KR20130137630A - 항미생물성 일회용 흡수 용품 - Google Patents

항미생물성 일회용 흡수 용품 Download PDF

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Abstract

흡수재 및 항미생물성 조성물을 포함하는 일회용 흡수 용품을 개시한다. 항미생물성 조성물은 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체, 및 항미생물제를 포함한다. 항미생물성 조성물은 일회용 흡수 용품, 예컨대 일회용 유아 기저귀, 성인 요실금 용품, 여성 위생 용품, 예컨대 생리대, 상처 드레싱, 붕대, 팬티 라이너 및 탐폰, 개인 케어 와이프, 가정용 와이프 내에 혼입되는, 부직포 및 필름과 같은 성분 기재 상에 코팅되어, 냄새 제어, 및 미생물 성장 제어를 제공할 수 있다.

Description

항미생물성 일회용 흡수 용품{ANTIMICROBIAL DISPOSABLE ABSORBENT ARTICLES}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 개시 내용이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고, 2010년 9월 17일자로 출원된 미국 출원 제12/884341호의 이익을 주장한다.
본 명세서는 항미생물성 조성물의 코팅을 비롯한, 항미생물성 조성물 및 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 이들 일회용 흡수 용품은 체액 흡수용이며, 예를 들어 일회용 유아 기저귀, 생리대, 팬티 라이너 및 탐폰을 비롯한 여성 위생 제품, 성인 요실금용 제품, 개인 케어 와이프(wipe), 상처 드레싱, 붕대 및 미생물학적 방제 물질(microbial control material)을 포함하는 가정용 와이프가 있다.
매우 다양한 일회용 흡수 용품이 당업계에 알려져 있다. 이들은 땀, 소변, 혈액, 및 월경과 같은 체액을 흡수하기 위해 사용되는 개인 흡수 용품을 포함한다. 그러한 용품은 또한 유사한 유체 또는 전형적인 가정에서의 흘린 액체를 닦아 내기 위해 사용되는 일회용 가정용 와이프를 포함한다. 이들 일회용 흡수 용품은 압출 필름, 폼, 부직 또는 때로는 제직 재료 형태의 열가소성 중합체로부터 형성된다. 이들 용품의 문제는 그들이 단기 사용을 위해 디자인되지만 즉시 폐기되지 않아 폐기하기 전에 미생물이 성장하여 독소, 자극물 또는 냄새를 형성하는, 문제를 일으킬 가능성이 있다는 것이다.
한 가지 유형의 일회용 흡수 용품은 일회용 흡수 의복, 예를 들어 유아 기저귀 또는 훈련 팬츠, 성인 요실금용 제품, 여성 위생 제품, 예를 들어 생리대 및 팬티 라이너, 및 당업계에 잘 알려진 바와 같은 기타 그러한 제품이다. 이러한 유형의 전형적인 일회용 흡수 의복은 액체 투과성 신체측 라이너 및 액체 불투과성 외부 커버 사이에 배치된 흡수 어셈블리를 포함하는 복합 구조로서 형성된다. 이들 성분은 그의 의도된 목적에 특히 적합한 제품을 형성하기 위하여 탄성 재료 및 억제 구조체와 같은 다른 재료 및 특징부와 조합될 수 있다. 여성 위생 탐폰이 또한 잘 알려져 있으며 일반적으로 흡수 어셈블리 그리고 때로는 유체 투과성 재료의 외피(outer wrap)로 구성된다. 개인 케어 와이프 및 가정용 와이프는 잘 알려져 있으며 일반적으로 제직, 편직, 또는 부직 재료일 수 있는 기재 재료를 포함하며, 종종 세정 용액 등과 같은 기능성 제제를 함유한다.
이들 용품의 문제는 체액 또는 가정에서의 흘린 액체가 용품 내로 일단 흡수되면 다양한 미생물이 이들 용품 내에서 성장할 수 있다는 것이다. 그러한 용품에 대한 잘 알려진 문제는 미생물 성장 및 대사산물과 관련된 악취의 생성이다. 유아 기저귀, 성인 요실금용 제품, 및 여성 위생 제품과 같은 일회용 흡수 용품의 경우, 그러한 악취의 생성은 이들 제품의 사용자를 곤란하게 하는 근원이 될 수 있다. 이는 특히 성인 요실금 및 여성 위생 제품의 사용자에게 있어서 그러할 수 있다. 악취 생성의 문제는 용품을 착용하고 있는 동안 그리고 부가적으로 용품을 폐기한 후 잠재적으로 감지가능한 냄새를 포함할 수 있다. 가정용 와이프의 경우에는 미생물 관련 악취의 생성은 바람직하지 못하며 곤란할 수 있다. 부가적으로 그러한 가정용 와이프에서 세균 및 기타 미생물의 성장은, 와이프가 그러한 미생물 성장 후에 사용되면 그러한 미생물의 원치않는 확산을 야기할 수 있다.
다양한 냄새 제어 용액은 향료로 냄새를 가리는 것, 즉 덮는 것, 체액에 이미 존재하는 냄새와 분해 후 생성되는 냄새를 흡수하는 것, 또는 미생물 성장과 관련된 냄새 형성을 방지하는 것을 포함한다. 미생물 성장을 제어함으로써 악취 생성을 제어하는 방법의 예로는 미국 특허 제6,767,508호 (야히아우이(Yahiaui) 등)가 포함되며, 이 특허는 알킬 폴리글리코사이드 계면활성제 용액으로 처리되어 세균의 수성 공급원과 접촉할 때 항균 활성을 갖는 이질성 시스템을 생성하는 부직물의 사용을 교시한다. 미국 특허 제6,855,134호 (브룩스(Brooks))에 논의된 바와 같이, 소변 생체변환 및 소변 분해로부터 발생하는 주된 불쾌한 악취는 황 화합물과 암모니아이다.
<도 1>
도 1은 표면 상에 항미생물성 코팅을 갖는 일회용 용품의 제조 방법에 대한 도식적인 방법을 나타낸다.
<도 2>
도 2는 항미생물성 코팅을 갖는 패드 형태의 일회용 용품의 절단면을 도시한다.
<도 3>
도 3은 항미생물성 코팅을 갖는 일회용 용품의 단면의 대안의 실시양태를 나타낸다.
[발명의 내용]
본 명세서는 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체, 및 항미생물제를 포함하는 항미생물성 조성물에 관한 것이다. 바람직하게는, 담체는 노출 또는 "인설트(insult)" 시 수성 유체가 습윤되게 하도록 친수성이다. 본 명세서는 추가로 표면 상에 항미생물성 조성물의 코팅을 갖는 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 다른 실시양태에서, 본 명세서는 상기 일회용 흡수 용품의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "흡수 용품"은 신체 삼출물(exudate)을 흡수하고 보유하는 디바이스를 지칭한다. 용어 "일회용"은 본 명세서에서는 단회 사용 후 세탁되거나 또는 달리는 흡수 용품으로서 회복되거나 또는 재사용되지 않는 흡수 용품을 기재하기 위해서 사용된다. 일회용 흡수 용품의 예에는, 여성 위생 용품 용품, 예컨대 생리대, 팬티 라이너 및 탐폰, 기저귀, 요실금 장애, 기저귀 홀더, 훈련 팬츠, 상처 드레싱, 붕대 등이 포함된다.
항미생물성 조성물은 일회용 용품의 하나 이상의 층 상에 예컨대 용융된 조성물을 분무함으로써 코팅될 수 있다. 용융 가공된 항미생물 성분은 최종 일회용 흡수 용품의 제조 및 궁극적인 최종 사용 전에 안정적이어서, 연장된 항미생물 활성을 제공한다. 추가로, 사용되어 수성 유체에 노출될 때, 항미생물 성분은 적어도 부분적으로 용해되고, 항미생물성 조성물 또는 이의 성분을 주변 환경으로 방출하는 것을 돕는다.
바람직하게는, 습할 때, 항미생물성 조성물의 항미생물제는 미생물이 제어되어야 하는 주변 매질로 방출된다. 습할 때, 담체가 용해되고/거나 팽윤되기 때문에, 항미생물제가 방출되어, 용품에 자가-소독 특성을 제공한다. 항미생물제의 방출을 제어하여 수분에 노출될 때 항미생물제의 방출 특징을 조정할 수 있다. 사용 전에, 항미생물성 조성물은 일반적으로 무수이며, 일반적으로 흡수 용품 내에서 또는 흡수 용품 상에서 안정한 형태이다. 수 중의 방출 속도는 0.1 내지 50 ㎎/분이다.
일회용 흡수 용품은, 항미생물성 조성물이 흡수 어셈블리 내에 (예를 들어, 흡수 어셈블리의 벌크 내에 분포됨), 흡수 어셈블리의 신체 대면부 상에, 또는 흡수 어셈블리의 반대부 상에 위치된 부직 재료 또는 느슨한 섬유 상에 코팅될 수 있도록, 액체 투과성 본체부 라이너와 액체 불투과성 외부 커버 사이에 배치된 흡수 어셈블리, 예컨대 섬유질 흡수재를 포함하는 복합 구조체일 수 있다. 대안적으로, 항미생물성 조성물은 액체 투과성 본체부 라이너 상에 코팅될 수 있다. 대안적으로, 항미생물성 조성물은 흡수 어셈블리의 액체 불투과성 외부 커버부, 또는 일회용 흡수 용품의 다른 층 상에 위치될 수 있는 필름 상에 코팅될 수 있다. 다른 흡수재는 폼-기재 흡수물 및 슈퍼 흡수 입자를 포함한다.
일회용 흡수 용품이 탐폰인 경우, 항미생물성 조성물은 흡수 어셈블리 내에 위치된 부직 재료 또는 느슨한 섬유 상에 코팅될 수 있거나, 또는 이것은 탐폰의 유체 통과 외피 상에 코팅될 수 있다.
일회용 흡수 용품이 개인 케어 또는 가정용 와이프인 경우, 와이프의 기재는 항미생물성 조성물을 혼입할 수 있다. 예를 들어, 제직, 편직 또는 부직 기재는 섬유의 블렌드로 제조될 수 있고, 이들 중 하나는 항미생물성 조성물의 코팅을 포함한다. 일반적으로, 와이프는 예컨대 그 상에서 항미생물성 조성물의 코팅과 함께 카딩(carding)하거나 또는 얽히게(entanglement)하여 부직포로부터 형성될 것이다. 대안적으로, 제직 또는 편직 섬유에 항미생물성 조성물의 코팅이 제공될 수 있다.
항미생물성 조성물의 코팅을 갖는 부직 웹은 스펀본드, 블루운 마이크로섬유 및 나노섬유 공정을 비롯한, 부직 웹을 직접 제조하기 위한 임의의 표준 공정을 통해서 제조될 수 있다. 또한, 섬유 또는 필라멘트를 제조하고, 목적하는 크기로 절단하고, 다양한 공지된 웹 형성 공정, 예컨대 카딩을 사용하여 부직 웹으로 추가로 가공하고, 이어서 항미생물성 조성물로 코팅할 수 있다. 그러한 경우에 잘게 잘린 섬유는 웹 형성 공정에서 다른 섬유와 블렌딩될 수 있다. 대안적으로, 섬유 또는 필라멘트는 단독으로 또는 다른 섬유와 조합하여 제직되거나 또는 편직될 수 있다.
일 실시양태에서, 일회용 흡수 용품은 용융 형성된 열가소성 중합체 기재 및 그 상의 항미생물성 조성물의 코팅을 포함한다. 일반적으로, 항미생물성 조성물은 열가소성 중합체의 중량에 대해서 1 중량%를 초과하는 양으로 존재한다. 항미생물 성분은 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체, 바람직하게는 친수성 담체, 및 항미생물제를 포함한다. 열가소성 중합체 기재는 다공성 또는 미세다공성이거나 또는 다공성이 아닐 수 있다.
본 발명의 일회용 흡수 용품은 바람직하게는 사용 전에는 무수이지만, 그의 최종 사용 환경에서는 축축하거나 습한 상처 드레싱, 붕대, 일회용 기저귀, 성인 요실금 용품 또는 패드, 여성용 패드, 생리대, 월경 탐폰, 치과 탐폰, 의료 탐폰, 외과 탐폰, 비강 탐폰 또는 와이프 (예를 들어, 개인 세정 또는 가정용 와이프)를 포함한다. 이들 일회용 흡수 용품은 상기한 바와 같은 항미생물 성분의 코팅을 포함하는, 중합체 시트, 천연 및 중합체 섬유, 제직 웹, 편직 웹, 부직 웹, 다공성 막, 중합체 폼, 열 또는 접착 라미네이트, 층상 조성물, 및 이들의 조합을 이용하여 형성된다.
하기에 정의된 용어에 대해서, 특허청구범위 또는 본 명세서의 다른 곳에 상이한 정의가 주어지지 않는다면, 이들 정의가 적용된다.
용어 "항미생물" 또는 "항미생물 활성"은 세균, 진균, 조류 및 바이러스를 비롯한 병원성 및 비병원성 미생물을 사멸시키거나, 병원성 및 비병원성 미생물의 성장/번식을 방지하거나 또는 외부단백질의 생성을 제어하기에 충분한 항미생물 활성을 가짐을 의미한다.
용어 "충분량" 또는 "유효량"은 조성물 내에서 총체적으로, 하나 이상의 종의 미생물에 대하여, 콜로니 형성 단위를 감소, 성장 방지, 또는 제거하는 항미생물 (예를 들어, 항바이러스성, 항균성, 또는 항진균성을 포함함) 활성을 제공하는 항미생물제의 양을 의미한다.
"알콕시"라는 용어는 화학식 --OR (여기서, R은 알킬 기임)의 기를 말한다.
"알킬"이라는 용어는 알칸으로부터 수소 원자가 제거되어 형성된 1가 부분을 말한다. 알킬은 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 그 조합을 가질 수 있다. 사이클로알킬은 환형 알킬이며 알킬 기의 하위부류이다.
"알킬렌"이라는 용어는 알칸으로부터 2개의 수소 원자가 제거되어 형성된 2가 부분을 말한다. 알킬렌은 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 그 조합을 가질 수 있다.
용어 "아릴" 및 "아릴렌"은 1 내지 5개의 연결된 고리, 다중 융합 고리, 또는 이들의 조합을 갖는 탄소환식 방향족 화합물의 1가 또는 다가 부분을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 아릴 기는 4개의 고리, 3개의 고리, 2개의 고리 또는 1개의 고리를 갖는다. 예를 들어, 아릴 기는 페닐일 수 있다.
용어 "할로" 또는 "할라이드"는 염소, 브롬, 불소 또는 요오드를 지칭한다.
용어 "친수성"은 물방울이 용품의 표면 위에서 퍼지는, 표면이 물에 대해서 친화력을 갖는 것을 의미한다. 일반적으로 친수성 표면은 물의 전진 접촉각이 70도 미만이다.
용어 "지방"은 달리 명시되지 않는다면, 12 내지 22 (홀수 또는 짝수)개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알킬렌 부분을 의미한다. 용어 "지방 알코올"은 직쇄 또는 분지쇄의 C12 내지 C22 알칸올을 지칭한다.
종점에 의한 수치 범위의 설명은 그 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수형은 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 일반적으로 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 이용된다.
항미생물성 조성물의 담체는 1-작용성 또는 2-작용성일 수 있는 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함한다. 폴리(알킬렌 옥사이드)를 말단화하는 작용성 기는 하이드록시 기, 아민 기 및 비-친핵성(non-nucleophilic) 알콕시 또는 알킬아민 기를 포함할 수 있다. 단일 중합체 또는 중합체의 혼합물이든지 간에, 바람직하게는, 폴리(알킬렌옥시) 중합체는 용융점이 45℃를 초과한다.
적합한 폴리(알킬렌 옥사이드) 중합체의 예에는 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드)(메트)아크릴레이트, 및 이들의 조합이 포함된다. 상기 중합체에는 바람직하게는 비반응성 말단 기, 예컨대 (C1 내지 C4)알콕시, 아릴옥시 (예를 들어, 페녹시), 및 (C1 내지 C4) 알킬아릴옥시가 포함된다. 이들 기는 선형 또는 분지형일 수 있다.
일부 실시양태에서, 담체의 폴리(알킬렌옥시) 중합체 성분은 고분자량 폴리(알킬렌옥시) 중합체 및 저분자량 폴리(알킬렌옥시) 중합체의 혼합물을 포함하여, 담체의 용융 점도를 조정할 수 있게 된다. 특히, 폴리(알킬렌옥시) 중합체 성분은 분자량이 100,000 (Mw)을 초과하는 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 약 50 중량% 이하 (담체의 중량에 대해서)의 양으로 포함할 수 있다. 일반적으로, 폴리(알킬렌옥시) 중합체 성분은 10 중량% 미만 (담체의 중량에 대해서)의 고분자량 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하여 목적하는 용융 점도를 성취할 수 있다. 상기 고분자량 재료의 소량의 첨가는 코팅 단계에서 사용되는 가공 온도에서 적합한 용융 점도, 즉 100 내지 2000 센티포이즈(centipoise), 바람직하게는 500 내지 1500 센티포이즈를 얻게 한다.
적합한 폴리(알킬렌옥시) 중합체에는 폴리(테트라메틸렌 옥사이드) (예를 들어, 미국 캔자스주 위치타에 소재한 인비스타(Invista)로부터 상표명 "테라탄(TERATHANE) 2900" (수평균 분자량 2,900 g/몰) 하에 입수가능함), 폴리에틸렌 글리콜 (예를 들어, 독일 프랑크푸르트에 소재한 클래리언트 게엠베하 펑셔널 케미칼스 디비젼(Clariant GmbH Functional Chemicals Division)으로부터 상표명 "폴리글리콜(POLYGLYKOL) 35000" (수평균 분자량 35,000 g/몰) "폴리글리콜 20000" (수평균 분자량 20,000 g/몰), "폴리글리콜 4000S" (수평균 분자량 4000 g/몰), "폴리글리콜 8000S" (수평균 분자량 8000 g/몰), "폴리글리콜 1500S" (수평균 분자량 1500 g/몰)하에 입수가능함), 미국 코네티컷주 댄베리에 소재한 유니온 카비드(Union Carbide)로부터의 카보왁스 센트리(CARBOWAX SENTRY) (폴리에틸렌 글리콜, 분자량 400, 디올); 미국 일리노이주 구르니에 소재한 바스프(BASF)로부터의 플루로닉(PLURONIC) L64 (에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드 블록 공중합체, 2900 분자량, 액체 디올); 미국 일리노이주 구르니에 소재한 바스프로부터의 플루로닉 F68 (에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드 블록 공중합체, 8400 분자량, 고체 디올); 미국 위스콘신주 밀워키에 소재한 알드리치(Aldrich)로부터의 (폴리(에틸렌 글리콜-co-프로필렌 글리콜), 하이드록실 종결물) 및 카보왁스 8000 (폴리에틸렌 글리콜, 분자량 8000, 고체 디올)이 포함된다.
이들 실시양태에서, 친수성 담체는 평균 분자량이 약 100,000 내지 약 4,000,000 범위인 폴리(에틸렌 옥사이드)를 포함할 것이며, 상업적인 재료에는 미국 코네티컷주 댄베리에 소재한 유니온 카비드로부터의 폴리옥스(POLYOX) WSR N-3000 (수평균 분자량 400,000 g/몰), 폴리옥스 WSR N-750 (수평균 분자량 300,000 g/몰) 및 폴리옥스 WSR-301 (수평균 분자량 4,000,000 g/몰), 폴리록스(POLYLOX) WSR-80 (폴리에틸렌 옥사이드, 200,000 분자량, 고체 디올) 및 폴리옥스 WSRN-10 (폴리에틸렌 옥사이드, 100,000 분자량); 폴리록스 WSR-205 (폴리에틸렌 옥사이드, 600,000 분자량, 고체 디올), 평균 분자량이 1,000,000인 폴리옥스 WSR N12K; 평균 분자량이 4,000,000인 폴리옥스 WSR-301; 평균 분자량이 2,000,000인 폴리옥스 WSR N60K"; (모두 다우 케미컬(Dow Chemical) 제품), 및 다우 케미컬로부터의 유콘(UCON) 75-H-90,000 (랜덤에틸렌 옥사이드 프로필렌 옥사이드 공중합체)이 포함된다.
광범위한 분자량의 다른 폴리(에틸렌 옥사이드)중합체는 미국 펜실베니아주 엑스톤 소재의 사토머 컴퍼니(Sartomer Company); 일본 도쿄 소재의 신나카무라 케미칼 코., 엘티디.(Shinnakamura Chemical Co., Ltd.); 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치; 및 일본 오사카 소재의 오사카 오가닉 케미칼 인드., 엘티디.(Osaka Organic Chemical Ind., Ltd.)와 같은 공급원으로부터 상업적으로 입수가능하다.
항미생물성 조성물의 담체는 추가로 지방 알코올을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "지방 알코올"은 짝수 또는 홀수의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알킬렌 1-작용성 또는 2-작용성 알코올, 바람직하게는 1-작용성 알코올이다. 알코올은 C12 내지 C22 포화 지방 알코올 또는 (C12 내지 C22) 모노- 또는 폴리-불포화 지방 알코올로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 지방 알코올은 용융점이 적어도 45℃, 바람직하게는 적어도 50℃이다.
예시적인 지방 알코올에는 C12 내지 C22 지방 알코올, 예컨대 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 아이소스테아릴 알코올, 아이소세틸 알코올, 옥틸 도데칸올, 2-헥실 데칸올 및 2-헥실 도데칸올이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, C12 내지 C22 지방 알코올은 주변 조건, 예컨대 사용 동안 노출되는 온도에서 고체이다.
특히 바람직한 C12 내지 C22 지방 알코올은 스테아릴 알코올 및 세틸 알코올이다. 세틸 알코올은 안전하고, 자극이 없고, 의약품 및 화장품에서 널리 사용된다.
항미생물성 조성물은 (담체 성분에 더하여) 추가로 항미생물제를 포함하여 특히 그램(Gram)-음성균, 예를 들어 에스케리치아 콜라이 ( Escherichia coli ) 및 수도모나스 종(Pseudomonas sp)에 대해서 항미생물 활성을 제공한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "항미생물"은 문헌 [American Association of Textile and Color Chemists (AATCC) Test Method 100-2004 (AATCC Technical manual, Vol. 80, 2005, pp. 149- 151)] 및 문헌 [Japanese Industrial Standard (JIS) Z 2801:2000 (Japanese Standards Association, 2001, pp. 1-11)]에 따른 시험을 지칭한다. 유용한 항미생물제는 상기 시험 방법 중 하나에 따라서 조성물의 적용 (용융) 온도에서 적어도 1 중량%의 양에서 용해성이고, 적용 온도에서 용융-가공성인, 즉, 적용 온도에서 유의하게 분해되지 않거나 또는 반응하지 않고 실온 (23℃)에서 고체인 항미생물제로부터 선택된다.
용융 가공을 위해서, 바람직한 항미생물 성분은 휘발성이 낮고, 용융 가공 조건 하에서 감지될만큼 분해되지 않는다. 바람직한 항미생물 성분은 칼 피셔(Karl Fischer) 분석에 의해서 측정할 경우 2 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.10 중량% 미만의 물을 함유한다.
하나 이상의 항미생물제가 적합한 수준으로 항미생물성 조성물에서 사용되어 목적하는 항미생물 활성을 생성할 수 있다. 항미생물제는 전형적으로 항미생물성 조성물의 총 중량에 대해서 1 중량%를 초과하는 총 양으로, 바람직하게는 5 중량%를 초과하는 양으로, 보다 바람직하게는 8 중량%를 초과하는 양으로 존재한다. 바람직한 실시양태에서, 항미생물성 산은 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량%, 또는 15 중량% 이하의 총 양으로 존재한다.
항미생물제는 항미생물성 유기산을 포함할 수 있으며, 이것은 (C2 내지 C6) 포화 또는 불포화 알킬 카르복실산, (C6 내지 C16) 아릴 카르복실산, (C6 내지 C16) 아르알킬 카르복실산, (C6 내지 C12) 알크아릴 카르복실산, 또는 분해되어 상기 유기산 중 하나를 방출하는 올리고머를 비롯한, 용해성이고 안정한 알파-하이드록시산, 베타-하이드록시산, 다른 카르복실산을 포함한다. 그러한 올리고머의 예는 적어도 4개 또는 6개의 반복 단위를 갖는, 글리콜산, 락트산 또는 둘 모두의 올리고머이다. 바람직할 경우, 항미생물성 산의 다양한 조합이 사용될 수 있다.
알파-하이드록시산, 베타-하이드록시산, 및 다른 카르복실산 항미생물성 산은 바람직하게는 그들의 양성자화된, 유리 산 형태로 존재한다. 항미생물성 산의 모두가 유리 산 형태로 존재할 필요는 없지만; 하기에 열거된 바람직한 농도는 유리 산 형태로 존재하는 양을 말한다. 덜 바람직하긴 하지만, 컨주게이트(conjugate) 염기, 예를 들어 알칼리-, 알칼리-토류 및 암모늄 염이 사용될 수 있지만, 단 이들은 담체와 균일한 혼합물을 제공해야 한다. 일부 실시양태에서, 항미생물성 산은 하나 이상의 할로겐 원자로 치환될 수 있다. 항미생물 활성을 유지하기 위한 pH로 제제를 산성화하거나 또는 완충시키기 위해서, 추가의 비-알파(non-alpha) 하이드록시산, 베타-하이드록시산 또는 다른 카르복실산 항미생물성 산이 첨가될 수 있다. 바람직하게는, pKa가 약 2.5 초과, 바람직하게는 약 3 초과, 가장 바람직하게는 약 3.5를 초과하는 산이 사용된다.
알파-하이드록시산 유형의 항미생물성 산은 전형적으로 하기 화학식의 화합물이다:
Figure pct00001
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 (C1 내지 C8) 알킬 기 (직선형, 분지형, 또는 환형), (C6 내지 C12) 아릴, 또는 (C6 내지 C12) 아르알킬 또는 알크아릴 기 (여기서, 알킬 기는 직선형, 분지형 또는 환형임)이고, R1 및 R2는 임의로는 하나 이상의 카르복실산 또는 하이드록시 기로 치환될 수 있다.
예시적인 알파-하이드록시산은 락트산, 말산, 시트르산, 2-하이드록시부탄산, 만델산, 글루콘산, 글리콜산, 타르타르산, 아스코르브산, 알파-하이드록시옥탄산, 및 하이드록시카프릴산, 뿐만 아니라 이들의 유도체 (예를 들어, 하이드록실, 페닐 기, 하이드록시페닐 기, 알킬 기, 할로겐, 뿐만 아니라 이들의 조합으로 치환된 화합물)이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직한 알파-하이드록시산은 락트산, 글리콜산, 말산, 및 만델산을 포함한다. 이들 산은 D, L, 또는 DL 형태일 수 있으며, 유리 산, 이들의 염 또는 부분적인 염으로서 존재할 수 있다. 모든 그러한 형태는 용어 "산"에 의해 망라된다. 바람직하게는, 산은 유리 산 형태로 존재한다. 다른 적합한 알파-하이드록시산이 미국 특허 제5,665,776호 (유(Yu))에 기재되어 있다.
베타-하이드록시 항미생물성 산은 전형적으로 하기 화학식으로 표현되는 화합물이다:
Figure pct00002
상기 식에서, R3, R4, 및 R5은 각각 독립적으로 H 또는 (C1 내지 C8)알킬 기 (포화된 직선형, 분지형, 또는 환형 기), (C6 내지 C12) 아릴, 또는 (C6 내지 C12) 아르알킬 또는 알크아릴 기 (여기서, 알킬 기는 직선형, 분지형, 또는 환형임)이고, R3 및 R4는 임의로는 하나 이상의 카르복실산 기로 치환될 수 있고; R6은 H, (C1 내지 C4) 알킬 또는 할로겐이다.
예시적인 베타-하이드록시산은 살리실산, 베타-하이드록시부탄산, 트로프산, 및 트레토칸산을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 소정의 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 조성물에 유용한 베타-하이드록시산은 살리실산, 베타-하이드록시부탄산, 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 적합한 베타-하이드록시산이 미국 특허 제5,665,776호에 기재되어 있다.
알파- 및 베타-카르복실산 이외의 카르복실산도 적합한 항미생물성 산이다. 이는, 전형적으로 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 아릴, 아르알킬, 또는 알크아릴 카르복실산을 포함한다. 이들의 바람직한 부류는 하기 화학식으로 나타내어질 수 있다:
R7 -CR8 2 -COOH
상기 식에서, R7 및 R8 은 각각 독립적으로 H 또는 (C1 내지 C4) 알킬 기 (이는 직선형, 분지형, 또는 환형 기일 수 있음), (C6 내지 C12) 아릴 기, 아릴 기 및 알킬 기 (이는 직선형, 분지형, 또는 환형 기일 수 있음) 둘 모두를 포함하는 (C6 내지 C12) 기이고, R7 및 R8은 임의로는 하나 이상의 추가의 카르복실산 기로 추가로 치환될 수 있다. 카르복실산은 (C2 내지 C6) 알킬 카르복실산, (C6 내지 C16) 아르알킬 카르복실산, 또는 (C6 내지 C16) 알크아릴 카르복실산일 수 있다. 예시적인 산에는 아디프산, 소르브산, 벤조산, 벤질산, 및 노닐벤조산이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
항미생물성 조성물 중에 항미생물성 산 및 지방 알코올이 존재함에도 불구하고, 용융물로부터 적용할 때 조차도, 성분의 에스테르화는 거의 관찰되지 않는다. 하루 동안 40℃에서 에이징(aging) 후, 1 중량% 미만의 에스테르가 관찰된다.
대안적으로, 항미생물제는 항미생물성의 양성자화된 3차 아민, 비구아니딘 및 소분자 4차 암모늄 화합물을 포함하는 양이온성 아민 항미생물성 화합물을 포함할 수 있다.
예시적인 소분자 4차 암모늄 화합물은 벤즈알코늄 클로라이드 및 그의 알킬 치환된 유도체, 다이-장쇄 알킬 (C8 내지 C18) 4차 암모늄 화합물, 세틸피리디늄 할라이드 및 그 유도체, 벤즈에토늄 클로라이드 및 그의 알킬 치환된 유도체, 옥테니딘 및 그 상용성 조합을 포함한다. 적합한 소분자 4차 암모늄 화합물은 전형적으로 적어도 하나의 C6 내지 C18 선형 또는 분지형 알킬 또는 아르알킬 쇄가 부착된 하나 이상의 4차 암모늄 기를 포함한다. 적합한 화합물에는 문헌 [Lea & Febiger, Chapter 13 in Block, S., Disinfection, Sterilization and Preservation, 4th ed., 1991]에 개시된 것이 포함된다. 이러한 부류의 예시적인 화합물은 클로로헥시딘 글루코네이트, 모노알킬트라이메틸암모늄 염, 모노알킬다이메틸-벤질 암모늄 염, 다이알킬다이메틸 암모늄 염, 벤즈에토늄 클로라이드, 알킬 치환된 벤즈에토늄 할라이드, 예를 들어, 메틸벤즈에토늄 클로라이드 및 옥테니딘이다.
4차 암모늄 항미생물제의 추가의 예는 알킬 쇄 길이가 C8 내지 C18, 바람직하게는 C12 내지 C16인 벤즈알코늄 할라이드, 더욱 바람직하게는 쇄 길이의 혼합을 갖는 벤즈알코늄 할라이드, 예를 들어 40%의 C12 알킬 쇄, 50%의 C14 알킬 쇄, 및 10%의 C16 쇄를 포함하는 벤즈알코늄 클로라이드 (론자 그룹 엘티디.(Lonza Group Ltd.)로부터 바르퀘트(Barquat)™ MB-50으로서 입수가능함); 페닐 고리 상에서 알킬 기로 치환된 벤즈알코늄 할라이드 (바르퀘트 4250으로 입수가능함); C8 내지 C18 알킬 기를 갖는 다이메틸다이알킬암모늄 할라이드, 또는 그러한 화합물들의 혼합물 (론자로부터 바르닥(Bardac) 2050, 205M 및 2250으로 입수가능함); 및 세틸피리디늄 할라이드, 예를 들어 세틸피리디늄 클로라이드 (메렐 랩스(Merrell Labs)로부터 세파콜 클로라이드(Cepacol Chloride)로 입수가능함); 벤즈에토늄 할라이드 및 알킬 치환된 벤즈에토늄 할라이드 (롬 앤드 하스(Rohm and Haas)로부터 하이아민(Hyamine)™ 1622 및 하이아민 10X로 입수가능함)이다. 유용한 양성자화된 3차 아민은 적어도 하나의 C6 내지 C18 알킬 기를 갖는다.
항미생물제는 폴리비구아니딘 화합물을 비롯한 비구아니딘을 포함할 수 있다. 이러한 부류의 항미생물제는 하기 화학식으로 표현될 수 있고,
R10-NH-C(NH)-NH-C(NH)-NH(CH2)nNHC(NH)-NH-C(NH)-NH-R10,
상기 식에서, n은 3 내지 10, 바람직하게는 4 내지 8, 가장 바람직하게는 6이고; R10은 가능한 위치에 할로겐으로 임의로 치환될 수 있는 C4 내지 C18 분지쇄 또는 직쇄형 알킬 또는 가능한 위치에 할로겐으로 임의로 치환될 수 있는 C6 내지 C12 아릴 또는 알크아릴이다.
비구아니딘 화합물은 폴리비구아니드를 포함한다. 이러한 부류의 화합물은 하기 화학식으로 표현되고,
X-R11 -NH-C(NH)-NH-C(NH)-NH-R12 -NHC(NH)-NH-C(NH)-NH-R13 -X,
상기 식에서, R11, R12, 및 R13은 알킬렌 가교 기, 예컨대 바람직하게는 C2 내지 C10, 보다 바람직하게는 C4 내지 C8 기, 가장 바람직하게는 C6 기를 갖는 폴리 메틸렌 기이다. 알킬렌 기는 가능한 위치에 할로겐, 하이드록실, 또는 페닐 기로 임의로 치환될 수 있다. X는 말단 기이고, 전형적으로 아민, 아민 염, 또는 다이시안다이아미드 기이다. 이러한 부류의 예시적인 화합물은 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재한 아베치(Aveci)로부터 코스모실(Cosmocil)™ CQ로서 상업적으로 입수가능한 폴리헥사메틸렌 비구아니드 (PHMB)이다.
이들 화합물의 특정 예에는 폴리헥사메틸렌 비구아니드 염산염, p-클로로페닐 비구아니드; 및 A-클로로벤즈하이드릴 비구아니드가 포함되지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 이 실시양태의 다른 양태에서, 비구아니드 화합물은 이로 한정되는 것은 아니지만, 클로르헥시딘(1,1'-헥사메틸렌-비스-5-(4-클로로페닐 비구아니드) 및 그의 염과 같은 할로겐화 헥시딘이 포함되지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 특히 적합한 한 비구아니드는 폴리헥사메틸렌비구아니드 염산염이다.
항미생물제는 하기 일반 화학식을 갖는 페놀계 화합물을 포함할 수 있다.
Figure pct00003
상기 식에서, m은 0 내지 3 (특히, 1 내지 3)이고, n은 1 내지 3 (특히, 1 내지 2)이고, 각각의 R24는 독립적으로, 쇄 내에서 또는 쇄 상에서 O로 (예를 들어, 카르보닐 기로서), 또는 쇄 상에서 OH로 임의로 치환된, 최대 12개의 탄소 원자 (특히, 최대 8개의 탄소 원자)의 알킬 또는 알케닐이고, 각각의 R25는 독립적으로 H 또는 쇄 내에서 또는 쇄 상에서 O로 (예를 들어, 카르보닐 기로서), 또는 쇄 상에서 OH로 임의로 치환된, 최대 8개의 탄소 원자 (특히, 최대 6개의 탄소 원자)의 알킬 또는 알케닐이지만, R25가 H인 경우에, n은 바람직하게는 1 또는 2이다.
페놀계 제제의 예는 부틸화 하이드록시 아니솔, 예를 들어 3(2)-tert-부틸-4-메톡시페놀 (BHA), 2,6-다이-tert-부틸-4-메틸페놀 (BHT), 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질페놀, 2,6-다이-tert-4-헥실페놀, 2,6-다이-tert-4-옥틸페놀, 2,6-다이-tert-4-데실페놀, 2,6-다이-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,6-다이-tert-4-부틸페놀, 2,5-다이-tert-부틸페놀, 3,5-다이-tert-부틸페놀, 4,6-다이-tert-부틸-레조르시놀, 메틸 파라벤 (4-하이드록시벤조산 메틸 에스테르), 에틸 파라벤, 프로필 파라벤, 부틸 파라벤, 2-페녹시에탄올뿐만 아니라, 그 조합도 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 페놀계 화합물의 일군은, 상기에 나타낸 일반식 (여기서, R25는 H이고, R24는 최대 8개의 탄소 원자의 알킬 또는 알케닐이고, n은 0, 1, 2, 또는 3이며, 특히 적어도 하나의 R24는 부틸, 특히 tert-부틸임)을 갖는 페놀 화학종이며, 특히 그의 비-독성 구성원이 바람직하다. 페놀계 상승제의 일부는 BHA, BHT, 메틸 파라벤, 에틸 파라벤, 프로필 파라벤 및 부틸 파라벤뿐만 아니라 이들의 조합이다.
다른 추가적인 항미생물제에는 요오드 및 이의 착물 형태, 예컨대 포비돈/요오드, 클로로헥시딘 염, 예컨대 클로로헥시딘 다이클루코네이트 (CHG), 파라클로로메탁실레놀 (PCMX), 트라이클로산, 헥사클로로펜, C12 내지 C22 소수성기를 갖는 계면활성제 및 4차 암모늄 기, 4차 아민, 4차 실란, 과산화수소, 은, 은 염, 예컨대 염화은, 산화은, 은 설파디아진 등이 포함된다.
임의적인 킬레이팅제 (즉, 킬레이터)는 전형적으로 용액 중 금속 이온과 다중 배위결합 부위가 가능한 유기 화합물이다. 전형적으로 이들 킬레이팅제는 다중음이온성 화합물이며 다가 금속 이온과 가장 잘 배위결합한다. 예시적인 킬레이팅제는 에틸렌 다이아민 테트라아세트산 (EDTA) 및 그 염 (예를 들어, EDTA(Na)2, EDTA(Na)4, EDTA(Ca), EDTA(K)2), 파이로인산나트륨산, 산성 헥사메타인산 나트륨, 아디프산, 석신산, 폴리인산, 파이로인산나트륨산, 헥사메타인산 나트륨, 산성화된 헥사메타인산 나트륨, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 다이에틸렌트라이아민펜타아세트산, 1-하이드록시에틸렌, 1,1-다이포스폰산) 및 다이에틸렌트라이아민펜타-(메틸렌포스폰산)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 소정의 카르복실산, 특히 알파-하이드록시산 및 베타-하이드록시산, 예를 들어 말산 및 타르타르산이 또한 킬레이터로서 기능할 수 있다.
또한, 킬레이터로서 제1 철 및/또는 제2 철 이온을 결합시키는 데 고도로 특이적인 화합물, 예를 들어 시데로포어(siderophore), 및 철 결합 단백질이 포함된다. 철 결합 단백질은, 예를 들어 락토페린, 및 트랜스페린을 포함한다. 시데로포어는, 예를 들어 엔테로클린(enterochlin), 엔테로박틴, 비브리오박틴(vibriobactin), 안구이박틴(anguibactin), 파이오켈린(pyochelin), 파이오베르딘, 및 에어로박틴을 포함한다.
특정 실시양태에서, 항미생물성 조성물에 유용한 킬레이팅제는 에틸렌다이아민테트라아세트산 및 이의 염, 석신산, 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들을 포함한다. 바람직하게는, EDTA의 유리 산 또는 모노- 또는 다이-염 형태 중 어느 하나가 사용된다.
하나 이상의 킬레이팅제는 원하는 결과를 생성하기에 적합한 수준으로 본 발명의 조성물에 이용될 수 있다. 이들은 상기에 기재된 항미생물제와 유사한 양으로 사용될 수 있지만, 전형적으로 5 중량% 미만의 양으로 사용된다.
킬레이팅제의 총 농도 대 항미생물제의 총 농도의 비는 중량을 기준으로 바람직하게는 10:1 내지 1:100 범위, 보다 바람직하게는 1:1 내지 1:10 범위이다.
본 발명의 조성물은 임의로는 조성물의 상용성을 증진시키고, 표면의 습윤을 돕고/거나 미생물의 접촉 및 제어 또는 사멸 또는 독소 생성의 방지를 돕기 위해서 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "계면활성제"는 물의 표면 장력 및/또는 물과 비혼화성 액체 사이의 계면 장력을 감소시킬 수 있는 양친매성 재료 (공유 결합된 극성 및 비극성 영역 둘 모두를 갖는 분자)을 의미한다. 이 용어는 비누, 세제, 유화제, 표면 활성제 등을 포함하는 의미이다. 계면활성제는 양이온성, 음이온성, 비이온성 또는 양쪽성일 수 있다. 다양한 종래의 계면활성제가 사용될 수 있지만; 계면활성제가 완성된 조성물과 상용성이며 항미생물성 조성물의 항미생물 활성을 억제하지 않는 것으로 결정하는 것이 계면활성제를 선택하는 데 있어서 중요할 수 있다. 당업자는 본 명세서의 실시예에 기재된 바와 같이 제제를 제조하고 항미생물 활성에 대해 시험함으로써, 계면활성제의 상용성을 결정할 수 있다. 다양한 계면활성제들의 조합이 사용될 수 있다. 바람직한 계면활성제는 설페이트, 설포네이트, 포스포네이트, 포스페이트, 폴록사머, 알킬 락테이트, 카르복실레이트, 양이온성 계면활성제 및 그 조합에 기반한 계면활성제로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 (C8 내지 C22) 알킬 설페이트 염, 다이(C8 내지 C18) 설포석시네이트 염, C8 내지 C22 알킬 사르코시네이트, 및 그 조합으로부터 선택된다.
하나 이상의 계면활성제가 적합한 수준으로 사용되어 목적하는 결과를 생성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조성물에서 사용될 경우, 이들은 항미생물성 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%의 총 양으로 존재한다.
피부 접촉 용품의 경우, 적합한 임의적인 담체 재료는 미국 특허 제5,951,993호에 기재된 것과 같은 완화제(emollient) 및 보습제를 포함한다. 또한, 오일과 같은 완화제 (예를 들어, 탄화수소 및 알킬 에스테르) 및 피부 허용가능한 알킬 알코올 및 폴리에톡실화 알코올, 및 이들의 조합이 또한 코팅된 용품의 피부 감촉을 증진시킬 수 있다. 특정 화합물, 또는 화합물들, 예컨대, 물, 우레아, 용존 산소, 이온, 예컨대, 철, 칼슘, 마그네슘, 아연, 나트륨 (이에 제한되지는 않음), 클로라이드, 양성자, 하이드록사이드 및 이들의 조합, 당, 예컨대, 글루코스, 효소, 소변 및/또는 배설물 중의 생리 물질; 및 이들의 조합; 미생물 동식물군, 예컨대, 세균 등; 일부 역치 수준의 화합물 또는 조성물, 예컨대, 특정 양 미만의 물, 소변 등; 및 이들의 조합의 존재 또는 부재에 반응하여 시각적인 변화를 제공하는 임의의 표시기(indicator)가 항미생물성 조성물 중에 포함될 수 있다. 시각적인 표시기의 실시양태는 색상, 색상 강도의 변화 또는 착색되지 않은 것과 착색된 것 간의 변화, 또는 투명한 것, 반투명한 것, 불투명한 것 간의 변화를 유발하는 것을 포함한다. 특히, 색상 변화를 제공하는 색상 또는 수분 표시기가 포함될 수 있다.
일반적으로, 항미생물성 조성물은
a) 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하고, 바람직하게는 친수성인 담체 - 여기서, 지방 알코올은 친수성 담체의 적어도 10 중량%, 바람직하게는 적어도 20 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 30 중량%를 포함하고, 나머지는 폴리(알킬렌옥시) 중합체임 - 를 80 내지 99 중량%, 바람직하게는 90 내지 95 중량%;
b) 항미생물제, 바람직하게는 항미생물성 유기산을 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 20, 바람직하게는 5 내지 10 중량%;
c) 계면활성제를 0 내지 5 중량%, 및
d) 상기에 기재된 바와 같은 다른 첨가제를 0 내지 5 중량% 포함하며,
상기 백분율은 항미생물성 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
항미생물성 조성물은 성분 - 담체 성분의 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체, 항미생물제, 및 다른 임의적인 성분을 배합하고, 가열하여 균일한 혼합물을 생성함으로써 제조될 수 있다. 일 실시양태에서, 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 담체 중에서 항미생물제가 (목적하는 중량%로) 용해되는데 필요한 온도보다 높은 온도에서 항미생물제와 배합하여 균일한 혼합물을 생성한다. 다른 임의적인 성분을 용융물에 첨가할 수 있다. 성분 중 임의의 것이 실온에서 고체 (바람직하게는 모든 성분이 실온에서 고체)이면, 이것은 모든 성분을 용융시키는데 필요한 최소 온도에서 수행된다. 에스테르화 반응 또는 열 분해를 지연시키기 위해서, 연장된 기간 동안 승온에 성분을 노출시키는 것은 방지되어야 한다.
바람직한 일 실시양태에서, 방법은 균일한 용액을 형성하기에 충분한 열 및 혼합으로 담체 성분 중에서 항미생물제 성분을 용해시키고; 임의로는 혼합물을 부울 수 있는 액체를 형성하기에 충분한 온도 (이의 용융점 초과)로 가열하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 성분은, 용융 시 균일한 용액을 형성하도록 선택되고, 용융된 용액은 냉각되어 고화되고, 다시 가열되어 균일한 용액을 형성할 수 있다.
항미생물성 조성물의 성분을 블렌딩하고, 가열하여 균일한 용액을 형성하고, 이어서, 공지된 코팅 기술, 예컨대 커튼 코팅, 다이 코팅, 나이프 코팅, 롤, 코팅, 슬롯 코팅 또는 분무 코팅을 사용하여 기재 상에 코팅함으로써, 항미생물성 조성물을 흡수 용품의 성분 기재에 적용하여 항미생물 용품을 제조할 수 있다. 바람직한 코팅 방법은 용융된 항미생물성 조성물의 분무 및 슬롯 코팅이다. 바람직하게는, 적용된 용융된 조성물은 기재와 접촉시 신속하게 고화되어, 빠른 제조 속도를 가능하게 한다. 추가로, 코팅 후, 적용된 항미생물성 조성물은 이동하지 않는다.
코팅 조성물을 일회용 흡수 용품의 성분의 하나 이상의 표면에 적용할 수 있다. 코팅 조성물을 상기 성분 기재의 모두 또는 일부에 적용할 수 있고, 연속적인 코팅으로서 또는 불연속적인 코팅으로서 적용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅 조성물을 미리 선택된 패턴으로 적용할 수 있다. 일회용 흡수 용품의 다공성 성분 및 미세다공성 성분을 비롯한 일부 기재를 사용할 경우, 코팅 조성물은 표면을 투과하여 이의 구멍 중 일부를 코팅할 수 있다. 유용한 코팅 방법은 문헌 [Edward Cohen and Edgar Gutoff, "Modern Coating and Drying Technology", VCH Publishers, NY 1992, ISBN 3-527-28246-7]에 기재되어 있다.
항미생물성 조성물은 본질적으로 무용매(solventless) 액체 또는 용융된 조성물로서 가장 편리하게 적용될 수 있다. 용융된 조성물을 일반적으로 적합한 점도를 유지하면서, 적합하게 용융된 재료를 유지시키는데 필요한 최저 온도에서 대부분의 용품에 적용한다. 이것은 전형적으로 약 50 내지 150℃이다. 조성물을 0.5 내지 50 g/제곱미터 (코팅된 기재의 코팅된 면적), 보다 바람직하게는 1 내지 20 g/제곱미터, 가장 바람직하게는 약 2 내지 10 g/제곱미터의 로딩으로 대부분의 부직, 제직 또는 편직 기재에 적용한다. 용융 코팅 방법, 예컨대 항미생물성 조성물을 분무하는 경우, 성분은 조성물의 용융점이 적어도 45℃, 바람직하게는 적어도 50℃이도록 선택된다. 바람직하게는, 성분 각각은 용융점이 45℃를 초과한다. 바람직하게는, 항미생물성 조성물은 코팅 단계에서 사용되는 가공 온도 - 예를 들어 50 내지 200℃, 바람직하게는 50 내지 150℃, 보다 바람직하게는 50 내지 100℃에서 본원에 기재된 시험 방법에 의해서 측정할 경우, 용융 점도가 100 내지 3000 센티포이즈, 바람직하게는 200 내지 1000 센티포이즈이다. 목적하는 용융 점도를 갖는 조성물은 기재에 분무되어 바람직한 코팅을 가능하게 한다.
열가소성 중합체 기재를 포함하는 일회용 흡수 용품은 시트, 웹 또는 섬유를 사용하여 이들 제품을 제조하기 위해서 당업계에 공지된 공정으로 제조될 수 있다. 이들 열가소성 중합체 조성물은 특별 처리 또는 전환 공정없이 일회용 흡수 용품으로 직접 형성되는 웹 등을 형성하기 위해서 사용된다. 사용 전에 웹 또는 섬유에 적용될 때 항미생물성 조성물의 코팅은 무수이며, 안정한 형태이고, 최종 사용 환경까지 안정한 형태로 유지된다. 무수라는 것은 유의한 수분이 없으며 그 환경과 평형 상태에 있음을 의미한다.
일반적으로 일회용 흡수 용품은 추가 수분이 없는 무수 환경에서 포장되며 최종 사용 소비자가 개방하여 사용할 때까지 수분에 노출되지 않을 것이다. 최종 사용 환경에서, 수성 유체의 흡수 시 또는 수성 유체에 노출 시, 조성물의 항미생물 활성이 발현되고, 조성물은 항미생물제의 용해 및 방출을 시작하거나 가속화한다. 이러한 방출은 사용 동안 계속된다. 조성물은 "인설트"의 다수의 노출 후 항미생물제가 계속 방출되도록 설계될 수 있다.
일회용 흡수 용품은 전형적으로 액체 투과성 톱시트, 액체 불투과성 백시트 및 톱시트와 백시트 사이에 위치된 흡수 코어를 포함한다. 일회용 흡수 용품, 및 톱시트, 백시트, 흡수 코어 및 이들 성분의 임의의 개별 층을 비롯한 이의 성분은 신체 대면 표면 및 의복 대면 표면을 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "신체 대면 표면"은 일회용 흡수 용품이 착용될 때, 착용자의 신체를 향하거나 신체에 인접하게 착용되는 용품 또는 성분의 표면을 의미하며, "의복 대면 표면"은 반대부이고, 착용자의 의류 또는 속옷을 향하여 착용되거나 또는 의류 또는 속옷에 인접하게 위치하려는 것이다.
하기 기재는 일반적으로 일회용 흡수 용품에 유용한 흡수 코어, 톱시트, 및 백시트 재료를 논의한다. 이러한 일반적인 기재는 일반적으로 본 명세서에 기재된 다른 일회용 흡수 용품의 성분에 더하여, 도면에 도시되고, 하기에 추가로 기재된 특정 흡수 용품의 성분에 적용된다.
일반적으로, 흡수 코어는 액체 (예를 들어, 월경, 소변, 및/또는 다른 신체 삼출물)을 흡수하거나 또는 보유할 수 있다. 흡수 코어는 바람직하게는 압축성이고, 순응성이고, 착용자의 피부에 비자극성이다. 흡수 코어는 매우 다양한 크기 및 형상 (예를 들어, 직사각형, 타원형, 모래시계형, "T" 형, 도그 본형(dog bone), 비대칭형 등)으로 제조될 수 있다. 흡수 복합물 이외에, 흡수 코어는 흡수 용품에 통상적으로 사용되는 매우 다양한 액체-흡수 재료 중 임의의 것, 예컨대 일반적으로 에어펠트(airfelt)로서 지칭되는 분쇄 목재 펄프를 포함할 수 있다. 흡수 코어에 사용하기 위한 다른 적합한 흡수재의 예에는 크래이프된 셀룰로오스 와딩(creped cellulose wadding); 코폼(coform)을 비롯한 멜트블로운 중합체; 화학적으로 경화되거나, 개질되거나 또는 가교결합된 셀룰로오스 섬유; 합성 섬유, 예컨대 권축(crimped) 폴리에스테르 섬유; 초탄(peat moss); 티슈 랩 및 티슈 라미네이트를 비롯한 티슈; 흡수 폼; 흡수 스폰지; 슈퍼흡수성 중합체; 흡수성 겔화제; 또는 임의의 등가 재료 또는 재료의 조합, 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
흡수 코어의 형상 및 구성은 다양할 수 있다 (예를 들어, 흡수 코어는 변화되는 캘리퍼스(caliper) 구역을 가질 수 있고/거나 중심에서 두꺼워지는 외향; 친수성 구배; 흡수 복합체의 구배; 슈퍼흡수성 구배; 또는 낮은 평균 밀도 및 낮은 평균 평량 구역, 예를 들어, 획득 구역을 가질 수 있거나; 또는 하나 이상의 층 또는 구조를 포함할 수 있다). 그러나, 흡수 코어의 총 흡수 능력은 흡수 용품의 디자인 로딩 및 의도되는 용도와 상용성이어야 한다. 추가로, 흡수 코어의 크기 및 흡수 능력은 상이한 용도, 예컨대 기저귀, 요실금 패드, 팬티 라이너, 보통 생리대, 및 오버나이트 생리대에 맞춰서, 유아부터 성인의 착용자에 맞춰서 변화될 수 있다. 흡수 코어는 또한 흡수 용품에서 종종 사용되는 다른 흡수 성분, 예를 들어, 위킹(wicking), 분포 또는 획득 층, 또는 착용자의 편안함을 증가시키기 위한 2차 톱시트를 포함할 수 있다.
톱시트는 바람직하게는 순응성이고 부드러운 감촉이고 착용자의 피부에 자극이 없다. 추가로, 톱시트는 액체 (예를 들어, 월경 및/또는 소변)가 이의 두께를 통해서 쉽게 투과되도록 하는 액체 투과성이다. 적합한 톱시트는 다양한 재료, 예컨대 공극화(apertured) 부직포를 비롯한 제직 및 부직 재료 (예를 들어, 섬유의 부직 웹); 중합체 재료, 예컨대 공극화가 형성된 열가소성 필름, 공극화 플라스틱 필름, 및 습식 형성된(hydroformed) 열가소성 필름; 다공성 폼; 망상(reticulated) 폼; 망상 열가소성 필름; 및 열가소성 마포(scrim)로부터 제조될 수 있다. 적합한 제직 및 부직 재료는 천연 섬유 (예를 들어, 목재 또는 면 섬유), 합성 섬유 (예를 들어, 중합체 섬유, 예컨대 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 섬유) 또는 천연 및 합성 섬유의 조합을 포함할 수 있다. 톱시트가 부직 웹을 포함하는 경우, 웹은 매우 다양한 공지된 기술에 의해서 제조될 수 있다. 예를 들어, 웹은 스펀본디드(spunbonded), 스펀레이스 카디드(spunlace carded), --레이드(wet-laid), 멜트-블로운, 습식 엉킴, 습식 형성, 수중 공극화되거나, 또는 이들의 조합 등일 수 있다. 제직 또는 부직 재료를 포함하는지에 관계없이, 톱시트는 바람직하게는 하기에 추가로 기재된 바와 같이, 양성자 주게 활성제(들)를 포함하는 스킨 케어 조성물을 포함한다.
다른 가요성 액체 불투과성 재료가 사용될 수 있긴 하지만, 백시트는 액체 (예를 들어, 월경 및/또는 소변)에 불투과성이고 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "가요성"은 순응성이고, 인간 신체의 일반적인 형상 또는 윤곽에 쉽게 일치하는 재료를 지칭한다. 백시트는 흡수 코어 내에 흡수되고 함유된 삼출물이 흡수 용품을 접촉하는 용품, 침대시트, 바지, 파자마 및 속옷을 적시는 것을 방지한다. 따라서, 백시트는 제직 또는 부직 재료, 중합체 필름, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름, 또는 복합 재료, 예컨대 필름-코팅된 부직 재료를 포함할 수 있다. 적합한 백시트는 두께가 약 0.012 ㎜ (0.5 밀) 내지 약 0.051 ㎜ (2.0 밀)인 폴리에틸렌 필름이다. 예시적인 폴리에틸렌 필름은 미국 오하이오주 신시내티에 소재한 클로페이 코퍼레이션(Clopay Corporation)에서 상표명 P18-1401 하에 제조되며, 미국 인디애나주 테레 하우트에 소재한 트레데거 필름 프로덕츠(Tredegar Film Products)에서 상표명 XP-39385 하에 제조된다. 백시트는 바람직하게는 엠보싱처리되고/거나 보다 의류와 유사한 외관을 제공하도록 무광택(matte) 마감된다. 추가로, 백시트는 증기가 흡수 코어로부터 탈출하는 것을 허용할 수 있지만 (즉, 백시트는 통기성임), 삼출물이 백시트를 통과하는 것은 여전히 방지한다. 백시트의 크기는 흡수 코어의 크기 및 선택된 실제 흡수 용품 디자인에 의해서 좌우된다.
백시트 및 톱시트는 각각 흡수 코어의 의복 대면 표면 및 신체 대면 표면에 인접하여 위치된다. 흡수 코어는 부착 수단, 예컨대 당업계에 널리 공지된 것에 의해서 공지된 바와 같은 임의의 방식으로 바람직하게는 톱시트, 백시트 또는 이들 모두와 결합된다. 그러나, 흡수 용품의 실시양태는 부분 또는 전체 흡수 코어가 톱시트, 백시트 또는 이들 모두에 부착되지 않는다고 예상된다.
예를 들어, 백시트 및/또는 톱시트는 접착제의 균일한 연속 층, 접착제의 패턴화된 층, 또는 접착제의 패턴화된 어레이에 의해서 흡수 코어 또는 서로에 고정될 수 있다. 만족스럽다고 발견되는 접착제는 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재한 에이치.비. 풀러 컴퍼니(H.B. Fuller Company)에서 상표명 HL-1258 또는 H-2031 하에 제조된다. 부착 수단은 바람직하게는 참고로 본 명세서에 도입된 미국 특허 제U.S. 4,573,986호 (미네톨라(Minetola)) 등에 개시된 바와 같은 접착제의 필라멘트의 열린 패턴 네트워크를 포함할 것이다. 필라멘트의 열린 패턴 네트워크의 예시적인 부착 수단은 미국 특허 제U.S. 3,911,173호 (스프라게, 주니어(Sprague, Jr.)); 제U.S. 4,785,996호 (즈위커(Zwieker) 등); 및 제U.S. 4,842,666호 (웨레닉즈(Werenicz))에 기재된 장치 및 방법에 의해서 예시된 바와 같은 나선 패턴으로 감긴 접착제 필라멘트의 몇몇 라인을 포함한다. 이들 특허 각각은 본 명세서에 참고로 도입되어 있다. 대안적으로, 부착 수단은 당업계에 공지된 바와 같은 열 결합, 압력 결합, 초음파 결합, 동적 기계적 결합, 또는 임의의 다른 적합한 부착 수단 또는 이들 부착 수단의 조합을 포함할 수 있다.
일회용 흡수 용품의 구조에 관한 추가의 상세 사항에 대해서는, 본 명세서에 참고로 도입된 미국 특허 제U.S. 2002/0147433호 (맥오스카(McOskar) 등)를 참고할 수 있다.
임의로는, 일회용 흡수 용품은 흡수 용품의 액체 분포 및 흡수 특성을 개선시키기 위해서 추가로 액체 분포 층 (또한 획득 분포 층으로서 공지됨)을 포함할 수 있다.
다수의 접근법이 제안되어 있으며, 이것은 엠보싱, 커러게이션(corrugation), 절단 또는 접음(folding)과 같은 방법에 의해서 일반적으로 흡수 코어 내에 그리고 가끔은 위킹 층 내에 혼입되는 채널, 저장소, 공극의 사용을 포함한다. 예를 들어, 미국 특허 제U.S. 4,676,786호 (니시노(Nishino)), 제4,678,464호 (홀트만(Holtman)), 제4,655,759호 (로만스-헤스(Romans-Hess) 등), 제5,030,229호 (양(Yang)), 제3,769,978호 (데나이트(DeNight) 등), 제4,758,240호 (글래스맨(Glassman)), 제4,795,453호 (울프(Wolfe)), 영국 특허 제2,017,505호 (피츠제랄드(Fitzgerald)) 및 PCT 특허 공개 제WO 86/01378호 (캄스트러프-라손(Kamstrup- Larson))을 참고하기 바란다. PCT 특허 공개 제WO 91/11161호에서는, 흡수 제품의 부직포 액체 투과성 톱시트의 커러게이션이 제안되어 있다. 미국 특허 제4,735,624호 (마자스(Mazars))에는 응집성 매스를 형성하도록 서로에 결합된 친수성 섬유로 본질적으로 구성된 흡수재로 이루어진 흡수 패드를 포함하는 일회용 기저귀가 개시되어 있다. 패드는 가랑이 부분이 좁고, 날개를 갖는 기저귀의 앞면 및 뒤면 영역에서 넓어진다.
흡수 패드 내에서의 액체의 단방향성 확산을 촉진하기 위한 플라스틱 망(netting) 재료의 사용이 유럽 특허 제0 174 152 Bl호에 개시되어 있다. 흡수 용품 내에서 액체를 전달할 수 있는 토(tow) 또는 스테이플(staple) 형태의 특정 복합 형상의 섬유의 사용이 유럽 특허 출원 (E.P.A.) 제0 391 814 A2호 (필립스(Phillips) 등) 및 PCT 특허 공개 제WO 91/12949호 (톰슨(Thompson)) (이것은 표면적 대 매스의 비가 매우 큰 섬유 또는 시트를 개시함), 및 E.P.A. 제493 728 Al호 (노치각(notch angle) (cc)이 (180' - ) 미만인 노치 섬유를 개시하며, 여기서, 0은 액체 섬유 접촉각임)에 개시되어 있다. 미국 특허 제4,798,604호 (차터(Carter))에는 공극화되고, 사용되어 흡수 장치 내에서 신체 접촉 표면, 즉 톱시트를 형성할 수 있는 융기 영역의 패턴을 함유하는 굽은면(contoured) 중합체 필름이 개시되어 있다. 필름은 또한 액체 분포 스트립이 흡수 스트립과 함께 사용된 PCT 특허 공개 제WO 95/00093호에서 흡수 용품 내의 액체 분포 층으로서 제안된다. 액체 분포 스트립은 흡수 스트립보다 짧고 넓다. 두 스트립은 흡수 용품 (예를 들어, 생리대)의 톱시트와 흡수 코어 사이에 위치된다. 액체 분포 스트립은 공극화될 수 있고, 대안의 일 실시양태에서는 골을 갖는 폴리에틸렌 필름일 수 있다. 프랑스 특허 제2,082,526호에서, 기저귀 또는 탐폰에는 흡수 패드에 위치된 부직포의 주름잡힌(pleated) 시트인 드레인(drain)이 제공된다.
미국 특허 제U.S. 5,728,446호 (존스톤(Johnston) 등)에는 복수의 1차 홈(groove)을 갖는 적어도 하나의 미세구조의 친수성 표면을 갖는 열가소성 필름을 포함하는 액체 관리 필름이 개시되어 있다. 1차 홈은 적어도 2개의 2차 홈을 갖고, 상기 2차 홈 각각은 적어도 하나의 노치를 형성하며, 노치들은 실질적으로 평행하고, 2차 봉우리에 의해서 분리되어 있다. 미국 특허 제US 5,514,120호 (존스톤 등)에는 임의적인 액체 투과성 톱시트, 임의적인 백시트, 톱시트와 백시트 사이에 배치된 흡수 코어, 및 액체의 신속한 방향성 확산을 촉진하는 적어도 하나의 미세구조-포함 친수성 표면을 갖는 필름을 포함하는 적어도 하나의 액체 관리 부재를 포함하는 흡수 용품이 기재되어 있으며, 액체 관리 부재 및 코어는 접촉한다. 미국 특허 제U.S. 4,824,718호 (황(Hwang))에는 연장된 통로를 규정하는 구멍을 갖는 부스럭거리지 않고(rattle-free), 액체 불투과성이고, 증기 투과성이고, 미세다공성인 중합체 필름을 갖는 일회용 용품, 예컨대 기저귀 또는 여성 위생 용품이 기재되어 있으며 (여기서, 통로는 부스럭거림 감소 첨가 재료로 부분적으로 충전됨), 및 이의 제조 방법이 개시되어 있다.
상기에 언급된 문헌 각각은 본 명세서에 참고로 도입되어 있다. 이들 및 다른 액체 분포 필름은 일회용 흡수 제품의 분야에 공지되어 있고, 본 명세서에 개시된 용품에 혼입될 수 있다.
본 발명의 흡수 용품은 또한 불쾌한 냄새를 크게 감소시키는 것으로 밝혀졌으며, 따라서, 예컨대 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis)에 의한 우레아의 암모니아로의 전환에 의해서, 종종 냄새가 생성되는 와이프 또는 일회용 흡수 의복에 유용하다. 항미생물 용품은 연장된 기간 동안 접촉할 경우 피부에서의 미생물 활성을 감소시키기 위해서 사용될 수 있다. 흡수 용품은 흡수성 섬유 재료로서 또는 흡수 재료 내의 첨가 섬유로서 또는 흡수 재료에 인접한 커버 웹 또는 필름으로서, 또는 피부와 접촉하는 커버 웹으로서 사용될 수 있다. 이들 용도는 기저귀, 침대 패드 또는 여성용 패드를 위한 톱시트를 포함한다. 이들 용도에서, 항미생물 용품은 스펀본드 웹 또는 부직포 부류로부터 형성될 수 있고, 신체 접촉 환경에서 사용될 수 있다. 이 경우에 로딩 수준은 연장된 기간에 걸쳐 세균 성장을 약화시키거나 억제하기에 충분해야 할 것이다. 흡수 코어로서, 흡수 코어에 또는 흡수 코어에 인접하게 사용될 경우, 항미생물 용품은 냄새 생성을 억제하도록 미생물을 사멸시키기 위하여 상대적으로 높은 로딩 수준의 항미생물성 조성물을 가질 수 있다.
주어진 사용 환경에서 항미생물 활성의 수준은, 항미생물제의 중량%와, 계면활성제 및 습윤제와 같은 추가 성분의 존재 및 중량%를 비롯한, 완성된 조성물에 관련된다. 항미생물제의 방출 속도는 담체 중의 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체의 상대적인 양, 뿐만 아니라 항미생물제의 농도, 담체 중의 용해도 및 사용 온도에 의해서 주로 제어된다. 담체 중의 지방 알코올의 양을 증가시키면, 항미생물제의 방출을 지연시켜서 연장된 항미생물 활성을 제공할 수 있다. 담체 중의 지방 알코올의 양을 감소시키면 항미생물제의 방출 속도를 증가시킬 수 있다. 방출 속도는 일회용 흡수 용품의 의도되는 최종 용도를 기준으로 제어되거나 디자인될 수 있다.
항미생물 활성의 수준은 또한 일회용 흡수 용품에 존재하는 항미생물성 조성물 및 항미생물제의 양과, 그 재료가 일회용 용품 내로 어디에 어떻게 혼입되는지에 관련된다. 항미생물 활성의 수준에 잠재적으로 영향을 주는 추가 양태는 일회용 흡수 용품 내의 코팅된 성분 기재의 총 표면적이다.따라서, 일회용 흡수 용품 내의 소정의 중량에서 항미생물 활성을 증가시키기 위한 한 방법은 부직포 또는 섬유질 기재를 코팅하여, 단위 중량 당 표면적을 증가시키는 것이다.
항미생물성 조성물로부터의 항미생물제의 방출 속도는 가소제, 계면활성제, 증강제, 보습제, 습윤제뿐만 아니라 다른 성분들의 혼입에 의해서 영향을 받을 수 있다. 적합한 보습제 및/또는 습윤제는 다가 알코올, 예컨대 저분자량 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 용품은 사용할 때까지 무수이도록 유지된다. 이것은 존재할 수 있는 항미생물성 조성물을 담체의 용해로부터 보호한다. 존재하는 수분의 양은 바람직하게는 낮다. 전형적으로, 사용 전에 포장된 용품 내의 물의 양은 10중량% 미만, 바람직하게는 8중량% 미만 그리고 보통 5중량% 미만이다. 용품을 습한 환경에서 수분을 흡수하는 것으로부터 보호하는 포장이 사용될 수 있다. 예를 들어, 용품은 폴리올레핀, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프틸레이트 등), 플루오로중합체 (예를 들어, 미국 펜실베니아주 모리스타운에 소재한 얼라이드 시그날(Allied Signal)로부터 입수가능한 아클라(Aclar)), PVDC, PVC, 세라믹 장벽 코팅된 필름, 뿐만 아니라 이들의 라미네이트 및 블렌드의 보호 필름으로 포장될 수 있다.
일반적으로, 생리대, 성인 요실금 패드, 기저귀 등에 대한 통상의 제조 라인과 유사하고, 약간 변형된 자동화 장비를 사용하여 일회용 흡수 용품을 제조할 수 있다. 모듈러 시스템(Modular system)이 특히 바람직하며, 여기서, 제조 라인 내의 다양한 단위 작동(unit operation)이 이동되고, 다른 모듈로 대체될 수 있으며, 제조 장치의 완전한 재조립은 필요하지 않다.
플러프(fluff) 펄프가 사용될 경우, 제조 라인은 분쇄된 섬유를 제조하기 위해서 해머밀을 포함할 수 있거나, 에어레이드(airlaid) 웹, 기계적으로 연화된 펄프 시트, 티슈 웹 등을 비롯한 롤 형태의 흡수재가 제공될 수 있다. 유사하게, 흡수 용품의 부직포 또는 필름 성분, 예컨대 부직포 탑 시트 및 필름 백시트가 또한 일반적으로 롤 형태로 제공된다. 롤 제품은 풀려서, 다이 컷팅, 슬리터(slitter) 또는 워터 젯과 같은 방법을 사용하여 형상으로 절단되고, 성분들은 전형적으로 분무 접착제, 초음파 혼(ultrasonic horn) 또는 가열된 엠보싱 부재와의 접촉, 또는 당업계에 공지된 다른 결합 수단이 제공된 선택된 영역에서 온라인 결합으로, 서로에 대해서 적절한 관계로 배치된다. 성분들은 연속적인 벨트 상에서 한 작동에서 다른 작동으로 이동될 수 있다.
예를 들어, 흡수 용품의 톱시트로서 제공된 부직포의 웹이 롤 형태로 제공되고, 이것은 풀려서 제조 라인의 기계 방향에서 연속적인 방식으로 안내될 수 있다. 동시에, 최종 흡수 용품의 흡수 코어로서 제공된 방식에서, 흡수재의 웹, 예컨대 에어레이드가 롤 형태로 제공되고, 이것은 풀려서, 이 웹의 개별 조각을 절단하고, 개별 조각을 연속적인 탑 시트 상에 기계 방향으로 이격하게 배치하는 단위 작동으로, 제조 라인의 기계 방향에서 연속적인 방식으로 안내될 수 있다. 유사하게, 유체 불투과성 웹, 예를 들어 필름, 통기성 필름 또는 상기 필름 및 부직 웹의 라미네이트가 롤 형태로 제공되고, 이것은 풀려서 제조 라인의 기계 방향으로 안내될 수 있고, 흡수재 및 톱시트 재료의 개별 조각의 상부 상에 연속적인 방식으로 배치되어, 톱시트와 유체 불투과성 백시트 재료 사이에 흡수재를 끼워넣을 수 있다. 이들 성분은 접착 결합, 음파 결합, 열 또는 압력을 사용하는 결합, 또는 다른 적합한 수단과 같은 공지된 방법을 사용하여 서로에 부착되어, 복합 유효 길이(running length)를 산출할 수 있고, 이것은 그 후 포장을 위해서 개별 흡수 용품으로 절단된다.
도 1은 본 발명의 일회용 흡수 용품의 제조를 위한 기본 공정의 도식도를 나타낸다. 도 1에서, 백시트의 롤 (111)이 제공되고, 이것은 풀려서 제조 기계의 기계 방향으로 안내되며, 흡수 웹의 롤 (112)이 제공되고, 이것은 풀려서 제조 기계의 기계 방향으로 안내되고, 흡수 웹을 개별 조각 (112a)으로 절단하고, 이들을 이격된 형상으로 백시트 상에 부착시키는 단위 작동 (120)으로 안내된다.
또한, 도 1은 톱시트의 롤 (114)이며, 이것은 풀려서, 제조 기계의 기계 방향으로 안내되어, 흡수재와 백시트에 부착된다. 이들 성분을 부착하기 위한 수단은 도 1에 도시하지 않았지만, 이것에는 접착 결합, 음파 결합, 열 및 또는 압력에 의한 결합 및 다른 공지된 결합 방법, 또는 상기 방법의 조합이 포함될 수 있다.
도 1에 일회용 흡수 용품의 목적하는 성분 상에 항미생물성 코팅을 제공하기 위한 적용기 (116a) 내지 (116e)의 대안의 예시적인 배치를 도시한다. 따라서, 적용기 (116a)가 배치되어, 백시트 재료의 롤 (111)의 풀린 백시트 재료의 신체 대면 표면 상에 항미생물성 코팅을 적용한다. 사용되는 실제 적용 유형에 따라서, 이러한 코팅은 스트립의 형태이거나 또는 연속적인 층 또는 불연속적인 층의 형태일 수 있다. 예를 들어, 스트립이 바람직하면, 당업계에 널리 공지된 것과 같은 슬롯 유형 적용기를 사용할 수 있다. 대안적으로, 또한 당업계에 널리 공지된 분무 유형 적용기를 사용하면, 코팅은 특정 적용기 설정 및 적용 중량에 따라서, 연속적인 코팅 또는 불연속적인 코팅의 형태일 수 있다. 슬롯 유형 적용기 및 분무 유형 적용기 모두의 경우에, 코팅은 도 3a 내지 도 3f에 도시된 각각의 실시양태에 대해서 기계 방향에서 불연속적인 방식으로 제공될 수 있다.
도 1에서, 적용기 (116b)가 배치되어, 흡수 웹이 흡수재의 롤 (112)로부터 풀릴 때, 흡수 웹의 의복 대면 표면에 항미생물성 코팅을 적용하는 것이 도시되어 있다. 적용기 (116c)가 배치되어, 흡수재가 흡수재 (112)의 롤로부터 풀릴 때, 흡수재의 신체 대면 표면에 항미생물성 코팅을 적용한다. 적용기 (116d)가 배치되어, 톱시트 재료의 롤 (114)로부터 풀릴 때, 톱시트의 의복 대면 표면에 항미생물성 코팅을 적용하는 것이 도시되어 있다. 적용기 (116e)가 배치되어, 흡수 웹 (112a)의 개별 조각의 신체 대면부에 항미생물성 코팅을 적용하는 것이 도시되어 있다. 본 발명의 일회용 흡수 용품 내에서의 항미생물성 코팅의 배치는 도 1에 도시된 항미생물성 코팅을 위한 적용기 (116a) 내지 (116e)의 다양한 위치 중에서 선택함으로써 결정될 수 있다. 또한, 일회용 흡수 용품 내에서 하나를 초과하는 위치 상에 항미생물성 코팅을 적용하는 것이 바람직할 수 있음이 예견되며, 이것은 하나를 초과하는 적용기 및 적용기 위치를 사용함으로써 성취될 수 있다. 도 1에서, 일회용 흡수 용품을 제조하는 최종 단계는 (122)로서 도시된 단위 작동 내에서, 조합된 웹으로부터 개별 용품을 절단하고, 이들 용품을 포장하는 것을 포함한다.
도 2는 백시트 (11), 톱시트 (14), 흡수 코어 (12), 및 획득 분포 층 (13)을 갖는 예시적인 일회용 용품 (10)의 절단면을 나타내며, 여기서, 항미생물성 코팅 (15)은 흡수 코어 (12) 상에 소정의 패턴을 갖는 코팅으로서 도시된다.
일회용 용품 상의 코팅의 다양한 실시양태의 단면을 도 3a 내지 도 3f에 도시한다. 도 3a 내지 도 3f에 도시된 실시양태들의 차이는 용품 내에서의 항미생물성 코팅의 배치이다. 도 3a 내지 도 3f에서, 패드 형태의 일회용 흡수 용품 (10)은 톱시트 (14), 백시트 (11), 흡수 코어 (12), 및 획득 분포 층 (13)을 포함하며, 여기서, 항미생물성 코팅 (15)은 용품의 다양한 성분 표면 상에 존재한다.
도 3a는, 항미생물성 코팅 (15)이 백시트 (11)의 신체 대면 표면 상에 코팅된 패턴 형태 (예컨대, 도시된 스트립)인, 예시적인 일회용 용품의 예를 들어 도 2의 선 AA를 통과하는 단면을 나타낸다.
도 3b는, 항미생물성 코팅 (15)이 흡수 코어 (12)의 의복 대면 표면 상에 코팅된 층의 형태인, 본 발명의 대안의 예시적인 일회용 흡수 용품의 단면을 나타낸다. 상기 층은 (도시된 바와 같이) 연속적일 수 있거나, 또는 불연속성 코팅을 포함할 수 있으며, 이것은 분무 코팅 적용에 의해서 성취될 수 있다.
도 3c는, 항미생물성 코팅 (15)이 흡수 코어 (12)의 신체 대면 표면 상에 보유된 본 발명의 대안의 예시적인 일회용 흡수 용품의 단면을 나타내며, 여기서, 항미생물성 코팅은 흡수 코어 (12)의 신체 대면 표면 상에서 (도시된 바와 같이) 연속 층 또는 불연속 층이다.
도 3d는, 항미생물성 코팅 (15)이 획득 분포 층 (13)의 의복 대면 표면 상에 보유된 본 발명의 대안의 예시적인 일회용 흡수 용품의 단면을 나타내며, 여기서, 항미생물성 코팅 (15)은 패턴의 형태 (예컨대, 도시된 스트립)이다.
도 3e는, 항미생물성 코팅 (15)이 획득 분포 층 (13)의 신체 대면 표면 상에 위치된 본 발명의 대안의 예시적인 일회용 흡수 용품의 단면을 나타내며, 여기서, 항미생물성 코팅 (15)은 패턴의 형태 (예컨대, 도시된 스트립)이다.
도 3f는, 항미생물성 코팅 (15)이 톱시트 (14)의 의복 대면 표면 상에 보유된 본 발명의 대안의 예시적인 일회용 흡수 용품의 단면을 나타내며, 여기서, 항미생물성 코팅은 패턴의 형태 (예컨대, 도시된 스트립)이다.
도시된 실시양태 각각에 대해서, 항미생물성 코팅은 개별 층으로서 도시한다. 층은 패턴화되거나 패턴화되지 않을 수 있고, 일회용 흡수 용품의 선택된 성분의 전부 또는 일부를 코팅할 수 있다. 하나를 초과하는 추가 성분이 코팅될 수 있다. 다공성이거나 또는 미세다공성인 성분 기재의 경우, 항미생물성 조성물은 이의 공극을 완전히 투과하거나 또는 부분적으로 투과할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일회용 용품은 추가로 시각적인 표시기를 포함할 수 있고, 이것은 용품의 하나 이상의 성분에 통합될 수 있거나, 또는 일회용 용품의 톱시트, 백시트, 흡수재 또는 다른 구성 성분의 표면을 비롯한, 용품의 하나 이상의 성분에 결합되거나 또는 달리는 부착된 개별 용품일 수 있다. 일부 실시양태에서, 시각적인 표시기는 용품의 하나 이상의 표면 상에 코팅될 수 있는 항미생물성 조성물의 성분이다.
이미 기재된 것과 같이, 특정 화합물, 또는 화합물들, 예컨대, 물, 우레아, 용존 산소, 이온, 예컨대, 철, 칼슘, 마그네슘, 아연, 나트륨 (이에 제한되지는 않음), 클로라이드, 양성자, 하이드록사이드 및 이들의 조합, 당, 예컨대, 글루코스, 효소, 소변 및/또는 배설물 중의 생리 물질; 및 이들의 조합; 미생물 동식물군, 예컨대, 세균 등; 일부 역치 수준의 화합물 또는 조성물, 예컨대, 물, 소변 등; 및 이들의 조합의 존재 또는 부재에 반응하여 시각적인 변화를 제공하는 임의의 표시기가 일회용 용품의 시각적인 표시기 성분에 포함될 수 있다. 시각적인 표시기의 실시양태는 색상, 색상 강도의 변화 또는 착색되지 않은 것과 착색된 것 간의 변화, 또는 투명한 것, 반투명한 것, 불투명한 것 간의 변화를 유발하는 것을 포함한다. 특히, 색상 변화를 제공하는 색상 또는 수분 표시기가 포함될 수 있다.
기저귀가 습윤된 것을 나타내기 위한 구성의 다수의 상이한 조성 또는 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 므로즈(Mroz) 등의 미국 특허 제4,231,370호에는 접착제 중에 분산된 고체 혼합물인 pH 변화/색상 변화 습기 표시기가 개시되어 있다. 팀슨즈(Timmons) 등의 미국 특허 제4,022,211호에는 기저귀가 무수일 때는 보이지만 기저귀가 습윤되었을 때 사라지는 수용성 착색제가 개시되어 있다. 서머스(Summers)의 미국 특허 제3,952,746호에는 기저귀의 흡수 영역 상에 배치된 수분 표시기 종이의 용도가 개시되어 있다. 포웰(Powell)의 미국 특허 제4,327,731호에는 수분 활성화 효소 시스템, 및 습기 검출기로서 사용되는 제제를 생성하는 발색체(chromogen) 또는 안료가 개시되어 있다. 왕(Wang)의 미국 특허 제3,759,261호 및 펠폴디(Felfoldi)의 제4,192,311호에는 사이 층(intervening layer)이 습윤될 때 보이는 마스킹된 색상 층이 개시되어 있다. 제U.S. 4,931,051호 (카스텔로(Castello))에는 흡수 패드의 외부 관찰로부터 가시적이고, 물 투과성 막에 적용된 수화성 염 혼합물을 포함하는 습기 표시기가 기재되어 있다. 제U.S. 20100262100호 (클로프타(Klofta))에는 안정제, 착색제 및 매트릭스를 포함하는 습기 표시기 조성물이 기재되어 있다.제U.S. 2009/0326494호 (우치다(Uchida) 등)에는 (a) pH 7에서 실질적으로 무색이고, 산성 환경에서 색상을 나타내는 pH 표시기, (b) 계면활성제, (c) 폴리알킬렌 글리콜, (d) 카르복실 기를 갖는 중합체, 및 (e) 성분 (b)와 (d) 이외의 산성 물질을 포함하는, 체액과 접촉시 색상이 변하는 고온 용융 습기 표시기 조성물이 적용된 흡수 용품이 기재되어 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 추가로 명백해질 것이며, 이들 실시예는 예시적이며, 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
시험 방법
인공 소변에서의 냄새 시험
시험 접종원을 생성하기 위해서, 37℃에서, 트립틱 소이(tryptic soy) 중에서 성장시킨 프로테우스 미라빌리스 ATCC #14153의 밤새 배양물을 5% (v/v) 트로픽 소이 브로쓰(tryptic soy broth) (미국 뉴저지주 프랭클린 레이크스에 소재한 베크톤, 디킨슨 앤드 컴퍼니(Becton, Dickinson and Company)로부터의 TSB)를 함유하는 여과-살균된 인공 소변 (문헌 [Sarangapani et al., J. Biomedical Mat. Research 29:1185]에 따라서 제조) 중에 1:50,000으로 희석하였다. 시험 재료를 살균된 100 mL 파이렉스(Pyrex) 병에 넣고, 시험 재료가 접종원에 의해서 포화되지 않도록 접종하였다. 달리 언급되지 않는 한, 접종원 3 mL를 개인 위생 용품으로부터의 2.54-㎝ (1-인치) 직경의 코어 절단물에 첨가하였다. 병을 실링하고, 대략 24시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 1명 내지 4명의 사람들의 코 아래에서 자(jar)를 잠시 열어놓고, 이들에게 샘플을 암모니아 냄새에 대해서 평가하도록 요청하였다. 암모니아 시험 스트립 (pHydrion)을 사용하여 지시된 바와 같이 샘플에 대해서 암모니아 농도 (ppm)를 추정하였다.
인공 월경에서의 냄새 시험
시험 접종원을 생성하기 위해서, 수도모나스 아에루지노사( Pseudomonas aeruginosa) ATCC #9027의 밤새 배양물을 뇌 심장 인퓨젼 브로쓰(Brain Heart Infusion broth) (BHI, 미국 뉴저지주 프랭클린 레이크스에 소재한 베크톤, 디킨슨 앤드 컴퍼니) 중의 40% (v/v)의 양의 혈액 (탈섬유화됨, 피엠엘 마이크로바이올로지컬스(PML Microbiologicals) 제품)에 1:50,000으로 희석하였다. 시험 재료를 살균된 100 mL 파이렉스 병에 넣고, 시험 재료가 접종원에 의해서 포화되지 않도록 접종하였다. 달리 언급되지 않는 한, 접종원 3 mL를 개인 위생 용품으로부터의 2.54-㎝ (1-인치) 직경의 코어 절단물에 첨가하였다. 병을 실링하고, 대략 24시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 1명 내지 4명의 사람들의 코 아래에서 자를 잠시 열어놓고, 그들에게 샘플을 악취에 대해서 평가하도록 요청하였다.
항미생물 활성 시험
하기와 같이 변형된 일본 산업 표준(Japanese Industrial Standard) (JIS) L 1902를 사용하여 샘플의 항균 활성을 평가하였다:
· 샘플 크기는 JIS L 1902에 기재된 0.4 g이 아니다. 각 시험 재료에 대한 샘플 크기는 0.2 mL 접종원을 첨가하여 샘플이 거의 완전히 습윤되도록 선택되고 인지된다.
· JIS L 1902를 사용하여 평가하기 전에 샘플을 살균하지 않았다.
· D/E 중화 브로쓰 (미국 뉴저지주 프랭클린 레이크스에 소재한 베크톤, 디킨슨 앤드 컴퍼니 제품)를 진탕(shake-out)을 위해서 생리학적 염수 대신에 사용하였다.
· 호기성 카운트(Aerobic count) 페트리필름(PETRIFILM) (미국 미네소타주 세인트 폴에 소재한 3M 제품)을 세균의 플레이팅을 위해서 뉴트리언트(Nutrient) B 아가(agar) 대신에 사용하였다.
항균 활성을 정량화하기 위해서, 성장값 (F) 및 정균(bacteriostatic) 활성값 (S)을 JIS L 1902에 기재된 바와 같이 계산하였다.
점도 시험
미국 델라웨어주 뉴 캐슬에 소재한 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments)에서 제조된 응력/변형 레오미터(Stress/Strain rheometer), 모델 AR2000을 사용하여 점도를 측정하였다. 고정구(fixture)는 일련의 40 ㎜의 평행한 플레이트이며, 하부 플레이트는 펠티어 가열기(peltier heater)를 사용하여 제어되는 온도이다. 시험 샘플 (대략 1.9 그램)을 하부 플레이트에 넣고, 탑 플레이트를 낮추어서, 플레이트들 간의 갭이 1.5 ㎜이도록 하였다. 먼저 샘플을 용융시키고, 90℃에서 평형화시키고, 그 후 50℃로 낮추어, 분석을 시작하였다. 50℃의 온도에서 시작하여, 다음 조건 하에서 작은 진폭의 진동 변형을 수행하였다: 주파수 1 Hz, 변형 진폭 1%, 및 온도 범위 10℃씩 증가하는 50에서 100℃. 수집되고 기록된 데이터는 온도 (℃)의 함수로서의 복합 점도, Eta* (센티포이즈)였다.
재료
살리실산 (SA), 미국 뉴저지주 필립스버그에 소재한 말린크로트(Mallinckrodt)로부터 입수가능함
PEG 3350, 폴리에틸렌 글리콜, 미국 워싱톤주 바톤에 소재한 다우 케미컬(Dow Chemical)로부터 입수가능함
세틸 알코올 (CA), 미국 코네티컷주 뉴 미트포드에 소재한 프록터 앤드 갬블(Proctor & Gamble)로부터 입수가능함
시스-13-도코세놀, 미국 오리곤주 포틀랜드에 소재한 도쿄 케미컬 인더스트리 어메리카(Tokyo Chemical Industry America)로부터 입수가능함
1-에이코사놀, 미국 오리곤주 포틀랜드에 소재한 도쿄 케미컬 인더스트리 어메리카로부터 입수가능함
시트르산, 미국 매사추세츠주 워드 힐에 소재한 알파 에이서(Alfa Aesar)로부터 입수가능함
아디프산, 미국 캘리포니아주 가데나에 소재한 스펙트럼 케미컬스(Spectrum Chemicals)로부터 입수가능함
5-클로로살리실산, 미국 매사추세츠주 워드 힐에 소재한 알파 에이서로부터 입수가능함
샘플 제조
용융 가공성 항미생물성 조성물의 제조
표에 기재된 성분을 사용하여 항미생물성 조성물을 제조하였다. 개별 성분을 칭량하고, 적절한 크기의 시험 튜브에 첨가하였다 (배치 크기는 대략 1 그램이었다). 시험 튜브를 90℃의 온도에서 오일조 중에 부분적으로 담구어서 시험 튜브를 가열하였다. 조성물 모두는 이 온도에서 용융된 상태로 균일하였다.
항미생물성 코팅된 부직 기재의 제조
핸드 코팅
작은 부직 기재 샘플을 하기 절차를 사용하여 시험용 항미생물성 조성물로 핸드 코팅하였다. 코팅 방법은, 핫 플레이트 상에 놓인 유리 플레이트 10.2 ㎝ (4 인치) × 20.3 ㎝ (8 인치)를 감싼 알루미늄 포일 상에 용융된 조성물을 코팅하는 것을 포함한다. 알루미늄 포일 상에서 약 75℃의 표면 온도를 제공하도록 핫 플레이트를 설정하여 코팅된 조성물이 포일 상에서 용융되어 있도록 하였다. 기재의 시험 조각보다 넓은 영역으로, 알루미늄 포일 상에서 코팅하였다. 작은 페인트 브러쉬를 사용하여 코팅하였다. 이어서, 부직 기재 (와이프올(Wypall) L30 티슈 10.2 ㎝ (4 인치) × 15.2 ㎝ (6 인치) 조각, 미국 조지아주 로즈웰에 소재한 킴벌리-클라크 코퍼레이션(Kimberly-Clark Corporation)으로부터 입수가능함)를 알루미늄 포일 상의 코팅된 용융된 조성물 상에 놓고, 코팅된 알루미늄 포일에 대해서 수초 동안 손으로 가볍게 압착하여 조성물의 일부를 기재로 전달하였다. 이어서, 기재 조각을 포일로부터 제거하고, 냉각하였다. 기재 조각의 테어(tare) 중량과 코팅된 중량을 비교함으로써, 이 절차에서 기재로 전달된 항미생물성 조성물의 중량을 측정하였다.
분무 적용기
분무 적용기를 사용하여 조성물을 코팅하여 추가의 샘플을 제조하였다. 적용될 조성물 수 킬로그램을, 70℃의 온도로 설정된 탱크 유형 용융기 (S 시리즈 용융기, 모델 번호 S5N2ZES1-FMG - V5.32S, 미국 일리노이주 글렌뷰에 소재한 일리노이스 툴 워크스, 인크.(Illinois Tool Works, Inc.)로부터 입수가능함)에 넣어서 이들 샘플을 제조하였다. 조성물이 완전히 용융되면, 이것을 가열된 호스를 통해서 다이 온도 70℃ 및 공기 온도 70℃로 설정된 분무 헤드 (모델 UA 6UM R8D06, S/N: DV05003311, 미국 오하이오주 웨스트레이크에 소재한 노드손 코퍼레이션(Nordson Corporation)으로부터 입수가능함)로 펌핑하여, 노즐 아래에서 연속적으로 이동하는 부직 기재 (하드 롤 종이 타월, 미국 조지아주 로즈웰에 소재한 킴벌리-클라크 코퍼레이션으로부터 입수가능함) 상으로 하향하는 용융된 조성물의 분무물을 제조하였다. 노즐의 팁과 기재 간의 거리는 7.6 ㎝ (3 인치)였다. 대략 50 그램/미터2 (gsm)의 코팅 중량을 성취하도록 부직 기재 웹의 선 속도를 조정하였다. 상기 코팅 시도를 위해서 충분한 재료를 제조하기 위해서, 성분들을 10 리터 유리 용기에 충전하고, 가열하고, 용융된 조성물이 균일해질 때까지 (대략 25분) 기계적으로 교반하여 일부 조성물 7.5 kg 배치를 제조하였다. 이어서, 용융된 조성물을 알루미늄 팬에 약 5 ㎜의 두께로 붓고, 냉각하여 고화시켰다. 고화되면, 재료를 알루미늄 팬 내에서 고화된 슬래브의 XY 방향에서 1 ㎠ 내지 약 3 ㎠ 조각으로 절단하였다.
패드 제조
흡수 용품, 예컨대 여성 위생 패드, 일회용 유아 기저귀, 및 성인 요실금용 흡수 용품에서 냄새를 억제하는 항미생물성 조성물의 능력을 측정하기 위해서, 패드 샘플을 하기와 같이 제조하였다. 부직 기재를 상기에 기재된 바와 같은 본 발명의 항미생물성 조성물로 코팅하였다. 상업적으로 입수가능한 여성 위생 용품 패드 (올웨이즈 맥시(Always Maxi), 미국 오하이오주 신시내티에 소재한 프록터 앤드 갬블 코(Procter & Gamble Co)로부터 입수가능함)를 얻었고, 용품의 2.54 ㎝ (1 인치) 직경의 원형 조각을 패드로부터 스탬핑하였다. 2.54 ㎝ (1 인치) 직경의 원형 조각을 또한 상기에 기재된 바와 같이 제조된 코팅된 부직 기재로부터 스탬핑하였다. 이어서, 코팅된 부직 기재의 2개의 원형 조각을 상기에 기재된 바와 같은 냄새 시험을 위해서 여성 위생 패드의 원형 조각에 삽입하였다. 시험되는 각각의 실시예를 위해서, 코팅된 부직 기재의 조각을 스탬핑된 패드의 상부 주변 (즉, 톱시트 아래)과 바닥 주변 (즉, 백시트 위)에 놓았다.
대조예 1 내지 3 및 실시예 1a 내지 14
상기에 기재된 바와 같이, 패드 샘플을 제조하고, 인공 소변 냄새 시험을 수행하였다. 이들 실시예를 위해서, 항미생물성 조성물을 부직 기재 상에 핸드 코팅하였다. SA의 양은 4 중량% 내지 20 중량% 범위였고, PEG 3350:CA 담체의 비는 2:1 또는 1:1이었다. 개질되지 않은 패드의 몇개의 샘플을 또한 대조군으로 시험하였다. 항미생물성 코팅 조성물 및 냄새 시험 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00004
대조예 4 및 실시예 15a 내지 15c
상기에 기재된 분무 적용 방법을 사용하여 항미생물성 조성물을 부직 기재 상에 코팅한 것을 제외하고는, 상기에 기재된 실시예 3a 내지 3e와 동일하게 패드 샘플을 제조하고, 인공 소변 냄새 시험을 수행하였다. 개질되지 않은 패드 샘플을 또한 대조군으로서 시험하였다. 결과를 표 2에 제공한다.
[표 2]
Figure pct00005
실시예 16 내지 28
SA 이외의 유기산을 사용하여 항미생물성 코팅을 제조하였다. 상기에 기재된 바와 같이, 샘플을 제조하고, 인공 소변 냄새 시험을 수행하였다. 유기산의 양은 8 중량% 또는 20 중량%였고, PEG 3350:CA 담체의 비는 2:1 또는 1:1이었다. 항미생물성 코팅 제제 및 냄새 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00006
실시예 29a 내지 30b
CA 대신에 담체로서 PEG 3350과 배합된 장쇄 (C-20 및 C-22) 지방 알코올을 사용하여 항미생물성 코팅을 제조하였다. SA의 양은 8 중량%였고, PEG 3350:소수성 담체의 비는 2:1이었다. 항미생물성 코팅 제제 및 냄새 시험 결과를 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00007
대조예 5 및 6, 및 실시예 31a 내지 32c
실시예 3에 사용된 것과 동일한 항미생물성 조성물을 제조하였고, 상기에 기재된 바와 같이 패드 샘플을 제조하였다. 3 mL 및 5 mL 접종원을 사용하여, 상기에 기재된 인공 월경 시험으로, 이들 샘플을 냄새 제어 성능에 대해서 평가하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
Figure pct00008
실시예 33 내지 실시예 36
실시예 3에 사용된 것과 동일한 항미생물성 조성물을 제조하였고, 상기에 기재된 바와 같이 패드 샘플을 제조하였다. 패드 샘플을 제조하는데 사용된 부직 기재 상의 항미생물성 코팅의 중량은 실시예 33 및 35의 경우에는 10 gsm이었고, 실시예 34 및 36의 경우에는 50 gsm이었다. 상기에 기재된 항미생물 활성 시험 방법을 사용하여 패드 샘플을 항미생물 활성에 대해서 평가하였다. 스태필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) (ATCC 6538)에 대한 시험 결과를 표 6에 제공한다. 클레브시엘라 뉴모니애(Klebsiella pneumoniae) (ATCC 4352)에 대한 시험 결과를 표 7에 제공한다.
[표 6]
Figure pct00009
[표 7]
Figure pct00010
실시예 37 내지 41
분무 적용기를 사용하는, 항미생물성 조성물의 가공성을 측정하기 위해서, 시험을 수행하였다. 제제의 다양한 분자량의 PEG 성분을 평가하거나 (8000 또한 8K; 12000 또한 12K) 또는 소량의 고분자량 PEG (400000 또는 400K)를 제제에 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 3에 대해서 상기에 기재된 것과 유사한 조성물을 제조하였다. 평가된 조성물을 표 8에 제공한다. 상기에 기재된 점도 시험을 사용하여, 조성물에 대한 점도 측정치를 얻었다. 결과를 표 9에 제공한다.
[표 8]
Figure pct00011
[표 9]
Figure pct00012
상기에 기재된 분무 적용 절차를 사용하여, 부직 기재에 대한 조성물의 분무 능력을 시험하였다. 점도가 증가할 수록, 가공성이 개선됨이 관찰되었다. 높은 점도의 조성물은 기재에 대한 분무 능력이 개선된 응집성 섬유를 형성한다. 다이 캐비티 내의 정적 압력이 또한 높은 점도의 조성물로 개선되었으며, 이것은 모든 노즐을 통해서 균일한 코팅을 생성하였다. 반대로, 낮은 점도의 조성물은 에어로졸화되거나 또는 주변 영역을 오염시키는 경향이 있는 방울을 생성하였다. 낮은 점도의 화합물은 또한 다이에서 배압(back pressure)을 제공하지 못하며, 이것은 액체가 다이를 통해서 그리고 기재 상에서 최소 저항의 통로를 따르게 하여, 기재 상에 평탄하지 않은 코팅을 생성한다.
실시예 42 내지 44
하기 실시예에서, 항미생물제인 살리실산의 방출 속도를 연구하였다. 지시된 조성물의 50 gsm 코팅을 갖는 10.2 ㎝ × 15.2 ㎝ (4"×6") 와이프올 L30의 중심으로부터 7.6 ㎝ (3")의 원형을 절단하였다. 샘플 내의 살리실산의 초기 양은 0.0182 g이었다.
Figure pct00013
75 g의 증류수를 함유하는 원통형 유리 용기에 샘플을 넣었다. 5분이 지난 후, 코팅된 샘플을 제거하고, 물을 페놀프탈레인 표시기를 함유한 0.1 N NaOH로 적정하여, 용액 중의 살리실산의 양을 측정하였다. 총 5개의 시편에 대해서, 샘플에 새로운 75 g의 탈이온수를 5분 마다 전달하였다. 그 결과를 표 10에 나타낸다.
[표 10]
Figure pct00014
92% 세틸 알코올 조성물에서는 살리실산의 20%가 처음 5분에 방출되었다. 92% PEG 3350 조성물에서는 살리실산의 51%가 처음 5분에 방출되었다. 50 gsm의 코팅 및 1% 및 20% SA의 경우, 0.6 내지 19 ㎎/분의 방출을 얻을 수 있었다.
실시예 45
부직포 시트 상에 코팅된 항미생물성 조성물 및 색상 변화 표시기를 함유하는 일회용 용품의 성능을 평가하였다. pH 색상 지시 종이의 작은 스트립 (미국 뉴저지주 깁스타운에 소재한 이엠디 케미컬스(EMD Chemicals)로부터 상표명 "COLORpHAST pH 4.0-7.0" 하에 입수가능함)을 색상 변화 표시기로서 사용하였다. SA (8 중량%) 및 PEG (MW=8000):CA 담체 (2:1 중량% 비)를 함유하는 항미생물성 조성물을 사용하여 50 gsm으로 코팅된 작은 조각의 부직포 시트 (와이프올 L30 티슈)를 여성 위생 패드 (미국 텍사스주 달라스에 소재한 킴벌리 클라크 코퍼레이션으로부터 상표명 "코텍스 오버나이트 맥시 위드 윙즈(KOTEX OVERNIGHT MAXI WITH WINGS)" 하에 입수가능함)의 흡수 코어와 획득 분포 층 (ADL) 사이에 삽입하였다. pH 색상 지시 종이의 작은 스트립을 삽입된 부직포 시트의 상부에 직접 놓았다 (즉, 코팅된 부직포 시트와 ADL 사이에 놓음). 코팅된 시트를 갖는 것과 동일한 방식으로, 상부에 놓인 pH 색상 지시 종이의 스트립을 갖는 코팅되지 않은 부직포 시트의 조각을 패드 내의 별개의 위치에 삽입하였다. 코팅되지 않은 시트는 시험 대조군으로서 제공하였다.
pH 색상 지시 스트립이 위치된 패드의 면적을 포화시키기에 충분한 양으로 물을 패드의 톱시트에 적용하였다. 액체를 분포시키고, 착용 중에 발생하는 압축을 모의실험하기 위해서 최소량의 핸드 압력을 패드의 톱시트에 적용하였다. 몇 분 후, 항미생물성 조성물로 코팅된 티슈 위에 위치된 pH 색상 지시 종이가 녹색에서 오렌지색으로 변했다. 코팅되지 않은 티슈 위에 위치된 pH 색상 지시 종이는 이의 본래의 녹색을 유지하였다. 색상 변화는 패드의 톱시트를 통해서 관찰할 때 명백히 보였고, 항미생물성 조성물의 SA 성분이 적용된 유체로 방출된다는 긍정적인 표지를 제공하였다.
코팅되지 않은 추가의 티슈 조각을 코팅된 티슈와 pH 색상 지시 종이 사이에 위치시킨 구성에서 동일한 색상 변화 결과가 관찰되었다.
본 발명은 하기 실시양태에 의해서 추가로 설명된다.
1. a) 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체, 및
b) 항미생물제를 포함하는 항미생물성 조성물.
2. 제1 실시양태에 있어서, 용융점은 50℃ 이상인 항미생물성 조성물.
3. 제1 실시양태 또는 제2 실시양태에 있어서, 항미생물제는 α- 및 β-하이드록시산으로부터 선택되는 항미생물성 유기산인 항미생물성 조성물.
4. 제3 실시양태에 있어서, 항미생물성 산은 벤조산 및 하이드록시벤조산으로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
5. 제1 실시양태 내지 제4 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 조성물의 총 중량에 대해서 1 내지 20 중량%의 항미생물제를 포함하는 항미생물성 조성물.
6. 제3 실시양태에 있어서, α-하이드록시산은 락트산, 말산, 시트르산, 2-하이드록시부탄산, 3-하이드록시부탄산, 만델산, 글루콘산, 글리콜산, 타르타르산, 알파-하이드록시에탄산, 아스코르브산, 알파-하이드록시옥탄산, 하이드록시카프릴산, 및 살리실산으로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
7. 제3 실시양태에 있어서, β-하이드록시산은 살리실산, 베타-하이드록시부탄산, 트로프산, 및 트레토칸산으로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
8. 제1 실시양태 내지 제7 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 계면활성제를 추가로 포함하는 항미생물성 조성물.
9. 제1 실시양태 내지 제8 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 폴리(알킬렌옥시) 중합체는 폴리(에틸렌옥시) 중합체인 항미생물성 조성물.
10. 제1 실시양태 내지 제9 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 폴리(알킬렌옥시) 중합체의 용융점은 적어도 50℃인 항미생물성 조성물.
11. 제1 실시양태 내지 제10 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 지방 알코올은 C14 내지 C22 지방 알코올인 항미생물성 조성물.
12. 제1 실시양태 내지 제11 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 지방 알코올의 용융점은 적어도 50℃인 항미생물성 조성물.
13. 제1 실시양태 내지 제12 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 조성물의 총 중량을 기준으로
a) 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체 - 여기서, 지방 알코올은 담체의 적어도 10 중량%를 포함함 -를 80 내지 99 중량%; 및
b) 항미생물제를 1 내지 20 중량% 포함하는 항미생물성 조성물.
14. 제13 실시양태에 있어서, 조성물의 총 중량을 기준으로
a) 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 친수성 담체 - 여기서, 지방 알코올은 친수성 담체의 적어도 20 중량%를 포함함 -를 90 내지 95 중량%; 및
b) 항미생물제를 5 내지 10 중량% 포함하는 항미생물성 조성물.
15. 제1 실시양태 내지 제14 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 용융 온도를 초과하는 온도에서 균일한 용액인 조성물.
16. 제1 실시양태 내지 제15 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 1 중량% 미만의 지방 알코올의 에스테르를 포함하는 조성물.
17. 제1 실시양태 내지 제3 실시양태, 제6 실시양태, 및 제8 실시양태 내지 제16 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물성 산은 하기 화학식의 알파-하이드록시산인 조성물
Figure pct00015
[상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C8 알킬 기, C6 내지 C12 아릴, 또는 C6 내지 C12 아르알킬 또는 알크아릴 기임]
18. 제1 실시양태 내지 제3 실시양태, 제4 실시양태, 및 제7 실시양태 내지 제16 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물성 산은 하기 화학식의 것인 조성물.
Figure pct00016
[상기 식에서, R3, R4, 및 R5는 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C8 알킬 기, C6 내지 C12 아릴, 또는 C6 내지 C12 아르알킬 또는 알크아릴 기이고; R6은 H, (C1 내지 C4) 알킬 또는 할로겐임]
19. 제1 실시양태 내지 제18 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물제는 하기 화학식의 항미생물성 산인 조성물.
R7-CR8 2-COOH
[상기 식에서, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C4 알킬 기, C6 내지 C12 아릴 기, 아릴 기 및 알킬 기 모두를 함유하는 C6 내지 C12 기이고, R7 및 R8은 임의로는 하나 이상의 카르복실산 기로 치환될 수 있음]
20. 제1 실시양태 내지 제19 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 담체는 친수성인 항미생물성 조성물.
21. 제1 실시양태 내지 제20 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물제는 페놀계 화합물로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
22. 제1 실시양태 내지 제21 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물제는 비구아니드 화합물로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
23. 제1 실시양태 내지 제22 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 수용액 중의 항미생물제의 방출 속도는 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체의 비율을 변화시켜서 변화될 수 있는 항미생물성 조성물.
24. 일회용 용품의 표면 상에 제1 실시양태 내지 제23 실시양태 중 어느 한 실시양태의 항미생물성 조성물의 코팅을 포함하는 일회용 흡수 용품.
25. 제24 실시양태에 있어서, 톱시트(topsheet), 톱시트에 결합된 백시트(backsheet), 톱시트와 백시트 사이에 배치된 흡수재, 및 톱시트, 백시트, 흡수재의 적어도 한 표면 또는 일회용 용품의 다른 성분 표면 상에 배치된 항미생물성 조성물의 코팅을 포함하는 일회용 흡수 용품.
26. 제24 실시양태 또는 제25 실시양태에 있어서, 일회용 흡수 용품은 제직, 부직, 또는 편직 와이프(wipe)인 일회용 흡수 용품.
27. 제24 실시양태 또는 제25 실시양태에 있어서, 일회용 유아 기저귀, 생리대, 팬티 라이너 및 탐폰, 성인 요실금용 제품, 개인 케어 와이프, 상처 드레싱, 붕대 및 가정용 와이프로부터 선택되는 일회용 흡수 용품.
28. 제24 실시양태 내지 제27 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물성 조성물의 코팅 중량이 0.5 내지 25 g/제곱미터인 일회용 흡수 용품.
29. 제24 실시양태 내지 제28 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 항미생물성 조성물은 용융물로부터 적용된 일회용 흡수 용품.
30. 제29 실시양태에 있어서, 용융물의 점도는 100 내지 3000 센티포이즈(centipoise)인 일회용 흡수 용품.
31. 제1 실시양태 내지 제23 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 시각적인 표시기(visual indicator)를 추가로 포함하는 항미생물성 조성물.
32. 제31 실시양태에 있어서, 시각적인 표시기가 습기 표시기인 항미생물성 조성물.
33. 제24 실시양태 내지 제30 실시양태 중 어느 한 실시양태에 있어서, 시각적인 표시기를 추가로 포함하는 일회용 용품.
34. 일회용 용품을 제공하는 단계, 및 일회용 용품의 적어도 한 표면 상에 제1 실시양태 내지 제23 실시양태 중 어느 한 실시양태의 항미생물성 조성물을 코팅하는 단계를 포함하는, 항미생물성 코팅을 갖는 일회용 용품의 제조 방법.

Claims (20)

  1. c) 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체, 및
    d) 항미생물제를 포함하는
    항미생물성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 용융점은 50℃ 이상인 항미생물성 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 항미생물제는 α- 및 β-하이드록시산으로부터 선택되는 항미생물성 유기산인 항미생물성 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 항미생물성 산은 벤조산 및 하이드록시벤조산으로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 조성물의 총 중량에 대해서 1 내지 20 중량%의 항미생물제를 포함하는 항미생물성 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 계면활성제를 추가로 포함하는 항미생물성 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 폴리(알킬렌옥시) 중합체는 폴리(에틸렌옥시) 중합체인 항미생물성 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 조성물의 총 중량을 기준으로
    a) 지방 알코올 및 폴리(알킬렌옥시) 중합체를 포함하는 담체 - 여기서, 지방 알코올은 담체의 적어도 10 중량%를 차지함 -를 80 내지 99 중량%; 및
    b) 항미생물제를 1 내지 20 중량% 포함하는 항미생물성 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 1 중량% 미만의 지방 알코올의 에스테르를 포함하는 조성물.
  10. 제3항에 있어서, 항미생물성 산은 하기 화학식의 알파-하이드록시산인 조성물.
    Figure pct00017

    [상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C8 알킬 기, C6 내지 C12 아릴, 또는 C6 내지 C12 아르알킬 또는 알크아릴 기임]
  11. 제3항에 있어서, 항미생물성 산은 하기 화학식의 것인 조성물.
    Figure pct00018

    [상기 식에서, R3, R4, 및 R5는 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C8 알킬 기, C6 내지 C12 아릴, 또는 C6 내지 C12 아르알킬 또는 알크아릴 기이고; R6은 H, (C1 내지 C4) 알킬 또는 할로겐임]
  12. 제1항에 있어서, 항미생물제는 하기 화학식의 항미생물성 산인 조성물.
    R7-CR8 2-COOH
    [상기 식에서, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C4 알킬 기, C6 내지 C12 아릴 기, 아릴 기 및 알킬 기 모두를 함유하는 C6 내지 C12 기이고, R7 및 R8은 임의로는 하나 이상의 카르복실산 기로 치환될 수 있음]
  13. 제1항에 있어서, 항미생물제는 페놀계 화합물 또는 비구아니드 화합물로부터 선택되는 항미생물성 조성물.
  14. 흡수재 및 제1항의 항미생물성 조성물의 코팅을 일회용 용품의 표면 상에 포함하는 일회용 흡수 용품.
  15. 제14항에 있어서, 톱시트(topsheet), 톱시트에 결합된 백시트(backsheet), 톱시트와 백시트 사이에 배치된 흡수재, 및 톱시트, 백시트 및/또는 흡수재의 적어도 한 표면 상에 배치된 항미생물성 조성물의 코팅을 포함하는 일회용 흡수 용품.
  16. 제14항에 있어서, 항미생물성 조성물의 코팅 중량은 0.5 내지 25 g/제곱미터인 일회용 흡수 용품.
  17. 제14항에 있어서, 항미생물성 조성물이 용융물로부터 적용되는 일회용 흡수 용품.
  18. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 시각적인 표시기(visual indicator)를 추가로 포함하는 항미생물성 조성물.
  19. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 시각적인 표시기를 추가로 포함하는 일회용 용품.
  20. 톱시트, 백시트 및 흡수재를 제공하는 단계, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 항미생물성 조성물을 톱시트, 백시트 및/또는 흡수재의 적어도 한 표면 상에 코팅하는 단계, 톱시트와 백시트를 결합시키는 단계, 및 톱시트와 백시트 사이에 흡수재를 배치하는 단계를 포함하는 일회용 용품의 제조 방법.
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