KR100203643B1 - 흡수제품용 커버시이트 - Google Patents

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데이비드 엠 모이어
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Abstract

흡수 위생용품의 흡수제를 덮는 커버시이트가 제공된다. 상기 커버시이트는 하나 이상의 방향으로 탄성이 있고, 관통하는 세공(30)을 갖는다. 상기 커버시이트는 부직 섬유물질을 포함하고 흡수체의 바깥쪽으로 향하는 상층(36), 탄성 필름(11)을 포함하는 중간층, 및 부직 섬유물질을 포함하고 흡수체를 향해 안쪽으로 향하는 하층(32)을 포함한다. 상기 상층과 하층은 실질적으로 세공의 주위(38)에서만 중간층에 연결되어 있다.

Description

흡수제품용 커버시이트
최근까지, 위생 용도의 흡수제품은 모두, 또는 적어도 실질적으로 모두 실질적으로 또는 완전히 비탄성적이였다. 그러나, 더욱 최근에 적어도 일부 형태의 흡수 위생용품은 탄성인 것이 유리하다고 알려졌다. 본 출원과 동일자로 출원된 동시계류중인 또 다른 출원은 이러한 흡수제품의 하나인 팬티라이너 형태의 바람직한 태양을 기재하고 있다.
상기 흡수제품을 구성할 때에 발생하는 문제점 중의 하나는 적합한 상면시이트의 공급에 있다. 적어도 탄성 흡수제품의 일부 형태에서는 상면시이트 그 자체가 탄성적일 필요가 있고, 현재에는 적합한 탄성 상면시이트를 이용할 수 없는 것으로 보인다. 본 발명의 목적은 이를 개선하는 것이다.
EP-A-207904호에는 흡수 위생용품 중에서 흡수체를 덮는 커버시이트에 대해 기재하고 있으며, 상기 구조물은 흡수체의 바깥쪽으로 향하고 부직 섬유물질을 포함하는 상층, 필름을 포함하는 중간층, 및 흡수체를 향해 안쪽으로 향하고 부직 섬유물질을 포함하는 하층을 포함하며, 관통하는 세공을 갖는다. EP-A-207904호의 교지의 변형된 형태를 따라, 내부에 사용된 중간층을 탄성 필름으로 대체하여 탄성 상면시이트를 제조할 수 있음을 발견하였다. 이는, 얼핏 보기에는 3개 층을 연결시키는 방법으로 인해 탄성 필름이 양 측부 상에서 섬유층과 연결됨으로써 탄성 특성을 더 이상 나타내지 못할 것으로 예측되었기 때문에 놀라운 일이다. 그러나, EP-A-207904호에 기재된 방법은 변형되어서 실제로는 상기 결과를 갖지 않는 것이 발견되었다. 상기 변형은 상층과 하층이 실질적으로 세공 주위에서만 중간층과 연결되어서 탄성 필픔이 하나 이상의 방향으로 탄성을 지속적으로 나타내게 하는 효과를 갖는다.
본 발명은 흡수제품용 커버시이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생리 냅킨, 기저귀, 및 성인용 생리대와 같은 위생용품의 커버시이트에 관한 것이다. 상기 제품은 월경액, 뇨, 및 혈액과 같은 체액을 흡수하여 보유하는 것을 목적으로 하고, 일회용품, 즉 사용후에 폐기 처분되는 제품으로서 일반적으로 사용된다.
상기 제품은 일반적으로 다량의 액체를 흡수하여 보유할 수 있는 다공성 물질의 흡수코어를 포함한다. 상기 코어는 사용자 신체를 대향할 상면, 및 외부 환경을 대향할 배면을 갖는 것으로 간주할 수 있다. 흡수 코어는 상면을 덮고 통상적으로 또한 본 명세서에서 상면시이트로 지칭되는 시이트를 거의 항상 포함하고, 필수적이지는 않으나 일반적으로 배면을 덮고 통상적으로 또한 본 명세서에서 배면시이트로 지칭되는 커버시이트를 추가로 포함한다. 상기 상면시이트는 체액이 흡수코어내로 통과하도록 액체 투과성이여야 한다. 이러한 목적으로 상면시이트 내에 세공을 제공하는 것이 알려져 있다. 본 발명은 신규한 형태의 상면시이트에 관한 것이다.
첨부 도면에 관해 설명하면 하기와 같다.
제1도는 본 발명에 따른 상면시이트를 제조하는 방법을 도식적으로 나타낸 것이다.
제2도는 본 발명에 따른 상면시이트의 한 태양에 대한 응력 변형 곡선이다.
제3도는 제2도와 관련된 상면시이트 태양에 대한 이력(履歷) 현상 다이아그램이다.
제4도는 상기 태양에 사용된 탄성 필름의 이력 현상 다이아그램이다.
제5도는 본 발명에 따른 물질을 보여주는 현미경 사진이다.
제6도는 제5도의 물질을 통과하는 횡단면을 나타내는, 더욱 확대된 현미경 사진이다.
제7도는 제6도에 나타난 것을 실질적으로 나타낸 도식적인 사시도이다.
따라서, 본 발명에 따르면 관통하는 세공을 갖고, 하나 이상의 방향으로 탄성이며, (a) 부직 섬유질물을 포함하고 흡수체의 바깥쪽으로 향하는 상층; (b) 탄성 필름을 포함하는 중간층; 및 (c) 부직 섬유물질을 포함하고 흡수체를 향해 안쪽으로 향하는 하층(이들 상층과 하층은 실질적으로 세공 주위에서만 중간층에 연결되어 있음)을 포함하는, 흡수 위생용품의 흡수체를 덮는 커버 구조물을 제공한다.
상기 상층과 하층은 개별 섬유가 서로 상당한 정도로 정렬되어 있는 부직포로 이루어질 수 있다. 상기 경우에 상면시이트는 섬유의 정렬 방향에 대해 횡방향으로 탄성적이지만, 섬유의 정렬 방향에 평행한 방향으로는 실질적으로 비탄성적이다. 이로부터, 서로 수직인 방향으로 정렬된 상층과 하층을 가질 수 없게 되는데, 이는 그 결과로 생성되는 상면시이트가 실질적으로 비탄성이 되기 때문이다. 이와 반대로, 일반적으로 상층과 하층에서 동일한 정렬 방향을 가질 수 있다. 상층과 하층중 어느 하나, 또는 이들 두층의 섬유가 무작위로 배향된 경우에는 모든 방향으로 약간의 탄성이 있으나, 섬유가 배향된 경우에 얻어지는 탄성보다는 매우 적다.
완전한 배향성과 완전한 무작위성의 두 극단 사이에 중간적인 가능성이 있다는 것과, 이들로부터 중간적인 탄성도 및 상이한 방향에서의 탄성도 간에 다소 차이가 발생됨을 알게 될 것이다.
상층과 하층에 사용되는 물질은 필수적인 것은 아니나, EP-A-207904호에 기재된 것과 동일할 수 있다. 따라서, 예를 들면 두 층은 소모(carded)된 섬유로 제조될 수 있고, 이들 섬유는 예를 들면 일본소재의 회사 치소(Chisso)의 상품명 CHISSO ES로 판매되는 폴리프로필렌 섬유 또는 2-성분 섬유일 수 있다. 상층과 하층은 소수성, 친수성 이거나, 또는 소수성인 적어도 하나의 영역과 친수성인 적어도 하나의 영역을 가질 수 있다.
탄성 필름에 사용되는 물질은 바람직하게는 열가소성 엘라스토머를 함유하고, 적합한 물질로는 스티렌성 블록 공중합체(예: 스티렌-부타디엔-스티렌, 스티렌-이소프렌-스티렌, 스티렌-에틸렌 부틸렌-스티렌 및 스티렌-에틸렌 프로필렌-스티렌 공중합체), 엘라스토머성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 및 폴리에테르 엘라스토머 및 그 공중합체, 폴리에스테르-아미드, 폴리-에테르-에스테르 아미드 및 이오노머(쇄가 이온의 상호작용에 의해 결합된 중합성 물질)를 포함한다. 다른 적합한 물질은 폴리올레핀 물질(예를 들면: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 그 공중합체, 특히 폴리에틸렌 비닐 아세테이트)과 EPR 또는 SBR 등의 고무의 혼합물을 혼합한다.
상기 필름은 바람직하게는 8 내지 100㎛의 두께를 갖고, 더욱 바람직하게는 70㎛이하, 특히 바람직하게는 30 내지 50㎛의 두께를 갖는다. 그러나, 15 내지 30㎛의 더욱 얇은 두께를 갖는 필름이 바람직할 수 있다. 사용할 수 있는 하나의 구체적인 필름을 엑손 케미칼 코포레이션(Exxon Chemical Corporation)에서 EXX 500으로 시판하고 있다. 이 제품은 50㎛ 두께로 사용할 수 있다. 상기 수치는 상기 필름의 실제 두께를 지칭한다. 부조(embossed)된 필름이 사용되는 경우에는 이 부조를 포함하여 훨씬 더 두꺼운 겉보기 두께, 예를 들어 500㎛를 가질 수 있다.
제1도에 관련하여 더욱 상세하게 설명하면, 제1도는 일반적으로 (20)으로 지정한 장치를 개략적으로 나타내고, 이 장치(20)는 폴리프로필렌 또는 기타 적합한 섬유의 웹을 연속적으로 공급하는 2개의 카드들(21, 22)을 포함한다. 카드(21)에 의해 공급된 웹은 상층(10)을 형성하고, 카드(22)에 의해 공급된 웹은 하층(12)을 형성한다.
중간층(11)을 구성할 탄성 필름은 일반적으로 (23)으로 표시된 릴(reel)에서 연속적으로 풀린다.
상기 필름(11)이 웹들(10,12) 사이에 삽입되도록 하는 배치로 2개의 가이드 롤러(24)를 향해 웹들(10,12)과 상기 필름(11)을 공급한다. 그 다음에, 결과적으로 생성된 조합체(5')가 일반적으로 (25)인 평행축으로 역회전하며 중첩되는 2개의 롤러들(26, 27)에 의해 구성된 천공 및 결합 스테이션으로 향한다. 하부 롤러(27)는 조합체(5')에 대한 회전 지지체로서 작용하고, 일반적으로 평탄한 표면을 갖는다. 그러나, 상부 롤러(26)는 실제 제품(5)에 제조하고자 하는 세공 배열에 상응하는 배열로 정렬된 치상(齒狀) 돌기 또는 돌출부를 갖는다. 상기 롤러(26)에 접촉하게 되는 웹(10)의 섬유가 부분적으로 용융되기에 충분한 온도까지 적어도 상기 롤러(26)를 가열시킨다.
상기 롤러(26)의 치상 돌기 또는 돌출부는 스트립(5)을 관통한다. 이것은 상기 스트립에 상기한 세공을 형성시키는 동시에, 상기 필름(11)과 상기 웹들(10,12)을 열결합시킨다. 이것은 웹(10)으로부터의 섬유가 세공내로 밀려들어가서 상기 필름(11)과 결합하고, 일부 경우에는 웹(12)과 결합함으로써 이루어진다. 또한, 상기 필름(11)으로부터의 물질이 웹(12)내로 밀려들어가서 여기에 열결합한다. 상기 결합은 부분적으로는 치상 돌기로부터 의 가열의 결과이고, 부분적으로는 치상 돌기에서 가하는 압력의 결과이다. 상기 필름(11)과 웹들(10,12) 사이의 결합은 세공의 가장 자리에서만 발생한다. 이러한 제한된 결합의 효과는 탄성 필름이 웹(10)의 섬유 배향에 대해 횡방향으로 탄성을 지속적으로 나타내게 하는 것이다. 이것은 상기한 바와 같이 웹(10) 내의 섬유 전체가 서로 정렬되고, 웹(12) 내의 섬유 전체가 서로 정렬되고, 또한 웹(10) 내의 섬유가 웹(12) 내의 섬유와 정렬될 때에 실제 제품이 최대 탄성을 갖는다는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 구조물이 제5도, 제6도, 및 제7도에 상세하게 나타나 있다.
제5도는 하부 섬유층의 세공(30)과 섬유(32)의 사각 배열을 나타낸다. 또한, 제5도에서는, 구조물의 제조 과정중에 세공내로 밀려들어간 중간 탄성 필름(11)의 일부가 각 세공(30) 주위에 있음을 볼 수 있다. 제6도의 횡단면은 세공(30)중 하나를 통과하는 라인을 따라 취한 것으로, 섬유(32), 필름(11), 및 상부 섬유층의 섬유(36)를 나타낸다.
제7도은 제6도에 도시된 것을 실질적으로 간략화한 도식 형태로 나타낸 것이다. 참고 번호(38)는 섬유층과 탄성 필름이 함께 결합한 각 세공(30)의 주위 영역을 나타낸 것이다.
상기한 세공의 크기 및 간격을 제품의 목적 용도에 따라 선택할 수 있다. 그러나, 각 방향으로 직선 cm당 약 7개의 세공(즉, ㎠당 49개의 세공)을 갖고, 각 세공이 약 0.7㎜의 모서리 길이를 갖는 사각형인 사각 배열로 정렬된 세공을 갖는 것이 적합한 것으로 알려졌다. 그러나, 다른 배열 및 다른 크기의 세공을 사용할 수 있다는 것을 강조한다. 일부는 상기에서 언급하고 상세한 설명을 위해 주시되는 EP-A-207904호에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 상면시이트의 한 태양을 예에 의해 더욱 상세히 증명할 수 있다. 이것은 1.7dtex의 폴리프로필렌 소모 섬유로 제조된 상부 웹(10)과 하부 웹(12)을 각각 포함한다. 상부 웹의 기본 중량은 1.2 : 1의 비로 하부 웹의 기본 중량보다 높고, 두 웹의 기본 중량을 합하면 30g/㎡이다. 상기 필름(11)은 열가소성, 엘라스토머성, 및 스티렌성 블록 공중합체로 이루어진 필름이고, 두께가 40㎛이고, 기본 중량이 약 35g/㎡이며, 엑손 케미칼 코포레이션으로부터 상품명 EXX 500으로 시판된다. 따라서, 상기 물질의 총 기본 중량은 약 65g/㎡이다. 세공은 그 내부에서 사각 배열로 형성되고, 각 세공의 모서리는 약 0.7㎜의 길이를 갖고, 인접한 세공 중심간의 간격은 약 1.4㎜이다.
상기한 태양에 각종 변형을 실시할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 상기 웹들(10,12)을 약간 다른 직경을 갖는 섬유(1.7dtex 섬유에서 주어진 결과가 우수하지만, 하나의 실시예로 2.2dtex 섬유를 또한 사용해왔고 허용할 만한 것으로 밝혀졌다)로 제조할 수 있다. 또한, 상부 웹의 기본중량 대 하부 웹의 기본중량의 비는 1.2:1 이외의 값을 가질 수 있으나, 바람직하게는 1.1:1 내지 2:1의 범위이다.
제2도 내지 제4도에 나타난 그래프는 상기한 태양에 관한 것이다. 제2도는 소정의 힘이 물질의 직사각형 샘플에 가해질 때에 얻어지는 신장률(%)을 나타낸 것이다. 상기 힘은 힘(N)을 샘플의 너비(인치), 즉 힘을 적용한 방향을 횡단하는 거리로 나누어서 표시한다. 이것은 상기 물질을 파열시키지 않고 단지 적당한 힘을 적용시켜 본래 길이 이상으로 상기 물질을 신장시킬 수 있음을 나타낸다.
제3도는 상기 태양 샘플에 대한 이력 시험의 실시 결과를 나타낸 것이다. 상기 샘플을 3회 연신시켜서 매회 40%까지 신장시키고, 각 신장 사이에 상기 힘을 0.5N/inch까지 경감시켰다. 이 그래프는 40% 신장을 이루는데 필요한 힘이 각 신장때마다 거의 변하지 않는다는 것과 3회 신장에 의해 생성된 고정량(즉, 영구적인 신장)이 10% 미만임을 나타낸다.
제4도는 제3도과 유사하지만 탄성 필름 자체에 실시한 시험 결과를 나타낸 것이다. 제3도와 제4도의 비교에서 1N/inch의 힘으로 생성된 신장은 필름 자체에서 상기 필름을 혼입한 탄성 제품으로 변경될 때에 약 40%에서 약 25%로 하락하는 것이 나타난다. 이것은 탄성 제품에서 탄성 필름이 2개의 매우 실질적인 비탄성 웹과 결합된 것을 염두에 두면 현저한 소폭 하락이다.
제2도 내지 제4도에 예시된 시험은 모두 길이가 50㎜이고, 너비가 25.4㎜인 샘플 상에서 실시하였고, 신장은 100㎜/min. 에서 실시하였다.
본 발명에 따른 두 형태의 커버시이트(친수성 상부 웹과 하부 웹을 갖는 하나, 및 소수성 상부 웹과 하부 웹을 갖는 다른 하나)의 재침윤 반응을 EP-A-207904호에 따른 상응하는 두 형태의 커버시이트와 비교하기 위해 시험을 실시하였다.
전체 경우에서 상부 웹과 하부 웹의 섬유는 폴리프로필렌이었다. EP-A-207904호에 따른 커버시이트는 폴리올레핀 물질로 제조한 비탄성 중간필름을 가졌다. 상기 시험의 결과를 다음 표에 기재하였고, 20g/㎡ 압력하에서의 샘플의 두께도 제공하였다.
Figure kpo00001
상기 시험은 비탄성 필름에 대립하는 것으로서 탄성 필름을 사용하는 것이 커버시이트의 재침윤 반응에 대해 실질적인 효과를 갖지 않음을 나타낸다.
재침윤 시험을 실시하기 위해 사용된 방법 및 상기 시험에서 사용된 합성 뇨의 상세한 설명이 하기에 있다.
[재침윤]
제품을 액체 블투과성 표면에 놓고, 합성 뇨 2㎖을 상기 제품에 투입시킨 후에 5분동안 방치하였다. 각각 중량이 220g/㎡인 흡수지 5장을 상기 제품 위에 놓고, 제품 일부상에 5.9KPa 압력을 가하는 추를 그 위에 놓았다. 상기 추를 15초동안 제위치에서 방치하였다. 흡수지에 흡수된 액체량을 재침윤 수치로 간주하였다.
[합성 뇨]
사용된 합성 뇨는 요소 2중량%, 염화 나트륨 0.9중량%, 황산 마그네슘(7수화물) 0.11중량%, 염화 칼슘(무수물) 0.06중량%의 증류수 용액이였다.

Claims (21)

  1. 관통하는 세공을 갖고, 하나 이상의 방향으로 탄성이며, (a)부직 섬유물질을 포함하고 흡수체의 바깥쪽으로 향하는 상층; (b) 탄성 필름을 포함하는 중간층; 및 (c) 부직 섬유물질을 포함하고 흡수체를 향해 안쪽으로 향하는 하층을 포함하고, 이 때 상기 상층과 하층이 실질적으로 세공 주위에서만 중간층에 연결되어 있는, 흡수 위생용품의 흡수체를 덮는 커버 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상층과 하층중 하나 이상이 소모(carded)된 섬유로 이루어지는 구조물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상층과 하층중 하나 이상이 폴리프로필렌 섬유를 포함하는 구조물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상층과 하층중 하나 이상이 2성분 섬유를 포함하는 구조물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상층과 하층중 하나 이상이 적어도 부분적으로 소수성인 구조물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 상층과 하층중 하나 이상이 적어도 부분적으로 친수성인 구조물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 탄성 필름이 열가소성 엘라스토머를 기제로 하는 구조물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 스티렌성 블록 공중합체인 구조물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공중합체가 스티렌-부타디엔-스티렌, 스티렌-이소프렌-스티렌, 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 및 스티렌-에틸렌 프로필렌-스티렌 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 구조물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 폴리우레탄인 구조물.
  11. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 폴리에스테르, 폴리에테르 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 구조물.
  12. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 폴리에스테르-아미드와 폴리-에테르-에스테르 아미드로 이루어진 군에서 선택된 구조물.
  13. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 이오노머인 구조물.
  14. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 에틸렌 비닐 아세테이트와 고무의 혼합물인 구조물.
  15. 제7항에 있어서, 상기 엘라스토머가 폴리올레핀과 고무의 혼합물인 구조물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 폴리프로필렌, 저밀도 선형 폴리에틸렌, 및 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 구조물.
  17. 제1항에 있어서, 상기 탄성 필름이 약 100㎛ 이하의 두께를 갖는 구조물.
  18. 제17항에 있어서, 상기 탄성 필름이 약 70㎛ 이하의 두께를 갖는 구조물.
  19. 제18항에 있어서, 상기 탄성 필름이 30 내지 50㎛의 두께를 갖는 구조물.
  20. 제18항에 있어서, 상기 탄성 필름이 15 내지 30㎛의 두께를 갖는 구조물.
  21. 관통하는 세공을 갖고, 하나 이상의 방향으로 탄성이며, (a) 부직 섬유물질을 포함하고 흡수체의 바깥쪽으로 향하는 상층;(b) 탄성 필름을 포함하는 중간층; 및 (c) 부직 섬유물질을 포함하고 흡수체를 향해 안쪽으로 향하는 하층을 포함하고, 이 때 상기 상층과 하층이 실질적으로 세공 주위에서만 중간층에 연결되어 있는 커버 구조물이 하나 이상의 표면 상에 제공된 흡수 위생용품.
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