KR100449392B1 - 일회용 체액 흡수성 착용물품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일회용 체액 흡수성 착용 부품에 있어서 고흡수성 중합체 입자의 겔블록의 형성을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 일회용 체액 흡수성 착용 물품의 흡액성 코어에 사용되는 고흡수성 중합체 입자(27)는 상대적으로 흡수 속도가 빠른 제1 중합체 입자(27A)와, 그 입자(27A)보다도 10초 이상 늦은 흡수 속도를 가지며 입자(27A)에 일체적으로 접합하는 제2 중합체 입자(27B)에 의해서 구성된다.
Description
본 발명은 일회용 기저귀나 생리용 냅킨 등의 일회용 체액 흡수성 착용 물품에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 착용 물품에 있어서, 분쇄 펄프와 고흡수성 중합체 입자로 이루어지는 흡액성 코어를 투액성 시이트로 피복하여 사용하는 것은 관용 기술로서 공지되어 있다. 또한, 그 고흡수성 중합체 입자가 물을 흡수하면 점착성을 띠며 입자끼리 결합하여 겔블록(gel block)을 형성하기 쉬운 것도 잘 알려져 있다. 이러한 겔블록은 흡액성 코어 내에서의 체액의 침투를 저지하도록 작용하기 때문에, 예컨대 그것이 코어의 표층 가까이에 형성되면 체액이 누설하는 원인이 된다.
이러한 고흡수성 중합체 입자의 겔블록의 형성을 방지하기 위한 방법 중 하나는 중합체 입자를 그것과 함께 사용하는 분쇄 펄프 등의 흡수성 섬유질 재료 중에 분산시키고, 입자끼리 밀접하게 접하지 않도록 하는 것이다. 그러나, 흡액성 코어의 크기에는 한도가 있기 때문에 이러한 중합체 입자의 사용 방법으로서는 그 사용량에 제약을 받아서 생각처럼 중합체 입자를 많게 할 수 없는 경우가 있다. 이 문제를 해소하기 위해서 흡수 속도가 빠른 중합체 입자와 느린 중합체 입자를 병용할 때가 있다. 예컨대, 흡수 속도가 다른 2 종류의 중합체 입자를 혼합하여 그 혼합물이 흡액성 코어 속에서 하나의 층을 형성하도록 사용한다. 그러나, 2 종류의 중합체 입자의 입자 직경이 크게 다르면, 그들을 균일하게 혼합하는 것이 어렵다. 또한, 이들 2 종류의 중합체 입자를 혼합하지 않고 각각이 흡액성 코어 속에서 각각의 층을 형성하고, 속도가 느린 중합체 입자층이 위쪽에 위치하고, 속도가 빠른 중합체 입자층이 그것보다 아래쪽에 위치하며, 이들 양층간에 분쇄 펄프가 개재하도록 구성할 수도 있지만, 이 경우에는 흡액성 코어의 제조 공정에서 중합체 입자를 2회 이상 공급하게 되어 공정이 그만큼 복잡하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 종래 기술의 문제를 일거에 해결하기 위해서 흡액성 코어내에서 고흡수성 중합체 입자가 용이하게 겔블록을 형성하는 일이 없도록 하는 것을 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명이 전제로 하는 것은 흡수성 섬유질 재료와 고흡수성 중합체 입자로 이루어지는 흡액성 코어의 적어도 일부를 투액성 시이트로 피복하여 이루어지는 일회용의 체액 흡수성 착용 물품이다.
이러한 전제에 있어서, 본 발명의 특징은, 상기 중합체 입자가 하기 조건으로 측정되는 10초 이하의 짧은 흡수 시간을 갖는 제1 중합체 입자, 및 상기 제1 중합체 입자보다 10초 이상 긴 흡수 시간을 가지며, 또한 상기 제1 중합체 입자에 일체적으로 접합된 제2 중합체 입자에 의해서 구성되어 있다는 점에 있다.
측정 조건
(1) 50 ml들이 비이커에 0.9% 식염수 25 ml를 넣고, 자기 교반기에 의해 직경 7 mm, 길이 20 mm의 회전 소자를 500 r.p.m.으로 회전시켜서 교반한다.
(2) 1 g의 고흡수성 중합체 입자를 교반 중인 비이커에 넣고, 관찰하여 그 중합체 입자가 상기 식염수를 전량 흡수하는 데 소요되는 흡수 시간을 측정한다.
첨부된 도면을 참조하여 일회용 체액 흡수성 착용 물품으로서 일회용 기저귀를 예로 들어 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 부분 파단 사시도로 나타낸 기저귀(1)는 투액성 표면 시이트(2), 불투액성 이면 시이트(3), 및 이들 양 시이트(2,3)간에 개재하는 흡액성 코어(4)에 의해서 구성되고, 양 시이트(2,3)는 코어(4)의 둘레로부터 연장하는 부분에서 포개어져 수밀(水密) 상태로 접합되어 있다. 기저귀(1)의 길이 방향은 전방 몸통 영역(앞길)(6), 후방 몸통 영역(뒷길)(7), 및 이들 전후방 몸통 영역(6,7) 사이에 위치하는 고간 영역(8)으로 이루어지며, 후측 몸통 영역(7)의 가장자리(9)와, 가랑이 영역(8)의 좌우 각각의 측면 가장자리(10)의 부근에는 각각 허리 둘레 탄성 부재(13)와 다리 둘레 탄성 부재(14)가 있으며, 이들 양 부재(13,14)가 표면·이면 시이트(2,3)간에 있어서, 양 시이트(2,3) 중 적어도 한쪽의 내면에 신장 상태로 접합되어 있다. 후측 몸통 영역(7)의 좌우 각각의 측면 가장자리(16)에는 테이프 파스너(15)가 있다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다. 이 도면에 있어서, 코어(4)는 상층(21), 하층(22), 및 이들 상하층(21,22)을 피복하는 티슈 페이퍼(23)로 구성되어 있다. 상층(21)은 평량 190 g/m2를 가지며, 90 중량%의 분쇄 펄프(25)와 10 중량%의 열용융성 섬유(26)와의 혼합물이다. 하층(22)은 평량은 430 g/m2, 이며 50 중량%의 분쇄 펄프(25), 5 중량%의 열용융성 섬유(26), 및 45 중량%의 고흡수성 중합체 입자(27)로 구성되며, 중합체 입자(27)가 층을 이루며 분포하고, 그 상하에 분쇄 펄프(25)와 열용융 섬유(25)와의 혼합물 층(28A,28B)이 있다. 상하층(21,22)은 열처리되어 각 층내와 층간의 열용융 섬유(25)가 서로 용착함으로써 일체화되어, 코어(4) 전체의 형태 변형이 방지되도록 되어 있다. 티슈 페이퍼(23)는 기저귀(1)의 제조 공정에서 분쇄 펄프(25) 등의 비산을 막고, 코어(4)의 취급을 용이하게 하는 것이며, 코어(4)의 성질과 상태에 따라서는 그 사용을 생략할 수 있다.
도 3에 모식적인 확대도로 나타낸 고흡수성 중합체 입자(27)는 흡수 속도가 상대적으로 빠르고 입자 직경이 비교적 작은 제1 중합체 입자(27A), 및 이 입자에 접합하고 흡수 속도가 상대적으로 느리며 입자 직경이 비교적 큰 제2 중합체 입자(27B)로 구성되며, 전체로서 0.2∼0.8mm의 입자 직경을 가진다. 제1 중합체 입자(27A)와 제2 중합체 입자(27B)와는 하기의 측정 조건으로 측정했을 때 10초 이상의 흡수 시간의 차를 가지며, 또한, 제1 중합체 입자(27A)는 10초 이하의 짧은 흡수 시간을 갖는다.
흡수 시간의 측정 조건
(1) 50 ml들이 비이커에 0.9% 식염수를 25 ml를 넣고, 자기교반기에 의해 직경 7 mm, 길이 20 mm의 회전 소자를 500 r.p.m.으로 회전시켜서 교반한다.
(2) 1 g의 고흡수성 중합체 입자를 교반 중인 비이커에 넣고, 관찰하여 그 중합체 입자가 식염수를 전량 흡수하는데 소요되는 흡수 시간을 측정한다.
흡수 속도가 다른 제1, 2 중합체 입자(27A,27B)의 복합체인 중합체 입자(27)는, 예컨대 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 중합 반응시킴으로써 흡수 속도가 빠른 제1 중합체 입자(27A)를 제조하는 과정에서 흡수 속도가 느린 제2 중합체 입자(27B)를 그 중합 반응계에 첨가함으로써 수득할 수 있다.
중합체 입자(27)의 제법을 더욱 구체적으로 설명하면, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체에는 (메트)아크릴산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산 및 이들의 알칼리염, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 비이온성 단량체, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노프로필(메트)아크릴아미드 등의 아미노기 함유 불포화 단량체나 이들의 4급 화합물 등을 사용할 수 있다. 이러한 수용성 에틸렌성 불포화 단량체는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또, 여기서 (메트)아크릴산과 그 유도체는 아크릴산과 그 유도체로 대체할 수 있다. 이들 수용성 에틸렌성 불포화 단량체는 통상 수용액의 상태로 사용한다.
상기 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 탄화수소 용매를 사용하여 역상 현탁 중합시킨다. 탄화수소 용매로서는 지방족 탄화 수소 용매, 지환족 탄화수소 용매 및 방향족 탄화수소 용매가 있다. 지방족 탄화수소 용매에는 n-헥산이나 n-헵탄, 리그로인 등이 있으며, 지환족 탄화수소 용매에는 시클로펜탄이나 메틸시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등이 있고, 방향족 탄화수소 용매에는 벤젠이나 톨루엔, 크실렌등이 있다. 이들 탄화수소 용매는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
역상 현탁 중합의 경우에는 탄화수소 용매에 계면활성제나 고분자 보호 콜로이드를 첨가한다. 이러한 계면활성제와 고분자 보호 콜로이드를 병용하여도 좋다. 그 계면활성제는 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 수용액을 역상 현탁 중합할 수 있는 것이면 좋고, 예컨대, 소르비탄 지방산 에스테르나 폴리글리세린 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 소르비톨 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 등의 비이온성 계면활성제를 사용할 수 있다. 또한, 고분자 보호 콜로이드에는 예컨대 에틸셀룰로스나 에틸히드록시에틸셀룰로스, 산화 변성 폴리에틸렌, 무수 말레인산 변성 폴리에틸렌, 무수 말레인산 변성 폴리부타디엔, 무수 말레인산 변성 EPDM(에틸렌·프로필렌·디엔·삼종중합체)등이 있다.
이들 비이온성 계면활성제 및 고분자 보호 콜로이드는 지방산염, 알킬벤젠설폰산염, 알킬메틸타우린산염, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 황산 에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르설폰산염 등의 음이온성 계면활성제와 병용할 수 있다. 계면활성제 및/또는 고분자 보호 콜로이드의 사용량은, 통상 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 수용액의 0.1∼5중량%, 바람직하게는 0.2∼3중량%이다.
수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중합에는 가교제를 사용할 수 있다. 그 가교제로서는 중합성 불포화기를 2개 이상 갖는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세린폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리글리세린 등의 폴리올류의 디 또는 트리(메트)아크릴산 에스테르류, 이들의 폴리올류와 말레인산, 푸마르산 등의 불포화산류를 반응시켜서 얻을 수 있는 불포화 폴리에스테르류, N, N′-메틸렌비스아크릴아미드 등의 비스아크릴아미드류, 폴리에폭시드와 (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻을 수 있는 디 또는 트리(메트)아크릴산 에스테르류, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트와 (메트)아크릴산 히드록시에틸을 반응시켜서 얻을 수 있는 디(메트)아크릴산 카르바밀 에스테르류, 알릴화전분, 알릴화셀룰로스, 디알릴프탈레이트, N,N´,N″-트리알릴이소시아누레이트, 디비닐벤젠 등이 있다. 또한, 가교제로서 반응성 작용기를 2개 이상 가진 것, 예컨대, 디글리시딜에테르 화합물, 할로에폭시 화합물, 이소시아네이트 화합물 등을 사용할 수도 있다. 이들 가교제의 사용량은 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 0.001∼5 중량%이다.
중합 반응에는 라디칼 중합 개시제를 사용한다. 이 라디칼 중합 개시제에는 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과황산나트륨 등의 수용성 라디칼 중합 개시제나 과산화벤조일, 아조비스이소부티로니트릴 등의 유용성 라디칼 중합 개시제를 사용할 수 있다. 이들 라디칼 중합 개시제의 사용량은 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 0.005∼1.0몰%이다.
중합 반응의 온도는 사용하는 중합 개시제에 따라 다르지만, 통상, 20∼110℃, 바람직하게는 40∼80℃이다.
수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중합 반응계에 첨가하는 고흡수성 중합체 입자에는 시판되고 있는 일반적인 흡수성 수지를 이용할 수 있다. 구체적으로는 전분-아크릴로니트릴그라프트 공중합체의 가수분해물이나 전분-아크릴산그라프트 공중합체의 중화물 등의 전분계 흡수성 수지, 아세트산페닐아크릴산에스테르 공중합체의 비누화물, 폴리아크릴산 부분중화물, 무수말레인산 이소부틸렌 공중합체 및 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중합물 등이 있다.
중합 반응계에 첨가하는 고흡수성 중합체 입자의 양은 반응계의 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 5∼50중량%이다.
중합 반응계에 흡수성 중합체 입자를 첨가하는 시기로서는, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 수용액 중에 처음부터 첨가해 둘 경우 이외에도, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 수용액을 탄화수소 용매에 분산시킨 뒤에 계속해서 고흡수성 중합체 입자를 첨가하는 경우등이 있다.
본 발명에 의한 착용 물품에서 고흡수성 중합체 입자는 흡수 속도가 빠른 제1 중합체 입자, 및 상기 제1 중합체 입자보다도 10초 이상 느린 흡수 속도를 가지며, 또한 상기 입자에 일체적으로 접합한 제2 중합체 입자로 구성되어 있다. 이 고흡수성 중합체 입자에서는 중합체 입자가 층을 형성하도록 다량으로 사용되며, 입자끼리 서로 밀접하게 접하고 있는 곳에 체액이 흘러 가면, 체액의 일부는 중합체 입자층의 표면 부근에서 제1 중합체 입자에 흡수되고, 제1 중합체 입자가 팽윤하여 입자 간극을 좁혀서 체액의 아래쪽으로의 침투를 저지하도록 작용한다. 한편, 흡수 속도가 느린 제2 중합체 입자는 용이하게 팽윤하지 않으며, 팽윤하는 제1 중합체 입자간에 체액의 침투를 가능하게 하는 공극을 제공한다. 체액은 그 공극을 통해 아래쪽의 제1 중합체 입자에 접촉하며 여기에서 흡수된다. 이와 같이, 제2 중합체 입자의 존재는 층을 이루는 고흡수성 중합체 입자가 그 표층 부근에서 겔블록을 형성하는 것을 방지한다. 이로써 중합체 입차층의 아래쪽에 있는 제1 중합체 입자의 유효한 이용이 가능하게 된다.
도 1은 일회용 기저귀의 부분적 파단 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다.
도 3은 고흡수성 중합체 입자의 모식적 확대도이다.
〈도면의주요부분에대한부호의설명〉
1 : 일회용 착용 물품(일회용 기저귀)
2 : 투액성 시이트(표면 시이트)
4 : 코어(core)
25 : 흡수성 섬유질 재료
27 : 고흡수성 중합체 입자
27A : 제1 중합체 입자
27B : 제2 중합체 입자
Claims (1)
- 흡수성 섬유질 재료와 고흡수성 중합체 입자로 이루어지는 흡액성 코어 중 적어도 일부를 투액성 시이트로 피복하여 이루어지는 일회용 체액 흡수성 착용 물품에 있어서,상기 중합체 입자가, (1) 50 ml들이 비이커에 0.9% 식염수 25 ml를 넣고, 자기 교반기에 의해 직경 7 mm, 길이 20 mm의 회전 소자를 500 r.p.m.로 회전시켜서 교반하고; (2) 1 g의 고흡수성 중합체 입자를 교반 중인 비이커에 넣고, 관찰하여 그 중합체 입자가 상기 식염수를 전량 흡수할 때까지 소요되는 흡수 시간을 측정하는 조건에 의해서 측정되는 10초 이하의 짧은 흡수 시간을 갖는 제1 중합체 입자, 및 상기 제1 중합체 입자보다도 10초 이상 긴 흡수 시간을 가지며, 또한 상기 제1 중합체 입자에 일체적으로 접합된 제2 중합체 입자에 의해서 구성되는 것을 특징으로 하는 물품.
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