KR20060132978A

KR20060132978A - 하이드로겔을 형성할 수 있는 고투과성의 팽윤성 중합체를포함하는 흡수용품용 흡수성 부재

Info

Publication number: KR20060132978A
Application number: KR1020067020427A
Authority: KR
Inventors: 카롤린 미카엘라 보그만; 토르스텐 린드너
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-12-22
Also published as: AR048677A1; AU2005229066A1; EP1588723B1; JP2007529292A; BRPI0509070A; ATE432723T1; SG151320A1; WO2005094749A3; US20050215966A1; WO2005094749A2; EP1588723A1; CN100525840C; DE602004021351D1; IL177773A0; CN1933858A; CA2561290A1; JP4732435B2

Abstract

본 발명은 소변 등의 신체 분비물을 수용하고 보유하려는 흡수용품의 흡수 코어 중의 흡수성 부재에 관한 것이다. 그러한 용품으로는 일회용 위생 용품, 예를 들어 유아용 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 성인용 요실금 용품, 여성용 케어 용품 등이 있다. 개선점은, 쿠션에서의 감소가 안락함에서의 이득에 의해 보상되는 것보다 크기 때문에 흡수 코어 중의 섬유질 흡수성 쿠션재의 대부분 또는 그 전부를 획득 거동을 유지 또는 개선하면서 액체를 보유할 수 있는 액체 저장재로 대체하는 것이 바람직하다는 인식에 본질적으로 근거한다. 흡수성 부재의 흡수 코어는 수지상 구조를 갖는 적어도 하나의 친수성 중합체 및 적어도 하나의 수불용성 포스페이트를 조합으로 함유하는 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체를 포함한다.

Description

하이드로겔을 형성할 수 있는 고투과성의 팽윤성 중합체를 포함하는 흡수용품용 흡수성 부재{ABSORBENT MEMBER FOR ABSORBENT ARTICLES COMPRISING SWELLABLE POLYMERS OF HIGH PERMEABILITY WHICH ARE CAPABLE OF FORMING HYDROGELS}

본 발명은 신체 분비물, 예를 들어 소변을 수용하고 보유하려는 흡수용품의 흡수 코어 중의 흡수성 부재에 관한 것이다. 그러한 용품으로는 일회용 위생 용품, 예를 들어 유아용 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 성인용 요실금 용품, 여성용 케어 용품 등이 있다. 개선점은, 쿠션에서의 감소가 안락함에서의 이득에 의해 보상되는 것보다 크기 때문에 흡수 코어 중의 섬유질 흡수성 쿠션재의 대부분 또는 그 전부를 획득 거동을 유지 또는 개선하면서 액체를 보유할 수 있는 액체 저장재로 대체하는 것이 바람직하다는 인식에 본질적으로 근거한다. 그러나, 안락함은 액체 취급에 관한 기저귀의 보다 근본적인 요구 사항이 충족되거나 개선되는 경우에만 달성될 수 있다. 특히, 보다 얇고 보다 건조한 흡수용품의 생성을 허용하기 위하여 이러한 액체 취급 성능이 종래의 흡수성 구조체의 성능을 능가하여 개선될 경우, 그러한 용품의 사용자는 얇아짐에 의한 이득에 비례하여 기대한 것 이상의 안락함의 개선을 제공하는 것으로서 이 용품을 경험하게 될 것이다. 그러한 흡수 코어 및 이 흡수 코어로 만들어진 용품을 제공하는 것은, 특히 오늘날에는 사용되지 않는 초흡수성 중합체 농축물에서 액체를 획득 및 운반할 수 있는 새로운 큰 투과성의 흡수성 겔 물질의 개발에 의해서만 가능하게 되었다. 이러한 획기적인 개발을 허용하는 두번째 측면은, 특히 사용 동안 그러한 물품의 투과성을 유지하는 흡수성 부재의 능력을 개선함으로써, 건조 상태에서 완전 적하된 상태까지의 용품의 완전한 사용 사이클 동안 그러한 강력 초흡수성 중합체 농축물 용품의 안락함 및 성능을 유지하는 능력이다.

신체 분비물, 예를 들어 소변 또는 대변의 수용 및 보유용 흡수용품, 예를 들어 일회용 기저귀, 배변 연습용 팬츠 및 성인용 요실금 용품은 당업계에 잘 알려져 있으며, 이들의 성능의 개선에 대하여 상당한 노력을 기울여 왔다. 그러한 개선은 일반적으로 그러한 용품의 일차적인 기능, 즉 체액의 보유를 다루는 것을 지향하지만, 또한 착용자의 안락함의 증가에 의해 그러한 용품의 착용과 관련되는 단점을 최소화하는 것을 지향한다. 그러한 안락함에 기여하는 한 가지 측면은, 어떻게 "흡수성 구조체"에서 신체 배설물(주로 액체)을 채집 및 보유하여서 배설 물질이 용품에 의해 획득되고 이어서 획득 지점으로부터 멀리 운반되고(분배, 투과), 그 후 저장(보유)되는지이다.

일차적인 두께의 원인, 즉 흡수성 구조체를 줄임으로써 용품의 두께를 감소시키는 것이 안락함의 개선을 돕는다는 것이 또한 잘 확립되어 있다. 그러나, 이것은 항상 액체 취급 성능 및 두께 사이의 균형의 문제였다. 또한, 안락한 기저귀 를 위하여 상당량의 쿠션이 필요한 것으로 생각되었다. 마지막으로, 숙련자는 이전에 섬유질 매트릭스에 의해 제공된 액체 획득 및 분배 기능성의 일부 또는 전부를 현대의 미립자형 초흡수성 재료가 떠맡는 정도로 섬유질 재료를 감소시키거나 심지어 제거하는 것은 불가능하다고 생각하였다. 마지막으로, 건조 상태일 때 모든 그러한 유익한 측면을 아마도 제공할 수 있는 구조체가 있다 해도, 이러한 것이 흡수성 구조체 내로 구축될 수 있어 액체 취급 및 안락함 성능이 최초의 액체 분출물의 흡수 후에도 유지되도록 하는 것은 전적으로 생각할 수 없었다.

특히 얇은 흡수성 구조체의 개발은 다른 유익한 측면도 가져서, 그러한 개발이 상업적으로 상당히 흥미로운 대상이 되게 한다. 예를 들어, 보다 얇은 기저귀는 의복 아래에 착용하여 더욱 몸에 잘 맞도록 부피가 더 작다는 것뿐만 아니라 패키지 내에서 더욱 집약되어, 소비자가 기저귀를 휴대 및 보관하기가 보다 용이하게 된다. 포장에서의 집약성은 보관시 요구되는 기저귀 단위 당 작은 진열 공간을 포함하여, 제조업자 및 유통업자의 유통비도 감소시킨다.

나타낸 바와 같이, 기저귀 등의 보다 얇은 흡수용품을 제공하는 능력은 다량의 분비 체액, 특히 소변을 획득 및 저장할 수 있는 상대적으로 얇은 흡수성 구조체를 개발하는 능력을 조건으로 하였다. 이와 관련하여, "하이드로겔", "하이드로겔 형성 중합체", "초흡수제", "하이드로콜로이드", "초흡수성 중합체 또는 SAP(super absorbent polymer)"로 흔히 칭해지는 "흡수성 중합체"의 사용이 특히 중요하였다. 예를 들어, 유럽 특허 공개 제1 393 757 A호의 제8장 내지 제22장에 포함되어 있는 논의를 참조한다.

보다 높은 농도의 이러한 SAP의 중요한 특성은 그의 투과성/흐름 전도성이다. 투과성/흐름 전도성은 염류 흐름 전도율(Saline Flow Conductivity, SFC) 값에 의해 정의될 수 있다. SFC는 당업계에서 잘 확립되어 있으며 예를 들어, 국제특허공개 WO-95-26209호의 제69면 이하 또는 유럽 특허 제752892호의 224 단락 이하에 매우 상세하게 정의되어 있다. SFC는 식염수를 수송하는 물질의 능력, 예를 들어, 팽윤된 SAP로부터 형성되는 하이드로겔 층이 체액을 수송하는 능력을 측정한다. 전형적으로, (예를 들어 밀도가 0.15 g/cc인) 펄프 섬유의 에어레이드 웨브(air-laid web)는 약 200 × 10^-7 ㎤sec/g의 SFC 값을 나타낼 것이다. 그와 대조적으로, 아쿠알릭(Aqualic) L74(니폰 쇼쿠바이 컴퍼니 리미티드(Nippon Shokubai Co., LTD)에 의해 제조됨) 및 날코(Nalco)-1180(날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Co.)에 의해 제조됨)과 같은 전형적인 SAP는 기껏해야 1 × 10^-7 ㎤sec/g의 SFC 값을 나타낸다. 따라서, SFC 면에서 목재 펄프 섬유의 에어레이드 웨브에 보다 근접한 SAP를 사용할 수 있는 것이 매우 바람직할 것이다.

따라서, 하기를 포함하는 흡수성 부재를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다: (1) SAP 입자의 농도가 상대적으로 높은 영역 또는 영역들; (2) 에어레이드 섬유 웨브와 보다 유사한 상대적으로 높은 투과성/흐름 전도성을 갖는 것; (3) 통상의 사용 힘을 받을 때도 전형적인 사용 조건/압력 하에서 손쉽게 높은 모세관 흡입 획득층으로부터 유체를 획득하거나 심지어 이 획득층의 기능을 제공할 수 있는 것. 체액에 의해 팽윤된 때 우수한 투과성, 개선된 위킹성(wicking) 및/또는 개선된 팽 윤성을 계속하여 갖는 이러한 흡수성 부재에서 SAP를 사용할 수 있는 것도 매우 바람직할 것이다.

발명의 개요

본 발명 및 그 특징은 독립항에 정의되어 있으며 바람직한 실시 형태는 종속항에 명기되어 있다. 특히, 본 발명은 유아용 기저귀 또는 성인용 요실금 용품과 같은 흡수성 요실금 용품의 제공에 유용한 흡수 코어에 관한 것이며, 이 용품은 바람직하게는 (바로) 인접하여 위치하는 흡수 코어를 구비하는 톱시트와, 추가로 선택적으로 톱시트와 함께 흡수 코어를 사이에 개재하고 있는 백시트를 포함한다.

본 발명의 흡수 코어는 소변과 같은 체액의 수집에 특히 유용하다. 흡수 코어는 체액의 획득, 수송, 분배 및 저장을 포함한, 흡수용품의 유체 취급 특성을 주로 책임지는 흡수용품의 구성요소이다. 이와 같이, 흡수 코어는 전형적으로 흡수용품의 톱시트 또는 백시트를 포함하지 않는다. 흡수 코어는 다수의 흡수성 부재에 의해 제공될 수 있다. 흡수성 부재는 전형적으로 하나 이상의 유체 취급 특성, 예를 들어, 유체 획득, 유체 분배, 유체 수송, 유체 저장 등을 제공하는 흡수 코어의 구성요소를 말한다. 흡수성 부재는 전체 흡수 코어를 제공하거나 흡수 코어의 일부만을 제공할 수 있는데, 즉 흡수 코어는 하나 이상의 흡수성 부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 흡수 코어에 포함되는 흡수성 부재에는 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체가 제공된다. 이 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체는 수지상 구조(dendritic structure)를 갖는 적어도 하나의 친수성 중합체와 적어도 하나의 수 불용성 포스페이트를 조합으로 포함한다.

바람직한 실시 형태에서, 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체는 폴리올 및 2,2-다이메틸올프로피온산으로 만들어진 폴리에스테르이거나, 대안적으로는 친수성 중합체는 폴리프로필렌이민, 폴리아미도아민, 폴리에스테르아미드 또는 그 조합의 군으로부터 선택될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 수불용성 포스페이트는 인산칼슘이다. 다른 바람직한 대안 또는 이전의 실시 형태와의 조합에서, 하이드로겔 형성 중합체는 분말형 및/또는 분진형 첨가제를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 첨가제는 금속 염, 발열성 규산, 다당류, 비이온성 텐사이드, 왁스, 규조토 또는 그 조합의 군으로부터 선택된다.

본 발명에 따른 하이드로겔 형성 중합체는 염류 흐름 전도율이 높으며, 바람직하게는 염류 흐름 전도율이 적어도 80 × 10^-7 ㎤ s g^-1, 바람직하게는 적어도 120 × 10^-7 ㎤ s g ^-1이다.

본 발명에 따른 흡수 코어의 특히 유익한 실시 형태에서, 흡수성 부재는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 60 중량%, 더 바람직하게는 적어도 75 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 85 중량%의 하이드로겔 형성 중합체를 포함한다. 소변과 같은 체액을 수용하기 위한 액체 침투성 톱시트를 포함하는 흡수용품에 흡수 코어가 이용될 때, 이 코어는 바람직하게는 흡수성 부재가 가능한 한 톱시트에 근접하여 위치하도록 톱시트에 인접하여 위치된다.

A. 정의

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "흡수 코어"라는 용어는 체액의 획득, 수송, 분배 및 저장을 포함한, 흡수용품의 유체 취급 특성을 주로 책임지는 흡수용품의 구성요소를 말한다. 이와 같이, 흡수 코어는 전형적으로 흡수용품의 톱시트 또는 백시트를 포함하지 않는다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "흡수성 부재"라는 용어는 전형적으로 하나 이상의 유체 취급 특성, 예를 들어, 유체 획득, 유체 분배, 유체 수송, 유체 저장 등을 제공하는 흡수 코어의 구성요소를 말한다. 흡수성 부재는 전체 흡수 코어를 제공하거나 흡수 코어의 일부만을 제공할 수 있는데, 즉 흡수 코어는 하나 이상의 흡수성 부재를 포함할 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포함하는"이라는 용어는 예를 들어 다양한 구성요소, 부재, 단계 등이 본 발명에 따라 연합되어 이용될 수 있음을 의미한다. 따라서, "포함하는"이라는 용어는 보다 제한적인 "만들어진" 및 "이루어진"이라는 용어를 포함하며, 상기 후자의 보다 제한적인 용어는 당업계에서 이해되는 표준적인 의미를 갖는다.

본 명세서에 사용되는 모든 백분율, 비 및 비율은 달리 특정되지 않는 한 중량 기준이다.

B. 흡수 코어의 재료 및 구성요소

a. 하이드로겔 형성 흡수성 중합체의 화학 조성

본 발명에서 유용한 초흡수성 중합체(SAP)인 SAP 또는 하이드로겔 형성 중합체는 다량의 유체를 흡수할 수 있는 수불용성이며 수 팽윤성인 다양한 중합체를 포함한다. 그러한 중합체 물질은 일반적으로 당업계에 공지되어 있으며, 일회용 흡수용품 기술과 관련하여 사용되거나 유용하다고 생각되는 모든 잘 알려진 중합체를 포함한다. 특히, 유럽 특허 공개 제752 892호에 개시되어 있는 SAP 또는 표제가 "Modern Super Absorbent Technology"인 교재["Modern Super Absorbent Technology", F.L. Buchholz and A.T. Graham, published by Wiley VCH, New York, 1998]에 개시되어 있는 것이 본 발명과 관련하여 유용하다.

SAP의 제조에 사용하기 위한 바람직한 중합체 물질은 부분 중화된 폴리아크릴산의 약간 네트워크 가교 결합된 중합체 및 그의 전분 유도체이다. 바람직하게는, SAP는 약 50 내지 약 95%, 바람직하게는 약 75%의 중화되고 약간 네트워크 가교 결합된 폴리아크릴산(즉, 폴리 (소듐 아크릴레이트/아크릴산))을 포함한다. 네트워크 가교 결합은 중합체가 실질적으로 수불용성이 되게 하며, 하이드로겔-형성 흡수성 중합체의 흡수 용량 및 추출성 중합체의 함량 특징을 부분적으로 결정한다. 이들 중합체의 네트워크 가교 결합 방법 및 전형적인 네트워크 가교 결합제가 미국 특허 제4,076,663호 또는 상기에 인용된 참고 문헌에 더욱 더 상세하게 설명되어 있다.

SAP는 바람직하게는 한가지 유형의 것이지만(즉, 균질함), 중합체의 혼합물이 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 본 발명에서 유용한 SAP는 광범한 범위에 걸쳐 변화하는 크기, 형상 및/또는 형태를 가질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 이들 중합체는 최대 치수 대 최소 치수의 비가 크지 않은 입자의 형태(예를 들어, 과립, 미분화물, 입자간 응집물, 입자간 가교 결합된 응집물 등)로 존재한다. SAP는 또한 낮은 수준의 하나 이상의 첨가제, 예를 들어, 분말형 실리카, 계면활성제, 접착제, 결합제 등을 갖는 혼합물을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 입자에 있어서, 입자 크기는 체 크기 분석법에 의해 측정되는 치수로 정의된다. SAP 입자의 입자 크기의 결정 방법은 1991년 10월 29일자로 허여된 미국 특허 제5,061,259호 (골드만(Goldman) 등)에 개시되어 있다.

놀랍게도, SAP 제조에서 나무 형상(arborescent), 특히 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체를 포함시키는 것은 특히 기계적 스트레싱(stressing) 후에 마모 분진 함량이 적으며, 분말형 및/또는 분진형 첨가제의 결합 능력이 개선되고, 팽윤 속도가 빠르며, 내부 액체 전달율이 높고, 흐름 특성이 최적인 초흡수제를 제공하는 데에 유용하다는 것이 지금에 와서야 밝혀졌다.

문헌[R

mpp's Encyclopedia of Chemistry, published by Georg Thieme Verlag in Stuttgart Germany, 10th edition, page 898 (R

mpp, Lexikon-Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 10. Auflage, Seite 898)]에 따르면, 수지상 중합체는 각각의 경우의 2 이상의 단량체를 이미 결합된 모든 단량체와 같은 보조로 결합함으로써 구성된 합성 거대 분자이며, 그 결과, 단량체 말단기의 갯수는 매 단계에서 기하급수적으로 증가하고 궁극적으로는 구형 나무 구조체가 생성된다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체는 적어도 8개, 바람직하게는 적어도 16개, 가장 바람직하게는 32개의 하이드록실기뿐만 아니라, 비선형인, 바람직하게는 적어도 14배 분지된, 가장 바람직하게는 30배 분지된 기본 구조를 갖는 폴리올이다.

수지상 구조를 갖는 친수성 중합체로는 예를 들어, C₃-C₂₀ 하이드록시카르복실산, 바람직하게는 C₄-C₁₂ 하이드록시카르복실산, 가장 바람직하게는 C₄-C₈ 하이드록시카르복실산과의 에스테르화에 의해 출발 폴리올로부터 수득되는 폴리에스테르가 있는데, 여기서 하이드록시카르복실산은 적어도 2개의 하이드록실기, 바람직하게는 2개의 하이드록실기 및/또는 적어도 2개의 카르복실산기를 나타낸다. 특히 바람직한 것은 2개의 하이드록실기 및 1개의 카르복실산기를 갖는 하이드록시카르복실산, 특히 2,2-다이메틸올 프로피온산이다. 폴리올은 적어도 2개의 하이드록실기를 포함하는 화합물, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,4-부탄다이올, 비스페놀 A, 글리세린, 트라이메틸올 프로판, 펜타에리트리톨 및/또는 소르비톨이다. 바람직한 것은 수지상 폴리에스테르이며, 특히 바람직한 것은 볼토른(Boltorn)(등록상표) 20, 볼토른(등록상표) 30, 볼토른(등록상표) 40 및 볼토른(등록상표) 310 (페르스토르프 스페셜티 케미칼스 아베(Perstorp Specialty Chemicals AB), SE)이다.

수지상 구조를 갖는 친수성 중합체는 또한 적어도 2개의 하이드록실기를 포함하는 폴리올의 축합 및 그 후의 알콕실화에 의해 수득가능한 중합체도 포함한다. 이 경우의 예로는 글리세린 분자의 축합 및 그 후의 에톡실화를 통하여 수득가능한 분지형 폴리에틸렌 글리콜이 있다.

상기에 더하여, 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체는 또한 적어도 1개의 하이드록실기를 포함하는 단량체의 중합 및 그 후의 알콕실화를 통하여 수득가능한 모든 중합체도 포함한다. 중합은 바람직하게는 가교 결합제의 존재 하에 수행된다. 표면 상에서 친수성이며 다수의 하이드록실기를 나타내는 중합체 입자가 수득될 수 있다. p-하이드록시에틸스티렌의 라디칼 중합 및 그 후의 알콕실화에 의해 수득되는 소위 성상 폴리에틸렌 글리콜이 상기의 예로서 문헌[Makromol. Chem. 189, 2885 (1988)]에 있다.

본 발명에 따라 사용되는 중합체의 추가의 예로는 상표명 하이브란(HYBRANE)(등록상표)과, 아스트라몰-덴드라이머(Astramol-Dendrimere)(등록상표) (디에스엠 엔.브이.(DSM N.V.), NL)의 고도 분지형 중합체가 있다. 이 카테고리에 포함되는 것은 특히 예를 들어, 부틸렌 다이아민으로 출발하며 아크릴로니트릴을 이용한 반복된 다수의 마이클(Michael) 축합 및 수소화를 통하여 수득되는 고도 분지형 폴리(프로필렌 이민), 스타(star)-폴리카프로락톤, 스타-나일론-6, 예를 들어 1:1의 몰 비의 석신산 무수물 및 다이에탄올아민의 부가 생성물을 기재로 하는 고도 분지형 폴리에스테르 아미드이다. 본 발명에 따른 방법에서, 예를 들어 암모니아로 출발하며 메틸 아크릴레이트와 에틸렌 다이아민을 이용한 반복된 다수의 전환을 통하여 수득되는 폴리(아미도아민)을 기재로 하는 소위 PAMAM 덴드라이머도 또한 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 바람직한 것은 수지상 구조를 갖고 유리 전이 온도 T_g가 20 내지 200℃, 특히 바람직하게는 25 내지 50℃ 이고/이거나 평균 분자량이 1000 내지 10000 g/㏖, 가장 바람직하게는 2000 내지 6000 g/㏖인 친수성 중합체이다.

본 발명에 따르면, 0.005 내지 10 중량%의 친수성 중합체가 바람직하다. 더욱 좋게는 수지상 구조를 갖는 0.01 내지 5 중량%, 더 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%, 가장 바람직하게는 0.10 내지 0.80 중량%의 친수성 중합체가 이용되는데, 이 백분율은 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체와 관련된다.

수지상 구조를 갖는 친수성 중합체는 바람직하게는 건조된 물 흡수 하이드로겔과 혼합된다. 건조는 바람직하게는 20 중량% 미만의 물 함량을 의미하며, 특히 바람직한 것은 10 중량% 미만의 물 함량이다. 그러나, 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체는 표면 가교 결합 공정 이전에, 이 공정 동안 또는 이 공정 후에 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체에 첨가될 수도 있다. 그러나, 바람직하게는 첨가 및/또는 코팅은 표면 가교 결합 공정 동안 일어난다. 상호 혼합 방법은 전혀 제한되지 않는다.

코팅이 베이스 하이드로겔 형성 중합체의 표면 가교 결합을 동반하는 경우, 표면 가교 결합제는 수지상 중합체와 함께 용액 내로 넣어지거나, 대안적으로는 표면 가교 결합용 혼합기 내로의 개별적인 첨가에 의해 용액 내로 넣어질 수도 있다. 분진형 또는 분말형 첨가제가 베이스 중합체 상으로 또한 코팅되는 경우, 수지상 중합체가 용매 - 여기서, 분진형 또는 분말형 첨가제도 분산됨 - 중에 용해될 가능성이 존재한다. 선택 사항으로서, 이 혼합물은 표면 가교 결합제를 또한 함유할 수도 있다. 적합한 용매는 모두 임의의 당업자에게 공지된 것이며, 이는 표면 가교 결합에 사용될 수 있고, 바람직하게는 물이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 형태에서, 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체는 직경이 10 ㎛ 미만이고 중량 기준으로 100 ppm 미만, 바람직하게는 중량 기준으로 50 ppm 미만, 더 바람직하게는 중량 기준으로 10 ppm 미만의 분율의 입자를 포함하는데, 여기서 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체는 적어도 하나의 분말형 또는 분진형 첨가제, 예를 들어, 금속 염, 황산알루미늄 및/또는 황산마그네슘, 발열성 규산, 예를 들어 에어로실(Aerosil)(등록상표) 200, 다당류 및 그 유도체, 비이온성 계면활성제, 왁스, 규조토 및/또는 미세 중공 함유물을 포함한다.

본 발명에 따르면, 하이드로겔 형성 중합체는 또한 수불용성 포스페이트, 예를 들어 인산칼슘도 포함한다. "수불용성"이라는 용어는 25℃의 물 100 mL에서 1 g 미만, 바람직하게는 0.1 g 미만, 더 바람직하게는 0.01 g 미만인 용해도를 의미한다.

미세 중공 함유물은 문헌[Chem. Ing. Techn. 75, 669 (2003)]에 설명되어 있다. 미세 중공 함유물은 직경이 1 내지 1000 ㎛ 사이인 가스 충전되거나 배기된 구체 고체상 입자이다. 미세 중공 함유물의 전형적인 벽 두께는 그의 직경의 1 내지 10%이다. 벽 재료는 전혀 제한되지 않는다. 가능한 벽 재료로는 유리, 세라믹 형성 산화물 또는 혼합 산화물, 실리케이트, 알루미노실리케이트, 중합체, 중축합물 및 금속이 있다.

본 발명에 따른 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체는 전형적으로 염류 흐름 전도율(SFC)이 적어도 40 × 10^-7㎤s/g, 바람직하게는 적어도 60 × 10^-7㎤ s/g, 특히 바람직하게는 80 × 10^-7㎤ s/g, 더욱 더 바람직하게는 적어도 120 × 10^-7㎤ s/g, 가장 바람직하게는 적어도 130 × 10^-7㎤ s/g이다.

본 발명에 따른 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체는 전형적으로 원심분리 보존 용량(centrifugal retention capacity, CRC)이 적어도 24 g/g, 바람직하게는 적어도 25 g/g, 더 바람직하게는 적어도 26 g/g, 더욱 더 바람직하게는 적어도 28 g/g, 가장 바람직하게는 적어도 30 g/g이다.

분말형 첨가제는 바람직하게는 평균 입자 크기가 200 ㎛ 미만, 특히 바람직하게는 400 ㎛ 미만이다. 분진형 첨가제는 바람직하게는 평균 입자 크기가 200 ㎛ 미만, 바람직하게는 50 ㎛ 미만, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 미만이다.

b. 물성

(1). 염류 흐름 전도율(SFC)

본 발명에서 유용한 SAP에 있어서의 중요한 특징 및 필수 사항은 하이드로겔 구역 또는 층을 형성하도록 체액에 의해 팽윤된 때의 그의 투과성 또는 흐름 전도성이다. 본 명세서에서 이러한 투과성 또는 흐름 전도성은 SAP의 염류 흐름 전도율(SFC) 값에 의해 정의된다. SFC는 형성된 하이드로겔 층이 사용 압력 하에서 체액을 수송 또는 분배하는 능력을 측정한다. SFC 값의 결정 방법은 예를 들어 유럽 특허 제752 892호의 224 단락 이하에 제공되어 있다. 본 발명에서 유용한 SAP의 SFC 값은 단위에 관하여 이미 언급되었다. 본 명세서에 표현되어 있는 바와 같이, 단위의 수치 값은 10-7 ㎤ sec/g(또는 ㎤ sec/g/10,000,000)이다. 환언하면, 40 SFC 단위는 10-7 ㎤ sec/g의 40배의 SFU 값을 의미한다.

(2). 원심분리 보존 용량(CRC)

대부분의 하이드로겔 형성 흡수성 중합체의 경우, 흡수 용량의 척도로서의 겔 체적은 1988년 4월 19일자로 재발행된 미국 재발행 특허 제32,649호[브랜트(Brandt) 등]에 설명된 방법에 의해 결정되지만, 합성뇨 대신에 0.9% 식염수를 사용한다. CRC 용량뿐만 아니라 겔 체적도 건조 중량 기준으로 계산한다. 형성된 하이드로겔(예를 들어, 양이온성 단량체로부터 제조된 중합체)의 표면으로 블루 덱스트란을 흡착시키는 SAP에 대해서는 대안적인 겔 체적 측정 방법( 미국 재발행 특허 제32,649호의 겔 체적 측정 방법 참조)이 사용될 수 있다. 이러한 하이드로겔 형성 중합체의 경우, 흡수용량 시험(Absorptive Capacity test)을 사용하지만, 원래의 중량 대신에 하이드로겔 형성 중합체의 건조 중량을 계산에 사용한다. 흡수용량 시험의 설명에 대해서는, 예를 들어 1992년 6월 23일자로 허여된 미국 특허 제5,124,188호[로우(Roe) 등]의 27-28 컬럼을 참조한다.

원심분리 보존 용량의 평가를 위하여, 소위 티백 평가(tea-bag-evaluation) 또는 측정(이하에서는 CRC 측정)이 SAP 재료의 흡수 능력의 포화에 근접한 상황에서 모세관 압력의 유지를 반영하는 데에 가장 적절한 것으로 확인되었다. 시험에 있어서, 표준 실험실 조건(21-23℃, 50% 상대 습도)이 사용된다. 샘플 SAP 재료를 기밀 플라스크 또는 다른 용기 내에서 건조한 상태로 유지하고, 평가의 시작시에만 개방한다. 평가에 사용하는 다른 재료(티슈, 장비 등)는 전술한 실험실 조건에서 측정 전에 24시간동안 조절된다.

CRC 측정의 경우, 0.2 +/- 0.0050 g의 SAP 입자를 티백 내에 넣는다(백은 자유롭게 액체가 침투할 수 있어야 하고 입자를 보유하여야 하는데, 즉 티백의 기공은 가장 작은 입자보다 크지 않아야 한다). 티백은 60 mm x 85 mm의 크기를 가져야 하고 충전 후에 용접에 의해 밀봉된다. 그 후, 티백은 단위그램의 SAP당 적어도 0.83 L의 용액이 존재하도록 0.9%의 식염수 속에서 30분간 침지되고, 바람직하게는 이러한 비를 사실상 초과한다. 30분간의 침지 후에, 티백은 여분의 식염수를 제거하도록 3분 동안 250 g에서 원심분리된다. 백은 0.01 g 단위까지 중량을 측정하여 흡수된 액체를 계산한다. 결과는 단위 그램의 SAP당 흡수된 그램으로서, 티백 내에 넣은 건조한 SAP의 양을 사용하여 보고한다.

c. SAP를 포함하는 흡수 코어

본 발명에 따르면, 일회용 흡수용품용 흡수 코어의 일부로서의 흡수성 부재는 다른 선택적 구성요소, 예를 들어, 섬유, 분배/획득용 또는 열가소성 재료, 포움, 스크림 등을 함유하거나 함유하지 않고서 전술한 SAP를 포함한다. 이들 흡수성 부재는 그로 만들어진 흡수용품의 착용자에 의한 이동의 결과로서 보통 직면하게 되는 압력과 장력과 비틀림을 받을 때에도 유체 저장 부재로서 기능한다. 그러나, 그러한 중합체 함유 흡수성 부재는 단일 부재에 통합된 여러 기능도 제공할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 이들 흡수성 부재의 중요한 측면은 다량의 체액을 획득, 분배, 흡수 및 보유할 수 있는 비교적 얇은 흡수용품을 제공하기 위하여 흡수성 부재가 고농도의 상기 SAP를 갖는 하나 이상의 영역들을 포함한다는 것이다. 본 발명에 따르면, 다른 구성요소, 특히 섬유 구성요소의 수준의 감소를 위하여 고농도의 SAP가 바람직하다.

흡수성 부재 또는 흡수성 부재의 주어진 영역에서의 SAP의 농도 측정에서, 중합체를 포함하는 동일 영역 내에서 각각 부재 중에 존재하는 임의의 다른 구성요소(예를 들어, 섬유, 열가소성 재료 등)와 SAP의 합한 중량에 대한 SAP의 중량 퍼센트가 사용된다. 이를 염두에 두면, 본 발명에 따른 흡수성 부재의 주어진 영역에서의 SAP의 농도는 약 50 내지 100%, 바람직하게는 약 60 내지 100%, 더 바람직하게는 약 75 내지 100%, 가장 바람직하게는 약 85% 내지 100% 범위일 수 있다.

고농도의 SAP를 포함하는 본 발명에 따른 흡수성 부재는 본 발명에 따른 흡수 코어 및 용품의 일부로서 단독으로 또는 다른 흡수성 부재와 조합으로 유용하다. 의도된 용도에 따라, 본 발명에 따른 바람직한 코어는 본 발명에 따른 SAP를 적어도 20 g/㎡, 바람직하게는 적어도 100 g/㎡, 더욱 더 바람직하게는 적어도 150 g/㎡의 평량으로 포함한다.

본 발명에 따른 코어 중의 바람직한 흡수성 부재는 분비되는 체액을 처음으로 획득하고 이 유체를 유체 저장 부재로 분배하는 데에 유용한 것을 포함할 수 있다. 이들 바람직한 흡수성 부재는 다수의 유체 취급 특성(예를 들어, 유체 획득 및 분배) 또는 단일한 유체 취급 특성(예를 들어, 유체 분배)을 제공할 수 있다. 또한 다른 흡수성 부재는 이전에 특정된 물성을 갖는 보다 낮은 농도의 SAP를 포함할 수 있거나 상이한 물성을 갖는 SAP를 포함할 수 있다. 바람직한 흡수성 부재는 바람직하게는 톱시트에 근접하도록, 더 바람직하게는 톱시트에 바로 인접하도록 위치하며, 상기 톱시트는 흡수될 액체 공급원에 노출된다.

d. 흡수용품

본 발명의 흡수 코어의 특유한 흡수 특성 때문에, 이 흡수 코어는 소변 흡수용의 일회용 흡수용품(일회용 요실금 흡수용품으로도 칭해짐)에 사용하기에 특히 적합하다. 이들 흡수용품은 전형적으로 액체 불침투성 (그러나 바람직하게는 기체 침투성) 백시트, 백시트에 결합되거나 달리 백시트와 관련된 유체 침투성 톱시트, 및 백시트와 톱시트 사이에 위치하는 본 발명에 따른 흡수 코어를 포함한다. 그러한 용품은 당업계에 잘 알려져 있으며, 상세한 설명 전반에 걸쳐 언급되는 다양한 문서, 예를 들어, 유럽 특허 제752 892호에 완전하게 개시되어 있다.

본 명세서에서 특정 실시 형태를 예시하고 설명하였지만, 본 발명의 한계는 첨부된 청구의 범위와 그 안에 포함되는 모든 실시 형태에 의해 한정된다. 또한 본 명세서에 인용된 참고 문헌에 개시되어 있는 모든 정보는 본 명세서에서 바람직한 정도로 참고되어 포함되고/되거나 본 발명의 이해에 유용하다.

본 명세서와 병행하여, 본 발명에 따른 SAP 입자의 제조에 사용되는 제조 및 평가 방법에 대한 상세한 설명은 표제가 "하이드로겔을 형성할 수 있는 고투과성의 팽윤성 중합체를 포함하는 흡수용품용 흡수성 부재"인 독일 루드빅샤펜 소재의 바스프(BASF)라는 출원인/양수인의 특허 출원에 충분히 기재되어 있다. 본 출원의 사본은 본 출원의 유럽 특허청 파일에서 입수가능하다.

Claims

소변 등의 체액의 수집용 흡수 코어로서, 상기 코어는 흡수성 부재를 포함하며, 상기 부재는 팽윤성 하이드로겔 형성 중합체를 포함하고

수지상 구조를 갖는 적어도 하나의 친수성 중합체 및

적어도 하나의 수불용성 포스페이트를 조합으로 포함하는, 흡수 코어.
제1항에 있어서, 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체가 폴리올과 2,2-다이메틸올프로피온산으로 만들어진 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
제1항에 있어서, 수지상 구조를 갖는 친수성 중합체가 폴리프로필렌이민, 폴리아미도아민 또는 폴리에스테르아미드 또는 그 조합의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
제1항 내지 제3항에 있어서, 수불용성 포스페이트가 인산칼슘인 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
제1항 내지 제4항에 있어서, 하이드로겔 형성 중합체가 분말형 및/또는 분진형 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
제5항에 있어서, 상기 첨가제가 금속 염, 발열성 규산, 다당류, 비이온성 텐사이드, 왁스, 규조토 또는 그 조합의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이드로겔 형성 중합체의 염류 흐름 전도율(saline flow conductivity)이 적어도 80 × 10^-7 ㎤ s g^-1, 바람직하게는 적어도 120 × 10^-7 ㎤s g^-1인 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수성 부재가 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 60 중량%, 더 바람직하게는 적어도 75 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 85 중량%의 상기 하이드로겔 형성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수 코어.
소변 등의 체액을 수용하는 액체 침투성 톱시트를 포함하며, 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 따른 흡수 코어를 추가로 포함하는 흡수용품에 있어서,

상기 코어는 상기 흡수성 부재가 가능한 한 상기 톱시트에 근접하여 위치하도록 상기 톱시트에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 흡수용품.