교결합능을 갖는 가요성 흡수 바인더 조성물이 제공된다. 가요성 흡수 바인더 조성물은 약 15 내지 약 99.8 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위, 알콕시실란 관능기를 갖는 약 0.1 내지 약 20 질량%의 폴리아크릴레이트 에스테르 단위 및 폴리올레핀 글리콜 및 폴리올레핀 옥사이드로부터 선택되는 약 0.1 내지 약 75 질량%의 중합체 단위를 포함한다. 가요성 흡수 바인더 조성물은 예비형성된 폴리올레핀 글리콜 또는 폴리올레핀 옥사이드가 형판 중합체로서 기능하는 형판 중합 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
흡수 바인더 조성물, 가교결합, 가요성, 중합 개시제, 모노에틸렌 불포화성 중합체, 형판

Description

흡수 바인더 조성물, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 용품 {ABSORBENT BINDER COMPOSITION, METHOD OF MAKING IT, AND ARTICLES INCORPORATING IT}
본 발명은 흡수 바인더 또는 코팅 조성물, 상기 흡수 바인더 또는 코팅 조성물의 제조 방법, 및 상기 조성물을 이용하는 흡수용품에 관한 것이다.
접착제 또는 바인더는 많은 흡수 제품의 필수적인 요소이다. 접착제는 유익하게 제품을 함께 유지시키지만, 접착제는 또한 흡수 제품에서 유체의 흡수도를 저해하는 경향이 있을 수 있다. 접착제는 대개 소수성이며, 따라서 흡수 또는 액체 전달 기능에 도움이 되지 않는다. 더욱이, 대부분의 접착제는 비흡수성이어서, 액체 보유 기능을 하지 않는다.
수용성 중합체, 예를 들어 폴리(비닐 알콜), 폴리(비닐 메틸 에테르), 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(에틸렌 옥사이드), 또는 셀룰로즈 유도체, 예를 들어 히드록시프로필 셀룰로즈로부터 제형화된 접착제와 같은 친수성 접착제가 알려져 있다. 덱스트란, 전분 및 식물성 검 (gum)이 친수성 접착제를 제공하기 위해 사용되었다. 상기 물질은 건조 조건 하에 접착력을 제공한다. 그러나, 수성 유체에 노출시, 상기 물질은 수성 유체에 실질적으로 가용성이므로 결합 능력을 잃는다.
수성 유체에 노출시 친수성 접착제를 더욱 기능성으로 만들기 위한 공지의 방법은 수용성 중합체를 가교결합시키는 것이다. 가교결합의 결과로서, 상기 물질 은 수성 유체 내에서 팽창성이 되며 더이상 가용성이 아니다. 그러나, 가교결합된 중합체는 고체 물질이며 거의 유동하지 않거나 유동할 수 없기 때문에 가교결합된 중합체는 기판에 도포하거나 표면과 밀접한 접촉을 확립시키기가 어렵다.
잠재적 (latent) 가교결합 능력을 갖는 친수성 바인더 또는 코팅이 필요하다. 친수성 바인더 또는 코팅은 가교결합하기 전에 유동할 수 있으므로, 상기 바인더 또는 코팅은 수용성 중합체처럼 쉽게 도포될 수 있다. 잠재적 가교결합 능력은 또한 중합체가 기판과 밀접한 접촉을 확립하거나 원하는 최종 형상 또는 형태를 형성한 후 중합체를 가교결합시키는 단순한 수단을 제공한다.
적용후 (post-application) 가교결합은 잘 알려져 있다. 가교결합의 형성을 유도시키는 일반적인 수단은 고온 "경화" 또는 방사선, 예를 들어 자외선 또는 감마선에의 노출을 포함한다. 적용후 가교결합의 다른 공지의 수단은 습기 유도 가교결합이다.
최근의 개발 노력으로 다양한 용도의 코팅 물질이 제공되었다. 예를 들어, 미국 특허 제6,054,523호 (브라운 (Braun) 등)에는 축합을 할 수 있는 기를 함유하는 유기폴리실록산, 축합 촉매, 유기폴리실록산 수지, 염기성 질소를 함유하는 화합물, 및 폴리비닐 알콜로부터 형성된 물질을 기술하였다. 상기 물질은 소수성 코팅으로서 사용하고 페인트 및 밀봉 조성물로 적합한 것으로 보고되었다.
앤더슨 (Anderson) 등은 미국 특허 제5,196,470호에서 알콜계 수용성 바인더 조성물을 보고하였다. 상기 조성물은 수용성이며 가교결합되지 않았기 때문에 흡수성이 없다.
다른 문헌들은 습기에의 노출에 의해 가교결합을 개시시키는 실란 관능기를 갖는 그라프트 공중합체의 제조를 보고하였다. 프레지안 (Prejean) (미국 특허 제5,389,728)은 에틸렌, 1-8개 탄소 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, N-3급-부틸아미노프로필 트리메톡시실란이 그 위에 그라프팅된 글리시딜 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 같은 글리시딜 함유 단량체의 반응 생성물인 용융 가공성의 습기 경화성 그라프트 공중합체를 기술하였다. 생성된 공중합체는 접착제로서 및 와이어 (wire) 및 케이블 (cable) 코팅에 유용한 것으로 보고되었다.
퍼러 (Furrer) 등은 미국 특허 제5,112,919호에서 열가소성 베이스 중합체, 예를 들어 폴리에틸렌, 또는 에틸렌의 공중합체를 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 등, 고체 캐리어 중합체, 예를 들어 실란, 예를 들어 비닐트리메톡시실란을 포함하는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 (EVA) 및 유리 라디칼 생성제, 예를 들어 유기 과산화물과 블렌딩한 후, 혼합물을 가열하여 제조된 습기 가교결합성 중합체를 보고하였다. 이어서, 공중합체는 물 및 촉매, 예를 들어 디부틸틴 디라우레이트 또는 옥토산주석의 존재 하에 반응에 의해 가교결합될 수 있다.
미국 특허 제4,593,071호 (코프 (Keough))는 매달린 실란 아크릴옥시기를 갖는 습기 가교결합성 에틸렌 공중합체를 보고하였다. 생성된 가교결합된 중합체는 특히 내습성을 갖고 와이어 및 케이블 주위의 압출 코팅에 유용하다고 보고되었다. 동일한 기가 미국 특허 제5,047,476호, 제4,767,820호, 제4,753,993호, 제4,579,913호, 제4,575,535호, 제4,551,504호, 제4,526,930호, 제4,493,924호, 제4,489,029호, 제4,446,279호, 제4,440,907호, 제4,434,272호, 제4,408,011호, 제 4,369,289호, 제4,353,997호, 제4,343,917호, 제4,328,323호 및 제4,291,136호에서 실란을 수반하는 유사한 습기 경화성 중합체로 보고되었다.
미국 특허 제5,204,404호 (워너 (Werner))는 0.1 내지 10% 아크릴산을 포함하는 가교결합성 소수성 아크릴레이트 에스테르 공중합체를 보고하였다. 생성된 가교결합된 중합체는 자동차 외부의 도색 및 재마감처리에 유용한 것으로 보고되었다.
상기 습기 유도 가교결합의 예는 실질적으로 소수성인 중합체에 적용된다. 상기 제형의 경화 산물은 와이어 및 케이블용 외피로, 전도체의 비전도성 코팅으로, 자동차 외부의 도색 및 재마감처리에 유용한 것으로 보고되었기 때문에, 물 흡수성과 같은 특성이 불리하게 작용하는 내구성있는 코팅으로 기대된다.
따라서, 흡수 바인더, 접착제 또는 코팅에 대한 필요성이 흡수 제품 분야에 존재한다. 또한, 친수성 중합체의 적용후 습기 유도 가교결합에 의해 제조될 수 있는 상기 흡수 바인더, 접착제 또는 코팅에 대한 필요성이 흡수 제품 분야에 존재한다.
<발명의 개요>
선행기술에서 발생하는 상기 논의한 어려움 및 문제를 해결하기 위해 바인더, 접착제 또는 코팅 물질로서 유용한 새로운 흡수 조성물이 본 발명에서 개발되었다. 상기 흡수 조성물은 적용후 습기 유도 가교결합능을 갖는 친수성 중합체를 포함한다. 상기 능력은 흡수 용량이 보다 큰 흡수 제품을 제공한다.
흡수 바인더 조성물은 흡수 바인더 조성물 1 g당 적어도 1 g의 유체의 흡수 용량에 도달하도록 약 120 ℃ 이하의 온도에서 약 10분 내에 충분한 자연적 가교결합이 가능한 수용성 이온 중합체를 제공한다. 이후에, 이온 중합체는 충분한 흡수 용량에 도달할 때까지 가교결합을 계속한다. 이온 중합체는 양전하 또는 음전하 또는 둘 모두를 보유할 수 있다.
흡수 바인더 조성물은 적어도 15 질량%의 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산, 술폰산, 인산 또는 그의 염, 또는 4급 암모늄염 또는 상기 단량체를 포함하는 중합체 및 제2 단량체를 포함한다. 제2 단량체는 a) 물과 반응하여 실란올기를 형성할 수 있는 실란 관능기를 후속 반응에 의해 포함시킬 수 있는 공중합 가능 단량체 및(또는) b) 물과의 후속 반응에 의해 실란올 관능기로 쉽게 전환되는 기를 포함하는 단량체일 수 있다. 물에 노출시에, 실란올 관능기는 축합되어 가교결합된 중합체를 형성한다. 따라서, 흡수 바인더 조성물은 습식 조건에서 증강된 접착성 및 흡수성을 제공한다.
한 실시태양에서, 가요성의 흡수 바인더 조성물 (가요성 및 정합성을 필요로 하는 매우 다양한 용도에서 유용함)은 약 15 내지 약 99.8 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위를 포함한다. 적합한 모노에틸렌 불포화성 중합체는 카르복실산, 술폰산, 포스폰산, 이들의 염 및 4급 암모늄염을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 또한, 가요성 흡수 바인더 조성물은 알콕시실란 관능기를 포함하는 약 0.1 내지 약 20 질량%의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르 단위를 포함한다. 물에 노출시에, 알콕시실란 관능기는 실란올기를 형성하고, 이 기는 축합되어 가교결합된 중합체를 형성한다.
또한, 가요성 흡수 바인더 조성물은 약 0.1 내지 약 75 질량%의 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드 단위를 포함한다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 탄소수 약 2 내지 약 4의 알파-올레핀을 포함할 수 있고, 분자당 약 30 내지 약 15,000개의 올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드 단위를 포함할 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르와 그라프트 중합되어 그라프트 공중합체를 형성할 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 탄소수가 상이한 올레핀 글리콜 또는 옥사이드 단위를 포함하는 블록 공중합체, 예를 들어 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 블록 공중합체일 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 가요성이 증강된 흡수 바인더 조성물을 제공한다. 따라서, 흡수 바인더 조성물은 습식 조건에서 증강된 접착성, 흡수성 및 가요성을 갖는다.
흡수 바인더 조성물의 적합한 유리 전이 온도는 약 30 ℃ 미만 또는 약 10 ℃ 미만이고, 굽힘 탄성율 (bending modulus)은 조성물이 적용되는 기재의 굽힘 탄성율보다 작다. 흡수 바인더 조성물은 흡수 제품의 제조에 사용될 수 있고, 따라서 부직웹, 직조웹, 니트 직물, 셀룰로즈 티슈, 플라스틱 필름, 스트랜드형 복합재 (stranded composite), 엘라스토머 네트 복합재 또는 임의의 다른 적합한 기재와 같은 기재에 적용될 수 있다. 적합한 종류의 플라스틱 필름 기재의 예는 폴리프로필렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 초저밀도 폴리에틸렌으로 제조된 것을 포함한다. 흡수 바인더 조성물이 사용될 수 있는 흡수용품의 예는 기저귀, 팬티형 기저귀, 웅변연습용 팬티, 여성 위생용품, 요실금용 제품, 수영복 가먼트 등을 포함한다.
본 발명의 흡수 바인더 조성물은 그중 하나가 알콕시실란 관능기를 포함하는 모노에틸렌 불포화성 단량체들을 중합시켜 제조할 수 있다. 중합은 열 개시, 방사선 개시 또는 레독스 화학 반응을 포함하여 다양한 개시 기술에 의해 유도될 수 있다. 다양한 종류의 효과적인 방사선 개시는 자외선, 마이크로파 및 전자빔 방사선을 포함한다. 개시제는 단량체의 중합을 야기하는 유리 라디칼을 생성시킨다. 생성된 공중합체는 알콕시실란 관능기의 도입에 의해 잠재적 습기 유도 가교결합 능력을 포함한다. 상기 공중합체는 유동가능 상태로 기재 또는 다른 최종 용도에 적용될 수 있다. 습기 유도 가교결합은 기재로부터 용매의 증발에 의해 또는 임의의 다른 효과적인 기술을 사용하여 기재로부터 용매의 제거시에 알콕시실란의 가수분해 및 후속 축합을 통해 달성할 수 있다. 별법으로, 알콕시실란의 가수분해 및 후속 축합은 주위 공기 중의 습기에 대한 코팅의 노출에 의한 용매의 제거 후에 발생할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 흡수 바인더 조성물은 환원 중합 개시제를 포함하는 제1 단량체 수용액과 산화 중합 개시제를 포함하는 제2 단량체 수용액을 조합함으로써 제조할 수 있고, 상기 개시제는 반응하여 바인더 조성물을 형성한다. 흡수 바인더 조성물을 형성하는 단량체 용액의 중합은 약 100분 이하로 수행할 수 있다. 제1 단량체 수용액은 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산염, 술폰산염, 인산염 또는 이들의 조합물, 및 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 에틸렌 불포화성 단량체를 포함한다. 제2 단량체 수용액은 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산염, 술폰산염, 인산염 또는 이들의 조합물을 포함한다. 생성되는 바인더 조성물의 가교결합은 알콕시실란의 가수분해에 의해 생성된 실란올의 축합을 촉진시키기 위해 조합된 단량체 용액의 물의 제거를 통한 농축에 의해 유도될 수 있다.
다른 실시태양에서, 본 발명의 흡수 바인더 조성물은 환원 중합 개시제, 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산, 술폰산, 인산 또는 이들의 조합물 및 알콕시실란 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 에틸렌 불포화성 단량체를 포함하는 제1 수용액을 산화 중합 개시제 및 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산, 술폰산, 인산 또는 이들의 조합물을 포함하는 제2 수용액과 조합함으로써 제조할 수 있다. 모노에틸렌 불포화성 단량체를 적어도 부분적으로 중화시키기에 효과적인 양의 염기성 물질이 제1 단량체 용액 및(또는) 제2 단량체 용액에 첨가될 수 있다.
상기 설명한 가요성 흡수 바인더 조성물은 모노에틸렌 불포화성 중합체 및 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르가 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드인 예비형성된 형판 (template) 중합체의 존재 하에 중합되는 형판 중합 공정을 사용하여 제조할 수 있다. 중합은 그 중 한 단량체가 알콕시실란 관능기를 포함하는 2개의 상이한 모노에틸렌 불포화성 단량체를 반응시켜 수행할 수 있다. 중합은 열, 방사선, 레독스 화학 반응 및 다른 기술에 의해 유도할 수 있다. 적합한 방사선 개시제는 자외선, 마이크로파 및 전자빔 방사선을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 개시제는 단량체의 공중합을 야기하는 유리 라디칼을 생성시킨다. 한 실시태양에서, 중합 반응은 유기 용매, 예를 들어 에탄올 중에서 수행된다. 또한, 중합은 수용액 중에서 또는 수성 용매와 유기 용매의 조합물 중에서 수행될 수도 있다.
폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 중합 공정 동안 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단위 상에 그라프트 중합될 수 있거나 그라프트 중합되지 않을 수 있다. 가요성 흡수 바인더 조성물은 별개의 성분으로서 또는 공중합체의 일부로서 또는 이들의 조합물로서 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드를 함유할 수 있다.
가요성 흡수 바인더 조성물은 알콕시실란 관능기에 의한 잠재적 습기 유도 가교결합 능력을 갖는다. 중합체 조성물은 유동가능 상태로 기재 또는 다른 최종 용도에 적용될 수 있다. 습기 유도 가교결합은 기재로부터 용매의 증발에 의해 또는 임의의 다른 효과적인 기술을 사용하여 기재로부터 용매의 제거시에 알콕시실란의 가수분해 및 후속 축합을 통해 달성할 수 있다. 별법으로, 알콕시실란의 가수분해 및 후속 축합은 주위 공기 중의 습기에 코팅의 노출에 의한 용매의 제거 후에 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 흡수 바인더 코팅을 제공하기 위해 상이한 기재에 적용된 흡수성 또는 가요성 흡수 바인더 조성물을 포함하는 조합물에 관한 것이다. 적용후 습기 유도 가교결합이 가능한 친수성 중합체를 포함하는 흡수 바인더 코팅은 내구성이 우수하고, 제조 비용이 비교적 저렴하며, 사용 후에 표면으로부터 제거하여 폐기할 수 있다.
가교결합성 흡수 바인더 코팅 (흡수 바인더 조성물 또는 가요성 흡수 바인더 조성물 포함)은 사람의 피부에 또는 의류제품 또는 다른 적합한 기재에 직접 적용할 수 있다. 사용 후에, 흡수 바인더 코팅은 제거 및 폐기될 수 있다. 별법으로, 메시(mesh) 층은 사용 후에 흡수 바인더 코팅의 제거를 용이하게 하기 위해 기재와 흡수 바인더 코팅 사이에 배치될 수 있다. 흡수 바인더 코팅은 추가의 잇점을 제공하기 위해서 방향 첨가제, 냄새 흡수 입자 및(또는) 항미생물 첨가제를 포함할 수 있다.
흡수 바인더 코팅이 적용될 수 있는 다른 기재는 거울, 카메라 렌즈, 전자 디스플레이, 또는 수분 또는 가습 조건에 적용될 수 있는 다른 종류의 표면을 포함한다. 흡수 바인더 코팅은 상기 습기를 흡수할 것이고, 이에 의해 디스플레이 표면의 포깅 (fogging) 또는 다른 습기 관련 폐색을 방지할 것이다. 흡수 바인더 코팅이 적용될 수 있는 다른 물품은 습기를 흡수하기 위해 허리밴드 또는 측면 패널에 코팅이 적용된 개인 위생용 흡수 가먼트를 포함한다. 카테터 및 가이드 와이어, 및 상처 드레싱을 포함한 많은 의료용 장치도 흡수 바인더 코팅에 의해 잇점을 가질 수 있다.
추가의 바인더를 필요로 하지 않으면서 흡수성 및 기재에 부착하는 능력을 제공하는 이외에, 흡수 바인더 코팅은 한 층을 다른 층에 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 흡수 바인더 코팅은 예를 들어 흡수 가먼트 또는 매트리스 패드에서 액체 투과성 층을 액체 불투과성 층에 결합시켜 두 층 사이에 일부의 흡수성을 부여할 수 있다.
흡수 바인더 코팅이 사용될 수 있는 다른 용도는 포장재이다. 예를 들어, 흡수 바인더 코팅은 식품 보관 용기, 예를 들어 휴대용 박스에 적용되거나 또는 보관 백 또는 선적 컨테이너 제조, 포장재 내의 내용물로부터 과도한 습기의 흡수, 최적 습도를 유지하기 위한 조절된 수증기의 방출을 위해 사용될 수 있다.
흡수 바인더 코팅이 사용될 수 있는 또다른 실시태양은 원예 생산물이다. 특히, 흡수 바인더 코팅은 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 비료 (fertilizer), 옥신, 살진균제, 및(또는) 절화 보존제 (floral preservative)를 포함할 수 있고, 종자 또는 비료 펠렛을 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 추가로, 흡수 바인더 코팅으로 코팅된 종자 또는 비료 펠렛은 자동화 파종을 위해 직물, 테이프 또는 다른 기재에 적용될 수 있다. 하나 이상의 첨가제와 함께 흡수 바인더 코팅은 식물 증식 또는 절화 보존을 위해 식물 절단체에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상이한 유리한 특성을 제공하기 위해서 기재 상의 소정의 선택된 위치에 제공된 가요성 흡수 바인더를 갖는 흡수 구조체에 관한 것이다. 가요성 흡수 바인더는 흡수 구조체에 조절된 액체 흡입, 분배, 흡수, 가요성 및(또는) 강성을 제공하기 위해서 흡수 코어, 다른 흡수 구조체, 또는 캐리어 시트 또는 기재 상의 소정의 선택된 위치에 제공 (예를 들어 형성)될 수 있다.
가요성 흡수 바인더는 본원에서 설명되는 흡수 바인더 조성물 또는 가요성 흡수 바인더 조성물일 수 있는 전구체 흡수 바인더 조성물로부터 형성된다. 전구체 조성물은 흡수 구조체 상의 선택된 위치에 적용된 후 가교결합되어 가요성 흡수 바인더를 형성한다. 가요성 흡수 바인더는, 가교결합되어 흡수 구조체 상에 직접 형성되기 때문에 흡수 구조체 상의 선택된 위치에 단단히 접착되는 흡수성 또는 초흡수성 중합체이다. 흡수 구조체는 개인 위생용품, 예를 들어 기저귀, 팬티형 기저귀, 생리대, 수영복 또는 성인 요실금용 가먼트의 흡수 코어일 수 있다. 흡수 코어는 일반적으로 흡수성 물질, 예를 들어 셀룰로즈 플러프, 목재 펄프 등으로 형성된다. 또한, 흡수 구조체는 그렇지 않으면 비흡수성인, 흡수성이 가요성 흡수 바인더의 도입에 의해 부여되는 흡수용품의 층일 수도 있다.
흡수 바인더 조성물 (가요성 흡수 바인더 중합체 형성에 유용함)은 적용후 습기 유도 가교결합이 가능하고 제조 비용이 비교적 저렴하며 높은 수준의 가요성을 갖는 친수성 중합체를 포함한다. 가요성 흡수 바인더의 가요성은 바인더가 개인 위생용 흡수용품 및 가요성 및(또는) 착용자 신체에 대한 정합성을 보여야 하는 다른 제품에 사용될 때 유용하다.
흡수 바인더 조성물 (가요성 흡수 바인더의 형성에 유용함)은 약 15 내지 약 99.9 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위를 포함한다. 적합한 모노에틸렌 불포화성 중합체는 카르복실산, 술폰산, 포스폰산, 이들의 염, 및 4급 암모늄염을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 또한, 흡수 바인더 조성물은 알콕시실란 관능기를 포함하는 약 0.1 내지 약 20 질량%의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르 단위를 포함한다. 물에 노출시에, 알콕시실란 관능기는 실란올기를 형성하고, 이는 축합되어 가요성 흡수 바인더인 가교결합된 중합체를 형성한다.
흡수 바인더 조성물 (가요성 흡수 바인더 형성에 유용함)은 또한 0 내지 약 75 질량%의 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드 단위를 포함할 수 있 다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 탄소수 약 2 내지 약 4의 알파-올레핀을 포함할 수 있고, 분자당 약 30 내지 약 15,000개의 올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드 단위를 포함할 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르와 그라프트 중합되어 그라프트 공중합체를 형성할 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 탄소수가 상이한 올레핀 글리콜 또는 옥사이드 단위를 포함하는 블록 공중합체, 예를 들어 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체일 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드는 증강된 가용성을 갖는 흡수 바인더 조성물을 제공한다. 따라서, 흡수 바인더 조성물은 습식 조건에서 증강된 접착성, 흡수성 및 가요성을 제공한다.
또한, 본 발명은 3층 흡수 구조체 및 이를 포함하는 흡수용품에 관한 것이다. 3층 흡수 구조체는 a) 액체 투과성 유체 흡입층, b) 가요성 흡수 바인더층 및 c) 지지층을 그 순서대로 포함하고, 그 사이에 추가의 접착제 또는 다른 층이 존재하지 않는다.
가요성 흡수 바인더층은 유체 저장(흡수)층으로서 기능하고, 유체 흡입층을 지지층에 결합시킨다. 흡수용품은 상기 흡수 구조체의 3층이 순서대로 형성하는 한 추가의 층을 포함할 수 있다. 일부 흡수용품에서, 3층 흡수 구조체는 추가의 층을 수반하지 않을 수 있다.
3층 흡수 구조체는 유체 흡입층 및 지지층의 한 대면 표면 또는 두 대면 표면에 흡수 바인더 조성물을 적용하여 유체 흡입층 및 지지층을 함께 접촉시켜 흡수 바인더 조성물을 가교결합시켜 가요성 흡수 바인더층을 형성시킴으로써 형성된다. 가요성 흡수 바인더층은 흡수 바인더 조성물이 다른 층과 접촉하면서 형성 (가교결합)되기 때문에, 가요성 흡수 바인더층은 3층 흡수 구조체에서 흡수층 및 접착(바인더)층 모두로서 기능하고, 추가의 접착 또는 다른 결합 단계의 필요성을 배제시킨다. 흡수 바인더 조성물은 본원에서 설명되는 임의의 흡수성 또는 가요성 흡수 바인더 조성물일 수 있다.
상기한 내용에 따라, 흡수 바인더 조성물, 상기 흡수 바인더 조성물의 제조 방법 및 상기 흡수 바인더 조성물을 포함하는 흡수용품을 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 잇점이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 특징은 첨부한 도면과 관련하여 이하에서 설명하는 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 코팅 및 기재 사이에 메시층을 갖는 기재에 적용된 흡수 바인더 코팅을 도시한 것이다.
도 2는 흡수 바인더 코팅이 적용된 사람의 피부를 도시한 것이다.
도 3은 흡수 바인더 코팅이 적용된 구두를 도시한 것이다.
도 4는 흡수 바인더 코팅이 적용된 속옷을 도시한 것이다.
도 5는 흡수 바인더 코팅이 적용된 겨드랑이 아래 영역을 갖는 가먼트를 도시한 것이다.
도 6은 흡수 바인더 코팅이 적용된 브래지어를 가먼트를 도시한 것이다.
도 7은 흡수 바인더 코팅이 적용된 가슴 영역을 갖는 가먼트를 도시한 것이다.
도 8은 흡수 바인더 코팅이 적용된 개인 위생용 흡수 가먼트를 도시한 것이다.
도 9는 흡수 바인더 코팅을 포함하는 라미네이트를 도시한 것이다.
도 10은 흡수 바인더 코팅이 적용된 거울을 도시한 것이다.
도 11은 흡수 바인더 코팅이 적용된 카메라를 도시한 것이다.
도 12는 흡수 바인더 코팅이 적용된 디지탈 디스플레이를 도시한 것이다.
도 13은 흡수 바인더 코팅이 적용된 카테터를 도시한 것이다.
도 14는 흡수 바인더 코팅이 적용된 와이어를 도시한 것이다.
도 15는 흡수 바인더 코팅이 적용된 상처 드레싱을 도시한 것이다.
도 16은 흡수 바인더 코팅이 적용된 포장재를 도시한 것이다.
도 17은 흡수 바인더 코팅이 적용된 종자 테이프를 도시한 것이다.
도 18은 흡수 바인더를 포함하는 절화 보존제를 도시한 것이다..
도 19는 흡수용품, 이 경우 생리대의 부분 절단 평면도이다.
도 19A는 도 19의 흡수용품의 부분 절단 저면도이다.
도 19B는 흡수용품의 종방향 중심을 통해 측면 방향 (24)를 따라 그린, 도 19의 흡수용품의 단면도이다.
도 19C는 흡수용품의 측면 중심을 통해 종방향 (22)를 따라 그린, 도 19의 흡수용품의 단면도이다.
도 20-22는 도 19-19C의 생리대에 유용한 흡수 구조체, 이 경우 흡수 코어의 평면도이다. 흡수 코어는 유체 흡입, 분배 및 흡수 제어를 위한 선택된 위치에서 형성된 가요성 흡수성 중합체를 포함한다.
도 23은 신체 유체의 누출을 방지하기 위해서 그 주변에 형성된 가요성 흡수성 중합체의 댐(dam)을 갖는 흡수용품, 이 경우 생리대의 평면도이다.
도 24-30은 흡수용품의 흡수 코어 또는 흡입 (서지)층으로서 사용될 수 있는 흡수 구조체의 테두리 도면 (엣지 view)이다. 흡수 구조체는 가요성 흡수성 중합체의 상이한 엇갈린 배열을 사용하여 형성된다.
도 31은 가요성 흡수성 물질이 내부 채널 시스템 및 주변 댐 시스템을 형성하는 형태를 갖는 흡수 구조체의 평면도이다.
도 32-34는 그 위에 가요성 흡수성 물질이 흡수 구조체의 탄성 및 접힘성 (folding property)을 조절하기 위해 브레이스 유사 패턴으로 배치된 흡수 구조체, 예를 들어 흡수 코어의 평면도이다.
도 35는 가요성 흡수성 중합체가 접힘 패턴에 어떠한 영향을 줄 수 있는지를 보여주는, 도 32의 흡수 구조체의 테두리 도면이다.
도 36은 그 아래층을 노출시키도록 부분적으로 절단된, 단순화된 3층 구조를 갖는 본 발명의 흡수 구조체의 평면도이다.
정의
본 명세서의 문맥 내에서, 아래의 각각의 용어 및 구문은 다음과 같은 의미(들)을 포함할 것이다.
"후방 영역" 또는 "후방 말단 영역"은 흡수 구조체의 종방향 길이의 후방 1/3이다.
"가슴 영역"는 음식 또는 음료가 그 위로 떨어질 수 있는, 전형적으로 착용자의 전면 상의 가먼트 영역을 의미한다.
"바인더"는 그 자체를 기재에 부착시킬 수 있거나 다른 물질을 기재에 부착시킬 수 있는 물질을 포함한다.
"가랑이 영역"은 흡수 구조체의 종방향 길이의 중앙 1/3이다.
"여성 위생용품"은 생리 패드 및 생리대, 및 탐폰 및 질내 여성 위생용품을 포함한다.
"유체"는 실온 및 대기압에서 액체 또는 기체 형태인 물질을 의미한다.
"전방 영역" 또는 "전방 말단 영역"은 흡수 구조체의 종방향 길이의 전방 1/3이다.
"고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)"은 밀도가 약 0.95 g/cm3 이상인 폴리에틸렌을 의미한다.
"나이프 오버 (Knife over) 롤 코팅"은 이동하는 롤 상의 나이프 아래에서 이동하는 기재 위로 특정한 거리로 나이프가 위치하는 공정을 의미한다. 이러한 방식으로 나이프는 코팅 물질을 기재 상에 특정 두께로 펼치게 된다.
단수로 사용될 경우 "층"은 단일 부재 또는 다수의 부재라는 이중 의미를 가질 수 있다.
"선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE)"은 밀도가 약 0.900 내지 0.935 g/cm3인, 에틸렌과 고급 알파-올레핀 공단량체, 예를 들어 C3-C12 공단량체의 중합체 및 이들의 조합물을 의미한다.
층 또는 라미네이트를 설명할 때 사용되는 "액체 불투과성"은 액체, 예를 들어 소변이 액체 접촉 지점에서 층 또는 라미네이트의 평면에 일반적으로 수직인 방향으로 통상적인 사용 조건 하에서 층 또는 라미네이트를 통과하지 않는다는 의미이다.
"액체 투과성"은 액체 불투과성이 아닌 층 또는 라미네이트를 의미한다.
"저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)"은 밀도가 약 0.91 내지 약 0.925 g/cm3인 폴리에틸렌을 의미한다.
"개질제"는 조성물의 물리적 특성, 예를 들어 조성물의 색상 또는 텍스쳐를 개질시키기 위해 조성물에 첨가될 수 있는 물질을 의미한다.
본원에서 사용된 "단량체(들)"은 단량체, 올리고머, 중합체, 및 단량체, 올리고머 및(또는) 중합체의 혼합물, 및 모노에틸렌 불포화성 카르복실산, 술폰산 또는 포스폰산 또는 그의 염과 공중합가능한 임의의 반응성 화학물질종을 포함한다.
"부직" 또는 "부직웹"은 개별 섬유 또는 필라멘트가 니트 직물에서와 같이 확인할 수 있는 방식이 아닌 상태로 인터레이잉(interlaying)되어 있는 구조를 갖는 물질(들) 또는 웹을 의미한다. 용어 "섬유" 및 "필라멘트"는 본원에서 상호 교환가능하게 사용된다. 부직물 또는 웹은 많은 공정, 예를 들어 멜트블로우잉 (meltblowing) 공정, 스펀본딩 (spunbonding) 공정, 에어 레이잉 (air laying) 공정 및 본디드 카디드 웹 공정으로 형성된다. 부직물의 기초 중량은 일반적으로 제곱 야드당 물질의 온스(osy) 또는 제곱 미터당 g(gsm)으로 표현되고, 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표현된다 (osy는 osy에 33.91을 곱해서 gsm으로 전환시킴).
"개인 위생용 제품"은 기저귀, 팬티형 기저귀, 웅변연습용 팬티, 수영복, 흡수성 속옷, 성인 요실금용 제품, 여성 위생용품 등을 포함한다.
"롤 프린팅" 또는 "롤 코팅"은 퇴적 물질을 일반적으로 페이스트로서 기재 상에 적용하는 과정이, 조각될 수 있는 하나 이상의 롤 및 풀 실린더를 사용하여 퇴적 물질을 롤로부터 기재 상에 다소 균일한 층으로 이송함으로써 수행되는 공정을 의미한다. 닥터 블레이드를 사용하여 임의의 과량의 퇴적 물질을 롤 또는 기재로부터 벗겨낸다. 닥터 블레이드는 편평하거나 패턴화된 엣지, 예를 들어 슬롯 또는 융기부를 가질 수 있다.
"회전 스크린 인쇄" 또는 "회전 스크린 코팅"은 롤 프린팅 또는 코팅 및 스크린 인쇄 또는 코팅의 조합인 공정을 의미한다.
"스크린 인쇄" 또는 "스크린 코팅"은 퇴적 물질을 균일한 개구부 또는 패턴화된 개구부를 가질 수 있는 스크린을 통해 퇴적시킴으로써 퇴적 물질을 적용하는 방법을 의미한다.
"스트랜드형 복합재"는 엘라스토머 물질의 스트랜드가 엘라스토머 복합재를 생성시키도록 접착되는 물질의 시트를 의미한다.
"초흡수제"는 가장 유리한 조건 하에 0.9 중량%의 염화나트륨을 함유하는 수 용액 중에서 그 중량의 적어도 약 10배, 또는 적어도 약 15배, 또는 적어도 약 20배, 또는 적어도 약 25배를 흡수할 수 있는 수팽창성의 수불용성 유기 또는 무기 물질을 의미한다. 초흡수성 물질은 천연, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 물질일 수 있다. 또한, 초흡수성 물질은 무기 물질, 예를 들어 실리카겔 또는 유기 화합물, 예를 들어 가교결합된 중합체일 수 있다.
"초저밀도 폴리에틸렌 (ULDPE)"은 밀도가 약 0.860 내지 0.900 g/cm3 미만인, 에틸렌과 고급 알파-올레핀 공단량체, 예를 들어 C3-C12 공단량체의 중합체 및 이들의 조합물을 의미한다.
"단위" 또는 "중합체 단위"는 공중합체 또는 블렌드 성분의 다른 부분에 비해 상이한 분자 구조를 갖는 공중합체 분자 또는 블렌드 성분의 단량체 또는 중합체 부분을 의미한다.
"상처 드레싱"은 "붕대" 및 "드레싱"과 상호 교환가능하게 사용되고, 상처 위에 두는 덮개를 의미한다.
본 발명은 적용후 습기 유도 가교결합능을 갖는 친수성 중합체를 포함하는 흡수 바인더 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 흡수 바인더 조성물의 제조 및 적용 방법 및 흡수 바인더 조성물을 이용한 흡수용품을 포함한다. 흡수 바인더 조성물은 접착성 이외에 유체 보유성을 제공할 수 있다. 따라서, 흡수 바인더 조성물은 흡수 제품 형성시에 특히 적합하다.
또한, 본 발명은 적용후 습기 유도 가교결합능을 갖는 가요성 친수성 중합체를 포함하는 흡수 바인더 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 가요성 흡수 바인더 조성물의 제조 및 적용 방법을 포함한다. 가요성 흡수 바인더 조성물은 접착성 및 가요성 이외에 유체 보유성을 제공할 수 있다. 따라서, 가요성 흡수 바인더 조성물은 흡수 제품 형성에 사용하기 특히 적합하다. 본 발명은 또한 가요성 흡수 바인더 조성물을 이용한 용품에 관한 것이다.
본 발명의 흡수 바인더 조성물은 본원에서 설명되는 원심분리 보유 용량 시험을 사용하여 흡수 바인더 조성물 1 g당 적어도 유체 1 g, 적합하게는 흡수 바인더 조성물 1 g당 적어도 유체 3 g의 흡수 용량에 도달하도록 약 120 ℃ 이하의 온도에서 약 10분 내에 충분한 자연적 가교결합능을 갖는 수용성 이온 중합체를 제공한다. 용어 "자연적" 가교결합은 약 120 ℃ 이하, 적합하게는 약 100 ℃ 이하의 특정 온도 이외의 방사선, 촉매 작용 또는 임의의 다른 유도없이 발생하는 가교결합을 의미한다. 방사선 가교결합 필요성의 배제는 상당한 가공상의 잇점을 제공한다. 약 120 ℃ 이하, 적합하게는 약 100 ℃ 이하의 온도에서의 가교결합은 가요성 흡수 바인더 조성물의 기재, 예를 들어 흡수용품에 대한 적용, 이어서 기재의 열화 또는 손상없이 가교결합을 가능하게 한다. 가교결합은 약 10분내, 적합하게는 약 8분내, 특히 약 6분내에 발생하여 효과적인, 상업적으로 실시가능한, 비용 효과적인 가교결합 공정을 제공한다. 이온 중합체는 양전하, 음전하 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있고, 약 15 몰% 이상의 이온 단위 함량을 가져야 한다. 이온 중합체는 상기한 다양한 단량체 단위를 포함할 수 있고, 적합하게는 카르복실기 함유 단위 또는 4급 암모늄 함유 단위를 포함한다.
흡수 바인더 조성물은 적어도 15 질량%의 모노에틸렌 불포화성 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 그의 염, 및 물에 노출시에, 축합되어 가교결합된 중합체를 형성하는 실란올 관능기를 형성하는 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 포함한다.
바인더 조성물에 포함될 수 있는 적합한 모노에틸렌 불포화성 단량체는
카르복실기 함유 단량체: 모노에틸렌 불포화성 모노- 또는 폴리-카르복실산, 예를 들어 (메트)아크릴산 (아크릴산 또는 메타크릴산을 의미하고, 이하에서 유사한 명칭을 사용함), 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 소르브산, 이타콘산 및 신남산;
카르복실산 무수물기 함유 단량체: 모노에틸렌 불포화성 폴리카르복실산 무수물 (예를 들어 말레산 무수물);
카르복실산염 함유 단량체: 모노에틸렌 불포화성 모노- 또는 폴리-카르복실산 (예를 들어 나트륨 (메트)아크릴레이트, 트리메틸아민 (메트)아크릴레이트, 트리에탄올아민 (메트)아크릴레이트), 나트륨 말레에이트, 메틸아민 말레에이트의 수용성 염 (알칼리 금속 염, 암모늄염, 아민 염, 등);
술폰산기 함유 단량체: 지방족 또는 방향족 비닐 술폰산 (예를 들어 비닐술폰산, 알릴 술폰산, 비닐톨루엔술폰산, 스티렌 술폰산), (메트)아크릴릭 술폰산 [예를 들어 술포프로필 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-(메트)아크릴옥시 프로필 술폰산];
술폰산염기 함유 단량체: 상기한 단량체를 포함하는 술폰산기의 알칼리 금속 염, 암모늄염, 아민 염;
4급 암모늄염; 및(또는)
아미드기 함유 단량체: 비닐포름아미드, (메트)아크릴아미드, N-알킬 (메트)아크릴아미드 (예를 들어 N-메틸아크릴아미드, N-헥실아크릴아미드), N,N-디알킬 (메트)아크릴 아미드 (예를 들어 N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디-n-프로필아크릴아미드), N-히드록시알킬 (메트)아크릴아미드 [예를 들어 N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N-히드록시에틸 (메트)아크릴아미드], N,N-디히드록시알킬 (메트)아크릴아미드 [예를 들어 N,N-디히드록시에틸 (메트)아크릴아미드], 비닐 락탐 (예를 들어 N-비닐피롤리돈)
을 포함한다.
적합하게는, 중합체 바인더 조성물의 중량에 대한 모노에틸렌 불포화성 단량체(들)의 양은 약 15 내지 약 99.9 중량%일 수 있다. 전형적으로, 모노에틸렌 불포화성 단량체 수준은 중합체 바인더 조성물 중량의 약 25% 내지 약 90%, 특히 약 30% 내지 약 80%; 또는 일부 용도의 경우 약 50% 내지 약 70%일 수 있다.
트리알콕시 실란 관능기 또는 물과 반응하여 실란올기를 형성하는 잔기를 포함하는, 모노에틸렌 불포화성 단량체와 공중합가능한 유기 단량체가 본 발명의 실시에 유용하다. 트리알콕시 실란 관능기는 하기 구조식으로 표현된다.
Figure 112005001165653-pct00001
상기 식에서, Rl, R2 및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 본원에서 사용된 용어 "단량체(들)"은 단량체, 올리고머, 중합체, 단량체, 올리고머 및(또는) 중합체의 혼합물, 및 모노에틸렌 불포화성 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 그의 염, 4급 암모늄염 또는 다른 단량체와 공중합가능한 임의의 다른 반응성 화학물질종을 포함한다. 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 에틸렌 불포화성 단량체가 본 발명에 적합하고, 바람직하다. 바람직한 에틸렌 불포화성 단량체는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다. 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 특히 바람직한 에틸렌 불포화성 단량체는 미국 미시건주 미들랜드 소재의 다우 코닝 (Dow Coming)에서 상표명 Z-6030 실란으로 시판하는 메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란이다. 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 다른 적합한 에틸렌 불포화성 단량체는 메타크릴옥시에틸 트리메톡시 실란, 메타크릴옥시프로필 트리에톡시 실란, 메타크릴옥시프로필 트리프로폭시 실란, 아크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란, 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란 및 3-메타크릴옥시프로필 트리스(메톡시에톡시) 실란을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 그러나, 트리알콕시 실란 관능기 또는 물과 용이하게 반응하여 실란올기를 형성하는 잔기, 예를 들어 클로로실란 또는 아세톡시실란을 갖는 광범위한 비닐 및 아크릴릭 단량체가 요구되는 효과를 제공하는, 본 발명에 따라 공중합을 위한 효과적인 단량체임도 고려된다.
트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 공중합 가능 단량체 이외에, 트리알콕시 실란 관능기 또는 물과 반응하여 실란올기를 형성하는 잔기를 포함하는 화합물과 후속 반응할 수 있는, 공중합가능한 단량체를 사용할 수도 있다. 상기 단량체는 아민 또는 알콜 (이로 제한되지 않음)을 포함한다. 공중합체에 도입되는 아민기는 후속적으로 예를 들어 (3-클로로프로필)트리메톡시실란 (이로 제한되지 않음)과 반응할 수 있다. 공중합체에 도입되는 알콜기는 후속적으로 예를 들어 테트라메톡시실란 (이로 제한되지 않음)과 반응할 수 있다.
트리알콕시 실란 관능기 또는 실란올 형성 관능기를 갖는 유기 단량체의 중합체 바인더 조성물 중량에 대한 함량은 약 0.1 내지 약 15 중량%일 수 있다. 적합하게는, 단량체의 양은 습기에 노출시에 충분한 가교결합을 제공하기 위해서 0.1 중량%를 초과하여야 한다. 전형적으로, 단량체 첨가 수준은 중합체 바인더 조성물 중량의 약 0.1% 내지 약 20%, 특히 약 1.0% 내지 약 10%, 또는 특정 용도에서 약 1.5% 내지 약 5.5%일 수 있다.
임의로, 중합체 바인더는 장쇄의 친수성 모노에틸렌 불포화성 에스테르, 예를 들어 1 내지 13개의 에틸렌 글리콜 단위를 갖는 폴리(에틸렌 글리콜) 메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 친수성 모노에틸렌 불포화성 에스테르는 하기 구조식으로 표시된다.
Figure 112005001165653-pct00002
그의 중합체 바인더 조성물의 중량에 대한 모노에틸렌 불포화 친수성 에스테르의 양은 중합체 바인더 조성물 중량의 약 0 내지 약 75 중량%이다. 전형적으로, 단량체 첨가 수준은 중합체 바인더 조성물 중량의 약 10% 내지 약 60%, 특히 약 20% 내지 약 50%, 또는 특정 용도에서 약 30% 내지 약 40%이다.
중합체 바인더 조성물은 상기 단량체의 용액을 유리 라디칼 생성에 적합한 온도, 예를 들어 약 50 내지 약 90 ℃에서 개시제 용액에 첨가함으로써 제조할 수 있다. 개시제 용액은 개시제를 용매 중에 용해시킴으로써 제조할 수 있다. 가능한 용매는 알콜, 예를 들어 에탄올을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 다양한 개시제를 본 발명의 실시에 사용할 수 있다. 중합 개시제는 다양한 방법, 예를 들어 열 에너지, 자외광, 레독스 화학 반응 (이로 제한되지 않음)을 사용하여 활성화시킬 수 있다. 적합한 종류의 개시제는 유기 과산화물 및 아조 화합물이고, 그 예는 벤조일 과산화물 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)이다.
O-O, S-S 또는 N=N 결합을 포함하는 화합물이 열 개시제로서 사용될 수 있다. O-O 결합을 포함하는 화합물, 즉 과산화물이 중합 개시제로서 통상 사용된다. 상기 통상 사용되는 과산화물 개시제는 알킬, 디알킬, 디아릴 및 아릴알킬 과산화물, 예를 들어 쿠밀 과산화물, t-부틸 과산화물, 디-t-부틸 과산화물, 디쿠밀 과산화물, 쿠밀 부틸 과산화물, 1,1-디-t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥신-3 및 비스(a-t-부틸 퍼옥시이소프로필벤젠); 아실 과산화물, 예를 들어 아세틸 과산화물 및 벤조일 과산화물; 히드로퍼옥사이드, 예를 들어 쿠밀 히드로퍼옥사이드, t-부틸 히드로퍼옥사이드, p-메탄 히드로퍼옥사이드, 피난 히드로퍼옥사이드 및 쿠멘 히드로퍼옥사이드; 퍼에스테르 또는 퍼옥시에스테르, 예를 들어 t-부틸 퍼옥시피발레이트, t-부틸 퍼옥토에이트, t-부틸 퍼벤조에이트, 2,5-디메틸헥실-2,5-디(퍼벤조에이트) 및 t-부틸 디(퍼프탈레이트); 알킬술포닐 과산화물; 디알킬퍼옥시모노카르보네이트; 디알킬 퍼옥시디카르보네이트; 디퍼옥시케탈; 케톤 과산화물, 예를 들어 시클로헥사논 과산화물 및 메틸 에틸 케톤 과산화물으르 포함한다. 추가로, 아조 화합물, 예를 들어 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 (AIBN), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴) 및 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴)을 개시제로서 사용할 수 있다.
흡수 바인더 조성물의 제조 방법은 흡수 바인더 조성물의 중합 및 중화가 달성되는 단일 단계로 수행할 수 있다. 중합/중화 반응은 수성 매질 중에서 수행되어 유기 용매를 제거할 필요성이 존재하지 않는다.
보다 구체적으로, 흡수 바인더 조성물은 환원 중합 개시제를 포함하는 제1 단량체 수용액을 산화 중합 개시제를 포함하는 제2 단량체 수용액과 조합하여 개시제가 반응하여 바인더 조성물을 형성함으로써 제조할 수 있다. 제1 단량체 수용액은 알콕시실란 관능기를 포함하는 모노에틸렌 불포화성 단량체 및 에틸렌 불포화성 단량체를 추가로 포함한다. 제2 단량체 수용액은 모노에틸렌 불포화성 단량체를 포함한다. 적합하게는, 바인더 조성물은 약 100분 이하 또는 60분 이하, 바람직하게는 약 30분 이하 또는 약 15 분 이하, 또는 한 실시태양에서 약 10분 이하 내에 형성된다. 제1 및 제2 단량체 수용액은 상기 나열한 임의의 모노에틸렌 불포화성 단량체를 포함할 수 있다.
한 실시태양에서, 제1 및(또는) 제2 단량체 수용액은 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산염, 술폰산염, 인산염, 4급 암모늄염, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
다른 실시태양에서, 제1 및(또는) 제2 수용액은 반응계 내에서 적어도 부분적으로 중화되거나 또는 염 형태로 전환될 수 있는 모노에틸렌 불포화성 단량체, 예를 들어 카르복실산, 술폰산, 인산 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 상기 실시태양에서, 모노에틸렌 불포화성 단량체의 적어도 부분적인 중화에 효과적인 양의 염기성 물질, 예를 들어 수산화나트륨이 제 1및(또는) 제2 수용액에 포함될 수 있다. 별법으로, 모노에틸렌 불포화성 단량체는 염기성 용액, 예를 들어 수산화나트륨 용액에 첨가되어 단량체 수용액을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 제1 및(또는) 제2 단량체 수용액 중의 모노에틸렌 불포화성 단량체는 에틸렌 불포화성 단량체를 사용한 중합 전에 pH가 약 5 내지 약 8인 용액을 제공하기 위해 중화된다. 상기 실시태양에 사용하기 적합한 모노에틸렌 불포화성 단량체는 아크릴산을 포함한다.
적합하게는, 제1 및(또는) 제2 단량체 수용액의 pH는 약 6.5 내지 약 7.0으로 조정된다. 제1 수용액의 pH는 에틸렌 불포화성 단량체의 첨가 전에 조정될 수 있다. 제1 단량체 수용액의 pH는 환원 중합 개시제 첨가 전에 조정된다. 제2 단량체 수용액의 pH는 산화 중합 개시제 첨가 전에 조정될 수 있다. 별법으로, 합한 제1 및 제2 단량체 수용액의 pH는 약 6.5 내지 약 7.0으로 조정할 수 있다.
제1 및 제2 단량체 수용액은 조성물의 약 15 내지 약 99.9 중량%의 모노에틸렌 불포화성 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 그의 염, 4급 암모늄염 등을 포함하는 흡수 바인더 조성물을 형성하기에 적합한 임의의 비율로 모노에틸렌 불포화성 단량체를 포함할 수 있다. 전형적으로, 모노에틸렌 불포화성 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 그의 염의 흡수 바인더 조성물 중의 수준은 조성물의 약 25 내지 약 90 중량%, 특히 약 30 내지 약 80 중량%, 또는 특정 용도에서 약 50 내지 약 70 중량%일 수 있다.
또한, 제1 단량체 수용액은 모노에틸렌 불포화성 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 그의 염, 또는 4급 암모늄염과 공중합가능한 유기 단량체를 포함한다. 트리알콕시 실란 관능기 또는 물과 반응하여 실란올기를 형성하는 잔기를 포함하는 상기 유기 단량체가 본 발명의 실시에 유용하다. 트리알콕시 실란기 또는 물과 반응하여 실란올기를 형성하는 잔기와 후속 반응할 수 있는, 공중합가능한 상기한 단량체도 유용하다.
제1 단량체 수용액은 조성물의 약 0.1 내지 약 20 중량%의 상기 단량체를 포함하는 흡수 바인더 조성물을 제공하기 위해서 임의의 적합한 비율로 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 에틸렌 불포화성 단량체를 포함할 수 있다. 적합하게는, 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 에틸렌 불포화성 단량체의 양은 물 제거시에 충분한 가교결합을 제공하기 위해서 조성물의 0.1 중량%를 초과하여야 한다. 전형적으로, 단량체 첨가 수준은 조성물의 약 0.1 내지 약 15 중량%, 특히 약 1.0 내지 약 10 중량%, 또는 특정 용도에서 약 1.5 내지 약 5.5 중량%이다.
한 실시태양에서, 계면활성제가 에틸렌 불포화성 단량체를 분산시키기 위해서 제1 및(또는) 제2 단량체 수용액에 첨가될 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 한 계면활성제는 미국 뉴저지주 패터슨 소재의 시텍 인더스트리즈, 인크. (Cytec Industries, Inc.)의 상표명 AEROSOL OT로 입수가능한 디옥틸 나트륨 술포숙시네이트이다.
제1 단량체 수용액은 추가로 환원 중합 개시제를 포함한다. 적합한 환원 중합 개시제는 아스코르브산, 알칼리 금속 술파이트, 알칼리 금속 비술파이트, 암모늄 술파이트, 암모늄 비술파이트, 알칼리 금속 수소 술파이트, 철 금속 염, 예를 들어 황산철, 당, 알데히드, 1차 및 2차 알콜, 및 이들의 조합물을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 한 실시태양에서 환원 중합 개시제는 아스코르브산을 포함한다.
제2 단량체 수용액은 추가로 산화 중합 개시제를 포함한다. 적합한 산화 개시제는 과산화수소, 알칼리 금속 퍼술페이트, 암모늄 퍼술페이트, 알킬히드로퍼옥사이드, 퍼에스테르, 디아크릴 과산화물, 은 염, 및 이들의 조합물을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 한 실시태양에서, 산화 중합 개시제는 과산화수소를 포함한다.
일반적으로, 제1 단량체 수용액이 제2 단량체 수용액과 조합될 때, 환원 중합 개시제는 산화 중합 개시제와 반응, 예를 들어 레독스 반응하여 중합 반응을 개시시켜 모노에틸렌 불포화성 단량체 및 에틸렌 불포화성 단량체를 포함하는, 적용후 습기 유도 가교결합능을 갖는 바인더 조성물을 형성한다.
바인더 조성물은 기재에 적용된 후 건조되어 캐스트 필름을 형성할 수 있다. 바인더 조성물이 기재에 적용된 후에는, 알콕시실란의 가수분해 및 축합에 의해 가교결합을 습기 유도할 수 있다. 예를 들어, 바인더 조성물의 가교결합은 알콕시실란의 가수분해에 의해 생성된 실란올의 축합을 촉진시키기 위해서 물의 제거를 통해 기재 상에 바인더 조성물을 농축시킴으로써 유도할 수 있다. 전형적으로, 가교결합은 바인더 조성물의 약 30 중량%를 초과하는 용액 농도에서 개시된다.
별법으로, 생성되는 바인더 조성물은 예를 들어 흡수 제품의 제조 공정 동안 흡수 제품의 상이한 성분을 서로 접착시키기 위해 기재에 적용될 수 있다. 다른 실시태양에서, 바인더 조성물은 그 단독으로 코팅으로서 기재에 적용되어 흡수성 첨가제로서 기능할 수 있다. 이들 실시태양에서, 바인더 조성물은 적합하게는 상기 적용 공정에 적합한 점도를 제공하는 임의의 농도로 존재한다. 바인더 조성물은 나이프 오버 롤 코팅 또는 롤 코팅을 포함한 임의의 적합한 적용 공정을 사용하여 연속 또는 패턴화된 커버리지로 기재에 적용될 수 있다. 그라비어 인쇄, 스크린 및 제트 인쇄를 포함하여 인쇄 적용이 다른 적합한 적용 기술이다. 바인더 조성물은 또한 분무 적용을 사용하여 기재에 적용될 수도 있다.
다른 실시태양에서, 흡수 바인더 조성물은 중합 및(또는) 중화 반응이 생성되는 바인더 조성물을 중합 반응 완료시에 흡수 바인더 조성물을 기재 상에 적용하기 위한 장치에 직접 수송하는 적합한 반응기 중에서 수행되는 연속 공정을 사용하여 제조할 수 있다. 상기 연속 공정은 조건, 예를 들어 높은 열이 흡수 바인더 조성물의 기재 상의 적용을 방해하는 바인더 조성물의 조기 가교결합을 야기할 수 있는 경우에 바람직할 수 있다.
또한, 개질제, 예를 들어 상용성 중합체, 가소화제, 착색제 및 보존제를 바인더 조성물에 도입할 수 있다.
특정 용도에서, 본 발명의 중합체 바인더 조성물은 가요성이 매우 높은 코팅을 제공하고, 따라서 시차 주사 열량계 (DSC)로 측정한 유리 전이 온도가 약 30 ℃ 미만 또는 약 10 ℃ 미만이고, 굽힘 탄성율이 적용되는 기재보다 작아야 한다. 적합하게는, 기재와 조합한 흡수 바인더 조성물의 걸리 (Gurley) 강성값은 320 mg 미만 또는 160 mg 미만 또는 60 mg 미만이다. 바인더 조성물이 적용되는 적합한 기재는 부직, 직조 및 니트 직물; 셀룰로직 티슈 시트; 폴리프로필렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 초저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 플라스틱 필름; LYCRA 스트랜드형 복합재; 및 엘라스토머 네트 복합재를 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
또한, 중합체 바인더 조성물의 가교결합된 필름은 팽창 동안 로드(load)의 인가 없이 0.9% 염수 용액의 건조 중량의 적어도 80%를 흡수할 수 있다. 중합체 바인더 조성물의 흡수성은 팽창 동안 로드의 인가 없이 0.9% 염수 용액의 건조 중량의 약 80% 내지 약 4000%일 수 있다. 팽창 동안 로드의 인가가 없을 때의 전형적인 흡수성은 건조 중량의 80% 내지 1500%, 특히 약 100% 내지 약 900%, 또는 특정 용도에서 약 300% 내지 약 700%이다.
흡수 바인더 조성물은 흡수 제품의 제조에 사용되어 상기 흡수 제품에 흡수 용량을 추가할 수 있다. 상기 제품의 예는 웅변 연습용 팬티, 기저귀, 팬티형 기저귀, 여성 위생용품, 수영복, 요실금용 제품, 흡수성 타월, 의료용 가먼트를 포함 한 다른 개인 위생 또는 보건 위생 가먼트 등을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "요실금용 제품"은 아동용 흡수성 속옷, 특수한 필요성이 있는 아동 또는 청년용, 예를 들어 자폐아 또는 신체적 장애의 결과로서 다른 방광/장 조절 문제가 있는 아동 또는 청년용 흡수 가먼트, 및 노인의 요실금용 흡수 가먼트를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 또한 가요성 흡수 바인더 조성물에 관한 것이다. 가요성 흡수 바인더 조성물은 약 15 내지 약 99.8 질량%, 적합하게는 약 25 내지 약 89.5 질량%, 특히 약 30 내지 약 79 질량% 또는 약 50 내지 약 70 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위를 포함한다. 적합한 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위는 모노에틸렌 불포화성 카르복실산 단위 및 그의 염, 모노에틸렌 불포화성 술폰산 단위 및 그의 염, 및 모노에틸렌 불포화성 포스폰산 단위 및 그의 염, 및 모노에틸렌 불포화성 4급 암모늄염을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 모노에틸렌 불포화성 중합체를 형성하기 위해 사용될 수 있는 적합한 모노에틸렌 불포화성 단량체는 상기한 임의의 모노에틸렌 불포화성 단량체를 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
또한, 가요성 흡수 바인더 조성물은 약 0.1 내지 약 20 질량%의 폴리아크릴레이트 에스테르 단위, 예를 들어 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 및(또는) 메타크릴레이트 에스테르 단위를 포함한다. 아크릴레이트 및(또는) 메타크릴레이트 에스테르 단위는 모노에틸렌 불포화성 단량체 단위와 공중합된다. 특히, 흡수 바인더 조성물은 약 0.5 내지 약 15 질량%, 예를 들어 약 1.0 내지 약 10 질 량%, 예를 들어 약 1.5 내지 약 5.5 질량%의 아크릴레이트 및(또는) 메타크릴레이트 에스테르 단위를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 알콕시실란 관능기는 물과 반응하여 실란올기를 형성하는 관능기 또는 잔기이다. 한 적합한 알콕시실란기는 하기 구조식으로 표시되는 상기한 트리알콕시 실란기이다.
Figure 112005001165653-pct00003
상기 식에서, Rl, R2 및 R3는 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 상기한 임의의 단량체가 적합하다.
트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 공중합가능 단량체 이외에, 트리알콕시 실란 관능기 또는 물과 반응하여 실란올기를 형성하는 잔기를 포함하는 화합물과 후속 반응할 수 있는 공중합가능 단량체를 사용할 수도 있다. 상기한 바와 같이, 상기 단량체는 아민 또는 알콜 (이로 제한되지 않음)을 포함할 수 있다. 공중합체에 도입되는 아민기는 예를 들어 (3-클로로프로필)트리메톡시실란 (이로 제한되지 않음)과 후속 반응할 수 있다. 공중합체에 도입되는 알콜기는 예를 들어 테트라메톡시실란 (이로 제한되지 않음)과 후속 반응할 수 있다.
또한, 가요성 흡수 바인더 조성물은 약 0.1 내지 약 75 질량%, 적합하게는 약 5 내지 약 75 질량%, 특히 약 10 내지 약 60 질량%, 특히 약 20 내지 약 50 질량%, 특히 약 30 내지 약 40 질량%의 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사 이드 단위를 포함한다. 폴리올레핀 글리콜 또는 옥사이드는 탄소수 약 2 내지 약 4의 올레핀 중합체의 글리콜 또는 옥사이드일 수 있다. 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리프로필렌 옥사이드가 적합한 중합체 단위의 예이다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드는 분자당 평균적으로 약 30 내지 약 15,000개의 글리콜 및(또는) 옥사이드 단위를 포함할 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 단위의 중량 평균 분자량은 약 200 내지 약 8000일 수 있다. 폴리올레핀 옥사이드 단위를 사용할 경우, 그 중량 평균 분자량은 약 100,000 내지 약 600,000이다.
폴리올레핀 글리콜 및 폴리올레핀 옥사이드는 상업적으로 입수가능하고, 통상적인 것이다. 본 발명의 가요성 흡수 바인더 조성물을 제조하기 위해서, 예비형성된 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드를 수성 용매 또는 캐리어, 유기 용매 또는 캐리어, 예를 들어 에탄올, 또는 수성 용매와 유기 용매 또는 캐리어의 혼화성 조합물을 포함하는 반응 용기에 용해 또는 분산시킬 수 있다. 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위 및 폴리아크릴레이트 에스테르 단위 형성에 사용되는 단량체가 용액에 첨가되고, 폴리올레핀 글리콜 또는 옥사이드가 형판 중합체로서 기능하는 형판 중합 공정을 사용하여 중합된다. 개시 전에, 단량체의 극성기, 예를 들어 아크릴산의 산기가 수소 결합을 통해 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드에 끌리게 된다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드가 백본으로서 기능하는 단량체의 입체 배열은 중합을 돕고, 일반적으로 중합 단위의 사슬 길이를 증가시킨다. 중합 동안, 라디칼 중합 사슬은 형판 중합체에 부착되어 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드를 그라프팅시켜 공중합체를 형성시킬 수 있다. 그러나, 이러한 그라프트 중합이 발생할 필요는 없다. 생성되는 가요성 흡수 바인더 조성물은 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위 및 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르 단위의 공중합체에 부착 및(또는) 블렌딩된 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 옥사이드를 포함한다.
중합은 열 에너지, 자외광 및 레독스 화학 반응을 포함하는 다양한 방법을 사용하여 개시될 수 있고, 이로 제한되지 않는다. 상기 성분의 용액을 유리 라디칼 생성에 적합한 온도, 예를 들어 약 50 내지 약 90 ℃의 온도에서 개시제 용액에 첨가될 수 있다. 개시제는 개시제를 유기 또는 수성 용매에 용해시켜 제조할 수 있다. 적합한 종류의 개시제는 유기 과산화물 및 아조 화합물이고, 그 예는 벤조일 과산화물 및 아조비스이소부틸니트릴 (ABN)이다.
O-O, S-S 또는 N=N 결합을 포함하는 화합물을 열 개시제로서 사용할 수 있다. 상기 임의의 열 개시제는 가요성 흡수 바인더 조성물의 제조시에 사용할 수 있다.
별법으로, 레독스 개시를 사용하여 상기한 바와 같은 가요성 흡수 바인더 조성물을 제조할 수 있다. 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드를 제1 단량체 용액 또는 제2 단량체 용액 또는 둘 모두에 첨가할 수 있다. 계면활성제 및 다른 성분도 상기한 바와 같이 첨가될 수 있다.
가요성 흡수 바인더 조성물을 제조하기 위해 사용된 한 실시태양에서, 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위는 양이온 중합체이다. 양이온 중합체는 a) 고유한 항미생물 특성, b) 현탁액 중의 셀룰로즈 섬유에 대한 증강된 친화력 및 유지성 및 c) 음대전된 초흡수성 입자에 대한 증강된 친화력을 제공하기 때문에 유리하다. 적합한 양이온 중합체는 a) 아크릴로일옥시에틸-트리알킬-치환 암모늄염, b) 아크릴로일옥시프로필-트리알킬-치환 암모늄염, c) 아크릴아미도에틸-트리알킬-치환 암모늄염 및 d) 아크릴아미도프로필-트리알킬-치환 암모늄염으로부터 선택되는 단량체 1)을 a) 습기 유도 가교결합이 가능한 알콕시실란기를 포함하는 메타크릴 에스테르 및 b) 습기 유도 가교결합이 가능한 알콕시실란기를 포함하는 아크릴 에스테르로부터 선택되는 단량체 2)와 공중합시켜 제조되는 것을 포함한다. 다른 단량체, 예를 들어 아크릴산 또는 아크릴아미드도 존재할 수 있다. 중합은 상기한 바와 같은 폴리올레핀 글리콜 및(또는) 폴리올레핀 옥사이드, 적합하게는 폴리에틸렌 글리콜의 존재 하에 수행된다. 양이온 모노에틸렌 불포화성 단량체 단위 및 폴리올레핀 글리콜은 상기한 양으로 존재한다.
양이온 모노에틸렌 불포화성 중합체는 하기 반응에 따른 레독스 개시 공정에 의해 제조할 수 있다. 이어서, 양이온 공중합체는 기재에 코팅되고 건조되어 가교 결합된 가요성 흡수성 코팅을 형성한다.
Figure 112005001165653-pct00004
양이온 가요성 흡수 바인더 조성물이 유용한 용도는 거즈 및 상처 드레싱용 직물 및 발포(foam) 코팅을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 양이온 가요성 흡수 바인더 조성물은 기재 및 상처에 부착되어 항미생물 치료제를 포함하는 것을 돕는다. 또한, 양이온 가요성 흡수 바인더 조성물은 카테터 또는 가이드 와이어용의 윤활성의 항미생물 코팅을 형성할 수도 있다. 추가로, 양이온 가요성 흡수 바인더 조성물은 흡수성 페이퍼 타월로부터 뜨거운 음식 운반용 판지에 이르는 다양한 용 도의 셀룰로즈 티슈 또는 페이퍼 코팅에 사용될 수 있다. 양이온 흡수 바인더 조성물은 또한 방취제로서 사용하기 위한 분무 또는 회전도포식 (roll-on) 형태로 제공될 수 있다.
가요성 흡수 바인더 조성물은 기재에 적용된 후 건조되어 캐스트 필름을 형성할 수 있다. 흡수 바인더 조성물이 기재에 적용된 후에는, 가교결합은 알콕시실란의 가수분해 및 축합에 의해 습기 유도될 수 있다. 예를 들어, 가요성 흡수 바인더 조성물의 가교결합은 알콕시실란의 가수분해에 의해 생성되는 실란올의 축합을 촉진시키기 위해 물의 제거를 통해 기재 상의 흡수 바인더 조성물을 농축시킴으로써 유도할 수 있다. 전형적으로, 가교결합은 흡수 바인더 조성물의 약 30 중량% 이상의 용액 농도에서 개시된다. 또한, 기재 물질의 표면에 히드록실 관능기가 존재하면, 바인더 조성물 내의 실란올은 히드록실기와 반응하여 바인더와 히드록실 함유 표면 사이에 공유 결합을 형성할 수 있다. 히드록실 표면 관능기를 갖는 기재의 비제한적인 예는 유리, 모래 및 셀룰로즈를 포함한다.
별법으로, 가요성 흡수 바인더 조성물은 예를 들어 흡수 제품의 제조 공정 동안 흡수 제품의 상이한 성분을 서로 접착시키기 위해 기재에 적용될 수 있다. 흡수용품은 상기한 임의의 개인 위생용 흡수용품 및 의료용 흡수용품을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 다른 실시태양에서, 가요성 흡수 바인더 조성물은 그 단독으로 코팅으로서 기재에 적용되어 흡수성 첨가제로서 기능할 수 있다. 이들 실시태양에서, 가요성 흡수 바인더 조성물은 적합하게는 상기 적용 공정에 적합한 점도를 제공하는 임의의 농도로 존재한다. 가요성 흡수 바인더 조성물은 나이프 오버 롤 코팅 또는 롤 코팅을 포함한 임의의 적합한 적용 공정을 사용하여 연속 또는 패턴화된 커버리지로 기재에 적용될 수 있다. 그라비어 인쇄, 스크린 및 제트 인쇄를 포함하여 인쇄 적용은 다른 적합한 적용 기술이다. 바인더 조성물은 또한 분무 적용을 사용하여 기재에 적용될 수도 있다.
다른 실시태양에서, 가요성 흡수 바인더 조성물은 중합 및(또는) 중화 반응이 생성되는 가요성 흡수 바인더 조성물을 중합 반응 완료시에 흡수 바인더 조성물을 기재 상에 적용하기 위한 장치에 직접 수송하는 적합한 반응기 중에서 수행되는 연속 공정을 사용하여 제조할 수 있다. 상기 연속 공정은 조건, 예를 들어 높은 열이 가요성 흡수 바인더 조성물의 기재 상의 적용을 방해하는 가요성 흡수 바인더 조성물의 조기 가교결합을 야기할 수 있는 경우에 바람직할 수 있다.
본 발명은 또한 기재와 가교결합성 흡수 바인더 코팅의 조합물에 관한 것이다. 용어 "흡수 바인더 코팅"은 상기한 바와 같은 흡수 바인더 조성물 또는 가요성 흡수 바인더 조성물로부터, 적합하게는 가요성 흡수 바인더 조성물로부터 형성된 가교결합성 코팅을 포함한다.
상기 본 발명의 특징에서, 기재는 수용액에 노출시에 흡수성의 윤활성 히드로겔을 형성하는 가교결합성 흡수 바인더 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된다. 또한, 물에 노출시에 코팅은 아래에서 보다 상세하게 설명하는 다양한 첨가제를 방출할 것이다. 특히 빨리 건조되는 알콜 용액 중의 가교결합성 흡수 바인더 코팅은 매우 다양한 표면에 흡수 용량을 적용하는 편리한 수단을 제공한다. 흡수 바인더 코팅의 적용 및 코팅 내의 캐리어 용매의 증발에 의해 수성 유체 또는 수증기를 흡 수할 수 있는 코팅이 형성된다. 코팅된 물품은 수증기를 신속하게 흡수할 수 있기 때문에, 상기 물품은 습도 제어 제품에 특히 적합하다. 코팅은 나이프 오버 롤 코팅 또는 롤 코팅을 포함한 임의의 적합한 적용 공정을 사용하여 연속 커버리지 또는 불연속 또는 패턴화된 커버리지로 기재에 적용될 수 있다. 그라비어 인쇄, 스크린 및 제트 인쇄를 포함하여 인쇄 적용은 다른 적합한 적용 기술이다. 코팅은 또한 분무 적용을 사용하여 기재에 적용될 수도 있다. 코팅이 적용될 수 있는 적합한 기재는 부직, 직조 및 니트 직물; 셀룰로직 티슈 시트; 폴리프로필렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 초저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 플라스틱 필름; LYCRA 스트랜드형 복합재; 및 엘라스토머 네트 복합재; 다양한 의류 제품; 사람 피부; 비다공성 표면; 발포체; 종자; 및 비료 펠렛을 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
도 1-8을 참고로 하여 설명하면, 가교결합성 흡수 바인더 코팅은 자가적용 처리로서 사용될 수 있고, 코팅은 다양한 기재, 예를 들어 땀, 파편 또는 다른 형태의 수분을 흡수하기 위해서 의류 또는 사람 피부에 직접 적용된다. 코팅은 상기 표면에 일시적으로 적용된 후, 표면의 코팅 박리 또는 표면의 코팅 세척에 의해 아래의 표면에 대한 영구적인 손상을 주지 않으면서 제거될 수 있다. 추가로, 메시층 (24), 예를 들어 메시 거즈는 도 1에 도시된 바와 같이 박리 제거를 용이하게 하기 위해 기재 (22)와 코팅 (20) 사이에 위치할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어 흡수 바인더 코팅 (20)은 회전도포식 또는 분무 적용 형태로 사람의 겨드랑이 아래 피부 표면 (26)에 적용되어 제한제로 서 기능할 수 있다. 첨가제가 코팅, 특히 코팅의 알콜 용액에 포함될 수 있다. 상기 첨가제는 방향 첨가제, 항미생물 첨가제 및(또는) 냄새 흡수 입자, 예를 들어 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 니산 케미칼스 아메리카 (Nissan Chemicals America)에서 20% wt/wt 수성 현탁액으로서 상표명 SNOWTEX-C로 시판하는 나노입자 실리카를 포함한다. 상기 방식으로, 방취제는 흡수성 필름으로부터 습기 보호 및 흡수성 필름에 현탁된 냄새 흡수 입자로부터 냄새 보호를 제공한다. 별법으로 또는 추가로, 추후 실시예에서 설명되는 양이온 흡수성 코팅은 세균 작용으로 발생하는 악취 화합물의 발생을 추가로 억제하는 고유한 항미생물 특성을 가질 수 있다. 흡수 바인더 코팅은 또한 발, 등, 안면 또는 다른 임의의 적합한 피부 표면을 포함하여 신체의 다른 영역에 적용될 수도 있다.
도 3-8에 도시한 바와 같이, 예를 들어 흡수 바인더 코팅 (20)은 의복의 편안함과 꼭맞음성을 유지하면서 유체의 포획을 제공하기 위해서 다양한 종류의 의복, 예를 들어 구두 (28) 또는 구두 삽입물 (30) (도 3) 또는 1회용 속옷을 포함한 속옷 (32) (도 4)에 적용될 수 있다. 코팅이 적용될 수 있는 의복의 다른 예는 셔츠 (34) 및 땀을 포획하기 위한 겨드랑이 아래 영역 (36) (도 5)을 갖는 다른 가먼트, 수유시 모유를 포획하기 위한 브래지어 (38) (도 6), 및 코팅이 분무 도포 또는 페인트 도포 가슴 부분으로 기능할 수 있는 가슴 영역 (40) (도 7)을 갖는 임의의 의복의 처리를 포함한다.
흡수 바인더 코팅 (20)은 개인 위생용 흡수 가먼트, 예를 들어 웅변연습용 팬티, 기저귀, 팬티형 기저귀, 여성 위생용품, 수영복, 요실금용 제품, 의료용 가 먼트 등을 포함하는 다른 개인 위생 또는 보건 위생 가먼트에 적용될 수 있다. 예시를 위해, 개인 위생 흡수성 속옷, 즉 웅변연습용 팬티 (42)를 도 8에 도시하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, 영구적으로 결합된 측면을 갖는 웅변연습용 팬티 (42) 또는 고정된 위치에서 재고정가능한 측면을 갖는 웅변연습용 팬티는 허리 개구부 (50) 및 한쌍의 다리 개구부 (52)를 갖는 3차원 팬티 형태를 규정한다. 흡수 바인더 코팅 (20)이 가먼트에 추가의 흡수성을 제공하기 위해서 허리 개구부 주위의 가먼트의 허리밴드 (44)에 적용될 수 있다.
웅변연습용 팬티 (42)는 착용자에게 접촉하는 형태의 신체측 라이너 (46) 및 착용자의 의복과 접촉하는 형태의 신체측 라이너 반대쪽의 외부 커버 (48)을 포함한다. 흡수성 조립체 (도시하지 않음)는 외부 커버 (48)과 신체측 라이너 (46) 사이에 위치하거나 또는 배치된다. 또한, 흡수성 조립체와 함께 서로 대면하는 표면을 따라 액체를 수용, 일시 저장 및(또는) 수송하여 필요한 경우 흡수성 조립체의 총 흡수 용량을 최대화시키도록 1차적으로 디자인된 다른 물질이 흡수용품에 포함될 수 있다. 한 적합한 물질은 서지층 (도시하지 않음)으로 언급되고, 기초 중량이 약 50 내지 약 120 gsm인 물질, 예를 들어 폴리에스테르 코어/폴리에틸렌 시쓰를 포함하는 60%의 3 데니어 타입 T-256 2성분 섬유와 40%의 6 데니어 타입 T-295 폴리에스테르 섬유의 균질한 블렌드의 통기 본디드 카디드 (through-air-bonded-carded) 웹을 포함하고, 상기 섬유는 모두 미국 노쓰캐롤라이나주 샐리스버리 소재의 코사 코포레이션 (Kosa Corporation)에서 입수가능하다. 적합한 서지층의 다른 예는 6 데니어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 및 6 데니어 2성분 바인더 섬유로 제조된, 기초 중량이 약 50 내지 약 120 gsm인 물질을 포함할 수 있다. 흡수 바인더 코팅 (20)은 흡수성 조립체로부터 이탈되는 과량의 유체를 위한 추가의 저장기를 제공하기 위한 서지 물질에 적용될 수 있다. 흡수 바인더 코팅 (20)의 불연속적인 적용은 서지 물질의 비코팅 부분이 코팅 부분보다 신속한 유체 전달 속도를 보유할 것이기 때문에 흡수성 조립체의 특정 부분으로의 유체 유동을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 반대로, 서지 물질의 코팅 부분은 흡수성 조립체의 서지 물질로의 역류를 제한하여 신체측 라이너 (46)의 "재습윤"을 방지한다.
외부 커버 (48)은 바람직하게는 실질적으로 액체 불투과성인 물질을 포함하고, 탄성의 연신가능하거나 비연신가능할 수 있다. 외부 커버 (48)은 액체 불투과성 물질의 단일층일 수 있으나, 바람직하게는 적어도 한 층이 액체 불투과성인 다층 라미네이트 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 커버 (48)은 적합하게는 흡수 바인더 코팅 (20)에 의해 서로 연결된 증기 투과층 및 액체 불투과성층을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 흡수 바인더 코팅 (20)은 외부 커버 (48) 및 신체측 라이너 (46)을 함께 연결하기 위해 사용될 수 있다. 별법으로 또는 추가로, 흡수 바인더 코팅 (20)은 임의의 누출 액체를 포획하기 위한 저장기를 제공하기 위해서 외부 커버 (48)에 적용될 수 있다.
다리 개구부 (52) 주위의 누출을 방지하기 위해서, 가먼트는 신체 삼출액의 가로 유동에 대한 장벽을 제공하는 형태의 한쌍의 보유 플랩 (도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 탄성화 보유 플랩은 착용자의 신체에 대한 밀봉부를 형성하기 위해 서 적어도 웅변연습용 팬티 (42)의 가랑이 영역에서 곧추선, 일반적으로 수직 형태를 갖는 미부착 엣지를 규정한다. 흡수 바인더 코팅 (20)은 다리 개구부 (52) 주위의 누출을 추가로 방지하기 위해서 플랩 물질에 적용될 수 있다. 보유 플렙을 위한 적합한 구조 및 배열은 당업계에 일반적으로 공지되어 있고, 본원에 참고로 포함된 미국 특허 제4,704,116호 (1987년 11월 3일자로 엔로 (Enloe)에게 허여됨)에 기재되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 웅변연습용 팬티 (42)는 한쌍의 횡방향 대향 전방 측면 패널 (54) 및 한쌍의 횡방향 대향 후방 측면 패널 (56)을 포함할 수 있다. 측면 패널 (54) 및 (56)은 외부 커버 (48) 및(또는) 신체측 라이너 (46)으로 일체형으로 형성될 수 있거나 또는 2 이상의 별개의 부재를 포함할 수 있다. 측면 패널에 적합한 물질, 및 측면 패널을 웅변연습용 팬티에 포함시키는 방법은 공지되어 있고, 예를 들어 본원에 참고로 포함된 미국 특허 제4,940,464호 (1990년 7월 10일자로 반 곰펠 (Van Gompel) 등에게 허여됨)에 기재되어 있다. 한 실시태양에서, 흡수 바인더 코팅 (20)은 가먼트에 추가의 흡수성을 제공하기 위해서 측면 패널 (54) 및 (56)의 내면에 적용될 수 있다.
흡수 바인더 코팅은 개인 위생용 흡수 가먼트의 임의의 적합한 표면 또는 다수의 조합된 표면에 적용될 수 있다. 코팅은 액체와 접촉하는 물질의 부분에 증강된 액체 흡수 용량을 제공한다. 액체와 접촉하지 않는 코팅된 물질의 부분은 팽창된 초흡수성 및(또는) 플러프 펄프를 포함한 흡수제로부터 쉽게 방출되는 수증기를 흡수할 수 있다. 과량의 수증기를 포획하는 능력은 가먼트 내에 감소된 상대 습도 를 제공한다. 감소된 습도는 개선된 피부 건강을 제공하는 것으로 잘 알려져 있다.
개인 위생용 흡수 가먼트 내에 층의 라미네이트를 형성하는 이외에, 다른 라미네이트 (58)도 흡수 바인더 코팅 (20)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅은 도 9에 도시된 라미네이트 (58)을 형성하기 위해서 액체 투과성 기재 (60), 예를 들어 부직웹과 액체 불투과성 기재 (62), 예를 들어 필름 사이에 적용될 수 있다. 상기 라미네이트는 특히 상기한 개인 위생용 흡수 가먼트 및 매트리스 패드에 사용하기 적합하다. 두 층 사이의 코팅은 층들을 함께 결합시키고, 라미네이트의 중앙에 흡수성을 제공한다. 보다 특히는, 흡수성 코팅은 액체 불투과성의 통기성 필름층을 통과하는 수증기를 흡수하고, 수증기를 포획하여 액체 투과성 부직웹 층으로 빠져나감에 따른 축축함을 방지 또는 감소시킨다.
흡수 바인더 코팅 (20)은 수술용 드레이프 (예를 들어 천공 주위를 둘러싸거나 드레이프의 엣지를 따라 존재하는 보강 직물)의 일부로서 사용하기 위한 및 보호 의류, 예를 들어 수술 가운에 포함시키기 위한 성분으로서 사용될 수 있고, 여기서 부직웹 측면은 착용자의 피부 쪽으로 위치하고, 필름 측면은 땀을 흡수하기 위해서 피부로부터 멀리 위치하거나, 부직물은 그렇지 않으면 가먼트 아래로 떨어질 수 있는 유체의 방울 낙하, 튀김 등을 보유하기 위해서 보호 가먼트의 외부에 대면한다. 흡수성 코팅은 액체 불투과성 필름을 통과하는 동안 수증기 투과 속도가 저하될 때 응축 수증기를 필름과 부직물 사이에서 흡수할 수 있다.
또한, 흡수 바인더 코팅 (20)은 표면에 작은 물방울의 형성을 최소화하는 친 수성 및 흡수성 표면을 제공하여 포깅을 방지하기 위해서 다른 물품, 특히 포깅에 취약한 물품, 예를 들어 거울 (64) (도 10), 내시경 카메라 또는 다른 카메라 (66) (도 11), 전자 디스플레이 (68) (도 12) 또는 다른 디스플레이 물질의 표면에 적용될 수 있다. 흡수 바인더 코팅 (20)의 적합한 적용의 다른 예는 겨울에 습도 변화에 따른 곰팡이 성장을 방지하기 위해 창 아래틀 및(또는) 창틀에 적용하는 것이다. 추가로, 흡수 바인더 코팅 (20)은 카테터 (70) (도 13) 또는 다른 의료용 장치, 가이드 와이어 (72) (도 14) 또는 다른 와이어에 적용되어 표면에 공유결합능을 갖는 물체 상에 윤활성 코팅을 형성할 수 있다. 다른 코팅에 비해, 흡수 바인더 코팅은 감마선 또는 W 처리를 필요로 하지 않으면서 저비용 공정으로 적용된다.
다른 실시태양에서, 흡수 바인더 코팅 (20)은 도 15에 도시된 바와 같이 상처 드레싱 (74)에 적용될 수 있다. 보다 특히, 코팅 (20)은 거즈 또는 상처 드레싱에 포함된 직물에 적용되어 물질이 임의의 상처에 부착하는 것을 방지하면서 흡수성 및 높은 통합성을 제공할 수 있다. 별법으로, 상처 드레싱은 코팅 (20)이 적용되어 상처에 부착하지 않는 고흡수성 상처 드레싱을 생성시키는 부직, 필름 및(또는) 발포체 기재를 포함할 수 있다. 흡수 바인더 코팅 (20)의 다른 특징은 코팅 (20)으로부터 코팅 (20)의 외부 영역, 예를 들어 상처에 전달되어야 하는 방출가능 성분에 대한 저장기로서 작용할 수 있다는 점이다. 이 실시태양에서, 코팅은 상처 치료제, 치료제, 생물활성제, 항생제, 살균제, 살진균제, 약물, 성장 인자, 펩티드, 단백질, 효소, 연화제, 방부제, 항산화제, 습윤제 및 이들의 혼합물과 같은 화합물의 조절 방출을 제공하도록 작용할 수 있다. 적합한 상처 치료제는 예를 들어 키토산, 니아신아미드 아스코르베이트 또는 키토산 니아신아미드 아스코르베이트 염을 포함할 수 있다.
또다른 실시태양에서, 흡수 바인더 코팅 (20)은 흡수성을 갖는 포장재를 형성하기 위해서 포장재 기재에 적용될 수 있다. 기재는 예를 들어 플라스틱 필름, 판재 또는 발포체일 수 있다. 코팅된 포장재 (76)의 일례는 도 16에 도시되어 있다. 보다 특히, 코팅 (20)은 과량의 수증기를 코팅에 흡수할 수 있는 표면을 제공하기 위해서 식품 보관 용기, 선적 컨테이너 또는 임의의 다른 적합한 보관 용기 또는 충전재, 예를 들어 버블 랩 (bubble wrap) 또는 STYROFOAM (등록상표) 발포체 펠렛의 내면에 적용될 수 있다. 상기 능력은 증기 응축에 의해 형성된 작은 물방울의 방출을 방지한다. 테이크 아웃용의 뜨거운 식품용 용기는 예를 들어 용기 내면에 축적되어 식품에 떨어지는 물의 증발 및 축합의 결과로서 전형적으로 식품으로부터 방출되어 식품을 축축하게 만드는 뜨거운 습윤 공기를 포획한다. 내면에 적용된 코팅 (20)은 테이크 아웃 식품이 축축해지는 것을 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 다른 예로서, 제품 선적용 컨테이너는 종종 제품을 손상시키는 습기를 축적시킨다. 코팅 (20)을 제품 선적용 컨테이너 내면에 적용함으로써, 코팅된 컨테이너는 액상의 물이 제품에 존재하지 않도록 하는 "항이슬" 특성을 보유하여 제품 손상 가능성을 저하시킬 것이다. 이와 유사하게, 코팅 (20)은 최적 습도를 유지하고 액상 물이 제품에 존재하지 않도록 하여 제품의 축축해짐을 방지하고 신선함을 연장시키기 위한 백의 제조에 적용될 수 있다.
또다른 실시태양에서, 흡수 바인더 코팅 (20)은 상이한 원예 제품 제조에 사 용될 수 있다. 예를 들어, 코팅 (20)은 종자 습기 및 생존성 유지에 도움을 주기 위해서 종자에 적용될 수 있다. 추가로, 비료는 비료 용액 또는 비료 입자의 분산액으로서 코팅 (20), 특히 코팅 중합체 용액에 포함될 수 있다. 비료 첨가제를 포함하는 코팅 (20)은 종자 습기 및 생존성 유지에 도움을 주기 위해서 및 종자가 식재되어 물을 공급한 후에 비료를 성장 매질에 서서히 방출하기 위해서 종자에 적용될 수 있다.
도 17에 도시된 다른 원예 예로서, 흡수 바인더 코팅 (20)으로 덮힌 종자 (78)은 직물 또는 테이프 (80) 또는 다른 적합한 기재에 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 코팅 (20)은 또한 종자 (78)을 기재 (80)에 고정시키는 접착제로서 기능하여 자동화 파종을 가능하게 한다. 물의 공급시에, 종자 (78)은 기재 (80)으로부터 방출되고, 코팅 (20)은 종자 습기 및 생존성 유지에 도움을 주면서, 존재할 경우, 코팅 (20) 내의 비료는 종자 (78)에 물을 공급한 후에 성장 매질에 서서히 방출된다.
또한, 흡수 바인더 코팅 (20)은 시간에 따라 방출되는 비료 공급용 비료 펠렛에 중합체 용액으로서 적용될 수 있다. 각각 물을 공급하면서, 추가의 비료는 방출되는 비료의 양이 적용되는 물의 양에 비례하도록 성장 매질에 방출된다. 별법으로, 코팅 용액은 보다 작은 비료 입자로부터 비료 펠렛을 제조하기 위한 결합제로서 기능할 수도 있다.
비료 대신에 또는 비료와 함께 다른 첨가제가 흡수 바인더 코팅 (20)에 포함될 수 있다. 상기 첨가제는 부패 방지를 위한 살진균제, 옥신 또는 다른 뿌리 성 장 촉진 호르몬 및(또는) 절화 보존제 (82)를 포함할 수 있다. 옥신은 종종 균일한 방식으로 분배하기 곤란한 분말 형태로 줄기 절단부에 적용된다. 옥신, 절화 보존제 (82) 및(또는) 다른 첨가제를 포함하는 코팅 (20)은 예를 들어 도 18에 도시된 바와 같이 줄기 절단부 (84)에 균일한 적용을 가능하게 하는 액체 또는 겔 형태일 수 있다. 예를 들어 옥신과 같은 첨가제의 균일한 적용에 의해 식물 번식을위한 보다 균일한 뿌리 제품을 얻을 수 있다. 코팅 (20) 내의 온건한 살진균제는 우발적인 뿌리 발생 전에 절단부의 부패를 방지할 수 있다.
살진균제, 비료, 및(또는) 절화 보존제를 포함하는 흡수 바인더 코팅 (20)은 절단된 꽃을 신선하게 보존하기 위해서 꽃 줄기 상의 신선한 절단 상처에 적용될 수 있다. 보다 특히, 코팅 (20)은 줄기 내에 존재하는 습기를 보유하는 것을 돕고, 줄기가 물에 침지될 때 유익한 첨가제를 분배한다.
또한, 본 발명은 기재 상의 소정의 선택된 위치에 제공된 가요성 흡수 바인더를 갖는 흡수 구조체에 관한 것이다. 가요성 흡수 바인더는 상기 설명한 임의의 흡수성 또는 가요성 흡수 바인더 조성물을 사용하여 형성할 수 있고, 가요성 흡수 바인더 조성물을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
1회용 흡수용품, 예를 들어 많은 여성 위생용 흡수 제품은 액체 투과성 상부 시트, 상부 시트에 결합된 실질적으로 액체 불투과성 배면 시트 및 상부 시트와 배면 시트 사이에 위치하여 유지되는 흡수 코어를 포함할 수 있다. 상부 시트는 흡수용품에 의해 유지 또는 보유되는 액체에 대해 효과적으로 투과성이고, 배면 시트는 의도하는 액체에 실질적으로 불투과성이거나 효과적으로 불투과성일 수 있다. 흡수용품은 또한 다른 성분, 예를 들어 액체 위킹 (wicking)층, 액체 흡입층, 액체 분배층, 전달층, 장벽층 등, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 1회용 흡수용품 및 그의 성분은 신체 대면 표면 및 가먼트 대면 표면을 제공하도록 작용할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 신체 대면 또는 신체측 표면은 통상적인 사용 동안 착용자의 신체를 향하여 배치되거나 신체에 인접하여 위치하도록 의도된 흡수용품 또는 성분의 표면을 의미하고, 외부를 향한, 외부 대면 또는 가먼트측 표면은 반대쪽 측면 상에 위치하고, 통상적인 사용 동안 신체측으로부터 멀리 면하도록 배치되도록 의도된다. 상기 외부를 향한 표면은 흡수용품 착용시에 착용자의 속옷을 향하여 대면하거나 속옷에 인접하여 위치하도록 배열될 수 있다.
도 19 내 19C는 적합한 물품의 예, 예를 들어 대표적으로 도시된 여성 위생용품을 도시한 것이다. 도 19에서, 여성 위생용품은 예를 들어 여성 위생 패드 또는 생리대 (120)일 수 있고, 세로의 길이 방향 (122), 가로의 측면 신장 횡방향 (124), 제1 및 제2 종방향 대향 말단부 (272) 및 (272a) 및 말단부 사이에 위치한 중간부 (276)을 가질 수 있다. 대표적으로 도시한 바와 같이, 물품의 길이 치수는 물품의 측면 치수보다 비교적 더 크다. 물품 (120)은 상부 시트 또는 커버 (126), 배플 (128) 및 커버와 배플 사이의 흡수 구조체 (130)을 포함할 수 있다. 흡수 구조체 (130)은 적어도 흡입층 (132) 및 형상 또는 흡수층 (136)을 포함할 수 있다.
도 19를 참고로 설명하면, 흡수용품 (120), 이 경우에 생리대는 본 발명의 하나 이상의 흡수 구조체를 구현할 수 있다. 도 19의 보다 하부 섹션에서, 흡수용품 (120)의 각각의 층은 아래의 층을 보여주기 위해서 부분적으로 절단되어 도시되 었다. 흡수용품 (120)의 최저층 (외부 커버 또는 배플)은 액체 불투과성층 (128)에 의해 형성된다. 액체 불투과성층 (128)은 예를 들어 폴리프로필렌 필름으로 형성될 수 있다. 액체 불투과성층 (128)은 흡수용품에 투과되어 그 내부에 보유된 액체가 흡수체로부터 아래로 빠져나가는 것을 방지하는 소위 가먼트 보호층으로 기능한다. 이것은 착용자의 속옷이 얼룩지는 것을 방지한다. 외부 커버 또는 배플과 동의어로서 언급되는 액체 불투과성층 (128)은 수증기에 통기성일 수 있다.
도 19A에서, 흡수용품 (120)은 또한 2개의 측면 신장하는, 내부 접힘 윙 (242) 및 (242a), 윙의 말단 영역의 내면에 각각 부착된 후크 고정 물질 (246) 및 (246a), 및 윙의 사용자 말단 영역의 외면에 각각 부착되거나 윙의 사용자 말단 영역의 외면의 일부를 형성하는 루프 고정 물질 (248) 및 (248a)를 포함한다. 윙 (242) 및 (242a)는 도시된 바와 같이 착용자의 가먼트 위에서 내부로접힐 때, 후크 및 루프 고정 영역은 제 위치에서 흡수용품 (120)을 고정시키기 위해서 서로 중첩되어 정합된다. 접착 밴드 (138)은 박리가능 이형층 (240)에 배플 (128)을 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 이형층 (240)이 제거될 때 (박리될 때), 접착 밴드 (138)은 착용자의 가먼트 내면에 흡수용품 (120)을 추가로 고정시킨다.
도 19B 및 19C는 측면 방향 (224)로 (도 19B) 및 길이 방향 (222)로 (도 19C) 도시된 흡수용품 (120)의 분해 단면도를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 상부 시트 (126) 및 흡입층 (132)는 제1 접착층 (226)에 의해 함께 접착된다. 흡입층 (132) 및 흡수층 (136)은 제2 접착층 (232)에 의해 함께 접착된다. 흡수층 (136) 및 배플 (128)은 제3 접착층 (236)에 의해 함께 접착된다. 윙 (242) 및 (242a)는 접착 밴드 (228)에 의해 배플 (128)에 제조자의 목적에 따라 결합될 수 있다.
추가의 흡수 구조체, 즉 여성 위생 패드 디자인은 미국 특허 출원 제10/379,942호 (2003년 3월 4일자로 발명의 명칭 "Perimeter Embossing In An Absorbent Articles"으로 출원됨) 및 미국 특허 출원 제10/392,116호 (2003년 3월 19일자로 발명의 명칭 "Multilayer Absorbent Articles"으로 출원됨)에 기재되어 있다. 상기 문헌은 참고로 포함시킨다.
도 20-22는 어두운 영역으로 표시된 선택된 위치에서 형성된 가요성 흡수 바인더가 흡수 구조체 (130)의 흡입층 (132)로서 또는 흡입층 (132) 대신에 사용되는 흡수 구조체 (130)의 상이한 실시태양을 도시한 것이다. 가요성 흡수 바인더층 (132)는 도시된 바와 같이 통상의 흡수 구조를 가질 수 있는 흡수층 (136) 상의 선택된 위치에 형성될 수 있다. 별법으로, 일부 실시태양에서, 흡수층 (136)은 생략될 수 있고, 가요성 흡수 바인더층 (132)가 흡수용품의 액체 불투과성 외부 커버 상에 직접 선택적으로 형성될 수 있고, 적합한 흡수 용량을 제공할 수 있다. 도 20 내지 22 각각에서, 가요성 흡수 바인더층 (132)는 흡수 코어 (115)에 의한 또는 가요성 흡수 바인더층 (132) 내로 액체 흡입, 분배 및 흡수를 용이하게 하는 채널을 그 사이에 제공하기 위해 선택된 위치에서 형성된다.
도 20에서, 가요성 흡수 바인더층 (132)는 주변 흡수를 용이하게 하고 주변 주위로부터 유체 노출을 저하시키기 위해 흡수 구조체 (130)의 외부 주변 주위에 댐 (122)를 형성한다. 추가로, 가요성 흡수 바인더는 댐 (122)로부터 내부로 다수 의 위치 (124)를 차지한다. 가요성 흡수 바인더의 내부 위치 (124) 및 댐 (122)는 가요성 흡수 바인더가 존재하지 않고 액체 흡입 및 분배를 용이하게 하는 채널의 네트워크 (117)을 규정한다. 채널 네트워크 (117)은 흡수 구조체 (130)의 중앙 영역 (131)을 종방향으로 절단하는 비교적 넓은 중앙 채널 (111) 및 중앙 영역 (131)을 둘러싸는 4개의 상호 연결되는 보다 좁은 채널 (113)을 포함한다. 또한, 채널 네트워크 (117)은 흡수 구조체 (130)의 전방 영역 (133) 및 후방 영역 (135)에 방사상으로 돌출된 다수의 채널 (119)를 포함한다. 채널 (119)는 댐 (122)에 접근할수록 점진적으로 더 넓어진다.
도 21은 가요성 흡수 바인더층 (132)가 전방 및 후방 영역 (133) 및 (135)의 실질적인 부분과 중앙 영역 (131)의 주변 부분을 덮는 흡수 구조체 (130)의 다른 실시태양을 도시한 것이다. 가요성 흡수 바인더층 (132)의 개구부는 전방 및 후방 영역 (133) 및 (135) 내의 채널 (137)을 규정한다. 채널 (137)은 중앙 영역 (131)을 향하여 보다 넓고, 중앙 영역으로부터 멀어지면서 점진적으로 좁아지고, 각각의 채널 (137)은 전방 또는 후방 영역 (133) 또는 (135) 내의 한 지점에서 끝난다. 또한, 가요성 흡수 바인더층 (132)는 중앙 영역 (131) 내의 직사각형 영역 (140)을 규정한다. 채널 (137) 및 직사각형 영역 (140)의 작은 개구부 (142)는 흡수 구조체에 유입되는 액체가 흡수 구조체 (130)의 하부 흡수층 (136)에 또는 하부 저장층이 사용되지 않을 경우 불투과성 배플 (128)에 직접 신속하게 통과하는 것을 허용한다. 흡수층 (136) 또는 불투과성 배플 (128)은 일부의 액체를 측면으로 분배하여 가요성 흡수 바인더층 (132)까지 위로 통과시킬 수 있다.
도 22의 흡수 구조체 (130)에서, 가요성 흡수 바인더층 (120)은 중앙 영역 (131) 내에 및 중앙 영역 (131)을 통하여 종방향으로 신장하는 다수의 신장된 직사각형 (126)만을 포함한다. 하부 흡수층 (136)은 중앙 영역 (131)의 주변 엣지 부근에 및 중앙 영역 내의 직사각형 (126) 사이에 형성된 채널 (139) 내에서 전방 및 후방 영역 (133) 및 (135) 전체에 걸쳐 실질적으로 노출된다. 도 22의 흡수 코어에서, 많은 액체가 가요성 흡수 바인더의 직사각형 (126)에 의해 흡수되어 직사각형 (126)의 팽창 및 확장을 야기할 것이다.
도 20-23의 각각의 실시태양에서, 가요성 흡수 바인더층 (132) 내의 공극에 의해 규정되는 채널은 a) 액체 분배의 촉진 및 b) 습윤시에 가요성 흡수 바인더의 팽창의 허용이라는 이중 목적을 위해 기능한다. 가요성 흡수 바인더가 팽창할 여유를 제공함으로써, 겔 차단이 저하된다. 상이한 실시태양에서, 하부 흡수층 (136)은 흡수성 섬유, 예를 들어 목재 펄프 또는 셀룰로즈 플러프만으로 이루어질 수 있거나 또는 증강된 흡수를 위해 추가의 초흡수성 중합체의 입자 또는 섬유를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 가요성 흡수 바인더층은 하부 저장층이 없이 존재할 수 있다. 도 23은 가요성 흡수 바인더층 (120)이 단지 주변 댐 (122)로서 사용된 흡수 구조체 (130)의 실시태양을 도시한 것이다. 이 실시태양에서, 흡수 증강을 위해 하부 저장층 (114)에서 초흡수성 입자 또는 섬유를 셀룰로즈 플러프와 혼합하는 것이 유리할 수 있다.
또한, 초흡수성 입자 또는 섬유는 가요성 흡수 바인더와 혼합되어 바인더 내에 도입되거나 그 표면에 결합될 수 있다. 개질제, 예를 들어 생리혈 개질제가 가 요성 흡수 바인더와 조합될 수도 있다. 이들 첨가제는 구조체의 보유 기능성을 개선시키고, 누출을 감소시키기 위해 요구되는 제품 흡수 용량을 제공한다. 기능성이 증가하면 하부 흡수층 (136)에 대한 필요성을 감소시킬 수 있다.
도 24-30은 유체 흡입 및 흡수를 증강시키고 겔 차단을 저하시키기 위해 다양한 층상 형태의 가요성 흡수 바인더를 포함하는 흡수 구조체의 테두리 도면이다. 각각의 경우에, 가요성 흡수 바인더는 예를 들어 도 22에 도시된 바와 같이 직사각형 또는 스트라이프로 적용될 수 있다. 그러나, 도 22와 달리, 도 24-30의 가요성 흡수 바인더는 2 이상의 층으로 적용된다. 또한, 도시된 흡수 구조체는 반드시 흡수 코어로 제한되지는 않으며, 흡수용품에 서지층, 커버 물질층, 다른 흡입층 또는 하부 저장층으로서 사용될 수 있다. 가요성 흡수 바인더의 스트라이프, 직사각형 등은 도 24-30에 테두리 도면으로 도시되어 있다.
도 24에서, 흡수 구조체 (150)은 가요성 흡수 바인더의 3개의 층 (152), (154) 및 (156)을 포함한다. 층 (152) 및 (154)는 부직 물질 또는 흡입층, 예를 들어 본디드 카디드 웹일 수 있는 액체 투과성층의 제1 및 제2 측면에 형성된다. 층 (156)은 흡수용품의 구조 (150)의 위치에 따라 다른 액체 투과성 (예를 들어 흡입) 층 또는 액체 불투과성 (예를 들어 외부 커버) 층일 수 있는 지지층 (157) 상에 형성된다.
각각의 가요성 흡수 바인더층 (152), (154) 및 (156)은 가요성 흡수 바인더의 다수의 직사각형 (155)를 포함하고, 직사각형 사이에 공간 (159)가 존재한다. 직사각형 (155)는 각 층 내에 이격되어 존재하고, 인접 층에서 파생 (엇갈림)되어 a) 가요성 흡수 바인더의 직사각형 (155)가 유체 유동을 차단하지 않으면서 습윤시에 팽창할 수 잇고, b) 유체는 층 (152), (154) 및 (156) 중의 하나로부터 다음 층으로 직사각형 (155) 사이에서 유동할 수 있다. 상기 두 특징은 모두 유체 유동 및 흡수를 촉진시키고, 겔 차단을 저하시킨다. 유체는 제품의 길이를 따라 흡수 또는 분배를 위해 지지층 (157)에 신속하게 이동할 수 있다. 상부층 (152) 및 (154)는 유체 로딩이 증가된 추가의 보유 용량을 위해 이용가능하다. 직사각형 (155)는 각 층의 가요성 흡수 바인더가 다수의 위치에서 위치 사이에 공간을 가지면서, 바람직하게는 스트라이프로 적용되는 한 가요성 흡수 바인더의 다른 형태로 대체될 수 있다. 도시된 실시태양에서, 직사각형은 흡수 구조체의 주변 엣지에서 가요성 흡수 바인더의 수직으로 연속적인 댐 (151)을 제공하는 형태이다.
도 25의 흡수 구조체 (150)은 액체 투과성층 (153)의 대향 측면 상에 형성된 가요성 흡수 바인더의 단지 두개의 층 (152) 및 (154)가 존재하는 것을 제외하고 도 24에 도시된 것과 유사하다. 가요성 흡수 바인더의 스트라이프 또는 직사각형 (155)는 멀리 이격되고, 도 24의 상부층 (152), (154)에서와 동일한 방식으로 엇갈린다.
도 26의 흡수 구조체 (150)은 가요성 흡수 바인더의 스트라이프 또는 직사각형 (155)가 두개의 상부층 (152) 및 (154)에서 비교적 더 좁은 것을 제외하고는 도 24에 도시된 것과 유사하다. 상부층 (152) 내의 직사각형 (155)의 일부는 특히 좁고, 이들 사이에 넓은 공간 (159)가 존재한다. 중간층 (154) 내의 직사각형 (155)는 도 24의 흡수 구조체에 비해 도 26의 흡수 구조체에서 비교적 좁다. 가요성 흡 수 바인더의 보다 좁은 스트라이프 또는 직사각형 (155)의 사용 효과는 도 26의 흡수 구조체 (150)이 보다 개방되어 있고, 층 사이의 보다 신속한 유체 유동을 촉진시킨다는 것이다.
도 27의 흡수 구조체 (150)은 도 26에 도시된 것과 매우 유사하다. 차이점은 도 27에서 모든 3개의 층에 가요성 흡수 바인더 직사각형 (155)로 형성된 연속적인 주변 댐 (151)이 존재하지 않는 것이다. 댐 (151)은 가요성 흡수성 중합체의 중간 및 하부층 (154) 및 (156)에만 형성되고, 상부층 (152)에는 존재하지 않는다.
도 28의 흡수 구조체 (150)에서, 가요성 흡수 바인더의 층 (152), (154) 및 (156) 각각은 별개의 기재층 상에 형성된다. 가요성 흡수 바인더의 층 (154)를 지지하는 기재층 (153) 및 가요성 흡수 바인더의 층 (154)를 지지하는 기재층 (149)는 각각 액체 투과성 흡입층, 예를 들어 스펀본드 웹이다. 가요성 흡수 바인더의 층 (156)을 지지하는 기재층 (157)은 흡수 구조체 (150)이 흡수용품의 어디에 위치하는 지에 따라 액체 투과성 또는 액체 불투과성일 수 있다. 흡수 구조체 (150)이 신체측 라이너에 대면하는 커버층으로서 또는 서지층으로서 또는 둘 모두로서 위치할 경우, 하부 지지층 (157)은 액체 투과성일 수 있고, 흡수 코어 위에 위치할 수 있다. 흡수 구조체 (150)이 필수적으로 흡수 코어로서 사용될 경우, 하부 지지층 (157)은 액체 불투과성의, 예를 들어 외부 커버일 수 있다.
도 28에 도시된 바와 같이 독립적으로 지지된 각각의 가요성 흡수 바인더층 (152), (154) 및 (156)을 보유함으로써 이들은 서로에 대한 가요성 흡수 바인더층의 결합없이 사용 동안 서로에 대해 이동 및 전환될 수 있도록 위치할 수 있다. 이러한 배열은 층 사이의 액체 통과를 더욱 용이하게 한다. 액체 수송 및 분배가 추가로 증강되고, 겔 차단이 추가로 감소된다. 도 24 내지 28에서 설명한 흡수 구조체의 파생된 가요성 흡수 바인더 스트라이프는 흡수 코어가 착용자의 다리 사이에서 측면 압축 하에서 거꾸로된 "V" 형태 또는 W로 접힌 기하 구조를 취하도록 만든다. 거꾸로된 "V" 형태 및 W로 접힌 기하구조는 또한 보다 편안한 착용감, 뭉침의 감소 및 가요성 흡수 바인더의 유체원과의 최적 접촉을 위한 층의 유리한 형태를 제공할 수 있다. 가요성 흡수 바인더의 스트라이프는 최적의 편안함 및 꼭맞음 및 유체 분배 및 보유를 위한 형태일 수 있다.
도 29는 가요성 흡수 바인더층 (162), (164) 및 (166)이 가요성 흡수 바인더의 이격된, 반원통형 또는 편자형 부재 (165)로 구성된 흡수용품 (160)을 도시한 것이다. 각 층 내의 부재 (165)는 3차원 지형 구조를 갖는 기재 (161), (163) 및 (167) 상에 각각 형성된다. 액체 투과성인 3차원 기재 (161), (163) 및 (167)의 예는 3차원 지형 구조를 갖도록 엠보싱 처리되거나 성형된 크레이핑된 (creped) 부직웹 (예를 들어 스펀본드 웹), 크레이핑된 천공 열가소성 필름 및 부직웹 및 천공된 필름을 포함한다. 가요성 흡수 바인더 부재 (165)의 반원통형 형태는 가요성 흡수성 중합체의 인접 층 사이에 및 제시된 층의 개별 부재 (165) 사이에 비교적 큰 개방 채널 (169)를 형성시킨다.
또한, 도 30의 흡수용품 (160)은 별개의 3차원 기재 (161), (163) 및 (167) 상에 각각 형성된, 반원통형 가요성 흡수 바인더 부재 (165)의 3개의 층 (162), (164) 및 (166)을 포함한다. 도 30의 실시태양에서, 층 (164) 및 (166)은 서로에 대해 거꾸로된 형태로서 이들 사이의 공간은 통상의 흡수성 물질의 층 (168), 예를 들어 목재 펄프 또는 셀룰로즈 플러프를 포함하는 층으로 충전된다. 이 실시태양에서, 흡수층 (164), (166) 및 (168)은 함께 흡수 코어의 1차 저장 기능을 수행할 수 있고, 흡수층 (162)는 액체 수용 및 분배 기능 및 2차 저장 기능을 수행할 수 있다.
도 31은 도 24-30에 도시된 3차원 가요성 흡수 바인더 지형 구조를 포함할 수 있는 흡수 구조체 (170)의 평면도이다. 흡수 구조체 (170)은 상기한 바와 같이 일반적으로 액체 투과성의 3차원 기재인 도시된 기재층 (161)을 포함한다. 반원통형 가요성 흡수 바인더 부재 (165)는 중앙 영역 (173) 내의 흡수 구조체의 길이 방향으로 배향되고, 채널 (169)에 의해 분리된다. 가요성 흡수 바인더의 큰 저장 영역 (171)이 흡수 구조체 (170)의 각각의 말단 영역 (175) 및 (177)에 제공된다. 훨씬 더 좁은 주변 댐 (174)는 흡수 구조체 (170)의 전체 원주 상의 주변 근처에 제공된다. 흡수 구조체 (170)은 채널 (169)가 수용된 유체의 양을 큰 저장 영역 (171)의 저장을 위한 양 말단 영역에 이동시키는 기능을 수행하면서 흡수용품, 예를 들어 여성 위생 패드에 사용될 수 있다. 주변 댐 (174)는 측면 및 말단으로부터 유체 누출을 방지한다. 기재 (161)은 전형적으로 액체 투과성의, 예를 들어 셀룰로즈 플러프의 흡수층이다. 그러나, 기재 (161)은 흡수 구조체 (170)을 단순화하고 그 두께를 최소화하는 것이 필요할 경우 액체 불투과성 외부 커버일 수도 있다.
도 32-35는 가요성 흡수 바인더가 사용자의 다리로부터의 측면 압축 하에서 흡수용품의 강성, 탄성 및 접힘성을 조절하기 위해 선택된 위치에서 적용되는 흡수용품을 도시한 것이다. 도 32에서, 생리대일 수 있는 흡수용품 (180)은 예를 들어 신체측 라이너 및 외부 커버를 포함하는 보다 넓은 새시부 (182) 및 보다 좁은 흡수 코어 (184)를 포함한다. 상기 흡수용품은 직사각형이거나 형상을 가질 수 있다. 가요성 흡수 바인더의 다수의 스트라이프 (185)는 서로 평행하게 위치하고, 측면 방향으로 코어 (184)의 위에 존재한다. 가요성 흡수 바인더의 스트라이프 (185)는 흡수 코어 (184) 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 코어 위의 액체 수용층 상에 형성될 수 있다. 또한, 가요성 흡수 바인더의 스트라이프 (185)는 액체 불투과성 외부 커버 (배플) (128) 상에 형성될 수도 있다. 증강된 흡수성을 제공하는 이외에, 가요성 흡수 바인더의 스트라이프 (185)는 저장 동안 및 사용자의 사용 동안 모두에서 흡수 코어의 측면 접힘 및 뭉침을 제한하는 브레이스로서 기능을 수행한다. 브레이스는 유체 유입지점에서 보다 긴밀한 접촉을 제공하기 위해서 물품의 중앙 영역을 거꾸로된 "V" 형태로 상승하는 것을 촉진시키고, 이에 의해 누출의 감소 및 보다 편안한 꼭맞음을 제공한다. 이러한 패턴은 예를 들어 도 20-31에 도시된 다른 패턴과 조합될 수 있다.
도 33은 가요성 흡수 바인더 스트라이프가 상이한 것을 제외하고는 도 32에 도시된 것과 유사한 흡수용품의 평면도를 도시한 것이다. 도 33의 흡수용품에서, 가요성 흡수 바인더의 스트라이프 (185)는 흡수 코어 (184) 내에 또는 위에 측면으로 형성된다. 스트라이프 (185)는 흡수 코어 상에 또는 위에 옆으로 중앙에 위치하지만, 흡수 코어를 완전히 가로지르도록 충분한 측면 방향의 길이를 갖지는 않는 다. 가요성 흡수 바인더의 2개의 종방향 스트라이프 (187)은 흡수 코어의 측면 엣지를 따라 형성되고, 흡수용품 (180)의 길이를 따라 신장한다. 종방향 스트라이프 (187)은 불투과성 외부 커버 상에 또는 흡수 코어 (184)의 아래, 내부 또는 상에 형성될 수 있다.
조절된 흡수성 및 꼭맞음성을 제공하는 이외에, 도 33에 도시된 가요성 흡수 바인더의 분배는 흡수용품 (180)이 도 35의 테두리 도면에 도시된 W 형태의 측면 접힘을 갖는 것을 가능하게 한다. 사용자의 다리의 압축력에 유사한, 흡수용품의 양 측면 엣지 (181) 및 (183)에서의 내향 압력을 인가함으로써 상기 W형 접힘을 형성시킬 수 있다. 가요성 흡수 바인더가 도 33에 도시된 바와 같이 또는 다른 도움이 되는 형태로 선택적으로 위치하지 않으면, W형 접힘을 달성하기 곤란할 것이다. W형 접힘은 보다 편안한 착용감, 뭉침의 감소 및 가요성 흡수 바인더의 유체원과의 최적 접촉, 이에 따른 누출 저하를 위한 층의 유리한 형상의 형성을 촉진하는데 유용하다. 이러한 패턴은 예를 들어 도 20-31에 도시된 다른 패턴과 조합될 수 있다.
도 34는 다른 실시태양의 흡수용품의 평면도를 도시한 것이다. 도 34의 실시태양에서, 가요성 흡수 바인더의 4개의 스트라이프 (186)은 흡수용품의 가랑이 영역에 다이아몬드 형태로 형성된다. 가요성 흡수 바인더의 다이아몬드 형태 배열은 착용 동안 상승 ("들어올림") 및 증가된 흡수 용량 모두를 가랑이 영역에 제공한다. 다이아몬드 형태의 배열은 불투과성 외부 커버 (128) 상에 또는 흡수 코어 (184) 아래, 내 또는 상에 형성될 수 있다. 이러한 배열은 또한 착용 동안 흡수용 품의 W형 접힘을 촉진시킨다. 이러한 패턴은 예를 들어 도 20-31에 도시된 다른 패턴과 조합될 수 있다.
초흡수제는 도 20-34에서 가요성 흡수 바인더의 각각 설명한 패턴에서 중요한 기능을 수행할 수 있다. 초흡수제를 가요성 흡수 바인더에 결합시킴으로써 보유력이 증가 및 개선될 수 있다. 추가로, 가요성 흡수 바인더에 결합된 생리혈 개질제를 사용한 월경의 개질이 가요성 흡수 바인더 내의 유체 이동 및 보유를 개선시킬 수도 있다.
본 발명은 또한 상기한 바와 같은 임의의 흡수성 또는 가요성 흡수 바인더 조성물을 사용하여 제조한 가요성 흡수 바인더층이 유체 흡입층과 지지층 모두에 결합된 3층 흡수 구조체에 관한 것이다. 가요성 흡수 바인더층은 흡수성과 접착성을 모두 제공하여 흡수용품에 필요한 층의 수를 감소시킨다.
상기한 바와 같이, 도 19-19C의 흡수용품은 다수의 유체 수용층 (상부 시트 (26), 유체 흡입층 (32)), 흡수층 (36), 외부 커버 또는 배플 (28) 및 상기 층을 함께 유지시키는 다수의 접착층 (126, 132 및 136)을 포함한다.
도 36은 본 발명의 단순화한 3층 흡수 구조체 (154)를 사용하여 형성된 흡수용품 (350)을 도시한 것이다. 도시된 흡수용품 (350)은 3층, 즉 액체 흡입층 (360), 가요성 흡수 바인더의 층 (356) 및 지지층 (352)를 포함한다. 나타낸 실시태양에서, 흡입층 (360)은 또한 신체측 라이너이고, 지지층 (352)는 외부 커버이다. 가요성 흡수 바인더층 (356)은 추가의 접착제없이 인접 기능성 층 (352) 및 (360)에 직접 연결된다. 이것은 층 (352) 및 (360)의 어느 하나 또는 둘 모두의 대면 표면에 흡수 바인더 조성물을 적용하고, 흡수 바인더 조성물이 두층과 접촉하도록 층 (352) 및 (360)을 함께 접촉시키고, 가요성 흡수 바인더층 (356)을 형성하도록 흡수 바인더 조성물을 가교결합시킴으로써 달성된다. 가요성 흡수 바인더는 상기한 기술을 사용하여 형성된 흡수성 또는 초흡수성 중합체이다.
가요성 흡수 바인더층 (356)은 형성되면서 층 (352) 및 (360)과 접촉하기 때문에, 층 (356)은 흡수성 (유체 저장) 층으로서 기능하는 이외에 층 (352) 및 (360)에 접착한다. 따라서, 본 발명의 흡수 구조체 (354)는 중간에 존재하는 접착층없이 순서대로 서로 결합시킨 3개의 층, 즉 유체 수용층, 가요성 흡수 바인더층 및 지지층을 제공한다.
가요성 흡수 바인더층 (356)은 균일한 두께를 갖는 연속층으로서 또는 유동 채널, 액체 보유 댐 또는 다른 요구되는 특성을 제공하는 불연속 또는 불균일 층으로서 형성될 수 있다. 그러나, 가요성 흡수 바인더층 (356)은 단순화된 흡수용품에서 유일한 또는 주요 흡수층으로서 의도되기 때문에, 가요성 흡수 바인더는 최종 사용 용도에 의해 요구되는 모든 액체 흡수 용량을 실질적으로 제공하기 위해서 충분한 두께 및 양으로 충분한 영역에 걸쳐 존재하여야 한다. 별법으로, 초흡수성 입자는 최종 사용 용도에 의해 요구되는 액체 흡수 용량의 일부를 제공하기 위해서 가요성 흡수 바인더층 (356)에 포함될 수 있다.
흡수용품 (350)은 흡수 구조체 (354)를 형성하는 3개의 층 (352), (356) 및 (360)만을 포함할 수 있거나 또는 흡수 구조체 (354)의 한면 또는 양면 상에 (그러나 층 (352), (356) 및 (360) 사이는 아님) 추가의 층을 포함할 수 있다. 어느 경 우든, 흡수용품 (350)은 a) 가요성 흡수 바인더층 (356) (초흡수성 입자을 포함하거나 포함하지 않음)이 요구되는 모든 흡수 용량을 필수적으로 제공하고 b) 가요성 흡수 바인더층 (356)이 중간에 존재하는 접착층없이 인접하는 층 (352) 및 (360)에 결합하기 때문에 통상의 흡수용품에 비해 간단한 구조를 가질 것이다.
다시 도 36에서, 지지층 (352)는 액체 불투과성 외부 커버 물질일 수 있다. 적합한 외부 커버 물질은 폴리올레핀 필름 (예를 들어 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 단독중합체 및 공중합체의 필름), 통기성 폴리올레핀 필름 (예를 들어 칼슘 카르보네이트 또는 다른 적합한 입자 충전제와 블렌딩된 하나 이상의 폴리올레핀으로 형성된 연신 박막화 필름), 및 통기성 폴리올레핀 필름과 폴리올레핀 부직웹 (예를 들어 스펀본드 웹)의 라미네이트를 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 별법으로, 흡수용품 (350)은 축축함 방지 "스페이서 (spacer)" 구조를 외부 커버와 가요성 흡수성 중합체층 (356) 사이에 포함하도록 디자인될 수 있다. 이 경우에, 지지층 (352)는 흡수용품 (350)의 가요성 흡수성 중합체층 (352) 아래에 직접 위치하는 임의의 층일 수 있다. 용도에 따라, 지지층 (352)는 부직웹, 직조웹, 니트 직물층, 셀룰로즈층, 플라스틱 필름, 플라스틱 발포체, 스테이플 섬유층, 엘라스토머 네트 복합재, 스트랜드형 복합재 또는 다른 적합한 물질일 수 있다.
유체 수용층 (360)은 천공된 필름, 개방 부직층, 예를 들어 스펀본드층, 본디드 카디드 웹 또는 스테이플 섬유 웹, 연속 기포 (예를 들어 망상 (reticulated)) 발포체, 셀룰로즈 웹 또는 유체 수용 및(또는) 분배능을 갖는 임의의 적합한 개방 구조일 수 있다. 유체 수용층 (360)은 두께 방향이 균질할 수 있 거나 또는 구배 구조를 가질 수 있다. 유체 수용층 (360)의 바람직한 조성은 유체 수용층 (360)이 신체측 라이너로서 사용되는지 또는 하나 이상의 다른 유체 수용층에 부가하여 사용되는 내부 유체 수용층 (예를 들어 서지/전달 또는 보상층)인지에 따라 결정될 수 있다. 가장 간단한 실시태양에서, 흡수용품 (350)은 유체 수용층 (360), 가요성 흡수 바인더층 (356) 및 지지층 (352)로 이루어진 3층 흡수 구조체 (354)만을 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서, 3층 흡수 구조체 (354)는 흡수용품 (350)의 보다 복잡한 층 구조의 일부만을 형성할 수 있다.
실시예
실시예 1
개시제 용액은 0.354 g의 벤조일 과산화물을 300 밀리리터의 에탄올에 용해하여 제조하였다. 단량체 용액은 24.15 g의 아크릴산 (24 질량%), 73.5 g의 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트 (74 질량%) 및 1.46 g의 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트 (2 질량%)를 250 밀리리터의 에탄올 중에서 혼합하여 제조하였다. 개시제 용액을 재킷이 있는 (jacketed) 반응기 내에서 교반하면서 75℃로 가열하였다. 단량체 용액을 개시제 용액에 적가하였다. 중합 용액을 교반하고 75℃에서 약 2시간 동안 가열하고, 이때 30 ml 에탄올 중 0.096 g의 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN)의 용액을 첨가하였다. 75℃에서 추가로 1시간 동안 교반하면서 가열하고, 이때 30 ml 에탄올 중 0.096 g의 AIBN의 제2 용액을 중합 용액에 첨가하였다. 30 ml 에탄올 중 0.096 g의 AIBN의 제3 첨가는 75℃에서 추가 1시간 후에 시행하였다. 75℃에서 약 7시간의 총 반응 시간 동안 계속 교반하면서 가열 하였다. 반응기를 20℃로 냉각시키고 용액을 질소 분위기 하에 밤새 교반하였다. 중합체 용액의 일부를 16시간 동안 실온에서 건조시켜 점착성의 물 흡수성 필름을 생성시켰다. 0.25 g의 건조 중합체 필름 일부를 티백 (tea bag) 내에 밀봉하고 0.9% 염수 내에 60분 동안 침지하였다. 팽창된 필름을 함유하는 티백을 3분 동안 1600 rpm (3Gs와 동등함)에서 원심분리하여 유리 유체를 제거하였다. 중합체 필름의 흡수성은 건조 중합체 필름 g당 680% (6.8 g)의 0.9% 염수이었다.
실시예 2
실시예 1의 중합체 용액의 일부를 수산화나트륨 용액으로 처리하여, 상기 용액을 건조시켜 생성된 가교결합된 필름의 흡수성을 증가시키도록 바인더 중합체 내의 아크릴산 단위의 일부 (50%)를 중화시켰다. 중화는 5.25 g의 48.5% 수산화나트륨 수용액을 236 g의 중합체 용액 (16.2% 중합체)에 첨가하고 실온에서 5분간 교반하여 수행하였다. 중합체 용액의 일부를 16시간 동안 실온에서 건조시켜 물 흡수성 필름을 생성시켰다. 0.21 g의 건조 중합체 필름의 일부를 티백 내에 밀봉하고 0.9% 염수 내에 60분 동안 침지하였다. 팽창된 필름을 함유하는 티백을 3분 동안 1600 rpm (3 Gs와 동등함)에서 원심분리하여 유리 유체를 제거하였다. 중합체 필름의 흡수성은 건조 중합체 필름 1 g당 650% (6.5 g)의 0.9% 염수이었다.
실시예 3
개시제 용액은 0.705 g의 벤조일 과산화물을 300 밀리리터의 에탄올에 용해하여 제조하였다. 단량체 용액은 58.8 g의 아크릴산 (36 질량%), 100.8 g의 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트 (62 질량%) 및 2.92 g의 3-(트리메톡 시실릴) 프로필 메타크릴레이트 (2 질량%)를 250 밀리리터의 에탄올 중에서 혼합하여 제조하였다. 개시제 용액을 재킷이 있는 반응기 내에서 교반하면서 75℃로 가열하였다. 단량체 용액을 개시제 용액에 적가하였다. 중합 용액을 교반하고 75℃에서 약 2시간 동안 가열하고, 이때 30 ml 에탄올 중 0.191 g의 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN)의 용액을 첨가하였다. 75℃에서 추가로 1시간 동안 교반하면서 가열하고, 이때 30 ml 에탄올 중 0.191 g의 AIBN의 제2 용액을 중합 용액에 첨가하였다. 30 ml 에탄올 중 0.191 g의 AIBN의 제3 첨가는 75℃에서 추가로 1시간 후에 시행하였다. 75℃에서 약 7시간의 총 반응 시간 동안 계속 교반하면서 가열하였다.
수산화나트륨 용액을 사용하여 바인더 중합체 내의 아크릴산 단위의 일부 (70%)를 중화시켰다. 추가의 물을 첨가하여 약 83% 에탄올 및 17% 물의 용매 조성을 갖는 10% 바인더 용액을 제조하였다.
기초 중량이 약 45 gsm이고 0.05 psi의 압력에서 측정된 밀도가 0.04 g/cm3인, 미국 특허 제5,364,382호에 따라 킴벌리-클라크 코퍼레이션 (Kimberly-Clark Corporation)에서 제조된 로프트 (loft) 본디드 카디드 웹 서지 물질의 9-cm ×34-cm 조각을 약 30 g의 바인더 용액에 침지하여 직물을 완전히 포화시켰다. 직물의 건조 중량은 1.78 g이었다. 과량의 유체를 짜내고, 포화된 서지 샘플을 미국 펜실배니아주 팔머 소재의 웨머 매티스 (Wemer Mathis)로부터 입수가능한 매티스 통기건조기 오븐 내에서 105℃에서 4분 동안 건조시켰다. 건조시킨 후, 코팅된 직물은 5.71 g이었으며, 따라서 3.93 g의 흡수 바인더가 적용되었다.
하기 시험법 섹션에 기재된 복합재의 로드 하 흡수성 (Absorbency Under Load for Composite, AULC)에 따라 코팅된 서지 물질의 흡수성을 시험하였다. 흡수 바인더로 코팅된 서지 물질의 흡수도는 0.03 psi에서 9.4 g/g, 0.3 psi에서 8.7 g/g 및 0.9 psi에서 8.2 g/g이었다. 흡수 바인더를 적용하지 않으면, 서지 물질의 흡수도는 2 g/g 미만이며, 이는 시험법에 기재된 바와 같이 유체가 진공에 의해 실질적으로 제거되기 때문이다.
본 실시예는 유체 저장 물질은 흡수 바인더 조성물을 임의의 적합한 수단에 의해 기재에 적용하여 제조될 수 있음을 증명한다.
실시예 4
제1 단량체 수용액은 다음과 같이 제조하였다. 먼저, 21.0 g (0.53 몰)의 수산화나트륨을 138.4 g의 탈이온수에 용해시켰다. 생성된 수산화나트륨 용액을 얼음조에서 실온으로 냉각시켰다. 이어서, 중화된 아크릴산 용액은 48 밀리리터 (0.70 몰)의 아크릴산을 냉각된 수산화나트륨 용액에 첨가하여 형성하였다. 그후, 총 68 g의 10% (w/w) 수산화나트륨 용액을 중화된 아크릴산 용액에 첨가하여 pH를 6.8로 조정하였다. 이어서, 0.6215 g (3.53 ×10-3 몰)의 아스코르브산을 중화된 아크릴산 용액에 용해시켰다. 아스코르브산을 용해시킨 후, 0.55 밀리리터 (0.6 g)의 AEROSOL OT 계면활성제를 용액에 첨가하고, 용액을 열판 위에 놓고 약 40℃로 가열하여 계면활성제를 완전히 용해시켰다. 마지막으로, 2.6 밀리리터(1.41 ×10-2 몰)의 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트를 용액에 첨가하여 제1 단량체 수용액을 형성하였다. 제1 단량체 수용액은 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트의 미세 분산액을 나타내는 흐린 상태이었다.
제2 단량체 수용액은 다음과 같이 제조하였다. 먼저, 21.0 g (0.53 몰)의 수산화나트륨을 138.4 g의 탈이온수에 용해시켰다. 생성된 수산화나트륨 용액을 얼음조에서 실온으로 냉각시켰다.
이어서, 중화된 아크릴산 용액은 48 밀리리터 (0.70 몰)의 아크릴산을 냉각된 수산화나트륨 용액에 첨가하여 형성하였다. 그후, 총 68 g의 10% (w/w) 수산화나트륨 용액을 중화된 아크릴산 용액에 첨가하여 pH를 6.8로 맞추었다. 마지막으로, 1.8 밀리리터 (1.76 x 10-2 몰)의 30% (w/w) 과산화수소 수용액을 중화된 아크릴산 용액에 첨가하여 제2 단량체 수용액을 형성하였다.
제2 단량체 수용액을 제1 단량체 수용액에 첨가하여 중합 용액을 형성하였다. 중합 용액을 자기 교반 막대로 교반하였다. 제1 및 제2 단량체 용액의 혼합시, 중합 반응이 시작하였다. 약 60℃의 최대 중합 온도가 단량체 용액을 합한 약 5분 후 나타났다. 총 반응 시간은 약 10분이었다.
중합 반응이 완료된 후, 생성된 바인더 수용액을 사용하여, 22.6 g의 용액을 표면적이 약 100 cm2인 폴리스티렌 칭량 보트 (weigh boat)에 붓고 퓸 후드 내에서 밤새 물을 증발시킴으로써 바인더 필름을 캐스팅하였다. 바인더 필름을 약 50분 동안 50℃의 온도에서 추가로 건조시켰다. 생성된 바인더 필름의 중량은 5.95 g이 었고, 이는 약 26 중량% 바인더 조성물의 용액 농도를 나타낸다.
0.4 g 샘플을 바인더 필름으로부터 절단하여 약 20 g의 0.9% 염수 용액 내에 넣었다. 약 60분 동안 흡수시킨 후, 팽창된 필름 샘플을 염수 용액으로부터 꺼내고, 종이 타월로 빨아들여 표면 습기를 제거하고 칭량하였다. 팽창된 필름 샘플의 중량은 4.4 g이었고, 이는 로드 비인가 하에 그의 건조 중량의 약 1000%의 0.9% 염수 흡수성을 나타낸다.
실시예 5
2가지 단량체 용액을 따로 제조하였다. 용액 번호 1은 다음과 같이 제조하였다. 200 ml 비이커 내에서 14.4 g (0.20 몰)의 아크릴산에 33.3 g의 폴리에틸렌 글리콜 8000의 18% 수용액을 첨가한 다음, 21.4 g의 증류수 중 3.2 g의 수산화나트륨의 용액을 첨가하였다. 이어서, 0.18 g (1.02 x 10-3 몰)의 아스코르브산을 용액에 첨가하였다. 아스코르브산이 용해되고 혼합물이 23℃로 냉각될 때까지, 상기 혼합물을 약 23℃에서 수조 내에서 자기 교반 막대로 약 60 rpm에서 교반하였다.
용액 번호 2는 다음 방식으로 제조하였다. 300 ml 비이커 내에서 14.4 g (0.20 몰)의 아크릴산에 33.3 g의 폴리에틸렌 글리콜 8000 (분자량 = 8000)의 18% 수용액을 첨가한 다음, 21.4 g의 증류수 중 3.2 g의 수산화나트륨 용액, 0.57 ml의 30% 과산화수소 수용액 및 1.0 ml (5.42 x 10-3 몰)의 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트를 첨가하였다. 성분들을 교반하면서 첨가하여 투명한 용액을 제조하였다. 상기 혼합물을 약 23℃에서 수조 내에서 자기 교반 막대로 60 rpm에서 교 반하여, 23℃로 냉각된 투명한 용액을 제공하였다.
제3 용액은 8 g (0.20 몰)의 수산화나트륨을 160 g의 증류수에 용해시켜 제조하였다.
용액 번호 2를 약 60 rpm에서 자기 교반 막대로 교반하면서 용액 번호 1에 첨가하였다. 열전쌍 (thermocouple)을 사용하여 온도를 모니터링하고 반응 발열을 관찰하였다. 중합 반응은 혼합한지 약 30초 내에 시작하였고, 온도는 23℃에서 40℃로 상승하였다. 약 70℃의 최고 온도는 2가지 용액을 혼합한 지 3분 후 관찰되었다. 중합에 의해 혼합된 용액이 연한 (soft) 겔 (gel)로 전환되었다. 겔을 약 1 cm3의 조각으로 절단하여 160 g의 증류수 중 8 g (0.20 몰)의 수산화나트륨의 용액에 첨가하였다. 11,000 rpm에서 ULTRATURAX 균질화기를 사용하여 계속 교반하자, 연한 겔이 점성의 반투명 용액으로 변하였다.
생성된 수성 바인더 조성물 25.1 g의 용액을 표면적이 약 80 cm2인 폴리스티렌 칭량 보트 (VWR 인터내셔날 (VWR International), 카탈로그 번호 12577-027)에 붓고, 물을 실온에서 후드 내에서 밤새 증발시켜 필름으로 캐스팅하였다. 생성된 필름은 중량이 4.62 g이었고, 이는 약 18.4%의 용액 농도를 나타낸다.
필름의 흡수 용량은 시험법 섹션에 설명된 원심분리 보유 용량 시험을 이용하여 시험하였다. 필름의 흡수 용량은 12.2 g/g이었다.
실시예 6
수성 바인더 조성물은 실시예 5의 절차에 따라 제조하였다. 본 실시예는 다 음 방식으로 가교결합의 속도를 결정하기 위해 이용하였다. 기초 중량이 약 45 gsm이고 0.05 psi의 압력에서 측정된 밀도가 0.04 g/cm3인, 미국 특허 제5,364,382호에 따라 킴벌리-클라크 코퍼레이션에서 제조된 로프트 본디드 카디드 웹 서지 물질의 6개의 10-cm ×10-cm 조각을 각각 약 12 g의 바인더 용액에 침지하여 직물을 완전히 포화시켰다. 각 직물의 건조 중량을 바인더 용액으로 포화시키기 전에 칭량하였다. 출발 용액 및 잔류 용액의 중량을 측정하였으며, 그 차이는 직물의 각 조각에 적용된 용액의 중량과 동일하다. 포화된 서지 샘플을 알루미늄 스크린 상에 놓고 매티스 통기 건조기 오븐 (미국 펜실베니아주 팔머 소재의 워너 매티스로부터 입수가능함) 내에서 105℃에서 5 내지 15분 동안 건조시켰다. 표 1에 나열된 명시된 시간 동안 건조시킨 후, 코팅된 직물을 칭량하였다. 통기 건조기 오븐에서 제거한 후, 각각의 시험 직물의 흡수 용량을 원심분리 보유 시험을 이용하여 측정하였다. 이어서 샘플을 상온 오븐 모델 DK-63 (사인언티픽 프로덕츠 (Scientific Products)로부터 입수가능함) 내에서 80℃에서 3시간 동안 건조시켰다. 재건조된 중량을 이용하여 추출성인 바인더 용액의 분획을 결정하였다. 예를 들어 100% 추출율은 가교결합이 없고 흡수 용량이 없는 완전 가용성 중합체의 지표가 될 것이다. 가교결합의 정도는 추출성 성분의 비율에 반비례한다.
이들 결과 (표 1에 나타냄)는 가교결합이 코팅된 직물이 완전히 건조되기 전에도 개시된다는 것을 나타낸다. 이론에 매이기를 원하지 않지만, 가교결합의 속도는 용액 중의 중합체의 농도의 함수인 것으로 생각된다.
용매를 신속하게 제거하는 임의의 수단, 예를 들어 보다 고온, 보다 많은 기류 또는 보다 저압이 중합체 농도 및 가교결합의 속도를 증가시킬 것이다.
건조 시간
(분)		 직물 중량
(g)		 적용된 용액의 중량 (g) 건조후
중량 (g)		 건조후 중량 기준시의 흡수 용량 (g/g) 재건조
중량 (g)		 추출율
(%)
5 0.51 12.34 5.61 0.7 0.79 86
7 0.52 11.15 3.66 3.5 0.83 77
9 0.51 11.02 2.50 3.7 0.95 62
11 0.51 11.63 1.80 5.4 1.01 44
13 0.54 11.64 1.66 6.0 1.07 35
15 0.53 12.46 1.61 5.8 1.11 31

추출율은 다음과 같이 계산하였다:
100% x (건조후 중량 - 재건조후 중량)/건조후 중량
실시예 7
본 실시예는 양이온성 가요성 흡수 바인더 중합체의 제조에 관한 것이다. 2개의 단량체 용액은 따로 제조하였다. 용액 번호 1은 다음과 같이 제조하였다. 55.0 g의 75% (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로라이드 (0.20 몰) 용액에 21.3 g의 탈이온수 및 6.0 g의 PEG 200 (분자량 200)을 첨가하였다. 이어서, 0.18 g (1.02 x 10-3 몰)의 아스코르브산을 상기 용액에 첨가하였다. 아스코르브산이 용해되고 혼합물이 23℃로 냉각될 때까지 상기 혼합물을 약 23℃의 수조 내에서 자기 교반 막대로 약 60 rpm에서 교반하였다.
용액 번호 2는 다음 방식으로 제조하였다. 55.0 g의 75% (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로라이드 (0.20 몰) 용액에 21.3 g의 탈이온수, 6.0 g의 PEG 200 (분자량 200), 0.37 ml의 30% 수성 과산화수소 및 1.0 ml (5.42 x 10-3 몰)의 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트를 첨가하였다. 상기 혼합물을 약 23℃의 수조 내에서 자기 교반 막대로 약 60 rpm에서 교반하여 23℃로 냉각된 투명한 용액을 제공하였다.
용액 번호 2를 자기 교반 막대로 교반하면서 용액 번호 1에 첨가하였다. 열전쌍을 사용하여 온도를 모니터링하고 반응 발열을 관찰하였다. 중합 발열은 나타나지 않았으며, 따라서 혼합물을 수조 내에 넣어 온도를 35분의 시간에 걸쳐 23℃에서 70℃로 상승시켰다. 발열은 온도가 1분에 걸쳐 73℃로 상승되어 명백하였고, 용액은 매우 점성으로 되었다. 용액 번호 2를 용액 번호 1에 첨가한 50분 후 반응 비이커를 수조로부터 제거하였다. 152 g의 탈이온수를 첨가하여 중합체 농도를 약 33%로 감소시켰다.
50 g의 33% 중합체 용액에 2.5 ml의 0.2% 염산 용액을 첨가하였다. 상기 용액을 2개의 칭량 접시 내에 붓고 (면적이 80 cm2인 각 접시 내로 약 24 g), 용액을 실험실 후드 내에서 2일 동안 건조시켰다. 생성된 필름은 매우 부드럽고 가요성이며 약간 점착성이었다. 필름의 흡수 용량은 후술하는 원심분리 보유 용량 시험을 이용하여 시험하였다. 필름의 흡수 용량은 15.3 g/g이었다.
조성물 내로 포함시킬 수 있는 부가적인 단량체는 아크릴산 또는 아크릴아미드를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 조성물은 약 15 내지 99 중량%의 양이온성 4급 아민 아크릴레이트를 함유할 수 있고, 나머지는 다른 단량체, 예를 들어 아 크릴산 또는 아크릴아미드로 이루어질 수 있다. 아크릴산의 중화 정도는 5 내지 95 몰% 범위일 수 있다.
또한, 양이온성 흡수 바인더 조성물은 아크릴레이트 공중합체에 그라프팅될 수 있는 폴리(에틸렌 글리콜)의 세그먼트를 함유할 수 있다. 중합체 바인더 조성물의 중량에 대한 폴리(에틸렌 글리콜) 세그먼트의 양은 중합체 바인더 조성물의 중량에 대해 약 0.1 내지 약 75 중량%의 폴리(에틸렌 옥사이드) 범위일 수 있다. 양이온성 4급 아민 아크릴레이트 및 폴리(에틸렌) 글리콜은 또한 앞서 명세서에 기술한 보다 특정한 양 및 범위로 존재할 수 있다.
임의의 적합한 개시제를 사용할 수 있으며, 레독스 개시제가 바람직하다. 중합 반응은 수용액, 유기 용매, 또는 유기 용매와 물의 혼화성 혼합물 내에서 수행할 수 있다.
실시예 8
본 실시예는 습도 조절 제품을 형성하기 위해 기재와 합하기에 유용한 가교결합성 흡수 바인더 코팅에 관한 것이다. 흡수 바인더 코팅은 22℃ 및 50% 상대 습도에서 적어도 4 중량%/시의 속도로 수증기를 흡수할 수 있다. 유사한 조건 하에, 입자 초흡수제는 약 0.2%/시의 속도로 수증기를 흡수한다. 신속한 흡수 속도 및 흡수 바인더 코팅과 코팅을 형성할 수 있는 능력에 의해 상기 물질이 습도 조절 제품에 특히 적합하게 된다.
코팅은 다음과 같이 제조하였다. 2개의 단량체 용액을 따로 제조하였다. 용액 번호 1은 다음과 같이 제조하였다. 55.0 g의 75% (3-아크릴아미도프로필) 트 리메틸 암모늄 클로라이드 (0.20 몰) 용액에 21.3 g의 탈이온수, 6.0 g의 PEG 200 (분자량 200)를 첨가하였다. 이어서, 0.18 g (1.02 x 10-3 몰)의 아스코르브산을 상기 용액에 첨가하였다. 아스코르브산이 용해되고 혼합물이 23℃로 냉각될 때까지 상기 혼합물을 약 23℃의 수조 내에서 자기 교반 막대로 약 60 rpm에서 교반하였다.
용액 번호 2는 다음 방식으로 제조하였다. 55.0 g의 75% (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로라이드 (0.20 몰) 용액에 21.3 g의 탈이온수, 6.0 g의 PEG 200 (분자량 200), 0.37 ml의 30% 수성 과산화수소 및 1.0 ml (5.42 x 10-3 몰)의 3-(트리메톡시실릴) 프로필 메타크릴레이트를 첨가하였다. 상기 혼합물을 약 23℃의 수조 내에서 자기 교반 막대로 약 60 rpm에서 교반하여 23℃로 냉각된 투명한 용액을 제공하였다.
용액 번호 2를 자기 교반 막대로 교반하면서 용액 번호 1에 첨가하였다. 열전쌍을 사용하여 온도를 모니터링하고 반응 발열을 관찰하였다. 중합 발열은 나타나지 않았으며, 따라서 혼합물을 수조 내에 넣어 온도를 35분에 걸쳐 70℃로 상승시켰다. 발열은 1분에 걸쳐 온도가 73℃로 상승되어 명백하였으며, 용액은 매우 점성으로 되었다. 용액 번호 2를 용액 번호 1에 첨가한지 50분 후 수조로부터 반응 비이커를 제거하였다. 152 g의 탈이온수를 첨가하여 중합체 농도를 약 33%로 감소시켰다.
50 g의 33% 중합체 용액에 2.5 ml의 0.2% 염산 용액을 첨가하였다. 상기 용 액을 2개의 칭량 접시 (100 cm2 면적)에 붓고, 용액을 실험실 후드 내에서 2일 동안 건조시켰다. 생성된 필름은 매우 부드럽고 가요성이며 약간 점착성이었다. 필름의 일부를 절단하고 (0.5 g), 20 ml의 0.9% 염수 내에서 60분 동안 흡수시켰다. 필름은 실질적으로 팽창하였고 필름의 건조 중량의 약 12000%를 흡수하였다.
나머지 필름 (3.806 g)을 22℃ 및 50% 상대 습도에서 기후 조절실 내에 넣었다. 상기 조건에서 2시간 후, 필름을 다시 칭량한 결과, 4.229 g인 것으로 밝혀졌다. 0.423 g의 중량 변화는 2시간에 11.1%, 즉 시간당 약 5.6%의 증가이다.
복합재에 대한 로드 하 흡수성 결정을 위한 시험법 (AULC)
복합재에 대한 로드 하 흡수성 (AULC)는 인가된 로드 또는 억제력 하에 흡수성 물질이 액체 (예를 들어 0.9 중량% 염화나트륨 수용액)를 흡수하는 능력을 측정하는 시험이다. AULC 방법은 억제 로드 하에 팽창가능한, 흡수 물질에 경미하게 적극적인 유체 헤드를 제공한다. 상기 물질은 시험의 종결시에 진공 하에 배수된다.
AULC 시험 컵은 높이가 적어도 1.75 인치인 원통형이고; 내경은 그의 바닥 면적이 4.37 in2인 실린더를 설명한다. 시험 컵의 바닥은 150 미크론 구멍을 갖는 100 메쉬 금속 스크린을 플라스틱의 융점 위로 가열하고 플라스틱 원통을 고온 스크린에 대해 눌러 플라스틱을 용융시키고 스크린을 플라스틱 실린더에 결합시킴으로써 스크린을 원통의 말단부에 부착시켜 형성된다. 원 직경이 약 2.36 인치인 약 60 g의 스페이서를 결합시키지 않고 AULC 시험 컵 내에 맞추어 제조하였다. 스페 이서는 약 52%의 개방 면적을 제공하도록 약 9 mm 직경의 다수의 실린더 홀 (hole)을 갖도록 형성된다. 100 메쉬 스크린을 시험 컵의 바닥에 부착된 메쉬와 유사한 방식 또는 다른 적합한 방법으로 스페이서의 바닥에 부착시킨다. 스페이서의 상단부 위에 맞도록 추의 크기를 맞추었다. 제1 추는 600 g의 로드를 가하여야 하고 (스페이서와 함께), 제2 추는 제1 추 및 스페이서 디스크와 함께 1800 g의 로드를 가하여야 한다.
필요한 부가적인 장치는 시험의 종결시에 복합재 물질로부터 흡인된 액체를 위한 진공 트랩 (trap), 샘플에 의해 흡입될 과량의 액체를 유지시키기에 적합한 낮은 접시, 예를 들어 페트리 디쉬 또는 플라스틱 칭량 보트, 및 두께가 0.3 mm 내지 0.75 mm이고 메쉬 크기가 약 1.2 mm인 얇은 메쉬 스크린을 포함한다. 진공 트랩은 AULC 시험 컵의 바닥 치수에 일치하는 면적에 진공을 가하도록 채택된다 (예를 들어, 보다 큰 진공 면적은 AULC 컵의 바닥 치수에 일치하는 면적에서를 제외하고 비교적 불투과성 물질을 사용하여 선택적으로 스크리닝할 수 있다). 적용된 진공은 약 27 인치 수은이었다.
복합재 샘플을 AULC 시험 컵 내부에 맞도록 절단한다. 에어레이드 또는 부직계 물질을 직경 2.35 인치의 원형으로 절단한다. 에어폼드 (Airformed) 샘플을 각각 직경 2.312 인치의 원으로 절단하거나 성형한다.
시험을 수행하기 위해, 시험 컵 및 스페이서는 세척하고 건조시켜야 한다. 각 시험에서 사용할 시험 컵 및 스페이서는 함께 칭량하여야 하고 (측정치 1), 질량을 기록한다. 시료를 샘플 컵에 넣고, 스페이서를 컵 내의 샘플의 상부에 놓는 다. 이어서 조립체를 칭량하고 (측정치 2), 질량을 기록한다. 요구되는 경우 적절한 양의 추를 스페이서 상부에 놓는다. 스페이서는 단독으로 0.03 파운드/제곱 인치의 면적 (psia; 순수 질량이 600 g인 디스크 및 제1 추는 0.3 psi의 힘을 인가하고, 순수 질량이 1800 g인 디스크 및 2개의 추는 함께 0.9 psi의 힘을 인가한다)의 힘을 인가한다.
시료를 담고있는 컵을 메쉬 스크린의 상부에 낮은 접시 내의 과량의 유체의 풀에 넣고, 즉시 1시간 타이머를 작동시킨다. 접시 내의 유체의 수위는 약 1 mm 내지 2 mm 깊이로 유지한다. 1시간 후, 시료를 유체조로부터 제거한다. 시료 상에 축적할 수 있는 유체는 스페이서 디스크 상부의 임의의 추를 이동시키지 않으면서 따라내야 한다. 이어서 시료 조립체를 임의의 추를 여전히 제위치에 유지시키면서 진공 상자 위에 놓는다. 진공을 샘플에 30초 동안 인가한다.
이어서 스페이서 상부의 임의의 추를 조립체로부터 제거하고, 조립체를 다시 칭량한다 (측정치 3). 질량을 기록한다.
시료의 건조 중량은 측정치 2로부터 측정치 1을 감하여 계산한다. 시료에 의해 흡수된 유체의 양은 측정치 3으로부터 측정치 2를 감하여 계산한다. 복합재 물질의 로드 하 흡수성은 흡수된 유체의 양을 시료의 건조 중량으로 나누어 계산한다.
각 샘플의 적어도 3개의 시료를 측정해야 하고, 로드 하 흡수성 값은 복합재 샘플에 대한 총 로드 하 흡수성을 얻기 위해 평균하여야 한다.
강성을 측정하기 위한 시험법
본원에 기재된 강성값을 측정하기에 적합한 기술은 걸리 (Gurley) 강성 시험이며, 그 설명은 TAPPI 표준 시험 T 543 om-94 (Bending Resistance of Paper (Gurley형 시험기))에 제시되어 있다. 적합한 시험 장치는 걸리 디지탈 강성 시험기; 모델 4171-E (미국 뉴욕주 트로이 소재의 텔레다인 걸리 (Teledyne Gurley) 제품)이다. 본 발명의 목적에서, 표준 걸리 강성값은 "표준" 크기의 샘플에 의해 생성될 값에 상응하는 것으로 의도된다. 따라서, 걸리 강성 시험기로부터의 눈금 판독치는 표준 크기 샘플의 강성으로 적절하게 전환되고, 전통적으로 mg 힘 (mgf) 단위로 기록된다. 현재, 표준 "걸리 단위"는 1 mgf의 강성값과 동일하고, 걸리 강성을 기록하기 위해 동등하게 사용될 수 있다.
흡수 용량을 측정하기 위한 시험법
본원에서 사용된 바와 같이, 원심분리 보유 용량 (CRC)은 제어된 조건 하에 원심분리시킨 후 보유된 초흡수성 물질의 흡수 용량의 측정치이다. CRC는 시험할 물질의 샘플을 시험 용액 (0.9% NaCl 용액)이 샘플에 의해 자유롭게 흡수되도록 하면서 샘플을 담을 수투과성 백 내에 넣어 측정할 수 있다. 열 밀봉성 티 백 물질 (미국 코네티컷주 윈저 록스 소재의 덱스터 넌워븐스 (Dexter Nonwovens)로부터 물품 번호 1234T로서 입수가능함)이 대부분의 용도에 잘 작용한다. 백은 백 물질의 5-인치 ×3-인치 샘플을 반으로 접고 개방 모서리 중 2개를 열 밀봉하여 2.5-인치 ×3-인치 직사각형 파우치 (pouch)를 형성함으로써 형성된다. 열 밀봉은 물질의 모서리의 약 0.25 인치 내부에 있어야 한다. 샘플을 파우치 내에 넣은 후, 파우치의 나머지 개방 모서리도 열 밀봉한다. 대조물로서 샘플 백과 함께 시험하기 위해 빈 백을 또한 제조하였다. 샘플 크기는 티 백이 물질의 팽창을 제한시키지 않도록 선택되며, 일반적으로 치수는 밀봉된 백 면적 (약 2-인치 ×2.5-인치)보다 더 작다. 각 물질에 대해 3개의 샘플 백을 시험한다.
밀봉된 백을 0.9% NaCl 용액의 팬 (pan) 내에 가라앉힌다. 습윤된 후, 샘플을 용액 중에 60분 동안 유지시킨 후 용액으로부터 제거하고 일시적으로 비흡수성 평면 상에 놓는다.
이어서 습윤 백을 샘플에 350의 g-력을 가할 수 있는 적합한 원심분리기의 바스켓 (basket) 내에 넣는다. (적합한 원심분리기는 Heraeus LABOFUGE 400, Heraeus Instruments, 부품 번호 75008157 (독일 하나우 소재의 헤래우스 인포시스템즈 게엠베하 (Heraeus Infosystems GmbH)로부터 입수가능함)이다). 백을 표적 1600 rpm에서, 그러나 1500-1900 rpm 범위로 3분 동안 원심분리시킨다 (350의 표적 g-력). 백을 제거하여 칭량한다. 백 물질 자체에 의해 보유된 유체를 고려하여, 물질에 의해 흡수되고 보유된 유체의 양이 물질의 원심분리 보유 용량이며, 물질의 1 g당 유체의 g으로 표현한다.
상기 명세서에서 본 발명을 그의 바람직한 특정 실시태양에 관하여 기재하고, 설명의 목적을 위해 많은 상세한 내용을 설명하지만, 본 발명에는 부가적인 실시태양이 있으며 본원에 기재된 상세한 내용의 일부는 본 발명의 기본 원리로부터 벗어나지 않으면서 상당히 변경시킬 수 있음을 당업계의 숙련인은 알 수 있을 것이다.

Claims (91)

  1. 카르복실기 함유 단량체 단위, 카르복실산 무수물기 함유 단량체 단위, 카르복실산염 함유 단량체 단위, 술폰산기 함유 단량체 단위, 술폰산염기 함유 단량체 단위, 인산기 함유 단량체 단위, 인산염기 함유 단량체 단위, 4급 암모늄기 함유 단량체 단위, 4급 암모늄염, 아미드기 함유 단량체 단위 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택된 15 몰％ 이상의 모노에틸렌 불포화성 단량체 단위, 및
    알콕시실란 관능기를 포함하는 제2 단량체 단위
    를 포함하는 수용성 이온 중합체를 포함하는 흡수 바인더 조성물.
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  8. 제1항에 있어서, 이온 중합체가 1) 아크릴로일옥시에틸-트리알킬-치환 암모늄염, 아크릴로일옥시프로필-트리알킬-치환 암모늄염, 아크릴아미도에틸-트리알킬-치환 암모늄염 및 아크릴아미도프로필-트리알킬-치환 암모늄염으로 이루어진 군 중에서 선택되는 단량체와, 2) 알콕시실란 관능기를 포함하는 메타크릴 에스테르 및 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴 에스테르로 이루어진 군 중에서 선택되는 단량체의 반응 산물을 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
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  10. 제1항에 있어서, 제2 단량체가 물과의 후속 반응에 의해 실란올 관능기로 쉽게 전환되는 기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르가 클로로실란기 및 아세톡시실란기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
  12. 제10항에 있어서, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르가 알콕시실란 관능기를 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 물에 노출시에 알콕시실란 관능기가, 축합되어 가교결합된 중합체를 형성하는 실란올 관능기를 형성하는 것인 흡수 바인더 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르가 트리알콕시 실란 관능기를 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 트리알콕시실란기가 하기 구조식으로 표시되는 것인 흡수 바인더 조성물.
    Figure 112005001165653-pct00005
    상기 식에서, Rl, R2 및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
  16. 제12항에 있어서, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르가 메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 메타크릴옥시에틸 트리메톡시 실란, 메타크릴옥시프로필 트리에톡시 실란, 메타크릴옥시프로필 트리프로폭시 실란, 아크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란, 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란 및 3-메타크릴옥시프로필 트리스(메톡시에톡시) 실란 중의 적어도 하나를 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
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  31. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 올레핀 글리콜 단위 및 올레핀 옥사이드 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 단량체 단위를 포함하는 장쇄의 친수성 모노에틸렌 불포화성 에스테르를 추가로 포함하는 것인 흡수 바인더 조성물.
  32. 제31항에 있어서, 15 내지 99.8 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위, 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 에스테르 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 0.1 내지 20 질량%의 에스테르 단위 및 폴리올레핀 글리콜 및 폴리올레핀 옥사이드 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 0.1 내지 75 질량%의 단위를 포함하는 흡수 바인더 조성물.
  33. 제32항에 있어서, 25 내지 89.5 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위, 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 에스테르 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 0.5 내지 15 질량%의 에스테르 단위 및 폴리올레핀 글리콜 및 폴리올레핀 옥사이드 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 10 내지 60 질량%의 단위를 포함하는 흡수 바인더 조성물.
  34. 제32항에 있어서, 30 내지 79 질량%의 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위, 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 에스테르 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 1.0 내지 10 질량%의 에스테르 단위 및 폴리올레핀 글리콜 및 폴리올레핀 옥사이드 단위로 이루어진 군 중에서 선택되는 20 내지 50 질량%의 단위를 포함하는 흡수 바인더 조성물.
  35. 제32항에 있어서, 모노에틸렌 불포화성 중합체 단위 및 알콕시실란 관능기를 포함하는 폴리아크릴레이트 에스테르 단위가 공중합된 것인 흡수 바인더 조성물.
  36. 제32항에 있어서, 폴리올레핀 글리콜 단위, 폴리올레핀 옥사이드 단위 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 중합체 단위의 적어도 일부가 폴리아크릴레이트 에스테르 단위의 적어도 일부와 공중합된 것인 흡수 바인더 조성물.
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  39. 제1항, 제8항 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡수 바인더 조성물을 포함하는 흡수용품.
  40. 제1항, 제8항 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡수 바인더 조성물을 포함하는 흡수 바인더 코팅이 도포된 기재.
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  72. 카르복실기 함유 단량체, 카르복실산 무수물기 함유 단량체, 카르복실산염 함유 단량체, 술폰산기 함유 단량체, 술폰산염기 함유 단량체, 인산기 함유 단량체, 인산염기 함유 단량체, 4급 암모늄염, 아미드기 함유 단량체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 모노에틸렌 불포화성 단량체를 포함하는 단량체와 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 조합하는 단계,
    단량체 및 에스테르를 중합 개시제와 조합하는 단계,
    중합 개시제를 활성화시켜 흡수 바인더 조성물을 얻는 단계 및
    흡수 바인더 조성물의 가교결합을 유도하는 단계
    를 포함하는, 제1항의 흡수 바인더 조성물의 제조 방법.
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  77. 제72항에 있어서,
    카르복실산염 함유 단량체, 술폰산염기 함유 단량체, 인산염기 함유 단량체, 4급 암모늄염 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 모노에틸렌 불포화성 단량체, 알콕시실란 관능기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 포함하는 에틸렌 불포화성 단량체 및 환원 중합 개시제를 포함하는 제1 단량체 수용액을 형성하는 단계,
    카르복실기 함유 단량체, 카르복실산 무수물기 함유 단량체, 카르복실산염 함유 단량체, 술폰산기 함유 단량체, 술폰산염기 함유 단량체, 포스폰산, 인산염, 4급 암모늄염 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 모노에틸렌 불포화성 단량체 및 산화 중합 개시제를 포함하는 제2 단량체 수용액을 형성하는 단계 및
    제1 단량체 수용액을 제2 단량체 수용액과 조합하여 환원 중합 개시제가 산화 중합 개시제와 반응하여 흡수 바인더 조성물을 형성하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  78. 제77항에 있어서, 제1 및 제2 단량체 수용액 중 하나 이상이 모노에틸렌 불포화성 단량체를 중화시키기 위해 염기성 물질을 포함하는 것인 방법.
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