KR20010053284A

KR20010053284A - 비연속성 응답계를 갖는 일회용 제품

Info

Publication number: KR20010053284A
Application number: KR1020007015001A
Authority: KR
Inventors: 로에도날드캐롤; 알렌패트릭제이; 에른스퍼거부르노요하네스; 슈미트마티아스; 론칼패트릭; 크루키닌미카일; 리트빈시몬솔로모노비치; 코므쟈코브올레그니콜라에빅크
Original assignee: 데이비드 엠 모이어; 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-06-25
Also published as: WO2000000144A2; US6160198A; EP1143898A3; BR9911652A; EP1143898A2; CA2336069A1; PE20000719A1; CZ20004891A3; ID28644A; ZA200007367B; HUP0203062A2; AU4841899A; EP1143898B1; TW482663B; TR200003813T2; DE69910435T2; JP4531256B2; ES2201734T3; IL140345A0; CA2336069C

Abstract

본 발명은 응답계를 갖는 기저귀, 뇨실금자용 브리프, 기저귀 홀더 및/또는 삽입물, 배변훈련용 속옷, 여성용 위생 가멘트 및 탐폰 등과 같은 일회용 제품들에 관한 것이다. 이 제품들은 입력을 감지하는 센서, 입력에 대하여 응답기능을 수행하도록 조절되는 작동기, 및 작동기가 비연속성인 방식으로 입력에 대하여 응답기능을 수행하도록 적용되는 피드백 조절 루프를 포함한다. 이 응답계는 개방형 루프 또는 폐쇄형 루프계를 포함할 수 있다.

Description

비연속성 응답계를 갖는 일회용 제품{DISPOSABLE ARTICLE HAVING A DISCONTINUOUS RESPONSIVE SYSTEM}

오늘날, 기저귀, 성인 뇨실금자용 브리프, 생리대 및 탐폰과 같은 일회용 제품들이 신체 배출물을 보유하고, 분리하고 분배하는 수단으로서 유아 및 어린이 간호용 및 뇨실금증 성인 간호 목적으로 널리 사용되어 왔다. 이러한 제품들은 일반적으로 그들의 편의성과 신뢰성 때문에 이러한 적용을 위한 바람직한 수단으로서 재사용할 수 있는 세탁가능한 가멘트를 대체하여 왔다.

종래의 의류 가멘트에 비해 폭넓은 사용을 부여하게 된 많은 진전들이 유아 및 성인 모두를 위한 일회용 제품분야에서 있어 왔음에도 몇가지 문제점들이 아직도 존재한다. 이러한 일회용 제품들에서 나타나는 문제점들로는 신체 배출물(예를 들어, 소변, 대변, 월경혈)의 누수, 피부 발진 및 자극, 배설물로 인한 착용자 피부의 많은 부위의 오염, 배설물과 같은 신체 배출물의 어려운 세정, 배출물의 악취, 개인별 착용감의 부족(예를 들어, 맞춤성)등을 들 수 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 시도들이 이루어져 왔다. 예를 들어, 소변을 흡수하고 보유하는 흡수제품의 능력을 향상시키기 위하여 초흡수성 중합체가 사용되어 왔다. 차단용 다리 커프스(leg cuffs)들도 착용성을 증대시키고 누수성을 감소시키기 위하여 사용되어 왔다. 예를 들어, 1975년 1월 14일에 케네쓰(Kenneth B. Buell)에게 허여된 "일회용 기저귀에 대한 수축성 측면 부위(Contractile Side Portions For Disposable Diaper)"이라는 명칭의 미국특허 제 3,860,003 호에는 폭넓은 선택성을 갖고 상업적으로 성공을 거둔 탄력성있는 다리 커프스 일회용 기저귀가 개시되어 있다. 일회용 제품들은 배설물을 함유하고 누수를 방지하기 위하여 포켓, 차단막 등을 또한 사용하여 왔다. 예를 들어, 1987년 9월 22일에 마이클(Michael I. Lawson)에게 허여된 "이중 커프스를 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Dual Cuffs)"이라는 명칭의 미국특허 제 4,695,278 호; 1989년 1월 3일에 제리(Jerry L. Dragoo)에게 허여된 "누수-방지 이중 커프스를 갖는 흡수제품(Absorbent Article Having Leakage-Resistent Dual Cuffs)"이라는 명칭의 미국특허 제 4,795,454 호 및 1996년 7월 30일에 드레이어(Dreier)에게 허여된 "정점을 갖는 포켓형 커프스를 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having A Pocket Cuff With An Apex)"라는 명칭의 미국특허 제 5,540,671 호에 공지되어 있다.

사용시점에서 활성화되거나 또는 상면 시이트의 대체 또는 배설물에 대한 빈 공간을 제공하므로써 착용성을 향상시킨 물 또는 뇨와 활성화 액체에 대한 응답으로 활성화되어 팽창할 수 있거나 부풀어 오를 수 있는 구성요소를 갖는 일회용 제품들이 또한 공개되어 있다. 예를 들어, 1994년 7월 19일에 게리 등(Gary D. LaVon et al.)에게 허여된 "부풀어 오를 수 있는 이격자를 갖는 일회용 흡수제품(Disposable Absorbent Article Having an Inflatable Spacer)"이라는 명칭의 미국특허 제 5,330,549 호 및 1996년 5월 28일에 게리 등(Gary D. LaVon et al.)에게 허여된 "밀봉된 팽창가능한 구성요소를 갖는 일회용 흡수제품(Disposable Absorbent Article Having a Sealed Expandable Component)"이라는 명칭의 미국특허 제 5,520,674 호에는 사용싯점에서 팽창할 수 있거나 또는 물이나 뇨와 같은 활성화 액체에 대한 응답으로 팽창하는 구성요소를 갖는 일회용 흡수제품들이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 팽창가능한 구성요소들은 그 팽창이 액체 활성화제의 양에 비례하기 때문에 구성요소를 활성화하거나 연속적으로 작동하는데 있어서 보호자에 의한 활동이 요구되며 충분히 팽창하기에는 너무 많은 액체 활성화제가 필요하다는 문제점을 안고 있다. 추가적으로, 물이나 뇨와 같은 액체 활성화제와 응답하는 자가-수축 다리 주름(Self-contracting leg gathers)이 공개되었다. 예를 들면, 1981년 1월 27일에 프레드리히-윌렘 슈뢰더(Friedrich-Wilhelm Schroder)에게 허여된 "습기-응답성 밀봉 수단을 포함하는 기저귀(Diaper Including Moisture-Resposive Seal Means)"이라는 명칭의 미국특허 제 4,246,900 호를 들 수 있다. 그러나, 이 자가-수축 다리주름도 피보호자에 의한 구성요소들의 활성화 또는 연속적인 조작이 요구되며 또한 그 수축이 액체 활성화제의 양과 비례하기 때문에 충분히 수축시키려면 매우 많은 액체 활성화제가 필요하다는 문제점을 안고 있다.

발명의 요약

본 발명은 예를 들면, 격리시키기 위한 신체 배출물, 신체 배출물의 효소활성을 저해하기 위한 배출물의 구성요소, 또는 가압, 움직임, 피부를 매끄럽게 하는 기타 활동 또는 상태 등과 같은 입력의 역치수준에 대한 응답으로 작용하는 비연속성 응답계를 갖는 일회용 제품에 관한 것이다. 이 비연속성 응답계는 역치량을 넘어서는 유입양에는 본질적으로 무관한 유출기능을 갖는다. 본 발명의 응답계는 유입량의 증가되는 양에 따라 연속적으로 응답하는 대신에 유입의 역치에 다달았을 경우에만 작용할 수 있다. 따라서, 이 작용기가 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 구성요소 또는 구성요소의 부재들에 대해 작용할 필요가 있을 때까지 이 작용기 또는 저장물질들이 일회용 제품 내에 저장될 수 있다. 이로 인해 응답계는 필요할 때를 제외하곤 수행되지 않도록 기능을 수행하게 하거나 제품의 크기 및/또는 부피를 축소키 위하여 필요로 할 때까지는 제품 내에 저장된 시스템을 활성화시킬 수 있도록 할 수가 있다.

본 발명은 일회용 제품에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비연속성 응답계를 갖는 일회용 제품에 관한 것이다.

본 명세서는 본 발명을 특정적으로 강조하고 명확하게 청구한 특허청구범위로 종결되지만, 본 발명은 첨부 도면과 연관하여 하기의 설명으로부터 좀더 명확히 이해될 것이다:

도 1은 기저귀인 일회용 제품의 구조를 좀더 명확히 나타내기 위하여 구조의 일부분을 절단하여 펼쳐진 상태로 본 발명에 따라 제조된 제품의 평면도이고;

도 2는 활성화전의 압축된 상태에서의 본 발명의 신체 배출물 격리 장치의 투시도이고;

도 2a는 도 2에 도시된 2A-2A 선을 따라 자른 단면도이고;

도 3은 활성화후 도 2의 한 양태의 투시도이고;

도 3a는 도 3의 3A-3A 선을 따라 자른 단면도이고;

도 4는 활성화후 도 2의 또다른 양태의 투시도이고;

도 4a는 도 4의 4A-4A 선을 따라 자른 단면도이고;

도 5는 가용성 캡슐을 포함하는 본 발명의 양태의 투시도이고;

도 6a는 예시적인 개방형 루프 응답계의 블록도이고;

도 6b는 예시적인 폐쇄형 루프 응답계의 블록도이고;

도 6c는 조절기를 포함하는 예시적인 개방형 루프 응답계의 블록도이고;

도 6d는 조절기를 포함하는 예시적인 폐쇄형 루프 응답계의 블록도이고;

도 7a는 단일 역치 수준을 갖는 본 발명의 비연속성 응답계의 이상적인 유출함수를 나타낸 것이고;

도 7b는 다중 역치 수준을 갖는 본 발명의 비연속성 응답계의 이상적인 유출함수를 나타낸 것이고;

도 8a는 유출 함수의 1차, 2 번째 및 3 번째 파생물을 따른 본 발명의 비연속성 응답계의 전형적인 유출함수를 나타낸 것이고;

도 8B는 동일한 시간 상수를 갖는 일련의 1차원 래그(lag)들을 갖는 조절계의 이동함수를 나타낸 것이고;

도 9a는 본 발명의 기계적인 펌프를 포함하는 응답계의 한 양태의 단면도이고;

도 10a 및 10b는 전기 감음성 겔을 포함하는 본 발명의 응답계의 한 양태를 나타낸 것이고;

도 11a, 11b 및 11c는 전기 감응성 겔을 포함하는 본 발명에 따른 응답성계의 또다른 양태를 나타낸 것이고;

도 12는 본 발명의 신체 배출물 격리 장치의 또다른 양태의 투시도이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "흡수 제품(absorbent article)"은 신체 배출물을 흡수하고 보유하는 장치, 좀더 구체적으로는 신체로부터 배출된 다양한 배출물을 흡수 및 보유하기 위하여 착용자의 신체와 대향하거나 근접한 곳에 위치하는 장치를 의미한다. 용어 "일회용(disposable)"은 본원에서는 흡수 제품으로서 일반적으로 세탁 또는 달리 저장되거나 재사용되도록 의도되지 않은(즉, 일회 사용후에 폐기되고, 바람직하게는, 재활용되고, 퇴비화되거나 환경친화적으로 처리될 수 있도록 의도된 것이다) 흡수 제품을 나타낸 것이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "배치된(disposed)"는 기저귀의 한 요소(들)이 기저귀의 다른 요소와 연결된 분리된 요소로서 또는 기저귀의 다른 요소와 일체적인 구조로서 특정한 장소나 위치에 형성되는(연결되고 위치되는) 것을 의미한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "연결된(joined)"은 한 요소가 타요소와 직접적으로 부착하므로써 다른 요소에 직접 고착시킨 구조 및 한 요소가 타요소와 번갈아 타요소에 부착되는 매개성 부재(들)와 부착됨으로써 다른 요소를 간접적으로 고착시키는 구조를 포함한다. 용어 "일체적(Unitary)"흡수제품은 분리된 홀더나 라이너와 같은 분리된 수동적 부분을 필요로 하지 않게 하기 위하여 조화된 일체성을 형성하도록 서로 융합된 분리된 부분들로 이루어진 흡수 제품들을 의미한다. 본 발명의 흡수 제품의 바람직한 양태는 도 1에 나타난 일체적인 일회용 흡수 제품(20)이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기저귀(diaper)"는 하체부 부위에서 유아나 뇨실금증 환자들에 의하여 일반적으로 착용되는 흡수 제품을 의미한다. 본 발명은 뇨실금자용 브리프, 뇨실금자용 속옷, 흡수성 삽입물, 기저귀 홀더 및 라이너, 여성용 위생 가멘트, 와이프, 자루걸레, 밴드 및 그 유사체와 같은 타 흡수제품들에도 적용가능하다.

도 1은 본 발명의 제품 20의 평면도인데, 제품 20의 구조를 보다 명확하게 나타내기 위하여 잘라낸 구조 일부분에서의 펼쳐진 상태의 기저귀로서 이 도에 나타낸 것이다. 착용자에 대향하는 제품 20의 일부분은 관찰자쪽으로 지향되어 있다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 바람직하게는 제품 20은 액체 투과성 상면 시이트(24); 액체 불투과성 배면 시이트(26); 바람직하게는 상면 시이트(24) 및 배면시이트(26)의 적어도 일부분 사이에 위치하는 흡수 코아(28); 측면 패널(30); 탄력적인 다리 커프스(32); 탄성 허리 특징물(34); 및 고착 시스템(40)을 포함한다. 도 1의 제품 20은 첫 번째 허리 영역(36), 1차 허리영역(36)에 반대되는 2번째 허리 영역(38) 및 첫 번째 허리 영역과 2번째 허리 영역 사이에 위치한 가랑이 영역(37)으로 이루어진다. 제품 20의 주변부는 종방향 가장자리(50)가 제품 20의 종방향 중심선(100)과 일반적으로 평행이고 말단 가장자리(52)가 제품 20의 측면 중심선(110)과 일반적으로 평행하게 종방향 가장자리(50)사이에 있는 제품(20)의 외부 가장자리에 의해 한정된다.

제품 (20)의 동체(22)는 제품 (20)의 주요 몸통을 포함한다. 동체(22)는 적어도 흡 수 코아(28)의 일부분을 포함하고 바람직하게는 상면 시이트 (24) 및 배면 시이트(26)을 비롯하며 외부 커버층을 포함한다. 만일에 흡수 제품이 개별적인 홀더 및 라이너를 포함한다면, 동체(22)는 일반적으로 홀더 및 라이너를 포함한다(예를 들면, 홀더는 제품의 외부커버를 형성하기 위하여 물질의 하나 이상의 층을 포함할 수 있고 라이너는 상면 시이트, 배면 시이트 및 흡수 코아를 비롯하여 흡수성 어셈블리를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 이 홀더 및/또는 라이너는 사용시간 내내 라이너를 적소에 유지시키는데 사용하는 고착 요소를 포함할 수 있다. 일체형 흡수 제품에 있어서, 동체(22)는 합성된 기저귀 구조를 생성하도록 추가된 다른 부위를 갖는 기저귀의 주요부를 포함할 수 있다. 상면 시이트(24), 배면 시이트(26) 및 흡수 코아(26)가 널리 공지되어 있는 각종 형상들로 구성될 수 있는데, 바람직한 기저귀 형상들은 일반적으로 1975년 1월 14일에 케네쓰 비. 부엘(Kenneth B. Buell)에게 허여된 "일회용 기저귀에 대한 수축성 있는 측면 부위(Contractile Side Portions for Disposable Diaper)"이라는 명칭의 미국특허 제 3,860,003 호; 및 1992년 9월 9일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,151,092 호; 1993년 6월 22일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,221,274 호; 및 1996년 9월 10일 로에 등(Roe et al.)에 허여된 "구조적으로 탄성을 가진 필름 연장가능한 허리 구조인 다중 영역을 가진 흡수 제품(Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature)"이라는 명칭의 미국특허 제 5,554,145 호; 1996년 10월 29일 부엘(Buell)에게 허여된 "일회용 착용 팬티(Disposable Pull-On Pant)"이라는 명칭의 미국특허 제 5,569,234호; 1996년 12월 3일 니제 등(Nease et al.)에 허여된 "흡수 제품용 측면 패널을 제조하기 위한 제로 스크랩 방법(Zero Scrap Method For Manufacturing Side Panels For Absorbent Articles)"이라는 명칭의 미국특허 제 5,580,411 호; 및 로블즈 등(Robles et al.)의 이름으로 1997년 8월 20일 출원된 "다방향성 연장가능한 측면 패널을 가진 흡수 제품(Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels)"이라는 명칭의 미국특허 출원 제 08/915,471호에 개시되어 있으며; 상기문헌들은 본원에서 참고로 인용된다.

배면 시이트(26는은 침대 시이트 및 속옷과 같은 제품(20)과 접촉할 수 있는 배설물로부터 흡수제품이 오염되는 것을 방지하고 안에 흡수하여 수용하는 흡수 코아 (28)의 가멘트 대향 표면(45)에 인접하여 위치된 제품(20) 부위이다. 바람직한 양태에서, 이 배면 시이트 (26)는 액체(예를 들어, 뇨) 불투과성이며 약 0.012mm(0.5 mils) 내지 약 0.051 mm(2.0 mils)의 두께를 갖는 열가소성 필름과 같은 얇은 플라스틱 필름을 포함한다. 적합한 배면 시이트 필름은 미국 인디아나주 테레 호이테(Terre Haute)에 위치하는 트레드거 인더스트리즈 인크(Tredgar Industries Inc.)에 의하여 제조되고 상품명 X15306, X10962 및 X10964로 판매되는 제품들을 포함한다. 다른 적합한 배면 시이트 물질들은 배면 시이트(26)을 배설물들이 통과하는 것을 방지하면서 제품 (20)으로부터 증기투과성의 통기성 재료들을 포함할 수 있다. 통기성 재료의 예로는 직물 웹, 부직 웹, 일본 미츠이 토아츠사(Mitsui Toatsu Co.)에서 제조된 제품명 ESPOIR NO 및 미국 텍사스주 베이시티에 위치한 엑손 케미칼사(Exxon Chemical Co.)에서 제조된 제품명 EXXAIRE과 같은 필름-피복된 부직 웹, 및 미세다공성 필름들과 같은 합성물과 같은 물질들을 들 수 있다. 중합성 블렌드들을 포함하는 적합한 통기성 합성물질로는 미국 오하이오주, 신시내티에 위치한 클로페이사(Clopay Corporation)의 제품명 HYTREL 블렌드 P18-3097이다. 이러한 통기성 합성물들은 이. 아이. 듀폰사(E. I. DuPont) 이름으로 1995년 6월 22일 공개된 PCT 출원 제 WO 95/16746호 및 쿠로(Curro) 이름으로 1996년 11월 6일자 출원한 미국 특허출원 제 08/744,487호에 상세하게 개시되어 있다. 부직웹 및 천공형성된 필름을 포함하는 다른 통기성 배면 시이트는 1996년 11월 5일 도브린 등(Dobrin et al.)에게 허여된 미국특허 제 5,571,096호에 개시되어 있다. 상기 문헌들은 본원에서 참고로 인용된다. 그러나 제품 (20)을 위한 삽입물과 같은 어떠한 양태에서, 이 배면 시이트는 액체 투과성일 수 있으며 예를 들어, 하기의 상면 시이트(24)에 대하여 기재된 것과 동일한 물질들을 포함할 수도 있다.

배면 시이트(26) 또는 그 임의의 부위는 하나 이상의 방향으로 탄력적으로 신장할 수 있다. 하나의 양태에서, 배면 시이트(26)는 구조적인 탄성-유사 필름("SELF") 웹이다. 구조적인 탄성유사필름 웹은 가해진 탄성물질을 사용하지 않고도 신장 방향으로 탄성과 같은 거동을 나타내는 신장성 물질이다. SELF 웹은 적어도 2개의 접촉하는 별개의 다른 영역들을 갖는 팽창가능한 망상조직을 포함한다. 바람직하게는, 타 영역의 실질적인 부위가 적용된 신장에 대한 강한 저항력을 나타내기에 앞서 미리 예정된 축에 대하여 평행인 방향으로 적용되는 축성 신장에 응답하여 저항력을 나타낼 수 있도록 그 영역이 고안되어 있다. 하나 이상의 영역은 그 표면-통로길이가 그 물질이 긴장되지 않는 상태에서 밀 예정된 축에 대하여 실질적으로 평행하게 측정되는 타영역의 것보다 길다. 더 긴 표면-통로길이를 나타내는 영역은 타 영역의 평면을 넘을 정도로 신장된 하나 이상의 변형들을 포함한다. 이 SELF-웹은 미리 예정된 축에 평행인 방향으로 신장이 가해지는 경우에 적어도 하나의 예정된 축에 따라 신장하는 적어도 2개의 상당히 다른 조절된 저항력의 단계들을 나타낸다. SELF 웹은 웹의 신장이 더 긴 표면-통로길이를 갖는 영역의 실질적인 부위가 가해진 신장 평면에 진입하기에 충분할 때까지 가해진 신장에 첫번째 저항력을 나타내고 더 진행된 신장을 나타내는 2차 저항력을 나타낸다. 신장을 위한 전체 저항력은 첫 번째 영역에 의하여 제공되는 신장을 위한 첫 번째 저항력보다 크다. 본 발명을 위해 적합한 SELF 웹은 본원에서 참고로 인용되는 1996년 5월 21일 차펠 등(Chappel, et al.)에게 허여된 "탄성-유사 행동을 나타내는 웹 물질(Web Materials Exhibiting Elastic-like Behavior)"로 명명된 미국특허 제 5,518,801호에 좀더 완전히 기재되어 있다. 또다른 양태에서, 배면 시이트(26)는 엘라스토머 필름, 발포체, 실, 또는 이들이 조합 또는 부직물 또는 합성 필름으로 제조된 다른 적합한 물질들을 포함한다.

배면 시이트(26)는 당업계에 잘 알려진 임의의 접착 수단에 의하여 상면 시이트(24), 흡수 코아(28) 또는 제품(20)의 임의의 타요소들이 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 이 접착 수단들은 일정한 연속층의 접착제, 정형층의 접착제, 또는 분리된 선형, 나선형 또는 점형 배열의 접착제를 포함할 수 있다. 하나의 바람직한 접착 수단은 1986년 3월 4일 미네톨라 등(Minetola et al.)에게 허여된 "일회용 허리-조임부 가멘트(Disposable Waist-Containment Garment)" 명칭의 미국특허 제 4,573,986 호에 개시된 개방형태의 접착제 필라멘트의 네트워크를 포함한다. 다른 적합한 접착 수단은 1975년 10월 7일 스프라그(Sprague, Jr.)에게 허여된 미국 특허 제 3,911,173호; 1978년 11월 22일 지커 등(Ziecker et al.)에게 허여된 미국특허 제 4,785,996호; 1989년 7얼 27일 베레니크(Werenicz)에게 허여된 미국특허 제 4,842,666 호에 개시된 장치 및 수단으로 설명된 바와 같이 여러개의 접착제 필라멘트 라인들이 서로 휘감겨 나선형인 것도 포함한다. 상기 문헌들은 본원에서 참고로 인용된다. 만족스러운 것으로 밝혀진 접착제들은 미네소타주의 세인트 폴(St. Paul)에 위치한 에이치. 비. 풀러사(H. B. Fuller Company)에서 제조되고 HL-1620 및 HL-1358-XZP 제품명으로 판매되는 것들이다. 호환적으로, 접착수단들은 열 결합, 가압 결합, 초음파 결합, 유동학적 기계적 결합 또는 임의 다른 접착 수단 또는 당업계에 잘알려진 이러한 접착 수단들의 조합들을 포함한다.

상면 시이트(24)는 바람직하게는 흡수 코아 (28)의 신체표면(47)과 인접한 곳에 위치하며 표면 및/또는 배면 시이트(26)와 연결될 수 있다. 적합한 접착 수단들은 배면 시이트(26)를 제품(20)의 타요소와 연결하는 수단에 관하여 상기에 기재되어 있다. 본 발명의 하나의 바람직한 양태는 상면 시이트(24) 및 배면 시이트(26)가 어떠한 장소에서 서로 직접 연결되고 제품(20)의 타요소와 그들을 직접적으로 연결함으로써 다른 장소에서 간접적으로 연결하는 것이다.

상면 시이트(24)는 바람직하게는 착용자의 피부에 순응적이고, 부드러운 느낌을 주며 무자극성이다. 나아가, 적어도 상면 시이트(24)의 한 부위는 그 두께를 액체가 쉽게 파고들어 통과하게 액체 투과성이다. 적합한 상면 시이트(24)는 다공성 발포체; 망상형 발포체; 천공된 플라스틱 필름; 또는 자연 섬유(예를 들어, 목재 또는 면섬유), 합성 섬유(예를 들어, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 자연섬유 및 합성 섬유의 조합들로 이루어진 직물 또는 부직물로 제조될 수 있다. 만일에 상면 시이트가 섬유를 포함한다면, 그 섬유는 당업계에 잘 알려진 바대로, 스펀본드된(Spunbond), 카딩된(carded), 습식-적층된(wet-laid), 용융된(meltblown), 수교락된(hydroentangled) 또는 다른 공정화된 것일 수 있다. 하나의 스테이플(Staple) 길이를 가는 폴리프로필렌 섬유 웹은 미국 매사츄세츠주, 웨이폴시(Wapole)에 위치한 인터내셔널 페이퍼사(International Paper Company)의 한 지부인 베라텍 사(Veratec, Inc.)에서 제조되며 P-8로 명명된다.

적합하게 형성된 필름 상면 시이트는 1975년 12월 30일 톰슨(Thomson)에게 허여된 "테이퍼드 모세관을 갖는 흡수 구조(Absorptive Structures Having Tapered Capillaries)" 명칭의 미국특허 제 3,929,135 호; 1982년 4월 13일 뮬란 등(Mullane, et al.)에게 허여된 "오염방지 상면시이트를 갖는 일회용 흡수 제품(Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet)" 명칭의 미국특허 제 4,324,246 호; 1982년 8월 3일 라델 등(Radel, et al.)에게 허여된 "섬유-유사 특성을 갖는 탄성 플라스틱 웹(Resilent Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties)" 명칭의 미국특허 제 4,342,314 호; 1984년 7월 31일 아르 등(Ahr, et al.)에게 허여된 "무광택 표면 및 섬유-유사 촉감을 나타내는 현미경적으로 팽창된 3차원 플라스틱 웹(Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression)" 명칭의 미국특허 제 4,463,045 호; 1991년 4월 9일 베어드(Baird)에게 허여된 "다층 중합체성 필름(Multilayer Polymeric Film)" 명칭의 미국특허 제 5,006,394 호에 개시되어 있다. 다른 적합한 상면 시이트(30)는 본원에서 참고로 인용되는 1986년 9월 2일 및 1986년 12월 16일 쿠로 등(Curro, et al.)에게 각각 허여된 미국특허 제 4,609,518 호 및 제 4,629,643 호에 의해서 제조된다. 그렇게 성형된 필름은 미국 오하이오주 신시내티에 위치한 더 프록터 앤드 갬블사(The Proctor ＆ Gamble Company)의 "DRI-WEAVE" 및 미국 인디애나주 테르 호이테에 위치한 트레데가사(Tredegar Corporation)의 "CLIFF-T"가 적합하다.

바람직하게는, 상면 시이트(24)는 흡수 코아(28)에 포함된 액체로부터 착용자의 피부를 격리시키기 위하여 소수성 물질로 제조되거나 소수성 처리를 한다. 만일에 상면 시이트가 소수성 물질로 제조된다면, 바람직하게는 적어도 상면 시이트(24)의 상부 표면이 액체들이 상면 시이트를 통하여 보다 빠르게 전달되도록 친수성 처리를 한다. 이 처리가 신체 배출물이 상면 시이트 (24)를 통하여 끌려 흡수코아(28)에 의하여 흡수되기보다는 상면 시이트(24)를 흘러 넘칠 가능성을 감소시켜 준다. 이 상면 시이트(24)는 계면 활성제의 처리 또는 게면활성제를 상면시이트에 혼입시켜 친수화시킬 수 있다. 상면 시이트(24)를 계면 활성제로 처리하기 위한 방법에는 상면 시이트(24) 물질에 계면활성제를 스프레이하고 이 물질을 계면활성제가 침수시키는 방법을 포함한다. 이러한 처리 및 친수성에 관한 좀더 상세한 설명은 1991년 1월 29일 라이징 등(Reising et al.)에 허여된 "다층흡수층을 갖는 흡수제품(Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers)"라는 명칭의 미국특허 제 4,988,344호 및 1991년 1월 29일 라이징(Reising)에게 허여된 "신속하게 포획하는 흡수 코아를 갖는 흡수 제품(Absorbent Articles with Rapid Acquiring Absorbent Cores)" 명칭의 미국특허 제 4,988,345 호에 포함되어 있다. 상면 시이트에 계면활성제를 혼입시키기 위한 적합한 방법들에 대한 좀더 상세한 설명은 아지즈 등(Aziz, et al.)의 이름으로 1997년 7월 1일 공개된 미국 법적 발명 번호 H1670호에서 찾을 수 있다. 상기 문헌들은 참고로 인용된 것이다. 대체가능하게, 상면 시이트(24)는 천공된 웹 또는 소수성인 필름을 포함할 수 있다. 이는 제조공정중에서 친수화 처리 단계를 제외하고/하거나 하기한 SCOTCHGUARD와 같은 폴리테트라플로오로에틸렌 화합물 또는 소수성 로션 조성물과 같은 상면 시이트(24)의 소수성 처리를 적용시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 양태에서, 이러한 천공은 그다지 큰 저항력이 없이 뇨와 같은 액체의 침투를 허용하기에 충분히 큰 것이 바람직할 것이다.

상면 시이트(24)의 임의의 부위는 당업계에서 잘 알려진 로션으로 피복될 수도 있다. 적합한 로션의 예는 1997년 5월 4일 로우(Roe)에 허여된 "폴리올 폴리에스테르 고정화제 및 연화제를 포함하는 로션화 상면 시이트를 갖는 일회용 흡수 제품(Disposable Absorbent Articles Having A Lotioned Topsheet Containing an Emollient and a Polyol Polyester Immobilizing Agent)"라는 명칭의 미국특허 제 5,607,760 호; 1997년 3월 11일 로우(Roe)에 허여된 "액체 폴리올 폴리에스테르 연화제 및 고정화제를 포함하는 로션화 상면시이트를 갖는 기저귀(Diaper Having A Lotion Topsheet Comprising Polyester Emollient And An Immobilizing Agent)"라는 명칭의 미국특허 제 5,609,587 호; 1997년 6월 3일 로우 등(Roe, et al.)에 허여된 "폴리실록산 연화제를 포함하는 로션화 상면시이트를 갖는 기저귀(Diaper Having A Lotion Topsheet Containing A Polysiloxane Emollient)"라는 명칭의 미국특허 제 5,635,191 호; 1997년 7월 1일 로우 등(Roe, et al.)에 허여된 "로션화 상면시이트를 갖는 기저귀(Diaper Having A Lotion Topsheet)"라는 명칭의 미국특허 제 5,643,588 호에 개시된 것들을 포함한다. 이 로션은 단독 또는 상기한 소수화 처리방법으로 다른 시약과의 조합으로도 기능을 발휘한다. 이 상면 시이트는 테레사 존슨(Theresa Johnon)의 이름으로 1995년 9월 14일 공개된 "방향 조절을 위한 상면 시이트에서 항균제를 포함하는 흡수 제품(Absorbent Articles Containing Antibacterial Agents in the Topsheet For Odor Control)이라는 명칭으로 PCT 공개 WO 95/24173호에 개시된 예들인 항균제를 포함하거나 처리될 수 있다. 나아가, 상면 시이트(24), 배면 시이트(26) 또는 상면 시이트 또는 배면 시이트의 일부분은 섬유 유사 외관을 제공하기 위하여 엠보싱 처리 및/또는 매트화 처리될 수 있다.

흡수 코아(28)는 일반적으로 압축성이고, 변형가능하고, 착용자에게 무자극성이며 다른 신체 배출물과 같은 액체를 흡수하고 보유할 수 있는 임의의 흡수 물질을 포함할 수 있다. 이 흡수 코아(28)는 다양한 크기와 형상들(예를 들어, 정방형, 모래시계형, T자형, 비대칭형 등)로 제조될 수 있으며 일회용 기저귀 및 일반적으로 에어펠트(airfelt)라고 불리는 세절된 목재 펄프와 같은 다른 흡수 제품에 공통적으로 사용되는 다양한 액체-흡수 물질을 포함할 수 있다. 다른 적합한 흡수 물질은 크레프드 셀루로오스 와딩(Creped Cellulose Wadding); 코포옴(cofoam)을 포함한 멜트블로운(Meltblown) 중합체; 화학적으로 경화된, 개질되거나 가교-결합된 셀룰로오스 섬유; 티슈 랩(Tissue wraps) 및 티슈 라미네이트(Tissue laminates)를 포함한 티슈; 흡수성 발포체; 흡수성 스폰지; 초흡수성 중합체; 흡수성 겔화 물질; 또는 임의의 다른 알려진 흡수 물질 또는 이 물질들의 조합들을 포함한다.

흡수 코아(28)의 모양 및 구조는 또한 변화될 수 있다(예를 들면, 흡수성 코아(들) 또는 다른 흡수 구조(들)는 캘리퍼 대역, 친수성 정도, 초흡수성 정도, 또는 낮은 평균 밀도 및 낮은 평균 기본 중량 포획 대역을 변화시킬 수 있으며; 또는 하나 이상의 층 또는 구조들을 포함할 수도 있다). 그러나, 흡수 코아(28)의 전체 흡수 능력은 제품(20)의 부하된 고안 및 의도된 사용과 양립되어야 한다.

흡수 코아로서 사용하기 위한 예시적인 흡수 구조는 1986년 9월 9일 와이즈만 등(Weisman et al.)에게 허여된 "고-밀도 흡수 구조(High-Density Absorbent Structure)"로 명명되는 미국특허 제 4,610,678 호; 1987년 7월 16일 와이즈만 등(Weisman et al.)에게 허여된 "이중-층 코아를 갖는 흡수 제품(Abosorbent Articles With Dual-Layered Cores)"로 명명되는 미국특허 제 4,673,402 호; 1989년 5월 30일 알레마니 등(Alemany et al.)에게 허여된 "저밀도 및 저중량 포획 대역을 갖는 고밀도 흡수 부재(High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones)"로 명명되는 미국특허 제 4,834,735 호; 1989년 12월 19일 앙스타트(Angstadt)에게 허여된 "가루층을 갖는 흡수성 코아(Absorbent Core Having A Dusting Layer)"로 명명되는 미국특허 제 4,888,231 호; 1992년 8월 11일 헤론 등(Herron et al.)에게 허여된 "특유의 폴리카르복실산 가교된 목재 펄프 셀루로오스 섬유소를 포함하는 흡수 구조(Absorbent Structure Containing Individualized, Polycarboxylic Acid Crosskinked Wood Pulp Cellulose Fibers)"로 명명되는 미국특허 제 5,137,537 호; 1992년 9월 15일 영 등(Young et al.)에게 허여된 "뇨실금자 관리를 위한 고효율적인 흡수 제품(High Efficiency Absorbent Articles For Incontinence Management)"로 명명되는 미국특허 제 5,147,345 호; 1994년 8월 30일 로우(Roe)에게 허여된 "저-밀도 분비 물질을 위한 일회용 흡수 제품(Disposable Absorbent Articles For Low-Viscosity Fecal Material)"로 명명되는 미국특허 제 5,342,338 호; 1993년 11월 9일 데스마라이스 등(DesMarais et al.)에게 허여된 "수성 체액을 위한 흡수성 발포 물질 및 이를 함유한 흡수 제품(Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials)"로 명명되는 미국특허 제 5,260,345 호; 1995년 2월 7일 다이어 등(Dyer et al.)에게 허여된 "수성 체액을 위한 습윤전 박형 흡수성 발포 물질 및 이의 제조방법(Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same)"로 명명되는 미국특허 제 5,387,207 호; 1997년 7월 22일 데스마라이스 등(DesMarais et al.)에게 허여된 "높은 비율의 유중수 비를 갖는 높은 내부상 에멀젼으로 제조된 수성 액체를 위한 흡수성 발포체 물질(Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase Emulsion Having Very High Water-To-Oil Ratios)"로 명명되는 미국특허 제 5,625,222 호에 개시되어 있다. 상기 문헌들은 본원에서 참고로 인용된다.

제품(20)은 또한 향상된 맞춤성 및 조임부를 제공하기에 도움을 주는 적어도 하나의 탄력적인 허리 특징물(34)을 포함한다. 이 탄력적 허리 특징물(34)은 일반적으로 착용자의 허리에 역학적으로 맞추기 위해 탄력적으로 신장되고 수축되도록 고안되어 있다. 이 탄성 허리 특징물(34)은 바람직하게는 흡수 코아(28)의 하나의 허리 가장자리(62)로부터 종방향 외부로 늘어나고 제품(20)의 말단 가장자리(52)의 한부분을 형성한다. 일회용 기저귀들은 종종 2개의 탄력적인 허리 구조 모양을 갖도록 고안되는데, 하나는 1차 허리 영역(36)에 다른 하나는 2차 허리 영역 (38)에 위치한다. 나아가, 탄성 허리 특징물(34) 또는 임의의 구성 요소들이 제품 (20)에 부착된 하나 이상의 분리된 요소들을 포함할 수 있는데, 이 허리 특징물(34)은 배면 시이트(26), 상면 시이트(24) 또는 배면 시이트(26) 및 상면 시이트(24)와 같은 제품(20)의 다른 요소들의 연장부로서 구성될 수도 있다.

이 탄성 허리 특징물(34)은 1985년 5월 7일 키빗 등(Kievit et al.)에게 허여된 미국특허 제 4,515,595 호; 1987년 12월 1일 래쉬(Lash)에게 허여된 미국특허 제 4,710,189 호; 1992년 9월 9일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,151,092 호; 1993년 6월 22일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,221,274 호에 개시된 것을 포함한 여러 가지 다양한 모양으로 고안될 수 있다. 다른 적합한 허리 부위는 1991년 6월 25일 로버트슨(Robertson)에게 허여된 미국특허 제 5,026,364 호 및 1989년 3월 28일 포어맨(Foreman)에게 허여된 미국특허 제 4,816,025호에 개시된 바와 같은 허리 캡 형태를 포함할 수 있다. 상기한 모든 문헌들은 본원에서 참고로 인용하는 것이다.

제품 (20)은 고착 시스템(40)을 또한 포함할 수 있다. 고착 시스템(4)은 바람직하게는 착용자에서 제품(20)을 붙잡기 위해 제품(20)의 경계부에서 측면 장력을 부여하기 위하여 중첩된 모양으로 1차 허리 영역(36) 및 2차 허리 영역(38)을 유지한다. 이 고착 시스템(40)은 바람직하게는 임의의 다른 알려진 고착 수단이 일반적으로 허용가능함에도 고착 구성요소를 테이프로 붙이고/붙이거나 걸고 루프화하는 것을 포함한다. 예시적인 고착 시스템이 1974년 11월 19일 부엘(Buell)에게 허여된 "일회용 기저귀를 위한 테이프 고착 시스템(Tape Fastening System for Disposable Diaper)이라는 명칭의 미국특허 제 3,848,594 호; 1987년 5월 5일 히로츄 등(Hirotsu et al.)에게 허여된 "흡수 제품(Absorbent Article)이라는 명칭의 미국특허 제 4,662,875 호; 1989년 7월 11일 스크립스(Scripps)에게 허여된 "개량된 고착 장치를 갖는 일회용 기저귀(Disposable Diaper Having An Improved Fastening Device)이라는 명칭의 미국특허 제 4,894,060 호; 1990년 1월 16일 네스테가드(Nestegard)에게 허여된 "개량된 후크 패스너 부위를 갖는 일회용 기저귀(Disposable Diaper With Improved Hook Fastner Portion)이라는 명칭의 미국특허 제 4,946,527 호; 1990년 8월 7일 바트렐(Battrel)에게 허여된 "압력-감지 접착제 패스너 및 그 제법(Pressure-Sensitive Adhesive Fastner and Method of Making Same)이라는 명칭의 미국특허 제 4,949,527 호; 및 이전에 이미 인용되었던 1992년 9월 9일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,151,092 호 및 1993년 6월 22일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,221,274 호에 개시되어 있다. 상기 문헌들은 본원에서 참고로 인용되는 것이다. 대체가능한 양태에서, 가멘트의 반대측은 팬트를 형성하도록 꿰매거나 밀착될 것이다. 이는 배변 연습용 팬트와 같이 잡아 당기는 형태의 기저귀로서 사용될 수 있게 한다.

제품(20)은 또한 측면 패널(30)을 포함할 수 있다. 이 측면 패널(30)은 탄성 측면 패널(30)이 제품(20)의 측면들을 늘리고 수축시킬 수 있기 때문에 제품(20)이 배출물로 부하가 있는 경우에 착용기간 동안에 제품(20)이 잘 맞도록 유지하고 초기에 편안하게 착용자에게 맞도록 함으로써 좀더 편안하고 체형에 맞도록 탄성이 있거나 신장성이 가능하도록 할 수 있다. 이 측면 패널(30)은 또한 비록 착용자가 적용기간 동안 다른 것보다 하나의 탄성 측면 패널(30)을 더 멀리 잡아당긴다 해도 제품(20)이 착용기간 동안 "자가-적응(self-adjust)"될 것이므로 제품(20)의 좀더 효과적인 적용을 제공할 수 있을 것이다.

본 발명의 제품(20)은 바람직하게는 2차 허리 대역(38)에서 배치된 측면 패널(30)을 갖는 반면에, 제품(20)은 1차 허리 영역(36)에 배치된 측면 패널(30)을 갖거나 1차 허리 영역(36) 및 2차 허리 영역(38) 모두에 제공될 수도 있다. 이 측면 패널(30)은 임의의 적당한 모양으로 고안될 수 있다. 탄성화된 측면 패널들을 갖는 기저귀들의 예는 1989년 8월 15일, 우드 등(Wood et al.)에게 허여된 "주름진 귀를 갖는 일회용 기저귀(Disposable Diaper Having Shirred Ears)"라는 명칭의 미국특허 제 4,857,067호; 1983년 5월 3일 씨아라파 등(Sciaraffa, et al.)에게 허여된 미국특허 제 4,381,781 호; 1990년 7월 3일 반 곰펠 등(Van Gompel, et al.)에게 허여된 미국특허 제 4,938,753 호; 전에 참고로 인용한 1992년 9월 9일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,151,092 호; 및 1993년 6월 22일 부엘(Buell)에게 허여된 미국특허 제 5,221,274 호 및 "개량된 고착 장치를 갖는 일회용 기저귀(Disposable Diaper Having An Improved Fastening Device)이라는 명칭의 미국특허 제 4,894,060 호; 1997년 9월 23일, 라본 등(LaVon, et al.)에게 허여된 "역학적 맞춤성을 유지하는 흡수 제품(Absorbent Articles Providing Sustained Dynamic Fit)"라는 명칭의 미국특허 제 5,669,897호; 1997년 8월 20일, 로블즈 등(Robles et al.)의 이름으로 출원된 "다방향성 신장성 측면 패널을 가진 흡수 제품(Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels)"라는 명칭의 미국특허 출원 일련 번호 제 08/915,471 호 등에 개시되어 있으며 상기 문헌들은 참고로 인용된다.

제품(20)은 바람직하게는 부가적으로 액체 및 다른 신체 배출물에 대한 향상된 보유력을 제공하는 다리 커프스(32)를 포함한다. 다리 커프스들은 또한 다리 밴드(leg bands), 측면 플랩(Side flaps), 차단용 커프스(barrier cuffs), 또는 탄성 커프스(elastic cuffs)라고도 한다. 미국 특허 제 3,860,003 호는 탄성화된 다리 커프스 [개스킷화 커프(a gasketing cuff)]를 제공하는 일회용 기저귀를 개시하고 있다. 1989년 2월 28일 및 1990년 3월 20일 아지즈 등(Aziz et al.)에게 각각 허여된 미국특허 제 4,808,178 호 및 제 4,909,803호는 다리 영역의 조임을 향상시키는 "직립형" 탄성화된 플랩을 가진 일회용 기저귀들을 개시하고 있다. 1987년 9월 22일 및 1989년 1월 3일 드라구(Dragoo)에게 각각 허여된 미국특허 제 4,695,278 호 및 제 4,795,454 호는 개스킷화 커프스 및 장애용 커프스를 포함하여 이중 커프스를 가진 일회용 기저귀들을 개시하고 있다. 어떠한 양태에서, 상기한 대로 다리 커프스의 전부 또는 일부를 로션으로 처치하는 것이 바람직할 수도 있다.

본 발명의 양태는 또한 배출물을 보유하고 받아들이는 포켓, 배출물을 위한 공간을 제공하는 이격자, 제품에서의 배출물의 이동을 제한하는 차단물, 기저귀에 배치된 배출물을 수용하고 보유하는 분획 또는 공극공간 및 그 유사물 또는 임의의 조합들을 포함할 수 있을 것이다. 흡수성 제품에 사용되는 포켓 및 이격자들의 예에는 1996년 5월 7일 로우 등(Roe et al.)에게 허여된 "구축성 이격자를 갖는 기저귀(Diaper Having Expulsive Spacer)" 명칭의 미국특허 제 5,514,121호; 1992년 12월 15일 드레이어 등(Dreier et al.)에게 허여된 "코아 이격자를 갖는 일회용 흡수 제품(Disposable Absorbent Article Having Core Spacers)" 명칭의 미국특허 제 5,171,236 호; 1995년 3월 14일 드레이어 등(Dreier et al.)에게 허여된 "포켓 커프를 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Pocket Cuff)" 명칭의 미국특허 제 5,397,318 호; 1996년 7월 30일 드레이어 등(Dreier et al.)에게 허여된 "하나의 정점으로 이루어진 포켓 커프를 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Pocket Cuff With a Apex)" 명칭의 미국특허 제 5,540,671 호; "위생적 흡수 제품에 사용하기 위한 이격자 및 그러한 이격자를 갖는 일회용 흡수 제품(Spacers For Use In Hygienic Absorbent Articles And Disposable Absorbent Articles Having Such Spacer)"라는 명칭으로 1993년 12월 3일 PCT 공개 WO 93/25172 호; 및 1994년 4월 26일 프리랜드(Freeland et al.)에게 허여된 "일회용 흡수 제품에 사용하기 위한 유연성 이격자(Flexible Spacers For Use In Disposable Absorbent Article)" 명칭의 미국특허 제 5,306,266 호에 개시되어 있다. 분획 또는 공극공간의 예들은 1990년 11월 6일 칸(Khan)에게 허여된 "일회용 배설물 분획 기저귀(Disposable Fecal Compartmenting Diaper)" 명칭의 미국특허 제 4,968,312 호; 1991년 2월 5일 프리랜드(Freeland)에게 허여된 "배출물질 격리를 위한 탄성 라이너를 가진 흡수 제품(Absorbent Article With Elastic Liner For Waste Material Isolation)" 명칭의 미국특허 제 4,990,147 호; 1991년 11월 5일 홀트 등(Holt et al.)에게 허여된 "일회용 기저귀(Disposable Diapers)" 명칭의 미국특허 제 5,262,840 호; 1993년 12월 14일 프리랜드(freeland)에게 허여된 "일회용 흡수 제품을 위한 3분획 상면 시이트 및 그러한 3분획 상면시이트를 가진 일회용 흡수 제품(Trisection Topsheets For Disposable Absorbent Articles And Disposable Absorbent Artlcles Having Such Trisection Topsheets)" 명칭의 미국특허 제 5,269,755 호에 개시되어 있다. 적합한 횡단 장애물들의 예시적인 예들은 프리랜드 등(Freeland et al.)의 이름으로 1996년 9월 10일 "다중의 효과적인 높이의 횡방향 분획을 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Multiple Effective Height Transverse Partition)" 명칭으로 허여된 미국특허 제 5,554,142 호; 프리랜드 등(Freeland et al.)의 이름으로 1994년 7월 7일 "직립된 횡방향 분획을 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Upstanding Transverse Partition)" 명칭으로 허여된 PCT 공개 WO 제 94/14395 호; 및 로우 등(Roe et al.)에게 1997년 8월 5일 허여된 "가장자리가 직립된 횡방향 분획을 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Angular Upstanding Transverse Partition)" 명칭의 미국특허 제 5,653,703 호에 개시되어 있다. 상기의 모든 문헌들은 본원에서 참고로 인용된다.

제품 (20)은 바람직하게는 또한 적어도 하나의 센서(60)를 포함한다. 본 출원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "센서(sensor)"는 사건에 수반되는 매개변수 또는 그 사건을 감지하는 데 사용하는 장치를 의미한다. 사건과 수반되는 매개변수는 시스템의 참고 바탕 내에서의 사건의 발생과 관련되는 임의의 측정가능한 신호이다(즉, 배출물, 착용자, 또는 구성요소에 의하여 야기되는 신호). 센서는 하나 이상의 특정한 유입에 응답하는 모든 것을 포함한다. 본 발명의 센서에 의하여 감지될 수 있는 유입의 예들은 모양, 압력, 동작, 습기, 효소, 박테리아, pH, 전도성, 저항성, 정전용량, 인덕턴스, 또는 다른 화학적, 생화학적, 생물학적, 기계적 또는 전기적 특성 및/또는 신체 배출물의 조성들을 제한하지는 않으나 포함한다. 이 센서들은 바람직하게는 센서가 배출물, 착용자 또는 그 구성요소에 의해 야기되는 유입을 감지하는 대신에 센서를 촉발하는 환경적인 조건의 가능성을 줄임에 의하여 발생되는 잘못된 응답을 최소화하기 위하여 비-열적 또는 비-상대 습도의 유입과 같은 " 비환경적인" 유입을 감지한다. 전기적 센서 또는 생물학적 센서들은 예를 들면, 베출물의 구성요소를 감지함으로써 월경혈의 배출 또는 배변, 배뇨와 같은 신체 배출 사건의 소실을 감지할 수 있을 것이다. 센서는 하나 이상의 사건 또는 사건에 수반된 하나 이상의 매개변수를 감지하고 작동기 또는 조절기에 유입을 제공할 수 있다. 나아가, 본 발명의 센서는 또한 가역적일 수도 있고 비가역적일 수도 있다. 착용자의 근육에서의 전기적인 활동을 감지하는 전기 센서가 다중 연속성 유입 신호를 수용할 수 있는 반면에(즉, 가역적), 용해되는 필름 또는 캡슐은 비가역적 센서의 예이다.

상기한 바대로, 본 발명의 센서(60)는 특정한 유입에 응답하는 모든 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 센서(60)는 화학적, 기계적, 전기적 등일 수 있다. 화학적 센서는 신체 배출물에 전형적으로 존재하는 효소, pH, 물과 같은 화학적 및/또는 박테리아, 혈액과 같은 또는 대변, 뇨 또는 월경혈 등과 같은 신체 배출물의 임의의 하나 이상의 다른 구성요소에 응답할 수 있다. 화학적 센서는 감지 수단으로서 화학적 응답을 사용할 수 있으며 관심있는 유입된 물질에 용해되는 물질의 용해와 연관될 수 있다. 화학적 또는 생물학적 센서들의 예들은 특정한 화학적, 생화학적 또는 생물학적 유입 또는 화학적, 생화학적 또는 생물학적 유입의 특정부류에 응답하여 용해도거나 파손되는 용해성 또는 파손성 필름, 캡슐, 세포, 밀봉 등을 포함할 수 있다. 기계적인 센서들은 동작, 형태, 압력 등에 또한 응답할 수 있다. 기계적 센서들의 예로는 유아가 센서에 앉았을 때, 그 무게가 굉음을 유발하여 센서의 일부분을 팽창하도록 하는 굉음-형이다. 기계적 센서는 미리-정한 압력하에 부서지거나 분리되는 센서 일부분 또는 센서를 포함할 수 있다. 전기적 센서는 또한 습기, 뇨, 대변, 월경혈, 압력, 저항력, 정전용량, 인덕턴스 등에 응답하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 전기적 센서는 예를 들어, 뇨 또는 대변과 같은 전도성 유입이 전기회로를 완성하는 센서; 회로를 완성하기 위하여 압력 또는 장력과 같은 유입이 전기적 접촉을 하는 센서; 착용자 또는 착용자의 일부분(예를 들어, 동작 또는 근육상태로부터)으로부터 유도되는 압력을 통하여 신호를 발생하는 압전기센서; 저항, 정전용량 또는 인덕터스가 센서에 응답하는 유입의 존재하에서 변화하는 센서; 또는 피부 접촉 센서와 같은 접촉을 통하여 착용자의 신체로부터(예를 들어, 피하근육으로부터)전기적 신호를 수신하는 센서들을 포함할 수 있다. 선택적으로, 이 센서는 당업계에 알려진 바이오센서(예를 들어, 효소 센서, 기관 센서, 조직 센서, 미생물 센서, 또는 전기화학적 센서)일 수 있다. 이 센서는 1987. 1. 13일 켄지 등(Kenji Ogura et al.)에게 허여된 "화장실 장치(Toilet Apparatus)"라는 명칭의 미국 특허 제 4,636,474호에 개시된 바와 같은 단백질, 당분, 담즙성분 등을 감지할 수 있게 적용될 수 있다. 바이오센서들은 전형적으로 효소인 바이오-감지 시스템 또는 물리화학적 변환기의 표면에 고정화된 항체와 같은 결합 단백질을 포함할 수 있다. 이 바이오센서들은 암모니아 및 페놀과 같은 신체 배출물의 구성요소들을 탐지할 수 있다(예를 들어, 효소 전극을 포함하는 바이오센서를 통하여). 특정한 종의 박테라아는 박테리아 균주에 의해 야기되는 항체를 채용한 바이오센서들을 통하여 탐지할 수 있을 것이다. 페놀(예를 들어, 뇨 및 대변에 들어 있는)을 탐지하기 위하여 사용되는 데에 사용될 수 있는 예시적인 효소 전극들은 1997년 10월 14일 죠셉 왕 등(Joseph Wang et al)에게 허여된 "리모트 전기화학적 센서(Remote Electrochemical Sensor)"라는 명칭의 미국특허 제 5,676,820 호 및 1992년 2월 25일 안토니 등(Anthony P. F. Turner et al.)에게 허여된 "유기용매에 사용하기 위한 효소 전극(An Enzyme Electrode For Use In Organic Solvents)"라는 명칭의 미국특허 제 5,091,299호에 개시된 미국특허 제 5,091,299 호에 개시된 티로시나제 기저 전극 또는 폴리페놀 옥시다제 효소 전극을 포함할 수 있다.

선택적으로, 센서(6)는 착용자의 신체의 안이나 표면, 제품내 또는 배성물내 변화 또는 신호 즉, 배변, 소변 또는 다른 신체 배출물의 배출과 같은 절박한 사건의 발생과 직접적으로 관련 또는 최소한으로 관련되는 입력을 탐지할 수 있는 "사전 행동적인 센서(Proactive sensor)"일 수 있다. 예를 들어, 사전 행동적 센서들은 배변, 소변 또는 배출 또는 그러한 사건과 관련된 매개변수와 같은 절박한 사건을 감지할 수 있을 수 있다. 이 절박한 사건은 신체 배출물, 착용자, 또는 구성요소 또는 이와 관련된 구성요소와 관련되어 있을 수 있다. 이러한 사건과 관련된 매개변수는 시스템의 참고 프레임 내에서 사건의 발생과 관련된 임의의 입력신호이다(즉, 배출물 또는 착용자에 의하여 유래된 신호). 예를 들어, 사전 행동적 센서는 피부발적 또는 자극을 뒤따를 수 있는 신호를 감지하거나 배변, 소변 또는 신체 배출물의 배출의 발생을 예측할 수 있을 것이다. 제품에서의 프로액티브 센서들은 그러한 사건을 예측하기 위하여 여가지 다양한 입력을 측정할 수 있을 것이다. 예를 들어, 프로액티브 센서들은 배변, 소변 또는 신체 배출물들의 배출과 같은 사건의 발생을 예견하거나 예측할 수 있는 대변 및/또는 소변의 분비, 엉덩이로부터의 분리, 복부에서의 압력변화, 제품에서의 가스 농도의 변화가 뒤따르는 항문괄약근의 이완을 위한 외측 괄약근을 감시할 수도 있다. 대체가능하게, 본 발명의 프로액티브 센서들은 피부 자극이 뒤따르는 신호를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 센서는 규정시간을 넘어서 피부 자극을 유발할 수 있는 착용자 피부의 남은 대변에 의한 오염(예를 들어, 오염된 기저귀를 청소한 후에 남는 대변 효소 잔류물)을 감지할 수도 있다. 정전 용량의 상당한 증가 또는 피부의 임피던스 감소 등을 나타내는 높은 pH, 증가된 피부 수화의 감지는 또한 잠재한 피부 자극을 예측하는데 사용될 수 있다. 사전 행동적 센서에 대한 부가적인 양태는 본원에서 참고로 인용하는, 1998년 7월 29일 출원된 "프로액티브 센서를 갖는 일회용 제품(Disposable Article Having A Proactive Sensor)"(P＆G 사건 번호 7196 호)라는 명칭의 동시계류된 미국특허 출원 일련번호 제 호에 개시되어 있다.

센서(60)은 센서가 감지되도록 고안된 입력에 노출될 수 있는 일회용 제품의 일부분과 배치 및/또는 작동적으로 연결될 수도 있다. 본 발명의 목적을 위하여, 용어 "작동적으로 연결된"은 센서(60)가 유입을 감지할 때 제품(20)의 일부부위에 신호를 보내는 것같은 통신 수단을 의미한다. 센서 (60)는 서로 분리되고 센서(60)의 다른 부위, 또다른 센서(60), 작동기(70), 조절기(80) 또는 제품 (20)의 어느 다른 부위 또는 구성요소와 작동적으로 연결될 수도 있다. "작동적으로 연결된"은 예를 들어, 도전성 전선 또는 군을 통하여, 라디오 주파수, 적외선과 같은 전송 신호 또는 또다른 전송 주파수 통신을 통한 전기적 연결과 같은 통신 수단을 포함한다. 한편으로, 센서(60)는 공기력 또는 수력에 의한 연결과 같은 기계적 연결을 통하여 작동적으로 연결될 수 있다.

제품(20)에서 예를 들어, 센서(60)는 제품(20)의 허리 영역(36), 등허리 영역(38) 또는 가랑이 영역(37) 전방에 위치될 수 있으며 동체(22), 상면시이트(24), 배면시이트(26), 흡수 코아(28), 측면 패널(30), 다리 커프스(32), 허리 부위(34), 고착 시스템(40), 종방향(50) 또는 말단(52) 가장자리 등의 부분과 일체화되거나, 인접하여 위치하거나, 연결되거나 포함할 수도 있다. 센서(60)는 제품(20)과 일체화되거나, 보호자 또는 착용자에 의하여 장착될 수도 있다. 예를 들어, 센서는 제품 내에서 원하는 유입 및 제품 내 또는 제품 외부 중 어느 하나에 위치하는 전달부위와 같은 다른 부위와 접촉될 수 있는 것과 같은 수용 부위를 가질 수 있다. 센서(60)는 제품(20) 외부로의 입력을 감지할 수 있고 조절기(80) 및/또는 작동기(70)에 신호를 제공할 수 있도록 제품(20)의 특정 부위와 작동적으로 연결될 수도 있다. 하나의 양태에서, 센서는 예를 들어, 착용자의 특정 부위에 분별적으로 적용되고/되거나 제품으로부터 분리된 하나 이상의 구성요소를 가질 수 있다.

센서(60)은 나아가 2개 이상의 센서를 포함한 감지 "시스템"을 포함할 수 있고 이들은 각각 동일 또는 서로 다른 자원으로부터 동일하거나 서로 다른 신호를 감지할 수 있다. 이 감지 시스템은 제품의 내측, 외측 및/또는 분리된 곳에 위치한 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 시스템은 착용자의 외측 항문 괄약근에서 전기적 신호를 감지하는 제품 내측에서의 센서 및 착용자의 복부에서의 상태, 긴장도 또는 근육 활동을 감지하는 제품 외측의 센서를 포함할 수 있다. 이 감지 시스템은 또한 또는 한편으로, 제품의 내측, 외측 및/또는 분리된 감지 요소가 아닌 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 이 감지 시스템은 예를 들어, 제품 외측에 있는 전송기를 포함할 수 있고 제품(20)에 연결되거나 배치된 감지계의 다른 부분에 신호를 전달할 수도 있다.

제품(20)이 바람직하게는 작동기(70)를 포함할 수가 있다. 본 출원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "작동기"는 "잠재력"을 포함하고 "응답성 기능"을 수행하거나 활성화하는데 잠재력 있는 전송 수단을 의미한다. 작동기(70)의 잠재력은 저장되거나 잠재적인 에너지 또는 저장된 제품을 포함할 수 있다. 이 작동기(70)는 잠재적 에너지를 변환하거나 또는 저장된 물질들을 분비 또는 방출함으로써 응답성 기능을 역학적 에너지로 수행하거나 또는 활성화할 수도 있다. "응답성 기능"은 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 그 구성요소에 수행된 기능으로서 본원의 목적은 제한된다. 사건이 발생하는 것을 지시하는 신호를 단지 제공하는 장치는 그러나 본원의 목적을 위한 한정한 "작동기"로 간주되지는 않는다. 신체 배출물의 구성요소는 예를 들어, 습기, 전해질, 효소, 휘발성 가스, 박테리아, 혈액 등을 포함할 수 있다. 착용자의 구성요소는 또한 피부, 생식기, 항문, 항문괄약근 등을 포함할 수 있다. 제품의 구성요소는 또한 다리 커프스, 허리 커프스, 또는 다른 배출물 장애물 및/또는 조임부 구성요소, 측면 패널, 귀, 동체, 흡수 코아, 포획 구성요소, 고착 시스템, 종방향 또는 말단 가장자리 등을 포함할 수 있다. 잠재 에너지는 기계적, 전기적, 화학적 또는 열역학적 에너지로 저장될 수 있다. 본원에서 사용되는 "역학적 에너지"는 상기한 작업을 할 수 있는 능력 또는 응답기능을 수행할 수 있는 능력을 의미한다(예를 들어, 압축된 장치의 팽창, 휘감겨진 장치의 회전, 피부 또는 변의 상태, 피복 또는 처리, 효소의 저해, pH의 적정화 등을 변화시키는대로 이동하는 겔 등).

배출물을 포획하기 위한 3차원구조의 창제를 촉발하는 것은 예를 들어, 제품의 구성요소, 최종적으로는 배출물에 수행되는 응답성 기능들과 관계된다. 배출물의 포획, 착용자의 피부세척 또는 피부보호 조성물로의 피부 처치는 예를 들어, 배출물 및/또는 착용자에게 수행되는 응답성 기능들이다. 제품의 기하학적 구조(1차, 2차 또는 3차원적 구조) 또는 물리적인 특성(예들 들어, 휘어짐계수, 기하학적 구조 등)은 응답성 구조들의 예들이며 이는 제품에 수행될 수 있다. 그러나 사건이 일어나는 보호자 및/또는 착용자에게 신호를 하는 것은 배출물, 착용자, 제품 또는 구성요소를 수행하지 않으므로 응답성 기능을 수행하지 않는다. 신호장치는 수행된 기능에서 의 작동기로서 작용하기 위한 시스템 외부에서의 행위자(예를 들어 인체 등)가 요구된다. 일회용 제품의 작동기는 예를 들어 방향제, 효소저해제, 피부보호 조성물 또는 pH 조절제의 배출 또는 방출; 신체 배출물의 포획, 닦는 작업, 포장, 방취, 고정화, 밀봉, 펌프 또는 저장; 또는 하나 이상의 이러한 기능 또는 배출물, 착용자, 제품 또는 그 구성요소에 작용하는 다른 응답성 기능을 수행하기 위해 고안된 구조 또는 원소의 분비 또는 창제의 촉발을 할 수도 있다.

본 발명의 작동기(70)는 배출물, 제품 또는 그 구성요소에 작용하는 응답성 기능을 수행하거나 활성화하기 위한 잠재성 에너지를 방출할 수도 있다. 잠재 에너지의 방출은 응답성 기능을 수행하기 위하여 기계적, 전기적, 화학적 또는 열역학적 잠재 에너지를 기계적, 전기적 또는 화학적 역학 에너지로 변환할 수도 있다. 작동기는 응답성 기능을 수행하는 잠재 에너지를 방출하는 유입의 역치 수준에 의하여 촉발될 수도 있고 하기한 유입에 연속적으로 응답할 수도 있다. 잠재 에너지는 요구될 때까지 유지/방지하기에 충분한 방법으로 저장될 수도 있다. 예로는 배터리 및/또는 콘덴서, 탄성적, 뒤틀린, 압축적으로 긴장된 물질 또는 구조, 미응답성 시약, 및 물리적 또는 화학적 기능을 수행할 수 있는 물질들(예를 들어, 흡착제, 연화제, pH 완충제, 효소 저해제, 배설물 개질제; 압축된 가스 등)을 포함한다. 예를 들면, 압축된 발포체는 압축성 기계적 잠재 에너지를 저장하고 방출될 때 기계적 역학적 에너지를 제공할 수 있다. 비틀린 발포체는 비틀린 기계적 에너지를 저장하고 방출되었을 때에 기계적 에너지, 즉 회전을 제공할 수 있다. 부가적으로, 저장된 화학적, 전기적 또는 열역학적 에너지는 전기적, 기계적, 화학적 또는 열역학적 에너지를 방출하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 일회용 제품의 작동기는 저장된 로션, 배설물 개질제, 효소 저해제, pH 완충제, 염료, 압축공기, 압축된 발포체, 펌프, 전기적으로 감응성 겔, pH 감응성 겔, 및/또는 염 농도 감응성 겔 등을 포함할 수 있다.

한편으로, 본 발명의 작동기(70)는 배출물, 착용자, 제품 또는 임의의 구성요소 또는 그 구성요소에 작용하는 응답성 기능을 수행하거나 활성화시키는 능력을 갖는 일정량의 저장 물질들을 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 예를 들어 작동기(70)는 응답성 기능을 수행하는 저장된 물질들을 전달할 수있다. 이 양태에서, 작동기(70)는 주어진 시간에 저장된 물질을 비연속적으로 방출하기 위한 역치 수준의 입력으로 촉발될 수도 있다. 작동기(70)는 예를 들어, 로션, 피부보호 조성물, 배설물 개질제, 효소 저해제, pH 완충제, 염료 등을 포함할 수가 있다. 특정의 바람직한 양태에서, 이 물질들은 신장되는 탄성 물질, 배출되는 고압력 가스 등과 같은 작동기(70)에 의해 배출된다.

바람직하게는, 적어도 서로 다른 구멍 크기를 갖는 전달 부재 내에는 2가지 영역이 있는데, 즉, 적은 구멍크기를 갖는 하나 이상의 포트 영역 및 좀더 큰 구멍 크기를 갖는 내측 영역을 갖는 것이다. 이 전달성 부재의 내측 영역은 포트 영역의 투과성에 비하여 상대적으로 높은 투과성을 갖는데(높은 액체 투과성은 적은 흐름 저항을 제공한다), 이는 내측/벌크 영역을 에워싸는 외측/벽 영역의 일부가 될 수가 있다. 내측 영역 물질에 사용하기에 적합한 비제한적인 다공성 물질의 예로는 폴리올레핀, PET, 셀룰로오스 및 셀룰로오스-기초 섬유소를 포함하는 섬유성 구조, 및 망상형 발포체, 셀룰로오스 스폰지, 폴리우레탄 발포체 및 HIPE 발포체와 같은 다공성, 개방형 셀화 발포체를 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 내측 영역의 빈 공간은 필수적으로 압축 불가능한 액체로 필수적으로 완전히 채워진다. 용어 "필수적으로 완전하게"는 내측 영역의 충분히 빈 공간을 입구 및 출구 사이에 연속적으로 흐르는 통로가 확립될 수 있도록 액체로 채워지는 상태를 의미한다.

전달 부재의 포트 영역은 일회에 전달성 액체에 침윤시에 전달성 액체에는 투과성이 있으나 대기 가스(공기와 같은)에는 불투과성인 물질들을 포함한다. 종종, 이러한 물질들은 막으로 표현되는데, 액체, 가스 또는 액체 또는 가스 현탁액에 투과성이 있는 영역으로 정의된다. 이 막은 예를 들어, 모세관을 통하여 액체 투과성을 제공하는 미세다공성 영역을 포함한다. 치환 가능한 양태에서, 이 막은 액체가 확산을 통하여 전달되는 블록-공중합체를 포함하는 단일체 영역을 포함할 수 있다. 포트 영역을 위한 예시적인 막에는 1992년 4월 28일 화이트(White)에게 허여된 "흡수제품을 위한 막(Membranes For Absorbent Articles)"라는 명칭의 미국특허 제 5,108,383 호에 개시된 바와 같은 셀룰로오스 아세테이트 막, 유럽특허 공개 제 0451797호에 개시된 PET 필름, 니트로 셀룰로오스 막, 셀룰로오스 니트레이트 막, PTFE 막, 폴리아미드 막 및 폴리에스테르 등을 포함한다. 다른 적합한 물질은 스위스, 뤼슐리콘(Ruschlikon)에 있는 SEFAR사 또는 독일, 골데른-발트벡(Goldern-Waldbeck)에 위치한 베르자이닥사(Verseidag Company)로부터 구입가능한 폴리아미드 또는 폴리에틸렌과 같은 중합성 망사직물들이다.

작동기(70)는 한편으로 전기 감응성 겔을 포함할 수 있다. 전기 감응성 겔들은 적어도 부분적으로 물로 부풀어 오른 상태에서 전기적 전류 또는 자기장의 적용하에 부피 및/또는 기하학적 구조를 변화시키는 중합성 겔 망상조직이다. 예를 들어, 어떠한 부분적으로 이온화된 폴리아크릴아미드 겔들은 아세톤 및 물에 침윤시에 낮은 전기 자기장(예를 들어, 0.5 볼트/cm) 약 50% 정도의 이방성 농도를 갖게 될 것이다. 또다른 전기적으로 민감한 겔들은 물 및 계면활성제의 존재하에 전기적으로 유도되어 휘어지거나 진동자기장을 받은 경우에 진동주파수 행동을 나타낼 수도 있다. 전기장에서 음전하를 띤 겔 중합체에 대한 양전하를 띤 계면 활성제 물질을 농축함으로 인하여, 겔의 일부 부위, 예를 들어 겔 원소의 한편에서는 국소 수축이 일어날 수도 있다. 자기장의 강도 및/또는 극성을 변화하는 것은 한 측면의 길이가 줄어들면서(예를 들어, 스트립에서 생성된 겔이 구불구불한 모양을 만드는 경우) 겔에서의 이동을 유도한다. 전기적으로 민감한 겔들은 밸브로 하여금 그 부피 및/또는 기하학적 구조를 변화시켜 물질을 유출시키고, 신체 배출물들이 흘러 나가게 하며, 신체 배출물을 흘러가는 것을 억제하며, 신체 배출물을 캡슐화하게 하는 등의 작용을 하게 하도록 변환가능한 기하학적 형태 즉, 정방형, 원형, 망상형 그리드 등을 포함할 수 있다. 스트립에서 형성된 전기 감응성 겔은 예를 들어, 배설물의 습기가 감지되는 경우에 배설물을 전달하는 수가 있다. 도 10a 및 도 10b에서, 전기 감응성 겔이 접촉(485)을 전교하고 전류를 전기 감응성 겔로 흐르게 하여 그 스트립을 구부러지거나 곧게 펴도록 하는 회로에서의 전기 감응성 겔의 스트립을 나타내었다. 한편으로, 도 11a, 11b 및 11c에서 나타낸 바와 같은 망상형 그리드 형태로 생성된 전기 감응성 겔은 뇨가 감지되는 경우에, 뇨의 흐름이 제품(20)의 다른 부위로 흐르는 것을 허용하고/하거나 방해하는 밸브를 생성하기 위하여 전기적으로 팽창하거나 수축되도록 유도될 수가 있다. 예를 들어, 도 11a는 전기 감응성 겔의 망상형 그리드 형태를 포함하는 회로를 나타낸다. 도 11b 및 11c는 나아가 수축된 또는 부풀어 오른 구조의 그리드의 현미경적 모습을 각각 나타낸다. 예시적인 물질은 약하게 가교-연결된 PAMPs 겔 (폴리(아크릴아미도-2-메틸 프로판)설폰 산)이다. 이러한 형태의 겔은 배설물을 위한 공극공간의 창제, 피부의 세척, 화학적 배설물 처리제의 적용 또는 전달, 또는 밸브의 물질방출 기능과 같은 다양한 기능을 수행할 수가 있다. 1990년 3월 31일 다나까(Tanaka)에게 허여된 미국특허 제 5,100,933호 및 WO 9202005호에 다른 예시적인 전기 감응성 겔들이 개시되어 있다. 한편으로, 특정 pH 또는 염농도에서 부피 및/또는 기하학적 구조를 변화시키는 pH 감응성 겔 또는 염 농도 감응성 겔들이 각각 본 발명의 작동기로서 사용될 수 있다.

본 발명의 하나의 제품 양태는 하나 이상의 프로액티브 센서 및 하나 이상의 작동기(70)를 포함한다. 긴박한 사건 전에 입력 신호를 감지함으로서, 제품에서의 응답 시스템은 긴박한 사건을 위한 준비를 촉발할 수 있다. 이는 제품의 구조를 배출물-관리 기법상 초기에는 "숨겨지거나" 또는 "조심스럽게 있다가" 필요한 순간, 또는 바로 직전에 사용가능하게 한다. 특이적인 입력과 관계없이, 이러한 양태에서의 사전 행동적 센서들은 작동기로 하여금 사건 발생을 준비하기 위하여 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 구성요소 또는 그로 인한 구성요소에 대한 행동을 수행하는 것을 촉발시킬 수가 있다. 예를 들어, 긴박한 배변 또는 소변이 외측 항문 괄약근의 전기적인 활성을 통하여 감지된다면, 그 시스템은 바람직하게는 항문 괄약근의 이완과 관련된 신호에 의하여 촉발되는 것이다(즉, 응답계가 활성화된다). 그리고 그 작동기는 피부자극을 저해하거나 최소화하기 위한 착용자 피부의 처치; 배설물 공간 이격자를 활성화에 의한 신체 배출물 관리 장치의 준비; 밸브를 개방하여 뇨가 저장 장치에 흐르게 하는 것; 효소 저해제, 피부보호 조성물, pH 조절제 또는 당업계에 잘 알려진 피부 처치 보조제의 방출과 같은 기능을 수행한다.

작동기(70)는 작동기가 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 그로 인한 구성요소에 응답기능을 수행하도록 하는 일회용 제품의 임의의 부위에 배치되고/되거나 작동적으로 연결될 수 있다. 제품(20)에서, 예를 들어, 작동기(70)는 제품의 전방 허리 영역(36), 후방 허리영역(38) 또는 가랑이 영역(37)에 위치할 수 있고, 동체(22), 상면 시이트(24), 배변 시이트(26), 흡수 코아(28), 측면 패널(30), 다리 커프스(32), 허리 부위(34), 패스닝 시스템(40), 종방향 (50) 또는 단부 테두리(52) 등과 일체화되건, 인접하여 배치되거나 또는 연결될 수가 있다. 작동기(70)는 또한 제품(20)과 같은 제품내에서 완전히 포함되거나, 제품내에 위치한 부위 및 제품(20)의 외부에 위치한 부위를 갖거나, 또는 제품에 대하여 완전히 외측에 위치할 수도 있다. 작동기(70) 또는 작동기(70)의 일부는 하나 이상의 센서(60), 하나 이상의 조절기(80), 작동기(70)의 다른 부위 또는 제품(20)의 다른 부위에 작동적으로 연결될 수가 있다. 나아가, 작동기(70)는 제품(20)과 일체화 되거나, 또는 보호자 또는 착용자에 의하여 장착될 수도 있다.

제품(20)은 또한 조절기(80)를 포함할 수도 있다. "조절기"는 센서로부터 입력을 수용하고 하나 이상의 동작이 받아지는지 여부를 결정하는 장치로서 본원의 목적을 위해 정의된다. 이 조절기는 센서(60)로부터 신호를 받고 작동기(70)로 하여금 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 그로 인한 구성요소에 응답성 기능을 수행하도록 할 수가 있다. 조절기는 화학적 또는 물리적 변화를 수행하는 물질들을 포함하거나 센서로부터 정보를 진행하는 화학적, 기계적 또는 전기적 장치일 수가 있다. 예를 들어, 습기 용해성 백에 의한 진공상태에서 캡슐화되고 속박된 압축형 플라스틱 발포체 물질을 갖는 제품에서, 센서(60)는 습기 용해성 백을 포함할 수가 있다. 필름이 용해하기 전에 조절기(80)로서의 작용을 위해서는 어느 정도의 입력이 존재해야 하는지 그리고 조절기(80)가 어느 정도의 입력 역치를 충족시켜야 하는지 결정하는 필름의 물리적이고 화학적인 특성, 즉 중합체의 형태, 두께 등은 작동기(70)를 응답 기능을 수행하도록 저장된 에너지를 방출하도록 한다. 이 작동기(70)는 압축된 발포체의 저장된 기계적 에너지의 방출을 허용하게 하는 압축된 발포체 및 진공의 손실분 사이의 조합이다. 이러한 예에서, 조절기(80)는 일회 스위치로서 작용한다. 착용자의 근육의 전기적 활동과 같은 센서(60)로부터 신호를 수용하는 전기적 조절기(80)는 그러나 다중 전기 신호를 받아들이고 조절할 수 있고 또한 반복적으로 작동기를 촉발할 수도 있다. 이 조절기는 센서 구성요소, 작동기 구성요소 또는 시스템의 분리된 구성요소와 일체화될 수도 있다.

조절기(80)는 조절기(80)가 센서(60)로부터 신호를 받고 신호를 작동기(70)에 제공되도록 하는 일회용 제품의 임의 부위와 배치되고 및/또는 작동적으로 연결될 수가 있다. 제품(20)에서, 예를 들어, 조절기(80)는 제품의 전방 허리 영역(36), 후방 허리영역(38) 또는 가랑이 영역(37)에 위치할 수 있고, 동체(22), 상면 시이트(24), 배변 시이트(26), 흡수 코아(28), 측면 패널(30), 다리 커프스(32), 허리 부위(34), 패스닝 시스템(40), 종방향 (50) 또는 단부 테두리 (52) 등과 일체화되거나, 인접하여 배치되거나 또는 연결될 수가 있다. 조절기(80)는 제품(20)에 일체화되거나, 또는 보호자 또는 착용자에 의하여 착용될 수가 있다. 조절기(80)는 제품(20)과 같은 제품 내에서 완전히 포함될 수가 있고, 제품 내에 위치한 부위 및 제품 외측에 위치한 부위를 가질 수 있으며, 또는 완전히 제품(20) 외부에 위치할 수도 있다. 조절기(80) 또는 조절기(80)의 부위는 하나 이상의 센서(60), 하나 이상의 작동기(70), 조절기(80)의 다른 부위 또는 제품(20)의 다른 부위에 작동적으로 연결될 수 도 있다. 조절기(80)는 예를 들어, 센서(60)로부터 신호를 받을 수 있으며 작동기(70)에 예를 들어, 라디오 주파수(rf) 전송에 의하여 신호를 제공할 수도 있다.

별개의 구조적 원소들이 센서(60), 작동기(70) 및 조절기(80) 기능을 수행할 수가 있음에도 불구하고, 본 발명의 센서(60), 작동기(70) 및 조절기(80) 기능들은 별개의 구조적 원소들에 의한 수행이 필요하지는 않다. 센서(60) 및 조절기(80)의 기능들은 예를 들어, 신체 배출물의 구성요소와의 접촉을 용해시키는 필름과 같은 동일한 구조적 원소에 의하여 수행될 수가 있다. 이 예에서, 필름은 센서로서 작용하고 신체 배출물의 입력 구성요소에 응답한다. 필름이 조절기(80)로서의 작용을 용해시키기 전에 어느 정도의 입력이 존재해야 하는지 그리고 조절기(80)가 어느 정도의 입력 역치를 충족시켜야 하는지 결정하는 필름의 물리적이고 화학적인 특성, 즉 중합체의 형태, 두께 등은 작동기(70)를 응답 기능을 수행하도록 저장된 에너지를 방출하도록 한다. 또 하나의 양태에서, 응답계는 입력 포트에서 뇨와 같은 입력을 수용하고 전달성 부재의 출구 포트에서 피부 보호 조성물, pH 조절제 또는 효소 저해제와 같은 시약을 비연속적으로 전달할 수가 있는 폐쇄형 시스템 액체 전달 부재를 포함할 수가 있다. 이 양태에서, 전달성 부재는 센서 즉, 뇨를 수용하는 역할 및 작동기 즉, 시약을 처리할 배출물, 착용자, 제품 또는 그로 인한 구성요소에 능동적으로 전달하는 역할을 수행한다. 덧붙여, 폐쇄형 시스템 액체 전달성 부재는 나아가 입력의 필요한 역치 수준을 결정하는 조절기로서도 작용한다. 폐쇄형 시스템 전달 부재가 압축된 탄성 물질을 가진 용해성 물질을 용해시키기 위하여 출구 포트로부터 배출되는 물과 같은 액체 및 뇨를 받아들이는 하나의 양태에서, 이 폐쇄형 시스템 전달 부재는 센서 및 조절기로서 모두 작용할 수가 있다. 하나의 양태에서, 전달성 부재는 뇨를 수용함으로서 센서로서 작용하고 입력 포트 또는 출구 포트의 투과성은 조절기로서 작용하고 전달성 부재가 액체를 용해성 필름에 전달하기 전에 필요한 액체의 역치 수준을 결정할 수도 있다.

본 발명의 제품(20)은 바람직하게는 비연속성의 응답계를 포함한다. "응답계"는 센서(60)가 입력을 적절하게 촉발시키는 경우에 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 구성요소 또는 그로 인한 구성요소에 작용한 센서(60) 및 작동기(70)를 포함하는 계로서 본원의 목적을 위해 정의된다. 주어진 입력 매개변수를 감지하면, 작동기(70)는 응답성 기능을 수행하기 위하여 저장된 에너지 또는 물질들을 방출하는 즉, 비연속적으로 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 그로 인한 구성요소에 작용하는 효과를 나타낸다.

응답계는 "연속성" 또는 "비연속성"으로 응답할 수가 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "연속성 응답계"는 출력이 정량적으로 입력의 양에 의존하는 즉, 연속적으로 증가하는 입력양은 연속적으로 증가하는 출력양이 요구되거나 응답계의 출력양이 저장물질의 수동적 방출을 포함하는 응답계를 의미한다. 제품의 흡수성 코아에 위치한 초흡수성 중합체는 예를 들어, 출력이 입력양에 의존하는 즉, 증가되는 액체 배출물의 양이 초흡수성 중합체에 접촉함에 따라, 증가된 양의 중합체가 그 중합체의 저장능력이 소진될 때까지 그 액체를 보유하는 연속성 응답을 제공한다. 화학양론적 화학응답은 증가된 출력에 연속적으로 응답하는 시스템의 다른 한 예이다. 응답 A + 과잉의 B →C에서, 예를 들어, C로 전환하는 과잉의 B의 양은 화학양론적이며 따라서 계에서 필요한 A의 양과 "연속적으로" 관계된다. 팽창가능한 스페이서가 뇨와 같은 액체가 물질을 방출하는 가스와 접촉시 즉, 연속성 응답계인 경우에 화학양론적 화학 응답을 통하여 배설물을 저장하기 위한 빈 공간을 제공하는 연속성 응답계의 예는 1994년 7월 19일 게리 등(Gary D. Lavon et al.)에게 허여된 "팽창성 이격자를 갖는 일회용 흡수 제품(Disposale Absorbent Article Having An Inflatable Spacer)"라는 명칭의 미국 특허 제 5,330,459 호에 개시되어 있다. 팽창된 상태에서 고정되는 다리 커프스를 방출시키는 뇨와 같은 액체가 용해된 필름에 의하여 착용자의 착용감을 증진시키는 일회용 제품에서의 연속성 응답계의 예는 1981년 1월 27일 슈로더 등(Schroder et al.)에게 허여된 "습기-응답성 밀봉 수단을 포함하는 기저귀(Diaper Including Moisture-responsive Seal Means)라는 명칭의 미국특허 제 4,246,900 호에 개시되어 있다. 그러나 저장된 물질을 수동적으로 방출하는 응답계는 일반적으로 신체 배출물, 착용자, 제품, 또는 그 구성요소에 수행된 실제 응답기능이 물질의 방출에 의해서가 아닌 물질에 의하여 수행되기 때문에 물질 자체가 방출되는I 여부와 상관없이 연속성 응답을 제공한다. 따라서, 그 물질이 주어진 입력에 응답하여 방출되거나 주어진 입력의 역치가 감지될 때 한 번에 비연속적으로 방출되는지 간에, 방출된 물질에 의하여 수행되는 응답성 기능은 연속적으로 증가되는 입력양이 물질 방출이 소진할 때까지 연속적으로 증가되는 출력양에 영향을 미치는데 필요하다.

그러나, 본 발명의 "비연속성 응답계"는 역치량을 넘어선 입력량과는 필수적으로 독립적인 출력 기능을 갖는 응답계를 의미한다. 예를 들어, 입력의 하나 이상의 역치 수준을 만나는 경우, 응답계는 자신의 저장된 에너지의 모두 또는 예정된 양을 방출하거나 전달 즉, 특정한 응답기능을 수행하기 위한 자신의 저장된 물질의 모두 또는 예정된 양을 능동적으로 운송할 것이다. 본 발명의 이상적인 양태에서, 출력 기능, f(x)는 도 7a에 개시된 "단계" 기능을 포함한다. 이 양태에서, 증가되는 입력양에 대한 출력양의 변화율(d(출력)/d(입력)), 즉, 출력 기능 f(x)의 경사 또는 도합수 f(x)는 바람직하게는 입력양이 역치 수준이상 또는 이하인 경우에 필수적으로 0이다. 그러나, 역치 수준에서 변화율(d(출력)/d(입력))은 바람직하게는 무한대에 접근한다. 따라서, 이상적인 비연속성 응답에서, ε→0인 함수 f(x-ε)의 극한치는 ε→0인 함수 f(x+ε)의 극한치와 같지 않다 즉,

이다.

그러나, 본 발명은 물질세계에서 역치 수준에서의 이상적인 순간 단계는 필요하지 않으며 많은 순간에서 심지어 가능하지도 않다. 바람직한 양태에서, 출력 기능은 입력양 또는 입력의 역치양 근처에서 매우 작은 변화로 실제 단계의 변화를 갖는다는 것이 단지 필요하다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 응답계가 전환 영역에서 출력기능이 적어도 최소한의 상대적인 기울기를 가질 정도로 충분히 비연속성으로 응답하도록 도모하는 비연속성 시스템을 개시하거나 구상하는 특정한 방법으로 제한되기를 바라지는 않으나, 주어진 출력 기능이 본 발명의 목적에서 정의한대로 충분하게 비연속적인 방법으로 수행되는가 여부를 결정하는 바람직한 방법으로, 변곡점에서의 출력 곡선의 기울기는 전이 영역의 처음 및 최종지점 사이 선의 상대적인 기울기와 비교된다. 예를 들어, 도 8a는 예시적인 출력 함수의 1계 f'(x), 2계 f"(x), 3계 f"'(x) 도함수의 일직선과 함께 한 예시적인 출력 함수 f(x) 그래프를 나타낸 것이다. 출력 함수 f(x)는 출력에 대한 입력(x 또는 I)의 효과 또는 응답(R(I))을 나타낸다. 본 발명의 목적으로 위하여, 전환 영역은 출력 함수 f(x)의 2계 도함수 f"(x)의 상대적 극대치 R(I₁) 및 극소치 R(I₂) 사이 영역으로 정의된다. 상대적 극대치 R(I₁) 및 극소치 R(I₂)는 3계 도함수 f"'(x)가 0인 지점이다. 변곡점 I₀은 전환 영역에서 2계 도함수 f"(x)가 0인 지점으로 정의된다.

즉,

전환 영역의 1차 및 2차 지점 사이의 선 경사도에 대한 변곡점에서의 출력 함수의 기울기의 비교는 하기 수학식 3으로 나타낼 수 있다:

이 방정식에서, 변곡점에서의 dR/dI는 그 지점에서 출력함수의 1계 도함수이다. 용어 ΔI_T는 전이 영역에서의 처음 I₁및 최종 I₂사이의 응답계에 대한 입력의 변화, 즉 I₁-I₂이고 용어 ΔR_T는 전환 영역에서의 최초 및 최종 지점사이의 출력의 응답 변화, 즉 R(I₁)-R(I₂)이다. 계수 k는 굴곡 지점에서의 전환영역에서의 최초 및 최종 지점사이의 기울기를 비교한 출력기능의 기울기의 상대적인 경사도 I₀를 나타내는 비례상수이다. 응답계가 비연속성의 출력 함수를 갖기 위해서는 비례상수 k는 적어도 약 2.0, 바람직하게는 약 3.0, 보다 바람직하게는 적어도 약 5.0, 보다더 바람직하게는 적어도 약 10.0, 가장 바람직하기로는 적어도 약 100.0이어야 한다.

또 하나의 양태에서, 비연속성 응답계의 전이영역에서의 상대적인 기울기는 또한 동일한 시간 정수에 지체된 1차원인 일련의 정수 n을 갖는 조절계의 전달 함수에 의하여 고안될 수 있다. 응답계의 전달 함수는 본 발명의 목적으로 입력(교란 변수)에 대한 출력(응답 변수)의 라플레이스변환(LaPlace transform)의 비로 정의된다. 로버트와 돈(Robert H. Perry ＆ Don Green)의 문헌(Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th Ed. Chap. 22, McGraw Hill, Inc. 1984)를 참조하시오. 도 8b에 나타낸 바와 같이, 출력 함수의 상대적인 경사도는 KG(s)가 전달 함수, K가 비례 원소, T가 계의 시간 상수이고 n이 1차 시간 지체인 경우에, 대략 식 KG(s)= K(Ts + 1)n 으로 나타낼 수 있다. 이 고안에서, n이 증가할수록 전환영역에서의 출력함수의 경사도는 증가하고 그 고안은 대략 비연속성 응답계이다. 본 발명의 특정한 비연속성 응답계는 바람직하게는 n이 25보다 크거나 같고, 보다 바람직하게는 n이 약 50보다 크거나 같고, 가장 바람직하게는 n이 약 100보다 크거나 같은 상기 식에 의하여 고안될 수 있을 것이다.

도 7a에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 응답계는 그 응답계가 특정한 응답성 기능을 수행하기 위하여 그 저장된 모든 에너지를 방출하는 단일 역치 수준을 포함하거나 그 계가 각 역치 수준의 하나에서 하나 이상의 특정한 응답성 기능을 수행하기 위하여 그 저장된 에너지의 예정된 부분을 방출하는 다중 역치 수준을 포함할 것이다. 단일 역치 수준을 갖는 양태에서, 예를 들어, 그 응답계는 역치 수준을 만났을 경우에 전체 응답성 기능을 수행하기 위하여 저장된 에너지를 모두 방출할 것이다. 이러한 단일 역치 양태에서, 이 예에서는 비연속성 응답계는 온(on) 또는 오프(off)와 같은 2가지 상태를 갖는 계를 포함할 것이다. 신체 배출물과 같은 입력의 역치양이 흡수 제품에 존재하는 때에는 응답계는 사용자의 피부로부터 배출물을 싸서 버리는 것같이, 배출물, 착용자, 제품 또는 그 구성요소에 작용하는 단일 응답기능을 수행할 것이다. 따라서, 비연속성 응답계는 역치양의 입력하에 하나의 상태에서 다른 상태로 변화되는 일회 "스위치-유사(switch-like)" 기능을 수행할 것이다.

한편으로, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 응답계는 각 역치 수준이 충족되는 경우에 그 계가 특정한 응답성 기능을 수행하기 위하여 주어진 "양(quanta)"의 에너지의 방출 또는 주어진 양의 물질 전달하는 다중 역치 수준을 갖을 수 있다. 이 양태에서, 각 역치 수준이 충족되는 경우, 모든 응답성 기능의 부분이 수행되고/되거나 서로 다른 응답성 기능들이 충족되는 서로 다른 역치 수준에 응답하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, 응답계는 변의 효소를 조절할 수 있고 각 역치 효소 수준이 충족되는 경우는 동일한 또는 다른 양의 효소저해제(들)를 전달하거나 제품의 저장구조를 팽창 또는 신장시키거나 최초 역치 수준에서 pH 완충제를 전달하고 2차 역치 수준에서 약간의 효소저해제(들)을 전달하는 것같은 또다른 응답성 기능을 수행할 것이다. 각각의 전환 영역에서, 응답계는 필수적으로 상기한 단일 역치 양태에서의 전환영역과 동일하게 응답한다.

덧붙여, 응답계는 습기 및/또는 하나 이상의 배설물 효소와 같은 다중 입력을 조절하고 다른 입력의 역치를 충족하는 경우에 하나 이상의 응답 기능을 수행하거나 서로 다른 입력의 2개 이상이 역치 수준이 만나는 경우에만 단일의 응답성 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 조절기는 서로 다른 입력의 역치 수준이 만나는 경우에 서로 다른 응답성 기능을 수행하고 다중의 서로 다른 입력을 조절할 수도 있다.

한편으로, 조절기는 응답 기능이 다중 입력의 하나 이상의 역치 수준을 만나는 경우에 수행되는 논리적 OR-게이트(gate)형 기능을 수행할 수도 있다. 이 조절기는 또한 응답 기능이 서로 다른 두 개 이상의 입력의 각 역치 수준을 만나는 경우에 수행될 수 있는 논리적 AND-게이트형 기능을 또한 수행할 수도 있다.

본 발명의 양태에서, 신체 배출물 장치는 적어도 일부분이 수용성인 백 내에서 압축된 형태를 유지하는 압축된 탄성 물질을 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 압축된 탄성 물질은 백 내에서 진공 압축된 상태이다. 역치 수준의 습기 즉, 입력이 수용성 영역의 일부를 용해시키고 비연속적으로 진공을 방출시키는 경우는 압축되어 있던 물질이 팽창, 즉, 출력의 부피상 증가하고 하나 이상의 신체 배출물에 응답성 기능을 수행할 것이다. 압축된 물질은 예를 들어, 팽창시 배설물을 포획하기에 충분한 부피를 갖는 속이 빈 형태인 탄성 플라스틱 발포체일 수 있다. 신체 배출물 격리 장치는 팽창시 배설물과 같은 신체 배출물을 포획하고 착용자의 피부로부터 배출물을 제거되도록 하기 위하여 제품(20)의 착용자의 항문과 인접한 부분에 위치할 것이다. 한편으로, 압축된 물질들은 팽창시에 그 몸통안에 액체를 끌어 들임으로서 펌프기능을 하는 흡수성 물질일 수 있다. 도 9a 내지 도 9c에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 상기한 압축된, 다공성의, 큰 셀의, 탄성 발포체는 적어도 용해성 부위(392) 및 불용성 배킹(backing)(393)을 갖는 필름, 백형 또는 캡슐형으로 들어갈 수 있다. 도 9a는 본 발명의 예시적인 기계적 펌프를 나타낸다. 도 9b는 구조내의 배설물을 나타내고 도 9c는 배설물이 흡수된 후의 구조를 나타낸다. 바람직하게는, 압축된 발포체는 진공을 유지한다. 뇨, 월경혈 또는 배설물의 습기와 같은 액체가 용해성 필름과 접촉되는 경우에, 이 필름은 용해되어 압축된 발포체를 팽창시켜 팽창시 액체를 발포체에 끌어들이게 한다. 하나의 양태에서, 흡수 물질은 이를 덮은 배출물과 의 흡입을 유지하기 위하여 개별적으로 진공 밀봉된 다중 셀들을 포함할 수 있다.

도 2 및 3에 나타낸 신체 배출물 격리 장치 양태에서, 압축된 물질(94)는 압축될 수있고 백(92)에서 고정되고 또한 원래 높이의 실질적인 비례로 회복될 수 있는 바람직하게는 긴장력의 방출 후에 적어도 75%로 회복될 수 있도록 적당한 압축 및 회복 특성을 갖는 임의의 탄성 발포체를 포함한다. 적어도 백 (92)의 일부분은 용해성 영역 또는 용해성 밀봉을 포함한다. 이 용해성 영역 또는 밀봉은 예를 들어, 물, 뇨, 배설물 효소 등과 접촉하여 용해될 수 있다. 백(92)은 바람직하게는 백(92)의 용해성 영역 부위가 비연속적으로 진공을 방출하기 위해 충분히(즉, 물의 역치 수준이 감지되는) 용해될 때까지 진공 압축 상태에서 압축 물질(94)을 보유한다. 한번 팽창하면, 그 발포체는 또한 그 발포체가 바람직하게는 약 50% 이하로 심하지 않게 압축하고 아이가 그 장치에 앉은 경우에 포획된 배출물을 방출하도록 아이 체중을 견디어 내기에 충분히 견고해야 한다. EVA 발포체, 예를 들어, 미국 펜실바니아주 에디스톤에 위치한 포아맥스사(Foamex Corporation)로부터 구입 가능한 제품명 SIF/210PP1 또는 Aquazone 80A 발포체, 미국 마이애미주의 히아니스에 위치한 센티널 프로덕츠사(Sentinel Products Corporation)로부터 구입가능한 제품명 MC1900 EVA 2Ib/ft³, 1993년 11월 9일 데스마라이스 등(DesMarais et al.)에게 허여된 "수성 신체 액체를 위한 흡수성 발포체 물질 및 이러한 물질을 함유하는 흡수 제품(Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids and Absorbent Articles Containing Such Materials)"라는 명칭의 미국특허 제 5,260,345 ; 1995년 2월 7일 다이어 등(Dyer et al.)에게 허여된 "수성 신체 액체를 위한 침윤-전-박막형 흡수성 발포체 물질 및 이의 제조방법(Thin-Until-Wet Absorbent Foam Materials For Aqueous Body Fluids And Process For Making Same)"이라는 명칭의 미국특허 제 5,387,207 호; 1997년 7월 22일 데스마라이스 등(DesMarais et al.)에게 허여된 "높은 유-중-수 비를 갖는 고내부상 에멀젼으로 제조된 수성 액체를 위한 흡수성 발포체 물질(Absorbent Foam Materials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase Emulsions Having Very High Water-To-Oil Ratios)"라는 명칭의 미국특허 제 5,625,222 호에 개시된 발포체들이 배설물 포획 압축 물질(94)로 사용될 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 압축 물질(94)은 압축시 개방되는 천공을 포함할 수 있다. 압축 물질(94)이 팽창될 시에, 그 천공은 도 3에 나타난 바와 같이 압출 물질(94)의 경계부에 의하여 에워싸일 수 있을 것이다. 이는 압축 물질의 천공 내부에 착용자의 피부로부터 배출물이 포획되거나 캡슐화되어 떨어져 나갈 수 있도록 한다. 한편으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 압축 물질(94)은 이격자로서 작용하는 개방형 천공을 가질 있고 제품(20)에 배치된 신체 배출물을 저장할 수 있는 충분한 부피를 갖는 공극공간을 제공할 수 있을 것이다. 이는 압축 물질(94)를 팽창된 후에 다중 신체 배출물을 수용할 수 있게 한다.

백(92)은 물, 뇨, 배설물효소, pH 수준 등과 같은 하나 이상의 다양한 입력의 존재하에 용해할 수가 있으며 백을 용해시키는데 요구되는 입력의 역치수준을 고정할 수 있도록 고안될 수도 있다. 용해성 백(92)은 예를 들어, 미국 일리노이즈주 사우쓰 홀랜드에 위치하는 크릿-크래프트 인더스트리얼 프로덕츠사(Chris-Craft Industrial Products, Inc.)사에서 제공되는 제품명 MONOSOL M7031 및 미국 미네소타주, 세인트 폴(St. Paul)에 위치한 에이치. 비. 풀러사(H. B. Fuller Company)의 제품명 HL 1636 또는 HL-1669-X와 같은 PVA 필름 종류의 수용성인 플라스틱 필름을 포함한다. 그 두께는 예를 들어, 원하는 활성화를 제공하도록 개량될 수가 있다. 이 필름은 예를 들어, 그 두께가 약 0.0005 내지 약 0.0015 인치 범위의 두께일 수 있다. 약 0.001인치 두께의 HL 1636 필름은 약 0.049 g/in²의 습기 부피에 의하여 활성화될 것이다.

이 양태에서, 신체 배출물 격리 장치(90)는 비조절성 비연속성 응답계로서 작용한다. 백(92)의 용해성 부위는 특정한 입력에 응답하는 센서로서 작용한다. 이 센서는 예를 들어, 뇨속의 물 또는 배설물속의 효소에 응답적이다. 백(92)의 임의의 용해성 부위가 역치 수준의 뇨, 배설물 습기 또는 배설물 효소와 접촉하게 되면, 백(92)의 용해성 부위는 압축성 물질을 용해시키고 방출시켜 제품(20)에 배치된 배설물을 포획하고 에워싸서, 포위할 수 있게 팽창된다. 백(92)을 생성하는데 사용되는 물질의 물리적이고 화학적인 특성은 입력의 역치 수준을 결정하고 압축성 물질(94)이 방출되는 때를 결정짓는 조절기로서의 작용을 한다. 백이 용해하면, 진공의 방출 및 압축물질(94)의 팽창은 신체 배출물을 포획하는 데 작동기로서 기능을 수행한다. 따라서, 신체 배출물 격리 장치(90)는 주어진 입력의 역치 수준이 감지되면 압축 물질(94)의 저장된 기계적 에너지를 방출하는 일-회성 비연속성 스위치로서 작용을 한다. 응답계의 유용한 에너지는 (저장된 에너지)-(히스테레시스 손실분):을 포함한다. 압축 물질(94)은 바람직하게는 최소한의 히스테레시스 손실분 및 최대한의 회복분을 갖는다. 보다 바람직하게는, 압축성 히스테레시스 손실분이 방출된 회복분이 적어도 약 75%가 되도록 약 25% 이하이다.

본 발명의 또하나의 양태에서, 상기한 실시예 또는 다른 탄성물질에서 개시된 바와 같은 발포체는 긴장성 기계적 잠재 에너지를 파생하는 휘어진 형태이거나 상기한 대로 용해성 필름, 봉투형, 백형 또는 캡슐형으로 에워싸일 수가 있다. 이 양태에서, 습기, pH 등의 역치 수준이 감지되는 때에는 필름 또는 캡슐이 용해되고, 진공을 비연속적으로 방출하며 발포체를 방출한다. 저장된 기계적 잠재 에너지는 발포체를 펼치게하고, 뇨, 배설물 또는 월경혈과 같은 신체 배출물을 저장, 포획 또는 에워싸거나, 착용자의 피부를 닦아내거나, 착용자의 피부에 피부 보호제를 적용하는 등과 같은 응답성 기능을 수행할 수도 있다.

또 하나의 양태에서, 전기적 센서는 절박한 소변 및/또는 배변을 예측하는 즉, 사전 행동적 센서 착용자의 외측 항문 괄약근의 전기적 활성 변화를 감지할 수가 있다. 근육의 전기적 활성 상의 역치 신호의 감소가 감지된다면, 센서 또는 조절기는 예를 들어, 긴박한 소변 및/또는 배변의 배출물을 포획하는 준비의 일환으로, 상기한 바와 같이, 진공 압축에서 압축성 발포체를 고정하는 백의 수용성 부위 또는 밀봉을 용해시키기 위하여 물으 방출하는 밸브의 개방을 촉진할 것이다. 한편으로, 그 스위치는 피부에 배설물이 접촉하기 전에 피부에 피부보호 조성물을 방출하는 효과를 나타낼 것이다. 이 양태에서, 이 응답계는 그 전기적 활성이 역치 신호수준에 도달하면 착용자의 외부항문 괄약근의 전기적 활성에 응답하는 비연속성 계를 포함한다. 한편으로, 이 조절기는 전기적 작동 전류를 항문 괄약근에 전달하여 배변이 착용자에 있어 사용하기 좋을 때까지 이를 폐쇄하게하는 작동기의 작동을 촉발할 것이다.

하나의 또다른 양태에서, 본 발명의 비연속성 응답계는 응답성 기능을 수행하기 위하여 전달, 즉, 시약을 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 그 조성물에 능동적 수송을 할 것이다. 이 양태에서, 예를 들어, 작동기(70)는 센서가 역치 수준의 입력을 감지하는 때에 시약을 전달하는 압축된 탄성 발포체 또는 폐쇄형 시스템 액체 수송용 부재를 포함할 수가 있다. 이 시약은 예를 들어, 피부보호 조성물, 효소저해제, pH 조절제 등을 포함할 수가 있다.

하나의 양태에서, 물 함유 전해질(예를 들어 뇨 또는 배설물으로부터의)을 포함하는 충분한 양의 물은 전해성 물이 회로를 완성하는 경우에 전기적 센서에 의하여, 즉, 상전환 등과 같은 화학 응답을 초기화하는 배터리와 같은 저장된 에너지원으로부터 전류를 발생하는 스위치로서 감지될 수 있을 것이다. 예를 들면, 이 전류는 전기 감응성 겔에 적용될 수가 있으며 제품에서 배설물을 위한 빈 공간을 창제하고 기하학적 구조를 변화시키게 할 것이다.

본 발명의 부가적인 양태에서, 액체의 흡수로 부풀게 되어 역치 수준에 다다르면 발생되는 센서로서 사용될 수가 있는 때에 부푼 흡수 물질은 전기적 회로를 완성하기 위하여 한 쌍의 전기적 접촉을 기계적으로 폐쇄한다. 이 양태에서, 전기적 회로는 신체 배출물, 착용자, 제품 또는 임의 구성요소 또는 그로 인한 구성요소에 대한 응답성 기능을 수행하는 비연속적인 방법으로 작동기를 촉발할 수가 있다. 예를 들어, 작동기는 그 액체가 제품의 다른 부위로 흐르게 하며, 액체를 제품의 다른 부위로 펌프시키며, 기하학적 구조를 변화시키며 공극공간을 창제하며, 피부 보호 조성물, pH 조절제 또는 방향제 등을 방출시키기 위한 전기적으로 민감한 겔을 기하학적으로 변화시키는 촉진시키게 하는 밸브를 개방할 수가 있다.

섬유, 필름, 부직물 또는 다른 세포성 구조와 같은 물질은 또한 배설물, 또는 신체 배출물의 구성요소와 같은 신체 배출물과 응답하는 물질에 의하여 주어진 구조로 속박될 것이다. 신체 배출물이 속박된 물질들과 접촉하면, 그 속박된 물질들은 착용자의 피부로부터 그 배출물을 포획하거나 격리시켜 제거하기 위하여 섬유, 필름, 부직물, 또는 다른 세포성 구조를 방출하게 될 것이다. 탄성 장애물은 예를 들어, 뇨, 배설물 습기 또는 배설물효소에 응답하여 용해하고 약화시키는 등을 역할을 하는 물질들에 의하여 제품의 공극공간으로부터 2가지 속박점에서 벗어날 수 있을 것이다. 배설물이 빈 공간에 배치되고 속박점 하나 또는 모두에서 속박된 물질이 용해되는 때에, 그 탄성 장애물은 비연속적 방법으로 접촉하고 착용자의 피부로부터 배설물을 격리시키는 공극공간을 포장할 수가 있을 것이다. 한편으로, 비연속성 응답계는 속박성 물질이 속박점의 하나 또는 모두에서 용해하는 때에, 그 탄성 물질이 접촉하여 착용자의 피부에 밀봉을 생성할 수가 있는 정도로 용해성 속박물질에 의하여 2가지 속박점에서 팽창된 상태를 유지하는 다리 또는 허리 커프와 같은 탄성 물질을 포함함으로써 착용자에게 착용감을 향상시킬 수가 있을 것이다.

또 하나의 양태에서, 하나 이상의 배설물 효소가 분리된 작동기를 촉발하기 위하여, 예를 들어, 피부를 처리하기 위한 효소저해제를 전달하기 위하여 상기한 바와 같은 효소-분해성 필름 또는 캡슐, 또는 바이오센서와 같은 센서에 의하여 감지될 수가 있다. 예시적인 효소저해제는 본원에서 참고로 인용하고 있는, 1998년 3월 12일 출원된 "효소저해제를 포함하는 피부보호 조성물을 갖는 일회용 흡수 제품(Disposable Absorbent Article Having A Skin Care Composition Containing An Enzyme Inhibitor)"라는 명칭의 미국 특허 출원 일련번호 제 09/041,266 호에 개시되어 있다. 또 하나의 양태에서, 특정한 pH 조건은 pH 감응성 겔의 사용에 의하여 감지될 수가 있으며 이는 피부를 처치하는 pH 조절제를 방출하기 위하여 밸브를 개방할 수가 있다. 또다른 양태에서, 예정된 압력 역치가 감지되어, 피부보호제 또는 조성물의 방출에 영향을 미치는 캡슐 또는 "거품상(bubble)"의 분해를 초래한다. 예시적인 피부 보호 조성물(또는 로션)은 1997년 3월 4일 도날드(Donald C. Roe)에게 허여된 "연화제 및 폴리올 폴리에스테르 고정화제를 포함하는 로션처리된 상면시이트를 갖는 일회용 흡수 제품( Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing An Emollient And A Polyol Polyester Immobilizing Agent)"라는 명칭의 미국특허 제 5,607,760 호; 1997년 3월 11일 도날드(Donald C. Roe)에게 허여된 "액성 폴리올 폴리에스테르 연화제 및 고정화제를 포함하는 로션처리된 상면시이트를 갖는 기저귀(Diaper Having A Lotioned Topsheet Comprizing A Liquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent)"라는 명칭의 미국특허 제 5,609,587 호; 1997년 6월 3일 도날드(Donald C. Roe)에게 허여된 "폴리실록산 연화제를 포함하는 로션처리된 상면 시이트를 갖는 기저귀(Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing An Polysiloxane Emollient)"라는 명칭의 미국특허 제 5,635,195 호; 1997년 7월 1일 도날드(Donald C. Roe)에게 허여된 "로션처리된 상면 시이트를 갖는 기저귀(Diaper Having A Lotioned Topsheet)"라는 명칭의 미국특허 제 5,643,588 호 및 미국 특허출원 번호 제 08/926,532 호 및 제 08/926,533호에 개시되어 있으며 상기 문헌들은 참고로 인용된다.

본 발명의 특정한 비-제한적인 양태들 및 실시예들은 설명되고 기재되었으나, 당업자에게 있어 다양한 다른 변화 및 개량이 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 것은 명백할 것이다. 예를 들어, 본 발명이 일회용 기저귀에 대하여 주로 설명되고 기재됨에도 불구하고, 본 발명은 이 양태에 국한되지 않는다. 본 발명은 또한 일회용 기저귀의 적용에 선행되어, 또는 일회용 기저귀, 풀-온형 기저귀, 기저귀 삽입물, 생리대, 탐폰 등의 사용에 착용자에게 직접적으로 적용되는 제품들에서 사용될 수가 있을 것이다. 따라서, 연결되는 청구항은 본 발명의 범위내에서의 그러한 모든 변화와 개량이 걸쳐지도록 하는 의도이다.

Claims

(ⅰ) 일회용 제품과 작동적으로 연결되어, 입력을 감지하도록 적용되는 센서 및, (ⅱ) 상기 센서와 작동적으로 연결되고 센서가 상기 입력을 감지할 때 비연속적인 방식으로 응답성 기능을 수행하도록 적용되는 작동기를 포함하는 응답계를 포함함을 특징으로 하는 착용자에게 맞추어진 일회용 제품.
제1항에 있어서,

액체 투과성 상면 시이트, 상기 상면 시이트에 연결된 배면 시이트, 및 상기 상면 시이트의 일부 및 상기 배면 시이트의 최소한 일부 사이에 배치된 흡수성 코아를 추가로 포함하는 일회용 제품.
제1항 또는 제2항에 있어서,

센서가 프로액티브이고/이거나 착용자에게 고착되도록 적용되는 일회용 제품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

조절기를 추가로 포함하며, 이 조절기는 상기 센서로부터의 신호를 수용하고 상기 입력의 역치 수준과 부합했을 때 상기한 작동기를 활성화시키거나 또는 상기 작동기가 상기 응답성 기능을 수행할 수 있도록 적용되는 일회용 제품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서, 상기 작동기 및/또는 조절기가 별개의 구성요소인 일회용 제품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

센서가 상기 입력의 2차 역치 수준을 감지할 때 비연속적인 방식으로 2차 응답성 기능을 수행하도록 상기 작동기가 적용되는 일회용 제품.
제 6항에 있어서,

2차 응답성 기능이 상기 응답성 기능과 상이한 일회용 제품.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

2차 센서 및/또는 2차 작동기를 추가로 포함하고, 이 때 2차 작동기는 2차 입력을 감지하도록 적용되고/되거나, 상기 작동기 또는 2차 작동기는 2차 센서가 2차 입력을 감지할 때 비연속적인 방식으로 2차 응답성 기능을 수행하도록 적용되거나 또는 상기 센서가 상기 입력의 2차 역치 수준을 감지할 때, 비연속적인 방식으로 2차 응답성 기능을 수행하도록 적용되는 일회용 흡수 제품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 비연속성 응답계가 단계별 응답계를 포함하는 일회용 제품.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 응답성 기능이 잠재적 에너지를 역학적 에너지로의 변환, 저장 물질의 전달, 활성 성분의 전달, 저장 물질을 착용자 피부로의 전달, 저장 물질을 신체 배출물로의 전달, 배설물의 포획, 배설물의 캡슐화, 공극공간의 제공, 및 액체 신체 배출물의 펌핑으로부터 선택된 하나 이상의 군을 포함하는 일회용 제품.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 작동기가 상기 응답성 기능을 수행하기 위하여 잠재적 에너지를 변화하도록 적용되며, 이 때 잠재적 에너지는 저장된 기계 에너지, 압축성 기계 에너지, 긴장성 기계 에너지, 저장된 화학 에너지, 저장된 전기 에너지 및 배터리로 이루어진 하나 이상의 군으로부터 선택된 일회용 제품.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서가 전기적 센서, 기계적 센서, 화학적 센서, 수용성 필름, 수용성 pH 감응성 필름, 및 폐쇄계 액체 수송 부재로 이루어진 군으로부터 선택된 일회용 제품.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 작동기가 진공 방출, 압축된 탄성 물질, 진공 밀봉된 수용성 필름안에 속박된 압축된 탄성 물질, 복수의 개별적 진공 밀봉된 셀(cells), 전기 감응성 겔, pH 감응성 겔, 염도 감응성 겔 및 폐쇄 시스템 액체 수송 부재로 이루어진 군으로부터 선택되는 일회용 제품.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입력이 압력, 물, pH, 전기적 활동 및 효소로 이루어진 군으로부터 선택되는 일회용 제품.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 응답성 기능이 응답계가 하기 수학식에 의하여 고안될 수 있는 출력 기능을 갖도록 수행되는 일회용 제품.

수학식 3

이때, 상수 k는 약 2.0, 약 3.0, 약 5.0, 약 10.0 또는 약 100으로부터 선택되는 값과 동일하거나 이보다 크다.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 응답성 기능이 응답계가 하기 수학식의 전달함수를 갖는 조절계에 의하여 고안될 수 있는 출력 기능을 갖도록 수행되는 일회용 제품.

이때, n 값은 약 25, 약 50, 또는 약 100으로부터 선택되는 값과 동일하거나 이보다 크다.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제품이 기저귀, 배변훈련용 팬트, 생리대, 탐폰, 및 결장절제용 백으로 이루어진 군으로부터 선택되는 일회용 제품.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서가 수용성 필름을 포함하고, 상기 작동기가 압축된 진공으로 밀봉된 탄성 물질의 압축된 기계 에너지를 포함하는 일회용 제품.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서가 신체 배출물과 관련된 입력을 감지하도록 적용되고: 상기 작동기는 상기 센서가 신체 배출물을 감지할 때 신체 배출물을 흡수하거나 캡슐화하도록 적용된 진공 밀봉된 필름에 속박된 압축된 탄성 물질을 포함하는 일회용 제품.