KR20050084129A - 습윤 상태에서 저 마찰 계수를 갖는 와이핑 제품 및 이의제조 방법 - Google Patents
습윤 상태에서 저 마찰 계수를 갖는 와이핑 제품 및 이의제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
습윤 상태에서 감소된 마찰 계수를 갖는 기저부 시트가 개시된다. 본 발명에 따라서, 기저부 시트는 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리에틸렌 잔기를 함유하는 아크릴레이트 공중합체로 처리될 수 있다. 기저부 시트는 단일 겹 또는 다중-겹일 수 있다. 기저부 시트는 세면 티슈, 목욕 티슈, 또는 종이 타월과 같은 티슈 제품일 수 있다. 별법으로, 기저부 시트는 예비흡수된 와이프일 수 있다.
Description
다수의 텍스타일 물질은 습윤시 이의 표면 상에서 증가된 마찰 계수를 갖는다. 예를 들어, 셔츠 및 다른 의복과 같은 의류는 습윤시 또는 습윤 피부 위로 착용할 때 입거나 벗기가 더 어렵다. 비슷한 방식으로, 세면 티슈, 목욕 티슈, 종이 타월 등과 같은 다수의 와이핑 (wiping) 제품은 역시 상기 동일한 현상을 경험한다. 예를 들어, 티슈 제품은 전형적으로 건조 상태보다 습윤시 표면을 가로질러 더욱 질질 끌린다. 심지어 티슈 제품이 매끄러운 표면을 갖고(갖거나) 화학적으로 처리되어 건조 상태에서 매우 낮은 마찰 계수를 갖더라도 증가된 드래그 (drag)가 인지될 수 있다. 따라서, 습윤 상태에서 사용된 티슈는 건조 상태에서 사용된 동일한 티슈와는 상당히 다른 촉감을 줄 수 있다. 상기 증가된 마찰 계수는 사용자에게 덜 바람직할 뿐만 아니라 습윤시 높은 수준의 스루 (slough)를 야기할 수 있다.
따라서, 습윤 상태에서 감소된 마찰 계수를 갖는 와이핑 제품이 필요하다.
<발명의 요약>
습윤시 감촉이 개선된 티슈 제품이 개시된다. 이 티슈 제품은 펄프 섬유를 포함하는 기저부 시트를 포함한다. 기저부 시트의 벌크 밀도는 2 cc/g 이상일 수 있다. 본 발명에 따라서, 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트의 적어도 한 면에 적용된다. 습윤 마찰 방지 조성물은 기저부 시트의 처리된 면의 습윤 정지 (static) 마찰 계수 또는 습윤 운동 (dynamic) 마찰 계수가 처리된 면의 건조 정지 마찰 계수 또는 건조 운동 마찰 계수보다 10％ 이하 더 크도록 하기에 충분한 양으로 적용된다. 다른 실시양태에서, 예를 들어, 마찰 방지 조성물은 기저부 시트의 처리된 면의 습윤 마찰 계수가 건조 마찰 계수보다 3％ 이하 더 크도록 하기에 충분한 양으로 적용된다. 사실, 한 실시양태에서, 기저부 시트의 처리된 면은 건조 마찰 계수보다 실제로 더 적은 습윤 마찰 계수를 가질 수 있다.
본 발명의 습윤 마찰 방지 조성물은 다양한 중합체 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 마찰 방지 조성물은 분자량이 약 20,000 초과, 특히 약 50,000 초과, 및 더욱 특히 약 400,000 내지 약 2,000,000인 폴리에틸렌 옥사이드를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 마찰 방지 조성물은 유도체화 (derivatized) 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하고, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량은 약 20,000 초과이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 습윤 마찰 방지 조성물은 부속 알킬렌 옥사이드 잔기 함유 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 부가 공중합체를 포함한다.
본 발명에서 유용한 마찰 방지제의 특별한 예는 실라놀 관능기를 갖는 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 포함한다. 다른 실시양태에서, 마찰 방지 조성물은 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르 메타크릴레이트 또는 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트를 함유한다.
마찰 방지 조성물은 기저부 시트에 국부적으로 적용되거나 기저부 시트를 형성하는데 사용되는 섬유를 예비-처리하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 습윤 마찰 방지 조성물은 기저부 시트 내에 함유된 섬유의 약 0.03 중량％ 내지 약 3 중량％의 양으로 기저부 시트에 적용된다.
본 발명에 따라 형성된 티슈 제품은 세면 티슈, 목욕 티슈, 종이 타월, 공업용 와이퍼 등일 수 있다. 다른 실시양태에서, 본 발명은 예비흡수된 (pre-mosistened) 목욕 티슈를 비롯한 예비흡수된 와이프를 처리하는 것이다.
본 발명의 다른 특징 및 면은 하기에 더욱 상세하게 논의된다.
당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 최상의 양태를 비롯한 전체 개시가 참조로 첨부된 도를 비롯한 나머지 명세서에서 기술된다.
도 1은 본 발명에서 사용될 수 있는 종이 웹의 형성 방법의 한 실시양태의 개략도이고;
도 2는 본 발명에서 사용될 수 있는 종이 웹의 제조 방법의 또 다른 실시양태의 사시도이다.
본 명세서 및 도면에서 인용 기호의 반복 사용은 본 발명과 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내는 것을 의도한다.
<바람직한 실시양태의 상세한 기재>
본 논의는 오직 예시적인 실시양태의 기재이고 본 발명의 보다 광범위한 면을 제한하는 것을 의도하지 않으며 광범위한 면이 예시적인 구조로 실시된다는 점을 당업계의 통상의 기술을 가진 자는 이해해야 한다.
일반적으로, 본 발명은 물질이 습윤 상태에 있을 때 와이핑 제품을 와이핑 제품의 표면의 마찰 계수를 감소시키는 습윤 마찰 방지 조성물로 처리하는 것이다. 특히 바람직하게는, 마찰 방지 조성물은 또한 친수성일 수 있다. 따라서, 와이핑 제품 중에 혼입된 후에는, 마찰 방지 조성물은 제품의 흡수율 또는 흡수 용량을 뚜렷하게 변경시키지 않는다. 습윤 상태에서 마찰 계수를 감소시킴으로써, 본 발명에 따라 제조된 와이핑 제품은 사용시 사람의 피부에 더욱 매끄러운 감촉을 갖는다. 예를 들어, 본 발명에 따라 처리된 세면 티슈 및 목욕 티슈는 습윤 상태에서 사용시 만졌을 때 더욱 부드럽고 매끄러운 감촉일 것이다.
그러나, 세면 티슈 및 목욕 티슈에 추가로 다양한 다른 와이핑 제품이 본 발명에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 또한 종이 타월, 공업용 와이퍼 등의 구조에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명에 따라서 처리되는 경우 예비흡수된 목욕 티슈를 비롯한 예비흡수된 와이프의 특성은 역시 개선될 것이다.
본 발명자는 와이핑 제품의 습윤 특성을 개선하기 위해 다양한 상이한 화합물 및 화학제가 본 발명의 조성물에서 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 일반적으로, 조성물은 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리에틸렌 옥사이드 잔기 함유 화합물을 함유한다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 본 발명의 마찰 방지 조성물은 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드를 함유할 수 있다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 함유할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 조성물은 하나 이상의 단량체가 부속 폴리에틸렌 옥사이드 잔기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 부가 공중합체 또는 중합체를 함유한다. 상기 제 3 부류의 화합물은 예를 들어 부속 에틸렌 옥사이드 관능기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 양이온성 아크릴아미드 공중합체를 포함할 수 있다.
와이핑 제품이 본 발명에 따라 처리되면, 습윤 상태에서 와이핑 제품의 마찰 계수는 건조 상태에서 와이핑 제품의 마찰 계수와 매우 유사할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 처리된 와이핑 제품은 처리된 제품의 건조 정지 또는 운동 마찰 계수보다 약 10％ 이하 더 큰 습윤 상태에서의 정지 또는 운동 마찰 계수를 가질 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 처리된 제품의 습윤 정지 또는 운동 마찰 계수는 건조 정지 또는 운동 마찰 계수보다 약 3％ 이하 더 클 수 있고, 특히 건조 정지 또는 운동 마찰 계수 이하인 습윤 정지 또는 운동 마찰 계수를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 처리된 기저부 시트의 건조 마찰 계수보다 실제로 더 적은 습윤 마찰 계수를 갖는 와이핑 제품이 제조될 수 있다고도 판단된다.
상기에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따라서 사용될 수 있는 한 카테고리의 화합물은 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드를 포함한다. 본 발명에 따라서 사용된 폴리에틸렌 옥사이드는 일반식 (R1 및 R2는 수소 또는 유기관능기임)을 가질 수 있다. R1 및 R2는 동일하거나 상이할 수 있다.
일반적으로, 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량은 약 20,000 초과, 및 특히 약 50,000 초과일 수 있다. 본원에서 사용된, 분자량은 유변학적 측정법에 의해 측정될 수 있다. 한 실시양태에서, 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량은 약 400,000 내지 약 2,000,000일 수 있다.
고분자량 폴리에틸렌 옥사이드는 다양한 상업적 공급원으로부터 입수 가능하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 폴리에틸렌 옥사이드 수지의 예는 유니온 카바이드 코포레이션 (Union Carbide Corporation)으로부터 입수 가능하고 상표명 폴리옥스 (POLYOX) N-205, 폴리옥스 N-750, 폴리옥스 WSR N-10 및 폴리옥스 WSR N-80으로 시판된다. 상기 네 가지 제품의 분자량은 약 100,000 내지 약 600,000 (gmol)이라고 믿는다. 폴리에틸렌 옥사이드 수지는 임의로 다양한 첨가제 예컨대 가소제, 가공 보조제, 레올로지 개질제, 항산화제, UV 광 안정화제, 안료, 착색제, 슬립 첨가제, 블록방지제 등을 함유할 수 있다.
본 발명에 따라서 기저부 시트를 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드로 처리하는 경우, 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드는 대부분의 분야에서 국부적으로 적용된다. 일반적으로, 조성물을 적용하는데 임의의 적합한 국부적 적용 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 폴리에틸렌 옥사이드는 알콜과 같은 용매 또는 물과 배합되어 용액을 형성하고 기저부 시트에 적용될 수 있다. 용액으로서 적용되는 경우, 조성물은 기저부 시트 상에 분무되거나 기저부 시트 상에 프린팅될 수 있다. 예를 들어 임의의 적합한 프린팅 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 잉크 젯 프린터 또는 로토그라비어 (rotogravure) 프린팅 기계가 사용될 수 있다. 용액으로서 적용되는 경우, 폴리에틸렌 옥사이드는 약 0.5 중량％ 내지 약 50 중량％의 양으로 용액 중에 함유될 수 있다. 그러나 폴리에틸렌 옥사이드가 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량 및 사용된 적용 방법의 유형에 따라서 용액 중에 더욱 또는 덜 함유될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 다른 실시양태에서, 폴리에틸렌 옥사이드의 점성 수용액 또는 순수 용액이 멜트 블로우잉 또는 변형된 멜트 블로우잉 기술을 통해 적용될 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌 옥사이드 점성 수용액은 미국 테네시주 헨더슨 (Henderson, Tennessee)에 소재한 ITW-Dynatec로부터 입수 가능한 것과 같은 UFD 분무 팁과 같은 다이 헤드로부터 압출될 수 있다.
한 실시양태에서, 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드 함유 마찰 방지 조성물은 기저부 웹에 적용 전 또는 동안 가열될 수 있다. 조성물을 가열하는 것은 점도를낮추어 적용을 용이하게 한다. 한 실시양태에서, 폴리에틸렌 옥사이드는 가열되고 기저부 시트 상에 압출될 수 있다. 멜트블로운 다이와 같은 임의의 적합한 압출 장치가 사용될 수 있다. 폴리에틸렌 옥사이드 함유 조성물을 기저부 시트 상에 압출시키는 것은 조성물의 점도가 비교적 높은 분야에서 일부 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 폴리에틸렌 옥사이드는 기저부 시트 상에 압출시 순수 형태로 적용될 수 있다.
국부적으로 적용되는 경우, 폴리에틸렌 옥사이드 함유 마찰 방지 조성물이 기저부 시트의 한 면 또는 양 면에 적용될 수 있다. 더욱이, 조성물은 기저부 시트 표면적의 100％를 피복하도록 적용되거나 처리된 영역 및 처리되지 않은 영역을 포함하는 패턴으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 패턴으로 적용하는 경우, 조성물은 기저부 시트의 한 면의 표면적의 약 20％ 내지 약 99％, 예컨대 표면적의 약 40％ 내지 약 90％를 피복할 수 있다.
일반적으로, 폴리에틸렌 옥사이드 조성물은 와이핑 제품 제조에 있어 상이한 시점에서 기저부 시트에 적용될 수 있다. 예를 들어, 와이핑 제품이 종이 제품인 경우, 폴리에틸렌 옥사이드 조성물은 형성 동안에 시트가 여전히 습윤 상태인 동안에 또는 시트가 건조된 이후에 적용될 수 있다. 별법으로, 폴리에틸렌 옥사이드 조성물은 전환 작업 동안에 기저부 시트의 형성 이후에 적용될 수 있다.
본 발명의 습윤 마찰 방지 조성물에 사용될 수 있는 제 2 카테고리 화합물은 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드, 특히 유도체화 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드를 포함한다. 예를 들어, 상기에 기재된 폴리에틸렌 옥사이드는 본 실시양태에서 유도체화되거나 사용될 수 있다.
유도체화 폴리에틸렌 옥사이드는 폴리에틸렌 옥사이드를 폴리에틸렌 옥사이드 중합체 상에 관능기를 제공하는 하나 이상의 단량체와 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 유도체화 기는 폴리에틸렌 옥사이드의 골격에 위치될 수 있거나 부속 기일 수 있다. 유도체화 기는 중합체 중에 약 0.5 중량％ 내지 약 25 중량％, 예컨대 약 0.5 중량％ 내지 약 10 중량％의 양으로 존재할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명에서 사용하기 위한 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드는 폴리에틸렌 옥사이드에 단량체를 그래프팅시킴으로써 형성될 수 있다. 그래프팅은 폴리에틸렌 옥사이드를 1종 이상의 단량체 및 개시제와 혼합하고 열을 적용함으로써 달성된다. 이러한 처리된 폴리에틸렌 옥사이드 조성물은 본원에 인용문헌으로 도입된 왕 (Wang) 등의 미국 특허 제6,172,177호에 개시되어 있다.
상기 실시양태에서, 다양한 극성 비닐 단량체가 본 발명의 실시에서 유용할 수 있다. 본원에서 사용된 용어 "단량체"는 폴리에틸렌 옥사이드와 공유 결합할 수 있는 단량체, 올리고머, 중합체, 단량체, 올리고머, 및(또는) 중합체의 혼합물, 및 임의의 다른 반응성 화학물질 종 (species)을 포함한다. 폴리에틸렌 옥사이드를 유도체화하는데 사용될 수 있는 에틸렌성 불포화 극성 비닐 단량체는 관능기로서 히드록실, 카르복실, 아미노, 카르보닐, 할로, 티올, 술폰계, 술포네이트, 아민, 아미드, 알데히드, 에폭시, 실라놀, 아제티디늄 (azetidinium) 기 등을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 불포화 단량체는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다. 상기 단량체는 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (HEMA로 칭함) 및 폴리(에틸렌 글리콜) 메타크릴레이트를 포함한다. 예를 들어, 폴리(에틸렌 글리콜) 에틸 에테르 메타크릴레이트 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트와 같은 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르 메타크릴레이트가 사용될 수 있다.
이 실시양태에서 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 형성하는 경우, 중합체를 형성하는데 개시제가 유용할 수 있다. 개시제는 열의 적용과 같이 에너지를 제공받는 경우 자유 라디칼을 발생시킬 수 있다.
O-O, S-S, 또는 N=N 결합을 함유하는 화합물이 열 개시제로서 사용될 수 있다. 통상 O-O 결합을 함유하는 화합물 즉, 퍼옥사이드가 그래프트 중합에 개시제로서 사용된다. 이러한 통상 사용되는 퍼옥사이드 개시제는 알킬, 디알킬, 디아릴 및 아릴알킬 퍼옥사이드 예컨대 쿠밀 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 쿠밀 부틸 퍼옥사이드, 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥신-3 및 비스(a-t-부틸퍼옥시이소프로필벤젠); 아실 퍼옥사이드 예컨대 아세틸 퍼옥사이드 및 벤조일 퍼옥사이드; 히드로퍼옥사이드 예컨대 쿠밀 히드로퍼옥사이드, t-부틸 히드로퍼옥사이드, p-메탄 히드로퍼옥사이드, 피난 히드로퍼옥사이드 및 쿠멘 히드로퍼옥사이드; 퍼에스테르 또는 퍼옥시에스테르 예컨대 t-부틸 퍼옥시피발레이트, t-부틸 퍼옥토에이트, t-부틸퍼벤조에이트, 2,5-디메틸헥실-2,5-디(퍼벤조에이트) 및 t-부틸 디(퍼프탈레이트); 알킬술포닐 퍼옥사이드; 디알킬 퍼옥시모노카르보네이트; 디알킬 퍼옥시디카르보네이트; 디퍼옥시케탈; 케톤 퍼옥사이드 예컨대 시클로헥사논 퍼옥사이드 및 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 포함한다. 또한, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 (약칭 AIBN), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴) 및 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴)과 같은 아조 화합물이 개시제로서 사용될 수 있다. 주제 코팅에서 유용한 그래프트 공중합체는 하기 실시예에서 자유 라디칼 개시제이고 더욱 소량의 디(tert 부틸퍼옥사이드)와 함께 2,5-비스(tert 부틸퍼옥시)-2,5-디메틸 헥산을 포함하는 미국 코네티컷주의 노워크에 소재한 알. 티. 반데빌트 캄파니 (R.T. Vanderbilt Company, Inc. of Norwalk, CT)로부터 상표명 VAROX DBPH 퍼옥사이드로 시판되는 액체, 유기 퍼옥사이드 개시제를 사용함으로써 설명되었다. 또한 미국 펜실베니아 필라델피아 엘프 아토켐 노쓰 아메리카 (Elf Atochem North America, Inc. of Philadelphia, PA)로부터 입수 가능한 루퍼솔 (LUPERSOL) (등록상표) 101 및 루퍼솔 (등록상표) 130과 같은 다른 개시제가 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명에서 사용하기 위한 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드의 형성은 하기와 같이 나타낼 수 있다.
상기 구조에서, R1, R1', R1"는 독립적으로 H 또는 C1-4 알킬이고, Z는 에틸렌성 불포화 단량체에 R0 잔기를 혼입시키기 위한 임의의 연결 라디칼이고, R0은 셀룰로오스 또는 중합체 자체와 공유 결합 및(또는) 수소 결합을 형성할 수 있는 임의의 기이다. Z기의 적합한 예는 -O-, -S-, -OOC-, -COO-, -HNOC-, -CONH를 포함하되 이에 국한되지 않는다. 적합한 R0 관능기는 아민, 아미드, 카르복실, 히드록실, 알데히드, 에폭시, 실라놀, 및 아제티디늄 기를 포함한다. 물질은 중합체 내에 전하 또는 전하 형성을 위한 기초를 제공할 목적으로 제 2 에틸렌성 불포화 단량체를 혼입시킬 수 있다. 전하는 바람직하게는 양이온성이지만 음이온성 또는 양쪽성일 수 있다. 이러한 전하의 혼입은 물질을 습식 공정의 말단에서 셀룰로오스에 존재하도록 만든다.
임의의 특별한 실시양태에서, 폴리에틸렌 옥사이드 중합체는 물과 반응하여 실라놀 기를 형성하는 기를 포함하는 일정량의 유기 잔기로 그래프팅된다. 예를 들어, 물과 반응하여 실라놀 기를 형성할 수 있는 이러한 관능기의 하나는 트리알콕시 실란 관능기이다. 트리알콕시 실란 관능기는 하기 구조를 가질 수 있다.
상기 구조에서, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 동일하거나 상이한 알킬기이다.
실라놀 기를 형성하는 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 형성하는데 있어, 폴리에틸렌 옥사이드는 예를 들어, 위에서 나타낸 트리알콕시 실란 관능기를 함유하는 단량체와 반응할 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 단량체는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 예컨대 메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란이다. 메타크릴옥시프로필 프로필 트리메톡시 실란은 미국 미시간주 미들랜드 (Midland, Michigan)에 소재한 다우 코닝 (Dow Corning)으로부터 상표명 Z-6030 실란으로 입수 가능하다.
트리알콕시 실란 관능기를 함유하는 다른 적합한 단량체는 메타크릴옥시에틸 트리메톡시 실란, 메타크릴옥시프로필 트리에톡시 실란, 메타크릴옥시프로필 트리프로폭시 실란, 아크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란, 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란, 및 3-메타크릴옥시프로필 트리스(메톡시에톡시) 실란을 포함하되 이에 국한되지 않는다. 그러나, 트리알콕시 실란 관능기 또는 물과 쉽게 반응하여 실라놀 기를 형성하는 잔기, 예컨대 클로로실란 또는 아세톡시실란을 갖는 넓은 범위의 비닐 및 아크릴 단량체가 PEO에 바람직한 효과를 제공하고 본 발명의 공중합체에 그래프팅하기에 효과적인 단량체인 것으로 예상된다.
메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란과 폴리에틸렌 옥사이드가 반응하여 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 형성하는 경우, 반응식은 하기와 같이 나타낼 수 있다.
기저부 웹을 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 습윤 마찰 방지 조성물로 처리하는 경우, 조성물은 기저부 웹에 국부적으로 적용되거나 웹을 형성하는데 사용되는 섬유와 예비혼합됨으로써 기저부 웹에 혼입될 수 있다. 국부적으로 적용하는 경우, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드는 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드를 국부적으로 적용하는 것에 대해 상기 기재된 임의의 기술을 사용하여 적용될 수 있다. 용액에 도입하고 기저부 웹에 적용하는 경우, 대부분의 임의의 액체가 용매로서 사용될 수 있다고 믿는다. 예를 들어, 용매는 유기 용매, 예컨대 알콜, 케톤, 알데히드, 알칸, 알켄, 방향족화합물, 또는 이의 혼합물일 수 있다. 별법으로, 용매는 물일 수 있다. 예를 들어, 다수의 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 고전단하에 물 중에 용해될 수 있다.
기저부 웹의 형성 이전에 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 섬유에 적용되는 경우, 조성물이 웹의 형성 동안에 섬유와 결합을 형성하도록 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 제형화될 수 있다. 특히, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드의 형성 동안에 1종 이상의 단량체가 폴리에틸렌 옥사이드와 반응하여 중합체 내에 전하 또는 전하 형성을 위한 기초를 제공할 수 있다. 전하는 전형적으로 양이온성이지만, 또한 음이온성 또는 양쪽성일 수 있다. 습식 공정의 말단에서 섬유에 적용되는 경우 전하의 존재는 물질을 셀룰로오스 섬유에 존재하도록 만든다.
예를 들어, 한 실시양태에서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드는 종이 웹을 형성하는데 사용된 섬유의 수성 현탁액에 첨가될 수 있다. 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드는 섬유에 결합하여 섬유로부터 형성된 웹으로 혼입될 수 있다. 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 섬유와 결합하지 않는 경우에, 섬유의 수성 현탁액이 웹으로 형성되고 배수되는 경우 상당한 양의 조성물이 섬유로부터 제거될 수 있다 .
본 발명의 습윤 마찰 방지 조성물에 사용될 수 있는 제 3 카테고리 화합물은 하나 이상의 단량체가 부속 폴리에틸렌 옥사이드 잔기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 추가 공중합체 또는 중합체를 포함한다. 본 발명에서 중합체를 제조하는 방법은 그다지 중요하지 않다. 중합체는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 부가 중합체를 제조하기 위한 당업계에 널리 공지된 임의의 방법에 의해서 제조될 수 있다. 중합체를 형성하는 개개의 단량체는 랜덤 또는 블록 패턴 또는 랜덤 및 블록 패턴의 혼합물로 배열될 수 있다. 중합체의 중량 평균 분자량 Mw은 다양할 수 있지만 특히 중량 평균 분자량 Mw은 약 20,000 초과 및 가장 특히 약 50,000 초과이다. 폴리알킬렌 옥사이드 잔기 부속 기의 중합도는 2 초과, 더욱 특히 3 초과 및 가장 특히 약 5 초과이다. 즉, 부속 폴리알킬렌 옥사이드기는 부속 사슬 내에 2개 이상의 폴리알킬렌 옥사이드 단위를 함유할 것이다.
이러한 화합물은 일반식 을 가질 것이다.
상기 구조에서,
a 및 b는 0 이상의 정수이고,
c는 0 초과의 정수이고,
w는 1 이상의 정수이고,
Q1은 셀룰로오스 또는 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기를 함유하지 않은 임의의 다른 극성 또는 비-극성 단량체와 수소 결합 또는 공유 결합할 수 있는 관능기를 함유하는 단량체 단위이고,
Q2는 전하 관능기를 함유하는 단량체 단위이고,
Q3은 중합도가 약 2 초과인 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기 함유 단량체 단위 또는 단량체 단위의 혼합물이고,
c 대 (a+b+c)의 비율은 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 5 내지 100％, 더욱 특히 약 10 내지 100％ 및 가장 특히 약 20 내지 100％이도록 가변적일 수 있다.
구체적인 실시양태에서 전하 관능기 Q2는 양이온성이다. 전하 관능기를 혼입시키기에 적합한 단량체의 예는 [2-(메타크릴로일옥시)에틸] 트리메틸암모늄 메토술페이트 (METAMS); 디메틸디알릴 암모늄 클로라이드 (DMDAAC); 3-아크릴로아미도-3-메틸 부틸트리메틸 암모늄 클로라이드 (AMBTAC); 트리메틸아미노 메타크릴레이트; 비닐 벤질 트리메틸 암모늄 클로라이드 (VBTAC); 2-[(아크릴로일옥시)에틸] 트리메틸암모늄 클로라이드; [2-(메타크릴로일옥시)에틸] 트리메틸암모늄 클로라이드를 포함하되 이에 국한되지 않는다.
다른 실시양태에서, 이러한 화합물은 부속 에틸렌 옥사이드 관능기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 갖는 양이온성 아크릴아미드 공중합체를 포함한다. 특히 이러한 물질의 분자량은 약 20,000 초과, 예컨대 약 50,000 초과이다. 상기 화합물은 하기와 같이 나타낼 수 있다:
상기 구조에서, R1', R1", R2, R2', R2", R3, R3', R3"은 독립적으로 H 또는 C1-4알킬이다. Z1, Z2, Z3은 Ri 잔기를 에틸렌성 불포화 중합체 주쇄로 혼입시키기 위한 동일하거나 상이한 임의의 연결 라디칼이다. 적합한 라디칼은 -CONH-, NHCO-, -O-, -S-, -CH2-, -아릴-, -COO-, -OOC- 등을 포함하되 이에 국한되지 않는다. R4는 에틸렌성 불포화 단량체의 일부로서 혼입된 임의의 관능기일 수 있고, R5는 임의의 양이온성 하전된 종이고, R6은 화학식 -(CHR7CHR8O)s-(CH2CH2O)t-(CHR9CHR10O)v-R11 (R7, R8, R9, R10은 독립적으로 C1-4 알킬기이고; s, t, v는 t가 0 초과이고 s+t+v가 3 초과이도록 하는 정수임)의 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시알킬렌 유도체이다. R11은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 및 치환된 아릴을 비롯한 임의의 적합한 말단 라디칼일 수 있다. p 및 q의 값은 0 이상이고 반면에 r은 0 초과이다. 중합체 중 R6의 ％는 총 중합체의 5 내지 100 중량％, 특히 10 내지 100 중량％ 및 더욱 더 특히 약 20 내지 100 중량％이어야 한다. 이론적으로, 임의의 -[Q]j- 성분 예컨대 임의의 에틸렌성 불포화 단량체 단위를 나타내는 [Q]j 성분은 R6 단위가 중합체 내에 지정된 수준으로 존재하는 한 인지된 촉각 특성을 방해하지 않으면서 중합체에 부착될 수 있다.
다른 실시양태에서, 중합체의 양이온성 기는 디알릴디메틸암모늄 양이온성 단량체의 혼입으로부터 유도된다. 상기 방식으로 혼입되는 경우, 중합체에서 양이온성 관능기는 하기 구조를 가질 수 있다.
상기 구조에서, X-는 클로라이드, 보로마이드, 플루오라이드, 요오다이드, 메틸술페이트, 에틸술페이트 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 임의의 적합한 음이온이다.
상기 중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 수 있다. 화합물은 수 분산성이고 수용성이다. 더욱이, 화합물은 셀룰로오스 섬유에 존재하여서 기저부 웹에 국부적으로 적용되거나 제지 공정의 습식 공정의 말단에 혼입되는 것과 같이 기저부 웹의 형성 이전에 섬유에 적용될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 기저부 웹의 형성 동안에 섬유의 수성 분산액으로 혼입되는 경우, 화합물은 섬유의 약 5 내지 약 0 lbs/톤의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 사용된 화합물에 따라서, 더 많거나 더 적은 양이 첨가될 수 있다.
전형적인 분야에서, 상기 구조에서 p 및 q는 0일 수 있다. 그러나 습식 공정의 말단에 적용하는 경우, p는 0일 수 있지만 q는 0 초과이다. 상기 구조에서, p, q 및 r의 상한은 중합체의 분자량에 의해 정의된다.
이 실시양태에서 사용될 수 있는 폴리에틸렌 옥사이드 잔기를 함유하는 특별한 아크릴레이트 공중합체는 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 공중합체 및 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르 메타크릴레이트 공중합체, 예컨대 폴리(에틸렌 글리콜) 에틸 에테르 메타크릴레이트 공중합체 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트 공중합체를 포함한다.
한 실시양태에서, 습윤 마찰 방지 조성물은 하기 화합물을 포함할 수 있다.
상기 중합체의 한 특별한 실시양태에서, p는 0.8이고, q는 0.1이고 r은 0.1이다. 상기 실시양태에서, 단량체는 랜덤 방식으로 혼입될 수 있다. 이러한 중합체는 당업계의 숙련자에게 공지된 표준 중합 반응 기술에 의해 시판 단량체로부터 제조될 수 있다.
일반적으로, 임의의 적합한 기저부 웹은 웹의 표면 상에 습윤 마찰 계수를 감소시키기 위해 본 발명에 따라서 처리될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 기저부 시트는 티슈 제품, 예컨대 목욕 티슈, 세면 티슈, 종이 타월, 및 공업용 와이퍼 등일 수 있다. 전형적으로 티슈 제품의 벌크 밀도는 2 cc/g 이상이다. 티슈 제품은 하나 이상의 겹을 함유할 수 있고 임의의 적합한 유형의 섬유로부터 제조될 수 있다.
종이 웹을 제조하기에 적합한 섬유는 비-목질 섬유를 포함하되 이에 국한되지 않는 임의의 천연 또는 합성 셀룰로오스 섬유, 예컨대 면, 아바카, 케나프 (kenaf), 사바이 (sabai) 풀, 아마, 에스파르토 (esparto) 풀, 볏집, 황마, 사탕수수, 밀크위드 (milkweed) 플로스 섬유, 및 파인애플 잎 섬유; 및 북부 및 남부 연목 크라프트 섬유와 같은 연목 섬유를 비롯한 낙엽수 및 침엽수로부터 수득된 것과 같은 목질 섬유; 경목 섬유, 예컨대 유칼리나무, 단풍나무, 자작나무, 및 미루나무를 포함한다. 목질 섬유는 고-수율 또는 저-수율 형태로 제조될 수 있고 크라프트, 술파이트, 고-수율 펄핑 방법 및 임의의 다른 공지 펄핑 방법을 비롯한 임의의 공지 방법으로 펄핑될 수 있다. 미국 특허 제4,793,898호 (Laamanen 등, 1988년 12월 27일 공고); 미국 특허 제4,594,130호 (Chang 등, 1986년 6월 10일 공고); 및 미국 특허 제3,585,104호 (Kleinert 등, 1971년 6월 15일 공고)에 개시된 섬유 및 방법을 비롯한 오르가노솔브 펄핑 방법으로부터 제조된 섬유가 또한 사용될 수 있다. 유용한 섬유가 또한 미국 특허 제5,595,628호 (Gordon 등, 1997년 1월 21일 공고)에 의해 예시된 안크라퀴논 펄핑에 의해 제조될 수 있다. 섬유의 일부, 예컨대 50 중량％ 이하의 건조 중량, 또는 약 5 중량％ 내지 약 30 중량％의 건조 중량이 합성 섬유 예컨대 레이온, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 이성분 쉬쓰-코어 (sheath-core) 섬유, 다중-성분 결합제 섬유 등일 수 있다. 대표적인 폴리에틸렌 섬유는 미국 델라웨아주에 소재한 헤큘레스 인코포레이티드 (Hercules, Inc. (Wilmington, DE))로부터 입수 가능한 Pulpex (등록상표)이다. 임의의 공지된 표백 방법이 사용될 수 있다. 합성 셀룰로오스 섬유 유형은 레이온의 모든 변성물 및 비스코오스 또는 화학적으로 개질된 셀룰로오스로부터 유도된 다른 섬유를 포함한다. 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유 예컨대 머서가공된 펄프, 화학적으로 강화된 또는 가교된 섬유, 또는 술폰화 섬유가 사용될 수 있다. 제지 섬유를 사용하는데 양호한 기계적 특성을 위해서, 섬유는 비교적 손상되지 않고 거의 정련되지 않거나 단지 조금 정련되는 것이 바람직할 수 있다. 재생 섬유가 사용될 수 있지만, 기계적 특성 및 오염물의 결여를 위해 원 섬유가 일반적으로 유용하다. 머서가공된 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유, 미생물에 의해 제조된 셀룰로오스, 레이온, 및 다른 셀룰로오스 물질 또는 셀룰로오스 유도체가 사용될 수 있다. 적합한 제지 섬유는 또한 재생 섬유, 원 섬유, 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 높은 벌크 및 양호한 압축 특성이 가능한 특정 실시양태에서, 섬유의 캐나다 표준 여수도 (Canadian Standard Freeness)는 200 이상, 더 특히 300 이상, 더욱 더 특히 400 이상, 및 가장 특히 500 이상일 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 다른 제지 섬유는 종이 분쇄물 또는 재생 섬유 및 고수율 섬유를 포함한다. 고수율 펄프 섬유는 약 65％ 이상, 더 특히 약 75％ 이상, 및 더욱 더 특히 약 75％ 내지 약 95％의 수율을 제공하는 펄핑 방법에 의해 제조된 제지 섬유이다. 수율은 초기 목재 질량의 비율로서 나타낸 생성된 가공 섬유의 양이다. 이러한 펄핑 방법은 모두가 높은 수준의 리그닌 (lignin)을 갖는 생성된 섬유를 남기는 표백된 화학열적기계적 펄프 (BCTMP), 화학열적기계적 펄프 (CTMP), 압력/압력 열기계적 펄프 (PTMP), 열기계적 펄프 (TMP), 열기계적 화학적 펄프 (TMCP), 고수율 술파이트 펄프, 및 고수율 크라프트 펄프를 포함한다. 고수율 섬유는 전형적인 화학적으로 펄핑된 섬유에 비해서 건조 및 습윤 상태 둘 다에서 스티프니스를 갖는 것으로 공지되어 있다.
일반적으로, 종이 웹을 형성할 수 있는 임의의 방법이 또한 본 발명에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제지 방법은 크레이핑 (creping), 습윤 크레이핑, 이중 크레이핑, 엠보싱, 습식 프레싱, 공기 프레싱, 통기 (through-air) 건조, 크레이핑된 통기 건조, 크레이핑되지 않은 통기 건조, 에어 레이어링 (air layering), 히드로앤탱글링 (hydroentangling), 및 당업계에 공지된 다른 단계를 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 적합한 제품은 치밀하거나 인쇄된 패턴인 티슈 시트, 예컨대 모순되지 않는 범위에서 본원에 인용문헌으로 도입된 임의의 미국 특허 제4,514,345호 (Johnson 등, 1985년 4월 30일 공고); 제4,528,239호 (Trokhan 등, 1985년 7월 9일 공고); 제5,098,522호 (1992년 3월 24일 공고); 제5,260,171호 (Smurkoski 등, 1993년 11월 9일 공고); 제5,275,700호 (Trokhan 등, 1994년 1월 4일 공고); 제5,328,565호 (Rasch 등, 1994년 7월 12일 공고); 제5,334,289호 (Trokhan 등, 1994년 8월 2일 공고); 제5,431,786호 (Rasch 등, 1995년 7월 11일 공고); 제5,496,624호 (Steltjes, Jr. 등, 1996년 3월 5일 공고); 제5,500,277호 (Trokhan 등, 1996년 3월 19일 공고); 제5,514,523호 (Trokhan 등, 1996년 5월 7일 공고); 제5,554,467호 (Trokhan 등, 1996년 9월 10일 공고); 제5,566,724호 (Trokhan 등, 1996년 10월 22일 공고); 제5,624,790호 (Trokhan 등, 1997년 4월 29일 공고); 및, 제5,628,876호 (Ayers 등, 1997년 5월 13일 공고)에 개시된 티슈 시트이다. 이러한 프린팅된 티슈 시트는 프린팅 직물에 의해 드럼 건조기에 대해 프린팅된 치밀한 영역 및 프린팅 직물에서 변형 도관 (conduit)에 상응하는 비교적 덜 치밀한 (예를 들어, 티슈 시트 중 "돔 (domes)") 영역의 네트워크를 가질 수 있고, 변형 도관 위에 걸쳐진 티슈 시트는 변형 도관에 걸친 차등 공기 압력에 의해 변형되어 티슈 시트에서 더 낮은 밀도의 필로우-형 영역 또는 돔을 형성한다.
예를 들어, 도 1에서 본 발명에 따라 사용될 수 있는 기저부 시트 제조 방법의 한 실시양태가 예시된다. 도면에서 나타낸 방법은 웨트-레이 (wet-lay) 방법을 서술하였지만, 상기에 기재된 본 발명의 기저부 웹을 형성하기 위해 다른 기술이 사용될 수 있다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 웹-형성 시스템은 섬유의 수성 현탁액을 수용하는 헤드박스 (10)를 포함한다. 헤드박스 (10)는 섬유의 수성 현탁액을 복수의 가이드 롤 (34)에 의해 지지되고 구동되는 형성 직물 (26) 상에 살포한다. 진공 박스 (36)는 형성 직물 (26) 아래에 배치되고 섬유 퍼니쉬 (furnish)로부터 물을 제거하여 웹의 형성을 보조하도록 개조된다.
형성 직물 (26)로부터, 형성된 웹 (38)은 와이어 또는 펠트일 수 있는 제 2 직물 (40)로 이동된다. 직물 (40)은 연속 경로 주변 운동을 위해 복수의 가이드 롤 (42)에 의해 지지된다. 또한 직물 (26)로부터 직물 (40)까지 웹 (38)의 이동을 용이하게 하도록 고안된 픽 업 (pick up) 롤 (44)이 포함된다. 직물 (40)이 구동될 수 있는 속도는 직물 (26)이 구동되는 속도와 거의 동일해서 시스템을 통해 웹 (38)의 운동이 일정하다. 별법으로, 웹의 벌크를 증가시키거나 일부 다른 목적을 위해 러쉬 (rush) 전달 공정에서와 같이 두 직물은 상이한 속도로 운전될 수 있다.
이 실시양태에서 직물 (40)로부터, 웹 (38)은 프레스 롤 (43)에 의해 양키 (Yankee) 건조기와 같은 회전가능한 가열된 건조기 드럼 (46)의 표면 상에 프레싱된다. 웹 (38)은 수분 함량 및 두 면 중 더 매끄러운 것에 대한 선호때문에 그것이 부착하는 건조기 드럼 (46)의 표면과 맞물리도록 약간 프레싱된다. 웹 (38)이 건조기 표면의 회전 경로의 일부를 통해 운반됨에 따라, 열이 웹에 부여되어 웹 내에 함유된 대부분의 수분을 증발시킨다.
이어서 웹 (38)은 크레이핑 블레이드 (47)에 의해 건조기 드럼 (46)으로부터 제거된다. 형성된 크레이핑 웹 (38)은 웹 내에 내부 결합을 감소시키고 연성을 증가시킨다 .
다른 실시양태에서, 기저부 웹 (38)을 건조기 드럼 상에 습식 프레싱하고 웹을 크레이핑하는 대신에, 웹은 통기 건조될 수 있다. 통기 건조는 임의의 기계적 압력을 적용하지 않고 공기를 웹을 통해 통과시킴으로써 기저부 웹으로부터 수분의 제거를 달성한다.
예를 들어, 도 2에서 통기 건조기를 함유하는 본 발명의 방법에서 사용하기 위한 기저부 웹을 형성하는 다른 실시양태가 나타난다. 나타낸 바와 같이, 기저부 웹 (38)을 형성하기 위해서 섬유의 묽은 수성 현탁액이 헤드박스 (10)에 의해 공급되고 슬루스 (sluice) (11)를 통해 형성 직물 (26) 상에 균일한 분산물로 침착된다.
형성 직물 (26) 상에 침착되면, 형성 구조에 따라 중력, 원심력 및 진공 흡입여과의 조합에 의해 웹 (38)으로부터 제거된다. 이 실시양태에서 나타낸 바와 같이, 도 1과 유사하게, 물을 제거하고 웹 (38)의 형성을 용이하게하기 위해 진공 박스 (36)는 형성 직물 (26) 아래에 배치될 수 있다.
이어서 형성 직물 (26)로부터, 기저부 웹 (38)은 제 2 직물 (40)로 이동된다. 제 2 직물 (40)은 통기 건조 기구 (50)를 통해 웹을 운반한다. 통기 건조기 (50)는 벌크를 최대화하기 위해 압축력을 적용하지 않고 기저부 웹 (38)을 건조시킨다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 통기 건조 기구 (50)는 외부 후드 (56)와 함께 천공 (54)을 갖는 외부 회전가능한 실린더 (52)를 포함한다. 구체적으로, 직물 (40)은 통기 건조 기구 외부 실린더 (52)의 상부로 웹 (38)을 운반한다. 가열된 공기는 웹 (38)과 접촉하여 수분을 제거하는 천공 (54)을 통해서 배출된다. 한 실시양태에서, 천공 (54)을 통해 가해진 가열된 공기의 온도는 약 170℉ 내지 약 500℉일 수 있다.
한 실시양태에서, 제 2 직물 (40)은 러쉬 전달로 공지된 방법에서 형성 직물 (26)보다 더 느린 속도로 움직일 수 있다. 기저부 웹은 웹에 증가된 신장성을 부여하기 위해 형성 직물로부터 형성 직물보다 더 느린 속도로 움직이는 건조기 직물 (임의로 전달 직물이 형성 직물과 건조기 직물 사이에 삽입될 수 있음)로 전달된다. 형성 직물과 건조기 직물 사이의 진공 슈 (shoe) 및 고정된 갭 또는 공간 또는 키스 (kiss) 전달의 보조로 전달이 수행되어 습윤 웹의 압축을 방지할 수 있다. 제 2 직물 (40)은 예를 들어 형성 직물보다 약 5％ 내지 약 60％ 더 느린 속도로 이동할 수 있다.
본 발명의 양이온성 합성 공-중합체를 함유하는 티슈 시트는 블렌딩된 또는 성층화 시트일 수 있고, 여기서 섬유는 시트의 z-방향으로 불균일 또는 균일하게 분포된다. 때때로 시트 내에 모든 섬유에 습윤 마찰 감소제를 첨가하는 것이 유리할 수 있다. 또 어떤 때에는 시트 내에 오직 선택된 섬유에 습윤 마찰 감소제를 첨가하는 것이 유리할 수 있고, 이러한 방법은 당업계의 숙련자에게 공지되어 있다. 본 발명의 특별한 실시양태에서, 티슈 시트는 본 발명의 습윤 마찰 감소제가 오직 경목 섬유에 첨가된 별개의 경목 및 연목 층을 포함하는 둘 이상의 층을 포함하는 성층화 티슈 시트이다. 다른 특별한 실시양태에서, 티슈 제품은 습윤 마찰 감소제가 티슈 겹의 외부 표면 또는 외부층에 선택적으로 적용된 블렌딩된 또는 성층화 시트를 포함하는 단일 겹 티슈 제품이다. 다른 특별한 실시양태에서, 티슈 제품은 본 발명의 습윤 마찰 감소제가 다중-겹 티슈 제품의 두 외부 표면 또는 각각의 티슈 겹의 외부 대면 층에 선택적으로 적용되는 다중-겹 티슈 제품이다.
임의의 화학 첨가제
임의의 화학 첨가제는 또한 수성 제지 퍼니쉬 또는 초기의 티슈 시트에 첨가되어 제품 및 제조 방법에 추가 장점을 부여할 수 있고 본 발명의 의도하는 장점과 대립하지 않는다. 하기 물질은 본 발명의 양이온성 합성 공-중합체 및 양이온성 합성 공-중합체 첨가제를 갖는 티슈 시트에 적용될 수 있는 추가 화학물질의 예로서 포함된다. 화학물질은 예로서 포함되고 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다. 이러한 화학물질은 제지 공정에서 임의의 시점 예컨대 본 발명의 양이온성 합성 공-중합체 및(또는) 양이온성 합성 공-중합체 첨가제의 추가 전 후에 첨가될 수 있다. 또한 이들은 본 발명의 양이온성 합성 공-중합체 및(또는) 양이온성 합성 공-중합체 첨가제와 블렌딩된 양이온성 공중합체 및(또는) 양이온성 합성 공-중합체 첨가제와 동시에 첨가되거나 별도 첨가제로서 블렌딩될 수 있다.
전하 조절제
전하 촉진제 및 조절제는 통상 제지 방법에서 사용되어 공정의 습윤 말단에서 제지 퍼니쉬의 제타 전위를 조절한다. 이들 종은 음이온성 또는 양이온성일 수 있고, 대부분 보통 양이온성이고 자연 발생 물질 예컨대 명반 또는 전형적으로 분자량 약 500,000 이하의 저분자량의 높은 전하 밀도 합성 중합체일 수 있다. 배수 또는 보유 보조제가 또한 퍼니쉬에 첨가되어 형성, 배수 및 미립자 보유를 개선시킬 수 있다. 배수 또는 보유 보조제 내에 고 표면적, 고 음이온 전하 밀도 물질을 함유하는 미세입자계가 포함된다.
강도제
습강도제 및 건강도제가 또한 티슈 시트에 적용될 수 있다. 본원에서 사용된, "습강도제"는 습윤 상태에서 섬유 간의 결합을 고정하는데 사용되는 물질을 나타낸다. 전형적으로, 종이 및 티슈 제품에서 섬유를 서로 고정하는 수단은 수소 결합 및 때때로 수소 결합과 공유 결합 및(또는) 이온 결합의 조합을 포함한다. 본 발명에서, 섬유-대-섬유 결합 지점을 고정하여 습윤 상태에서 분열을 방지하도록하는 방식으로 섬유의 결합을 허용하는 물질을 제공하는 것이 유용할 것이다. 이 경우에, 습윤 상태는 보통 제품이 물 또는 다른 수용액으로 주로 포화되는 경우를 의미할 것이나, 또한 신체 유체 예컨대 소변, 혈액, 점액, 월경 물질, 흐르는 내장 배설물, 림프액, 및 기타 신체 분비물로 상당히 포화되는 것을 의미할 수 있다.
티슈 시트 또는 시트에 첨가되는 경우 티슈 시트에 약 0.1을 초과하는 평균 습윤 기하 인장 강도 : 건조 기하 인장 강도 비율을 제공하는 임의의 물질이 본 발명의 목적을 위해서 습강도제라 칭할 것이다. 전형적으로 상기 물질은 영구적인 습강도제 또는 "일시적인" 습강도제로서 칭한다. 영구적인 습강도제를 일시적인 습강도제와 구별하기 위해서, 영구적인 습강도제는 종이 또는 티슈 제품에 혼입되는 경우 5분 이상 동안 물에 노출된 후에 본래 습윤 강도의 50％ 이상을 유지하는 종이 또는 티슈 제품을 제공할 수 있는 수지로서 정의될 것이다. 일시적인 습강도제는 5분 동안 물로 포화된 이후 본래 습윤 강도의 약 50％ 이하를 나타내는 수지이다. 본 발명에서 두 부류의 습강도제가 적용될 수 있다. 펄프 섬유에 첨가된 습강도제의 양은 섬유의 건조 중량을 기준으로 약 0.1 중량％ 이상, 더 특히 약 0.2 중량％ 이상, 및 더욱 더 특히 약 0.1 내지 약 3 중량％의 건조 중량일 것이다.
영구적인 습강도제는 전형적으로 티슈 시트의 구조에 대해 다소 장기간 습윤 레질리언스 (resilience)를 제공할 것이다. 이와 반대로, 일시적인 습강도제는 저밀도 및 높은 레질리언스를 갖는 티슈 시트 구조를 제공하지만, 물 또는 신체 유체에 노출시 장기간-저항성을 갖는 구조를 제공하지 않는다.
습강도제 및 일시적인 습강도제
일시적인 습강도제는 양이온성, 비이온성 또는 음이온성일 수 있다. 상기 화합물은 미국 뉴저지 웨스트 파터슨에 소재한 싸이텍 인더스트리즈 (Cytec Industries (West Paterson, New Jersey))로부터 입수 가능한 양이온성 글리옥실화 폴리아크릴아미드인 PAREZ (상표명) 631 NC 및 PAREZ (상표명) 725 일시적인 습윤 강도 수지를 포함한다. 상기 및 유사한 수지가 미국 특허 제3,556,932호 (Coscia 등, 1971년 1월 19일 공고) 및 미국 특허 제3,556,933호 (Williams 등, 1971년 1월 19일 공고)에 기재되어 있다. 미국 델라웨아주 윌밍톤에 소재한 헤큘레스 인코포레이티드에서 제조한 Hercobond 1366은 본 발명에 따라서 사용될 수 있는 다른 시판 양이온성 글리옥실화 폴리아크릴아미드이다. 일시적인 습강도제의 추가 예는 디알데히드 전분 예컨대 내셔널 스타치 앤드 케미칼 캄파니 (National Starch and Chemical Company)로부터 Cobond (등록상표) 1000 및 다른 알데히드 함유 중합체 예컨대 모순되지 않은 범위에서 본원에 인용문헌으로 도입된 미국 특허 제6,224,714호 (Schroeder 등, 2001년 5월 1일 공고); 미국 특허 제6,274,667호 (Shannon 등, 2001년 8월 14일 공고); 미국 특허 제6,287,418호 (Schroeder 등, 2001년 9월 11일 공고); 및, 미국 특허 제6,365,667호 (Shannon 등, 2002년 4월 2일 공고)에서 기재된 것을 포함한다.
양이온성 올리고머 또는 중합체 수지를 포함하는 영구적인 습강도제가 본 발명에서 사용될 수 있다. 폴리아미드-폴리아민-에피클로로히드린 유형 수지 예컨대 미국 델라웨아주 윌밍톤에 소재한 헤큘레스 인코포레이티드에 의해 시판되는 KYMENE 557H가 영구적인 습-강도제로서 가장 널리 사용되고 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 상기 물질은 미국 특허 제3,700,623호 (Keim 등, 1972년 10월 24일 공고); 제3,772,076호 (Keim, 1973년 11월 13일 공고); 제3,855,158호 (Petrovich 등, 1974년 12월 17일 공고); 제3,899,388호 (Petrovich 등, 1975년 8월 12일 공고); 제4,129,528호 (Petrovich 등, 1978년 12월 12일 공고); 제4,147,586호 (Petrovich 등, 1979년 4월 3일 공고); 및, 제4,222,921호 (van Eenam, 1980년 12월 16일 공고)에 기재되어 있다. 다른 양이온성 수지는 포름알데히드와 멜라민 또는 우레아의 반응에 의해 수득된 폴리에틸렌이민 수지 및 아미노플라스트 수지를 포함한다. 본 발명의 범위에 포함된 것으로 알려진 상기 용도를 갖는 티슈 제품을 제조하는데 영구적인 습윤 강도 수지 및 일시적인 습윤 강도 수지 둘 다를 사용하는 것이 종종 유리하다.
건강도제
건강도제는 또한 본 발명의 개시된 양이온성 합성 공-중합체의 성능에 영향을 주지 않으면서 티슈 시트에 적용될 수 있다. 건강도제로서 사용된 상기 물질은 당업계에 공지되어 있고 개질된 전분 및 다른 폴리사카라이드 예컨대 양이온성, 양쪽성, 및 음이온성 전분 및 구아 및 로커스트 빈 (locust bean) 검, 개질된 폴리아크릴아미드, 카르복시메틸셀룰로오스, 당류, 폴리비닐 알콜, 키토산 등을 포함하되 이에 국한되지 않는다. 상기 건강도제는 전형적으로 티슈 시트 형성 이전에 또는 크레이핑 포장의 일부로서 섬유 슬러리에 첨가된다. 그러나 때때로 건강도제를 본 발명의 양이온성 합성 공-중합체와 블렌딩하고 티슈 시트에 두 화학물질을 동시에 적용하는 것이 유리할 수 있다.
연화제
연화제 (때때로 탈결합제라 칭함)는 티슈 제품의 연성을 증대시키는데 사용될 수 있고 이러한 연화제는 섬유의 수성 현탁액의 형성 이전, 동안에 또는 이후에 섬유에 혼입될 수 있다. 이러한 제제는 또한 형성 이후에 습윤 동안에 웹 상에 분무 또는 프린팅될 수 있다. 적합한 제제는 지방산, 왁스, 4차 암모늄 염, 디메틸 이수소화 우지 암모늄 클로라이드, 4차 암모늄 메틸 술페이트, 카르복실화 폴리에틸렌, 코카미드 디에탄올 아민, 코코 베타인, 소듐 라우릴 사르코시네이트, 부분적 에톡실화 4차 암모늄 염, 디스테아릴 디메틸 암모늄 클로라이드, 폴리실록산 등을 포함하되 이에 국한되지 않는다. 적합한 시판 화학 연화제의 예는 에카 노벨 인코포레이티드 (Eka Nobel Inc.)에 의해 제조된 Berocell 596 및 584 (4차 암모늄 화합물), 세렉스 케미칼 캄파니 (Sherex Chemical Company)에 의해 제조된 Adogen 442 (디메틸 이수소화 우지 암모늄 클로라이드), 퀘이커 케미칼 캄파니 (Quaker Chemical Company)에 의해 제조된 Quasoft 203 (4차 암모늄 염) 및 악조 케미칼 캄파니 (Akzo Chemical Company)에 의해 제조된 Arquad 2HT-75 (이(수소화 우지) 디메틸 암모늄 클로라이드)를 포함하되 이에 국한되지 않는다. 연화제의 적합한 양은 선택된 종 및 원하는 결과에 따라 매우 다양할 것이다. 제한되지 않으면서 이러한 양은 섬유의 중량을 기준으로 약 0.05 내지 약 1 중량％, 더 특히 약 0.25 내지 약 0.75 중량％, 및 더욱 더 특히 약 0.5 중량％일 수 있다.
추가 연화제가 국부적으로 적용되어 제품의 표면 촉감을 증대시킬 수 있다. 이를 위해 특히 바람직한 국부 연화제는 폴리실록산이다. 티슈 시트를 연화하는데 폴리실록산의 사용은 당업계에 널리 교시되어 있다. 최종 티슈 시트의 촉각 특성을 강화할 수 있는 매우 다양한 폴리실록산을 이용할 수 있다. 티슈 시트의 촉각 연성을 증대시킬 수 있는 임의의 폴리실록산이 혼입하기에 적합하다. 적합한 폴리실록산의 예는 선형 폴리디알킬 폴리실록산 예컨대 미국 미시간주 미들랜드에 소재한 다우 코닝 인코포레이티드 (Dow Corning, Inc., Midland, Michigan)로부터 입수가능한 DC-200 유체 시리즈 및 바람직한 아미노 관능성 폴리디메틸 실록산과 같은 유기관능성 폴리디메틸 실록산을 포함하되 이에 국한되지 않는다. 적합한 폴리실록산의 예는 모순되지 않는 범위에서 본원에 인용문헌으로 도입된 미국 특허 제6,054,020호 (Goulet 등, 2000년 4월 25일 공고) 및 미국 특허 제6,432,270호 (Liu 등, 2002년 8월 13일 공고)에 기재된 것을 포함한다. 추가 예시적인 아미노관능성 폴리실록산은 독일 뮤니히에 소재한 바커 케미에 (Wacker Chemie, Munich, Germany)에 의해 제조되고 시판되는 Wetsoft CTW 계열이다.
그 밖의 제제
티슈 시트를 추가 유형의 화학물질로 처리하는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 화학물질은 보통 양이온성, 음이온성, 또는 비-이온성 계면활성제의 형태로 흡수 보조제, 습윤제 (humectant) 및 가소제 예컨대 저분자량 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리히드록시 화합물 예컨대 글리세린 및 프로필렌 글리콜을 포함하되 이에 국한되지 않는다.
일반적으로, 본 발명의 양이온성 합성 공-중합체는 본원의 의도하는 용도와 모순되지 않는 임의의 공지 물질 및 화학물질과 함께 사용될 수 있다. 이러한 물질 및 화학물질의 예는 냄새 조절제, 예컨대 냄새 흡수제, 활성화 탄소 섬유 및 입자, 베이비 파우더, 베이킹 소다, 킬레이트제, 제올라이트, 향수 또는 다른 냄새-차폐제, 시클로덱스트린 화합물, 산화제 등을 포함하되 이에 국한되지 않는다. 초흡수성 입자, 합성 섬유, 또는 필름이 또한 사용될 수 있다. 추가 임의 성분은 양이온성 염료, 광택제, 폴리실록산 등을 포함한다. 로션 및 피부 건강 이점을 제공하는 다른 물질 예컨대 알로에 추출물 및 비타민 E와 같은 토코페롤을 비롯한 제지 및 티슈 제조 업계에 공지된 매우 다양한 다른 물질 및 화학물질이 본 발명의 티슈 시트에 포함될 수 있다.
본 발명에 사용된 종이 웹의 기본 중량은 특정 분야에 따라 다양할 수 있다. 일반적으로, 대부분의 응용 분야에서, 기본 중량은 약 6 gsm 내지 약 140 gsm, 및 특히 약 10 gsm 내지 약 80 gsm일 수 있다. 예를 들어, 목욕 티슈 및 세면 티슈는 전형적으로 기본 중량이 약 40 gsm 미만이다. 다른 한 편으로 종이 타월은 전형적으로 기본 중량이 약 30 gsm 초과이다.
건조 와이핑 제품에 추가로, 본 발명의 마찰 방지 조성물은 또한 예비흡수된 목욕 티슈를 포함할 수 있는 예비흡수된 와이핑 제품 또는 습윤 와이프에 적용될 수 있다.
본 발명의 습윤 와이프는 액체를 함유하는 단일 층 또는 성층화 기저부 시트를 포함한다. 액체는 전형적으로 습윤 와이프 기저부 시트로 흡수될 수 있는 임의의 용액이고 원하는 와이핑 특성을 제공하는 임의의 적합한 성분을 포함할 수 있다. 전형적으로, 성분은 당업계의 숙련자에게 공지된 물, 완화제, 계면활성제, 방향제, 보존제, 킬레이트제, pH 완충제 또는 이들의 조합을 포함한다. 액체는 임의의 로션 및(또는) 약제를 함유할 수 있다. 에멀젼 조성물은 개선된 피부 건강 장점, 예컨대 피부의 증대된 장벽 기능 및 보호성을 제공하도록 고안된다.
각각의 습윤 와이프 내에 함유된 수중유 (oil-in-water) 에멀젼 조성물의 양은 습윤 와이프 또는 와이프-형 제품을 제공하는데 사용되는 물질의 유형, 습윤 와이프를 저장하는데 사용되는 용기의 유형, 및 습윤 와이프의 원하는 최종 용도에 따라 다양할 수 있다. 일반적으로, 각각의 습윤 와이프 또는 와이프-형 제품은 개선된 와이핑을 위해 와이프의 건조 중량을 기준으로 액체 약 100 내지 약 600 중량％ 및 바람직하게는 약 250 내지 약 450 중량％를 함유할 수 있다.
각각의 습윤 와이프는 일반적으로 직사각형 형태이고 임의의 적합한 펼쳐진 폭 및 길이를 가질 수 있다. 전형적으로, 각 개별적인 습윤 와이프는 접혀진 형태로 구성되고 하나를 다른 나머지의 상부에 적층하여 습윤 와이프의 스택을 제공한다. 이러한 접혀진 형태는 당업계의 숙련자에게 공지되어 있고 c-폴딩, z-폴딩, 4번-폴딩된 형태 등을 포함한다. 폴딩된 습윤 와이프의 스택은 플라스틱 통과 같은 용기의 내부에 배치되어 소비자에게 최종 판매를 위한 습윤 와이프의 패키지를 제공한다. 별법으로, 습윤 와이프는 각각의 와이프 사이에 천공을 갖는 물질의 연속적인 조각을 포함할 수 있고 이것은 스택으로 배열될 수 있고 분배를 위해 롤로 감을 수 있다.
본 발명의 습윤 와이프 또는 와이프-형 제품의 단일 또는 다중-층 기저부 시트의 물질은 상이한 물성을 제공하도록 변화될 수 있다. 적합한 물질을 선택함으로써 층이 제공할 수 있는 상이한 물성은 연성, 레질리언시, 강도, 신축성, 완전성, 터프니스, 흡수성, 액체 보유성, 두께, 내인열성, 표면 텍스쳐, 주름성 (drapability), 촉감, 습윤성, 위킹 (wicking) 능력 및 이들의 조합을 포함한다. 와이프는 한 층 내에 모든 바람직한 물성을 제공하도록 구성되거나 다중-층 와이프의 개개의 층 내에 오직 특수한 물성을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 습윤 와이프는 습윤 와이프에 강도 및 레질리언스를 제공하도록 구성된 하나 이상의 물질 층 및 습윤 와이프에 부드럽고, 연한 와이핑 표면을 제공하도록 구성된 하나 이상의 다른 층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 와이프는 피부에 접촉시 부드러운 와이핑 표면을 제공한다.
습윤 와이프 또는 와이프-형 제품의 층 또는 층들은 멜트블로운 물질, 코폼 물질, 에어-레이드 물질, 본디드-카디드 (bonded-carded) 웹 물질, 히드로앤탱클링 물질, 스펀본드 물질 등을 비롯한 다양한 물질로부터 제조될 수 있고 합성 또는 천연 섬유를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 천연 섬유의 예는 셀룰로오스 섬유 예컨대 목재 펄프 섬유, 면 섬유, 아마 섬유, 황마 섬유, 실크 섬유 등을 포함한다. 본 발명에 사용하기에 적합한 열가소성 중합체 섬유의 예는 폴리올레핀 예컨대 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌, 폴리아미드, 및 폴리에스테르 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 적합할 수 있는 다른 합성 섬유는 스테이플 나일론 및 레이온 섬유를 포함한다. 습윤 와이프 또는 와이프-형 제품의 층 또는 층들은 직물 또는 부직물일 수 있다.
기저부 시트의 층이 중합체와 천연 섬유의 조합, 예컨대 폴리프로필렌과 셀룰로오스 섬유인 경우, 층 내에 중합체 섬유와 천연 섬유의 상대적 비율은 습윤 와이프의 원하는 특성에 따라 넓은 범위에 걸쳐 다양할 수 있다. 예를 들어, 층은 층의 건조 중량을 기준으로 중합체 섬유 약 20 내지 약 95 중량％, 바람직하게는 약 20 내지 약 60 중량％, 및 더 바람직하게는 약 30 내지 약 40 중량％를 포함할 수 있다. 이러한 중합체 및 천연 섬유의 층은 당업계의 숙련자에게 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다.
일반적으로, 층 내에 중합체 및 천연 섬유의 더욱 균일한 분포를 위해 코폼 방법에 의해 층이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 코폼 층은 일반적으로 모순이 없는 범위에서 본원에 인용문헌으로 도입된 미국 특허 제4,100,324호 (Anderson 등, 1978년 7월 11일 공고); 미국 특허 제4,604,313호 (McFarland 등, 1986년 8월 5일 공고); 및 미국 특허 제5,350,624호 (Georger 등, 1994년 9월 27일 공고)에 기재된 바와 같이 제조된다.
전형적으로, 이러한 코폼 층은 열가소성 중합체 멜트블로운 미세섬유, 예를 들어, 폴리프로필렌 미세섬유, 및 목재 펄프 섬유와 같은 셀룰로오스 섬유의 기체-형성된 매트릭스를 포함한다. 코폼 층은 초기에 합성 또는 중합체성 섬유를 함유하는 하나 이상의 일차 공기 스트림을 형성하고 일차 스트림을 천연 또는 셀룰로오스 섬유의 하나 이상의 이차 스트림과 합쳐서 형성된다. 일차 및 이차 스트림은 난류 조건하에 합쳐서 완전히 균일한 분포의 상이한 섬유를 함유하는 통합된 스트림을 형성한다. 통합된 공기 스트림은 형성 표면 상에 안내되어 물질의 층을 공기 형성한다. 이어서 다수의 상기 코폼 층이 연속하여 형성되어 다중 코폼 층의 웹을 제공할 수 있다.
습윤 와이프 또는 습윤-형 제품을 위한 기저부 시트의 총 기본 중량은 약 10 내지 약 120 그램/m2, 예컨대 약 40 내지 약 90 그램 /m2일 수 있다. 성층화 기저부 시트의 기본 중량은 습윤 와이프 또는 와이프-형 제품의 원하는 최종 용도에 따라 다양할 것이다.
기저부 시트에 적용된 본 발명의 습윤 마찰 방지 조성물의 양은 다양한 인자에 따른다. 예를 들어, 적용된 양은 처리될 기저부 시트, 마찰 방지 조성물 중에 함유된 특정 중합체, 원하는 결과, 및 조성물이 적용되는 방식에 의존한다. 그러나 일반적으로, 상기 나타낸 폴리에틸렌 옥사이드 중합체는 섬유의 약 0.03 중량％ 내지 약 3 중량％의 양으로 기저부 시트에 첨가될 수 있다. 국부적으로 적용되는 경우, 조성물은 단일 면 또는 양 면에 적용될 수 있다. 더욱이, 조성물은 기저부 시트 표면적의 100％를 피복하도록 적용되거나 기저부 시트 상에 처리되지 않은 영역을 남기는 패턴으로 적용될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 마찰 방지 조성물은 원하는 다른 첨가제와 혼합되고 기저부 시트 또는 기저부 시트로 제조될 섬유에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 마찰 방지 조성물은 탈결합제, 연화제, 로션, 습강도제, 국부 첨가제 등과 혼합될 수 있다고 믿는다.
상기에 기재된 바와 같이, 본 발명에서 사용하기 위한 폴리에틸렌 옥사이드 중합체는 일반적으로 친수성이어서 기저부 시트의 흡수 특성을 방해하지 않는다. 적용되는 경우, 마찰 방지 조성물은 습윤 상태에서 기저부 시트의 마찰 계수를 감소시킨다. 기저부 시트가 본 발명에 따라서 처리되는 경우 습윤 상태에서 기저부 시트의 정지 마찰 계수 또는 습윤 상태에서 기저부 시트의 운동 마찰 계수가 실질적으로 감소되는 것을 발견하였다. 예를 들어, 처리된 기저부 시트는 처리된 기저부 시트의 건조 마찰 계수보다 10％ 이하 더 큰, 특히 기저부 시트의 건조 마찰 계수보다 약 3％ 이하 더 큰 습윤 마찰 계수를 가질 수 있고 한 실시양태에서, 기저부 시트의 습윤 마찰 계수는 건조 마찰 계수 미만이다.
기본 중량 측정 (티슈)
티슈 시트 시편의 기본 중량 및 완전 건조 기본 중량을 변형된 TAPPI T410 절차를 사용하여 측정하였다. 기본 중량 샘플을 최소 4시간 동안 23℃ ± 1℃ 및 50 ± 2％ 상대 습도로 조절하였다. 콘디셔닝 이후에 16 - 3" X 3" 샘플의 스택을 다이 프레스 및 관련된 다이를 사용하여 절단하였다. 이것은 144 in2의 티슈 시트 샘플 면적을 나타낸다. 적합한 다이 프레스의 예는 미국 뉴욕 이슬란디아에 소재한 테스팅 머신즈 인코포레이티드 (Testing Machines, Inc., Islandia, NY)에 의해 제조된 TMI DGD 다이 프레스 또는 미국 메사추세츠 윌밍톤에 소재한 유에스엠 코포레이션 (USM Corporation, Wilmington, MA)에 의해 제조된 스윙 빔 (Swing Beam) 테스팅 머신이다. 다이 사이즈 허용 오차는 양 방향으로 ± 0.008 인치이다. 이어서 시편 스택을 중량 분석 저울 상에서 거의 0.001 그램까지 칭량하였다. 이어서 파운드/2880 ft2의 단위로 기본 중량을 하기 수학식을 사용하여 계산하였다:
기본 중량 = 그램/454 * 2880 단위로 스택 중량
거의 0.001 그램까지 샘플 캔 및 샘플 캔 뚜껑의 중량을 재어 완전 건조 기본 중량을 수득하였다 (이 중량은 A임). 샘플 스택을 샘플 캔 안에 배치하고 덮지 않은 상태로 두었다. 덮지 않은 샘플 캔 및 스택을 샘플 캔 뚜껑과 함께 105℃ ± 2℃ 오븐에 10 그램 미만 중량의 샘플 스택의 경우 1시간 ± 5분 동안 및 10 그램 이상 중량의 샘플 스택의 경우 8시간 이상 동안 두었다. 지정된 오븐 시간이 경과된 후에, 샘플 캔 뚜껑을 샘플 캔 위에 배치하고 샘플 캔을 오븐으로부터 제거하였다. 샘플 캔을 거의 주변 온도까지 10분 이하로 냉각하였다. 이어서 샘플 캔, 샘플 캔 뚜껑 및 샘플 스택을 거의 0.001 그램까지 중량을 재었다 (이 중량은 C임). 파운드/2880 ft2 단위로 완전 건조 기본 중량을 하기 수학식을 사용하여 계산하였다:
완전 건조 BW = (C-A) /454 * 2880
건조 인장 강도 (티슈)
기하 평균 인장 (GMT) 강도 시험 결과를 샘플 폭 3 인치 당 그램-힘으로 나타내었다. GMT를 23.0℃ ± 1.0℃, 50.0 ± 2.0％ 상대 습도의 실험실 조건하에서 티슈 시트가 4시간 이상 동안 시험 조건과 평형을 이룬 이후에 수득된 MD (기계 방향) 및 CD (크로스-기계 방향) 인장 곡선의 피크 하중 값으로부터 계산하였다. 시험을 일정한 신장률을 유지하는 인장 시험 기계 상에서 수행하고 각각의 시험된 시편의 폭은 3 인치였다. "턱 간격 (jaw span)" 또는 턱 간의 거리 (때때로 게이지 길이로서 칭함)는 2.0 인치 (50.8 mm)였다. 크로스헤드 속도는 10 인치/분 (254 mm/분)이었다. 하중 셀 또는 전-스케일 하중은 모든 피크 하중 결과가 전-스케일 하중의 10 내지 90％ 사이에 속하도록 선택된다. 특히, 본원에 기재된 결과는 "486 급" 퍼스널 컴퓨터에서 작동하는 IMAP 소프트웨어를 이용하는 신테크 (Sintech) 데이타 습득 및 조절 시스템에 연결된 인스트론 (Instron) 1122 인장 프레임 상에서 수득되었다. 상기 데이타 시스템은 초 당 20 이상의 하중 및 신장 포인트를 기록하였다. 샘플 당 총 10개의 시편을 시험하고 샘플 평균을 기록된 인장 값으로서 사용한다. 기하 평균 인장강도를 하기 수학식으로 계산하였다:
GMT = (MD 인장강도 * CD 인장강도)1/2
기본 중량에서 적은 변화를 고려하기 위해, 이어서 GMT 값을 하기 식을 사용하여 18.5 파운드/2880 ft2 목표 기본 중량으로 보정하였다:
보정된 GMT = 측정된 GMT * (18.5/완전 건조 기본 중량)
캘리퍼 (티슈):
본원에서 사용된 용어 "캘리퍼"는 단일 티슈 시트의 두께이고 단일 티슈 시트의 두께로서 측정되거나 10개의 티슈 시트의 스택의 두께로서 측정되고 열 개의 티슈 시트 두께를 10으로 나눔으로써 측정될 수 있고, 여기서 스택 내의 각각의 시트는 동일한 면이 위로 오게 배치된다. 캘리퍼는 마이크론으로 나타낸다. 캘리퍼를 임의로 적층된 티슈 시트를 위한 노트 3과 함께 TAPPI 시험 방법 T402 문헌 ["Standard Conditioning and Testing Atmosphere For Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products"] 및 T411 om-89 문헌 ["Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board"]에 따라 측정하였다. T411 om-89를 수행하는데 사용된 마이크로미터는 벌크 마이크로미터 (미국 뉴욕 아미티빌레) (TMI 모델 49-72-00, Amityville, N.Y.) 또는 앤빌 직경이 41/16 인치 (103.2 밀리미터)이고 앤빌 압력이 220 그램/인치2 (3.3 g 킬로 파스칼)인 등가물이다. 이어서 벌크는 캘리퍼를 취하고 완전 건조 기본 중량으로 나누어서 결정할 수 있다.
담금 시간 (WET OUT TIME) (티슈)
본 발명에 따라서 처리된 티슈 시트의 담금 시간은 티슈 시트 샘플 20 시트를 2.5 인치 정사각형으로 절단하여 측정하였다. 시험에 사용된 티슈 시트 샘플의 시트 수는 티슈 시트 샘플의 시트 당 겹의 수와 관계 없다. 티슈 시트 샘플의 20개의 정사각형 시트를 서로 적층하고 각각의 코너를 스테이플로 매어서 티슈 시트 샘플의 패드를 형성하였다. 티슈 시트 샘플의 포화된 패드가 동시에 수조 용기의 저부 및 수조의 증류수의 상부 표면에 접촉하지 않고 증류수의 표면 상에 편평하게 떨어지는 것을 보장하는 적당한 크기 및 깊이를 갖는 항온 증류수 수조 (23℃ ± 2℃)의 표면 근처에 티슈 시트 샘플의 패드를 유리하고 티슈 시트 샘플의 패드 상의 스테이플 지점은 아래를 향한다. 티슈 시트 샘플의 패드가 완전 포화하는데 필요한 시간 (초 단위로 측정)이 티슈 시트 샘플의 담금 시간이고 티슈 시트 샘플의 흡수율을 나타낸다. 담금 시간의 증가는 티슈 시트 샘플의 흡수율의 감소를 나타낸다.
COF 및 습윤 COF 시험을 미국 뉴욕 론코코마에 소재한 테스팅 머신 인코포레이티드 (Testing Machines Inc., Ronkonkoma, NY)로부터 입수 가능한 TMI 슬립 앤드 프릭션 (Slip & Friction) 시험기를 사용하여 수행하였다. 시험 전에 샘플을 최소 4시간 동안 23℃ ± 1℃ 및 50 ± 2％ 상대 습도에서 조절하였다. 물을 유지하기 위해 아크릴 시트의 주변에 1/4" 코킹 (caulk) 댐을 갖는 매끄러운 아크릴 시트 상에서 시험을 행하였다. 아크릴 시트를 기기 상에 배치하면 슬레드가 아크릴 시트를 따라 움직일 것이다. 샘플 시트를 6.35 cm 폭 및 슬레드에 클램핑되기에 충분한 길이로 절단하였다. 이어서 샘플을 시험 슬레드에 배치하고 고정하였다. 건조 및 습윤 COF 값을 측정하는 방법은 물을 추가하는 것을 제외하고 동일하였다. 습윤 COF 시험을 위해서, 약 15 cc의 물을 슬레드의 전방에 배치하였다. 충분한 물을 첨가하여 시트를 완전 포화시켜서 완전히 습윤된 시트로 전체 시험을 수행하였다. 습윤 강도가 부족한 경우에, 시트에 투명한 아크릴 테이프를 대어서 물에서 시트의 해제를 방지하였다. 모든 COF 단위는 그램이다. 하기에 구체적 시험 파라미터가 있다:
지연 (delay) 시간 - 5 초
슬레드 - 200 그램, 6.35 × 6.35 cm
정적 (static) 지속 기간 - 2000 ms
정적 속도 - 1 cm/분
동적 (kinetic) 속도 - 15.25 cm/분
동적 길이 - 20.5 cm
본 발명은 하기 실시예로 더욱 이해될 것이다.
<실시예 1>
하기 구조를 갖는 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 제조하였다:
이 실시예에서 사용된 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량은 100,000이고 6 중량％의 실라놀 기가 혼입된 것이었다.
고전단 하에 증류수 중에 중합체를 용해시킴으로써 1.5％의 상기 실라놀 관능성 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 수용액을 제조하였다. 용액을 분무병에 넣고 화학물질을 함유하지 않은 크레이핑되지 않은 통기 건조된 목욕 기저부 시트 상에 분무하였다. 기저부 시트는 기본 중량이 18.5 파운드/2,880 ft2인 단일 겹 크레이핑되지 않은 통기 건조된 제품이었다. 사용된 기저부 시트의 양은 0.2 그램이고 시트에 첨가된 용액은 1.0 그램이었다. 이어서 시트를 대류 오븐에서 120℃로 5분 동안 건조하였다.
습윤시, 증대된 윤활성이 인지되었다.
<실시예 2>
분자량이 400,000 내지 2,000,000인 고분자량 폴리에틸렌 옥사이드를 동일한 기저부 시트 상에서 실시예 1에 기재된 유사한 방법에 따라서 시험하였다. 습윤시, 처리된 기저부 시트가 증대된 윤활성을 갖는다는 것을 발견하였다.
분자량이 8,000 이하인 저분자량 폴리에틸렌 글리콜을 또한 시험하여 동일한 윤활성 효과가 수득되지 않는다는 것을 발견하였다.
<실시예 3>
폴리에틸렌 잔기를 함유하는 아크릴레이트 공중합체를 또한 실시예 1에 기재된 절차에 따라 시험하였다. 아크릴레이트 공중합체는 하기 구조를 갖는다.
(p는 0.8이고, q는 0.1이고 r은 0.1임) 단량체는 중합체에 랜덤 방식으로 혼입되었다.
상기 중합체를 함유하는 수성 조성물로 처리된 기저부 시트를 습윤시켰다. 기저부 시트가 증대된 윤활성을 갖는다는 것이 관찰되었다.
<실시예 4>
기본 중량이 18.5 파운드/2,880 ft2이고 건조 인장 강도가 약 850 g/3 인치 인 크레이핑되지 않은 통기 건조된 목욕 기저부 시트를 수득하였다.
실시예 1에 기재된 바와 같이 기저부 시트의 샘플을 분자량이 400,000인 폴리에틸렌 옥사이드, 분자량이 2,000,000인 폴리에틸렌 옥사이드, 및 실라놀 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 수용액으로 국부적으로 처리하였다. 샘플을 실시예 1에 기재된 바와 같이 처리하였다. 처리한 후에, 샘플을 건조하였다.
이어서 처리되지 않은 기저부 시트와 함께 각각의 샘플을 건조 상태에서 시트의 정지 마찰 계수, 습윤 상태에서 기저부 시트의 정지 마찰 계수, 건조 상태에서 기저부 시트의 운동 마찰 계수, 및 습윤 상태에서 기저부 시트의 운동 마찰 계수에 대해 시험하였다.
건조 기저부 시트의 정지 마찰 계수를 측정하기 위해, 샘플을 사이즈로 절단하고 물을 유지하기 위해 아크릴 시트의 주변에 1/4 인치 코킹 댐을 갖는 매끄러운 아크릴 시트 상에 배치하였다. 샘플을 시험 슬레드 중에 배치하였다.
슬레드는 200 그램이었고 6.35 cm × 6.35 cm이었다. 시트를 분 당 1 cm의 정지 속도에서 2,000 ms 동안 시험하였다.
습윤 상태에서 정지 마찰 계수를 측정하기 위해, 물 약 10 내지 약 20 cm3를 슬레드의 전방부에 배치하였다. 충분한 물을 첨가하여 시트를 완전 포화시켜서 전체 시험이 시트가 완전히 습윤된 채로 진행되도록 하였다. 시험전 5초 지연시켰다. 기저부 시트의 습윤 강도가 부족한 경우, 시트에 투명한 아크릴 테이프를 대어서 물에서 시트의 해체를 예방하였다.
운동 마찰 계수 시험을 정지 마찰 계수 시험과 유사하게 수행하였다. 그러나 동적 시험 동안의 속도는 15.25 cm/분이었다. 동적 길이는 20.5 cm이었다.
하기와 같은 결과를 얻었다:
| 샘플 번호 | 처리 |
| 대조 | 안함 |
| 1 | 분자량이 400,000인 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 수용액 |
| 2 | 분자량이 2,000,000인 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 수용액 |
| 3 | 6％ 실라놀 기 및 분자량이 100,000인 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 실라놀 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드 |
| 대조 | 1 | 2 | 3 | |
| 정지 COF 건조 | 47 | 52 | 55 | 65 |
| 정지 COF 습윤 | 67 | 54 | 45 | 56 |
| 운동 COF 건조 | 60 | 53 | 65 | 51 |
| 운동 COF 습윤 | 83 | 70 | 80 | 59 |
상기에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 처리된 기저부 시트는 습윤 상태에서 감소된 마찰 계수를 가졌다.
첨부된 청구항에서 더욱 특히 기술된 본 발명에서 상기 및 다른 개조 및 변형이 본 발명의 사상 및 범주에 벗어나지 않으면서 당업계에 숙련자에 의해 실행될 수 있다. 또한, 다양한 실시양태의 면이 전체적으로 또는 부분적으로 교환될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 당업계의 숙련자는 앞선 기재가 오직 실시예를 위한 것이고 첨부된 청구항에 더욱 더 기재된 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 인지해야 한다.
Claims (91)
- 펄프 섬유를 포함하고, 제 1 면 및 제 2의 반대 면을 가지며, 벌크 밀도가 약 2 cc/g 이상인 기저부 시트;기저부 시트의 처리된 면의 습윤 정지 (static) 마찰 계수가 처리된 면의 건조 정지 마찰 계수보다 약 10％ 이하 더 크도록 하기에 충분한 양으로 기저부 시트의 적어도 한 면에 적용된 습윤 마찰 방지 조성물을 포함하는, 습윤시 감촉이 개선된 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 분자량이 약 20,000 이상인 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 티슈 제품.
- 제 2항에 있어서, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 50,000 이상인 티슈 제품.
- 제 2항에 있어서, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 200,000 내지 약 2,000,000인 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 유도체화 (derivatized) 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하고, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 20,000 초과인 티슈 제품.
- 제 5항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.(상기 구조에서, R1, R1', R1"는 독립적으로 H 또는 C1-4 알킬이고;Z는 -O-, -S-, -OOC-, -COO-, -HNOC-, -CONH, 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R0은 H, 아민, 아미드, 카르복실, 히드록실, 알데히드, 에폭시, 실라놀 및 아제티디늄 (azetidinium) 기, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기를 함유하는 잔기임)
- 제 5항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.
- 제 5항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 실라놀 관능기를 갖는 티슈 제품.
- 제 5항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 종이 섬유와 공유 결합 또는 이온 결합을 형성하는 티슈 제품.
- 제 5항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 약 0.5 중량％ 내지 약 25 중량％의 부속 (pendant) 관능기를 함유하는 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하나 이상의 단량체가 부속 폴리알킬렌 옥사이드 잔기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 티슈 제품.
- 제 11항에 있어서, 중합체 또는 공중합체가 하기 구조를 갖는 티슈 제품.(상기 구조에서, a 및 b는 0 이상의 정수이고;c는 0 초과의 정수이고;w는 1 이상의 정수이고;Q1은 셀룰로오스 또는 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기를 함유하지 않은 임의의 다른 극성 또는 비-극성 단량체와 수소 결합 또는 공유 결합할 수 있는 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q2는 전하 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q3은 중합도가 3 초과인 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기 함유 단량체 단위 또는 단량체 단위의 혼합물이고;c 대 (a+b+c)의 비율은 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 5 내지 100％이도록 선택됨)
- 제 12항에 있어서, c 대 (a+b+c)의 비율은 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 20 내지 100％이도록 선택되는 티슈 제품.
- 제 12항에 있어서, 중합체 또는 공중합체의 중량 평균 분자량이 약 20,000 초과인 티슈 제품.
- 제 12항에 있어서, b가 0 초과이고 Q2는 양이온성 전하 관능기 함유 단량체 단위로부터 유도되는 티슈 제품.
- 제 15항에 있어서, 양이온성 전하 관능기가 디알릴디메틸암모늄 양이온성 단량체를 통해 혼입되는 티슈 제품.
- 제 11항에 있어서, 아크릴 공중합체가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.(상기 구조에서, R1', R1", R2, R2', R2", R3, R3', R3"는 독립적으로 H, 또는 C1-4 알킬기이고;Z1, Z2, Z3은 -CONH-, -NHCO-, -O-, -S-, -CH2-, -아릴-, -COO- 또는 -OOC-, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R4는 에틸렌성 불포화 단량체의 일부로서 혼입된 임의의 관능기이고;R5는 임의의 양이온성 하전된 종 (species)이고;R6은 화학식 -(CHR7CHR8O)s-(CH2CH2O)t-(CHR9CHR10O)v-R11 (R7, R8, R9, R10은 독립적으로 C1-4 알킬기이고; s, t, v는 t가 0 초과이고 s+t+v가 3 초과이도록 하는 정수이고; R11은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 및 치환된 아릴을 비롯한 말단 라디칼이고; p 및 q의 값은 0 이상이고 반면에 r의 값은 0 초과임)의 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시알킬렌 유도체임)
- 제 17항에 있어서, 아크릴 공중합체가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.
- 제 11항에 있어서, 아크릴 공중합체가 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르 메타크릴레이트를 포함하는 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 기저부 시트가 처리된 면의 건조 정지 마찰 계수보다 3％ 이하 더 큰 습윤 정지 마찰 계수를 갖는 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 기저부 시트가 처리된 면의 건조 정지 마찰 계수 이하인 습윤 정지 마찰 계수를 갖는 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트 내에 함유된 섬유의 약 0.03 중량％ 내지 약 3 중량％의 양으로 기저부 시트에 적용된 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트에 국부적으로 적용된 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 이의 형성 동안에 기저부 시트로 혼입된 티슈 제품.
- 제 1항에 있어서, 담금 시간 (wet out time)이 약 20초 이하인 티슈 제품.
- 펄프 섬유를 포함하고, 제 1 면 및 제 2의 반대 면을 가지며, 벌크 밀도가 약 2 cc/g 이상인 기저부 시트;기저부 시트의 처리된 면의 습윤 운동 (dynamic) 마찰 계수가 처리된 면의 건조 운동 마찰 계수보다 약 10％ 이하 더 크도록 하기에 충분한 양으로 기저부 시트의 적어도 한 면에 적용된 습윤 마찰 방지 조성물을 포함하는, 습윤시 감촉이 개선된 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 분자량이 약 20,000 이상인 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 티슈 제품.
- 제 27항에 있어서, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 50,000 이상인 티슈 제품.
- 제 27항에 있어서, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 200,000 내지 약 2,000,000인 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하고, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 20,000 초과인 티슈 제품.
- 제 30항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.(상기 구조에서, R1, R1', R1"는 독립적으로 H 또는 C1-4 알킬이고;Z는 -O-, -S-, -OOC-, -COO-, -HNOC-, -CONH, 및 이의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R0은 H, 아민, 아미드, 카르복실, 히드록실, 알데히드, 에폭시, 실라놀, 아제티디늄 기, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기를 함유하는 잔기임)
- 제 30항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.
- 제 30항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 실라놀 관능기를 갖는 티슈 제품.
- 제 30항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 종이 섬유와 공유 결합 또는 이온 결합을 형성하는 티슈 제품.
- 제 30항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 약 0.5 중량％ 내지 약 25 중량％의 부속 관능기를 함유하는 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하나 이상의 단량체가 부속 폴리알킬렌 옥사이드 잔기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 티슈 제품.
- 제 36항에 있어서, 중합체 또는 공중합체가 하기 구조를 갖는 티슈 제품.(상기 구조에서, a 및 b는 0 이상의 정수이고;c는 0 초과의 정수이고;w는 1 이상의 정수이고;Q1은 셀룰로오스 또는 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기를 함유하지 않은 임의의 다른 극성 또는 비-극성 단량체와 수소 결합 또는 공유 결합할 수 있는 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q2는 전하 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q3은 중합도가 3 초과인 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기 함유 단량체 단위 또는 단량체 단위의 혼합물이고;c 대 (a+b+c)의 비율이 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 5 내지 100％이도록 선택됨)
- 제 37항에 있어서, c 대 (a+b+c)의 비율이 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 20 내지 100％이도록 선택되는 티슈 제품.
- 제 37항에 있어서, 중합체 또는 공중합체의 중량 평균 분자량이 약 20,000 초과인 티슈 제품.
- 제 37항에 있어서, b가 0 초과이고 Q2는 양이온성 전하 관능기 함유 단량체 단위로부터 유도되는 티슈 제품.
- 제 40항에 있어서, 양이온성 전하 관능기가 디알릴디메틸암모늄 양이온성 단량체를 통해 혼입되는 티슈 제품.
- 제 36항에 있어서, 아크릴 공중합체가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.(상기 구조에서, R1', R1", R2, R2', R2", R3, R3', R3"는 독립적으로 H, 또는 C1-4 알킬기이고;Z1, Z2, Z3은 -CONH-, -NHCO-, -O-, -S-, -CH2-, -아릴-, -COO- 또는 -OOC-, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R4는 에틸렌성 불포화 단량체의 일부로서 혼입된 임의의 관능기이고;R5는 임의의 양이온성 하전된 종이고;R6은 화학식 -(CHR7CHR8O)s-(CH2CH2O)t-(CHR9CHR10O)v-R11 (R7, R8, R9, R10은 독립적으로 C1-4 알킬기이고; s, t, v는 t가 0 초과이고 s+t+v가 3 초과이도록 하는 정수이고; R11은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 및 치환된 아릴을 비롯한 말단 라디칼이고; p 및 q의 값은 0 이상이고 반면에 r의 값은 0 초과임)의 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시알킬렌 유도체임)
- 제 42항에 있어서, 아크릴 공중합체가 하기 구조를 포함하는 티슈 제품.
- 제 36항에 있어서, 아크릴 공중합체가 폴리(에틸렌 글리콜) 알킬 에테르 메타크릴레이트를 포함하는 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 기저부 시트가 처리된 면의 건조 운동 마찰 계수보다 3％ 이하 더 큰 습윤 운동 마찰 계수를 갖는 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 기저부 시트가 처리된 면의 건조 운동 마찰 계수 이하인 습윤 운동 마찰 계수를 갖는 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트 내에 함유된 섬유의 약 0.03 중량％ 내지 약 3 중량％의 양으로 기저부 시트에 적용된 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트에 국부적으로 적용된 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 이의 형성 동안에 기저부 시트로 혼입된 티슈 제품.
- 제 26항에 있어서, 담금 시간이 약 20초 이하인 티슈 제품.
- 섬유를 포함하고, 제 1 면 및 제 2의 반대 면을 갖는 기저부 시트;기저부 시트의 처리된 면이 습윤 상태에서 더 낮은 마찰 계수를 갖도록 충분한 양으로 기저부 시트의 적어도 한 면에 적용되고, 분자량이 약 20,000 초과인 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량이 약 20,000 초과인 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드, 또는 폴리에틸렌 옥사이드 잔기를 함유하는 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 습윤 마찰 방지 조성물을 포함하는, 습윤 상태에서 더 낮은 마찰 계수를 갖는 처리된 와이핑 (wipping) 제품.
- 제 51항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 분자량이 약 400,000 내지 약 2,000,000인 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 51항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 처리된 와이핑 제품.(상기 구조에서, R1, R1', R1"는 독립적으로 H 또는 C1-4 알킬이고;Z는 -O-, -S-, -OOC-, -COO-, -HNOC-, -CONH, 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R0은 H, 아민, 아미드, 카르복실, 히드록실, 알데히드, 에폭시, 실라놀, 아제티디늄 기, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기를 함유하는 잔기임)
- 제 51항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 53항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 종이 섬유와 공유 결합 또는 이온 결합을 형성하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 53항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 약 0.5 중량％ 내지 약 25 중량％의 부속 관능기를 함유하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 51항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하나 이상의 단량체가 부속 폴리알킬렌 옥사이드 잔기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 57항에 있어서, 중합체 또는 공중합체가 하기의 구조를 갖는 처리된 와이핑 제품.(상기 구조에서, a 및 b는 0 이상의 정수이고;c는 0 초과의 정수이고;w는 1 이상의 정수이고;Q1은 셀룰로오스 또는 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기를 함유하지 않은 임의의 다른 극성 또는 비-극성 단량체와 수소 결합 또는 공유 결합할 수 있는 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q2는 전하 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q3은 중합도가 3 초과인 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기 함유 단량체 단위 또는 단량체 단위의 혼합물이고;c 대 (a+b+c)의 비율은 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 5 내지 100％이도록 선택됨)
- 제 58항에 있어서, c 대 (a+b+c)의 비율이 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 20 내지 100％이도록 선택되는 처리된 와이핑 제품.
- 제 58항에 있어서, 중합체 또는 공중합체의 중량 평균 분자량이 약 20,000 초과인 처리된 와이핑 제품.
- 제 58항에 있어서, b가 0 초과이고 Q2는 양이온성 전하 관능기 함유 단량체 단위로부터 유도되는 처리된 와이핑 제품.
- 제 61항에 있어서, 양이온성 전하 관능기가 디알릴디메틸암모늄 양이온성 단량체를 통해 혼입되는 처리된 와이핑 제품.
- 제 58항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 처리된 와이핑 제품.(상기 구조에서, R1', R1", R2, R2', R2", R3, R3', R3"는 독립적으로 H, 또는 C1-4 알킬기이고;Z1, Z2, Z3은 -CONH-, -NHCO-, -O-, -S-, -CH2-, -아릴-, -COO- 또는 -OOC-, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R4는 에틸렌성 불포화 단량체의 일부로서 혼입된 임의의 관능기이고;R5는 임의의 양이온성 하전된 종이고;R6은 화학식 -(CHR7CHR8O)s-(CH2CH2O)t-(CHR9CHR10O)v-R11 (R7, R8, R9, R10은 독립적으로 C1-4 알킬기이고; s, t, v는 t가 0 초과이고 s+t+v가 3 초과이도록 하는 정수이고; R11은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 및 치환된 아릴을 비롯한 말단 라디칼이고; p 및 q의 값은 0 이상이고 반면에 r의 값은 0 초과임)의 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시알킬렌 유도체임)
- 제 58항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 51항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 약 0.03 중량％ 내지 약 3 중량％의 총량으로 기저부 시트에 적용된 처리된 와이핑 제품.
- 제 53항에 있어서, R0이 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드의 약 1.5 중량％ 내지 약 10 중량％를 구성하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 51항에 있어서, 와이핑 제품이 세면 티슈, 목욕 티슈, 또는 종이 타월을 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 51항에 있어서, 기저부 시트가 하나 이상의 겹을 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 51항에 있어서, 예비흡수된 (premoistened) 와이프를 포함하는 처리된 와이핑 제품.
- 제 67항에 있어서, 기저부 시트의 처리된 면이 처리된 면의 건조 정지 마찰 계수보다 약 10％ 이하 더 큰 습윤 정지 마찰 계수를 갖는 처리된 와이핑 제품.
- 제 67항에 있어서, 기저부 시트의 처리된 면이 처리된 면의 건조 운동 마찰 계수보다 약 10％ 이하 더 큰 습윤 운동 마찰계수를 갖는 처리된 와이핑 제품.
- 섬유를 포함하고, 제 1 면 및 제 2의 반대 면을 갖는 기저부 시트를 제공하고;기저부 시트에 습윤 마찰 방지 조성물을 혼입시키는 것을 포함하며,기저부 시트의 적어도 한 면이 더 낮은 습윤 정지 마찰 계수를 갖도록 충분한 양의 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트에 혼입되고, 습윤 마찰 방지 조성물이 분자량이 약 20,000 이상인 폴리에틸렌 옥사이드, 분자량이 약 20,000 이상인 폴리에틸렌 옥사이드 함유 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드, 또는 폴리에틸렌 옥사이드 잔기를 함유하는 아크릴레이트 공중합체를 포함하는, 습윤 상태에서 감소된 마찰 계수를 갖는 처리된 와이핑 제품의 제조 방법.
- 제 72항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 분자량이 약 200,000 내지 약 2,000,000인 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 방법.
- 제 72항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 방법.(상기 구조에서, R1, R1', R1"는 독립적으로 H 또는 C1-4 알킬이고;Z는 -O-, -S-, -OOC-, -COO-, -HNOC-, -CONH, 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R0은 H, 아민, 아미드, 카르복실, 히드록실, 알데히드, 에폭시, 실라놀, 아제티디늄 기, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기를 함유하는 잔기임)
- 제 72항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는 방법.
- 제 74항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 종이 섬유와 공유 결합 또는 이온 결합을 형성하는 방법.
- 제 74항에 있어서, 유도체화 폴리에틸렌 옥사이드가 약 0.5 중량％ 내지 약 25 중량％의 부속 관능기를 함유하는 방법.
- 제 72항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하나 이상의 단량체가 부속 폴리알킬렌 옥사이드 잔기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 방법.
- 제 78항에 있어서, 중합체 또는 공중합체가 하기 구조를 갖는 방법.(상기 구조에서, a 및 b는 0 이상의 정수이고;c는 0 초과의 정수이고;w는 1 이상의 정수이고;Q1은 셀룰로오스 또는 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기를 함유하지 않은 임의의 다른 극성 또는 비-극성 단량체와 수소 결합 또는 공유 결합할 수 있는 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q2는 전하 관능기를 함유하는 단량체 단위이고;Q3은 중합도가 3 초과인 부속 폴리알킬렌 옥사이드 관능기 함유 단량체 단위 또는 단량체 단위의 혼합물이고;c 대 (a+b+c)의 비율은 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 5 내지 100％이도록 선택됨)
- 제 79항에 있어서, c 대 (a+b+c)의 비율이 Q3 대 [Q1+Q2+Q3]의 중량비가 약 20 내지 100％이도록 선택되는 방법.
- 제 79항에 있어서, 중합체 또는 공중합체의 중량 평균 분자량이 약 20,000 초과인 방법.
- 제 79항에 있어서, b가 0 초과이고 Q2는 양이온성 전하 관능기 함유 단량체 단위로부터 유도되는 방법.
- 제 82항에 있어서, 양이온성 전하 관능기가 디알릴디메틸암모늄 양이온성 단량체를 통해 혼입되는 방법.
- 제 72항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 방법.(상기 구조에서, R1', R1", R2, R2', R2", R3, R3', R3"는 독립적으로 H, 또는 C1-4 알킬기이고;Z1, Z2, Z3은 -CONH-, -NHCO-, -O-, -S-, -CH2-, -아릴-, -COO- 또는 -OOC-, 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 연결 라디칼이고;R4는 에틸렌성 불포화 단량체의 일부로서 혼입된 임의의 관능기이고;R5는 임의의 양이온성 하전된 종이고;R6은 화학식 -(CHR7CHR8O)s-(CH2CH2O)t-(CHR9CHR10O)v-R11 (R7, R8, R9, R10은 독립적으로 C1-4 알킬기이고; s, t, v는 t가 0 초과이고 s+t+v가 3 초과이도록 하는 정수이고; R11은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 및 치환된 아릴을 비롯한 말단 라디칼이고; p 및 q의 값은 0 이상이고 반면에 r의 값은 0 초과임)의 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시알킬렌 유도체임)
- 제 84항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 하기 구조를 포함하는 방법.
- 제 84항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물이 기저부 시트 내에 함유된 섬유의 약 0.03 중량％ 내지 약 3 중량％의 양으로 기저부 시트에 혼입되는 방법.
- 제 84항에 있어서, 와이핑 제품이 세면 티슈, 목욕 티슈, 또는 종이 타월을 포함하는 방법.
- 제 84항에 있어서, 처리된 와이핑 제품이 예비흡수된 와이프를 포함하는 방법.
- 제 84항에 있어서, 시트의 한 면에 국부적으로 적용함으로써 기저부 시트에 습윤 마찰 방지 조성물을 혼입시키는 방법.
- 제 89항에 있어서, 습윤 마찰 방지 조성물을 기저부 시트의 양 면에 국부적으로 적용하는 방법.
- 제 84항에 있어서, 기저부 시트를 형성하는데 사용된 섬유의 수성 현탁액에 첨가함으로써 기저부 시트에 습윤 마찰 방지 조성물을 혼입시키는 방법.
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