KR20010104731A - 경사진 모세관 구멍을 갖는 개선된 3차원 탄성 중합체필름 및 이 필름을 포함하는 배면시이트를 갖는 흡수제품 - Google Patents

경사진 모세관 구멍을 갖는 개선된 3차원 탄성 중합체필름 및 이 필름을 포함하는 배면시이트를 갖는 흡수제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수증기 및 바람직하게는 공기를 통과시키고 하나 이상의 방향에서 수성 유체의 투과에 대해 저항성인 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 천공된 플라스틱 웹은 구멍을 갖는 액체 불투과성 중합체 필름으로 이루어진다. 이들 구멍은 필름의 평면에 대해 수직이지는 않지만 필름의 평면에 대해 90°미만의 각을 이루도록 배치된 모세관을 형성한다. 이 모세관은 또한 모세관을 인접 모세관으로부터 분리시키는 거리와 비교하여 바람직한 값을 갖는 길이(L)를 갖는다. 본 발명은 또한 사용시에 착용자를 향하는 표면에 상면시이트를 갖는, 유아용 기저귀, 성인 실금자용 제품, 및 특히 생리대 또는 팬티라이너 같은 흡수제품에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이 흡수제품에는 또한 통기성을 위해 천공된 배면시이트가 제공된다. 배면시이트는 전술한 바와 같은 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹의 통기성 층을 하나 이상 포함한다.

Description

경사진 모세관 구멍을 갖는 개선된 3차원 탄성 중합체 필름 및 이 필름을 포함하는 배면시이트를 갖는 흡수제품{IMPROVED RESILIENT, THREE DIMENSIONAL POLYMERIC FILM WITH SLANTED CAPILLARY APERTURES, AND ABSORBENT ARTICLE WITH BACKSHEET COMPRISING THE FILM}
흡수제품 분야, 특히 생리대, 월경용품 또는 팬티라이너의 개발의 기초가 되는 소비자의 주된 요구는 보호 수준 및 안락감 수준이 모두 높은 제품의 제공이다.
흡수제품에서 소비자의 안락감을 제공하기 위한 한 가지 수단은 통기성 제품을 제공하는 것이다. 통기성은 전형적으로 흡수 제품에 소위 '통기성 배면시이트'를 도입하는데 집중되어 왔다. 통상적으로 사용되는 통기성 배면시이트는 예를 들어 US 4,591,523 호에 개시되어 있는 바와 같이 지향성(directional) 유체 전달을 나타내는 미세다공성 필름 및 천공된 성형 필름이다. 이들 유형의 통기성 배면시이트는 모두 증기 투과성이어서 기상 분비물을 주변 환경과 교환할 수 있다. 이로 인해, 코어 내에 저장된 유체의 일부가 증발될 수 있고, 흡수제품 내의 공기 순환이 증가된다. 후자는, 천공된 성형 필름 또는 필름 유사 상면시이트를 포함하는 흡수제품의 착용자가 경험하거나 상기 흡수제품에 수반되는 끈적하고 축축한 느낌을 감소시키기 때문에, 특히 유리하다.
천공 필름 상면시이트의 사용은 오랫동안 이 층을 통한 흡수제품으로의 액체 흐름을 조절하고 착용자의 피부를 향해 흡수 구조물에서 나오는 액체의 흐름을 감소시키는 것으로 인식되어 왔다. 이와 관련하여, 천공 필름 상면시이트는 흡수제품, 특히 생리대의 착용자에게 탁월한 건조 안락감을 제공하였다. 그러나, 이 안락감은 착용자가 운동을 하거나(이는 또한 제품에 대향하는 피부로부터 증발을 일으켜 더욱 강하게 발산하도록 하였다), 제품에 유체가 많이 흡수되었거나 또는 장시간 착용되었을 때와 같은 스트레스 조건하에서 감소되기 시작하였다.
흡수제품에 통기성 배면시이트를 사용하는데 따른 단점은 사용자의 언더가멘트 상으로 누출(이는 습윤(wet through)으로 알려짐)됨으로써 보호성능에 악영향을 끼치는 것이다. 원칙적으로 통기성 배면시이트는 기체 상태의 물질만 전달하지만,압출, 확산 및 모세관 작용 같은 물리적 메카니즘이 여전히 발생되어, 유체를 흡수 코어로부터 배면시이트를 통해 사용자의 가멘트 상으로 전달시킨다. 특히, 제품이 운동중에, 흡수량이 많은 상태로 또는 장시간동안 사용되면 이들 메카니즘은 더욱 강해진다. 따라서, 흡수제품에 통기성 배면시이트를 도입하는 것이 안락감의 관점에서는 매우 바람직하지만, 배면시이트의 주기능은 여전히 액체 누출 방지이므로, 통상적인 통기성 배면시이트는 흡수제품에 성공적으로 도입되지 못하였다.
이러한 통기성 배면시이트를 흡수제품에 도입함으로써 사용자의 가멘트를 습윤시키는 문제점은 당해 분야에서 실제로 인식되고 있다. 이 문제점을 해결하고자 하는 시도는 주로 US 4,341,216 호에 예시된 것과 같은 다층 배면시이트의 사용에 기초한다. 유사하게, 유럽 특허원 제 710471 호는 통기성이고 소수성인 중합체 섬유 직물의 외층 및 지향성 유체 수송을 나타내는 천공된 성형 필름을 포함하는 내층을 포함하는 통기성 배면시이트를 개시하고 있다. 이 배면시이트 구성은 바람직하게는 특정한 시험 조건하에서 액체 수송/습윤을 나타내지 않는다. 또한, 유럽 특허원 제 710472 호는 코어 구역에서 서로 부착되지 않은 둘 이상의 통기성 층으로 이루어진 통기성 배면시이트를 개시하고 있다. 이 배면시이트 구성은 바람직하게도 특정의 시험 조건하에서 액체 수송/습윤을 나타내지 않는다.
US 4,713,068 호에는 흡수제품용 외부 커버로서 사용하기 위한 천과 유사한 통기성 차단막이 개시되어 있다. 이 차단막은 적어도 2개의 층, 즉 특정된 기본 중량, 섬유 직경 및 공극 크기를 갖는 제 1 층 및 특정된 두께를 갖는 폴리(비닐 알콜)의 연속 필름을 포함하는 제 2 층을 포함한다. 상기 차단막은 또한 특정된수증기 투과율 및 불투과도를 갖는다.
그러나, 제안된 이들 해결책은 스트레스 조건하에서 통기성 배면시이트를 통한 습윤 문제를 충분히 만족스럽게 해결하지 못하였다. 그러나, 특히 그러한 스트레스 조건하에서의 통기성은 특히 필름 상면시이트를 포함하는 제품에서 가장 탁월한 안락감을 나타낸다. 이러한 제품의 경우, 경험하였거나 또는 추측되는 끈적임, 거북함 또는 필름과 피부 사이의 잔류 오염물은 스트레스 조건하에서 가장 크다.
US 5,591,510 호, 및 WO 97/03818 호 및 WO 97/03795 호는 필름 평면에 대해 일정한 각도로 배치되는 모세관을 갖는 천공된 필름 층(이 필름은 경사진 모세관 필름으로 일컬어진다)을 개시하고 있다. 이 필름 구조물은 통기성이지만 액체를 가멘트의 착용자 쪽으로 투과시키지 않는 의복 및 가멘트로 도입시키는데 있어서의 개선책으로서 제공된다. 또한, 그러한 경사진 모세관 필름은 흡수제품과 관련하여 상면시이트로서 사용됨이 기재되어 있고, 특히 US 5,591,510 호의 도 16에는 그러한 경사진 모세관 필름을 흡수성 물질과 함께 조합한 것이 개시되어 있으나, 본 발명에 따른 일회용 흡수제품에 대해서는 개시되어 있지 않다.
발명의 명칭이 각각 "경사진 모세관 구멍을 갖는 하나의 층을 포함하는 통기성 이중층 배면시이트를 갖는 흡수제품(Absorbent article with breathable dual layer backsheet comprising one layer with slanted capillary apertures)" 및 "경사진 모세관 구멍을 포함하는 통기성 배면시이트 및 천공된 필름 상면시이트를 갖는 흡수제품(Absorbent article with breathable backsheet comprising slanted capillary apertures and an apertured film topsheet)"인 유럽 특허원 제98101867.4 호 및 제 98101868.2 호에는, 일회용 흡수제품, 예컨대 유아용 기저귀, 성인 실금자용 제품, 및 특히 생리대 또는 팬티라이너가 기재되어 있다. 전형적으로, 상기 제품은 제품의 착용자 대향 표면을 형성하는 액체 투과성 상면시이트, 흡수 코어 및 제품의 가멘트 대향 표면을 형성하는 통기성 배면시이트를 포함한다. 흡수 코어는 상면시이트와 배면시이트 사이에 끼워져 있다.
통기성 배면시이트는 흡수 코어의 가멘트 대향 표면상에 위치하고, 하나 이상의 배면시이트 층을 포함한다. 배면시이트는 3차원 탄성 웹을 포함하는데, 이 웹은 구멍을 갖는 액체 불투과성 중합체 배면시이트 필름으로 이루어진다. 이 구멍은 배면시이트 필름의 착용자 대향 표면으로부터 흡수 코어쪽으로 멀리 연장되는 측벽을 갖는 모세관을 형성하여, 3차원 웹을 제공한다. 모세관은 배면시이트 필름의 가멘트 대향 표면에 제 1 개구를 갖고, 배면시이트 필름의 착용자 대향 표면으로부터 이격된 모세관의 말단에 제 2 개구를 갖는다. 모세관은 경사져 있다. 즉, 모세관은 배면시이트 필름의 평면에 대해 90°미만의 각도로 배면시이트 필름의 착용자 대향 표면으로부터 멀리 연장되거나, 또는 다른 실시태양에서는, 모세관이 배면시이트 필름의 평면 쪽으로 구부러지거나 굽혀져 있다. 또한, 상기와는 다르거나 또는 그에 덧붙여, 모세관은 방향, 모양, 형태, 크기 또는 이들이 조합된 면에서 상이한 제 1 부분과 제 2 부분을 가질 수 있다.
또한, 모세관의 적어도 일부의 제 2 개구는 슬릿(slit)으로서 제공될 수 있다. 슬릿은 개구의 가장 긴 치수가 개구의 가장 작은 길이의 5배 이상인 형태인 것으로 간주된다.
중합체 배면시이트 필름의 지향성 액체 수송능 및 기울어진(경사진) 모세관으로부터 유도될 수 있는 압력하에 폐쇄될 수 있는 능력으로 인해, 상기 언급한 유럽 특허원에 개시된 통기성 배면시이트는 개선된 안락감을 위해 최적의 통기성을 유지하면서 누출에 대한 보호력도 양호한 위생 제품을 제공한다.
그러나, 전술한 경사진 모세관을 형성하는 구멍을 갖는 3차원 탄성 중합체 필름의 성능은, 특히 이들이 흡수 제품의 통기성 배면시이트에 포함될 때, 사용하는 동안 3차원 탄성 필름상에 가해지는 압력 및 스트레스 하에서 양호한 통기성과 함께 습윤에 대해 더욱 양호한 저항성(이는 유체 수송능의 더욱 양호한 지향성에 상응한다)의 면에서 여전히 더 개선될 수 있다.
바람직한 3차원 탄성 중합체 필름의 경사진 모세관이 가압하에 굽혀지는 능력으로 인해 실제로 가압하에 상기 구멍을 폐쇄시킬 수 있는 필름이 제공되므로, 예를 들어 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트에 바람직하게 사용될 때 압축하에 실질적으로 액체 불투과성이 되도록 하는 한편, 통기성 배면시이트를 통해 흡수 코어로부터 짜내어질 수 있는 유체로 인해 누출이 더욱 일어나기 쉽다. 그러나, 동시에, 특히 전형적으로는 필름 평면에 수직인 방향에서 천공된 3차원 중합체 필름상에 가해지는 압축력이 더욱 클 수 있는 심한 사용 조건에서, 경사진 모세관의 말단에 있는 제 2 개구가 모세관들 사이에 놓인 3차원 중합체 필름 표면(여기에는, 3차원 탄성 중합체 필름이 바람직하게는 일회용 흡수 제품의 통기성 배면시이트 구조물에 도입될 때 흡수 코어로부터 나오는 특정량의 유체가 필름의 사용중에 축적될 수 있다)에 직접 접촉할 수 있을 정도로 상기 모세관이 심하게 굽혀질 수 있다.이 소량의 유체는, 모세관이 존재하는 3차원 중합체 필름 표면의 모세관 사이의 "골짜기"에 위치하여 한정되기 때문에, 통상적으로 3차원 중합체 필름의 정상적인 사용 조건동안 아무런 불편도 야기하지 않으며, 따라서 필름을 통해 대향 표면쪽으로(유체 수송 지향성) 수송되지 않는다. 그러나, 특별히 심각한 압축 및 스트레스 조건하에서는, 이 유체중 일부가 상기 설명한 메카니즘에 따라 모세관 작용에 의해 모세관의 제 2 개구내로 흡입되고, 압력이 완화되고 모세관이 원래의 개방된 형상을 회복하면, 이 유체는 3차원 중합체 필름의 대향 표면으로부터 누출됨으로써 습윤을 야기시킬 수도 있다. 따라서, 이는 모세관을 포함하는 필름 표면으로부터 대향 표면으로 향하는 방향(이는 지향성 액체 수송능을 갖는 이들 3차원 필름에 통상적인 유체 수송 방향의 반대쪽이다)의 액체 수송(습윤)을 포함한다.
따라서, 본 발명의 목적은 3차원 필름 평면에 대해 기울어진(경사진) 모세관을 형성하는 구멍을 갖는 개선된 3차원 탄성 중합체 필름을 제공하는 것이며, 이 때 상기 3차원 탄성 중합체 필름은 또한 사용하는 동안 겪게 되는 스트레스 및 압축하에서의 습윤에 대해 탁월한 저항성을 갖는다.
본 발명의 다른 목적은 3차원 필름의 평면에 대해 기울어진(경사진) 모세관을 형성하는 구멍을 갖는 개선된 3차원 탄성 중합체 필름을 포함하는 통기성 배면시이트를 갖는 통기성 일회용 흡수제품을 제공하는 것으로, 이 때 상기 통기성 배면시이트는 또한 사용하는 동안 경험하는 스트레스 및 압축하에서의 습윤에 대해 매우 탁월하게 저항성이다.
이러한 증가된 저항성은, 3차원 탄성 중합체 필름이, 본원과 동시에 본 출원인에 의해 출원되고 발명의 명칭이 각각 "모세관 구멍을 포함하는 3차원 탄성 중합체 필름(Resilient, three dimensional polymeric film comprising capillary apertures)" 및 "모세관 구멍을 포함하는 개선된 배면시이트를 갖는 흡수제품(Absorbent article with improved backsheet comprising capillary apertures)"인 유럽 특허원(EP 99105197.0호, P&G Case CM2063F 및 EP 99106116.9호, P&G Case CM2062F)에 개시되어 있는 바와 같이 용이하게 굽혀지게 하기 위해서 특히 바람직하게는 가늘고(즉, 중합체 배면시이트 필름의 가멘트 대향 표면에 있는 개별적인 제 1 개구의 치수에 비해 더 긴 길이를 가짐) 경사진 모세관을 포함하는 경우 더 바람직하다.
발명의 개요
본 발명은 평면상이고 서로 평행하며 필름 표면(P)에 대해 평행한 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 액체 불투과성 중합체 필름으로 이루어진 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹에 관한 것이다. 이 필름은 구멍을 갖는다. 구멍은 필름의 제 2 표면으로부터 멀리 연장되는 측벽을 갖는 모세관을 형성하여, 3차원 웹을 제공한다. 모세관은 필름의 제 1 표면에 제 1 개구를 갖고, 필름의 제 2 표면으로부터 이격된 모세관의 말단에 제 2 개구를 갖는다.
모세관 각각은 제 1 개구, 제 2 개구 및 측벽에 의해 구성되는 도관을 한정한다. 각 모세관은 또한 도관의 기하학적 축으로서 정의되는 중심선, 및 각각 상기 제 1 개구와 제 2 개구에 상응하는 두 지점(P1, P2) 사이에서 중심선을 따라 측정한 길이를 갖는다.
중심선(A)은 길이(L)의 적어도 일부를 따라 평면(P)으로부터 측정된 90°미만의 각을 형성하고, 중심선(A)은 필름의 평면(P)에 수직인 평면(P')에 포함된다.
각각의 모세관은 모세관의 개별적인 제 1 개구와 인접한 모세관의 개별적인 제 1 개구 사이에서 필름의 제 1 표면을 따라 측정한 거리만큼 인접 모세관으로부터 떨어져 있으며, 평면(P)과 평면(P')의 교차선을 따라 측정한 거리는 B이다. 제 1 개구는 또한 거리(B)의 방향을 따라 지점(P1)을 통과하여 측정한 치수(D)를 가지며, 길이(L)는 치수(D)의 반과 거리(B)를 합한 값보다 더 길다.
본 발명은 또한 유아용 기저귀, 성인 실금자용 제품, 및 특히 생리대 또는 팬티라이너 같은, 체액을 흡수하기 위한 층상 구조의 통기성 일회용 흡수제품에 관한 것이다. 또한, 겨드랑이 땀받이(underarm sweat pad) 또는 스콜라 셔츠(scholar shirts) 같은 제품에도 본 발명의 잇점이 적용될 수 있다. 전형적으로는, 이들 제품은 각 층 또는 층의 군이 제품의 사용동안 가멘트 방향으로 향하도록 배향된 가멘트 대향 표면 및 반대 방향으로 향하는 착용자 대향 표면을 갖는 층상 구조이다. 전형적으로는, 이러한 제품은 제품의 착용자 대향 표면을 형성하는 액체 투과성 상면시이트, 흡수 코어, 및 제품의 가멘트 대향 표면을 형성하는 통기성 배면시이트를 포함한다. 흡수 코어는 상면시이트와 배면시이트 사이에 끼워진다.
통기성 배면시이트는 흡수 코어의 가멘트 대향 표면에 위치하고, 하나 이상의 배면시이트 층을 포함한다. 배면시이트는 평면상이고 서로 평행하며 배면시이트 필름의 평면(P)에 평행한 가멘트 대향 표면 및 착용자 대향 표면을 갖는 액체 불투과성 중합체 배면시이트 필름으로 이루어진 3차원 탄성 웹을 포함한다. 배면시이트 필름은 전술한 바와 같은 구멍을 갖는데, 이 구멍은 배면시이트 필름의 착용자 대향 표면으로부터 흡수 코어 쪽으로 멀리 연장되는 측벽을 갖는 모세관을 형성하여, 3차원 웹을 제공한다.
본 발명은 통기성이지만 하나 이상의 방향에서 수성 유체의 투과에 대해 저항성인, 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 천공된 플라스틱 웹은 구멍을 갖는 액체 불투과성 중합체 필름으로 이루어진다. 이들 구멍은 필름의 평면에 대해 수직이 아니고 90°미만의 각도로 배치되는 모세관을 형성한다. 모세관은 또한 하나의 모세관을 인접한 모세관들로부터 분리시키는 거리와 비교하여 바람직한 값을 갖는 길이(L)를 갖는다. 본 발명은 또한 통기성을 위해 상기 웹을 포함하는 천공된 배면시이트가 제공된 유아용 기저귀, 성인 실금자용 제품, 및 특히 생리대 또는 팬티라이너 같은 흡수제품에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹을 포함하는 흡수제품의 통상적인 요소를 모두 포함하는 흡수제품의 단면도이다.
도 2는 도 1의 흡수제품에 포함되는 본 발명의 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹의 일부의 가멘트 대향 표면의 평면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 3차원 웹에 사용되는 경사진 모세관의 다른 특수한 실시태양을 도시한다.
본 발명은 경사진 모세관을 갖고 습윤에 대해 증가된 저항성을 갖는 액체 불투과성 중합체 필름으로 이루어진 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹에 관한 것이다. 더욱 간단하게는, 본 발명의 웹은 또한 모세관을 갖는 3차원 탄성 중합체 웹으로일컬어지기도 한다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹은 체액의 흡수를 위한 생리대, 팬티라이너, 실금자용 제품 및 유아용 기저귀 같은 일회용 흡수제품에, 더욱 바람직하게는 상기 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트 구조물에 포함된다. 본 발명에 따른 웹은 또한 일회용 흡수제품의 상면시이트 구조물에도 포함될 수 있다.
본 발명은 또한 생리대, 팬티라이너, 실금자용 제품, 땀받이 및 유아용 기저귀 같은, 체액을 흡수하기 위한 일회용 흡수제품에 관한 것이다. 전형적으로, 상기 제품은 액체 투과성 상면시이트, 배면시이트, 및 상면시이트와 배면시이트 사이의 흡수 코어 등의 요소를 포함한다. 본 발명에 따라, 상면시이트, 배면시이트 및 코어는, 목적하는 안락감 및 보호성능 조건, 및 이하 명세서 및 첨부된 청구범위에 제시된 조건을 충족한다면, 이들 요소의 공지 유형중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다.
그러나, 본 발명의 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹은 다른 유형의 제품에 포함될 수 있거나, 또는 그 자체로 통기성(즉, 수증기 투과성 및 바람직하게는 공기 투과성) 및 지향성 액체 수송능(예를 들어, 농업분야에서)을 제공하는 웹으로서 사용될 수 있다.
예를 들어, 수증기 투과성, 바람직하게는 공기 투과성과 함께, 특히 사용중에 경험하게 되는 스트레스 및 압력하에 하나 이상의 방향에서의 유체 투과에 대해 증가된 저항성을 제공하는 본 발명에 따른 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹은 일회용 흡수제품과는 상이한 다른 제품, 예를 들어, 특히 스트레스를 받는 조건하에 하나 이상의 방향에서의 유체 투과에 대한 저항성 및 통기성이 매우 필요한 가운, 얼굴 마스크, 붕대에 포함될 수 있다. 또한, 겨드랑이 땀받이 또는 스콜라 셔츠 같은 제품에도 본 발명의 잇점이 적용될 수 있다.
본 발명의 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹은 이후 이들이 생리대 같은 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트 구조물에 포함되는 바람직한 태양과 관련하여 기재될 것이지만, 본 발명의 웹은 일회용 흡수 제품에서 배면시이트 구조물과는 다른 통기성 요소(예컨대 상면시이트) 또는 전술한 다른 유형의 제품에도 포함될 수 있다. 따라서, 하기 설명에서 본 발명의 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹을 중합체 통기성 배면시이트 필름이라고 언급하는 것은 본 발명의 바람직한 실시태양의 일례만을 나타내는 것이다.
전형적으로, 일회용 흡수제품은 액체 투과성 상면시이트, 배면시이트, 및 상면시이트와 배면시이트 사이의 흡수 코어 등의 요소를 포함한다. 본 발명에 따라, 상면시이트, 배면시이트 및 흡수 코어는, 목적하는 안락감 및 보호 성능 조건, 및 하기 설명 및 첨부된 청구범위에 기재된 조건을 충족시킨다면, 이들 요소의 공지된 유형중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다.
일반적으로, 존재하는 경우 상면시이트는 건조 표면을 유지함으로써 착용자의 피부를 건조하게 유지하도록 하는 액체 보유력을 가져야 하며, 흡수 코어는 충분한 흡수용량을 제공하고 그 자신을 통해 증기 및/또는 공기가 유동할 수 있어야 하며, 배면시이트는 충분히 통기성이면서도 습윤(액체 투과성)을 방지하여 흡수된 유체를 보유해야 한다. 뿐만 아니라, 최종 제품이 목적하는 안락감 및 성능 수준을 갖도록 하는 기법을 사용하여 개별적인 요소를 결합한다.
본 발명의 하기 설명에 있어서, 착용자 방향으로 향하는 표면을 착용자 대향 표면이라 칭한다. 도면에서, 이 방향은 화살표(20)로 표시되어 있다. 또한, 가멘트 방향으로 향하는 표면은 가멘트 대향 표면이라 부르고, 도면에서는 이 방향이 화살표(21)로 표시되어 있다.
흡수제품의 요소
상면시이트
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 흡수제품은 통상적으로 상면시이트를 포함한다. 일회용 흡수제품에서, 상면시이트는 일반적으로 최상층 또는 착용자의 피부와 직접 접촉하도록 의도된 층을 포함한다. 본원에 사용하기 적합한 상면시이트는 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 상면시이트일 수 있다. 도 1에서, 상면시이트는 도면부호(30)로 표시되어 있다.
본원에 사용하기 위한 상면시이트는 단일층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 상면시이트는 상면시이트의 사용자 대향 표면을 제공하는 제 1 층 및 제 1 층과 흡수 구조물/코어 사이의 제 2 층을 포함한다. 또한, 제 1 층의 착용자 대향 표면 위에 놓이고 중심 대역에서 또는 제품의 둘레 대역의 일부에서 연장되는 다른 층은 추가의 부드러움 또는 추가의 액체 취급/보유능을 제공하는데 바람직하다(이 디자인은 통상 "하이브리드 상면시이트"라 불린다). 상면시이트는 전형적으로 흡수 구조물 전체를 가로질러 연장되며, 바람직한 측부 플랩, 측부 랩핑 요소 또는 윙 내로 연장되어 상기 측부 플랩, 측부 랩핑 요소 또는 윙전체 또는 일부를 이룰 수 있다. 또한, 상면시이트(또는 그의 층중 하나 이상)는 흡수 코어를 둘러쌈으로써 상면시이트 층 및 배면시이트의 일부로 생각되는 층을 제공할 수 있다.
상면시이트 전체 및 따라서 그의 각 층은 개별적으로 순응적이고 감촉이 부드러우며 착용자의 피부에 자극적이지 않아야 한다. 또한, 상면시이트는 탄성을 가져 한 방향 또는 두 방향으로 신장될 수 있다. 본원에 사용되는 용어 상면시이트는 주기능이 착용자로부터 유체를 포획하여 흡수 코어를 향해 수송하고 흡수 코어에 보유시키는 것인 임의의 층 또는 이들 층의 조합체를 일컫는다. 또한, 본 발명의 상면시이트는 높은 증기 투과도, 바람직하게는 높은 공기 투과도를 가져야 한다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 상면시이트는 이러한 목적으로 구입할 수 있고 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 물질, 예를 들어, 직물, 부직물, 필름 또는 이들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 상면시이트의 층중 하나 이상은 천공된 액체 투과성 중합체 필름을 포함한다. 하나의 층, 바람직하게는 착용자 대향 및 접촉 층은 착용자 대향 표면으로부터 흡수 구조물로의 액체 수송을 용이하게 하기 위해 제공되는 구멍을 갖는 필름 물질로부터 제조된다. 이러한 액체 투과성의 천공된 필름은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 이들은 섬유와 유사한 3차원 탄성 구조물을 제공한다. 이러한 필름은 예컨대 US 3,929,135 호, 4,151,240 호, 4,319,868 호, 4,324,246 호, 4,342,314 호, 4,591,523 호, 4,609,518 호, 4,629,643 호, 4,695,422 호 또는 WO 96/00548 호에상세하게 기재되어 있다.
이러한 필름의 한 예는 미국 오하이오주 신시네티 소재의 프록터 앤드 갬블 캄파니(Procter & Gamble Company)에서 상표명 Dryweave로서 구입할 수 있다. 또한, 이러한 필름은 이탈리아 피스토이아 소재의 캄파니 판텍스(Company Pantex)로부터 상표명 "PF-필름"으로 구입할 수 있다. 또한, 통기성 배면시이트의 층으로서 사용하기 위한 것으로 기재된 US 5,591,510 호 또는 WO 97/03818 호 및 WO 97/03795 호에 따른 필름을 사용할 수 있으나, 상면시이트 및 그를 구성하는 층의 주목적인 착용자 대향 표면으로부터 흡수 코어로의 액체 투과를 확실히 하기 위해 구멍을 변형시켜야 할 수도 있다. 이러한 변형은 예를 들어 필름의 표면장력 구배를 형성시킴으로써 액체를 구멍 내로 또한 구멍을 통해 강제 이동시키는 표면 에너지 변화일 수 있다. 표면 에너지 구배를 제공하는 방법은 예컨대 WO 96/00548 호에 개시되어 있다.
특히 바람직한 디자인은 상면시이트와 배면시이트에 동일한 필름을 사용하고 이들 시이트를 추가의 층으로 보강하는 것이다. 이러한 필름은 흡수 코어 둘레를 둘러싸고, 상면시이트에 상응하는 구역에서 흡수 코어내로의 액체 수송을 위해 처리되지만, 종방향 측부 및 배면시이트에 상응하는 구역에서는 처리되지 않는다(또는 액체가 흡수 코어로부터 배면시이트를 통해 이동하지 못하도록 처리된다). 상면시이트에 상응하는 구역에서의 처리는 예를 들어 WO 96/00548 호에서와 같이 착용자 대향 표면상에 불연속적인 소수성 실리콘 피복을 제공할 수 있다. 또한, 또는 다르게는, 상면시이트에 상응하는 필름 구역에서 구멍의 특징을 상이하게(즉,액체 수송을 위해) 할 수도 있다.
흡수 코어
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 본원에 사용하기 적합한 흡수 코어는 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 흡수 코어 또는 코어 시스템으로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용되는 용어 흡수 코어는 주기능이 유체를 흡수, 저장 및 분배하는 것인 임의의 물질 또는 다수의 물질 층을 일컫는다. 도 1에서, 흡수 구조물은 3개의 층(40, 42, 44)을 포함하는 것으로 도시되어 있다.
본 발명의 흡수 코어는 높은 증기 투과성, 및 바람직하게는 높은 공기 투과성을 가져야 한다. 흡수 코어는 바람직하게는 12mm 미만, 바람직하게는 8mm 미만, 더욱 바람직하게는 5mm 미만, 가장 바람직하게는 2mm 내지 4mm의 캘리퍼(caliper) 또는 두께를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 흡수 코어는 (a) 바람직하게는 임의적인 제 2 유체 분배층과 함께 임의적인 제 1 유체 분배층, (b) 유체 저장층, (c) 저장층 아래에 놓이는 임의적인 섬유("더스팅")층, 및 (d) 다른 임의적인 성분을 포함할 수 있다.
a. 제 1/제 2 유체 분배층
도 1에서 층(40)으로 표시된, 본 발명에 따른 흡수 코어의 한가지 임의적인 성분은, 제 1 유체 분배층 및 제 2 유체 분배층이다. 제 1 분배층은 전형적으로 상면시이트 아래에 놓이고, 상면시이트와 유체 연통되어 있다. 상면시이트는 포획된 유체를 궁극적으로 저장층에 분배하기 위해 제 1 분배층으로 전달한다. 제 1분배층을 통한 유체의 전달은 두께 면에서 뿐만 아니라 흡수제품의 길이 방향 및 폭 방향으로도 일어난다. 또한 임의적이지만 바람직한 제 2 분배층은 전형적으로 제 1 분배층 아래에 놓이며 그와 유체 연통되어 있다. 이 제 2 분배층의 목적은 제 1 분배층으로부터 유체를 용이하게 포획하고 이 유체를 아래에 놓인 저장층에 신속하게 전달하는 것이다. 이는 아래에 놓인 저장층의 유체 용량이 완전히 이용되도록 돕는다. 이 유체 분배층은 이러한 분배층에 전형적인 임의의 물질을 포함할 수 있다.
b. 유체 저장층
제 1 분배층 또는 제 2 분배층과 유체 연통되는 관계로 그 아래에 놓인 것은 유체 저장층(42)이다. 유체 저장층은 임의의 통상적인 흡수성 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이는 바람직하게는 통상 "하이드로겔", "초흡수제", "하이드로콜로이드" 물질이라고 불리는 흡수성 겔화물질(이는 도 1에서 입자(43)로 표시됨)을 적합한 담체와 함께 포함한다.
흡수성 겔화 물질은 다량의 수성 체액을 흡수할 수 있고, 또한 적절한 압력하에 흡수된 유체를 보유할 수 있다. 흡수성 겔화 물질은 적합한 담체중에 균질하게 또는 불균질하게 분산될 수 있다. 적합한 담체는 그 자체로 흡수성이기만 하다면 단독으로 사용될 수도 있다.
본원에 사용하기 적합한 흡수성 겔화 물질은 가장 흔히 실질적으로 수불용성이고 약간 가교결합되고 부분적으로 중화된 중합체 겔화물질의 입자를 포함한다. 이 물질은 물과 접촉할 때 하이드로겔을 형성한다. 이러한 중합체 물질은 당해 분야에 널리 공지되어 있는 중합가능한 불포화 산-함유 단량체로부터 제조될 수 있다.
적합한 담체는 천연 섬유, 개질 섬유 또는 합성 섬유, 특히 개질 또는 비개질된 셀룰로즈 섬유 같은, 흡수 구조물에 흔히 사용되는 물질을 플러프(fluff) 및/또는 티슈의 형태로 포함한다. 적합한 담체는 흡수성 겔화 물질과 함께 사용될 수 있으나, 이들은 또한 단독으로 또는 자신들끼리 조합되어 사용될 수도 있다. 가장 바람직한 것은 생리대 및 팬티라이너와 관련하여 티슈 또는 티슈 적층체이다.
본 발명에 따라 제조된 흡수 구조물의 실시태양은 이중층 티슈 적층체를 포함한다. 이들 층은 예컨대 접착제에 의해 또는 중합체 분말 결합제(예컨대, PE 분말)를 용융시킴으로써, 기계적 맞물림에 의해, 또는 수소 결합에 의해 서로 접착될 수 있다. 흡수성 겔화물질 또는 다른 임의적인 물질을 이들 층 사이에 포함시킬 수 있다.
강화된 셀룰로즈 섬유 같은 개질된 셀룰로즈 섬유 또한 사용할 수 있다. 합성 섬유 또한 사용할 수 있으며, 합성 섬유에는 셀룰로즈 아세테이트, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 아크릴[예를 들어, 올론(Orlon)], 폴리비닐 아세테이트, 불용성 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드(예컨대 나일론), 폴리에스테르, 이성분 섬유, 삼성분 섬유, 이들의 혼합물 등으로부터 제조된 것이 포함된다. 바람직하게는, 섬유 표면은 친수성이거나 또는 친수성이 되도록 처리된다. 저장층은 또한 액체 보유를 개선시키기 위해 펄라이트(Perlite), 규조토, 메어미쿨라이트(Vermiculite) 등과 같은 충전재를 포함할 수 있다.
흡수성 겔화 물질이 담체 내에 불균질하게 분산되는 경우에도, 저장층은 국부적으로는 균질할 수 있다. 즉, 저장층의 치수 내에서 한 방향 또는 수개의 방향에서 분포 구배를 가질 수 있다. 불균질한 분포는 또한 흡수성 겔화 물질을 부분적으로 또는 완전히 포함하는 담체의 적층체를 일컬을 수도 있다.
다른 것으로는 액체 저장층으로서 포움 유사 구조물 또는 실제 포움 구조물이 있다. 액체를 흡수하고 화학적 작용 또는 표면 작용에 의해 가압하에서도 액체를 보유하는 연속 기포형 포움이 있다. 이와 관련하여 전형적인 포움은 예컨대 PCT 공개 WO 93/03699 호, WO 93/04092 호, WO 93/04113 호에 개시된 것들이다.
c. 임의적인 섬유("더스팅")층
본 발명에 따른 흡수 코어에 도입하기 위한 임의적인 성분은 도 1에서 도면부호(44)로 표시한, 저장층에 인접하여 전형적으로는 저장층 아래에 놓인 섬유층이다. 아래에 놓인 이 섬유층은 전형적으로는 "더스팅" 층이라고 불리는데, 이는 이 층이 흡수 코어의 제조동안 저장층의 흡수성 겔화 물질을 침적시키는 기재로서 작용하기 때문이다. 실제로, 흡수성 겔화 물질이 섬유, 시이트 또는 스트립 같은 거대 구조물의 형태인 경우, 이 섬유상 "더스팅" 층은 포함될 필요가 없다. 그러나, 이 "더스팅" 층은 패드의 길이를 따라 유체를 신속하게 흡상하는 것과 같이 추가적인 유체-취급능을 일부 제공한다.
d. 흡수 구조물의 다른 임의적인 성분
본 발명의 바람직한 실시태양에 따른 흡수 코어는 흡수성 웹에 통상적으로 존재하는 다른 임의적인 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보강 스크림이 흡수코어의 개별적인 층 내에 또는 개별적인 층들 사이에 위치할 수 있다. 이러한 보강 스크림은 유체 전달에 대해 계면 차단벽을 형성하지 않는 형상이어야 한다. 가열 결합의 결과 구조적으로 일체화되기는 하지만, 보강 스크림은 통상적으로 가열결합된 흡수 구조물에 필요하지 않다.
본 발명에 따른 흡수 코어에 포함될 수 있고 바람직하게는 제 1 또는 제 2 유체 분배층 또는 유체 저장층에 인접하게 또는 그들의 일부로서 제공되는 다른 성분은 제올라이트, 카본 블랙, 실리케이트, EDTA 또는 다른 킬레이트제 같은 냄새 억제제이다. 이러한 약제는 바람직하게는 미립자 형태로 또는 입자의 일부로서 제공되며, 전술한 흡수성 겔화 물질과 함께 제공될 수 있다.
배면시이트
본 발명에 따른 흡수제품은 또한 통기성 배면시이트를 포함한다. 배면시이트는 주로 흡수 구조물에 흡수 및 보유된 분비물이 흡수제품과 접촉하는 다른 제품(예: 언더팬츠, 바지, 잠옷, 언더가멘트, 셔츠 또는 재킷)을 습윤시키지 않도록 함으로써, 유체 수송에 대한 차단벽으로서 작용한다. 그러나, 본 발명의 통기성 배면시이트는 적어도 수증기, 바람직하게는 수증기와 공기를 전달할 수 있도록 하여, 공기를 제품내로 또한 수증기를 제품 밖으로 순환시킬 수 있다. 배면시이트는 전형적으로 흡수 구조물 전체를 가로질러 연장되며, 존재한다면 측부 플랩, 측부 랩핑 요소 또는 윙 내로 연장되어 이들의 일부 또는 전부를 구성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 본원에 사용하기 적합한 통기성 배면시이트는 적어도 하나의 액체 불투과성 중합체 배면시이트 층을 포함한다. 배면시이트는 본 발명에 따른 3차원 탄성 웹을 포함하며, 이 웹은 경사진 모세관을 형성하는 구멍을 갖고 공기 투과성인 액체 불투과성 필름으로 이루어진다. 본원에 사용하기 바람직한 통기성 배면시이트는 증기 교환율이 높은 것, 가장 바람직하게는 증기 및 공기 교환율이 높은 것이다. 모세관을 갖는 필름은 공기를 자유로이 유동시키면서 흡수 코어로부터 바깥쪽으로의 액체의 통과를 지연시키거나 방지하도록 배향된다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따르면, 임의의 부가적인 배면시이트 층은 제품의 통기성을 확충하기 위해 적어도 수증기 투과성을 제공할 필요가 있다. 제품의 통기성으로 인한 안락감을 더욱 개선시키기 위하여 공기 투과성을 확충하는 것이 바람직하지만 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 이와 관련하여, 적합한 수증기 및 공기 투과성 층은 미시적으로 팽창된 필름 또는 거시적으로 팽창된 필름, 성형 천공된 필름 및 모노리식(monolithic) 필름일 수 있는 2차원 미세다공성 또는 거대다공성 필름, 및 부직물 또는 직물을 포함한다. 이러한 필름은 EP 293482 호 및 그에 인용된 참조문헌, 또는 US 3,929,135 호, 4,637,819 호 및 4,591,523 호에 자세하게 개시되어 있다.
부가적인 층으로서 배면시이트에 포함될 수 있는 적합한 2차원 평면상 층은 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 물질로부터 제조될 수 있으나, 바람직하게는 통상적으로 입수가능한 중합체 물질로부터 제조된다. 적합한 물질은 예컨대 소의 통기성 의류에의 사용으로 당업계에 널리 공지된 고어텍스(Goretex; TM) 또는 심파텍스(Sympatex; TM) 유형의 물질이다. 다른 적합한 물질은 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 캄파니(Minnesota Mining and Manufacturing Company)의 XMP-1001 및 엑손 케미칼 캄파니(Exxon Chemical Company)의 Exxaire XBF-101W를 포함한다. 본원에 사용되는 용어 2차원 평면상 층은 깊이가 1mm 미만, 바람직하게는 0.5mm 미만인 층으로, 구멍이 층의 평면 밖으로 돌출되지 않는다. 본 발명에서 배면시이트로서 사용하기 위한 천공된 물질은 EP 293482 호 및 그에 인용된 참조문헌에 기재되어 있는 것과 같이 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 또한, 이 방법에 의해 제조되는 구멍의 치수는 배면시이트 층의 평면을 가로질러 힘을 가함으로써(즉, 층을 신장시킴으로써) 증가시킬 수 있다.
적합한 천공된 성형 필름은 층의 가멘트 대향 표면의 수평면을 지나 코어 쪽으로 연장됨으로써 돌출부를 형성하는 개별적인 구멍을 갖는 필름을 포함한다. 돌출부는 그의 종결 말단에 위치한 입구를 갖는다. 바람직하게는, 상기 돌출부는 US 3,929,135 호에 기재되어 있는 것과 유사한 깔때기형이다. 평면 내에 위치하는 구멍과 돌출부 자체의 종결 말단에 위치하는 입구는, 돌출부의 종결부에 존재하는 입구의 단면치수 또는 단면적이 층의 가멘트 대향 표면 내에 위치하는 구멍의 단면치수 또는 단면적보다 작다면, 원형이거나 원형이지 않을 수 있다. 바람직하게는, 상기 천공된 예비성형 필름은 지향성 액체 수송을 나타내고, 배면시이트를 통한 액체 유실(누출) 방지를 도울 수 있도록 위치한다. 본원에 사용하기 적합한 거시적으로 팽창된 필름은 예를 들어 US 4,637,819 호 및 4,591,523 호에 기재되어 있는 필름을 포함한다.
적합한 모노리식 필름은 미국의 듀퐁 코포레이션(DuPont Corporation)에서 구입할 수 있는 Hytrel(TM), 및 Index 93 Congress(Session 7A "Adding value to Nonwovens", J-C. Cardinal 및 Y. Trouilhet, 스위스의 듀퐁 드 네모아 인터내셔널 에스.아.)에 기재되어 있는 다른 물질을 포함한다. 적합한 부직물 및/또는 직물은 당해 분야에 널리 공지되어 있는 것들이다. 결합제와 함께 또는 결합제 없이 가열결합, 공기적층, 건식적층 또는 흡식적층되는 스펀본딩, 용융 취입 또는 카딩된 부직물 같은 부직물을 사용할 수 있다. 특히 바람직한 부직물은, 용융취입 섬유가 부직물 층의 착용자 대향 표면을 형성하는, 용융취입된 미세 섬유와 더 거친 스펀본딩된 섬유의 복합체 같은 다층 부직물이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 배면시이트에 포함되는 3차원 탄성 중합체 웹은 천공됨으로써 공기 투과성 및 수증기 투과성을 제공한다. 이 때, 구멍은 경사진 모세관을 형성한다. 도 1에 예시된 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 예컨대 생리대 또는 팬티라이너일 수 있는 통기성 일회용 흡수제품은 통기성 배면시이트(50)를 포함한다. 통기성 배면시이트(50)는 본 발명의 3차원 탄성 중합체 웹으로 구성되고 이 실시태양에서 가멘트 대향 표면에 상응하는 제 1 표면 및 착용자 대향 표면에 상응하는 제 2 표면(이들 두 표면은 평면상이고 서로 평행하며, 또한 배면시이트 필름(55)의 평면(P)에 대해 평행하다)을 갖는 3차원 탄성 액체 불투과성 중합체 배면시이트 필름(55)을 포함한다. 도 1에 도시된 본 발명의 실시태양에서, 평면(P)은 실제로 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면에 상응한다.
본원에 사용되는 용어 "평면상" 및 "평면"은 배면시이트 필름이 단독으로 편평한 표면상에 놓여진 것 같은 배면시이트 필름(55)의 형상을 일컬으나, 배면시이트 필름(55)은 예를 들어 본 발명의 다른 실시태양에 따라 평면이 아닌 흡수제품에 포함될 때 평면상이 아닐 수도 있다.
배면시이트 필름(55)은 또한 경사진 모세관(54)을 형성하는 구멍(53) 및 전술한 부가적인 배면시이트 층으로서 역시 통기성인 제 2 층(52)도 포함한다.
그러나, 본 발명의 다른 실시태양에 따른 통기성 배면시이트(50)는 부가적인 배면시이트 층 없이 전술한 3차원 탄성 웹(55)으로만 구성될 수 있다.
도 3은 도 1의 중합체 배면시이트 필름(55)에 포함되는 것과 매우 유사하나 본원과 동시에 본 출원인에 의해 출원되고 발명의 명칭이 각각 "모세관 구멍을 포함하는 3차원 탄성 중합체 필름" 및 "모세관 구멍을 포함하는 개선된 배면시이트를 갖는 흡수제품"인 유럽 특허원(EP 99105197.0 호, P&G Case CM2063F 및 EP 99106116.9 호, P&G Case CM2062F)에 기재되어 있는 바와 같이 필름(55)의 가멘트 대향 표면(평면 P)에 존재하는 제 1 개구의 치수와 모세관의 길이 사이의 바람직한 비를 특징으로 하는 하나의 경사진 모세관(54)의 단면도이다. 경사진 모세관(54)은 중합체 배면시이트 필름(55)의 착용자 대향 표면(평면 P)으로부터 흡수 코어(40,42,44) 쪽으로 멀리 연장되는 측벽(56)을 갖는다. 모세관(54)은 중합체 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면의 평면(배면시이트 필름(55)의 평면(P)에 상응함)에 제 1 개구(57)를 갖고, 중합체 배면시이트 필름(55)의 착용자 대향 표면으로부터 멀리 이격된 모세관(54)의 말단에 제 2 개구(58)를 갖는다. 각 모세관(54)은 제 1 개구(57), 제 2 개구(58) 및 측벽(56)으로 구성되는 도관(70)을한정한다. 각 모세관(54)은 또한 도관(70)의 기하학적 축으로서 정의되는 중심선(A)을 갖는다. 도관(70)이 원통형인 도 3의 실시태양에서, 중심선(A)은 적어도 도관(70)이 완전히 원통형으로 한정된 모세관(54) 부분에서 원통의 축을 구성하는 직선에 해당된다. 원통형 도관(70)이 배면시이트 필름(55)의 평면(P)과 합체되는 영역에서, 중심선(A)은 도 3에 도시된 바와 같이 구부러진다. 모세관(54)에 의해 한정되는 도관(70)이 예를 들어 도 3 내지 도 7에 도시된 것과 같은 상이한 형태를 가질 수 있는 본 발명의 다른 실시태양에서, 중심선(A)은 실제로 반드시 직선일 필요는 없으나, 실제 기하학적 구조로부터 확인될 수 있는 바와 같이 도관의 기하학적 축에 해당되는 곡선일 수 있다.
도 3 내지 도 7의 단면도가 배면시이트 필름의 평면(P)에 수직인 대칭 평면으로부터 취해진 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 가장 바람직한 실시태양에서, 도관(70)의 중심선(A)은 이들 동일한 단면도상에서 더욱 간단하게 확인될 수 있는데, 이는 상기 중심선(A)이 완전히 이 대칭 평면에 놓이기 때문이다. 예를 들어, 도 3 내지 도 7에서 도관(70)이 배면시이트 필름(55)의 평면(P)과 합체되는 영역에서 도관(70)의 기하학적 축으로서의 중심선(A)을 확인하는 데에는, 도관(70)이 완전히 원통형 또는 끝이 절단된 원뿔형으로서 한정되고 중심선(A)이 곧바르게 한정되는 모세관(54)의 나머지 부분과 비교하여 이 영역에서는 도관(70)이 일정한 형상을 갖지 않는다는 사실을 고려해야 한다. 이 합체 영역에서 중심선(A)을 대략적으로 확인하는 좋은 방법은 평면(P)에 평행하고 평면(P)(이 표면은 물론 도면의 단면도에서 평면(P)에 평행한 구획에 상응함)으로부터 상이한 거리에서 취한 도관(70)의 일부 구간의 중심점을 연결하는 것이다. 이 실용적인 방법을 이용하여 도 3 내지 도 7에 도시된 도관(70)에 중심선을 그을 수 있다. 이는 또한 아래에서 설명되는 바와 같이 배면시이트 필름(55)의 평면(P)에 있는 제 1 개구(57)의 표면과 중심선(A)의 교차점을 확인하는 데에도 일관되게 적용된다.
중합체 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면에 있는 모세관(54)의 제 1 개구(57)는 각각 중합체 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면의 평면(평면 P)에 있는(즉, 중합체 배면시이트 필름(55)의 상기 가멘트 대향 표면이 편평한 표면상에 놓일 때 측정함) 제 1 개구(57)의 면적내에서의 최소 개방치 및 최대 개방치로서 정의되는 최소 치수(Dmin) 및 최대 치수(Dmax)를 갖는다. 최소 치수 및 최대 치수(Dmin, Dmax)는 예컨대 상 분석 기법과 같은 당해 분야에 공지된 수단에 의해 평가될 수 있다.
제 1 개구(57)에 대해 평균 치수(Dav)도 중합체 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면의 평면에 있는 제 1 개구(57)와 동일한 단면을 갖는 도관의 수력 직경(이 경우, 상기 제 1 개구(57)의 전체 둘레가 유체에 의해 습윤됨)에 상응하는 수치로서 평가할 수 있다. 물론, "수력 직경"이란 개념은 정의하기 위해서만 사용된 것인데, 모세관(54)의 도관(70)은 액체를 수송하기 위한 것이 아니며, 따라서 용어 "유체"는 기상 유체, 즉 공기 및/또는 수증기를 포함하는 보다 넓은 의미로 사용되기 때문이다. 수력학으로부터 널리 알려져 있는 바와 같이, 특정 단면적 및 습윤된 둘레를 갖는 도관의 수력 직경은 상기 단면적과 상기 습윤 둘레 사이의 비를 4배한 값에 해당되며, 이는 다시 제 1 개구(57)의 단면적의 전체 둘레에 해당된다.
도관(70)이 특정 직경을 갖는 실린더의 형태를 갖고 90°미만의 각도로 필름(55)의 착용자 대향 표면으로부터 멀리 연장되는 도 3의 실시태양에서, 중합체 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면에 있는 제 1 개구(57)는 전형적으로 예를 들어 중합체 배면시이트 필름(55)을 제조하는데 사용되는 제조방법 및 제조장치에 의해 제 1 개구 둘레에서 필름(55)에 부여되는 굴곡으로 인해 동일한 원통이 동일한 각도로 평면(P)과 교차함으로써 형성되는 타원의 개별적인 축보다 더 큰 2개의 축을 갖는 타원형이다.
이 경우, 제 1 개구(57)의 최대 치수(Dmax)에 상응하는 것은 보다 큰 주축인 반면, 전형적으로 보다 큰 부축은 최소 치수(Dmin)에 해당된다.
각 모세관(54)은 또한 제 1 개구(57)와 제 2 개구(58) 사이에서 중심선(A)을 따라 측정한 길이(L)를 갖는다. 길이(L)는 하기 정의되는 2개의 교차점(P1, P2) 사이에서 중심선(A)을 따라 측정된다.
제 1 지점(P1)은 제 1 개구(57)의 표면(S1)과 상기 중심선(A)의 교차점에 해당된다. 상기 표면(S1)은 도면에 예시된 실시태양에서 볼 수 있는 바와 같이 편평하고, 중합체 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면의 평면(평면 P)에 속한다. 실제적인 관점에서, 도 3 내지 도 7에 예시된 것과 같은 본 발명의 실시태양에서는, 상이한 형태를 갖는 모세관(54)의 도관(70)의 중심선(A)을 확인하는 것과 관련하여 이미 설명한 바와 같이, 제 1 지점(P1)이 제 1 표면(S1)의 중심에 해당된다.
제 2 지점(P2)은 도관(70)의 중심선(A)과, 상기 중심선에 수직이고 모세관(54)의 개별적인 제 1 개구(57)에 근접한(이 거리는 모세관(54)의 측벽(56)의 내면을 따라 측정됨) 제 2 개구(58)의 둘레의 지점을 통과하는 편평한 표면(S2) 사이의 교차점에 상응한다.
또한, 이들 측정치는 당해 분야에 널리 알려진 방법에 따라, 예를 들면 주사전자현미경으로 취한 중합체 배면시이트 필름(55)의 현미경사진에서 수행한 상 분석법에 의해 얻어질 수 있다.
모세관(54)이 그의 길이의 대부분을 따라 일정한 원통형을 나타내고 제 2 개구(58)가 또한 일정한 원형 둘레를 갖는 도 3의 실시태양에서, 교차점(P2)을 확인하는, 중심선(A)에 수직인 편평한 표면(S2)은 제 2 개구(58)의 전체 둘레를 통과하는 편평한 원형 표면에 상응한다. 상기 제 2 개구(58)가 흡수제품의 흡수 코어(44)와 모세관(54)의 제 2 개구(58)의 말단에 있는 연장 요소 사이에서의 액체 수송을 혼란시키지 않도록 가능한한 매끈한 것이 바람직하다(반면에, 이러한 느슨한 요소가 액체 수송을 향상시키는 빨판의 기능을 제공하는 천공된 필름 상면시이트로서 상기 필름을 사용하는 경우에는 이것이 바람직할 수 있다). 그러나, 다른 경우, 중합체 배면시이트 필름(55)을 제조하는데 이용하는 방법에 따라 제 2 구멍(58)의 둘레 및형태는 일정하지 않을 수 있다.
예를 들어, 제 2 개구(58)의 가장자리는 도 5에 도시된 바와 같이 개구의 가장자리로부터 연장되는 느슨한 요소를 포함하여 우툴두툴하거나 불규칙적일 수 있다. 이 실시태양에서, 표면(S1)은 물론 도 2의 상응하는 표면(S1)과 같은 중합체 배면시이트 필름(55)의 가메트 대향 표면의 평면에 놓이는 반면, 제 2 지점(P2)의 확인과 관련하여 상기 설명된 바와 같이 정의된 표면(S2)은 도 5에서 점선으로 표시되어 있다.
도 4 내지 도 7에서는 상이하고 덜 규칙적인 형태를 갖는 모세관(54)의 중심선(A)과 상응하는 특징부(S1, S2, P1, P2)를 예시적으로 도시하고 있다. 통상적으로 중심선(A)은 평면 기하학으로부터 공지된 바와 같이 표면(S1)의 규칙적인 형상 및 불규칙적인 형상에 대해 확인된 표면(S1)의 중심에 상응하는 제 1 지점(P1)을 통과한다. 도 6의 단면도에서, 제 1 개구(57)의 치수(Dmin, Dav및 Dmax)는 서로 일치하는데, 이는 제 1 개구(57)가 상기 도면에서 원형인 것으로 생각되기 때문이다.
반면, 도 4, 도 5 및 도 7에서, 표면(S1)은 전형적으로 단면에 도시된 장축을 갖는 타원형을 나타낸다. 이러한 경우, 이들 도면에 나타낸 치수는 본원에서 정의한 최대 치수(Dmax)에 해당된다.
본 발명의 통기성 흡수제품에 포함되는 중합체 배면시이트 필름(55)의 각 모세관에 있어서, 모세관(54)의 길이(L)와 개별적인 제 1 개구(57)의 치수(D) 사이의 비가 정의될 수 있으며, 이 때 D는 Dmin, Dav또는 Dmax에 해당될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시태양에 따라, 이 비를 선택함으로써, 지금까지 기재한 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트에 모세관(54)을 갖는 중합체 배면시이트 필름(55)으로서 바람직하게 도입되는 본 발명에 따른 3차원 탄성 중합체 웹의 성능을, 착용시간동안 배면시이트 구조물에 3차원 탄성 중합체 웹을 포함하는 일회용 흡수제품, 예컨대 생리대 또는 팬티라이너에 가해지는 사용자에 의한 압력 및 스트레스 하에서 3차원 탄성 중합체 웹 구조물의 더욱 양호한 습윤 저항성과 함께 증가된 통기성의 측면에서 향상시킬 수 있다.
중합체 필름 표면에 실질적으로 수직으로 가해지는 압축력에 대응하는 탄성 및 쿠션 효과(cushioning effect)도 바람직한 실시태양에 따라 개선될 수 있다.
따라서, 경사진 모세관(54)의 길이(L)와 제 1 개구(57)의 최소 치수(Dmin) 사이의 비는 바람직하게는 2보다 크다. 더욱 바람직하게는, 길이(L)와 제 1 개구(57)의 평균 치수(Dav)의 비는 2보다 커야 하고, 더더욱 바람직하게는 길이(L)와 제 1 개구(57)의 최대 치수(Dmax)의 비는 2보다 커야 한다. 가장 바람직하게는, 길이(L)와 Dmin, Dav또는 Dmax중 임의의 것의 비는 2.5보다 클 수 있다.
특정 이론에 얽매이지 않으면서, 본 발명의 바람직한 실시태양에 따른 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트의 중합체 배면시이트 필름의 경사진 모세관은 공기 및 수증기를 투과시키는 동시에, 착용기간동안 사용자에 의해 착용자 대향면으로부터 가해지는 압력하에서 바람직한 L/D 비로 인해 용이하게 굽혀질 수 있는 것으로 생각된다. 이렇게 굽혀지면 경사진 모세관이 압력하에 폐쇄되어, 이제까지 기재된 바람직한 실시태양에서 액체가 모세관을 통해 흡수제품의 바깥쪽으로 수송되는 것이 거의 불가능해진다. 따라서, 본 발명의 3차원 탄성 중합체 웹은 통기성 흡수제품과 관련하여 매우 바람직하다. 이는 또한 바람직한 실시태양의 중합체 배면시이트 필름(55)에 상응하는 본 발명의 3차원 탄성 중합체 웹에 더욱 양호한 탄성 및 사용시 압력하에 쿠션 효과를 제공할 수 있는 부가적인 능력을 제공한다.
이전에 설명한 바와 같이, 도 6에 예시된 것과 같은 원형 제 1 개구(57)를 갖는 경사진 모세관의 경우, 제 1 개구(57)의 관련된 3개의 치수(D)가 서로 상응하기 때문에 Dmin, Dav및 Dmax간의 구별이 필요하지 않거나 불가능하다.
원의 형태가 아닌 제 1 개구(57)를 갖는 경사진 모세관(54)의 경우, 이들 관련된 3개의 치수 Dmin, Dav및 Dmax는 실제로 서로 상이하다. 바람직한 L/D 비를 갖는 경사진 모세관이 외부 압력하에서 용이하게 접혀지는 것을 더욱 잘 표현하기 위하여, 제 1 개구의 관련된 3개의 치수중 하나를, 상기 제 1 개구의 특정 형상에 따라, 즉 그 형상이 규칙적인지 불규칙적인지, 또는 둘레가 예컨대 원형, 난형 또는 타원형 같이 완전히 안쪽으로 오목한지 아니면 부분적으로 오목하고 부분적으로 볼록한지에 따라 더 표시할 수 있다. 후자의 경우, L/D 비에 Dav또는 더욱 바람직하게는 Dmax를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 또한 도 1 및 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 중합체 배면시이트 필름(55)의 모세관(54)은 경사진다. 즉, 중합체 배면시이트 필름의 평면(P)에 대해 90°미만의 각도로 배치되어 있거나 또는 중합체 배면시이트 필름의 평면쪽으로 구부러지거나 굽혀져 있다.
바람직하게는, 중합체 배면시이트 필름(55)은 전술한 US 5,591,510 호 또는 WO 97/03818 호, WO 97/03795 호에 따라 제조될 수 있다. 도 3 내지 도 7에는 이러한 모세관의 다른 실시태양이 도시되어 있다. 바람직하게는, 배면시이트 필름(55)의 전체 표면을 가로질러 모세관이 균일하게 분포하고 있고 이들 모세관은 모두 동일하다. 그러나, 표면의 특정 영역에만, 예를 들어 흡수 코어의 중심 침적 대역과 일렬로 배열되는 영역 외의 영역에만 구멍이 있는 층에 본 발명에 따른 모세관이 제공될 수도 있다.
모세관 구멍을 갖는 이러한 3차원 중합체 필름을 제조하는 방법은 천공된 필름 상면시이트, 천공된 성형 필름 및 미시적으로/거시적으로 팽창된 필름와 관련하여 살펴본 것들과 동일하거나 유사하다. 전형적으로는, 폴리에틸렌(LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE 또는 이들의 적층체) 같은 중합체 필름을 그의 융점 가까이로 가열하고 성형 스크린을 통해 흡입력에 노출시킨다. 이 때, 흡입력은 이 흡입력에 노출된 부분을 성형된 성형 구멍내로 잡아당겨 필름이 그러한 형태로 성형되도록 하고, 흡입력이 충분히 높으면 필름이 그의 말단에서 파열됨으로써 필름을 통해 구멍을 형성시킨다. 다른 필름 재료는 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리비닐 알콜 등을 포함한다.
실질적으로 액체 불투과성이지만 수증기 투과성인 친수성 연속 필름도 본 발명에 따른 모세관 구멍을 갖는 3차원 중합체 필름을 제조하는데 사용할 수 있다. 이러한 필름은 재료의 개방 공극 또는 구멍을 통한 수증기의 흐름을 허용하지 않으나, 수증기 농도가 더 높은 필름의 한쪽에서 물을 흡수하고 수증기 농도가 더 낮은 필름의 반대쪽에서 물을 탈착시키거나 증발시킴으로써 필름을 통해 상당량의 수증기를 전달한다. 모노리식 필름이라고도 일컬어지는 이런 필름은 미국의 듀퐁 코포레이션에서 시판중인 Hytrel(TM) 같이 당해 분야에 공지되어 있다.
모노리식 필름을 사용하여 본 발명에 따른 모세관 구멍을 갖는 3차원 중합체 필름을 제조하면, 특히 스트레스를 받는 사용 조건하에서 사용자에 의해 가해지는 높은 압력으로 인해 굽혀짐으로써 모세관이 완전히 폐쇄되는 필름 구역에서도 모세관을 갖는 중합체 필름의 통기성을 유지할 수 있다.
경사진 모세관의 다양한 형태, 형상, 크기 및 구성이 가능하며 아래에서 도 4 내지 도 7을 참조하여 논의할 것이다.
도 4 내지 도 7은 US 5,591,510 호 또는 WO 97/03818 호, WO 97/03795 호에 따라 제조되고 제 1 개구(57)의 길이(L)와 치수(D) 사이의 바람직한 비를 갖는 바람직한 중합체 배면시이트 필름(55)의 하나의 경사진 모세관의 상이한 실시태양의 단면도이다. 상기 도면들에서는 도 3에 이미 나타낸 요소에 상응하는 요소는 동일한 도면부호로 나타내고 있다. 중심선(A)은 그의 길이의 적어도 일부를 따라 필름(55)의 가멘트 대향 표면과 동일한 평면인 필름의 평면(P)과 90°미만의 각도를 이룬다. 이 각도는 바람직하게는 20 내지 85°, 더욱 바람직하게는 25 내지 65°, 가장 바람직하게는 30 내지 55°이어야 한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 중심선(A)이 실질적으로 직선이거나 도 3에 도시된 바와 같이 중심선(A)이 그의 길이의 대부분을 따라 직선인 경우에는 중심선(A)의 전체 길이를 따라 중심선(A)에 의해 평면(P)과의 사이에 90°미만의 각도가 형성될 수 있다. 이 각도는 실제로 경사진 모세관의 각도에 상응하는 것으로 생각될 수 있다.
예를 들어 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이 중심선(A)이 완전히 또는 부분적으로 구부러진 다른 실시태양에서, 기하학으로부터 인지되는 중심선(A)의 각도는 도면에 도시된 단면도에서 측정한 바와 같이 주어진 지점에서 중심선(A)의 법선의 각도에 상응한다. 물론, 이러한 경우, 이 각도는 중심선(A)의 길이를 따라 변할 수 있다. 중심선(A)이 그의 길이중 적어도 일부를 따라 90° 미만의 각도를 형성하는 것이 본 발명의 영역내에 있기는 하지만, 실질적으로 중심선(A) 전체 또는 적어도 그의 대부분이 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 평면(P)과 90° 미만의 일정한 각도를 형성하거나, 또는 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 중심선(A)의 전체 길이를 따라 각도가 연속적으로 변하는 것(구부러진 모세관)이 바람직하다.
물론 중심선(A)에 수직인 평면의 개구 크기를 고려할 때 제 2 개구(58)가 제 1 개구(57)보다 (실질적으로) 더 작도록 모세관이 깔때기의 형상을 가질 수도 있다. 이러한 실시태양이 도 5 및 도 4에 도시되어 있다. 도 4에는, 개구가 중심선(A)에 수직인 표면을 형성하지만 필름(55)의 착용자 대향 표면으로부터 더 멀리 떨어진 모세관 부분의 벽이 개구 위로 연장되어 액체가 모세관을 통해필름(55)의 착용자 대향 측의 흡수 코어로부터 필름의 가멘트 대향 측으로 이동할(따라서 누출이 일어날) 가능성을 감소시키는데 도움이 되도록 모세관의 벽(56)이 제 2 개구(58)에서 종결되지 않을 수도 있는 것으로 도시되어 있다.
도 6에는 필름(55)의 착용자 대향 표면을 향해 그의 길이를 따라 구부러진 본 발명에 유용한 모세관의 다른 실시태양이 도시되어 있다. 이는 도 3에 도시된 벽(56)의 연장부와 유사한 효과를 갖는다.
도 7에는 제 1 부분(257) 및 제 2 부분(258)을 갖는 본 발명에 따른 모세관의 다른 바람직한 실시태양이 도시되어 있다. 모세관의 제 1 부분(257)은 모세관(54)의 제 2 부분(258)과는 방향이 상이하다. 또한 착용자 대향 측으로부터 가멘트 대향 측으로 향하는 방향으로 필름을 통해 액체가 통과하지 못하도록 하면서 목적하는 수준의 통기성을 달성하기 위해 모세관의 각 부분마다 형상, 크기 및 형태에도 차이가 있을 수 있다.
경사진 모세관을 갖는 중합체 필름 배면시이트(55)로서 3차원 탄성 중합체 웹을 포함하는 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 모세관은 상기 나타낸 각도로 경사짐으로써 또는 상기 나타낸 형상으로 인해 공기 및 수증기를 방해 없이 투과시킬 수 있는 것으로 생각된다. 동시에, 경사 및 형상은 제 1 개구(57)의 길이(L) 및 치수(D) 사이의 바람직한 비를 갖는 모세관이 착용자 대향 측으로부터 가해지는 압력하에 폐쇄되도록 도와서, 모세관을 통해 제품의 바깥쪽으로 액체가 수송되는 것이 거의 불가능해진다. 따라서, 이들 3차원 성형 필름 층은 통기성 흡수제품과 관련하여 매우 바람직하다.
경사진 모세관을 갖고 일회용 흡수제품의 배면시이트에 포함되는 3차원 탄성 중합체 웹에 관련된 다른 잇점은 이러한 3차원 필름이 그의 두께를 통한 직접적인 통과, 즉 전체 필름 표면에 대해 수직인 방향을 따른 직접 통과를 허용하지 않는다는 사실이다. 따라서, 이는 경사진 모세관을 갖는 3차원 중합체 필름의 한쪽 표면에 적용되거나 인접한 추가의 층 또는 물질 부분이 필름의 두께를 통해, 즉 경사진 모세관을 통해 반대쪽 표면에 직접 접근하지 못하도록 한다. 이는 통기성 배면시이트와 관련하여 특히 유용하다. 실제로 경사진 모세관은 예를 들어 인접한 섬유층의 섬유가 모세관 구멍 내로 침투하여 반대쪽 표면에 인접한 추가의 층과 접촉함으로써 3차원 중합체 필름의 두 표면 사이에 가교가 형성되어 액체에 바람직한 통로를 형성시키지 못하도록 한다. 따라서, 3차원 중합체 필름을 인접 층에 결합시키고자 접착제를 사용할 때, 모세관의 경사진 기하학적 구조로 인해, 접착제가 모세관을 통해 침투하여 반대쪽 표면으로 나옴으로써 다른 층과 접촉하여 다시 3차원 필름을 통해 가교를 형성하는 일은 있을 수 없다.
본 발명에 따라, 모세관의 기하학적 구조, 즉 개별적인 제 1 개구(57)의 크기 및 경사진 모세관(54)과 인접 모세관(54') 사이의 거리의 함수로서 경사진 모세관(54)의 길이(L)를 선택함으로써, 전형적으로 배면시이트 필름(55)의 평면(P)에 수직인 방향으로 보다 높은 압축 및 스트레스가 가해지는 심각한 착용 조건하에서 모세관(54)의 제 2 개구(58)가 모세관 사이에 놓이는 3차원 중합체 배면시이트 필름(55)의 내면(즉, 배면시이트 필름(55)의 착용자 대향 표면에 상응함)과 접촉하지 못하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 것과 유사한 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면의 일부를 도시한다. 여기에는, 도 1의 단면도에 있는 한 줄의 모세관에 상응하는 한 줄의 제 1 개구가 중심에 위치하는 모세관(54)의 제 1 개구(57)가 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 도 1에 도시된 제 1 개구(57)의 원형이 실제 필름(55)의 개별적인 제 1 개구(57)의 형상에 엄격하게 상응하는 것은 아님을 알아야 한다. 즉, 이는 모세관(54)의 기하학적 구조 및 필름(55)이 실제로 제조되는 방식에 따라 경사진 모세관의 굽힘 방향과 일렬로 배열된 주축을 갖는 다소 타원형일 수도 있다. 도 2에 단순하게 도시된 원형의 제 1 개구(57)는 도 6에 도시된 것과 유사한 구부러진 유형의 경사진 모세관(54)을 갖는 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면상에서 볼 수 있다. 그러나, 이러한 추측은 다음의 논의와 무관하다.
본원에 사용되는 용어 "인접"은 모세관(54)에 가깝게 위치한 모세관(54')을 나타내는 의미이며, 이 둘 사이에는 다른 모세관이 끼어있지 않다. 모세관(54)의 제 1 개구(57)를 갖는 배면시이트 필름(55)의 가멘트 대향 표면을 도시하는 도 2의 평면도와 관련하여, 개별적인 제 1 개구(57)의 지점(P1) 사이에 그려진 직선이 다른 모세관의 제 1 개구를 가로지르지 않는다면, 모세관(54')은 모세관(54)에 인접한 것으로 생각된다. 예를 들어, 상기 정의에 따라 도 2에서 (54')로 표시된 두 개의 모세관은 모세관(54)에 인접하지만, 모세관(54")은 인접한 것이 아니다.
모세관(54)과 관련하여, 이미 언급한 바와 같이 실질적으로 그의 길이 전체에 걸쳐 평면(P)에 대해 90°미만의 각도를 이루는 중심선(A)은 평면(P)에 수직이고 도 1의 단면도를 취한 평면에 실제로 상응하는 평면(P')에 포함된다.
모세관(54)은 모세관(54)의 제 1 개구(57)와 개별적인 인접 모세관(54')의 제 1 개구(57) 사이에서 필름(55)의 가멘트 대향 표면(평면(P)에 상응함)을 따라 측정되고 상기 개별 제 1 개구(57)의 둘레 사이에 그려진 최단 직선에 상응하는 거리만큼 인접 모세관(54')으로부터 떨어져 있다.
모세관(54)과 동일한 평면(P')을 따라 위치하는 인접 모세관(54')과 관련하여, 평면(P)과 평면(P')의 교차선을 따라, 따라서 경사진 모세관의 방향을 따라 측정된 개별 개구(57) 사이의 거리는 도 2에 도시된 바와 같이 B이다. 모세관(54)의 제 1 개구(57)는 또한 평면(P)과 평면(P')의 동일한 교차선을 따라, 따라서 제 1 개구(57)의 지점(P1)을 통과하여 측정된 치수(D)를 갖는다. 간단하게 하기 위해 모세관(54)의 제 1 개구(57)를 원형으로 도시한 도 2의 실시태양에서, 치수(D)는 실제로 제 1 개구(57)의 직경에 해당되고, 물론 어떤 방향에 따라서도 일정하다. 도 1에 도시된 경사진 모세관(54)에 실제로 해당되는 타원형의 제 1 개구(57)의 경우, 상기 정의된 치수(D)는 타원의 주축에 상응할 것이다.
본 발명에 따라, 본원에 정의된 바와 같은 모세관(54)의 길이(L)는 상기 정의된 상기 모세관(54)의 제 1 개구의 치수(D)의 반과 거리(B)의 합보다 더 길어야 한다. 이 경우, 또한 3차원 탄성 중합체 필름이 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트 구조물에 포함되는 지금까지 기재된 본 발명의 바람직한 실시태양과 관련하여, 경사진 모세관(54)은 제 1 개구의 치수 및 인접 모세관(54')으로부터의 거리와비교하여, 예컨대 특히 심각한 착용 조건 동안 모세관이 필름(55)의 신체 대향 표면 쪽으로 또한 전형적으로 경사 방향과 동일한 방향을 따라, 즉 평면(P') 내에서 완전히 굽혀질 때, 모세관(54)의 개별적인 제 2 개구(58)가 필름(55)의 신체 대향 표면, 즉 모세관 사이에 포함되는 필름(55)의 "골짜기"의 바닥 영역(여기에는, 배면시이트 필름(55)을 포함하는 통기성 배면시이트를 갖는 통기성 흡수제품이 착용되는 동안 일정량의 액체가 축적될 수 있다)에 접촉하지 않도록 하는 길이를 갖는다. 완전히 굽혀질 때 모세관(54)의 제 2 개구는 실제로는 인접 모세관(54')의 측벽(56)과 접촉할 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시태양에 따라, 모세관(54)의 길이(L)는, 경사진 모세관(54)이 초기의 변형되지 않은 상태의 경사진 모세관(54)의 중심선(A)을 함유하는 평면(P')으로부터 방사상으로 약간 이동된 방향을 따라 압축하에 굽혀질 수 있는 추가적인 위험을 피하기 위해, 상기 정의된 것과 비교하여 훨씬 더 높을 수 있다.
도 2를 다시 언급하자면, 경사진 모세관(54)과 가장 먼 인접 모세관(54') 사이의 거리는 B'이다. 이 때, 가장 먼 인접 모세관은 도 2의 맨아래쪽 줄에서 (54')로 표시된 것이다. 모세관(54)은 또한 거리(B)의 방향을 따라, 즉 모세관(54)의 제 1 개구(57) 및 가장 먼 인접 모세관(54')의 개별적인 지점(P1)을 연결한 선을 따라 측정한 제 1 개구(57)의 치수(D')를 갖는다. 도시된 실시태양에서, 이 치수(D')는 실제로 모세관(54)의 원형 제 1 개구(57)의 직경(D)에 상응하지만, 원형이 아닌 제 1 개구, 예를 들어 상기 설명한 바와 같은 타원형 개구에서는 상이한 값이 측정된다.
모세관(54)의 길이(L)는 바람직하게는 상기 최대 거리(B')와 치수(D')의 반을 합한 값보다 더 길다. 이 경우, 경사진 모세관(54)을 굽힐 뿐만 아니라 방사상으로 다소 이동시켜 종국에는 두 인접 모세관 사이의 "골짜기"로 들어가도록 할 수 있는 특히 무거운 압축력 하에서도, 배면시이트 필름(55)의 신체 대향 표면을 향하는 경사진 모세관(54)의 제 2 개구(58)의 접촉은 방지된다. 본 발명의 이러한 다른 실시태양은 경사진 모세관(54)이 본원에 개시되고 도 3 내지 도 7에 도시되며 또한 본원과 동일자로 출원되고 발명의 명칭이 각각 "모세관 구멍을 포함하는 3차원 탄성 중합체 필름" 및 "모세관 구멍을 포함하는 개선된 배면시이트를 갖는 흡수제품"인 출원(EP 99105197.0, P&G Case CM2063F 및 EP 99106116.9, P&G Case CM2062F)에 기재된 제 1 개구의 개별 치수와 길이 사이의 바람직한 비를 갖는 경우 특히 바람직하다.
물론, 경사진 모세관의 바람직한 길이 및 모세관의 개별 제 1 개구의 치수 및 인접 모세관으로부터의 거리와 이의 관계에 대한 상기 고려사항은 경사진 모세관이 예를 들어 통기성 배면시이트 필름에 충분히 가까운 배열(여기에서, 인접 모세관 사이의 거리는 모세관의 제 1 개구의 최대 치수의 크기와 동일한 정도이고, 바람직하게는 상기 보다 큰 치수의 5배 이하이며, 그렇지 않다면 경사진 모세관의 길이는 본 발명에 따른 통기성 필름 구조물에 지나치게 클 것이다)로 배열될 때 유효하다.
한편, 본 발명의 다른 실시태양에서, 필름(55)의 모세관(54)은 인접 모세관(54)의 제 1 개구(57)의 둘레가 서로에 대해 법선일 수 있을 정도로 가까운 배열로 배열될 수 있다. 이 경우, 상기 설명한 바와 같이 정의되고 측정된 거리(B)는 0일 수 있으며, 이 경우 동일한 상황에서 거리(B')는 여전히 0이 아니다. 그러나, 본 발명에 따른 조건은 L이 D/2보다 클 때 B가 0인 상황에서 총족된다.
지금까지 기재된 본 발명의 바람직한 실시태양에 따른 흡수제품의 통기성 배면시이트 구조물에 포함되고 본 발명에 따른 3차원 중합체 필름(55)에 존재하는 모세관(54)의 바람직한 형상 및 크기는, 예를 들어 상기 웹을 포함하는 배면시이트 구조물에 양호한 수증기 투과성, 바람직하게는 공기 투과성과 함께 양호한 수증기 투과성을 제공하기 위해, 중합체 웹의 최종 용도를 고려하여 당해 분야의 숙련자에 의해 결정될 수 있다.
바람직하게는, 모세관(54)은 본원에서 정의된 바와 같은 최소 치수(Dmin), 평균 치수(Dav) 및 최대 치수(Dmax)를 포함하는 치수(D)가 일반적으로 0.2 내지 5mm인 제 1 개구(57)를 갖는다. 제 1 개구(57)가 원형인 경우, 치수 Dmin, Dav및 Dmax는 서로 일치하고 상기 치수(D)에 상응한다. 이들은 바람직하게는 0.4 내지 2mm, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.5mm이다. 바람직하게 제 1 개구(57)가 실질적으로 타원형의 두 축에 해당되는 Dmin과 Dmax를 갖는 타원형인 경우, Dmin과 Dmax는 둘 다 바람직하게는 0.7 내지 1.5mm이다.
3차원 탄성 중합체 웹이 바람직하게는 도 1의 3차원 중합체 배면시이트 필름(55)으로서 배면시이트 구조물내에 포함되는 본 발명에 따른 실시예에서, 모세관(54)은 도 4에 도시된 것에 실질적으로 상응하는 깔때기 형상을 갖는다. 이 때, 중심선(A)은 필름의 평면(P)과 약 35°의 각을 형성하고, Dmin은 0.9mm, Dmax는 1.1mm, L은 1.9mm이다.
모세관은 도 2에 도시된 바와 같이 배열되는데, 이 때 제 1 개구(57)의 중심점(P1)은 삼각 핏치를 이룬다. 실제로, 간단하게 하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 완전한 구형이 아니라 타원형인 제 1 개구(57)의 형상에 대해서도 동일한 사항이 고려되었으며, 이에도 또한 동일한 사항이 적용된다. 타원형의 주축, 따라서 Dmax는 평면(P')과 일렬로 배열된다. 거리(B)는 0.5mm이다.
흡수제품 구조물
본 발명의 다른 요지는 요소들, 예컨대 상면시이트, 배면시이트 및 흡수 코어를 결합시켜 본 발명의 3차원 탄성 중합체 웹을 포함하는 제품, 예를 들어 본 발명의 3차원 탄성 중합체 웹이 그 자체로 사용되기 보다는 제품내에 실제로 포함되는 지금까지 기재된 일회용 흡수제품을 제공하는데 관한 것이다. 본 발명에 따라, 제품의 요소중 둘 이상, 바람직하게는 모두를 결합시킨다.
한 층 이상을 포함하는 상기 각 요소는 착용자 대향 표면 및 가멘트 대향 표면을 갖는다. 전형적으로, 인접한 가멘트 대향 표면은 인접 요소 또는 층의 착용자 대향 표면과 공통의 계면을 이룬다. 이 공통의 계면을 가로질러 요소 또는 층을 함께 결합시킨다. 이러한 방식으로 상면시이트를 흡수 코어에 결합시키고, 흡수 코어를 배면시이트에 결합시킨다. 또한 상기 상면시이트, 배면시이트 및 코어 요소 각각은 하나 이상의 층을 포함할 수 있고, 이들 층은 또한 유사하게 결합될 수 있다. 또한, 상면시이트는 흡수제품의 둘레에서 배면시이트에 직접 또는 간접 결합되어 흡수 코어를 보유할 수 있다.
재료의 인접한 두 층을 고정시키는 것으로 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 수단에 의해 층들이 서로 직접 부착되도록 또는 층들이 결합 수단을 통해 서로 직접 결합되도록 요소 및 그의 층을 결합시킬 수 있다. 적합한 결합 수단은 접착제, 융합 결합, 초음파 결합, 바느질, 가열(예를 들어, 교차점에서 섬유를 융합시킴으로써 또는 중합체를 용융시켜 섬유 또는 필름을 서로 부착시킴으로써 가열결합시킴), 엠보싱, 크림핑, 가압결합, 동적 기계적 결합 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 발명의 실시태양에 따라, 바람직한 결합수단은 접착제이다. 적합한 접착제는 비감압성의 저온 접착제를 포함한다. 접착제가 본 발명의 통기성 흡수제품의 바람직한 실시태양에서 통기성 및 제품의 요소의 다른 기능에 실질적으로 영향을 끼치지 않는다면, 접착제는 당해 분야에 공지된 임의의 수단(예컨대, 나선형 도포, 슬롯 피복, 분무, 나선형 분무, 커튼 피복, 접촉 피복 및 인쇄)에 의해 도포될 수 있다.
이를 달성하는 한가지 수단은 개방 접착제 도포 기법 같은 특수한 접착제 도포 방법을 이용하는 것인데, 이에 의하면 인접한 두 층 또는 요소를 목적하는 수준으로 부착/결합시키면서 공통 계면 구역에는 접착제가 존재하지 않는다. 특히, 나선형 분무가 바람직하다.
흡수제품이 생리대 또는 팬티라이너로서 사용되는 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 흡수제품에는 또한 제품을 언더가멘트에 부착시키는 수단을 제공하는 팬티 고정 수단이 제공된다. 예를 들어, 팬티 고정 수단은 상표명 VELCRO로서 시판중인 것과 같은 후크 패스너 및 루프 패스너, 똑딱단추 또는 홀더 등의 기계적 패스너를 포함할 수 있다. 다르게는, 제품은 배면시이트상의 팬티 고정 접착제에 의해 언더가멘트에 고정된다. 팬티 고정 접착제는 제품을 팬티에 고정시키는 수단 및 바람직하게는 오염된 제품을 통상적으로 폐기시키기 위해 접어서 패키지로 말아서 고정하는 수단을 제공한다. 전형적으로는, 배면시이트의 가멘트 대향 표면중 적어도 일부에 접착제를 도포하여 팬티 고정 접착제를 형성시킨다. 이러한 목적으로 당해 분야에서 사용되는 임의의 접착제 또는 아교가 본원의 팬티 고정 접착제로 사용될 수 있다. 감압성 접착제가 가장 바람직하다. 적합한 접착제는 오하이오주 콜럼부스에 소재하는 센츄리 어드헤시브즈 코포레이션(Century Adhesives Corporation)에서 판매하는 Century A-305-IV 및 뉴저지주 브리지워터 소재의 내셔날 스타치 앤드 케미칼 캄파니(National Starch and Chemical Company)에서 판매하는 Instant LOK 34-2823, 3 시그마(3 Sigma)에서 판매하는 3 Sigma 3153 및 에이취. 비. 풀러 캄파니(H. B. Fuller Co.)에서 판매하는 Fuller H-2238ZP를 포함한다.
바람직한 통기성 흡수제품의 배면시이트(따라서 제품 전체)의 통기성에 끼치는 악영향을 감소시키기 위하여, 배면시이트 표면의 60% 이상, 바람직하게는 80%이상, 가장 바람직하게는 90% 이상이 접착제를 함유하지 않도록 접착제를 도포한다. 보다 가는 스트립, 접착제의 불연속 스트립, 간헐적인 점, 무작위 패턴 또는 나선형 패턴 같은 특정 배치를 이용함으로써 피복 표면을 적게 할 때에도 목적하는 접착도는 여전히 달성될 수 있다.
사용 전에 접착제가 건조해지거나 또는 팬티 외의 다른 표면에 접착하는 것을 방지하기 위해서, 팬티 고정 접착제는 전형적으로 제거가능한 릴리이스지 또는 필름으로 덮인다. 임의의 시판중인 릴리이스지 또는 필름을 사용할 수 있다. 적합한 예로는 애크로실 코포레이션(Akrosil Corporation)에서 구입할 수 있는 BL 30MG-A SILOX EI/O 및 BL 30MG-A SILOX 4 P/O가 있다.
본 발명에 따르면, 3차원 탄성 중합체 웹은 생리대, 팬티라이너, 실금자용 제품, 땀받이 및 기저귀뿐만 아니라 가운, 얼굴 마스크 및 붕대 같은 보호용 제품과 관련하여 유리하게 사용될 수 있다. 그러나, 생리대가 본 발명에 특히 바람직하다. 따라서, 일회용 제품은 의도된 용도와 관련하여 제품에 전형적인 특징 및 부품을 모두 가질 수 있다.

Claims (7)

  1. 평면상이고 서로 평행하며 액체 불투과성 중합체 필름(55)의 평면(P)에도 평행한 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖고, 모세관(54)을 형성하는 구멍(53)을 추가로 갖는 액체 불투과성 중합체 필름(55)으로 이루어진 천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹으로서,
    상기 모세관(54)이 상기 필름(55)의 상기 제 2 표면으로부터 멀리 연장되는 측벽(56), 상기 필름(55)의 상기 제 1 표면에 있는 제 1 개구(57) 및 상기 필름(55)의 상기 제 2 표면으로부터 멀리 이격되어 있는 상기 모세관(54)의 말단에 존재하는 제 2 개구(58)를 갖고, 각 모세관이 상기 제 1 개구(57), 제 2 개구(58) 및 측벽(56)으로 구성되는 도관(70)을 한정하며, 각 모세관(54)이 상기 도관(70)의 기하학적 축으로서 정의되는 중심선(A) 및 상기 제 1 개구(57)와 상기 제 2 개구(58)에 각각 상응하는 2개의 지점(P1, P2) 사이에서 상기 중심선(A)을 따라 측정한 길이(L)를 가지며,
    상기 중심선(A)이 길이(L)의 적어도 일부를 따라 상기 평면(P)로부터 측정할 때 90° 미만의 각을 형성하고, 필름(55)의 상기 평면(P)에 수직인 평면(P')에 포함되며,
    각각 하나의 모세관(54)이 모세관(54)의 개별적인 제 1 개구(57)와 인접 모세관(54')의 개별적인 제 1 개구(57) 사이에서 상기 필름(55)의 상기 제 1 표면을 따라 측정한 거리만큼 인접 모세관(54')으로부터 떨어져 있고,
    평면(P')과 평면(P)의 교차선을 따라 측정한 거리가 B이고,
    제 1 개구(57)가 지점(P1)을 통과하는 상기 거리(B)의 방향을 따라 측정한 치수(D)를 갖고,
    상기 길이(L)가 상기 치수(D)의 반과 상기 거리(B)를 합한 값보다 더 긴 것을 특징으로 하는,
    천공된 3차원 탄성 플라스틱 웹.
  2. 제 1 항에 있어서,
    거리(B')가 모세관(54)의 개별적인 제 1 개구(57)와 인접 모세관(54')의 개별적인 제 1 개구(57) 사이에서 측정한 최대 거리이고, 치수(D')가 지점(P1)을 통과하는 상기 거리(B')의 방향을 따라 측정한 상기 모세관(54)의 제 1 개구(57)의 치수이며,
    상기 길이(L)가 상기 치수(D')의 반과 상기 거리(B')를 합한 값보다 더 긴 것을 특징으로 하는 3차원 탄성 웹.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개구(57)가 최소 치수(Dmin), 평균 치수(Dav) 및 최대치수(Dmax)를 갖고,
    상기 길이(L)와 상기 최소 치수(Dmin) 사이의 비가 2보다 크고, 바람직하게는 상기길이(L)와 상기 평균 치수(Dav) 사이의 비가 2보다 크고, 더욱 바람직하게는 상기 길이(L)와 상기 최대 치수(Dmax) 사이의 비가 2보다 큰 것을 특징으로 하는 3차원 탄성 웹.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 비가 2.5보다 큰 것을 특징으로 하는 3차원 탄성 웹.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모세관중 적어도 일부가 상기 중심선(A)에 수직인 면적과 비교할 때 상기 제 2 표면으로부터 멀리 연장되는 방향에서 일정한 단면적을 갖는 원통형을 이루는 것을 특징으로 하는 3차원 탄성 웹.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    통기성 일회용 흡수제품의 통기성 배면시이트에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 탄성 웹.
  7. 제품의 사용동안 가멘트(21) 방향으로 향하도록 배향된 가멘트 대향 표면 및 제품의 사용동안 착용자(20) 방향으로 향하도록 배향된 착용자 대향 표면을 갖고, 적어도 액체 투과성 상면시이트(30), 통기성 배면시이트(50) 및 상기 상면시이트(30)와상기 배면시이트(50) 사이에 포함된 흡수 코어(40, 42, 44)를 포함하는 통기성 일회용 흡수제품으로서,
    상기 통기성 배면시이트(50)가 적어도 3차원 탄성 웹을 포함하고,
    상기 웹이 평면상이고 서로 평행하며 액체 불투과성 중합체 배면시이트 필름(55)의 평면(P)에도 평행한 가멘트 대향 표면 및 착용자 대향 표면을 갖고 모세관(54)을 형성하는 구멍(53)을 추가로 갖는 액체 불투과성 중합체 배면시이트 필름(55)으로 이루어지며,
    상기 구멍(53)이 상기 배면시이트 필름(55)의 상기 착용자 대향 표면으로부터 상기 흡수 코어(40, 42, 44) 쪽으로 멀리 연장되는 측벽(56), 상기 배면시이트 필름(55)의 상기 가멘트 대향 표면에 있는 제 1 개구(57) 및 상기 배면시이트 필름(55)의 상기 착용자 대향 표면으로부터 멀리 이격되어 있는 상기 모세관(54)의 말단에 존재하는 제 2 개구(58)를 갖고, 각 모세관이 상기 제 1 개구(57), 제 2 개구(58) 및 측벽(56)으로 구성되는 도관(70)을 한정하며, 각 모세관(54)이 상기 도관(70)의 기하학적 축으로서 정의되는 중심선(A) 및 상기 제 1 개구(57)와 상기 제 2 개구(58)에 각각 상응하는 2개의 지점(P1, P2) 사이에서 상기 중심선(A)을 따라 측정한 길이(L)를 가지며,
    상기 중심선(A)이 길이(L)의 적어도 일부를 따라 상기 평면(P)로부터 측정할 때 90° 미만의 각을 형성하고, 배면시이트 필름(55)의 상기 평면(P)에 수직인 평면(P')에 포함되며,
    각각 하나의 모세관(54)이 모세관(54)의 개별적인 제 1 개구(57)와 인접 모세관(54')의 개별적인 제 1 개구(57) 사이에서 상기 배면시이트 필름(55)의 상기 가멘트 대향 표면을 따라 측정한 거리만큼 인접 모세관(54')으로부터 떨어져 있고,
    평면(P')과 평면(P)의 교차선을 따라 측정한 거리가 B이고,
    제 1 개구(57)가 지점(P1)을 통과하는 상기 거리(B)의 방향을 따라 측정한 치수(D)를 갖고,
    상기 길이(L)가 상기 치수(D)의 반과 상기 거리(B)를 합한 값보다 더 긴 것을 특징으로 하는,
    통기성 일회용 흡수제품.
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