KR100353697B1 - 개선된유체배출성을갖는,육안으로보이게팽창된플라스틱웹 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡수 제품, 특히 생리용품상의 상면시이트로서 사용하기에 적합한 탄성 및 3차원의 거시적으로 팽창된 유체-투과성 플라스틱 웹을 제공한다. 상기 웹은 제 1 중합체성 물질 층(60), 및 중합체성 물질의 제 1 층의 내표면에 고정되는 제 2 섬유상 물질 층(62)을 포함한다. 상기 중간 층의 섬유상 물질은 웹의 제 2 표면(43) 아래로, 바람직하게는 흡수 코어(24)내로 연장된다 사용시, 제 2 층의 섬유상 물질이 웹의 제 2 표면을 따라 형성되는 유체의 볼록면을 파괴함에 따라 상면시이트상에 위치되는 유체가 보다 쉽게 배출되거나 제거됨으로써, 사용자에게 개선된 건조감 및 청결성을 제공한다.

Description

개선된 유체 배출성을 갖는, 육안으로 보이게 팽창된 플라스틱 웹
기술의 분야
본 발명은 흡수 제품, 특히 생리용품의 상면시이트로서 사용하기 위한 탄성의 유체-투과성 플라스틱 웹에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 개선된 유체 배출성을 가짐으로써 착용자에게 개선된 건조감과 청결성을 제공하는 웹에 관한 것이다.
발명의 배경
오랫동안 일회용 흡수제품 분야에서는 사용자에게 건조한 표면 감촉을 제공하여 안락한 착용감을 제공하고 제품에 흡수된 습기에 장기간 노출됨으로 인해 피부 상태가 악화되는 것을 최소화시키는 일회용 기저귀, 생리용품, 생리대, 실금자용품 등과 같은 흡수 제품을 제조하는 것이 매우 바람직하다고 알려져 왔다.
상기 문제점을 해결하기 위한 실행가능한 종래 기술중 하나는 1982년 8월 3일자로 라델(Radel)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,342,314 호(통상적으로 양도됨)에 개시되어 있고, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다. 라델등은 섬유 특성 및 플라스틱 특성을 함께 나타내는, 육안으로 보이게 팽창된 탄성의 3차원 플라스틱 웹을 포함하는 착용자-접촉 상면시이트를 갖는 흡수제품을 개시하고 있다. 바람직한 실시태양에서, 라델등이 개시한 육안으로 보이게 팽창된, 3차원의 플라스틱 웹 상면시이트는 웹의 한쪽 표면에서 시작되어 연장되고 반대쪽 표면에서 개구의형태로 끝나서 신속한 유체 전달을 촉진하는, 모세관 망상구조의 조절된 연속체를 포함하는 미세한 3차원의 미세구조를 나타낸다. 웹의 섬유상 모양은 섬유상 요소의 연속체로 구성되고, 각 섬유상 요소의 반대편 말단은 하나 이상의 다른 섬유상 요소와 상호연결된다.
라델 등의 구조에서 전형적인 모세관 망상구조는 다수의 섬유-요소가 웹의 최상부면에서 서로 상호연결되어 형성된 최상부면의 모세관 개구부 또는 개구를 포함한다. 각 섬유상 요소의 단면은 그 길이를 따라 실질적으로 균일한 U자형을 나타낸다. 섬유상 요소의 단면은 착용자-접촉면에 위치한 기저부와, 기저부의 각 가장자리에 연결된 측벽부로 이루어저 있고, 상기 측벽부는 일반적으로 웹의 흡수 패드-접촉 표면 방향으로 연장된다. 서로 교차하는 측벽부는 웹의 착용자 접촉 표면과 흡수 패드 접촉 표면의 중간에서 서로 연결되어 웹의 반대편 표면들과 상호연결된 모세관 망상구조를 형성한다.
라델 등에 의해 개괄적으로 개시된 유형의 상면시이트는 상면 시이트의 제 1 착용자 접촉 표면에서 제 2 흡수 패드-접촉 표면으로의 유체의 신속한 전달을 촉진하는데 매우 효과적이다. 따라서, 이러한 유형의 상면시이트는 종래의 부직 섬유상 상면시이트와는 대조적으로 사용중에 청결하고 건조한 외관을 유지하므로 생리용 패드 분야에서 광범위한 상업적 성공을 거두었다. 라델 등의 상면시이트가 체액이 제 1 착용자-접촉 표면에서 제 2 흡수 패드-접촉 표면으로 신속히 전달되도록 하는데 매우 효과적이긴 하지만, 개구가 그 아래 층, 즉 흡수 코어와의 유체 연통이 확보되는 곳에 위치하지 않으면 체액, 즉 생리혈은 패드 접촉-표면을 따라 위치한 개구에서 흡수되지 않은 채로 있을 수 있다. 따라서, 유체연통을 확보하기 위하여 접착제를 사용해왔다. 그러나, 접착제를 너무 두껍게 바르면 개구가 막히는 경향이 있다. 개구가 막히면, 유체는 상면시이트를 통해 배출될 수가 없고, 따라서 피부는 습기에 노출된다. 또한, 전체에 걸쳐 유체 연통을 확보하기 위하여 흡수제품의 층을 접착제로 결합시키면 불편함을 야기시키는 뺏뺏한 구조를 형성할 수 있다. 또한 접착제를 너무 부족하게 바르면 상면시이트와 그 아래 층 사이에 충분한 접촉을 제공하지 못하거나, 접착제가 신체 분비물로 적셔지면 층이 분리되거나 쓸모없게 될 수가 있다.
발명의 개요
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 생리대, 팬티라이너, 기저귀, 성인 실금자용 가멘트, 밴드 등과 같은 흡수 제품의 상면시이트에 사용하기 적합한 탄성 및 육안으로 보이게 팽창된 3차원의 유체 투과성 웹에 관한 것이다. 바람직하게는, 흡수 제품은 배면시이트, 및 상면시이트와 배면시이트 사이에 위치한 흡수 코어를 포함한다. 상기 웹은 제 1 표면과 제 1 표면에서 떨어진 제 2 표면을 갖는다. 상기 웹은 내표면과 외표면을 갖는 중합체성 물질의 제 1 층과 중합체성 물질의 제 1 층의 내표면에 고정되는 섬유상 물질의 제 2 층을 포함한다. 상기 섬유상 물질은 웹의 제 2 표면 아래까지 연장된다. 바람직하게는, 중간층의 섬유상 물질은 흡수 코어내로 연장된다. 다수의 모세관이 웹의 제 1 표면에서부터 제 2 표면까지 연장되어 웹을 통해 유체를 전달시킨다.
바람직한 실시태양에서, 중합체성 물질의 제 1 층은 제 1 표면에서부터 제 2표면으로 연장된 모세관보다는 실질적으로 단면이 더 작은 다수의 모세관을 포함한다. 특히 바람직한 실시태양에서, 제 1 층은 다수의 분화구와 유사한 미세개구를 포함한다.
바람직한 실시태양에서, 섬유상 물질은 합성 섬유(예: 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르); 이성분 결합 섬유; 천연 섬유(예: 셀룰로즈 섬유)를 포함한다. 바람직하게는, 섬유는 모세관 섬유 및 원형 단면 섬유와 같은 다양한 형태를 가질 수 있다.
본 명세서는 본 발명을 구체적으로 지적하고 뚜렷하게 청구하는 특허청구 범위에 의해 결론지어지지만, 첨부된 도면과 함께 하기의 설명(여기에서, 유사한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다)으로부터 더욱 잘 이해할 수 있을 것으로 생각된다.
제 1 도는 생리대의 구조를 더욱 분명하게 보여주기 위해 부분적으로 절단한 생리대의 평면도이고;
제 2 도는 선(2-2)을 따라 취한 제 1 도의 생리대의 단면도이고;
제 3 도는 본 발명의 바람직한 유체 투과성 웹의 확대된, 부분 절단 사시도이고;
제 4 도는 제 3 도의 유체 투과성 웹과 유체 저장 코어의 확대된 부분 단면도이고;
제 5 도는 기저면(4), 벽 사이의 폭(5) 및 벽의 깊이(6)를 갖는 대칭적인"H"자형 모세관 섬유의 단면도이고;
제 6 도는 안정화 다리가 달려있는 "C"자형의 모세관 섬유의 단면도이고;
제 7 도는 다중 "H" 자형 모세관 섬유의 단면도이고;
제 8 도는 다중 "U" 자형 모세관 섬유의 단면도이고;
제 9A 도는 약간 안쪽으로 몰린 H 자형 모세관 섬유의 단면도이고;
제 9B 도는 바깥쪽으로 펼쳐진 모세관 섬유의 단면도이고;
제 9C 도는 완전히 안쪽으로 몰린 모세관 섬유의 단면도이고;
제 10 도는 본 발명의 유체 투과성 웹의 또 다른 바람직한 실시태양의 확대된 부분 단면도이고;
제 11 도는 본 발명의 웹을 제조하기 위한 바람직한 공정의 단순 개략도이고;
제 12 도는 제 11 도에 개괄적으로 나타낸 제조 공정을 수행하기 위해 사용되는 성형 구조물의 단편 확대도이다.
1. 흡수 제품의 일반적 설명
본원에서 사용된 "흡수 제품"이란 용어는 신체 분비물을 흡수 및 수용하는 장치를 말하며, 더욱 구체적으로는 착용자의 신체와 대향하거나 근접하게 일치하여 신체로부터 유출되는 다양한 분비물을 흡수 및 수용하는 장치를 말한다. "흡수 제품"이란 용어는 기저귀, 생리 패드, 생리대, 팬티라이너, 실금자용 패드 등을 포함한다. 본원에서, "일회용"이란 용어는 세탁할 의도가 없거나, 아니면 흡수 제품으로서 복원되거나 재사용할 의도가 없는 흡수 제품을 말한다(즉, 일회 사용한 후 버리는 제품, 바람직하게는 환경 친화적인 방식으로 재활용하거나, 썩히거나, 아니면 처분되는 제품을 말함). "일체형" 흡수 제품이란 분리된 부분들이 서로 결합하여 통합체를 이루어서 분리된 홀더 및 패드와 같은 분리된 조작부를 필요로 하지 않는, 상기 분리된 부분들로 이루어진 흡수 제품을 말한다.
일체형의 일회용 흡수 제품의 바람직한 실시태양은 제 1 도에 나타낸 생리 패드인 생리대(20)이다. 본원에 사용된 "생리대"란 용어는 여성이 외음부 근처, 일반적으로는 생식기 외부에 착용하고, 착용자의 신체로부터 분비되는 생리혈이나 기타의 질 분비물(즉, 혈액, 생리혈 및 뇨)을 흡수 및 수용하는 것을 목적으로 하는 흡수 제품을 말한다. 착용자의 전정부의 내외부에 부분적으로 위치하는 음순간 장치도 또한 본 발명의 영역에 포함된다. 본원에서 사용된 "외음부"란 용어는 외부에서 볼 수 있는 여성의 생식기를 말한다. 그러나, 본 발명은 또한 팬티라이너와 같은 기타의 여성 위생용품 또는 생리 패드, 또는 실금자용 패드와 같은 기타의 흡수 제품 등에도 적용가능하다는 것을 이해하여야 한다.
생리대(20)는 2개의 표면 즉, 착용자-접촉 표면 또는 신체-접촉 표면 또는 "신체 표면"(20a)과, 가멘트 표면(20b)을 가진다. 신체 표면(20a)에서 본 생리대(20)가 제 1 도에 나타나 있다. 신체 표면(20a)은 착용자의 신체에 인접하여 착용되도록 되어 있다. 생리대(20)의 가멘트표면(20b)(제 2 도에 있음)은 반대편에 있고 생리대(20)를 착용하면 착용자의 언더가멘트에 인접하여 위치되도록 되어 있다.
생리대(20)는 2개의 중심선을 가지는데 이는 종방향 중심선 "1"과 횡방향 중심선 "t"이다. 본원에서 사용되는 "종방향"이란 용어는 생리대(20)를 착용한 착용자가 서 있을 때 착용자를 좌반신과 우반신으로 이분하는 수직선과 대체로 나란히 있는(거의 평행함), 생리대(20) 면 내의 선, 축 또는 방향을 말한다. 본원에서 사용되는 "횡방향" 또는 이와 병행하여 사용할 수 있는 "측방향"이란 용어는 종방향과 대체로 수직인, 생리대(20) 면내에 위치한 선, 축 또는 방향을 말한다.
제 1 도는 생리대(20)의 구조를 더욱 명백하게 보여주기 위해 일부를 절단해낸, 착용자(20a)와 대향하거나 접촉하는 생리대(20) 부위가 관찰자를 향하도록 한, 펼친 상태의 본 발명의 생리대(20)의 평면도이다. 제 1 도에서 보듯이, 생리대(20)는 바람직하게는 액체 투과성 상면시이트(22), 상면시이트(22)와 연결된 액체 불투과성 배면시이트(23), 및 상면시이트(22)와 배면시이트(23)사이에 위치한 흡수 코어(24)를 포함한다.
제 1 도는 또한 생리대(20)가 생리대(20)의 외부 가장자리에 의해 한정되는 주변부(30)를 가짐을 나타내는데, 여기서 종방향 가장자리(또는 "측면 가장자리")는 (31)로 표시하고 말단 가장자리(또는 "말단")는 (32)로 표시한다.
생리대(20)는 바람직하게는 착용자의 팬티 가랑이 부위 주위로 절첩된 임의의 측면 플랩 또는 "날개"(34)를 포함한다. 측면 플랩(34)은 착용자의 팬티가 더럽혀지는 것을 방지하고 생리대를 착용자 팬티에 고정시킴을 포함하나 이에 국한되지 않는 수많은 목적을 수행할 수 있다.
제 2 도는 제 1 도의 선(2-2)을 따라 취한 생리대(20)의 단면도이다. 제 2도에서 보는 바와 같이, 생리대(20)는 바람직하게는 착용자의 언더가멘트에 생리대(20)를 부착시키기 위한 접착성 고정 수단(36)을 포함한다. 제거가능한 릴리이스 라이너(37)는 접착성 고정 수단(36)을 덮어 사용전에 접착제가 언더가멘트 가랑이 부분 이외의 부분에 붙는 것을 방지한다.
종방향 및 횡방향을 갖는 것 이외에도, 생리대(20)는 또한 상면시이트(22)를 통해 임의의 유체 저장 코어(24) 아래로 진행되는 방향인 "z" 방향 또는 축을 갖는다. 이것의 목적은 상면시이트(22)와 그 아래 층 또는 본원의 제품의 층들 사이에 연속적인 통로를 제공하여 궁극적으로 유체가 "z"방향으로 또한 제품의 상면시이트로부터 최종 저장층 내로 배출되도록 하는 것이다. 바람직한 실시태양에서, 연속 통로에서는 모세관 흡인력이 점차 증가하므로 유체가 저장 매체로 쉽게 흘러가게 된다.
생리대의 각 구성요소를 이제 더 자세하게 논의할 것이다.
2. 생리대의 각 구성요소
A. 상면시이트
제 3 도는 생리대(20)의 상면시이트(22)로서 사용하기에 적합한 것으로 알려진, 육안으로 보이게 팽창된 3차원의 섬유상 유체-투과성 플라스틱 웹(39)의 바람직한 실시태양을 부분적으로 절단하고 확대한 사시도이다. 본 발명의 3차원 플라스틱 웹을 기술할 때 사용한 "육안으로 보이게 팽창된"이라는 용어는 3차원적 성형 구조물의 표면과 동일한 형태가 되어 이들의 양 표면이 상기 성형 구조물의 거시적 단면에 상응하는 이상 표면(surface aberration)의 3차원적 패턴을 보이는 웹, 리본 및 필름을 말하며, 상기 이상 표면은 정상 나안으로 식별할 수 있는 패턴으로 이루어지는데, 정상 나안은 대상물의 크기 또는 대상물과의 거리를 변화시키거나 또는 시력을 변화시키는 도구가 없이 관찰자의 눈과 웹면 사이의 수직 거리가 약 12인치일 때 20/20의 시계를 가진다. 본원에서 본 발명의 플라스틱 웹의 외관을 기술하는 데 사용된 "섬유상"이란 용어는 일반적으로 육안으로 보았을 때 규칙적 또는 비규칙적, 망상 또는 비망상구조의 개구의 임의의 미세한 패턴을 말하며 이는 직조 또는 부직 섬유 웹의 전체적인 외관 및 감촉을 내포한다. 제 3 도에서 보는 바와 같이, 웹의 섬유상 외관은 섬유상 요소의 연속체로 이루어져 있고, 각 섬유상 요소의 대량 말단은 하나 이상의 다른 섬유상 요소와 상호연결되어 있다. 제 3 도에 개시된 실시태양에서, 상호연결된 섬유상 요소는 오각형 모세관(40)의 망상구조 패턴을 형성한다. 섬유상 외관을 나타내는 웹(39)은 평면(42)의 웹의 최상부 또는 착용자-접촉 표면(41)으로부터 평면(44)의 최하부 또는 흡수 패드 접촉 표면(43)으로 연장된 3차원적 미세구조를 포함하며, 유체가 인접한 모세관(40)사이에서 측방향으로 이동되지 않으면서 최상부 표면(41)으로부터 최하부 표면(43)으로 신속하게 전달되도록 촉진한다. 본원에서 사용한 "미세구조"란 용어는 그의 정확한 세부 구조를 현미경 또는 당해 분야에 공지된 기타의 방법을 사용하여 확대시켜야만 육안으로 파악할 수 있는 미세한 규모의 구조를 말한다.
개구(45)는 다수의 교차하는 섬유상 요소, 예컨대 요소(46, 47, 48, 49, 50)가 웹의 제 1 표면에서 서로 상호연결됨으로써 형성된다. 각 섬유상 요소는 기저부, 예컨대 평면(42)에 위치한 기저부(52)를 포함한다. 각 기저부는 측벽부, 예를들면 각 가장자리에 부착된 측벽부(53)를 포함한다. 측벽부(53)는 일반적으로 웹의 제 2 표면(43)의 방향으로 연장된다. 섬유상 요소의 교차된 측벽부는 웹의 제 1 및 제 2 표면의 중간에서 서로 상호연결되어 제 2 표면의 평면(44)에서 서로 실질적으로 동시에 끝난다.
특히 바람직한 실시태양에서, 상호연결된 측벽부는 제 2 표면(44)의 평면에서 실질적으로 서로 동시에 끝나서 웹의 제 2 표면(43)에서 개구(55)를 형성한다. 측벽부가 상호연결되어 형성된 모세관(40)의 망상구조는 유체가 인접한 모세관 사이에서 측방향으로 이동하지 않고 웹의 제 1 표면으로부터 바로 웹의 제 2 표면으로 유체가 자유롭게 전달되도록 한다.
제 4 도는 본 발명의 육안으로 보이게 팽창된 3차원의 섬유상 유체 투과성 플라스틱 웹(39)을 확대한 부분단면도이다. 제 4 도에서 보듯이 웹(39)은 제 1 의 상부 또는 최상부 층(60) 및 제 2 의 저부 또는 최하부 층(62)으로 구성된다. 최상부 층은 외표면 또는 노출된 표면(60a) 및 내표면(60b)을 갖는다. 최하부 층(62)은 최상부 층(60)의 내표면(60b)에 고정된다. 최상부 층(60)은 바람직하게는 열가소성 물질, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로부터 형성된다. 최상부 층(60)은 전술한 임의의 물질의 동시압출된 조합체일 수 있다. 바람직하게는, 동시압출된 최상부 층(60)에 사용되는 물질은 최상부 층(60)의 내표면(60b)이 최하부 층(62)에 열 결합되도록 할 수 있다. 최하부 층(62)은 바람직하게는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 이성분 결합 섬유 같은 합성섭유, 또는 셀룰로즈 섬유 같은 천연섬유, 또는 상기 섬유의조합체로 이루어진다. 섬유의 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 별형 등과 같은 임의의 형태 또는 단면일 수 있으나, 바람직한 섬유는 모세관 섬유이다.
모세관 섬유는 바람직하게는 외부 표면에서 형성된 관을 갖는 섬유이다. 제 5 도 내지 제 9C 도는 최하부 층(62)을 형성하는 데 사용될 수 있는 모세관 섬유(25)의 몇가지 유형의 예를 보여준다. 적당한 모세관 섬유는 이하에 기술되며 1991년 7월 23일에 톰슨(Thompson)등의 명의로 출원된 미합중국 특허원 제 07/734,404 호; 톰슨등의 명의로 출원된 미합중국 특허원 제 07/734,392 호; 및 부엔거(Buenger)등의 명의로 출원된 미합중국 특허원 제 07/734,405 호에 기술되어 있다. 이러한 특허원들은 총칭하여 "모세관 섬유" 특허원으로서 일컬어질 수 있다. 적합한 모세관 섬유는 또한 1990년 10월 10일자로 공개된 EPO 특허원 제 0 391 814 호에 기술되어 있다.
다양한 모세관 섬유를 본원에서 사용할 수 있지만, 하기 내용은 본 발명의 최하부 층(62)내로 혼입시킨 모세관 섬유(25)의 몇몇 바람직한 특징을 논의한 것이다.
본원에서 사용된 모세관 섬유(25)는 습윤되었을 때도 실질적으로 팽윤되지 않는 종래의 중합체로부터 제조될 수 있다. 상기에서 언급한 것과 같이, 방사되어 외부 모세관으로 형성될 수 있는 한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르(바람직함) 등과 같은 중합체가 본원에서는 유용하다. 통상적으로 중합체는 용융-압출될 수 있다. 전형적으로 본원의 모세관 섬유는 고유 점도("IV")가 약 0.6 내지 약 0.9인 합성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 용융물로부터 제조된다(IV는 전문용어이며, 공지된 방법으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제 4,829,761 호의 컬럼 8을 참조한다). 중합체 용융물의 IV는 모세관 벽의 형상을 유지하는 중합체의 능력과 어느 정도 관계가 있으며, 중합체의 평균 분자량과도 관계가 있다. 예를 들면, 고유 점도가 약 0.7인 폴리에스테르를 사용하는 것이 통상적이지만, 고유 점도가 약 0.9인 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
모세관 섬유(25)는 바람직하게는 약 10 내지 약 22 데니르(denier)이다. 그러나, 사용된 섬유의 데니르는 제조기에 따라 다르며 섬유 당 데니르는 편의상 약 5 내지 약 35의 범위일 수 있다.
본원에서, 모세관의 깊이:폭의 비는 바람직하게는 약 2.0이지만, 상기한 바와 같이 공정상의 제한 조건과, 경제적인 조건상의 이유로 약 1.3의 깊이:폭 비가 전형적으로 사용된다. 용이하게 제조할 수 있고 본원에서 매우 만족스럽게 사용되는 전형적인 모세관 점유는 벽 깊이가 약 46 마이크론이고 벽 사이의 간격이 약 33 마이크론이다. 벽 자체의 두께는 전형적으로는 약 3 내지 15 마이크론이다. 상기 치수가 변화될 수 있더라도, 폴리에스테르로부터 제조된 상기 특징의 모세관 섬유가 의도하는 목적에 매우 효과적이다. 상기와 같은 섬유는 모세관 기능이 상실될 정도로 모세관 벽이 내려앉거나 벌어지지 않으면서, 종래의 조작장치를 사용하여 제조할 수 있으며, 생리 장치, 특히 생리대 및 팬티라이너에 가해지는 압력을 충분히 견딜 수 있다.
모세관(29)은 다양한 형상일 수 있다. 어떤 형상은 특정한 제품 용도에서 특별한 장점을 갖는다. 예를 들면, "U"자형, "H"자형, 안정화 다리가 달려 있는 "C"자형 및 "V"자형의 모세관(25)을 사용할 수 있다. 더우기, 기본 형상을 반복시켜(도면 참조), 또는 분지되더라도 다수의 관을 함유하는 섬유를 제조할 수 있으나, 반복형상이 약 3개 이상 사용되면, 섬유가 약간 더 뻣뻣해진다는 것을 알아두어야 한다. 제 6 도의 다수의 "U"자형 섬유는 면과 면이 서로 접촉하기 때문에 추가로 모세관성을 가지며 쉽게 컬링되는 추가의 장점을 제공한다.
본원에서 사용된 형태의 모세관 섬유(25)의 제조방법은 EPO 특허원 제 391,814 호; 1991년 7월 23일자로 이스트만 케미칼 캄파니(Eastman Chemical Company)의 필립스(Phillips) 및 존스(Jones) 등이 출원한 "자발적으로 유체를 전달할 수 있는 섬유"(Fibers Capable of Spontaneously Transporting Fluids)라는 명칭의 동시계류중인 미합중국 일부계속 출원 제 07/736,261 호; 1992년 7월 23일자로 필립스등이 출원한 "방사구 및 안정화 다리가 달린 필라멘트 단면"(Spinneret Orifices and Filament Cross-Sections with Stabilizing Legs Therefrom)이라는 명칭의 동시계류중인 미합중국 특허 출원 제 07/918,174호; 및 1990년 2월 20일자로 톰슨 및 크라우터(Krautter)가 출원한 "개방 모세관 구조, 모세관 구조를 제조하는 개선된 방법 및 여기에 사용하기 위한 압출 다이"(Open Capillary Channel Structures, Improved Process for Making Capillary Channel Structures, and Extrusion Die for Use Therein)라는 명칭의 동시계류중인 미합중국 특허 출원 번호 제 07/482,446 호에 기술되어 있다.
본원의 모세관 섬유를 제조하는데 사용되는 중합체는 그 자체로는 흡수성이 없지만(그리고 뇨 또는 생리혈과 같은 혈액을 함유하는 유체에 대해서도 흡수성이지 않음), 섬유 자체는 가장 바람직하게는 친수성이다. 대부분의 합성 중합체는 소수성이기 때문에 본원의 모세관 섬유는 친수성이 되도록 표면처리된다.
중합체성 섬유의 표면처리는 신장성 섬유 관련 문헌에 잘 공지된 공정을 포함한다. 일반적으로 이러한 공정은 섬유의 표면을 "친수화제", 특히 계면활성제로 처리함을 포함한다. (수성 유체에 의해 섬유에 습윤성을 제공하는 친수화는, 예를 들면 접촉 각도를 측정함으로써 통상적으로 측정할 수 있다. 일반적으로 접촉 각도가 90°보다 작으면 친수성 표면임을 나타낸다. CAHN 표면장력분석기(Surface Force Analyzer, SFA 222)를 친수성 측정에 사용할 수 있으며 당해 분야에서 공지된 기타의 다양한 장치들도 사용할 수 있다.) 이러한 공정에 유용한 전형적인 계면활성제는 세탁 관련 문헌에 공지된 일반적 형태의 다양한 비이온성 및 음이온성 세제용 계면활성제를 포함한다. 친수화제는 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트[예를 들어, 론자, 인코포레이티드(Lonza, Inc., 미합중국 펜실바니아 월리암스포트 소재)로부터 구입가능한 페고스퍼스(PEGOSPERSE) 200ML, 폴리에틸렌 글리콜 200 모노라우레이트] 및 에톡실화 올레일 알콜[예를 들어, 크로다, 인코포레이티드(Croda, Inc., 미합중국 뉴욕 뉴욕 소재)에 의해 공급되는 볼포(VOLPO)-3]과 같은 습윤제를 포함한다. 섬유 및 직물 분야의 숙련자에게 잘 공지된, 심지 기능(wicking performance)을 향상시키고 오염물 분리 특성 등을 개선시키기 위한 친수화제 및 기술을 비롯하여 기타의 친수화제 및 기술 또한 사용할 수 있다. 친수화제는 모세관 섬유를 최종 크기로 신장시키는 단계 이전에 첨가하는 것이 바람직하기는 하지만, 사용전 다양한 단계에서 중합체에 첨가할 수 있다. 예를 들면, 친수화제를 용융시키기 전에 미리 중합체에 첨가하거나, 용융 후 중합체에 혼합할 수 있다. 부가의 친수화제는 또한 성형시킨 후, 예를 들면 용융, 습식 또는 건식 방사 공정중에 압출 다이로부터 유출시킨 후에 중합체에 넣을 수 있고, 바람직하게는 섬유를 작은 직경의 섬유로 신장시키기 전에 중합체에 넣을 수 있다. 물론, 본원의 제품은 인체의 민감한 부위에 접촉되도록 만든 것이므로 모세관 섬유의 표면을 친수화시키는 데 사용되는 계면활성제는 인체의 피부에 무독성이고 자극적이지 않은 것이 바람직하다. 모세관 섬유를 친수화시키기 위한 다양한 계면활성제가 처리법이 후술될 실시예에 기술되어 있다. 섬유 표면을 친수화시키기 위한 또다른 방법은 상기 표면을 이온화 방사선, 예컨대 플라즈마에 접촉시키는 것을 포함하고, 이러한 방법은 섬유 표면에 아무런 계면활성제 잔류물을 남기지 않는다는 장점을 갖는다. 어떤 방법을 사용할지라도, 전체 목적은 전달시킬 유체에 의해 자발적으로 습윤되는, 본원에서 사용하기 위한 모세관 섬유를 제조하는 것이다.
최하부 층의 섬유 물질(62)은 부직포일 수 있다. 부직포는 바람직하게는 0.5 인치의 나선으로 꼬인 스테이플 모세관 섬유(25)로 이루어져 있다. 상기 부직포를 제조하는 공정은 카딩(carding), 란도 가공(rando process), 스펀본드(spunbond) 방법 등을 포함한다. 결합 방법은 열결합, 니들펀칭(needlepunching), 하이드로인탱글링(hydroentangling)방법 등을 포함할 수 있다. 상기 섬유는 필라멘트당 약 10 데니르이다. 그 결과 생성되는 부직포는 바람직하게는 약 0.5 oz/yd2의 기본 중량을 갖는다. 모세관 섬유(25)로 이루어진 적합한 부직포는 1992년 9월 10일에 톰슨 등의 명의로 출원된 "유체 수용, 전달 및 보유 구조물"(Fluid Accepting, Transporting, and Retaining Structure)이 라는 명칭의 미합중국 특허원 제 07/943,261 호에 개시되어 있다.
또는, 최하부 층(62)은 접착되지 않은 섬유를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 중간층(64)의 접착되지 않은 섬유는 모세관 섬유(25)이다. 특히 바람직한 실시태양에서는, 하기에 자세하게 기술되는 바와 같이, 상기 접착되지 않은 섬유를 취입되거나 성형 구조 상에 위치시키기 전에 또한 최상부 층(60)에 고정되기 전에 약 0.5 인치의 길이로 짧게 절단된다.
제 3 도 및 제 4 도를 참조하면, 최하부 층(62)이 최상부 층(60)의 내표면(60b)의 굴곡에 따르는 비교적 얇은 층임을 알 수 있다. 따라서, 섬유상 요소의 내부 영역 내에 형성된 공간중 많은 부분은 개방된 상태로 또는 차단되지 않은 상태로 유지된다. 즉, 내부 영역은 실질적으로 최하부 층(62)으로부터의 섬유를 실질적으로 함유하지 않는다. 이것은 생리대가 다량의 체액에 노출될 때 또한 흡수 코어가 포화될 때 중요할 수 있다. 체액은 섬유상 요소에서 제공되는 내부 공간에 유지될 수 있다.
제 4 도에서 볼 수 있는 바와 같이, 최하부 층(62)의 섬유는 최하부 평면(44)에 위치한 웹(39)의 제 2 표면(43) 아래로 연장된다. 최하부 층(63)의 섬유는 주로 흡수 코어(24)를 향해 z방향으로 연장된다. 바람직하게는, 섬유는 z방향과 실질적으로 평행하게 배향된다. 바람직하게는, 섬유 물질의 최하부 층(62)은 적층웹(39)과 바로 인접하여 그 아래에 위치한 유체 저장 코어(24)와 유체 연통된다.사용시에, 체액은 처음에는 적층웹(39)의 제 1 표면(41)을 침투한다. 유체는 제 1 또는 최상부 표면(41)으로부터 제 2 또는 최하부 표면(43)으로 모세관(40)을 통해 이동할 것이다. 유체가 웹(39)의 최하부 표면의 개구(55)에 도달하면, 유체는 최하부 층(62)의 섬유 물질과 접촉한다. 최하부 층(62)의 섬유는 웹(39)의 제 2 표면(43)을 따라 형성되는 경향이 있는 유체의 메니스커스(meniscus)를 파괴하여 모세관(40)이 유체를 완전히 배출할 수 있게 한다. 체액이 모세관을 통해 배출되면 웹(39)은 더 건조하고 더 청결한 상면시이트(22)를 제공하게 된다. 모세관(40)의 망상구조내에 있는 유체를 실질적으로 모두 배출시킴으로써 웹(39)은 차후의 체액 주입을 위해 필수적으로 초기화된다.
웹의 제 2 표면을 따라 유체 메니스커스를 파괴하는 것 이외에, 최하부 층(62)의 섬유 물질은 흡수 코어(24)의 섬유 물질과 최하부 층(62)의 섬유 물질의 섬유 인탱글링을 통해 유체가 흡수 코어(24)에 더욱 잘 스며들도록 할 수 있다. 최하부 층(62)의 섬유 물질과 흡수 코어(24) 사이의 섬유 인탱글링은 최하부 층(62)의 섬유 물질이 나선형으로 꼬임으로 인해 더욱 향상될 수 있다.
상면시이트와 그 아래의 흡수 코어 사이에서 유체가 더욱 잘 스며들게 함으로써, 종래의 접착제 또는 열결합의 경우와는 반대로 더욱 확실한 유체 통로가 형성된다. 종래의 접착제는 너무 두껍게 바르면 모세관의 유체 통로가 막히는 경향이 있고, 따라서 모세관이 체액을 그 아래의 흡수 코어로 적절히 배출 및 제거할 수 없게 된다. 또한, 접착제를 과량으로 사용하면 불편하거나 또는 체액을 흡수하는 데 사용하기에 효과적이지도 못한 뻣뻣한 경직된 흡수 제품이 생성되는 경향이 있다. 종래의 열결합법에서는 용융 공정 또는 융착 공정 도중에, 선택된 각 부분이 부분적으로 파괴됨으로써 상면시이트와 코어가 함께 용융된다. 이들 파괴된 부분은 유체를 통과시킬 수 없다.
상면시이트와 그아래의 중간층(예를 들면, 제 2 상면시이트 또는 흡수코어)사이에 체액을 위한 연속적인 통로를 제공함으로써, 상면시이트를 차후의 체액의 주입시를 위해 초기화시켜 깨끗하고 건조한 외관과 촉감을 상면시이트에 유지시킨다. 생리대(20)는 또한 흡수코어(24)가 포화될 때까지 유체를 계속하여 수용할 수 있다.
최상부층(60)의 불투명도도 또한 필요에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 최하부 층(62)의 섬유상 물질의 노출에 의해 더욱 직물 같은 외관을 제공하기 위해서 최상부층(60)은 비교적 투명할 수 있다.
육안으로 보이게 팽창된 웹(39)의 다양한 층도 또한 특정한 표면처리제 또는 수지로 처리하여 특정한 유체특성을 개선시킬 수 있다. 바람직하게는, 최상부층(60)은 최하부층(62)과 비교하여 일반적으로 소수성 표면처리제로 처리되고, 최하부층(62)은 일반적으로 더욱 친수성인 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 구조물과 접촉하는 유체는 친수성 구매를 거치게 됨으로써, 표면처리제에 의해서 제공된, 코어(24)의 방향으로의 "구동"력이 생성된다. 이러한 구동력은, z 방향으로 감소된 기공크기에 의해서 형성될 수도 있는 임의의 방해물이 존재하지 않고 일정한 방향으로 유동시키기 때문에, 감소된 기공 크기에 의해서 제공된 것보다 바람직하다.
제 10 도는 흡수제품의 상면시이트로서 사용하기에 적합한, 육안으로 보이게 팽창된, 3차원의 웹(139)의 또 다른 바람직한 실시태양의 확대된 부분단면도이다. 제 10 도에서 볼 수 있는 바와 같이, 웹(139)은 최상부 또는 최외부층(160) 및 최하부 또는 최내부층(162)을 포함한다. 최하부층(162)은 바람직하게는 상기된 바와 같은 섬유상 물질로 구성된다. 웹(139)의 최외부층(160)은 다수의 미세개구(165)를 포함한다. 바람직하게는 이러한 미세개구(165)는 분리된 분화구형 이상표면의 패턴을 가짐으로써 최외부층(160)상에 유연하고 부드러운 촉감을 제공한다. 이러한 미세천공된 외부층은 본원에 참고문헌으로 인용된, 1986년 12월 16일자로 쿠로(Curro)등에게 허여되고 통상양도된 미합중국 특허 제 4,629,643 호에 더욱 상세하게 기술되어 있다. 미세개구(165)는 또한 다수의 평평한 개구일 수도 있다. 이러한 평평한 개구는 필름의 평평한 형태를 미세하게라도 변형시키지 않는다는 점에서 분화구형 이상표면과 구분된다. 이러한 평평한 개구는 필름의 두께를 관통한다.
최하부층(162)의 섬유상 물질은 모세관(140)에 의해서 배출되지 않은 모든 유체가 미세개구(165)에 의해서 배출되도록 미세개구(165)와 유체연통된다. 이러한 유체는 최하부층(162)의 섬유 매트릭스 내에서 웹(139)의 제 2 표면(143)으로 이동한다.
또 다른 경우에 있어서, 웹(139)의 최외부층(160)은 유체처리 모세관(140)의 망상구조보다 실질적으로 더욱 작은 단면을 갖는 웹의 제 1 표면상의 유체처리 모세관을 다수 포함할 수도 있다. 이러한 더욱 작은 유체처리 모세관은 일반적으로 웹의 제 1 표면상의 유체를 모세관 인력에 의해서 웹의 제 2 표면의 방향으로 정적으로 이동시키기에 충분한 모세관 흡입도를 나타낸다. 이러한 실질적으로 더욱 작은 유체처리 모세관은 본원에 참고문헌으로 인용된, 1987년 1월 20일자로 웰렛트(Ouellette)등에게 허여되고 통상양도된 미합중국 특허 제 4,637,819 호에 더욱 상세하게 기술되어 있다.
B.흡수코어
흡수코어(24)는 액체(예를 들면, 생리혈 및/또는 뇨)를 흡수하거나 보유할 수 있는 임의의 흡수수단일 수 있다. 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와 같이, 흡수코어(24)는 신체표면, 가멘트표면, 측면 가장자리, 및 말단 가장자리를 갖는다. 흡수코어(24)는 다양한 크기와 형상(예를 들면, 직사각형, 타원형, 모래시계형, 개뼈형, 비대칭형 등)으로 제조할 수 있고, 통상적으로 생리대에 사용되는 다양한 액체-흡수성 물질 및 일반적으로 에어펠트(airfelt)라고 불리는 분쇄된 나무펄프와 같은 다른 흡수성 재료로부터 제조할 수 있다. 다른 적합한 흡수성 재료의 예는 크레이핑된(creped) 셀룰로즈 웨딩; 코폼(coform)을 포함하는, 용융취입된 중합체; 과학적으로 경화되고, 개질되거나 가교결합된 셀룰로즈 섬유; 모세관 섬유; 크림핑된(crimped) 폴리에스테르 섬유와 같은 합성섬유; 토탄이끼; 티슈 랩(wrap) 및 티슈 적층물을 포함하는 티슈; 흡수성 발포체; 흡수성 스폰지; 초흡수성 중합체; 흡수성 겔화물질; 또는 이와 동등한 물질 또는 이들의 배합물, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
흡수코어(24)의 형태와 구조도 또한 변할 수 있다(예를 들면, 흡수코어는 변화하는 캘리퍼 대역(예컨대, 중심으로 갈수록 더욱 두꺼워지는 프로필을 가짐), 친수성 구배, 초흡수성 구배, 또는 더욱 낮은 밀도와 더욱 낮은 평균 기본중량의 포획대역을 갖거나, 또는 하나이상의 층 또는 구조물을 가질 수도 있다). 그러나, 흡수코어(24)의 전체 흡수용량은 생리대(20)의 의도된 용도와 충진량에 따른다. 또한, 흡수코어(24)의 크기와 흡수용량은 실금자용 패드, 팬티라이너, 일반적인 생리대, 또는 취침용 생리대와 같은 상이한 용도에 적합하도록 변화될 수 있다.
본 발명의 흡수코어(24)로서 사용하기에 적합한 흡수 구조물의 예는 1990년 8월 21일자로 오스본(Osborn)에게 허여된 미합중국 특허 제 4,950,264 호; 1986년 9월 9일자로 웨이스맨(Weisman)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,610,678 호; 1989년 5월 30일자로 알레마니(Alemany)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,834,735 호; 1991년 4월 23일자로 오스본에게 허여된 미합중국 특허 제 5,009,653 호; 및 1986년 10월 22일자로 듀엔크(Duenk)등의 명의로 공개된 더 프록터 앤드 갬블 캄파니사의 유럽 특허원 제 0 198 683 호에 기술되어 있다. 상기 특허들은 각각 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다.
또 다른 경우에 있어서, 흡수코어(24)는 초흡수성 중합체(또는 흡수성 겔화 물질)의 충 및 가교결합된 셀룰로즈 섬유의 하나이상의 시이트 또는 웹으로 구성된 적층 구조물을 포함할 수도 있다. 흡수코어(24)로서 사용하기에 적합한 가교결합된 셀룰로즈 섬유는 본원에 참고문헌으로 인용된, 1989년 12월 19일자로 쿡(Cook)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,888,093 호; 1989년 4월 18일자로 딘(Dean)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,822,543 호; 1989년 12월 26일자로 소겐(Schoggen)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,889,595 호; 1990년 2월 6일자로 무어(Moore)등에게허여된 미합중국 특허 제 4,898,642 호; 1990년 6월 19일자로 라쉬(Lash)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,935,022 호; 1991년 5월 15일자로 헤론(Herron)등의 명의로 공개된 유럽 특허 공개 제 0 427 316 A2 호 및 제 0 427 317 A2 호; 및 1991년 5월 29일자로 헤론등의 이름으로 공개된 유럽 특허원 제 0 429 112 A2 호에 기술되어 있다.
이러한 적층물은 흡수성 겔화물질의 입자의 층을 감싸는 가교결합된 셀룰로즈 섬유의 시이트로 형성될 수 있다. 이러한 시이트는 말단에서부터 관찰할 경우 "C"자 형태를 갖도록 감싸진다. 이러한 감싸진 시이트는 상부층 및 하부층을 형성한다. 또 다른 실시양태에서, 이러한 적층물은, 단일 시이트가 아닌 흡수성 코어 적층물의 상이한 층에 대해 가교결합된 셀룰로즈 물질(또는 다른 흡수물질)의 별개의 웹들을 제공하거나, 흡수성 코어 적층물에 추가의 층을 제공하는 것과 같은 다수의 상이한 방법으로 형성시킬 수 있다.
이러한 형태의 코어에서, 컬링되고, 가연되고, 바람직하게는 화학적으로 경화되고 가교결합된, 셀룰로즈 섬유는 정련되어 흡수코어로서 시이트 형태로 사용될 수 있는 섬유를 제공한다. 정련된, 컬링되고 화학적으로 경화된 셀룰로즈 섬유를 제조하기에 적합한 컬링되고 화학적으로 경화된 셀룰로즈 섬유를 제조할 수 있는 방법은 미합중국 특허 제 4,888,903 호, 제 4,822,543 호, 제 4,889,595 호, 제 4,889,597 호, 제 4,889,596 호 및 제 4,898,642 호에 상세하게 기술되어 있다.
흡수성 겔화 물질과 함께 사용되는 이러한 섬유의 용도, 및 이러한 배합물을 제조하는 방법은 미합중국 특허 제 4,935,022 호에 기술되어 있다. 이러한 제조방법은 전형적으로 가교결합제로서 글루타르알데하이드와 같은 알데하이드의 사용을 포함한다. 또한, 폴리카복실산을 가교결합제로서 사용할 수 있다. 기타 가교결합된 셀룰로즈 섬유를 제조하기 위한 다른 방법도 또한 공지되어 있고, 이러한 섬유도 또한 본원에 사용할 수 있지만, 상기된 섬유와 비교하여 유체 흡수성이 떨어질 수도 있다. 다른 섬유형태에 대해서는 미합중국 특허 제 4,898,642 호 및 PCT/US89/01581 호를 참고할 수 있다. 컬링된 셀룰로즈 섬유는 정련되어 본 발명의 실시에 사용되는 바람직한 흡수코어를 제조하는 데 사용된다.
C.배면시이트
배면시이트(23)는 액체(예컨대, 생리혈 및/또는 뇨) 불투과성이고 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름으로부터 제조되지만, 다른 가요성 액체 불투과성 물질도 또한 사용할 수 있다. 본원에 사용된 "가요성"이란 용어는 유연하여 인체의 일반적인 형상 및 윤곽에 쉽게 정합되는 물질의 특성을 의미한다. 배면시이트(23)는 흡수코어(24)중에 흡수되고 함유된 배설물이 생리대(20)와 접촉하는 제품(예: 팬츠, 파자마 및 언더가멘트)을 습윤시키는 것을 방지한다. 따라서, 배면시이트(23)는 직물 또는 부직물; 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름과 같은 중합체성 필름; 또는 필름-피복된 부직물과 같은 복합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 배면시이트는 약 0.012 내지 약 0.051 mm(약 0.5 내지 약 2.0밀)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름이다. 폴리에틸렌 필름의 예는 상표명 P18-0401 로서 미합중국 오하이오 신시네티 소재의 클로페이 코포레이션(Clopay Corporation)사에 의해서 제조되고, 상표명 XP-39385로서 미합중국 인디아나 테레호트 소재의 에틸 코포레이션, 비스퀸 디비젼(Ethyl Coporation, Visqueen Division)에 의해서 제조된다. 배면시이트(23)는 바람직하게는 엠보싱되고/되거나 매트 처리되어 더욱 천과 같은 외관을 갖는다. 또한, 배면시이트(23)는 증기를 흡수코어(24)로부터 배출시키지만(즉, 통기성을 갖지만), 배면시이트(23)를 통하여 배설물이 통과하는 것은 여전히 차단한다.
D.선택적인 보유수단
사용시, 생리대(20)는 고정 목적으로 공지된 임의의 지지수단 또는 접착수단에 의해서 고정시킬 수 있다. 바람직하게는, 생리대는 착용자의 언더가멘트 또는 팬티중에 놓인 후 접착제(36)와 같은 패스너(fastner)에 의해서 팬티에 고정된다. 접착제(36)는 생리대(20)를 팬티의 가랑이 부분에 고정시키는 수단을 제공한다. 따라서, 배면시이트(23)의 외부 표면의 일부 또는 전체가 접착제로 피복된다. 이러한 목적으로 당해 분야에 사용되는 임의의 접착제 또는 아교를 본 발명의 접착제로 사용할 수 있는데, 이 중에서 감압접착제가 바람직하다. 적합한 접착제는 미합중국 오하이오 콜럼버스 소재의 센츄리 어드히시브즈 코포레이션(Century Adhesives Corporation)사에 의해서 제조된 센츄리 A-305-IV; 및 미합중국 뉴져지 브릿지워터(New Jersey, Bridgewater)소재의 내쇼날 스타치 앤드 케미칼 캄파니(National Starch and Chemical Company)사에 의해서 제조된 인스탄트 록(Instant Lock) 34-2823이다. 적합한 접착제 패스너는 또한 미합중국 특허 제 4,917,697 호에 기술되어 있다. 사용시 생리대를 위치시키기 전에, 감압 접착제(36)는, 전형적으로 건조된 상태를 유지하거나 사용하기 전에 팬티의 가랑이부분이 아닌 표면에 접착되는 것을 방지하기 위해서 제거가능한 릴리이스 라이너(37)로 덮는다. 적합한 릴리이스 라이너(37)도 또한 상기 인용된 미합중국 특허 제 4,917,697 호에 기술되어 있다. 이러한 목적으로 통상적으로 사용되는 임의의 시판용 릴리이스 라이너를 본원에 사용할 수 있다. 적합한 릴리이스 라이너의 비제한적인 예는 위스콘신 메나샤 소재의 아크로실 코포레이션(Akrosil Corporation)사에 의해서 제조된, BL30MG-A 실록스(Silox) E1/0 및 BL30MG-A 실록스 4P/0이다. 본 발명의 생리대(20)는 릴리이스 라이너(37)를 제거하고, 접착제(36)가 팬티와 접촉되도록 생리대(20)를 팬티에 놓아서 사용한다. 접착제(36)는 사용중에 생리대를 팬티중의 원위치에 고정시킨다.
E.선택적인 요소
생리대(20)는 또한 각각 흡수코어의 측면 가장자리에 인접하고 그로부터 횡방향으로 연장되는 2개의 플랩(34)을 가질 수 있다. 이러한 플랩(34)은 가랑이 부위에서 착용자의 팬티의 가장자리를 넘어 걸침으로써 착용자의 팬티의 가장자리와 대퇴부사이에 위치한다.
플랩(34)은 2가지 이상의 목적을 갖는다. 먼저, 플랩(34)은 바람직하게는 팬티의 가장자리를 따라 이중차단벽을 형성함으로써 생리혈에 의해서 착용자의 신체와 팬티가 팽윤되는 것을 방지한다. 두번째로, 플랩(34)은 그의 가멘트 표면상에 접착수단을 가짐으로써 플랩(34)을 팬티아래로 접어 팬티의 가멘트 대향면에 부착시킬 수 있다. 이러한 방법에서, 플랩(34)은 생리대(20)를 팬티중에 적절하게 위치시킬 수 있다.
플랩(34)은 상면시이트, 배면시이트, 티슈 또는 이들의 배합물과 유사한 물질을 포함하는 다양한 물질로 구성될 수 있다. 또한 플랩(34)은 생리대의 주본체부에 접착된 별도의 요소이거나 상면시이트(22)와 배면시이트(23)의 연장부(즉, 단일 요소)를 포함할 수 있다.
본 발명의 생리대와 함께 사용하기에 적합하거나 융통성있는 플랩을 갖는 다수의 생리대가 1987년 8월 18일자로 반 틸버그(Van Tilburg)에게 허여된 "플랩이 달린 성형 생리대"(Shaped Sanitary Napkin with Flaps)란 명칭의 미합중국 특허 제 4,687,478 호; 1986년 5월 20일자로 반 틸버그에게 허여된 "생리대"(Sanitary Napkin)란 명칭의 미합중국 특허 제 4,589,876 호; 및 1986년 8월 26일자로 메딩리(Medingly)에게 허여된 "생리대 부착 수단"(Sanitary Napkin Attachment Means)이란 명칭의 미합중국 특허 제 4,608,047 호에 개시되어 있다.
3.제조방법
제 11 도는 본 발명의 섬유상 웹의 제조방법의 단순화된, 개략적인 흐름도이다. 섬유 취입기/절단기(218)는 접착되지 않은 섬유(220)를 성형 드럼(200)(이의 주위에서는 성형 구조물(201)이 연속적으로 회전함)의 표면상으로 위치시킨다. 폴리에틸렌과 같은 중합체성 물질로 구성된 실질적으로 평평한 필름(210)의 웹은 공급 롤(211)로부터 성형 구조물(201) 상에 놓여진 섬유(220) 상으로 공급된다. 성형 구조물(201)은 도입되는 웹과 거의 동일한 속도로 연속 회전한다. 필름(210)의 웹은 성형 드럼(200)에 의해서 이동된다.
제 12 도에서 크게 확대된 단편으로 예시된 성형 구조물(201)은 오각형 모세관(340)의 망상구조를 포함한다. 성형 구조물은 본원에 참고문헌으로 인용된, 1982년 8월 3일자로 라델 및 톰슨에게 허여된 미합중국 특허 제 4,342,314 호의 교시내용에 따른 형태를 갖는 것이 바람직하다. 성형 구조물(201)은 개별적인 광에칭된 층(301, 302, 303)으로 구성된다. 제 12 도의 성형 구조물(201)을 제 3 도의 웹(39)과 비교할 경우 웹(39)중의 모세관(40)과 성형 구조물(201)중의 모세관(340)이 일치함을 알 수 있다. 이러한 적층구조물은 통상적인 기술에 의해서 제 12 도에 나타낸 바와 같은 튜브형 성형 구조물내로 감겨진다.
성형 드럼(200)은 바람직하게는 이동하는 성형 구조물(201)에 대해 고정된, 내부에 위치하는 진공 챔버(203)를 포함한다. 진공 챔버(203)의 개시부 및 종결부와 거의 일치하는 한 쌍의 고정된 배플(205, 206)이 성형 구조물의 외부 표면에 인접하게 위치한다. 고정된 배플(205, 206)의 중간에, 바람직하게는 중합체성 필름(210)의 거의 평평한 웹이 흡입 챔버를 통과할 때 이러한 중합체성 필름(210)의 거의 평평한 웹에 유압차를 가하는 수단이 제공된다. 예시된 실시태양에서, 유압차를 가하는 수단은 물과 같은 액체(213)를 웹(210)의 전체 폭을 가로질러 거의 균일하게 분출시키는 고압 액체 노즐(214)을 포함한다. 고압 액체 스트림을 사용하여 성형된 물질을 제조하는 방법의 예가 본원에 참고문헌으로 인용된, 1987년 9월 22일자로 쿠로등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,695,422 호; 1988년 10월 18일자로 쿠로등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,778,644 호; 및 1989년 6월 13일자로 쿠로등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,839,216 호에 개시되어 있다.
액체 노즐(214)로부터의 물은 성형 구조물(201)이 회전할 때 성형구조물(201)상에 섬유(220)를 유지시키는데 필요한 결합인력을 제공한다. 다르게는, 진공을 제공하여 섬유(220)를 취입기/절단기(218)와, 액체 노즐(214)로부터 분산된 액체 스트림(213)사이의 적소에 유지시킬 수 있다. 섬유(220)는 또한 예컨대 부가적인 물, 광 접착제, 및 정전기력 같은 당해 분야에 공지되어 있는 기타 수단에 의해 드럼(200)에 대향하여 유지될 수 있다.
분사된 물은 중합체 필름(210) 층이 성형 구조물(201)에 밀착되도록 한다. 또한, 섬유(220)는 육안으로 보이게 팽창된 웹(239)의 하부 표면 또는 제 2 표면을 지나 연장되도록 성형 구조물(201) 내로 하향 이동된다. 웹(239)이 성형된 후, 이는 기저귀 또는 생리대 같은 흡수제품의 상면시이트로서 도입될 수 있다. 다르게는, 적층 웹(239)은 나중에 사용하기 위해 권취 롤에 권취될 수 있다.
섬유 취입기/절단기(218)는 비결합되고 절단된 섬유의 공급 롤 및 비접착되고 절단된 섬유를 수송하고 이를 성형 구조물(201)상에 위치시키는 콘베이어로 대체할 수도 있다. 섬유상 물질은 당해 분야에 공지된 상기 섬유상 물질을 공급하기 위한 임의의 통상적인 수단에 의해서 성형 구조물(201)상으로 공급될 수 있다.
또 다른 경우에 있어서, 절단된 섬유의 비결합된 평평한 배열을 이동하는 와이어로부터 성형 구조물(201)로 적용할 수 있다. 절단된 섬유는 접착력 또는 정전기력에 의해서 이동하는 와이어에 대해 고정될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 섬유는 물의 응집력에 의해서 이동하는 와이어에 대해 고정된다.
몇몇 조건에서, 액체 스트림(213)을 가열하여 섬유(220)와 중합체 필름(210) 사이에 열결합을 형성시키는 것이 바람직할 수도 있다. 또 다른 경우에 있어서, 섬유(220)를 중합체 필름(210)에 고정시키기 위해서 접착제를 사용할 수도 있다. 상기된, 목적하는 접착특성 및 유체처리특성을 형성시키기 위해서 접착제는 다수의 패턴과 양으로 적용될 수 있다. 액체 노즐(214)에 도달하기 전에 접착제를 성형 구조물(201) 또는 중합체 필름(210)상에 직접 가할 수도 있다.
지금까지 본 발명의 특정한 실시태양에 대해 예시하고 기술하였지만, 당해 분야의 숙련자라면 본 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위에 포함되는 이러한 모든 변화 및 변형은 첨부된 특허청구범위에서 한정하고자 한다.

Claims (18)

  1. 제 1 표면(41)과 제 2 표면(43)을 갖고, 흡수제품(20)상의 상면시이트(22)로서 사용하기에 적합한 육안으로 보이게 팽창된 3차원의 유체 투과성 웹(39)에 있어서,
    (a) 내표면(60b) 및 외표면(60a)을 갖는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 그의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 중합체성 물질의 제 1 층(60),
    (b) 상기 중합체성 물질의 제 1 층(60)의 상기 내표면(60b)에 고정되는 합성 섬유, 천연 섬유 및 이들의 조합체로 구성된 군으로부터 신택된 섬유상 물질을 포함하는 제 2 층(62)(상기 섬유상 물질은 상기 웹(39)의 상기 제 2 표면(43) 아래로 연장됨), 및
    (c) 상기 웹(39)의 제 1 표면(41)중의 개구(45)로부터 시작하여 제 1 표면(41)과 제 2 표면(43)을 연속적으로 상호연결하는 측벽(53)을 갖고, 이러한 연속적으로 상호연결된 측벽(53)이 종지됨으로써 제 2 표면(43)에서 개구(55)를 형성하도록 웹(39)의 제 1 표면(41)으로부터 제 2 표면(43)으로 연장되어 웹(39)을 통하여 유체를 전달시키는 다수의 모세관(40)
    을 가짐을 특징으로 하는
    육안으로 보이게 팽창된 3차원의 투과성 웹(39).
  2. 제 1 항에 있어서,
    웹(39)이 흡수제품(20)상의 상면시이트(22)이고,
    상기 흡수제품(20)이 배면 시이트(23) 및 상기 상면시이트(22)와 배면시이트(23)사이에 위치한 흡수코어(24)를 포함하는
    유체 투과성 웹(39).
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 2 층(62)의 섬유상 물질이 흡수코어(24)와 유체연통되는
    유체 투과성 웹(39).
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 층(60)이 다수의 미세개구(69)를 포함하는
    유체 투과성 웹(39).
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 층(60)이 웹(39)의 제 1 표면(41)으로부터 제 2 표면(43)으로 연장되는 모세관보다 더욱 작은 횡단면을 갖는 다수의 모세 관을 포함하는
    유체 투과성 웹(39).
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 2 층(62)이 모세관 섬유를 포함하는
    유체 투과성 웹(39).
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 2 층(62)이 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 이성분 결합 섬유 및 셀룰로즈 섬유로 구성된 군으로부터 선택되는
    유체 투과성 웹(39).
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 2 층(62)이 제 1 층(60)에 고정되는
    유체 투과성 웹(39).
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 2 층(62)이 제 1 층(60)에 열결합되는
    유체 투과성 웹(39).
  10. 제 1 항에 있어서,
    중합체성 물질의 제 1 층(60)이 동시압출된 필름인
    유체 투과성 웹(39).
  11. (a) 섬유상 물질(220)을 성형 구조물(201) 상에 침착시켜 상기 성형 구조물(201)과 대향하는 표면이 서로 유체 연통되도록 하는 다수의 개구(240)를 형성시키는 단계;
    (b) 편평한 중합체성 웹(210)을 상기 성형 구조물(201)상의 상기 섬유상 물질(220)상으로 공급시키는 단계;
    (c) 상기 중합체성 웹(210) 성형 구조물(201)의 개구(240)와 일치하는 영역에서 파열되기에 충분히 큰 차압을 웹(210)의 두께방향을 가로질러 적용하여 웹을 파열시키고 상기 섬유상 물질(220)을 성형 구조물(201)의 제 2 표면(43) 아래로 연장시키는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는,
    제 1 표면(41)과 제 2 표면(43)을 갖고, 중합체성 물질의 제 1 층(60) 및 상기 중합체성 물질의 제 1 층의 아래에 고정되어 위치하는 섬유상 물질의 제 2 층(62)으로 구성되며, 섬유상 물질이 웹(39)의 제 2 표면(43) 아래로 연장되는,
    육안으로 보이게 팽창된 3차원의 유체투과성 웹(39)의 형성방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    섬유상 물질(220)이 절단된(chopped) 섬유를 포함하는
    방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    절단된 섬유를 성형 구조물(201)상으로 취입하는
    방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    절단된 섬유를 비결합된 편평한 배열로 배열하는
    방법
  15. 제 11 항에 있어서,
    절단된 섬유가 모세관 섬유를 포함하는
    방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    차압을 갖는 유체를 가열하는
    방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    섬유상 물질(220)을 성형 구조물(201) 상으로 위치시키기 전에 접착제를 성형 구조물(201)에 도포하는
    방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    차압을 웹 및 섬유상 물질(220)의 두께에 걸쳐 가하기 전에 접착제를 중합체성 웹에 도포하는
    방법.
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