МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ИЗМЕНЯЮЩУЮ ЦВЕТ КОМПОЗИЦИЮ Российский патент 2015 года по МПК A61F13/511 

Настоящая заявка является частично продолжающей заявкой с приоритетом, определенным по находящейся на одновременном рассмотрении заявке США №12/503364, озаглавленной как «Многокомпонентные материалы, содержащие изменяющую цвет композицию», поданной 15 июля 2009 г., авторами которой являются JunMo Gil и другие, и находящейся на одновременном рассмотрении заявке США №12/503380 «Многокомпонентные материалы, содержащие изменяющую цвет композицию» поданной 15 июля 2009 г., авторами которой являются SeungRim Yang и другие.

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным материалам, которые включают в себя подложку и нанесенный путем печати слой, сформированный на подложке. Этот нанесенный путем печати слой содержит изменяющую цвет композицию. Изменяющая цвет композиция может вызвать изменение цвета нанесенного путем печати слоя, при воздействии на нанесенный путем печати слой посредством изменений в физической или химической окружающей среде. Например, нанесенный путем печати слой может располагаться на нетканом материале, который применяется в качестве компонента впитывающего изделия. Изменяющая цвет композиция может включать в себя индикатор рН, который изменяет цвет в ответ на присутствие мочи.

Уровень техники

Многие изделия, включая потребительские и профессиональные изделия, используются более эффективно конечным пользователем, когда они включают в себя функцию определения особенного состояния или степени использования. Примером визуального индикатора является цветовой индикатор. Цветовые индикаторы могут либо указывать на изменение состояния или степени использования путем изменения от «бесцветного» к «цветовому» (или наоборот), либо путем изменения одного цвета на другой.

Примерные состояния, которые могут контролироваться с помощью цветового индикатора, включают физические состояния, такие как присутствие влаги, и химические состояния, такие как изменения рН. Примерные потребительские изделия, которые могут быть более эффективны и иметь большие преимущества для конечного потребителя при введении в них подходящего цветового индикатора, включают впитывающие изделия, косметические салфетки, туалетную бумагу, бумажные полотенца, изделия для ухода за домом и индивидуальные очищающие салфетки. Примерные профессиональные изделия, использование которых может быть более эффективным и давать большие преимущества конечному пользователю, при условии включения в них подходящего цветового индикатора, включают в себя продукцию медицинского назначения, защитную одежду, изделия для промышленной очистки и нетканые материалы.

Цветовые индикаторы хорошо известны и доступны в различных формах. Желаемые эксплуатационные свойства включают в себя долговечность и хорошее удерживание (т.е. цветовой индикатор остается на том месте, где предполагается, и не проникает в другие компоненты продукта, внутри которого он используется). В зависимости от применения продукта, он также желательно может иметь структуру, в которой используемый цветовой индикатор будет смачиваемым, но нерастворимым в воде. В целях нанесения цветового индикатора на компонент изделия, также может быть желательным иметь цветовой индикатор, который может наноситься в жидком состоянии при комнатной температуре. Когда цветовой индикатор находится в жидком состоянии при комнатной температуре, цветовой индикатор может быть легко нанесен посредством печати (подобно композиции чернил) на желаемый компонент продукта.

Примеры потребительских товаров с цветовыми индикаторами включают подгузники, которые снабжены датчиками влажности. Некоторые датчики влажности, используемые в подгузниках, изменяют цвет с целью указания на наличие влаги, в то время как другие обесцвечиваются в ответ на присутствие влаги (т.е. цвет блекнет или исчезает при растворении в воде). Принцип введения изменяющих цвет композиций в изделия, предназначенные для ношения на теле (например, одноразовый подгузник), известен в данной области техники. Например, Патент США №7, 159.532, авторы Klofta и др., (далее обозначается как «′532 патент») касается композиций для индикации влажности, обладающих улучшенным удерживанием красителя и долговечностью, для использования в изделиях, предназначенных для ношения на теле. Указывающие на присутствие влаги композиции согласно ′532 патенту состоят из первого связующего агента и второго связующего агента. Первый связующий агент иммобилизует краситель, когда краситель находится в своем первоначальном цветовом состояние, а второй связующий агент иммобилизует краситель, когда краситель находится в своем конечном цветовом состояние. Составляющие материалы, используемые в примерах, приведенных в ′532 патенте, находятся в твердом состоянии при комнатной температуре, как указано в описании, следовательно, их необходимо расплавить в целях объединения. В то время как указывающие на присутствие влаги композиции согласно ′532 патенту способны изменять цвет в ответ на стимулирующее воздействие, они не могут быть нанесены на изделие в жидком состоянии при комнатной температуре.

В то время как изменяющие цвет композиции, известные в данной области техники, обеспечивают определенные преимущества, существует потребность в композиции, которая может быть нанесена на подложку путем печати. Также существует необходимость в такой композиции, которая обладает долговечностью, обладает хорошим удерживанием и показывает быстрое и заметное изменение цвета, при использовании композиции в продукте. Когда назначение композиции состоит в обнаружении наличия влаги, остается потребность в композиции, которая являлась бы водостойкой и водонерастворимой. Корме того, сохраняется потребность в композиции, которая могла бы наноситься, например, путем печати, при комнатной температуре, так чтобы композиция могла наноситься на подложку без нагревания. В дополнение к требованиям, указанным выше, существует неудовлетворенная потребность, связанная с использованием многокомпонентных материалов в качестве компонентов изделий личной гигиены, таких как впитывающие изделия, как например, одноразовые подгузники. В частности, существует потребность в изменяющей цвет композиции, которая сохраняет свою эффективность при использовании в сочетании с дышащим материалом наружного покрытия. Компоненты. дышащих наружных покрытий могут влиять на способность доступных в настоящее время цветовых индикаторов изменять цвет в ответ на увлажнение изделия.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным материалам, которые включают нанесенный путем печати слой, сформированный на подложке. Нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию, которая меняет цвет при обнаружении изменений в физическом состоянии или химическом составе. Многокомпонентные материалы по изобретению могут применяться в изделиях личной гигиены, как например, в качестве компонента наружного покрытия одноразового подгузника или трусов для приучения ребенка к туалету. Многокомпонентные материалы по изобретению могут также использоваться при изготовлении предметов женской гигиены. Изменяющая цвет композиция включает формирующий матрицу компонент, краситель, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и регулятор рН. Формирующий матрицу компонент может быть водонепроницаемым образующим пленку полимером или чернильной основой, как например, флексографический лак на основе органического растворителя. Красителем может являться индикатор рН, предпочтительно заряженный индикатор рН, способный изменять цвет в ответ на присутствие жидкости. ПАВ включает заряженное ПАВ, которое притягивает краситель, или комбинацию заряженного ПАВ, которое притягивает краситель, и нейтрального ПАВ. Регулятор рН может включать органическую кислоту с низкой молекулярной массой и органическую кислоту с высокой молекулярной массой. Когда многокомпонентный материал используется как часть компонента наружного покрытия одноразового подгузника, изменяющая цвет композиция находится в контакте с абсорбирующим центром подгузника, где при использовании скапливается жидкость. Изменяющая цвет композиция является жидкой при комнатной температуре и может наноситься на подложку как чернила, например, посредством печати, напыления или штамповки. Изменяющая цвет композиция может быть растворена в органическом растворителе, который действует в качестве носителя и в дальнейшем испаряется, после того как изменяющая цвет композиция была нанесена на нанесенный путем печати слой или сформировала сам этот слой.

Формирующий матрицу компонент изменяющей цвет композиции может включать один или более нерастворимых в воде формирующих пленку полимеров и/или одну или более чернильную основу, как например, флексографический лак на основе органического растворителя. В частности, функцией формирующего матрицу компонента является удержание поверхностно-активного вещества, красителя и рН регулятора в непосредственной близости друг к другу. Нерастворимый в воде формирующий пленку полимер может быть выбран из сополимеров акрилат/акриламид, полиуретановых адгезивов, метилцеллюлозы и сополимеров винилпирролидона и диметиламинопропилметакриламида. Преимуществами изменяющей цвет композиции, включающей формирующий пленку полимер, является то, что эта композиция эффективно присоединяется к подложке, что предохраняет композицию от осыпания с подложки, когда композиция находится в сухом состоянии.

Формирующий матрицу компонент может также или альтернативно включать материал чернильной основы. Материал чернильной основы может включать низкомолекулярное вещество, полимерный материал или смесь низкомолекулярных веществ и полимеров. Примеры подходящих низкомолекулярных материалов основы включают гликоли, включая триглицерины и их производные. Примеры приемлемых полимерных материалов, которые могут быть использованы в качестве материалов на чернильной основы, включают поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиэти-ленгликоль, водонерастворимые производные полиакрилатов и полиакриламидов, поли(гидроксиэтилметакрилаты), поли(гидроксилэтилакрилаты), карбоксиметилцеллюлозу, желатин и гуммиарабик. Другим приемлемым материалом чернильной основы для изменяющей цвет композиции по изобретению является основа, такая как флексографический лак, как например, лак на основе соединения нитроцеллюлозы или лак на основе фенольно-модифицированной полиамидной смолы типа ′′co-solvent′′. Полагают, что материал чернильной основы может способствовать стабильности изменяющей цвет композиции. Также полагают, что материал чернильной основы может усилить сцепление изменяющей цвет композиции с подложкой многокомпонентного материала. Материал чернильной основы может быть водонерастворимым.

Когда многокомпонентный материала используется в качестве части компонента наружного покрытия одноразового подгузника, нанесенный путем печати слой может создавать эффект барьера и может способствовать удержанию жидкости, скапливающейся в абсорбирующем центре подгузника. Поверхностно-активное вещество изменяющей цвет композиции может представлять собой либо заряженное поверхностно-активное вещество, которое притягивает краситель, либо комбинацию заряженного поверхностно-активного вещества, которое притягивает краситель, и нейтрального поверхностно-активного вещества. Когда поверхностно-активное вещество заряжено, поверхностно-активное вещество повышает смачиваемость изменяющей цвет композиции и способствует уменьшению вымывания противоположно-заряженного красителя. Красителем может быть рН-индикатор, где рН-индикатор выбирается из бромкрезолового зеленого, бромфенолового синего и бромхлорфенолового синего. Краситель может быть выбран таким образом, чтобы он реагировал изменением цвета на определенные физические или химические условия. Если используются заряженный краситель и противоположно заряженное поверхностно-активное вещество (потому что краситель связывается с поверхностно-активным веществом), краситель стабилизируется и существует меньшая вероятность его вымывания из изменяющей цвет композиции. Изменяющая цвет композиция может включать в себя один или несколько красителей. При использовании более чем одного красителя, заряженные красители могут выбраны на основе желательного эффекта (например, различный цвет, лучшая контрастность(видимость) и т.д.). Краситель может включать полимерный краситель. Полимерный краситель может быть заряженным и/или нейтральным полимерным индикатором рН.

Возможный вариант выполнения настоящего изобретения включает подложку, которая представляет собой дышащее наружное покрытие впитывающего изделия, где дышащее наружное покрытие включает карбонат кальция. Согласно этому варианту выполнения настоящего изобретения регулятор рН включает в себя от 1% до 20% органической кислоты с низкой молекулярной массой и от 1% до 20% органической кислоты с высокой молекулярной массой. Полагают, что комбинация органических кислот с низкой молекулярной массой и с высокой молекулярной массой предотвращает преждевременное изменение цвета заряженного красителя, вызванное взаимодействием с карбонатом кальция, находящемся в дышащем наружном покрытии. Регулятор рН может включать органическую кислоту с низкой молекулярной массой и органическую кислоту с высокой молекулярной массой в соотношении, находящемся в интервале от 0,02 до 50.

В зависимости от вида продукта, в который включен многокомпонентный материал, нанесенный путем печати слой может быть однородным по всей подложке или нанесенный путем печати слой может формировать рисунок. Если изменяющая цвет композиция включена в имеющийся нанесенный путем печати слой, изменяющая цвет композиция может быть нанесена равномерно или может быть нанесена в виде рисунка. Будучи сформированным изменяющими цвет композициями по изобретению или другим материалом, нанесенный путем печати слой может быть сформирован на подложке в виде одного или более рисунков (узоров) состоящих из выбранных из полос, точек, геометрических фигур, фигур неправильной сложной формы, буквенно-цифровых знаков, антропоморфных изображений, графических изображений животных, графических изображений неживых объектов, персонажей мультфильмов, логотипов и торговых наименований.

Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к многокомпонентному материалу, который включает подложку и нанесенный путем печати слой на подложке. Нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию, которая включает от 20% до 95% формирующего матрицу компонента; от 0,1% до 10% красителя; от 2% до 50% поверхностно-активного вещества; и от 0,1% до 20% регулятора рН, где регулятор рН включает органическую кислоту с низкой молекулярной массой и органическую кислоту с высокой молекулярной массой. Подобным образом, в другом варианте выполнения настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к одноразовому впитывающему изделию, включающему многокомпонентный материал. Многокомпонентный материал включает подложку и нанесенный путем печати слой на подложке. Нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию, которая включает от 20% до 90% формирующего матрицу компонента; от 0.5% до 5% красителя; от 10% до 30% поверхностно-активного вещества; и от 0.5% до 5% регулятора рН, где регулятор рН включает органическую кислоту с низкой молекулярной массой и органическую кислоту с высокой молекулярной массой.

Другим объектом настоящего изобретения является способ формирования многокомпонентного материала. Способ включает стадию смешивания компонентов изменяющей цвет композиции с органическим растворителем для формирования смеси. Изменяющая цвет композиция включает формирующий матрицу компонент; краситель; поверхностно-активное вещество и регулятор рН. Регулятор рН включает органическую кислоту с низкой молекулярной массой и органическую кислоту с высокой молекулярной массой. Способ также включает стадию нанесения смеси на подложку. После выполнения стадии нанесения, способ включает стадию высыхания смеси, в ходе этой стадии смесь высыхает, органический растворитель испаряется, и изменяющая цвет композиция смеси формирует пленку на подложке. Таким образом, присутствие органического растворителя облегчает проведение стадии нанесения смеси на подложку. Органический растворитель не остается в составе изменяющей цвет композиции после того как смесь высыхает, образуя пленку на подложке. Способ по изобретению более эффективен и обладает более низкой стоимостью, чем известные способы, так как смесь может быть нанесена на подложку при комнатной температуре и без нагревания, вследствие того, что смесь находится в жидком состоянии при комнатной температуре.

Эти и дополнительные аспекты настоящего изобретения будут более детально описаны ниже. Кроме того, следует понимать, что как предыдущее общее описание, так и последующее детальное описание являются примерными и предназначены для разъяснения заявляемого изобретения.

Подробное описание изобретения

Описание изобретения содержит термины, обозначающие различные компоненты, элементы, конструкции, конфигурации, расположения и другие признаки, которые могут также быть отдельно или совместно обозначены термином «вариант(ы)» изобретения или другими подобными терминами.

Предполагается, что различные формы заявляемого изобретения могут включать один или более его различных признаков и вариантов выполнения, и что такие признаки и варианты могут быть использованы в любой желаемой рабочей комбинации.

Также следует отметить, что при использовании в настоящем изобретении, термины «содержит», «содержащий» и другие производные от термина «содержать» представляют собой открытые термины, которые уточняют присутствие любых установленных признаков, элементов, целых чисел, стадий или компонентов, и, как предполагается, не исключают присутствие или добавление одного или более признаков, элементов, целых чисел, стадий, компонентов или их групп.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным материалам, которые включают изменяющую цвет композицию. В отличие от известных в данной области техники изменяющих цвет композиций, 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 подобно чернилам напечатана на подложке при комнатной температуре. Это свойство изменяющих цвет композиций упрощает их применение в процессе изготовления изделий, на которые они наносятся. Корме того, изменяющие цвет композиции по настоящему изобретению формируют подобный пленке слой, при нанесении на подложку, например, посредством печати, и высыхании. Преимуществом изменяющей цвет композиции, формирующей пленку на подложке, является обеспечение хорошего сцепления и предотвращение растрескивания.

Изменяющие цвет композиции по изобретению могут включать органический растворитель в качестве носителя для композиций, которые должны быть нанесены на подложку, при этом органический растворитель испаряется после нанесения. В форме пленочного слоя на подложке изменяющие цвет композиции по изобретению являются смачиваемым, но нерастворимыми в воде. Это свойство делает изменяющие цвет композиции предпочтительными для применения в изделиях, в которых композиции подвергаются воздействию влаги. Это свойство также приводит к тому, что изменяющие цвет композиции являются долговечными и устойчивыми к вымыванию из подобного пленке нанесенного путем печати слоя. Нанесенный путем печати слой может быть сформирован на подложке в виде желаемого рисунка, включая полосы, точки, геометрические фигуры и фигуры неправильной сложной формы, и комбинации элементов рисунка. Нанесенный путем печати слой может также быть сформирован на подложке в виде буквенно-цифровых знаков, антропоморфных изображений, графических изображений животных, графических изображений неживых объектов, персонажей мультфильмов, логотипов продукта или компании и торговых наименований или брэндов, или комбинаций таких графических элементов.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному материалу, который включает в себя подложку и нанесенный путем печати слой. Подложка может быть представлена в виде пористой пены, сетчатой пены, целлюлозных тканей, пластиковой пленки, тканого материала или нетканого материала. Подходящие пластиковые пленки, которые могут быть использованы для получения подложки, включают полиэтиленовые и полипропиленовые пленки. Подходящие тканые материалы включают тканые материалы, выполненные из натуральных волокон, синтетических волокон или сочетаний натуральных и синтетических волокон. Натуральные волокна включают хлопчатобумажные, шелковые и шерстяные волокна, а синтетические волокна включают в себя волокна полиэстера, полиэтилена и полипропилена. Приемлемые нетканые волокна включают в себя нетканые материалы, выполненные с использованием традиционных технологий, например, материалы, полученные фильерным способом производства, выдуванием из расплава и соединением кардочесанием. Материалы, полученные фильерным способом производства, выдуванием из расплава и соединением кардочесанием могут быть изготовлены из приемлемых синтетических волокон, таких как волокна полиэстера, полиэтилена и полипропилена. Подложка может включать сочетания материалов, указанных выше, например, подложка, которая включает в себя как пористую пену, так и нетканый материал или подложка, которая включает в себя как пластиковую пленку, так и нетканый материал.

Многокомпонентные материалы по изобретению также включают нанесенный путем печати слой, который приклеивается к подложке. Нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию. Изменяющая цвет композиция включает формирующий матрицу компонент. Нанесенный путем печати слой может быть сформирован самой изменяющей цвет композицией, или изменяющая цвет композиция может быть нанесена ан нанесенный путем печати слой или включена в него. Так как изменяющие цвет композиции по изобретению находятся в жидком состоянии при комнатной температуре, они могут быть нанесены путем печати или штамповки, либо непосредственно на подложку (тем самым самостоятельно образуя нанесенный путем печати слой), либо на уже имеющийся слой, представляющий собой пленочную структуру и соединенный с подложкой.

Изменяющая цвет композиция включает формирующий матрицу компонент. Формирующий матрицу компонент может включать один или более водонерастворимых формирующих пленку полимеров и/или один или более материалов чернильной основы. Формирующий матрицу компонент изменяющей цвет композиции создает среду для удержания красителя, поверхностно-активного вещества и регулятора рН вблизи друг друга. Посредством создания такой среды, формирующий матрицу компонент делает возможным получение смачиваемой, но нерастворимой в воде изменяющей цвет композиции и позволяет ей оставаться в виде пленочного слоя на подложке, не подвергаясь миграции/вымыванию из подложки. Водонерастворимые формирующие пленку полимеры являются твердыми при комнатной температуре, но растворимыми в летучем органическом растворителе или в смешанном органическом растворителе, так что при их использовании изменяющая цвет композиция является жидкой при комнатной температуре. Материалы чернильной основы являются жидкими при комнатной температуре. Когда материал чернильной основы включен в формирующий матрицу компонент, летучий органический растворитель может как применяться, так и не применяться. Желательно, чтобы водонерастворимые формирующие пленку полимеры/сополимеры имели существенное количество, больше около 0,5 мас.%, полярных атомов, таких как кислород и азот. Полярные атомы могут присутствовать в полярных функциональных группах, таких как амиды, карбоновые кислоты и сложные эфиры. Предпочтительно, если водонерастворимые полимеры/сополимеры являются растворимыми в летучем органическом растворителе, таком как этанол, ацетон, метанол, ацетонитрил, тетрагидрофуран, бензол, толуол и смеси этих растворителей. Водонерастворимый, формирующий пленку полимер и другие компоненты изменяющей цвет композиции могут быть растворены в органическом растворителе до нанесения на подложку. После того как смесь изменяющей цвет композиции и органического растворителя сформирована, эта смесь является жидкой при комнатной температуре. Летучий органический растворитель испаряется тогда, когда изменяющий цвет состав либо нанесен на выполненный печатным способом слой, либо формирует выполняемый печатным способом слой.

Изменяющие цвет композиции по изобретению включают формирующий матрицу компонент в количестве от 20% до 95% от общей массы изменяющей цвет композиции. Желательно, чтобы изменяющие цвет композиции по изобретению включали в формирующий матрицу компонент в количестве от 20% до 90% от общей массы изменяющей цвет композиции.

Подходящие водонерастворимые формирующие пленку полимеры включают сополимеры акрилат/акриламид, полиуретановые адгезивы, сополимеры винилпирролидона и сополимеры диметиламинопропилметакриламида. Коммерчески доступные приемлемые полимеры включают полимер DERMACRYL 79 и полимер AMPHOMER НС, которые оба представляют собой сополимерами акрилат/октилакриламид, доступные для приобретения у компании Akzo Nobel. Другим примером коммерчески доступного приемлемого полимера является полимер GANTREZ SP, который представляет собой моноалкиловый сложный эфир полисополимера метилвинилэфир/малеиновая кислота, доступный для приобретения у компании International Specialty Products Inc.

Подходящие материалы чернильной основы могут представлять собой низкомолекулярные вещества, полимерные материалы или смеси низкомолекулярных веществ и полимеров. Примеры подходящих низкомолекулярных материалов основы включают гликоли, включая триглицерины и их производные. Примеры приемлемых полимерных материалов, которые могут быть использованы в качестве материалов на чернильной основы, включают поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль, водонерастворимые производные полиакрилатов и полиакриламидов, поли(гидроксиэтилметакрилаты), поли(гидроксилэтилакрилаты), карбоксиметилцеллюлозу, желатин и гуммиарабик. Другим приемлемым материалом чернильной основы для изменяющей цвет композиции по изобретению является лаковая основа, как например, лак на основе соединения нитроцеллюлозы или лак на основе фенольно-модифицированной полиамидной смолы типа ′′co-solvent′′. Кроме того, материалом чернильной основы может быть флексографический лак на основе органического растворителя. Полагают, что материал чернильной основы может способствовать стабильности изменяющей цвет композиции. Также полагают, что материал чернильной основы может усилить сцепление изменяющей цвет композиции с подложкой многокомпонентного материала. Материал чернильной основы может быть растворимым в воде или водонерастворимым.

Изменяющая цвет композиция по изобретению также включает краситель, предпочтительно заряженный краситель, который действует в качестве индикатора рН. Краситель может являться нейтральным индикатором рН, заряженным индикатором рН или цвиттер-ионным индикатором рН. Желательно, чтобы краситель изменял цвет, либо при рН более 9,5, либо при рН ниже 5.5. Изменение цвета может происходить от имеющего цвет к бесцветному, от бесцветного к имеющему цвет или от одного цвета к другому. Заряженный краситель имеет заряженные функциональные группы, либо в ядре хромофорной структуры, либо в боковых цепях. Краситель может быть преобразован в полимер. Примеры подходящих красителей включают следующие: генциановый фиолетовый (метиловый фиолетовый), лейкомалахитовый зеленый, метиловый желтый, бромфеноловый синий, Конго красный, метиловый оранжевый, малахитовый зеленый, бриллиантовая зелень, кристаллический фиолетовый, эритрозин В, метиловый зеленый, метиловый фиолетовый 2 В, пикриновая кислота, нафтоловый желтый S, хиналдиновый красный, эозин Y, основной фуксин, 4-(п-анилинофенилазо)бензолсульфоновая кислота, натриевую соль, флоксин В, бромхлорфеноловый синий W.S., этиловый оранжевый, бромкрезоловый нильский голубой А, тимолфталеин, анилиновый синий W.S., ализариновый желтый GG, оранжевый I, тропеолин 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 краситель в количестве от 0.1% до 10% от общей массы изменяющей цвет композиции. Предпочтительно, чтобы изменяющие цвет композиции по изобретению включали краситель в количестве от 0,5% до 5% от общей массы изменяющей цвет композиции. Изменяющие цвет композиции по изобретению могут включать более одного красителя. Могут быть объединены один или более красителей, которые имеют визуально разные цвета, или могут быть объединены красители, имеющие визуально одинаковый цвет.

Изменяющая цвет композиция по изобретению может также включать поверхностно-активное вещество, предпочтительно противоположно заряженное поверхностно-активное вещество, которое притягивает положительно или отрицательно заряженный краситель. Поверхностно-активное вещество может также включать нейтральное поверхностно-активное вещество. Полагают, что поверхностно-активное вещество играет двойную роль в изменяющей цвет композиции. С одной стороны, поверхностно-активное вещество регулирует смачиваемость композиции, таким образом, что жидкости, такие как моча, могут проникать в композицию, изменяя рН, результатом чего является изменение цвета красителя. С другой стороны, поверхностно-активный компонент формирует комплекс заряд/заряд с красителем, так что краситель вводится в композицию с минимальным вымыванием. Одним из показателей эксплуатационных качеств изменяющих цвет композиций является их время реакции (ответа). Время реакции может быть улучшено путем повышения смачиваемости изменяющей цвет композиции (путем увеличения количества поверхностно-активного вещества), так чтобы жидкости могли просачиваться быстрее. Однако потенциальным недостатком увеличения количества поверхностно-активного вещества является ухудшение стабильности, в частности, в условиях повышенной температуры и влажности. Включение нейтрального поверхностно-активного вещества может повысить смачиваемость без оказания воздействия на стабильность изменяющей цвет композиции. Таким образом, использование как нейтральных поверхностно-активных веществ, так и заряженных поверхностно-активных веществ в композиции может привести к получению композиций, имеющих повышенную смачиваемость и хорошую стабильность.

Поверхностно-активное вещество может быть либо низкомолекулярным, либо полимерным. Приемлемые положительно заряженные поверхностно-активные вещества включают хлорид бензатония и хлорид бензетония. Также могут применяться смеси положительно заряженных поверхностно-активных веществ. Приемлемые отрицательно заряженные поверхностно-активные вещества включают ал кил сульфаты, как например, лаурил сульфат натрия, додецилсульфат натрия и тетрадодецил сульфат натрия. Алкилбензолсульфаты, такие как додецилбензолсульфонат натрия и дигептилсульфосукцинат натрия являются приемлемыми отрицательно заряженными поверхностно-активными веществами. Дополнительные приемлемые отрицательно заряженные поверхностно-активные вещества включают додецилтриметил аммония хлорид, стеаратамина ацетат, натрий полиоксиэтиленалкил эфир сульфат и триэтаноламин полиоксиэтиленалкилэфир сульфат. Также могут быть использованы смеси отрицательно заряженных поверхностно-активных веществ.

В дополнение к заряженным поверхностно-активным веществам, изменяющая цвет композиция может включать нейтральное поверхностно-активное вещество. Полагают, что добавление нейтрального поверхностно-активного вещества к изменяющей цвет композиции должно повысить скорость реакции путем повышения смачиваемости изменяющей цвет композиции. Использование как заряженных поверхностно-активных веществ, так и нейтральных поверхностно-активных веществ повышает скорость реакции, одновременно сохраняя стабильность изменяющей цвет композиции, в частности в условиях высокой температуры и высокой влажности. Приемлемые нейтральные поверхностно-активные вещества включают в себя Tween 20, Tween 40, Tween 80, Triton-X-100, полиэтилен лаурил простой эфир, полиоксиэтилен нонил фенил простой эфир, полиоксиэтилен олеил фенил простой эфир, полиоксиэтилен сорбитан монолаурат, полиэтилен гликоль моностеарат, полиэтилен гликоль сорбитан монолаурат, полиоксиэтиленсорбитан монопальмитат, полиоксиэтиленсорбитан моностеарат, полиоксиэтиленсорбитан моноолеат, полиоксиэтиленсорбитан триолеат, полипропилен гликоль сорбитан монолаурат, полиоксипропиленсорбитан монопальмитат, полиоксиэтиленсорбитан моностеарат, полиоксиэтиленсорбитан моноолеат, полиоксипропиленсорбитан триолеат, полиалкин гликоль сорбитан монолаурат, полиалкин гликоль сорбитан монопальмитат, полиалкин гликоль сорбитан моностеарат, полиалкин гликоль сорбитан моноолеат, полиалкин гликоль сорбитан триолеат и смеси этих нейтральных поверхностно-активных веществ.

Изменяющие цвет композиции по изобретению включают поверхностно-активные вещества в количестве от 2% до 50% от общей массы изменяющей цвет композиции. Желательно, чтобы изменяющие цвет композиции по изобретению включали в себя противоположно заряженные поверхностно активные вещества в количестве от 10% до 30% от общей массы изменяющей цвет композиции. Что касается относительных количеств различных поверхностно-активных веществ, отношение заряженного поверхностно-активного вещества к нейтральному поверхностно-активному веществу может находиться в пределах от 0,2 до 10.

В дополнение к другим компонентам, изменяющая цвет композиция включает в себя рН регулятор. рН регулятором является любая молекула или композиция, которая может применяться для контроля значения рН изменяющей цвет композиции. В качестве рН регулятора может выступать кислота, основание или комбинация обоих, как например, буферная композиция. рН регулятор выбирается совместно с выбором красителя, который будет применяться в изменяющей цвет композиции. Например, если изменяющая цвет композиция включает в себя краситель, который имеет точку перехода цвета при рН ниже 5,5, выбранным регулятором рН предпочтительно является кислота, чтобы сделать рН изменяющей цвет композиции кислотным. Если изменяющая цвет композиция включает в себя краситель, который меняет цвет при рН более 9,5, выбранным регулятором рН предпочтительно является основание, чтобы сделать рН изменяющей цвет композиции основным.

Когда комбинация подложки и нанесенного путем печати слоя многокомпонентных материалов по изобретению применяется в качестве части наружного покрытия впитывающего изделия, регулирующий рН компонент обеспечивает дополнительную функциональность. Впитывающие изделия, имеющие дышащие и сверхдышащие наружные покрытия (которые обеспечивают эффект отведения жидкости и влаги от кожи пользователя) имели коммерческий успех. Водонепроницаемая пленочная часть наружного покрытия может быть «дышащей» благодаря введению частиц карбоната кальция. При использовании в сочетании с дышащим материалом наружного покрытия, изменяющая цвет композиция по изобретению желательно включает в себя комбинацию органической кислоты с низкой молекулярной массой и органической кислоты с высокой молекулярной массой, для предотвращения преждевременной «активации» или изменения цвета красителем. Когда такая комбинация используется в качестве регулятора рН, миграция кислот в пленку наружного покрытия уменьшается, тем самым предотвращая преждевременную активацию красителя, вызванную реакцией нейтрализации между кислотой и частицами карбоната кальция. Комбинация органической кислоты с низкой молекулярной массой и органической кислоты с высокой молекулярной массой обеспечивает наилучшие результаты; когда органическая кислота с высокой молекулярной массой полностью замещает органическую кислоту с низкой молекулярной массой, время реакции изменяющей цвет композиции является относительно более низким, и цветовой контраст не является оптимальным. Органическая кислота с низкой молекулярной массой, как правило, имеет молекулярную массу менее 1000 дальтон. Органическая кислота с высокой молекулярной массой, как правило, имеет молекулярную массу более 1000 дальтон.

Примеры приемлемых кислотных рН регуляторов включают органические кислоты, неорганические кислоты и полимерные кислоты; более конкретно, примеры органических кислот с низкой молекулярной массой включают гликолевую кислоту, лимонную кислоту, молочную кислоту, аскорбиновую кислоту, щавелевую кислоту, малеиновую кислоту, винную кислоту, салициловую кислоту, пальмитиновую кислоту и стеариновую кислоту. Примеры органических кислот с высокой молекулярной массой включают полиакриловые кислоты, полиметакриловые кислоты и сополимеры, содержащие акриловые кислоты, метакриловые кислоты или как акриловые кислоты, так и метакриловые кислоты.

Как кислоты с низкой молекулярной массой, так и кислоты с высокой молекулярной массой могут быть «полимерными». В зависимости от числа мономерных единиц, полимерная кислота может иметь либо низкую молекулярную массу (как правило, менее 1000 дальтон), либо высокую молекулярную массу (как правило, более 1000 дальтон). Органические кислоты с низкой молекулярной массой, имеющие повторяющиеся мономерные звенья, могут быть отнесены к олигомерам. В некоторых вариантах выполнения изобретения, полимерная кислота может быть «бидентатной» или кислотой высшего порядка. Под «бидентатной или высшего порядка» понимается, что такая полимерная кислота имеет более одной кислотной группы в своем наименьшем строительном блоке полимера. Это легко понять, при сравнении аскорбиновой и винной кислот (две кислотные группы) и лимонной кислоты (три кислотные группы). В некоторых вариантах выполнения изобретения, полимерные кислоты могут представлять собой дендример или что-то подобное, где поверхность и внутренняя часть дендримера полностью функционализированы кислотными группами. Примерами подходящих простых полимерных кислот, для которых число повторяющихся мономерных звеньев может варьироваться, являются салициловая кислота и аскорбиновая кислота; если молекулярная масса ниже 1000 дальтон, кислота может быть определена как олигомер, и если молекулярная масса превышает 1000 дальтон, кислота может быть определена как полимер. Далее следуют примеры приемлемых дикарбоновых полимерных кислот:

Поли(метил-винил-эфир-алт-малеиновая кислота), среднее значение Mw около 216000 для раствора, среднее значение М_п около 80000, порошок;

Поли(метил-винил-эфир-алт-малеиновая кислота), среднее значение M_w около 1980000 для раствора, среднее значение М_п около 960000, порошок;

Примеры приемлемых трикарбоновых полимерных кислот включают в себя следующее:

раствор сополимера акриловой кислоты и малеиновой кислоты, среднее значение M_w составляет 3000.50 мас.% в Н₂О

Примеры приемлемых полиакриловых кислот включают в себя следующие: полиакриловая кислота, имеющая средний молекулярный вес около 1800 дальтон, полиакриловая кислота, имеющая средний молекулярный вес около 450,000 дальтон, полиакриловая кислота, имеющая средний молекулярный вес около 1.250,000 дальтон и полиакриловая кислота, имеющая средний молекулярный вес около 3.000,000 дальтон. Примером приемлемой сильной полимерной кислоты является поли(винилфосфоновая кислота).

Примеры приемлемых основных рН регуляторов включают в себя органические основания, неорганические основания и полимерные основания; более конкретно, эти примеры включают в себя гидроксид натрия, карбонат натрий, бикарбонат натрия, борат натрия, гидроксид калия, полимерные амины, дендримерный амин и 1,3-пентандиамин. Комбинированные рН регуляторы, которые действуют в качестве буфера, включают кислотный буфер, боратный буфер и карбонатный буфер. Желательно, чтобы значение рН комбинированного рН регулятора было выше 10 или ниже 5. Как правило, комбинированный рН регулятор присутствует в виде раствора, и концентрация буфера может находиться в пределах от около 0,01 миллимоль до около 1000 миллимоль, но желательно, чтобы она находилась в пределах от около 1 миллимоль до около 20 миллимоль, в зависимости от выбранного комбинированного рН регулятора. Изменяющие цвет композиции по изобретению включают рН регулятор в количестве от 0,1% до 20% от общей массы изменяющей цвет композиции. Желательно, чтобы изменяющие цвет композиции по изобретению включали рН регулятор в количестве от 0.5% до 5% от общей массы изменяющей цвет композиции. Что касается относительных количестве органической кислоты, отношение органической кислоты с низкой молекулярной массой к органической кислоте с высокой молекулярной массой может находиться в пределах от 0,02 до 50.

Преимущества использования рН регулятора включают стабилизацию красителя в отношении преждевременного изменения цвета, которое может быть вызвано воздействием влажной среды. Например полагают, что регулятор рН поддерживает стабильное значение рН, как например, низкое рН окружающей среды поддерживается кислотным регулятором рН вокруг красителя, даже когда пленочный слой подвергается воздействию повышенной влажности.

Когда компоненты изменяющей цвет композиции формируются в виде нанесенного путем печати слоя на подложке, они могут быть растворены или суспендированы в органическом растворителе, который впоследствии испаряется. В результате формирования из изменяющей цвет композиции нанесенного путем печати слоя на подложке образуется многокомпонентный материал по изобретению. Органический растворитель может быть одним растворителем или смесью растворителей. Приемлемые растворители, в которых может быть растворена изменяющая цвет композиция, включают этанол, изопропанол, ацетон, метанол, ацетонитрил, тетрагидрофуран, бензол и толуол. Примером полезного применения настоящего изобретения является нанесение изменяющей цвет композиции на нетканую подложку, которая используется в качестве компонента одноразового впитывающего изделия. Более конкретно, нетканая подложка может представлять собой материал, полученный фильерным способом производства, или другой нетканый материал, который используется для формирования наружного покрытия одноразового подгузника. Подложка также может представлять собой полиэтиленовую пленку, которая прикрепляется к нетканому материалу с целью формирования наружного покрытия одноразового подгузника. Нанесенный путем печати слой по настоящему изобретению может быть сформирован на нетканой подложке или на пленке. Так как изменяющие цвет композиции по настоящему изобретению находятся в жидком состоянии при комнатной температуре, они могут быть легко нанесены путем печати на подложку. Так как наружный слой впитывающего изделия, например одноразового подгузника, обычно находится вблизи абсорбирующей структуры изделия, изменяющая цвет композиция наносится на элемент, который находится в непосредственной близости от абсорбирующей структуры при использовании конечного продукта. Таким образом, изменяющая цвет композиция может применяться для определения изменения состояния абсорбирующей структуры, например на влажность.

Примером изменяющей цвет композиции по изобретению является композиция, которая включает сополимерную систему акрилата и октилакриламида в виде водорастворимого формирующего пленку полимера, этот полимер может способствовать сцеплению красителя с подложкой и обеспечивать смачиваемость, при этом сохраняя водостойкость. Другим примером изменяющей цвет композиции по изобретению является композиция, которая включает в себя полиуретановый адгезив с амидной функциональной группой в виде водонерастворимого формирующего пленку полимера.

Водонерастворимый формирующий пленку полимер может быть растворен в спирте для нанесения на подложку (с последующим испарением спирта). Изменяющие цвет композиции по изобретению являются смачиваемыми водой для быстрого изменения цвета красителя, но водонерастворимыми для предотвращения вымывания красителя. Это желательные эксплуатационные свойства.

Далее приводятся различные примеры, иллюстрирующие объекты настоящего изобретения:

Получение примерной изменяющей цвет композиции и многокомпонентного материала №1

Изменяющая цвет композиция, которая является примером настоящего изобретения, включает формирующий матрицу компонент флексографического лака на основе органического растворителя в количестве 2,5 мл. Композиция также включает краситель бромкрезолового зеленый в количестве 15 мг/мл и поверхностно-активное вещество хлорид бензетония в количестве 20 мг/мл. Композиция включает регулятор рН, такой как органическая кислота с низкой молекулярной массой, лимонная кислота, в количестве 200 мг/мл, и органическая кислота с высокой молекулярной массой, в количестве 200 мг/мл. Краситель, поверхностно-активное вещество и рН регуляторы объединяются и растворяются в 3 мл этанола. Раствор затем смешивается с формирующим матрицу компонентом посредством прибора для встряхивания и перемешивания до получения однородного раствора.

Многокомпонентный материал был получен путем нанесения с помощью кисти 250 мкл изменяющей цвет композиции на часть полипропиленового пленочного материала (такого, который мог бы быть использован для изготовления наружного покрытия одноразового впитывающего изделия), с использованием одноразовой кисти из пеноматериала для формирования тонкой пленки. Пленка высушивается в условиях окружающей среды в течение 2 часов и приобретает желтый цвет. Для того, чтобы убедиться, что изменяющая цвет композиция действует так, как того ожидали, наносили каплю воды, искусственной мочи или образца натуральной мочи, что приводила к изменению желтого цвета на синий в течение 5 минут.

Получение примерной изменяющей цвет композиции и многокомпонентного материала №2

Изменяющая цвет композиция, которая является примером настоящего изобретения, включает формирующий матрицу компонент флексографического лака на основе органического растворителя в количестве 2,5 мл.

Композиция включает краситель бромкрезолового зеленый в количестве 15 мг/мл. Композиция также включает поверхностно-активное вещество хлорид бензетония в количестве 150 мг/мл и нейтральное поверхностно-активное вещество Tween 40 в количестве 50 мг/мл. Композиция включает регулятор рН, такой как органическая кислота с низкой молекулярной массой, лимонная кислота, в количестве 200 мг/мл, и органическая кислота с высокой молекулярной массой, в количестве 200 мг/мл. Краситель, поверхностно-активное вещество и рН регуляторы объединяются и растворяются в 3 мл этанола. Раствор затем смешивается с формирующим матрицу компонентом посредством прибора для встряхивания и перемешивания до получения однородного раствора.

Многокомпонентный материал был получен путем нанесения с помощью кисти 250 мкл изменяющей цвет композиции на часть полипропиленового пленочного материала (такого, который мог бы быть использован для изготовления наружного покрытия одноразового впитывающего изделия), с использованием одноразовой кисти из пеноматериала для формирования тонкой пленки. Пленка высушивается в условиях окружающей среды в течение 2 часов и приобретает желтый цвет. Для того, чтобы убедиться, что изменяющая цвет композиция действует так, как того ожидали, наносили каплю воды, искусственной мочи или образца натуральной мочи, что приводила к изменению желтого цвета на синий в течение 5 минут.

Тестирование на стабильность многокомпонентных материалов и изменяющих цвет композиций по изобретению

С целью оценки стабильности, изменяющие цвет композиции были нанесены на пленочные материалы, такие как те, которые могут быть использованы как часть наружного покрытия (например, обладающие высокой «дышащей» способностью пленки, в состав которых входит карбонат кальция) одноразовых впитывающих изделий. Пленочные материалы с нанесенными изменяющими цвет композициями были помещены в печь с температурой 40°C и влажностью 75% на период, составляющий от одного дня до двух недель. Затем пленочные материалы извлекались раз в день для визуального сравнения полученного цвета с первоначальным цветом. Скорость реакции и изменение цвета, вызванные взаимодействием с искусственной мочой или водой, или образцами натуральной мочи, также визуально изучались и качественно сравнивались.

Сравнение стабильности изменяющих цвет композиций, содержащих различные количества регуляторов рН

Было приготовлено пять изменяющих цвет композиций. Каждая композиция содержала 2,5 мл флексографического лака на основе органического растворителя, 200 мг хлорида бензетония (0.5 мл в этаноле), 15 мг бром-крезолового зеленого (0,75 мл) и различные количества полиакриловой кислоты (органической кислоты с высокой молекулярной массой) и лимонной кислоты (органической кислоты с низкой молекулярной массой): (1) образец 1 содержал 200 мг полиакриловой кислоты (1 мл) и 200 мг лимонной кислоты (1 мл); образец 2 содержал 300 мг полиакриловой кислоты (1,5 мл) и 100 мг лимонной кислоты (0.5 мл); образец 3 содержал 400 мг полиакриловой кислоты (2 мл) и 0 мг лимонной кислоты (0 мл); образец 4 содержал 0 мг полиакриловой кислоты (0 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл); и образец 5 содержал 100 мг полиакриловой кислоты (0.5 мл) и 300 мг лимонной кислоты (1.5 мл). Каждый образец был нанесен на полипропиленовую пленку Clopay 1652 и высушен на воздухе с появлением желтого цвета. Желтый цвет изменялся на синий при смачивании искусственной мочой в течение 10 минут (одинаково для всех образцов; некоторые из образцов изменили цвет менее чем за минуту). Как было описано выше, образцы были затем помещены в печь с температурой 40°C и влажностью 75% на два дня с целью сравнения стабильности изменения цвета без воздействия искусственной мочи. У образцов 1, 2 и 5 зеленый или синий цвет стал более светлым, по сравнению с образцами 3 и 4. Очевидно, что композиции, содержащие и органическую кислоту с высокой молекулярной массой (полиакриловая кислота) и органическую кислоту с низкой молекулярной массой (лимонная кислота) являются более стабильными (т.е. существует меньшая вероятность возникновения преждевременного изменения цвета под воздействием влажных условий), чем композиции, в которых присутствует только полиакриловая, или только лимонная кислота.

Сравнение стабильности изменяющих цвет композиций, содержащих различные поверхностно-активные вещества, нанесенных на весьма дышащую пленку Pliant Y

Были приготовлены четыре изменяющих цвет композиции. Каждая композиция содержала 2,5 мл флексографического лака на основе органического растворителя, 200 мг хлорида бензетония (0.5 мл в этаноле), 15 мг бром крезолового зеленого (0,75 мл) и различные количества полиакриловой кислоты (органическая кислота с высокой молекулярной массой) и лимонной кислоты (органическая кислота с низкой молекулярной массой), и Tween-40 (нейтральное поверхностно-активное вещество); (1) образец 1 содержит 100 мг Tween-40, 100 мг полиакриловой кислоты (0.5 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл); (2) образец 2 содержит 100 мг полиакриловой кислоты (0.5 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл); (3) образец 3 содержит 100 мг Tween-40, 100 мг полиакриловой кислоты (0,5 мл) и 300 мг лимонной кислоты (1,5 мл); и (4) образец 4 содержит 50 мг Tween-40, 100 мг полиакриловой кислоты (0.5 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл). Каждый образец был нанесен с помощью кисти на участки полипропиленовой пленки Pliant Y. Образцы инкубировали при 40°C и влажности 75% два дня. В то время как образец 2 (нет нейтрального поверхностно-активного вещества) имел несколько более высокую стабильность (т.е. существовала меньшая вероятность преждевременного изменения цвета), образцы 1.3 и 4 имели более короткое время реакции и лучший цветовой контраст, чем образец 2. образцы, содержащие нейтральное поверхностно-активное вещество, органическую кислоту с высокой молекулярной массой (полиакриловую кислоту) и органическую кислоту с низкой молекулярной массой (лимонную кислоту) имеют лучшие общие характеристики (например, скорость реакции, цветовой контраст и хорошую стабильность), чем образец без нейтрального поверхностно-активного вещества.

Сравнение стабильности изменяющих цвет композиций, содержащих различные поверхностно-активные вещества, нанесенных на весьма дышащую пленку Clopav 1652

Были приготовлены пять изменяющих цвет композиций. Каждая композиция содержала 2,5 мл флексографического лака на основе органического растворителя, 200 мг хлорида бензетония (0,5 мл в этаноле), 15 мг бром-крезолового зеленого (0.75 мл) и различные количества полиакриловой кислоты (органическая кислота с высокой молекулярной массой), лимонной кислоты (органическая кислота с низкой молекулярной массой) и Tween-40 (нейтральное поверхностно-активное вещество): (1) образец 1 содержал 100 мг Tween-40, 100 мг полиакриловой кислоты (0,5 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл); (2) Образец 2 содержал 100 мг полиакриловой кислоты (0,5 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл); (3) образец 3 содержал 100 мг Tween-40 (0,25 мл), 100 мг полиакриловой кислоты (0.5 мл) и 300 мг лимонной кислоты (1,5 мл); (4) образец 4 содержал 50 мг Tween-40 (0,125 мл), 100 мг полиакриловой кислоты (0,5 мл) и 400 мг лимонной кислоты (2 мл); и (5) образец 5 содержал 100 мг полиакриловой кислоты (0.5 мл) и 300 мг лимонной кислоты (1,5 мл). Каждый образец был нанесен с помощью кисти на полипропиленовую пленку Clopay 1652 и высушена на воздухе с появлением желтого цвета. Желтый цвет изменялся на синий при смачивании искусственной мочой в течение 10 минут (некоторые образцы изменили цвет менее чем за минуту). Образцы были помещены в печь с температурой 40°C и влажностью 75% на два дня. Хотя все пять образцов имели одинаковую стабильность (т.е. вероятность преждевременного изменения цвета), образцы 1, 3 и 4 показали лучшее время реакции, чем образцы 2 и 5. Очевидно, что присутствие нейтрального поверхностно-активного вещества не оказывает неблагоприятного влияния на стабильность, однако улучшает время реакции. Композиции, включающие нейтральное поверхностно-активное вещество, органическую кислоту с высокой молекулярной массой (полиакриловая кислота) и органическую кислоту с низкой молекулярной массой (лимонная кислота) имеют лучшие общие характеристики (скорость реакции, цветовой контраст и хорошую стабильность), чем композиции без нейтрального поверхностно-активного вещества.

Несмотря на то, что многокомпонентные материалы по изобретению были детально описаны в отношении их конкретных вариантов выполнения, следует признать, что специалисты в данной области техники, изучив все вышеупомянутое, могут легко сделать изменения, получив варианты и эквиваленты этих материалов. Таким образом, объем притязаний согласно настоящей заявке необходимо оценивать согласно приложенной формуле изобретения и любым ее эквивалентам.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному материалу, включающему подложку и нанесенный путем печати слой на подложке. Нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию для определения изменения состояния, например изменения рН. Изменяющая цвет композиция включает в себя образующий матрицу компонент, краситель, поверхностно-активное вещество и регулятор рН. Регулятор рН включает органическую кислоту с низкой молекулярной массой и органическую кислоту с высокой молекулярной массой. 4 н. и 16 з.п. ф-лы.

1. Многокомпонентный материал, отличающийся тем, что он содержит
подложку, представляющую собой дышащий материал, включающий карбонат кальция, и нанесенный путем печати слой на подложке, где нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию, причем изменяющая цвет композиция содержит:
формирующий матрицу компонент;
краситель;
поверхностно-активное вещество и
регулятор pH, где регулятор pH включает органическую кислоту с низкой молекулярной массой, составляющей менее 1000 Дальтон, и органическую кислоту с высокой молекулярной массой, составляющей более 1000 Дальтон.

2. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что регулятор pH включает 1-20% органической кислоты с низкой молекулярной массой и 1-20% органической кислоты с высокой молекулярной массой.

3. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что регулятор pH имеет отношение органической кислоты с низкой молекулярной массой и органической кислоты с высокой молекулярной массой в интервале от 0,02 до 50.

4. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что органическая кислота с низкой молекулярной массой выбирается из молочной кислоты, аминокислоты, аскорбиновой кислоты, гликолевой кислоты, салициловой кислоты, винной кислоты, лимонной кислоты, этилендиаминтетрауксусной кислоты (тартроновой кислоты и малеиновой кислоты.

5. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что органическая кислота с высокой молекулярной массой выбирается из полиакриловых кислот, полиметакриловых кислот и сополимеров, содержащих акриловые кислоты, метакриловые кислоты или как акриловые кислоты, так и метакриловые кислоты.

6. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что формирующий матрицу компонент имеет более 0,5 мас. % полярных атомов.

7. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что формирующий матрицу компонент выбирается из водонерастворимых образующих пленку полимеров и флексографического лака, включающего органический растворитель.

8. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что водонерастворимый образующий пленку полимер выбирается из акрилат/акриламид сополимеров, полиуретановых адгезивов, метилцеллюлозы и сополимеров винилпирролидона и диметиламинопропилметакриламида.

9. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество включает заряженное поверхностно-активное вещество и нейтральное поверхностно-активное вещество.

10. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что красителем является индикатор рН.

11. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что красителем является полимерный краситель.

12. Многокомпонентный материал по п. 10, отличающийся тем, что индикатор pH выбирается из бромкрезолового зеленого, бромфенолового синего и бромхлорфенолового синего, метилового оранжевого, тетрабромфенолового синего, этилового оранжевого, Конго красного, метилового красного и Аллюра красного AR.

13. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что изменяющая цвет композиция включает более одного красителя.

14. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что подложка представляет собой нетканый материал.

15. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что подложкой является полиолефиновая пленка.

16. Многокомпонентный материал по п. 15, отличающийся тем, что полиолефиновая пленка включает карбонат кальция.

17. Одноразовое впитывающее изделие, включающее многокомпонентный материал по п. 1 в качестве части наружного покрытия.

18. Многокомпонентный материал по п. 1, отличающийся тем, что нанесенный путем печати слой формируется на подложке в виде одного или более рисунков, выбранных из полос, точек, геометрических фигур, фигур неправильной сложной формы, буквенно-цифровых знаков, антропоморфных изображений, графических изображений животных, графических изображений неживых объектов, персонажей мультфильмов, логотипов и торговых наименований.

19. Многокомпонентный материал, отличающийся тем, что он содержит:
подложку, представляющую собой дышащий материал, включающий карбонат кальция, и нанесенный путем печати слой на подложке, где нанесенный путем печати слой включает изменяющую цвет композицию, причем изменяющая цвет композиция содержит:
от 20% до 95% формирующего матрицу компонента;
от 2% до 50% поверхностно-активного вещества;
от 0,1% до 10% красителя и
от 0,1% до 20% регулятора pH, где регулятор pH включает органическую кислоту с низкой молекулярной массой, составляющей менее 1000 Дальтон, и органическую кислоту с высокой молекулярной массой, составляющей более 1000 Дальтон.

20. Одноразовое впитывающее изделие, включающее
многокомпонентный материал, отличающееся тем, что многокомпонентный материал содержит подложку, представляющую собой дышащий материал наружного покрытия, включающий карбонат кальция, и пленочный слой на подложке, где пленочный слой включает изменяющую цвет композицию, причем изменяющая цвет композиция содержит:
от 20% до 90% формирующего матрицу компонента;
от 0,5% до 5% красителя;
от 10% до 30% поверхностно-активного вещества и
от 0,5% до 5% регулятора pH, где регулятор pH включает органическую кислоту, с низкой молекулярной массой, составляющей менее 1000 Дальтон, и органическую кислоту с высокой молекулярной массой, составляющей более 1000 Дальтон.