KR20110008241A - 양이온성 변성 전분을 포함하는 흡수 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 양이온성 변성 전분을 포함하는 여성 보호용 흡수 제품, 예를 들어, 생리대, 팬티라이너 또는 탐폰에 관한 것이다. 전분은 암모늄 기를 포함하는 양이온화제에 의해서 변성되며, 양이온화제의 치환도는 약 0.070 내지 0.50 미만이다. 본 발명의 일 태양에서, 양이온성 변성 전분은 실질적으로 불용성이 아니다. 본 발명의 다른 태양에서, 양이온성 변성 전분은 가교결합제에 의해서 가교결합되며, 가교결합제는 전분의 중량을 기준으로 약 100 ppm 내지 약 4000 ppm의 농도로 전분과 반응한다.

Description

양이온성 변성 전분을 포함하는 흡수 제품{ABSORBENT PRODUCT COMPRISING A CATIONIC MODIFIED STARCH}

본 발명은 양이온성 변성 전분을 포함하는 여성 보호용 흡수 제품, 예를 들어, 생리대, 팬티라이너 또는 탐폰에 관한 것이다.

생리대 및 기저귀와 같은 대부분의 구매가능한 일회용 흡수 제품은 체액 흡수 및 보유 특성을 제공하기 위하여 합성 강력 흡수성 중합체(superabsorbent polymers; SAP), 전형적으로 폴리아크릴레이트를 포함한다. 이러한 합성 흡수성 재료는 탈이온수에 대해서는 탁월한 흡수 용량을 나타내지만, 월경 분비물과 같은 전해질/염-함유 용액에 대한 흡수 용량은 더 낮다. 전해질, 단백질 및 세포(주로 월경 분비물 중의 적혈구)의 존재가 흡수성 겔화 물질의 팽윤 과정을 방해하는 것으로 추정된다(문헌 [P. K. Chatterjee, B. S. Gupta, "Absorbent Technology" Elsevier 2002; pages 455-457] 참조).

합성 강력 흡수성 중합체는 소변과 같은 단순한 유체는 매우 잘 흡수하도록 작용하는 것으로 나타난 반면에, 흡수할 유체의 적어도 일부분이 월경 분비물 유체인 여성 케어 적용례에서는 그 성능이 실망스럽다. 이는 여성 케어 제품이 월경 분비물 유체를 효과적으로 흡수하지 못하게 하여 결국 누출 및 사용자 의복의 오염을 야기할 수 있다.

미국 특허 출원 공개 제2004/0122390A1호는 저증발성 흡수 제품을 개시한다. 저증발성 흡수 제품은, 활성화시, 흡수 코어에 존재하는 팽윤된 강력 흡수성 제품을 코팅하여 그로부터의 증발을 감소시키는 처리제를 흡수성 제품의 흡수 코어에 포함한다. 양이온성 전분, 폴리(다이알릴다이메틸 암모늄 클로라이드), 키토산 하이드로클로라이드 및 트레할로스를 포함하는 몇몇 적합한 처리제가 개시된다.

영국 특허 제1,576,475호는 가교결합 기의 치환도가 0.001 내지 0.02이고 에테르 결합에 의해서 전분에 부착되는 이온성 기로 치환된, 흡수성 가교결합된 전분 재료를 개시한다. 개시된 전분 유도체는 실질적으로 수불용성이며 적어도 90%의 불용성 탄수화물을 포함한다. 그러나, 본 발명자들은 고정해야 하는 유체의 적어도 일부가 월경 분비물을 포함하는 여성 케어 적용례를 위해서는 이러한 수불용성 전분 유도체가 최적이 아니었음을 알아내었다. 이론에 의해 제한하고자 함은 아니지만, 영국 특허 제1,576,475호에서 불용성을 제공하는 것으로 교시된 상대적으로 많은 양의 가교결합제는 단백질 및 적혈구와 같이 월경 분비물에 포함된 특정 물질이 변성 전분과 반응하는 데 장애가 될 수 있는 것으로 생각된다.

미국 특허 제5,780,616호는 강력 흡수성 특성을 갖는 양이온성 다당류를 개시한다. 다당류는 적어도 0.5의 비교적 큰 치환도를 가지고 4차 암모늄 기로 치환된다. 다당류는 바람직하게는 셀룰로오스이다. 다당류는 물에 불용성으로 유지되기에 충분한 정도로 가교결합된다.

국제 특허 공개 WO2006/029519A1호는 구아니딘화된 다당류, 및 흡수제로서의 그 용도를 개시한다. 가능한 다당류로서 전분이 언급되어 있지만, 모든 실시예는 키토산에 기초한다.

프록터 앤드 갬블(Procter & Gamble)의 미국 특허 제6,887,564호는 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질을 포함하는 일회용 흡수 제품을 개시한다. 그러나, 키토산 물질의 높은 가격은 현재까지 그의 상업적 사용을 막고 있다.

상기 고찰로부터 적당한 가격으로 월경 분비물을 고정할 수 있는 고도의 능력을 갖는 물질이 요구된다.

본 발명에서는 놀랍게도 소정의 양이온성 변성 전분이 여성 보호용 흡수 제품에서 키토산 유도체에 필적하는 성능을 제공할 수 있음을 알아내었다. 본 발명의 변성 전분은 이전에 제안된 것보다 더욱 수용성일 수 있다. 본 발명의 변성 전분은 이전에 제안된 것보다 비교적 더 낮은 수준의 가교결합제를 사용하여 합성될 수 있다. 이전에 제안된 것보다 비교적 더 낮은 4차 암모늄 기에 대한 치환도가 여성 보호 적용례에 적당하다는 것을 또한 알아내었다.

키토산 염과 비교하여 양이온성 변성 전분은 대량으로 입수가능하며 잠재적으로 더 싼 원료(전분)로부터 얻어지는 추가적인 이점을 가질 수 있다.

본 발명의 양이온성 변성 전분은 월경 분비물과 같은 단백질성 유체의 존재 하에서 특히 잘 작용하며 유체-취급 이점을 제공하고, 혈액 기반 유체의 점도를 증가시키는 능력이 이미 개시된 다른 전분 유도체보다 더 우수할 수 있다. 이론에 의해 제한하고자 함은 아니지만, 본 발명의 양이온성 변성 전분은, 이를 월경 분비물-고정화에 대해 최적화하는 특성들의 고유한 조합을 갖는 것으로 여겨진다.

본 발명은 양이온성 변성 전분을 포함하는 여성 보호용 흡수 제품에 관한 것으로, 상기 양이온성 변성 전분은 암모늄 기를 포함하는 양이온화제에 의해서 변성된 전분을 포함하며, 양이온화제의 치환도는 약 0.070 내지 0.50 미만이다. 본 발명의 일 태양에서, 양이온성 변성 전분은 실질적으로 수불용성이 아니다. 본 발명의 다른 태양에서, 양이온성 변성 전분은 가교결합제에 의해서 가교결합되며, 가교결합제는 전분의 중량을 기준으로 약 100 ppm 내지 약 4000 ppm의 농도에서 반응한다.

다른 태양에서, 본 발명은 또한

- 전분을 암모늄 기를 포함하는 양이온화제와 반응시켜, 양이온화제의 치환도가 약 0.070 내지 0.50 미만인 양이온성 변성 전분을 얻는 단계;

- 동일 단계 또는 별도의 단계에서, 전분의 중량을 기준으로 약 100 ppm 내지 약 4000 ppm의 가교결합제 농도로 상기 전분과 가교결합제를 반응시키는 단계;

- 이전 단계에서 얻은 양이온성 변성 전분을 여성 보호용 흡수 제품의 구성요소, 예를 들어, 흡수 코어에 적용하는 단계;

- 상기 구성요소를 사용하여 여성 보호용 흡수 제품을 제조하는 단계를 포함하는, 여성 보호용 흡수 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

"여성 보호용 흡수 제품"이라는 용어는 월경 분비물을 흡수하기 위해 여성에 의해 일반적으로 사용되는 제품뿐만 아니라 성인의 경등도 내지 중등도 요실금 제품을 말한다. 이러한 제품은 보통 일회용이며, 즉, 사용후 폐기된다. 보통의 여성 보호용 흡수 제품은 월경 분비물 흡수 제품, 예를 들어, 생리대, 팬티라이너, 탐폰, 및 음순간 패드(interlabial pad)를 포함하나 유아용 기저귀는 포함하지 않는다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "양이온성 변성 전분"이라는 용어는 전분과 적합한 양이온화제 사이의 반응 생성물을 말한다. 보통, 양이온성 변성 전분은 3 내지 10의 pH 범위, 특히 5 내지 9의 pH의 수용액에서 순 양전하(net positive charge)를 가질 수 있다.

본 발명의 여성 보호용 흡수 제품은 양이온성 변성 전분을 포함한다. 양이온성 변성 전의 전분의 공급원은 덩이줄기(tuber), 콩류(legume), 곡류(cereal), 및 곡물(grain)을 포함하는 임의의 통상적인 공급원으로부터 선택될 수 있다. 이러한 공급원의 비제한적인 예에는 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 찰옥수수 전분, 귀리 전분, 카사바 전분, 찰보리, 타피오카 전분, 감자 전분 또는 그 혼합물이 포함될 수 있다.

전분, 특히 천연 전분은 글루코스 단위로 구성된 중합체를 포함한다. 2가지 별개의 중합체 유형이 있다. 중합체의 한 유형은 아밀로스인 한편 다른 유형은 아밀로펙틴이다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 양이온성 전분은 약 90 내지 100 중량%, 더욱 구체적으로는 95 중량% 초과의 수준으로 아밀로펙틴을 포함하는 전분을 포함할 수 있다.

양이온성 변성 전분을 제조하기 위한 다양한 방법이 본 기술 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어, 미국 특허 제2,813.093호 및 미국 특허 제4,281,109호에 개시된 것들을 참조한다. 전분의 양이온성 변성과 함께 또는 변성 없이 전분을 가교결합하기 위한 다양한 방법이 또한 공지되어 있으며, 예를 들어, 미국 특허 제5,780,616호 및 국제 특허 공개 WO92/19652호를 참조한다. 본 발명에 사용되는 양이온성 변성 전분은 이러한 공지된 화학 반응을 사용하여 숙련자에 의해서 쉽게 제조될 수 있다. 본 발명의 변성 전분의 제조에 사용되는 양이온화제는 암모늄 기를 포함한다.

암모늄 기를 포함하는 적합한 양이온화제는 예를 들어 미국 특허 제5,780,616호, 제4 컬럼 5행 내지 제5 컬럼 15행에 열거된 것들을 포함한다. 특히 하기 예를 포함한다:

- 글리시딜트라이메틸암모늄 클로라이드;

- 하기 구조식을 갖는, 2,3-에폭시프로필-N,N,N-트라이메틸암모늄 클로라이드(데구사 아게(Degussa A.G.)로부터 70% 수용액으로서 명칭 QUAB 151로, 또는 플루카(Fluka)로부터 고체 형태의 순수 화합물로서 제품 코드 50045로 구매가능):

;

- 하기 구조식을 갖는, 3-클로로-2-하이드록시프로필-N,N,N-트라이메틸암모늄 클로라이드(CAS # 3327-22-8, 데구사 아게로부터 65% 수용액으로서 명칭 QUAB 188로 구매가능):

;

- 하기 구조식을 갖는, 3-클로로-2-하이드록시프로필-N,N,N-다이메틸에탄올암모늄 클로라이드(데구사 아게로부터 65% 수용액으로서 명칭 QUAB 218로 구매가능)("DEC", CAS # 869-24-9):

;

- 1,3-비스-(3-클로로-2-하이드록시프로필-N,N-다이메틸암모늄)-N-프로판 다이클로라이드(데구사 아게로부터 65% 수용액으로서 명칭 QUAB 388로 구매가능);

이들 중에서 특히 유리한 4차 암모늄 화합물은 2,3-에폭시프로필트라이메틸 암모늄 클로라이드, N-(3-클로로-2-하이드록시프로필) 트라이메틸 암모늄 클로라이드, 및 다이에틸아미노에틸클로라이드 하이드로클로라이드이다.

국제 특허 공개 WO2006/029519호에 교시된 바와 같은 구아니딘에 기초한 양이온화제가 또한 사용될 수 있지만, 이들은 상기에 열거된 양이온화제보다 더 고가이며 반응시키기가 더 어렵다. 그러므로, 본 발명의 양이온성 변성 전분은 구아니딘화된 전분이 아닌 것이 유리할 수 있다.

양이온화제에 의한 다당류의 양이온화 정도는 양이온화제에 의한 다당류의 반응기의 치환도(이하, "양이온화제의 치환도"라고 지칭함)를 사용하여 표현될 수 있다(이는 본 기술 분야에서는 일반적인 것이며, 예를 들어, 미국 특허 제5,780,616호, 영국 특허 제1576475호, 미국 특허 제7,135,451B1호를 참조한다). 양이온화제의 치환도는 임의의 통상적인 방법, 예를 들어, 국제 특허 공개 WO92/19652호에 개시된 방법, 또는 미국 특허 제7,135,451호 제3 컬럼에 개시된 방법, 또는 예를 들어, 변성 전분에 결합된 질소의 양을 측정하는 원소 분석에 기반한 방법(양이온화제가 암모늄 기에 기반한 경우)에 의해 측정될 수 있다. 모든 이러한 방법은 본 기술 분야에 잘 알려져 있다.

적어도 일부의 종래 문헌은 흡수 적용례에 비교적 높은 수준의 양이온화제를 사용하는 것을 교시하지만(미국 특허 제5,780,616호는 예를 들어, 적어도 0.5의 양이온화제의 치환도를 교시함), 본 발명자들은 놀랍게도 양이온화제의 치환도가 더 낮은 변성 전분이 월경 분비물을 고정하는 데 있어서 동일하거나 심지어 더 우수한 이점을 제공할 수 있음을 알아내었다. 본 발명의 양이온성 변성 전분은 양이온화제의 치환도가 약 0.070 내지 0.50 미만, 특히 약 0.10 내지 약 0.45, 또는 약 0.15 내지 약 0.40의 범위이다.

적어도 일부의 종래 문헌은 불용성화된 변성 전분을 사용하는 것을 교시하지만, 본 발명자들은 본 발명의 변성 전분이 비교적 가용성일 수 있으며 원하는 특성을 제공할 수 있음을 알아내었다. 따라서, 본 발명의 일 태양에서, 본 발명의 변성 전분은 실질적으로 수불용성이 아니다. "실질적으로 수불용성이 아니다"는, 예를 들어, 영국 특허 제1,576,475호에 개시된 시험에 의해 측정시 90%(중량 기준) 미만의 수불용성 탄수화물을 포함함을 의미한다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 변성 전분은 85% 미만, 또는 80% 미만 또는 심지어 75% 미만의 불용성 탄수화물을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 변성 전분은 완전히 수용성일 수 있다. 용해도 데이터는 하기와 같이 측정될 수 있다:

15분 동안 교반하면서 실온(21℃)에서 변성 전분(1 g)을 증류수(100 ㎖) 중에 슬러리화한다. 슬러리를 8시간 동안 정치한 후에 여과한다. 가용성 탄수화물에 대한 페놀/황산 시험을 사용하는 공지된 비색법에 의해서 여과액 중의 용해된 탄수화물을 측정한다. 이러한 측정에서는, 시험 용액의 1 ㎖ 샘플에 1 ㎖의 페놀 용액(5% w/v)을 첨가한 다음, 5 ㎖의 진한 황산을 첨가하고 액체들을 1분 동안 손으로 흔들어 혼합한다. 1시간 동안 냉각되게 둔 후에, 자외선 분광광도계(예를 들어, 유니캠(Unicam) SP 800 또는 유사한 것)를 사용하여 글루코스 표준을 기준으로 483 ㎚에서의 피크의 흡광도로부터 가용성 탄수화물의 농도를 결정한다.

변성 전분의 용해도는 보통 사용되는 가교결합제의 양에 의해 좌우된다. 적어도 일부의 종래 기술(예를 들어, 영국 특허 제1,576,475호)은 변성 전분을 실질적으로 수불용성으로 만들기 위해 높은 정도의 가교결합을 사용하는 것을 교시하는 반면, 본 발명자들은 비교적 낮은 수준의 가교결합이 여성 케어 적용례에 유익하다는 것을 알아내었다. 그러나, 특히 합성 동안 변성 전분의 가공성 및 회수를 증가시키기 위하여, 본 발명의 변성 전분은 유리하게는 여전히 가교결합될 수 있지만, 가교결합 수준은 유리하게는 적어도 일부의 종래 기술에 개시된 것보다 더 낮을 수 있다.

변성 전분의 가교결합 수준 및 그에 따른 변성 전분의 용해도는 합성 동안 숙련자에 의해 제어될 수 있으며, 특히, 반응 혼합물 중의 가교결합제의 농도를 변화시켜 원하는 양의 가교결합을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 태양에서, 반응 혼합물 중의 약 100 ppm 내지 약 4000 ppm(parts per million)의 가교결합제의 농도가 원하는 양의 가교결합을 얻는 데 유리할 수 있음을 알아내었다. 더욱 구체적인 범위는 약 150 ppm 내지 3500 ppm, 및 약 200 ppm 내지 3000 ppm이다. "ppm"은 백만부 당 부로 표현되는 가교결합되는 전분 재료의 중량당 중량 단위로 표현되는 가교결합제의 상대적인 양을 의미한다.

가교결합의 양은 또한 가교결합제에 의한 변성 전분의 치환도(본 명세서에서는 "가교결합제의 치환도"라고 지칭함)에 준하여 표현될 수 있으며, 이는 유리하게는 0.0010 미만, 예를 들어 약 0.00005 내지 약 0.00095, 또는 약 0.00010 내지 약 0.00080일 수 있다. 가교결합제의 치환도는 때때로 문헌에서 사용된다(예를 들어, 영국 특허 제1,576,475호 및 미국 특허 제3,622,562호 참조).

적합한 가교결합제는 예를 들어 다음을 포함한다:

- 포름알데하이드;

- 메틸올화된 질소 화합물, 예를 들어, 다이메틸올우레아, 다이메틸올에틸렌우레아 및 다이메틸올이미다졸리돈;

- 다이카르복실산, 예를 들어, 말레산;

- 다이알데하이드, 예를 들어, 글리옥살;

- 다이에폭사이드, 예를 들어, 1,2:3,4-다이에폭시부탄 및 1,2:5,6-다이에폭시헥산;

- 다이아이소시아네이트;

- 다이비닐 화합물, 예를 들어, 다이비닐설폰;

- 다이할로겐 화합물, 예를 들어, 다이클로로아세톤, 다이클로로아세트산, 1,3-다이클로로프로판-2-올, 다이클로로에탄, 2,3-다이브로모-1-프로판올, 2,3-다이클로로-1-프로판올 및 2,2-다이클로로에틸 에테르;

- 할로하이드린, 예를 들어, 에피클로로하이드린;

- 비스(에폭시프로필)에테르;

- 비닐사이클로헥센다이옥사이드;

- 에틸렌 글리콜-비스(에폭시프로필)에테르;

- 1,3-비스(β-하이드록시-γ-클로로프로폭시)-2-프로판올;

- 1,3-비스(β-하이드록시-γ-클로로프로폭시)에탄;

- 메틸렌비스(아크릴아미드);

- N,N'-다이메틸올(메틸렌비스(아크릴아미드));

- 트라이아크릴올헥사하이드로트라이아진;

- 아크릴아미도메틸렌 클로로아세트아미드;

- 2,4,6-트라이클로로피리미딘;

- 2,4,5,6-테트라클로로피리미딘

- 시아누릭 클로라이드;

- 트라이알릴시아누레이트

- 옥시염화인;

- 비스(아크릴아미도)아세트산.

특히, 에피클로로하이드린("EPI") 및 옥시염화인("POCl3")이 이러한 유형의 반응에 보통 사용되며 유리한 것으로 생각될 수 있다.

상기에 나타낸 바와 같이, 가교결합제를 사용하거나 사용하지 않고 본 발명의 양이온성 변성 전분을 제조하는 방법은 본 기술 분야에 잘 알려져 있다.

양이온성 변성 전분은 다양한 방식으로 흡수 제품에 적용될 수 있다. 예를 들어, 양이온성 변성 전분의 수계 또는 용매계 용액이 적용될 수 있다. 양이온성 변성 전분을 건조 분말 형태로 적용하는 것이 또한 가능하다. 양이온성 변성 전분을 흡수 제품의 구성요소 중 하나에 적용한 후에 구성 요소를 제품을 제조하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 보통 액체 침투성 톱시트, 백시트 및 백시트와 톱시트 사이의 흡수 코어를 포함하는 생리대 또는 팬티라이너와 같은 흡수 제품에 대해서, 양이온성 변성 전분은 이들 구성 요소 중 임의의 것에 적용될 수 있다. 유리하게는, 양이온성 변성 전분은 코어에 적용될 수 있다. 그 경우에, 양이온성 변성 전분은 코어의 신체 대향 표면, 코어의 의복 대향 표면, 또는 코어의 양쪽 표면과 같은, 흡수 코어의 표면 중 하나 또는 둘 모두의 일부분 또는 전체에 적용될 수 있다. 양이온성 변성 전분은 또한 코어 표면 중 하나의 중앙 부분에, 또는 코어의 두 측면을 따라 줄무늬로 적용될 수 있다. 양이온성 변성 전분을 흡수 제품의 구성요소 중 하나 내에 적용하는 것이 예상될 수 있으며, 예를 들어, 몇몇 층의 라미네이트로서 제조되는 코어의 경우, 코어의 외측 표면이 아닌, 이들 층 중 하나의 표면에 양이온성 변성 전분이 적용될 수 있다. 양이온성 변성 전분은 또한 존재한다면 백시트 또는 톱시트와 같은 제품의 다른 구성요소에 적용될 수 있다.

변성된 양이온성 전분의 수용액을 분무하는 경우, 수용액은 전형적으로 용액의 중량을 기준으로 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 농도로 양이온성 전분을 포함할 수 있다. 용매계 용액의 경우, 더 높은 농도, 예를 들어, 용액의 중량을 기준으로 약 6 중량% 내지 약 60 중량%가 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

양이온성 변성 전분은 유리하게는 흡수 제품의 개별 구성요소에 적용한 후에 이러한 구성요소를 다른 구성요소와 조립하여 제품을 형성할 수 있거나, 또는 최종 제품에 적용할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서, 본 발명은 또한

- 전분을 암모늄 기를 포함하는 양이온화제와 반응시켜, 양이온화제의 치환도가 약 0.070 내지 0.50 미만인 양이온성 변성 전분을 얻는 단계;

- 동일 단계 또는 별도의 단계에서, 전분의 중량을 기준으로 약 100 ppm 내지 약 4000 ppm의 가교결합제 농도로 상기 전분과 가교결합제를 반응시키는 단계;

- 여성 보호용 흡수 제품의 구성요소에 이전 단계에서 얻은 양이온성 변성 전분을 적용하는 단계;

- 상기 구성요소를 사용하여 여성 보호용 흡수 제품을 제조하는 단계를 포함하는, 여성 보호용 흡수 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

구성요소를 사용하여 흡수 제품을 제조하기 전 또는 후에 양이온성 변성 전분을 구성요소에 적용할 수 있다. 유리하게는, 양이온성 변성 전분을 적용하는 단계가 구성요소를 사용하여 여성 보호용 흡수 제품을 제조하는 단계에 선행된다. 예를 들어, 흡수 코어를 사용하여 흡수 제품을 제조하기 전에 양이온성 변성 전분을 코어에 적용할 수 있다.

본 발명의 제품에 흡수 코어가 사용되는 경우, 임의의 유형의 흡수 코어가 사용될 수 있다. 표준 코어는 보통 셀룰로오스 펄프의 플러프(fluff) 매트릭스, 또는 셀룰로오스 펄프와 합성 섬유의 혼합물을 포함한다. 코어는 또한 전통적인 합성 강력 흡수성 재료, 예를 들어, 폴리아크릴레이트계 겔화 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유럽 특허 제1447067호에 개시된 것들과 같은 얇은 코어가 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 흡수 제품은 음이온성 흡수성 겔화 물질을, 예를 들어, 흡수 코어 내에 추가로 포함할 수 있다.

월경 분비물을 고정하는 데 있어서 본 발명의 양이온성 변성 전분의 이점을 이제 하기 실시예에 의해서 예시할 것이다.

실험

양이온성 변성 전분의 예

4차 변성 전분의 몇몇 예를 하기와 같이 제조하였다.

코드 ID: 01-8, 13-1, 13-2a, 13-3을 갖는 양이온성 변성 전분을 일반적으로 문헌[T. Heinze, V. Haack and S. Rensing, "Starchs Derivatives of High Degree of Functionalization: Preparation of Cationic 2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride Starches",

56(2004), pp. 288-296]에 따라 합성하였다. 연구자들은 여기서 용매로서 아이소프로판올 대신에 에탄올을 사용하였다. 코드 ID: 10-1, 14-1, 14-2, 14-3, 01-2 및 01-7를 갖는 양이온성 변성 전분(4차 암모늄 유도체)은 일반적으로 미국 특허 제2,813,093A호(출원인: 내셔널 스타치(National Starch))의 교시에 따라 합성하였다. 전분 베이스 물질은 왁시(waxy) 유형의 것이었다. 양이온화제는 2,3-에폭시프로필-N,N,N-트라이메틸암모늄 클로라이드(QUAB 151로 구매가능)였다.

리올로지 분석

월경 분비물을 고정하는 데 있어서 변성 전분의 유효성을 비교하기 위한 한가지 예시적인 방법을, 예를 들어 하기에 나타낸 바와 같은 리올로지 분석에 의해 행할 수 있다.

샘플 제조: 0.25 g의 양이온성 전분 분말을 12 x 12 ㎝의 페트리 접시에 칭량하여 양이온성 변성 전분의 5% w/w 수용액을 제조한다. 이어서, 상기 페트리 접시에 4.75 g의 증류수를 첨가하고 균질한 겔이 얻어질 때까지 상기 혼합물을 교반한다.

겔화 후에, 페트리 접시를, 45℃로 온도 설정된 환기된 오븐에 완전히 건조될 때까지 8시간 동안 넣어 둔다.

페트리 접시에서 건조 후에, 건조된 양이온성 변성 전분 분말의 층이 존재할 것이다. 페트리 접시를 오븐에서 꺼내고 실온에서 평형을 이루도록 1시간 놓아둔다.

건조된 양이온성 중합체 층에 4.75 g의 AMF(하기에 기재된 인공 월경분비물 유체)를 천천히 첨가하여, 전체 표면을 적신다. 첨가 후에, 재료를 균질한 젤이 얻어질 때까지 5분 동안 스패츌러로 추가로 혼합한다.

리올로지 특성의 평가: 40 Hz, 37℃에서 2 ㎜의 간극을 갖는 40 ㎜의 평행판 구조(parallel plate geometry)를 사용하여 리올로지 파라미터(G')를 측정하였다. 장비는 미국 뉴저지주 08505 보든타운 크로스윅스 로드 231에 소재하는 리올로지카 인스트루먼츠 인크(Reologica Instruments Inc)로부터 제공된 스트레스 테크(stress tech) HR이었다. 2 ㎜의 간극을 갖는 40 ㎜의 평행판 구조를 사용하여 이 장비를 작동시켰다. 사용한 소프트웨어는 레오익스플로러(RheoExplorer) 버전 5.0.40.38이었다.

G'는 탄성률이고 40 Hz에서 측정한 값은 양이온성 변성 전분이 인공 월경 분비물 유체를 증점시키는 능력을 나타내는 것으로 간주된다.

AMF(인공 월경 분비물 유체)의 제조

인공 월경 분비물 유체(AMF)는 점도, 전기 전도도, 표면 장력 및 외양에서 인간의 월경 분비물 유체와 매우 흡사하게 되는 것을 보장하도록 개질된 양(sheep)의 혈액에 기초한다.

시약:

다이피프린화된(difibrinated) 양의 혈액은 유니패스 에스.피.에이(Unipath S.p.A.)(이탈리아 가르바그나테 밀라네제)로부터 입수가능하다.

네덜란드 소재의 제이. 티. 베이커(J. T. Baker)로부터의 락트산, 시약 등급(85 내지 95 w/w).

미국 소재의 시그마 케미칼 컴퍼니(Sigma Chemical Co.)로부터의 수산화칼륨(KOH), 시약 등급.

미국 소재의 시그마 케미칼 컴퍼니로부터의 포스페이트 완충 염수 정제, 시약 등급.

미국 소재의 시그마 케미칼 컴퍼니로부터의 염화나트륨, 시약 등급.

미국 소재의 시그마 케미칼 컴퍼니로부터의 위 뮤신(Gastric Mucine), 타입 III(CAS 84082-64-4).

증류수.

단계 1: 락트산 분말을 증류수에 용해하여 9±1% 락트산 용액 제조.

단계 2: KOH 분말을 증류수에 용해하여 10% 수산화칼륨(KOH) 용액 제조.

단계 3: 지시된 대로 정제를 1 L 증류수에 용해하여 pH=7.2로 완충된 포스페이트 완충 용액 제조.

단계 4: 다음 조성의 용액을 제조하고 45±5℃로 천천히 가열: 460±5 ㎖의 포스페이트 완충 용액. 7.5±0.5 ㎖의 KOH 용액.

단계 5: 단계 4에서 제조된 예비 가열(45±5℃)된 용액에 약 30 그램의 위 뮤신을(계속 교반하면서) 천천히 용해하여 점액질 용액 제조. 일단 용해되면 용액 온도를 50 내지 80℃까지 증가시켜야 하며, 혼합물을 약 15분 동안 덮어두어야 한다. 가열을 줄여서 40 내지 50℃의 비교적 일정한 온도를 유지하고 2.5 시간 동안 계속 교반한다.

단계 6: (단계 5로부터의) 용액을 핫 플레이트로부터 제거하고 상기 용액을 이제 40℃ 미만으로 냉각되게 둔다. 2.0 ㎖의 10% 락트산 용액을 첨가하고 2분 동안 완전히 혼합한다.

단계 7: 용액을 오토클레이브에 넣고 15분 동안 121℃의 온도까지 가열한다.

단계 8: 용액을 실온으로 냉각시키고 다이피브린화된 양의 혈액과 1:1로 희석한다.

AMF 제조 후에, 그의 점도, pH 및 전도도를 측정하여 혈액 특성이 정상적인 월경혈에 근접한 범위 안에 드는 것을 확실히 한다(참고문헌 [H. j. Bussing "Zur Biochemie de Menstrualblutes" Zbl Gynaec, 179,456(1957)] 참조). 점도는 7 내지 8(단위: cStK)의 범위 안에 들어야 한다. pH는 6.9 내지 7.5의 범위 안에 들어야 하며, 전도도는 10.5 내지 13(단위: mmho) 안에 들어야 한다. 점도가 상기에 명시된 범위 이내가 아닌 경우, 사용하지 말아야 하며 새로운 배치(batch)의 AMF를 제조할 필요가 있다. AMF 용액은 사용 전에 성분들이 분리되지 않도록 보장하기 위하여 계속 혼합하여야 한다. 용액은 오직 제조후 4시간 이내에만 사용하여야 한다.

상기에 나타난 바와 같이, G' 값이 높을수록 변성 전분이 흡수 제품 내에 월경 분비물을 더 우수하게 고정할 수 있는 것으로 여겨진다. 이 표는 본 발명에 따른 양이온성 변성 전분이 월경 분비물 고정 이점을 제공한다는 것을 나타낸다.

Claims (15)

1. 양이온성 변성 전분을 포함하는 여성 보호용 흡수 제품으로서, 상기 양이온성 변성 전분은 암모늄 기를 포함하는 양이온화제에 의해서 변성된 전분을 포함하며, 양이온화제의 치환도는 0.070 내지 0.50 미만, 바람직하게는 0.10 내지 0.45이고, 양이온성 변성 전분은 실질적으로 불용성이 아닌 것을 특징으로 하는 흡수 제품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 양이온성 변성 전분이 가교결합제에 의해서 가교결합되는 흡수 제품.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가교결합제가 전분의 중량을 기준으로 100 ppm 내지 4000 ppm, 바람직하게는 400 ppm 내지 3000 ppm의 가교결합제 농도로 전분과 반응한 흡수 제품.
4. 양이온성 변성 전분을 포함하는 여성 보호용 흡수 제품으로서, 상기 전분이 암모늄 기를 포함하는 양이온화제에 의해서 변성되며, 상기 양이온성 변성 전분이 가교결합제에 의해서 가교결합되고, 가교결합제의 치환도가 0.070 내지 0.50 미만이고, 상기 가교결합제가 전분의 중량을 기준으로 100 ppm 내지 4000 ppm의 가교결합제 농도로 전분과 반응한 것을 특징으로 하는 흡수 제품.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   생리대, 팬티라이너, 탐폰 및 음순간 패드(interlabial pad)로 이루어진 군으로부터 선택되는 흡수 제품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   액체 침투성 톱시트, 백시트 및 상기 백시트와 상기 톱시트 사이의 흡수 코어를 포함하는 흡수 제품.
7. 제6항에 있어서,
   상기 양이온성 변성 전분이 흡수 코어의 적어도 하나의 표면의 적어도 일부분 상에 적용된 흡수 제품.
8. 제7항에 있어서,
   상기 양이온성 변성 전분이 적용 구역의 제곱 미터당 양이온성 변성 전분의 중량을 기준으로 0.5 g/㎡ 내지 500 g/㎡, 바람직하게는 1 내지 50 g/㎡의 농도로 표면에 적용된 흡수 제품.
9. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가교결합제가 에피클로로하이드린 또는 POCl₃인 흡수 제품.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    음이온성 흡수성 겔화 물질을 추가로 포함하는 흡수 제품.
11. - 전분을 암모늄 기를 포함하는 양이온화제와 반응시켜, 양이온화제의 치환도가 0.070 내지 0.50 미만인 양이온성 변성 전분을 얻는 단계;
    - 동일 단계 또는 별도의 단계에서, 전분의 중량을 기준으로 100 ppm 내지 4000 ppm의 가교결합제 농도로 상기 전분과 가교결합제를 반응시키는 단계;
    - 이전 단계에서 얻은 양이온성 변성 전분을 여성 보호용 흡수 제품의 구성요소에 적용하는 단계;
    - 상기 구성요소를 사용하여 여성 보호용 흡수 제품을 제조하는 단계
    를 포함하는, 여성 보호용 흡수 제품의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 양이온성 변성 전분을 적용하는 단계가 상기 구성요소를 사용하여 여성 보호용 흡수 제품을 제조하는 단계에 선행하는 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 양이온성 변성 전분이 적용되는 상기 구성요소가 흡수 코어인 방법.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양이온성 변성 전분이, 바람직하게는 수계 또는 용매계 용액 분무에 의해, 구성 요소의 적어도 하나의 표면의 적어도 일부분 상에 적용되는 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 양이온성 변성 전분이, 적용 구역의 제곱 미터당 양이온성 변성 전분의 중량이 0.5 g/㎡ 내지 500 g/㎡, 바람직하게는 1 내지 50 g/㎡인 농도로 적용되는 방법.