KR20100015949A

KR20100015949A - 단계식 용량 거동을 나타내는 흡수 복합체

Info

Publication number: KR20100015949A
Application number: KR1020097022421A
Authority: KR
Inventors: 케인쓰 아빈더 피 싱; 2세 리차드 엔 닷지; 데이빗 엘 젠커
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2010-02-12
Also published as: AU2008243891B2; WO2008132617A1; AU2008243891A1; BRPI0809839A2; US8957278B2; BRPI0809839B1; JP2010525135A; KR101479794B1; MX2009011694A; JP5431307B2; US20080269705A1; US20130150817A1; US8383877B2; ZA200906656B; BRPI0809839B8; EP2142156A1

Abstract

흡수 복합체는 수불용성 섬유상 매트릭스, 초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물, 및 약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는 제1 트리거링 기구를 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는다.

흡수 복합체, 초흡수성 중합체 조성물, 흡수 용량, 방출 시간, 트리거링 기구, mCRC 시험

Description

단계식 용량 거동을 나타내는 흡수 복합체 {ABSORBENT COMPOSITES EXHIBITING STEPPED CAPACITY BEHAVIOR}

용품, 예를 들어 흡수 용품은 신체에 의해 분비 또는 배설된 유체를 포함하는 다양한 유형의 유체를 흡수하는 데 유용하다. 초흡수성 중합체(SAP)는 흡수 용품에서 이러한 용품의 흡수 특성의 향상에 도움을 주도록 흔히 사용된다. SAP는 일반적으로 중합체 기재이고, 예를 들어 분말, 과립, 극미립자, 필름 및 섬유와 같은 다양한 형태로 얻을 수 있다. 유체와 접촉 시, 이러한 SAP는 유체를 그 구조체에 흡수함으로써 팽윤한다. 일반적으로, SAP는 이러한 용품으로 인설트된 유체를 신속하게 흡수할 수 있고, 이러한 유체를 보유하여 누수를 방지하고 유체 인설트 후에도 건조한 촉감을 제공하는 데 도움을 줄 수 있다. 초흡수성 물질은 종종 수불용성 섬유와 조합되어 흡수 용품의 흡수 코어에 사용되는 흡수 복합체를 생성한다.

특히 높은 수준의 유체 포화 시 흡수 용품의 성능을 향상시킴으로써, 누수 발생을 감소시키고 감합성 및 안락함을 향상시키기 위해 지속적으로 노력하고 있다. 이는 이러한 용품이 사용 동안 반복된 유체 인설트를 가하는 경우 특히 중요하다. 이는 흡수 용품 설계에서의 최근 노력이 일반적으로 흡수 구조체를 보다 얇고 보다 유연하게 만들기 위해 보다 높은 농도의 초흡수성 물질 및 보다 적은 플러 프(fluff) 섬유를 사용하는데 초점을 맞춰왔기 때문에 점점 과제가 증가하였다. 그러나, 초흡수성 물질의 농도를 증가시킴으로써 얻은 총 흡수 용량의 증가에도 불구하고, 이러한 흡수 용품은 사용 동안 여전히 누수될 수 있다. 이러한 누수는 부분적으로 유체 인설트 목표 대역에서 고 습윤 부피를 갖는 용품의 흡수 코어의 결과일 수 있다. 고 습윤 부피는 크래킹 또는 목표 대역에서의 팽윤에 의해 야기된 더 높은 압력으로 인해 유체가 복합체 밖으로 스퀴징될 뿐 아니라 사용자에 의해 일반적인 불편함을 야기할 수 있다. 종래의 SAP를 이용하는 복합체와 비교하여 목표 대역에서 감소된 습윤 부피를 제공하는 한편, 일반적으로 유체 흡입 속도 성능을 유지하는 흡수 복합체에 대한 요구가 있다.

또한, 이러한 고 습윤 부피는 부분적으로 불충분한 유체 분배를 갖는 흡수 복합체의 결과일 수 있다. 모든 초흡수성 물질이 특히 목표 대역의 외측에 위치된 영역에서 액체를 흡수하는 것은 아니기 때문에, 열악한 유체 분배는 흡수 복합체의 전체 이용 효율을 감소시킨다. 흡수 복합체의 유체 분배는 일반적으로 분배에 이용할 수 있는 자유액의 양, 흡수 복합체의 구조 및 물질, 및 시간 인자에 의존한다. 종래의 SAP는 전체 유체 인설트 속도가 소비될 때까지 또는 SAP가 그 포화점에 도달할 때까지 적당한 속도로 인설트 목표 대역에서 팽윤하는 경향이 있다. 결과적으로 흡수 복합체는 고 습윤 부피를 갖고 통상적으로 흡수 용품 내에 바람직한 유체 분배를 제공하지 않는다. 따라서, 종래의 SAP를 이용하는 복합체와 비교하여 흡수 용품 내의 개선된 유체 분배를 제공하는 한편, 일반적으로 유체 흡입 속도 성능을 유지하는 흡수 복합체에 대한 요구가 있다.

발명의 요약

상기한 요구에 응하여, 본 발명의 흡수 조성물은 초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수(즉, 0.9중량%의 염화나트륨 수용액)의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물, 및 약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제1 트리거링 기구를 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 변형 원심 분리 보유 용량(mCRC) 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는다. 다른 양태에서, 흡수 조성물은 약 10분 내지 120분 내이면서 제1 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제2 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제2 트리거링 기구를 추가로 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제2 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제3 흡수 용량을 갖는다. 다른 양태에서, 흡수성 조성물은 약 15분 내지 180분 내이면서 제2 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴, 임의로 캡슐화될 수 있는 제3 트리거링 기구를 추가로 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제3 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제4 흡수 용량을 갖는다. 또 다른 양태에서, 흡수 조성물은 약 20분 내지 240분 내이면서 제3 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제4 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제4 트리거링 기구를 추가로 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제4 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제5 흡수 용량을 갖는다.

일부 양태에서, 흡수 조성물은 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 20% 이상 더 큰, 예를 들어 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 50% 이상 더 크거나 또는 약 100% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는다.

본 발명의 일부 양태에서, 흡수 복합체는 수불용성 섬유상 매트릭스, 초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물, 및 약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제1 트리거링 기구를 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는다. 다른 양태에서, 흡수 복합체는 약 10분 내지 120분 내이면서 제1 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제2 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제2 트리거링 기구를 추가로 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제2 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제3 흡수 용량을 갖는다. 또 다른 양태에서, 흡수 복합체는 약 15분 내지 180분 내이면서 제2 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제3 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제3 트리거링 기구를 추가로 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제3 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제4 흡수 용량을 갖는다. 또 다른 양태에서, 흡수 복합체는 약 20분 내지 240분 내이면서 제3 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제4 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제4 트리거링 기구를 추가로 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제4 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제5 흡수 용량을 갖는다.

일부 양태에서, 흡수 복합체는 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡 수성 물질의 팽윤 속도보다 약 20% 이상 더 큰, 예를 들어 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 50% 이상 더 크거나 또는 약 100% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 초흡수성 중합체 조성물을 포함한다.

일부 양태에서, 흡수 용품은 초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물 및 약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는, 임의로 캡슐화될 수 있는 제1 트리거링 기구를 포함하는 흡수 코어를 포함하고, 초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는다. 다른 양태에서, 흡수 용품은 탑시트 및 백시트를 포함하고, 흡수 코어는 탑시트와 백시트 사이에 배치된다.

일부 양태에서, 흡수 코어는 약 30중량% 이상의 초흡수성 중합체 조성물을 포함한다. 다른 양태에서, 흡수 코어는 약 60중량% 내지 약 95중량%의 초흡수성 중합체 조성물을 포함한다.

일부 양태에서, 흡수 코어는 플러프를 추가로 포함한다. 다른 양태에서, 흡수 코어는 층을 포함한다. 또 다른 양태에서, 흡수 코어의 층 중 하나 이상은 실질적으로 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물만을 포함하고, 층 중 하나 이상은 실질적으로 플러프만을 포함한다. 또 다른 양태에서, 흡수 코어는 계면활성제를 추가로 포함한다.

일부 양태에서, 흡수 용품은 개인 위생 흡수 용품, 건강/의료 흡수 용품, 가정용/산업용 흡수 용품, 및 스포츠/건설용 흡수 용품으로부터 선택된다.

본 발명의 여러 다른 특징 및 이점은 이하의 설명으로부터 나타날 것이다. 설명에서, 본 발명의 예시적인 실시양태를 참조한다. 이러한 실시양태는 본 발명의 전체 범위를 나타내지는 않는다. 따라서, 본 발명의 전체 범위를 해석하기 위해 본원의 특허청구범위를 참조해야 한다. 간결 및 간명함을 위해, 본 명세서에 개시된 모든 범위의 값은 범위 내의 모든 값을 의도하며, 당해 특정 범위 내의 실수값인 종점을 갖는 임의의 하부 범위를 상술하는 청구를 지지하는 것으로 파악되어야 한다. 가설적으로 예시되는 예로서, 본 명세서에서 1 내지 5의 범위의 개시는 하기 범위 중 모두를 청구하는 것을 지지하는 것으로 간주될 것이다: 1 내지 5; 1 내지 4; 1 내지 3; 1 내지 2; 2 내지 5; 2 내지 4; 2 내지 3; 3 내지 5; 3 내지 4; 및 4 내지 5.

본 발명의 상기한 특징 및 다른 특징, 양태 및 이점은 이하의 설명, 첨부된 청구의 범위 및 첨부 도면에 대해 더 잘 이해될 것이다.

도 1은 하중 하 흡수도 시험에 사용된 시험 장치의 측면도이다.

도 2는 유체 흡입 속도 시험에 사용된 시험 장치의 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 유체 흡입 속도 시험에 사용된 시험 장치의 선 5-5를따라 취한 측단면도이다.

도 4는 팽윤 속도 시험에 사용된 장치의 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 흡수 용품의 일 실시양태의 사시도이다.

도 6은 용품이 비체결, 비절첩 및 편평하게 놓여 있는 상태에서 착용 시 착 용자를 향하는 용품의 표면을 나타내고, 하부의 특징이 나타나도록 일부 절단한, 도 5에 도시된 흡수 용품의 평면도이다.

도 7은 흡수 코어 제조를 위한 방법 및 장치의 일 양태의 개략도이다.

도 8은 본 발명에 따른 적층된 흡수 코어의 측단면도이다.

도 9는 본 발명의 일 양태에 따른 흡수 용품의 사시도이다.

도 10A는 본 발명의 흡수 밴드의 측단면도이다.

도 10B는 본 발명의 흡수 밴드의 상부 사시도이다.

도 11은 본 발명의 흡수 베드 또는 가구 라이너의 상부 사시도이다.

도 12는 본 발명의 흡수 스웨트밴드의 사시도이다.

도 13은 편평하게 놓여 있는 상태에서 패드 형태인 흡수 시스템이다.

도 14는 제1 유체 인설트 및 유지 시간 후의 유체 분배의 그래프이다.

도 15는 제2 유체 인설트 및 유지 시간 후의 유체 분배의 그래프이다.

도 16은 제3 유체 인설트 및 유지 시간 후의 유체 분배의 그래프이다.

도 17은 단계식 용량 거동의 그래프이다.

본 명세서 및 도면의 참조 부호의 반복적 사용은 본 발명의 동일하거나 또는 유사한 특징부 또는 요소를 나타내도록 의도된다.

시험 방법

변형 원심 분리 보유 용량(mCRC) 시험

이 시험은 제한된 액체 상태 동안 히드로겔-형성 중합체의 자유 팽윤 용량을 측정한다. 생성된 보유 용량은 샘플의 g중량당 보유된 액체의 g(g/g)으로 나타낸 다. 이 방법에서, 300㎛ 내지 600㎛의 크기 분획의 건조 초흡수성 중합체 조성물 입자 0.2000±0.0050g이 티백(tea-bag)으로 삽입된다. 초흡수성 중합체 조성물 입자는, 예를 들어 미국 오하이오주 멘터에 위치된 사업장을 둔 더블유. 에스. 타일러, 인크.(W. S. Tyler, Inc.)로부터 입수 가능한 RO-TAP 미케니컬 시브 쉐이커 모델 B(RO-TAP Mechanical Sieve Shaker Model B)로 미리 선별될 수 있다. 시빙(sieving)은 10분 동안 수행된다. 열 밀봉 가능한 티백 물질, 예를 들어 (미국 코네티컷주 윈저 락스 소재의 사업장을 둔) 덱스터 코포레이션(Dexter Corporation)으로부터 입수 가능한 모델명 1234T 열 밀봉 가능한 여과지가 대부분의 용도에 잘 기능한다. 백은 5인치×3인치(12.7cm×7.6cm)의 백 물질의 샘플을 절반으로 절첩하고 2개의 개구 연부를 열 밀봉하여 2.5인치×3인치(6.4cm×7.6cm) 직사각형 파우치를 형성함으로써 형성된다. 열 밀봉은 물질의 연부 내측의 약 0.25인치(0.6cm)이다.

샘플이 파우치 내에 위치된 후, 파우치의 나머지 개구 연부가 또한 열 밀봉된다. 대조군으로서 역할하도록 빈 백이 또한 제조될 수 있다. 10ml의 식염수(즉, 0.9중량%의 염화나트륨 수용액)는 티백이 편평하게 놓이는 것을 허용하도록 충분히 크지만 염수가 과도하게 큰 영역에 걸쳐 살포되는 것을 방지하기에 충분히 작은 용기 내에 위치된다. 염수용 용기는 8in² 내지 15in²(52cm² 내지 97cm²)의 저부 단면적을 가져야 한다. 적절한 용기는 (미국 펜실베이니아주 웨스트 체스터에 위치된 사업장을 둔) VWR 인터내셔널(VWR International)로부터 입수 가능한 카탈 로그 번호 25384-056인 100mm 직경의 페트리 접시이다. 티백은 일정 기간(이하 참조) 동안 식염수 내에 두고 백이 완전히 습윤될 때까지 백을 누른다. 일정 기간의 염수 내 침지에 이어서, 티백은 약 286 내지 약 292 지포스(G-force) 범위로 290 지포스에서 3분 동안 원심 분리된다. 지포스는 해수면에서 32 ft/초/초와 동일한 중력 또는 급가속이 가해진 몸체 상의 관성력의 단위로서 정의된다.

식염수의 흡수량은 티백의 중량을 측정함으로써 결정된다. 백 자체에 의해 보유된 용액을 포함한, 초흡수성 중합체 조성물 샘플에 의해 보유된 용액의 양은 초흡수성 중합체 조성물 1g당 유체의 g으로서 표현되는, 일정 침지 시간에서의 초흡수성 중합체 조성물의 변형 원심 분리 보유 용량(mCRC)이다. 더 구체적으로는, 변형 원심 분리 보유 용량은 이하의 식에 의해 결정된다:

제한된 액체 상태 하에서 초흡수성 중합체 조성물의 자유 팽윤 용량을 완전히 특징화하기 위해서, 초흡수성 물질의 다수의 샘플이 상기한 바와 같이 제조되고 다수의 티백 내에 위치될 필요가 있다. 각 티백은 각각 10ml의 식염수 내에 침지되어야 한다. 샘플이 식염수 내에 침지되는 시간은 5분 간격으로 5분 내지 240분 범위여야 한다. 각 침지 시간은 단지 일 회 반복으로 수행될 수 있다.

본 발명의 대표적인 단계식 용량 팽윤 거동은 도 17에 가상적으로 도시되어 있다. 데이터 점은 상기한 바와 같은 특정 침지 시간에서 측정된 용량값일 것이다. 제1(초기) 흡수 용량은 도 17에 도시된 바와 같이 팽윤 곡선의 제1 평탄역으 로서 도시될 수 있다. 유사하게, 제2 흡수 용량은 도 17에 도시된 바와 같이 팽윤 곡선의 제2 평탄역으로서 도시될 수 있다. 다음의 흡수 용량은 유사한 방식으로 결정될 수 있다.

하중 하 흡수도(AUL) 시험

하중 하 흡수도(AUL) 시험은 물질이 0.9psi 하중 하에 있으면서 초흡수성 중합체 조성물이 실온에서 식염수(시험 용액)를 흡수하는 능력을 측정한다. AUL을 시험하기 위한 장치는 이하로 이루어진다:

실린더, 4.4g 피스톤 및 317g 분동을 포함하는 AUL 조립체. 이 조립체의 성분은 이하에 추가로 상세히 설명된다.

유리 프릿이 트레이 벽과 접촉하지 않고 저부에 놓이게 하기에 충분히 넓은 편평 바닥 플라스틱 트레이. 9인치×9인치(22.9cm×22.9cm)이고 깊이가 0.5인치 내지 1인치(1.3cm 내지 2.5cm)인 플라스틱 트레이가 이 시험법에 통상적으로 사용된다.

'C' 다공도(25 내지 50마이크로미터)를 갖는 직경 12.5cm의 소결된 유리 프릿. 이 프릿은 염수에서 평형을 통해 미리 제조된다. 새로운 염수로 2번 이상 세척되는 것 이외에, 프릿은 AUL 측정 전에 12시간 이상 동안 염수 내에 침지되어야 한다.

와트만(Whatman) 등급 1, 12.5cm 직경의 원형 여과지.

염수의 공급(증류수 중 0.9중량% 염화나트륨).

도 1을 참조하면, 초흡수성 중합체 조성물(410)을 함유하는데 사용되는 AUL 조립체(400)의 실린더(412)는 동심성 확보를 위해 약간 가공된 내경 1인치(2.54cm)의 투명 아크릴 관으로부터 제조된다. 가공 후, 스크린이 실린더에 단단히 접착되게 하는 적절한 용매를 사용하여 400 메쉬 스테인리스강 와이어 클로쓰(414)가 실린더(412)의 저부에 부착된다. 과잉의 용매가 스크린의 개방부 내로 이동하여 액체 유동을 위한 개방 면적을 줄이는 것을 피하도록 주의해야 한다. (미국 캘리포니아주 가데나에 사업장을 둔) IPS 코포레이션(IPS Corporation)으로부터의 아크릴 용매 웰드-온 4가 적합한 용매이다. 밀봉이 실패하거나 또는 깨진 경우 밀봉을 손질하는데 납땜 철이 사용될 수 있다. 편평하고 매끄러운 저부를 유지하고 실린더(412)의 내부의 뒤틀림이 없도록 주의해야 한다.

4.4g 피스톤(416)은 1인치(2.5cm) 직경의 고체 물질(예를 들어 플렉시글라스(PLEXIGLAS))로부터 제조되고, 실린더(412)에서 결합없이 밀착 끼움되도록 가공된다.

317g 분동(418)은 62,053dyne/cm²(약 0.9psi)의 억제 하중을 제공하는데 사용된다. 분동은 실린더에 결합되지 않고 밀착 끼움되도록 가공된 원통형의 1인치(2.5cm) 직경의 스테인리스강 분동이다.

달리 특정되지 않는 한, 약 300gsm(0.16g) 이상의 초흡수성 중합체 입자의 층에 상응하는 샘플(410)이 AUL 시험에 사용된다. 샘플(410)은 미국 표준 #30 메쉬를 통해 미리 선별되고 미국 표준 #50 메쉬 상에 남겨지는 초흡수성 중합체 조성물 입자로부터 취해진다. 초흡수성 중합체 조성물 입자는, 예를 들어 미국 오하이 오주 멘터 소재의 더블유. 에스. 타일러, 인크.로부터 입수 가능한 RO-TAP 미케니컬 시브 쉐이커 모델 B로 미리 선별될 수 있다. 시빙은 10분 동안 수행된다.

시빙된 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)의 샘플의 원하는 양(약 0.16g)을 칭량지 상에서 칭량하고 실린더(412)의 저부에서 와이어 클로쓰(414) 상에 고르게 분배한다. 실린더의 저부의 초흡수성 중합체 조성물의 중량은 이하에 서술되는 AUL 연산에 사용되도록 'SA'로서 기록된다. 초흡수성 중합체 조성물 입자가 실린더의 벽에 들러붙지 않도록 주의한다. 실린더(412) 내부는 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)를 실린더(412) 내에 위치시키기 전에 대전 방지 클로쓰로 닦는다. 4.4g 피스톤(412) 및 317g 분동(418)을 실린더(412)의 초흡수성 중합체 조성물 입자(410) 상에 조심스럽게 위치시킨 후, 실린더, 피스톤, 분동 및 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 AUL 조립체(400)를 칭량하고 중량을 중량 'A'로서 기록한다.

(상기한) 소결된 유리 프릿(424)을 플라스틱 트레이(420)에 위치시키고, 염수(422)를 유리 프릿(424)의 상면과 동일한 수준으로 첨가한다. 단일의 원형 여과지(426)를 유리 프릿 상에 서서히 위치시킨 후, 초흡수성 중합체 입자(410)를 갖는 AUL 조립체(400)를 여과지(426)의 상부에 위치시킨다. 그 후, AUL 조립체(400)를 1시간의 시험 시간 동안 여과지(426)의 상부에 잔류시켜 두고, 트레이 중 염수 수준이 일정하게 유지되도록 주의한다. 1시간 시험 시간의 종료 후, AUL 장치를 칭량하고 이 값을 중량 'B'로 기록한다.

AUL(0.9psi)은 이하와 같이 연산된다:

AUL(0.9psi) = (B-A)/SA

여기서:

A= 건조 SAP를 갖는 AUL 유닛의 중량;

B= 60분 흡수 후 SAP를 갖는 AUL 유닛의 중량; 및

SA = 실제 SAP 중량.

최소 2회의 시험을 수행하고, 결과를 평균 내어 0.9psi 하중 하의 AUL값을 결정한다. 샘플은 약 23℃ 내지 약 50℃의 상대 습도에서 시험된다.

유체 흡입 속도 시험

유체 흡입 속도(FIR) 시험은 흡수 구조체가 알려진 양의 시험 용액을 빨아들이는데(그러나, 필수적으로 흡수하지는 않음) 필요한 시간의 양을 측정한다. FIR 시험을 수행하는데 적합한 장치는 도 2 및 도 3에 도시되어 있고, 일반적으로 200으로 표시하였다. 시험 장치(200)는 일반적으로 202로 표시된 조립체를 포함한다.

조립체(202)는 일반적으로 투명 물질, 예를 들어 (독일 뒤쉘도르프에 위치된 사무실을 둔 사업체인 데구사 아게(Degussa AG)로부터 입수 가능한) 플렉시글라스로 구성되고 내부에 형성된 중심 개구부(210)를 갖는, 6인치(15.2cm)×10인치(25.4cm)의 직사각형 판(208)을 포함한다. 약 1인치(2.5cm)의 내경을 갖는 실린더(유체 이송관)(212)는 중심 개구부(210)에서 판(208)에 고정되고, 판에 실질적으로 수직 상방으로 연신한다. 판(208)의 중심 개구부(210)는 실린더(212)가 판(208)의 상부에 장착되는 곳에서 실린더(212)의 내경과 적어도 동일한 직경을 가져야 한다. 그러나, 중심 개구부(210)의 직경은 대신에 개구부 내에 실린더(212)의 외경을 수용하기에 충분히 큰 크기를 가져 실린더(212)가 중심 개구부(210) 내 에서 판(208)에 고정될 수 있다.

조립체(202)(예를 들어, 판(28) 및 실린더(212))의 중량은 대략 465g이어서 FIR 시험 동안 흡수성 샘플 상에 약간 압력을 가한다.

FIR 시험을 수행하기 위해, 일회용 흡수 제품, 예를 들어 기저귀에 통상 사용되는 일반적으로 모래시계 패드 형상으로 재단된 흡수성 샘플(207)을 칭량하고, 중량을 g으로 기록한다. 패드의 대략적인 치수는 길이가 15인치(38cm)이고, 중간부의 폭이 3인치(7.6cm)이고 단부에서의 폭이 4.75인치(12cm)이다. 조립체(202)를 샘플(207) 위에 위치시켜 실린더(212)의 중심을 일반적으로 샘플(207)의 전방 연부로부터 4.5인치(11.4cm)에 위치시키고 측방향으로 중심을 맞춘다. 45g의 시험 용액(실온에서 증류수 중 0.9중량%의 염화나트륨 용액 또는 시험될 특정 시스템 기준의 대안)을 실린더(212)의 상부에 붓고 흡수성 샘플(207)로 흘러내리게 한다. 용액의 첫 액적이 샘플(207)과 접할 때 초시계를 시작하고 실린더(212)의 연부와 샘플(207) 사이의 액체 고리가 사라질 때 멈춘다. 초시계의 판독은 소수 2자리까지 기록하고, 45g의 제1 인설트가 흡수성 샘플(207)에 흡수되는데 필요한 흡입 시간을 (초로) 나타낸다. 45g의 제1 인설트 후 3분이 경과하고, 25g의 추가 시험 용액을 실린더(212) 상부에 붓고 흡수성 샘플(207)로 흘러내리게 한다. 이 25g 인설트가 샘플에 진입하는데 필요한 시간을 기록하지 않는다. 25g 인설트에 대한 시험 용액은 45g의 제1 인설트에 사용된 시험 용액과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 45g 인설트, 이어서 3분 후의 25g 인설트의 조합은 함께 제1 인설트로 나타낸다.

상기한 45g의 제1 인설트의 시작으로부터 15분의 시간이 경과한 후, 제1 인 설트와 유사한 제2 인설트 시리즈를 실린더(212)의 상부에 붓고 다시 상기한 바와 같이 흡입 시간을 측정한다. 제2 인설트 시리즈에 대한 시험 용액은 제1 인설트 시리즈에 대한 시험 용액과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 제2 인설트 시리즈의 시작 후 15분이 경과하고, 제3 인설트 시리즈에 대해 상기한 절차를 반복한다. 각 3개의 인설트에 대한 흡입 속도(밀리미터/초)는 각 인설트(45g)의 제1 45g 부분에 사용된 용액의 양을 상응하는 인설트에 대해 측정된 흡입 시간으로 나눔으로써 결정된다.

각 흡수 시험의 3개 이상의 샘플에 대해 FIR 시험을 수행하고, 결과를 평균 내어 흡입 속도를 결정한다.

유체 분배 시험

이 시험은 X선 이미징을 이용하여 흡수 시스템의 여러 위치에 위치된 유체의 양을 측정한다. X선은, 예를 들어 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로서 포함되는 문헌 ["Fluid Distribution: comparison of X-ray Imaging Data" by David F. Ring, Oscar Lijap and Joseph Pascente in Nonwovens Worldmagazine, summer 1995, pp 65-70]에 서술되는 바와 같이 당업계에 알려져 있다. 일반적으로, 이 절차는 여러 위치에서의 액체 함량을 연산하기 위해 습윤 샘플과 건조 샘플의 그레이 스케일의 X선 이미지를 비교한다. 이러한 X선 시스템은, 예를 들어 외피(enclosure)를 갖는 모델 번호 10561 HF 100으로서 미국 코네티컷주 브랜포드 비즈니스 파크 드라이브 31에 위치된 사업장을 둔 프리시전 엑스-레이 인크.(Precision X-ray Inc.)로부터 입수 가능하다. 이 시스템은 바이오-스캔 옵티 메이트 S/N OPM4101105461 버전 4.11(BIO-SCAN OPTIMATE S/N OPM 4101105461 version 4.11)로서 미국 콜로라도주 포트 콜린스에 위치된 사업장을 둔 옵티머스 인크.(Optimus Inc.)로부터의 이미지 분석 소프트웨어, 또는 등가물을 사용할 수 있다. X선 시스템은 2초의 노출 시간, 50kV의 관전압 및 12mA의 전류로 작동된다.

유체 분배 분석이 다른 시험, 예를 들어 상기한 유체 흡입 속도 시험과 관련하여 수행될 때, X선 이미징은 특정 시간에 수행되어야 한다. 샘플은 유체 흡입 속도 시험에 사용된 바와 동일한 중력 배향(즉, 수평)으로 남아있어야 한다. 유체 흡입 속도 시험과 관련하여 사용되는 경우, 다음 인설트 시리즈 직전에 X선 이미지를 취한다. 예를 들어, 제2 인설트 시리즈 직전에, 통상 다음 인설트 시리즈의 2분 내에 "제1 유지(first hold)"(즉, 각 유체 인설트 사이 또는 그 후의 시간)에 대한 X선 이미지를 취한다.

또한, 흡수성 샘플의 두께의 측정은 X선 이미지를 취하기 전 또는 후에 이루어질 수 있다. 두께 측정은 유체 흡입 속도 시험에서 서술된 상부 조립체로부터 유체 이송관과 정렬하는 패드의 영역에서 취해질 수 있다. 두께 측정은 알려진 장치, 예를 들어 일본에 위치된 사업장을 둔 소니 프리시전 테크놀로지 인크.(Sony Precision Technology Inc.)로부터 입수 가능한 소니 디지털 인디케이터(SONY DIGITAL INDICATOR), 모델 U 30A-F로 이루어질 수 있다. 두께 측정 동안 샘플에 가해진 압력은 0.1psi 미만이어야 한다.

팽윤 속도 시험

이 시험은 주어진 유체에 의한 초흡수성 물질의 팽윤 속도를 측정한다. 0.3psi(2.1kPa)의 공칭 압력 하에서 ('하중 하 흡수도 시험 절차'에서 상기한) 5.07cm² 면적의 하중 하 흡수도 실린더 내에 0.160g의 초흡수성 물질을 한정한다. 샘플은 과잉의 유체를 함유하는 접시로부터 시험 유체를 흡수하게 된다. 알려진 시간 간격으로, 26인치의 수은 진공에서 작동하는 진공 장치에서 실린더 내의 임의의 과잉 틈새 유체를 제거한 후 샘플을 칭량한다. 이 중량 대 시간 데이터는 초흡수성 물질에 대한 단일 확산 계수값으로 환산된다. 확산 계수는 초흡수체와 시험 유체 사이의 확산 속도를 특징화하는 특정 초흡수성 물질의 고유 특성이다. 초흡수체 확산의 설명은 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로서 포함되는 문헌 ["Kinetics of One-dimensional Gel Swelling and Collapse for Large Volume Change" by J. Singh and M. E. Weber, Chemical Engineering Science Vol. 51 No. 19 pp 4499-4508 (1996)]에서 찾을 수 있다. 모델은 플럭스가 농도 경사에 비례하는 곳에서 픽(Fick)의 제1 확산 법칙을 기준으로 한다.

팽윤 속도 시험을 수행하는데 필요한 장비는 이하를 포함한다:

전자 저울, 0.001g의 정밀도, 100g 최소 용량.

도 4를 참조하면, 상기한 '하중 하 흡수도(AUL) 시험' 방법에서 서술된 바와 같이 실린더(920), 피스톤(930) 및 분동(990)을 갖는 AUL 조립체(925)를 포함하되, AUL 시험에서 언급된 317g 분동이 부품 번호 12727-141로서 (미국 펜실베이니아주 웨스트 체스터에 위치된 사업장을 둔) VWR 인터내셔널로부터 입수 가능한 100g 분동, 또는 등가물로 대체된 팽윤 속도 장치(910).

초흡수성 샘플(950)의 팽윤 동안 픽업되는 틈새 유체를 제거하는데 사용되는 AUL 챔버(940)를 또한 포함하는 팽윤 속도 장치(910). 상기 유닛은 요구 흡수도 시험기(DAT)와 유사하다. 이 시험 장치는 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로서 포함되는 (미국 메사추세츠주 대너스에 위치된 사업장을 둔) M/K 시스템스(M/K Systems)로부터 입수 가능한 GATS(중량 측정식 흡수도 시험 시스템)뿐 아니라 문헌 [리히슈타인(Lichstein), INDA Technological Symposium Proceedings, March 1974, pp 129-142]에 서술된 시스템과 유사하다. 2.5cm 직경 영역 내에 한정된 포트를 갖는 포트식 디스크(935)가 또한 이용된다.

유체 조 - 페트리 접시, 플라스틱 칭량 접시 또는 과잉의 액체를 보유할 수 있는 유사물.

스테인리스강 와이어 또는 큰 개방 영역을 갖는 플라스틱 메쉬 스크린, 예를 들어 8 메쉬 플라스틱 스크린.

진공원 - 흡입기, 가정용 진공 라인 또는 진공 펌프.

플라스크 상부의 고무 스토퍼(945) 및 관(955)과 정합되는 측 아암 플라스크(960)(도 4).

고무 또는 플라스틱 관(970)(도 4).

1초 간격으로 120분을 판독할 수 있는 타이머.

종이 타월 또는 티슈.

예를 들어 (미국 뉴저지주 와이코프에 위치된 사업장을 둔) 일포드 포토 코포레이션(Ilford Photo Corp.)으로부터의 부품 번호 203547의 대전 방지 클로쓰 또는 등가물.

벌크 초흡수성 물질을 대표하는 입도의 분배가 시험에 사용되어야 한다. 이는 통상적으로 스피닝 리플러(riffler)의 사용을 필요로 한다. 적절한 리플러는 (영국 런던에 위치된 사업장을 둔) 마이크로스칼 리미티드(Microscal Limited)로부터 입수 가능한 모델 SR 1B이다. 각각의 분리된 샘플이 0.160±0.005g이도록 충분한 초흡수성 물질이 리플러에 첨가되어야 한다.

진공 장치 - 관(970)을 이용하여 AUL 챔버(940)와 측 아암 플라스크(960)의 상부의 관 사이를 연결한다. 진공원(비도시)과 플라스크(960)의 측 아암(980) 사이를 연결하기 위해 관(970)을 이용한다. 측 아암 플라스크(960)의 목적은 샘플로부터 제거된 임의의 유체가 진공 시스템으로 진입하기 전에 포획하는 것이다. 측 아암 플라스크(960)의 안정성을 개선시키기 위해, 링 스탠드에 플라스크를 부착시키거나 또는 유사하게 플라스크를 고정할 것을 권유한다.

유체 조 - 유체 조 접시(비도시)의 저부에 와이어 메쉬(비도시) 또는 유사한 큰 메쉬 플라스틱 스크린을 위치시킨다. 조의 저부로부터 위에 AUL 조립체(925)를 보유하기 위해 스크린을 위치시키고, 샘플에 유체의 자유 접근을 허용한다.

시험을 수행하기 위해, 대전 방지 클로쓰로 AUL 실린더(920)의 내부를 닦고, 실린더(920), 분동(990) 및 피스톤(930)을 칭량한다. 가장 가까운 mg까지 g 단위로 용기 중량으로서 중량을 기록한다.

0.16±0.005g의 초흡수성 물질(950)의 샘플을 실린더(920)로 천천히 붓는다. 초흡수성 물질이 실린더의 측부와 접촉하지 않거나 또는 AUL 실린더의 벽에 부착할 수 없도록 주의한다.

실린더(920), 분동(990), 피스톤(930) 및 초흡수체(950)를 칭량하고, 저울 상의 값을 가장 가까운 mg까지 g 단위로 건조 중량으로서 기록한다.

초흡수성 물질(950)이 실린더의 저부 상에 고르게 분배될 때까지 AUL 실린더(920)를 서서히 두드린다. 피스톤(930) 및 분동(990)을 실린더(920) 내에 서서히 위치시킨다.

저부 상에 큰 메쉬 스크린을 갖는 유체 조에 시험 유체(0.9중량%의 염화나트륨 수용액)를 위치시킨다. 동시에, 타이머를 시작하고, 유체 조의 스크린 상에 초흡수성 샘플(950) 및 실린더 조립체(925)를 위치시킨다. 조 내의 수준은 실린더의 기부 위로 1cm 이상의 양의 수두를 제공하기 위한 높이에 있어야 한다. 임의의 포획된 공기를 방출하도록 샘플을 서서히 휘저어 초흡수성 물질이 유체와 접촉하는 것을 보장한다.

각각의 미리 정해진 시간 간격으로 2개의 샘플을 시험해야 한다. 제안된 시간 간격은 30초, 120초, 300초, 600초, 1,800초 및 3,600초이다.

지정된 시간에 유체 조로부터 실린더(920)를 제거하고, 즉시 진공 장치(AUL 챔버(940)의 상부의 포트식 디스크(935)) 상에 실린더를 위치시켜 10초 동안 과잉의 틈새 유체를 제거한다.

종이 타월 또는 티슈로 실린더의 외부를 닦는다.

초흡수성 물질 및 임의의 흡수된 시험 유체와 함께 즉시 AUL 조립체(즉, 실 린더(920), 피스톤(930) 및 분동(990))를 칭량하고, 중량을 가장 가까운 mg까지 g 단위로 습윤 중량으로서 기록한다. 또한, 상응하는 팽윤 시간을 초 단위로 기록한다.

지정된 시간에서 초흡수성 물질의 팽윤 수준은 이하의 식에 의해 연산된다.

(습윤 중량-건조 중량)/(건조 중량-용기 중량)=초흡수성 물질의 팽윤 수준[g 액체/g 초흡수체]

필요한 모든 시간 간격 동안 반복한다. 칭량을 위한 정확한 시간 간격은 초흡수성 물질의 흡수 속도에 의존한다. 일반적으로, 속도 곡선을 완성하기 위해 6개 이상의 중량 대 시간의 데이터 점이 취해져야 한다. 충분히 넓은 범위의 팽윤 수준에 걸친 시간 간격을 결정하고 초흡수성 물질의 포화 용량을 나타내는데 사용되어야 하는 적절한 시간 간격을 결정하기 위해 초기 실험이 필요할 수 있다. 이 시간 간격은 팽윤 수준이 거의 평형 팽윤 수준에 도달하도록 선택되어야 한다.

초흡수체의 기록된 시간, 중량, 평균 초흡수체 입도 및 포화 용량을 사용하여, 이하의 방법에 의해 확산 계수가 연산될 수 있다:

각 시간 간격에서, 초흡수성 물질의 팽윤 수준(g 액체/g 초흡수성 물질)을 (가장 긴 시간 간격에서 측정된 초흡수체의 포화 용량에 기준한) 부분 포화도로 전환한다. 그 후, 데이터를 부분 포화도 대 시간으로서 플롯팅한다. 상기한 싱 및 웨버의 문헌에서 알려진 확산 계수 모델을 사용하고, 상기 모델로부터의 팽윤 속도 곡선이 잘 알려진 최소 자승 일치법(least square fit method) 또는 공개적으로 입수 가능한 소프트웨어, 예를 들어 마이크로소프트 엑셀 2003에서 이용 가능한 기술 을 이용하여 실험 데이터와 일치할 때까지 모델로부터 확산 계수를 조정한다. 실험 데이터와 가장 잘 일치하는 확산 계수는 초흡수체의 팽윤 속도로서 지칭될 수 있다.

입도 결정은 당업계에 잘 알려져 있음을 주의해야 한다. 하나의 적합한 방법은 각각이 연속적으로 더 작은 개구부를 갖는 일련의 적재된 시브의 상부에 초흡수성 물질의 샘플이 추가되는 입도 분포 시험을 이용한다. 미리 정해진 시간 동안 시브를 기계적으로 흔든 후, 각 시브 상의 초흡수성 물질의 양을 칭량한다. 초흡수성 물질 샘플의 초기 샘플 중량으로부터 각 시브 상의 초흡수성 물질의 백분율을 연산한다.

본 발명의 단계식 용량 거동을 나타내는 초흡수성 물질의 경우에, 각 팽윤 "단계"의 팽윤 속도는 별도로 측정되어야 한다. 각 단계에 사용된 포화 용량은 관심있는 팽윤 단계에 대해 결정된 용량이어야 한다.

마네킹 시험 절차

마네킹 시험 절차는 적절한 크기의 사람의 몸통을 나타내는 고정 마네킹에 흡수 용품을 위치시키는 것을 포함한다. 미국 미시건주 칼라마주에 위치된 사업장을 둔 마케팅 테크놀로지 서비시즈, 인크.(Marketing Technology Services, Inc.)로부터 적합한 마네킹을 얻을 수 있다. 마네킹의 내부를 통해 진행되는 관을 통해 제품에 유체를 첨가한다. 액체가 제품으로부터 누수되면, 제품에 액체 첨가를 정지시키는 센서에 의해 검출된다. 누수 시 제품에 첨가된 액체의 양은 마네킹으로부터 제거되기 전후에 제품을 칭량함으로써 측정될 수 있다.

본 명세서에 개시된 마네킹 시험 절차를 이용하여 그 누수 성능에 대해 제품을 평가할 수 있다. 고정 마네킹 시스템 상에서 염수 누수 성능을 시험한다. 마네킹이 평가를 위해 동일한 위치에, 이 경우에는 (제품 사용자가 엎드린 상태를 가정하는) 엎드린 위치에 남아있는 강제 누수 프로토콜에 고정 마네킹 시스템을 사용할 수 있다. 마네킹 시스템은 컴퓨터 제어된 밸브 및 센서 세트를 사용하여 특정 마네킹에 유체를 자동으로 이송시키고 누수 현상이 발생하는 경우를 결정한다. 첨가된 액체량 및 액체 첨가 빈도를 제어할 수 있다. 특정 시험의 경우, 이들 상태를 고정할 수 있다. 센서에 의해 표시되거나 또는 가시적으로 누수를 보는 것과 같이 제품이 누수되는 경우, 이를 제거하고 칭량하여 흡수된(즉, 누수 시 적재된) 유체의 양을 측정한다. 임의로, 마네킹으로부터 제품의 제거 후, '유체 분배 시험'에서 상기한 바와 같이 유체 분배를 위해 제품을 X선 처리할 수 있다. 또한, 선택적으로 각 제품 코드에 대해, 누수 시의 평균 적재뿐 아니라 축적 누수 분배 곡선으로서 데이터를 보고할 수 있다.

정의

본 개시물에서 사용하는 경우, 용어 "포함하다", "포함하는" 및 기본 용어 "포함하다"로부터의 다른 파생 용어는 임의의 기재된 특징, 요소, 정수, 단계 또는 성분의 존재를 특정하는 개방 종결형 용어로 의도되며, 하나 이상의 다른 특징, 요소, 정수, 단계, 성분, 또는 이들의 군의 존재 또는 첨가를 제외하도록 의도되지 않음에 주의해야 한다.

용어 "흡수 용품"은 일반적으로 유체를 흡수하고 함유할 수 있는 장치를 지 칭한다. 예를 들어, 개인 위생 흡수 용품은 피부에 대해 또는 근처에 위치하여 신체로부터 배출되는 다양한 유체를 흡수하고 함유하는 장치를 지칭한다.

용어 "코폼"은 멜트블로운 중합체 물질을 에어 형성하는 동시에 멜트블로운 섬유의 스트림으로 공기 현탁된 셀룰로오스 섬유를 블로잉하여 형성되는 멜트블로운 섬유 및 셀룰로오스 섬유의 블렌드를 서술하는 것으로 의도된다. 코폼 물질은 또한 다른 물질, 예를 들어 초흡수성 물질을 포함할 수 있다. 목재 섬유 및/또는 다른 물질을 함유하는 멜트블로운 섬유는, 예를 들어 다공성(foraminous) 벨트에 의해 제공되는 성형 표면 상에 수집된다. 성형 표면은 성형 표면 상에 위치된 기체 투과성 물질, 예를 들어 스펀본디드 제직 물질을 포함할 수 있다.

초흡수성 중합체에 관하여 사용된 용어 "가교된"은 통상의 수용성 물질을 효과적으로 실질적으로 수불용성이지만 팽윤 가능하게 하기 위한 임의의 수단을 나타낸다. 이러한 가교 수단은, 예를 들어 물리적 얽힘(entanglement), 결정성 도메인, 공유 결합, 이온 착체 및 결합, 친수성 결합, 예를 들어 수소 결합, 소수성 결합 또는 반데르 발스 힘을 포함할 수 있다.

용어 "일회용"은 본 명세서에서 단일 사용 후 흡수 용품으로서 세탁되거나 또는 다른 방식으로 보관 또는 재사용되도록 의도되지 않은 흡수 용품을 서술하는 것으로 사용된다.

용어 "탄성의", "엘라스토머성", "탄성적으로", "연신 가능한" 및 "탄성적으로 연신 가능한"은 일반적으로 천연 고무의 특성과 비슷한 특성을 나타내는 물질 또는 복합체를 지칭하는 것으로 호환적으로 사용된다. 엘라스토머성 물질은 일반 적으로 연신되거나 또는 다른 방식으로 변형되고, 그 후 연신 또는 변형력이 제거된 후 그의 형상의 상당 부분이 회복될 수 있다.

용어 "유체 불투과성", "액체 불투과성", "유체 불침투성" 및 "액체 불침투성"은 유체, 예를 들어 물 또는 체액이 유체 접촉 점에서 층 또는 적층체의 면에 대략 수직 방향으로 통상의 사용 조건 하에서 층 또는 적층체를 통해 실질적으로 통과하지 않을 것임을 의미한다.

용어 "건강/의료 흡수 용품"은 열 치료 또는 냉 치료를 적용하기 위한 제품, 의료 가운(즉, 보호 및/또는 수술 가운), 수술용 드레이프, 모자, 장갑, 안면 마스크, 붕대, 상처 드레싱, 와이프, 커버, 용기, 필터, 1회용 가먼트 및 침대 패드, 의료용 흡수 가먼트, 언더패드 등(이에 제한되지는 않음)을 포함하는, 다양한 전문 및 소비자 건강 관리 제품을 포함한다.

용어 "가정용/산업용 흡수 용품"은 건설 및 포장 공급, 세정 및 살균용 제품, 와이프, 커버, 필터, 타월, 1회용 커팅 시트, 화장지, 미용 티슈, 부직 롤 제품, 베개, 패드, 매트, 쿠션을 포함하는 가정용 편의 제품, 마스크 및 피부 세정 또는 관리에 사용되는 제품과 같은 신체 관리 제품, 실험복, 커버올, 쓰레기 봉지, 얼룩 제거기, 국부 조성물, 애완동물 위생 흡수성 라이너, 세탁용 얼룩/잉크 흡수제, 세제 응집제, 지질성 유체 분리기 등을 포함한다.

용어 "친수성" 및 "습윤성"은 공기 중 물의 접촉각이 90°미만인 물질을 지칭한다. 용어 "소수성"은 공기 중 물의 접촉각이 90°이상인 물질을 지칭한다. 본 출원의 목적을 위해, 접촉각 측정은 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참 고로서 포함되는 문헌 [Robert J. Good and Robert J. Stromberg, Ed., in "Surface and Colloid Science - Experimental Methods," Vol. II, (Plenum Press, 1979)]에 기술되어 있는 바와 같이 측정된다.

용어 "층"은 단수로 사용되는 경우 단일 요소 또는 복수의 요소의 이중적 의미를 가질 수 있다.

용어 "MD" 또는 "기계 방향"은 성형 직물의 진행 방향에 평행하고 일반적으로 성형 표면에 의해 형성된 평면 내에 있는 흡수성 웹의 배향을 지칭한다. 용어 "CD" 또는 "교차 기계 방향"은 MD 방향에 수직 방향이고 일반적으로 성형 표면에 의해 형성된 평면 내에 있는 방향을 지칭한다. MD 및 CD 모두가 일반적으로 성형 표면에 평행한 평면을 한정한다. 용어 "ZD" 또는 "Z 방향"은 MD 및 CD에 의해 형성된 평면에 수직인 배향을 지칭한다.

용어 "멜트블로운 섬유"는 용융 열가소성 물질을 용융 실 또는 필라멘트로서 복수의 미세하고 통상적으로 원형인 다이 모세관을 통해, 직경을 감소시키도록 용융 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하는 고속의, 통상적으로 가열된 기체(예를 들어, 공기) 스트림으로 압출함으로서 형성되는 섬유를 지칭한다. 코폼 공정의 특정 경우에, 멜트블로운 섬유 스트림은 상이한 방향으로부터 도입되는 하나 이상의 물질 스트림과 교차한다. 이어서, 멜트블로운 섬유 및 다른 물질은 고속 기체 스트림에 의해 이동되고 수집 표면 상에 침적된다. 형성된 웹 내의 멜트블로운 섬유의 분배 및 배향은 형상 및 공정 조건에 의존된다. 특정 공정 및 장비 조건 하에서, 생성된 섬유는 여러 관찰 영역이 10x 또는 20x 배율에서 현미경을 통해 조사된 경우 틈, 깨진 섬유 또는 테이퍼링된 말단이 거의 없는 것으로 정의된 실질적으로 "연속적"일 수 있다. "연속" 멜트블로운 섬유가 제조되는 경우, 개별 섬유의 측부는 일반적으로 평행하고, 개별 섬유 길이 내의 섬유 직경의 변화는 최소일 것이다. 반대로, 다른 조건 하에서, 섬유는 과잉 연신될 수 있고, 스트랜드는 깨지고 일련의 불규칙한 개별적인 섬유 길이 및 다수의 깨진 말단을 형성할 수 있다. 한번 가늘어진 깨진 섬유의 수축은 종종 큰 중합체의 덩어리를 생성할 것이다.

용어 "부직" 및 "부직 웹"은 인터레잉되었지만 제직된 직물과 같이 식별 가능한 방식으로 인터레잉되지는 않은 개별 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖는 물질 및 물질의 웹을 지칭한다. 용어 "섬유" 및 "필라멘트"는 본 명세서에서 호환적으로 사용된다. 부직포 또는 부직웹은, 예를 들어 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 에어 레잉 공정, 및 본디드-카디드-웹 공정과 같은 여러 방법으로부터 형성된다. 부직포의 기본 중량은 통상적으로 평방 야드당 물질의 온스(osy) 또는 평방 미터당 그램(gsm)으로 표현되고, 섬유 직경은 통상적으로 마이크로미터로 표기된다. (osy에서 gsm으로 전환하기 위해서는 osy에 33.91을 곱한다는 점을 유의한다).

용어 "입자"는 용어 "초흡수성"과 관련하여 사용되는 경우 일반적으로 분리된 유닛을 지칭한다. 상기 유닛은 입자, 과립, 섬유, 플레이크, 덩어리, 로드, 구, 바늘, 섬유 또는 다른 접착제로 코팅된 입자, 분쇄된 물질, 분말, 막 등뿐 아니라 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 물질은, 예를 들어 입방체, 로드형, 다면체, 구형 또는 반구형, 둥글거나 또는 반둥근(semi-rounded), 각진, 불규칙적인 등과 같은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다.

용어 "개인 위생 흡수 용품"은 흡수 용품, 예를 들어 기저귀, 기저귀 팬티, 유아 와이프, 배변훈련용 팬티, 흡수성 언더팬티, 소아 위생 팬티, 수영복 및 다른 1회용 가먼트; 위생 냅킨, 와이프, 생리대, 생리 팬티, 팬티 라이너, 팬티 쉴드, 음순간(interlabial) 제품, 탐폰 및 탐폰 어플리케이터를 포함하는 여성 위생 제품; 와이프, 패드, 예를 들어 가슴 패드, 용기, 실금 제품 및 소변 쉴드를 포함하는 성인 위생 제품; 의류 성분; 턱받이(bib); 운동 및 레크레이션 제품 등(이에 제한되지는 않음)을 포함한다.

용어 "중합체"는 단독 중합체, 공중합체, 예를 들어 블록, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원공중합체 등 및 이들의 블렌드 및 개질물(이에 제한되지는 않음)을 포함한다. 또한, 달리 구체적으로 제한되지 않는 한, 용어 "중합체"는 물질의 모든 가능한 구조 이성질체를 포함할 것이다. 이들 구조는 이소택틱, 신디오택틱 및 아택틱 대칭(이에 제한되지는 않음)을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어 "폴리올레핀"은 일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 등, 단독 중합체, 공중합체, 삼원 공중합체 등 및 이들의 블렌드 및 개질물과 같은 물질(이에 제한되지는 않음)을 포함한다. 용어 "폴리올레핀"은 이들의 가능한 모든 구조를 포함하고, 이소택틱, 시노디오택틱 및 랜덤 대칭(이에 제한되지는 않음)을 포함한다. 공중합체는 랜덤 및 블록 공중합체를 포함한다.

달리 표시하지 않는 한, 용어 "염수"는 0.9중량%의 염화나트륨 수용액을 의미한다.

용어 "스포츠/건설 흡수 용품"은 땀 흡수를 위한 머리밴드, 손목 밴드 및 다른 보조기구, 스포츠 용품의 그립 및 핸들을 위한 흡수성 와인딩(winding), 및 사용 동안 장비의 세척 및 건조를 위한 타월 또는 흡수 와이프를 포함한다.

용어 "스펀본드" 및 "스펀본디드 섬유"는 방사구의 다수의 미세하고 통상 원형인 모세관으로부터 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 압출한 후 신속하게 압출된 필라멘트의 직경을 줄임으로써 형성되는 섬유를 지칭한다.

용어 "신장성"은 연신 가능할 수 있거나 또는 탄성적으로 연신될 수 있는 물질을 지칭한다.

용어 "초흡수성"은 대부분의 바람직한 조건 하에서 0.9중량%의 염화나트륨 함유 수용액에서 그들 중량의 약 5배 이상, 또는 그들 중량의 약 10배 이상, 또는 그들 중량의 약 20배 이상을 흡수할 수 있는 수팽윤성, 수불용성 유기 또는 무기 물질을 지칭한다.

용어 "목표 대역"은 대부분의 유체 인설트, 예를 들어 소변, 월경 분비물, 또는 배변이 초기에 접촉하는 것이 특히 바람직한 흡수 코어의 영역을 지칭한다. 특히, 사용 시 하나 이상의 유체 인설트 점을 갖는 흡수 코어에 대해, 인설트 목표 대역은 각 인설트 점으로부터 양 방향으로 복합체의 총 길이의 15%의 거리로 연신하는 흡수 코어의 영역을 지칭한다.

용어 "열가소성"은 열에 노출되는 경우 연성이 되고 실온으로 냉각되는 경우 실질적으로 비연성으로 돌아가는 물질을 서술한다.

초흡수성 중합체 조성물의 성분을 나타내는, 본 명세서에서 사용된 용어 "중 량%"는, 본 명세서에서 달리 특정되지 않는 한 초흡수성 중합체 조성물의 건조 중량을 기준으로 해석되어야 한다.

이들 용어는 명세서의 나머지 부분에서 추가 용어로 정의될 수 있다.

본 발명의 흡수 복합체는 흡수 용품에 유용하다. 본 발명의 흡수 용품은 흡수 코어를 가질 수 있고, 추가적으로 탑시트 및 백시트를 포함할 수 있고, 흡수 코어는 탑시트와 백시트 사이에 배치될 수 있다. 흡수 코어는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 흡수 복합체를 포함한다.

본 발명을 보다 잘 이해하기 위해, 본 발명의 배변훈련용 팬티를 도시하는 예시적인 목적을 위한 도 5 및 도 6을 주목한다. 본 발명은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 개인 위생 흡수 용품, 건강/의료 흡수 용품, 가정용/산업용 흡수 용품, 스포츠/건설 흡수 용품 등(이에 제한되지는 않음)을 포함하는 다양한 다른 흡수 용품과 함께 사용하는데 적합한 것으로 이해된다.

배변훈련용 팬티를 구성하기 위한 다양한 물질 및 방법이 에이. 플레처(A. Fletcher) 등에 의한 2000년 6월 29일에 공개된 PCT 특허 출원 제WO 00/37009호; 반 곰펠(Van Gompel) 등의 미국 특허 제4,940,464호; 브랜든(Brandon) 등의 미국 특허 제5,766,389호; 및 올슨(Olson) 등의 미국 특허 제6,645,190호에 개시되어 있고, 이들 모두는 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

도 5는 부분적으로 체결된 상태의 배변훈련용 팬티를 도시하고 있고, 도 6은 개방 및 비절첩 상태의 배변훈련용 팬티를 도시하고 있다. 배변훈련용 팬티는 착용 시 배변훈련용 팬티의 전방으로부터 배변훈련용 팬티의 후방까지 연신하는 종방향(48)을 한정한다. 측방향(49)은 종방향(48)에 대해 수직이다.

한 쌍의 배변훈련용 팬티는 전방 구역(22), 후방 구역(24), 및 전방 구역과 후방 구역 사이에 종방향으로 연신하고 이들을 상호 연결하는 가랑이 구역(26)을 형성한다. 팬티는 또한 사용 시 착용자를 향해 배치되도록 구성된 (예를 들어, 팬티의 다른 성분에 대해 위치된) 내면, 및 내면 반대의 외면을 형성한다. 배변훈련용 팬티는 측방향으로 대향하는 한 쌍의 측 연부 및 종방향으로 대향하는 한 쌍의 허리 연부를 갖는다.

도시된 팬티(20)는 섀시(32), 전방 구역(22)에서 측방향 외측으로 연신하는 측방향으로 대향하는 한 쌍의 전방 측 패널(34), 및 후방 구역(24)에서 측방향 외측으로 연신하는 측방향으로 대향하는 한 쌍의 후방 측 패널(134)을 포함할 수 있다.

섀시(32)는 백시트(40), 및 접착제, 초음파 결합, 열 결합 또는 다른 종래의 기술에 의해 백시트(40)에 중첩식으로 결합될 수 있는 탑시트(42)를 포함한다. 섀시(32)는 도 6에 도시된 바와 같이 착용자에 의해 배출된 신체 삼출액을 흡수하기 위해 백시트(40)와 탑시트(42) 사이에 배치된 흡수 코어(44)를 추가로 포함한다. 섀시(32)는 신체 삼출물의 측방향 유동을 억제하기 위해 탑시트(42) 또는 흡수 코어(44)에 고정된 한 쌍의 보유 플랩(46)을 추가로 포함할 수 있다.

백시트(40), 탑시트(42) 및 흡수 코어(44)는 당업자에게 공지된 많은 상이한 물질로부터 제조될 수 있다. 3개의 층 모두는, 예를 들어 연신 가능하고/하거나 탄성적으로 연신 가능할 수 있다. 또한, 각 층의 신장 특성은 제품의 전체 신장 특성을 제어하기 위해 변할 수 있다.

백시트(40)는, 예를 들어 통기성이고/이거나 유체 불투과성일 수 있다. 백시트(40)는 단일 층, 다중 층, 적층체, 스펀본드 직물, 필름, 멜트블로운 직물, 탄성 그물망, 미세공극성 웹 또는 본디드-카디드-웹으로 구성될 수 있다. 백시트(40)는, 예를 들어 단일 층의 유체 불투과성 물질일 수 있거나, 또는 대안적으로 하나 이상의 층이 유체 불투과성인 다중 적층된 적층체일 수 있다.

백시트(40)는 이축으로 연신 가능하고, 임의로 이축으로 탄성일 수 있다. 백시트(40)로서 사용될 수 있는 탄성 부직 적층체 웹은 하나 이상의 주름진 부직 웹 또는 필름에 결합된 부직 물질을 포함한다. 신장 결합 적층체(SBL) 및 넥 결합 적층체(NBL)는 엘라스토머성 복합체의 예이다.

적합한 부직 물질의 예는 스펀본드-멜트블로운 직물, 스펀본드-멜트블로운-스펀본드 직물, 스펀본드 직물 또는 이러한 직물과 필름의 적층체, 또는 다른 부직 웹이다. 엘라스토머성 물질은 캐스트 또는 블로운 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리올레핀 엘라스토머로 구성된 멜트블로운 직물 또는 스펀본드 직물뿐 아니라 이들의 조합을 포함할 수 있다. 엘라스토머성 물질은 (미국 펜실베이니아주 필라델피아에 위치된 사무실을 둔 사업체인 아토피나 케미컬스, 인크.(AtoFina Chemicals, Inc.)로부터 입수 가능한) 페박스(PEBAX) 엘라스토머, (미국 캔자스주 위치타에 위치된 사무실을 둔 사업체인 인비스타(Invista)로부터 입수 가능한) 하이트렐(HYTREL) 엘라스토머성 폴리에스테르, (미국 텍사스주 휴스턴에 위치된 사무실을 둔 사업체인 크레이튼 폴리머스(Kraton Plymers)로부터 입수 가능한) 크레이튼(KRATON) 엘라스토머 또는 (인비스타로부터 입수 가능한) 라이크라(LYCRA) 엘라스토머의 스트랜드 등뿐 아니라 이들의 조합을 포함할 수 있다. 백시트(40)는 기계적 공정, 인쇄 공정, 가열 공정 또는 화학 처리를 통해 엘라스토머성 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 물질은 천공, 크레이핑, 넥-신장, 열 활성화, 엠보싱 및 미세 변형될 수 있고, 필름, 웹 및 적층체의 형태일 수 있다.

이축 신장 가능한 백시트(40)에 적합한 물질의 일례는 본원과 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함되는 모르만(Morman) 등의 미국 특허 제5,883,028호에 서술된 바와 같은 통기성 탄성 필름/부직 적층체이다. 2방향 신장성 및 수축성을 갖는 물질의 예는 각각 본원과 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함되는 모르만의 미국 특허 제5,116,662호 및 모르만의 미국 특허 제5,114,781호에 개시되어 있다. 이들 2개의 특허는 2 이상의 방향으로 신장할 수 있는 복합 탄성 물질을 서술하고 있다. 상기 물질은 하나 이상의 탄성 시트 및 하나 이상의 넥킹된 물질, 또는 비선형 구성으로 배열된 3개 이상의 위치에서 탄성 시트에 결합된 가역적으로 넥킹된 물질을 가져서, 넥킹되거나 또는 가역적으로 넥킹된 웹은 2개 이상의 이들 위치들 사이에서 주름 형성된다.

탑시트(42)는 착용자의 피부에 적합하게 순응하고 부드러운 감촉이고 비자극적이다. 탑시트(42)는 또한 신체 삼투액이 그의 두께를 통해 흡수 코어(44)에 쉽게 투과하게 하도록 충분한 액체 투과성을 갖는다. 적합한 탑시트(42)는 웹 물질, 예를 들어 다공성 발포체, 망상 발포체, 천공된 플라스틱 필름, 제직 웹 및 부직 웹, 또는 이러한 물질의 임의의 조합의 폭넓은 선택으로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 탑시트(42)는 천연 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 조합으로 구성된 멜트블로운 웹, 스펀본디드 웹 또는 본디드-카디드-웹을 포함할 수 있다. 탑시트(42)는 실질적으로 소수성인 물질로 구성될 수 있고, 소수성 물질은 임의로 계면활성제로 처리되거나 또는 달리 처리되어 원하는 수준의 습윤성 및 친수성을 부여할 수 있다.

탑시트(42)는 또한 연신 가능하고/하거나 탄성적으로 연신 가능할 수 있다. 탑시트(42)의 구조에 적합한 엘라스토머성 물질은 탄성 스트랜드, 라이크라 탄성체, 캐스트 또는 블로운 탄성 필름, 부직 탄성 웹, 멜트블로운 또는 스펀본드 엘라스토머성 섬유 웹뿐 아니라 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 엘라스토머성 물질의 예는 크레이튼 엘라스토머, 하이트렐 엘라스토머, (미국 오하이오주 클리블랜드에 위치된 사무실을 둔 사업체인 노베온(Noveon)으로부터 입수 가능한) 에스탄(ESTANE) 엘라스토머성 폴리우레탄, 또는 페박스 엘라스토머를 포함한다. 탑시트(42)는 또한 본원과 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함되는 뢰슬러(Roessler) 등의 미국 특허 제6,552,245호에 서술된 것과 같은 연신 가능한 물질로 이루어질 수 있다. 탑시트(42)는 또한 본원과 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함되는 부코스(Vukos) 등의 미국 특허 제6,641,134호에 서술된 것과 같은 이축 신장성 물질로부터 이루어질 수 있다.

용품(20)은 임의로 흡수 코어(44)에 인접하여 위치될 수 있으며 당업계에 공지된 방법에 의해, 예를 들어 접착제를 사용함으로써 용품(20)의 다양한 성분, 예를 들어 흡수 코어(44) 또는 탑시트(42)에 부착될 수 있는 서지 관리층(비도시)을 추가로 포함할 수 있다. 일반적으로, 서지 관리층은 용품의 흡수 구조체로 신속히 도입될 수 있는 액체의 서지 또는 거쉬(gush)를 신속하게 획득하고 분산시키는데 도움을 준다. 서지 관리층은 흡수 코어(44)의 저장 또는 보유부로 배출하기 전에 액체를 일시적으로 저장할 수 있다. 적합한 서지 관리층의 예는 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함되는 비숍(Bishop) 등의 미국 특허 제5,486,166호; 엘리스(Ellis) 등의 미국 특허 제5,490,846호; 및 닷지(Dodge) 등의 미국 특허 제5,820,973호에 서술되어 있다.

용품(20)은 본 발명의 흡수 복합체를 포함하는 흡수 코어(44)를 추가로 포함할 수 있다. 흡수 코어(44)는 많은 형상 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 이는 2차원 또는 3차원 구성을 가질 수 있고, 직사각형, 삼각형, 타원형, 경주 트랙형, I형, 일반적으로 모래시계형, T형 등일 수 있다. 종종 흡수 코어(44)가 후방(24) 또는 전방(22) 부분(들)에서보다 가랑이 영역(26)에서 더 좁은 것이 적합하다. 흡수 코어(44)는, 예를 들어 당업계에 공지된 결합 수단, 예를 들어 초음파, 압력, 접착제, 천공, 열, 재봉 실 또는 스트랜드, 자용(autogenous) 또는 자가 부착, 훅-앤-루프, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 흡수 용품, 예를 들어 백시트(40) 및/또는 탑시트(42)에 부착될 수 있다.

일부 양태에서, 흡수 코어(44)는 상당량의 신장성을 가질 수 있다. 예를 들어, 흡수 코어(44)는 유효량의 엘라스토머성 중합체 섬유를 포함하는 섬유의 매트릭스를 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 다른 방법은 초흡수성 물질을 신장성 필름에 부착하는 것, 구조체에 절취부 또는 슬릿을 갖는 부직 기재를 이용하는 것 등을 포함할 수 있다.

흡수 코어(44)는 당업계에 공지된 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 특정 제조 방법에 제한되지 않지만, 흡수 코어는 멜트블로운 공정을 이용할 수 있고, 임의로 코폼 라인 상에서 형성될 수 있다. 예시적인 멜트블로운 공정은 모두 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌 [NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers" by V. A. Wendt, E. L. Boone and C. D. Fluharty]; 문헌 [NRL Report 5265, "An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers" by K. D. Lawrence, R. T. Lukas and J. A. Young]; 및 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호 및 조저(Georger) 등의 미국 특허 제5,350,624호를 포함하는 다양한 특허 및 발행물에 서술되어 있다.

"코폼" 물질을 형성하기 위해, 섬유가 성형면 상에 침착될 때 추가 성분을 멜트블로운 섬유와 혼합한다. 예를 들어, 본 발명의 흡수 조성물 및 플러프, 예를 들어 목재 펄프 섬유는 멜트블로운 섬유 스트림에 주입되어 멜트블로운 섬유에 포획 및/또는 결합될 수 있다. 예시적인 코폼 공정은 각각이 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된, 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제4,100,324호; 호치키스(Hotchkiss) 등의 미국 특허 제4,587,154호; 맥파랜드(McFarland) 등의 미국 특허 제4,604,313호; 맥파랜드 등의 미국 특허 제4,655,757호; 맥파랜드 등의 미국 특허 제4,724,114호; 앤더슨 등의 미국 특허 제4,100,324호 및 민토(Minto) 등의 영국 특허 제GB 2,151,272호에 서술되어 있다. 다량의 초흡수체를 함유하는 흡수성 엘라스토머성 멜트블로운 웹은 디. 제이. 맥도월(D. J. McDowall) 등의 미국 특허 제6,362,389호에 서술되어 있고, 다량의 초흡수체 및 낮은 초흡수성 진정화(shakeout) 값을 갖는 흡수성 엘라스토머성 멜트블로운 웹은 엑스. 장(X. Zhang) 등의 계류 중인 미국 출원 공개 제2006/0004336호에 서술되어 있으며, 이들 각각은 본원에 일치하는 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명에 사용하기 위한 흡수 코어(44)를 형성하는 방법의 일례가 도 7에 도시되어 있다. 도 7의 장치의 규모는 예시적으로 본 명세서에 서술된다. 상이한 규모 및/또는 상이한 구조를 갖는 다른 유형의 장치가 또한 흡수 코어(44)를 형성하는데 사용될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 펠릿 형태의 엘라스토머성 물질(72)은 2개의 펠릿 호퍼(74)를 통해 각각 스핀 펌프(78)에 공급하는 2개의 단일 스크류 압출기(76)로 공급될 수 있다. 엘라스토머성 물질(72)은 상표명 비스타맥스(VISTAMAXX) 2370 하에 (미국 텍사스주 휴스턴에 위치된 사무실을 둔 사업체인) 엑손모빌 케미컬 컴퍼니(ExxonMobil Chemical Company)로부터 입수 가능한 다성분 엘라스토머 블렌드뿐 아니라 본 명세서에 언급된 다른 물질일 수 있다. 각 스핀 펌프(78)는 엘라스토머성 물질(72)을 별도의 멜트블로운 다이(80)에 공급한다. 각 멜트블로운 다이(80)는 인치당 30개의 구멍(hpi)을 가질 수 있다. 다이 각은 수평으로부터 0°내지 70°의 임의의 각도로 조절될 수 있고, 적합하게는 약 45°로 설정된다. 형성 높이는 최대 약 16인치(40.6cm)일 수 있지만, 이 제한은 상이한 장비에 따라 다를 수 있다.

약 24인치(61cm)의 폭을 갖는 슈트(82)를 멜트블로운 다이들(80) 사이에 위치시킬 수 있다. 슈트(82)의 깊이 또는 두께는 약 0.5인치 내지 약 1.25인치(1.3cm 내지 3.2cm) 또는 약 0.75인치 내지 약 1.0인치(1.9cm 내지 2.5cm)의 범위에서 조절될 수 있다. 피커(144)는 슈트(82)의 상부에 연결된다. 피커(144)는 펄프 섬유(86)를 직조하는 데 사용된다. 피커(144)는 낮은 강도 또는 결합되지 않은 (처리된) 펄프의 가공으로 제한될 수 있고, 이 경우 피커(144)는 예시된 방법을 매우 작은 범위의 펄프 유형으로 제한할 수 있다. 반복적으로 펄프 섬유에 충격을 주도록 해머를 사용하는 종래의 해머밀과는 반대로, 피커(144)는 펄프 섬유(86)를 찢도록 작은 치부(teeth)를 사용한다. 도 7에 예시된 방법에 사용하기에 적합한 펄프 섬유(86)는 본 명세서에 언급된 것, 예를 들어 (미국 워싱턴주 페더럴 웨이에 위치된 사무실을 둔 사업체인 와이어하우저사(Weyerhaeuser Co.)로부터 입수 가능한) NB480을 포함한다.

피커(144)의 반대편의 슈트(82)의 단부에 초흡수성 중합체 공급기(88)가 있다. 공급기(88)는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물(90)을 파이프(94)의 구멍 (92)에 부은 후, 송풍기 팬(96)으로 공급한다. 송풍기 팬(96)을 지나aus, 분당 약 5,000피트로 완전히 전개된 와류 유동을 전개시키기에 충분한, 초흡수성 중합체 조성물 입자(90)가 분배되게 하는 4인치(10cm) 직경의 파이프(98)가 있다. 파이프(98)는 4인치(10cm) 직경에서 24인치×0.75인치(61cm×1.9cm) 슈트(82)로 확장되고, 이 지점에서 초흡수성 중합체 조성물(90)은 펄프 섬유(86)와 혼합되고, 혼합물은 직선으로 떨어지고, 엘라스토머성 물질(72)과 대략 45°각도에서 어느 한 측 상에서 혼합된다. 초흡수성 중합체 조성물(90), 펄프 섬유(86) 및 엘라스토머성 물질(72)의 혼합물은 분당 약 14피트 내지 약 35피트로 이동하는 와이어 컨베이어(100) 상에 떨어진다. 그러나, 와이어 컨베이어(100)에 닿기 전에, 분사 붐(102)은 임의로 혼합물을 통해 수성 계면활성제 혼합물(104)의 미스트를 분무하고, 이로써 생성된 흡수 코어(44)가 습윤성이게 한다. 계면활성제 혼합물(104)은 (미국 오하이오주 신시네티에 사업장을 둔 코그니스 코포레이션(Cognis Corporation)으로부터 입수 가능한) 글루코폰(GLUCOPON) 220 업 및 (미국 델라웨어주 뉴캐슬에 사업장을 둔 유니케마(Uniqema)로부터 입수 가능한) 아코벨 베이스 엔-62(AHCOVEL Base N-62)의 1:3 혼합물일 수 있다. 하부 와이어 진공(106)은 흡수 코어(44)의 형성에 도움을 주도록 컨베이어(100) 아래에 위치된다.

일반적으로, 흡수 코어(44)는 대개 실질적으로 균일한 분포의 초흡수성 중합체 조성물 입자, 섬유 및 임의의 다른 선택적 첨가제를 포함하는 일체 구조이다. 그러나, 도 8을 참조하면, 일부 양태에서 흡수 코어(44)는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물과 조합되는 경우 구조 변형을 통해 추가로 개선될 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 플러프 섬유, 예를 들어 NB480 또는 다른 천연 또는 합성 섬유를 포함하는 층들(62, 64) 사이에 개재된 본 발명의 실질적으로 초흡수성 중합체 조성물 입자만을 포함하는 층(60)을 제공하는 것은 실질적으로 균일한 분포의 초흡수성 중합체 조성물 및 플러프 섬유를 포함하는 구조와 비교하는 경우 향상된 흡수 특성, 예를 들어 유체 인설트 흡입 속도를 갖는 흡수 코어를 생성할 수 있다. 이러한 적층은 흡수 코어의 z방향으로 발생할 수 있고, 임의로 전체 x-y 영역을 커버할 수 있다. 그러나, 층들(60, 62, 64)은 서로 분리될 필요는 없다. 예를 들어, 일부 양태에서, 흡수 코어의 z방향 중간부(60)는 단지 흡수 코어의 상부 층(62) 및/또는 저부 층(64)보다 높은 초흡수성 중합체 조성물 백분율(예를 들어, 약 10중량% 이상)을 함유하면 된다. 바람직하게는, 층들은 인설트 목표 대역 내에 있는 흡수 코어 영역에 존재한다.

상기 참조한 바와 같이, 흡수 코어(44)는 또한 흡수성 물질, 예를 들어 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물 및/또는 플러프를 포함한다. 또한, 초흡수성 중합체 조성물은 섬유, 예를 들어 중합체 섬유의 매트릭스 내에 기능적으로 함유될 수 있다. 따라서, 흡수 코어(44)는 섬유의 매트릭스 내에 함유된 다량의 초흡수성 중합체 조성물 및/또는 플러프를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 흡수 코어(44) 중 초흡수성 중합체 조성물의 양은 개선된 이점을 제공하기 위해 코어의 약 10중량% 이상, 예를 들어 약 30중량% 이상, 또는 약 60중량% 이상, 또는 약 90중량% 이상 또는 코어의 약 10중량% 내지 약 99중량%, 또는 약 30중량% 내지 약 90중량%, 또는 약 60중량% 내지 약 95중량%일 수 있다. 임의로는, 초흡수성 중합체 조성물의 양은 코어의 약 95중량% 이상일 수 있다. 다른 양태에서, 흡수 코어(44)는 약 35중량% 이하의 플러프, 예를 들어 약 20중량% 이하, 또는 약 10중량% 이하의 플러프를 포함할 수 있다.

본 발명은 초흡수성 중합체 조성물 및/또는 플러프에 사용되는 것으로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 일부 양태에서, 흡수 코어(44)는 추가적으로 또는 대안으로 계면활성제, 이온 교환 수지 입자, 보습제, 연화제, 향수, 천연 섬유, 합성 섬유, 유체 개질제, 악취 제거 첨가제 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 대안적으로, 흡수 코어(44)는 발포체를 포함할 수 있다.

잘 기능하기 위해, 흡수 코어(44)는 향상된 성능뿐 아니라 사용자에게 더 큰 안락함 및 신뢰를 제공하도록 임의의 원하는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 흡수 코어(44)는 흡수 특성, 예를 들어 액체 흡입 속도, 흡수 용량, 액체 분배 또는 맞춤 특성, 예를 들어 형상 유지 및 심미성의 바람직한 조합을 제공하도록 선택적으로 구성되고 배치되는 흡수 용량, 밀도, 기본 중량 및/또는 크기의 상응하는 구조를 가질 수 있다. 유사하게, 성분은 원하는 습윤 대 건조 강도비, 평균 유동 공극 크기, 투과도 및 신도 값을 가질 수 있다.

일부 양태에서, 흡수 코어(44)는 임의로 엘라스토머성 중합체 섬유를 포함할 수 있다. 중합체 섬유의 엘라스토머성 물질은 원하면 올레핀 엘라스토머 또는 비올레핀 엘라스토머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엘라스토머성 섬유는 올레핀 공중합체, 폴리에틸렌 엘라스토머, 폴리프로필렌 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리이소프렌, 가교된 폴리부타디엔, 디블록, 트리블록, 테트라블록 또는 다른 다중 블록 열가소성 엘라스토머성 및/또는 가요성 공중합체, 예를 들어 수소화 부타디엔-이소프렌-부타디엔 블록 공중합체를 포함하는 블록 공중합체; 스테레오블록 폴리프로필렌; 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체(EPDM) 고무, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체(EPM), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 및 에틸렌-메틸 아크릴레이트(EMA)를 포함하는 그래프트 공중합체; 및 디블록 및 트리블록 공중합체를 포함하는 스티렌계 블록 공중합체, 예를 들어 (크레이튼 인크.로부터의 상표명 크레이튼 엘라스토머성 수지 또는 덱스코(엑손모빌 케미컬 컴퍼니의 자회사)로부터 상표명 벡터(SIS 및 SBS 중합체) 하에 얻을 수 있는, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌(SIBS), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(SEBS), 또는 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌(SEPS); 열가소성 엘라스토머와 동적 가황된 엘라스토머-열가소성물 블렌드의 블렌드; 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머; 이오노머 열가소성 엘라스토머; 인비스타 코포레이션으로부터 상표명 라이크라 폴리우레탄, 및 미국 오하이오주 클리블랜드에 위치된 사무실을 둔 사업체인 노베온, 인크.로부터 입수 가능한 에스탄 하에 입수 가능한 것들을 포함하는 열가소성 탄성 폴리우레탄; (미국 펜실베이니아주 필라델피아에 위치된 사무실을 둔 사업체인) 아토피나 케미컬스, 인크.로부터 상표명 페박스 하에 입수 가능한 폴리에테르 블록 아미드를 포함하는 열가소성 탄성 폴리아미드; 폴리에테르 블록 아미드; 이. 아이. 듀폰 드 네모아사(E. I. Du Pont de Nemours Co.)로부터의 상표명 하이트렐 하에, 및 (미국 인디아나주 에반스빌에 위치된 사무실을 둔) 디에스엠 엔지니어링 플라스틱스(DSM Engineering Plastics)로부터의 아니텔(ARNITEL) 하에 입수 가능한 것들을 포함하는 열가소성 탄성 폴리에스테르 및 (미국 텍사스주 프리포트에 위치된 사무실을 둔) 다우 케미컬사(Dow Chemical Co.)로부터 상표명 어피니티(AFFINITY) 하에 입수 가능한, 밀도가 약 0.89g/cm³ 미만인 단일 자리 또는 메탈로센 촉매화 폴리올레핀; 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 트리블록 공중합체는 ABA 구조를 갖는데, A는 A 유형의 몇가지 반복 단위를 나타내고, B는 B 유형의 몇가지 반복 단위를 나타낸다. 상기한 바와 같이, 스티렌계 블록 공중합체의 몇가지 예는 SBS, SIS, SIBS, SEBS 및 SEPS이다. 이들 공중합체에서, A 블록은 폴리스티렌이고, B 블록은 고무 성분이다. 일반적으로 이러한 트리블록 공중합체의 분자량은 적게는 수천에서 수십만으로 다양할 수 있고, 스티렌의 함량은 트리블록 공중합체의 중량을 기준으로 5% 내지 75%의 범위일 수 있다. 디블록 공중합체는 트리블록에 유사하지만, AB 구조이다. 적합한 디블록은 A 블록 대 B 블록의 동일한 비를 갖는, 분자량이 트리블록 분자량의 대략 절반인 스티렌-이소프렌 디블록을 포함한다.

바람직한 배열에서, 중합체 섬유는 스티렌계 블록 공중합체, 탄성 폴리올레핀 중합체 및 공중합체 및 EVA/EMA 유형 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.

일부 특정 배열에서, 예를 들어 중합체 섬유의 엘라스토머성 물질은 엑손모빌 케미컬 컴퍼니(미국 텍사스주 휴스턴에 위치된 사무실을 둔 회사)로부터 비스타맥스(VISTAMAXX)라는 상표명 하에 입수 가능한 다양한 상업 등급의 낮은 결정성, 보다 낮은 분자량의 메탈로센 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 일부 비스타맥스 물질은 메탈로센 프로필렌 에틸렌 공중합체인 것으로 생각된다. 예를 들어, 일 양태에서, 엘라스토머성 중합체는 비스타맥스 PLTD 2210이다. 다른 양태에서, 엘라스토머성 중합체는 비스타맥스 PLTD 1778일 수 있다. 특정 양태에서, 엘라스토머성 중합체는 비스타맥스 2370이다. 또 다른 임의의 엘라스토머성 중합체는 크레이튼 인크.로부터의 크레이튼 블렌드 G 2755이다. 크레이튼 물질은 스티렌 에틸렌-부틸렌 스티렌 중합체, 에틸렌 왁스 및 점착부여 수지의 블렌드로 생각된다.

일부 양태에서, 엘라스토머성 중합체 섬유는 선택된 용융 유속(MFR)을 갖는 중합체 물질로부터 생성될 수 있다. 특정 양태에서, MFR은 최대 약 300 이하일 수 있다. 대안적으로, MFR은 약 230 또는 250 이하일 수 있다. 또 다른 양태에서, MFR은 최소 약 9 이상, 또는 20 이상일 수 있다. MFR은 대안적으로 원하는 성능을 제공하기 위해 약 50 이상일 수 있다. 서술된 용융 유속의 단위는 10분당 g 유동(g/10분)이다. 용융 유속의 파라미터는 널리 공지되어 있고, 종래의 기술, 예를 들어 230℃ 및 2.16kg 적용 힘에서 ASTM D 1238 70 "압출 플라스토미터(plastometer)" 표준 조건 "L"을 사용함으로써 측정될 수 있다.

상기한 바와 같이, 흡수 코어(44)의 중합체 섬유는 다량의 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 임의의 기능적인 방식으로 흡수 코어의 중합체 섬유와 조합될 수 있다. 계면활성제를 조합하기 위한 다양한 기술은 통상적이고 당업자에게 널리 알려져 있다. 예를 들어, 계면활성제는 멜트블로운 섬유 구조를 형성하기 위해 사용되는 중합체와 배합될 수 있다. 특정 형태에서, 계면활성제는 섬유 냉각 시 섬유의 외면에 기능적으로 이동하거나 또는 분리되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 계면활성제는 섬유가 형성된 후 중합체 섬유에 적용되거나 또는 달리 조합될 수 있다.

중합체 섬유는 섬유 및 계면활성제의 총 중량을 기준으로 기능적인 양의 계면활성제를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 중합체 섬유는 물 추출에 의해 결정된 바와 같이 최소 약 0.1중량% 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제의 양은 대안적으로 원하는 이점을 제공하기 위해 약 0.15중량% 이상, 임의로는 약 0.2중량% 이상일 수 있다. 다른 양태에서, 계면활성제의 양은 향상된 성능을 제공하기 위해 일반적으로 최대 약 2중량% 이하, 예를 들어 약 1중량% 이하 또는 약 0.5중량% 이하일 수 있다.

계면활성제의 양이 원하는 범위 밖에 있는 경우, 다양한 단점이 발생할 수 있다. 예를 들어, 과도하게 낮은 양의 계면활성제는 섬유, 예를 들어 소수성 멜트블로운 섬유가 흡수된 유체로 습윤되지 않게 할 수 있다. 반대로, 과도하게 높은 양의 계면활성제는 계면활성제가 섬유로부터 세척되고 유체를 이동시키는 흡수 코어의 능력을 바람직하지 않게 간섭하게 할 수 있거나, 또는 흡수 용품에 대한 흡수 코어의 부착 강도에 악영향을 미칠 수 있다. 계면활성제가 중합체 섬유에 배합되거나 또는 달리 내부로 첨가되는 경우, 과도하게 높은 수준의 계면활성제가 중합체 섬유 및 섬유간 결합의 부족한 형성을 유발하는 조건을 생성할 수 있다.

일부 형태에서, 계면활성제는 폴리에틸렌 글리콜 에스테르 축합물 및 알킬 글리코시드 계면활성제를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 계면활성제는 코그니스 코포레이션으로부터 입수 가능한, 40%의 물, 및 60%의 d-글루코오스, 데실, 옥틸 에테르 및 올리고머로 구성될 수 있는 글루코폰 계면활성제일 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 계면활성제는 코그니스 코포레이션으로부터 입수 가능한 글루코폰 220 업 계면활성제 0.20kg 및 유니케마로부터 입수 가능한 아초벨 베이스 엔-62 계면활성제 0.36kg과 혼합된 고온수(약 45℃ 내지 약 50℃) 16리터를 포함하는 물/계면활성제 용액을 포함하는 분무식 계면활성제의 형태일 수 있다. 분무식 계면활성제를 사용하는 경우, 비교적 소량의 분무식 계면활성제는 초흡수성 중합체 입자의 원하는 함유량을 제공하는 데 바람직할 수 있다. 과잉량의 유체 계면활성제는, 예를 들어 용융된 엘라스토머성 멜트블로운 섬유에 초흡수성 중합체 입자의 원하는 부착을 방해할 수 있다.

엘라스토머성 섬유 중합체와 배합될 수 있는 내부 계면활성제 또는 습윤제의 예는 (미국 텍사스주 프리포트에 위치된 사무실을 둔 사업체인) 바스프(BASF)로부터 입수 가능한 마페그(MAPEG) DO 400 PEG (폴리에틸렌 글리콜) 에스테르를 포함할 수 있다. 다른 내부 계면활성제는 폴리에테르, 지방산 에스테르, 비누 등 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일부 양태에서, 흡수 코어(44)는 플러프, 예를 들어 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 이러한 셀룰로오스 섬유는 화학 목재 펄프, 예를 들어 설파이트 및 설페이트(종종 크라프트(Kraft)로 부름) 펄프뿐 아니라 기계적 펄프, 예를 들어 그라운드(ground) 목재, 열기계적 펄프 및 화학 열기계 펄프(이에 제한되지는 않음)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 펄프 섬유는 면, 다른 전형적인 목재 펄프, 셀룰로오스 아세테이트, 결합되지 않은 화학적 목재 펄프 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 활엽수 및 침엽수 모두로부터 유래한 펄프가 사용될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 섬유는 천연 목재 섬유, 밀크위드 솜(milkweed floss), 면 섬유, 미세결정질 셀룰로오스, 미세섬유상 셀룰로오스, 또는 목재 펄프 섬유와 조합된 임의의 이들 물질과 같은 친수성 물질을 포함할 수 있다. 적합한 셀룰로오스 플러프 섬유는, 예를 들어 (와이어하우저사로부터 입수 가능한) NB480; (와이어하우저사로부터 입수 가능한) 표백된 남방 침엽수재 크라프트 펄프인 NB416; (미국 사우스캐롤라이나주 그린빌에 위치한 사무실을 둔 사업체인 보워터 인크.(Bowater Inc.)로부터 입수 가능한) 쿠스애졸브 S(COOSABSORB S), 표백된 남방 침엽수재 크라프트 펄프; (미국 조지아주 제섭에 위치한 사무실을 둔 사업체인 레이오니어 인크.(Rayonier Inc.)로부터 입수 가능한) 화학적으로 개질된 활엽수재 펄프인 설파테이트 HJ(SULPHAT ATE HJ); (와이어하우저사로부터 입수 가능한) 화학처리된 표백된 남방 침엽수재 및 활엽수재 크라프트 펄프인 NF 405; 및 (보워터 인크.로부터 입수 가능한) 혼합된 표백된 남방 침엽수재 및 활엽수재 크라프트 펄프인 CR 1654를 포함할 수 있다.

흡수 코어(44)는 또한 본 발명의 원하는 양의 초흡수성 중합체 조성물을 포함한다. 일반적으로, 초흡수성 중합체(SAP)는 수불용성이지만 수팽윤성이게 할 수 있다. 이들 내부 가교된 중합체는 적어도 부분적으로 중화된다.

SAP는 공지된 중합 기술에 의해, 예를 들어 겔 중합에 의한 수용액 중 중합에 의해 제조된다. 이 중합 공정의 결과는 초흡수성 특성을 갖는 중합체이고, 이어서 기계적 힘에 의해 작은 입자로 크기가 줄어들고 당업계에 공지된 건조 절차 및 장치를 사용하여 건조된다. 건조 처리 후, 원하는 입도로 생성 입자를 분쇄될 수 있다. 일반적으로, 유체 흡수 후 크기가 매우 작은 입자는 팽윤되고 추가 유체의 흡수를 차단할 수 있지만, 크기가 매우 큰 입자는 줄어든 표면적을 가져 흡수 속도가 감소될 수 있다.

본 발명의 초흡수성 중합체 조성물은 소수성 복합 섬유상 매트릭스와 실질적으로 균질하게 혼합될 수 있거나, 또는 비균질하게 혼합될 수 있다. 섬유 및 초흡수성 입자는 또한 신체 삼출물을 더 잘 보유 및 흡수하도록 흡수 코어(44)의 원하는 구역, 예를 들어 목표 대역에 선택적으로 위치될 수 있다. 초흡수성 입자의 농도는 또한 흡수 코어(44)의 두께에 걸쳐 변할 수 있다. 대안적으로, 흡수 코어(44)는 섬유 웹 및 초흡수성 물질의 적층체 또는 국부 영역에 초흡수성 물질을 유지하는 다른 적합한 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 초흡수성 중합체 조성물은 초기 흡수 용량에서 유체를 팽윤 및 흡수하고, 트리거링 기구가 방출되는 경우, 상기한 변형 원심 분리 보유 용량(mCRC) 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량에서 유체를 팽윤 및 흡수하며, 이로써 단계식 용량을 제공할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "팽윤"은 유체가 초흡수성 물질에 의해 흡수되는 동안 발생하는 초흡수성 중합체 조성물의 질량의 성장을 지칭한다. 초흡수성 중합체 조성물에서 팽윤이 발생하기 위해서는 유체가 흡수되어야 한다. 따라서, 초흡수성 물질의 팽윤은 또한 초흡수성 물질이 유체를 흡수하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명의 초흡수성 중합체 조성물은 트리거링 기구가 방출된 후 추가의 유체를 팽윤 및 흡수할 수 있다. 일 양태에서, 트리거링 기구는 초흡수성 물질이 흡수된 유체로 포화되거나 또는 실질적으로 포화된 후 작용한다. 트리거링 기구는 초흡수성 물질이 특정 트리거링 기구의 방출 전의 동일한 초흡수성 물질과 비교하여 추가량의 유체를 팽윤 및 흡수하게 할 수 있다.

본 발명에 유용한 트리거링 기구는 열적, 화학적, 기계적, 전기적, 자기적 또는 방사 에너지에 반응하는 물질(이에 제한되지는 않음)을 포함한다. 트리거링 기구는 또한 이들 기구 또는 초흡수성 중합체 조성물이 추가 유체를 흡수하게 하는 다른 기구의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 양태에서, 흡수 복합체는 수불용성 섬유상 매트릭스, 초흡수성 중합체 조성물 및 하나 이상의 트리거링 기구를 포함한다. 일부 양태에서, 트리거링 기구는 초흡수성 중합체 조성물에 직접적으로 혼입될 수 있다. 다른 양태에서, 트리거링 기구는 초흡수성 중합체 조성물의 면 상에 위치될 수 있다. 또 다른 양태에서, 트리거링 기구는 흡수성 복합 섬유상 매트릭스 내에 위치될 수 있지만, 초흡수성 중합체 조성물과 직접 접촉할 필요는 없다. 또 다른 양태에서, 트리거링 기구는 상기한 기술들의 조합을 통해 흡수 복합체에 혼입될 수 있다. 본 발명에 트리거링 기구를 혼입하는 다양한 변형이 또한 적합하고, 상기한 기술이 단지 예시적인 목적으로 제공되고, 제한하는 것으로는 고려되지 않아야 함은 이해된다.

또한, 트리거링 기구는 블렌딩, 캡슐화, 코팅, 인쇄, 적층, 전략적인 블렌딩 및/또는 복합체의 특정 포켓에 위치시킴뿐 아니라 이들의 조합, 또는 다른 수단에 의해 적용될 수 있다. 특정 트리거링 기구는 시간 지연 효과를 가질 수 있고, 이러한 효과가 제거되는 경우에만 기능을 시작할 수 있다. 비제한적인 일례는 트리거링 기구를 캡슐화하는 것이다. 트리거링 기구는 임의의 시간 제어 방출 또는 지연 기능과 함께 또는 그러한 기능 없이 상승적으로 사용될 수 있다.

일부 양태에서, 트리거링 기구는 전체 흡수 복합체 전체에 위치될 수 있다. 다른 양태에서, 트리거링 기구는 흡수 복합체의 미리 정해진 구역에 위치될 수 있다. 미리 정해진 구역은 흡수 복합체의 목표 대역일 수 있다. 일부 양태에서, 목표 대역 주위에 임의로 트리거링 기구에 의해 영향받지 않는 제2 초흡수성 물질이 있을 수 있다. 흡수 복합체의 미리 정해진 구역은 또한 목표 대역의 외측에 위치될 수 있거나, 또는 목표 대역 및 목표 대역 외측의 영역 모두에 겹칠 수 있다.

일부 양태에서, 본 발명의 흡수 복합체는 제1 트리거링 기구를 포함한다. 예를 들어, 제1 트리거링 기구는 약 5분 내지 60분의 적합한 제1 방출 시간을 가질 수 있다. 예를 들어, 캡슐화된 트리거링 기구의 경우에, 방출 시간은 트리거링 기구를 캡슐화함으로써 트리거링 기구가 초흡수성 중합체 조성물에 영향을 주는 물질을 용해하거나 또는 실질적으로 용해하는데 필요한 시간이다. 트리거링 기구의 용해는 흡수 복합체의 제1 인설트(이에 제한되지는 않음)를 포함하는 다양한 수단을 통해 개시될 수 있다. 제1 트리거링 기구가 방출되기 전, 초흡수성 물질의 초기 흡수 용량은 적합하게는 mCRC 시험에 의해 측정하여 초흡수성 물질 1g당 약 5g 이상의 유체, 예를 들어 초흡수성 물질 1g당 약 10g 이상의 유체 또는 초흡수성 물질 1g당 약 12g 이상의 유체이다. 트리거링 기구가 방출된 후, 초흡수성 물질은 초기 흡수 용량보다 약 25% 이상, 예를 들어 초기 흡수 용량보다 약 30% 이상 또는 약 35% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는다.

본 발명의 다른 양태에서, 흡수 복합체는 하나의 트리거링 기구의 방출 후 다른 트리거링 기구를 방출하여 다중 단계식 용량(즉, 각 연속 흡수 용량은 mCRC 시험에 의해 측정하여 이전의 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큼)을 갖는 흡수 복합체를 제공하도록 방출 시간이 변하는 다중 트리거링 기구를 함유할 수 있다. 예를 들어, 제2 트리거링 기구는 상기한 바와 같이 제1 트리거링 기구와 관련하여 사용될 수 있다. 제2 트리거링 기구는 바람직하게는 제1 트리거링 기구보다 큰 방출 시간을 가질 것이다. 예를 들어, 제2 트리거링 기구에 적합한 방출 시간은 초기 유체 인설트로부터 약 10분 내지 120분이고 제1 트리거링 기구 방출 시간보다 5분 이상 더 클 수 있다. 캡슐화된 제2 트리거링 기구의 방출은 제1 트리거링 기구의 방출 후 얻어진 제2 흡수 용량보다 약 25% 이상, 예를 들어 제2 흡수 용량보다 약 30% 이상 또는 약 35% 이상 더 큰 제3 흡수 용량을 야기할 것이다.

본 발명의 다른 양태에서, 제3 트리거링 기구는 또 다른 단계식 용량을 제공하는데 사용될 수 있다. 제3 트리거링 기구는 바람직하게는 제2 트리거링 기구보다 큰 방출 시간을 가질 것이다. 예를 들어, 제3 트리거링 기구에 적합한 제3 방출 시간은 초기 유체 인설트로부터 약 15분 내지 180분이고 제2 방출 시간보다 5분 이상 더 클 수 있다. 제3 트리거링 기구의 방출은 제2 트리거링 기구의 방출 후 얻어진 제3 흡수 용량보다 약 25% 이상, 예를 들어 제3 흡수 용량보다 약 30% 이상 또는 약 35% 이상 더 큰 제4 흡수 용량을 야기할 것이다.

본 발명의 다른 양태에서, 제4 트리거링 기구는 또 다른 단계식 용량을 제공하는데 사용될 수 있다. 제4 트리거링 기구는 바람직하게는 제3 트리거링 기구보다 큰 방출 시간을 가질 것이다. 예를 들어, 제4 트리거링 기구에 적합한 제4 방출 시간은 약 20분 내지 240분이고 제3 방출 시간보다 5분 이상 더 클 수 있다. 캡슐화된 제4 트리거링 기구의 방출은 제3 트리거링 기구의 방출 후 얻어진 제4 흡수 용량보다 약 25% 이상, 예를 들어 제4 흡수 용량보다 약 30% 이상 또는 약 35% 이상 더 큰 제5 흡수 용량을 야기할 것이다.

본 발명의 일부 양태에서, 초흡수성 물질, 예를 들어 낮은 중화도에 의해 낮은 흡수 용량을 갖는 초흡수성 물질은 초흡수성 환경의 pH의 변화에 의해 더 큰 흡수 용량(즉, "단계 용량" 변화)으로 팽윤하도록 트리거링될 수 있다. 예를 들어, 초흡수성 중합체 조성물은 염기성 또는 산성 화합물 또는 용액의 첨가에 의해 팽윤하도록 트리거링될 수 있다. 일반적으로, 초흡수성 물질이 음이온성 초흡수성 물질인 경우, 트리거링 기구는 염기를 포함할 것이다. 초흡수성 물질이 양이온성 초흡수성 물질인 경우, 트리거링 기구는 산을 포함할 것이다. 일부 양태에서, 고체 형태의 염기 또는 산이 바람직할 수 있다.

일부 양태에서, 약염기성 또는 약산성 화합물이 바람직할 수 있다. 약산 및/또는 약염기, 예를 들어 흡수 복합체 중 시트르산 또는 베이킹 소다의 이용은 더 강산 및/또는 강염기, 예를 들어 염산 또는 수산화나트륨보다 사용자에게 안전할 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 산 트리거링 기구를 포함하는 흡수 복합체에 대한 바람직한 pH 범위는 초흡수성 물질의 원래 pH값 미만, 예를 들어 약산, 예를 들어 시트르산이 사용되는 경우 약 4 내지 7의 pH이다. 본 발명의 다른 양태에서, 염기 트리거링 기구를 포함하는 흡수 복합체에 대한 바람직한 pH 범위는, 예를 들어 초흡수성 물질이 70% 중화된 경우와 같이 초흡수성 물질의 원래 pH값보다 큰 pH이다.

일부 양태에서, 산 또는 염기가 트리거링 기구로서 사용되는 경우, 트리거링 기구가 초흡수성 물질에 직접적으로 블렌딩되는 것이 바람직할 수 있다. 다른 양태에서, 산 또는 염기가 초흡수성 물질에 직접적으로 블렌딩되는 것을 억제하는 것이 바람직할 수 있다. 트리거링 기구가 다양한 길이의 시간에서 지연 효과를 갖게 작용하기 위하여, 산 또는 염기는 체액과 직접 또는 즉시 접촉하는 것이 차단될 수 있다. 예를 들어, 상이한 두께 및 용해 동역학(kinetics)을 갖는 특정 화학적 코팅에 의한 산 또는 염기의 캡슐화는 원하는 시간 지연 효과의 달성을 도울 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 초흡수성 중합체 조성물은 트리거링 기구에 의해 팽윤하도록 트리거링되어 방출 후 이온 강도 변화에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 고체 형태의 염화나트륨이 초흡수성 물질에 혼입될 수 있거나 또는 혼입되지 않을 수 있는 흡수 복합체 중에 포함될 수 있고, 이는 초기 유체 인설트 시 예를 들어 8중량%의 염화나트륨의 높은 이온 강도 용액을 야기한다. 생성된 염 중독 효과(salt poisoning effect)는 원하는 수준으로 초흡수성 물질의 흡수 용량을 제한할 것이다. 더 낮은 이온 강도 용액, 예를 들어 0.9% 염화나트륨 수용액을 갖는 후속하는 유체의 인설트가 발생하는 경우, 흡수 용량은 새로운 더 높은 제한으로 증가할 것이다. 이 단계식 용량 증가는 초흡수성 환경의 이온 강도가 인설팅 유체의 이온 강도와 같거나 또는 그 미만일 때까지 지속될 수 있다.

일부 양태에서, 본 발명에 따라 단계식 용량 팽윤이 가능한 초흡수성 물질은 흡수 복합체 전체에 분포될 수 있다. 다른 양태에서, 초흡수성 중합체 조성물은 흡수 복합체의 미리 정해진 영역으로 국부화될 수 있다. 예를 들어, 도 9는 본 발명의 일 양태에 따른, 흡수 복합체를 포함하는 흡수 코어(725)를 갖는 흡수 용품(710)을 도시한 것이다. 흡수 코어(725)는 목표 대역(728)에 위치된 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함할 수 있다. 임의의 제2 초흡수성 물질은 목표 대역(728)의 외측인 외측 구역(726, 727)에 위치될 수 있다. 목표 대역(728)에 위치된 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물은, 트리거링 기구가 방출되면 (종래의 SAP에 비하여) 비교적 신속히 팽윤하는 능력을 갖지만, 제한된 흡수 용량을 가질 것이다. 목표 대역(728)에 위치된 본 발명의 초흡수성 물질에 의해 흡수될 수 없는 각 유체 인설트로부터의 유체는 외측 구역(726, 727)의 초흡수성 중합체 조성물에 의해 분배 및 흡수될 것이다. 그 후, 목표 대역(728)의 초흡수성 중합체 조성물의 흡수 용량은 다른 트리거링 기구의 방출에 의해 증가되어 목표 대역에 인설팅된 추가 유체는 초흡수성 물질이 더 큰 흡수 용량 제한으로 신속히 팽윤할 수 있을 것이고, 과잉 유체는 외측 구역(726, 727)에 다시 분배될 것이다. 본 발명에서는 과잉 유체가 목표 대역(728)으로부터 떨어져 분배되기 때문에, 단계식 용량 초흡수성 중합체 조성물의 각 제한된 흡수 용량은 종래의 SAP를 이용하는 복합체와 비교하여 목표 대역의 더 작은 전체 팽윤 두께를 야기한다. 결과로서, 흡수 복합체가 사용자에게 더 큰 안락함 및 신뢰를 제공한다.

본 발명에 유용한 초흡수성 물질은 mCRC 시험에 의해 측정하여 초흡수체 1g당 약 5g 이상의 염수(즉, 0.9중량%의 염화나트륨 수용액), 예를 들어 초흡수체 1g당 약 10g 이상의 염수 또는 초흡수체 1g당 약 12g 이상의 염수를 초기에(즉, 제1 트리거링 기구의 방출 전에) 흡수할 수 있다. 본 발명에 유용한 단계식 용량 초흡수성 물질은 트리거링 기구의 방출 전 동일한 초흡수성 물질과 비교하여 트리거링 기구의 방출 후 약 25% 이상 더 큰 흡수 용량을 야기할 수 있다. 일부 양태에서, 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물은 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 SAP의 팽윤 속도보다 약 20% 이상, 예를 들어 종래의 SAP의 팽윤 속도보다 약 50% 이상 또는 약 75% 이상 또는 약 100% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는다.

본 발명에 따른 초흡수성 중합체 조성물은 위생 타월, 기저귀 또는 창상 피복재를 포함하는 많은 제품에 사용될 수 있고, 예를 들어 다량의 월경혈, 소변 또는 다른 체액을 신속히 흡수하는 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 초흡수성 물질이 압력 하에서도 흡수된 액체를 보유하고 또한 팽윤된 상태에서 구성 내에 추가의 액체를 분배할 수 있기 때문에, 종래에 통용된 초흡수성 조성물과 비교하여 초흡수성 물질은 바람직하게는 다른 흡수 코어 성분, 예를 들어 플러프에 비해 더 높은 농도로 사용된다. 초흡수성 물질은 또한 흡수 용품 구성 내에 플러프 내용물 없이 균질의 초흡수층으로서 사용되기에 적합하여, 그 결과 특히 얇은 용품이 가능하다.

가장 넓은 의미에서 적층체, 및 압출 및 공압출, 습윤 및 건조 결합된 구조체뿐 아니라 후속하는 결합 구조체의 제조가 추가 제조 공정으로서 가능하다. 이들 가능한 공정끼리의 조합이 또한 가능하다.

상기한 용품에 추가하여, 본 발명에 따른 초흡수성 중합체 조성물은 또한 다른 용도에 적합한 흡수 용품에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물은 개인 위생 흡수 용품, 건강/의료 흡수 용품, 가정용/산업용 흡수 용품, 스포츠/건설 흡수 용품 등에 사용될 수 있다.

상기한 흡수 용품에 추가하여, 본 발명은 흡수 붕대로서 예시될 수 있다. 본 발명의 붕대에 대한 가능한 구성을 도시하고 있는 도 10A 및 도 10B를 주목한다. 도 10A는 하기된 임의의 층을 갖는 흡수 붕대의 단면도를 도시한 것이다. 도 10B는 임의의 또는 제거 가능한 층의 일부가 도시되지 않은 본 발명의 붕대의 사시도를 도시한 것이다. 흡수 붕대(150)는 신체 대향측(159) 및 신체 대향측의 반대면인 제2 면(158)을 갖는 물질의 스트립(151)을 갖는다. 스트립은 본질적으로 백시트이고, 바람직하게는 백시트에 대해 상기한 동일한 물질로부터 제조될 수 있다. 또한, 스트립은 천공 물질, 예를 들어 천공 필름, 또는 그렇지 않으면 가스 투과성 물질, 예를 들어 가스 투과성 필름일 수 있다. 스트립(151)은 스트립의 신체 대향측(159)에 부착되는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 흡수 코어(152)를 지지한다. 또한, 흡수 보호층(153)은 흡수 코어(152)에 적용될 수 있고, 스트립(151)과 동일 공간에 걸칠 수 있다.

본 발명의 흡수 붕대(150)는 또한 스트립(151)의 신체 대향측(159)에 적용된 감압성 접착제(154)를 가질 수 있다. 감압성 접착제가 사용자의 피부를 자극하지 않는 한 임의의 감압성 접착제가 사용될 수 있다. 적합하게는, 감압성 접착제는 통상 유사한 종래의 붕대에 사용되는 종래의 감압성 접착제이다. 감압성 접착제는 바람직하게는 흡수 코어(152) 또는 흡수 코어(152)의 영역의 흡수 보호층(153) 상에 위치되지 않는다. 흡수 보호층이 스트립(151)과 동일한 공간에 걸치는 경우, 접착제는 흡수 코어(152)가 위치되지 않은 흡수 보호층의 영역에 적용될 수 있다. 스트립(151) 상에 감압성 접착제를 가짐으로써, 붕대는 붕대가 필요한 사용자의 피부에 고정되게 된다. 감압성 접착제 및 흡수체를 보호하기 위해, 방출 스트립(155)이 붕대의 신체 대향측(159) 상에 위치될 수 있다. 방출 라이너는 용품 부착 접착제에 제거 가능하게 고정될 수 있고, 예를 들어 피부에 흡수 용품이 고정되기 전 접착제의 조기 오염을 방지하도록 작용한다. 방출 라이너는 도 10A에 도시된 바와 같이 단일편(비도시) 또는 다중편의 붕대의 신체 대향측 상에 위치될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 붕대의 흡수 코어는 절첩된 스트립 사이에 위치될 수 있다. 이 방법이 붕대를 형성하는데 사용되는 경우, 스트립은 적합하게 유체 불투과성이다.

흡수 가구 및/또는 침대 패드 또는 라이너가 또한 본 발명에 포함된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 가구 또는 침대 패드 또는 라이너(160)(이후에는, "패드"라 지칭함)가 사시도로 도시되어 있다. 패드(160)는 가구 대향측 또는 면(168), 및 가구 대향측 또는 면(168)의 반대면인 상부 대향측 또는 면(169)을 갖는 유체 불투과성 백시트(161)를 갖는다. 유체 불투과성 백시트(161)는, 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하고 유체 불투과성 백시트의 상부 대향측(169)에 부착되는 흡수 코어(162)를 지지한다. 또한, 임의의 흡수 보호층(163)이 흡수 코어에 적용될 수 있다. 흡수 코어의 임의의 기재층은 패드의 액체 불투과층(161) 또는 흡수 보호층(163)일 수 있다.

패드를 제 위치에 유지하기 위해, 패드의 가구 대향측(168)은 감압성 접착제, 높은 마찰 코팅 또는 사용 시 패드를 제 위치에 유지하는데 도움이 될 다른 적합한 물질을 함유할 수 있다. 본 발명의 패드는 패드와 접촉하게 될 수 있는 임의의 유체를 흡수하는 의자, 소파, 침대, 카시트 등에 배치하는 것을 포함하는 매우 다양한 용도에 사용될 수 있다.

스포츠 또는 건설용 액세서리, 예를 들어 땀 흡수를 위한 흡수 머리밴드 또는 건조 장비가 또한 본 발명에 포함된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 흡수 스웨트밴드(170)가 사시도로 도시되어 있다. 스웨트밴드(170)는 임의의 탑시트(174) 및/또는 임의의 유체 불투과성 백시트(176) 사이에 배치된 흡수 코어(180)를 갖는다. 흡수 코어(180)는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하고, 일부 양태에서는 원한다면 임의의 추가 구역(178)(예를 들어, 분배층)을 포함할 수 있다. 스웨트밴드는 손 또는 눈 접촉 전에 땀을 차단하는데 유용할 수 있다. 벨크로 또는 다른 체결 장치(182)가 조절의 용이함 또는 안락함을 위해 사용될 수 있다.

본 발명은 이하의 실시예를 참조하여 더 잘 이해될 수 있다.

달리 표시되지 않는 한, 이하의 실시예에 사용된 종래의 초흡수성 물질은 (미국 텍사스주 프리포트에 사업장을 둔) 바스프로부터 입수 가능한 HYSORB 8850AD였고, 사용된 플러프 섬유는 (미국 사우스캘리포니아주 그린빌에 위치된 사업장을 둔) 보워터 인크.로부터 입수 가능한 표백된 남방 연목 크라프트 펄프인 COOSABSORB S였다.

실시예 1

본 발명의 흡수 시스템의 유체 흡입 및 유체 분배를 종래의 흡수 시스템과 비교하기 위해 유한 요소 해석을 이용한 일련의 제1 컴퓨터 시뮬레이션이 진행되었다. 패드 형태의 예시적인 흡수 시스템은 일반적으로 810으로 나타낸 도 13에서 볼 수 있다. 비교예 1이 대조군으로서 제조되었고, "종래의" 초흡수성 물질을 포함한 흡수 시스템 설계를 가졌다. 종래의 SAP는 이하의 특성들을 가졌다:

평균 입도 = 400㎛;

SAP 확산 계수 = 2 x 10^-6cm²/초; 및

SAP mCRC = 30g/g.

비교 시, 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 흡수 시스템을 나타내는 실시예 1은 단계식 용량 거동을 야기하는 이하의 특성을 가졌다:

평균 입도 = 400㎛;

SAP 확산 계수 = 6 x 10^-6cm²/초;

제1 인설트 및 유지 시간의 경우: mCRC = 8g/g;

제2 인설트 및 유지 시간의 경우: mCRC = 15g/g;

제3 인설트 및 유지 시간의 경우: mCRC = 21g/g.

일련의 제1 시뮬레이션의 추가 입력 파라미터는 양쪽 흡수 시스템에 대해 일정하게 유지되었고, 이하를 포함한다:

각각 4분, 5분 및 6분의 유지 시간(즉, 각 유체 인설트 사이 또는 후의 시간량) 후의 3개의 70ml 유체 인설트.

흡수 시스템 중 초흡수성 물질의 양 = 65중량%

패드의 밀도 = 0.24g/cc

서지 물질 기본 중량 = 76gsm

액체 인설트 구역 = 21.5cm², 패드(810)의 전방 연부(830)로부터 11.4cm 위치됨(도 13)

흡수 시스템은 경사 위치에 있는 동안 시험되었음

패드 형상(840)(도 13)

일련의 제1 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 3개의 70ml 인설트 각각을 흡입하기 위한 시간을 설명하는 이하의 표 1에 나타내고 있다.

시스템	제1 흡입 시간 (초)	제2 흡입 시간 (초)	제3 흡입 시간 (초)
비교예 1	50	85	131
실시예 1	58	90	101

이 일련의 제1 시뮬레이션으로부터 흡수 시스템의 분배 거동은 또한 이하의 표 2 및 도 13에 나타낸 바와 같이 각 유지 시간 주기의 끝에서 패드(810)의 후방(820)에서의 포화도에 의해 특징지어질 수 있다.

시스템	제1 보유 후방 포화도(g/cm ² )	제2 보유 후방 포화도(g/cm ² )	제3 보유 후방 포화도(g/cm ² )
비교예 1	0.0254	0.0808	0.165
실시예 1	0.0770	0.209	0.386

상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 단계식 용량 초흡수체를 함유하는 흡수 복합체는 일반적으로 종래의 흡수 시스템과 유사한 흡입 특성을 보이지만, 실질적으로 개선된 유체 분배 프로파일을 갖는다.

실시예 2

유한 요소 해석을 이용한 일련의 제2 컴퓨터 시뮬레이션은 흡수 시스템의 유체 흡입 및 유체 분배의 단계식 용량 거동의 특징 변화의 영향을 측정하기 위해 진행되었다. 패드 형태의 예시적인 흡수 시스템은 일반적으로 810으로 나타낸 도 13에서 볼 수 있다. 실시예 2는 단계식 용량 거동을 갖는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 포함한 흡수 시스템 설계였다. 비교예 2는 종래의 초흡수성 물질을 포함한 흡수 시스템 설계였다. 종래의 초흡수성 물질 시스템은 이하의 특성을 가졌다:

평균 입도 = 400㎛

SAP 확산 계수 = 2 x 10^-6cm²/초

SAP mCRC = 30g/g.

이 시뮬레이션은 초흡수체의 팽윤 속도, 및 제1, 제2 및 제3 단계 용량을 체계적으로 변화하는 계획된 실험이었다. 이 계획된 실험의 일부로서 시뮬레이팅된 8개의 조건을 이하 표 3에 나열하고 있다.

실시예	SAP 확산 계수 (cm ² /초)	SAP mCRC [제1, 제2, 제3] (g/g)
2-1	4x10^-6	6, 10, 20
2-2	4x10^-6	12, 20, 20
2-3	4x10^-6	12, 10, 30
2-4	4x10^-6	6, 20, 30
2-5	8x10^-6	12, 10, 20
2-6	8x10^-6	6, 20, 20
2-7	8x10^-6	6, 10, 30
2-8	8x10^-6	12, 20, 30

이 일련의 제2 시뮬레이션의 추가 입력 파라미터는 양쪽 흡수 시스템에 대해 일정하게 유지되었고, 이하를 포함한다:

각각 4분, 5분 및 6분의 유지 시간(즉, 각 유체 인설트 사이 또는 후의 시간량) 후의 3개의 70ml 유체 인설트

흡수 시스템 중 초흡수성 물질의 양 = 65중량%

패드의 밀도 = 0.24g/cc

서지 물질 기본 중량 = 76gsm

흡수 시스템은 경사 위치에 있는 동안 시험되었음

패드 형상(840)(도 13)

일련의 제2 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 3개의 각 70 cc 인설트 후의 흡입 속도를 설명하는 이하의 표 4에 나타내고 있다.

시스템	제1 흡입 속도 (g/초)	제2 흡입 속도 (g/초)	제3 흡입 속도 (g/초)
비교예 2	1.4	0.82	0.53
실시예 2-1	0.69	0.16	0.40
실시예 2-2	1.33	0.88	0.27
실시예 2-3	1.33	0.10	0.71
실시예 2-4	0.69	0.93	0.87
실시예 2-5	1.73	0.11	0.58
실시예 2-6	0.89	1.43	0.37
실시예 2-7	0.89	0.23	1.15
실시예 2-8	1.73	1.17	1.06

단계식 용량 초흡수체의 거동 변화는 또한 유체 분배에 영향을 미친다. 흡수 시스템을 통한 유체의 분배는 각 보유 주기의 끝에서 목표 대역의 습윤 두께에 의해 특징지어질 수 있다. 목표 대역의 더 낮은 습윤 두께는 더 많은 유체가 흡수 시스템 전체에 분배되게 한다. 상기한 흡수 시스템의 습윤 두께는 이하의 표 5에서 알 수 있다.

시스템	제1 유지 시간 습윤 두께 (cm)	제2 유지 시간 습윤 두께 (cm)	제3 유지 시간 습윤 두께 (cm)
비교예 2	0.51	0.76	0.95
실시예 2-1	0.38	0.49	0.76
실시예 2-2	0.48	0.70	0.76
실시예 2-3	0.48	0.49	0.87
실시예 2-4	0.38	0.67	0.91
실시예 2-5	0.50	0.48	0.76
실시예 2-6	0.38	0.68	0.75
실시예 2-7	0.36	0.47	0.89
실시예 2-8	0.50	0.73	0.97

알 수 있는 바와 같이, 상이한 단계에서 SAP 용량과 확산 계수의 임의의 조합이 상업용 제품의 액체 흡입 성능을 유지시킬 수 있지만, (목표 위치에서의 습윤 두께의 감소에 의해 보이는 바와 같이) 상당한 분배 개선을 제공한다.

또한, 상기 표 4 및 표 5에 나타낸 흡입 및 두께 결과는 공지된 통계 방법을 이용하여 분석되어 한층 더 바람직한 흡입 및 두께 결과를 얻을 수 있는 단계식 용량 초흡수체 거동의 조합을 결정할 수 있다. 이 통계 분석은 이하의 표 6에 나열된 초흡수체 특성을 갖는 또 다른 시뮬레이션 조건을 야기하였다. 모든 다른 시뮬레이션 파라미터는 상기한 바와 같이 일정하게 유지되었다.

시스템	SAP 확산 계수 (cm ² /초)	SAP mCRC [제1, 제2, 제3] (g/g)
실시예 2-9	7x10^-6	9, 16, 20

표 6으로부터의 특성을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 목표 대역의 습윤 두께에 따른 3개의 70ml 인설트 각각에 대한 흡입 속도를 설명하는, 이하의 표 7 및 표 8에 나타내고 있다.

시스템	제1 흡입 속도 (g/초)	제2 흡입 속도 (g/초)	제3 흡입 속도 (g/초)
실시예 2-9	1.36	0.88	0.66

본 발명의 복합체(즉, 단계식 용량 초흡수성 중합체 조성물)는 액체 하중의 g당 더 긴 습윤된 길이 및 더 긴 습윤된 영역을 야기함을 표 7로부터 알 수 있다. 이는 본 발명이 종래의 SAP를 갖는 흡수체와 비교하여 더 나은 액체 위킹/분배를 야기함을 설명한다.

시스템	제1 유지 습윤 두께 (cm)	제2 유지 습윤 두께 (cm)	제3 유지 습윤 두께 (cm)
실시예 2-9	0.45	0.65	0.83

표 7 및 표 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2-9에서 시뮬레이팅된 조건은 비교예와 유사한 흡입 속도를 야기하지만, 유체 분배는 목표 대역에서의 습윤 두께를 실질적으로 대조군 미만이 되게 하도록 개선된다.

실시예 3

본 실시예에서, 단계식 용량 거동은 각 점진적인 인설트에 사용된 인설트액의 염 농도를 제어함으로써 설명되었다. 3개의 인설트(각각은 총 70ml이고, 각 인설트 간에 15분 간격임)를 각각 본 발명의 60중량%의 초흡수성 중합체 조성물 및 잔여 플러프 펄프(실시예 3)를 함유하는 흡수 복합체에 첨가하였다. 이 실시예의 목적을 위해, 제1 인설팅액은 8.0중량%의 염화나트륨 수용액이었다. 제2 인설트 및 제3 인설트는 0.9%의 염화나트륨 수용액 중에 있다. 비교예(비교예 3)는 또한 모든 인설트에 대해 0.9% 염화나트륨을 이용한 대조군으로서 시험되었고, 종래의 초흡수성 물질을 갖는 흡수 복합체를 나타낸다. 각 복합체는 수평 위치에 위치되었다. 각 액체 인설트가 패드에 진입하는 동안의 시간, 각 인설트 후 15분 유지 시간 후의 유체 분배, 및 각 유지 시간 후 인설트 지점에서의 패드의 두께를 측정하였다. 결과는 이하의 표 9에서 알 수 있다.

코드	제1 흡입 속도 (g/초)	제2 흡입 속도 (g/초)	제3 흡입 속도 (g/초)	제1 흡입 두께 (mm)	제2 흡입 두께 (mm)	제3 흡입 두께 (mm)
비교예 3	2.28	2.25	2.22	10.4	12.0	12.7
실시예 3	1.97	2.09	1.11	6.5	9.6	11.4

본 발명의 흡수 복합체에 대한 흡입 속도는 일반적으로 종래의 초흡수성 물질을 갖는 흡수 복합체의 흡입 속도와 유사함을 표 9로부터 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 흡수 복합체의 두께는 비교예의 두께 미만이다. 이는 본 발명에 의해 유체 분배가 개선될 뿐 아니라 사용자에게 더 큰 안락함 및 감합성을 제공함을 나타낸다.

또한, 도 14 내지 도 16은 상기한 유체 분배 시험을 이용하여 측정된 바와 같이 각 인설트 후 실시예에 얻어진 유체 분배의 그래프도를 도시한 것이다. 본 발명의 흡수 복합체는 종래의 초흡수성 물질을 갖는 흡수 복합체와 비교하여 개선된 유체 분배를 나타냄을 알 수 있다.

실시예 4

기저귀 형태의 흡수 용품을 이용하여 상기한 마네킹 시험 절차에서 서술된 바와 같이 고정 마네킹 시험을 수행하였다. 본 발명의 각 흡수 용품은 단계식 용량 거동을 갖는 65%의 초흡수성 중합체 조성물 및 35%의 상업적으로 입수 가능한 연목 섬유를 포함한 종래의 모래시계 형상의 흡수 코어를 가졌다. 비교(대조) 흡수 용품은 65%의 상업적으로 입수 가능한 초흡수성 물질 및 35%의 상업적으로 입수 가능한 연목 섬유를 포함한 종래의 모래시계 형상의 흡수 코어를 가졌다. 흡수 코어 건조 밀도는 0.24g/cm²였고, 흡수 용품은 각각 68gsm 흡입층(즉, 서지층)을 함유했다. 24개의 기저귀를 대조군(즉, 비교군) 코드와 본 발명의 단계식 용량 초흡수성 중합체 조성물을 함유하는 코드 모두에 대해 사용하였다. 모든 코드를 적절한 크기의 마네킹에서 시험하였다.

각 코드에 대해, 12개의 흡수 용품을 착석 위치에서 시험하였고, 나머지 12개의 용품을 경사 위치에서 시험하였다. 각 위치에 대해, "여성" 마네킹을 사용하요 절반의 제품에 유체를 첨가하였고, "남성" 마네킹을 사용하여 나머지 6개의 용품에 유체를 첨가하였다. 각 코드에 대한 12개의 제품이 "35/70/70/70" 프로토콜(즉, 4개의 인설트 - 하나는 35ml이고 그 후 3개는 각각 70ml임)을 이용하여 인설팅되도록 2개의 인설팅 프로토콜을 사용했다. 인설트 프로토콜을 이하의 표 10에 서술하고 있다. 인설트액(0.9중량%의 염화나트륨 수용액)을 실온( 약 20℃)로 유지하였다.

실시예에 대한 인설트 프로토콜

그 후, 각 제품이 누수할 때까지 상기한 바와 같이 인설트액으로 흡수 용품을 인설팅하였다. 각 제품에 대해 누수 시의 하중을 주목하였다. 누수 후 제품을 제거했고, 제품 중 습윤된 길이 및 습윤된 영역을 연산하기 위해 상기한 유체 분배 시험에서 서술된 바와 같이 X선 처리하였다. 누수 시 습윤된 길이에 대한 하중 및 누수 시 습윤된 영역에 대한 하중의 비의 평균을 각 코드에 대해 연산하였다. 결과는 이하의 표 11에서 알 수 있다.

코드	누수 시 평균 습윤된 길이/하중 (cm/ml)	누수 시 평균 습윤된 영역/하중 (cm ² /ml)
비교예 4 (대조군)	0.115	1.098
실시예 4 (단계식 용량)	0.156	1.483

본 발명의 흡수 용품은 종래의 초흡수성 물질을 포함하는 용품과 비교하여 개선된 유체 분배를 나타냄을 표 11로부터 알 수 있다.

실시예 5

상기 유체 흡입 속도 시험에서 서술된 바와 같이 흡수 코어 상에서 흡입 시험을 수행하였다. 코드는 실온에서 인설팅액(즉, 20℃에서 0.9중량%의 염화나트륨 수용액)을 갖는 비교예(대조군); 실온에서 또한 동일한 인설팅액을 갖는 본 발명(단계식 용량)의 실시예; 및 50℃의 온도에서 동일한 인설팅액을 갖는 본 발명(단계식 용량)의 실시예를 포함했다. 흡수 코어 모두는 약 0.24gm/cm³의 건조 밀도의 상업용 제품과 유사한 종래의 모래시계 형상을 가졌고, 65%의 초흡수성 물질(상업적으로 입수 가능한 SAP 또는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물) 및 35%의 상업적으로 입수 가능한 연목 섬유로 이루어질 수 있었다. 각 흡수 코어의 기본 중량은 약 580gsm이었다. 그 후, 각 흡수 코어를 상기한 유체 흡입 속도 시험에서 서술된 인설팅 절차를 사용하여 인설팅하였다. 각 인설트 시리즈의 각 부분에 사용된 특정 액체는 이하의 표 12에 나타내고 있다.

코드	온도 (℃)	제1 인설트 부분 1	제1 인설트 부분 2	제2 인설트 부분 1	제2 인설트 부분 2	제3 인설트 부분 1	제3 인설트 부분 2
비교예 5 (대조군)	20	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl
실시예 5-1 (단계식 용량)	20	45g의 8% NaCl	25g의 8% NaCl	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl
실시예 5-2 (단계식 용량)	50	45g의 8% NaCl	25g의 8% NaCl	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl	45g의 0.9% NaCl	25g의 0.9% NaCl

각 인설트의 제1 부분(45g) 기준으로 연산된 흡입 속도는 이하의 표 13에서 알 수 있다.

코드	온도 (℃)	제1 흡입 속도 (g/초)+	제2 흡입 속도 (g/초)	제3 흡입 속도 (g/초)
비교예 5	20	2.28	2.25	2.22
실시예 5-1	20	1.97	2.09	1.11
실시예 5-2	50	2.36	4.72	2.31

본 발명의 복합체는 일반적으로 종래의 SAP를 이용하는 복합체와 유사한 흡입 속도를 나타냄을 표 13으로부터 알 수 있다. 또한, 더 높은 온도는 본 발명의 복합체에 대한 흡입 속도를 개선시키는 경향이 있다.

실시예 6

상기의 유체 흡입 속도 시험에서 서술된 바와 같이 흡입 시험을 흡수 코어 상에서 수행하였다. 코드는 종래의 SAP를 포함하는 복합체를 나타내는 대조군(비교예 6)을 포함했다. 코드는 또한 이하의 표 14에 나타낸 바와 같이 각각 본 발명에 따른 복합체를 나타내는 단계식 용량 오리지날(실시예 6-1), 단계식 용량 라이트(실시예 6-2) 및 단계식 용량 엑스-라이트(실시예 6-3)를 포함했다. 흡수 코어 모두는 약 0.24g/cm³의 건조 밀도의 상업용 제품과 유사한 종래의 모래시계 형상을 가졌고, 65%의 초흡수성 물질(상업적으로 입수 가능한 SAP 또는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물) 및 35%의 상업적으로 입수 가능한 연목 섬유로 이루어질 수 있었다. 코드 모두에 대해 기본 중량은 약 580gsm이었다. 그 후, 각 흡수 코어를 상기의 유체 흡입 속도 시험에서 서술된 인설팅 절차를 사용하여 인설팅하였다. 각 인설트 시리즈의 각 부분에 사용된 특정 액체는 이하의 표 14에 나타내고 있다.

액체온도 (℃)		제1 인설트 부분 1	제1 인설트 부분 2	제2 인설트 부분 1	제2 인설트 부분 2	제3 인설트 부분 1	제3 인설트 부분 2
방	대조군	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl
60℃	단계식 용량 오리지날	45ml의 8% NaCl	25ml의 8% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl
60℃	단계식 용량 라이트	45ml의 5% NaCl	25ml의 5% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl
50℃	단계식 용량 엑스-라이트	45ml의 2.67% NaCl	25ml의 2.67% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl	45ml의 0.9% NaCl	25ml의 0.9% NaCl

상기의 유체 흡입 속도 시험 절차에서 서술된 바와 같이 흡입 속도 시험을 흡수 코어의 모든 코드(대조군, 단계식 용량 오리지날, 단계식 용량 라이트 및 단계식 용량 엑스-라이트)에서 수행하였다. 인설팅 프로토콜은 70ml의 3개의 인설트로 이루어졌고, 각각은 45g 및 25g의 2부분으로 분류되었다. 각 인설트 그룹 사이의 유지 시간(즉, 이전 45g/25g 인설트와 후속 45g/25g 인설트 사이의 시간)은 15분이었고, 각 인설트의 2부분 사이의 시간(즉, 45g 인설트와 25g 인설트 사이의 시간)은 2분이었다.

각 인설트의 제1 부분(45g) 기준으로 연산된 흡입 속도는 이하의 표 15에 나열되어 있다.

코드	제1 흡입 속도 (g/초)	제2 흡입 속도 (g/초)	제3 흡입 속도 (g/초)
비교예 6 (대조군)	2.04	2.40	1.92
실시예 6-1 (단계식 용량 오리지날)	1.35	1.70	1.15
실시예 6-2 (단계식 용량 라이트)	1.64	2.77	1.86
실시예 6-3 (단계식 용량 엑스-라이트)	1.93	1.65	1.67

본 발명의 복합체는 일반적으로 종래의 SAP를 이용하는 복합체와 비교하여 유사한 흡입 속도를 나타냄을 표 15로부터 알 수 있다.

실시예 7

상기의 마네킹 시험 절차에 서술된 바와 같이 고정 마네킹 시험을 기저귀 형태의 흡수 용품을 사용하여 수행하였다. 본 발명의 각 흡수 용품은 단계식 용량 거동을 갖는 65%의 초흡수성 중합체 조성물 및 35%의 상업적으로 입수 가능한 연목 섬유를 포함한 종래의 모래시계 형상의 흡수 코어를 가졌다. 비교(대조군) 흡수 용품은 65%의 상업적으로 입수 가능한 초흡수성 물질 및 35%의 상업적으로 입수 가능한 연목 섬유를 포함한 종래의 모래시계 형상의 흡수 코어를 가졌다. 각 흡수 코어의 건조 밀도는 0.24g/cm³였고, 각 흡수 용품은 68gsm의 흡입층(즉, 서지층)을 함유했다. 12개의 용품은 이하의 코드 각각에 사용했다: 대조군(비교예 7), 단계식 용량 오리지날(실시예 7-1), 단계식 용량 라이트(실시예 7-2) 및 단계식 용량 엑스-라이트(실시예 7-3).

각 코드에 대해, 용품 모두를 "남성용" 마네킹을 사용하여 첨가된 액체로 경사 위치에서 시험하였다. 각 코드에 대한 6개의 제품이 "70/70/70" 인설트(즉, 각각 70ml의 3개의 인설트) 프로토콜로 인설팅되었고 각 코드에 대한 나머지 6개의 제품이 "3570/70/70"(즉, 4개의 인설트 - 하나는 35ml이고 3개는 각각 70ml임) 프로토콜로 인설팅되도록 프로토콜을 사용하였다. 각 인설트 그룹 사이의 유지 시간(이전 45g/25g 인설트와 후속 45g/25g 인설트 사이의 시간)은 15분이었고, 각 인설트의 2개의 부분들 사이의 시간(즉, 45g 인설트와 25g 인설트 사이의 시간)은 2분이었다.

인설트 프로토콜은 이하의 표 16에 서술되어 있다.

인설트액(0.9중량%의 염화나트륨 수용액)을 대조군에 대해 실온(~20℃)으로; 그리고 단계식 용량 오리지날 및 단계식 용량 라이트 모두에 대해 60℃로 그리고 단계식 용량 엑스-라이트에 대해 50℃로 설정하였다. 그 후, 흡수 용품을 각 제품이 누수될 때까지 상기한 바와 같이 인설트액으로 인설팅하였다. 각 제품에 대해 누수 시 하중을 주목하였다. 누수 후 제품을 제거하였고, 각 제품의 액체의 습윱 영역을 연산하기 위해 상기한 유체 분배 시험에서 서술된 바와 같이 X선 처리하였다. 습윤 영역에 대한 누수 시 하중의 비의 평균을 각 코드에 대해 연산하였고, 이하 표 17에 나열하고 있다.

코드	누수 시 평균 습윤 영역/하중 (cm ² /ml)
비교예 7 (대조군)	1.07
실시예 7-1 (단계식 용량 오리지날)	1.46
실시예 7-2 (단계식 용량 라이트)	1.40
실시예 7-3 (단계식 용량 엑스-라이트)	1.20

본 발명의 복합체(단계식 용량 오리지날, 단계식 용량 라이트 및 단계식 용량 엑스-라이트)는 종래의 SAP를 갖는 복합체에 비해 액체 로딩의 g당 더 긴 습윤 길이를 야기함을 표 17로부터 알 수 있다. 이는 본 발명이 더 나은 액체 위킹/분배를 야기함을 설명한다.

실시예 8

상기한 실시예에 사용된 것과 같은 초흡수성 물질의 팽윤 속도를 상기한 팽윤 속도 시험에 서술된 바와 같이 측정하였다. 다양한 염 농도 및 온도를 이들 2개의 특징이 팽윤 속도에 미치는 영향을 측정하는데 사용하였다. 시험 결과를 이하의 표 18에 요약하고 있다.

온도 (℃)	시험 유체의 NaCl 농도 (%)	팽윤 속도 (cm ² /초)
22	0.9	1.66
50	0.9	3.39
60	2.0	3.14
60	3.3	2.50
60	5.0	2.00

팽윤 속도는 온도 증가와 함께 증가하고 염(NaCl) 농도 증가와 함께 감소함을 표 18로부터 알 수 있다.

예시의 목적을 위해 주어진 상기한 실시예의 상세한 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안됨을 이해할 것이다. 본 발명의 몇몇 예시적인 실시양태만이 상기에 상세하게 서술되었지만, 당업자는 본 발명의 신규한 교시 및 이점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 실시예에서 다양한 변형이 가능함을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 하나의 실시예에 관련되어 서술된 특징은 본 발명의 임의의 다른 실시예로 포함될 수 있다.

따라서, 모든 이러한 변형은 하기 청구의 범위 및 이들의 모든 등가물에서 한정된 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도되었다. 또한, 일부 실시양태, 특히 바람직한 실시양태의 이점의 모두를 달성하지는 않는 많은 실시양태가 고려될 수 있는 것으로 이해되지만, 특정 이점의 부재는 이러한 실시양태가 본 발명의 범위 밖에 있음을 필수적으로 의미하는 것으로 해석되지는 않아야 한다. 다양한 변화가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 상기 구조에서 이루어질 수 있지만, 상기 기술에 함유된 모든 문제가 예시적으로지만 제한하는 의미로서가 아닌 것으로 해석될 것임을 의도한다.

Claims

초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물; 및

약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는 제1 트리거링 기구(triggering mechanism)를 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 조성물.
제1항에 있어서,

약 10분 내지 120분 내이면서 제1 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제2 방출 시간을 갖는 제2 트리거링 기구를 추가로 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제2 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제3 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 조성물.
제2항에 있어서,

약 15분 내지 180분 내이면서 제2 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제3 방출 시간을 갖는 제3 트리거링 기구를 추가로 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제3 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제4 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 조성물.
제3항에 있어서,

약 20분 내지 240분 내이면서 제3 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제4 방출 시간을 갖는 제4 트리거링 기구를 추가로 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제4 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제5 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 조성물.
제1항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물의 팽윤 속도가 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 20% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 것인 흡수 조성물.
제5항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물의 팽윤 속도가 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 50% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 것인 흡수 조성물.
제6항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물의 팽윤 속도가 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 100% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 것인 흡수 조성물.
수불용성 섬유상 매트릭스;

초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물; 및

약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는 제1 트리거링 기구를 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 복합체.
제8항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물이 약 10분 내지 120분 내이면서 제1 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제2 방출 시간을 갖는 제2 트리거링 기구를 추가로 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제2 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제3 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 복합체.
제9항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물이 약 15분 내지 180분 내이면서 제2 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제3 방출 시간을 갖는 제3 트리거링 기구를 추가로 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제3 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제4 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 복합체.
제10항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물이 약 20분 내지 240분 내이면서 제3 방출 시간보다 약 5분 이상 더 긴 제4 방출 시간을 갖는 제4 트리거링 기구를 추가로 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제4 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제5 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 복합체.
제8항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물의 팽윤 속도가 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 20% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 것인 흡수 복합체.
제12항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물의 팽윤 속도가 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 50% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 것인 흡수 복합체.
제13항에 있어서, 초흡수성 중합체 조성물의 팽윤 속도가 팽윤 속도 시험에 의해 측정하여 종래의 초흡수성 물질의 팽윤 속도보다 약 100% 이상 더 큰 팽윤 속도를 갖는 것인 흡수 복합체.
초흡수성 중합체 조성물 1g당 약 5g 이상의 염수의 초기 흡수 용량을 갖는 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 흡수 코어; 및

약 5분 내지 60분의 제1 방출 시간을 갖는 제1 트리거링 기구를 포함하고,

초흡수성 중합체 조성물은 mCRC 시험에 의해 측정하여 제1 흡수 용량보다 약 25% 이상 더 큰 제2 흡수 용량을 갖는 것인 흡수 용품.
제15항에 있어서, 탑시트 및 백시트를 추가로 포함하고, 흡수 코어가 탑시트와 백시트 사이에 배치되는 흡수 용품.
제15항에 있어서, 흡수 코어가 약 30중량% 이상의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 것인 흡수 용품.
제15항에 있어서, 흡수 코어가 약 60중량% 내지 약 95중량%의 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 것인 흡수 용품.
제15항에 있어서, 흡수 코어가 플러프를 추가로 포함하는 것인 흡수 용품.
제15항에 있어서, 흡수 코어가 층을 포함하는 것인 흡수 용품.
제20항에 있어서, 층 중 하나 이상은 실질적으로 초흡수성 중합체 조성물만을 포함하고, 층 중 하나 이상은 실질적으로 플러프만을 포함하는 것인 흡수 용품.
제15항에 있어서, 흡수 코어가 계면활성제를 추가로 포함하는 것인 흡수 용품.
제15항에 있어서, 개인 위생 흡수 용품, 건강/의료 흡수 용품, 가정용/산업용 흡수 용품, 및 스포츠/건설용 흡수 용품으로부터 선택되는 것인 흡수 용품.