KR20180022788A - 산소를 전달하는 흡수 용품 및 제조 방법 - Google Patents

산소를 전달하는 흡수 용품 및 제조 방법 Download PDF

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KR20180022788A
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absorbent article
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cell foam
closed cell
alkali hydroxide
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KR1020187000807A
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존 가빈 맥도날드
형근 박
채산 탠
Original Assignee
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Publication date
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Abstract

본 개시는 산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 포함하는 흡수 용품에 관한 것이다. 흡수 용품은 착용자를 향하는 액체 투과성 내부 표면, 착용자의 반대쪽으로 향하는 외부 표면, 그 사이에 배치된 흡수 조립체, 및 흡수 용품의 일부에 적용된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 물질을 포함한다. 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 초흡수성 물질 및 초흡수성 물질 내에 갇힌 산소를 함유한다. 산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 생성하기 위해서, 수산화 알칼리 촉매 및 산소 전구체가 모두 수성 초흡수성 물질에 첨가된다. 수용액은 부직포 물질에 적용된다. 그런 다음 부직포 물질은 가열되어 수산화 알칼리 촉매와 산소 전구체를 반응시키고, 그에 의해 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 내에 산소를 가두는 것에 의해 산소를 생성한다.

Description

산소를 전달하는 흡수 용품 및 제조 방법
본 발명은 산소를 전달하는 흡수 용품 및 제조 방법에 관한 것이다.
많은 공지된 흡수 용품 구성은 액체 투과성 상면시트와 증기 및 액체 불투과성 배면시트 사이에 위치한 흡수성 물질을 사용한다. 이러한 배면시트는 액체 폐기물이 흡수성 물질로부터 착용자의 겉옷으로 이동하는 것을 방지하는데 매우 적합하다. 불행히도, 액체 및 증기 불투과성 배면시트의 사용은 사용시 기저귀 내에서 비교적 고도의 습도를 유발할 수 있다. 이것은 상대적으로 높은 피부 수화 수준을 유발할 수 있고 기저귀 발진의 발병을 초래할 수 있다.
기저귀 내의 습도 수준을 감소시키도록, 통기성 중합체 필름은 일회용 기저귀와 같은 흡수성 의복의 외부 커버로서 사용되어 왔다. 통기성 필름은 전형적으로 미소공으로 구성되어서 원하는 수준의 액체 불투과성 및 증기 투과성을 제공한다. 다른 일회용 기저귀 디자인은 기저귀의 다리 커프 영역에 일정 수준의 통기성을 제공하도록 마련되어 있다. 또 다른 일회용 기저귀 디자인은 다른 증기 불투과성 배면시트에서 통기성 패널 형태의 습기 전달 영역을 제공하거나 의류의 통풍을 돕는 천공 영역을 이용하도록 마련되었다.
또한, 배면시트를 통과하고 의류에서 응축되는 과도한 수증기에 의해 초래되는 누출에 대한 인식으로 인해, 흡수 용품의 이 외부 커버의 통기성을 감소시키는 경향이 있었다. 사실상, 어떤 기저귀 제품은 통기성이 없는 필름으로 되돌아갔다. 또한, 기저귀의 착용감 향상은 기저귀 내부에서 미세 환경을 더욱 포획한다. 이러한 요인들은 습도를 더욱 증가시키고 잠재적으로 산소 농도를 감소시키는데, 왜냐하면 산소가 피부를 통해 흡수되고 또한 피부 마이크로플로라가 산소를 흡수하기 때문이다.
따라서, 수분으로 공격을 받을 때 산소를 전달하고 요구에 따라서 산소를 전달하는 매트릭스에 의해 그 수분과 습기를 흡수하여서 미세 환경의 산소 균형을 회복하면서 상쾌한 느낌과 냄새 억제 이점을 제공하는 최적화된 제품을 제공할 필요성이 있다.
본 개시는 산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼(foam) 매트릭스를 포함하는 흡수 용품에 관한 것이다. 흡수 용품은 착용자를 향하는 액체 투과성 내부 표면, 착용자의 반대쪽으로 향하는 외부 표면, 그 사이에 배치된 흡수 조립체, 및 흡수 조립체의 일부에 적용된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 물질을 포함한다.
폐쇄 셀 폼 매트릭스는 초흡수성 물질 및 초흡수성 물질 내에 갇힌 산소를 함유한다. 산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 생성하기 위해서, 수산화 알칼리 촉매 및 산소 전구체가 모두 수성 초흡수성 물질에 첨가된다. 수용액은 부직포 물질에 적용된다. 그런 다음 부직포 물질은 가열되어 수산화 알칼리 촉매와 산소 전구체를 반응시키고, 그에 의해 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 내에 산소를 가두는 것에 의해 산소를 생성한다.
초흡수성 물질은 적어도 15 질량%의 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 이들의 염, 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르, 및 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜을 갖는다. 바람직하게, 폴리아크릴산의 주쇄에 공유 결합된 실라놀 가교 결합제를 갖는 올리고머 폴리아크릴산의 수용액을 본원에 기재된 초흡수성 재료에 사용한다.
사용될 수 있는 수산화 알칼리 촉매의 예로는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시예들에서, 수산화 알칼리 촉매는 수산화나트륨을 포함한다. 적합하게는, 첨가되는 수산화 알칼리 촉매의 양은 액체 초흡수성 중합체 조성물의 중량에 대하여 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%일 수 있다.
사용될 수 있는 산소 전구체의 예로는 과산화수소, 과산화암모늄, 과산화나트륨, 요소-과산화물, 과탄산칼륨 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시예에서, 산소 전구체는 과산화수소를 포함한다. 적합하게는, 첨가되는 산소 전구체의 양은 액체 초흡수성 중합체 조성물의 중량에 대하여 약 15 중량% 내지 약 25 중량%일 수 있다.
다음과 같은 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조할 때에, 본 발명이 보다 완전히 이해될 것이고, 또 다른 특징들이 명백해질 것이다. 도면은 단지 대표적인 것일 뿐, 청구항의 범위를 한정하려는 것이 아니다.
도 1은 흡수 용품의 일 실시예를 예시하는 측면도이다.
도 2는 명확해지도록 일부를 절단한 흡수 용품의 실시예의 평면도이다.
도 3은 흡수 용품의 일 실시예의 분해 단면도이다.
도 4는 흡수 용품의 다른 일 실시예의 분해 단면도이다.
도 5는 흡수 용품의 다른 일 실시예의 분해 단면도이다.
도 6은 흡수 용품의 다른 일 실시예의 분해 단면도이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적인 사용은 본 개시의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위해 의도된다. 도면은 대표적인 것이고 반드시 일정 축척으로 도시되어야 하는 것은 아니다. 도면의 특정 비율은 과장될 수 있는 반면, 다른 부분은 최소화될 수 있다.
정의
해당 기술분야의 숙련자는 본 논의가 본 발명의 예시적인 측면의 설명일 뿐이고, 본 발명의 더 넓은 측면을 제한하는 것으로 의도되지 않았음을 인지해야 한다.
본 명세서의 문맥 내에서, 하기 각 용어 또는 어구는 다음의 의미 또는 의미들을 포함할 것이다.
"접합된(bonded)”은 두 요소의 결합, 접착, 연결, 부착 등을 지칭한다. 두 요소는, 그들이 서로 직접 결합되거나 서로 간접적으로 결합될 때, 예컨대 각 요소가 중간 요소에 직접 결합될 때 함께 결합된 것으로 간주될 것이다.
"연결된(connected)”은 두 요소의 결합, 접착, 접합, 부착 등을 지칭한다. 두 개 요소는, 그들이 서로 직접적으로 연결되거나 서로 간접적으로 연결될 때, 예컨대 각 요소가 중간 요소에 직접 연결될 때 함께 연결된 것으로 간주될 것이다.
"교차 방향(cross direction)"은 직물이 제조되는 방향에서 직물의 길이를 지칭하는 “기계 방향(machine direction)”과 반대로서, 직물이 제조되는 방향에 일반적으로 수직인 방향으로의 직물의 폭을 지칭한다.
“교차 방향 조립(cross direction assembly)”은 제품이 단부-대-단부 또는 허리-대-허리로 연결되는 “기계 방향 조립”과 달리, 화살표(49)의 방향에 평행한 변환 기계를 통해 이동하는 제품을 수반하는 교차 방향 조립을 이용하는 공정인, 제품이 측면-대-측면으로 연결되는 배향으로 일회용 흡수성 제품이 제작되는 공정을 지칭한다.
“일회용(disposable)”은 재사용을 위해 세탁되거나 이와 다르게 복원되는 대신에 제한된 사용 후에 폐기되도록 설계되는 용품을 지칭한다.
"배치되다", "~에 배치되다" 및 이들의 파생어는 한 요소가 다른 요소와 일체화될 수 있거나, 한 요소가 다른 요소에 접합되거나, 다른 요소와 배치되거나, 또는 다른 요소 근처에 배치되는 별도의 구조체일 수 있음을 의미하고자 하는 것이다.
"탄성의", "탄성이 있는" 및 "탄성"은 변형을 일으키는 힘을 제거한 후에 물질의 원래 크기와 형상을 회복하는 경향이 있는 물질 또는 복합체의 특성을 의미한다.
"탄성중합체(elastomeric)"는 그의 이완된 길이의 적어도 25%만큼 늘어날 수 있고 인가된 힘을 해제하면 그의 늘어난 길이의 적어도 10%를 회복하는 물질 또는 복합체를 지칭한다. 일반적으로, 탄성중합체 물질 또는 복합체는 그의 이완된 길이의 적어도 100%만큼, 더욱 바람직하게는 적어도 300%만큼 늘어날 수 있고, 인가된 힘을 해제하면 그의 늘어난 길이의 적어도 50%를 회복할 수 있는 것이 바람직하다.
“직물”은 임의의 직조된, 편직된 그리고 비직조된 섬유 웹을 지칭하는데 사용된다.
"필름"은, 주조 필름 또는 취입 필름 압출 공정과 같은 필름 압출 및/또는 성형 공정을 이용하여 제조되는 열가소성 필름을 지칭한다. 이 용어는 액체를 전달하지 않는 필름뿐만 아니라 액체를 전달하는 필름도 구성하는 개구된 필름, 슬릿 필름, 및 기타 다공성 필름을 포함한다.
"유연한"은 순응적이며 착용자의 신체의 대략적인 형상과 윤곽을 쉽게 따르는 물질을 지칭한다.
"친수성"은 섬유와 접촉하고 있는 수성 액체에 의해 적셔지는 섬유 또는 섬유의 표면을 설명한다. 이에 따라, 물질의 습윤 정도는 연관된 액체 및 물질의 접촉각 및 표면 장력 측면에서 설명될 수 있다. 특정한 섬유 물질들 또는 섬유 물질들의 혼합물의 습윤성을 측정하는데 적합한 장비 및 기술은, Cahn SFA-222 표면력 분석기 시스템(Surface Force Analyzer System) 또는 실질적인 등가 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정될 때, 90 미만의 접촉각을 갖는 섬유는 "습윤성" 또는 친수성인 것으로 지정되고, 90 초과의 접촉각을 갖는 섬유는 "비습윤성" 또는 소수성인 것으로 지정된다.
“일체적”또는 “일체적으로”는 서로 접합되거나 서로 함께 배치되거나 서로 근처에 배치되는 별개의 구조체 대신에 하나의 통합된 요소의 다양한 부분들을 지칭하는데 사용된다.
"층"은 단수로 사용되는 경우, 단일 요소 또는 복수의 요소의 이중 의미를 가질 수 있다.
"액체 불투과성"은 층 또는 다중-층 라미네이트를 설명하는데 사용되는 경우, 액체 접촉점에서 층 또는 라미네이트의 평면에 대략 수직인 방향으로 일반적인 사용 조건 하에서 소변과 같은 액체가 층 또는 라미네이트를 통과하지 않음을 의미한다. 액체 또는 소변은 액체 불투과성 층 또는 라미네이트의 평면에 평행하게 퍼지거나 이송될 수 있으나, 이는 본 발명에서 사용될 때, “액체 불투과성”의 의미 내에 있는 것으로 간주되지 않는다.
“액체 투과성 물질”또는 “액체 투수성 물질”은 다공성이고, 기공을 통한 물 및 다른 수성 액체의 유동으로 인한 투수성인 필름, 부직포, 또는 개방-셀 폼과 같은 하나 이상의 층 내에 존재하는 물질을 지칭한다. 필름 또는 폼 내의 기공, 또는 섬유들 또는 부직포 웹 내의 필라멘트들 사이의 공간은 물질을 통한 액체상태 물의 누수 및 유동을 허용하기에 충분히 크고 많다.
"길이 방향" 및 "횡 방향"은 도 1 및 도 2에 도시된 길이 방향 축선 및 횡 방향 축선으로 나타낸 바와 같이 그들의 관용적인 의미를 가진다. 상기 길이 방향 축은 용품의 평면에 놓여 있고 일반적으로 용품이 착용되었을 때 서있는 착용자를 좌측 신체 절반과 우측 신체 절반으로 양분하는 수직 평면에 평행하다. 상기 가로 방향 축은 상기 길이 방향 축에 일반적으로 직교하는 용품의 평면에 놓여 있다. 예시된 바와 같은 용품은 횡 방향으로보다 길이 방향으로 더 길다.
"기계 방향"은 기계 방향에 대략 수직인 방향으로 직물의 폭을 지칭하는 "교차 방향"과는 반대로서, 직물이 제조되는 방향으로의 직물의 길이를 지칭한다.
“기계 방향 조립”은 제품이 측면-대-측면으로 연결되는 “교차 방향 조립”과 반대로서, 화살표(48)의 방향에 평행한 변환 기계를 통해 이동하는 제품을 수반하는 기계 방향 조립을 이용하는 공정인, 제품이 도 1 및 도 2에서 화살표(48)에 의해 도시된 길이 방향으로 단부-대-단부 또는 허리-대-허리로 연결되는 방향으로 일회용 흡수성 제품이 제작되는 공정을 지칭한다.
"멜트블로운 섬유"(meltblown fiber)는 용융된 열가소성 물질을 통상적으로 원형인 복수의 미세 다이 모세관을 통해 용융된 실 또는 필라멘트로 수렴하는 고속의 가열된 기체(예, 공기) 스트림 내로 압출하여, 이것이 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 미세섬유 직경까지 될 수 있도록 감소시킴으로써 형성되는 섬유를 의미한다. 그런 다음 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 위에 쌓여서 무작위 분산된 멜트블로운 섬유 웹이 형성된다. 이러한 공정은 예를 들어, Butin 등에 의한 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 비연속적일 수 있는 미세섬유이고, 일반적으로 약 0.6 데니어 미만이며 일반적으로 수집 표면 상에 놓을 때 자체 접합된다. 본 개시에 사용되는 멜트블로운 섬유는 바람직하게는 길이 방향으로 실질적으로 연속적이다.
"부재(member)”는 단수로 사용되는 경우, 단일 요소 또는 복수의 요소의 이중 의미를 가질 수 있다.
“부직포”또는 “부직포 웹”은 텍스타일 직조 또는 편직 공정(textile weaving or knitting process)의 도움 없이 형성되는 물질 및 물질의 웹을 지칭한다.
“작동적으로 결합된”은 다른 요소에 대한 탄성 부재의 부착과 관련해서는, 신축 등에 의해서 요소에 부착 또는 연결되거나 열 또는 화학물질로 처리될 때 탄성 부재가 요소에게 탄성 특성을 제공하는 것을 의미하며, 다른 요소에 대한 비-탄성 부재의 부착과 관련해서는 부재 및 요소가 결합기의 의도된 또는 설명된 기능을 수행하게 허용하거나 가능하게 하는 임의의 적합한 방식으로 부착될 수 있다는 것을 의미한다. 결합, 부착, 연결 등은 어느 한 부재를 소자에 직접적으로 결합하는 것과 같이 직접적으로 사용될 수 있거나, 제1 부재와 제1 요소 사이에 배치되는 다른 부재에 의해서 간접적으로 사용될 수 있다.
“영구적으로 접합된”은 요소가 흡수성 의복의 일반적인 사용 상태 중에 접합되는 경향이 있고 접합 상태를 유지하도록 흡수성 의복의 두 개의 소자의 결합, 접착, 연결, 부착 등을 지칭한다.
"중합체"는 동종중합체, 공중합체, 예를 들어, 블록, 그래프트(graft), 랜덤 및 교번 공중합체, 테르중합체 등 및 이들의 혼합물과 변형물들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 더욱이, 특별히 달리 한정하지 않는 한, "중합체"라는 용어는 그 물질의 모든 가능한 기하학적 구성을 포함해야 한다. 이러한 구조는, 동일배열, 교대배열, 및 혼성배열 대칭을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
“재-체결 가능한(refastenable)”은 실질적인 영구 변형이나 파괴 없이 해제 가능한 부착, 분리, 및 차후의 해제 가능한 재부착이 가능한 두 요소의 특성을 지칭한다.
“해제 가능하게 부착되는”“해제 가능하게 결합되는”및 “이의 파생어들”은 요소가 요소들 중의 하나 또는 모두에 인가되는 분리력 없이도 연결된 상태를 유지하는 경향이 있으며, 요소가 실질적인 영구 변형 또는 파괴 없이 분리될 수 있도록 연결되거나 연결될 수 있는 두 요소를 지칭한다. 요구되는 분리력은 통상적으로, 흡수성 의복을 착용하는 동안 마주치는 힘을 초과한다. 해제 가능하게 부착되거나 해제 가능하게 결합되는 솔기는 뜯어지거나, 절단되거나 이와는 달리 파열되어야 하는 접합된 솔기를 포함하지 않는 재-체결 가능한 솔기임에 주목해야 한다.
"스펀본드"(spunbond) 섬유”는 원형 또는 기타 구성을 갖는 방사돌기(spinnerette)의 복수의 미세 모세관으로부터 용융된 열가소성 물질을 필라멘트로서 압출함으로써 형성되는 소 직경의 섬유들을 지칭하며, 이어서 압출된 필라멘트들의 직경은 예를 들어, Appel 등의 미국특허 제4,340,563호, Dorschner 등의 미국특허 제3,692,618호, Matsuki 등의 미국특허 제3,802,817호, Kinney의 미국특허 제3,338,992호와 제3,341,394호, Hartman의 미국특허 제3,502,763호, Peterson의 미국특허 제3,502,538호, Dobo 등의 미국특허 제3,542,615호에 의해서 급격히 감소되며, 상기 특허 각각은 그 전문이 본 발명에 원용에 의해 포함된다. 스펀본드 섬유들은 수집면 상에 적층되는 경우에 냉각되고 일반적으로 끈적거리지 않는다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며, 약 0.3보다 더 큰, 더 구체적으로 약 0.6 내지 10의 평균 데니어를 종종 가진다.
“신축성”은 적어도 일 방향으로 물질의 최초(신축되지 않은) 길이의 적어도 150%, 적합하게 물질의 최초 길이의 적어도 200%, 바람직하게 물질의 최초 길이의 적어도 250%로 파괴 없이 신축될 수 있다는 것을 의미한다.
"초흡수성" 또는 “초흡수성 물질”은 0.9 중량 퍼센트 염화나트륨을 함유하는 수용액 내에서, 가장 유리한 조건 하에서, 그 중량의 적어도 약 15배를, 더 바람직하게 그 중량의 적어도 약 30배를 흡수할 수 있는 수팽창성(water-swellable), 수불용성(water-insoluble) 유기 또는 무기 물질을 지칭한다. 초흡수성 물질은, 천연, 합성, 및 개질된 천연 고분자 및 물질일 수 있다. 또한, 초흡수성 물질은 실리카켈 등의 무기 물질, 또는 가교결합된 중합체 등의 유기 화합물일 수 있다.
“표면”은 공기, 기체, 및/또는 액체에 대한 투과성 또는 불투과성이든 간에, 임의의 층, 필름, 직물, 부직포, 라미네이트, 복합체 등을 포함한다.
“열가소성”은 열에 노출된 때에 부드러워지고 실온으로 냉각된 때에 실질적으로 부드럽지 않은 상태로 되돌아가는 물질을 설명한다.
이러한 용어들은 본 명세서의 나머지 부분에 있어서 추가 언어로 정의될 수 있다.
발명의 상세한 설명
본 개시는 산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 포함하는 흡수 용품에 관한 것이다. 바람직하게, 흡수 용품은 착용자를 향하는 액체 투과성 내부 표면, 착용자의 반대쪽으로 향하는 외부 표면, 그 사이에 배치된 흡수 조립체, 및 흡수 조립체의 일부에 적용된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 물질을 포함한다. 용어 흡수 용품은 일반적으로 착용자의 신체와 접하여 또는 근접하게 배치될 수 있어서 신체로부터 배출되는 다양한 액체 폐기물을 흡수 및/또는 보유하는 용품을 지칭한다. 흡수성 용품은 재사용을 위해 세탁되거나 이와 다르게 복원되는 대신에 제한된 사용 기간 후에 폐기되도록 의도된 용품을 지칭하는 일회용일 수 있다. 본원에서 설명되는 개념은 본 개시의 범주를 이탈하지 않고, 성인 실금 용품과 같은 다양한 다른 팬티-형 용품뿐만 아니라, 의류, 기저귀, 라이너 및 패드와 같은 여성용 위생 제품, 의료용 의복, 외과용 패드 및 붕대, 기타 개인 관리 또는 건강 관리 의복 등과 같은 개인 착용을 위한 다른 용품과 함께 사용하는데 적합하다고 이해된다.
폐쇄 셀 폼 매트릭스는 초흡수성 물질 및 초흡수성 물질 내에 갇힌 산소를 함유한다. 산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 생성하기 위해서, 수산화 알칼리 촉매 및 산소 전구체가 모두 수성 초흡수성 물질에 첨가된다. 수용액은 부직포 물질에 적용된다. 그런 다음 부직포 물질은 가열되어 수산화 알칼리 촉매와 산소 전구체를 반응시키고, 그에 의해 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 내에 산소를 가두는 것에 의해 산소를 생성한다.
폐쇄 셀 폼은 다양한 형상과 형태; 예로 시트 또는 층; 부직포 매트릭스 상에 주입된 코팅; 압출된 섬유; 섬유, 분말 상의 코팅으로 형성될 수 있다. 이 형태들 모두 산소를 방출할 수 있을 것이다.
초흡수성 물질은 적어도 15 질량%의 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 이들의 염, 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르, 및 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜을 갖는다.
산소 방출 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 포함하는 기재는 흡수 용품에 포함될 수 있다. 흡수 용품을 구성하기 위한 다양한 방법은, 2013년 10월 24일자로 출원된 미국 특허출원 제14/062,278호(Ruman 등); 2013년 10월 31일자로 출원된 미국 특허출원 제14/068,918호(Sina 등); 2013년 10월 31일자로 출원된 미국 특허출원 제14/068,913호(Bennett 등); 2000년 6월 29일자로 공개된 PCT 특허출원공개 WO 00/37009(A. Fletcher 등); 1990년 7월 10일자로 발행된 미국 특허 제4,940,464호(Van Gompel 등); 1998년 6월 16일자로 등록된 미국 특허 제5,766,389호(Brandon 등); 및 2003년 11월 11일자로 등록된 미국 특허 제6,645,190호(Olson 등)에 참조로 본 명세서에 기재되어 있다.
산소를 방출하는 흡수 용품은 많은 이점을 줄 수 있다. 산소를 방출함으로써, 제품은 사용자에게 더 많은 통기성을 느끼게 하고, 더 상쾌한 느낌을 부여한다. 부가적으로, 산소 방출형 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 사용하는 용품 및 조성물은 흡수 용품에서 산소 방출 이상의 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 산소 방출형 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 수분 및 습기를 흡수하여 라이너를 착용시 더 편안하게 할 수 있다. 더 높은 산소 분위기의 가능성은 악취를 발생시키는 박테리아가 이산화탄소를 생성하도록 전환하여서, 냄새를 감소시킨다. 이 산소 방출형 폐쇄 셀 폼 매트릭스의 중요한 장점은 그것의 공정 친화성이다. 산소 방출형 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 제품에 적용하기 위해 임의의 종래의 부직포 물질로 쉽게 코팅될 수 있다.
산소 미기후 균형을 복원하거나 가능하다면 약간 초과하면 잠재적으로 피부 자극을 감소시킬 것이고 병원성 박테리아 및 효모균을 감소시킬 것이고, 손상된 피부(예: 자극 또는 피부염)의 회복 속도를 높일 것이다.
위에서 검토한 대로, 폐쇄 셀 폼은 초흡수성 중합체 물질로 생성된다. 본원에서 사용하기에 적합한 초흡수성 중합체 물질은 Soerens 등의 미국 특허번호 제6,849,685호, Lang 등의 미국 특허번호 제7,312,286호, 및 Lang 등의 미국 특허번호 제7,335,713호에서 초흡수성 결합제 중합체 용액으로서 기술되고, 이들 문헌의 각각의 전문은 본원에 참고로 원용된다. 이들 문헌에서 개시하고 있는 초흡수성 결합제 중합체 용액은 적용-후(post-application), 수분 유도(moisture-induced) 가교결합을 행할 수 있다. 대부분의 초흡수성 중합체에서는 중합체를 강화하도록 내부 가교 결합제를 첨가할 필요가 있는 반면에, 본원에서 사용되는 초흡수성 중합체 물질에서는, 유기 단량체가 내부 가교 결합제로서 역할을 하기 때문에 가교 결합제를 첨가할 필요가 없다. 내부 가교 결합제는, 수용성 전구체 중합체를 기재 상에 코팅한 다음 물을 제거하여 잠복 가교 결합제를 활성화함으로써 초흡수성 중합체 물질이 형성될 수 있게 한다.
Soerens 등은, 미국 특허번호 제6,737,491호에서, 본원에 설명된 초흡수성 중합체 물질로서 사용될 수 있는 흡수성 결합제 조성물을 기술한다. Soerens 등의 문헌에 개시된 흡수성 결합제 조성물은 흡수 용품의 제조에 사용하기에 특히 적합한 알콕시실란 작용기를 함유하는 모노에틸렌성 불포화 중합체 및 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르이다. 또한, Soerens 등의 문헌에는, 단량체 용액을 준비하는 단계, 단량체 용액을 개시제 시스템에 첨가하는 단계, 및 알코올계 수용성 결합제 조성물로 알려진 개시제 시스템 내의 중합화 개시제를 활성화하는 단계를 포함하는 흡수 결합제 조성물을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "단량체(들)"는, 단량체, 올리고머, 중합체, 단량체, 올리고머, 및/또는 중합체의 혼합물, 및 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산, 또는 인산 혹은 이들의 염과의 공중합체화가 가능한 다른 임의의 반응성 화학종을 포함한다. 트리알콕시실란 작용기를 함유하는 모노에틸렌성 불포화 단량체가 본 발명에 적절하며 바람직하다. 바람직한 에틸렌성 불포화 단량체는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함하며, 예컨대, 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 포함한다.
전술한 문헌들에 개시되어 있는 초흡수성 결합제 중합체 조성물은 적어도 15% 질량의 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산, 또는 인산 혹은 이들의 염, 물에 노출시 가교결합된 중합체를 형성하도록 응축되는 실라놀 작용기를 형성하는 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜, 및/또는 가소제의 반응 산물이다.
모노에틸렌성 불포화 단량체는 바람직하게는 아크릴산이다. 다른 적절한 단량체는 카르복실기 함유 단량체를 포함하는데, 예를 들어, (메타)크릴산(아크릴산 또는 메타크릴산을 의미하며, 이하, 유사한 표기를 사용함), 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 소르빈산, 이타콘산, 신남산 등의 모노에틸렌성 불포화 모노 또는 폴리 카르복실산; 예를 들어, (말레 무수물 등의) 모노에틸렌성 불포화 폴리카르복실산 무수물 등의 카르복실산 무수물기 함유 단량체; 예를 들어, ((메타)크릴레이트 나트륨, 트리메틸아민 (메타)크릴레이트, 트리란올아민(메타)크릴레이트 등의) 모노에틸렌성 불포화 모노 또는 폴리카르복실산, 말레이트 나트륨, 메릴아민 말레이트의 불용성 염(알칼리 금속염, 암모늄 염, 아민 염 등) 등의 카르복실산 염 함유 단량체; 예를 들어, (비닐술폰산, 알릴 술폰산, 비닐톨루엔술폰산, 스티렌술폰산, (술포프로필 (메타)크릴레이트, 2-히드록시-3-(메타)크릴옥시 프로필 술폰산 등의) (메타)크릴술폰산 등의) 지방족 또는 방향족 비닐 술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체; 예를 들어, 전술한 바와 같이, 알칼리 금속염, 암모늄 염, 술폰산기 함유 단량체의 아민 염 등의 술폰산 염 기(salt group) 함유 단량체; 및/또는 비닐포름아미드, (메타)크릴아미드, (N-메타크릴아미드, N-헥실아크릴아미드 등의) N-알킬 (메타)크릴아미드, (N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-di-n-프로필아크릴아미드 등의) N,N-디알킬(메타)크릴아미드, (N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의) N-히드록시알킬(메타)아크릴아미드, (N,N-디히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의) N,N-디히드록시알킬(메타)아크릴아미드, (N-비닐피롤리돈 등의) 비닐 락탐 등의 아미드기 함유 단량체를 포함한다.
적절하게는, 초흡수성 결합제 중합체 조성물의 중량에 대한 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산, 또는 인산, 흑은 이들의 염의 양의 범위는 약 15중량% 내지 약 99.9중량%일 수 있다. 산 기는, 바람직하게는 적어도 약 25몰%의 정도로 중성화되며, 즉, 산 기는 바람직하게는 나트륨, 칼륨, 또는 암모늄염으로서 존재한다. 중성화의 정도는 바람직하게 적어도 약 50 몰%이다.
수용성 중합체를 준비하는 데 있어서 이슈들 중 하나는 중합체에 남아 있는 모노에틸렌성 불포화 단량체 함량의 잔류량이다. 개인 위생에 적용하기 위해서는, 초흡수성 중합체 조성물의 잔류 모노에틸렌성 불포화 단량체 함량의 양은 약 1000ppm 미만, 더욱 바람직하게는 500ppm 미만, 더욱 바람직하게는 100ppm 미만이어야 한다. 미국 특허번호 제7,312,286호는, 모노에틸렌성 불포화 단량체의 잔여 함량이 적어도 1000ppm 미만이 되도록 흡수성 결합제 조성물이 제조될 수 있게 하는 적어도 한 방법을 개시한다. 잔류 모노에틸렌성 불포화 단량체를 분석하는 것은, 미국 특허번호 제7,312,286호에 개시되어 있는 잔류 모노에틸렌성 불포화 단량체 테스트에 따라 결정된다. 더욱 구체적으로, 잔류 모노에틸렌성 불포화 단량체 분석은, 중합체 용액 또는 초흡수성 조성물로부터 얻어지는 고체 필름을 사용하여 실행된다. 이러한 테스트를 설명하기 위한 예로, 모노에틸렌성 불포화 단량체는 아크릴산이다. (미국 메릴랜드주 콜럼비아에 사업장을 갖는 Shimadzu Scientific Instruments로부터 입수가능한) SPD-IOAvp Shimadzu UV 검출기를 가지는 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)를 사용해서 잔류 아크릴산 단량체의 함량을 결정하였다. 잔류 아크릴산 단량체를 결정하기 위해, 500rpm 속도로 길이 3.5cm L x 0.5cm의 자기 교반 막대를 사용하여 약 0.5gram의 경화된 필름을 0.9% NaCl 용액 100ml에서 16시간 동안 교반한다. 혼합물을 여과하고 여과액을 그 후 (미국 캘리포니아주 온타리오에 사업장을 두고 있는 Column Engineering Incorporated로부터 입수가능한) Nucleosil C8 100A 역상 컬럼(reverse phase column)으로 통과시켜 아크릴산 단량체를 분리한다. 아크릴산 단량체는 약 10ppm에서 검출 한계를 가지고 소정의 시간에 용출된다. 그런 다음 크로마토그램으로부터 산출된 생성된 용출물의 피크 영역을 사용하여 필름에 있는 아크릴산 단량체의 잔류량을 산출한다. 먼저, 순수 아크릴산 용출물의 응답 영역을 알려져 있는 양(ppm)에 대하여 구성하여 보정 곡선을 생성하였다. 0.996 보다 큰 상관 계수를 갖는 선형 곡선을 얻었다.
바람직하게는, 폴리아크릴산의 주쇄에 공유 결합된 실라놀 가교 결합제를 갖는 올리고머 폴리아크릴산의 수용액을 본원에 기재된 초흡수성 재료에 사용한다.
산소를 전달하기 위한 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 생성하기 위해서, 수산화 알칼리 촉매와 산소 전구체가 초흡수성 물질을 함유한 수용액에 첨가된다. 사용될 수 있는 수산화 알칼리 촉매의 예로는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시예들에서, 수산화 알칼리 촉매는 수산화나트륨을 포함한다. 적합하게는, 첨가되는 수산화 알칼리 촉매의 양은 액체 초흡수성 중합체 조성물의 중량에 대하여 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%일 수 있다.
사용될 수 있는 산소 전구체의 예로는 과산화수소, 과산화암모늄, 과산화나트륨, 요소-과산화물, 과탄산칼륨 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시예에서, 산소 전구체는 과산화수소를 포함한다. 적합하게는, 첨가되는 산소 전구체의 양은 액체 초흡수성 중합체 조성물의 중량에 대하여 약 15 중량% 내지 약 25 중량%일 수 있다.
다른 실시예에서, 수산화 알칼리 촉매 대 산소 전구체의 몰비는 1.0 : 0.9 내지 0.9 : 1.0의 범위에 있고, 수산화 알칼리 촉매는 산 성분 초흡수성 물질을 중화시키는 추가의 양을 갖는다.
분무 노즐, 닥터 블레이드, 롤러 적용기, 딥과 스퀴즈 등과 같은 임의의 적합한 분배 수단을 사용하여 초흡수체, 산소 전구체 및 알칼리 수소 촉매를 함유한 수용액을 기재의 표면에 도포할 수 있다 분배 수단 아래에 위치한 흡입 박스에 의해 적용된 진공은 흡수성 복합 안정화제를 기재 내로 흡인하는 것을 돕는다. 분배 수단 또는 적용기는 기재의 폭과 본질적으로 동일한 공간에 걸쳐 있고, 바람직하게는 수용액의 실질적으로 균일한 코팅이 기재에 적용된다. 그러나, 수용액은 불균일한, 무작위의 또는 패턴 코팅으로서 도포될 수 있고, 수용액은 물 기반이기 때문에, 그것은 기재 전체에 걸쳐 확산할 것이다. 기재 안으로 수용액의 침투 규모 또는 정도는 적용된 수용액의 양을 제어하고 기재에 적용되는 진공을 제어함으로써 제어될 수 있다. 수용액을 기재에 적용하기 위한 다른 구성들을 통상의 기술자가 사용할 수 있다.
그 후, 수산화 알칼리 촉매와 산소 전구체를 반응시켜 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스에 산소를 가둠으로써 산소를 생성하도록 기재 및 초흡수체, 산소 전구체 및 수산화 알칼리 촉매를 함유한 적용된 수용액이 가열된다. 바람직한 실시예들에서, 기재는 적어도 50℃의 온도로 가열된다.
전술한 대로, 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스를 포함하는 기재는 흡수 용품의 일부로서 적용될 수 있다. 예를 들어, 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 흡수체, 외부 커버층, 취득층, 전달층, 코어 랩, 허리밴드 또는 흡수 용품 상의 임의의 다른 층에 적용될 수 있다. 발포된 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 또한 섬유 또는 미립자 분말 또는 섬유 코팅으로서 사용될 수 있다. 흡수 용품을 구성하기 위한 다양한 방법은, 2013년 10월 24일자로 출원된 미국 특허출원 제14/062,278호(Ruman 등); 2013년 10월 31일자로 출원된 미국 특허출원 제14/068,918호(Sina 등); 2013년 10월 31일자로 출원된 미국 특허출원 제14/068,913호(Bennett 등); 2000년 6월 29일자로 공개된 PCT 특허출원공개 WO 00/37009(A. Fletcher 등); 1990년 7월 10일자로 발행된 미국 특허 제4,940,464호(Van Gompel 등); 1998년 6월 16일자로 등록된 미국 특허 제5,766,389호(Brandon 등); 및 2003년 11월 11일자로 등록된 미국 특허 제6,645,190호(Olson 등)에 참조로 본 명세서에 기재되어 있다.
도 1을 참조해 보면, 본 발명의 일회용 흡수 용품(110)이 기저귀의 형태로 예시되어 있다. 본 발명은, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 예를 들어 여성 위생 제품, 성인 실금 제품과 패드 같은 다양한 기타 개인 위생 흡수 용품들에 사용하는 데 적합하다는 점을 이해하기 바란다. 본원에서 설명하는 실시예들과 예시는 일반적으로 이하에서 제품의 기계 방향 제조라 칭하는 제품 길이방향(longitudinal direction)으로 제조되는 흡수 용품들에 적용될 수 있지만, 통상의 기술자라면 그 정보를 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 이하에서 제품의 교차 방향 제조라 칭하는 제품의 횡단 방향으로 제조되는 흡수 용품에 적용할 수 있다는 점을 주목하기 바란다. 도 1에 예시한 흡수 용품(110)은, 전방 허리 영역(112), 후방 허리 영역(114), 및 전방 허리 영역(112)과 후방 허리 영역(114) 각각을 상호 연결하는 가랑이 영역(116)을 포함한다. 흡수 용품(110)은, 한 쌍의 길이방향 측면 에지(112, 114)(도 2에 도시함), 및 전방 허리 에지(122)와 후방 허리 에지(124)로 각각 지정된 한 쌍의 대향하는 허리 에지를 갖는다. 전방 허리 영역(112)은 전방 허리 에지(122)와 인접할 수 있고, 후방 허리 영역(114)은 후방 허리 에지(124)와 인접할 수 있다.
도 2를 참조하면, 예를 들면 기저귀와 같은 흡수 용품(110)의 비한정적 예시가 도시의 명확화를 위해서 잘라낸 부분들을 갖는 밑에서 상부를 본 도면으로 도시되어 있다. 흡수 용품(110)은, 외부 커버(126)와 신체 대향 물질(128)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 신체 대향 물질(128)은, 접착제, 초음파 접합, 열적 접합, 압력 접합, 또는 기타 종래의 기술 등의 임의의 적절한 수단에 의한 중첩 방식으로 외부 커버(126)에 접합될 수 있지만, 이러한 수단의 예로 한정되지는 않는다. 외부 커버(126)는, 길이, 즉, 길이방향(130), 및 폭, 즉, 측방향(132)을 정의할 수 있으며, 이는 예시한 실시예에서 흡수 용품(110)의 길이 및 폭과 일치할 수 있다. 흡수 용품(110)의 길이 방향 130과 측 방향 132, 및 흡수 용품(110)을 형성하는 물질들의 길이 방향과 측 방향은, 각각 흡수 용품(110)의 X-Y 평면 및 흡수 용품(110)을 형성하는 물질들의 X-Y 평면을 제공할 수 있다. 흡수 용품(110), 및 흡수 용품(110)을 형성하는 물질은, 또한, Z 방향도 가질 수 있다. 흡수 용품(110)을 형성하는 물질의 Z 방향으로의 가압 하의 측정은 그 물질의 두께 측정을 제공할 수 있다. 흡수 용품(110)의 Z 방향으로의 가압 하의 측정은 그 흡수 용품(110)의 벌크의 측정을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조해 보면, 흡수체(140)는 외부 커버(126)와 신체 대향 물질(128) 사이에 배치될 수 있다. 흡수체(140)는, 일 실시예에서는 흡수 용품(110)의 길이방향 측면 에지들(118, 120)의 부분들을 각각 형성할 수 있는 길이방향 에지들(142, 144)을 가질 수 있고, 일 실시예에서는 흡수 용품(110)의 허리 에지들(122, 124)의 부분들을 각각 형성할 수 있는 대향하는 말단 에지들(146, 148)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 흡수체(140)는 흡수 용품(110)의 길이 및 폭과 동일하거나 작은 길이 및 폭을 가질 수 있다. 일 실시예에서는, 한 쌍의 샘방지 플랩(150, 152)이 존재할 수 있으며, 신체 삼출물의 측방 흐름을 방지할 수 있다.
전방 허리 영역(112)은, 착용시 착용자의 전방에 적어도 부분적으로 위치하는 흡수 용품(110)의 일부를 포함할 수 있는 한편, 후방 허리 영역(114)은, 착용시 착용자의 후방에 적어도 부분적으로 위치하는 흡수 용품(110)의 일부를 포함할 수 있다. 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116)은, 착용시 착용자의 다리 사이에 위치하는 흡수 용품(110)을 포함할 수 있으며, 착용자의 하반신을 부분적으로 커버할 수 있다. 흡수 용품(110)의 허리 에지들(122, 124)은, (도 1에 도시한 바와 같이) 착용자의 허리를 둘러싸고 중앙 허리 구멍(154)을 함께 형성하도록 구성된다. 가랑이 영역(116)에서의 길이방향 측면 에지들(118, 120) 중 일부는, 흡수 용품(110)의 착용시 일반적으로 (도 1에 도시한 바와 같이) 다리 구멍(156)을 형성할 수 있다.
흡수 용품(110)은, 착용자로부터 배출되는 액체, 고체, 및 반고체 신체 삼출물을 함유 및/또는 흡수하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 샘방지 플랩들(150, 152)은 신체 삼출물의 측방 흐름을 방지하도록 구성될 수 있다. 플랩 탄성 부재들(158, 160)은, 당해 기술에 알려져 있는 임의의 적절한 방식으로 각 샘방지 플랩들(150, 152)에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 탄성화된 샘방지 플랩들(150, 152)은, 착용자의 신체에 대한 밀봉을 형성하도록 적어도 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116)에서 직립 구성을 취할 수 있는 부분적으로 미부착된 에지를 형성할 수 있다. 샘방지 플랩들(150, 152)은, 흡수 용품(110)의 길이방향 측면 에지들(118, 120)을 따라 위치할 수 있고, 흡수 용품(110)의 전체 길이를 따른 길이방향으로 연장될 수 있고 또는 흡수 용품(110)의 길이를 따라 부분적으로 연장될 수 있다. 샘방지 플랩들(150, 152)에 대한 적절한 구성과 배치는, 일반적으로 통상의 기술자에게 공지되어 있고, 1987년 11월 3일에 등록된 Enloe의 미국 특허번호 제4,704,116호 및 1996년 10월 8일에 등록된 Everett 등의 미국 특허번호 제5,562,650호에 개시되어 있으며, 이러한 문헌들은 본원에 참고로 원용된다.
신체 삼출물의 함유 및/또는 흡수를 더욱 향상시키도록, 흡수 용품(110)은, 당해 기술의 통상의 기술자에게 알려져 있듯이, 전방 허리 탄성 부재(162), 후방 허리 탄성 부재(164), 및 다리 탄성 부재들(166, 168)을 적절히 포함할 수 있다. 허리 탄성 부재들(162, 164))은, 대향하는 허리 에지들(122, 124)을 따라 외부 커버(126), 신체 대향 물질(128)에 부착될 수 있고, 허리 에지들(122, 124)의 일부 또는 전부에 걸쳐 연장될 수 있다. 다리 탄성 부재들(166, 168)은, 대향하는 길이 방향측 에지들(118, 120)을 따라 외부 커버(126), 신체 대향 물질(128)에 부착될 수 있고, 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116)에 위치할 수 있다.
본원에서 설명하는 흡수 용품(110)의 이러한 요소들의 각각에 대한 추가 상세를 도면을 참조하여 아래에서 찾을 수 있다.
외부 커버:
외부 커버(126)는 통기성 및/또는 액체 불투과성을 가질 수 있다. 외부 커버(126)는 탄성, 신축성(stretchable), 또는 비신축성을 가질 수 있다. 외부 커버(126)는, 단일층, 다수의 층, 적층체, 스펀본드 직물, 멜트블로운 직물, 탄성 편직(netting), 미세다공성(microporous) 웹, 접합-카디드 웹, 또는 탄성중합체나 고분자 물질에 의해 제공되는 폼(foam)으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 외부 커버(126)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 미공성 고분자 필름으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 외부 커버(126)는 액체 불투과성 물질의 단일 층일 수 있다. 일 실시예에서, 외부 커버(126)는, 적어도 흡수 용품(110)의 측 방향 또는 원주 방향(132)으로 적절하게는 연신 가능하며, 더욱 적절하게는, 탄성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 외부 커버(126)는, 측방향(132)과 길이방향(130) 모두에 있어서 연신 가능하며, 더욱 적절하게는, 탄성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 외부 커버(126)는, 다중층 중 적어도 한 층이 액체 불투과성을 갖는 다중층 적층체일 수 있다. 도 3 내지 도 6에 예시한 바와 같은 실시예에서, 외부 커버(126)는, 적층체 접착제 등에 의해 서로 접합될 수 있는 외부층(170) 물질과 내부층(172) 물질을 포함하는 이층 구성일 수 있다. 적절한 적층 접착제들은 비드, 스프레이, 병렬 스월(parallel swirl) 등으로서 연속적으로 또는 간헐적으로 도포될 수 있다. 적절한 접착제는, 미국 위스콘신주 Wauwatosa에 소재하는 Bostik Findlay Adhesives, Inc.에서 얻을 수 있다. 초음파 접합, 열 접합, 압력 접합 등을 이용하여 내부층(172)을 외부층(170)에 접합할 수 있다는 점을 이해하기 바란다.
외부 커버(126)의 외부층(170)은, 임의의 적절한 물질일 수 있으며, 일반적으로 의복형 텍스처나 외관을 착용자에게 제공하는 것일 수 있다. 이러한 물질의 일례는, 30gsm Sawabond 4185® 또는 균등물 등의 독일 Sandler A.G.에서 시판되고 있는 다이아몬드 접합 패턴을 갖는 100% 폴리프로필렌 접합-카디드 웹일 수 있다. 외부 커버(126)의 외부층(170)으로서 사용하기에 적절한 다른 물질의 예는 20gsm 스펀본드 폴리프로필렌 부직포 웹일 수 있다.
외부 커버(126)(또는, 외부 커버(126)가 단일층 구성인 경우 액체 불투과성 외부 커버(126))의 액체 불투과성 내부층(172)은 증기 투과성(즉, "통기성") 또는 증기 불투과성을 가질 수 있다. 액체 불투과성 내부층(172)(외부 커버(126)가 단일층 구성인 경우 액체 불투과성 외부 커버(126))은 얇은 플라스틱 필름으로 제조될 수 있지만, 다른 액체 불투과성 물질을 사용할 수도 있다. 액체 불투과성 내부층(172)(외부 커버(126)가 단일층 구성인 경우 액체 불투과성 외부 커버(126))은, 착용자와 돌보는 사람뿐만 아니라 흡수 용품(110) 및 침대 시트와 의류 등의 습윤성 용품으로부터 신체의 액체 삼출물이 누출되는 것을 방지할 수 있다. 액체 불투과성 내부층(172)(외부 커버(126)가 단일층 구성인 경우 액체 불투과성 외부 커버(126))의 일례는, 미국 인디애나주 에반스빌의 Berry Plastics Corporation에서 시판하고 있는 인쇄된 19gsm Berry Plastics XP-8695H 필름 또는 균등물일 수 있다.
외부 커버(126)가 단일층 구성인 경우, 더욱 의류형 텍스처 또는 외관을 제공하도록 양각될 수 있고 및/또는 무광택 표면처리될 수 있다. 외부 커버(126)는, 액체가 흡수 용품을 통과하는 것을 방지하면서 기체가 흡수 용품(110)으로부터 벗어날 수 있게 한다. 적절한 액체 불투과성 증기 투과성 재료는 코팅되거나 달리 처리되는 미소공성 중합체 필름 또는 부직포 재료로 구성됨으로써 원하는 수준의 액체 불투과성을 부여하게 될 수 있다.
전술한 대로, 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 외부 커버(126)에 적용될 수 있다.
흡수체:
흡수체(140)는, 다리 탄성 부재들(166, 168) 사이에서 측방으로 연장되는, 외부 커버(126)의 내부층(172) 위에 중첩될 수 있고, 접착제를 이용하여 접합됨으로써 외부 커버(126)의 내부층(172)에 접합될 수 있다. 그러나, 흡수체(140)가 외부 커버(126)와 접촉할 수도 있고 접촉하지 않을 수 있으며 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다는 점을 이해하기 바란다. 일 실시예에서, 외부 커버(126)는 단일층으로 구성될 수 있고, 흡수체(140)는 외부 커버(126)의 단일층과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178) 등의 층은, 흡수체(140)와 외부 커버(126) 사이에 위치할 수 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 전술한 대로, 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 흡수체(140)에 적용될 수 있다.
코어 랩층:
도 3의 비한정적 예에서 예시한 바와 같은 다양한 실시예들에서, 흡수 용품(110)은 코어 랩층(178) 없이 구성될 수 있다. 도 4 내지 도 6의 비한정적 예에서 예시한 바와 같은 다양한 실시예들에서, 흡수 용품(110)은 코어 랩층(178)을 가질 수 있다. 코어 랩층(178)은, 착용자 대향 면(174)과 의복 대향 면(176)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 흡수체(140)와 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 흡수체(140)에 접합될 수 있다. 흡수체(140)로의 코어 랩층(178)의 접합은 한정되지는 않지만 접착제와 같은, 숙련된 자에게 알려진 임의의 수단을 통해 생길 수 있다. 도 4의 비한정적인 예로 예시한 바와 같은 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 신체 대향 물질(128)과 흡수성 코어(140) 사이에 위치할 수 있다. 도 5의 비한정적인 예로 예시한 바와 같은 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 흡수체(140)를 완전히 둘러쌀 수 있고, 자체적으로 밀봉될 수 있다. 이러한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 둘로 접힐 수 있고, 그런 다음 예를 들면 열 및/또는 압력을 사용하여 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 비한정적인 예와 같은 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은, 흡수체(140)를 부분적으로 또는 완전하게 둘러싸는데 이용될 수 있고 초음파 접합기 등의 밀봉 수단 또는 기타 열화학적 접합 수단을 사용하여 또는 접착제를 사용하여 함께 밀봉될 수 있는 물질의 별도의 시트들로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 랩층이 전혀 없다. 다른 실시예에서, 코어 랩층은 착용자 대향 면(174)과 의복 대향 면(176) 중 하나에만 있을 수 있다. 본원에서 정의된 흡수성 구조체의 특성으로 인해, 코어 랩은 겔 온 스킨 문제를 덜 일으키는 흡수성 구조체의 증가된 무결성으로 인해 착용자 대향 면에 포함되지 않을 수 있다. 본원에서 정의된 흡수성 구조체의 특성으로 인해, 코어 랩은 부드러운 에지들을 부풀어 오르게 하고 제거하는 흡수성 구조체로 인해 의복 대향 면에 포함되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 흡수체(140)의 착용자 대향 면(174)과 접촉 및/또는 접합될 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 착용자 대향 면(174) 및 흡수체(140)의 에지들(142, 144, 146, 및/또는 148) 중 적어도 하나와 접촉 및/또는 접합될 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 착용자 대향 면(174), 에지들(142, 144, 146, 및/또는 148) 중 적어도 하나, 및 흡수체(140)의 의복 대향 면(176)과 접촉 및/또는 접합될 수 있다. 일 실시예에서, 흡수체(140)는 코어 랩층(178)에 의해 부분적으로 또는 완전히 에워싸일 수 있다.
코어 랩층(178)은 유연성일 수 있고, 흡수체(140)보다 적은 친수성일 수 있고, 충분히 다공성일 수 있어, 액체 신체 삼출물이 코어 랩층(178)을 관통하게 하여 흡수체(140)에 도달할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 자신 및 흡수성 복합재의 젖음에 견디도록 충분한 구조적 무결성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 물질의 단일 층으로 구성될 수 있거나, 또는 물질의 2개 이상의 층으로 구성된 적층체일 수 있다.
일 실시예에서, 코어 랩층(178)은, 이에 한정되지 않지만 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 아세테이트, 나일론, 고분자 물질들, 목재 펄프, 면, 레이온, 비스코스, 예를 들어 오스트리아의 Lenzing Company로부터의 LYOCELL®과 같은 셀룰로오스 물질들, 또는 이들 또는 기타 셀룰로오스 섬유들의 혼합물, 및 그들의 조합과 같은 천연 및 합성 섬유를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 천연 섬유는, 양모, 코튼, 아마, 대마, 및 목재 펄프를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 코어 랩층은 멜트블로운-스펀본드-멜트블로운 직물, 스펀본드 직물, 멜트블로운 직물, 코폼 직물, 카디드 웹, 본디드 카디드 웹, 이성분 스펀본드 직물, 스펀레이스, 티슈, 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 셀룰로오스 물질을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 크레이프 와딩(creped wadding) 또는 고 강도 티슈일 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 스펀본드 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 멜트블로운 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 성긴(coarse) 섬유들을 갖는 적어도 하나의 스펀폰드 부직포 물질층에 적층된 미세 섬유들을 갖는 멜트블로운 부직포 물질의 적층체일 수 있다. 이러한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 스펀본드-멜트블로운(“SM”) 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 스펀본드-멜트블로운-스펀본드(“SMS”) 물질일 수 있다. 이러한 코어 랩층(178)의 비한정적인 예는 10gsm 스펀본드-멜트블로운-스펀본드 물질일 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 부직포 기재 내에 수압으로 엉켜 있는 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 부직포 기재 내에 수압으로 엉켜 있는 적어도 2개의 물질로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 부직포 기재 내에 수압으로 엉켜 있는 적어도 3개의 물질을 가질 수 있다. 코어 랩층(178)의 비한정적인 예는 33gsm의 수압으로 엉킨 기재일 수 있다. 이러한 예에서, 코어 랩층(178)은 12gsm 스펀본드 물질, 약 0.6cm 내지 약 5.5cm의 길이를 갖는 10gsm 목재 펄프 물질, 및 11gsm 폴리에스테르 단섬유 물질로 구성된 33gsm의 수압으로 엉킨 기재일 수 있다. 바로 전에 설명한 코어 랩층(178)을 제조하기 위해서, 12gsm 스펀본드 물질이 기재층으로서 제공될 수 있는 한편 10gsm 목재 펄프 물질 및 11gsm 폴리에스테르 단섬유 물질이 함께 균질하게 혼합되고 스펀본드 물질 상에 피착되고 그런 다음 스펀본드 물질과 수압으로 엉킨다.
다양한 실시예에서, 습윤 강도 증강제(wet strength agent)가 코어 랩층(178)에 포함될 수 있다. 습윤 강도 증강제의 비한정적인 예는 미국 캔터키주 애슐랜드의 Ashland Inc.로부터 입수 가능한 Kymene 6500 (557LK) 또는 등가물일 수 있다. 다양한 실시예에서, 계면 활성제가 코어 랩층(178)에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 친수성일 수 있다. 다양한 실시예에서, 코어 랩층(178)은 소수성일 수 있고, 친수성이 되도록 당 기술분야에 알려진 임의의 방식으로 처리될 수 있다.
일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 초흡수성 물질과 같은 미립자 물질로 적어도 부분적으로 이루어지는 흡수성 복합재와 접촉 및/또는 접합될 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 흡수체(140)를 적어도 부분적으로 또는 완전히 에워싼다.
일 실시예에서, 코어 랩층(178)은 흡수성 복합재(140)의 길이방향 길이와 동일하거나, 그보다 길거나, 그보다 짧은 길이방향 길이를 가질 수 있다. 코어 랩층(178)은 약 150 내지 약 520mm 범위의 길이방향 길이를 가질 수 있다.
전술한 대로, 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 코어 랩층(178)에 적용될 수 있다.
취득층:
예를 들어, 도 5에 예시한 바와 같은 다양한 실시예들에서, 흡수 용품(10)은 취득층(184)을 가질 수 있다. 취득층(184)은, 신체 대향 물질(128)을 관통하는 신체의 액체 분비물의 분출이나 급증을 감속 및 확산시키는 것을 도울 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)은, 신체 삼출물을 흡입하여 흡수체(140)가 흡수하도록 신체 대향 물질(128)과 흡수체(140) 사이에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)은, 코어 랩층(178)이 존재하는 경우 신체 대향 물질(128)과 코어 랩층(178) 사이에 위치할 수 있다.
취득층(184)은, 착용자 대향 면(186)과 의복 대향 면(188)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)은 신체 대향 물질(128)과 접촉 및/또는 접합할 수 있다. 취득층(184)이 신체 대향 물질(128)과 접합되는 실시예에서, 취득층(184)을 신체 대향 물질(128)에 접합하는 것은 접착제 사용 및/또는 점 융합 접합을 통해 발생할 수 있다. 포인트 융합 접합은 초음파 접합, 가압 접합, 열 접합, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 포인트 융합 접합은 적절한 경우 임의의 패턴으로 제공될 수 있다.
취득층(184)은 적절한 경우 임의의 길이방향 길이 치수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)은, 취득층(184)이 흡수 용품(110)의 허리 에지들(122, 124)과 둘레를 공유할 수 있도록 임의의 길이를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 취득층(184)의 길이방향 길이는 흡수체(140)의 길이방향 길이와 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)의 길이방향 길이의 중간 지점은 흡수체(140)의 길이방향 길이의 중간 지점과 대략 정렬될 수 있다.
일 실시예에서, 취득층(184)의 길이방향 길이는 흡수체(140)의 길이방향 길이보다 짧을 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 취득층(184)은 흡수체(140)의 길이방향 길이를 따라 임의의 소망 위치에 위치할 수 있다. 이러한 실시예의 일례로, 흡수 용품(110)은, 통상적으로 흡수 용품(110)에서 액체 급증이 반복적으로 발생하는 타겟 구역을 포함할 수 있다. 타겟 구역의 구체적인 위치는 흡수 용품(110)의 착용자의 나이와 성별 및 흡수 용품(110)의 디자인에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 남성은 흡수 용품(110)의 더욱 전방 영역을 향하여 소변을 보는 경향이 있고, 타겟 구역은 흡수 용품(110) 내에서 전방으로 향할 수 있다. 예를 들어, 남성 착용자를 위한 타겟 구역은, 흡수성 복합재의 길이방향 중간 지점의 약 70mm 전방에 위치할 수도 있다. 여성 타겟 구역은 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116)의 중심에 더욱 가깝도록 위치할 수 있다. 예를 들어, 여성 착용자를 위한 타겟 구역은, 흡수체(140)의 길이방향 중간 지점의 약 26mm 전방에 위치할 수도 있다. 그 결과, 흡수 용품(110) 내의 취득층(184)의 상대적인 길이방향 배치를, 착용자들의 모든 카테고리 또는 어느 한쪽 카테고리의 타겟 구역에 가장 잘 상응하도록 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 취득층(184)은, 흡수 용품(110)의 타겟 구역의 크기 치수와 동일한 크기 치수, 또는 흡수 용품(110)의 타겟 구역의 크기 치수보다 큰 크기 치수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)은, 적어도 부분적으로 흡수 용품(110)의 타겟 구역 내에서 신체 대향 물질(128)과 접촉 및/또는 접합할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 취득층(184)은, 흡수체(140)의 길이방향 길이와 동일한, 짧은, 또는 긴 길이 방향 길이를 가질 수 있다. 흡수 용품(110)이 기저귀인 실시예에서, 취득층(184)은 약 120 내지 약 320m의 길이방향 길이를 가질 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 취득층(184)은, 흡수체(140)의 길이방향 길이보다 짧은 길이방향 길이를 가질 수 있고, 흡수체(140)의 전방 말단 에지(146)로부터 약 15mm 내지 약 40mm의 거리만큼 향할 수 있다. 흡수 용품(110)이 훈련용 팬티 또는 어린이 팬티일 수 있는 실시예에서, 취득층(184)은, 약 120 내지 약 520mm의 길이방향 길이를 가질 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 취득층(184)은, 흡수체(140)의 길이방향 길이보다 짧은 길이 방향 길이를 가질 수 있고, 흡수체(140)의 전방 말단 에지(146)로부터 약 25mm 내지 약 85mm의 거리만큼 향할 수 있다. 흡수 용품(110)이 성인 실금 의복인 실시예에서, 취득층(184)은, 약 200mm 내지 약 450mm의 길이방향 길이를 가질 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 취득층(184)은, 흡수체(140)의 길이방향 길이보다 짧은 길이방향 길이를 가질 수 있고, 취득층(184)은, 흡수체(140)의 전방 말단 에지(146)로부터 약 20mm 내지 약 75mm의 거리만큼 향할 수 있다.
취득층(184)은 필요시 임의의 폭을 가질 수 있다. 취득층(184)은 약 15mm 내지 약 180mm의 폭 치수를 가질 수 있다. 취득층(184)의 폭은, 취득층(184)이 위치할 흡수 용품(110)의 크기와 형상에 따라 가변될 수 있다. 취득층(184)은 흡수체(140)의 폭과 동일한, 짧은, 또는 큰 폭을 가질 수 있다. 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116) 내에서, 취득층(184)은 흡수체(140)의 폭과 동일한, 짧은, 또는 큰 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 취득층(184)은, 천연 섬유, 합성 섬유, 초흡수성 물질, 직조 물질, 부직포 직물 물질, 웨트-레이드(wet-laid) 섬유 웹, 실질적으로 미접합된 에어레이드(airlaid) 섬유상 웹, 동작 가능하게 접합된 안정화된-에어레이드 섬유상 웹 등뿐만 아니라 이들의 조합도 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 취득층(184)은, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등, 및 이들의 조합 등의 실질적으로 소수성인 물질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 취득층(184)은 약 5보다 큰 데니어를 가질 수 있는 섬유들을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 취득층(184)은 약 5보다 작은 데니어를 가질 수 있는 섬유들을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 취득층은 멜트블로운-스펀본드-멜트블로운 직물, 스펀본드 직물, 멜트블로운 직물, 코폼 직물, 카디드 웹, 본디드 카디드 웹, 이성분 스펀본드 직물, 스펀레이스, 티슈, 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
일 실시예에서, 취득층(184)은, 3 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 50% 시스(sheath)/코어 이성분 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유들과 1.5 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 50% 시스/코어 이성분 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유들의 균질한 혼합물을 갖는 50gsm 통기성 본디드-카디드 웹 복합재 등의 통기성 본디드-카디드 웹일 수 있다. 이러한 복합재의 일례는, 약 50% ES FiberVisions 3 데니어 ESC-233 이성분 섬유들과 약 50% ES FiberVisions 1.5 데니어 ESC-215 이성분 섬유들을 갖는 복합재, 또는 미국 조지아주 덜루스의 ES FiberVisions Corp.에서 입수 가능한 균등 복합재다.
일 실시예에서, 취득층(184)은, 3 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 50% 레이온 섬유들과 1.5 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 50% 시스/코어 이성분 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유들의 균질한 혼합물을 갖는 50gsm 통기성 본디드-카디드 웹 복합재 등의 통기 본디드-카디드 웹일 수 있다. 이러한 복합재의 일례는, 약 50% Kelheim 3 데니어 Rayon Galaxy 섬유들과 약 50% ES FiberVisions 1.5 데니어 ESC-215 이성분 섬유들을 갖는 복합재, 또는 미국 조지아주 덜루스의 ES FiberVisions Corp.에서 입수 가능한 균등 복합재다.
일 실시예에서, 취득층(184)은, 6 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 35% 시스/코어 이성분 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유들, 2 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 35% 시스/코어 이성분 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유들, 및 6 데니어의 섬유 직경을 갖는 약 30% 폴리에스테르 섬유들의 균질한 혼합물을 갖는 35gsm 통기성 본디드-카디드 웹 복합재 등의 통기 본디드-카디드 웹일 수 있다. 이러한 복합재의 일례는, 약 35% Huvis 180-N (PE/PP 6d), 약 35% Huvis N-215 (PE/PP 2d), 및 약 30% Huvis SD-10 PET 6d를 갖는 복합재, 또는 한국 SamBo Company, Ltd에서 입수 가능한 균등 복합재다.
일 실시예에서, 취득층(184)은, 미국 펜실베니아주 요크에 사업장을 두고 있는 Glatfelter에서 입수 가능한 열적 접합되고 안정화된-에어레이드 섬유상 웹(예를 들어, 콘서트 제품 코드 DT200.100.D0001)일 수 있다.
전술한 대로, 형성된 폐쇄 셀 폼 매트릭스는 취득층(184)에 적용될 수 있다.
샘방지 플랩들:
일 실시예에서, 샘방지 플랩들(150 및 152)은 다리 구멍부들(156)의 안쪽으로 측방으로 서로 일반적으로 평행하게 이격된 관계로 흡수 용품(110)의 신체 대향 물질(128)에 고정될 수 있어, 다리 구멍부들(156)로의 신체 삼출물의 흐름에 대한 배리어를 제공한다. 일 실시예에서, 샘방지 플랩들(150, 152)은 흡수 용품(110)의 전방 허리 영역(112)으로부터 길이방향으로 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116)을 통해 후방 허리 영역(114)으로 연장될 수 있다. 샘방지 플랩들(150, 152)은 접착제(237)의 이음부에 의해 신체 대향 물질에 접합될 수 있어 샘방지 플랩들(150, 152)의 고정된 근위 말단(238)을 정의한다.
샘방지 플랩들(150, 152)은 신체 대향 물질(128)을 형성하는 물질과 유사할 수 있는 섬유성 물질로 구성될 수 있다. 고분자 필름과 같은 통상적인 물질이 또한 이용될 수 있다. 각 샘방지 플랩(150, 152)은 플랩 탄성체들(158, 160)과 같은 플랩 탄성체(elastic)들을 각각 포함할 수 있는 이동 가능한 원위 말단(236)을 가질 수 있다. 플랩 탄성체(158, 160)를 위한 적합한 탄성 물질들은 천연 고무, 합성 고무, 또는 열가소성 탄성중합체 물질들의 시트, 가닥 또는 리본을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 플랩 탄성체들(158, 160)은 서로 일반적으로 평행하게 이격된 관계로 샘방지 플랩들(150, 152)의 원위 말단(236)을 따라 길이방향으로 연장되는 탄성중합체 물질의 2개의 가닥을 가질 수 있다. 탄성 가닥들은, 이 가닥들의 수축이 샘방지 플랩들(150, 152)의 원위 말단(236)을 끌어당기고 단축시키도록 하는 탄성 수축 가능한 조건에 있는 동안에, 샘방지 플랩들(150, 152) 내에 있을 수 있다. 그 결과, 탄성 가닥들은 각 샘방지 플랩(150 및 152)의 원위 말단들(236)을 샘방지 플랩들(150 및 152)의 근위 말단(238)으로부터 이격된 위치를 향해서 편향할 수 있어, 흡수 용품(110)이 착용자에게 맞을 때, 샘방지 플랩들(150 및 152)은 특히 흡수 용품(110)의 가랑이 영역(116)에서 샘방지 플랩들(150 및 152)의 일반적으로 직립 배향으로 신체 대향 물질(128)로부터 멀리 연장될 수 있다. 샘방지 플랩들(150, 152)의 원위 말단(236)은, 플랩 탄성체들(158, 160)을 둘러싸기에 충분할 수 있는 양만큼 스스로 뒷받침하는 샘방지 플랩들(150, 152) 물질을 부분적으로 이중화함으로써 플랩 탄성체들(158, 160)에 연결될 수 있다. 그러나, 샘방지 플랩들(150, 152)은 탄성중합체 물질의 임의의 수의 가닥을 가질 수 있고, 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 흡수 용품(110)으로부터 생략될 수도 있음이 이해될 것이다.
다리 탄성체들:
다리 탄성 부재들(166 및 168)은, 일반적으로 외부 커버(126)의 내부층(172)의 측방 외부 에지들에 인접해서, 예를 들면 적층체 접착제에 의해 각각 외부 커버의 외부층과 내부층 사이에 접착됨으로써, 외부 커버(126)의 외부층(170)과 내부층(172) 사이에 각각 고정될 수 있다. 대안적으로, 다리 탄성 부재들(166 및 168)은 흡수 용품(110)의 다른 층들 사이에 배치될 수도 있다. 광범위한 탄성 물질들이 다리 탄성 부재들(166, 168)을 위해 사용될 수 있다. 적합한 탄성 물질은 천연 고무, 합성 고무, 또는 열 가소성 탄성중합체 물질들의 시트, 가닥 또는 리본을 포함할 수 있다. 탄성 물질들은 신축되고 기재에 고정될 수 있거나, 주름진 기재에 고정될 수 있거나, 또는 기재에 고정되고 나서 예를 들면 열 인가로 탄성화 또는 수축될 수 있어, 탄성 수축력이 기재에 부여된다.
체결 시스템:
일 실시예에서, 흡수 용품(110)은 체결기구 시스템을 포함할 수 있다. 체결기구 시스템은 하나 이상의 후면 체결기구(240) 및 하나 이상의 전면 체결기구(242)를 포함할 수 있다. 체결기구 시스템 부분은, 전면 허리 영역(112), 후면 허리 영역(114), 또는 양측 허리 영역 모두에 포함될 수 있다. 체결기구 시스템은, 착용자의 허리 둘레에 흡수 용품(110)을 고정하고 흡수 용품(110)을 사용시 제 위치에서 유지하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 후면 체결기구(240)는, 함께 접합된 하나 이상의 물질을 포함해서 당해 기술에 공지되어 있듯이 복합재 귀를 형성할 수 있다. 예를 들어, 복합재 체결기구는 신축 성분(244), 부직포 캐리어 또는 후크 기재(246), 및 체결 성분(248)으로 구성될 수 있다.
허리 탄성 부재들:
일 실시예에서, 흡수 용품(110)은 임의의 적합한 탄성 물질로 형성될 수 있는 허리 탄성 부재들(162, 164)을 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 적합한 탄성 물질은 천연 고무, 합성 고무, 또는 열가소성 탄성중합체 고분자의 시트, 가닥 또는 리본을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 탄성 물질은 신축되고 기재에 접합될 수 있거나, 주름진 기재에 접합될 수 있거나, 또는 기재에 접합되고 나서 예를 들면 열 인가로 탄성화 또는 수축될 수 있어, 탄성 수축력이 기재에 부여된다. 그러나, 허리 탄성 부재들(162, 164)은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 흡수 용품(110)으로부터 생략될 수 있음이 이해될 것이다.
흡수성 구조체(140)는, 다리 탄성 부재들(166, 168) 사이에서 측방으로 연장되는, 외부 커버(126)의 내부층(172) 위에 중첩될 수 있고, 접착제를 이용하여 접합됨으로써 외부 커버(126)의 내부층(172)에 접합될 수 있다. 그러나, 흡수성 구조체(140)가 외부 커버(126)와 접촉할 수도 있고 접촉하지 않을 수 있으며 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다는 점을 이해하기 바란다. 일 실시예에서, 외부 커버(126)는 단일층으로 구성될 수 있고, 흡수체(140)는 외부 커버(126)의 단일층과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 랩층(178) 등의 층은, 흡수체(140)와 외부 커버(126) 사이에 위치할 수 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다.
예:
실시예 1
산소를 함유하고 방출할 수 있는 폐쇄 셀 폼 매트릭스의 능력을 설명하기 위해서, 다수의 샘플이 개발되었다. 각각의 샘플에 사용되는 초흡수성 중합체 물질은 명칭 “SR1717”로 Evonik Stockhausen, LLC(노스캐롤라이나주 그린즈버러 소재)로부터 획득하였고 이것은 미국 특허번호 제7,312,286호에 따라 제조된다. 초흡수성 물질은, 수용액 중 32 중량%/중량의 고체로서 폴리아크릴산 나트륨의 수용액이다.
수용액은 40g의 초흡수성 물질(SR1717), 40ml의 물, 10.5ml의 2N 수산화나트륨 (약간의 과량의 염기가 산 형태로 존재하는 올리고머 아크릴레이트를 중화시키기 위해 첨가), 및 13.6g의 17% 과산화수소로 제조되었다. 하기 표 1에 기재된 부직포 및 셀룰로오스 티슈를 수용액으로 코팅하였다. 코팅은 Atlas wringer(Atlas Electric Devices, Chicago IL. 모델 LWB24/LW-1)를 사용하여 25 lb의 닙 압력으로 딥과 스퀴즈 방법을 통해 적용되었다. 샘플을 그 후 대류식 오븐(American Constant Temperature Oven Model DK-62, American Scientific Products)에서 85oC로 20분 동안 건조하였다.
코팅에서 산소 농도는, 스파튤러를 사용해 비커의 바닥에 고정되면서, 코팅된 샘플의 알려진 중량(약 100mg)을 취하여 그것을 40ml의 질소 살포된(잔류 산소 약 0.8ppm) 탈이온수에 5분 동안 두어 측정되었다. 그 후, Ocean Optics(플로리다주, 더나든)의 HACH 용존 산소(DO) 프로브(모델 HQ40d)를 사용하여 직접 물 중의 산소 농도를 측정하였고 표 1에 나타나 있다.
샘플 수용액 건조 애드-온(g) 수용액 건조 애드-온(%)
 방출된 산소 농도(ppm)
열 접합된 에어레이드 0.04 2.6 35
스펀레이스 0.09 16.0 80
MFAL 0.20 30.0 160
티슈 랩 0.04 150 37
티슈 랩 0.16 320 136
표 1
실시예 2
수용액은 40g의 초흡수성 물질(SR1717), 40ml의 물, 10.5ml의 2N 수산화나트륨 (약간의 과량의 염기가 산 형태로 존재하는 올리고머 아크릴레이트를 중화시키기 위해 첨가), 및 13.6g의 17% 과산화수소로 제조되었다. 샘플을 몰드 4mm 두께의 10.5x10.5cm 겔 사각형에 부었다. 그 후 샘플을 4개의 동일한 사각형으로 절단하였다. 각각은 17% 과산화수소의 당량으로 주입되었다. 일단 물질이 모든 과산화물 액체를 흡수하고 나면 샘플을 대류식 오븐에 80℃에서 60 내지 90분 동안 두어 발포된 샘플을 생성하였다. 전형적으로 샘플은 폼 형성 중 크기 및 두께가 두 배로 된다
이 샘플은 그 다음 덩어리로 분해되어 커피 분쇄기(코네티컷주, 뉴브리튼 소재 Black & Decker, Smart Grind, 모델 CBG5)에 놓여 가공되어 해염과 크기가 유사한 백색 입자를 얻었다.
다음으로, 분말은 얼마나 많은 산소가 분말에 의해 전달될지를 결정하기 위해서 질소 제거된 물에서 시험되었다. 0.12g의 분말을 50ml의 질소 살포된 물(1.8ppm 산소, 19.2℃)에 넣었고 방출된 산소가 측정되었고 (HACH 용존 산소(DO) 프로브, 모델 HQ40d) 10분 후 15.2ppm이고 30분 후 14.1ppm인 것으로 발견되었다. 따라서 폼 매트릭스를 분말로 변환하면 전달되는 산소의 양을 감소시키지만, 그것은 분말 형태의 유용한 제품이 되기에 여전히 충분하다는 것을 알 수 있다.
본 개시의 요소 또는 본 개시의 바람직한 양태(들)를 도입할 때, 관사("a", "an", 및 "the")는 하나 이상의 요소가 존재함을 의미하고자 하는 것이다. "포함하는", "구비하는", "가지는"이라는 용어는 포괄적임을 의도한 것이며, 열거된 요소와는 다른 추가 요소가 있을 수 있음을 의미하는 것이다.
본 개시는 다양한 특정적이고 예시적인 양태와 기술을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위 내에 남아있는 동안 많은 변형 및 수정이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 상술한 설명에 비추어 많은 대안, 수정 및 변형이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 있는 그러한 모든 대안, 수정 및 변형을 포함하도록 의도된다.

Claims (23)

  1. 산소를 피부에 전달하는 흡수 용품으로, 상기 흡수 용품은
    착용자를 향하는 액체 투과성 내부 표면;
    착용자의 반대쪽으로 향하는 외부 표면;
    그 사이에 배치된 흡수 조립체; 및
    상기 흡수 용품의 일부에 적용된 폐쇄 셀 폼 매트릭스 물질을 포함하되, 상기 폐쇄 셀 폼 매트릭스는
    a. 적어도 15 질량%의 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 이들의 염,
    b. 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르,
    c. 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜을 포함하는, 초흡수성 물질; 및
    상기 폐쇄 셀 폼 매트릭스 물질 내에 갇힌 산소를 포함하는, 흡수 용품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산소는
    수산화 알칼리 촉매 및 산소 전구체를 상기 초흡수성 물질을 함유하는 수용액에 첨가하고;
    상기 흡수 용품의 일부를 상기 수용액으로 적용하고, 및
    코팅을 가열하고 발포시켜서 상기 수산화 알칼리 촉매와 상기 산소 전구체를 반응시켜서 산소를 생성하고, 상기 폐쇄 셀 폼 매트릭스 내에 상기 산소를 가두는 것에 의해 생성되는, 흡수 용품.
  3. 제1항에 있어서, 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 이들의 염은 폴리아크릴산을 포함하는, 흡수 용품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르는 메타크릴옥시-프로필-트리메톡시실란을 포함하는, 흡수 용품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜은 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는, 흡수 용품.
  6. 제2항에 있어서, 상기 수산화 알칼리 촉매는 수산화나트륨을 포함하는, 흡수 용품.
  7. 제2항에 있어서, 상기 수산화 알칼리 촉매는 상기 액체 초흡수성 물질의 중량에 대하여 약 0.5중량% 내지 약 3중량%로 첨가되는, 흡수 용품.
  8. 제2항에 있어서, 상기 산소 전구체는 과산화수소를 포함하는, 흡수 용품.
  9. 제2항에 있어서, 상기 산소 전구체는 상기 액체 초흡수성 물질의 중량에 대하여 약 15중량% 내지 약 25중량%로 첨가되는, 흡수 용품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 폐쇄 셀 폼 매트릭스 물질은 실질적으로 잔류 산소 전구체 또는 수산화 알칼리 촉매를 함유하지 않는, 흡수 용품.
  11. 제2항에 있어서, 상기 수산화 알칼리 촉매 대 상기 산소 전구체의 몰비는 1.0:0.9 내지 0.9:1.0의 범위 내이고, 상기 수산화 알칼리 촉매는 산 성분 초흡수성 물질을 중성화하기 위해 추가량을 갖는, 흡수 용품.
  12. 제2항에 있어서, 상기 산소 함유 발포된 매트릭스는 상기 흡수 용품 내에서 시트, 코팅 또는 주입된 부직포 매트릭스, 섬유 또는 분말 형태인, 흡수 용품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 물질은 폴리아크릴산의 주쇄에 공유 결합된 실라놀 가교결합제를 갖는 올리고머 폴리아크릴산의 수용액을 포함하는, 흡수 용품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 흡수 용품은 여성용 패드, 기저귀, 성인 실금 용품, 훈련용 팬티 및 라이너로부터 선택되는, 흡수 용품.
  15. 산소를 전달하는 기재를 형성하는 방법으로, 상기 방법은
    수산화 알칼리 촉매 및 산소 전구체를 초흡수성 물질을 함유하는 수용액에 첨가하고, 여기서 상기 초흡수성 물질은
    a. 적어도 15 질량%의 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 이들의 염,
    b. 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르,
    c. 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜을 포함하는, 단계;
    상기 수용액을 기재에 적용하는 단계; 및
    상기 기재를 가열해서 상기 수산화 알칼리 촉매와 상기 산소 전구체를 반응시키고, 폐쇄 셀 폼 매트릭스 내에 상기 산소를 가두는 것에 의해 산소를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 모노에틸렌성 불포화 카르복실산, 술폰산 또는 인산 또는 이들의 염은 폴리아크릴산을 포함하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 알콕시실란 작용기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르는 메타크릴옥시-프로필-트리메톡시실란을 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 에스테르 단량체를 함유하는 공중합체화 가능한 친수성 글리콜은 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는, 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 수산화 알칼리 촉매는 수산화나트륨을 포함하는, 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 수산화 알칼리 촉매는 상기 액체 초흡수성 물질의 중량에 대하여 약 0.5중량% 내지 약 3중량%로 첨가되는, 방법.
  21. 제15항에 있어서, 상기 산소 전구체는 과산화수소를 포함하는, 방법.
  22. 제15항에 있어서, 상기 산소 전구체는 상기 액체 초흡수성 물질의 중량에 대하여 약 15중량% 내지 약 25중량%로 첨가되는, 방법.
  23. 제15항에 있어서, 상기 산소 전구체는 시트, 코팅 또는 주입된 부직포 매트릭스, 섬유 또는 분말 형태인, 방법.
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