가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물 document_id A220623108080

본 발명은 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물 및 이러한 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 접착제 또는 결합제는 다수의 흡수성 제품들의 필수 부재이다. 접착제가 유리하게 제품을 합체 고정시키지만, 결합제는 흡수성 제품에서 유체의 흡수성을 간섭하는 경향을 가질 수도 있다. 접착제는 전형적으로 소수성이므로 흡수성 또는 액체 전달 성능에 기여하지 않는다. 더욱이, 대부분의 접착제는 비흡수성이므로 액체 보유 성능을 전혀 갖지 않는다. 친수성 접착제는 폴리(비닐 알콜), 폴리(비닐 메틸 에테르), 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(에틸렌 옥사이드), 또는 셀룰로즈 유도체(예: 하이드록시프로필 셀룰로즈)와 같은 수용성 중합체로부터 제형화된 접착제를 포함한다. 덱스트란, 전분 및 식물성 고무를 사용하여 친수성 접착제를 제공하여 왔다. 이들 재료는 무수 조건하에 접착성을 제공한다. 그러나, 수성 유체에 노출시, 이들 재료는 수성 유체 중에서 실질적으로 가용성이기 때문에 결합 성능을 잃는다. 수성 유체에 노출시 친수성 접착제에 보다 작용성을 부여하기 위한 공지된 접근법은 수용성 중합체를 가교결합하는 것이다. 가교결합의 결과로서, 상기 재료는 팽윤성이고 수성 유체 중에서 더 이상 가용성이지 않다. 그러나, 가교결합된 중합체는 열경화성이므로, 이들을 기재에 도포하거나 표면과 밀접하게 접촉하기 어려운데, 그 이유는 가교결합된 중합체가 고체 물질이고 거의 또는 전혀 유동하지 않기 때문이다. 통상, 가교결합된 중합체는 경질이고 강성이며 취성이다. 이들 중합체는 다수의 흡수성 제품이 중합체의 최종 용도를 필요로 하는 가요성을 갖지 않는다. 다수의 기존 결합제는 거의 또는 전혀 흡수성을 갖지 않는다. 그러므로, 상기 용도에 추가의 흡수성을 가하는 흡수제로도 작용하는 결합제 중합체가 필요하다. 본원에서, 이들 특성을 갖는 결합제 중합체는 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물로서 지칭되며, 이는 잠재적인 가교결합 성능을 갖는 친수성 가요성 결합제 또는 피복물에서 사용하기 위한 가요성 흡수성 결합제 또는 FAB로서 지칭될 수 있는 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물로서 지칭된다. 이러한 초흡수성 중합체 조성물은 친수성 중합체 용액이 가교결합되기 전에 유동할 수 있으므로 수용성 중합체와 같이 용이하게 도포될 수 있다. 잠재적인 가교결합 성능은 또한 중합체가 기재와 긴밀하게 접촉하거나 목적하는 최종 형상 또는 형태를 형성한 후 중합체를 가교결합시키는 간단한 수단을 제공한다. 미국 특허 제6,737,491호에서 소에렌스(Soerens) 등은, 모노에틸렌성 불포화 중합체 및 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 포함하며 흡수성 제품의 제조시 사용하기에 특히 적합한 흡수성 결합제 조성물을 기술한다. 소에렌스 등은 또한 단량체 용액을 제조하는 단계, 상기 단량체 용액을 개시제 시스템에 첨가하는 단계 및 중합 개시제를 알콜계 수용성 결합제 조성물로서 보고된 개시제 시스템 내에서 활성화시키는 단계를 포함하는 흡수성 결합제 조성물의 제조방법을 기술한다. 수용성 중합체를 제조하는 데 있어서 문제 중의 하나는 중합체 중에 잔류하는 잔여 모노에틸렌성 불포화 단량체 함량이다. 개인위생용으로, 초흡수성 중합체 조성물의 잔여 모노에틸렌성 불포화 단량체 함량은 약 1,000ppm 미만이어야 한다. 또한, 가요성 초흡수성 결합제 조성물은 고형분 함량이 24중량% 이상인 것이 바람직하다. 상술한 바 이외에도, 기존의 가요성 흡수성 결합제 조성물의 또 다른 양태는 중합체 용액이 가교결합을 개시하지 않도록 비교적 묽은 중합체 용액을 사용해야만 하는 것이며, 이때 가교결합은 겔화로 공지되어 있다. 상기 용액은 통상 기재에 용액을 도포한 다음 상기 용액을 건조시켜 가교결합된 흡수성 피막을 형성함으로써 사용되므로, 묽은 용액을 건조시키는 비용은 의도하는 것보다 훨씬 많이 소요될 수 있다. 알콕시실란을 가교결합제로서 사용하는 경우, 겔화가 다음 이론에 의해 설명될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지는 않는다. 통계적 확률의 함수로서, 2개의 중합체 쇄 상의 알콕시실란 작용성 단위는 용액 중에서 서로 축합 및 가교결합의 형성을 허용하는 것으로 "밝혀졌다". 한 가지 접근법은 약 20중량%의 중합체 농도를 사용하여 이러한 가능성을 낮게 유지하는 것이다. 또 다른 접근법은 중합체 속으로 혼입된 알콕시실란 작용기의 양을 감소시킴으로써 겔화 가능성을 낮추는 것이다. 예를 들면, 단순하게 간략화하자면, 중합체로의 알콕시실란의 절반을 혼입시키는 것으로 중합체 농도가 두배가 되어야 함을 제안한다. 따라서, 알콕시실란이 절반 혼입된 40% 중합체 용액은 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물의 20% 용액과 동일한 안정성을 가져야 한다. 그러나, 40% 용액은 용액을 흡수성 피막으로 건조시키기 위해 훨씬 적은 에너지를 필요로 하며 고가이다. 그러므로, 잠재적 가교결합 성능을 가지며 합리적인 가격으로 제조할 수 있는 친수성 중합체가 필요하다. 이러한 중합체는 수용성 중합체와 같이 용이하게 도포될 수 있는데, 그 이유는 친수성 중합체가 가교결합 전에 유동 가능하기 때문이다. 또한, 잠재적 가교결합 성능은 중합체가 기재와 긴밀하게 접촉하거나 목적하는 최종 형상 또는 형태를 형성한 후 중합체를 가교결합시키는 간단한 수단을 제공할 것이다. 적합한 가요성을 갖는 상기 중합체가 요구되거나 바람직하다. 또한, 흡수성 제품의 분야에서 중합체 용액으로부터의 가요성 흡수성 결합제, 접착제 또는 피막이 요구되며, 여기서 초흡수성 중합체 조성물은 잔여 모노에틸렌성 불포화 단량체가 약 1,000ppm 미만, 예를 들면, 약 700ppm 미만이다. 본 발명의 목적은 중합체 용액의 고형분을 약 24중량% 이상, 예를 들면, 약 30중량% 이상 증가시키는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 초흡수성 중합체 조성물이 (중합 종료로부터) 16시간 후 약 10,000cps 미만, 예를 들면, 약 500 내지 약 5,000cps의 점도를 갖는 것이다. 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물의 색상 및 점도 안정성 뿐만 아니라 착색된 기재의 성능도 개선을 필요로 할 수 있다. 이러한 개선을 달성하기 위해, 상기 가요성 초흡수성 결합제 중합체 조성물을 제조하는 대안 방법이 요망된다. 추가로, 흡수성 제품 분야 내에 초흡수성 중합체의 도포후 습기 유도된 가교결합에 의해 제조될 수 있는 상기 가요성 흡수성 결합제, 접착제 또는 피막이 필요하다.