KR20020022110A

KR20020022110A - 비흡수성 캐리어층 내에 초흡수성 포켓을 갖는 흡수성 제품

Info

Publication number: KR20020022110A
Application number: KR1020027002406A
Authority: KR
Inventors: 리차드 워런 탠저; 브루스 리드 샤퍼
Original assignee: 로날드 디. 맥크레이; 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2002-03-23
Also published as: MXPA02002062A; DE10084959T1; GB0205802D0; DE10084959B4; KR100695850B1; US6429350B1; AU6924800A; GB2369579B; GB2369579A; WO2001015647A1

Abstract

적은 벌크를 가진 비교적 경량의 흡수성 제품은 액체 투과성 상부층, 내부 서지층 및 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버를 포함한다. 서지층 및 외부 커버 재료 중 하나 이상 내에는 복수의 포켓이 형성되어 있다. 그 포켓은 초흡수성 재료를 함유한다. 포켓을 함유하는 서지층 또는 외부 커버 재료는 흡수층으로서 기능함으로써 서지층과 외부 커버 사이에 별개의 (종종 부피가 큰) 흡수층을 필요로 하지 않는다.

Description

비흡수성 캐리어층 내에 초흡수성 포켓을 갖는 흡수성 제품{Absorbent Article Having Superabsorbent Pockets in a Non-Absorbent Carrier Layer}

기저귀, 성인 실금용품 등과 같은 일회용 흡수성 가먼트에서 사용하기에 적합한 흡수성 복합체는 공지되어 있다. 적합한 흡수성 복합체는 예를 들면 버나르딘 (Bernardin)에게 1987년 10월 13일자로 허여된 미국 특허 제4,699,619호, 메이어 (Meyer) 등에게 1989년 1월 17일자로 허여된 미국 특허 제4,798,603호, 알레머니 (Alemany) 등에게 1989년 5월 30일자로 허여된 미국 특허 제4,834,735호, 켈렌버거 (Kellenberger)에게 1992년 9월 15일자로 허여된 미국 특허 제5,147,343호 및 켈렌버거 등에게 1992년 9월 22일자로 허여된 미국 특허 제5,149,335호에 기재되어 있다.

일반적으로, 그러한 흡수성 복합체는 다른 흡수 재료 내에 고흡수성 재료를 함유하기 위한 매트릭스를 포함한다. 고흡수성 재료를 함유하기에 적합한 매트릭스는 흡수성 섬유 매트릭스, 예를 들면 셀룰로오스 섬유 및 멜트블로운 폴리올레핀섬유를 포함하는 코폼 재료 또는 에어-레이드 셀룰로오스 섬유로부터 형성된 것을 포함한다. 각종 고흡수성 재료 (초흡수성 재료로서도 알려짐)는 당 업계의 숙련인에게 알려져 있다. 예를 들면, 마스다 (Masuda) 등에게 1978년 2월 28일자로 허여된 미국 특허 제4,076,663호, 쯔바키모토 (Tsubakimoto) 등에게 1981년 8월 25일자로 허여된 미국 특허 제4,286,082호, 웨스터만 (Westerman)에게 1977년 12월 13일자로 허여된 미국 특허 제4,062,817호 및 오바야시 (Obayashi) 등에게 1982년 7월 20일자로 허여된 미국 특허 제4,340,706호를 참조하면 된다.

고흡수성 재료를 포함하는 많은 공지된 흡수성 복합체는 고흡수성 재료를 비교적 저농도로 이용한다. 즉, 많은 흡수성 복합체는 에어-레이드 셀룰로오스 섬유 및 약 20 중량% 미만의 고흡수성 재료를 포함한다. 이는 몇가지 요인으로 인한 것이다.

많은 고흡수성 재료는 사용 중에 액체가 흡수성 복합체에 가해지는 속도로 액체를 흡수할 수가 없다. 따라서, 고흡수성 재료가 액체를 흡수할 수 있을 때 까지 비교적 고농도의 섬유 재료가 그것을 일시적으로 보유하는 것이 바람직하다. 또한, 섬유는 고흡수성 재료의 입자를 분리시키는 작용을 하여 겔 블록킹이 일어나지 않게 한다. 겔 블록킹은 고흡수성 재료의 입자가 팽윤 중에 변형되어 입자 사이 또는 입자와 섬유 사이의 간극을 차단하여 간극을 통한 액체의 흐름을 억제하게 되는 상황을 의미한다.

비교적 저농도의 고흡수성 재료 및 비교적 고농도의 섬유 재료의 존재는 생산되는 흡수성 복합체가 비교적 두꺼워지기 쉽게 한다. 어떤 경우에는, 일회용 흡수성 가먼트 내에 비교적 두꺼운 흡수성 복합체를 사용하는 것이 적합하다. 그러나, 최근에는 더욱 전통적인 흡수성 복합체에 비해 얇지만 여전히 동일한 흡수력을 갖고 있는 흡수성 복합체를 생산하는 것이 더욱 더 요망되고 있다. 비교적 얇은 흡수성 복합체를 생산하기 위해서 항상 증가량의 고흡수성 재료를 흡수성 복합체에 포함시키게 되었다. 이는 그러한 고흡수성 재료의 흡수력이 일반적으로 섬유 재료의 흡수력 보다 몇배 더 크기 때문이다. 예를 들면, 목재 펄프 플러프의 섬유 매트릭스는 목재 펄프 플러프 g 당 약 7-9 g의 액체 (예를 들면, 염수 0.9 중량%)를 흡수할 수 있는 반면, 고흡수성 재료는 고흡수성 재료 g 당 약 15 g 이상, 바람직하게는 약 20 g 이상, 종종 약 25 g 이상의 액체, 예를 들면 염수 0.9 중량%를 흡수할 수 있다.

멜리우스 (Melius) 등에게 허여된 미국 특허 제5,601,542호는 초흡수성 재료가 분리 파우치의 층에 함유되어 있는 흡수성 제품을 기재한다. 파우치는 서로 인접하여 있고 1개 이상의 지지체층 내에 형성되어 있다. 이 특허는 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버, 액체 투과성 신체측 라이너 및 외부 커버와 신체측 라이너 사이의 흡수성 복합체를 포함하는 기저귀를 예시한다. 흡수성 복합체의 가랑이 영역 내의 신체측 라이너에 인접하여 위치한 서지 조절층은 흡수성 복합체로 서징하는 액체의 유동을 조절한다. 서지 조절층은 신체측 라이너 위 (외측)에 있을 수 있거나, 또는 신체측 라이너와 흡수성 복합체 사이에 있을 수 있다.

통상의 층에 의해 제공되는 임의의 기능을 상실하지 않으면서 더 적은 수의 층 및 더 경량의 구조를 가지며 더 적은 생산 비용이 드는 기저귀 및 다른 흡수성제품을 제공하는 것이 업계에서 필요하거나 또는 요망된다.

발명의 요약

본 발명은 복수층의 기능이 단일층으로 결합됨으로써 임의의 기능을 나타내지 않으면서 층의 총 수를 감소시키는 흡수성 제품, 예를 들면 기저귀에 관한 것이다. 특별하게는, 본 발명은 흡수제 기능이 서지 재료 또는 외부 커버 재료로 통합됨으로써 별개의 중앙 흡수성 복합체를 필요로 하지 않는 흡수성 제품, 예를 들면 기저귀에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 서지 재료 및(또는) 외부 커버 재료 내에 복수의 작은 포켓을 형성함으로써 이루어진다. 초흡수성 재료는 포켓에 첨가되어 서지층 및(또는) 외부 커버가 흡수제 기능을 수행하도록 한다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 액체 투과성 신체측 라이너, 신체측 라이너에 인접한 서지층 및 서지층에 인접한 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버를 포함하는 흡수성 제품에 관한 것이다. 서지층 및 외부 커버 중 하나 이상은 복수의 포켓 및 포켓 내의 다량의 초흡수성 재료를 포함한다. 초흡수제를 함유하는 포켓은 서지층 내에, 외부 커버 내에 또는 서지층 및 외부 커버 재료 둘다 내에 있을 수 있으므로 서지층과 외부 커버 재료 사이에 별개의 흡수성 복합체 층을 필요로 하지 않게 된다.

전술한 바와 같이, 3개의 필수층, 즉 신체측 라이너, 서지층 및 외부 커버를 가지며, 서지층 및 외부 커버 중 하나 이상이 초흡수성 재료를 함유하는 흡수성 제품을 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

또한, 통상의 흡수성 제품 보다 더 적은 비용이 들고, 더 간단한 구조를 가지며 더 경량인 흡수성 제품을 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

또한, 통상의 흡수성 제품 보다 더 적은 벌크를 갖는 흡수성 제품을 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

또한, 피부 건강을 촉진시키는, 고도의 수증기 투과성인 흡수성 가먼트를 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은 현재의 바람직한 양태의 다음 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 이러한 상세한 설명은 예시적이며 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은, 초흡수성 재료가 또다른 비흡수층의 포켓에 함유된 흡수성 제품에 관한 것이다. 본 발명은 별개의 흡수층을 필요로 하지 않고 제품에 필요한 층의 총 수를 감소시킨다.

도 1은 선행 기술의 흡수성 제품, 이 경우에는 기저귀의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 기저귀의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 기저귀의 다른 양태의 분해 사시도이다.

도 4는 재료의 층 내에 포켓을 형성하기 위한 주형의 한 양태를 예시한다.

본 발명은 복수층의 기능이 단일층으로 결합됨으로써 별개의 흡수성 코어 층을 필요로 하지 않는 흡수성 제품에 관한 것이다. 흡수성 제품은 액체 투과성 신체측 라이너, 신체측 라이너에 인접한 서지 재료, 및 서지층에 인접한 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버를 포함한다. 포켓은 서지층 및 외부 커버 중 하나 이상 내에 형성되어 있으며 초흡수성 재료가 포켓 내에 존재한다.

본 발명의 특징 및 이점은 선행 기술의 일회용 기저귀를 참고로 설명될 것이다. 도 1은 선행 기술의 일회용 기저귀의 분해 사시도를 예시한다. 도 1을 참고로 하면, 일회용 기저귀 (10)은 외부 커버 (12), 신체측 라이너 (14) 및 신체측 라이너 (14)와 외부 커버 (12) 사이에 위치한 흡수성 복합체 (16)을 포함한다. 흡수성 복합체 (16)은 목재 펄프 섬유 및 초흡수성 재료의 에어-레이드 혼합물을 포함한다. 흡수성 복합체는 상부 랩 시트층 (18) 및 하부 랩 시트층 (20)을 포함하는 두 부분의 랩 시트에 의해 둘러싸인다. 흡수성 복합체 (16)은 윤곽이 있는 두께를 가져서 기초 중량이 증가된 면 (22)를 한정한다. 두 부분의 랩 시트는 흡수성 복합체 (16)의 연부를 넘어 연장되어 밀폐될 수 있는 경계 (24)를 한정하여 초흡수성 재료가 기저귀 밖으로 이동하는 것을 방지한다.

외부 커버 (12)에는 허리 탄성체 (26), 체결 테잎 (28) 및 다리 탄성체 (30)이 부착된다. 다리 탄성체 (30)은 캐리어 시트 (32) 및 개개의 탄성 가닥 (34)를 포함한다.

신체측 라이너 (14)는 인접 연부 (38) 및 원위 연부 (40)을 갖는 봉쇄 플랩 (36)을 포함한다. 서지 조절층 (42)는 봉쇄 플랩 (36)의 인접 연부 (38) 사이에 위치된다.

도 1에 예시된 기저귀의 정확한 구성 방법 및 재료는 본원에 참고로 삽입된 한슨 (Hanson) 등의 명의로 1996년 4월 23일자로 허여되어 일괄 양도된 미국 특허 제5,509,915호에 상세히 기재되어 있다. 도 1에 예시된 기저귀에 대한 가능한 변형은 상기 참조된 일괄 양도된 미국 특허 제5,509,915호 및 라티머 (Latimer) 등에게 1994년 11월 15일자로 허여되어 일괄 양도된 미국 특허 제5,364,382호에 기재되어 있다. 그러한 가능한 변형은 신체측 라이너 (14)와 흡수성 복합체 (16) 사이에 서지 조절층 (42)를 위치시키고 서지 조절층의 길이를 감소시켜 흡수성 복합체의 길이를 연장시키거나 또는 배설액이 초기에 축적되는 기저귀의 면 (표적 구역) 내에 서지 조절층을 집중시키는 (길이를 감소시키고 기초 중량을 증가시키는) 것을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일회용 기저귀의 한 양태를 예시한다. 도 2의 기저귀에서는, 흡수성 복합체 (16)이 제거되었고 서지층 (42)가 액체 투과성 신체측 라이너 (14)와 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버 (12) 사이에 놓여져있다. 본 발명에 따라서, 복수의 포켓 (50)이 서지층 (42)에 형성되어 있다. 포켓 (50)은 각각 다량의 초흡수성 재료 (58)을 함유함으로써 서지층 (42)가 서지 및 흡수의 이중 기능을 수행할 수 있게 한다. 서지층 (42)는 작동가능한 정도의 밀도 및 기초 중량을 가져서 액체 서지를 모으고 일시적으로 보유하고, 액체를 그의 초기 유입 지점으로부터 운반하고 액체를 포켓 (50) 및 초흡수제 (58)로 실질적으로 완전히 방출시킨다. 이 형태는 액체가 착용자의 피부를 향하여 위치된 흡수성 가먼트의 일부분에 푸울링되고 모이는 것을 방지함으로써 착용자에 의한 축축한 느낌을 감소시킨다.

포켓 (50)은 일정 간격 (60)으로 이격되어 있다. 포켓 사이의 간격 (60)은 약 0.05 inch (1.3 ㎜) 이상, 별법으로 약 0.10 inch (2.5 ㎜) 이상, 적합하게는 약 0.15 inch (3.8 ㎜) 이상일 수 있다. 또한, 간격 (60)은 적합하게는 약 1.5 inch (38 ㎜) 이하, 별법으로 약 1.0 inch (25 ㎜) 이하, 별법으로 약 0.5 inch(13 ㎜) 이하일 수 있다.

포켓 (50)의 깊이는 약 0.1 inch (2.5 ㎜) 이상, 바람직하게는 약 0.15-0.50 inch (3.8-13 ㎜), 더욱 바람직하게는 약 0.20-0.30 inch (5.1-7.6 ㎜)일 수 있다. 포켓은 직경이 약 0.20-1.0 inch (5.1-25 ㎜), 바람직하게는 약 0.25-0.75 inch (6.4-19.1 ㎜), 더욱 바람직하게는 약 0.40-0.60 inch (10.2-15.2 ㎜)인 원형 또는 타원형 구조를 가질 수 있다.

아래에 더 설명된 바와 같이, 도 3을 참고로 하여 포켓 (50)은 비흡수성 재료에 대해 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 초흡수제를 함유하는 포켓 (50)은 서지 조절층 (42)와 외부 커버 (12) 사이에 또는 두 서지 조절 층 사이에 존재할 수 있다.

용어 "초흡수제" 또는 "초흡수성 재료"는 가장 바람직한 조건 하에서 0.9 중량%의 염화 나트륨을 함유하는 수용액에서 그의 중량의 약 20배 이상, 바람직하게는 그의 중량의 약 30배 이상을 흡수할 수 있는 수팽윤성, 수불용성 유기 또는 무기 재료를 의미한다. 초흡수성 재료는 천연, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 재료일 수 있다. 또한, 초흡수성 재료는 실리카겔과 같은 무기 재료, 또는 가교 결합된 중합체와 같은 유기 화합물일 수 있다. "가교 결합"이란 용어는 정상적으로 수용성인 재료를 실질적으로 수불용성이지만 팽윤성인 것으로 효과적으로 만들기 위한 임의의 수단을 의미한다. 그러한 수단으로는, 예를 들면 물리적 얽힘, 결정성 도메인, 공유 결합, 이온성 착화 및 회합, 친수성 회합, 예를 들면 수소 결합, 및 소수성 회합 또는 반데르 바알스 힘을 들 수가 있다.

합성 초흡수성 재료 중합체의 예로는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산)의 알칼리 금속 및 암모늄염, 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르 및 알파-올레핀과의 말레산 무수물 공중합체, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐 모르폴리논), 폴리(비닐 알코올), 및 그의 혼합물 및 공중합체를 들 수가 있다. 또다른 초흡수성 재료는 천연 및 개질된 천연 중합체, 예를 들면 가수분해된 아크릴로니트릴-그래프트된 전분, 아크릴산 그래프트된 전분, 메틸 셀룰로오스, 키토산, 카르복시메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 및 천연 고무, 예를 들면 알기네이트, 크산(xanthan) 고무, 로커스트 빈 고무 등을 포함한다. 천연 및 전체 또는 부분적으로 합성인 초흡수성 중합체의 혼합물이 본 발명에 유용할 수도 있다. 다른 적합한 흡수성 겔화 재료는 아사르슨 (Assarsson) 등에게 1975년 8월 26일자로 허여된 미국 특허 제3,901,236호에 기재되어 있다. 합성 흡수성 겔화 중합체의 제조 방법은 마스다 등에게 1978년 2월 28일자로 허여된 미국 특허 제4,076,663호 및 쯔바키모토 등에게 1981년 8월 25일자로 허여된 미국 특허 제4,286,082호에 기재되어 있다.

초흡수제는 입상 또는 섬유상일 수 있으며, 바람직하게는 입상이다. 초흡수제는 일반적으로 약 20 내지 약 1000 미크론의 입도 범위로 시판된다. 시판되는 입상 초흡수제의 예로는 훽스트 셀라네스 (Hoescht Celanese; Portsmouth, Virginia 소재)로부터 판매되는 산웨트 (SANWET) (등록상표) IM 3900 및 산웨트 (등록상표) IM-5000P, 다우 케미칼 코. (Dow Chemical Co.; Midland, Michigan 소재)로부터 판매되는 드라이테크 (DRYTECH) (등록상표) 2035 LD 및 스톡하우젠(Stockhausen; Sweden 소재)으로부터 판매되는 페이버 (FAVOR) (등록상표) 880을 포함할 수 있다. 페이버 (등록상표) 880은 그의 높은 겔 강도 때문에 바람직하다. 섬유상 초흡수제의 예는 테크니칼 업서번츠 (Technical Absorbents; Grimsby, United Kingdom 소재)로부터 판매되는 오아시스 (OASIS) (등록상표) 101이다.

포켓 (50)의 크기 및 초흡수제의 밀도에 따라서, 각 포켓 (50)은 건조 중량 기준으로 약 25-500 ㎎, 바람직하게는 약 50-300 ㎎, 더욱 바람직하게는 약 100-200 ㎎의 초흡수제를 함유할 수 있다. 포켓 (50)의 수 및 크기는 서지층 (42)가 전체 초흡수제를 약 1-100 g, 바람직하게는 약 3-50 g, 더욱 바람직하게는 약 5-15 g 함유하도록 하는 정도일 수 있다. 물론, 초흡수제 (58)의 총량은 흡수성 제품의 크기 및 용도에 따라서 변화될 수 있다. 또한, 초흡수제 (58)은 아래에 설명된 바와 같이 기저귀의 하나 초과의 비흡수층에 형성된 포켓 내에 존재할 수 있다.

초흡수성 재료 이외에, 각 포켓 (50)은 필요시에 섬유상 흡수 재료, 예를 들면 펄프 섬유, 충전재, 흡취재, 방향재 또는 또다른 적합한 재료를 함유할 수 있다. 혼합 재료가 사용될 때, 초흡수제는 포켓 (50) 내의 총 재료의 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 90% 이상을 구성하여야 한다. 추가로, 일부, 바람직하게는 50% 미만의 포켓은 초흡수제를 함유하지 않을 수 있다. 초흡수제 없는 포켓은 흡취재, 방향재, 로션, 연화제, 항균제 등을 함유할 수 있다.

포켓 (50)은 초흡수제 (58)이 습윤될 때 서로를 향해 팽창될 것이다. 바람직하게는, 포켓 (50)은 그들이 팽창 중에 서로 간의 모든 간극이 좁혀지지 않고 서로 접촉하도록 하는 형태를 갖는다. 도 2에서와 같이 위에서 관찰할 때, 포켓 (50)은 바람직하게는 원, 달걀 또는 타원 형태를 갖는다. 이러한 형태를 갖는 포켓은 초흡수제를 팽윤시키거나 또는 연신시킴으로써 야기되는 응력, 및 제품 제조 및 사용 중에 받는 다른 힘으로 인해 파괴되는 경향이 적다. 정사각 및 직사각 형태는 인접 포켓 (50)의 연부를 따라 실질적으로 연속적인 접촉을 가능하게 하기 때문에 덜 바람직하다. 또한, 이들 형태를 갖는 포켓은 더욱 쉽게 파괴된다.

또한, 초흡수제 (58)을 함유하는 포켓 (50)은 기저귀 내의 또다른 비흡수제층에 형성될 수 있다. 용어 "비흡수제"는 0.9 중량%의 염화 나트륨을 함유하는 수용액에서 그의 중량의 약 5배 이하를 흡수하는 임의의 재료를 의미한다. INDA 표준 시험 방법 IST 10.1 (95) ("Standard Test Method for Absorbency Time, Absorbency Capacity, and Wicking Time," published by INDA, Association of the Nonwoven Fabrics Industry, Cary, North Carolina)는 흡수성을 측정하기에 적합한 시험 방법의 기준을 제공한다. "흡수력 시험 (작은 표본을 위한)"은 다음과 같이 두가지가 변형되어 본 발명의 목적을 위한 재료의 흡수성을 결정하는데 사용될 수 있다: (i) IST 10.1 (95)는 물이 사용되어야 하고 0.9% 수용액을 대체함을 명시한다, (ii) IST 10.1 (95)는 5 g 샘플이 사용됨을 명시한다. 필요시에, 흡수성 제품으로부터 얻어진 더 작은 샘플이 대신 사용될 수 있다.

도 3은 초흡수제 (58)을 함유하는 포켓 (50)이 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버 재료 (12)에 형성되어 위치되어 있는 본 발명의 제2 양태를 예시한다. 나타낸 양태에서, 포켓 (50)은 서지층 (42) 바로 아래에 위치되어 있고, 두 다리탄성체 (30) 사이에 있고 또한 두 허리 탄성체 (26) 사이에 있다. 상기 제1 양태에 대한 이러한 제2 양태의 한가지 특징은 외부 커버 내의 포켓의 형성이 외부 커버 재료의 외표면이 움푹 들어간, 더욱 직물 느낌을 갖도록 하는 것이다. 제2 양태는 또한 초흡수성 재료를 착용자의 피부로부터 가능한 한 멀리 놓아서 흡수성 제품으로의 액체 서지 이후에 피부 자극이 감소되게 한다.

신체측 라이너 (14), 서지층 (42) 및 외부 커버 (12)는 통상의 비흡수성 재료로 구성되어 있다. "비흡수성"이란 상기 흡수 시험을 이용하여 초흡수제로 채워진 포켓을 제외한 재료가 재료 g 당 0.9% 염 수용액 5 g을 넘지 않는 흡수력을 가짐을 의미한다. 서지층 (42) 및 신체측 라이너 (14)는 둘다 고도의 액체 투과성 재료로 구성된다. 이 층들은 액체를 착용자로부터 흡수성 제품 (10)의 내부로, 최종적으로는 포켓 (50) 내의 초흡수제 (58)로 전달하는 기능을 한다. 적합한 액체 투과성 재료는 다공성 직물, 다공성 부직포, 개구가 있는 필름, 연속 기포 포옴 및 탄솜(batting)을 포함한다. 제한하는 것은 아니지만, 그 예로는 폴리올레핀 섬유의 연질 다공성 시트, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르 섬유; 스펀본디드 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르 섬유의 웹; 레이온 섬유의 웹; 합성 또는 천연 섬유의 본디드 카디드 웹 또는 그의 혼합물을 포함한다. 본원에 참고로 삽입된, 라욱스 (Laux) 등에게 1999년 5월 18일자로 허여된 미국 특허 제5,904,675호는 적합한 서지 재료의 추가의 예를 제공한다. 어느 한 층은 개구가 있는 플라스틱 필름일 수도 있다. 적합한 배트는 특정의 공기 형성된 열기계적 및 화학열기계적 목재 펄프를 포함한다. 제품 (10)의 각종 층은 착용자의 몸집 및 체형에 따라서 변화되는 치수를 갖는다.

외부 커버 재료 (12)는 수증기 투과성이어야 한다. 일반적으로, 외부 커버 (12)는 아래에 기재된 시험 절차를 이용하여 약 300 g/㎡-24시간 이상, 바람직하게는 약 1000 g/㎡-24시간 이상, 더욱 바람직하게는 약 3000 g/㎡-24시간 이상의 MVTR을 가질 것이다. 도 1-3에 나타낸 외부 커버 (12)는 열 또는 초음파 결합, 또는 접착제에 의해 결합된 두층을 포함할 수 있다. 층 중의 하나는 부직 필라멘트 웹일 수 있다. 다른 층은 통기성 필름일 수 있다. 외부 커버 (12)는 부직 웹을 바깥쪽으로 하고 통기성 필름을 서지층 (42)을 향해 안쪽으로 하여 위치될 수 있다.

부직 필라멘트 웹은 신체측 라이너 (14), 서지층 (42) 및(또는) 외부 커버 (12)에 사용될 수 있다. 각각의 부직 필라멘트 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어-레이드 웹 또는 수성액을 뚜렷하게 흡수하지 않는 임의의 다른 필라멘트 타입 부직 웹일 수 있다.

바람직하게는, 각각의 부직 웹은 하나 이상의 열가소성 중합체로 제조된다. 적합한 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 주로 에틸렌 및 C₃-C₁₂알파-올레핀 (일반적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌으로서 알려짐)의 공중합체, 주로 프로필렌과 에틸렌 및(또는) C₄-C₁₂알파-올레핀의 공중합체 및 폴리프로필렌 주쇄에 어택틱 및 이소택틱 프로필렌 기 둘다를 갖는 프로필렌 기재 중합체를 포함한 연질 폴리올레핀, 폴리아미드 및 폴리에스테르를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 적합한 중합체는 예를 들면 폴리우레탄, 코폴리에테르 에스테르, 폴리아미드 폴리에테르 블록 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 화학식 A-B-A' 또는 A-B를 가진 블록 공중합체, 예를 들면 코폴리 (스티렌/에틸렌-부틸렌), 스티렌-폴리 (에틸렌-프로필렌)-스티렌, 스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-스티렌, 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)/폴리스티렌, 폴리(스티렌/에틸렌-부틸렌/스티렌) 등을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원에 참고로 삽입된 미국 특허 제5,571,619호, 5,322,728호 및 5,272,236호에 기재된 것을 포함한 메탈로센-촉매화된 폴리올레핀도 또한 유용하다.

메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 중합체는 매우 좁은 분자량 범위를 갖는다. 4 미만, 심지어는 2 미만의 다분산가 (Mw/Mn)가 메탈로센-제조된 중합체에 대해 가능하다. 이 중합체는 또한 다른 유사한 지글러-나타 생성된 타입의 중합체에 비해 조절된 단쇄 분지 분포를 갖는다. 메탈로센 촉매계를 이용하여 중합체의 입체규칙도를 아주 밀접하게 조절할 수도 있다.

각각의 부직 웹은 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 반결정성 프로필렌-에틸렌 공중합체로 제조된다. 외부 커버 (12)에서, 웹은 패턴화된 열 칼렌더 결합, 초음파 결합, 접착제 결합 등을 이용하여 통기성 필름에 적층될 수 있다. 바람직하게는, 결합된 영역은 웹 (35)와 필름 (37) 사이 계면의 약 25% 미만, 더욱 바람직하게는 약 20% 미만을 커버하여 결합이 라미네이트 (16)의 통기성을 방해하지 않는다.

외부 커버 (12) 내의 통기성 필름은 부직 웹과 동일한 1종 이상의 중합체로형성될 수 있다. 한 양태에서, 통기성 필름은 각종 공지된 기술을 이용하여 형성될 수 있는 미공성 필름이다. 바람직하게는, 통기성 필름은 중합체를 약 50-75%의 입상 충전제, 예를 들면 탄산 칼슘을 혼합하기 위한 공지된 기술로부터 형성된다. 필름은 혼합물로부터 형성되며 그 필름은 연신 박막화되어 미공성 및 통기성을 부여하게 된다.

도 4는 서지층 (42) 또는 외부 커버 (12) 내에 포켓 (50)을 형성하는데 사용될 수 있는 주형의 한 양태를 예시한다. 주형 (80)은 형성될 포켓 보다 약간 더 큰 구멍 (82)를 가질 수 있다. 비흡수제층 재료, 예를 들면 스펀본드 웹 또는 넥-스트레치드 스펀본드 웹이 주형 (80) 상에 놓여질 수 있다. 그후에, 예를 들면 주형 아래에 장착될 수 있는 진공 박스 (도시하지 않음)를 이용하여 개구 (82)를 통해 진공이 유입될 수 있다. 진공은 층재료를 구멍 (82)로 잡아당겨서 포켓 형성을 야기시킨다.

이 시점에서, 포켓 (50)은 초흡수제 (58), 또는 초흡수제 (58)과 또다른 재료와의 블렌드로 채워질 수 있다. 그후에, 접착제, 예를 들면 고온 용융 접착제, 또는 흡수성 제품의 층을 함께 결합시키기 위한 당 업계에 공지된 임의의 적합한 접착제가 포켓 형성된 층 재료 상에 분무될 수 있다. 그후에, 흡수성 제품의 다른 층은 포켓 형성된 층 재료와 혼합될 수 있으며 상기 접착제를 이용하여, 또는 각종 공지된 초음파 및(또는) 열 결합 기술을 이용하여 함께 결합될 수 있다. 헤쓰 (Heath) 등에게 1996년 2월 27일자로 허여된 미국 특허 제5,494,622호는 흡수성 제품의 층을 결합시키는 몇가지 방법을 기재한다.

소량의 흡수 재료는 포켓 외측의 비흡수성 재료 층에 존재할 수 있다. 이는 본 발명과 일치하지만, 단 비흡수성 재료 층은 포켓이 없는 비흡수제층 g 당 0.9% 염 수용액 5 g을 넘지 않는 흡수력을 갖는다. 바람직하게는, 포켓 내의 초흡수성 재료는 제품의 총 흡수력의 약 75% 이상, 바람직하게는 제품의 총 흡수력의 약 90% 이상을 제공한다.

형성된 흡수성 제품은 흡수제 기능을 또다른, 전형적으로는 비흡수제층과 혼합함으로써 1개 이상의 층을 제거한다. 상기 설명된 바와 같이, 초흡수제 (58)을 함유하는 포켓 (50)은 서지층 또는 외부층에 형성될 수 있다. 또다른 양태에서, 초흡수제 (58)을 함유하는 포켓 (50)은 복수의 비흡수제층, 예를 들면 서지층 및 외부 커버층에 형성될 수 있다. 흡수성 제품은 상기한 바와 같은 기저귀, 또다른 개인 위생 흡수성 제품 또는 의료용 흡수성 제품일 수 있다. 용어 "개인 위생 흡수성 제품"은 기저귀, 용변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 유아용 와이프, 성인 실금용품 및 여성 위생용품을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 용어 "의료용 흡수용품"은 흡수성 가먼트, 언더패드, 붕대, 흡수성 드레이프 및 의료용 와이프를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

포켓 (50)이 형성되어 있는 층에 상관 없이, 캐리어 층 재료는 적합한 기초 중량을 가져야 하는데, 즉 초흡수제 (58)을 효율적으로 운반할 수 없을 정도로 가볍지 않고 포켓 (50)이 형성될 수 없을 정도로 무겁지 않아야 한다. 예를 들면, 캐리어 재료는 약 0.2-10 osy (6.8-34 gsm), 적합하게는 약 0.5-5 osy (17-170 gsm), 바람직하게는 약 1-4 osy (34-136 gsm)의 기초 중량을 가질 수 있다. 외부커버의 경우에서와 같이 캐리어 재료가 다층을 함유할 때, 이 기초 중량이 층의 총합 (총 합계)에 대해 바람직하다.

투습도 (MVTR)를 측정하기 위한 시험 절차

직물의 통기성의 척도는 투습도 (MVTR)이며, 샘플 재료에 대한 투습도는 하기하는 바와 같이 시험 절차를 약간 변형시킨 ASTM 표준 E96-80에 따라서 주로 계산된다. 직경이 3 inch(7.62cm)인 원형 샘플을 각각의 시험 재료로부터 절단하고, 셀라네스 세퍼레이션 프로덕츠 (Celanese Separation Products; Charlotte, North Carolina 소재)로부터 판매되는 셀가드 (CELGARD)(등록상표) 2500 시트의 단편인 대조용과 함께 시험한다. 셀가드 (등록상표) 2500 시트는 미공성 폴리프로필렌 시트이다. 각 재료에 대해서 3개의 샘플을 준비한다. 시험 접시는 트윙-알버트 인스트루먼트 캄파니 (Thwing-Albert Instrument Company; Philadelphia, Pennsylvania 소재)에 의해 배포된 넘버 60-1 증기압계 팬이다. 물 100 ㎖를 각 증기압계 팬에 붓고, 시험 재료 및 대조 재료의 개개의 샘플을 개개의 팬의 개방 상부에 걸쳐 놓는다. 플랜지 나사를 조여서 팬의 연부를 따라 밀봉부를 형성하여 약 33.17 ㎠의 노출 면적을 갖는 6.5 ㎝ 직경의 원 상에 주위 대기에 조합된 시험 재료 또는 대조 재료를 노출되게 남겨둔다. 그 팬을 강제 공기 오븐에 100 ℉ (32 ℃)에서 1시간 동안 두어 평형화시킨다. 오븐은 내부의 수증기 축적을 방지하기 위하여 그를 통해 외부 공기 순환이 이루어지는 항온 오븐이다. 적합한 강제 공기 오븐은 예를 들면 블루 엠 일렉트릭 캄파니 (Blue M Electric Company; Blue Island, Illinois 소재)에 의해 배포된 블루 엠 파워-오-매틱 60(Blue M Power-O-Matic 60) 오븐이다. 평형 완결 시에, 그 팬을 오븐으로부터 꺼내어 칭량하고 즉시 오븐에 다시 넣는다. 24시간 후에, 그 팬을 오븐으로부터 꺼내어 다시 칭량한다. 예비 시험 투습도 값을 다음과 같이 계산한다:

시험 MVTR = (24시간 동안의 손실 중량 그램) x 315.5 g/㎡-24시간

오븐 내의 상대 습도는 특별하게 조절되지 않는다.

100 ℉ (32 ℃)의 온도 및 주위 상대 습도의 정해진 설정 조건하에서, 셀가드 (등록상표) (CELGARD) 2500 대조용에 대한 MVTR은 24시간 동안 ㎡ 당 5000 g이 되도록 정해졌다. 따라서, 대조 샘플에 대해서 각 시험을 실시하고 예비 시험 값은 다음 수학식을 이용하여 설정 조건으로 보정된다:

MVTR = (시험 MVTR/대조 MVTR) x (5000 g/㎡-24시간)

본 명세서에 기재된 실시태양이 현재 바람직한 것으로 고려되긴 하지만, 본 발명의 취지 및 영역을 벗어나지 않고 각종 변형 및 개선이 이루어질 수 있다. 본 발명의 영역은 첨부된 청구 범위에 의해 나타나며, 등가물의 의미 및 범위 내에 드는 모든 변화는 그 안에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

액체 투과성 신체측 라이너;

신체측 라이너에 인접한 서지 재료;

서지 재료에 인접한 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버;

서지 재료 및 외부 커버 재료 중 하나 이상 내의 복수의 포켓; 및

포켓의 적어도 일부 내의 초흡수성 재료

를 포함하는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 서지 재료 내에 형성되어 있는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 외부 커버 재료 내에 형성되어 있는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 서지 재료 및 외부 커버 재료 내에 형성되어 있는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 약 0.1 inch (2.5 ㎜) 이상의 깊이 및 약 0.2-1.0 inch (5-25 ㎜)의 직경을 갖는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 약 0.15-0.50 inch (3.8-13 ㎜)의 깊이 및 약 0.25-0.75 inch (6.4-19 ㎜)의 직경을 갖는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 약 0.20-0.30 inch (5.1-7.6 ㎜)의 깊이 및 약 0.40-0.60 inch (10-15 ㎜)의 직경을 갖는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 약 0.05-1.5 inch (1.3-38 ㎜)의 간격으로 이격되어 있는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 약 0.10-1.0 inch (2.5-25 ㎜)의 간격으로 이격되어 있는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 포켓이 약 0.15-0.50 inch (3.8-13 ㎜)의 간격으로 이격되어 있는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 각 포켓이 약 25-500 ㎎의 초흡수제를 포함하는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 각 포켓이 약 50-300 ㎎의 초흡수제를 포함하는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 각 포켓이 약 100-200 ㎎의 초흡수제를 포함하는 흡수성 제품.
액체 투과성 신체측 라이너;

비흡수성 재료로 형성된 서지 재료;

비흡수성 재료로 형성된 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버;

서지 재료 및 외부 커버 재료 중 하나 이상 내의 복수의 포켓; 및

포켓의 적어도 일부 내의 초흡수성 재료

를 포함하는 흡수성 제품.
제14항에 있어서, 포켓이 서지 재료 내에 형성되어 있는 흡수성 제품.
제14항에 있어서, 포켓이 외부 커버 내에 형성되어 있는 흡수성 제품.
제14항에 있어서, 포켓이 서지 재료 및 외부 커버 내에 형성되어 있는 흡수성 제품.
제14항에 있어서, 포켓이 형성되어 있는 재료가 열가소성 중합체를 포함하는 흡수성 제품.
제14항에 있어서, 포켓이 형성되어 있는 재료가 열가소성 부직 섬유 웹을 포함하는 흡수성 제품.
제19항에 있어서, 부직 웹이 넥-스트레치드 부직 웹을 포함하는 흡수성 제품.
제19항에 있어서, 부직 웹이 스펀본드 웹을 포함하는 흡수성 제품.
제15항에 있어서, 서지 재료가 부직 섬유 웹을 포함하는 흡수성 제품.
제14항에 있어서, 외부 커버 재료가 부직 섬유 웹 및 통기성 열가소성 필름을 포함하는 흡수성 제품.
섬유상 비흡수성 재료의 하나 이상의 층을 포함하는 서지 재료;

섬유상 비흡수성 재료의 하나 이상의 다른 층을 포함하는 외부 커버 재료;

서지 재료 및 외부 커버 재료 중 하나 이상 내의 복수의 포켓; 및

포켓의 적어도 일부 내의 초흡수성 재료

를 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 기저귀를 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 용변연습용 팬츠를 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 수영복을 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 흡수성 언더팬츠를 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 유아용 와이프를 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 성인 실금용품을 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 여성 위생용품을 포함하는 흡수성 제품.
제24항에 있어서, 의료용 흡수용품을 포함하는 흡수성 제품.
비흡수성 서지 재료;

24시간 당 ㎡ 당 1000 g을 넘는 투습도를 가진 비흡수성 외부 커버 재료;

서지 재료 및 외부 커버 재료 중 하나 이상 내의 복수의 포켓; 및

포켓 내의 초흡수성 재료

를 포함하는, 흡수력을 가진 흡수성 제품.
제33항에 있어서, 포켓 내의 초흡수성 재료가 제품의 흡수력의 75% 이상을 제공하는 흡수성 제품.
제33항에 있어서, 포켓 내의 초흡수성 재료가 제품의 흡수력의 90% 이상을 제공하는 흡수성 제품.