KR20060105805A - 액체 애드-온이 낮은 습윤 와이프 - Google Patents

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KR20060105805A
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유게니오 고 바로나
안젤리나 라피드 바로나
알란 에드워드 라이트
티모티 월터 쇼프
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 2개 이상의 층의 적층 물질로 제조된 습윤 와이프를 제공한다. 습윤 와이프는 적층물 이외에 세정액도 포함한다. 적층물은 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 웹 물질을 포함하는 제 1층 및 구조 및/또는 조성면에서 제 1층보다 세정 용액에 대한 친화도가 낮고 제 1층에 인접한 제 2층을 갖는다. 제 1층은 제 2층보다 높은 비율 (％)의 세정액을 포함한다. 또한, 제 3층의 적층물 포함 와이프가 기술되며, 중간층은 외부층보다 세정 용액에 대한 친화도가 낮다.
습윤 와이프, 세정액, 부직 웹

Description

액체 애드-온이 낮은 습윤 와이프{Wet Wipe With Low Liquid Add-On}
본 발명은 습윤 와이프에 관한 것이다.
부직 직물 또는 웹은 기저귀 , 여성용 위생 제품, 타올, 와이퍼, 레크레이션 또는 보호 직물과 같은 다양한 적용에 유용하며, 또한 토목섬유 및 필터 매질로서 유용하다. 이러한 적용에 사용되는 부직 웹은 단순히 스펀본드 직물일 수 있으나, 종종 스펀본드/스펀본드 적층물 또는 스펀본드/멜트블로운/스펀본드 (SMS) 적층물과 같은 부직 직물 적층물의 형태를 갖는다. 필름 및 페이퍼와 같은 다른 물질을 갖는 적층물도 가능하다.
포화되거나 미리-습윤화시킨 페이퍼 및 텍스타일 와이퍼가 다양한 와이핑 및 광택 천에 사용되어 왔다. 이들 물질은 종종 밀폐된 용기에 제공되며, 용기로부터 축축하거나 포화된 상태 (즉, 미리-습윤화된 상태)로 회수된다. 미리-습윤화된 천 또는 페이퍼는, 목적하는 표면을 세정하거나 광택을 내기 위해 사용될 때 보유된 액체를 방출한다. 또한, 멜트블로운 섬유 직물도 다양한 적용 및 최종 사용 시 미리-습윤화된 와이퍼로서 사용되었다. 멜트블로운 섬유 직물은 연장된 기간 동안 액체를 수용하고 보유할 수 있다고 공지되어 있다. 보다 특히, 멜트블로운 섬유 직물은, 액체로 포화되었을 때, 액체가 축적물 (stack)을 통해 균일하게 분포되는 쌓거나 롤링된 형태로 제공될 수 있다. 따라서, 멜트블로운 섬유 시트를 밀봉가능한 용기에 쌓고 이에 액체를 가할 수 있다. 이어서, 밀봉된 용기는 필요에 따라 저장되거나 선적되고, 쌓인 멜트블로운 직물은 제품의 저장 수명 동안 축적물을 통해 고르게 액체를 보유한다. 쌓인 형태로 제공되는 균일한 습윤 멜트블로운 섬유 직물이 문헌 [미국 특허 제4,853,281호 (윈 (Win) 등) 및 제4,833,033호 (윈 등)]에 기술되어 있다. 미리-습윤화된 멜트블로운 섬유 직물은 광택 천, 핸드 와이프, 경표면 클리너 등을 포함한 다양한 적용을 가졌다. 예를 들어, 다양한 적용을 갖는 미리-습윤화된 멜트블로운 직물이 문헌 [미국 특허 제5,656,361호 (보트 (Vogt) 등), 미국 특허 제5,595,786호 (맥브라이드 (McBride) 등) 및 미국 특허 제5,683,971호 (로즈 (Rose) 등)]에 기술되어 있다.
소비자 제품에 유용한 부직 물질 및 적층된 부직 물질은 강도, 수분 수준, 크기, 유연성, 두께, 연성 및 짜임새에 대한 최소 제품 표준을 지녀야 한다. 종종, 개선된 제품 성능 또는 비용 절감과 같은 특정 필요에 부합하도록 이들 변수들 중 하나를 변화시키는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 이들 변수들 중 하나를 변화시키는 경우, 다른 변수들 중 하나 이상에 불리하게 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이들 변수들 중 하나를 변화시킬 때의 목표는 다른 변수들에 불리한 영향을 최소화시키는 것이다.
습윤 와이프의 전체 중량 중 상당 부분이 습윤 와이프를 적시는 액체로부터 얻어진다. 사용 동안, 습윤 와이프의 대부분의 세정액이 사용되지 않고, 와이프를 사용 후 처분하였을 때 소모된다. 습윤 와이프에 있는 세정액의 양을 줄임으로써 원료 물질 비용 및 선적 비용의 견지에서 상당한 비용 절약이 실현될 수 있다. 그러나, 세정액 양의 감소가 습윤 와이프에 대한 사용자 지각에 불리하게 영향을 미치지 않아야 한다. 즉, 와이프가 너무 건조해서 목적하는 세정을 달성하지 못한다고 지각되어서는 아니 된다. 습윤 와이프로서 사용되는 경우, 와이프 물질은 사용자에게 일반적인 습한 느낌을 주는 것이 중요하다. 수분에 대한 사용자의 지각은 와이프에 존재하는 세정액의 중량％에 관련된다. 이러한 중량％가 "애드-온 (add-on)"으로 언급되며, 지정된 부직 물질에 대해 통상적으로 제품 성능과 비용 요소의 균형을 유지하는 최적 애드-온이 있다. 세정액 애드-온을 감소시키는 한가지 방법은 와이프를 생산하기 위해 사용되는 부직 물질의 일반적인 기본 중량을 감소시키는 것이다. 그러나, 기본 중량은 두께, 부드러움, 내구성 및 강도와 같은 다른 소비자에게 중요한 제품 성능 변수에 영향을 미친다. 따라서, 기본 중량을 감소시키는 것은 세정액 애드-온을 감소시키기 위한 실행가능한 수단이 아니다.
발명의 요지
본 발명은 2개 이상의 층의 적층 물질로부터 제조되는 습윤 와이프를 제공한다. 습윤 와이프는 적층물 이외에 세정액도 포함한다. 적층물은 세정액을 보유 및 방출하는 제 1층 및 구조 및/또는 조성면에서 제 1층보다 세정 용액에 대한 친화도가 낮고 제 1층에 인접한 제 2층을 갖는다. 또 다른 방식의 표현으로, 제 1층의 두께는 X이고, 제 2층의 두께는 Y이다. 제 2층에 존재하는 와이프 중의 총 세정액의 비율 (％)은 제 2층으로부터 와이프에 기여되는 두께의 비율 (％)보다 낮다. 제 2층은, 하기 수학식으로 표현되는, 와이프에 존재하는 세정액의 총 비율 ( ％) (Z)을 갖는다:
Figure 112006046571373-PCT00001
예를 들어, 제 2층이 와이프의 두께의 75 ％이고 제 1층이 와이프의 두께의 25 ％인 경우, 제 2층에 존재하는 세정액의 비율 (％)은 75 ％ 미만이다. 비율 (％)은 중량 또는 용적 비율 (％)이다. 유사한 방식으로, 제 2층이 와이프의 두께의 25 ％이고 제 1층이 와이프의 두께의 75 ％인 경우, 제 2층에 존재하는 세정액의 비율 (％)은 25 ％ 미만이다.
본 발명의 습윤 와이프에 사용되는 적층물은 제 3층을 가질 수 있다. 제 3층은 제 2층에 인접하고, 제 1층에 인접한 측면의 맞은 편에 있는 제 2층의 측면에 존재한다. 제 3층은, 제 1층과 같이, 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 웹을 포함한다. 제 3층의 두께는 X'이다. 제 3층이 적층물에 존재하는 경우, 와이프의 제 2층에 존재하는 총 세정액의 비율 (％) (Z)은 하기 수학식을 갖는다:
Figure 112006046571373-PCT00002
본 발명의 실시에서, 제 1층 및/또는 제 3층은 부직 물질, 편직 물질 또는 코폼 (coform) 부직 웹, 멜트블로운 (meltblown) 부직 웹, 에어레이드 (airlaid) 부직 웹 또는 히드로인탱글드 (hydroentangled) 부직 웹을 포함하는 부직 물질로 제조될 수 있다. 제 2층 또는 중간층은 발포체, 개구된 (apertured) 필름, 텍스쳐 필름 또는 소수성 부직 웹일 수 있다.
본 발명의 하나의 양상으로, 제 2층 또는 중간층은 본 발명의 와이프의 벌크의 약 35 ％ (이상), 바람직하게는 50 ％ 이상을 차지한다. 또한, 제 2층 또는 중간층은, 와이프의 벌크의 50 ％ 이상을 차지할 때, 약 40 중량％ 미만의 세정액을 보유한다.
도 1은 본 발명의 습윤 와이프에서 기본 시트로 사용되는 2층 적층물을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 습윤 와이프에서 기본 시트로 사용되는 3층 적층물을 나타낸다.
도 3은, 개구된 제 2층 또는 중간층을 갖는, 본 발명의 습윤 와이프에서 기본 시트로 사용되는 3층 적층물을 나타낸다.
정의
본원에 사용된 용어 "포함하는"은 포괄적이거나 제한이 없으며, 추가의 비인용된 요소, 조성물 성분 또는 방법 단계를 배제시키지 않는다.
본원에 사용된 용어 "본질적으로 이루어진"은 주어진 조성물 또는 제품의 목적하는 특성에 유의하게 영향을 미치지 않는 추가의 물질의 존재를 배제시키지 않는다. 이러한 종류의 예시적 물질은, 제한 없이, 안료, 항산화제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동 촉진제, 미립자 및 조성물의 가공성을 향상시키기 위해 가해지는 물질을 포함한다.
본원에 사용된 용어 "섬유"는 스테이플 섬유, 즉 제한 길이가 약 1 mm 내지 약 60 mm인 섬유, 스테이플 섬유보다 길지만 연속적이지 않은 섬유, 및 연속 섬유 (때때로 "실질적으로 연속인 섬유" 또는 단순히 "필라멘트"로 불림)을 포함한다. 섬유가 제조되는 방법은, 섬유가 스테이플 섬유 또는 연속 섬유인지를 결정할 것이다.
본원에 사용된 용어 "미세섬유"는 평균 직경이 약 40 μ 이하, 예를 들어 약 0.5 μ 내지 약 40 μ, 보다 특히 약 4 μ 내지 약 40 μ인 소직경 섬유를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "마크로섬유"는 평균 직경이 일반적으로 약 40 μ 이상, 예를 들어 약 40 μ 내지 약 100 μ인 대직경 섬유를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "중합체"는 일반적으로, 이로 제한됨이 없이, 단독중합체, 공중합체, 예로 블럭, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 터중합체 등 및 이들의 블렌드 및 변형물을 포함한다. 또한, 달리 구체적으로 제한되지 않는 한, 용어 "중합체"는 분자의 모든 가능한 기하학적 구조를 포함할 것이다. 이러한 구조는, 이로 제한됨이 없이, 동일배열 (isotactic), 교대배열 (syndiotactic) 및 랜덤 대칭을 포함한다.
본원에 사용된 용어 "부직 웹"은 개개의 섬유 또는 실이 중간에 끼인 (그러나 편직된 웹과 같이 조직화된 방식은 아님) 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직 웹은 많은 공정, 예로 멜트블로우잉 공정, 스펀본딩 공정, 에어-레잉 공정, 코포밍 (coforming) 공정 및 본디드-카디드 (bonded-carded) 공정으로부터 형성되었다. 부직물의 기본 중량은 통상적으로 물질의 oz/yd2 (ounce per square yard: osy) 또는 g/m2 (gram per square meter: gsm)으로 표시되며, 섬유 직경은 통상적으로 μ으로 표시되거나, 스테이플 섬유의 경우 데니어 (denier)로 표현된다. osy에 33.91을 곱하여 osy를 gsm으로 전환시킨다.
"멜트블로운 (meltblown)"은 용융된 열가소성 물질은 다수의 미세한, 종종 둥근, 다이 캐필러리를 통해 용융된 실 또는 필라메트로서, 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여 직경을 감소시키는, 축소하는 고속 가열 기체 (예: 공기) 스트림으로 압출시켜 형성된 섬유를 언급한다. 이어서, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고 수집 표면에 부착되어 임의로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 공정이 문헌 [미국 특허 제3,849,241호 (부틴 (Butin) 등)]에 기술되어 있다. 멜트블로우잉 공정은 마크로섬유 (평균 직경 약 40 내지 약 100 μ), 텍스타일-유형 섬유 (평균 직경 약 10 내지 약 40 μ) 및 미세섬유 (평균 직경 약 10 μ 미만)를 포함한 다양한 직경을 갖는 섬유를 만드는데 사용될 수 있다. 멜트블로우잉 공정은 특히 초미세섬유 (평균 직경 약 3 μ 이하)를 포함한 미세섬유를 제조하기 위해 조절된다. 멜트블로운 섬유는 연속 또는 불연속일 수 있고, 수집 표면에 부착되는 경우 일반적으로 스스로 결합한다. 본 발명에 사용되는 멜트블로운 섬유는 바람직하게는 실질적으로 연속적인 길이이다. 초미세섬유를 제조하는 예시적 공정에 대한 기술을 문헌 [미국 특허 제5,213,881호 (제목: "A Nonwoven Web With Improved Barrier Properties")]에서 찾을 수 있다.
본원에 사용된 용어 "스펀본드 섬유 (spunbond fiber)"는 분자적으로 배향된 중합체성 물질의 소직경 섬유를 언급한다. 스펀본드 섬유는 용융된 열가소성 물질을 필라멘트로서 방사구금의 다수의 미세한, 종종 둥근, 캐필러리로부터 압출시켜 형성될 수 있으며, 이 때 압출된 필라멘트의 직경은 문헌 [미국 특허 제4,340,563호 (아펠 (Appel) 등), 미국 특허 제3,692,618호 (돌쉬너 (Dorschner) 등), 미국 특허 제3,802,817호 (마쯔끼 (Matsuki) 등), 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호 (키니 (Kinney)), 미국 특허 제3,502,763호 (하트만 (Hartman)), 미국 특허 제3,542,615호 (도보 (Dobo) 등) 및 미국 특허 제5,382,400호 (파이크 (Pike) 등)]에 기술된 바와 신속히 감소된다. 스펀본드 섬유는 수집 표면에 부착되고 일반적으로 연속인 경우 일반적으로 끈끈하지 않다. 스펀본드 섬유의 직경은 흔히 약 10 μ 이상이다. 그러나, 미세 섬유 스펀본드 웹 (평균 직경이 약 10 μ 미만)은, 이로 제한됨이 없이, 문헌 [일반 양도된 미국 특허 제6,200,669호 (마몬 (Marmon) 등) 및 미국 특허 제5,759,926호 (파이크 등), 각각의 내용 전부가 본원에 참조로 삽입됨]에 기술된 방법을 포함하여 다양한 방법으로 얻어질 수 있다.
"에어레잉 (airlaying)" 또는 "에어레이드 (airlaid)"는 널리 공지된 공정으로서, 이에 의해 섬유성 부직포 층이 형성될 수 있다. 에어레잉 공정에서, 전형의 길이가 약 3 내지 약 19 mm인 소섬유의 다발이 분리되고 공기 공급 상태에서 인트레이닝 (entraining)된 후, 통상 진공 공급과 함께 형성 스크린에 부착된다. 이어서, 임의로 부착된 섬유는, 예를 들어 열 공기 또는 분무 접착제를 사용하여 서로 결합된다.
본원에 사용된 용어 "코폼 부직 웹 (coform nonwoven web)" 또는 "코폼 물질 (coform material)"은 열가소성 필라멘트와 하나 이상의 추가의 물질 (통상 "제 2 물질" 또는 "제 2의 물질"로 불림)의 혼합물 또는 안정화된 매트릭스를 포함하는 복합 물질을 의미한다. 예를 들어, 코폼 물질은 하나 이상의 멜트블로운 다이 헤드를 슈트 (이를 통해 제 2 물질이 형성과 동시에 웹에 가해진다) 근처에 배치하는 공정으로 제조될 수 있다. 제 2 물질은, 예를 들어 흡수 물질, 예로 섬유성 유기 물질, 예로 목재 및 비-목재 셀룰로즈 섬유 (재생 섬유, 예로 면, 레이언, 재생 페이퍼, 펄프 플러프를 포함); 초흡수 물질, 예로 초흡수 입자 및 섬유; 무기 흡수 물질 및 처리된 중합체성 스테이플 섬유 등; 또는 비-흡수성 물질, 예로 비-흡수성 스테이플 섬유 또는 비-흡수성 입자일 수 있다. 예시적인 코폼 물질이 문헌 [일반 양도된 미국 특허 제5,350,624호 (죠져 (Georger) 등), 미국 특허 제4,100,324호 (앤더슨 (Anderson) 등) 및 미국 특허 제4,818,464호 (라우 (Lau) 등), 이들 각각의 내용이 본원에 참조로 삽입됨]에 기술되어 있다.
"본디드 카디드 웹 (bonded carded web)"은, 스테이플 섬유를 분리 또는 분해시키고 일반적으로 기계 방향-배향된 섬유성 부직 웹을 형성하기 위해 기계 방향으로 스테이플 섬유를 정렬하는, 코밍 또는 카딩 유니트를 통해 보내지는 스테이플 섬유로부터 제조되는 웹을 언급한다. 이러한 섬유는 통상 카딩 유니트에 앞서 섬유를 분리시키는 오프너/블렌더 또는 피커에 놓이는 베일 (bale)로 구입된다. 일단 웹이 형성되면, 수개의 공지된 결합 방법 중 하나 이상의 방법으로 결합된다. 하나의 이러한 결합 방법이 분말 결합이며, 이때 분말화된 접착제는 웹을 통해 분 배된 후, 통상 웹 및 접착제를 열 공기로 가열함으로써 활성화된다. 또 다른 적합한 결합 방법은 패턴 결합이며, 이때, 가열된 캘린더 롤 또는 초음파 결합 장치를 사용하여, 필요한 경우 전체 표면을 가로질러 웹이 결합될 수 있지만, 통상 국부적인 결합 패턴으로 함께 섬유를 결합한다. 특히 이성분 스테이플 섬유를 사용하는 경우, 또 다른 적합하고 널리 공지된 결합 방법은, 공기-통과 (through-air) 결합이다.
본원에 사용된 용어 "다성분 섬유"는 분리된 압출기로부터 압출되나 하나의 섬유를 형성하도록 함께 방사되는 2개 이상의 중합체로부터 형성되는 섬유 또는 필라멘트를 언급한다. 또한, 다성분 섬유는 때때로 "컨주게이트" 또는 "이성분" 섬유 또는 필라멘트로 언급된다. 용어 "이성분"은 섬유를 구성하는 2가지 중합체성 성분이 있다는 것을 의미한다. 각각의 성분의 중합체가 일부 물리적 특성, 예로 융점 또는 연화점 등이 상이한 경우, 컨주게이트 섬유는 동일한 중합체로부터 제조될 수 있지만, 상기한 중합체는 통상 서로 상이하다. 모든 경우에서, 중합체는 다성분 섬유 및 필라멘트의 단면적을 가로질러 실질적으로 일정하게 자리 잡은 다른 존에 배열되며, 다성분 섬유 또는 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 확장한다. 이러한 다성분 섬유의 구조는, 예를 들어 쉬쓰/코어 배열 (하나의 중합체가 또 다른 중합체에 의해 둘러싸임), 나란히 늘어선 배열, 파이 (pie) 배열 또는 "바다 내 섬모양 (islands-in-the-sea)" 배열일 수 있다. 다성분 섬유는, 예를 들어 문헌 [미국 특허 제5,108,820호 (가네꼬 (Kaneko) 등), 미국 특허 제5,336,552호 (스트라크 (Strack) 등) 및 미국 특허 제5,382,400호 (파이크 등), 이들 문헌 각각의 전체 내용이 본원에 참조로 삽입됨]에 교시되어 있다. 2개 성분 섬유 또는 필라멘트에 대해, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75 또는 기타 바람직한 비의 비율로 존재할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "다구성 섬유"는 블렌드 또는 혼합물로서 동일한 압출기로부터 압출되는 2개 이상의 중합체로부터 형성되는 섬유를 언급한다. 다구성 섬유는 섬유의 횡단면적을 가로질러 비교적 일정하게 자리 잡은 별개의 존에 배열되는 다양한 중합체 성분을 갖지 않으며, 다양한 중합체는 통상 섬유의 전체 길이를 따라 연속적이지 않고, 대신 무작위로 시작하고 끝나는 피브릴 또는 프로토피브릴을 형성한다. 이러한 일반적인 유형의 섬유가 문헌 [미국 특허 제5,108,827호 및 제5,294,482호 (게스너 (Gessner))]에 기술되어 있다.
본원에 사용된 "패턴 결합된"은 열 및 압력 또는 다른 방법, 예로 초음파 결합을 적용시켜 부직 웹을 패턴을 갖게 결합하는 공정을 언급한다. 열적 패턴 결합은 통상적으로 약 80 ℃ 내지 약 180 ℃의 온도 및 약 150 내지 약 1,000 ib/선형 in (pound/linear inch) (59-178 kg/cm)의 압력으로 수행된다. 사용되는 패턴은 통상적으로, 약 5 내지 약 30 ％의 표면적을 가리는 약 10 내지 약 250 결합/in2 (1-40 결합/cm2)을 가질 것이다. 이러한 패턴 결합은 공지된 절차에 따라 수행된다. 결합 패턴의 설명 및 결합 절차에 대한 논의에 대해 문헌 [U.S. 디자인 제239,566호 (보트), 미국 등록 제264,512호 (로져스 (Rogers)), 미국 특허 제3,855,046호 (한센 (Hansen) 등) 및 미국 특허 제4,493,868호 (마이트너 (Meitner) 등) 및 미국 특허 제5,858,515호 (스토크스 (Stokes) 등), 본원에 참조로 삽입됨]를 참조한다. 초음파 결합은, 예를 들어 문헌 [미국 특허 제4,374,888호 (본스레거 (Bornslaeger)), 본원에 전부 참조로 삽입됨]에 설명되는 바와 같이 다층 부직 웹 적층물을 음파 혼 (horn)과 앤빌 (anvil) 롤 사이에 통과시켜 수행된다.
본원에 사용된 용어 "습윤 와이프 (wet wipe)"은 소비자에 의해 사용될 때까지 액체가 섬유성 시트에 또는 그 내에 보유될 수 있도록 제조하는 동안 액체를 적용시킨 섬유성 시트를 언급한다. 액체는 방향제 및/또는 연화제를 포함할 수 있으며, 이의 사용 동안 섬유성 시트로 닦여질 물질을 제거하는 것을 도울 수 있다.
본원에 사용된 용어 "회문식의"는 실질적으로 대칭인 다층 적층물, 예를 들어 연신-결합된 적층물을 의미한다. 회문식 적층물의 예는 ANB/A, ANB/B/A, ANANB/B/NAA, ANB/C/B/A 등의 층 구조를 가질 수 있다. 비-회문식 층 구조의 예는 A/B/C, ANB/C/A, A/B/C/D 등을 포함한다.
본원에 사용된 용어 "본질적으로 포함하지 않는"은 층에 언급된 성분, 본 발명의 경우 세정액이 본질적으로 없다는 것을 의미한다. 이는 층에 세정액이 절대적으로 없다는 것을 의미하는 것이 아니라, 층이 단지 매우 소량, 예를 들어 세정액을 0.5 중량％ 미만으로 포함한다는 것을 의미하고자 한다.
본원에 사용된 용어 "개구된 필름 물질 (apertured film material)"은, 물질의 두께 치수 (즉, Z-방향)로, 패턴 또는 짜임새의 존재 또는 부재 하에, 비교적 큰 또는 가시적인 구멍 (opening)을 가질 수 있도록, 펀칭, 드릴링, 애퍼쳐링, 연신, 구멍내기, 엠보싱, 패턴화, 크링클링 및/또는 달리 가공된 일반적으로 평평하 거나 평탄한 층의 물질을 언급한다. 예시적인 개구된 필름 물질은, 이로 제한됨이 없이, 구멍낸-엠보싱 필름, 텍스쳐 개구 필름, 망상화된 개구 필름, 컨투어링된 (contouring) 개구 필름 및 확장된 플렉시-필라멘트성 (plexi-filamentary) 필름을 포함한다.
본 발명은 2개 이상의 층의 적층 물질로부터 제조되는 습윤 와이프를 제공한다. 습윤 와이프는 적층물 이외에 세정액을 포함한다. 적층물은 세정액을 보유 및 방출하는 제 1층 및 구조 및/또는 조성면에서 제 1층보다 세정 용액에 대한 친화도가 낮고 제 1층에 인접한 제 2층을 갖는다. 또 다른 방식의 표현으로, 제 1층의 두께는 X이고, 제 2층의 두께는 Y이다. 그러나, 제 2층에 존재하는 와이프 중의 총 세정액의 비율 (％)이 제 2층으로부터 와이프에 기여되는 두께의 비율 (％)보다 낮다. 제 2층은, 하기 수학식으로 표현되는, 와이프에 존재하는 세정액의 총 비율 (％) (Z)을 갖는다:
Figure 112006046571373-PCT00003
예를 들어, 제 2층이 와이프의 두께의 75 ％이고 제 1층이 와이프의 두께의 25 ％인 경우, 제 2층에 존재하는 세정액의 비율 (％)은 75 ％ 미만이다. 비율 (％)은 중량 또는 용적 비율 (％)이다. 유사한 방식으로, 제 2층이 와이프의 두께의 25 ％이고 제 1층이 와이프의 두께의 75 ％인 경우, 제 2층에 존재하는 세정액의 비율 (％)은 25 ％ 미만이다.
물질 캘리퍼스 (두께 또는 벌크)는 두께의 측정치이며, 스타레트 (Starret)-유형의 벌크 테스터로 0.05 psi에서 mm의 단위로 측정된다. 각각의 층은 조립 전에 측정될 수 있으며, 조립된 와이퍼에서 층은 측정되도록 조심스럽게 당겨질 수 있다.
본 발명의 습윤 와이프에 사용되는 적층물은 제 3층을 가질 수 있다. 제 3층은 제 2층에 인접하며, 제 1층에 인접한 측면의 맞은 편에 있는 제 2층의 측면에 존재한다. 제 3층은, 제 1층과 같이, 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 웹을 포함한다. 제 3층의 두께는 X'이다. 제 3층이 적층물에 존재하는 경우, 와이프의 제 2층에 존재하는 총 세정액의 비율 (％) (Z)은 하기 수학식으로 나타내어진다:
Figure 112006046571373-PCT00004
제 2층 또는 중간층은 발포체, 개구된 필름, 텍스쳐 필름 또는 소수성 부직 웹일 수 있다.
본 발명을 보다 잘 이해하기 위해, 도 1을 살펴본다. 도 1에서, 적층물 (100)은 2개의 층 (102 및 106)을 갖는다. 숫자 (102)는 제 1층이고, 숫자 (106)은 제 2층이다. 도 2는 3개의 층의 적층물 (101)을 나타낸다. 숫자 (102)는 제 1층이고, 숫자 (104)는 제 3층이다. 제 1층과 제 3층 사이에 제 2층 또는 중간층 (106)이 위치된다.
제 1 및 제 3의 외부 층은 제직 물질, 편직 물질 또는 코폼 부직 웹, 멜트블로운 부직 웹, 에어레이드 부직 웹, 본디드 카디드 웹, 셀룰로즈 섬유 웹 또는 히드로인탱글드 부직 웹을 포함한 부직 웹으로 제조될 수 있다. 일반적으로, 이들 부직 웹의 섬유가 열가소성 중합체로 제조되는 것이 바람직하나 필수적인 것은 아니다. 또한, 일반적으로, 코폼 부직 웹이 제 1층 및 제 2의 층으로 사용되는 것이 바람직하나 필수적인 것은 아니다.
코폼 부직 웹에서, 밀착된 통합 섬유 구조 (coherent integrated fibrous structure)는 2가지의 상이한 유형의 섬유 사이에 어떠한 접착제, 분자 또는 수소 결합 없이 열가소성 미세섬유 및 목재 펄프 섬유에 의해 형성될 수 있다. 흡수 섬유는 바람직하게는 균질 물질을 제공하도록 열가소성 미세섬유의 매트릭스를 통해 균일하게 분포된다. 이 물질은 먼저 멜트 블로운 미세섬유를 포함하는 제 1 공기 스트림을 형성하고, 목재 펄프 섬유를 포함하는 제 2 공기 스트림을 형성하며, 미세섬유와 목재 펄프 섬유의 완전한 혼합물을 포함하는 통합된 공기 스트림을 형성하기 위해 난류 조건 하에 제 1 및 제 2 스트림을 혼합한 후, 통합된 공기 스트림을 성형 표면으로 유도하여 직물-유사 물질을 공기 성형함으로써 형성된다. 미세섬유는 공기 중에서 목재 펄프 섬유와 격렬히 혼합되었을 때 승온에서 부드러운 초기 상태로 존재한다.
본 발명의 적층물에 대한 각각의 부직물 층의 섬유 또는 필라멘트를 제조하는 데 유용한 적합한 열가소성 중합체는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 생분해성 중합체, 예를 들어 폴리락트산 및 이의 공중합체 및 블렌드를 포함한다. 적합한 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 예로 고밀도 폴리에틸렌, 중간 밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌; 폴리프로필렌, 예로 동일배열 폴리프로필렌, 교대배열 폴리프로필렌, 동일배열 폴리프로필렌과 혼성배열 (atactic) 폴리프로필렌의 블렌드, 및 이의 블렌드; 폴리부틸렌, 예로 폴리(1-부텐) 및 폴리(2-부텐); 폴리펜텐, 예로 폴리(1-펜텐) 및 폴리(2-펜텐); 폴리(3-메틸-1-펜텐); 폴리(4-메틸-1-펜텐); 및 이의 공중합체 및 블렌드를 포함한다. 적합한 공중합체는 2개 이상의 상이한 불포화된 올레핀 단량체, 예로 에틸렌/프로필렌 및 에틸렌/부틸렌 공중합체로 제조된 랜덤 및 블럭 공중합체를 포함한다. 적합한 폴리아미드는 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 4/6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6/10, 나일론 6/12, 나일론 12/12, 카프롤락탐과 알킬렌 옥사이드 디아민의 공중합체 등뿐만 아니라 이들의 블렌드 및 공중합체를 포함한다. 적합한 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트, 폴리사이클로헥실렌-1,4-디메틸렌 테레프탈레이트 및 이의 이소프탈레이트 공중합체뿐만 아니라 이의 블렌드를 포함한다.
많은 폴리올레핀이 섬유 생성에 이용가능하며, 예를 들어 폴리에틸렌, 예로 다우 케미칼 (Dow Chemical)의 아스펀 (ASPUN) 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌, 2553 LLDPE 및 25355 및 12350 고밀도 폴리에틸렌이 이러한 적합한 중합체이다. 폴리에틸렌은 190 °Ｆ에서 g/10 min의 용융 유동 속도 및 각각 약 26, 105, 25 및 12에 대해 2.16 kg의 로드를 갖는다. 섬유 형성 폴리프로필렌은, 예를 들어 바젤 (Basell)의 PF-015 폴리프로필렌를 포함한다. 많은 다른 폴리올레핀이 시판되며, 일반적으로 본 발명에 사용될 수 있다. 특히 바람직한 폴리올레핀은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌이다.
폴리아미드의 예 및 이들의 합성 방법을 문헌 [돈 이. 플로이드 (Don E. Floyd)에 의한 "Polyamide Resins" (Library of Congress Catalog number 66-20811, Reinhold Publishing, N.Y., 1966)]에서 찾을 수 있다. 특히 시판되는 유용한 폴리아미드는 나일론 6, 나일론-6,6, 나일론-11 및 나일론 12이다. 이들 폴리아미드는 많은 공급원, 특히 예를 들어 커스텀 레진스, 닐텍 (Custom Resins, Nyltech)으로부터 입수가능하다. 또한, 적합한 점착강화 수지를 상술된 압출가능한 조성물에 가해 자생으로 결합하거나 결합에 열을 필요로 하는 점착강화된 물질을 제공할 수 있다. 중합체와 혼화가능하고 높은 가공 (예: 압출) 온도를 견딜 수 있는 모든 점착강화제 수지가 사용될 수 있다. 중합체가 가공 보조제, 예로 폴리올레핀 또는 연장 오일과 함께 블렌딩되는 경우, 점착강화제 수지는 또한 이러한 가공 보조제와 혼화 가능해야 한다. 일반적으로, 수소화된 탄화수소 수지가 우수한 온도 안정성 때문에 바람직한 점착강화 수지이다. 레갈레즈 (REGALREZ; 등록상표) 및 알콘 (ARKON; 등록상표) P 시리즈의 점착강화제가 수소화된 탄화수소 수지의 예이다. 조나탁 (ZONATAC; 등록상표) 501 Lite가 테르펜 탄화수소의 예이다. 레갈레즈 (등록상표) 탄화수소 수지가 허큘레스 인코퍼레이티드 (Hercules Incorporated)로부터 입수가능하다. 알콘 (등록상표) P 시리즈 수지가 아라까와 케미칼 (USA) 인코퍼레이티드 (Arakawa Chemical (USA) Incorporated)로부터 입수가능하다. 점착강화 수지, 예로 문헌 [미국 특허 제4,787,699호, 본원에 참조로 삽입됨]에 기술된 수지가 적합하다. 또한, 조성물의 다른 성분들과 혼화성이고 높은 가공 온도를 견딜 수 있는 다른 점착강화 수지가 사용될 수 있다.
이들 열가소성 중합체 중, 폴리올레핀이 바람직하게 사용된다. 특히, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이 가장 바람직하다. 본 발명의 각각의 층에 사용되는 섬유는 단일성분 섬유, 다성분 섬유, 다구성 섬유일 것이다. 또한, 섬유는 형태를 갖게 하거나 둥근 섬유일 수 있다.
코폼 부직 웹 층(들)은 20-60 중량％의 열가소성 중합체 및 80-40 중량％의 펄프 섬유를 가질 수 있다. 중합체 섬유 대 펄프 섬유의 바람직한 비는 25-40 중량％의 중합체 섬유 및 75-60 중량％의 펄프 섬유이다. 중합체 섬유 대 펄프 섬유의 보다 바람직한 비는 30-40 중량％의 중합체 섬유 및 70-60 중량％의 펄프 섬유이다.
다양한 천연 기원의 섬유가 본 발명에 적용가능하다. 연한 재목 (침엽수로부터 유도됨), 단단한 재목 (낙엽수로부터 유도됨) 또는 코튼 린터로부터의 분해된 셀룰로즈 섬유가 사용될 수 있다. 에스파르토 (Esparto) 풀, 바가스, 켐프, 아마 및 다른 리그나시어스 (lignaceous) 및 셀룰로즈 섬유원으로부터의 섬유가 본 발명에서 원료 물질로서 사용될 수 있다. 비용, 제작의 편리성 및 처분 가능성의 이유로 바람직한 섬유는 목재 펄프 (즉, 셀룰로즈 섬유)로부터 유도되는 것이다. 이러한 목재 펄프 물질의 시판 예가 CF-405으로 베이여하우저 (Weyerhaeuser)로부터 입수가능하다. 일반적으로, 목재 펄프가 사용될 수 있다. 적용가능한 목재 펄프는 화학적 펄프, 예로 크라프트 (Kraft) (즉, 술페이트) 및 술파이트 펄프, 및 예로 쇄목 펄프, 가공열 펄프 (즉, TMP) 및 화학가공열 펄프 (즉, CTMP)를 포함한 기계적 펄프를 포함한다. 완전히 표백된 섬유, 부분적으로 표백된 섬유 및 비표백된 섬유가 본원에서 유용하다. 종종, 우수한 선명함 및 소비자 호소를 위해 표백된 펄프를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기한 범주의 물질 및 다른 비-섬유성 물질, 예로 필터 및 최초 제지 과정을 용이하게 하기 위해 사용되는 접착제 중 일부 또는 모두를 포함할 수 있는, 재활용 페이퍼로부터 유도된 섬유가 본 발명에 유용하다.
본 발명의 제 2층 또는 중간층은, 적층물에 상당한 두께를 제공하나 세척액의 보유는 두께에 대한 이의 제공에 비교해 훨씬 적은 물질로부터 제조된다. 이러한 층의 예는 발포체, 개구된 필름 및 부피가 큰 소수성 부직 웹을 포함한다. 이러한 제 2층 또는 중간층은 바람직하게는 적층물에 벌크를 제공한다. 이상적으로, 적층물 두께의 35 ％ 이상이 중간층으로부터 생긴다. 일반적으로, 중간층은 적층물의 총 두께의 대략 35 ％ 내지 75 ％를 구성한다. 보다 바람직하게는, 중간층은 적층물의 총 두께의 50 ％ 이상을 제공한다.
제 2층 또는 중간층에 사용가능한 발포체는 개방 기포 발포체 및 독립 기포 발포체를 포함한다. 발포체가 독립 기포 발포체인 경우, 세정액이 제 1층과 제 2층 사이를 이동할 수 있도록 독립 기포 발포체는 세정액이 이동하기 위한 채널을 제공해야 한다. 채널을 제공하기 위한 하나의 방법은 독립 기포 발포체를 개구시키는 것이다. 발포체가 개방 기포 발포체인 경우, 발포체는 소수성 물질로부터 제조되거나 기포는 세정액이 기포 구조 내에 보유될 수 없는 세공 크기 반경을 지녀야 한다.
본 발명에 사용될 수 있는 개구된 필름은 텍스쳐 개구 필름, 엠보싱된 개구 필름, 망상화된 개구 필름, 컨투어링된 개구 필름 또는 이의 조합물일 수 있다. 개구는 개구된 필름이 다량의 세정액을 보유하지 않는 충분한 세공 크기 반경을 지녀야 한다. 도 3은 제 1층 (102)과 제 3층 (104) 사이에 위치된 제 2층 (106)을 갖는 3층의 적층물 (110)을 나타낸다. 제 2층 (106)은 개구 (107)를 갖는다. 바람직하게는, 개구된 필름은 텍스쳐 개구 필름이다. 개구된 필름-유사 물질은 열가소성 중합체로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 열가소성 중합체는 폴리올레핀, 폴리아미드 및 폴리에스테르 중에서 선택될 수 있다. 중합체가 폴리올레핀이면, 이는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체 및 이의 블렌드 중에서 선택될 수 있다.
제 2층 또는 중간층으로서 적합한 또 다른 물질은 소수성 부직 웹이다. 중간층에 적합한 부직 웹은, 예를 들어 로프티 (lofty) 부직 웹, 예를 들어 문헌 [미국 특허 제5,382,400호 (파이크 등), 본원에 전부 참조로 삽입됨]에 기술된 바와 같은 웹이 본 발명에 특히 유용하다. 파이크 등에 의해 기술된 부직 웹은 크림핑된 (crimped) 섬유 또는 필라멘트를 갖는 부직 웹이다. 기타 소수성 부직 웹이 이러한 층에 사용될 수 있다: 그러나, 언급된 부직 웹 중 스펀본드 및 본디드 카디드 웹이 경제적 및 성능 견지에서 바람직하다. 또한, 소수성 부직 웹은 크레이핑될 수 있다. 크레이핑된 부직물은 바람직하게는 약 1 내지 약 60 ％ 범위의 크레이핑 수준을 갖는다. 이상적으로, 크레이핑 수준은 바람직하게는 약 30 ％ 내지 약 50 ％이다. 본 발명에 유용한 크레이핑된 부직물은 문헌 [미국 특허 제6,150,002호 (바로나 (Varona)), 본원에 전부 참조로 삽입됨]에 기술된 것을 포함한다.
부직 웹이 소수성이도록 하기 위해서, 섬유는 소수성 물질로부터 제조되는 것이 필요하다. 적합한 소수성 물질은 열가소성 중합체, 예로 폴리올레핀을 포함한다. 소수성 물질이 폴리올레핀인 경우, 이는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체 및 이의 블렌드 중에서 선택될 수 있다. 달리, 부직 웹의 섬유를 처리함으로써 소수성이 부여되는 한, 보다 친수성이 물질이 사용될 수 있다.
본 발명의 상이한 양태에서, 3개 이상의 층의 적층 물질로부터 제조되고 세정액을 포함하는 습윤 웹이 기술된다. 적층물은 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 부직 웹을 포함하는 제 1 외부 층 및 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 부직 웹을 포함하는 제 1 외부 층의 맞은 편에 있는 제 3층을 갖는다. 제 1층과 제 3층 사이에 위치된 독립 기포 발포체를 포함하는 제 2층 또는 중간층이 있다. 이러한 양태에서, 독립 기포 발포체는 개구되지 않으며, 통상적으로 세정액을, 필요한 경우, 아주 조금 보유한다. 독립 기포 발포체가 중간층으로 사용되는 경우, 중간층은 제 1층의 세정액이 제 2층으로 또는 그 반대로 이동할 수 없도록 차단된다.
추가의 이점이 독립 기포 발포체를 사용함으로써 실현된다. 특히, 독립 기포 발포체는 와이프의 사용자와 세정되는 표면 사이에 차단물을 제공한다. 이는 와이프의 사용이 사용자의 건강을 위협하는 경우 유리할 수 있다.
발포체가 본 발명에 사용되는 경우, 개구를 갖거나 갖지 않는 독립 또는 개방 기포 발포체이든 간에, 발포체 및 총 적층물의 감촉 또는 드레이프를 개선하기 위해 발포체를 연화시키는 것이 유리할 수 있다. 이는, 예를 들어 발포체 전구체에 연화 물질, 예로 가소화제를 첨가하거나, 추가로 엠보싱, 홈을 내거나 크레이핑하는 공정을 이용하여 발포체를 기계적으로 연화시키는 것과 같이, 당업자에게 공지된 방법으로 달성될 수 있다.
다층 적층물의 층은 일반적으로, 가공 제품으로의 가혹한 추가 처리 및 가공 제품으로의 사용 동안 견디기 위한 충분한 구조적 통합성을 제공하기 위하여 생산 시 어느 정도 결합될 수 있다. 결합은 히드로인탱글화, 니들링, 초음파 결합, 접착제 결합 및 열적 결합과 같은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 초음파 결합은, 예를 들어 문헌 [미국 특허 제4,374,888호 (본스레거), 본원에 전부 참조로 삽입됨]에 기술된 바와 같이, 다층 부직 웹 적층물을 음파 혼과 앤빌 롤 사이에 통과시킴으로써 수행된다.
다층 적층물의 열적 결합은 적층물을 캘린더링 기계의 롤 사이에 통과시킴으로써 수행될 수 있다. 캘린더의 하나 이상의 롤러가 가열되며. 가열된 롤과 반드시 동일할 필요는 없는, 하나 이상의 롤러가 적층물이 롤러 사이를 통과할 때 적층물에 자국을 내는 패턴을 갖는다. 적층물이 롤러 사이를 통과할 때, 적층물은 압력 및 열을 받는다. 특정 패턴에 적용된 열 및 압력의 조합으로 다층 적층물에 융합된 결합 영역이 생기며, 이때 적층물에 생긴 결합은 캘린더 롤 상에 있는 결합 포인트의 패턴에 상응한다.
캘린더 롤을 위한 다양한 패턴이 개발되었다. 하나의 예는, 문헌 [미국 특허 제3,855,046호 (한센 및 페닝스 (Pennings))]에 교시되는 바와 같이, 약 100 내지 500 결합/in2를 갖는 약 10 내지 25 ％ 결합 면적의 한센-페닝스 (Hansen-Pennings) 패턴이다. 또다른 일반적인 패턴은 반복적이고 약간의 오프셋을 갖는 다이아몬드의 다이아몬드 패턴이다. 특정 결합 패턴은 당업자에게 공지된 모든 패턴일 수 있다. 결합 패턴은 본 발명의 라이너 또는 매트에 대해 특성을 부여하는데 중요하지 않다.
다층 적층물을 결합하기 위한 정확한 캘린더 온도 및 압력은 부직 웹 및/또는 필름 물질이 제조되는 열가소성 중합체에 따른다. 일반적으로, 폴리올레핀으로부터 형성되는 다층 부직 웹 적층물에 대해, 바람직한 온도는 150 내지 350 °Ｆ (66 내지 177 ℃)이고, 압력은 300 내지 1000 ib/선형 in이다. 보다 특히, 폴리프로필렌에 대해, 바람직한 온도는 270 내지 320 °Ｆ (132 내지 160 ℃)이고, 압력은 400 내지 800 ib/선형 in이다. 그러나, 필요한 실제 온도 및 압력은 각각의 층에 사용되는 특정 열가소성 중합체에 고도로 의존적이다. 적층물의 층을 함께 결합하기 위해 사용되는 실제 온도 및 압력은 당업자에게 쉽게 자명할 것이며 기본 중량 및 라인 속도와 같은 요소에 의존한다. 본 발명에 이용가능한 다층 적층 부직 웹의 층을 결합하기 위한 이용가능한 방법은, 물질 비용 및 가공의 용이성과 같은 요소에 기인하여, 열적 및 초음파 결합이 바람직하다.
본 발명의 실시에서, 와이프에 사용되는 적층물은 와이프가 필요한 세정을 수행하는데 충분한 중량이라는 느낌이 사용자에게 제공되도록 충분한 감촉 및 중량을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 적층물은, 부직 적층물의 중량을 기준으로 하여, 단지 약 0.4 내지 10 oz/yd2 (osy) (약 13.6 내지 339 g/m2 (gsm)), 보다 특히 약 0.5 내지 약 6.0 osy (약 17 내지 약 203 gsm)의 총 기본 중량을 갖는다. 가장 바람직하게는, 기본 중량은 두께와 쿠션 사이에 우수한 균형을 갖는 약 1.0 and 3.0 osy (약 33.9 내지 약 101 gsm)이다. 일반적으로, 제 1 및/또는 제 3층의 기본 중량은 약 10 gsm 내지 약 80 gsm, 바람직하게는 10 gsm 내지 34 gsm의 범위이다. 제 2층 또는 중간층의 기본 중량은 약 5 gsm 내지 약 80 gsm, 바람직하게는 약 5 gsm 내지 34 gsm의 범위일 수 있다.
추가의 층이 적층물에 존재할 수 있다. 추가의 층은 습윤 와이프의 내구성을 개선하거나 세정될 표면을 문질러 닦거나 닦아서 윤을 내기 위해 사용될 수 있는 표면을 제공하기 위해 사용될 수 있는 제 2층 또는 중간층으로부터 떨어진 제 1층 및/또는 제 3층의 표면에 존재할 수 있다. 통상적으로, 추가 층은 제 1층 또는 제 2층의 액체가 추가 층을 통해 세정될 표면에 전해지게 해야 한다. 이러한 층은 액체 전달물로서 언급될 수 있다. 제 1 및/또는 제 2층의 내구성을 개선하기 위해 사용될 수 있는 추가 층의 예는, 예를 들어 스펀본드 층을 포함한다. 문지르거나 닦아서 윤을 내는 층의 예는, 예를 들어 섬유 직경이 30 μ 초과인 멜트블로운 층을 포함한다.
본 발명의 적층물로부터의 와이프는, 또한 습윤 와이프로도 공지된 미리-습윤화된 와이프를 제공하기 위해 세정액으로 부분적으로나 완전히 포화될 수 있다. 습윤 세정 시트는 밀폐가능한 용기, 예를 들어 부착가능한 뚜껑을 갖는 버킷, 밀페가능한 플라스틱 파우치 또는 백, 캐니스터, 병, 통, 디스펜서 등에 장기간 유지될 수 있다. 바람직하게는, 습윤의 쌓아올린 세정 시트는 밀폐가능한 용기에 유지된다. 재밀폐가능한 용기의 사용은, 휘발성 액체 조성물을 사용하는 경우, 제 1 시트의 사용 동안 실질적인 양의 액체가 증발할 수 있어 나머지 시트에는 액체가 적거나 없을 수 있기 때문에, 특히 바람직하다. 예시적인 재밀폐가능한 용기 및 디스펜서는, 이로 제한됨이 없이, 문헌 [미국 특허 제4,171,047호 (도일 (Doyle) 등), 미국 특허 제4,353,480호 (맥파덴 (McFadden)), 미국 특허 제4,778,048호 (카스파 (Kaspar) 등), 미국 특허 제4,741,944호 (잭슨 (Jackson) 등), 미국 특허 제5,595,786호 (맥브라이드 등), 이들 문헌 각각의 전체 내용이 본원에 참조로 삽입됨]에 기술된 것을 포함한다. 와이퍼는 당 기술 분야에 공지된 바와 같이, 필요한 경우, 용기에 삽입되거나 이에 적응되고/되거나, 필요한 경우 접힐 수 있다. 이러한 접힌 구조는 당업자에게 널리 공지되어 있으며, c-접힙, z-접힘, 1/4-접힘 구조 등을 포함한다. 쌓아 올린 접힌 습윤 와이프는 용기, 예로 소비자에게 궁극적인 판매를 위해 습윤 와이프의 패키지를 제공하기 위한 플라스틱 통의 내부에 놓일 수 있다. 달리, 습윤 와이프는 각각의 와이프 사이에 절취선을 갖고 분배를 위해 쌓아 올려지게 배열되거나 롤로 감길 수 있는 연속 조각의 물질을 포함할 수 있다.
미리-습윤화된 시트에 대해, 와이프가 목적량의 액체를 포함하도록 선택량의 세정액을 용기에 가한다. 통상적으로, 와이프는 용기에 쌓아 올려 놓은 후 이에 액체를 가한다. 달리, 세정액은 용기에 쌓아 올리기 전에 시트에 가해질 수 있다. 그 결과, 시트는 표면을 닦고 표면에 세정액을 전달 및 적용할 비히클로서 작용할 수 있다. 습윤화되고/되거나 포화된 와이프는 다양한 표면을 처리하기 위해 사용될 수 있다. 본원에 사용된 표면을 "처리하는"은 광범위한 의미로 사용되며, 이로 제한됨이 없이, 와이핑, 광택 내기, 훔치기 (swabbing), 세정하기, 세척하기, 소독하기, 문지르기 (scrubbing 또는 scouring), 위생처리하기 및/또는 활성제를 적용하기를 포함한다. 세정 시트에 가해지는 액체의 양 및 조성은 목적하는 적용 및/또는 와이프의 기능에 따라 다를 것이다. 본원에 사용되는 용어 "액체"는, 이로 제한됨이 없이, 용액, 에멀젼, 현탁액 등을 포함한다. 따라서, 세정액은 목적하는 사용에 따라 하기 중 하나 이상을 포함하고/하거나 함유할 수 있다: 소독제; 방부제; 희석제; 계면활성제, 예로 비이온성, 음이온성, 양이온성, 왁스; 항미생물제; 멸균제; 포자 박멸제; 살균제 (germicide); 살세균제; 살진균제; 살바이러스제; 살원생동물제; 살조류제 (algicide); 세균 성장 정지제; 진균 성장 정지제; 바이러스 성장 정지제; 살균제 (sanitizer); 항생제; 살충제 등. 다양한 세정 조성물 및 화합물이 당 기술 분야에 공지되어 있으며, 본 발명과 연관지어 사용될 수 있다. 또한, 액체는 로션 및/또는 의약을 포함할 수 있다. 본 발명의 미리-습윤화된 와이프는 베이비 와이프, 핸드 와이프, 안면 와이프, 화장 와이프, 가정용 와이프, 산업용 와이프 등을 위해 사용될 수 있다.
각각의 미리-습윤화된 와이프에 포함되는 액체의 양은 미리-습윤화된 와이프를 제공하기 위해 사용되는 물질의 유형, 사용되는 액체의 유형, 습윤 와이프를 보관하기 위해 사용되는 용기의 유형 및 습윤 와이프의 목적하는 최종 사용에 따라 다양할 것이다. 일반적으로, 각각의 미리-습윤화된 세정 시트는 최종 사용에 따라 약 150 내지 약 900 중량％를 포함할 수 있다. 예를 들어, 낮은 린트 카운터톱 또는 유리 와이프를 위한 포화 수준은 약 150 내지 약 650 중량％가 바람직하다. 미리-포화된 몹 (mop) 적용을 위한, 포화 수준은 바람직하게는 세정 시트의 건조 중량을 기준으로 하여 약 500 내지 약 900 중량％, 바람직하게는 약 650 내지 약 800 중량％이다. 액체의 양이 상기 범위보다 적은 경우, 세정 시트는 너무 건조할 수 있으며 적절히 수행될 수 없다. 액체의 양이 상기 범위보다 많은 경우, 세정 시트는 과포화될 수 있고 액체가 용기의 바닥에 고일 수 있다.
본 발명에서, 와이프에 가해지는 세정액의 양은, 비록 본 발명의 와이프가 시판되는 와이프와 유사한 두께를 갖지만, 통상적으로 시판되는 와이프에 가해지는 양 보다 적다. 이는 적층물의 제 2층 또는 중간층이, 세정액을 제 1층 및 제 2층으로 우선적으로 이동시키는 것을 촉진하는 특성을 갖기 때문이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 2층은, 전체 와이프에 대한 두께의 비율 (％) 보다 낮은, 와이프에 존재하는 세정액의 양 또는 비율 (％)을 보유한다. 일반적으로, 제 2층의 두께는 총 와이프의 35 ％ 이상, 일반적으로 약 50 ％ 이상이다. 마찬가지로, 본 발명의 와이프는, 제 2층의 두께가 와이프 두께의 50 ％ 이상인 경우, 40 중량％/용적 미만이다. 바람직하게는, 제 2층 또는 중간층은 30 중량％ 미만의 세정액, 보다 바람직하게는 10 중량％ 미만의 세정액을 포함하고, 가장 바람직하게는 본질적으로 세정액을 포함하지 않는다. 최소한, 제 2층 또는 중간층에 의해 보유되는 액체의 비율 (％)은 전체 적층물의 두께에 의해 제공되는 비율 (％) 보다 낮다.
와이프 중의 세정액의 양을 감소시킴으로써, 선적 비용 및 원재료 비용의 감소로 상당한 비용 절감이 실현될 수 있다. 비록 와이프 중의 용액의 양이 감소되지만, 본 발명의 와이프는 여전히 통상의 와이프와 같이 축축한 것으로 지각된다. 따라서, 본 발명의 와이프는 사용자가 시판되는 와이프에 비길만하게 적합한 수준의 벌크 및 습윤감을 갖는 것으로 지각하게 한다.
적층물을 코폼 부직 웹 물질의 2층 및 중간층으로부터 제조하였다. 하기 실시예 각각에서, 코폼 부직 웹은 기본 중량이 18 gsm이고 약 65 중량％의 펄프 및 35 중량％의 폴리프로필렌을 포함하였다. 각각의 코폼층은 베어 도트 엠보싱 패턴으로 엠보싱처리되었다. 각각의 코폼 부집 웹의 두께는 약 0.3 mm (0.05 psi에서 측정)이었다. 각각의 코폼 부직 웹을 중간층의 양 측면 중 어느 하나에 놓고, 발포체 및 필름의 경우에는, 약 2 gsm의 듀로 올-펄포스 (Duro All-Purpose) 접착제를 사용하여 중간층의 각각의 측면에서 중간층에 부착하고, 크레이프된 스펀본드의 경우에는 열적으로 결합하였다 (표 1).
실시예 번호 중간층 중간층의 대략적 기본 중량 적층물의 기본 중량
1 펜타 (Penta) L 개구된 필름 (트레드거 (Tredegar)) 26 gsm 68 gsm
2 독립 기포 폴리에틸렌 셀 에어 (Cell Aire) CA30 (시일드 에어 코퍼레이션 (Sealed Air Corporation)) 24 gsm 64 gsm
3 크레이프된 스펀본드 (40 ％ 크레이프 비) 32 gsm 68 gsm
각각의 적층물을 약 190 mm x 190 mm의 길이 및 폭으로 절단하였다. 이어서, 샘플을 킴벌리-클라크 코퍼레이션 (Kimberly-Clark Corporation; 미국 위스콘신주 니나 소재)에 의해 사판되는 내추럴 케어 베이비 와이프 (Natural Care Baby Wipe) 용액 6.19 g으로 포화시켰다. 용액 애드-온의 비율, 건조 벌크, 습윤 벌크 및 기계 방향 습윤 인장 강도가 표 2에 나타나 있다. 코어의 액체 함량은 와이프의 층을 조심스럽게 분리시키고, 층의 습윤 중량을 측정하며, 낮은 습도 환경에서 층을 건조시킨 후, 각각의 층의 건조 중량을 측정하여 결정하였다. 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 코어층은, 비록 코어층은 와이프의 두께에 대해 상당히 큰 비율 (％)을 차지하지만, 세정액을, 있다 할지라도, 조금만 포함하였다.
실시예 번호 건조 벌크, mm @ 0.05 psi 용액 애드-온 비율 (％) 습윤 벌크, mm @ 0.05 psi MD 습윤 인장, g/in 코어 두께 (건조 와이프의 총 두께에 기초한 비율 (％)) 코어 액체 함량 (와이프의 총 중량에 기초한 비율 (％))
1 1.23 230％ 0.82 380 53％ 5％
2 1.63 242％ 1.4 454 64％ 0％
3 1.0 241％ 0.82 102 42％ 9％
각각의 와이프를, 약 65 중량％의 펄프 및 35 중량％의 폴리프로필렌을 포함하고 베어 도트 엠보싱 패턴으로 엠보싱처리된 70 gsm 코폼 부직 웹과 비교하였다. 각각의 비교 코폼 부직 웹은 습윤 벌크 두께가 약 0.66 mm (0.05 psi에서 측정)이었으며, 실시예 1, 2 및 3의 와이프를 포화시키는데 사용된 것과 동일한 내추럴 케어 베이비 와이프 용액 8.25 g으로 포화시켰다. 이의 결과가 330 ％ 액체 애드-온을 갖는 비교 와이프가 생성되었다.
비교용의 포화 와이프 및 실시예 1, 2 및 3의 와이프의 샘플을 밀봉된 용기에 넣었다. 이어서, 피부에 대한 습윤감을 포함한 다양한 특성에 대해 사용자 패널에 의해 샘플을 비교하였다. 피부에 대한 습윤감은 패널 구성원의 팔뚝에 와이프를 와이핑함으로써 숙련된 패널에 의해 판단되었다. 실시예 1 내지 3의 각각의 샘플은 대조군 샘플과 유사한 습윤감을 갖는 것으로 판단되었다.
본 발명은 이의 특정 양태 및 특히 본원에 기술된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 당업자에게 있어 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 대체, 변형 및 기타 변형을 가할 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 모든 이러한 변화, 대체 및 기타 변형를 특허청구범위에 포함시키고자 한다.

Claims (19)

  1. 세정액 및 적층물을 포함하고,
    적층물이 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 웹을 포함하고 두께가 X인 제 1층; 및 제 1층보다 세정액에 대해 친화성이 낮고 두께가 Y이고 와이프에 존재하는 세정액의 총 비율 (％) (Z)이
    Figure 112006046571373-PCT00005
    인 제 1층에 인접한 제 2층을 포함하는 습윤 와이프.
  2. 제 1항에 있어서, 세정액을 보유 및 방출할 수 있는 웹을 포함하고 두께가 X'인 제 3 층을 추가로 포함하고, 습윤 와이프의 제 2층에 존재하는 총 세정액 비율 (％) (Z)이
    Figure 112006046571373-PCT00006
    인 습윤 와이프.
  3. 제 2항에 있어서, 제 2층이 세정액을 제 1층과 제 3층 사이로 통과시키고, 적층물의 두께의 35 ％ 이상을 차지하며, 와이프에 존재하는 세정액의 35 중량％ 미만을 보유하는 습윤 와이프.
  4. 제 3항에 있어서, 제 2층이 와이프에 존재하는 세정액의 30 중량％ 미만을 보유하는 습윤 와이프.
  5. 제 4항에 있어서, 제 2층이 와이프에 존재하는 세정액의 10 중량％ 미만을 보유하는 습윤 와이프.
  6. 제 2항에 있어서, 제 1층 및 제 3층이 각각 코폼 부직 웹, 멜트블로운 부직 웹, 에어레이드 부직 웹, 본디드 카디드 웹, 히드로인탱글드 부직 웹 또는 셀룰로즈 섬유 웹으로 이루어진 군 중에서 독립적으로 선택되는 부직 웹을 포함하는 습윤 와이프.
  7. 제 6항에 있어서, 제 1층 및 제 2층의 부직 물질이 코폼 부직 웹을 포함하는 습윤 와이프.
  8. 제 2항에 있어서, 제 2층이 발포체, 개구된 필름, 개구된 텍스쳐 필름 또는 소수성 부직 웹을 포함하는 습윤 와이프.
  9. 제 8항에 있어서, 제 2층이 개구된 텍스쳐 필름을 포함하는 습윤 와이프.
  10. 제 9항에 있어서, 제 1층 및 제 3층이 각각 코폼 부직 웹을 포함하는 습윤 와이프.
  11. 제 7항에 있어서, 코폼 부직 웹이 약 40 내지 약 80 중량％의 펄프 및 약 20 내지 약 60 중량％의 열가소성 필라멘트를 포함하는 습윤 와이프.
  12. 제 10항에 있어서, 코폼 부직 웹이 약 40 내지 약 70 중량％의 펄프 및 약 30 내지 약 60 중량％의 열가소성 필라멘트를 포함하는 습윤 와이프.
  13. 제 1항에 있어서, 제 2층이 독립 기포 발포체를 포함하는 습윤 와이프.
  14. 제 2항에 있어서, 제 2층이 독립 기포 발포체를 포함하는 습윤 와이프.
  15. 제 7항에 있어서, 제 2층이 독립 기포 발포체를 포함하는 습윤 와이프.
  16. 제 15항에 있어서, 제 2층이 와이프 중의 세정액을 본질적으로 함유하지 않는 습윤 와이프.
  17. 제 15항에 있어서, 코폼 부직 웹이 약 40 내지 약 80 중량％의 펄프 및 약 20 내지 약 60 중량％의 열가소성 필라멘트를 포함하는 습윤 와이프.
  18. 제 2항에 있어서, 제 1층 및 제 3층이 각각 독립적으로 약 10 gsm (g/㎡) 내지 약 34 gsm의 기본 중량을 갖고, 제 3층이 약 5 gsm 내지 약 34 gsm의 기본 중량을 갖는 습윤 와이프.
  19. 제 7항에 있어서, 제 1층 및 제 3층이 각각 독립적으로 약 10 gsm 내지 약 34 gsm의 기본 중량을 갖고, 제 3층이 약 5 gsm 내지 약 34 gsm의 기본 중량을 갖는 습윤 와이프.
KR1020067013013A 2003-12-30 2004-11-30 액체 애드-온이 낮은 습윤 와이프 KR20060105805A (ko)

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