KR20020028883A - 상대습도가 감소된 기저귀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조제가 혼입된 개인 위생 제품에 관한 것이다. 건조제는 개인 위생 제품내에 밀폐된 공기중의 상대습도를 현저하게 감소 또는 제어할 수 있다. 이러한 건조제는 흡습제 또는 보습제 또는 이들의 조합일 수 있다. 건조제는 화학적 또는 물리적 수단에 의해 작용할 수 있으며, 섬유상, 입자상 또는 기타 형태일 수 있다. 개인 위생 제품내의 상대습도를 감소시킴으로써 피부 수화를 감소시킬 수 있으며 이로써 유체와의 접촉으로 인해 유발되는 발적 및 가려움증도 감소시킬 것으로 생각된다.

Description

상대습도가 감소된 기저귀{DIAPER HAVING REDUCED RELATIVE HUMIDITY}

개인 위생 제품은 기저귀, 용변연습용 팬츠, 요실금 장치 등을 포함하는 흡수제품이다. 이러한 제품은 신체 분비물을 흡수하고 보유하도록 디자인되어 있으며, 일반적으로는, 통상적으로 수시간 정도의 비교적 짧은 시간동안 사용된 후에 폐기되며, 세탁되거나 재사용되지 않도록 되어있는 일회용 제품이다. 이러한 제품은 신체로부터 배출되는 다양한 분비물을 흡수 및 보유하도록 착용자의 신체에 접해서 또는 신체에 근접하게 위치된다. 이러한 제품들은 모두 전형적으로 액체 투과성 신체측 라이너(liner) 또는 커버(cover), 액체 불투과성 외부 커버 또는 배면시이트(backsheet) 및 신체측 라이너와 외부 커버 사이에 위치된 흡수 구조물을 포함한다. 액체 불투과성 외부 커버는 통기성(breathable), 즉 수증기에 투과성일 수 있지만 전형적으로는 그렇지 않다.

뇨는 15 내지 20㎜/sec의 속력 및 280㎝/sec의 속도로 배출될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 매회 뇨의 배출량은 대략 공칭량(nominal amount) 내지 약 100㎖로 변할 수 있다. 흡수제품은, 누수를 방지하기 위해 신체측 라이너의 신체-접촉면상에 액체가 과다하게 고이는 것을 피하도록, 액체를 신속하게 받아들이는 것이 중요하다. 그러나, 제품내의 액체는 흡수된다 하더라도, 착용자의 피부 근처의 총 상대습도에 기여함으로써 피부를 과도하게 수화시킴으로써 불쾌감 및 잠재적인 피부 건강상의 문제를 일으킨다.

흡수제품내에서 피부 근처에서의 높은 상대습도로 인한 문제점은 당해 분야에서 수많은 수단에 의해 접근되어 왔다. 예를 들면 미국 특허 제 5,137,525 호는 제품내에서 공기 흐름을 증가시키는 기계적 수단을 사용한다. 통기성 외부 커버는 흡수제품의 밀폐공간 내외로의 공기 및 수증기의 확산을 허용하며, 이는 이미 언급된 바 있다.

이러한 시도에도 불구하고, 흡수제품내에서의 피부 수화의 감소를 추가로 개선할 여지가 있다. 특히, 피부 근처의 흡수제품내의 공기로부터 수증기를 제거할 수 있는 건조제가 필요하다. 본 발명은 흡수제품의 밀폐공간내에서의 상대습도 및 피부 수화를 감소시킨다.

발명의 개요

건조제를 함유하는 개인 위생 제품은 본 발명의 목적을 달성한다. 건조제는 개인 위생 제품내의 공기중 상대습도를 현저하게 감소시키거나 제어할 수 있다. 이러한 건조제는 흡습제(desiccant) 또는 보습제(humectant) 또는 그 조합이며, 스펀본딩(spunbonding) 및 멜트블로잉(meltblowing)과 같은 현존 섬유 형성 공정에 사용될 수 있도록 용융 가공될 수 있다. 건조제는 한편으로는 백(bag)에 넣어진 후 개인 위생 제품내 라이너밑에 삽입될 수 있다. 건조제가 입자 형태인 경우, 건조제는 접착제 또는 결합제에 의해, 라이너와 같은 웹의 섬유 또는 초흡수제(superabsorbent)/펄프층에 부착될 수 있다.

개인 위생 제품내의 상대습도를 감소 또는 제어함으로써, 아마도 피부 수화를 감소시켜, 유체와의 접촉에 의한 발적(redness) 및 가려움증을 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.

용어 정의

"일회용(disposable)"이란 통상적으로 한번 사용된 후에 폐기되며 세탁 및 재사용되지 않도록 되어 있음을 포함한다.

"친수성(hydrophilic)"이란 섬유 또는 섬유의 표면이 수성 액체와 접촉시 이 액체에 의해 보습되지 않음을 뜻한다. 또한 물질의 보습도는 해당 액체와 물질간의 접촉각 및 표면장력으로 표현될 수 있다. 칸 SFA-222 서피스 포스 애널라이저 시스템(Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System) 또는 이와 실질적으로 동등한 시스템은 특정 섬유 물질의 보습성을 측정하는데 적합한 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 이러한 시스템으로 측정시, 90˚미만의 접촉각을 갖는 섬유는 "보습성"또는 친수성이라고 지칭되며, 90˚이상의 접촉각을 갖는 섬유는 "비보습성" 또는 소수성이라고 지칭된다.

단수로 사용된 "층(layer)"은 단일 요소 또는 다수의 요소들이라는 이중적 의미를 가질 수 있다.

"액체(liquid)"란 유동하며, 용기에 부어지거나 넣어졌을 때 그 용기 내부의 형태를 취할 수 있는 비-기체상 재료 및(또는) 물질을 뜻한다.

"액체 소통(liquid communication)"이란 뇨와 같은 액체가 한 위치에서 다른 위치로 이동할 수 있음을 뜻한다.

"입자(particle)"란 구형 과립, 원통형 섬유 또는 스트랜드 등과 같지만 여기에만 국한되지는 않는 임의의 기하학적 형태를 말한다.

"분무(spray)" 및 그의 변형 방법은 공기 또는 기타 기체로 압력을 가하거나 중력 또는 원심력을 이용하여, 오리피스(orifice), 노즐(nozzle) 또는 기타 등등을 통해 액체를 소용돌이꼴 필라멘트와 같은 스트림(stream) 또는 미세한 입자로서 강제로 분출시킴을 포함한다. 분무는 연속적이거나 불연속적일 수 있다.

"상대습도"란 현재 온도에서 대기중에 존재하는 수증기량 대 포화 수증기량의 비를 말한다. 이는 현재 온도에서 수증기압 대 포화 수증기압의 비이기도 하다.

"스펀본드 섬유(spunbonded fiber)"란, 예를 들면 아펠(Appel) 등의 미국 특허 제 4,340,563 호, 도슈너(Dorschner) 등의 미국 특허 제 3,692,618 호, 마츠키(Matsuki) 등의 미국 특허 제 3,802,817 호, 키니(Kinney) 등의 미국 특허제 3,338,992 호 및 제 3,341,394 호, 하트만(Hartman)의 미국 특허 제 3,502,763 호 및 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제 3,542,615 호에 기술된 바와 같이, 용융된 열가소성 물질을 출사 돌기(spinneret)의 다수의 미세한, 통상적으로는 원형인 모세관으로부터 필라멘트로서 압출시키고, 이어서 압출된 필라멘트의 직경을 재빨리 감소시킴으로써 제조한, 직경이 작은 섬유를 지칭한다. 스펀본드 섬유는 수집 표면(collecting surface)상에 침적될 때 일반적으로는 점착성이 아니다. 스펀본드 섬유는 일반적으로는 연속적이며 7 마이크론보다 크고, 더욱 특히는 약 10 내지 30 마이크론의 평균 직경(10개 이상의 샘플로부터 산출)을 갖는다. 섬유는 또한 통상적이지 않은 형태의 섬유에 대해서 기술하는 호글(Hogle) 등의 미국 특허 제 5,277,976 호, 힐스(Hills)의 미국 특허 제 5,466,410 호 및 라그만(Largman) 등의 미국 특허 제 5,069,970 호 및 제 5,057,368 호에 기술된 바와 같은 형태를 가질 수 있다.

"멜트블로운 섬유(meltblown fiber)"라는 용어는 용융된 열가소성 물질을 다수의 미세한, 통상적으로는 원형인 다이(die) 모세관을 통해 용융된 실(thread) 또는 필라멘트로서 압출시켜, 고속, 통상적으로는 고온의, 기상(예를 들면 공기) 스트림으로 수렴시켜, 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 점점 가늘게 만들어 그의 직경을 미섬유(microfiber) 직경으로 감소시킴으로써 제조한 섬유를 의미한다. 이어서, 멜트블로운 섬유를 고속 기상 스트림에 의해 운반시키고 수집 표면상에 침적시켜 멜트블로운 섬유가 무작위하게 디스버스된(disbursed) 웹을 형성시킨다. 이러한 공정은 예를 들면 미국 특허 제 3,849,241 호에 기술되어 있다. 멜트블로운섬유는 연속적 또는 불연속적일 수 있는 미섬유이고, 일반적으로는 10 마이크론보다 작은 평균 직경을 갖는다. "콘쥬게이트(conjugate) 섬유"란 개별적인 압출기로부터 압출된 둘 이상의 중합체를 함께 방사시켜 하나의 섬유를 형성시킨 것을 지칭한다. 콘쥬게이트 섬유는 또한 때때로 다성분(multicomponent) 또는 이성분(bicomponent) 섬유라고도 지칭된다. 중합체는 통상적으로 서로 상이하지만 콘쥬게이트 섬유는 단성분(monocomponent) 섬유일 수 있다. 중합체는 콘쥬게이트 섬유의 횡단면을 가로질러 실질적으로 일정하게 위치한 서로 다른 대역내에 배열되고, 콘쥬게이트 섬유의 길이를 따라 계속 연장된다. 이러한 콘쥬게이트 섬유의 구조는 예를 들면 한 중합체가 또다른 중합체에 의해 둘러싸이거나 두 중합체가 나란히 배열된 쉬스(sheath)/코어(core) 배열, 파이(pie) 배열 또는 "해중도(islands-in-the-sea)" 배열일 수 있다. 콘쥬게이트 섬유는 카네코(Kaneko) 등의 미국 특허 제 5,108,820 호, 스트랙(Strack) 등의 미국 특허 제 5,336,552 호 및 피크(Pike) 등의 미국 특허 제 5,382,400 호에 교시되어 있다. 이성분 섬유의 경우, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75 또는 임의의 기타 바람직한 비율로 존재할 수 있다.

"이요소 섬유(biconstituent fiber)"란 동일한 압출기에서 블렌드로서 압출된 둘 이상의 중합체로부터 형성된 섬유를 뜻한다. "블렌드"는 아래에 정의된다. 이요소 섬유는 섬유의 횡단면을 가로질러 비교적 일정하게 위치된 서로 다른 대역에 배열된 다양한 중합체 성분을 갖지 않고, 다양한 중합체들은 통상적으로 섬유의 전체 길이를 따라 연속적으로 배열되지 않고, 대신에 통상적으로 무작위하게 시작되고 끝나는 피브릴(fibril) 또는 프로토피브릴(protofibril)을 형성한다. 이요소섬유는 때때로 다요소(multiconstituent) 섬유라고도 지칭된다. 이러한 일반적 유형의 섬유는 예를 들면 제스너(Gessner)의 미국 특허 제 5,108,827 호에 논의되어 있다. 이성분 및 이요소 섬유는 또한 존 에이 만손(John A.Manson) 및 레슬리 에이치 스펄링(Leslie H.Sperling)의 교재[Polymer Blends and Composites, copyright 1976 by Plenum Press, a division of Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, 273 내지 277 페이지]에 기술되어 있다.

"본디드 카디드 웹(bonded carded web)"이란 스테이플(staple) 섬유가 소모(combing) 또는 카딩(carding) 장치를 통해 보내지면서 서로 떨어지고 기계방향으로 정렬되어 일반적으로 기계방향-배향된 섬유상 부직 웹을 형성함으로써 제조된 웹을 말한다. 이러한 섬유는 통상적으로는 곤포(bale)로서 구입되며, 이는 오프너(opener)/블렌더(blender) 또는 섬유를 카딩 장치에 앞서 분리시키는 피커(picker)에 존재한다. 웹은 일단 형성되면, 하나이상의 공지된 결합 방법에 의해 결합된다. 이러한 결합 방법중 하나는 분말 접착제를 웹에 골고루 살포시킨 후, 통상적으로는 웹과 접착제를 고온 공기로 가열시킴으로써 활성화시키는 분말 결합 방법이다. 또다른 적합한 결합 방법은 가열된 캘린더 롤 또는 초음파 결합 장치를 사용하여, 통상적으로는 편재된 결합 패턴으로 섬유를 함께 결합시키지만, 경우에 따라서는 웹을 그의 전표면에 걸쳐 결합시킬 수도 있는 패턴 결합 방법이다. 특히 콘쥬게이트 스테이플 섬유를 사용할 경우에 또다른 적합하고 공지된 결합 방법은 통기식(through-air) 결합 방법이다.

"에어레잉(airlaying)"은 섬유상 부직층을 제조할 수 있는 잘 공지된 공정이다. 에어레잉 공정에서는, 전형적 길이가 약 3 내지 약 19㎜인 작은 섬유의 다발을 분리시키고, 공기 공급 장치내에 넣고, 통상적으로는 진공 공급 장치의 도움을 받아 성형 스크린상에 침적시킨다. 이어서 무작위하게 침적된 섬유를 예를 들면 고온 공기 또는 분무 접착제를 사용하여 서로 결합시킨다.

"건조제(drying agent)"란 공기중의 상대습도를 감소시키거나, 상대습도를 건조제가 없을 때보다 낮게 유지하는 물질을 뜻한다.

"흡습제(desiccant)"란 공기중의 상대습도를 흡습제가 없을 때보다 낮게, 바람직하게는 예를 들면 25% 미만 정도의 매우 낮은 수준으로 유지하는 물질을 뜻한다.

"보습제(humectant)"란 상대습도를 보습제가 없을 때보다 낮게 유지하는 물질을 뜻한다. 상대습도는 피부 건강을 위해서는 약 85%인 것이 바람직하다.

"개인 위생 제품"이란 기저귀, 용변연습용 팬츠, 흡수성 속바지, 성인 요실금자용 제품 및 기타 제품을 뜻한다.

본 발명은 흡수제품, 특히는 일회용 기저귀, 요실금 방지대(guard), 유아의 용변연습용 팬츠(training pants) 등과 같은 개인 위생(care) 제품에 유용한 흡수 구조물에 관한 것이다. (발명의 명칭내의 "기저귀"는 단지 예일 뿐이다.) 더욱 구체적으로는, 본 발명은 건조제를 사용함으로써, 기저귀내에 밀폐된 공기중 상대습도(relative humidity, RH)를 감소 및(또는) 제어함으로써 피부의 수화(hydration)를 감소시키는 흡수제품에 관한 것이다. 본 제품은 제품과 피부 사이의 영역으로부터 수증기를 제거하여, 피부가 신체 분비물 및 기계적 마찰에 의해 손상되지 않도록 돕는다.

개인 위생 제품을 위한 전형적인 흡수 시스템은 서지 제어(surge control) 및 보유(containment(retention)) 기능(또는 SC)을 갖는 것으로 일반화될 수 있다.

"SC"에서 "S"에 해당하는 서지 제어 물질은 들어오는 분비물을 빠르게 받아들이고 이 액체가 제품 밖으로 새지 않도록 이 액체를 흡수하거나, 억류하거나, 수로를 통해 보내거나(channel) 달리 관리하기 위해 제공된다. 서지층은 취수층(intake layer), 전달층(transfer layer), 수송층(transport layer) 등으로지칭되기도 한다. 서지 물질은 전형적으로, 예를 들면 유아의 경우 약 60 내지 100cc의 분비물을 약 5 내지 20cc/sec의 분비물 부피 유속으로 취급할 수 있어야 한다. "SC"에서 "C"에 해당하는 보유 물질은 분비물을 빠르고 효율적으로 흡수할 수 있어야 한다. 이들은 서지층과 액체 소통하며, 서지층으로부터 액체를 끌어당겨서 이 액체가 흡수제내로 더 침투하는 것을 크게 막지 않으면서 이 액체를 흡수할 수 있어야 한다. 보유 물질은 종종 폴리아크릴레이트 초흡수제와 플러프(fluff)의 블렌드와 같은 고속 초흡수제 물질이다. 이 물질은 액체를 신속하게 흡수하고 억류한다.

전형적인 흡수 시스템에서 서지 제어 및 보유 물질외에도, 근래의 연구 결과는 S층과 C층 사이에 삽입되고 이들과 액체 소통하는 또다른 층을 소개하고 있다. 이 새로운 층은 분배층(distribution layer)이며, 서지 제어, 분배 및 보유 기능을 갖는 시스템 또는 SDC를 형성한다.

"SDC"에서 "D"에 해당하는 분배 물질은 유체를 초기 침적 지점으로부터 저장이 요구되는 지점으로 이동시킬 수 있어야 한다. 분배는, 표적(target) 분비 영역, 일반적으로 가랑이(crotch) 영역이 그 다음 분비에 대비하도록 하는 속도로 일어나야 한다. "그 다음 분비에 대비하도록"이란 그 다음 분비물이 허용가능한 부피로 흡수되고 흘러가도록 충분량의 액체가 표적 대역으로부터 이동함을 뜻한다. 분비와 분비 사이의 시간은 일반적으로는 착용자의 연령에 따라, 단지 수분에서부터 수시간에 이를 수 있다.

예를 들면 기저귀와 같은 흡수제품은 일반적으로 착용자에 접해서 위치되는라이너 및 가장 바깥쪽 층인 배면시이트를 갖는다. 흡수제품은 이외에도 다른 층들도 함유할 수 있다.

라이너는 때때로 신체측 라이너 또는 상면시이트라고 지칭되며 서지 물질과 인접해 있다. 제품의 두께 방향에서, 라이너 물질은 착용자의 피부와 접하는 층이므로 착용자에서 나오는 액체 또는 기타 분비물과 접하는 최초의 층이다. 라이너는 또한 착용자의 피부를 흡수 구조물에 억류된 액체로부터 격리시키는 역할을 하며, 유연하고, 감촉이 부드럽고, 자극을 주지 않는 것이어야 한다.

다공성 플라스틱 필름, 직물, 부직 웹, 다공성 포움, 망상 포움 등을 포함하는 다양한 물질이 본 발명의 신체측 라이너를 형성하는데 사용될 수 있다. 부직 물질이 신체측 라이너의 형성에 사용하기에 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 여기에는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드(또는 기타 섬유 형성 중합체) 필라멘트의 스펀본드 또는 멜트블로운 웹, 또는 천연 중합체(예를 들면 레이온 또는 면섬유) 및(또는) 합성 중합체(예를 들면 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르) 섬유의 본디드 카디드 웹이 포함된다. 부직 웹은 원하는 수준의 보습성 및 친수성을 갖도록 특정량의 계면활성제, 예를 들면 약 0.05 내지 0.5 중량%의 트리톤(TRITON, 등록상표) X-102 또는 아코벨(ACHOVEL, 등록상표) 계면활성제로 표면처리될 수 있거나 달리 가공될 수 있다. 계면활성제가 사용되는 경우, 계면활성제는 표면으로 이동하는 내부(internal) 첨가제일 수 있거나, 분무, 프린팅(printing), 침지(dipping), 브러쉬 코팅(brush coating) 등과 같은 임의의 통상적인 수단에 의해 웹에 도포될 수 있다.

서지층은 가장 전형적으로는 신체측 라이너와, 분배 또는 보유층과 같은 또다른 층들의 사이에 삽입되고 이들과 밀접하게 액체 소통한다. 서지층은 일반적으로 신체측 라이너의 (노출되지 않은) 안쪽 표면밑에 있다. 액체 전달을 더욱 향상시키려면, 서지층의 윗쪽 및(또는) 아래쪽 표면을 각각 라이너 및 분배층에 부착하는 것이 바람직할 수 있다. (수-기재, 용매-기재 및 열 활성화 접착제를 사용한) 접착제 결합, 열결합, 초음파 결합, 니들링(needling) 및 핀(pin) 천공 뿐만 아니라 이들의 조합 또는 기타 적당한 부착 방법을 포함하나 여기에만 국한되지는 않는 적합한 통상적인 부착 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면 서지층을 신체측 라이너에 접착제 결합시키는 경우, 접착제의 첨가량은 원하는 수준의 결합을 제공하기에 충분하면서도 라이너로부터 서지층으로의 액체 흐름을 과도하게 제한하지 않을 정도의 양이어야 한다. 다양한 직조 및 부직 웹 및 포움이 서지층을 만드는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 서지층은 폴리올레핀 필라멘트의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 이루어진 부직물층일 수 있다. 이러한 부직물층은 스테이플 또는 기타 길이의 콘쥬게이트, 이요소 및 단독중합체 섬유 및 이러한 섬유와 다른 유형의 섬유와의 혼합물을 포함할 수도 있다. 서지층은 또한 천연 및(또는) 합성 섬유로 이루어진 본디드 카디드 웹 또는 에어레이드 웹일 수 있다. 본디드 카디드 웹은 예를 들면 분말 본디드 카디드 웹, 적외선 본디드 카디드 웹 또는 통기식 본디드 카디드 웹일 수 있다. 서지 물질의 추가의 예는 엘리스(Ellis) 등의 미국 특허 제 5,490,846 호 및 라티머(Latimer)의 미국 특허 제 5,364,382 호에 있다. 서지층은 실질적으로 소수성 물질로 이루어질 수 있고, 이 소수성 물질은 임의적으로는 원하는 수준의 보습성 및 친수성을 갖도록 계면활성제로 처리되거나 달리 가공될 수 있다. 서지층은 일반적으로 균일한 두께 및 횡단면적을 가질 수 있다.

분배층은, 존재한다면, 초기 침적 지점으로부터 저장이 요구되는 지점으로 유체를 이동시킬 수 있어야 한다. 분배는, 표적 분비 영역, 일반적으로 가랑이 영역이 그 다음 분비에 대비하도록 하는 허용가능한 속도로 일어나야 한다. 분비와 분비 사이의 시간은 일반적으로는 착용자의 연령에 따라, 단지 수분에서부터 수시간에 이를 수 있다. 분배층의 제조에 사용되는 물질은 직물 및 부직 웹을 포함한다. 예를 들면, 분배층은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드(또는 기타 웹-형성 중합체) 필라멘트의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 이루어진 부직물층일 수 있다. 이러한 부직물층은 스테이플 또는 기타 길이의 콘쥬게이트, 이요소 및 단독중합체 섬유 및 이러한 섬유와 다른 유형의 섬유와의 혼합물을 포함할 수도 있다. 분배층은 또한 천연 및(또는) 합성 섬유로 이루어진 본디드 카디드 웹, 에어레이드 웹, 웨트레이드(wetlaid) 펄프 구조물 또는 그의 조합일 수 있다.

보유 물질은 전형적으로 셀룰로스 물질 또는 초흡수제 또는 그의 조합이다. 이러한 물질은 통상적으로 액체를 빠르게 흡수하고 이들을 통상적으로는 방출시키지 않고 억류하도록 디자인되어 있다. 초흡수제는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company) 및 미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로 소재의 스톡하우센 코포레이션(Stockhausen Corporation)을 포함하는 많은 제조사로부터 시판되고 있다. 보유 물질은 대역으로 나누어져 있을 수 있고, 그 조성은 액체를 표적 대역으로부터 보다 멀리 떨어진 저장 위치로 이동시키는 것으로 선택된다. 이러한 디자인은 전체 흡수제품을 보다 효율적으로 사용하게 한다.

배면시이트는 때때로 외부 커버라고도 지칭되며 착용자로부터 가장 멀리 떨어진 층이다. 외부 커버는 전형적으로, 실질적으로 액체에 불투과성인, 폴리에틸렌 필름과 같은 얇은 열가소성 필름으로 이루어진다. 외부 커버는 흡수 구조물에 보유된 신체 분비물이 착용자의 의복, 침구 또는 기저귀와 접촉하는 기타 물품을 적시거나 더럽히는 것을 방지하는 기능을 한다. 외부 커버는 예를 들면 초기 두께가 약 0.5mil(0.012㎜) 내지 약 5.0mil(0.12㎜)인 폴리에틸렌 필름일 수 있다. 중합체 필름 외부 커버는 보다 심미적으로 좋은 외관을 제공하도록 엠보싱 및(또는) 거친 표면 처리된다(matte finished). 외부 커버의 또다른 구조는 목적 수준의 액체 불투과성을 부여하도록 구성되거나 처리된 직조 또는 부직 섬유상 웹, 또는 직물 또는 부직물 및 열가소성 필름으로 형성된 적층체(laminate)를 포함할 수 있다. 외부 커버는 임의적으로, 증기나 기체에는 투과성이지만 액체에는 실질적으로 불투과성인 증기 또는 기체 투과성 미세다공성 "통기성" 물질로 이루어질 수 있다. 배킹(backing)은 예를 들면 부직물이 외부 표면인 경우, 기계적 패스너(fastener)의 짝(mating member)으로서의 기능을 할 수도 있다.

현존 서지, 분배 및 보유 물질이 갖는 잇점에도 불구하고, 뇨가 개인 위생 제품내로 배출된 후 얼마간은 소량의 액체가 여전히 피부와 접촉한다는 것이 밝혀졌다. 피부가 보습되지 않는다 할지라도, 배뇨후 제품내에는 보다 높은 상대습도가 지속된다. 개인 위생 제품에 있어서, 이러한 액체에의 노출 및(또는) 높은 상대습도 수준은 피부에도 해로울 것으로 생각된다. 본 발명자들은 건조제를 기저귀같은 개인 위생 제품에 혼입시키면, 개인 위생 제품내의 공기중 상대습도를 감소시킴으로써 피부 수화를 현저하게 감소시킬 수 있음을 발견하였다. 이는 피부의 발적 및 가려움증을 감소시키는 효과를 가질 것으로 생각된다. 이는 특히 착용자가 새 기저귀를 착용했을 때 그러하다. 착용자가 새 기저귀를 착용했을 때 피부가 과도하게 수화되면, 기저귀 밀폐공간내의 상대습도는 빠르게 상승하여, 통상적인 기저귀에서는 피부가 건조되거나 정상 수준을 회복할 수 없게 된다. 본 발명의 기저귀는 피부를 보다 정상 수준의 수화 상태로 건조시킨다.

본 발명의 실시에 적합한 건조제에는 두가지 유형 또는 부류가 있는데, 흡습제 및 보습제이다.

흡습제는 수명이 다할 때까지 공기로부터 수분을 제거하는 반면, 보습제는 상대습도를 소정의 수준으로 유지하는 기능을 한다.

흡습제의 경우, 기저귀와 같은 상업적인 개인 위생 제품은, 주변의 수증기로부터 보호될 수 있도록 개별포장되는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 기저귀내의 흡습제는 기저귀가 아기에게 채워지기 전에 완전히 수명이 다해버릴 것이다. 흡습제는, 예를 들면 습한 환경에 보관되는 동안 또는 비교적 건조한 환경에서일지라도 오래 보관되는 동안에 주변에 노출됨으로써 수명이 다할 수 있다.

피부 수화의 감소는 분비 후, 또는 예를 들면 새 기저귀가 착용자에 착용될 때 일어날 수 있다. 새 기저귀가 아기에게 착용된 후 및 최초 배뇨전, 흡습제는 제품내의 공기로부터 수분을 제거할 것이다. 배뇨후, 흡습제는 제품 내부로부터 수증기를 계속 제거하겠지만, 수증기의 2가지 공급원인 피부 및 기저귀 자체는 존재할 것이다. 어떤 경우에도, 수증기 제거 및 상대습도 감소는 흡습제의 수명이 다할 때까지 계속될 것이다. 액체 수분 또는 뇨와 흡습제와의 접촉을 피하기 위해서는, 흡습제를 멜트블로운 섬유로 만들어진 백과 같은, 액체 불투과성이지만 증기 투과성인 백에 넣는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방법으로, 흡습제는 백을 통과하는 증기 형태의 수분만을 제거할 것이다.

화학적 흡수를 이용하여 기능하는 흡습제에는 P₂O₅, Mg(ClO₄)₂, BaO, KOH, CaO, Al₂O₃, NaOH, CaBr₂, CaCl₂, Ba(ClO₄)₂, ZnCl₂및 ZnBr₂이 포함되지만, 안전성을 이유로 Al₂O₃가 가장 바람직한 흡습제이다. 이들 화학물질은 사용도중에 제품내의 공기에 노출되도록 개인 위생 제품내에 존재할 수도 있다. 실리카겔과 같은, 물리적 흡착을 이용하는 흡습제도 사용될 수 있다. 흡습제로 만들어질 수 있는, 전형적인 개인 위생 제품내에 이미 존재하는 물질 또는 성분을 사용하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들면 제품의 보유층내의 펄프 및(또는) 초흡수제는 초건조되면(super dried) 흡습제로서의 역할을 할 수 있기 때문에 현존 제조 방법 및 장치를 거의 변경할 필요가 없게 된다. 이 문장에서 "초건조된다"라는 것은 물질이 75%의 수분 함량 또는 초건조되기 전의 수분 함량보다 낮은 수분 함량을 갖게 됨을 뜻한다. 흡습제에 의한 공기중 상대습도의 감소는 85% 미만이 되어야 할 것으로 생각된다.

본 발명의 효과를 시험하기 위해서 많은 실험을 수행하였으며, 이를 다음에 논의하도록 하겠다.

실험 1

초흡수제 물질을 함유하는 표준 기저귀를 유동하는 건조 질소 환경에서 92℃에서 2일동안 초건조시켰다. 이어서 기저귀를 저울에 놓고, 실온 및 상대습도 약 20%의 환경에서 중량을 측정하고, 이 중량 증가 데이타를 다음에 나타내었다.

시간(분) 중량(g)

0 55.77

5 55.88

15 55.97

55 56.15

95 56.50

1200 57.22

실험 2

완장(armband)을 자원자의 팔에 1시간동안 두르게 하였다. 이 완장은 플러프 1g당 3g의 식염수를 갖고서 피부를 수화시켰다. 1시간 후, 젖은 완장을 제거하고 한쪽 팔에는 표준 완장을 착용시키고 다른쪽 팔에는 흡습된 완장을 착용시켰다. 미국 특허 출원 제 09/139,824 호에 기술되고 당해 분야의 숙련자들에게 공지된, 상피를 통한 수분 손실 시험(trans-epidermal water loss test)을 사용하여 피부 수화를 측정하였으며, 그 결과, 표준 완장을 착용한 팔은 1시간 후 0.27g/㎡/hr의 값을 나타내었지만 흡습된 완장을 착용한 팔은 1시간 후 0.05g/㎡/hr의 값을 나타내었다. 상이한 자원자를 대상으로 이 시험을 반복하였으며, 표준 완장와 흡습된완장은 각각 3.24 및 1.62를 나타내었다. 이로써 흡습된 완장은 표준 완장보다 적은 수화를 일으킴을 알 수 있었다.

실험 3

팔을 실험 2에서와 동일한 방법으로 포화시켰다. 1시간 후, 젖은 완장을 제거하고 한쪽 팔에는 표준 완장을 착용시키고 다른쪽 팔에는 흡습된 완장을 착용시켰다. 완장밑의 상대습도를 측정하였다. 그 결과를 아래에 나타내었다(첫번째 상대습도난은 흡습된 완장을 착용한 팔에 대한 것이다).

시간(분) 상대습도(%) 상대습도(%)

0 92.9 96

1 8.4 93.2

2 4.5 93.1

3 3.3 93.1

5 3.1 92.3

60 9.1 90.7

40 7.7 92.5

이들 실험은 흡습제가 피부 수화를 현저하게 감소시켜 아마도 피부 건강을 개선시킬 수 있음을 보여준다.

전술된 바와 같이 보습제는 상대습도를 예정된 수준으로 유지하는 기능을 한다. 상대습도가 예정된 수준에 도달하면, 보습제는 수분의 흡수 또는 탈수를 중지할 것이다. 상대습도 수준이 예정된 수준보다 낮으면, 보습제는 목적 수준의 습도를 유지하기 위해서 수증기를 방출하는데, 이는 상대습도가 낮은 상태에서도 수분을 흡수하는 흡습제와는 대조적이다. 그러므로, 보습제는 기저귀내의 상대습도 수준을 감소시킬 뿐만 아니라, 상대습도를 목적 수준으로 제어 또는 유지할 수 있다.

전형적인 보습제에는 글리세린, 소르비톨, 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프럭토스, 글루코스, 말토스, 옥수수 시럽, 우레아 및 다양한 염화물이 포함된다.

개인 위생 제품내의 보습제가 약 85% 미만의 상대습도를 유지하도록 하는 것으로 선택된 경우, 전형적인 가정의 습도가 통상적으로 85% 미만이기 때문에 보습제는 전형적인 가정에서는 사용되기 전에 수분을 방출할 것이다. 제품이 일단 착용자에 착용되면, 개인 위생 제품내의 습도는 십중팔구 85%보다 클 것이기 때문에, 건조한 보습제가 수분을 흡수하여 습도를 제어하게 될 것이다. 본 발명자들은 습도를 유지하는 보습제를 갖는 개인 위생 제품이 긍정적인 효과를 갖도록 하려면 약 85%의 상대습도가 피부 건강에 매우 좋다고 생각된다. 피부 건강에 이상적인 상대습도는 서로 다르므로, 이러한 습도 수준을 달성하기에 적당한 보습제를 선택해야 한다는 것을 추가의 연구로써 알 수 있었다.

2가지 유형의 건조제인 흡습제 및 보습제를 하나의 개인 위생 제품에 병용할 수도 있다. 건조제를 병용하면 2가지 건조제의 장점을 얻을 수 있는데, 유아에 처음 착용될 때 흡습제의 작용으로 수증기를 빠르게 흡수하고 그 이후에는 보습제의 작용으로 특정 상대습도 수준을 유지하는 기저귀와 같은 제품을 얻을 수 있다.

건조제가 혼입되는 층은 바람직하게는 라이너층이다. 이 층은 상대습도의 조절이 가장 중요한 착용자의 피부와 가장 가깝게 위치된다. 이상적인 후보 물질은 주름지거나 뭉치지 않고 착용자의 움직임에 순응할 수 있도록 신축성이다. 건조제가 용융 가공가능할 경우, 라이너는 건조제로부터 방사되고 피부에 직접 접촉될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 건조제는 예를 들면 멜트블로운 섬유로 된 백에 넣어지고 이 백은 라이너밑에 위치될 수 있다. 멜트블로운 백은 건조제가 액체 수분과 접촉하는 것을 막으면서도 건조제에 수증기가 들어오게 하고 흡수되게 한다.

많은 개인 위생 제품의 개별적인 다수의 단편들은 멜트블로잉 및 스펀본딩과 같은 다양한 섬유 형성 공법에 의해 제조되기 때문에, 특정 건조제는 제품에 간단하고도 직접적으로 혼입될 수 있도록 현존 섬유 형성 공정에 적합한 것일 수 있다. 건조제는 수증기에 투과성인 섬유 형성 중합체에 입자로서 첨가되어, 수증기는 중합체를 통과하고 입자에 도달할 수 있게 된다. 이들은 또다른 방법으로는 예를 들면 결합 및 카딩 및 에어레잉 방법에 의해 섬유상 웹에 첨가되기도 한다. 건조제는 초흡수제 및(또는) 펄프의 일부로서 또는 다른 물질과의 혼합물로서, 대부분의 개인 위생 제품에 존재하는 보유 성분내로 혼입될 수 있다. 건조제가 입자 형태인 경우, 접착제 또는 결합제에 의해 라이너와 같은 웹의 섬유 또는 초흡수제/펄프층에 부착될 수 있다.

건조제를 개인 위생 제품에 넣음으로써 제품내의 공기중 상대습도를 감소시키거나 유지할 수 있고 따라서 피부 수화를 감소시킬 수 있음을 설명하였다. 피부 수화가 감소됨으로써 피부 발적 및 가려움증도 감소될 것으로 생각된다.

위에서는 본 발명의 단지 몇개의 예시적인 실시양태에 대해서만 상세하게 기술하였지만, 당해 분야의 숙련자들이라면 본 발명의 신규한 교의 및 잇점에서 크게 벗어나지 않는 범위내에서 상기 예시적인 실시양태에 많은 변경을 가할 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 모든 변경된 양태는 다음에 오는 청구의 범위에서 한정되는 본 발명의 범주내에 포함된다. 청구항에서, 의미와 기능을 모두 포함하는 청구항은 인용된 기능을 수행하는 것으로 본원에서 기술된 구조물 및 그의 구조적 동일물(structural equivalent) 뿐만 아니라 동등한 구조물(equivalent structure)도 포함한다. 따라서 못과 나사의 경우, 못은 목재 부품을 서로 고정시키는 원통형 표면을 갖는 반면, 나사는 나선형 표면을 갖는다는 점에서, 이들은 구조적 동일물은 아니지만, 목재 부품을 고정시킨다는 면에서는 못과 나사는 동등한 구조물일 수 있다.

Claims (22)

1. 건조제를 포함하는 개인 위생 제품.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 건조제가 흡습제(desiccant)인 개인 위생 제품.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 건조제가 보습제(humectant)인 개인 위생 제품.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 건조제가 흡습제와 보습제의 조합인 개인 위생 제품.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 흡습제가 화학적 흡수를 이용하며, P₂O₅, Mg(ClO₄)₂, BaO, KOH, CaO, Al₂O₃, NaOH, CaBr₂, CaCl₂, Ba(ClO₄)₂, ZnCl₂및 ZnBr₂로 이루어진 군에서 선택되는 개인 위생 제품.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 흡습제가 물리적 흡착을 이용하며, 실리카겔, 초건조된(super dried) 펄프 및 초건조된 초흡수제로 이루어진 군에서 선택되는 개인 위생 제품.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 보습제가 글리세린, 소르비톨, 글리콜, 프럭토스, 글루코스, 말토스, 옥수수 시럽, 우레아 및 다양한 염화물로 이루어진 군에서 선택되는 개인 위생 제품.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 흡습제가 액체 불투과성 증기 투과성 백에 넣어지는 개인 위생 제품.
9. 제 1 항에 있어서, 기저귀, 용변연습용 팬츠, 흡수성 속바지 및 성인 요실금자용 제품으로 이루어진 군에서 선택되는 개인 위생 제품.
10. 제 9 항에 있어서, 성인 요실금자용 제품인 개인 위생 제품.
11. 제 9 항에 있어서, 기저귀인 개인 위생 제품.
12. 제 9 항에 있어서, 기저귀가 주변 수증기로부터 보호되도록 개별 포장되는 개인 위생 제품.
13. 제 9 항에 있어서, 용변연습용 팬츠인 개인 위생 제품.
14. 개인 위생 제품내의 공기중 상대습도를 85% 미만으로 감소시키는 흡습제를포함하는 개인 위생 제품용 피부 수화 감소 시스템.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 흡습제가 섬유내에 위치하는 피부 수화 감소 시스템.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 흡습제가 보유 성분(containment component)내에 위치하는 피부 수화 감소 시스템.
17. 제 14 항에 있어서, 상기 흡습제가 접착제 또는 결합제에 의해 웹의 섬유에 부착된 피부 수화 감소 시스템.
18. 개인 위생 제품내의 상대습도를 약 85% 미만으로 유지하는 보습제를 포함하는 개인 위생 제품용 피부 수화 감소 시스템.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 보습제가 섬유내에 위치하는 피부 수화 감소 시스템.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 보습제가 보유 성분내에 위치하는 피부 수화 감소 시스템.
21. 제 18 항에 있어서, 상기 보습제가 접착제 또는 결합제에 의해 웹의 섬유에 부착된 피부 수화 감소 시스템.
22. 개인 위생 제품내의 공기중 상대습도를 약 85% 미만으로 감소시키고 이 상대습도를 상기 수준으로 유지하는 흡습제 및 보습제를 포함하는 개인 위생 제품용 피부 수화 감소 시스템.