KR100270187B1 - 천공된 배면시이트 및 초흡수성 섬유상 물질을 갖는 흡수 제품 - Google Patents

천공된 배면시이트 및 초흡수성 섬유상 물질을 갖는 흡수 제품 Download PDF

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데이비드 엠 모이어
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Abstract

본 발명은 유아용 기저귀, 성인 실금자용 제품 등의 통기성 흡수 제품, 특히 통기성 생리대 또는 팬티라이너에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 천공된 배면시이트가 통기성을 위해 제품에 제공된다. 전형적으로, 이러한 천공된 배면시이트는 제품의 배면시이트를 통해 오염되는 것을 방지하기 위해 실질적으로 액체 불투과성이 된다. 흡수 제품의 흡수 코어는 특히 흡수된 액체를 겔 등의 고체 또는 반고체 형태로 변형시키는 초흡수성 물질을 포함한다. 이러한 초흡수성 물질은 이들이 사용되는 통기성 흡수 제품을 유용하게 만들기 위해 특히 적합하다. 그러나, 이들은 전형적으로 과립 형태로 제공된다. 천공된 배면시이트와 조합된 이러한 형태는 배면시이트의 세공을 통해 입자가 손실되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명은 초흡수성 비과립형 물질, 바람직하게는 초흡수성 섬유상 물질을 포함하는 통기성 흡수 제품에 관한 것이다.

Description

천공된 배면시이트 및 초흡수성 섬유상 물질을 갖는 흡수 제품{ABSORBENT ARTICLE WITH APERTURED BACKSHEET AND FIBROUS SUPER ABSORBENT MATERIAL}
일회용 흡수 제품의 통기성을 위한 천공된 배면시이트의 용도는 당해 분야에 공지되어 있다. 예컨대, 유럽 특허 출원 제 94203230.1호 및 제 94203228.5호에는 오염물 통과 성능을 개선시키기 위해 섬유상 부직물과 함께 사용된 천공된 필름 배면시이트가 개시되어 있다.
이들 두 문헌은 또한 초흡수성 물질의 이점을 언급하고 있지만, 초흡수성 섬유상 물질을 개시하거나 고려하지는 않았다.
한편, 초흡수성 섬유상 물질는, 예컨대 EP-A-0 336 578호에 언급되어 있고, 이는 특히 초흡수성 섬유상 물질을 선택적으로 포함하는 얇은 가요성 생리대에 관한 것이다. 그러나, 이 문헌은 통기성에 대해서는 거의 고려하지 않았고, 또는 보다 상세히는 배면시이트내의 임의의 세공을 개시하지 않았다.
WO-A-92/07534호는 초흡수성 섬유상 구조체에 관한 것으로 이를 개시하고 있다. 그러나, 이는 상기와 같이 일회용 흡수 제품의 통기성을 고려하지 않았고, 특히 일회용 흡수 제품에서의 흡수 구조체의 사용과 관련하여 천공된 배면시이트를 언급하지 않았다.
"흡수 제품에서 흡수 입자 손실에 대한 보호물(Shields against absorbent particle loss in absorbent products)"이란 명칭의 유럽 특허 출원 제 94107422.1호에는 중합체 필름내의 세공을 통한 입자의 이동에 대한 문제점이 제기되어 있다. 그러나, 이 문헌은 구체적으로 천공된 상면시이트에 관한 것으로 통기성의 천공된 배면시이트에 관한 것이 아니다. 또한, 이 문헌은 입자 및 세공 사이의 장벽을 포함함으로써(예컨대, 보호물의 사용) 천공된 중합체 필름을 통한 입자의 이동에 대한 문제점을 해결하였다.
상기의 내용에 근거하여, 본 발명은 일회용 흡수 제품에 있어서 통기성 배면시이트의 세공을 통해 발생할 수 있는 초흡수성 물질의 손실을 방지하는 문제점을 제기한다. 이 문제점을 해결함에 따라, 초흡수성 입자가 손실되지 않고, 통기성 배면시이트의 세공에 대한 장벽의 필요성이 제거됨으로써 흡수 구조체의 총 흡수능을 유지하면서, 동시에 상면시이트의 세공 및 초흡수성 물질 사이의 입자 손실 보호물의 필요성이 제거된다는 이점이 또한 제공될 것이다.
발명의 요약
본 발명은 액체 통로를 갖는 상면시이트, 세공을 포함함으로써 통기성을 갖는 배면시이트, 및 상면시이트와 배면시이트 사이에 삽입되는 흡수 코어를 포함하는 흡수 제품에 관한 것이다. 흡수 코어는 통기성 세공을 통해 초흡수성 물질이 손실되는 것을 방지하기 위해 비과립형 형태인 초흡수성 물질을 포함한다.
예컨대, 다른 친수성 섬유와 블렌딩된 초흡수성 섬유상 물질이 본 발명에 따른 흡수 코어에 특히 적합하다. 초흡수성 섬유와 함께 블렌딩 될 수 있는 친수성 섬유로는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 2성분 섬유, 셀룰로즈 섬유, 개질 셀룰로즈 섬유 또는 이들의 배합물이 있다. 전형적으로, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등의 중합체 섬유는, 예컨대 계면활성제로 각각 처리함으로써 친수성화될 필요가 있다.
전체 섬유 구조체는 함께 적층되고, 구조적 일체성을 위해 공기 통과 공정(air-through-process)에 의해 열결합되는 것이 바람직하다. 또한, 이는 결합되지 않은 섬유 구조체가 습윤시 전형적으로 쭈그러지게 되는 반면 흡수 구조체내에 액체 안정한 빈 공간을 제공할 수 있다.
배면시이트의 세공이 배면시이트의 신장성 부분에 제공될 경우 본 발명을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 통기성 세공을 갖는 신장성 배면시이트는, 배면시이트의 전체 또는 일부를 신장시킬 경우 신장 영역내의 세공의 크기가 또한 증가하고 이에 따라 초흡수성 입자(이러한 입자가 존재할 경우)의 손실이 증가될 수 있다는 단점을 갖는다. 또한 탄성인, 즉 신장력을 제거한 후 이들의 본래 크기로 완전히 또는 부분적으로 되돌아 오는 신장성 배면시이트 물질이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 실시태양은 초흡수성 비과립형 물질, 전형적으로 초흡수성 섬유상 물질이 배면시이트 및 초흡수성 비과립형 물질 사이에 추가의 층이 존재하지 않도록 직접 배면시이트와 접촉된 흡수 제품이다. 명백히, 초흡수성 비과립형 물질 및 상면시이트 사이의 접촉에 대해서도 동일하다. 본 발명에 따른 가장 바람직한 흡수 제품은, 통기성이 일반적으로 매우 요구되지만 동시에 충분한 흡수성이 부여될 필요가 있어서 종종 초흡수성 물질이 제공되는 생리대, 실금자용 삽입물(insert) 또는 팬티라이너이다.
본 발명은 유아용 기저귀, 성인 실금자용 제품 등의 통기성(breathable) 흡수 제품, 특히 통기성 생리대 또는 팬티라이너에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 천공된 배면시이트가 통기성을 위해 제품에 제공된다. 흡수 제품의 흡수 코어는 특히 흡수된 액체를 겔 등의 고체 또는 반고체 형태로 변형시키는 초흡수성 물질(super-absorbent material)을 포함한다. 이러한 초흡수성 물질은 이들이 사용되는 통기성 흡수 제품을 유용하게 만들기 위해 특히 바람직하다. 그러나, 이들은 전형적으로 과립 형태로 제공된다. 천공된 배면시이트와 조합된 이 형태는 배면시이트의 세공(aperture)을 통해 입자가 손실되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명은 초흡수성 비과립형 물질, 특히 초흡수성 섬유상 물질을 포함하는 통기성 흡수 제품에 관한 것이다.
정의
본원에 사용될 경우, "수성 체액"이란 용어는 뇨, 생리혈 및 질 분비물을 포함한다.
본원에 사용될 경우, "흡수 제품"이란 유아용, 어린이용 또는 성인용의 일회용 기저귀, 삽입물 등의 실금자용 제품 또는 베드 패드(bed pad) 및 생리대와 같이 수성 체액을 흡수할 수 있는 제품을 의미한다.
본원에 사용될 경우, "생리대"란 용어는 여성들이 외음부 영역, 일반적으로 뇨 생식기 영역의 외부에 인접하여 착용하고, 착용자의 신체로부터의 수성 체액 및 다른 질 분비물을 흡수하고 봉쇄하도록 의도되는 흡수 제품을 의미한다. 그러나, 본 발명은 또한 다른 여성 위생 또는 생리 패드(예컨대, 팬티라이너) 또는 실금자용 패드 등의 다른 흡수 제품에도 적용될 수 있음을 알아야 한다.
본원에 사용될 경우, "과립"이란 용어는 균일한 크기의 입자, 미립자(예컨대, 직경이 0.2㎜ 미만)를 비롯한 크기 분포를 갖는 입자 및 응집된 입자를 의미한다. "비과립"이란 용어는 과립인 상기 물질을 제외한다.
발명의 상세한 설명
본 발명에 따라서, 흡수 제품은 세가지 주요 구성요소, 즉 상면시이트, 코어 및 배면시이트를 포함한다. 전형적으로, 상면시이트는 사용자의 피부와 인접하여 착용되는 반면, 배면시이트는 사용자의 언더가멘트에 인접하여 착용되고, 코어는 이들 둘 사이에 삽입된다. 흡수 제품의 세가지 주요 구성요소는 각각 매우 다양한 하게 선택될 수 있고, 이들은 또한 몇몇 구성요소들 및/또는 각각의 주요 구성요소의 개별적 기능에 기여하는 층들을 포함할 수 있다.
하기에서는, 흡수 제품의 주요 구성요소에 대한 비한정적인 실시태양을 기술한다.
흡수 코어
흡수 코어는 단일체일 수 있거나, 바람직하게는 수개의 층을 포함할 수 있다. 이는 하기의 구성성분을 포함할 수 있다: (a) 선택적으로, 제 1 유체 분포층; (b) 선택적이지만 바람직하게, 제 2 유체 분포층; (c) 유체 저장층; (d) 선택적으로, 저장층 아래에 놓인 섬유층; 및 (e) 다른 선택적인 구성성분.
a. 제 1 유체 분포층
본 발명에 따른 흡수 코어의 하나의 선택적인 구성성분은 제 1 유체 분포층이다. 이러한 제 1 분포층은 전형적으로 상면시이트 아래에 놓여 이와 유체 연통된다. 상면시이트는 포획된 생리혈을 궁극적으로 저장층으로 분포시키기 위해 이를 제 1 분포층으로 수송한다. 제 1 분포층을 통한 유체의 이러한 수송은 두께를 통해 발생할 뿐만 아니라, 흡수 제품의 종방향 및 횡방향을 따라 일어난다.
b. 선택적인 제 2 유체 분포층
본 발명에 따른 흡수 코어의 선택적이지만 바람직한 구성성분은 제 2 유체 분포층이다. 이러한 제 2 분포층은 전형적으로 제 1 분포층의 아래에 놓여 이와 유체 연통된다. 이러한 제 2 분포층의 목적은 제 1 분포층으로부터 쉽게 생리혈을 포획하여 이를 신속하게 아래에 놓인 저장층으로 수송하는 것이다. 이는 아래에 놓인 저장층의 유체 수용력이 완전히 이용되도록 돕는다.
c. 유체 저장층
통상 "하이드로겔(hydrogel)", "초흡수체", "하이드로콜로이드 (hydrocolloid)" 물질로서 지칭되는 초흡수성 겔화 물질을 포함하는 유체 저장층은, 전형적으로 제 1 분포층 또는 제 2 분포층 아래에 놓여 이들과 유체 연통된다. 흡수성 겔화 물질은, 수성 유체, 특히 수성 체액과 접촉될 경우, 이러한 유체를 흡수하여 하이드로겔을 형성하는 물질이다. 이러한 흡수성 겔화 물질은 전형적으로 많은 양의 수성 체액을 흡수할 수 있고, 추가로 이렇게 흡수된 유체를 일반 압력하에 보유할 수 있다. 선행 기술에서, 이들 흡수성 겔화 물질은 또한 전형적으로 불연속의 비섬유상 입자의 과립 형태이다. 그러나, 본 발명에 따라서 이들 초흡수성 겔화 물질은 비과립 형태, 바람직하게는 섬유상 형태로 제공된다.
상기 유체 저장층은 유일하게 흡수성 겔화 물질을 포함할 수 있거나, 이들 흡수성 겔화 물질은 균질하게 또는 비균질하게 적합한 담체에 분산될 수 있다. 적합한 담체로는 흡수 코어에 통상적으로 사용되는 바와 같은 플러프(fluff) 형태의 셀룰로즈 섬유가 포함된다. 강화 셀룰로즈 섬유 등의 개질 셀룰로즈 섬유가 사용될 수도 있다. 또한, 합성 섬유가 사용될 수 있고, 셀룰로즈 아세테이트, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 아크릴[예컨대, 올론(Orlon)], 폴리비닐 아세테이트, 불용성 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드(예컨대, 나일론), 폴리에스테르, 2성분 섬유, 3성분 섬유, 이들의 혼합물 등이 있다.
바람직한 합성 섬유는 필라멘트당 약 3 내지 약 25데니어의 데니어를 갖고, 보다 바람직하게는 필라멘트당 약 5 내지 약 16데니어이다. 또한, 섬유 표면은 친수성이거나, 친수성으로 처리되는 것이 바람직하다. 저장층은 또한 펠라이트(Perlite), 규조토, 베르미큘라이트(Vermiculite) 등의 재습윤 문제점이 감소된 충전 물질을 포함할 수 있다.
저장층이 담체내에 비균질하게 분산된 경우, 이는 국부적으로 균질할 수 있는데, 즉 저장층의 치수내에서 하나 또는 수개의 방향으로 흡수 구배를 갖는다. 비균질한 분포는 또한 흡수성 겔화 물질을 포함하는 담체가 적층되었기 때문이다.
일반적으로, 저장층은 흡수성 겔화 물질 약 15 내지 100%, 및 담체 0 내지 85%를 포함한다. 바람직하게, 저장층은 흡수성 겔화 물질 약 30 내지 100%, 가장 바람직하게는 약 60 내지 100%, 및 담체 0 내지 약 70%, 가장 바람직하게는 0 내지 약 40%를 포함한다.
본원에 사용하기에 적합한 흡수성 겔화 물질은 매우 종종 실질적으로 수불용성인, 약하게 가교결합되고 부분적으로 중화된 중합체성 겔화 물질을 포함한다. 이 물질은 물과 접촉될 경우 하이드로겔을 형성한다. 이러한 중합체 물질은 중합성의 불포화된 산-함유 단량체로부터 제조될 수 있다. 본 발명에 사용된 중합체성 흡수성 겔화 물질을 제조하는데에 사용하기에 적합한 불포화된 산성 단량체는, 1987년 3월 31일자로 허여되고 1988년 4월 19일자로 RE 32,649호로서 재허여된 미국 특허 제 4,654,039호[브란트(Brandt) 등]에 나열된 단량체를 포함한다. 바람직한 단량체로는 아크릴산, 메타크릴산 및 2-아크릴아미도-2-메틸 프로판 설폰산이 있다. 아크릴산은 그 자체로 초흡수 물질의 제조에 특히 바람직하다. 불포화된 산-함유 단량체로부터 형성된 중합체성 구성성분은 전분 또는 셀룰로즈 등의 다른 유형의 중합체 잔기상에 그라프트될 수 있다. 이러한 유형의 폴리아크릴레이트 그라프트된 전분 물질이 특히 바람직하다. 통상의 유형의 단량체로부터 제조될 수 있는 바람직한 중합체성 흡수성 겔화 물질로는 가수분해된 아크릴로니트릴 그라프트 전분, 폴리아크릴레이트 그라프트 전분, 폴리아크릴레이트, 무수말레산-기제 공중합체 및 이의 배합물이 있다. 폴리아크릴레이트 및 폴리아크릴레이트 그라프트 전분이 특히 바람직하다.
하이드로겔-형성 중합체성 흡수성 겔화 물질의 염기성 중합체 성분의 성질이 어떻든지, 이러한 물질은 일반적으로 약하게 가교결합될 것이다. 가교결합은 하이드로겔-형성 중합체 겔화 물질을 실질적으로 수불용성으로 만들고, 이에 따라 부분적인 가교결합은 이들 중합체성 겔화 물질로부터 형성된 하이드로겔의 겔 부피 및 유출가능한 중합체 특징을 결정한다. 적합한 가교결합제는 당해 분야에 공지되어 있고, 에컨대 1978년 2월 28일자로 허여된 미국 특허 제 4,076,663호[마스다(Masuda) 등]에 보다 상세히 기술된 가교결합제를 포함한다. 바람직한 가교결합제는 불포화된 모노카복실산 또는 폴리카복실산과 폴리올의 디에스테르 또는 폴리에스테르, 비스아크릴아미드 및 디알릴아민 또는 트리알릴아민이다. 다른 바람직한 가교결합제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 및 트리알릴아민이다. 일반적으로, 가교결합제는 생성된 하이드로겔-형성 중합체 물질 약 0.001 내지 5몰%로 이루어질 수 있다. 보다 바람직하게 가교결합제는 하이드로겔-형성 중합체성 겔화 물질 약 0.01 내지 3몰%로 이루어질 수 있다.
약하게 가교결합된, 하이드로겔-형성 중합체성 겔화 물질은 일반적으로 이들의 부분적으로 중화된 형태로 사용된다. 본 발명의 목적을 위해, 이러한 물질은 중합체를 형성하기 위해 사용된 단량체 25몰% 이상, 바람직하게는 50몰% 이상이 염-형성 양이온으로 중화된 산 그룹-함유 단량체일 때 부분적으로 중화되는 것으로 고려된다. 적합한 염-형성 양이온으로는 알칼리 금속, 암모늄, 치환된 암모늄 및 아민이 있다. 중화된 산 그룹-함유 단량체인, 사용된 총 단량체의 백분율은 본원에서 "중화도"로서 일컬어 진다.
이들 흡수성 겔화 물질은 전형적으로 과립 형태로 선행 기술에 개시되어 있지만, 본 발명에 의해 흡수성 겔화 물질은, 예컨대 섬유, 시이트 또는 스트립 등의 거대구조체로서 비과립 형태일 필요가 있다. 이들 거대구조체는, 미립상의 흡수성 겔화 물질을 응집체로 형성하는 단계, 응집된 물질을 적합한 가교결합제로 처리하는 단계, 처리된 응집체를 충진시켜 이를 치밀화함으로써 밀착된 덩어리를 형성하는 단계, 및 충진된 응집체를 경화시켜 가교결합제가 미립상의 흡수성 겔화 물질과 반응하도록 함으로써 복합체인 다공성의 흡수성 거대구조체를 형성하는 단계에 의해 제조될 수 있다. 이러한 다공성의 흡수성 거대구조체는, 예컨대 1992년 4월 7일자로 허여된 미국 특허 제 5,102,597호[로에(Roe) 등]에 개시되어 있다.
보다 일반적으로, 당해 분야에 공지된 임의의 초흡수성 섬유가 흡수 코어내의 초흡수성 섬유로서 사용될 수 있다. 초흡수성 섬유는, 수용성의 초흡수성 중합체를 수용성 필라멘트로 형성하는 단계, 필라멘트를 약화시키고 부분적으로 건조시키기에 효과적인 속도를 갖는 제 1 공기 스트림과 필라멘트를 접촉시키는 단계, 및 필라멘트를 섬유로 단편화시키기에 효과적인 속도를 갖는 제 2 공기 스트림과 약화된 필라멘트를 접촉시키는 단계에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게, 적합한 초흡수성 중합체는, 하나 이상의 α-, β-불포화 카복실릭 단량체 및 이와 공중합될 수 있는 하나 이상의 단량체의 공중합체, 및 하이드록실 또는 헤테로사이클릭 카보네이트 그룹을 포함하는 가교결합 작용기를 갖는 가교결합제의 블렌드를 포함하는 중합체이다. 프로필렌 카보네이트 또는 펜타에리트리톨 및 부탄디올이 혼합물과 가교결합된 무수말레산/이소부틸렌 공중합체가 바람직하다.
본 발명의 초흡수성 섬유의 실시태양의 예는 펜실바니아주 뉴톤 스퀘어 소재의 애크로 케미칼 캄파니(Acro Chemical Company)에서 시판중인 초흡수성 섬유, 파이버소브(Fibersorb)이다. 이들 섬유는 부어랜드(Bourland) 등에게 1989년 8월 8일자로 허여된 미국 특허 제 4,855,179호에 보다 충분히 개시되어 있다.
d. 선택적인 섬유[정모(淨毛)]층
본 발명에 따라 흡수 코어에 포함하기 위한 선택적인 구성성분은 저장층에 인접한, 전형적으로 이의 아래에 놓인 섬유층이다. 이러한 하부 섬유층은 흡수 코어의 제조 동안 저장층을 침적시키는 기판을 제공하므로 전형적으로 "정모"층으로 일컬어 진다. 바람직한 실시태양에서, 흡수성 겔화 물질이 섬유, 시이트 또는 스트립 등의 거대구조체의 형태이므로 상기의 섬유 "정모"층은 포함될 필요가 없다.
e. 다른 선택적인 구성성분
본 발명에 따른 흡수 코어는 흡수 웹에 일반적으로 존재하는 다른 선택적인 구성성분들을 포함할 수 있다. 예컨대, 보강 스크림은 흡수 코어의 각각의 층내에, 또는 각 층들 사이에 위치할수 있다. 이러한 보강 스크림은 특히 흡수 코어의 각 층들 사이에 위치할 경우 유체 수송에 계면 장벽을 형성하지 않도록 하는 배치 형태이어야 한다. 통상적으로 열결합에 의해 야기되는 구조적 일체성이 부여되므로, 보강 스크림은 일반적으로 본 발명에 따른 흡수 구조체에 요구되지 않는다.
본 발명에 따른 흡수 코어에 포함될 수 있고, 바람직하게는 제 1 분포층 또는 제 2 유체 분포층의 일부로서 또는 이에 근접하여 제공되는 또다른 구성성분은 악취조절제이다. 전형적으로, 다른 악취조절제에 의해 피복되거나 이들과 함께 사용되는 활성 탄소, 특히 적합한 제올라이트 또는 점토 물질은 선택적으로 흡수 코어내에 혼입된다. 이들 구성성분은 임의의 바람직한 형태로 혼입될 수 있지만, 바람직하게는 비과립 형태로 포함되거나 입자 이동 장애 구조체에 내포되는 것이 바람직하다.
흡수 코어의 물성
흡수 코어는 일반적으로 비신장성이고 비탄성적이지만, 이들은 선택된 물질에 따라 신장성이 될 수 있고, 탄성을 가지도록 만들어질 수 있다. 이후 본원에 사용될 경우 "신장성"이란 용어는, 일회용 흡수 제품, 특히 생리대의 사용 동안 발생하는 힘 등의 외부 힘하에 힘의 방향으로 또는 힘의 한 성분의 방향으로(이 경우 단지 단일 방향의 신장성이 제공된다) 신장하는 구조를 의미한다.
이후 본원에 사용될 경우 "탄성"이란 용어는, 신장을 유지시키는 힘이 가해진 후 적어도 부분적으로 이들의 초기 상태로 되돌아오는 신장성 구조를 의미한다. 흡수 구조체는 하나 또는 여러 방향으로 주름지거나 주름이 잡혀 일정한 신장성을 제공할 수 있지만, 구조체를 위해 탄성 섬유를 선택하면 탄성이 제공될 수 있다.
흡수 코어는 바람직하게는 얇아야 한다. 생리대의 경우, 12㎜ 미만, 바람직하게는 5㎜의 두께가 바람직하지만, 팬티라이너는 바람직하게 3㎜ 미만의 두께를 가져야 한다.
상면시이트
상면시이트는 착용자의 피부에 적합하고, 부드러운 감촉을 주고 무자극성이다. 상면시이트는 또한 이를 한 방향 또는 두 방향으로 연신되도록 하는 탄성 특징을 가질 수 있다. 추가로, 상면시이트는 유체(예컨대, 생리혈 및/또는 뇨)가 이의 두께를 통해 쉽게 침투하도록 허용하는 유체 투과성이다. 적합한 상면시이트는 직물 및 부직물; 천공된 성형 열가소성 필름, 천공된 플라스틱 필름, 및 하이드로포옴(hydroformed) 열가소성 필름 등의 중합체성 필름; 다공성 발포체; 망상구조의 발포체; 망상구조의 열가소성 필름; 및 열가소성 스크림 등의 다양한 물질로부터 제조될 수 있다. 적합한 직물 및 부직물은 천연 섬유(예컨대, 목재 또는 면 섬유), 합성 섬유(예컨대, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 섬유 등의 중합체성 섬유) 또는 천연 섬유 및 합성 섬유의 배합물로 구성될 수 있다.
본 발명에 사용하기에 바람직한 상면시이트는 고 로프트(loft) 부직 상면시이트 및 천공된 성형 필름 상면시이트로부터 선택된다. 천공된 성형 필름은, 신체 분비물에 투과성이지만 비흡수성이어서 유체가 이를 통해 역류하거나 착용자의 피부를 재습윤시키는 경향이 감소되므로 상면시이트에 특히 바람직하다. 따라서, 신체와 접촉되는 성형 필름의 표면은 건조하게 유지되므로, 신체 오염이 감소되고 착용자에게 보다 나은 안락감을 부여한다. 적합한 성형 필름은 1975년 12월 30일자로 허여된 미국 특허 제 3,929,135호[톰슨(Thompson)]; 1982년 4월 13일자로 허여된 미국 특허 제 4,324,246호[뮬란(Mullane) 등]; 미국 1982년 8월 3일자로 허여된 미국 특허 제 4,342,314호[라델(Radel) 등]; 1984년 7월 31일자로 허여된 미국 특허 제 4,463,045호[아(Ahr) 등]; 및 1991년 4월 9일자로 허여된 미국 특허 제 5,006,394호[베어드(Baird)]에 기술되어 있다. 특히 바람직한 미세천공된 성형 필름 상면시이트는 1986년 9월 2일자로 혀여된 미국 특허 제 4,609,518호[쿠로(Curro) 등] 및 1986년 12월 16일자로 허여된 미국 특허 제 4,629,643호(쿠로 등)에 개시되어 있다. 본 발명의 바람직한 상면시이트는 하나 이상의 상기 특허에 기술되고 오하이오주 신시내티 소재의 더 프록터 앤드 갬블 캄파니(The Procter ＆ Gamble Company)에 의해 생리대인 "DRI-WEAVE"로서 시판되는 성형 필름이다.
액체 통로의 균질한 분포는 상면시이트 뿐만 아니라 단지 일부만이 액체 통로를 포함하는 상면시이트는 또한 본 발명에 의해 고려된다. 전형적으로, 이러한 상면시이트는 이들이 중심에서는 액체 투과성이고 주변에서는 액체 불투과성이 되도록 배향된 액체 통로를 갖는다.
성형 필름 상면시이트의 신체면은, 신체면이 친수성이 아닌 경우에 비해 상면시이트를 통해 액체가 보다 빨리 수송되는 것을 돕도록 친수성일 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 계면활성제는 1991년 11월 19일자로 아지즈(Aziz) 등에 의해 출원된, "천공된 부직 필름 커버시이트를 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having A Nonwoven and Apertured Film Coversheet)"이란 명칭의 미국 특허 출원 제 07/794,745호에 기술된 바와 같은 성형 필름 상면시이트의 중합체성 물질로 혼입된다. 다르게는, 상면시이트의 신체면은 상기 언급된 미국 특허 제 4,950,254호에 기술된 바와 같이 계면활성제로 이를 처리함으로써 친수성이 될 수 있다.
배면시이트
배면시이트는 흡수 코어에 흡수되고 봉쇄된 분비물이 팬츠, 파자마 및 언더가멘트 등의 생리대에 접촉하는 물품을 적시지 않도록 방지한다. 바람직하게는, 배면시이트는 액체(예컨대, 생리혈 및/또는 뇨) 불투과성이고, 바람직하게는 개질된 얇은 플라스틱 필름으로부터 제조되지만, 다른 가요성 액체 불투과성 물질이 사용될 수도 있다. 본원에 사용될 경우, "가요성"이란 용어는 신체의 일반 형태 및 외형에 적합하고 잘 맞는 물질을 일컫는다. 바람직하게, 배면시이트는 또한 한 방향 또는 두 방향으로 이를 연신시킬 수 있는 탄성 특징을 가질 수 있다.
배면시이트는 직물 또는 부직물, 중합체성 필름, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름, 또는 복합물질, 예컨대 필름-피복된 부직물을 포함할 수 있다. 바람직하게, 배면시이트는 약 0.012㎜(0.5밀) 내지 약 0051㎜(2.0밀)의 두께를 갖는다.
폴리에틸렌 필름의 예는 오하이오주 신시내티 소재의 클로페이 코포레이션 (Clopay Corporation)에 의해 상품명 P18-0401 하에 제조된 필름, 및 인디애너주 테레 하우트 소재의 에틸 코포레이션, 비스퀸 디비젼(Ethyl Corporation, Visqueen Division)에 의해 상품명 XP-39385 하에 제조된 필름이다.
본 발명에 따른 제품은 세공을 포함하는 통기성 배면시이트를 갖는다.
배면시이트는 또한 단일 통기성 배면시이트 층을 둘 이상의 상이하거나 동일한 물질로 대체할 수 있도록 하나 이상의 통기성 층을 포함할 수 있다. 특히 함께 통기성 배면시이트를 형성하는 2개의 통기성 층이 바람직하다.
본 발명의 한 실시태양에서, 통기성 배면시이트는 중합체성 섬유로 구성된 소수성, 기체-투과성, 섬유상 직물층을 포함한다. 이러한 섬유층은 본래 통기성 세공을 가지지만, 또한 후술되는 필름과 같이 세공이 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 실시태양에서, 통기성 배면시이트는 소수성, 기체-투과성의 천공된 중합체성 필름을 포함한다. 이 필름은 바람직하게는 제 1 액체 수송 방향 및 제 1 액체 수송 방향과 반대인 제 2 액체 수송 방향을 갖고, 제 1 방향이 배면시이트로부터 흡수 코어로 향하도록 배향된다. 이렇게 지향된 천공된 필름은, 천공된 필름을 가로지르는 이상적인 압력 강하하에 제 2 액체 액체 수송 방향으로 액체가 수송되는 것보다는 제 1 액체 수송 방향으로 액체가 많이 수송될 수 있도록 한다. 필름은 깔때기 모양의 세공을 포함하는 것이 가장 바람직한데, 이때 보다 넓은 깔때기 개구로부터 보다 좁은 깔때기 개구를 향한 방향은 제 1 액체 수송 방향과 평행이다.
본 발명에 유용한 섬유상 직물층은 바람직하게는 10 내지 100g/㎡, 보다 바람직하게는 15 내지 30g/㎡의 기본 중량을 갖는다. 섬유는 섬유상 직물층을 제조하는 기술에 유용한 임의의 소수성 중합체성 물질로 이루어질 수 있다. 통기성 흡수 제품의 최종 용도 및 제조 환경에 따라, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아세테이트 또는 이들의 배합물(섬유내- 및 섬유간 배합물)이 유용한 것으로 밝혀졌다.
섬유는 바람직하게 스펀본딩(spunbonding), 카딩(carding) 또는 용융취입된다. 직물층은 한쪽 또는 양쪽 면 위에서 용융취입된 섬유로 덮여진 스펀본딩된 섬유의 매트릭스를 포함하는 것이 가장 바람직하지만, 또한 당해 분야에 사용된 임의의 다른 전형적인 기법에 의해 제공될 수 있다. 상이한 기본 중량을 갖는 둘 이상의 섬유상 직물층이 사용될 경우, 기본 중량이 가장 높은 직물층을 흡수 제품의 바깥쪽 면상에 갖는 것이 가장 바람직하다.
또한 본 발명의 실시태양에 유용한 천공된 필름은 당해 분야에 공지된 임의의 것일 수 있다. 한정하는 것은 아니지만, 이는 특히 미국 특허 제 3,929,135호, 제 4,151,240호, 제 4,319,868호, 제 4,324,426호, 제 4,342,314, 미국 특허 제 4,591,523호, 제 4,609,518호, 제 4,629,643, 제 5,158,819호 및 제 4,772,444호에 개시된 필름을 포함한다.
통기성 배면시이트의 내부층에 포함된 천공된 필름은, 예컨대 미국 특허 제 3,929,135호에 기술된 것과 유사한 깔때기 모양의 세공을 갖는 것이 바람직하다. 세공은 환형이거나 환형이 아닐 수 있지만, 깔때기의 한쪽 말단의 개구가 다른쪽 말단의 개구에 비해 넓은 단면 치수를 갖는다. 깔때기의 보다 넓은 개구로부터 보다 좁은 개구를 향한 방향은 물론 제 1 액체 수송 방향과 평행이다. 천공된 필름의 개구 면적은 전형적으로 총 필름의 총 표면적의 5%이상, 바람직하게는 10 내지 35%이다. 천공된 필름은 당해 분야에 전형적인 임의의 직물로 이루어질 수 있지만, 섬유상 직물층에 사용된 중합체와 유사한 중합체로 이루어지는 것이 바람직하다.
필름의 세공의 최소 수력학적 직경은 가능한 작아야 하지만, 세공의 수력학적 차단없이 충분한 기체 투과성을 제공할 수 있어야 한다. 0.1㎜, 바람직하게는 0.2 내지 0.7㎜의 작은 수력학적 직경이 본 발명에 있어서 가능한 것으로 밝혀졌다. 비환형 세공의 경우 수력학적 직경은 동일한 단면을 갖는 환형 세공이 가질 수 있는 직경이다. 직경은 항상 세공의 가장 작은 단면의 평면에서 측정된다.
상기 지시된 바와 같이 본 발명은 많은 상이한 흡수 제품에 있어서 유리하게 사용될 수 있다. 그러나, 생리대 및 특히 얇은 팬티 라이너는 본 발명에 특별히 영향을 받는다. 3㎜ 이하, 바람직하게는 2㎜ 이하의 두께를 갖는 생리대 또는 팬티라이너는 본 발명의 통기성 배면시이트에 의해 특히 유리하다.
흡수 제품의 선택적인 구성성분
선택적으로, 본 발명의 흡수 제품은 특별히 의도된 제품 용도에 적합한 모든 구성성분을 포함한다. 예컨대 생리용품, 팬티라이너 및 생리대는 그들의 위치 유지 및 오염 보호 성능을 개선시키기 위해 종종 날개 및 팬티 고착 접착제 등의 구성성분을 포함한다. 유아용 기저귀는 접착제 또는 기계적 폐쇄 시스템, 예컨대 테잎 및 전용 고착 표면 또는 벨크로 (TM) 시스템을 포함한다. 탄성화된 허리밴드, 허리벨트 및 다른 허리 요소는 또한 유아용 기저귀 또는 성인 실금자용 제품에 통상적이다. 하나 이상의 탄성 스트랜드에 의한 다리 탄성화는 또는 흡수 제품의 분야에 통상적이다. 또한 일반적으로, 흡수 제품에 전형적으로 사용되는 모든 구성성분은, 제품이 천공된 통기성 배면시이트 및 초흡수성 비과립형 물질을 포함하는 한 본 발명에 따른 흡수 제품에 포함될 수 있다.

Claims (10)

  1. 액체 통로를 갖는 상면시이트;
    통기성(breathability) 세공(aperture)을 포함함으로써 통기성을 갖는 배면시이트; 및
    상기 상면시이트와 상기 배면시이트 사이에 삽입된, 초흡수성 물질(super-absorbent material)을 포함하는 흡수 코어를 포함하고,
    상기 초흡수성 물질이 비과립형이어서 통기성 세공을 통한 초흡수성 물질의 손실이 방지됨을 특징으로 하는 흡수 제품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초흡수성 물질이 섬유상임을 특징으로 하는 흡수 제품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡수 코어가 상기 초흡수성 물질과 블렌딩된 친수성 섬유를 추가로 포함하는 흡수 제품.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 친수성 섬유가 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 2성분 섬유, 셀룰로즈 섬유, 개질 셀룰로즈 섬유 또는 이들의 배합물을 포함함을 특징으로 하는 흡수 제품.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 초흡수성 물질이 섬유상이고, 상기 친수성 섬유 및 상기 초흡수성 섬유가 함께 적층되어 공기-통과-공정(air-through-process)에 의해 함께 열결합됨을 특징으로 하는 흡수 제품.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배면시이트를 통한 상기 통기성 세공이 상기 배면시이트의 신장성 부분에 위치함을 특징으로 하는 흡수 제품.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배면시이트가 탄성적으로 신장가능한 물질을 포함함을 특징으로 하는 흡수 제품.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 초흡수성 비과립형 물질이 상기 배면시이트와 직접 접촉함을 특징으로 하는 흡수 제품.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초흡수성 비과립형 물질이 상기 상면시이트와 직접 접촉함을 특징으로 하는 흡수 제품.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    생리대, 실금자용 삽입물(insert) 또는 팬티라이너임을 특징으로 하는 흡수 제품.
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