KR100888635B1

KR100888635B1 - 통기성의 생분해성 핫멜트 조성물

Info

Publication number: KR100888635B1
Application number: KR1020047001295A
Authority: KR
Inventors: 아메드샤프유; 에미루앤듀알렘더블유
Original assignee: 에이치.비.풀러 라이센싱 앤드 파이낸싱 인코포레이티드
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2009-03-12
Also published as: WO2003011959A1; CN1537140A; EP1412425B1; KR20040024593A; JP2004536941A; US20030100645A1; DE60215511T2; JP4295091B2; DE60215511D1; EP1412425A1; CN100379803C; ATE342936T1; US7910645B2; ES2274996T3; PT1412425E; AU2002324595B2; BR0211556A

Abstract

생분해성 지방족-방향족 중합체, 및 극성기를 함유하는 가소제를 포함하는 조성물은 400g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다.

Description

통기성의 생분해성 핫멜트 조성물{BREATHABLE BIODEGRADABLE HOT MELT COMPOSITION}

본 출원은 미국 가출원 60/309,318의 우선권을 주장한 것이다.

본 발명은 생분해성 중합체 필름의 통기성을 증가시키는 것에 관한 것이다.

개인 위생 용품 등을 포함한 일회용 용도에 사용되는 필름은, 통기성이 있으며, 부드러움 등의 우수한 기능을 나타내는 것이 바람직하다. 통기성이란, 필름 또는 의류 등의 매체를 통과하여 수분 또는 수증기를 확산시키는 능력을 말한다. 필름의 수증기 투과율은 필름의 통기성과 관련되는 것이 일반적이다.

특히, 종이 기저귀 및 개인 위생 물품에 의해 발생되는 폐기물 처리를 강화시키기 위한 노력으로 다양한 생분해성 중합체가 개발되어 왔다. 퇴비화 조건 하에, 이들 생분해성 중합체는 이산화탄소 및 물 등의 유기 성분으로 분해된다.

이들 생분해성 중합체 중 몇몇은 고점도를 갖는다. 결과적으로, 표준 핫멜트 조건 하에 생분해성 중합체를 처리하거나, 이들 생분해성 중합체를 사용하여 박막을 코팅시키는 것이 곤란하다.

미국특허 제5,625,029(Hubbs et al.)호에는, 상기와 같은 생분해성 폴리(3-히드록시알카노에이트)열가소성 중합체 및 상기 폴리(3-히드록시알카노에이트)와 지방족-방향족 코폴리에스테르의 배합물이 개시되어 있다.

미국특허 제5,70,344(Edgington et al.)호에는, 상기와 같이 생분해성이고, 퇴비화 가능하며, 2-프로판산으로부터 유래되는 폴리에스테르에 기초한 점착성 수지가 개시되어 있다. 또한, Edgington 등은, 생분해성의 퇴비화 가능한 열가소성 수지를 개시하였다. Edgington 등은 점착성 수지를 생분해성이고, 퇴비화 가능한 중합체 또는 수지와 조합시켜 핫멜트 점착제 및 핫멜트 감압 점착제 등을 포함한 접착제 조성물을 형성시킬 수 있음을 개시하였다. 또한, Edgington 등은, 퇴비화 가능한 열가소성 수지 및 점착성 수지와 조합시킬 수 있는 저분자의 퇴비화 가능한 가소제를 개시하였다.

미국특허 제5,988,505(Brink)호에는, 열가소성 엘라스토머 및 미세공 무기 충전재를 포함한 조성물이 개시되어 있다. 상기 필름은, 200g mil/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낼 수 있다. Brink는 코폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리우레탄을 포함한 열가소성 엘라스토머를 개시하였다. 개시된 코폴리에스테르의 구체예로는, 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트-코-디글리콜레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트), 및 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)가 열거된다.

유럽특허 제0963, 837 A1호, 유럽특허 제0963, 760 Al호, 및 유럽특허 제0964, 026 A1호에는, 수증기 투과성 필름을 형성시킬 수 있는, 열가소성 중합체 및 가소제를 포함한 열가소성 조성물이 개시되어 있다.

실시 형태에 있어서, 본 발명은 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르(폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트) 등), 및 극성기를 함유하는 가소제를 포함하는 조성물을 특징으로 하고, 상기 조성물은 400g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다. 하나의 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 생분해성이다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 1000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 2000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 가소제는 시트르산 에스테르, 벤조산 에스테르 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 가소제는 수크로오스 벤조에이트, 1,4-시클로헥산 디메탄올 디벤조에이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 가소제는 포스페이트, 폴리알킬렌 글리콜, 디오닐페놀 에톡실레이트, 에톡실레이트화 비스페놀A, 60℃ 미만의 환구식 연화점(ring and ball softening point)을 갖는 액상 로진 유도체, 포스파이트, 폴리에틸렌글리콜, 톨루엔 술폰아미드 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 점착성 수지를 더 포함한다. 실 시 형태에 있어서, 점착성 수지는 천연 로진, 변성 로진, 로진 에스테르, 페놀 변성 테르펜 수지, 페놀 변성 알파메틸 스티렌 수지, 지방족 석유 탄화수소 수지, 방향족 석유 탄화수소 수지, 방향족 변성 지환식 석유 탄화수소 수지, 지환식 석유 탄화수소 수지 및 그것의 수소화 유도체, 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 실시 형태에 있어서, 점착성 수지는 폴리락트산 및 수소화 로진의 글리세롤 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 점착성 수지를 더 포함하고, 1000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 점착성 수지는 생분해성이다. 하나의 실시 형태에 있어서, 점착성 수지는 폴리락트산 및 폴리(히드록시 발레레이트 부티레이트)로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

일부의 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 통기성의 열가소성 중합체를 더 포함한다. 다른 실시 형태에 있어서, 통기성의 열가소성 중합체는 폴리에테르-폴리에스테르 블록 공중합체, 폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 통기성의 열가소성 중합체는 감수성(water sensitive)(수용성, 수분산성(water dispersible), 수팽윤성(water swellable), 또는 그것의 조합)이다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 10∼70중량%의 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트) 및 10∼50중량%의 가소제를 포함한다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 10∼70중량%의 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트) 및 10∼40중량%의 가소제를 포함한다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 10∼70중량%의 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트) 및 10∼30중량%의 가소제를 포함한다. 또한, 다른 실시 형태에서, 상기 조성물은 20∼60중량%의 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트) 및 10∼30중량%의 가소제를 포함한다.

하나의 실시 형태에 있어서, 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르는 폴리(에틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트-코-디글리콜레이트), 폴리(에틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 글루타레이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(에틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트) 및 폴리(에틸렌 숙시네이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트)로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

실시 형태에 있어서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 조성물을 포함한 필름을 특징으로 한다. 하나의 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 400g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 1000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타낸다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 2000g/m²/일 이 상의 수증기 투과율을 나타낸다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 가소제는 시트르산 에스테르, 벤조산 에스테르, 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 가소제는 수크로오스 벤조에이트, 1,4-시클로헥산 디메탄올 디벤조에이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 가소제는 포스페이트, 폴리알킬렌 글리콜, 디오닐 페놀 에톡실레이트, 에톡실레이트화 비스페놀A, 60℃ 미만의 환구식 연화점을 갖는 액상 로진 유도체, 포스파이트, 폴리에틸렌 글리콜, 톨루엔 술폰아미드 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 점착성 수지를 더 포함한다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 통기성의 열가소성 중합체를 더 포함한다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 통기성의 열가소성 중합체는 폴리에테르-폴리에스테르 블록 공중합체, 폴리에테르-폴리아미드 블록 공중합체 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 감수성의 통기성 열가소성 중합체를 더 포함한다. 다른 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 폴리락트산을 더 포함한다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 필름은 10∼70중량%의 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르 및 10∼50중량%의 가소제를 포함한다.

다른 실시 형태에 있어서, 본 발명은, 본 명세서에 기재된 조성물을 포함하는 물품을 특징으로 한다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 본 발명은, 본 명세서에 기재된 필름을 포함하는 물품을 특징으로 한다. 하나의 실시 형태에 있어서, 물품은 직물, 직물 적층체, 일회용 용기, 침대 안감, 매트리스 패드, 매트리스 커버, 일회용 개인 위생 물품, 상처 처치 용품, 외과용의 드레이프, 및 외과의의 수술복으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 다른 실시 형태에 있어서, 물품은 붕대, 기저귀, 생리대, 탐폰 및 속옷 라이너(undergarment liners)로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

또 다른 실시 형태에 있어서, 본 발명은, 본 명세서에 기재된 조성물 및 부직포를 포함하는 물품을 특징으로 한다.

하나의 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 접착제 특성을 나타낸다. 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 조성물은 생분해성이다.

본 발명은 필름 형성시에 개선된 수증기 투과율과 생분해성 중합체만으로 증가된 점착성을 나타내는 조성물을 특징으로 한다. 또한, 상기 조성물은 핫멜트 공정에 매우 적합하므로, 용융 온도에서 안정된 점도를 나타내도록 제제화할 수 있다. 또한, 상기 조성물에 의해 형성된 필름의 수증기 투과율을 감소시키지 않고, 점착성 수지를 포함시켜 조성물을 형성시킬 수 있다.

본 조성물은 가소제의 유출이 육안으로 확인되지 않도록 제제화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 액상의 물은 침투시킬 수 없으나, 수증기 및 공기는 침투가 능하게 형성시킬 수 있는 필름을 특징으로 한다.

도 1은, 상기 조성물을 코팅시키기 위한 바람직한 방법을 나타낸다.

본 발명에 있어서, 상기 용어들은 이하의 의미를 갖는다.

"감수성"이란, 수성 환경 하에 수용성, 수분산성, 수팽윤성, 또는 그것의 조합을 의미한다.

"생분해성"이란, 퇴비화 환경 또는 하수 매질 하에서, 이산화탄소 및 물로 분해되는 것을 의미한다.

본 발명의 다른 특징들은, 하기의 바람직한 실시 형태의 설명과 청구항으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 조성물은 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르 및 가소제를 포함한다. 상기 조성물은, 바람직하게는 400g/m²/일 이상, 보다 바람직하게는 1000g/m²/일 이상, 더욱 바람직하게는 2000g/m²/일 이상의 수증기 투과율(MVTR)을 나타내는 통기성 필름을 형성시킬 수 있다.

비교적 낮은 MVTR을 갖는 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르에 가소제를 첨가시키는 것은, 코폴리에스테르의 MVTR을 현저하게 증가시킨다. 상기 조성물의 MVTR은 MVTR 시험법에 따라서 측정된다.

상기 조성물을 생분해성으로 제제화시킬 수 있다.

퇴비화 조건 하에서, 상기 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르는 검증할 수 있는 기간을 거쳐, 이산화탄소 및 물 등을 포함한 유기 성분으로 화학 변화된다. 바람직한 생분해성 지방족-방향족 생분해성 코폴리에스테르는, 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트-코-디글리콜레이트), 폴리(에틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 글루타레이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트- 코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(에틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트) 및 폴리(에틸렌 숙시네이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트)가 열거된다. 더욱 바람직한 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르는, Eastman Chemical Company(Kingsport, Tennessee)사 제품인 EASTAR BIOCOPOLYESTER 등, 시판되는 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)이다.

생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르는, 바람직하게는 약 10∼70중량%, 보다 바람직하게는 약 20∼60중량%, 가장 바람직하게는 약 25∼50중량%로 조성물 중에 존재한다.

상기 가소제는 극성기를 포함하고, 친수성인 것이 바람직하다. 바람직한 가소제는 생분해성이고, 실온에서 액체이다. 바람직한 가소제의 예로는 시트르산 에스테르(예컨대, 시트르산 아세틸-트리부틸), 벤조산 에스테르(예컨대, 에스테르화되는 히드록실기의 몰분율이 0.5∼0.95인 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 1,4-시클로헥산 디메탄올 디벤조에이트, 수크로오스 벤조에이트); 프탈레이트(예컨대, 디옥틸 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트), 포스페이트, 폴리알킬렌 글리콜(예컨대, 1000미만의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜의 페닐 에테르), 디오닐 페놀 에톡실레이트; 에톡실레이트화 비스페놀A; 60℃ 미만의 환구식 연화점을 갖는 액상 로진 유도체; t-부틸 디페닐 포스페이트 등의 포스파이트; 약 1000미만의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜의 유도체(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜의 페닐에테르), 톨루엔 술폰아미드, 및 그것의 조합이 열거된다.

유용한 시판의 가소제로는 이하의 것이 열거된다. 즉, Morflex Inc. (Greensboro, NC)제품의 가소제인 CITROFLEX 2, CITROFLEX A-2, CITROFLEX 4 및 CITROFLEX A-4; Monsanto(St. Louis, Mo.)제품의 t-부틸 디페닐 포스페이트인 SANTICIZER 160 및 SANTICIZER 154; Degussa(Piscataway, NJ)제품의 액상 가소제인 DYNACOL 720; C.P. Hall(Chicago, IL)제품의 액상 중합체 가소제; Velsicol(Rosemont, Ill.)제품의 에스테르화 히드록실기의 몰분율이 0.5∼0.95인 모든 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트인 BENZOFLEX 2-45, 폴리프로필렌 글리콜 디벤조에이트인 BENZOFLEX 400, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트인 BENZOFLEX 9-88 및 BENZOFLEX 20-88, 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트인 BENZOFLEX 200, 디에틸렌 글리콜/디프로필렌 글리콜 디벤조에이트인 BENZOFLEX 50, 1,4-시클로헥산 디메탄올 디벤조에이트인 BENZOFLEX 352; ICI(Wilmington, Del.)제품의 PEG의 페닐에테르인 PYCAL 94, PPG Industries(Pittsburgh, Pa.)제품의 에톡실레이트화 비스페놀 A인 MACOL 206 EM, Huntsman Chemical Corp.(Houston, TX)제품의 디오닐 페놀 에톡실레이트인 술폰산 DNP; Unitex Chemical Corp.(Greensboro, N.C.)제품의 톨루엔 술폰아미드인 UNIPLEX 214, UNIPLEX 108 및 수크로오스 벤조에이트인 UNIPLEX 280; Akzo Nobel(Chicago, IL)제품인 KETJENFLEX 8; 및 Hercules(Wilmington, DE)제품의 수소화 수지의 메틸에스테르인 HERCOLYND이다. 유용한 생분해성 가소제로는 CITROFLEX 제품의 가소제 및 시트르산 에스테르가 열거된다.

가소제는 약 10∼50중량%, 바람직하게는 약 15∼50중량%, 더욱 바람직하게는 약 10∼40중량%, 가장 바람직하게는 약 15∼30중량%로 조성물 중에 존재한다.

상기 조성물은 약한 점성을 나타내고, 그 점성의 정도는 점착성 수지를 포함시킴으로써 향상시킬 수 있다. 일반적으로 점착성 수지는 60℃ 보다 높은 환구식 연화점을 갖고, 본래 극성인 것이 바람직하고, 그것의 예로는, 검 로진, 목재 로진, 톨유 로진, 증류 로진, 수소화 로진, 이량체성 로진, 및 중합성 로진 등의 천연 및 변성 로진; 연한 글리세롤 에스테르, 수소화 로진의 글리세롤 에스테르, 중합성 로진의 글리세롤 에스테르, 수소화 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 및 로진의 페놀 변성 펜타에리트리톨 에스테르 등을 포함한 천연 및 변성 로진의 글리세롤 및 펜타에리트리톨 에스테르 등의 로진 에스테르; 2환식 테르펜 및 페놀의 산성 매체 하에 축합으로 얻어지는 수지 생성물 등을 포함하는 페놀 변성 테르펜 또는 알파 메틸 스티렌 수지 및 그것의 수소화 유도체; 약 70∼135℃의 환구식 연화점을 갖는 지방족 석유 탄화수소 수지; 주로 올레핀 및 디올레핀으로 이루어진 모노머의 중합반응으로부터 얻어진 최후의 수지; 수소화 지방족 석유 탄화수소 수지; 방향족 석유 탄화수소 수지, 및 혼합 방향족 및 지방족 파라핀 탄화수소 수지 및 그것의 수소화 유도체; 방향족 변성 지환식 석유 탄화수소 수지 및 그것의 수소화 유도체; 지환식 석유 탄화수소 수지 및 그것의 수소화 유도체; 저분자량 폴리락트산; 및 그것의 조합 등이 열거된다.

점착성 수지는 생분해성이 바람직하다. 유용한 생분해성 점착성 수지는 3-히드록시 부티르산 및 3-히드록시 발레르산으로 이루어지는 폴리에스테르 및 폴리락트산 등이 열거된다. 다른 유용한 생분해성 점착성 수지는 미국특허 제5,700,344 (Edgington et al.) 및 5,753,724(Edgington et al.) 등에 개시되어 있다.

유용한 시판의 점착성 수지의 예로는, Hercules(Wilmington, Del)제품의 수지인 FORAL NC, KRISTALEX 및 ENDEX, Hercules제품의 비이온성 점착성 수지인 FORAL AX 및 FORAL 85, DSM Resins(Panama City, Fla.)제품의 알파 메틸 스티렌 페놀류인 URATAC 68520, Union Camp제품의 로진 에스테르인 UNITAC R100L, Arizona Chemical(Panama City, Fla.)제품의 테르펜 페놀성 점착성 수지인 SYLVAREZ TP 300 및 SYLVAREZ TP 2040, 및 Chronopol Inc.(Golden, Colorado)제품의 저분자량의 점착성 폴리락트산인 CHRONOPOL PLA가 열거된다.

상기 점착성 수지는 충분한 양으로 조성물에 첨가되어 조성물의 점착성을 증 가시킬 수 있다. 또한, 상기 점착성 수지는 조성물 가공을 용이하게 하기 위해 선택될 수 있다. 점착성 수지는 조성물의 총량에 대해 바람직하게는 약 5∼25중량%, 보다 바람직하게는 약 10∼25중량%, 가장 바람직하게는 약 10∼15중량%로 조성물 중에 존재한다.

또한, 상기 조성물은 200g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 갖는 필름을 형성시킬 수 있는 열가소성 중합체 등, 통기성의 열가소성 중합체를 포함시킬 수 있다. 유용한 통기성의 열가소성 중합체의 예로는, DuPont(Wilmington, DE)제품의 폴리에테르-폴리에스테르 블록 공중합체인 HYTREL 8171 및 HYTREL G3548을 포함한 HYTREL, 및 Atochem North America(Philadelphia, PA)제품의 폴리에테르-폴리아미드 블럭 공중합체인 PEBAX가 열거된다. 기타 유용한 열가소성 중합체로는 Bayer Corporations(Pittsburgh, PA)제품의 폴리에스테르-폴리아미드 공중합체인 BAK 등이 열거된다.

바람직한 통기성의 감수성인 열가소성 중합체로는, 결정질의 감수성인 열가소성 중합체 및 비결정질의 감수성인 열가소성 중합체 등이 열거된다. 여기서, "결정질의 중합체"란, 용융 온도를 초과할 때까지, 유리 전이점 이상에서 고무 같은 탄성 또는 휨성을 유지하는 중합체를 의미한다. 또한, 결정질의 중합체의 용융은 결정질의 X선 회절 효과의 손실을 수반한다. 여기서, "비결정질"이란, 점차적으로 연화, 신장시킬 수 있는 탄성 상(Phase)으로 된 후, 온도를 증가시킴으로써, 검 형상, 및 최종적으로는 액체가 되는 중합체를 의미한다. 비결정질의 중합체는 상들간 의 부드러운 전이를 나타낸다.

바람직한 수용성의 결정질인 열가소성 중합체는 폴리옥시알킬렌 글리콜 디아민 및 디카르복실산 또는 디카르복실산 에스테르의 반응 생성물을 포함하고, 여기서, 폴리옥시알킬렌 글리콜 디아민은 하기 일반식으로 나타내어진다.

NH₂--(CH₂)_X--(OCH₂--CH₂)_Y--O--(CH ₂)_X--NH₂

여기서, X는 2 또는 3이고, Y는 1 또는 2이다.

바람직한 폴리옥시알킬렌 글리콜 디아민의 예로는, 트리에틸렌 글리콜 디아민(여기서, X=2 및 Y=1) 및 테트라에틸렌 글리콜 디아민(여기서, X=2 및 Y=2, 및 X=3 및 Y=2)이 열거된다. 유용한 시판의 폴리옥시알킬렌 글리콜 디아민으로는, Huntsman Chemical Co.(Houston, Texas)제품의 JEFFAMINE XTJ-504 및 JEFFAMINE EDR-192(테트라에틸렌 글리콜 디아민)을 사용할 수 있다. 바람직한 디아민으로는, BASF(Parsippany, N.J.)제품의 4,7,10-트리옥사 트리데칸-1,13-디아민(TTD 디아민) (여기서, X=3 및 Y=2)을 사용할 수 있다. 그 밖의 유용한 아민으로는 쇄 종결 산을 갖는 JEFFAMINE D-230, D-400, XTJ-500, XTJ-501 및 XTJ-502가 열거되고, 또한 상기 아민은 반응 중에 사용되고, 왁스, 점착제, 결정질의 중합체 및 일산(monoacid) 등의 첨가 성분은 반응 폴리아미드와 연속적으로 결합시킨다. 아디프산을 TTD디아민 및 JEFFAMINE D-230과 반응시키면, 예컨대, 아디프산을 TTD디아민과 단독으로 반응시키는 것에 비해 얻어지는 폴리아미드가 비교적 천천히 생성된다.

상기 폴리옥시알킬렌 글리콜 디아민은, 디카르복실산과 동등 화학양론비로 반응된다. 바람직한 디카르복실산으로는, 아디프산, 피멜산, 아젤라산, 세바신산, 슈베르산, 도데칸디온산, 테레프탈산, 이소프탈산, t-부틸이소프탈산, 이량체산, 및 그것의 혼합물을 포함한 탄소수 5∼36을 갖는 것이 열거된다. 이들 산의 에스테르 및 무수물을 사용할 수도 있다.

특히, 바람직하게는, 아디프산이 JEFFAMINE XTJ-504와 반응할 때, JEFFAMINE EDR-192와 반응할 때, 또는 TTD 디아민과 반응할 때 발생되는 190℃ 이하의 용융점을 갖는 수용성 폴리에테르 아미드가 유용하다.

폴리아미드 성분은 왁스, 점착성 수지, 결정질의 중합체, 모노카르복실산 및 그것의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분과 결합될 수 있다. 상기 모노카르복실산 및 모노아민은 상기 반응제로서 뿐만 아니라 폴리아미드가 형성된 후에 첨가되는 성분으로서도 유용한 것으로 확인되고 있다.

바람직한 결정질의 수용성 폴리아미드로는 H.B Fuller Company(St. Paul, Minn.)제품의 NP-2126이 유용하다. 그 밖의 바람직한 결정질의 감수성 중합체로는, Union Carbide(Danbury, Conn.)제품의 폴리에틸렌옥시드 등이 열거되고, 결정질의 폴리에스테르도 바람직하다.

바람직한 비결정질의 감수성인 열가소성 중합체로는, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 피롤리돈/비닐 아세테이트, 폴리비닐 피롤리돈/아크릴산, 폴리에테르 옥사졸린, 및 직쇄상 및 분기상의 수분산성 폴리에스테르 등이 열거된다.

바람직한 시판의 비결정질의 감수성인 열가소성 중합체로는, Nippon Groshi(Japan)제품의 폴리비닐 알콜인 GROHSERAN L-301과 GROHSERAN L-302, 및 Unitaka Ltd.(Japan)제품의 폴리비닐 알콜인 UNITIKA; BASF(Mount Olive, N.J.) 및 ISP(Wayne, N.J.)제품의 폴리비닐 피롤리돈; ACRYLIDONE, ISP제품의 폴리비닐 피롤리돈/비닐 아세테이트 공중합체 및 폴리비닐 피롤리돈/아크릴산; The Dow Chemical Company(Freeport, Tex.)제품의 폴리에틸 옥사졸린인 PEOX 및 PCI Incorporated(Tucson, Ariz)제품의 폴리에틸 옥사졸린인 AQUAZOL, Amoco Chemical Co.제품의 폴리비닐메틸에테르인 AMOBOND, Eastman Chemical Company(Kingsport, Tennessee)제품의 직쇄상 폴리에스테르, 폴리아크릴아미드와 수분산성 폴리에스테르 및 코폴리에스테르인 EASTMAN AQ-14000, EASTMAN AQ-1950 및 EASTMAN AQ-1045를 포함한 EASTMAN AQ 등이 열거된다.

수분산성 폴리에스테르 및 코폴리에스테르인 EASTMAN AQ는, 직쇄상 폴리에스테르 또는 분기상 술폰화 코폴리에스테르이다. 이와 같은 중합체는 수돗물 중에서는 분산가능하지만, 염수 및 체액에는 불용성이다. 분기상의 수분산성 코폴리에스테르의 Tg는 약 -5∼7℃이지만, 직쇄상 폴리에스테르의 Tg는 약 30∼60℃이다. 직쇄상의 열가소성인 수분산성 폴리에스테르로는 Eastman Chemical Company(Kingsport, Tennessee)제품의 EASTMAN AQ 35S(11,000Mn), AQ 38S(11,000Mn), AQ 48S(9,000Mn) 및 AQ 55S(10,000Mn) 등을 포함한 EASTMAN AQ시리즈가 모두 유용하다. 분기상의 열가소성인 수분산성 폴리에스테르로는 Eastman Chemical Company제품의 EASTMAN AQ 1045, AQ 1350, AQ 1950 및 AQ 14000 등을 포함한 EASTMAN AQ시리즈가 유용하다.

그 밖의 유용한 수분산성 중합체로는 H.B. Fuller Company(St.Paul, Minnesota)제품의 HYDROMELT가 열거된다.

유용한 감수성의 열가소성 중합체 및 그들의 제조방법은, 미국 특허 제3,882,090호(Fagerberg et al.), 동5,053,484(Speranza et al.), 동5,118,785(Speranza et al.), 동5,086,162(Speranza et al.), 동5,324,812(Speranza et al.), 동5,899,675(Ahmed et al.), 동5,863,979(Ahmed et al), 동5,663,286(Ahmed et al.), 동5,869,596(Ahmed et al.), 및 동6,103,809(Ahmed et al)에 개시되어 있고, 본 명세서 중에 포함되어 있다.

또한, 상기 조성물은 폴리락트산 중합체, 3-히드록시부티르산 및 3-히드록시발레르산((Monsanto Company(St. Louis, Missouri)제작의 BIOPOL로 입수가능하다), 및 폴리에스테르 우레탄 열가소성 중합체 등을 포함하며, 이들은 모두 분자량(Mn)이 20,000 보다 크고, 바람직하게는 30,000 보다 크다.

유용한 생분해성의 폴리락트산 열가소성 중합체는 폴리락트산의 고분자량 직쇄상인 폴리에스테르가 포함된다. 바람직한 폴리락트산 열가소성 폴리에스테르로는 Cargill Inc.(Minnetonka, Mn)의 제품을 사용할 수 있다.

유용한 생분해성 우레탄 폴리에스테르는, 방향족 또는 지방족 핵 상에 일반적으로 2개 또는 3개의 이소시아나토기를 갖는 폴리이소시아네이트를 폴리에스테르와 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 폴리에스테르는 2개 이상의 히드록시기를 갖는 히드록시 화합물과 2개 이상의 카르복실기를 갖는 산성 화합물을 반응시켜 폴리에스테르 주쇄를 형성시킴으로써 제조할 수 있다. 바람직한 히드록시 화합물로는 에 틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부텐글리콜, 히드록실기가 없는 기를 2개 이상 갖는 부틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 에틸렌옥시드로 이루어지는 중합체, 및 그 밖의 유사 디올, 트리올 및 폴리올 화합물이 열거된다. 본 발명의 폴리에스테르 우레탄을 제조하는데 사용할 수 있는 유용한 산으로는, 옥살산, 말산, 말레산, 프탈산, 테레프탈산 및 피로멜리트산 등을 포함하는 디- 및 트리 카르복실산 치환 화합물이 열거된다. 또한, 바람직한 폴리에스테르는 락트산 및 히드록시부티르산 등의 히드록시산, 및 폴리카프로락톤 디올 및 폴리에틸렌 글리콜 등의 중합체 등을 포함한 화합물을 함유하는 히드록시-카르복실산으로 제조할 수 있다. 상기 히드록시 화합물 및 산성 화합물은 축합 반응 조건 하에서, 물을 제거하여 반응시켜 에스테르 결합을 형성시켜서 열가소성 폴리에스테르 수지를 형성시킬 수 있다.

열가소성 중합체가 존재할 경우, 조성물의 총량에 대해 바람직하게는 약 5∼50중량%, 더욱 바람직하게는 약 10∼40중량%, 가장 바람직하게는 약 15∼40중량%로 조성물 중에 존재한다.

상기 조성물은 접착제 조성물, 결합제, 필름, 섬유, 부직포, 코팅제(연속 또는 불연속 등), 결합제, 침지체 및 적층체 등을 포함하는 다양한 형태로 제공될 수 있고, 통기성층(시트 등)으로서 다양한 용도로 제공될 수 있다. 다양한 형태의 상기 조성물은 직물, 직물 적층체, 음식물 용기 및 생성물 용기 등을 포함한 일회용 용기, 침대 안감, 매트리스 패드, 매트리스 커버, 붕대, 기저귀, 생리대, 탐폰 및 속옷 라이너 등을 포함한 일회용의 개인 위생용 물품, 상처 처치 용품, 외과용의 드레이프 및 외과의의 수술복 등을 포함하는 기타 물품이 포함되는 다양한 용 도로 유용하다.

핫멜트 코팅, 압출 성형, 분무(나선형 분무 등) 코팅, 조성물의 침적 비즈, 용융 발포, 적층, 침지 및 그것의 조합 등을 포함하는 다양한 기술을 사용하여 연속 및 불연속 코팅 등을 포함하는 코팅 및 필름으로서, 기재에 상기 조성물을 도포시킬 수 있다.

유용한 코팅법의 예로서, 조성물을 용융시키는 등으로 조성물을 흐를 수 있도록 하여, 코팅 장치와 기재 사이가 접촉되어 있지 않는 기재 상에, 슬롯 다이 코터 등의 코팅 장치로 상기 조성물을 방출시키는 것 등이 열거된다. 상기 방법은 상기 조성물이 어떤 코팅량으로 도포되는 경우라도, 양호한 촉감을 갖는 생성물을 제공할 수 있다. 얇은 코팅량은 코팅된 재료의 강성을 감소시켜, 비코팅 직물 재료와 연성이 동등한 직물 재료를 제공한다. 또한, 상기 방법은 많은 코팅량으로도 연성의 재료를 제공하는데 사용할 수 있다. 유용한 코팅 방법으로는 미국특허 제 5,827,252호, 동6,120,887 및 WO 99/28048호 등에 기재되어 있고, 본 명세서 중에 포함되어 있다.

도 1은, 구동 롤에 의해 진행되는 제1기재(1)가 일련의 아이들 롤러(2)를 지나 코팅 장치(3)에 접근되기 전에 적당하게 수평이 되도록 하는 방법의 일예를 나타낸다. 상기 코팅 장치(3)는, 코팅되는 기재(1)로부터 간격을 두고 위치되어 있고, 그 간격은 코팅되는 조성물(6)의 특성에 따라서 약 0.5mm∼20mm이다. 임의의 제2기재(4)는, 닙롤(5)에 의하여 제1기재(1)의 코팅 표면에 접착시킬 수 있다. 제2기재(4)에 접착시키려고 하면, 상기 닙롤(5)은 코팅 장치(3)로부터 약 25cm의 거리 로 코팅 장치(3)에 접근되어 있는 위치가 바람직하다.

조성물(6)은, 연속 필름(8)의 형태로 코팅 장치(3)에서 유출된다. 상기 조성물(6)이 필름(8)의 형태로 코팅 장치(3)를 통과하면, 즉시 기재(1)에 접촉되지는 않는다. 대신에, 상기 기재(1)에 접촉되지 않고, 상기 기재(1) 위로 부유된 연속 필름으로서 간격만큼 이동한다. 코팅 장치와 기재 간의 간격은 약 0.5∼20mm이다. 상기 간격은, 주로 코팅되는 조성물의 점도에 따라서 영향을 받는다. 연속 필름(8)은, 실질적으로 수평 방향으로 이동하여 제1기재(1)에 접촉되는 것이 바람직하다. 즉, 연속 필름은 수평 방향으로 진행되고, 코팅되는 기재는 수직 방향으로 진행된다.

본 발명을 하기 실시예로 더 설명할 것이다. 실시예에서 나타내는 부, 비율, 백분율 및 양은 모두 특별히 언급하지 않는 한, 중량 기준으로 나타낸다.

실시예

시험 방법

실시예에서 사용되는 시험 방법을 이하에 나타낸다.

수증기 투과율(MVTR) 시험 방법

수증기 투과율은 1995년 3월 6일자의 "물질의 수증기 투과에 대한 표준 시험 방법"로 표제된 ASTM E96-95 Upright Cup Method의 물법(water method)을 따라서 측정되어, g/m²/일로 기록하였다(여기서, 1일은 24시간이다). 시료 필름 두께는 1∼3밀(mil)이고, 결과는 1밀로 통일시켰다.

성분

제품명	화학 물질명	공급체
EASTAR BIOCOPOLYESTER	1.20의 고유점도를 갖는 폴리(테트라메틸렌아디페이트-코-테레프탈레이트)중합체	Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee
EASTAR BIOCOPOLYESTER	1.06의 고유점도를 갖는 폴리(테트라메틸렌아디페이트-코-테레프탈레이트)중합체	Eastman Chemical Company
CITROFLEX	2트리에틸시트레이트	Morflex, Inc., Greensboro, North Carolina
CITROFLEX A-4	아세틸트리부틸시트레이트	Morflex, Inc.
BENZOFLEX 9-88	디프로필렌글리콜디벤조에이트	Velsicol Chemical, Inc., Rosemount, Illinois
BENZOFLEX 352	1,4-시클로헥산디메탄올디벤조에이트	Velsicol Chemical, Inc.
BENZOFLEX 2088	디벤조에이트디에틸렌글리콜디벤조에이트, 트리에틸렌글리콜디벤조에이트 및 디프로필렌글리콜디벤조에이트를 포함한 벤조에이트 가소제의 배합물	Velsicol Chemical, Inc.
UNIPLEX 280	수크로오스 벤조에이트	Unitex Chemical Corp., Greensboro, North Carolina
CHRONOPOL 1091	폴리락트산	Cargill, Inc., Minnetonka, Minnesota
FORAL AX	수소화 목재 로진	Hercules, Inc., Wilmington, Delaware
FORAL 85	수소화 로진의 글리세롤에스테르	Hercules, Inc.
SYLVARES TP 2040	알파-피넨 페놀 수지	Arizona Chemical, Inc., Panama City, Florida
SYLVATAC RE 100	펜타에리트리톨에 의한 수지산 및 로진산 에스테르	Arizona Chemical, Inc.
KRISTALEX 3085	주성분이 알파-메틸 스티렌 수지인 탄화수소 수지	Hercules, Inc
HYTREL HTR 8171	부틸렌/폴리(알킬렌에테르)프탈레이트 열가소성 중합체	Dupont, Wilmington, Delaware
HERCULES A-2689	방향족 변성 지방족 탄화수소 수지	Hercules, Inc.

비교예 1

175∼190℃의 온도에서 박리지 상에 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)중합체인 제품명 EASTAR BIOCOPOLYESTER(Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee)만을 녹여 코팅시킴으로써 박막을 제조하였다.

비교예 2

175∼190℃의 온도에서 박리지 상에 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)중합체인 제품명 EASTAR BIOCOPOLYESTER(Eastman Chemical Company)만을 녹여 코팅시킴으로써 박막을 제조하였다.

실시예 1∼25

표 1에 나타낸 양의 조성물을 조합시키고, 375℉에서 혼합시킴으로써 조성물을 제조하였다. 각각의 조성물은 핫멜트 코팅되어 필름을 형성하였다. 표 1에 나타낸 MVTR결과는 1밀의 필름 두께로 통일시킨 것이다. 실시예 1,3,4 및 6∼25의 필름은 가소제의 유출이 없는 것이 육안으로 확인되었다. 실시예 5의 필름은 가소제의 유출이 육안으로 확인되어, 수증기 투과율을 기록하지 않았다.

표 1에 있어서, A는 Benzoflex 9-88 대신에 Benzoflex 2088을 사용하였고, NT는 실험하지 않은 것이다.

Claims

생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르; 및

극성기를 포함하는 가소제로서 시트르산 에스테르, 벤조산 에스테르, 포스페이트, 폴리알킬렌 글리콜, 디오닐 페놀 에톡실레이트, 에톡실레이트화 비스페놀A, 60℃ 미만의 환구식 연화점(ring and ball softening point)을 갖는 액상 로진 유도체, 포스파이트, 톨루엔 술폰아미드 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 가소제를 포함하는 조성물로서:

상기 조성물은 1000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타내는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 가소제는 수크로오스 벤조에이트, 1,4-시클로헥산 디메탄올 디벤조에이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 생분해성 지방족-방향족 코폴리에스테르는 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-테레프탈레이트-코-디글리콜레이트), 폴리(에틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 글루타레이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 글루타레이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(에틸렌 아디페이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(테트라메틸렌 숙시네이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트), 폴리(에틸렌 숙시네이트-코-나프탈렌 디카르복실레이트) 및 그것의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 기재된 조성물을 포함하는 필름으로서, 1000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타내는 것을 특징으로 하는 필름.
폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트);

극성기를 포함하는 가소제; 및

조성물의 총량에 대해 0중량%~25중량%인 점착성 수지를 포함하는 조성물로서:

상기 조성물은 1000g/m²/일 이상의 수증기 투과율을 나타내는 것을 특징으로 하는 조성물.
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