KR20060090703A - 신장가능 흡수용품 - Google Patents

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다비스-당 호앙 난
마크 엠. 믈레지바
로렌스 에이치. 소여
페이구앙 조
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

신장가능 기재, 및 신장가능 기재와 접촉하는 접착 조성물층을 포함하는 흡수 복합재를 갖는 흡수용품이 개시된다. 입자형 초흡수성 물질층은 접착 조성물이 도포되어 유지된다. 흡수 복합재는 접착 조성물에 의해 기재에 고정된다. 신장가능 기재는 용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는 회복률을 갖고, 흡수용품은 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는, 기재의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서의 회복률의 적어도 약 60%인 회복률을 갖는다.
흡수 복합재, 회복률, 접착 조성물, 초흡수성 물질, 흡수용품

Description

신장가능 흡수용품{STRETCHABLE ABSORBENT ARTICLE}
본 발명은 일반적으로 개인용 흡수용품 및 보다 구체적으로 용품의 신장가능 기재에 고정된 흡수 복합재를 갖는 상기 흡수용품에 관한 것이다.
흡수용품, 예를 들어 기저귀, 배변연습용 팬티, 요실금용 가먼트, 여성 위생용품 등은 통상적으로 액체 투과성 신체 대면 라이너, 액체 불투과성 외부커버, 및 착용자에 의해 삼출된 액체 (예를 들어, 소변, 생리혈)를 흡수하여 보유하기 위한, 외부커버 및 라이너로부터 분리되어 형성되며 그들 사이에 배치된 흡수코어 (또한 흡수성 바디 또는 흡수 구조체로도 불림)를 포함한다. 이들 흡수용품 중 일부에서, 외부커버 및(또는) 라이너는 착용자에게 보다 잘 맞도록 하기 위해 필요할 때 흡수용품의 일부 팽창을 허용하도록 신장가능하다. 사용 동안, 흡수용품에는 힘, 예를 들어 흡수용품의 부하 및 착용자의 움직임에 의해 발생하는 힘이 작용한다. 이러한 힘은 흡수 구조체의 흡수용품 내에서의 이동, 인열 또는 영구적인 비틀림을 야기할 수 있고, 이들 모두는 흡수 코어의 의도하는 흡수 특성을 저하시키고, 흡수용품으로부터 액체 신체 삼출액의 누출 가능성을 증가시킨다.
이러한 문제 때문에, 사용 동안 흡수용품이 신장되고 비신장될 때 흡수 코어의 이동을 방지하기 위해, 예를 들어 접착제, 열결합 또는 초음파 결합의 사용에 의해 별개로 형성된 흡수 구조체를 외부커버 및(또는) 라이너에 고정시키는 것이 알려져 있다. 그러나, 상기 방식으로 흡수 코어를 외부커버 또는 라이너에 고정시키면, 흡수 코어가 고정되는 기재의 신장성을 감소시켜 흡수용품의 가요성을 감소시킬 수 있다. 또한, 흡수 코어를 외부커버 및(또는) 라이너에 고정시키면 이동 및 변형의 위험을 감소시키고, 별개로 형성된 흡수 코어가 고정되는 기재의 신장은 흡수코어를 계속 파열시킬 수 있다.
또한, 종래의 흡수코어는 일반적으로 느슨하게 혼합되어 함께 배트 (batt)를 형성하는 초흡수성 물질 입자 및 친수성 섬유로 제조된다. 일부 흡수코어에서, 초흡수성 물질은 큰 흡수를 필요로 하는 흡수용품의 특정 표적 영역에 집중된다. 상기 흡수코어가 신장가능 외부커버와 라이너 사이에 배치될 경우, 초흡수성 입자 및 친수성 섬유는 흡수용품이 사용 동안 신장되고 비신장되면서 주위로 이동한다. 표적 영역으로부터 초흡수성 입자 및 친수성 섬유의 이동은 흡수용품으로부터의 누출을 야기하고(하거나) 초흡수성 입자가 특정 영역에 축적될 경우 액체 흡수시의 입자의 팽윤은 용품 착용을 불편하게 만들 수 있다. 상기 이동은 또한 용품의 불량한 외관 및 저품질을 소비자가 인식하게 만들 수 있다.
<발명의 개요>
일반적으로, 본 발명의 한 실시태양에 따른 흡수용품은 신장가능 기재, 및 신장가능 기재와 접촉하는 접착 조성물층을 포함하는 흡수 복합재를 포함한다. 입자형 초흡수성 물질층은 접착 조성물에 적용되어 유지된다. 흡수 복합재는 접착 조성물에 의해 기재에 고정된다.
다른 실시태양에서, 흡수용품은 일반적으로 신장가능 기재 및 신장가능 기재 에 고정된 흡수 복합재를 포함한다. 흡수 복합재는 접착 조성물 및 입자형 초흡수성 물질을 포함하고, 여기서 입자형 초흡수성 물질은 접착 조성물에 의해 유지된다. 흡수 복합재는 접착 조성물에 의해 기재에 고정된다. 흡수용품은 종방향 및 횡방향을 갖는다. 용품의 신장가능 기재는 연신 및 회복 시험 (Elongation and Recovery Test)으로 측정되는 용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 회복률을 갖고, 흡수용품은 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 기재의 회복률의 적어도 약 60%인, 연신 및 회복 시험으로 측정되는 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 회복률을 갖는다.
본 발명의 한 실시태양에 따른 흡수 복합재는 일반적으로 접착 조성물 및 접착 조성물에 의해 유지되는 입자형 초흡수성 물질을 포함한다. 접착 조성물은 점도가 약 400℉ (약 204℃) 이하의 온도에서 약 10,000 센티포이즈 미만이고, 저장 모듈러스 (G')가 25℃에서 약 1.Ox107 다인/cm2 이하이다.
한 실시태양에서 사용하는 동안 적어도 일부가 신장가능한 흡수용품을 제조하기 위한 본 발명의 방법은 일반적으로 접착 조성물층을 신장가능 기재에 도포하고, 접착 조성물을 신장가능 기재에 도포한 후 입자형 초흡수성 물질층을 접착 조성물에 도포하는 것을 포함한다.
다른 실시태양에서, 본 발명의 방법은 일반적으로 접착 조성물과 초흡수성 물질의 혼합물을 형성한 후, 상기 혼합물을 신장가능 기재에 도포하여 접착 조성물이 초흡수성 물질을 기재 상에 유지시키도록 하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 특징은 부분적으로 자명하고, 부분적으로 이하에서 제시될 것이다.
도 1은 배변연습용 팬티의 한 측면 상에는 체결되고 그의 마주보는 측면 상에는 체결되지 않은 기계적 체결 시스템을 갖는 한쌍의 배변연습용 팬티 형태로 도시된 본 발명의 흡수용품의 한 실시태양의 측면 입면도이다.
도 2는 착용자로부터 멀리 향하는 배변연습용 팬티의 표면을 보여주는, 팬티가 체결되지 않고, 접히지 않고 평평하게 놓여진 상태로 있는 도 1의 배변연습용 팬티의 저면 평면도이다.
도 3은 입었을 때 착용자를 대면하는 배변연습용 팬티의 표면을 보여주는, 아래에 놓인 특징부를 보여주기 위해 부분 절단된 도 2와 유사한 상면 평면도이다.
도 4는 팬티의 보유 플랩이 생략된 도 3의 선 4-4의 평면으로 취한 단면 모식도이다.
도 5는 도 4와 유사하지만 본 발명의 흡수용품의 제2 실시태양의 단면 모식도이다.
도 6은 본 발명의 방법의 한 실시태양에 따른 흡수용품의 제조시에 사용하기 위한 접착제 도포기의 모식도이다.
도 7은 4와 유사하지만 본 발명의 흡수용품의 제3 실시태양의 단면 모식도이다.
도 8은 도 4와 유사하지만 본 발명의 흡수용품의 제4 실시태양의 단면 모식 도이다.
도 9는 도 4와 유사하지만 본 발명의 흡수용품의 제5 실시태양의 단면 모식도이다.
도 10은 도 4와 유사하지만 본 발명의 흡수용품의 제6 실시태양의 단면 모식도이다.
도 11은 데이타 표이다.
도 12는 제2 데이타 표이다.
도 13은 제3 데이타 표이다.
대응하는 참조 부호는 복수개의 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.
<정의>
본원 명세서에서, 아래의 각각의 용어 또는 구문은 다음의 의미(들)을 포함한다.
"부착된"은 두 부재의 연결, 접착, 연합, 결합 등을 의미한다. 두 부재는 서로 직접 부착되거나, 간접적으로, 예를 들어 그 각각이 중간 매개 부재에 직접 부착될 때 함께 부착된 것으로 간주될 것이다.
"친수성"은 섬유와 접촉하는 수성 액체에 의해 습윤되는 섬유 및 다른 물질의 섬유 또는 표면을 설명한다. 물질의 습윤 정도는 관련된 액체 및 물질의 표면장력 및 접촉각을 이용해서 설명할 수 있다. 특정 섬유 물질 또는 섬유 물질 블렌드의 습윤도 측정에 적당한 장비 및 기술은 칸 SFA-222 표면력 분석기 시스템(Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System) 또는 실질적으로 균등한 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정할 때, 접촉각이 90°미만인 섬유는 "습윤성" 또는 친수성이라고 부르고, 반면에 접촉각이 90°초과인 섬유는 "비습윤성" 또는 소수성이라고 부른다.
"층"이라는 용어가 단수로 사용될 때, 그것은 단일 부재 또는 다수 부재를 뜻하는 이중적인 의미를 가질 수 있다.
"액체 불투과성"이라는 용어가 단층 또는 다층 라미네이트를 설명하는 데 사용될 때, 그것은 뇨와 같은 액체 신체 배설물이 보통의 사용 조건 하에서 액체 접촉 지점에서 층 또는 라미네이트의 평면에 대해 일반적으로 수직인 방향으로 층 또는 라미네이트를 통해 통과하지 못한다는 것을 의미한다.
"액체 투과성"은 액체 불투과성이 아닌 임의의 물질을 나타낸다.
"멜트블로운 (meltblown)"이라는 용어는 용융된 열가소성 물질을 다수의 미세하고 보통 원형인 다이 모세관을 통해 용융된 쓰레드 또는 필라멘트로서 일반적으로 가열된 수렴성 고속 기체 (예: 공기) 스트림 내로 압출시키고, 이 스트림이 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 만들어 그들의 직경을 감소시킴으로써 형성된 섬유를 의미한다. 이어서, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고, 수집표면 상에 침착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 방법은 예를 들면 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있다.
멜트블로운 공정은 마크로섬유 (평균 직경 약 40 내지 약 100 미크론), 직물형 섬유 (평균 직경 약 10 내지 40 미크론), 및 미세섬유 (평균 직경 약 10 미크론 미만)를 포함하여 다양한 치수의 섬유 제조에 사용될 수 있다. 멜트블로운 공정은 초미세 미세섬유 (평균 직경 약 3 미크론 이하)를 포함하여 미세섬유 제조에 특히 적합하다. 초미세 미세섬유의 제조 공정의 예는 예를 들어 미국 특허 5,213,881 (티몬스 (Timmons) 등)에 기재되어 있다.
멜트블로운 섬유는 연속성 또는 불연속성일 수 있고, 일반적으로 수집표면상에 침착될 때 자가결합성이다. 본 발명에서 사용된 멜트블로운 섬유는 적합하게는 길이가 실질적으로 연속성이다.
물질, 웹 또는 직물에 대해 사용되는 "부직물"은 편성 직물에서와 같이 규칙적이거나 확인할 수 있는 방식이 아닌 상태로 인터레이잉(interlaying)되어 있는 개별 섬유 또는 쓰레드(thread)의 구조를 갖는 물질, 웹 또는 직물을 의미한다. 부직물, 부직포 또는 웹은 예를 들어 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 에어 레이잉 공정 및 본디드 카디드 웹 공정과 같은 많은 공정으로부터 형성된다. 부직물의 기초 중량은 일반적으로 제곱 야드당 물질의 온스 (osy) 또는 제곱 미터당 그램(gsm)으로 표현되고, 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표현된다(osy에 33.91을 곱해서 osy로부터 gsm으로 전환시킴).
"스펀본디드 섬유" 또는 "스펀본드 섬유"는 용융 열가소성 물질을 원형 또는 다른 형상을 갖는 방사구의 다수의 미세한 모세관을 통해 압출시킨 후, 예를 들어 그 전부가 각각 본원에 참고로 포함된 미국 특허 4,340,563 (아펠 (Appel) 등) 및 미국 특허 3,692,618 (도슈너 (Dorschner) 등), 미국 특허 3,802,817 (마쓰끼 (Matsuki) 등), 미국 특허 3,338,992 및 3,341,394 (키니 (Kinney)), 미국 특허 3,502,763 (하트만 (Hartman)), 미국 특허 3,502,538 (피터슨 (Petersen)), 미국 특허 3,542,615 (도보 (Dobo) 등)와 본원에 일치하는 방식으로 압출 필라멘트의 직경을 신속하게 저하시킴으로써 형성되는 직경이 작은 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 켄칭되고, 수집 표면 상에 적층시에 일반적으로 점착성을 갖지 않는다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속상이고, 평균 직경은 약 7 미크론 초과, 보다 특히 약 10 내지 30 미크론이다. 스펀본드 물질, 층 또는 기재는 스펀본디드 (또는 스펀본드) 섬유를 포함한다.
"열가소성"이라는 용어는 열에 노출될 때는 연화되고 실온으로 냉각될 때는 비연화된 상태로 실질적으로 되돌아가는 물질을 설명한다.
<바람직한 실시태양의 상세한 설명>
이제 도면, 특히 도 1을 살펴보면, 본 발명의 흡수용품의 한 실시태양이 아동용 배변연습용 팬티 형태로 도시되고, 그 전체를 참조 번호 (20)으로 나타낸다. 흡수용품 (20)은 일회용이거나 일회용이 아닐 수 있으며, 일회용은 재사용을 위해 세탁되거나 또는 다른 방식으로 복구되는 것이 아니라 제한된 사용 기간 후에 폐기되도록 예정된 용품을 의미한다. 본 발명은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 기저귀, 여성용 위생 제품, 요실금용 제품, 의료용 가먼트, 수술 패드 및 밴드, 다른 개인 위생 또는 보건 위생 가먼트 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 개인용으로 의도된 다양한 다른 흡수용품에서 사용하기에 적합한 것으로 이해된다.
단지 예로서, 도 1의 팬티 (20)과 같은 배변연습용 팬티의 제조를 위한 다양한 물질 및 방법이 본원에 참고로 포함된, 2000년 6월 29일자로 공개된 PCT 특허 공개 WO 00/37009 (플레쳐 (A. Fletcher) 등); 1990년 7월 10일자로 등록된 미국 특허 4,940,464 (반 곰펠 (Van Gompel) 등); 및 1998년 6월 16일자로 등록된 미국 특허 5,766,389 (브랜든 (Brandon) 등)에 개시되어 있다.
한쌍의 배변연습용 팬티 (20)이 부분적으로 체결된 상태로 도 1에 도시되고, 종방향 말단 구역 (달리 본원에서 전면 허리 구역 (22) 및 후면 허리 구역 (24)로 부름) 및 전면 및 후면 허리 구역 사이에 종방향으로 연장되어 상호연결시키는 중앙 구역 (달리 본원에서 가랑이 구역 (26)으로 부름)을 포함한다. 팬티 (20)은 또한 착용자와 대면하는 내부 표면 (28) 및 착용자로부터 멀리 대면하는 외부 표면 (30)을 갖는다. 전면 및 후면 허리 구역 (22, 24)는 입었을 때 착용자의 허리 또는 중하부 몸통을 완전히 또는 부분적으로 덮거나 에워싸는 팬티 (20)의 부분들을 포함한다. 가랑이 구역 (26)은 일반적으로 착용 동안 착용자의 다리 사이에 위치하여 착용자의 하부 몸통과 가랑이를 덮는 팬티 (20)의 부분들을 포함한다. 추가로 도 2 및 3을 참조하면, 한쌍의 배변연습용 팬티 (20)은 측방향으로 마주보는 측면 연부 (36) 및 각각 전면 허리 연부 (38) 및 후면 허리 연부 (39)로 지정된, 종방향으로 마주보는 허리 연부를 갖는다.
도시된 팬티 (20)은 중앙 흡수 조립체 (일반적으로 32로 표시함), 전면 허리 구역 (22)에서 그로부터 바깥쪽으로 연장되는 한쌍의 측방향으로 마주보는 전면 측면 패널 (34) 및 후면 허리 구역 (24)에서 그로부터 바깥쪽으로 연장되는 한쌍의 측방향으로 마주보는 후면 측면 패널 (134)를 포함한다. 도시된 실시태양의 중앙 흡수 조립체 (32)는 전체적으로 직사각형이다. 그러나, 중앙 흡수 조립체 (32)는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 모래시계 형태, T자형, I자형 등과 같은 직사각형 이외의 다른 형태일 수 있음이 고려된다.
다시 도 1-3에서, 중앙 흡수 조립체 (32)는 외부커버 (40) (넓게는 기재), 및 접착제, 초음파 결합, 열 결합 또는 다른 통상적인 기술에 의해 겹쳐진 관계로 외부커버에 부착된 신체측 라이너 (42) (도 1 및 3) (넓게는 기재로도 부름)를 포함한다. 라이너 (42)는 팬티 착용시에 착용자의 피부와 접촉 관계에 알맞게 (즉, 팬티 (20)의 다른 컴포넌트들에 대응하여 위치하게) 개조된다. 흡수 조립체 (32)는 추가로 착용자에 의해 삼출된 액체 신체 삼출액을 흡수하기 위한, 외부커버 (40)과 신체측 라이너 (42) 사이에 배치된 흡수 복합재 (44) (도 3)를 포함한다. 한쌍의 보유 플랩 (46) (도 3)이 신체 삼출물의 가로 유동을 억제하기 위해 신체측 라이너 (42)에 고정된다.
도시된 실시태양의 중앙 흡수 조립체 (32)는 전면 및 후면 허리 연부 (38 및 39)의 일부를 형성하는 마주보는 말단, 및 배변연습용 팬티 (20)의 측면 연부 (36)의 일부를 형성하는 마주보는 측면 연부 (47)을 갖는다 (도 2 및 3). 추가로 참고하기 위해, 화살표 (48 및 49)는 각각 배변연습용 팬티 (20)의 세로축 및 횡방향 또는 가로축의 배향을 나타낸다.
도 1에 부분적으로 도시된 바와 같이 체결된 배변연습용 팬티 (20)에서, 전면 및 후면 측면 패널 (34, 134)는 팬티의 허리 구멍 (50)과 한쌍의 다리 구멍 (52)를 규정하도록 체결 시스템 (80)에 의해 함께 3차원 형상으로 연결된다. 상기 형상에서, 전면 및 후면 측면 패널 (34 및 134)는 착용자의 엉덩이에 놓이는 배변연습용 팬티 (20)의 부분을 포함한다. 배변연습용 팬티 (20)의 전면 및 후면 허리 연부 (38 및 39)는 착용자의 허리를 에워싸고 함께 팬티의 허리 구멍 (50) (도 1)을 규정하도록 배열된다. 팬티 (20)의 측방향으로 마주보는 측면 연부 (36)은 팬티 (20)의 다리 구멍 (52)를 규정한다.
도시된 실시태양에서, 보유 플랩 (46)은 착용자의 신체에 대해 밀봉을 형성하도록 적어도 배변연습용 팬티 (20)의 가랑이 구역 (26)에서 전체적으로 직립 형상을 취하도록 플랩의 비부착 연부를 따라 고정된 적어도 하나의 플랩 탄성 부재 (53) (도 3)을 각각 갖는다. 보유 플랩 (46)은 팬티 (20)의 측면 연부 (36)에 인접하여 적절하게 위치하고 흡수 조립체 (32)의 전체 길이를 따라 종방향으로 연장될 수 있거나 흡수 조립체의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 보유 플랩 (46)에 대한 적합한 구성 및 배열은 당업계의 숙련인에게 일반적으로 잘 알려져 있고, 본원에 참고로 포함된 1987년 11월 3일자로 등록된 미국 특허 4,704,116 (엔로 (Enloe))에 기재되어 있다. 보유 플랩 (46)은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 생략될 수 있음도 고려된다.
배변연습용 팬티 (20)은 또한 적합하게는 전면 허리 탄성 부재 (54) (도 3), 후면 허리 탄성 부재 (56) 및 다리 탄성 부재 (58)을 포함하고, 이는 당업계의 숙련인에게 공지되어 있다. 허리 탄성 부재 (54 및 56)은 마주보는 허리 연부 (38 및 39)를 따라 외부커버 (40) 및(또는) 신체측 라이너 (42)에 작동가능하게 연결될 수 있고, 각각의 허리 연부의 일부 또는 전체에 걸쳐 측방향으로 연장될 수 있다. 다리 탄성 부재 (58)은 외부커버 (40) (예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 외부커버의 내부층과 외부층 사이에) 및(또는) 신체측 라이너 (42)에 작동가능하게 연결될 수 있고, 일반적으로 배변연습용 팬티 (20)의 가랑이 구역 (26)에서 마주보는 측면 연부 (36)에 인접하여 종방향으로 연장될 수 있다. 각각의 다리 탄성 부재 (58)은 전면 종결 지점 (63) 및 후면 종결 지점 (65)를 갖고, 이는 다리 탄성 부재에 의해 유발된 탄성 주름의 종방향 말단을 나타낸다.
플랩 탄성 부재 (53), 허리 탄성 부재 (54 및 56) 및 다리 탄성 부재 (58)은 임의의 적합한 탄성 물질로 형성될 수 있다. 적합한 탄성 물질은 천연 고무, 합성 고무 또는 열가소성 엘라스토머성 중합체의 시트, 스트랜드 또는 리본을 포함한다. 탄성 물질은 신장되어 기재 (예를 들어 외부커버 (40) 및(또는) 신체측 라이너 (42))에 부착되거나, 주름잡힌 기재에 부착되거나, 또는 기재에 부착된 다음, 예를 들어 탄성 수축력이 기재에 부여되도록 열의 인가시에 탄성화 또는 수축될 수 있다. 예를 들어, 특히 적합한 한 실시태양에서, 다리 탄성 부재 (58)은 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 이. 아이. 듀퐁 드 네모아 앤드 컴퍼니 (E. I. DuPont de Nemours and Company)로부터 상표명 LYCRA(등록상표) 하에 시판되는 다수의 건조 방사 연합 (coalesced) 다중필라멘트 스판덱스 엘라스토머성 쓰레드를 포함한다.
측면 패널 (34, 134)는 각각의 전면 및 후면 허리 구역 (22 및 24)에서 솔기 (66)을 따라 중앙 흡수 조립체 (32)에 영구 고정될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2 및 3에 가장 잘 보이는 바와 같이, 전면 측면 패널 (34)는 전면 허리 구역 (22)에서 흡수 조립체 (32)의 측면 연부 (47)에 영구 고정되고 그를 넘어 횡방향으로 바깥쪽으로 연장될 수 있고, 후면 측면 패널 (134)는 후면 허리 구역 (24)에서 흡수 조립체의 측면 연부에 영구 고정되고 그를 넘어 횡방향으로 바깥쪽으로 연장될 수 있다. 측면 패널 (34 및 134)는 접착제, 열 또는 초음파 결합 또는 다른 적합한 고정 기술에 의해 흡수 조립체 (32)에 결합될 수 있다. 별법으로, 측면 패널 (34 및 134)는 본원에서 추후 설명되는 바와 같이 제조된 신장가능 외부커버와 일체형으로 또는 상기 외부커버에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 대체될 수 있고, 이에 의해 외부커버의 신장성이 맞음성에 필요한 엘라스토머 특성에 기여한다. 다른 대체 실시태양에서, 측면 패널 (34, 134)는 신체측 라이너 (42) 및(또는) 흡수 조립체 (32)의 다른 컴포넌트들과 일체형으로 형성될 수 있다.
전면 및 후면 측면 패널 (34, 134)는 각각 솔기 (66)으로부터 측방향으로 이격된 외부 연부 (68), 배변연습용 팬티 (20)의 종방향 중심을 향해 배치된 다리 말단 연부 (70), 및 배변연습용 팬티의 종방향 말단을 향해 배치된 허리 말단 연부 (72)를 갖는다. 다리 말단 연부 (70) 및 허리 말단 연부 (72)는 흡수 조립체 (32)의 측면 연부 (47)로부터 외부 연부 (68)로 연장된다. 측면 패널 (34 및 134)의 다리 말단 연부 (70)은 배변연습용 팬티 (20)의 측면 연부 (36)의 일부를 형성한다. 도시된 실시태양의 다리 말단 연부 (70)은 착용자의 다리 주변에 보다 잘 맞도록 적합하게는 가로축 (49)에 대해 구부러지고(지거나) 각진다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 다리 말단 연부 (70) 중 하나만, 예를 들어 후면 허리 구역 (24)의 다리 말단 연부가 구부러지거나 각이 질 수 있거나, 또는 다리 말단 연부 중 어느 것도 구부러지거나 각지지 않을 수 있음이 이해된다. 허리 말단 연부 (72)는 적합하게는 가로축 (49)에 평행하다. 전면 측면 패널 (34)의 허리 말단 연부 (72)는 배변연습용 팬티 (20)의 전면 허리 연부 (38)의 일부를 형성하고, 후면 측면 패널 (134)의 허리 말단 연부 (72)는 팬티의 후면 허리 연부 (39)의 일부를 형성한다.
측면 패널 (34, 134)는 반드시는 아니지만 적합하게는 배변연습용 팬티 (20)의 가로축 (49)에 전체적으로 평행한 방향으로 신장할 수 있는 탄성 물질을 포함한다. 적합한 탄성 물질, 및 탄성 측면 패널을 배변연습용 팬티에 도입시키는 한 방법이 그 모두가 본원에 참고로 포함된 미국 특허 4,940,464 (1990년 7월 10일자로 반 곰펠 등에게 허여됨); 5,224,405 (1993년 7월 6일자로 포졸라 (Pohjola)에게 허여됨); 5,104,116 (1992년 4월 14일자로 포졸라에게 허여됨); 및 5,046,272 (1991년 9월 10일자로 보그트 (Vogt) 등에게 허여됨)에 기재되어 있다. 특정 실시태양에서, 측면 패널 (34, 134)를 제조할 수 있는 적합한 탄성 물질은 신장-열 라미네이트 (STL), 넥 결합된 (neck-bonded) 라미네이트 (NBL), 가역적으로 넥킹된 (necked) 라미네이트 또는 신장 결합된 라미네이트 (SBL) 물질을 포함할 수 있다. 상기 물질의 제조 방법은 당업계의 숙련인에게 잘 알려져 있고 그 전부가 본원에 참고로 포함된 미국 특허 4,663,220 (1987년 5월 5일자로 위스네스키 (Wisneski) 등에게 허여됨); 미국 특허 5,226,992 (1993년 7월 13일자로 모먼 (Morman)에게 허여됨); 유럽 특허 출원 EP 0 217 032 (1987년 4월 8일자로 테일러 (Taylor) 등에 의해 공개됨); 및 PCT 특허 출원 공개 WO 01/88245 (웰치 (Welch) 등)에 기재되어 있다. 별법으로, 측면 패널 물질은 다른 직물 또는 부직물, 예를 들어 외부커버 (40) 및(또는) 신체측 라이너 (42)의 제작에 적합한 것으로 본원에서 아래에 기재되는 것; 기계적으로 예비변형된 복합재; 또는 연장성이지만 비신장성 (예를 들어 비탄성)인 물질을 포함할 수 있다.
체결 시스템 (80)은 대응하는 제2 체결 컴포넌트 (84)에 재체결가능하게 맞물리도록 채용된 측방향으로 마주보는 제1 체결 컴포넌트 (82)를 포함한다. 한 실시태양에서, 각각의 체결 컴포넌트 (82, 84)의 전면 또는 외부 표면은 다수의 맞물림 (engaging) 부재를 포함한다. 제1 체결 컴포넌트 (82)의 맞물림 부재는 팬티 (20)을 그의 3차원 형상으로 탈착가능하게 하기 위해 제2 체결 컴포넌트 (84)의 대응하는 맞물림 부재에 반복적으로 맞물리고 풀리도록 채용된다.
체결 컴포넌트 (82, 84)는 흡수용품에 적합한 임의의 재체결가능한 패스너, 예를 들어 접착 패스너, 점착 (cohesive) 패스너, 기계적 패스너 등을 포함할 수 있다. 특정 실시태양에서, 체결 컴포넌트는 개선된 성능을 위해 기계적 체결 부재를 포함한다. 적합한 기계적 체결 부재는 서로 맞물리는 기하학적 형상의 물질, 예를 들어 후크 (hook), 루프 (loop), 전구형 (bulb), 버섯형 (mushroom), 화살표 머리, 줄기상 구형 (balls on stems), 암수 접합 컴포넌트, 버클, 스냅단추 (snap) 등에 의해 제공될 수 있다.
예시된 실시태양에서, 제1 체결 컴포넌트 (82)는 루프 패스너를 포함하고 제2 체결 컴포넌트 (84)는 상보적인 후크 패스너를 포함한다. 별법으로, 제1 체결 컴포넌트 (82)는 후크 패스너를 포함할 수 있고 제2 체결 컴포넌트 (84)는 상보적인 루프 패스너를 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서, 체결 컴포넌트 (82, 84)는 서로 맞물리는 유사한 표면 패스너, 또는 접착 및 점착 체결 부재, 예를 들어 접착 패스너 및 접착 수용성 랜딩 대역 또는 물질 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 배변연습용 팬티 (20)은 연결시 전면 측면 패널 (34)에 겹치는 후면 측면 패널 (134)를 보여주지만 (이것이 편리하다), 배변연습용 팬티 (20)은 또한 전면 측면 패널이 연결될 때 후면 측면 패널에 겹치도록 구성될 수 있다. 당업계의 숙련인은 체결 컴포넌트 (82, 84) 사이의 목적하는 수준의 맞물림을 얻도록 후크 및 루프의 형상, 밀도 및 중합체 조성을 선택할 수 있음을 알 것이다. 보다 침투적인 후크 물질은 보다 큰 모듈러스의 물질 및(또는) 보다 많은 비율의 방향-정렬된 후크를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 맞물릴 때, 도시된 실시태양의 체결 컴포넌트 (82, 84)는 재체결가능 맞물림 솔기 (85) (도 1)를 규정한다.
예시된 실시태양에서, 체결 컴포넌트 (82, 84)는 측면 패널 (34, 134)로부터 분리된 상태로 형성되고 접착제, 열 또는 초음파 결합 또는 다른 적합한 기술에 의해 측면 패널에 고정된 것으로서 제시된다. 그러나, 체결 컴포넌트 (82, 84)의 하나 또는 둘 모두는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 팬티 (20)의 각각의 측면 패널 (34, 134) 또는 다른 컴포넌트 (예를 들어 외부커버 (40) 또는 라이너 (42))와 일체형으로 형성될 수 있음이 고려된다. 또한, 팬티 (20)이 접착제, 열 또는 초음파 결합 또는 다른 적합한 기술에 의해 맞물림 솔기 (85)에 영구 결합될 수 있음도 고려된다.
외부커버 (40)은 신체 삼출액이 팬티 (20)으로부터 누출되어 용품, 예를 들어 침대 시트 및 의류, 및 착용자 및 보호자가 젖게 하는 것을 방지하기 위해 실질적으로 액체 불투과성이다. 외부커버 (40)은 액체 불투과성 물질의 단층으로 제조될 수 있지만, 보다 적합하게는 적어도 하나의 층이 액체 불투과성인 다층 라미네이트 구조체일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 외부커버 (40)은 라미네이트 접착제, 초음파 결합, 열 결합 등에 의해 함께 연결된 액체 투과성 외부층 (40a) 및 액체 불투과성 내부층 (40b)을 포함할 수 있다. 상기 실시태양에서, 외부커버 (40)의 내부층은 액체 및 증기 불투과성일 수 있거나, 액체 불투과성이고 증기 투과성일 수 있다. 예를 들어, 내부층 (40b)는 얇은 플라스틱 필름으로 제조될 수 있지만, 다른 가요성 액체 불투과성 물질도 사용될 수 있다.
외부커버 (40)의 다른 구조는 흡수 복합재에 인접 또는 근접한 선택된 구역에 목적하는 수준의 액체 불투과성을 부여하기 위해 전체적으로 또는 부분적으로 제조 또는 처리된 제직 또는 부직 섬유상 웹층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부커버는 기체 투과성이거나 아닐 수 있는 중합체 필름층에 라미네이팅된 기체 투과성 부직포층을 포함할 수 있다. 섬유상 직물 유사 외부커버 물질의 다른 예는 신장 박화된 (thinned) 또는 신장 열 라미네이트 물질을 포함할 수 있다.
특히 적합한 실시태양에서, 외부커버 (40)은 신장가능하고, 보다 더 적합하게는 외부커버는 탄성이다. 본원에서 사용되는 용어 "신장가능"은 연장가능 및(또는) 탄성일 수 있는 물질을 의미한다. 즉, 상기 물질은 파열되지 않으면서 연장, 변형 등이 가능하고, 연장력의 제거 후에 유의하게 수축하거나 수축하지 않을 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "탄성" 및 "엘라스토머성"은 연신력 인가시에 적어도 한 방향으로 연신가능하고 연신력의 제거시에 그의 본래의 치수에 근접한 치수 (예를 들어 적어도 약 25% 내)로 수축하는 물질을 의미한다. 예를 들어, 물질의 이완된 비연신된 길이보다 적어도 약 50% 더 큰 길이까지 연신력에 의해 연신된 탄성 물질은 연신력 제거 후에 짧은 시간 (예를 들어 약 1분) 내에 그의 이완된 비연신 길이의 적어도 약 25% 내까지 회복할 것이다. 가상적인 예로서, 연신력 하에 적어도 약 1.5인치 (3.81 cm)까지 연신가능한 1인치 (2.54 cm) 길이의 탄성 물질의 샘플은 연신력 제거 후에 1분 내에 약 1.375인치 (3.5 cm) 이하의 길이까지 회복할 것이다. 용어 "연장가능"은 연신력의 제거시에 실질적으로 영구적인 변형을 겪거나 유의한 수축력을 보이지 않는 물질의 특성을 의미한다.
예로서, 외부커버 (40)은 단층, 다층, 라미네이트, 스펀본드 직물, 필름, 멜트블로운 직물, 탄성 네트구조체 (netting), 미공성 웹, 엘라스토머성 또는 중합체 물질로 이루어진 본디드 카디드 웹 또는 포움으로 이루어질 수 있다. 엘라스토머성 부직 라미네이트웹은 하나 이상의 주름형성 가능 부직웹, 필름 또는 포움에 결합된 부직물을 포함할 수 있다. 신장 결합된 라미네이트 (SBL) 및 넥 결합된 라미네이트 (NBL)가 엘라스토머성 복합재의 예이다. 적합한 부직물의 예는 스펀본드-멜트블로운 직물, 스펀본드-멜트블로운-스펀본드 직물, 스펀본드 직물, 또는 상기 직물과 필름, 포움 또는 부직웹의 라미네이트이다.
적합한 엘라스토머 물질은 엘라스토머성 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리올레핀 공중합체 및 이들의 조합물로 이루어진 캐스트 또는 블로운 필름, 포움 또는 멜트블로운 직물을 포함할 수 있다. 엘라스토머성 물질은 PEBAX(등록상표) 엘라스토머 (미국 펜실배니아주 필라델피아 소재의 아토켐 (AtoChem)으로부터 입수가능함), HYTREL(등록상표) 엘라스토머성 폴리에스테르 (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 이. 아이. 듀퐁 드 네모아 제품), KRATON(등록상표) 엘라스토머 (미국 텍사스주 휴스톤 소재의 쉘 케미컬 컴퍼니 (Shell Chemical Company) 제품) 또는 LYCRA(등록상표) 엘라스토머 (이. 아이. 듀퐁 드 네모아 제품)의 스트랜드 등, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 외부커버 (40)은 기계적 공정, 인쇄 공정, 열처리 공정 및(또는) 화학적 처리를 통해 엘라스토머 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 물질은 공극 형성, 크레이핑, 넥-신장, 열 활성화, 엠보싱 및 미세변형 처리될 수 있다.
신체측 라이너 (42)는 착용자의 피부를 흡수 복합재 (44)에 의해 보유된 액체와 격리시키는 신체 대면 표면을 제시하고, 적합하게는 순응성이고, 감촉이 부드럽고, 착용자 피부에 비자극성이다. 신체측 라이너 (42)는 또한 흡수 복합재 (44)보다 친수성이 작을 수 있고, 액체가 그 두께를 통과하여 흡수 복합재에 도달하는 것을 가능하게 하기 위해 충분히 액체 투과성이 되도록 다공성이다. 적합한 신체측 라이너 (42)는 매우 다양한 웹 물질, 예를 들어 다공성 포움, 망상 포움, 천공 플라스틱 필름, 천연 섬유 (예를 들어, 목질 또는 면 섬유), 합성 섬유 (예를 들어, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연 섬유와 합성 섬유의 조합물로 제조될 수 있다.
다양한 제직, 편직 및 부직포가 신체측 라이너 (42)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 신체측 라이너 (42)는 목적하는 섬유로 이루어진 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹 또는 본디드-카디드-웹을 포함할 수 있다. 다양한 직물은 천연 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 조합물로 이루어질 수 있다. 특정 측면에서, 신체측 라이너 (42)는 중합체 섬유, 네트워크, 라미네이트, 액체 투과성 필름, 셀룰로직 섬유, 레이온, 수팽창성 겔 및 엘라스토머 물질, 및 이들의 조합물로 이루어질 수 있다. 신체측 라이너에 적합한 물질은 연속 또는 불연속 합성 중합체 섬유 및(또는) 천연 섬유의 멜트블로운 웹, 에어레이드 웹, 스펀본드웹 또는 본디드-카디드 웹, 패턴 결합된 스펀본디드웹, 에어레이드 웹 또는 본디드 카디드 웹, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 적합한 중합체는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론 및 상기 중합체로 이루어진 2성분 및 2구성 물질을 포함할 수 있다.
신체측 라이너는 실질적으로 소수성 물질로 이루어질 수 있고, 소수성 물질은 임의로 계면활성제로 처리되거나 요구되는 수준의 습윤성 및 친수성을 부여하기 위해 다른 방식으로 가공될 수 있다. 예를 들어, 한 실시태양에서 신체측 라이너 (42)는 그의 본래 폭의 약 40%까지 넥킹된 부직, 스펀본드 폴리프로필렌 직물일 수 있다. KRATON(등록상표) G2760 엘라스토머 물질의 스트랜드를 넥킹된 스펀본드 물질에 접착시킬 수 있다. 직물은 유효량의 계면활성제, 예를 들어 미국 델라웨어주 뉴캐슬 소재의 우니케마 (Uniqema; 아이씨아이 (ICI)의 자회사)에서 입수가능한 약 0.45% AHCOVEL(등록상표) 베이스 N62 계면활성제로 표면처리될 수 있다. 계면활성제는 임의의 통상적인 수단, 예를 들어 분무, 인쇄, 브러쉬 코팅 등에 의해 도포될 수 있다.
특히 적합한 실시태양에서, 신체측 라이너 (42)는 신장가능하고, 보다 적합하게는 라이너는 외부커버 (40)에 대응하여 탄성이다. 신장가능 신체측 라이너 (42)는 탄성 스트랜드 또는 네트 구조체, LYCRA(등록상표) 탄성체, 캐스트 또는 블로운 탄성 필름, 부직 탄성웹, 멜트블로운 또는 스펀본드 엘라스토머성 섬유웹, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 적합한 엘라스토머성 물질의 예는 KRATON(등록상표) 엘라스토머, HYTREL(등록상표) 엘라스토머, ESTANE(등록상표) 엘라스토머성 폴리우레탄 (미국 오하이오주 클리블랜드 소재의 비.에프. 굳리치 앤드 컴퍼니 (B. F. Goodrich and Company) 제품), PEBAX(등록상표) 엘라스토머 및 엘라스토머 폴리올레핀, 예를 들어 Vistamaxx (미국 텍사스주 어빙 소재의 엑손 모빌 코포레이션 (Exxon Mobil Corporation)에서 입수가능), AFFINITY(등록상표) (미국 미시건주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 (Dow Chemical)에서 입수 가능) 등을 포함한다. 신체측 라이너 (42)는 천공, 공극 형성, 크레이핑, 열 활성화, 엠보싱, 미세변형, 열 처리 등이 실시된 섬유, 스크림, 웹, 넥킹된 웹 및 필름의 블렌드 또는 라미네이트, 및 복합 필라멘트가 탄성 특성을 보이는 호모필라멘트, 시스/코어 또는 사이드-바이-사이드 형태의 2성분 필라멘트 또는 중합체 블렌드를 포함하는 2구성 필라멘트를 포함하여 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 신체측 라이너 (42)는 신장가능할 수 있고, 외부커버 (40)은 비신장가능한 것이 대안으로서 고려된다. 또한, 라이너 (42)가 탄성이 아니라 연장가능성일 수 있음도 고려된다.
신체측 라이너 (42) 및 외부커버 (40)은 예를 들어 외부커버 (40)을 라이너 (42)에 직접 고정시킴으로써 서로 직접 부착될 수 있거나, 신체측 라이너를 팬티 (20)의 중간 컴포넌트에 고정시키고 이를 다시 외부커버에 고정시킴으로써 서로 간접적으로 서로 적합하게 부착될 수 있다. 신체측 라이너 (42) 및 외부커버 (40)은 예를 들어 접착제, 초음파 결합, 열결합 또는 당업계에 공지된 다른 적합한 부착 수단에 의해 그 주변부의 적어도 일부를 따라 서로 부착될 수 있다. 상기 부착 기술은 또한 본원에서 설명하는 팬티 (20)의 상이한 다른 컴포넌트 부분을 함께 적절하게 연결, 조립 및(또는) 고정시키기 위해 사용할 수 있음을 쉽게 이해하여야 한다.
흡수 복합재 (44)는 일반적으로 착용자의 피부에 정합성이고 비자극성이고, 액체 신체 삼출액을 흡수하고 보유하도록 적합하게 제조된다. 도 4를 참고로 하여 본 발명의 한 실시태양에 따르면, 흡수 복합재 (44)는 외부커버 (40) 상에 형성되고, 외부커버 (40)의 내부층 (40b)에 접착된 접착 조성물의 층 (202) 및 접착 조성물에 접착된 입자형 초흡수성 물질의 층 (204)를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "초흡수성 물질"은 가장 유리한 조건 하에서 0.9 중량% 염화나트륨을 함유하는 수용액 중에서 그의 중량의 적어도 약 10배, 바람직하게는 적어도 약 30배를 흡수할 수 있는, 수팽창성 수불용성 유기 또는 무기 물질을 의미한다. 초흡수성 물질은 천연, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 물질로부터 선택될 수 있다. 초흡수성 물질은 무기 물질, 예를 들어 실리카겔 또는 유기 화합물, 예를 들어 가교결합된 중합체를 포함할 수 있다. 용어 "가교결합된"은 정상적으로는 수용성인 물질을 실질적으로 수불용성이지만 팽창성으로 효과적으로 만들기 위한 임의의 수단을 의미한다. 상기 수단은 예를 들어 물리적 엉킴 (entanglement), 결정 도메인, 공유결합, 이온 착체 및 회합, 친수성 회합, 예를 들어 수소결합 및 소수성 회합 또는 반 데어 발스력을 포함할 수 있다. 적합한 합성 초흡수성 물질 중합체의 예는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산), 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르와 알파-올레핀의 말레산 무수물 공중합체, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐모르폴리논), 폴리(비닐 알콜)의 산성 또는 알칼리 금속 및 암모늄염, 또는 폴리비닐 아민, 폴리아민 폴리4급 암모늄, 폴리이민, 가수분해된 폴리아미드의 염기성 또는 클로라이드 및 히드록시드 염, 및 이들의 혼합물 및 공중합체를 포함한다.
다른 적합한 초흡수성 물질 중합체는 천연 및 개질된 천연 중합체, 예를 들어 가수분해된 아크릴로니트릴 그래프팅된 전분, 아크릴산 그래프팅된 전분, 메틸 셀룰로스, 키토산, 카르복시메틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스 및 천연 검, 예를 들어 알기네이트, 잔탄검, 로커스트 빈 등을 포함한다. 천연 및 완전히 또는 부분적으로 합성된 흡수 중합체의 혼합물도 본 발명에 유용할 수 있다. 추가의 적합한 초흡수성 물질은 1975년 8월 26일 등록된 미국 특허 3,901,236에 개시되어 있고, 합성 흡수성 겔화 중합체의 제조 방법은 1978년 2월 28일 등록된 미국 특허 4,076,663 및 1981년 8월 25일 등록된 미국 특허 4,286,082에 개시되어 있다.
적합한 초흡수성 물질은 다양한 공급처로부터 용이하게 입수할 수 있다. 예를 들어, SXM 9543 및 FAVOR 880은 미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로 소재의 스톡하우젠 인크. (Stockhausen Inc.)에서 입수가능한 적합한 초흡수성 물질이고, DRYTECH 2035는 미국 미시건주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니 (Dow Chemical Company)로부터 입수가능한 적합한 초흡수성 물질이다. 또다른 적합한 초흡수성 물질은 E1231-99로 명명된, 독일 루드빅샤펜 소재의 바스프 (BASF)로부터 입수가능한 다성분 초흡수성 입자형 겔이다. 상기 초흡수성 물질의 0.3 psi에서의 배설 유체 로드하 흡수성 (AUL)은 27.1 g/g이고, 0.3 psi에서의 염수 AUL은 33.0 g/g이다. 다성분 초흡수성 겔 입자 및 그의 제조 방법은 그 전부가 본원에 참고로 포함된 미국 특허 5,981,689; 6,072,101; 6,087,448; 6,121,409; 6,159,591; 6,194,631; 6,222,091; 6,235,965; 6,342,298; 6,376,072; 6,392,116; 6,509,512; 및 6,555,502; 미국 특허 공개 2001/01312; 2001/07064; 2001/29358; 2001/44612; 2002/07166; 2002/15846; 및 2003/14027; 및 PCT 출원 공개 WO 99/25393; WO 99/25745; WO 99/25748; WO 00/56959, WO 00/63295; WO 02/10032; WO 03/18671; 및 WO 03/37392에 개시되어 있다.
흡수 복합재 (44)를 형성하는데 사용된 초흡수성 물질 입자는 임의의 원하는 형상, 예를 들어 나선 또는 반나선, 입방체, 막대형, 다면체, 랜덤, 구 (예, 비드), 바늘, 플레이크 및 섬유일 수 있다. 초흡수성 물질 입자의 덩어리가 또한 흡수 복합재 (44)를 형성하는데 사용될 수 있다. 예로서, 특히 적합한 실시태양에서, 초흡수성 물질 입자의 평균 입자 크기는 약 20 마이크로미터 내지 약 1 밀리미터이다. 본원에서 사용되는 "입자 크기"는 개별 입자의 최소 치수의 칭량된 평균을 의미한다.
한 실시태양에서, 접착 조성물은 적합하게는 고온-용융 접착제이다. 상기 접착제는 일반적으로 점착 강도를 제공하기 위한 하나 이상의 중합체 (예를 들어, 지방족 폴리올레핀, 예를 들어 폴리(에틸렌-코-프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 및(또는) 폴리에테르 블렌드) 공중합체; 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체; 스티렌-부타디엔 또는 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등); 접착 강도를 제공하기 위한 수지 또는 유사 물질 (때때로 점착부여제로 부름) (예를 들어, 석유 증류액으로부터 증류된 탄화수소; 로진 및(또는) 로진 에스테르; 예를 들어, 나무 또는 감귤 등으로부터 유도된 테르펜); 아마도 점도 (즉, 유동성)을 조절하기 위한 왁스, 가소화제 또는 다른 물질 (상기 물질의 예는 비제한적으로 광물유, 폴리부텐, 파라핀 오일, 에스테르 오일 등을 포함한다); 및(또는) 비제한적으로 산화방지제 또는 다른 안정화제를 포함하는 다른 첨가제를 포함한다.
예로서, 고온-용융 접착제는 약 15 내지 약 50 중량%의 점착 강도 중합체(들); 약 30 내지 약 65 중량%의 수지 또는 다른 점착부여제(들); 0 초과 내지 약 30 중량% 가소화제 또는 다른 점도 조절제; 및 임의로 약 1 중량% 미만의 안정화제 또는 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 상이한 중량%의 이들 화합물을 포함하는 다른 고온-용융 접착제 제제가 가능함을 이해해야 한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 접착 조성물이 친수성 또는 소수성일 수 있음이 또한 고려된다.
특히 적합한 실시태양에서, 접착 조성물은 점도가 약 400℉ (약 204℃) 이하의 온도에서, 보다 적합하게는 약 300℉ (149℃) 이하의 온도에서, 보다 더 적합하게는 약 250℉ (121℃) 이하의 온도에서 약 10,000 센티포이즈 (cps) 미만이다. 다른 실시태양에서, 접착 조성물은 적합하게는 점도가 약 300℉ (149℃)의 온도에서 약 1,000 cps 내지 약 8,000 cps, 보다 더 적합하게는 약 300℉ (149℃)의 온도에서 약 2,000 cps 내지 약 6,000 cps이다.
본원에서 사용되는 조성물의 "점도"는 본원에서 이후 설명되는 점도 시험을 사용하여 측정된 점도로 정의된다. 비교적 저점도 접착 조성물을 사용하면 입자형 초흡수성 물질 (예를 들어, 그의 코팅)과의 충분한 접촉을 촉진하여, 초흡수성 물질 입자를 보다 쉽게 포획하여 유지시킬 수 있다.
저점도 접착 조성물은 보다 낮은 가공 온도에서 본원에서 이후 설명되는 바와 같이 가공될 수 있어서, 즉, 용융되어 외부커버 (40) 또는 다른 팬티 컴포넌트에 도포될 수 있어서, 제조 용이성을 촉진시킨다. 보다 낮은 가공 온도는 또한 흡수 복합재 (44)가 그 위에 형성되는 기재 (예를 들어, 외부커버 (40))의 열 분해 위험을 감소시킨다. 예로서, 접착 조성물은 적합하게는 약 200℉ (93℃) 내지 약 400℉ (204℃), 보다 적합하게는 약 250 내지 약 360℉ (약 121 내지 약 182℃)의 온도에서 가공가능하다.
접착 조성물은 또한 적합하게는 낮은 저장 모듈러스 (G')를 갖는다. 접착 조성물의 저장 모듈러스는 일반적으로 예를 들어 흡수 복합재 (44)가 그 위에 형성되는 외부커버 (40) 또는 다른 기재의 굽힘시에 접착 조성물의 일체성이 실질적으로 손실되지 않으면서 변형하는 접착 조성물 (경화되거나 일반적으로 달리 건조된 후, 예를 들어, 냉각 후)의 능력을 나타낸다. 저장 모듈러스가 비교적 낮은 접착 조성물을 사용함으로써, 외부커버 (40) 상에 형성된 흡수 복합재 (44)는 적합하게는 일반적으로 부드럽고 가요성이어서, 외부커버와 함께 조성물의 굽힘을 허용한다. 보다 구체적으로, 저장 모듈러스는 접착 조성물이 동적 로드 하에 변형될 때 응력 대 변형률의 비를 나타내는 탄성 계수이다.
본원에서 사용되는 접착 조성물의 저장 모듈러스는 본원에서 이후 상세히 설명되는 유동학 시험에 따라 측정된 것으로서 기록한다. 예로서, 유동학 시험에 의해 결정된 접착 조성물의 저장 모듈러스 (G')는 적합하게는 25℃에서 1.Ox107 다인/cm2 이하, 보다 적합하게는 25℃에서 약 1.Ox104 내지 약 1.Ox107 다인/cm2, 보다 더 적합하게는 25℃에서 약 1.Ox105 내지 약 1.Ox106 다인/cm2이다.
접착 조성물은 또한 적합하게는 유리 전이 온도 (Tg)가 약 -25 내지 약 25℃, 보다 적합하게는 약 -10 내지 약 25℃이다. 본원에서 사용되는 "유리 전이 온도"는 일반적으로 접착 조성물의 분자 이동도를 나타낸다. 예를 들어, 접착 조성물의 온도가 유리 전이 온도 (Tg) 미만인 경우 보다 딱딱하여 깨지기 쉬운 경향이 있고, 조성물의 온도가 유리 전이 온도 (Tg)를 넘는 경우 조성물은 유동하는 경향이 더 크다. 그러나, 접착 조성물 온도가 조성물의 유리 전이 온도 (Tg)를 실질적으로 초과하는 경우, 조성물의 접착성은 실질적으로 감소할 수 있다. 따라서, 접착 조성물의 유리 전이 온도는 적합하게는 조성물이 사용되어야 하는 온도 (예, 실온)에 가깝다. 본원에서 사용되는 접착 조성물의 유리 전이 온도 (Tg)는 본원에서 이후 설명되는 유동학 시험에 의해 측정되는 유리 전이 온도를 나타낸다.
흡수 복합재 (44)를 형성하는데 사용하기 위해 적합한 접착 조성물의 일부 예는 내셔날 스타치 앤드 케미칼 컴퍼니 (National Starch and Chemical Co., 미국 뉴저지주 브릿지워터)로부터 상품명 34-5610 및 34-447A로 상업적으로 입수가능한 고온-용융 접착제이다. 적합한 접착 조성물의 다른 예는 보스틱-핀들리 (Bostik Findley, 미국 위스콘신주 밀워키)에서 상품명 HX 4207-01, HX 2773-01, H2525A 및 H2800로 제조된 것이다. 다른 적합한 접착 조성물이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 별법으로 또는 부가적으로 사용될 수 있다. 또한, 본원에서 사용되는 용어 "접착 조성물"은 "접착제" 또는 "접착 조성물"과 다른 용어로 표시되지만 본원에 설명된 접착 조성물의 특성 및 그에 따른 기능을 갖는 물질, 성분, 조성물 등을 배제하려는 의도는 없다.
실험 1
HX 4207-01, HX 2773-01 및 34-5610으로 상기 확인된 고온-용융 접착제를 250, 275, 300, 325 및 350℉ (각각 121, 135, 149, 163 및 177℃)의 온도에서 접착 조성물의 점도 (센티포이즈 (cps))를 결정하기 위해 본원에서 이후 설명되는 점도 시험으로 시험하였다. 점도 시험의 결과는 다음과 같았다:
온도 (℉) HX 4207-01 점도 (cps) HX 2773-01 점도 (cps) 34-5610 점도 (cps)
250 7,925 7,437 19,100
275 3,887 3,587 9462
300 2,155 1,990 5412
325 1,300 1,197 3275
350 843 758 2175
실험 2
HX 4207-01, HX 2773-01, H2525A, 34-5610 및 34-447A로 상기 확인된 고온-용융 접착제를 각각의 접착 조성물에 대해 25℃에서의 저장 모듈러스 (G') (다인/cm2) 및 유리 전이 온도 (Tg) (℃)를 결정하기 위해 본원에서 이후 설명되는 유동학 시험으로 시험하였다. 유동학 시험의 결과를 아래 나타낸다.
접착제 25℃에서의 G' (x105 다인/cm2) Tg (℃)
HX 4207-01 5.26 20.0
HX 2773-01 4.34 19.2
H2525A 9.8 20.6
34-5610 5.0 12.5
34-447A 0.971 -8.84
흡수용품, 예를 들어 팬티 (20)을 제조하기 위한 본 발명의 방법의 한 실시태양에 따라, 흡수 복합재 (44)는 먼저 접착 조성물의 층 (예를 들어, 도 4의 층 (202))을 외부커버의 내부층 (40b)에 도포함으로써 외부커버 (40) (또는 다른 기재) 상에 직접 형성된다. 예를 들어, 도 6을 보면, 접착 조성물은 적합한 접착제 도포기 (일반적으로 220으로 나타냄)에 의해 기재 물질 (예를 들어, 외부커버 (40) 물질)의 이동 웹 (222)에 도포할 수 있다. 도포기 (220)은 일반적으로 이동 웹 (222)로 일반적으로 액체 형태의 접착 조성물의 전달을 조절하기 위해 접착제 유동 조절 시스템 (226)에 작동가능하게 연결된 주 조절 시스템 (224)를 포함한다.
접착 조성물은 도포기의 가열 탱크 (228)로 고체 형태, 예를 들어 펠렛, 블록 또는 일부 다른 형상으로 도포될 수 있고, 이어서 접착 조성물이 유동가능 (예를 들어, 일반적으로 액화) 형태가 되도록 탱크 내에서 가열된다. 유동가능 접착 조성물은 탱크 (28)로부터 펌프 (예, 기어 펌프 또는 정변위 펌프, 도시하지 않음)를 통해 계량 메카니즘 (232)으로 운송된다. 계량 메카니즘 (232)는 접착 조성물을 이동 웹 (222) 상에 목적하는 패턴의 접착 조성물을 제공하기 위해 요구되는 노즐의 수에 따라 하나 이상의 노즐, 예를 들어 도 6의 노즐 (238, 240)로 전달하기 위한 형상이다.
이어서 접착 조성물은 노즐 (238, 240)로부터 기체, 예를 들어 공기의 고속 스트림 내에서 이동 웹 (222) 상으로 취입된다. 취입된 접착 조성물은 일반적으로 섬유상, 예를 들어 불연속 섬유 또는 필라멘트 형태이다. 예를 들어, 생성되는 접착 조성물 섬유는 섬유 직경이 약 5 미크론 내지 약 200 미크론, 보다 적합하게는 약 7 미크론 내지 약 50 미크론일 수 있다. 이동 웹 (222)에 도포시, 취입된 접착 조성물 섬유는 웹 물질 상에 접착제의 랜덤 레이드 섬유층을 형성한다.
노즐 (238, 240)은 목적하는 패턴의 접착제를 이동 웹 (222) 상에 제공할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 적합한 노즐의 몇몇 예는 노드슨 코오퍼레이션 (Nordson Corporation, 미국 조지아주 둘루쓰)로부터 각각 상표명 MB200 및 CC-200 Controlled Coat로 상업적으로 입수가능한 것을 포함하고, 이는 접착 조성물을 일반적으로 랜덤 분무 패턴으로 전달하는 형상이다. 적합한 노즐의 다른 예는 또한 노드슨 코오퍼레이션으로부터 상표명 CF-200 Controlled Fiberization로 입수가능하고 접착 조성물을 일반적으로 소용돌이 패턴으로 전달하는 형상이다. 또다른 적합한 노즐은 아이티더블유 다이나테크 컴퍼니 (ITW Dynatec Co., 미국 테네시주 헨더슨빌)로부터 상표명 UFD (Uniform Fiber Deposition)으로 입수가능하고 또한 접착 조성물의 랜덤 분무 패턴을 제공한다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 랜덤 분무 패턴 또는 소용돌이 패턴 이외의 다른 분무 패턴, 예를 들어 슬롯 (slot) 코팅된 패턴, 점 (spot) 코팅된 패턴 및(또는) 연속 비드선 패턴을 제공하기 위해 다른 노즐을 사용할 수 있음이 이해된다.
상기 측면에서 설명된 접착제 도포기 (220)는 당업계의 숙련인에게 잘 알려져 있고, 본 발명을 설명하기 위해 필요한 정도를 제외하고는 본원에서 추가로 설명하지 않을 것이다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 접착 조성물의 층 (202)을 기재, 예를 들어 외부커버 (40)에 도포하기 위해 다른 도포기 또는 장치가 적합하게 사용될 수 있음이 이해된다. 한 실시태양에서, 외부커버 (40) 상에 형성된 접착 조성물의 층 (202)의 기초 중량은 적합하게는 제곱 미터당 약 1 내지 약 100 g (gsm), 보다 적합하게는 약 4 내지 약 50 gsm이다. 다른 실시태양에서, 흡수 복합재 형성에 사용된 접착제의 양은 적합하게는 흡수 복합재 형성에 사용된 초흡수성 물질의 양의 약 15 중량% 이하, 보다 적합하게는 사용된 초흡수성 물질의 양의 약 5 내지 약 10 중량%이다.
접착 조성물의 층 (202) (도 4)을 기재에 도포한 후, 기재 물질의 웹 (222)는 입자형 초흡수성 물질의 층 (204)을 접착 조성물에 도포하기 위한 적합한 장치 (도시하지 않음)를 지나 이동한다. 예를 들어, 한 적합한 실시태양에서, 장치는 입자형 초흡수성 물질의 공급원, 및 고속 공기 스트림 내에서 입자형 초흡수성 물질을 그의 공급원으로부터 이동 웹 상으로, 즉, 접착 조성물의 층 (202)과 접촉하도록 전달하기 위한 가압 공기의 공급원을 포함한다. 상기 장치는 당업계에 잘 알려져 있고, 본 발명을 설명하기 위해 필요한 정도를 제외하고는 본원에서 추가로 설명하지 않을 것이다. 예를 들어, 초흡수성 물질을 이동 컨베이어 상으로 전달하기 위해 통상의 코폼 (coform) 공정에서 전형적으로 사용되는 장치를 사용할 수 있다. 상기 장치는 예를 들어 전문을 본원에 참고로 포함하는 미국 특허 4,724,114에 개시되어 있다.
입자형 초흡수성 물질은 고속 공기 이외의 방법에 의해, 예를 들어 중량에 의해, 즉, 접착제의 층 상으로 적하됨으로써 접착제의 층 (202) 상에 전달될 수 있음이 고려된다. 입자형 초흡수성 물질은 고속 공기 스트림 내에서 이동 웹을 향해 보내질 수 있고, 여기서 스트림은 통상의 코폼 공정의 방식에서와 같이 웹 (222)에 접촉하기 전에 접착 섬유 및 초흡수성 물질 입자가 혼합되도록 접착 조성물의 스트림에 교차하는 (예를 들어, 융합하거나 혼합하는) 것이 또한 고려된다. 코폼 공정의 한 예는 미국 특허 4,724,114에 개시되어 있다. 상기 실시태양에서, 기재 상에 형성된 흡수 복합재 (44)는 도 4에 도시된 일반적으로 적층된 배열 대신에 보다 많이 블렌딩되거나 혼합된 혼합물을 포함한다.
이어서 용품 (예를 들어, 기재 및 그 위에 형성된 흡수 복합재)은 추가의 공정으로 처리할 수 있다. 예를 들어, 다른 기재 물질, 예를 들어, 라이너 (42)가 그로부터 제조되는 물질을 흡수 복합재 (44) 위에 놓고 기재 (예를 들어, 외부커버 (40)) 물질의 이동 웹에 부착시킬 수 있다. 한 실시태양에서, 외부커버 (40) 및 그 위에 형성된 흡수 복합재 (44) (및 임의로 신체측 라이너 (42))는 접착 조성물과 외부커버 사이 및 입자형 초흡수성 물질과 접착 조성물 사이의 결합 강화를 용이하게 하도록 그에 압축력을 부여하기 위해 마주보는 닙 롤 (nip roll, 도시하지 않음)을 통해 통과될 수 있다. 압축은 또한 흡수 복합재의 두께 또는 캘리퍼스 (caliper)를 감소시킬 수 있다. 외부커버 (40) 및 흡수 복합재 (44) (및 임의로, 라이너 (42))는 또한 팬티 (20) 또는 다른 용품에 바람직한 형상으로 절단될 수 있다.
특히 적합한 실시태양에서, 접착 조성물은 비교적 긴 오픈 시간 (open time)을 갖는다. 본원에서 사용되는 접착 조성물의 "오픈 시간"은 접착 조성물이 점착성 또는 끈기를 유지하는 시간 길이를 나타낸다. 보다 적합하게는, 접착 조성물의 오픈 시간은 초흡수성 물질 입자의 도포시 접착 조성물이 여전히 점착성이도록 충분히 길고, 보다 적합하게는 외부커버 및 그 위에 형성된 흡수 복합재가 닙 롤을 통해 통과하기 전에 점착성을 유지한다. 따라서 닙 롤에 의해 인가된 압축력은 초흡수성 물질 입자의 표면 영역의 일부 또는 전체 둘레에 접착 조성물의 유동 및(또는) 변형을 용이하게 하거나, 입자와 접착 조성물 사이의 보다 우수한 접착 결합을 촉진하기 위해 입자를 접착 조성물에 압착시킨다. 예로서, 접착 조성물의 오픈 시간은 적합하게는 적어도 약 0.5초이고, 접착 조성물이 사용되는 팬티 (20) 또는 다른 흡수용품의 수명만큼 긴 오픈 시간을 가질 수 있다.
접착 조성물이 도 6에 도시된 직사각형 패턴 이외의 패턴으로 기재 (예를 들어, 외부커버 (40))에 도포될 수 있음이 또한 고려된다. 예를 들어, 접착 조성물은 흡수 복합재의 목적하는 형상에 따라 일반적으로 모래시계형 패턴, I자형 패턴, T자형 패턴 또는 다른 적합한 패턴으로 도포될 수 있다. 이어서 기재는 추가로 흡수용품을 형성할 때 흡수 복합재의 측면 가장자리를 따라 절단될 수 있다.
다른 실시태양에서, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 흡수 복합재 (44)는 별법으로 신체측 라이너 (42) 상에 형성될 수 있고, 외부커버 (40)은 흡수 복합재에 고정되거나 고정되지 않을 수 있다. 흡수 복합재가 기재 (예를 들어, 외부커버 (40) 또는 라이너 (42)) 상에 직접적인 방식 이외의 방식으로 형성될 수 있음이 추가로 고려된다. 예를 들어, 흡수 복합재는 이동 컨베이어 벨트 또는 다른 이동 또는 정지 표면 상에 형성될 수 있다. 이어서 형성된 흡수 복합재는 접착 조성물이 여전히 점착성인 동안 외부커버 (40), 신체측 라이너 (42) 또는 다른 기재에 부착될 수 있다.
도 5는 흡수 복합재 (44)가 초흡수성 물질 입자를 흡수 복합재 (44) 내에 추가로 고정하기 위해 입자형 초흡수성 물질의 층 (204)에 도포된 접착 조성물의 추가의 층 (206)을 추가로 포함하는 팬티 (20)의 다른 실시태양을 도시한 것이다. 상기 실시태양에서, 흡수 복합재 (44)는 접착 조성물의 추가의 층 (206)에 의해 라이너 (42)에 추가로 고정된다.
도 7 및 8은 흡수 복합재 (44)가 접착 조성물 및 입자형 초흡수성 물질 모두의 다수층을 포함하는 추가의 실시태양을 도시한 것이다. 도 7의 실시태양에서, 흡수 복합재 (44)는 외부커버 (40) 상에 형성되고, 외부커버 (40)의 내부층 (40b)에 도포된 접착 조성물의 제1 층 (202)을 포함하고, 이어서 입자형 초흡수성 물질의 제1 층 (204)는 접착 조성물의 제1 층에 도포되어 그에 의해 유지된다. 접착 조성물의 제2 층 (206)이 입자형 초흡수성 물질의 제1 층 (204) 위에 도포된 다음, 입자형 초흡수성 물질의 제2 층 (208)이 접착 조성물의 제2 층에 도포되어 그에 의해 유지된다. 도 8에서, 접착 조성물의 제3 층 (210)이 입자형 초흡수성 물질의 제2 층 (208) 위에 도포되고, 라이너 (42)는 접착 조성물의 제3층에 의해 흡수 복합재 (44)에 고정된다.
접착 조성물 및 입자형 초흡수성 물질 모두의 다수층을 포함하는 흡수 복합재 (44) (예를 들어, 도 7 및 8에 도시된)는 적합하게는 총 기초 중량이 약 20 gsm 내지 약 1,200 gsm, 보다 적합하게는 약 50 gsm 내지 약 800 gsm이다. 접착 조성물의 총 기초 중량은 적합하게는 약 1 gsm 내지 약 100 gsm, 보다 적합하게는 약 4 gsm 내지 약 50 gsm이고, 입자형 초흡수성 물질의 총 기초 중량은 적합하게는 약 10 gsm 내지 약 1,150 gsm, 보다 적합하게는 약 40 gsm 내지 약 750 gsm이다.
접착 조성물의 한 층의 기초 중량이 접착 조성물의 다른 층(들)과 동일하거나 동일하지 않을 수 있음이 고려된다. 마찬가지로, 입자형 초흡수성 물질의 한 층의 기초 중량은 입자형 초흡수성 물질의 다른 층(들)과 동일하지 않을 수 있다.
흡수 복합재 (44)가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 3층 이상의 입자형 초흡수성 물질 및 4층 이상의 접착 조성물을 포함할 수 있음이 또한 이해된다. 도 4 및 5에 도시된 실시태양에서와 같이, 도 7 및 8의 도시된 실시태양의 흡수 복합재 (44)는 별법으로 신체측 라이너 (42) 상에 형성될 수 있고, 외부커버 (40)은 흡수 복합재에 고정되거나 고정되지 않을 수 있음이 또한 고려된다.
실시예 1
상기한 흡수용품 및 공정에 따라 한쌍의 기재 사이에 접착 조성물 및 초흡수성 물질의 다수의 교대하는 층을 갖는 연속 웹을 제조하였다. 각각의 기재는 기초 중량이 약 0.8 온스/제곱야드 (osy) (약 27 g/제곱미터 또는 gsm)이고 0.1 중량% 첨가 수준의 계면활성제 혼합물 (예를 들어, 3 대 1 비의 AHCOVEL 계면활성제 및 GLUCOPON 계면활성제)로 처리된 2성분 (외피/코어, 20 중량% 폴리에틸렌 및 80 중량% KRATON 엘라스토머를 갖는) 스펀본드 웹으로 구성되었다.
사용된 접착 조성물은 보스틱-핀들리 (미국 위스콘신주 밀워키)의 HX4207-01로 상기 확인된 것이다. 입자형 초흡수성 물질은 스톡하우젠 인크. (미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로)의 SXM 9543이었다. 접착 조성물의 제1 층을 기재 중 하나에 도포한 후, 초흡수성 물질의 제1 층, 접착 조성물의 제2 층, 초흡수성 물질의 제2 층, 접착 조성물의 제3 층 및 이어서 초흡수성 물질의 제3 층을 도포하였다. 이어서 다른 하나의 기재를 그 위에 접착 조성물의 제1 층이 도포된 기재와 포개진 관계로 초흡수성 물질의 제3 층 위에 놓았다.
초흡수성 물질층들은 일반적으로 동일한 양으로 도포하였고, 초흡수성 물질의 총 기초 중량은 약 357 gsm이었다. 접착 조성물층들도 또한 동일한 양으로 도포하였고, 접착 조성물의 총 기초 중량은 약 32 gsm이었다. 웹 (예를 들어, 2개의 기재를 포함하는)의 총 기초 중량은 약 443 gsm이었다. 각각의 기재의 폭은 약 8.5 인치 (21.6 cm)이고, 흡수 복합재는 폭이 약 7 인치 (17.8 cm)이고 기재의 측면 연부 사이에 가로 중심에 놓였다. 이어서 기재의 연부를 절단하여 제거하여, 기재가 흡수 복합재의 측면 연부와 동일 평면이 되도록 하여, 폭이 약 7 인치 (17.8 cm)인 웹을 형성하였다.
웹의 종방향은 기재의 기계 방향, 예를 들어, 그의 제조 동안 기재가 이동하는 방향과 일치하였다. 웹의 횡방향은 기재의 횡기계 방향, 예를 들어, 그의 기계 방향에 가로지르는 방향과 일치하였다.
실시예 2
실시예 1의 웹과 실질적으로 동일하지만, 대신 웹을 형성하는 각각의 기재는 2성분 (외피/코어, 20% 폴리에틸렌 및 80% AFFINITY 엘라스토머 폴리에틸렌 (미국 미시건주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 제품)을 갖는) 스펀본드 웹을 포함하는 연속 웹을 제조하였다. 상기 기재 웹은 기초 중량이 약 27 gsm이었다. 실시예 2의 웹을 형성하기 위해 사용된 초흡수성 물질은 E1231-99 다성분 초흡수성 입자상 겔 (독일 루드빅샤펜 소재의 바스프 제품)이었다. 웹의 폭은 실시예 1의 웹과 동일한 방식으로 약 7 인치 (17.8 cm)로 형성되었다. 초흡수성 물질층들은 총 기초 중량이 약 407 gsm이었다. 접착 조성물층들은 총 기초 중량이 약 37 gsm이어서, 웹 (예를 들어, 2개의 기재를 포함하는)의 총 기초 중량은 약 498 gsm이었다. 웹의 종방향은 기재의 기계 방향과 일치하고, 웹의 횡방향은 기재의 횡기계 방향과 일치하였다.
본 발명의 흡수 복합재를 형성하는데 사용된 접착 조성물은 적합하게는 흡수용품을 만들 때 접착 조성물에 의해 흡수 복합재가 고정되는 기재(들)의 탄성 성능 특징을 손상시키지 않는다. 예를 들어, 본원에서 이후 설명되는 연신 및 회복 시험으로 측정할 때, 본 발명의 흡수용품은 적합하게는 약 400 g-힘 미만, 보다 적합하게는 약 200 g-힘 미만의 용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 그의 약 40% 연신에서 표준화된 로드값 (load value)을 갖는다. 약 100% 연신에서, 흡수용품은 적합하게는 약 500 g-힘 미만, 보다 적합하게는 약 400 g-힘 미만의 용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험으로 측정된 표준화된 로드값을 갖는다.
또한, 용품의 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나에서, 보다 적합하게는 두 방향에서 연신 및 회복 시험으로 측정된 흡수용품의 회복률은 적합하게는 용품의 대응하는 종방향 및 횡방향에서 연신 및 회복 시험으로 측정된, 흡수 복합재가 고정되는 기재(들)의 회복률의 적어도 약 60%, 보다 적합하게는 적어도 약 80%, 보다 더 적합하게는 약 90%이다.
도 9에 도시된 별도의 실시태양에서, 흡수 복합재 (44)는 흡수 복합재의 기초 중량이 그 폭 전체에 불균일한 다층 실시태양이다. 보다 구체적으로, 흡수 복합재는 외부커버 (40)의 내부층 (40b)에 도포된 접착 조성물의 제1 층 (202), 및 접착 조성물의 제1 층에 도포되어 유지되는 입자형 초흡수성 물질의 제1 층 (204)을 포함한다. 접착 조성물의 제2 층 (206)은 입자형 초흡수성 물질의 제1 층 (204)에 불균일 패턴으로 도포되어, 입자형 초흡수성 물질의 일부는 실질적으로 접착 조성물의 제2 층으로 코팅되지 않는다. 그 결과, 접착 조성물의 불균일한 제2 층 (206)에 도포된 입자형 초흡수성 물질의 제2 층 (208)은 접착 조성물의 불균일 패턴에 따라 흡수 복합재 내에 유지된다. 접착 조성물의 제3 층 (210)은 초흡수성 물질의 제2 층 (208)에 도포되고 라이너 (42)는 접착 조성물의 제3 층에 의해 흡수 복합재 (44)에 부착된다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 접착 조성물의 제3 층은 생략될 수 있고, 라이너는 흡수 복합재 (44)에 대한 고정으로부터 벗어날 수 있다.
흡수 복합재 (44)의 기초 중량이 그의 폭의 일부에서만 불균일할 수 있음이 고려된다. 흡수 복합재 (44)의 기초 중량이 흡수 복합재의 길이 전체 또는 일부를 따라 불균일할 수 있음이 또한 고려된다.
도 10은 흡수 복합재 (44)가 접착 조성물 (302) 및 초흡수성 물질 (304)의 블렌딩되거나 융합된 혼합물 (예를 들어, 적층되는 대신)을 포함하는 다른 별도의 실시태양을 도시한 것이다. 접착 조성물 (302) 및 초흡수성 물질 (304) 본원에서 앞서 설명된 임의의 대응하는 물질일 수 있다. 특히 적합한 실시태양에서, 접착 조성물 (302)와 초흡수성 물질 (304)의 혼합물은 외부커버 (40)의 내부층 (40b)에 형성되고 도포되어, 흡수 복합재 (44)가 외부커버 상에 형성되며, 접착 조성물은 외부커버 상에 초흡수성 물질을 유지시킨다. 예로서, 한 실시태양에서 입자형 초흡수성 물질은 접착 조성물의 스트림, 예를 들어 도 6에 도시되고 본원에서 앞서 설명된 접착 조성물 스트림 내로 공급되고 비말동반되어, 이동하는 기재에 도포되는 접착 조성물 및 초흡수성 물질의 블렌딩된 혼합물을 형성할 수 있다. 라이너 (42)는 흡수 복합재 (44) 위에 놓이고 접착 조성물 (302)에 의해 그에 고정된다. 그러나, 흡수 복합재 (44)는 라이너 (42)에 고정될 필요가 없음이 이해되고, 이는 본 발명의 범위 내에 있다. 흡수 복합재 (44)는 라이너 (42) 또는 팬티 (20)의 다른 컴포넌트에 도포될 수 있음이 또한 이해되고, 이는 본 발명의 범위 내에 있다.
도 10의 도시된 실시태양에서, 초흡수성 물질 (304)는 흡수 복합재 (44) 내에 균일하게 분포한다. 그러나, 초흡수성 물질 (304)가 예를 들어 흡수도가 증가된 표적 영역을 제공하기 위해 흡수 복합재 (44) 내에 불균일하게 분포할 수 있음이 또한 고려된다. 다른 실시태양에서, 흡수 복합재 (44)는 하나 이상의 층이 도 4, 5 및 7-9의 실시태양에 도시된 바와 같이 접착 조성물 및(또는) 초흡수성 물질의 개별 층 및 도 10의 실시태양에 도시된 바와 같이 접착 조성물과 초흡수성 물질의 혼합물의 하나 이상의 층을 포함하는 다층 복합재일 수 있음이 또한 고려된다.
실시예 3
기초 중량이 1.0 온스/제곱야드 (osy)이고 1.0 중량% 첨가 수준의 계면활성제 혼합물 (예를 들어, 3 대 1 비의 AHCOVEL 계면활성제 및 GLUCOPON 계면활성제)로 처리된 2성분 (외피/코어, 20 중량% 폴리에틸렌 및 80 중량% KRATON 엘라스토머를 갖는) 스펀본드 웹으로 각각 구성된 한쌍의 기재를 포함하는 연속 웹을 제조하였다. 웹은 9 피트/분 (2.74 m/분)의 속도로 형성되었다.
제이 앤드 엠 래보래토리스 (J&M Laboratories, 현재 노즈든 (Norsdon), 미국 조지아주 노르크로쓰)에서 모델 AMBI-12-8 RMA 2132로 제조된 멜트블로우잉 스프레이 헤드를 접착제 도포기 상에 이동 웹에 수평에 대해 45도 각도로 약 3인치 (7.62 cm) 위에 탑재하였다. 헤드는 7개 도포기를 가졌고, 그중 5개만 흡수 복합재를 형성하기 위해 사용되었다. 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 보스틱-핀들리로부터 제조되어 HX 2773-01로 명명된 친수성 접착제를 가열기로 용융시키고 스프레이 헤드로 펌핑하였다. 독일 루드빅샤펜 소재의 바스프의 E1231-99 다성분 초흡수성 입자상 겔을 공급기 (미국 오하이오주 프리몬트 소재의 크리스티 머신 컴퍼니 (Christy Machine Company)로부터 모델 COAT-0-MATIC 7"-D-S로서 입수가능함)에 의해 접착제가 기재들 중 하나 상으로 퇴적된 접착 조성물 및 초흡수성 물질의 블렌드를 달성하기 위해 스프레이 헤드로부터 분무될 때 용융취입된 접착제의 스트림 내로 공급하였다. 이어서 다른 기재를 흡수 복합재가 그 위에 형성되는 기재와 포개진 관계로 흡수 복합재 상에 놓았다.
초흡수성 물질의 기초 중량은 약 515 gsm이고, 접착 조성물의 기초 중량은 약 34 gsm이었다. 형성된 웹 (접착 복합재 및 기재 포함)의 총 기초 중량은 약 618 gsm이었다. 각각의 기재의 폭은 약 8.5인치 (21.6 cm)이고, 흡수 복합재는 폭이 약 7 인치 (17.8 cm)이고 기재의 측면 연부 사이에 가로 중심에 놓였다. 기재의 연부를 절단하고 제거하여, 기재가 흡수 복합재의 측면 연부와 동일 평면이 되도록 하여, 폭이 약 7 인치 (17.8 cm)인 웹을 형성하였다.
웹의 종방향은 기재의 기계 방향, 예를 들어, 그의 제조 동안 기재가 이동하는 방향과 일치하였다. 웹의 횡방향은 기재의 횡기계 방향, 예를 들어, 그의 기계 방향에 가로지르는 방향과 일치하였다.
실험 3
상기 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에서 형성된 웹으로부터 절단된 샘플의 다양한 연신 및 회복 특징을 결정하고 이들 특징을 실시예의 각각의 웹을 형성하는데 사용된 각각의 기재와 관련된 연신 및 회복 특징과 비교하기 위해 실험을 수행하였다. 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따라 형성된 웹으로부터 3 인치 폭 샘플을 절단하여, 1) 횡방향 및 종방향 각각에서 그의 40% 연신에서 샘플의 표준화된 로드값 (예를 들어, 달리 본원에서 장력으로 나타냄); 2) 횡방향 및 종방향 각각에서 그의 100% 연신에서 샘플의 표준화된 로드값; 3) 횡방향 및 종방향 각각에서 연신 이후 샘플의 세트 (set) 및 회복률을 결정하기 위해 본원에 이후 설명되는 연신 및 회복 시험으로 시험하였다.
보다 구체적으로, 제1 세트의 3 인치 (7.6 cm) 폭 샘플 (각각 길이 약 7 인치 (17.8 cm))을 실시예 1의 웹의 정중선 (예를 들어, 세로축 상에)으로부터 종방향 (예를 들어, 기계 방향)으로 절단하여 연신 및 회복 시험으로 시험하였다. 제2 세트의 3 인치 폭 (7.6 cm) 샘플 (각각 길이 약 7 인치 (17.8 cm))을 실시예 1의 웹으로부터 횡방향 (예를 들어, 횡기계 방향)으로 절단하여 연신 및 회복 시험으로 시험하였다. 결과를 도 11의 표에 나타낸다. 유사한 크기의 샘플을 실시예 2의 웹으로부터 절단하여 동일한 방식으로 시험하였다. 결과를 도 12의 표에 나타낸다. 유사한 크기의 샘플을 실시예 3의 웹으로부터 절단하여 시험하고, 그 결과를 도 13의 표에 나타낸다.
실시예 1의 웹으로부터 횡방향으로 절단된 샘플에 있어서, 그의 40% 연신 (제1 사이클)에서 표준화된 로드값은 약 158 g-힘/인치이었다. 종방향으로 절단된 샘플에 있어서, 연신 및 회복 시험으로 결정된 그의 40% 연신에서 용품의 표준화된 로드값은 약 578 g-힘/인치이었다. 실시예 2에 따라 형성된 용품에 관하여, 측면으로 절단된 샘플에서 그의 40% 연신 (제1 사이클)에서 표준화된 로드값은 약 216 g-힘/인치이었다. 종방향에서, 40% 연신에서 표준화된 로드값은 약 837 g-힘/인치이었다. 실시예 3의 웹으로부터 절단된 샘플에 대한 표준화된 로드값은 횡방향 및 종방향으로 절단된 샘플 모두에서 실시예 1 및 2보다 더 낮았다.
횡방향으로 절단된 샘플에 있어서, 실시예 1의 웹을 형성하기 위해 사용된 기재는 회복률 (제3 사이클)이 약 53.1%인 반면, 실시예 1의 완전 샘플은 회복률 (제3 사이클)이 약 50.9%이고, 이는 기재의 회복률의 약 96%이다. 실시예 2의 웹을 형성하기 위해 사용된 기재는 회복률이 약 47.1%인 반면, 샘플은 회복률이 약 44.8%이고, 이는 기재의 회복률의 약 95%이다. 종방향으로 절단된 샘플에 있어서, 실시예 1의 웹으로부터 절단된 완전 샘플의 회복률은 실시예 1의 웹의 기재의 회복률의 약 98%이고, 실시예 2의 웹으로부터 절단된 완전 샘플의 회복률은 실시예 2의 웹을 제조하는데 사용된 기재의 회복률의 약 100%이었다. 실시예 3의 웹으로부터 절단된 완전 샘플의 회복률은 또한 횡방향으로 절단된 샘플 및 종방향으로 절단된 샘플 모두에 대해 약 100%이었다.
비교예 1
실시예 3의 웹과 실질적으로 동일하지만, 웹을 형성하는 각각의 기재는 비-신장가능 티슈 물질 (미국 위스콘신주 니나 소재의 셀루-티슈 (Cellu-Tissue)로부터 입수가능함)로 교체하여 연속 웹을 제조하였다. 상기 티슈 물질은 기초 중량이 약 18 gsm이었다. 웹의 폭은 실시예 3의 웹과 동일한 방식으로 약 7 인치 (17.8 cm)가 되도록 형성하였다. 초흡수성 물질은 기초 중량이 약 388 gsm이고, 접착 조성물은 총 기초 중량이 약 25 gsm이어서, 웹 (예를 들어, 2층의 티슈 물질을 포함)의 총 기초 중량은 약 449 gsm이었다. 본 비교예에 따라 제조된 웹은 파괴되지 않으면서 약 5%를 넘어 인장 연신을 지지하지 못하였다.
비교예 2
실시예 3의 웹과 실질적으로 동일하지만, 기재는 한면을 규소로 코팅한 이형가능한 (예를 들어, 비점착성) 종이로 교체하여 연속 웹을 제조하였다. 흡수 복합재를 이형가능한 종이의 층 사이에 배치한 후, 흡수 복합재의 양면으로부터 종이를 제거하였다. 초흡수성 물질은 기초 중량이 약 388 gsm이고, 접착 조성물은 기초 중량이 약 25 gsm이어서, 흡수 복합재의 총 기초 중량은 약 413 gsm이었다. 본 비교예에 따라 제조된 흡수 복합재는 파괴되지 않으면서 약 5%를 넘어 인장 연신을 지지하지 못하였다.
도 4, 5 및 7-9에 도시되고 본원에 설명된 임의의 다양한 실시태양에서 흡수 복합재 (44)는 입자형 초흡수성 물질과 함께 접착 조성물에 도포된 친수성 섬유를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 친수성 섬유의 예는 본질적으로 습윤가능 물질로 이루어진 천연 유기 섬유, 예를 들어 셀룰로직 섬유; 셀룰로즈 또는 셀룰로즈 유도체로 이루어진 합성 섬유, 예를 들어 레이온 섬유; 고유한 습윤가능 물질로 이루어진 무기 섬유, 예를 들어 유리 섬유; 고유한 습윤가능 열가소성 중합체로 제조된 합성 섬유, 예를 들어 특정 폴리에스테르 또는 폴리아미드 섬유; 및 적절한 수단에 의해 친수화된 비습윤가능 열가소성 중합체로 이루어진 합성 섬유, 예를 들어 폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 섬유는 예를 들어 실리카를 사용한 처리, 적합한 친수성 잔기를 갖고 섬유로부터 쉽게 제거될 수 없는 물질을 사용한 처리에 의해, 또는 비습윤가능 소수성 섬유를 섬유 형성 동안 또는 형성 후 친수성 중합체로 외피를 형성함으로써 친수화시킬 수 있다. 본 발명의 목적에서, 상기 언급된 다양한 종류의 섬유의 선택된 블렌드가 또한 사용될 수 있음이 고려된다.
추가의 컴포넌트 또는 층이 일반적으로 흡수 복합재 (44)와 접촉하여 라이너 (42) 및 외부커버 (40) 사이에 배치될 수 있음이 또한 이해된다. 예를 들어, 팬티 (20)은 서지층 (도시하지 않음)을 추가로 포함할 수 있고, 이는 흡수 복합재 (44) 및 신체측 라이너 (42) 사이에 배치된 넓은 의미의 기재로 나타낼 수 있다. 서지층은 액체 서지를 신속하게 모아서 일시적으로 유지하고, 일시적으로 유지된 액체를 흡수 복합재 (44)에 전달하기 위해 제작되는 것으로 일반적으로 당업계에 잘 알려져 있다. 다양한 직포 및 부직포가 서지층을 구성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 서지층은 합성 섬유, 예를 들어 폴리올레핀 섬유의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 제조된 층일 수 있다. 서지층은 또한 천연 및 합성 섬유로 구성된 본디드-카디드-웹 또는 에어레이드 웹일 수 있다. 본디드-카디드-웹은 예를 들어 저 융점 바인더 섬유, 분말 또는 접착제를 사용하여 결합되는 열 결합된 웹일 수 있다. 웹은 임의로 상이한 섬유의 혼합물을 포함할 수 있다. 서지층은 실질적으로 소수성 물질로 이루어질 수 있고, 소수성 물질은 임의로 계면활성제로 처리되거나, 목적하는 수준의 습윤성 및 소수성을 부여하기 위해 달리 가공될 수 있다.
서지층에 적합한 추가의 물질은 그 개시내용을 본원과 일치하는 방식으로 본원에 참고로 포함하는 미국 특허 5,486,166 (1996년 1월 23일자로 씨. 엘리스 (C. Ellis) 등에게 허여됨, 발명의 명칭 "FIBROUS NONWOVEN WEB SURGE LAYER FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE"; 미국 특허 5,490,846 (1996년 2월 13일자로 엘리스 등에게 허여됨, 발명의 명칭 "IMPROVED SURGE MANAGEMENT FIBROUS NONWOVEN WEB FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE"; 및 미국 특허 5,364,382 (1994년 11월 15일자로 라티머 (Latimer) 등에게 허여됨, 발명의 명칭 "ABSORBENT STRUCTURE HAVING IMPROVED FLUID SURGE MANAGEMENT AND PRODUCT INCORPORATING SAME")에 설명되어 있다.
서지층은 신체측 라이너 (42) 및 흡수 복합재 (44)에 대한 고정으로부터 벗어날 수 있거나, 신체측 라이너 및 흡수 복합재 중 하나 또는 둘 모두에 고정될 수 있다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 흡수 복합재 (44)가 라이너 (42) 또는 외부커버 (44) 대신 서지층 상에 형성될 수 있고, 이어서 생성되는 라미네이트는 라이너와 외부커버 사이에 배치되는 것이 또한 고려된다.
별법으로 또는 부가적으로, 라이너로부터 멀리 신체 삼출액의 위킹 및 흡입을 용이하게 하기 위해 천공 티슈의 층 (도시하지 않음)이 라이너 (42)와 흡수 복합재 (44) 사이에 배치될 수 있다.
사용시, 본 발명의 팬티 (20)이 예를 들어 팬티를 착용자에 처음 맞춤으로써, 걷고, 앉고 비트는 등에 의해, 및(또는) 흡수 복합재 (44)의 로딩시 (예를 들어, 신체 삼출액의 흡수시) 발생하는 것과 같은 다양한 힘을 받을 때, 신장가능 외부커버 (40) 및(또는) 라이너 (42)는 착용자에게 보다 편안하게 맞도록 신장한다. 흡수 복합재 (44)가 그 위에 형성되거나 또는 달리 그에 대해 고정되는 기재 (예를 들어, 외부커버 (40) 및(또는) 라이너 (42))가 신장함에 따라, 접착 조성물에 의해 기재에 고정되는 초흡수성 물질 입자는 기재와 함께 이동하여, 인접한 입자들이 서로로부터 이격된다. 인접한 초흡수성 물질 입자 사이에, 접착 조성물 결합 및 접착 조성물 대 초흡수성 입자 결합은 입자가 이격됨에 따라 깨지는 경향이 있다. 그러나, 입자를 기재 (예를 들어, 외부커버 (40) 및(또는) 라이너 (42))에 결합시키는 접착 조성물의 완전성은 실질적으로 무손상 상태로 유지되어, 기재의 이완시 (예를 들어, 기재의 이완 또는 비신장 형상을 향한 이동), 입자는 기재와 함께 최초 위치를 향해 (예를 들어, 기재의 회복성이 허용할 만큼) 다시 이동할 수 있다. 따라서, 접착 조성물은 일반적으로 표적 영역으로부터 멀리 초흡수성 물질 입자의 재분포 및 축적을 억제한다.
몇몇 실시태양에서, 접착 조성물은 충분한 점성을 보유할 수 있어서, 기재의 이완시, 깨어진 접착 조성물/접착 조성물 결합 및(또는) 인접한 입자들 사이의 깨어진 접착 조성물/초흡수성 물질 입자 결합은 입자가 서로 보다 가까이 움직임에 따라 회복될 수 있다.
예를 들어 도 9에 도시된 실시태양에서 흡수 복합재의 기초 중량이 불균일한 경우, 기초 중량이 보다 작은 영역은 기초 중량이 보다 큰 영역보다 일반적으로 더 약하다. 그 결과, 기초 중량이 보다 작은 영역 내의 초흡수성 물질 입자는 기초 중량이 보다 큰 영역 내에서보다 더 많이 멀리 떨어지는 경향이 있을 것이다. 이 방식으로, 기초 중량이 보다 큰 영역을 갖는 흡수 복합재의 특정 표적 영역 내의 초흡수성 입자는 이동하는 경향이 더 작다.
점도 시험
점도 시험은 다음 변수를 사용하여 그 전문을 본원에 참고로 포함하는 ASTM 시험법 D3236-88 [표제 "Standard Test Method for Apparent Viscosity of Hot Melt Adhesives and Coating Materials"]에 따라 수행한다. 사용된 점도계는 브룩필드 엔지니어링 래보래토리즈 (Brookfield Engineering Laboratories, 미국 매사추세츠주 미들보로)에서 모델 RVDV III으로 제조되는 것이다. ASTM 시험법을 수양하는데 사용하는 스핀들 (spindle) 번호는 SC4-27이다. 샘플 크기는 약 10.5 g의 접착제이어야 한다. 스핀들 속도 (rpm)는 20% 내지 80%의 토크 (torque) 판독을 생성시키는 값으로 설정한다. 판독은 약 15분 동안 또는 점도값이 안정될 때까지 수분마다 취해야 하고, 그 후 최종 점도 판독치 (단위: 센티포이즈)를 기록한다.
유동학 시험
본원에 설명된 유동학 시험은 고온-용융 접착제의 저장 모듈러스 및 유리 전이 온도를 결정하기 위해 사용된다. 유동학 시험은 일반적으로 그 전문을 본원과 일치하는 정도로 본원에 참고로 포함하는 ASTM 시험법 D4440-01 [표제 "Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties Melt Rheology"]에 따라 수행한다.
유동학 시험은 Advanced Rheometric Expansion System (ARES) 유량계 (티에이 인스트루먼츠 (TA Instruments, 미국 델라웨어주 뉴캐슬)를 사용하여 수행한다. ARES 유량계에는 티에이 인스트루먼츠로부터 모델 번호 2K FRTN1로서 입수가능한 변환기 (transducer)와 또한 티에이 인스트루먼츠로부터 상표명 ORCHESTRATOR, 버전 6.5.1로 이용가능한 소프트웨어가 설치된다. ARES 유량계는 또한 티에이 인스트루먼츠로부터 입수가능한 8 mm 평행판을 사용한다.
8 mm 판은 먼저 단을 상승시켜 판을 설치하기 위한 충분한 공간을 제공하기 위해 유량계의 단 조절 버튼을 사용함으로써 ARES 유량계에 설치된다. 모터를 켜고 동적 방식에서, 상부판 및 하부판을 유량계의 작동기 축 상에 탑재한다. 토크 및 정상 힘은 각각 사용자 인터페이스 상의 XDCR ZERO 버턴을 눌러 영점을 맞춘다. 이어서 단을 판들이 근접하지만 접촉하지 않는 지점으로 낮춘다. 소프트웨어의 Control 메뉴 하에 세트 갭 (gap)/기구 조절 기능에서 ZERO FIXTURE 버튼을 사용하여, 판들을 모으고 판에 대한 영점을 결정한다. 이어서 판들을 그 사이에 시험 샘플을 로딩하기 위한 충분한 거리로 분리하기 위해 단을 상승시킨다.
시험할 고온-용융 접착제 샘플은 각각의 8 mm 판보다 더 커야 하고 (예를 들어, 최초에 형성되거나 더 큰 샘플로부터 절단된), 두께가 적어도 2 mm이어야 한다. 접착제 샘플을 하부판 위에 놓고, 약 50 내지 100 g의 압축력이 생성될 때까지 단을 낮춘다. 이어서 접착제 샘플을 그의 연화점으로 가열한다. 사용자 인터페이스 상의 갭 판독치는 0.5 내지 5 mm, 보다 적합하게는 1 내지 3 mm이어야 한다. 필요한 경우, 갭을 조정하기 위해 단은 올려지거나 낮추어질 수 있다. 과도한 접착제 (예를 들어, 판의 주변 연부의 외부)는 고온 납땜 인두를 사용하여 제거한다.
소프트웨어에 명시되는 시험 조건은 다음과 같다:
온도 제어는 액체 질소를 사용하는 것과 관련된 것으로 설정한다.
기하구조는 8 mm 평판으로 설정한다.
판독 시험 픽쳐 (Fixture) 갭: "ON"
시험 양식: 동적 온도 램프 (Ramp)
진동수: 6.28 라디안/초
램프 속도: 3 도/분
최초 온도: -20℃
최종 온도: 100℃
변형력: 0.5%
측정당 시간: 5초
자동 인장 조정: "ON"
최초 정적 힘: 300 g
자동 인장 감도: 300 g
ORCHESTRATOR 소프트웨어에서, Control 메뉴 하에 EDIT/START TEST를 선택한 다음 BEGIN TEST를 선택하여 시험을 개시한다. 일단 샘플이 시험되면, 소프트웨어를 사용하여 저장 모듈러스 (G') (다인/제곱센티미터)를 1차 y축에; 탄젠트 델타를 2차 y축에, 온도 (℃)를 X축에 플로팅한다. 접착제 샘플에 대한 25℃에서의 저장 모듈러스 (G')는 플롯으로부터 결정한다. 유리 전이 온도 (Tg)는 탄젠트 델타 대 온도 곡선 상에 최대 피크가 발생하는 온도 (플롯 상의)이다.
연신 및 회복 시험
연신 및 회복 시험은 흡수용품, 보다 구체적으로 하나 이상의 기재 또는 다른 컴포넌트에 고정된 흡수 복합재를 포함하는 시험 시료의 연신 및 회복 특징을 측정하기 위해 사용된 3 사이클 연신 및 회복 시험이다. 특히, 시험은 존재하는 경우 흡수 복합재를 기재(들)에 고정시키는 것이 그의 연신 및 회복 특징에 어떠한 영향을 끼치는지 결정하기 위해 사용될 수 있다. 시험은 특정량의 변형력 하에 놓인 (예를 들어, 특정 연신율로 연신된) 시험 샘플의 로드값을 측정한다. 상기 로드값은 시험의 연신 및 회복기 동안, 및 각각의 3 사이클 동안 모두 결정된다. 각 시험 샘플의 회복률은 회복기 동안 로드값이 샘플 폭 1 인치 당 3.3 g-힘 (gf)으로 감소된 후 영구 연신 정도에 의해 결정된다. 시험은 시료 (예를 들어, 기재(들)에 고정된 흡수 복합재)에 대해 및 흡수 복합재와 무관하게 기재(들)에 대해 수행하고, 결과를 비교한다.
샘플 제조
시험 시료의 6개 샘플, 즉, 완전 시료의 3개 샘플 및 시료의 흡수 복합재에 독립적인 (예를 들어 분리된) 기재(들)의 3개 샘플을 연신 및 회복 시험으로 시험해야 하고, 3개 샘플의 각 세트에 대한 결과를 평균해야 한다. 각 샘플은 약 3인치 (76 mm) 폭 x 적어도 5인치 (127 mm) 길이, 보다 바람직하게는 적어도 6인치 (152 mm) 길이이어야 한다. 폭이 3인치를 초과하는 제조 용품으로부터 시료를 취하는 경우, 샘플은 시료의 정중선으로부터 절단되어야 하고, 즉, 연부 효과가 시험에서 모순된 결과를 일으킬 수 있는 위험을 감소시키기 위해 용품의 폭방향 연부를 포함하는 샘플을 피해야 한다.
샘플은 적어도 샘플로서 사용될 구역에서는 존재할 수 있는 임의의 다른 용품 컴포넌트, 예를 들어 다리 또는 허리 탄성 구조체, 불투과성 외부커버 또는 라이너 (흡수 복합재에 고정되도록 제조되지 않을 경우) 등에 대한 부착으로부터 벗어나야 한다. 다음 상황 하에서만 비관련 컴포넌트가 샘플의 종방향 말단에 (예를 들어, 본원에서 이후 설명되는 바와 같이 시험기의 그립 (grip) 내에 유지되어야 하는 말단에) 존재할 수 있다: 1) 이들은 샘플 두께를 실질적으로 더하지 않고 유효 게이지 길이를 증가시키지 않는다 (즉, 그립 내부의 샘플 말단은 샘플의 불규칙한 두께 때문에 장력 하에 놓인다), 2) 이들은 시험하는 샘플의 구역의 외형 또는 거동에 영향 (예를 들어, 샘플을 주름지게하거나 수축시키거나, 또는 시험하는 샘플의 임의의 부분의 연신을 억제하는)을 끼치지 않는다.
주어진 시험 시료가 목적하는 치수 (예를 들어, 3인치 폭 x 적어도 5인치 길이)의 샘플을 제조하는 것을 허용하지 않을 경우, 선택된 샘플의 길이는 샘플의 말단에 충분한 물질이 존재하도록 하면서 가능한 한 길어야 한다 (예를 들어, 인장 시험기 내에 잡기 위한 적어도 ½ 인치 (13 mm)). 주어진 시료의 모든 샘플은 동일한 길이에서 시험해야 한다. 길이가 1 인치 이하 또는 폭이 1 인치 이하인 샘플은 사용하지 않아야 한다.
샘플을 이미 제조된 용품으로부터 취해야 하는 경우, 흡수 복합재가 고정되는 기재(들)은 시험하기 위해 흡수 복합재로부터 분리해야 한다. 이는 다음 방법 중 하나에 의해 달성할 수 있다. 분리하는 동안 기재(들)를 신장시키지 않도록 주의해야 한다. 그로부터 기재(들)이 취해지는 용품 (예를 들어, 기재(들) 및 그에 고정된 흡수 복합재)은 기재(들)을 흡수 복합재로부터 분리하기 위해 다음 중 하나를 수행하기 전에 목적하는 샘플 치수로 절단해야 한다.
1) 기재(들)이 흡수 복합재로부터 분리되도록 용품을 예를 들어 액체 질소를 사용하여 동결시킬 수 있거나;
2) 접착 화학에 따라, 용품을 기재(들)의 구조 또는 특성에 영향을 끼치지 않으면서 흡수 복합재의 접착 조성물을 용해시키기 위해 선택된 용제로 처리할 수 있다.
시험하는 시료의 흡수 복합재가 흡수 복합재를 지지하거나 둘러싸기 위해 사용된 2 이상의 기재 또는 다른 컴포넌트에 고정되는 경우 (예를 들어, 흡수 복합재의 각각의 주 면에 하나), 기재 또는 다른 컴포넌트는 임의의 기재 또는 다른 컴포넌트를 연신시키지 않으면서 그와 동일 평면 정렬로 서로 평탄하고 가볍게 겹쳐야 하고 (용품 내에서와 동일한 상대적 배향으로), 단일 샘플로서 함께 시험해야 한다.
시험 장치 및 재료
다음 시험 장치 및 재료를 사용하여 연신 및 회복 시험을 수행한다.
1) 정속 연장식 (CRE) 인장 시험기: MTS 인장 시험기 모델 SYNERGIE 200 TEST BED (엠티에스 시스템즈 코오퍼레이션 (MTS Systems Corporation, 미국 노쓰캐롤라이나주 리서치 트라이앵글 파크)으로부터 입수가능함).
2) 로드 셀 (cell): 대부분의 피크 로드값이 로드 셀의 완전 스케일값의 제조사 추천 범위 사이에 있도록 선택된 적합한 셀. 엠티에스 시스템즈 코오퍼레이션으로부터 입수가능한 로드 셀 모델 100N이 바람직하다.
3) 운영 소프트웨어 및 데이타 획득 시스템: 윈도우즈 (Windows) 소프트웨어 버전 4용의 MTS TESTWORKS (엠티에스(등록상표) 시스템즈 코오퍼레이션으로부터 입수가능함).
4) 그립: 인스트론 코오퍼레이션 (Instron Corporation, 미국 매사추세츠주 캔톤)으로부터 입수가능한 부품 번호 2712-003로서 확인된 공기-작용식 그립, 탑 (top) 및 바텀 (bottom).
5) 그립 페이스: 25 mm x 100 mm.
시험 조건
샘플 시험을 위해 합리적인 주변 조건, 예를 들어 73 +/-2℉ (약 23℃) 및 50 +/-2%의 상대 습도를 사용해야 한다. 샘플이 실질적으로 상이한 조건 하에 저장되면, 샘플은 실험실 조건으로 평형화시킨 후 측정되어야 한다.
사용된 기구는 각 기구에 대한 제조사의 지시서에 설명된 바와 같이 검정해야 한다.
인장 시험기 조건은 다음과 같다:
파괴 감도: 60%
파괴 역치: 200 g-힘
데이타 획득 속도: 100 Hz
예비로드 (Preload) ?: No
감속 연장: 0 mm
시험 속도: 508 mm/분
완전 스케일 로드: 10,000 g-힘
게이지 길이: 4인치 (102 mm)
사이클 수: 3
시험 절차
각 작업 세션 (session)의 개시시 TESTWORKS 소프트웨어를 사용하여 로드 셀을 검정한다. 크로스헤드 (cross-head) 위치에 대한 인장 프레임 누름 버튼 제어를 사용하여, 4 인치 (102 mm)의 게이지 길이 (그립 사이의 거리)를 제공하도록 그립을 이동시킨다. 소프트웨어를 상기 최초 게이지 길이로 검정한다. 시험하는 샘플을 그립 사이의 중앙에 존재하도록 길이방향으로 놓고, 각 그립 내에 중앙 위치에 유지시키고, 정확하게 (예를 들어, 폭방향 치수가 그립 사이의 길이에 횡단하도록), 예를 들어, 샘플의 수직 (예를 들어, 측면) 연부가 그립 페이스에 직각이 되도록 배향시킨다. 샘플을 장력 하에 놓지 않으면서 샘플 내에 처짐을 최소화시키는 방식으로 샘플을 잡으면서 그립을 샘플에 근접시킨다.
이 지점에서 로드가 샘플 폭 1 인치당 ±3.3 g 미만이도록 확실하게 조정한다. 로드가 폭 1 인치 당 3.3 g을 초과하면, 하부 그립을 해제하고 로드 셀을 영점에 맞춘다. 다시 샘플이 장력하에 놓이지 않거나 과도한 처짐으로 휘어지지 않도록 하면서 하부 그립을 다시 근접시킨다. 출발 로드가 목적하는 범위에 놓일 때까지 계속하여 출발 로드를 조사하고 상기 절차에 따른다.
RUN 버튼을 클릭함으로써 상기 파라미터를 사용하여 3 사이클 시험을 실행한다. 시험이 완료될 때, 데이타를 샘플 파일에 저장한다. 그립으로부터 샘플을 제거한다. 주어진 시료의 나머지 샘플에 대해 상기 절차를 실행한다. 모든 샘플에 대한 데이타는 단일 파일에 저장해야 한다.
각 샘플에 대한 데이타는 다음과 같이 기록한다: 20, 40, 60, 80 및 100% 연신에서 평균 피크 로드; 각 사이클 후 평균 세트율; 및 각 사이클 후 평균 회복률. 로드 셀의 한계 (~10,000 g-힘)를 초과하는 피크 로드를 갖는 시료는 > 10,000 g-힘으로 나열된 피크 로드를 가져야 한다. 상기 샘플에 대한 평균 계산은 그 시료에 대한 피크 로드로서 10,000 g-힘을 사용해야 하고, 적어도 하나의 피크 로드 수준을 10,000 g-힘으로 반내림하기 때문에 평균이 어림한 (낮은) 것임을 기록한다.
피크 로드는 샘플 폭 1 인치 당 표준화된 피크 로드를 결정하기 위해 샘플 폭으로 나누어 표준화해야 한다. 시료의 표준화된 피크 로드는 제1 연신 사이클 동안 표준화된 평균 피크 로드인 것으로 간주된다. 세트율 및 회복률값은 각 사이클의 회복기의 로드값이 샘플 폭 1 인치 당 3.3 g-힘으로 감소하는 게이지 길이 (그립 페이스간 거리)를 기록함으로서 측정해야 한다. 폭이 3인치인 샘플에 대해, 이는 10 g-힘의 로드값이다.
각 샘플의 세트율은 다음 식에 의해 계산한다:
{샘플 폭 1 인치 당 3.3 g-힘의 로드값이 마지막 회복 사이클에서 도달될 때의 게이지 길이 - 출발 길이}/출발 게이지 길이 X 100
각 샘플의 회복률은 다음 식에 의해 계산한다: 100-세트율.
상기 시험 절차를 먼저 완전 시료(기재(들)에 고정된 흡수 복합재)의 모든 샘플에 대해 수행하고, 다시 시료의 흡수 복합재에 독립적인 기재(들)의 모든 샘플에 대해 수행한다. 흡수 복합재를 기재(들)에 고정시키는 효과는 다음과 같이 결정한다:
(완전 시료의 회복률/기재(들)의 회복률)x100.
본 발명 또는 그의 바람직한 실시태양(들)의 부재를 설명할 때, "부정관사", "정관사" 및 "상기"는 하나 이상의 부재가 존재함을 의미하고자 한 것이다. 용어 "이루어지는", "포함하는" 및 "갖는"은 포괄적인 의미로 사용되고, 제시된 부재 이외의 다른 추가의 부재가 존재할 수 있음을 의미한다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 상기 제시된 구조에 다양한 변형이 가능하기 때문에, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 제시된 모든 내용은 예시적인 것으로서 본 발명을 제한하는 것이 아닌 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 신장가능 기재 및
    신장가능 기재와 접촉하는 접착 조성물층 및 접착 조성물에 도포되고 유지되는 입자형 초흡수성 물질층을 포함하는, 접착 조성물에 의해 기재에 고정되는 흡수 복합재
    를 포함하는 흡수용품.
  2. 제1항에 있어서, 신장가능 기재가 제1 신장가능 기재이고, 흡수용품이 제1 신장가능 기재와 전체적으로 포개진 관계로 존재하는 제2 신장가능 기재를 추가로 포함하고, 이에 의해 흡수 복합재가 상기 제1 신장가능 기재와 제2 신장가능 기재 사이에 배치되는 것인 흡수용품.
  3. 제1항에 있어서, 접착 조성물층이 접착 조성물의 제1 층이고, 흡수용품이 입자형 초흡수성 물질층에 도포된 접착 조성물의 제2 층을 추가로 포함하는 것인 흡수용품.
  4. 제1항에 있어서, 흡수 복합재가 폭 및 길이를 갖고, 상기 흡수 복합재가 상기 흡수 복합재의 폭 및 길이 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 가로질러 불균일한 기초 중량을 갖는 것인 흡수용품.
  5. 제1항에 있어서, 신장가능 기재가 탄성인 흡수용품.
  6. 제1항에 있어서, 접착 조성물층이 접착 조성물의 제1 층이고, 입자형 초흡수성 물질층이 입자형 초흡수성 물질의 제1 층이고, 흡수용품이 입자형 초흡수성 물질의 제1 층에 도포된 접착 조성물의 제2 층을 추가로 포함하고, 입자형 초흡수성 물질의 제2 층이 접착 조성물의 제2 층에 도포되고, 유지되는 것인 흡수용품.
  7. 제1항에 있어서, 흡수용품이 종방향 및 횡방향을 갖고, 기재가 용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는 회복률을 갖고, 흡수용품이 상기 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는, 기재의 상기 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서의 회복률의 적어도 약 60%인 회복률을 갖는 것인 흡수용품.
  8. 접착 조성물 및 접착 조성물에 의해 유지되는 입자형 초흡수성 물질을 포함하며, 상기 접착 조성물의 점도가 약 400℉ (약 204℃) 이하의 온도에서 약 10,000 센티포이즈 미만이고 저장 모듈러스 (G')가 25℃에서 약 1.Ox107 다인/cm2 이하인 흡수용품용 흡수 복합재.
  9. 제8항에 있어서, 신장가능 기재와 조합되고, 접착 조성물에 의해 기재에 고정되는 것인 흡수 복합재.
  10. 제9항에 있어서, 신장가능 기재와 전체적으로 포개진 관계로 존재하는 제2 기재를 추가로 포함하고, 이에 의해 흡수 복합재가 상기 신장가능 기재와 상기 제2 기재 사이에 배치되는 것인 흡수 복합재.
  11. 제8항에 있어서, 흡수 복합재가 폭 및 길이를 갖고, 상기 흡수 복합재가 상기 흡수 복합재의 폭 및 길이 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 가로질러 불균일한 기초 중량을 갖는 것인 흡수 복합재.
  12. 제9항에 있어서, 기재가 흡수용품의 외부커버를 규정하고, 흡수용품이 외부커버와 전체적으로 포개진 관계로 착용자의 피부와 접촉 관계로 개조된 액체 투과성 라이너를 추가로 포함하고, 흡수 복합재가 라이너와 외부커버 사이에 배치되는 것인 흡수 복합재.
  13. 제9항에 있어서, 흡수 복합재와 기재가 종방향 및 횡방향을 갖는 흡수용품을 규정하고, 기재가 용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는 회복률을 갖고, 흡수용품이 상기 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는, 기재의 상기 횡방향 및 종방향 중 적 어도 하나에서의 회복률의 적어도 약 60%인 회복률을 갖는 것인 흡수 복합재.
  14. 접착 조성물층을 신장가능 기재에 도포하는 단계 및
    신장가능 기재에 접착 조성물을 도포한 후에 입자형 초흡수성 물질층을 접착 조성물에 도포하는 단계
    를 포함하는, 적어도 그의 일부가 사용 동안 신장가능한 흡수용품의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 입자형 초흡수성 물질층을 기재에 도포된 접착 조성물층에 도포한 후에 접착 조성물의 제2 층을 상기 입자형 초흡수성 물질층에 도포하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 신장가능 기재가 제1 기재이고, 제2 기재를 접착 조성물의 제2 층에 고정시키기 위해서 제2 기재를 제1 기재와 포개진 관계로 접착 조성물의 제2 층과 접촉하도록 위치시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 기재가 제1 기재이고, 제2 기재를 제1 기재와 포개진 관계로 입자형 초흡수성 물질층과 접촉하도록 위치시키고, 제2 기재를 제1 기재에 고정시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  18. 접착 조성물과 초흡수성 물질의 혼합물을 형성하는 단계 및
    상기 혼합물을 신장가능 기재에 도포하여 초흡수성 물질을 접착 조성물에 의해 기재 상에 유지시키는 단계
    를 포함하는, 적어도 그의 일부가 사용 동안 신장가능한 흡수용품의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 신장가능 기재가 제1 기재이고, 제2 기재를 접착 조성물과 초흡수성 물질의 혼합물에 고정시키기 위해 제2 기재를 제1 기재와 포개진 관계로 상기 혼합물과 접촉하도록 위치시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  20. 신장가능 기재, 및 신장가능 기재에 고정된 흡수 복합재를 포함하는 흡수용품으로서, 상기 흡수 복합재가 접착 조성물 및 입자형 초흡수성 물질을 포함하고, 입자형 초흡수성 물질이 접착 조성물에 의해 유지되고, 상기 흡수 복합재는 상기 접착 조성물에 의해 기재에 고정되고, 흡수용품은 종방향 및 횡방향을 갖고, 신장가능 기재는 흡수용품의 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는 회복률을 갖고, 흡수용품은 상기 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서 연신 및 회복 시험에 의해 측정되는, 기재의 상기 횡방향 및 종방향 중 적어도 하나에서의 회복률의 적어도 약 60%인 회복률을 갖는 것인 흡수용품.
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