KR20050004842A - 다층 흡수 구조를 갖는 흡수 용품 - Google Patents

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KR20050004842A KR10-2004-7017944A KR20047017944A KR20050004842A KR 20050004842 A KR20050004842 A KR 20050004842A KR 20047017944 A KR20047017944 A KR 20047017944A KR 20050004842 A KR20050004842 A KR 20050004842A
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데이비드 엘. 젠커
마이클 비. 벤투리노
샤논 케이. 멜리우스
데브라 진 맥도월
알란 에프. 슐레인즈
데이비드 에이. 펠
줄리 에이. 파벨레츠케
마크 제이. 베이츠
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품(10)에 관한 것이다. 이 용품은 작용성 액체 불투과성 배면시트(30), 배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트(28), 및 표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체(30)를 포함한다. 흡수체(32)는 제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 결합제 물질을 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층(70)을 추가로 포함한다. 흡수체는 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층(72)을 추가로 포함하는데, 이 제2 흡수체 층은 제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하고, 이 때 제1 흡수 영역이 제2 흡수 영역보다 작다.

Description

다층 흡수 구조를 갖는 흡수 용품{ABSORBENT ARTICLE HAVING A MULTI-LAYER ABSORBENT STRUCTURE}
본 발명은 2002년 5월 23일에 출원된 미국 가특허 출원 제60/383,241호로부터의 우선권을 주장한다.
흡수 용품, 예를 들면 기저귀, 배변훈련용 속팬츠, 실금용 의류 및 실금용 패드는 신체 배설물을 함유하고 흡수하는 것이 바람직하다. 이러한 흡수 용품의 제조에 있어서, 용품의 성능 특성을 개선시키려는 노력이 계속되어 왔다. 이들 용품이 대표적으로는 용품의 성능에 영향을 미칠 수 있는 많은 성분들을 갖지만, 용품의 사용중 성능은 종종 배설물을 흡수 및 보유하면서 누출은 최소한의 양으로 할 수 있는 능력에 의해 크게 영향을 받는다. 따라서, 제조업자들은 성능을 개선시키기 위하여 이들 용품의 흡수성을 개선시킬 방법을 찾으려 노력한다.
이들 유형의 용품의 성능을 개선시키는 한 방식은 셀룰로스 플러프 및(또는)초흡수성 물질의 광범위한 사용이었다. 예를 들면, 시판 기저귀 디자인에 있어서의 최근 경향은 종래의 온라인(on-line) 성형 공정에서 초흡수성 물질을 보다 많이 및 섬유를 보다 적게 사용하고 있다. 이 때문에, 결과 얻어지는 흡수체는 증가된 흡수능을 가지면서 보다 얇을 수 있다.
용품의 흡수성을 개선시키는 다른 방법은 전통적인 흡수 구조체와 관련하여 감소된 누출을 위한 우수한 흡수성 및 일체성 뿐만 아니라 가공처리를 위한 증가된 인장 강도를 제공할 수 있는 안정화된 흡수 구조체를 이용하는 것일 수 있다. 이들 안정화된 흡수 구조체는 일반적으로 전체 흡수 용품의 제조와는 별도의 공정에 의해 오프라인으로 제조될 수 있다.
그러나, 개선된 흡수도 및 누출 특성을 갖는 흡수 용품을 제공하기 위한 상기 시도들 중 다수가 완전히 만족스럽지 못하였다. 예를 들면, 다량의 초흡수성 물질의 첨가로부터 야기되는 종래의 흡수 구조체에 있어서의 전체 흡수능의 증가에도 불구하고, 상기 기저귀는 사용 동안에 여전히 누출을 일으킬 수 있다. 예를 들면, 누출을 야기시키는 한 문제점은 다량의 액체가 흡수 용품 내로 방출될 때 흡수 코어가 액체를 신속하게 및 완전하게 충분히 흡수할 수 없다는 것이다. 이러한 종래의 흡수 구조체의 경우에 겪을 수 있는 다른 어려움은 급작스런 국소화된 배설시 열등한 유체 분배일 수 있다. 구체적으로는, 상기 배설물의 흡수 구조체 전체에 걸친 열등한 분배는 뒤틀림의 증가를 가져올 수 있거나, 또는 흡수 구조체에 "둥근 언덕(hump)"이 생성된다. 이 국소화된 변형은 용품을 착용자로부터 멀리 이동시킬 수 있고, 이것은 용품의 맞음새에 부정적으로 영향을 미칠 수 있고 바람직하지 못하게는 누출을 야기시킨다. 게다가, 용품 내에 주 흡수체로서 안정화된 흡수 구조체를 사용하는 것은 증가된 원료 비용, 증가된 가공처리 비용 및 패드 형태 컷아웃(cut-out)을 수행하는 결과 증가된 폐기물 때문에 비용이 엄청나게 비쌀 수 있다.
따라서, 개선된 흡수 용품을 개발하기 위한 시도에도 불구하고, 개선된 흡수성, 인장 강도 및, 배설시 누출 및 뒤틀림에 대한 저항성을 제공할 수 있는 흡수 용품에 대한 요구가 남아있다. 게다가, 과도한 원료 비용 및 폐기물에 대한 잠재성을 제한함으로써 비용-효과적인 방식으로 상기 용품을 제조해야 할 필요가 있다. 즉, 흡수 용품이 전통적인 온라인 에어포밍(airformed) 방법에 의해 형성된 종래의 안정화되지 않은 흡수 구조체의 비용-효율성을 유지하면서 안정화된 흡수체의 성능 및 흡수능을 가져야 할 필요가 있다.
<발명의 간단한 설명>
상기 논의한 어려움 및 문제점에 대응하여, 신규의 일회용 흡수 용품이 개발되었다.
한 면에서, 본 발명은 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 이 용품은 작용성 액체 불투과성 배면시트, 배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트, 및 표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체를 포함한다. 흡수체는 제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 결합제 물질을 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층을 추가로 포함한다. 흡수체는 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층을 추가로 포함하는데, 이 제2 흡수체 층은 제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하고, 이 때 제1 흡수 영역이 제2 흡수 영역보다 작다.
다른 면에서, 본 발명은 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 이 용품은 작용성 액체 불투과성 배면시트, 배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트, 및 표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체를 포함한다. 흡수체는 제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 2성분 결합제 섬유를 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층을 추가로 포함한다. 흡수체는 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층을 추가로 포함하는데, 이 제2 흡수체 층은 제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하고, 이 때 제1 흡수 영역이 제2 흡수 영역의 70%보다 작다.
또 다른 면에서, 본 발명은 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 이 용품은 작용성 액체 불투과성 배면시트, 배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트, 및 표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체를 포함한다. 흡수체는 제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 결합제 물질을 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층을 추가로 포함한다. 흡수체는 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층을 추가로 포함하는데, 이제2 흡수체 층은 제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하고, 이 때 제1 흡수체 층은 1.4 kPa의 압력에서 측정하였을 때 0.14 그램/입방 센티미터 이상의 밀도를 갖고, 제1 흡수 영역이 제2 흡수 영역보다 작다.
본 발명은 흡수 용품, 바람직하게는 제1 안정화 흡수체 층 및 제2 기저 흡수체 층을 포함하는 독특한 흡수체를 갖는 일회용 기저귀와 같은 일회용 흡수 용품에 관한 것이다.
하기하는 본 발명의 상세한 설명 및 도면을 참고할 때 본 발명이 보다 잘 이해될 수 있으며, 추가의 이점들이 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 흡수체를 혼입한 흡수 용품의 안쪽 면의 개략적 상부 평면도를 대표적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 흡수체를 혼입한 흡수 용품의 바깥쪽 면의 개략적 상부 평면도를 대표적으로 나타낸다.
도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 자른, 본 발명의 흡수 용품의 길이 방향의 횡단면 측면도를 대표적으로 나타낸다.
도 4는 결합제 섬유의 외피 및 코어를 예시하는 본 발명의 제1 흡수체 층의 확대된 횡단면 사진을 나타낸다.
도 5는 결합제 섬유와 제1 흡수체 층의 다른 성분들 사이에서 일어나는 결합을 예시하는 본 발명의 제1 흡수체 층의 확대된 횡단면 사진을 나타낸다.
도 6은 본 명세서에서 기재하는 요람(Cradle) 시험과 관련하여 사용된 실금자용 흡수 패드의 개략적 상부 평면도를 대표적으로 나타낸다.
도 7A 및 7B는 본 명세서에서 기재하는 요람 시험을 받을 때의 도 6의 실금자용 흡수 패드의 액체 분배 성능에 대한 대표적인 그래프 플롯을 예시한다.
본 발명의 다양한 측면 및 실시태양들이 일회용 흡수 용품, 예를 들면 일회용 기저귀의 면에서 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 다른 흡수 용품, 예를 들면 팬티형 기저귀, 여성 위생 용품, 유아의 배변훈련용용 속팬츠, 실금자용 패드, 실금자용 의류 등과 같이 사용될 수 있음이 쉽게 드러난다. 대표적으로는, 일회용 흡수 용품은 제한적으로 사용하기 위한 것으로 세탁되거나 또는 재사용하기 위하여 다른 방식으로 세정될 수 있는 것이 아니다. 예를 들면, 일회용 기저귀는 착용자에 의해 더럽혀지게 된 후에 버려진다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함한다(comprise)", "포함하는" 및 어원 용어 "포함한다"로부터의 다른 파생어들은 임의의 기술되는 특징, 요소, 정수, 단계 또는 성분들의 존재를 명시하는 제한없는 용어지만, 1개 이상의 다른 특징, 요소, 정수, 단계, 성분 또는 이들의 군의 존재 또는 추가를 배제시키지는 않는다.
본 발명의 용품은, 도 1-3에 대표적으로 예시한 바와 같이 일회용 기저귀(10)일 수 있다. 바람직한 구성형태에서, 용품은 제1 허리밴드 부분, 예를 들면 예시된 후면 허리밴드 부분(12), 및 제2 허리밴드 부분, 예를 들면 예시된 전면 허리밴드 부분(14)을 제공할 수 있다. 용품은 추가로 각각 제1과 제2 허리밴드 부분들(12, 14)을 서로연결시키는 중간 또는 가랑이 부분(16)을 포함한다. 용품은 추가로 배면시트 층(30), 배면시트 층과 대향하는 관계로 연결되고 조립된 액체 투과성 표면시트 층(28) 및 흡수 구조체, 예를 들면 흡수체(32)를 포함하는 구조체를포함한다. 흡수 구조체는 배면시트와 표면시트 층들 사이에 샌드위치될 수 있고 그들 사이에서 기능적으로 고정된다. 작용성 체결 시스템, 예를 들면 패스너(36)를 갖는 예시된 시스템은 대표적으로는 용품을 착용자 상에 고정시키기 위하여 제1 허리밴드 부분(12)을 제2 허리밴드 부분(14)과 서로연결하도록 구성되고 배열될 수 있다. 체결 시스템은 제1 후면 허리밴드 부분(12)을 후면 대 전면(back-to-front) 배열로 제2 전면 허리밴드 부분(14)과 겹쳐지는 관계로 연결시키도록 기능적으로 구성되어 착용자의 몸을 둘러싸고 사용 동안에 기저귀를 착용자 상에 고정할 수 있다. 임의적으로, 체결 시스템은 전면 허리밴드 부분(14)을 전면 대 후면 배열로 후면 허리밴드 부분(12)과 겹쳐지는 관계로 연결시키도록 구성된 패스너(36)를 사용하여 기저귀를 고정할 수 있다. 이러한 임의적인 배열에서, 전면 허리밴드 영역은 제1 허리밴드 부분으로 표시될 수 있으며, 후면 허리밴드 영역은 제2 허리밴드 부분으로 표시될 수 있다. 다르게는, 체결 시스템은 당 업계의 통상의 숙련인에게 공지된 바와 같이, 스냅, 핀, 응집제, 버클, 또는 임의의 다른 패스너에 의해 제공될 수 있다.
대표적으로 예시한 기저귀(10)의 전면 허리밴드 구역(14)은 측방향으로 대향하는 전면의 한 쌍의 측면 연부 영역(88)을 갖고, 후면 허리밴드 구역(12)은 측방향으로 대향하는 후면의 한 쌍의 측면 연부 영역(88)을 갖는다. 중간 구역(16)은 전면과 후면 허리밴드 구역을 서로연결하고 대표적으로는 착용자의 다리들 사이에 위치하는 기저귀 가랑이 영역을 제공한다. 용품은 또한 용품의 바깥쪽 표면 상에 배치된 지정된 패스너 랜딩 대역 부재(50)를 가질 수도 있다. 도 2에 예시한 구성형태에서, 예를 들면, 랜딩 부재(50)는 배면시트 층(30)의 바깥쪽 표면 상에 배치될 수 있다. 액체 투과성 표면시트 층(28)이 배면시트 층(30)과 대향하는 관계로 겹쳐놓여지고, 흡수체(32)는 배면시트 층(30)과 표면시트 층(28) 사이에 기능적으로 연결되고 부착된다.
도 1 및 2는 일반적으로 펼쳐지고 수축되지 않은 상태(즉, 실질적으로 모든 탄성 유발 개더링 및 수축이 제거된 상태)의 대표적인 일회용 기저귀(10)의 대표적인 평면도를 예시한다. 도 1에서, 구조의 일부분들을 부분적으로 잘라내어 기저귀 용품의 내부 구성을 보다 명확하게 보여주고, 착용자와 접촉하는 기저귀의 신체측 표면이 보는 사람을 향하고 있다. 기저귀의 외부 연부는 길이방향으로 연장되는 측면 연부 가장자리(20) 및 측방향으로 연장되는 말단 연부 가장자리(22)과 함께 둘레를 형성한다. 측면 연부들은 기저귀에 대한 다리 개구를 형성하고, 임의적으로는 곡선 및 윤곽을 형성할 수 있다. 말단 연부들은 직선으로 예시되어 있으나, 임의적으로는 곡선일 수 있다.
용품의 표시된 표면들에 관하여, 각종 안쪽 또는 신체측 표면은 용품이 착용자 주위에 놓여졌을 때 착용자의 몸 쪽을 향하도록 구성된다. 용품의 표시된 바깥쪽 표면은 용품이 착용자 주위에 놓여졌을 때 착용자의 몸으로부터 멀리 향하도록 구성된다.
도 1, 2 및 3을 살펴 보면, 기저귀(10)은 대표적으로는 다공성 액체 투과성 표면시트(28) 및 실질적으로 액체 불투과성 배면시트(30)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 기저귀는 표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 독특한 흡수체 구조물(32)을 포함한다. 임의적으로, 기저귀는 흡수 구조물에 인접하게 위치한 서지 처리 부분(46), 및 엘라스토머 개더링 부재, 예를 들면 다리 탄성재(34) 및 허리 탄성재(42)를 포함하는 시스템을 포함할 수 있다. 서지 처리 부분은 흡수 구조체의 지정된 부분과 액체 소통하도록 위치한다. 본 명세서에서 사용될 때 용어 "액체 소통"은 유체가 한 구조체로부터 다른 구조체로 통과할 수 있는 구조체들 사이의 관계를 나타내기 위한 것이다. 표면시트(28), 배면시트(30), 흡수 구조체(32), 서지 처리 부분(46) 및 탄성 부재(34 및 42)는 함께 공지된 다양한 기저귀 구성형태로 조립될 수 있다. 기저귀는 추가로 수용 플랩(62) 시스템 및 측면 패널 또는 이어 영역 부재(38) 시스템을 포함할 수 있으며, 이들은 탄성화되거나 또는 다른 방식으로 탄성 부여될 수 있다.
탄성화 측면 패널 및 선택적으로 구성된 패스너 탭을 포함하는 용품의 예, 뿐만 아니라 바람직한 체결 시스템을 형성하기 위한 각종 기술들이 1995년 3월 21일에 특허되고 발명의 명칭이 ""METHOD FOR MAKING A FASTENING SYSTEM FOR A DYNAMIC FITTING DIAPER"인 뢰슬러(Roessler) 등의 미국 특허 제5,399,219호에; 1996년 7월 30일에 특허되고 발명의 명칭이 "A PROCESS FOR ASSEMBLING ELASTICIZED EAR PORTIONS"인 프라이즈(D. Fries)의 미국 특허 제5,540,796호에; 및 1997년 1월 21일에 특허되고 발명의 명칭이 "AN ASSEMBLY PROCESS FOR A LAMINATED TAPE"인 프라이즈의 미국 특허 제5,595,618호에 기재되어 있다. 상기한 문헌들의 내용은 본 발명과 일치하는(상충하지 않는) 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다.
기저귀(10)는 도 1 및 2에 대표적으로 예시한 바와 같이, 일반적으로 길이방향으로 연장되는 길이 방향(26) 및 측방향으로 연장되는 폭 방향(24)을 형성한다. 기저귀는 임의의 바람직한 형태, 예를 들면 직사각형, I형, 일반적으로 모래시계형 또는 T형을 가질 수 있다. T형의 경우, "T"의 가로획이 기저귀의 전면 허리밴드 부분을 구성할 수 있거나, 또는 다르게는 기저귀의 후면 허리밴드 부분을 구성할 수 있다.
표면시트(28) 및 이면시트(30)는 일반적으로 동일공간에 걸칠 수 있고, 일반적으로 흡수 구조체(32)의 대응하는 치수보다 크고 이를 지나 연장되어 대응하는 측면 가장자리(20) 및 말단 가장자리(22)를 제공하는 길이 및 폭 치수를 가질 수 있다. 임의적으로, 표면시트 및 배면시트 층들은 동일공간에 걸치지 않을 수 있다. 표면시트(28)는 배면시트(30)과 기능적으로 협동하고 그 위에 겹쳐 놓여져서 기저귀의 둘레를 형성한다. 허리밴드 영역은 착용하였을 때, 착용자의 허리 또는 중하부 몸통을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸거나 덮는 기저귀 부분을 포함한다. 중간의 가랑이 영역(16)은 허리밴드 영역들(14 및 12) 사이에 놓여져서 이들을 서로연결하고, 착용하였을 때 착용자의 다리들 사이에 위치하여 착용자의 하부 몸통을 덮는 기저귀 부분을 포함한다. 따라서, 중간의 가랑이 영역(16)은 기저귀 또는 다른 흡수 용품에서 반복적인 유체 배설이 대표적으로 일어나는 영역이고, 또한 흡수 용품의 "배설 영역"으로도 언급될 수 있다.
배면시트(30)는 대표적으로는 흡수체(32)의 외부쪽 표면을 따라 위치할 수 있으며, 증기 투과성 물질로 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 실질적으로 액체에불투과성이도록 구성된 물질을 포함한다. 예를 들면, 대표적인 배면시트는 얇은 플라스틱 필름, 또는 다른 가요성 실질적으로 액체 불투과성 물질로부터 제조될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때 용어 "가요성"은 착용자 몸의 일반적인 형태 및 윤곽에 쉽게 일치하게 되고 순응적인 물질을 말한다. 배면시트(30)는 흡수체(32) 내에 포함된 배설물이 기저귀(10)와 접촉하는 침대시트 및 겉옷과 같은 물품을 적시는 것을 막는다. 본 발명의 특정 실시태양에서, 배면시트(30)는 예를 들면 약 0.012 밀리미터(0.5 밀) 내지 약 0.051 밀리미터(2.0 밀)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름과 같은 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배면시트 필름은 약 0.032 밀리미터(1.25 밀)의 두께를 가질 수 있다.
배면시트의 다른 구성은 흡수체에 인접 또는 근접한 선택된 영역에 바람직한 정도의 액체 물투과성을 부여하도록 전체적으로 또는 부분적으로 구성되거나 또는 처리된 직물 또는 부직 섬유 웹을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배면시트는 기체 투과성일 수 있거나 또는 아닐 수 있는 중합체 필름 층의 지정된 대향 표면에 적층된 기체 투과성 부직물 층을 포함할 수 있다. 통상적으로, 직물 층은 중합체 필름 층의 바깥쪽을 향하는 표면에 부착된다. 섬유상의 순면유사 배면시트 물질의 다른 예는 0.6 밀(0.015 ㎜) 두께 폴리프로필렌 블로운 필름 및 0.7 온스/평방야드(23.8 g/㎡) 폴리프로필렌 스펀본드 물질(2 데니어 섬유)로 구성된 스트레치-박막화(thinned) 또는 스트레치-열-라미네이트 물질을 포함할 수 있다.
특정 배열에서는, 실질적으로 액체 불투과성, 증기 투과성 배면시트 층은 스펀본드 층에 접착적으로 적층된 증기 투과성 필름 층을 포함하는 복합 물질일 수있다. 한 적합한 증기 투과성 필름 층은 트레드가 필름 프로덕츠(Tredegar Film Products)로부터 상품명 이그자이어(EXAIRE) 하에 얻을 수 있다. 필름 층은 균일하게 분산되어 필름 층으로 압출될 수 있는 48-60 중량% 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 38-50 중량% 탄산칼슘 미립자를 포함할 수 있다. 스트레칭된 필름 층은 약 0.7 밀(약 0.018 ㎜)의 두께 및 16-22 그램/평방미터(g/㎡)의 기본 중량을 가질 수 있다.
스펀본드 층은 필름 층에 접착적으로 적층될 수 있고, 약 27 g/㎡의 기본 중량을 가질 수 있다. 스펀본드 층은 종래의 스펀본드 기술을 사용하여 제조될 수 있고, 1.5-3 dpf의 섬유 데니어를 갖는 폴리프로필렌 필라멘트를 포함할 수 있다. 증기 투과성 필름 층은 감압 열 용융형 접착제를 사용하여 약 1.6 g/㎡의 첨가량으로 스펀본드 층에 부착될 수 있고, 접착제는 접착제 소용돌이 패턴 또는 무작위 미세 섬유 스프레이의 형태로 퇴적될 수 있다.
액체 불투과성 증기 투과성 배면시트 층은 다르게는 고 통기성 스트레치 열 라미네이트 물질(HBSTL)을 포함할 수 있다. HBSTL 물질은 스트레칭된 통기성 필름에 열적으로 부착된 폴리프로필렌 스펀본드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, HBSTL 물질은 18.7 g/㎡ 스트레칭된 통기성 필름에 열적으로 부착된 0.6 osy(20.4 g/㎡) 폴리프로필렌 스펀본드 물질을 포함할 수 있다. 통기성 필름은 각 스킨 층이 1-3 중량% EVA/카탈로이로 이루어진 2개의 스킨 층들을 포함할 수 있다. 통기성 필름은 또한 55-60 중량% 탄산칼슘 미립자, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 및 최대 4.8% 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 스트레칭된 통기성 필름은 약 0.45-0.50 밀(0.011-0.013 ㎜)의 두께 및 18.7 g/㎡의 기본 중량을 포함할 수 있다. 스펀본드 층은 통기성 필름에 열적으로 결합될 수 있고, 약 20.4 g/㎡의 기본 중량을 가질 수 있다. 스펀본드 층은 1.5-3 dpf의 섬유 데니어를 가질 수 있고, 스트레칭된 통기성 필름은 15-20%의 전체 결합 면적을 제공하는 "C-성상(C-Star)" 패턴을 사용하여 스펀본드 물질에 열적으로 부착될 수 있다.
킴벌리-클라크 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능한 하기스(HUGGIES) 일회용 기저귀의 배면시트 또는 외부커버를 형성하기 위하여 상기 물질의 다양한 유형들이 사용되어 왔다. 배면시트(30)는 대표적으로는 용품의 외부 커버를 제공한다. 그러나, 임의적으로는 용품은 배면시트에 추가적일 수 있는 별도의 외부 커버 성분 부재를 포함할 수 있다. 배면시트는 또한 보다 미관적으로 만족스러운 외관을 나타내기 위하여 엠보싱 되거나 또는 다르게는 패턴 또는 무광택 마무리처리가 제공될 수 있다.
언급한 바와 같이, 배면시트(30)는 액체 배설물이 배면시트 전체를 통과하는 것을 실질적으로 막으면서 수증기와 같은 기체가 흡수체(32)로부터 나갈 수 있도록 하는 미공성 "통기성" 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 통기성 배면시트는 바람직한 정도의 액체 불투과성을 부여하도록 코팅되거나 또는 다른 방식으로 개질된 미공성 중합체 필름 또는 부직물로 이루어질 수 있다. 적합한 미공성 필름의 다른 예는 일본 도꾜에 사무실이 있는 회사인 미쯔이 도아쯔 케미칼즈, 인크.(Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.)로부터 입수가능한 PMP-1 물질; 또는 미네소타 미네아폴리스의 3M 캄파니로부터 입수가능한 XKO-8044 폴리올레핀 필름일 수 있다.
또 다른 별법에서, 배면시트(30)는 신장성 또는 심지어는 탄성 물질에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 배면시트(30)는 측 방향, 길이 방향 또는 측 방향 및 길이 방향 모두에서의 특정 배위로 신장되도록 구성될 수 있다. 게다가, 배면시트(30)가 탄성 물질에 의해 제공되는 상황에서, 배면시트는 신장력이 제거된 후 원 치수의 특정 정도 내에서 수축할 수 있다.
본 발명의 다양한 구성형태에서, 배면시트(30) 또는 수용 플랩(62)과 같은 성분이 수용액에 대한 제한된 투과성 및 내성을 가지면서 기체에 대해서는 투과성이도록 구성되는 경우, 액체 저항성 물질은 실질적으로 그를 통한 누출없이 물의 선택된 히드로헤드(hydrohead)를 지지할 수 있는 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 바람직한 물질은 실질적으로 그를 통한 누출없이 물 약 45 ㎝ 이상의 히드로헤드를 지지할 수 있다. 물질의 액체 침투에 대한 저항성을 측정하는데 적합한 기술은 연방 시험 방법 기준 FTMS 191 방법 5514, 1978 또는 이의 등가물이다.
배면시트(30)의 크기는 대표적으로는 흡수체(32)의 크기 및 선택된 특정 기저귀 디자인에 의해 결정된다. 배면시트(30)는 예를 들면, 일반적으로 T형, 일반적으로 I형 또는 변형된 모래시계형을 가질 수 있고, 흡수체(32)의 말단 연부들을 지나 선택된 거리, 예를 들면 약 1.3 ㎝ 내지 2.5 ㎝(약 0.5 내지 1 인치) 범위 내의 거리 만큼 연장되어 측면 및(또는) 말단 가장자리의 적어도 일부분을 제공할 수 있다.
표면시트(28)는 착용자의 피부에 순응적이고 부드러운 감촉을 주며 비자극성인 신체쪽 표면을 나타낸다. 추가로, 표면시트(28)는 흡수체(32)보다 덜 친수성일수 있고, 액체 투과성이도록 충분히 다공성이어서 액체가 그의 두께를 지나 쉽게 침투하여 흡수체에 도달할 수 있게 한다. 적합한 표면시트 층(28)은 다공성 포옴, 망상 포옴, 개구 플라스틱 필름, 천연 섬유(예를 들면, 목재 또는 면 섬유), 합성 섬유(예를 들면, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유) 또는 천연 섬유와 합성 섬유의 혼합물과 같은 광범위한 웹 물질의 선택으로부터 제조될 수 있다. 표면시트(28)는 대표적으로는 흡수체(32) 내에 보유된 액체로부터 착용자의 피부를 격리시키는 것을 돕기 위해 사용된다.
각종 직물 및 부직물이 표면시트(28)에 사용될 수 있다. 예를 들면, 표면시트는 바람직한 섬유의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 이루어질 수 있고, 또한 본디드-카디드 웹일 수도 있다. 각종 직물은 천연 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적상, 용어 "부직 웹"은 직물 제직 또는 편직 공정의 도움없이 형성된 섬유상 물질의 웹을 의미한다. 용어 "직물"은 모든 직물, 편물 및 부직 섬유 웹을 말하는데 사용된다.
표면시트 직물은 실질적으로 소수성 물질로 이루어질 수 있고, 소수성 물질은 임의적으로는 계면활성제로 처리될 수 있거나 또는 다르게는 원하는 정도의 습윤성 및 친수성을 부여하도록 가공처리될 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양에서, 표면시트(28)는 약 22 gsm의 기본 중량 및 약 0.06 gm/cc의 밀도를 갖는 웹으로 형성된 약 2.8-3.2 데니어 섬유로 이루어진 부직 스펀본드 폴리프로필렌 직물일 수 있다. 직물은 작용량의 계면활성제, 예를 들면 약 0.35% 계면활성제로 표면 처리될 수 있다. 적합한 계면활성제는 당 업계에 공지되어 있으며, 뉴저지 브리지워터에 사무실을 갖는 회사인 ICI 아메리카스에 의해 제조된 아코벨 베이스(Ahcovel Base) N-62 및 독일 뒤셀도르프에 사무실을 갖는 회사인 헹켈 코포레이션에 의해 제조된 글루코판(Glucopan) 220UP를 포함한다. 계면활성제는 임의의 종래의 수단, 예를 들면 분무, 인쇄, 브러쉬 코팅, 발포, 침지 및 압착(squeeze) 등에 의해 도포될 수 있다.
표면시트(28) 및 배면시트(30)는 연결되거나 또는 다르게는 작용가능한 방식으로 함께 결합된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "결합된(associated)"은 표면시트(28)를 직접 배면시트(30)에 부착시킴으로써 표면시트(28)가 배면시트(30)에 직접적으로 연결되어 있는 구성, 및 표면시트(28)를 중간 부재에 부착시키고, 이것을 다시 배면시트(30)에 부착시킴으로써 표면시트(28)가 배면시트(30)에 간접적으로 연결되어 있는 구성을 포함한다. 표면시트(28) 및 배면시트(30)는 예를 들면, 접착제 결합, 음파 결합, 열 결합, 피닝(pinning), 스티칭(stitching) 또는 당 업계에 공지된 임의의 다른 부착 기술, 뿐만 아니라 이들의 병용과 같은 적합한 부착 메카니즘(나타나있지 않음)에 의해 적어도 기저귀 둘레의 일부분에서 서로 연결될 수 있다. 예를 들면, 접착제의 균일한 연속층, 접착제의 패턴화된 층, 분무된 접착제 패턴, 또는 구조 접착제의 별개의 선, 소용돌이 또는 반점들의 배열을 사용하여 표면시트(28)를 배면시트(30)에 부착시킬 수 있다. 상기한 부착 메카니즘은 또한 본 명세서에서 설명되는 용품의 각종 다른 구성성분 부분들을 적합하게 서로 연결시키고, 조립하고 및(또는) 함께 부착시키는데 사용될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
기저귀(10)는 또한 용품의 흡수체 내로 급속하게 들어올 수 있는 액체의 분출 또는 서지를 감속시키고 분산시키는 것을 돕는 서지 처리 층(46)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서지 처리 층은 액체를 신속하게 받아들여 액체를 흡수 구조체의 저장 또는 보유부 내로 방출하기 전에 액체를 일시적으로 보유할 수 있다. 예시된 실시태양에서, 예를 들면 서지 층(46)은 표면시트 층(28)의 안쪽으로 향하는 신체측 표면 상에 위치할 수 있다. 다르게는, 서지 층(46)은 표면시트(28)의 바깥쪽 표면에 인접하게 위치할 수 있다. 따라서, 서지 층은 표면시트(28)와 흡수체(32) 사이에 끼워지게 된다. 적합한 서지 처리 층(46)의 예는 1996년 1월 23일 특허되고 발명의 명칭이 "FIBROUS NONWOVEN WEB SURGE LAYER FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE"인 엘리스(C. Ellis) 및 비숍(D. Bishop)의 미국 특허 제5,486,166호; 및 1996년 2월 13일 특허되고 발명의 명칭이 "IMPROVED SURGE MANAGEMENT FIBROUS NONWOVEN WEB FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE"인 엘리스 및 에버렛(R. Everett)의 미국 특허 제5,490,846호에 기재되어 있으며, 이들의 전체 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다.
다리 탄성 부재(34)가 기저귀(10)의 측방향 측면 가장자리(20)에 위치하고, 기저귀(10)를 착용자의 다리를 향해 당겨서 붙잡고 있도록 배열된다. 탄성 부재는 보통의 변형하 상태에서 탄성 부재가 기저귀(10)에 대해 효과적으로 수축하도록 탄성적으로 수축가능한 상태로 기저귀(10)에 고정된다. 탄성 부재는 적어도 2가지방식으로 탄성적으로 수축가능한 상태로 고정될 수 있는데, 예를 들면 탄성 부재는 기저귀(10)가 수축되지 않은 상태에 있는 동안 연신되어 고정될 수 있다. 다르게는, 기저귀(10)는 예를 들면 주름형성함으로써 수축될 수 있고, 탄성 부재들은 탄성 부재가 이완된 또는 연신되지 않은 상태에 있는 동안 기저귀(10)에 고정 및 연결된다. 또 다른 메카니즘, 예를 들면 열-수축 탄성 물질을 사용하여 의류를 개더링할 수 있다.
도 1 및 2에 예시한 실시태양에서는, 탄성 부재(34)가 본질적으로 기저귀(10)의 중간 가랑이 영역(16)의 완전한 길이를 따라 연장된다. 다르게는, 탄성 부재(34)는 기저귀(10)의 전체 길이로 연장될 수 있거나 또는 특정 기저귀 디자인에 바람직한 탄성적으로 수축가능한 선의 배열을 제공하기 적합한 임의의 다른 길이로 연장될 수 있다.
탄성 부재(34)는 임의의 크기의 형태를 가질 수 있다. 예를 들면 개별 탄성 부재(34)의 폭은 약 0.25 밀리미터(0.01 인치) 내지 약 25 밀리미터(1.0 인치) 또는 그 이상으로 변할 수 있다. 탄성 부재는 탄성 물질로 된 1개의 스트랜드를 포함할 수 있거나, 또는 탄성 물질로 된 몇 개의 평행한 또는 평행하지 않은 스트랜드들을 포함할 수 있거나, 또는 직선 또는 곡선 배열로 가해질 수 있다. 스트랜드들이 평행하지 않을 경우, 2개 이상의 스트랜드들이 탄성 부재 내에서 교차하거나 또는 다른 방식으로 서로연결될 수 있다. 탄성 부재는 당 업계에 공지된 여러가지 방식들 중 임의의 방식으로 기저귀에 부착될 수 있다. 예를 들면, 탄성 부재는 다양한 결합 패턴을 사용하여 초음파 결합되거나, 열 및 가압 밀봉될 수 있거나, 또는 열용융형 접착제의 분무된 또는 소용돌이형 패턴으로 기저귀(10)에 접착제 결합될 수 있다.
본 발명의 특정 실시태양에서, 다리 탄성 부재(34)는 각각 탄성 스트랜드 다수개로 이루어진 일군의 탄성재가 부착되어 있는 캐리어 시트를 포함할 수 있다. 탄성 스트랜드들은 교차되거나 또는 상호연결되거나 또는 서로 완전히 떨어져 있을 수 있다. 캐리어 시트는 예를 들면 0.002 cm 두께의 중합체 필름, 예를 들면 엠보싱되지 않은 폴리프로필렌 재료로 된 필름을 포함할 수 있다. 탄성 스트랜드는 예를 들면 델라웨어 윌밍톤에 사무실을 갖는 사업체인 듀퐁으로부터 입수할 수 있는 라이크라(LYCRA) 엘라스토머로 이루어질 수 있다. 각 탄성 스트랜드들은 대표적으로 약 470-1500 데시텍스(dtx) 범위 내이고, 약 940-1050 dtx일 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양에서는, 각각의 탄성화된 다리밴드에 예를 들면 3개 또는 4개의 스트랜드들이 사용될 수 있다.
또한, 다리 탄성재(34)는 일반적으로 직선 또는 임의적으로 곡선일 수 있다. 예를 들면, 곡선 형태의 탄성재는 기저귀의 길이방향 중심선을 향하여 활 모양으로 안쪽으로 휘어질 수 있다. 특정 배열에서, 탄성재의 곡률은 기저귀의 측방향 중심선에 대하여 대칭적으로 위치하거나 또는 형태를 취하지 않을 수 있다. 곡선 형태의 탄성재는 안쪽으로 활처럼 휘어지고 및 바깥쪽으로 활처럼 휘어지는 리플렉스 타입의 곡률을 가질 수 있고, 탄성재의 길이방향 중심은 바람직한 맞음새 및 외관을 제공하기 위하여 임의적으로 기저귀의 전면 또는 후면 허리밴드를 향하여 선택된 거리만큼 오프셋될 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양에서, 곡선 모양의 탄성재 세트의 가장안쪽 지점(정점)은 기저귀의 전면 또는 후면 허리밴드를 향하여 오프셋될 수 있고, 바깥쪽으로 활처럼 휘어진 되접혀진 부분은 기저귀 전면 허리밴드를 향하게 위치할 수 있다.
대표적으로 예시한 바와 같이, 기저귀(10)는 전면 허리밴드(14) 및 후면 허리밴드(12) 중 하나 또는 둘 모두의 길이방향 가장자리에 위치한 허리 탄성재(42)를 포함할 수 있다. 허리 탄성재는 임의의 적합한 엘라스토머 물질, 예를 들면 엘라스토머 필름, 탄성 포옴, 다수개의 탄성 스트랜드, 엘라스토머 직물 등으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 적합한 탄성 허리 구성은 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되어 있는, 리퍼트(Lippert) 등의 미국 특허 제4,916,005호에 기재되어 있다.
도 1 및 2에 예시한 대표적인 구성형태를 참고로 하면, 용품은 "이어(ear)" 영역 또는 이어 부재(38) 시스템을 포함할 수 있다. 특정 배열에서, 각 이어 영역 또는 부재(38)는 대표적으로 예시한 후면 허리밴드 부분(12)과 같이, 배면시트(30)의 적어도 하나의 허리밴드 부분의 대향햐는 측방향 단부들에서 측방향으로 연장되어 용품의 말단 측면 구역을 제공한다. 또한, 각 이어 영역은 실질적으로 측방향으로 연장되는 말단 허리밴드 연부로부터 기저귀의 그와 관련된 및 대응하는 다리 개구 구역의 대략적인 위치에까지 걸칠 수 있다. 기저귀(10)는 예를 들면 예시된 쌍의 길이방향으로 연장되는 측면 연부 영역(20)의 상응하게 인접하는 중간 구역과 함께 이어 영역의 곡선형태의 가장자리에 의해 제공되는 측방향으로 대향하는 쌍의 다리 개구를 갖는다(예를 들면, 도 1).
본 발명의 각종 구성형태에서, 이어 영역은 선택된 기저귀 성분과 일체적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 이어 영역(38)은 배면시트 층(30)을 제공하는 물질의 층으로부터 일체적으로 형성될 수 있거나, 또는 표면시트(28)를 제공하는데 사용된 물질로부터 일체적으로 형성될 수 있다. 다른 구성형태에서, 이어 영역(38)은 배면시트(30)에, 표면시트(28)에, 표면시트와 배면시트 사이에서 연결되고 조립되거나, 또는 다양한 고정적으로 부착된 상기 조립체들의 조합으로 1개 이상의 별도로 제공된 부재들에 의해 제공될 수 있다.
본 발명의 특정 구성형태에서, 각 이어 영역(38)은 별도로 제공된 물질 조각으로부터 형성될 수 있으며, 이것은 이어서 기저귀 용품의 선택된 전면 및(또는) 후면 허리밴드 부분에 적합하게 조립 및 부착된다. 예를 들면, 각 이어 영역(38)은 이어 영역 부착 대역을 따라 배면시트(30)의 후면 허리밴드 부분에 부착될 수 있고, 용품의 배면시트 및 표면시트 성분 중 하나 또는 둘 모두에 기능적으로 부착될 수 있다. 각 이어 영역의 안쪽의 부착 대역 영역은 용품의 허리밴드 구역의 대응하는 측방향 말단 연부 영역과 중첩 및 적층될 수 있다. 이어 영역은 측방향으로 연장되어 기저귀의 한 쌍의 대향하는 허리-플랩 구역을 형성하고, 적합한 부착 수단, 예를 들면 접착제 결합, 열 결합, 초음파 결합, 클립, 스테이플, 바느질 등으로 부착된다. 바람직하게는, 이어 영역은 용품의 대응하는 부착된 허리밴드 구역에서 배면시트 층 및 표면시트 층의 말단 측면 연부를 지나 측방향으로 연장된다.
이어 영역(38)은 실질적으로 비-엘라스토머 물질, 예를 들면 중합체 필름,직물, 부직물 등, 뿐만 아니라 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 특정 면에서, 이어 영역(38)은 적어도 측방향(24)을 따라 고무탄성적으로 신축성인 실질적으로 엘라스토머성 물질, 예를 들면 스트레치-본디드-라미네이트(SBL) 물질, 엘라스토머 넥-본디드-라미네이트(NBL) 물질, 엘라스토머 필름, 엘라스토머 포옴 물질 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 이어 영역(38)을 형성하는데 적합한 멜트블로운 엘라스토머 섬유상 웹은 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1987년 5월 5일 특허된 비스네스키(Wisneski) 등의 미국 특허 제4,663,220호에 기재되어 있다. 섬유상 탄성 층에 고정된 적어도 1개의 부직 직물의 층을 포함하는 복합 직물의 예는 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1987년 4월 8일 공고된 테일러(J. Taylor) 등의 열거된 발명자들을 갖는 유럽 특허 출원 EP 0217 032 A2에 기재되어 있다. NBL 물질의 예는 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1993년 7월 13일 특허된 모먼(Morman)의 미국 특허 제5,226,992호에 기재되어 있다.
앞에서 언급한 바와 같이, 다양한 적합한 구성을 사용하여 이어 영역(38)을 용품의 선택된 허리밴드 부분에 부착시킬 수 있다. 용품의 외부 커버 및 라이너 성분의 측방향으로 대향하는 측면 영역을 지나 바깥쪽으로 측방향으로 연장되도록 한 쌍의 탄성적으로 신축성인 부재들을 용품의 측방향의 측면 부분에 고정하는데 적합한 구성의 구체적인 예를 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1990년 7월 3일 특허된 곰펠(P. Van Gompel)의미국 특허 제4,938,753호에서 발견할 수 있다.
각 이어 영역(38)은 기저귀(10)의 적어도 하나의 허리밴드 구역의 대향하는 측방향 단부들 중 하나에서 측방향으로 연장된다. 예시된 실시태양에서, 예를 들면, 제1 쌍의 이어 영역이 배면시트(30)의 후면 허리밴드 구역의 대향하는 측방향 단부에서 측방향으로 연장된다. 추가적으로, 제2 쌍의 이어 영역이 배면시트의 전면 허리밴드 구역의 대향하는 측방향 단부들에서 측방향으로 연장되도록 포함될 수 있다. 예시된 이어 영역은 갈수록 뾰족해지거나, 곡선을 이루거나 또는 다르게는 상대적으로 안쪽 기저 영역의 길이방향의 길이가 상대적으로 바깥쪽 단부 영역의 길이방향의 길이보가 크거나 또는 작은 윤곽 형태를 갖는다. 다르게는, 이어 영역은 실질적으로 직사각형을 가질 수 있고, 임의적으로는 실질적으로 사다리꼴 형태를 가질 수 있다.
기저귀(10)는 또한 기저귀의 길이 방향(26)을 따라 일반적으로 길이방향으로 연장되는 한 쌍의 탄성화된 수용 플랩(62)을 포함할 수도 있다. 수용 플랩은 대표적으로는 다리 탄성재(34)로부터 측방향으로 안쪽에 위치하고, 기저귀의 길이방향의 길이 중심선의 각 측면 상에서 실질적으로 대칭적으로 위치한다. 예시된 배열에서, 각 수용 플랩(62)은 실질적으로 고정된 연부 부분(64) 및 실질적으로 이동가능한 연부 부분(66)을 갖고, 각 수용 플랩이 착용자 몸의 윤곽에 밀접하게 접촉하여 일치하게 돕도록 기능적으로 탄성화된다. 적합한 수용 플랩 구성의 예가 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1987년 11월 3일 특허된 엔로(K. Enloe)의 미국 특허 제4,704,116호에 기재되어 있다. 수용 플랩은 경우에 따라 습윤성 또는 비습윤성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 수용 플랩 물질은 실질적으로 액체 불투과성일 수 있거나, 단지 기체에 대해서만 투과성일 수 있거나 또는 기체 및 액체 모두에 대해 투과성일 수 있다. 다른 적합한 수용 플랩 구성은 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1996년 2월 13일 특허된 에버렛 등의 미국 특허 제5,562,650호에 기재되어 있다.
본 발명의 임의적인 별법의 구성형태에서, 기저귀(10)는 그의 전체 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 1988년 6월 28일 특허된 엔로의 미국 특허 제4,753,646호에; 및 1999년 5월 18일 특허된 록스(D. Laux) 등의 미국 특허 제5,904,675호에 기재되어 있는 것과 같이, 내부의 탄성화된 수용 허리 플랩을 포함할 수 있다. 수용 플랩의 구성과 유사하게, 수용 허리 플랩은 경우에 따라, 습윤성 또는 비-습윤성 물질로 이루어질 수 있다. 허리 수용 플랩은 실질적으로 액체 불투과성, 단지 기체에 대해서만 투과성 또는 기체 및 액체 모두에 대해 투과성일 수 있다.
바람직한 재체결가능한 체결 시스템을 제공하기 위하여, 기저귀(10)는 대표적으로 예시되는 주요 랜딩 부재(50)에 의해 제공되는 것과 같이 1개 이상의 지정된 랜딩 부재 영역 또는 패치를 포함할 수 있다. 랜딩 부재는 1개 이상의 패스너 탭(36)과의 박리가능한 및 재-부착가능한 고정을 생성시키기 위한 작용성 표적 영역을 제공할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 랜딩 부재 패치는 기저귀의 전면 허리밴드 부분(14) 상에 위치할 수 있고, 배면시트 층(30)의 바깥쪽 표면 사에 위치한다. 다르게는, 랜딩 부재 패치는 표면시트 층(28)의 신체측 표면과 같은 기저귀의 지정된 안쪽 표면 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 특정 배열은 제2 허리밴드 부분(14)에 직접적으로 또는 간접적으로 부착될 수 있는 1개 이상의 랜딩 부재(50)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 랜딩 부재는 지정된 허리밴드 부분의 바깥쪽 표면에 직접적으로 부착되지만, 임의적으로는 용품 허리밴드 부분의 안쪽 신체측 표면에 연결될 수 있다.
본 발명의 각종 구성형태에서, 랜딩 부재(50)는 실질적으로 비-엘라스토머 재료, 예를 들면 중합체 필름 또는 테이프, 직포, 부직포 등, 뿐만 아니라 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 본 발명의 특정 구성형태에서, 랜딩 부재는 실질적으로 엘라스토머 재료, 예를 들면 스트레치-본디드-라미네이트(SBL) 재료, 엘라스토머 넥-본디드-라미네이트(NBL) 재료, 엘라스토머 필름, 엘라스토머 포옴 재료 등으로 이루어질 수 있고, 이것은 적어도 측 방향(24)을 따라 고무탄성적으로 신축성이다.
본 발명의 다양한 구성형태는 후면 허리밴드(12)의 측방향 단부 영역(86) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 위치하는 1개 이상의 별도로 제공된 패스너 탭(36)을 포함할 수 있다. 다르게는, 1개 이상의 별도로 제공된 패스너 탭(36)은 전면 허리밴드(14)의 측방향 단부 영역(88) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 위치할 수 있다. 대표적으로 예시한 실시태양은, 예를 들면 측방향으로 대향하는 한 쌍의 패스너 탭(36)을 갖고, 이 때 패스너 탭들 중 하나가 후면 허리밴드(12)의 말단 측면 연부 각각에 위치한다. 보다 구체적으로는, 각 패스너(3)는 전면 허리밴드 구역(12)의대향하는 측방향 단부 영역(86) 중 하나에 위치하는 대응하는 바로 인접한 이어 영역으로부터 돌출되어 연장되도록 조립되고 부착된다.
패스너 탭(36)은 임의의 기능성 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 패스너의 형태는 직사각형, 사다리꼴, 사인곡선, 직선, 곡선 등, 뿐만 아니라 이들의 조합일 수 있다. 패스너 탭의 측방향으로 바깥쪽 말단 연부는 직선 또는 곡선일 수 있고, 대표적으로 예시되는 바와 같이, 말단 연부는 돌출 핑거(finger) 탭 영역을 제공하는 형태를 취할 수 있다.
패스너 탭(36)은 실질적으로 비-엘라스토머 재료, 예를 들면 중합체 필름 또는 테이프, 직포, 부직포 등, 뿐만 아니라 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 임의적으로, 패스너 탭은 실질적으로 엘라스토머 재료, 예를 들면 스트레치-본디드-라미네이트(SBL) 재료, 엘라스토머 넥-본디드-라미네이트(NBL) 재료, 엘라스토머 필름, 엘라스토머 포옴 재료 등으로 이루어질 수 있고, 이것은 적어도 측 방향(24)을 따라 고무탄성적으로 신축성이다.
본 발명의 각종 면 및 구성형태에서, 선택된 제1 패스너 성분과 선택된 제2 패스너 성분 사이의 체결 메카니즘은 접착성, 응집성, 기계적 또는 이들의 조합일 수 있다. 본 발명의 내용상, 기계적 체결 시스템은 기계적으로 상호맞물려서 바람직한 고정을 제공하는 협동적인 제1 및 제2 성분들을 포함하는 시스템이다.
바람직하게는, 제1 및 제2 패스너 성분은 협동적으로 상호맞물리는 기계적 체결 시스템의 상보적 엘레멘트를 포함한다. 기계식 패스너 성분들은 협력적이고 상보적인, 기계적으로 맞물리는 성분들을 포함하는, 후크, 버클, 스냅, 단추 등과같은 기계식 타입 패스너에 의해 제공될 수 있다.
예를 들면, 기계식 체결 시스템은 후크-앤드 루프 타입의 체결 시스템일 수 있다. 상기 체결 시스템은 대표적으로 "후크" 또는 후크와 같은 웅형 성분, 및 후크 성분과 체결하고 분리가능하게 상호연결되는 협력적인 "루프" 또는 루프와 같은 자형 성분을 갖는 부착 부재들을 포함한다. 바람직하게는, 상호연결은 선택적으로 분리가능하고 재부착가능하다. 종래의 시스템은 예를 들면 벨크로(VELCRO) 상표 하에 입수할 수 있다. 후크 엘레멘트는 단일-갈래 후크 형태, 다중-갈래 후크 형태에 의해 또는 일반적으로 연속적인 확대 헤드에 의해, 예를 들면 후크 엘레멘트의 머쉬룸-헤드 유형에 의해 제공되는 것과 같이 제공될 수 있다. 루프 엘레벤트는 직물, 부직물, 편직물, 천공 또는 개구 층 등, 뿐만 아니라 이들의 조합에 의해 제공될 수 있다. 상기 패스너 시스템의 많은 배열 및 변형을 집합적으로 후크-앤-루프 패스너라 언급하였다.
선택적으로 분리가능한 상호맞물리는 기계적 체결 시스템은 예를 들면 적어도 패스너 탭(36)의 지정된 짝을 이루는 또는 고정 표면 상에 제1 패스너 성분을 위치시킬 수 있고, 지정된 랜딩 부재(50)의 지정된 페결 표면 상에 협동적인 제2 패스너 성분을 위치시킬 수 있다. 예를 들면, 대표적으로 예시한 후크-앤-루프 패스너의 경우, 패스너 탭(36)의 지정된 짝을 이루는 또는 고정 표면에 부착된 체결 성분은 후크 타입의 기계적 체결 엘레멘트를 포함할 수 있고, 지정된 랜딩 부재(50)에 기능적으로 연결되고 부착된 상보적인 체결 성분은 루프 타입의 체결 엘레멘트를 포함할 수 있다.
본 발명의 각종 구성형태에서, 제1 체결 성분 및 그의 협동적인 상보적 제2 체결 성분의 상대적 위치 및(또는) 물질은 바꾸어 놓을 수 있음이 또한 바로 자명할 것이다. 따라서, 패스너 탭(36)의 지정된 짝을 이루는 표면에 부착된 체결 성분은 루프 타입의 기계적 체결 엘레멘트를 포함할 수 있고, 지정된 랜딩 대역 부재에 기능적으로 연결되고 부착된 상보적 제2 체결 성분은 후크 타입의 부착 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 상이한 면의 흡수 용품은 또한 독특한 흡수체(32)를 포함할 수 있다. 흡수체(32)는 액체 및 다른 폐기물을 보유 및 저장하도록 구성된 흡수 구조체를 제공한다. 흡수체는 표면시트(28)와 배면시트(30) 사이에 위치하고 샌드위치되어 기저귀(10)을 형성할 수 있다. 흡수체(32)는 일반적으로 압축가능하고, 합치성이며 착용자 피부에 비자극성이고, 신체 배설물을 흡수 및 보유할 수 있는 구성을 갖는다. 본 발명의 목적상, 흡수체 구조는 함께 기능적으로 조립된 다수개의 개개의 별도의 조각들을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
예를 들면, 흡수체(32)는 제1 흡수체 층(70) 및 제2 흡수체 층(72)를 포함할 수 있다. 도 1-3에 대표적으로 예시한 바와 같이, 제1 흡수체 층은 제2 흡수체 층(72)의 신체측 표면 상에서 기저귀의 안쪽의 신체측 표면을 향해 위치할 수 있다. 제1 흡수체 층(70)은 종래의 에어포밍된 흡수체와 비교하였을 때 개선된 건조 및 습윤 강도 특성을 제공함으로써 흡수체(32)를 증대시킨다. 게다가, 제1 흡수체 층(70)은 많은 종래의 흡수 구조체와 비교하여 증가된 건조 인장 강도 특성을 갖도록 구성될 수 있어, 개선된 가공처리능을 제공한다. 특히, 개선된 습윤 인장 강도는제1 흡수체 층(70)이 보다 양호한 맞음새 및 수용을 위해 패드 형태를 보다 잘 유지할 수 있도록 한다. 예를 들면, 제1 흡수체 층은 본 명세서에서 기재한 인장 시험에 의해 측정하였을 때 100 그램 이상의 습윤 인장 강도를 가질 수 있다. 추가로, 흡수체(32) 중의 제1 흡수체 층(70)의 사용은 기저귀(10)에서의 누출 기회를 바람직하게는 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제1 흡수체 층(70)은 당 업계에 공지된 바와 같이 많은 흡수 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 흡수체 층은 코폼, 멜트블로운 섬유, 본디드 카디드 웹, 티슈 라미네이트, 포옴, 서지/에어레잉된 복합체 등 또는 이들의 혼합물의 층에 의해 제공될 수 있다. 특히, 제1 흡수체 층(70)은 친수성 섬유, 고 흡수성 물질 및 결합체 물질의 혼합물일 수 있는 에어레잉된 거즈(pledget)로서 제공될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "에어레잉된"은 같지 않은 성분들을 공기 스트림 중에서 이송하고 균질하게 혼합하거나 또는 층을 이룬 구성형태로 제공되는 흡수 물질을 제조하는 방법을 말한다. 예를 들면 이것은 펄프 섬유, 합성 섬유, 초흡수성 물질 및 결합제 물질의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 에어레잉된 흡수 구조체를 제조하는데 이용될 수 있는 많은 상업적인 방법들이 있다. 예를 들면, 에어레잉된 방법은 덴마크 리스코브에 사물실을 갖는 댄웹 코프(Danweb Corp.)로부터 및 덴마크 호르센스에 사물실을 갖는 엠앤제이 포밍 테크놀로지스(M&J Forming Technologies)로부터 입수가능하다.
본 발명의 제1 흡수체 층(70)은 유리하게는 에어레잉된 안정화 흡수체로서 제공될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "안정화된 흡수체"는 흡수 매트릭스를 제공하기 위해 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질과 같은 다른 흡수 물질의 혼합물에 첨가된 일정량의 결합제 물질을 갖는 흡수 구조체를 말한다. 흡수 혼합물(예를 들면, 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질) 및 일정량의 결합제 물질은 균질한 혼합물로 제공될 수 있거나, 또는 일정량의 결합제 물질은 층을 이룬 구성형태로 흡수 혼합물에 첨가될 수 있다. 이어서 결합제 물질은 활성화되어 생성된 흡수 매트릭스를 함께 결합시킨다.
안정화 에어레잉된 흡수 구조체는 아래에서 보다 상세하게 논의될 바와 같이, 일반적으로 전통적인 에어포밍된 흡수 구조체에 비하여 우수한 성능 특성을 제공한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "에어포밍된"은 안정화되지 않은 구성형태로 제조된 흡수 구조체를 말한다. 즉, 에어포밍된 흡수 메트릭스는 임의의 활성화된 결합제 물질을 포함하지 않고, 이 때문에 펄프 섬유 및 고흡수성 물질과 같은 다른 흡수 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 에어포밍된 흡수 구조체는 흡수 구조체의 일체성을 유지하기 위한 주된 수단으로서 일반적으로 수소 결합 및 섬유 엉킴을 갖게 된다.
에어레잉된 방법에 의해 제조된 흡수 구조체의 우수한 성능은 에어레잉된 방법의 원료 혼합물의 균일성을 제공할 수 있는 능력 및 합성 섬유 및(또는) 결합제 물질을 혼합물에 첨가하여 생성된 흡수체를 안정화시킬 수 있는 능력의 결과이다. 안정제로서, 결합제는 구조체 내에서의 습윤 붕괴량을 감소시키고 포화된 상태로 보다 낮은 밀도를 유지한다. 즉, 결합제는 흡수 매트릭스가 하중 하에서 조차 또는 포화된 동안에도 그의 일체성을 유지하는 것을 돕는다.
다양한 타입의 습윤성, 친수성 섬유 재료를 사용하여 일정량의 제1 흡수체 층(70)의 흡수 섬유 물질을 제공할 수 있다. 적합한 섬유의 예로는 고유적으로 습윤성인 재료로 이루어진 자연 발생적 유기 섬유, 예를 들면 셀룰로스계 섬유; 셀룰로스 또는 셀룰로스 유도체로 이루어진 합성 섬유, 예를 들면 레이온 섬유; 고유적으로 습윤성인 재료로 이루어진 무기 섬유, 예를 들면 유리 섬유; 고유적으로 습윤성인 열가소성 중합체로 제조된 합성 섬유, 예를 들면 특정 폴리에스테르 또는 폴리아미드 섬유; 및 적절한 수단에 의해 친수성화된, 비습윤성 열가소성 중합체로 이루어진 합성 섬유, 예를 들면 폴리프로필렌 섬유를 들 수 있다. 섬유는 예를 들면, 실리카를 이용한 처리, 적합한 친수성 기를 갖고 섬유로부터 용이하게 제거될 수 없는 물질을 이용한 처리에 의해 또는 비습윤성 소수성 섬유를 섬유의 형성 동안에 또는 그 후에 친수성 중합체로 외피형성함으로써 친수성화될 수 있다. 본 발명의 목적상, 상기 언급한 각종 타입의 섬유의 선택된 블렌드들도 또한 사용될 수 있다.
습윤성 친수성 섬유 물질이 셀룰로스 섬유인 특정 면에서, 셀룰로스 섬유는 당 업계에 공지된 바와 같이 많은 방법들에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 셀룰로스 섬유는 크라프트, 술파이트, 화학-열기계적 펄프화(CTMP), 열기계적 펄프화(TMP), 또는 쇄목 펄프화를 포함하지만 이들로 제한되지는 않는 목재 펄프화 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 셀룰로스 섬유는 또한 적합한 표백 기술을 사용하야 표백될 수도 있다. 상기한 바와 같은 셀룰로스 섬유의 공급원은 연목, 경목, 아마, 짚 및 다른 유기 물질 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다.
제1 흡수체 층(70)에 사용되는 고흡수성 물질의 양은 일정량의 흡수성 겔화 물질, 예를 들면 일정량의 초흡수성 물질을 포함할 수 있다. 흡수성 겔화 물질은 천연, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 물질일 수 있다. 또한, 흡수성 겔화 물질은 무기 물질, 예를 들면 실리카 겔, 또는 유기 화합물, 예를 들면 가교결합된 중합체일 수 있다. 용어 "가교결합된"이란, 보통 수용성 재료를 효과적으로, 실질적으로 수불용성이지만 수팽윤성이도록 만들기 위한 임의의 수단을 말한다. 상기 수단으로는, 예를 들면 물리적 엉킴, 결정질 영역, 공유 결합, 이온 착체 및 회합, 친수성 회합, 및 소수성 회합을 들 수 있다.
합성 흡수성 겔화 재료 중합체의 예로는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산), 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르 및 알파-올레핀과의 말레산 무수물 공중합체, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐모르폴린), 폴리(비닐 알콜) 및 이들의 혼합물 및 공중합체의 알칼리 금속 및 암모늄 염을 들 수 있다. 추가로 흡수 복합체 중에 사용하기 적합한 중합체로는 천연 및 개질된 천연 중합체, 예를 들면 가수분해된 아크릴로니트릴-그라프트된 전분, 아크릴산 그라프트된 전분, 메틸 셀룰로스, 키토산, 카르복시메틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스 및 천연 검, 예를 들면 알기네이트, 크산탄 검, 구주콩나무 검 등을 들 수 있다. 천연 및 전적으로 또는 부분적으로 합성된 흡수성 중합체의 혼합물도 또한 본 발명에 유용할 수 있다. 다른 적합한 흡수성 겔화 물질은 1975년 8월 26일 특허된 아사르슨(Assarsson) 등의 미국 특허 제3,901,236호에 기재되어 있다. 합성 흡수성 겔화중합체의 제조 방법은 1978년 2월 28일 특허된 마스다(Masuda) 등의 미국 특허 제4,076,663호 및 1981년 8월 25일 특허된 쯔바끼모또(Tsubakimoto) 등의 미국 특허 제4,286,082호에 개시되어 있다.
제1 흡수체 층(70)에 사용된 고흡수성 물질은 일반적으로 별도의 입자들의 형태이다. 입자들은 임의의 바람직한 형태, 예를 들면 나선형 또는 반나선형, 입방체형, 봉과 같은, 다각형 등의 형태일 수 있다. 침, 플레이크, 및 섬유와 같이 큰 최대 치수/최소 치수 비를 갖는 형태도 또한 본 발명에 사용된다. 흡수성 겔화 물질의 입자들의 집괴도 또한 제1 흡수체 층(70) 중에 사용될 수 있다. 약 20 미크론 내지 약 1 밀리미터의 평균 크기를 갖는 입자가 사용하기 바람직하다. 본 명세서에서 사용된 "입자 크기"는 개별 입자들의 최소 치수의 중량 평균을 의미한다.
제1 흡수체 층(70)은 또한 안정화된 흡수 구조체로 제공될 수 있도록 일정량의 결합제 물질을 포함할 수도 있다. 흡수 구조체의 개별 섬유 성분들을 함께 결합하여 응집성 구조체를 형성함으로써 안정화를 달성하였다. 결합제 물질은 섬유 및(또는) 고흡수성 물질과 이온 결합, 공유 결합 또는 물리적 엉킴을 형성할 수 있는 비중합체 결합제 물질일 수 있다. 게다가, 결합제 물질은 액체 또는 비-액체 결합제 물질일 수 있다.
적합한 중합체 결합제의 예는 폴리프로필렌 글리콜(PPG); 폴리에틸렌 글리콜(PEG); 폴리아크릴산(PAA); 폴리(카프로락톤) 디올; 폴리아미드; 양이온성 아크릴아미드 공중합체; 폴리아민; 폴리아미드-폴리아민-에피클로로히드린(KYMENE); 양이온성 아민-에피클로로히드린 습윤-강도제; 폴리에틸렌 이민제; 종이 습윤-강도를개선시키기 위한 양이온성 전분 또는 셀룰로스 에테르를 갖는 폴리아미드-에피클로로히드린제; 폴리아크릴아미드-글리옥살(예를 들면, PAREZ); 우레아-포름알데히드제(UF); 양이온성 개질된 우레아포르말린제; 멜라민-포름알데히드제(MF); 양이온성 개질된 멜라민-포르말린제; 폴리에틸렌이민(PEI); 디알데히드 전분(DAS); 포름알데히드로 처리된 단백질성 접착제; 셀룰로스 크산테이트(비스코스); 합성 라텍스; 구아 검 및 콩 검과 같은 식물성 검; 중성(또는 알키리-경화성) 열경화성 습윤-강도제; 알카리 금속 또는 암모늄염으로 카르복실기 또는 카르복실레이트 이온을 함유하는 수용성 중합체; 실질적으로 비-열경화성 3급-아미노 폴리아미드-에피클로로히드린제를 포함한다.
몇몇 시판되는 액체 결합제는 에피클로로히드린으로 개질된 폴리아미도아민인 키멘(KYMENE) 557LX(헤르클레스(Hercules)로부터 입수가능); 낮은 에피클로로히드린 함량으로 개질된 폴리아미도아민인 크레페플러스(CREPEPLUS) 75, 97(베츠 페이퍼 케미칼스(Betz Paper Chemicals)로부터 입수가능); 낮은 에피클로로히드린 함량으로 개질된 폴리아미도아민인 크레페트롤(CREPETROL) 190, (헤르클레스로부터 입수가능); 폴리에틸렌이민, 분자량 50,000-60,000, 50%(wt) 수성 액체인 PEI(알드리치 케미칼 코.(Aldrich Chemical Co.)로부터 입수가능); 에피클로로히드린으로 개질된 폴리에틸렌이민, 기본 중합체 분자량 20,000, 17%(wt) 수성 액체인 PEI-E(알드리치 케미칼 코.로부터 입수가능); 고 전하 밀도, 고 분자량 폴리에틸렌이민인 폴리민(POLYMIN) PR971L(바스프(BASF)로부터 입수가능); 개질된 고 분자량 폴리에틸렌이민인 폴리민(POLYMIN) SNA(바스프로부터 입수가능); 및 폴리디메틸디알릴암모늄 클로라이드인 에이지플록(AGEFLOC) WT-20VHV(CPS 케미칼(CPS Chemical)로부터 입수가능)이다.
비-중합체 결합제의 예는 글리세린; 아스코르브산; 우레아; 글리신; 펜타에리트리톨; 단당류 또는 이당류; 시트르산; 글리옥살; 타르타르산; 디프로필렌 글리콜; 및 DMDHEU(디메틸디히드록시에틸우레아)와 같은 우레아 유도체를 포함할 수 있다. 적합한 당류는 글루코스, 슈크로스, 락토스, 리보스, 프럭토스, 만노스, 아라비노스, 및 에리트로스를 포함할 수 있다.
제1 안정화된 층(70)의 안정화는 또한 유화 결합제의 사용으로도 얻을 수 있다. 물리적 강도는 본 명세서에서 "라텍스 결합제"로 설명되는 물질의 사용에 의해 부여될 수 있다. 이러한 라텍스 결합제의 예는 유화 결합제, 예를 들면 열가소성 비닐 아세테이트, 아크릴산, 메타크릴산의 C1-C8 알킬 에스테르 기재 접착제, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다. 특히, 유화 중합된 열가소성 접착제는 -25℃에서 20℃까지의 Tg, 45 중량% 내지 60 중량%, 대표적으로는 52% 내지 57%의 고형분 함량, 및 5 내지 1000 센티포이즈(cps)의 브룩필드 점도(#4 스핀들, 20℃에서 60rpm)를 가질 수 있다. 바람직한 접착제는 중합된 제3 단량체 약 10 중량% 미만 및 바람직하게는 5 중량% 미만을 혼입한 비닐 아세테이트/에틸렌 기재 접착제이다. 중합체 내로 혼입될 수 있는 제3 단량체의 대표적인 예는 접착 촉진 단량체, 예를 들면 아크릴 및 메타크릴산, 크로톤산을 포함하는 불포화 카르복실산, 및 에폭시드 함유 단량체, 예를 들면 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등과 같은 단량체를 포함한다. 에어플렉스(Airflex) 401, 405 및410이 몇몇 예이다. 이러한 결합제는 펜실베니아 알렌타운에 위치한 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인크.(Air Products and Chemicals Inc.)로부터 얻을 수 있다. 또한, 가교결합가능한 결합제(열경화)를 사용하여 추가의 습윤 강도를 부여할 수 있다. 열경화 비닐 아세테이트/에틸렌 결합제, 예를 들면 1-3% N-메틸올아크릴아미드를 갖는 비닐 아세테이트/에틸렌, 예를 들면 비닐 아세테이트/에틸렌 펜실베니아 알렌타운에 위치한 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인크.로부터 입수가능한 에어플렉스 124, 108 또는 192, 또는 뉴저지 브리지포트에 위치한 내셔날 스타치 앤드 케미칼스(National Starch & Chemicals)로부터 입수가능한 엘리트(Elite) 22 및 엘리트 33이 적합한 접착제 결합제의 예이다.
안정화 구조체를 얻기 위하여, 유화 중합된 열가소성 중합체 접착제를 지지체 평방미터 당 건조 접착제 1 내지 20 그램 범위의 양으로 비-안정화 플러프/초흡수성 구조체에 인가한다. 특정 면에서, 건조 접착제가 스프레이 방법에 의해 도포된, 지지체 평방미터 당 5 내지 15 그램이 적합한 결합을 제공할 수 있다.
비-액체 결합제 물질은 또한 안정화제로서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 결합제 분말을 사용하여 흡수 구조체를 안정화시킬 수 있다. 흡수 구조체에 사용하기 위한 결합제 분말은 마이애미 애드리안에 사물실을 갖는 왜커 폴리머 시스템즈 엘.피.(Wacker Polymer Systems L.P.)로부터 상품명 비넥스(VINNEX) 하에 입수가능하다. 다르게는, 열 활성화된 결합제 물질, 예를 들면 열 활성화 결합제 섬유 물질을 사용하여 흡수 구조체를 안정화시킬 수 있다. 결합제 섬유는 대표적으로는 120 gsm보다 큰 보다 높은 기본 중량 흡수 구조체를 위한 에어레잉된 흡수 구조체에 사용된다. 결합제 섬유는 일반적으로 2개의 성분들을 갖고, 따라서 이성분 섬유로 명명된다. 구체적으로는, 도 4에 대표적으로 예시한 바와 같이, 2개의 성분은 외피(76) 및 코어(78)를 포함한다. 다른 적합한 결합제 섬유 구성형태는 또한 나란히형, 바다 중의 섬형 및 열가소성 스테이플 섬유를 포함한다. 흡수 구조체에 사용하기 위한 적합한 결합제 섬유는 텍사스 휴스톤에 사무실을 갖는 코사(KoSa), 일본 도꾜에 사무실을 갖는 치소 코포레이션(Chisso) 및 독일 보빙엔에 사무실을 갖는 트레비라 게엠베하(Trevira GmbH)로부터 입수가능하다.
결합제 섬유가 열 활성화 이성분 결합제 섬유이도록 구성된 특정 면에서, 외피(76)는 안정화 흡수 구조체 내 결합제로서 작용한다. 이는 결합제 섬유의 코어(78) 및 흡수체 매트릭스 내 다른 성분들 사이에서 결합된다. 코어(78)는 흡수체 매트릭스에 추가적인 구조적 지지를 공급할 때 탄성을 제공하는 것을 돕는다. 외피(76)는 저밀도 내지 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 제조된다. 필수적인 습윤성 및 흡수체 내 코어(78) 및 다른 성분들과의 결합을 보장하기 위하여, 습윤제가 이용된다. 예시적인 약제는 1986년 3월 25일에 특허된 소이어(Sawyer) 등의 미국 특허 제4,578,414호에 기재된다. 폴리에스테르 및 폴리프로필렌의 2가지 유형의 물질이 이성분 섬유의 코어(78)를 제공할 수 있다. 폴리에스테르로 제조된 코어는 대표적으로는 폴리프로필렌으로 제조된 결합제 섬유 코어에 비하여 보다 높은 탄성을 제공하지만, 총 비용이 보다 많이 든다. 특정 면에서, 열 활성화된 이성분 결합제 섬유는 개선된 성능을 위하여 6 ㎜ 이상의 섬유 길이를 가질 수 있다.
특정 구성형태에서, 제1 흡수체 층(70)은 초흡수성 물질 50%, 펄프 섬유 46%및 이성분 결합제 섬유 4%로 된 균일한 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 초흡수성 물질은 스톡하우젠(Stockhausen) SXM 9543 초흡수성 물질일 수 있으며, 펄프 섬유는 카레사(Caressa) 1300 펄프 섬유일 수 있고, 결합제 물질은 4% 코사 T-255 이성분 결합제 물질일 수 있다. 스톡하우젠 초흡수성 물질은 노쓰 캐롤라이나 그린스보로에 위치한 사무실을 갖는 사업체인 스톡하우젠 인크.(Stockhausen Inc.)로부터 입수가능하고, 카레사 1300 펄프는 테네시 멤피스에 위치한 사무실을 갖는 사업체인 바카이 테크놀로지스 인크.(Buckeye Technologies Inc.)로부터 입수가능하고, 코사 결합제 물질은 텍사스 휴스톤에 위치한 사물실을 갖는 사업체인 코사로부터 입수가능하다.
도 5는 본 발명의 안정화 흡수체 부분(70)의 확대된 횡단면도를 대표적으로 예시한다. 특히, 안정화 흡수 구조체 내에서 일어날 수 있는 결합제/결합제 결합 및 펄프 섬유/결합제 결합이 나타나 있다. 또한, 고흡수성 물질은 펄프와 결합제 섬유 사이의 간극에 트랩핑되어 있는 것으로 예시되어 있다. 몇몇 환경에서, 특히 흡수체가 고 농도의 고 흡수성 물질을 포함하는 환경에서, 결합제 섬유는 또한 고 흡수성 물질(나타나있지 않음)에 결합될 수도 있다.
상기한 바와 같은 섬유들의 결합은 결합제 섬유를 개방시켜 이를 펄프 섬유 및 임의적으로는 고 흡수성 물질과 혼합함으로써 달성될 수 있다. 이러한 혼합물은 성형 헤드를 통해 공급되어 성형 와이어 상에 퇴적된다. 상기 방법은 상기한 흡수성 물질이 적절하게 혼합되도록 만든다. 이어서 섬유상 웹을 결합제 섬유의 외피(76)는 연화되지만, 코어(78)는 고체로서 남아있도록 오븐내에 통과시킨다.웹을 주어진 체류 시간 동안 이들 조건에서 유지시켜 외피(76)가 인접하는 펄프 및 코어 섬유(78) 사이로 흐르도록 할 수 있다. 체류 시간은 웹의 조성, 기본 중량 및 밀도, 선속도 및 오븐 온도에 의존한다. 이어서 생성된 웹을 냉각시키면, 외피 물질(76)이 고화되어 형성된 인접하는 흡수성 물질과의 결합을 부분적으로 결정화시킨다.
단성분 열가소성 섬유도 또한 흡수 구조체를 안정화시키는데 사용될 수도 있다(나타나있지 않음). 적합한 단성분 열가소성 섬유의 예는 당 업계에 공지되어 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르 섬유를 포함한다. 이러한 단성분 섬유는 비교적 짧은 스테이플 섬유로 도입된 다음 펄프 섬유 및 임의적으로는 고흡수성 물질과 혼합되고, 최종적으로 하기 방법에 따라 결합될 수 있다.
흡수체(32)의 제1 흡수체 층(70)이 상기한 바와 같이 결합제 물질에 의해 안정화될 수 있기 때문에, 흡수체(32)의 투과성은 종래의 흡수 구조체에 비하여 증가될 수 있다. 또한, 제1 흡수체 층(70)의 건조 및 습윤 인장 강도는 또한 종래의 흡수체의 것보다 클 수 있다. 안정화의 추가적인 이점은 포화 상태에 있는 동안 흡수 구조체가 겪는 습윤 붕괴량을 감소시킨다는 것이다. 이 때문에, 제1 흡수체 층(70)은 유리하게는 개선된 흡수성을 보유하고 누출 가능성을 감소시키기 위하여 "로프트(loft)"를 유지한다. 따라서, 흡수 구조체에 첨가된 결합제 물질의 양은 생성된 흡수체의 성질에 영향을 미칠 수 있다. 특정 면에서, 제1 흡수체 층(70) 내 결합제 물질의 양은 3 중량% 내지 15 중량%일 수 있다. 다른 면에서, 제1 흡수체 층 내 결합제 물질의 양은 4 중량% 내지 10 중량%일 수 있다.
또한, 개선된 성능을 위해서는, 제1 흡수체 층(70)을 제공하는 흡수성 물질의 특정 비율을 갖는 것이 유리할 수 있다. 구체적으로는, 바람직한 누출 및 보유 특성을 제공하면서도 여전히 비용면을 고려하여 균형을 이루도록 하기 위하여, 제1 흡수체 층(70)은 특정 %의 초흡수성 물질을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면 한 면에서, 제1 흡수체 층(70)은 10 중량% 이상이 초흡수성 물질일 수 있고, 특히 제1 흡수체 층(70)은 다르게는 35 중량% 이상이 초흡수성 물질일 수 있다. 다르게는, 제1 흡수체 층(70)은 50 중량% 이상 내지 80 중량%가 초흡수성 물질일 수 있다.
앞에서 언급한 바와 같이, 상기한 흡수체 성분들을 에어레잉된 방식으로 합하여 안정화된 제1 흡수체 층을 제공한다. 이 방법은 바람직하게는 제조 비용의 감소 및 효율의 증대를 위해 오프라인 방법이다. 다르게는, 제1 흡수체 층은 전체 흡수 용품의 제조 동안에 온라인으로 제공될 수 있다. 제1 흡수체 층(70)은 구조체의 안정화가 유리하게는 종래의 흡수 구조체보다 높은 인장 강도를 제공할 때 오프라인 전환에 특히 적합하다. 예를 들면, 본 발명의 제1 흡수체 층(70)은 유리하게는 본 명세서에서 기재된 인장 시험으로 측정하였을 때 3100 그램 이상의 건조 인장 강도를 갖는다. 특정 실시태양에서, 제1 흡수체 층은 본 명세서에서 기재된 인장 시험으로 측정하였을 때 4000 그램 이상의 건조 인장 강도를 갖는다. 이 때문에, 제1 흡수체 층(70)은 이에 의해 우수한 일체성 및 웹 강도를 공급하여 오프라인 가공처리 및 취급을 용이하게 한다. 예를 들면, 제1 흡수체 층(70)은 흡수 물질의 연속 롤의 형태로 제공될 수 있다. 그러면 흡수체를 풀어서 연속 웹으로서 기저귀 제조 공정에 도입할 수 있다. 이어서 주요 흡수체의 연속 웹을 본 발명의기저귀 내로 적용하기 위해 불연속 거즈로 절단할 수 있다. 오프라인 방법으로 안정화된 주요 흡수체를 제조함으로써, 몇몇 이점들이 달성될 수 있다. 근본적으로, 안정화된 물질이 흡수 용품 내에 전략적으로 위치할 수 있기 때문에, 완전히 안정화된 흡수체의 이점들이 본 발명에 의해 실질적으로 실현될 수 있으면서 전적으로 안정화된 흡수체와 관련된 바람직하지 못한 제조 및 재료 비용은 피할 수 있다.
제1 흡수체 층(70)은 당 업계에 공지된 바와 같이, 각종 형태 및 크기로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 흡수체 층(70)은 직사각형, 삼각형, 타원형, 원형 등일 수 있다. 바람직하게는, 제1 흡수체 층(70)은 제조 비용의 감소 및 효율의 증대를 위해 특정 길이 및 폭을 갖는 일반적으로 직사각형으로 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 흡수체 층(70)의 길이는 바람직하게는 안정화된 주요 흡수체의 성능 및 이점들이 최대화될 수 있도록 길이 방향으로 유체 부하 대역을 충분히 덮는다. 본 명세서에서 사용된 용어 "유체 부하 대역"은 액체 배설물의 대부분을 수용하기 쉬운 흡수 용품 영역을 말한다. 기저귀에서는, 중간 가랑이 구역(16)이 반복되는 유체 서지가 대표적으로 일어나는 영역이고, 따라서 유체 부하 대역이 된다. 그러나, 안정화된 흡수체의 사용과 관련된 과도한 비용을 피하기 위하여, 제1 흡수체 층(70)의 길이 방향(26)의 길이는 바람직하게는 유효한 최소치를 유지한다. 성능과 비용 사이의 이러한 균형을 유리하게 달성하기 위하여, 길이 방향(26)의 제1 흡수체 층 길이는 길이 방향(26)의 전체 흡수체 길이의 20% 내지 80% 사이일 수 있다. 다른 면에서, 제1 흡수체 층 길이는 다르게는 길이 방향(26)의 전체 흡수체 길이의 30% 내지 70% 사이일 수 있다. 또 다른 면에서, 제1 흡수체 층 길이는 길이 방향(26)의 전체 흡수체 길이의 40% 내지 60% 사이일 수 있다. 특정 구성형태에서는, 제1 흡수체 층 길이가 길이 방향(26)의 전체 흡수체 길이의 55%일 수 있다.
마찬가지로, 측 방향(24)의 제1 흡수체 층 폭은 유사하게 성능을 최대화시키고 비용은 감소시키도록 하기에 유리한 크기를 가질 수 있다. 즉, 측 방향(24)의 제1 흡수체 층 폭은 유리하게는 증대된 흡수 및 누출 성능을 위해 유체 부하 대역을 덮는다. 동시에, 제1 흡수체 층(70)과 관련된 재료 및 제조 비용을 제한시키는 것이 바람직하다. 이 때문에, 측 방향(24)의 제1 흡수체 층 최대 폭은 측 방향(24)의 흡수체 최소 폭과 동일하거나 또는 더 작을 수 있다. 이러한 구성형태에서, 제1 흡수체 층(70)의 부분들을 성형 또는 제거할 필요가 없다. 구체적으로는, 측 방향(24)의 제1 흡수체 층 최대 폭은 흡수체 최소 폭의 25% 내지 100% 사이일 수 있다. 다른 면에서, 제1 흡수체 층 최대 폭은 흡수체 최소 폭의 50% 내지 100% 사이일 수 있다. 또 다른 면에서, 제1 흡수체 층 최대 폭은 흡수체 최소 폭의 75% 내지 100% 사이일 수 있다. 특정 구성형태에서, 제1 흡수체 층 최대 폭은 흡수체 최소 폭의 85%일 수 있다. 다르게는, 다른 면에서, 제1 흡수체 층 최대 폭은 측 방향(24)의 흡수체 최소 폭의 80% 미만일 수 있다.
다르게는, 측 방향(24)의 제1 흡수체 층 최대 폭은 측 방향(24)의 흡수체 최소 폭보다 클 수 있다. 이러한 구성형태에서, 추가적인 흡수 물질이 개선된 노출 방지를 위하여 유체 부하 대역에 공급된다. 구체적으로는, 제1 흡수체 층 최대 폭은 흡수체 층 최소 폭의 100% 내지 150%일 수 있다. 다른 면에서, 제1 흡수체 층최대 폭은 흡수체 층 최소 폭의 100% 내지 125%일 수 있으며, 특정 면에서는, 제1 흡수체 층 최대 폭이 흡수체 층(32) 최소 폭의 100% 내지 110%일 수 있다.
제1 흡수체 층(70)의 기본 중량은 바람직하게는 안정화된 흡수체와 관련된 재료 비용을 잘 처리하면서 성능을 최대화하도록 구성될 수 있다. 특히, 제1 흡수체 층(70)의 기본 중량은 100 GSM 내지 1500 GSM일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 흡수체 층(70)의 기본 중량은 300 GSM 내지 1000 GSM일 수 있다. 더욱 더 구체적으로는, 제1 흡수체 층(70)의 기본 중량은 400 GSM 내지 800 GSM일 수 있다. 특정 구성형태에서, 제1 흡수체 층(70)의 기본 중량은 660 GSM일 수 있다.
본 발명의 상이한 면들의 흡수체(32)는 또한 제1 흡수체 층(72)을 포함한다. 도 1-3에 대표적으로 예시한 바와 같이, 제2 흡수체 층(72)는 기저귀(10)의 배면시트 층(30)을 향해 제1 흡수체 층(70) 바로 아래에 위치할 수 있다. 제2 흡수체 층(72)은 흡수체(32)에 추가적인 유체 흡수 및 저장능, 뿐만 아니라 유체 부하 대역으로부터 처음의 및 반복되는 배설물을 제거하기 위한 유체 분배 영역을 제공한다. 또한, 제2 흡수체 층(72)은 일반적으로 제1 흡수체 층(70)보다 더 클 수 있고, 이 때문에 일반적으로 흡수체(32)의 모양 및 형태를 한정하고, 당연히 흡수 용품 전체의 모양 및 형태에 간접적으로 기여한다. 따라서, 제2 흡수체 층(72)은 또한 사용 동안의 제품 맞음새에도 기여한다.
제2 흡수체 층(72)은 당 업계에 공지되어 있는 바와 같이 많은 흡수 물질에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 제2 흡수체 층(72)은 에어포밍된 흡수 물질, 코폼, 멜트블로운 섬유, 본디드 카디드 웹, 습식레잉된 형태, 티슈 라미네이트 포옴등, 또는 이들의 혼합물로 된 층에 의해 제공될 수 있다. 특정 면에서, 제2 흡수체 층(72)은 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질, 예를 들면 초흡수성 중합체 입자를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는 물질들의 혼합물일 수 있는 에어포밍된 비안정화 흡수체에 의해 제공될 수 있다.
다양한 타입의 습윤성, 친수성 섬유상 물질을 사용하여 제2 흡수체 층(72)의 성분 부분을 형성할 수 있다. 적합한 섬유들의 예는 제1 흡수체 층과 함께 사용하기에 적합한 것으로 상기한 것들을 포함한다. 한 면에서, 제2 흡수체 층(72)은 테네시 멤피스에 사무실을 갖는 바카이 테크놀로지스 인크.로부터 입수가능한 카레사 1300 펄프 섬유를 포함할 수 있다. 다른 면에서, 제2 흡수체 층은 미국 워싱톤 타코마에 사무실을 갖는 웨이어해우서 코포레이션(Weyerhaeuser Corporation)으로부터 입수가능한 NB-416 펄프 섬유를 포함할 수 있다.
제2 흡수체 층에 사용된 고흡수성 물질은 초흡수체와 같은 겔화 물질을 포함할 수 있다. 흡수성 겔화 물질은 천연, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 물질로부터 선택될 수 있다. 적합한 천연 및 합성 흡수성 겔화 물질의 예로는 제1 흡수체 층과 관련하여 상기한 것들을 들 수 있다. 특히, 본 발명에 사용하기 적합한 초흡수성 중합체는 버지니아 포츠마우스에 위치한 바스프로부터 입수가능한 하이소브(Hysorb) 7050 중합체, 미시간 미들랜드에 위치한 다우 케미칼 코.(Dow Chemical Co.)로부터 입수가능한 다우 드라이테크(DOW DRYTECH) 2035LD 중합체 및 노쓰 캐롤라이나 그린스보로에 위치한 스톡하우젠 인크.로부터 입수가능한 스톡하우젠 페이버(Favor) SXM 880 및 SXM 9543 중합체이다.
제2 흡수체 층(72)의 구조는 고흡수성 물질 입자와 혼합된 셀룰로스 플러프의 웹과 같은 친수성 섬유의 매트릭스를 포함할 수 있다. 특정 배열에서는, 흡수체(32)의 제2 흡수체 층(72)은 초흡수성 히드로겔 형성 입자 및 합성 중합체 멜트블로운 섬유의 혼합물, 또는 천연 섬유 및(또는) 합성 중합체 섬유의 블렌드를 포함하는 섬유상 코폼 물질과 초흡수성 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 초흡수성 입자는 친수성 섬유와 실질적으로 균질하게 혼합될 수 있거나, 또는 불균일하게 혼합될 수 있다.
앞에서 언급한 바와 같이, 친수성 섬유 및 초흡수성 물질은 바람직하게는 에어포밍 공정으로 합해져서 제2 흡수체 층을 제공한다. 이 에어포밍 공정은 바람직하게는 온라인으로, 즉 제조의 용이성을 위해 기저귀 제조 공정 동안에 완료될 수 있다. 특정 면에서, 40% 스톡하우젠 SXM 9543 중합체 및 60% 카레사 1300 펄프 섬유의 균일한 혼합물이 제조된다.
제2 흡수체 층(72)은 임의의 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 흡수체 층(72)은 직사각형, I형, 모래시계형 또는 T형을 가질 수 있다. 예시된 실시태양에서, 제2 흡수체 층(72)은 일반적으로 T형이다. 흡수체(32)는 기저귀(10)의 가랑이 영역(16)에서 좁은 것이 일반적으로 바람직하다. 본 발명의 흡수체(32)는 가랑이 부분의 폭 치수가 2.5 센티미터 내지 25 센티미터(1.0 내지 10 인치), 바람직하게는 12.7 센티미터(5.0 인치) 이하 및 보다 바람직하게는 10.2 센티미터(4.0 인치) 이하일 때 기저귀 분야에 특히 유용하다. 제2 흡수체 층의 좁은 가랑이 폭 치수는 흡수체(32)가 착용자의 다리들 사이에서 보다 양호한 맞음새를 갖도록 한다.성인 실금자용 제품과 같은 다른 분야에서, 흡수체(32)는 가랑이 부분(16)에 다른 폭 치수를 효과적으로 포함할 수 있음을 알 수 있을 것이다.
제2 흡수체 층(72)의 기본 중량은 바람직하게는 제2 흡수체 층의 비용을 최소화하면서 흡수체(32)의 성능 특성 및 바람직한 형태를 유지하도록 구성될 수 있다. 특히, 제2 흡수체 층(72)의 기본 중량은 50 GSM 내지 1000 GSM일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 흡수체 층(72)의 기본 중량은 100 GSM 내지 700 GSM일 수 있다. 더욱 더 구체적으로는, 제2 흡수체 층(72)의 기본 중량은 200 GSM 내지 500 GSM일 수 있다. 흡수체 층의 기본 중량이 전체 층에 걸쳐서 일정하게 유지되어야 할 필요는 없음을 알 수 있을 것이다.
흡수체(32)의 바람직한 성능을 제공하기 위하여, 제2 흡수체 층(72)을 제공하는 흡수성 물질의 특정 비율을 갖는 것이 유리할 수 있다. 구체적으로는, 바람직한 누출 및 보유 특성을 제공하면서도 여전히 비용면을 고려하여 균형을 이루도록 하기 위하여, 제2 흡수체 층(72)은 특정 최대 %의 초흡수성 물질을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제2 흡수체 층(72)은 75 중량% 미만이 초흡수성 물질일 수 있고, 특히 제2 흡수체 층은 다르게는 60 중량% 미만이 초흡수성 물질일 수 있다. 특정 면에서, 제2 흡수체 층은 10 중량% 내지 60 중량%가 초흡수성 물질일 수 있다.
제1 흡수체 층(70) 및 제2 흡수체 층(72)이 함께 본 발명의 흡수체(32)를 제공한다. 제1 흡수체 층(70) 및 제2 흡수체 층(72)은 바라직하게는 함께 기능적으로 연결되고 서로 유체 소통하게 놓여진다. 임의적으로는, 액체 투과성 티슈 또는다른 직물 또는 부직 웹 섬유상 층이 제1 및 제2 흡수체 층들과 유체 소통하게 그들 사이에 위치할 수 있다. 특히, 상기한 바와 같이, 제1 흡수체 층(70)은 본 발명의 기저귀에서 용품의 착용자에 가장 가깝게 기저귀(10)의 표면시트 층(28)을 향해 배치될 수 있다. 반대로, 제2 흡수체 층(72)은 기저귀(10)의 배면시트 층(30)을 향해 위치하도록 구성될 수 있다.
제1 흡수체 층(70)은 당 업계에 공지된 바와 같이, 몇가지 상이한 방법들을 사용하여 제2 흡수체 층(72)에 부착될 수 있다. 부착 수단은 바람직하게는 흡수체 층들(70 및 72) 사이의 고정 표면 계면을 유지하고 또한 흡수체 층들 사이에 작용가능한 유체 전달을 제공한다. 예를 들면, 제1 및 제2 흡수체 층(70 및 72)은 접착제를 사용하여 연결될 수 있다. 접착제는 스프레이 어플리케이터, 비이드 어플리케이터, 도포 롤을 사용하여, 접착제를 멜트블로잉하여 또는 슬롯코터를 사용하여 흡수체들 사이에 도포될 수 있다. 추가로, 각종 상이한 접착제들, 예를 들면 열용융형 접착제 또는 라텍스 접착제를 도포할 수 있다.
상이한 접착제 패턴을 사용하여 제1 및 제2 흡수체 층들(70 및 72)을 부착할 수 있다. 예를 들면, 소용돌이 패턴이 이용될 수 있다. 이들은 연부에서의 2개의 직선으로부터 추가적인 부착을 위한 다수개의 선들에 이르는 범위의 일련의 직선들로 도포될 수 있다. 선들의 패턴 및 수는 다양할 수 있으며, 가공처리에 도움을 주고, 흡수체들 사이에서의 접촉을 제공하고 및 흡수시의 영향을 최소화하기 위하여 접착제 및 흡수성 물질에 따라 최적화될 수 있다.
특정 실시태양에서, 제1 및 제2 흡수체 층(70 및 72)은 뉴저지 브리지워터에사무실을 갖는 회사인 내셔날 스타치 앤드 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 내셔날(National) 34-5610 열용융형 접착제를 사용하여 함께 연결된다. 한 실시태양에서, 접착제는 효과적인 부착 및 유체 전달이 흡수체 부분(70 및 72) 사이에서 일어나도록 하기 위하여 약 0.018 그램/기저귀의 부가량으로 3개의 소용돌이 패턴을 사용하여 도포된다. 다르게는, 흡수체 부분들을 열 결합, 초음파 결합 및 압축 하중과 같은 다른 결합 방법을 사용하여 함께 연결할 수 있다.
다수개의 흡수체 층들은 당 업계에 공지된 바와 같이 많은 배위로 협동적으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 흡수체 부분은 상기한 바와 같이 서로 위에 적층될 수 있다. 도 1 및 도 3에 대표적으로 예시한 바와 같이, 제1 흡수체 층(70)은 사용시에 착용자 몸에 가장 가까운 흡수체(32) 부분이도록 제2 흡수체 층(72) 위에 위치할 수 있다. 유리하게는, 제1 흡수체 층은 안정화된 흡수체와 관련된 성능 이점을 최대화시키기 위하여 제2 흡수체 층 상에 위치할 수 있다. 한 면에서, 도 1-3에 대표적으로 예시한 바와 같이, 주요 흡수체(70)는 기저귀(10)의 유체 부하 대역에 위치할 수 있다. 이 때문에, 제1 흡수체 층(70)은 사용시에 기저귀의 배설에 대한 유체 흡수에 가장 효과적이도록 구성된다. 특정 면에서, 제1 흡수체 층(70)의 전면 연부가 제2 흡수체 층(72)의 전면 연부로부터 길이 방향으로 약 50 ㎜에 위치할 수 있다.
본 발명의 복합 흡수체(32)의 실질적인 성능 이점들을 실현하기 위하여, 제1 흡수체 층(70)은 흡수체(32)의 총 중량 중의 특정 양을 제공할 수 있다. 특히, 제1 흡수체 층(70)은 제1 흡수체 층 총 중량을 갖고, 제2 흡수체 층(72)은 제2 흡수체 층 총 중량을 가질 수 있다. 제1 및 제2 흡수체 층 총 중량들이 합해져서 흡수체 총 중량을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 흡수체 층 총 중량의 흡수체 총 중량에 대한 기여도는 바람직하게는 그의 우수한 흡수능, 제1 흡수체 층(70)과 관련된 로프트에 기인한 착용자의 맞음새와 안락함 및 비용면 사이에서 균형을 이루어야 한다. 예를 들면, 제1 흡수체 층 총 중량(70)은 흡수체 총 중량의 10% 내지 90%를 구성할 수 있다. 다르게는, 제1 흡수체 층 총 중량은 흡수체 총 중량의 30% 내지 70%를 구성할 수 있다. 유리하게는, 제1 흡수체 층 총 중량은 흡수체 총 중량의 40% 내지 60%를 구성할 수 있다. 특정 구성형태에서, 제1 흡수체 층 총 중량은 흡수체 총 중량의 50%를 구성한다. 상기 각 예에서, 흡수체 총 중량의 나머지 부분은 제2 흡수체 층 총 중량에 의해 제공된다.
또한, 제1 흡수체 층 및 제2 흡수체 층은 각각 다양한 상대 크기 구성을 갖는 흡수체 영역을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 흡수체 층은 제1 흡수체 영역을 갖는 제1 흡수체 표면을 형성할 수 있다. 유사하게, 제2 흡수체 층은 제2 흡수체 영역을 갖는 제2 흡수체 표면을 형성할 수 있다. 제1 및 제2 흡수체 영역은 당 업계에 공지된 바와 같이, 상대적인 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 흡수체 영역은 제2 흡수체 영역보다 더 클 수 있다. 다르게는, 제1 흡수체 영역은 제2 흡수체 영역보다 더 작을 수 있다. 바람직하게는, 제1 흡수체 영역은 제1 흡수체 층의 상당한 성능 이점들을 제공하면서 비용에 민감한 흡수 구조체를 유지하도록 제2 흡수체 영역보다 작다. 특정 실시태양에서, 제1 흡수체 층은 제2 흡수체 영역의 70%보다 작다.
고흡수성 물질의 수용을 개선시키기 위하여, 본 발명의 흡수체 시스템은 오버랩, 예를 들면 랩 시트(74)를 포함할 수 있으며, 이는 흡수체(32)에 바로 인접하게 주위에 위치할 수 있고, 흡수체에 및 용품의 각종 다른 성분들에 결합될 수 있다. 랩 시트는 바람직하게는 액체 투과성일 수 있지만, 흡수체(32)의 주된 신체측 및 외부 표면들을 덮는 흡수 물질의 층일 수 있다. 바람직한 구성형태에서, 랩 시트는 흡수체의 실질적으로 모든 주변 연부들을 기능적으로 둘러싸서 그들 주위에 실질적으로 완전한 엔벨로프를 형성할 수 있다. 다르게는, 랩 시트는 흡수체의 주요 신체측 및 외부 표면들을 덮고 실질적으로 흡수체의 단지 측 방향의 측면 연부만을 에워싸는 흡수체 래핑을 제공할 수 있다. 따라서, 랩 시트의 측 방향 측면 연부들의 직선 및 안쪽으로 곡선을 이루는 부분은 흡수체 주위에서 닫히게 된다. 그러나 이러한 배열에서는, 랩 시트의 말단 연부들이 용품의 허리밴드 구역에서 흡수체의 말단 연부들 주위에서는 완전히 닫혀지지 않을 수 있다.
예를 들면, 랩 시트(74) 또는 랩 시트의 적어도 신체측 층은 멜트블로운 폴리프로필렌 섬유와 같은 멜트블로운 섬유로 이루어진 멜트블로운 웹을 포함할 수 있다. 흡수체 랩(74)의 다른 예는 저다공도 셀룰로스 웹, 예를 들면 경목/연목 섬유들의 대략 50/50 블렌드로 구성된 티슈를 포함할 수 있다.
기저귀(10)과 같은 흡수 용품 내에 혼입되었을 때 본 발명의 상이한 측면들의 흡수체(32)는 쉽게 실현될 수 있을 때 종래의 흡수체에 비하여 많은 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 흡수체(32)의 안정화 제1 흡수체 층(70)은 증가된 습윤 붕괴에 대한 내성을 제공하고, 이것은 다시 개선된 흡수체 흡수를 위해 흡수체가 보다 높은 복합체 공극률 및 투과성을 제공할 수 있게 한다. 또한, 제1 흡수체 층은 보다 양호한 건조 및 습윤 일체성 및 형태 보유를 제공하여, 본 발명의 흡수체에 종래의 흡수 구조체에 비하여 개선된 사용시 성능 및 맞음새 유지를 제공한다. 본 발명의 흡수체(32)가 제공할 수 있는 다른 이점은 급작스런 및 국소화된 배설에 대한 개선된 유체 분배이다. 구체적으로, 본 발명의 흡수 구조체는 급작스런 배설로부터 발생되는 변형의 증가 또는 "둥근 언덕"의 발생을 감소시킬 수 있다. 추가로, 안정화는 종래의 흡수체에 비하여 개선된 초흡수성 입자 수용을 제공한다. 본 발명의 흡수체의 안정화된 흡수체 부분이 착용자 피부에 가장 가까운 흡수체 부분이도록 구성될 수 있기 때문에, 피부 상에 겔을 생성시키는 겔 이동 가능성도 또한 감소될 수 있다. 최종적으로, 제1 흡수체 층이 제조 동안에 절단되어 제2 흡수체 층 위에 놓여질 수 있다는 사실은 흡수체가 종래의 흡수 구조체에 비하여 중요 영역에 보다 효과적으로 위치된 증가된 흡수능을 가질 수 있는 능력을 제공한다.
본 발명의 다층 부분적 안정화 흡수체는 또한 전체적으로 안정화된 흡수 구조체에 비해서도 이점들을 가져올 수 있다. 예를 들면, 흡수체의 중요 영역에서 안정화 제1 흡수체 층의 선택적 위치설정은 완전히 안정화된 흡수체의 상당히 더 높은 비용을 발생시키지 않고서도 안정화된 흡수 구조체의 이용을 최대화한다. 추가로, 본 발명의 흡수체의 다층 배위는 종래의 성형 기술에 의해 제조된 흡수체 부분을 가짐으로써 바람직하게 성형된 흡수체를 갖는데 있어서 보다 큰 유연성을 갖게 한다. 역으로, 흡수체가 완전히 오프라인 안정화 흡수 구조체로 된 경우, 성형된 흡수체의 제공이 상당량의 패드 마무리정리 폐기물을 필요로 하기 때문에 비용 소모적이게 된다. 게다가, 단지 부분적으로 안정화된 흡수체의 사용은 완전히 안정화된 흡수체와 비교시 용품의 강성을 감소시킨다. 이 때문에 우수한 맞음새 및 안락함이 실현된다.
안정화 흡수체 부분을 포함하는 다층 흡수체의 사용은 유리하게는 종래의 흡수 구조체에 관하여 개선된 액체 흡수 및 누출 성능을 가져올 수 있다. 또한, 본 발명의 흡수체는 유리하게는 종래의 흡수 구조체에 비하여 개선된 패드 일체성을 가져올 수 있다. 이들 개선된 특성들을 입증하는데 적합한 기술은 하기 본 명세서의 "시험" 부분에 기재된다.
시험
하기 기술된 시험 1, 2, 및 3의 경우, 샘플들은 하기에 따라 제조 되었다:
실시예 1은 안정화 및 비안정화 흡수체를 포함하며, 여기서 안정화 흡수체는 비안정화 흡수체의 상부에 위치하였다. 실시예 1의 안정화 흡수체는 스톡하우젠 인크.로부터 입수할 수 있는 스톡하우젠 SXM 9543 초흡수체 50%, 바카이 테크놀로지스 인크.로부터 입수할 수 있는 카레사 1300 펄프 섬유 46%, 및 코사로부터 입수할 수 있는 코사 T-255 결합제 섬유 4%의 공칭 800 GSM 믹스이다. 실시예 1의 비안정화 흡수체는 스톡하우젠 SXM 9543 초흡수체 50% 및 카레사 1300 펄프 섬유 50%의 공칭 400 GSM 믹스이다. 밀도는 0.20g/cc를 목표로 하였다.
비교 실시예 1은 공칭 400 GSM의 제2 흡수체 층 및 공칭 800 GSM의 제1 흡수체 층으로 이루어진 카레사 1300 펄프 섬유 50% 및 스톡하우젠 SXM 9543 초흡수체 50%의 공칭 1200 GSM 믹스이다. 밀도는 0.20g/cc를 목표로 하였다.
비교 실시예 2는 스톡하우젠 SXM 9543 초흡수체 50%, 카레사 1300 펄프 섬유 46%, 및 코사 T-255 결합제 섬유 4%의 1100 GSM 믹스인 완전히 안정화된 흡수체를 포함한다.
비교 실시예 1 및 비교 실시예 2에서의 에어레잉된 물질을 140 ℉로 가열된 카버(Carver) 프레스, 12 초의 체류 시간, 15,000 파운드의 가한 힘 및 1.4 kPa 압력에서 측정시 0.20 g/cc 목표 밀도 및 기본 중량에 기초한 패드의 목표 두께와 대략 동일한 끼움쇄(shim)로 치밀화시켰다.
시험 1:흡수체 흡수 및 누출 성능
흡수체 흡수 평가
시험은 각 플레이트가 17.8cm(7.0 인치) 길이 및 17.8cm(7.0 인치)폭을 갖는, 별도의 상부 및 하부 플렉시글라스(PLEXIGLAS), 렉산(LEXAN) 또는 폴리카르보네이트 플레이트를 가진 흡수체 흡수 시험기를 사용하여 실시예 1 및 비교 실시예 1과 함께 행하였다. 흡수체 흡수 시험기의 상부 플레이트는 2.5 cm(1 인치) 내경을 가진 실린더를 포함한다. 상부 플레이트는 그의 중앙에 형성된 원형 홀을 갖는다. 실린더를 위쪽 및 실질적으로 상부 플레이트에 수직으로 연장시킨다. 실린더를 원형 홀 내에 끼우고 접착제로 그 안에 고정시킨다. 접착제는 영구적으로 실린더를 상부 플레이트의 일체화 부분으로 고정하고 액체가 상부 플레이트의 상부 표면 위로의 바깥쪽으로의 누출을 방지한다. 하부 플레이트는 접착제로 하부 플레이트의 중앙 표면에 고정되어 있는 11.4cm(4.5 인치) 길이 및 11.4cm(4.5 인치)폭의 플렉시글라스, 렉산 또는 폴리카르보네이트의 조각을 가진다. 핀 엘레멘트를 하부 플레이트의 외부 코너 근처에 위치한다. 핀 엘레멘트를 상부 플레이트 내 개구와 정렬시켜 플레이트들을 함께 장착한다. 깔때기는 실린더 상부에 위치시켜 액체를 시험 장치 내로 붓는다. 실린더 및 깔때기를 포함하는 흡수체 흡수 시험기의 상부 플레이트의 합한 질량은 350-400 그램이다. 각 샘플은 10.2cm(4.0 인치)의 길이 및 10.2cm(4.0 인치)의 폭을 갖는다.
실시예 1은 안정화된 흡수체가 흡수체 흡수 시험기의 상부 플레이트와 표면-대-표면 관계로 및 비안정화된 흡수체는 흡수체 흡수 시험기의 하부 플레이트와 표면-대-표면 관계로 위치시킨다. 흡수체 흡수 시험기의 하부 플레이트 및 상부 플레이트 둘 모두 실직적으로는 수평면을 형성한다.
실시예 1 및 비교 실시예 1 모두 흡수체 흡수 시험기의 상부 플레이트의 실린더가 흡수체 샘플의 중앙 위 및 제1 흡수체 층과 접할 수 있게 중심에 놓는다. 각 실시예의 시험은 실린더 상부에 위치한 깔때기를 통해 시험 실린더 속으로 빠르게 부어진 0.9% 식염 수용액 60 밀리리터의 제1 인설트(insult)로 시작했다. 시간은 용액의 흡수체 샘플과의 제1 접촉으로부터 완전한 흡수가 일어날 때까지(초 단위의 흡수 시간) 기록되었다. 흡수체 샘플의 초 당 그램 단위의 유체 흡수율은 그램 단위의 유체 인설트 양을 초 단위의 흡수 시간으로 나눔으로써 계산하였다. 제1 인설트의 완전한 흡수 후 15분 기다린 후에, 제2의 60 밀리미터 인설트를 실린더에 부었다. 시간을 기록하고 제1 인설트에 대한 바와 같이 측정된 인설트 양을결정 하였다. 제2 인설트의 완전한 흡수 후 다시 또 다른 15분을 기다린 후에 제3 및 마지막 60 밀리미터의 인설트를 가하고, 흡수 시간을 기록하고 흡수율을 측정하였다.
소비자 자가 시험(Consumer Home Test)
소비자 자가 시험은 사용시의 기저귀의 기술적 성능을 평가하기 위해 사용된 대외비 연구이다. 이 연구를 위해 채용된 패널리스트 보호자들에게 그들의 아기한테 사용할 기저귀 시험 제품들을 제공하였다. 연구는 대략적으로 체중 7-13 kg (16-28lb) 아기용인 스텝 3 사이즈 기저귀를 사용하는 225명의 아기들로 진행되었다. 이 연구에 참가한 아기들의 약 50%는 여자이고 50%는 남자이다. 대략 실시예 1 및 비교 실시예 1에 따라 구성된 흡수체를 갖는 기저귀를 만들었다. 각 패널리스트들은 16개의 기저귀를 제공받았는데; 8개의 기저귀는 실시예 1에 따른 흡수체를 가졌고, 8개의 기저귀는 비교 실시예 1에 따른 흡수체를 가졌다. 모든 실시예 1 기저귀를 2일의 기간에 걸쳐 사용하도록 하였다. 모든 비교 실시예 1 기저귀는 두번째 2일의 기간에 걸쳐 사용하도록 하였다. 실시예 1 및 비교 실시예 1의 기저귀의 사용 순서는 패널리스트들 사이에서 균형을 이루도록 하였다. 패널리스트들은 각 기저귀 교환 후에 제품 성능에 대한 세부사항들을 적는 일일 기록 시트를 작성하였다. 모든 제품들은 대외비를 유지하기 위해 시험 종료 후에 수거하였다.
기저귀의 다리 및 허리 개구를 통해 빠져나가서 기저귀 밖의 아기 옷, 침구 또는 피부를 적신 뇨를 누출로 간주하였다. 뇨 누출 기저귀의 수를 기저귀의 총 수로 나누어 뇨 누출 빈도수를 계산하여 %로 표시하였다.
실시예 1의 흡수체는 습윤 붕괴에 대한 증가된 구조적 내성을 제공하여 비교 실시예 1에 따른 흡수 구조체에 비하여 여러번의 인설트에 걸쳐 보다 높은 복합체 공극 부피 및 투과성을 유지하였다. 표 1은 실시예 1이 흡수체 흡수 시험 동안 제2 및 제3 인설트 모두에 대해 우수한 유체 흡수율을 제공함을 보여준다. 특히, 실시예 1은 제2 인설트에 대해서는 비교 실시예 1에 비하여 흡수율에 있어서 약 20%의 개선을 제공하였고, 제3 인설트에 대해서는 비교 실시예 1에 비하여 흡수율에 있어서 약 50%의 개선을 제공하였다. 표 1에 반영된 데이타는 단지 뇨만이 배출된 기저귀만을 반영하였다; 즉 대변이 배출된 기저귀는 포함되지 않았다.
이러한 개선된 흡수 기능은 소비자 자가 시험 동안 비교 실시예 1에 따른 흡수체를 갖는 기저귀와 비교하여 실시예 1의 사용중 누출 성능이 상당히 더 양호한 것으로 해석되었다.
흡수체 흡수율 및 누출 빈도수
흡수체 흡수율 소비자 자가 시험 뇨 누출 빈도수
인설트 1(gm/sec) 인설트 2(gm/sec) 인설트 3(gm/sec)
실시예 1 4.78 8.06 7.52 4.7%
비교 실시예 1 5.30 6.57 5.03 7.1%
시험 2: 패드 일체성
연부방향 압축값
실시예 1, 비교 실시예 1 및 비교 실시예 2의 연부방향 압축값을 평가하였다. 본 명세서에서 사용된 연부방향 압축값은 흡수 물질의 건조 강성(또는 가용성)의 척도이다. 연부방향 압축(EC)값을 측정할 수 있는 방법은 미국 특허 제6,323,388호에 기재되어 있다.
각 실시예에 대하여 흡수 물질(또는 제품)의 2 인치 x 12 인치(5.1 cm x 30.5 cm) 조각을 절단하여 보다 긴 치수를 제품 또는 원료 웹의 길이 방향과 정렬시켰다. 실시예 조각을 2 인치(5.1 cm)의 높이를 갖고 2개의 단부가 0-0.125 인치(0-3.18 ㎜) 오버랩을 갖는 실린더로 형성하여, 샘플을 3개의 스테이플로 함께 묶었다. 한 스테이플은 실시예 조각 폭의 중간 부근이었고, 나머지 2개는 샘플 폭의 각 연부 부근이었다. 스테이플의 가장 긴 치수는 시험시 스테이플의 영향을 최소화하기 위하여 형성된 실린더의 원주상에 오도록 하였다.
하부 플랫포옴, 시험하고자 하는 샘플의 둘레보다 크고 하부 플랫포옴에 평행한 평판이 역 위치로 놓여진 압축 부하 셀에 부착되게 신테크(Sintech) 시험기 또는 유사한 장치를 구성하였다. 시험편을 평판 아래 플랫포옴 상에 위치시켰다. 평판이 시험편과 접촉하게 하여 25 ㎜/분의 속도로 샘플을 그의 폭의 50%로 압축하였다. 샘플을 그의 폭의 50%(1 인치)(2.54 cm)를 압축하는데 얻어진 최대 힘을 기록하였다. 또한, 각 샘플을 그의 폭의 50%로 압축하는데 필요한 에너지를 기록하였다.
실시예 샘플이 뒤틀린 경우, 샘플이 50%로 압축되기 전에 최대 힘에 도달하게 되는 것이 대표적이다. 흡수체 길이가 12 인치(30.5 cm) 미만인 실시예에서, 재료의 연부방향 압축값이 또한 측정될 수 있다. 연부방향 압축 강도에 대한 상세한 논의는 문헌[The Handbook Of Physical And Mechanical Testing Of Paper AndPaperboard, Richard E. Mark editor, Dekker 1983(Vol. 1)]에 제공되어 있다. 거기 논의되어 있는 바와 같이, 기재된 연부방향 압축 구성의 경우, 뒤틀림 응력은 E*t2/(H2)에 비례하고, 비례 상수는 H2/(R*t)(이 때, E는 탄성율이고, H는 실린더의 높이이고, R은 실린더의 반경이고, 및 t는 재료의 두께임)의 함수이다. 응력을 힘/기본 중량으로 나타낼 때, 일정하게 유지하는데 필요한 파라미터는 H2/R이다. 그러므로, 12 인치(30.5 cm)보다 작은 샘플의 경우, 가장 큰 가능한 원이 구성되어야 하고, H2/R이 2.1 인치(5.3 cm)와 동일하도록 그의 높이(절단되는 샘플의 폭)가 조절되어야 한다.
소비자 자가 시험
소비자 자가 시험은 사용시의 기저귀의 기술적 성능을 평가하기 위해 사용된 대외비 연구이다. 이 연구를 위해 채용된 패널리스트 보호자들에게 그들의 아기한테 사용할 기저귀 시험 제품들을 제공하였다. 연구는 대략적으로 체중 7-13 kg (16-28lb) 아기용인 스텝 3 사이즈 기저귀를 사용하는 225명의 아기들로 진행되었다. 이 연구에 참가한 아기들의 약 50%는 여자이고 50%는 남자이다. 대략 실시예 1 및 비교 실시예 1에 따라 구성된 흡수체를 갖는 기저귀를 만들었다. 각 패널리스트들은 16개의 기저귀를 제공받았는데; 8개의 기저귀는 실시예 1에 따른 흡수체를 가졌고, 8개의 기저귀는 비교 실시예 1에 따른 흡수체를 가졌다. 모든 실시예 1 기저귀를 2일의 기간에 걸쳐 사용하도록 하였다. 모든 비교 실시예 1 기저귀는 두번째 2일의 기간에 걸쳐 사용하도록 하였다. 실시예 1 및 비교 실시예 1의 기저귀의 사용 순서는 패널리스트들 사이에서 균형을 이루도록 하였다. 패널리스트들은 각 기저귀 교환 후에 제품 성능에 대한 세부사항들을 적는 일일 기록 시트를 작성하였다. 모든 제품들은 대외비를 유지하기 위해 시험 종료 후에 수거하였다.
흡수 물질 변형(클럼핑 및 분리 포함)은 사용 동안의 기저귀에 대한 물리적 응력의 결과로서 일어난다. 이러한 변형은 기저귀 성능, 맞음새 및 안락함에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다. 매 사용 후, 각 제품의 흡수체 변형을 기록하였다. 흡수체 변형의 빈도수를 계산하여 총 연구에 대한 %로 나타냈다.
표 2는 실시예 1에 따른 흡수체가 비교 실시예 1을 기준하였을 때 개선된 사용시의 일체성을 위한 실질적으로 보다 높은 건조 인장 강도를 제공하였음을 예시한다. 실시예 1은 또한 비교에 1에 비하여, 흡수 용품의 가랑이 영역에 대한 사용자의 다리 허벅지의 작용에 의해 야기되는 것과 같은 측방향 압축력에 대해 보다 내성이었다. 게다가, 실시예 1은 비교 실시예 2에서 측정된 강성의 증가없이, 비교 실시예 1에 비하여 개선된 측방향 압축 내성을 제공하였다.
마지막으로, 실시예 1에 의해 제공된 개선된 인장 강도 및 측방향 압축에 대한 내성은 비교 실시예 1에 따른 기저귀 내의 흡수체의 경우에 발생된 뭉침과 비교하였을 때, 실시예 1에 따른 기저귀 내에서의 흡수체의 사용시의 뭉침이 상당히 감소되었다.
인장, 연부방향 압축, 및 흡수체 뭉침
흡수체 인장 강도(kg-force) 50%까지 기저귀 연부방향 압축 흡수체 뭉침, 분리, 흩어짐 빈도수
피크 하중(gm) 에너지(gm-cm)
실시예 1 4.2 3050 4570 31%
비교 실시예 1 0.51 3000 4130 41%
비교 실시예 2 - 5250 6840 -
하기하는 시험의 나머지 부분의 경우, 샘플들을 앞의 실시예 외에 하기 표에 따라 제조하였다.
코드 기본 중량 Gsm 초흡수성 물질 % 밀도 g/cc 설명
A. 실시예 층 A 200 30 0.14 펄프 섬유 및 초흡수체를 함유하는 에어포밍된 흡수체 층
B. 실시예 층 B 400 30 0.14 펄프 섬유 및 초흡수체를 함유하는 에어포밍된 흡수체 층
C. 실시예 층 C 600 30 0.14 펄프 섬유 및 초흡수체를 함유하는 에어포밍된 흡수체 층
D. 실시예 층 D 200 30 0.14 펄프 섬유 및 초흡수성 물질 뿐만 아니라 10% 코사 T255 6 mm 길이 결합제 섬유를 함유하는 에어레잉된 흡수체 층
E. 실시예 층 E 400 30 0.14 서로 위에 위치된 코드 D의 두 층들
F. 실시예 층 F 600 30 0.14 서로 위에 위치된 코드 D의 세 층들
G. 실시예 층 G 200 30 0.20 펄프 섬유 및 초흡수성 물질 뿐만 아니라 9% 트레비라 T255 3 mm 길이 결합제 섬유를 함유하는 에어레잉된 흡수체 층
H. 실시예 층 H 400 30 0.20 서로 위에 위치된 코드 G의 두 층들
I. 실시예 층 I 600 30 0.20 서로 위에 위치된 코드 G의 세 층들
J. 실시예 층 J,실시예 A-I와 합하여 복합체 예를 제조하였다. 600 25 0.16 펄프 섬유 및 초흡수체를 함유하는 에어포밍된 흡수체 층
K. 비교층 K 910 43.5 0.12 펄프 섬유 및 초흡수체를 함유하는 에어포밍된 흡수체 층
L. 비교층 L, 실시예 K와 합하여 비교 복합체 예를 제조하였다. 425 11.8 0.16 펄프 섬유 및 초흡수체를 함유하는 에어포밍된 흡수체 층
주: 실시예 A-J 및 비교 실시예 K 및 L는 NB-416 펄프 섬유를 사용하였다. NB-416 펄프는 워싱톤 타코마의 웨이어해우서 코.로부터 입수가능하다. 초흡수체는 스톡하우젠 인크.로부터 입수할 수 있는 페이버 SXM 880이다.
인장 시험
실시예 1, 비교 실시예 1 및 실시예 A, D 및 G에 따라 제조된 흡수체 샘플의 인장 강도를 메사추세츠 캔톤의 인스트론 코포레이션으로부터의 마이크로콘 II를 갖는 모델 4201 인스트론을 사용하여 평가하였다. 사용된 인장 셀은 5 킬로그램 전자적으로 눈금측정되는 자가-식별 하중 셀이다. 기계를 기초화하고 상부 조(jaw)의 중심에 조에 수직으로 인장 셀의 하중 범위 내의 일련의 웨이트를 매달고 방해받지 않게 매달아 확인하였다. 각 웨이트의 경우, 측정된 하중 값을 실제 값과 비교하였다. 초기화, 확인, 및 시험을 약 23℃의 온도 및 약 50%의 상대 습도와 같은 표준-상태 대기를 갖는 실온 중에서 수행한다.
습윤 인장 시험의 경우, 샘플을 시험 전에 10분 동안 0.9% 염수 중에 침지시켰다. 각 실시예 5.1 cm(2 인치) x 15.2 cm(6 인치)의 건조 또는 습윤 직사각형 조각을 공기압 작용 그립(조(jaw))에 위치시켰다. 그립은 2.5 cm(1 인치) x 7.6 cm(3 인치) 고무 코팅된 그립 면을 가졌다. 게이지 길이는 7.6 cm(3 인치)이었고, 크로스헤드 속도는 300 ㎜/분이었다. 크로스헤드 속도는 샘플이 파단될 때까지 상부 조가 샘플을 당기면서 위로 이동하는 속도이다. 인장 강도 값은 각 샘플을 손상시키거나 인렬시키는데 필요한 힘의 단위로 기록된 파단시의 최대 하중이다. 결과를 하기 표 4에 제공 및 요약한다.
인장 시험
실시예 그램 단위의 건조 인장 강도(5개의 샘플) 그램 단위의 평균 건조 인장 강도 그램 단위의 습윤 인장 강도(5개의 샘플) 그램 단위의 평균 습윤 인장 강도
G 3074,3148,3095,3164,3143 3125 718,809,734,702,670 727
D 4526,4718,4329,4234,4404 4442 1479,2080,1873,2181,2288 1980
A 90,112,138,106,112 112 0-바로 파손되어 측정 못함 0
시험 4: 요람 시험(Cradle Test)
재료 또는 제품을 영아와 같은 사용자의 몸 곡선을 흉내낸 아크릴 요람에 위치시켰다. 이러한 요람은 미국 특허 제5,843,063호에 기재되어 있고, 이 특허의 도 2에 예시되어 있다. 재료에 재료의 표면으로부터 약 3 ㎜에 위치한 재료의 중심에 대해 수직인 노즐로 0.9 중량% 염화나트륨 용액을 8-10 cc/초의 속도로 배출시켰다. 시험 방법을 다음과 같이 수행하였다:
1) 제품의 총 흡수체 길이를 측정한다.
2) 총 길이를 2로 나눈다(제품의 길이방향 중심을 얻기 위하여)
3) 요람 위치: 패드의 중심으로부터 1 cm 길이방향으로 뒷쪽을 측정하여 패드를 가로지르게 선을 긋는다.
4) 인설트 부위: 단계 3)에 기재된 선으로부터 5 cm 길이방향으로 앞쪽을 측정하여 패드의 측방향 중심에 작은 점을 둔다.
5) 건조 패드의 중량을 기록한다.
6) 1.4 kPa의 하중에서 건조 패드의 중심에서의 벌크를 측정한다.
7) 건조 패드의 X-레이를 찍는다(각 주사된 상에 대해 항상 동일한 방향으로패드를 위치시킨다)
8) 제품이 요람의 표면에 대해 편평하게 놓여지도록 제품을 요람 내에 부착시킨다.
9) 요람 내에서 8-10 cc/초로 실온의 염수 20 그램을 제품에 배출시킨다.
10) 유출이 일어나는 경우, 그 양을 기록하고 바로 유체를 다시 패드로 보낸다.
11) 20분 후, 습윤 제품을 칭량한다.
12) 습윤 패드의 X-레이를 찍고 요람으로 보낸다.
13) 총 3회 이상의 인설트가 패드에 20-25분 간격으로 추가되어야 하고, 매 인설트 후 칭량하고 x-레이를 찍는다.
14) 단계 6)에 기재된 바와 같이 샘플의 습윤 벌크를 측정한다.
15) x-레이 상 분석으로 패드내 유체 분배를 측정한다.
x-레이 상형성은 예를 들면 논문["Liquid Distribution: comparision of X-ray Imaging Data" by David F. Ring, Oscar Lijap and Joseph Pascente in Nonwovens World magazine, summer 1995, at pages 65-70]에 논의되어 있는 바와 같이, 당 업계에 공지되어 있다. 일반적으로, 이 방법은 액체 함량을 계산하기 위하여 습윤 및 건조 샘플의 X-레이 상들을 비교한다. 이러한 X-레이 시스템은 컨넥티컷 06045 브랜드포드 비지니스 파크 드라이브 31의 트로닉스 인크.(Tronix Inc.)로부터 모델 번호 10561 HF 100 w/인클로져로서 입수가능하다. 이 시스템은 바이오-스캔 옵티메이트(Bio-scan Optimate) 버젼 4.11(제품 번호 OPM4101105461)과 같은 옵투무스 인크.(Optumus Inc., Ft. Collins, CO)로부터의 소프트웨어를 사용한다.
표 3에 기재한 실시예 층들을 포함하는 흡수체를 갖도록 도 6에 대표적으로 나타낸 실금자용 패드를 제조하였다. 구체적으로, 하기하는 바와 같은 흡수체를 갖는 4개의 실금자용 패드를 제조하여 액체 분배에 대하여 시함하였다:
패드 1: 실시예 층 J 위에 위치한 실시예 층 C
패드 2: 실시예 층 J 위에 위치한 실시예 층 I
패드 3: 실시예 층 J 위에 위치한 실시예 층 F
패드 4: 실시예 층 L 위에 위치한 실시예 층 K
도 6에 대표적으로 예시한 바와 같이, 제1 흡수체는 82 cm2(48 mm x 172 mm)의 직사각형 면적을 가졌고, 제2 흡수체는 길이 254 mm 및 면적 179 cm2의 개뼈형을 가졌다. 제1 및 제2 흡수체를 17 gsm 스펀본디드 폴리프로필렌 신체측 라이너 물질(제1 흡수체 위)과 수 불투과성 폴리프로필렌 배면시트 사이에 샌드위치시켰다. 또한 표면시트와 제1 흡수체 사이에 50 gsm 82 cm2폴리프로필렌 서지 물질(밀도 = 0.04 g/cc)이 있다. 모든 패드는 약 220 그램(0.9% 염수 중에 패드를 20분 동안 침지시킨 다음 3.45 kPa 하중 하에 5분 동안 과량의 액체를 짜낸 다음 습윤 패드 중량으로부터 건조 패드 중량을 빼서 측정함)의 유사한 액체 흡수능을 가졌다.
건조 패드에 상기한 요람 시험에 따라 0.9% 식염 용액 20 그램을 배출시켜 X-레이 촬영하였다. 얻은 액체 분배를 도 7A에 예시한다. 단지 패드 4만이 다른3개와 다른 액체 분배를 보였음을 알 수 있다. 이어서 요람 및 X-레이 방법을 제2 및 제3의 20 그램 인설트에 대해 반복하였다. 제3의 20 그램 인설트 후, 패드 2 및 3은 패드 1 및 4("둥근 언덕"을 형성하였음)와 동일한 액체 흡수능을 가짐에도 불구하고 패드의 인설트 영역 내에 "둥근 언덕"을 형성하지 않았다. 이것은 도 7B에 예시되어 있는데, 여기에서 패드 2 및 3의 전체 길이를 따라 보다 균일한 액체 분배가 명백하게 드러난다. 즉, 약 150 내지 225 mm 구역(패드에 대한 인설트 구역)에 비안정화 제1 흡수체 층을 갖는 패드 1 및 4에 대한 피크 그램/cm 하중은 안정화 에어레잉된 제1 흡수체를 갖는 패드 3 및 4에 대한 약 2.5 그램/cm에 비하여 3.0 g/cm 이상이다. 따라서, 패드 2 및 3의 구성형태는 패드의 중심에서의 포화를 감소시킬 수 있다. 비교적 높은 밀도(0.13 g/cc 초과)와 함께 패드 2 및 3에서의 제1 흡수체 층의 안정화는 염수 60 그램의 배출 후에 액체의 개선된 보다 균일한 분배를 보인다. 또한, 패드 2 및 3에서의 제1 흡수체는 그들의 제1 흡수체 층이 또한 보유 물질, 뿐만 아니라 분배 물질로서도 기능할 수 있게 하면서 액체가 흡수될 때 패드의 중앙에 불편한 덩어리가 형성될 가능성을 감소시키는 초흡수체(약 30%)를 함유한다. 특히, 패드 1 및 2의 중앙에서의 팽윤을 60 그램의 염수 인설트 후에 비교하였다.
본 발명을 다소 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 본질에서 벗어나지 않고서 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 이러한 모든 변화 및 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 영역 내에 속하는 것으로 간주된다.

Claims (33)

  1. 작용성 액체 불투과성 배면시트,
    배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트, 및
    표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체
    를 포함하며, 상기 흡수체는
    제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 결합제 물질을 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층 및
    제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하며 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층
    을 추가로 포함하고, 이 때 상기 제1 흡수 영역은 상기 제2 흡수 영역보다 작은 것인, 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일정량의 열 활성화된 결합제 물질이 열 활성화된 결합제 섬유인 흡수 용품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 열 활성화된 결합제 섬유가 2성분 결합제 섬유인 흡수 용품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수 영역이 상기 제2 흡수 영역의 70% 미만인 흡수 용품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡수체의 상기 제1 흡수체 층이 상기 표면시트를 향해 배치되고, 상기 흡수체의 상기 제2 흡수체 층이 상기 배면시트를 향해 배치되는 흡수 용품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 흡수체의 상기 제1 흡수체 층이 상기 배면시트를 향해 배치되고, 상기 흡수체의 상기 제2 흡수체 층이 상기 표면시트를 향해 배치되는 흡수 용품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 흡수체 층이 추가로 제1 흡수체 층 총 중량을 갖고,
    상기 제2 흡수체 층이 추가로 제2 흡수체 층 총 중량을 갖고,
    상기 제1 흡수체 층 총 중량 및 상기 제2 흡수체 층 총 중량을 합하여 흡수체 총 중량을 제공하고, 이 때 상기 제1 흡수체 층 총 중량이 상기 흡수체 총 중량의 30% 내지 70%인 흡수 용품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 흡수체가 상기 길이 방향의 흡수체 길이를 갖고,
    상기 제1 흡수체 층이 상기 길이 방향의 제1 흡수체 층 길이를 갖고,
    이 때 상기 제1 흡수체 층 길이가 상기 흡수체 길이의 30% 내지 70%인 흡수 용품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 흡수체가 상기 측 방향의 흡수체 최소 폭을 갖고,
    상기 제1 흡수체 층이 상기 측 방향의 제1 흡수체 층 최대 폭을 갖고,
    이 때 상기 제1 흡수체 층 최대 폭이 상기 흡수체 최소 폭의 85% 미만인 흡수 용품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층이 접착제에 의해 상기 제2 흡수체 층에 부착된 흡수 용품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 접착제가 소용돌이 패턴으로 도포된 흡수 용품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층의 일정량의 흡수성 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 결합제 섬유가 균질 혼합물로 제공되는 흡수 용품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층의 기초 중량이 100 GSM 내지 1500 GSM인 흡수 용품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내 일정량의 열 활성화된 결합제 섬유가 4 중량% 내지 10 중량%인 흡수 용품.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내의 일정량의 초흡수성 물질이 10 중량% 이상인 흡수 용품.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내의 일정량의 초흡수성 물질이 35 중량% 이상인 흡수 용품.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내의 일정량의 초흡수성 물질이 50 중량% 내지 80 중량%인 흡수 용품.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층이 본 명세서에 기재된 인장 시험에 의해 측정하였을 때 3100 그램 이상의 건조 인장 강도를 갖는 흡수 용품.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층이 본 명세서에 기재된 인장 시험에 의해 측정하였을 때 100 그램 이상의 습윤 인장 강도를 갖는 흡수 용품.
  20. 작용성 액체 불투과성 배면시트,
    배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트, 및
    표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체
    를 포함하며, 상기 흡수체는
    제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 2성분 결합제 섬유를 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층 및
    제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하며 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층
    을 추가로 포함하고, 이 때 상기 제1 흡수 영역은 상기 제2 흡수 영역의 70%보다 작은 것인, 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내 일정량의 열 활성화된 결합제 섬유가 4 중량% 내지 10 중량%인 흡수 용품.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 흡수체 층이 추가로 제1 흡수체 층 총 중량을 갖고,
    상기 제2 흡수체 층이 추가로 제2 흡수체 층 총 중량을 갖고,
    상기 제1 흡수체 층 총 중량 및 상기 제2 흡수체 층 총 중량을 합하여 흡수체 총 중량을 제공하고, 이 때 상기 제1 흡수체 층 총 중량이 상기 흡수체 총 중량의 30% 내지 70%인 흡수 용품.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 흡수체가 상기 길이 방향의 흡수체 길이를 갖고,
    상기 제1 흡수체 층이 상기 길이 방향의 제1 흡수체 층 길이를 갖고,
    이 때 상기 제1 흡수체 층 길이가 상기 흡수체 길이의 30% 내지 70%인 흡수 용품.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 흡수체가 상기 측 방향의 흡수체 최소 폭을 갖고,
    상기 제1 흡수체 층이 상기 측 방향의 제1 흡수체 층 최대 폭을 갖고,
    이 때 상기 제1 흡수체 층 최대 폭이 상기 흡수체 최소 폭의 85% 미만인 흡수 용품.
  25. 제20항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내의 일정량의 초흡수성 물질이 10 중량% 이상인 흡수 용품.
  26. 제20항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내의 일정량의 초흡수성 물질이 35 중량% 이상인 흡수 용품.
  27. 제20항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층 내의 일정량의 초흡수성 물질이 50 중량% 내지 80 중량%인 흡수 용품.
  28. 제20항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층이 본 명세서에 기재된 인장 시험에 의해 측정하였을 때 3100 그램 이상의 건조 인장 강도를 갖는 흡수 용품.
  29. 제20항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층이 본 명세서에 기재된 인장 시험에 의해 측정하였을 때 100 그램 이상의 습윤 인장 강도를 갖는 흡수 용품.
  30. 작용성 액체 불투과성 배면시트,
    배면시트에 연결된 작용성 액체 투과성 표면시트, 및
    표면시트와 배면시트 사이에 위치하는 다층 흡수체
    를 포함하며, 상기 흡수체는
    제1 흡수 영역을 갖는 제1 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유, 일정량의 초흡수성 물질 및 일정량의 열 활성화된 2성분 결합제 섬유를 함유하는 에어레잉된 안정화 제1 흡수체 층 및
    제2 흡수 영역을 갖는 제2 흡수 표면을 갖고 일정량의 흡수 섬유 및 일정량의 초흡수성 물질을 함유하며 제1 흡수체 층에 인접하게 위치하는 제2 흡수체 층
    을 추가로 포함하고, 이 때 상기 제1 흡수체 층은 1.4 kPa의 압력에서 측정하였을 때 0.14 그램/입방 센티미터 이상의 밀도를 갖고 상기 제1 흡수 영역이 상기 제2 흡수 영역보다 작은 것인, 길이 방향 및 길이 방향에 수직인 측 방향을 갖는 일회용 흡수 용품.
  31. 제30항에 있어서, 상기 열 활성화된 결합제 섬유가 6 ㎜ 이상의 섬유 길이를 갖는 흡수 용품.
  32. 제30항에 있어서, 상기 제1 흡수체 층이 1.4 kPa의 압력에서 측정하였을 때 0.20 그램/입방 센티미터 이상의 밀도를 갖는 흡수 용품.
  33. 제32항에 있어서, 상기 열 활성화된 결합제 섬유가 3 ㎜ 이상의 섬유 길이를 갖는 흡수 용품.
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