KR19990036117A - 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제 및 부동화제를 함유하는 로션-처리된 티슈 페이퍼 - Google Patents

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Abstract

약 0.1 내지 약 15 중량% 정도의 적은 양으로 티슈 페이퍼에 도포시키는 경우, 부드럽고 매끄러운 로션과 같은 감촉을 부여하는 로션 조성물 및 이러한 로션 조성물로 처리된 티슈 페이퍼가 개시되어 있다. 로션 조성물은 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제, 티슈 페이퍼 웹의 표면상에서 피부 연화제를 부동화시키기 위한 부동화제, 및 임의로 화장실 티슈에 도포시키는 경우 습윤성을 개선시키기 위한 친수성 계면활성제를 포함한다. 목적하는 부드럽고 로션과 같은 감촉의 장점을 부여하는데 더 소량의 로션이 필요하므로, 로션-처리된 페이퍼의 인장 강도 및 두께에 대한 해로운 영향이 최소화되거나 방지된다.

Description

액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제 및 부동화제를 함유하는 로션-처리된 티슈 페이퍼
피부 세정은 항상 쉽게 해결되는 것은 아닌 신체 위생 문제이다. 물론, 비누 및 물을 사용하는 통상적인 피부 세정은 만족스럽게 작용하나, 때때로 이용할 수 없거나 또는 사용하기가 불편할 수 있다. 예를 들면, 배변후의 항문 주변 부위를 세정하는 데 비누와 물을 사용할 수도 있으나, 이러한 방법은 매우 귀찮은 일이다. 따라서, 건조 티슈 제품이 배변후 항문 세정 제품으로서 가장 통상적으로 사용된다. 이러한 건조 티슈 제품은 통상적으로 "화장실 티슈" 또는 "화장실 페이퍼"라 한다.
항문 주변의 피부는 미세한 굴곡 및 주름(구형)의 존재 및 모낭을 특징으로 하며, 이들 두가지로 인해 항문 주변 부위는 세정하기가 더욱 어려운 신체 부위중 하나가 된다. 배변중에, 대변 물질은 항문을 통해 배설되어 모근 주위 및 피부 표면의 구형 내부 등의 도달하기 어려운 위치에 쌓이기 쉽다. 대변 물질은 공기에 노출되거나 또는 티슈 페이퍼와 같은 흡수성 세정 용품과 접촉될 때에 탈수되므로, 피부 및 체모에 보다 끈적끈적하게 부착되고 그 이후에 잔류하는 탈수된 오염물을 제거하는 것이 보다 더 어려워진다.
항문 부위에서 대변 물질을 완전히 제거하지 않으면 신체 위생에 해로운 영향을 끼칠 수 있다. 배변후 세정후에 피부에 잔류하는 대변 물질은 박테리아 및 바이러스 함량이 높고, 악취가 나며, 일반적으로 탈수된다. 이러한 특성은 항문 주변 이상의 가능성을 증가시키며, 신체적인 불편함(예를 들면, 가려움, 자극, 따끔거림 등)을 야기시킨다. 또한, 잔류한 대변 물질은 속옷을 더럽히고, 항문 주변으로부터 악취를 발산시키는 요인이 된다. 따라서, 항문 주변을 부적절하게 세정한 결과는 명백하게 좋지 못하다.
항문 소양증, 치질, 열상 또는 음와염 등과 같은 항문 이상으로부터 고통 받는 사람들에게 적절하게 항문 주변을 세정하는 중요성이 한층 커진다. 항문 주변의 이상은 통상적으로 잔류한 대변 물질내의 박테리아 및 바이러스가 용이하게 침투할 수 있는 피부 열림(opening)을 특징으로 한다. 따라서, 항문 이상으로 고통받는 사람들은 배변후 반드시 항문 주변을 매우 깨끗이 세정해야 하거나, 그렇지 않으면 이러한 장애가 피부에 잔류하는 박테리아 및 바이러스에 의해 악화되는 결과를 감수해야 한다.
이와 동시에, 항문 이상으로 고통 받는 사람들은 배변후 불충분하게 세정하므로써 더 심각한 결과에 직면하고 오염물을 만족할만한 정도로 제거하기가 더 어려워진다. 일반적으로 항문 이상은 항문 주변 부위를 극히 민감하게 하고, 통상적으로 가압하면서 닦아내어 이 부위로부터 대변 물질을 제거하려는 시도는 통증을 유발하며 피부를 더욱 자극할 수 있다. 닦아내는 압력을 증가시켜 오염물의 제거를 개선시키고자 하는 시도는 심한 통증을 야기시킬 수 있다. 역으로, 닦아내는 압력을 감소시켜 불편함을 최소화하고자 하는 시도는 피부에 남는 대변 물질의 잔류량을 증가시킨다.
항문 세정용으로 사용되는 통상적인 화장실 티슈 제품은, 항문 주변의 피부로부터 대변 물질을 제거시키기 위해 단지 기계적 방법에 의존하는 본질적으로 건조한 고밀도 티슈 페이퍼이다. 이러한 통상적인 제품은 전형적으로 약 1 psi(7 kilopascals)의 압력으로 항문 주변의 피부에 대해 문질러지고, 기본적으로 피부로부터 대변 물질을 긁어내고 벗겨낸다. 처음에 몇번 닦아낸 후, 닦아내는 과정은 대변 물질내에 존재하는 오염물간의 접착력을 능가할 수 있으므로 오염물층의 상단부가 제거된다. 이로써 대변층의 상단부가 제거되고 오염물의 하단부가 잔류하면서 항문 주변의 피부에 부착되어, 오염물층 자체내에 균열이 발생된다.
통상적인 티슈 제품은 흡수성이고, 연속적으로 닦아낼 때마다 대변 물질이 점점 더 탈수되어, 대변 물질은 항문 주변의 피부 및 체모에 보다 끈적끈적하게 부착되어 제거하기가 극히 어려워진다. 항문 주변의 피부에 대해 티슈를 세게 가압하면 더 많은 대변 물질을 제거하지만, 항문 이상으로부터 고통받는 사람들에게는 심하게 고통스러우며, 정상적인 항문 주변 피부도 벗겨질 수 있으며, 잠재적으로 자극, 염증, 통증, 출혈 및 감염을 야기시킨다.
티슈 제품을 사용하여서 잠재적으로 야기되는 자극 및 염증은 화장실 티슈에 제한되지 않는다. 감기, 인플루엔자 및 알러지와 관련하여 코 분비물을 닦아내어 제거하는데 사용하는 안면 티슈 제품 또한 이러한 문제를 야기시킬 수 있다. 호흡, 시각, 및 대화의 어려움뿐만 아니라 이러한 이상으로 자주 고통받는 사람의 코는 쓰리고 자극된다. 코뿐만 아니라 예를 들면, 입술 상단 부분과 같은 주변 조직은 종종 붉게 되고, 심한 경우에는 고통스러운 정도로 염증이 일어난다.
이러한 자극, 염증 및 붉게 되는 것은 다수의 요인을 가질 수 있다. 물론 주요한 원인은 자주 티슈에 코를 풀어야 하고 발생한 코 분비물을 코 및 주변 부위로부터 닦아내야 하기 때문이다. 이러한 코를 풀고 닦아냄에 의해 야기되는 자극 및 염증의 정도는 (1) 사용된 티슈의 표면 조도; 및 (2) 코 및 그의 주변 부위와 티슈의 접촉 횟수에 정비례한다. 비교적 약하거나 비교적 비흡수성인 티슈는 보다 대량의 코 분비물을 함유할 수 있는 보다 강하거나 보다 흡수성인 티슈보다 안면과 더 많이 접촉해야 한다.
화장실 티슈 및 안면 티슈의 연마 효과를 감소시키고, 그의 연성 감촉을 증가시키기 위하여 다수의 시도가 있어왔다. 통상적인 접근의 하나는 기계적 가공에 의한 것이다. 제지 공정중에 특정한 가공 단계를 사용하여 화장실 및 안면 티슈 제품을 보다 연성 및 덜 자극성이 되도록 할 수 있다. 보다 연성으로 기계적 가공된 티슈 제품의 예가 카스텐스(Carstens)에게 1981년 11월 17일자로 허여된 미국 특허 제 4,300,981 호 및 그의 명세서 내에서 논의된 다수의 특허 문헌에 나타나 있다.
기계적 가공 이외에도, 그밖의 피부 연화제, 연고 및 세정제 등을 티슈 제품에 도포시키면 피부 세정성을 증가시킬 뿐만 아니라 자극 및 염증을 감소시킨다. 이러한 자극 및 염증의 감소는 전형적으로 티슈에 도포시킨 물질의 윤활성을 통하거나 또는 물질 그 자체의 치료적 작용을 통하여 달성된다. 이러한 접근, 특히 화장실 티슈에 관하여 데이크(Dake) 등에게 1978년 9월 5일자로 허여된 미국 특허 제 4,112,167 호에 설명되어 있다. 이러한 접근을 위한 다른 예로서 문헌[버찰터(Buchalter)에게 1975년 7월 29일자로 허여된 미국 특허 제 3,896,807호; 와이스(Weiss) 등에게 1974년 6월 4일자로 허여된 미국 특허 제 3,814,096호]을 참조한다.
부드럽고 매끄러운 감촉을 부여하기 위하여 티슈 제품에 로션으로서 도포시키는 물질의 하나는 광유이다. 광유(액체 바셀린으로도 알려짐)는 석유중 고비점(즉, 300℃ 내지 390℃)의 분획물을 증류시키므로써 수득되는 다양한 액체 탄화수소의 혼합물이다. 광유는 주위 온도(예를 들면, 20℃ 내지 25℃)에서 액체이다. 결과로서 광유는 티슈 제품에 도포시키는 경우에도 비교적 유동성이고 이동성이다.
광유는 주위 온도에서 유체이고 이동가능하므로, 티슈의 표면에 국소화되어 있는 상태로 남아있지 않으며, 대신에 전체적으로 이동하기 쉽다. 따라서, 목적하는 연성 및 로션과 같은 감촉의 장점을 제공하기 위하여 티슈에 비교적 많은 함량의 광유를 도포시켜야 한다. 이러한 함량은 티슈 제품의 약 22 내지 25 중량% 정도로 높을 수 있다. 이는 로션-처리된 티슈 제품의 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 그밖의 해로운 효과 또한 야기시킨다.
이러한 해로운 효과중 하나는 티슈 제품의 인장 강도의 감소이다. 광유는 티슈 내부로 이동하므로, 결합 분해제로서 작용하여서 제품의 인장 강도를 감소시키기 쉽다. 이러한 결합 분해 효과는 도포시킨 광유의 함량이 증가하면 보다 심해진다. 또한, 광유의 도포량을 증가시키면 티슈 제품의 두께에 불리한 영향을 줄 수 있다.
광유의 함량을 증가시키지 않아도, 일단 도포된 광유의 이동하는 경향은 그밖의 유해한 효과를 갖는다. 예를 들면, 도포시킨 광유는 로션-처리된 화장실 티슈 제품용 포장물 또는 덮개 물질로, 그리고 이들 내부로, 그리고 이들을 통하여 이동할 수 있다. 이로 인해 티슈 제품으로부터 광유의 얼룩 또는 그밖의 누수를 피하기 위하여 차단형 포장물 또는 덮개 필름이 필요할 수 있다.
따라서, (1) 바람직하게 부드럽고 매끄러운 감촉을 갖고, (2) 비교적 많은 함량의 광유를 필요로 하지않고; (3) 제품의 인장 강도 및 두께에 역효과가 없고; (4) 포장을 위해 특별한 덮개 또는 차단 물질을 필요로 하지않는, 로션-처리된 티슈 제품을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 목적은 세정성, 및 치료적 및 보호적 로션 코팅 효과를 제공하는 피부 보호용 조성물을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 주위 온도(즉, 20℃)에서 반고형 또는 고형이고, 티슈 페이퍼에 도포시키면 부드럽고 매끄러운 로션과 같은 감촉을 부여하는 로션 조성물에 관한 것이다. 이러한 로션 조성물은 하기의 성분을 포함한다:
(A) 지방산 또는 탄소원자 2 내지 30개를 갖는 다른 유기 라디칼을 사용하여 에스테르화시킨 4개 이상의 히드록시기를 함유하는 다가 알코올을 포함하는 액상 폴리올 피부 연화제 약 5 내지 약 95%;
(B) 로션 조성물로 처리한 티슈 페이퍼의 표면상에 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제를 부동화시킬 수 있는, 35℃이상의 융점을 갖는 제제 약 5 내지 약 95%; 및
(C) 임의적으로, 약 4 이상의 HLB치를 갖는 친수성 계면활성제 약 1 내지 약 50%.
본 발명은 또한 로션 조성물을 건조 티슈 페이퍼의 약 0.1 내지 약 20 중량%의 양으로 티슈 페이퍼의 표면중 하나 이상에 도포시킨 로션-처리된 티슈 페이퍼에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로션-처리된 페이퍼는 바람직하게 매끄러운 로션과 같은 감촉을 갖는다. 피부 연화제가 티슈 페이퍼의 표면상에서 실질적으로 부동화되므로, 목적하는 부드러운 로션과 같은 감촉을 부여하기 위해 보다 소량의 로션 조성물이 요구된다. 그 결과로서, 종전의 광유 함유 로션에 의해 야기되는 티슈의 인장 강도 및 두께에 대한 해로운 효과를 피할 수 있다. 또한, 특정한 차단제 또는 덮개 물질은 본 발명의 로션-처리된 티슈 제품의 포장에 불필요하다.
본 출원은 티슈 페이퍼에 부드럽고 매끄러운 감촉을 부여하기 위한 로션 조성물에 관한 것이다. 본 출원은 또한 이러한 로션 조성물을 사용하여 처리된 티슈 페이퍼에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포하기 위한 바람직한 방법을 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포하기 위한 또 다른 방법을 예시하는 개략도이다.
A. 티슈 페이퍼
본 발명은 일반적으로 기존의 펠트-가압된 티슈 페이퍼; 고 부피의 패턴 밀집된 티슈 페이퍼; 및 고 부피의 비압축된 티슈 페이퍼를 포함하는 티슈 페이퍼를 비롯한 (이들에 한정되는 것은 아니다) 티슈 페이퍼에 유용하다. 티슈 페이퍼는 균일 구조 또는 다층 구조일 수 있고; 그로부터 제조된 티슈 페이퍼 제품은 홑겹 또는 다겹 구조일 수 있다. 티슈 페이퍼는 바람직하게는 약 10 g/m2내지 약 65 g/m2의 평량 및 약 0.6 g/cc 이하의 밀도를 가질 수 있다. 보다 바람직하게는 평량은 약 40 g/m2이하이고, 밀도는 약 0.3 g/cc 이하이다. 가장 바람직하게는 밀도는 약 0.04 g/cc 내지 약 0.2 g/cc이다. 티슈 페이퍼의 밀도를 측정하는 방법은 문헌[앰펄스키(Ampulski) 등에게 1991년 10월 22일자로 허여된 미국 특허 제 5,059,282호의 제 13 칼럼 제 61 내지 67 행]을 참조한다(별도의 표기가 없는 한, 페이퍼에 대한 모든 양 및 중량은 건조 상태를 기준으로 한다).
기존의 가압된 티슈 페이퍼 및 이와 같은 페이퍼를 제조하는 방법이 당분야에 충분히 공지되어 있다. 이와 같은 페이퍼는 전형적으로 당분야에서 흔히 포우드리니어 와이어(Fourdrinier wire)라 하는 소구형(foraminous) 성형 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착시킴으로써 제조된다. 일단 퍼니쉬가 성형 와이어에 침착되면 이를 웹이라 한다. 웹은 가압하고 승온에서 건조시킴으로써 탈수된다. 상기 방법에 따라 웹을 제조하는 구체적인 방법 및 전형적인 장치는 당분야의 숙련자들에게 공지되어 있다. 대표적인 방법에서, 낮은 점도의 펄프 퍼니쉬는 가압된 헤드박스(headbox)로부터 제공된다. 헤드박스는 습윤 웹을 형성하기 위하여 포우드리니어 와이어상에 펄프 퍼니쉬의 얇은 침착물을 이동시키기 위한 개구를 갖는다. 그 다음 웹은 전형적으로 진공 탈수에 의하여 약 7 내지 약 25 %(총 웹 중량 기준)의 섬유 밀도를 가지도록 탈수하고 대향 기계적 부재, 예를 들면, 실린더형 롤에 의해 형성된 압력을 웹에 가하는 가압 작업에 의해 건조시킨다. 그 다음 탈수된 웹을 추가로 가압시키고 양키 건조기(Yankee dryer)와 같은 기술분야에 공지된 증기 드럼 장치에 의하여 건조시킨다. 압력은, 웹에 압력을 가하는 대향 실린더형 드럼과 같은 기계적 수단에 의하여 양키 건조기에서 형성될 수 있다. 다수의 양키 건조기 드럼을 사용할 수도 있으며, 이에 의해 부가적인 압력이 임의적으로 드럼사이에 형성될 수 있다. 형성된 티슈 페이퍼 구조는 이후부터는 기존의 가압된 티슈 페이퍼 구조라 한다. 이와 같은 시이트는, 섬유가 수분을 함유할 때에 전체 웹에 실질적인 기계적 압축력을 가한 다음에 이 웹을 압축된 상태에서 건조하기 때문에 압축되는 것으로 간주된다.
패턴 밀집된 티슈 페이퍼는 비교적 낮은 섬유 밀도의 비교적 고 부피의 필드 및 비교적 높은 섬유 밀도의 일련의 밀집된 영역을 가짐을 특징으로 한다. 고 부피의 필드는 다른 한편으로 필로우 영역의 필드를 특징으로 한다. 밀집된 영역은 다른 한편으로는 너클(knuckle) 영역이라 한다. 밀집된 영역은 고 부피의 필드내에 일정하게 이격되거나 또는 고 부피의 필드내에 완전하게 또는 부분적으로 상호연결될 수 있다. 패턴은 비장식적 구성으로 형성되거나 또는 티슈 페이퍼에 장식적 디자인(들)을 제공하도록 형성될 수 있다. 패턴 밀집된 티슈 웹을 제조하는 바람직한 방법은 본 명세서에 참고 문헌으로 인용되는 샌포드(Sanford) 등에게 1967년 1월 31일자로 허여된 미국 특허 제 3,301,746호, 와이어스(Ayers)에게 1976년 8월 10일자로 허여된 제 3,974,025호, 트로칸(Trokhan)에게 1980년 3월 4일자로 허여된 제 4,191,609호 및 트로칸에게 1987년 1월 20일자로 허여된 제 4,637,859호에 기술되어 있다.
일반적으로, 패턴 밀집된 웹은 습윤 웹을 형성시키기 위하여 포우드리니어 와이어와 같은 소구형 성형 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착시킨 다음 일련의 지지체에 대하여 웹을 병치시키므로써 제조하는 것이 바람직하다. 웹을 일련의 지지체에 대해 가압하므로써, 습윤 웹과 일련의 지지체 사이의 접촉점에 기하학적으로 상응하는 곳에서 웹의 밀집화 영역이 형성된다. 이 작업동안 압축되지 않은 나머지 웹을 고 부피의 필드라 한다. 이 고 부피의 필드는 또한 진공형 장치 또는 취입 건조기와 같은 유압을 사용하여 또는 일련의 지지체에 대해 웹을 기계적으로 가압하므로써 탈밀집화될 수 있다. 웹은, 고 부피의 필드가 실질적으로 압축되지 않도록 탈수 및 임의로 예비건조시킬 수 있다. 바람직하게는 이는 진공형 장치 또는 취입 건조기와 같은 유압에 의하여 또는 다른 한편으로는 고 부피의 필드가 압축되지 않은 일련의 지지체에 대해 웹을 기계적으로 가압하므로써 수행된다. 탈수, 임의의 예비건조 및 밀집된 영역 형성의 조작은 통합하거나 또는 부분적으로 통합하여서 전체 수행 공정 단계 수를 감소시킬 수 있다. 밀집된 영역의 형성, 탈수 및 임의의 예비건조에 이어 웹을 완전하게 건조시키고, 바람직하게는 기계적 가압을 피한다. 바람직하게는 티슈 페이퍼 표면의 약 8 내지 약 55%는 고 부피의 필드 밀도의 125% 이상의 상대 밀도를 갖는 밀집된 너클을 포함한다.
일련의 지지체는 압력을 가할때 밀집된 영역의 형성을 용이하게 하는 일련의 지지체로서 작용하는 패턴화된 대체 너클을 갖는 인쇄 운반체 패브릭이 바람직하다. 너클의 패턴은 이미 언급된 바와 같은 일련의 지지체를 구성한다. 적당한 인쇄 운반체 패브릭은 본 명세서에 참고 문헌으로 인용되는, 샌포드 등에게 1967년 1월 31일자로 허여된 미국 특허 제 3,301,746호; 살벅시(Salvucci) 등에게 1974년 5월 21일자로 허여된 미국 특허 제 3,821,068호; 와이어스에게 1976년 8월 10일자로 허여된 미국 특허 제 3,974,025호; 프라이드버그(Friedberg) 등에게 1971년 3월 30일자로 허여된 미국 특허 제 3,573,164호; 암서스(Amneus)에게 1969년 10월 21일자로 허여된 미국 특허 제 3,473,576 호; 트로칸에게 1980년 12월 16일자로 허여된 미국 특허 제 4,239,065 호; 및 트로칸에게 1985년 7월 9일자로 허여된 미국 특허 제 4,528,239 호에 개시되어 있다.
바람직하게, 우선 퍼니쉬를 포우드리니어 와이어와 같은 소구형 성형 운반체상에 습윤 웹으로 형성시킨다. 웹을 탈수하고 인쇄 패브릭에 옮긴다. 퍼니쉬는 다른 한편으로 역시 인쇄 패브릭으로 작용하는 소구형 지지체 운반체상에 초기에 침착시킬수 있다. 일단 형성되면 습윤 웹은 탈수되고 바람직하게는 열에 의해 예비 건조되어 약 40 내지 약 80%의 선택된 섬유 밀도를 갖는다. 탈수는 흡입 상자 또는 기타 진공 장치 또는 취입 건조기로 실시하는 것이 바람직하다. 인쇄 패브릭의 너클 인쇄는 상기한 바와 같이 웹에 가압한 후에 웹을 완전하게 건조시킨다. 이를 달성하는 다른 한 방법으로는 기계적 압력을 사용하는 것이다. 이는 예를 들면, 양키 건조기와 같은 건조 드럼의 면에 대해 인쇄 패브릭을 지지하는 닙 롤을 가압하므로써(여기서 웹은 닙 롤과 건조 드럼사이에 위치한다) 이루어질 수 있다. 또한 바람직하게는 웹은 인쇄 패브릭에 대해 성형한 후에 흡입 상자와 같은 진공 장치 또는 취입 건조기를 사용하여 유압을 가하므로써 완전하게 건조시킨다. 밀집 영역을 형성시키기 위해서, 초기 탈수 공정 동안에 별도의 후속 공정 단계로서 또는 복합 공정으로서 유압을 가할 수 있다.
압축되지 않은 비패턴-밀집된 티슈 페이퍼의 구조는 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는, 살벅시 등에게 1974년 3월 21일자로 허여된 미국 특허 제 3,812,000호 및 벡커(Becker) 등에게 1980년 6월 17일자로 허여된 제 4,208,459호에 개시되어 있다. 일반적으로, 압축되지 않은 비패턴-밀집된 티슈 페이퍼의 구조는 습윤 웹을 형성시키기 위하여 포우드리니어 와이어와 같은 소구형 성형 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착시키고, 웹을 탈수시키고, 웹이 약 80% 이상의 섬유 밀도를 가질 때까지 기계적 압축없이 남아있는 물기를 제거하고, 웹을 크레이핑함으로써 제조한다. 진공 탈수 및 열 건조로 웹으로부터 물기를 제거한다. 생성된 구조는 비교적 압축되지 않은 섬유의 부드럽지만 약한 고 부피의 시이트이다. 결합 물질을 바람직하게는 웹의 일부에 도포한 후에 크레이핑한다.
압축된 비패턴-밀집된 티슈의 구조는 당분야에는 기존의 티슈 구조로서 공지되어 있다. 일반적으로, 압축된 비패턴-밀집된 티슈의 구조는 포우드리니어 와이어와 같은 소구형 와이어상에 제지 퍼니쉬를 침착시켜 습윤 웹을 형성하고, 웹을 탈수시키고, 웹이 약 25 내지 50%의 밀도를 가질 때까지 균일하게 기계적으로 압축(가압)하여 남아있는 물기를 제거하고, 양키 건조기와 같은 열 건조기로 웹을 옮기고, 웹을 크레이핑시키므로써 제조한다. 전체적으로, 진공, 기계적 가압 및 열적 수단에 의해 웹으로부터 물기를 제거시킨다. 생성된 구조는 견고하고 일반적으로 단일 밀도를 가지나, 매우 낮은 부피성, 흡수성 및 연성을 갖는다.
본 발명에 사용되는 제지 섬유는 일반적으로 목재 펄프로부터 산출되는 섬유를 포함한다. 면 린터, 버개스(bagasse) 등과 같은 기타 셀룰로스 섬유성 펄프 섬유를 이용할 수 있으며 본 발명의 범주내에 포함된다. 레이온, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 섬유와 같은 합성 섬유도 천연 셀룰로스 섬유와 혼합하여 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 폴리에틸렌 섬유의 한 예로는 Pulpex(등록상표; 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘레스 인코포레이티드(Hercules, Inc.)제조)를 들 수 있다.
사용가능한 목재 펄프는 예를 들면, 분쇄 목재, 열 기계 처리된 펄프 및 화학적으로 개질시킨 열 기계 처리된 펄프 등의 기계적 펄프 뿐만 아니라 크라프트, 설파이트 및 설페이트 펄프와 같은 화학적 펄프를 포함한다. 그러나, 화학적 펄프는 이들로 만들어진 티슈 시이트에 우수한 부드러운 감촉을 부여하므로 바람직하다. 활엽수(이하 "경질 목재"라 함) 및 침엽수(이하 "연질 목재"라 함) 둘다로부터 유래된 펄프를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 재생 페이퍼로부터 유래된 섬유가 유용하며, 이 섬유는 종래의 제지 작업을 용이하게 하기 위하여 사용되는 충전제 및 접착제와 같은 기타 비-섬유성 물질뿐만 아니라 상기 범주에 속하는 일부 또는 모두를 함유할 수 있다.
제지 섬유 이외에, 티슈 페이퍼 구조를 제조하기 위하여 사용되는 제지 퍼니쉬는 당분야에서 공지될 수 있거나 또는 이후에 공지된 바와 같이 첨가된 기타 성분 또는 물질을 함유할 수 있다. 바람직한 첨가제 유형은 의도된 티슈 시이트의 구체적인 목적 용도에 따라 좌우될 것이다. 예를 들면, 화장실 페이퍼, 페이퍼 타월, 미용 티슈 및 기타 유사 제품과 같은 제품에 있어서, 높은 습윤 강도가 바람직한 특성이다.
제지 기술에서 일반적으로 사용되는 "습윤 강도" 수지의 유형에 관한 논문은 문헌[TAPPI 논문 시리즈 제 29 호, Wet Strength in Paper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry(New York, 1965)]에서 찾아 볼 수 있다. 가장 유용한 습윤 강도 수지는 일반적으로 양이온의 특성을 갖는다. 영구적인 습윤 강도 발생을 위해, 폴리아미드-에피클로로하이드린 수지는 특별한 용도를 갖는 것으로 알려진 양이온성 습윤 강도 수지이다. 이와 같은 수지의 적당한 유형이 본 명세서에 참고 문헌으로 인용되는, 카임(Keim)에게 1972년 10월 24일자로 허여된 미국 특허 제 3,700,623호 및 카임에게 1973년 11월 13일자로 허여된 제 3,772,076호에 기술되어 있다. 유용한 폴리아미드-에피클로로하이드린 수지를 시판하는 공급처의 한 예는 Kymene(등록상표) 557H라는 상표명으로 상기 수지를 판매하는 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘레스 인코포레이티드를 들 수 있다.
또한, 폴리아크릴아미드 수지는 습윤 강도 수지로서의 용도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 이들 수지는 본 명세서에 참고 문헌으로 인용되는, 코시아(Coscia) 등에게 1971년 1월 19일자로 허여된 미국 특허 제 3,556,932 호 및 윌리암스(Williams) 등에게 1971년 1월 19일자로 허여된 제 3,556,933호에 기술되어 있다. 폴리아크릴아미드 수지를 시판하는 공급처의 한 예는 Parez(등록상표) 631 NC라는 상표명으로 상기 수지를 판매하는 코넥티컷주 스탠포드 소재의 아메리칸 시아나미드 캄파니(American Cyanamid Co.)를 들 수 있다.
본 발명에 유용성을 갖는 기타 수용성 양이온계 수지는 우레아 포름알데하이드 및 멜라민 포름알데하이드 수지를 들 수 있다. 이들 다작용성 수지의 보다 통상적인 작용기는 아미노기 및 질소에 결합된 메틸올기와 같은 질소-함유기이다. 폴리에틸렌이민 유형의 수지도 본 발명에서 유용하다. 또한 Caldas 10(재팬 칼릿트(Japan Carlit) 제조) 및 CoBond 1000(내셔날 스타치 앤드 케미칼 캄파니(National Starch and Chemical Company) 제조)와 같은 일시적 습윤 강도 수지도 본 발명에서 사용할 수 있다. 상기한 습윤 강도 수지 및 일시적 습윤 강도 수지와 같은 화학적 화합물을 펄프 퍼니쉬에 첨가하는 것은 선택적이며 본 발명의 실시에서 반드시 필요한 것은 아님을 이해한다.
습윤 강도 첨가제 이외에, 또한 당분야에 공지된 특정 건조 강도 및 린트 조절 첨가제를 제지 섬유에 함유하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 관하여, 전분 결합제가 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 적은 함량의 전분 결합제는 완성된 티슈 페이퍼 제품의 린트를 감소시킬 뿐 아니라, 많은 함량의 전분을 첨가할때 야기될 수 있는 경직성을 부여하지 않으면서 건조 인장 강도를 적당하게 개선시킨다. 전형적으로 전분 결합제는 티슈 페이퍼의 약 0.01 내지 약 2 중량%, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 1 중량% 의 함량이 유지되는 양으로 함유된다.
일반적으로 본 발명에 적당한 전분 결합제는 수용성 및 친수성을 특징으로 한다. 적당한 전분 결합제의 범위를 한정하려는 것은 아니지만, 대표적인 전분 물질로는 옥수수 전분 및 감자 전분을 들수 있으며, 산업적으로 아미오카 전분으로 알려져 있는 왁스성 옥수수 전분이 특히 바람직하다. 보통의 옥수수 전분은 아밀로펙틴 및 아밀로즈를 둘다 포함하지만 아미오카 전분은 전적으로 아밀로펙틴만을 함유하므로 아미오카 전분은 보통의 옥수수 전분과는 다르다. 아미오카 전분의 다양한 독특한 특징이 문헌["Amioca-The Starch From Waxy Corn", H. H. Schopmeyer, Food Industries, 1945. 12., pp. 106-108(Vol. pp. 1476-1478)]에 개시되어 있다.
전분 결합제는 과립 또는 분산된 형태일 수 있으며, 과립 형태가 특히 바람직하다. 전분 결합제를 충분히 조리하여 과립을 팽윤시키는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 전분 과립이 분산하기 바로 직전까지 전분 과립을 조리하여 팽윤시킨다. 이와 같이 고팽윤된 전분 과립은 "완전히 조리된"것이라 한다. 일반적으로 분산 조건은 전분 과립의 크기, 과립의 결정도 및 아밀로즈의 함량에 따라 다양할 수 있다. 예를 들면, 완전하게 조리된 아미오카 전분은 약 4% 농도의 전분 과립의 수성 슬러리를 약 30 내지 약 40 분간 약 190℉(약 88℃) 에서 가열하여 제조할 수 있다. 사용할 수 있는 다른 전분 결합제의 예로는, 습윤 및/또는 건조 강도를 증가시키기 위하여 이전부터 펄프 퍼니쉬 첨가제로서 사용되어 온 아미노기 및 질소에 결합된 메틸올기를 포함한 질소-함유기를 갖도록 개질시킨 개질 양이온계 전분(뉴저지주 브리지워터 소재의 내셔날 스타치 앤드 케미칼 캄파니)을 들 수 있다.
B. 로션 조성물
본 발명의 로션 조성물은 약 20℃, 즉 주위 온도에서 고형이거나 또는 보다 종종 반고형이다. "반고형"이란 로션 조성물이 전형적인 의사가소성 또는 가소성 유체의 형태를 가짐을 의미한다. 전단력이 적용되지 않는 경우, 로션 조성물은 반고형 형태일 수 있으나, 전단율이 증가함에 따라 유동할 수도 있다. 이는 로션 조성물이 주로 고형 성분을 함유하나, 일부 소량의 액체 성분을 포함하는 점에 기인한다.
주위 온도에서 고형 또는 반고형이므로, 이러한 로션 조성물은 그들이 도포된 티슈 웹의 내부로 흐르고 이동하는 경향이 없다. 이는 연성 및 로션과 같은 감촉의 장점을 부여하는데 더 소량의 로션 조성물이 필요함을 의미한다. 또한, 이는 잠재적으로 인장 강도의 감소시킬 수 있는 티슈 페이퍼의 결합 분해의 가능성이 적음을 의미한다.
티슈 페이퍼에 도포시키는 경우, 본 발명의 로션 조성물은 페이퍼의 사용자에게 부드럽고 매끄러운 로션과 같은 감촉을 부여한다. 이러한 구체적인 감촉은 "비단같음", "매끈매끈함", "부드러움" 등으로 특징지어진다. 이러한 매끄러운 로션과 같은 감촉은, 피부 건조 또는 치질과 같은 만성적 질환에 기인하거나, 감기 또는 알러지와 같은 보다 일시적인 질환에 기인하여 보다 민감한 피부를 갖는 사람들에게 특히 유리하다.
본 발명의 로션 조성물은 (1) 고형 폴리올 폴리에스테르의 매끄러움을 개선시키기 위한 피부 연화제; (2) 고형 폴리올 폴리에스테르 부동화제; (3) 임의로 친수성 계면활성제; 및 (4) 그외의 임의의 성분들을 포함한다.
폴리올 폴리에스테르
"폴리올"은 4개 이상, 바람직하게는 4 내지 12개, 가장 바람직하게는 6 내지 8개의 하이드록실기를 갖는 다가 알코올을 의미한다. 폴리올은 모노사카라이드, 디사카라이드 및 트리사카라이드, 당 알코올, 다른 당 유도체(예를 들면, 알킬 글리코사이드), 폴리글리세롤(예를 들면, 디글리세롤 및 트리글리세롤), 펜타에리트리톨 및 폴리비닐 알코올을 포함한다. 바람직한 폴리올은 자일로즈, 아라비노즈, 리보즈, 자일리톨, 에리트리톨, 글루코즈, 메틸 글루코사이드, 만노즈, 갈락토즈, 프럭토즈, 솔비톨, 말토즈, 락토즈, 수크로즈, 라피노즈 및 말토트리오즈를 포함한다. 수크로즈가 특히 바람직한 폴리올이다.
"폴리올 폴리에스테르"는 4개 이상의 에스테르기를 갖는 폴리올을 의미한다. 폴리올의 모든 하이드록실 기가 에스테르화될 필요는 없지만, 디사카라이드 폴리에스테르는 3개 이하, 보다 바람직하게는 2개 이하의 비에스테르화된 하이드록실기를 가져야한다. 전형적으로 폴리올의 실질적으로 모든(예를 들면 약 85% 이상) 하이드록실기가 에스테르화된다. 수크로즈 폴리에스테르의 경우, 전형적으로 폴리올의 약 7 내지 8개의 하이드록실기가 에스테르화된다.
"액상 폴리올 폴리에스테르"는 약 37℃ 이하에서 액상 점도를 갖는 이후에 개시되는 기의 폴리올 폴리에스테르를 의미한다. "고형 폴리올 폴리에스테르"는 약 37℃ 이상에서 플라스틱 또는 고형 점도를 갖는 이후에 개시되는 기의 폴리올 폴리에스테르를 의미한다. 이후에 개시되는 바와 같이, 액상 폴리올 폴리에스테르 및 고형 폴리올 폴리에스테르는 본 발명의 로션 조성물에서 각각 피부 연화제 및 부동화제로서 성공적으로 사용될 수 있다. 일부 경우에, 고형 폴리올 폴리에스테르는 또한 일부 연화능을 제공할 수 있다.
2 내지 30개의 탄소원자를 갖는 지방산 및/또는 다른 유기 라디칼을 폴리올을 에스테르화시키는데 사용할 수 있다. 전형적으로 이들은 8 내지 22개, 보다 전형적으로는 12 내지 16개의 탄소원자를 갖는다. 산 라디칼은 포화되거나 불포화되고, 위치 또는 기하학적 이성질체, 예를 들면 시스- 또는 트랜스-이성질체를 포함하며, 직쇄 또는 분지쇄 지방족 또는 방향족일 수 있고, 모든 에스테르 기에 대해 동일할 수 있거나, 상이한 산 라디칼의 혼합물일 수 있다. 사이클로헥산 카복실산과 같은 지환족 및 폴리아크릴산 및 이합체 지방산과 같은 중합성 에스테르-형성 라디칼이 또한 폴리올을 에스테르화시키는데 사용될 수 있다.
액상 폴리올 폴리에스테르 및 비분해성 오일은 약 37℃ 이하에서 완전한 융점을 갖는다. 본원에서 사용하기에 적합한 액상 비분해성 식용 오일은 액상 폴리올 폴리에스테르(매트슨(Mattson) 및 볼펜신(Volpenhein)에게 1971년 8월 17일자로 허여된 미국 특허 제 3,600,186호, 잔다섹(Jandacek)에게 1977년 1월 25일자로 허여된 제 4,005,195호를 참조할 수 있다); 트리카발릴산의 액상 에스테르(햄(Hamm)에게 1985년 4월 2일자로 허여된 미국 특허 제 4,508,746 호를 참조할 수 있다); 말론산 및 숙신산의 유도체와 같은 디카복실산의 액상 디에스테르(펄처(Fulcher)에게 1986년 4월 15일자로 허여된 미국 특허 제 4,582,927호를 참조할 수 있다); 알파-분지쇄 카복실산의 액상 트리글리세라이드(화이트(Whyte)에게 1971년 5월 18일자로 허여된 미국 특허 제 3,579,548호를 참조할 수 있다); 네오펜틸 잔기를 함유한 액상 에테르 및 에테르 에스테르(미니치(Minich)에게 1960년 11월 9일자로 허여된 미국 특허 제 2,962,419호를 참조할 수 있다); 폴리글리세롤의 액상 지방 폴리에테르(헌터(Hunter) 등에게 1976년 1월 13일자로 허여된 미국 특허 제 3,932,532호를 참조할 수 있다); 액상 알킬 글리코사이드 지방산 폴리에스테르(메이어(Meyer) 등에게 1989년 6월 20일자로 허여된 미국 특허 제 4,840,815호를 참조할 수 있다); 2개의 에테르 결합된 하이드록시폴리카복실산의 액상 폴리에스테르(예를 들면 시트르산 또는 이소시트르산)(예를 들면, 훈(Huhn) 등에게 1988년 12월 19일자로 허여된 미국 특허 제 4,888,195호를 참조할 수 있다); 및 에폭사이드-연장된 폴리올의 액상 에스테르(화이트(White) 등에게 1989년 8월 29일자로 허여된 미국 특허 제 4,861,613호를 참조할 수 있다)를 포함한다.
바람직한 액상 비분해성 오일은 당 폴리에스테르, 당 알코올 폴리에스테르 및 그의 혼합물, 바람직하게는 탄소원자 8 내지 22개의 지방산으로 에스테르화된 당 폴리에스테르, 당 알코올 폴리에스테르 및 그의 혼합물, 가장 바람직하게는 탄소원자 8 내지 18개의 지방산으로 에스테르화된 당 폴리에스테르, 당 알코올 폴리에스테르 및 그의 혼합물이다. 체온(즉, 98.6℉, 37℃)에서 최소의 또는 전혀 고형물이 없는 것들은 일반적으로 C12이하의 지방산 라디칼의 비율이 높은 에스테르기, 또는 C18이상의 불포화 지방산 라디칼의 비율이 높은 에스테르기를 함유한다. 이런 액상 폴리올 폴리에스테르중의 바람직한 불포화 지방산은 올레산, 리놀레산 및 이들의 혼합물이다.
본원에서 사용하기에 적합한 비분해성 폴리올 폴리에스테르 고형 원료 또는 고형 물질은 고형 당 폴리에스테르, 고형 당 알코올 폴리에스테르 및 이들의 혼합물에서 선택될 수 있고 에스테르기, 예를 들면 일반적으로 5 내지 8개의 에스테르기를 함유하고, 이는 본질적으로 장쇄 포화 지방산 라디칼로 구성된다. 적합한 포화 지방산 라디칼은 14개이상, 바람직하게는 14 내지 26개, 보다 바람직하게는 16 내지 22개의 탄소원자를 갖는다. 장쇄 포화 지방산 라디칼은 단독으로 또는 서로 혼합되어 사용될 수 있다. 또한, 직쇄(즉, 노르말) 지방산 라디칼이 전형적인 장쇄 포화 지방산 라디칼이다.
물성(즉, 융점, 점도, 인열 속도 및 인열 점도, 및 결정 크기 및 형태도 또한 유용하다)을 한정하는 특정한 유동학적 성질을 갖는 특정한 중간 융점 폴리올 지방산 폴리에스테르가 개발되어 왔다. (각각 1987년 9월 9일 및 8월 26일자로 공개된 베른하르트(Bernhardt)의 유럽 특허원 제 236,288 호 및 제 233,856 호를 참조할 수 있다) 이들 중간 융점을 갖는 폴리올 에스테르는 피부를 피복하기에 우수하도록 점성이 있고 체온에서 높은 액상/고형물 안정성을 갖는다. 이런 중간 융점을 갖는 폴리올 폴리에스테르의 예는 완전히 수소화된 면실유 또는 대두유 지방산 메틸 에스테르 및 부분적으로 수소화된 면실유 또는 대두유 지방산 메틸 에스테르의 55:45 혼합물로 수크로즈를 실질적으로 완전히 에스테르화시켜 수득되는 것들이다.
바람직한 액상 폴리올 폴리에스테르는 수크로즈 폴리에스테르를 포함한다. 특히 바람직한 액상 폴리올 폴리에스테르는 완전히 수소화된 면실유 또는 대두유 지방산 메틸 에스테르 및 부분적으로 수소화된 면실유 또는 대두유 지방산 메틸 에스테르의 혼합물로 에스테르화된 수크로즈(이후로는 각각 수크로즈 폴리코트네이트 및 수크로즈 폴리소이에이트로 언급된다), 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
완전하게 고형인 폴리올 폴리에스테르 고형 원료, 바람직하게는 C10-C22포화 지방산(예를 들면 수크로즈 옥타스테아레이트)으로 에스테르화된 완전하게 액상인 폴리올 폴리에스테르의 블렌드는 실온에서 고형물일 수 있다. (예를 들면, 둘다 모두 본원에 참고로 인용되고 1977년 1월 25일자로 허여된, 잔다섹의 미국 특허 제 4,005,195 호 및 잔다섹/매트슨의 미국 특허 제 4,005,196 호를 참조할 수 있다)
액상 또는 고형 폴리올 폴리에스테르는 당분야에 공지된 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 이들 방법은 다양한 촉매를 이용하여 폴리올(즉, 당 또는 당 알코올)을 바람직한 산 라디칼을 함유하는 메틸, 에틸 또는 글리세롤 에스테르로 트랜스에스테르화시키는 방법; 폴리올을 염화산으로 아실화시키는 방법; 폴리올을 산 무수물로 아실화시키는 방법; 폴리올을 바람직한 산으로 아실화시키는 방법을 포함한다. (본원에 참고로 혼입된 미국 특허 제 2,831,854 호, 제 3,600,186 호, 제 3,963,699 호, 제 4,517,360 호 및 제 4,518,772 호를 참조할 수 있다. 이들 특허는 모두 폴리올 폴리에스테르의 적합한 제조 방법을 개시한다)
액상 및 고형의 비분해성 및 비흡수성 물질의 혼합물을 제조할 때, 비분해성 입자는 액상 비분해성 오일에 개별적이고 응집되지않은 존재로서 분산될 수 있다. 그러나, 이들 비분해성 입자는 또한 함께 군집하여 액상 비분해성 오일에 분산되는 훨씬 더 큰 응집체를 형성할 수 있다. 이는 특히 소엽형 형태인 비분해성 입자의 경우 사실이다. 소엽형 비분해성 입자의 응집체는 전형적으로 다공성이어서 상당량의 액상 비분해성 오일을 포착할 수 있는 구형으로 간주된다.
고형 비분해성 입자는 단독으로 또는 비분해성 액상 오일 성분중에 분산되어 사용될 수 있다.
다양하게 에스테르화된 폴리올 폴리에스테르
"다양하게 에스테르화된 폴리올 폴리에스테르"는 (a) 장쇄 포화 지방산 라디칼로부터 형성된 기, 및 (b) 이들 장쇄 포화 지방산 라디칼과는 "상이한" 산 라디칼로부터 형성된 기인 2가지 기본 유형의 에스테르 기를 함유한다.
적합한 장쇄 포화 지방산 라디칼은 20 내지 30개, 가장 바람직하게는 22 내지 26개의 탄소원자를 갖는다. 장쇄 포화 지방산 라디칼은 단독으로 또는 서로 모든 비율로 혼합될 수 있다. 일반적으로, 직쇄(즉, 노르말) 지방산 라디칼을 사용한다.
상이한 라디칼은 C12이상의 불포화 지방산 라디칼 또는 C2-C12포화 지방산 라디칼 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있거나, 또는 지방-지방산 방향족 라디칼, 또는 초-장쇄 지방산 또는 다양한 분지된 환상 또는 치환된 산 라디칼일 수 있다.
바람직한 "상이한" 산 라디칼은 탄소수 12개 이상, 바람직하게는 12 내지 26개, 보다 바람직하게는 18 내지 22개의 장쇄 불포화 지방산 라디칼 및 탄소수 2 내지 12개, 바람직하게는 6 내지 12개의 단쇄 포화 지방산 라디칼 및 이들의 혼합물을 포함한다.
보다 바람직한 고형 폴리올 폴리에스테르는 수크로즈 옥타에스테르를 포함하고, 이때 평균적으로 8개의 수크로즈 하이드록실기중에서 7개는 베헨산으로 에스테르화되고 나머지 기는 탄소원자 6 내지 12개의 단쇄 지방산으로 에스테르화된다. 특히 바람직한 양태에서는, 단쇄 지방산은 올레산을 포함한다. 약 7개의 수크로즈 하이드록실기가 베헨산으로 에스테르화된 이런 고형 수크로즈 폴리에스테르는 이후로는 수크로즈 베헤네이트로 언급된다.
지방-지방산 라디칼은 다른 지방산 또는 다른 유기산으로 그자체가 에스테르화된 하나이상의 하이드록실 기를 갖는 지방산 라디칼이다. 리시놀산은 바람직한 하이드록시-지방산이다. 하이드록시-지방산의 원료는 수소화된 피마자유, 스트로판투스유, 칼렌듈라 오피시날리스유, 수소화된 스트로판투스유, 수소화된 칼렌듈라 오피시날리스유, 카다민 임파티엔스유, 카말라유, 말로투스 디스컬라유 및 말로투스 클라옥실로이데스유를 포함한다.
하이드록시 지방산은 또한 과망간산 칼륨, 사산화 오스뮴과 같은 산화제 및 과아세트산과 같은 과산을 이용하여 불포화 지방산을 산화 하이드록실화시켜 합성하여 제조될 수 있다. 이 방법을 이용하여, 9, 10-디하이드록시-옥타데칸산을 올레산으로부터 제조할 수 있고, 9, 10, 12, 13-테트라하이드록시-옥타데카노산을 리놀레산으로부터 제조할 수 있다. 10-하이드록시-12-시스-옥타데센산 및 10-하이드록시-12-시스, 15-시스-옥타데칸산과 같은 하이드록시 지방산을 합성하여 제조하는 다른 방법은 리놀레산 및 리놀렌산과 같은 지방산을 노카르디아 콜레스테롤림(Nocardia Cholesteroliim)과 같은 미생물을 통해 전환시키는 것이다.
폴리올을 에스테르화시키는데 이용되는 동일한 지방산 공급원은 하이드록시-지방 산 라디칼의 하이드록실 기의 에스테르화에 이용될 수 있다. 이들은 벤조산 또는 톨루산과 같은 방향족 산; 이소부티르산, 네오옥탄산 또는 메틸 스테아르산과 같은 분지쇄 라디칼; 트리콘산산 또는 트리콘센산과 같은 초-장쇄 포화 또는 불포화 지방산 라디칼; 사이클로헥산 카복실산과 같은 환상 지방산; 및 폴리아크릴산 및 이합체 지방산과 같은 중합성 에스테르 형성 라디칼을 포함한다.
방향족 산 라디칼은 또한 상이한 에스테르 기로서 사용될 수 있다. 벤조산 또는 톨루산과 같은 벤조산 화합물; 아미노 벤조산 및 아미노메틸 벤조산과 같은 아미노 벤조산 화합물; 하이드록시벤조산, 바닐산 및 살리실산과 같은 하이드록시벤조산 화합물; 아니스산과 같은 메톡시벤조산; 아세틸만델산과 같은 아세톡시페닐아세트산 화합물; 및 클로로벤조산, 디클로로벤조산 및 플루오로벤조산과 같은 할로벤조산 화합물; 아세틸 벤조산, 큠산, 페닐벤조산 및 니코틴산을 포함하는 다양한 지방족 화합물; 및 플루오렌 카복실산을 포함하는 다중환상 방향족 라디칼은 단독으로 또는 서로 모든 비율로 혼합하여 사용될 수 있다.
다양한 다른 에스테르를 형성하는 라디칼은 또한 본원에서 사용되는 다양하게 에스테르화된 폴리올 폴리에스테르 입자의 상이한 에스테르 기를 형성하는 것들로서 사용될 수 있다. 이런 다른 라디칼은 분지된 알킬쇄; 초-장쇄 포화 또는 불포화 라디칼; 사이클로부탄 카복실산, 사이클로펜탄 카복실산, 사이클로헥산 카복실산, 사이클로헥산 아세트산, 및 아스코르브산과 같은 하이드록시사이클릭을 포함하는 환상 지방족 라디칼; 아비에트산과 같은 다환상 지방족; 폴리아크릴산 및 이량체 지방산과 같은 중합성 에스테르-형성 라디칼; 및 할로겐, 아미노 또는 아릴 기를 함유하는 알킬 쇄 라디칼일 수 있다.
다양하게 에스테르화된 폴리올 폴리에스테르는, 목적하는 폴리올을 필요한 유형의 에스테르-형성 라디칼을 사용하여 폴리올 폴리에스테르를 제조하기 위해 개시된 방법으로 에스테르화시킴으로써 제조할 수 있다. 혼합된 상이한 산 라디칼 및 장쇄 포화 지방산 라디칼을 갖는 이들 다양하게 에스테르화된 고형 폴리올 폴리에스테르를 제조하기 위해 메틸 에스테르 방법을 사용하는 경우, 이러한 유형의 산중 한가지 산의 옥타에스테르(예 : 상이한 산 또는 장쇄 포화 지방산)을 우선 제조할 수 있으며, 이어서 이 개시 반응 생성물을 다른 유형의 산의 메틸 에스테르와 부분적으로 에스테르 교환반응시킬 수 있다.
폴리올 폴리에스테르 중합체
다른 고형 비분해성 폴리올 폴리에스테르는 폴리올 폴리에스테르 중합체를 포함한다. 폴리올 폴리에스테르 중합체는 폴리올 폴리에스테르 단량체를 중합시켜서 지방산 라디칼 간의 공유결합으로 결합된 둘 이상의 분리된 에스테르화 폴리올 잔기를 갖는 분자를 공급하므로써 형성된다. 예를 들면, 두 개의 수크로즈 옥타베헤네이트 단량체를 지방산 간에 가교결합시켜서 중합체를 형성할 수 있었다. 이러한 폴리올 폴리에스테르 중합체의 반복 단위는 동일하거나 상이할 수 있으므로, 여기에서 "중합체"란 포괄적인 용어는 "공중합체"란 특정 용어를 포함한다. 이러한 폴리올 폴리에스테르 중합체를 구성하는 반복 단량체(또는 공-단량체) 단위의 수는 약 2 내지 20, 바람직하게는 약 2 내지 12일 수 있다. 이들을 제조하는 방법에 따라, 폴리올 폴리에스테르 중합체는 종종 2 내지 4개의 단량체 단위를 함유하는 올리고머(즉, 이량체, 삼량체 또는 사량체)이다.
가장 바람직한 폴리올 폴리에스테르 중합체는 약 4000 내지 약 60,000, 바람직하게는 약 4000 내지 약 36,000, 더욱 바람직하게는 약 5000 내지 약 12,000의 수 평균 분자량을 갖는 수크로즈 폴리에스테르 중합체이다.
고형 포리올 폴리에스테르 중합체를 제조하는 방법중 한가지는 충분히 공지된 방법(광화학 반응, 및 전이 금속 이온과의 반응, 가열 반응 또는 디-3급-부틸 퍼옥사이드와 같은 유리 라디칼 개시제와의 반응을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다)을 사용하여 폴리올 폴리에스테르를 중합시키는 것이다.
또는, 폴리올 물질을 중합된 다가 지방산 또는 이들의 유도체로 에스테르화 및/또는 에스테르 교환 반응시킴으로써 폴리올 폴리에스테르 중합체를 직접 제조할 수 있다. 예를 들면, 산 염화물 또는 목적하는 중합체 산의 산 무수물을 수크로즈와 반응시키고, 바람직하게는 후속 에스테르화 공정을 사용하여 폴리올 폴리에스테르 중합체를 제조할 수 있다. 또한, 목적하는 중합체 산의 메틸 에스테르를 지방산 비누 및 염기성 촉매(예: 탄산 칼륨)의 존재하에 수크로즈와 반응시키므로써 폴리올 폴리에스테르 중합체를 제조할 수 있다.
중합가능한 산의 일반적인 예는 리놀레산, 리놀렌산, 엘리오스테아르산, 파리나르산, 에이코사디엔산, 에이코사테트라엔산, 아라키돈산, 5,13-도코사디엔산 및 클루파노돈산과 같은 둘 이상의 이중 결합을 함유한 산(다중불포화 산)이다. 또한, 일불포화된 지방산(예: 올레산, 엘라이드산 및 에루크산)을 적당한 장쇄 지방산 이량체를 제조하는데 사용할 수 있으며, 상기 장쇄 지방산 이량체는 다시 고형 폴리올 폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용할 수 있다. 중합체-함유 폴리올 폴리에스테르를 제조하기위해 사용하는데 바람직한 중합된 다가 지방산 및 지방산 유도체는 다중불포화 식물성 오일(예: 대두유 또는 면실유) 또는 동물성 지방(예: 탈로우)으로부터 유도된 지방산 또는 지방산 저급 에스테르를 이량체화시키므로써 생성된 이염기산을 포함한다.
전술된 유형의 중합된 다가 지방산 모두는 당분야에서 숙련된 자들에게 공지된 각종 방법으로 제조할 수 있다. 1967년 11월 21일자로 루튼(Lutton)에게 허여된 미국 특허 제 3,353,967호, 1949년 9월 27일자로 고에벨(Goebel)에게 허여된 제 2,482,761호, 1956년 1월 17일자로 해리슨(Harrison) 등에게 허여된 제 2,731,481호 및 1957년 5월 21일자로 바렛트(Barrett) 등에게 허여된 제 2,793,219호을 참고하며, 이들 문헌은 모두 본원에서 참고문헌으로 사용된다.
1. 피부 연화제
본 발명의 로션 조성물중의 주요한 활성 성분은 이후에 기재되는 바와 같은 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제(들)이다. 임의적으로, 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제(들) 이외에 다른 피부 연화제도 액상 제제에 혼입될 수 있다. 적절한 추갖거인 피부 연화제가 이후에 기재되어 있다. 본 원에서 사용되는 피부 연화제란 피부를 연화, 진정, 유연, 코팅, 윤활, 보습 또는 세정하는 물질이다. 피부 연화제는 전형적으로는 피부를 진정, 습윤 및 윤활시키는 것과 같은 상기와 같은 다수의 목적을 수득한다. 본 발명의 목적을 위하여 이와 같은 피부 연화제는 20℃, 즉 주위 온도에서 플라스틱 또는 유체 점조도를 갖는다. 이와 같은 특정한 피부 연화제 점조도는 로션 조성물이 부드럽고 매끄러운 로션과 같은 감촉을 부여하도록 한다.
본 발명에 유용한 피부 연화제는 또한 실질적으로 물이 없다. "실질적으로 물이 없다"라는 말은 물이 인위적으로 피부 연화제에 첨가되지 않음을 의미한다. 피부 연화제에 대한 물의 첨가는 본 발명의 로션 조성물의 제조 또는 사용에 필수적이지는 않으며, 추가의 건조 단계를 필요로 할 수도 있다. 그러나, 예를 들면, 주위 습도의 결과로서 취해진 피부 연화제중의 소량 또는 미량의 물은 불리한 영향이 없는 한 허용될 수 있다. 전형적으로는 본 발명에서 사용하는 피부 연화제는 약 5 % 이하, 바람직하게는 약 1 % 이하, 가장 바람직하게는 약 0.5 % 이하의 물을 함유한다.
본 발명에 유용한 추가적인 피부 연화제는 석유계, 지방산 에스테르형, 알킬 에톡실레이트형, 지방산 에스테르 에톡실레이트, 지방 알코올형, 폴리실록산형 또는 이들 피부 연화제의 혼합물일 수 있다. 적당한 석유계 피부 연화제에 탄소원자 16 내지 32개의 길이를 갖는 탄화수소, 또는 탄화수소의 혼합물이 포함된다. 이러한 사슬 길이를 갖는 석유계 탄화수소로는 광유("액체 바셀린"으로서도 알려짐) 및 바셀린("광물성 왁스", "석유 젤리" 및 "광물성 젤리"로서도 알려짐)을 들 수 있다. 통상적으로 광유는 탄소원자 16 내지 20개의 덜 점성인 탄화수소 혼합물을 의미한다. 바셀린은 통상적으로 탄소원자 16 내지 32개의 보다 점성인 탄화수소의 혼합물을 의미한다. 바셀린은 본 발명의 로션 조성물에 특히 바람직한 피부 연화제이다.
적당한 지방산 에스테르형 피부 연화제는 C12-C28지방산, 바람직하게는 C16-C22포화 지방산 및 단쇄(C1-C8, 바람직하게는 C1-C3) 일가 알코올로부터 유도된 것이다. 이러한 에스테르의 대표적인 예는 메틸 팔미테이트, 메틸 스테아레이트, 이소프로필 라우레이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 에틸헥실 팔미테이트 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 적당한 지방산 에스테르 피부 연화제는 예를 들면, 라우릴 락테이트 및 세틸 락테이트 등의 락트산과 같은 단쇄 지방산 및 장쇄 지방산 알코올(C12-C28, 바람직하게는 C12-C16)의 에스테르로부터 유도될 수 있다.
적당한 알킬 에톡실레이트형 피부 연화제는 평균 에톡실화도가 약 2 내지 약 30인 C12-C22지방 알코올 에톡실레이트를 포함한다. 바람직하게 지방 알코올 에톡실레이트 피부 연화제는 평균 에톡실화도가 약 2 내지 약 23인 라우릴, 세틸 및 스테아릴 에톡실레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 이러한 알킬 에톡실레이트의 대표적인 예는 라우레스-3(평균 에톡실화도가 3인 라우릴 에톡실레이트), 라우레스-23(평균 에톡실화도가 23인 라우릴 에톡실레이트), 세테스-10(평균 에톡실화도가 10인 세틸 알코올 에톡실레이트) 및 스테아레스-10(평균 에톡실화도가 10인 스테아릴 알코올 에톡실레이트)을 들 수 있다. 이러한 알킬 에톡실레이트 피부 연화제는 전형적으로는 알킬 에톡실레이트 피부 연화제를 석유계 피부 연화제에 대해 약 1:1 내지 약 1:5, 바람직하게는 약 1:2 내지 약 1:4의 비로 바셀린과 같은 석유계 피부 연화제와 조합하여 사용한다.
적당한 지방 알코올형 피부 연화제는 C12-C22지방 알코올, 바람직하게는 C16-C18지방 알코올을 포함한다. 대표적인 예로는 세틸 알코올 및 스테아릴 알코올, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 이들 지방 알코올 피부 연화제는 전형적으로 석유계 피부연화제, 예를 들면 바셀린 등과 약 1:1 내지 약 1:5, 바람직하게는 1:1 내지 약 1:2의 중량비로 병용된다.
본 발명에 사용되는 다른 적합한 유형의 피부 연화제는 폴리실록산 화합물을 포함한다. 일반적으로 본 발명에 사용하기에 적합한 폴리실록산 물질은 하기 화학식 1을 갖는 단량체 실록산 단위를 갖는 것들을 포함한다:
상기 식에서,
R1및 R2는 각각 독립적인 실록산 단량체 단위에 대해 서로 독립적으로 수소 또는 임의의 알킬, 아릴, 알케닐, 알크아릴, 아르알킬, 사이클로알킬, 할로겐화된 탄화수소, 또는 다른 라디칼일 수 있다.
이런 라디칼중 임의의 것은 치환되거나 비치환될 수 있다. 임의의 특정한 단량체 단위의 R1및 R2라디칼은 다음의 인접한 단량체 단위의 상응하는 작용기와 상이할 수 있다. 또한, 폴리실록산은 직쇄, 분지쇄이거나 환상 구조를 가질 수 있다. 라디칼 R1및 R2는 또한 독립적으로 다른 규소 작용기, 예를 들면 실록산, 폴리실록산, 실란 및 폴리실란일 수 있지만, 이에 한정되지않는다. 라디칼 R1및 R2는 예를 들면 알코올, 카복실산, 페닐 및 아민 작용기를 포함하는 임의의 다양한 유기 작용기를 함유할 수 있다.
예시적인 알킬 라디칼은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 데실, 옥타데실 등이다. 예시적인 알케닐 라디칼은 비닐, 알릴 등이다. 예시적인 아릴 라디칼은 페닐, 디페닐, 나프틸 등이다. 예시적인 알크아릴 라디칼은 톨릴, 크실릴, 에틸페닐 등이다. 예시적인 아르알킬 라디칼은 벤질, 알파-페닐에틸, 베타-페닐에틸, 알파-페닐부틸 등이다. 예시적인 사이클로알킬 라디칼은 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 등이다. 예시적인 할로겐화된 탄화수소 라디칼은 클로로메틸, 브로모에틸, 테트라플루오로에틸, 플루오로에틸, 트리플루오로에틸, 트리플루오로톨릴, 헥사플루오로크실릴 등이다.
유용한 폴리실록산의 점도는 폴리실록산이 유동성이 있거나 티슈에 사용하기에 유동성이 될 수 있는한 일반적으로 폴리실록산의 점도처럼 다양할 수 있다. 이는 5 내지 약 20,000,000 센티스토크(유리 점도계로 37℃에서 측정시)정도의 점도를 포함하지만 이에 한정되지않는다. 바람직하게는, 폴리실록산은 37℃에서 약 5 내지 약 5,000 센티스토크, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 2,000 센티스토크, 가장 바람직하게는 약 100 내지 약 1000센티스토크의 점도를 갖는다. 자체적으로 잘 유동되지않는 높은 점도를 갖는 폴리실록산은 예를 들면 폴리실록산을 계면활성제에 유화시키거나 폴리실록산을 헥산과 같은(단지 예시이다) 용매의 도움으로 용해시키는 것과 같은 방법에 의해 화장지에 효과적으로 점착될 수 있다. 폴리실록산 피부 연화제를 화장지에 도포하는 특정한 방법은 이후에 보다 자세히 개시된다.
본 발명에 사용하기에 바람직한 폴리실록산은 본원에 참고로 혼입된 암펄스키 등에게 1991년 10월 22일자로 허여된 미국 특허 제 5,059,282 호에 개시되어 있다. 본 발명의 로션 조성물에서 피부 연화제로서 사용하기에 특히 바람직한 폴리실록산 화합물은 페닐-작용성 폴리메틸실록산 화합물(예를 들면, 다우 코닝 556 화장품용 등급 액체: 폴리페닐메틸실록산) 및 세틸 또는 스테아릴 작용성 디메티콘, 예를 들면 각각 다우 2502 및 다우 2503 폴리실록산 액체를 포함한다. 페닐-작용기 또는 알킬 기를 이용한 이런 치환에 추가하여, 아미노, 카복실, 하이드록실, 에테르, 폴리에테르, 알데하이드, 케톤, 아미드, 에스테르 및 티올 기를 이용하여 효과적으로 치환될 수 있다. 이들 효과적인 치환기중에서 페닐, 아미노, 알킬, 카복실 및 하이드록실 기를 포함하는 군의 계열이 다른 것보다 보다 바람직하고, 페닐-작용기가 가장 바람직하다.
석유계 피부 연화제, 지방산 에스테르 피부 연화제, 지방산 에스테르 에톡실레이트, 알킬 에톡실레이트 피부 연화제, 지방 알코올 피부 연화제 및 폴리실록산 이외에, 본 발명에 유용한 피부 연화제는 그밖의 통상적인 피부 연화제를 소량(예를 들면, 총 피부 연화제의 약 10% 이하)으로 포함할 수 있다. 이러한 그밖의 통상적인 피부 연화제는 프로필렌 글리콜, 글리세린, 트리에틸렌 글리콜, 스페르마세티(spermaceti) 또는 그밖의 왁스, 지방산 및 그의 지방 사슬의 탄소원자 12 내지 28개인(예: 스테아르산) 지방 알코올 에테르, 프로폭실화 지방 알코올, C12-C28지방산의 글리세라이드, 아세토글리세라이드 및 에톡실화 글리세라이드, 그밖의 폴리하이드록시 알코올의 지방 에스테르, 라놀린 및 그의 유도체를 포함한다. 이러한 그밖의 피부 연화제는 로션 조성물의 고형 또는 반고형 특성을 유지시키는 방식으로 포함되어야 한다.
그밖의 적합한 피부 연화제에는 전술한 액상 폴리올 폴리에스테르가 포함된다.
로션 조성물에 포함될 수 있는 피부 연화제의 양은 사용되는 구체적인 피부 연화제, 목적하는 로션과 같은 감촉의 장점, 로션 조성물중의 그밖의 성분 및 이와 유사한 인자를 포함하는 다수의 인자에 좌우될 수 있다. 로션 조성물은 피부 연화제 약 5 내지 약 95%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 로션 조성물은 피부 연화제 약 10 내지 약 90%, 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 85%를 포함한다.
2. 부동화제
본 발명의 로션 조성물의 핵심 성분은 로션 조성물이 도포되는 페이퍼의 표면상에 액상 폴리올 피부 연화제를 부동화시킬 수 있는 제제이다. 조성물중의 피부 연화제는 가공 및 사용중에 주위 온도(약 37℃ 이하)에서 유체 농도를 가지므로, 약간의 전단력을 가하는 경우에도 흐르거나 이동하는 경향이 있다. 티슈 페이퍼 웹에 특히 융해 또는 용융된 상태로 도포시키는 경우, 피부 연화제는 기본적으로 페이퍼의 표면상에 남아있지 않을 것이다. 대신에, 피부 연화제는 페이퍼 웹의 내부로 이동하여 흐르기 쉽다.
이러한 웹의 내부로의 피부 연화제의 이동은 페이퍼 섬유간에 일어나는 통상의 수소 결합을 방해하므로서 페이퍼의 바람직하지 않은 결합 분해를 야기시킬 수 있다. 이는 통상적으로 페이퍼의 인장 강도를 감소시킨다. 이는 또한 목적하는 매끄러운 로션과 같은 감촉의 장점을 수득하기 위하여 페이퍼 웹에 보다 많은 피부 연화제를 도포시켜야 함을 의미한다. 피부 연화제의 함량을 증가시키면 비용이 증가할 뿐만 아니라 페이퍼의 결합 분해 문제를 악화시킨다.
부동화제는 기본적으로 로션 조성물이 도포된 티슈 페이퍼 웹의 표면상에서 피부 연화제를 국소화된 채로 유지시키므로써 피부 연화제의 이동하거나 흐르는 경향을 상쇄시킨다. 이는 부동화제가 티슈 페이퍼 웹과 수소 결합을 형성하는 점에 부분적으로 기인하기 때문으로 보인다. 이러한 수소 결합을 통하여, 부동화제는 페이퍼의 표면상에 국소화된다. 부동화제가 피부 연화제와 혼화되므로(또는 적절한 유화제의 도움으로 피부 연화제중에서 가용성이므로), 페이퍼의 표면상에 피부 연화제를 포획한다.
페이퍼의 표면상에 부동화제를 "고정(lock)"시키는 것이 유리하다. 이는 페이퍼의 표면에서 재빨리 결정화(즉, 고화)되는 부동화제를 사용함으로써 달성될 수 있다. 또한, 송풍기, 팬 등을 통해 처리된 페이퍼의 외부 냉각은 부동화제의 결정화를 촉진시킬 수 있다.
피부 연화제와 혼화성(또는 가용성)인 것에 더하여, 부동화제는 약 35℃이상의 융점을 가져야 한다. 이로서 부동화제 자체가 이동하거나 흐르는 경향을 갖지 않을 것이다. 바람직한 부동화제는 약 40℃이상의 융점을 가져야 한다. 전형적으로는 부동화제는 약 50℃ 내지 약 150℃의 융점 범위를 가질 것이다.
부동화제의 점도는, 로션이 페이퍼의 내부로 흐르지 않도록 가능한 높아야 한다. 불행히도, 높은 점도로 인해 가공 문제를 수반하지 않으나 도포하기 어려운 로션 조성물이 될 수도 있다. 따라서, 점도는 부동화제가 페이퍼의 표면상에 위치하도록 충분히 높지만, 가공 문제를 유발할 정도로는 높지 않게 균형을 이루어야 한다. 부동화제를 위한 적당한 점도는 60℃에서 전형적으로 약 5 내지 약 200센티포즈, 바람직하게는 약 15 내지 약 100센티포즈의 범위에 있다.
본 발명에 적당한 부동화제는 평균 에톡실화도가 2 내지 약 30인 C14-C22지방 알콜, C12-C22지방산 및 C12-C22지방 알콜 에톡실레이트, 및 이의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나의 구성원을 포함할 수 있다. 바람직한 부동화제는 C16-C18지방 알콜을 포함하고, 가장 바람직하게는 세틸 알콜, 스테아릴 알콜 및 이의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 세틸 알콜 및 스테아릴 알콜의 혼합물이 특히 바람직하다. 다른 바람직한 부동화제는 C16-C18지방산이고, 가장 바람직하게는 팔미트산, 스테아르산 및 이의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 팔미트산 및 스테아르산의 혼합물이 특히 바람직하다. 또한 다른 바람직한 부동화제는 평균 에톡실화도가 약 5 내지 약 20인 C16-C18지방 알콜 에톡실레이트를 포함한다. 바람직하게, 지방 알콜, 지방산 및 지방 알콜은 선형이다.
중요하게, C16-C18지방 알콜 등의 이러한 바람직한 부동화제는 로션의 결정화 속도를 증가시켜 로션이 기재의 표면상에서 빨리 결정화되도록 한다. 따라서 보다 적은 함량의 로션을 이용할 수 있거나, 또는 보다 우수한 로션 감촉이 수반될 수 있다. 전통적으로, 로션은 티슈내로 흐르기 때문에 보다 많은 양의 로션이 연성을 제공하기 위해 요구되었다.
임의로, 다른 유형의 부동화제는 단독으로 또는 전술된 지방 알콜, 지방산 및 지방 알콜 에톡실레이트와 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 다른 유형의 부동화제의 예로는 폴리하이드록시 지방산 에스테르, 폴리하이드록시 지방산 아미드 및 이의 혼합물이 포함된다. 바람직한 에스테르 및 아미드는 폴리하이드록시 잔기상에 3개 이상의 유리 하이드록시기를 갖고, 전형적으로 비이온계 특징을 갖는다. 로션 조성물이 도포된 페이퍼 제품을 상용하는 사람의 가능한 피부 민감성 때문에, 이들 에스테르 및 아미드는 비교적 순하고 피부에 무자극성이어야 한다.
본 발명에서 사용하기에 적당한 폴리하이드록시 지방산은 하기 화학식 2을 갖는다:
상기식에서,
R은 C5-C31하이드로카빌기, 바람직하게는 직쇄 C7-C19알킬 또는 알케닐, 더욱 바람직하게는 직쇄 C9-C17알킬 또는 알케닐, 가장 바람직하게는 직쇄 C11-C17알킬 또는 알케닐, 또는 그의 혼합물이고;
Y는 사슬에 2개 이상의 유리 하이드록실이 직접 연결된 하이드로카빌 사슬을 갖는 폴리하이드록시하이드로카빌 잔기이고;
n은 1 이상이다.
적당한 Y기는 글리세롤, 펜타에리트리톨과 같은 폴리올; 라피노스, 말토덱스트로스, 갈락토즈, 수크로스, 글루코즈, 자일로즈, 프럭토즈, 말토즈, 락토즈, 만노즈 및 에리트로스와 같은 당; 에리트리톨, 자일리톨, 말리톨, 만니톨 및 솔비톨과 같은 당 알콜; 및 솔비탄과 같은 당 알콜의 무수물로부터 유도될 수 있다.
본 발명에서 사용하기에 적당한 폴리하이드록시 지방산 에스테르의 한 군은 특정한 솔비탄 에스테르, 바람직하게는 C16-C22포화 지방산의 솔비탄 에스테르를 포함한다. 이러한 솔비탄 에스테르의 전형적으로 제조되는 방식으로 인하여, 이들은 일반적으로 모노-, 디-, 트리 등의 에스테르의 혼합물을 포함한다. 적당한 솔비탄 에스테르의 대표적인 예는 예를 들면, 솔비탄 모노-, 디- 및 트리-팔미테이트, 솔비탄 모노-, 디- 및 트리-스테아레이트, 솔비탄 모노-, 디- 및 트리-베헤네이트뿐만 아니라 혼합된 탈로우 지방산 솔비탄 모노-, 디- 및 트리-에스테르와 같은, 상기 솔비탄 에스테르의 모노-, 디- 및 트리-에스테르중 하나 이상을 포함하는, 솔비탄 팔미테이트(예를 들면, SPAN 40), 솔비탄 스테아레이트(예를 들면, SPAN 60), 및 솔비탄 베헤네이트를 들 수 있다. 솔비탄 팔미테이트와 솔비탄 스테아레이트의 혼합물과 같은 상이한 솔비탄 에스테르의 혼합물을 사용할 수 있다. 특히 바람직한 솔비탄 에스테르는 전형적으로는 SPAN 60과 같은 모노-, 디- 및 트리-에스테르(일부 테트라에스테르를 더함)의 혼합물로서의 솔비탄 스테아레이트, 및 론자 인코포레이티드(Lonza, Inc)에서 시판하는 글리코물-에스(GLYCOMUL-S) 상품명의 솔비탄 스테아레이트이다. 이러한 솔비탄 에스테르는 전형적으로 모노-, 디- 및 트리-에스테르(일부 테트라에스테르를 더함)의 혼합물을 함유하나, 모노 및 디-에스테르가 일반적으로 이들 혼합물중에서 주된 종류이다.
본 발명에서 사용하기에 적당한 폴리하이드록시 지방산 에스테르의 다른 군은 특정한 글리세릴 모노에스테르, 바람직하게는 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 모노팔미테이트 및 글리세릴 모노베헤네이트와 같은 C16-C22포화 지방산의 글리세릴 모노에스테르를 함유한다. 솔비탄 에스테르와 유사하게, 글리세릴 모노에스테르 혼합물은 전형적으로는 일부 디- 및 트리에스테르를 함유한다. 그러나, 이러한 혼합물은 주로 본 발명에 유용한 글리세릴 모노에스테르 종류를 함유해야 한다.
본 발명에서 사용하기에 적당한 폴리하이드록시 지방산 에스테르의 다른 군은 특정한 수크로즈 지방산 에스테르, 바람직하게는 수크로즈의 C12-C22포화 지방산 에스테르를 포함한다. 수크로즈 모노에스테르 및 디에스테르가 특히 바람직하고, 수크로즈 모노- 및 디-스테아레이트, 및 수크로즈 모노- 및 디-라우레이트를 들 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적당한 폴리하이드록시 지방산 아미드는 하기 화학식 3를 갖는다:
상기식에서,
R1은 H, C1-C4하이드로카빌, 2-하이드록시에틸, 2-하이드록시프로필, 메톡시에틸, 메톡시프로필 또는 그의 혼합물이고, 바람직하게는 C1-C4알킬, 메톡시에틸 또는 메톡시프로필이고, 보다 바람직하게는 C1-C2알킬 또는 메톡시프로필이고, 가장 바람직하게는 C1알킬(즉, 메틸) 또는 메톡시프로필이고;
R2는 C5-C31하이드로카빌기이고, 바람직하게는 직쇄 C7-C19알킬 또는 알케닐이고, 보다 바람직하게는 직쇄 C9-C17알킬 또는 알케닐이고, 가장 바람직하게는 직쇄 C11-C17알킬 또는 알케닐 또는 그의 혼합물이고;
Z는 사슬에 3개 이상의 하이드록실이 직접 연결된 선형 하이드로카빌 사슬을 갖는 폴리하이드록시하이드로카빌 잔기이다.
상기 폴리하이드록시 지방산 아미드뿐만 아니라, 그의 제조 방법을 개시하는, 혼사(Honsa)에게 1992년 12월 29일자로 허여미국 특허 제 5,174,927 호(본원에서 참고문헌으로 인용됨)를 참조한다.
Z 잔기는 바람직하게는 환원성 아민화 반응에서 환원당으로부터 유도되고, 가장 바람직하게는 글리시틸이다. 적당한 환원당은 글루코즈, 프럭토즈, 말토즈, 락토즈, 갈락토즈, 만노즈 및 자일로즈를 포함한다. 상기 열거된 개개의 당뿐만 아니라, 고 덱스트로즈 옥수수 시럽, 고 프럭토즈 옥수수 시럽 및 고 말토즈 옥수수 시럽을 사용할 수 있다. 이들 옥수수 시럽은 Z 잔기를 위한 당 성분의 혼합물을 형성할 수 있다.
Z 잔기는 바람직하게는 CH2-(CHOH)n-CH2OH, -CH(CH2OH) -[(CHOH)n-1]-CH2OH-, -CH2OH-CH2-(CHOH)2(CHOR3)(CHOH)-CH2OH(여기서, n은 3 내지 5의 정수이고, R3는 H 또는 환형 또는 지방족 모노사카라이드임)으로 구성된 군으로부터 선택된다. n이 4인 글리시틸, 특히 -CH2-(CHOH)4-CH2OH가 가장 바람직하다.
상기 일반식에서, R1은 예를 들면, N-메틸, N-에틸, N-프로필, N-이소프로필, N-부틸, N-2-하이드록시에틸, N-메톡시프로필 또는 N-2-하이드록시프로필일 수 있다. R2는 예를 들면, 코카미드, 스테아르아미드, 올레아미드, 라우르아미드, 미리스트아미드, 카프리카미드, 팔미트아미드, 탈로우 아미드 등을 제공하도록 선택될 수 있다. Z 잔기는 1-데옥시글루시틸, 2-데옥시프럭티틸, 1-데옥시말티틸, 1-데옥시락티틸, 1-데옥시갈락티틸, 1-데옥시만니틸, 1-데옥시말토트리오티틸 등일 수 있다.
가장 바람직한 폴리하이드록시 지방산 아미드는 하기 화학식 4를 갖는다:
상기식에서,
R1은 메틸 또는 메톡시프로필이고;
R2는 C11-C17직쇄 알킬 또는 알케닐기이다.
여기에는 N-라우릴-N-메틸 글루카미드, N-라우릴-N-메톡시프로필 글루카미드, N-코코일-N-메틸 글루카미드, N-코코일-N-메톡시프로필 글루카미드, N-팔미틸-N-메톡시프로필 글루카미드, N-탈로우일-N-메틸 글루카미드 또는 N-탈로우일-N-메톡시프로필 글루카미드가 포함된다.
상기한 바와 같이, 부동화제의 일부는 피부 연화제중에 용해되기 위해 유화제를 필요로 한다. 이는 특히 약 7 이상의 HLB치를 갖는 N-알킬-N-메톡시프로필 글루카미드와 같은 특정한 글루카미드에 대한 경우이다. 적당한 유화제는 전형적으로는 약 7 미만의 HLB치를 갖는 유화제를 포함한다. 이점에서, HLB치가 약 4.9 이하인 솔비탄 스테아레이트와 같은 상기한 솔비탄 에스테르가 바셀린중에 이러한 글루카미드 부동화제를 용해시키는데 유용함이 밝혀졌다. 그밖의 적당한 유화제는 스테아레스-2(화학식 CH3(CH2)17(OCH2CH2)nOH에 따르는 스테아릴 알콜의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 여기에서, n의 평균은 2 이다), 솔비탄 트리스테아레이트, 이소소르비드 라우레이트 및 글리세릴 모노스테아레이트를 들 수 있다. 유화제는 실질적으로 균질한 혼합물이 수득되도록 피부 연화제중에 부동화제를 용해시키기에 충분한 양으로 포함될 수 있다. 예를 들면, 통상적으로 단일상 혼합물로 용융되지 않는 N-코코일-N-메틸 글루카미드 및 바셀린의 약 1:1의 혼합물은 유화제로서 스테아레스-2 및 솔비탄 트리스테아레이트의 1:1 혼합물을 20% 첨가할 때에 단일상 혼합물로 용융될 것이다.
부동화제로서 단독으로 또는 상기한 부동화제와 혼합하여 사용할 수 있는 다른 유형의 성분은 왁스, 예를 들면 카르나우바, 밀랍, 칸델릴라, 파라핀, 세리신, 에스파르토, 오우리꾸리, 레조왁스 및 기타 공지된 왁스를 포함한다. 바람직하게, 상기 왁스는 파라핀이다. 특히 바람직한 파라핀 왁스의 한 예는 뉴욕주 11704 P.O. Box 1098 웨스트 바빌론 소재의 스트랄 앤드 핏치 인코포레이티드(Strahl and Pitch Inc.)에서 시판하는 Paraffin S.P.434이다.
기타 적절한 부동화제는 전술한 고형 폴리올 폴리에스테르를 포함하고, 수크로즈 폴리베헤네이트가 바람직하다.
로션 조성물에 포함되어야 하는 부동화제의 양은 사용하는 구체적인 피부 연화제, 사용하는 구체적인 부동화제 및 로션 조성물중에 피부 연화제 및 기타 성분중에 부동화제를 용해시키는데 유화제가 필요한지의 여부를 비롯한 각종 요인 및 그밖의 요인에 의존할 것이다. 로션 조성물은 약 5% 내지 약 95%의 부동화제를 함유할 수 있다. 바람직하게는 로션 조성물은 약 5 내지 약 50%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 40%의 부동화제를 함유한다.
3. 임의의 친수성 계면활성제
많은 경우에 본 발명에 따른 로션 조성물은 화장실 티슈로서 사용될 티슈 페이퍼 웹에 도포시킬 수 있다. 이러한 경우에, 로션 조성물로 처리한 페이퍼 웹이 충분히 습윤성인 것이 매우 바람직하다. 본 발명의 로션 조성물에서 사용하는 구체적인 부동화제에 따라 습윤성을 개선시키는 데 추가의 친수성 계면활성제(또는 친수성 계면활성제의 혼합물)가 필요하거나 필요하지 않을 수 있다. 예를 들면, N-코코일-N-메톡시프로필 글루카미드와 같은 일부 부동화제는 약 7 이상의 HLB치를 갖고, 친수성 계면활성제를 첨가하지 않아도 충분히 습윤성이다. 약 7 미만의 HLB치를 갖는 C16-C18지방 알콜 등의 다른 부동화제는, 로션 조성물을 기저귀 상면시이트에 도포하는 경우 친수성 계면활성제의 첨가하여 습윤성을 향상시켜야 한다. 유사하게, 바셀린과 같은 소수성 피부 연화제는 친수성 계면활성제를 첨가해야 한다.
균질한 혼합물을 형성시키기 위하여 적당한 친수성 계면활성제는 피부 연화제 및 부동화제와 혼화성일 것이다. 로션 조성물이 도포된 페이퍼 제품을 사용하는 사람들의 가능한 피부 민감도로 인하여, 이들 계면활성제는 피부에 비교적 순하고 비자극성이어야 한다. 전형적으로는 이들 친수성 계면활성제는 피부에 비자극성이어야 할 뿐 아니라 예를 들면, 인장 감도의 감소와 같은 티슈 페이퍼에 대한 기타 바람직하지 않은 영향을 피하기 위하여 비이온계이다.
적당한 비이온계 계면활성제는 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포한 후 실질적으로 비이동성이고, 전형적으로는 약 4 내지 약 20, 바람직하게는 약 7 내지 약 20범위의 HLB치를 갖는다. 비이동성이기 위하여, 이들 비이온계 계면활성제는 전형적으로는 티슈 페이퍼 제품의 보관, 선적, 매매, 및 사용중에 통상적으로 접하게 되는 온도 이상의 융점, 예를 들면, 약 30℃ 이상의 융점을 가질 것이다. 이 점에서, 이러한 비이온계 계면활성제는 바람직하게는 상기한 부동화제의 융점과 유사한 융점을 갖는다.
본 발명의 로션 조성물에 사용하기에 적당한 비이온계 계면활성제는 알킬글리코시드; 랑돈(Langdon) 등에게 1977년 3월 8일자로 허여된 미국 특허 제 4,011,389 호에 기재된 알킬글리코시드 에테르; 알킬폴리에톡실화 에스테르(예를 들면, 상품명 Pegosperse 1000MS: 뉴저지주 페어 론 소재의 론자 인코포레이티드에서 시판), 평균 에톡실화도가 약 2 내지 약 20, 바람직하게는 약 2 내지 약 10인 C12-C18지방산의 에톡실화 솔비탄 모노-, 디- 및/또는 트리-에스테르(예를 들면, 상품명 TWEEN 60: 평균 에톡실화도 약 20인 스테아르산의 솔비탄 에스테르; 및 TWEEN 61: 평균 에톡실화도 약 4인 스테아르산의 솔비탄 에스테르), 및 에틸렌 옥사이드 약 1 내지 약 54 몰과 지방족 알콜의 축합 생성물을 들 수 있다. 지방족 알콜의 알킬 사슬은 전형적으로 직쇄(선형) 형태이고, 탄소수 약 8 내지 약 22개이다. 특히 바람직하게는 탄소수 약 11 내지 약 22개인 알킬기를 갖는 알콜과 알콜 1 몰당 약 2 내지 약 30 몰 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물이 특히 바람직하다. 이러한 에톡실화 알콜의 예는 미리스틸 알콜과 알콜 1 몰당 에틸렌 옥사이드 7몰의 축합 생성물, 코코넛 알콜(탄소수 10 내지 14개의 길이내에서 변화하는 알킬 사슬을 갖는 지방 알콜의 혼합물)과 에틸렌 옥사이드 약 6몰의 축합 생성물을 들 수 있다. 적당한 다수의 에톡실화 알콜이 시판중이며, 상품명 TERGITOL 15-S-9(C11-C15선형 알콜과 에틸렌 옥사이드 9몰의 축합 생성물, 유니온 카바이드(Union Carbide Corporation) 제조; KYRO EOB(C13-C15선형 알콜과 에틸렌 옥사이드 9몰의 축합 생성물, 더 프록터 앤드 갬블 캄파니(The Procter & Gamble Co.) 제조), NEODOL 상품명의 계면활성제(셸 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co.) 제조), 구체적으로는 NEODOL 25-12(C12-C15선형 알콜과 에틸렌 옥사이드 12몰의 축합 생성물) 및 NEODOL 23-6.5T C12-C13선형 알콜과 (증류하여 특정 불순물을 제거시킨) 에틸렌 옥사이드 6.5몰의 축합 생성물), 특히 PLURAFAC 상품명의 계면활성제(BASF Corp. 제조), 구체적으로는 PLURAFAC A-38(C18직쇄 알콜과 에틸렌 옥사이드 27몰의 축합 생성물)를 포함한다. (특정한 친수성 계면활성제, 특히 NEODOL 25-12와 같은 에톡실화 알콜은 알킬 에톡실레이트 피부 연화제로서도 작용할 수 있다). 바람직한 에톡실화 알콜 계면활성제의 다른 예로는 Brij 계면활성제 및 그의 혼합물의 ICI군을 포함하고, Brij 76(즉, 스테아레스-10) 및 Brij 56(즉, 세틸-10)이 특히 바람직하다. 또한, 약 10 내지 약 20의 평균 에톡실화도를 갖도록 에톡실화시킨 세틸 알콜 및 스테아릴 알콜의 혼합물은 친수성 계면활성제로서도 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적당한 계면활성제의 또 다른 유형은 에어로졸 OT(아메리칸 시아나미드 캄파니에서 시판), 즉 설포숙신산나트륨의 디옥틸 에스테르를 포함한다.
본 발명에 사용하기에 적당한 또다른 계면활성제의 유형은 제네랄 일렉트릭 SF 1188(폴리디메틸실록산 및 폴리옥시알킬렌 에테르의 공중합체) 및 제네랄 일렉트릭 SF 1228(실리콘 폴리에테르 공중합체) 등의 실리콘 공중합체를 포함한다. 이들 실리콘 계면활성제는 상술된 다른 유형의 친수성 계면활성제(예: 에톡실화 알콜)와 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 실리콘 계면활성제는 로션 조성물의 0.1중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.25 내지 약 1.0중량%의 농도에서 효과적인 것으로 밝혀졌다.
로션 조성물의 습윤성을 목적하는 수준까지 증가시키는 데 필요로 한 친수성 계면활성제의 양은 사용하는 부동화제의 HLB치 및 함량, 사용하는 계면활성제의 HLB치 등과 같은 요인에 따라 좌우될 것이다. 로션 조성물은 조성물의 습윤성을 증가시킬 필요가 있는 경우, 약 1 내지 약 50% 친수성 계면활성제를 포함할 수 있다. 바람직하게는 로션 조성물은 습윤성을 증가시킬 필요가 있는 경우, 약 1 내지 약 25%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 20%의 친수성 계면활성제를 포함한다.
4. 그밖의 임의의 성분
로션 조성물은 이러한 형태의 피부 연화제, 크림 및 로션중에 전형적으로 포함되는 그밖의 임의의 성분을 함유할 수 있다. 이러한 임의의 성분은 물, 피부 진정제, 또는 항염증제(예 : 알로에 베라, 판텐올 또는 그의 혼합물), 점도 개질제, 향수, 살균 항박테리아성 활성화제, 약학적 활성화제, 필름 형성제, 방취제, 유백제, 아스트린젠트 및 용매 등을 포함한다. 추가로, 로션 조성물의 보존 기간을 증가시키기 위하여 셀룰로오스 유도체, 단백질 및 레시틴과 같은 안정화제 및 산화방지제를 첨가할 수 있다. 이들 물질 모두는 이러한 제제의 첨가제로서 당분야에 충분히 공지되어 있으며, 본 발명의 로션 조성물에 적정량으로 사용할 수 있다.
C. 로션 조성물을 사용한 티슈 페이퍼의 처리방법
본 발명에 따른 로션-처리된 페이퍼 제품의 제조시에 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹의 하나 이상의 표면에 도포시킨다. 용융상 또는 액상 농도를 갖는 윤활성 물질을 균일하게 분포시키는 각종 도포 방법중 임의의 방법을 사용할 수 있다. 적당한 방법은 분무, 인쇄(예를 들면, 플렉서(flexographic) 인쇄), 코팅(예를 들면, 그라비야 코팅), 압출 또는 이들 도포 방법의 조합(예를 들면, 로션 조성물을 카렌더 롤과 같은 회전 표면상에 분무시킨 후, 페이퍼 웹의 표면에 조성물을 이동시킴)을 들 수 있다. 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹의 한 표면, 또는 양 표면에 도포시킬 수 있다. 바람직하게는 로션 조성물을 페이퍼 웹의 양 표면에 도포시킨다.
로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포시키는 방식은 웹이 로션 조성물로 포화되지 않는 정도이어야 한다. 웹을 로션 조성물로 포화시킨다면, 페이퍼의 결합 분해가 발생할 가능성이 보다 크므로, 페이퍼의 인장 강도가 감소된다. 또한, 페이퍼 웹의 포화는 본 발명의 로션 조성물로부터 연성 및 로션과 같은 감촉의 장점을 수득하기 위해 필수적이지 않다. 특히 적당한 도포 방법은 로션 조성물을 주로 페이퍼 웹의 표면(들)상에 도포시키는 것이다.
로션 조성물은 웹을 건조시킨 후, 티슈 페이퍼 웹에 도포시킬 수 있다(즉, "건조 웹" 첨가 방법). 로션 조성물은 티슈 페이퍼 웹의 약 0.1 내지 약 30 중량%의 양으로 도포시킨다. 바람직하게는 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹의 약 0.3 내지 약 20 중량%, 가장 바람직하게는 상기 웹의 약 0.5 내지 약 16 중량%로 도포시킨다. 이러한 비교적 적은 함량의 로션 조성물은 티슈 페이퍼에 목적하는 연성 및 로션과 같은 감촉의 장점을 부여하는데 적당하나, 흡수성, 습윤성 및 특히 강도에 실질적으로 영향을 주는 정도로 티슈 페이퍼 웹을 포화시키지는 않아야 한다.
로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹의 표면(들)에 불균일하게 도포시킬 수도 있다. "불균일"은 로션 조성물의 양, 분포 패턴 등이 페이퍼 표면에 걸쳐 변할 수 있음을 의미한다. 예를 들면, 로션 조성물을 전혀 함유하지 않는 표면의 부분을 비롯하여 티슈 페이퍼 웹의 표면중 일부는 더 다량 또는 더 소량을 가질 수 있다.
로션 조성물은 티슈 페이퍼 웹을 건조시킨 후 임의의 시점에서 상기 웹에 도포시킬 수 있다. 예를 들면, 티슈 페이퍼 웹은 양키 건조기로부터 크레이핑시킨 후, 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포시킨 후에 카렌더링, 즉, 카렌더 롤을 통하여 통과시킬 수 있다. 페이퍼 웹이 이러한 카렌더 롤을 통과한 후에 모 롤(parent roll)에 감겨지기 전에 로션 조성물을 페이퍼 웹에 도포시킬 수도 있다. 통상적으로는, 티슈 페이퍼가 모 롤로부터 풀리고, 보다 적은 완성 페이퍼 제품 롤에 감기기 전에 로션 조성물을 티슈 페이퍼에 도포시키는 것이 바람직하다.
로션 조성물은 전형적으로 그의 용융물 상태로 티슈 페이퍼 웹에 도포시킨다. 로션 조성물은 주위 온도보다 상당히 높은 온도에서 용융되므로, 통상적으로 티슈 페이퍼 웹에 가열된 코팅물로서 도포시킨다. 전형적으로, 로션 조성물을 35℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 40℃ 내지 약 90℃로 가열한 후에 티슈 페이퍼 웹에 도포시킨다. 일단 용융된 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포시키면, 이들은 냉각 및 고화되어 페이퍼의 표면상에 고화된 코팅 또는 필름을 형성한다.
본 발명의 로션 조성물을 티슈 페이퍼 웹에 도포시키는 경우, 그라비야 코팅법 및 압출 코팅법이 바람직하다. 도 1은 그라비야 코팅을 포함하는 상기한 바람직한 방법중 하나를 예시한다. 도 1에서, 건조 티슈 웹 (1)은 모 티슈 롤 (2)로부터 풀려서(화살표 (2a)로 표시한 방향으로 회전), 회전 롤 (4)의 주위로 나아간다. 회전 롤 (4)로부터 웹 (1)은 오프셋-그라비야 코팅 스테이션 (6)으로 나아가서 로션 조성물은 웹의 양쪽면에 도포된다. 스테이션 (6)을 떠난 후, 웹 (1)은 (3)으로 표시한 로션-처리된 웹이 된다. 이어서, 로션-처리된 웹 (3)은 회전 롤 (8) 주위로 나아간 후, 로션-처리된 티슈 모 롤(10)에 감긴다(화살표 (10a)로 표시된 방향으로 회전).
스테이션 (6)은 한쌍의 연결된 오프셋-그라비야 프레스 (12) 및 (14)를 포함한다. 프레스 (12)는 하부 그라비야 실린더 (16) 및 상부 오프셋-실린더 (18)로 구성되고; 마찬가지로 프레스 (14)는 하부 그라비야 실린더 (20) 및 상부 오프셋-실린더 (22) 로 구성된다, 그라비야 실린더 (16) 및 (20) 은 각각 특수하게 에칭된 셀 패턴 및 크기를 갖고 각각 크롬 도금된 표면을 갖는 반면, 오프셋-실린더 (18) 및 (22)는 각각 매끄러운 폴리우레탄 고무 표면을 갖는다. 그라비야 롤의 셀 용적 크기는 목적하는 피복 중량, 라인 속도 및 로션 점도에 따라 좌우된다. 그라비야 및 오프셋-실린더 둘다는 로션을 용융물로 유지하기 위해 가열된다. 이들 그라비야 및 오프셋-실린더는 각각 화살표 (16a), (18a), (20a) 및 (22a)로 표시한 방향으로 회전한다. 도 1에 나타낸 바와 같이 오프셋-실린더 (18) 및 (22) 는 서로 마주보고 평행하며 웹 (1)이 통과하는 닙 영역((23)으로 표시함)을 제공한다.
그라비야 실린더 (16) 및 (20) 아래에 각각 액체 저장 용기 트레이 (24) 및 (26)가 각각 위치한다. 고온, 용융된(예를 들면, 65℃) 로션 조성물을 이들 가열된 트레이 (24) 및 (26)로 각각 펌핑시켜 화살표 (30) 및 (32) 로 각각 표시된 바와 같이 용융 로션 조성물의 저장기를 제공한다. 그라비야 실린더 (16) 및 (20)이 저장기 (30) 및 (32) 내에서 화살표 (16a) 및 (20a)로 표시된 방향으로 회전하므로, 이들은 일정량의 용융된 로션 조성물을 취한다. 각 그라비야 실린더 (16) 및 (20)상의 과량의 로션은 닥터 블레이드 (34) 및 (36)에 의해 각각 제거된다.
가열된 그라비야 실린더 셀 (16) 및 (20)에 잔류하는 로션 조성물은 실린더의 각 쌍 사이의 닙 영역 (38) 및 (40)내의 가열된 오프셋-실린더 (18) 및 (22)(화살표 (18a) 및 (22b) 로 표시된 바와 같이 반대 방향으로 회전함)로 이동된다. 오프셋-실린더 (18) 및 (22) 로 이동된 로션 조성물은 동시의 웹 (1)의 양쪽면으로 이동된다. 웹 (1)으로 이동된 일정량의 로션 조성물은 (1) 오프셋-실린더 (18) 및 (22) 간의 닙 영역 (23)의 폭을 조정하고/하거나, (2) 그라비야/오프셋-실린더 쌍 (16/18 및 20/22) 간의 닙 영역 (38) 및 (40) 의 폭을 조정하여 조절될 수 있다.
도 2는 슬롯(slot) 압출 코팅을 비롯한 또 다른 바람직한 방법을 예시한다. 도 2에서, 건조 티슈 웹 (101)은 모 티슈 롤 (102)로부터 풀린 후(화살표 (102a)로 표시한 방향으로 회전함), 회전 롤 (104) 주위로 나아간다. 회전 롤 (104)로부터 웹 (101)은 슬롯 압출 코팅 스테이션 (106)으로 나아가서, 웹의 양쪽면에 로션 조성물이 도포된다. 스테이션 (106)을 떠난 후, 웹 (101)은 (103)으로 표시한 로션-처리된 웹이 된다. 그 다음, 로션-처리된 웹 (103)은 로션-처리된 티슈 모 롤 (110)에 감긴다(화살표 (110a)로 표시한 방향으로 회전).
스테이션 (106)은 이격된 한쌍의 슬롯 압출기 (112) 및 (114)를 포함한다. 압출기 (112)는 신장된 슬롯 (116) 및 웹 접촉면 (118)을 갖고; 마찬가지로, 압출기 (114)는 신장된 슬롯 (120) 및 웹 접촉면 (122)을 갖는다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 압출기 (112) 및 (114)는 표면 (118)이 웹(101)의 한 쪽면과 접촉하고, 표면 (122)은 웹 (101)의 다른 쪽면과 접하도록 배향된다. 고온 용융된(예를 들면, 65℃) 로션 조성물은 압출기 (112) 및 (114)로 각각 펌핑된 후, 각각 슬롯 (116) 및 (120)을 통하여 압출된다.
웹 (101)이 압출기 (112)의 가열된 표면 (118)을 통과하여 슬롯 (116)에 도달할 때, 슬롯 (116)으로부터 압출된 용융 로션 조성물이 표면 (118)과 접촉하는 웹 (101)의 면에 도포된다. 유사하게, 웹 (101)이 압출기 (114)의 가열된 표면 (122)을 통과하여 슬롯 (120)에 도달하므로, 슬롯 (120)으로부터 압출된 용융 로션 조성물이 표면 (122)과 접촉하는 웹 (101)의 면에 도포된다. 웹 (101)로 이동되는 로션 조성물의 양은 (1) 용융 로션 조성물이 슬롯 (116) 및 (122)로부터 압출되는 속도; 및/또는 (2) 웹 (101)이 표면 (118) 및 (122)과 접촉하면서 이동하는 속도에 의해 조절된다.
본 발명에 따른 로션-처리된 티슈 페이퍼의 제조 방법의 구체적 실례
하기는 본 발명에 따른 로션 조성물로 티슈 페이퍼를 처리하는 구체적 실례이다.
성분의 상세한 설명
1. 다우 코닝(Dow corning, 미시간주 미들랜드 소재) : 556 화장품용 액상 폴리페닐메틸실록산
2. 다우 코닝(미시간주 미들랜드 소재) : 2503 실리콘 왁스-주로(89%) 디메틸, 메틸옥타데실실록산
3. 폴리올 폴리에스테르(지방산의 수크로즈 폴리에스테르(SEFA)-더 프록터 앤드 갬블 캄파니; 오하이오주 신시네티 소재)
하기 실시예의 액상 폴리올 폴리에스테르 - SEFA 코트네이트(수크로즈 폴리코트네이트)
에스테르 사슬의 길이 : 이중 결합의 수(탄소 단위) 중량%
C14 0.2
C16 13.6
C17 0.1
C18:0 7.0
C18:1 51.8
C18:2 25.8
C18:3 0.4
C20 0.3
C22 0.5
하기 실시예의 고형 폴리올 폴리에스테르 - SEFA 베헤네이트(수크로즈 폴리베헤네이트)
에스테르 사슬 길이 : 이중 결합의 수(탄소 단위) 중량%
C14 0.1
C16 3.9
C17 0.0
C18:0 1.5
C18:1 5.9
C18:2 6.6
C20 3.0
C22 77.1
C24 1.5
4. 화이트 프로토펫트(White Protopet: 등록 상표: 윗트코 코포레이션(Witco Corp.)에서 제조한 백색 바셀린)
5. 세테아릴 알코올(더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 TA-1618 상품명으로 제조한 혼합된 선형 C16-C18일차 알코올)
6. 스테아레트-10(Brij 76, 평균 에톡실화도가 10이고 아이씨아이 아메리카에서 제조한 C18선형 알코올 에톡실레이트)
7. 솔비탄 모노-스테아레이트(글리코물-에스, 론자 인코포레이티드에서 제조)
8. N-코코일-N-메틸 글루카미드(미국 특허 제 5,174,927호에 따라 제조함)
실시예 1
A. 로션 조성물의 제조
다우 코닝(미시간주 미들랜드 소재) 2503 실리콘 왁스, SEFA 코트네이트(더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 제조한 수크로즈 폴리코트네이트), SEFA 베헤네이트(더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 제조한 수크로즈 폴리베헤네이트)의 용융된(즉, 액상) 성분을 함께 혼합하여서 물을 함유하지 않은 로션 조성물(로션 A)을 제조한다. 이들 성분의 중량 백분율을 하기 표 1에 기재하였다.
성분 중량%
다우코닝 2503 25
SEFA 코트네이트 50
SEFA 베헤네이트 25
B. 고온 용융 분무에 의해 로션-처리된 티슈의 제조
로션 조성물 A를 145℉의 온도에서 작동하는 가열된 탱크에 넣는다. 이어서 상기 조성물을 티슈위에 분무한다(160℉의 온도 및 2.40psig의 분무화 압력에서 작동하는 다이나텍(Dynatec) E84B1758 분무 헤드를 사용함).
분무 농도 = 3.0g/㎡
실시예 2
A. 로션 조성물의 제조
다우 코닝(미시간주 미들랜드 소재) 556 실리콘 화장수, 다우 코팅(미시간주 미들랜드 소재) 2503 실리콘 왁스, SEFA 코트네이트(더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 제조한 수크로즈 폴리코트네이트) 및 글리코물-에스(론자 인코포레이티드에서 제조한 솔비탄 모노스테아레이트)의 용융된(즉, 액상) 성분을 함께 혼합하여 물을 함유하지 않은 로션 조성물(로션 B)을 제조하였다. 이들 성분의 중량 백분율을 하기 표 2에 기재하였다.
성분 중량%
다우 코닝 556 15
다우 코닝 2503 15
SEFA 코트네이트 40
글리코물-에스 30
B. 고온 용융 분무에 의해 로션-처리된 티슈의 제조
로션 조성물 B를 145℉의 온도에서 작동하는 가열된 탱크에 넣는다. 이어서, 이 조성물을 티슈위에 분무한다(160℉의 온도 및 2.40psig의 분무화 압력에서 작동하는 다이나텍크 E84B1758 분무 헤드를 사용함).
분무 농도 = 9.0g/㎡
실시예 3
A. 로션 조성물의 제조
SEFA 코트네이트(더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 제조한 수크로즈 폴리코트네이트) 및 SEFA 베헤네이트(더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 제조한 수크로즈 폴리베헤네이트)의 용융된(즉, 액상) 성분을 함께 혼합하여 물을 함유하지 않은 로션 조성물(로션 C)을 제조하였다. 이들 성분의 중량 백분율을 하기 표 3에 기재하였다.
성분 중량%
SEFA 코트네이트 85
SEFA 베헤네이트 15
B. 고온 용융 분무에 의해 로션-처리된 티슈의 제조
로션 조성물 C를 145℉의 온도에서 작동하는 가열된 탱크에 넣는다. 이어서, 이 조성물을 티슈위에 분무한다(160℉의 온도 및 2.40psig의 분무화 압력에서 작동하는 다이나텍크 E84B1758 분무 헤드를 사용함).
분무 농도 = 4.7g/㎡
실시예 4
A. 로션 조성물의 제조 방법
하기 표 4에 나타낸 중량 백분율로 용융된(즉, 액상) 성분을 함께 혼합시키므로써 물을 함유하지 않은 로션 조성물(로션 D)을 제조한다. 상기 성분을 1쿼터 들이 용기에서 실온에서 합하였다. 이 용기를 밀봉하고 전체 성분이 용융될 때까지 70℃ 오븐에 넣는다. 이 용융된 덩어리를 완전히 혼합하고/혼들어서 균질 혼합물을 생성시킨다. 생성된 로션 조성물은 사용 직전까지 60℃ 오븐에서 유지한다.
성분 중량%
SEFA 코트네이트 25
화이트 프로토펫트(등록상표) 1에스 25
TA-1618 18
N-코코일-N-메틸 글루카미드 30
Brij 2
B. 고온 용융 분무에 의해 로션-처리된 티슈
용융된 로션 D를 65℃의 온도에서 작동하는 PAM 600S 스프레이매틱 고온 용융 분무기에 넣는다. 티슈 페이퍼 기재의 12인치 X 12인치 시트는 기재의 각 측면에서 0.5g/㎡의 농도로 분무 코팅시킨다. 로션-처리된 티슈의 각 측면을 분무시켜 휘발성 성분을 제거하고 페이퍼 섬유위에 로션을 더욱 균일하게 코팅시킨후에 로션-처리된 티슈를 70℃ 대류 오븐에 30초간 넣는다.

Claims (10)

  1. (a) 지방산 또는 탄소원자 2 내지 30개를 갖는 다른 유기 라디칼을 사용하여 에스테르화시킨 4개 이상의 히드록시기를 함유한 다가 알코올을 포함하는 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제 5 내지 95%;
    (b) 로션 조성물로 처리한 티슈 페이퍼의 표면상에 액상 폴리올 폴리에스테르 피부 연화제를 부동화시킬 수 있는, 35℃ 이상의 융점을 갖는 화합물 약 5 내지 95%; 및
    (c) 임의적으로, 4 이상의 HLB치를 갖는 친수성 계면활성제 1 내지 50%를 포함하는 것을 특징으로하고, 20℃에서 반고형 또는 고형인 로션 조성물이 건조된 티슈 페이퍼의 0.1 내지 20중량%의 양으로 상기 페이퍼의 표면중 하나 이상에 도포되는 로션-처리된 티슈 페이퍼.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액상 폴리올 폴리에스테르중 폴리올이 당, 당 유도체, 당 알코올, 폴리글리세롤, 펜타에리트리톨, 폴리비닐 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 로션-처리된 페이퍼.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 액상 폴리올 폴리에스테르중 폴리올이 아라비노즈, 리보즈, 자일리톨, 에리트리톨, 글로코즈, 메틸 글루코사이드, 만노즈, 갈락토즈, 프럭토즈, 솔비톨, 말토즈, 락토즈, 수크로즈, 라피노즈, 말토트리오즈, 에리트리톨, 자일리톨, 솔비톨, 글루코즈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 로션-처리된 페이퍼.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지방산 또는 라디칼이 탄소원자 8 내지 22개를 갖는 카복실산인 로션-처리된 페이퍼.
  5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지방산 또는 라디칼이 지방족, 방향족, 중합체 에스테르-형성 라디칼, 이합체 지방산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 로션-처리된 페이퍼.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액상 폴리올 폴리에스테르의 히드록시기중 85% 이상이 에스테르화되는 로션-처리된 페이퍼.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액상 폴리올 폴리에스테르가 완전히 수소화된 면실유 또는 대두유 지방산 메틸 에스테르 및 부분적으로 수소화된 면실유 또는 대두유 지방산 메틸 에스테르의 혼합물로 에스테르화된 수크로즈, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 로션-처리된 페이퍼.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부동화제가 고형 폴리올 폴리에스테르, 바람직하게는 수크로즈 폴리베헤네이트를 포함하는 로션-처리된 페이퍼.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로션 조성물의 0.1 내지 20중량%가 티슈 페이퍼의 표면중 하나 이상에 도포되는 로션-처리된 페이퍼.
  10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서,
    37℃에서 플라스틱 또는 유체 점조도를 갖는 폴리실록산 또는 실리콘 왁스 피부 연화제를 추가로 포함하는 로션-처리된 페이퍼.
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