KR100353698B1 - 공압출된3차원적유체-투과성플라스틱웹 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체 투과성 상면시이트, 상기 상면시이트에 연결된 유체 불투과성 배면시이트 및 상기 상면시이트와 상기 배면시이트 사이에 위치한 중간층을 포함하는 흡수 제품에 관한 것이다. 상기 상면시이트는 탄성의 3차원적으로 미세하게 팽창된 유체 투과성 웹(10)을 포함하고, 여기서 상기 웹은 제 1 융점 온도를 나타내는 제 1 중합체성 물질(50) 및 상기 제 1 쭝합체성 물질에 결합된 제 2 중합체성 물질(52)을 포함하여 적층물을 형성한다. 상기 제 2 중합체성 물질은 상기 제 1 융점 온도보다 낮은 제 2 융점 온도를 나타낸다. 상기 웹은 상기 적층물의 두께보다 먼거리로 떨어져 있는 제 1 표면 및 제 2 표면(41, 43)을 갖는다. 상기 웹은 상기 제 1 표면에서 상기 제 2 표면으로 연장된 다수의 모세관(40)을 포함한다. 상기 모세관은 상기 제 1 및 상기 제 2 표면의 중간층에 서로 상호연결되어 있고 상기 제 2 표면에서 끝나는 다수의 측벽부(55)로 이루어져 있어, 상기 웹을 제 1 융점 온도와 제 2 융점 온도 사이의 온도로 가열하는 경우, 상기 측벽의 상기 제 2 중합체성 물질이 상기 웹의 상기 제 2 표면을 따라서 상기 중간층(61, 201, 305)에 열결합한다.

Description

공압출된 3차원적 유체-투과성 플라스틱 웹
본 발명은 흡수 제품, 특히 생리용품의 상면시이트로서 사용하기 위한 탄성의 3차원적 유체-투과성 플라스틱 웹에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 제 1 중합체성 물질 및 제 2 중합체성 물질을 포함하여 함께 적층물을 형성하는 웹에 관한 것이다. 상기 제 1 중합체성 물질은 제 2 중합체성 물질의 융점보다 큰 융점을 나타내어, 3차원 웹을 제 1 융점 온도와 제 2 융점 온도사이의 온도로 가열하는 경우, 제 2 중합체성 물질이 흡수 제품의 하부층, 예를들면 흡수 코어에 열결합되게 한다.
발명의 배경
오랫동안 일회용 흡수 용품 분야에서는 사용자에게 건조한 표면 감촉을 제공하여 안락한 착용감을 제공하고 제품에 흡수된 습기에 장기간 노출됨으로 인해 피부 상태가 악화되는 것을 최소화 시키는 일회용 기저귀, 생리용품, 생리대, 실금자용품 등과 같은 흡수 제품을 제조하는 것이 매우 바람직하다고 알려져 왔다.
상기 문제점을 해결하기 위한 실행가능한 종래 기술중 하나는 라델(Radel)등에게 1982년 8월 3일자로 허여된 미합중국 특허 제 4,342,314 호(통상적으로 양도됨)에 개시되어 있고, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다. 라델등은 섬유상 특성 및 플라스틱 특성을 함께 나타내는, 육안으로 보이게 팽창된 탄성의 3차원 플라스틱 웹으로 이루어진 착용자-접촉 상면시이트를 갖는 흡수 밴드를 개시한다. 바람직한 실시태양에서, 라델등이 개시한 육안으로 보이게 팽창된, 3차원의 플라스틱 웹 상면시이트는 웹의 한쪽 표면에서 시작되어 연장되고 반대쪽 표면에서 개구의 형태로 종지되어 신속한 유체 전달을 촉진하는, 모세관 망상구조를 포함하는 미세한 3차원적 미세구조를 나타낸다. 웹의 섬유상 모양은 섬유상 요소의 연속체로 구성되고, 각 섬유상 요소의 반대편 말단은 하나 이상의 다른 섬유상 요소와 상호연결된다.
라델등의 구조에서 전형적인 모세관 망상구조는 다수의 제1 섬유-요소가 웹의 최상면에서 서로 상호연결되어 형성된 최상면의 모세관 개구를 포함한다. 경우에 따라서, 최상면 개구는 웹의 착용자-접촉 표면 아래에 위치한 면에서 제 2 및 제 3 섬유상 요소에 의해 보다 작은 모세관 개구로 다시 나뉘어진다.
각 섬유상 요소는 그 길이를 따라 실질적으로 균일한 U자형 횡단면을 나타낸다. 제 1 섬유상 요소에 있어서, 그의 횡단면은 착용자-접촉면에 위치한 기저부와, 기저부의 각 가장자리에 연결된 측벽부로 이루어져 있고, 상기 측벽부는 일반적으로 웹의 흡수 패드 접촉-표면 방향으로 연장된다. 서로 교차하는 측벽부는 웹의 착용자 접촉 표면과 흡수 패드 접촉 표면의 중간에서 연결되어 웹의 반대편 표면들과 상호연결된 모세관 망상구조를 형성한다. 제 2 및 제 3 섬유상 요소를 사용하는 경우, 일반적으로 유사하지만, 웹의 착용자-접촉 표면의 아랫면에서 시작된다.
라델등에 의해 개시된 유형의 상면시이트는 일반적으로 상면시이트의 제 1 착용자 접촉 표면에서 제 2 흡수 패드-접촉 표면으로의 유체의 신속한 전달을 촉진하는 데 매우 효과적이다. 따라서, 이러한 유형의 상면시이트는 종래의 부직 섬유 상면시이트와는 대조적으로 사용중에 청결하고 건조한 형태를 유지하드로 생리용 패드 분야에서 광범위한 상업적 성공을 거두었다. 라델등의 상면시이트가 제 1 착용자-접촉 표면에서 제 2 흡수 패드 접촉 표면으로의 체액의 신속한 전달을 촉진하는 데 매우 효과적이긴 하지만, 상면시이트를 접착제에 의해 흡수 코어에 고정시키고 있다. 공교롭게도, 접착제를 너무 두껍게 바르면 개구가 막히는 경향이 있다. 개구가 막히면, 유체는 상면시이트를 통해 배출될 수가 없고, 따라서 피부는 공기에 노출된다. 또한, 전체에 걸쳐 유체연통 접촉을 확실하게 하기 위한 접착제와 함께 결합층은 불편한 뻣뻣한 구조를 형성할 수 있다. 또한 접착제를 너무 부족하게 바르면 상면시이트와 그 아래 층 사이에 충분한 접촉을 제공하지 못하거나, 접착제가 신체 분비물로 적셔지면 쓸모없게 될 수가 있다.
상면시이트를 그 하부층에 고정시키려는 또다른 선행 기술은 매팅리 3세 등에게 1989년 9월 1일에 허여된 미합중국 특허 제 4,690,679 호 및 1989년 2월 21일에 허여된 제 4,806,411 호에 개시되어 있다. 이들 특허 모두는 생리대의 상면시이트로서 사용하기 적합한 공압출되고, 개구된 2차원적 필름을 개시하고 있다. 공압출된 필름은 제 1 중합체성 물질의 제 1 층 및 제 2 중합체성 물질의 제 2 층을 포함한다. 2개 층 모두는 체액 전달을 위해 개구되어 있다. 제 1 중합체성 물질은 제 2 중합체성 물질에 의해 나타나는 융점보다 높은 융점 온도를 나타낸다. 개구된 필름은 제 2 층 물질의 융점 온도를 초과하여 제 1 층 물질의 융점 온도 미만으로 상기 필름을 가열하므로써 열결합된다. 이러한 2차원적 개구 필름은 열결합에 대해상당히 적합할 수 있지만, 흡수 제품의 상면시이트로서는 그다지 기능할 수 없다. 제 2 중합체성 물질의 비개구부 전체는 상기 아래층, 예를들면 흡수 코어에 열결합되기 때문에, 상면시이트와 흡수 코어 사이에 존재하는 과다한 결합력에 의해 비교적 단단한 생리대가 생성될 것이다. 또한, 2차원적 상면시이트는 착용자를 위해 흡수 코어로부터 충분히 독립시키지 못한다. 따라서 비록 유체가 2차원적 상면시이트에 제공된 개구를 통해 스며들어도, 착용자의 피부는 흡수 코어에 의해 흡수되는 체액과 근접한 접촉 상태에 놓여 있게된다.
따라서, 흡수 제품이, 흡수 코어에 열결합되면서도 선행 기술의 상업적으로 성공적인 3차원적으로 형성된 필름 상면시이트의 가요성, 탄성 및 독립성은 유지할 수 있는 상면시이트를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
발명의 개요
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 유체 투과성 상면시이트, 상면시이트에 연결된 유체 불투과성 배면시이트 및 상면시이트와 배면시이트 사이에 위치한 중간층을 포함하는 흡수 제품에 관한 것이다. 상기 상면시이트는 탄성의 3차원적인 육안으로 보이게 팽창된 유체 투과성 웹을 포함하며, 상기 웹은 제 1 융점 온도를 나타내는 제 1 중합체성 물질 및 제 1 중합체성 물질에 결합된 제 2 중합체성 물질을 포함하여 적층물을 형성한다. 제 2 중합체성 물질은 제 1 융점 온도보다 낮은 융점 온도를 나타낸다. 상기 웹은 상기 적층물의 두께보다 더 먼거리로 떨어져 있는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는다. 상기 웹은 제 1 표면에서 제 2 표면으로 연장된 다수의 모세관을 갖는다. 상기 모세관은 제 1 표면과 제 2 표면의 또다른 중간면에상호연결된 다수의 측벽부로서 제 2 표면에서 끝나며, 이에 의해 상기 웹을 제 1 융점 온도와 제 2 융점 온도 사이의 온도로 가열하면 측벽의 제 2 중합체성 물질이 중간층에 열결합한다.
본 명세서는 본 발명을 구체적으로 지시하고 뚜렷하게 청구하는 특허청구 범위에 의해 결론지어지지만, 첨부된 도면과 관련한 하기의 설명(여기서, 유사한 참조 번호는 동일한 요소를 정의한다)으로써 더욱 잘 이해할 수 있을 것으로 생각한다.
제 1 도는 생리대의 구조를 더욱 분명하게 보여주기 위해 부분적으로 절단한 생리대의 평면도이고;
제 2 도는 제 1 도의 생리대를 2-2의 선을 따라 취한 단면도이고;
제 3 도는 본 발명의 바람직한 3차원적인 육안으로 보이게 팽창된 탄성 유체 투과성 웹을 확대하고, 부분적으로 절단한 사시도이고;
제 4 도는 제 3 도에 예시된 웹을 형성하도록 사용된 형태의 광에칭된 적층 구조를 확대하고, 부분적으로 절단한 사시도이고;
제 5 도는 생리대의 어셈블리의 구성도이고;
제 6 도는 본 발명의 또다른 실시태양의 생리대의 단면도이고;
제 7 도는 본 발명의 또다른 실시태양의 생리대의 단떤도이고;
제 8 도는 기져면(4)과, 벽 사이의 폭(5)과, 벽의 깊이(6)를 갖는 "H"자형으로 대칭을 이룬 또세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 9 도는 안정화 다리부가 달려 있는 "C"자형의 모세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 10 도는 다수의 "H" 자형 모세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 11 도는 다수의 "U" 자형 모세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 12A 도는 부분적으로 붕괴된 상태의 H 자형 모세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 12B 도는 팽창된 모세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 12C 도는 완전히 붕괴된 모세관 채널 섬유의 단면도이고;
제 13 도는 본 발명의 생리대에서 중간층으로 사용될 수 있는 구조의 현미경 사진 (21.4x)이다.
1. 흡수 제품의 일반적 설명
본원에서 사용된 "흡수 제품"이란 용어는 신체 분비물을 흡수 및 함유하는 장치를 말하며, 더욱 구체적으로는 착용자의 신체와 대향하거나 근거리에 위치하여 신체로부터 유출되는 다양한 분비물을 흡수 및 함유하는 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 환경에 해가 되지 않는 방식으로 재활용하거나, 썩히거나. 아니면 버리게 되는 제품을 말함). "일체형" 흡수 제품이란 서로 결합한 분리된 부분들이 통합체를 이루어 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 여성이 외음부 근처, 일반적으로는 생식기 부위의 외부에 착용하고, 착용자의 몸으로부터 분비되는 생리혈이나 기타의 질 분비물(즉, 혈액, 생리혈 및 뇨)을 흡수 및 함유하는 것을 목적으로 하는 흡수 제품을 말한다. 착용자의 전정부의 내외부에 부분적으로 위치하는 음순간 장치도 또한 본 발명의 범주에 포함된다. 본원에서 사용된 "외음부"란 용어는 외부에서 볼 수 있는 여성의 생식기를 말한다. 그러나, 본 발명은 또한 팬티라이너와 같은 기타의 여성 위생용품 또는 생리 패드와, 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 근접하게 착용되도록 되어 있다. 생리대(20)의 가멘트 표면(20b)(제 2도에 나타난다)은 반대편에 있고 생리대(20)를 착용하면 착용자의 언더가멘트에 근접하게 위치되도록 되어 있다.
생리대(20)는 2개의 중심선을 가지는데 이는 종방향중심선 "l"과, 횡방향중심선 "t"이다. 본원에서, "종방향중심선"이란 일반적으로 생리대(20)를 착용한 착용자가 서 있을 때 착용자를 좌반신과 우반신으로 이분하는 수직선과 일직선상에있는(거의 평행함), 생리대(20) 면내의 선, 축 또는 방향을 말한다. "횡방향" 또는 이와 병행하여 사용할 수 있는 "측방향" 이란 일반적으로 종방향과 수직인, 생리대 (20) 면내에 위치한 선, 축 또는 방향을 말한다.
제 1 도는 생리대(20)의 구조를 더욱 명백하게 보여주기 위해 절단해낸, 착용자(20a)와 대향하거나 접촉하는 생리대(20) 부위가, 관찰자를 향하도록 하여 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 정의된 주변부(30)를 가지고 있음을 나타내는데, 여기서 종방향 가장자리(또는 "측면 가장자리")는 (31)로 표시하고 말단 가장자리(또는 "말단")는 (32)로 표시하였다.
생리대(20)는 바람직하게는 착용자의 팬티 가랑이 부분 주위로 접힌 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 2-2선을 따라 취한 생리대(20)의 단면도이다. 제 2 도에서 보는 바와 같이, 생리대(20)는 바람직하게는 착용자의 언더가멘트에 생리대 (20)를 부착시키기 위한 접착성 고정 수단(36)을 포함한다. 제거 가능한 릴리이스 라이너(37)는 접착성 고정 수단(36)을 덮어 사용전에 접착제가 언더가멘트 가랑이부분 이외의 부분에 붙는 것을 방지한다.
종방향 및 횡방향을 갖는 것 이외에도, 생리대(20)는 또한 상면시이트(22)를 통해 제공될 수 있는 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 유체가 "z"방향으로 배출되는 결과, 제품의 상면시이트로부터 제거되어 최종 저장층에 도달하게 되도록 하는 것이다. 바람직한 실시태양에서, 연속 통로에서는 모세관 결합력이 점차 증가하므로 유체가 저장 매체로 쉽게 흘러가게된다.
본 발명의 생리대의 각 구성요소를 이제 더 자세하게 논의할 것이다.
2. 본 발명의 생리대의 각 구성요소
A. 상면시이트
제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도에 예시된 생리대(22)와 같은 일회용 흡수 제품의 상면시이트로서 사용하기에 적합한 것으로 알려진, 탄성의 육안으로 보이게 팽창된 3차원적 유체 투과성 플라스틱 웹(10)의 바람직한 실시태양을 부분적으로 절단하고 확대한 사시도이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 3차원적 플라스틱 웹을 기술할 때 사용한 "육안으로 보이게 팽창된"이라는 용어는 웹, 리본 및 필름 등이 3차원적 성형구조의 표면과 동일한 형태가 되어 이들의 양 표면이 상기 성형 구조물의 3차원적 패턴을 나타내는 웹, 리본 및 필름을 말하며, 상기 패턴은 관찰자의 눈과 웹 면 사이의 수직 거리가 약 12인치인 경우 나안으로 쉽게 식별할 수 있다.
제 3 도에서 알 수 있듯이, 상기 웹(10)은 제 1 중합체성 물질(50) 및 제 1중합체성 물질에 제 2 중합체성 물질(52)이 결합되어 적층물을 형성하는 구조로 이루어져 있다. 바람직하게는, 상기 적층 웹(10)은 2개의 중합체가 공압출되므로써 형성된다. 제 1 중합체성 물질(50)은 제 1 융점 온도를 나타낸다. 제 2 중합체성 물질(52)은 제 1 물질(50)의 융점 온도보다 낮은 제 2 융점 온도를 나타낸다. 본원에서 사용된 바와 같이, "융점"이란 용어는 고체 및 액체 상태가 평형 상태에 이르는 용융 흡열의 피크시의 온도를 의미한다.
바람직하게는, 상기 웹(10)은 섬유상 요소의 연속체로 이루어져 있고, 각 섬유상 요소의 대향 말단은 하나 이상의 다른 섬유상 요소와 상호연결되어 상기 웹(10)이 섬유상 외관을 나타내게 한다. 제 3 도에 개시된 실시태양에서, 상호연결된 섬유상 요소는 오각형의 모세관(40)의 망상구조 패턴을 형성한다. 섬유상 외관을 나타내는 웹(10)은 웹의 최상부 평면(42) 또는 착용자-접촉 표면(41)으로부터 최하부 평면(44) 또는 흡수 패드 접촉 표면(43)으로 연장하는 모세관(40)을 포함하는 3차원적 구조를 포함하여 유체가 인접한 모세관(40)사이에서 측방향으로 흐르지 않고 최상부 평면(41)으로부터 최하부 평면(43)으로 신속하게 전달되도록 촉진한다.
개구(45)는 다수의 교차하는 섬유상 요소, 즉 요소(46), (47), (48), (49) 및 (50)이 웹의 제 1 표면에서 서로 상호연결됨으로써 형성된다. 각 섬유상 요소는 기저부, 예컨대 평면(42)에 위치한 기저부(54)를 포함한다. 각 기저부는 측벽부, 예를 들면 각 가장자리에 부착된 측벽부(55)를 포함한다. 측벽부(55)는 일반적으로 웹의 제 2 표면(43)의 방향으로 연장된다. 섬유상 요소의 교차된 측벽부는 웹의 제1 및 제 2 표면의 중간에서 서로 상호연결되어 제 2 표면의 평면(44)에서 서로 거의 동시에 끝난다.
특히 바람직한 실시태양에서, 상호연결된 측벽부는 제 2 표면의 평면(44)에서 서로 거의 동시에 끝나서 웹의 제 2 표면(43)에서 개구(39)를 형성한다. 측벽부가 상호연결되어 형성된 모세관(40)은 유체가 인접한 모세관 사이에서 측방향으로 흐르지 않고 웹의 제 1 표면(41)으로부터 바로 웹의 제 2 표면(43)으로 유체가 자유롭게 전달되도록 한다.
바람직하게는 웹(10) 2개의 중합체에 의해 공압출되어 형성된다. 상부 층 (50) 및 기저부 층(52)에 사용된 상기 중합체는 모두 가요성이어야 한다. 또한, 선택된 2개의 중합체는 흡수 제품의 상면시이트로서 사용되는 경우 기대되는 정상적인 착용과 파열시 적당한 강도를 가져야 한다.
최상부층(50) 및 최하부층(52)에 사용되는 중합체를 선택하기 위한 주요 기준은 임의의 2개의 가능한 중합체 사이의 상이한 융점 온도이다. 한 층에 대한 중합체를 선택한 경우, 다른 층에 대한 중합체는 최상부층(50)의 중합체가 최하부층 (52)보다 높은 융점 온도를 갖도록 선택할 수 있다. 최하부층(52)와 융점 온도는 생리대의 중간층의 열결합 성분과 호응하여야 한다.
최상부층(50)에 적합한 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 중간밀도 폴리에틸(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로릴렌 및 그의 블렌드를 포함한다. 최하부층(52)에 적합한 중합체 및 물질은 상기 최상부층(50)에 사용된 물질에 결합가능하나 저융점 온도를 갖는 중합체, 즉 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 및 그의 블렌드를 포함한다. 특히 바람직한 실시태양에서, 최상부층(50)은 LDPE/LLDPE 블렌드를 포함하고, 최하부층(52)은 LDPE/EVA의 블렌드를 포함한다.
또다른 실시태양에서, 최상부층의 융점 온도는 최하부층의 융점 온도보다 낮다. 상기 실시태양에서 알 수 있듯이, 최상부층 및 최하부층에 사용하기 위한 중합체를 선택하는 주요 기준은 임의의 2개의 중합체 사이의 상이한 용융 온도이다. 한 층에 대한 중합체를 선택한 경우, 다른 층에 대한 중합체는 최상부층(50)의 중합체가 최하부층(52)보다 높은 융점 온도를 갖도록 선택할 수 있다.
B. 흡수코어
흡수코어(24)는 액체(예를 들면, 생리혈 및 또는 뇨)를 흡수하거나 보유할 수 있는 임의의 흡수 수단일 수 있다. 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와 같이, 흡수코어(24)는 신체면, 가멘트면, 측면 가장자리 및 말단 가장자리를 갖는다. 흡수코어(24)는 다양한 크기와 형태(예를 들면, 직사각형, 타원형, 모래시계형, 개뼈형, 비대칭형 등)로 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; 화학적으로 경화되고, 개질되거나 가교결합된 셀룰로즈 섬유; 모세관 채널 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 저밀도와 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 설계 적재량에 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.
흡수코어(24)의 바람직한 실시태양은 제 2 도에 나타낸 바와같이 적층 구조물을 포함한다. 상기 적층물은 초흡수 중합체 (또는 흡수성 겔화 물질) 층 및 하나 이상의 시이트 또는 가교결합된 셀룰로즈 섬유의 웹으로 구성된다. 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; 1983년 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)등에게 허여된 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.
제 2 도에 나타낸 실시태양에서 가교결합된 셀룰로즈 섬유는 흡수성 겔화 물질(60)의 입자층을 감싸는 단일 시이트를 포함한다. 이러한 시이트는 말단에서부터 관찰할 경우 "C"자 형태를 갖도록 감싸진다. 이러한 감싸진 시이트는 상부층(61) 및 하부층(62)을 형성한다. 또다른 실시태양에서, 이러한 적층물은, 단일층이 아닌 흡수성 코어 적층물의 상이한 층에 대해 가교결합된 셀룰로즈 물질(또는 다른 흡수물질)의 별개의 웹들을 제공하거나, 흡수코어 적층물에 추가의 층을 제공하는 것과 같은 다수의 상이한 방법으로 형성시킬 수 있다.
이러한 형태의 코어에서, 컬링되고(curled), 가연되고, 바람직하게는 화학적으로 경화되고 가교결합된, 셀룰로즈 섬유는 정련되어 시이트 형태내에 흡수코어로서 사용될 수 있는 섬유를 제공한다. 정련된, 컬링되고 화학적으로 경화된 셀룰로즈 섬유를 제조하기에 적합한 방법은 미합중국 특허 제 4,888,903 호. 제4,822,543 호, 제 4,889,595 호, 제 4,889,897 호, 제 4,889,596 호 및 제 4,898,642 호에 상세하게 기술되어 있다.
흡수성 겔화 물질과 함께 이러한 섬유의 용도, 및 이러한 조합물을 제조하는 방법은 미합중국 특허 제 4,935,022 호에 기술되어 있다. 이러한 제조방법은 전형적으로 가교결합제로서 글루타르알데히드와 같은 알데히드의 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 수행에 사용되는 바람직한 흡수코어를 제조하는데 사용되는 섬유를 제공한다.
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 형태에 잘 맞출 수 있는 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 2.0 밀)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 제공한다. 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 상기 목적으로 공지된 임의의 지지수단 또는 접착수단에 의해서 고정시킬 수 있다. 바람직하게는, 생리대는 착용자의 언더가멘트 또는 팬티중에 위치하고 접착제(36)와 같은 패스너(fastener)에 의해서 그곳에 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 건조되거나 사용하기 전에 팬티의 가랑이 부분이 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) El 0 및 BL30MG-A 실록스 4P 0이다. 본 발명의 생리대(20)는 릴리이스 라이너(37)를 제거하고 생리대(20)를 팬티중에 위치시켜 접착제(36)를 팬티와 접촉시킴으로써 사용한다. 접착제(36)는 사용시 생리대를 팬티중의 원위치에 고정시킨다.
E. 선택적인 요소
생리대(20)는 또한 각각 흡수코어의 측면 가장자리에 인접하고 그로부터 측방향으로 연장되는 2개의 플랩(34)이 제공될 수 있다. 이러한 플랩(34)은 가랑이 부위에서 착용자 팬티의 가장자리를 넘어 걸침으로써 착용자의 팬티의 가장자리와 가랑이사이에 위치한다.
플랩(34)은 2가지 이상의 목적을 갖는다. 먼저, 플랩(34)은 바람직하게는 팬티의 가장자리를 따라 이중차단벽을 형성함으로써 생리혈에 의해서 착용자의 신체와 팬티가 오염되는 것을 방지한다. 두번째로, 플랩(34)은 그의 가멘트 표면상에접착수단이 제공됨으로써 플랩(34)을 팬티아래로 접어 가멘트에 대향하는 팬티의 측면에 부착시킬 수 있다. 이러한 방법으로, 플랩(34)은 생리대(20)를 팬티중에 적절하게 위치시킬 수 있다.
플랩(34)은 상면시이트, 배면시이트, 티슈 또는 이들의 조합물과 유사한 물질을 포함하는 다양한 물질로 구성될 수 있다. 또한 플랩(34)은 생리대의 주몸체부에 부착된 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 히여된 "플랩이 달린 생리대 형태"(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 Attatchment Means)이란 명칭의 미합중국 특허 제 4,608,047 호에 개시되어 있다.
F. 선택적인 층
제 6 도에 따라서, 생리대(200)의 또다른 실시태양을 예시한다. 생리대(200)는 신체 표면(200a) 및 가멘트 표면(200b)를 갖는다. 생리대(200)는 액체 투과성 상면시이트(222), 액체 불투과성 배면시이트(223), 흡수코어(224), 측면 플랩 (234), 접착고정수단(236) 및 제거가능한 릴리이스 라이너(237)를 포함한다.
생리대(200)는 또한 하나 이상의 추가의 층 또는 성분이 제공될 수 있다. 이들은 일반적으로 상면시이트(222)와 흡수코어(224) 사이에 위치한 포획층(또는 "제 2 상면시이트")(201)을 포함한다. 생리대(200)는 또한 흡수코어(224)와 배면시이트 (223) 사이에 위치한 부직층(202)을 포함할 수 있다. 부직층(202)는 상기 코어 (224)의 물질이 찢어지는 것을 방지하고(상기 코어가 가교결합된 셀룰로즈 섬유로 구성되어 있는 경우), 생리대(200)의 층이 함께 고정되게 한다.
제 2 상면시이트(201), 흡수코어(224) 및 부직(202)은 상면시이트(222) 및 배면시이트(223)의 모든 중간층이다. 생리대(200)의 바람직한 특성에 따라서, 하나 이상의 이들 중간층은 생리대에 제공될 수 있다. 또한, 상면시이트(222)와 배면시이트(223) 사이의 중간층으로서 사용할 수 있는 기타 물질 및 성분에 의해 바람직한 특성, 예를들면 유체 운동, 저장 용량, 유체 포획, 유체 배분, 탄성, 가요성, 두께 또는 이들의 조합이 제공된다. 상면시이트(222)와 배면시이트(223) 사이의 층인 중간층이 임의의 층 또는 생리대(200)에 특수 작용을 제공하는 층일 수 있다는 것은 당분야의 숙련자에게는 명백히 이해된다.
제 7 도에 따라서, 생리대(300)의 또다른 실시태양이 예시된다. 생리대(300)는 신체 표면(300a) 및 가멘트 표면(300b)를 갖는다. 생리대(300)는 액체 투과성 상면시이트(322), 액체 불투과성 배면시이트(323), 흡수코어(324), 측면 플랩 (334), 접착고정수단(336) 및 제거가능한 릴리이스 라이너(337)를 포함한다. 생리대(300)는 또한 모세관 채널 섬유(305) 층을 포함한다. 모세관 채널 섬유(305)는 바람직하게는 그의 외부 표면상에 형성된 채널을 갖는 섬유이다. 제 8 내지 12C 도는 생리대(300)의 중간층으로 사용할 수 있는 모세관 채널 섬유(305)의 일부 형태의 예를 나타낸다. 적합한 모세관 채널 섬유는 하기 특허원에 기재되어 있다; 1991년 7월 23일 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 종합적으로 "모세관 채널 섬유" 특허원으로서 일컬어질 수 있다. 적합한 모세관 채널 섬유는 또한 1990년 10월 10일 공개된 EPO 특허원 제 0 391 814 호에 기술되어 있다.
다양한 모세관 채널 섬유를 본원에서 사용한 수 있지만, 하기 내용은 생리대(300)의 상면시이트(322)와 배면시이트(323)의 중간층으로 도입된 모세관 채널 섬유(305)의 몇몇 바람직한 특징을 논의한 것이다.
본원에서 사용된 모세관 채널 섬유(305)는 습윤되었을 때도 거의 부풀지 않는 종래의 중합체로부터 제조될 수 있다. 상기에서 언급한 것과 같이, 외부 모세관 채널로 형성될 수 있도록 방사할 수 있는 한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르(바람직함) 등과 같은 중합체가 본원에서는 유용하다. 통상적으로 중합체는 용융-압출될 수 있다. 전형적으로 본원의 모세관 채널 섬유는 고유 점도("IV") 약 0.6 내지 약 0.9인 합성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 용융물로부터 제조된다(IV는 전문 용어로서 공지된 방법으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제 4,829,761 호의 컬럼 8을 참조한다). 중합체 용융물의 IV는 모세관 채널 벽의 형태를 유지하는 중합체의 능력과 어느 정도 관계가 있으며, 중합제의 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 채널 섬유(305)는 바람직하게는 약 10 내지 약 22 데니르(denier)이다. 그러나, 사용된 섬유의 데니르는 배합기에 따라 다르며 섬유 당 데니르는 약 5 내지 약 35의 범위일 수 있다.
본원에서, 모세관 채널의 깊이;폭의 비는 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2.5이다. 따라서 본원에서 사용하기에 매우 만족스러운, 전형적이고 용이하게 제조할 수 있는 모세관 채널 섬유는 벽 깊이가 약 46 마이크론이고 벽 사이의 폭이 약 33 마이크론이다. 벽 자체의 두께는 전형적으로는 약 3 내지 15 마이크론이다. 상기 치수가 변화될 수 있더라도, 폴리에스테르로부터 제조되고 상기 특징을 갖는 모세관 채널 섬유는 의도하는 목적에 매우 효과적이다. 상기와 같은 섬유는 종래의 조작장치를 사용하여 제조할 수 있고, 그들의 모세관 기능이 상실될 정도로 모세관 채널 벽이 붕괴하거나 퍼지지 않고 생리 장치, 특히 생리대 및 팬티라이너에 적용되는 유형의 압력을 쉽게 견딜 수 있다.
모세관 채널(329)은 다양한 형태일 수 있다. 어떤 형태는 특정한 제품 용도에서 특별한 장점을 제공할 수 있다. 예를 들면 "U"자형 "H"자형, 안정화 다리부가 달려 있는 "C"자형 및 "V"자형의 모세관 채널(305)을 사용할 수 있다. 더우기, 기본 형태를 반복시키거나(도면 참조) 또는 기본 형태를 분지시켜서라도 다수의 채널을 함유하는 섬유를 제조할 수 있으나, 약 3개 이상의 반복 형태가 사용되면, 섬유가 약간 더 단단해진다는 것을 알아야 한다. 제 11 도의 다수의 "U"자형 섬유는 면과 면이 서로 접촉하기 때문에 추가의 모세관 현상을 나타내고 쉽게 컬링시킬 수 있는 추가의 장점을 제공한다.
본원에서 사용된 모세관 채널 섬유(305)의 제조방법은 EPO 특허원 제 391,814 호; 1991년 7월 23일 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 번호 제 07/736,261 호; 1992년 7월 23일 필립스등이 출원한 "방사 오리피스 및 안정화 다리부가 달린 필라멘트 단면"(Spinneret Orifices and Filament Cross-Sections with Stabiliaing Legs Thereform)라는 명칭의 동시계류중인 미합중국 특허원 제 07/918,174 호; 1990년 2월 20일 톰슨 및 크라우터(Krautter)가 출원한 "개방 모세관 채널 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 특허원 제 07/482,446 호에 기술되어 있다.
본원의 모세관 채널 섬유를 제조하는 데 사용되는 중합체는 그 자체로는 흡수성이 없지만(그리고 뇨 또는 생리혈과 같은 혈액을 함유하는 유체를 흡수하지도 않음), 섬유 자체는 가장 바람직하게는 친수성이다. 대부분의 합성 섬유는 소수성이기 때문에 본원의 모세관 채널 섬유는 친수성이 되도록 하기 위해 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 섬유의 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 장치들을 사용할 수 있다). 이러한 공정에 유용한 전형적인 계면활성제는 세탁 관련 문헌에 공지된 일반적 형태의 다양한 비이온성 및 음이온성 세제용 계면활성제가 포함된다. 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)로부터 구입가능한 볼포(VOLPO)-3]과 같은 습윤제를 포함한다. 흡상 기능(wicking performance)을 향상시키고 오염 방출 특성 등을 개선시키기 위한, 섬유 및 직물 분야의 숙련자에게 잘 공지된 것을 포함하는 기타의 친수화제 및 기술 또한 사용할 수 있다. 친수화제는 모세관 채널 섬유를 최종 크기로 신장시키는 단계 이전에 첨가하는 것이 바람직하기는 하지만, 사용전 다양한 단계에서 중합체에 첨가할 수 있다. 예를 들면, 용융시키기 전 중합체에 미리 첨가하거나, 용융 후 중합체에 혼합시킬 수 있다. 부가의 친수화제는 또한 성형시킨 후, 예를 들면 용융, 습식 또는 건식 방사 공정중의 압출 다이로부터 유출시킨 후, 바람직하게는 섬유를 작은 직경의 섬유로 신장시키기 전에 중합체에 가할 수있다. 물론 본원의 제품은 인체의 민감한 부위에 접촉되도록 만든 것이므로 모세관 채널 섬유의 표면을 친수화시키는 데 사용되는 계면활성제는 인체의 피부에 무독성이고 자극적이지 않은 것이 바람직하다. 모세관 채널 섬유를 친수화시키기 위한 다양한 계면활성제 처리법은 후술될 실시예에 기술되어 있다. 섬유 표면을 친수화시키기 위한 또 다른 방법은 상기 표면을 이온화 방사선, 예컨대 플라즈마(plasma)에 접촉시키는 것을 포함하고, 이러한 방법은 섬유 표면에 아무런 계면활성제 잔류물을 남기지 않는다는 장점을 갖는다. 어떤 방법을 사용하든지, 전체 목적은 전달시킬 유체에 의해 자발적으로 습윤되는, 본원에서 사용하기 위한 모세관 채널 섬유를 제조하는 것이다.
중간층의 바람직한 구조는 제 13 도에 나타낸다. 상기 중간층은 컬링되거나 또는 나선형으로 크림핑된 모세관 채널 섬유(305) 및 이성분 결합 섬유(306)로 구성된다. 이성분 결합 섬유(306)는 바람직하게는 내부 코어보다 낮은 용융 온도의 외부 덮개층이 있는 환형단면을 갖는다. 외부 덮개층은 상면시이트(322)의 저용융 온도 층과 결합하는 물질이어야 한다. 중간층을 형성시키는 방법은 카딩(carding), 랜도 공정(rando prosess), 니들펀치(needlepunch), 하이드로인탱글링 (hydroentangling) 등을 포함한다.
3. 제조 방법
제 4 도는 초기에 불투과성이고, 거의 평평하고, 가열되고, 공압출된 플라스틱 필름으로서, 일반적으로 제 3 도에 예시된 형태의 유체 투과성 웹(10)을 생성하는 광에칭된 적층 구조물(110)을 부분적으로 절단하여 확대한 사시도이다. 적층 구조물(110)는 각 적층물 (112), (114) 및 (116)이 적층되어 이루어진다. 각 적층물은 구조물에서 개구 패턴을 갖는다. 적층물 (112), (114) 및 (116)은 동일한 패턴을 갖는다. 본 발명의 수행에 있어서, 전형적으로는 동일한 패턴을 갖고서 서로 겹쳐진 몇개의 적층물을 사용하여 충분한 깊이의 패턴을 플라스틱 웹(10)에 제공한다.
도 3에 도시된 섬유상 플라스틱 웹과 도 4의 비교는 광에칭된 적층 구조물의 최상부층(142) 개구(145)와 플라스틱 웹(10) 최상부층 평면(42)의 모세관 개구(45)가 상응한다는 것을 보여준다. 마찬가지로, 플라스틱 웹(10)의 최하부면(44)의 모세관 개구(39)는 광에칭된 적층 구조물(110)의 최하부면(144)의 최하부 개구(139)와 상응한다.
제 4 도에 일반적으로 개시된 형태의 적층 구조물을 구축하는 방법은 본원에서 참고로 인용한, 1982년 8월 3일자로 라델(Radel) 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,342,314 호에 개시되어 있다. 광에칭된 적층 구조물은 바람직하게는 관상 형성 부재중으로 통상적인 기술에 의해 압연시킨다. 관상 형성 부재의 제조 방법은 본원에서 모두 참고로 인용한 1982년 8월 3일자로 라델에게 허여된 미합중국 특허 제 4,342,314 호; 1985년 4월 2일자로 라델에게 허여된 제 4,508,256 호; 및 1985년 4월 9일자로 뮬란(Mullane Jr.)에게 허여된 제 4,509,908 호에 개시되어 있다.
본 발명의 공압출된 3차원적 플라스틱 구조물을 형성하는 바람직한 방법은 공압출기로부터 바로 관상 형성 구조물상에 용융된 웹을 적용하는 것이다. 용융된 필름을 진공하에 넣어 용융된 웹을 관상 형성 구조물에 일치시켜 본 발명의 3차원적 육안으로 보이게 팽창된 플라스틱 구조를 형성시킨다. 이러한 3차원적 플라스틱 구조물의 제조 방법은 당분야의 숙련자에게 공지되어 있다.
본원에 개시된 형태의 3차원적 구조물로 열가소성 필름의 리본을 전환시키는 다른 바람직한 방법은 바람직하게는 인접하는 필름의 대향 표면에 진공을 적용하면서 필름의 한 표면에 대해 물 등으로 구성된 고압 유체 제트를 적응시키는 것이다. 이러한 방법은 각각 본원에서 참고로 인용되고, 통상적으로 양도된 1986년 9월 2일자로 큐로(Curro)등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,609,518 호; 1986년 12월 16일 자로 큐로에게 허여된 제 4,629,643 호; 1987년 1월 20일자로 웰릿(Ouellette) 등에게 허여된 제 4,637,819 호; 1987년 7월 21일자로 린만등에게 허여된 제 4,681,793 호; 1987년 9월 22일자로 큐로 등에게 허여된 제 4,695,442 호; 1988년 10월 18일자로 큐로 등에게 허여된 제 4,778,644 호; 1989년 6월 13일자로 큐로 등에게 허여된 제 4,839,216 호; 및 1989년 7월 11일자로 라이온스(Lyons) 등에게 허여된 제 4,846,812 호에 일반적으로 상세하게 기재되어 있다.
제 5 도는 본 발명의 생리대(20) 조립장치의 구성도이다. 바람직하게는, 배면시이트 물질(603)의 연속적 리본을 가열 롤(610)을 향하는 컨베이어(601)를 따라 공급한다. 흡수 코어(624)는 바람직하게는 형성되고, 선행 기술에서 공지된 방법에 의해 배면시이트 물질(603)의 연속적 리본에 고정하여 가열 롤(601)에 이르게 한다. 흡수코어(624) 및 배면시이트 리본(603)을 함께 컨베이어(601)을 따라서 가열 롤(601)을 향해 공급한다. 동시에, 공압출된 상면시이트 물질(531)을 연속적 리본을 조립 스테이션(610)을 향해 롤(602)로부터 공급한다. 상면시이트 리본(531)이조립 스테이션(601)에 들어가는 경우, 고융점 온도보다 낮지만 저융점 온도보다 높은 온도로 가열된다. 따라서, 저융점 온도를 갖는 중합체성 물질층은 흡수코어 (624) 및 배면시이트(603)에 열결합된다. 상면시이트 물질(531)에의 웹의 열결합은 섬유상 요소의 측벽을 따라 발생한다. 최대량의 열결합은 저융점 온도를 갖는 중합체성 물질 및 흡수코어 및 배면시이트의 섬유상 요소의 측벽부의 상단 사이에서 발생한다. 중합체성 웹의 제 2 표면과 멀리 떨어져 있는 기저부 및 측벽부와 상응하는 섬유상 요소부는 흡수코어 또는 배면시이트와 또한 결합할 수 있다. 섬유상 물질의 탄성 특성은 유지되고, 웹은 그의 휘기 쉬운 특성 및 가요 특성을 유지한다. 이것은 그의 전체 표면을 따라 결합하여 착용자에게 바람직하지 않고 편안하지 않은 딱딱하고 융기된 물질을 생성하는 2차원적 필름과 비교된다. 그의 탄성 및 가요성을 유지시키는 것 이외에, 상면시이트 물질(531)의 웹은 또한 흡수코어(624)내에서 흡수되는 습기로부터 사용자를 분리시키는 추가의 독립성을 제공하여, 사용자에게 건조하고 보다 편안한 생리대를 제공한다.
또다른 바람직한 실시태양에서, 흡수코어 및 배면시이트는 제 1 융점 온도 및 제 2 융점 온도 사이의 온도로 가열할 수 있다. 따라서, 상면시이트 물질의 웹이 가열된 코어 및 배면시이트에 접촉하게 되는 경우, 저융점 온도를 갖는 중합체성 물질은 배면시이트 및 흡수코어에 열결합한다.
흡수 제품의 연속적 리본은 조립 스테이션(610)에서 떠나, 나이프(knife) (620)를 향해 공급된다. 나이프(620)에 이르기 전에 고정 물질(636)의 연속적 리본은 롤러(622)를 향해 연속적인 롤(620)로부터 공급된다. 롤러(622)에 이르기 전에릴리이스 라이너(637)에 고정된 고정물질(636)의 연속적 리본을 나이프(621)에서 분리된 단편으로 자른다. 릴리이스 라이너(637)는 롤러(622)를 향해 연속적 롤 (624)에서 공급된다. 롤러(622)에서 고정 물질(636) 및 릴리이스 라이너(637)의 분리된 단편은 배면시이트(603)에 고정된다. 이어서, 나이프(620)는 흡수 제품의 연속적 리본을 분리된 흡수 제품(20)으로 자른다. 이어서, 당분야에 공지된 바와 같이, 컨베이어(630)는 포장 및 조립 스테이션을 향해 흡수 제품(20)을 공급한다.
지금까지 본 발명의 특정한 실시태양에 대해 예시하고 기술하였지만, 당분야의 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 (10)

  1. 유체 투과성 상면시이트(22), 상기 상면시이트(22)에 연결된 유체 불투과성 배면시이트(23) 및 이들 상면시이트(22)와 배면시이트(23) 사이에 위치한 중간층을 포함하는 흡수 제품(20)에 있어서, 상기 상면시이트(22)가, 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 중간밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌 및 그의 블렌드로 구성된 군으로부터 선택된 제1 중합체성 물질, 및 상기 제1 중합체성 물질과 결합하여 적층물을 형성하는 것으로 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및 그의 블렌드로 구성된 군으로부터 선택된 제2 중합체성 물질을 포함하는 탄성이며 3차원 구조로 되어있고 육안으로 보이게 팽창된 유체 투과성 웹(10)을 포함하고,
    상기 제1 중합체성 물질 및 제2 중합체성 물질로서, 제 2 중합체성 물질의 융점(제 2 융점온도)이 제 1 중합체성 물질의 융점(제 1 융점온도)보다 낮은 것을 사용하여 웹을 제1 융점 온도와 제2 융점 온도 사이의 온도로 가열하는 경우, 측벽(55)의 제2 중합체성 물질이 중간층에 열결합될 수 있게 하고,
    상기 웹(10)이 적층물 두께보다 멀리 이격되어 있는 제1 표면(41) 및 제2 표면(43)을 갖고,
    상기 웹(10)이 제1 표면(41)으로부터 제2 표면(43)으로 연장하는 다수의 모세관(40)을 가지며.
    상기 모세관(40)이 제1 표면(41)과 제2 표면(43)의 중간 지점에서 상호 연결된 다수의 측벽부(55)에 의해 한정되고 제2 표면(43)에서 종지되는 것을 특징으로 하는 흡수 제품(20).
  2. 제 1 항에 있어서,
    중간층이 흡수코어(24)인 흡수 제품(20).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    중간층이 제 2 상면시이트(201)인 흡수 제품(20).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    중간층이 모세관 채널 섬유(305)를 포함하는 흡수 제품(20).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    중간층이 모세관 채널 섬유(305) 및 이성분 결합 섬유(306)를 포함하는 흡수 제품(20).
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적층물이 최상부층(50) 및 최하부층(52)을 포함하는 흡수 제품(20).
  7. 제 6 항에 있어서,
    최상부층(50)이 제 1 중합체성 물질로 구성되는 흡수 제품(20).
  8. 제 6 항에 있어서,
    최상부층(50)이 제 2 중합체성 물질로 구성되는 흡수 제품(20).
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    생리대인 흡수 제품(20).
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    일회용 기저귀인 흡수 제품(20).
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