KR20040000506A - 이동 지연층을 갖는 흡수 용품 - Google Patents

Abstract

표적 영역에서 구조체를 통과하는 액체의 이동을 억제하는 방식으로 처리되거나, 또는 그러한 재료로 제조된 개인 위생 흡수 용품이 제공된다. 코어 상측의 분포층은 유사하게 Z 방향의 유체 이동을 저해하는 방식으로 처리될 수 있다. 분리된 이동 지연층을 피함으로써 제조가 단순화되며 비용이 절감된다. 많은 이동 지연 처리가 가능하다. 이러한 처리의 예로는 흡수 코어의 상층 또는 표적 영역 하부의 분포층의 보다 저층의 밀도를 증가시키는 것, 표적 영역 하부의 흡수 코어에 초흡수체가 풍부하도록 하는 것, 표적 영역 하부의 코어의 전부 또는 일부를 매우 느린 흡수성 초흡수체로 제조하는 것, 표적 영역의 하부의 코어에 가용성 결합제를 포함시키는 것, 표적 영역의 하부의 코어 또는 분포층을 소수성 처리로 처리하는 것, 또는 상기 방법의 조합을 들 수 있다.

Description

이동 지연층을 갖는 흡수 용품 {Absorbent Article with a Transfer Delay Layer}

본 발명은 일회용 생리대, 기저귀, 배변연습용 팬츠, 실금자용 가먼트, 상처 위생 제품 등과 같은 개인 위생 제품에 유용한 흡수 용품에 관한 것이다. 상기 용품은 전형적으로 신체측 라이너, 불침투성 외부층 또는 "배플 (baffle)", 및 상기 라이너와 배플 사이의 흡수 코어를 포함한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 생리혈 및 상처 삼출물과 같은 복합 점성 체액을 처리해야 하는 흡수 시스템에 관한 것이다.

개인 위생 제품은 체액을 흡수하고 보유하기 위한 것이다. 이러한 용품에서 요망되는 수행 목적은 상기 제품으로부터의 누출이 적게 하고 착용자를 위한 건조한 느낌을 갖게 하는 것을 포함한다. 현재 시판되는 제품은 요망되는 것보다 높은 누출 수준 때문에 침구 및 의류에 얼룩을 만들 수 있다. 그 결과, 이들 제품은 사용자들에게 건조함, 착용감, 편안함 및 유체 보유성과 같은 다른 소비자의 소망을 완전히 전달하는 것으로 인식되지 않고 있다. 누출은 제품의 다양한 단점 때문에 일어나는데, 그 중 하나는 흡수 시스템, 특히 제2 또는 제3의 액체 서지 (surge)에 의한 불충분한 유체 흡수 속도이다. 이것은 대량의 유체를 보유하기 위해 충분한 유체 보유력이 요구되는 밤샘 사용을 위한 여성 위생 제품에서 특히 문제가 된다.예를 들어, 상업적으로 가장 많이 시판되는 생리대는 상대적으로 높은 누출 속도를 가지며, 밤샘 시간의 30%의 정도의 누출을 견디어 내지 못한다. 이것은 생리혈의 높은 점성 및 전달 부피에 있어서의 큰 변화 때문에 표적 영역에서 패드에 생리혈이 과적되게 (overloading) 되고, 그 결과로 누출을 초래하는 것으로 믿어진다. 생리혈의 불충분한 분포는 표적 영역 과적의 주요 요인 중 하나인 것으로 믿어진다.

카디드 (carded) 웹 및 스펀본드 (spunbond) 웹과 같은 부직 재료는 흡수 제품에서 신체측 라이너로 사용되어 왔다. 개구된 다공 라이너 구조체가 사용되어 액체가 상기 구조체를 급속하게 통과하게 하고 착용자의 피부를 라이너 아래의 젖은 흡수 패드로부터 분리되도록 도와준다. 일부 구조체는 선택 영역의 습윤성을 증가시키고, 그에 의해 착용자의 피부 위에 액체가 웨트-백 (wet-back)되는 양을 조절하기 위해, 라이너의 선택 영역에 대역화된 계면 처리물을 도입하였다. 더욱이, 웨트-백을 감소시킬 목적으로, 두껍고 치솟은 섬유 구조로 구성된 것과 같은 재료의 다른 층이 라이너와 흡수 패드 사이에 삽입되었다.

외부 커버 또는 배플은 착용자의 의류 또는 침구를 더럽히지 않기 위해 액체에 불투과성으로 설계된다. 불투과성 배플은 바람직하게는 얇은 필름으로 제조되며, 다른 재료가 사용될 수도 있으나, 일반적으로 플라스틱으로 제조된다. 부직웹, 필름 또는 필름 코팅된 부직포는 또한 배플로서 사용될 수 있다. 배플을 위한 적합한 필름 조성물은 최초 두께가 약 0.5 밀 (mil) (0.012 밀리미터) 내지 약 5.0 밀 (0.12 밀리미터)일 수 있는 폴리에틸렌 필름을 포함한다. 배플은 임의로증기 또는 기체 투과성인 미세다공성 "통기성" 재료, 즉 증기 또는 기체 투과성이지만 액체에는 실질적으로 불투과성인 재료로 구성될 수 있다.

흡수 용품은 셀룰로오스 섬유로 구성된 다양한 종류의 흡수 코어를 사용해 왔다. 특정 흡수 가먼트가 흡수된 액체의 분포를 조절하기 위해 형성될 수 있다. 예를 들어, 흡수 용품은 상면 시트층과 흡수 신체 사이에 위치된 액체 투과성 분포층을 가질 수 있다. 다른 형태로, 통상의 흡수 용품은 흡수 겔화 입자와 혼합된 셀룰로오스 플러프 (fluff)로 구성된 유체 저장 및 취득 대역을 가질 수 있으며, 다양한 구성을 갖는 다층 흡수 코어 배열을 포함할 수 있다.

상기한 것과 같은 종래의 플러프-기재 흡수 구조체는 젖을 경우 탄성을 잃고 터질 수 있는 셀룰로오스 섬유를 갖는다. 그 결과, 젖은 구조체의 액체 흡수율은 너무 낮아져서 이어지는 연속적인 액체 서지 (surge)를 충분히 조절할 수 없게 될 수 있다. 상기 구조체를 떨어진 상태로 유지하기 위해 흡수 겔화 입자가 섬유 사이에 포함된 용품에서, 겔화 입자는 팽창하며 흡수된 액체를 방출하지 않는다. 상기 입자의 팽창은 흡수 구조체의 간극 부피를 감소시키고 상기 구조체가 유체를 흡수하는 능력을 감소시킬 수 있다.

기저귀와 같은 제품의 뇨 처리 분야에서 액체의 분포는, 대개 좁은 세공 크기 분포를 갖는 작은 세공을 보유한 재료에 의해 제공된다. 이러한 분포 재료는 표적 영역으로부터 큰 부피와 낮은 점도의 뇨 유입물을 이동시키고, 상기 표적 영역이 다음의 유입물을 수용할 수 있도록 이상적으로 충분한 시간에 그렇게 이동시킨다. 뇨는 실질적인 정수압을 극복하면서 기저귀의 상대적으로 먼 부분으로 이동할 수 있다. 여성 위생 제품에 가해지는 총 유입물 부피는 상기 뇨 처리 제품에 비해 보다 작지만, 유체는 점도가 보다 높아서 이동이 보다 어려워진다. 여성 위생 용품에 사용되는 분포 재료는 뇨 처리에 주로 관련된 제품에 사용되는 분포 재료와는 매우 다른 것이어야 한다.

추가의 층이 흡수 구조체에 존재하여서 유체의 하향 (Z-방향) 이동을 감속하고, 유체가 XY (횡) 평면에서 이동하는 것을 촉진할 수 있다. 이 층은 "이동 지연 (transfer delay)" 층으로 알려져 있으며, 예를 들어 천공된 필름, 멜트블로운 (meltblown) 직물 또는 다른 단층 또는 다층 재료일 수 있다. 유체의 코어로의 흡수 전에, 유체의 확산을 촉진함으로써, 이동 지연층은 코어를 보다 많이 이용한다. 이것은 상기 코어가 표적 영역에서 보다 얇아지도록 하며, 이러한 층이 없는 실시양태에서 보이는 것보다 더 효율적이고 비용 절감적인 재료의 사용이다.

상기 논의된 흡수 구조체의 발달에도 불구하고, 여성 위생 제품과 같은 흡수 제품으로부터 누출을 충분히 감소시킬 수 있고, 제조가 보다 간단하며, 보다 비용 절감적인 개선된 흡수 구조체가 여전히 요구되고 있다. 액체의 반복된 적층을 보다 효과적으로 흡수, 분포 및 보유시킴으로써 개선된 액체 서지의 처리를 제공할 수 있는 흡수 구조체가 요구된다.

발명의 요약

종래 기술이 당면한 상기 논의된 어려움 및 문제점에 부응하여, 본 발명에서는 표적 영역으로부터 생리혈이 이동할 수 있도록 우수한 분포 및 이동 성능을 갖는 여성 위생 제품을 포함하는 신규한 구조 복합체가 제공된다.

이것은 액체가 표적 영역 하부의 영역 내의 구조체를 통과하여 이동하는 것을 억제하는 방식으로 처리되거나, 또는 그러한 재료로 제조된 흡수 코어 또는 분포층을 갖는 개인 위생 흡수 용품에 의해 달성된다. 분리된 이동 지연층을 피함으로써 제조가 단순화되며 비용이 절감된다. 본 발명에서, 유체는 표적 영역의 외측에서 이동하는 속도보다 표적 영역 및 하부 영역에서 더 낮은 속도로 Z 방향으로 이동한다.

많은 이동 지연 처리가 가능하다. 이러한 처리의 예로는 표적 영역 하부의 흡수 코어의 상부층의 밀도를 증가시키는 것, 표적 영역 하부의 흡수 코어에 초흡수체, 특히 초흡수성 섬유 (SAF)가 풍부해지도록 하는 것, 표적 영역 아래의 흡수 코어의 전부 또는 일부를 매우 느린 흡수성 초흡수체 (superabsorbent)로 제조하는 것, 표적 영역 하부의 흡수 코어에 가용성 결합제를 포함시키는 것, 표적 영역 하부의 흡수 코어를 소수성 처리로 처리하는 것, 또는 상기 방법의 조합을 들 수 있다. 또한, 상기 방법은 코어 바로 위의 층에 적용될 수 있고, 유사한 효과를 나타낼 것이다.

본 발명에 도입된 여성 위생 제품은 바람직하게는 외부 배플, 라이너 및 흡수 플러프 코어를 가지며, 유체는 표적 영역의 외측에서보다 표적 영역 내에서 Z 방향으로 보다 느리게 이동할 것이다.

정의

본 명세서에 사용된 하기 용어는 이들에 부여되는 다음과 같은 정의를 갖는다.

"일회용" 이라는 용어는 사용 후 폐기되어서 세척 및 재사용이 의도되지 않는 것을 포괄한다.

본 명세서에 사용된 "부직포 또는 부직웹" 이라는 용어는 개별 섬유 또는 스레드 (thread)가 인터레잉(interlaying)되어 있지만 편직물에서처럼 확인할 수 있는 방식이 아닌 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직포 또는 부직웹은 예를 들면 멜트블로윙 방법, 스펀본딩 방법 및 본디드 카디드 웹 방법과 같은 많은 방법들로부터 형성되어 왔다. 부직포의 기초 중량은 일반적으로 재료의 제곱 야드 당 온스 (osy) 또는 제곱 미터 당 그램 (gsm)으로 나타내고, 유용한 섬유 직경은 일반적으로 마이크론으로 나타낸다 (osy를 gsm으로 환산할 때는 osy에 33.91을 곱한다는 것을 염두해 둔다).

본 명세서에 사용된 "스펀본디드 섬유" 라는 용어는 압축된 필라멘트의 직경을 갖는 일반적으로 원형인 다수의 미세 방사구 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로서 압출시킨 후, 직경을 급속하게 감소시킴으로써 형성된 직경이 작은 섬유를 의미하며, 이는 예를 들면 애펠 (Appel) 등의 미국 특허 제 4,340,563호 및 도르쉬너 (Dorschner) 등의 미국 특허 제 3,692,618호, 매츄키 (Matsuki) 등의 미국 특허 제 3,802,817호, 키니 (Kinney)의 미국 특허 제 3,338,992호 및 제 3,341,394호, 하르트만 (Hartman)의 미국 특허 제 3,502,763호, 및 도보 (Dobo) 등의 미국 특허 제 3,542,615호에 기재되어 있다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 수집 표면 상에 적층될 경우 비점착성이다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이고, 평균 직경 (10개 이상의 샘플로부터)이 7 마이크론보다 크고, 특별히 약 10 및20 마이크론 사이이다. 또한, 상기 섬유는 비통상적인 형태의 하이브리드 (hybrid)를 기재하고 있는 호글 (Hogle) 등의 미국 특허 제 5,277,976호, 힐스 (Hills)의 미국 특허 제 5,466,410호 및 라그만 (Largman) 등의 미국 특허 제 5,069,970호 및 제 5,057,368호에 기재된 것과 같은 형태를 가질 수도 있다.

본 명세서에 사용된 "멜트블로운 섬유" 라는 용어는 일반적으로 원형인 다수의 미세 다이 모세관을 통해, 용융 열가소성 재료를 용융 스레드 또는 필라멘트로서 압출하고, 여기에 고속의, 일반적으로 고온인 기체 (예를 들어, 공기) 스트림을 집중적으로 가함으로써 용융 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 해서 그의 직경을 감소시켜 미세 섬유 직경이 될 수 있도록 함으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그 후에, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고, 수집 표면 상에 적층되어 무질서하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 공정은, 예를 들어 부틴 (Butin) 등의 미국 특허 제 3,849,241호에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 비연속일적일 수 있는 미세섬유이고, 일반적으로 평균 직경이 10 마이크론보다 작으며, 수집 표면 상에 적층될 경우 일반적으로 점착성이다.

본 명세서에 사용된 "본디드 카디드 웹" 이라는 용어는 코밍 (combing) 또는 카딩 (carding) 유닛을 통해 보내진 스테이플 섬유로 제조된 웹을 의미하며, 이는 스테이플 섬유를 따로따로 떼고 기계방향으로 정렬시켜서 일반적으로 기계방향으로 배향된 섬유상 부직웹을 형성한다. 이러한 섬유는 일반적으로 베일 (bale)로 구입되고, 이들은 카딩 유닛에 앞서 섬유를 분리하는 피커 (picker)에 정치된다. 일단 웹이 형성되면 몇몇 공지된 결합 방법 중 하나 이상에 의해 결합시킨다. 이러한결합 방법 중 한가지는 분말 결합인데, 여기서는 분말상 접착제를 웹 전체에 분배시킨 후, 일반적으로 웹 및 접착제를 열기 (hot air)로 가열시킴으로써 활성화시킨다. 또다른 적합한 결합 방법은 패턴 결합인데, 여기서는 가열된 캘린더 롤 또는 초음파 결합 장비를 사용하여 일반적으로 국소화된 결합 패턴으로 섬유를 함께 결합시키지만, 필요할 경우, 웹을 그의 전표면을 가로질러서 결합시킬 수 있다. 또다른 적합하고 널리 공지된 결합 방법은, 특히 이성분 스테이플 섬유를 사용할 경우 통기 결합이다.

"에어레잉 (airlaying)" 이라는 용어는 섬유상 부직층을 형성할 수 있는 널리 공지된 방법이다. 에어레잉 방법에서는 약 6 내지 약 52 ㎜의 범위의 전형적인 길이를 갖는 작은 섬유의 다발들을 분리해서 공기 공급하에 포획한 후 일반적으로 진공 공급의 도움으로 형성 스크린 상에 적층시킨다. 이어서, 무질서하게 적층된 섬유를 예를 들면 열기 또는 분무 접착제를 사용하여 서로 결합시킨다. 에어레잉은 예를 들면 로어슨 (Laursen) 등의 미국 특허 제 4,640,810호 및 모스가드 (Mosgaard)의 미국 특허 제 5,885,516호에 교시되어 있다.

"친수성"은 섬유와 접촉시 수성 액체에 의해 습윤되는 섬유 또는 섬유의 표면을 기술한다. 재료의 습윤 정도는 이번에는 접촉각 및 포함된 액체 및 재료의 표면장력의 관점으로 기술될 수 있다. 특정 섬유 재료의 습윤성을 측정하는데 적합한 장비 및 기술은 칸 SFA-222 표면력 분석기 시스템 (Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System) 또는 실질적으로 등가의 시스템에 의해 제공될 수 있다. 상기 시스템으로 측정할 경우, 90°미만의 접촉각을 갖는 섬유는 "습윤성" 또는 "친수성"으로 나타내어지고, 90°이상의 접촉각을 갖는 섬유는 "비습윤성" 또는 소수성으로 나타내어진다.

본 명세서에 사용된 "개인 위생 용품" 또는 "개인 위생 흡수 용품"이라는 용어는 기저귀, 배변연습용 팬츠, 흡수 언더팬츠, 성인 실금자용 제품, 붕대 및 기타 상처 위생 제품 및 여성 위생 제품을 의미한다.

"표적 영역"은 착용자에 의해 유입물이 통상적으로 전달되는 개인 위생 제품 상의 표면 영역 또는 위치를 의미한다. 상기 영역의 크기, 형태 및 위치는 물론 포함된 제품의 종류 및 크기에 따라 다양하다. 예를 들면, 여성 위생 제품은 일반적으로 가장 긴 치수로 길이가 약 2 인치 (5.1 cm), 폭이 약 4 인치 (10.2 cm)인 직사각형의 표적 영역을 갖는다. 기저귀는 길이가 약 3.5 인치 (8.8 cm), 폭이 약 8 인치 (20.4 cm)의 표적 영역을 가질 수 있으며, 성인 실금자용 제품은 보다 넓은 표적 영역을 가질 수 있다. 붕대의 표적 영역은 기저귀의 표적 영역보다 더 큰 퍼센트의 표면을 커버할 수 있다.

시험 방법

흡수 시간 지표 (ATI): 본 시험에서는, 초흡수성 재료의 흡수력을 예를 들어 약 0.01 psi와 같은 광압 하에서 최고 200분 동안 시간에 대해 측정한다.

일 단부에 일체화된 100 메쉬 스테인레스 스틸 스크린을 갖는 내부 직경 1 인치 (25.4 mm)의 실린더를 사용하여 건조 초흡수체 0.16 ±0.005 그램을 보유시킨다. 초흡수체를 실린더 내에 주의깊게 정치하여 초흡수체가 실린더의 측부에 정착되지 않도록 해야 한다. 실린더를 부드럽게 두드려서 초흡수체가 스크린 상으로보다 고르게 분포되도록 해야 한다. 그런 다음, 4.4 그램, 직경 0.995 인치 (252.73 mm)의 플라스틱 피스톤을 실린더에 정치시키고, 실린더, 피스톤 및 초흡수체 어셈블리를 측량한다. 상기 어셈블리를, 0.875 중량% NaCl 염수 용액이 1 cm 깊이로 들어 있는 3 인치 ×3 인치 (76.4 mm ×76.4 mm) 액체 용기에 정치한다. 실린더를 부드럽게 두드려서 실린더 하에 갖혀 있는 임의의 공기를 제거하고, 시험 하는 동안 계속 염수 용액을 1 cm 깊이에서 유지한다.

1초 간격으로 200분을 판독할 수 있는 타이머를 사용한다. 타이머를 시작하고 5분 후, 용액에서 어셈블리를 회수하고 흡수 종이 상으로 흡입 (blotting)시킨다. 임의의 다른 효과적인 종이도 사용될 수 있으나, 바람직한 종이는 킴벌리-클라크 코포레이션 (Kimberly-Clark Corp.)의 크리넥스 (Kleenex)(R) 프리미엄 디너 냅킨 (Premium Dinner Napkin)이다. 흡입시에, 우수한 접촉성을 보장하기 위해 종이를 실린더에 대해 기밀하게 압착한다. 실린더를 건조 종이에 3회 접촉하고, 이같은 3회 접촉으로 제거된 액체는 거의 없어야 한다. 어셈블리를 측량하고, 어셈블리를 액체 용기에 복귀시킨다. 흡입 및 측량은 약 5초동안 해야 하며, 타이머는 시험 하는 동안 계속 가동 상태를 유지해야 한다. 5, 10, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 160 및 200분이 될 때 판독한다. 매 판독시에 깨끗하고 건조한 냅킨을 사용한다.

최종 판독 후, 초흡수체의 그램 당 흡수된 액체의 그램을 계산한다. 특정 시간에 흡수된 액체의 양을 200분에 흡수된 양으로 나눈 것을 흡수율의 그래프 표시를 위해 시간에 대해 플롯팅 (plotting)할 수 있다.

ATI는 다음과 같이 계산한다:

ATI = (t₁₀+ t₂₀+ t₃₀+ t₄₀+ t₅₀+ t₆₀+ t₇₀+ t₈₀+ t₉₀)/9

상기 식에서, t_n은 200분에서의 흡수력의 n%가 사용된 분단위의 시간으로, 예를 들어, t₃₀은 총 흡수력의 30%가 사용된 시간이다.

본 발명은 일회용 생리대, 기저귀, 실금자용 가먼트 등과 같은 개인 위생 흡수 용품에 관한 것이다. 상기 제품은 전형적으로 액체 투과성 신체측 라이너, 액체 불투과성 배플, 및 상기 라이너와 배플 사이의 흡수 코어를 갖는다.

라이너는 액체에 고투과성으로, 그리고 피부에 자극을 주지 않게 설계된다. 이러한 라이너는 뇨 및 생리혈이 매우 용이하게 그 자체를 통과하도록 하여 피부에 부드러움을 느끼게 한다. 라이너는 부직웹, 천공 필름, 발포체 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 재료로 제조될 수 있다. 부직포 및 필름은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀을 포함하여, 배플과 유사한 합성 중합체로 제조될 수 있다. 부직포는 또한 천연 섬유 또는 천연 및 합성 섬유의 조합으로 제조될 수도 있다. 라이너는 또한 크레이프 (creped) 부직웹과 같은 크레이프 재료로 제조될 수 있다.

라이너는 임의로 1개 이상의 층을 가질 수 있거나, 또는 중앙 영역에는 1개의 층을, 측부 영역에 다층을 가질 수 있다. 또한, 중앙 영역에 2개 이상의 층을, 측부에는 1개의 층만 갖는 반대의 형태도 가능하다. 이러한 라이너는 생리시 사용을 위해 또는 의약의 전달을 위해 유익할 수 있다.

보다 복잡한 형태의 라이너에는, 피부 주변의 환경을 개선하거나 사실상 피부 건강을 개선하기 위해 로션 또는 의약의 처리를 도입할 수 있다. 이러한 처리의 예로는 알로에, 비타민 E, 베이킹 소다 및 공지되거나 당업자에 의해 개발될 수 있는 다른 제제를 들 수 있다.

외부 커버 또는 "배플"은 착용자의 의류 또는 침구를 더럽히지 않기 위해 액체에 불투과성으로 설계된다. 불투과성 배플은 바람직하게는 얇은 필름으로 제조되며, 다른 재료가 사용될 수도 있으나, 일반적으로 플라스틱으로 제조된다. 부직웹, 필름 또는 필름 코팅된 부직포가 또한 배플로서 사용될 수 있다. 배플을 위한 적합한 필름 조성물은 최초 두께가 약 0.5 밀 (mil) (0.012 밀리미터) 내지 약 5.0 밀 (0.12 밀리미터)일 수 있는 폴리에틸렌 필름을 포함한다. 배플은 임의로 증기 또는 기체 투과성인 미세다공성 "통기성" 재료, 즉 증기 또는 기체 투과성이지만 액체에는 실질적으로 불투과성인 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어 필름 중합체 조성물에 충전제를 사용하고, 충전제/중합체 조성물을 필름 내로 압출한 후 상기 필름을 충분히 신장하여 충전제 입자 주위에 간극을 형성하고, 그에 의해 필름에 통기성을 갖게 하는 것에 의해 통기성이 필름 중합체 조성물에 부여될 수 있다. 일반적으로, 보다 많은 충전제가 사용되고 보다 높은 정도로 인장될수록, 보다 큰 정도의 통기성을 갖게 된다. 다른 올레핀, 나일론, 폴리에스테르 또는 예를 들어 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체와 같은 다른 적합한 열가소성 재료도 또한 사용될 수 있다.

개인 위생 제품의 코어 부분은 액체를 흡수하고 이차적으로 고형물을 함유하도록 설계된다. 보유층으로도 알려진 코어는 펄프 및(또는) 초흡수성 재료로 제조될 수 있다. 상기 재료는 누출을 최소화하기 위해 액체를 매우 빨리 그리고 효과적으로 흡수한다. 코어 재료는 코폼 (coform) 방법, 에어레잉, 그리고 결합 및 카딩을 포함하는 많은 방법에 따라 제조될 수 있으며, 50 및 500 gsm 사이여야 한다.

또한, 많은 개인 위생 제품은 분포층을 포함한다. 분포층은 일반적으로 코어 다음에 위치하며, 서지층 또는 라이너층으로부터 액체를 수용하고, 모세관 작용을 이용하여 상기 액체를 코어의 다른 영역으로 분포시킨다. 또한, 임의의 이동 지연층이 분포층과 코어 사이에 위치하여, 분포층보다 더 수동적인 방식으로, 즉 코어에 대해 Z 방향 경로를 차단하고 액체를 X-Y 평면으로 우회하게 함으로써 액체를 분포시키는 작용을 한다. 액체가 지연되거나 분포될 수 있는 한 가지 방법은 유체 보유 재료 (플러프/SAM)로 부분적으로 감겨진 액체 감응 필름층 (예를 들어, PVOH 필름)을 사용하는 것이다. 서지 재료는 보유 재료로 감기지 않은 영역에서만 필름의 원주에 첨가된다. 필름은 액체 감응 필름이 가용성이 되도록 하여 액체를 그 길이를 따라 분포하게 할 때까지 유체의 통과에 저항할 것이다. 표적 영역의 근접부에서만 배타적으로 액체를 흡수하기보다는 이러한 방식에서는 더 많은 흡수 코어가 사용된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 재료는 합성 중합체, 천연 섬유, 펄프 및 초흡수체 또는 이들이 조합으로 제조될 수 있다. 합성 섬유의 예로는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 레이온, 아크릴, 초흡수체, 리오셀 (LYOCELL)(R) 재생 셀룰로오스 및 당업자에게 공지된 임의의 다른 적합한 합성 섬유를 들 수 있다. 많은 폴리올레핀이 섬유 제조를 위해 시판되는데, 예를 들면 다우 케미칼 (Dow Chemical)의 아스푼 (ASPUN)(R) 6811A 라이너 저밀도 폴리올레핀과 같은 폴리에틸렌, 2553 LLDPE 및 25355, 그리고 12350 고밀도 폴리에틸렌이 이러한 적합한 중합체이다. 상기 폴리에틸렌은 각각 약 26, 40, 25 및 12의 용융 지표를 갖는다. 섬유 형성 폴리프로필렌의 예로는 엑손 케미칼 캄파니 (Exxon Chemical Company)의 에스코렌 (ESCORENE)(R) PD 3445 폴리프로필렌 및 몬텔 케미칼 코포레이션 (Montell Chemical Co.)의 PF304를 들 수 있다. 다른 폴리올레핀도 또한 시판된다.

천연 섬유의 예로는 모, 면, 아마, 대마 및 목재 펄프를 들 수 있다. 목재 펄프에는 CR-1654 (미국 알라바마주 코사 소재, 미국 알리안스 펄프 밀스 (US Alliance Pulp Mills))와 같은 표준 침엽수 플러핑 종이 있다. 펄프는 섬유 본래의 특성 및 그들의 가공성을 향상시키기 위해 개질될 수 있다. 컬 (curl)이 화학 처리 또는 기계적 꼬임을 포함한 방법에 의해 섬유에 도입될 수 있다. 컬은 전형적으로 가교화 또는 강성화 이전에 도입된다. 펄프는 포름알데히드 또는 그의 유도체, 글루타르알데히드, 에피클로로히드린, 요소 또는 요소 유도체와 같은 메틸화된 화합물, 말레산 무수물과 같은 디알데히드, 비메틸화된 요소 유도체, 시트르산 또는 다른 폴리카르복실산 등의 가교제를 사용하여 강성화될 수 있다. 상기 가교제 중 일부는 환경적 및 건강적 관점 때문에 다른 것들보다 덜 바람직하다. 또한, 펄프는 열처리 또는 머서 가공과 같은 가성 처리를 사용함으로써 강성화될 수 있다. 이러한 종류의 섬유의 예로는 미국 워싱턴주 타코마 소재, 위어호저 코포레이션 (Weyerhaeuser Corporation)에서 시판되는, 습윤 모듈러스를 향상시키는 화학적으로 가교된 남부 침엽수 펄프인 NHB416를 들 수 있다. 다른 유용한 펄프는 역시 위어호저에서 시판되는 탈결합 펄프 (NF405) 및 비-탈결합 펄프 (NB416)가 있다. 미국 테네시주 멤피스 소재, 버키 테크놀로지스, 인크 (Buckeye Technologies, Inc)에서 시판되는 HPZ3은 컬 및 꼬임이 부여된 화학 처리를 가질 뿐 아니라, 섬유에 추가된 건조 및 습윤 강성 및 내성을 부여한다. 다른 적합한 펄프는 버키 HP2 펄프이고, 또다른 것은 인터내셔날 페이퍼 코포레이션 (International Paper Corporation)의 IP 수퍼소프트 (Supersoft)이다. 적합한 레이온 섬유는 미국 알라바마주 액시스 소재, 아코디스 셀룰로오스 파이버스 인코포레이티드 (Acordis Cellulose Fibers Incorporated)의 1.5 데니어 (denier)의 머지 (Merge) 18453 섬유이다.

본 발명에 유용할 수 있는 초흡수체는 화학적 구조 뿐만 아니라 물리적 형태에 기초한 종류로부터 선택될 수 있다. 초흡수체는 아크릴산, 이소-부틸렌/말레산 무수물, 폴리에틸렌 옥시드, 카르복시-메틸 셀룰로오스, 폴리 비닐 피롤리돈, 및 폴리 비닐 알코올을 포함하나 이에 제한되지 않는 화학 물질에 기초할 수 있다. 초흡수체는 느린 것에서부터 빠른 것까지의 속도 범위일 수 있다. 초흡수체는 발포체, 대공성 또는 세공성 입자, 섬유, 시트 또는 필름의 형태일 수 있으며, 보풀성 또는 섬유성 코팅 또는 형태를 가질 수 있다. 초흡수체의 예로는 스톡하우센 인크 (Stockhausen, Inc)로부터 입수될 수 있으며, 페이버 (FAVOR)(R) 880으로 명명된다. 초흡수체의 다른 예는 캐멜로트 (Camelot)로부터 입수되는 섬유 형태 (SAF)이며, 이는 파이버드리 (FIBERDRI)(R) 1241 및 파이버드리(R) 1161로 명명되고 인식된다. 테크니칼 어브소번츠, 엘티디 (Technical Absorbents, Ltd)로부터 입수되는 초흡수체는 오아시스 (OASIS)(R) 101 및 오아시스(R) 111로 명명된다. 상기종류의 초흡수체에 포함되는 또다른 예로는 켐탈 인크 (Chemtall Inc)로부터 입수되는 것이 있고, 플로솔브 (FLOSORB)(R) 60 레이디 (Lady)로 명명된다. 상기 종류의 초흡수체에 포함되는 또다른 예로는 스미토모 세이카 (Sumitomo Seika)로부터 입수되는 것이 있고, SA60N 타입 2로 인식되어 있다.

또한, 결합제는 기계적 일체성 및 안정화를 제공하는 것을 돕기 위해 구조체에 사용될 수 있다. 결합제는 열적으로 활성화될 수 있는 섬유질 액체 또는 다른 결합제 수단을 포함한다. 포접에 바람직한 섬유는 폴리올레핀 섬유와 같이 적절한 용융점을 갖는 것들이다. 보다 낮은 용융점의 중합체는 열 적용시 부직포를 섬유 가교점에서 함께 결합시키는 능력을 제공한다. 더욱이, 복합 섬유 및 이성분 섬유와 같이 보다 낮은 용융 중합체를 갖는 섬유는 결합제로 사용되기에 적합하다. 결합제 섬유의 예로는 미국 노쓰 캐롤라이나주 샤로트 소재 코사 인크 (KoSa Inc.)에서 T-255 및 T-256의 상품명으로 시판되는 쉬쓰 (sheath) 코어 복합 섬유와 같은 폴리올레핀, 폴리아미드 및 폴리에스테르의 복합 섬유를 들 수 있다. 적합한 액체 결합제는 허큘스 인크 (Hercules Inc.)에서 시판되는 키멘 (KYMENE)(R) 557LX이다.

본 발명에서, 제조 과정을 단순화하고 비용을 절감시키기 위해 분리된 이동 지연층의 사용은 피한다. 표적 영역 하부에서 유체의 Z 방향 이동을 지연시키는본래의 능력을 갖는 흡수 코어 또는 분포층을 사용함으로써 분리된 이동 지연층은 사용하지 않는다. 이러한 능력은 낮은 액체 부하 (loading)에서 우세해야 하지만, 압력 때문에 예를 들어 분출되는 (gush) 유출 상태 동안과 같은 보다 높은 액체 부하를 극복해야 한다.

통상의 흡수 코어보다 유체 수용성이 전체적으로 떨어지는 표면을 갖는 흡수 코어를 제조하는 것이 가능함을 염두에 두어야 한다. 그러나, 이것은 본 발명을 능가하여 증진된 개선점을 거의 제공하지 않을 것이며, 제품의 연부로부터 누출의 가능성을 증가시킨다.

표적 영역 바로 하부에서 흡수 코어에 감소된 유체 수용성을 제공하는 많은 다른 방법이 있다. 상기 방법의 예로는 어느 곳보다 표적 영역 하부에서 보다 높은 밀도를 갖거나, 표적 영역 하부의 영역에 초흡수성 섬유가 풍부하거나, 표적 영역 하부의 영역에 느린 초흡수체가 풍부하거나, 표적 영역 하부의 영역에 가용성 결합제를 갖거나, 표적 영역 하부의 영역에 소수성 처리를 갖거나, 이들 특성의 조합인 흡수 코어를 제공하는 것을 들 수 있다. 영역에 재료가 "풍부한" 이라는 것은 영역이 상기 영역 외측의 재료에 존재하는 것보다 더 많은 재료를 함유하는 것을 의미한다. 처리물이 표적 영역 아래의 영역의 흡수 코어에 적용하려고 의도된다 하더라도, 이러한 처리는 흡수 코어 상층의 하면 상에, 이 경우 분포층에 위치될 수 있음을 염두해 두어야 한다.

별법으로, 증가된 밀도를 갖는 표적 영역은 상기 표적 영역에서만 흡수체를 압축함으로써 만들어질 수 있다. 별법으로, 보다 작은 데니어의 섬유는 표적 영역에서만, 그리고 보다 높은 섬유 번수 (count)로 사용될 수 있다.

초흡수성 섬유는 흡수 코어를 제조하는데 사용되는 부직 공정에서 합성 및 천연 섬유와 용이하게 블렌드될 수 있다. 이들이 표적 영역에만 또는 주로 표적 영역에 위치될 경우, 이들은 유체를 흡수하고 팽창시킴으로써 유체가 코어의 하부로 통과하는 것을 감소시키는 작용을 할 것이다. 이러한 팽창은 간극 부피를 감소시키고, 추가로 유체가 코어로 통과하는 것을 감소시킬 것이다.

유체가 코어 내로 출입하는 것을 감속시키는 관련된 방법은 흡수 코어에 초흡수체의 혼합물을 사용하는 것이다. 표적 영역의 외측 영역에서는 상대적으로 빠른 흡수 초흡수체 (또는 그의 혼합물)를 사용하는 반면, 표적 영역의 내측 영역에서는 상대적으로 느린 흡수 초흡수체 (또는 그의 혼합물)를 사용하는 것은 유사하게 코어의 유체 통과를 저해하고, 대신 X-Y 평면의 유체 이동을 촉진할 것이다. 따라서, 유체는 표적 영역의 외측으로 우회할 수 있고, 여기서 유체는 코어의 균형에 의해 흡수될 수 있다. 초흡수체의 적절한 속도는 상기 주어진 흡수 시간 지표 (ATI) 시험을 이용하여 확인할 수 있다. 보다 큰 ATI는 초흡수체가 보다 낮은 ATI를 갖는 초흡수체보다 상대적으로 더 느리다는 것을 의미한다.

또한, 코어 또는 표적 영역 아래의 분포층에 도포되는 가용성 결합제는 세공을 차단함으로써 유체가 코어 내로 출입하는 것을 지연시키는 작용을 할 것이다. 이것은 유체가 코어 내로 관통하는 것을 제한하는 직접적인 물리적 방법이다. 이러한 결합제의 예로는 특정 라텍스, 폴리비닐 알코올, 아크릴레이트 에스테르/아크릴 또는 메틸아크릴산 공중합체 및 블렌드를 들 수 있다. 본 발명의 하나의 목적이 유체의 출입을 "지연"시키는 것이지 이를 전적으로 중단시키는 것이 아니기 때문에, 상기 중합체는 영구적이지는 않지만 유체의 출입을 차단할 것이다. 일단 결합제가 가용성이 되면, 제2 또는 제3의 유입이 있은 후와 꼭 마찬가지로, 유체의 출입의 용이성은 표적 영역 하부가 아니라 흡수 코어 영역의 용이성으로 접근할 것이다.

소수성 처리는 유체의 출입을 지연시키기 위해 표적 영역 하부의 코어 또는 분포층에 도포될 수 있거나, 반대로, 친수성 처리는 표적 영역 외측의 흡수 코어 또는 분포층 표면에 도포될 수 있다. 적합한 처리의 예로는 ICI 케미칼스 (ICI Chemicals)에서 공급되는 100% 고형물에서 약 50 중량%의 소르비탄 모노-올레이트 및 약 50 중량%의 수소화 에톡시화 캐스터 오일의 블렌드인 아코벨 (AHCOVEL)(R) 베이스 (Base) N-62 계면활성제, 글루코폰 (GLUCOPON)(R) UP-220, 60% 고형물에서 C8-10 사슬을 갖는 알킬 폴리글리코시드, 및 당업자에게 공지된 많은 다른 것들을 들 수 있다.

본 발명에 따른 재료의 한 가지 예는 보다 낮은 표면의 분포 재료를 양의 (positive) 양 내지 0.1 중량%의 양으로 아코벨 (AHCOVEL)(R) 계면활성제 용액으로 처리하는 것이다. 이것은 당업계에 공지된 방법에 의해 표적 영역 외측의 영역에 도포되어 액체의 Z 방향 이동을 향상시킨다. 본 발명에 따른 재료의 또다른 예는 흡수 코어의 표적 영역에 주변 영역보다 10 내지 50% 더 큰 농도의 초흡수체를 갖는 것이다. 또다른 예는 표적 영역에 상응하여 흡수 코어에 압축된 영역을 가져서, 비압축된 흡수 코어보다 10 내지 50% 더 큰 밀도를 갖는 것이다.

본 발명의 재료로 제조된 개인 위생 제품은 이들이 유입물로부터의 임의의 액체를 감속 및 확산시킬 것이기 때문에, 흡수 코어 영역을 보다 효과적으로, 그리고 완전히 사용해야 한다. 그러나, 높은 유출 또는 "분출" 상태 하에서, 액체는 유체의 압력 때문에 코어 상측의 층들을 보다 용이하게 통과해야 하고 코어에 흡수되어야 한다.

당업자에게 인지되는 바와 같이, 본 발명에 대한 변경 및 변화가 당업자의 능력 내에서 고려된다. 이러한 변경의 예는 상기 기재한 특허들에 포함되어 있으며, 이들 특허들 각각은 그 전체로 본 명세서와 부합되는 정도로 본 명세서에 참고문헌으로 인용된다. 이러한 변경 및 변화는 본 발명자들에 의해 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다.

Claims (11)

1. 유체가 표적 영역 외측에서보다 상기 표적 영역 내에서 보다 느린 속도로 Z 방향으로 이동하는 표적 영역을 포함하는 개인 위생 흡수 용품.
2. 제1항에 있어서, 흡수 코어가 상기 표적 영역 외측의 흡수 코어보다 상기 표적 영역 내에서 보다 높은 밀도를 갖는 개인 위생 용품.
3. 제1항에 있어서, 흡수 코어가 상기 표적 영역 외측에서보다 상기 표적 영역 내에서 보다 많은 초흡수체 (superabsorbent)를 갖는 개인 위생 용품.
4. 제1항에 있어서, 흡수 코어가 상기 표적 영역 외측에서보다 상기 표적 영역 내에서 보다 느린 초흡수체를 갖는 개인 위생 용품.
5. 제1항에 있어서, 흡수 코어가 상기 표적 영역 내에 가용성 결합제를 갖는 개인 위생 용품.
6. 제1항에 있어서, 흡수 코어가 상기 표적 영역 외측의 흡수 코어보다 더 소수성인 표적 영역을 갖는 개인 위생 용품.
7. 제1항에 있어서, 분포층이 상기 표적 영역 내에 가용성 결합제를 갖는 개인 위생 용품.
8. 제1항에 있어서, 상기 표적 영역 하부의 분포층이 상기 표적 영역 외측의 흡수 코어보다 더 소수성인 개인 위생 용품.
9. 제1항에 있어서, 여성 생리대, 기저귀, 배변연습용 팬츠 및 실금자용 제품으로 구성된 군으로부터 선택되는 개인 위생 용품.
10. 배플 (baffle);

    표적 영역을 갖는 신체측 라이너, 및;

    상기 배플과 라이너 사이에 위치하는, 플러프 (fluff)를 포함하는 흡수 코어를 포함하고;

    유체가 상기 표적 영역 외측에서보다 상기 표적 영역 하부에서 보다 느린 속도로 Z 방향으로 이동하는, 여성 위생 제품.
11. 표적 영역 외측에서보다 표적 영역 내에서 보다 높은 밀도를 갖는 흡수 코어를 갖는 개인 위생 용품.