KR20040022412A - 다수의 영역이 천공되어 있는 웹 - Google Patents

Abstract

본 발명은 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 배열을 포함하는 불연속적으로 연결되는 영역들을 다수 포함하는 천공된 웹을 제공한다.

Description

다수의 영역이 천공되어 있는 웹{Multiple zone apertured web}

생리대, 아기 기저귀, 흡수성 삽입물, 탐폰 및 흡수성 성인 요실금용 제품과 같은 위생용품이 당해 분야에 잘 공지되어 있다. 통상, 이들 제품은 모두 착용자와 접하는 면 및 의복과 접하는 면을 포함한다. 착용자 접촉면은 제품 착용자로부터 흡수될 신체적 분비물(예: 뇨, 질 분비물 또는 생리)을 수용한다. 제품이 액체를 저장하기 위하여, 흡수성 제품의 외부 착용자 접촉면의 완전성을 유지하고 제품에 의해 흡수된 액체가 착용자에게 다시 흐르지 않도록 방지하면서, 착용자 접촉면은 액체 투과성이어야 한다. 이러한 착용자 접촉면은 상부 시트에 의해 제공된다.

당해 분야의 흡수성 제품에서 잘 알려진 상부 시트는 부직포 및 필름이다. 부직포는 이들이 개구의 배열에 의해 다시 개질될 수 있음에도 불구하고, 이들의 특성에 의해 액체 운반을 위한 비선형 개구를 제공하는 섬유로부터 제조된다. 필름은 천공화에 의해 투과성이 되도록 해야한다.

상부 시트로서 사용하기에 적합한 필름은 일반적으로 중합체성 물질로부터 제조되며, 통상 특정 특성을 제공하도록 제작된 개구 또는 구멍을 포함한다. 이들 개구는 측벽에 의해 한정되며, 이는 필름의 표면으로부터 연장된다. 개구는 형태 및 크기가 변할 수 있지만, 통상 단일의 바람직한 크기 및 형태로 제공되어 왔다. 이러한 공지된 상부 시트의 예가 본 명세서에 참고로 인용된 미국 특허 제3,929,135호에 기재되어 있다. 개구의 측벽은 존재하는 경우에, 필름 두께면 및 이러한 연장 방향을 벗어나는 연장량을 한정한다. 개구의 측벽은 또한 펀넬의 형태로 제공될 수 있다.

필름 상부 시트는 일부 사용자에 의한 직물 상부 시트에 비해 바람직한데, 이는 이들이 심지어 액체를 통과시킨 후에 조차도 이들이 일반적으로 이들의 표면에 액체를 보유하지 않으므로 비교적 더 깨끗해 보이는 표면을 제공할 수 있기 때문이다. 그러나, 일부 사용자는 상부 시트에 의해 제공되는 개구의 패턴(즉, 크기, 형태 및 간격)이 전체 상부 시트를 따라 연장되므로, 필름 상부 시트가 특히, 제품의 가장자리를 따라 자극을 주거나 피부가 벗겨지게 함을 발견할 수 있고, 유체를 신속히 통과시키는 데 바람직한 개구 패턴이 제품의 측면 가장자리를 따라 사용자의 내부 허벅지에 대해 접하는 경우에 바람직하지 않을 수 있다.

신속한 유체 통과의 잇점을 유지하면서 측면 가장자리의 불쾌감의 단점을 극복하는데 사용되어온 방법은 흡수성 제품의 전체 표면 위에 천공된 필름 상부 시트를 사용한 다음, 제품의 측면 가장자리를 따라 천공된 필름을 부직포 층으로 도포하는 방법이다. 천공된 필름은 유체가 도입되는 제품의 중심에 양호한 유체 취급 특성을 제공하며, 부직포는 제품의 가장자리를 따라 부드러운 직물을 제공함으로써 사용자에게 보다 큰 편안함을 부여한다. 그러나, 이는 제조 공정에서 제품에 대한 재료 경비 및 특별한 단계를 부가시킨다.

공지된 천공 필름의 부가적 단점은 이들의 균일한 천공 패턴으로 인하여, 이들의 유체 운반 특성이 일반적으로 또한 균일하다는 것이다. 균일한 개구 패턴의 개구 내에 및 이들중에 보다 큰 개구를 포함시킴으로써 특정한 천공 필름의 유체 운반 특성을 개선시키고자 하는 시도가 있었다. 그러나, 이 방법은 큰 구멍 및 작은 구멍으로 이루어진 배열에도 불구하고, 여전히 균일한 개구 배열을 갖는 천공 필름을 생성한다. 더욱이, 보다 큰 개구가 하부 흡수성 층으로 유체를 통과시킬 수 있음에도 불구하고, 이들 동일한 보다 큰 개구는 습윤된 흡수성 층에 압력을 가하는 경우에 개구로부터 흡수된 유체가 다시 역류하기 보다 쉬울 것 같다. 환언하면, 흡수된 유체는 흡수성 층으로부터 큰 구멍을 통해 흡수성 제품의 착용자 피부 위로 짜질 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상이하고 불연속적으로 연결된, 즉 비연속적이고 개별적인 독특한 영역을 한 개의 상부 시트내에 두 개 이상 갖는 흡수성 제품 상부 시트로서 사용하기에 적합한 천공된 웹을 제공하는 것이다.

본 발명은 생리대 및 탐폰과 같은 흡수성 제품에서 상부 시트 또는 다른 유체 운반층으로서 사용하기에 적합한 천공된 웹에 관한 것이다. 특히, 흡수되는 액체를 수용하는 천공성 웹의 상부 시트는 상이하고 불연속적으로 연결되어 있으며 육안으로 구별되는 영역을 두 개 이상 포함한다. 이들 영역은 상부 시트에 존재하는 이러한 상이한 영역들에서 상이한 유체 통과 특성 및 상이한 촉감과 가시적 특성을 갖는 상부 시트를 단지 한 개만 사용해도 될 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 천공된 웹의 양태를 포함하는 상부 시트를 갖는 생리대의 상면도이다.

도 2는 본 발명의 천공된 웹의 양태이다.

도 3은 도 2에 제시된 천공된 웹의 일부의 광현미경 사진이다.

도 4는 본 발명의 천공된 웹의 다른 양태이다.

도 5는 도 4에 제시된 천공된 웹의 일부의 광현미경 사진이다.

도 6은 본 발명의 천공된 웹의 또 다른 양태이다.

도 7은 도 6에 제시된 천공된 웹의 일부의 광현미경 사진이다.

도 8은 도 6에 제시된 천공된 웹의 다른 부분의 광현미경 사진이다.

이제 도면을 참조해 보면, 본 발명의 천공된 웹의 예를 포함하는 상부 시트(24)를 갖는 흡수성 제품(20)이 도 1에 평면도로 제시되어 있다.

도 1로부터, 상부 시트(24)의 천공된 웹은 제1 영역(26) 및 제2 영역(28)을 갖는다. 제1 영역(26)은 제2 영역(28)과 분리되어 있고 구별된다. 즉 제1 영역은 제2 영역과 겹치지 않는다. 제1 영역(26)은 랜드 영역(land area)과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제1 배열을 가지며, 제2 영역(28)은 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제2 배열을 갖는다. 한 영역의 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 배열은 다른 영역으로 연속되지 않는다, 즉 영역들은 구별되고 분리된다.

두 영역은 이들 각각의 개구와 랜드 영역으로 이루어진 배열에 의해 차별화되며, 제1 영역과 제2 영역의 경계는 제1 배열이 끝나고 제2 배열이 시작되는 곳으로서 한정된다. 두 배열이 상이하므로, 이들간의 경계는 자연스러운 경계는 아니다, 즉 한 배열이 다른 배열로 자연스럽게 이어지지 않는다. 경계는 갑자기 한 배열을 끝내고 다른 배열을 시작함으로써 만들거나, 어떤 경우에, 이들이 경계를 형성하기 위하여 만나는 배열의 가장자리를 변형시켜 만들 수 있다. 변형(morphing)은 인접하는 배열의 가장자리를, 한 배열의 절단 가장자리가 다른 배열의 절단 가장자리에 간단히 연결된다면 생길 수 있는 것과 같이, 배열이 갑자기 한 배열을 끝내고 다른 배열을 시작함이 없이 인접하도록 하기 위하여 다소 변형시킴을 의미한다. 이러한 변형된 가장자리는 한 배열로부터 인접한 배열로의 전이를 용이하게 한다. 변형된 가장자리는 또한 경계면의 조도 또는 경계 영역의 웹이 약화되는 것을 방지하도록 돕는다. 그러나, 심지어 가장자리가 변형되더라도, 배열간의 경계는 가시적으로 구별될 수 있게 남는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "가시적으로 구별된다"는 것은 눈과 가시적 물체 사이가 12inch인 거리에서 정상적인 사람의 육안에 대한 가시적 차이를 의미한다.

도 1에 제시된 예에서, 두 배열 사이의 경계를 따라 제1 배열(26)이 끝나고 제2 배열이 시작된다. 그러나, 본 발명의 다른 양태에 있어서, 두 배열 사이의 경계는 제1 또는 제2 배열과 구별되고 상이한 제3 배열을 갖거나, 경계는 랜드 영역과 개구로 이루어진 배열이 없을 수 있다.

각 영역은 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 배열에 의해 한정되며, 이는 전반적인 가시적 외관을 갖는 영역을 제공한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "배열"은 각 영역에서 랜드 영역 및 두 개 이상의 개구간의 특정 크기, 거리 및 배향 관계를 의미한다. 배열은 하나의 크기 또는 하나 이상의 크기인 개구로 이루어질 수 있다. 이러한 배열은 이의 가시적 외관에 독특한 파괴없이, 즉 별도의 경계없이, 독특하고 단일한 가시적 외관을 갖는 영역을 제공한다. 따라서, 각 배열은 규칙적, 불규칙적, 랜덤, 반복적, 비반복적, 기하학적 또는 비기하학적일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "규칙적(regular)"은 고정되거나 규칙적인 간격으로 반복됨을 의미한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "불규칙적"은 고정되거나 규칙적인 간격으로 반복되지 않음을 의미한다. "기하학적(geometric)"은 직선 또는 곡선 모티프 또는 윤곽을 기본으로 하는 배열을 의미한다.

본 발명의 천공된 웹은 두 개 이상의 영역을 가지며, 각각은 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 배열을 갖는다. 영역은 가시적으로 구별되는 경계에 의해 분리된다.

이제 도 2를 참조해 보면, 본 발명의 천공된 웹의 양태가 제시되어 있다. 제1 영역(32)은 매우 작은 개구의 규칙적인 배열을 갖는 제1 배열을 가지며, 제2 영역(34)은 다소 보다 큰 개구의 규칙적인 배열을 갖는 제2 배열을 갖는다. 이러한 천공된 웹이, 예를 들면, 생리대 위의 상부 시트로서 사용되는 경우에, 제2 영역(34)은 도입되는 유체가 제2 영역을 통해 제품으로 도입되도록 위치한다. 따라서, 다소 보다 큰 개구의 배열이 이 양태에서 제2 영역에 대해 바람직하다. 이러한 구조에서, 제1 영역(32)은 생리대의 측면 가장자리를 따라 위치하며, 이때 내부허벅지 및 서혜부 부위에 대한 매끄러움이 관심이 된다. 보다 작은 개구 구멍 크기 및 보다 미세한 배열은 이 양태의 제1 영역에 보다 매끄러운 표면을 제공한다.

도 3은 도 2에 제시된 천공 웹의 일부의 광현미경 사진을 나타낸 것이다. 특히, 도 3에 제시된 웹의 일부는 제1 영역 부분(32), 제2 영역 부분(34) 및 제1 영역(32)과 제2 영역(34)을 분리하는 경계 부분(36)을 나타낸다. 도 3으로부터, 경계(36)는 제1 영역(32) 및 제2 영역(34)의 배열을 변형시킴으로써 생성됨을 알 수 있다. 즉, 경계의 랜드 영역(38)은 제1 영역 (32)의 랜드 영역(40) 또는 제2 영역(34)의 랜드 영역(42)과 상이한 크기 및 형태이다.

또한, 생리대 위의 상부 시트로서 사용하기에 적합한 천공된 웹의 다른 양태는 생리대의 측면을 따라 비교적 보다 큰 개구를 갖고 중심의 유체 접촉 영역에 비교적 보다 작은 개구의 배열을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 중심 영역의 개구 크기는 유체의 통과를 허용하도록 선택할 수 있으며, 측면을 따르는 개구 크기는 배열의 랜드 영역을 최소화함으로써 이러한 생리대 착용자 피부와의 접촉을 최소화하도록 선택할 수 있다.

도 4는 본 발명의 천공된 웹의 다른 양태를 나타낸다. 도 4에 제시된 웹은 교호 배열로 제1 영역(44) 및 제2 영역(46)을 갖는다. 이러한 웹은 기저귀 또는 생리대 등의 흡수성 제품 위에 상부 시트로서 사용하기에 적합할 수 있으며, 여기서 교호 영역은 상부 시트를 통해 하부의 흡수성 재료로 통과하기 위하여 상부 시트 위로 도입되는 유체를 분배시키고자 한다. 이러한 분배는 도입되는 유체가 이의 충격 지점에서 천공된 웹을 통해 직접 통과되는 경우보다 더 흡수성 재료를 사용하는 것을 돕는다. 더많은 흡수성 재료의 이용으로 유체가 제품으로부터 누출되는 것을 방지하고, 퍼들링(puddling) 또는, 하부 흡수성 재료의 과포화에 의해 유발되는 상부 시트의 습윤 및 상부 시트의 표면을 통해 이미 흡수된 유체가 역으로 통과되는 것을 방지하는 것을 돕는다.

도 4에 제시된 천공된 웹은 또한 월경용 탐폰 위에 상부 시트로서 사용하기에 적합하다. 웹은 제2 영역(46)이 탐폰의 외부 표면 중심에 놓이고, 제1 영역(44)은 탐폰의 앞 말단 및 뒷 말단의 외부 표면에 놓인다.

도 5는 도 4의 천공된 웹의 일부의 광현미경 사진이다. 제1 영역(44) 및 제2 영역(46)은 경계(48)에 의해 서로로부터 분리된다. 제1 영역(44) 및 제2 영역(46)은 다른 배열로 계속되는 랜드 영역 및 개구의 배열없이 서로로부터 분리되고 구별된다.

이제 도 6을 참조해 보면, 제1 영역(52), 제2 영역(54) 및 제3 영역(56)을 갖는 천공된 웹의 양태가 제시되어 있다. 도 6에 제시된 양태는 생리대 또는 기저귀 등의 흡수성 제품에서 상부 시트 또는 다른 유체 통과층으로서 사용하기에 적합하다. 이러한 용도에서, 제3 영역(56)은 유체가 제품으로 도입되는 제품의 영역에 위치함으로써, 제3 영역(56)의 랜드 영역과 개구로 이루어진 배열은 유체를 신속히 통과시키고, 제품 착용자에게 건조한 표면을 제공하도록 선택된다. 제2 영역(54)의 배열은 착용자에게 안락한 표면을 제공하고, 제3 영역(56)에 의해 통과되지 못한 유체를 통과시키도록 선택한다. 제1 영역(56)의 배열은 작은 개구를 포함하며, 이는 착용자 피부에 대해 매끄럽고 부드러운 표면을 나타낸다.

도 7은 도 6의 천공된 웹의 일부의 광현미경 사진으로, 경계(58)에 의해 서로로부터 분리되는 제1 영역(52) 및 제2 영역(54)을 나타내고 있다.

도 8은 도 6의 천공된 웹의 다른 일부의 광현미경 사진으로, 경계(60)에 의해 서로로부터 분리되는 제2 영역(54) 및 제3 영역(56)을 나타내고 있다.

다른 양태에 있어서, 제1 영역은 배열이 제2 영역으로부터 제1 영역을 분리하는 경계에 의해 한정되는 공간보다 칫수가 더 크도록 떨어진 랜드 영역 및 두 개 이상의 개구 배열을 가질 수 있다. 환언하면, 배열은 영역내에서 반복되지 않는다.

본 발명의 천공된 웹은 부직포 또는 필름을 포함할 수 있다. 적절한 필름은 얇고 연속적이며 차단되지 않은 열가소성 중합체성 물질의 필름이다. 이 필름은 증기 투과성이거나 증기 불투과성일 수 있고, 엠보싱 처리되거나 처리되지 않을 수 있으며, 이의 주표면의 한면 또는 양면 위에 코로나 방전 처리하거나, 이러한 코로나 방전 처리를 하지 않을 수 있고, 필름이 형성된 후 또는 필름이 형성되기 전에, 열가소성 중합체성 물질로 혼합물로서 계면 활성제를 혼입시킴으로써 계면 활성제로 처리할 수 있다. 필름은 이로써 제한되는 것은 아니지만, 폴리올레핀(예: 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌); 올레핀과 비닐 단량체의 공중합체(예: 에틸렌 및 비닐 아세테이트 또는 비닐 클로라이드의 공중합체); 폴리아미드; 폴리에스테르; 폴리비닐 알콜 및 올레핀과 아크릴레이트 단량체의 공중합체(예: 에틸렌과 에틸 아크릴레이트 및 에틸렌메타크릴레이트의 공중합체)를 포함하는 열가소성 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 둘 이상의이러한 중합체성 물질의 혼합물을 포함하는 필름이 또한 사용될 수 있다. 천공될 출발 필름의 기계 방향(MD) 및 가로 방향(CD; cross direction) 신도는 50inch/분(127㎝/분)의 조오 속도(jaw speed)로 인스트론 시험 장치에서 수행하는 경우에, ASTM 시험 제D-882번에 따라 측정하는 경우 100% 이상이어야 한다. 출발 필름의 두께는 바람직하게는 균일하고, 약 0.5 내지 약 5mil 또는 약 0.0005 내지 약 0.005inch(0.0013 내지 0.076㎝)의 범위일 수 있다. 예를 들면, 계면 활성제에 의한 처리로 개질시킨 필름일 수 있는 동시압출 필름이 사용될 수 있다. 출발 필름은 주조법, 압출법 또는 취입법과 같은 공지된 기술에 의해 제조할 수 있다.

적절한 부직포는 다양한 공지된 섬유로부터 제조된 부직포를 포함할 수 있다. 섬유는 1/4inch 이하 내지 1 1/2inch 이상인 길이로 변할 수 있다. 보다 짧은 섬유(목재 펄프 섬유 포함)를 사용하는 경우에, 단섬유는 보다 긴 섬유와 혼합하는 것이 바람직하다. 섬유는 목면, 레이온, 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리올레핀 등과 같은 잘 공지된 인조, 천연 또는 합성 섬유중 어떤 것일 수 있다. 웹은 카아딩(carding), 에어 레잉(air laying), 습식 레잉(wet laying), 용융 취입 및 방사결합 등의 당해 분야에 잘 공지된 다양한 기술중 하나에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 웹을 천공시키는 방법은 웹을 패턴화된 지지체 부재의 표면 위로 놓는 단계를 포함한다. 웹을 지지체 부재위에 그대로 두고 높은 유체 압력차를 적용시킨다. 액체 또는 기체일 수 있는 유체의 압력차는 웹이 패턴화된 지지체 부재의 표면 패턴을 취하도록 한다. 패턴화된 지지체 부재가 그 내부에 개구를 갖는 경우에, 개구가 놓인 웹의 일부는 천공된 웹을 생성하기 위한 유체 압력차에 의해파쇄될 수 있다. 천공된 섬유상 웹을 형성하는 방법이 본 명세서에 참고로 인용된 통상 소유중인 미국 특허 제5,827,597호(제임스 등)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 천공된 필름은 개구 배열을 갖는 천공된 지지체 부재 표면에 대해 열가소성 필름을 가하여 형성할 수 있다. 열풍 스트림을 필름에 대해 가하여 연화되도록 이의 온도를 상승시킨다. 그 다음, 진공을 필름에 적용시켜 지지체 부재 표면의 형태에 부합되도록 한다. 지지체 부재의 개구 위에 놓인 필름 부분이 파쇄되어 필름에 개구를 형성한다.

본 발명의 다중 영역 천공된 웹을 제조하기에 적합한 천공된 지지체 부재는 본 명세서에 참고로 인용된, 제임스 등의 미국 특허 제5,916,462호에 기재된 바와 같은 래스터 스캔 드릴링(raster scan drilling)에 의해 제조한다.

본 발명의 몇몇 양태 및 변환을 본 명세서에 상세히 기재하였지만, 본 발명의 기재 내용 및 설명은 당해 분야의 숙련가에게 많은 다른 디자인을 제안하고 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (19)

1. 랜드 영역(land area)과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제1 배열을 포함하는 제1 영역, 및 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제2 배열을 포함하는 제2 영역을 갖고, 제1 영역과 제2 영역이 불연속적으로 연결되어 있는 천공된 웹.
2. 제1항에 있어서, 필름을 포함하는 웹.
3. 제1항에 있어서, 제1 배열이 규칙적인 웹.
4. 제1항에 있어서, 제1 배열이 불규칙적인 웹.
5. 제1항에 있어서, 제1 배열이 반복적인 웹.
6. 제1항에 있어서, 제1 배열이 비반복적인 웹.
7. 제1항에 있어서, 제1 배열이 기하학적인 웹.
8. 제1항에 있어서, 섬유를 포함하는 웹.
9. 제8항에 있어서, 스테이플 섬유를 포함하는 웹.
10. 제8항에 있어서, 부직포를 포함하는 웹.
11. 제1항에 있어서, 필름과 부직포의 복합재인 웹.
12. 제1항에 있어서, 제1 배열이 제1 영역과 제2 영역 사이의 경계를 따라 변형되는 웹.
13. 제1항에 있어서, 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제3 배열을 포함하는 하나 이상의 제3 영역을 추가로 포함하는 웹.
14. 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제1 배열을 포함하는 제1 영역, 및 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제2 배열을 포함하는 제2 영역을 갖고, 제1 영역과 제2 영역이 불연속적으로 연결되어 있는 천공된 웹을 포함하는 흡수성 제품.
15. 제14항에 있어서, 생리대인 흡수성 제품.
16. 제14항에 있어서, 기저귀인 흡수성 제품.
17. 제14항에 있어서, 탐폰인 흡수성 제품.
18. 제14항에 있어서, 천공된 웹이 신체 접촉 상부 시트를 포함하는 흡수성 제품.
19. 제14항에 있어서, 천공된 웹이 랜드 영역과 두 개 이상의 개구로 이루어진 제3 배열을 포함하는 하나 이상의 제3 영역을 추가로 포함하는 흡수성 제품.