KR20020049036A - 개선된 유체 처리 특성을 갖는 생분해성 부직물 및 이를함유하는 일회용 용품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개선된 유체 처리 특성을 갖는 생붕해성 부직물 및 일회용 용품에 관한 것이다. 부직물은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 멀티카르복실산; 및 습윤제의 미반응 혼합물을 포함하는 열가소성 조성물을 이용해 제조될 수 있다. 열가소성 조성물은 상당한 생분해성 특성을 나타내지만 쉽게 가공된다. 생붕해성 부직물은 체액과 같은 유체의 흡수용으로 의도된 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있다.

Description

개선된 유체 처리 특성을 갖는 생분해성 부직물 및 이를 함유하는 일회용 용품 {Biodegradable Nonwovens with Improved Fluid Management Properties and Disposable Articles Containing the Same}
일회용 흡수 제품은 현재 많은 분야에 폭넓게 사용되고 있다. 예를 들면, 유아 및 어린이 위생 분야에서는 기저귀 및 유아 배변훈련용 속팬츠가 일반적으로 재사용가능한 천 흡수 용품을 대체해 오고 있다. 다른 대표적인 일회용 흡수 제품으로는 여성 위생 제품, 예를 들면 생리대 또는 탐폰, 성인 실금용 제품, 및 보건위생 제품, 예를 들면 수술용 드레이프 또는 상처 드레싱을 들 수 있다. 대표적인 일회용 흡수 제품은 일반적으로 표면시트, 배면시트, 및 표면시트와 배면시트 사이의 흡수 구조물을 포함하는 복합 구조물을 포함한다. 이들 제품은 보통 제품을 착용자에 꼭 맞추기 위한 몇몇 유형의 체결 시스템을 포함한다.
일회용 흡수 제품은 대표적으로 사용 동안에 물, 뇨, 월경 또는 혈액과 같은 1종 이상의 액체 배설물을 받아 들인다. 이 때문에, 일회용 흡수 제품의 외부 커버 배면시트 재료는 대표적으로 충분한 강도 및 처리 용량을 나타내어 착용자가 사용하는 동안에 일회용 제품이 그의 일체성을 보유하고 제품으로 배설되는 액체가 누출되지 않도록 하는 액체 불용성 및 액체 불투과성 재료, 예를 들면 폴리프로필렌 필름으로 이루어진다.
비록 현재의 일회용 아기 기저귀 및 다른 일회용 흡수 제품들이 일반적으로 대중에 의해 받아들여지고 있지만, 이들 제품은 특정 영역에서 여전히 개선의 여지를 갖고 있다. 예를 들면, 많은 일회용 흡수 제품은 폐기되기 어려울 수 있다. 예를 들면, 많은 일회용 흡수 제품을 변기를 통해 수세시켜 하수 시스템으로 보내려는 시도들은 흔히 변기 또는 변기와 하수 시스템을 연결하는 관을 막히게 한다. 특히, 일회용 흡수 제품에 통상적으로 사용되는 외부 커버 재료는 변기를 통해 아래로 수세시켰을 때 일반적으로 붕해되거나 또는 분산되지 않아서 일회용 흡수 제품이 이러한 방식으로 버려질 수 없도록 한다. 일회용 흡수 제품의 전체 부피를 감소시켜 변기 또는 하수관을 막히게 할 가능성을 감소시키기 위하여 외부 커버 재료를 매우 얇게 제조한다면, 외부 커버 재료는 대표적으로 외부 커버 재료가 착용자에 의한 정상적인 사용 응력을 받을 때 찢어지거나 또는 터지는 것을 막을 수 있는 충분한 강도를 나타내지 못하게 된다.
또한, 고체 쓰레기 처리에 대한 관심이 전세계적으로 증가되고 있다. 쓰레기매립지가 계속해서 가득차게 되면서, 일회용 제품에서 원료 감소, 일회용 제품에 보다 많은 재활용가능한 및(또는) 분해가능한 성분의 혼입 및 쓰레기매립과 같은 고체 쓰레기 처리 시설 내로의 유입 이외의 수단에 의해 폐기처리될 수 있는 제품이 고안에 대한 요구가 증가되고 있다.
이 때문에, 일반적으로 사용 중에는 그의 일체성 및 강도를 보유하지만, 사용 후에는 재료가 보다 효율적으로 폐기될 수 있는 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있는 신규 재료를 필요로 한다. 예를 들면, 일회용 흡수 제품은 퇴비화에 의해 용이하게 및 효율적으로 폐기처리될 수 있다. 별법으로는, 일회용 흡수 제품은 일회용 흡수 제품이 분해될 수 있는 액체 하수 시스템으로 용이하게 및 효율적으로 폐기처리될 수 있다.
시판되는 생분해성 중합체의 대다수가 지방족 폴리에스테르 재료이다. 비록 지방족 폴리에스테르로부터 제조된 섬유가 공지되어 있지만, 이들의 사용시에 문제점이 나타났다. 특히, 지방족 폴리에스테르 중합체는 예를 들어 폴리올레핀 중합체에 비해 느린 결정화 속도 갖음으로 해서 종종 지방족 폴리에스테르 중합체의 불량한 가공성을 야기한다고 공지되어 있다. 대부분 지방족 폴리에스테르 중합체는 또한 폴리올레핀 보다 더욱 낮은 융점을 갖고 열 가공 후 충분히 냉각시키기가 어렵다. 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합체는 본질적으로 습윤성 물질이 아니며 개인 위생 용품 분야에 사용하기 위해 변형이 필요할 것이다. 또한, 가공 첨가제의 사용은 원래 재료의 생분해성 속도를 지연시키거나 가공 첨가제 그 자체가 생분해성이 아닐 수 있다.
또한, 비록 분해가능한 일성분 섬유가 공지되어 있지만, 이들의 사용시에 문제점이 나타났다. 특히, 공지된 분해가능한 섬유들은 대표적으로 양호한 열 치수 안정성을 갖지 못하여 섬유들이 일반적으로 열 결합 또는 적층과 같은 공정후반의 열 처리 과정 동안 중합체쇄 이완에 기인한 심각한 열 수축을 일으킨다.
예를 들어, 폴리(락트산) 중합체로부터 제조된 섬유들이 공지되어 있지만, 이들의 사용시에 문제점이 나타났다. 특히, 폴리(락트산) 중합체는 예를 들어 폴리올레핀 중합체에 비해 비교적 느린 결정화 속도를 가지므로 이로 인해 종종 지방족 폴리에스테르 중합체의 가공성이 불량해진다고 알려져 있다. 또한, 폴리(락트산) 중합체는 일반적으로 양호한 열 치수 안정성을 갖지 못한다. 보통, 폴리(락트산) 중합체는 열 경화와 같은 별도의 단계를 사용하지 않을 경우 열 결합 또는 적층과 같은 공정후반의 열 처리 과정 동안 중합체쇄 이완에 기인한 심각한 열 수축을 일으킨다. 그러나, 이러한 열 경화 단계 때문에 일반적으로 스펀본드 및 용융취입과 같이 열 경화를 달성하기가 매우 어려운 동일계 중 부직물 형성 공정에서 이 섬유의 사용이 제한된다.
부가적으로, 많은 개인 위생 용품에서 중요한 성분 중 하나는 신체측 라이너이다. 라이너는 보통 계면활성제 처리된 폴리올레핀 스펀본드로 구성된다. 라이너로 사용되는 스펀본드에서, 상기 재료가 유체 배설물의 흡수를 촉진하기 위해 습윤성인 것이 바람직하다. 신속한 흡수 이외에, 복합체 흡수 제품이 착용자의 피부를 건조하게 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 스펀본드 재료가 피부에 부드러운 감촉을 갖는 것이 바람직하다. 현재 스펀본드 기저귀 라이너는 이와 관련된 많은 문제점을 갖는다. 우선, 상기 라이너는 폴리올레핀계 재료로 구성되고 분해되지 않는다. 이들 재료의 소수성 성질로 인해, 라이너를 계면활성제로 처리하여 습윤성으로 만들어야만 한다. 계면활성제는 폴리올레핀에 영구적으로 고정되지 않으므로, 수차례의 배설 동안 씻겨져 부직물의 흡수 시간을 증가시키는 경향이 있다.
따라서, 보다 빠른 흡수 시간 및 개선된 피부 건조상태와 같은 개선된 유체 처리 특성을 갖는 습윤성 구조로 유용한 부직물이 필요하다. 추가적으로, 개선된 유체 처리 특성을 제공하면서 생붕해성인 부직물이 필요하다.
<발명의 요약>
따라서, 본 발명은 바람직하게 개선된 유체 처리 특성을 갖는 부직물 및 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 보다 빠른 흡수 시간을 갖는 부직물 및 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 개선된 피부 건조상태를 갖는 부직물 및 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 개선된 유체 처리 특성도 제공하면서 생분해성인 부직물 및 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 부직물, 및 바람직한 가공성, 액체 습윤성 및 열 치수안정성을 나타내는 열가소성 조성물을 포함하는 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 부직물 및 용이하게 및 효율적으로 섬유로 형성될 수 있는 열가소성 조성물을 포함하는 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 부직물 및 부직 구조물을 제조하는데 사용하기 적합한 열가소성 조성물을 포함하는 일회용 흡수 용품을 제공한다.
또한, 바람직하게는 체액과 같은 유체의 흡수에 사용할 수 있지만 환경에서 쉽게 분해가능한 일회용 흡수 제품을 제공한다.
이들 요망은 실질적으로 생분해성이지만 환경에서 쉽게 제조되며 목적 최종 부직 구조물로 쉽게 가공되는 열가소성 조성물을 포함하는 부직물을 제공하는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 한 면은 제1성분, 제2성분 및 제3성분을 포함하는 열가소성 조성물을 갖는 부직물에 관한 것이다.
이러한 열가소성 조성물의 한 실시태양은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 약 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및 약 10 내지 약 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 습윤제의 미반응 혼합물을 포함하며, 바람직한 특성을 나타낸다.
또다른 면에서, 본 발명은 실질적으로 분해성이지만 쉽게 제조되고 목적 최종 부직 구조물로 쉽게 가공할 수 있는 다성분 섬유에 관한 것이다.
본 발명의 한 면은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 약 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및 약 10 내지 약 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 습윤제의 미반응 혼합물을 포함하는 다성분 섬유에 관한 것이다.
또다른 면에서, 본 발명은 본원에 개시된 다성분 섬유를 포함하는 부직 구조물에 관한 것이다.
이러한 부직 구조물의 한 실시태양은 일회용 흡수 제품에서 유용한 표면시트이다.
또다른 면에서, 본 발명은 본원에 개시된 부직물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
또다른 면에서, 본 발명은 본원에 개시된 다성분 섬유를 포함하는 일회용 흡수 제품에 관한 것이다.
본 발명은 개선된 유체 처리 특성을 갖는 생붕해성 부직물 및 이를 함유하는 일회용 흡수 제품에 관한 것이다. 부직물은 중합체 블렌드로부터 제조될 수 있다. 이들 블렌드는 다성분 섬유를 포함할 수 있다. 이들 다성분 섬유는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 멀티카르복실산 (multicarboxylic acid); 및 습윤제의 미반응 혼합물을 포함한다. 다성분 섬유는 상당한 생붕해성을 나타내면서도 용이하게 가공처리된다. 일회용 흡수 제품은 체액과 같은 유체의 흡수용으로 사용될 수 있다.
본 발명은 생붕해성 부직물, 및 제1성분, 제2성분 및 제3성분을 포함하는 열가소성 조성물을 포함하는 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용될 때, "열가소성"이란 용어는 열에 노출되었을 때 연화되고, 실온으로 냉각되었을 때 실질적으로 그의 원 상태로 되돌아가는 재료를 말한다.
본원에 기재된 성분의 미반응 혼합물을 사용함으로써, 실질적으로 분해될 수있지만, 섬유의 효과적인 기계적 특성을 나타내는 섬유 및 부직 구조물로 용이하게 가공될 수 있는 열가소성 조성물이 제조될 수 있음을 발견하였다.
열가소성 조성물 중의 제1성분은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체이다.
폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 일반적으로 글리콜과 디카르복실산 또는 그의 산 무수물의 축합 중합에 의해 제조된다. 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 선형 중합체 또는 장쇄 분지형 중합체일 수 있다. 장쇄 분지형 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 일반적으로 삼관능성 또는 사관능성 폴리올, 옥시카르복실산, 및 다염기 카르복실산으로 구성된 군으로부터 선택된 추가의 다관능성 성분을 사용함으로써 제조된다. 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 당 업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드 (Showa High Polymer Co., Ltd.)의 유럽 특허 출원 제0 569 153 A2호에 기재되어 있다.
폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체는 일반적으로 적어도 하나의 알킬 글리콜과 하나 이상의 지방족 다관능성 산과의 중합에 의해 제조된다. 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체도 또한 당업계에 공지되어 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 예는 바이오놀레 (Bionolle(TM)) 1020 폴리부틸렌숙시네이트 중합체 또는 바이오놀레 3020 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체 (둘 다 본질적으로 선형 중합체임)란 상표명으로 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드로부터 입수가능한, 다양한 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 중합체를 포함한다. 이들 재료들은 실질적으로 생분해성이라 알려져 있다.
폴리카르보락톤 중합체는 일반적으로 ε-카프로락톤의 중합에 의해 제조된다. 본 발명에 사용하는데 적합한 폴리카프로락톤 중합체의 예들은 톤 (TONE(TM)) 중합체 P767E 및 톤 중합체 P787 폴리카프로락톤 중합체란 상표명으로 뉴저지주 소머셋 소재의 유니온 카바이드 코포레이션 (Union Carbide Corporation)으로부터 입수가능한 다양한 폴리카프로락톤 중합체를 포함한다. 이들 재료들은 실질적으로 생분해성이라 알려져 있다.
일반적으로, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 지방족 폴리에스테르 중합체를 바람직한 특성을 나타내는 열가소성 조성물을 생성시키는데 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재하는 것이 바람직하다. 지방족 폴리에스테르 중합체는 열가소성 조성물에 0 초과 100 중량% 미만, 유리하게는 약 40 중량% 내지 100 중량% 미만, 더욱 유리하게는 약 50 중량% 내지 약 95 중량%, 적합하게는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 더욱 적합하게는 약 60 중량% 내지 약 80 중량%, 가장 적합하게는 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 양으로 존재하는데, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
지방족 폴리에스테르 중합체가 바람직한 용융 강도, 섬유 기계적 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는데 효과적인 중량 평균 분자량을 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 중량 평균 분자량이 너무 높을 경우, 이것은 중합체쇄가 심하게 엉켜서 가공하기 어려운 중합체를 포함하는 열가소성 조성물을 야기시킬 수 있음을 나타낸다. 역으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 중량 평균 분자량이 너무 낮을 경우, 이것은 중합체쇄가 충분히 엉키지 않아서 비교적 약한 용융 강도를 나타내어 고속 가공을 매우 어렵게 만드는 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 열가소성 조성물을 야기시킬 수 있음을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 사용하기 적합한 지방족 폴리에스테르 중합체는 각각 유리하게는 약 10,000 내지 약 2,000,000, 보다 유리하게는 약 50,000 내지 약 400,000, 및 적합하게는 약 100,000 내지 약 300,000의 중량 평균 분자량을 나타낸다. 중합체 또는 중합체 블렌드에 대한 중량 평균 분자량은 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명된 바와 같은 방법을 사용하여 구할 수 있다.
지방족 폴리에스테르 중합체는 열가소성 조성물이 바람직한 용융 강도, 섬유 기계적 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는데 효과적인 다분산성 지수 값을 나타내는 것이 또한 바람직하다. 본 명세서에서 사용된 "다분산성 지수"는 중합체의 중량 평균 분자량을 중합체의 수 평균 분자량으로 나누어 얻어지는 값을 나타낸다. 중합체 또는 중합체 블렌드의 수 평균 분자량은 당업계의 기술자들에게 공지된 방법에 의해 구할 수 있다. 일반적으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 다분산성 지수 값이 너무 높을 경우, 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 열가소성 조성물은 방사 동안에 보다 낮은 용융 강도 특성을 갖는 저분자량 중합체를 포함하는 중합체 세그먼트에 의해 야기된 일치하지 않는 가공 특성 때문에 가공하기 어려울 수 있다. 따라서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 각각 유리하게는 약 1 내지 약 15, 보다 유리하게는 약 1 내지 약 4, 적합하게는 약 1 내지 약 3의 다분산성 지수 값을 나타내는 것이 바람직하다.
지방족 폴리에스테르 중합체가 용융 가공가능한 것이 일반적으로 바람직하다. 그러므로 중합체는 유리하게는 10분 당 약 1 그램 내지 10분 당 약 200 그램, 적합하게는 10분 당 약 10 그램 내지 10분 당 약 100 그램, 보다 적합하게는 10분 당 약 20 그램 내지 10분 당 약 40 그램의 용융 유량을 나타내는 것이 바람직하다. 재료의 용융 유량은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되어 있는 ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라 구할 수 있다.
본 발명에서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 실질적으로 생분해성인 것이 바람직하다. 그 결과, 이들 열가소성 조성물을 포함하는 부직물은 주위 환경에 버려져서 공기 및(또는) 물에 노출될 때 실질적으로 분해될 수 있게 된다. 본 명세서에서 사용된 "생분해성"은 세균, 진균 및 조류와 같은 자연 발생적 미생물의 작용으로부터 재료가 분해되는 것을 나타낸다. 재료의 생분해성은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되어 있는 ASTM 시험 방법 5338.92 또는 ISO CD 시험 방법 14855를이용해 구할 수 있다. 한 특정 실시태양에서, 재료의 생분해성은 증가하는 온도 프로파일을 사용하기 보다는 시험에 걸쳐 시험 챔버를 약 58 ℃의 일정 온도에서 유지하는, 변형된 ASTM 시험 방법 5338.92를 이용해 구해질 수 있다.
본 발명에서는 또한 지방족 폴리에스테르 중합체가 실질적으로 퇴비화가능한 것이 바람직하다. 그 결과, 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 부직물은 주위 환경에 버려져서 공기 및(또는) 물에 노출될 때 실질적으로 퇴비화가능하게 된다. 본 명세서에서 사용된 "퇴비화가능한"은 재료가 가시적으로 구별될 수 없고 공지된 퇴비화가능한 재료와 일치하는 속도로 이산화탄소, 물, 무기 화합물 및 생물질로 분해되도록 퇴비 작업현장에서 생물학적 분해를 행할 수 있음을 나타낸다.
열가소성 조성물의 제2성분은 멀티카르복실산이다. 멀티카르복실산은 2개 이상의 카르복실산기를 포함하는 임의의 산이다. 본 발명의 한 실시태양에서, 멀티카르복실산이 선형인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하기 적합한 것은 2개의 카르복실산기를 포함하는 디카르복실산이다. 일반적으로 멀티카르복실산이 너무 크지 않은 총 탄소수를 갖는 것이 바람직한데, 이 경우 결정화 운동, 본 발명의 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유 또는 부직 구조물의 결정화가 발생하는 속도가 바람직한 값보다 느려질 수 있기 때문이다. 따라서, 멀티카르복실산은 유리하게는 약 30 미만, 더욱 유리하게는 약 4 내지 약 30, 적합하게는 약 5 내지 약 20, 더욱 적합하게는 약 6 내지 약 10의 총 탄소수를 갖는다. 적합한 멀티카르복실산은 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤란산, 세바크산, 및 이들 산의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다.
일반적으로, 멀티카르복실산은 바람직한 특성을 나타내는 열가소성 조성물을 생성시키는데 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중 존재하는 것이 바람직하다. 멀티카르복실산은 열가소성 조성물 중 0 중량% 초과, 유리하게는 0 중량% 초과 내지 약 30 중량%, 더욱 유리하게는 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 25 중량%, 더욱 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 20 중량%, 가장 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 존재할 것이며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용된 열가소성 조성물을 본 발명에서 바람직한 특성을 나타내는 부직물로 가공하기 위해서는, 일반적으로 멀티카르복실산은 유리하게는 열가소성 조성물의 열 가공 동안은 액상으로 존재하지만, 지방족 폴리에스테르 중합체가 고형화되거나 결정화하기 전 멀티카르복실산은 고형화되거나 결정화되는 것이 바람직하다는 것을 밝혀졌다.
열가소성 조성물에서, 멀티카르복실산은 두 가지 중요하지만 별개의 작용을 수행한다고 믿어진다. 우선, 열가소성 조성물이 용융 상태인 경우, 다카르복실산은 지방족 폴리에스테르 중합체의 내부 변형을 통해 부직물의 가요성 및 인성을 증가시키면서 열가소성 조성물의 가공을 촉진하는 가공 윤활제 또는 가소화제로 작용한다고 믿어진다. 여기에 구속되고자 하는 것은 아니지만, 멀티카르복실산이 지방족 폴리에스테르 중합체쇄와 멀티카르복실산 대 지방족 폴리에스테르 중합체 원자가 결합을 함께 고정하는 제2 원자가 결합을 대체하여 중합체쇄 세그먼트의 운동을촉진한다고 믿어진다. 이러한 효과로, 일반적으로 압출기를 회전시키는데 필요한 토크는 지방족 폴리에스테르 중합체 단독의 가공시 비해 극적으로 감소된다. 또한, 열가소성 조성물을 방사시켜 부직물을 만드는데 필요한 공정 온도가 극적으로 낮아짐으로써 지방족 폴리에스테르 중합체의 열 분해에 대한 위험 및 제조된 부직물에 필요한 냉각 속도가 낮아진다. 다음으로, 부직물이 냉각되고 그의 액체 또는 용융 상태로부터 고형화될 때, 멀티카르복실산은 핵생성체로 작용한다고 믿어진다. 지방족 폴리에스테르 중합체는 매우 낮은 결정화 속도를 갖는다고 알려져 있다. 전통적으로, 이 문제점을 해결하는 2가지 중요한 방법이 있다. 하나는 냉각 온도 프로파일을 변화시켜 결정화 운동을 극대화시키는 것이고, 다른 하나는 핵생성체를 첨가하여 결정화 자리 및 결정화 정도를 증가시키는 것이다.
압출된 조성물의 주위 온도로의 냉각 공정은 보통 주위 온도 또는 주위 온도 미만의 공기를 압출된 열가소성 조성물 위로 송풍시켜 달성된다. 온도 변화는 비교적 짧은 시간 프레임, 예를 들면 수 초에 걸쳐 일반적으로 100 ℃보다 크고, 가장 일반적으로는 150 ℃보다 크기 때문에 급냉 또는 과냉각이라 할 수 있다. 중합체의 용융 점도를 감소시킴으로써, 중합체는 일반적으로 더욱 낮은 온도에서 성공적으로 압출될 수 있다. 이는 일반적으로 냉각시 필요한 온도 변화를 바람직하게 150 ℃ 미만, 몇몇 경우 100 ℃ 미만으로 감소시킬 것이다. 과냉각이 매우 짧은 시간 범위 내이어야 하기 때문에 이러한 통상적인 공정을 실제 제조 방법에서 지방족 폴리에스테르의 결정화 운동을 최대화하는 유일한 방법으로 필요한 이상적인 냉각 온도 프로파일을 만드는 것은 매우 어렵다. 그러나, 표준 냉각 방법을 제2 변형 방법과 조합하여 사용할 수 있다. 통상적인 제2 방법은, 예를 들어 열가소성 조성물과 혼합되어 고체 입상물질 켄칭 동안 결정화를 개시하는 자리를 제공하는 핵생성체를 갖는 것이다. 그러나, 이러한 고형 핵생성체는 일반적으로 열가소성 조성물 중에서 매우 쉽게 집괴되어 방사 동안 필터 및 방사구 구멍을 블록킹할 수 있다. 또한, 이러한 고형 핵생성체의 핵생성 효과는 보통 이러한 고형 핵생성체의 약 1 %를 첨가하는 수준에서 정점에 도달한다. 이들 인자 둘 다는 일반적으로 높은 중량%의 이러한 고형 핵생성체를 열가소성 조성물에 첨가하는 능력 또는 요망을 감소시킨다. 그러나, 열가소성 조성물의 가공에서 멀티카르복실산은 여전히 핵생성체로 작용하여 지방족 폴리에스테르의 냉각 동안 고형화 또는 결정화할 수 있지만, 멀티카르복실산이 일반적으로 가소제로 작용하여 추출 공정 동안 액상 형태로 존재한다는 것이 밝혀졌다. 균일 용융물로부터 냉각시, 멀티카르복실산은 비교적 작은 분자이기 때문에 융점 이하로 떨어지는 것 보다 비교적 더 신속히 및 보다 완전히 고형화 또는 결정화된다고 믿어진다. 예를 들어, 아디프산은 약 162 ℃의 융점, 및 약 145 ℃의 결정화 온도를 갖는다.
매크로분자인 지방족 폴리에스테르 중합체는 비교적 매우 느린 결정화 속도를 갖고, 이는 냉각시 일반적으로 융점 온도보다 더 낮은 온도에서 더욱 느리게 고형화 또는 결정화 된다는 것을 의미한다. 이어서, 이러한 냉각 동안, 멀티카르복실산을 지방족 폴리에스테르 중합체 전에 결정화시키고, 일반적으로 열가소성 조성물을 냉각하는 중 고형 친핵생성 자리로 작용한다.
지방족 폴리에스테르 중합체의 부직물로의 열 가공에서 나타나는 또다른 주된 어려움은 이들 중합체의 점착성이다. 섬유를 기계적으로 또는 공기 연신 공정을 통해 연신시키기 위한 노력은 종종 섬유의 고형 덩어리로의 집괴를 야기할 것이다. 일반적으로 고형 충전제의 첨가는 대부분의 경우 중합체 용융물의 점착성을 감소시키는 작용을 한다. 그러나, 고형 충전제의 사용은 중합체가 매우 작은 직경의 구멍을 통해 압출되는 부직포 분야에서는 문제점일 수 있다. 이는 충전제 입자가 방사구 구멍 및 필터 스크린을 막는 경향이 있기 때문에 섬유 방사 공정을 방해한다. 이와는 달리, 본 발명에서 멀티카르복실산은 일반적으로 압출 공정동안 액체로 유지되지만, 켄칭 공정동안 거의 즉시 고형화된다. 따라서, 멀티카르복실산은 시스템의 전체 결정화도를 강화하고, 섬유의 접착성을 감소시키며 연신동안 섬유 집괴와 같은 문제점을 제거하는 고형 충전제로 효과적으로 작용한다.
멀티카르복실산은 그가 혼합되는 지방족 폴리에스테르 중합체와 높은 수준의 화학적 혼화성을 갖는 것이 바람직하다. 종래 기술에서 일반적으로 폴리락티드-아디프산 혼합물의 가능성을 입증하고 있지만, 독특한 특징은 본 발명에서 발견되었다. 폴리락티드-아디프산 혼합물은 일반적으로 비교적 소량, 예를 들어 약 2 중량% 미만의 습윤제와 매우 어렵게 블렌딩될 수 있다. 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 및 폴리카프로락톤은 대량의 멀티카르복실산 및 습윤제 둘 다와 매우 혼화성인 것으로 밝혀졌다. 이에 대한 이유는 지방족 폴리에스테르 중합체의 화학적 구조로 인한 것이라 믿어진다. 폴리락트산 중합체는 CH2보다 긴 선형 부분이 없는 비교적 벌크한 화학적 구조이다. 즉, 각 CH2세그먼트는 산소 또는 다른 측쇄를 함유하는 탄소와 연결된다. 따라서, 아디프산과 같은 멀티카르복실산 자체는 폴리락티드 중합체 주쇄에 근접하게 정렬될 수 없다. 폴리부틸렌 숙시네이트 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트의 경우, 중합체 주쇄는 그의 구조 중 반복 단위 (CH2)2및 (CH2)4를 갖는다. 폴리카프로락톤은 반복 단위 (CH2)5를 갖는다. 산소 원자 및 벌크한 측쇄에 의해 방해되지 않은 이러한 비교적 긴 개방된 선형 부분은 (CH2)4단위를 갖는 아디프산과 같은 적합한 멀티카르복실산과 잘 정렬됨으로써 멀티카르복실산과 적합한 지방족 폴리에스테르 중합체 분자와 매우 근접하게 접촉할 수 있다. 이러한 특별한 경우 중 멀티카르복실산과 지방족 폴리에스테르 중합체 간의 이러한 뛰어난 혼화성은 본 발명의 제3성분인 습윤제의 혼입을 비교적 쉽게 하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 적합한 혼화성은 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리카프로락톤 또는 이들 중합체의 블렌드 또는 공중합체와 적합한 다카르복실산 및 습윤제를 함유하는 혼합물의 혼합 및 이로부터의 섬유 또는 부직물 생성의 용이함에 의해 입증된다. 폴리락티드-멀티카르복실산 시스템의 경우 습윤제가 일반적으로 혼합물로 쉽게 혼입되지만, 이들 혼합물의 가공성은 뛰어나다.
개별적으로 또는 함께 혼합할 경우, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체는 일반적으로 소수성이다. 일반적으로, 열가소성 조성물로부터 제조된 부직물이 친수성인 것이 바람직하기 때문에, 바람직한특성을 달성하기 위해 열가소성 조성물에 또다른 성분을 사용할 필요가 있다는 것이 밝혀졌다. 이 때문에, 열가소성 조성물은 바람직하게 습윤제를 포함한다.
따라서, 열가소성 조성물 중 제3성분은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌-코-숙시네이트, 이들 중합체의 혼합물, 및(또는) 이들 중합체의 공중합체에 대한 습윤제이다. 일반적으로, 본 발명에 사용하는데 적합한 습윤제는 일반적으로 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체의 친수성 부분과 일반적으로 혼화성인 친수성 부분, 및 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체의 소수성 부분과 일반적으로 혼화성인 소수성 부분을 포함할 것이다. 습윤제의 이러한 친수성 및 소수성 부분은 일반적으로 별도의 블록으로 존재하여 전체 습윤제 구조는 디블록 또는 랜덤 블록일 수 있다. 지방족 폴리에스테르 중합체의 융점 미만이거나 약간 추과하는 습윤제가 바람직하므로, 켄칭 공정 동안 습윤제는 지방족 폴리에스테르 중합체가 결정화된 후 액체로 유지된다. 이는 습윤제가 제조된 섬유 구조물의 표면으로 이동되는 것을 야기함으로써, 섬유 구조물의 습윤 특성 및 가공성을 개선시킨다. 이어서, 일반적으로 열가소성 조성물로부터 가공된 부직물 중에서, 가공된 재료의 공기 중에서의 물의 접촉각을 변화시킴으로써 습윤제가 계면활성제로서 작용하는 것이 바람직하다. 습윤제의 소수성 부분은 폴리올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌일 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 습윤제의 친수성 부분은 에틸렌 옥시드, 에톡실레이트, 글리콜, 알코올 또는 이들의 임의의 혼합물을 함유할 수 있다. 적합한 습윤제의 예로는 모두 미국 오클라호마주 툴사 소재의 페트롤라이트 코포레이션 (Petrolite Corporation)으로부터 입수할 수 있는, 유니톡스(UNITHOX(R)) 480 및 유니톡스 750 에톡실화 알코올 또는 유니시드(UNICID(R)) 산 아미드 에톡실레이트를 들 수 있다.
다른 적합한 계면 활성제는, 예를 들어
a. 미시건주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션 (Dow Coring Corporation)으로부터 입수가능한 D193 및 D1315 실리콘 글리콜 공중합체와 같은 실리콘 글리콜 공중합체로 구성된 계면 활성제,
b. 노쓰 캐롤라이나주 샬롯트 소재의 훼스트 셀라네즈 코프. (Hoechst Celanese Corp.)로부터 입수가능한 제나폴 (GENAPOL(TM)) 24-L-60, 제나폴 24-L-92 또는 제나폴 24-L-98N 에톡실화 알코올과 같은 에톡실화 알코올,
c. 일리노이주 거르니 소재의 PPG 인더스트리즈, 인크. (PPG Industries, Inc.)로부터 입수가능한 마졸 (MAZOL(TM)) 80 MGK 에톡실화 디글리세리드와 같은 에톡실화 모노글리세리드 및 디글리세리드로 구성된 계면활성제,
d. 산도즈 케미칼 코프. (Sandoz Chemical Corp.)로부터 입수가능한 산도판 (SANDOPAN(TM)) DTC, 산도판 KST 또는 산도판 DTC-100 카르복실화 알코올 에톡실레이트와 같은 카르복실화 알코올 에톡실레이트로 구성된 계면활성제,
e. 오하이오주 신시네티 소재의 헨켈 코프./에머리 그룹 (Henkel Corp./Emery Grp.)로부터 입수가능한 트릴론 (TRYLON(TM)) 5906 및 트릴론 5909 에톡실화 지방족 에스테르와 같은 에톡실화 지방 에스테르
중 하나 이상을 포함할 수 있다.
습윤제는 열가소성 조성물이 바람직한 용융 강도, 섬유 기계적 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는데 효과적인 중량 평균 분자량을 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 습윤제의 중량 평균 분자량이 너무 높을 경우, 습윤제의 점도가 너무 높아 블렌딩하는데 필요한 유동성이 부족하여 열가소성 조성물 중 다른 성분들과 잘 블렌딩되지 않을 것이다. 역으로, 습윤제의 중량 평균 분자량이 너무 낮을 경우, 이것은 습윤제가 일반적으로 다른 성분들과 잘 블렌딩되지 않을 것이며 낮은 점도를 가져 가공 문제점을 야기할 것임을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 사용하기 적합한 습윤제는 유리하게는 약 10,000 내지 약 100,000, 적합하게는 약 1000 내지 약 50,000, 더욱 적합하게는 약 1,000 내지 약 10,000의 중량 평균 분자량을 나타낸다. 습윤제에 대한 중량 평균 분자량은 당업자들에게 공지된 방법을 사용하여 구할 수 있다.
습윤제가 효과적인 친수성-호지성 균형비 (HLB 비)를 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다. 재료의 HLB 비는 재료의 친수성의 상대적인 비를 설명한다. HLB 비는 친수성 부분의 중량 평균 분자량을 재료의 전체 중량 평균 분자량으로 나눈 다음 이 값에 20을 곱한 값으로 계산된다. HLB 비 값이 너무 낮을 경우, 습윤제는 일반적으로 바람직한 친수성의 개선을 제공할 수 없게 된다. 역으로, HLB 비 값이 너무 높을 경우, 습윤제는 다른 성분들과의 화학적 불혼화성 및 점도 차이 때문에 일반적으로 열가소성 조성물로 블렌딩될 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에 유용한 습윤제는 유리하게는 약 10 내지 약 40, 적합하게는 약 10 내지 약 20, 보다 적합하게는 약 12 내지 약 16의 HLB 값을 나타낸다. 특정 습윤제에 대한 HLB 비는 잘 공지되어 있고(있거나) 각종 공지된 기술 문헌으로부터 구할 수 있다.
일반적으로 습윤제의 소수성 부분이 (CH2)n(식중, n은 4 이상임)을 포함하는 선형 탄화수소쇄인 것이 바람직하다. 이러한 선형 탄화수소 소수성 부분은 일반적으로 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 및 폴리카프로락톤 중합체 뿐만 아니라 아디프산과 같은 여러 멀티카르복실산의 유사한 부분과 매우 혼화성이다. 이러한 구조적 유사성을 이용하여, 친수성 부분은 제조된 부직물의 외부로 연장될 것이지만 습윤제의 소수성 부분은 지방족 폴리에스테르 중합체에 매우 근접히 결합할 것이다. 이러한 현상의 일반적인 결과, 제조된 부직물에 의해 나타나는 전진 접촉각이 비교적 크게 감소된다. 적합한 습윤제는 오클라호마주 툴사 소재의 페트롤라이트 코포레이션으로부터 입수가능한 유니톡스 480 및 유니톡스 750 에톡실화 알코올이다. 이들 습윤제는 탄소 26 내지 50개의 평균 선형 탄화수소쇄 길이를 갖는다. 습윤제의 소수성 부분이 페닐 고리 또는 벌크 측쇄와 같이 너무 벌크한 경우, 습윤제는 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합체 블렌드내로 잘 혼입되지 못할 것이다. 자유롭게 매달려 있는 습윤제의 친수성 부분이 있는 지방족 폴리에스테르 중합체 분자에 결합된 습윤제의 소수성 부분을 갖기 보다는, 습윤제 분자의 전체 분자는 혼합물중 자유롭게 부유하여 블렌드 중으로 혼입된다. 이는 친수성 쇄가 표면에 있지 않음을 나타내는 높은 전진 접촉 각 및 비교적 낮은 후퇴 접촉각에 의해 입증된다. 액체 배설 후, 습윤제는 표면으로 이동하여 낮은 후퇴 접촉 각을 야기할 수 있다. 이는 뉴저지주 크랜버리 소재의 롱-쁠랑 (Rhone-Poulenc)로부터 입수가능한 이게팔 (IGEPAL(TM)) RC-630 에톡실화 알킬 페놀 계면활성제의 사용을 통해 명백히 입증된다. 이게팔 RC-630 에톡실화 알킬 페놀은 지방족 폴리에스테르 중합체와의 혼화성을 제한하는 벌크한 페닐기를 갖고, 이는 지방족 폴리에스테르 중합체 및 이게팔 RC-630 에톡실화 알킬 페놀의 혼합물의 높은 전진 접촉값 및 낮은 후퇴 접촉값에 의해 입증된다.
습윤제가 바람직한 접촉각 값과 같은 바람직한 특성을 나타내는 열가소성 조성물을 생성시키는데 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재하는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 너무 많은 양의 습윤제는 열가소성 조성물의 가공 문제를 초래하거나, 또는 바람직한 전진 및 후퇴 접촉각과 같은 바람직한 특성을 나타내지 않는 최종 열가소성 조성물을 초래하게 된다. 습윤제는 유리하게는 약 0.5 중량% 내지 0 중량% 내지 약 25 중량%, 보다 유리하게는 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%, 적합하게는 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 보다 적합하게는 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 열가소성 조성물 중에 존재하게 되며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체; 멀티카르복실산; 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용한 열가소성 조성물의 주 성분들을 앞에서 설명하였지만, 상기 열가소성 조성물은 이들로 제한되지 않고 열가소성 조성물의 바람직한 특성에 악영향을 미치는 않는 다른 성분들을 포함할 수 있다. 추가의 성분으로 사용될 수 있는 재료의 예로는, 안료, 항산화제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동 촉진제, 고상 용매, 가소화제, 핵제, 미립자, 및 열가소성 조성물의 가공성을 향상시키기 위하여 첨가된 다른 재료들을 비제한적으로 포함한다. 상기 추가의 성분들이 열가소성 조성물 중에 포함되는 경우, 상기 추가의 성분들은 유리하게는 약 10 중량% 미만, 보다 유리하게는 약 5 중량% 미만, 적합하게는 약 1 중량% 미만의 양으로 사용되는 것이 일반적으로 바람직하며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체; 멀티카르복실산; 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용된 열가소성 조성물은 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 습윤제, 및 임의로 임의의 추가 성분들의 혼합물로부터 얻어지는 형태이다. 본 발명의 열가소성 조성물에 바람직한 특성을 달성하기 위해서는, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제가 서로 실질적으로 반응되지 않은 채로 유지되어 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및(또는) 습윤제의 공중합체가 형성되지 않는 것이 중요하다는 것을 알게 되었다. 이 때문에, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제 각각은 열가소성 조성물의 별도의 성분들로 유지된다.
각 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제는 일반적으로 열가소성 조성물을 형성하기 위해 제조된 혼합물 내에 별도의 지역 또는 도메인을 형성할 것이다. 그러나, 각 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제 각각의 사용한 상대량에 따라, 본질적으로 연속상이 비교적 다량으로 열가소성 조성물에 존재하는 중합체로부터 형성될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제를 함께 건식 혼합하여 열가소성 조성물 건조 혼합물을 형성시킨 후, 열가소성 조성물 건조 혼합물을 유리하게는 교반시키거나, 휘젓거나 또는 다른 방식으로 블렌딩하여 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 건조 혼합물을 형성시킨다. 이어서, 건조 혼합물을 예를 들면 압출기 중에서, 용융 블렌딩시켜 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 형성시킨다. 이어서, 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 냉각시키고, 펠릿화시킨다. 별법으로는, 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 직접 스핀 팩(spin pack) 또는 부직물을 형성하기 위한 다른 장치로 직접 보낼 수 있다.
본 발명의 성분들을 함께 혼합하는 별법은 예를 들면 성분들을 함께 혼합시키는데 사용되는 압출기 중에서 지방족 폴리에스테르 중합체에 멀티카르복실산, 및습윤제를 첨가하는 것을 포함한다. 또한, 모든 성분들을 함께 동시에 먼저 용융 혼합시킬 수도 있다. 본 발명의 성분들을 함께 혼합하는 다른 방법도 또한 가능하며, 당 업계의 통상의 숙련인들이 용이하게 알 수 있을 것이다. 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제가 본질적으로 반응되지 않은 채로 유지된다면, 핵 자기 공명법 및 적외선 분석법과 같은 기술을 사용하여 최종 열가소성 조성물의 화학적 특성을 평가할 수 있다.
각종 성분들을 열 가공하기 위한 전형적인 조건은 유리하게는, 약 100 초-1내지 약 50000 초-1, 보다 유리하게는 약 500 초-1내지 약 5000 초-1, 적합하게는 약 1000 초-1내지 약 3000 초-1, 가장 적합하게는 약 1000 초-1의 전단 속도를 사용하는 것을 포함한다. 성분들의 열 가공을 위한 전형적인 조건은 또한 유리하게는 약 50 ℃ 내지 약 500 ℃, 보다 유리하게는 약 75 ℃ 내지 약 300 ℃, 및 적합하게는 약 100 ℃ 내지 약 250 ℃의 온도를 사용하는 것을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 "소수성"이란 용어는 공기 중에서의 물의 접촉각이 적어도 90도인 재료를 말한다. 대조적으로, 본 명세서에서 "친수성"이란 용어는 공기 중에서의 물의 접촉각이 90도 미만인 재료를 말한다. 그러나, 시판되는 개인 위생 제품들은 일반적으로 바람직한 액체 수송 특성을 제공하기 위해 90도 보다 훨씬 작은 접촉각을 필요로 한다. 개인 위생 제품에 적합한 신속한 흡수 및 습윤 특성을 달성하기 위해, 공기중 물의 접촉각은 일반적으로 약 70도 미만으로 떨어지는 것이 바람직하다. 일반적으로, 접촉각이 감소될수록 습윤성이 양호해진다. 본 출원의 목적을 위해, 접촉 각을 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명된 바와 같은 방법을 사용하여 구할 수 있다. 접촉각 및 그의 측정의 일반적인 주제는 당업계에 잘 공지되어 있다 (예, 문헌 [Robert J. Good and Robert J. Stromberg, Ed., "Surface and Colloid Science - Experimental Methods", Vol. II,(Plenum Press, 1979)]).
본 발명에서 얻어진 다성분 섬유는 공기 중에서의 물의 접촉각 감소로 분명해지는, 친수성의 개선을 나타내는 것이 바람직하다. 섬유 샘플의 공기 중에서의 물의 접촉각은 시험 방법의 성질 때문에 전진 또는 후퇴 접촉각 값으로 측정될 수 있다. 전진 접촉각은 일반적으로 물과 같은 액체에 대한 재료의 초기 반응을 측정한다. 후퇴 접촉각은 일반적으로 제1 배설 또는 액체에의 노출 기간, 뿐만 아니라 이어지는 배설 동안에 걸쳐 재료가 어떻게 수행하게 되는지를 보여주는 척도를 제공한다. 보다 낮은 후퇴 접촉각은 재료가 액체 노출 동안 보다 친수성으로 되고, 이어서 일반적으로 보다 일정하게 액체를 수송할 수 있게 됨을 의미한다. 전진 및 후퇴 접촉각 데이타를 사용하여 본 발명의 다성분 섬유 또는 부직물의 매우 친수성인 성질을 확정지을 수 있다.
본 발명의 얻어진 부직물은 낮은 접촉각 이력현상으로 분명해지는, 액체 수송 속도의 개선을 나타내는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, 접촉각 이력현상은 평가되는 물질에 대한 전진 및 후퇴 접촉각의 차로서 한정된다. 예를 들어, 비교적 높은 전진 접촉각 및 비교적 낮은 후퇴 접촉각이 큰 접촉각 이력현상을 야기할 것이다. 이러한 경우, 초기 액체 배설은 일반적으로, 액체가 일단 흡수되면 일반적으로 보유할 수 있는 재료들에 의해 천천히 흡수될 것이다. 일반적으로, 높은 액체 수송 속도를 갖기 위해 비교적 낮은 전진 및 후퇴 접촉각 뿐만 아니라 작은 접촉 각 이력 현상은 갖는 것이 바람직하다. 접촉각 이력현상은 평가하려는 물질에서 액체의 위킹 속도의 표시하는데 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 실시태양에서는, 본원에 기재된 열가소성 조성물로부터 제조된 다성분 섬유 또는 부직물이 유리하게는 약 70도 미만, 보다 유리하게는 약 65도 미만, 적합하게는 약 60도 미만, 보다 적합하게는 약 55도 미만, 가장 적합하게는 약 50도 미만의 전진 접촉각 값을 나타내는 것이 바람직하며, 이 때 전진 접촉각은 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명되어 있는 방법에 의해 측정된다.
본 발명의 또다른 실시태양에서는, 본원에 기재된 열가소성 조성물로부터 제조된 다성분 섬유 또는 부직물이 유리하게는 약 60도 미만, 보다 유리하게는 약 55도 미만, 적합하게는 약 50도 미만, 보다 적합하게는 약 45도 미만, 가장 적합하게는 40도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 것이 바람직하며, 이 때 후퇴 접촉각은 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명되어 있는 방법에 의해 측정된다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 본원에 기재된 열가소성 조성물로부터 제조된 다성분 섬유 또는 부직물은 습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물로부터 제조된 다른 실질적으로 동일한 섬유 또는 부직 구조물에 의해 나타나는 전진 접촉각보다 낮은, 유리하게는 약 10도 이상, 더욱 유리하게는 약 15도 이상, 적합하게는 약 20도 이상, 더욱 적합하게는 약 25도 이상의 전진 접촉각을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시태양에서는, 본원에 기재된 열가소성 조성물로부터 제조된 다성분 섬유 또는 부직물은 습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물로부터 제조된 다른 실질적으로 동일한 섬유 또는 부직 구조물에 의해 나타나는 후퇴 접촉각보다 낮은, 유리하게는 약 5도 이상, 보다 유리하게는 약 10도 이상, 적합하게는 약 15도 이상, 보다 적합하게는 약 20도 이상의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 것이 바람직하다.
본원에 사용한 바와 같이, "습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물로부터 제조된 다른 실질적으로 동일한 부직물"이란 용어 및 다른 유사한 용어들은 본원에 기재된 습윤제를 포함하지 않고 이를 이용해 제조되지 않는 것을 제외하고는 본 발명의 부직물과 실질적으로 동일한 재료 및 실질적으로 동일한 공정을 이용해 제조된 대조군 부직물을 나타내기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 접촉각 이력현상이라 통상적으로 공지된 전진 접촉각 값 및 후퇴 접촉각 간의 차가 되도록 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 다성분 섬유가 유리하게는 약 50도 미만, 더욱 유리하게는 약 40도 미만, 적합하게는 약 30도 미만, 더욱 적합하게는 약 20도 미만의 전진 접촉각 값 및 후퇴 접촉각 간의 차를 나타내는 것이 바람직하다.
일반적으로 열가소성 조성물의 용융 온도 또는 연화 온도가 대부분의 공정 분야에 전형적으로 나타나는 범위내인 것이 바람직하다. 이 때문에, 일반적으로 열가소성 조성물의 용융 온도 또는 연화 온도는 유리하게는 약 25 ℃ 내지 약 350 ℃, 더욱 유리하게는 약 35 ℃ 내지 약 300 ℃, 적합하게는 약 45 ℃ 내지 약 250℃인 것이 바람직하다.
일반적으로, 본 발명에서 사용한 열가소성 조성물은 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하지만 멀티카르복실산 및(또는) 습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물에 비해 개선된 가공 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 이것은 일반적으로 멀티카르복실산 및 습윤제의 내부 윤활 효과로 인해 발생되는 점도의 상당한 감소 때문이다. 일반적으로 멀티카르복실산이 없는 지방족 폴리에스테르 중합체 및 습윤제의 혼합물의 점도는 가공하기에 너무 높다. 일반적으로 습윤제가 없는 지방족 폴리에스테르 중합체 및 멀티카르복실산의 혼합물은 충분히 친수성 재료가 아니며 켄칭 지역에서 액체 습윤제의 가공 장점을 갖지 못한다. 3개 성분을 올바르게 조합하여야만 섬유 방사에서 적절한 점도 및 용융 강도를 달성할 수 있다는 것을 본 발명의 일부로서 발견하였다.
본 발명에 사용한 바와 같이, 열가소성 조성물의 개선된 가공성은 전형적인 산업 추출 가공 조건인 약 170 ℃의 온도, 및 약 1000 초-1의 전단 속도에서 열가소성 조성물의 겉보기 점도에서 하강으로 측정한다. 열가소성 조성물이 너무 높은 겉보기 점도를 나타낸 경우, 열가소성 조성물은 일반적으로 가공하기 매우 어려울 것이다. 반대로, 열가소성 조성물이 너무 낮은 겉보기 점도를 나타낸 경우, 열가소성 조성물은 일반적으로 매우 불량한 장력 강도를 갖는 압출된 섬유를 야기할 것이다.
따라서, 일반적으로 열가소성 조성물이 약 170 ℃의 온도 및 약 1000 초-1의전단 속도에서 유리하게는 약 5 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs, 더욱 유리하게는 약 10 Paㆍs 내지 약 150 Paㆍs, 적합하게는 약 20 내지 약 100 Paㆍs의 겉보기 점도를 나타내는 것이 바람직하다. 겉보기 점도 값을 구하는 방법을 하기에 실시예와 관련하여 기재하였다.
본 명세서에서 사용된 "섬유" 또는 "섬유상"이란 용어는 재료의 길이 대 직경 비가 약 10보다 큰 재료를 말한다. 역으로, "비섬유" 또는 "비섬유상" 재료는 재료의 길이 대 직경 비가 약 10 이하인 재료를 말한다.
섬유의 제조 방법은 잘 공지되어 있으며, 본 명세서에서 상세하게 설명될 필요가 없다. 중합체의 용융 방사는 연속 필라멘트, 예를 들면 스펀본드 또는 멜트블로운, 및 비연속 필라멘트, 예를 들면 스테이플 및 숏컷(short-cut) 섬유의 구조물의 제조를 포함한다. 스펀본드 또는 멜트블로운 섬유를 제조하기 위하여, 일반적으로 열가소성 조성물을 압출시켜 분배 시스템에 공급하는데, 여기서 열가소성 조성물이 방사구 플레이트 내로 도입된다. 이어서 방사된 섬유를 냉각시키고, 고형화시키고, 공기역학 시스템으로 연신시켜 통상적인 부직포로 성형시킨다. 한편, 숏컷 또는 스테이플 섬유를 제조하기 위하여, 직접 부직 구조물로 성형시키기 보다는, 방사된 섬유를 냉각시키고, 고형화시키고, 일반적으로 기계적 롤 시스템으로 중간 필라멘트 직경으로 연신시키고 수집한다. 이어서, 섬유를 그의 연화 온도 이하의 온도에서 바람직한 최종 섬유 직경으로 "냉각 연신"시키고, 크림핑시키고(시키거나) 모양부착시키고, 바람직한 섬유 길이로 절단한다. 다성분 섬유는 비교적 짧은 길이, 예를 들면 일반적으로 약 25 내지 약 50 밀리미터 범위의 길이를 갖는스테이플 섬유, 및 이보다 더 짧고 일반적으로 약 18 밀리미터 미만의 길이를 갖는 숏컷 섬유로 절단될 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에서 참고문헌으로 인용하고 있는 다니구찌 (Taniguchi) 등의 미국 특허 제4,789,592호 및 스트랙 (Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호를 참조할 수 있다.
본 발명의 생붕해성 부직물은 기저귀, 성인 실금용 제품 및 침대 패드와 같은 일회용 흡수 제품; 월경 장치, 예를 들면 생리대 및 탐폰; 및 다른 흡수 제품, 예를 들면 와이프, 턱받이, 상처 드레싱 및 수술용 케이프 또는 드레이프를 포함하는 일회용 제품에 사용하기 적합하다. 따라서, 다른 면에서 본 발명은 다성분 섬유를 포함하는 일회용 흡수 제품에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 일회용 흡수 제품 내로의 혼입을 위해 열가소성 조성물을 섬유상 매트릭스로 성형한다. 섬유상 매트릭스는 예를 들면 섬유상 부직 웹의 형태를 취할 수 있다. 섬유상 부직 웹은 본 발명의 열가소성 성분으로부터 제조된 섬유로부터 완전히 제조될 수 있거나, 또는 이들은 다른 섬유들과 블렌딩될 수 있다. 사용된 섬유의 길이는 의도하는 특정 최종 용도에 의존할 수 있다. 섬유가 예를 들면 변기에서와 같이 물 중에서 분해되어야 할 경우, 길이를 약 15 밀리미터 이하로 유지하는 것이 유리하다.
본 발명의 한 실시태양에서, 일반적으로 액체 투과성 표면시트, 유체 흡수층, 흡수 구조물 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하고, 이 때 액체 투과성 표면시트, 유체 흡수층 또는 액체 불투과성 배면시트 중의 적어도 하나가 본 발명의 부직물을 포함하는 복합 구조물을 포함하는 일회용 흡수 제품이 제공된다. 몇몇 경우, 표면시트, 유체 흡수층 및 배면시트의 3가지 모두가 본 발명의 부직물을 포함하는 것이 유리할 수 있다.
다른 실시태양에서, 일회용 흡수 제품은 일반적으로 액체 투과성 표면시트, 흡수 구조물 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하며, 이 때 액체 투과성 표면시트 또는 액체 불투과성 배면시트 중의 적어도 하나가 본 발명의 부직물을 포함한다.
본 발명의 다른 실시태양에서는, 부직물을 스펀본드 라인 상에서 제조할 수 있다. 앞에서 기재한 열가소성 재료를 포함하는 수지 펠릿이 제조하여 예비건조시킨다. 이어서, 이들을 단일 압출기에 공급한다. 섬유를 섬유 연신 장치(FDU) 또는 공기 연신 장치를 통해 성형 와이어 상으로 연신시키고 열 결합시킬 수 있다. 그러나, 다른 방법 및 제조 기술들도 또한 사용될 수 있다.
예시적인 일회용 흡수 제품은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용하고 있는 US-A-4,710,187; US-A-4,762,521; US-A-4,770,656; 및 US-A-4,798,603에 일반적으로 기재되어 있다.
본 발명의 모든 면들에 따른 흡수 제품 및 구조물은 일반적으로 사용 동안에 여러번의 체액 배설을 경험하게 된다. 따라서, 흡수 제품 및 구조물은 바람직하게는 흡수 제품 및 구조물이 사용 중에 노출되게 되는 양의 체액의 여러번의 배설물을 흡수할 수 있다. 배설은 일반적으로 일정 기간 동안의 시간 간격으로 서로 떨어져 있다.
<시험 방법>
용융 온도
재료의 용융 온도는 시차 주사 열량계를 사용하여 측정하였다. 모두 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재 티.에이. 인스트루먼츠 인크.(T.A. Instruments Inc.)로부터 입수할 수 있는, 액체 질소 냉각 부속품이 장착되어 있고 써멀 어낼리스트(Thermal Analyst) 2200 분석 소프트웨어(버젼 8.10) 프로그램과 함께 사용된, 명칭 써멀 어낼리스트 2910 시차 주사 열량계 하의 시차 주사 열량계를 용융 온도의 측정에 사용하였다.
시험된 재료 샘플은 섬유 또는 수지 펠릿 형태이었다. 재료 샘플을 직접적으로 취급하지 않고, 오히려 핀셋 및 다른 공구를 사용하여, 잘못된 결과를 낳을 수 있는 어떤 것도 포함되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 재료 샘플을 섬유의 경우 절단하거나, 또는 수지 펠릿의 경우 알루미늄 팬에 위치시키고, 분석 저울 상에서 0.01 mg의 정확도로 칭량하였다. 필요할 경우, 뚜껑을 팬 상의 재료 샘플 위에서 크림핑시켰다.
시차 주사 열량계를 시차 주사 열량계에 대한 매뉴얼에 기재되어 있는 바와 같이, 인듐 금속 기준을 사용하여 검량하고, 기준선 교정을 수행하였다. 재료 샘플을 시험하기 위하여 시차 주사 열량계의 시험실 내에 넣고 빈 팬을 참고용으로 사용하였다. 모든 시험은 시험실에 대한 55 cm3/분의 질소(공업용) 퍼어지로 시행하였다. 가열 및 냉각 프로그램은 시험실이 -40 ℃로 평형을 이루었을 때 시작되어, 이어서 20 ℃/분으로 200 ℃까지의 가열 사이클 후, 20 ℃/분으로 -40 ℃로의 냉각 사이클에 이어서 20 ℃/분으로 220 ℃까지의 다른 가열 사이클이 이어지는 2사이클 시험이다.
변곡점의 유리 전이 온도(Tg), 흡열 및 발열 피크를 확인하여 정량하는 분석 소프트웨어 프로그램을 사용하여 결과를 평가하였다. 유리 전이 온도를 기울기에서 뚜렷한 변화가 일어나는 직선 상의 영역으로서 확인한 다음, 자동 변곡점 계산법을 사용하여 용융 온도를 구하였다.
겉보기 점도
모두 미국 사우쓰 캐롤라이나주 록 힐 소재의 괴트페르트 캄파니(Gottfert Company)로부터 입수할 수 있는, WinRHEO(버젼 2.31) 분석 소프트웨어와 함께 사용된 명칭 괴트페르트 레오그래프(Gottfert Rheograph) 2003 모관 유동계 하의 모관 유동계를 사용하여 재료 샘플의 겉보기 점도 유동학적 특성을 평가하였다. 모관 유동계 셋업은 2000 바 압력 변환기 및 30 mm 길이/3 mm 작용 길이/1 mm 직경/0 mm 높이/180。 각 회전의 둥근 홀 모관 다이를 포함하였다.
시험되는 재료 샘플이 감수성을 갖는 것으로 입증되거나 또는 공지되어 있는 경우, 재료 샘플을 그의 유리 전이 온도 이상, 즉 폴리(락트산) 재료의 경우 55 또는 60 ℃ 이상의 진공 오븐 중에서 15 인치 (38.1 ㎝) 수은 이상의 진공 하에서 30 표준 입방 피트/시간의 질소 가스 퍼어지로 16 시간 이상 동안 건조시킨다.
일단 장치가 웜업되고 압력 변환계가 검량되었으면, 재료 샘플을 시험 동안에 일정한 용융을 가능하게 하도록 매 시간 꽂을대(ramrod)로 수지를 컬럼 내로 팩킹시켜 컬럼 내로 증가적으로 부하시켰다. 재료 샘플 부하 후, 각 시험에 대하여 2 분의 용융 시간을 진행시켜 재료 샘플이 시험 온도에서 완전히 용융되도록 하였다. 모관 유동계는 데이타 점을 자동적으로 취하여 7 개의 겉보기 전단 속도(초-1단위), 즉 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 및 5000에서 겉보기 점도(파스칼·초 단위)를 구한다. 생성된 곡선을 살펴볼 때, 곡선이 비교적 완만한 것이 중요하다. 가능하게는 컬럼 중의 공기 때문에, 한 지점으로부터 다른 지점까지 일반적인 곡선으로부터 상당한 편차가 있는 경우, 시험은 결과를 재확인할 때까지 반복해야 한다.
생성된 겉보기 전단 속도 대 겉보기 점도의 유동학적 곡선은 재료 샘플이 압출 과정 중에서 그 온도에서 어떻게 흐르는지를 보여준다. 1000 초-1이상의 전단 속도에서의 겉보기 점도 값들은 이들이 시판되는 섬유 방사 압출기에서 발견되는 대표적인 조건들이기 때문에 특히 흥미롭다.
접촉각
장치는 모두 미국 위스콘신주 매디슨 소재의 아티-칸 인스트루먼츠, 인크. (ATI-CAHN Instruments, Inc.)로부터 입수할 수 있는 DCA-322 동적 접촉각 분석기 및 WinDCA (버젼 1.02) 소프트웨어를 포함한다. 저울 보강봉 (balance stirrup)이 부착되어 있는 "A" 루프 상에서 시험을 행하였다. 검량은 매뉴얼에 지시되어 있는 바와 같이 모터에 대해서는 매달 및 저울 (100 mg 중량 사용됨)에 대해서는 매일 행하여야 한다.
열가소성 조성물을 섬유로 방사하고, 자유낙하 샘플 (젯연신 0)을 사용하여 접촉각을 측정하였다. 오염을 최소한으로 유지하기 위하여 취급에 노출되는 섬유를 최소화하도록 섬유 제조 동안에 걸쳐 주의를 기울여야 한다. 섬유 샘플을 스카치 테이프가 있는 와이어 행거에 부착시켜 섬유의 2-3 cm가 행거의 단부를 지나 연장되도록 하였다. 이어서 섬유 샘플을 면도날로 절단하여 1.5 cm가 행거의 단부를 지나 연장되도록 하였다. 광학 현미경을 사용하여 섬유를 따라 평균 직경(3 내지 4회 측정)을 측정하였다.
와이어 행거 상의 샘플을 루프 "A" 상의 저울 보강봉에 매달았다. 침지액은 증류수이고, 각 시험표본에 대하여 교환하였다. 시험표본 파라미터들을 넣어(즉, 섬유 직경) 시험을 시작하였다. 섬유가 증류수 표면과 접촉할 때 0의 침지 깊이가 검출될 때까지 151.75 미크론/초로 단계를 진행시켰다. 0의 침지 깊이로부터, 섬유를 1 cm 만큼 물 내로 진전시키고, 0초 동안 머물게 한 다음 즉시 1 cm 후퇴시켰다. 소프트웨어에 의해 행해지는 접촉각의 자동 분석은 매뉴얼에 나타나 있는 표준 계산법에 기초하여 섬유 샘플의 전진 및 후퇴 접촉각을 측정한다. 0 또는 <0의 접촉각은 샘플이 완전히 습윤성으로 되었음을 의미한다. 각 샘플에 대하여 5개의 반복시험편을 시험하여, 평균, 표준편차 및 변화율 계수에 대한 통계학적 분석을 계산하였다. 본 명세서의 실시예에 보고되어 있고, 청구범위를 통해 사용된 바와 같이, 전진 접촉각 값은 상기한 시험 방법에 따라 측정하였을 때 섬유 샘플 상의 증류수의 전진 접촉각을 나타낸다. 유사하게, 본 명세서의 실시예에 보고되어 있고, 청구범위를 통해 사용된 바와 같이, 후퇴 접촉각 값은 상기한 시험 방법에 따라 측정하였을 때 섬유 샘플 상의 증류수의 후퇴 접촉각을 나타낸다.
부직물 장력 시험
부직물 웹의 장력 특성을 미네소타주 에덴 프래리에 소재의 MTS 시스템즈 코포레이션 (MTS Systems Corporation)으로부터 얻은 신테크 (Sintech) 1/D 모델상에서, 역시 MTS 시스템즈 코포레이션로부터 얻은 테스트워크스 (Testworks) 3.03 분석 소프트웨어를 이용해 측정하였다. 10N 공기 장력 그립의 세트를 MTS (MTS 모델 번호 00.01659)로부터 얻었고 고무 그립 페이싱 (facing) (MTS 모델 번호 38.00401)으로 덮었다. 50 lb (약 200 N) 부하 셀을 이 시험 방법에 사용하고 고무쪽을 향하는 공기-발동 그립을 기계에 부착하였다. 부하 셀 및 부하 프레임 둘 다에 파워를 넣고 최소 1 시간 이상 장치를 웜업시키고 안정화시켰다. 이러한 시간이 지난 후, 상부 및 하부 그립이 3 인치 (7.62 ㎝) (괘선기 및 수평기로 측정) 간격이 될 때까지 시험 그립을 수동으로 이동시켰다. 거리는 시험 소프트웨어에서 0이 되었다. 그립들을 열고 부하 셀을 측정하였다.
샘플을 수직으로 놓아 1 인치 (2.54 ㎝) 너비 스트립으로 절단하여 샘플에 인장력이 없도록 하였다. 시험을 소프트웨어에 의해 개시하고 하부 그립을 고정시키면서 상부 그립을 12.0 인치/분 (30.48 ㎝/분)의 속도로 들어올렸다. 부직물이 끊어져 상부 그립이 그의 출발점으로 되돌아 갈때까지 시험을 계속하였다. 이어서 소프트웨어는 샘플의 측정된 특성 및 계산된 특성을 표시하였다. 특정 관심에 대한 정보는 피크 부하에서 신장의 MD%이었다. 피크 부하는 시험 동안 임의의 점에서 최대 부하이고, 그램으로 측정하였다.
컵 파괴 시험
컵 파괴 시험을 미네소타주 에덴 프래리에 소재의 MTS 시스템즈 코포레이션으로부터 얻은 신테크 1/D 모델상에서, 역시 MTS 시스템즈 코포레이션로부터 얻은 테스트워크스 3.03 분석 소프트웨어를 이용해 수행하였다. 이러한 방법으로, 10 lb (약 50 N) 부하 셀을 신테크 프레임에 부착하였다. 성형 실린더를 바닥 부착물에 놓고 6 인치 (15.24 ㎝) x 6 인치 (15.24 ㎝)의 사각형 부직물을 실린더의 입구에 놓았다. 성형 컵을 부직물 위에 놓고 실린더 위에서 부직물을 성형하고, 개방된 원형의 웹을 실린더의 맨 위에 노출되도록 하였다. 컵 파괴 장치의 받침 부분을 끝이 둥근 금속 막대로 구성하고 10 lb. 부하 셀에 부착하였다. 시험을 개시할 때, 받침 부분을 부직 웹을 향해 분당 409.40 ㎜의 속도로 기울여 이를 파괴하였다. 이어서 신테크로 부직물을 파괴하는데 필요한 피크 부하 및 에너지를 측정하였다. 받침 부분을 반대방향으로 총 62 ㎜로 기울이고 중지시킨 후 원래 위치로 되돌려놓았다. 일반적으로, 피크 부하는 부직물이 더욱 연성임을 나타낸다.
유체 흡수 및 역류 평가(FIFE)
유체 흡수 및 역류 평가(FIFE) 시험을 사용하여 개인 위생 제품의 흡수 시간 및 역류를 측정하였다. 매스터-플렉스 디지-스탈틱(Master-Flex Digi-Staltic) 자동 계량배출 시스템에 소량의 FD&C 청색 염료로 착색된 식염수를 공급하고, 80 mL 배설물을 제공하도록 설정하여 임의의 공기 버블을 제거하기 위하여 수회 배출하였다. 유아 위생 기저귀인 제품 샘플을 탄성없이 제조하여 기저귀가 쉽게 편평하게 놓여지도록 하였다. 2개의 3.5 인치 (8.89 ㎝) x 12 인치 (30.48 ㎝) 블롯터지 샘플을 칭량하였다. 이들 종이를 중앙에 3 인치 (7.62 ㎝) x 6 인치 (15.24 ㎝) 상승된 플랫포옴이 있는 단순한 판인 FIFE 판 상에 놓았다. 블롯터지를 정렬하여 이들이 상승된 플랫포옴의 한 면을 따라 길이방향으로 되게 하였다. 이어서 기저귀를 정렬하여 조심스럽게 적셔진 영역이 상승된 플랫포옴 상의 중심에 오도록 하는데, 이 때 부직포 표면시트에 가시적인 주름이 없도록 표면시트가 위를 향하게 하였다. 이어서 제2 FIFE 판을 제품의 상부 상에 놓았다. 이 장치는 판의 상부면으로부터만 돌출되는 중공 실린더가 교차하는 편평한 판으로 이루어진다. 실린더가 판의 편평한 면을 가로지른 곳에 생성된 원형의 영역이 중공이었다. 실린더의 내경은 5.1 센티미터이었다. 짧은 단부에서 7 밀리미터의 내경을 갖는 깔때기를 실린더 내에 넣었다. 이어서 펌프를 직접 깔때기 내에 넣어 유체를 배출시켰다. 흡수 시간을 유체가 깔때기를 치는 시간으로부터 시험표본 표면 상에 유체가 보이지 않는 순간까지를 스톱와치로 기록하였다. 블롯터지를 제품 누출에 대하여 점검하고, 누출이 발생한 경우 블롯터지의 중량을 측정하여 누출된 유체의 양을 구하였다. 상기한 시험에서는, 누출이 발생되지 않았다. 대략 1분이 경과한 후에 제2 배설을 동일한 방식으로 가하였다. 역시 동일한 방식으로 동일한 시간간격으로 제3 배설을 가하였다. 필요에 따라, 이어서 한 방법을 따라 제품이 가압하에 있을 때 역류하는 유체의 양을 구하였다. 이 경우, 단지 흡수 속도만을 기록하였다.
표피를 통한 수분 손실(TEWL)
표피를 통한 수분 손실(TEWL) 암밴드 시험을 사용하여 제품 사용 결과 피부 수화도 변화를 측정하였다. 서보 메드 증발계(Servo Med Evaporimeter)로 측정하였을 때, 보다 낮은 증발 값은 피부 건조상태를 촉진시키는 제품을 의미한다. 이 시험은 실제로 증발 값의 변화를 기록한다. 시험 전 및 이어서 직후에 수분 증발속도를 측정하였다. 이들 수치에서의 차이는 결과에서 보고된 바와 같은 TEWL 값을 제공한다. 보다 낮은 TEWL 값은 피부에 보다 양호한 통기성을 제품에 제공함을 암시한다.
이 경우 유아 위생 기저귀인 제품을 임의의 탄성재 또는 이어(ear) 없이 손으로 제조하였다. 기저귀의 기본 구조는 동일하였지만, 한 대조용 기저귀는 전적으로 표준 재료로만 이루어졌고, 나머지는 표면시트를 제외하고는 모두 표준 재료를 가졌으며 이 때 표면시트는 생붕해성 부직포로 이루어졌다. 배설에 대한 표적 영역은 제품의 밖에서 영구적인 마커 중에서 흡수시켰다. 모든 시험은 40±5%의 상대 습도를 갖는 72±4F의 조절된 환경 중에서 행해졌다. 시험대상은 잠재적으로 시험 결과를 변화시킬 수 있는 조건을 전혀 갖지 않도록 조심스럽게 선택된 성인 여성이었다.
시험대상들을 서보 메드 증발계로 10 g2/m/시 미만의 안정한 기준 판독값이 얻어질 때까지 조절된 환경 중에서 쉬게 하였다. 이들 측정은 대상의 상완 안쪽에서 행하였다. 매스터플렉스 디지-스탈틱 배치/디스펜스 펌프를 펌프 헤드 중의 실리콘 관과 함께 사용하였고, 실리콘 관은 바브 핏팅(barb fitting)에 의해 배출을 위한 네오프렌 배출관에 연결되었다. 네오프렌 배출관의 말단을 시험대상의 상완 상에 위치시키고, 표적 배설 영역이 바로 관 개구부의 상부 상에 오도록 제품을 상완에 붙였다. 기저귀 주위를 둘러싸지만 피부와는 접촉하지 않는 테이프로 제품을 고정시켰다. 이어서 기저귀에 45초 간격으로 식염수 60 mL의 배설물을 3회 부하하고, 관을 제거하였다. 제품을 추가로 신축성 넷트로 고정시키고 시험대상이 1시간 동안 앉아 있도록 하였다. 착용한지 60분 후에, 제품을 제거한 다음 증발계를 사용하여 기준 판독값을 얻은 곳과 동일한 상완 상의 영역에서 2분 동안 매초 판독값을 얻었다. 기록된 결과는 기준 판독값과 1시간 사이의 차이이다.
다양한 재료들을 성분으로 사용하여 하기 실시예들에서 열가소성 조성물 및 다성분 섬유를 제조하였다. 이들 재료들의 상표명 및 다양한 특성은 하기 표 1에 나열하였다.
폴리(락트산) (PLA) 중합체를 콜로라도주 골든 소재의 크로노폴 인크. (Chronopol Inc.)로부터 상표명 헤플론 (Heplon) A10005 폴리(락트산) (PLA) 중합체로 얻었다.
폴리부틸렌 숙시네이트 중합체를 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드로부터 상표명 바이오놀레 1020 폴리부틸렌 숙시네이트로 얻었다. 표 2에서 바이오놀레 1020 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 PBS를 나타낸다.
폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트를 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드로부터 상표명 바이오놀레 3020 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트로 얻었다.
폴리카프로락톤 중합체를 유니온 카바이드 케미칼즈 및 플래스틱스 캄파니, 인크. (Union Carbide Chemicals and Plastics Company)로부터 상표명 톤 (TONE(TM))중합체 P767E 폴리카프로락톤 중합체로 얻었다.
습윤제로 사용한 물질은 약 2250의 수 평균 분자량, 약 80 중량%의 에톡실레이트 백분율, 약 65 ℃의 융점 및 약 16의 HLB 값을 나타내는, 오클라호마주 툴사 소재의 페트롤라이트 코포레이션으로부터 상표명 유니톡스 480 에톡실화 알코올로 얻었다.
습윤제로 사용한 물질은 약 35의 HLB 값 및 약 60 ℃의 융점을 나타내는, 오클라호마주 툴사 소재의 베이커 페트롤라이트 코포레이션으로부터 상표명 유니시드 X-8198 산 아미드 에톡실레이트로 얻었다.
습윤제로 사용한 물질은 약 12.7의 HLB 값 및 약 4 ℃의 융점을 나타내는, 뉴저지주 크랜버리 소재의 론-쁠랑로부터 이게팔 RC-630 에톡실화 알킬 페놀로 얻었다.
재료의 상표명 L:D 비율 융점 (℃) 중량 평균분자량 수 평균분자량 다분산성지수 잔류 락트산단량체
헤플론 A10005 100:0 175 187,000 118,000 1.58 <1%
톤 P767E N/A 64 60,000 43,000 1.40 N/A
바이오놀레 1020 N/A 95 40,000 내지 1,000,000 20,000 내지 300,000 ~2 내지 ~3.3 N/A
바이오놀레 3020 N/A 114 40,000 내지 1,000,000 20,000 내지 300,000 ~2 내지 ~3.3 N/A
<실시예 1 내지 3>
다양한 성분들을 먼저 건식 혼합시킨 다음, 반대로 회전하는 2축 스크류 중에서 용융 블렌딩하여 성분들을 격렬히 혼합함으로써 열가소성 조성물을 제조하였다. 용융 혼합은 회전하는 혼합 스크류들의 전단 효과를 이용해 합해진 성분들의 부분적인 또는 완전한 용융을 포함한다. 상기 조건들은 열가소성 조성물의 성분들의 최적의 블렌딩 및 심지어는 분산에 기여한다. 2축 스크류 압출기, 예를 들면 독일 카알사우테 소재의 하아케 게엠베하(Haake GmbH)로부터 입수할 수 있는 하아케 레오코드(Haake Rheocord) 90 2축 스크류 압출기 또는 미국 뉴저지주 사우쓰 헥켄색 소재의 바벤더 인스트루먼츠 (Barbender Instruments)로부터 입수할 수 있는 바벤더 2축 스크류 혼합기(cat no 05-96-000) 또는 뉴저지주 람세이 소재의 워너 앤드 팔레이데러 코포레이션 (Werner and Pfleiderer Corporation)으로부터 입수가능한 ZSK-30 압출기와 같은 2축 스크류 압출기들이 이러한 과제에 매우 적합하다. 달리 표시되지 않는한, 모든 샘플들을 하케 헤오코드 90 2축 압출기상에서 제조하였다. 용융 혼합기로부터 압출 후에 용융된 조성물을 액체 냉각된 롤 또는 표면 상에서 및(또는) 압출물 상을 통과하는 강제 대기에 의해 냉각시켰다. 이어서 냉각된 조성물을 뒤이어 섬유로의 전환을 위하여 펠릿화시켰다.
이들 수지의 섬유 및 부직물로의 전환을 0.75 인치 (1.905 ㎝) 직경의 압출기가 있는 인-하우스(in-hause) 라인 상에서 수행하였다. 이 압출기는 24:1 L:D(길이:직경) 비 스크류, 및 압출기로부터 스핀 팩으로의 수송관으로 공급하는 3개의 가열 대역을 가졌다. 수송관은 제4 및 제5 가열 대역을 구성하고 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 코치 엔지니어링 캄파니 인크.(Koch Engineering Company, Inc.)로부터 입수할 수 있는 0.62 인치 (약 1.6 cm) 직경의 코치(Koch(R)) SMX 타입 정적 혼합기장치를 함유한다. 수송관은 방사 헤드 (제6 가열 대역)로 및 용융된 중합체가 이를 통해 압출되게 되는 수많은 작은 홀들을 갖는 단순한 판인 스핀 플레이트를 통해 연장된다. 본 명세서에서 사용된 스핀 플레이트는 15 내지 30개의 홀을 갖고, 이 때 각각의 홀은 약 20 밀 (0.508 ㎜)의 직경을 갖는다. 섬유를 13℃ 내지 22℃의 온도 범위에서 공기를 사용하여 공기 급냉시키고, 기계적 연신 롤에 의해 아래로 연신시키고, 수집을 위한 권취기 장치를 통과하거나 또는 스펀본드 형성 및 결합을 위한 섬유 연신 장치로 이동시킨다. 다르게는, 수집 전에 처리를 위한 보조적인 장치를 통과하게 된다.
중합체를 14" 및 20" 섬유 방사 라인을 이용해 스펀본드 부직 재료로 전환시켰다. 일성분 섬유를 단일 압출기로부터 제조하고 섬유를 연신하고 섬유 연신 장치 (FDU)를 통해 통과시켰다. 이어서 웹을 선으로 엮여진 (wire-weave) 결합 패턴으로 열적으로 인라인 결합시켰다.
전진 및 후퇴 접촉각에 대한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 전진 접촉각은 재료가 액체와 처음 접촉될 때 유체와 어떻게 상호작용하는 가의 척도이다. 후퇴 접촉각은 물질이 다수의 액체 배설 동안 또한 축축하고 높은 습도의 환경에서 어떻게 거동할 것인가를 나타낸다. 본 발명에 포함된 블렌드는 고 습윤성 섬유를 제조하였다.
접촉각 데이타
재료 전진 접촉각 후퇴 접촉각
PBS:아디프산 (90:10) + 2 중량% 유니톡스 58.35 27.01
PBS:아디프산 (85:15) + 2 중량% 유니톡스 52.66 26.77
폴리프로필렌 128.1 93.9
표 3은 본 발명의 부직물의 유체 처리 특성에 대한 결과를 보여주고 있다. 표에서 증명하고 있는 바와 같이, 본 발명의 부직물은 현재 폴리프로필렌 라인만큼 강하지만 더욱 연성이다.
기계적 특성
대조군-0.5 osy 폴리프로필렌 스펀본드 0.8 osy PBS:아디프산:유니톡스 블렌드
피크 로드에서 MD% 신장 27.36 24.86
컵 파괴 (그램) 30 5
이들 부직물의 연성은 부직 재료 섬유의 특유한 구조로 인한 것이다. 각 섬유는 표면으로부터 방사상으로 퍼져 있는 다수의 돌출부를 포함한다. 이들 돌출부는 미소섬유 등과 같은 몇몇 경우에는 표면의 조도와 같다. 이들 돌출부는 섬유 엉킴의 증가, 강도의 강화, 및 미세 섬유 연성에 기여하는 작은 미소섬유를 야기한다.
표 4는 본 발명의 부직물의 유체 처리 특성에 대한 결과를 보여주고 있다. 표에서 증명하고 있는 바와 같이, 본 발명의 부직물은 대조군인 계면활성제 처리된 폴리프로필렌 스펀본드 라이너 보다 훨씬 빠른 흡수 시간을 갖는다. 후속 배설시, 계면 활성제는 처리된 기저귀 라이너를 씻어내기 시작하여 흡수 시간이 상당히 증가하였다. 본 발명의 부직물의 영구 친수성 표면은 영구적으로 습윤성으로 유지되므로 흡수 시간이 증가하지만 폴리프로필렌 라이너보다 훨씬 낮은 흡수시간을 갖는다.
피부 건조에 대한 가장 유의한 시험 중 하나는 식염수가 배출된 기저귀로 덮혀진 피부 건조도를 측정하는 TEWL 시험에서 재료들이 어떻게 거동하는가 하는 것이다. 낮은 TEWL 값은 본 발명의 부직물이 피부 건조성을 개선시킴을 나타낸다.
유체 처리 특성
대조군-0.5 osy 폴리프로필렌 스펀본드 0.8 osy PBS:아디프산:유니톡스 블렌드
FIFE-1st 배설 시간 (초) 28.03 28.00
FIFE-2nd 배설 시간 (초) 83.03 57.03
FIFE-3rd 배설 시간 (초) 94.98 59.76
TEWL(g/m2) 22.1 18.9
당 업계의 통상의 숙련인들은 본 발명이 그의 영역으로부터 벗어나지 않고서 많은 변형 및 변화를 행할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 위에서 기재한 상세한 설명 및 실시예들은 단지 예시적인 것으로서 어떠한 방식으로든 첨부된 특허 청구의 범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 영역을 제한하고자 함이 아니다.

Claims (46)

  1. 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로,
    a. 약 10,000 내지 약 2,000,000의 중량 평균 분자량을 나타내고 열가소성 조성물에 약 40 내지 100 중량% 미만의 양으로 존재하는, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체;
    b. 열가소성 조성물에 0 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 약 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및
    c. 약 10 내지 약 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내고 열가소성 조성물에 0 초과 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 습윤제
    를 포함하며, 약 170 ℃ 온도 및 및 약 1000 초-1의 전단 속도에서 약 5 Paㆍ초 내지 약 200 Paㆍ초의 겉보기 점도값을 나타내는 열가소성 조성물로 된 다수개의 섬유를 포함하는 생붕해성 부직물.
  2. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체인 생붕해성 부직물.
  3. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체인 생붕해성 부직물.
  4. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리카프로락톤 중합체인 생붕해성 부직물.
  5. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 열가소성 조성물에 약 50 중량% 내지 약 95 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  6. 제5항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 열가소성 조성물에 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  7. 제1항에 있어서, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 생붕해성 부직물.
  8. 제7항에 있어서, 멀티카르복실산이 글루타르산, 아디프산 및 수베르산으로 구성된 군으로부터 선택되는 생붕해성 부직물.
  9. 제1항에 있어서, 멀티카르복실산이 열가소성 조성물에 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  10. 제9항에 있어서, 멀티카르복실산이 열가소성 조성물에 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  11. 제1항에 있어서, 멀티카르복실산이 약 4 내지 약 30의 총 탄소수를 갖는 생붕해성 부직물.
  12. 제1항에 있어서, 습윤제가 약 10 내지 약 20의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 생붕해성 부직물.
  13. 제1항에 있어서, 습윤제가 열가소성 조성물에 약 0.5 중량% 내지 약 20중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  14. 제1항에 있어서, 습윤제가 열가소성 조성물에 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  15. 제1항에 있어서, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되는 생붕해성 부직물.
  16. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 열가소성 조성물에 약 50 중량% 내지 약 95 중량%의 양으로 존재하고, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되며 열가소성 조성물에 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하고, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되며 열가소성 조성물에 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  17. 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로,
    a. 약 10,000 내지 약 2,000,000의 중량 평균 분자량을 나타내고 열가소성 조성물에 약 40 내지 100 중량% 미만의 양으로 존재하는, 폴리부틸렌 숙시네이트중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체;
    b. 열가소성 조성물에 0 중량% 초과 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 약 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및
    c. 약 10 내지 약 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내고 열가소성 조성물에 0 초과 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 습윤제
    를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조되며 약 70도 미만의 전진 접촉각 값 및 약 60도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 다수개의 다성분 섬유를 포함하는 생붕해성 부직물.
  18. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 열가소성 조성물에 약 50 중량% 내지 약 95 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  19. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 열가소성 조성물에 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  20. 제17항에 있어서, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 생붕해성 부직물.
  21. 제20항에 있어서, 멀티카르복실산이 글루타르산, 아디프산 및 수베르산으로 구성된 군으로부터 선택되는 생붕해성 부직물.
  22. 제17항에 있어서, 멀티카르복실산이 열가소성 조성물에 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  23. 제22항에 있어서, 멀티카르복실산이 열가소성 조성물에 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  24. 제17항에 있어서, 멀티카르복실산이 약 4 내지 약 30의 총 탄소수를 갖는 생붕해성 부직물.
  25. 제17항에 있어서, 습윤제가 약 10 내지 약 20의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 생붕해성 부직물.
  26. 제17항에 있어서, 습윤제가 열가소성 조성물에 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  27. 제26항에 있어서, 습윤제가 열가소성 조성물에 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  28. 제17항에 있어서, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되는 생붕해성 부직물.
  29. 제17항에 있어서, 섬유가 약 65도 미만의 전진 접촉각 값을 나타내는 생붕해성 부직물.
  30. 제17항에 있어서, 섬유가 약 55도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 생붕해성 부직물.
  31. 제17항에 있어서, 섬유가 약 50도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 생붕해성 부직물.
  32. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 열가소성 조성물에 약 50 중량% 내지 약 95 중량%의 양으로 존재하고, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되며 열가소성 조성물에 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하고, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되며 열가소성 조성물에 약 0.5 중량% 내지 약 20중량%의 양으로 존재하는 생붕해성 부직물.
  33. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 생붕해성 부직물.
  34. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 생붕해성 부직물.
  35. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 혼합물이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 생붕해성 부직물.
  36. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 혼합물이고, 멀티카르복실산이 글루타르산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 생붕해성 부직물.
  37. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 혼합물이고, 멀티카르복실산이 수베르산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 생붕해성 부직물.
  38. 제17항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리카프로락톤 중합체이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 생붕해성 부직물.
  39. 약 70도 미만의 전진 접촉각 값 및 약 60도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 다수개의 다성분 섬유를 포함하는 생붕해성 부직물.
  40. 액체 투과성 표면시트 또는 액체 불투과성 배면시트 중 적어도 하나가 제1항에 따른 생붕해성 부직물을 포함하는, 액체 투과성 표면시트, 흡수 구조물 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하는 일회용 흡수 제품.
  41. 제40항에 있어서, 액체 투과성 표면시트 및 액체 불투과성 배면시트가 생붕해성 부직물을 포함하는 일회용 흡수 제품.
  42. 제40항에 있어서, 유체 흡수층을 더 포함하는 일회용 흡수 제품.
  43. 제42항에 있어서, 액체 투과성 표면시트, 유체 흡수층 및 액체 불투과성 배면시트가 생붕해성 부직물을 포함하는 일회용 흡수 제품.
  44. 액체 투과성 표면시트 또는 액체 불투과성 배면시트 중 적어도 하나가 제17항에 따른 생붕해성 부직물을 포함하는, 액체 투과성 표면시트, 흡수 구조물 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하는 일회용 흡수 제품.
  45. 제44항에 있어서, 유체 흡수층을 더 포함하는 일회용 흡수 제품.
  46. 제45항에 있어서, 액체 투과성 표면시트, 유체 흡수층 및 액체 불투과성 배면시트가 생붕해성 부직물을 포함하는 일회용 흡수 제품.
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