KR102297773B1 - 발수성 및 공기 투과성이 향상된 일회용 흡수용품 - Google Patents

발수성 및 공기 투과성이 향상된 일회용 흡수용품 Download PDF

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이재용
오승훈
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Abstract

본 발명은 일회용 흡수용품에 관한 것으로, 상기 일회용 흡수용품은 백시트로 사용되는 에어스루 부직포에 특정 성분을 함유하는 소수성 조성물을 코팅한 다음 단계적으로 열처리함으로써, 착용 시 부드러운 촉감을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 발수성과 공기 투과도를 구현할 수 있으므로, 착용감이 뛰어나고 장시간 동안 착용하여도 습기와 열로부터 착용자의 피부를 충분히 보호하여 피부가 짓무르거나 발진이 발생하는 것을 예방할 수 있는 이점이 있다.

Description

발수성 및 공기 투과성이 향상된 일회용 흡수용품{DISPOSABLE ABSORBENT PRODUCT IMPROVED WATER REPELLENT AND AIR PERMEABILITY}
본 발명은 백시트의 발수성 및 공기 투과 성능이 향상된 일회용 흡수용품에 관한 것이다.
일반적인 일회용 흡수용품은 사람이 여러가지 생리적 작용에 의해 배설되는 체액을 흡수하는 제품, 즉 오줌, 대변, 월경 분비물, 질 분비물 등을 흡수하는 제품으로, 좀더 구체적으로는 유아 또는 실금자가 사용하는 일회용 기저귀, 여성용 생리대, 팬티 라이너 등을 예로 들 수 있다.
이러한 일회용 흡수용품들은 흡수성과 통기성을 필요로 하는 탑시트, 그 내측에 배치되어 흡수된 수분을 수용하는 흡액성 흡수코어 및 흡수된 수분이 흡수코어로부터 외부로의 용출을 방지하는 불투수성 백시트로 이루어진다.
이때, 상기 백시트(back sheet)는 의도된 용도에 대한 충분한 액체 배리어(barrier) 성능, 즉 발수성을 유지하면서, 보다 더 좋은 수준의 공기 투과성을 제공하도록 요구되고 있다. 이러한 공기 투과성 백시트를 갖는 흡수 제품은 신체의 폐쇄된 부분(occluded sections)의 발열(heating) 및 발한(sweating)을 감소시키는 피부의 자연 증산(transpiration)을 유지하는 것을 도와 착용자에게 증가된 편안함을 제공할 수 있다.
그러나, 현재까지 개발된 통기성(breathable) 백시트들은 부직포의 액체 배리어 성능을 보다 향상시키고, 성능 향상에 요구되는 부직포의 평량을 낮추기 위해 보다 작은 공극을 도입할 수 있는 미세 섬유들로 부직포를 제조하는데 초점이 맞춰져 있어 물 분자의 느린 확산을 구현할 수 있으나, 통기성의 수준은 현저히 낮은 실정이다.
이에, 백시트에 높은 발수성과 통기성을 동시에 구현하기 위하여 높은 공기 투과성을 구현하기 위하여 부직포 구조에 서브-데니어 섬유들을 도입하거나, 에어레이드 소수성 셀룰로오스 섬유(airlaid hydrophobic cellulose fibers)의 압축 매트와 열-결합된 폴리올레핀 섬유를 포함하는 통기성 배리어 복합체 등이 개발된 바 있다. 그러나, 이러한 유형의 섬유 복합체로 충분히 작은 공극들의 균일한 분포를 생성하는 것은 어려운 한계가 있다.
미국 등록특허공보 제5,885,909호 미국 등록특허공보 제7,195,621호
이에, 본 발명의 목적은 일회용 흡수용품의 백시트로서 피부자극이 없으면서 감촉이 부드러울 뿐만 아니라, 물에 대한 저항성이 높고, 공기 투과성이 우수하여 착용감이 우수한 섬유 소재 및 이를 포함하는 일회용 흡수용품을 제공하는데 있다.
상술된 문제를 해결하기 위하여,
본 발명은 일실시예에서,
착용자의 피부와 접촉하여 액체 분비물을 투과시키는 탑시트;
착용자에 대하여 최외각에 위치하고 액체 불투과성을 갖는 백시트; 및
상기 탑시트와 백시트 사이에 위치하고, 탑시트로부터 투과된 액체 분비물을 흡수하는 흡수성 코어를 포함하고,
상기 백시트는 전체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 2 중량부의 소수성 조성물을 함유하는 에어스루 부직포를 포함하고,
상기 소수성 조성물은 디알킬렌 글리콜; 지방산 유래 폴리에스테르 왁스; C8~20의 글리세라이드; C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물; 및 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 일회용 흡수용품을 제공한다.
여기서, 상기 소수성 조성물은 C8~20의 글리세라이드; C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; 및 C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 소수성 조성물은 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체 및 디알킬렌 글리콜을 포함할 수 있다.
아울러, 상기 백시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 에틸렌비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 섬유로 구성된 에어스루 부직포일 수 있다.
나아가, 본 발명은 일실시예에서,
에어스루 부직포 웹을 표면에 소수성 조성물을 코팅하는 단계;
소수성 조성물이 코팅된 에어스루 부직포 웹을 300~600rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제1 열풍처리 단계;
제1 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 600~1,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제2 열풍처리 단계;
제2 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 1,200~2,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하여 소수성 백시트를 제조하는 제3 열풍처리 단계를 포함하되,
제2 열풍처리 단계는 제1 및 제3 열풍처리 단계보다 수행시간이 2 내지 10배 긴 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제1 내지 제3 열풍처리 단계는 80 내지 150℃의 온도 및 20~30 m/min의 이동속도에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 일회용 흡수용품의 제조방법은 제3 열풍처리 단계 이후에, 소수성 백시트 표면에 패턴을 형성하는 패터닝 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일회용 흡수용품은 백시트로 사용되는 에어스루 부직포에 특정 성분을 함유하는 소수성 조성물을 코팅한 다음 단계적으로 열처리함으로써, 착용 시 부드러운 촉감을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 발수성과 공기 투과도를 구현할 수 있으므로, 착용감이 뛰어나고 장시간 동안 착용하여도 습기와 열로부터 착용자의 피부를 충분히 보호하여 피부가 짓무르거나 발진이 발생하는 것을 예방할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백시트의 발수성을 확인하기 위하여 표면을 촬영한 이미지이다.
도 2는 패턴이 형성된 본 발명에 따른 백시트의 표면을 촬영한 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐만 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
아울러, 본 발명에서, "부직포" 직물 또는 웹은 제직물이나 편직물이 아닌 개별 섬유나 복수의 실가닥이 겹쳐진 형태의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직포 또는 웹은 멜트블로잉(meltblowing) 공정, 스펀본딩(spunbonding) 공정, 스펀레이싱(spunlacing) 공정 및 본디드 카디드 웹 공정(bonded carded web processes)에 한정되지 않는, 다양한 공정에 의해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서, "일회용"은 세탁되거나 다른 방법으로 흡수용품을 복원되거나 재사용되지 않는 흡수용품을 의미하며, 이들은 일회 사용후 폐기되고 환경 친화적인 방법으로 바람직하게 처리될 수 있다.
아울러, 본 발명에서, "평량"은 가로 1m 및 세로 1m의 섬유의 무게를 의미하며, 단위는 g/㎡이다.
또한, 본 발명에서, "패턴의 평균 크기"는 패턴 내 엠보의 가장 긴 길이와 가장 짧은 길이의 평균값을 의미할 수 있고, 경우에 따라서는 상기 엠보의 임의의 길이 10개의 평균값을 의미할 수도 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
일회용 흡수용품
본 발명은 일실시예에서,
착용자의 피부와 접촉하여 액체 분비물을 투과시키는 탑시트;
착용자에 대하여 최외각에 위치하고 액체 불투과성을 갖는 백시트; 및
상기 탑시트와 백시트 사이에 위치하고, 탑시트로부터 투과된 액체 분비물을 흡수하는 흡수성 코어를 포함하고,
상기 백시트는 전체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 2 중량부의 소수성 조성물을 함유하는 에어스루 부직포를 포함하고,
상기 소수성 조성물은 디알킬렌 글리콜; 지방산 유래 폴리에스테르 왁스; C8~20의 글리세라이드; C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물; 및 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 일회용 흡수용품을 제공한다.
본 발명에 따른 일회용 흡수용품은 소변, 혈액, 월경 등과 같은 폐 체액(waste body fluid)을 흡수하는데 사용되는 용품으로서, 생리대, 기저귀, 흡수성 속옷, 트레이닝 팬츠, 성인용 요실금 제품, 반려동물용 요실금 제품, 여성용 위생 제품, 상처 드레싱, 가슴 패드 등으로 사용될 수 있다.
여기서, 상기 일회용 흡수용품은 체내에서 배출되는 액체 분비물을 빠른 시간 내에 흡수하기 위하여 (a) 착용자의 피부에 접촉하여 액체 분비물과 접촉하는 초기층으로서 역할을 수행하는 탑시트(top sheet); (b) 착용자에 대하여 최외각에 위치하고 액체 불투과성을 갖는 백시트(back sheet); 및 (c) 상기 탑시트와 백시트 사이에 위치하고, 탑시트로부터 투과된 액체 분비물을 흡수하는 흡수성 코어(absorbent core)를 포함하는 구조를 갖는다.
이하에서 각 구성 별로 보다 상세하게 설명한다.
탑시트 (top sheet)
본 발명에 따른 탑시트는 일회용 흡수용품의 착용 시 착용자의 피부와 직접적으로 닿는 부분이므로, 내부에 공기층을 형성하여 부드러운 착용감과 통기성을 부여하는 에어스루 부직포를 포함할 수 있으며, 상기 에어스루 부직포는 열에 의해 섬유를 융착하여 제조할 수 있다.
여기서, 상기 에어스루 부직포는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 에틸렌비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 함유하는 이성분 단섬유를 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 탑시트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 단섬유를 코어로 포함하고, 상기 코어를 저융점(예컨대, 120~180℃)의 폴리에틸렌 시스 또는 폴리프로필렌 시스가 둘러싸는 구조의 이성분 단섬유로 구성된 에어스루 부직포일 수 있다.
또한, 상기 에어스루 부직포는 표면측으로 볼록하게 융기된 엠보부와 상기 엠보부를 둘러싸고 동시에 각 엠보부를 구분하도록 연속적으로 형성되는 침강부를 전면에 포함하고, 상기 침강부가 2 이상 교차하는 지점에 기공이 형성된 부직포를 포함한다.
상기 엠보부와 침강부는 부직포의 가로 및 세로로 서로 교대로 형성되어 상기 엠보부가 이를 둘러싸는 침강부에 의해 서로 독립적으로 구분하는 물결 구조의 단면을 갖는다.
이때, 상기 엠보부는 융기된 형태가 특별히 제한되는 것은 아니나, 구체적으로는 n각형(단, n은 3 내지 6의 정수)의 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 엠보부는 일회용 흡수용품의 착용 시 착용자의 피부와 접촉하는 면적을 최소화하면서 볼륨감으로 인한 촉감을 향상시킬 수 있도록 크기가 일정하게 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 엠보부는 평균 크기가 1mm 내지 5mm일 수 있고, 바람직하게는 2mm 내지 5mm; 또는 2.5mm 내지 4mm의 평균 크기를 가질 수 있다. 아울러, 상기 엠보부의 평균 높이는 0.5 내지 2mm일 수 있고, 구체적으로는 0.5 내지 1.5mm; 0.8 내지 1.2mm; 또는 1.1 내지 1.8mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 엠보부는 3±0.5mm의 평균 크기와 1.2±0.15mm의 평균 높이를 갖는 사각형의 형태를 가질 수 있다. 본 발명은 상술된 구성의 엠보부를 구비하여 탑시트 표면에 볼륨감을 부여하여 촉감을 부드럽게 하는 한편, 착용자의 피부와 접촉되는 면적을 최소화하여 피부자극을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 부직포는 2 이상의 침강부가 교차하는 지점에 기공을 가지며, 상기 기공은 평균 크기가 0.5 내지 3mm이되, 길이 방향 크기(L)와 두께 방향 크기(D)의 비율(L/D)이 1 내지 3인 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 기공은 평균 크기가 0.5 내지 2.5mm; 1.0 내지 2.0mm; 또는 1.2 내지 1.7mm일 수 있고, 상기 기공의 길이 방향 크기(L)와 두께 방향 크기(D)의 비율(L/D)이 1.2 내지 2.5; 1.5 내지 1.5; 또는 1.8 내지 2.5일 수 있다. 상기와 같은 크기와 길이 비율(L/D)을 갖는 기공은 사각형, 로드형, 또는 침상형의 형태를 가질 수 있는데, 이와 같은 형태의 기공은 탑시트에 모세관 현상을 구현할 수 있으므로 액체 분비물을 흡수하는 속도를 현저히 향상시킬 수 있다.
나아가, 상기 기공은 탑시트의 일정 면적을 차지할 수 있으며, 구체적으로는 탑시트 전체 면적의 20 내지 50%, 보다 구체적으로는 탑시트 전체 면적의 25 내지 45%; 25 내지 40%; 25 내지 30%; 30 내지 50%; 20 내지 40%; 25 내지 35%; 20 내지 30% 또는 27 내지 32%로 차지할 수 있다. 본 발명은 탑시트에 구현된 기공의 면적을 상기와 같이 조절함으로써 통기도와 함께, 액체 분비물을 흡수하는 속도를 보다 향상시켜 피부 상태를 보송보송하게 유지할 수 있다.
아울러, 상기 기공은 열을 가한 니들에 의해 부직포의 섬유를 해섬함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 열이 가해진 니들이 탑시트 표면에서 흡수성 코어 측으로 관통하도록 해섬되어, 기공 주위의 섬유가 이면 방향(흡수성 코어 측)으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
이와 같이, 기공 가장자리의 섬유를 흡수성 코어측으로 돌출시킴으로써 침강부 내의 액체 분비물을 기공으로부터 흡수성 코어로 유도하기 쉬워질 뿐만 아니라, 흡수되었던 액체 분비물이 흡수용품 내부에 갇히지 않고 표면으로 재배출(wet-back)되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 침강부의 평균 두께는 0.1 내지 2mm일 수 있고, 구체적으로는 0.5 내지 2mm; 또는 0.8 내지 1.5mm의 평균 두께를 가질 수 있다. 아울러, 상기 침강부의 평균 두께는 기공의 평균 크기에 대하여 0.5배 내지 1.5배의 비율을 가질 수 있으며, 구체적으로는 0.8배 내지 1.5배; 또는 0.8배 내지 1.2배의 비율을 가질 수 있다. 상기 침강부의 평균 두께는 엠보부의 피치(pitch), 즉 2 이상의 엠보부의 최저 높이간 간격의 1/2과 동일할 수 있다.
본 발명은 침강부의 평균 두께를 상기와 같이 제어함으로써 엠보부가 서로 중복되기 어렵게 하는 한편, 일회용 흡수용품을 착용하는 경우 착용자의 피부와 접촉되는 면에 가해지는 압력 및/또는 자극을 최소화하면서, 액체 분비물이 침강부로 유도되어 흡수성 코어로 분산되도록 할 수 있다.
흡수성 코어 (absorbent core)
또한, 본 발명에 따른 흡수성 코어는 탑시트와 백시트 사이에 위치하여 탑시트에서 투과된 액체 분비물을 흡수 및 저장하는 층의 역할을 수행한다. 이를 위하여, 상기 흡수성 코어는 내부 흡수재로 기능하는 고흡수성 수지 SAP(super absorbent polymers, 예를 들어, 폴리아크릴레이트 과립)와 이를 둘러싸는 셀룰로오스 섬유의 블렌드로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 "고흡수성 수지" 또는 "SAP"는 물에 녹지 않도록 가교-결합된 생리 식염수의 자체 중량의 약 15배 이상으로 여전히 팽창될 수 있는 수용성 화합물로서, 이러한 고흡수성 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것을 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 고흡수성 수지로는 전분 그래프트 공중합체, 가교-결합 카복시메틸셀룰로오스 유도체, 및 변성 친수성 폴리아크릴레이트로 분류되고 적용되고 있다. 고흡수성 수지의 예로는 가수분해된 전분-아크릴로니트릴 그래프트 공중합체, 비누화 아크릴산 에스테르비닐 공중합체, 변성 가교-결합 폴리비닐 알코올, 중화된 가교-결합 폴리아크릴산, 가교-결합 폴리아크릴레이트 염, 카복실화된 셀룰로오스 등을 포함할 수 있다. 바람직한 고흡수성 수지는 액체 분비물을 흡수 시 바로 하이드로겔을 형성할 수 있다.
아울러, 상기 고흡수성 수지(SAP)는 미세 비드를 통해 가교 결합되어, 불용성의 친수성 겔을 형성하는 부분적으로 중화된 폴리아크릴산을 형성할 수 있으며, 이를 통해 셀룰로오스 섬유 전체 분산될 수 있다.
또한, 상기 셀룰로오스 섬유는 면의 형태일 수 있고, 구체적으로는, 느슨한, 보풀 면의 형태일 수 있다. 또한, 상기 셀룰로오스 섬유는 면 이외에 다른 천연 재료, 예컨대, 대나무 펄프, 옥수수 펄프, 코코넛 섬유, 대두 섬유 등을 병용할 수 있다.
상기 셀룰로오스 섬유는 탑시트를 투과한 액체 분비물을 신속하게 흡수하고 고흡수성 수지(SAP)에 전달하여 이에 저장되도록 함으로써 흡수용품 내에 액체 분비물이 가득찬 상태로 착용하고 있더라도 착용자의 피부를 건조하게 유지시킬 수 있다.
이와 더불어, 상기 흡수성 코어는 상당량의 액체 분비물을 흡수할 수 있어야 하므로, 상기 액체 분비물의 제어, 확산 및 저장에 적절한 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 흡수성 코어는 복수의 교대 피크(alternating peak) 및 골(valley)을 갖는 주름진 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 표면적이 넓어 액체 분비물의 접촉면이 증가하므로 신속하게 액체 분비물을 흡수할 수 있으면서 흡수용품을 착용한 착용자의 피부와 접촉되는 면은 상대적으로 좁아 착용자에게 부드러운 촉감과 건조함을 제공할 수 있다. 상기 주름진 구조의 피크와 골은 원형, 예각을 이루는 삼각형, 피크와 골이 평평한 플래토 형을 포함하는 다양한 모양을 가질 수 있으며, 그 빈도와 높이 또한 흡수용품이 사용되는 용도에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
하나의 예로서, 흡수용품을 유아용 기저귀로 사용하는 경우, 상기 주름진 구조는 원형의 피크와 골을 포함할 수 있고, 이들의 빈도는 1~2개/10㎝이며, 피크의 높이는 0.1 내지 1㎝(구체적으로, 0.4~0.8㎝)일 수 있다.
백시트 (back sheet)
나아가, 본 발명에 따른 백시트는 흡수용품의 외부층으로서, 흡수용품으로부터 액체가 새어 나오지 않도록 구성되어 유체 장벽으로서 작용한다.
상기 백시트로는 내부에 공기층을 형성하여 부드러운 착용감과 통기성을 부여하는 에어스루 부직포를 포함할 수 있으며, 상기 에어스루 부직포는 열에 의해 섬유를 융착함으로써 제조될 수 있다.
또한, 상기 에어스루 부직포는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 에틸렌비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 이성분 단섬유로 구성될 수 있으며, 상기 에어스루 부직포는 경우에 따라서 탑시트와 동일한 재료로 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 "이성분 단섬유"란 서로 다른 종류의 수지로 이루어진 하나의 섬유로서, 예를 들어, 심 성분보다 초 성분 쪽이 융점이 낮은 수지로 구성되는 심초 구조나, 편심 심초 구조의 복합 강성 섬유, 또는 상기 2종 이상의 수지를 조합한 사이드 바이 사이드 구조의 복합 합성 섬유를 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 에어스루 부직포는 시스(sheath)-코어(core) 구조의 단섬유를 이용하여 제조될 수 있다. 이 경우, 상기 시스는 섬유의 열융착 시 공기층을 형성할 수 있도록 코어 100 중량부에 대하여 50 내지 150 중량부의 함량으로 포함될 수 있으며, 구체적으로는, 코어 100 중량부에 대하여 70 내지 120 중량부; 또는 90 내지 110 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
하나의 예로서, 상기 이성분 단섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 단섬유를 코어로 포함하고, 상기 코어를 저융점(예컨대, 120~180℃)의 폴리에틸렌 시스 또는 폴리프로필렌 시스가 둘러싸는 구조를 가질 수 있으며, 상기 시스의 함량은 코어 100 중량부에 대하여 100±5 중량부일 수 있다.
아울러, 상기 이성분 단섬유는 표백 작용을 얻기 위하여, 예컨대, 산화티타늄(TiO2) 등의 무기 충전제를 이성분 단섬유의 0.1 내지 10 중량%의 배합으로 시스에 함유시킬 수 있다. 상기 이성분 단섬유는 무기 충전제를 포함시킴으로써 표면 시트 및 보강 시트를 백색으로 할 수 있고, 흡수성 코어로 흡수된 경혈 등의 액체의 색을 시각적으로 은폐할 수 있다.
또한, 상기 이성분 단섬유는 10 mm 내지 100mm의 평균 길이와 1 de 내지 3 de의 굵기를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 이성분 단섬유는 평균 길이가 10 mm 내지 100mm; 10 mm 내지 80mm; 20 mm 내지 60mm; 또는 30 mm 내지 55mm일 수 있으며, 굵기가 1.5 de 내지 3 de; 1.8 de 내지 2.7 de; 또는 2.1 de 내지 2.5 de일 수 있다. 예를 들어, 상기 백시트는 38±4mm의 평균 길이와 2.2±0.1 de의 굵기를 갖는 이성분 단섬유를 포함할 수 있다.
본 발명은 백시트를 구성하는 이성분 단섬유의 평균 길이와 굵기를 상술된 범위로 제어함으로써 착용시 의류와의 접촉으로 인해 백시트 표면에서 보풀이 발생되는 것을 방지하고, 부드러운 촉감을 구현할 수 있는 한편, 습윤 시에도 원단의 강성 등의 기계적 물성을 적절히 구현하여 착용자의 움직임에 찢어지거나 하는 일을 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 백시트는 KS K ISO 9073-3에 따른 인장강도가 기계방향(MD) 및 기계수직방향(CD) 각각 0.1 내지 5 kgf/inch2일 수 있으며, 보다 구체적으로, 0.1 내지 4.5 kgf/inch2; 0.2 내지 4 kgf/inch2; 0.2 내지 0.9 kgf/inch2; 0.5 내지 3.5 kgf/inch2; 2.8 내지 3.2 kgf/inch2; 또는 0.6 내지 1.1 kgf/inch2일 수 있다.
하나의 예로서, 상기 백시트는 KS K ISO 9073-3에 따른 기계 방향(MD) 인장강도가 3.0±0.5 kgf/inch2이고, 기계수직 방향(CD) 인장강도가 0.5±0.1 kgf/inch2일 수 있다.
또한, 상기 백시트는 KS K ISO 9073-3에 따른 연신율이 기계방향(MD) 및 기계수직방향(CD) 각각 30~85%일 수 있고, 구체적으로는 35~76%; 30~60%; 30~45%; 32~38%; 45~85%; 50~80%; 또는 75~85%일 수 있다.
하나의 예로서, 상기 백시트는 KS K ISO 9073-3에 따른 기계 방향(MD) 연신율이 35±5%이고, 기계수직 방향(CD) 연신율이 80±3% 일 수 있다.
한편, 상기 백시트는 액체 분비물을 표면으로 묻어나게 하지 않으면서 촉감 등의 효과를 충분히 구현될 수 있도록 평량과 평균 두께를 일정하게 범위로 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 백시트의 평량은 5 g/㎡ 내지 100 g/㎡일 수 있고, 보다 구체적으로는 10 g/㎡ 내지 50 g/㎡; 15 g/㎡ 내지 40 g/㎡; 20 g/㎡ 내지 30 g/㎡; 21 g/㎡ 내지 35 g/㎡ 또는 22 g/㎡ 내지 28 g/㎡일 수 있다.
또한, 상기 백시트의 평균 두께는 0.1 내지 2.0 mm일 수 있고, 구체적으로는 0.2 내지 1.5 mm; 0.5 내지 1.2 mm; 또는 0.6 내지 0.9 mm일 수 있다.
아울러, 상기 백시트로 사용되는 에어스루 부직포는 소수성 처리한 것일 수 있고, 바람직하게는 소수성을 부여하는 처리 조성물(이하, "소수성 조성물")로 단섬유를 표면 처리 및/또는 코팅한 후 표면 처리된 섬유들을 이용하여 제조된 부직포이거나, 제조된 부직포 웹을 상기 처리 조성물로 표면 처리 및/또는 코팅한 부직포일 수 있다.
이때, 소수성 조성물로는 C1~6의 디알킬렌 글리콜; C8~20의 지방산 유래 폴리에스테르 왁스; C8~20의 글리세라이드; C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물; 및 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 소수성 조성물은 디프로필렌 글리콜(cas.no.25265-71-8) 등의 C1~6의 디알킬렌 글리콜; 지방산과 디에틸렌트리아민 유래 C12~14의 글리세라이드(cas.no.85409-11-6) 등의 C8~20의 글리세라이드; C16~18의 알킬 폴리글리콜 에테르(cas.no.68439-49-6) 등의 C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; 불포화 지방산 함유 팜유와 트리에탄올아민 유래 디하이드로제네이티드 탈로우아미도 에틸하이드록시에틸암모늄 설페이트(cas.no.91995-81-2) 등의 C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; (Z)-2,2'-(옥타데-9-에닐이미노)비스에탄올 (cas.no.13127-82-7) 등의 C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물; 및 퍼플루오로알킬 에틸 아크릴레이트 공중합체 등의 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 소수성 조성물은 전체 고형분 100 중량부에 대하여 C8~20의 글리세라이드 20~50 중량부; C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물 20~50 중량부; C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물 20~50 중량부; 및 C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물 20~50 중량부를 포함할 수 있다.
다른 하나의 예로서, 상기 소수성 조성물은 전체 고형분 100 중량부에 대하여 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체 80~90 중량부 및 디알킬렌 글리콜 10~20 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 소수성 조성물은 백시트에 소량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 소수성 조성물은 백시트 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부를 포함할 수 있고, 보다 구체적으로는 0.01 내지 1 중량부; 0.05 내지 0.9 중량부; 또는 0.1 내지 0.75 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명은 소수성 조성물의 함량을 상기와 같은 범위로 제어함으로써 백시트 표면에 발수성을 구현하면서 에어스루 부직포의 공기 투과도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 백시트는 물에 대한 접촉각 측정 시 90° 내지 150°의 접촉각을 나타낼 수 있으며, 구체적으로는 90° 내지 130°; 100° 내지 125°; 110° 내지 135°; 105° 내지 125°; 130° 내지 150°; 또는 110° 내지 125°의 접촉각을 나타낼 수 있다.
다른 하나의 예로서, 상기 백시트는 ASTM D737-04에 따른 공기 투과도가 0.6 ft3/ft2/min 이상이고, 구체적으로는 0.6 내지 2.0 ft3/ft2/min; 또는 0.6 내지 1.5 ft3/ft2/min일 수 있다.
한편, 상기 백시트는 일회용 흡수용품을 구성하는 다른 층과 주변 모서리에서 서로 결합되거나 접착될 수 있다. 이때, 결합 및/또는 접착 수단은 당업계에서 통상적으로 사용하는 것을 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 탑시트와 백시트의 가장자리 결합 및/또는 접착은 접착제 및/또는 접착필름을 사용하거나 바느질을 이용하여 수행될 수 있고, 경우에 따라서는 융점 및/또는 연화점이 120~160℃인 폴리올레핀 섬유를, 접착 부위인 탑시트와 백시트의 가장자리에 함유시킴으로써 열 융착을 통해 결합 및/또는 접착을 수행할 수 있다.
백시트의 제조방법
나아가, 본 발명은 일실시예에서,
에어스루 부직포 웹을 표면에 소수성 조성물을 코팅하는 단계;
소수성 조성물이 코팅된 에어스루 부직포 웹을 300~600rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제1 열풍처리 단계;
제1 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 600~1,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제2 열풍처리 단계;
제2 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 1,200~2,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하여 소수성 백시트를 제조하는 제3 열풍처리 단계를 포함하되,
제2 열풍처리 단계는 제1 및 제3 열풍처리 단계보다 수행시간이 2 내지 10배 긴 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 일회용 흡수용품의 제조방법은 에어스루 부직포 웹을 소수성 조성물로 코팅하고, 코팅된 에어스루 부직포 웹을 단계적으로 열처리하는 방식으로 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 제조방법은 에어스루 부직포 웹을 표면에 소수성 조성물을 코팅하는 단계와 소수성 조성물로 코팅된 에어스루 부직포 웹을 열처리하는 열풍처리 단계로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 소수성 조성물을 코팅하는 단계는 에어스루 부직포 웹 표면에 소수성 조성물을 코팅, 도포 및/또는 표면처리하기 하기 위하여 당업계에서 통상적으로 적용되는 방법으로 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 소수성 조성물을 코팅하는 단계는 그라비아 롤 코팅, 리버스그라비아 롤코팅, 옵셋 그라비아 롤코팅, 스프레이 코팅 및 침지(dipping)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방법에 의해 수행될 수 있다.
하나의 예로서, 백시트를 아웃라인 공정으로 제조하는 경우, 제조되거나 상업적으로 구입된 에어스루 부직포 웹을 소수성 조성물이 담긴 처리조에 침지된 후 꺼냄으로써 코팅될 수 있다.
다른 하나의 예로서, 백시트를 인라인 공정으로 제조하는 경우, 에어스루 부직포 웹을 제조하는 공정 이후에 연속적으로 제조된 에어스루 부직포 웹 표면에 상기 에어스루 부직포 웹은 소수성 조성물을 스프레이 분사함으로써 코팅될 수 있다.
여기서, 상기 소수성 조성물은 C1~6의 디알킬렌 글리콜; C8~20의 지방산 유래 폴리에스테르 왁스; C8~20의 글리세라이드; C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물; 및 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 소수성 조성물은 디프로필렌 글리콜(cas.no.25265-71-8) 등의 C1~6의 디알킬렌 글리콜; 지방산과 디에틸렌트리아민 유래 C12~14의 글리세라이드(cas.no.85409-11-6) 등의 C8~20의 글리세라이드; C16~18의 알킬 폴리글리콜 에테르(cas.no.68439-49-6) 등의 C10~20의 알킬 폴리글리콜 에테르 화합물; 불포화 지방산 함유 팜유와 트리에탄올아민 유래 디하이드로제네이티드 탈로우아미도 에틸하이드록시에틸암모늄 설페이트(cas.no.91995-81-2) 등의 C8~20의 불포화 지방산과 아민 유래 알킬 황산화물; (Z)-2,2'-(옥타데-9-에닐이미노)비스에탄올 (cas.no.13127-82-7) 등의 C8~20의 불포화 지방산 유래 이미노 에탄올 화합물; 및 퍼플루오로알킬 에틸 아크릴레이트 공중합체 등의 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 소수성 조성물은 부직포 웹 표면에 코팅, 도포 및/또는 표면처리 되기 위하여 고형분의 농도가 20~40 중량%가 되도록 물에 분산된 형태로 사용될 수 있다.
아울러, 상기 소수성 조성물로 코팅된 에어스루 부직포 웹을 열처리하는 열풍처리 단계는 다단계로 수행될 수 있다. 구체적으로 상기 열풍처리 단계는 다음과 같은 단계들에 따라 수행될 수 있다:
소수성 조성물이 코팅된 에어스루 부직포 웹을 300~600rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제1 열풍처리 단계;
제1 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 600~1,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제2 열풍처리 단계; 및
제2 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 1,200~2,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하여 소수성 백시트를 제조하는 제3 열풍처리 단계.
상기 제1 내지 제3 열풍처리 단계는 소수성 조성물이 코팅된 에어스루 부직포 웹에 열풍을 가하여 코팅된 소수성 조성물의 침투, 건조, 고정 및 고착하는 단계로서, 각 단계는 연속적으로 수행되되, 가해지는 열풍의 순환풍속에 의해 구분될 수 있다. 구체적으로, 제1 열풍처리 단계는 코팅된 소수성 조성물이 부직포 웹 표면에 균일하고 깊게 침투되도록 하는 단계로서 300~600 rpm의 순환풍속으로 수행되고; 제2 열풍처리 단계는 침투된 소수성 조성물을 효과적으로 건조시키는 단계로서 600~1,000 rpm의 순환풍속으로 수행되며; 제3 열풍처리 단계는 건조된 소수성 조성물이 부직포 웹에 고정 및 고착되도록 하는 단계로서, 1.200~2,000 rpm의 순환풍속으로 수행될 수 있다.
또한, 부직포 웹의 이동속도가 일정할 경우, 상기 제2 열풍처리 단계는 제1 및 제3 열풍처리 단계보다 2 내지 10배 긴 시간 동안 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 열풍처리 단계는 제1 및 제3 열풍처리 단계보다 2 내지 8배, 2 내지 6배; 또는 4 내지 6배 긴 시간 동안 수행될 수 있다.
하나의 예로서, 상기 제1 내지 제3 열풍처리 단계의 순환 풍속은 각각 500±100 rpm, 700±200 rpm 및 1,700±200 rpm일 수 있고, 제2 열풍처리 단계의 수행시간은 제1 및 제3 열풍처리 단계의 각 수행시간 보다 4.5~5.5배 길 수 있다. 본 발명은 제1 내지 제3 열풍처리 단계의 순환 풍속과 수행시간을 상기와 같이 제어함으로써 에어스루 부직포 웹의 공기 투과성을 저감시키지 않고 소량의 소수성 조성물로 높은 발수성을 구현할 수 있다.
이와 더불어, 상기 제1 내지 제3 열풍처리 단계는 80~150℃의 온도에서 수행될 수 있고, 이때의 에어스루 부직포 웹의 이동속도는 20~30 m/min로 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 열풍처리 단계는 백시트를 아웃라인 공정으로 제조하는 경우, 155±10℃의 온도에서 23~27 m/min의 부직포 웹 이동속도로 수행될 수 있고; 백시트를 인라인 공정으로 제조하는 경우, 100±10℃의 온도에서 23~27 m/min의 부직포 웹 이동속도로 수행될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 일회용 흡수용품의 제조방법은 제3 열풍처리 단계 이후에 제조된 소수성 부직포 표면에 패턴을 형성하는 패터닝 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패터닝 단계는 부직포의 피부자극을 저감시키고 촉감을 향상시키기 위하여 소수성 부직포 표면에 패턴을 형성하는 단계로서, 당업계에서 통상적으로 적용되는 방식에 의해 수행될 수 있으나, 표면에 패턴이 형성된 핫롤을 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 이렇게 형성된 패턴은 그 형태가 특별히 제한되는 것은 아니나, 핫롤에 의해 가압되지 않은 부분에 원, 다이아몬드, 정n각형(단, 3≤n≤10) 및 허니컴 중 어느 하나 이상의 형태를 갖는 엠보를 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 백시트는 도 2에 나타낸 바와 같이 허니컴(핫롤의 가압 부분) 내에 원형의 엠보가 도입된 형태의 패턴을 가질 수 있다.
또한, 상기 패턴의 평균 크기는 0.1 내지 30 mm일 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 20 mm; 0.1 내지 10 mm; 5 내지 15 mm; 1 내지 5 mm; 또는 3 내지 8 mm일 수 있다.
본 발명은 패턴의 평균 크기를 상기와 같은 범위로 제어함으로써 백시트 표면에 패턴으로 인한 엠보를 부여하여 피부자극을 저감시키면서 쿠션감과 촉감을 향상시킬 수 있다.
제조예 1~3. 백시트의 제조
합성섬유를 이용하여 에어스루 공법으로 에어스루 부직포를 제조하였다. 구체적으로, 2.2±0.2 de의 합성 섬유(평균 길이: 38±2 mm, 폴리에틸렌 테리프탈레이트 코어(50wt%)를 폴리프로필렌 시스(45wt%, TiO2 5wt%)가 둘러싸는 구조의 이성분 단섬유)를 카드기로 100 rpm의 속도로 카딩하고, 에어스루법으로 150±5℃에서 합성섬유의 시스 용융에 의한 부직포 웹을 형성하였다. 형성된 부직포 웹을 건조 및 냉각시키고, 두 개의 핫롤 사이를 통과시켜, 평량이 25 g/㎡이고 평균 두께가 0.7mm인 캘린더 본딩 부직포를 제조하였다.
상기 부직포를 25m/min의 속도로 이동시키면서, 미리 별도로 준비된 30 중량%의 농도를 갖는 소수성 조성물이 담긴 처리조에 상기 부직포를 침지시켰다 꺼내고, 연속적으로 챔버로 이동시켜 부직포 표면에 코팅된 소수성 조성물을 부직포의 섬유 내로 침투, 건조 및 고착함으로써 소수성 조성물이 코팅된 백시트를 제조하였다.
여기서, 상기 소수성 조성물은 전체 고형분 100 중량부에 대하여 디프로필렌 글리콜 25±1중량부, 지방산과 디에틸렌트리아민 유래 C12~14의 글리세라이드 25±1중량부, C16~18의 알킬 폴리글리콜 에테르 25±1중량부, 불포화 지방산 함유 팜유와 트리에탄올아민 유래 디하이드로제네이티드 탈로우아미도 에틸하이드록시에틸암모늄 설페이트 25±1중량부 및 (Z)-2,2'-(옥타데-9-에닐이미노)비스에탄올 25±1중량부를 포함하도록 제조되었다.
또한, 상기 챔버는 부직포 이동 방향으로 길이 3m의 1번~7번 챔버가 연속적으로 연결된 구조를 가지며, 상기 챔버들의 온도는 100±5℃로 조절하고, 순환풍속은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 제어하였다.
단위: rpm 제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4
1번 챔버 500±50 500±50 700±50 500±50
2번 챔버 700±50 700±50 700±50 500±50
3번 챔버 700±50 700±50 700±50 500±50
4번 챔버 700±50 700±50 700±50 700±50
5번 챔버 700±50 700±50 1700±50 700±50
6번 챔버 700±50 700±50 1700±50 700±50
7번 챔버 1700±50 700±50 1700±50 1700±50
제조예 5. 백시트의 제조
전체 고형분 100 중량부에 대하여 퍼플루오로알킬(알킬)아크릴 공중합체 80~90 중량부 및 디알킬렌 글리콜 10~20 중량부를 포함하는 소수성 조성물을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 수행하여 백시트를 제조하였다.
제조예 6 및 7. 백시트의 제조
부직포를 소수성 조성물으로 코팅시킨 후, 핫롤을 이용하여 평균 크기가 약 6mm인 허니컴 내에 5mm의 원형 엠보가 도입된 패턴을 부직포 표면에 형성하는 것을 제외하고, 제조예 1 및 5와 동일한 방법으로 수행하여 백시트를 제조하였다.
실험예 1. 백시트 성능 평가
본 발명에서 사용되는 백시트의 성능을 평가하기 위하여, 소수성 조성물로 처리하지 않고 패턴을 형성하지 않은 에어스루 부직포를 무처리군으로 준비하고, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
가) 발수성 평가
제조예 1 내지 7에서 제조된 백시트를 대상으로 접촉각 측정기(모델명: SmartDrop, 제조사: Femtofab Co. Ltd)를 이용하여 정적 물 접촉각(static water contact angle)을 측정하였다. 이때, 상기 측정은 매 측정 시마다 10㎕의 물 한방울을 표면에 떨어뜨려 수행하였으며, 3회씩 반복 수행하여 그 평균값을 도출하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
나) 공기 투과성 평가
제조예 1 내지 7에서 제조된 백시트를 대상으로 ASTM D737-04에 따른 공기 투과도를 측정하였다. 구체적으로, 제조예에서 제조된 백시트들을 온도 71±2℉ 및 상대 습도 65±2%를 갖는 환경에서 테스트 전 적어도 4시간 동안 놓아 선조건화(preconditioned)하고, 공기 투과성 측정장치의 테스트 헤드 위에 배치한 후, 상기 백시트들을 각각 클램프로 테스트 헤드에 고정시켜 가장자리 누출을 최소화한다. 그 후, 장치를 작동시켜, 125Pa의 압력 하에서, 고정된 백시트 표면의 수직 방향으로 공기를 통과시켜 플로우미터를 이용하여 공기 흐름율을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
물 접촉각 [°] 공기 투과도 [ft3/ft2/min]
제조예 1 110 0.8±0.05
제조예 2 102 0.5±0.05
제조예 3 95 0.4±0.05
제조예 4 93 0.2±0.05
제조예 5 115 0.8±0.05
제조예 6 117 1.0±0.05
제조예 7 122 1.1±0.05
무처리군 90 1.2±0.05
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에서 사용되는 백시트는 발수성과 공기 투과성이 우수한 것을 알 수 있다.
구체적으로, 제조예 1과 제조예 5 내지 7에서 제조된 백시트는 소수성 조성물로 코팅하지 않고, 표면에 패턴이 형성되지 않은 무처리군의 백시트와 비교하여 현저히 높은 물 접촉각을 나타내고, 공기 투과도가 0.4 ft3/ft2/min 이하로 저하되는 것으로 나타났다. 반면, 소수성 조성물의 열풍처리 조건이 상이한 제조예 2 내지 4의 백시트들은 물 접촉각이 105° 이하로 낮고, 공기 투과도가 현저히 저하되는 것으로 나타났다.
실시예 1~4 및 비교예 1~3. 일회용 기저귀의 제조
먼저, 고흡수성 수지, 펄프 및 폴리프로필렌-폴리에틸렌 단섬유로 웹을 제조하여 흡수성 코어를 준비하였다. 이때, 상기 흡수성 코어는 원형의 피크와 골을 포함하는 주름진 구조를 갖고, 이들의 빈도는 1.5개/10㎝이며, 피크의 높이는 0.4 내지 0.6㎝이였다.
또한, 탑시트로서, 1.3±0.2 de의 합성 섬유(평균 길이: 38±2 mm, 폴리에틸렌 테리프탈레이트 코어(50wt%)를 폴리프로필렌 시스(45wt%, TiO2 5wt%)가 둘러싸는 구조의 이성분 단섬유)를 카드기로 100 rpm의 속도로 카딩하고, 에어스루법으로 150±5℃에서 합성섬유의 시스 용융에 의한 부직포 웹을 형성하고, 형성된 부직포 웹을 건조 및 냉각시킨 다음, 두 개의 핫롤 사이를 통과시켜, 평량이 25 g/㎡이고 평균 두께가 1.0mm인 캘린더 본딩 부직포를 제조하였다.
제조예 1 내지 7에서 제조된 백시트와 준비된 흡수성 코어 및 탑시트를 순차적으로 적층하고, 기저귀 형태로 한번에 재단하고, 재단된 백시트의 가장자리에 올레핀계 베이스를 포함하는 고온 용융 접착제를 5g/㎡로 도포하였다. 그 후, 접착의 결합력을 높이기 위해 물리적인 방법으로 백시트, 흡수성 코어 및 탑시트의 가장자리를 압착시켜 일회용 기저귀를 제조하였다.
사용된 백시트
실시예 1 제조예 1의 백시트
실시예 2 제조예 5의 백시트
실시예 3 제조예 6의 백시트
실시예 4 제조예 7의 백시트
비교예 1 제조예 2의 백시트
비교예 2 제조예 3의 백시트
비교예 3 제조예 4의 백시트
실험예.
본 발명에 따른 일회용 흡수용품의 성능을 평가하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
가) 기계적 물성 평가
제조예 1, 5 내지 7에서 제조된 백시트에 대하여, KS S ISO 9073-3에 따른 인장강도와 연신율을 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
인장강도 [kgf/inch2] 연신률 [%]
기계 방향(MD) 기계수직 방향(CD) 기계 방향(MD) 기계수직 방향(CD)
제조예 1 3.3 0.7 41 84
제조예 5 3.0 0.5 35 80
제조예 6 3.8 0.8 44 87
제조예 7 3.6 0.8 39 82
상기 표 4를 참고하면, 본 발명에서 적용되는 백시트는 기계적 물성이 우수한 것을 알 수 있다.
나) 착용감 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 일회용 기저귀를 6~18개월된 영유아를 선발하여 통상의 방법에 따라 사용하게 한 후, 피부자극정도를 검사하였다.
그 결과, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 일회용 기저귀는 비교예들의 일회용 기저귀와 비교하여 촉감이 매우 부드럽고 피부자극이 적으며, 액체 분비물이 기저귀 백시트 표면으로 액체 분비물이 묻어나지 않고 건조 성능이 높아 피부의 짓무름이 덜한 것으로 확인되었다. 또한, 통기도가 높아 착용감이 좋고, 악취 발생이 현저히 저감되는 것으로 나타났다.
그러나, 비교예 1 내지 3의 일회용 기저귀는 촉감이 부드러워 착용감은 좋고 백시트 표면으로 액체 분비물이 묻어나지는 않으나, 통기성이 낮아 장시간 착용 시 피부가 짓무르는 것으로 나타났다.
이러한 결과로부터, 본 발명에 따른 일회용 흡수용품은 착용감이 우수하고, 흡수성 및 건조성이 뛰어나 장시간 착용하여도 습기와 열로부터 착용자의 피부를 충분히 보호하여 피부가 짓무르거나 발진이 발생하는 것을 예방할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 에어스루 부직포 웹을 표면에 소수성 조성물을 코팅하는 단계;
    소수성 조성물이 코팅된 에어스루 부직포 웹을 300~600rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제1 열풍처리 단계;
    제1 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 600~1,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하는 제2 열풍처리 단계;
    제2 열풍처리된 에어스루 부직포 웹을 1,200~2,000rpm의 순환풍속으로 열 처리하여 소수성 백시트를 제조하는 제3 열풍처리 단계를 포함하되,
    제2 열풍처리 단계는 제1 및 제3 열풍처리 단계보다 수행시간이 2 내지 10배 긴 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 열풍처리 단계는 80 내지 150℃의 온도 및 20~30 m/min의 이동속도에서 수행되는 일회용 흡수용품의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    제3 열풍처리 단계 이후에,
    소수성 백시트 표면에 패턴을 형성하는 패터닝 단계를 더 포함하는 일회용 흡수용품의 제조방법.
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