KR20080005517A - 흡열성 온도 변화 부재를 갖는 흡수성 제품 - Google Patents

흡열성 온도 변화 부재를 갖는 흡수성 제품 Download PDF

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크리스토퍼 피. 올슨
셜리 에이. 웨버
앤드류 엠. 롱
데이비스 당. 에이치. 난
켄트 더블유. 아벨
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 냉각 효과를 제공하기 위한 온도 변화 부재를 포함하는 흡수성 제품에 관한 것이다. 온도 변화 부재는 섬유 매트릭스 및 섬유 매트릭스 내에 혼합된 온도 변화 재료를 포함한다. 온도 변화 재료는 에리스리톨(erythritol)을 포함한다.
온도 변화 부재, 흡수성 제품, 섬유 매트릭스, 온도 변화 재료, 에리스리톨

Description

흡열성 온도 변화 부재를 갖는 흡수성 제품{ABSORBENT ARTICLE FEATURING AN ENDOTHERMIC TEMPERATURE CHANGE MEMBER}
본 발명은 온도 변화 부재를 포함하는 흡수성 제품에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 배뇨시 착용자에게 인식 가능한 냉각 감각을 제공하는 용변연습용 팬츠와 같은 흡수성 제품에 관한 것이다.
일회용 기저귀 및 용변연습용 팬츠와 같은 흡수성 제품은 인체 배설물을 흡수하여 내장하는데 유용하다. 이들 제품은 착용자가 비교적 건조하고 쾌적하게 있도록 소변이 신속하게 흡수되고 착용자의 피부로부터 이격되어 보유될 정도로 발전하였다. 이러한 향상된 성능이 착용자에게 건조함 및 쾌적함을 향상시키지만, 이는 특히 활동함으로써 착용자의 주의가 혼란스러운 경우, 배뇨시 인지하거나 인식하는 착용자의 능력을 감소시킬 수 있다. 이는 용변 교육의 초기 단계에서 중요한 단계가 배뇨시 인지 능력이기 때문에 용변 교육에 도움이 되지 않는다. 유아의 배뇨시 인지를 개선하려는 시도에 있어서, 용변연습용 팬츠에 배뇨시 냉각 감각을 제공하는 온도 변화 부재가 설계되었다.
불행하게도, 어떠한 상황에서는 온도 변화 재료가 완전히 만족스럽지 않을 수도 있다. 예컨대, 온도 변화 재료는 여러 인설트(insult)에 대해 효과적이지 않 다. 또한, 온도 변화 재료는 비교적 고가이다.
따라서, 여러 인설트에 대해 온도 변화를 효과적으로 제공할 수 있는 온도 변화 재료를 구비한 흡수성 제품이 필요하다. 또한, 비교적 저렴한 온도 변화 재료를 구비한 흡수성 제품이 필요하다. 또한, 이들 장점들을 제공하고 사용 중에 착용자에게 온도 변화 감각을 효과적으로 제공하는 이러한 온도 변화 부재가 필요하다.
본 발명의 발명자는 흡수성 제품용 온도 변화 재료에 대해 중요한 연구 및 개발을 착수하였다. 연구를 수행하는 동안, 본 발명의 발명자는 상승적인 냉각 효과를 가지는 흡열성 온도 변화 재료의 놀라운 조합을 발견하였다. 일 실시예에서, 본 발명은 액체 불투과성 외부 커버와, 상기 외부 커버에 배치되는 흡수성 본체와, 상기 흡수성 본체 내에 배치되는 온도 변화 재료를 포함하는 흡수성 제품에 관한 것이다. 온도 변화 재료는 에리스리톨(erythritol)을 포함하고, 온도 변화 재료는 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 5℃의 온도 변화를 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명은 액체 불투과성 외부 커버와, 상기 외부 커버에 배치되는 흡수성 본체와, 상기 흡수성 본체가 배치되는 온도 변화 부재를 포함하는 흡수성 제품에 관한 것이다. 온도 변화 부재는 흡수성 섬유 매트릭스 및 상기 흡수성 섬유 매트릭스 내에 혼합되는 온도 변화 재료를 포함하는 온도 변화 복합체를 포함한다. 온도 변화 재료는 25℃의 물에서 약 45 중량% 내지 약 75 중량%의 최대 용해도을 가지는 흡열성 재료 및 에리스리톨을 포함한다. 온도 변화 부재는 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 5℃의 온도 변화를 흡수성 제품에 제공한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 액체 불투과성 외부 커버와, 상기 외부 커버에 배치되는 흡수성 본체와, 상기 흡수성 본체가 배치되는 온도 변화 부재를 포함하는 흡수성 제품에 관한 것이다. 온도 변화 부재는 흡수성 섬유 매트릭스 및 상기 흡수성 섬유 매트릭스 내에 혼합되는 온도 변화 재료를 포함하는 온도 변화 복합체를 포함한다. 온도 변화 재료는 25℃의 물에서 적어도 10 중량%의 최대 용해도를 각각 가지는 단당류(monosaccharide)들을 포함한다. 온도 변화 부재는 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정되는 바와 같이 적어도 5℃의 온도 변화를 흡수성 제품에 제공한다.
본 발명의 상기 실시예 및 다른 실시예들은 더 명백해지고, 본 발명 자체는 도면과 이하 도면의 설명을 참조하여 더욱 잘 이해될 것이다.
도1은 용변연습용 팬츠의 일 측부가 체결되고 용변연습용 팬츠의 타 측부가 체결해제되어 도시된 팬츠의 기계적 체결 시스템을 갖는 한 쌍의 용변연습용 팬츠의 측면도를 대표적으로 도시한다.
도2는 체결해제되고 스트레칭되고 편평하게 놓여진 상태의 도1의 용변연습용 팬츠의 평면도를 대표적으로 도시하고, 착용자로부터 이격되어 대향하는 용변연습용 팬츠의 표면을 도시한다.
도3은 도2와 유사하지만, 착용시 착용자에 대향하고 하위 특징부를 도시하기 위해 일부가 절결된 용변연습용 팬츠의 표면을 도시한 평면도를 대표적으로 도시한다.
도4는 본 발명의 온도 변화 부재의 특정 실시예의 단면도를 대표적으로 도시한다.
도5는 본 발명의 온도 변화 부재의 다른 실시예의 단면도를 대표적으로 도시한다.
도6은 온도 재료가 고체 상태에서 용해 상태로 전이될 때 본 발명의 온도 재료의 일 실시예에 의해 제공되는 냉각 효과의 실험 결과를 대표적으로 도시하는 표이다.
대응 도면 부호는 도면에 있어서 대응 부분을 나타낸다.
이 명세서의 내용에서는, 하기의 용어 또는 문구 각각은 하기 의미 또는 의미들을 포함한다.
"부착(attach)" 및 그의 파생어는 2개의 요소의 결합(joining), 접착(adhering), 연결, 접합(bonding), 재봉 등을 지칭한다. 2개의 요소가 서로 일체로 될 때 함께 부착되는 것, 또는 각각이 중간 요소들에 직접적으로 부착될 때와 같이 서로 직접적으로 또는 간접적으로 부착되는 것이 고려될 것이다. "부착" 및 그의 파생어는 영구적이거나 해제 가능하거나 재체결 가능한 부착을 포함한다. 더욱이, 부착은 최종 사용자에 의해 또는 제조 공정 중에 완료될 수 있다.
"접합(bond)" 및 그의 파생어는 2개의 요소의 결합, 접착, 연결, 부착, 재봉 등을 지칭한다. 2개의 요소가 각각이 중간 요소들에 직접적으로 접합될 때와 같이 서로 직접적으로 또는 간접적으로 접합될 때 함께 접합되는 것이 고려될 것이다. "접합" 및 그의 파생어는 영구적이고 해제 가능하거나 재체결 가능한 접합을 포함한다.
"코폼(coform)"은 멜트블로운(meltblown) 폴리머 재료를 에어 포밍(air forming)하고 동시에 멜트블로운 섬유의 스트림 내로 공기 부유된(air-suspended) 섬유를 블로잉(blowing)함으로써 형성될 수 있는 셀룰로오스 섬유와 같은 흡수성 섬유 및 멜트블로운 섬유의 블렌드를 지칭한다. 또한, 코폼 재료는 초강력 흡수(superabsorbent) 재료와 같은 다른 재료를 포함할 수도 있다. 멜트블로운 재료 및 흡수성 섬유는 다공성(foraminous) 벨트에 의해 제공되는 것과 같이, 포밍(forming) 표면 상에 수집된다. 포밍 표면은 포밍 표면 상에 배치된 가스 투과성 재료를 포함할 수도 있다.
"연결(connect)" 및 그의 파생어는 2개의 요소의 결합, 접착, 접합, 부착, 재봉 등을 지칭한다. 2개의 요소가 각각이 중간 요소들에 직접적으로 연결될 때와 같이 서로 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 때 함께 연결되는 것이 고려될 것이다. "연결" 및 그의 파생어는 영구적이고 해제 가능하거나 재체결 가능한 연결을 포함한다. 더욱이, 연결은 최종 사용자에 의해 또는 제조 공정 중에 완료될 수 있다.
"1회용"은 재사용하기 위해 세탁되거나 그렇지 않은 경우 복구되기 보다는 제한된 사용 후에 폐기되도록 설계된 제품을 지칭한다.
"~상에 배치", "~을 따라 배치", "~이 배치" 또는 "~을 향해 배치"라는 용어 및 그의 어미 변화는 일 요소가 타 요소와 일체로 될 수 있는 것, 또는 일 요소가 다른 요소에 접합되거나 다른 요소와 함께 위치되거나, 다른 요소 근처에 위치되는 분리된 구조물일 수 있는 것을 의미하도록 의도된다.
"탄성의(elastic)", "탄성을 갖는(elasticized)", "탄성(elasticity)", 및 "엘라스토머(elastomeric)"는 변형을 야기한 힘이 제거된 후, 그의 원래 치수 및 형상을 회복하려는 경향이 있는 재료 또는 복합체의 특성을 의미한다. 바람직하게는, 탄성 재료 또는 복합체는 그의 이완된(relaxed) 길이의 적어도 25퍼센트만큼 (125퍼센트까지) 연장될 수 있고, 인가된 힘의 해제 시에 그 길이의 적어도 40%를 회복할 것이다.
"연장 가능한"은 파손되지 않고 연장 또는 변형될 수 있지만, 연장 또는 변형을 야기한 힘이 제거된 후, 그의 원래 치수 및 형상을 실질적으로 회복하지 않는 재료 또는 복합체를 지칭한다. 바람직하게는, 연장 가능한 재료 또는 복합체는 그의 이완된 길이의 적어도 25%만큼 (125%까지) 연장될 수 있다.
"섬유"는 직경 또는 폭에 대한 길이의 비가 높은, 연속적 또는 비연속적 부재를 지칭한다. 따라서, 섬유는 필라멘트, 실, 스트랜드, 얀 또는 임의의 다른 부재 또는 이들 부재의 조합체일 수 있다.
"친수성"은 섬유와 접촉한 수용액에 의해 젖은 섬유 또는 섬유 표면을 말한다. 이어서, 재료의 습윤 정도는 포함된 재료 및 액체의 표면 장력 및 접촉 각도 면에서 설명될 수 있다. 섬유 재료의 블렌드 또는 특정 섬유 재료의 습윤도를 측정하기에 적합한 설비 및 기술은 Cahn SFA-222 표면 힘 분석기 시스템(Surface Force Analyzer System) 또는 실질적으로 등등한 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정될 때, 90도보다 작은 접촉 각도를 갖는 섬유는 "습윤성" 또는 "친수성"으로 표시되며, 90도보다 큰 접촉 각도를 갖는 섬유는 "비습윤성" 또는 "소수성"으로 표시된다.
단독으로 사용될 때의 "층"은 단일 요소 또는 복수의 요소들의 이중 의미를 가질 수 있다.
층 또는 다층 라미네이트를 설명할 때 사용되는 "액체 불투과성"은 소변과 같은 액체가 액체 접촉점에서 층 또는 라미네이트의 평면에 대체로 수직인 방향으로 통상적인 이용 상태 하에서 층 또는 적층물을 통과하지 않을 것을 의미한다.
"액체 투과성"은 액체 불투과성이 아닌 임의의 재료를 지칭한다.
"멜트블로운"은 용융된 열가소성 재료를 용융된 실 또는 필라멘트로서 복수의 미세하고 통상적으로 원형인 다이(die) 모세관을 통해, 일반적으로 가열되는 수렴 고속 가스(예컨대, 공기) 스트림 내로 압출함으로써 형성되어, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 그의 직경을 감소시키는 섬유를 지칭한다. 이 후, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 반송되며, 불규칙하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웨브를 형성하기 위해 수집 표면 상에 적층된다. 이러한 공정은 예컨대 부틴(Butin) 등에게 허여된 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 멜트블로잉 공정은 (평균 직경이 약 40 내지 100 미크론인) 매크로섬유와, (평균 직경이 약 10 내지 40 미크론인) 텍스타일형 섬유와, (평균 직경이 약 10 미크론보다 작은) 마이크로섬유를 포함하는 다양한 치수의 섬유를 제조하는데 이용될 수 있다. 멜트블로잉 공정은 (평균 직경이 약 3 미크론보다 작은) 울트라-파인(ultra-fine) 마이크로섬유를 포함하는 마이크로섬유를 제조하는데 특히 적절하다. 울트라 파인 마이크로섬유를 제조하는 예시적인 공정에 대한 설명은 예컨대 티몬즈(Timmons) 등에게 허여된 미국 특허 제5,213,881호에서 찾아볼 수도 있다. 멜트블로운 섬유들은 연속적 또는 비연속적일 수도 있으며, 수집 표면 상에 적층될 때 일반적으로 자체 접합되는 것이다.
단독으로 사용될 때의 "부재"는 단일 요소 또는 복수의 요소들의 이중 의미를 가질 수 있다.
"부직포" 및 "부직포 웨브"는 텍스타일 제직(weaving) 또는 편성(knitting) 공정에 의하지 않고 형성되는 재료 및 재료의 웨브를 지칭한다. 예컨대, 부직포 재료, 직물(fabric) 또는 웨브는 예컨대 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 공기 레잉(air-laying) 공정, 접합된 카드형(carded) 웨브 공정과 같은 많은 공정으로 형성되었다.
"스트레칭 가능한"은 적어도 하나의 방향으로 적어도 25퍼센트만큼 [그 초기(스트레칭되지 않은) 길이의 125퍼센트까지] 파손되지 않으면서 스트레칭될 수 있는 재료를 의미한다. 탄성 재료 및 연장 가능한 재료는 각각 스트레칭 가능한 재료이다.
"초강력 흡수성 재료"는 가장 바람직한 조건하에서, 대략 0.9 중량%의 염화 나트륨을 함유한 수용액 내에 그 중량의 적어도 대략 10배, 보다 바람직하게는, 적어도 대략 30배를 흡수할 수 있는, 수팽윤성 비수용성 유기 또는 비유기 재료를 지칭한다.
이러한 용어는 명세서의 나머지 부분에서 추가의 언어로 한정될 수 있다.
상세한 설명
이제부터 도면, 특히 도1을 참조하면, 본 발명의 흡수성 제품은 유아용 용변 용변연습용 팬츠의 형태로 대표적으로 도시되어 있으며, 도면부호 20으로 도시되어 있다. 팬츠(20)는 배뇨시에 착용자에게 뚜렷한 온도 변화 감각을 야기하도록 구성된 온도 변화 부재(70)를 포함하며, 이는 배뇨시에 인지할 수 있는 착용자의 인지력을 향상시킬 수 있다. 팬츠(20)는 세탁하거나 그렇지 않은 경우 재사용을 위해 조절되는 대신에 제한된 사용 주기 이후에 폐기되도록 구성된 제품을 지칭하는, 일회용이거나, 일회용이 아닐 수도 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 영역을 벗어나지 않으면서 기저귀, 여성용품, 요실금 제품, 의료복, 외상 패드 및 붕대, 다른 개인용 보호 또는 건강 보호 의복 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 개인용 의복에 의도되는 다양한 다른 흡수성 제품에 사용하는데 적합하다고 이해되어야 한다.
예시로서, 본 발명의 다양한 실시예의 팬츠(20) 등의 용변연습용 팬츠를 구성하기 위한 다양한 재료 및 방법은 에이 플레처(A. Fletcher) 등에 의한 2000년 6월 29일자로 공개된 PCT 특허 출원 제WO 00/37009호; 반 곰펠(Van Gompel) 등에게 1990년 7월 10일자로 허여된 미국 특허 제4,940,464호; 브랜돈(Brandon) 등에게 1998년 6월 16일자로 허여된 미국 특허 제5,766,389호 및 올슨(Olson) 등에게 2003 년 11월 11일자로 허여된 미국 특허 제6,645,190호에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다. 또한, 온도 변화 부재를 포함한 흡수성 제품은 브러너(Brnner) 등에게 허여된 미국 특허 제5,681,298호와, 롱(Long) 등에게 2004년 12월 29일자로 허여된 미국 특허 출원 제11/025,188호에 개시되어 있으며, 이 개시 내용은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다.
한 쌍의 용변연습용 팬츠(20)가 도1에 부분적으로 체결된 상태로 도시되어 있다. 팬츠(20)는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 종방향(46)과, 상기 종방향에 수직인 측방향(48)을 한정한다. 팬츠(20)는 본 명세서에 다르게는 전방 허리 영역(22) 및 후방 허리 영역(24)으로 지칭되는 한 쌍의 종방향 단부 영역과, 전방 허리 영역(22)과 후방 허리 영역(24) 사이에 종방향으로 연장하고 상호연결하는, 본 명세서에 다르게는 가랑이 영역(26)으로 지칭되는 중심 영역을 추가로 한정한다. 전방 및 후방 허리 영역(22,24)은 착용시에 착용자의 허리 또는 중간 하부 몸통을 전체적으로 또는 부분적으로 덮거나 둘러싸는 팬츠(20) 부분을 포함한다. 가랑이 영역(26)은 착용시에 착용자의 다리 사이에 위치되고 착용자의 하부 몸통 및 가랑이를 덮는 팬츠(20)의 부분이다. 팬츠(20)는 사용시에 착용자를 향해 배치되는 내부면(28)과, 상기 내부면에 대향하여 위치하는 외부면(30)을 한정한다. 도2 및 도3을 추가로 참고하면, 한 쌍의 용변연습용 팬츠(20)는 한 쌍의 측방향으로 대향하는 측면 에지(36) 및 한 쌍의 종방향으로 대향하는 허리 에지(38, 넓게는 종방향 단부)를 갖는다.
도시된 팬츠(20)는 전체적으로 도면부호 32로 지시된 흡수성 조립체를 포함할 수 있다. 예컨대, 도1 내지 도3의 실시예에서, 용변연습용 팬츠(20)는 일반적으로 직사각형의 중심 흡수성 조립체(32) 및 상기 중심 흡수성 조립체로부터 분리되어 형성되고 상기 중심 흡수성 조립체에 고정되는 측면 패널(34, 134)을 포함한다. 측면 패널(34, 134)은 시임(66)을 따라 팬츠(20)의 각각의 전방 및 후방 허리 영역(22, 24)의 흡수성 조립체(32)에 접합될 수 있다. 보다 구체적으로는, 전방 측면 패널(34)은 전방 허리 영역(22)에서 흡수성 조립체(32)에 영구적으로 접합되고 상기 흡수성 조립체(32)로부터 측방향으로 외향 연장하며, 후방 측면 패널(134)은 후방 허리 영역(24)에서 흡수성 조립체(32)에 영구적으로 접합되고 상기 흡수성 조립체(32)로부터 측방향으로 연장한다. 측면 패널(34,134)은 접착제, 열 또는 초음파 접합 등의 당해 기술 분야의 숙련자에게 공지된 부착 수단을 이용하여 흡수성 조립체(32)에 접합될 수 있다.
전방 및 후방 측면 패널(34, 134)은 팬츠(20)의 착용시에, 착용자의 엉덩이에 위치된 용변연습용 팬츠(20) 부분을 포함한다. 전방 및 후방 측면 패널(34, 134)은 팬츠(20)의 3차원 형상을 형성하기 위해 함께 영구적으로 접합될 수 있고, 또는 도시된 실시예의 체결 시스템(60)에 의해 서로 해제가능하게 연결될 수 있다.
탄성 측면 패널을 용변연습용 팬츠에 일체화하는 공정뿐만 아니라, 이에 적합한 탄성 재료는 반 곰펠 등에게 1990년 7월 10일자로 허여된 미국 특허 제4,940,464호, 포졸라(Pohjola)에게 1993년 7월 6일자로 허여된 미국 특허 제5,224,405호, 포졸라에게 1992년 4월 14일자로 허여된 미국 특허 제5,104,116호; 보그트(Vogt) 등에게 1991년 9월 10일자로 허여된 미국 특허 제5,046,272호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다. 특정 실시예에서, 탄성 재료는 스트레치-서멀 라미네이트(STL), 네크-접합(neck-bonded) 라미네이트(NBL), 가역 네크 라미네이트, 또는 스트레치-접합 라미네이트(SBL) 재료를 포함한다. 이러한 재료의 제조 방법은 당해 기술 분야의 숙련자에게 공지되어 있으며, 위스네스키(Wisneski) 등에게 1987년 5월 5일자로 허여된 미국 특허 제4,663,220호, 모르맨(Morman)에게 1993년 7월 13일자로 허여된 미국 특허 제5,226,992호, 테일러(Taylor) 등의 이름으로 1987년 4월 8일자로 공개된 유럽 특허 출원 번호 제EP0 217 032호, 및 웰치(Welch) 등의 이름으로 출원된 PCT 출원 제WO 01/88245호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 전체가 참조로써 합체되어 있다. 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이, 측면 패널(34, 134)은 탄성 재료, 또는 스트레칭 가능하지만 비탄성인 재료를 포함할 수 있다.
도1 내지 도3에 도시된 흡수성 조립체(32)는 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 흡수성 조립체(32)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다른 형상(모래시계형, T-형상, I-형상 등)을 가질 수 있다. 측면 패널(34, 134)은 다르게는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 흡수성 조립체(32)와 일체로 형성될 수 있다. 이러한 구조에서, 측면 패널(34, 134) 및 흡수성 조립체는 신체측 라이너(42), 외부 커버(40), 다른 재료 및/또는 그의 조합체와 같은 적어도 몇몇의 공통 재료를 포함한다.
흡수성 조립체(32)는 서로 중첩된 관계에 있는 외부커버(40) 및 신체측 라이너(42; 도3 참조)를 포함한다. 라이너(42)는 팬츠(20)의 종방향 단부의 적어도 일부를 따라 외부 커버(40)에 적절하게 결합된다. 라이너(42)는 팬츠의 착용 중에 착용자의 피부와 접촉하도록, 팬츠(20)의 다른 구성 요소에 적절하게 구성, 즉 위치될 수 있다. 또한, 흡수성 조립체(32)는 액체 인체 삼출물을 흡수하기 위해 외부 커버(40)와 신체측 라이너(42) 사이에 배치되는 흡수성 본체(44; 도3 참조)를 포함한다. 라이너(42)는 팬츠(20)의 종방향 단부의 적어도 일부를 따라 외부 커버(40)에 적절하게 결합될 수 있다. 신체측 라이너(42) 및 외부 커버(40)는 예컨대, 접착제, 초음파 접합, 열 접합 또는 본 기술 분야에 공지된 다른 적절한 부착 기술에 의해 서로 부착될 수 있다. 더욱이, 흡수성 본체(44)의 적어도 일부는 전술한 방법을 이용하여 신체측 라이너(42) 및/또는 외부 커버(40)에 선택적으로 부착될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전방 및 후방 측면 패널(34, 134)은 도시된 실시예의 체결 시스템(60)에 의해서와 같이 서로 해제 가능하게 연결될 수 있다. 도1에 부분적으로 도시된 바와 같은 체결 위치의 용변연습용 팬츠(20)에 있어서, 전방 및 후방 허리 영역은 허리 개구부(50) 및 한 쌍의 다리 개구부(52)를 갖는 3차원 팬츠 구성을 한정하도록 함께 연결된다. 용변연습용 팬츠(20)의 허리 에지(38)(즉, 종방향 단부)는 팬츠의 허리 개구부(50; 도1 참조)를 한정하도록 착용자의 허리를 둘러싸도록 구성된다.
체결 시스템(60)은 접착 체결기, 응집 체결기, 기계적 체결기 등과 같은 흡 수성 제품에 적절한 임의의 재체결 가능한 체결기를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 체결 시스템은 향상된 성능을 위한 기계적 체결 요소를 포함한다. 적절한 기계적 체결 요소는 후크형, 루프형, 전구형, 버섯형, 화살촉형, 스템 상의 볼, 수형 및 암형 정합 요소, 버클, 스냅 등과 같은 기하학 형상의 재료를 상호 로킹함으로써 제공될 수 있다. 또한, 예컨대, 체결 시스템은 2000년 6월 29일자로 에이. 플레처(A. Fletcher) 등에게 허여된 이전에 통합된 PCT 특허 출원 제WO 00/37009호 및 2003년 11월 11일자로 올슨 등에게 허여된 이전에 통합된 미국 특허 제6,645,190호에 개시되어 있다.
팬츠(20)는 인체 삼출물(exudate)의 측방향 유동을 억제하기 위한 한 쌍의 억제 플랩(56)을 더 포함할 수 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 억제 플랩(56)은 당해 기술 분야에 널리 공지되어 있는 임의의 적절한 방식으로 팬츠(20)에 작동식으로 부착될 수 있다. 특히, 억제 플랩(56)에 대한 적절한 구성 및 배열은 당해 기술 분야에 일반적으로 널리 공지되어 있으며, 1987년 11월 3일자로 엔로(Enloe)에게 허여된 미국 특허 제4,704,116호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서와 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 본 명세서에 합체되어 있다.
인체 삼출물의 억제 및/또는 흡수를 보다 향상시키기 위해, 용변연습용 팬츠(20)는 팬츠(20)의 전방 및/또는 후방 허리 영역(22, 24)에 허리 탄성 부재(54)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 팬츠(20)는 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이, 다리 탄성 부재(58)를 포함할 수 있다. 허리 탄성 요소(54) 및 다리 탄성 부재(58)는 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이 임의의 적절한 탄성 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 적절한 탄성 재료는 천연고무, 합성고무, 또는 열가소성 엘라스토머 폴리머의 시트, 스트랜드 또는 리본을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 허리 탄성부 및/또는 다리 탄성부는 상표명 라이크라(LYCRA)로 판매되고 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재한 인비스타(Invista)로부터 상용 가능한 복수의 건식 방사 합체형 멀티필라멘트 스판덱스 엘라스토머 실(dry-spun coalesced multifilament spandex elastomeric threads)을 포함할 수도 있다.
외부 커버(40)는 실질적으로 액체 불투과성인 재료를 적절하게 포함할 수 있다. 외부 커버(40)는 액체 불투과성 재료의 단일 층에 의해 제공될 수 있고, 또는 보다 바람직하게는 층들 중 적어도 하나가 액체 불투과성인 다층 라미네이트 구조를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 외부 층은 착용자에게 비교적 의류와 같은 질감(texture)을 적절하게 제공할 수 있다. 액체 불투과성 내부층 또는 단일층 액체 불투과성 외부 커버(40)로서 이용하기 위한 적절한 액체 불투과성 필름은 뉴저지주 사우스 플레인필드에 소재한 에디슨 플라스틱즈 컴퍼니(Edison Plastics Company)로부터 상용으로 입수 가능한 0.025 밀리미터(1.0 mil) 폴리에틸렌 필름이다. 다르게는, 외부 커버(40)는 흡수성 본체에 인접하거나 흡수성 본체의 근처에 있는 선택된 영역에 대해 소정 레벨의 액체 불투과성을 부과하도록 전체적으로 또는 부분적으로 구성되거나 처리된 직포(woven) 또는 부직포 웨브층을 포함할 수 있다.
또한, 외부 커버(40)는 스트레칭 가능할 수 있으며, 몇몇 실시예에서는 탄 성(elastomeric)을 가질 수도 있다. 예컨대, 이러한 외부 커버 재료는, 20% TiO2 농축물을 갖는 8 gsm PEBAX 2533 필름에 평방미터당 3그램(3 gsm)의 보스틱-핀들리 H2525A 스티렌-이소플렌-스티렌계 접착제(Bostik-Findley H2525A styrene-isoprene-styrene based adhesive)가 적층되는, 종방향(48)으로 60% 크레프되고(creped) 측방향(40)으로 60% 네킹되는(necked) 0.3 osy 폴리프로필렌 스펀본드를 포함할 수 있다. 모만(Morman) 등에게 허여된 미국 특허 제5,883,028호 및 모만에게 허여된 미국 특허 제5,116,662호, 모만에게 허여된 미국 특허 제5,114,781호가 참조되며, 이들 모두는 적절한 외부 커버 재료에 관한 추가 정보에 있어서 본 명세서에 참조로써 합체되어 있다.
신체측 라이너(42)는 착용자의 피부에 대해 유연성(compliant)과, 부드러운 느낌과, 비자극적인 것이 바람직하다. 또한, 신체측 라이너(42)는 액체 인체 삼출물이 흡수성 본체(44)로 그의 두께를 용이하게 관통 가능한 충분히 액체 투과성이다. 적절한 액체 투과성 신체측 라이너(42)는 약 27 gsm의 기본 중량(basis weight)을 갖는 부직포 폴리에틸렌/폴리프로필렌 이성분 웨브이며, 웨브는 스펀본딩되거나 접합된 카드형 웨브일 수 있다. 선택적으로는, 신체측 라이너(42)는 라이너 재료의 습윤성을 증가시키기 위해 계면 활성제에 의해 처리될 수 있다.
다르게는, 신체측 라이너(42)는 스트레칭 가능할 수도 있으며, 몇몇 실시예에서는 탄성을 가질 수 있다. 예컨대, 라이너(42)는 대략 60% 네킹되는 12 gsm의 기본 중량을 갖는 웨브로 형성되는 약 2 내지 3 데니아 섬유로 구성되는 부직포 스 펀본드 폴리프로필렌 직물(fabric)일 수 있다. 1 인치(2.54 ㎝)당 8개의 스트랜드가 위치되는 9 gsm 크라톤 지2760(KRATON G2760)의 스트랜드는 스펀본드 직물에 탄성을 부과하도록 네킹된 스펀본드 재료에 접착될 수 있다. 직물은 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재한 사무소를 갖는 회사, 아이씨아이 어메리카즈(ICI Americas)로부터 입수 가능한 약 0.6%의 아코벨 베이스 엔62(AHCOVEL Base N62) 계면 활성제와 같은 작용량의 계면활성제로 표면 처리될 수 있다. 다른 적절한 재료는 네크 스트레치/크레프된(neck stretch/creped) 스펀본드와 같은 연장 가능하고 2축 방향으로 스트레칭 가능한 재료일 수도 있다. 2003년 4월 22일자로 로에슬러(Roessler) 등에게 허여된 미국 특허 제6,552,245호가 참조되며, 이는 본 명세서와 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 본 명세서에 합체되어 있다.
흡수성 본체(44)는 외부 커버(40) 상에, 예컨대 외부 커버(40)와 본체측 라이너(42) 사이에 배치될 수 있다. 외부 커버(40) 및 신체측 라이너(42)는 접착제, 초음파 접합, 열 접합 등과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 함께 결합될 수 있다. 흡수성 본체(44)는 직사각형, 모래시계형, I형 등과 같은 당해 기술 분야에 공지된 다양한 형상 및 구성일 수 있다. 또한, 흡수성 본체(44)의 적어도 일부는 전술된 방법을 이용하여 신체측 라이너(42) 및/또는 외부 커버(40)에 선택적으로 부착될 수 있다.
흡수성 본체(44)는 바람직하게는 압축성이고 순응성이며 착용자로부터 배설된 액체 인체 삼출물을 흡수 및 보유할 수 있다. 예컨대, 흡수성 조립체는 흡수성 섬유 매트릭스를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 목재 펄프 플러프(fluff)와 같은 셀룰로오스계 플러프 및 초강력 흡수 입자를 포함할 수 있다. 하나의 적절한 펄프 플러프는 미국 알라바마주 칠더스버그에 소재한 유.에스. 알리안스(U.S. Alliance)로부터 상용으로 입수 가능한 상표명 CR1654로 알려져 있다. 목재 펄프 플러프에 대한 다른 예로서, 합성 섬유, 폴리머 섬유, 멜트블로운 섬유, 쇼트 컷 호모필(short cut homofil) 이성분 합성 섬유, 또는 다른 천연 섬유가 이용될 수 있다. 적절한 초강력 흡수성 재료는 천연, 합성, 변형된 천연 폴리머 및 재료로부터 선택될 수 있다. 초강력 흡수성 재료는 실리카 겔과 같은 무기 재료, 가교 폴리머와 같은 유기 화합물, 예컨대 나트륨 중성화된 폴리아크릴산(sodium neutralized polyacylic acid)을 포함할 수 있다. 적절한 초강력 흡수성 재료는 미국 미시간주, 미드랜드에 소재한 다우 케미컬 컴퍼니(Dow Chemical Company) 및 미국 노오스 카롤리나주, 그린스보로에 소재한 스톡하우센 인크.(Stockhausen Inc.)와 같은 다양한 판매처로부터 입수 가능하다.
흡수성 본체(44)는 입방 센티미터당 약 0.10 내지 약 0.5 그램의 범위 내의 밀도를 가지며, 흡수성 조립체의 형상 및/또는 일체성(integrity)을 유지하기 위해 적절한 직물(tissue) 또는 부직포 랩에 의해 감싸지거나 둘러싸여 질 수 있다.
일 실시예에서, 흡수성 본체(44)는 외부 커버(40) 및/또는 신체측 라이너(42)와 같이 흡수성 본체가 부착될 수 있는 다른 요소의 스트레칭성(stretchability)을 억제하지 않도록 스트레칭될 수 있다. 예컨대, 흡수성 본체는 본 명세서에 각각 참조로써 합체되는 미국 특허 제5,964,743호, 제5,645,542호, 제6,231,557호, 제6,362,389호 및 국제특허공보 제WO 03/051254호에 개시되어 있는 재료를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, (도시되지 않은) 서지 관리 층(surge management layer)이 팬츠(20)에 포함될 수 있다. 서지 관리층은 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이 다양한 위치에서 팬츠(20)에 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 서지 관리 층은 흡수성 본체(44)의 근처에, 예컨대 흡수성 본체(44)와 신체측 라이너(22) 사이에 있을 수 있으며, 접착제, 초음파 접합 또는 열 접합과 같은 당해 기술 분야에 공지된 방법에 의해 팬츠(20)의 하나 이상의 요소에 부착될 수 있다. 더욱이, 서지 관리 층은 다양한 방식으로 온도 변화 부재(70)에 대해 팬츠(20)에 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 서지 관리 층은 온도 변화 부재(70)에 대해 라이너(22)를 향해 배치될 수 있고, 또는 서지 관리 층은 온도 변화 부재(70)에 대해 흡수성 본체(44)를 향하여 배치될 수 있다.
서지 관리 층은 흡수성 본체(44) 내로 신속하게 유입될 수 있는 액체의 서지 또는 분출(gush)을 확산시키고 감속시키는 것을 돕는다. 바람직하게는, 서지 관리 층은 흡수성 본체(44)의 저장 또는 보유 부분 내로 액체를 방출하기 전에 신속하게 수용하고 일시적으로 보유할 수 있다. 적절한 서지 관리 층의 일례는 미국 특허 제5,486,166호 및 미국 특허 제5,490,846호에 개시되어 있으며, 이들 내용은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 흡수성 제품의 다양한 실시예에서, 팬츠(20)는 온도 변화 부재(70; 도3 참조)를 포함할 수도 있다. 온도 변화 부재(70)는 온도 변화 복합체(72)를 포함할 수 있고, 온도 변화 복합체(72)와 중첩 관계에 있는 제1 캐리어 층(74)을 선택적으로 포함할 수 있다(도4 및 도5 참조). 또한, 온도 변화 부재(70)는 제2 캐리어 층(76)을 선택적으로 포함할 수 있으며, 상기 제1 캐리어 층(74) 및 제2 캐리어 층(76)은 온도 변화 복합체(72)를 사이에 개재한다(도5 참조).
도4 및 도5에 대표적으로 도시된 바와 같이, 온도 변화 복합체(72)는 섬유 매트릭스(78)와, 상기 섬유 매트릭스(78) 내에 혼합된 온도 변화 재료(80)를 포함할 수 있다. 섬유 매트릭스(78)는 실질적으로 연속적이거나 분리되고 비연속적일 수 있다. 더욱이, 온도 변화 복합체(72)의 섬유 매트릭스(78)는 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이 다양한 상이한 섬유에 의해 제공될 수 있다. 예컨대, 섬유 매트릭스(78)는 접착 섬유, 흡수성 섬유, (바인더 섬유를 포함한) 바인더, 폴리머 섬유 등과 이와 유사하거나 이들의 조합체를 포함할 수 있다. 이와 같이, 온도 변화 재료(80)는 팬츠(20)의 제조 및/또는 착용 중에 재료의 쉐이크 아웃 또는 손실을 제한하기 위해 매트릭스(78) 내에 적절하게 포획될 수 있다.
특히, 섬유 매트릭스(78)가 접착 섬유를 포함하는 실시예에서, 섬유는 가온 용융 접착제에 의해 제공될 수 있다. 이런 접착제는 응집 강도를 제공하기 위한 하나 이상의 폴리머, 수지 또는 유사 재료, 가능하다면 왁스, 가소제 또는 점도를 변형시키는 다른 재료, 및/또는 산화 방지제 또는 다른 안정제를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 다른 첨가제를 포함한다.
일례로서, 적절한 가온 용융 접착제는 약 15 중량% 내지 약 50 중량%의 응집 강도 폴리머 또는 폴리머들과, 약 30 중량% 내지 약 65 중량%의 수지 또는 다른 점 착 부여제(tackifier) 또는 점착 부여제들과, 0보다 크고 약 30 중량%까지의 가소제 또는 다른 점도 개질제와, 선택적으로는 약 1 중량%보다 작은 안정제 또는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 이들 요소의 상이한 중량%를 포함하는 다른 가온 용융 접착 제제(formulation)가 가능하다는 것을 이해할 수 있다.
섬유 매트릭스(78)를 제공하는데 이용하기에 적절한 접착제의 일례는 미네소타주 세인트폴에 소재한 에이치.비. 풀러 애드헤시브즈(H.B Fuller Adhesives)로부터 입수 가능한 상품명이 HL8151-XZP인 가온 용융 접착제이다. 특히, 이 접착제는 온도 변화 부재(70)의 신속한 습윤성을 촉진시켜서, 보다 신속한 온도 변화를 가져오는 친수성 접착제이다. 다르게는, 접착제는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 친수성 접착제일 수 있다.
적절한 접착제 복합체의 다른 일례로는 뉴저지주 브리지워터에 소재한 내셔널 스타치 앤드 케미컬 코.(National Starch and Chemical Co.)에 의해 제조되고 상품명이 34-5610 및 34-447A인 것과, 위스콘신주 밀워키에 소재한 보스틱-핀들리(Bostik-Findley)로부터 입수 가능하고 상품명이 HX 4207-01, HX 2773-01, H2525A 및 H2800인 것이 있다. 또한, 적절한 접착제는 소이어(Sawyer) 등의 이름으로 2003년 10월 31일자로 출원된 미국 특허출원 제10/699,193호에 추가로 개시되어 있으며, 이 개시 내용은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다. 또한, 다른 접착제들이 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이용될 수 있다.
섬유 매트릭스(78)는 당해 기술 분야에 공지된 바와 같은 다양한 접착제 인 가 공정에서 접착 섬유에 의해 제조될 수 있다. 예컨대, 접착제는 다공성 표면상에 위치될 수 있는 제1 캐리어 층(74)과 같은 기재상에 또는 스크린과 같은 다공성 표면상에 멜트블로운될 수 있다. 특히, 적절한 접착제 도포기 시스템은 분리된 섬유 또는 필라멘트의 형태의 접착제를 인가하기 위해 이용될 수 있다. 예컨대, 얻어진 섬유 매트릭스(78)는 약 5 미크론 내지 약 200 미크론의 범위, 보다 바람직하게는 약 7 미크론 내지 약 50 미크론 범위의 접착 섬유 직경을 갖는다. 적절한 접착제 도포기 시스템은 당해 기술 분야에 공지되어 있으며, 미국 조지아주 덜러스(Duluth)에 소재한 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation) 또는 미국 테네시주 헨더슨빌에 소재한 아이티더블유 다이나텍 코.(ITW Dynatec Co.)로부터 입수 가능하다.
일 실시예에서, 접착 섬유는 섬유 매트릭스(78)를 형성하기 위해 평방미터당 약 1 내지 150그램(1 내지 150 gsm)의 범위, 보다 바람직하게는 약 50 내지 100 gsm의 범위의 기본 중량을 가질 수도 있다. 유사하게는, 온도 변화 재료(80)는 섬유 매트릭스(78)를 형성하기 위해 평방미터당 약 500 내지 2000그램(500 내지 2000 gsm)의 범위, 보다 바람직하게는 약 1000 내지 1500 gsm의 범위의 기본 중량을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 온도 변화 복합체를 형성하기 위해 이용되는 접착제의 양은, 바람직하게는 온도 변화 복합체(72)를 형성하는데 이용되는 온도 변화 재료의 양의 약 20 중량%이거나 그보다 작으며, 보다 바람직하게는 온도 변화 복합체(72)를 형성하는데 이용되는 온도 변화 재료의 양의 약 10 중량%이거나 그보다 작으며, 보다 더 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 범위 내에 있다. 특 정 실시예에서, 온도 변화 복합체는 95 gsm 접착제 및 1400 gsm 온도 변화 재료(80)일 수 있다.
온도 변화 재료(80)는 제1 캐리어 층(74)과 같은 기재에 인가될 수 있는 온도 변화 재료(80) 및 접착 섬유의 블렌딩된 혼합물을 형성하기 위해 접착제의 스트림 내로 공급되고 그에 혼입됨으로써 섬유 매트릭스(78)를 제공하는 접착 섬유와 혼합될 수 있다. 선택적으로, 제2 캐리어층(76)은 온도 변화 복합체(72)를 오버레이하고, 섬유 매트릭스(78) 내의 접착제에 의해 온도 변화 복합체(72)에 고정될 수 있다.
이러한 실시예에서, 온도 변화 부재(70)는 선택적으로 추가 공정을 필요로 할 수 있다. 예컨대, 이하 상세히 설명되는 바와 같이, 선택적으로 존재할 수 있는 임의의 캐리어 층(74 및/또는 76)과 섬유 매트릭스(78) 사이뿐만 아니라, 온도 변화 복합체(72)와 섬유 매트릭스(78) 사이의 접합 강화를 용이하게 하기 위해, 압축력이 온도 변화 부재(70)에 인가될 수 있다. 또한, 압축은 온도 변화 부재(70)가 팬츠(20) 내에 더욱 조심스럽게 포함될 수 있도록 온도 변화 부재(70)의 두께 또는 캘리퍼(caliper)를 감소시킬 수도 있다.
다르게는, 온도 변화 복합체(72)의 섬유 매트릭스(78)는 흡수성 섬유를 포함할 수 있다. 적절한 흡수성 섬유는 셀룰로오스 섬유(즉, 목재 펄프 섬유) 또는 코튼 섬유와 같은 천연 흡수성 섬유와, 또는 레이온 또는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 합성 흡수성 섬유와, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 흡수성 섬유는 미국 사우스 캐롤리나주 그린빌에 소재한 보워터 인크.(Bowater Inc.)로부터 입수 가능한 CR 1654로 명명되는 혼합 표백된 남부산 침엽수 및 활엽수 크라프트 펄프일 수 있다. 다른 적절한 흡수성 섬유는 미국 워싱턴주 페더럴 웨이(Federal Way)에 소재한 웨어호서 코.(Weyerhaeuser Co.)로부터 입수 가능한 표백된 남부산 침엽수 크라프트 펄프인 NB 416, 보워터 인크.로부터 입수 가능한 표백된 남부산 침엽수 크라프트 펄프인 CR54, 미국 조지아주 제서프(Jesup)에 소재한 레이오니어 인크.(Rayonier Inc.)로부터 입수 가능한 화학 변형된 활엽수 펄프인 SULPHATATE HJ, 웨어호서 코.로부터 입수 가능한 화학 처리된 표백된 남부산 침엽수 크라프트 펄프인 NF 405를 포함할 수 있다.
선택적으로, 이러한 실시예에서, 섬유 매트릭스(78)는 바인더 재료를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 바인더 재료는 열가소성 바인더 재료가 바람직하다. 이러한 바인더 재료는 열에 노출될 때 연화될 수 있고, 실온으로 냉각될 때 그의 원래 상태로 사실상 복귀할 수 있다. 연화된 상태의 이러한 열가소성 바인더 재료는 온도 변화 복합체(72)를 안정시키기 위해 바인더 근처에 섬유 및 다른 재료를 구속시키거나 포획한다. 바인더 재료는 파우더 또는 섬유 형태로 제공될 수 있다. 본 발명에 이용되기 위한 적절한 바인더 재료의 일례는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 또는 파라핀 왁스와 같은 저 용융 온도를 갖는 것일 수 있으며, 이들 양자는 미주리주 세인트 루이스에 소재한 알리치(Alrich)로부터 입수 가능하다.
이러한 실시예에서, 섬유 매트릭스(78)는 종래의 공기 형성 장치의 포밍 표면에 매트릭스를 형성함으로써 흡수성 섬유에 의해 제공될 수 있다. 섬유 웨브(fibrous web)를 형성하는데 이용하기 위한 이러한 공기 형성 장치는 당해 기술 분야에 널리 공지되어 있다. 예컨대, 1987년 5월 19일자로 엔로 등에게 허여된 미국 특허 제4,666,647호 및 1988년 8월 2일자로 엔로에게 허여된 미국 특허 제4,761,258호가 참조되며, 이들의 개시 내용은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다. 이러한 장치에서, 섬유 재료는 도입되고, 포밍 표면에 수집하기 전에 온도 변화 재료(80)와 같은 다른 재료와 혼합될 수도 있다. 진공 흡입 시스템과 같은 공기압 유동 기구는 포밍 표면을 향해 공기 형성 장치 내의 공기 혼입된 섬유 스트림을 견인하여, 섬유 및 다른 공기 혼입된 재료가 포밍 표면에 수집하는 동안 공기가 다공성 표면을 통과한다.
따라서, 흡수성 섬유 매트릭스(78) 및 상기 매트릭스와 혼합된 온도 변화 재료(80)는 온도 변화 복합체(72)를 형성하기 위해 포밍 표면에 수집될 수 있다. 선택적으로, 공기 투과성 기재가 포밍 표면에 놓여질 수 있어서, 온도 변화 복합체(72)를 수집하고 제1 캐리어 층(74)을 제공한다. 또한, 제2 캐리어 층(76)은 온도 변화 부재(70)의 일체성을 증가시키기 위해 공기 형성 장치 내의 온도 변화 복합체의 형성 이후에 온도 변화 복합체 상에 위치될 수 있다.
(제1 캐리어층(74) 및 제2 캐리어층(76)을 갖거나 갖지 않는) 온도 변화 부재(70)는, 균일한 두께로 압축되도록 하기 위해 대향하는 롤들에 의해 한정되는 닙(nip)을 통해 온도 변화 부재를 통과시킴으로써 추가로 처리될 수 있다. 이런 방식으로의 후속 압축은 0.20 g/㎤ 내지 0.55 g/㎤의 밀도, 구체적으로는 0.25 g/㎤ 내지 0.45 g/㎤, 보다 구체적으로는 0.35 g/㎤의 밀도를 한정할 수 있다. 다르게는, 당해 기술 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있는 다른 고밀도화 방법이 이 용될 수 있다. 이들 범위 내의 밀도는 섬유 매트릭스(78)에 온도 변화 재료(80)를 보유하고 바람직한 일체성을 갖는 가요성 온도 변화 부재(70)를 제공할 수 있게 하는 것으로 여겨진다. 더욱이, 이런 밀도는 온도 변화 재료(80)를 뭉개거나(crush) 이와 다르게는 손상시킬 정도로 높지는 않아서, 이 효능을 감소시킨다. 더욱이, 온도 변화 복합체(72)가 바인더 재료를 포함하는 실시예에서, 온도 변화 부재(70)는 선택적으로는 공기 가열 장치를 통해 또는 열 캘린더(calendar) 롤에 의해서와 같이 열 활성화된다.
전술된 바와 같이 흡수성 섬유를 포함하는 온도 변화 복합체(72)는 5 내지 50 중량%의 흡수성 섬유와 50 내지 95 중량%의 온도 변화 재료일 수 있다. 다르게는, 온도 변화 복합체(72)는 20 내지 40 중량%의 흡수성 섬유와 60 내지 80 중량%의 온도 변화 재료(80)일 수 있다. 선택적으로는, 복합체(72)는 1 내지 15 중량%의 바인더 섬유를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 온도 변화 복합체(72)는 70 중량%의 온도 변화 재료(80)와 30 중량%의 흡수성 섬유일 수 있으며, 0.35 g/㎤의 밀도를 한정할 수 있다.
다른 실시예에서, 섬유 매트릭스(78)는 폴리머 섬유 및 흡수성 섬유를 포함하는 코폼 복합체에 의해 제공될 수 있다. 코폼 재료 및 코포밍(coforming) 공정은 당해 분야에 공지되어 있으며, 일례로서 앤더슨(Anderson) 등에게 허여된 미국 특허 제4,100,324호와, 에버하트(Everhart) 등에게 허여된 미국 특허 제5,284,703호와, 조저(Georger) 등에게 허여된 미국 특허 제5,350,624호에 개시되어 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다.
특정 실시예에서, 섬유 매트릭스(78)는 멜트블로운 폴리머 섬유 및 셀룰로오스 섬유의 혼합물일 수 있는 코폼 복합체에 의해 제공될 수 있다. 다양한 적절한 재료는 폴리올레핀 재료와 같은 멜트블로운 섬유를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 다르게는, 폴리머 섬유는 코폴리머 수지에 의해 제공되는 것과 같은 스트레치 폴리머 섬유일 수 있다. 예컨대, 텍사스주 휴스턴에 소재한 엑슨모빌 코포레이션(ExxonMobil Corporation)으로부터 입수 가능한 VM2210 코폴리머 수지와, 텍사스주 휴스턴에 소재한 크라톤 폴리머즈(Kraton Polymers)로부터 입수 가능한 크라톤(KRATON)이 섬유 매트릭스(78)에 스트레칭 가능한 폴리머 섬유를 제공하는데 이용될 수 있다. 다른 적절한 폴리머 재료 또는 그 조합체는 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이 다르게 이용될 수 있다.
또한, 미국 워싱턴주 페더럴 웨이에 소재한 웨어호서 코.로부터 입수 가능한 화학적으로 처리된 표백된 남부산 침엽수 크라프트 펄프인 NB 405와 같은 다양한 흡수성 셀룰로오스 섬유가 이용될 수 있다. 다른 적절한 흡수성 섬유는 미국 사우스 캐롤리나주 그린빌에 소재한 보워터 인크.로부터 입수 가능한 혼합 표백된 남부산 침엽수 및 활엽수 크라프트 펄프인 CR 1654, 웨어호서 코.로부터 입수 가능한 표백된 남부산 침엽수 크라프트 펄프인 NB 416, 보워터 인크.로부터 입수 가능한 표백된 남부산 침엽수 크라프트 펄프인 CR 54, 및 미국 조지아주 제서프에 소재한 레이오니어 인크.로부터 입수 가능한 화학적으로 변형된 활엽수 펄프인 SULPHATATE HJ를 포함한다.
폴리머 섬유 및 멜트블로운 섬유는 압출된 용융 폴리머 섬유의 스트림 및 흡수성 섬유의 스트림을 제공함으로써 섬유 매트릭스(78)를 제공하도록 코포밍(coformed)될 수도 있다. 또한, 온도 변화 복합체(72)를 제공하기 위해, 온도 변화 재료(80)의 스트림도 제공될 수 있다. 이들 스트림은 단일 스트림으로 병합될 수 있고, 온도 변화 부재(70)의 온도 변화 복합체(72)를 형성하기 위해 포밍 벨트 또는 포밍 드럼과 같은 포밍 표면에 수집될 수 있다. 선택적으로, 제1 캐리어 층(74)과 같은 포밍 층은 포밍 표면에 배치되고, 온도 변화 복합체(72)에 포함되는 재료를 수집하는데 이용될 수 있다.
흡수성 섬유의 스트림은 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이 섬유 해리 장치(fiberizer), 해머밀(hammermil) 또는 유사 장치 내로 펄프 시트를 공급함으로써 제공될 수 있다. 적절한 섬유 해리 장치는 위스콘신주 세보이건 폴즈(Sheboygan Falls)에 소재한 커트 지. 조아, 인크.(Curt G. Joa, Inc.)로부터 입수 가능하다. 폴리머 섬유의 스트림은 코폴리머 수지 또는 다른 폴리머를 멜트블로잉함으로써 제공될 수 있다. 특히, VM2210과 같은 코폴리머 수지에 대한 용융 온도는 매트릭스 내의 온도 변화 재료의 혼입을 향상시키기 위해 섭씨 232도(화씨 450도) 내지 섭씨 248도(화씨 480도)일 수 있다. 전술된 바와 같이, 멜트블로운 섬유를 포함하는 부직포 웨브를 제조하는 적절한 기술은 앞서 합체된 미국 특허 제4,100,324호 및 제5,350,624호에 개시되어 있다. 멜트블로잉 기술은 온도 변화 재료(80) 및 섬유를 작동식으로 혼합할 수 있는 난류를 제공하도록 종래의 노하우에 따라 용이하게 조정될 수 있다. 예컨대, 주 공기압은 5 psi로 설정될 수도 있고, 멜트블로운 노즐 은 0.020인치(0.508밀리미터) 방사구 구멍 노즐일 수 있다. 또한, 기술은 온도 변화 복합체(72) 내에 소정의 중량%의 다양한 재료를 제공하기 위해 종래의 지식에 따라 용이하게 조정될 수 있다.
온도 변화 재료(80)의 스트림은 공압식 공급되거나 중력 공급될 수도 있다. 공기스트림 내에 재료를 전달하는 적절한 방법 및 장치는 2002년 10월 8일자로 밀라노우스키(Milanowski) 등에게 허여된 미국 특허 제6,461,086호에 개시되어 있으며, 이 개시 내용은 본 명세서에 상응하는 정도로(즉, 상충하지 않고) 참조로써 합체되어 있다. 또한, 코폼 재료는 초강력 흡수성 재료와 같은 다른 재료를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 전술된 바와 같은 코폼 복합체에 의해 제공되는 온도 변화 복합체(72)는 5 중량% 내지 15 중량%의 멜트블로운 폴리머 섬유, 10 중량% 내지 50 중량%의 흡수성 섬유, 및 40 중량% 내지 80 중량%의 온도 변화 재료일 수 있다. 특정 실시예에서, 온도 변화 복합체(72)는 8 중량%의 멜트블로운 폴리머 섬유, 14 중량%의 흡수성 섬유, 및 78 중량%의 온도 변화 재료일 수 있으며, 1340 gsm의 기본 중량을 한정한다.
전술된 바와 같이, 온도 변화 부재(70)는 온도 변화 복합체(72)와 중첩 관계에 있는 제1 캐리어 층(74)을 선택적으로 포함할 수 있다(도4 및 도5 참조). 또한, 온도 변화 부재(70)는 제1 캐리어 층(74) 및 제2 캐리어 층(76)을 선택적으로 포함할 수 있고, 제1 캐리어 층 및 제2 캐리어 층(76)은 온도 변화 복합체(72)를 사이에 개재한다(도5 참조). 제1 캐리어층(74) 및 제2 캐리어층(76)은 재료의 개 별 웨브에 의해 제공될 수도 있고, 또는 다르게는 온도 변화 복합체(72)에 대해 절반으로 절첩된 재료의 단일 웨브에 의해 제공될 수 있다.
임의의 실시예에서, 캐리어 층들(74, 76)은 액체 투과성이거나 액체 불투과성일 수 있다. 예컨대, 제1 캐리어 층(74)과 같은 일 캐리어 층은 액체 불투과성일 수 있고, 다른 캐리어 층(즉, 제2 캐리어 층(76))은 액체 투과성일 수 있다. 이런 실시예에서, 제1 캐리어 층(74)은 외부면(32)을 향하여 배치될 수 있고, 제2 캐리어 층(76)은 내부면(30)을 향하여 배치될 수 있다. 이로써, 액체 인설트(insult)는 제2 캐리어 층(76)을 통과하여, 온도 변화 재료를 활성화시키며, 제1 캐리어 층(74)은 온도 변화 부재(70)를 남김으로 인해 액체 인설트의 유동을 느리게 할 수 있어, 착용자에 의해 느껴질 수 있는 온도 변화를 최대화한다. 다르게는, 제1 캐리어 층(74)은 액체 투과성일 수 있고, 제2 캐리어 층(76)을 갖는 실시예에서는, 캐리어 층들(74, 76)은 액체 투과성일 수 있다. 이러한 캐리어 층(74, 76)은 향상된 가공성을 위해 온도 변화 부재(70)의 일체성을 더 향상시킬 수 있으며, 또한 부재(70) 내에 온도 변화 재료를 보유하는 것을 도울 수도 있다.
캐리어 층(74, 76)에 적절한 액체 투과성 재료는 직물(tissue) 층, 부직포 층, 또는 이들의 조합을 포함한다. 특히, 신체측 라이너(42)로서 이용하기에 적절한 것으로 기재된 재료는 액체 투과성 캐리어 층들(74, 76)에 적절할 수도 있다. 이에 따라, 액체 투과성 캐리어 층(74, 76)도 스트레칭될 수 있다. 마찬가지로, 외부 커버(40)로 이용하기에 적절한 것으로 기재된 재료는 액체 불투과성 캐리어 층(74, 76)으로 이용하기에 적합할 수 있다. 이에 따라, 액체 불투과성 캐리어 층 들(74, 76)도 스트레칭될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예의 온도 변화 재료(80)는 착용자 근처에 위치되어 소변과 접촉될 때 온도 변화를 제공하는 물질을 포함할 수 있다. 온도 변화는 착용자가 인식할 수 있는 열의 흡수일 수 있다. 온도 변화 재료(80)에 의한 열의 흡수는 착용자에게 냉각 감각을 제공할 것이다. 온도 변화 감각이 달성되는 메카니즘에 관한 추가의 정보에 대해, 본 명세서에 참조로서 합체된 올슨 등에 의한 미국 특허 출원 제 10/462,166호(미국 공개 특허 공보 제2004/0254549 A1호)가 본 명세서에 참조된다. 바람직하게는, 온도 변화 재료(80)는 전술한 실시예에서 용이하게 처리하도록 미립자 형태로 제공될 수 있다.
온도 변화 재료(80)는 상기 섬유 매트릭스(78) 내에 균일하게 혼합될 수 있다. 다르게는, 온도 변화 재료(80)는 온도 변화 복합체(72)의 두께 내에서 분포 구배(distribution gradient)를 한정할 수 있다. 예컨대, 온도 변화 재료(80)는 팬츠의 내부면(30)을 향하여 상당량이 섬유 매트릭스(78) 내에서 혼합될 수 있다. 다르게는, 온도 변화 재료(80)는 팬츠의 외부면(30)을 향하여 상당량이 섬유 매트릭스(78) 내에서 혼합될 수 있다.
온도 변화 재료(80)는 열을 흡수하거나 방출하기 위해 소변 등의 수용액과 접촉하여 반응한다. 수용액 상태에서 물질의 용해, 수용액 상태에서 물질의 팽윤, 또는 수용액 상태에서 물질의 반응 등의 메카니즘이 달성된다. 예컨대, 온도 변화 재료는 용해된 상태와 결정 상태 사이에서 실질적인 에너지 차이를 갖는 입자를 포함할 수 있어서, 열의 형태인 에너지가 소변과의 접촉시에 주위에 흡수되거나 방출 되며, 또는 온도 변화 재료가 수용액 상태로 팽윤하거나 반응하는 동안에 에너지를 방출하거나 흡수할 수 있다.
다양한 물질이 수용액과 접촉할 때 온도 변화를 야기할 수 있는 한편, 특정 온도 변화 재료(80)의 선택, 사용될 양의 결정 및 물질의 위치는 부분적으로 소정의 온도 변화에 기초한다. 특히, 온도 변화 부재(70)는 용변연습용 팬츠(10)에 적어도 약 5℃, 보다 바람직하게는 약 10℃, 가장 바람직하게는 약 15℃의 습윤 상태에서의 냉각 온도 변화를 제공할 수 있다. 다르게는, 온도 변화 부재(70)는 팬츠(20)에 5℃ 내지 15℃의 습윤 상태에서의 표면 온도 변화를 제공할 수 있다. 이러한 범위 내의 표면 온도 변화는 용변을 훈련하는 아이들이 어느 정도 인식할 수 있다고 여겨진다. 보다 바람직하게는, 온도 변화 부재(70)는 팬츠(20)에 5℃ 내지 10℃의 습윤 상태에서의 표면 온도 변화를 제공할 수 있다.
따라서, 파손될 때의 제품의 온도 강하는 특히, 몰두하고 있는 착용자(즉, 놀고 있는 아이들)에게 있어서는, 약 37℃ 내지 25℃까지 될 것이며, 향상된 효율에서는 약 22℃까지 될 수 있다. 온도 변화는 적어도 10분, 보다 바람직하게는 대략 15분 정도 지속될 수 있다.
실험을 통하여, 임의의 다른 온도 변화 재료와 혼합되면, 에리스리톨(erythritol)이 상승적인 냉각 효과를 제공한다는 것을 알았다. 화학적으로, 에리스리톨은 단당류 폴리올(monosaccharide polyol)로서 분류된다. 다른 단당류 폴리올은 자일리톨(xylitol), 소르비톨(sorbitol) 및 마니톨(mannitol)을 포함한다. 에리스리톨은 25℃에서 36 중량%의 최대 용해도를 가진다. 이로써, 에리스리톨이 수용액 또는 물에 위치되면, 결정은 용해되기 위해 비교적 상당량의 에너지가 필요하다. 소변과 같은 수용액 또는 물에 의해 용해되면, 용해가 냉각 효과를 가져온다. 예상외로, 에리스리톨이 이하에 기재된 다른 온도 변화 재료와 혼합되면, 어느 한 온도 변화 재료의 작용에 의한 냉각 효과보다 큰 냉각 효과를 얻을 수 있다.
에리스리톨이 에리스리톨보다 신속하게 용해되는 온도 변화 재료와 혼합되면, 냉각 효과는 보다 길게 지속될 수 있다. 2개의 흡열성 물질의 혼합에 따른 상승적인 효과가 이하의 표1에 나타나있다. 실험은 25℃의 실온에서 실행되었다. 25℃에서, 자일리톨은 66 중량%의 최대 용해도를 가지는 반면에, 에리스리톨은 36 중량%의 최대 용해도를 가진다. 온도를 계측하기 위해 사용된 모든 재료 및 장치는 25℃에 존재하였다. 실험 방법은 다음과 같다. (펜실베니아주 웨스트 체스터에 소재하는 VWR 인터내셔널사로부터 상용 가능한) 자석 교반 막대를 구비한 100ml 유리 비커를 자석 교반기(VWR 인터내셔널사로부터 상용 가능한 CORNING PC-351)의 상부에 위치시킨다. 열전쌍(예를 들면, 코넥티컷주 스탬포드에 소재하는 OMEGA 엔지니어링사로부터 상용 가능한 부품 번호 KMTSS-032U-6)을 데이터 수집 시스템(예를 들면, 코넥티컷주 스탬포드에 소재하는 OMEGA 엔지니어링사로부터 상용가능한 TEMPBOOK66)에 전기적으로 접속시키고, 데이터 기록을 위한 컴퓨터에 추가로 접속시킨다. 데이터 수집 시스템은 초당 10개의 데이터 포인트를 샘플링하는 속도로 3000개의 데이터 포인트를 수집한다. 각각의 샘플에 대해, 50ml의 염분(saline) 용액을 비커에 위치시키고 용액을 지속적으로 교반시킨다. 열 데이터를 수집하기 위해 열전쌍을 용액에 위치시킨다. 온도 변화 재료(들)가 용액에 첨가되기 전에 데이터 수집이 수초동안 수행된다. 이동 평균이 데이터의 노이즈(noise)를 최소화하기 위해 수집된 데이터에 적용된다.
표1에 도시된 실험 결과를 참조하면, 실험1에서는, 98g(66 중량%)의 자일리톨이 50g의 염분과 혼합되어, 100 중량%의 자일리톨을 산출한다. (중량%는 건조 상태에서 온도 변화 재료의 총량을 측정함으로써 결정된다). 실험2에서는, 49g(49 중량%)의 자일리톨이 28g(36 중량%)의 에리스리톨 및 50g의 염분과 혼합되어, 64 중량% 자일리톨을 산출한다. 실험3에서는, 28g(36 중량%)의 자일리톨이 28g(36 중량%)의 에리스리톨 및 50g의 염분과 혼합되어, 50 중량% 자일리톨을 산출한다. 실험4에서는, 15g(23 중량%)의 자일리톨이 28g(36 중량%)의 에리스리톨 및 50g의 염분과 혼합되어, 35 중량% 자일리톨을 산출한다. 실험5에서는, 28g(36 중량%)의 에리스리톨 및 50g의 염분이 혼합되어, 0 중량% 자일리톨을 산출한다.
도6을 참조하면, 64 중량%의 크실리톨 및 34 중량%의 에리스리톨을 함유하는 용액은 자일리톨 또는 에리스리톨 중 어느 하나에 의한 경우보다 우수한 냉각을 제공한다. (참조 번호 1 내지 6은 표1에 기재된 바와 같은 실험 번호 1 내지 6에 대응한다). 또한, 50 중량%의 자일리톨 및 50 중량%의 에리스리톨도 크실리톨 또는 에리스리톨 중 어느 하나에 의한 경우보다 우수한 냉각을 제공한다. 그러나, 65 중량% 이상의 에리스리톨의 추가는 상승 효과를 저하시킨다. 확인할 수 있는 바와 같이, 100% 함량 자일리톨 용액은 100% 함량 에리스리톨 용액보다 우수한 냉각을 제공한다.
Figure 112007076782900-PCT00001
실례로서, 자일리톨 입자는 에리스리톨 용액과 혼합되어 흡수성 제품에 냉각 감각을 제공할 수 있다. 에리스리톨 및 크실리톨 입자 모두가 수용액에 용해되면 열을 흡수한다. 용해되는 동안 열을 흡수하고 에리스리톨과 혼합될 수 있는 다른 적절한 온도 변화 재료는 마니톨과, 소르비톨과, 멜티톨(maltitol)과, 이소멜트(isomalt), 그리고 아세트산 나트륨(H2O), 탄산 나트륨(10H2O), 황산 나트륨(10H2O), 티오황산나트륨(5H2O) 및 인산 나트륨(10H2O) 등의 염수화물(salt hydrate); 질산 암모늄, 질산 칼륨, 염화 암모늄, 염화 칼륨 및 질산 나트륨 등의 무수염(anhydrous salts); 요소 등의 유기 화합물을 포함한다.
온도 변화 재료(80)는 1 내지 8개의 탄소를 함유한 알코올 또는 2 내지 8개의 탄소를 함유한 폴리올과 멘톤을 반응시킴으로써 멘톤 케탈 등의 오르토 에스테르 또는 케탈과, 모든 그 구조 및 광학 이성질체를 포함할 수 있다. 특정 멘톤 케탈은 멘톤-글리세롤 케탈 및 멘톤-프로필렌 글리콜 케탈을 적절히 포함할 수 있다. 특정 케탈은 그린버그(Greenberg)에게 허여된 미국 특허 제5,348,750호 및 그러브(Grub) 등에게 허여된 미국 특허 제5,266,592호에 개시되어 있다.
실례로서, 온도 변화 부재(70)는 섬유 매트릭스(72)를 포함할 수 있고, 온도 변화 재료(80)는 상이한 용해도를 가진 다른 온도 변화 재료와 에리스리톨의 조합체일 수 있다. 이런 재료, 즉 설탕 및 소금은 특정 형태, 예를 들면 에리스리톨 입자 및 자일리톨 입자로 용이하게 생산된다. 이들 입자는 섬유 매트릭스(72) 내에 혼합된다.
소변에 의해 습윤 되면, 에리스리톨 보다 낮은 용해도를 갖는 온도 변화 재료가 먼저 용해되어 제1 흡열 반응을 발생시키고, 그 다음 에리스리톨이 용해되어 제2 흡열 반응을 발생시킨다. 이에 따라, 하나 또는 양자 모두의 온도 변화 재료의 흡열 반응은 배뇨시 착용자에게 신호를 보낸다. 제1 인설트의 부피(volume)가 자일리톨을 용해하기 위해 필요한 부피보다 작으면, 자일리톨 또는 에리스리톨이 잔류하는 다른 온도 변화 재료의 일부가 있게 될 것이다. 연속적인 인설트는 자일리톨 또는 다른 온도 변화 재료의 잔류 부분을 용해할 수 있고, 에리스리톨의 일부 또는 모두를 용해할 수 있다. 다른 연속적인 인설트는 에리스리톨을 완전히 용해할 수 있다. 하나 이상의 온도 변화 재료의 용해를 가져오는 각각의 인설트는 모든 온도 변화 재료가 용해될 때까지 냉각 감각을 제공한다.
하나 이상의 인설트에 반응하여 냉각 효과를 제공하도록 충분한 에리스리톨 및 다른 온도 변화 재료(들)를 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 흡수성 부재에 포함된 온도 변화 재료의 총량은 이런 재료의 비용 및 용적(bulkiness)에 의해 조절된다. 이런 관점에서, 기저귀 또는 용변연습용 팬츠에 사용되는 온도 변화 재료의 실제량은, 에리스리톨을 포함하는 혼합된 온도 변화 재료 중 약 1 그램 내지 30 그램을 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 에리스리톨을 포함하는 혼합된 온도 변화 재료의 약 2 그램 내지 12 그램을 포함한다. 일 실시예에서, 흡수성 부재에 사용된 에리스리톨의 양은 약 1 그램 내지 11 그램의 에리스리톨이 바람직하고, 약 2 그램 내지 6 그램의 에리스리톨이 보다 바람직하다. 다른 실시예에서, 온도 변화 재료는 약 40 중량% 내지 80 중량%로 이루어지거나, 약 10 중량% 내지 50 중량%로 이루어진 입자의 형태일 수 있다.
흡수성 제품에 사용된 온도 변화 재료의 양에 영향을 미치는 요소는 기대 인설트의 평균 부피를 포함한다. 예컨대, 용변 연습하는 18 개월 내지 48 개월 유아에 대한 공극 부피는 약 10 내지 180 ml 사이의 범위로 예측된다. 평균 주간 단일 공극은 약 35 내지 50ml로 예측되고, (취침중인 유아의) 평균 야간 단일 공극은 70 내지 120ml로 예측된다. 통상의 공극 부피의 차이로 인하여, 주간 연습용으로 설계된 제품이 야간 연습용으로 설계된 제품보다 흡열성 재료를 적게 포함하는 것이 합리적이다.
온도 변화 부재(70)는 용변연습용 팬츠(20) 내에 배치되어, 배뇨시에, 액체가 온도 변화 재료(80)와 접촉하게 한다. 예컨대, 온도 변화 부재(70)는 흡수성 본체(44) 내에 또는 흡수성 본체(44) 상에 배치될 수 있고, 예컨대 외부커버(40)와 라이너(42)의 중간에 배치될 수 있다. 특히, 온도 변화 부재(70)는 흡수성 본체(44)에 부착될 수 있으며 팬츠(20)의 내부면을 향해 배치될 수 있다. 다르게는, 온도 변화 부재(70)는 흡수성 본체(44)에 인접한 라이너(42)에 부착될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 온도 변화 부재(70)는 흡수성 본체(44) 부분들 사이의 간극 내에 배치될 수 있으며, 예컨대, 외부 커버(40)에 부착될 수 있다. 이러한 실시예는 웨버(Weber) 등의 이름으로 2004년 9월29일 출원된 미국특허 출원 제10/955534호에 개시되어 있으며, 이 개시 내용은 본 명세서에서 상응하는 정도로(즉, 상충되지 않고) 참조로써 합체되어 있다. 또 다른 실시예에서, 온도 변화 재료는 패킷에 배치될 수 있다. 이런 실시예는 2004년 4월 13일자로 롱 등의 이름으로 허여된 미국 특허 출원 제10/822,930호에 개시되어 있으며, 이 개시 내용은 본 명세서에서 상응하는 정도로(즉, 상충되지 않고) 참조로써 합체되어 있다.
용이하게 알 수 있는 바와 같이, 온도 변화 부재(70)는 다양한 형태 및 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 온도 변화 부재(70)는 직사각형 형상을 취할 수 있으며, 측방향(48)으로의 2.5 ㎝ 내지 10 ㎝의 폭과, 길이 발향(46)으로의 2.5 ㎝ 내지 25 ㎝의 길이를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 온도 변화 부재(70)는 약 8 ㎝×10 ㎝를 측정할 수 있다. 다르게는, 온도 변화 부재(70)는 타원형, 원형, 삼각형, 등의 형상을 취할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 온도 변화 부재(70)는 일반적으로 측방향(48) 또는 종방향(46)으로 연장하는 스트립으로 제공될 수 있으며, 약 2.5 ㎝의 간극에 의해 분리될 수 있다.
또한, 온도 변화 부재(70)는 전술한 바와 같이 온도 변화 재료(80)의 다양한 양을 적절하게 포함할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 용변연습용 팬츠(20)가 하나 이상의 온도 변화 부재(70)를 포함하는 것임을 당해 기술 분야의 숙련자들은 알 것이다.
온도 변화 재료를 함유한 제품이 습윤시의 온도 변화를 결정하기 위한 적합한 과정은 하기의 온도 변화 실험에서 기술될 것이다. 실험은 21℃ 내지 22℃의 안정된 온도 및 약 50%의 안정된 습도를 갖는 환경에서 수행된다. 실험될 제품은 임의의 탄성 측면 패널을 제거하고 제품을 가능한 한 편평하게 놓이도록 모든 다른 탄성재를 절단함으로써 준비된다. 제품은 실질적인 사용중에 제품의 구성을 시뮬레이팅하기 위해 플랙시글래스 크레이들(Plexiglas cradle) 내에 위치된다. 제품의 중앙부는 크레이들의 가장 깊숙한 부분에 위치된다.
온도 변화 부재의 위치에 있는 제품의 표면 온도는 디지털 디스플레이 또는 기록 장치에 연결된 표준 온도계 또는 온도 감지 서미스터를 이용하여 측정된다. 염분이 분배된 후 30초 후의 표면 온도는 실험 온도로서 기록된다. 기준 온도는 온도 변화 재료를 포함하지 않은 제품의 일부분 또는 온도 변화 재료가 없는 유사한 제품에서 실험을 수행함으로써 얻어진다. 습윤시 제품의 표면 온도 변화는 실험 온도와 기준 온도 사이의 차이이다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예의 팬츠(20)는 착용자에게 배뇨를 효과적으로 신호하고 제한된 양의 온도 변화 재료(80)로 쉐이크 아웃 및 손실을 고속의 변환 과정에서 처리할 수 있는 온도 변화 부재(70)를 제공한다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 전술한 구성 및 방법의 다양한 변경이 가능하며, 전술한 설명 및 첨부된 도면에 포함된 모든 사항은 예시적으로 판단되어야하며, 제한되어서는 안 된다.
본 발명 또는 그 바람직한 실시예의 구성요소를 도입할 때, 제품 "a", "an", "the" 및 "said"는 하나 이상의 구성요소를 의미하는 것으로 의도된다. 용어 "comprising", "including" 및 "having"은 포괄적인 것으로 의도되며, 열거된 요소 이외의 추가적인 요소가 있을 수 있음을 의미한다.

Claims (20)

  1. 흡수성 제품이며,
    액체 불투과성 외부 커버와,
    상기 외부 커버 상에 배치되는 흡수성 본체와,
    상기 흡수성 본체 내에 배치되는 흡열성 온도 변화 부재를 포함하며,
    상기 온도 변화 재료는 에리스리톨을 포함하고, 상기 온도 변화 부재는 상기 흡수성 제품에 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 5℃의 온도 변화를 제공할 수 있는 흡수성 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡수성 본체에 배치되는 온도 변화 부재를 포함하고, 상기 온도 변화 부재는 섬유 매트릭스와, 상기 섬유 매트릭스 내에 혼합된 온도 변화 재료를 포함하는 온도 변화 복합체를 포함하는 흡수성 제품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 온도 변화 부재는 상기 흡수성 제품에 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 10℃의 온도 변화를 제공할 수 있는 흡수성 제품.
  4. 제2항에 있어서, 상기 섬유 매트릭스는 접착성 섬유를 포함하는 흡수성 제품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 접착성 섬유는 가온 용융 접착제에 의해 제공되는 흡수성 제품.
  6. 제2항에 있어서, 상기 섬유 매트릭스는 흡수성 섬유를 포함하는 흡수성 제품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 섬유 매트릭스는 바인더 재료를 더 포함하는 흡수성 제품.
  8. 제2항에 있어서, 상기 섬유 매트릭스는 폴리머 섬유 및 흡수성 섬유를 포함하는 코폼 복합체에 의해 제공되는 흡수성 제품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 폴리머 섬유는 멜트블로운 폴리머 섬유인 흡수성 제품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 폴리머 섬유는 스트레치 폴리머 섬유인 흡수성 제품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 약 2g 내지 약 6g의 에리스리톨을 포함하는 흡수성 제품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 입자의 형태로 약 40 중량% 내지 80 중량%의 자일리톨을 포함하는 흡수성 제품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 입자의 형태로 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 자일리톨을 포함하는 흡수성 제품.
  14. 흡수성 제품이며,
    액체 불투과성 외부 커버와,
    상기 외부 커버 상에 배치되는 흡수성 본체와,
    상기 흡수성 본체에 배치되는 온도 변화 부재를 포함하며,
    상기 온도 변화 부재는 흡수성 섬유 매트릭스와, 상기 흡수성 섬유 매트릭스 내에 혼합된 온도 변화 재료를 포함하는 온도 변화 복합체를 포함하고, 상기 온도 변화 재료는 25℃의 물에서 약 45 중량% 내지 약 75 중량%의 최대 용해도를 가지는 흡열성 재료 및 에리스리톨을 포함하고, 상기 온도 변화 부재는 상기 흡수성 제품에 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 5℃의 온도 변화를 제공할 수 있는 흡수성 제품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 온도 변화 부재는 상기 흡수성 제품에 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 10℃의 온도 변화를 제공 할 수 있는 흡수성 제품.
  16. 제14항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 입자의 형태로 에리스리톨 및 자일리톨로 구성된 그룹으로부터 선택되는 흡수성 제품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 입자의 형태로 약 50 중량%의 에리스리톨과 50 중량%의 자일리톨을 포함하는 흡수성 제품.
  18. 제16항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 입자의 형태로 약 36 중량%의 에리스리톨과 약 64 중량%의 자일리톨을 포함하는 흡수성 제품.
  19. 흡수성 제품이며,
    액체 불투과성 외부 커버와,
    상기 외부 커버 상에 배치되는 흡수성 본체와,
    상기 흡수성 본체에 배치되는 흡열성 온도 변화 부재를 포함하며,
    상기 온도 변화 부재는 흡수성 섬유 매트릭스와, 상기 흡수성 섬유 매트릭스 내에 혼합된 온도 변화 재료를 포함하는 온도 변화 복합체를 포함하고, 상기 온도 변화 재료는 25℃의 물에서 적어도 10%의 최대 용해도를 상이하게 가지는 적어도 두 개의 단당류를 포함하고, 상기 온도 변화 부재는 상기 흡수성 제품에 본 명세서에 기재된 온도 변화 실험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 5℃의 온도 변화를 제 공할 수 있는 흡수성 제품.
  20. 제19항에 있어서, 상기 온도 변화 재료는 입자의 형태로 약 5 중량% 내지 90 중량%의 에리스리톨을 포함하는 흡수성 제품.
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