KR20160037220A - 처리된 3차원 천공 라이너 - Google Patents

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KR20160037220A
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hydrophobic
liner
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average
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KR1020167005236A
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버지니아 리 데이
프랭크 폴 아부토
스리드하르 란가나단
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

일회용 흡수성 개인 위생 제품에서 사용하기 위한 신체측 라이너 재료는 평균 재료 평면을 가지고, 평균 재료 평면으로부터 z-방향으로 연장되는 복수의 상승 영역; 라이너 재료를 통과하는 복수의 천공; 상승 영역 상에 배치된 소수성 처리제; 및 상승 영역 사이에 배치된 복수의 지면 영역을 포함하고, 여기서 지면 영역은 친수성이다. 또한 신체측 라이너 재료는 평균 재료 평면으로부터 z-방향으로 연장되는 복수의 상승 영역; 복수의 상승 영역과 번갈아 있는 복수의 오목 영역으로, 여기서 오목 영역은 평균 재료 평면으로부터 반대쪽 z-방향으로 연장되고, 여기서 오목 영역은 친수성인, 복수의 오목 영역; 라이너 재료를 통과하는 복수의 천공으로, 여기서 천공은 오목부 내에만 배치되는, 복수의 천공; 및 상승 영역 상에 배치된 소수성 처리제를 포함할 수 있다.

Description

처리된 3차원 천공 라이너{TREATED THREE-DIMENSIONAL APERTURED LINERS}
본 발명은 처리된 3차원 천공 라이너에 관한 것이다.
본 발명은 개인 위생 제품, 특히 용품의 표면이 깨끗하게 보이고 느끼게 하도록 돕는 친수성 처리된 천공을 포함하는 일회용 흡수 용품에 관한 것이다.
체액을 모으는 다수의 일회용 개인 위생 용품이 존재한다; 하지만, 액체 흡수 역량이 전적으로 사용되기도 전에 그들이 표면으로부터 누출하려고 하는 경향은 많은 제조사가 직면하는 진행중인 도전 과제이다. 또한, 소정의 유체, 예를 들어 생리혈 및 묽은 BM(배설물)은 양호한 흡입 및 분포 성능을 얻는 것이 특히 문제가 되게 하는 점탄성(viscoelastic property)을 갖는다. 특히, 이러한 유체의 비교적 높은 점성 및/또는 탄성은 흡수 용품 내부에서의 유체의 흡수 및 분포를 방해하는 경향이 있다. 다른 예에서, 흡수 용품의 흡입 성능은 생리혈의 성분이 흡수 용품 내에 함유된 입자 또는 섬유 사이의 채널을 차단할 때에 방해받을 수 있다. 이 현상을 종종 파울링(fouling)이라 부른다. 유체 자체의 점탄성의 변형을 통해 파울링의 영향을 개선하고자 하는 시도가 있었지만, 흡수 용품으로의 실제 개선에 대한 개발이 여전히 필요하다.
일부 일회용 개인 위생 용품에서 누출로 인한 문제점 이외에, 사용자에게 직접 영향을 주는 위생 문제도 존재한다. 종종 체액이 사용자와 직접 접촉하게 되어 불쾌하고 불결한 느낌을 준다. 특히 생리대와 같은 여성용 위생 제품에서, 종종 신체측 라이너 얼룩에 의해 야기될 수 있는 불쾌하거나 불결한 느낌은 제품의 성능은 물론, 제품을 최대한도로 사용할 수 없다는 점에 대한 좋지 않은 인식으로 이어질 수 있다.
따라서, 본 기술분야에서는, 개선된 흡입 및 분포 성능, 감소된 누출, 감소된 얼룩, 전체적으로 더 청결하고, 더 건조하며 더 만족스러운 느낌을 위한 감소된 표면 재습윤(rewet) 또는 환류(flowback), 및 사용자 경험을 제공하는 개인 위생 제품, 예를 들어 흡수 용품에 대한 필요성이 존재한다.
현대의 기저귀는 모유를 먹은 신생아로부터 묽은 BM을 관리할 수 있을 정도로 효과적이지 않다. BM은 기저귀 라이너 표면 상에 잔류하는(고이는) 경향이 있고, 최소량이 흡수성 코어로 전달되어 흡수성 코어에 의해 흡수된다. 기저귀 표면 상에 얼룩 크기가 큰 많은 양의 고인 BM은 돌보는 사람에게 기저귀가 BM를 다루는 데에 효과적이지 않다는 부정적인 표시와 인식을 준다. 부정적인 인식 이외에, 라이너 상의 BM은 치우기가 까다로울 뿐 아니라 이러한 점은 분명 소비자 욕구를 충족시키지 못한다. 따라서, 가능한 한 많은 BM이 라이너 아래로 전달되는 것이 바람직하다.
본 발명은 최적화된 천공을 가지며 재료에 전략적으로 적용된 친수성 처리 및 소수성 처리의 조합을 갖는 신규한 3-D 재료를 사용하여 기저귀 BM 흡수와 라이너 아래로의 전달을 개선한다. 대부분의 BM이 흡수될 때, 돌보는 사람이 닦아낼 변이 유아에 더 적게 남아 있을수록 더욱 청결하게 보이는(cleaner-looking) 기저귀 표면이 제공된다. 본 발명의 3-D 구조 및 처리 조합은 BM 관리에 한정되지 않고, 생리혈, 소변 등을 포함하는 다른 유체의 흡수를 개선하는 데에 적용될 수 있다.
본 발명은, 일회용 흡수성 개인 위생 제품에서 사용하기 위한 신체측 라이너 재료를 제공함으로써 이를 달성하며, 상기 라이너 재료는 평균 재료 평면을 가지고, 평균 재료 평면으로부터 z-방향으로 연장되는 복수의 상승 영역; 라이너 재료를 통과하는 복수의 천공; 상승 영역 상에 배치된 소수성 처리제; 및 상승 영역 사이에 배치된 복수의 지면(land) 영역을 포함하며, 여기서 지면 영역은 친수성이다.
본 발명은 또한 일회용 흡수성 개인 위생 제품에서 사용하기 위한 신체측 라이너 재료를 제공함으로써 이를 달성하며, 상기 라이너 재료는 평균 재료 평면을 가지고, 평균 재료 평면으로부터 z-방향으로 연장되는 복수의 상승 영역; 복수의 상승 영역과 번갈아 있는 복수의 오목 영역으로, 여기서 오목 영역은 평균 재료 평면으로부터 반대쪽 z-방향으로 연장되며, 여기서 오목 영역은 친수성인, 상기 복수의 오목 영역; 라이너 재료를 통과하는 복수의 천공으로, 여기서 천공은 오목부 내에만 배치되는, 상기 복수의 천공; 및 상승 영역 상에 배치된 소수성 처리제를 포함한다.
또한, 신체-대향 표면 및 대향하는 배면측 표면을 갖는 부직포 유체 투과성 라이너 재료, 유체 불투과성 배면시트 및 그들 사이에 배치된 적어도 하나의 중간층을 포함하는 개인 위생 용품이 제공되며, 여기서 유체 투과성 라이너 재료는 상승 영역 및 천공을 포함하고, 여기서 상승 영역 중 적어도 일부는 소수성 처리제로 처리되며, 여기서 천공들 중 적어도 일부는 친수성 처리제로 처리된다.
본 발명의 전술한 및 다른 특징들 및 측면들과 그것들을 얻는 방식은 보다 명백해질 것이고, 발명 자체는 다음의 설명, 첨부된 청구범위 및 수반되는 도면을 참조로 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 개인 위생 용품의 다양한 층의 개략도이고;
도 2는 도 1의 라이너 재료의 일부분의 개략적인 사시도를 도시하고 있고;
도 3은 실시예 1에서 코드 1로서 사용된 라이너 재료의 사진이고;
도 4는 실시예 2에서 코드 2로서 사용된 천공을 갖는 라이너 재료의 사진이고;
도 5는 실시예 3에서 코드 3으로서 사용된 천공 및 처리제를 갖는 라이너 재료의 사진이고;
도 6은 실시예 4에서 코드 14로서 사용된 텍스터(Textor) 라이너 재료의 사진이고;
도 7은 상이한 층 내의 BM 양에 대하여 실시예 1-4에서 얻어진 결과의 도표이고;
도 8은 BM 얼룩에 대하여 실시예 1-4에서 얻어진 결과의 사진이고;
도 9는 12gsm 스펀본드에 핀 천공되고 실시예 5에서 코드 8로서 사용된 3-D 코폼(coform) 라이너 재료의 사진이고;
도 10은 실시예 6에서 코드 13으로서 사용된, 처리되고 천공된 목표 영역을 갖는, 12gsm 스펀본드에 핀 천공된 3-D 코폼 라이너 재료의 사진이고;
도 11은 상이한 층에서 BM에 대하여 실시예 4-6에서 얻어진 결과의 도표이고;
도 12는 BM 얼룩에 대하여 실시예 4-6에서 얻어진 결과의 사진이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적인 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위해 의도된다. 도면은 대표하기 위한 것이고 반드시 일정 축척으로 도출된 것은 아니다. 도면의 특정 비율은 과장된 반면, 다른 부분은 최소화되었다.
본 명세서는 본 발명을 특히 지시하고 분명하게 청구하는 청구범위로 끝맺고 있지만, 본 발명은 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것으로 여겨진다.
본원에서 달리 규정하지 않는 한, 백분율, 부분 및 비율 모두는 본 발명의 조성물의 총 중량을 기초로 한 것이다. 나열된 성분들에 속하는 이러한 모든 중량은 작용 수준(active level)을 기준으로 하며, 따라서, 달리 명시되지 않는 한, 시판되고 있는 물질에 포함될 수 있는 부산물이나 용매를 포함하지 않는다. "중량 백분율"이라는 용어는 본원에서 "중량%"로 표시된다. 실제 측정값의 구체적인 예가 제시된다는 것을 제외하면, 본원에서 언급된 수치 값은 "약"이란 용어로 한정되는 것으로 고려되어야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 어구 “흡수 용품”은 일반적으로 체액을 흡수하여 함유하는 기구를 지칭하고, 보다 구체적으로는 피부에 대하여 또는 그 근처에 배치되어 신체로부터 배출되는 다양한 유체, 특히 점탄성 유체를 흡수하여 함유하는 기구다. 흡수 용품의 예는, 개인 착용을 위해 제조된 흡수 용품, 예를 들어 기저귀; 실금 제품; 여성 위생 제품, 예를 들어 생리대, 팬티 라이너, 탐폰, 및 음순간 패드(interlabial pad); 기타 개인용 의복; 기타 등등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “파울링(fouling)”은 유체가 다공성 매질을 통과할 때에 유체의 투과성 변화를 의미한다. 보다 구체적으로, 파울링은 유체의 성분이 다공성 매질을 통과하고 재료 구조와 상호 작용할 때에 생기는 투과성 감소이고, 다공성 재료의 고유한 투과성을 감소시킨다.
본원에서 사용하는 바와 같이, "친수성"이라는 용어는, 90° 미만의 수접촉각을 갖는 표면을 가리킨다.
본원에서 사용하는 바와 같이, "소수성"이라는 용어는, 약 90° 내지 약 130°의 수접촉각으로 발수하는 표면의 특성을 가리킨다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “재습윤”은 흡수성 코어로부터 최상층 부직포 표면 내로 그리고 이를 통해 되돌아오는 유체의 양을 지칭한다. 이는 환류라고도 지칭될 수 있다.
"초소수성(superhydrophobic)"이라는 용어는 매우 효과적으로 발수하는 표면의 특성을 가리킨다. 이 특성은 일반적으로 130°를 초과하는 수접촉각에 의해 정량화된다.
본 발명은 개선된 개인 위생 제품, 특히 일회용 흡수 용품에 관한 것이다. 본 발명의 개인 위생 제품은, 위생 수건 및 생리혈 흡수 기구(예, 생리대 및 탐폰)와 같은 여성 위생 제품, 영유아 위생 제품, 예컨대 일회용 기저귀, 흡수 팬티, 및 훈련용 팬티, 상처 드레싱, 예컨대 붕대, 실금 제품, 오일 닦기 및 흡수 용 제품, 기타 등등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같은 일회용 흡수 용품(10) 부분은, 예를 들면 액체 투과성 상면시트 또는 라이너(12), 라이너 재료(12)에 결합된 실질적 액체 불투과성 배면시트(22), 및 라이너 재료(12)와 배면시트(22) 사이에 위치하고 보유되는 흡수성 코어(16)를 포함할 수 있다. 라이너 재료(12)는 흡수 용품(10)에 의해 보유하거나 보관하려고 의도된 액체에 대해 동작적으로 투과성이고, 배면시트(22)는 상기 의도된 액체에 대해 실질적으로 불투과성이거나 동작적으로 불투과성일 수 있다. 흡수 용품(10)은 도 1에 나타낸 바와 같은 추가층(들)(14)을 또한 포함할 수 있다. 추가층(들)(14)은 액체 흡입층, 서지층, 액체 심지층, 액체 분포층, 전달층, 배리어층 등 뿐만 아니라, 그들의 집합 및 조합을 포함할 수 있다.
일회용 흡수 용품(10) 및 그의 구성요소는 신체 대향 표면(라이너 재료(12)의 상면) 및 의복 대향 표면(배면시트(22)의 배면)을 제공하도록 동작할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “신체 대향(body-facing)” 또는 “신체측(bodyside)” 표면은 통상의 사용 동안에 착용자의 신체를 향해서 배치되거나 그에 인접하게 놓이는 라이너 재료(12)의 표면을 지칭한다. “의복측 표면(garment-side surface)”은 통상의 사용 동안에 배면이 착용자의 신체로부터 멀리 그리고 착용자의 의복에 인접하게 배치되는 배면시트(22)를 지칭한다. 적절한 흡수 용품은 미국 특허 제7,632,258호에 더욱 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 유체 투과성 라이너 재료(12)는 미처리된 채로 둘 수 있거나, 또는 유체가 표면의 맨 위에 안착하지 않도록 돕는 소수성 또는 초소수성 조성물로 처리될 수 있어, 표면 상의 얼룩, 축적된 잔해물, 또는 습기로부터 불쾌하고 그리고/또는 불결한 느낌을 덜어줄 수 있다. 라이너 재료(12)는 통상적으로 천공, 슬릿 등을 구비하여, 라이너 재료(12)가 소수성 또는 초소수성 조성물로 처리되었을 때에 유체 투과성을 보장한다. 본 발명의 일회용 흡수 용품(10)은 점탄성을 갖는 유체, 그 중에서 예를 들어 생리혈, 점액, 혈액 제제(blood products), 및 배설물을 수용하여 얼룩 영역을 감소시키고, 재습윤을 감소시키며, 유체 흡입, 분포, 흡수 특성을 개선하고, 누출을 감소시키기에 특히 적합하다. 더욱 중요하게는, 유체 투과성 라이너 재료(12)는 바람직하게는 실질적 소수성 부직포, 예를 들어 스펀본드, 스펀본드-멜트블로운-스펀본드(SMS), 본디드 카디드 웹(BCW), 스펀레이스, 또는 코폼이다. 유체 투과성 라이너 재료(12)는 3차원 프로파일 및/또는 천공(20)을 포함할 수 있다. 천공(20)은 친수성 처리제로 처리될 수 있고, 그 처리제는 천공 안 및 그 주위의 표면 에너지를 증가시켜서 유체 흐름이 우선적으로 천공(20) 안으로 통하게 해서, 신체 대향 표면 상의 얼룩, 재습윤, 미립자 잔해물 축적 및 그 외의 불쾌감에 대한 보호에 있어서 본 발명의 이점을 제공한다.
본 발명이 주로 기저귀와 같은 일회용 흡수 용품 내의 BM 흡수를 참조하여 논의되지만, 본원에서 설명되는 제품 및 방법은 생리혈, 소변 등과 같은 BM 이외의 유체를 흡수하도록 설계된 다수의 다른 흡수 용품과 조합하여 사용될 수도 있음이 본 발명에 기초하여 당업자에게 용이하게 분명해질 것이다.
본 발명은 최적화된 천공 및 재료에 전략적으로 적용된 친수성 처리 및 소수성 처리의 조합을 갖는 신규한 3-D 재료를 사용하여 기저귀 BM 흡수 및 전달을 개선한다. 묽은 BM의 대부분이 흡수되었을 때, 돌보는 사람이 닦아낼 변이 더 적게 유아에 남게 될수록 더 청결하게 보이는 기저귀 표면이 제공된다. 본 발명의 3-D 구조 및 처리 조합은 BM 관리에 한정되지 않고, 생리혈, 소변 등을 포함하는 다른 유체의 흡수를 개선하는 데에 적용될 수 있다. 성능 개선은 일반적으로 상이한 층들(라이너, 서지, 코어) 내의 BM 고임(pooling), 얼룩 크기, 및 BM의 양을 평가함으로써 측정된다.
3-D 구조는 범프, 포켓, 상승 영역, 오목 영역, 물결 주름(corrugation), 및 채널을 포함할 수 있다. 천공은 통상적으로 범프/물결 주름/채널 사이의 오목 영역 또는 골(valley) 내에 배치된다. 다른 측면에서, 천공은 범프 또는 골에 상관 없이 균일하게 또는 불균일하게 분포될 수 있다. 일반적으로, 친수성 처리제는 골 내에 배치되도록 패터닝되고, 소수성 처리제는 범프 또는 표면형태상 표면의 상승 부분 상에 배치되도록 패터닝된다. 시험되는 상면시트 또는 라이너 재료는 직조된 3-D 코폼, 골판지, 에어레이드 재료, 및 호주 멜버른 VIC 3043 툴라마린 파크 로드 41의 Textor Technologies Pty Ltd로부터의 3-D 부직포를 포함한다.
천공 및 이러한 패터닝된 처리제를 갖는 3-D 구조 라이너가 더 많은 BM을 코어로 전달하였고, 약간 더 작은 얼룩 크기를 나타냈으며, 감소된 BM 고임을 나타냈음이 입증되었다.
유체 투과성 라이너 재료
본 발명의 흡수 용품(10)은 바람직하게는 부직포 신체 대향 섬유상 시트 재료인 유체 투과성 라이너 재료(12)를 포함한다. 본 발명은, 부직포가 일반적으로 더 부드럽고, 발한 및 땀으로부터의 자극을 적게 하기 때문에 열가소성 필름을 포함하는 라이너 재료 이상의 이점을 제공하며, 종종 플라스틱 및 필름과 연관되는 플라스틱 느낌 또는 바스락거림(rustling)을 회피한다. 본 발명의 부직포는, 스펀본드, 멜트블로운, 코폼, 에어레이드, 본디드 카디드 웹 재료, 수력엉킴(hydroentangled)(스펀레이스) 재료, 그들의 조합 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 부직포 재료를 만드는 섬유는 본 기술분야에 주지된 이성분(bicomponent, biconstituent), 또는 중합체 혼방 섬유를 생성하는 것들을 포함하는, 멜트블로우잉 또는 스펀본딩 공정에 의해 생성될 수 있다. 이들 공정은 일반적으로 압출기를 사용하여 용융된 열가소성 중합체를 방적돌기(spinneret)에 공급하며, 여기서 상기 중합체는 스테이플 길이이거나 그보다 길 수 있는 섬유를 산출하도록 섬유화된다. 그런 다음, 섬유가 통상 공압식으로 인출되고, 이동식 성형 매트 또는 벨트 상에 피착되어 부직포 직물을 형성한다. 스펀본드 및 멜트블로운 공정에서 생성된 섬유는 극세사일 수 있다. 본 발명의 극세사는 약 75μm 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 0.5μm 내지 약 50μm의 평균 직경을 갖는 작은 직경 섬유, 또는 보다 구체적으로 약 2μm 내지 약 40μm의 평균 직경을 갖는 극세사이다.
스펀본드 부직포 직물은, 일반적으로 완제품에 추가 가공의 혹독함을 견디기에 충분한 구조적 무결성을 갖도록 생성되면서 몇 가지의 방식으로 접합된다. 접합(bonding)은 수력엉킴, 바느질, 초음파 접합, 접착제 접합, 스티치본딩, 통기 접합(through-air bonding), 열적 접합을 포함하는 다수의 방식으로 달성될 수 있다.
부직포는 또한 본디드 카디드 웹일 수도 있다. 본디드 카디드 웹은 통상적으로 뭉치로 구매되는 스테이플 섬유로 이루어진다. 뭉치는 섬유를 분리하는 피커(picker)에 놓인다. 그런 다음, 섬유는 스테이플 섬유를 더욱 쪼개고 기계 방향으로 정렬시켜 일반적으로 기계 방향 배향된 섬유상 부직포 웹을 형성하는, 빗질(combing) 또는 소면(carding) 유닛을 통해 보내진다. 웹이 형성되면, 그런 다음 웹이 수개의 공지된 접합 방법 중 하나 이상에 의해 접합된다. 하나의 이러한 접합 방법은 파우더 접합이고, 여기서 파우더형 접착제가 웹을 통해 분포되고, 그런 다음 통상적으로 열기로 웹 및 접착제를 가열함으로써 활성화된다. 다른 적절한 접합 방법은 패턴 접합이고, 여기서 웹이 필요에 따라 그의 전체 표면에 접합될 수 있지만, 가열된 캘린더 롤(calender roll) 또는 초음파 접합 장치가 통상적으로 국부적인 접합 패턴으로 섬유를 함께 접합하는 데에 사용된다. 다른 적절한 접합 방법은, 특히 이성분 스테이플 섬유를 사용할 때, 통기 접합이다.
부직포는 또한 에어레잉(airlaying)을 통해서도 생성될 수 있다. 에어레이드 부직포의 생성은 문헌에 잘 정의되어 있고 본 기술분야에 기록되어 있다. 예들은, Laursen 등에 의한 미국 특허 제4,640,810호에 기재되어 있는 DanWeb 공정, Kroyer 등에 의한 미국 특허 제4,494,278호에 기재되어 있는 Kroyer 공정, Soerensen에 의한 미국 특허 제5,527,171호에 기재되어 있는 공정, Appel 등에 의한 미국 특허 제4,375,448호의 방법, 및 그 외의 유사한 방법을 포함한다.
본 발명의 부직포는 또한 다층 적층체일 수도 있다. 다층 적층체의 예는 일 측면이고, 여기서 층들 중 일부가 스펀본드이고 및 일부가 멜트블로운인, 예를 들어 Brock 등에 의한 미국 특허 제4,041,203호, Collier 등에 의한 미국 특허 제5,169,706호, 및 Bornslaeger에 의한 미국 특허 제4,374,888호에 개시되어 있는 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 적층체이다. 이러한 적층체는 이동식 형성 벨트 상에 처음에 스펀본드 직물층, 그 다음에 멜트블로운 직물층, 및 마지막으로 다른 스펀본드 층을 순차적으로 피착하고, 그런 다음 그 적층체를 이하에서 설명되는 방식으로 접합함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 직물층은 개별적으로 이루어지고, 롤로 수집되며, 별개의 접합 단계에서 조합될 수 있다. 이러한 직물은 통상적으로 약 0.1 내지 12OSY(제곱야드 당 온스)(6 내지 400gsm), 보다 구체적으로 약 0.75 내지 약 3OSY의 평량을 갖는다.
본 발명의 3-D 재료는 가변하는 높이, 치수, 및 간격의 범프, 채널, 물결 주름, 홈, 골, 점 등에 의해 예시되는 상이한 3-D 표면형태를 갖는 부직포이다. 예를 들면, 본 발명의 다양한 측면에서, 라이너 재료는, 본원과 상충되지 않는 범위까지 본 명세서에 포함되는 미국 특허출원 제13/665812호에서 신체 대향 재료로서 기재되어 있는 바와 같이 배열되고 제조될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 라이너 재료 또는 상면시트(12)는 적층체 웹의 적어도 하나의 의도된 외부 표면으로부터 외측으로 그리고 그로부터 멀리 연장되는 돌출부(90)를 갖는 유체 엉킴 적층체 웹일 수 있다. 하나의 측면에서, 돌출부(90)는 중공형일 수 있다. 라이너 재료(12)는 2개 이상의 층, 예를 들어 선택적인 지지층(92) 및 돌출부층(94)을 가질 수 있다.
하나의 측면에서, 돌출부(90)는 돌출부층(94) 및/또는 선택적인 지지층(92)으로부터의 섬유로 채워질 수 있다. 다른 측면에서, 돌출부(90)는 중공형일 수 있다. 돌출부(90)는 천공이 없을 수 있는 폐쇄된 말단을 가질 수 있다. 그러나, 일부 측면에서는, 본원에서 설명되는 바와 같은 엉킴 공정에서 충돌 유체 제트(impinging fluid jet)의 압력 및/또는 지속 시간을 증가시켜서 각각의 돌출부(90)에서 하나 이상의 천공(도시하지 않음)을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 천공은 또한 형성 기둥(도시하지 않음)을 통해 신체 대향 재료 내에 형성될 수도 있다. 이러한 천공은 돌출부(90)의 폐쇄된 말단 및/또는 측벽 내에 형성될 수 있다. 이러한 천공은 하나의 개별 섬유로부터 다음의 개별 섬유까지의 간격인, 섬유간(fiber-to-fiber) 간격과 구별되어야 한다.
다양한 측면에서, 돌출부(90)는 횡단면으로 보았을 때에 알 수 있는 바와 같이, 약간 돔형 또는 만곡형 최상부 또는 폐쇄된 말단을 가지며, 위에서 보았을 때 둥근형일 수 있다. 돌출부(90)의 실제 형상은 돌출부층(94)으로부터의 섬유가 강제되어 있는 성형 표면의 형상에 따라 변할 수 있다. 따라서, 변경예를 한정하지는 않지만, 돌출부(90)의 형상은, 예를 들면 둥근형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드 형상 등일 수 있다. 돌출부(90)의 폭 및 높이 모두는 돌출부(90)의 간격 및 패턴일 수 있는 바와 같이 변할 수 있다. 하나의 측면에서, 돌출부(90)의 다양한 형상, 크기 및 간격은 동일한 돌출부층(94)에서 사용될 수 있다.
돌출부(90)는 지면 영역(116)에 의해 둘러싸일 수 있다. 지면 영역(116)은 도 2에 나타낸 바와 같이 비교적 평평하고 평면형일 수 있거나, 표면형태상 변동성이 지면 영역(116) 내에 구축될 수 있다. 예를 들면, 하나의 측면에서, 지면 영역(116)은, 예를 들어 Kimberly-Clark Worldwide에 양도되고 본원과 상충되지 않는 범위까지 참조로 본 명세서에 포함되는 Engelbert 등에 의한 미국 특허 제4,741,941호에 개시되어 있는 바와 같은 3차원 형상의 성형 표면 상에 돌출부층(94)을 형성함으로써 지면 영역 내에 형성된 복수의 3차원 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 하나의 측면에서, 지면 영역(116)은 돌출부층(94) 및/또는 지지층(92) 내로 전부 또는 부분적으로 연장될 수 있는 오목 영역(118)을 구비할 수 있다. 또한, 지면 영역(116)은 양각 처리될 수 있고, 이는 지면 영역(116)에 표면 질감 및 다른 기능적인 속성을 부여할 수 있다. 다른 측면에서, 지면 영역(116) 및 라이너 재료(12)는 전체적으로, 이 라이너 재료(12)를 통해 연장되어 유체(예컨대 신체 삼출물을 구성하는 액체 및 고체)가 라이너 재료(12) 내로 그리고 그를 통해 이동하는 것을 더욱 용이하게 할 수 있는 천공(20)을 구비할 수 있다. 이러한 천공(20)은 하나의 개별 섬유로부터 다음의 개별 섬유까지의 간격인 섬유간 간격과 구별되어야 한다.
라이너 재료(12)의 돌출부(90)는 적절하다고 간주되는 임의의 배향으로 제공될 수 있다. 하나의 측면에서, 라이너 재료(12)의 돌출부(90)는 라이너 재료(12)에 무작위로 제공될 수 있다. 다른 측면에서, 돌출부(90)는 라이너 재료(12)의 x-방향 및/또는 y-방향으로 선형으로 배향될 수 있다. 라이너 재료(12)의 지면 영역(116)은 적절하다고 간주되는 임의의 배향으로 제공될 수 있다. 하나의 측면에서, 지면 영역(116)은 라이너 재료(12)의 x-방향 및/또는 y-방향으로 선형으로 배향될 수 있다.
다른 측면에서, 돌출부(90)는 라이너 재료(12)의 상이한 영역에서 가변하는 높이, 직경, 및 농도를 가질 수 있다. 이러한 측면에서, 예를 들면, 돌출부(90)는 라이너 재료(12)의 하나의 영역에서 제1 높이 및 라이너 재료(12)의 다른 영역에서 다른 높이를 가질 수 있다.
다른 측면들에서, 돌출부(90) 및/또는 지면 영역(116)은 패터닝된 배향으로 제공될 수 있다. 패터닝된 배향의 비-한정적인 예는, 선, 원, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 타원, 별, 및 육각형을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
소수성/초소수성 코팅층
본 발명의 부직포 재료는 특히 소수성 또는 초소수성 조성물 형태로 된, 소수성 처리제로 처리될 수 있다. 처리되는 경우, 부직포 라이너 재료(12)의 표면의 주요 부분은 소수성 조성물, 초소수성 조성물, 또는 그들의 조합으로부터 선택된 소수성 처리제로 처리될 수 있다. 표면의 다른 부분은 다음에 상세하게 설명하는 바와 같이 친수성 처리된 천공(20)을 포함할 것이다. 특히 바람직한 측면들에서, 돌출부(90)는 소수성 및/또는 초소수성 조성물 또는 그들의 조합으로 처리된다. 소수성 조성물로 라이너 재료(12)의 부위 또는 영역 내의 돌출부(90)를 처리하고 초소수성 조성물로 다른 영역을 처리하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 처리는 한정 없이 임의의 패턴 및 패턴의 조합으로 적용될 수 있다. 마찬가지로, 지면 영역(116)은 다양한 유형의 친수성 제제, 예를 들어 다양한 계면활성제로 처리될 수 있다.
소수성 처리제는, 물에 분산될 수 있고, 불소화 또는 과불소화 중합체를 포함하지만 이에 한정되지 않는 소수성 중합체일 수 있다. 불소화 또는 과불소화 중합체는 그 분자 구조 상에 코모노머를 도입함으로써 개질될 수 있다. 적절한 코모노머는 물에서 이온화될 수 있는 작용기를 포함하는 에틸렌성 불포화(ethylenically-unsaturated) 모노머를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 일례는 에틸렌성 불포화 카르복실산, 예를 들어 아크릴산이다. 소수성 조성물의 일례는 상표명 CAPSTONE ST-100으로 수계 제품으로서 DuPont으로부터 상용적으로 입수 가능한 개질된 과불소화 중합체 화합물이다.
상기 예 이외에, 본 발명에 적절한 다른 소수성 재료는 당 기술분야에서 잘 정의되어 있고 기록되어 있다. 예를 들면, 미국 특허공개 제2002/0064639호는 실리콘, 불소계 화학물질, 지르코늄 화합물, 오일, 라텍스, 왁스, 가교 수지, 및 그들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 소수성 조성물을 기재하고 있다. 미국 특허 제7,407,899호에 기재되어 있는 대표적인 발수 불소계 화학물질 화합물은 불소계 화학물질 우레탄, 요소, 에스테르, 에테르, 알코올, 에폭시드, 알로파네이트, 아미드, 아민 (및 그의 염), 산 (및 그의 염), 카르보디이미드, 구아니딘, 옥사졸리디논, 이소시아누레이트(isocyanurate), 및 뷰렛(biuret)을 포함한다. 미국 특허 제6,548,732호는 테오브로마(theobroma) 오일, 카카오 버터, 코코아 버터, 페트롤라텀(petrolatum), 미네랄 젤리, 백색 광유, 디메티콘(dimethicone), 산화아연 조제품, 차이니즈 화이트(chinese white), 아연화(zinc white), 밀랍, 라놀린, 호호바(jojoba) 오일, 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 소수성 물질을 기재하고 있다. 또한, 2011년 7월 28일자로 출원된 미국 특허출원 제13/193065호는, 불소화 중합체, 과불소화 중합체, 및 그들의 혼합물로부터 선택된 소수성 성분; 흄드 실리카(fumed silica), 소수성 티타니아, 산화아연, 나노클레이, 및 그들의 혼합물로부터 선택된 나노 구조 입자; 및 전체적인 수계 비유기 용매용 물을 포함하는 조성물로 처리되었을 때에 초소수성을 나타내는 기재를 논의하고 있다. 미국 특허출원 제13/193065호에서의 이러한 조성물 및 표면의 예는 본 발명의 부직포 라이너 재료로서 사용될 수 있는 초소수성 처리 표면을 예시하고 있다.
본 발명은 라이너 재료(12)의 신체 대향 표면 상의 체액의 존재를 감소시키는 데에 도움을 주는 소수성 및 초소수성 코팅 부직포 모두를 제시하고 있고, 이는 체액이 친수성 천공(20)을 향해서 그리고 흡수성 코어(16) 내로 몰리게 될 가능성을 더욱 크게 한다.
초소수성 처리된 라이너 재료는, 예를 들면 요철을 통해 표면의 표면형태를 변경하여 거친 표면을 생성하고 나서 거기에 소수성 조성물(들)을 적용함으로써 달성될 수 있는 150o 이상의 수접촉각을 갖는 것이다. 예를 들면, 미국 특허 제6,800,354호는, 구조화된 기재 표면 상에 적절한 소수성 층이 배치되어 있는, 예를 들어 금속 산화물 입자에 의해 “나노 규모의” 구조화된 표면을 갖는 코팅층을 기재하고 있다. 표면을 초소수성으로 하기 위한 다양한 다른 기술이, 예를 들면 미국 특허공개 제2009/0298369호에도 기록되어 있다. 이들 기술은, 템플릿 방법(templating method)을 통해 불소화 중합체, 폴리디메틸실록산, 파라핀계 탄화수소 등과 같은 소수성 중합체를 거칠게 하는 것, 작은 섬유 직경을 산출하도록 전자방사하는 것, 결정화를 제어하는 것 등의 사용을 포함한다. 대안적으로, 거친 표면은 다른 기술, 예를 들어 식각, 평판인쇄, 졸-겔 처리, 층별(layer-by-layer) 조립체 등에 의해 형성될 수 있고, 그 표면은 상기한 소수성 재료와 같이 낮은 표면 에너지 재료로 개질된다. 초소수성을 달성하는 다른 접근법은, 코팅 조성물이 분무되거나, 패딩되거나, 그 외의 일반적인 적용 기술을 통해 적용되었을 때에 표면 거칠기를 부여하는 마이크로 및 나노 구조 형성 입자와 같은 조면화(roughening) 특징부와 조합하여, 적어도 하나의 낮은 표면 에너지 성분, 예를 들어 과불소화 중합체를 포함하는 액체 분산액으로 표면을 코팅하는 것이다.
천공된 라이너 재료
본 발명의 부직포 라이너 재료(12)는 유체를 신체 대향 표면으로부터 흡수성 코어(16) 내로 유인하기 위한 처리 및/또는 미처리 천공(20)을 포함한다. 천공(20)은 크기가 균일할 수 있거나, 또는 최상부 근처에 더 큰 개구 및 최하부 근처에 더 작은 개구를 갖는, 점점 가늘어지는 형상 또는 원뿔형 형상일 수 있다. 더 큰 개구의 기하학적 형상은 원형, 삼각형, 오각형, 타원형, 대칭형, 비대칭형 등일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 천공(20)은 또한 재습윤 및/또는 얼룩을 최소화하기 위해서 다양한 디자인을 나타내거나 특정 용품 내의 천공의 유리한 피착부를 생성하도록 패터닝될 수 있다. 천공(20)의 적어도 일부분은 친수성 처리제로 처리될 것이다. 따라서, 부직포 내부의 천공들 중 적어도 약 10%, 적어도 약 25%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 또는 100%가 친수성 처리를 포함할 수 있다. 천공은 심미적으로 만족스러운 시각적 단서를 위하거나, 또는 부직포의 특정 영역 내의 재습윤 및/또는 얼룩을 최소화하는 기능적인 이점을 위하거나, 또는 심미적 특징부 및 기능적 특징부 양쪽 모두의 조합을 위한 디자인으로서 패턴으로 처리되고 미처리될 수 있다. 라이너 재료의 의복 대향 표면 상에서 측정된 천공 직경은 약 0.1mm 내지 약 5mm, 약 0.4mm 내지 약 1.5mm, 또는 약 0.5mm 내지 약 1.0mm 범위일 수 있다. 천공 밀도는 또한 약 7.8 x 103 천공/m2 내지 약 1.9 x 106 천공/m2, 약 4.7 x 104 천공/m2 내지 약 9.3 x 105 천공/m2, 또는 약 1.6 x 105 천공/m2 내지 약 3.1 x 105 천공/m2 범위일 수 있다. 천공은 라이너 재료(12)의 두께를 통해 신체 대향 표면으로부터 라이너 재료(12)의 배면측에 도달하도록 연장될 수 있다. 예를 들어 다층 적층체 라이너 재료(도시하지 않음)를 갖는 일부 예에서, 천공(20)은 유리하게는 신체 대향 표면으로부터 하나 이상의 층(도시하지 않음)에 도달하도록 연장될 수 있지만, 적층된 라이너 재료(도시하지 않음)의 배면측에 완전히 도달하도록 연장되지는 않는다.
천공의 친수성 처리
본 발명의 천공 전체가 친수성 처리제로 처리될 수 있다. 모든 천공이 처리되지 않는 경우, 천공들 중 적어도 약 10%, 적어도 약 25%, 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 75%가, 유체의 모세관 작용을 증가시키고 액체가 우선적으로 부직포 라이너 재료(12) 내의 천공(20)을 통해서 흐르고 흡수성 코어(16) 내로 흐르는 것을 보장하는 친수성 처리제로 처리된다. 또한, 재습윤이 현저하게 감소되며, 얼룩이 현저하게 최소화된다. 따라서, 본 발명은 전반적으로 개선된 성능의 제품에 대하여 더욱 건조하고 청결하게 느끼는 제품을 소비자에게 전달한다.
점탄성을 갖는 유체, 예를 들어 생리혈, 점액, 혈액 제제, 배설물, 및 개인 위생 제품이 사용되는 그 외의 체액이 개인 위생 제품의 흡수 및 분포 특성과 간섭하는 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 처리된 천공(20)은 모세관 작용을 통해 유체를 흡인함에 있어서 뿐만 아니라 점탄성 유체의 점성 및 탄성을 감소시킴에 있어서도 이점을 제공함으로써, 유체가 라이너 재료(12)를 통해 흡수성 코어(16) 내로 더욱 쉽게 흐를 수 있게 하는 한다. 또한, 유체, 특히 생리혈 유체의 파울링 효과 또한 감소된 점성 및/또는 탄성에 기인하여 감소된다.
본원에서 설명되는 친수성 처리제는 이들이 기재에 적용되는 농도 및 피착율에 따라, 점성, 탄성, 및 파울링에 대한 효과의 다양한 조합을 발휘할 수 있다. 본 발명의 친수성 처리제는 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르, 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 유리하게는, 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르가 점탄성 유체의 점성 및 탄성 양쪽 모두를 감소시킬 수 있는 것이다. 적절한 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트의 예는 폴리에틸렌 글리콜 400 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 600 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 1000 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 4000 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 600 디라우레이트, 및 그들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적절한 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르의 예는 폴리에틸렌 글리콜 600 라우릴 에테르를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 특히, 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르 및/또는 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트는 친수성 처리제로서 기능할 뿐만 아니라, 또한 점탄성 유체의 파울링 특성을 감소시킬 수 있는 것이다. 이러한 친수성 처리제는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 600 라우릴 에테르 및 관련 화합물, 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 600 모노라우레이트 및 관련 화합물, 및 그들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
PEG 라우레이트 및 PEG 라우릴 에테르 이외에, 다른 폴리에틸렌 글리콜 유도체가 점탄성 제제(viscoelastic agent)일 수 있고(즉, 점탄성 유체의 점성 및 탄성을 감소시킬 수 있고), 본원에서 설명되는 개인 위생 제품용 친수성 처리제로서 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “폴리에틸렌 글리콜 유도체”는 폴리에틸렌 글리콜 성분을 포함하는 임의의 화합물을 포함한다. 다른 적절한 PEG 유도체의 예는 PEG 모노스테아레이트, 예를 들어 PEG 200 모노스테아레이트 및 PEG 4000 모노스테아레이트; PEG 디올리에이트, 예를 들어 PEG 600 디올리에이트 및 PEG 1540 디올리에이트; PEG 모노올리에이트, 예를 들어 PEG 600 모노올리에이트 및 PEG 1540 모노올리에이트; PEG 모노이소스테아레이트, 예를 들어 PEG 200 모노이소스테아레이트; 및 PEG 16 옥틸 페닐을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 친수성 처리제로서 사용하기 위한 특정한 폴리에틸렌 글리콜 유도체는 점탄성 유체의 흡입 시간을 개선할 뿐만 아니라 점성 및 탄성을 감소시키는 것이다. 이러한 것들의 예는 PEG 1540 디올리에이트, PEG 600 모노올리에이트, PEG 1540 모노올리에이트, 및 PEG 16 옥틸 페닐을 포함하는 PEG 유도체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이들 PEG 유도체는 단독으로 또는 PEG 600 모노라우레이트, PEG 600 라우릴 에테르, 및/또는 친수성 처리제로서의 기타 점탄성 물질과 조합하여 사용될 수 있다.
소정의 측면들에서, 본원에서 설명되는 친수성 처리제, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 600 라우릴 에테르 및/또는 폴리에틸렌 글리콜 600 모노라우레이트는 서로 조합해서 또는 다른 점탄성 물질과 조합해서 사용될 수 있다. 친수성 처리제와 조합해서 사용될 수 있는 추가적인 점탄성 제제의 예는 시트르산나트륨, 덱스트란, 시스테인, Glucopon 220UP(Henkel Corporation으로부터 물 중의 알킬 폴리글리코사이드의 60%(중량 기준) 용액으로서 입수 가능함), Glucopon 425, Glucopon 600, Glucopon 625를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 적절한 점탄성 제제는 미국 특허 제6,060,636호에 기재되어 있다. 놀랍게도, 단독으로 사용했을 때에 실제로 점탄성 유체의 파울링 효과를 증가시키는 소정의 점탄성 제제가 PEG 600 라우릴 에테르 및/또는 PEG 600 모노라우레이트와 조합하여 사용했을 때에 실제로 파울링 효과를 개선할 것이라는 것을 발견하였다. 예를 들면, 하나의 측면에서, 시트르산나트륨은 친수성 처리제로서의 PEG 600 모노라우레이트와 조합하여 사용될 수 있다. 2개 이상의 친수성 처리제가 조합하여 사용되는 경우, 개인 위생 제품에 적용된 각각의 친수성 처리제의 비율은 바람직하게는 약 1:2 내지 약 2:1의 비율이고, 보다 바람직하게는 약 1:1이다.
친수성 처리제는 원하는 결과 및 적용분야에 따라 양을 가변해서 도포될 수 있다. 통상적으로, 친수성 처리제는 처리되는 기재의 중량 기준으로, 약 0.1% 내지 약 40%, 약 0.1% 내지 약 20%, 또는 약 3% 내지 약 12%의 양으로 천공에 도포된다.
천공(20) 내부에 사용되는 친수성 처리제의 양 이외에, 천공의 크기, 기재 상의 서로로부터의 거리, 및 천공의 밀도 및/또는 개방 영역 백분율이 본 발명의 이점에 기여하는 데에 상당한 역할을 한다. 예를 들면, 너무 큰 천공은 (유체가 흡수 시스템에 더욱 용이하게 들어갈 수 있게 하는 데에는 유리하지만) 착용자가 예를 들어 앉은 자세에서 제품에 압력을 인가할 때와 같은 제품 사용 동안에 증가된 재습윤에 기여하는 데에는 불리할 수 있다. 한편, 낮은 천공 밀도(낮은 개방 영역 백분율)와 조합된 매우 작은 천공은 재습윤을 최소화하기 위해서는 유리하지만, 고속의 유체 흡입을 위해서는 불리할 수 있다. 특히 생리혈에 대하여, 이는 라이너 재료 상의 잔해물 및 특정 물질의 더 높은 축적을 초래할 수 있다. 이는 천공의 막힘으로 이어져서 더 습하고 불결한 제품을 초래할 수 있다. 천공(20) 내에 적용되는 친수성 처리제, 예를 들어 (PEG) 600 라우릴 에테르는 생리혈의 점성 및 탄성을 감소시키고, 흡입을 개선하며, 라이너 재료 표면 상의 잔해물 퇴적을 감소시킴으로써 생리혈을 분해하는 것을 돕는다. 연구에 의하면, 소수성 코팅된 라이너 재료(12)에서, 약 7.8 x 103 천공/m2 내지 약 1.9 x 106 천공/m2, 약 4.7 x 104 천공/m2 내지 약 9.3 x 105 천공/m2, 또는 약 1.6 x 105 천공/m2 내지 약 3.1 x 105 천공/m2의 천공 밀도 범위와 함께, 약 0.1mm 내지 약 5mm, 약 0.4mm 내지 약 1.5mm, 또는 약 0.5mm 내지 약 1.0mm의 크기 범위를 갖는 천공에 적용되는 이러한 처리제 약 1중량% 내지 약 10중량%가, 원하는 유체 흡입의 균형, 감소된 잔해물 퇴적, 및 개선된 패드 청결도 및 사용자 경험을 위한 재습윤을 제공하는 것을 돕는 것을 발견하였다.
한 방향 밸브를 위한 소수성/친수성 처리
본 발명은 전략적으로 친수성 조성물 및 소수성 조성물을 조합해서 부직포 라이너 재료(12)를 처리하여 개인 위생 제품, 예들 들어 일회용 흡수 용품(10)의 사용 동안에 자주 발생하는 재습윤 및 얼룩을 현저하게 감소시킨다. 천공 처리된 라이너 재료(12)는 유체가 신체 대향 표면으로부터 흡수성 코어(16)로 더욱 용이하게 이동할 수 있게 하는 ‘한 방향 밸브’로서 기능한다. 본 발명에서 사용되는 디자인 및 조성물로 인해, 흡수성 코어(16)로부터 라이너 재료(12)의 신체 대향 표면으로의 유체 재진입에 의해 야기되는 바람직하지 않은 재습윤 또는 환류가 적어진다. 본 발명의 부직포 라이너 재료(12)에서 이러한 ‘한 방향 밸브’를 달성하는 하나의 방법은 천공 디자인, 예를 들어 전략적인 친수성 처리 및 소수성 처리와 조합하여 라이너 재료(12)의 대향하는 배면측보다 라이너 재료(12)의 신체 대향측 상에서 더 넓은 직경의 천공을 갖는 원뿔형 천공 디자인에 의한 것이다. 천공(20)은 친수성 처리제로 처리되지만, 라이너 재료(12)의 신체 대향 표면 및 라이너 재료(12)의 배면측 중 한쪽 또는 양쪽 모두가 소수성 또는 초소수성 조성물로 처리된다. ‘한 방향 밸브’ 시스템의 사용은 유체를 착용자의 신체로부터 멀리 흡수층(16) 내로 유인하여 착용자가 전반적으로 개선된 성능의 제품에 대하여 더욱 건조하고 청결하게 느끼게 한다.
실시예
다음의 예들은 본 개시의 범주 내에 있는 측면들을 더욱 설명하고 묘사한다. 예들은 도시할 목적으로 단독으로 주어지는 것으로, 본 발명을 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범주를 이탈하지 않고 그의 많은 변경예가 가능하다.
의도된 한정 없이 다음의 예들에 의해 도시된 바와 같이, 본 발명의 3-D 재료는 가변하는 높이, 깊이, 치수, 및 간격을 가진 범프, 채널, 물결 주름, 홈, 골, 점에 의해 예시되는 상이한 3-D 표면 형태를 갖는 부직포이다. 소수성 처리제는 비불소화 처리제가 바람직하지만, 불소화 또는 과불소화 중합체를 포함하지만 이에 한정되지 않는 물에 분산 가능한 소수성 중합체일 수 있다. 마찬가지로, 친수성 처리제는 다양한 계면활성제일 수 있다. 친수성 처리제는 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르, 및 그들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
실시예 1에서는, 10cc의 실제 모유를 먹는 유아 배설물/BM을 유체 투과성 신체측 라이너(BSL)와 유체 불투과성 외부커버 사이에 배치된 서지 및 흡수성 코어를 포함하는 기저귀 구성물에 도포하여 BM 흡수를 측정하였다. BM 건(gun)을 사용하여 BM을 적용하고 BM 평판 시험 방법(BM Plate Test Method)을 사용하여 흡수 시험을 실시하였다. 라이너는 Exxon Mobile Chemical Company로부터 입수 가능한 약 60% CF405 펄프 및 40% VMX2330 VISTAMAXX 브랜드 중합체를 비롯하여, 범프들 및 이들 범프 사이의 골을 갖는 60gsm 3-D 질감을 갖는 코폼의 5” x 14” 직사각형 조각이었다(도 3 참조). BM 흡수를 개선하기 위해서 라이너를 천공하지도 않았고 임의의 조성물로 처리하지도 않았다. 서지 재료는 2.25 데니어 레이온 섬유를 포함하는 50gsm 본디드 카디드 웹이었고, 대략 2.0mm 직경 및 제곱인치 당 약 13개의 천공 밀도로 천공되었다. 흡수성 코어는 약 70% 초흡수성 재료(SAM)를 포함하였고, 10gsm 스펀본드-멜트블로운-스펀본드(SMS) 부직포 코어 랩으로 포장되었다. 기저귀 구성 전에, 5개의 라이너 및 서지 재료 각각을 칭량하여 평균 건조 중량을 얻었다. 마찬가지로, 기저귀, 흡수성 코어, 및 외부커버 중량 및 기저귀 두께(캘리퍼)를 배설 전에 측정하고 기록하였다. 그런 다음, BM 평판의 네 모서리를 조정하여 기저귀 두께를 정합시켰고, 그 평판이 확실히 평평하게 되도록 확인하였다. 하부 평판과 상부 평판 사이에 기저귀를 배치하고 기저귀에 BM을 배설하였다. 배설 후 2분 동안 기저귀를 시험 장치 내에 방치하였고, 그런 다음 진공 박스 상에 배치하여 라이너 상의 BM 고임 양을 측정하였다. 4개의 종이 타월을 기저귀의 상부에 배치하였고, 진공 박스의 상부에서 종이 타월이 아래로 가도록 기저귀를 뒤집고 실리콘 시트로 덮어서 진공 밀봉하였다. 진공 박스를 켜서 1분 동안 물의 5 인치의 압력을 끌어들였다. 진공 박스 상에서 종이 타월에 의해 수거된 BM 이외에, BM 평판 상에 남겨진 초과 BM을 추가 종이 타월을 사용하여 제거하였다. 평판 상에 남겨진 초과 BM과 함께 진공 박스로부터 종이 타월에 의해 수거된 BM 양을 총 고인 BM으로서 기록하였다. 각 기저귀 층에서 BM 양을 결정하기 위해서, 라이너 및 서지 조각을 개별적으로 칭량하는 한편, 코어 랩, 흡수성 코어, 및 외부커버를 “코어”로서 함께 칭량하였다. 그런 다음, BM 배설물의 총량으로 각 층에서의 BM의 중량을 제산함으로써 결정된 각 층에서의 최종 중량 및 BM %으로부터 각 층의 초기 건조 중량을 감산하였다.
3개(N=3)의 샘플을 각각의 예마다 시험하였다. 그런 다음, 3개의 샘플에서 각 층 내의 BM의 양을 평균해서 라이너 위, 라이너 내부, 서지 내부, 및 코어 내부에 고인 BM을 구했다. 도 1(코드 1)에서의 결과는, 이 예에서 BM 고임 양이 라이너 위에서 약 60%, 라이너 내부에서 약 37%이고, 서지 및 코어 내부에서 양쪽 모두 2% 미만인 것을 나타내고 있다.
실시예 2는, 3-D 코폼 신체측 라이너가 유체 경로를 코어에 제공하도록 3-D 범프 사이의 골 영역에서 대략 2mm 직경의 천공을 갖는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 도 1(코드 2)에서, 실시예 2의 결과는 실시예 1에 비하여 BM 고임이 약 60%에서 약 47%로 감소되었고, 코어로의 전달이 약 2% 미만에서 약 9%로 증가된 것을 나타낸다.
실시예 3은, 코폼 BSL 재료가 3-D 범프 위에서 5% 추가 소수성 처리제, 즉 Huntsman으로부터 입수 가능한 과불소화 공중합체의 분산액인 OLEOPHOBOL® CP-X로 처리되고, 범프 사이의 골 영역에서 5% 추가 친수성 처리제, 즉 BASF로부터 입수 가능한 비이온성 계면활성 처리제인 Lutensol A65N으로 처리된 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하다. 기저귀 구성물은 서지층을 갖지 않았다. 도 1(코드 3)의 결과는 실시예 1(2% 미만) 및 실시예 2에서의 약 9%에 비해서 코어로의 더 높은 BM 전달(25%)을 나타내고 있다. 놀랍게도, 라이너 상에 고인 BM의 양은, 아마도 누락된 서지에 기인하여 감소된 공극 공간의 결과로서, 실시예 2에서보다도 약간 높았다.
실시예 4는, 신체측 라이너가 호주 멜버른 VIC 3043 툴라마린 파크 로드 41의 Textor Technologies Pty Ltd.로부터 입수 가능한 수력엉킴 3-D 재료인 것을 제외하고는 실시예 3과 마찬가지로 서지가 없다. 3-D Textor 재료는 범프 사이에 미세-구멍 또는 천공을 포함한다. 코어 내부의 BM 양(22%)은 25%의 실시예 3에 필적한다. 그러나, 39%로 고인 BM은 실질적으로 실시예 1, 2 및 3에서보다 낮다.
실시예 1-4에 대한 BM 배설 후 청결하게 보이는 기저귀 시각적 인식
BM으로 오염된 기저귀는 청결하지 못하다. 그러나, BM을 효율적으로 관리하는 기저귀는 그렇지 않은 것에 비해서 비교적 청결하게 보여서, 제품에 대하여 돌보는 사람에게 더욱 긍정적인 인식을 부여한다. 도 8은 실시예 1 내지 실시예 4에 대한 라이너 위의 BM 고임을 나타내고 있다. 실시예 3에서의 천공 및 처리는 청결하게 보이는 표면의 인식 및 제품이 기능하는 단서를 제공할 수 있는 에지 주위에서 BM을 배수하는 것을 알 수 있다. 청결하게 보이는 기저귀와 더 작은 얼룩 크기의 조합이 바람직하다.
실시예 5는 K-C 파일럿 라인 상에서 생산된 범프 (60/40) 펄프 / vistamaxx 중합체 VMX2330을 갖는 5” x 14” 직사각형의 60gsm 3-D 질감을 갖는 코폼이다. 3-D 코폼 재료는 실시예 1과 동일한 시험 프로토콜을 이용하여 기저귀 구성물 내부의 라이너/서지 조합 개념을 시험하기 위해서 SF19 계면활성제로 처리된 12gsm 폴리프로필렌 스펀본드에 대략 1mm 직경의 가열 핀으로 천공된 핀이었다. 도 3(코드 8)의 결과는 BM 고임이 라이너 위에서 45% 및 코어에서 15%를 나타내고 있다.
실시예 6은, 대략 2mm 직경의 추가 천공이 배설 목표 구역 내에 제공되고 재료가 샘플 중량 기준으로 대략 5% 추가된 Lutensol® 친수성 처리제로 처리된 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하다. 도 3(코드 13)은 라이너 위에서 비교적 낮은 BM 고임(45%)을 나타내지만, 코어로 전달되는 BM 양(31%)보다 더 높다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 기재된 정확한 수치 값으로 엄격히 한정되는 것으로 이해해서는 안 된다. 대신, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 이러한 치수는, 인용된 값 및 이 값 주변의 기능적으로 동등한 범위 모두를 의미하고자 하는 것이다. 예를 들어, “40mm”라고 개시된 치수는 “약 40mm”를 의미하고자 하는 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용된 모든 문헌은, 관련 부분에서 참조로 본 명세서에 포함되며; 임의의 문헌의 인용이 본 발명에 대하여 선행 기술인 것을 인정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본원에서 기재된 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고 문헌으로 원용된 문헌들의 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되면, 본 명세서에 기재된 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선한다.
본 발명의 구체적인 측면들을 예시하고 설명하였지만, 본 발명의 다양한 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 변경과 수정을 행할 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위들에서 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 변형을 포괄하고자 한다.

Claims (20)

  1. 일회용 흡수성 개인 위생 제품에서 사용하기 위한 신체측 라이너 재료로, 상기 라이너 재료는 평균 재료 평면을 가지고,
    상기 평균 재료 평면으로부터 z-방향으로 연장되는 복수의 상승 영역;
    상기 라이너 재료를 통과하는 복수의 천공;
    상기 상승 영역 상에 배치된 소수성 처리제; 및
    상기 상승 영역 사이에 배치된 복수의 지면 영역을 포함하고, 여기서 상기 지면 영역은 친수성인, 라이너 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지면 영역 내의 라이너 재료는 친수성인, 라이너 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상승 영역으로부터 떨어져서 배치된 친수성 처리제를 더 포함하는, 라이너 재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성 처리제는 상기 지면 영역 내부나 상기 천공에 인접하게 배치되는, 라이너 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성 처리제는 계면활성제인, 라이너 재료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계면활성제는 비이온성인, 라이너 재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성 처리제는 시트르산나트륨, 덱스트란, 시스테인, 글루코판, 및 그들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 점탄성 제제를 더 포함하는, 라이너 재료.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성 처리제는 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르, 및 그들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 라이너 재료.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지면 영역은 상기 복수의 상승 영역과 번갈아 있는 오목 영역이고, 여기서 상기 오목 영역은 상기 평균 재료 평면으로부터 반대쪽 z-방향으로 연장되는, 라이너 재료.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공은 상기 지면 영역에만 배치된, 라이너 재료.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공은 상기 상승 영역 및 지면 영역에 상관 없이 간격을 두고 있는, 라이너 재료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라이너 재료는 미처리된 경우 소수성인, 라이너 재료.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 처리제는 소수성 조성물, 초소수성 조성물, 및 그들의 조합으로부터 선택되는, 라이너 재료.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 처리제는 소수성 조성물이고, 여기서 상기 소수성 조성물은 개질된 과불소화 중합체인, 라이너 재료.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 처리제는 소수성 조성물이고, 여기서 상기 소수성 조성물은 실리콘, 불소계 화학물질, 지르코늄 화합물, 오일, 라텍스, 왁스, 가교 수지, 및 그들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 라이너 재료.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불소계 화학물질 화합물은 우레탄, 요소, 에스테르, 에테르, 알코올, 에폭시드, 알로파네이트, 아미드, 아민 (및 그의 염), 산 (및 그의 염), 카르보디이미드, 구아니딘, 옥사졸리디논, 이소시아누레이트, 및 뷰렛으로부터 선택된, 라이너 재료.
  17. 일회용 흡수성 개인 위생 제품에서 사용하기 위한 신체측 라이너 재료로, 상기 라이너 재료는 평균 재료 평면을 가지고,
    상기 평균 재료 평면으로부터 z-방향으로 연장되는 복수의 상승 영역;
    상기 복수의 상승 영역과 번갈아 있는 복수의 오목 영역으로, 여기서 상기 오목 영역은 상기 평균 재료 평면으로부터 반대쪽 z-방향으로 연장되고, 여기서 상기 오목 영역은 친수성인, 상기 복수의 오목 영역;
    상기 라이너 재료를 통과하는 복수의 천공으로, 여기서 상기 천공은 상기 오목부 내에만 배치되는, 상기 복수의 천공; 및
    상기 상승 영역 상에 배치된 소수성 처리제를 포함하는, 라이너 재료.
  18. 제17항에 있어서, 상기 상승 영역은 상기 평균 재료 평면으로부터 측정된 평균 높이를 가지고, 여기서 상기 오목 영역은 상기 평균 재료 평면으로부터 측정된 평균 깊이를 가지고, 여기서 상기 평균 높이는 상기 평균 깊이보다 큰, 라이너 재료.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 상승 영역으로부터 떨어져서 배치된 친수성 처리제를 더 포함하는, 라이너 재료.
  20. 신체-대향 표면 및 대향하는 배면측 표면을 갖는 부직포 유체 투과성 라이너 재료, 유체 불투과성 배면시트 및 그들 사이에 배치된 적어도 하나의 중간층을 포함하는 개인 위생 용품으로, 여기서 상기 유체 투과성 라이너 재료는 상승 영역 및 천공을 포함하고, 여기서 상기 상승 영역 중 적어도 일부는 소수성 처리제로 처리되고, 여기서 상기 천공 중 적어도 일부는 친수성 처리제로 처리되는, 개인 위생 용품.
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