KR20100038411A - 습윤 와이프용 방부제 조성물 - Google Patents

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앤드류 스자아크 란다
호세 웨르타
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 일반적으로 개인 위생 제품에 사용하기 위한 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 포함하는 방부제계를 포함한다. 조성물 중 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염의 중량비는 약 1:30 내지 약 1:100이다. 또한, 상기 조성물로 함침된 개인 위생 제품, 예를 들어 습윤 와이프가 개시되어 있다.

Description

습윤 와이프용 방부제 조성물{PRESERVATIVE COMPOSITIONS FOR MOIST WIPES}
본 발명은 일반적으로 개인 위생 제품에 사용하기 위한 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 포함하는 방부제계를 포함한다. 조성물 중 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염의 중량비는 약 1:30 내지 약 1:100이다. 또한, 상기 조성물로 함침된 개인 위생 제품, 예를 들어 습윤 와이프를 개시하고 있다.
개인 위생 제품은 많은 상이한 형태가 있으며, 예를 들어 크림, 로션, 페이스트, 액체, 샴푸, 흡수성 제품 및 습윤 와이프 등을 포함할 수 있다. 제품 안전성을 위해, 일반적으로 제품은 제조 또는 저장 동안 사용하기 전에 제품에 도입될 수 있는 임의의 미생물을 불활성화시키는 데 효과적인 방부제를 함유하는 것이 필요하다. 또한, 개인 위생 제품은, 제품으로부터 소비자에게로 물질이 전달될 가능성 때문에 문제가 있을 수 있는 체구(body orifice) 주변과 같은 피부 또는 점막에 직접 접촉하여 사용될 수 있기 때문에, 일반적으로 모든 가능한 방식으로 제품의 오염을 줄이는 것이 바람직한 방식이다. 개인 위생 제품에서 미생물 성장을 제어하는 데 대한 필요는 특히 수계 제품, 예를 들어 비이온성 수중유(oil-in-water) 에멀전 및 사전 함침된 와이프, 예를 들어 습윤 와이프에서 특히 중요하다.
제품에서 미생물의 성장 및 증식을 억제하는 것은 건강상의 우려를 피하는 것 이외에 또한 제품의 유용한 사용 수명을 증가시키고, 미생물의 오염으로 인한 변색, 이상한 냄새 또는 제품 성분의 분해를 방지한다.
허용가능한 수준으로 미생물 및 균류의 성장을 유지하는 데 도움을 주도록 개인 위생 제품에 혼입될 수 있는 수많은 사용가능한 방부제가 있다. 그러나, 일부 경우에 상업적인 방부제는 높은 사용 농도에서조차도 특정 유형의 미생물에 대한 약한 활성으로 인해 다양한 범위의 미생물에 대해 효과적인 제어를 제공할 수 없다. 다른 방부제는 인간 피부 또는 점막과 접촉하도록 설계된 제품, 예를 들어 개인 위생 제품과 조합하여 사용하기에 적합하지 않을 수 있다. 또한, 연방 정부 지침은 개인 위생 제품에 포함될 수 있는 특정 방부제의 양을 제한할 수 있다. 이와 같이, 개인 위생 제품에서 미생물에 의한 오염을 제어하는 데 사용될 수 있는 방부제의 양 및 유형에 대한 제한이 있다.
본 발명은 개인 위생 제품과 조합하여 사용될 수 있는 방부제계를 제공함으로써 상기 문제를 해결하였다. 방부제계는 함께 광범위한 종류의 미생물에 대해 효능을 갖는 방부제들의 조합을 포함한다.
본 발명은 일반적으로 개인 위생 제품과 함께 사용하기 위한 조성물에 관한 것이다. 조성물은 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 포함하는 방부제계를 포함한다. 조성물 중 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염의 중량비는 약 1:30 내지 약 1:100이다. 또한, 조성물로 함침된 개인 위생 제품, 예를 들어 습윤 와이프를 개시하고 있다.
일 양태에서, 본 발명은 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 상기 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염 또는 그의 유도체의 중량비 약 1:30 내지 약 1:100으로 포함하며, pH가 약 6.0 이하인 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 발명은 와이프 기재, 및 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염의 비 약 1:30 내지 약 1:100으로 포함하며, pH가 약 6.0 이하인 액체 조성물을 포함하는 습윤 와이프에 관한 것이다.
다른 목적 및 특징이 일부는 명백할 것이고 일부는 이후에 언급될 것이다.
본 발명은 일반적으로 개인 위생 제품과 함께 사용하기 위한 조성물에 관한 것이다. 조성물은 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 및 그의 유도체를 포함하는 방부제계를 포함한다. 조성물 중 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염의 중량비는 약 1:30 내지 약 1:100이다. 또한, 상기 조성물로 함침된 개인 위생 제품, 예를 들어 습윤 와이프를 개시하고 있다.
본 발명에 따르면, 벤조산 염 또는 그의 유도체와 조합된 메틸이소티아졸리논은 현행의 방부제 패키지에 비해 향상된 살균 효능을 제공하는 것이 발견되었다. 구체적으로, 메틸이소티아졸리논과 벤조산 염 또는 그의 유도체의 조합은 효모 및 곰팡이를 비롯한 광범위한 종류의 박테리아 및 균류에 대해 효과적인 살균제(microbicide)임이 발견되었다. 본원에서 사용된 "살균제"라는 용어는 미생물을 죽이거나, 성장을 억제하거나 또는 성장을 제어할 수 있는 화합물을 나타낸다. 살균제는 살박테리아제(bactericide), 살진균제(fungicide), 및 살조제(algaecide)를 포함한다. "미생물"이라는 용어는 예를 들어 균류 (효모 및 곰팡이 포함), 박테리아 및 조류를 포함한다.
예를 들면, 일 양태에서, 본 발명은 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체, 예를 들어 소듐 벤조에이트를 포함하는 방부제계에 관한 것이다. 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체의 조합은 각각의 방부제 단독 사용에 비해 향상된 방부 효과를 제공한다. 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체는 둘다 광범위한 살균성을 갖지만, 이들 두 방부제는 개별적인 반응기전에 의해 자신의 살균 효과를 나타내며, 조합하여 사용될 경우 전체적으로 보다 큰 살균 효과를 가능케 한다. 예를 들어, 메틸이소티아졸리논은 매우 우수한 살박테리아 효과를 나타내는 반면, 본원에 기술된 벤조산 염 및 그의 유도체는 곰팡이 및 효모에 특히 효과적이다.
또한 방부제계는 유익하게 상기 기술된 농도에서 피부 및 점막에 무해하고, 따라서 피부 또는 점막에 적용할 수 있는 조성물, 예를 들어 로션, 크림, 액체 등으로 적절한 제약적으로 허용가능한 담체(carrier)와 제형화될 수 있다. 조성물 중 방부제의 존재는 조성물에 대부분의 박테리아 및 균류에 대한 향상된 살균 효과 뿐만 아니라 조성물 수명을 개선시킨다. 본 발명의 방부제 함유 조성물은 유리하게도 습윤 와이프에 대한 방부제 효능의 CTFA 기준에 부합하고, 일부 미생물의 경우, 본원에 이후 기술될 실시예서 볼 수 있는 바와 같이 이들 지침을 초과한다.
다른 양태에서, 본 발명의 방부제 함유 조성물은 제품, 예를 들어 개인 위생 제품과 조합하여 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 조성물은 기재, 예를 들어 와이프 기재, 흡수성 기재, 직물 또는 천 기재, 또는 티슈 기재 내에 또는 그 위에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 방부제 함유 조성물은 개인 위생 제품, 예를 들어 와이프, 흡수 용품, 화장실용 티슈, 천 등에 혼입될 수 있다. 바람직한 일 실시양태에서, 방부제 함유 조성물은 와이프 기재와 조합하여 사용하여 습윤 와이프를 형성할 수 있는 액체 조성물이다.
전형적으로, 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체는 조성물 중에 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염 또는 그의 유도체의 중량비가 약 1:30 내지 약 1:100, 바람직하게는 약 1:40 내지 약 1:85, 보다 바람직하게는 약 1:50 내지 약 1:70으로 존재한다.
바람직하게는, 방부제 함유 조성물 중 메틸이소티아졸리논의 양은 약 0.005％ (w/w) 내지 약 0.01％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.0070％ (w/w) 내지 약 0.0095％ (w/w)의 양으로 조성물 중에 존재한다. 방부제 함유 조성물이 개인 위생 제품에 혼입되는 경우, 예를 들어 습윤 와이프에서 사용하기 위한 액체 (또는 습윤) 조성물인 경우, 메틸이소티아졸리논의 양은 조성물의 총 중량 기준임을 유의해야 한다.
방부제 함유 조성물 중 벤조산 염 또는 그의 유도체의 양은 바람직하게는 약 0.30％ (w/w) 내지 약 0.50％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.35％ (w/w) 내지 약 0.50％ (w/w), 보다 더 바람직하게는 약 0.40％ (w/w) 내지 약 0.50％ (w/w)이다. 방부제 함유 조성물이 개인 위생 제품에 혼입되는 경우, 예를 들어 습윤 와이프에서 사용하기 위한 액체 (또는 습윤) 조성물인 경우, 벤조산 염 또는 그의 유도체의 양은 조성물의 총 중량 기준임을 유의해야 한다.
바람직한 일 실시양태에서, 조성물은 약 0.005％ (w/w) 내지 약 0.01％ (w/w)의 메틸이소티아졸리논 및 약 0.30％ (w/w) 내지 약 0.50％ (w/w)의 벤조산 염 또는 그의 유도체를 포함한다.
본원에서 사용된 벤조산 염 또는 그의 유도체는 살균 특성을 갖는 벤조산의 임의의 염 또는 유도체일 수 있고, 바람직하게는 소듐 벤조에이트, 칼륨 벤조에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 벤조산 염 또는 그의 유도체는 물 중에 약 6.0 이하의 pH에서 가용성이다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 방부제계를 1종 이상의 통상적인 제약적으로 허용가능하고 상용성인 담체 물질과 배합하여 방부제 함유 조성물을 형성할 수 있다. 방부제 함유 조성물은 수용액, 겔, 밤(balm), 로션, 현탁액, 크림, 밀크, 고약(salve), 연고, 분무액, 에멀젼, 오일, 수지, 포말, 고체 막대, 에어로졸 등을 제한 없이 포함하는 다양한 형태를 취할 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 담체 물질은 연고, 로션, 크림, 고약, 에어로졸, 겔, 현탁액, 분무액, 포말 등에 대한 기재로서 화장품 및 의약품 분야에서의 용도가 널리 알려진 것들을 포함하고, 이들 분야에서 확립된 수준으로 사용될 수 있다.
적합한 담체 물질의 비제한적인 예는 물, 연화제, 스테롤 또는 스테롤 유도체, 천연 및 합성 지방 또는 오일, 점도 증강제, 레올로지 증강제, 폴리올, 계면활성제, 알코올, 에스테르, 실리콘, 점토, 전분, 셀룰로오스 및 다른 제약적으로 허용가능한 담체 물질을 포함한다. 당업자에게 인지되는 바와 같이, 조성물을 배합하는 데 사용될 수 있는 발명의 조성물 중 성분들의 상대적인 양은 조성물의 특성에 의해 결정될 것이다. 이 수준은 본원에 제공된 발명의 관점에서 반복적인 시험에 의해 결정할 수 있다.
예를 들면, 일 실시양태에서, 발명의 방부제 함유 조성물은 전형적으로 피부에 연화, 진정 및 윤활 및/또는 보습 작용을 하는 1종 이상의 연화제를 임의로 포함할 수 있다. 조성물에 혼입될 수 있는 적합한 연화제는 오일, 예를 들어 바세린계 오일, 바세린, 식물계 오일, 광물유, 천연유 또는 합성유, 알킬 디메티콘, 알킬 메티콘, 알킬디메티콘 코폴리올, 페닐 실리콘, 알킬 트리메틸실란, 디메티콘, 디메티콘 크로스폴리머(crosspolymer), 시클로메티콘, 라놀린 및 그의 유도체, 지방 에스테르, 글리세롤 에스테르 및 유도체, 프로필렌 글리콜 에스테르 및 유도체, 알콕실화 카르복실산, 알콕실화 알코올, 지방 알코올 및 이들의 조합물을 포함한다.
에스테르는 세틸 팔미테이트, 스테아릴 팔미테이트, 세틸 스테아레이트, 이소프로필 라우레이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 지방 알코올은 옥틸도데칸올, 라우릴, 미리스틸, 세틸, 스테아릴, 베헤닐 알코올, 및 이들의 조합을 포함한다. 에테르, 예를 들어 유카립톨, 세테르아릴 글루코시드, 디메틸 이소소르빅 폴리글리세릴-3-세틸 에테르, 폴리글리세릴-3 데실테트라데칸올, 프로필렌 글리콜 미리스틸 에테르 및 이들의 조합도 또한 연화제로서 적합하게 사용될 수 있다.
조성물은 바람직하게는 1종 이상의 연화제를 약 0.01％ (w/w) 내지 약 20％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.05％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w), 보다 더 바람직하게는 약 0.10％ (w/w) 내지 약 2％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 스테아롤 및 스테아롤 유도체는 콜레스테롤, 시토스테롤, 스티그마스테롤, 에르고스테롤, C10 내지 C30 콜레스테롤/라노스테롤 에스테르, 콜레칼시페롤, 콜레스테릴 히드록시스테아레이트, 콜레스테아릴 이소스테아레이트, 콜레스테릴 스테아레이트, 7-데히드로콜레스테롤, 디히드로콜레스테롤, 디히드로콜레스테릴 옥틸데카노에이트, 디히드로라노스테롤, 디히드로라노스테릴 옥틸데카노에이트, 에르고칼시페롤, 톨유 스테롤, 대두 스테롤 아세테이트, 라나스테롤, 대두 스테롤, 아보카도 스테롤, 지방 알코올 및 이들의 조합을 포함하되, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 스테롤, 스테롤 유도체 또는 스테롤과 스테롤 유도체의 혼합물을 약 0.01％ (w/w) 내지 약 10％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.05％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w), 보다 더 바람직하게는 약 0.1％ (w/w) 내지 약 1％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
발명의 조성물은 또한 천연 지방 및 오일을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 "천연 지방 또는 오일"이라는 용어는 지방, 오일, 정유(essential oil), 필수 지방산, 비필수 지방산, 인지질 및 이들의 조합을 포함하도록 의도되었다. 상기 천연 지방 및 오일은 필수 및 비필수 지방산의 공급원을 피부의 천연 장벽층에서 발견되는 것에 제공할 수 있다. 적합한 천연 지방 또는 오일은 시트러스 오일, 올리브유, 아보카도유, 아프리코트유(apricot oil), 바바수유(babassu oil), 보리지유(borage oil), 카멜리아유, 카놀라유, 캐스터유, 코코넛유, 옥수수유, 면실유, 에무유(emu oil), 달맞이꽃유(evening primrose oil), 수소화 면실유, 수소화 팜 커넬유(hydrogenated palm kernel oil), 말레화 대두유, 미도폼유(meadowfoam oil), 팜 커넬유, 땅콩유, 채종유(rapeseed oil), 포도씨유, 홍화유, 스핑고지질(sphingolipid), 씨 아몬드유(seed almond oil), 톨유, 라우르산, 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산, 스테아릴 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 베헤닐 알코올, 로즈 힙 오일(rose hip oil), 칼렌둘라유, 카모마일유, 유칼리투스유, 노간주 오일(juniper oil), 샌들우드 오일(sandlewood oil), 티트리 오일(tea tree oil), 해바라기유, 대두유 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 지방 및 오일을 약 0.01％ (w/w) 내지 약 20％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.05％ (w/w) 내지 약 10％ (w/w), 보다 더 바람직하게는 약 0.1％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
임의로는, 예를 들어, 개인 위생 제품에 조성물을 혼입할 때, 점도를 증가시키고 조성물을 안정화시키는 데 도움을 주도록 1종 이상의 점도 증강제를 조성물에 첨가하여 조성물의 이동을 감소시키고, 피부로의 전달을 개선시킬 수 있다. 적합한 점도 증강제는 폴리올레핀 수지, 친유성/오일 증점제, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌, 실리카, 실리카 실릴레이트, 실리카 메틸 실릴레이트, 콜로이드성 실리콘 이산화물, 세틸 히드록시 에틸 셀룰로오스, 다른 유기적으로 개질된 셀룰로오스, PVP/데칸 공중합체, PVM/MA 데카디엔 크로스폴리머, PVP/에이코센 공중합체, PVP/헥사데칸 공중합체, 점토, 카르보머(carbomer), 아크릴계 증점제 및 이들의 조합을 포함한다.
조성물은 1종 이상의 점도 증강제를 바람직하게는 약 0.01％ (w/w) 내지 약 25％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.05％ (w/w) 내지 약 10％ (w/w), 보다 더 바람직하게는 약 0.1％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
발명의 조성물은 임의로 레올로지 증강제를 더 포함할 수 있다. 레올로지 증강제는 조성물이 쉽게 개인 위생 제품의 표면 상에 남아 있고, 실질적으로 제품의 내부로 이동하지 않으면서 조성물의 피부로의 이동에 실질적으로 영향을 미치지 않도록 조성물의 융점 점도를 증가시키는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 레올로지 증강제는 조성물이 상승된 온도에서, 예를 들어 저장 및 이송 동안 직면하는 온도에서 높은 점도를 유지하는 데 도움을 준다.
적합한 레올로지 증강제는 알파-올레핀과 스티렌의 조합물 단독으로 또는 광유 또는 바세린과 함께, 이관능성 알파-올레핀과 스티렌의 조합물 단독으로 또는 광유 또는 바세린과 함께, 알파-올레핀과 이소부텐의 조합물 단독으로 또는 광유 또는 바세린과 함께, 에틸렌/프로필렌/스티렌 공중합체 단독으로 또는 광유 또는 바세린과 함께, 부틸렌/에틸렌/스티렌 공중합체 단독으로 또는 광유 또는 바세린과 함께, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌 폴리이소부틸렌, 폴리이소부텐, 폴리이소부틸렌, 덱스트린 팔미테이트, 덱스트린 팔미테이트 에틸헥사노에이트, 스테아로일 이눌린, 스테아르알코늄 벤토나이트, 디스테아라디모늄 헥토라이트, 및 스테아르알코늄 헥토라이트, 스티렌/부타디엔/스티렌 공중합체, 스티렌/이소프렌/스티렌 공중합체, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 공중합체, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 공중합체, (스티렌-부타디엔) n 중합체, (스티렌-이소프렌) n 중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 및 스티렌-에틸렌/프로필렌 공중합체 및 이들의 조합을 포함한다. 구체적으로, 레올로지 증강제, 예를 들어 광유 및 에틸렌/프로필렌/스티렌 공중합체, 및 광유 및 부틸렌/에틸렌/스티렌 공중합체 (펜레코사(Penreco)로부터의 버사겔(Versagel) 블렌드)가 특히 바람직하다. 또한, 비스타넥스(Vistanex, 엑슨사(Exxon)) 및 프레스퍼스 (Presperse, 아모코사(Amoco)) 중합체가 특히 적합한 레올로지 증강제이다.
본 발명의 조성물은 적합하게는 1종 이상의 레올로지 증강제를 약 0.1％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
바람직한 일 실시양태에서, 방부제 함유 조성물은 물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방부제 함유 조성물이 하기 기술된 것과 같은 습윤 와이프에 사용하기 위한 습윤 조성물인 경우, 조성물은 전형적으로 물을 포함할 것이다. 조성물은 적합하게는 물을 약 0.1％ (w/w) 내지 약 99％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 10％ (w/w) 내지 약 90％ (w/w), 보다 더 바람직하게는 약 30％ (w/w) 내지 약 85％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
조성물은 또한 유기 또는 무기 염을 포함할 수 있다. 방부제 함유 조성물이 하기에 기술된 바와 같은 분산성 습윤 와이프에 사용하기 위한 습윤 조성물인 경우에, 조성물에 존재하는 염은 불용화제일 수 있고, 습윤 조성물 존재시 와이프 베이스시트를 안정화시키는 데 도움을 줄 수 있다. 적합한 염의 예는 염화나트륨, 마그네슘 술페이트, 소듐 술페이트, 마그네슘 클로라이드, 소듐 메틸 술페이트 아연 클로라이드, 암모늄 술페이트, 소듐 아스파테이트, 소듐 숙시네이트, 시트르산 트리나트륨 염, 모노소듐 글루타메이트, 소듐 말레이트, 소듐 락테이트, 아스파르트산, 소듐 글루코네이트, 칼슘 시트레이트 말레이트, 칼슘 락테이트, 마그네슘 아스파테이트, 마그네슘 숙시네이트, 마그네슘 시트레이트 (1:1), 마그네슘 시트레이트 (3:2), 마그네슘 시트레이트 말레이트, 마그네슘 소듐 시트레이트, 마그네슘 말레이트, 마그네슘 글루타메이트, 마그네슘 락테이트, 마그네슘 글루코네이트, 글리신, 알라닌, 세린, 베타인, 타우린, 폴리(MAH) 나트륨 염, 폴리(에틸렌-알트-말레산) 마그네슘 염, 폴리(.45MAH/.55AA) 나트륨 염, 폴리비닐 아민 포르메이트, 폴리(비닐 알코올), 폴리(아크릴산) 나트륨 염, 폴리(에틸렌-알트-말레산) 나트륨 염, 및 이들의 조합을 포함한다. 상기 실시양태에서, 조성물은 적합하게는 염을 약 0.1％ (w/w) 내지 약 10.0％ (w/w), 바람직하게는 약 0.5％ (w/w) 내지 약 5.0％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
다른 실시양태에서, 조성물은 임의로는 산, 예를 들어 말산을 포함할 수 있다. 조성물의 pH를 원하는 수준으로 조정하기 위해 조성물에 산이 포함될 수 있다. 따라서, 조성물은 적합하게는 산을 약 0.01％ (w/w) 내지 약 0.5％ (w/w), 보다 바람직하게는 약 0.05％ 내지 약 0.30％ (w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
방부제의 최대 효과를 유지하기 위해, 일반적으로 본원에 기술된 방부제 함유 조성물의 pH가 약 6.0 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 방부제 함유 조성물의 pH는 약 4.2 내지 약 5.8이고, 보다 바람직하게는 약 4.5 내지 약 5.5이다. 방부제계가 약 4.2 미만의 pH에서 더 효율적일 것이지만, 방부제계가 피부와 접촉하는 제품에 혼입된 예에서, 피부의 손상이나 자극을 피하기 위해 방부제 함유 조성물의 pH는 전형적으로 약 4.2 이상인 것이 바람직하다.
상기 기술된 pH 값은 사용자의 신체(예를 들어, 피부)에 접촉할 것인 조성물의 pH를 나타냄을 유의해야 한다. 예를 들어, 본 명세서의 다른 부분에 기재된 경우, 방부제계는 습윤 와이프와 함께 사용하기 위한 습윤 조성물에 혼입할 수 있다. 그러나, 다른 와이프 구성성분, 예를 들어 베이스시트 구성성분 또는 첨가제는 방부제 함유 습윤 조성물의 전체적인 pH를 다소 변경할 수 있다. 따라서, 본원에 기술된 방부제 함유 조성물의 pH는 와이프 기재와의 접촉 또는 다른 개인 위생 제품에 혼입 전에 다소 상이할 수 있다.
본 발명의 조성물은 추가로 당업계에 확립된 방식으로 당업계에 확립된 수준에서 제약 조성물에서 통상적으로 발견되는 부가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 제약적으로 활성인 추가 조합 치료용 상용성 물질, 예를 들어 항균제, 산화 방지제, 구충제, 항가려움제, 항진균제, 방부 활성물질, 생리 활성물질, 수렴제, 각질용해제, 국소 마취제, 자극 방지제, 홍반 방지제, 피부연화제(skin soothing agent), 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 다른 적합한 첨가제는 착색제, 탈취제, 향료, 향수, 에멀젼제, 소포제, 윤활제, 천연 보습제, 피부 조절제, 피부 보호제 및 피부 유익제(예를 들어, 알로에 베라 및 라포나이트), 용매, 용해제, 현탁제, 습윤제, 보습제, 방부제, 분사제, 염료 및/또는 안료, 및 이들의 조합을 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명의 방부제 함유 조성물은 제품, 예를 들어 개인 위생 제품과 조합하여 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 조성물은 기재, 예를 들어 와이프 기재, 흡수성 기재, 직물 또는 천 기재, 또는 티슈 기재 등의 안에 또는 그 위에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 개인 위생 제품, 예를 들어 와이프, 흡수 용품, 화장용 티슈, 천 등에 혼입될 수 있다. 보다 구체적으로, 방부제 함유 조성물은 와이프, 예를 들어 습윤 와이프, 손 와이프, 세안용 와이프, 화장용 와이프 등 또는 흡수 용품, 예를 들어 기저귀, 배변훈련용 팬티, 성인 실금 제품, 여성 위생 제품 등에 혼입될 수 있다. 바람직한 일 실시양태에서, 방부제 함유 조성물은 습윤 와이프를 형성하도록 와이프 기재와 조합하여 사용될 수 있거나 또는 분산성 습윤 와이프와 조합하여 사용하기 위한 습윤 조성물일 수 있는 액체 조성물이다.
본원에서 기술된 방부제 함유 조성물은 분산성 습윤 와이프에서 사용하기 위한 습윤 조성물의 관점에서 주로 논의되지만, 다른 비분산성 습윤 와이프 및 상기 기술된 것들과 같은 다수의 개인 위생 제품과 조합하여 사용될 수도 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 하나의 특히 바람직한 실시양태에서, 방부제계는 분산성 습윤 와이프에서 사용하기 위한 습윤 조성물에 혼입된다. 분산성 습윤 와이프는 바람직하게는 촉발성(triggerable) 중합체와 접착 결합될 수 있다. "촉발성"이라는 용어는 상기 중합체가 습윤 와이프에 원하는 사용중(in-use) 강도를 선택적으로 제공하는 능력, 및 또한 예를 들어, 화장실에서 발견되는 것과 같은 수도물에 노출될 경우 습윤 와이프가 분산되도록 충분한 강도를 손실하는 능력을 제공하는 능력을 나타낸다.
습윤 와이프는 또한 본원에 개시된 방부제계를 포함할 수 있는, "습윤 조성물"이라고 부르는 수용액으로 습윤되는 부직 재료를 포함할 수 있다. 부직 재료는 부직포 또는 부직 웹을 포함할 수 있다. 부직포는 섬유성 물질을 포함하지만, 반면에 부직 웹은 섬유 물질 및 결합제 조성물을 포함할 수 있다.
습윤 조성물은 바람직하게는 결합제 조성물의 불용성을 유지하고, 불용화제를 함유한 수성 조성물을 포함할 수 있다. 습윤 와이프가 수도물에 노출될 때, 습윤 조성물이 희석되고, 결합제 조성물은 바람직하게는 강도를 잃어 습윤 와이프의 수반되는 붕괴 및 분산을 유도한다. 따라서, 결합제 조성물 및 습윤 조성물의 조합은 바람직하게는 습윤 와이프의 사용중 강도 및 특성을 유지하는 데 필요한 구조 일체성 또는 응집성에 기여하면서, 또한 원하는 조건 하에서 습윤 와이프의 선택적 붕괴 또는 분산을 가능케 한다.
습윤 와이프의 부직 웹은 섬유 물질을 결합제 조성물과 함께 분무함으로써 생성될 수 있고, 여기서 결합제 조성물은 촉발성 중합체 및 임의로 다른 성분, 예를 들어 보조결합제 및/또는 블록킹 방지제를 포함하는 혼합물 또는 용액을 포함한다.
부직 재료
다수의 개인 위생 제품에서, 특히 습윤 와이프에 있어서, 부직 재료가 바람직한 기재이다. 상기 논의된 바와 같이, 두가지 유형의 부직 재료, "부직포" 및 "부직 웹"이 본원에 기술되어 있다. 본원에서 사용된 부직포는 매트-같은 방식으로 랜덤 배열된 개개의 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖지만 결합제 조성물을 포함하지 않는 시트를 포함하는 섬유성 물질 또는 기재를 포함한다. 부직포는 에어레이드(air-laid) 공정, 셀룰로오스-기재 티슈 또는 타월 등의 경우 습식-레이 공정, 수력얽힘 공정, 스테이플 섬유 카딩 및 본딩, 및 용액 방적을 포함하되, 이에 제한되지는 않는 다양한 방법으로부터 제조될 수 있다.
부직포가 결합제 조성물을 포함하지 않기 때문에, 부직포를 형성하는 데 사용되는 섬유성 기재는 바람직하게는 부직 웹을 형성하는 데 사용되는 섬유성 기재보다 큰 응집성 및/또는 인장 강도를 가질 수 있다. 이러한 이유로 수력얽힘을 통해 생성된 섬유성 기재를 포함하는 부직포는 부직포의 형성에 특히 바람직할 수 있다. 수력얽힘 섬유성 물질은 부직포를 포함하는 습윤 와이프에 대한 바람직한 사용중 강도 특성을 제공할 수 있다.
부직 웹에 관하여서는, 결합제 조성물을 섬유성 물질 또는 기재에 적용하고, 다양한 기술을 사용하여 부직 웹을 형성할 수 있다. 부직 웹을 형성하는 데 사용된 섬유성 물질은 결합제 조성물로 처리하기 전에 바람직하게는 비교적 낮은 습윤 응집 강도를 가질 수 있다. 즉, 섬유성 기재가 결합제 조성물에 의해 함께 결합되어 있는 경우, 상기 부직 웹을 화장실이나, 씽크대에서 발견되는 수도물에 넣을 때 부직 웹은 바람직하게는 파쇄될 것이다. 따라서, 섬유성 물질의 종류는 부직포 형성 또는 부직 웹 형성에 사용되는 지에 따라 좌우될 수 있다. 또한, 섬유성 물질을 이루는 섬유는 이들이 부직 웹 또는 부직포에 사용되는지에 기초하여 선택될 수도 있다.
섬유성 물질을 형성하는 섬유는 천연 섬유, 합성 섬유 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 섬유의 선택은 예를 들면 완성된 기재의 의도된 최종 용도, 섬유 단가, 및 섬유가 부직 포 또는 부직 웹에 사용될 것인지에 의존할 수 있다. 예를 들어, 적합한 섬유는 목면, 마, 황마, 대마, 모, 목재 펄프 등과 같은 천연 섬유를 포함하되, 이에 제한되지 않을 수 있다. 유사하게, 적합한 섬유는 또한 비스코스 레이온 및 쿠프르암모늄 레이온과 같은 재생 셀룰로오스계 섬유; 셀룰로오스 아세테이트와 같은 개질된 셀룰로오스계 섬유; 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 등으로부터 유래된 것들과 같은 합성 섬유를 포함할 수 있다. 위에 간단하게 논의한 것과 같이, 재생된 셀룰로오스 섬유는 그 모든 다양한 레이온 뿐만 아니라, 재생된 셀룰로오스 및 리오셀(Lyocell)과 같은 용매-방적 셀룰로오스를 포함하는, 비스코스 또는 화학적으로 개질된 셀룰로오스로부터 유래된 여타 섬유를 포함한다. 목재 펄프 섬유 중에서, 연질목 및 경질목 섬유를 포함하여, 임의의 공지된 제지용 섬유가 사용될 수 있다. 섬유는 예를 들면, 화학적으로 펄프화 또는 기계적으로 펄프화되거나, 표백되거나 표백되지 않거나, 신규 또는 재생이거나, 고수율 또는 저수율 등일 수 있다. 머서 가공된 펄프, 화학적으로 경직화 또는 가교된 섬유 또는 술폰화 섬유 등과 같이 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유가 사용될 수 있다.
뿐만 아니라, 미생물에 의해 생산된 셀룰로오스 및 기타 셀룰로오스계 유도체가 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "셀룰로오스계"라는 용어는, 주성분으로 셀룰로오스를 갖는, 구체적으로 적어도 50 중량％의 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체를 포함하는 임의의 물질을 포함하는 의미이다. 즉, 상기 용어는 목면, 전형적인 목재 펄프, 비-목재 셀룰로오스계 섬유, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 레이온, 열기계적 목재 펄프, 화학적 목재 펄프, 탈접착된 화학적 목재 펄프, 밀크위드(milkweed), 또는 박테리아의 셀룰로오스를 포함한다. 전술한 섬유 중 임의의 1종 이상의 블렌드가 필요에 따라 사용될 수도 있다.
섬유성 물질은 단일 층 또는 다수 층으로부터 형성될 수 있다. 다수 층의 경우, 층들은 일반적으로 병렬 또는 표면-대-표면의 관계로 배치되고, 층들의 전부 또는 일부는 인접한 층에 결합될 수 있다. 섬유성 물질은 또한 각각의 별도 섬유성 물질이 상이한 종류의 섬유로부터 형성될 수 있는 복수의 별도 섬유성 물질로부터 형성될 수도 있다. 섬유성 물질이 다층을 포함하는 경우, 결합제 조성물은 상기 섬유성 물질의 전체 두께에 적용되거나, 각각의 개별 층을 별도로 처리한 다음 병렬의 관계로 다른 층과 조합하여 완성된 섬유성 물질을 형성할 수 있다.
에어레이드 부직포가 습윤 와이프에 사용하기 특히 적합하다. 에어레이드 부직포의 기본 중량은 약 0.5 내지 10의 데니어 및 약 6 내지 15 밀리미터의 길이를 갖는 스테이플 섬유의 경우 1 평방 미터 당 약 20 내지 약 200 그램(gsm)의 범위일 수 있다. 습윤 와이프는 일반적으로 약 0.025 g/cc 내지 약 0.2 g/cc의 섬유 밀도를 가질 수 있다. 습윤 와이프는 일반적으로 약 20 gsm 내지 약 150 gsm의 기본 중량을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 기본 중량은 약 30 내지 약 90 gsm일 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 기본 중량은 약 50 gsm 내지 약 75 gsm일 수 있다.
에어레이드 부직 베이스시트의 제조 방법은 예를 들어 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 공개 특허 출원 제2006/0008621호에 기술되어 있다.
결합제 조성물
일 실시양태에서, 결합제 조성물은 촉발성 중합체를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 결합제 조성물은 촉발성 중합체, 보조결합제 중합체 및/또는 블록킹 방지제, 예를 들어 본 명세서에 그 전문이 참조로 포함되는 미국 공개 특허 출원 제2007/0141936호에 개시되어 있는 것들을 포함할 수 있다. 습윤 와이프에 습윤 조성물의 존재시 사용중 강도 및 수도물 중 선택적 분산가능성을 제공하는 것 이외에, 결합제 조성물은 바람직하게는 다른 다양한 바람직한 특성을 갖는다. 예를 들어, 결합제 조성물은 바람직하게는 상업적 규모로 처리할 수 있고 (즉, 예를 들어 분무에 의해 결합제를 대규모로 신속하게 도포할 수 있음), 또한 바람직하게는 저렴할 수 있다. 결합제 조성물은 또한 바람직하게는 허용가능한 수준의 시트 습윤성을 제공할 수 있다. 또한, 결합제 조성물을 포함하는 습윤 와이프의 모든 구성 성분은 바람직하게는 비독성이고 비교적 경제적일 수 있다.
부직 웹에 존재하는 결합제 조성물의 양은 바람직하게는 부직 웹의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 약 65 중량％ 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 결합제 조성물은 부직 웹의 총 중량을 기준으로 약 7 내지 약 35 중량％로 포함될 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 결합제 조성물은 부직 웹의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 25 중량％로 포함될 수 있다. 가장 바람직하게는, 결합제 조성물은 부직 웹의 총 중량을 기준으로 약 15 내지 20 중량％로 포함될 수 있다. 결합제 조성물의 양은 바람직하게는 사용중에는 일체성을 갖지만, 수도물에 담갔을 때 신속하게 분산시키는 부직 웹을 생성한다.
수도물의 조성은 물 공급원에 크게 의존하여 변할 수 있다. 따라서, 결합제 조성물은 바람직하게는 충분한 강도를 손실하여 습윤 와이프가 미국 전체에 걸쳐 (및 전세계에 걸쳐) 발견되는 대부분의 수도물 조성 범위를 포함하는 수도물에 분산되도록 할 수 있다. 따라서, 수도물 중 주 성분을 미국 수도물 공급원의 대부분을 포함하는 범위의 대표적인 농도로 함유하는 수용액에서 결합제 조성물의 분산가능성을 평가하는 것이 중요하다. 음용수에서 전형적으로 발견되는 주요 무기 이온은 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 비카르보네이트, 술페이트 및 클로라이드이다. 미국 수자원 협회(American Water Works Association (AWWA))에서 1996년에 수행한 최근 연구에 기초하면, 조사된 미국 자치시의 수도시설의 대부분 (지하수 및 표층수 공급원 모두)은 약 500 ppm 이하의 무기 성분의 총 용해된 고형분을 갖는다. 이 500 ppm의 총 용해된 고형분의 수준은 또한 미국 환경 보호국(U.S. Environmental Protection Agency)에서 설정한 2차 음용수 기준을 나타낸다. 수도물 공급원 중 총 용해된 고형분 수준에서 칼슘 및 마그네슘 농도를 나타내는 평균 물 경도는 약 250 ppm (CaCO3 당량)이었고, 또한 이는 AWWA에 의해 조사된 대부분의 자치시의 수도시설에 대한 물 경도를 포함한다. 미국 지질 조사(USGS)에 의해 정의된 바와 같이, 250 ppm 당량 CaCO3의 물 경도는 "매우 경수"로 간주될 수 있다. 유사하게, 상기 연구에서 보고된 500 ppm 총 용해된 고형분에서의 평균 비카르보네이트 농도는 약 112 ppm이었고, 또한 이는 조사된 대부분의 자치시의 수도시설의 비카르보네이트, 또는 알칼리도를 포함한다. USGS에 의한 미국에서 가장 큰 도시 중 100개의 최종처리된 물 공급원에 대한 최근 연구는 약 100 ppm의 술페이트 수준이 최종처리된 물 공급원의 대부분을 커버하는 데 충분하다고 제안하고 있다. 유사하게, 각각 50 ppm 이상의 나트륨 및 클로라이드 수준은 미국의 최종처리된 물 공급원의 대부분을 커버하는 데 충분할 것이다. 따라서, 상기 최소 요건에 부합하는 수도물 조성물 중에서 강도를 잃을 수 있는 결합제 조성물은, 또한 칼슘, 마그네슘, 비카르보네이트, 술페이트, 나트륨 및 클로라이드의 다양한 성분을 갖는 보다 낮은 총 용해된 고형분의 수도물 조성물에서도 강도를 손실해야 한다.
지역에 걸쳐 (및 전세계에 걸쳐서) 결합제 조성물의 분산가능성을 보장하기 위해, 결합제 조성물은 바람직하게는, 약 100 ppm 이하의 총 용해된 고형분을 함유하고 CaCO3 당량 경도가 약 55 ppm 이하인 물 중에서 가용성일 수 있다. 보다 바람직하게는, 결합제 조성물은 약 300 ppm 이하의 총 용해된 고형분 및 약 150 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 함유하는 물에서 가용성일 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 결합제 조성물은 약 500 ppm 이하의 총 용해된 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 함유하는 물에서 가용성일 수 있다.
촉발성 중합체
상기 논의된 바와 같이, 결합제 조성물은 촉발성 중합체, 및 임의로 블록킹 방지제 및/또는 보조결합제를 포함할 수 있다. 다양한 촉발성 중합체를 사용할 수 있다. 촉발성 중합체의 일 유형은 희석 촉발성 중합체이다. 희석 촉발성 중합체의 예는 불용화제가 염인 습윤 조성물과 조합하여 사용될 수 있는 이온-감응성 중합체를 포함한다. 다른 희석 촉발성 중합체가 또한 사용될 수 있으며, 여기서 상기 희석 촉발성 중합체는 다양한 불용화제, 예를 들어 유기 또는 중합체성 화합물을 사용하여 습윤제와 조합하여 사용된다.
촉발성 중합체가 온도 감응성 중합체, 및 pH 감응성 중합체를 비롯한 다양한 중합체로부터 선택될 수 있지만, 촉발성 중합체는 바람직하게는 이온 감응성 중합체를 포함하는 희석 촉발성 중합체일 수 있다. 이온 감응성 중합체가 1종 이상의 단량체 (여기서, 1종 이상이 음이온성 관능기를 함유함)로부터 유도되는 경우, 이온 감응성 중합체를 음이온성 이온 감응성 중합체로 부른다. 이온 감응성 중합체가 1종 이상의 단량체 (여기서, 1종 이상이 양이온성 관능기를 함유함)로부터 유도되는 경우, 이온 감응성 중합체를 양이온성 이온 감응성 중합체로 부른다. 음이온성 이온 감응성 중합체의 예는 본 명세서에 그 전문이 참조로 포함되는 미국 특허 제6,423,804호에 기술되어 있다.
양이온성 이온 감응성 중합체의 예는 본 출원과 개시된 내용 또는 정의가 일치하지 않는 경우 본원의 개시된 내용 및 정의가 사용되는 것으로 한 것을 제외하고는, 본원에 그 전체가 포함된 미국 특허 출원 공개 제2003/0026963 A1호; 동 제2003/0027270 A1호; 동 제2003/0032352 A1호; 동 제2004/0030080 A1호; 동 제2003/0055146 A1호; 동 제2003/0022568 A1호; 동 제2003/0045645 A1호; 동 제2004/0058600 A1호; 동 제2004/0058073 A1호; 동 제2004/0063888 A1호; 동 제2004/0055704 A1호; 동 제2004/0058606 A1호; 및 동 제2004/0062791 A1호 및 미국 특허 제7,070,854호; 동 제7,141,519호; 및 동 제7,157,389호에 개시되어 있다.
바람직하게는, 이온 감응성 중합체는 습윤 조성물 중에 불용성일 수 있고, 습윤 조성물은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기 염으로 이루어질 수 있는 약 0.3 중량％ 이상의 불용화제를 포함한다. 보다 바람직하게는, 이온 감응성 중합체는 습윤 조성물에 불용성일 수 있고, 여기서 습윤 조성물은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기염으로 이루어질 수 있는 약 0.1％ 내지 약 10 중량％의 불용화제를 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 이온 감응성 중합체는 습윤 조성물에서 불용성일 수 있으며, 여기서 습윤 조성물은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기염을 포함하는 약 0.5％ 내지 약 5 중량％의 불용화제를 포함한다. 특히 바람직하게는, 이온 감응성 중합체는 습윤 조성물에 불용성일 수 있고, 여기서 습윤 조성물은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 1종 이상의 무기 및/또는 유기염을 포함하는 약 1.0 중량％ 내지 약 4.0 중량％의 불용화제를 포함한다. 적합한 1가 이온은 Na+ 이온, K+ 이온, Li+ 이온, NH4 + 이온, 저분자량 4급 암모늄 화합물 (예를 들어, 임의의 측면기 상에 5개 미만의 탄소를 갖는 것들), 및 이들의 조합을 포함하되, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 2가 이온은 Zn2+, Ca2 + 및 Mg2 +를 포함하되, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 1가 및 2가 이온은 NaCl, NaBr, KCl, NH4Cl, Na2SO4, ZnCl2, CaCl2, MgCl2, MgSO4, 및 이들의 조합을 포함하되, 이에 제한되는 것은 아니다. 전형적으로, 알칼리 금속 할라이드는 가격, 순도, 낮은 독성 및 활용성으로 인해 가장 바람직한 1가 또는 2가 이온이다. 특히 바람직한 염은 NaCl이다.
바람직한 실시양태에서, 이온 감응성 중합체는 바람직하게는 염화나트륨을 함유하는 습윤 조성물과 조합하여 충분한 사용중 강도 (전형적으로는 300 g/in. 초과)를 부직 웹에 제공한다. 상기 부직 웹은 수도물에 분산성이고, 바람직하게는 24 시간 이내에 대부분의 습윤 강도를 잃을 수 있다 (100 g/in. 미만).
다른 바람직한 실시양태에서, 이온 감응성 중합체는 양이온성 감응성 중합체를 포함할 수 있고, 양이온성 감응성 중합체는 96 몰％ 메틸 아크릴레이트 및 4 몰％ [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 클로라이드의 중합 생성물인 양이온성 폴리아크릴레이트이다.
보조결합제 중합체
상기 논의된 바와 같이, 결합제 조성물은 촉발성 중합체, 및 임의로 블록킹 방지제 및/또는 보조결합제를 포함할 수 있다. 결합제 조성물이 촉발성 중합체 및 보조결합제를 포함하는 경우, 촉발성 중합체 및 보조결합제는 바람직하게는 수용액에 서로 상용성일 수 있어서, 1) 연속 공정에서 섬유 기재에 결합제 조성물을 손쉽게 도포하게 하고, 2) 결합제 조성물의 분산가능성에 방해하는 것을 억제한다. 따라서, 촉발성 중합체가 음이온성 이온 감응성 중합체인 경우, 음이온성, 비이온성 또는 매우 약한 양이온성인 보조 결합제가 바람직할 수 있다. 촉발성 중합체가 양이온성 이온 감응성 중합체인 경우, 양이온성, 비이온성 또는 매우 약한 음이온성인 보조 결합제가 바람직할 수 있다. 또한, 보조결합제는 바람직하게는, 부직 웹의 분산가능성을 간섭하도록 공유 결합에 의해 부직 재료에 실질적인 접착을 제공하지 않는다.
보조결합제의 존재는 다수의 바람직한 품질을 제공할 수 있다. 예를 들어, 보조결합제는 결합제 조성물이 촉발성 결합제 단독에 비해 향상된 분무성을 갖도록 촉발성 중합체의 전단 점도를 감소시키는 역할을 할 수 있다. "분무성"이라는 용어를 사용함으로써, 상기 중합체가 분무에 의해 섬유 물질 또는 기재에 도포될 수 있고, 상기 중합체가 기재의 표면에 걸쳐 균일하게 분산되고 상기 중합체가 기재 내로 침투되는 것을 의미한다. 보조결합제는 또한 촉발성 중합체만이 적용되는 부직 웹의 강성(stiffness)에 비해 부직 웹의 강성을 감소시킬 수 있다. 보조결합제가 촉발성 중합체의 유리 전이 온도 (Tg)보다 낮은 유리 전이 온도 (Tg)를 갖는다면 감소된 강성이 달성될 수 있다. 또한, 보조결합제는 촉발성 중합체보다 저렴할 수 있고, 필요한 촉발성 중합체의 양을 감소시킴으로써 결합제 조성물의 비용을 감소시키는 역할을 할 수 있다. 따라서, 습윤 와이프의 분산가능성 및 사용중 강도 특성이 나빠지지 않도록 하는 정도로 결합제 조성물에서 가능한 최대량의 보조결합제를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 보조결합제는 결합제 조성물 중 촉발성 중합체의 일부를 대체하고, 대략 동일한 인장 강도를 갖지만 결합제 조성물에 촉발성 중합체만을 함유하는 습윤 와이프에 대비해 소정의 강도 수준을 달성하여 낮은 강성; 보다 우수한 촉감 특성 (예를 들어, 윤활 또는 평활함) 또는 감소된 비용의 특성 중 하나 이상을 제공한다.
일 실시양태에서, 결합제 조성물의 질량을 기준으로, 결합제 조성물에 존재하는 보조결합제는 약 10％ 이하, 보다 바람직하게는 약 15％ 이하, 보다 바람직하게는 20％ 이하, 보다 바람직하게는 30％ 이하, 보다 바람직하게는 45％ 이하일 수 있다. 결합제 조성물의 고체 질량을 기준으로 보조결합제의 예시적인 범위는 약 1％ 내지 약 45％, 약 25％ 내지 약 35％, 약 1％ 내지 약 20％, 약 5％ 내지 약 25％를 포함할 수 있다.
보조결합제는 당업계에 공지된, 폭넓게 다양한 중합체로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 보조결합제는 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트), 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(스티렌-아크릴), 비닐 아크릴 삼원중합체, 폴리에스테르 라텍스, 아크릴 에멀젼 라텍스, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌-비닐클로라이드 공중합체, 카르복실화 비닐 아세테이트 라텍스 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다양한 추가 보조결합제 중합체의 예는 본원에 그 전문이 포함된 미국 특허 제6,653,406호 및 미국 공개 특허 출원 제2003/00326963호에 논의되어 있다.
블록킹 방지제 및 블록킹 코팅 중합체
상기 기술된 바와 같이, 결합제 조성물은 임의로는 블록킹 방지제 또는 블록킹 방지 코팅을 포함할 수 있다. 블록킹 방지제 및 블록킹 방지 코팅은 2개의 인접한 층의 재료가 특히 압력하에서 또는 높은 주변 온도에 노출될 경우 서로 부착되는 경향을 줄이거나 또는 방지하는 중합체 물질로서 정의된다. 습윤 와이프의 경우, 블록킹 방지제 및 블록킹 방지 코팅은 바람직하게는 2개의 인접한 시트가 서로 부착되는 경향을 방지할 수 있고, 이로써 시트-대-시트 접착을 감소시킬 수 있다. 블록킹 방지제 및 블록킹 방지 코팅은 유사한 중합체 물질로부터 선택될 수 있지만, 블록킹 방지제 및 블록킹 방지 코팅은 습윤 와이프의 형성 동안 어떻게 적용되고 언제 적용되는지에 기초하여 구별될 수 있다. 부직 재료가 부직 웹이거나 부직포인지에 따라 블록킹 방지제는 바람직하게는 결합제 조성물의 성분으로서 섬유 기재에 적용될 수 있고, 블록킹 방지 코팅은 바람직하게는 부직 재료의 표면에 적용될 수 있다.
적합한 블록킹 방지제 또는 블록킹 방지 코팅의 예는 미국 공개 특허 출원 제2007/0141936호에 기술되어 있다.
습윤 조성물
상기 부직 재료와 조합하여 사용하기 위한 습윤 조성물은, 불용화제가 수도물로 희석될 때까지 결합제 조성물의 응집성을 유지하고, 따라서 습윤 와이프의 사용중 강도를 유지하는 불용화제를 함유하는 수성 조성물을 바람직하게 포함할 수 있다. 따라서, 습윤 조성물은 촉발성 중합체 및 수반하는 결합제 조성물의 촉발 특성에 기여할 수 있다.
또한, 본 개시물의 방부제계를 습윤 조성물에 혼입할 수 있다. 상기 기술된 바와 같이, 방부제계는 광범위한 미생물에 대해 효능을 갖는다. 이와 같은 방부제 함유 습윤 조성물은 습윤 와이프에서 미생물 및 균류의 성장을 허용가능한 수준으로 유지하는 데 도움을 줄 것이다.
습윤 조성물 중 불용화제는 염, 예를 들어 이온 감응성 중합체와 사용하기 위한 상기 개시된 것들, 1가 및 다가 이온 둘다를 갖는 염의 블렌드, 또는 임의의 다른 화합물일 수 있고, 이는 결합제 조성물에 사용중 강도 및 저장 강도를 제공하고, 결합제 조성물이 보다 약한 상태로 전이될 때 습윤 와이프의 분산을 가능하게 하도록 물에서 희석될 수 있다. 습윤 조성물은 바람직하게는 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 중량％ 초과의 불용화제를 함유할 수 있다. 습윤 조성물은 바람직하게는 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.3 중량％ 내지 약 10 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량％ 내지 약 5 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 중량％ 내지 약 4 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 상기 습윤 조성물은 습윤 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 중량％ 내지 약 2 중량％의 불용화제를 함유할 수 있다.
습윤 조성물은 바람직하게는 촉발성 중합체, 보조결합제 중합체, 블록킹 방지제 및 결합제 조성물의 임의의 다른 성분과 상용성일 수 있다. 또한, 습윤 조성물은 바람직하게는 사용, 저장 및/또는 분산 동안 응집성을 유지하면서 수도물 중 분산성을 제공하는 습윤 와이프의 능력에 기여한다.
상기 습윤 조성물은 본 명세서에 그 전문이 참조로 포함되는 미국 특허 공보 제 2002/0155281 호에 개시된 것들을 포함하는, 다양한 첨가제 또는 성분을 포함할 수 있다. 가능한 첨가제는 당업계에 널리 알려진 피부-보호 첨가제, 냄새 억제 첨가제, 습윤제 및/또는 세정제; 물, 연화제, 계면활성제, 향료, 방부제, 킬레이트화제, pH 완충제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있되, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 습윤제는 로션, 약물, 및/또는 다른 항균제를 포함할 수 있다.
여기에 개시된 것과 같은 습윤 와이프는 사용중 강도를 유지하기 위해 유기 용매를 필요로 하지 않고, 그 습윤 조성물은 유기 용매를 실질적으로 함유하지 않을 수 있다. 유기 용매는 기름진 사용-후 감각을 낼 수 있고 많은 양일 경우 자극을 일으킬 수 있다. 그러나, 사용중 습윤 강도를 유지하는 것 외 다른 목적을 위해 상기 습윤 조성물에 소량의 유기 용매가 포함될 수 있다. 하나의 구현예에서, 소량의 유기 용매(약 1％ 미만)가, 공정을 개선하고 습윤 조성물의 보관 안정성을 개선하기 위해, 향료 또는 방부제 가용화제로 사용될 수 있다. 상기 습윤 조성물은, 상기 습윤 조성물 총 중량을 기준으로 바람직하게는 약 5 중량％ 미만의, 프로필렌 글리콜 및 여타 글리콜, 폴리히드록시 알코올 등과 같은 유기 용매를 함유할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 습윤 조성물은 약 3 중량％ 미만의 유기 용매를 함유할 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 상기 습윤 조성물은 약 1 중량％ 미만의 유기 용매를 함유할 수 있다.
건조 기재의 중량에 대하여, 상기 습윤 와이프는 약 10 중량％ 내지 약 600 중량％의 습윤 조성물, 예를 들면 약 50 중량％ 내지 약 500 중량％의 습윤 조성물, 또는 약 100 중량％ 내지 약 400 중량％의 습윤 조성물, 또는 약 200 중량％ 내지 300 중량％의 습윤 조성물을 바람직하게 함유할 수 있다.
습윤 와이프의 제조 방법
결합제 조성물은 당 분야에 공지된 방법에 의해 섬유성 물질에 적용될 수 있다. 결합제 조성물을 적용하는 데 적합한 방법은 인쇄, 분무, 정전기 분무, 계량된 압축 롤의 사용 및 함침을 포함하되, 이에 제한되는 것은 아니다. 결합제 조성물의 양은 계량되어 섬유성 물질 위에 균일하게 분포되거나 섬유성 물질 위에 불균일하게 분포될 수 있다.
적용이 용이하도록, 상기 결합제 조성물은 용액 또는 혼합물로서 용매와 조합하여 섬유성 물질에 적용될 수 있다. 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤 등을 비롯한 다양한 용매가 사용될 수 있고, 물이 바람직한 용매이다. 용매 중 결합제 조성물의 양은 사용되는 촉발성 중합체, 보조결합제 및/또는 블록킹 방지제의 종류 및 물리적 특성, 뿐만 아니라 상기 결합제 조성물이 적용될 섬유성 물질의 종류 및 물리적 특성을 포함하는 다양한 요인에 의존하여 변할 수 있다. 바람직하게는, 결합제 조성물의 혼합물 또는 용액은 약 50 중량％ 이하의 결합제 조성물 고형분을 함유할 수 있다. 보다 바람직하게는, 결합제 용액 또는 혼합물은 약 10 중량％ 내지 30 중량％의 결합제 조성물 고형분을 함유할 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 결합제 용액 또는 혼합물이 약 12 중량％ 내지 25 중량％의 결합제 조성물 고형분을 함유할 수 있다.
일단 결합제 조성물이 섬유성 물질에 적용되면, 임의의 통상적 방법에 의해 필요에 따라 건조를 수행할 수 있다. 일단 건조되면, 부직 재료는 처리되지 않은 습윤 레이드 또는 에어레이드 섬유성 물질의 인장 강도에 비교할 때 개선된 인장 강도를 나타낼 수 있지만, 수도물에 넣었을 때 신속하게 "분리" 또는 붕해되는 능력을 가져야 한다.
습윤 와이프를 제조하기 위해 다수의 기술이 사용될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 이들 기술은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
1. 섬유성 물질을 제공함 (예, 접착되지 않은 에어레이드, 티슈 웹, 카드디드 웹, 보풀 펄프 등).
2. 전형적으로 섬유성 물질에 액체, 현탁액 또는 포말의 형태인 상기 결합제 조성물을 적용하여 부직 웹을 제공함.
3. 부직 웹을 건조시킴.
4. 부직 웹을 액체, 현탁액 또는 포말의 형태인 블록킹 방지 코팅 조성물로 코팅함.
5. 습윤 조성물을 부직 웹에 적용하여 습윤 와이프를 생성함.
6. 상기 습윤 와이프를 롤 형태 또는 쌓인 형태로 놓고 제품을 포장함.
일 실시양태에서, 상기 논의된 바와 같이 단계 2는 촉발성 중합체 및 블록킹 방지제가 섬유성 물질에 혼합물로서 적용되고, 이를 혼합물 적용으로 부른다.
다른 실시양태에서, 상기 논의된 바와 같이 단계 2는 촉발성 중합체가 우선 적용되고, 블록킹 방지제가 두번째로 적용되도록 순서대로 배열된 상이한 분무 붐(boom)을 통해 촉발성 중합체 및 임의의 블록킹 방지제를 적용함으로써 결합제 조성물의 적용을 수행할 수 있다. 이 적용 기술을 탠덤 또는 순차 적용이라고 부른다. 즉, 섬유성 물질은 다수의 분무 붐을 지나 통과할 수 있고, 여기서 분무 붐의 제1 설정은 촉발성 중합체를 적용하고, 분무 붐의 제2 설정은 블록킹 방지제를 적용하며, 그 반대도 가능하다. 이러한 적용 기술은 촉발성 중합체 및 블록킹 방지제의 적층 효과를 생성하고, 바람직하게는 부직 웹의 표면 상에 블록킹 방지제를 농축시킬 수 있다.
일 실시양태에서, 단계 2에서 적용된 결합제 조성물은 촉발성 중합체를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 단계 2에서 적용된 결합제 조성물은 촉발성 중합체 및 블록킹 방지제를 포함할 수 있다. 추가 실시양태에서, 단계 2에서 적용된 결합제 조성물은 촉발성 중합체 및 보조결합제를 포함할 수 있다. 단계 3 이후, 블록킹 방지 코팅이 적용될 수 있다. 예를 들어 그라비아 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 잉크젯 인쇄, 분무 적용 및 포말 적용을 비롯한 다양한 기술을 사용하여 블록킹 방지 코팅의 적용을 수행할 수 있다.
와이프는 또한 결합제 조성물을 섬유성 물질에 적용한 다음, 수득되는 부직 웹을 건조시키고, 블록킹 방지 코팅을 적용하고 (원하는 경우), 롤에 감음으로써 제조될 수 있다. 상기 실시양태에서, 습윤 조성물은 어느 정도 나중에 첨가될 수도 있다. 예를 들어, 건조 부직 웹의 대형 롤이 중간 물질로 제조될 수 있다. 상기 과정은 제조 공정의 일부로서 유리할 수 있다. 예를 들어 롤의 취출 및 이어지는 습윤 와이프로의 건조 베이스시트의 전환에 부정적인 영향을 줄 수 있는 부직웹의 건조 롤 또는 적층물의 블로킹이 저장 동안 발생하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 부직 재료 중 결합제 조성물의 Tg가 부직 재료의 건조 롤의 저장 온도 미만 또는 근처에 있는 경우 건조 블록킹이 발생할 수 있다.
완성된 습윤 와이프는 바람직하게는 접힌 상태로, 방습 봉지에 개별 포장되거나, 와이프에 적용된 습윤 조성물과 함께 방수 포장 내 임의의 원하는 수만큼의 시트를 보유하는 용기 내에 포장될 수 있다. 접힌 습윤 와이프를 제조하는 데 사용될 수 있는 일부 예시적인 방법은 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제5,540,332호 및 동 제6,905,748호에 기술되어 있다. 완성된 와이프는 또한 와이프에 적용된 습윤 조성물과 함께 롤 위에 임의의 원하는 수의 시트를 보유하는 방습 용기에 분리가능한 시트의 롤로 포장될 수 있다. 상기 롤은 코어가 없을 수 있고, 속이 빈 것이거나 또는 속이 찬 것일 수 있다. 속이 빈 중심을 갖거나 속이 찬 중심을 갖지 않는 롤을 비롯한 코어가 없는 롤은 SRP 인더스트리사(SRP Industry, Inc., 미국 캘리포니아 산호세 소재); 스미즈 매뉴팩쳐링사 (Shimizu Manufacturing, 일본 소재)의 것들, 및 미국 특허 제4,667,890호에 개시된 장치를 비롯한 공지된 코어가 없는 롤 감개를 이용하여 제조될 수 있다. 미국 특허 제6,651,924호는 또한 습윤 와이프의 코어가 없는 롤을 제조하는 방법의 예를 제공한다.
습윤 와이프 성질
본원에 개시된 습윤 와이프는 충분한 사용중 습윤 인장 강도, 습윤 두께, 불투명도 및 분산성을 갖도록 바람직하게 제조될 수 있다. 이들은 또한 사용 중에 소비자에게 허용가능하며 가정 위생 시스템에 일단 폐기될 때 문제가 없는 폐기를 제공하도록, 파열 또는 인열되지 않고 사용가능하도록 제조될 수 있다. 하기 개시된 습윤 와이프 성질의 측정 방법은 미국 공개 특허 출원 제2007/0141936호에 기술되어 있다.
여기에 개시된 습윤 와이프는 적어도 약 100 g/in 내지 약 1000 g/in 범위의 사용중 습윤 강도를 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 200 g/in 내지 약 800 g/in 범위의 사용중 습윤 강도를 가질 수 있다. 보다 더 바람직하게는 습윤 와이프는 약 300 g/in 내지 약 600 g/in 범위의 사용중 습윤 강도를 가질 수 있다. 가장 바람직하게는 습윤 와이프는 약 350 g/in 내지 약 550 g/in 범위의 사용중 습윤 강도를 가질 수 있다.
상기 습윤 와이프는 단일 또는 여러-겹의 습윤 와이프 제품의 사용에 의해 모든 원하는 물리적 성질을 제공하도록 구성될 수 있으며, 여기에서 부직 재료의 2 겹 이상이 당 분야에 공지된 방법에 의해 한데 결합되어 여러-겹의 와이프를 형성한다.
최종 습윤 와이프 제품에서 단일 또는 여러 층의 부직 재료로 이루어진 부직 재료의 총 기본 중량은 적어도 약 25 gsm 내지 약 120 gsm의 범위에 있을 수 있다. 보다 바람직하게는, 부직 재료의 기본 중량은 약 40 gsm 내지 90 gsm에 있을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 부직 재료의 기본 중량은 약 60 gsm 내지 80 gsm에 있을 수 있다. 특히 더 바람직하게는, 부직 재료의 기본 중량은 약 70 내지 75 gsm에 있을 수 있다.
습윤 와이프의 습윤 불투명도, 또는 습윤 와이프의 빛의 투과를 방지하는 경향은, 상기 습윤 와이프가 파열 또는 인열되지 않고 그의 원하는 기능을 수행할 수 있음을 나타내므로, 높을수록 (즉, 빛의 투과가 적을수록) 바람직할 수 있다. 바람직하게는, 본원에 개시된 습윤 와이프는 약 20％를 초과하는 습윤 불투명도를 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 35％를 초과하는 습윤 불투명도를 가질 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 45％를 초과하는 습윤 불투명도를 가질 수 있다.
바람직하게는, 습윤 와이프의 분배를 보다 용이하게 제공하도록 최종 포장된 제품에서 습윤 와이프의 시트-대-시트 접착력은 보다 낮을 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 습윤 와이프는 바람직하게는 약 7 g/in 미만의 시트-대-시트 접착성을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 5 g/in 미만의 시트-대-시트 접착성을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 습윤 와이프는 약 3 g/in 미만의 시트-대-시트 접착성을 가질 수 있다.
습윤 와이프의 평균 두께는 적어도 약 0.25 mm 내지 약 1.5 mm의 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 습윤 와이프의 평균 두께는 0.3 mm 내지 1.0 mm에 있을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 습윤 와이프의 평균 두께는 0.5 mm 내지 1.0 mm에 있을 수 있다.
위에서 언급한 것과 같이, 본원에 개시된 습윤 와이프는 가정용 또는 자치구의 위생 시스템에서 전형적으로 겪는 조건 하에 수도물에서 파쇄되기 충분하게 강도를 상실하도록 충분히 분산가능할 수 있다. 위에서 언급한 것과 같이, 분산성을 측정하는 데 사용된 수도물은 습윤 와이프 폐기시 나타날 수 있는 수도물 조성물에서 전형적으로 발견되는 주 성분의 농도 범위를 포함해야 한다. 건조 또는 미리-가습한, 부직 재료의 분산성을 측정하기 위한 종래의 방법은 물질이 기계적 혼합기에 의해 교반되면서 파쇄되는 시간을 측정하는 등과 같이, 물에 있는 동안 상기 물질을 전단력에 노출시키는 시스템에 통상적으로 의존하였다. 그렇게 비교적 높은, 제어되지 않은 전단 구배에 대한 일정한 노출은, 전단력의 수준이 극히 약하거나 짧은, 화장실에서 물에 내리도록 고안된 제품에 대한, 비현실적이고 지나치게 낙관적인 시험을 제공한다. 전단 속도는 예를 들면 일단 상기 재료가 정화조에 들어가면 무시할 수 있게 될 수 있다. 즉, 습윤 와이프 분산성의 현실적인 평가를 위해, 상기 시험 방법은, 일단 화장실에서 물에 내려질 때 제품이 겪게되는, 비교적 낮은 전단 속도를 시뮬레이트해야 한다.
예를 들어, 정적인 적심(soak) 시험은 그것이 화장실의 물로 완전히 젖은 후 습윤 와이프의 분산성을 보여주어야 하며, 여기서는 정화조에서와 같은 무시할만한 전단력을 겪는다. 바람직하게는, 상기 습윤 와이프는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠긴지 5 시간 후, 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 습윤 와이프는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠긴지 3 시간 후, 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 더 더욱 바람직하게는, 상기 습윤 와이프는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠긴지 1 시간 후, 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
가정 또는 빌딩의 화장실에서 플러슁 후, 습윤 와이프는 파이프(하수 측면으로 불림)를 통해 위생 하수구 시스템에 들어갈 수 있다. 하수도관에서, 물의 움직임은 "온화한 슬로싱(gentle sloshing)" 또는 파도형 움직임으로 대표된다. "슬로시 박스(slosh box)"는 내부에서 물이 앞 뒤로 흔들리며, 이로써 물결 방향을 생성하고 습윤 와이프에 습윤 와이프가 하수도관에서 겪을 수 있는 "온화한 슬로싱"을 모사할 수 있는 단속적인 움직임을 습윤 와이프에 가하는 박스 또는 용기이다. 슬로시 박스가 하수도관에서 실제 움직임보다 격렬할 수 있지만, 상기 방법은 상기 기술된 보다 고 전단 방법에 비해 습윤 와이프가 겪을 수 있는 관내 움직임을 더 잘 표현한다. 바람직하게는 습윤 와이프는 영역 당 1 인치 평방 미만의 크기의 조각으로 슬로시 박스에서 파쇄될 것이다. 대략 상기 크기 이하의 조각으로 습윤 와이프의 분산은 자치구의 위생 하수도 처리 시설에서 전형적으로 발견되는 바 스크린(bar screen)을 통해 상기 조각이 지나갈 수 있게 하는 데 충분할 수 있고, 가정에서 문제 또는 막힘을 발생시키지 않는다.
일 실시양태에서, 습윤 와이프는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 약 500분 미만 내에 슬로시 박스에서 약 1 인치 평방 미만의 조각으로 파쇄될 수 있다. 다른 실시양태에서, 습윤 와이프는 바람직하게는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 약 300분 미만 내에 슬로시 박스에서 약 1 인치 평방 미만의 조각으로 파쇄될 수 있다. 추가 실시양태에서, 습윤 와이프는 보다 바람직하게는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 약 100분 미만 내에 슬로시 박스에서 약 1 인치 평방 미만의 조각으로 파쇄될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 습윤 와이프는 보다 더 바람직하게는 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 약 60분 미만 내에 슬로시 박스에서 약 1 인치 평방 미만의 조각으로 파쇄될 수 있다.
바람직하게는, 본원에 개시된 습윤 와이프는 부직 재료 중량에 대하여 10 중량％ 내지 400 중량％의 습윤 조성물로 적셨을 때 적어도 약 150 g/in의 사용중 습윤 인장 강도를 가질 수 있고, 약 24 시간 이하의 시간 후, 바람직하게는 약 1 시간 후, 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠겼을 때 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
가장 바람직하게는, 본원에 개시된 습윤 와이프는 부직 재료 중량에 대하여 10 중량％ 내지 400 중량％의 습윤 조성물로 적셨을 때 약 300 g/in를 초과하는 사용중 습윤 인장 강도를 가질 수 있고, 약 24 시간 이하의 시간 후, 바람직하게는 약 1 시간 후, 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에 잠겼을 때 약 100 g/in 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.
추가 실시양태에서, 본원에 개시된 습윤 와이프는 부직재료의 중량에 대하여 10 중량％ 내지 400 중량％의 습윤 조성물로 적셨을 때 약 300 g/in를 초과하는 사용중 습윤 인장 강도를 가질 수 있고, 500 ppm 이하의 용해된 총 고형분 및 약 250 ppm 이하의 CaCO3 당량 경도를 갖는 물에서 약 300 분 미만의 슬로시 박스 파쇄 시간을 가질 수 있다.
상기 습윤 와이프는 가사, 운송, 소매 진열 및 소비자에 의한 보관에 수반되는 기간 동안 그의 원하는 특성을 바람직하게 유지한다. 하나의 실시양태에서, 보관 수명은 2개월 내지 2년의 범위일 수 있다.
보다 상세하게 명세서를 기술하였지만, 특허 청구범위에 정의된 개시내용의 범위를 벗어나지 않고도 변형 및 변경이 가능함이 명백할 것이다.
< 실시예 >
하기의 실시예는 본 개시내용을 더 설명하기 위해 제공되며 제한적인 것이 아니다.
시험방법
방부 효능 시험
하기 시험을 이용하여 각종 박테리아, 효모 및 곰팡이를 방제하는 데 있어서의 본 발명 방부제 계의 효능을 측정하였다.
시험 제품은, 하기 실시예 1 내지 5에 기재된 조성물(메틸이소티아졸리논 및 소듐 벤조에이트를 포함)을 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 공개출원 제 2006/0008621호에 기재된 바와 같이 제조된 분산성의 에어레이드 부직 베이스시트의 각각의 시트에 혼입하여 제조하였다. 베이스시트 제조에 사용된 분산성 결합제 조성물은 양이온성 이온-감응성 중합체, 구체적으로 96 몰％의 메틸 아크릴레이트와 4 몰％의 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드의 중합 생성물인 양이온성 폴리아크릴레이트를 포함하였다. 실시예 1 내지 5로부터의 조성물을 베이스시트 중량의 약 260％에 상당하는 수준으로 베이스시트에 혼입하였다. 수용액이 혼입된 베이스시트를 6회의 가열 사이클 주기에 적용시켰고, 매 사이클은 지속 기간이 약 90초이었다. 베이스시트를 매 가열 사이클 사이에 약 3 시간 동안 실온으로 냉각시켰다. 그 후, 조성물이 혼입된 베이스시트를 방부 효능 시험을 위한 표준 프로토콜에 적용시켰다.
접종에 앞서, 각각의 시험 제품에 존재하는 생육 미생물(viable microorganism)의 초기 수준을 측정하였다. 시험 제품 1 그램을 희석액 99 ml(하기 언급되는 바와 같이 0.9％ 염수 또는 0.05％ 폴리소르베이트 80을 함유하는 0.9％ 염수) 중에 놓고 중간 속도에서 1분 동안 스토마커(stomacher)에서 처리하였다. 이 현탁액 10 ml를 당업계에 공지된 적합한 한천 물질 함유 플레이트 3개에 1:10의 시험 제품 희석율에 상응하도록 놓고, 1.0 ml를 추가의 플레이트에 옮겨 1:100의 희석율이 되도록 하였다. 별개의 2세트의 플레이트를 위와 같이 제조하였다. 1개 세트를 제조하여 약 30℃ 내지 약 35℃에서 3 내지 5일 동안 박테리아 회복을 위해 인큐베이션하였다. 플레이트의 두 번째 세트는 효모/곰팡이 회복을 위해 제조하고 약 20℃ 내지 약 25℃에서 5 내지 7일 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후에, 플레이트 카운팅을 하고 희석계수를 곱하여 존재하는 생육 미생물의 수를 결정하였다(시험 제품 그램 당 콜로니 형성 유닛 또는 CFU/g 시험 제품).
6개의 개별 베이스시트에 시험 현탁액 0.1 ml를 접종하여 1 그램 영역 위에 약간 퍼지게 하였다. 최종 시험 농도 (CFU/g 시험 제품)는 1.0 x 106 내지 9.9 x 106 박테리아 접종물, 1.0 x 105 내지 9.9 x 105 효모 접종물, 또는 1.0 x 105 내지 9.9 x 105 곰팡이 접종물이었다. 박테리아 접종 현탁액은 대장균(Escherichia coli )과 엔테로박터 클로아캐(Enterobacter cloacae ) (1:1 혼합물), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa)와 부르크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia)(1:1 혼합물), 부르크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia ), 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에 대해 0.9％ 염수 중에 조제하였다. 효모 접종 현탁액은 칸디다 알비칸스(Candida albicans )에 대해 0.9％ 염수 중에 조제하였고, 곰팡이 접종 현탁액은 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger)와 탈라로마이세스 루테우스(Talaromyces luteus) (1:1 혼합물)에 대해, 아우레오바시듐 풀루란스(Aureobasidium pullulans), 트리코데르마 하르지아늄(Trichoderma harzianum ), 페니실륨 코릴로필륨(Penicillium corylophilum ), 및 알테나리아 알테나타(Alternaria alternata)를 포함하는 곰팡이 풀 단리물(1:1:1:1 혼합물)에 대해, 및 페니실륨 시트리늄(Penicillium citrinum )에 대해 0.05％ 폴리소르베이트 80을 함유하는 0.9％ 염수 중에 조제하였다. 각각의 현탁액에 존재할 수 있는 생육 미생물의 수는 당업계에 공지된 임의 적합한 플레이트 카운트 절차에 의해 측정하였고, 시험 제품 그램 당 미생물의 초기 농도(0 시간 접종 수준)를 상기 기재한 대로 계산하였다. 0 시간 접종 수준을 시간 경과에 따른 유기체의 수 감소를 계산하기 위한 기준선으로 이용하였다. 접종된 시험 제품을 연구 기간 동안 약 20℃ 내지 약 25℃로 유지하였다.
접종된 시험 제품 내에 잔류하는 생육 박테리아 및 곰팡이 군집의 계산을 접종 후 1일 내지 28일 범위의 여러 시간 간격으로 수행하였다. 매 시간 간격마다, 하나의 베이스시트의 접종된 1 그램 영역을 무균하에 떼어내고 약 99 ml의 희석액(상기 언급된 바와 같이 0.9％ 염수 또는 0.05％ 폴리소르베이트 80을 함유하는 0.9％ 염수)을 함유하는 무균 스토마커 백으로 옮겼다. 시험 제품을 스토마커 내에서 1분 동안 중간 속도에서 처리하였다. 이 현탁액 10 ml를 당업계에 공지된 적합한 한천 배지를 함유하는 3개의 플레이트에 1:10 시험 제품 희석율에 상응하도록 분배하였고, 1.0 ml를 당업계에 공지된 적합한 한천 배지를 함유하는 추가의 플레이트로 옮겨 1:100 희석율로 하였다. 상기 언급된 바와 같이 시험 플레이트의 접종 후에, 플레이트를 관찰하고 CFU를 카운팅하였다. 관찰된 유기체의 수에 플레이트의 희석 계수를 곱하여 매 시간 간격에서 시험 제품의 그램 당 생육 유기체의 수를 구하였다.
하기의 경우이면 제제는 적절하게 방부된 것으로 판단하였다: (a) 매번 처리 후 7일 이내에 영양형 박테리아의 99.9％ 이상 감소가 있고, 시험 기간 동안에는 증가가 없었음; 및 (b) 매번 처리 후 7일 이내에 효모 및 곰팡이의 90％ 이상 감소가 있고, 시험 기간 동안에는 증가가 없었음. 14일째에, 초기 계산된 카운트로부터 박테리아의 2.0 log 이상의 감소가 있고, 28일째에 14일째 카운트로부터 증가가 없는 경우, 및 14일 및 28일째에 효모 및 곰팡이의 초기 계산된 카운트에 증가가 없는 경우에 그 방부제는 제품 내에서 효과적인 것이었다. 증가가 없음은 이전 측정값보다 0.5 log10 유닛을 넘지않게 높아진 것으로 정의된다.
약어
실시예에서 아래의 약어가 사용된다:
SA = 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus )
Eco = 대장균(Escherichia coli )
Ecl = 엔테로박터 클로아캐(Enterobacter cloacae )
PA = 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa )
BC = 부르크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia )
CA = 칸디다 알비칸스(Candida albicans )
AN = 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger )
TL = 탈라로마이세스 루테우스(Talaromyces luteus )
MPI = 곰팡이 풀 단리물
PC = 페니실륨 시트리늄(Penicillium citrinum )
실시예 1 내지 5
본 실시예에서, 메틸이소티아졸리논 및 소듐 벤조에이트를 포함하는 습윤 와이프 조성물을 제조하였다. 하기 성분을 사용하여 조성물을 제조하였다.
실시예 1
Figure pct00001
실시예 2
Figure pct00002
실시예 3
Figure pct00003
실시예 4
Figure pct00004
실시예 5
Figure pct00005
물, 염화나트륨 및 알로에 바르바덴시스 잎 쥬스를 적합한 크기의 유리 비이커에 함께 합하여 조성물을 제조하였다. 내용물을 5분 동안 교반하였다. 메틸이소티아졸리논, 소듐 라우릴 글루코스 카르복실레이트 및 라우릴 글루코시드 계면활성제, 및 프로필렌 글리콜을 이어서 첨가하고, 결과의 혼합물을 15분 동안 교반하였다. 소듐 벤조에이트를 첨가하고 결과의 혼합물을 15분 동안 균일하고 결정이 없어질 때까지 교반하였다. 향료, 토코페릴 아세테이트, 및 폴리소르베이트 20을 별도로 함께 예비혼합하였다. 2개의 혼합물을 합하고 10분 동안 교반하였다. 최종 조성물의 pH를 말산을 이용하여 약 4.5±0.3의 목적 pH로 조정하였다.
실시예 6
메틸이소티아졸리논 및 소듐 벤조에이트를 포함하는 조성물의 다양한 미생물에 대한 효과를 평가하였다.
실시예 1에서 제조된 제제를 상기 시험 방법 섹션에 기재된 바대로 제조된 각각의 시트에 혼입시키고 이어서 상기 언급된 방법을 이용하여 방부 효능을 시험하였다. 시험 제품에 존재하는 박테리아, 효모, 및 곰팡이의 초기량(접종전)은 10 CFU/g 미만이었다. 접종된 시험 제품 내의 잔류 생육 박테리아 및 곰팡이 군집의 계산을 1일째, 2일째, 3일째, 7일째 및 15일째에 수행하였다. 방부 효능 시험의 결과는 이 조성물이 상기 기재된 방부 효능에 대한 CTFA 지침을 충족한다는 것을 확인해 주었다. 결과는 표 1에 나타내었다.
Figure pct00006
미생물에 대한 조성물의 효능을 추가로 시험하기 위해, 초기 처리에 사용된 동일한 처리된 베이스시트에 대해 방부 효능시험을 반복하였다. 구체적으로, 베이스시트에 상기 기재된 바와 같이 미생물을 다시 접종하되, 재접종 전에 추가량의 방부제-함유 조성물을 베이스시트에 적용하지는 않았다. 재접종된 시험 제품 내의 잔류 생육 박테리아 및 곰팡이 군집의 계산을 재접종 후 1일째, 2일째, 7일째, 14일째 및 28일째에 수행하였다. 재처리의 결과는 표 2에 나타내었다.
Figure pct00007
위의 결과에 나타난 바와 같이, 방부제-함유 조성물은 에스. 아우레우스, 대장균, 이. 클로아캐, 피. 아에루기노사, 씨. 알비칸스, 에이. 니거, 티. 루테우스, 곰팡이 풀 단리물, 비. 세파시아, 및 피. 시트리늄에 대해 재처리 후에도 효능을 유지하였고, 이는 이 조성물이 상기 미생물들에 대한 CTFA 방부 효능 지침을 넘어서는 것임을 나타낸다.
실시예 7
메틸이소티아졸리논 및 소듐 벤조에이트를 포함하는 조성물의 다양한 미생물에 대한 효능을 평가하였다.
실시예 2에서 제조된 조성물을 상기 시험 방법 섹션에 기재된 대로 제조된 각각의 시트에 혼입하고, 이어서 상기 언급된 방법을 이용하여 방부 효능을 시험하였다. 시험 제품에 존재하는 박테리아, 효모, 및 곰팡이의 초기량(접종전)은 10 CFU/g 미만이었다. 접종된 시험 제품 내의 잔류 생육 박테리아 및 곰팡이 군집의 계산을 1일째, 2일째, 3일째, 7일째 및 15일째에 수행하였다. 방부 효능 시험의 결과는 이 조성물이 상기 기재된 바의 방부 효능에 대한 CTFA 지침을 충족한다는 것을 확인해 주었다. 결과는 표 3에 나타내었다.
Figure pct00008
미생물에 대한 조성물의 효능을 추가로 시험하기 위해, 초기 처리에 사용된 동일한 처리된 베이스시트에 대해 방부 효능시험을 반복하였다. 구체적으로, 베이스시트에 상기 기재된 바와 같이 미생물을 다시 접종하되, 재접종 전에 추가량의 방부제-함유 조성물을 베이스시트에 적용하지는 않았다. 재접종된 시험 제품 내의 잔류 생육 박테리아 및 곰팡이 군집의 계산을 재접종 후 1일째, 2일째, 7일째, 14일째 및 28일째에 수행하였다. 재처리의 결과는 표 4에 나타내었다.
Figure pct00009
위의 결과에 나타난 바와 같이, 방부제-함유 조성물은 에스. 아우레우스, 대장균, 이. 클로아캐, 피. 아에루기노사, 씨. 알비칸스, 에이. 니거, 티. 루테우스, 곰팡이 풀 단리물, 비. 세파시아, 및 피. 시트리늄에 대해 재처리 후에도 효능을 유지하였고, 이는 이 조성물이 상기 미생물들에 대한 CTFA 방부 효능 지침을 넘어서는 것임을 나타낸다.
본 발명의 기재내용 또는 그의 바람직한 실시양태의 요소들을 나타낼 때, 단수형의 부정관사 및 정관사("a", "an", "the") 및 "상기"는 그 요소가 하나 또는 그 이상 있음을 의미하는 것이다. 용어 "포함하는", "비롯한", 및 "갖는"은 포괄적 의미이며, 기재된 요소들 외에 추가의 요소가 존재할 수 있음을 의미하는 것이다.
상기 기재에 따라, 본 발명의 여러 목적이 달성되고 기타 이로운 결과가 얻어짐을 알 수 있을 것이다.
본 기재내용의 범위 내에서 상기 제품에 다양한 변경이 이루어질 수 있으므로, 상기 설명에 포함된 모든 사항은 예시적인 것이고 제한의 의미는 아닌 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염 또는 그의 유도체의 중량비 약 1:30 내지 약 1:100으로 포함하며, pH가 약 6.0 이하인 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염 또는 그의 유도체의 중량비가 약 1:50 내지 약 1:70인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 조성물의 pH가 약 4.2 내지 약 5.8인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 약 0.005％ (w/w) 내지 약 0.01％ (w/w)의 메틸이소티아졸리논을 포함하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 약 0.0070％ (w/w) 내지 약 0.0095％ (w/w)의 메틸이소티아졸리논을 포함하는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 약 0.30％ (w/w) 내지 약 0.50％ (w/w)의 벤조산 염 및 그의 유도체를 포함하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 벤조산 염 또는 그의 유도체가 소듐 벤조에이트, 칼륨 벤조에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 약 0.005％ (w/w) 내지 약 0.01％ (w/w)의 메틸이소티아졸리논 및 약 0.30％ (w/w) 내지 약 0.50％ (w/w)의 소듐 벤조에이트를 포함하는 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 약 0.1％ (w/w) 내지 약 99％ (w/w)의 물을 더 포함하는 것인 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 물, 연화제, 스테롤 또는 스테롤 유도체, 천연 및 합성 지방 또는 오일, 점도 증강제, 레올로지 증강제, 폴리올, 계면활성제, 알코올, 에스테르, 실리콘, 점토, 전분, 셀룰로오스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 더 포함하는 것인 조성물.
  11. 메틸이소티아졸리논 및 벤조산 염 또는 그의 유도체를 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염의 중량비 약 1:30 내지 약 1:100으로 포함하며 pH가 약 6.0 이하인 액체 조성물, 및 와이프 기재를 포함하는 습윤 와이프.
  12. 제11항에 있어서, 액체 조성물 중 메틸이소티아졸리논 대 벤조산 염 또는 그의 유도체의 중량비가 약 1:50 내지 약 1:70인 습윤 와이프.
  13. 제11항에 있어서, 액체 조성물의 pH가 약 4.2 내지 약 5.8인 습윤 와이프.
  14. 제11항에 있어서, 액체 조성물이 약 0.005％ (조성물의 총 중량 기준) 내지 약 0.01％ (조성물의 총 중량 기준)의 메틸이소티아졸리논을 포함하는 것인 습윤 와이프.
  15. 제14항에 있어서, 액체 조성물이 약 0.0070％ (조성물의 총 중량 기준) 내지 약 0.0095％ (조성물의 총 중량 기준)의 메틸이소티아졸리논을 포함하는 것인 습윤 와이프.
  16. 제11항에 있어서, 액체 조성물이 약 0.30％ (조성물의 총 중량 기준) 내지 약 0.50％ (조성물의 총 중량 기준)의 벤조산 염 또는 그의 유도체를 포함하는 것인 습윤 와이프.
  17. 제11항에 있어서, 벤조산 염이 소듐 벤조에이트, 칼륨 벤조에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 습윤 와이프.
  18. 제17항에 있어서, 액체 제제가 약 0.005％ (조성물의 총 중량 기준) 내지 약 0.01％ (조성물의 총 중량 기준)의 메틸이소티아졸리논 및 약 0.30％ (조성물의 총 중량 기준) 내지 약 0.50％ (조성물의 총 중량 기준)의 소듐 벤조에이트를 포함하는 것인 습윤 와이프.
  19. 제11항에 있어서, 액체 조성물이 약 0.1％ (조성물의 총 중량 기준) 내지 약 99％ (조성물의 총 중량 기준)의 물을 더 포함하는 것인 습윤 와이프.
  20. 제11항에 있어서, 액체 조성물이 물, 연화제, 계면활성제, 향료, 방부제, 킬레이트화제, pH 완충제 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 추가 성분을 더 포함하는 것인 습윤 와이프.
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