KR20230080508A - 체액 누출을 방지하기 위한 보호복 - Google Patents
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Abstract
흡수 패드의 체액 누출 및 처짐을 방지하기 위한 의복은 속옷 및 이러한 속옷의 가랑이 부분에 인접하게 배치된 슬링을 포함하며, 이러한 슬링(sling)은 착용자의 신체와 함께 움직이도록 종방향 신축성(stretch)을 제공하고 흡수 패드 및 신체에 대해 의복력을 발휘하도록 디자인 및 제작된다. 대안적인 실시형태에서, 흡수 패드의 체액 누출 및 처짐을 방지하기 위한 의복은 속옷 및 이러한 속옷의 가랑이 부분에 인접하게 배치 된 슬링을 포함하며, 이러한 슬링은 장구 또는 사다리꼴 형상을 갖는다.
Description
본 발명은 의복에 관한 것으로, 특히 체액 누출을 효과적으로 방지하도록 제작된 보호복에 관한 것이다.
현재 시장에서 구입할 수 있는 다양한 보호용 속옷은 착용자의 내부 및 외부 의류로 체액이 누출되는 것을 방지하도록 디자인 및 제작된다. 일반적으로, 생리대, 패드 및 탐폰과 같은 여성용 위생 용품은 이러한 속옷과 함께 월경 및/또는 성인 실금으로 인해 발생되는 매우 많은 양의 체액을 흡수한다. 그러나, 이러한 보호용 속옷에는 몇 가지 단점이 있다. 첫째, 흡수된 체액의 무거운 중량에 의한 위생 용품의 처짐을 방지하기 위해 적절한 지지체를 제공하도록 디자인 및 제작되지 않았다. 둘째, 보호용 속옷의 디자인과 옷감은 또한, 체액이 내부 및 외부 의류로 누출되지 않도록 적절하게 보호되지 않는다. 마지막으로, 이들 속옷에는 다량의 체액을 흡수하기 위해 두꺼운 여성용 위생 제품이 보완되어야 하기 때문에 판매되는 대부분의 보호용 속옷은 불편하고, 심미적으로 불만족스로운 옷감으로 제작된다. 따라서, 이러한 보호복은 다소나마 보호를 해주는 데 반해서, 매일 사용하는 속옷으로는 적합하지 않다.
따라서, 현재 다양한 체액 누출 방지용 의복을 시장에서 구입할 수 있지만, 체액 누출을 효과적으로 방지할 수 있도록 제작된 성능이 좋은 보호복이 필요하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 흡수 패드의 체액 누출 및 처짐을 방지하기 위한 의복은 속옷 및 이러한 속옷의 가랑이 부분에 인접하게 배치된 슬링을 포함하며, 상기 슬링은 착용자의 신체에 따라 움직이도록 종방향 신축성(stretch)을 제공하고 흡수성 패드 및 신체에 대해 의복력을 발휘하도록 디자인 및 제작된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 흡수 패드의 체액 누출 및 처짐을 방지하기 위한 의복은 속옷과, 상기 속옷의 가랑이 부분에 인접하게 배치된 슬링을 포함하고, 상기 슬링의 형상은 냅킨이 이동하지 않고 제 위치에 있도록 하는 여러 커버리지를 제공하는 임의의 형상일 수 있다. 예로는 장구 또는 물결 형상 슬링이 포함되나 이에 제한되지 않으며; 장구 형상 슬링; 및 사다리꼴 형상 슬링이 있다. 슬링은 또한, 패드의 유지 및 위치 조정을 개선하기 위해 일방향 또는 다방향 신축성 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 이러한 측면 및 다른 측면은 다음의 상세한 설명의 관점에서 보면 보다 잘 이해될 것이다.
본 발명은 여성의 월경 또는 성인 실금에 대한 흡수 및 체액 누출 보호를 개선하기 위한 보호복에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 실시형태에 따른 보호복은 유행하는 속옷과 유사한 눈에 잘 띄는 룩앤필(look and feel)을 갖도록 제작되며, 일상적인 활동을 하는 동안 편안함을 제공한다. 전술한 보호복의 특성은 하기에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 독특한 직물 재료 및 디자인의 사용에 의해 달성된다. 보호복은 속옷, 슬링 및 상기 슬링에 맞춰진 치수의 흡수 패드를 포함한다. 슬링과 흡수 패드의 조합은 체액 누출 방지를 향상시키는 가볍고 편안하게 압축되어, 체액 누출 방지를 향상시킨다. 구체적으로, 슬링 및 흡수 패드로부터 생성된 압축력은 흡수 패드가 여성의 월경 주기 및/또는 성인 실금으로부터 다량의 체액 배출물을 흡수하고 함유할 수 있도록 하여, 체액 누출 및 흡수 패드의 처짐을 방지한다.
속옷은 몸체 부분과, 속옷의 바닥을 형성하도록 몸체 부분에 일체로 연결된 가랑이 부분을 포함한다. 속옷은 신체 부분의 하부 영역과 가랑이 부분의 측면에 의해 형성된 다리 개구부를 한정한다. 다리 둘레에는 다리를 둘러싸는 신축성 있는 밴드가 형성되어, 착용자의 허벅지 둘레에 편안하게 고정될 수 있고, 체액 누출에 대해 추가적으로 보호할 수 있다. 속옷의 몸체 부분은 강도, 중량, 강성도 등을 포함하는 원하는 응용에 적합한 특성을 갖는 하나 이상의 재료로 제조된다.
슬링은 팬티 또는 의복의 가랑이 부분에 인접한 위치에 위생 패드 또는 냅킨을 고정식으로 유지하기 위해 원하는 형상으로 형성된 직조 또는 부직포 재료이다. 슬링은 착용자의 신체에 따라 움직이도록 종방향 신축성을 제공하고자 속옷의 가랑이 부분에 인접하게 위치된다. 슬링은 하기에 좀 더 자세하게 설명하는 것과 같이, 흡수 패드와 몸체에 대한 의복력을 발휘하는 데 적합한 재료로 구성된다. 의복력은 흡수 패드를 착용자의 신체로 밀어, 착용자가 일상 생활을 하는 동안 흡수 패드를 고정시키는 가볍고 편안한 압축력이다. 흡수 패드의 이러한 고정화는 착용자로부터의 체액 흡수를 최대화하여, 체액 누출 방지를 향상시킨다. 또한, 의복력은 흡수된 체액의 무거운 중량으로 인한 흡수 패드의 처짐을 방지하기 위해 흡수 패드에 대해 강한 압축을 제공한다. 슬링은 제거되지 않도록 속옷과 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 슬링은 그로부터 제거되도록 디자인될 수 있다. 슬링이 제거 가능할 때, 이러한 슬링은 임의의 적합한 고정 수단(스냅, 버튼, 후크 및 루프 패스너, 접착제, 지퍼 등)을 사용하여 부착 및 미부착될 수 있다. 대안적으로, 제거 가능한 실시형태에서, 슬링은 단일 유닛으로서 패드와 함께 형성될 수 있고; 일회용 또는 재사용이 가능할 수 있다.
슬링의 형상은, 냅킨을 이동시키지 않고 제자리에 고정하기에 충분한 커버리지를 갖는다면, 임의의 형상일 수 있다. 예로는 전방에서 후방으로 연장되고 전엽, 후엽(back lobe), 및 내측 부분 또는 슬링을 형성하는 가랑이를 통해 좁아지는 가랑이 구획을 갖는 장구 또는 물결 형상 슬링; 가랑이 부분보다 넓은 폭을 각각 갖는 후엽 및 전엽이 있는 장구 형상 슬링; 및 후엽에서 좁은 폭을 갖고 가랑이 및 전엽에서 넓은 폭을 갖는 사다리꼴 형상 슬링을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 슬링은 부직포의 적어도 2개의 외층 및 탄성중합체 섬유의 내층을 갖는 복합 연신성 직물로 제조되며, 상기 외층 및 내층의 접착제 조성물 결합 부분의 복합 직물을 10 내지 35 중량%로 가질 수 있다. 상기 부직포 외층은 스판덱스 또는 탄성중합체 스트랜드를 포함하여 피팅 기능 및 유체 흡수 기능 둘 다를 제공할 수 있다.
흡수 패드는 여성의 월경 및/또는 성인 실금 시, 슬링이 흡수 패드를 보완하도록 슬링 내에 맞춰지도록 하는 형상 및 크기를 갖는다. 흡수 패드는 착용자의 신체에 패드력(pad force)을 가한다. 슬링으로부터 가해지는 의복력과 흡수 패드로부터 가해지는 패드력의 조합은 체액의 방사상 분포를 최소화하고 종방향의 유체 전달을 촉진하여, 체액 봉쇄를 향상시키고 체액 누출을 최소화한다. 슬링은 흡수 패드를 제자리에 유지하는 방식으로 형성된 하나의 조각 또는 다수의 분절로 구성될 수 있다. 슬링이 다수의 분절로 형성될 때, 분절은 동일한 재료 또는 상이한 재료로 만들어 질 수 있다. 슬링 구조체는 단일 재료 조각; 신축성 특성을 부여하는 탄성중합체 부재; 섞여짜진(interwoven) 지지체 스트랜드 또는 코드, 접착제 지지체; 패드를 제자리에 유지하기 위한 별도의 전방 및 후방 부착 수단을 포함하는 2개 이상의 부분, 또는 흡수 패드를 제자리에 유지하는데 적합한 다양한 다른 구성들을 포함할 수 있다.
슬링은 탄성 복합 구조를 함유하는 재료로 제작된다. 유리하게는, 이들 구조는 흡수 패드를 최대로 사용하기 위해 흡수 패드와 신체에 대해 높은 압축력을 제공하여, 체액 봉??를 향상시킨다. 또한, 슬링 재료는 보호복을 편안하고 일상적으로 착용하기에 심미적으로 좋게 만든다.
슬링 재료는 기재(substrate), 폴리우레탄 재료, 및 접착제를 포함한다. 본 발명의 목적을 위해, 용어 "기재"는 본 명세서에서 사용되는 선택된 탄성 폴리우레탄 재료가 접착 결합될 수 있는 하나 이상의 표면을 갖는 가요성 또는 변형 가능한 구조 또는 요소를 의미하는 가장 넓은 의미로 사용된다. 이러한 기재는 일반적으로, 2개의 표면, 예를 들어 상부 및 하부를 갖는 가요성 기재일 것이며, 필름, 직포 또는 편직된 기재, 메시 또는 스크림 기재 또는 부직포 기재의 형태일 수 있다. 또한, 이러한 기재는 비교적 탄성이 없을 것이다. 비교적 탄성이 없는 기재는, 파열 없이 임의의 방향으로 약 120% 이하로 신장될 수 있는 것, 또는 파단 신율의 50%까지 신장시키고 신장력을 제거한 후 신장된 길이의 30% 초과의 성장을 나타내는 것이다.
본 명세서에서, 탄성에 있어서 바람직하며, 비교적 탄성이 없는 기재는 부직포 기재 형태일 것이다. 부직포 기재 또는 "웨브”은, 중첩되어 있으나 식별 가능한 반복적인 방식이 아닌, 개별 섬유, 필라멘트 또는 실의 구조를 갖는 기재이다. 부직포 기재는 예를 들어, 멜트블로잉 공정(meltblowing process), 스펀본딩 공정(spunbonding process) 및 본디드 카디드 웨브 공정(bonded carded web process)과 같은 다양한 종래의 공정에 의해 형성될 수 있다.
멜트블로잉형 기재 또는 웨브는 멜트블로잉형 섬유(meltblown fiber)로 만들어진 것이다. 멜트블로잉형 섬유는 용융된 열가소성 재료를, 용융된 열가소성 재료 또는 필라멘트로서 복수의 미세한, 일반적으로 원형의 다이 모세관을 통해 고속의 가스(예를 들어, 공기) 흐름 내로 압출함으로써 형성된다. 이는 이들 섬유의 직경을 줄이기 위해 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 약화시키며, 이러한 직경은 미세섬유 직경일 수 있다. 그 후, 멜트블로잉형 섬유는 고속 가스 흐름에 의해 운반되고, 수합 표면 상에 침착되어 무작위로 분사된 멜트블로잉형 섬유의 웨브를 형성한다. 이러한 공정은, 예를 들면 미국 특허 번호 제3,849,241호에 개시되어 있으며, 이러한 특허는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
스펀본드 기재 또는 "웨브"는 스펀본드 섬유로 만들어진 것이다. 스펀본드 섬유는 용융된 열가소성 재료를 스피넬렛의 복수의 미세한, 일반적으로 원형의 모세관으로부터 필라멘트로서 압출함으로써 형성된 작은 직경의 섬유이다. 압출된 필라멘트의 직경은 예를 들어, 이덕티브 스트레칭(eductive stretching) 또는 다른 잘 알려진 스펀본딩 메카니즘에 의해 급속히 줄어든다. 스펀본드형 부직포 웨브의 제조는, 예를 들어, 미국 특허 번호 제3,692,618호 및 제4,340,563호에 설명되어 있으며, 이들 특허는 둘 다 본원에 원용에 의해 포함된다.
비교적 탄성이 없는 기재는 다양한 재료로 구성될 수 있다. 적합한 재료는 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부탄, 폴리메티덴텐, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리아미드, 테트라 블록 중합체, 스티렌 블록 공중합체, 폴리헥사메틸렌 아디파미드, 폴리-(oc-카프로아미드), 폴리헥사메틸렌세바카미드, 폴리비닐, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리트리플루오로클로로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체, 폴리에테르에스테르, 면, 레이온, 대마 및 나일론을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 재료 유형의 조합을 사용하여 본 명세서에서 탄성 화되는 비교적 탄성이 없는 기재를 형성할 수 있다.
본 명세서에서 탄성화되기에 바람직한 기재는 중합체 스펀본드형 부직포 웨브와 같은 구조를 포함한다. 특히 약 10 내지 약 40 g/㎡의 평량을 갖는 스펀본드형 폴리올레핀 부직포 웨브가 바람직하다. 더 바람직하게는, 이러한 구조체는 약 14 내지 약 25 g/㎡의 평량을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드형 부직포 웨브이다. 이러한 유형의 부직포를 사용하는 다층 적층물 형태의 바람직한 복합 구조물의 특정 유형은 이하에서 보다 상세히 설명된다.
전술한 바와 같이 비교적 탄성이 없는 기재는 이러한 기재 중 하나 이상에 특정 유형의 탄성중합체 폴리우레탄 재료를 접착 결합시킴으로써 탄성화될 수 있다. 탄성화될 기재에 대한 이러한 접착 결합은 폴리우레탄 재료가 신장된 상태로 드래프트되는 동안 발생한다.
본 발명의 스판덱스 섬유는 "섬유 형성 물질이 분절 폴리우레탄의 85% 이상으로 이루어진 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유"의 정의를 충족시킨다. 스판덱스 섬유의 열처리 후, 탄성 특성 및 탄성 특성의 유지는 분절 폴리우레탄의 함량, 및 분절 폴리우레탄의 화학적 조성, 마이크로 도메인 구조 및 중합체 분자량에 따라 매우 크게 달라진다. 잘 정립된 바와 같이, 분절 폴리우레탄은 하이드록실-말단 중합체 글리콜, 디이소시아네이트 및 저분자량 사슬 연장제의 단계 중합에 의해 경질 및 연질 분절로 구성된 장쇄 폴리우레탄들의 하나의 패밀리이다. 사용되는 사슬 연장제, 디올 또는 디아민의 성질에 따라, 분절 폴리우레탄 내의 경질 분절은 우레탄 또는 우레아일 수 있다. 우레아 경질 분절을 갖는 분절 폴리우레탄은 폴리우레탄우레아로 분류된다. 일반적으로, 우레아 경질 분절은 우레탄 경질 분절보다, 물리적 교차-연결점으로서 작용하는 보다 강한 사슬간 수소 결합을 형성한다. 따라서, 디아민 사슬 연장형 폴리우레탄우레아는 전형적으로 단쇄 디올 연장형 폴리우레탄보다, 더 높은 용융 온도 및 연질 분절과 경질 분절 사이에서의 더 양호한 상분리를 갖는 더 양호하게 형성된 결정질 경질 분절 도메인을 갖는다. 우레아 경질 분절의 열처리에 대한 온전성 및 저항성 때문에, 폴리우레탄우레아는 전형적으로 습식 방사 또는 건식 방사의 용액 방사 공정을 통해 섬유로 방사된다. 우레탄 경질 분절로 제조된 폴리우레탄 섬유 및 선택된 폴리우레탄우레아 섬유 또한 용융 방사에 의해 제조될 수 있다.
둘 이상의 분절 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아의 혼합물 또는 블렌드가 사용될 수 있다. 선택적으로, 분절 폴리우레탄우레아의 혼합물 또는 블렌드는 또한 또 다른 분절 폴리우레탄 또는 다른 섬유 형성 중합체와 함께 사용될 수 있다.
폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아는 2 단계 공정으로 제조된다. 제1 단계에서, 말단에 이소시아네이트를 갖는 우레탄 전중합체는 중합체 글리콜을 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 형성된다. 전형적으로, 글리콜에 대한 디이소시아네이트의 몰비는 1.50 내지 2.50의 범위에서 조절된다. 원하는 경우, 이러한 전중합 단계에서 촉매를 사용하여 반응을 보조할 수 있다. 제2 단계에서, 우레탄 전중합체는 N,N-디메틸아세타미드(DMAc)와 같은 용매에 용해하고, 단쇄 디아민 또는 디아민들의 혼합물을 이용하여 사슬 연장하여 폴리우레탄우레아 용액을 형성한다. 폴리우레탄우레아의 중합체 분자량은 제1 단계 및/또는 제2 단계에서, 소량의 단일-작용기 알코올 또는 아민에 의해, 전형적으로는 폴리우레탄우레아 고체 1 킬로그램 당 60 밀리그램당량 미만으로 조절되고, 첨가되고, 반응된다. 첨가제는 폴리우레탄우레아가 형성된 이후이지만 용액이 섬유로 방사되기 이전 임의의 단계에서 중합체 용액 내로 혼합할 수 있다. 섬유 내 총 첨가제 양은 전형적으로 10 중량% 미만이다. 방사 이전의 중합체 용액 중의 첨가제를 포함하는 고체 함량은 전형적으로 용액의 30.0 중량% 내지 40.0 중량%의 범위에서 조절된다. 용액 점도는 최적의 방사 성능을 위해 전형적으로 2000 내지 5000 포이즈의 범위에서 조절된다. 경질 분절 용융점이 충분히 낮으면, 적합한 분절 폴리우레탄 중합체가 또한 용융물 내에서 제조될 수 있다.
폴리우레탄우레아용으로 적합한 중합체 글리콜은 약 600 내지 약 3,500의 수 평균 분자량을 갖는 폴리에테르 글리콜, 폴리카보네이트 글리콜 및 폴리에스테르 글리콜을 포함한다. 둘 이상의 중합체 글리콜 또는 공중합체의 혼합물이 포함될 수 있다.
사용될 수 있는 폴리에테르 글리콜의 예로는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 트리메틸렌 옥사이드, 테트라하이드로푸란 및 3-메틸테트라하이드로푸란의 개환 중합 및/또는 공중합으로부터, 또는 응축으로부터 2개의 말단 하이드록시기를 갖는 글리콜이 포함된다.
에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올 1,6-헥산디올, 2,2-디메틸-1,3 프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 및 1,12-도데칸디올과 같이, 각각의 분자 내에 12개 미만의 탄소 원자를 갖는 디올 또는 디올 혼합물과 같은 다가알코올의 중합. 선형의 이 작용기 폴리에테르 폴리올이 바람직하고, 작용기가 2인 Terathane® 1800(캔사스 위치타 소재의 인비스타(INVISTA))과 같이 수 평균 분자량이 약 1,700 내지 약 2,100 인 폴리(테트라메틸렌 에테르)글리콜이 특히 접합한 글리콜의 일례이다. 공중합체는 폴리(테트라메틸렌 에테르 코-에틸렌 에테르)글리콜 및 폴리(2-메틸 테트라메틸렌 에테르 코-테트라메틸렌 에테르)글리콜을 포함할 수 있다.
사용될 수 있는 폴리에스테르 글리콜의 예로는 지방족 폴리카르 복실산 및 폴리올의 축합 중합에 의해 제조된 2개의 말단 히드록시기를 갖는 에스테르 글리콜, 또는 이들의 혼합물이 있으며, 이들은 각각의 분자 내에 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 저분자량이다. 적합한 폴리카르복실산의 예로는 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아 디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸디카르복실산 및 도데칸디카르복실산이 있다. 폴리에스테르 폴리올을 제조하기 위한 적합한 글리콜의 예로는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 및 1,12-도데칸디올이 있다. 약 5℃ 내지 약 50℃의 용융 온도를 갖는 선형 이 작용기 폴리에스테르 폴리올이 특정한 폴리에스테르 글리콜의 일례이다.
사용될 수 있는 폴리카보네이트 글리콜의 예로는 포스겐, 클로로포름산 에스테르, 디알킬 카보네이트 또는 디알릴 카보네이트와 지방족 폴리올의 축합 중합에 의해 생성된, 2개의 말단 히드록실기를 갖는 카보네이트 글리콜 및 이들의 혼합물을 포함하며, 이들은 각각의 분자 내에 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 저분자량이다. 폴리카보네이트 폴리올을 제조하기 위한 적합한 폴리올의 예로는 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 및 1,12-도데칸디올이다. 약 5℃ 내지 약 50℃의 용융 온도를 갖는 선형 이 작용기 폴리카보네이트 폴리올은 특정한 폴리카보네이트 폴리올의 일례이다.
폴리우레탄우레아를 제조하기 위해 사용되는 디이소시아네이트 성분은 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트) 및 2,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트)를 함유하는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 이성질체 혼합물을 포함하는 단일 디이소시아네이트 또는 상이한 디이소시아네이트들의 혼합물을 포함한다. 임의의 적합한 방향족 또는 지방족 디이소시아네이트가 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 디이소시아네이트의 예로는 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트), 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트), 1,4-크실렌디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 특정 폴리이소시아네이트 성분의 예로는 Takenate® 500(Mitsui Chemicals), Mondur® MB(Bayer), Lupranate® M(BASF) 및 lsonate® 125 MDR(Dow Chemical) 및 이들의 조합을 포함한다.
폴리우레탄우레아를 제조하기 위한 적합한 디아민 사슬 연장제의 예로는 1,2-에틸렌디아민; 1,4-부탄디아민; 1,2-부탄디아민; 1,3-부탄디아민; 1,3-디아미노-2,2-디메틸 부탄; 1,6-헥사메틸렌디아민; 1,12-도데칸디아민; 1,2-프로판디아민; 1,3-프로판디아민; 2-메틸-1,5-펜탄디아민; 1-아미노-3,3,5-트리메틸-5-아미노메틸사이클로헥산; 2,4-디아미노-1-메틸사이클로헥산; N-메틸아미노-비스(3-프로필아민); 1,2-사이클로헥산디아민; 1,4-사이클로헥산디아민; 4,4'-메틸렌-비스(사이클로헥실아민); 이소포론 디아민; 2,2-디메틸-1,3-프로판디아민; 메타-테트라메틸 크실렌디아민; 1,3-디아미노-4-메틸사이클로헥산; 1,3-사이클로헥산-디아민; 1,1-메틸렌-비스 (4,4'-디아미노헥산); 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸사이클로헥산; 1,3-펜탄디아민(1,3-디아미노펜탄); m-크실릴렌 디아민; 및 Jeffamine®(Texaco)을 포함한다. 선택적으로, 물 및 3차 알코올, 예컨대 tert-부틸 알코올 및 α-쿠밀 알코올이 또한 폴리우레탄우레아를 제조하기 위해 사슬 연장제로서 사용될 수 있다.
폴리우레탄을 목적하는 경우, 사슬 연장제 또는 사슬 연장제들의 혼합물은 디올이여야 한다. 사용될 수 있는 이러한 디올의 예로는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-프로필렌 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-트리메틸렌 디올, 2,2,4-트리메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,4-비스(히드록시에톡시)벤젠, 1,4-부탄디올 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
단일 작용기 알코올 또는 1차/2차 단일 작용기 아민은 폴리우레탄우레아의 분자량을 조절하기 위해 사슬 종결제로서 포함될 수 있다. 하나 이상의 단일 작용기 알코올과 하나 이상의 단일 작용기 아민과의 블렌드가 또한 포함될 수 있다.
본 발명에서 사슬 종결제로서 유용한 단일 작용기 알코올의 예로는 탄소수 1 내지 18의 지방족 및 지환족 1차 및 2차 알코올, 페놀, 치환된 페놀, 에톡실화된 알킬 페놀, 및 500 미만의 분자량을 포함하여 약 750 미만의 분자량을 갖는 에톡실화된 지방 알코올, 히드록시아민, 히드록시메틸 및 히드록시에틸로 치환된 3차 아민, 히드록시메틸 및 히드록시에틸로 치환된 헤테로사이클릭 화합물, 및 이들의 조합, 푸르푸릴 알코올, 테트라히드로푸르푸릴 알코올, N-(2-히드록시에틸)숙신이미드, 4-(2-히드록시에틸)모르폴린, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 네오펜틸 알코올, 헥산올, 사이클로헥산올, 사이클로헥산메탄올, 벤질 알코올, 옥탄올, 옥타데칸올, N,N-디에틸히드록실아민, 2-(디에틸아미노)에탄올, 2-디메틸아미노에탄올 및 4-피페리딘에탄올 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 요소를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 단일 작용기 알코올은 우레탄 전중합체를 제조하는 단계에서, 후속 단계에서 형성되는 폴리우레탄우레아의 중합체 분자량을 조절하기 위해 반응된다.
폴리우레탄우레아에 대한 사슬 종결제로서 유용한 적합한 단일 작용기 1차 아민의 예로는 에틸아민, 프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, sec-부틸아민, tert-부틸아민, 이소펜틸아민, 헥실아민, 옥틸아민, 에틸헥실아민, 트리데실아민, 사이클로헥실아민, 올레일아민 및 스테아릴아민을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 적합한 단일 작용기 디알킬아민 사슬 차단제의 예로는: N,N-디에틸아민, N-에틸-N-프로필아민, N,N-디이소프로필아민, N-tert-부틸-N-메틸아민, N-tert-부틸-N-벤질아민, N,N-디사이클로헥실아민, N-에틸-N-이소프로필아민, N-tert부틸-N-이소 프로필아민, N-이소프로필-N-사이클로헥실아민, N-에틸-N-사이클로헥실아민, N,N-디에탄올아민 및 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘을 포함한다. 바람직하게는, 이러한 단일 작용기 아민은 사슬 연장 단계 중에 폴리우레탄우레아의 중합체 분자량을 조절하기 위해 사용된다. 선택적으로, 에탄올아민, 3-아미노-1-프로판올, 이소프로판올아민 및 N-메틸에탄올아민과 같은 아미노-알코올이 또한, 사슬 연장 반응 동안 중합체 분자량을 조절하는데 사용될 수 있다.
스판덱스 섬유에 선택적으로 포함될 수 있는 첨가제의 부류는 하기에 열거되어 있다. 예시적이고 비-제한적인 목록이 포함된다. 그러나, 부가적인 첨가제는 당업계에 잘 알려져 있다. 예로는: 항산화제, UV 안정화제, 착색제, 안료, 가교제, 상 변화 물질(파라핀 왁스), 항균제, 미네랄(즉, 구리), 마이크로캡슐화된 첨가제(즉, 알로에 베라, 비타민 E 겔, 알로에 베라, 바다 켈프(kelp), 니코틴, 카페인, 향료 또는 아로마), 나노입자(즉, 실리카 또는 탄소), 칼슘 카보네이트, 난연제, 접착방지 첨가제, 염소 분해 방지 첨가제, 비타민, 의약, 향제, 전기 전도성 첨가제, 가염성 및/또는 염료-보조 작용제(예, 4차 암모늄 염)을 포함한다.
첨가될 수 있는 다른 첨가제는 접착 촉진제 및 용해성 개선 첨가제, 대전 방지제, 항-크리프 작용제, 형광 증백제, 유착제, 전기 전도성 첨가제, 발광 첨가제, 윤활제, 유기 및 무기 충전제, 방부제, 텍스타일 작용제, 감온성(thermochromic) 첨가제, 살충제 및 습윤제, 안정화제(힌더드 페놀, 아연 옥사이드, 힌더드 아민), 슬립 작용제(실리콘 오일) 및 이들의 조합을 포함한다.
첨가제는 가염성, 소수성(즉, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)), 친수성(즉, 셀룰로스), 마찰 조절, 염소 저항성, 분해 저항성(즉, 항산화제), 접착성 및/또는 융합성(즉, 접착제 및 접착 촉진제), 난연성, 항균 거동(은, 구리, 암모늄 염), 장벽, 전기 전도성(카본 블랙), 인장 특성, 색상, 발광도, 재활용성, 생분해성, 향, 점착성 조절(즉, 금속 스테아레이트), 감촉 특성, 세트성(set-ability), 열 제어(즉, 상 변화 물질), 영양제, 소광제, 예컨대 티타늄 디옥사이드, 안정화제, 예컨대 하이드로탈사이트, 헌타이트와 하이드로마그네사이트의 혼합물, UV 스크리너 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 이로운 특성을 제공할 수 있다.
첨가제는 원하는 효과를 얻기에 적합한 임의의 양으로 포함될 수 있다.
전술한 바와 같은 선택된 유형의 폴리우레탄 및 폴리우레탄우레아는 광범위하게 다양한 형태의 탄성중합체 물질을 제공하는데 사용될 수 있다. 이들 폴리우레탄 물질의 용액은 필름으로 주조되거나 스판덱스 섬유 또는 필라멘트로 방사될 수 있다. 섬유 또는 필라멘트 형태의 스판덱스가 기재의 탄성화에 가장 보편적으로 사용된다.
스판덱스 섬유는 건식 방사, 습식 방사 또는 용융 방사와 같은 섬유 방사 공정을 통해 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 중합체 용액으로부터 형성될 수 있다. 건식 방사에서, 중합체 및 용매를 포함하는 중합체 용액을 방적 돌기 오리피스를 통해 스핀 챔버로 계량하여 필라멘트 또는 필라멘트들을 형성한다. 폴리우레탄우레아는 전형적으로, 그로부터 제조된 스판덱스 섬유를 목적할 때, 건식 방사 또는 습식 방사된다. 폴리우레탄은 전형적으로, 그로부터 제조된 스판덱스 섬유를 목적할 때, 용융 방사된다.
전형적으로, 폴리우레탄우레아 중합체는, 중합 반응에 사용되어 온 것과 동일한 용매로부터 필라멘트로 건식 방사된다. 가스는 챔버를 통과하여, 용매를 증발시켜, 필라멘트(들)를 응고시킨다. 필라멘트는 분당 적어도 200 미터의 윈드업 속도로 건식 방사된다. 스판덱스는 800 m/분을 초과하는 임의의 원하는 속도 방사될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "방사 속도"는 방적사 테이크-업 속도를 지칭한다.
스판덱스 필라멘트의 양호한 방사성은 방사 셀 및 윈드업에서 필라멘트 파손이 빈번하지 않는 것을 특징으로 한다. 스판덱스는 단일 필라멘트로서 방사될 수 있거나, 종래 기술에 의해 멀티필라멘트 방적사로 합체될 수 있다. 멀티필라멘트 방적사의 각각의 필라멘트는 전형적으로, 예를 들어 필라멘트 당 6 내지 25 dtex 범위의 텍스타일 데시텍스(dtex)일 수 있다.
단일 필라멘트 또는 멀티필라멘트 방적사 형태의 스판덱스는 전형적으로, 본 명세서에서 복합 구조체를 형성하기 위해 기재를 탄성화시키기 위해 사용된다. 멀티필라멘트 스판덱스 방적사는 빈번하게는, 방적사의 스트랜드 당 약 4 내지 약 120개의 필라멘트를 포함할 것이다. 특별하게 적합한 스판덱스 필라멘트 또는 방적사는 약 200 내지 약 2400 데시텍스 및 약 540 내지 약 1880 데시텍스를 포함하여 약 200 내지 약 3600 데시텍스 범위의 것이다.
전술한 바와 같이 선택된 유형의 폴리우레탄 탄성화제는, 탄성화되는 비교적 탄성이 없는 기재에 접착 결합되거나 부착되는 구조체 또는 요소의 형태로 존재할 것이다. 본 명세서에서 선택된 유형의 폴리우레탄을 이러한 탄성이 없는 가요성 기재에 접착 결합시키는 것은 일반적으로, 종래의 핫 멜트 접착제를 사용하여 이루어진다.
종래의 핫 멜트 접착제는 전형적으로, 높은 초기 점착성을 나타내며, 성분들 간의 양호한 결합 강도를 제공하고, 양호한 자외선 및 열 안정성을 갖는 열가소성 중합체이다. 바람직한 핫 멜트 접착제는 압력에 민감할 것이다. 적합한 핫 멜트 접착제의 예로는 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체; 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 공중합체; 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 공중합체; 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체; 비정질 폴리-알파-올레핀(APAO) 중합체 및 공중합체; 및 에틸렌-스티렌 혼성중합체(ESI)로 구성된 군으로부터 선택되는 중합체를 포함하는 것이다. 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 블록 공중합체를 기초로 하는 접착제가 가장 바람직하다. 핫 멜트 접착제는 시중에서 구입할 수 있다. Bostik의 H-2104, H-2494, H-4232 및 H-20043; H.B. Fuller Company의 HL-1486 및 HL-1470; 및 National Starch Company의 NS-34-3260, NS-34-3322 및 NS-34-560 과 같은 제품명으로 판매되고 있다.
압축력 시험
4가지 유형의 속옷: 속옷 만, 슬링이 있는 속옷(의복력), 흡수 패드가 있는 속옷(패드력), 및 슬링 및 흡수 패드가 있는 속옷(의복력 및 패드력)을 시험하여 착용자의 신체에 가해지는 압축력을 측정하였다. 4개의 사분면을 갖는 센서는 특정 기간(10초) 동안 500 데이터 포인트(평방 인치 당 파운드(PSI))에 걸쳐 판독하고 축적하는 데 사용되었다. 이들 데이터 포인트를 기초로, 표 1은 각각의 속옷에 대한 각각의 사분면(사분면 1 내지 4)의 평균 PSI(최소 PSI, 평균 PSI, 최대 PSI) 및 각각의 속옷에 대한 4개 사분면들의 PSI 합계를 요약한 것이다. 각각의 합계는 착용자의 신체에 가해진 총 PSI를 나타낸다. 표 1은 다양한 속옷에 대해 착용자의 신체에 가해지는 압축력의 결과를 요약한 표이고; 표 1은 유체 관리 효율의 결과를 요약한 것이다.
[표 1]
표 1에서 알 수 있듯이, 시험 결과는, 슬링 및 흡수 패드가 있는 속옷이 착용자의 신체에 대해 가장 높은 압축력 범위(0.64 내지 0.66 PSI)를 발휘하여 최대의 체액 누출 방지를 제공함을 보여준다.
기술 시험
본 발명의 실시형태에 따라, 보호복(표 2에서 팬티 번호 8 및 9)을 시중에서 현재 시판되는 보호복(표 2에서 팬티 번호 1 내지 7)과 비교하여 시험하였다. 표 2는 체액 흡수 및 누출 검사를 한 속옷 또는 팬티의 목록이다. 구체적으로, 표 2에 열거된 모든 팬티는 마네킹을 사용하여 옆으로 향하는 자세(수면, 좌석 등) 및 직립(서있는) 자세에 대한 체액 흡수 및 누출량을 시험하였다.
[표 2]
표 3은 표 2의 팬티의 맞춤 특징 및 등급 결과를 요약한 표이다.
[표 3]
표 4는 표 2의 팬티의 옆으로 향하는 자세에 대한 체액 흡수 및 누출 결과를 요약한 표이다.
또한, 아래의 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 다른 팬티보다 실패 전에 장기간 착용 시간을 기록하였다:
[표 4]
표 5는 표 2의 팬티의 직립 자세에 대한 체액 흡수 및 누출 결과를 요약한 표이다. 표 6은 표 2의 팬티의 직립 자세에 대한 25 초 동안 175 ml의 수치 용적(insult volume)에서 체액 흡수 및 누출의 결과를 요약한 표이다.
[표 5]
[표 6]
표 2 내지 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 기술 시험의 결과는, 본 발명이 체액 흡수 및 누출 방지 둘 다에서, 나머지 팬티들보다 상당히 양호하게 수행되었음을 보여준다. 특히, 본 발명은 하기 표 7에 나타낸 바와 같이, 흡수량(ml)을 속옷 중량(g)으로 나눔으로써 정의되는 최상의 체액 효율을 입증 하였으며:
[표 7]
이로써, 시험된 팬티들 중에서 최대의 체액 보호를 제공한다. 전술한 바에 따라, 본 발명에 따른 보호복은 개선된 체액 누출 방지를 제공하면서도 보호복에 대해 편안하고 좋은 룩앤필을 제공함을 알 것이다.
일반적으로, 전술한 설명은 예시적이고 예시적인 목적으로 제공되며; 본 발명은 필수적으로 이에 제한되지 않는다. 오히려, 당업자는 특정 상황에 대한 적응뿐만 아니라 추가의 수정이 본 명세서에 도시되고 설명된 본 발명의 범위 및 첨부된 청구항의 범위 내에 있음을 알 것이다.
Claims (1)
- 흡수 패드의 체액 누출 및 처짐을 방지하기 위한 의복의 용도로서,
속옷; 및
상기 속옷의 가랑이 부분에 인접하게 배치된 슬링(sling)을 포함하며, 상기 슬링은 착용자의 신체와 함께 움직이도록 종방향 신축성(stretch)을 제공하고 상기 흡수 패드 및 신체에 대해 의복력(garment force)을 발휘하도록 디자인 및 제작되는, 의복의 용도.
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