KR20130018920A - 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 포함하는 흡수성 제품 - Google Patents
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 포함하는 흡수성 제품 Download PDFInfo
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Abstract
수계 양이온성 다당류이고/이거나 양이온화도가 3 중량% 미만인 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 포함하는 여성 보호용 흡수성 제품.
Description
본 발명은, 친수성 캐리어 매트릭스 중에 제공되는 양이온성 다당류를 포함하는 여성 보호용 흡수성 제품, 예를 들어 생리 패드, 팬티라이너 또는 탐폰에 관한 것이다.
생리대 및 기저귀와 같은 대부분의 구매가능한 일회용 흡수성 제품은 체액 흡수 및 보유 특성을 제공하기 위하여 합성 초흡수성 중합체(superabsorbent polymer; SAP), 전형적으로 폴리아크릴레이트를 포함한다. 이러한 합성 흡수성 물질은 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 초흡수성 중합체는 소변과 같은 유체는 매우 잘 흡수하도록 작용하는 것으로 밝혀져 있는 반면에, 흡수할 유체의 적어도 일부분이 월경 분비물 유체인 여성 케어 응용에서는 그 성능이 실망스러울 수 있다. 이는 여성 케어 제품이 월경 분비물 유체를 효율적으로 흡수하지 못하여 결국 누출 및 사용자 의복의 오염을 야기할 수 있다.
미국 특허 제5,780,616호는 초흡수성 특성을 갖는 양이온성 다당류를 개시한다. 이 다당류는 0.5 이상의 치환도를 갖는 4차 암모늄 기에 의해 치환된다. 이 다당류는 바람직하게는 셀룰로오스이다. 이 다당류는 물에 불용성으로 유지되기에 충분한 정도로 가교결합된다.
미국 특허 제5,532,350호는 흡수성 물질로서 유용한 가교결합된 다당류를 개시하며, 그 중에서 구아 검과 구아 유도체가 전형적으로 사용된다.
미국 특허 제5,801,116호는 흡수성 물질로 사용되는, 가교결합되거나 가교결합되지 않은 다당류, 특히 구아 중합체, 예를 들어 구아 검을 개시한다. 이들 다당류는 전형적으로 물에 불용성이거나, 또는 단지 약간 수용성이며, 여기서 50% 미만의 다당류가 물에 용해된다.
프록터 앤드 갬블 컴퍼니(Procter & Gamble Company)의 미국 특허 제6,887,564호는 키토산 물질 및 음이온성 흡수성 겔화 물질을 포함하는 일회용 흡수성 제품을 개시한다. 그러나, 키토산 물질의 높은 비용은 현재까지 그의 상업적 사용을 막고 있다.
특정한 경우에, 예를 들어 흡수성 물질을 고정시키거나 또는 그의 가공성을 개선하기 위하여, 캐리어 매트릭스와 조합하여 흡수성 물질을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 국제특허 공개 WO 2007/017825호는 불활성 친수성 유기 캐리어 매트릭스 중에 분산되는, 입자 크기가 40 ㎛ 미만인 미립자 흡수성 물질, 특히 키토산을 포함하는 다양한 액체 흡수성 물질을 개시한다.
그러나, 생리대 또는 팬티라이너와 같은 시판되는 일회용 흡수성 제품의 제조에 관하여, 흡수성 물질과 같은 신개발 물질은 특정한 공정 제한 조건(constraint)을 충족시킬 필요가 있다. 예를 들어, 공정은 흔히 이러한 물질이 용이하게 재용융될 수 있을 것이 요구된다.
따라서, 제조 공정 동안 용이하게 취급될 수 있는 물질을 제공해야 할 필요가 있다. 또한, 새로운 물질의 사용은 복잡한 단계를 제조 공정에 추가시키거나 그 공정이 늦어지게 하지 않는 것이 바람직하다.
일부 제조 공정에서, 물질은 제품에 적용될 수 있기 전에 고체 상태(고체 상태로 저장되어 있음)로부터 용융물로 전이되어야 할 필요가 있다. 따라서, 이러한 물질은 용이하게 재용융될 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명은, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 포함하는 여성 보호용 흡수성 제품에 관한 것으로, 이때 상기 양이온성 다당류는
- 수계(water-based) 양이온성 다당류이고/이거나;
- 양이온화도(degree of cationization)가 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만, 또는 심지어는 1 중량% 미만이다.
본 발명은 추가로 여성 보호용 제품의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은
- 분말 형태의 양이온성 다당류를 제공하는 단계,
- 친수성 캐리어 매트릭스를 제공하는 단계,
- 친수성 캐리어 매트릭스를 용융시키는 단계,
- 양이온성 다당류의 분말을 용융된 캐리어 매트릭스와 혼합하여 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 형성하는 단계, 및
- 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 여성 보호용 제품의 적어도 일부에 적용하는 단계를 포함하며, 이때
상기 양이온성 다당류는
- 수계 양이온성 다당류이고/이거나;
- 양이온화도가 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만, 또는 심지어는 1 중량% 미만이다.
본 발명자들은, 친수성 캐리어 매트릭스에 제공될 때, 수계 양이온성 다당류와 같은 낮은 양이온화도를 갖는 양이온성 다당류 및/또는 양이온화도가 3 중량% 미만인 양이온성 다당류가 유리한 용융 특성을 나타냄을 발견하였다. 예를 들어, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스를 포함하는 혼합물은, 수계가 아니고/아니거나 보다 높은 양이온화도를 갖지 않는 양이온성 다당류를 포함하는 혼합물에 비해 더 우수하게 재용융되는 것으로 밝혀졌다.
"여성 보호용 흡수성 제품"이라는 용어는 월경 분비물을 흡수하기 위해 여성에 의해 일반적으로 사용되는 제품뿐만 아니라 성인의 경증 내지 중증 요실금 제품을 지칭한다. 이러한 제품은 보통 일회용이며, 즉 사용 후 폐기된다. 여성 보호용 흡수성 제품에는 생리대, 팬티라이너, 탐폰 및 음순간 패드와 같은 월경 분비물 흡수성 제품이 포함된다.
"일회용(disposable)"이라는 용어는 세탁되거나 달리 제품으로서 복원 또는 재사용되도록 의도된 것이 아닌 제품을 지칭한다(즉, 이는 1회 사용 후 폐기되거나, 가능하게는 재생되거나, 퇴비화(composted)되거나 또는 그렇지 않으면 친환경적인 방식으로 처리되는 것으로 의도된다).
본 명세서에 사용되는 "양이온성 다당류"라는 용어는 다당류와 적합한 양이온화제 사이의 반응 생성물을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 "양이온성 전분"이라는 용어는 전분과 적합한 양이온화제 사이의 반응 생성물을 지칭한다. 보통, 양이온성 전분은 3 내지 10, 특히 5 내지 9의 pH 범위의 수용액에서 순 양전하를 가질 수 있다.
본 명세서에 사용되는 "양이온성 구아 검"은 구아 검과 적합한 양이온화제 사이의 반응 생성물을 지칭한다. 보통, 양이온성 구아 검은 3 내지 10의 pH 범위, 특히 5 내지 9의 pH 범위의 수용액에서 순 양전하를 가질 수 있다.
"수계 양이온성 다당류"는 반응 매질로서 물을 사용하여 다당류 상에서 양이온화 반응을 수행함으로써 얻어진다. 수계 양이온성 다당류는 미국 특허 제2,813,093호에 따라 예컨대 합성될 수 있다.
본 명세서에 기재된 양이온성 다당류는 질소 함유 양이온화제로 변성되어 있으며, 본 명세서에 사용되는 "양이온화도"는 양이온성 다당류의 질소 함량을 지칭한다. 본 명세서에서 양이온화도는 양이온성 다당류의 총 중량에 대한 질소 함량[중량 퍼센트(중량%)]으로서 주어진다.
본 명세서에 사용되는 "흡수성 물질"은 물 함유 액체, 예를 들어 월경 분비물, 혈액 또는 소변과 접촉시 팽윤하는 물질을 말한다. 전형적으로, 흡수성 물질은 그들의 자체 중량의 수 배의 크기로 액체를 흡수 및 보유할 수 있다. 예시적인 종래의 흡수성 물질은 폴리아크릴레이트계 겔화 물질이다. 또한, 종래의 흡수성 물질 중에는 초흡수성 물질이 있는데, 이는 예를 들어 그들의 자체 중량의 100배 초과의 크기로 액체를 흡수한다.
본 명세서에 기재된 여성 보호용 흡수성 제품은 양이온성 다당류 및 친수성 캐리어를 포함하는데, 이들은 친수성 캐리어가 양이온성 다당류를 포함하는 매트릭스를 형성하도록 혼합된다. 이러한 혼합물은 본 명세서에서 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물로 지칭된다.
양이온성 다당류는 월경 분비물을 흡수 및/또는 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 양이온성 다당류가 흡수성 물질로서 사용될 때, 이는 유일한 흡수성 물질로서 사용될 수 있거나, 또는 대안적으로 종래의 초흡수성 중합체와 같은 다른 흡수성 물질과 조합하여 사용될 수 있다.
친수성 캐리어 매트릭스는 물 함유 액체, 예를 들어 혈액, 월경 분비물 또는 소변과의 접촉을 향상시키기 위해 사용된다. 친수성 캐리어 매트릭스는 액체를 획득 및 확산시키고, 이 액체를 그 중에 분산된 양이온성 다당류와 신속하게 접촉되게 하고, 양이온성 다당류는 다시 향상된 유효성으로 그의 액체 흡수 및/또는 액체 고정 작용을 수행할 수 있다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은, 예를 들어 친수성 캐리어 매트릭스를 용융시키고, 양이온성 다당류를 첨가하고, 적합한 수단에 의해 이들 둘 모두를 혼합함으로써 형성될 수 있다.
양이온성 다당류는 크기가 5 ㎛ 내지 80 ㎛, 또는 10 ㎛ 내지 60 ㎛, 예를 들어 20 내지 50 ㎛인 입자를 포함하는 분말의 형태로 첨가될 수 있다.
고체 상태에서, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 여성 보호용 흡수성 제품 내로 혼입되기 전에 장기간 동안 저장될 수 있다.
후속 제조 단계 및 공정 동안, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 여성 보호용 흡수성 제품에 적용하기 위하여 이를 재용융시키는 것이 필요할 수 있다. 따라서, 저장 후, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 고체 상태로부터 용융물로 용이하게 전이될 수 있는 것이 바람직하다.
다당류의 양이온화도는 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 용융 특성에 영향을 줄 수 있는 것으로 본 발명자들에 의해 밝혀졌다.
친수성 캐리어 매트릭스 중에서 더 낮은 양이온화도를 갖는 양이온성 다당류를 포함하는 혼합물은, 예를 들어 흡수성 제품 내로 신속하고 효율적으로 혼입될 수 있게 하는 용융 특성을 갖는 것으로 관찰되었다. 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만, 또는 심지어는 1 중량% 미만과 같은 낮은 양이온화도는, 예를 들어 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 재용융 능력을 촉진시키는 것으로 밝혀졌다. 개선된 재용융 능력은, 예를 들어 주어진 양의 혼합물을 용융시키는 데 필요한 시간의 감소에서 알 수 있다.
양이온화도가 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만, 또는 심지어는 1 중량% 미만인 양이온성 다당류뿐만 아니라 전형적으로 양이온화도가 1 중량% 미만, 또는 심지어는 0.8 중량% 미만인 수계 양이온성 다당류가 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 전형적으로, 양이온성 다당류는 양이온화도가 0.001 중량% 초과, 또는 심지어는 0.01 중량% 초과이다.
여성 보호용 흡수성 제품
여성 보호용 흡수성 제품은 흡수성 코어를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "흡수성 코어"는 신체로부터 배출된 월경 분비물과 같은 배출물을 흡수 및 저장하도록 의도된 흡수성 제품군을 지칭한다. 따라서, 흡수성 코어는 전형적으로 흡수성 물질, 예를 들어 종래의 합성 초흡수성 중합체 및/또는 본 명세서에 기재된 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 포함한다.
흡수성 코어는 임의의 적합한 모양일 수 있다. 예를 들어, 직사각형, 타원체형 또는 모래시계형이다.
설명의 목적상, 흡수성 코어는 길이를 규정하는 종축 및 종축과 직교하는 폭을 규정하는 횡축을 갖는 것으로서 설명될 수 있는데, 그 폭은 전형적으로 그 길이보다 더 작을 것이다. 흡수성 코어의 중심은 전형적으로 그의 질량 중심에 상응한다.
여성 보호용 제품에 사용되는 흡수성 코어는 셀룰로오스 펄프의 플러프(fluff) 매트릭스("에어펠트(airfelt)"로도 지칭됨) 또는 셀룰로오스 펄프와 합성 섬유의 혼합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 유럽 특허 제1447067호에 개시된 것들과 같은 얇은 코어가 또한 사용될 수 있다. 특정한 실시양태에서, 흡수성 코어는 비교적 낮은 양의 에어펠트를 단지 포함할 수 있으며, 예를 들어 전체 흡수성 코어의 30 중량% 미만, 또는 심지어는 10 중량% 미만이 에어펠트 물질로 구성될 수 있다. 다른 실시양태에서, 흡수성 코어에는 심지어는 에어펠트가 없을 수도 있다.
또한, 코어는 종래의 합성 초흡수성 물질, 예를 들어 폴리아크릴레이트계 겔화 물질을 포함할 수 있다. 임의적으로, 흡수성 코어는 음이온성 흡수성 겔화 물질을 포함할 수 있다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 흡수성 코어 상의 적어도 일부에 적용될 수 있다.
추가로, 양이온화도가 3 중량%, 또는 2 중량%, 또는 심지어는 1 중량% 미만인 친수성 캐리어 매트릭스와 양이온성 다당류의 혼합물이 월경 분비물의 고정화를 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 누출 및 착용자 의복의 오염을 피하거나 감소시키기 위하여 월경 분비물의 횡방향 이동에 대한 장벽으로서 사용될 수 있다.
따라서, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 흡수성 코어의 외주연(outer periphery)에, 예를 들어 흡수성 코어의 외부 모서리 부근에 적용될 수 있다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 평량(단위 면적당 질량)은 흡수성 코어의 중심으로부터 그의 외주연을 향해 점진적으로 또는 연속적으로 증가할 수 있다.
상해 지점에서 액체의 신속한 획득 및 분포를 제공하기 위하여, 흡수성 코어의 중심은 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물이 없을 수 있다. 예를 들어, 흡수성 코어의 중심을 포함하는 2 ㎠ 이상 또는 5 ㎠ 이상의 영역에는 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물이 없을 수 있다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 흡수성 코어에 줄무늬 형태로 적용될 수 있다. 이러한 줄무늬는 흡수성 코어의 종축과 실질적으로 평행할 수 있다.
흡수성 코어는 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 2개 이상의 줄무늬를 포함할 수 있는데, 여기서 이들 줄무늬는 흡수성 코어의 중심으로부터 일정 거리만큼 횡방향으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 이들 줄무늬는 중심으로부터 1 ㎝ 이상 또는 2 ㎝ 이상의 거리만큼 이격될 수 있다.
이들 줄무늬는 0.2 ㎝ 초과, 또는 0.5 ㎝ 초과, 또는 심지어는 1 ㎝ 초과 및 3 ㎝ 미만 또는 심지어는 2 ㎝ 미만의, 흡수성 코어의 횡축과 실질적으로 평행한 폭을 가질 수 있다.
양이온성
다당류와 친수성
캐리어
매트릭스의 혼합물
월경 분비물을 효과적으로 흡수 및/또는 고정시키기 위하여, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물이 예를 들어 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 30 중량% 이상, 예컨대 30 내지 40 중량%의 높은 양의 다당류를 포함하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 심지어는 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 중량 기준으로 40% 이상 또는 50% 이상의 양이온성 다당류를 포함할 수도 있다. 전형적으로, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 80 중량% 초과의 양이온성 다당류 또는 70 중량% 초과의 양이온성 다당류를 포함할 수 없다.
높은 양의 양이온성 다당류를 포함하는 혼합물에 관하여, 양이온성 다당류의 더 낮은 양이온화도가 유리한 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, (양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 중량 기준으로) 30% 이상의 양이온성 다당류를 포함하는 혼합물에서는, 양이온화도가 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만 또는 심지어는 1 중량% 미만인 양이온성 다당류가, 양이온화도가 약 3 중량% 이상인 다당류와 비교할 때, 예를 들어 더 짧은 재용융 시간으로 인해 더 우수한 가공성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
여성 보호용 흡수성 제품에서의 응용에 있어서, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 실온에서 그리고 체온에서 고체인 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 40 미만 또는 심지어는 45℃ 미만의 온도에서 고체일 수 있다.
한편, 제조 공정이 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 재용융을 필요로 할 때에는 상대적으로 낮은 용융 온도가 유리할 수 있다. 따라서, 특정한 실시양태에서, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 100 또는 80℃ 또는 심지어는 70℃ 미만의 온도에서 용융될 수 있다.
양이온성
다당류
본 발명에 사용하기 위한 양이온성 다당류는 화학적 수단, 예를 들어 반응성 염소 또는 에폭사이드 부위를 함유하는 4차 아민 화합물에 의한 4차화(quaternization)에 의해 양이온화된 다당류 및 다당류 유도체이다. 양이온화를 위해 사용되는 화학적 화합물은 "양이온제" 또는 "양이온화제"로도 지칭될 것이다.
양이온성 다당류는 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 수득될 수 있다. 예를 들어, 양이온성 다당류는 미국 특허 제2,813,093호에 따라 합성될 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 양이온성 다당류는 양이온성 구아 검 및/또는 양이온성 전분일 수 있다.
양이온성 변성에 사용되는 전분의 공급원은 덩이줄기(tuber), 콩류(legume), 곡류(cereal), 및 곡물(grain)을 포함한 임의의 통상적인 공급원으로부터 선택될 수 있다. 전분의 비제한적인 예에는 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 찰옥수수 전분, 귀리 전분, 카사야(cassaya) 전분, 찰보리, 타피오카 전분, 감자 전분 또는 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 전분, 특히 천연 전분은 글루코스 단위로 구성된 중합체를 포함한다. 2가지 별개의 중합체 유형이 있다. 중합체의 하나의 유형은 아밀로스인 한편 다른 유형은 아밀로펙틴이다. 하나의 실시양태에서, 본 발명의 양이온성 전분은 약 90 내지 100 중량%, 및 보다 구체적으로는 95 중량% 초과의 수준의 아밀로펙틴을 포함하는 전분을 포함할 수 있다. 양이온성 변성 전분의 다양한 제조 방법이 당업계에 알려져 있으며, 예를 들어 미국 특허 제2,813,093호 및 미국 특허 제4,281,109호에 개시된 것들을 참조한다. 본 발명에 사용되는 양이온성 변성 전분은 이러한 알려진 화학 반응을 이용하여 당업자에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 찰전분(waxy type starch)이 사용될 수 있고, 양이온화제로서 2,3 에폭시프로필-N,N,N-트라이메틸 암모늄 클로라이드(콰브(Quab) 151로서 구매가능함)와 반응할 수 있다.
양이온성 변성을 위한 구아 검의 공급원은 전형적으로 구아 콩이다. 구아 가루(guar flour)로도 알려진 구아 검은 갈락토만난으로 이루어진 고분자량 다당류를 포함한다. 구아 검의 수용성 분획은 구아란으로 불리며 전형적으로 α-D-갈락토피라노실 단위(D-갈락토스)가 (1→6) 결합에 의해 부착된 (1→6)-β-D-만노피라노실 단위(D-만노스)의 선형 사슬로 이루어진다. D-갈락토스 대 D-만노스의 비는 1:2이다. 양이온성 작용기를 구아 검에 제공하는 방법이 당업계에 알려져 있는데, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2008/0112907호에 개시된 바와 같으며, 이는 수분산성 폴리갈락토만난 중합체를 기술하고 있다.
본 발명에 사용되는 양이온성 변성 다당류는 양이온화도가 3 중량% 미만이다. 양이온화도는 2 중량% 미만 또는 심지어는 1 중량% 미만일 수 있다.
따라서, 본 발명에 사용하기 위한 양이온성 다당류는 수계 양이온성 다당류일 수 있다. 수계 양이온성 다당류, 예를 들어 수계 양이온성 전분은 반응 매질로서 물을 사용하여 양이온화 반응을 수행함으로써 얻어진다. 실제적인 이유로, 수득된 수계 양이온성 다당류는 전형적으로 낮은 양이온화도를 갖는다. 예를 들어, 수계 양이온성 다당류의 양이온화도는 1.0 중량% 미만, 예를 들어 0.8 중량% 미만일 수 있다.
본 발명에 따른 양이온성 다당류의 제조에 사용되는 양이온제는 전형적으로 암모늄 기를 포함할 수 있다.
암모늄 기를 포함하는 적합한 양이온제는, 예를 들어 미국 특허 제5,780,616호, 컬럼 4의 5행 내지 컬럼 5의 15행에 열거된 것들이 포함된다. 특히, 하기 예가 포함된다:
- 글리시딜트라이메틸암모늄 클로라이드;
- 하기 구조식을 갖는 2,3-에폭시프로필-N,N,N-트라이메틸암모늄 클로라이드(데구사 에이.지.(Degussa A.G.)로부터 70% 수용액으로서 명칭 콰브 151 또는 플루카(Fluka)로부터 고체 형태의 순수 화합물로서 제품 코드 50045로 구매가능함):
- 하기 구조식을 갖는 3-클로로-2-하이드록시프로필-N,N,N-트라이메틸암모늄 클로라이드(CAS # 3327-22-8, 데구사 에이.지.로부터 65% 수용액으로서 명칭 콰브 188로 구매가능함):
- 하기 구조식을 갖는 3-클로로-2-하이드록시프로필-N,N,N-다이메틸에탄올암모늄 클로라이드(데구사 에이.지.로부터 65% 수용액으로서 명칭 콰브 218로 구매가능함)("DEC", CAS # 869-24-9):
- 1,3-비스-(3-클로로-2-하이드록시프로필-N,N-다이메틸암모늄)-N-프로판 다이클로라이드(데구사 에이.지.로부터 65% 수용액으로서 명칭 콰브 388로 구매가능함).
이들 중에서 특히 유리한 4차 암모늄 화합물은 2,3-에폭시프로필트라이메틸 암모늄 클로라이드, N-(3-클로로-2-하이드록시프로필) 트라이메틸 암모늄 클로라이드, 및 다이에틸아미노에틸클로라이드 하이드로클로라이드이다.
가교결합된
양이온성
다당류
양이온성 다당류는 가교결합될 수 있다.
양이온성 변성과 함께 또는 변성 없이 다당류, 예를 들어 전분 또는 구아 검을 가교결합시키는 방법은, 예를 들어 미국 특허 제5,532,350호, 미국 특허 제5,801,116호, 미국 특허 출원 공개 제2008/0112907호, 미국 특허 제5,780,616호 및 국제특허 공개 WO 92/19652호에 개시되어 있다.
양이온성 다당류의 가교결합 수준 및 이에 따른 양이온성 다당류의 용해도는 합성 동안 숙련자에 의해 제어될 수 있으며, 특히, 반응 혼합물 중의 가교결합제의 농도는 원하는 양의 가교결합을 얻도록 변화될 수 있다.
반응 혼합물 중의 약 100 ppm 내지 약 4000 ppm의 가교결합제의 농도가 원하는 양의 가교결합을 얻는 데 유리할 수 있음을 알아내었다. 보다 구체적인 범위는 약 150 ppm 내지 3500 ppm 및 약 200 ppm 내지 3000 ppm이다. "ppm"은 백만부당 부로 표현되는, 가교결합될 전분 물질의 중량당 중량 단위로 표현되는 가교결합제의 상대적인 양을 의미한다.
또한, 가교결합의 양은 가교결합제에 의한 양이온성 다당류의 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 가교결합제에는, 예를 들어 다음이 포함된다:
- 포름알데하이드;
- 메틸올화 질소 화합물, 예를 들어 다이메틸올우레아, 다이메틸올에틸렌우레아 및 다이메틸올이미다졸리돈;
- 다이아카르복실산, 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 에터;
- 할로하이드린, 예를 들어 에피클로로하이드린;
- 비스(에폭시프로필)에터;
- 비닐사이클로헥센다이옥사이드;
- 에틸렌 글리콜-비스(에폭시프로필)에터;
- 1,3-비스(β-하이드록시-Γ-클로로프로폭시)-2-프로판올;
- 1,3-비스(β-하이드록시-Γ-클로로프로폭시)에탄;
- 메틸렌비스(아크릴아마이드);
- N,N'-다이메틸올(메틸렌비스(아크릴아마이드));
- 트라이아크릴올헥사하이드로트라이아진;
- 아크릴아마이도메틸렌 클로로아세트아마이드;
- 2,4,6-트라이클로로피리미딘;
- 2,4,5,6-테트라클로로피리미딘;
- 시아누릭 클로라이드;
- 트라이알릴시아누레이트;
- 옥시염화인;
- 비스(아크릴아마이도)아세트산.
특히, 에피클로로하이드린("EPI") 및 옥시염화인("POCl3")이 이러한 유형의 반응에 보통 사용되며 유리한 것으로 간주될 수 있다.
친수성
캐리어
매트릭스
친수성 캐리어 매트릭스는 폴리글리콜, 폴리비닐알코올 및 에톡실화된 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 중합체를 포함할 수 있다.
우수한 가공성을 갖기 위하여, 친수성 캐리어 매트릭스의 중합체는 분자량 및/또는 용융 온도에 따라 선택될 수 있다.
따라서, 친수성 캐리어 매트릭스가 포함된 중합체는 중량 평균 분자량이 500 내지 35000 g/㏖, 바람직하게는 1000 내지 3500 g/㏖일 수 있다.
친수성 캐리어 매트릭스는, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 및 이들의 유도체, 예컨대 폴리옥시메틸렌 글리콜을 포함할 수 있다. 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 및 이들의 유도체는 더욱이 고도로 친수성이며, 따라서 물 및 수계 액체와의 우수한 친화성을 갖는다.
특정한 실시양태에서, 친수성 캐리어 매트릭스는 30 내지 100℃ 범위의 온도에서 용융될 수 있다. 예를 들어, 친수성 캐리어 매트릭스는 25 내지 80℃ 범위의 온도에서 용융될 수 있다.
친수성 캐리어 매트릭스는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)로 구성될 수 있다. PEG는, 예를 들어 중량 평균 분자량(MW)이 1000 내지 10000 g/㏖, 또는 1000 내지 3500 g/㏖, 또는 심지어는 1200 내지 2000 g/㏖ 일 수 있다.
여성 보호용 제품의 제조 방법
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 유리하게는 여성 보호용 흡수성 제품의 적어도 일부에 적용될 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들어, 이 혼합물은 흡수성 코어의 일부에 적용될 수 있는데, 이는 이 구성요소가 제품을 형성하는 다른 구성요소들과 조립되기 전에 행해질 수 있다.
그러나, 대안적인 실시양태에서, 상기 혼합물은 완성된 제품의 적어도 일부에 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 여성 보호용 제품의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은
- 분말 형태의 양이온성 다당류를 제공하는 단계,
- 친수성 캐리어 매트릭스를 제공하는 단계,
- 친수성 캐리어 매트릭스를 용융시키고, 양이온성 다당류의 분말을 용융된 친수성 캐리어 매트릭스와 혼합하여 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 형성하는 단계,
- 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 여성 보호용 제품의 적어도 일부에 적용하는 단계를 포함하며, 이때
상기 양이온성 다당류는
- 수계 양이온성 다당류이고/이거나;
- 양이온화도가 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만, 또는 심지어는 1 중량% 미만이다.
양이온성 다당류는 배취(batch) 혼합 또는 연속 압출과 같은 종래의 방법을 사용함으로써 친수성 캐리어 매트릭스와 혼합될 수 있다.
예를 들어 배취 혼합 공정에서는, 친수성 캐리어 매트릭스가 용기 내에 놓여지고, 기계적으로 교반되고 가열되어 용융물로 될 수 있다. 친수성 캐리어 매트릭스의 용융 후에, 양이온성 다당류가 분말 형태로 첨가될 수 있다. 균질한 혼합물이 얻어질 때까지 교반이 계속되며, 이 균질한 혼합물은 추가로 가공되거나, 또는 용기 내로 배치되고, 냉각되고 추가의 사용시까지 저장되게 할 수 있다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 50 내지 80℃의 온도 범위에서 용융물의 형태로 가공될 수 있다.
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물은 냉각 및 고화되게 할 수 있다. 이후에, 이는 재용융된 후, 여성 보호용 제품에 적용될 수 있다.
이어서, 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 용융된 혼합물은 여성 보호용 제품의 적어도 일부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이 혼합물은 흡수성 코어에 줄무늬 형태로 적용될 수 있다.
방법/측정
양이온화도
양이온화도(즉, 중량% 단위의 질소 함량)는 원소 분석에 의해 결정할 수 있다.
양이온화도는, 예를 들어 질소 분석기, 예를 들어 레코(LECO) FP-2000 질소 분석기를 사용하여 결정할 수 있다. 이 기기는 전형적으로 고체 물질 내의 총 질소 함량을 결정하는 데 사용된다. 이는 듀마스법(Dumas method)으로 작동하는데, 이때 샘플은 산소 과잉 분위기에서 850+ ℃에서 연소된다. 연소 기체는 열전 냉각기(thermoelectric cooler)로 통과시켜 H2O를 제거한 후에 4.5 리터 용적의 밸러스트(ballast) 내에 수집된다. 연소 기체의 10 ㎖ 분획으로부터 물 및 이산화탄소를 스크러빙하고, 이를 고온의 구리 컬럼으로 통과시킨다. 이어서, 생성된 질소 기체는 헬륨 캐리어 내에서 열 전도성에 의해 측정된다. 각각의 샘플 분석은 약 4분 내에 완료된다.
입자 크기
입자 크기는 레이저 회절 방법(ISO/DIN 13320-1 입자 크기 분석 -- 레이저 회절 방법 -- 파트 1: 일반 원리)에 의한 입자 크기 측정을 다루는 ISO 표준에 따라 벡맨 콜터(Beckman Coulter) LS 1320 입자 분석기를 사용함으로써 측정할 수 있다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 규정되지 않는 한, 각각의 이러한 치수는 언급된 값 및 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 모두를 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "40 ㎜"로 개시된 치수는 "약 40 ㎜"를 의미하는 것으로 의도된다.
Claims (15)
- 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 포함하는 여성 보호용 흡수성 제품으로서,
상기 양이온성 다당류는, 질소 함유 양이온화제에 의해 변성되어 있고,
- 수계 양이온성 다당류이고/이거나;
- 양이온화도(degree of cationization)가 3 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만, 보다 바람직하게는 1 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항에 있어서,
양이온성 다당류가 양이온성 전분 또는 양이온성 구아 검인, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
양이온성 다당류가, 평균 입자 크기가 5 내지 80 ㎛, 바람직하게는 10 내지 60 ㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 50 ㎛인 입자의 형태로 제공되는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
양이온성 다당류가, 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 찰옥수수 전분, 귀리 전분, 카사야(cassaya) 전분, 찰보리, 타피오카 전분, 감자 전분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 전분의 유도체인, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
양이온성 다당류가 가교결합된 것인, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
친수성 캐리어 매트릭스가, 폴리글리콜, 폴리비닐알코올 및 에톡실화된 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 중합체를 포함하는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 6 항에 있어서,
친수성 캐리어 매트릭스에 포함된 하나 이상의 중합체가 1000 내지 10000 g/㏖의 중량 평균 분자량을 갖는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
친수성 캐리어 매트릭스가 폴리에틸렌글리콜을 포함하는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물의 중량 기준으로 15% 이상, 바람직하게는 30% 이상의 양이온성 다당류를 포함하는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
친수성 캐리어 매트릭스가 30 내지 100℃ 범위의 온도에서 용융되는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
생리대, 팬티라이너, 탐폰 및 음순간 패드로 이루어진 군으로부터 선택된 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
흡수성 코어를 추가로 포함하며, 상기 흡수성 코어의 적어도 일부에 상기 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물이 적용되는, 여성 보호용 흡수성 제품. - 제 12 항에 있어서,
양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물이 줄무늬(stripe) 형태로 적용되는, 여성 보호용 흡수성 제품. - - 분말 형태의 양이온성 다당류를 제공하는 단계,
- 친수성 캐리어 매트릭스를 제공하는 단계,
- 상기 친수성 캐리어 매트릭스를 용융시키는 단계,
- 상기 양이온성 다당류의 분말을 용융된 캐리어 매트릭스와 혼합하여 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 형성하는 단계,
- 상기 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 여성 보호용 제품의 적어도 일부에 적용하는 단계
를 포함하는, 여성 보호용 제품의 제조 방법에 있어서,
상기 양이온성 다당류가 질소 함유 양이온화제에 의해 변성되어 있고,
- 수계 양이온성 다당류이고/이거나;
- 양이온화도가 3 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 여성 보호용 제품의 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 양이온성 다당류와 친수성 캐리어 매트릭스의 혼합물을 냉각 및 고화시킨 후, 여성 보호용 제품에 적용하기 전에 재용융시키는, 여성 보호용 제품의 제조 방법.
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