KR20010089739A - 개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체 - Google Patents

개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체 Download PDF

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스리드하르 랑가나탄
산드라 마리 야브라우
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마이클 존 니마이어
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로날드 디. 맥크레이
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Abstract

본 발명은 개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 흡수성 복합체는 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값이 약 100 x 10-8cm2보다 크다. 또한, 본 발명의 흡수성 복합체는 복합체 투과도/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 관계를 갖는데, 이것이 흡입 특성을 개선시킨다. 본 발명은 또한 개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 흡수성 복합체 및 이의 일회용 개인 위생 용품에의 응용에 관한 것이다.

Description

개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체{Absorbent Composites with Enhanced Intake Properties}
일회용 기저귀의 제조에 있어서, 기저귀의 성능 특성을 개선시키기 위한 지속적인 노력이 있어왔다. 기저귀의 구조는 많은 구성요소를 가지지만, 많은 예에서 기저귀의 사용중의 성능은 기저귀 내에 포함된 흡수성 복합체의 특성과 직접적인 관련이 있다. 따라서, 기저귀 제조자들은 기저귀의 누출 경향을 감소시키기 위해, 사용중 흡수도를 포함하는 흡수성 복합체의 특성을 개선하는 방법을 발견하려고 노력한다.
기저귀의 누출을 감소시키는 수단 중 하나는 초강력 흡수재료의 과도한 사용이었다. 상업적 기저귀 디자인에 있어서 최근의 경향은 기저귀를 더 얇게 하기 위해 초강력 흡수성 재료를 더 많이 사용하고 섬유를 더 적게 사용하는 것이다. 그러나, 초강력 흡수성 재료의 첨가량이 더 많아짐에 의해 총 흡수용량이 증가함에도불구하고, 그러한 기저귀는 종종 사용 도중 여전히 과도한 누출을 보인다.
고함량의 초강력 흡수성 재료를 갖는 기저귀에서 누출이 여전히 발생하는 이유중 하나는 많은 흡수성 재료가 사용중 흡수성 복합체에 액체가 가해지는 속도로 액체를 흡수하지 못한다는 것이다. 흡수성 복합체에 섬유재료를 첨가하면 초강력 흡수성 재료가 액체를 흡수할 때까지 일시적으로 이를 보유하며 흡수성 복합체의 누출이 개선된다. 섬유는 겔-차단이 일어나지 않도록 초강력 흡수재료의 입자를 분리시키는 작용도 한다. 본 명세서에서 사용된 "겔-차단"이란 용어는 초강력 흡수재료의 입자가 팽창과정에서 변형되고 입자 사이 또는 입자와 섬유 사이의 틈새 공간을 차단하여 액체가 그 틈새 공간을 통해 흐르는 것을 방해하는 상황을 나타낸다. 섬유 재료를 흡수성 복합체에 도입할 경우 조차도, 초강력 흡수성 재료의 선택이 좋지않으면, 특히 흡수성 복합체 내에서 겔-차단 거동을 보이는 것을 선택하면, 흡수성 복합체 수명의 초기 및 말기에 액체 취급 특성이 불량하게 된다. 결과적으로, 흡수성 복합체 재료의 선택이 흡수 제품의 사용시 흡수도 및 누출에 지대한 영향을 끼친다.
시판되는 기저귀가 갖는 또 다른 문제는 기저귀가 수회의 인설트 후 누출이 일어나는 경향이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "인설트(insult)"는 흡수성 복합체 또는 기저귀로의 액체의 1회 도입을 말한다. 사용기간 동안, 기저귀는 대체로 기저귀의 수명 기간중 수회의 인설트에 노출된다. 기저귀의 수명 기간중 기저귀의 누출을 감소시키기 위해, 제품의 수명 내내 흡수성 복합체의 흡입 성능의 수준을 유지하는 것이 바람직하다.
다수의 미국특허가 흡수성 복합체와 관련된 상이한 문제들을 언급한다. 예를 들면, 미국특허 제5,304,161호(Noel 및 Ahr)는 상부 포집/분산(acquisition/distribution) 층이 빠른 액체 포집 속도를 보이는 다층 흡수 구조물의 사용을 교시한다. 미국특허 제5,047,023호(Berg)는 포집 영역이 저밀도 및 낮은 기본중량을 가짐에 의해 빠른 액체 흡입이 가능케 하는 이점을 교시한다. 미국특허 제5,348,547호(Payne 등)는 포집층이 저밀도 영역 및 고밀도 영역으로 이루어져서 인설트 지점으로부터 액체의 빠른 흡입 후 분산이 이루어지는 이중층 흡수 시스템을 교시한다. 국제특허출원 공개공보 WO 98/29071(Molnlycke AB)은 개선된 촉감 특성을 갖는 개선된 포집/수송층(착용자 피부와 직접 접촉 사용가능)을 기술한다. 미국특허 제5,397,316호(LaVon 등)는 액체를 빠르게 흡수하도록 디자인된 중합체 발포체의 다양한 구성을 기술한다.
전술한 특허들은 특정 흡수성 복합체 특성을 개시하는데, 이는 개선된 복합체 성능을 보인다. 일반적으로, 전술한 특허 및 문헌들은 유체 흡입 속도를 향상시키기 위한 흡수성 복합체 재료의 다양한 구성을 개시한다. 그러나, 전술한 특허들은 상기 문제, 즉, 흡수성 복합체의 수명 주기에 걸친 누출/흡입 개선에 대해 특정적으로 개시하지 않는다.
당업계에서 요구되는 것은 최적 복합체 특성을 갖는 흡수성 복합체이다. 당업계에서 또한 요구되는 것은 복합체의 수명 내내 개선된 유체 흡입 속도를 보이며, 공지된 흡수성 복합체와 관련한 문제들이 존재하지 않으면서, 수회의 인설트에 대한 더 우수한 유체 흡입을 보이는 흡수성 복합체이다.
<발명의 요약>
본 발명은 현행의 이용가능한 흡수성 복합체 및 문헌에 기술된 기타 흡수성 복합체와 연관된 상기 문제들을 해결하기 위해 개발된 흡수성 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 흡수성 복합체는 약 100 x 10-8cm2보다 큰 완전 팽창에서의 복합체 투과도 값, 및 복합체 투과도 값/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(Composite Permeability value/3rdInsult Fluid Intake Flowback Evaluation(FIFE)) 흡입 속도 관계(복합체 투과도 값이 3차 인설트 FIFE 흡입 속도에 따라 변함)의 결과로 개선된 복합체 흡입 특성을 갖는다. 이러한 복합체 특성의 조합은 개선된 유체 흡입 속도 및 복합체의 수명기간 내내 수회의 인설트에 대하여 더 우수한 유체 흡입을 갖는 흡수성 복합체의 성능 표시이다. 복합체의 수명기간 도중에 그 유체 흡입 성능을 잃는 공지된 흡수성 복합체와 달리, 본 발명의 흡수성 복합체는 복합체에 대한 수회의 인설트 후에도 예측하지 못했던 우수한 유체 흡입을 나타낸다.
본 발명은 또한 완전 팽창시 복합체 투과도 값이 약 100 x 10-8cm2보다 크고 복합체 투과도 값/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도 관계(복합체 투과도 값이 3차 인설트 FIFE 흡입 속도에 따라 변함)를 갖는 흡수성 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 흡수성 복합체는 다양한 공정에 의해 제조할 수 있다.
본 발명은 나아가 섬유 재료를 포함하는 흡수성 복합체 및 그의 일회용 개인 위생 용품에의 응용에 관한 것이다. 본 발명의 흡수성 복합체는 기저귀, 여성 패드, 팬티 라이너, 실금 용품 및 용변연습용 바지 등의 개인 위생 용품에 있어서 흡수성 구성요소로서 특히 유용하다.
본 발명은 개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 개선된 흡입 특성을 갖는 흡수성 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 일회용 개인 위생 용품에서 흡수성 복합체 및 이의 응용성에 관한 것이다.
도 1a-c는 흡수성 복합체의 복합체 투과도 값을 측정하는 장치를 도시한다.
도 2는 흡수성 복합체의 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 값을 측정하는 장치를 도시한다.
도 3은 흡수성 복합체의 흡입/탈착 값을 측정하는 장치를 도시한다.
본 발명은 흡수성 복합체에 관한 것인데, 여기서 흡수성 복합체는 복합체에 대한 수회의 인설트 후에도 예외적인 흡입 성능을 유지하는 능력을 보유한다. 본 발명은 비통상적 방법으로 흡입 성능 및 누출 문제에 접근하여 이러한 결과를 달성한다. 전통적으로, 유체 흡입에 대한 접근법은 흡수성 복합체내에 상대적으로 다량의 초강력 흡수제 및(또는) 고용량을 갖는 초강력 흡수제를 전략적으로 배치하는 것이었다. 증가된 용량을 갖는 흡수성 복합체를 제조하여 궁극적으로 개선된 유체 흡입 성능을 갖는 복합체를 제공하는 것이 목적이었다. 그러나, 더 높은 초강력 흡수제 용량을 추구하는 것은 불가피하게 제한적 성능 개선을 초래하는 것으로 판단되었다. 특히, 이러한 접근법은 복합체의 수명 전반에 걸쳐 복합체의 흡입 성능 감소를 초래한다. 본 발명은 빠른 액체 흡수를 달성하는 방법 및 복합체의 수명 전반에 걸쳐 개선된 흡입 성능을, 복합체 투과도 및 그의 3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도와의 관계에 집중하여 상대적으로 다량의 초강력 흡수재료로 이룰 수 있음을 발견하였다.
본 발명의 흡수성 복합체는 복합체의 수명 전반에 걸쳐 일정하거나 개선된 유체 흡입을 보이는 것이 바람직하다. 흡수재료의 복합체 투과도의 기초적 흡수 특성은 빠른 흡입을 위한 핵심요소이다. 복합체 투과도를 측정하는 방법중 하나는 아래에 상세히 기술한 복합체 투과도 시험이다. 이 시험은 예비-포화된 복합체를통해 정해진 부피의 액체가 z-방향으로 흐르도록 하는데 요구되는 시간을 측정한다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 섬유 및(또는) 초강력 흡수재료를 포함하는 흡수성 복합체 재료의 적절한 선택은 약 150 x 10-8cm2보다 큰 복합체 투과도를 갖는 흡수성 복합체의 형성을 가능하게 한다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 첫번째 5개의 흡수성 복합체(표본 1-5) 모두 높은 복합체 투과도(>150 x 10-8cm2)를 보인다. 그러나, 흡수성 복합체 재료의 일부 조합은 흡수성 복합체로 하여금 표본 6 및 7에 의해 볼 수 있는 바와 같이 150 x 10-8cm2보다 훨씬 작은 복합체 투과도를 갖게 하였다.
섬유 50 중량% 및 SAM 50 중량%를 함유하는 흡수성 복합체에 대한 복합체 투과도
복합체표본 섬유재료 SAM 명칭 초강력 흡수재료 복합체 투과도( x 10-8cm2)
1 목재펄프 S1 스톡하우젠 W-65431 ~ 191
2 목재펄프 D2 다우 AFA-173-60B ~ 171
3 목재펄프 D3 다우 XUS 40665.07 ~ 202
4 목재펄프 D4 다우 XU 40671.00 ~ 192
5 목재펄프 D6 다우 XUS 40667.01 ~ 168
6 목재펄프 - 스톡하우젠 페이버 880 ~ 112
7 목재펄프 - 다우 드라이테크 2035 ~ 61
복합체 흡입 성능의 또 다른 중요한 척도는 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 시험에 의해 측정되는데, 이를 아래에 상세히 기술한다. FIFE 시험은 액체가 얼마나 빠르게 재료 내로 흘러들어갈 수 있는 지를 측정한다. 표 2는 초강력 흡수재료 50중량% 및 섬유 50 중량%를 함유하는 다양한 흡수성 복합체에 대한 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 보여준다. 상이한 초강력 흡수제를 함유하는 흡수성 복합체는 상이한 FIFE 흡입 속도를 보임을 알 수 있을 것이다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 첫번째 5개의 흡수성 복합체(표본 1-5) 모두 빠른 흡입 속도(>2.75ml/sec)를 보인다. 그러나, 흡수성 복합체 재료의 일부 조합은 표본 6 및 7에 의해 볼 수 있는 바와 같이, 흡수성 복합체로 하여금 2.75ml/sec 보다 훨씬 작은 흡입 속도를 갖게 한다.
섬유 50 중량% 및 SAM 50 중량%를 함유하는 흡수성 복합체에 대한 3차 인설트 FIFE 속도
복합체표본 섬유재료 SAM 명칭 초강력 흡수재료 3차 인설트FIFE 속도(ml/sec)
1 목재펄프 S1 스톡하우젠 W-65431 ~ 3.2
2 목재펄프 D2 다우 AFA-173-60B ~ 3.1
3 목재펄프 D3 다우 XUS 40665.07 ~ 3.1
4 목재펄프 D4 다우 XU 40671.00 ~ 3.4
5 목재펄프 D6 다우 XUS 40667.01 ~ 3.0
6 목재펄프 - 스톡하우젠 페이버 880 ~ 2.1
7 목재펄프 - 다우 드라이테크 2035 ~ 1.6
3차 인설트 FIFE 흡입 속도가 나타내는 바와 같은 개선된 흡입 거동은 흡수성 복합체에 존재하는 초강력 흡수재료의 양에 의해 조절될 수 있다. 표 3은 두가지 초강력 흡수재료(스톡하우젠 페이버 880 및 다우 XUS 40.665.07)중 하나를 함유하는 두 세트의 복합체에 대한 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 보여준다. 각 유형의 초강력 흡수재료에 대하여, 각각 30, 40, 50 또는 60 중량%의 초강력 흡수재료를 함유하는 복합체들을 제조하고 평가하였다. 모든 복합체들은 총 기본중량 400gsm을 가졌다. 따라서, 상기 복합체의 초강력 흡수제 기본 중량은 120, 160, 200 또는 240gsm이 된다.
가변적 SAM 중량 퍼센트를 갖는 흡수성 복합체에 대한 3차 인설트 FIFE 속도
3차 인설트 FIFE 속도(ml/sec)
복합체표본 섬유재료 SAM중량% SAM 기본중량(gsm) 페이버880 다우 XUS40665.07(D3)
1 목재펄프 30 120 6.6 6.6
2 목재펄프 40 160 4 5.7
3 목재펄프 50 200 2.2 3.1
4 목재펄프 60 240 2 3
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 복합체 중의 초강력 흡수재료의 양에 따라, 복합체의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도는 변한다. 또한, 초강력 흡수제 수준 40, 50 및 60 중량%에서, 다우 XUS 40665.07 초강력 흡수재료를 포함하는 복합체는 스톡하우젠 페이버 880 초강력 흡수재료를 포함하는 복합체에 비하여 더 빠르고, 더 바람직한 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 보인다.
상기 복합체 흡입 거동에 대한 복합체에 존재하는 초강력 흡수재료의 양 및 유형의 영향을 더 예증하기 위해, 표 4는 두가지 초강력 흡수재료(스톡하우젠 페이버 880 및 다우 XUS 40665.07)중 하나를 함유하는 두 세트의 흡수성 복합체에 대한 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 보여준다. 그러나, 이러한 두 세트에서, 각 형태의 초강력 흡수재료에 대하여, 총 복합체 기본중량이 200, 300, 400 또는 500 gsm인 복합체들을 제조하고 평가하였다. 모든 복합체들이 섬유 50 중량% 및 초강력 흡수재료 50 중량%를 가졌다. 따라서 흡수성 복합체중의 초강력 흡수제 기본중량은 100, 150, 200 또는 250gsm이 된다.
가변적 복합체 기본중량을 갖는 흡수성 복합체에 대한 3차 인설트 FIFE 속도
3차 인설트 FIFE 속도(ml/sec)
복합체표본 섬유재료 복합체기본중량(gsm) SAM 기본중량(gsm) 페이버880 다우 XUS40665.07(D3)
1 목재펄프 200 100 4.4 4.4
2 목재펄프 300 150 3.3 5.5
3 목재펄프 400 200 2.2 3.3
4 목재펄프 500 250 2.5 3.5
표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 복합체 기본중량(및 초강력 흡수제 기본중량)이 변함에 따라, 복합체의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도가 변한다. 또한, 초강력 흡수제 기본중량 150, 200 또는 250gsm에서, 다우 XUS 40665.07 초강력 흡수재료를 포함하는 복합체는 스톡하우젠 페이버 880 초강력 흡수재료를 포함하는 복합체에 비하여 더 빠르고, 더 바람직한 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 보인다.
예측된 바와 같이, 복합체 투과도도 흡수성 복합체 중에 존재하는 초강력 흡수재료의 양에 의해 조절할 수 있다. 표 5는 두가지 초강력 흡수재료(스톡하우젠 페이버 880 및 다우 XUS 40665.07)중 하나를 함유하는 두 세트의 흡수성 복합체에 대한 복합체 투과도를 보여준다. 각 유형의 초강력 흡수재료에 대하여, 각각 30, 40, 50 또는 60 중량%의 초강력 흡수재료를 함유하는 복합체들을 제조하고 평가하였다. 모든 복합체들은 총 기본중량이 400gsm이었다. 따라서, 복합체의 초강력흡수제 기본중량은 120, 160, 200 또는 240gsm이 된다.
가변적 SAM 중량퍼센트를 갖는 흡수성 복합체에 대한 복합체 투과도
복합체 투과도(10-8cm2)
복합체표본 섬유재료 SAM중량% SAM 기본중량(gsm) 페이버880 다우 XUS40665.07(D3)
1 목재펄프 30 120 161 226
2 목재펄프 40 160 172 255
3 목재펄프 50 200 112 202
4 목재펄프 60 240 63 159
표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 복합체 중의 초강력 흡수재료의 양이 변함에 따라, 복합체의 복합체 투과도가 변한다. 또한, 30, 40, 50 또는 60 중량%의 초강력 흡수제 수준에서, 다우 XUS 40665.07 초강력 흡수재료를 포함하는 복합체는 스톡하우젠 페이버 880 초강력 흡수재료를 포함하는 복합체에 비하여 더 높은 복합체 투과도를 보인다.
본 발명의 흡수성 복합체는 완전 팽창시 복합체 투과도 값이 약 100 x 10-8cm2보다 크다. 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체는 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 크다. 더 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체는 완전 팽창시 CP 값이 약 190 x 10-8cm2보다 크다. 더 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체는 완전 팽창시 CP 값이 약 205 x 10-8cm2보다 크다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체는 완전 팽창시 CP 값이 약 225 x 10-8cm2보다 크다. 본 발명의 흡수성 복합체의 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 클 경우, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도는 약 2.00ml/sec보다 큰 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체의 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 클 경우, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도는 약 2.50ml/sec보다 크다. 더 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체의 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 클 경우, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도는 약 2.75ml/sec보다 크다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체의 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 클 경우, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도는 약 3.00ml/sec보다 크다.
한 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 복합체는 복합체 투과도 값이 3차 인설트 FIFE 흡입 속도에 따라 변하는 복합체 투과도 값/3차 인설트 FIFE 흡입 속도 관계를 갖는다. 바람직하게는, 흡수성 복합체의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)가 0ml/sec보다 크고 3.00ml/sec보다는 작은 경우, 흡수성 복합체의 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값은 하기 식에 의해 주어진다:
CP ≥{135 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8
식 중, CP는 단위가 cm2이다. 예를 들면, 흡수성 복합체가 3.00ml/sec의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 가질 경우, CP 값은 약 135 x 10-8cm2이상이 바람직하다. 또한, 흡수성 복합체가 1.00ml/sec의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 가질 경우, CP 값은 약 112 x 10-8cm2이상이 바람직하다.
추가적 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 복합체는 3.00ml/sec 보다 크고 약 3.70ml/sec 보다 작은 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)을 갖는다. 흡수성 복합체의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)가 이러한 범위에 속하는 경우, 바람직하게는, 흡수성 복합체의 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값은 하기 관계식에 의해 주어진다:
CP ≥{175 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8
식 중, CP의 단위는 cm2이다. 예를 들면, 흡수성 복합체가 3.50ml/sec의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 가질 경우, CP 값은 약 164 x 10-8cm2이상이 바람직하다. 또한, 흡수성 복합체가 3.20ml/sec의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도를 가질 경우, CP 값은 약 146 x 10-8cm2이상이 바람직하다.
또 다른 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 복합체는 하기 식에 의해 표현되는 복합체 투과도 값/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도 관계를 갖는다. 흡수성 복합체의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)가 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우, 바람직하게는, 흡수성 복합체의 복합체 투과도(CP) 값은 하기 식에 의해 주어진다:
CP ≥{150 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8
식 중, CP의 단위는 cm2이다. 또한, 흡수성 복합체가 3.00ml/sec보다 크고 3.70ml/sec보다 작은 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)를 가질 경우, 바람직하게는, 흡수성 복합체의 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값은 하기 식에 의해 주어진다:
CP ≥{190 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8
식 중, CP의 단위는 cm2이다. 또한, 흡수성 복합체가 3.70ml/sec보다 큰 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)를 가질 경우, CP 값은 약 190 x 10-8cm2이상이 바람직하다.
또 다른 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 복합체는 하기 식으로 표현되는 복합체 투과도 값/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도 관계를 갖는다. 흡수성 복합체의 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)가 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우, 바람직하게는, 흡수성 복합체의 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값은 하기 식에 의해 주어진다:
CP ≥{165 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8
식 중, CP의 단위는 cm2이다. 또한, 흡수성 복합체가 3.00ml/sec보다 크고 3.70ml/sec보다 작은 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)를 가질 경우, 바람직하게는, 흡수성 복합체의 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값은 하기 식에 의해 주어진다:
CP ≥{205 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8
식 중, CP의 단위는 cm2이다. 또한, 흡수성 복합체가 3.70ml/sec보다 큰 3차 인설트 FIFE 흡입 속도(IR)를 가질 경우, CP 값은 약 205 x 10-8cm2이상이 바람직하다.
본 발명의 흡수성 복합체는 1종 이상의 초강력 흡수재료를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "초강력 흡수재료"는 대부분의 바람직한 조건하에서, 염화나트륨 0.9 중량퍼센트를 함유하는 수용액 중에서 그의 중량의 약 15배 이상을 흡수할 수 있는, 수팽창성, 수불용성 유기 또는 무기 재료를 말한다. 본 발명의 초강력 흡수재료로서 사용하기에 적합한 유기 재료는 한천, 펙틴, 구아 검 등의 천연 재료뿐만 아니라 합성 히드로겔 중합체 등의 합성 재료를 포함할 수 있다. 그러한 히드로겔 중합체로는 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 에틸렌 말레산 무수물 공중합체, 폴리비닐 에테르, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐모르폴리논의 알칼리 금속염, 및 비닐 술폰산, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피리딘 등의 중합체 및 공중합체가 있지만 이에 한하지 않는다. 기타 적합한 중합체로는 가수분해된 아크릴로니트릴 그래프트 전분, 아크릴산 그래프트 전분 및 이소부틸렌 말레산 무수물 및 이들의 혼합물이 있다. 상기 히드로겔 중합체들은 재료에 실질적으로 수불용성을 제공하도록 약간 가교결합되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 조사(irradiation)에 의해, 또는 공유, 이온, 반데르발스 또는 수소결합에 의해 가교결합시킬 수 있다. 초강력 흡수재료는 입자, 섬유, 플레이크, 구형 등을 포함하여, 흡수성 복합체에 사용하기에 적합한 임의의 형태일수 있다.
다양한 초강력 흡수재료가 공지되어 있지만, 본 발명은 한 양태에서, 1종 이상의 초강력 흡수재료를 적절히 선택하여 개선된 복합체 특성을 갖는 흡수성 복합체 및 이를 함유하는 일회용 흡수 의복(absorbent garment)의 형성을 가능케하는 것이다. 본 발명의 흡수성 복합체에 사용하기에 적합한 초강력 흡수재료는, 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값이 약 100 x 10-8cm2보다 크고 상기한 바와 같은 복합체 투과도/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도 관계를 갖는 흡수성 복합체를 형성할 수 있는 임의의 초강력 흡수재료를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체에 사용되는 초강력 흡수재료는 0.6psi(41,370 dynes/cm2)에서 높은 겔 층 투과도(Gel Bed Permeability; GBP) 값 및 낮은 충전 흡수도(Absorbency Under Load; AUL)를 갖는 초강력 흡수재료를 포함한다. 상기 초강력 흡수재료는 그 전문이 본 명세서에 참고로 인용되고 있는 동시계류중인 미국 예비 특허출원 제 60/14,432호(1998.12.31 출원(KC No. 14469); 발명의 명칭: ABSORBENT COMPOSITES COMPRISING SUPERABSORBENT MATERIALS; Yarbrough 등으로부터 Kimberly-Clark Worldwide, Inc.로 양도)에 개시되어 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 흡수성 복합체는 가교결합된 폴리아크릴산의 나트륨염 형태로 1종 이상의 초강력 흡수재료를 포함한다. 초강력 흡수재료로는 스톡하우젠 W-65431(미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로에 소재한 Stockhausen Chemical Company, Inc. 제품), 다우 AFA-173-60B, 다우 XU 40671.00, 다우 XUS40665.07 및 다우 XUS 40667.01(모두 미국 마이애미주 미드랜드에 소재한 Dow Chemical Company 제품)가 있지만 이에 한하지 않는다.
상기 초강력 흡수재료 이외에, 본 발명의 흡수성 복합체는 초강력 흡수재료를 수용하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 일회용 흡수 의복내에 배치될 수 있는, 상기 초강력 흡수재료를 수용할 수 있는 임의의 수단이 본 발명에 사용하기에 적합하다. 그러한 많은 수용(containment) 수단이 당업계의 숙련자에게 공지되어 있다. 예를 들면, 수용 수단은 셀룰로오스 섬유의 에어레이드(air-laid) 또는 습식부직(wet-laid) 웹, 합성 중합체 섬유의 멜트블로운 웹, 합성 중합체 섬유의 스펀본드 웹, 셀룰로스 섬유 및 합성 중합체 재료로부터 형성된 섬유를 포함하는 코폼(coformed) 매트릭스, 합성 중합체 재료의 에어레이드 열융합 웹, 개형 셀 타입(open-celled) 발포체 등을 포함할 수 있다.
별법으로는, 수용 수단은, 함께 결합되어 주머니 또는 격실, 특히 다수의 주머니를 형성하고, 이 주머니가 초강력 흡수재료를 수용하는, 2층으로 된 재료를 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 재료의 적어도 한 층은 투수성이어야 한다. 재료의 제2 층은 투수성 또는 불투수성일 수 있다. 재료의 층들은 천과 같은 직물 및 부직물, 폐형 또는 개형 셀 타입 발포체, 천공 필름, 엘라스토머 재료이거나 섬유웹 재료일 수 있다. 상기 수용 수단이 재료의 층들을 포함할 경우, 재료는 초강력 흡수재료의 대부분을 수용하기에 충분히 작거나 굴곡이진 기공 구조를 가져야 한다. 상기 수용 수단은 초강력 흡수재료가 그 사이에 위치하고 포함되는 2개의 층으로된 재료의 적층물을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 수용 수단은 초강력 흡수가 그 위에 고정되게 되는 중합체 필름 등의 지지 구조물을 포함할 수 있다. 초강력 흡수재료를 투수성 또는 불투수성일 수 있는, 지지 구조물의 한 면 또는 양면에 고정할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 흡수성 복합체는 1 이상의 유형의 섬유 재료를 함유하는 섬유 매트릭스와 결합된 초강력 흡수재료를 포함한다. 적합한 섬유 재료는 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값이 약 100 x 10-8cm2보다 크고, 상기한 바와 같은 복합체 투과도(CP)/3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도 관계를 갖도록 할 수 있는, 임의의 섬유 재료를 포함한다. 본 발명의 흡수성 복합체를 형성시키는 섬유재료는 천연 섬유, 합성 섬유 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 재료로부터 선택할 수 있다. 다수의 적합한 섬유 형태를 그 전문이 참고로 본 명세서에 인용되고 있는 미국특허 제5,601,542호(Kimberly-Clark Corporation에게 양도)에서 개시하고 있다. 섬유의 선택은 예를 들면, 최종 마무리된 흡수성 복합체의 목적 용도에 의존한다. 예를 들면, 적합한 섬유 재료는 목화, 린넨, 황마, 삼, 양모, 목재펄프 등의 천연섬유를 포함할 수 있지만 이에 한하지 않는다. 유사하게, 비스코스 레이온 및 구리암모니아 레이온 등의 재생 셀룰로오스 섬유, 셀룰로오스 아세테이트 등의 개질된 셀룰로오스 섬유, 또는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴산 등으로부터 유도된 것과 같은 합성 섬유를 단독으로, 또는 서로 조합하여 사용할 수 있다. 상기 섬유들 중 1 이상의 블렌드도 원한다면 사용할 수 있다.
섬유 재료는 이들의 수분 보유 값(WRV)에 의해 편리하게 특징지워질 수 있다. 섬유의 WRV를 결정하는 시험 방법은 하기 한다. 예를 들면, 쿠사 CR-1654(미국 애틀랜타주 쿠사 파인스 소재 Alliance Forest Products 제품)는 WRV가 약 1.0-1.1 g/g이고, NHB416(미국 워싱톤주 페드럴 웨이 소재 Weyerhaeuser Company 제품)는 약 0.54 g/g이고, HBAS(Weyerhaeuser Company 제품)는 약 0.46 g/g의 값을 가지며, 폴리프로필렌으로 제조한 것과 같은 합성 섬유들은 WRV가 약 0 g/g이다. CR-1654와 같은 높은 WRV 펄프는 용이하게 구입할 수 있으며 흡수제품에 널리 사용된다. 더 낮은 WRV 펄프(대략 0.5 g/g 이하)는 대부분의 생산기술과의 제한적인 병용성 때문에 초강력 흡수제/플러프(fluff) 펄프 혼합물에 덜 사용된다. 셀룰로오스 아세테이트, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌으로부터 제조된 것들과 같은 합성섬유들은 이들의 바람직하지 못한 표면 특성으로 인하여 제한된 양으로 기저귀 같은 개인 위생 용품에 사용된다. 이러한 합성 섬유의 표면 특성이 계면활성제로 코팅하여 개질될 수 있지만, 세척으로 인한 계면활성제의 제거와 같은 기타 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 흡수성 복합체는 초강력 흡수재료 및 섬유 재료의 혼합물(상기 섬유 재료의 WRV는 약 0.2 g/g보다 큼)을 포함한다. 바람직하게는, 섬유 재료의 WRV는 약 0.35 g/g보다 크다. 더 바람직하게는, 섬유 재료의 WRV는 약 0.5 g/g보다 크다. 더 바람직하게는, 섬유 재료의 WRV는 약 0.7 g/g보다 크다. 가장 바람직하게는, 섬유 재료의 WRV는 약 0.9 g/g보다 크다. 표 6은 다양한 섬유에 대한 WRV를 나타낸다.
다양한 섬유의 WRV
섬유 형태 WRV (g/g)
통상적 쿠사 펄프 CR-54 * 1.12
비비스 청정조(Bivis Refiner)를 거친 쿠사 펄프 CR-54 비비스# 0.94
가교결합 CR-54 비비스 CR-28# 0.34
가교결합 CR-54 비비스 CR-29# 0.34
가교결합 및 박리기처리 HBAFF ** 0.51
HBAF와 유사, 박리기처리하지 않음 NHB416 ** 0.54
박리기 처리 HBAS ** 0.46
가교결합 Curly Q *** 0.42
* Alliance Forest 제품 (미국 애틀랜타주 쿠사 파인즈 소재)# KC 개질 펄프** Weyerhaeuser Company 제품 (미국 워싱톤주 페드럴 웨이 소재)*** Proctor & Gamble 제품으로부터 회수
본 발명의 한 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 복합체를 제조하기 위해 사용되는 초강력 흡수재료 및 섬유 재료의 상대적 양은 생성 제품의 목적하는 특성 및 응용분야에 따라 변할 수 있다. 바람직하게는, 흡수성 복합체의 총중량을 기준으로, 흡수성 복합체 내의 초강력 흡수재료의 양은 약 20 중량% 내지 약 100 중량%이고 섬유 재료의 양은 약 80중량% 내지 약 0 중량%이다. 더 바람직하게는, 흡수성 복합체의 총중량을 기준으로, 흡수성 복합체 내의 초강력 흡수재료의 양은 약 30 중량% 내지 약 90 중량%이고 섬유 재료의 양은 약 70중량% 내지 약 10 중량%이다. 가장 바람직하게는, 흡수성 복합체의 총중량을 기준으로, 흡수성 복합체 내의 초강력 흡수재료의 양은 약 40 중량% 내지 약 80 중량%이고 섬유 재료의 양은 약 60중량% 내지 약 20 중량%이다.
본 발명의 추가적 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 복합체를 제조하는데 사용되는 초강력 흡수재료의 기본중량은 생성 제품에서 총 복합체 두께 및 기본 중량과 같은 목적하는 특성 및 생성 제품의 응용분야에 따라 다르다. 예를 들면, 유아용 기저귀에 사용하기 위한 흡수성 복합체는 실금 제품을 위한 흡수성 복합체에 비해 더 작은 기본중량 및 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 흡수성 복합체의 초강력 흡수재료의 기본중량은 약 80그램/평방미터(gsm)보다 크다. 더 바람직하게는, 흡수성 복합체의 초강력 흡수재료의 기본중량은 약 80gsm 내지 약 800gsm이다. 더 바람직하게는, 흡수성 복합체의 초강력 흡수재료의 기본중량은 약 120gsm 내지 약 700gsm이다. 가장 바람직하게는, 흡수성 복합체의 초강력 흡수재료의 기본중량은 약 150gsm 내지 약 600gsm이다.
본 발명의 흡수성 복합체는 당업계의 숙련자에게 공지된 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에서, 초강력 흡수 입자를 존재하는 섬유 기재 내에 도입한다. 적합한 섬유 기재로는 부직포 및 직포가 있지만 이에 한하지 않는다. 많은 실시태양에서, 특히 개인 위생 용품에서, 바람직한 기재는 부직포이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "부직포"는 매트 구조로 랜덤하게 배열된 개별 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖는 포(fabric)를 말한다. 부직포는 에어레이드 공정, 습식공정, 히드로인탱글링(hydroentangling) 공정, 스테이플섬유 카딩 앤 본딩, 및 용액 방사를 포함하지만 이로 한정되지 않는 다양한 공정으로 제조할 수 있다. 초강력 흡수재료를 고형 미립자 물질 형태로, 또는 동일반응계에서 용액으로부터 적용할 수 있다. 초강력 흡수재료는 입자, 섬유, 플레이크(flake), 구형 등을 포함하여 흡수성 복합체중에 사용하기에 적합한 임의의 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 추가적 실시태양에서, 초강력 흡수재료 및 섬유재료는 동시에 혼합되어 흡수성 복합체를 형성한다. 바람직하게는, 흡수성 복합체는 당업계의 숙련자에게 공지된 에어포밍(air-forming) 공정에 의해 혼합된다. 섬유 및 초강력 흡수재료의 혼합물을 에어포밍하는 것은 예비성형된 섬유가 초강력 흡수재료와 함께 에어레잉되는 상황 뿐만 아니라, 초강력 흡수재료가 섬유가 형성됨(예; 멜트블로잉 공정)에 따라 섬유와 함께 형성되는 상황 모두를 포함하는 것을 목적으로 한다.
상기 초강력 흡수재료를 흡수성 복합체 내에 균일하게 분포시키거나 불균일하게 분포시킬 수 있다는 것을 알아야 한다. 초강력 흡수재료를 흡수성 복합체 전체에 분포시키거나 흡수성 복합체의 작은 국지화 영역 내에 분포시킬 수 있다.
본 발명의 흡수성 복합체는 단일층 흡수재료 또는 다층 흡수재료로부터 형성될 수 있다. 다층의 경우, 층들은 측면 대 측면(side-by-side) 또는 표면 대 표면(surface-to-surface) 관계로 배치할 수 있으며 층들의 일부 또는 전부가 인접 층에 결합될 수 있다. 흡수성 복합체가 다층을 포함하는 예에서, 흡수성 복합체의 전체 두께가 1종 이상의 초강력 흡수재료를 포함할 수 있거나, 각 개별 층이 별도로 초강력 흡수재료의 일부를 포함하거나 전혀 포함하지 않을 수 있다. 각 개별 층은 인접 층과 상이한 초강력 흡수재료를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 한 실시태양에서, 다층 흡수성 복합체는 한 유형의 초강력 흡수재료를 함유하는 최상부 흡수층(사용자 신체에 접촉하는 측면) 및 제2의 상이한 유형의 초강력 흡수재료를 포함하는 제2 층을 포함한다.
본 발명에 따른 흡수성 복합체는 뇨, 생리 및 혈액 등의 체액을 포함하여 많은 유체를 흡수하기에 적합하며, 기저귀, 성인용 실금 제품, 침대 패드 등의 흡수의복; 생리대, 탐폰 등의 생리용 제품; 및 수건, 턱받이, 상처용 붕대, 식품 포장재 등의 기타 흡수제품에 사용하기에 적합하다. 따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 상기한 바와 같은 흡수성 복합체를 포함하는 일회용 흡수 의복에 관한 것이다. 광범위한 흡수 의복이 당업계의 숙련자에게 공지되어 있다. 본 발명의 흡수성 복합체를 상기 공지된 흡수 의복에 도입할 수 있다. 전형적인 흡수 의복은 일반적으로 본 명세서에 참고로 인용된 미국특허 제4,710,187호(1987.12. 1 등록; Boland 등), 제 4,762,521호(1988. 8. 9 등록; Roessler 등), 제4,770,656호(1988. 9.13 등록; Proxmire 등), 제4,798,603호(1989. 1.17 등록; Meyer 등)에서 기술하고 있다.
대체로, 본 발명에 따른 일회용 흡수 의복은 착용자의 피부와 접촉하도록 적합화된 신체측 라이너, 상기 라이너와 면하여 중첩된 외부 커버, 및 상기 신체측 라이너와 외부 커버 사이에 위치하고 상기 외부커버 위에 중첩된 상기한 바와 같은 흡수성 복합체를 포함한다.
당업계의 숙련자라면 체액과 접촉하도록 디자인된 흡수성 개인 위생 용품을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는 광범위한 제품 제조에 본 발명의 흡수성 복합체를 유리하게 이용할 수 있다는 것을 쉽게 인지할 것이다. 상기 제품들은 단층 흡수성 복합체만을 포함하거나 상기한 바와 같은 요소들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 흡수성 복합체가 특히 개인 위생 용품에 적합하지만, 흡수성 복합체를 광범위한 소비 제품에 유리하게 이용할 수 있다.
<시험 방법>
섬유의 수분 보유 값(WRV)을 결정하는 시험 방법 및 복합체 투과도 시험, 유체 흡입 환류 평가 시험, 및 흡수성 복합체의 흡입/탈착 시험은 하기와 같다:
수분 보유 값(WRV) 시험
수분 보유 값(WRV) 시험은 섬유 표본의 수분 보유도를 결정한다. 이 시험에서는, 섬유 표본(0.5g)을 100ml 이상의 탈이온수 중에 분산시키고 밤새 침지시켜 평형이 되도록 한다. 이어서, 이 슬러리를 내부 직경 1.9인치(4.83cm)인 실린더에 붓는다. 과량의 물을 실린더로부터 배출시키기 위해 실린더의 바닥을 100메쉬 스크린으로 덮는다. 이어서, 실린더를 표준 원심분리기안에 넣고 1000g에서 20분간 회전시킨다. 이어서, 펄프의 중량을 칭량하고(W1), 105℃에서 2시간 동안 건조시키고, 다시 칭량(W2)한다. WRV는 (W1-W2)/W2로서 계산되며 단위는 g/g이다.
복합체 투과도 시험
복합체 투과도 시험은 복합체를 통해 유체가 흐르는 시간을 계산하여 복합체(cm2)의 투과도를 결정한다. 도 1a 및 1b에 도시한 바와 같이, 투과도 시험기는 두 개의 플렉시글래스 또는 폴리카보네이트 동심 실린더로 이루어졌는데, 하나는 다른 하나의 안쪽에 매우 좁은 간격으로 끼워져 있지만, 자유롭게 미끄러진다. 내부 실린더(110)은 외부 직경 6.9cm이며 내부 직경 5.10cm이다. 외부 실린더/베이스 & 스토퍼 어셈블리(115)는 시험을 위해 시험 재료를 그 위에 두게 되는 금속 스크린(112)을 갖는다. 이 스크린은 구멍 직경 0.156인치(0.40cm) 및 개구부 면적 63%, 게이지 20, 및 중심 대 중심 간격 3/16인치(0.48cm)를 갖는 타입104 스테인레스 스틸 스크린이 바람직하다. 베이스 앤드 스토퍼 어셈블리의 외부 실린더(111)은 내부 직경 7.0cm 및 외부 직경 7.5cm를 갖는다. 자(113)은 스크린(112)의 바닥으로부터 3과5/8인치(9.21cm) 및 1과1/8인치(2.86cm) 높이 표시를 갖는 외부 실린더(111)의 외면상에 있다.
초강력 흡수재료 및 플러프, 또는 플러프 단독의 흡수성 복합체를 원하는 기본중량 및 밀도로 티슈에 에어포밍시킨다. 이 복합체(300)은 원하는 크기로 다이에서 절단된다. 직경 6.83cm(2.69인치)의 원이 바람직하다. 도 1c에서 도시한 바와 같이, 복합체는 복합체(100)과 크기(직경)가 대략적으로 동일한 접시(101)에 놓인다. 이것은 반지름 방향으로 팽창하는 것을 막는다. 표본은 0.9%(w/v) NaCl 수용액을 사용하여 포화시킨다. 커버(102)를 접시위에 놓고 30분간 방치하여 평형이 되게 한다. 필요하다면, 더 많은 용액을 가하여 표본을 완전히 포화시킬 수 있다. 과량의 액체가 접시(101) 내에 존재할 경우 복합체가 완전 포화되는 시점을 일반적으로 알 것이다. 총 30분 후, 복합체(100) 및 접시(101)를 종이 수건감과 같은 흡수 매질위에 뒤집어 놓아 틈새의 액체를 제거한다. 종이 수건감을 접시 및 복합체에 걸쳐놓고, 접시 및 수건감을 고정시킨 상태로 그것을 재빨리 뒤집어 이를 행한다. 이것은 복합체가 수건감과 직접 접촉하도록 한다. 이 과정에서 어떠한 압력도 적용되지 않는다.
블로팅(blotting) 공정 후, 표본을 아크릴 압반 등(대략 0.05 psi(3,448 dynes/cm2) 압력을 적용)을 갖고 있는 두께 게이지 아래에 두어 표본의 습윤 벌크두께를 측정한다. 이어서, 복합체를 내부 실린더(110) 위에 두고 외부 실린더(투과도 시험기)(115)를 복합체를 갖고 있는 내부 실린더에 대하여 뒤집어 돌린다. 이제 시험 복합체 및 내부 실린더를 포함하는 전체 장치를 시험물에 대해 재빨리 도로 뒤집는다. 이것은 복합체가 시험 장치(115)의 바닥에서 스크린(112) 상에 (최소량의 취급으로) 깔끔하게 놓여 있는 것을 확보한다. 시험 유체를 복합체의 상부에 대해 내부 실린더에 붓는다. 시험 개시 전에 유체는 자의 최상부 표시보다 위에 있어야 한다(1인치(2.54cm) 이상). 시험을 개시하기 위해, 스토퍼(114)를 투과도 장치(115)의 바닥으로부터 제거하고 유체의 전면이 자의 최상부 표시(스크린 위 3과5/8인치(9.21cm))에 도달할 때 타이머를 작동시키고 유체 전면이 자의 바닥 표시(스크린 상 1과1/8인치(2.86cm))에 도달할 때 멈춘다. 시간을 초 단위로 기록한다.
투과도(K; 단위 cm2)는 다음과 같이 계산된다:
K = {[(ln(h1/h2)*Mu)/(g*Rho)]*WB/t}
식 중, K = 복합체 투과도(cm2); h1= 상부 표시 높이(cm)[보통 9.21cm]; h2= 하부 표시 높이(cm)[보통 2.86cm]; Mu = 액체 점도(푸아즈)[보통 0.01 푸아즈]; g = 중력 가속도(cm/sec2)[보통 980cm/sec2]; Rho = 액체 밀도(gm/cm3)[보통 1.0gm/cm3]; WB = 복합체의 습윤 벌크(cm); t = 액체가 복합체를 통해 흐르는 동안h1로부터 h2까지 이동하는 시간.
유체 흡입 환류 평가 시험
유체 흡입 환류 평가(FIFE) 시험은 흡수성 복합체가 미리 정해진 유체량을 흡입하는데 필요한 시간을 결정한다. FIFE 시험을 행하는데 적합한 장치는 도 2에 도시한다.
초강력 흡수제 및 플러프 또는 플러프 단독의 복합체를 원하는 기본중량 및 밀도로 티슈에 에어포밍시킨다. 복합체는 원하는 크기로 절단하는데, 이 경우, 복합체(200)은 5인치(12.70cm) 사각형으로 절단된다. 복합체(200)은 FIFE 시험 패드(201) 아래에 놓인다. 시험 패드는 10인치(25.4cm) ×20인치(50.8cm)인 유연성 순응성 실리콘 베드이다. 상기 실리콘 패드는 다우 코닝 227 프라이머리스(primerless) 실리콘 절연겔을 사용하고 수축성 플라스틱 랩핑안에 이것을 랩핑하여 만들 수 있다. 이 패드는 약 0.03psi(2.069dyne/cm2)의 압력을 생성하기에 충분한 두께를 갖도록 만들어진다. 상기 패드는 내부 직경 5.1cm 및 외부 직경 6.4cm를 갖는 플렉시글래스 실린더(202)를 포함하면 상기 실린더의 바닥은 시험 유체가 복합체(200)과 직접 접촉하게 되는 중심부에 1인치(2.54cm)의 원을 갖는 뚜껑(203)을 갖는다. 실린더의 중심은 실리콘 패드(201)의 상부 모서리로부터 아래로 6.75인치(17.15cm)에 위치하며 측면에서 측면까지의 중심(모서리로부터 5인치(12.70cm))에 위치한다. 자동화 조절기(205)를 시험 유체의 도입시 시험을 자동으로 개시하도록 전극(606 및 207)에 연결할 수 있다. 이것은 시험기의 가변성을 제거할 수 있다. 시험 유체는 0.9%(w/v) NaCl 용액이 바람직하다.
상기 시험을 실리콘 시험 패드(201) 아래에 복합체(200)을 두고 전개한다. 원하는 유체량을 용적식펌프로부터 빼낸다. 이 경우 유체량은 복합체의 조성에 따라 계산된다. 예를 들면, 초강력 흡수제 50% 및 플러프 50%로 이루어진, 크기 5인치(12.70cm) 사각형의 400gsm 복합체에 대한 유체량은 초강력 흡수제 용량이 30g/g이고 플러프 용량이 6g/g인 것으로 추정하여 계산된다. 복합체의 총 용량(단위: 그램)을 계산하고 이 양의 25%가 1차 인설트이다. 상기 유체는 대략 10ml/sec의 속도로 빼낸다. 유체가 실린더(202)로부터 배출되는 시간(초)을 기록한다.
15분간 기다린 후, 2차 인설트을 행하고 또 15분 기다린 후 3차 및 최종 인설트을 행한다. 각 인설트에 대한 FIFE 흡입 속도는 인설트량(밀리리터)을 유체가 실린더(202)로부터 배출되는데 필요한 시간(초)으로 나누어 결정된다.
시험 중에 유체의 누출이 복합체의 상부, 하부 또는 측면으로부터 발생한다면, 누출된 유체량을 측정해야 한다. 이 경우, 각 인설트에 대한 FIFE 흡입 속도는 누출된 유체량을 인설트 유체량으로부터 감산한 다음 이 양을 유체가 실린더(202)로부터 배출되는 시간(초)으로 나누어 결정한다.
흡입/탈착(intake/desorption) 시험
흡입/탈착 시험은 재료 또는 복합체의 흡입 및 탈착 용량을 측정한다. 흡입/탈착 시험을 행하는 적합한 장치는 도 3에 도시한다.
복합체는 초강력 흡수재료 및 플러프로 이루어지거나, 플러프 단독으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 초강력 흡수재료 및 플러프로 이루어진 복합체는 원하는기본중량 및 밀도로 티슈상에 에어포밍된다. 이어서 상기 복합체를 원하는 크기로 절단하는데, 이 경우는, 복합체는 2.5인치(6.35cm) ×6인치(15.24cm)로 절단된다. 시험할 복합체(301)의 건조 중량을 기록한다. 시험 복합체(301)을 정확하게 시험 복합체의 크기인 한 조각의 폴리에틸렌 필름(302) 위에 놓고 복합체의 길이(15.24cm)가 크래들(cradle)(303)의 바닥의 슬롯(304)에 대해 수직이 되도록 플렉시글래스 크래들(303) 가운데 위치시킨다. 상기 크래들(303)은 폭이 33cm이다. 크래들(303)의 말단부(305)는 높이 19cm에서 끝이나서 크래들(303)의 상부 암(arm) 사이의 각이 60도이고 내부 간격이 30.5cm가 된다. 크래들(303)은 크래들 길이를 따라 최저 지점에서 폭이 6.5mm인 슬롯(304)를 갖는다. 슬롯(304)는 시험 복합체(301)로부터의 유출물이 트레이(307)로 들어가게 한다. 최소 눈금 0.01g까지 판독가능한 저울(308)로 유출물의 양을 기록한다. 예정된 양의 액체를 원하는 속도로 시험 복합체(301)의 중앙으로 보낸다. 이 경우의 양은 속도 15ml/sec 및 표본 위 1/2인치(1.27cm)에서 100ml이다. 유출량을 기록한다.
시험 복합체(301)을 즉시 크래들(303)으로부터 회수하고 밀도 약 0.20g/cc인 미리 칭량된 2.5인치(6.35cm) ×6인치(15.24cm)의 건조 펄프/초강력 흡수제 탈착 패드 위에 0.05psi 압력하에서 15분간 수평으로 놓는다. 초강력 흡수재료는 페이버 880(미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로에 소재한 Stockhausen, Inc. 제품)이 바람직하다. 펄프는 쿠사 1654(미국 애틀랜타주 쿠사 파인즈 소재 Alliance Forest Products 제품)가 바람직하다. 압력은 플렉시글래스 평판을 이용하여 인가한다. 15분 후, 탈착 패드 중량을 기록하고 시험 복합체(301)을 크래이들(303)에서 뒤에놓고 2차 인설트 100ml를 행한다. 유출량을 기록한 후, 시험 복합체(301)을 0.05psi(dynes/cm2) 하중하에 15분간, 다시 한번 미리 칭량된 건조 탈착 패드위에 놓는다. 15분 후, 탈착 패드의 중량을 기록한다. 복합체(301)을 3차 인설트을 위해 크래들(303)에 도로 올려 놓는다. 유출량을 기록하고 시험 복합체(301)을 0.05psi(dynes/cm2) 하중하에 15분간, 미리 칭량된 건조 탈착 패드위에 놓는다. 100ml에서 유출량을 감산하고 시험 복합체(301)의 건조 중량으로 나누어 각 인설트에 대하여 유체 흡수량(단위 g/g)을 계산한다. 복합체의 수명 내내 복합체의 다수 인설트에 대한 우수한 유체 흡입을 보이는 능력에 대한 특히 유용한 척도는 3차 인설트 흡수치를 1차 인설트 흡수치로 나누는 것이다.
본 발명을 하기 실시예에 의해 더 예시하지만, 이를 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석하지 않아야 한다. 반대로, 본 명세서의 기재사항을 읽은 후 당업계의 숙련자라면 본 발명 사상 및(또는) 첨부 청구항의 범위를 벗어나지 않고 다양한 기타 실시태양, 변형 및 그 균등물의 도움을 받을 수 있다는 것을 이해해야 한다.
실시예 1
복합체 투과도, 3차 FIFE 흡입 속도 및 흡입/탈착 3차/1차 흡수(pickup)에 대한 흡수성 복합체 시험
완전 팽창시 복합체 투과도, 3차 FIFE 흡입 속도, 및 흡입/탈착 3차/1차 흡수중 하나 이상에 의해 흡수성 복합체를 제조하고 평가하였다. 각 복합체는 플러핑된 펄프 섬유(쿠사 리버 CR-1654; 미국 애틀랜타주 쿠사 파인즈 소재 Allicance Forest Products 제품)와 결합된 초강력 흡수재료로부터 제조하였다. 상기 재료들은 통상적 에어포밍 설비를 이용하여 웹으로 만들어졌다. 초강력 흡수재료의 중량퍼센트 및 초강력 흡수재료의 기본중량은 도 7에 도시한 바와 같이 변하였다.
초강력 흡수재료 및 목재펄프 섬유의 흡수성 부직물 복합체
표본 SAM 명칭 SAM SAM 농도(질량%) SAM 기본중량(gsm)
1 S1 스톡하우젠 W-65431 50 200
2 D2 다우 AFA-173-60B 50 200
3 D4 다우 XU 40671.00 50 200
4 D3 다우 XUS 40665.07 50 200
6 D6 다우 XUS 40667.01 50 200
5 D7 다우 XU 40669 50 200
C-2 - 스톡하우젠 880(600-850미크론) 50 200
12 S2 스톡하우젠 W-65406 50 200
13 S3 스톡하우젠 W-77553 50 200
C-6 - 스톡하우젠 880 50 200
C-7 - 다우 2035 50 200
7 D3 다우 XUS 40665.07 50 250
8 D3 다우 XUS 40665.07 50 150
14 D3 다우 XUS 40665.07 50 100
9 D3 다우 XUS 40665.07 60 240
10 D3 다우 XUS 40665.07 40 160
11 D3 다우 XUS 40665.07 30 120
C-10 - 스톡하우젠 880 50 250
C-11 - 스톡하우젠 880 50 150
C-12 - 스톡하우젠 880 50 100
C-13 - 스톡하우젠 880 60 240
C-14 - 스톡하우젠 880 40 160
C-15 - 스톡하우젠 880 30 120
표본 1 내지 14 및 비교예 C-2, C-6, C-7 및 C-10 내지 C-15로 식별되는 복합체에 대하여 상기한 바와 같이 복합체 투과도, 3차 FIFE 흡입 속도, 및 흡입/탈착 3차/1차 흡수중 하나 이상에 대하여 평가하였다. 이 시험의 결과는 표 8에 도시한다.
복합체 투과도, 3차 FIFE 흡입 속도, 및 흡입/탈착 3차/1차 흡수 시험
표본 복합체 투과도(x 10-8cm2) 3차 FIFE 흡입 속도(ml/sec) 흡입/탈착 3차/1차흡수
1 191 3.2 1
2 177 3.1 1.18
3 192 3.4 1.35
4 202 3.1 1.52
6 168 3.0 1.22
7 - 3.5 -
8 - 5.5 -
9 159 3.0 -
10 255 5.7 -
5 163 2.7 0.92
C-2 110 2.5 0.99
12 198 2.0 0.86
13 152 1.7 0.98
C-6 112 2.2 0.90
C-7 61 1.6 0.92
14 - 4.4 -
11 226 6.6 -
C-10 - 2.5 -
C-11 - 3.3 -
C-12 - 4.4 -
C-13 63 2.0 -
C-14 172 4.0 -
C-15 161 6.6 -
상기 자료를 조사할 경우 알 수 있는 바와 같이, 개선된 흡입 성능을 갖는 흡수성 복합체를 만들 수 있다.
상기 개시된 실시예는 바람직한 실시태양이며 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로든 제한하고자 하는 것이 아니다. 당업계의 숙련자에게는 명백한, 다양한 변형 및 기타 실시태양 및 개시된 초강력 흡수제 중합체의 용도도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주된다.

Claims (41)

  1. 복합체의 총중량을 기준으로, 초강력 흡수재료 약 20 중량퍼센트 내지 100중량퍼센트를 포함하며, 하기 조건을 만족하는 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값 및 3차 인설트(insult) 유체 흡입 환류(flowback) 평가(FIFE) 흡입 속도(IR)를 갖는 흡수성 복합체:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 3.00ml/sec보다는 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{135 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec 보다 크고 약 3.70ml/sec 보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{175 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec 보다 큰 경우, CP 값은 175 x 10-8이상이다(이 때, CP 단위는 cm2임).
  2. 제1항에 있어서, CP 값 및 IR 값이 하기 조건을 만족하는 것인 흡수성 복합체:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우,CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{150 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec보다 크고 약 3.70ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{190 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec보다 큰 경우, CP 값은 약 190 x 10-8이상이다(이 때, CP 단위는 cm2임).
  3. 제2항에 있어서, CP 값 및 IR 값이 하기 조건을 만족하는 것인 흡수성 복합체:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{165 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec보다 크고 약 3.70ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{205 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec보다 큰 경우, CP 값은 약 205 x 10-8이상이다(이 때, CP의 단위는 cm2임).
  4. 제1항에 있어서, 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  5. 제1항에 있어서, 완전 팽창시 CP 값이 약 190 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  6. 제1항에 있어서, 완전 팽창시 CP 값이 약 205 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  7. 제1항에 있어서, 완전 팽창시 CP 값이 약 225 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  8. 제1항에 있어서, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도가 약 2.00ml/sec이고, 완전 팽창시 CP 값이 약 125 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  9. 제1항에 있어서, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도가 약 0.1ml/sec보다 크고, 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  10. 제1항에 있어서, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도가 약 2.50ml/sec보다 크고, 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  11. 제1항에 있어서, 3차 인설트 FIFE 흡입 속도가 약 3.00ml/sec보다 크고, 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 큰 흡수성 복합체.
  12. 제1항에 있어서, 약 0 내지 약 80 중량퍼센트의 섬유를 더 포함하는 것인 흡수성 복합체.
  13. 제12항에 있어서, 초강력 흡수재료 약 30 내지 약 90 중량퍼센트 및 섬유 약 70 내지 약 10 중량퍼센트를 포함하는 것인 흡수성 복합체.
  14. 제13항에 있어서, 초강력 흡수재료 약 40 내지 약 80 중량퍼센트 및 섬유 약 60 내지 약 20 중량퍼센트를 포함하는 것인 흡수성 복합체.
  15. 제12항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.2g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.5g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.7g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.9g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  19. 제1항에 있어서, 상기 초강력 흡수재료의 기본 중량이 약 80그램/평방미터보다 큰 흡수성 복합체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 초강력 흡수재료의 기본 중량이 약 80그램/평방미터 내지 약 800 그램/평방미터인 흡수성 복합체.
  21. 제20항에 있어서, 상기 초강력 흡수재료의 기본 중량이 약 120그램/평방미터 내지 약 700 그램/평방미터인 흡수성 복합체.
  22. 제21항에 있어서, 상기 초강력 흡수재료의 기본 중량이 약 150그램/평방미터 내지 약 600 그램/평방미터인 흡수성 복합체.
  23. 제1항에 있어서, 상기 초강력 흡수재료가 나트륨 폴리아크릴레이트를 포함하는 것인 흡수성 복합체.
  24. 초강력 흡수재료 약 20 내지 약 100 중량퍼센트 및 섬유 약 80 내지 약 0 중량퍼센트를 함유하며, 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값이 175 x 10-8cm2이상인 흡수성 복합체.
  25. 제24항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.2g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  26. 제25항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.5g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  27. 제26항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.7g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  28. 제27항에 있어서, 상기 섬유의 수분 보유 값(WRV)이 약 0.9g/g보다 큰 흡수성 복합체.
  29. 복합체의 총중량을 기준으로, 초강력 흡수재료를 약 20 중량퍼센트 내지 100중량퍼센트 포함하며, 하기 조건을 만족하는 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값 및 3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도(IR)를 갖는 흡수성 복합체를 형성시키는 것을 포함하는 흡수성 복합체의 제조방법:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 3.00ml/sec보다는 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{135 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec 보다 크고 약 3.70ml/sec 보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{175 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec 보다 큰 경우, CP 값은 175 x 10-8이상이다(이 때, CP 단위는 cm2임).
  30. 제29항에 있어서, CP 값 및 IR 값이 하기 조건을 만족하는 것인 제조방법:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우,CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{150 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec보다 크고 약 3.70ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{190 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec보다 큰 경우, CP 값은 약 190 x 10-8이상이다(이 때, CP 단위는 cm2임).
  31. 제30항에 있어서, CP 값 및 IR 값이 하기 조건을 만족하는 것인 제조방법:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{165 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec보다 크고 약 3.70ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{205 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec보다 큰 경우, CP 값은 약 205 x 10-8이상이다(이 때, CP의 단위는 cm2임).
  32. 제29항에 있어서, 상기 흡수성 복합체의 완전 팽창시 CP 값이 약 175 x 10-8cm2보다 큰 것인 제조방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 흡수성 복합체가 에어포밍(air-forming) 단계에 의해 형성된 것인 제조방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 흡수성 복합체가 약 0 내지 약 80 중량퍼센트의 섬유를 더 포함하는 것인 제조방법.
  35. 제29항에 있어서, 상기 흡수성 복합체가 초강력 흡수재료의 기본중량이 약 80그램/평방미터보다 큰 것인 제조방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 흡수성 복합체가 초강력 흡수재료의 기본 중량이 약 80그램/평방미터 내지 약 800 그램/평방미터인 것인 제조방법.
  37. 제29항에 있어서, 상기 초강력 흡수재료가 나트륨 폴리아크릴레이트를 포함하는 것인 제조방법.
  38. 제1항의 흡수성 복합체를 포함하는 일회용 의복(garment).
  39. 복합체의 총중량을 기준으로, 초강력 흡수재료를 약 20 중량퍼센트 내지 100중량퍼센트 포함하며, 하기 조건을 만족하는 완전 팽창시 복합체 투과도(CP) 값 및 3차 인설트 유체 흡입 환류 평가(FIFE) 흡입 속도(IR)를 갖는 1종 이상의 흡수성 복합체를 포함하는 일회용 의복:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 3.00ml/sec보다는 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{135 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec 보다 크고 약 3.70ml/sec 보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{175 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec 보다 큰 경우, CP 값은 175 x 10-8이상이다(이 때, CP 단위는 cm2임).
  40. 제39항에 있어서, CP 값 및 IR 값이 하기 조건을 만족하는 것인 일회용 의복:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우,CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{150 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec보다 크고 약 3.70ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{190 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec보다 큰 경우, CP 값은 약 190 x 10-8이상이다(이 때, CP 단위는 cm2임).
  41. 제40항에 있어서, CP 값 및 IR 값이 하기 조건을 만족하는 일회용 의복:
    흡수성 복합체의 IR 값이 0ml/sec보다 크고 약 3.00ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{165 - [(35/3) x (3.00 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.00ml/sec보다 크고 약 3.70ml/sec보다 작은 경우, CP 값은 하기 관계식에 의해 주어지고:
    CP ≥{205 - [(400/7) x (3.70 - IR)]} x 10-8;
    흡수성 복합체의 IR 값이 약 3.70ml/sec보다 큰 경우, CP 값은 약 205 x 10-8이상이다(이 때, CP의 단위는 cm2임).
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