KR20020022111A

KR20020022111A - 주름잡힌 신장성 흡수층을 가진 흡수성 제품

Info

Publication number: KR20020022111A
Application number: KR1020027002408A
Authority: KR
Inventors: 리차드 워런 탠저
Original assignee: 로날드 디. 맥크레이; 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-03-23
Also published as: GB2369781A; MXPA02002167A; GB2369781B; AU7884800A; WO2001015650A1; GB0206362D0; DE10084973T1

Abstract

흡수성 부직 복합체 재료는 복합체의 하나 이상의 영역에서 접힘 선에 의해 한정된 복수의 주름을 포함한다. 접힘 선은 제1 방향으로 배향된다. 흡수성 부직 복합체는 주름이 실질적으로 접혀진 제1 위치와 주름이 실질적으로 펼쳐지거나 또는 펴진 제2 위치 사이에서 접힘 선에 대해 수직인 제2 방향으로 연신될 수 있다. 흡수성 부직 복합체 재료는 선택된 방향에서 조절된 영역적인 연신이 필요한 각종 흡수성 제품에 유용하다.

Description

주름잡힌 신장성 흡수층을 가진 흡수성 제품{Absorbent Article Having Pleated Extensible Absorbent Layer}

연신성 재료를 이용하여 일회용 기저귀 및 팬츠형 흡수성 가먼트와 같은 흡수성 제품을 제조하는 것은 공지된 사실이다. 일부 흡수성 제품은 허리 및 다리 영역에 탄성 밴드를 넣고, 그렇지 않으면 비탄성 구성 재료를 이용함으로써 연신성이 된다. 일부 예에서, 흡수성 제품은 주요 층을 구성하는데 탄성 또는 연신성 재료를 이용하였다. 이 방법은 대부분의 흡수성 제품이 최소한 액체 투과성 상부층, 흡수성 코어 복합체 및 실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버 재료를 포함하므로 제한되어 왔다. 하나 이상의 층에 탄성 또는 연신성 재료를 사용하는 경우, 각각 및 모든 층이 유사하게 연신성인 재료로 제조될 수 있지 않으면 흡수성 제품을 연신성인 것으로 만들지 않을 것이다. 종종, 코어 내의 흡수성 복합체는 층 중에서 연신성이 가장 적으며 상부층 및 외부 커버 재료가 더 많은 정도로 연신될 수 있을 때 인열된다.

연신성 흡수성 제품은, 예를 들면 드라구 (Dragoo) 등에게 허여된 미국 특허제5,560,878호 및 앙쥬르 (Anjur) 등에게 허여된 미국 특허 제5,645,542호에 기재되어 있다. 개시된 제품에서는, 모든 층이 연신성이다. 다른 연신성 흡수성 제품은 파렌크루그 (Fahrenkrug) 등에게 허여된 미국 특허 제4,847,134호 및 5,376,198호에 기재되어 있다. 이러한 제품에서, 층의 일부는 다른 것 보다 더 연신성이다. 덜 연신성인 외부층은 이완 시에 주름을 형성한다.

아마도, 연신성 흡수성 제품을 제조하는데 가장 큰 과제는 연신성인 흡수성 복합체 층을 제공하는 것이다. 가장 높은 흡수성을 가진 가장 진보된 흡수성 복합체의 일부는 비교적 더 낮은 비율의 부직 웹 필라멘트 매트릭스에 함유된 비교적 높은 비율의 흡수성 및 초흡수성 재료를 포함한다. 이 복합체를 연신성으로 만들기 위한 노력은 탄성 중합체로부터 부직 웹 필라멘트 매트릭스를 형성하는데 집중되어 왔다. 그러나, 매트릭스 중합체는 대체로 많이 채워진 이들 복합체의 미소 성분이며, 탄성 매트릭스 중합체는 전체 복합체의 탄성에 제한된 영향을 미친다. 추가로, 매트릭스 필라멘트는 연신 중에 분리 또는 인열될 수 있다.

따라서, 목적하는 방향으로 조절된 연신성을 갖는, 흡수성 및 초흡수성 재료가 많이 채워진 흡수성 복합체 층이 필요하거나 또는 요망된다.

발명의 요약

본 발명은 상기 사항에 중점을 둔 고흡수성 부직 웹 복합체에 관한 것이다. 흡수성 부직 복합체는 부직 매트릭스 섬유, 초흡수성 입자 또는 섬유 및 임의로 흡수성 섬유의 혼합 섬유를 포함한다. 한 양태에서, 초흡수성 입자 또는 섬유, 및 임의의 흡수성 섬유는 매트릭스 섬유 사이의 부직 웹 내에 함유된다. 또다른 양태에서, 초흡수성 중합체 또는 섬유, 및 임의의 흡수성 섬유는 두 섬유의 부직 웹 사이에 함유된다.

본 발명에 따라서, 흡수성 부직 웹 복합체는 규칙적인 간격으로 접힘을 형성함으로써 주름잡혀진다. 주름을 한정하는 접힘은 목적하는 연신 방향에 수직으로 배향된다. 따라서, 흡수성 제품이 연신될 때, 결과로서 일어나는 주름의 펼쳐짐 및 펴짐이 흡수성 부직 웹 복합체의 제한되지만 조절되는 연신을 가능하게 한다. 주름의 높이 또는 깊이는 흡수성 부직 웹 복합체가 연신될 수 있는 정도에 영향을 미친다.

본 발명의 또다른 양태에서, 흡수성 부직 웹 복합체의 단 하나 또는 그 이상의 분리된 영역이 이 영역에서만의 연신을 용이하게 하기 위하여 주름잡혀질 수 있다. 또다른 양태에서, 흡수성 웹 복합체의 다른 영역에는 다른 방향으로 배향된 주름이 제공될 수 있다. 각 영역에서, 주름은 그 주름을 한정하는 접힘에 수직인 방향으로의 복합체의 연신을 용이하게 한다. 또다른 양태에서, 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체는 탄성 재료의 층에 불연속적으로 결합될 수 있다. 탄성 배면을 제공함으로써 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체는 신장되고 수축될 수 있으며, 후자는 연신력이 제거될 때 일어난다.

본 발명은 또한 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체를 이용하고 주름을 한정하는 접힘에 수직인 방향으로 연신 가능한 흡수성 제품에 관한 것이다.

전술한 바와 같이, 주름을 한정하는 접힘에 수직으로 조절된 연신성이 있는 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체를 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

주름잡혀진 영역(들)에서 조절된 연신성이 있는 부분적으로 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체를 제공하는 것이 본 발명의 또다른 특징 및 이점이다.

또한, 각 주름잡혀진 영역이 그 영역에서 주름을 한정하는 접힘에 수직으로 연신성이 있는, 다른 영역에서 다른 방향으로 배향된 주름을 갖는 흡수성 부직 웹 복합체를 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

또한, 주름잡혀진 부직 웹 복합체에 의해 영향받는 조절된 연신성이 있는 흡수성 제품을 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 이점이다.

상기 및 다른 특징 및 이점은 도면과 함께 현재 바람직한 양태의 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명은 주름잡혀진 신장성 흡수층을 가진 흡수성 제품에 관한 것이다. 주름잡혀진 흡수층은 주름에 수직인 방향으로 선택적으로 연신 가능하다.

도 1은 본 발명의 흡수성 제품의 한 양태, 이 경우에는 기저귀의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체의 한 양태의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체의 또다른 양태의 평면도이다.

정의

용어 "부직포 또는 부직 웹"이란 사이에 넣어진 개개의 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖지만, 편직물에서와 같이 확인가능할 정도의 방식으로 갖지 않는 웹을 의미한다. 용어 "섬유" 및 "필라멘트"는 본원에서 상호교환가능하게 사용된다.부직포 또는 부직 웹은 많은 방법들, 예를 들면 멜트블로윙 방법, 스펀본딩 방법, 에어 레잉 방법 및 본디드 카디드 웹 방법으로부터 제조되어 왔다. 그 용어는 또한 천공되거나 또는 공기가 통과하도록 처리된 필름을 포함한다. 부직포의 기초 중량은 일반적으로 재료의 평방 야드 당의 온스 (osy) 또는 평방 미터 당의 그램 (gsm)으로 표시되고, 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표시된다 (osy로부터 gsm으로 전환시키기 위해서는 osy에 33.91을 곱하면 된다).

용어 "미세섬유"란 약 75 미크론 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 1 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 직경, 보다 구체적으로는 약 1 미크론 내지 약 30 미크론의 평균 직경을 갖는 작은 직경 섬유를 의미한다.

용어 "스펀본디드 섬유"란 용융된 열가소성 재료가 원형 또는 다른 형태를 가진 방사구의 다수의 미세한 모관으로부터 필라멘트로서 압출되고, 그후에 압출된 필라멘트의 직경이, 예를 들면 아펠 (Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너 (Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔끼 (Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니 (Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트만 (Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호, 피터센 (Petersen)의 미국 특허 제3,502,538호 및 도보 (Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호에서와 같이 급격하게 감소되도록 형성되는 작은 직경의 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 급냉되고 일반적으로 이들이 연신 유닛에 유입될 때 또는 이들이 수집 표면 상에 침적될 때 표면 상에 점착되지 않는다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이고 7 미크론 보다 큰, 종종은 약 10 내지 30 미크론의 평균 직경을 가질 수 있다.

용어 "멜트블로운 섬유"란 용융된 열가소성 재료를 다수개의 미세한, 일반적으로 원형인 다이 모관을 통해, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 섬세화 (纖細化)시켜 그의 직경을 감소시켜 미세섬유 직경이 될 수 있게 하는 집중 고속의 열기 (예를 들면, 공기) 흐름에 용융 실 또는 필라멘트로서 압출시킴으로써 제조된 섬유를 의미한다. 그후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 흐름에 의해 운반되고 수집 표면 상에 침적되어 불규칙하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 방법은 예를 들면 부틴 (Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 불연속적일 수 있는 미세섬유이며, 직경이 일반적으로 10 미크론 미만이며, 수집 표면 상에 침적될 때 일반적으로 점착성이다. 본 발명에 사용된 멜트블로운 섬유는 바람직하게는 실질적으로 연속적이다.

용어 "실질적으로 연속적인 필라멘트 또는 섬유"란 부직 웹 또는 부직포로 성형되기 전에 그의 원래 길이로부터 절단되지 않은, 제한되는 것은 아니지만 스펀본디드 및 멜트블로운 섬유를 비롯한, 방사구로부터의 압출에 의해 제조된 필라멘트 또는 섬유를 의미한다. 실질적으로 연속적인 필라멘트 또는 섬유는 약 15 ㎝를 초과하여 1 미터를 넘는 범위까지의 길이를 가질 수 있으며, 부직 웹 또는 부직포의 길이까지 형성된다. "실질적으로 연속적인 필라멘트 또는 섬유"의 정의는 부직 웹 또는 부직포로 성형되기 전에 절단되지 않았지만, 부직 웹 또는 부직포가 절단될 때 나중에 절단되는 것을 포함한다.

용어 "스테이플 필라멘트 또는 섬유"는 천연 상태이거나 또는 웹으로 성형되기 전에 제조된 필라멘트로부터 절단되고, 약 0.1-15 ㎝, 더욱 통상적으로는 약0.2-7 ㎝ 범위의 길이를 갖는 필라멘트 또는 섬유를 의미한다.

용어 "섬유" 또는 "섬유상"이란 입상 재료의 길이 대 직경비가 약 10을 넘는 입상 재료를 의미한다. 반대로, "비섬유" 또는 "비섬유상" 재료는 입상 재료의 길이 대 직경비가 약 10 이하인 입상 재료를 의미한다.

용어 "탄성" 및 "엘라스토머"는 변형력이 제거될 때 변형 후에 그의 형태를 일반적으로 회복할 수 있는 재료를 의미하는 것으로 상호교환가능하게 사용된다. 특별하게는, 본원에서 사용된 탄성 또는 엘라스토머는 바이어스력을 가했을 때, 재료를 그의 이완된 바이어스되지 않은 길이 보다 약 25% 이상 더 긴 연신된 바이어스된 길이로 연신될 수 있도록 하고, 연신 신장력의 해제 시에 재료가 그의 신장율의 40% 이상을 회복하게 할 임의의 재료의 특성을 의미한다. 엘라스토머 재료의 이러한 정의를 만족시키는 가설적인 예는 1.25 inch(31.75 mm) 이상까지 신장될 수 있고, 1.25 inch(31.75 mm)로 신장되고 해제되었을 때 1.15 inch(29.21 mm) 이하의 길이로 회복될 재료의 1 inch 샘플이다. 많은 탄성 재료들은 그들의 이완된 길이의 25% 보다 훨씬 더 많이 연신될 수 있고, 이들 중 다수는 연신, 신장력의 해제시에 실질적으로 그들의 원래의 이완된 길이로 회복된다. 후자 부류의 재료는 일반적으로 본 발명의 목적에 유리하다. 용어 "비탄성"은 탄성이 아닌 재료에 관한 것이다.

용어 "회복" 또는 "수축"이란 바이어스력을 가한 재료의 연신 이후 바이어스력의 종료시에 연신된 재료의 수축을 의미한다.

용어 "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. 용어 "흡수성 재료"는 0.9 중량%의 염화 나트륨을 함유하는 수용액에서 그의 중량의 약 1배 내지 20배 미만을 흡수할 수 있는 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% 염화 나트륨 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.

용어 "펄프 섬유"란 목질 및 비목질 식물과 같은 천연 자원으로부터 얻은 섬유를 말한다. 목질 식물의 예로는 낙엽수 및 침엽수를 들 수 있다. 비목질 식물의 예로는 목화, 아마, 아프리카나래새, 유액을 분비하는 식물, 짚, 황마, 삼 및 사탕수수의 설탕 짜낸 찌끼를 들 수 있다.

용어 "흡수성 제품"이란 기저귀, 용변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금용품, 여성 위생용품 및 의료용 흡수성 제품 (예를 들면, 흡수성 의료용 가먼트, 언더패드, 붕대, 드레이프 및 의료용 와이프)을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

용어 "기계 방향"은 열가소성 부직 웹 내의 섬유의 주요 배향 방향을 의미한다. 스펀본드 또는 멜트블로운 필라멘트와 같은 부직 웹 필라멘트의 압출 이후에, 필라멘트는 전형적으로 냉각되고 수송 장치 또는 유사한 장치 상에서 운반된다. 기계 방향은 인취되고 운반되어지는 것으로부터 형성되는, 부직 웹 내의 필라멘트에 의해 추정되는 주요 배향 방향이다.

용어 "횡방향"은 기계 방향에 대해 수직인 방향 및 기계 방향에 대해 수직의 ±45° 내의 방향 둘다를 의미한다.

본 발명은 부직 섬유, 초흡수성 재료 및 임의로 흡수성 섬유의 혼합 섬유를 비롯한 고흡수성 부직 웹 복합체에 관한 것이다. 흡수성 부직 웹 복합체는 그의 하나 이상의 영역에서 주름잡혀지며, 주름을 한정하는 접힘에 수직인 방향으로 연신성이다. 본 발명은 또한 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체를 이용하는 흡수성 제품에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 한 양태에 따른 일회용 기저귀의 분해 사시도를 예시한다. 일회용 기저귀 (10)은 외부 커버 (12), 신체측 라이너 (14) 및 외부 커버 (12)와 신체측 라이너 (14) 사이의 흡수성 복합체 (44)를 포함한다. 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 라이너는 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 것과 유사한 기저귀의 가능한 구성 방법 및 재료는 본원에 참고로 삽입된 한슨 (Hanson) 등의 명의로 1996년 4월 25일자로 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 매츄스 (Matthews) 등에게 1994년 11월 19일자로 허여되어 일괄 양도된 미국 특허 제5,364,382호에 기재되어 있다. 그러한 가능한 변형은 신체측 라이너 (14)와 흡수성 복합체 (44) 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 2 및 3은 주름잡혀진 흡수성 부직 웹 복합체 (44)를 좀 더 상세히 예시한다. 복합체 (44)는 초흡수성 섬유 또는 입자, 및 임의로 흡수성 섬유가 부직 섬유 웹 내의 섬유 사이에 함유된 단일층을 포함할 수 있다. 별법으로, 복합체 (44)는 다층, 예를 들면 초흡수제 및 임의의 흡수성 섬유가 부직 섬유 웹의 두층 사이에 끼워져있는 샌드위치 구조를 포함할 수 있다. 복합체 (44)는 약 0.1-4.0 평방 야드 당의 온스 (osy) (약 3.4-135 g/㎡), 바람직하게는 약 0.2-2 osy (6.8-68 g/㎡)의 기초 중량을 가질 수 있다.

예시된 흡수성 복합체 (44)는 두 말단 영역 (47 및 49) 사이에 또한 그에 인접하여 중앙 영역 (48)을 포함한다. 중앙 영역 (48)은 기저귀가 착용될 때 가랑이 영역에 해당한다. 말단 영역 (47 및 49)는 기저귀가 착용될 때 후방 및 전방 허리영역에 해당한다. 복수의 주름 (43)은 중앙 영역 (48)에 위치되어 있다. 각 주름 (43)은 접힘 선 (41)에서 연결되는 제1 및 제2 교차 표면 (45 및 46)에 의해 한정된다. 접힘 선 (41)은 연신 방향인 종방향 (1)에 실질적으로 수직인 횡방향 (2)로 배향된다. 대부분의 경우에, 연신 방향은 복합체 (44)의 제조 중에 한정된 기계 방향에 해당할 것이며, 접힘 선 (41)의 배향은 횡기계 방향에 해당할 것이다.

제1 및 제2 표면 (45 및 46)은 일반적으로 각 표면이 복합체 (44)의 폭과 동일한 길이 및 각 주름 (43) 상의 최고점과 최저점 사이의 직선 거리와 동일한 폭을 갖는 직사각형이다. 주름의 "표면 깊이"로서 불리우기도 하는 이 폭은 복합체 (44)의 연신성의 양을 결정하는 중요한 인자이다. 주름 (43)의 표면 깊이는 그들이 아코디언과 같이 함께 접혀질 때 주름 (43)의 최대 실제 깊이와 동일하며, 그들이 완전히 펴질 때 주름 (43)의 총 폭의 ½과 동일하다.

각각의 직사각형 표면 (46)의 폭 또는 "표면 깊이"는 흡수성 제품의 유형 및 크기 및 필요한 연신의 양에 따라 변화된다. 일반적으로, 주름 (43)의 표면 깊이 (즉, 각 주름 상의 최고점과 최저점 사이의 최단 직선 거리)는 약 0.1-5 ㎝, 적합하게는 약 0.3-3 ㎝, 바람직하게는 약 0.5-2 ㎝의 범위이다. 주름 (43)은 간단한 접힘 및 가압 기술을 이용하여 형성될 수 있다.

도 2의 양태에서는, 흡수성 복합체 (44)의 중앙 영역 (48) 만이 주름잡혀진다. 주름은 중앙 영역에서만 종방향 연신을 가능하게 하거나 또는 증가시키며, 말단 영역 (47 및 49)에서의 연신에 기여하지 않는다. 도 3의 양태에서, 주름 (43)은 중앙 및 말단 영역에 존재한다. 중앙 영역 (48) 내의 주름 (43)은 횡방향 접힘(41)에 의해 한정됨으로써 중앙 영역에서 종방향 연신이 용이하게 된다. 말단 영역 (47 및 49) 내의 주름 (43)은 종방향 접힘에 의해 한정됨으로써 말단 영역에서 횡방향 연신이 용이하게 된다. 얼마나 많은 연신이 필요한지, 무슨 방향인지 또한 어디서의 연신이 필요한지에 따라 다른 양태 및 주름 형성 구조가 가능할 수도 있다.

한 양태에서, 흡수성 복합체 (44)는 열가소성 부직 필라멘트, 초흡수성 섬유 또는 입자 및 흡수성 섬유의 코폼 혼합물일 수 있다. 코폼 방법에서는, 웹이 형성되는 동안 다른 첨가 재료가 통과되는 슈트 부근에 1개 이상의 멜트블로운 다이헤드가 배열된다. 코폼 방법은 본원에 참고로 삽입된, 라우 (Lau)의 미국 특허 제4,818,464호 및 앤더슨 (Anderson) 등의 미국 특허 제4,100,324호에 기재되어 있다. 열가소성 부직 필라멘트 및 흡수성 및 초흡수성 재료는 수압 얽힘 또는 기계적 얽힘을 이용하여 결합 (즉, 혼합)될 수도 있다. 수압 얽힘 방법은 본원에 참고로 삽입된 에반스 (Evans)의 미국 특허 제3,485,706호에 기재되어 있다. 성분들을 결합시킨 후에, 흡수성 탄성 부직 복합체는 상기한 통기 결합 또는 열 점 결합 기술을 이용하여 함께 결합되어 응집성의 높은 통합 구조를 제공할 수 있다.

별법으로, 흡수성 구조체는 2개의 다이 팁을 이용하여 부직 필라멘트를 압출시키고, 두 엘라스토머 필라멘트 층 사이에 중간층으로서 흡수성 및 초흡수성 재료를 주입함으로써 층형성된 구조체로서 형성될 수 있다. 부직 필라멘트 및 흡수성/초흡수성 재료의 다양한 정도의 혼합이 이루어져서 엘라스토머 필라멘트의 더 높은 농도 및 더 낮은 농도의 영역을 얻을 수 있다. 이러한 층형성된 구조체는 흡수제성분이 엘라스토머 부직 웹의 개개의 필라멘트 중에 실질적으로 골고루 분포되는 코폼 방법에 의해 생산되는 흡수성 구조체에 대한 대안이다.

또다른 양태에서, 흡수성 복합체 (44)는 셀룰로오스 조직의 두 층 사이에 초흡수성 재료를 비롯한 섬유 또는 입자 층을 포함할 수 있다. 그러한 라미네이트 중 하나는 겔록 인터내셔날 코포레이션 (Gelock International Corporation; Dunbridge, Ohio 소재)으로부터 겔록 (GELOCK) (등록상표) 8026-33A/A라는 상품명으로 시판된다.

또다른 양태에서, 흡수성 복합체는 서로에 대해 겹쳐지고 주름 (43)의 선단에서 연결된 2개 이상의 주름잡혀진 시트를 포함할 수 있다. 각각의 주름잡혀진 시트는 상기한 바와 같은 흡수성 복합체 (44)일 수 있다. 별법으로, 2개 이상의 층이 사용될 때, 초흡수성 입자 또는 섬유는 주름잡혀진 층 내 대신에 주름잡혀진 층 사이에 함유될 수 있다. 그후에, 2개 이상의 주름잡혀진 층의 혼합체는 아코디언과 같이 펼쳐지고 수축될 수 있다.

흡수성 복합체 (44)의 부직 웹 성분(들)은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어 레이드 웹, 셀룰로오스 또는 펄프 웹 또는 임의의 다른 미세섬유상 부직 웹일 수 있다. 바람직하게는, 부직 웹은 열가소성 중합체로 제조된다. 부직 웹을 제조하는데 유용한 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.

복합체 (44)에 이용된 초흡수성 재료는 섬유, 입자 또는 그의 혼합 형태일 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 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, 잔탐 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 마수다 등에게 1978년 2월 28일자로 허여된 미국 특허 제4,076,663호 및 쯔바키모토 등에게 1981년 8월 25일자로 허여된 미국 특허 제4,286,082호에 기재되어 있다.

초흡수성 재료는 습윤될 때 히드로겔을 형성하는 크세로겔일 수 있다. 그러나, "히드로겔"이란 용어는 통상적으로 초흡수성 중합체 재료의 습윤 및 비습윤된 형태 둘다에 관해 사용되어 왔다. 초흡수성 재료는 플레이크, 분말, 미립자, 섬유, 연속 섬유, 망상조직, 용액 방사 필라멘트 및 웹과 같은 많은 형태일 수 있다.입자는 원하는 형태, 예를 들면 와선 또는 반와선, 입방체, 막대상, 다면체 등일 수 있다. 바늘, 플레이크, 섬유 및 혼합 형태가 사용될 수도 있다.

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; Greensboro, North Carolina 소재)으로부터 판매되는 페이버 (FAVOR) (등록상표) SXM 880을 포함할 수 있다. 섬유상 초흡수제의 예는 테크니칼 업서번츠 (Technical Absorbents; Grimsby, United Kingdom 소재)로부터 판매되는 오아시스 (OASIS)(등록상표) 101이다.

복합체 (44)에 사용된 임의의 흡수성 섬유는 가장 바람직한 조건 하에서 0.9 중량%의 염화 나트륨을 함유하는 수용액에서 그의 중량의 약 1배 내지 20배 미만을 흡수할 수 있는 임의의 액체 흡수 천연 또는 합성 섬유를 의미한다. 흡수성 섬유는 레이온 스테이플 섬유, 면 섬유, 천연 셀룰로오스 섬유, 예를 들면 목재 펄프 섬유 및 면 라이너, 다른 펄프 섬유, 및 섬유화된 깃털 (예를 들면, 섬유화된 닭털과 같은 섬유화된 가금류 깃털)을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

펄프 섬유는 엘라스토머 부직 웹 복합체 내의 흡수성 섬유로서 특히 유용하다. 바람직한 펄프 섬유는 셀룰로오스 펄프 섬유 등을 포함할 수 있다. 다른 유형의 흡수성 펄프가 이용될 수도 있다.

복합체 (44)는 약 3-80 중량%의 부직 웹 필라멘트 매트릭스, 약 10-80 중량%의 초흡수성 재료 및 0-80 중량%의 흡수성 섬유를 포함한다. 바람직하게는, 복합체 (44)는 약 5-50 중량%의 부직 웹 필라멘트 매트릭스, 약 25-75 중량%의 초흡수제 및 약 25-75 중량%의 흡수성 섬유를 포함한다.

한 양태에서, 주름잡혀진 흡수성 복합체 (44)는 복합체가 수축될 때 주름잡혀진 흡수성 복합체 (44)를 탄성 시트에 적층시킴으로써 탄성 회복되게 제공될 수 있다. 탄성 지지체 시트가 이용될 때, 그것은 주름잡혀진 복합체 (44)가 신장될 때 연신될 것이고 연신력이 제거될 때 수축되어 주름잡혀진 복합체 (44)의 수축이 일어나게 된다. 탄성 시트는 필름, 부직 웹 또는 다른 재료일 수 있으며, 바람직하게는 수증기에 대해 투과성이다. 탄성 배면 시트를 제조하는데 적합한 중합체는 가황 실리콘 고무, 폴리우레탄, 폴리에테르 에스테르 및 폴리에테르 아미드, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 삼원공중합체, 엘라스토머 에틸렌-프로필렌 공중합체, 엘라스토머 단일-부위 또는 메탈로센-촉매화된 에틸렌 중합체 및 에틸렌-알파 올레핀 공중합체를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 흡수성 복합체 (44)는 열 결합, 초음파 결합, 접착제 결합, 기계적 스티치 결합 등을 비롯한 공지된 각종 기술을 이용하여 탄성 지지체에 불연속적으로 결합될 수 있다.

기저귀 (10)이 주름잡혀진 흡수성 복합체 (44)와 유사한 전체 연신성을 갖도록 하기 위해, 기저귀의 다른 층은 적어도 연신성이어야 한다. 서지층 (42) 및 신체측 라이너 (14)는 둘다 고도의 액체 투과성 재료로 구성된다. 이 층들은 액체를 착용자로부터 흡수성 복합체 (44)로 전달하는 기능을 한다. 적합한 재료는 다공성직물, 다공성 부직포 및 개구가 있는 필름을 포함한다. 그 예로는 중합체 섬유의 임의의 연신성 다공성 시트, 합성 또는 천연 섬유의 본디드 카디드 웹 또는 그의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 어느 한 층은 개구가 있는 연신성 플라스틱 필름일 수도 있다.

외부 커버 (12)는 단일 연신성 층을 포함할 수 있거나, 또는 접착제 결합, 열 결합, 초음파 결합 등에 의해 함께 연결되는 다중 연신성 층을 포함할 수 있다. 외부 커버 (12)는 각종 직물 또는 부직포, 예를 들면 캐스트 또는 블로운 필름을 비롯한 필름 또는 필름-코팅된 부직포로부터 제조될 수 있다. 외부 커버 (12)는 또한 스펀본디드 층이 직물상 조직을 제공할 수 있으며 멜트블로운 층이 액체 불투과성을 제공할 수 있는, 본디드 카디드 또는 스펀본디드 또는 멜트블로운 재료의 복합체, 예를 들면 열가소성 재료 또는 스펀본디드-멜트블로운-스펀본디드 열가소성 재료의 스펀본디드-멜트블로운 복합체일 수도 있다. 외부 커버 (12)는 바람직하게는 수증기에 대해 고도의 투과성을 갖는다.

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;

실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버; 및

신체측 라이너와 외부 커버 사이의 흡수성 부직 복합체 재료

를 포함하며, 흡수성 복합체 재료가 접힘 선에 의해 한정된 복수의 주름을 포함하고, 흡수성 복합체 재료가 접힘 선에 수직인 방향으로 연신성인 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 각 주름이 실질적으로 직사각형인 2개의 표면을 포함하는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 주름이 약 0.1-5 ㎝의 표면 깊이를 갖는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 주름이 약 0.3-3 ㎝의 표면 깊이를 갖는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 주름이 약 0.5-2 ㎝의 표면 깊이를 갖는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 흡수성 부직 복합체 재료가 중앙 영역 및 두 말단 영역, 및 횡방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 중앙 영역 내의 주름을 포함하는 흡수성제품.
제6항에 있어서, 말단 영역이 실질적으로 주름을 갖지 않는 흡수성 제품.
제6항에 있어서, 말단 영역이 종방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 주름을 포함하는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 흡수성 부직 복합체가 열가소성 부직 필라멘트 및 초흡수성 입자 또는 섬유의 혼합물을 포함하는 흡수성 제품.
제9항에 있어서, 흡수성 부직 복합체가 흡수성 섬유를 더 포함하는 흡수성 제품.
제1항에 있어서, 흡수성 부직 복합체가 초흡수성 입자 또는 섬유의 내부층 및 부직 섬유의 2개의 외부 층을 포함하는 흡수성 제품.
제11항에 있어서, 외부층이 셀룰로오스 조직을 포함하는 흡수성 제품.
제11항에 있어서, 외부층이 열가소성 부직 필라멘트를 포함하는 흡수성 제품.
제11항에 있어서, 내부층이 흡수성 섬유를 더 포함하는 흡수성 제품.
중앙 영역 및 두 말단 영역을 갖고 횡방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 복수의 주름을 포함하며, 주름이 접혀진 제1 위치와 주름이 펴진 제2 위치 사이에서 종방향으로 신장될 수 있는 흡수성 부직 복합체 재료.
제15항에 있어서, 종방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 주름이 중앙 영역에 존재하는 흡수성 부직 복합체.
제15항에 있어서, 종방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 복수의 주름을 더 포함하는 흡수성 부직 복합체.
제17항에 있어서, 종방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 주름이 말단 영역 중 하나 이상에 존재하는 흡수성 부직 복합체.
탄성 배면 시트가 제15항의 흡수성 부직 복합체에 결합되어 있는 라미네이트.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 기저귀.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 용변연습용 팬츠.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 수영복.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 언더팬츠.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 성인 실금용품.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 여성 위생용품.
제15항의 흡수성 부직 복합체를 포함하는 의료용 흡수용품.
액체 투과성 신체측 라이너;

실질적으로 액체 불투과성인 외부 커버; 및

신체측 라이너와 외부 커버 사이의 흡수층

을 포함하며, 흡수층의 하나 이상의 영역이 횡방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 복수의 주름을 포함하며, 상기 영역에서 종방향으로 연신 가능한 흡수성 제품.
제27항에 있어서, 흡수층의 하나 이상의 다른 영역이 종방향으로 배향된 접힘 선에 의해 한정된 복수의 주름을 포함하며, 상기 다른 영역에서 횡방향으로 연신 가능한 흡수성 제품.