KR20010022759A - 고 내부상 역 유화액의 불연속적 패턴이 배치된 기재를 갖는 와이프 및 이의 제조 방법 - Google Patents

고 내부상 역 유화액의 불연속적 패턴이 배치된 기재를 갖는 와이프 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재상에 불연속적 패턴으로 배치된 고 내부상 역 유화액을 포함하는 와이프에 관한 것이다. 패턴은 유화액으로 피복된 영역 및 유화액이 없는 영역을 제공한다. 유화액의 표면적 대 부피 비율이 최소화되도록 유화액이 배치되는 것이 바람직하다. 유화액은 사용시 와이프에 적용되는 압력에 의해 국소적으로 수분을 방출한다. 수분은 세정에 유용하다. 유화액의 불연속적 패턴은 사용시 습윤되는 기재의 영역 및 건조상태로 유지될 수 있는 영역을 제공한다. 습윤 영역은 수분을 세정될 표면으로 이동시킨다. 이어서, 건조 영역은 보다 효과적인 세정을 위해 표면에서 수분을 제거한다.

Description

고 내부상 역 유화액의 불연속적 패턴이 배치된 기재를 갖는 와이프 및 이의 제조 방법{WIPES HAVING A SUBSTRATE WITH A DISCONTINUOUS PATTERN OF A HIGH INTERNAL PHASE INVERSE EMULSION DISPOSED THEREON AND PROCESS OF MAKING}
로션 및 다른 피막물을 갖는 기재가 당분야에 공지되어 있다. 로션은 기재와 연합하여 종종 기재를 연화시킨다. 로션은 예를 들면, 훼이샬 티슈(facial tissue)처럼 기재를 사용시 피부를 완화시키는데 또한 사용할 수 있다. 로션을 갖고 있는, 훼이샬 티슈 분야에서 유용한 기재의 예가 1984년 1월 17일자로 콜레만(Coleman)등에게 허여된 미국 특허 제 4,426,418 호, 1984년 11월 6일자로 알렌(Allen)에게 허여되고 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,481,243 호에 기술되어 있으며, 알렌 특허의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
그러나, 당분야의 이러한 시도는 티슈로 피부를 세정하는것을 개선하기 위해 로션을 어떻게 사용할 것인지에 대한 문제를 해결하지 못했다. 이러한 시도는 로션으로 처리된 기재를 사용하여 다른 표면을 어떻게 세정할 것인지에 대한 방법도 제시하지 못했다.
와이프와 같은 제품이 계발되었다. 일부 와이프는 특히 항문주위의 오물을 제거하는데 초기의 종래 세정 제품보다 상당한 이점을 가진다. 이러한 와이프는 지질중 수(water-in-lipid) 유화액으로 처리된 기재(예를 들면, 부직 또는 티슈)를 포함한다. 이러한 와이프는 특히 항문주위의 오물을 제거하는데 사용되는 습식 세정 와이프의 형태로 제공될 때, 특히 세정에 유리하다. 이러한 와이프 및 이들의 제조 방법의 예가 1996년 5월 23일자로 맥케이(Mackey)등의 명의로 공개된, 통상적으로 양도된 국제 특허 공개 공보 제 WO 96/14835 호, 1996년 7월 18일자로 데스마라이스(DesMarais)등의 명의로 공개된 국제 특허 공개 공보 제 WO 96/21505 호에 나와 있으며, 상기 내용들을 본원에 참고로 인용한다. 이러한 와이프는 편안하고, 보다 효과적인 세정을 위해 사용시 상당량의 수분을 방출한다.
이러한 와이프에서 발견되는 유화액의 지질상은 낮은 전단 접촉 또는 압축(예를 들면, 피부를 닦는 동안)에 의해 용이하게 파열되어 상기 내부 수분상을 용이하게 방출하게할 만큼 충분히 약하나, 가공하는 동안 수분상의 조기 방출을 방지하기 위해 지방이 용융되는 승온에서는 충분히 강하다. 상기 제품의 연속 지질상은 또한 내부 수분상의 상당한 증발을 방지하도록 보관중에 충분히 안정하다. 이러한 제품의 보통의 인장 강도 및 수세(flushability) 특성은 본 발명의 고 내부상 역 유화액으로 처리될때 불리하게 영향을 받지 않는다. 그 결과, 이러한 제품의 사용자는 그들의 통상적인 세정 습관을 바꾸지 않고도, 편안하고 효과적이고 촉촉한 세정을 경험한다. 이러한 기술은 다른 목적, 즉 경질 표면등을 세정하는데도 바로 유용하다.
세정 방법은 유화액을 세정하려는 표면에 직접 노출시키는 경우, 보다 용이해 진다. 이러한 와이프는 하나 또는 두개의 노출되고, 외부를 향한 표면을 갖는 기재 및 노출된 표면 중 하나에 배치된 유화액을 포함한다. 그러나, 이러한 양태는 사용자에게 끈끈한 감촉을 주고, 표면으로부터 유화액이 잠재적으로 손실되는 단점 및 제조상 어려움을 제공한다. 바람직한 양태에서, 유화액은 기재의 두 겹 사이에 배치되어 적층체를 제조한다.
기재상에 유화액을 연속 피복하는 것이, 특히 인간의 피부를 세정하려고 할 때, 가장 효과적인 세정을 제공하지는 못한다는 것이 예상치 못하게 발견되었다. 기재상에 유화액을 불연속적 패턴으로 피복하면 종래 기술에서 발견되지 않던 세정 기작을 제공한다. 본원에서 사용한 바와 같은, 유화액의 불연속적 패턴이란 유화액이 배치된 기재의 중간 부분에 유화액이 없는 기재의 영역을 갖는 패턴을 말한다.
세정시, 유화액에서 수분이 방출되어 피부로부터 먼지를 제거한다. 이어서, 수분에 의해 적셔져 먼지가 제거된 피부의 부위를 유화액이 없는 기재의 영역으로 닦아 건조시킨다. 와이프가 다른 표면 즉, 유리창, 주방용 조리대, 싱크, 자기류 및 금속 설치물, 벽 등과 카페트 또는 가구등의 다른 표면을 세정하는 경우에도 이와 유사한 이점이 생긴다.
수분이 유화액에서 세정하려는 표면으로 이동하는 기작은 몇단계를 거친다. 우선, 수분이 사용자가 주는 압력에 의해 유화액에서 방출되거나 나온다. 압력은 유화액을 파열시켜, 수분을 유리시킨다. 이어서 수분은 기재를 완전히 적신다. 완전히 적셔진 후, 수분은 Z-방향으로 기재를 통과한다. 이어서, 여분의 수분 즉, 기재의 국소 흡수 용량을 초과하는 수분이 와이프에서 표면으로 이동한다.
기재를 완전히 적시고, 표면으로 수분을 이동시키는데 충분한 양의 수분을 제공하는 문제에 대한 하나의 가능한 시도로, 기재에 유화액의 연속층을 배치하였다. 유화액의 연속층은 유화액의 불연속층보다 더 많은 양의 수분을 함유할 수 있다. 그러나, 이 시도는 몇가지 결점을 갖는다. 우선, 유화액의 얇은 연속층은 기재의 국소 용량을 초과할 수 없다. 둘째, 유화액내 초과량의 지질상은 축적되어 사용자에 의해 잘 받아들여지지 않고, 제조상 어려움이 있다. 셋째, 유화액의 양이 너무 많아지면, 유화액이 파열되어 그곳에서 수분을 방출하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 어려움은 다량의 지질양이 존재하기 때문에 일어나는 것이다. 지질상의 양이 증가될수록, 유화액은 파열되기 보다는 유화액끼리 서로 미끄러짐이 일어난다. 넷째, 표면적 대 부피비가 최적에서 벗어나 있다. 마지막으로, 제공되는 유화액의 양에 직접 비례하여 와이프의 비용이 직접 증가한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기재 및 고 내부상 역 유화액을 포함하는 와이프를 제공하는 것이다. 더나아가, 본 발명의 목적은 기재위에 유화액의 불연속 피막을 갖는 와이프를 제공하는 것이다. 마지막으로, 본 발명의 목적은 증발로 인해 유화액으로부터 수분이 손실되는 것을 최소화하는 동시에, 유화액에서 방출된 수분이 세정하려는 표면으로 전달되는 것을 개선시키는 패턴으로 배치된 유화액을 갖는 와이프를 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 와이프를 포함한다. 와이프는 기재 및 그 위에 배치된 고 내부상 역 유화액을 포함한다. 유화액은 불연속적 패턴으로 배치되어 기재에는 유화액으로 피복된 제 1 영역 및 유화액이 없는 제 2 영역이 있다.
바람직한 양태에서, 기재는 고 저(high and low) 기본 중량 부분을 포함한다. 유화액은 저 기본 중량 부분과 병렬배치된다.
본 발명은 세정 제품, 특히 기재상에 고 내부상 역 유화액이 배치된 와이프(wipe)에 관한 것이다.
도 1은 두 개의 롤(roll) 위치를 도시하는 본 발명에 따른 와이프의 상면도이다.
도 2는 장식적 표시로 정의된 유화액의 큰패턴을 포함하는 본 발명에 따른 대안적인 양태의 상면도이다.
도 3은 유화액의 불연속 병렬 구면으로 정의된 줄무늬의 패턴을 도시하는 본 발명에 따른 대안적인 양태의 상면도이다.
본원에 개시된 와이프는 여러 가지 목적을 위해서 사용될 수 있다. 예를 들면, 와이프는 훼이샬 티슈, 목욕 티슈, 페이퍼 타월, 유아용 와이프, 성인용 와이프, 경질 표면 세정제 등으로 사용될 수 있다. 와이프의 의도된 용도는 최종 제품에 한정되지 않는다.
기재
도 1을 설명하면, 와이프(8)는 기재(10) 및 그 위에 배치된 유화액(12)을 포함한다. 기재(10)은 셀룰로즈성이고, 특히 티슈, 부직물, 발포체, 또는 이의 임의의 조합이다. 적합한 셀룰로즈성 기재(10)은 1993년 9월 14일자로 트로칸(Trokhan)등에게 허여된 미국 특허 제 5,245,025 호; 1996년 4월 2일자로 트로칸등에게 허여된 제 5,503,715 호; 1996년 7월 9일자로 트로칸등에게 허여된 제 5,534,326 호; 1987년 1월 20일자로 트로칸등에게 허여된 제 4,637,859 호; 1985년 4월 30일자로 존슨(Johnson)등에게 허여된 제 4,514,345 호; 1985년 7월 16일자로 트로칸에게 허여된 제 4,529,480 호; 1994년 7월 12일자로 라쉬(Rasch)등에게 허여된 제 5,328,565 호; 1980년 3월 4일자로 트로칸에게 허여된 제 4,191,609 호; 1981년 11월 17일자로 카르스텐(Carstens)에게 허여된 제 4,300,981 호; 1985년 4월 23일자로 라바쉬(Lavash)에게 허여된 제 4,513,051 호; 1987년 1월 20일자로 트로칸에게 허여된 제 4,637,859 호; 1992년 9월 1일자로 지벤스(Givens)에게 허여된 제 5,143,776 호; 1997년 6월 10일자로 앰풀스키(Ampulski)등에게 허여된 제 5,637,194 호; 1997년 3월 11일자로 판(Phan)에게 허여된 제 5,609,725 호; 및 1997년 5월 13일자로 에이어스(Ayers)등에게 허여된 제 5,628,876 호에 개시되어 있고, 이 특허의 내용을 본원에 참고로 인용하였다.
적합한 티슈 기재(10)은 목욕 티슈로 사용하기 위해, 한 겹당 약 7 내지 25lb/3,000ft2, 바람직하게는 한 겹당 약 8 내지 10b/3,000ft2, 가장 바람직하게는 한 겹당 약 8-1/2lb/3,000ft2의 기본 중량을 가지며, 경질 표면 세정 용으로 사용하기 위해서는 한 겹당 약 18 내지 22lb/3,000ft2의 기본 중량을 갖는다. 다중-기본 중량 기재(10)가 본원 발명에 적합하다. 다중-기본 중량 기재(10)는 고 저 기본 중량의 영역이 함께 병렬배치되고, 임의의 중간 기본 중량 영역을 갖는다. 고 기본 중량 영역은 강도를 제공한다. 저 기본 중량 영역은 유화액에서 방출된 수분이 표면으로 이동하도록 한다. 변형체로, 표면으로의 수분 이동을 증가시키기 위해 저 기본 중량 영역에 천공할 수 있다. 다중-기본 중량 기재(10)이 사용되는 경우, 고 저 기본 중량 영역 또는 고 중 저(high, intermediate and low) 기본 중량 영역을 평균하여 기재(10)의 큰-기본 중량을 고려한다.
다중-기본 중량 기재(10)이 요구되는 경우, 이러한 기재(10)은 1994년 1월 11일자로 판(Phan)등에게 허여되고 통상적으로 양도된 미국 특허 제 5,277,761 호; 1995년 8월 22일자로 판등에게 허여된 제 5,443,691 호; 1997년 3월 25일자로 판등에게 허여된 제 5,614,061 호등에 따라 제조할 수 있으며, 상기 특허의 내용을 본원에 참고로 인용한다. 방사선모양으로 배향된 섬유를 갖는 다중-기본 중량 기재(10)이 필요한 경우, 이러한 기재(10)은 1993년 9월 14일자로 트로칸등에게 허여되고 통상적으로 양도된 미국 특허 제 5,245,025 호; 1996년 4월 2일자로 트로칸등에게 허여된 제 5,503,715 호; 1996년 6월 18일자로 트로칸등에게 허여된 제 5,527,428 호; 또는 1996년 7월 9일자로 트로칸등에게 허여된 제 5,534,326호에 따라서 제조할 수 있으며, 이 특허의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
와이프(8)를 위해 보다 내구적이거나 부직성의 기재(10)가 필요한 경우, 이러한 기재(10)는 일반적으로 소유된 1978년 7월 4일자로 고트쉘(Gotchel)등에게 허여된 미국 특허 제 4,097,965 호; 1978년 12월 26일자로 코트쉘등에게 허여된 제 4,130,915 호; 1981년 10월 20일자로 카이저(Kaiser)등에게 허여된 제 4,296,161 호; 및 1987년 7월 28일자로 코트쉘등에게 허여된 제 4,682,942 호에 따라서 제조할 수 있으며, 이 특허의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
유화액
유화액(12)은 (1) 연속 고형화 지질상; (2) 지질상이 유체일 경우 유화액(12)을 형성하는 유화제; 및 (3) 지질상내 분산된 내부 극성상을 포함한다. 이러한 유화액(12)은 사용중, 예를 들면, 피부 또는 다른 표면을 닦는 중에 낮은 전단이 가해지면 파열되어, 내부 극성상을 방출한다.
1. 외부 지질상
연속 고형화 지질상은 본 발명의 고 내부상 역 유화액(12)에 필수적인 안정한 구조를 제공한다. 특히, 이러한 연속 지질상은 보관 도중과 같은 제품의 사용 전에, 분산된 내부상의 조기 방출을 방지한다.
연속 지질상은 본 발명의 유화액(12)의 약 2 내지 약 60%를 구성할 수 있다. 바람직하게는 이러한 연속 지질상은 유화액(12)의 약 5 내지 약 30%를 구성한다. 가장 바람직하게는 이러한 지질상은 유화액(12)의 약 6 내지 약 15%를 구성한다.
이러한 연속 지질상의 주요 성분은 왁스성 지질 물질이다. 이러한 지질 물질은 약 30℃ 이상의 융점을 특징으로 하는데 즉, 주변 온도에서 고체이다. 바람직하게는 지질 물질은 약 50℃ 이상의 융점을 갖는다. 전형적으로, 지질 물질의 융점 범위는 약 40 내지 약 80℃, 더욱 전형적으로는 약 50 내지 약 70℃이다.
이러한 왁스성 지질 물질은 주변 온도에서는 고체이지만, 고 내부상 역 유화액(12)이 캐리어에 도포되는 온도에서는 유체 또는 플라스틱일 필요가 있다. 더욱이, 유화액(12)이 캐리어 기재(10)에 도포되는 온도에서 지질 물질(들)이 유체 또는 플라스틱일지라도, 이들은 더욱 바람직하게는 본 발명의 제품의 저장 및 유통기간 동안에 통상 겪게되는 승온(예를 들면, 약 50℃ 이상)에서 연장된 시간동안 어느정도 안정해야 한다(즉, 유화액(12) 미세 소적의 최소 유착). 이러한 지질 물질은 또한 제품이 사용되는 전단 조건에서 분산된 내부 극성상을 파괴하고 방출하도록 충분히 부서지는 성질을 가질 필요가 있다. 이러한 지질 물질은 또한 항문주위 세정에 사용되는 습식 세정 와이프(8) 및 티슈와 같은 개인용 국소 제품에 사용시 피부에 양호한 촉감을 제공해야 한다.
본 발명의 고 내부상 역 유화액(12)에 사용하기에 적합한 왁스성 지질 물질은 천연 왁스 및 합성 왁스 뿐만 아니라 왁스성 점조도를 갖는 다른 유용성 물질을 포함한다. 본원에 사용된, "왁스"란 용어는 일반적으로 수불용성이고 주변 온도(예를 들면, 약 25℃)에서 무정형 또는 미정질 또는 결정질 고형물로서 존재하는 경향이 있는 유기 혼합물 또는 화합물을 지칭한다. 적합한 왁스는 다양한 유형의 탄화수소 뿐만 아니라 임의의 지방산 및 지방 알콜의 에스테르를 포함한다. 이들은 천연 공급원(즉, 동물성, 식물성 또는 광물성)으로부터 유도될 수 있거나, 합성할 수 있다. 이들 다양한 왁스의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 몇가지 대표적인 동물성 및 식물성 왁스는 밀랍, 카르노바(carnauba), 경랍, 라놀린, 셜랙 왁스, 칸데릴라(candelilla) 등을 포함한다. 특히 바람직한 동물성 및 식물성 왁스는 밀랍, 라놀린 및 칸데릴라이다. 본 발명에 사용될 수 있는 광물성 공급원으로부터 유도된 대표적인 왁스는 파라핀, 페트롤라툼(petrolatum) 및 미정질 왁스와 같은 석유계 왁스, 및 백색 세레신 왁스, 황색 세레신 왁스, 백색 지랍 왁스 등과 같은 화석 또는 지질 왁스를 포함한다. 특히 바람직한 광물성 왁스는 페트롤라툼, 미정질 왁스, 황색 세레신 왁스 및 백색 지랍 왁스이다. 본 발명에 사용될 수 있는 대표적인 합성 왁스로는 폴리에틸렌 왁스와 같은 에틸렌계 중합체, 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성법에 의해 제조된 탄화수소 유형 왁스인 "할로왁스(Halowax)"와 같은 염소화된 나프탈렌 등이 있다. 특히 바람직한 합성 왁스는 폴리에틸렌 왁스이다.
왁스성 지질 물질 이외에도, 연속 지질상은 미량의 다른 친유성 또는 지질-혼화성 물질을 포함할 수 있다. 이러한 다른 친유성/지질-혼화성 물질은 전형적으로는 유화액(12)을 안정화시켜 내부 극성상의 손실을 최소화시키거나 피부에 대한 유화액(12)의 심미적 촉감을 개선시킬 목적으로 포함된다. 연속 지질상 내에 존재할 수 있는 이러한 유형의 적합한 물질은, 예를 들면, 핀들리(Findley) 193-336 수지와 같은 고온 용융 접착제, 세틸 알콜, 스테아릴 알콜 및 세타릴 알콜과 같은 장쇄 알콜, 알루미늄 스테아레이트와 같은 수불용성 비누, 폴리디메틸실록산과 같은 실리콘 중합체, 페닐 트리메티콘과 같은 소수성 개질된 실리콘 중합체 등이다. 다른 적합한 친유성/지질-혼화성 물질은 폴리올 폴리에스테르를 포함한다. "폴리올 폴리에스테르"란 4개 이상의 에스테르 그룹을 갖는 폴리올을 의미한다. "폴리올"은 4개 이상, 바람직하게는 4 내지 12개, 가장 바람직하게는 6 내지 8개의 하이드록실 그룹을 함유하는 다가 알콜을 의미한다. 폴리올은 단당류, 이당류 및 삼당류, 당 알콜 및 다른 당 유도체(예를 들면, 알킬 글리코사이드), 폴리글리세롤(예를 들면, 디글리세롤 및 트리글리세롤), 펜타에리트리톨, 및 폴리비닐 알콜을 포함한다. 바람직한 폴리올은 크실로스, 아라비노스, 리보스, 크실리톨, 에리트리톨, 글루코스, 메틸글루코사이드, 만노스, 갈락토스, 프럭토스, 소르비톨, 말토스, 락토스, 수크로스, 라피노스 및 말토트리오스가 있다. 특히 바람직한 폴리올은 수크로스이다. 본원에 유용한 폴리올 폴리에스테르와 관련하여, 폴리올의 모든 하이드록실 그룹이 에스테르화될 필요는 없지만, 그러나 이당류 폴리에스테르는 3 이하, 보다 바람직하게는 2개 이하의 에스테르화되지 않은 하이드록실 그룹을 함유해야만 한다. 전형적으로는, 폴리올의 실질적으로 모든(예를 들면, 약 85% 이상) 하이드록실 그룹이 에스테르화된다. 수크로스 폴리에스테르의 경우, 전형적으로는 폴리올의 하이드록실 그룹중 약 7 내지 8개가 에스테르화된다.
"액체 폴리올 폴리에스테르"란 약 37℃ 이하의 온도에서 유체 점조도를 갖는, 전술한 그룹에서 선택된 폴리올 폴리에스테르를 의미한다. "고체 폴리올 폴리에스테르"란 약 37℃ 이상의 온도에서 플라스틱 또는 고체 점조도를 갖는, 전술한 그룹에서 선택된 폴리올 폴리에스테르를 의미한다. 액체 및 고체 폴리올 폴리에스테르는 본 발명의 유화액(12)에서 각각 연화제 및 부동화제로서 성공적으로 사용될 수 있다. 일부 경우에서는, 또한 고체 폴리올 폴리에스테르가 약간의 연화 작용기를 제공할 수도 있다.
2. 내부 극성상
전형적으로, 본 발명의 고 내부상 역 유화액(12)의 주성분은 분산된 내부 극성상이다. 바람직한 양태에서, 극성상은 유화액(12)의 중량을 기준으로 상당한 비율, 바람직하게는 유화액의 약 60% 이상, 보다 바람직하게는 약 75% 이상, 보다 더 바람직하게는 약 90% 이상의 수분을 함유한다.
내부 극성상은 방출될 때 많은 다른 이점을 제공할 수 있다. 예를 들면, 내부 극성상이 수분인 항문 세정용의 습식 세정용 와이프(8)에 있어서, 이러한 와이프(8)에서 주요 세정 작용을 제공하는 것은 방출된 수분이다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 내부 극성상(바람직하게는 수분을 주성분으로 포함하는)은 항균성 화합물, 바람직하게는 식물성 정유(essential oil) 또는 그의 활성물, 및 표백제, 바람직하게는 과산소 표백제를 포함하는 살균성(disinfecting) 극성상이다. 이러한 내부 살균성 극성상을 포함하는 살균성 와이프(8)는 처리된 표면에 안전하면서도 표면상에 효과적인 살균 성능을 제공한다.
본원에서 언급한, "효과적인 살균 성능"이란 본 발명의 살균성 와이프(8)가 감염된 표면상에서 박테리아의 수를 상당히 감소시켜 주는 것을 의미한다. 실제로, 감염된 표면상에 존재하는 스타필로코코스 아우레우스(Staphylococcus aureus)와 같은 그람 양성균 및 슈도모나스 아에루지노사(Pseudomonas aeruginosa)와 같은 그람 음성균을 포함한 다양한 미생물 뿐만 아니라 진균[예를 들면, 칸디다 알비칸스(Candida albicans)]과 같은 보다 내성이 강한 미생물에 대해 효과적인 살균력을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 살균성 와이프(8)의 또다른 이점은 살균작용을 제공하는 것 이외에, 살균성 극성상이 계면활성제 및/또는 용매를 추가로 포함할 수 있으므로 양호한 세정을 제공할 수 있다.
바람직한 내부 살균성 극성상의 필수 요소는 전형적으로는 식물성 정유 및 그의 활성물, 파라벤(예를 들면, 메틸 파라벤, 에틸 파라벤), 글루타르알데히드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 항균성 화합물이다. 본 발명에 사용하기에 바람직한 항균성 화합물은 식물성 정유 또는 그의 활성물이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 식물성 정유 또는 그의 활성물은 항균 활성, 더욱 특히 항박테리아 활성을 나타내는 식물성 정유이다. 본원의 "식물성 정유의 활성물(actives of essential oil)"이란 항균/항박테리아 활성을 나타내는 식물성 정유의 임의 성분을 나타낸다. 상기 식물성 정유 및 그의 활성물의 추가의 이점은 그들이 방향제를 첨가하지 않고서도 본 발명에 따른 살균성 와이프(8)에 상쾌한 냄새를 부여해 준다는 것이다. 실제로, 본 발명에 따른 살균성 와이프(8)는 감염된 표면에 탁월한 살균 성능을 전달할 뿐만 아니라 양호한 냄새를 전달해 준다.
이러한 식물성 정유의 실례로는 백리향, 레몬초, 감귤류 식물, 레몬, 오렌지, 아니스, 정향나무, 아니스 열매, 육계피, 제라늄, 장미, 민트, 라벤더, 시이트로넬라, 유칼립투스, 페파민트, 장뇌, 백단향 및 히말라야 삼목, 및 이들의 혼합물로부터 수득된 것을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 사용되는 식물성 정유의 활성물로는, 티몰(예를 들면, 백리향에 존재함), 유게놀(예를 들면, 육계피 또는 정향나무에 존재함), 멘톨(예를 들면, 민트에 존재함), 제라니올(예를 들면, 제라늄 및 장미에 존재함), 베르베논(verbenone)(예를 들면, 마편초에 존재함), 유우칼립톨 및 피노카르본(예를 들면, 유칼립투스에 존재함), 세드롤(예를 들면, 희말라야 삼목에 존재함), 아네톨(예를 들면, 아니스에 존재함), 카바크롤, 히노키티올, 베르베린, 테르피네올, 리모넨, 메틸 살리실레이트 및 이들의 혼합물이 있지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 사용하기에 바람직한 식물성 정유의 활성물은 티몰, 유게놀, 베르베논, 유우칼립톨, 카바크롤, 리모넨 및/또는 제라니올이다. 티몰은 예를 들면 알드리치(Aldrich)사에서 시판하고 있으며, 유게놀은 예를 들면 시그마(Sigma), 시스템즈 - 바이오인더스트리즈[Systems - Bioindustr
-ies(SBI)] - 만하이머 인코포레이티드(Manheimer Inc.)에서 시판하고 있다.
전형적으로, 항균성 화합물 또는 그의 혼합물은 내부 극성상의 총 중량을 기준으로 0.001중량% 내지 5중량%, 바람직하게는 0.001중량% 내지 3중량%, 보다 바람직하게는 0.005중량% 내지 1중량%의 수준으로 내부 극성상내에 존재한다.
내부 살균성 극성상의 중요한 요소는 표백제 또는 그의 혼합물이다. 당업자에게 공지된 임의의 표백제는 본 발명에 사용하기에 적합할 수 있고, 임의의 염소계 표백제 뿐만 아니라 임의의 과산소계 표백제를 포함한다. 본 발명의 살균성 와이프(8)내에 표백제, 바람직하게는 과산소계 표백제의 존재는 와이프(8)의 살균성에 기여한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 염소계 표백제는 수분과 접촉할 때 염소를 방출할 수 있는 임의의 화합물이다. 적합한 염소계 표백제로는 알칼리금속 디클로로이소시아누레이트 뿐만 아니라 알칼리 금속 차아염소산염 및/또는 차아브롬산염과 같은 알칼리 금속 차아할로겐산염이 포함된다. 바람직한 염소계 표백제는 알칼리금속 차아염소산염이다. 다양한 형태의 알칼리금속 차아염소산염이 시판되고 있으며, 예를 들면 차아염소산 나트륨이 있다.
본 발명에 사용하기에 바람직한 표백제는 과산소 표백제, 보다 구체적으로는 과산화수소 또는 그의 수용성 공급원, 또는 그들의 혼합물이다. 그중 과산화수소가 특히 바람직하다.
과산화수소와 같은 과산소 표백제가 본 발명에 바람직한데, 그 이유는 이러한 표백제가 일반적으로 환경적인 관점에서 잘 허용되기 때문이다. 예를 들어, 과산화수소의 분해 산물은 산소 및 수분이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 과산화수소 공급원은 수분과 접촉하여 퍼하이드록실 이온을 생성하는 화합물을 말한다. 본 발명에 사용하기에 적합한 과산화수소의 수용성 공급원으로는 퍼카보네이트, 퍼실리케이트, 모노퍼설페이트와 같은 퍼설페이트, 퍼보레이트, 디퍼옥시도데칸디오산(DPDA)과 같은 퍼옥시산, 마그네슘 퍼프탈산, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 과형성된 퍼카복실산, 유기 및 무기 퍼옥사이드 및/또는 하이드로퍼옥사이드 및 이들의 혼합물이 포함된다.
전형적으로, 표백제 또는 그의 혼합물은 내부 극성상의 총 중량을 기준으로 0.001중량% 내지 15중량%, 바람직하게는 0.001중량% 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 0.005중량% 내지 2중량%의 수준으로 존재한다.
내부 살균성 극성상은 세정성 계면활성제 또는 그의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다. 전형적으로, 이러한 계면활성제 또는 그의 혼합물은 내부 극성상의 총 중량을 기준으로 0.001중량% 내지 40중량%, 바람직하게는 0.01중량% 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.05중량% 내지 2중량%의 수준으로 존재한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 세정성 계면활성제는 비이온성, 음이온성, 양이온성, 양쪽성 및/또는 쯔비터이온성 계면활성제와 같이 당업자에게 알려져 있는 임의의 계면활성제이다. 본 발명에 사용하기에 바람직한 세정성 계면활성제는 양쪽성 및/또는 쯔비터이온성 계면활성제이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 양쪽성 세정성 계면활성제는 예를 들면 하기 화학식 1의 아민 옥사이드이다:
R1R2R3NO
상기 식에서, R1, R2및 R3은 각각 독립적으로 치환되지 않거나 치환된 선형 또는 분지된 1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 포화 탄화수소 쇄이다.
본 발명에 따라 사용하기에 바람직한 아민 옥사이드 계면활성제는 화학식 1의 아민 옥사이드이다. 상기 식에서, R1은 1 내지 30개, 바람직하게는 6 내지 20개, 보다 바람직하게는 8 내지 16개, 가장 바람직하게는 8 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 쇄이고, R2및 R3은 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 메틸 그룹을 갖는 치환되지 않거나 치환된 선형 또는 분지된 탄화수소 쇄이다. R1은 치환되지 않거나 치환된 선형 또는 분지된 포화 탄화수소 쇄일 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 아민 옥사이드는 예를 들면 천연 블렌드인 C8-C10아민 옥사이드 뿐만 아니라 훽스트(Hoechst)사에서 시판하고 있는 C12-C16아민 옥사이드이다. 아민 옥사이드는 효과적인 세정 성능을 제공하고 또한 본원의 살균성 와이프(8)의 살균성에 관여하기 때문에 본 발명에서 바람직하다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 비교적 넓은 pH 범위에서 동일한 분자상에 양이온성 친수성 그룹 및 음이온성 친수성 그룹을 모두 함유한다. 대표적인 양이온 그룹은 4급 암모늄 그룹이지만, 포스포늄, 이미다졸리늄 및 설포늄 그룹과 같은 기타의 양으로 하전된 그룹이 사용될 수도 있다. 대표적인 음이온성 친수성 그룹은 카복실레이트 및 설포네이트이지만, 설페이트, 포스포네이트 등과 같은 다른 그룹도 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 몇몇 쯔비터이온성 계면활성제의 예를 들면 하기 화학식 2를 갖는 화합물이 있다:
R1-N+(R2)(R3)R4[X-]
상기 식에서,
R1은 소수성 그룹이고;
R2및 R3은 각각 C1-C4알킬, 하이드록시 알킬, 또는 결합되어 N과 함께 고리 구조를 형성할 수 있는 다른 치환된 알킬 그룹이고;
R4는 양이온성 질소원자를 친수성 그룹에 결합시키는 잔기로서, 전형적으로는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 알킬렌, 하이드록시 알킬렌 또는 폴리알콕시 그룹이며;
X는 바람직하게는 카복실레이트 또는 설포네이트 그룹인 친수성 그룹이다.
바람직한 소수성 그룹 R1은 1 내지 24개, 바람직하게는 18개 미만, 보다 바람직하게는 16개 미만의 탄소 원자를 함유하는 알킬 그룹이다. 소수성 그룹은 아릴 그룹, 아미도 그룹, 에스테르 그룹 등과 같은 불포화 및/또는 치환기 및/또는 결합 그룹을 함유할 수 있다. 일반적으로, 간단한 알킬 그룹이 비용 및 안정성 면에서 바람직하다.
매우 바람직한 쯔비터이온성 계면활성제는 베타인 및 설포베타인 계면활성제, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 상기 베타인 및 설포베타인 계면활성제는 그들이 박테리아 세포벽의 투과성을 증가시킴으로써 다른 활성 성분이 세포내로 유입되는 것을 돕기 때문에 본 발명에서 바람직하다.
또한, 상기 베타인 및 설포베타인 계면활성제의 온화한 작용 기작으로 인하여, 그들은 민감한 표면, 예를 들면, 식품 및/또는 유아와 접촉하는 경질 표면을 세정하는데 특히 적합하다. 베타인 및 설포베타인 계면활성제는 또한 처리할 피부 및/또는 표면에 대해 대단히 부드럽다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 베타인 및 설포베타인 계면활성제는, 광범위한 pH 값에 걸쳐 분자에 양이온성 및 음이온성 친수성 그룹을 모두 제공하면서 내부 염을 형성하는 염기성 및 산성 그룹을 모두 함유하는 베타인/설포베타인 및 베타인-유사 세제이다. 이러한 세제중 몇가지 통상적인 실례는 본원에서 참고로 인용한 미국 특허 제 2,082,275 호, 제 2,702,279 호 및 제 2,255,082 호에 기재되어 있다. 본 발명에서 바람직한 베타인 및 설포베타인 계면활성제는 하기 화학식 3을 갖는다:
상기 식에서,
R1은 1 내지 24개, 바람직하게는 8 내지 18개, 보다 바람직하게는 12 내지 14개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소 쇄이고,
R2및 R3은 1 내지 3개의 탄소 원자, 바람직하게는 1개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소 쇄이고,
n은 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 6, 보다 바람직하게는 1의 정수이고,
Y는 카복실 라디칼 및 설포닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R1, R2및 R3탄화수소 쇄의 합은 14 내지 24개의 탄소 원자 또는 그의 혼합물이다.
특히 적합한 베타인 계면활성제의 실례는 코코넛-베타인과 같은 C12-C18알킬 디메틸 베타인, 및 라우릴베타인과 같은 C10-C16알킬 디메틸 베타인을 포함한다. 코코넛베타인은 아모닐(Amonyl) 265R라는 상품명으로 세픽(Seppic)사에서 시판하고 있다. 라우릴베타인은 알브라이트 ＆ 윌슨(Albright ＆ Wilson)사에서 엠피겐(Empigen) BB/LR이란 상품명으로 시판하고 있다.
다른 특정의 쯔비터이온성 계면활성제는 하기 화학식 4 또는 5를 갖는다:
R1-C(O)-N(R2)-(C(R3)2)n-N(R2)2 (+)-(C(R3)2)n-SO3 (-)
R1-C(O)-N(R2)-(C(R3)2)n-N(R2)2 (+)-(C(R3)2)n-COO(-)
상기 식에서,
R1은 각각 탄화수소, 예를 들면, 8 내지 20개 이하, 바람직하게는 18개 이하, 보다 바람직하게는 16개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알킬 그룹이고,
R2는 각각 수소(아미도 질소에 결합된 경우), 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 단쇄 알킬 또는 치환된 알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 하이드록시 치환된 에틸 또는 프로필 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 그룹, 바람직하게는 메틸이고,
R3는 각각 수소 및 하이드록시 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
n 은 각각 1 내지 4, 바람직하게는 2 내지 3, 보다 바람직하게는 3이지만, 단 임의의 (C(R3)2) 잔기에는 단지 하나의 하이드록시 그룹이 존재한다.
R1그룹은 분지되고/되거나 불포화될 수 있다. 또한 R2그룹은 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있다. 이러한 유형의 계면활성제는 셰렉스 캄파니(Sherex Company)에서 배리언 CAS 설포베타인(Varion CAS sulfobetaineR)이란 상품명으로 시판하는 C10-C14지방 아실아미도프로필렌-(하이드록시프로필렌)설포베타인이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 비이온성 계면활성제는 지방 알콜 에톡실레이트 및/또는 프로폭실레이트이며, 다양한 지방 알콜 쇄 길이 및 다양한 에톡시화도를 갖는 것이 시판되고 있다. 실제로, 이러한 알콕실화된 비이온성 계면활성제의 HLB 값은 필수적으로 지방 알콜의 쇄 길이, 알콕실화 특성 및 알콕실화도에 의존한다. 비이온성 계면활성제를 비롯한 많은 종류의 계면활성제를 그들의 대표적인 HLB 값과 함께 수록한 계면활성제 캐털로그가 시판되고 있다.
본원에 사용하기에 특히 적합한 비이온성 계면활성제는 16 미만 및 보다 바람직하게는 15 미만의 HLB(hydrophilic-lipophilic balance: 친수성-친유성 균형값)를 갖는 소수성 비이온성 계면활성제이다. 이들 소수성 비이온성 계면활성제는 양호한 유지 절단 특성을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
본원에 사용하기에 바람직한 비이온성 계면활성제는 하기 화학식 6에 따르는 비이온성 계면활성제이다:
RO-(C2H4O)n(C3H6O)mH
상기 식에서,
R은 C6내지 C22알킬 쇄 또는 C6내지 C28알킬 벤젠 쇄이고,
n+m은 0 내지 20이고, n은 0 내지 15이고, m은 0 내지 20이고, 바람직하게 n+m은 1 내지 15이고, n 및 m은 0.5 내지 15이고, 보다 바람직하게 n+m은 1 내지 10이고, n 및 m은 0 내지 10이다.
본원에 사용하기에 바람직한 R쇄는 C8내지 C22알킬쇄이다. 따라서, 본원에 사용하기에 적합한 소수성 비이온성 계면활성제는 도바놀(Dobanol) R 91-2.5(HLB= 8.1; R은 C9및 C11알킬쇄의 혼합물이고, n은 2.5이고, m은 0이다), 루텐솔(Lutensol) R TO3(HLB=8; R은 C13알킬쇄이고, n은 3이고, m은 0이다), 루텐솔 R AO3(HLB=8; R은 C13및 C15알킬쇄의 혼합물이고, n은 3이고, m은 0이다), 테르기톨(Tergitol) R 25L3(HLB=7.7; R은 C12내지 C15알킬쇄 길이의 범위이고, n은 3이고, m은 0이다), 도바놀 R 23-3(HLB=8.1; R은 C12및 C13알킬쇄의 혼합물이고, n은 3이고, m은 0이다), 도바놀 R 23-2(HLB=6.2; R은 C12및 C13알킬쇄의 혼합물이고, n은 2이고, m은 0이다), 도바놀 R 45-7(HLB=11.6; R은 C14및 C15알킬쇄의 혼합물이고, n은 7이고, m은 0이다), 도바놀 R 23-6.5(HLB=11.9; R은 C12및 C13알킬쇄의 혼합물이고, n은 6.5이고, m은 0이다), 도바놀 R 25-7(HLB=12; R은 C12및 C15알킬쇄의 혼합물이고, n은 7이고, m은 0이다), 도바놀 R 91-5(HLB=11.6; R은 C9및 C11알킬쇄의 혼합물이고, n은 5이고, m은 0이다), 도바놀 R 91-6(HLB=12.5; R은 C9및 C11알킬쇄의 혼합물이고, n은 6이고, m은 0이다), 도바놀 R 91-8(HLB=13.7; R은 C9및 C11알킬쇄의 혼합물이고, n은 8이고, m은 0이다), 도바놀 R 91-10(HLB=14.2; R은 C9및 C11알킬쇄의 혼합물이고, n은 10이고, m은 0이다), 또는 이들의 혼합물이다. 본원에서 바람직한 것은 도바놀 R 91-2.5, 루텐솔 R TO3, 루텐솔 R AO3, 테르기톨 R 25L3, 도바놀 R 23-3, 도바놀 R 23-2, 도바놀 R 23-10, 또는 이들의 혼합물이다. 도바놀 R 계면활성제는 셀(SHELL)에서 시판중이다. 루텐솔 R 계면활성제는 바스프(BASF)에서 시판중이고, 테르기톨 R 계면활성제는 유니온 카바이드(UNION CARBIDE)에서 시판중이다.
본원에 사용하기에 적합한 음이온성 계면활성제는 하기 화학식 7의 수용성 염 또는 산을 포함한다:
ROSO3M
상기 식에서,
R은 바람직하게 C6-C24하이드로카빌, 바람직하게는 C8-C20알킬 또는 알킬 성분을 갖는 하이드록시알킬이고, 보다 바람직하게는 C8-C18알킬 또는 하이드록시알킬이고,
M은 H 또는 알칼리 금속 양이온(예를 들면, 나트륨, 칼륨, 리튬)과 같은 양이온, 또는 암모늄 또는 치환된 암모늄[예를 들면, 메틸-, 디메틸-, 및 트리메틸 암모늄 양이온 및 4급 암모늄 양이온(예를 들면, 테트라메틸-암모늄 및 디메틸 피페르디늄 양이온), 및 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민 및 이들의 혼합물과 같은 알킬아민으로부터 유도된 4급 암모늄 양이온]이다.
본원에 사용하기에 적합한 다른 음이온성 계면활성제는 알킬-디페닐-에테르-설포네이트 및 알킬-카복실레이트를 포함한다. 다른 음이온성 계면활성제는 비누의 염(나트륨, 칼륨, 암모늄 및 치환된 암모늄 염 예를 들면, 모노-, 디- 및 트리에탄올아민 염), C9-C20선형 알킬벤젠설포네이트, C8-C22일차 또는 이차 알칸설포네이트, C8-C24올레핀설포네이트, 영국 특허원 제 1,082,179 호에 기재된 바와 같은 알칼리 토금속 시이트레이트의 열분해 생성물의 설폰화에 의해 제조된 설폰화 폴리카복실산, C8-C24알킬폴리글리콜에테르설페이트(에틸렌 옥사이드 10몰 이하를 함유), 알킬 에스테르 설포네이트(예를 들면, C14-C16메틸 에스테르 설포네이트), 아실 글리세롤 설포네이트, 지방 올레일 글리세롤 설페이트, 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트, 파라핀 설포네이트, 알킬 포스페이트, 이세티오네이트(예를 들면, 아실 이세티오네이트), N-아실 타우레이트, 알킬 숙신아메이트 및 설포숙시네이트, 설포숙시네이트의 모노에스테르(특히 포화되거나 불포화된 C12-C18모노에스테르), 설포숙시네이트의 디에스테르(특히 포화되거나 불포화된 C6-C14디에스테르), 아실 사르코시네이트, 알킬폴리글루코사이드의 설페이트와 같은 알킬폴리사카라이드의 설페이트(비이온성 비설페이트화 화합물은 후술함), 분지된 일차 알킬 설페이트, 하기 화학식 8과 같은 알킬 폴리에톡시 카복실레이트를 포함한다:
RO(CH2CH2O)kCH2COO-M+
상기 식에서,
R은 C8-C22알킬이고,
k는 0 내지 10의 정수이고,
M은 가용성 염 형성 양이온이다.
로진, 수소화 로진, 및 톨유중에 존재하거나 톨유로부터 유도된 수지산 및 수소화 수지산과 같은 수지 산 및 수소화 수지 산이 또한 적합하다. 추가의 실례는 문헌 "Surface Active Agents and Detergents"(Vol.I and II by Schwartz, Perry and Berch)에 기술되어 있다. 이러한 다양한 계면활성제는 또한 1975년 12월 30일자로 로글린(Lauglin)등에게 허여된 미국 특허 제 3,929,678 호(칼럼 23, 라인 58 내지 칼럼 29, 라인 23)(본원에 참고로 인용됨)에 개괄적으로 개시되어 있다.
본원에 사용하기에 바람직한 음이온성 계면활성제는 알킬 벤젠 설포네이트, 알킬 설페이트, 알킬 알콕실화 설페이트, 파라핀 설포네이트 및 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따르는 내부 살균 극성상은 pH 1 내지 12, 바람직하게는 3 내지 10이고, 보다 바람직하게는 3 내지 9이다. pH는 알칼리성화제 또는 산성화제를 사용하여 조절될 수 있다. 알칼리성화제의 실례는 알칼리 금속 수산화물(예를 들면, 수산화칼륨 및/또는 수산화나트륨), 또는 알칼리 금속 옥사이드(예를 들면, 나트륨 및/또는 칼륨 옥사이드)이다. 산성화제의 실례는 유기산 또는 무기산(예를 들면, 구연산 또는 황산)이다.
용매는 본 발명에 따라 내부 살균 극성상중에 존재할 수 있다. 이들 용매는 유리하게는 본 발명의 살균용 와이프(8)에 향상된 세정능력을 제공한다. 본원에 사용하기에 적합한 용매는 프로필렌 글리콜 유도체(예를 들면, n-부톡시프로판올 또는 n-부톡시프로폭시프로판올), 수용성 카비톨(CARBITOLR) 용매 또는 수용성 셀로솔브(CELLOSOLVER) 용매를 포함한다. 수용성 카비톨 용매는 2-(2-알콕시에톡시)에탄올 부류의 화합물이고, 여기서 알콕시 그룹은 에틸, 프로필 또는 부틸로부터 유도된다. 바람직한 수용성 카비톨은 또한 부틸 카비톨로 알려져 있는 2-(2-부톡시에톡시)에탄올이다. 수용성 셀로솔브 용매는 2-알콕시에톡시에탄올 부류의 화합물이고, 2-부톡시에톡시에탄올이 바람직하다. 다른 적합한 용매는 벤질 알콜, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜 및 디올(예를 들면, 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올) 및 이들의 혼합물이다. 본원에 사용하기에 바람직한 용매는 n-부톡시프로폭시프로판올, 부틸 카비톨 및 이들의 혼합물이다. 본원에 사용하기에 가장 바람직한 용매는 부틸 카비톨이다.
본원의 내부 살균 극성상은 또한 라디칼 소거제, 킬레이트화제, 증점제, 빌더(builder), 완충제, 안정화제, 표백 활성제, 오물 현탁제, 염료 전달제, 증백제, 분진방지제, 효소, 분산제, 염료 전달 억제제, 안료, 향료 및 염료 등을 비롯한 다른 임의의 성분을 포함할 수 있다.
본원에 사용하기에 적합한 라디칼 소거제는 널리 알려진 치환된 모노 및 디 하이드록시 벤젠 및 이의 유도체, 알킬- 및 아릴 카복실레이트 및 이의 혼합물을 포함한다. 본원에 사용하기에 바람직한 라디칼 소거제는 디-3급-부틸 하이드록시 톨루엔(BHT), p-하이드록시-톨루엔, 하이드로퀴논(HQ), 디-3급-부틸 하이드로퀴논(DTBHQ), 모노-3급-부틸 하이드로퀴논(MTBHQ), 3급-부틸-하이드록시 아니솔, p-하이드록시-아니솔, 벤조산, 2,5-디하이드록시 벤조산, 2,5-디하이드록시테레프탈산, 톨루산, 카테콜, t-부틸 카테콜, 4-알릴-카테콜, 4-아세틸 카테콜, 2-메톡시-페놀, 2-에톡시-페놀, 2-메톡시-4-(2-프로페닐)페놀, 3,4-디하이드록시 벤즈알데히드, 2,3-디하이드록시 벤즈알데히드, 벤질아민, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 3급-부틸-하이드록시-아닐린, p-하이드록시 아닐린 뿐만아니라 n-프로필-갈레이트를 포함한다. 본원에 사용하기에 매우 바람직한 것은 디-3급-부틸 하이드록시 톨루엔이고, 이는 이오놀 시피(IONOL CP)라는 상품명으로 셀에서 시판중이다.
전형적으로, 라디칼 소거제 또는 그의 혼합물은 5중량% 이하, 바람직하게는 0.001 내지 3중량%, 보다 바람직하게는 0.001 내지 1.5중량%의 양으로 내부 수분상 중에 존재한다.
본원에 사용하기에 적합한 킬레이트화제는 포스포네이트 킬레이트화제, 아미노 카복실레이트 킬레이트화제 또는 다른 카복실레이트 킬레이트화제, 또는 다작용성으로 치환된 방향족 킬레이트화제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 것과 같은 당업자에게 공지된 임의의 킬레이트화제일 수 있다.
이러한 포스포네이트 킬레이트화제는 아미노알킬렌 폴리(알킬렌 포스포네이트), 알칼리 금속 에탄 1-하이드록시 디포스포네이트, 니트릴로 트리메틸렌 포스포네이트, 에틸렌 디아민 테트라 메틸렌 포스포네이트 및 디에틸렌 트리아민 펜타 메틸렌 포스포네이트를 비롯한 아미노 포스포네이트 화합물 뿐만 아니라, 에티드론산(예를 들어, 1-하이드록시에틸리덴-비스포스폰산 또는 HEDP)을 포함할 수 있다. 포스포네이트 화합물은 산 형태로 존재하거나, 또는 산 작용기의 일부 또는 전부에서 상이한 양이온의 염으로 존재할 수 있다. 본원에 사용하기에 바람직한 포스포네이트 킬레이트화제는 디에틸렌 트리아민 펜타메틸렌 포스포네이트이다. 이러한 포스포네이트 킬레이트화제는 디퀘스트(DEQUEST)라는 상품명으로 몬산토(Monsanto)에서 시판중이다.
다작용성으로 치환된 방향족 킬레이트화제는 또한 본원에서 유용할 수 있다. 1974년 5월 21일자로 코노르(Connor)등에게 허여된 미국 특허 제 3,812,044 호를 참고로 한다. 산 형태중에서 상기 유형의 바람직한 화합물은 1,2-디하이드록시-3,5-디설포벤젠과 같은 디하이드록시디설포벤젠이다.
본원에 사용하기에 바람직한 생분해성 킬레이트화제는 에틸렌디아민 N,N'-디숙신산 또는 그의 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄 염 또는 이들의 혼합물이다. 에틸렌디아민 N,N'-디숙신산, 특히 (S,S) 이성질체는 1987년 11월 3일자로 하트만(Hartman) 및 퍼킨스(Perkins)에게 허여된 미국 특허 제 4,704,233 호에 폭넓게 기재되어 있다. 예를 들면, 에틸렌디아민 N,N'-디숙신산은 팔머 리서치 라보라토리즈(Palmer Research Laboratories)로부터 ssEDDS라는 상품명으로 시판중이다.
본원에 유용한 적합한 아미노 카복실레이트 킬레이트화제는 에틸렌 디아민 테트라 아세테이트, 디에틸렌 트리아민 펜타아세테이트, 디에틸렌 트리아민 펜타아세테이트(DTPA), N-하이드록시에틸에틸렌디아민 트리아세테이트, 니트릴로트리-아세테이트, 에틸렌디아민 테트라프로피오네이트, 트리에틸렌테트라아민헥사-아세테이트, 에탄올디글리신, 프로필렌 디아민 테트라아세트산(PDTA) 및 메틸 글리신 디-아세트산(MGDA)의 산 형태 또는 그의 알칼리 금속, 암모늄, 및 치환된 암모늄 염 형태를 포함한다. 본원에 사용하기에 특히 적합한 것은 디에틸렌 트리아민 펜타아세트산(DTPA), 트릴론(Trilon) FSR라는 상품명으로 BASF에서 시판중인 프로필렌 디아민 테트라아세트산(PDTA), 및 메틸 글리신 디-아세트산(MGDA)이다.
본원에 사용하기 위한 추가의 카복실레이트 킬레이트화제는 말론산, 살리실산, 글리신, 아스파르트산, 글루탐산, 디피콜린산 및 이들의 유도체, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
전형적으로, 킬레이트화제 또는 그의 혼합물은 0.001 내지 5중량%, 바람직하게는 0.001 내지 3중량% 및 보다 바람직하게는 0.001 내지 1.5중량%의 양으로 내부 극성상중에 존재한다.
본 발명에 따르는 살균용 와이프(8)는 생물 표면(예를 들면, 인간 피부) 뿐만 아니라 임의의 경질면을 포함하는 무생물 표면을 포함하는 다양한 면을 살균하기에 적합하다.
그의 조성과는 관계없이, 내부 극성상은 유화액(12)을 약 67 내지 약 92% 포함한다. 가장 바람직하게는, 내부 극성상은 유화액(12)을 약 82 내지 약 91% 포함한다.
내부 극성상이 주성분으로서 수분을 포함하면, 내부상은 고 내부상 역 유화액(12)의 안정성에 해로운 영향을 주지않는 수용성 또는 분산성 물질을 포함할 수 있다. 전형적으로 내부 수분상에 포함되는 이러한 물질은 수용성 전해질이다. 용해된 전해질은 지질상중에 존재하는 물질이 수분상중에서 용해되는 경향을 최소화한다. 수분상에 이온 세기를 부여할 수 있는 임의의 전해질이 사용될 수 있다. 적합한 전해질은 수용성 할로겐화물(예를 들면, 염화물), 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 질산염 및 황산염과 같은 수용성 1가-, 2가- 또는 3가 무기산을 포함한다. 이러한 전해질의 실례는 염화나트륨, 염화칼슘, 황산나트륨, 황산마그네슘 및 중탄산나트륨을 들 수 있다. 전해질은 전형적으로 내부 수분상의 약 1 내지 약 20% 범위의 농도로 포함된다.
내부 극성상중에 존재할 수 있는 다른 수용성 또는 수분산성 물질은 증점제 및 점도 개질제를 포함한다. 적합한 증점제 및 점도 개질제는 카보폴(Cabopol) 및 페뮬렌(Pemulen)과 같은 폴리아크릴계 수지 및 소수성으로 개질된 폴리아크릴계 수지, 옥수수 전분, 감자 전분, 타피오카와 같은 전분, 구아 고무, 아라비아 고무와 같은 고무, 하이드록시프로필 셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 카복시메틸 셀룰로즈와 같은 셀룰로즈 에테르 등을 포함한다. 이들 증점제 및 점도 개질제는 전형적으로 내부상의 약 0.05 내지 약 0.5% 범위의 농도로 포함된다.
또한, 수분이 내부 극성상의 주성분이면, 내부상중에 존재할 수 있는 수용성 또는 수분산성 물질은 또한 극성상-지질상의 계면에서 입체 안정화를 제공하기 위한 다중양이온 중합체 및 유화액(12)을 안정화시키는 비이온성 중합체를 포함한다. 적합한 다중양이온 중합체는 레텐(Reten) 201, 키멘(KymeneR) 557H 및 아코(Acco) 711을 포함한다. 적합한 비이온성 중합체는 카보왁스(Carbowax)와 같은 폴리에틸렌 글리콜(PEG)을 포함한다. 이들 다중양이온성 및 비이온성 중합체는 전형적으로 극성상의 약 0.1 내지 약 1.0%의 농도로 포함된다.
3. 유화제
본 발명의 고 내부상 역 유화액(12)의 다른 주성분은 유화제이다. 본 발명의 유화액(12)에서, 유화제는 효과량으로 포함된다. "효과량"이란 지질 및 내부 극성상 성분의 개별적인 양, 사용된 유화제의 형태, 유화제중에 존재하는 불순물의 양을 비롯한 다수의 요인에 따라 변한다. 전형적으로, 유화제는 유화액(12)의 약 1 내지 약 10%를 차지한다. 바람직하게는, 유화제는 유화액(12)의 약 3 내지 약 6%를 차지한다. 가장 바람직하게, 유화제는 유화액(12)의 약 4 내지 약 5%를 차지한다. 단독 "유화제"가 상기 성분을 나타내기 위해 사용되지만, 유화액(12)을 제조할 때 하나 이상의 유화제를 사용할 수 있다. 실제로, 후술하는 바와 같이, 임의의 물질이 사용될 때 일차 및 이차 유화제를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니지만, 2가지 유화제를 사용하는 경우에, 일차 유화제가 유화액(12)의 약 1 내지 약 7중량%, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 5중량%, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 4중량%를 차지하고, 이차 유화제가 유화액의 약 0.5 내지 약 3중량%, 보다 바람직하게는 약 0.75 내지 약 2중량%, 가장 바람직하게는 약 0.75 내지 약 1.5중량%를 차지하는 것이 바람직하다.
특히 지질 물질이 용융하는 온도에서, 유화제는 지질상 물질과 실질적으로 지질-가용성 또는 혼화성일 필요가 있다. 이는 또한 상대적으로 낮은 HLB 값을 가져야 한다. 본 발명의 사용하기 적합한 유화액은 전형적으로 약 2 내지 약 5 의 범위의 HLB 수치를 갖고 상이한 유화제의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 유화제는 약 2.5 내지 약 3.5 범위의 HLB 값을 갖는다.
본 발명에서 사용하기에 바람직한 유화제는 알킬 디메티콘 코폴리올(예를 들면, 다우 코닝(Dow Corning) Q2-5200 라우릴메티콘 코폴리올)과 같은 실리콘 중합체 유화제를 포함한다. 이러한 유화제는 엘. 맥케이에 의해 1997년 1월 14일자로 출원된, 동시-계류중인 미국 특허원 제 08/767,120 호(케이스 5653C)에 상세히 개시되어 있으며, 이를 본원에 참고로 인용한다.
동시-계류중인 1994년 11월 9일자로 엘. 맥케이등이 출원한 미국 특허원 제 08/336,456 호(케이스 5478) 및 1996년 12월 5일자로 엘. 맥케이등이 출원한 미국 특허원 제 08/761,097 호(케이스 5478R)에 다른 적합한 유화제가 개시되어 있으며, 이들 모두를 본원에 참고로 인용하였다. 여기서 개시된 유화제는 일부 솔비탄 에스테르, 바람직하게는 C16-C22포화, 불포화되거나 분지된 쇄 지방산의 솔비탄 에스테르를 포함한다. 솔비탄 에스테르는 이들의 전형적인 제조 공정에 의해, 일반적으로 1가-, 2가-, 3가- 등의 에스테르의 혼합물을 포함한다. 적합한 솔비탄 에스테르의 대표적인 예들은 솔비탄 모노올레이트(예를 들면, 스판(SPANR) 80), 솔비탄 세스퀴올레이트(예를 들면, 아락셀(ArlacelR) 83), 솔비탄 모노이소스테아레이트(예를 들면, 크로다(Croda)에서 제조된 크릴(CRILLR) 60), 솔비탄 트리올레이트(예를 들면, 스판 85), 솔비탄 트리스테아레이트(예를 들면, 스판 65) 및 솔비탄 디팔미테이트(예를 들면, 스판 40)을 포함한다. 라우릴메티콘 코폴리올은 본 발명에서 사용하기에 특히 바람직한 유화제이다. 본원에서 개시된 다른 적합한 유화제는 일부 글리세릴 모노에스테르, 바람직하게는 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 모노팔미테이트 및 글리세릴 모노베헤네이트와 같은 C16-C22포화, 불포화되거나 분지된 쇄 지방산의 글리세릴 모노에스테르; 일부 수크로스 지방산 에스테르, 바람직하게는 수크로스 트리라우레이트 및 수크로스 디스테아레이트(예를 들면, 크로데스타(CrodestaR) F10)과 같은 C16-C22포화, 불포화되거나 분지된 쇄 지방산의 수크로스 에스테르 글리세롤 모노올레이트 및 테트라글리세롤 모노올레이트와 같은 C16-C22포화, 불포화 또는 분지된 쇄 지방산의 특정 폴리글리세롤 에스테르를 포함한다. 이러한 일차 유화제에 덧붙여, 부가적인 지질중 수 유화액(12)의 안정성을 제공하기 위해 공유화제를 사용할 수 있다. 적합한 공유화제는 포스파티딜 콜린 및 레시틴과 같은 포스파티딜 콜린 함유 조성물; 나트륨 스테아레이트와 같은 장쇄 C16-C22지방산 염, 장쇄 C16-C22이지방족, 단쇄 C1-C4이지방족 4급 암모늄 염 (예를 들면, 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드 및 디탈로우 디메틸 암모늄 메틸설페이트); 장쇄 C16-C22디알코일(알케노일)-2-하이드록시에틸, 디탈로일-2-하이드록시에틸 디메틸 암모늄 클로라이드와 같은 단쇄 C1-C4이지방족 4급 암모늄 염, 메틸-1-탈로우 아미도에틸-2-탈로우 이미다졸리늄 메틸설페이트 및 메틸-1-올레일 아미도 에틸-2-올레일 이미다졸리늄 메틸설페이트와 같은 장쇄 C16-C22이지방족 이미다졸리늄 4급 암모늄 염; 단쇄 C1-C4이지방족, 디메틸 스테아릴 벤질 암모늄 클로라이드와 같은 장쇄 C16-C22일지방족 벤질 4급 암모늄 염 및 스테아르아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드(모나 인더스트리즈(Mona Industries)의 인지질 피티에스(Phospholipid PTS))와 같은 합성 인지질을 포함한다. 수분-지질 경계면을 밀접하게 메우기 위해 세틸 및 스테아릴 알콜과 같은 계면장력 개질제 를 또한 포함시킬 수 있다.
본 발명의 제품을 제조하는데 유용한 다른 유화제는 1996년 12월 5일자로 앨. 맥케이(L.Mackey) 및 비. 허드(B.Hird)가 출원한 미국 특허원 제 08/759,547 호에 개시된 고 점성 유화제를 포함하며, 이는 본원에 참고로 인용된다. 이러한 유화제는 55℃에서 약 500 센티포이스(centipoise)이상의 점성을 갖는 것이 바람직하다. (점도는 랩-라인 인스트루먼츠 브룩필드-유형 회전 원반 점도계 (Lab-Line Instruments Brookfield-type rotating disc viscometer)를 사용하여 측정할 수 있다.) 상기 적용에는 루브리졸 코포레이션(위클리프, 오하이오주에 소재함)(Lubrizol Coporation (wickliffe, OH))에 서 시판하는 OS-122102, OS-121863, OS-121864, OS-80541J 및 OS-80691J와 같은 유화제의 사용을 구체적으로 개시하고 있는데, 이는 (i) 하이드로카빌-치환된 카복실산 또는 무수물 (바람직하게는 폴리이소부틸렌-치환된 숙신산 또는 무수물); 및 (ii) 에스테르 또는 아미드 제품을 형성하기 위한 아민 또는 알콜의 반응 생성물이다. 물질 및 그의 제조 방법이 1987년 11월 24일자로 포스베르그(Forsberg)에게 허여된 미국 특허 제 4,708,753 호[특히 칼럼 3, 라인 32-38; 및 칼럼 8, 라인 10 내지 칼럼 26, 라인 68에 제시됨] 및 1989년 7월 4일자로 포스베르그에게 허여된 미국 특허 제 4,844,756 호에 개시되어 있고, 이들 둘 다를 본원에 참고로 인용한다.
본 발명에 유용한 것으로 믿어지는 다른 물질은 1965년 11월 2일자로 렌즈(Rense)에게 허여된 미국 특허 제 3,215,707 호; 1996년 1월 25일자로 렌즈에게 허여된 미국 특허 제 3,231,587 호; 1991년 9월 10일자로 포스베르그에게 허여된 미국 특허 제 5,047,175 호; 및 1987년 6월 18일자로 포스베르그에 의해 공개된 세계 특허 공개 공보 제 WO 87/03613 호에 개시된 바와 같은 탄화수소-치환된 숙신산 무수물을 포함한다. 상기 문헌들은 모두 본원에 참고로 인용된다.
유화제, 특히 고 점도 일차 유화제와 함께 공유화제로서 유용한 다른 물질은 12-하이드록시스테아르산 및 폴리에틸렌 산화물의 ABA 블록 공중합체이다. 이러한 물질은 1989년 10월 24일자로 티. 타드로스(T.Tadros)에게 허여된 미국 특허 제 4,875,927 호에 개시되며, 이는 본원에서 참고로 인용되었다. 본원에서 유화제로 유용한 상기와 같은 유형의 대표적인 물질은 아락셀 P135로 임페리얼 케미칼 인더스트리스 피엘씨(Imperial Chemical Industries PLC)에서 시판된다.
전술한 모든 물질을 단일 유화제로 사용할 수 있지만, 유화액(12)을 형성할 경우 하나 이상의 유화제를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 고 점도 유화제가 사용될 경우, 처리된 제품이 사용중(in-use) 전단 압력을 받아 유화액(12)이 파괴될 때, 어떤 "끈적한" 촉감을 느낄 수 있다. 이 경우에, 일차 유화제와 함께 상대적으로 낮은 점도의 공유화제를 사용하여 주 유화제를 적게 사용함으로써 점착성을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 하나의 바람직한 양태는, 루브리졸(Lubrizol)에서 시판되는 일차 유화제(즉, 폴리이소부틸렌-치환된 숙신산과 아민의 반응 생성물) 및 폴리-12-하이드록시스테아르산과 폴리에틸렌 산화물의 ABA 블록 공중합체인 이차 유화제(예를 들면, ICI의 아락셀 P135)가 이로운 감소된 점착성(일차 유화제의 양을 줄임으로서) 뿐만 아니라, 시간이 경과함에 따라 개선된 수분 보유 수준을 유화액(12)에 제공하기 위해 사용된다. 당분야의 숙련가들은 상이하게 바람직한 최종 용도에 다중 유화제가 적합한지, 적합하다면 각각의 적합한 상대량은 얼마인지 정할 수 있을 것이다. 당업자는 발명의 개시 내용에 비추어 통상의 실험만으로 이러한 결정을 할 수 있을 것이다.
4. 임의의 유화액 성분
본 발명의 고 내부상 역 유화액(12)은 또한 이러한 유형의 수분 함유 용액에 전형적으로 존재하는 기타 임의의 성분을 포함할 수 있다. 이들 임의의 성분은 연속 지질상 또는 내부 극성상에 존재할 수 있고, 향료, 항균성(예를 들면, 항박테리아성) 활성물, 약학 활성물, 탈취제, 유백제, 수렴제, 피부 습윤제 등 뿐 만 아니라 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 모든 이러한 물질은 상기 혼합물을 위한 첨가제로서 당해 분야에 잘 알려져 있고 본 발명의 유화액(12)에서 효과적이고 적합한 양으로 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 습식 세정 와이프(8)의 유화액(12)에 포함되는 특히 바람직한 임의의 성분은 피부 콘디쇼닝제로서의 글리세린이다.
본 발명 제품의 유화액(12) 성분은 유화액(12)이 형성된 후 즉, 안전한 유화액(12)이 형성되고 캐리어에 적용된 후에 존재하는 성분 및 성분의 상응하는 양으로 본원에 기술되고 청구된다. 또한, 유화액(12)에 대한 설명(성분 및 양)은 유화작용 및 캐리어에 대한 적용 이후의 성분의 화학적 특징에 관계없이, 기술된 성분 및 농도를 조합하여 형성된 유화액(12)을 내포함을 이해해야 한다.
기타 임의의 제품 성분
고 내부상 역 유화액(12) 이외에, 전형적으로 유화액(12)의 내부 극성상이 방출될 때 제품의 세정 성능을 개선시킬 목적으로 본 발명의 제품에 포함시킬 수 있는 기타 임의 성분이 존재한다. 특정한 임의 성분들은 유화액(12)의 조기 분열을 유발시킬 수 있기 때문에 상당한 농도(예를 들면, 내부상중 2% 보다 큰 농도)로 유화액(12)에 존재할 수 없다. 이들은 비교적 높은 HLB 값(예를 들면, 약 10 내지 약 25의 HLB 값)을 갖는, 나트륨 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS) 또는 알킬 에톡시 설페이트(AES)와 같은 다양한 음이온성 세정성 계면활성제 뿐만 아니라, 알킬 에톡실레이트, 알킬 아민 옥사이드, 알킬 폴리글리코시드와 같은 비이온성 세정성 계면활성제, 쯔비터이온성 세정성 계면활성제, 양쪽성 세정성 계면활성제, 및 세틸 트리메틸 암모늄 염 및 라우릴 트리메틸 암모늄 염과 같은 양이온성 세정성 계면활성제를 포함한다. 대표적인 음이온성, 비이온성, 쯔비터이온성, 양쪽성 및 양이온성 세정성 계면활성제에 대하여는 1986년 7월 1일자로 반데르 미르(Vander Meer)에게 허여된 미국 특허 제 4,597,898 호, 특히 칼럼 12 내지 16을 참조한다(본원에 참고로 인용됨). 대신, 이들 높은 HLB의 세정성 계면활성제는 유화액과 별도로 제품에 적용되거나 포함될 수 있다. 예를 들면, 이들 고 HLB의 세정성 계면활성제의 수용액은 캐리어에 유화액(12)을 적용하기 이전 또는 이후에 캐리어에 적용될 수 있다. 닦는 동안, 유화액(12)은 극성상 성분을 방출하면서 분해되어 높은 HLB 세정성 계면활성제와 혼합하여 개선된 경질 표면의 세정을 제공할 수 있다
본 발명의 설명이 단일 지질중 수 유화액(12)을 캐리어에 적용시키는 것에 관한 것이지만, 단일 제품을 제조하는데 둘 이상의 상이한 유화액(12)을 사용할 수 있음을 인식해야 한다. 이러한 양태에서, 유화액(12)은 내부 극성상과 외부 지질상의 비율, 사용된 유화제, 내부상 및 지질상중 하나 또는 둘다에 사용된 성분 등을 포함하는 다양한 면에서 상이할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 제품에 다중 유화액(12)을 사용하는 것은, 둘 이상의 성분이 서로 양립적이지 않지만 별도의 유화액(12)에 각각 포함될 수 있는 경우 특히 바람직할 수 있다. 다르게는, 특정 반응이 사용시에 바람직하다면, 반응물은 별도의 유화액(12)으로 제공될 수 있다. 사용동안 유화액(12)을 전단시키는 경우 바람직한 반응이 발생한다. 예를 들면, 닦는 동안 발포가 바람직한 경우, 온화한 산이 하나의 유화액(12)의 내부 극성상에 혼입될 수 있는 반면, 중탄산염은 두 번째 유화액(12)의 내부 극성상에 혼입될 수 있다. 사용하는 동안 유화액(12)을 전단시키는 경우, 반응물은 상호작용하여 바람직한 거품을 제공한다.
적합한 유화액(12)에 대해 1996년 5월 23일자로 맥케이등의 명의로 공개되고 통상적으로 허여된 국제 특허 공개 공보 제 96/14835 호; 및 1996년 7월 18일에 데스마라이스의 명의로 공개된 국제 특허 공개 공보 제 96/21505 호에 개시되어 있으며, 이들은 본원에서 참고로 인용한다.
패턴
상기 언급한 바와 같이, 유화액(12)은 불연속적 패턴으로 기재(10)상에 적용하는 것이 바람직하다. 상기 언급한 바와 같이, 불연속적 패턴이란 유화액(12)이 유화액(12) 없는 기재(10)의 영역(14)에 의해 분리된 별개의 영역을 갖는 것이다. 적합한 불연속적 패턴은 유화액(12)의 분리된 고립 영역, 유화액(12)의 필수적 연속 망상구조, 유화액(12)의 분리된 큰패턴, 및 바람직하게는 반-연속 패턴내 배치된 유화액(12)의 분리된 줄무늬를 포함한다. 이 줄무늬는 예시된 바와 같이 연속적인 것이 바람직하나, 다르게는, 줄무늬를 집합적으로 포함하는 불연속 단편의 패턴을 포함할 수 있다. 줄무늬가 선택되면, 줄무늬는 제조를 용이하게 하기 위해 기계 방향으로 배향되는 것이 바람직하다.
유화액(12)은 그라비어 인쇄, 플랙소 인쇄, 분무, 및 바람직하게는 압출과 같은 당분야에 공지된 임의의 적합한 방법에 의해 기재(10)상에 도포되고 배치될 수 있다. 보다 바람직하게는, 유화액(12)은 일련의 연속 원통형 비드로 압출된다. 연속 원통형은 유화액(12)의 표면적 대 부피의 비율을 감소시키므로, 유화액(12)에 바람직하다.
줄무늬는 도시된 바와 같이 직선이거나, 타원형의 모양등일 수 있다. 타원형의 줄무늬가 선택될 경우, 바람직하게는 줄무늬는 상에 위치해, 수평성이 유지되고 각각의 줄무늬는 인접한 줄무늬로부터 동일한 거리로 이격되어 유지된다.
유화액(12)이 가능한한 작은 표면적 대 부피의 비율을 갖는 것이 바람직하다. 표면적 대 부피의 비율을 최소화하여 증발로 인한 유화액(12)에서의 수분 손실을 감소시킨다. 바람직하게는 유화액(12)은 4/단위 길이 이하, 보다 바람직하게는 3/단위 길이 이하, 및 가장 바람직하게는 2/단위 길이 이하의 표면적 대 부피 비율을 갖는데, 이때 단위 길이는 유화액(12)의 횡단면에서 측정된다. 유화액(12)의 원통형 비드의 적합한 표면적 대 부피 비율은 40 내지 200 인치-1및 바람직하게는 75 내지 125인치-1이다.
그러나, 예를 들면 와이프(8)를 사용하여 유화액(12)의 하나의, 단일 구면을 사용자에게 제공하여도, 최적의 결과가 얻어지지 않는다. 이러한 배열은 적당한 수분을 유사하게 제공할 것이다. 그러나, 수분의 분포는 고도로 편재되어 와이프(8)의 표면적 전반에 적당하게 분포되지 않을 수 있다. 유화액(12)의 분포, 또는 보다 특별하게는, 이로부터 방출된 수분을 피부상의 수분 분무 감지력에 맞추는 것이 바람직하다.
당분야의 숙련가에게 있어서, 기재(10)의 기본 중량 및 흡수성이 증가할수록, 기재(10)을 국소적으로 포화시키는데 필요한 수분의 양 또한 증가할 것이다. 그러므로, 기재(10)의 기본 중량 및/또는 흡수량이 증가할수록, 기재(10)에 도포되는 유화액(12)의 양도 비례하여 증가시켜야 한다.
바람직하게는, 와이프(8)의 표면적의 5 내지 35%, 및 보다 바람직하게는 10 내지 25%에 유화액(12)을 배치한다. 파열후, 유화액(12)는 기재(10)의 상응하는 영역을 국소적으로 습윤시킨다. 기재(10)의 습윤 부분은 기판(10)의 표면적의 10 내지 90%의 범위일 수 있으며, 물론 기판(10)의 표면적의 나머지는 불연속적 패턴에 의해 건조하게 남아 있다.
사용시 습윤 표면적의 퍼센트는 유화액(12)에 의해 초기에 피복된 표면적의 퍼센트보다 큰 것이 분명하다. 또한, 물론, 전체 와이프(8)는 시간의 함수 및/또는 와이프(8)의 사용에 의해 습윤될 수 있다.
그러므로, 유화액(12)의 비드는 바람직한 기하학(geometry)으로, 비드의 직경 및 피치 모두를 적합한 배열로 기재(10)에 도포하는 것이 바람직하다. 유화액(12)에 의해 이동되는 수분의 양은 비드의 직경의 제곱으로 증가한다. 그러므로, 비드의 직경이 증가할수록, 유화액(12)의 인접 줄무늬사이의 피치도 똑같이 증가해야 한다. 유화액의 인접 비드 간의 적합한 피치는 0.030 내지 1.500 인치, 및 바람직하게는 0.175 내지 0.375 인치 범위이다.
와이프(8)가 사용자에게 제공될 때, 유화액(12)이 표면에 직접 노출 즉, 기판(10)의 외부에 배치된 표면에 노출되면, 유화액(12)은 기재(10)의 기본 중량의 25%이상, 보다 바람직하게는 50% 이상, 및 가장 바람직하게는 75% 이상을 차지한다. 다르게는, 티슈 적용을 위해 유화액(12)이 적층 구조물내 기재(10)의 두 겹사이에 배치되면, 바람직하게는 유화액(12)은 두 겹의 결합된 기본 중량의 150% 이상, 보다 바람직하게는 200% 이상, 및 가장 바람직하게는 250% 이상을 차지한다. 경질 표면 세정 적용을 위한 적층 구조물에서는, 바람직하게는 유화액(12)는 두 겹의 결합된 기본 중량의 500% 이상, 보다 바람직하게는 650% 이상, 및 가장 바람직하게는 800% 이상을 차지한다.
본원에서 개시된 기본 중량은 기재(10)안에 함유된 여러 종류의 상이한 기본 중량 영역의 평균으로, 기재(10)의 전체 기본 중량을 지칭한다. 기재(10)의 기본 중량은 ASTM 시험 방법 D3776-9에 따라 측정될수 있으며, 이 시험 방법은 본원에 lb/3,000ft2으로 제시된 결과와 함께 본원에 참고로 인용된다. 유화액(12) 중량은 일단 기재(10)의 기본 중량이 알려지면 포장무게로서, 중량측정하여 결정한다.
유화액(12)이 없는 기재(10)의 영역(14)은 와이프(8)의 내부에 배치된 상응하는 영역(14)보다 와이프(8)의 가장자리의 횡기계 방향에서 약간 더 넓을수 있다. 이 배열은 와이프(8)의 넓은, 다중-롤 위치 웹을 소비자에게 운반 및 판매하기 위해 좁고 분절된 단위로 가공 및 분할한 것이다. 당분야의 숙련가들은, 기재가 없는 영역(14)은 와이프(8)의 다른 가장자리에 또한 경계를 형성할 수 있음을 알고 있을 것이다. 이러한 기하학은 유화액(12)을 연속으로 도포하지 않음으로써 용이하게 수행될수 있다. 대신에, 유화액(12)은 기계 방향으로 간헐적으로 적용할 수 있다. 이어서 기판(10)을 유화액(12)이 없는 영역(14)과 상응하는 횡기계 방향으로 절단하거나 천공하여, 분절되고 분리할수 있는 와이프(8)를 수득한다.
도 2를 설명하면, 유화액(12)은 큰패턴과 같은 장식적인 표시로 정의될 수 있다. 큰패턴은 제시된 바와 같이 사용할 수 있거나 또는 유화액(12)의 불연속 줄무늬 패턴상에 중첩될 수 있다. 유화액(12)의 큰패턴은 수분이 유화액(12)에 국소적으로 무겁게 부하하여, 사용자에게 심미적으로 유쾌한 시각적 제시를 제공하는 패턴으로 도포될 수 있다. 유화액(12)의 큰패턴은 장식적 표시를 형성할 수 있다. 이러한 장식적 표시는 꽃, 나비, 구름, 상표, 광고 또는 사용자에게 관찰된 임의의 다른 평면 패턴으로 제공될 수 있다.
바람직한 양태에서, 기재(10)은 다중-기본 중량 티슈를 포함한다. 다중-기본 중량 기재(10)은 이를 개시한 상기 언급된 특허에 따라 제조될 수 있고, 본원에 참고로 인용된다. 다중-기본 중량 기재(10)은 과량의 수분이 저 기본 중량 영역을 더 쉽게 흠뻑 적시고, 또한 표면에 보다 용이하게 도포할수 있게 하는 이점을 제공한다. 바람직하게는, 다중-기본 중량 기재(10)는 필수적으로 연속인 고 기본 중량 망상구조 영역과 필수적으로 연속인 망상구조에 분포된 불연속 저 기본 중량 영역을 포함한다.
다르게는, 고 저 기본 중량 영역의 반-연속 패턴을 갖는 기재(10)를 선택할 수 있다. 그러나, 덜 바람직한 양태에서, 저 기본 중량 영역의 필수적 연속 망상구조와 그 안에 분포된 불연속 고 기본 중량 영역을 갖는 기재(10)가 사용될 수 있다. 이러한 기재(10)에 고유한 강도 교환을 받아들일 수 있어야 한다. 이러한 기재(10)는, 예상컨대, 저 기본 중량 영역의 필수적 연속 패턴이 유화액(12)으로부터 나오는 수분을 기재(10)에 용이하게 통과시켜 표면으로 이동할 수 있게 하는 이점을 제공한다.
필수적 연속 고 기본 중량 영역을 갖는 기재(10)이 선택되는 경우, 바람직하게는 불연속 저 기본 중량 영역의 피치는 유화액(12)의 인접한 줄무늬 사이의 피치보다 적다. 피치 내 상대적인 차이는 유화액(12)의 저 기본 중량 영역을 차단하여 전술한 바와 같이, 보다 용이하게 투과될 것이다.
티슈 적용을 위해 본원에 개시된 양태로, 한 겹당 7 내지 10lb/3,000ft2의 기본 중량 및 제곱 인치당 50 내지 300 및 보다 바람직하게는 100 내지 200의 불연속 저 기본 중량 영역을 갖는 기재(10)이 바람직하다. 경질 표면 세정 적용을 위해서는, 20lb/3,000ft2의 기본 중량 및 제곱 인치당 100 내지 200 의 불연속 저 기본 중량 영역을 갖는 기재(10)이 적합하다.
바람직한 양태에서, 와이프(8)는 1997년 7월 1일자로 니콜라스 제이. 니싱(Nicholas J. Nissing)등의 명의로 출원된 통상적으로 양도된 미국 특허원[발명의 명칭:"Cleanisng Articles Comprising a Cellulosic Fibrous Structure Having Discrete Basis Weight Regions Treated with A High Internal Phase Inverse Emulsion"]에 따라 제조되고, 이 특허의 내용은 본원에 참고로 인용한다.
반-연속 기본 중량 패턴을 갖는 기재(10)이 선택될 경우, 이러한 기재(10)은 1997년 5월 13일자로 에이어스등에게 허여되고 통상적으로 양도된 미국 특허 제 5,628,876 호에 의해 제조되고, 본원에 참고로 인용된다. 바람직하게는 반-연속 패턴은 기계 방향으로 배향된다. 이러한 기하학이 선택되는 경우, 예상컨대, 유화액(12)의 비드는 연속 패턴 기재(10)에 도포될 수 있고 유화액(12)는 기재(10)의 저 기본 중량 영역과 병렬하고 바람직하게는 일치한다. 이러한 배열에 의해, 상기 설명한 바와 같이, 유화액(12)에서 나온 수분이 반-연속 패턴 기재(10)의 저 기본 중량 영역을 통해 보다 용이하게 전달될 수 있다. 반-연속 패턴의 저 기본 중량 영역은, 기계 방향에 평행한 경우, 유화액(12)의 줄무늬 보다 적거나 줄무늬와 같은 피치상에 배치될 수 있다.
당분야의 숙련가에게 있어, 청구된 발명의 범위내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 기재(10)의 두 겹사이에 배치된 유화액(12)를 포함하는 적층 구조물이 상기 개시된 바와 같이 제조될 수 있다. 그러나. 겹이 동일할 필요는 없다. 하나의 겹만이 강도를 제공하는 부직물일 수 있다. 다른 겹은 표면으로 수분을 전달하기 위해 티슈일 수 있다. 바람직하게는, 부직 겹은 그것을 소수성으로 만들기 위해 처리될 수 있고 이로써 유화액(12)로부터 방출된 수분이 티슈 겹을 통해 표면으로 전달된다.
다르게는, 두 개의 티슈 겹을 포함하는 적층물이 선택될 수 있다. 이 겹의 하나는 상기 개시된 다중-기본 중량 영역 패턴을 가질 수 있다. 다중-기본 중량 영역은 반-연속 패턴을 포함할 수 있다. 다른 겹은 강도를 제공하는 단일 기본 중량 영역을 포함할 수 있다. 이 양태는 다른 겹을 통한 것 보다 겹들 중 하나를 통한 수분의 전달을 크게 한다. 다르게는, 다중-기본 중량 영역 겹은 필수적으로 연속적인 고 기본 중량 영역의 망상구조와 그 안에 분포된 불연속 저 기본 중량 영역을 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 여러개의 층을 갖는 적층물이 제공될 수 있다. 적층물은 기재(10)와 유화액(12)의 교대겹을 포함할 수 있다. 이러한 적층물은 상기 개시된 바와 같이 두 개의 외부를 향한 기재(10)층을 가질 수 있다. 유화액(12)는 적층물안에 완전히 포함될 수 있다. 다르게는, 유화액(12)는 이러한 적층물의 하나의 노출된 표면위에 배치될 수 있다.
도 3을 설명하면, 유화액(12)의 다른 양태의 줄무늬는 유화액(12)의 불연속 구면을 포함할 수 있다. 유화액(12)의 불연속 구면은 불연속적 패턴을 집합적으로 형성하기 위해 병렬배치된다. 이 배열은 상기 개시된, 대략 원통형 비드와 유사한, 적합한 표면적 대 부피 비율의 이점을 제공한다. 줄무늬를 도 3에 예시하였지만, 통상적인 숙련가는 유화액(12)의 불연속 구면을 바람직한 임의의 불연속적 패턴을 형성하기 위해 병렬배치할 수 있다.
도 3에 예시했으나 임의의 앞선 양태에도 적용할 수 있는 또 다른 변형은, 불연속적 패턴내에서 유화액(12)의 양을 변화시키는 것이다. 예를 들면, 유화액(12)의 일부 줄무늬는 다른 줄무늬보다 상대적으로 많은 유화액(12)을 갖는다. 이 배열은 세정할 표면 위로 수분을 국소적으로 더 무겁게 부하할수 있으나, 표면에 남겨진 잔여 수분의 양을 최소화하기 위해 비교적 더 건조된 가장자리를 제공한다.
바람직한 적용에 따라, 와이프(8)는 불연속 단위로 제공될 수 있거나, 천공등에 의해 세이튬내로 결합된다. 와이프(8)는 일반적으로 훼이샬 티슈에서처럼 개별적으로 분배될 수 있다. 개별 분배가 바람직한 경우, 와이프는 1986년 11월 8일자로 디어웨스터(Dearwester)에게 허여되고 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,623,074 호; 1996년 5월 28일자로 베르그 주니어(Berg. Jr)등에게 허여된 제 5,520,308 호 및 1996년 5월 14일자로 무켄푸(Muckenfuh)등에게 허여된 제 5,516,001 호에 개시된 리치-인(reach-in) 또는 팝업(pop up) 분배기 내로 제공될 수 있으며, 이 문헌은 본원에 참고로 인용된다. 다르게는, 와이프(8)는 1994년 6월 7일자로 사토(Sato)에게 허여된, 통상적으로 양도된 미국 특허 제 5,318,235 호에 개시된 코어에 감긴 형태 일 수 있으며, 이들은 본원에 참고로 개시한다. 바람직하게는, 유화액(12)를 파손되지 않게 주의를 기울이면서, 와이프(8)는 패킹을 위해 가볍게 압축할 수 있다. 이러한 패킹은 1997년 7월 8일자로 영(Young)등에게 허여된, 통상적으로 양도된 미국 특허 제 5,664,897 호에 개시된 바대로 수행될 수 있으며, 이들은 본원에 참고로 인용된다.

Claims (10)

  1. 기재 및 그위에 배치된 고 내부상 역 유화액을 포함하는 와이프로서, 상기 유화액이 불연속적 패턴으로 배치됨으로써 상기 기재가 상기 유화액으로 피복된 제 1 영역 및 상기 유화액이 없는 제 2 영역을 갖고, 바람직하게는 상기 유화액이 줄무늬를 포함하는 패턴으로 배치되고, 보다 바람직하게는 상기 줄무늬가 대략 평행한 와이프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유화액이 줄무늬를 포함하고, 상기 줄무늬가 바람직하게는 대략 원통형을 갖는 와이프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재가 제 1 기본 중량을 갖는 제 1 복수 영역 및 제 2 기본 중량을 갖는 제 2 복수 영역을 포함하고, 상기 제 1 기본 중량이 제 2 기본 중량보다 크고, 바람직하게는 상기 기재가 필수적으로 연속적인 고 기본 중량의 망상구조와 그 안에 분포된 불연속 저 기본 중량 영역을 포함하고, 보다 바람직하게는 상기 유화액이 줄무늬를 포함하는 패턴으로 상기 기재위에 배치되고, 상기 줄무늬가 제 1 피치를 한정하고, 상기 기재의 상기 저 기본 중량 영역이 제 2 피치를 한정하고, 상기 저 기본 중량 영역의 상기 피치가 상기 줄무늬의 상기 피치보다 적어, 상기 유화액의 상기 줄무늬가 상기 저 기본 중량 영역의 일부 이상과 일치하는 와이프.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재가 저 기본 중량 영역에 의해 분리되는 고 기본 중량 영역의 반-연속 패턴을 포함하고, 바람직하게는 상기 유화액이 줄무늬를 포함하고, 상기 줄무늬가 상기 기재의 상기 저 기본 중량 영역에 병렬배치된 와이프.
  5. 제 1 노출 표면 및 여기에 마주보는 제 2 노출 표면의, 두 개의 노출 표면을 갖는 기재를 포함하는 와이프로서, 상기 와이프가 상기 노출 표면중 하나에 배치된 고 내부상 역 유화액을 또한 포함하고, 상기 기재가 제 1 기본 중량을 갖고, 상기 유화액이 피복 중량을 갖고, 상기 피복 중량이 상기 기본 중량의 50% 이상이고, 상기 유화액이 200인치-1미만의 표면적 대 부피 비율을 갖고, 바람직하게는 상기 피복 중량이 상기 기본 중량의 75% 이상인 와이프.
  6. 기재 및 그 위에 배치된 고 내부상 역 유화액을 갖는 와이프로서, 상기 유화액이 불연속적 패턴으로 배치됨으로써, 사용시, 상기 기재가 상기 유화액에서 액체를 방출시켜 사용중 젖는 제 1 영역 및 사용중 건조한 제 2 영역을 갖고, 바람직하게는 상기 습윤 영역 및 상기 건조 영역이 교대하는 줄무늬의 반-연속 패턴을 포함하고, 보다 바람직하게는 상기 액체가 물을 포함하는 와이프.
  7. 복수 층을 갖는 적층물을 포함하는 와이프로서, 상기 층이 두 개의 외겹 및 그 사이에 배치된 중심겹을 포함하고, 상기 외겹 각각이 기재를 포함하고, 상기 중심겹이 하나 이상의 상기 외겹 위에 배치되고, 고 내부상 역 유화액을 포함하고, 상기 외겹이 결합된 제 1 기본 중량을 갖고, 상기 유화액이 피 복 중량을 갖고, 상기 피복 중량이 상기 외겹의 상기 결합된 기본 중량의 150% 이상이고, 상기 유화액이 또한 200인치-1미만의 표면적 대 부피 비율을 갖고, 바람직하게는 상기 유화액의 상기 피복 중량이 상기 외겹의 상기 결합된 기본 중량의 200% 이상이고, 보다 바람직하게는 상기 기재가 통기 건조(through-air-dried)된 티슈를 포함하는 와이프.
  8. 제 3 항, 제 4 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저 기본 중량 영역이 천공을 포함하는 와이프.
  9. 기재를 제공하는 단계;
    고 내부상 역 유화액을 제공하는 단계;
    상기 기재의 제 1 복수 영역이 상기 유화액으로 피복되고, 상기 기재의 제 2 복수 영역이 상기 유화액이 없는 패턴으로 상기 유화액을 상기 기재상에 배치하는 단계를 포함하고, 바람직하게는 상기 기재상에 상기 유화액을 배치하는 단계가:
    상기 기재 중 하나와 상기 유화액을 서로에 대해 기계방향으로 이동시키는 단계; 및
    상기 줄무늬가 상기 기계 방향에 대략 수평이고, 보다 바람직하게는 상기 유화액이 50 인치-1이상의 표면적 대 부피 비율을 갖고, 가장 바람직하게는 상기 유화액이 상기 기재의 표면적의 10 내지 25%를 피복하는, 복수의 줄무늬로 상기 기재상에 상기 유화액을 압출하는 단계
    를 포함하는 와이프의 제조방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가 셀룰로즈성 기재인 와이프.
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