KR20140073583A - 듀얼 코어를 갖는 흡수 용품 - Google Patents

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absorbent article
absorbent core
absorbent
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KR1020147012491A
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미구엘 알바로 로블레스
브루스 윌리엄 라바쉬
시온 아가미
Original Assignee
더 프록터 앤드 갬블 캄파니
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Abstract

흡수 용품. 흡수 용품은 신체 접촉 표면을 갖는 톱시트, 상기 톱시트에 접합된 백시트, 및 톱시트와 백시트 사이에 배치되는 흡수 코어를 포함하며, 흡수 코어는 상부 층 및 하부 층을 갖는다.

Description

듀얼 코어를 갖는 흡수 용품{ABSORBENT ARTICLE WITH DUAL CORE}
본 출원은 월경 분비물의 흡수를 위한, 생리대와 같은, 흡수 용품에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 개선된 편안함 및 착용감을 갖는 다수의 흡수 코어(absorbent core)를 이용하는 흡수 용품에 관한 것이다.
많은 유형의 일회용 흡수 용품과는 달리, 패드 및 팬티라이너와 같은 흡수 용품은 월경 유체를 획득하도록 특별히 설계된다. 월경 유체는 점도와 같은 다수의 중요한 특성이, 소변과 같은, 다른 분비물(exudate)과는 다르다. 따라서, 흡수 용품은 월경 유체의 최대 흡수를 위해 최적화되도록 그의 구조적 구성요소가 아기 기저귀와 같은 장치와는 달라야 한다.
흡수 용품의 경우, 유체 인설트(insult)는 생리화학적 특성(예를 들어, 점도, 유체 역학 등), 체적, 및 흡수되는 시간과 관련하여 매우 상이한 특징을 갖는다. 예를 들어, 월경 유체 유동은 전형적으로 2가지 패턴으로 이루어진다. 이들 패턴 중 하나는 시간당 0.1 내지 2 ml로 변화하는 "소량(trickle)" 유동이다. 두 번째 패턴은 수초에 걸쳐 분출되는 체적이 수 ml로부터 변화하는 "분출(gush)" 유동이다. 분출 유동은 질 내에 고여 있는 월경 분비물의 축적 - 이는 그 후에 앉아 있는 것으로부터 일어서는 것으로의 이행과 같은 자세 변화 시에 신체를 빠져나갈 수 있음 - 에 기인할 수 있다. 어쨌든, 분출 유동의 경우에도, 주어진 시간 내에 코어 내로 흡수되도록 요구되는 유체의 총량은, 예를 들어 아기 기저귀와 같은 다른 흡수성 제품에 의해 요구되는 것보다 훨씬 적다. 하나의 실제적 결과는 월경 유체 흡수 용품이, 분출하는 유체를 처리하도록 설계되는 것이 필요하기보다는, 보다 전형적으로는 "블로팅(blotting)" 효과를 통해 유체를 처리한다는 것이다. 그러나, 가장 필요로 하는 곳에서 개선된 흡수를 통해 출구 지점에서의 우발적인 분출을 처리할 수 있는 것에 대한 필요성이 존재한다.
흡수성을 개선하는 하나의 가능한 방법은 흡수 용품의 폭 또는 두께를 증가시키는 것이다. 그러나, 이러한 접근법은 소비자에게 덜 편안한 패드를 제공할 수 있다. 이는 신체와 외음부 영역 사이의 관계로 인한 것이다. 신체는 자연적으로 전방 영역에서 좁고 후방을 향해 더 넓어진다. 그러나, 외음부 영역은 전방에서 발견되며 배출물의 대부분은 전방 영역에서 신체를 빠져나간다. 이는 편안함과 증가된 보호 사이의 트레이드오프(tradeoff)를 야기한다.
추가적으로, 흡수성을 희생시키지 않으면서 착용자의 신체에 보다 잘 맞도록 개선된 신체 착용감을 갖는 흡수 용품에 대한 지속적인 필요성이 존재한다.
추가적으로, 보다 나은 신체 착용감 및 개선된 흡수성을 위해 흡수 용품을 어떻게 위치시켜야 하는지에 대한 안내 및 도움을 소비자에게 제공하는 것에 대한 지속적인 필요성이 존재한다.
흡수 용품이 제공된다. 흡수 용품은 신체 접촉 표면 및 신체 접촉 표면 반대편의 하부 표면을 갖는 톱시트(topsheet), 톱시트에 접합된 백시트(backsheet), 및 톱시트와 백시트 사이에 배치되는 흡수 코어를 갖는다. 흡수 코어는 상부 표면 및 상부 표면 반대편의 하부 표면을 갖는 상부 층, 및 상부 표면 및 상부 표면 반대편의 하부 표면을 갖는 하부 층을 포함한다. 상부 층은 개방 셀형 폼(open celled foam)을 가지며, 하부 층은 섬유질 네트워크(fibrous network)를 포함한다. 흡수 용품은 횡방향 중심선을 갖는다. 흡수 코어 상부 층은 상부 층 횡방향 중심선에 의해 분할되는 주연부(perimeter)를 갖는다. 흡수 코어 상부 층 횡방향 중심선에 의해 제1 섹션 및 제2 섹션으로 분할된다. 흡수 코어 상부 층 횡방향 중심선은 종축을 따라 흡수 용품 횡방향 중심선으로부터 5 ㎝ 미만에 있다.
본 명세서는 본 발명의 주제를 자세히 언급하고 명확하게 청구하는 특허청구범위로 끝을 맺지만, 본 발명은 첨부 도면과 관련하여 취해지는 하기의 설명으로부터 보다 쉽게 이해될 수 있을 것으로 여겨진다.
도 1은 상부 층이 비대칭인 2개의 분리된 층을 갖는 흡수 코어를 갖는 흡수 용품의 평면도.
도 1a는 흡수 용품의 백시트의 평면도.
도 1b는 상부 층이 비대칭인 2개의 분리된 층을 갖는 흡수 코어를 갖는 흡수 용품의 흡수 코어 하부 층의 평면도.
도 1c는 상부 층이 비대칭인 2개의 분리된 층을 갖는 흡수 코어를 갖는 흡수 용품의 흡수 코어 상부 층의 평면도.
도 1d는 흡수 용품의 톱시트의 평면도.
도 2는 도 1의 선 1-1을 따라 취한, 본 발명의 흡수 용품의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 코어 하부 층의 개략 단면도.
도 4는 상부 층이 불연속적인 2개의 분리된 층을 포함하는 흡수 코어를 갖는 흡수 용품의 평면도.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 흡수 용품은 팬티라이너, 생리 패드, 생리대, 월경 패드 등을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "흡수 코어"는 체액을 획득하고, 분배하고, 저장하는 것을 비롯한, 용품의 액체 처리 특성을 주로 책임지는 흡수 용품의 구성요소를 말한다. 그렇기 때문에, 흡수 코어는 전형적으로 흡수 용품의 톱시트 또는 백시트를 포함하지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "비대칭"은 적어도 하나의 축에 대하여 대칭성을 갖지 않음을 의미한다.
용어 "신체 접촉 표면" 및 "착용자 접촉 표면"은 본 명세서에서 상호교환적으로 사용되며, 사용 기간 동안의 어느 때에 착용자/사용자와 용품의 표면 사이의 접촉을 위해 착용자/사용자의 신체를 향해 또는 이에 인접하게 착용되거나 위치되도록 의도되는 임의의 용품 구성요소의 하나 이상의 표면을 말한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "의복 표면"은 착용자의 속옷에 인접하게 착용되거나 위치되도록 의도되는 임의의 용품 구성요소의 외측 또는 외부 표면을 말하거나, 사용자에 의해 착용되지 않는 흡수 용품의 경우에, 의복 표면은 전형적으로 사용자의 손 또는 흡수 용품의 사용을 돕는 다른 도구에 인접하게 위치된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "착용자" 및 "사용자"는 상호교환적으로 사용되는데, 그 이유는 본 발명은 착용되는 것이 아니라 오히려 신체 분비물을 흡수하는 데 사용되도록 의도될 수 있는 흡수 용품을 고려하기 때문이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "체액", "신체 유체", 또는 "신체 분비물"은 월경 분비물, 질 배출물, 혈액, 땀, 및 이들 물질의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "가요성"은, 유연하며 보통의 신체에 가해진 힘 하에서 착용자의 신체의 일반적인 형상 및 윤곽에 용이하게 일치하는 재료를 말한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "폼"은 용어 "셀형 중합체(cellular polymer)"와 동의어이며, 이는 전형적으로 75% 초과의 상당한 공극 체적(void volume)을 갖는 재료를 포함한다. "개방 셀형" 폼은 내부에 배치된 망상(reticulated) 내부 구조를 추가로 가지며, 이 망상 내부 구조는 상호연결되어 구조 전체에 걸쳐 유체 연통을 제공하는 셀(cell) 또는 기공(pore)을 형성하는 비교적 얇은 "스트럿(strut)" 요소들을 포함한다. 평균 셀 직경은 현미경에 의해 보이는 폼 내의 기공들의 직경을 말한다. 기공은 형상이 비교적 구형인 경향이 있으며, 평균 직경은 현미경 기술을 사용함으로써 측정될 수 있다. 하나의 적합한 기술은, 주사 전자 현미경을 사용하고 25개 이상의 대표 셀들의 외견상 평균 직경을 측정하여 평균을 결정하는 것이다. 폼의 밀도는 물과 같은 오염물질이 없는 상기 폼의 비압축된 샘플을 사용하여, 그리고 폼의 체적 및 중량을 측정하여 결정될 수 있다. 2 ㎝ 이상의 에지 길이를 갖는 정육면체 샘플이 실용적이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "친수성"은 물 또는 수성 유체에 대해 친화력을 갖는 재료 또는 물질을 말한다. 일반적으로, 친수성 표면은 60° 미만 또는 심지어 30° 미만의, 물과의 접촉각을 가질 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "무기물"은 성질이 유기성이 아닌 재료를 말한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "유기물"은 탄소의 화합물을 말한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "접합된"은 제1 부재가 제2 부재에 직접적으로 또는 간접적으로 부착되거나 연결된 상태를 말한다. 제1 부재가 중간 부재에 부착되거나 연결되고 이 중간 부재가 이어서 제2 부재에 부착되거나 연결되는 경우, 제1 부재와 제2 부재는 간접적으로 접합된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "층"은 3번째 차원보다 상당히 더 큰 2개의 차원을 갖는 3차원 구조물을 말한다. 용어 "층"은 단일 층 또는 재료의 시트로 제한되지 않는다. 따라서, 층은 필요한 유형의 재료로 된 몇 개의 시트들 또는 웨브(web)들의 라미네이트(laminate) 또는 조합을 포함할 수 있다. 따라서, 용어 "층"은 용어 "층들" 및 "층으로 된"을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "하부 층"은 분출물을 획득하고/하거나, 분비물의 위킹(wicking)을 제어하고/하거나, 유체를 저장하는 역할을 하는 층을 말한다. 하부 층의 일부분은 상부 층과 밀접한 모세관 접촉을 하는 상태로 유지된다. 하부 층은 유체 저장 층으로 지칭될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "미세섬유(microfiber)"는 평균 유효 직경이 0.1 마이크로미터 내지 6 마이크로미터이고 종횡비(aspect ratio)가 100 이상인 섬유를 말한다. 미세섬유의 종횡비는 섬유의 윤곽 길이를 섬유의 평균 유효 직경으로 나눈 것이다. 섬유의 윤곽 길이는 실질적으로 똑바르게 펴진(straightened) 상태에서의 섬유의 길이이다. 긴 미세섬유는 1 × 1012을 초과하는 종횡비를 가질 수 있다. 미세섬유는 직선 구성, 컬링된(curled) 구성, 구부러진(kinked) 구성, 크림핑된(crimped) 구성, 및 이들의 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 구성을 가질 수 있다. 임의의 지점에서 윤곽 길이에 직교하는 미세섬유의 단면적은 원형(둥근) 형상, 정사각형 형상, 평평한 형상, 타원형 형상, 별모양 형상, 불규칙한 형상, 및 이들의 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 기하학적 형상을 가질 수 있다. 비원형 단면을 갖는 섬유의 경우, 유효 직경은 그 섬유의 단면적과 동일한 단면적을 갖는 원형의 직경이다. 미세섬유는 천연 중합체, 합성 중합체, 광물, 유리, 세라믹, 금속, 식물성 물질, 동물성 물질, 탄소, 및 이들의 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 재료를 포함할 수 있다. 0.1 내지 6 마이크로미터의 평균 유효 직경을 갖는 미세섬유의 샘플은 6 마이크로미터 초과의 직경을 갖는 개별 섬유들 및/또는 0.1 마이크로미터 미만의 직경을 갖는 개별 섬유들을 포함할 수 있다.
"비-생난분해성(non-biopersistent)"은 18% 이상의 알칼리 및 알칼리 토류 산화물을 포함하는 미세섬유를 말하며, 하기에 열거된 생난분해성의 결여에 대한 기준들 중 적어도 하나를 충족시킨다. 본 발명에 따른 비-생난분해성 재료는 또한 독일 위험 물질 법령(Gefahrstoffverordnung) 부록 V, No. 7.1(1)의 기준을 충족시킬 수 있다. 하기의 시험 방법에 따라 소정 섬유의 비-생난분해성에 대해 시험하기 위해 섬유 조성을 선택하기에 적합한 방법은 문헌[Eastes, W., Potter, R. M., and Hadley, J. G. (2000), "Estimation of Dissolution Rate from In-Vivo Studies of Synthetic Vitreous Fibers,'''Inhalation Toxicology, 12(11), 1037-1054]에 의해 보고된 방법을 사용하는 것이다. 이 방법을 수행하는 온라인 계산기를 http://fiberscience.owenscorning.com/kdisapp.html에서 확인할 수 있다. 이 계산기는 섬유의 화학적 조성의 함수로서 생분해율을 예측한다. 비-생난분해성 섬유는 다음 기준들 중 적어도 하나를 충족시킨다: (1) 20 um보다 긴 섬유가 10일 미만의 가중 반감기(weighted half-life)를 갖는 것을 나타내는 흡입에 의한 단기 생난분해성 시험(흡입에 의한 적합한 단기 생난분해성 시험이 유럽 연합 프로토콜 ECB/TM/26 개정 7판에 기술되어 있음), 또는 (2) 20 um보다 긴 섬유가 40일 미만의 가중 반감기를 갖는 것을 나타내는 기관내 주입에 의한 단기 생난분해성 시험(기관내 주입에 의한 적합한 단기 생난분해성 시험이 유럽 연합 프로토콜 ECB/TM/27 개정 7판에 기술되어 있음), 또는 (3) 과도한 발암성의 어떠한 증거도 나타내지 않는 적절한 복강내 시험(쥐에 대한 복강내 주입 후의 무기 유리질 미세섬유의 발암성에 적합한 시험이 유럽 연합 프로토콜 ECB/TM/18(97)에 기술되어 있음), 또는 (4) 관련 병원성 또는 종양성 변화의 부재를 나타내는 적합한 장기 흡입 시험(적합한 장기 흡입 시험이 유럽 연합 프로토콜 ECB/TM/17(97)에 기술되어 있음). 이들 시험 방법이 문헌[European Commission Joint Research Centre Institute for Health and Consumer Protection Unit: Toxicology and Chemical Substances, European Chemicals Bureau (1999), "Methods for the Determination of the Hazardous Properties for Human Health of Man Made Mineral Fibres (MMMF)," Report 18748, David M. Bernstein and Juan M. Riego Sintes Eds]에 보고되어 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "주연부"는 하나 이상의 더 작은 아이템들의 그룹화에 의해 한정되는 영역의 외측 경계를 말한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "외음부"는 외부에서 보이는 여성 생식기를 말한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "초흡수성(superabsorbent)"은 25℃에서 0.9% 식염수의 건조 중량의 10배 이상을 흡수할 수 있는 재료를 말한다. 초흡수성 중합체는 삼투 메커니즘을 통해 유체를 흡수하여 겔을 형성한다. 초흡수제는 미립자, 섬유, 폼, 시트, 또는 다른 형상일 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "대칭"은 분할 선 또는 평면의 양 측에서의, 또는 중심 또는 축에 대한, 형태 및 구성요소 구성의 정확한 일치를 말한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "상부 층"은 하부 층보다 사용 시에 용품의 착용자의 신체에 더 가까이 근접해 있어, 상부 층이 하부 층보다 먼저 신체 유체(월경 유체, 혈액 등)를 수용하게 되는 층을 말한다. 상부 층은 유체 획득 층으로 지칭될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "유리질"은 90% 초과의 비정질 재료를 포함한다는 점에서 실질적으로 비결정질인 재료를 말한다. 유리질 재료는 99% 초과의 비정질 재료를 포함할 수 있다.
도 1은 흡수 용품(10)의 평면도를 도시하고 있다. 흡수 용품은 액체 불투과성 백시트(16), 흡수 코어 하부 층(40), 흡수 코어 상부 층(30), 및 백시트에 접합된 톱시트(14)를 포함한 4개의 기본 층을 가질 수 있다. 흡수 코어 하부 층(40) 및 흡수 코어 상부 층(30)을 포함하는 흡수 코어(18)가 톱시트(14)와 백시트(16) 사이에 배치된다. 도 1a 내지 도 1d는 4개의 기본 층들 각각을 개별적으로 도시하고 있다. 도 1a는 백시트(16)를 도시하고 있고, 도 1b는 흡수 코어 하부 층(40)을 도시하고 있고, 도 1c는 흡수 코어 상부 층(30)을 도시하고 있고, 도 1d는 톱시트(14)를 도시하고 있다.
흡수 용품(10)은 중심점(C)에서 만나는 종축(L) 및 횡축(T)을 갖는다. 흡수 용품(10)은 전방 지점(F) 및 후방 지점(B)을 갖는다. 횡축(T)은 흡수 용품(10) 전방 지점(F)과 후방 지점(B) 사이의 중간 지점을 취함으로써 위치가 정해진다. 흡수 용품(10)에는 또한 당업계에 공지된 바와 같은 "날개부(wing)" 또는 "플랩(flap)"(60), 및/또는 톱시트(14)로부터 흡수 코어(18)로의 유체 수송을 촉진하기 위한, 톱시트(14)와 흡수 코어(18) 사이의 유체 획득 층을 비롯한, 생리대에서 흔히 발견되는 추가 특징부들이 제공될 수 있다.
당업계에 공지된 바와 같이, 생리대의 톱시트(14)는 다양한 선택적 특징부를 가질 수 있다. 예를 들어, 톱시트(14)는 유체 유동을 지향시키기 위해 내부에, 엠보싱된 채널 또는 다른 텍스처화된(textured) 표면을 가질 수 있다. 톱시트(14)는 또한 개구(24)를 가질 수 있다. 획득 층 및/또는 분배 층으로 종종 불리는 보조 톱시트가 톱시트에 결합될 수 있다. 다양한 시각적 신호, 표시, 또는 다른 마킹이 예를 들어 잉크젯 인쇄에 의해 톱시트 상부 표면(32) 또는 톱시트 하부 표면(35)뿐만 아니라 보조 톱시트, 흡수 코어, 또는 백시트 상에 추가될 수 있다. 흡수 용품(10)의 톱시트(14)는 적어도 그의 신체 접촉 표면(12) 상에 배치되는 로션 조성물(22)을 가질 수 있다.
백시트(16)는, 백시트가 흡수 용품 내에 흡수되어 수용된 분비물의 외부 누출을 방지한다면, 임의의 공지된 또는 다른 유효한 백시트 재료일 수 있다. 백시트로서 사용하기에 적합한 가요성 재료는 직조 및 부직 재료, 라미네이팅된 티슈, 중합체 필름, 예를 들어 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름, 복합 재료, 예를 들어 필름 코팅된 부직 재료, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
흡수 코어(18)는 하나 초과의 층을 포함한다. 각각의 층은 전방 지점 및 후방 지점을 갖는다. 흡수 코어(18)는 흡수 코어 상부 층(30) 및 흡수 코어 하부 층(40)을 포함할 수 있다. 흡수 코어는 도 1에 흡수 코어 상부 층(30) 및 흡수 코어 하부 층(40)으로 도시된 바와 같은 2개의 층, 또는 추가 층, 예를 들어 3개의 층 또는 그 초과를 가질 수 있다. 흡수 코어(18)는 그의 가장 두꺼운 지점에서 0.8 mm 내지 18 mm, 그리고 그의 가장 얇은 지점에서 0.8 mm 내지 15 mm의 총 두께를 가질 수 있다.
흡수 코어(18)의 상부 층(30)은 주연부(66)를 갖는다. 추가적으로, 흡수 코어(18)의 각각의 층은 종축 및 횡축을 가질 수 있다. 흡수 코어 하부 층(40)의 횡축(T1)은 흡수 코어 상부 층(30)의 주연부의 횡축(T2) 및 흡수 용품 횡축(T)과는 상이할 수 있다. 횡축(T2)은 상부 층(30)의 전방 부분 최외측 주연부 지점과 후방 부분 최외측 주연부 지점 사이의 중간 지점을 취함으로써 위치가 정해진다. 유사하게, 흡수 코어 하부 층(40)의 종축(L1)은 흡수 코어 상부 층(30)의 주연부의 종축(L2) 및 흡수 용품 종축(L)과는 상이할 수 있다. L1과 T1은 중심점(C1)에서 만난다. L2 및 T2는 중심점(C2)에서 만난다.
흡수 코어(18)는 상부 층(30), 하부 층(40), 또는 상부 층 및 하부 층 둘 모두에 추가 특징부를 가질 수 있다. 추가 특징부는, 존재하는 경우, 흡수 코어 상부 층 또는 하부 층의 총 면적에서 공제되지 않는다. 흡수 코어(18) 추가 특징부는 층의 일부분 내에 포함될 수 있으며, 층의 주연부 내의 중단부(break)로서의 역할을 하지 않는다. 흡수 코어(18) 추가 특징부는 슬릿, 슬롯, 개구, 및 측방향 보강재를 포함할 수 있다.
흡수 코어 상부 층(30) 또는 흡수 코어 하부 층(40)은 사용 전에 1 mm 이상의 평균 간극 폭을 갖는 복수의 측방향으로 배향된 슬롯(72)을 가질 수 있다. 슬롯(72)은 그것이 종방향 중심선에 수직인 종방향 중심선(L)에서 주 벡터 성분(major vector component)을 갖는 경우 측방향으로 배향된 것으로 간주된다. 슬롯(72)들은 중심선(L)에 각각 평행하며, 이에 따라 종방향으로는 벡터 성분을 갖지 않는, 실질적으로 평행하고 대체로 선형인 슬롯들일 수 있다. 그러나, 슬롯(72)은 대체로 만곡된 배향을 포함한 다른 구성을 가질 수 있다. 흡수 코어(18)는 또한 임의의 수의 구멍(70)을 가질 수 있다. 흡수 코어(18)는 원하는 구부림 및 절첩을 용이하게 하기 위해 추가의 변경 및 특징부를 가질 수 있다. 예를 들어, 흡수 코어(18)는 추가의 슬릿, 개구, 천공부, 취약선, 측방향 보강재 등을 가질 수 있다. 특히, 일 실시예에서, 종방향 중심선(L)의 적어도 일부를 따른 천공부 또는 스코어 라인(score line)과 같은 취약선이 중심선을 따른 융기된 험프(hump) 또는 리지(ridge)의 적절한 형성을 도울 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 개구(24)는 그렇지 않으면 흡수 용품(10)으로부터 흘러나와 아마도 착용자의 의복을 더럽히는 경향이 있는 유체 및 유체 성분들을 포획하는 추가의 이익을 제공할 수 있다. 예를 들어, 유체가 도 1에 도시된 흡수 용품(10)의 종방향 단부를 향해 흘러나온다면, 개구(24)의 부분(16)이 유체가 전진할 때 유체를 차단하여, 밑에 있는 흡수 코어(18)로의 비교적 방해받지 않는 통과를 허용할 수 있다. 이들 개구(24)는 또한 외음부 영역 및 속옷에 관한 흡수 용품(10)의 배치에 관한 표시로서의 역할을 할 수 있다.
도 1b는 흡수 코어 하부 층(40)을 도시하고 있다. 흡수 코어 하부 층(40)은 대략 25000 ㎟, 16000 ㎟, 9000 ㎟, 4000 ㎟, 1000 ㎟ 이하이거나, 심지어는 예를 들어 대략 2500 ㎟와 같은, 임의의 하나의 표면 상의 전체 표면적 미만이다. 대안적으로, 흡수 코어 하부 층은 백시트(16)의 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10% 이하를 덮는다. 도 1b에 나타낸 바와 같이, 흡수 코어 하부 층(40)은 T1에 의해 하부 층 섹션 1(56) 및 하부 층 섹션 2(58)로 분할된다. 하부 층 섹션 1(56)은 하부 층 섹션 2(58)의 표면적보다 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 61%, 최대 100% 이상 더 큰 표면적을 갖는다. 대안적으로, 하부 층 섹션 1(56)은 총 표면적이 하부 층 섹션 2(58)와 동일할 수 있다. T1은 T 및/또는 T2와 중첩될 수 있다. 흡수 코어 하부 층(40)은 널리 알려진 임의의 기하학적 형상으로 이루어질 수 있다.
흡수 코어 하부 층(40)은 미세섬유들을 포함하는 섬유질 네트워크를 가질 수 있다. 하나의 적합한 미세섬유는 평균 유효 직경이 0.1 마이크로미터 내지 6 마이크로미터인 비-생난분해성 무기 유리질 미세섬유이다. 특히 유용한 무기 유리질 미세섬유는 18% 이상의 알칼리 산화물 및 알칼리 토류 산화물을 가지며, 앞서 기술된 바와 같이 비-생난분해성이다. 유리질 미세섬유는 양호한 유체 처리 특성, 탄성, 연성, 및 생난분해성의 결여를 나타낼 수 있다. 본 발명에 유용한 미세섬유를 제조하기에 적합한 무기 조성물이 유럽 특허 제1048625B호, 미국 특허 제6,261,335호, 및 미국 특허 출원 공개 제2003/0015003호에 기술되어 있다. 적합한 비-생난분해성 무기 유리질 미세섬유는 미국 사우스 캐롤라이나주 섬머빌 소재의 라우샤 파이버 인터내셔널(Lauscha Fiber International)로부터 입수가능하다.
흡수 코어 하부 층(40)은 5% 이상의 초흡수성 중합체를 가질 수 있다.
흡수 코어 하부 층(40)은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 그러한 재료의 예는 여러 가닥의 크레이프된 셀룰로오스 와딩(creped cellulose wadding), 플러프된 셀룰로오스 섬유(fluffed cellulose fiber), 에어펠트(airfelt)로도 알려진 목재 펄프 섬유(wood pulp fiber), 방직 섬유(textile fiber), 섬유들의 블렌드, 섬유들의 매스(mass) 또는 배트(batt), 섬유들의 에어레이드 웨브(airlaid web), 중합체 섬유들의 웨브, 중합체 섬유들의 블렌드를 포함한다.
보다 전형적으로, 흡수성 하부 코어는 섬유와 열가소성 재료의 혼합물을 에어 레잉(air-laying)함으로써 제조될 수 있다. 일반적으로, 에어 레잉은 실질적으로 건조한 조건에서 섬유 및 열가소성 재료를 함유하는 기류를 전형적으로 수평으로 이동하는 와이어 형성 스크린 상으로 계량함으로써 수행될 수 있다. 섬유와 열가소성 재료의 혼합물(10)을 에어 레잉하기에 적합한 시스템 및 장치가, 예를 들어, 1979년 6월 12일자로 허여되고 Re. 31,775호로서 1984년 12월 25일자로 재발행된 미국 특허 제4,157,724호(퍼슨(Persson)); 1981년 7월 14일자로 허여된 미국 특허 제4,278,113호(퍼슨); 1981년 4월 28일자로 허여된 미국 특허 제4,264,289호(데이(Day)); 1982년 10월 5일자로 허여된 미국 특허 제4,352,649호(자콥센(Jacobsen) 등); 1982년 10월 12일자로 허여된 미국 특허 제4,353,687호(호슬러(Hosler) 등); 1985년 1월 22일자로 허여된 미국 특허 제4,494,278호(크로이어(Kroyer) 등); 1986년 12월 9일자로 허여된 미국 특허 제4,627,806호(존슨(Johnson)); 1987년 3월 17일자로 허여된 미국 특허 제4,650,409호(니스트리(Nistri) 등); 및 1988년 2월 16일자로 허여된 미국 특허 제4,724,980호(팔리(Farley))에 개시되어 있다.
스테이플 섬유(staple fiber)에 적합할 수 있는, 웨트 레잉(wet laying)을 포함한, 임의의 적합한 웨브 형성 기술이 유리질 미세섬유 스테이플 공급원료를 갖는 섬유질 네트워크를 형성하는 데 사용될 수 있다. 웨트 레잉의 단계는 수성 매질 중에 유리질 미세섬유 스테이플을 분산시키는 것을 포함한다. 이어서 분산물은 헤드 박스(head box) 또는 다른 적합한 분배 수단으로부터 형성 스크린 상에 레잉 다운되고(laid down), 수성 매질이 형성 스크린을 통해 배수되어 초기 웨브를 형성하며, 이는 이어서 건조 및 권취되어 유리질 미세섬유의 롤 웨브(rolled web)를 형성한다.
웨브의 기계적 안정성을 개선하기 위해 웨브에 결합제(binder)가 첨가될 수 있다. 결합제는 유리질 미세섬유가 웨트 레잉될 때 퍼니시(furnish)에 첨가되는 열가소성 결합제 섬유 또는 분말일 수 있다. 이어서 결합제를 용융시키고 그에 의해 웨브를 안정화시키기 위해 건조 단계가 사용될 수 있다. 결합제는 친수성 재료를 가질 수 있다. 결합제는 단일 열가소성 재료만을 포함할 수 있다. 결합제는 2개의 열가소성 재료를 갖는 2성분 섬유를 포함할 수 있는데, 여기서 더 낮은 용융점을 갖는 열가소성 재료의 유동을 일으키는 온도에 섬유가 노출될 때 섬유 완전성(integrity)을 보존하기 위해, 재료들 중 하나는 다른 재료의 용융점보다 상당히 더 높은 용융점을 갖는다.
결합제는 퍼니시의 성분으로서 또는 웨브 형성 후에 초기의 습윤 웨브에 적용되는 라텍스 결합제일 수 있다. 이어서 라텍스 결합제는 건조 단계에서 경화될 수 있다. 결합제는 건조 단계에서 미세섬유와 함께 건조되는, 웨브 상에 분무된 중합체 용액(예컨대, 수성 폴리비닐 알코올)일 수 있다. 결합제는 건조된 웨브가 권취되기 전에 건조된 웨브 상에 분무되는 고온 용융 재료와 같은 결합 접착제일 수 있다. 고온 용융 재료는 섬유화된 고온 용융 접착제의 층일 수 있다.
결합제는 퍼니시의 성분으로서 또는 웨브의 형성 후에 적용되는 열경화성 습윤 강력 수지(wet strength resin)일 수 있다. 예를 들어, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 허큘레스(Hercules)로부터 입수가능한 카이메네(KYMENE) 557H의 분무 적용은 미세섬유를 갖는 섬유질 네트워크의 강도를 증가시킬 수 있다. 소량의 셀룰로오스 섬유, 예를 들어 유칼립투스(Eucalyptus) 종의 나무로부터의 섬유 또는 크릴(crill) 또는 유사하게 분류된 재료가 포함되는 경우, 제지 업계에 공지된 추가의 습윤 강력 재료가 퍼니시의 성분으로서 또는 웨브 형성 후에 포함될 수 있다. 그러한 재료의 비제한적인 예는 미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 랑세스(Lanxess)로부터 입수가능한 파레즈(PAREZ) 631 NC 및 전술한 카이메네 557H를 포함한다.
결합제는 웨브의 유체 처리 특성에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 충분한 기계적 강도를 얻기 위해 필요한 최소량만이 사용되어야 한다. 열가소성 결합제의 경우, 그 수준은 0.1% 내지 20%일 수 있다. 대안적으로, 열가소성 결합제의 수준은 0.1% 내지 15%일 수 있다. 형성후 결합제의 경우, 건조 웨브에의 추가량(add-on)은 0.1% 내지 20% 또는 심지어는 0.1% 내지 15%일 수 있다.
결합제 섬유를 갖는 웨브에 더하여, 다른 유형의 섬유들이 웨브의 습윤 강도 및 최종 강도를 향상시키기 위해 웨브에 포함될 수 있다. 적합한 고 표면적 섬유는 미세 섬유질 셀룰로오스, 고 표면적 셀룰로오스 섬유(예컨대, 종래의 셀룰로오스 펄프 섬유, 특히 유칼립투스 섬유, 시트르산 또는 폴리아크릴산과 같은 폴리산과 가교결합된 것을 포함한 가교결합 셀룰로오스 섬유)를 포함하며, 1 내지 200의 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)를 갖는 고도로 정제된 셀룰로오스 섬유가 유용할 수 있다. 본 명세서에서 "크릴"로 지칭되는, 40 내지 100의 캐나다 표준 여수도를 갖는 섬유가 또한 유용할 수 있다.
웨브 내의 섬유들 중 일부는 또한 합성 중합체 또는 반합성 중합체 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 및 폴리에틸렌과 같은 합성 섬유가 구조에 추가의 강도를 제공하기 위해 비교적 소량으로 사용될 수 있다. 레이온(rayon)과 같은 반합성 섬유가 또한 적합하다. 하나의 적합한 합성 섬유질 재료는 미국 조지아주 코빙턴 소재의 파이버비전스(FiberVisions)에 의해 시판되는, 웨트 레잉에 적합한 길이를 갖는 짧은 스테이플(3 mm 내지 18 mm) 폴리프로필렌 섬유인 크리에이트-더블유엘(CREATE-WL)이다. 다른 유형의 합성 섬유는, 종종 동축 배열로 된 "2성분" 섬유들 - 여기서 섬유의 일부분은 하나의 유형을 가지며 다른 부분은 다른 유형을 가짐 - 로 불리는 것들을 포함한다. 2성분 섬유의 예는 폴리에틸렌의 코어(core) 및 코어를 둘러싸는 폴리프로필렌의 시스(sheath)를 갖는 섬유이다. 포함될 수 있는 다른 합성 섬유는 나일론, 폴리올레핀, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리아크릴레이트 - 폴리알킬아크릴레이트 및 소듐 폴리아크릴레이트 둘 모두를 포함함 -, 초흡수성 섬유 등이다. 그러한 섬유의 양은 웨브의 원하는 최종 특성에 좌우된다. 대안적으로, 섬유는 1% 내지 25%의 양으로 사용될 수 있다. 섬유는 1% 내지 15%의 수준으로 사용될 수 있다. 섬유는 1% 내지 10%의 수준으로 사용될 수 있다.
웨브는 섬유들을 적합한 형성 장치 상에 수집함으로써, 또는 스테이플-길이 섬유에 사용되는 종래의 에어레잉(airlaying) 기술을 사용함으로써, 미세 섬유의 형성 직후에 에어레잉될 수 있다. 어느 경우에도, 웨브는 유공(foraminous) 구조물 상에 섬유들을 수집함으로써 형성될 수 있다. 유공 구조물의 밑에 있는 진공 시스템이 섬유들을 웨브 형태로 모으는 것을 도울 수 있다. 이러한 유형의 에어레잉된 웨브가 또한 웨트 레잉된 웨브에 대해 상기에 기술된 바와 같은 결합제 및 다른 섬유질 재료를 사용할 수 있다.
웨브는 40 g/㎡ 내지 350 g/㎡의 평량(basis weight)을 가질 수 있다. 대안적으로, 웨브는 80 g/㎡ 내지 190 g/㎡의 평량을 가질 수 있다. 웨브의 층들은 보다 높은 총 평량을 달성하도록 적층될 수 있다. 웨브의 밀도는 0.04 g/cc 내지 0.25 g/cc일 수 있다. 대안적으로, 웨브의 밀도는 0.07 g/cc 내지 0.10 g/cc일 수 있다. 미세 섬유는 섬유질 조립체의 10% 이상을 포함할 수 있다.
흡수 코어 하부 층(40)은 기재 층, 흡수성 폴리머 재료의 층, 및 접착제의 층을 가질 수 있다. 기재 층은 예를 들어 섬유질 재료를 포함할 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 흡수 코어(18)의 상부 층(30) 주연부(66)는 주연부(66) 횡방향 중심선(T2)에 대하여 비대칭이다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 흡수 코어(18)의 상부 층(30) 주연부(66)는 하나의 완전히 연속적인 부분(62)을 포함할 수 있다.
흡수 코어 상부 층(30) 주연부(66)는 대략 20000 ㎟, 16000 ㎟, 9000 ㎟, 4000 ㎟, 1000 ㎟ 이하이거나, 심지어는 예를 들어 대략 12000 ㎟를 포함한, 임의의 하나의 표면 상의 전체 표면적 미만이다. 대안적으로, 흡수 코어 상부 층(30) 주연부(66)의 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100% 이하가 흡수 코어 하부 층(40) 상부 표면(46)과 중첩된다. 추가적으로, 예를 들어 흡수 코어 상부 층(30) 주연부(66)가 흡수 코어 하부 층(40)과 중첩되는 경우와 같이, 흡수 코어 상부 층(30)은 톱시트(14) 하부 표면(35)의 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10% 이하에 의해 덮일 수 있다.
흡수 코어 상부 층(30)의 주연부(66)는 횡축(T2)에 의해 상부 층 섹션 1(52) 및 상부 층 섹션 2(54)로 분할된다. 상부 층 섹션 1(52)은 섹션 2(54)의 표면적보다 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 또는 최대 100% 이상 더 큰 표면적을 가질 수 있다. 상부 층 섹션 1(52)은 총 표면적이 상부 층 섹션 2(54)와 동일할 수 있다. 흡수 코어 상부 층(30)은 흡수 코어 상부 층 주연부(66)의 횡방향 중심선(T2)에 대하여 비대칭일 수 있다. 흡수 코어 상부 층(30)은 흡수 코어 상부 층 주연부(66)의 횡방향 중심선(T2)에 대하여 대칭일 수 있다. 주연부(66)의 횡축(T2)은 T1 및/또는 T와 중첩될 수 있다. T2는 또한 흡수 용품의 전방 또는 후방을 향해 종방향 중심선(L2)을 따라 T 또는 T1로부터 5 ㎝, 4 ㎝, 3 ㎝, 2 ㎝, 1 ㎝ 떨어져 위치될 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 흡수 코어(18)의 상부 층(30) 주연부(66)는 (도 1에 도시된 바와 같은) 연속적인 부분(62) 또는 (도 4에 도시된 바와 같은) 하나 초과의 비연속적인 부분(64)을 가질 수 있다.
흡수 코어 상부 층(30)은 개방 셀형 폼을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 개방 셀형 폼인 고 내부 상 에멀전(High Internal Phase Emulsion, HIPE) 폼은 HIPE의 연속 유상(continuous oil phase)을 포함한 단량체들의 중합으로부터 생성된다. HIPE 폼은 하나 이상의 층을 가질 수 있으며, 균질 중합체 개방 셀형 폼 또는 불균질 중합체 개방 셀형 폼 중 어느 하나일 수 있다. 균질 및 불균질은 동일한 HIPE 폼 내의 별개의 층들과 관련되며, 이 별개의 층들은 균질 HIPE 폼의 경우에 유사하거나 불균질 HIPE 폼의 경우에 상이하다. 불균질 HIPE 폼은 화학적 조성, 물리적 특성, 또는 이들 둘 모두에 관해 상이한 적어도 2개의 별개의 층들을 포함할 수 있는데; 예를 들어 층들은 폼 밀도, 중합체 조성, 비표면적, 또는 기공 크기(셀 크기로 또한 지칭됨) 중 하나 이상에 관해 상이할 수 있다. 예를 들어, 차이가 기공 크기에 관련되는 경우의 HIPE 폼의 경우에, 각각의 층에서의 평균 기공 크기는 20% 이상만큼, 35% 이상만큼, 및 50% 이상만큼 상이할 수 있다. 다른 예에서, HIPE 폼의 층들에 있어서의 차이가 밀도에 관련되는 경우, 층들의 밀도는 20% 이상만큼, 35% 이상만큼, 및 50% 이상만큼 상이할 수 있다. 예를 들어, HIPE 폼의 하나의 층이 0.020 g/cc의 밀도를 갖는다면, 다른 층은 0.024 g/cc 이상 또는 0.016 g/cc 미만, 소정 실시예에서 0.027 g/cc 이상 또는 0.013 g/cc 미만, 그리고 또 다른 실시예에서 0.030 g/cc 이상 또는 0.010 g/cc 미만의 밀도를 가질 수 있다. 층들 사이의 차이가 HIPE 또는 HIPE 폼의 화학적 조성에 관련되는 경우, 차이는 예를 들어 20% 이상만큼, 소정 실시예에서 35% 이상만큼, 그리고 또 추가의 실시예에서 50% 이상만큼의, 적어도 하나의 단량체 성분에 있어서의 상대량 차이를 나타낼 수 있다. 예를 들어, HIPE 또는 HIPE 폼의 하나의 층이 그의 제형에 있어서 10% 스티렌으로 구성된다면, HIPE 또는 HIPE 폼의 다른 층은 적어도 12%, 그리고 소정 실시예에서 적어도 15% 스티렌으로 구성되어야 한다.
총 표면적이 흡수 코어 하부 층(40)보다 작은 폼 흡수 코어 상부 층(30)의 사용은 더 높은 흡수성 영역을, 흡수 코어 하부 층(40)의 표면 전체보다는 그것이 가장 필요한 곳에만 제공한다. 이는 비용 절감을 가능하게 하는데, 그 이유는 폼이 최대 성능 효과를 달성하는 곳에만 사용되기 때문이다. 보다 작은 흡수 코어 상부 층(30)의 사용은 또한 개선된 배치를 위한 신호로서 작용할 수 있다. 전통적으로, 사용자는 속옷 상에 흡수 용품을 배치시키는 데 날개부(60) 중심선을 사용한다. 표면적이 흡수 코어 하부 층(40)보다 작은 가시적인 흡수 코어 상부 층(30)의 생성은 소비자가 적절한 배치를 결정하기 위해 날개부(60)와 대비하여 상이한 마커(marker)를 사용하는 것을 허용한다. 예를 들어, 속옷 대신에 신체에 대한 관계에 있어서의 배치가 사용자에게 보다 직관적일 수 있다 - 그녀는 흡수 코어 상부 층(30)이 그녀의 외음부 영역과 정렬되도록 흡수 용품을 속옷 내에 배치할 수 있다. 또한, 날개부(60)가 흡수 용품(10) 상에 존재하지 않는 경우, 정확한 배치를 가능하게 하기 위해 흡수 코어 상부 층(30)에 의존하는 것이 훨씬 더 중요하다.
상이한 HIPE로 형성된 별개의 층들을 갖는 HIPE 폼은, 하기에 보다 상세히 설명된 바와 같이, 다양한 원하는 성능 특성들을 갖는 HIPE 폼을 제공한다. 예를 들어, 제1 및 제2 폼 층을 포함하는 HIPE 폼 - 여기서 제1 폼 층은 제2 층보다 상대적으로 더 큰 기공 또는 셀 크기를 가짐 - 은, 흡수 용품에 사용될 때, 유입되는 유체를 제2 층보다 더 신속하게 흡수할 수 있다. 예로서, 흡수 용품에 사용될 때, 제1 폼 층은 제1 폼 층과 비교하여 상대적으로 더 작은 기공 크기를 갖는 제2 폼 층 위에 층을 이룰 수 있으며, 상기 상대적으로 더 작은 기공 크기는 더 큰 모세관 압력을 발휘하고 제1 폼 층으로부터 획득 유체를 배수시켜서, 제1 폼 층의 능력을 회복시켜 더 많은 유체를 획득하게 한다. HIPE 폼 기공 크기는 1 내지 200 μm의 범위일 수 있으며, 소정 실시예에서 100 μm 미만일 수 있다. 2개의 평행한 주 표면(major surface)을 갖는 본 발명의 HIPE 폼은 0.5 내지 10 mm 두께일 수 있으며, 소정 실시예에서 2 mm 이상일 수 있다. HIPE의 요구되는 두께는 HIPE를 형성하는 데 사용되는 재료, HIPE가 벨트 상에 침착되는 속도, 및 생성된 HIPE 폼의 의도된 용도에 좌우될 것이다. HIPE 폼은 0.8 mm 내지 3.5 mm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 HIPE 폼은 비교적 개방 셀형이다. 이는 HIPE 폼의 개별 셀들 또는 기공들이 접해 있는 셀들과 실질적으로 비차단 상태로 연통하고 있음을 말한다. 그러한 실질적으로 개방 셀형인 HIPE 폼 구조물 내의 셀들은 HIPE 폼 구조물 내의 하나의 셀로부터 다른 셀로의 즉각적인 유체 전달을 허용하기에 충분히 큰, 셀 사이의(intercellular) 개방부(opening) 또는 윈도우(window)를 갖는다. 본 발명의 목적을 위해, HIPE 폼은 크기가 1 μm 이상인 HIPE 폼 내의 셀들의 80% 이상이 적어도 하나의 접해 있는 셀과 유체 연통하는 경우 "개방 셀형"인 것으로 간주된다.
개방 셀형인 것에 더하여, 소정 실시예에서, HIPE 폼은 HIPE 폼이 수성 유체를 흡수하는 것을 허용하기에 충분히 친수성이며, 예를 들어, HIPE 폼의 내부 표면은 중합 후에 HIPE 폼에 남아있는 잔류 친수화 계면활성제 또는 염에 의해, (하기에 기술된 바와 같은) 선택된 중합후 HIPE 폼 처리 절차에 의해, 또는 이들 둘 모두의 조합에 의해 친수성으로 될 수 있다.
HIPE 폼은 가요성일 수 있으며 적절한 유리 전이 온도(Tg)를 나타낼 수 있다. Tg는 중합체의 유리질 상태와 고무질 상태 사이의 전이의 중간점을 나타낸다. 일반적으로, 사용 온도보다 높은 Tg를 갖는 HIPE 폼은 매우 강할 수 있지만, 또한 매우 강성이어서 잠재적으로 파단되기 쉬울 것이다. 소정 실시예에서, 상대적으로 높은 Tg 또는 과도한 취성 중 어느 하나를 나타내는 본 발명의 HIPE 폼의 영역들은 불연속적일 것이다. 이들 불연속적인 영역들은 또한 일반적으로 높은 강도를 나타낼 것이기 때문에, 이들은 HIPE 폼의 전반적인 강도를 손상시킴이 없이 더 낮은 밀도에서 제조될 수 있다.
가요성을 필요로 하는 응용을 위해 의도된 HIPE 폼은, 전반적인 HIPE 폼이 사용 중 온도에서 허용가능한 강도를 갖기만 한다면, 가능한 한 낮은 Tg를 갖는 적어도 하나의 연속적인 영역을 포함하여야 한다. 소정 실시예에서, 이러한 영역의 Tg는 주위 온도 조건에서 사용되는 폼의 경우 30℃ 미만, 소정의 다른 실시예에서 20℃ 미만일 것이다. 사용 온도가 주위보다 높거나 낮은 응용에 사용되는 HIPE 폼의 경우, 연속적인 영역의 Tg는 사용 온도보다 10℃ 이하만큼 더 높을 수 있고, 소정 실시예에서 사용 온도와 동일할 수 있으며, 가요성이 요망되는 추가 실시예에서 사용 온도보다 10℃ 낮을 수 있다. 따라서, 더 낮은 Tg를 갖는 상응하는 중합체를 제공하는 단량체가 가능한 한 많이 선택된다.
개방 셀형 폼들의 평균 셀 직경은 10 내지 1,000 마이크로미터일 수 있다. 개방 셀형 폼의 평균 밀도는 40 kg/m3 내지 100 kg/m3일 수 있다. 중력과 같은 대립하는 힘에 대항하여, 또는 구조물이 밀접한 모세관 접촉을 하는 다른 기재의 유체에 대한 친화력에 대항하여, 유체를 "끌어당기는" 구조물의 능력은 모세관 압력에 의해 특성화될 수 있다. 모세관 압력은 정수두(hydrostatic head)로서 특성화될 수 있으며, 여기서 수직 위킹 유체 로딩(vertically wicked fluid loading)은 31℃에서 평형 상태 하에서 자유 흡수 용량의 50%이다. 정수두는 유체(예컨대, 합성 월경 분비물)의 기둥에 의해 나타내어진다. 상부 층(30)은 2 ㎝ 내지 15 ㎝의 모세관 압력을 가질 수 있다.
본 명세서에 개시된 개방 셀형 폼은 착용 시간 및/또는 유체 로딩의 함수로서 최대 체적까지 팽창하는 초기 압축 상태로 사용될 수 있다. 폼은 하부 층이 유체를 폼으로부터 멀리 끌어당김에 따라 유체의 인설트 후에 붕괴될 수 있다.
도 2는 상부 표면(32) 및 상부 표면(32) 반대편의 하부 표면(35)을 갖는 톱시트(14), 및 신체 접촉 표면(12)을 갖는 도 1에 도시된 흡수 용품(10)의 확대 단면도이다. 흡수 용품(10)은 톱시트(14)에 접합된 액체 불투과성 백시트(16), 및 톱시트(14)와 백시트(16) 사이에 배치된 흡수 코어(18)를 갖는다. 흡수 코어(18)는 두께(t) 및 폭(w)을 갖는다. 백시트(16)는 상부 표면(44) 및 상부 표면(44) 반대편의 하부 표면(42)을 갖는다. 흡수 코어(18)는 흡수 코어 상부 층(30) 및 흡수 코어 하부 층(40)을 갖는다. 흡수 코어 상부 층(30)은 상부 표면(36) 및 상부 표면(36) 반대편의 하부 표면(38)을 포함한다. 흡수 코어 상부 층(30)의 상부 표면(36)은 톱시트(14)의 하부 표면(35)과 직접 접촉할 수 있다. 흡수 코어 하부 층(40)은 상부 표면(46) 및 상부 표면(46) 반대편의 하부 표면(48)을 포함한다. 흡수 코어 상부 층(30)의 하부 표면(38)은 흡수 코어 하부 층(40) 상부 표면(46)과 접촉한다. 흡수 코어 하부 층(40)의 하부 표면(48)은 백시트의 상부 표면(44)과 접촉한다. 흡수 용품은 백시트(16)의 하부 표면(42) 상에 접착제(82)를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 코어 하부 층(40)의 개략 단면도를 도시하고 있다. 흡수 코어 하부 층(40)은 기재 층(100), 흡수성 중합체 재료의 층(110), 및 접착제의 층(120)을 가질 수 있다. 전형적으로, 접착제는 고온 용융 접착제일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 접착제의 층(120)은 전형적으로 예를 들어 섬유화된 고온 용융 접착제의 층(120)일 수 있다. 기재 층(100)은 예를 들어 섬유질 재료를 포함할 수 있다.
기재 층(100)은 제1 표면 및 제2 표면을 포함한다. 통상, 첨부 도면에 도시된 모든 단면도에서, 각각의 층의 제1 표면은 상부 표면에 대응하도록 의도되며, 결과적으로, 달리 언급되지 않는 한, 흡수 코어를 포함하는 용품(20)의 착용자 대향 표면에 대응하는 반면, 제2 표면은 하부 표면, 이에 따라 결과적으로 의복 대향 표면에 대응한다. 기재 층(100)의 제1 표면의 적어도 일부분은 흡수성 중합체 재료의 층(110)과 접촉한다. 이러한 흡수성 중합체 재료의 층(110)은 제1 표면 및 제2 표면을 포함하며, 전형적으로 균일한 또는 불균일한 층일 수 있는데, 여기서 "균일" 또는 "불균일"이라는 것은 흡수성 중합체 재료(110)가 분포의 면에서 관심대상인 영역에 걸쳐 각각 균일한 또는 불균일한 평량으로 기재 층(100) 위에 분포될 수 있음을 의미한다. 반대로, 흡수성 중합체 재료의 층(110)의 제2 표면은 기재 층(100)의 제1 표면과 적어도 부분적으로 접촉한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 흡수성 중합체 재료의 층(110)은 또한, 소정 실시예에서 전형적으로 흡수성 중합체 재료를 포함하는 영역에 의해 완전히 둘러싸일 수 있는 개방부, 즉 흡수성 중합체 재료가 실질적으로 없는 영역을 전형적으로 포함하는 층인 불연속 층일 수 있다. 전형적으로, 이들 개방부는 10 mm 미만, 또는 5 mm, 또는 3 mm, 또는 2 mm, 또는 1.5 mm 미만 및 0.5 mm, 또는 1 mm 초과의 직경 또는 최대 스팬(span)을 갖는다. 흡수성 중합체 재료 층(110)의 제2 표면의 적어도 일부분은 기재 층 재료(100)의 제1 표면의 적어도 일부분과 접촉한다. 흡수성 중합체 재료의 층(110)의 제1 표면은 기재 재료의 층(100)의 제1 표면 위의, 흡수성 중합체 재료의 층의 소정 높이를 한정한다. 흡수성 중합체 재료 층(110)이 불균일 층으로서, 전형적으로 예를 들어 불연속 층으로서 제공되는 경우, 기재 층(100)의 제1 표면의 적어도 일부 부분은 흡수성 중합체 재료(110)에 의해 덮이지 않는다. 흡수 코어(28)는 접착제, 예를 들어 전형적으로 고온 용융 접착제의 층(120)을 추가로 포함한다. 이러한 고온 용융 접착제(120)는 흡수성 중합체 재료(110)를 적어도 부분적으로 고정화시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 접착제(120)는 전형적으로 섬유화된 고온 용융 접착제일 수 있는데, 즉 섬유질 층으로서 섬유로 제공된다.
본 발명의 전형적인 실시예에서, 열가소성 재료(120)는, 흡수성 중합체 재료(110)와 부분적으로 접촉하고 기재 층(100)과 부분적으로 접촉하는 섬유질 층으로서 제공될 수 있다. 이러한 구조에서, 흡수성 중합체 재료 층(110)은 불연속 층으로서 제공되고, 섬유화된 열가소성 재료의 층(120)은 흡수성 중합체 재료의 층(110) 상에 레잉 다운되어, 열가소성 층(120)이 흡수성 중합체 재료의 층(110)의 제1 표면과 직접 접촉하지만, 기재 층이 흡수성 중합체 재료(110)에 의해 덮이지 않은 곳에서, 즉 전형적으로 중합체 재료의 불연속 층(120)의 개방부에 대응하여, 기재 층(100)의 제1 표면과 또한 직접 접촉하게 한다. "직접 접촉"이라는 것은 열가소성 재료의 층(120)과 예를 들어 추가의 섬유질 층과 같은, 그에 직접 접촉하는 다른 각각의 층 사이에 추가의 중간 구성요소 층이 존재하지 않음을 의미한다. 그러나, 예를 들어 위에 있는 흡수성 중합체 재료(110)를 추가로 안정화시키기 위해 기재 층(100)의 제1 표면 상에 제공되는 보조 접착제 재료와 같은 추가의 접착제 재료가 열가소성 재료의 층(120)과, 존재하는 경우, 선택적인 커버 층(130), 또는 흡수성 중합체 재료의 층(110), 또는 보다 전형적으로는 기재 층(100) 사이에 포함될 수 있음이 배제되지 않는다. 따라서, "직접 접촉"은, 이와 관련하여, 상기에 설명된 바와 같이 열가소성 재료의 층(120)과 다른 각각의 층 사이의 직접적인 접착제 접촉을 의미하는 것으로 간주될 수 있다. 이는 그 자체로 x-방향 및 y-방향으로의 연장에 비해 (z-방향으로의) 상대적으로 작은 두께의 본질적으로 2차원 구조인 열가소성 재료의 섬유질 층(120)에 본질적으로 3차원 구조를 부여한다. 바꾸어 말하면, 섬유질 열가소성 재료 층(120)은 흡수성 중합체 재료(110)의 제1 표면과 기재 층(100)의 제1 표면 사이에서 물결 모양을 이룬다. 섬유질 열가소성 재료(120)가 기재 층(100)과 접촉하는 영역은 접합부(140)의 영역들이다.
이에 의해, 열가소성 재료(120)는 전형적으로 기재 층(100)을 향해 흡수성 중합체 재료(110)를 유지하고 이에 의해 이 재료를 고정화시키는 공간을 제공한다. 추가의 태양에서, 열가소성 재료(120)는 기재(100)에 결합되고 이에 따라 흡수성 중합체 재료(110)를 기재(100)에 부착시킨다. 전형적인 열가소성 재료는 또한 흡수성 중합체 재료(110) 및 기재 층(100) 둘 모두에 침투하여서, 추가의 고정화 및 부착을 제공할 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 흡수 코어 상부 층(30) 주연부(66)와 흡수 코어 하부 층(40)은 동일한 중심 횡축을 공유하지 않을 수 있다. 상부 층(30)의 섹션 1(52)은 하부 층(40)의 섹션 2(58) 위에 위치될 수 있다. 이러한 배향의 이점은 흡수 용품(10)과 여성의 신체 사이의 상호작용을 이해할 때 가장 잘 이해된다.
본 출원인들은 놀랍게도 하부 층(40)보다 작은 표면적을 포함하며 외음부 영역에 근접하게 배치되는 흡수 코어 상부 층(30)의 사용이 신체 상의 감소된 습윤을 추가로 개선함을 발견하였다. 폼 흡수 코어 상부 층(30)의 사용은 또한 흡수 용품(10) 하부 층 섹션 2(58)가 개선된 편안함 및 착용감을 위해 보다 얇게 되는 것을 허용할 수 있는 반면, 하부 층 섹션 1(56)은 흡수를 가짐이 없이 후방을 향해 흡수 용품이 넓어짐에 따라 더 크다. 흡수 코어 상부 층(30)의 주연부(66)의 형상은 연속 부분(62)의 형상 또는 불연속 부분(64)들의 조합 효과로 인해 감소된 번칭(bunching)을 촉진할 수 있다. 본 출원인들은 면적의 관점에서 여성의 외음부 영역과 정합하도록 흡수 코어 상부 층(30)을 형상화하는 것이 흡수성을 희생시키지 않으면서 신체의 자연적인 형상과의 개선된 정합을 허용할 수 있음을 발견하였다. 또한, 흡수 코어의 상부 층(30) 섹션 1(52)이 하부 층(40) 섹션 2(58)의 위에 위치되는 배향은 외음부 영역과 직접 접촉하지 않을 수 있는 흡수 용품(10)의 후방 섹션 내의 보다 큰 일반적인 표면적을 허용하여 누출 및 속옷 더러워짐으로부터 보호할 수 있다.
본 출원인은 또한 놀랍게도, 흡수 코어 상부 층(30) 및 흡수 코어 하부 층(40)의 형상을 조작함으로써, 흡수 용품(10)의 편안함 및 착용감을 개선하면서 흡수 용품(10)의 80% 초과에 대해 흡수 용품의 종축(L)을 올리는 각각의 횡방향 슬라이스(slice)에 대한 균일한 흡수 용량을 갖는 흡수 용품을 생성할 수 있음을 발견하였다. 이는 흡수 코어 상부 층(30) 연속 부분(62)을 사용하여, 또는 복수의 흡수 코어 상부 층(30) 불연속 부분(64)들을 사용함으로써 행해질 수 있다. 전통적으로, 흡수 용품은 편안함과 흡수성 사이에서 트레이드 오프를 하여야 한다. 이는 흡수성의 증가가 종종 흡수 용품(10)의 폭 또는 두께의 증가를 의미하기 때문이다. 본 출원인들은, 흡수 코어 상부 층(30) 및 흡수 코어 하부 층(40)의 형상을 조작함으로써, 흡수성을 희생시켜야 함이 없이 흡수 용품(10)이 개선된 편안함 및 착용감을 가질 수 있음을 발견하였다. 흡수 코어 하부 층(40)이 흡수 코어 상부 층(30)보다 여전히 넓은 상태로 보다 좁게 되도록 조작됨에 따라 흡수 코어 상부 층(30)은 보다 넓게 되도록 조작된다. 이는 바람직한 수준의 흡수성을 유지하면서 흡수 용품의 총 폭 및 두께에 좌우될 수 있는 편안함 및 착용감을 개선한다. 본 출원인의 흡수 용품(10)은 신체에 대한 편안함 및 착용감을 개선하면서 흡수 용품(10)의 종방향 거리의 80% 이상 전체에 걸쳐 최소 수준의 흡수성을 유지한다.
추가적으로, 본 출원인은 2개의 층을 갖는 흡수 코어(18)의 제안된 사용이 사용 중인 동안 번칭을 현저하게 감소시킴을 발견하였다. 번칭은 흡수 용품(10)이 자신 위에 절첩될 때 발생하여서 흡수 및 편안함에 영향을 준다. 본 출원인은 흡수 코어 상부 층(30)이 신체의 곡선에 맞는 메모리형 폼(memory-like foam)과 같이 작용하는 반면 흡수 코어 하부 층(40)이 속옷의 디자인에 맞는다는 것을 발견하였다. 이는 흡수 용품과 신체 사이의 간극을 감소시켜서 번칭을 감소시킨다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 언급된 값 및 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하는 것으로 의도된다.
임의의 상호 참조되거나 관련된 특허 또는 출원을 포함한, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 이에 의해 명시적으로 배제되거나 달리 제한되지 않는 한 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 어떠한 문헌의 인용도 그 문헌이 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 관해 종래 기술임을 인정하거나, 그 문헌이 단독으로 또는 임의의 다른 참고문헌 또는 참고문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시하거나, 암시하거나 개시함을 인정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 내의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함되는 문헌 내의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우에는, 본 명세서 내의 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 특허청구범위에서 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (13)

  1. 흡수 용품(absorbent article)으로서,
    (a) 신체 접촉 표면 및 상기 신체 접촉 표면 반대편의 하부 표면을 갖는 톱시트(topsheet);
    (b) 상기 톱시트에 접합된 백시트(backsheet); 및
    (c) 상기 톱시트와 상기 백시트 사이에 배치되는 흡수 코어(absorbent core)를 포함하며, 상기 흡수 코어는 상부 표면 및 상기 상부 표면 반대편의 하부 표면을 포함하는 상부 층과, 상부 표면 및 상기 상부 표면 반대편의 하부 표면을 포함하는 하부 층을 포함하며, 상기 상부 층은 개방 셀형 폼(open celled foam)을 포함하고 상기 하부 층은 섬유질 네트워크(fibrous network)를 포함하며,
    (d) 상기 흡수 코어 상부 층은 주연부(perimeter)를 포함하고,
    (e) 상기 흡수 용품은 횡방향 중심선을 가지며,
    (f) 상기 흡수 코어 상부 층 주연부는 상기 흡수 용품 횡방향 중심선에 의해 제1 섹션 및 제2 섹션으로 분할되고,
    (g) 상기 흡수 용품 상부 층의 상기 제1 섹션은 상기 흡수 용품 상부 층의 상기 제2 섹션보다 총 표면적이 약 5% 이상 더 큰 흡수 용품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡수 코어 하부 층은 상기 흡수 용품 횡방향 중심선에 의해 제1 섹션 및 제2 섹션으로 분할되는 흡수 용품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 흡수 코어 상부 층 섹션 1은 상기 흡수 코어 하부 층 섹션 2와 직접 접촉하는 흡수 용품.
  4. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 용품 상부 층은 상기 횡방향 중심선에 대하여 비대칭인 흡수 용품.
  5. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 코어의 상기 상부 층은 상기 흡수 코어의 상기 하부 층의 상기 상부 표면의 95% 미만, 바람직하게는 60% 미만을 덮는 흡수 용품.
  6. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개방 셀형 폼은 폴리우레탄을 포함하는 흡수 용품.
  7. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 용품의 상기 상부 층의 상기 상부 표면은 상기 톱시트의 상기 하부 표면의 80% 이하와 접촉하는 흡수 용품.
  8. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개방 셀형 폼은 약 10 마이크로미터 내지 약 1,000 마이크로미터의 평균 셀 직경을 갖는 흡수 용품.
  9. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개방 셀형 폼은 약 0.8 mm 내지 약 3.5 mm의 두께를 갖는 흡수 용품.
  10. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 코어는 약 0.8 mm 내지 약 18 mm의 총 두께를 갖는 흡수 용품.
  11. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유질 네트워크는 약 40 g/m2 내지 약 350 g/m2의 건조 평량(basis weight) 및 약 0.04 g/cc 내지 약 0.25 g/cc의 건조 밀도를 갖는 웨트 레잉된 웨브(wet laid web)로 형성된 섬유를 포함하는 흡수 용품.
  12. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 층은 약 5% 이상의 초흡수성(superabsorbent) 중합체를 포함하는 흡수 용품.
  13. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 층 주연부는 불연속 부분을 포함하는 흡수 용품.
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