KR20070089725A - 혼합된 용매 습윤 조성물을 갖는 수분산가능한 습윤 와이프 - Google Patents

Abstract

습윤 와이프는 섬유성 물질, 섬유성 물질을 일체형 웹에 결합시키기 위한 결합제 조성물, 및 물, 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 함유하는 습윤 조성물을 함유한다. 결합제 조성물은 이온성 공중합체를 함유한다. 습윤 와이프는 습윤 조성물에 분산가능하지 않고, 200 ppm 이하의 하나 이상의 다가 이온을 함유하는 물에 분산가능하다. 이온성 공중합체는 비닐 관능 양이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물일 수 있다. 이온성 공중합체는 비닐 관능 음이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물일 수 있다.

수분산가능한 습윤 와이프, 이온성 공중합체

Description

혼합된 용매 습윤 조성물을 갖는 수분산가능한 습윤 와이프{WATER-DISPERSIBLE WET WIPE HAVING MIXED SOLVENT WETTING COMPOSITION}

다년간, 표면 세척, 가정 및 시설 세척, 및 의료 세척용 일회용 와이프를 제공하는 산업은 폐기성 문제로 시달렸다. 종종, 이러한 와이프는 세척액, 특히 유기 용매를 함유하는 액체로 습윤되는 것이 유리하다. 그러나, 전형적으로, 세척액의 존재 하에서 허용가능한 사용 강도를 갖는 와이프는 수중에 용이하게 용해되거나 붕해되지 않는다. 따라서, 이러한 세척 와이프는 변기에서 수세되지 않고 고형 폐기물로 폐기되어야 한다. 사용된 의료 와이프는 의료 폐기물에 대한 특수 폐기 절차를 걸쳐야 하기 때문에 의료 세척의 경우 특히 문제가 된다.

또한, 생분해성 또는 광분해성이어야 할 제품 성분의 대부분은, 분해되는 데 오랜 시간이 걸리는 플라스틱에 캡슐화되거나 이에 의해 함께 결합되어 있기 때문에 매립지에서 이러한 제품의 붕해 능력은 제한될 수 있다. 따라서, 플라스틱이 물의 존재 하에서 붕해되지 않기 때문에, 내부 성분은 플라스틱 캡슐화 또는 결합의 파단의 결과로 분해될 수 없다.

전형적으로, 습윤 와이프는 바람직하게는 연성 및 가요성과 같은 다수의 특징을 갖는 결집성 섬유성 기재를 함유한다. 전형적으로, 와이프의 섬유성 기재는, 일반적으로 복수의 랜덤 섬유를 웨트(wet) 또는 건조(에어) 레잉(laying)하고, 이 들을 결합제 조성물로 함께 접합하여 결집성 웹을 형성함으로써 형성된다. 종래의 결합제 조성물은 이 기능을 잘 수행하였다. 그러나, 이러한 조성물을 포함하는 섬유성 기재는 비분산성이고 전형적 가정 위생 시스템에서 문제를 일으키는 경향이 있었다.

분산가능한 결합제 조성물 중 한 부류는 수중 역 용해도(inverse solubility)를 갖는 중합체 물질을 포함한다. 이러한 결합제 조성물은 온수에는 불용성이지만, 변기 중의 것과 같은 냉수에는 가용성이다. 다수의 중합체가 운점(cloud point) 또는 수성 매질 중 역 용해도 성질을 나타낸다는 점이 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 5,509,913을 참조할 수 있다.

다른 분산가능한 결합제는 아크릴산 및 알킬 또는 아릴 아크릴레이트를 포함하는 중합체를 비롯한 이온-감작성 결합제를 포함한다. 예를 들면, 미국 특허 5,312,883, 5,317,063 및 5,384,189 및 유럽 특허 608460A1을 참조할 수 있다. 미국 특허 5,312,883에서, 삼원공중합체는 수세성 섬유성 기재에 적합한 결합제로서 개시되어 있다. 부분적으로 중화된 아크릴산, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트를 포함하는 개시된 아크릴산계 삼원공중합체는 전세계 일부에서 수세성 섬유성 기재에 사용하기 적합한 결합제이다. 그러나, 이러한 아크릴산 함유 이온-감작성 중합체는, 습윤 와이프와 같은 개인 위생 제품용 결합제로 사용되는 경우, 전형적으로 초기 시트 습윤성이 낮고, 건조 시트 강성이 높고, 시트 점착성이 높고, 결합제 조성물 분사성이 낮고, 제품이 비교적 고가이다.

연성, 가요성, 삼차원성(three dimensionality) 및 레질리언시(resiliency), 체온에서 체액(배설물 포함)의 존재 하에서 흡상 및 구조적 일체성, 및 제품이 하수관 굽이에서 또는 목근(tree root)으로 얽히지 않도록 변기 수세 후 진정한 섬유 분산성을 갖는 분산가능한 제품에 대한 요구가 존재한다. 또한, 연수 및 경수 구역을 비롯한 세계 전역에서 수분산성을 갖는 수세성 제품에 대한 요구가 존재한다. 또한, 제품과 사용시 제품의 습윤성을 감소시키지 않고, 제품으로의 비교적 용이하고 균일한 도포 및 관입을 위해 분사가능한 수분산가능한 결합제에 대한 요구가 존재한다. 또한, 세척액으로 습윤되고 표면을 세척하는 데 사용되는 경우 구조적 일체성을 유지하며, 가정 위생 시스템을 통해 폐기될 수 있는 일회용 와이프에 대한 요구가 존재한다. 제품 안정성을 약화시키거나 환경 문제를 일으키지 않으면서 가격이 적당한 제품이 필요하다.

개요

본 발명의 한 실시양태에서, 섬유성 물질, 섬유성 물질을 일체형 웹으로 결합시키기 위한 결합제 조성물, 및 물, 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 포함하는 습윤 조성물을 포함하는 습윤 와이프가 제공된다. 결합제 조성물은 이온성 공중합체를 포함하고, 습윤 조성물에 불용성이고, 200 ppm 이하의 하나 이상의 다가 이온을 함유하는 물에 분산가능하다. 습윤 와이프는 습윤 조성물에 분산가능하지 않을 수 있고, 200 ppm 이하의 하나 이상의 다가 이온을 함유하는 물에 분산가능할 수 있다.

본 발명의 또다른 실시양태에서, 이온성 공중합체를 포함하는 결합제 조성물을 섬유성 물질에 도포하여 섬유성 기재를 형성하고, 물, 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 포함하는 습윤 조성물로 섬유성 기재를 습윤시키는 것을 포함하는 습윤 와이프 제조 방법이 제공된다. 습윤 와이프는 습윤 조성물에 분산가능하지 않고, 200 ppm 이하의 Ca²⁺ 및/또는 Mg²⁺ 이온을 함유하는 물에 분산가능하다. 이 방법은 섬유성 기재를 습윤시키기 전 섬유성 기재를 건조시키는 것을 추가로 포함할 수 있고, 섬유성 기재를 건조시킨 후 및 섬유성 기재를 습윤시키기 전 섬유성 기재를 와이프로서 포장(packaging)하는 것을 추가로 포함할 수도 있다.

이러한 실시양태는 이온성 공중합체가 비닐 관능 양이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 습윤 와이프 및 그의 제조 방법을 추가로 포함할 수 있다. 비닐 관능 양이온성 단량체는 [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드, [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, [2-(메타크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로리드, N,N-디알릴-디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드 및 [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 비닐 관능 양이온성 단량체는 비닐피리딘, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트 및 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 전구체 단량체일 수 있으며, 이때 중합 생성물을 4급화제로 처리하였다.

이러한 실시양태는 이온성 공중합체가 하기 구조를 갖는 것인 습윤 와이프 및 그의 제조 방법을 추가로 포함할 수 있다.

이 구조에서, x는 약 1 내지 약 15 몰％이고, y는 약 60 내지 약 99 몰％이고, z는 약 0 내지 약 30 몰％이고, Q는 C₁-C₄ 알킬 암모늄, 4급 C₁-C₄ 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로부터 선택되고, Z, Z' 및 Z"는 독립적으로 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH- 및 -NHCO-로부터 선택되고, R₁, R₁', R₁", R₂, R₂', R₂", R₃, R₃' 및 R₃"는 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고, R₄는 C₁-C₄ 알킬이고, R₅는 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택된다.

이러한 실시양태는 이온성 공중합체가 하기 구조를 갖는 것인 습윤 와이프 및 그의 제조 방법을 추가로 포함할 수 있다.

이 구조에서, x는 약 1 내지 약 15 몰％이고, y는 약 85 내지 약 99 몰％이고, R₄는 C₁-C₄ 알킬이다.

이러한 실시양태는 이온성 공중합체가 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산(AMPS), 2-메틸-2-프로펜 술폰산, 비닐 술폰산, 스티렌 술폰산, 2-술포프로필 메타크릴레이트, 3-술포프로필 아크릴레이트 및 그의 알칼리 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 비닐 관능 음이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 습윤 와이프 및 그의 제조 방법을 추가로 포함할 수 있다.

이러한 실시양태는 이온성 공중합체가 비닐 관능 이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 습윤 와이프 및 그의 제조 방법을 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체는 1 내지 4개의 탄소 원자로 된 알킬 측쇄를 갖는 하나 이상의 소수성 단량체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체는 분지형 또는 선형 알킬 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드 및 아크릴레이트로부터 선택된 하나 이상의 소수성 단량체를 포함할 수 있다.

이러한 실시양태는 습윤 조성물이 NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃ 및 NaSO₄CH₃로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원인 약 0.3 중량％ 내지 약 10 중량％의 염을 포함하고, 습윤 조성물이 약 10 중량％ 내지 약 75 중량％의 유기 용매를 포함하며, 여기서 유기 용매는 알코올, 케톤, 에테르, 아세테이트, 아민, 아미드, 술피드, 술폭시드 및 할로겐화된 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되며, 에탄올, 이소-프로판올 및 아세톤로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 습윤 와이프 및 그의 제조 방법을 추가로 포함할 수 있다.

도 1은 습윤 조성물 중 염 농도 및 유기 용매의 함수인 습윤 와이프의 기계 방향 습윤 인장 강도(MDWT) 그래프이다.

도 2는 두 상이한 유형의 결합제 조성물 및 4가지 상이한 유형의 습윤 조성물에 대한 습윤 와이프의 MDWT 그래프이다.

도 3은 습윤 조성물 중 에탄올 농도의 함수인 습윤 와이프의 MDWT 그래프이다.

도 4는 경수 중 침지 시간(soaking time) 및 염 농도의 함수인 습윤 와이프의 MDWT 그래프이다.

도 5는 그래프 경수 중 침지 시간 및 습윤 조성물 추가량(add-on) 함수인 습윤 와이프의 MDWT 그래프이다.

상세한 설명

수분산가능한 습윤 와이프는 섬유성 물질, 이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물, 및 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 함유하는 수성 습윤 조성물을 포함한다. 습윤 와이프는 습윤 조성물에서는 분산가능하지 않지만, 경수 또는 연수에서는 분산가능하다. 습윤 조성물의 혼합된 용매 시스템은 10 중량％ 미만의 유기 용매를 함유하는 수성 조성물과는 적합하지 않은 세척 성질을 제공할 수 있다. 따라서, 수분산가능한 습윤 와이프는 개인 세척, 예를 들면 피부 관리, 화장 제거 및 손톱 광택 제거 외에도 가정 세척, 경질 표면 세척, 의료 와이프 및 공업용 세척에 유용할 수 있다. 습윤 와이프의 분산 성질은 폐기가 용이하도록 수세가능하면서도 사용 중 기계 강도를 제공할 수 있다.

이온성 공중합체

수분산가능한 습윤 와이프용 결합제 조성물은 이온성 공중합체를 함유한다. 본 명세서에 사용된 용어 "이온성 공중합체"는 종 중 하나가 중성이고, 하나가 이온성 기를 함유하는 2개 이상의 상이한 종의 단량체 단위를 갖는 중합체를 지칭한다. 이온성 기는 양이온성 또는 음이온성일 수 있다. 이온성 공중합체는 하나 초과의 종의 이온성 단량체 단위 및/또는 하나 초과의 종의 중성 단량체 단위를 포함할 수 있다. 2개 이상의 종의 이온성 단량체 단위가 존재하는 경우, 이 단위들에 대한 전하는 동일하거나 상이할 수 있다. 2개 이상의 종의 중성 단량체 단위가 존재하는 경우, 이 단위들은 독립적으로 친수성이거나 소수성일 수 있다. 또한, 결합제 조성물은 중성 중합체일 수 있거나 하나 이상의 이온성 기를 함유할 수 있는 공결합제 중합체를 포함할 수 있다.

이온성 공중합체는 섬유성 물질에 대한 결합제 조성물로서 단독으로 또는 다른 물질과 함께 사용될 수 있다. 이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물은 비분산가능하거나 수분산가능할 수 있으며, 결합제 조성물을 함유하는 제품에 수세성을 제공한다. 유효한 수세성 제품을 위해, 결합제 조성물은 물이 "연수"이든 "경수"이든 임의의 이용가능한 물공급, 예를 들면 수돗물로부터 수중에 분산되어야 한다. 아메리칸 케미칼 소사이어티(American Chemical Society)에 의해 수행된 연구 를 기초로 할 때, 미국의 물 경도는 연수의 경우 거의 0에서 매우 경수인 경우 약 500 ppm CaCO₃(약 200 ppm Ca^{2 +} 이온)의 범위로 CaCO₃ 농도에 따라 크게 변한다. 동일한 결합제 조성물은 1가 및/또는 2가 이온의 비교적 높은 농도를 갖는 습윤 환경 하에서 또는 건조 환경 하에서 제품 일체성을 유지하고 안정해야 한다.

이온성 공중합체는 수성 환경 중 존재하는 이온의 유형 및/또는 양에 따라 변하는 수성 용해도 성질을 가짐으로써 결합제 조성물의 수분산성에 기여할 수 있다. 첫째, 바람직하게는 이온성 공중합체는 약 200 ppm 이하 또는 그 이상의 2가 이온, 특히 칼슘 또는 마그네슘을 함유하는 물에 가용성이다. 둘째, 이온성 공중합체는 바람직하게는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 0.3 중량％ 이상의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다.

바람직하게는, 이온성 공중합체는 약 50 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 이온을 함유하는 물에 가용성이다. 더욱 바람직하게는, 이온성 공중합체는 약 100 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 이온을 함유하는 물에 가용성이다. 훨씬 더 바람직하게는, 이온성 공중합체는 약 150 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 이온을 함유하는 물에 가용성이다. 훨씬 더 바람직하게는, 이온성 공중합체는 약 200 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 이온을 함유하는 물에 가용성이다.

바람직하게는, 이온성 공중합체는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 0.3 ％ 내지 약 10 중량％의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 더욱 바람직하게는, 이온성 공중합체는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 0.5％ 내지 약 5 중량％의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 훨씬 더 바람직하게는, 이온성 공중합체는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 1.0％ 내지 약 4.0 중량％의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 1가 이온의 예는 Na⁺ 이온, K⁺ 이온, Li⁺ 이온, NH₄ ⁺ 이온, 저 분자량 4급 암모늄 화합물(예를 들면, 임의기 측기 상에 5개 미만의 탄소를 갖는 것들) 및 그의 조합물을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 다가 이온의 예는 Zn^{2 +}, Ca^{2 +} 및 Mg^{2 +}를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 1가 및 2가 이온은 NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃, NaSO₄CH₃ 및 그들의 조합물을 포함하며 이에 한정되지 않는 유기 및 무기 염으로부터 유도될 수 있다. 전형적으로, 알칼리 금속 할리드가 비용, 순도, 낮은 독성 및 이용가능성으로 인해 가장 바람직하다. 특히 바람직한 염은 NaCl이다.

섬유성 웹을 결합제 조성물로 처리하고, 임의적으로 결합제 조성물을 건조시킨 다음, 처리된 섬유성 웹을 습윤 조성물과 접촉시킴으로써 습윤 와이프를 제조할 수 있다. 습윤 조성물 중 염의 조절된 농도는 결합제 조성물을 불활성화할 수 있고, 이를 섬유성 물질에 대한 접착제로 기능하게 할 수 있다. 그러나, 폐수 스트림으로 버려질 때 발생하듯이 습윤 와이프가 물로 희석되는 경우, 염 농도가 희석 된다. 그 결과, 이온성 공중합체는 가용성으로 되고, 습윤 와이프의 강도가 임계치 아래로 떨어지고, 습윤 와이프는 작은 조각으로 부서지고 분산될 것이다. 따라서, 수분산가능한 습윤 와이프는 저장 및 사용 중에는 일체성 또는 습윤 강도를 유지하지만, 염 또는 이온 농도가 임계치 아래로 떨어지는 경우 변기에서 폐기 후 부서지거나 분산된다.

양이온성 공중합체는 결합제 조성물 중에서 이온성 공중합체로 사용될 수 있다. 양이온성 공중합체는 하나 이상의 양이온성 단량체 단위 외에 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 함유한다. 비이온성 단량체 단위는 소수성이거나 친수성일 수 있거나, 친수성 및 소수성 단위의 혼합물을 함유할 수 있다. 경수 또는 연수 중에 가용성인 양이온성 공중합체의 예는 모두 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 출원 공보 2003/0026963 A1, 2003/0027470 A1, 2003/0032352 A1, 2004/0030080 A1, 2003/0055146 A1, 2003/0022568 A1, 2003/0045645 A1, 2004/0058600 A1, 2004/0058073 A1, 2004/0063888 A1, 2004/0055704 A1, 2004/0058606 Al, 및 2004/0062791 A1에 개시되어 있다.

양이온성 공중합체의 예를 하기 화학식에 나타낸다.

상기 식 중, x는 1 내지 약 15 몰％이고, y는 약 60 내지 약 99 몰％이고, z 는 0 내지 약 30 몰％이고, Q는 C₁-C₄ 알킬 암모늄, 4급 C₁-C₄ 알킬 암모늄 또는 벤질 암모늄이고, Z는 -O-, -C(=O)O-, -O(O=)C-, -C(=O)NH- 및 -NHC(=O)-이고, R₁, R₂, R₃는 독립적으로 수소 또는 메틸이고, R₄는 메틸 및 에틸이고, R₅는 알킬기, 예를 들면 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실 또는 도데실, 또는 헤테로알킬기, 예를 들면 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌이다.

다양한 단량체를 사용하여 상기 화학식에서 Q 함유 단량체 단위로 제공된 양이온성 단량체 단위를 제공할 수 있다. 양이온성 단량체의 예는 [2-(아크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드(ADAMQUAT), [2-(메타크릴옥시)에틸) 트리메틸 암모늄 클로리드(MADQUAT), (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로리드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드, (2-(메타크릴옥시) 에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드 및 [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드를 포함한다. 또한, 양이온성 단량체 단위는, 중합된 다음, 중합후 반응을 통해, 예를 들면 4급화제의 처리에 의해 4급화될 수 있는 전구체 단량체, 예를 들면 비닐피리딘, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트 및 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트에 의해 제공될 수 있다. 상이한 반대 이온, 예를 들면 브로미드, 요오디드 또는 메틸 술페이트를 제공할 수 있는 단량체 또는 4급화제도 유용하다.

다양한 단량체를 사용하여 상기 화학식에서 R₄- 및 R₅ 함유 단량체 단위로 나타낸 소수성 단량체 단위를 제공할 수 있다. 소수성 단량체의 예는 분지형 또는 선형 C₁-C₁₈ 알킬 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드, 아크릴레이트, 및 양이온성 단량체로 공중합될 수 있는 다른 단량체를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 사용된 메틸 아크릴레이트는 소수성 단량체로 간주될 수 있다. 메틸 아크릴레이트는 20℃ 물에서 6 g/100 ml의 용해도를 갖는다.

양이온성 공중합체의 또다른 예를 하기 화학식에 나타낸다.

상기 식 중, x, y, z, R₄ 및 R₅는 앞서 정의한 바와 같다.

또한, 양이온성 공중합체의 또다른 예를 하기 화학식에 나타낸다.

상기 식 중, x는 1 내지 약 15 몰％이고, y는 약 85 내지 약 99 몰％이고, R₆은 C₁-C₄ 알킬이다. 이 화학식을 갖는 공중합체의 구체적인 예에서, R₆은 메틸이 고, x는 3 내지 약 6 몰％이고, y는 약 94 내지 약 97 몰％이다.

바람직하게는, 이러한 양이온성 공중합체는 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 0.3 중량％ 이상의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 더욱 바람직하게는, 이러한 양이온성 공중합체는 약 0.3％ 내지 약 10 중량％의 하나 이상의 이러한 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 더욱 바람직하게는, 이러한 양이온성 공중합체는 약 0.5％ 내지 약 5 중량％, 또는 약 1.0％ 내지 약 4.0 중량％의 하나 이상의 이러한 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 1가 이온의 예는 Na⁺ 이온, K⁺ 이온, Li⁺ 이온, NH₄ ⁺ 이온, 저 분자량 4급 암모늄 화합물(예를 들면, 임의기 측기 상에 5개 미만의 탄소를 갖는 것들) 및 그의 조합물을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 적합한 다가 이온은 Zn^{2 +}, Ca²⁺ 및 Mg^{2 +}를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 1가 및 2가 이온은 NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃, NaSO₄CH₃ 및 그들의 조합물을 포함하며 이에 한정되지 않는 유기 및 무기 염으로부터 유도될 수 있다. 전형적으로, 알칼리 금속 할리드가 비용, 순도, 낮은 독성 및 이용가능성으로 인해 가장 바람직하다. 특히 바람직한 염은 NaCl이다.

양이온성 공중합체의 또다른 예는 양이온성 단량체 및 하나 이상의 소수성 단량체를 포함하는 2개, 3개 또는 4개의 상이한 단량체로부터 형성된 공중합체를 포함한다. 이러한 공중합체는 양이온성 단량체, 하나 이상의 소수성 단량체, 및 임의적으로 하나 이상의 친수성 단량체의 중합 생성물인 삼원공중합체 또는 사원공중합체일 수 있다. 양이온성 단량체는 상기 나열한 임의의 양이온성 단량체일 수 있다. 소수성 단량체는 상기 나열한 소수성 단량체의 임의의 부류일 수 있다. 구체적으로, 소수성 단량체는 알킬 아크릴레이트, 예를 들면 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 및 헥사데실 아크릴레이트, 이 알킬 아크릴레이트의 메타크릴레이트 유사체, 및 이 단량체들의 조합물일 수 있다. 친수성 단량체의 예는 아크릴아미드 및 메타크릴아미드계 단량체, 예를 들면 아크릴아미드, N,N-디메틸 아크릴아미드, N-에틸 아크릴아미드, N-이소프로필 아크릴아미드 및 히드록시메틸 아크릴아미드, 히드록시알킬 아크릴레이트 및 히드록시알킬 메타크릴레이트, 예를 들면 히드록시에틸 메타크릴레이트 및 히드록시에틸 아크릴레이트, 폴리알콕실 아크릴레이트 및 폴리알콕실 메타크릴레이트, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트("PEG-MA"), N-비닐피롤리디논 및 N-비닐포름아미드를 포함하며 이에 한정되지 않는다.

이러한 양이온성 공중합체의 구체적인 예에서, 양이온성 공중합체는 아크릴아미드, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 [2-(메타크릴로일옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드인 4가지 단량체의 중합 생성물이다. 또다른 구체적인 예에서, 양이온성 공중합체는 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 [2-(메타크릴로일옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드의 세 상이한 단량체로부터 형성된다. 또다른 구체적인 예에서, 양이온성 공중합체는 [2-(메타크릴로일옥시) 에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드 및 부틸 아크릴레이트 또는 2-에틸헥실 아크릴레이트의 중합 생성물이다. 또다른 구체적인 예에서, 양이온성 공중합체는 [2-(메타크릴로일옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트의 중합 생성물이다.

바람직하게는, 양이온성 단량체 및 하나 이상의 소수성 단량체를 포함하는 2개, 3개 또는 4개의 상이한 단량체로부터 형성된 양이온성 공중합체는 1가 및/또는 다가 이온을 함유하는 약 2 중량％ 이상의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 더욱 바람직하게는, 이러한 양이온성 공중합체는 1가 및/또는 다가 이온을 함유하는 약 2 중량％ 내지 약 5 중량％의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 훨씬 더 바람직하게는, 이러한 양이온성 공중합체는 1가 및/또는 다가 이온을 함유하는 약 2 중량％ 내지 약 4 중량％의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염 용액 중에 불용성이다. 이러한 공중합체에 대한 1가 이온의 예는 Na⁺ 이온, K⁺ 이온, Li⁺ 이온, NH₄ ⁺ 이온, 저 분자량 4급 암모늄 화합물(예를 들면, 임의기 측기 상에 5개 미만의 탄소를 갖는 것들) 및 그의 조합물을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 이러한 공중합체에 대한 다가 이온의 예는 Zn^{2 +} 및 Ca^{2 +}를 포함하며 이에 한정되지 않는다.

음이온성 공중합체를 이온성 공중합체로서 결합제 조성물에 사용할 수 있다. 음이온성 공중합체는 하나 이상의 음이온성 단량체 단위 외에 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 함유한다. 비이온성 단량체 단위는 소수성이거나 친수성일 수 있거나, 친수성 및 소수성 단위의 혼합물을 함유할 수 있다. 경수 또는 연수에 가용성인 음이온성 공중합체의 예는 모두 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 6,683,143 B1, 6,602,955 B2, 6,815,502 B1, 6,599,848 B1, 6,814,974 B1, 6,713,414 B1 및 6,653,406 B1에 개시되어 있다.

음이온성 공중합체의 일례로는 술포네이트 음이온 변형 아크릴산 공중합체가 있다. 일례로, 술포네이트 음이온 변형 아크릴산 공중합체는 하나 이상의 술포네이트 함유 단량체, 하나 이상의 비닐 카르복실레이트 단량체 및 하나 이상의 비이온성 단량체를 공중합함으로써 형성될 수 있다. 술포네이트 함유 단량체의 예는 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산(AMPS) 및 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산의 유기 또는 무기 염, 예를 들면 2-아크릴아미도-2 -메틸-1-프로판술폰산의 알칼리 토금속 및 유기 아민 염, 특히 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산의 나트륨염(NaAMPS)을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 추가의 술포네이트 함유 단량체는 2-메틸-2-프로펜 술폰산, 비닐 술폰산, 스티렌 술폰산, 2-술포프로필 메타크릴레이트 및 3-술포프로필 아크릴레이트, 및 그의 유기 또는 무기 염, 예를 들면 알칼리 토금속 및 유기 아민 염, 예를 들면 알킬기가 C₁-C₁₈인 알킬 암모늄 수산화물을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 비닐 카르복실레이트 단량체의 예는 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산을 포함하며 이에 한정되지 않는다.

다양한 비이온성 단량체를 사용하여 음이온성 공중합체 중에 비이온성 단량체 단위를 형성할 수 있다. 비이온성 단량체의 예는 1 내지 18개의 탄소 원자로 된 알킬기 또는 3 내지 18개의 탄소 원자로 된 시클로알킬기를 갖는 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 비이온성 단량체로 사용되는 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르는 1 내지 12개의 탄소 원자로 된 알킬기 또는 3 내지 12개의 탄소 원자로 된 시클로알킬기를 갖는다. 비이온성 단량체의 다른 예는 아크릴아미드 및 메타크릴아미드계 단량체, 예를 들면 아크릴아미드, N,N-디메틸 아크릴아미드, N-에틸 아크릴아미드, N-이소프로필 아크릴아미드, 및 히드록시메틸 아크릴아미드, N-비닐피롤리디논, N-비닐포름아미드, 히드록시알킬 아크릴레이트 및 히드록시알킬 메타크릴레이트, 예를 들면 히드록시 에틸 메타크릴레이트 및 히드록시 에틸 아크릴레이트를 포함하며 이에 한정되지 않는다.

음이온성 공중합체를 형성하는 데 사용될 수 있는 단량체의 상대량은 생성되는 음이온성 공중합체에서 원하는 성질에 따라 좌우될 수 있다. 음이온성 공중합체를 형성하는 데 사용될 수 있는 아크릴산 단량체의 몰％는 약 70 몰％ 이하일 수 있다. 음이온성 공중합체는 10 중량％(wt％) 내지 90 중량％, 바람직하게는 20 중량％ 내지 70 중량％의 아크릴산 및/또는 메타크릴산, 및 1 내지 18개의 탄소 원자로 된 알킬기 또는 3 내지 18개의 탄소 원자로 된 시클로알킬기를 갖는 90 중량％ 내지 10 중량％, 바람직하게는 80 중량％ 내지 30 중량％의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르(여기서, 1 내지 60 몰％, 바람직하게는 5 내지 50 몰％ 의 아크릴산 및/또는 메타크릴산이 중화되어 염을 형성함)를 함유하는 단량체의 혼합물, 또는 30 중량％ 내지 75 중량％, 바람직하게는 40 중량％ 내지 65 중량％의 아크릴산, 8 내지 12개의 탄소 원자로 된 알킬기를 갖는 5 중량％ 내지 30 중량％, 바람직하게는 10 중량％ 내지 25 중량％의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르, 및 2 내지 4개의 탄소 원자로 된 알킬기를 갖는 20 중량％ 내지 40 중량％, 바람직하게는 25 중량％ 내지 35 중량％의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르(여기서, 1 내지 50 몰％, 바람직하게는 2 내지 40 몰％의 아크릴산이 중화되어 염을 형성함)의 공중합체로부터 제조될 수 있다.

일례로, 음이온성 공중합체는 아크릴산, 메타크릴산, 또는 그의 조합물, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산(AMPS) 및 그의 유기 또는 무기 염, 예를 들면 그의 나트륨염(NaAMPS), 부틸 아크릴레이트, 및 2-에틸헥실 아크릴레이트인 단량체로부터 제조될 수 있다. 바람직한 예로, 음이온성 공중합체는 아크릴산, AMPS, NaAMPS 또는 그의 조합물, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로부터 제조될 수 있다. 또다른 예로, 음이온성 공중합체는 존재하는 중합체, 예를 들면 아크릴산 유도 삼원공중합체의 술폰화에 의해서도 제조될 수 있다. 술포네이트화 또는 술페이트화 중합체의 생산 방법은 모두 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 3,624,069, 4,419,403, 5,522,967, 4,220,739, 5,783,200, 2,400,720, 2,937,066, 2,786,780, 2,832,696, 3,613,957 및 3,740,258에 개시되어 있다.

다양한 중합 방법에 따라 이온성 공중합체를 제조할 수 있다. 용액 중합 방법이 단량체 단위의 랜덤 분포를 제공할 수 있기 때문에 바람직하다. 중합 방법에 적합한 용매는 메탄올, 에탄올 및 프로판올과 같은 저급 알코올, 물과 상기한 하나 이상의 저급 알코올의 혼합된 용매, 및 물과 하나 이상의 저급 케톤, 예를 들면 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤의 혼합된 용매를 포함하며 이에 한정되지 않는다.

임의의 자유 라디칼 중합 개시제를 중합에 사용할 수 있다. 특정 개시제의 선택은 사용되는 중합 온도, 용매 및 단량체를 포함하며 이에 한정되지 않는 다수의 요인에 따라 좌우될 수 있다. 적합한 중합 개시제는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)-디히드로클로리드, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 과황산칼륨, 과황산암모늄 및 과산화수소 수용액을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 중합 개시제의 양은 존재하는 단량체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 5 중량％ 범위일 수 있다. 중합 온도는 사용되는 중합 용매, 단량체 및 개시제에 따라 변할 수 있으며, 일반적으로, 약 20℃ 내지 약 90℃ 범위이다. 중합 시간은 일반적으로 약 2 내지 약 8 시간 범위이다. 이온성 공중합체는 중합체의 최종 용도에 따라 변화하는 평균 분자량을 가질 수 있다. 이온성 공중합체는 1 몰당 약 10,000 내지 약 5,000,000 그램 범위의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 더욱 구체적으로, 이온성 공중합체는 1 몰당 약 25,000 내지 약 2,000,000 그램, 훨씬 더 구체적으로, 약 200,000 내지 약 1,000,000 그램 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다.

결합제 조성물 및 이 조성물을 함유하는 섬유성 기재

결합제 조성물은 습윤 조성물의 존재 하에서 습윤 강도를 제공하는 것 외에, 경수 또는 연수 중에서 분산성을 제공하면서도 다른 바람직한 성질을 가질 수 있다. 예를 들면, 결합제 조성물이 상업적으로 가공가능한, 즉 예를 들면, 분사에 의해서 대규모로 비교적 신속하게 도포될 수 있는 것이 바람직하며, 이는 결합제 조성물이 고 전단에서 비교적 낮은 점도를 가질 것을 필요로 한다. 또한, 결합제 조성물이 습윤 조성물에 허용가능한 수준의 시트 습윤성, 시트 강성, 및 시트 점착성을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 결합제 조성물을 비롯한 습윤 와이프의 모든 성분이 비독성이고 비교적 경제적인 것이 바람직하다.

또한, 수분산가능한 습윤 와이프용 결합제 조성물은 이온성 공중합체 외에도 공결합제 중합체를 포함할 수 있다. 결합제 조성물 중의 공결합제 중합체는 이온성 공중합체 및 공결합제 중합체를 함유하는 결합제 조성물이 분사가능하도록 이온성 공중합체의 전단 점도를 감소시킬 수 있다. 결합제 조성물의 분사성은 조성물이 섬유성 물질의 웹에 균일하게 도포되게 하며, 이는 이 조성물이 물질에 균일하게 분포되고, 조성물이 물질로 균일하게 관입되는 것을 포함한다. 또한, 공결합제 중합체는 결합제 조성물을 섬유성 물질에 도포함으로써 형성되는 섬유성 기재의 강성을 감소시킬 수 있다. 일례로, 공결합제 중합체는 결합제 조성물을 함유하는 섬유성 기재의 강도를 손상시키지 않으면서 결합제 조성물 중에서 이온성 공중합체의 부분을 치환할 수 있다. 이 치환은 예를 들면, 기재 강성을 낮추고(낮추거나) 매끄러움 및 평활성과 같은 기재의 촉각 성질을 개선하고(하거나) 기재의 비용을 절감함으로써 섬유성 기재의 성질을 개선할 수 있다.

바람직하게는, 이온성 공중합체가 연속상이고, 공결합제 중합체가 불연속상 이도록 공결합제 중합체는 이온성 공중합체에 대부분 분산된다. 또한, 바람직하게는, 공결합제 중합체는 몇몇 추가 기준을 만족시킬 수 있다. 예를 들면, 공결합제 중합체가 이온성 공중합체의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 공결합제는 약 45％ 이하, 바람직하게는 약 30％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 20％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 15％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 10％ 이하의 이온성 공중합체의 고형물 질량을 기준한 양으로 존재할 수 있으며, 예시적인 범위는 약 1％ 내지 약 45％ 또는 약 25％ 내지 약 35％, 뿐만 아니라 약 1％ 내지 약 20％ 또는 약 5％ 내지 약 25％이다. 존재하는 공결합제의 양은, 공결합제가, 처리된 기재의 분산성을 위태롭게 하기 충분한 가교 결합된 또는 불용성 결합을 생성할 수 없는 불연속상으로 남도록 충분히 낮아야 한다.

공결합제 중합체의 예 및 결합제 조성물 중 그들의 용도는 상기한 미국 특허 출원 공보 2003/0026963 A1, 2003/0027470 A1, 2003/0032352 A1, 2004/0030080 A1, 2003/0055146 A1, 2003/0022568 A1, 2003/0045645 A1, 2004/0058600 A1, 2004/0058073 A1, 2004/0063888 A1, 2004/0055704 A1, 2004/0058606 A1 및 2004/0062791 A1 및 미국 특허 6,683,143 B1, 6,602,955 B2, 6,815,502 B1, 6,599,848 B1, 6,814,974 B1, 6,713,414 B1 및 6,653,406 B1에 제공되어 있다. 공결합제 중합체의 구체적인 예는 약한 음이온성, 비이온성 또는 양이온성일 수 있는 라텍스 에멀션을 포함한다. 라텍스 공결합제 중합체의 구체적인 예로는 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트), 예를 들면 뉴저지주 브릿지워터 소재의 네쇼날 스타치 앤드 케미칼 캄파니(National Starch and Chemical Co.)로부터 입수가능한 듀르-오- 셋(Dur-O-Set)® RB가 있다. 일례로, 결합제 조성물은 약 55 내지 약 95 중량％ 이온성 공중합체 및 약 5 내지 약 45 중량％ 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)를 포함한다. 또다른 예로, 결합제 조성물은 약 75 중량％ 이온성 공중합체 및 약 25 중량％ 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)를 포함한다.

공결합제 중합체를 갖거나 갖지 않는 결합제 조성물을 부직물 및 제직물을 포함하며 이에 한정되지 않는 임의의 섬유성 물질에 도포할 수 있다. 많은 개인 위생 제품에서, 바람직한 섬유성 물질은 부직물이다. 본 명세서에 사용된 용어 "부직물"은 매트형으로 랜덤하게 배열된 개개의 섬유 또는 필라멘트 구조(종이를 포함)를 갖는 시트를 지칭한다. 부직물은 에어 레이드 공정, 웨트-레이드(wet-laid) 공정, 히드로엔탱글링 공정, 스테이플 섬유 카딩 및 결합 및 용액 방사를 포함하며 이에 한정되지 않는 다양한 공정으로부터 제조될 수 있다.

결합제 조성물을 임의의 공지된 도포 방법에 의해 섬유성 물질에 도포할 수 있다. 결합제 조성물 도포에 적합한 방법은 인쇄, 분사, 정전 분사, 코팅, 플러디드 니프(flooded nip), 계량된 프레스 롤, 함침 또는 임의의 다른 기술을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 결합제 조성물의 양을 계량하고 섬유성 물질 내에 균일하게 또는 불균일하게 분포시킬 수 있다. 결합제 조성물을 전체 섬유성 물질 전체에 분포시킬 수 있거나 다수의 작은 면밀하게 이격된 구역 내에 분포시킬 수 있다. 전형적으로, 결합제 조성물의 균일한 분포가 바람직하다.

섬유성 물질로의 도포를 용이하기 하기 위해, 결합제 조성물은 물, 또는 메탄올, 에탄올, 아세톤 등과 같은 비수성 용매 중에 용해될 수 있고, 물이 바람직한 용매이다. 용매에 용해되는 결합제 조성물의 양은 사용되는 중합체 및 기재 분야에 따라 변할 수 있다. 바람직하게는, 결합제 용액은 약 50 중량％ 이하의 결합제 조성물 고형물을 함유한다. 더욱 바람직하게는, 결합제 용액은 약 10 내지 30 중량％, 특히 약 15-25 중량％ 결합제 조성물 고형물을 함유한다. 가소제, 향료, 착색제, 소포제, 살균제, 방부제, 표면 활성제, 증점제, 충전제, 유백제, 점착 부여제, 점착성 제거제 및 유사한 첨가제를 필요에 따라 결합제 성분의 용액에 혼입할 수 있다.

결합제 조성물을 섬유성 물질에 도포한 후, 혼합물을 임의의 통상적인 수단에 의해 건조시킨다. 건조 후, 생성된 섬유성 기재는 미처리 웨트-레이드 또는 건조-레이드 섬유성 물질의 인장 강도에 비해 개선된 인장 강도를 나타내며, 약 200 ppm 이하의 2가 이온 농도를 갖는 연수 또는 경수 중에 위치하고 교반된 경우, 신속하게 "흩어지거나" 붕해될 수 있는 능력을 갖는다. 예를 들면, 섬유성 기재의 건조 인장 강도는 결합제 조성물을 함유하지 않는 미처리 섬유성 물질의 건조 인장 강도에 비해 25％ 이상 증가할 수 있다. 더욱 특히, 섬유성 기재의 건조 인장 강도는 결합제 조성물을 함유하지 않는 미처리 섬유성 물질의 건조 인장 강도에 비해 100％ 이상 증가할 수 있다. 훨씬 더 특히, 섬유성 기재의 건조 인장 강도는 결합제 조성물을 함유하지 않는 미처리 섬유성 물질의 건조 인장 강도에 비해 500％ 이상 증가할 수 있다.

이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물의 바람직한 특징은 생성된 섬유성 기재 중에 존재하는 결합제 조성물의 양("추가량")이 전체 기재 중량의 오직 적 은 부분 만을 나타낼 때 인장 강도의 개선이 이루어질 수 있다는 점이다. "추가량"은 결합제 조성물의 질량을 건조 섬유의 질량으로 나눈 것과 같다. 일반적으로, 추가량은 ％로 표현된다. 추가량의 양은 특정 분야에 따라 변할 수 있지만, 추가량의 최적량은 일체성을 갖고 사용 중 분산가능하지 않고, 또한 수중 침지되는 경우 신속하게 분산되는 섬유성 기재를 제공한다. 예를 들면, 결합제 조성물은 전형적으로 기재의 총 중량의 약 5 내지 약 65 중량％이다. 더욱 특히, 결합제 조성물은 기재의 총 중량의 약 7 내지 약 35 중량％일 수 있다. 훨씬 더 특히, 결합제 조성물은 기재의 총 중량의 약 10 내지 약 20 중량％일 수 있다.

바람직하게는, 이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물을 갖는 섬유성 기재는 우수한 사용(in-use) 인장 강도, 뿐만 아니라 수분산성을 갖는다. 바람직하게는, 이러한 섬유성 기재는 내마모성이고 특정 양 및 유형의 앞서 개시한 이온을 함유하는 수용액 중에서 상당한 인장 강도를 보유한다. 이 강도 성질로 인해, 섬유성 기재는 일회용 제품, 예를 들면 위생 냅킨, 기저귀, 성인 실금자용 제품, 및 전세계 어디든 수세 변기에서 폐기될 수 있는 건조 및 습윤 와이프에 잘 적합된다.

섬유성 기재를 형성하는 섬유는 천연 섬유, 합성 섬유 및 그들의 조합물을 비롯한 다양한 물질로부터 제조될 수 있다. 섬유의 선택은 예를 들면, 의도하는 완성된 기재의 최종 용도 및 섬유 비용에 따라 좌우된다. 예를 들면, 적합한 섬유성 기재는 천연 섬유, 예를 들면 면, 아마, 쥬트, 삼베, 모, 목재 펄프 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 유사하게, 재생 셀룰로오스 섬유, 예를 들면 비스코스 레이온 및 구리암모늄 레이온, 변형 셀룰로오스 섬유, 예를 들면 셀룰로 오스 아세테이트, 또는 합성 섬유, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴산 등으로부터 유도된 것들을 단독으로 또는 서로 함께 사용할 수 있다. 하나 이상의 상기 섬유의 블렌드도 필요에 따라 사용할 수 있다. 목재 펄프 섬유 중에서, 침엽수 및 활엽수 섬유를 비롯한 임의의 공지된 제지 섬유를 사용할 수 있다. 예를 들면, 섬유는 화학적으로 또는 기계적으로 펄핑, 표백 또는 미표백될 수 있거나, 버진(virgin) 또는 재생된 것이거나, 고 수율 또는 저 수율 등일 수 있다. 또한, 머서처리되거나, 화학적으로 강성화되거나 가교 결합된 섬유도 사용할 수 있다.

합성 셀룰로오스 섬유 유형은 그의 모든 종류의 레이온 및 비스코스, 또는 재생 셀룰로오스 및 용매-스펀 셀룰로오스, 예를 들면 리오셀(Lyocell)을 비롯한 화학적으로 변형된 셀룰로오스로부터 유도된 다른 섬유를 포함한다. 머서처리된 펄프, 화학적으로 강성화된 또는 가교 결합된 섬유, 또는 술포네이트화 섬유와 같은 화학 처리된 천연 셀룰로오스 섬유를 사용할 수 있다. 재생 섬유, 뿐만 아니라 버진 섬유도 사용할 수 있다. 미생물로부터 제조된 셀룰로오스 및 다른 셀룰로오스 유도체를 사용할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "셀룰로오스"는 주요 구성성분으로서 셀룰로오스를 갖는, 구체적으로 50 중량％ 이상의 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체를 포함하는 임의의 물질을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, 이 용어는 면, 전형적인 목재 펄프, 비목재 셀룰로오스 섬유, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 레이온, 열기계 목재 펄프, 화학 목재 펄프, 박리된 화학 목재 펄프, 밀크위드(milkweed) 또는 세균성 셀룰로오스를 포함한다. 또 한, 결합제 조성물을 다른 섬유 또는 입자에 도포할 수 있다. 결합제 조성물로 처리될 수 있는 다른 섬유는 카르복시메틸 셀룰로오스, 키틴 및 키토산으로부터 제조되는 것과 같은 섬유를 포함한다. 또한, 결합제 조성물을 소듐 폴리아크릴레이트 초흡수성 입자와 같은 입자에 도포할 수 있다. 흔히, 초흡수성 입자를 개인 위생 품목, 특히 부직물에 사용되는 섬유성 기재 상에 또는 이에 혼입한다.

섬유 길이는 섬유성 기재의 성질에 영향을 미칠 수 있다. 섬유 길이는 수세성 제품과 같은 일부 예에서 더욱 중요하다. 섬유의 최소 길이는 섬유성 기재를 형성하는 데 선택한 방법에 따라 좌우된다. 예를 들면, 섬유성 기재가 카딩에 의해 형성된 경우, 균일성을 보장하기 위해 섬유 길이는 대개 약 42 mm 이상이어야 한다. 섬유성 기재가 에어 레이드 또는 웨트-레이드 공정에 의해 형성되는 경우, 섬유 길이는 바람직하게는 약 0.2 내지 6 mm일 수 있다. 비록 50 mm 초과의 길이를 갖는 섬유를 사용할 수 있지만, 약 15 mm 초과의 길이를 갖는 실질적인 양의 섬유가 수세성 섬유성 기재에 위치하는 경우, 섬유는 수중에서 분산되고 분리되지만, 그들의 길이가 가정 변기에서 수세시 바람직하지 않는 섬유의 "로프(rope)"를 형성하기 쉬운 것으로 결정되었다. 따라서, 이러한 제품의 경우, 섬유가 변기를 통해 수세되는 경우 "로프"를 형성하는 경향을 갖지 않도록 섬유 길이가 약 15 mm 이하인 것이 바람직하다. 비록 다양한 길이의 섬유가 적용가능하지만, 섬유가 물과 접촉시 서로 용이하게 분산되도록 섬유는 약 15 mm 미만의 길이인 것이 바람직하다. 또한, 섬유, 특히 합성 섬유는 크림핑(crimping)될 수 있다.

결합제 조성물을 함유하는 섬유성 기재를 단층 또는 다층으로부터 형성할 수 있다. 다층의 경우, 일반적으로 층은 병렬 또는 표면-대-표면 관계로 위치하고, 층의 전부 또는 부분은 인접 층에 결합될 수 있다. 또한, 섬유성 기재는 단층 또는 다층으로부터 형성될 수 있는 복수의 별개의 섬유성 기재으로부터 형성될 수 있다. 섬유성 기재가 다층을 포함하는 경우, 섬유성 기재의 전체 두께에 결합제 조성물을 도포할 수 있거나 또는 각 개개의 층에 별개로 결합제 조성물을 도포한 다음, 다른 층과 병렬 관계로 합쳐서 완성된 섬유성 기재를 형성할 수 있다.

이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물은 에어 레이드 부직물 섬유를 결합시키는 데 특히 유용하다. 이러한 에어 레이드 물질은 신체측 라이너, 유체 분포 물질, 유체 흡입 물질, 예를 들면 다양한 수분산가능한 개인 위생 제품에 대한 서지(surge) 물질, 흡수성 랩 시트 및 외피(cover stock)에 유용하다. 에어 레이드 물질은 습윤 와이프(예비 보습 와이프)로 사용하기에 특히 유용하다. 에어 레이드 부직물에 대한 기초 중량은 1 제곱 미터 당 약 20 내지 약 200 그램("gsm") 범위이며, 스테이플 섬유는 약 0.5-10 데니어 및 약 6-15 mm의 길이를 갖는다. 서지 또는 흡입 물질은 더 우수한 레질리언시 및 높은 로프트(loft)를 필요로 하므로, 약 6 데니어 이상을 갖는 스테이플 섬유를 사용하여 이러한 제품을 제조한다. 서지 또는 흡입 물질에 대한 바람직한 최종 밀도는 1 세제곱 센티미터 당 약 0.025 그램("g/cc") 내지 약 0.10 g/cc이다. 유체 분포 물질은 높은 밀도를 가질 수 있으며, 낮은 데니어 섬유 사용시 약 0.10 내지 약 0.20 g/cc 범위가 바람직하고, 가장 바람직한 섬유는 약 1.5 미만의 데니어를 갖는다. 일반적으로, 와이프는 약 0.025 g/cc 내지 약 0.2 g/cc의 섬유 밀도 및 약 20 gsm 내지 약 150 gsm, 구체적 으로 약 30 내지 약 90 gsm, 가장 구체적으로 약 60 gsm 내지 약 65 gsm의 기초 중량을 가질 수 있다.

이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물을 사용하여 섬유성 기재를 형성한 데 이어, 하나 이상의 1가 및/또는 2가 염을 섬유성 기재에 가함으로써 섬유성 기재의 사용 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 고체 분말을 기재에 가하고, 염 용액을 기재에 분산시키는 것을 포함하며 이에 한정되지 않는 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 염을 섬유성 기재에 가할 수 있다. 염의 양은 특정 분야에 따라 좌우될 수 있다. 그러나, 기재에 가해지는 염의 양은 전형적으로 기재의 총 중량을 기준으로 약 0.3 중량％ 내지 약 10 중량％의 염 고형물이다.

다른 결합제 시스템과는 달리, 이온성 공중합체를 함유하는 조성물은 승온의 필요없이 결합제로서 활성화될 수 있다. 건조 또는 물 제거가 섬유성 기재에서 결합제 조성물의 우수한 분포를 얻는 데 유용하지만, 결합제 조성물은 결합제로 작용하기 위해 높은 활성화 에너지를 사용하는 가교 결합 또는 다른 화학 반응을 필요로 하지 않기 때문에 승온 그 자체는 필수적이지 않다. 오히려, 가용성 불용성화 화합물, 전형적으로 염과의 상호작용은 결합제 조성물을 불용성으로 만들기에 충분하며, 즉 중합체에 부착된 양이온 및/또는 음이온과 염 간의 상호작용에 의해 "소금 분리되거나(salted out)" 활성화된다. 따라서, 건조 단계를 필요에 따라 피할 수 있거나, 저온수 제거 작업, 예를 들면 실온 건조 또는 동결 건조로 대체할 수 있다. 일반적으로, 승온은 건조에 도움이 되지만, 건조는 가교결합 반응을 일으키는 데 통상 필요로 하는 온도 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 따라서, 기재가 노출되거나 접하는 피크 온도는 200℃, 180℃, 160℃, 140℃, 120℃, 110℃, 105℃, 100℃, 90℃, 75℃ 및 60℃ 미만일 수 있다. 중합체 시스템, 예를 들면 통상적인 라텍스 에멀션은 160℃ 이상의 온도에서 반응하기 적합한 가교결합제도 포함할 수 있지만, 낮은 피크 온도를 유지하는 것이 습윤 와이프의 수 분산성을 방해할 수 있는 중합체에서 과도한 강도가 발현되는 것을 방지하는 데 유익할 수 있다.

수분산가능한 습윤 와이프

이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물을 갖는 섬유성 기재는 적합한 습윤 조성물로 습윤된 경우 습윤 와이프로 사용될 수 있다. 표면 세척에 사용될 수 있는 습윤 와이프의 경우, 바람직하게는 습윤 조성물은 물, 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 함유한다. 유기 용매의 예는 알코올, 케톤, 에테르, 아세테이트, 아민, 아미드, 술피드, 술폭시드 및 할로겐화된 탄화수소를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 습윤 조성물 중에 존재할 수 있는 유기 용매의 구체적인 예는 알코올, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소-프로판올, n-프로판올, 부틸 알코올, 및 글리세롤, 케톤, 예를 들면 아세톤, 메틸 에틸 케톤(MEK) 및 메틸 이소부틸 케톤(MIBK), 에테르, 예를 들면 디에틸 에테르 및 테트라히드로푸란(THF), 아세테이트, 예를 들면 메틸 아세테이트 및 에틸 아세테이트, 아미드, 예를 들면 디메틸포름아미드(DMF) 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 술피드, 예를 들면 카본 디술피드, 술폭시드, 예를 들면 디메틸 술폭시드(DMSO) 및 할로겐화된 탄화수소, 예를 들면 메틸렌 클로리드를 포함한다.

바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10 중량 ％ 초과의 유기 용매를 함유한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 10 중량％ 내지 약 75 중량％의 유기 용매를 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 10 중량％ 내지 약 50 중량％의 유기 용매를 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 10 중량％ 내지 약 30 중량％의 유기 용매를 함유할 수 있다.

유기 용매는 물과 혼화가능하여 용액을 제공하거나, 물과 혼화가능하지 않아 에멀션을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 유기 용매는 물과 혼화가능하다. 더욱 바람직하게는, 유기 용매는 저급 알코올 또는 케톤이다. 일례로, 유기 용매는 알코올이다. 에탄올 및 이소프로판올은 피부 접촉 분야에서 안전을 위해 오랜 시간 사용되어 왔으며, 또한, 항균 성질을 습윤 와이프에 제공할 수 있다. 또한, 글리세롤은 피부 접촉 분야에서 안전을 위해 오랜 시간 사용되어 왔으며, 습윤 와이프 용액에서 피부 연화제로 작용할 수 있다. 또다른 예로, 유기 용매로는 케톤, 예를 들면 손톱 광택 제거에 통상 사용되는 아세톤이 있다.

습윤 조성물 중에 유기 용매를 함유하는 수분산가능한 습윤 와이프는 통상적인 습윤 와이프에 비해 향상된 성질을 제공할 수 있다. 이 성질은 예를 들면, 가정 및 시설 표면 세척, 살균 와이핑, 및 표면 또는 인간 또는 동물체로부터의 의료 폐기물의 세척을 포함한다. 와이프의 수분산성은 사용된 와이프의 표면 상의 오염을 비롯하여 사용된 와이프를 배수구로 수세함으로써 용이하게 폐기시킨다. 일례로, 수분산가능한 습윤 와이프를 사용하여 통상적인 수성 습윤 조성물, 예를 들면 잉크 및 그리스로는 지워지지 않는 얼룩을 제거할 수 있다. 습윤 조성물 중의 이 소-프로판올 또는 아세톤과 같은 용매의 존재는 이러한 물질을 제거할 수 있다.

또다른 예로, 알코올 및 염을 함유하는 습윤 와이프는 항균 와이핑에 상승 효과를 제공할 수 있다. 에탄올 및 NaCl은 함께, 어느 한쪽 성분이 단독으로 존재하는 경우보다 낮은 농도에서 항균 효과를 나타낼 수 있는 것으로 보고되었다. 또한, 에탄올 및 NaCl의 존재는 습윤 와이프 중 항균 첨가제의 효능을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 문헌[JD Campo, M Amiot, C Nguyen-The, "Antimicrobial Effect of Rosemary Extracts," Journal of Food Protection, 63 (10), 1359-1368, 2000; and N Kurita, S Koike, "Synergistic Antimicrobial Effect of Ethanol, Sodium Chloride, Acetic Acid and Essential Oil Components," Agric. Biol. Chem., 47(1), 67-75, 1983]을 참조할 수 있다.

또다른 예로, 알코올을 함유하는 습윤 와이프를 다양한 의료 절차, 예를 들면 주사 전 인간 또는 동물 환자의 피부 세척에 사용할 수 있다. 사용 후, 통상적인 와이프 또는 스웝은 "의료 폐기물"로 간주될 수 있으며, 그의 적합한 폐기는 값비싸고 귀찮을 수 있다. 통상적 변기 및 도시 하수관 시스템은 생물학적 폐기물을 안전하게 폐기하고자 하는 것이므로, 습윤 조성물 중에 알코올을 함유하는 수분산가능한 습윤 와이프의 사용은 의료 폐기물로서 폐기하는 것에 대한 허용가능한 대안을 제공할 수 있다.

또다른 예로, 유기 용매를 함유하는 습윤 와이프를 사용하여 표면을 세척하고 건조시킬 수 있다. 특히, 알코올은 물과 최소 비등 공비혼합물을 형성할 수 있다. 따라서, 공비혼합물이 증발함에 따라 물을 제거하여 표면을 건조시키도록 습 윤 조성물을 제제화할 수 있다. 이 성질은 예를 들면, 세척 변기 좌석에서 특히 유리할 수 있다. 피부 관리 분야에서, 습윤 조성물의 신속한 증발은 따뜻하거나 화끈거리거나 가려운 피부에 편안함을 제공할 수 있다. 하기 표 1은 문헌[Lang"s Handbook of Chemistry]로부터 발췌한 일부 통상의 알코올-물 공비혼합물을 나열한다. 이상적으로, 공비혼합물은 공비혼합물 중 고함량의 물 및 저 비등점 알코올을 합친다.

알코올-물 공비혼합물
알코올	공비혼합물의 비등점(℃)	공비혼합물 중 물％
에틸	78.1	4.5
이소-프로필	80.4	12.1
n-프로필	87.7	28.3
sec-부틸	88.5	32.1
이소-부틸	90.0	33.2
n-부틸	92.4	38.0

섬유성 물질은 제직물 또는 부직물 형태로 존재할 수 있지만, 부직물이 더욱 바람직하다. 바람직하게는, 부직물은 목재 펄프 섬유와 같은 비교적 짧은 섬유로부터 형성된다. 섬유의 최소 길이는 부직물을 형성하는 데 선택된 방법에 따라 좌우된다. 부직물이 습식 또는 건식 방법에 의해 형성된 경우, 섬유 길이는 바람직하게는 약 0.1 mm 내지 15 mm이다. 바람직하게는, 부직물은 접착제 또는 결합제 조성물에 의해 함께 결합되지 않은 경우 비교적 낮은 습윤 점착 강도를 갖는다. 이러한 부직물이 수돗물 및 오수에서 그의 결합 강도를 잃는 결합제 조성물에 의해 함께 결합되는 경우, 생성되는 섬유성 기재는 수세 및 하수관을 통한 이동에 의해 제공된 교반에 의해 용이하게 붕괴될 것이다.

완성된 와이프는 바람직하게는 절첩된 상태로 방수 외피(envelop)에, 개별적으로 포장될 수 있거나, 임의의 원하는 수의 시트를 보유하는 용기에 와이프에 가해진 습윤 조성물을 갖는 수밀 팩키지로 포장될 수 있다. 또한, 완성된 와이프는 와이프에 가해지는 습윤 조성물을 갖는 롤 상에 임의의 원하는 수의 시트를 보유하는 방수 용기에 가분 시트의 롤로서 포장될 수 있다. 롤은 코어리스(coreless)이고, 중공형이거나 솔리드형일 수 있다. 중공 중심을 갖거나 솔리드형 중심을 갖지 않는 롤을 비롯한 코어리스 롤을, 에스피알 인더스트리, 인크.(SRP Industry, Inc.)(캘리포니아주 산호세), 시미주 마뉴펙쳐링(Shimizu Manufacturing)(일본)의 것들, 및 기에트만(Gietman)의 1987년 5월 26일 등록된 미국 특허 4,667,890에 개시된 장치를 비롯한 공지된 코어리스 롤 권선기를 사용하여 제조할 수 있다. 솔리드형 권선 코어리스 롤은 주어진 부피에 대해 더 많은 제품을 제공할 수 있고, 매우 다양한 분배기에 적합될 수 있다.

또한, 결합제 조성물을 섬유성 물질에 도포하고, 생성되는 섬유성 기재를 건조시킨 다음, 건조 기재를 와이프로서 포장함으로써 와이프를 제조할 수 있다. 이 예에서, 습윤 조성물은 추후에 첨가한다. 예를 들면, 습윤 용액 처리 및 습윤 와이프의 후속 포장 전에 건조 와이퍼의 대형 롤 또는 적층물을 중간체 물질로서 제조한다. 이 절차는 제조 공정의 일부로서 유리할 수 있다. 또다른 예로, 건조 와이퍼의 적층물 또는 롤을 소비자에게 적합하게 포장한다. 그 다음, 습윤 조성물을 사용 직전에 와이퍼에 첨가한다. 습윤 조성물은 와이퍼에 자동으로 분배될 수 있거나, 수동으로 첨가될 수 있다. 이 예에서, 배송비가 절약되고, 제품의 저장 기간이 연장되고(되거나) 방부제의 필요성을 낮출 수 있다.

건조 기재의 중량을 기준으로, 와이프는 바람직하게는 약 10％ 내지 약 600％, 더욱 바람직하게는 약 50％ 내지 약 500％, 훨씬 더 바람직하게는 약 100％ 내지 약 400％의 습윤 조성물을 함유할 수 있다. 와이프는 창고업, 수송, 소매 진열 및 소비자에 의한 저장시 장기간 그의 원하는 특징을 유지한다. 따라서, 저장 기간은 2개월 내지 2년 범위일 수 있다. 다양한 형태의 불침투성 외피, 및 와이프 및 타월렛 등과 같은 습윤-포장된 물질을 함유하는 저장 수단은 당업계에 공지되어 있다. 이들 중 임의의 것을 포장 습윤 와이프에 사용할 수 있다.

바람직하게는, 이온성 공중합체 및 결합제 조성물의 임의의 다른 성분과 상용가능한 습윤 조성물을 사용하여 습윤 와이프를 습윤화한다. 또한, 습윤 조성물은 습윤 와이프가 전환, 저장 및 사용(분배 포함), 뿐만 아니라, 변기 중 분산 동안 그의 습윤 강도를 유지할 수 있게 할 수 있다. 또한, 습윤 조성물은 예로써 다음 특징 중 일부 또는 전부를 가질 수 있다: 이는 피부 자극을 유발하지 않고, 와이프의 점착성을 감소시키고, 유니크한 촉각 성질, 예를 들면 피부 미끄러움 및 "로션같은 촉감"을 제공하고(하거나) "수분 세척" 및 다른 피부 건강 이득을 전달하는 비히클로 작용한다.

바람직하게는, 섬유성 기재에 대한 습윤 조성물은 수분산가능한 결합제 조성물의 강도가 떨어지기 시작하는, 불용화제가 물로 희석될 때까지 수분산가능한 결합제 조성물의 강도를 유지하는 불용화제를 함유한다. 수분산가능한 결합제 조성물은 앞서 개시한 결합제 조성물 중 임의의 것일 수 있다. 습윤 조성물 중 불용화제는 염, 예를 들면 다양한 이온성 공중합체, 1가 및 다가 이온 양쪽 모두를 갖는 염의 블렌드, 또는 수분산가능한 결합제 조성물에 사용 강도 및 저장 강도를 제공하는 임의의 다른 화합물에 대해 개시된 것들일 수 있고, 수중 희석되어 약한 상태로의 결합제 조성물 전이로서 기재가 분산되게 할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.3 중량％ 초과의 불용화제를 함유한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.3 중량％ 내지 약 10 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.5 중량％ 내지 약 5 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 1 중량％ 내지 약 4 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다.

습윤 조성물은 약품, 예를 들면 니트로글리세린 또는 스코폴아민, 및 디메틸 술폭시드(DMSO)를 합칠 수 있다. DMSO는 약품의 피부 통과를 가속화시킬 수 있다.

습윤 조성물은 와이프의 강도 및 분산 기능을 손상시키지 않도록 불용화제 및 수분산가능한 결합제 조성물와 상용가능한 다양한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 습윤 조성물 중의 적합한 첨가제는 피부 관리 첨가제, 악취 제거제, 결합제 조성물의 점착성을 감소시키는 점착성 제거제(detackifying agent), 미립자, 항균제, 방부제, 습윤화제 및 세척제, 예를 들면 세제, 계면활성제, 일부 실리콘, 피부 연화제, 피부의 개선된 촉감(예를 들면, 매끄러움)을 위한 표면 촉감 변형제, 향기, 향기 가용화제, 유백제, 형광 미백제, UV 흡광제, 약품, 및 pH 조절제, 예를 들면 말레산 또는 수산화칼륨을 포함하며 이에 한정되지 않는다.

피부 관리 첨가제는 예를 들면, 효소 억제제 및 격리제를 포함한다. 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 중량％ 미만의 피부 관리 첨가제를 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 2 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 피부 관리 첨가제를 함유할 수 있다.

다양한 피부 관리 첨가제를 습윤 조성물에 첨가할 수 있다. 피부 관리 첨가제는 장쇄 유기 4급 암모늄 화합물과 다음 점토 중 하나 이상과의 반응 생성물을 비롯한 미국 특허 6,051,749에 기재된 것과 같은 친유기 점토일 수 있다: 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 베이델라이트, 헥토라이트, 사포나이트 및 스티븐사이트. 트립신 및 다른 소화 또는 분변 효소를 억제하는 것들, 및 우레아제 억제제를 비롯한 다른 공지된 효소 억제제 및 격리제를 습윤 조성물에 피부 관리 첨가제로 사용할 수 있다. 이러한 억제제는 전이 금속 이온 및 그들의 가용성 염, 예를 들면 은, 구리, 아연, 철 및 알루미늄 염을 포함한다. 보레이트, 피테이트 등과 같은 음이온도 우레아제 억제를 제공할 수 있다. 유용한 화합물은 예를 들면, 염소산은, 질산은, 아세트산수은, 염화수은, 질산수은, 구리 메타보레이트, 브롬산구리, 브롬화구리, 염화구리, 이크롬산구리, 질산구리, 살리실산구리, 황산구리, 아세트산아연, 붕산아연, 아연 피테이트, 브롬산아연, 브롬화아연, 염소산아연, 염화아연, 황산아연, 아세트산카드뮴, 붕산카드뮴, 브롬화카드뮴, 염소산카드뮴, 염화카드뮴, 포름산카드뮴, 요오드산카드뮴, 요오드화카드뮴, 과망간산카드뮴, 질산카드뮴, 황산카드뮴 및 염화금을 포함한다.

우레아제 억제 성질을 갖는 것으로 개시된 다른 염은 철 및 알루미늄 염, 특히 질산염 및 비스무트 염을 포함한다. 다른 우레아제 억제제는 히드록삼산 및 그의 유도체, 티오우레아, 히드록실아민, 피트산의 염, 다양한 탄닌, 예를 들면 카로브 탄닌 및 그들의 유도체, 예를 들면 클로로젠산 유도체, 천연 발생 산, 예를 들면 아스코르브산, 시트르산, 및 그들의 염을 비롯한 다양한 종의 식물의 추출물, 페닐 포스포로 디아미데이트/디아미노 인산 페닐 에스테르, 치환된 포스포로디아미데이트 화합물을 비롯한 금속 아릴 포스포르아미데이트 착물, 질소 상에 치환이 없는 포스포르아미데이트, 특히, 보락스, 및/또는 유기 붕소산 화합물을 비롯한 붕산 및/또는 그의 염, 나트륨, 구리, 망간, 및/또는 아연 디티오카르바메이트, 퀴논, 페놀, 티우람, 치환된 로다닌 아세트산, 알킬화 벤조퀴논, 포름아미딘 디술피드, 1:3-디케톤 말레산 무수물, 숙신아미드, 프탈산 무수물, 페헨산, N,N-디할로-2-이미다졸리디논, N-할로-2-옥사졸리디논, 티오-및/또는 아실-포스포릴아미드 및/또는 그의 치환된 유도체, 티오피리딘-N-옥시드, 티오피리딘 및 티오피리미딘, 디아미노포스피닐 화합물의 산화된 황 유도체, 시클로트리포스파자트리엔 유도체, 옥심의 오르토-디아미노포스피닐 유도체, 브로모-니트로 화합물, S-아릴 및/또는 알킬 디아미도포스포로티올레이트, 디아미노포스피닐 유도체, 모노- 및/또는 폴리포스포로디아미드, 5-치환된-벤족사티올-2-온, N(디아미노포스피닐)아릴카르복사미드 및 알콕시-1,2-벤조타이진 화합물을 포함한다.

예를 들면, 자외선 차단제 및 UV 흡광제, 여드름 치료제, 약품, 그의 캡슐화된 형태를 비롯한 베이킹 소다, 비타민 및 그들의 유도체, 예를 들면 비타민 A 또는 E, 식물성 약품, 예를 들면 하마멜리스 추출물 및 알로에 베라, 알란토인, 피부 연화제, 살균제, 주름 조절 또는 항노화용 히드록시산, 햇빛 차단제, 태닝 촉진제, 피부 미백, 데오드란트 및 지한제, 피부 개선 및 다른 용도를 위한 세라미드, 수렴제, 보습제, 손톱 광택 제거제, 방충제, 항산화제, 살균제 및 항염증제를 비롯한 많은 다른 피부 관리 첨가제를 습윤 조성물에 혼입시킬 수 있으며, 단 첨가제는 이와 회합되는 이온-감작성 결합제 조성물과 상용가능하다.

습윤 조성물 및 습윤 와이프에 사용하기 적합한 악취 억제제는 예를 들면, 아연 염, 탈크 분말, 마이크로캡슐, 거대캡슐 및 리포좀, 소낭 또는 마이크로에멀션에 캡슐화된 향료를 비롯한 캡슐화된 향료, 킬란트, 예를 들면 에틸렌디아민 테트라-아세트산, 제올라이트, 활성화 실리카, 활성 탄소 과립 또는 섬유, 활성화 실리카 미립자, 폴리카르복실산, 예를 들면 시트르산, 시클로덱스트린 및 시클로덱스트린 유도체, 키토산 또는 키틴 및 그의 유도체, 산화제, 은-충전 제올라이트(예를 들면, 상표 HEALTHSHIELD™ 하에 판매되는 메사추세츠주 비벌리 소재의 비에프 테크놀로지스(BF Technologies)의 것들)를 비롯한 항균제, 트리클로산, 키젤거(kieselguhr) 및 그의 혼합물을 포함한다. 신체 또는 신체 배설물로부터의 악취를 조절하는 것 외에, 악취 조절 방법을 사용하여 처리된 기재의 임의의 악취를 차폐하거나 조절할 수도 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 중량％ 미만의 악취 억제제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 2 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.03 중량％ 내지 약 1 중량％의 악취 억제제를 함유한다. 습윤 조성물 및/또는 습윤 와이프는 와이핑 후 피부에 남고 악취 흡수층을 제공하는 용액 중에 히드록시프로필 β-시클로덱스트린과 같은 유도체화된 시클로덱스트린을 포함할 수 있다. 별법으로, 많은 프로테아제 및 통상 악취를 생성하는 다른 효소의 기능에 필요한 금속 기에 결합하는 킬란트의 작용에 의해 예시되는 악취 조절 첨가제의 적용에 의해 악취원을 제거하거나 중화시킬 수 있다.

점착성 제거제를 습윤 조성물에 사용하여, 존재하는 경우 결합제 조성물의 점착성을 감소시킬 수 있다. 적합한 점착성 제거제는 접착제 유사 중합체로 처리된 두 인접 섬유성 시트 간의 점착성을 감소시키는 것으로 당업계에 공지된 임의의 물질 또는 피부에 접착제 유사 중합체의 점착성 촉감을 감소시킬 수 있는 임의의 물질을 포함한다. 구체적인 점착성 제거제는 예를 들면, 분말, 예를 들면 탈크 분말, 탄산칼슘, 및 운모, 전분, 예를 들면 옥수수 전분, 석송속 분말, 무기 충전제, 예를 들면 이산화티타늄, 실리카 분말, 알루미나, 일반적인 금속 산화물, 베이킹 파우더 및 키젤거를 포함한다. 또한, 예를 들면, 매우 다양한 불소화된 중합체, 실리콘 첨가제, 폴리올레핀 및 열가소성 물질, 왁스, 및 알킬 측쇄를 갖는 화합물, 예를 들면 16개 이상의 탄소를 갖는 것들을 비롯한 제지 산업에 공지된 박리제를 비롯한 낮은 표면 에너지를 갖는 중합체 및 다른 첨가제를 사용할 수 있다. 몰드 및 양초 제조용 이형제, 뿐만 아니라 건조 윤활제 및 불소화된 이형제도 사용할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 미만의 점착성 제거제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 10 중량％, 더욱 바람직하게는 약 5％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.05 중량％ 내지 약 2 중량％의 점착성 제거제를 함유한다.

습윤 조성물은 고체 미립자 또는 마이크로미립자의 첨가에 의해 추가로 변형될 수 있다. 적합한 미립자는 예를 들면, 운모, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 카올린, 탈크 및 제올라이트를 포함한다. 미립자를 스테아르산 또는 다른 첨가제로 처리하여 필요에 따라 결합제 조성물에 대한 미립자의 인력 또는 가교를 향상시킬 수 있다. 또한, 제지 산업에서 통상 보유제로 사용되는 2성분 마이크로미립자 시스템도 사용할 수 있다. 전형적으로, 이러한 2성분 마이크로미립자 시스템은 형성되는 웹 섬유에 입자를 가교하기 위한 수용성 양이온성 중합체 및 실리카 입자와 같은 콜로이드성 입자 상을 포함한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 미만의 미립자를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.05 중량％ 내지 약 10 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.1 중량％ 내지 약 5 중량％의 마이크로미립자를 함유할 수 있다.

또한, 마이크로캡슐 및 다른 전달 비히클을 습윤 조성물에 사용하여 피부 관리제, 의약품, 안락성 촉진제(comfort promoting agent), 예를 들면 유칼립투스, 향료, 피부 관리제, 악취 억제제, 비타민, 분말, 및 사용자의 피부에 대한 다른 첨가제를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 이하의 마이크로캡슐 또는 다른 전달 비히클을 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.05 중량％ 내지 약 10 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.2 중량％ 내지 약 5.0 중량％의 마이크로캡슐 또는 다른 전달 비히클을 함유할 수 있다. 마이크로캡슐 및 다른 전달 비히클은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들면, 폴리-포어(POLY-PORE)® E200(일리노이주 알링톤 헤이츠 소재의 캠달 코퍼레이션(Chemdal Corp.)), 폴리-포어® L200, 시클로덱스트린 및 그들의 유도체, 리포좀, 중합체 스펀지 및 분사 건조된 전분이 있다. 마이크로캡슐이 붕괴되고 그들의 충전물을 피부 또는 다른 표면에 전달하는, 와이프가 피부에 도포될 때까지 마이크로캡슐에 존재하는 첨가제는 환경 및 습윤 조성물 중 다른 활성제로부터 단리된다.

또한, 습윤 조성물은 방부제 및/또는 항균제를 함유할 수 있다. 몇몇 방부제 및/또는 항균제, 예를 들면 막스타트(Mackstat) H 66(일리노이주 시카고 소재의 맥킨타이어 그룹(Mcintyre Group)으로부터 입수가능)은 세균 및 곰팡이 성장을 방지하는 데 우수한 효과는 나타내는 것으로 발견되었다. 다른 적합한 방부제 및 항균제는 예를 들면, DMDM 히단토인(예를 들면, 글리던트 플러스(Glydant Plus)™, 뉴저지주 페어 라운 소재의 론자 인크.(Lonza, Inc.)), 요오도프로피닐 부틸카르바메이트, 카톤(Kathon)(펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스(Rohm and Hass)), 메틸파라벤, 프로필파라벤, 2-브로모-2-니트로프로판-1,3-디올 및 벤조산을 포함한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 활성 기준의 약 2 중량％ 미만의 방부제 및/또는 항균제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 0.5 중량％의 방부제 및/또는 항균제를 함유한다.

다양한 습윤화제 및/또는 세척제를 습윤 조성물에 사용할 수 있다. 적합한 습윤화제 및/또는 세척제는 예를 들면, 세제 및 비이온성, 양쪽성 및 음이온성 계면활성제, 예를 들면 아미노 산 기재 계면활성제를 포함한다. 계면활성제의 한 기능은 습윤 조성물을 사용한 건조 기재 습윤을 개선시키는 것이다. 계면활성제의 또다른 기능은 습윤 와이프가 오염된 구역과 접촉하는 경우 화장실 오염물을 분산시키고, 그들의 기재로의 흡수를 향상시키는 것일 수 있다. 계면활성제는 추가로 화장 제거, 일반적인 개인 세척, 경질 표면 세척, 악취 조절 등을 보조할 수 있다. 아미노산계 계면활성제의 한 상업적 예로는 상표 아미소프트(Amisoft) 하에 일본 도쿄 소재의 아지노모토 코퍼레이션(Ajinomoto Corp.)에 의해 시판되는 아실글루타메이트가 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 3 중량％ 미만의 습윤화제 및/또는 세척제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 2 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.1 중량％ 내지 약 0.5 중량％의 습윤화제 및/또는 세척제를 함유한다.

매우 다양한 계면활성제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 비이온성 계면활성제는 프로필렌 옥시드와 프로필렌 글리콜의 축합에 의해 형성된 소수성(친유성) 폴리옥시알킬렌 염기와 에틸렌 옥시드의 축합 생성물, 예를 들면 플루로닉(pluronic) 계면활성제(바스프 완도트 코퍼레이션(BASF Wyandotte Corp.)), 예를 들면 플루로닉 L-62를 포함한다. 다른 유용한 비이온성 계면활성제는 예를 들면, C₈-C₂₂ 알킬 알코올과 알코올 1 몰당 2-50 몰의 에틸렌 옥시드의 축합 생성물을 포함한다. 이 유형의 화합물의 예는 C₁₁-C₁₅ 2차 알킬 알코올과 알코올 1 몰당 3-50 몰의 에틸렌 옥시드의 축합 생성물을 포함하며, 이는 올리온 케미칼스(Olin Chemicals)로부터의 폴리-터젠트(Poly-Tergent) SLF 계열 또는 유니온 카바이드(Union Carbide)로부터의 터기톨(TERGITOL)® 계열, 즉 터기톨® 25-L-7로서 상업적으로 입수가능하다. 다른 비이온성 계면활성제는 C₆-C₁₂ 알킬 페놀의 에틸렌 옥시드 에스테르, 예를 들면(노닐페녹시)-폴리옥시에틸렌 에테르, 예를 들면 IGEP AL® CO 계열(가프 코퍼레이션(GAF Corp.))을 포함한다. 예를 들면, 추가 비이온성 표면 활성제는 덱스트로오스(D-글루코오스) 및 직쇄 또는 분지쇄 알코올의 축합 생성물, 예를 들면 APG-300, APG-350, APG-500 및 APG-500의 상표명 하에 호리즌 케미칼(Horizon Chemical)로부터 입수가능한 것들로서 유도된 알킬 폴리글리코시드(APG)를 포함한다. 실리콘은 순수 형태, 또는 마이크로에멀션, 거대에멀션 등으로 입수가능한 또다른 부류의 습윤화제이다. 한 예시적인 비이온성 계면활성제 군은 다우 코닝 코퍼레이션(Dow Corning Corp)으로부터 다우 코닝 190 및 193 계면활성제(CTFA명: 디메티콘 코폴리올)로서 입수가능한 실리콘-글리콜 공중합체이다.

또한, 8 내지 22개의 탄소 원자의 알킬 치환체를 갖는 음이온성 세제 염, 예를 들면 수용성 고급 지방산 알칼리 금속 비누, 예를 들면 소듐 미리스테이트 및 소듐 팔미테이트, 및 소수성 고급 알킬 잔기(전형적으로, 약 8 내지 22개의 탄소 원자 함유)를 함유하는 수용성 술페이트화 및 술포네이트화 음이온성 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 세제 염, 예를 들면 바이오-소프트(Bio-Soft) 계열로부터 입수가능한 예들, 즉 바이오-소프트 D-40(스테판 케미칼 캄파니(Stepan Chemical Co.))이 있는 알킬기에 약 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 고급 알킬 단핵 또는 다핵 아릴 술포네이트의 염을 비롯한 음이온성 계면활성제를 습윤 조성물에 사용할 수 있다. 다른 유용한 부류의 음이온성 계면활성제는 예를 들면, 알킬 나프탈렌 술폰산(메틸 나프탈렌 소듐 술포네이트, 페트로(Petro) AA, 페트로케미칼 코퍼레이션(Petrochemical Corporation))의 알칼리 금속염, 술페이트화 고급 지방산 모노글리세리드, 예를 들면 코코아 오일 지방산의 술페이트화 모노글리세리드의 나트륨염 및 우지 지방산의 술페이트화 모노글리세리드의 칼륨염, 약 10 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 술페이트화 지방 알코올의 알칼리 금속염(예를 들면, 소듐 라우릴 술페이트 및 소듐 스테아릴 술페이트), 소듐 C₁₄-C₁₆-알파올레핀 술포네이트, 예를 들면 바이오-터지(Bio-Terge) 계열(스테판 케미칼 캄파니), 술페이트화 에틸렌옥시 지방 알코올의 알칼리 금속염(약 3 몰의 에틸렌 옥시드와 C₁₂-C₁₅ n-알칸올의 축합 생성물의 황산나트륨 또는 황산암모늄, 즉 네오돌(Neodol) 에톡시술페이트, 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co.)), 저 분자량 알킬올 술폰산의 고급 지방 에스테르의 알칼리 금속염, 예를 들면 이소티온산의 나트륨염의 지방산 에스테르, 지방 에탄올아미드 술페이트, 아미노 알킬 술폰산의 지방산 아미드, 예를 들면 타우린의 라우르산 아미드, 뿐만 아니라 다수의 다른 음이온성 유기 표면 활성제, 예를 들면 소듐 크실렌 술포네이트, 소듐 나프탈렌 술포네이트, 소듐 톨루엔 술포네이트 및 그의 혼합물을 포함한다. 다른 유용한 음이온성 계면활성제는 소듐 코코일 글루타메이트, TEA 코코일 글루타메이트 및 소듐 코코일 사르코시네이트를 포함한다. 추가의 유용한 부류의 음이온성 계면활성제는 시클로헥세닐 고리가 추가의 카르복실산 기로 치환된 8-(4-n-알킬-2-시클로헥세닐)-옥탄산을 포함한다. 이러한 화합물 또는 그들의 칼륨염은 웨스트바코 코퍼레이션(Westvaco Corporation)으로부터 디아시드(Diacid) 1550 또는 H-240으로서 상업적으로 입수가능하다. 일반적으로, 이러한 음이온성 표면 활성제는 그들의 알칼리 금속염, 암모늄 또는 알칼리 토금속염의 형태로 사용될 수 있다.

습윤 조성물은 예를 들면, 미국 특허 6,037,407에 기재된 바와 같이 실리콘 입자의 수성 마이크로에멀션을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 실리콘 입자로 된 마이크로에멀션을 약 5 중량％ 미만 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 실리콘 입자로 된 마이크로에멀션을 약 0.02 중량％ 내지 약 3 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.02 중량％ 내지 약 0.5 중량％ 함유한다. 예를 들면, 습윤 조성물은 실리콘 코폴리올 술포숙시네이트, 예를 들면 디소듐 디메티콘 코폴리올 술포숙시네이트 및 디암모늄 디메티콘 코폴리올술포숙시네이트를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 2 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.05％ 내지 약 0.30 중량％의 실리콘계 술포숙시네이트를 포함한다. 실리콘 에멀션을 포함하는 제품의 또다른 예로, 다우 코닝 9506 분말도 습윤 조성물 중에 존재할 수 있다.

또한, 습윤 조성물은 하나 이상의 피부 연화제를 함유할 수 있다. 적합한 피부 연화제는 예를 들면, PEG 75 라놀린, 메틸 글루세트 20 벤조에이트, C₁₂-C₁₅ 알킬 벤조에이트, 에톡실화 세틸 스테아릴 알코올, 람벤트(Lambent) 왁스 WS - L, 람벤트 WD - F, 세티올(Cetiol) HE(헨켈 코퍼레이션(Henkel Corp.)), 글루캄(Glucam) P20(아머콜(Amerchol)), 폴리옥스(Polyox) WSRN-10(유니온 카바이드), 폴리옥스 WSR N-3000(유니온 카바이드), 루비쿼아트(Luviquat)(BASF), 핀솔브(Finsolv) SLB 101(파인텍스 코퍼레이션(Finetex Corp.)), 에스톨(Estol) 1517(유니케마(Unichema)), 및 핀솔브 SLB(201)(파인텍스 코퍼레이션)로 시판되는 제품, 밍크유, 알란토인 및 스테아릴 알코올을 포함한다. 이러한 제품 및 다른 유용한 제품 중 피부 연화제 조성물은 플라스틱 또는 유체 피부 연화제, 예를 들면 하나 이상의 액체 탄화수소(예를 들면, 바셀린), 광유 등, 식물성 및 동물성 지방(예를 들면, 라놀린, 인지질 및 그들의 유도체) 및/또는 실리콘 물질, 예를 들면 미국 특허 5,891,126에 개시된 폴리실록산 피부 연화제를 비롯한 하나 이상의 알킬 치환된 폴리실록산 중합체를 포함할 수 있다. 임의적으로, 친수성 계면활성제를 플라스틱 피부 연화제와 합쳐 코팅된 표면의 습윤성을 개선시킬 수 있다. 액체 탄화수소 피부 연화제 및/또는 알킬 치환된 폴리실록산 중합체를 지방산 또는 지방 알코올로부터 유도된 하나 이상의 지방산 에스테르 피부 연화제와 블렌딩하거나 합칠 수 있다.

피부 연화제 물질은 피부 연화제 블렌드 형태로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 피부 연화제 블렌드는 하나 이상의 액체 탄화수소(예를 들면, 바셀린), 광유 등, 식물성 및 동물성 지방(예를 들면, 라놀린, 인지질 및 그들의 유도체)과 실리콘 물질, 예를 들면 하나 이상의 알킬 치환된 폴리실록산 중합체의 조합물을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 피부 연화제 블렌드는 액체 탄화수소(예를 들면, 바셀린)와 디메티콘의 조합물, 또는 디메티콘 및 다른 알킬 치환된 폴리실록산 중합체와의 조합물을 포함한다. 액체 탄화수소 피부 연화제 및/또는 알킬 치환된 폴리실록산 중합체의 블렌드를 지방산 또는 지방 알코올로부터 유도된 하나 이상의 지방산 에스테르 피부 연화제와, 또는 스텐다멀(Standamul) HE(뉴저지주 호보켄 소재의 헨켈 코퍼레이션)로 입수가능한 PEG-7 글리세릴 코코에이트와 블렌딩할 수 있다.

수용성 자기-유화(self-emulsifying) 피부 연화제 오일은 미국 특허 4,690,821에 개시된 바와 같이 폴리옥시알콕실화 라놀린 및 폴리옥시알콕실화 지방 알코올을 포함한다. 바람직하게는, 폴리옥시알콕시 쇄는 혼합된 프로필렌옥시 및 에틸렌옥시 단위를 포함한다. 라놀린 유도체는 전형적으로 약 20-70개의 이러한 저급-알콕시 단위를 포함하지만, C₁₂-C₂₀ 지방 알코올은 약 8-15개의 저급 알킬 단위를 사용하여 유도체화된다. 한 이러한 유용한 라놀린 유도체로는 라넥솔(Lanexol) AWS(PPG-12-PEG-50, 뉴욕주 뉴욕 소재의 크로다, 인크.(Croda, Inc.))이 있다. 유용한 폴리(15-2O)C₂-C₃-알콕실레이트로는 프로세틸(Procetyl) AWS(크로다, 인크.)로 공지된 PPG-5-세테쓰(Ceteth)-20이 있다.

바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 25 중량％ 미만의 피부 연화제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 5 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 약 2％ 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 8 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.2 중량％ 내지 약 2 중량％의 피부 연화제를 포함한다. 습윤 조성물 및/또는 습윤 와이프는 미국 특허 4,559,157에 개시된 바와 같이 하나 이상의 다가 알코올 피부 연화제 및 하나 이상의 유기 수용성 세제를 포함하는 수상에 분산된 하나 이상의 피부 연화제 왁스 안정화제 및 하나 이상의 피부 연화제 오일을 함유하는 오일 상을 포함하는 수중유 에멀션을 포함할 수 있다.

표면 촉감 변형제를 사용하여 제품 사용 중 피부의 촉감(예를 들면, 매끄러움)을 개선할 수 있다. 적합한 표면 촉감 변형제는 예를 들면, 시판용 박리제, 및 지방산 측기를 갖는 4급 암모늄 화합물, 실리콘, 왁스 등을 비롯한 티슈 제조 분야에 사용되는 연화제와 같은 연화제를 포함한다. 연화제로 사용되는 예시적인 4급 암모늄 화합물은 미국 특허 3,554,862, 4,144,122, 5,573,637 및 4,476,323에 개시되어 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 표면 촉감 변형제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 표면 촉감 변형제를 함유한다.

다양한 향기를 본 발명의 습윤 조성물에 사용할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 향기를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 향기를 함유한다. 훨씬 더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 향기를 함유한다.

또한, 다양한 향기 가용화제를 본 발명의 습윤 조성물에 사용할 수 있다. 적합한 향기 가용화제는 폴리소르베이트 20, 프로필렌 글리콜, 에탄올, 이소프로판올, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디프로필렌 글리콜, 디에틸 프탈레이트, 트리에틸 시트레이트, 아머록솔(Ameroxol) OE-2(아머콜 코퍼레이션(Amerchol Corp.)), 브리즈(Brij) 78 및 브리즈 98(ICI 계면활성제), 알라솔브(Arlasolve) 200(ICI 계면활성제), 칼팍스(Calfax) 16L-35(파일롯 케미칼 캄파니(Pilot Chemical Co.)), 캡멀(Capmul) POE-S(아비테크 코퍼레이션(Abitec Corp.)), 핀솔브 서브스텐셜(Finesolv SUBSTANTIAL)(파인텍스) 등을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만의 향기 가용화제를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％의 향기 가용화제를 함유한다. 훨씬 더 바람직하게는, 습윤 조성물은 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 향기 가용화제를 함유한다.

유백제의 예는 이산화티타늄 또는 다른 무기물 또는 안료, 및 합성 유백제, 예를 들면 리엑토파큐(REACTOPAQUE)® 입자(사우쓰 캐롤라이나주 체스터 소재의 세쿠아 케미칼스, 인크.(Sequa Chemicals, Inc.)로부터 입수가능)를 포함한다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 유백제를 함유한다.

습윤 조성물에 사용되는 pH 조절제의 예는 말레산, 시트르산, 염산, 아세트산, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 포함한다. 바람직하게는, 습윤 조성물의 pH 범위는 약 3.5 내지 약 6.5, 더욱 바람직하게는 약 4 내지 약 6이다. 바람직하게는, 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 1 중량％, 더욱 바람직하게는 약 0.01 중량％ 내지 약 0.05 중량％의 pH 조정제를 함유한다.

물, 염, 약 10 중량％ 이상의 유기 용매, 및 임의적으로 다른 상기 첨가제 중 하나 이상으로부터 형성된 다양한 습윤 조성물을 습윤 와이프와 사용할 수 있다. 일례로, 습윤 조성물은 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 습윤 조성물의 중량％ 단위로 제공된 하기 성분을 함유한다.

습윤 조성물 성분
습윤 조성물 성분:	중량％:
탈이온수	약 50 내지 약 90
염	약 0.3 내지 약 20
유기 용매	약 10 내지 약 50
방부제	약 2 이하
계면활성제	약 2 이하
실리콘 에멀션	약 1 이하
피부 연화제	약 1 이하
향기	약 0.3 이하
향기 가용화제	약 0.5 이하
pH 조절제	약 0.2 이하

또다른 예로, 습윤 조성물은 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 습윤 조성물의 중량％ 단위로 제공된 하기 성분을 포함한다.

습윤 조성물 성분
습윤 조성물 성분의 부류:	구체적인 습윤 조성물 성분:	성분명:	중량％:
비히클	탈이온수		약 50 내지 약 90
염	염화나트륨(위스콘신주 밀와우케 소재의 밀포트 엔트.(Millport Ent.)		약 0.3 내지 약 20
유기 용매	에탄올		약 10 내지 약 50
방부제	글리세린, IPBC 및 DMDM 히단토인	막스타트 H 66(일리노이주 시카고 소재의 맥킨타이어 그룹)	약 2 이하
계면활성제	아실 글루타메이트	CS22(일본 도쿄 소재의 아지노모토)	약 2 이하
실리콘 에멀션(점착성 제거제/피부 감촉제)	디메티코놀 및 TEA 도데실벤젠 술포네이트	DC1785(미시간주 미드랜드 소재의 다우 코닝)	약 1 이하
피부 연화제	PEG-75 라놀린	솔룰란(Solulan) L-575(뉴저지주 미들섹스 소재의 아머콜)	약 1 이하
향기	향기	드라고코(Dragoco) 0/708768(미네소타주 로즈빌 소재의 드라고코)	약 0.3 이하
향기 가용화제	폴리소르베이트 20	글렌서프(Glrnnsurf) L20(미세소타주 세인트 폴 소재의 글렌 코퍼레이션)	약 0.5 이하
pH 조절제	말레산(~pH 5)(뉴저지주 테트르보로 소재의 할만 & 레이머(Haarman & Reimer))		약 0.2 이하

또다른 예로, 습윤 조성물은 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 습윤 조성물의 중량％ 단위로 제공된 하기 성분을 포함한다.

예시적인 습윤 조성물
습윤 조성물 성분의 부류:	구체적인 습윤 조성물 성분:	성분명:	중량％:
비히클	탈이온수		약 73
불용화 화합물	염화나트륨		약 4
유기 용매	에탄올		약 20
방부제	글리세린, IPBC 및 DMDM 히단토인	막스타트 H 66	약 1
계면활성제	아실 글루타메이트	CS22/ECS 22P	약 1
실리콘 에멀션	디메티코놀 및 TEA 도데실벤젠 술포네이트	DC 1784/ DC1785	약 0.5
피부 연화제	PEG-75 라놀린	솔룰란 L-575	약 0.25
향기	향기	드라고코 향기 0/708768	약 0.05
향기 가용화제	폴리소르베이트 20	글렌서프 L20	약 0.25
pH 조절제	말레산(~pH 5)		약 0.07

상기 습윤 조성물을 상기 이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물 중 임의의 하나와 사용할 수 있다는 점을 주목해야 한다. 또한, 상기 습윤 조성물을 통상적인 결합제 조성물을 비롯한 임의의 다른 결합제 조성물, 또는 분산가능하든 아니든 임의의 공지된 섬유성 또는 흡수성 기재와 함께 사용할 수 있다.

일례로, 습윤 와이프를 표 3에 기재된 습윤 조성물 및 약 75 중량％의 표백된 크래프트 섬유 및 25 중량％의 임의의 상기 결합제 조성물을 포함하는 에어 레이드 섬유성 기재를 사용하여 제조할 수 있으며, 상기 중량％는 건조 부직 섬유성 기재의 총 중량을 기준으로 한다. 본 예에서 부직 섬유성 기재의 건조 중량을 기준으로 부직 섬유성 기재에 첨가되는 습윤 조성물의 양은 바람직하게는 약 180％ 내지 약 240 중량％이다. 추가 예로, 수분산가능한 습윤 와이프를 표 2의 상기 습윤 조성물 및 80 중량％의 침엽수 섬유 및 20 중량％의 결합제 조성물을 포함하는 에어 레이드 섬유성 기재를 사용하여 제조할 수 있다. 본 예에서 부직 섬유성 기재의 건조 중량을 기준으로 부직 섬유성 기재에 첨가되는 습윤 조성물의 양은 바람직하게는 약 180％ 내지 약 240 중량％이다. 추가 예로, 수분산성 습윤 와이프를 표 2에 기재된 습윤 조성물 및 90 중량％의 침엽수 섬유 및 10 중량％의 결합제 조성물을 포함하는 에어 레이드 섬유성 기재를 사용하여 제조할 수 있다. 본 예에서, 부직 섬유성 기재의 건조 중량을 기준으로 부직 섬유성 기재에 첨가되는 습윤 조성물의 양은 바람직하게는 약 180％ 내지 약 240 중량％이다.

바람직하게는, 습윤 와이프는 0.5 중량％ 초과의 1가 및/또는 2가 염, 예를 들면 NaCl, ZnCl₂ 및/또는 CaCl₂ 또는 그의 혼합물을 함유하는 10％ 내지 400 중량％ 습윤 와이프 용액에 침지시 약 100 g/in 이상의 사용 습윤 인장 강도, 및 24 시간 이하 동안, 바람직하게는 약 1 시간 후 200 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 농도를 함유하는 연수 또는 경수에서 침지 후 약 30 g/in 미만의 인장 강도를 갖는다. 수초지 기재에 대해, 횡 뜸틀(cross deckle) 습윤 인장 강도(CDWT)를 기록하였다. 연속 형성기에서 제조된 기재에 대해 기계 방향 습윤 인장 강도(MDWT)를 기록하였다.

더욱 바람직하게는, 습윤 와이프는 0.5 중량％ 초과의 1가 및/또는 2가 염, 예를 들면 NaCl, ZnCl₂ 및/또는 CaCl₂ 또는 그의 혼합물을 함유하는 10％ 내지 400 중량％ 습윤 와이프 용액 침지시 약 300 g/in 이상의 사용 습윤 인장 강도, 및 24 시간 이하 동안, 바람직하게는 약 1 시간 후 200 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 농도를 함유하는 연수 또는 경수에 침지 후 약 75 g/in 미만의 인장 강도를 갖는다.

가장 바람직하게는, 습윤 와이프는 0.5 중량％ 초과의 1가 및/또는 2가 염, 예를 들면 NaCl, ZnCl₂ 및/또는 CaCl₂ 또는 그의 혼합물을 함유하는 10％ 내지 400 중량％ 습윤 와이프 용액에 침지시 > 300 g/in의 사용 습윤 인장 강도, 및 24 시간 이하 동안, 바람직하게는 약 1 시간 후 200 ppm 이하의 Ca^{2 +} 및/또는 Mg^{2 +} 농도를 함유하는 연수 또는 경수에 침지 후 약 30 g/in 미만의 인장 강도를 갖는다.

수세성 습윤 와이프보다 높은 기초 중량을 갖는 제품은 비교적 높은 습윤 인장 강도를 가질 수 있다. 예를 들면, 습윤 타월 또는 경 표면 세척 와이프와 같은 제품은 70 gsm 초과, 예를 들면 80 gsm 내지 150 gsm의 기초 중량을 가질 수 있다. 이러한 제품은 500 g/in 이상의 CDWT 값, 및 침지 후 약 150 g/in 이하, 더욱 구체적으로 약 100 g/in 이하, 가장 구체적으로 약 50 g/in 이하의 값을 가질 수 있다.

습윤 와이프를 몇 가지 방식으로 제조할 수 있다. 일례로, 결합제 조성물을 수용액 또는 현탁액의 일부로 섬유성 기재에 가하며, 이때 물을 제거하고 섬유의 결합을 촉진하는 데 후속 건조가 필요하다. 특히, 건조 동안, 결합제 조성물은 섬유의 교차점으로 이동하고, 이 영역에서 결합제로서 활성화되어 기재에 허용가능한 강도를 제공한다. 예를 들면, 다음 단계를 적용할 수 있다:

1. 강하게 결합되지 않은 흡수성 기재(예를 들면, 미결합된 에어레이드, 티슈 웹, 카디드 웹, 플러프 펄프 등)를 제공한다.

2. 전형적으로, 액체, 현탁액 또는 발포체 형태로 결합제 조성물을 기재에 도포한다.

3. 기재의 결합을 촉진시키기 위해 기재를 건조시킨다. 피크 기재 온도가 약 100℃ 내지 220℃를 초과하지 않도록 기재를 건조시킬 수 있다.

4. 습윤 조성물을 기재에 도포한다.

5. 습윤된 기재를 롤 형태 또는 적층물에 위치시키고, 제품을 포장한다

결합제 조성물을 기재에 도포하는 것은 분사, 발포체 도포, 배쓰 중 침지(immersion), 커튼 코팅, 권선봉을 사용한 계측 및 코팅, 기재의 플러디드 니프 통과, 결합제 용액으로 코팅된 예비계측된 습윤 롤과의 접촉, 결합제 조성물을 함유하는 변형가능한 담체, 예를 들면 스펀지 또는 펠트에 기재를 가압하여 기재로의 전달 수행, 인쇄, 예를 들면 그라비어, 잉크젯 또는 플렉소그래피 인쇄, 및 당업계에 공지된 임의의 다른 수단에 의해 이루어질 수 있다.

결합제 조성물 도포에 발포체 사용시, 혼합물은 전형적으로 발포제를 사용하여 포말화되고, 기재에 균일하게 살포되며, 그 후 진공을 가하여 기재에서 포말을 뽑아낸다. 그 전문이 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는 위에츠마(Wietsma)의 1977년 4월 19일 등록된 미국 특허 4,018,647, "Process for the Impregnation of a Wet Fiber Web with a Heat Sensitized Foamed Latex Binder"에 기재된 것을 비롯한 임의의 공지된 발포체 도포 방법을 사용할 수 있다. 위에츠마는 열 감작제, 예를 들면 실록산 옥시알킬렌 블록 공중합체 및 유기폴리실록산을 비롯한 관능성 실록산 화합물의 첨가에 의해 발포된 라텍스가 열 감작되는 방법을 개시하고 있다. 적용가능한 열 감작제의 구체적인 예 및 그들의 라텍스의 열 감작에 대한 용도는 모두 본 명세서에 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 3,255,140, 3,255,141, 3,483,240 및 3,484,394에 기재되어 있다. 열 감작제의 사용으로, 발포된 라텍스 결합제를 도포하는 종래의 방법에 비해 매우 부드럽고 직물 유사 감촉을 갖는 제품이 얻어진다고 한다.

첨가될 열 감작제의 양은 사용되는 라텍스의 유형, 원하는 응고 온도, 기계 속도 및 기계의 건조 구획의 온도를 비롯한 인자에 따라 좌우되며, 일반적으로 라텍스의 건조 중량 기준으로 건조 물질로 계산시 약 0.05 내지 약 3중량％ 범위일 뿐 아니라, 더 크거나 작은 양도 사용할 수 있다. 라텍스가 물의 비등점 훨씬 아래, 예를 들면 35℃ 내지 95℃, 또는 약 35℃ 내지 65℃ 범위의 온도에서 응고하게 되는 양으로 열 감작제를 첨가할 수 있다.

이론에 의해 한정되길 원치 않지만, 결합제 용액 도포 후, 습윤 조성물 도포 전 건조 단계는 결합제 조성물을 섬유 교차점으로 보냄으로써 수분이 제거됨에 따라 섬유성 기재의 결합을 향상시켜 결합제의 효과적인 사용을 촉진하는 것으로 생각된다. 그러나, 별법상의 방법에서, 앞서 나열한 건조 단계는 건너뛰고, 결합제 조성물을 기재에 도포한 후, 상당한 중간 건조 없이 습윤 조성물을 도포한다. 이 방법의 한 형식에서, 결합제 조성물을 선택적으로 섬유에 접착시켜, 기재로부터 결합제 조성물이 크게 손실되지 않으면서 임의적 가압 단계에서 과량의 물을 제거할 수 있다. 또다른 형식에서는, 습윤 조성물의 도포 전 물은 그다지 제거되지 않는다. 또다른 별법상의 방법에서, 결합제 조성물 및 습윤 조성물을 동시에 도포하며, 임의적으로 결합제 조성물을 더 불용성으로 만들기 위해 염 또는 다른 불용화 화합물을 후속 첨가한다.

어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아닌 하기 실시예로 본 발명을 추가 설명한다. 반대로, 당업자는 본 개시내용을 읽은 후 본 발명의 기술사상 및/또는 첨부되는 청구범위의 범위에서 벗어남이 없이 그 안에서 본 발명에 대한 다양한 다른 실시양태, 변형 및 등가물을 시사할 수 있다는 점이 명확히 이해될 것이다.

실시예 1 - 양이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물

양이온성 아크릴레이트 중합체를 대략 30％ 총 단량체 고체에서 75/25 아세톤/물 혼합물로 합성하였다. 바조(Vazo)-52(듀폰(DuPont))를 자유 라디칼 개시제로 사용하였다. 아세톤(VWR, 펜실바니아주 웨스트체스터) 399 g 및 탈이온(DI)수 125 g을 3L 삼구 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 플라스크를 얼음조에서 냉각시키고, 20분 동안 질소로 기포를 내어 산소를 제거하였다. 단량체 공급물을 첨가하기 전에 반응 플라스크를 가열하여 환류(대략 60℃)시키고, 반응 동안 질소 하에서 유지시켰다. ADAMQUAT MC-80(펜실바니아주 필레델피아 소재의 아토피나 케미칼스(Atofina Chemicals)) 39.6 g을 42.0 g의 탈이온수로 희석시키고, 반응 플라스크로 공급하면서 질소로 기포를 내었다. 메틸 아크릴레이트(펜실바니아주 필레델피아 소재의 아토피나 케미칼스) 267.7 g 및 바조-52 0.6 g을 126.1 g의 아세톤에 용해시켰다. 이 용액을 얼음조에서 냉각시키고, 반응 플라스크로 공급하면서 질소로 기포를 내었다. 단량체 용액을 4 시간 동안 기계 배출 펌프를 사용하여 반응 플라스크에 공급하고, 추가 2 시간 동안 환류 하에서 보유하였다. 대략 5 시간 동안 증류에 의해 아세톤을 제거하고, 아세톤을 제거하면서 탈이온수를 첨가하였다. 약 23％ 고체로 대략 0.2％ 잔여 아세톤을 갖는 수용액을 얻었다.

실시예 2 - 음이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물

단량체 혼합물의 용액 중합에 의해 음이온성 공중합체를 제거하였다. 혼합물은 4 몰％ 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산(AMPS), 22.5 몰％ 부틸 아크릴레이트(BA) 및 10.5 몰％ 2-에틸헥실 아크릴레이트(EHA)를 함유하였다. 단량체를 아세톤 및 물의 90:10 혼합물에 용해시키고, 자유 라디칼 중합을 연쇄 이동제의 부 재 하에서 55-58℃의 온도에서 수행하였다. 개시제는 총 단량체를 기준으로 0.3 몰％의 농도로 존재하는 바조-52였다. 반응 동안 총 중합체 고체는 20 중량％ 내지 25 중량％였다. 반응 혼합물의 온도를 6 시간 동안 유지한 후, AMPS를 기준으로 등몰량의 수산화나트륨을 혼합물에 충전시켰다. 추가로 1 시간 동안 계속 혼합한 다음, 반응 혼합물을 회전 증발에 의해 농축시켰다.

음이온성 공중합체를 공결합제 중합체로서 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)(EVA)와 합침으로써 이 음이온성 결합제 조성물을 제거하였다. EVA는 듀르-오-셋® RB(뉴저지주 브릿지워터 소재의 네쇼날 스타치 앤드 케미칼 캄파니)였다. 결합제는 75 중량％의 음이온성 공중합체 및 25 중량％의 EVA를 함유하였다.

실시예 3 - 섬유성 기재의 형성

약한 열 결합된 에어 레이드(TBAL) 부직 시험 기재를 웨어어하우저(Weyerhauser) NF405 목재 펄프 및 KoSA T-255 결합제 섬유로부터 제작하였다. 결합제 섬유는 대략 130℃에서 용융되는 폴리에틸렌 시드 및 폴리에스테르 코어를 가졌다. 대략 4％ 결합제 섬유를 사용하여 에어 레이드 웹을 형성하고, 시드의 융점 초과의 온도에서 열 결합시켰다. TBAL 기재시트(basesheet)는 51 gsm의 평균 기초 중량 및 1.0 mm의 평균 캘리퍼를 가졌다.

실시예 1 또는 실시예 2의 균일한 일관된 양의 결합제 조성물을 가압된 분사 유닛을 통해 기재에 도포하였다. 이 수초지 분사 유닛을, 훨씬 작은 규모이지만 액체 또는 에멀션 결합제를 사용한 상업용 에어레이드 기계의 동작과 매우 유사하도록 디자인하였다. 실험실용 후드 하에 위치할 수 있는 작은 프레임형 하우징에 장치를 밀봉하였다. 이 유닛은 샘플 홀더 바로 위의 이동식 분사 헤더 및 유닛의 중심에 정적 샘플 홀더(10"×13")를 가졌다. 진공 박스를 샘플 홀더 구획 하에 설치하여 도포 공정 동안 결합제 조성물을 웹으로 끌어들이는 것을 보조하였다. 수초지를 진공 박스에 위치시키고, 분사 헤드를 기재를 따라 이동시키면서 결합제 조성물을 편평한 V형 패턴에 분사하였다. 결합제 조성물을 분사 캐비넷 밖에 위치한 가압된 저장 용기에 함유시키고, 고압 가요성 관을 통해 이를 분사 노즐에 전달하였다. 그의 분사 노즐(스프레잉 시스템 캄파니(Spraying System Company)) 조립체를 갖는 분사 헤더를 벨트 구동 슬라이드 조립체에 의해 샘플로 이동시켜, 원하는 도포 균일성 및 속도를 제공하였다. 180 fpm에 가까운 속도에서 분사 헤더를 작동시킬 수 있었고, 분사 분무압을 200 psig로 설정할 수 있었다. 제공된 결합제 조성물의 경우, 원하는 결합제 조성물 추가량의 대략 절반을 한 면에 분사하고, 시트를 손으로 뒤집고, 잔여 결합제 조성물 추가량을 다른 면에 도포하였다. 섬유성 기재를 진공 박스로부터 제거하고, 193℃의 온도에서 23초 동안 베르너 마티스(Werner Mathis), 모델(Model) LTV 뜨루-에어 드라이어(Through-Air Dryer: TAD)에서 건조시켰다. 결합제 조성물을 갖는 샘플의 최종 기초 중량은 대략 63-64 gsm이었다.

실시예 4 - 습윤 와이프 사용 강도: 염 농도의 효과

휴대용 에어로졸 또는 펌프 작용 분사기를 통해 다수의 상이한 습윤 조성물 중 하나를 원하는 치수의 시트에 도포함으로써 실시예 3의 섬유성 기재를 습윤 와이프로 전환시켰다. 모든 섬유성 기재에 대한 결합제 조성물은 실시예 1의 양이온 성 결합제였다. 습윤 조성물은 탈이온수, 다양한 양의 NaCl(0-4.0 중량％)을 함유하는 식염수 용액, 및 다양한 양의 유기 용매(0-10 중량％) 및 NaCl(0-4.0 중량％)을 함유하는 수용액이었다. 유기 용매의 구체적인 유형 및 양 및 NaCl의 양을 하기 표 5에 나타낸다. 습윤 조성물의 추가량은 건조 기재의 중량을 기준으로 대략 600％였다.

습윤 조성물의 도포 후 기재의 습윤 인장 강도를 측정함으로써 사용 강도를 평가하였다. 테스트위크스(Testworks) 3.03 버젼 서프트웨어를 구비한 신테크(SinTech) 1/D 인장 시험를 모든 샘플 시험에 사용하였다. 공기식 집게를 구비한 100 Newton 하중 셀을 사용하였다. 2 in.의 게이지 길이 및 12 in./min.의 크로스헤드 속도를 사용하였다. 샘플 복제물의 피크 하중 값(g/in.)을 기록하고, 평균 내고, 기계 방향 습윤 인장 강도(MDWT)로 기록하였다. 취급하고 측정하기에 너무 약한 샘플(전형적으로, 20 g/in 미만)의 경우, 피크 하중을 "0"으로 기록하였다.

하기 표 5는 유기 용매를 함유하지 않거나, 10 중량％의 에탄올, 이소-프로판올 또는 아세톤을 함유하는 습윤 조성물을 갖는 습윤 와이프에 대해 측정된 MDWT 값을 나열한다. 이 표로부터의 데이터를 도 1에 도식화한다. 유기 용매의 부재 하의 1.0 중량％ 염, 10 중량％ 에탄올의 존재 하의 2.0 중량％ 염, 및 10 중량％의 이소-프로판올 또는 아세톤의 존재 하의 3.0 중량％ 염으로 300-325 g-force/in의 MDWT 값을 얻었다.

다양한 염 농도 사용시 습윤 와이프의 사용 강도
	MDWT(g-force/in 폭)
	습윤 조성물 중 유기 용매
NaCl 중량％	아무것도 없음	10 중량％ 에탄올	10 중량％ 이소-프로판올	10 중량％ 아세톤
0.0	0	0	0	0
0.5	113	43	26	29
1.0	314	177	121	58
2.0	460	322	238	250
3.0	477	374	303	317
4.0	514	459	393	388

실시예 5 - 습윤 와이프 사용 강도: 결합제 비교

실시예 3의 섬유성 기재를 실시예 4에 기재된 바와 같이 습윤 와이프로 전환시켰다. 섬유성 기재에 대한 결합제 조성물은 실시예 1의 양이온성 결합제 또는 실시예 2의 음이온성 결합제였다. 습윤 조성물은 4 중량％ NaCl을 함유하고, 유기 용매가 없거나 10 중량％ 유기 용매(에탄올, 이소-프로판올 또는 아세톤)를 함유하는 식염수 용액이었다. 각 유형의 습윤 와이프의 사용 강도를 실시예 4에 기재된 바와 같이 측정하였다.

하기 표 6은 각 유형의 기재 및 습윤 조성물에 대해 측정된 MDWT 값을 나열한다. 또한, 이 표는 오직 4 중량％ 수성 NaCl을 함유하는 습윤 와이프에 비해 유기 용매를 함유하는 습윤 와이프에 대한 MDWT의 ％ 감소를 나열한다. 이 표로부터의 데이터를 도 2에 도식화한다. 낮은 전하 밀도로 특성화된 실시예 1의 양이온성 결합제는 10％ 알코올 용액에서 강도를 유지하였다. 한편, 고 전하 밀도에 의해 특성화된 실시예 2의 음이온성 결합제는 훨씬 약한 시스템을 제공하였다. 그러나, 음이온성 결합제는 아세톤의 존재에 대해 비례적으로 높은 저항성을 갖는다.

양이온성 또는 음이온성 결합제를 갖는 습윤 와이프의 사용 강도
	결합제 조성물
	실시예 1 - 양이온성		실시예 2 - 음이온성
습윤제 조성물 중 유리 용매(4 중량％ NaCl)	MDWT(g-force/in 폭)	강도 손실*	MDWT(g-force/in 폭)	강도 손실*
--	514	0％	226	0％
10 중량％ 에탄올	459	11％	137	39％
10 중량％ 이소-프로판올	393	24％	82	64％
10 중량％ 아세톤	388	25％	182	19％
* 순수 중 4 중량％ NaCl에 대한 MDWT 기준

실시예 6 - 습윤 와이프 사용 강도: 에탄올 농도의 영향

실시예 3의 섬유성 기재를 실시예 4에 기재된 바와 같이 습윤 와이프로 전환시켰다. 모든 섬유성 기재에 대한 결합제 조성물은 실시예 1의 양이온성 결합제였다. 습윤 조성물은 4 중량％ NaCl을 함유하고, 유기 용매를 함유하지 않거나 10 중량％ 내지 50 중량％ 에탄올을 함유하는 식염수 용액이었다. 습윤 조성물의 추가량은 건조 기재의 중량을 기준으로 대략 300％였다. 각 유형의 습윤 와이프의 사용 강도를 실시예 4에 기재된 바와 같이 측정하였다.

하기 표 7은 각 유형의 습윤 조성물에 대해 측정된 MDWT 값(표준 편차와 함께)을 나열한다. 이 표로부터의 데이터를 도 3에 도식화한다. 양이온성 결합제의 강도를 30 중량％ 내지 40 중량％ 이하의 에탄올을 함유하는 습윤 조성물 중에서 유지시켰다.

다양한 에탄올 농도를 갖는 습윤 와이프의 사용 강도
습윤 조성물 중 에탄올 중량％	MDWT(g-force/in)
0	540±53
10	536±95
20	538±67
30	495±80
40	151±40
50	36±7

실시예 7 - 습윤 와이프 폐기 강도: 염 농도의 영향

실시예 3의 섬유성 기재를 실시예 4에 기재된 바와 같이 습윤 와이프로 전환시켰다. 모든 섬유성 기재에 대한 결합제 조성물은 실시예 1의 양이온성 결합제였다. 습윤 조성물은 30 중량％ 에탄올 및 1 중량％ 또는 3 중량％ NaCl을 함유하는 식염수 용액이었다. 습윤 조성물의 추가량은 건조 기재의 중량을 기준으로 대략 300％였다.

샘플을 200 ppm의 2가 이온 농도를 갖는 과량(800 mL)의 경수에 옮기고, MDWT를 측정하기 전 지정된 양에 대해 침지시킴으로써 폐기 강도를 평가하였다. MDWT 값을 실시예 4에 기재된 바와 같이 측정하였고, 하기 표 8에 나열한다. 이 표로부터의 데이터를 도 4에 도식화한다. 경수 중 낮은 강도는 하수관 및 정화 시스템에서의 개선된 분산성에 대응한다. 이온성 공중합체를 함유하는 결합제 조성물을 갖는 습윤 와이프는 분산성을 약화시키지 않으면서 NaCl 농도의 함수로 유용한 양의 사용 강도를 제공할 수 있다.

다양한 염 농도를 갖는 습윤 와이프의 폐기 강도
	MDWT(g-force/in 폭)
	30 중량％ 에탄올을 함유하는 습윤 조성물 중 염
경수 중 침지 시간	1 중량％ NaCl	3 중량％ NaCl
0 시간	443	561
1 시간	258	311
5 시간	205	222
24 시간	134	127

실시예 8 - 습윤 와이프 폐기 강도: 습윤 조성물 추가량의 영향

실시예 3의 섬유성 기재를 실시예 4에 기재된 바와 같이 습윤 와이프로 전환시켰다. 모든 섬유성 기재에 대한 결합제 조성물은 실시예 1의 양이온성 결합제였다. 습윤 조성물은 4 중량％ NaCl 및 30 중량％ 에탄올을 함유하는 식염수 용액이었다. 습윤 조성물의 추가량은 건조 기재의 중량을 기준으로 50％(습기 기재) 내지 600％(과량의 액체)로 변화하였다. 각 유형의 습윤 와이프에 대한 폐기 강도를 실시예 7에 기재된 바와 같이 측정하였다.

하기 표 9는 측정된 MDWT 값을 나열하고, 이 표로부터의 데이터를 도 5에 도식화한다. 낮은 초기 추가량은 초기에 높은 강도를 제공하였다. 경수 중에 위치시킨 경우, 샘플의 강도는 나타낸 바와 같이 떨어졌다. 분산의 반응 속도가 크게 변하지 않은 것으로 보인다는 점이 주목된다. 이러한 반응 속도의 일관성은 광범위한 분야에서 습윤 와이프를 사용하는 데 유리하다.

다양한 염 농도를 갖는 습윤 와이프의 폐기 강도
	MDWT(g-force/in 폭)
	습윤 조성물 추가량
경수 중 침지 시간	50％	200％	400％	600％
0 시간	816	626	450	389
1 시간	269	264	238	233
5 시간	197	176	169	172
24 시간	116	126	120	105

따라서, 상기 상세한 설명은 이에 제한됨이 없이 예시적인 것으로 의도되며, 모든 등가물을 비롯한 하기 청구범위가 본 발명의 기술사상 및 범위를 정하기 위한 것임을 이해해야 한다.

Claims (25)

1. 섬유성 물질,

   상기 섬유성 물질을 일체형 웹으로 결합시키기 위한, 이온성 공중합체를 포함하는 결합제 조성물, 및

   물, 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 포함하는 습윤 조성물을 포함하며, 여기서 상기 결합제 조성물은 습윤 조성물 중에 불용성이고, 200 ppm 이하의 하나 이상의 다가 이온을 함유하는 물에 분산가능한 것인 습윤 와이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 비닐 관능 양이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 습윤 와이프.
3. 제2항에 있어서, 상기 비닐 관능 양이온성 단량체가 [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드, [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, [2-(메타크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로리드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드 및 [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 습윤 와이프.
4. 제1항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 하기 구조를 갖는 것인 습윤 와이프.

   

   상기 식 중, x는 1 내지 약 15 몰％이고, y는 약 60 내지 약 99 몰％이고, z는 0 내지 약 30 몰％이고,

   Q는 C₁-C₄ 알킬 암모늄, 4급 C₁-C₄ 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되고,

   Z, Z' 및 Z"는 독립적으로 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH- 및 -NHCO-로 이루어진 군으로부터 선택되고,

   R₁, R₁', R₁", R₂, R₂', R₂", R₃, R₃' 및 R₃"는 독립적으로 수소 및 메틸로 이루어진 군으로부터 선택되고,

   R₄는 C₁-C₄ 알킬이고,

   R₅는 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
5. 제1항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 하기 구조를 갖는 것인 습윤 와이 프.

   

   상기 식 중, x는 1 내지 약 15 몰％이고, y는 약 85 내지 약 99 몰％이고, R₄는 C₁-C₄ 알킬이다.
6. 제1항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산(AMPS), 2-메틸-2-프로펜 술폰산, 비닐 술폰산, 스티렌 술폰산, 2-술포프로필 메타크릴레이트, 3-술포프로필 아크릴레이트 및 그의 알칼리 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 비닐 관능 음이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 습윤 와이프.
7. 제1항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 비닐 관능 이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물이며, 상기 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체는 1 내지 4개의 탄소 원자로 된 알킬 측쇄를 갖는 하나 이상의 소수성 단량체를 포함하는 것인 습윤 와이프.
8. 제1항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 비닐 관능 이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물이며, 상기 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체는 분지형 또는 선형 알킬 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드 및 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 소수성 단량체를 포함하는 것인 습윤 와이프.
9. 제1항에 있어서, 상기 습윤 조성물이 NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃ 및 NaSO₄CH₃로 이루어진 군으로부터 선택된 약 0.3 중량％ 내지 약 10 중량％의 하나 이상의 염을 포함하는 것인 습윤 와이프.
10. 제1항에 있어서, 상기 습윤 조성물이 약 10 중량％ 내지 약 75 중량％의 유기 용매를 포함하는 것인 습윤 와이프.
11. 제1항에 있어서, 상기 유기 용매가 알코올, 케톤, 에테르, 아세테이트, 아민, 아미드, 술피드, 술폭시드 및 할로겐화된 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 습윤 와이프.
12. 제1항에 있어서, 상기 유기 용매가 에탄올, 이소-프로판올 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 습윤 와이프.
13. 제1항에 있어서, 습윤 조성물에 분산가능하지 않고, 200 ppm 이하의 하나 이상의 다가 이온을 함유하는 물에 분산가능한 습윤 와이프.
14. 이온성 공중합체를 포함하는 결합제 조성물을 섬유성 물질에 도포하여 섬유성 기재를 형성하고,

    물, 염 및 약 10 중량％ 이상의 유기 용매를 포함하는 습윤 조성물로 섬유성 기재를 습윤시키는 것을 포함하는,

    습윤 조성물에 분산가능하지 않고, 200 ppm 이하의 Ca²⁺ 및/또는 Mg²⁺ 이온을 함유하는 물에 분산가능한 습윤 와이프의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서, 섬유성 기재를 습윤시키기 전, 섬유성 기재를 건조시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
16. 제14항에 있어서, 섬유성 기재를 건조시킨 후 및 섬유성 기재를 습윤시키기 전, 와이프로서 섬유성 기재를 포장(packaging)하는 것을 추가로 포함하는 방법.
17. 제14항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 비닐 관능 양이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 비닐 관능 양이온성 단량체가 [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드, [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, [2-(메타크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로리드, (3-아크릴아미도프로필) 트리메틸 암모늄 클로리드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로리드, [2-(아크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드 및 [2-(메타크릴옥시)에틸] 디메틸벤질 암모늄 클로리드로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
19. 제14항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산(AMPS), 2-메틸-2-프로펜 술폰산, 비닐 술폰산, 스티렌 술폰산, 2-술포프로필 메타크릴레이트, 3-술포프로필 아크릴레이트 및 그의 알칼리 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 비닐 관능 음이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물인 방법.
20. 제14항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 비닐 관능 이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물이며, 상기 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체는 1 내지 4개의 탄소 원자로 된 알킬 측쇄를 갖는 하나 이상의 소수성 단량체를 포함하는 것인 방법.
21. 제14항에 있어서, 상기 이온성 공중합체가 비닐 관능 이온성 단량체 및 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체의 중합 생성물이며, 상기 하나 이상의 비이온성 비닐 단량체는 분지형 또는 선형 알킬 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드 및 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 소수성 단량체를 포함하는 것인 방법.
22. 제14항에 있어서, 상기 습윤 조성물이 NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃ 및 NaSO₄CH₃로 이루어진 군으로부터 선택된 약 0.3 중량％ 내지 약 10 중량％의 하나 이상의 염을 포함하는 것인 방법.
23. 제14항에 있어서, 상기 습윤 조성물이 약 10 중량％ 내지 약 75 중량％의 유기 용매를 포함하는 것인 방법.
24. 제14항에 있어서, 상기 유기 용매가 알코올, 케톤, 에테르, 아세테이트, 아민, 아미드, 술피드, 술폭시드 및 할로겐화된 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
25. 제14항에 있어서, 상기 유기 용매가 에탄올, 이소-프로판올 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.

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