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KR102104454B1 - 감열성 겔을 함유한 구조 - Google Patents

감열성 겔을 함유한 구조 Download PDF

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KR102104454B1
KR102104454B1 KR1020187016240A KR20187016240A KR102104454B1 KR 102104454 B1 KR102104454 B1 KR 102104454B1 KR 1020187016240 A KR1020187016240 A KR 1020187016240A KR 20187016240 A KR20187016240 A KR 20187016240A KR 102104454 B1 KR102104454 B1 KR 102104454B1
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KR
South Korea
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fibers
composite structure
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composition
reservoir layer
Prior art date
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KR1020187016240A
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KR20180075670A (ko
Inventor
수동 송
카이유안 양
Original Assignee
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 일반적으로 평면인 형상을 갖는 복합체 구조에 관한 것이다. 복합체 구조는 하나 이상의 층을 가지고; 층들 중 적어도 하나는 하나 이상의 유형의 섬유를 포함한다. 일 측면에서, 본 발명은 소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층을 포함하는 복합체 구조에 관한 것이다. 친수성 저장부 층은 30-35℃ 아래의 온도에서 액체이고, 30-35℃ 위의 온도에서 히드로겔인 조성물을 포함한다. 조성물의 상 변화를 보다 잘 제어하고, 따라서, 친수성 저장부 층을 온기로부터 단열시키기 위해, 소수성 지지부 층은, 물보다 5 내지 30 배 적은 열 전도성을, 미터 켈빈 당 와트 단위로 가질 수 있다.

Description

감열성 겔을 함유한 구조
본 발명은 일반적으로 적어도 2개의 층을 포함하는 2차원 구조에 관한 것이다. 본 발명의 구조의 층은 상이한 특성을 가질 수 있고 상이한 기능을 수행할 수 있다. 구조의 각 층의 기능은 다른 층의 기능과 공생한다. 예를 들어, 하나의 층은 일반적으로 소수성일 수 있고 구조적 목적을 제공할 수 있고, 제2 층은 일반적으로 친수성이고 온도에 따라 물리적 상태를 변화시키는 조성물을 수용하기 위한 저장소로서 역할을 할 수 있다.
"와이프(wipes)"로 알려진 소비자 제품은 다음을 포함하지만, 이에 제한되지 않은, 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다: 피부 세정(예: 아기 와이프); 표면 세정(예: 소독용 와이프 및 유리 세정 와이프); 피부 성분의 적용(예: 자외선 차단제 적용을 위한 와이프). 와이프는 일반적으로 다양한 기재로 형성되고 의도된 용도를 달성하기 위해 제형화된 액체 조성물로 포화된 2차원 시트이다. 독창적으로 생각했을 때, 와이프는 일반적으로 종이 타월을 모방하도록 의도될 수 있지만, 와이프는 더 작은 치수를 갖는 경향이 있다. 와이프 제품을 형성하는데 사용된 기재 또는 베이스시트는 섬유상 재료, 필름 재료, 발포 재료 또는 이러한 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 섬유상 재료는 셀룰로오스("펄프" 로도 알려져 있음) 섬유 및 석유 유래 중합체 섬유로부터 선택될 수 있다. 베이스시트는 균일한 섬유 조성(단일 유형의 섬유 또는 상이한 유형의 섬유의 혼합물)을 가질 수 있거나 베이스시트는 2개 이상의 섬유 층으로 구성될 수 있다. 개별 층 내에서, 섬유는 모두 동일한 유형으로 될 수 있고 또는 개별 층 내에 상이한 유형의 섬유의 혼합물이 존재할 수 있다. 개별 층 사이에, 섬유와 섬유 조성물의 유사한 다양성이 있을 수 있다.
와이프 제품은 전형적으로 수성 액체 조성물로 포화된다. 적절한 보관으로, 장기간 동안 와이프는 젖은 상태로 유지할 것이다. 그러나, 시간이 지남에 따라 그리고 와이프를 수용하는 패키지의 무결성에 따라, 축축함은 "촉촉한" 느낌으로 바뀌고, 결국, 와이프는 건조될 것이다. 일부 용도에 대해, 와이프의 축축함은 와이프의 주요 기능의 수행을 향상시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 영아 및 유아를 위한 기저귀 교환 중 사용되는 "아기" 와이프는, 기저귀 또는 다른 흡수 용품을 착용한 결과로 어린이의 피부에 존재할 수 있는 신체 폐기물의 제거를 돕기 위해 젖어 있다. 아기 와이프의 수성 조성물은 그 자체가 어린이의 피부로 옮겨지도록 의도되지 않는다. 그러나, 수성 조성물은, 염증 및 발진에 취약할 수 있는 피부에 매우 부드럽고 비자극적이어야 한다. 실제로, 아기 와이프와 함께 사용되는 수성 조성물은 흔히 95% 초과의 물이며 심지어 99%의 물을 가질 수도 있다. 와이프의 주요 기능을 향상시키는 수성 조성물의 다른 예는 세정 와이프이다. 세정 와이프와 함께 사용되는 수성 조성물은 원하는 세정 기능을 수행하도록 제조될 것이다. 세정 와이프의 예시적인 기능은 소독, 얼룩 제거 및 스테인리스 강 및 전자 제품과 같은 특수 표면의 세정을 포함한다. 아기 와이프와 마찬가지로, 세정 와이프의 수성 조성물은 그 자체가 세정되는 표면으로 옮겨지도록 의도되지 않는다.
다른 와이프 제품에서, 수성 조성물을 실제로 옮기고 와이프가 접촉하는 표면 상에 피착시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 와이프/작은 종이 수건(towelette) 제품은 자외선 차단제 및 살충제를 적용하기 위해 판매된다. 비타민 E와 같은 비타민은 또한 와이프에서 피부로 조성물을 전달함으로써 피부에 적용될 수 있다. 수성 조성물의 제형에 따라, 그러한 와이프 제품의 사용자는, 원하는 조성물이 피부에 충분히 옮겨졌음을 느끼는데 다른 정도의 성공을 경험할 수 있다. 피부로 조성물의 전달이 성공하지 못한 결과는, 자외선 차단제의 적용을 돕도록 의도된 와이프의 경우와 같이 상처를 유발할 수 있다. 불행하게도, 기존의 와이프 제품의 사용자는 원하는 표면에 전달되는 조성물의 양에 대해 일관성 있게 확신하지 못하고; 다음 중 하나 이상은 확신 부족에 기여할 수 있다: (1) 조성물이 실제로 표면으로 전달되었는지 여부를 알지 못함; (2) 와이프가 건조된 느낌이거나 조성물로 불충분하게 포화되어서 전사를 유발함; 및 (3) 원하는 결과가 발생하지 않음 (예: 사용자가 일광 화상을 경험함).
처음에 와이프에 존재하는 조성물을 타겟 표면으로 신뢰성있게 전달할 수 있는, 와이프와 같은, 복합체 구조에 대한 필요성이 남아있다. 또한, 조성물이 실제로 목표 표면으로 옮겨졌음을 사용자에게 확신시키는 감각적 단서를 갖는 복합체 구조에 대한 필요성이 여전히 남아있다. 목표 표면에 옮겨지도록 의도된 액체를 위한 저장소로서 역할을 하면서 구조적 무결성을 유지하는 복합체 구조에 대한 필요성이 있다. 게다가, 지지부 층과 저장부 층의 구조를 갖는 복합체 구조에 대한 필요성이 있고 여기에서 저장 층은 의도된 목표 표면 온도(예를 들어, 인체 온도)보다 낮은 온도에서 액체이지만 의도된 목표 표면의 온도에 노출될 때 히드로겔로 변하는 수성 유형 조성물을 수용한다.
본 발명은 일반적으로 평면인 형상을 갖는 복합체 구조에 관한 것이다. 복합체 구조는 하나 이상의 층을 가지고; 층들 중 적어도 하나는 하나 이상의 유형의 섬유를 포함한다. 일 측면에서, 본 발명은 소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층을 포함하는 복합체 구조에 관한 것이다. 친수성 저장부 층은 30-35℃ 아래의 온도에서 액체이고, 30-35℃ 위의 온도에서 히드로겔인 조성물을 포함한다. 일 측면에서, 조성물은 인체 온도에서 액체로부터 히드로겔로 상을 변화시키고; 평균 인체 온도는 37℃이다. 30-35℃의 범위는 개인의 실제 체온 및 주변 환경 조건의 약간의 가변성을 처리하기 위해 제공된다. 게다가, 친수성 저장부 층의 조성물은 체온 (37℃ 미만)에서 액체일 수 있고 체온 또는 그 위에서 (37℃ 또는 그 위에서) 히드로겔일 수 있다.
소수성 지지부 층은 우레아 포름알데히드 섬유, 폴리에스테르 수지 섬유, 에폭시 수지 섬유, 멜라민 포름알데히드 섬유, 폴리카보네이트 섬유, 실리콘 입자 및 소수성 코팅으로 코팅된 셀룰로오스 섬유 중 하나 이상으로 형성될 수 있다. 조성물의 상 변화를 보다 잘 제어하고, 따라서, 친수성 저장부 층을 온기로부터 단열시키기 위해, 소수성 지지부 층은, 물보다 5 내지 30 배 적은 열 전도성을, 미터 켈빈 당 와트 단위로 가질 수 있다. 친수성 저장부 층은 셀룰로오스 섬유로 형성될 수 있다. 게다가, 친수성 저장부 층은, 전체 섬유 조성물에 대해, 50% 이하의 열가소성 섬유로 형성될 수 있다. 친수성 저장부 층의 섬유는 흡수 능력을 갖는다. 그 흡수 능력의 반영으로서, 친수성 저장부 층은 1 :1 내지 1:3의 섬유 대 조성물의 상대 중량의 비를 가질 수 있다.
친수성 저장부 층의 조성물은 폴리(N-이소프로필아크릴아미드); 폴리(히드록시프로필 메타크릴아미드); 폴리에틸렌 글리콜과 폴리(히드록시프로필 메타크릴아미드)의 삼중블록 공중합체; 메틸 아크릴레이트화 폴리(N-2-히드록시프로필) 메타크릴아미드 락테이트와 폴리에틸렌 글리콜의 삼중블록 공중합체; 폴록사머; 키토산 및 글리세롤 인산염 이나트륨; 및 키토산-PEG 공중합체에서 선택된 상 변화 중합체를 포함할 수 있다. 조성물은 또한 다른 성분 이외에 이러한 상 변화 중합체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 항산화제, 피부 보습제, 비타민 E 및 비타민 C에서 선택된 활성 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 복합체 구조물의 층은 일반적으로 평면이지만 상이한 두께를 가질 수 있다. 복합체 구조물의 전체 두께는 복합체 구조물의 바람직한 사용을 위해 적절하고 기능적이도록 선택된다. 소수성 지지부 층 대 친수성 저장부 층의 상대 두께의 비는 1:1 내지 1:5일 수 있다. 상기 층들은 서로 부착되거나 다르게 통합되어서 복합체 구조물의 원하는 기능을 수행할 목적으로 함께 단단히 유지된다. 소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층은 함께 적층될 수 있고 그리고/또는 두 층의 섬유는 함께 엉킬 수 있다.
본 발명은 소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층을 포함하는 복합체 구조물에 관한 것이다. 복합체 구조물은 일반적으로 평면이고 의도된 기능에 적합한 형상으로 될 수도 있다. 예를 들어, 복합체 구조물의 기능이 피부 관리 조성물을 사용자의 피부에 전달하는 것이라면, 복합체 구조물은 직사각형 또는 타원형일 수 있다. 복합체 구조물의 각 층은 두께를 가질 것이다. 복합체 구조물의 전체 두께는 복합체 구조물의 의도된 기능에 적합하도록 선택될 수 있다. 친수성 저장부 층은 30-35℃ 아래의 온도에서 액체이고, 30-35℃ 위의 온도에서 히드로겔인 조성물을 포함한다. 바람직하게도, 친수성 저장부 층이 목표 표면과 접촉할 때 조성물은 액체로부터 히드로겔로 상을 변화시킨다. 목표 표면의 예는 인간의 피부일 수 있고, 따라서 조성물은 약 37℃의 온도와 접촉할 때 상을 변화시킬 것이다. 상 변화의 범위(30-35℃)는 목표 표면에 근접한 환경 조건에 맞게 조절된다. 소수성 지지부 층은 단열층으로서 작용하여 조성물의 조기 상 변화를 방지한다.
친수성 저장부 층
본 발명의 복합체 구조물의 친수성 저장부 층은 그것의 친수 성질 및 유체를 유지할 수 있는 이런 섬유의 능력으로 인해 셀룰로오스계 섬유로 완전히 형성될 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 섬유의 시트 또는 스펀지형 층은, 셀룰로오스의 흡수 능력 때문에 유체를 유지할 수 있다. 본 발명의 친수성 저장부 층은 전체적으로 셀룰로오스계 섬유로 이루어질 수 있지만, 친수성 저장부 층은 또한 부직포 재료를 형성하는데 전형적으로 사용되는 섬유를 포함하는 비셀룰로오스계 섬유를 포함할 수 있다. 부직포 재료를 형성하는데 전형적으로 사용되는 섬유는 열가소성 중합체로 제조된다. 섬유 재료는, 층이 친수성을 유지하고 조성물을 "유지"할 수 있도록 선택된다. 전형적으로, 열가소성 중합체로부터 형성된 섬유의 퍼센트는 친수성 저장부 층의 전체 섬유 조성물의 50% 이하일 것이다.
다양한 열가소성 중합체 섬유를 사용하여 친수성 저장부 층의 섬유 조성물의 일부를 형성할 수 있다. 중합체 섬유는, 스펀본드, 멜트블로운, 코폼, 에어- 레이드, 본디드-카디드 웹 재료, 수력으로 엉킴(스펀레이스) 재료 및 이들 기술의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 다양한 부직포 섬유 형성 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 섬유로 이루어진 부직포 재료를 형성하기 위한 이 기술은 주지되어 있다. 이 부직포 재료를 형성하는 섬유는 본 기술분야에 주지된 이성분, 이요소 또는 중합체 혼방 섬유를 생성하는 것들을 포함하는, 멜트블로우잉 또는 스펀본딩 공정에 의해 생성될 수 있다. 이들 공정은 일반적으로 압출기를 사용하여 용융된 열가소성 중합체를 방적돌기(spinneret)에 공급하며, 여기서 상기 중합체는 스테이플 길이이거나 그보다 길 수 있는 섬유를 산출하도록 섬유화된다. 그런 다음, 섬유는 통상 공압식으로 당겨지고, 이동식 성형 매트 또는 벨트 상에 피착되어 부직포 직물을 형성한다. 스펀본드 및 멜트블로운 공정에서 생성된 섬유는 극세사일 수 있다. 본 발명의 극세사는 약 75μm 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 0.5μm 내지 약 50μm의 평균 직경을 갖는 작은 직경 섬유, 또는 보다 구체적으로 극세사는 약 2μm 내지 약 40μm의 평균 직경을 가질 수 있다. 본 발명의 친수성 저장부 층 성분에 대해 고려되는 바와 같이, 부직포 직물은 열가소성 섬유와 예컨대 셀룰로오스 섬유(침엽수 펄프, 활엽수 펄프, 열기계 펄프 등)와 같은 천연 섬유의 조합물일 수 있다.
부직포 재료 이외에, 본 발명의 복합체 구조물의 친수성 저장부 층은 또한 직포 직물, 편직 직물 또는 이들 및 다른 재료들의 조합물로 제조될 수 있다. 친수성 저장부 층은 또한 본원에서 설명되는 바와 같이 종이 티슈 또는 종이 타월로 제조될 수 있다.
친수성 저장부 층은 단일성분 및/또는 다성분 섬유를 함유하는 스펀본드 웹으로 형성될 수 있다. 다성분 섬유들은 적어도 두 개의 중합체 성분으로부터 형성된 섬유들이다. 이러한 섬유들은, 일반적으로 개별적인 압출기들로부터 압출되지만 하나의 섬유를 형성하도록 함께 스핀된다. 각 성분의 중합체는 일반적으로 서로 다르지만, 다성분 섬유들은 유사한 또는 동일한 중합체 물질들의 개별적인 성분들을 포함할 수 있다. 개별적인 성분들은, 통상적으로 섬유의 단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치하는 별개의 구역들에 배열되며, 섬유의 전체 길이를 따라 실질적으로 연장된다. 이러한 섬유들의 구성은, 예를 들어, 나란한 배열, 파이 배열, 또는 다른 임의의 배열일 수 있다.
다성분 섬유들은, 또한, 이용되는 경우, 스플릿될 수 있다. 스플릿가능한 다성분 섬유들을 제조하는 경우, 단일 다성분 섬유를 함께 형성하는 개별적인 세그먼트들은, 하나 이상의 세그먼트가 단일 다성분 섬유의 외면의 일부를 형성하는 방식으로 다성분 섬유의 길이 방향을 따라 인접해 있다. 다시 말하면, 하나 이상의 세그먼트는 다성분 섬유의 외주를 따라 노출된다. 예를 들어, 스플릿가능한 다성분 섬유들을 제조하기 위한 방법들 및 이러한 섬유들은 Pike의 미국특허 제5,935,883호 및 Marmon 등의 미국특허 제6,200,669호에 개시되어 있다.
친수성 저장부 층은 또한 코폼 재료일 수 있다. "코폼 물질"이라는 용어는, 일반적으로 제2 비-열가소성 물질과 열가소성 섬유들의 안정화된 매트릭스 또는 혼합물을 포함하는 복합 물질을 가리킨다. 일례로, 코폼 물질은, 형성되는 동안 다른 물질들이 웹에 첨가되는 슈트 근처에 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드가 배치되는 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 다른 물질들은, 면, 레이온, 재활용 종이, 펄프 플러프 등의 목재 펄프 또는 비목재 펄프, 및 초소수성 입자, 무기 흡수 물질, 처리된 중합체 스테이플 섬유 등의 섬유상 유기 물질을 포함할 수 있지만, 이러한 예들로 한정되지 않는다. 이러한 코폼 물질의 일부 예는, Anderson 등의 미국특허 제4,100,324호, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호, 및 Georger 등의 미국특허 제5,350,624호에 개시되어 있다. 본 발명의 친수성 저장부 층에 대해, 코폼 재료는 50% 이상의 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 것이 바람직하다.
다른 측면에서, 친수성 저장부 층은 수력으로 엉킴 부직포 직물일 수도 있다. 수력엉킴 공정 및 서로 다른 섬유들의 다양한 조합을 함유하는 수력으로 엉킨 복합 웹은 당업계에 알려져 있다. 통상적인 수력엉킴 공정은 물의 고압 제트 스트림을 이용해서, 섬유들 및/또는 필라멘트들이 엉키게 하여 고 엉킴 통합 섬유 구조, 예를 들어, 부직포를 형성하도록 한다. 스테이플 길이 섬유들과 연속 필라멘트들의 수력으로 엉킨 부직포 직물은, 예를 들어, Evans의 미국특허 제3,494,821호 및 미국특허 제4,144,370호에 개시되어 있다. 연속 필라멘트 부직포 웹과 펄프 층의 수력으로 엉킨 복합물 부직포는, 예를 들어, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호 및 Anderson 등의 미국특허 제6,315,864호에 개시되어 있다.
열가소성 섬유와 엉킨 스테이플 섬유를 갖는 수력으로 엉킴 부직포 웹은 본 발명의 복합체 구조물용 친수성 저장부 층으로서 사용하기에 적합하다. 수력으로 엉킨 부직포 웹의 일례에서, 스테이플 섬유는 실질적으로 연속적인 열가소성 섬유와 수력으로 엉킨다. 스테이플 섬유는, 셀룰로오스 스테이플 섬유, 비-셀룰로오스 스테이플 섬유, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적절한 비-셀룰로오스 스테이플 섬유는, 폴리올레핀 스테이플 섬유, 폴리에스테르 스테이플 섬유, 나일론 스테이플 섬유, 폴리비닐 아세테이트 스테이플 섬유 등의 열가소성 스테이플 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적절한 셀룰로오스 스테이플 섬유는, 예를 들어, 펄프, 열기계적 펄프, 합성 셀룰로오스 섬유, 개질된 셀룰로오스 섬유 등을 포함한다. 셀룰로오스 섬유는 이차 공급원 또는 재활용 공급원으로부터 얻을 수 있다. 적절한 셀룰로오스 섬유 공급원의 일부 예는, 열기계적, 표백된 및 미표백된 침엽수 펄프 및 활엽수 펄프 등의 천연 목재 섬유를 포함한다. 이차 또는 재활용 셀룰로오스 섬유는, 사무실 폐기물, 신문인쇄용지, 브라운 페이퍼 스톡, 페이퍼보드 스크랩 등에서 얻을 수 있고, 또한 사용될 수 있다. 또한, 마닐라삼, 아마, 밀크위드, 면, 개질된 면, 면 린터 등의 식물 섬유도 셀룰로오스 섬유로서 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이온 및 비스코스 레이온 등의 합성 셀룰로오스 섬유를 사용할 수 있다. 개질된 셀룰로오스 섬유는, 일반적으로 탄소 사슬을 따라 히드록실기를 적절한 라디칼(예컨대, 카르복실, 알킬, 아세테이트, 질산염 등)로 대체함으로써 형성되는 셀룰로오스의 유도체로 구성된다.　
적절한 수력엉킴 부직포 웹은, 스펀본드 섬유들과 수력으로 엉킨 펄프 섬유들을 갖는 실질적으로 연속적인 섬유들인 폴리프로필렌 스펀본드 섬유들의 부직포 웹 복합물이다. 특히 적절한 다른 한 가지 수력엉킴 부직포 웹은, 스펀본드 섬유들과 수력으로 엉킨 셀룰로오스 및 비-셀룰로오스 스테이플 섬유들의 혼합물을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 섬유들의 부직포 웹 복합물이다. 본 발명의 친수성 저장부 층들에 대해, 수력엉킴 재료는 50% 이상의 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 것이 바람직하다.
친수성 저장부 층의 일부를 형성하는데 사용될 수 있는 열가소성 섬유는 임의의 열가소성 중합체로 형성될 수 있다. 예시적 열가소성 중합체는, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐염화물, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산 등의 생분해성 중합체, 및 이들의 공중합체와 블렌드를 포함한다. 적절한 폴리올레핀은, 폴리에틸렌, 예를 들어, 고 밀도 폴리에틸렌, 중간 밀도 폴리에틸렌, 저 밀도 폴리에틸렌과 선형 저 밀도 폴리에틸렌; 폴리프로필렌, 예를 들어, 동일배열 폴리프로필렌, 교대배열 폴리프로필렌, 동일배열 폴리프로필렌과 혼성배열 폴리프로필렌의 블렌드, 및 이들의 블렌드; 폴리부틸렌, 예를 들어, 폴리(1-부텐)과 폴리(2-부텐); 폴리펜텐, 예를 들어, 폴리(1-펜텐)과 폴리(2-펜텐); 폴리(3-메틸-1펜텐); 폴리(4-메틸 1-펜텐); 및 이들의 공중합체와 블렌드를 포함한다. 적절한 공중합체는, 에틸렌/프로필렌 및 에틸렌/부틸렌 공중합체 등의 두 개 이상의 서로 다른 불포화 올레핀 단량체들로부터 제조되는 랜덤 및 블록 공중합체들을 포함한다. 적절한 폴리아미드는, 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 4/6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6/10, 나일론 6/12, 나일론 12/12, 카프로락탐과 알킬렌 산화물 디아민의 공중합체 등, 및 이들의 블렌드와 공중합체를 포함한다. 적절한 폴리에스테르는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트, 폴리시클로헥실렌-1,4-디메틸렌 테레프탈레이트, 및 이들의 이소프탈레이트 공중합체, 및 이들의 블렌드를 포함한다. 이러한 열가소성 중합체는, 실질적으로 연속적인 섬유들과 스테이플 섬유들 모두를 제조하는데 사용될 수 있다.
친수성 저장부 층은 또한 티슈 제품일 수도 있다. 티슈 제품은 균질성 또는 다층 구성으로 될 수 있고, 그로부터 제조된 티슈 제품은 한 겹 또는 다 겹 구성으로 될 수 있다. 티슈 제품은 약 10g/m2 내지 약 65g/m2의 평량 및 약 0.6g/cc 이하의 밀도를 가질 수 있다. 다른 측면들에서, 평량은 약 40g/m2 이하일 수 있고, 밀도는 약 0.3g/cc 이하일 수 있다. 또 다른 측면들에서, 밀도는 약 0.04g/cc 내지 약 0.2g/cc일 수 있다. 달리 언급하지 않는 한, 종이에 대한 모든 양과 중량은 건조 기준에 따른 것이다. 기계 방향으로의 인장 강도의 범위는, 약 100 내지 약 5,000g/폭(인치)이다. 교차 기계 방향으로의 인장 강도의 범위는 약 50 내지 약 2,500g/폭(인치)이다. 흡수성은, 통상적으로 섬유 g 당 약 5g 물 내지 섬유 g 당 약 9g 물이다.
종래의 프레스된 티슈 및 종이 제품과 이러한 제품을 제조하기 위한 방법은 당업계에 주지되어 있다. 적절한 경우에, 티슈 및 종이 제품은, 통상적으로, 당업계에서 종종 형성 와이어라 칭하는 구멍 형성 와이어 상에 제지 지료를 증착함으로써 제조된다. 일단 지료가 형성 와이어 상에 증착되면, 이것을 웹이라 칭한다. 웹은, 웹을 프레스하고 상승 온도에서 건조시킴으로써 탈수된다. 전술한 공정에 따라 웹을 제조하기 위한 통상적인 장비와 구체적인 기술은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 통상적인 공정에서는, 가압된 헤드박스로부터 저 농도 펄프 지료를 제공하며, 이러한 헤드박스는 습윤 웹을 형성하도록 펄프 지료의 얇은 증착물을 형성기 와이어 상으로 전달하기 위한 개구를 갖는다. 이어서, 웹은, 통상적으로 진공 탈수에 의해 약 7% 내지 약 25%의 섬유 일관성(총 웹 중량 기준)으로 탈수되고, 웹이 대향하는 기계적 부재들, 예를 들어, 원통형 롤들에 의해 전개되는 압력을 받게 되는 프레싱 동작에 의해 추가로 건조된다. 이어서, 탈수된 웹은, 양키 드라이어(Yankee dryer)라고 당업계에 알려져 있는 스팀 드럼 장치에 의해 추가로 프레싱 및 건조된다. 압력은, 웹에 대하여 프레싱을 행하는 대향 원통형 드럼 등의 기계적 수단에 의해 양키 드라이어에서 전개될 수 있다. 다수의 양키 드라이어 드럼을 채택할 수 있고, 이에 의해 추가 프레싱이 드럼들 간에 선택적으로 발생한다. 형성된 시트들은, 섬유들이 촉촉하고 이어서 압축 상태에서 건조되는 동안 전체 웹이 상당한 기계적 압축력을 받기 때문에, 컴팩트화되는 것으로 간주된다. 다른 측면들에서, 티슈 또는 종이는 당업계에 공지된 바와 같은 크레이프 가공에 의해 형성될 수 있다.
언크레이프된 통기 건조 기술을 사용하여 본 발명의 복합체 구조물에서 친수성 저장부 층으로서 사용되는 티슈 제품을 형성할 수 있다. 통기 건조는 웹의 벌크와 연성을 증가시킬 수 있다. 이러한 기술의 예들은, Cook 등의 미국특허 제5,048,589호, Sudall 등의 미국특허 제5,399,412호, Hermans 등의 미국특허 제5, 510,001호, Ruqowski 등의 미국특허 제5,591,309호, Wendt 등의 미국특허 제6,017,417호, 및 Liu 등의 미국특허 제6,432,270호에 개시되어 있다. 언크레이프된 통기 건조는, 일반적으로 하기 단계들을 포함한다: (1) 셀룰로오스 섬유들, 물, 및 선택사항으로 기타 첨가제의 지료를 형성하는 단계; (2) 주행중인 구멍난 벨트(foraminous belt) 상에 지료를 증착하고 이에 따라 상기 주행중인 구멍난 벨트의 상부에 섬유상 웹을 형성하는 단계; (3) 상기 섬유상 웹을 통기 건조를 거치게 하여 물을 상기 섬유상 웹으로부터 제거하는 단계; 및 (4) 상기 건조된 섬유상 웹을 상기 주행중인 구멍난 벨트로부터 제거하는 단계.
친수성 저장부 층이 부직포 재료로 형성될 때, 부직포 재료는 다층 적층체일 수 있다. 다층 적층체의 예는, 층들 중 일부가 스펀본드이고 및 일부는 멜트블로운인 경우이고, 예를 들어 Brock 등에 의한 미국 특허 제4,041,203호, Collier 등에 의한 미국 특허 제5,169,706호, 및 Bornslaeger에 의한 미국 특허 제4,374,888호에 개시된 바와 같은 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 적층체가 있다. 이러한 적층체는 이동식 형성 벨트 상에 처음에 스펀본드 직물층, 그 다음에 멜트블로운 직물층, 및 마지막으로 다른 스펀본드 층을 순차적으로 피착하고, 그런 다음 그 적층체를 접합함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 직물층은 개별적으로 이루어지고, 롤로 수집되며, 별개의 접합 단계에서 조합될 수 있다. 이러한 직물은 통상적으로 약 0.1 내지 12OSY(제곱야드 당 온스)(6 내지 400 평방 미터당 그램), 또는 보다 구체적으로 약 0.75 내지 약 3OSY의 평량을 갖는다. 적층체는, 열적으로 (예를 들어, 패턴 접합, 통기 건조), 초음파적으로, 접착제로 그리고/또는 기계적으로 (예를 들어, 바늘) 접합될 수 있다. 예를 들어, 다양한 패턴 결합 기술들은, Hansen의 미국특허 제3,855,046호; Levy 등의 미국특허 제5,620,779호; Haynes 등의 미국특허 제5,962,112호; Sayovitz 등의 미국특허 제6,093,665호; Romano 등의 미국 디자인 특허 제428,267호; 및 Brown의 미국 디자인 특허 제390,708호에 기재되어 있다. 적층체는 연속 이음매 또는 패턴으로 접합될 수 있다. 추가 예로, 적층체는 시트의 둘레를 따라 또는 에지들에 인접하는 웹의 폭이나 교차 방향에 걸쳐 단순히 접합될 수 있다. 열적 접합과 라텍스 함침의 조합과 같은, 다른 접합 기술들을 또한 사용할 수도 있다. 대안으로 및/또는 추가적으로, 예를 들어, 분무나 인쇄에 의해 수지, 라텍스, 또는 접착제를 적층체에 적용될 수 있고, 원하는 접합을 제공하도록 건조시킬 수 있다. 다른 적절한 결합 기술들은, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호, Anderson 등의 미국특허 제6,103,061호, 및 Varona의 미국특허 제6,197,404호에서 알 수 있다.
소수성 지지부 층
소수성 지지부 층은 소수성 섬유 또는 물 불투과성 기재 또는 필름으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 소수성 지지부 층은 낮은 열 전도성을 가져서 소수성 지지부 층을 통하여 친수성 저장부 층으로 열의 전달 속도를 늦춘다. 열 전달 속도를 늦추는 목적은 친수성 저장부 층에서 조성물의 겔 형태의 조기 형성을 방지하는 것이다. 바람직하게, 소수성 지지부 층은, 물보다 5 내지 30 배 적은 열 전도성을, 미터 켈빈 당 와트로 갖는다. 더욱 더 바람직하게, 소수성 지지부 층은, 물보다 10 내지 30 배 적은 열 전도성을, 미터 켈빈 당 와트로 갖는다. 물의 열 전도율은 0.58 와트/미터 켈빈이다. 소수성 지지부 층이 소수성 섬유로 형성되는 경우, 그것은 열 경화성 중합체로 제조된 섬유로 형성될 수 있다.
본 발명의 소수성 지지부 층을 형성하는데 사용될 수 있는 중합체의 예는 표 1에 열거된 것들을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
열 경화성 중합체
명칭 특성 적용분야 및 용도
우레아 포름알데히드 강함, 절연체, 취성, 단단함, 딱딱함. 전기 부속품, 핸들 및 손잡이
폴리에스테르 수지 액체 원료 상태, 딱딱한 경질, 절연체, 화학적 내성, 섬유 보강 없이 취성. 주조, 접착 섬유 (유리, 케블라(Kevlar), 탄소 섬유)
에폭시 수지상표명 아랄다이트(Araldite) 포함. 양호한 절연체, 취성 화학적 내성. 접착제, 접착 섬유, 캡슐화.
멜라민 포름알데히드 단단함, 강함, 내열성. 접착제, 접착 섬유, 캡슐화.
폴리카보네이트 단단함, 강함, 투명함, 고 굴절률 안경 렌즈
본 발명의 복합체 구조물의 소수성 지지부 층에 적합한 열 경화성 멜라민 섬유는 연속 또는 스테이플 섬유, 예를 들어 Quadbeck-Seeger에 의한 미국 특허출원공개 제2009/0084400호에 설명되어 있는 멜트블로운 섬유, Basofil Inc.로부터의 숏-컷 건식 스테이플 섬유, 및 Engineered Fiber Technology로부터의 숏-컷 습식 스테이플 섬유일 수 있다. 멜라민 섬유의 열 전도율은 약 0.03 와트/미터 켈빈이다.
열 경화성 섬유 이외에, 소수성 지지부 층은 또한 플루오로 계면활성제 또는 플루오로 첨가제와 같은 소수성 코팅으로 처리된 셀룰로오스계 섬유를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 분무 코팅 시스템을 사용하여 코폼 재료, HYDROKNIT 재료 또는 종이 타월로 형성된 와이프 재료의 일 표면 상에 소수성 지지부 층을 형성할 수 있다. 적절한 분무 시스템은 Spraying Systems Co.로부터 입수가능한 무화된 Model 1550+ Autojet Modular Spray System이다. 모듈형 분무 시스템은 유압 분무 박스 및 통기 건조기(TAD)에 부착될 수 있다. 적합한 소수성 코팅 용액은 The Chemours Company로부터 입수가능한 CAPSTONE ST-100 플루오로 계면활성제 또는 The Chemours Company로부터 또한 입수가능한 ZONYL 플루오로 첨가제를 포함할 수 있다.
열 경화성 섬유 소수성 지지부 층은 바람직하게는 적어도 70 중량% 이상의 열 경화성 섬유를 포함한다 (즉, 바인더 섬유, 바인더 코팅, 및 다른 첨가 섬유는 30%를 초과하지 않아야 한다). 열 경화성 섬유 소수성 지지부 층은 친수성 저장부 층의 평량에 관계없이 ~3-10 GSM (평방 미터 당 그램) 정도로 낮은 것 내지 ~ 30 GSM 정도로 높은 것일 수 있다. 복합체 구조물의 사용 중 열 경화성 섬유를 고정시켜서 이동을 줄이거나 없애야 한다. 섬유를 고정하면 섬유와 친수성 저장부 층 사이의 마찰을 증가시킨다. 강성의 고정 기구는 열 경화성 섬유로 만들어진 소수성 지지부 층 내에 포함되어서 섬유와 친수성 저장부 층 사이에 최대 마찰을 보장할 수 있다. 강성의 고정 기구는 섬유들을 함께 고정하도록 이들 섬유 상에 분무되는 추가 중합체 수지일 수 있다. 바람직하게, 섬유 고정 물질은 또한 섬유를 고정하고 복합체 구조물의 사용 중 고정 기구 자체의 이동을 방지하는 것 양쪽 모두를 행하도록 열 경화성 중합체로부터 선택된다.
적합한 고정 물질은 다음과 같은 것을 포함한다: Fiber Innovation Technologies로부터의 CoPET/PET T-201, T-203과 같은 다양한 Bi-Co 바인더 섬유, Engineered Fiber Technology로부터의 것들과 같은 다양한 바인더 폴리비닐 알코올(PVA) 섬유, Celanese Emulsion Polymers로부터의 것들과 같은 다양한 라텍스 중합체, Lubrizol로부터의 HYCAR 및 PERMAX 브랜드 에멀젼, Kraton으로부터의 에멀젼 중합체, 및 가장 바람직하게는 CYTEC, Inc.로부터의 CYMEL 328 및 CYMEL 385 수지 등의 멜라민 수지와 같은 열 경화성 중합체.
본 발명의 소수성 지지부 층에 적합한 열 경화성 섬유는 다양한 길이 및 형상으로 될 수 있다. 일부 측면에서, 섬유는 임의의 추가 고정 처리가 적용되기 전에 섬유들 사이에 움직임 고정 기구를 가질 수 있다. 이러한 섬유의 일례는, 섬유가 자가-연결 분기점을 갖는 Panzer 등에 의한 미국 특허출원공개 제2010/0269318호에 기재되어 있다. 분기점은 각기 길이 방향으로 연속하는 2개 이상의 섬유가 하나의 지점으로 수렴되고 병합에 의해 서로 물리적으로 연결되는 지점이다. 이러한 분기점을 갖는 섬유들은, 이들이 미리 내장된 섬유 고정 기구를 제공하기 때문에 유리하다. 동시에, 이러한 분기점은 사용 도중에 섬유 보풀형성을 방지하거나 적어도 감소시키기 위해서 취성의 열 경화성 섬유를 함께 유지하는 것을 보조할 수 있다.
소수성 지지부 층과 친수성 저장부 층의 조합물
상기 층들은 (모두 섬유 성분을 포함하는 경우) 기계적으로 서로 적층되거나 또는 화학적으로 서로 엉킬 수 있다. 친수성 물질의 한 층은 또한 본원에 기재된 바와 같은 소수성 코팅으로 처리될 수 있어서 물질은 소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층 모두로서 기능한다.
멜트블로운 열 경화성 멜라민 섬유 및 스테이플 섬유는 모두 원하는 두께 및 평량을 갖는 미리 제조된 섬유 웹들을 적층함으로써 친수성 저장부 층과 같은 다른 물질에 부착될 수 있다. 대안적으로, 멜트블로운 웹 또는 스테이플 섬유 웹은 연속 공정으로 미리 제조 또는 원 상태로 제조된 친수성 저장부 층에 직접 형성될 수 있다. 예를 들면, 열 경화성 멜라민 스테이플 섬유 소수성 지지부 층은, 전통적인 제지 공정에서 적층형 헤드 박스로부터 스테이플 멜라민 섬유 및 펄프 섬유를 도입함으로써 원 상태로 형성된 펄프 섬유 웹 상에 형성될 수 있다. 이런 예에서, 펄프 섬유 웹은 하부 헤드박스로부터 도입되어 펄프 섬유가 풍부한 친수성 저장부 층을 형성한다. 그런 다음, 멜라민 섬유가 최상부 헤드 박스로부터 미리 형성된 포획 기재에 피착된다. 이러한 원 상태의 2층 형성 실시예에서, 최상부 멜라민 섬유 층은 3 GSM (평방 미터 당 그램) 정도로 낮은 것 내지 원하는 만큼 높은 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 3 내지 30 GSM의 평량을 가지는 멜라민 섬유(약 5 내지 10mm의 절단 길이를 가지는 BASOFIL 섬유)의 소수성 지지부 층은 습식 레이드 제지 공정을 사용해 30 내지 60 GSM의 평량을 가지는 펄프 섬유 층의 최상부에 생성될 수 있다. 펄프 섬유는 Buckeye Technologies, Inc.로부터 입수가능한 HP-11 섬유일 수 있다.
본 발명의 다른 예에서, 복합체 구조물은 조성물을 유지할 수 있는 친수성 저장부 층으로서 기능할 수 있는 혼합된 소수성 물질에 부착된 소수성 지지부 층으로 형성될 수 있다. 이러한 혼합된 소수성 물질의 보다 구체적인 예는 한쪽 또는 양쪽 외부 표면에서 더 소수성이고 다른 표면에서 친수성이고 (하나의 표면이 더 소수성인 경우) 또는 중간에서 친수성인 (양 표면이 더 소수성인 경우) 코폼 물질일 것이다. 더 소수성인 표면은 (소수성 지지부 층의 열 전도율보다) 물에 더 가까운 열 전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌은 0.45 내지 0.51 와트/미터 켈빈의 열 전도율을 가지고, 폴리프로필렌은 0.11 내지 0.22 와트/미터 켈빈의 열 전도율을 갖는다.
본 발명의 추가 예에서, 복합체 구조물은 적층 또는 다른 접착 기술에 의해 통상의 부직포 층 또는 종이 타월 층 상에 부착되는 미리 제조된 소수성 층으로부터 형성될 수 있다. 미리 제조된 소수성 지지부 층은 멜트블로운 멜라민 섬유 웹(~10-60g/m2, Borealis, Inc.로부터 입수가능함)으로 제조될 수 있다. 친수성 저장부 층은 코폼, HYDROKNIT 재료, VIVA 종이 타월 및 SCOTT 종이 타월 중 하나 이상일 수 있다. 두 층을 함께 적층하기 위한 접착제는 3M의 SUPER 77 다용도 분무 접착제를 포함하는 적합한 상업적 공급원으로부터 선택될 수 있다.
소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층 각각은 두께를 갖는다. 상기 층들은 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다. 일반적으로 말해서, 친수성 저장부 층의 두께는 조성물의 저장 때문에 소수성 지지부 층의 두께보다 클 수 있다. 예를 들어, 두 층의 상대 두께는 비로 나타낼 수 있다. 소수성 지지부 층 대 친수성 저장부 층의 상대 두께 비는 1:1 내지 1:5이다. 따라서, 친수성 저장부 층의 두께는 소수성 지지부 층의 두께보다 최대 5 배 더 클 수 있다. 이런 맥락에서 - 그리고 친수성 저장부 층의 기능상 목적과 일치하여- 섬유와 조성물 사이 친수성 저장부 층 내의 상대적 중량 분포는 조성물 쪽으로 가중된다. 예를 들어, 섬유 대 조성물의 상대 중량의 비는 1:1 내지 1:3일 수 있다. 그 결과, 친수성 저장부 층 내 조성물의 중량은 섬유의 중량보다 3배 클 수 있다.
본 발명의 조성물
친수성 저장부 층은 조성물을 포함한다. 상기 조성물은, 수용성이고 30℃의 온도에서 액체 상태이고 33℃ 또는 그 위의 온도에서 히드로겔을 형성하는 중합체를 포함한다. 체온(평균은 37℃임)에서 또는 체온에 아주 근접하여 (액체에서 히드로겔로) 상을 변화시키는 중합체를 포함하는 것 이외에, 친수성 저장부 층에 "저장"된 전체 조성물은 체온에서 상을 변화시킨다. 바람직하게, 체온에 도달하거나 아주 근접했을 때 상 변화가 빠르게 발생한다. 상 변화는 10분 이내에 일어나야 하고 바람직하게 상 변화는 1분 미만에 일어난다. 더욱 더 바람직하게, 상 변화는 10 초 이하에 일어난다. 조성물의 상 변화는 가역적이다.
조성물에 사용하기에 적합한 중합체의 예로는 폴리(N-이소프로필아크릴아미드); 폴리(히드록시프로필메타크릴아미드); 폴리에틸렌 글리콜과 폴리(히드록시프로필메타크릴아미드)의 삼중블록 공중합체; 메틸 아크릴레이트화 폴리(N-2-히드록시프로필) 메타크릴아미드 락테이트와 폴리에틸렌 글리콜의 삼중블록 공중합체; 폴록사머; 키토산 및 글리세롤 인산염 이나트륨; 및 키토산-PEG 공중합체를 포함한다. 상 변화 중합체 이외에, 조성물은 "활성" 피부 관리 성분을 포함할 수 있다. "활성" 성분은 피부 관리 이점, 상처 치료 이점, 보습 이점, 보존 이점, 프리바이오틱 및 프로바이오틱 이점을 제공하는 것으로 알려진 성분을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 적합한 활성 성분은 항산화제, 보습제, 비타민 E 및 비타민 C 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 활성 성분은 입자와 같은 제어된 방출 형태를 비롯한 다양한 형태로 조성물에 혼입될 수 있다. 조성물은 또한 물 및 물 함유 용제와 같은 사전 보습 용제를 포함하여서 사전 보습된 형태를 제공할 수 있다. 대안적으로, 조성물은 사전 보습 용제를 포함하지 않을 수도 있고 건조된 형태로 친수성 저장부 층에 존재할 수도 있다.
바람직하게, 사용자의 피부를 가로질러 복합체 구조물을 닦을 때, 조성물이 피부로 옮겨지도록 조성물은 만들어진다. 게다가, 피부로 옮겨진 조성물이 33℃보다 높은 온도에서 피부와 접촉할 때, 조성물은 액체에서 히드로겔로 상을 변화시킨다. 히드로겔의 형성은 피부 상에 조성물의 얇고 비교적 균일한 층을 형성할 것이다. 조성물이 활성 성분을 함유하는 경우, 활성 성분은 비교적 균일한 방식으로 피부에 제공될 것이다. 조성물이 상을 변화시킬 때, (33℃ 초과 온도에서) 친수성 저장부 층으로부터 피부 또는 다른 표면으로 조성물의 전달은 실질적으로 일방향이며 조성물은 친수성 저장부 층으로 되돌아가지 않는다. 피부와 같은 목표 표면을 가로질러 와이프가 더 많을수록, 옮겨질 조성물의 양은 더 많다. 복합체 구조물의 친수성 저장부 층이 "건조"되어 있다면, 친수성 저장부 층은 복합체 구조물을 사용하기 전 축축하게 되거나 다른 방식으로 물 또는 물 함유 용제에 노출될 필요가 있을 것이다.
본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 상 변화 중합체의 예로는 EXPERTGEL 230 열가역적 중합체와 EXPERTGEL 56 열가역적 중합체가 있고 둘다 프랑스, Pessac의 Polymer Expert로부터 입수가능하다. 이들 중합체 중 하나가 물과 혼합되어 5% 수용액을 형성할 때, 이들은 실온에서 투명하고 물과 유사하다. 5% 수용액이 피부에 적용될 때, 용액은 상을 변화시켜 투명한 히드로겔의 얇은 층을 형성한다.
본 발명의 실시예들
제1 실험에서, 소수성 지지부 층과 친수성 저장부 층으로 복합체 구조물을 형성하였다. 소수성 지지부 층을 멜라민 섬유로 형성하였고 친수성 저장부 층을 펄프 섬유로 형성하였다. 2층 복합체 구조물은 본원에서 설명한 대로 표준 종이 제조 공정을 사용하여 형성되었다. 복합체 구조물은 각각 2인치 Х 2인치의 치수를 갖는 세 (3)개의 샘플로 절단되었다. 제1 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 500㎕의 물을 로딩하였다. 제2 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 수용액에 500㎕의 5% G-중합체를 로딩하였다. G-중합체는 수용성이고 겔을 형성하지 않는 비닐 알코올 중합체이다. 제3 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 수용액에 500㎕의 5% ExpertGel 230 중합체를 로딩하였다. 육안 관찰은, 세 개 샘플 모두의 조성물이 각 샘플의 친수성 저장부 층에 대부분 남아있는 것으로 제안했다. 인간 손바닥을 가로질러 5번 각각의 샘플을 닦았다. 제1 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 매우 약한 청색을 가졌고; 제2 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 중간 청색을 가졌고; 제3 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 가장 강한 청색을 가졌다. 청색의 강도는, 본 발명의 복합체 구조물을 사용하여 활성 성분을 도포할 때 피부로 전달가능한 조성물의 양을 나타낸다.
제2 실험에서, 소수성 지지부 층과 친수성 저장부 층으로 복합체 구조물을 형성하였다. 소수성 지지부 층은 약 20gsm의 평량을 가지는 멜트블로운 멜라민 섬유로 형성되었고 친수성 저장부 층은 VIVA 브랜드 종이 타월로 형성되었다. 2층 복합체 구조물은 3M SUPER 77 분무 접착제와 같은 다용도 분무 접착제로 층들을 함께 적층함으로써 형성되었다. 복합체 구조물은 각각 2인치 Х 2인치의 치수를 갖는 세 (3)개의 샘플로 절단되었다. 제1 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 500㎕의 물을 로딩하였다. 제2 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 수용액에 500㎕의 5% G-중합체를 로딩하였다. 제3 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 수용액에 500㎕의 5% ExpertGel 230 중합체를 로딩하였다. 육안 관찰은, 세 개 샘플 모두의 조성물이 각 샘플의 친수성 저장부 층에 대부분 남아있는 것으로 제안했다. 인간 손바닥을 가로질러 5번 각각의 샘플을 닦았다. 제1 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 매우 약한 청색을 가졌고; 제2 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 중간 청색을 가졌고; 제3 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 가장 강한 청색을 가졌다. 청색의 강도는, 본 발명의 복합체 구조물을 사용하여 활성 성분을 도포할 때 피부로 전달가능한 조성물의 양을 나타낸다.
제3 실험에서, 소수성 지지부 층과 친수성 저장부 층으로 복합체 구조물을 형성하였다. 소수성 지지부 층을 유산지(weighing paper)로 형성하였고 친수성 저장부 층을 펄프 함유 코폼 재료로 형성하였다. 2층 복합체 구조물은 3M SUPER 77 분무 접착제로 층들을 함께 적층함으로써 형성되었다. 복합체 구조물은 각각 2인치 Х 2인치의 치수를 갖는 세 (3)개의 샘플로 절단되었다. 제1 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 500㎕의 물을 로딩하였다. 제2 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 수용액에 500㎕의 5% G-중합체를 로딩하였다. G-중합체는 수용성이고 겔을 형성하지 않는 비닐 알코올 중합체이다. 제3 샘플에 관하여, 친수성 저장부 층은 0.4mg/㎖ 의 Food, Drug & Cosmetic 청색 염료를 포함하는 수용액에 500㎕의 5% ExpertGel 230 중합체를 로딩하였다. 육안 관찰은, 세 개 샘플 모두의 조성물이 각 샘플의 친수성 저장부 층에 대부분 남아있는 것으로 제안했다. 인간 손바닥을 가로질러 5번 각각의 샘플을 닦았다. 제1 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 매우 약한 청색을 가졌고; 제2 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 중간 청색을 가졌고; 제3 샘플에 의해 접촉된 피부 영역은 가장 강한 청색을 가졌다. 청색의 강도는, 본 발명의 복합체 구조물을 사용하여 활성 성분을 도포할 때 피부로 전달가능한 조성물의 양을 나타낸다.
3가지 실험 각각은 본 발명의 복합체 구조물이 상 변화 중합체의 사용을 통해 피부로의 조성물 전달을 어떻게 개선시키는지 대표적으로 보여준다.

Claims (11)

  1. 소수성 지지부 층 및 친수성 저장부 층을 포함하는 복합체 구조로, 여기서 상기 친수성 저장부 층은 30 내지 35℃인 상 변화 온도에서 상을 변화시키고 상기 상 변화 온도 아래의 온도에서 액체이고, 상기 상 변화 온도 위의 온도에서 히드로겔인 조성물을 포함하는, 복합체 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소수성 지지부 층은 우레아 포름알데히드 섬유, 폴리에스테르 수지 섬유, 에폭시 수지 섬유, 멜라민 포름알데히드 섬유, 폴리카보네이트 섬유, 실리콘 입자 및 소수성 코팅으로 코팅된 셀룰로오스 섬유 중 하나 이상으로 형성된, 복합체 구조물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소수성 지지부 층은, 물보다 5 내지 30 배 적은 열 전도성을, 미터 켈빈 당 와트로 가지는, 복합체 구조물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 친수성 저장부 층은 셀룰로오스 섬유로 형성된, 복합체 구조물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 친수성 저장부 층은, 전체 섬유 조성물에 대해, 50% 이하의 열가소성 섬유로 추가로 형성된, 복합체 구조물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 EXPERTGEL 230 열가역적 중합체 및 EXPERTGEL 56 열가역적 중합체에서 선택된 상 변화 중합체를 포함하는, 복합체 구조물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 항산화제, 피부 보습제, 비타민 E 및 비타민 C에서 선택된 활성 성분을 포함하는, 복합체 구조물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 소수성 지지부 층 대 상기 친수성 저장부 층의 상대 두께의 비는 1:1 내지 1:5인, 복합체 구조물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 소수성 지지부 층 및 상기 친수성 저장부 층은 함께 적층된, 복합체 구조물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 소수성 지지부 층 및 상기 친수성 저장부 층은 함께 엉킨, 복합체 구조물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 친수성 저장부 층은 섬유를 포함하고 추가로 여기서 상기 섬유 대 상기 조성물의 상대 중량의 비는 1:1 내지 1:3인, 복합체 구조물.
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