KR20050016143A - 중화 첨가제를 함유하는 핫멜트 접착제 - Google Patents

Abstract

유효량의 중화 첨가제를 포함하는 핫멜트 접착제는, 기저귀/트레이닝 팬츠 및 여성용 위생 제품과 같은 흡수성 제품의 제조에 유용하다. 첨가되는 물질은 100℉ 이상, 가장 바람직하게는 200℉ 이상의 인화점(밀폐식)을 갖는다.

Description

중화 첨가제를 함유하는 핫멜트 접착제 {HOT MELT ADHESIVE CONTAINING A NEUTRALIZING ADDITIVE}

본 발명은 냄새-중화된 접착제(odor neutralized adhesive)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 중화제(neutralizer)를 포함하는 핫멜트 접착제(hot melt adhesive), 일회용 흡수성 제품(disposable absorbent product)을 제조하기 위한 중성 냄새의 핫멜트 접착제의 용도, 및 중성 냄새의 핫멜트 접착제를 포함하는 일회용 흡수성 제품에 관한 것이다.

현재, 일회용 흡수성 제품은 많은 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 예컨대, 기저귀, 트레이닝 팬츠, 실금용 가멘트(incontinent garments), 여성용 위생 패드, 즉 생리대, 위생 냅킨, 팬티 쉴드(shield) 등과, 겨드랑이용 쉴드, 및 외과용 드레이프 또는 상처용 드레싱과 같은 건강 관리 제품이 여기에 포함된다. 그러한 제품은 체액, 예컨대 소변, 월경, 혈액, 땀, 및 신체에 의해 방출되는 기타 분비물을 흡수하도록 설계된다.

통상적인 일회용 흡수성 제품은 일반적으로 유체-투과성 탑시트(topsheet), 유체 흡수성 코어, 및 유체-불투과성 백시트(backsheet)를 포함하는 복합 구조로 구성된다. 이러한 일회용 흡수성 제품은, 적당한 경우, 보통 착용자에게 제품을 착용시키기 위한 몇 가지 유형의 고정 시스템(fastening system)을 포함한다.

흔히 구조 접착체(construction adhesive)라 불리는, 접착제는 일반적으로 일회용 흡수성 제품의 상이한 부분들을 함께 결합시키는 데 사용된다. 핫멜트 접착제는, 수계 또는 용매계 접착제 시스템의 경우에서와 같은 증발 단계가 필요 없어 비용 및 시간 효율적인 제조를 가능하게 하기 때문에, 이러한 목적으로 바람직하게 사용된다.

그러나, 핫멜트 접착제는 그의 제조에 사용되는 원료의 공급원 및 조성으로 인하여 악취를 풍기는 것으로 알려져 있다. 이들 원료를 정제해 그들의 기본적인 냄새를 감소시키기 위하여, 통상 여러 가공 단계가 사용되어 왔다. 고도의 휘발성 물질을 분리하는 증류와 같은 분리 기법, 또는 냄새가 강한 종류를 화학적으로 변화시키는 수소화와 같은 반응 기법이 있다. 이들 두 방법 모두 다소 효과적이기는 하나, 비용이 많이 들고, 실제 원료의 악취를 특정 수준까지만 감소시킬 수 있다.

몇몇 방향제 및 향료도 핫멜트 접착제와 함께 사용 가능한 것으로 알려져 있다. 이들 물질은, 접착제의 기본적인 냄새 위에 향기를 가함으로써 핫멜트 접착제의 기본적인 냄새를 차폐하는 데 사용될 수 있다. 통상, 핫멜트의 냄새는 첨가되는 향료의 유형 및 수준에 매우 민감하며, 보통 첨가제의 최종 냄새는 향료의 냄새이다.

당업계에는 핫멜트 접착제의 기본적인 냄새를 감소 또는 제거하는 효과적인 방법, 특히 기본적인 첨가제의 냄새를 차폐하는 향료 또는 방향제를 사용하지 않는 방법에 대한 요구가 계속되고 있다. 본 발명은 당업계의 이러한 요구를 다룬다.

본 발명은 핫멜트 접착제의 기본적인 냄새를 감소 또는 제거하는 효과적인 방법을 제공하고자 한다.

발명의 개요

핫멜트 접착제에 대한 냄새 중화제로서 작용하는 부류의 첨가제가 발견되었다. 본 발명은 중성 냄새 조성물 및 핫멜트 접착제 냄새의 효과적인 중화 방법을 제공한다.

본 발명은 적어도 1종의 중화제를 함유하는 핫멜트 접착제를 제공한다.

본 발명의 일면은 중화제를 포함하는 핫멜트 접착제에 관한 것이다. 가장 바람직하게는, 상기 중화제는 100℉ 이상의 인화점(밀폐식; closed cup)을 갖는다. 본 발명의 일례에 있어서, 상기 핫멜트 접착제는 Quest 물질 Q-29071을 포함한다. 본 발명의 다른 일례에 있어서, 상기 핫멜트 접착제는 Quest 물질 Q-29072를 포함한다.

본 발명의 다른 일면은 악취, 특히 핫멜트 접착제의 제조에 사용되는 원료(예컨대, 증점제 성분)에 존재하는 악취, 조제된 핫멜트 접착제에 존재하는 악취 등의 감소 또는 중화 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 원하는 정도, 바람직하게는 적어도 약 50%, 보다 바람직하게는 적어도 약 80%, 더욱 바람직하게는 약 100%까지 냄새를 감소 또는 중화시키는 데 효과적인 중화제의 유효량을 이를 필요로 하는 조성물에 가하는 단계를 포함한다. 바람직한 방법에서, 상기 중화제는 핫멜트 접착제 또는 그의 한 성분(예컨대, 증점제 및/또는 미네랄 오일)에 첨가된다. 바람직한 감소 또는 중화 정도는, 핫멜트 접착제의 제조에 사용되는 원료(예컨대, 증점제)의 최종 용도 및/또는 품질에 따라 좌우될 것이다.

본 발명의 또 다른 일면은 중화제를 포함하는 제품에 관한 것이다. 일례에 있어서, 상기 제품은 액체-투과성 탑시트; 액체-불투과성 백시트; 상기 탑시트와 백시트 사이에 배치되는 유체-흡수성 코어 재료; 및 중화제를 함유하는 핫멜트 접착제를 포함하는 일회용 흡수성 제품이다. 특히 바람직한 본 발명의 일면은, 예컨대 유아 및 소아용 기저귀, 성인용 위생 패드, 여성용 위생품과 같은 일회용 흡수성 가멘트에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 일면은 제1 기재를 제2 기재에 부착시키는 방법에 관한 것이며, 이때 상기 제1 및 제2 기재는 동일하거나 상이할 수 있다. 일례에 있어서, 티슈 또는 부직포 기재는 일회용 흡수성 제품의 구조에서 유사하거나 상이한 기재에 부착된다. 상기 방법은 적어도 하나의 기재에 용융된 핫멜트 접착제 조성물을 도포하는 단계, 및 상기 기재를 함께 부착시키는 단계를 포함하며, 상기 핫멜트 접착제는 중화제를 포함한다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 중화 조성물을 포함하는 핫멜트 접착제, 조제된 핫멜트 접착제에 존재하는 악취를 효과적으로 중화시키는 방법, 및 중화된 핫멜트 접착제를 포함하는 제품을 제공한다.

상기 중화 조성물은, 본원에서 중화 첨가제 또는 중화제로 일컬어지기도 하며, 캡슐화 또는 기타 보호 수단을 요하지 않고 핫멜트 접착제에 첨가될 수 있으며, 접착제 냄새를 유의하게 증가시키지 않고 사용 전 및 후의 접착제에 안정된 상태로 남아있을 수 있다. 중화 조성물은 제품의 악취 감소 특성 측면에서 바람직한 효과를 달성하기 위하여 제품에 따라 적합한 수준으로 가공에 사용된다.

"악취(malodor)"란 용어는 본원에서, 일반적으로 본래의 상태에서는 탐탁지 않거나 불쾌한 향기 또는 냄새를 일컫는 데 사용된다. 중화된 핫멜트는 냄새의 감소, 약화, 또는 제거가 요구되는 다양한 분야에 사용된다. 본 발명의 접착제는, 예컨대, 제본, 포장 및 운반, 라벨링에 사용되며, 기저귀, 여성용 패드, 성인용 기저귀 등과 같은 일회용품 분야에 특히 유용하다.

당업계에서, 향료 또는 방향제 조성물은 일반적으로 그 자체에 냄새를 가지는 것으로 인식되며, 악취 감소제로서 사용되는 경우, 보다 강력하고 보다 쾌적한 향기로 악취를 은폐 또는 차폐하는 기능을 한다. 반면, 본 발명의 중화제의 첨가는, 상당량의 방향제를 가하지 않고, 기본적인 접착제의 악취를 약화시키는 기능을 한다. 즉, 악취는 차폐되기보다는 중화된다.

본 발명은 보다 구체적으로, 악취를 차폐하는 것(예컨대, 보다 강한 냄새로 악취를 가리는 것)이 아니라, 강한 향료, 또는 유칼리푸스 또는 윈터그린(wintergreen)과 같은 뚜렷한 특유의 냄새 특성을 가지는 향료를 필요로 하지 않고 감지되는 악취 강도를 감소시키는 방식으로 악취를 중화 또는 중성화시킴으로써, 악취를 감소시키는 것(즉, 감지되는 강도의 악취를 감소시키는 것)에 관한 것이다.

본 발명의 일례에서는, (1) 액체-투과성 탑시트, (2) 액체-불투과성 백시트, (3) 상기 탑시트와 백시트 사이에 배치되는 유체-흡수성 코어 재료, 및 (4) 냄새-중화된 접착제를 포함하는 일회용 흡수성 제품이 제공되며, 여기서 상기 탑시트는 상기 백시트에 부착될 수 있다.

흡수제 구조는 통상적으로 부직포를 포함한다. 부직포는 가요성, 다공성, 및 무결성을 특징으로 하는 연결된 섬유 네트워크로서 정의된다. 부직포를 구성하는 개개의 섬유는 합성, 천연, 또는 이들 둘의 조합체일 수 있다. 개개의 섬유는 기계적, 화학적, 또는 열적으로 서로 결합되어 있을 수 있다. 부직포는 절연, 포장, 하우스홀드 와이프스(household wipes), 외과용 드레이프, 의료용 드레싱, 및 기저귀, 성인용 위생품, 및 위생 냅킨과 같은 일회용품을 포함하는 다양한 분야에 통상적으로 사용된다. 티슈는 개개의 섬유가 서로 화학적으로 결합되어 있을 수도 있고, 결합되어 있지 않을 수도 있는 매우 관련된 물질이다.

본 발명에 따르는 접착제는 예컨대 포지셔닝 접착제, 코어 접착제, 또는 탄성 접착제로서 사용하기 위하여 조제될 수 있으며, 이들로 제한되는 것을 아니나, 물 및 식염수와 같은 액체, 및 소변, 월경, 및 혈액과 같은 체액을 흡수하는 데 사용되는, 기저귀, 성인용 위생 제품, 침대 패드와 같은 일회용 흡수성 제품; 위생 냅킨; 및 기타 흡수성 제품, 예컨대 턱받이, 상처용 드레싱, 및 외과용 케이프 또는 드레이프를 포함하는 물품의 제조에 사용하기에 특히 적합하다. 본 발명의 냄새-중화된 접착제는 부직포 또는 티슈를 다른 기재 또는 성분에 접착시키는 데 사용될 수 있다. 제2 기재는 또 다른 부직포, 티슈, 또는 관계없는 물질일 수 있다.

상기 접착제는 탑시트를 백시트에 부착시키는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 접착제는 탑시트 또는 백시트 중 하나를, 티슈층, 레그 플랩(leg flap), 잠금 귀, 테이트, 또는 탭, 또는 당업자에게 공지된 일회용 흡수성 제품의 조립에 통상적으로 사용되는 기타 성분과 같은 일회용 흡수성 제품 다른 성분에 접착시키는 데 사용될 수 있다.

당업자는 탑시트 및 백시트로서 사용하기 적합한 재료를 알고 있을 것이다.

탑시트로서 사용하기 적합한 재료의 예로는 액체-투과성 재료, 예컨대 약 15 내지 약 25 g/m²의 기본 중량을 가지는 스펀본디드 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌이 있다.

일회용 흡수성 제품에 흔히 사용되는 백시트는 일반적으로, 일회용 흡수성 제품의 흡수성 코어 내에 물, 소변, 월경, 또는 혈액과 같은 액체를 함유하며, 베딩 및/또는 착용자의 외부 가멘트가 더러워지는 것을 방지하는 기능을 하는 액체-불투과성 재료로 제조된다. 일회용 흡수성 제품 내의 백시트로서 유용한 재료는 일반적으로 액체에 대해서는 불투과성이나, 증기에 대해서는 투과성이다. 일례로는 액체-불침투성 물질, 예컨대 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 필름, 그리고 종종 통기성 필름으로도 일컬어지는 증기-침투성 물질, 예컨대 미세 다공성 폴리올레핀 필름이 있다.

특히 바람직한 백시트 재료는 충전재 및 선상 저밀도 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 폴리머를 포함하는 필름이다. 본원에서, "충전재"란 미립, 및 필름 폴리머 압출 블렌드에 첨가될 수 있고, 필름 전반에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있는 기타 형태를 포함하는 것을 의미한다. 가공 공정 동안 필름이 신장되는 경우, 충전재는 일반적으로 필름 내 홀의 네트워크 형성을 초래한다. 그러한 홀은 액체의 통과를 방해할 정도로는 충분히 작으나, 일반적으로 홀 전반에 걸쳐 증기가 통과할 정도로는 충분히 크다. 일반적으로, 충전재는 미립 형태일 것이고, 통상 약 0.1 내지 약 7 ㎛ 범위의 평균 입경을 가지는 다소 구형을 취할 것이다. 유기 충전재 및 무기 충전재 모두 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 충전재의 예는 탄산칼슘(CaCO₃), 각종 점토, 실리카(SiO₂), 알루미나, 황산바륨, 탄산나트륨, 탈크, 황산마그네슘, 이산화티탄, 제올라이트, 황산알루미늄, 셀룰로오스형 분말, 규조토, 황산마그네슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 카올린, 운모, 탄소, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 펄브분, 목분, 셀룰로오스 유도체, 키틴, 및 키틴 유도체를 포함한다.

본 발명에 따르는 핫멜트 접착제로 혼입될 수 있는 냄새-중화 조성물은, ASTM 방법 D93-00(Pensky-Martens Closed Cup Tester에 의한 인화점)에 의하여 측정 시, 약 100℉ 이상, 바람직하게는 150℉ 이상, 보다 바람직하게는 약 200℉ 이상의 인화점(밀폐식)을 갖는 물질이다. 본 발명의 실시에는 100℉ 이상의 인화점을 가지는 임의의 중화제가 사용될 수 있다. 그러한 중화제는 상업적으로 입수 가능하다. 사용 가능한 중화제는, 예컨대 Quest사(Q-29071 및 Q-29072)로부터 상업적으로 입수 가능하다. 이들 두 물질 모두 200℉ 이상의 인화점(밀폐식)을 가지며, 핫멜트 접착제에 존재하는 냄새를 효과적으로 중화시키는 기능을 한다.

냄새-중화된 조성물(들)은 캡슐화 또는 기타 보호 수단이 필요 없이 핫멜트 접착제 조성물에 첨가된다. 비캡슐화란 용어는 중화제 또는 조성물이 보호용 커버 또는 껍질에 에워싸이지 않음을 의미한다. 따라서, 냄새-중화된 조성물은 사전 캡슐화 없이 핫멜트 접착제로 조제될 수 있다.

중화 조성물은 실질적으로 임의의 핫멜트 유형의 접착제에 첨가될 수 있다. 본 발명의 실시 용도로 특히 바람직한 것은 저온 적용 핫멜트 접착제 포뮬레이션, 즉 약 300℉ 이하의 온도, 보다 바람직하게는 약 250℉ 내지 약 200℉의 온도에서 도포될 수 있는 포뮬레이션이다. 저온 도포 핫멜트 접착제는 뉴저지주 브릿지워터 소재의 National Starch and Chemical Company로부터 상업적으로 입수 가능하다.

당업자에게 공지된 바와 같이, 핫멜트 접착제의 조제 용도로 적합한 임의의 베이스 폴리머가 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 그러한 폴리머는 비결정질 폴리올레핀, 에틸렌-함유 폴리머, 및 고무질 블록 코폴리머, 그리고 이들의 블렌드를 포함한다. 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머, 이소탁트산 또는 아탁트산 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔, 스티렌-이소프렌, 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔 A-B-A 또는 A-B-A-B 블록 코폴리머 또는 이들의 혼합물을 기본으로 하는 핫멜트 접착제 조성물이 사용될 수 있다. 베이스 폴리머 외에, 본 발명의 핫멜트 접착제 조성물은 증점제, 오일 및/또는 왁스, 그리고 안정화제, 항산화제, 안료 등을 포함하는 통상의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 중화 조성물은 고무질 블록 코폴리머를 기본으로 하는 접착제에 첨가될 수 있다. 이들 폴리머는 일반적인 배열: A-B-A 또는 A-B-A-B를 가지는 블록 또는 멀티-블록 코폴리머를 포함하며, 여기서 A는 호모폴리머가 20℃ 이상의 유리 전이 온도를 가지는, 비-엘라스토머 폴리머 블록이고, 엘라스토머 블록 B는 부분적으로 또는 완전히 수소화된 부타디엔 또는 이소프렌 또는 부타디엔 이소프렌이다. 나아가, 이들은 선형 또는 분지형일 수 있다. 대표적인 분지형 구조는 중심으로부터 방출되거나, 기타 서로 결합되어 있을 수 있는 적어도 3개의 분지를 가지는 엘라스토머 부분을 함유한다.

비-엘라스토머 블록은 비닐 아렌, 비닐 피리딘, 비닐 할라이드, 및 비닐 카르복실레이트와 같은 비닐 모노머, 그리고 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴산의 에스테르 등과 같은 아크릴산 모노머의 호모폴리머 또는 코폴리머를 포함할 수 있다. 모노비닐 방향족 탄화수소는 특히 스티렌, 비닐 톨루엔, 비닐 자일렌, 에틸 비닐 벤젠과 같은 벤젠 시리즈, 및 비닐 나프탈렌 등과 같은 디사이클릭 모노비닐 화합물을 포함한다. 기타 비-엘라스토머 폴리머 블록은 알파 올레핀, 알킬렌 옥사이드, 아세탈, 우레탄 등으로부터 유도될 수 있다.

코폴리머의 엘라스토머 블록 성분은 수소화되어 있을 수 있거나 수소화되어 있지 않을 수 있는 이소프렌 또는 부타디엔일 수 있다. 이러한 수소화는 부분적으로 또는 실질적으로 완전히 이루어져 있을 수 있다. 비닐 아렌 폴리머 블록을 변형시키지 않으면서 엘라스토머 블록을 수소화하기 위하여, 소정의 조건을 활용할 수 있다. 기타 조건은 폴리머 사슬을 따라 실질적으로 균일하게 수소화하는 것으로 선택될 수 있으며, 엘라스토머 및 비엘라스토머 블록 모두 실제로 동일한 정도로 수소화되며, 이러한 수소화는 부분적으로 또는 실질적으로 완전하게 이루어질 수 있다.

본 발명에 유용한 대표적인 고무질 블록 코폴리머는 폴리스티렌-폴리-(에틸렌부틸렌)-폴리스티렌 및 폴리스티렌-폴리-(에틸렌프로필렌)-폴리스티렌이다. 이들 코폴리머는 예를 들어 미국 특허 제3,239,478호; 제3,427,269호; 제3,700,633호; 제3,753,936호; 및 제3,932,327호에 개시되어 있는 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 대안적으로, 이들은 Kraton Polymers사로부터 상품명 1101, 1102, 1107, 1650, 1652, 및 1657 하에 제공되는 것; Polimeri Europa사로부터 Europrene Sol-T 상품명 하에 제공되는 것; 및 Firestone사로부터 상품명 Stereon 840A 하에 제공되는 것들일 수 있다.

에틸렌 함유 폴리머 또한 통상 일회용도로 사용되며, 본 발명이 기술에 따르는 중화 조성물의 첨가에 의하여 중화될 수 있다. 본 발명의 접착제는 적어도 1종의 에틸렌 코폴리머를 포함할 수 있으며, 2종 이상의 폴리머의 블렌드를 포함할 수도 있다. 본원에서, 에틸렌 코폴리머란 용어는 에틸렌의 호모폴리머, 코폴리머, 및 터폴리머를 일컫는 데 사용된다. 에틸렌 코폴리머의 예는 예틸렌, 예컨대 비닐 아세테이트 또는 모노카르복시산, 또는 아크릴산 또는 메타크릴산의 기타 비닐 에스테르 또는 메탄올, 에탄올 또는 기타 알코올과 그들의 에스테르와 공중합할 수 있는 1종 이상의 극성 모노머를 가지는 코폴리머를 포함한다. 여기에는, 비닐 아세테이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌 아크릴산, 에틸렌 메타크릴레이트, 및 이들의 블렌드가 포함된다. 랜덤 및 블록 코폴리머, 그리고 그들의 블렌드가 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.

기타 접착제 조성물은 베이스 폴리머로서 비결정질 폴리올레핀 또는 그의 블렌드를 이용하여, 본 발명에 따라 제조될 수 있다. 비결정질 폴리올레핀은 폴리프로필렌의 입체 특이적 중합에 의하여 만들어질 수 있다. 적합한 시판 제품은 Esstman's P 1010을 포함한다. 비결정질 폴리프로필렌과 에틸렌, 비결정질 폴리프로필렌과 부텐, 및 비결정질 폴리프로필렌과 헥센의 코폴리머는, 프로필렌, 부텐, 및 에틸렌의 터폴리머이므로, 베이스 폴리머로서 적합하다. 시판 제품으로는 Rexene사로부터 입수 가능한 Rextac 2315(비결정질 폴리프로필렌과 에틸렌의 코폴리머), 역시 Rexene사로부터 입수 가능한 Rextac 2730(비결정질 폴리프로필렌과 부텐의 코폴리머), 그리고 Huls사로부터 입수 가능한 Vestoplast 750 및 708(비결정질 프로필렌, 부텐, 및 에틸렌의 터폴리머)이 포함된다.

이상의 베이스 물질의 임의의 블렌드, 예컨대 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 및 에틸렌 비닐 아세테이트 및 에틸렌 비닐 아세테이트 및 아탁트산 폴리프로필렌의 블렌드 역시 핫멜트 접착제 조성물의 제조에 사용될 수 있다. 모든 경우, 접착제는, 당업계에 공지된 바와 같이, 특정 포뮬레이션, 예컨대 감압성 접착제 포뮬레이션에 요구되는 바에 따라 다양한 양의 증점 수지, 가소제, 왁스, 및/또는 기타 통상의 첨가제와 함께 조제될 수 있다.

접착제 조성물에 유용한 증점 수지는 탄화수소 수지, 합성 폴리테르펜, 로진 에스테르, 천연 테르펜 등을 포함한다. 보다 구체적으로, 특정 베이스 폴리머에 따라, 유용한 증점 수지는 천연 및 변형된 로진, 예컨대 검 로진, 목질 로진, 톨유 로진, 증류된 로진, 수소화된 로진, 다이머화된 로진, 및 중합된 로진; 천연 및 변형된 로진의 글리세롤 및 펜타에리트리톨 에스테르, 예컨대 페일(pale), 목질 로진의 글리세롤 에스테르, 수소화된 로진의 글리세롤 에스테르, 중합된 로진의 글리세롤 에스테르, 수소화된 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 및 로진의 페놀-변형된 펜타에리트리톨 에스테르; 천연 테르펜의 코폴리머 및 터폴리머, 예컨대 스티렌/테르펜 및 알파 메틸 스티렌/테르펜; ASTM 방법 E28-58T에 의한 측정 시, 약 80℃ 내지 150℃의 연화점을 가지는 폴리테르펜 수지; 페놀 변형된 테르펜 수지 및 수소화된 그의 유도체, 예컨대 산성 매질 중에서의 이환식 테르펜과 페놀의 축합 결과로서 얻어지는 수지 산물; 약 70℃ 내지 135℃의 볼-링 연화점(Ball and Ring softening point)을 가지는 지방족 석유 탄화수소 수지; 방향족 석유 탄화수소 수지 및 수소화된 그의 유도체; 및 지환식 석유 탄화수소 수지 및 수소화된 그의 유도체와 같은 임의의 혼화 가능한 수지 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 몇몇 포뮬레이션의 경우에는 상기에 제시한 증점 수지 중 2종 이상의 혼합물이 요구된다.

다양한 가소제 또는 증량 오일 또한, 습식 작용 및/또는 점도 조절을 제공하기 위하여, 5 내지 약 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 25 중량%의 양으로 상기 조성물 내에 존재한다. 수소화된 미드-블록을 함유하는 블록 코폴리머가 접착제 베이스 폴리머로서 이용되는 경우에는 상기 양보다 높은 수준으로 사용될 수 있다. 이상은 통상의 가소 오일을 광범위하게 포함할뿐 아니라, 올레핀 올리고머 및 저분자량 폴리머 그리고 식물성 및 동물성 기름 및 그들의 유도체도 사용 가능하다. 사용할 수 있는 석유 유래의 오일은 단지 소량의 방향족 탄화수소(바람직하게는 30 중량% 미만, 보다 바람직하게는 15 중량% 미만의 오일)만을 함유하는 비교적 고비점 물질이다. 올리고머는 약 350 내지 약 10,000의 평균 분자량을 가지는 폴리프로필렌, 폴리부텐, 수소화된 폴리이소프렌, 수소화된 폴리부타디엔 등일 수 있다. 식물성 및 동물성 오일은 보통 지방산의 글리세릴 에스테르 및 그의 중합 산물을 포함한다.

다양한 석유 유래의 왁스 또한, 접착제의 용융 조건에 유동성을 부여하고 경화된 접착제에 대해 가요성을 부여하기 위하여, 또한 셀룰로오스 섬유를 부착시키는 습식제로서 제공하기 위하여, 약 15 중량% 미만의 양으로 상기 조성물에 사용될 수 있다. "석유 유래의 왁스"란 용어는, 130℉ 내지 225℉ 범위 이내의 융점을 가지는 파라핀 및 미세결정질 왁스와, 저분자량 폴리에틸렌 또는 Fisher-Tropsh 왁스와 같은 합성 왁스를 포함한다.

항산화제 또는 안정화제 또한, 약 3 중량% 이하의 양으로 접착제 조성물에 포함될 수 있다. 사용 가능한 항산화제 또는 안정화제 중에는, 고분자량 힌더드 페놀 및 다작용성 페놀, 예컨대 황 및 인 함유 페놀이 있다. 대표적인 힌더드 페놀은 1,3,5-트리메틸 2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-벤질)벤젠; 펜타에리트리톨 테트라키스-3(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트; n-옥타데실-3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페놀)-프로피오네이트; 4,4'-메틸렌비스(2,6-tert-부틸페놀); 4,4'-티올비스(6-tert-부틸-o-크레졸); 2,6-디-tert-부틸페놀; 6-(4-하이드록시페녹시)-2,4-비스(n-옥틸-티오)-1,3,5-트리아진; 디-n-옥타데실 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-벤질-포스포네이트; 2-n-옥틸티오)-에틸 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-벤조에이트, 및 소르비톨 헥사[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트를 포함한다.

상이한 특성들을 만족시키고, 특정 용도 요건을 충족시키는 핫멜트 접착제에 통상적으로 사용되는 기타 첨가제 또한 본 발명의 접착제 조성물에 첨가될 수 있다. 그러한 첨가제는, 예컨대, 충전재, 안료, 유동 변형제, 염료를 포함하며, 이들은 목적에 따라 접착제 포뮬레이션에 소량 또는 다량 혼입될 수 있다.

핫멜트 접착제는 당업계에 알려진 기법을 이용하여 제조될 수 있다. 통상, 상기 접착제 조성물은 약 100 내지 200℃의 온도에서, 균질 블렌드가 얻어질 때까지 대략 2시간 동안, 성분들을 용융된 상태로 블렌딩함으로써 제조된다. 다양한 블렌딩 방법이 알려져 있으며, 균질 블렌드가 얻어지는 방법이면 어떠한 방법이든 사용 가능하다.

중화제 조성물은, 핫멜트 접착제를 제조하는 동안, 교반 하에 첨가될 수 있다. 원하는 경우, 중화제는 증점제 성분에 첨가될 수도 있고(예컨대, 제조 중에), 통상 중화될 핫멜트의 제조에 사용되는 미네랄 오일 첨가제에 첨가될 수도 있다. 중화제는, 냉각 후 접착제의 사용자 및 본 발명의 중화된 점착제를 사용하여 제조되는 임의의 최종 제품의 사용자에 대하여 대부분의 핫멜트 접착제에 공통적인 악취를 중화시키기에 충분한 양으로 첨가된다. 통상적으로, 중화제는 접착제 조성물 100부당 약 0.001 내지 약 1.0부, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.05부의 양으로 존재할 것이다. 첨가되는 중화제의 양은 통상, 특정 용도 또는 최종 사용에 바람직하거나 요구되는 중화의 양에 따라 결정될 것이다.

얻어지는 본 발명의 접착제는 부직포 또는 티슈에 대해 내구적인 결합을 제공하는 능력을 특징으로 하며, 그밖에 가요성, 비오염성, 및 기계화 가능한 점도와 같은 독특한 도포 요건, 및 그들의 감소된 또는 무취 특성을 충족시킨다.

상기 접착제는 용융 상태에서 기재에 도포되며, 접착제층을 경화시키기 위하여 냉각된다. 상기 접착제 제품은, 티슈, 부직포와 같은 또 다른 기재, 또는 저밀도 폴리올레핀 또는 기타 통상적으로 사용되는 기재와 같은 비관련 물질에 기재를 부착시키기에 충분한 양으로, 코팅 또는 스프레이를 포함하는 다양한 방법에 의하여 부직포 제품과 같은 기재에 도포될 수 있다.

실시예

하기 실시예는 적합한 냄새-중화된 핫멜트 접착제의 제조를 예시한다. 이들 실시예에서, 달리 지적하지 않는 한, 모든 부는 중량 기준이며, 모든 온도는 섭씨 온도이다. 사용된 테스트 절차는 다음과 같다:

테스트 절차

점도

본원에 사용된 점도는, 20 rpm에서 스핀들 번호 27을 가지는 브룩필드 점도계 모델 번호 DV-II을 이용하여 측정한 브룩필드 점도(Brookfield viscosity)이다.

인장 강도

인장 강도(최종 및 항복)는 덤벨 핫멜트 몰드 및 인스트론 단위를 이용하여 측정하였다. 이 테스트에서, 용융 상태의 핫멜트를 몰드에 주입하고, 24시간 동안 실온으로 냉각시킨 뒤, 12인치/분의 속도로 인스트론 단위로 인출하였다.

메틀러 링-볼 연화점

이 테스트 방법은, 메틀러 링-볼 어셈블리(모델 번호 FP90)를 이용하여, 50 내지 150℃ 범위에서 열가소성 조성물의 연화점을 측정하는 데 사용되는 방법을 나타낸다.

박리 강도

박리 강도는, T-박리 결합을 이용하여, 12"/분의 속도로 인스트론 단위로 측정하였다. 고속 라미네이터를 이용하여, 폴리에틸렌 필름과 폴리프로필렌 부직포 사이에 결합을 만들었다.

냄새

냄새는, 대조군 샘플과 무중화제 샘플 및 중화된 샘플을 비교 테스트하여 측정하였다. 냄새는 강도 및 특징으로 기재하였다. 강도는 향취의 전체 강도(예컨대, 강함, 중간, 약함, 또는 약간)로서 규정된다. 특징은 감지되는 향취 종류(예컨대, 산뜻한 향, 라벤더향, 무취 등)로 규정한다.

악취 감소는, 조련된 감각의 평가자에 의하여 실시된 소규모 헤드스페이스(headspace) 평가에서 악취를 감소시키는 효과에 대하여 이들 테스트 물질을 평가하여 실험적으로 측정하였다. 감각 패널은, 복잡한 혼합물에서 개별적인 냄새 특징을 확인하고, 감지한 강도를 등급으로 매기도록 조련된 3명 내지 5명의 패널로 구성된다. 패널의 유효 수준을 지속적으로 모니터링하여, 고도의 정확성 및 재현성을 확보한다.

테스트하는 동안, 테스트 하의 실제적인 것 이외의 모든 변수는 가능한 한 주의 깊게 통제된다. 샘플들은, 냄새에 있어서의 차이와를 제외하고는, 가능한 한 동일하게 제조된다. 이는, 패널리스트에게 제시 시 무작위 순서로 제시된다. 각각의 샘플에 대하여 최소 5회의 평가 결과를 대조하였다.

악취 감소 성분(예컨대, 방향제, 중화제)을 함유하는 핫멜트 접착제를 4온스 유리 용기에 넣었다. 상기 용기를 밀폐하고, 평가하기 전에 30분 동안 평형화시켰다.

각각의 패널 멤버는 유리 용기의 헤드스페이스에서 감지될 수 있는 임의의 냄새의 강도 및 특징에 대하여 각각의 샘플을 평가하였다. 숨겨진 블랭크(향료 또는 기타 제제가 아닌 악취)는 내부 대조군으로서 포함되었다. 각 패널리스트들의 결과를 표준화하고, 평균을 산출해 전체 패널에 걸쳐 일치된 등급을 매겼다.

실시예 1

130℃에서 교반 하에, National Starch and Chemical Company로부터 상업적으로 입수 가능한 접착제인 100% 핫멜트 접착제 34-520A에 0.02% Quest 중화제 Q-29072를 첨가하여, 조제된 냄새-중화된 접착제를 제조하였다. 34-520A는 탄화수소 증점제 및 오일을 함유하는 고무계 핫멜트 접착제로서, 일회용품의 구조에 사용된다.

실시예 2

150℃에서 교반 하에, 100% 핫멜트 접착제 34-184A에 0.05% Quest 중화제 Q-29071을 첨가하여, 조제된 냄새-중화된 접착제를 제조하였다. 34-184A는, National Starch and Chemical Company로부터 상업적으로 입수 가능한, 탄화수소 증점제 및 오일을 함유하는 고무계 핫멜트 접착제로서, 일회용품의 구조에 사용된다. 34-184A 접착제 조성물 및 중화된 34-184A 접착제 조성물에 대하여, 점도, 색상, 인장 강도(최종 및 항복), 및 링-볼 테스트를 실시하였다. 결과는 표 1에 나타낸다.

그런 다음, 상기 접착제를 뚜껑을 덮은 유리병에 넣어 150℃의 오븐 내에서 대략 72시간 동안 방치하였다. 이어서, 샘플을 오븐으로부터 제거하여, 주위 온도 조건 하에 냉각시켰다. 샘플의 뚜껑을 덮은 뒤, 냄새에 대해 평가하였다. 각 샘플의 강도 및 특징의 등급을 기록하고, 표 1에 나타낸다.

<표 1>

	34-184A	34-184A + Q71
160℃에서의 점도 (cps)	3170	3060
인장 항복 (psi)인장 강도 (psi)	14118	16119
연화점 (℃)	91.2	90.7
초기 결합 강도T-박리 평균 (g/in2)	93	91
냄새 결과:강도초기24시간 숙성48시간 숙성72시간 숙성특징초기24시간 숙성48시간 숙성72시간 숙성	중간중간강함매우 강함수지/오일향수지/오일향수지/오일향수지/오일향	매우 약함매우 약함약함약함자연향자연향자연향자연향

이 실시예로부터, 핫멜트 접착제의 전형적인 악취가 핫멜트 접착제의 특성에 영향을 주지 않고 효과적으로 중화될 수 있음이 확인된다.

실시예 3

Quest International사로부터 입수 가능한 중화제 Q-71 및 Q-72 및 방향제(제품명: Tender)를 접착제 34-520A에 0.02% 농도로 첨가하였다. 처음 제조 후 및밀폐된 유리병에 넣고 130℃ 오븐 내에서 24시간 방치한 후, 냉각된 샘플의 냄새를 맡았다. 숙성된 냄새 결과를 표 2에 나타낸다.

<표 2>

	초기 강도 특징	숙성 초기 특징
34-520A	중간 수지/오일향	강함 수지/오일향
34-520A + Q-71	약함 자연향	약함 자연향
34-520A + Q-72	매우 약함 자연향	매우 약함 자연향
34-520A + Tender	강함 꽃향	강함 꽃향

본 발명은 핫멜트 접착제의 기본적인 냄새를 감소 또는 제거하는 효과적인 방법을 제공한다.

Claims (10)

1. 중화제(neutralizing material)를 포함하는 핫멜트 접착제.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접착제가 탄화수소 증점제(tackifier) 및/또는 테르펜 증점제를 함유하는 고무계 접착제인 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
3. 제1항에 있어서,

   상기 접착제가 감압성 접착제인 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
4. 제1항에 있어서,

   상기 접착제가 저온 적용 핫멜트 접착제인 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
5. 제1항의 핫멜트 접착제를 포함하는 제품.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제품이 액체-투과성 탑시트(topsheet); 액체-불투과성 백시트(backsheet); 상기 탑시트와 백시트 사이에 배치되는 유체-흡수성 코어 재료; 및 비캡슐화된 중화제를 함유하는 핫멜트 접착제를 포함하는 일회용 흡수성 제품인 것을 특징으로 하는 제품.
7. 제5항에 있어서,

   상기 접착제가 탄화수소 증점제 및/또는 테르펜 증점제를 함유하는 고무계 접착제인 것을 특징으로 하는 제품.
8. 제6항에 있어서,

   상기 제품이 기저귀, 여성용 위생품, 또는 성인용 위생품인 것을 특징으로 하는 제품.
9. 악취를 원하는 수준까지 감소 또는 중화시키는 유효량의 중화제를 악취 조성물에 가하는 단계를 포함하는 악취 감소 또는 중화 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 악취 조성물이 핫멜트 접착제인 것을 특징으로 하는 악취 감소 또는 중화 방법.