KR100353920B1

KR100353920B1 - 흡수 물품에 있어서 이동층 또는 흡착성 코어에 커버 시이트를 적층하는 방법 및 이로부터의 생성물

Info

Publication number: KR100353920B1
Application number: KR1019990014353A
Authority: KR
Inventors: 마쿠이캄비즈베이얏; 콜티스코버나드마이클주니어; 존스토마스에스
Original assignee: 에어 프로덕츠 폴리머, 엘.피.
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2002-09-26
Also published as: EP0951884A1; CA2269421A1; KR19990083390A; JPH11332914A; KR20020022083A; CA2269421C; US6127595A

Abstract

본 발명은 다층 구조를 포함하는 생리대와 같은 일회용 흡수성 물품에서의 개선에 관한 것이다. 일회용 흡수성 물품은 착용 접촉면 및 하면을 갖는 투액성 커버 시이트, 임의로 에어 레이드(air-laid) 부직 분배층 또는 이동층(transfer layer), 1 이상의 에어 레이드 부직 흡수성 코어 및 액체 불투과성 이면 시이트를 포함한다. 일회용 흡수성 물품은 흡수성 코어가 커버 시이트와 이면 시이트의 사이에 배치되고, 분배층이 커버 시이트의 하면과 흡수성 코어의 사이에 배치되도록 구성된다. 일회용 흡수성 물품에서는 커버 시이트 및 분배층 또는 흡수성 코어의 사이에서 연속적인 접촉을 제공하기 위한 접착이 제공되며,

유화 중합 반응에 의해 얻은 접착제 바인더로 코팅된 하면을 포함하며, 접착제 바인더는 하면상에 격자형 패턴으로 도포되는 투액성 커버 시이트,

유화 반응에 의해 얻은 바인더로 접착된 무작위 분배된 섬유를 포함하는 에어 레이드 부직 웨브로 각각 형성되며, 커버 시이트상의 접착제에 접착된 바인더와 함께 사용되어 접착된 분배층 또는 흡수성 코어,

접착제 바인더로 코팅되어 에어 레이드 부직 웨브의 표면에 접착된 투액성 커버 시이트의 하면을 포함한다.

Description

흡수 물품에 있어서 이동층 또는 흡착성 코어에 커버 시이트를 적층하는 방법 및 이로부터의 생성물{LAMINATION OF A COVER SHEET TO A TRANSFER SHEET OR AN ABSORBENT CORE OF AN ABSORBENT ARTICLE AND PRODUCT THEREOF}

본 발명은 일회용 흡수성 물품의 제조시 분배층 또는 흡수성 코어에, 천공된 신체측 커버 시이트를 저온에서 적층시키는 방법 및 이로부터 생성된 물품에 관한 것이다.

일회용 흡수성 물품에는 생리대, 월경 패드, 팬티 라이너 등이 있으며, 착용자로부터의 소변 및 혈액과 같은 체액 배설물을 흡수시키고자 하는 것이다. 이러한 물품은 통상적으로 다층 구조로서, 한면이 착용자와 접촉하도록 배치된 투액성 커버 시이트, 방출된 체액을 효과적으로 보관하기 위한 흡수성 코어 및 보관된 체액을 일회용 흡수성 물품내에 보유하기 위한 불투액성 이면 시이트로 이루어진다. 초기의 일회용 물품에서, 투액성 커버는 체액이 신속하게 아래의 흡수재로 이동될 수 있도록 흡수성 코어에 부착되어 있었다. 또한, 최근 수년 동안, 체액의 이동을 촉진하기 위해 커버 시이트의 하면 및 흡수성 코어의 사이에 이동층 또는 분배층을 포함시키는 것이 통상적으로 실시되어 왔다. 이동 시이트 또는 분배층은 다공성이 상당히 크며, 실질적으로 커버 시이트를 통해 흡수성 코어쪽으로 체액을 빨아들이도록 하는 심지력(wicking capability)를 갖고 있다.

이동층 또는 흡수성 코어를 이의 표면 전체에 커버 시이트를 부착시키는 것은 체액의 이동을 확실히 양호하게 하는데 필요한 것이다. 현재, 흡수성 물품의 분배층 또는 흡수성 코어에 커버 시이트를 각각 부착시키기 위해, 흡수성 물품의 시판 제품에서는 핫 멜트 접착제 및/또는 가열된 엠보싱 롤을 사용하여 왔다. 이는 통상적으로 헤어라인 패턴으로 흡수성 코어면에 적용되어 있다. 그러나, 핫 멜트 접착제 사용시의 문제점으로는 이들이 커버 시이트의 공극들을 막히게 할 수 있다는 점이다. 핫 멜트 접착제를 사용하는 것과 관련된 또다른 문제점은 각각의 가공 기기를 위한 분무 어셈블리 및 접착제를 용융시키는 도포기와 같은 추가의 장비가 필요하다는 점이다. 분무 어셈블리의 경우에는 지속적으로 세척하고 막힌 노즐을 처리해야만 한다. 커버 시이트를 이동층에 부착시키기 위해 가열된 엠보싱 롤을 사용하는 경우의 문제점은 커버 시이트의 변형 및/또는 이의 용융을 방지하도록 온도 및 압력을 주의깊게 조절해야만 한다는 점이다.

카디드(carded) 웨브로 형성된 커버 시이트를 부착시키는 또다른 방법은 열가소성 2 성분 섬유를 사용하는 것이다. 이러한 섬유는 고온에서 용융되어 분배층 또는 흡수성 코어와 융합된다. 핫 멜트 접착제를 사용하는 경우와 같이, 2 성분 섬유를 사용하는 것은 공극의 막힘, 변형 등을 방지하기 위해 온도를 세밀하게 조절해야만 한다.

흡수성 코어에 도포되는 감압 접착제와 같은 자동 용착성 바인더(self-sealable binder)를 사용하는 것은 실온에서 커버 시이트와 흡수성 코어 사이의 접착을 촉진시킬 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 바인더를 사용하는 시판중인 에어 레이드 롤을 제조하는 것이 매우 곤란한데, 이는 보관을 위해 롤을 커다란 드럼에 권취시키는 경우 바인더가 웨브 전체를 블록킹 및 접합시키는 경향이 있기 때문이다. 이러한 문제점을 방지하기 위한 유일한 방법은 층 사이에 박리 라이너를 가하는 것인데, 이는 비용 발생을 초래한다.

하기의 특허 문헌은 기재된 예에 적절한 다층 구조를 갖는 일회용 흡수성 물품의 대표적인 예를 나타낸다.

미국 특허 제5,401,267호에는 심지력이 강화된 흡수성 물품이 개시되어 있다. 이러한 흡수성 물품에는 투액성 커버, 불투액성 배플, 상기 투액성 커버와 불투액성 배플 사이에 배치된 흡수성 코어가 구비되어 있다. 커버 시이트는 체액이 흡수성 코어에 신속하게 전달되도록 하기 위한 천공 폴리에틸렌 필름으로 이루어져 있다. 커버 시이트보다 심지력이 낮고 착용감 및 보호력을 강화하기 위해 공극의 구조가 크며 웨트 앤 드라이 레질리언스(resiliency)를 갖는 친수성 소재로 형성되어 있는 분배층 또는 이동층이 커버 시이트의 사이에 배치된다. 분배층으로서 사용되는 2 가지의 소재로는 코폼(coform) 직물 및 에어 레이드 직물이 있다.

미국 특허 제5,533,991호에는 커버 시이트, 흡수성 코어 및 불투액성 배플을 포함하는 것으로 기재되어 있는 흡수성 물품의 응용예가 기재되어 있다. 이 문헌에는 커버 시이트와 흡수성 코어의 사이에 1 이상의 분배층 또는 이동층을 사용하는 것이 개시되어 있는데, 이들 층은 체액이 아래로 향하고, 커버 시이트로부터 떨어지게 하는 방향으로 체액을 X 및 Y 방향으로 외측으로 향하게 이동시켜 흡수성 코어에 의해 체액을 신속하게 흡수하도록 하여 커버를 뽀송뽀송하게 유지하도록 한다. 커버 시이트는 본디드-카디드 웨브 및 내부에 다수의 공극을 갖는 플라스틱 필름을 포함하여 두께가 2 ㎜ 미만, 통상적으로는 0.05∼2 ㎜인 것으로 기재되어 있다. 커버 시이트와 접촉하게 되는 제2의 소재(이동층)는 체액을 커버 시이트로부터 흡수성 코어로 분배되도록 제공되며, 이러한 제2의 소재는 폴리에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트, 비스코스 등과 같은 각종 소재로 형성된 투액성 부직 웨브이다. 제2의 소재를 제1의 소재에 접합시키는데 각종 방법이 사용되며, 이러한 방법의 예로는 기계적 부착, 접착제, 초음파 접합, 열 접착, 가압 접합 등이 있다.

H1511에는 커버 시이트와 흡수성 코어의 사이에 유동 조절부 또는 분배층을 포함하는 흡수성 물품, 특히 생리대가 기재되어 있다. 이 문헌에는 흡수성 물품이 투액성 커버 시이트, 커버 시이트에 연결된 불투액성 이면 시이트 및, 커버 시이트와 이면 시이트의 사이에 배치된 흡수성 코어를 포함하는 것으로 보고되어 있다. 유동 조절부는 커버 시이트와 흡수성 코어의 사이에 배치되어 횡방향 및 Z 방향으로 체액의 이동을 조절하면서 종방향으로 체액의 이동을 강화시키게 된다. 이는 외부 모세관을 포함하는 다수의 섬유로 이루어진다. 커버 시이트는 천공 폴리에틸렌과 같은 다수의 천공을 갖는 공극이 형성된 필름으로 기재되어 있다. 이면 시이트는 불투액성인 폴리에틸렌 필름으로 기재되어 있다. 흡수성 코어는 때때로 "에어 펠트"로 불리우며 화학적 강화 및 가교된 셀룰로식 섬유, 초탄(peat moss), 티슈 등이 혼입된 통상의 목재 펄프로 이루어지는 것으로 기재되어 있다. 생리대를 통한 체액의 이동을 강화하기 위해서, 이 문헌에는 층들이 밀접하게 또는 완전 접촉시키는 것이 중요한 것으로 기재되어 있으며, 접촉은 접착제, 초음파 등에 의해 달성될 수 있다. 접착제의 예로는 라텍스 접착제 및 핫 멜트 접착제 등이 있으며, 필라멘트의 오픈-패턴이 형성된 네트워크 중에 도포될 수 있다.

미국 특허 제4,405,310호에는 접착제에 의해 상부 패드에 고정된 하부 흡수성 패드를 갖는 2 이상의 흡수 패드가 혼입된 생리대가 기재되어 있다.

미국 특허 제4,861,652호에는 본체 커버에 흡수성 코어 및 불투액성 이면 시이트가 조합된 기저귀가 개시되어 있다. 기저귀의 다층 구조는 열 또는 초음파 접착에 의해 또는 핫 멜트 감압 접착제와 같은 접착제를 사용하여 서로 접합된 각각의 층으로 지지되어 있다.

미국 특허 제4,798,604호에는 생리대 등과 같은 흡수성 물품을 위한 커버로서 적합한 엘라스토머로 형성된 수투과성 공극을 지닌 체형에 부합하는 윤곽선을 갖는 중합체성 필름이 개시되어 있다. 이러한 구조에는 2 가지의 통상적인 절차가 사용되는데, 그중 하나는 투액성 신체 대면층(커버 시이트)과 체액 불투과성 이면층(이면 시이트)의 사이에 흡수성 소재를 배치하고, 열 용착에 의해 이들의 에지에서 신체 대면층과 체액 불투과성 이면층을 접합시켜 흡수성 소재를 밀봉시키는 통상의 방법이 있다. 또다른 방법으로는 핫 멜트 또는 감압 접착제에 의해 신체 대면층을 체액 불투과성 이면층에 접합시키는 것이 있다.

본 발명은 다층 구조를 갖는 생리대, 기저귀 등과 같은 일회용 흡수성 물품에서의 개선에 관한 것이다. 일회용 흡수성 물품은 투액성 커버 시이트 또는 착용자 접촉면과 하면을 갖는 커버 시이트, 임의로 분배층 또는 이동층, 1 이상의 흡수성 코어 및 불투액성 이면 시이트를 포함한다. 일회용 흡수성 물품은, 흡수성 코어가 커버 시이와 이면 시이트의 사이에 배치되고, 분배층이 커버 시이트의 하면과 흡수성 코어의 사이에 배치되도록 하는 구조를 갖는다. 일회용 흡수성 물품에서의 개선점은 커버 시이트와 분배층 또는 흡수성 코어 간에 전반적으로 연속적인 접촉을 제공하여 접합이 개선되는 것에 있으며, 이를 위해,

상기 투액성 커버 시이트는 그 하면이 유화 중합 반응에 의해 얻은 열가소성 접착제 바인더로 코팅되는데, 여기서 이 열가소성 접착제 바인더는 그라비아 실린더와 같은 인쇄 롤러를 사용하여 하면에 도포되고,

상기 분배층 또는 흡수성 코어는 각각 불규칙 분포된 섬유로 이루어진 부직 웨브로 형성되며, 그 안의 섬유들은 분배층 또는 흡수성 코어를 형성하는데 사용되는 유화 중합 반응에 의해 얻은 열가소성 접착 바인더로 접착되고, 그 바인더는 커버 시이트상의 열가소성 접착제 바인더와 접착 혼화성을 지니며,투액성 커버 시이트의 하면은 접착 바인더로 코팅되어 접착제 코팅된 분배층 또는 접착제 코팅된 흡수성 코어의 표면에 접합되어 있다.

또한 본 발명은 다층 구조를 갖는, 생리대를 비롯한 일회용 흡수성 물품의 제조 방법에서의 개선에 관한 것이다. 일회용 흡수성 물품은 사용자 접촉면과 하면을 갖는 투액성 커버 시이트, 분배층 또는 이동층, 1 이상의 에어 레이드 부직 흡수성 코어 및 액체 불투과성 이면 시이트를 포함한다. 일회용 흡수성 물품은 커버 시이트와 이면 시이트의 사이에 흡수성 코어가 배치되며, 커버 시이트의 하면과 흡수성 코어의 사이에 분배층이 배치되도록 구조된다. 일회용 흡수성 물품을 제조하는 방법에서는 커버 시이트와 이동층 또는 흡수성 코어의 사이에 전반적으로 연속적인 접촉을 수행하는 개선된 접합을 제공하는 것에서 개선이 이루어졌는데, 이는

투액성 커버 시이트의 하면을, 접착제 중합체를 혼입시킨 수성 에멀젼으로 코팅시키고(여기서, 코팅은 그라비아 실린더와 같은 수단에 의해 격자 형태로 인쇄되어 코팅된 하면을 형성함),

에멀젼으로부터 물을 제거하여 커버 시이트의 하면상에 접착제 바인더의 잔분을 격자 형태로 형성하며,

흡수성 코어 또는 분배층의 표면에 커버 시이트의 코팅된 하면을 적층시키기에 충분한 압력 및 105℃ 이하의 온도하에 커버 시이트의 코팅된 하면을 에어 레이드 이동층의 표면 또는 흡수성 코어의 표면과 접촉시키는 것을 포함한다.

일회용 흡수성 물품 및 이를 제조하는 방법과 관련하여 다수의 잇점을 지닌는데, 구체적으로는접촉 표면의 실질적으로 연속하는 부위상의 분리된 지점(discrete points)에서 분배층 또는 흡수성 코어에 커버 시이트의 접착을 수행할 수 있다는 점,

천공부를 폐색시키지 않으면서 커버 시이트의 접착 코팅을 실시할 수 있는 점,

커버 시이트가 다시 적셔지는 것을 지연시키는 것과, 동시에 체액의 이동을 강화시키기 위해 카디드 웨브 커버 시이트내의 분리된 "천공 부위"를 형성할 수 있는 점,

차후에 부직포 분배층에 사용할 수 있도록 보관하기 위해 접착 코팅의 커버 시이트를 커다란 롤 권취물로 예비형성시킬 수 있다는 점,

커버 시이트, 분배층 또는 흡수성 코어의 접착 코팅된 권취 롤에 박리 시이트를 사용할 필요가 없다는 점,

커버 시이트의 하면에 접착제를 오프-라인으로 도포하여 제조상의 유연성을 도모할 수 있다는 점,

인쇄 롤러를 사용하여 커버 시이트의 하면에 접착제를 도포함으로써 공극이 폐색되는 것을 감소시키고, 더욱 균일한 접착제의 도포를 실시할 수 있는 점,

커버 시이트와 이동층 또는 흡수성 코어의 사이에 기포 또는 주름이 형성되는 것을 방지할 수 있는 점을 특징으로 한다.

도 1은 여성용 흡수성 패드의 일반적인 구성 요소 및 구조를 예시하는 횡단면도이다.

도 2는 커버 시이트에 에멀젼을 부착시키기 위한 그라비아 실린더상의 홈의 패턴을 예시한다.

도 3은 커버 시이트 소재의 권취물에 접착 에멀젼을 도포하기 위해 그라비아 실린더를 사용한 가이거 프레스의 등거리도이다.

도 4는 에어 레이드 분배층 또는 접착제가 코팅된 폴리우레탄 발포체 소재에 접착제를 코팅시킨 커버 시이트를 접합 또는 적층시키기 위한 대표적인 메카니즘의 측면도이다.

본 명세서에서 사용한 용어 "흡수성 물품"이라는 것은 신체의 삼출물을 흡수 및 함유하는 물품으로서, 신체로부터 배설된 각종의 삼출물을 흡수 및 포함시키기 위해 착용자의 신체에 인접하게 또는 이에 접하도록 배치되는 물품을 일컫는다. 일회용 흡수성 물품에서 일회용이라는 것은 1회 사용후 폐기시키는 물품을 일컫는 것으로서, 용변 연습용 바지, 기저귀, 라이너와 같은 물품 및, 생리대와 팬티 라이너와 같은 여성용 위생 의복 등을 의미한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 여성용 패드를 도시한 도 1을 참조한다. 여성용 패드(2)는 착용자와 접촉하도록 배치되는 천공된 커버 시이트(4), 임의의 분배층 또는 이동층(6), 흡수성 코어(8), 이면 시이트(10)를 포함한다. 임의로, 착용자 의복에 패드를 고정시키기 위해 접착제 스트립(도시하지 않음)이 이면 시이트(10)에 부착된다.

일회용 흡수성 물품의 구성 요소와 관련하여서는, 커버 시이트(4)는 착용자의 피부에 접촉하고 있거나 또는 통상 근접하고 있기 때문에, 부드럽고, 촉감이 좋으며, 착용자의 피부를 자극하지 않아야 한다. 커버 시이트 또는 상부 시이트는 투액성이어서 이의 두께 방향으로 액체 또는 혈액이 통과하게 한다. 커버 시이트의 제조에는 천공된 플라스틱 필름 또는, 천연 또는 합성 섬유의 직조 또는 부직 웨브가 널리 사용된다. 커버 시이트는 일반적으로 착용자의 피부를 흡수성 코어에 함유된 액체와 분리시키기 위해 소수성 소재로 제조되며, 어떤 경우에 흡수성 코어는 체액이 이동하여 흡수성 코어로부터 커버 시이트를 통해 다시 착용자와 접촉되는 것을 방지하는 구조로 된다.

커버 시이트는 통상 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 또는 이 둘 또는 폴리에스테르 섬유의 혼성물로 제조된다. 선형 폴리에틸렌은 유리 전이 온도가 -80℃이고, 융점이 137℃(279℉)이다. 폴리프로필렌은 유리 전이 온도가 -19℃이고, 융점이 176℃(350℉)이다. 이러한 2 가지의 중합체의 융점은 그 차가 매우 커서 고체 상태로부터 용융 상태로의 온도 프로파일에서 비교적 급격한 강하가 생겨 온도 조절이 중요하게 된다. 인열되거나 또는 핀홀이 형성되는 것 등을 최소로 하기 위해서 온도는 105℃ 이하가 되어야 한다.

기타 형태의 커버 시이트도 사용할 수 있으며, 이의 예로는 카디드 섬유 웨브가 있다. 카디드 웨브 커버 시이트를 형성하는데 사용된 통상의 합성 섬유의 예로는 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등을 들 수 있다.

이동층 또는 분배층 또는 종종 체액 포착층(6)으로 지칭되는 층이 커버 시이트의 하면과 흡수성 코어의 사이에 배치되며, 이는 배설된 체액을 신속하게 수집하여 일시적으로 수용하는 역할을 한다. 체액은 착용자의 자세에 따라서 분배층을 통해 신속하게 이동하고, 대략적으로 배출 부근의 영역에서 흡수성 코어(8)에 의해 흡수될 수 있다. 다량의 체액이 배설되는 경우, 일반적으로 보관층은 가능한한 신속하게 체액을 흡수할 수가 없게 되므로, 분배층이 초기의 접촉점으로부터 분배층의 다른 부분으로 체액 이동을 촉진시킬 수가 있어서, 다른 지점에서 흡수성 코어에 액체 이동을 촉진시켜 보관할 수 있다. 분배층의 또다른 중요한 특징으로는 흡수성 코어의 흡수력을 더 많이 이용하도록 한다는 점이다.

분배층의 펼친 구조는 여러 형태가 될 수 있는데, 이의 예로는 직사각형, 사다리꼴, 타원형, 직사각형, 모래시계형 등이 될 수 있다. 분배층의 형태는 흡수성 코어의 형태에 따라 결정되지만, 반드시 통상의 형태를 지닐 필요는 없다. 통상적으로 이의 표면은 보관층 표면적의 약 25∼90% 정도가 되지만, 일반적으로는 어떠한 경계선에서도 흡수성 코어의 단부를 넘어서까지 연장되지는 않는다. 평균 건조 밀도는 약 0.3 g/㎤ 미만, 때로는 0.1 g/㎤ 미만이 된다. 본원에 사용된 이동 분배층의 한 유형은 섬유상 소재를 벨트에 불규칙하게 배열시키고, 이를 유화 중합시킨 접착제 바인더로 접합시키는 에어 레이드법에 의해 형성된다. 이동층의 다른 유형으로는 중합체 발포체, 예를 들면 본 명세서에서 흡수성 코어에 대해 기재된 유형의 열가소성 접착제 바인더를 사용하여 분무 또는 코팅시킨 폴리우레탄 발포체가 있다. 후술하는 바와 같이, 사용된 접착제 바인더는 생성된 적층체에서 우수한 결과를 얻게 하는 중요한 구성 성분이 된다.

일회용 흡수성 물품에서의 흡수성 코어(8)는 일반적으로 압축 가능하고, 정합성(conformable)을 지니며, 착용자로부터 배설된 소변, 혈액 또는 기타 삼출물을 함유할 수 있다. 흡수성 코어는 직사각형, 모래시계형, "T"자형, 비대칭형 등의 다양한 크기와 형상으로 제조될 수 있으며, 이들은 다양한 액체 흡수성 소재로 제조될 수 있다. 통상의 흡수성 소재 중 하나는 일반적으로는 에어 펠트(air-felt)로 불리우는 분쇄 목재 펄프이다. 기타의 흡수성 소재의 예로는 크레이프 셀룰로즈 워딩(wadding), 코폼을 비롯한 멜트블로운 중합체, 티슈 랩 및 티슈 적층물을 비롯한 티슈, 친수성 중합체, 예컨대 셀룰로식 섬유, 레이온, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 비롯한 폴리에스테르 섬유, 친수성 나일론 뿐 아니라, 계면활성제 처리되고 실리카 처리된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리아크릴, 폴리아미드, 폴리스티렌 등과 같은 소수성 중합체의 혼합물 등이 있다. 또한, 통상적으로 강력 흡수성 중합체 및 흡수성 겔 물질을 흡수성 코어에 혼입시켜 흡수성 코어의 흡수력을 강화시켜 왔다.

이면 시이트(10)는 액체, 예를 들면 소변 및 혈액에 대해 불투액성이며, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 박막 또는 복합 필름으로 코팅된 부직 소재로 제조하는 것이 바람직하다. 일반적으로 이면 시이트는 두께가 약 0.5∼2 ㎜이다. 직물과 같은 외관을 제공하기 위해서, 이면 시이트는 때때로 흡수성 물품(2)의 기타의 성분과의 조합되어 엠보싱 가공되거나 또는 매트(matte) 마무리 가공될 수 있어서 삼출물이 이면 시이트를 통해 이면 시이트와 접촉하는 의류로 통과되는 것을 방지하면서, 흡수성 코어로부터 증기를 배기시킬 수 있도록 한다. 이면 시이트(10)에는 통상적으로 탭(도 1에 도시하지 않음)이 있어서, 이에 감압 접착제를 도포하여 접착제가 의복과의 접촉을 제공하여 흡수성 물품이 적소에 고정된다. 일반적으로 보관중에 서로 붙는 것을 방지하기 위해 박리지를 탭에 가하고, 이를 사용 직전에 제거하게 된다.

이동층(6)과 흡수성 코어(8)의 복합 구조의 추가의 잇점 중 하나는 가압하의 압밀화를 지연시키므로, 이들 성분에 화학 경화 셀룰로식 섬유를 혼합시키는 것이다. 이러한 화학적 경화 섬유는 이동층(6)을 통해 체액 이동을 강화시키고, 흡수성 코어(8)에서의 흡수를 촉진시키는 경향이 있다. 널리 알려진 바와 같이, C₂-C₈디알데히드 및 C₂-C₉폴리카르복실산을 비롯한 각종 경화제로 경화 처리된 셀룰로식 섬유의 제조시 다양하게 사용되어 왔다. 이러한 화학적 경화 섬유는 흡수성 코어의 형성에 사용될 수 있다.

일회용 흡수성 물품에 사용되는 소재와 관련한 추가의 정보로서, 일회용 흡수성 물품의 구조, 이의 크기 및 이의 제조 방법은 본 발명의 배경 부문의 특허 문헌에 기재되어 있다. 이러한 특징을 갖는 특정의 미국 특허 문헌 및 기타의 문헌은 H1511, 제5,533,991호 및 제4,690,679호 등이 있으며, 이는 본 명세서에서 참고로 인용한다.

커버 시이트의 하면 및 분배층 사이의 밀접한 접촉을 제공하는 핵심은 커버 시이트에 접착제를 도포하는 방법 뿐 아니라, 커버 시이트용 접착제로서 사용된 유화 중합체 및, 바람직한 구체예에서는 이동층 또는 흡수성 코어의 형태로 에어 레이드 부직 웨브를 형성하는 경우 섬유를 접합시키기 위해 사용한 유화 중합체와 관련이 있다. 커버 시이트용 접착제로서 사용된 유화 중합체는 열가소성 비닐 아세테이트 또는, 아크릴산 또는 메타크릴산의 C₁-C₈알킬 에스테르계 접착제 또는 비닐 아세테이트와 아크릴산 또는 메타크릴산의 C₁-C₈알킬 에스테르의 조합물이다. 유화 중합된 열가소성 접착제는 Tg가 -25∼20℃, 고형분 함량이 45∼60 중량%, 통상적으로는 52∼60 중량%이며, 브룩필드 점도(#4 스핀들, 60 rpm, 20℃)가 5∼1,000 cps이다. 또한, 커버 시이트에 도포되며, 분배층 또는 흡수성 코어를 접합시키거나 또는 코팅시키는데 사용되는 열가소성 접착제 바인더는 20℃의 톨루엔내에서 45 중량% 미만, 바람직하게는 10 중량% 미만으로 불용성 분획을 포함하여야만 한다. 열경화성 바인더와 같이 불용성 분획이 너무 많은 접착제 바인더의 경우, 적층물의 접합이 불량하게 된다. 바람직한 접착제의 예로는 약 10 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만의 중합된 제3의 단량체를 배합시킨 비닐 아세테이트/에틸렌계 접착제가 있다. 중합체 중에 배합될 수 있는 제3의 단량체의 대표적인 예로는 접착 촉진 단량체, 예를 들면 불포화 카르복실산, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 에폭시드 함유 단량체, 예를 들면 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등이 있다. 유화 중합된 비닐 아세테이트/에틸렌 중합체는 계면활성제 뿐 아니라, 계면활성제 중의 보호 콜로이드의 조합, 또는 보호 콜로이드를 사용하여 안정화시킬 수 있다. 계면활성제는 알킬 페놀 에톡실레이트와는 다른 유형이 것이 바람직하다.

분배층을 형성하는데 사용되거나 또는 에어 레이드 부직 흡수성 코어 중에 섬유를 접합시키는데 사용되는 에멀젼은 커버 시이트를 코팅시키는데 사용되는 열가소성 접착제와 함께 혼화성을 지니는 것으로 선택한다. 이때 "혼화성을 지닌다"라는 것은 접착제가 열가소성을 지녀야만 한다는 것을 의미한다. 해당 열가소성 비닐 아세테이트/에틸렌 및, 아크릴산 및 메타크릴산의 C₁-C₈알킬 에스테르계 접착제는 커버 시이트에 도포된 접착제로서 사용된 것에 이동층 또는 흡수성 코어중의 섬유를 접착시키기 위해 사용한다. 통상적으로, 부직포 흡수성 코어를 형성하는데 있어서 습윤 강도를 부여하기 위해 가교성 바인더(열경화성)를 사용하여 실시되어 왔었다. 이러한 경우에는 유화 중합체가 중합된 가교성 단량체를 포함하지 않거나, 또는 존재하는 경우 적용 온도 및 건조 조건을 부직포 바인더에서 가교의 형성이 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다. 1∼3%의 N-메틸올아크릴아미드를 포함하는 비닐 아세테이트/에틸렌과 같은 열경화성 비닐 아세테이트/에틸렌 바인더는 열가소성 접착제를 코팅시킨 커버 시이트에 부착되는 경우 가요성이 적어 층이 분리되는 경향이 있다.

흡수성 코어의 분배층의 한 유형은 통상의 에어 레이드 기술에 의해 제조되는 것으로, 이때 섬유를 벨트상에 불규칙하게 배치하고, 섬유에 중합체 라텍스를 분무시키고, 접촉을 강화시키기 위해 섬유를 통해 인장시킨다. 라텍스는 섬유의 약 10∼30 중량% (건조)의 양으로 또는, 1∼20 g/㎡, 바람직하게는 4∼8 g/㎡의 중합체 함침량이 되도록 도포한다. 기타 유형의 분배층은 얇은 폴리우레탄 발포체로 이루어 진다. 접착제 바인더를 포함하는 에멀젼으로 분무시키거나 또는 접촉시키는 경우, 폴리우레탄 발포체는 커버 시이트에 접합되어 우수한 특성을 갖는 적층체를 형성할 수 있게 된다.

에멀젼에서의 중요한 구성 성분의 하나는 수성 에멀젼의 제조에서, 특히 비닐 아세테이트/에틸렌 에멀젼의 제조에 사용되는 안정화계이다. 안정화계는 커버 시이트 접합의 전체적인 유효성에 영향을 미친다. 각종 보호 콜로이드 및 비이온성, 음이온성 및 양이온성 계면활성제를 사용하여 에멀젼을 안정화시킬 수 있으며, 때때로 이것이 바람직하게 된다. 보호 콜로이드의 함량은 중합시키고자 하는 단량체의 2∼10 중량%, 일반적으로는 2∼4 중량%이며, 계면활성제의 함량은 중합시키고자 하는 단량체의 0.2∼5 중량%, 일반적으로는 0.2∼5 중량%가 된다.

적절한 비이온성 유화제의 예로는 폴리옥시에틸렌 축합물 등이 있다. 폴리옥시에틸렌 축합물은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다.

R(CH₂-CH₂-O)_nH

상기 식에서, R은 C₁₀-C₁₈지방 알콜, 알킬 페놀, C₁₀-C₁₈지방산, 아미드, 아민, 머캅탄의 잔기이며, n은 1 이상의 정수이다. 사용 가능한 폴리옥시에틸렌 축합물의 특정예로는 폴리옥시에틸렌 지방족 에테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 히드로아비에틸 에테르 등; 폴리옥시에틸렌 알카릴 에테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르 등; 고급 지방산의 폴리옥시에틸렌 에스테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 라우레이트, 폴리옥시에틸렌 올레이트 등 뿐 아니라, 에틸렌 옥시드와 수지 산 및 탈유(tall oil) 산과의 축합물; 폴리옥시에틸렌 아미드 및 아민 축합물, 예컨대 N-폴리옥시에틸렌 라우르아미드, N-라우릴-N-폴리옥시에틸렌 아민 등; 폴리옥시에틸렌 티오-에테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 n-도데실 티오에테르 등이 있다.

사용 가능한 비이온성 유화제의 한 유형은 상표명 "Pluronics"로 알려진 일련의 계면활성제 등이 있다. "Pluronics"의 화학식은 하기와 같다.

HO(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_b(C₂H₄O)_cH

상기 식에서, a, b 및 c는 1 이상의 정수이다. b가 증가함에 따라 화합물은 수용성이 적어지고, 유용성(oil soluble)이 커지며, a 및 c가 거의 일정하게 유지되는 경우 소수성이 커지게 된다.

사용 가능한 상표명 Pluronic으로 시판되는 비이온성 유화제의 예로는 폴리옥시프로필렌쇄의 분자량이 1,500∼1,800이고, 폴리옥시에틸렌의 함량이 분자 총 중량의 40∼50 중량%가 되며, 폴리옥시프로필렌은 흐림점이 약 60℃(140℉)이고, 상표명 "Pluronic L-64"로 시판되는 "Pluronic"의 화학식에 해당하는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 글리콜; 폴리옥시프로필렌쇄의 분자량이 1,500∼1,800이고, 폴리옥시에틸렌의 함량이 분자 총 중량의 80∼90 중량%가 되며, 흐림점이 약 100℃(212℉)이고, 상표명 "Pluronic F-68"로 시판되는 "Pluronic"의 화학식에 의한 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 글리콜 등이 있다. 폴리옥시프로필렌 베이스 상에서 에틸렌 옥시드를 축합시켜 "Pluronics"를 얻고, 분자의 소수성 베이스 또는 친수성 부분의 분자량을 조절하여 생성된 화합물의 소수성-친수성 성질을 조절한다.

비온성 계면활성제의 기타의 유형은 상표명 Igepal로 시판된다. 이러한 유형의 예로는 흐림점이 약 52.2∼약 56℃(126∼133℉)이고 상표명 "Igepal CO-630"으로 시판되는 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르가 있으며, 다른 예로는 흐림점이 100℃(212℉) 이상이고, "Igepal CO-887"로 시판되는 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르가 있다. 흐림점이 약 30℃(86℉)인 유사한 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르는 상표명 "Igepal CO-610"으로 시판된다. Igepal 계면활성제와 유사한 계면활성제의 예로는 흐림점이 약 26.7∼71.1℃(80∼160℉)이고, 상표명 "Triton X-100"으로 시판되는 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 흐림점이 약 26.7℃∼71.1℃(80∼160℉)이고, 상표명 "Atlas G-3915"로 시판되는 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 흐림점이 약 87.8℃(190℉) 이상이고, 상표명 "Brij 35"로 시판되는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 등이 있다.

계면활성제 중에서는 Igepal 계면활성제 유형이 바람직하다. 이는 조절성의 이유로 인하여 이러한 유형의 용도에 대해 강조되지 않아 왔던 페놀성 에톡실레이트를 포함하지 않기 때문이다.

또한, 보호 콜로이드는 안정화제로서 전술한 비이온성 계면활성제와 조합하여 사용할 수 있다. 사용가능한 대표적인 콜로이드의 예로는 폴리비닐 알콜, 부분 아세틸화된 폴리비닐 알콜, 예, 50% 이하의 아세틸화된 카제인, 히드록시에틸 전분, 카르복시메틸셀룰로스, 아라비아껌 등이 있다. 이중에서, 히드록시에틸 셀룰로스가 바람직하다.

퍼옥시드 화합물과 같은 다양한 자유 라디칼 형성 촉매를 단량체의 유화 중합 반응을 실시하는데 사용할 수 있다. 환원제 및 산화제 모두를 사용하는 조합형 촉매를 사용할 수 있다. 적절한 환원제 또는 활성화제의 예로는 아황산수소염, 설폭실레이트 또는, 예컨대 환원성을 갖는 기타의 화합물, 예를 들면 제1철 염, 3차 방향족 아민, 예를 들면 N,N-디메틸아닐린 등이 있다. 산화제 또는 개시제의 예로는 과산화수소, 유기 과산화물, 예를 들면 벤조일 과산화물, t-부틸 히드로퍼옥시드 등, 과황산염, 예컨대 암모늄 또는 칼륨의 과황산염, 과붕산염 등이 있다. 사용 가능한 특정 조합 형태의 촉매 또는 산화환원계는 과산화수소 및 포름알데히드 설폭실산나트륨 등이 있다.

개시제는 계중에 도입된 비닐 아세테이트의 중량을 기준으로 하여 0.1∼2 중량%, 바람직하게는 0.25∼0.75 중량%의 함량으로 사용된다. 활성화제는 통상적으로 수용액 형태로 첨가되며, 활성화제의 함량은 개시제 함량의 0.25∼1 배 정도가 된다.

유화 중합되는 열가소성 중합체성 접착제는 인쇄법에 의해 커버 시이트의 하면에 1 ㎡당 1∼20 g, 바람직하게는 4∼8 g의 함량의 건조 접착제를 도포하고, 이에 의해 커버 시이트의 하면상에 그물 모양 또는 격자형 패턴의 접착제(다각형)를 코팅시킨다. 이러한 격자형 패턴은 통상적으로 커버 시이트 상에서 연속적이어서 표면 전체를 따라 접합을 형성하게 된다. 커버 시이트에 기포 또는 주름이 발생하여 커버 시이트가 이동층 또는 흡수성 코어로부터 분리되는 경우, 액체가 천공을 통과하지는 않아 커버 시이트의 표면상에 보유되어 착용자의 피부를 자극하게 된다. 천공된 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 연속 시이트를 인쇄시키는 경우, 표면을 충분히 에멀젼으로 인쇄할 수 있다. 에멀젼은 고형분 함량이 높고, 에멀젼의 적절한 점도로 인해서 도포 속도에서의 에멀젼의 표면 장력은 천공을 폐색시키지 않으면서 접착제가 커버 시이트상에 실직적으로 단독으로 잔존하게 된다. 카디드 웨브 커버 시이트에서, 격자형 접착제 잔분을 생성하기 위해 시이트를 그라비아 실린더로 인쇄된다. 바람직한 인쇄 또는 격자형 패턴은 도 4에 제시되어 있는 바와 같은 다이아몬드형 패턴이며, 라인폭이 40∼2,000 미크론, 바람직하게는 10∼20 미크론이고, 라인 깊이는 25∼50 미크론이며, 다이아몬드형 패턴의 장축은 500∼1,500 미크론이고 다이아몬드형 패턴의 단축은 250∼750 미크론이다. 천공된 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 커버 시이트 뿐 아니라, 카디드 웨브 모두는 다이아몬드형 패턴을 갖는 그라비아 실린더를 사용하여 인쇄할 수 있다. 기타의 패턴에는 5면 및 6면을 갖는 다각형 등이 있다.

고형분 함량이 4∼30 중량%인 수성 에멀젼을 사용하는 분무법에 비하여, 인쇄 도포에 사용되는 고형분 함량이 높은 에멀젼(바람직하게는 52∼60 중량%의 에멀젼)은 분배층 또는 흡수성 코어를 통해 체액을 통과시키기 위한 공극을 개방시킨 채 천공된 폴리에틸렌 필름내의 실선 부분만을 코팅시키는 경향이 있다. 또한, 인쇄법을 사용하여 카디드 웨브 커버 시이트에 접착제를 도포하는 경우, 다이아몬드형 패턴과 같은 격자형 또는 그물형 패턴은 커버 시이트내의 현장내 천공을 생성하고, 이에 따라 천공된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 유사한 커버 시이트를 형성하게 된다. 체액은 공극을 통해서 전달되지만, 접착제가 비교적 소수성이고, 카디드 웨브중의 접착제의 격자형 패턴, 예를 들면, 도 2에 제시되어 있는 다이아몬드형 패턴의 크기가 작기 때문에, 표면이 다시 젖게 되는 경우는 감소된다.

도 3은 접착제를 커버 시이트에 도포하기 위한 가이거 프레스 인쇄 코팅기를 예시하고 있다. 더욱 상세히 말하자면, 인쇄 코팅기에는 코팅되지 않은 커버 공급원(13)의 롤을 지지하기 위한 마운팅(12), 접착제를 수용하기 위한 탱크(14), 그라비아 실린더(16)의 아래면에서 탱크(14)내에 포함된 접착제와 접촉되는 표면을 갖는 그라비아 실린더(16)가 구비되어 있다, 그라비아 실린더(16)가 회전하여 탱크(14)로부터의 접착제를 수집하는 경우, 닥터 블레이드(도시하지 않음)는 그라비아 실린더로부터 과량의 에멀젼을 닦어내어 커버 시이트에 소정량의 접착제 에멀젼을 도포할 수 있다. 이어서, 커버 시이트를 그라비아 실린더와 롤러 사이에 통과시키면, 여기서 접착제가 커버 시이트의 하면에 도포된다. 롤러(18)를 사용하여 커버 시이트와 그라비아 실린더(16)의 사이에서 접촉을 유지하므로써 커버 시이트의 연속 코팅이 제공된다. 열가소성 접착제 중합체를 포함하는 에멀젼을 커버 시이트에 도포한 후, 에멀젼을 48.9℃(120℉) vs 93.3℃(200℉)로부터 커버 시이트에 사용된 중합체성 소재의 변형 온도 및 왜곡 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 건조시킨다. 따라서, 이와 같이 낮은 온도에서 건조시킴으로써 커버 시이트에서의 용융, 핀홀 또는 인열 현상이 배제되거나 최소화된다.

도 4는 이동층 또는 흡수성 코어에 커버 시이트를 접착 코팅시키기 위한 롤러 메카니즘의 개략도이다. 특히, 롤러 메카니즘에서는 한쌍의 롤러(22 및 24)를 포함한다. 접착 코팅된 하면을 갖는 커버 시이트(26)를 롤 스톡으로 부터 풀고, 롤러(22 및 24)에 접촉되기 직전에 이동층(28)과 접촉시킨다. 이동층과 커버 시이트는 롤러(22 및 24)하에 10∼20,000 psig의 롤 압력에서, 약 200∼300℉(93.3℃∼148.9℃)의 롤 온도에서, 0.5∼3 초, 일반적으로는 1∼2 초의 시간동안 프레스 가공하게 된다. 생성된 적층물(30)을 이후의 가공을 위해 롤러에 권취시킨다.

이하의 실시예는 본 발명의 다양한 구체예를 예시하고자 제공한 것이지, 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것이 아니다.

실시예 1

커버 시이트와 이동층 사이의 박리 강도에 대한 접착제 코팅의 효과

테스트용 시료를 제조하기 위해, 접착제가 코팅된 커버 시이트를 2 인치의 스트립으로 절단하고, 이동층 또는 흡수성 코어로서 흡수성 물품에 통상적으로 사용되는 유형의 에어 레이드 베이스 시이트에 용착(seal)시킨다(도 4). 에어 레이드 웨브에 섬유의 건조 중량을 기준으로 하여 20 % 함침량의 도포 비율로 JVH로 불리우는 부직포 바인더를 접착시켰다. "Sen-Tinel Heat Sealer"를 사용하여 커버 시이트와 에어 레이드 웨브 사이의 접합을 형성하였다. 2 개의 층 사이의 접착을 형성하는데 사용되는 압력은 60 psig로 일정하게 유지하였다.

다이아몬드형 패턴의 홈이 형성되어 있는 그라비아 실린더를 사용하여 에멀젼을 카디드 웨브 커버 시이트에 도포하였다. 에멀젼 중량의 고형분 함량은 에멀젼 중량의 52∼56 중량% 범위내이다. 커버 시이트에 첨가된 고형의 접착제 중합체의 중량은 약 4∼8 g/㎡이다. 에멀젼을 도포한 후, 고온에서 건조시켜 물을 제거하였다. 가교 단량체를 에멀젼에 배합시키는 경우, 소정의 가교를 실시하기 위한 조건을 조절하였다. 생성된 카디드 웨브는 다이아몬드형 격자 형태로 접착제 잔분을 포함한다.

테스트 시료는 접합된 생성물의 서로 다른 층을 박리시키는데 필요한 힘, 즉 이동층으로부터 커버 시이트를 박리시키는데 필요한 힘인 박리 강도에 대해 테스트 시료를 평가하였다. 박리 강도에 대한 온도 및 체류 시간의 효과를 검토하기 위해, 당분야에서 "T-박리" 테스트로 알려진 테스트를 사용하였다. 인스트론(Instron)에서 제조한 기기를 사용하여 접합된 층을 분리하는데 필요한 힘을 측정하였다. 이 테스트는 기기의 2 개의 맞물리는 조오에 복합재료 구조물의 비접착 부분을 조이고, 층을 분리시키는 것을 포함한다. 복합재료의 2개의 층을 분리시키거나 또는 잡아당기는데 필요한 힘을 박리 강도로서 기록한다. 하기 표 1에는 테스트 결과를 기재하고, 하기 표 2에는 그라비아 실린더 롤의 온도 및 체류 시간을 기준으로 한 접착제의 온도 측정치를 기재하였다.

[표 1]접착제 JVH는 히드록시에틸 셀룰로스 및 계면활성제로 안정화되고, Tg가 +3℃이고, 브룩필드 점도(#4 스핀들 60 rpm)가 184 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌 접착제이다. 톨루엔 불용성 분획은 10 중량% 미만인 것으로 추정되었다.

접착제 2는 폴리비닐 알콜로 안정화되고, Tg가 -24℃이고, 점도는 340 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌 중합체이다. 톨루엔 불용성 분획은 30∼40 중량%인 것으로 추정되었다.

접착제 3은 폴리(비닐 알콜)로 안정화되고, Tg가 0℃이고, 점도가 1,224 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌 중합체이다. 톨루엔 불용성 분획은 10 중량% 미만인 것으로 추정되었다.

접착제 4는 계면활성제로 안정화되고, Tg가 -15℃이고, 점도가 274 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌/3% N-메틸올아크릴아미드 중합체이다. 톨루엔 불용성 분획은 45 중량%보다 큰 것으로 추정되었다.

접착제 5는 계면활성제로 안정화되고, Tg가 0℃이고, 점도가 316 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌/3% N-메틸올아크릴아미드 중합체이다. 톨루엔 불용성 분획은 45 중량%보다 큰 것으로 추정되었다.

[표 2]표 1의 결과로부터 특히 저온[약 121.1∼148.9℃(250∼300℉)의 롤 온도]에서의 박리 강도에 대한 최상의 결과는 JVH 접착제를 사용하여 얻었다. 이는 히드록시에틸 셀룰로즈 및 계면활성제로 안정화되고, 톨루엔 불용물 분획이 낮았다. 폴리비닐 알콜로 안정화된 접착제(접착제 3)를 사용하였을때 불량한 결과를 얻었다. JVH 에멀젼에 대해 톨루엔 불용성 분획이 높고, 가소성이 낮아서 결과가 감소된 것으로 추측된다. 그러나, 결과는 타당하다. 접착제 4 및 접착제 5의 결과는 습식 강도를 높이기 위해 이동층에 사용된 "열경화성" 가교 바인더는 우수한 박리 강도를 얻고자 하는 경우에는 사용하지 않아야 한다는 것을 알 수 있다. 접착력은 고온[3 초 동안 롤 온도 약 176.7℃(350℉)]에서만 실시할 수 있다. 실제의 온도는 표 2에 기재되어 있는 바와 같이 커버 시이트를 형성시키는데 사용된 중합체의 융점 온도에 근접하게 되며, 아마도 이러한 사실만이 접착에 기여하게 되는 것으로 생각된다. 그러므로, 이러한 에멀젼은 바람직한 박리 강도가 필요한 경우에는 사용하여서는 안된다.

실시예 2

커버 시이트의 흡수 속도 및 흡수력에 대한 접착제 코팅의 효과

일반적 방법

2 가지의 상이한 카디드 커버 시이트를, JVH 접착제로 접합시킨 흡수성 코어와 함께 테스트하기 위해 제조하였다. 커버 시이트 중 하나는 100% 폴리프로필렌 섬유로 제조하였으며, 다른 하나는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 섬유의 조합으로 구성하였다. 패턴을 제공하기 위해 "가이거" 프레스 및 그라비아 실린더를 사용하여 커버 시이트의 하면에 에멀젼계 자동 용착성 바인더를 도포하였다. JVH 바인더는 커버 시이트 1 ㎡당 4∼8 g의 바인더 비율로 도포하였다. 에멀젼의 인쇄 유체 점도는 고형분이 52 %가 되도록 제제화되며, 임의의 습윤제를 첨가하지 않고 180∼1,230 cps로 변화되었다. 코팅된 커버 시이트의 표면에 약 48.9℃(120℉)의 온도에서 열풍류를 송풍시키는 열선총을 사용하여 에멀젼으로부터 물을 제거하였다. 이 온도는 에멀젼을 건조시키기에는 충분히 높지만, N-메틸올 아크릴아미드 가교제를 갖는 바인더를 경화시키기에는 충분치 않은 온도이다. 하기 표 3에 흡수 속도 및 흡수력에 대해 얻은 결과를 기재하였다.

[표 3]이러한 결과로부터 JVH 접착제로 코팅한 웨브는 대조용 커버 시이트에 비해서 흡수력 및 흡수 속도에 있어서 영향을 받지 않았다는 것을 알 수 있다. 이는 광범위한 접착제 접합 패턴이 커버 시이트의 투과성에 영향을 미치지 않았기 때문에 바람직하다.

실시예 3

흡수 속도 및 흡수력에 대한 인쇄 도포 대 분무 도포의 효과

본 실시예의 목적은 흡수 속도 및 흡수력에 대한 분무 도포 대 인쇄 효과를 측정하기 위한 것이다. 사용된 성분은 실시예 2의 것과 실질적으로 동일하다. 분무 도포에서, JVH 바인더의 점도는 실시예 2에서 사용된 것보다 약 10 cps 정도 낮아졌다. 에멀젼을 더 잘 분무시키기 위해서는 점도가 낮은 생성물을 사용한다. 비닐 아세테이트/에틸렌(VAE)형 바인더의 고형분 함량을 52% 고형분에서 약 20% 고형분으로 저하시킴으로써 점도를 낮추었다. 그 결과 에멀젼의 초기 점도에 대하여 통상의 점도값은 4 cps가 되었다.

하기 표 4에는 동일한 에멀젼을 사용하여 분무시킨 커버 시이트와 비교한 인쇄된 생성물과의 흡수력의 차이를 기재하였다.

[표 4]표 4의 결과로부터 인쇄법에 의해 형성된 적층 생성물은, 분무법에 의해 형성된 것보다 흡수 속도가 높고, 흡수력이 크다는 것을 알 수 있다. 접착제 코팅된 커버 시이트를 형성하는데 있어서는 인쇄법보다 분무법의 경우 도포가 무차별적으로 수행되었으며, 한편 인쇄된 다이아몬드형 패턴은 흡수성 코어에 체액을 전달하는 작은 공극을 형성한다는 것을 알 수 있다.

실시예 4

천공된 폴리에틸렌 커버 시이트를 사용한 것, 즉 제3의 커버 시이트가 시판되는 공극을 갖는 폴리에틸렌 필름인 것을 제외하고, 실시예 3의 절차를 반복하였다. 접착제가 코팅된 커버 시이트를 형성하는 분무법이 실시예 1의 인쇄법보다 불량하였다.

실시예 5

커버 시이트로 도포된 것에 대한 접착시 부직 웨브의 바인더의 접착 효과

부직 웨브를 형성하는데 사용된 바인더를 JVH 바인더 대신 하기 표 5에 기재되어 있는 것으로 변경시킨 것을 제외하고, 실시예 1의 절차를 반복하였다. JVH 바인더를 사용하여 이동층에 커버 시이트를 접착시켰다. 결과를 하기 표 5에 기재하였다.

[표 5]

접착제 JVH는 히드록시에틸 셀룰로스 및 계면활성제로 안정화되고, Tg가 +3℃이고, 브룩필드 점도(#4 스핀들 60 rpm)가 184 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌 접착제이다. 톨루엔 불용성 분획은 10 중량% 미만인 것으로 추정되었다.

접착제 3은 계면활성제로 안정화되고, Tg가 0℃이고, 점도가 1,224 cps인 비닐 아세테이트/에틸렌 중합체이다. 톨루엔 불용성 분획은 10 중량% 미만인 것으로 추정되었다.

열가소성 JVH 바인더 대신에 자동 가교성 바인더를 포함하는 완전 경화된 에어 레이드 웨브를 사용하는 경우, 접착 강도가 매우 낮은 것으로 관찰되었다. 이러한 접착성 불량의 이유 중 하나는 열경화성 바인더(접착제 4 및 5)는 저온에서 바인더가 유동될 가능성이 낮기 때문인 것으로 생각된다. 접착 강도는 더 긴 체류 시간 및 온도에서 관찰되나, 이는 커버 시이트에 인쇄된 접착제(A-JVH)의 유동에 의한 것이다. 실시 2 및 3의 바인더는 임의의 자동 가교제를 전혀 포함하지 않으며, 이들은 최저온에서 더 우수한 접착을 형성한다. 이는 저온에서 유동되고, 소정의 접합을 형성할 수 있는 열가소성 접착제 에멀젼의 성질에 기인한 것이다. JVH 바인더를 사용하여 결과가 개선되었다는 것은 안정화제가 히드록시에틸 셀룰로스이고, 접착제가 열가소성이 더 크기 때문인 것으로 생각된다. 실시 2 및 3의 접착제는 폴리(비닐 알콜)과 계면활성제를 사용하여 안정화되었다.

실시예 6

감압 접착제를 사용한 효과

JVH 접착제 대신에 감압 접착제를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 절차를 반복하였다. Sen-Tiel 열용착기를 60 psig의 압력에서 사용하였다. 그 결과를 하기 표 6에 기재하였다.

[표 6]표 6의 결과로부터 실시예 1에서 사용한 JVH 바인더와 비교하여 감압 접착제를 사용한 적층을 저온에서 실시하였을 경우, 박리 접합 강도가 크지 않다는 것을 알 수 있다. 감압 접착제(손가락으로 눌러서 접합시킴)를 사용함에 따른 문제가 있으며, 이는 접착제 이동과 관련한 추가의 문제점이 있다. 커버 시이트를 롤에 권취시킬 경우, 어느 정도의 감압 접착제는 커버 시이트의 하면으로 이동하여 착용시 감압 접착제가 착용자와 접촉하게 될 수도 있다.

실시예 7

폴리우레탄 발포체의 이동층

두께가 약 1/16 인치인 폴리우레탄 발포체를 분배층으로서 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 절차를 반복하였다. 약 4∼8 g/㎡(건조 중합체)의 도포율로 폴리우레탄 발포체에 JVH 에멀젼 바인더를 분무하고, 건조시켜 물을 제거하였다. 코팅된 커버 시이트 및 접착제가 분무된 이동층을 엠보싱 롤 사이에서 압축 가공하고, 박리 강도에 대해 적층물을 평가하였다. 손가락에 의한 박리 테스트에서 커버 시이트와 폴리우레탄 분배층 사이의 우수한 접합이 형성된 것으로 나타났다. 커버 시이트에 물의 액적을 접촉시키는 경우, 물이 커버 시이트를 빠르게 통과하여 흡수성 코어로 이동되었다. 수초 이내에 액체가 흡수성 코어로 이동되어 적층체의 표면은 감촉이 건조하였다. 미처리 폴리우레탄 발포체는 커버 시이트에 용이하게 접합되지 않으며, 액체는 커버 시이트의 표면상에서 유지된다.

본 발명의 커버 시이트 및 폴리우레탄 분배층 사이에는 우수한 접착이 형성되었으며, 커버 시이트는 물의 액적과 접촉될 경우, 물이 커버 시이트를 빠르게 통과며, 액체는 흡수성 코어로 이동되었다.

Claims

착용자 접촉면과 하면을 갖는 투액성 커버 시이트, 임의의 에어 레이드(air-laid) 부직포 분배층 또는 이동층, 1 이상의 에어 레이드 부직포 흡수성 코어 및 불투액성 이면 시이트를 포함하는 다층 구조를 지니고, 흡수성 코어가 커버 시이트와 이면 시이트의 사이에 배치되며, 분배층이 커버 시이트의 하면과 흡수성 코어의 사이에 배치되도록 구성되는, 생리대를 비롯한 일회용 흡수성 물품에 있어서,

상기 투액성 커버 시이트는 그 하면이 유화 중합 반응에 의해 얻은 열가소성 접착제 바인더로 코팅되는데, 여기서 이 열가소성 접착제 바인더는 10∼20,000 psig의 압력 및 105℃ 이하의 온도에서 인쇄 롤러에 의해 커버 시이트의 하면에 도포되어 커버 시이트의 하면상에 접착제의 연속 격자형 패턴을 형성하고,

상기 분배층 또는 흡수성 코어는 각각 불규칙 분포된 섬유 또는 중합 발포체로 이루어진 에어 레이드 부직 웨브로 형성되며, 분배층 또는 흡수성 코어는 유화 중합 반응에 의해 얻은 바인더로 접착되고, 분배층 또는 흡수성 코어를 형성하는데 사용된 바인더는 커버 시이트상의 접착제에 결합된 바인더와 접착 혼화성을 지니며,

투액성 커버 시이트의 하면은 접착 바인더로 코팅되어 분배층 또는 흡수성 코어의 표면에 접착되어 있는 것을 포함하며,

커버 시이트와 분배층 또는 흡수성 코어의 사이에 연속적 접촉을 제공하기 위한 접합을 특징으로 하는 일회용 흡수성 물품.
제1항에 있어서, 접착제는 커버 시이트의 하면상에 1∼20 g/㎡의 함량으로 도포되는 것인 일회용 흡수성 물품.
제2항에 있어서, 접착제의 Tg는 -25℃∼20℃이며, 25℃에서 톨루엔에 불용성인 열가소성 접착제 바인더의 함량은 45 중량% 미만인 것인 일회용 흡수성 물품.
제3항에 있어서, 에멀젼은 60 rpm 및 25℃에서의 넘버 4 스핀들로 측정한 브룩필드 점도가 5∼1,000 cps(센티포이즈)인 것인 일회용 흡수성 물품.
제2항에 있어서, 커버 시이트에 도포된 접착제는 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하며, 중합된 제3의 단량체 10 중량% 미만을 포함하는 것인 일회용 흡수성 물품.
제5항에 있어서, 커버 시이트에 도포된 에멀젼은 히드록시에틸 셀룰로스 및 계면활성제에 의해 안정화되는 것인 일회용 흡수성 물품.
제6항에 있어서, 분배층에 도포되거나 또는 흡수성 코어에 존재하는 열가소성 접착 바인더를 포함하는 에멀젼은 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하며, 중합된 제3 단량체가 10 중량% 미만으로 존재하는 것인 일회용 흡수성 물품.
제7항에 있어서, 접착제는 건조 중량을 기준으로 하여 5∼30 중량%의 함량으로 분배층 또는 흡수성 코어에 도포되는 것인 일회용 흡수성 물품.
제7항에 있어서, 커버 시이트는 카디드(carded) 웨브이며, 커버 시이트의 표면에 인쇄된 접착제 바인더는 다이아몬드형 패턴 형태를 갖는 것인 일회용 흡수성 물품.
제7항에 있어서, 커버 시이트는 천공된 폴리프로필렌 또는 천공된 폴리에틸렌인 것인 일회용 흡수성 물품.
제7항에 있어서, 커버 시이트에 인쇄된 에멀젼의 고형물 함량은 52∼60 중량%이며, 25℃에서 톨루엔에 불용성인 분획의 함량은 10 중량% 미만인 것인 일회용 흡수성 물품.
착용자 접촉면 및 하면을 갖는 투액성 커버 시이트, 분배층 또는 이동층, 1 이상의 흡수성 코어 및 불투액성 이면 시이트로 이루어지며, 상기 흡수성 코어가 커버 시이트와 이면 시이트의 사이에 배치되며, 분배층이 커버 시이트의 하면과 흡수성 코어의 사이에 배치되도록 구성되는 다층 구조의 생리대를 비롯한 일회용 흡수성 물품에 사용하기 위해 커버 시이트를 이동층 또는 흡수성 코어에 접합시키는 방법에 있어서,

접착 중합체를 함유하는 수성 에멀젼으로 투액성 커버 시이트의 하면을 코팅시키고(여기서, 코팅은 격자 형태로 도포되어 코팅된 하면을 형성함),

에멀젼으로부터 물을 제거하여 커버 시이트의 하면상에 접착제 바인더의 격자형 잔류물을 형성하며,

커버 시이트의 코팅된 하면을 이동층의 표면 또는 흡수성 코어의 표면과 접촉시키고,

10∼20,000 psig의 압력 및 105℃ 이하의 온도를 가하여 흡수성 코어 또는 분배층의 표면에 커버 시이트의 코팅된 하면을 적층시키는 것을 포함함으로써, 커버 시이트와 이동층 또는 흡수성 코어의 사이에 연속적인 접촉을 수행하는 개선된 접착을 제공하는 것을 특징으로 하는 커버 시이트를 이동층 또는 흡수성 코어에 접합시키는 방법.
제12항에 있어서, 접착제는 커버 시이트의 하면에 1∼20 g/㎡의 함량으로 도포되는 것인 방법.
제13항에 있어서, 접착제의 Tg는 -25∼20℃인 것인 방법.
제14항에 있어서, 흡수성 코어는 에어 레이드 부직 웨브인 것인 방법.
제13항에 있어서, 접착제는 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하며, 중합된 제3 단량체가 10 중량% 미만으로 존재하는 것인 방법.
제16항에 있어서, 커버 시이트에 도포된 에멀젼은 히드록시에틸 셀룰로스 및 계면활성제에 의해 안정화되는 것인 방법.
제17항에 있어서, 분배층 또는 에어 레이드 흡수성 코어에 도포된 접착제 바인더를 함유하는 에멀젼은 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하며, 중합된 제3 단량체가 10 중량% 미만으로 존재하는 것인 방법.
제18항에 있어서, 접착제는 그라비아 실린더에 의해 커버 시이트의 하면에 도포되는 것인 방법.
제19항에 있어서, 홈이 다이아몬드형 패턴의 형태가 되도록 그라비아 실린더에 홈이 형성되어 있는 것인 방법.
제16항에 있어서, 접착제는 건조 중량을 기준으로 하여 5∼30 중량% 함량으로 분배층 또는 흡수성 코어에 도포되는 것인 방법.
제21항에 있어서, 커버 시이트 및 분배층 또는 흡수성 코어는 0.5∼3 초 동안 200∼300℉(93.3℃∼148.9℃)의 온도로 가열된 롤러 사이를 통과하는 것인 방법.
제21항에 있어서, 분배층은 폴리우레탄 발포체인 것인 방법.