МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ ИЗМЕНЯЮЩУЮ ЦВЕТ КОМПОЗИЦИЮ Российский патент 2015 года по МПК A61L15/22 A61L15/48 A61L15/56 C08J7/04 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным материалам, которые включают подложку и слой пленки, сформированный на подложке. Этот слой пленки включает композицию, изменяющую цвет. Изменяющая цвет композиция может вызывать видимое изменение цвета слоя пленки, когда слой пленки подвергается изменению в физической или химической окружающей среде. Например, слой пленки может присутствовать на нетканом материале, который используют в качестве компонента абсорбирующего изделия. Изменяющая цвет композиция может включать индикатор рН, который изменяет цвет в ответ на присутствие мочи.

Уровень техники

Много продуктов, включая потребительские и профессиональные продукты, более эффективно используются конечным пользователем, когда они включают особенность, которая указывает на конкретное состояние или степень использования. Примером визуального индикатора является цветовой индикатор. Цветовые индикаторы могут указывать на изменение либо состояния, либо степени использования посредством изменения от "бесцветного" к "цветному" (или наоборот) или посредством изменения одного цвета на другой.

Типичные состояния, которые можно контролировать с помощью применения цветового индикатора, включают физические состояния, такие как присутствие влаги, и химические состояния, такие как изменение рН. Типичные продукты потребления, которые могли бы быть более эффективны и доставлять больше удобств конечным пользователям благодаря включению подходящего цветового индикатора, включают абсорбирующие изделия, косметические салфетки, туалетную бумагу, бумажные полотенца, средства для уборки предметов домашнего обихода и чистящие салфетки для личной гигиены. Типичные профессиональные продукты, которые могли бы быть более эффективны и доставлять больше удобств конечным пользователям благодаря включению подходящего цветового индикатора, включают продукты для медицинского использования, защитные предметы одежды, промышленные чистящие продукты и нетканые материалы.

Цветовые индикаторы хорошо известны и доступны в различных формах. Желательные технические характеристики включают долговечность и хорошее удерживание (то есть цветовые индикаторы удерживаются там, где предназначено, и не вымываются в другие компоненты продукта, внутри которого применяются). В зависимости от применения продукта, также может быть желательным иметь структуру, в которой цветовой индикатор, как применяется, является смачиваемым, но нерастворимым в воде. В целях нанесения цветового индикатора на компонент продукта, также может быть желательным наличие цветового индикатора, который может быть нанесен в жидкой форме при комнатной температуре. Когда цветовой индикатор находится в жидкой форме при комнатной температуре, цветовой индикатор может быть нанесен печатью (так же как композиция чернил) на желательный компонент продукта.

Примеры продуктов с уже включенными цветовыми индикаторами включают подгузники, которые имеют сенсоры влажности. Некоторые из сенсоров влажности, применяемых в подгузниках, изменяют цвет, указывая на влажность, в то время как другие теряют цвет в ответ на наличие влажности (то есть цвет блекнет или исчезает при контакте с водой). Концепция включения изменяющей цвет композиции в пригодное для ношения изделие (такой как одноразовый подгузник) известна в данной области техники. Например, патент США номер 7159532, выданный изобретателем Klofta и др. (обозначается как "патент '532"), касается идентифицирующих влажность композиций, обладающих повышенным удерживанием красителя и долгосрочностью применения с пригодными для ношения изделиями. Идентифицирующие влажность композиции согласно патенту '532 имеют первый связующий агент и второй связующий агент. Первый связующий агент иммобилизует краситель, когда краситель находится в его начальном цветовом состоянии, а второй связующий агент иммобилизует краситель, когда краситель находится в его конечном цветовом состоянии. Материалы компонентов, используемые в примерах, приводимых в патенте '532, являются твердыми при комнатной температуре, в описании указывается, что их необходимо расплавить для объединения. Хотя композиции, идентифицирующие влажность, согласно патенту '532 способны изменять цвет в ответ на стимул, они не могут быть нанесенными на предмет в жидкой форме при комнатной температуре.

Хотя изменяющие цвет композиции, известные в данной области техники, обеспечивают некоторые преимущества, сохраняется потребность в пленкообразующей композиции, которая может быть нанесена на подложку. Также сохраняется потребность в композиции, которая долговечна, имеет хорошее удерживание и которая показывает быстрое и резкое изменение цвета, когда эта композиция используется в продукте. Если задача композиции состоит в идентификации наличия влаги, сохраняется потребность в композиции, которая является водостойкой и нерастворимой в воде. Кроме того, сохраняется потребность в композиции, которая может быть нанесена такими способами, как печать при комнатной температуре, так чтобы композиция могла быть нанесена на подложку без нагревания.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному материалу, который включает слой пленки, формируемой на подложке. Этот слой пленки включает изменяющую цвет композицию, которая изменяет цвет при обнаружении изменения в физическом или химическом условии. Многокомпонентные материалы по изобретению могут применяться в изделиях личной гигиены, таких как внешний покрывающий компонент одноразового подгузника. Изменяющая цвет композиция включает нерастворимый в воде пленкообразующий полимер, заряженное поверхностно-активное вещество, заряженный краситель и регулятор рН. Заряженный краситель может быть индикатором рН, способным к изменению цвета в ответ на присутствие жидкости. Когда многокомпонентный материал используют в качестве части внешнего покрывающего компонента одноразового подгузника, заряженный краситель находится в контакте с абсорбирующим центром подгузника, где жидкость удерживается в ходе использования. Изменяющая цвет композиция является жидкостью при комнатной температуре и может быть нанесена подобно чернилам на подложку таким способом как печать, распыление или штамповка. Изменяющая цвет композиция может быть растворена в органическом растворителе, который действует в качестве носителя, и затем подвергается испарению, после того как изменяющую цвет композицию наносят на слой пленки или формируют сам слой пленки.

Нерастворимый в воде пленкообразующий полимер может быть выбран из сополимеров акрилат/акриламид, полиуретановых связывающих веществ и сополимеров винилпирролидона и диметиламинопропилметакриламида.

Преимущества композиции, изменяющей цвет, включающей пленкообразующий полимер, включают то, что эта композиция эффективно прилипает к подложке, что предотвращает растрескивание композиции на подложке при высушивании. Когда многокомпонентный материал используют в качестве части внешнего покрывающего компонента одноразового подгузника, слой пленки может оказывать барьерный эффект и может вносить вклад в удерживание жидкости, содержащейся в абсорбирующем центре подгузника. Заряженное поверхностно-активное вещество увеличивает смачиваемость композиции, изменяющей цвет, и помогает снижать вымывание противоположно заряженного красителя. Заряженный краситель может быть индикатором рН, где индикатор рН выбран из бромкрезолового зеленого, бромфенолового синего и бромхлорфенолового синего. Заряженный краситель может быть выбран так, чтобы он откликался изменением цвета на конкретное физическое или химическое состояние. Поскольку заряженный краситель связан с заряженным поверхностно-активным веществом, заряженный краситель стабилизируется, и менее вероятно, что он подвергнется вымыванию из композиции, изменяющей цвет. Изменяющая цвет композиция может включать один или несколько заряженных красителей. Когда используют более одного заряженного красителя, заряженные красители могут быть выбраны на основе желательного эффекта (например, иного цвета, лучшей видимости и т.д.). Изменяющая цвет композиция также может включать основной материал. Подходящие основные материалы включают лаковые основы.

В зависимости от типа продукта, в который включен многокомпонентный материал, слой пленки может быть равномерно нанесен на подложку, или слой пленки может быть сформирован в виде узора. Если изменяющая цвет композиция включена в существующий слой пленки, изменяющая цвет композиция может быть нанесена равномерно, либо она может быть нанесена в виде узора. Независимо от того, сформирован ли слой пленки изменяющими цвет композициями по изобретению, либо другим материалом, слой пленки может быть сформирован на подложке в виде одного или нескольких узоров, выбранных из полос, точек, геометрических форм, нерегулярных форм, алфавитно-цифровых символов, антропоморфных изображений, графических представлений животных, графических представлений неодушевленных предметов, персонажей мультипликационных фильмов, эмблем и торговых марок.

Другим объектом настоящего изобретения является многокомпонентный материал, который включает подложку и слой пленки на подложке. Слой пленки включает изменяющую цвет композицию, которая включает от 20% до 95% нерастворимого в воде пленкообразующего полимера; от 2% до 50% заряженного поверхностно-активного вещества; от 0,1% до 10% заряженного красителя; и от 0,1% до 20% регулятора рН. Подобным образом, другим объектом настоящего изобретения является одноразовое абсорбирующее изделие, включающее многокомпонентный материал. Этот многокомпонентный материал включает подложку и слой пленки на подложке. Слой пленки включает изменяющую цвет композицию, которая включает от 60% до 90% нерастворимого в воде пленкообразующего полимера; от 10% до 30% заряженного поверхностно-активного вещества; от 1% до 5% заряженного красителя; и от 0,5% до 5% регулятора рН.

Другим объектом настоящего изобретения является способ формирования многокомпонентного материала. Этот способ включает стадию смешивания компонентов изменяющей цвет композиции с органическим растворителем, чтобы сформировать смесь. Изменяющая цвет композиция включает нерастворимый в воде пленкообразующий полимер; заряженное поверхностно-активное вещество; заряженный краситель; и регулятор рН. Этот способ также включает стадию нанесения этой смеси на подложку. После стадии нанесения, способ включает стадию сушки смеси; в ходе этой стадии сушки смеси органический растворитель испаряется, и изменяющая цвет композиция смеси формирует пленку на подложке. Следовательно, присутствие органического растворителя должно облегчать стадию нанесения смеси на подложку. Органический растворитель не остается в изменяющей цвет композиции после того как смесь высыхает с образованием пленки на подложке. Способ по изобретению более эффективен и имеет более низкую стоимость, чем известные способы, так как смесь может быть нанесена на подложку при комнатной температуре и без нагревания, благодаря тому, что смесь является жидкой при комнатной температуре.

Эти объекты и дополнительные объекты изобретения будут более подробно описаны далее. Кроме того, должно быть понятно, что как предшествующее общее описание, так и последующее детальное описание являются иллюстративными и предназначены только для пояснения заявленного изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретения раскрывается в терминах его различных компонентов, элементов, конструкций, конфигураций, расположений и других особенностей, которые также могут быть отдельно или коллективно отнесены к термину "вариант(-ы) выполнения" изобретения или другим подобным терминам. Предполагается, что различные формы заявленного изобретения могут включать один или несколько его различных признаков и вариантов выполнения, и что такие признаки и варианты выполнения могут применяться в любой желательной эффективной комбинации.

Необходимо также отметить, что при использовании в описании изобретения, термины "содержит", "содержащий" и другие производные от корневого термина "содержать", как подразумевается, являются открытыми терминами, которые предполагают присутствие любых заявленных признаков, элементов, целых чисел, стадий или компонентов, и не предполагают ограничение присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, элементов, целых чисел, стадий, компонентов или их групп.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным материалам, которые включают изменяющую цвет композицию. В отличие от изменяющих цвет композиций известного уровня техники, изменяющие цвет композиции по настоящему изобретению являются жидкими при комнатной температуре и могут быть нанесены на подложку без нагревания. Например, изменяющая цвет композиция может быть нанесена на подложку при комнатной температуре способом печати, подобно чернилам. Эта особенность изменяющих цвет композиций делает работу с ними более легкой в ходе производства предметов, на которые их наносят. Кроме того, изменяющие цвет композиции по настоящему изобретения формируют пленку, когда их наносят на подложку таким способом как печать и высушивают. Преимущество изменяющей цвет композиции, формирующей пленку на подложке, состоит в хорошем прикреплении и предотвращении растрескивания.

Изменяющие цвет композиции по изобретению могут включать органический растворитель в качестве носителя для композиций, подлежащих нанесению на подложку, где органический растворитель испаряется после нанесения. В форме слоя пленки на подложке изменяющие цвет композиции по изобретению являются смачиваемыми, но нерастворимыми в воде. Эта особенность делает изменяющие цвет композиции желательными для использования в предметах, где композиции будут подвергаться воздействию влажности. Эта особенность также приводит к тому, что изменяющие цвет композиции являются долговечными и сопротивляющимися вымыванию из слоя пленки. Слой пленки может быть сформирован на подложке в виде желательного рисунка, включая полосы, точки, геометрические формы и нерегулярные формы и комбинации таких элементов конфигурации. Этот слой пленки также может быть сформирован на подложке в виде алфавитно-цифрового символа, антропоморфного изображения, графического представления животного, графического представления неодушевленного предмета, персонажа мультипликационных фильмов, продукта или фирменного знака и марки изготовителя или бренда, либо комбинации таких графических элементов.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному материалу, который включает подложку и слой пленки. Эта подложка может быть в форме пористой пены, сетчатого пеноматериала, целлюлозных тканей, пластиковой пленки, тканого материала или нетканого материала. Подходящие пластиковые пленки, которые могут быть использованы для формирования подложки, включают полиэтиленовые пленки и полипропиленовые пленки. Подходящие тканые материалы включают тканые материалы, изготовленные из природных волокон, синтетических волокон или комбинаций из природных и синтетических волокон. Природные волокна включают хлопок, шелк и шерстяные волокна, а синтетические волокна включают волокна из сложных полиэфиров, полиэтилена и полипропилена. Подходящие нетканые материалы включают нетканые материалы, изготовленные традиционными способами, такими как фильерный способ производства, выдувание из расплава, и материалы из клееных кардованных сеток. Материалы фильерного способа производства, выдутые из расплава материалы и клееные кардованные сетки могут быть изготовлены из подходящих синтетических волокон, таких как волокна из сложных полиэфиров, полиэтилена и полипропилена. Подложка может включать сочетания материалов, указанных выше, например подложка, которая включает как пористую пену, так и нетканый материал, либо подложка, которая включает, как пластиковую пленку, так и нетканый материал.

Многокомпонентные материалы по изобретению также включают слой пленки, который прикреплен к подложке. Этот слой пленки включает изменяющую цвет композицию. Изменяющая цвет композиция включает нерастворимый в воде пленкообразующий полимер. Слой пленки может быть сформирован самой изменяющей цвет композицией, либо изменяющая цвет композиция может быть нанесена на слой пленки или включена в него. Поскольку изменяющие цвет композиции по изобретению являются жидкими при комнатной температуре, они могут быть нанесены печатью или штамповкой, либо непосредственно на подложку (тем самым представлять собой самоформирующийся слой пленки), либо на уже существующий слой пленки, связанный с подложкой.

Изменяющая цвет композиция включает нерастворимый в воде пленкообразующий полимер. Нерастворимый в воде пленкообразующий полимер является твердым при комнатной температуре, но растворимым в летучем органическом растворителе или смеси органических растворителей, так чтобы изменяющая цвет композиция была жидкой при комнатной температуре. Предпочтительно не растворимые в воде полимеры/сополимеры имеют существенное количество, более чем около 0,5 мас.% полярных атомов, таких как кислород и азот. Полярные атомы могут присутствовать в полярных функциональных группах, таких как амидные группы, группы карбоновых кислот и сложных эфиров. Предпочтительно нерастворимые в воде полимеры/сополимеры растворимы в летучем органическом растворителе, таком как этанол, ацетон, метанол, ацетонитрил, тетрагидрофуран, бензол, толуол и в смесях таких растворителей. Нерастворимый в воде пленкообразующий полимер и другие компоненты изменяющей цвет композиции могут быть растворены в органическом растворителе перед нанесением на подложку. Когда формируют смесь из изменяющей цвет композиции и органического растворителя, эта смесь является жидкой при комнатной температуре. Летучий органический растворитель испаряется, либо когда изменяющую цвет композицию либо наносят на слой пленки, либо когда формируют слой пленки. Подходящие нерастворимые в воде пленкообразующие полимеры включают сополимеры акрилат/акриламид, полиуретановые связывающие вещества, сополимеры винилпирролидона и сополимеры диметиламинопропилметакриламида. Коммерчески доступные подходящие полимеры включают полимер DERMACRYL 79 и полимер AMPHOMER НС, которые оба являются сополимерами акрилата/октилакриламида, доступными от Akzo Nobel. Другой пример коммерчески доступного подходящего полимера представляет собой полимер GANTREZ SP, который является сополимером полиметилвинилового эфира и малеинового кислоты, доступным от International Specialty Products Inc. Изменяющие цвет композиции по изобретению включают нерастворимый в воде пленкообразующий полимер в количестве от 20% до 95% от общей массы изменяющей цвет композиции. Предпочтительно изменяющие цвет композиции по изобретению включают нерастворимый в воде пленкообразующий полимер в количестве от 60% до 90% от общей массы изменяющей цвет композиции.

Изменяющая цвет композиция по изобретению также включает заряженное поверхностно-активное вещество, которое может быть положительно или отрицательно заряженным. Заряженное поверхностно-активное вещество может быть маленькой молекулой или полимером. Подходящие положительно заряженные поверхностно-активные вещества включают хлорид бензатония и хлорид бензетония. Также могут быть использованы смеси положительно заряженных поверхностно-активных веществ. Подходящие отрицательно заряженные поверхностно-активные вещества включают алкилсульфаты, такие как лаурилсульфат натрия, додецилсульфат натрия и тетрадодецил сульфат натрия. В качестве отрицательно заряженных поверхностно-активных веществ также пригодны алкилбензолсульфаты, такие как додецилбензолсуль-фонат натрия и дигептилсульфосукцинат натрия. Также могут быть использованы смеси отрицательно заряженных поверхностно-активных веществ. Изменяющие цвет композиции по изобретению включают заряженные поверхностно-активные вещества в количество от 2% до 50% от общей массы изменяющей цвет композиции. Предпочтительно изменяющие цвет композиции по изобретению включают заряженные поверхностно-активные вещества в количество от 10% до 30 мас.% от общей массы изменяющей цвет композиции.

Изменяющая цвет композиция по изобретению также предпочтительно включает заряженный краситель, который функционально действует в качестве индикатора рН. Заряженный краситель может быть нейтральным индикатором рН, заряженным индикатором рН или цвиттерионным индикатором рН. Заряженный краситель предпочтительно изменяет цвет либо при рН более 9,5, либо при рН ниже 5,5. Изменение цвета может происходить от какого-то цвета до бесцветного, от бесцветного до цветного, либо от одного цвета до другого цвета. Заряженный краситель имеет заряженные функциональные группы либо в основной хромофорной структуре, либо в производных боковых группах. Заряженный краситель может быть получен в виде полимера. Примеры подходящих заряженных красителей включают следующие: генциа-новый фиолетовый (метиловый фиолетовый), лейкомалахитовый зеленый, метиловый желтый, бромфеноловый синий, Конго красный, метиловый оранжевый, малахитовый зеленый, бриллиантовый зеленый, кристаллический фиолетовый, эритрозин В, метиловый зеленый, метиловый фиолетовый 2 В, пикриновую кислоту, нафтоловый желтый S, хинальдиновый красный, Эозин Y, основной фуксин, 4-(п-анилинфенилазо)бензолсульфоновую кислоту, натриевую соль, флоксин В, бромхлорфеноловый синий W.S., этиловый оранжевый, бромкрезоловый нильский голубой А, тимолфталеин, анилиновый синий W.S., ализариновый желтый GG, моргант оранжевый I, тропаеолин О, оранжевый G, кислотный фуксин, тиазоловый желтый G, индигокармин, фенолфталеин, тимолфталеин, ализариновый желтый R, бромкрезоловый зеленый и их соответствующие производные. Изменяющие цвет композиции по изобретению включают заряженный краситель в количество от 0,1% до 10% от общей массы изменяющей цвет композиции. Предпочтительно изменяющие цвет композиции по изобретению включают заряженный краситель в количество от 1% до 5% от общей массы изменяющей цвет композиции. Изменяющие цвет композиции по изобретению могут включать более одного заряженного красителя. Один или несколько заряженных красителей, которые имеют визуально различные цвета, могут быть объединены, либо могут быть объединены заряженные красители, имеющие одинаковые визуальные цвета.

В дополнение к другим компонентам, изменяющая цвет композиция включает регулятор рН. Регулятор рН представляет собой любую молекулу или композицию, которая может быть использована для контроля рН изменяющей цвет композиции. Регулятор рН может быть кислотой, основанием либо сочетанием обоих, как можно обнаружить в композиции для буферизации. Регулятор рН выбирают в сочетании с выбором заряженного красителя, подлежащего использованию в изменяющей цвет композиции. Например, если изменяющая цвет композиция включает заряженный краситель, который имеет точку перехода цвета, который происходит при рН более низких чем 5,5, выбранный регулятор рН является предпочтительно кислотой, чтобы делать рН изменяющей цвет композиции кислым. Если изменяющая цвет композиция включает заряженный краситель, чей переход цвета происходит при рН выше чем 9,5, выбранный регулятор рН является предпочтительно основанием, чтобы делать рН изменяющей цвет композиции основным. Примеры подходящих кислых регуляторов рН включают органические кислоты, минеральные кислоты и полимерные кислоты; более конкретно, примеры включают лимонную кислоту, щавелевую кислоту, винную кислоту, салициловую кислоту, пальмитиновую кислоту и стеариновую кислоту. Примеры подходящих основных регуляторов рН включают органические основания, неорганические основания и полимерные основания; более конкретно, примеры включают гидроксид натрия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, борат натрий, гидроксид калия, полимерные амины, дендримерный амин и 1,3-пентандиамин. Сочетания регуляторов рН, которые оказывают буферизующий эффект, включают уксусный буфер, боратный буфер и карбонатный буфер. Предпочтительно рН регуляторов рН комбинации составляет либо более 10, либо менее 5. Как правило, регулятор рН комбинация имеет форму раствора, и концентрация буфера может находиться в интервале от около 0,01 миллимоля до около 1000 миллимолей и предпочтительно от около 1 миллимоля до около 20 миллимолей, в зависимости от выбранного регулятора рН комбинации. Изменяющие цвет композиции по изобретению включают регулятор рН в количество от 0,1% до 20% от общей массы изменяющей цвет композиции. Предпочтительно изменяющие цвет композиции по изобретению включают регулятор рН в количестве от 0,5 до 5% от общей массы изменяющей цвет композиции.

Преимущества регулятора рН включают стабилизацию заряженного красителя, предотвращающую преждевременное изменение цвета, которое может быть вызвано выдержкой во влажных средах. Например, регулятор рН, как полагают, поддерживает стабильный рН, такой как низкий рН, в среде с кислотным регулятором рН, вокруг заряженного красителя, даже когда слой пленки подвергают высоким влажностям.

Изменяющая цвет композиция по изобретению может также включать основной материал. Основной материал может быть маленькой молекулой, полимерным материалом или смесью маленьких молекул и полимеров. Примеры подходящих основных материалов на основе маленьких молекул включают гликоли, включая триглицерины и их производные. Примеры подходящих полимерных материалов, которые могут быть использованы в качестве основных веществ, включают поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль, растворимые в воде производные полиакрилатов и полиакриламидов, поли(гидроксиэтилметакрилаты), поли(гидроксиэтилакрилаты), карбоксилметилцеллюлозу, желатин и гуммиарабик. Другой подходящий основной материал для изменяющих цвет композиций по изобретению представляет собой лаковую основу, такую как лак на основе соединения нитроцеллюлозы или лак на основе полиамидной смолы типа модифицированной фенольным сорастворителем. Изменяющие цвет композиции по изобретению могут включать основной материал в количество от 20% до 95% от общей изменяющей цвет композиции. Полагают, что основной материал может способствовать стабильности изменяющей цвет композиции. Также полагают, что основной материал может улучшать адгезию изменяющей цвет композиции к подложке многокомпонентного материала. Основной материал может быть растворимым в воде или нерастворимым в воде.

Когда компоненты изменяющей цвет композиции формируют в виде слоя пленки на подложки, они должны сначала быть растворены или суспендированы в органическом растворителе, который затем испаряется. Результатом изменяющей цвет композиции, формирующей слой пленки на подложке, является многокомпонентный материал по изобретению.

Органический растворитель может быть одним растворителем или смесью растворителей. Подходящие растворители для нанесения изменяющей цвет композиции включают этанол, изопропиловый спирт, ацетон, метанол, ацетонитрил, тетрагидрофуран, бензол и толуол. Примером полезного применения настоящего изобретения является нанесение изменяющей цвет композиции на нетканую подложку, которую используют в качестве компонента одноразового абсорбирующего предмета. Более конкретно, нетканая подложка может быть материалом фильерного способа производства или другим нетканым материалом, который используют, чтобы формировать внешнее покрытие одноразового подгузника. Подложка также может быть полиэтиленовой пленкой, которую приклеивают к нетканому материалу с формированием внешнего покрытия одноразового подгузника. Слой пленки по настоящему изобретению может быть сформирован на нетканой подложке или на другой пленке. Поскольку изменяющие цвет композиции по настоящему изобретению являются жидкими при комнатной температуре, они могут быть легко нанесены на подложку печатью. Поскольку внешнее покрытие абсорбирующего изделия, такого как одноразовый подгузник, является обычно смежным с абсорбирующей структурой изделия, изменяющую цвет композицию наносят на компонент, который находится поблизости от абсорбирующей структуры при использовании конечного продукта. Следовательно, изменяющая цвет композиция может применяться для идентификации изменения состояния абсорбирующей структуры, как, например, увлажнения.

Примером изменяющей цвет композиции по изобретению является композиция, которая включает сополимерную систему из акрилата и октилакриламида в качестве нерастворимого в воде пленкообразующего полимера; этот полимер может способствовать адгезии заряженного красителя к подложке и обеспечивать смачиваемость вместе с водостойкостью. Другим примером изменяющей цвет композиции по изобретению является композиция, которая включает полиуретановое связующее вещество с амидной функциональной группой в качестве нерастворимого в воде пленкообразующего полимера. Этот нерастворимый в воде пленкообразующий полимер может быть растворен в спирте для нанесения на подложку (с последующим испарением спирта). Изменяющие цвет композиции по изобретению являются смачиваемыми в воде, чтобы обеспечивать быстрое изменение цвета заряженного компонента красителя, но нерастворимыми в воде, чтобы предотвращать вымывание заряженного красителя. Это желательные технические характеристики. Чтобы получать изменяющие цвет композиции по изобретению, нерастворимые в воде частицы смешивают с противоположно заряженным красителем и регулятором рН.

Далее приводятся различные примеры, которые иллюстрируют объекты настоящего изобретения:

Пример 1

Получение типичной изменяющей цвет композиции №1:

Изменяющая цвет композиция включает нерастворимый в воде пленкообразующий полимер GANTREZ SP-125 (доступный от International Specialty Products Inc.) в количестве 50 мг/мл. Эта композиция также включает заряженное поверхностно-активное вещество хлорид бензатония в количестве 20 мг/мл и заряженный краситель бромкрезоловый зеленый в количестве 1,5 мг/мл. Композиция включает регулятор рН в виде лимонной кислоты в количестве 7,5 мг/мл. Когда компоненты изменяющей цвет композиции объединяют вместе, их растворяют в органическом растворителе, таком как изопропиловый спирт.

Пример 2

Получение типичной изменяющей цвет композиции №2:

Изменяющая цвет композиция включает нерастворимый в воде пленкообразующий полимер DERMACRYL 79 (доступный от Akzo Nobel) в количестве 100 мг/мл. Эта композиция также включает заряженное поверхностно-активное вещество хлорид бензетония в количестве 100 мг/мл и заряженный краситель бромкрезоловый зеленый в количестве 10 мг/мл. Композиция включает регулятор рН в виде лимонной кислоты в количестве 35 мг/мл. Когда компоненты изменяющей цвет композиции объединяют вместе, их растворяют в органическом растворителе, таком как этанол.

Пример 3

Получение типичного многокомпонентного материала №1:

Могут быть использованы либо типичная изменяющая цвет композиция №1, либо типичная изменяющая цвет композиция №2, чтобы сформировать многокомпонентный материал. Эту композицию наносят (либо распылением, либо кистью, либо штамповкой) на полиэтиленовую пленку и позволяют высохнуть на воздухе (в ходе процесса сушки органический растворитель испаряется). Высушенная композиция формирует тонкую пленку, которая имеет желтый или желтовато-зеленый цвет. Каплю жидкости (воды, либо синтетической мочи, либо мочи наносят на многокомпонентный материал (то есть комбинацию слоя пленки на полиэтиленовой пленке). Этот слой пленки явно изменяет цвет от желтого/желто-зеленого до синего.

Пример 4

Получение типичного многокомпонентного материала №2:

Могут быть использованы либо типичная изменяющая цвет композиция №1, либо типичная изменяющая цвет композиция №2, чтобы сформировать многокомпонентный материал. Композицию наносят кистью на лист из полипропиленовой пленки и позволяют высохнуть на воздухе (в ходе процесса сушки органический растворитель испаряется). Высушенная композиция формирует тонкую пленку, которая имеет желтый или желтовато-зеленый цвет. Используют многокомпонентный материал (то есть сочетание слоя пленки на полипропиленовой пленке), чтобы заменить материал внешнего покрытия на одноразовом подгузнике так, чтобы многокомпонентный материал находился в физическом контакте с суперабсорбирующим центром подгузника. Суперабсорбирующий центр загружают 10 мл жидкости (либо воды, либо синтетической мочи или мочи). Слой пленки из многокомпонентного материала явно изменяет цвет от желтого/желто-зеленого до синего через несколько минут.

Пример 5

Получение типичного многокомпонентного материала №3:

Могут быть использованы либо типичная изменяющая цвет композиция №1, либо типичная изменяющая цвет композиция №2, чтобы сформировать многокомпонентный материал. Композицию распыляют, красят кистью или штампуют на лист папиросной бумаги и позволяют высохнуть на воздухе (в ходе процесса сушки органический растворитель испаряется). Высушенная композиция формирует тонкую пленку, которая кажется желтой или желтовато-зеленой по цвету. Каплю жидкости (воды, либо синтетической мочи или мочи) наносят на многокомпонентный материал (то есть комбинацию слоя пленки на папиросной бумаге). Слой пленки явно изменяет цвет от желтого/желто-зеленого до синего.

Пример 6

Получение типичного многокомпонентного материала №4:

Изменяющую цвет композицию получают объединением 0,3 мл 10% раствора полимера DERMACRYL 79 в изопропиловом спирте (в качестве нерастворимого в воде пленкообразующего полимера), 0,05 мл разбавленного 3 мас.% раствора чередующегося сополимера бис(2-хлорэтилового простого эфира) и 1,3-бис[3-(диметиламино)пропил]мочевины в изопропиловом спирте и воде (объемное отношение 1/1) (в качестве заряженного поверхностно-активного вещества) и 0,0369 граммов лимонной кислоты (в качестве регулятора рН) при интенсивном перемешивании. Затем добавляли два заряженных красителя, 0,0022 г бромкрезолового зеленого и 0,0052 г красного метилового, и растворяли, сохраняя часть осадка при полном насыщении ингредиентами. "Верхнюю" часть раствора использовали, чтобы сформировать пленку распылением раствора на внешней поверхности пленочного покрытия одноразового подгузника от HUGGIES; слою пленки позволяли высохнуть. Цвет сухого слоя пленки был красным, и этот цвет изменялся на темно-синий, когда солевой раствор наносили на слой пленки.

Пример 7

Получение типичного многокомпонентного материала №5:

Изменяющую цвет композицию получают объединением 0,3 мл 10% раствора полимера DERMACRYL 79 в изопропиловом спирте (в качестве нерастворимого в воде пленкообразующего полимера), 0,05 мл разбавленного раствор 3 мас.% чередующегося сополимера бис(2-хлорэтилового простого эфира) и 1,3-бис[3-(диметиламино)пропил]-мочевины в изопропиловом спирте и воде (объемное отношение 1/1) (в качестве заряженного поверхностно-активного вещества) и 0,0321 г лимонной кислоты (в качестве регулятора рН) при интенсивном перемешивании. Затем добавляли два заряженных красителя, 0,0026 г бромкрезолового зеленого и 0,0040 г метилового оранжевого, и растворяли, сохраняя часть осадка при полном насыщении ингредиентами. "Верхнюю" часть раствора использовали, чтобы сформировать пленку распылением этого раствора на внешнюю поверхность пленочного покрытия одноразового подгузника от HUGGIES; слою пленки позволяли высохнуть. Цвет сухого слоя пленки был оранжевым, и этот цвет изменялся на зеленовато-синий, когда на слой пленки наносили солевой раствор.

Пример 8

Получение типичного многокомпонентного материала №6:

Изменяющую цвет композицию получают объединением 0,3 мл 10% раствора полимера DERMACRYL 79 в изопропиловом спирте (в качестве нерастворимого в воде пленкообразующего полимера), 0,05 мл разбавленного раствора 3 мас.% чередующегося сополимера бис(2-хлорэтилового простого эфира) и 1,3-бис[3-(диметиламино)пропил]-мочевины в изопропиловом спирте и воде (объемное отношение 1/1) (в качестве заряженного поверхностно-активного вещества) и 0,0679 г лимонной кислоты (в качестве регулятора рН) при интенсивном перемешивании. Затем добавляли два заряженных красителя, 0,0028 г бромкрезолового зеленого и 0,0046 г Конго красного, и растворяли, сохраняя часть осадка при полном насыщении ингредиентами. "Верхнюю" часть раствора использовали, чтобы формировать пленку распылением этого раствора на внешнюю поверхность пленочного покрытия одноразового подгузника от HUGGIES; слою пленки позволяли высохнуть. Цвет сухого слоя пленки был темно-желтым, и этот цвет изменялся на желтовато-голубой, когда на слой пленки наносили солевой раствор.

Пример 9

Получение типичного многокомпонентного материала №7:

Изменяющую цвет композицию получают объединением 0,3 мл 10% раствора полимера DERMACRYL 79 в изопропиловом спирте (в качестве нерастворимого в воде пленкообразующего полимера), 0,05 мл разбавленного раствора 3 мас.% чередующегося сополимера бис(2-хлорэтилового простого эфира) и 1,3-бис[3-(диметиламино)пропил]-мочевины в изопропиловом спирте и воде (объемное отношение 1/1) (в качестве заряженного поверхностно-активного вещества) и 0,0567 г лимонной кислоты (в качестве регулятора рН) при интенсивном перемешивании. Затем добавляли два заряженных красителя, 0,0039 г бромкрезолового зеленого и 0,0029 г Аллюра красного AR, и растворяли, сохраняя часть осадка при полном насыщении ингредиентами. "Верхнюю" часть раствора использовали, чтобы формировать пленку распылением этого раствора на внешнюю поверхность пленочного покрытия одноразового подгузника от HUGGIES; слою пленки позволяли высохнуть. Цвет сухого слоя пленки был светло-оранжевым, и этот цвет изменялся на синий, когда на слой пленки наносили солевой раствор.

Хотя многокомпонентные материалы по изобретению были описаны подробно с точки зрения их конкретных вариантов выполнения, специалистам должно быть очевидно, что ознакомившись с приведенным описанием, они могут легко осуществлять изменения, вариации и получать эквиваленты этих материалов. Соответственно, объем настоящего изобретения должен ограничиваться приложенной формулой изобретения и соответствующими эквивалентами.

Изобретение относится к многокомпонентному материалу, который может быть использован в изделиях личной гигиены. Многокомпонентный материал содержит подложку и слой пленки на подложке. Слой пленки включает изменяющую цвет композицию, содержащую нерастворимый в воде пленкообразующий полимер, заряженное поверхностно-активное вещество, заряженный краситель и регулятор рН. Заряженный краситель представляет собой индикатор рН и регулятор рН. Описывается состав указанного материала, способ его формирования и два варианта одноразового абсорбирующего изделия, включающего указанный многокомпонентный материал. Изобретение обеспечивает быстрое изменение цвета заряженного красителя, устойчивость его к вымыванию, а также возможность нанесения изменяющей цвет композиции на подложку печатью, распылением или штамповкой. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 пр.

1. Многокомпонентный материал, отличающийся тем, что этот материал содержит:
подложку и слой пленки на подложке, где слой пленки включает изменяющую цвет композицию, причем изменяющая цвет композиция содержит:
нерастворимый в воде пленкообразующий полимер;
заряженное поверхностно-активное вещество;
заряженный краситель, где заряженный краситель представляет собой индикатор рН; и
регулятор рН.

2. Многокомпонентный материал по п.1, где нерастворимый в воде пленкообразующий полимер имеет более, чем около 0,5 мас.%, полярных атомов.

3. Многокомпонентный материал по п.1, где нерастворимый в воде пленкообразующий полимер выбирается из акрилат/акриламид сополимеров, полиуретановых связующих веществ и сополимеров винилпирролидона и диметиламинопропилметакриламида.

4. Многокомпонентный материал по п.1, где индикатор рН выбирается из бромкрезолового зеленого, бромфенолового синего и бромхлорфенолового синего, метилового оранжевого, тетрабромфенолового синего, этилового оранжевого, Конго красного, метилового красного и Аллюра красного AR.

5. Многокомпонентный материал по п.1, где изменяющая цвет композиция включает более одного заряженного красителя.

6. Многокомпонентный материал по п.1, где подложка представляет собой нетканый материал.

7. Многокомпонентный материал по п.1, где подложка представляет собой полиолефиновую пленку.

8. Многокомпонентный материал по п.1, где подложка выбирается из полиэтиленовой пленки и полипропиленовой пленки.

9. Многокомпонентный материал по п.1, где изменяющая цвет композиция, кроме того, содержит основной материал.

10. Многокомпонентный материал по п.9, где основной материал представляет собой лаковую основу.

11. Многокомпонентный материал по п.1, где слой пленки формируют на подложке в виде одного или более узоров, выбранных из полос, точек, геометрических форм, нерегулярных форм, алфавитно-цифровых символов, антропоморфных изображений, графических представлений животных, графических представлений неодушевленных предметов, персонажей мультипликационных фильмов, эмблем и торговых марок.

12. Одноразовое абсорбирующее изделие, включающее многокомпонентный материал по п.1 в качестве части внешнего покрытия.

13. Многокомпонентный материал, отличающийся тем, что этот материал содержит:
подложку и слой пленки на подложке, где слой пленки включает изменяющую цвет композицию, причем изменяющая цвет композиция содержит:
от 20% до 95% нерастворимого в воде пленкообразующего полимера;
от 2% до 50% заряженного поверхностно-активного вещества;
от 0,1% до 10% заряженного красителя, где заряженный краситель представляет собой индикатор рН; и
от 0,1% до 20% регулятора рН.

14. Одноразовое абсорбирующее изделие, включающее многокомпонентный материал, причем этот материал содержит: подложку и слой пленки на подложке, где слой пленки включают изменяющую цвет композицию, причем изменяющая цвет композиция содержит:
от 20% до 95% нерастворимого в воде пленкообразующего полимера;
от 2% до 50% заряженного поверхностно-активного вещества;
от 0,1% до 10% заряженного красителя, где заряженный краситель представляет собой индикатор рН; и
от 0,1% до 20% регулятора рН.

15. Способ формирования многокомпонентного материала, отличающийся тем, что этот способ содержит стадии:
смешивания компонентов изменяющей цвет композиции с органическим растворителем для формирования смеси, где компоненты изменяющей цвет композиции включают нерастворимый в воде пленкообразующий полимер, заряженное поверхностно-активное вещество, заряженный краситель, где заряженный краситель представляет собой индикатор рН, и регулятор рН;
нанесения этой смеси на подложку; и
сушки смеси, где в ходе этой стадии органический растворитель испаряется, и изменяющая цвет композиция смеси формирует пленку на подложке.

16. Способ формирования многокомпонентного материала по п.15, где смесь является жидкой при комнатной температуре.