ИНДИКАТОР УВЛАЖНЕНИЯ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ЦВЕТОВЫХ ТОНОВ Российский патент 2017 года по МПК G01N31/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к датчику, обеспечивающему видимое изменение цвета в присутствии жидкости на водной основе. Более конкретно, изобретение относится к датчику увлажнения, который сообщает пользователю или людям, осуществляющим уход, о необходимости замены изделия для личной гигиены.

Способность определять увлажнение является желательным свойством изделия для личной гигиены, такого как впитывающее изделие. Одноразовые впитывающие изделия, такие как памперсы, трусы-подгузники для приучения ребенка к туалету, урологические прокладки и т.п. обладают высокой впитывающей способностью и эффективно отводят влагу от кожи пользователя, уменьшая раздражение кожи, вызванное длительным воздействием влаги. Однако поскольку эти изделия обладают такой высокой впитывающей способностью, пользователь может не осознать факта мочеиспускания, особенно, если этот пользователь является маленьким ребенком, который не может осознать значения физических ощущений, связанных с мочеиспусканием. Таким образом, пользователь может не осознавать, что он утратил контроль над мочеиспусканием, или не понимать, что изделие необходимо заменить. Люди, осуществляющие уход, также могут не понять, что впитывающее изделие требует замены.

Для подачи сигнала об увлажнении впитывающего изделия применяются механизмы визуальной сигнализации. В настоящее время существует множество способов определения увлажнения, включая электронные датчики увлажнения, цветовые датчики увлажнения и ферментные датчики увлажнения. Однако все эти способы определения увлажнения не идеальны и имеют одно или более ограничений. Например, электронные датчики увлажнения обычно слишком дороги для одноразового применения, а ферментные датчики увлажнения могут иметь проблемы стабильности. В индикаторах увлажнения на основе водорастворимого красителя при увлажнении происходит выщелачивание красителя и размытие изображения.

Поэтому существует потребность в датчике увлажнения, который будет экономичным, стабильным и обеспечит большое разнообразие изменений цветовых тонов. Также существует потребность в изделии для личной гигиены, в частности впитывающем изделии, содержащем такой датчик.

Раскрытие изобретения

В одном своем аспекте настоящее изобретение относится к изделию для личной гигиены с индикатором увлажнения или датчиком для определения присутствия водосодержащей среды, такой как физиологические жидкости и выделения.

В одном аспекте изобретения применяется датчик для определения присутствия жидкости на водной основе в изделии для личной гигиены, причем датчик содержит подложку, на которой расположен определяющий увлажнение материал по меньшей мере одного типа. Определяющий увлажнение материал содержит по меньшей мере одно первое красящее вещество, которое изменяет цвет при увлажнении, и по меньшей мере одно обычное красящее вещество, которое не изменяет цвет при увлажнении. Определяющий увлажнение материал демонстрирует первый цветовой тон в сухом состоянии и другой цветовой тон во влажном состоянии.

В другом аспекте изобретения применяется датчик для определения присутствия жидкости на водной основе в изделии для личной гигиены. Этот датчик содержит подложку с расположенным на ней печатным слоем. Этот печатный слой изготовлен из изменяющей цвет композиции, содержащей матрицеобразующий компонент, красящее вещество, обычное красящее вещество, поверхностно-активное вещество и регулятор pH. Регулятор рН содержит низкомолекулярную органическую кислоту и высокомолекулярную органическую кислоту.

В еще одном аспекте изобретения применяется датчик для определения присутствия жидкости на водной основе в изделии для личной гигиены. Датчик содержит подложку, на которой расположен определяющий увлажнение материал по меньшей мере одного типа. Определяющий увлажнение материал содержит лейкокраситель, проявляющий компонент, десенсибилизатор, индикатор pH, регулятор pH и поверхностно-активное вещество. Определяющий увлажнение материал имеет первый цветовой тон в сухом состоянии и другой цветовой во влажном состоянии.

Другие признаки и аспекты настоящего изобретения будут подробно описаны ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1А-В схематически представляют определяющий увлажнение материал, нанесенный на нетканую подложку в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, и переход одного цвета в другой после контакта с водосодержащей жидкостью, вследствие которого краситель из бесцветного становится цветным.

Фиг. 2 схематически представляет определяющий увлажнение материал, нанесенный на нетканую подложку в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, и переход одного цвета в другой после контакта с водосодержащей жидкостью, вследствие которого краситель из цветного становится бесцветным.

Фиг. 3А-В схематически представляют другие определяющие увлажнение материалы, нанесенные на другие слои многослойной нетканой подложки в соответствии с одним аспектом изобретения, и переход одного цвета в другой после контакта с водосодержащей жидкостью.

Фиг. 3С представляет вид в поперечном разрезе многослойного определяющего увлажнение материала по фиг. 3А-В.

Фиг. 4 представляет вид спереди в аксонометрии одного варианта осуществления впитывающего изделия.

Фиг. 5 представляет вид в плане впитывающего изделия по фиг. 4, которое изображено в расстегнутом плоском разложенном состоянии.

Одинаковыми ссылочными позициями в настоящем описании и на чертежах обозначены одинаковые или аналогичные признаки или элементы настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Определения

Термин "цветовой тон" (hue) в контексте настоящего изобретения относится к таким цветам, как красный, желтый, зеленый и голубой. Наличие разных цветовых тонов вызвано поглощением света разной длины волн.

Термин "насыщенность белого цвета" (value) в контексте настоящего изобретения относится к цвету, который является "светлым" или "темным". Другим термином для насыщенности является "яркость". Это свойство цвета показывает на то, насколько светлым или темным является цвет в зависимости от его близости к белому. Например, канареечно-желтый цвет светлее, чем синий, который, в свою очередь, светлее, чем черный. Следовательно, насыщенность канареечно-желтого цвета выше, чем насыщенность синего и черного цветов, т.е. ярко-желтый цвет является более светлым.

Настоящее изобретение рассматривает проблему ограниченного выбора изменения цветового тона, предоставляемого существующими способами определения увлажнения (например, лейкокрасителями), применяемыми для создания существующих индикаторов увлажнения в виде рисунка или шкалы. В отличие от множества существующих определяющих увлажнение материалов, при увлажнении изменяющих цветовой тон с цветного на бесцветный или с бесцветного на цветной, определяющие увлажнение материалы в соответствии с настоящим изобретением имеют гораздо более разнообразные схемы изменения цветового тона. Датчик увлажнения может быть получен при помощи индикатора рН, лейкокрасителя или их сочетания.

В общем, в одном своем аспекте настоящее изобретение относится к определяющему увлажнение материалу, который может быть использован на подложке для получения датчика увлажнения. Определяющий увлажнение материал указывает на присутствие или отсутствие во впитывающем изделии жидкости на водной основе или водосодержащей среды, такой как влагалищные выделения или моча. Датчик увлажнения может быть встроен во впитывающее изделие.

Датчик увлажнения, содержащий по меньшей мере один лейкокраситель

В одном аспекте настоящего изобретения датчик увлажнения может быть изготовлен из подложки и определяющего увлажнение материала, напечатанного или закрепленного на подложке. Во втором аспекте изобретения индикатор увлажнения может быть изготовлен из подложки и определяющего увлажнение материала, изготовленного из по меньшей мере одного лейкокрасителя, проявляющего компонента, нейтрального поверхностно-активного вещества и обычного красящего вещества, такого как органический краситель, причем лейкокраситель и органический краситель могут иметь одинаковый цветовой тон или разные цветовые тона. В третьем аспекте изобретения датчик увлажнения может быть изготовлен из подложки и определяющего увлажнение материала, изготовленного по меньшей мере из лейкокрасителя, проявляющего компонента, десенсибилизатора и обычного красящего вещества, причем лейкокраситель и органический краситель могут иметь одинаковый цветовой тон или разные цветовые тона. В четвертом аспекте изобретения датчик увлажнения может быть изготовлен из подложки, содержащей два или более слоев определяющего увлажнение материала, причем первый слой материала состоит из лейкокрасителя/десенсибилизатора/проявляющего компонента, а второй слой материала состоит из комплекса лейкокраситель/проявляющий компонент. Первый слой при увлажнении становится из бесцветного цветным, а второй слой при увлажнении становится из цветного бесцветным. Первый и второй слои имеют разные цветовые тона. В пятом аспекте изобретения имеется третий слой, обеспечивающий временный барьер между первым и вторым слоями.

Датчик 100 по одному аспекту изобретения схематически представлен (исходно в виде фотографий) на фиг. 1А-В. В этом аспекте подложка 8 содержит по меньшей мере одно обычное красящее вещество, имеющее первый цветовой тон, соединенное с определяющим увлажнение материалом, содержащим по меньшей мере один лейкокраситель, по меньшей мере один десенсибилизатор и по меньшей мере один проявляющий компонент. В композицию также могут быть включены связующее для краски, растворитель и/или регулятор вязкости. Предпочтительно обычное красящее вещество имеет постоянный цветовой тон до и после увлажнения. Определяющий увлажнение материал имеет тот же цветовой тон, что и обычное красящее вещество, поскольку лейкокраситель в сухом состоянии является бесцветным. В присутствии жидкости на водной основе цветовой тон лейкокрасителя проявляется из бесцветного состояния. Цветовой тон обычного красящего вещества в сочетании с цветовым тоном лейкокрасителя создает второй цветовой тон.

Например, как видно на фиг. 1А, подложка 8 содержит обычное красящее вещество, которое в сухом состоянии имеет первый цветовой тон (например, красный), смешанное с лейкокрасителем, бесцветным в сухом состоянии. См. цветовое поле 10 (поле 10 может покрывать всю подложку 8 или ее часть). При увлажнении цветового поля 10 лейкокраситель из бесцветного становится цветным (например, голубым), и полученный видимый цветовой тон является вторым цветовым тоном (например, фиолетовым) (см. участок 12 на фиг. 1В). Следует заметить, что в этом аспекте изобретения можно показать снижение насыщенности второго цветового тона по сравнению с насыщенностью первого цветового тона. В этом примере, полученный цветовой тон темнее, чем исходный.

Датчик 100 по другому аспекту изобретения схематически представлен (исходно в виде фотографии) на фиг. 2. В этом аспекте изобретения подложка 8 содержит по меньшей мере одно обычное красящее вещество первого цветового тона в сочетании с определяющим увлажнение материалом, содержащим по меньшей мере один лейкокраситель второго цветового тона, по меньшей мере один проявляющий компонент и по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество. Эта композиция представлена в виде цветного поля 10. В композицию также могут входить связующее для краски, растворитель и/или регулятор вязкости. Предпочтительно обычное красящее вещество имеет постоянный цветовой тон даже при увлажнении и изменении температуры. До увлажнения наблюдатель видит исходный цветовой тон, представляющий собой сочетание первого и второго цветовых тонов. После увлажнения первый цветовой тон обычного красящего вещества остается неизменным, а второй цветовой тон, т.е. цветовой тон лейкокрасителя, переходит из цветного в бесцветный, или из сильного в слабый.

Например, подложка 8 по фиг. 1 содержит обычное красящее вещество, имеющее в сухом состоянии первый цветовой тон (например, розовый), и лейкокраситель, имеющий в сухом состоянии второй цветовой тон (например, голубой). Общим цветом датчика 100 является сочетание первого и второго цветовых тонов (например, сочетание розового и голубого, образующее фиолетовый). При увлажнении цветового поля 10 лейкокраситель обесцвечивается, и полученный видимый цветовой тон является только первым цветовым тоном, представленным как участок 12 на фиг. 1В. В этом аспекте можно показать повышение насыщенности полученного цветового тона по сравнению с насыщенностью первого цветового тона. В этом примере полученный цветовой тон светлее исходного.

Еще один аспект изобретения схематически представлен (исходно в виде фотографий) на последовательных фиг. 3А-3В. В этом аспекте изобретения имеются три слоя материала, расположенных на подложке (см. фиг. 3С). Один-слой 100 является определяющим увлажнение материалом, цветовой тон которого в присутствии жидкости на водной основе изменяется с цветного на бесцветный. Этот первый определяющий увлажнение материал изготовлен по меньшей мере из одного лейкокрасителя, проявляющего компонента и нейтрального поверхностно-активного вещества. Второй слой 102 является определяющим увлажнение материалом, цветовой тон которого отличается от цветового тона первого материала. Цветовой тон второго определяющего увлажнение материала в присутствии жидкости на водной основе изменяется с бесцветного на цветной. Этот второй определяющий увлажнение материал изготовлен по меньшей мере из одного лейкокрасителя, одного десенсибилизатора и одного проявляющего компонента. Этот второй слой 102 при необходимости может быть отделен от первого слоя красителя третьим слоем 104. Третий слой 104 является водорастворимой или водопроницаемой пленкой, предназначенной для предотвращения реакции в сухом состоянии между первым и вторым определяющими увлажнение материалами.

Например, по фиг. 3А определяющий увлажнение материал первого слоя (циановый краситель) нанесен на подложку и демонстрирует исходный циановый цвет в сухом состоянии. На фиг. 3В представлено изменение цветового тона определяющего увлажнение материала второго слоя с цианового на бесцветный под воздействием жидкости на водной основе, такой как моча. Это изменение сопровождается проявлением цветового тона второго определяющего увлажнение материала (пурпурный краситель), также нанесенного на подложку. Цветовой тон пурпурного красителя под воздействием жидкости на водной основе переходит из бесцветного в цветной. В этом конкретном аспекте разделительный слой 104 расположен между слоем 100 цианового красителя и слоем 102 пурпурного красителя таким образом, чтобы избежать реакции между этими двумя определяющими увлажнение материалами. Следует заметить, что насыщенность исходного цветового тона может быть выше, ниже или равна по сравнению с насыщенностью полученного цветового тона.

Пригодные лейкокрасители по настоящему изобретению включают, но без ограничения, фталидсодержащие или флуорансодержащие красители. Фталидсодержащие лейкокрасители включают арилметанфталиды, такие как триарилметанфталиды и диарилметанфталиды, моногетероциклические замещенные фталиды, такие как гетероциклические замещенные фталиды, диарилметилазафталиды, бис-гетероциклические замещенные фталиды, 3-гетероциклические замещенные азафталиды, 3,3-бис-гетероциклические замещенные азафталиды, алкенилзамещенные фталиды, соединенные фталиды и бис-фталиды. Конкретные примеры фталидсодержащих лейкокрасителей включают: 3,3-бис(п-диметиламинофенил)-6-диметиламинофталид; 3,3-бис(п-диметиламинофенил)фталид; 3-(п-диметиламинофенил)-3-(1,2-диметилиндол-3-ил)фталид; 3-(п-диметиламинофенил)-3-(2-метилиндол-3-ил)фталид; 3,3-бис(1,2-диметилиндол-3-ил)-5-диметиламинофталид; 3,3-бис(1,2-диметилиндол-3-ил)-6-диметиламинофталид; 3,3-бис(9-этилкарбазол-3-ил)-6-диметиламинофталид; 3,3-бис(2-фенилиндол-3-ил)-6-диметиламинофталид; 3-п-диметиламинофенил-3-(1-метилпиррол-3-ил)6-диметиламинофталид; 3,3-бис(1-н-бутил-2-метил-3-индолил)фталид; 3,3-бис (4-диэтиламино-2-этоксифенил)-4-азафталид и 3-(4-диэтиламино-2-этоксифенил)-3-(1-этил-2-метил-3-индолил)-4-азафталид.

Флуорансодержащие лейкокрасители содержат 3',6'-диметоксифлуоран; Н-ацетилаурамин; Н-фенилаурамин; 3,6-дигексилоксифлуоран; 2'-хлоро-6'-аминофлуоран; 3,6-бис(диэтиламино)флуоран-γ-(4'-нитро)-анилинолактам; 2'-хлоро-6'-диэтиламинофлуоран; родамин-В-лактам; 6-диэтиламино-бензо[α]-флуоран; 2-(фенилиминоэтанэдилиден)-3,3-триметил-индолин; 3',6'-бис-(дифениламино)флуоран; кристаллический фиолетовый лактон; бензоил лейкометилен синий; этил лейкометилен синий; метоксибензоил лейкометилен синий; 2',6'-бис(диэтил-амино)флуоран; малахитовый зеленый лактон; 2'-анилино-3'метил-6'-(Н-метил-Н-н-пропиламино)флуоран; 3-циклогексил метиламино-6-метил-7-анилинофлиоран; 1,3,3-триметил-индолино-7'-хлоро-β-нафтоспиропиран и ди-β-нафтоспиропиран. Количество лейкокрасителя в изменяющей цвет композиции по настоящему изобретению составляет от 0,1 до 10% от общей массы изменяющей цвет композиции. Предпочтительно количество лейкокрасителя в изменяющей цвет композиции по настоящему изобретению составляет от 0,5 до 5% от общей массы изменяющей цвет композиции. Изменяющая цвет композиция по изобретению может содержать больше одного лейкокрасителя. Сочетаться могут один или более лейкокрасителей, имеющих визуально отличающиеся или одинаковые цвета.

В соответствии с изобретением, пригодные проявляющие компоненты содержат, но без ограничения, кислоту, слабую кислоту, кислоты Льюиса, такие как соли металлов, например, хлорид цинка, салицилаты цинка и хлорид алюминия. Кислота Льюиса предпочтительно является солью металла. Также в качестве соли металла, являющейся кислотой Льюиса, может использоваться соль, образованная ароматической карбоновой кислотой и поливалентными металлами, такими как цинк, магний, алюминий, кальций, титан, марганец, олово или никель. Кислота Льюиса, являющаяся солью металла, предпочтительно выбирается из хлорида цинка, салицилата цинка, нитрата цинка, хлорида алюминия, нитрата алюминия, сульфата алюминия, хлорида магния и тетрахлорида олова. Другие примеры подходящих проявляющих компонентов содержат бисфенол А, фенольные смолы, 4-трет-бутилфенол, α-нафтол, β-нафтол, 4-ацетилфенол, 4-трет-октилфенол, 4,4'-сек-бутилиденфенол, 4-фенилфенол, 4,4'-дигидроксидифенилметан, 4,4'-изопропилиден-дифенол, гидрохинон, 4,4'-циклогексилиден-дифенол, 4,4-дигидрокси-дифенилсульфид, 4,4'-тиобис(6-трет-бутил-3-метилфенол), 4,4'-дигидроксидифенил-сульфон, гидрохинона монобензил эфир, 4-гидроксибензофенон, 2,4-дигидроксибензофенон, 2,4,4'-тригидроксибензофенон, 2,2',4'4-тетрагидроксибензофенон, диметил-4-гидроксифталат, метил-4-гидроксибензоат, этил-4-гидроксибензоат, пропил-4-гидроксибензоат, сек-бутил-4-гидроксибензоат, пентил-4-гидроксибензоат, фенил-4-гидроксибензоат, бензил-4-гидроксибензоат, толил-4-гидроксибензоат, хлорофенил-4-гидроксибензоат, фенилпропил-4-гидроксибензоат, фенетил-4-гидроксибензоат, п-хлоробензил-4-гидроксибензоат, п-метоксибензил-4-гидроксибензоат, фенольные смолы типа новолака, фенольные полимеры и другие фенольные соединения.

В соответствии с настоящим изобретением, десенсибилизатором может быть любой известный компонент, хорошо растворимый в воде и органических растворителях. Десенсибилизаторами могут быть нейтральные молекулы, не несущие заряда, такие как полиалкиленгликоль с молекулярной массой <1000 Да, полиалкиленоксид с молекулярной массой <10000 Да, блок-сополимеры полиоксиэтилен и полиоксипропилен гликоля, полиоксиэтилен нонилфениловый эфир, полиоксиэтилен дистирилфениловый эфир, нейтральные поверхностно-активные вещества. Другие примеры десенсибилизаторов могут включать глицерин; додециламин; 2,4,4-триметил-2-оксазолин; полиолефингликоли, такие как полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и сополимер этиленгликоля и пропиленгликоля; полиоксиэтилен лауриловый эфир, полиоксиэтилен олеиловый эфир, полиоксиэтилен нонилфениловый эфир, полиоксиэтилен сорбитанмонолаурат, полиэтиленгликоль моностеарат. Десенсибилизаторами могут также являться отрицательно или положительно заряженные молекулы. Также десенсибилизаторами могут быть цвиттер-ионы, т.е. молекулы, несущие одновременно отрицательный и положительный заряд.

В соответствии с настоящим изобретением, поверхностно-активное вещество может быть нейтральным поверхностно-активным веществом или заряженным поверхностно-активным веществом, или цвиттер-ионным поверхностно-активным веществом. В некоторых случаях предпочтительны нейтральные поверхностно-активные вещества. Пригодные нейтральные поверхностно-активные вещества содержат, но без ограничений, нейтральные поверхностно-активные вещества на основе блок-сополимеров, которые дополнительно включают плюроники, такие как плюроник Р85 от компании BASF. Другие примеры пригодных нейтральных полимерных поверхностно-активных веществ включают Tween 20, 40, 80 и Triton-x-100.

В соответствии с настоящим изобретением, подходящие связующие включают, но без ограничений, композиции, состоящие в основном органических растворимых полимерных смол, таких как модифицированные целлюлозы, полиэфиры и полиамиды. Также подходящими связующими композициями являются лаки на основе органических растворителей.

В соответствии с настоящим изобретением, пригодные растворители включают, но без ограничений, летучие низшие спирты, такие как этанол, пропанол и бутанол. Также применимы другие летучие растворители, такие как ацетон, этилацетат, тетрагидрофуран и ацетонитрил.

В соответствии с настоящим изобретением, обычные красящие вещества содержат любые молекулы и материалы, цветовой тон которых не изменяется при увлажнении мочой и водной средой. Примеры обычных красящих веществ включают, но без ограничений, органические красители, неорганические пигменты, цветные макромолекулы, цветные наночастицы и материалы. Примеры красителей включают акридиновые красители, антрахиноновые красители, арилметановые красители, азокрасители, нитрокрасители, нитрозокрасители, фталоцианиновые красители, хинониминовые красители, азиновые красители, индофенольные красители, оксазиновые красители, оксазоновые красители, триазольные красители, ксантеновые красители, флуореновые красители, флуороновые красители, родаминовые красители. Примеры пигментов включают кадмиевые пигменты: кадмий желтый, кадмий красный, кадмий зеленый, кадмий оранжевый; углеродные пигменты: углеродная сажа (включая виноградную сажу, ламповую сажу), жженая кость (костяной уголь); хромовые пигменты: хром желтый и хром зеленый; кобальтовые пигменты: кобальт фиолетовый, кобальт синий, церулеум голубой, ауреолин (кобальт желтый); медные пигменты: азурит, ханьский фиолетовый, ханьский синий, египетская синь, малахитовый, парижская зелень, фталоцианиновый синий BN, фталоцианиновый зеленый G, венецианская ярь, виридиан; железоокисные пигменты: сангина, капут-мортуум, оксид красный, красная охра, венецианский красный, прусская лазурь; природные пигменты (оксиды железа): желтая охра, натуральная сиена, жженая сиена, натуральная умбра, жженая умбра; свинцовые пигменты: свинцовые белила, неаполитанский желтый, свинцовый сурик; ртутные пигменты: киноварь; титановые пигменты: титановый желтый, титановый бежевый, титановый белый, титановый черный; ультрамариновые пигменты: ультрамарин, ультрамарин зеленоватый; цинковые пигменты: цинковый белый, цинковый феррит. Другие примеры включают ализарин, ализариновый красный, гуммигут, кошенильный красный, ализариновый розовый, индиго, индийский желтый, тирский пурпур, органический хинакридон, фуксин, зеленый фтало, синий фтало, пигмент красный 170.

Обычное красящее вещество и лейкокраситель могут наноситься в общем по всей поверхности подложки или на отдельных локализованных участках подложки. Они могут быть напечатаны в различных формах и размерах, в виде рисунков или буквенно-цифровых символов и/или слов, или их сочетаний.

Пригодные подложки по настоящему изобретению могут варьироваться. Подложки могут быть пористыми и гидрофобными пленками и листовыми материалами или подложками на целлюлозной основе, такими как распушенное волокно, бумажное полотно, бумажные листы или бумажные полотенца и салфетки. Также подложки могут быть непористыми полимерными пленками и листами, такими как полиолефиновые пленки, или неткаными материалами. Примеры полиолефиновых пленок включают полиэтиленовые и полипропиленовые пленки или модифицированные полиэтиленовые и полипропиленовые пленки. Подложка может являться частью пленочной наружной оболочки впитывающего изделия, такого как подгузник.

Датчик увлажнения, содержащий по меньшей мере один индикатор pH и одно обычное красящее вещество.

В другом аспекте настоящего изобретения для изготовления датчика увлажнения может применяться более широкий диапазон подложек и изменяющих цвет композиций. Изменяющая цвет композиция, расположенная на подложке, содержит матрицеобразующий компонент, по меньшей мере один индикатор pH, по меньшей мере одно обычное красящее вещество, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и по меньшей мере один регулятор pH. Матрицеобразующий компонент может быть водонерастворимым пленкообразующим полимером или смесью нескольких полимеров или соединением основа краски/связующее, таким как лак для флексографской печати на основе органического растворителя. Индикатор pH может быть заряженным индикатором pH или нейтральным индикатором pH, или полимерным индикатором pH, способным изменять цвет при изменении pH. Обычное красящее вещество содержит любые молекулы и материалы, имеющие видимый цветовой тон, который не изменяется при увлажнении мочой или водной средой. Поверхностно-активное вещество включает нейтральные поверхностно-активные вещества и заряженные поверхностно-активные вещества. В некоторых случаях предпочтительно, чтобы заряженные поверхностно-активные вещества притягивали противоположно заряженный индикатор pH и/или обычные красящие вещества. Регулятор pH может содержать низкомолекулярную органическую кислоту и высокомолекулярную органическую кислоту.

Если многокомпонентный материал используется как часть наружной оболочки одноразового подгузника, изменяющая цвет композиция контактирует с впитывающей средней частью подгузника, в которой при использовании хранится жидкость. Изменяющая цвет композиция может наноситься на подложку как краска. Изменяющая цвет композиция может быть растворена в органическом растворителе, играющем роль носителя, который затем испаряется после печати.

Изменяющая цвет композиция в этом аспекте настоящего изобретения является жидкой при комнатной температуре и может наноситься на подложку без нагревания. Например, изменяющая цвет композиция может быть напечатана на подложке как краска при комнатной температуре. Изменяющая цвет композиция в этом конкретном аспекте изобретения после нанесения на подложку и высыхания образует пленочный слой.

Изменяющая цвет композиция в этом аспекте изобретения может включать органический растворитель в качестве разжижителя для композиции, подлежащей нанесению на субстрат, причем органический растворитель испаряется после нанесения. Изменяющая цвет композиция в соответствии с изобретением, имеющая вид пленочного слоя на подложке, является смачиваемой, но не растворимой в воде. Это отличие делает изменяющую цвет композицию предпочтительной для использования в изделиях, где композиция подвергается воздействию влаги. Как и в случае с краской на основе лейкокрасителя, печатный слой может быть выполнен на подложке в желаемой форме.

Эта конкретная печатная краска позволяет использовать больше разнообразных подложек, чем было описано выше. Например, подложка может представлять собой поропласт, сетчатый пеноматериал, целлюлозное полотно, полимерную пленку, тканый или нетканый материал. Пригодные полимерные пленки, которые могут использоваться для изготовления подложки, включают полиэтиленовые пленки и полипропиленовые пленки. Пригодные тканые материалы включают тканые материалы, изготовленные из натуральных волокон, синтетических волокон или сочетания натуральных и синтетических волокон. Натуральные волокна включают хлопковые, шелковые и древесно-целлюлозные волокна, а синтетические волокна включают полиэфирные, полиэтиленовые и полипропиленовые волокна. Пригодные нетканые материалы включают нетканые материалы, полученные по обычным технологиям, такие как спанбонд, мелтблоун и соединенное кардованное полотно, как описано выше. Подложка может содержать комбинации обозначенных выше материалов, как, например, подложка, содержащая, поропласт и нетканый материал, или полимерную пленку и нетканый материал.

Многокомпонентные материалы в этом аспекте изобретения содержат печатный слой, адгезивно соединенный с подложкой. Печатный слой содержит изменяющую цвет композицию и обычное красящее вещество, которое, в отличие от изменяющей цвет композиции, не изменяет цвет при контакте с физиологическими жидкостями. Обычное красящее вещество описано выше.

Печатный слой может быть сформирован либо самой изменяющей цвет композицией, либо изменяющая цвет композиция может быть нанесена на печатный слой или внедрена в него. Поскольку изменяющие цвет композиции в соответствии с изобретением являются жидкими при комнатной температуре, они могут наноситься посредством печати или штамповки, либо непосредственно на подложку (сами по себе образуя печатный слой), либо на слой, имеющий пленочную структуру, который затем соединяется с подложкой.

Изменяющая цвет композиция содержит матрицеобразующий компонент, который может содержать один или более водонерастворимых пленкообразующих полимеров и/или один или более материалов на основе печатной краски. Матрицеобразующий компонент изменяющей цвет композиции формирует среду, обеспечивающую пространственную близость красящего вещества, поверхностно-активного вещества и регулятора рН. Такая структура позволяет изменяющей цвет композиции смачиваться, но не растворяться в воде, и оставаться в виде пленочного слоя на подложке, а не мигрировать/выщелачиваться с подложки.

Нерастворимые в воде пленкообразующие полимеры являются твердыми при комнатной температуре, но растворимыми в летучем органическом растворителе или смешанном органическом растворителе, так что при использовании изменяющая цвет композиция является жидкой при комнатной температуре. Материалы основы краски являются жидкими при комнатной температуре. Если матрицеобразующий компонент содержит материал основы печатной краски, летучий органический растворитель может использоваться, а может и не использоваться. Предпочтительно растворимые в воде пленкообразующие полимеры/сополимеры имеют значительное количество, превышающее приблизительно 0,5 мас.%, полярных атомов, например кислорода и азота. Полярные атомы могут присутствовать в полярных функциональных группах, таких как амиды, карбоновые кислоты и сложные эфиры.

Предпочтительно водонерастворимые полимеры/сополимеры растворимы в летучем органическом растворителе, таком как этанол, ацетон, метанол, ацетонитрил, тетрагидрофуран, бензол, толуол, и в смесях таких растворителей. Водонерастворимый пленкообразующий полимер и другие компоненты изменяющей цвет композиции перед нанесением на подложку могут быть растворены в органическом растворителе. Полученная смесь изменяющей цвет композиции и органического растворителя является жидкой при комнатной температуре. Летучий органический растворитель испаряется после того, как изменяющая цвет композиция наносится на печатный слой или образует печатный слой.

Изменяющая цвет композиция по изобретению содержит матрицеобразующий компонент в количестве от 20% до 95% от общей массы композиции. Предпочтительно, изменяющая цвет композиция по изобретению содержит матрицеобразующий компонент в количестве от 20% до 90% от общей массы композиции.

Пригодные водонерастворимые пленкообразующие полимеры включают сополимеры акрилата/акриламида, полиуретановые клеи, сополимеры на основе винилпирролидона и сополимеры на основе диметиламинопропилметакриламида. Имеющиеся на рынке пригодные полимеры включают полимер DERMACRYL 79 и полимер AMPHOMER НС, являющиеся сополимерами акрилата/октилакриламида от компании Akzo Nobel, главный офис которой находится в Амстердаме, Нидерланды. Другим примером имеющегося на рынке пригодного полимера является полимер GANTREZ SP, который является моноалкиловым эфиром сополимера на основе метилвинилового эфира малеиновой кислоты от компании International Specialty Products Inc., г. Уэйн, Нью-Джерси, США.

Подходящими материалами основы печатной краски могут являться малые молекулы, полимерные материалы или смесь малых молекул и полимеров. Примеры подходящих материалов на основе малых молекул включают гликоли, включающие триглицериды и их производные. Примеры подходящих полимерных материалов, которые могут использоваться в качестве основы печатной краски, включают поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль, водорастворимые производные полиакрилатов и полиакриламидов, поли(гидроксиэтилметакрилаты), поли(гидроксиэтилакрилаты), карбоксиметилцеллюлозу, желатин и гуммиарабик. Другим подходящим материалом основы краски для изменяющей цвет композиции в соответствии с изобретением является лаковая основа, такая как лак на основе нитроцеллюлозного соединения или лак на основе фенол модифицированной полиамидной смолы типа сорастворителя. Также основой печатной краски может быть флексографический лак на основе органического растворителя. Также считается, что основа краски может улучшить адгезию изменяющей цвет композиции к подложке из многокомпонентного материала. Основа краски может быть водорастворимой или водонерастворимой.

В этом аспекте изобретения изменяющая цвет композиция содержит индикатор pH, предпочтительно заряженный индикатор pH. Индикатор pH может быть нейтральным, заряженным или цвиттер-ионным. Предпочтительно индикатор pH изменяет цвет при pH больше 9,5 или при pH меньше 5,5. Цвет может исчезать, проявляться или изменяться с одного на другой. Заряженный индикатор pH имеет заряженные функциональные группы либо в центральной хромофорной структуре, либо дериватизированные в боковых группах. Индикатор pH может быть дериватизирован как полимер. Примеры пригодных индикаторов pH включают: генциановый 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 2В, пикриновую кислоту, нафтол желтый S, хинальдин красный, эозин Y, основной фуксин, натриевую соль 4-(п-анилинофенилазо)бензолсульфоновой кислоты, флоксин В, бромхлорфеноловый синий W.S., этиловый оранжевый, бромкрезоловый нильский голубой А, тимолфталеин, анилиновый синий W.S., ализариновый желтый GG, morgant orange I, тропеолин О, оранжевый G, кислый фуксин, триазоловый желтый G, индигокармин, фенолфталеин, тимолфталеин, ализариновый желтый R, бромкрезоловый зеленый и их производные. Изменяющая цвет композиция по изобретению содержит индикатор pH в количестве от 0,1 до 10% от общей массы композиции. Предпочтительно, изменяющая цвет композиция по изобретению содержит индикатор pH в количестве от 0,5 до 5% от общей массы композиции.

Изменяющая цвет композиция может содержать более одного красящего вещества и одно или более обычных красящих веществ. Возможно сочетание одного или более красящих веществ разных цветов, или сочетание красящих веществ одного цвета.

Изменяющий цвет состав может содержать нейтральное поверхностно-активное вещество, как описано выше, или заряженное поверхностно-активное вещество. Поверхностно-активное вещество может быть малой молекулой или полимером. Пригодные положительно заряженные поверхностно-активные вещества включают хлорид бензатония и хлорид бензетония. Также могут использоваться смеси позитивно заряженных поверхностно-активных веществ. Пригодные отрицательно заряженные поверхностно-активные вещества включают алкилсульфаты, такие как лаурилсульфат натрия, додецилсульфат натрия и тетра-додецилсульфат натрия. Пригодными отрицательно заряженными поверхностно-активными веществами являются алкилбензолсульфаты, такие как додецилбензолсульфонат натрия и дигептилсульфосукцинат натрия.

Дополнительно пригодные отрицательно заряженные поверхностно-активные вещества включают хлорид додецилтриметиламмония, стеарат аминоацетата, полиоксиэтиленалкилэфирсульфат натрия и триэтаноламина полиоксиэтиленалкилэфирсульфат. Также могут использоваться смеси отрицательно заряженных поверхностно-активных веществ.

Считается, что добавление нейтрального поверхностно-активного вещества в изменяющую цвет композицию повышает скорость реагирования за счет улучшения смачиваемости композиции. Одновременное применение заряженных и нейтральных поверхностно-активных веществ повышает скорость реагирования, при этом сохраняя стабильность изменяющей цвет композиции, особенно при высокой температуре и высокой влажности. Пригодные нейтральные поверхностно-активные вещества, имеющиеся на рынке, включают Tween 20, Tween 40, Tween 80, Triton-X-100, полиэтилен лауриловый эфир, полиоксиэтилен нонилфениловый эфир, полиоксиэтилен олеилфениловый эфир, полиоксиэтилен сорбитанмонолаурат, полиэтиленгликоль моностеарат, полиэтиленгликоль сорбитанмонолаурат, полиоксиэтилен сорбитанмонопальмитат, полиоксиэтилен сорбитанмоностеарат, полиоксипропилен сорбитанмоноолеат, полиоксипропилен сорбитантриолеат, полипропиленгликоль сорбитанмонолаурат, полиоксипропилен сорбитанмонопальмитат, полиоксипропилен сорбитанмоностеарат, полиоксипропилен сорбитанмоноолеат, полиоксипропилен сорбитантриолеат, полиалкингликоль сорбитанмонолаурат, полиалкингликоль сорбитанмонопальмитат, полиалкингликоль сорбитанмоностеарат, полиалкингликоль сорбитанмоноолеат, полиалкингликоль сорбитантриолеат и смеси таких нейтральных поверхностно-активных веществ.

В этом аспекте изобретения изменяющая цвет композиция содержит поверхностно-активные вещества в количестве от 2% до 50% от общей массы композиции. Предпочтительно изменяющая цвет композиция по изобретению содержит противоположно заряженные поверхностно-активные вещества в количестве от 10 до 30% от общей массы композиции. Что касается относительных количеств поверхностно-активных веществ разных типов, то отношение заряженных поверхностно-активных веществ к нейтральным поверхностно-активным веществам может составлять от 0,2 до 10.

В этом аспекте изобретения, изменяющая цвет композиция помимо прочих компонентов содержит регулятор pH. Регулятором pH является любая молекула или композиция, которую можно использовать для контроля pH изменяющей цвет композиции. Регулятор рН может быть кислотой, основанием или их сочетанием, как например в случае с буферной композицией. Регулятор pH выбирают в зависимости от выбора красящего вещества, используемого в изменяющей цвет композиции. Например, если изменяющая цвет композиция содержит красящее вещество, в котором цветовой переход осуществляется при pH меньше 5,5, выбранный регулятор pH предпочтительно является кислотой, что обеспечивает кислотную изменяющую цвет композицию. Если изменяющая цвет композиция содержит красящее вещество, в котором цветовой переход осуществляется при pH больше 9,5, выбранный регулятор pH предпочтительно является основанием, что обеспечивает основную изменяющую цвет композицию.

Если сочетание подложки с печатным слоем из многокомпонентных материалов по настоящему изобретению используется как часть наружной оболочки впитывающего изделия, регулятор pH обеспечивает дополнительную функциональность. Впитывающие изделия, имеющие воздухопроницаемые и высоко-воздухопроницаемые наружные оболочки (обладающие способностью отводить жидкость и влагу от кожи пользователя), пользуются широким спросом. Водонепроницаемой пленочной части наружной оболочки можно придать воздухопроницаемость посредством введения частиц карбоната кальция. При использовании совместно с воздухопроницаемым материалом пленочной наружной оболочки изменяющая цвет композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит сочетание низкомолекулярной органической кислоты и высокомолекулярной органической кислоты для предотвращения преждевременного "активирования" или изменения цвета красящего вещества. Если такое сочетание используется в качестве регулятора pH, миграция кислот в пленочную наружную оболочку уменьшается, таким образом предотвращая преждевременное активирование красящего вещества, вызываемое реакцией нейтрализации между кислотой и частицами карбоната кальция. Сочетание низкомолекулярной органической кислоты и высокомолекулярной органической кислоты обеспечивает наилучшие результаты; если высокомолекулярная кислота полностью заменяет низкомолекулярную кислоту, время реагирования изменяющей цвет композиции относительно увеличивается, и цветовой контраст не является оптимальным. Молекулярная масса низкомолекулярной органической кислоты обычно составляет менее 1000 Да. Молекулярная масса высокомолекулярной кислоты обычно составляет более 1000 Да.

Примеры пригодных кислотных регуляторов pH включают органические кислоты, неорганические кислоты и полимерные кислоты; более конкретно, примеры низкомолекулярных органических кислот включают гликолевую кислоту, лимонную кислоту, молочную кислоту, аскорбиновую кислоту, щавелевую кислоту, малеиновую кислоту, винную кислоту, салициловую кислоту, пальмитиновую кислоту и стеариновую кислоту. Примеры высокомолекулярных органических кислот включают полиакриловые кислоты, полиметакриловые кислоты и сополимеры, содержащие акриловые, метакриловые или те и другие кислоты.

Как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные кислоты могут быть "полимерными". В зависимости от числа мономерных звеньев, полимерная кислота является либо низкомолекулярной (обычно менее 1000 Да), либо высокомолекулярной (обычно более 1000 Да). Низкомолекулярные органические кислоты, имеющие повторяющиеся мономерные звенья, могут называться олигомерами. В некоторых аспектах изобретения полимерная кислота может быть "бидентатной", или кислотой высшего порядка. Под "бидентатной, или кислотой высшего порядка" подразумевается полимерная кислота, имеющая более одной кислотной группы в своем самом маленьком полимерном блоке. Это легко понять, если сравнить аскорбиновую кислоту с винной кислотой (две кислотных группы) и лимонной кислотой (три кислотных группы). В некоторых аспектах, полимерные кислоты могут являться дендримером и т.п., где поверхность и внутренняя часть дендримера полностью функционализированы кислотными группами. Примерами пригодных полимерных простых кислот, для которых число повторяющихся мономерных звеньев может варьироваться, являются салициловая кислота и аскорбиновая кислота; если молекулярная масса меньше 1000 Да, кислота может называться олигомером, а если молекулярная масса больше 1000 Да, кислота может называться полимером. Ниже приведены примеры пригодных дикарбоновых полимерных кислот:

Примеры пригодных полиакриловых кислот включают следующие кислоты:

полиакриловая кислота со средней молекулярной массой приблизительно 1800 Да, полиакриловая кислота со средней молекулярной массой приблизительно 450000 Да, полиакриловая кислота со средней молекулярной массой приблизительно 1250000 Да и полиакриловая кислота со средней молекулярной массой приблизительно 3000000 Да. Примером пригодной сильной полимерной кислоты является поли(винилфосфоновая кислота).

Примеры пригодных основных регуляторов pH включают органические основания, неорганические основания и полимерные основания; более конкретно, примеры включают гидроксид натрия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, борат натрия, гидроксид калия, полимерные амины, дендримерный амин и 1,3-пентандиамин. Сочетание регуляторов pH, обладающее буферным эффектом, содержит ацетатный буфер, боратный буфер и карбонатный буфер. Предпочтительно pH сочетания регуляторов pH составляет больше 10 или меньше 5. Обычно сочетание регуляторов pH имеет форму раствора, и концентрация буферного раствора может составлять от приблизительно 0,01 миллимоля до приблизительно 1000 миллимолей, предпочтительно от приблизительно 1 миллимоля до приблизительно 20 миллимолей, в зависимости от выбранного сочетания регуляторов pH. Изменяющие цвет композиции по изобретению содержат регулятор pH в количестве от 0,1 до 20% от общей массы композиции. Что касается относительных количеств органических кислот, то отношение низкомолекулярной кислоты к высокомолекулярной может составлять от 0,02 до 50.

Среди преимуществ использования регулятора pH можно назвать стабилизацию красящего вещества против преждевременных изменений цвета, которые могут быть вызваны воздействием влажной окружающей среды. Например, считается, что регулятор pH поддерживает стабильный pH, например, среду с низким pH при кислотном регуляторе pH, вокруг красящего вещества, даже если пленочный слой подвергается воздействию высокой влажности.

Если компоненты изменяющей цвет композиции выполнены в виде печатного слоя на подложке, они могут быть растворены или суспендированы в органическом растворителе, который затем испаряется. Результатом формирования изменяющей цвет композицией печатного слоя на подложке является многокомпонентный материал по настоящему изобретению. Органический растворитель может быть одним растворителем или смесью растворителей, описанной выше.

Примером полезного применения настоящего изобретения является нанесение изменяющей цвет композиции на нетканую подложку, используемую в качестве компонента одноразового впитывающего изделия, как описано в настоящем документе. Однако этот пример не является ограничивающим. Изделие для личной гигиены может быть подложкой, которая необязательно используется с впитывающим материалом. Подложкой может быть ткань, нетканые материалы, бумага, пленка и т.п.

Датчики увлажнения, содержащие лейкокрасители и индикаторы pH

Мы полагаем, что изменяющая цвет композиция может быть получена при помощи основных аспектов настоящего изобретения, а именно изменяющая цвет композиция, содержащая один или более лейкокрасителей и индикаторов pH. Эта составная изменяющая цвет композиция содержит как минимум следующие компоненты: индикатор pH; поверхностно-активное вещество; регулятор pH, содержащий низкомолекулярную органическую кислоту и высокомолекулярную органическую кислоту, и лейкокраситель и проявляющий компонент. Каждый из этих компонентов описан выше. Компоненты могут сочетаться при условии, что они совместимы друг с другом.

По настоящему изобретению, один или более описанных здесь датчиков также могут быть встроены во впитывающее изделие. Под "впитывающим изделием" в общем подразумевается любое изделие, способное впитывать воду или другие жидкости. Примеры некоторых впитывающих изделий включают, но без ограничения, изделия для личной гигиены, такие как подгузники, трусы-подгузники для приучения ребенка к туалету, впитывающие трусы, изделия, применяемые при недержании, гигиенические изделия для женщин (например, гигиенические прокладки), купальники, детские салфетки и т.д.; впитывающие изделия медицинского назначения, такие как предметы одежды, операционное белье, подкладные пеленки, впитывающие простыни, перевязочный материал, впитывающие хирургические простыни и медицинские салфетки; салфетки для служб общественного питания; одежда и т.д. Материалы и способы, пригодные для получения таких впитывающих изделий, хорошо известны специалистом в данной области. Обычно впитывающее изделие содержит по существу непроницаемый для жидкости слой (например, наружную оболочку), проницаемый для жидкости слой (например, внутреннюю подкладку, тормозящий слой и т.д.) и впитывающую среднюю часть.

Определяющий увлажнение материал расположен на слое подложки, находящемся либо на покровном листе, либо на видимом пользователю нижнем листе подложки. Определяющий увлажнение материал дополнительно содержит улучшающее смачиваемость вещество или гидрофильное водорастворимое вещество. Определяющий увлажнение материал наносится либо на отдельных локализованных участках поверхности этой подложки, либо в общем по всей поверхности подложки. Альтернативно, определяющие увлажнение материалы печатаются на подложке в виде различных узоров и форм. На разных частях подложки может быть напечатано множество определяющих увлажнение материалов.

Датчик увлажнения может состоять из твердой подложки, на которую нанесены цветные химические композиции. Твердая подложка может быть любой подложкой, позволяющей осуществить нанесение композиции индикатора для проявления цвета. Твердая подложка может быть пористой или не пористой. Примеры твердой подложки включают, но без ограничения, пористые ткани, бумагу, полимерные пленки, металлы, дерево, пластики, резину, нетканые материалы и тканые материалы.

Обычно в изделиях, связанных со здоровьем и гигиеной потребителя, подложка датчика может быть изготовлена из полиолефина, такого как полимерная пленка, состоящая из полиэтиленовой пленки и полипропиленовой пленки. Подложка датчика также может быть частично изготовлена из листов на целлюлозной основе. В альтернативном варианте осуществления изобретения впитывающее изделие, такое как женские прокладки или тампоны, может содержать один или более датчиков увлажнения, показывающих наполнение впитывающего изделия менструальными или влагалищными выделениями. Датчики обесцвечиваются в присутствии образца жидкости, содержащего значительную часть молекул воды. Как уже было сказано, цветные химические композиции содержат по меньшей мере один богатый электронами лейкокраситель и один электрон-дефицитный акцептор. Датчик увлажнения обесцвечивается при контакте с жидкостью, содержащей достаточное количество воды.

Ниже более подробно будут описаны различные варианты осуществления впитывающего изделия в соответствии с настоящим изобретением. В качестве примера, только для дополнительного объяснения идеи настоящего изобретения, будет описано впитывающее изделие в виде трусов-подгузников для приучения ребенка к туалету. Однако должно быть ясно, что могут быть использованы другие упомянутые выше впитывающие изделия.

В общем, датчики по настоящему изобретению могут быть встроены во впитывающее изделие во множестве различных ориентации и конфигураций при условии, что датчик способен принимать физиологические жидкости или выделения (например, мочу и/или фекалии) и давать сигнал пользователю или ухаживающему о присутствии или отсутствии мочи. Определяющие материалы, содержащие обычное красящее вещество и лейкокраситель могут быть непосредственно закреплены или напечатаны на части внутренней стороны пленочной наружной оболочки изделия в различных формах и узорах. Определяющие увлажнение материалы также могут быть закреплены или напечатаны на части подложки, чтобы получить датчик увлажнения в виде различных узоров, расположенный между пленочной наружной оболочкой и суперабсорбирующими материалами изделия. Каждая часть узоров и форм может быть изготовлена из определяющих увлажнение материалов разных цветов.

Например, датчик может быть виден пользователю или человеку, осуществляющему уход, обеспечивая простое, точное и быстрое определение увлажнения. Видимость датчика можно обеспечить множеством разных способов. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения, впитывающее изделие может содержать прозрачную или полупрозрачную часть (например, окошко, пленку и т.д.), позволяющую легко видеть датчик, не снимая впитывающее изделие с пользователя и/или не разбирая впитывающее изделие. В других вариантах осуществления датчик может проходить через отверстие или окошко во впитывающем изделии, предназначенное для наблюдения. В других вариантах осуществления датчик может быть просто расположен на поверхности впитывающего изделия.

Независимо от конкретного пути, которым она попадает в изделие, моча может непосредственно попадать в часть датчика, в проницаемое для жидкости покрытие или другой материал, окружающий датчик, или может попадать на компонент впитывающего изделия, в который встроен датчик.

Иллюстративное впитывающее изделие

Датчик увлажнения можно применять в одноразовых впитывающих изделиях, таких как впитывающие трусы, подгузники и прокладки. Впитывающее изделие по настоящему изобретению в общем может содержать впитывающую среднюю часть и, как вариант, может содержать покровный лист и/или отражающий лист, причем впитывающая средняя часть может быть расположена между покровным листом и отражающим листом. Лучше понять настоящее изобретение позволят фиг. 1 и 2, на которых в иллюстративных целях показаны трусы-подгузник для приучения ребенка к туалету и сигнальная композиция по настоящему изобретению.

Различные материалы и способы изготовления трусов-подгузника для приучения ребенка к туалету описаны в патенте США 6761711, выданном на имя Fletcher et al.; патенте США 4940464, выданном на имя Van Gompel et al.; патенте США 5766389, выданном на имя Brandon et al., и патенте США 6645190, выданном на имя Olson et al., каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

На фиг. 4 представлены трусы-подгузник 20 для приучения ребенка к туалету в частично застегнутом состоянии, а на фиг.5 представлены трусы-подгузник 20 для приучения ребенка к туалету в расстегнутом плоском разложенном состоянии. В трусах 20 определено продольное направление 1, при ношении проходящее от передней области изделия к задней области изделия. Перпендикулярно продольному направлению 1 проходит поперечное направление 2.

В трусах 20 определена передняя область 22, задняя область 24 и промежностная область 26, проходящая в продольном направлении между передней и задней областями и соединяющая эти области. В трусах 20 также определены внутренняя поверхность (т.е. обращенная к телу поверхность), при ношении расположенная (например, относительно других компонентов изделия) таким образом, чтобы быть обращенной к телу пользователя, и наружная поверхность (т.е. обращенная к одежде поверхность), противоположная внутренней поверхности. Трусы-подгузник 20 для приучения ребенка к туалету содержат пару противоположных в поперечном направлении боковых кромок и пару противоположных в продольном направлении поясных кромок.

Проиллюстрированные трусы 20 могут содержать корпус 32, пару противоположных в поперечном направлении передних боковых деталей 34, проходящих в поперечном направлении наружу от передней области 22, и пару противоположных в поперечном направлении задних боковых деталей 734, проходящих в поперечном направлении наружу от задней области 24. Трусы 20 содержат датчик 100, расположенный, например, между впитывающей средней частью 44 и покровным листом 42 таким образом, что поверхность 87 датчика видна снаружи трусов 20. Альтернативно (не показано), датчик 100 расположен между отражающим листом 40 и впитывающей средней частью 44 таким образом, что его можно видеть через отражающий лист. Датчик 100 может быть расположен в любом месте впитывающего изделия, где требуется определение увлажнения.

Корпус 32 содержит отражающий лист 40 и покровный лист 42, который может быть наложен на отражающий лист 40 и присоединен к нему путем склеивания, ультразвуковой сварки, термической сварки и других обычных способов. Как видно на фиг. 2, корпус 32 может дополнительно содержать впитывающую среднюю часть 44, расположенную между отражающим листом 40 и покровным листом 42 для впитывания физиологических жидкостей, выделяемых пользователем, и может дополнительно содержать пару удерживающих бортов 46, прикрепленных к покровному листу 42 или впитывающей средней части 44 для предотвращения бокового потока выделений пользователя.

Отражающий лист 40, покровный лист 42 и впитывающая средняя часть 44 могут быть изготовлены из различных известных в данной области материалов. Отражающий лист 40 может быть выполнен из нетканого материала. Отражающий лист 40 может быть одним слоем непроницаемого для жидкости материала или, альтернативно, может являться многослойной структурой, в которой по меньшей мере один из слоев является непроницаемым для жидкости.

Примерами пригодных материалов отражающего листа 40 являются материалы спанбонд-мелтблоун, спанбонд-мелтблоун-спанбонд, спанбонд или слоистые материалы из таких материалов с пленками, или другие нетканые полотна; эластомерные материалы, которые могут включать поливные пленки или пленки, полученные методом экструзии с раздувом, материалы мелтблоун или спанбонд, состоящие из полиэтилена, полипропилена или полиолефиновых эластомеров, а также их сочетания. Отражающий слой 40 может содержать материалы, обладающие высокоэластичными свойствами в процессе механической обработки, печати, нагревания или химической обработки. Например, такие материалы могут быть перфорированными, крепированными, суженными при растяжении, активируемыми при нагревании, тиснеными и микродеформированными; они могут иметь вид пленки, полотна и многослойного материала.

Одним из примеров материала, пригодного для двумерно растяжимого отражающего листа 40, является слоистый материал из дышащей эластичной пленки/нетканого материала, описанный в патента США 5883028, выданном на имя Morton et al., и включенном в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь. Примеры материалов, обладающих двусторонней растяжимостью и сжимаемостью, описаны в патенте США 5116662, выданном на имя Morman, и патенте США 5114781, выданном на имя Morman, каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

Покровный лист 42 предпочтительно совместим с кожей пользователя, не раздражает кожу и является мягким на ощупь. Покровный лист 42 также обладает достаточной проницаемостью для жидкости, позволяя жидким выделениям легко проникать через его толщу во впитывающую среднюю часть 44. Покровный лист 42 может быть изготовлен из широкого круга тонколистовых материалов, таких как поропласты, сетчатые пеноматериалы, перфорированные полимерные пленки, тканые и нетканые полотна или сочетания этих материалов. Например, покровный лист 42 может содержать полотно мелтблаун, полотно спанбонд или соединенное кардованное полотно, состоящие из натуральных волокон, синтетических волокон или их сочетания. Покровный лист 42 может состоять из по существу гидрофобного материала, и гидрофобный материал может быть, как вариант, обработан поверхностно-активным веществом или иным образом для придания ему необходимого уровня смачиваемости и гидрофильности.

Покровный лист 42 также может быть удлиняемым и/или упруго удлиняемым. Пригодные эластомерные материалы для получения покровного листа 42 могут включать упругие пряди, резинки лайкра, поливные пленки или пленки, полученные методом экструзии с раздувом, нетканые эластичные полотна, эластомерные волокнистые полотна мелтблоун или спанбонд, а также их сочетания. Примеры пригодных эластомерных материалов включают эластомеры Kraton, эластомеры Hytrel, эластомерные полиуретаны Estane (от компании Noveon, главный офис которой расположен в Кливленде, Огайо, США), или эластомеры Pebax. Покровный лист 42 также может быть изготовлен из удлиняемых материалов, описанных в патенте США 6552245, выданном на имя Roessler et al., который включен в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

Изделие 20, как вариант, может дополнительно содержать тормозящий слой, который может быть расположен вблизи впитывающей средней части 44 и присоединен к различным компонентам изделия 20, таким как впитывающая средняя часть 44 или покровный слой 42, известными способами, такими как применение клеящего вещества. Примеры подходящих тормозящих слоев описаны в патенте США 5486166, выданном на имя Bishop et al.; патенте США 5490846, выданном на имя Ellis et al. и патенте США 5820973, выданном на имя Dodge et al., каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

Изделие 20 может дополнительно содержать впитывающую среднюю часть 44. Впитывающая средняя часть 44 может иметь любую форму. Например, она может иметь двумерную или трехмерную конфигурацию и может быть прямоугольной, треугольной, овальной, в виде гоночного трека, l-образной, в виде песочных часов, Т-образной и т.п. Часто бывает предпочтительно, чтобы впитывающая средняя часть 44 была в промежностной части 26 уже, чем в задней 24 и передней 22 части/частях. Впитывающая средняя часть 44 может быть присоединена во впитывающем изделии, например, к отражающему листу 40 и/или покровному листу 42, например, при помощи известных в данной области средств соединения, таких как ультразвук, давление, клей, перфорация, тепло, швейная нить или прядь, автогенная склейка или самосклеивание, застежка велкро или любое их сочетание.

Впитывающая средняя часть 44 может быть изготовлена известными в данной области способами. Не ограничиваясь конкретным способом изготовления, для изготовления впитывающей средней части можно применять барабанные формовочные системы, например, см. патент США 4666647, выданный на имя Enloe et al., патент США 4761288, выданный на имя Enloe et al., патент США 6630088, выданный на имя Venturino et al., и патент США 6330735, выданный на имя Hahn et al., каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь. Примеры технологий введения, как вариант, желаемого количества суперабсорбирующих частиц в формовочную камеру описаны в патенте США 4927582, выданном на имя Bryson, и патенте США 6416697, выданном на имя Venturino et al., каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки в той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

В некоторых желаемых аспектах впитывающая средняя часть содержит целлюлозное волокно и/или синтетическое волокно, такое как, например, волокно мелтблаун. Таким образом, в некоторых аспектах, может применяться метод мелтблаун, например для изготовления впитывающей средней части на линии изготовления коформ-материалов. В некоторых аспектах изобретения впитывающая средняя часть 44 может обладать значительной растяжимостью.

Впитывающая средняя часть 44 может дополнительно или альтернативно содержать абсорбирующий и/или суперабсорбирующий материал. Соответственно, впитывающая средняя часть 44 может содержать некоторое количество суперабсорбирующего материала и, как вариант, распушенного материала, содержащегося в волокнистой матрице. В некоторых аспектах, общее количество суперабсорбирующего материала во впитывающей средней части 44 может составлять по меньшей мере приблизительно 10% от массы средней части, например, по меньшей мере приблизительно 30%, или по меньшей мере приблизительно 60% или по меньшей мере приблизительно 90%, или от приблизительно 10% до приблизительно 98% от массы средней части, или от приблизительно 30% до приблизительно 90% от массы средней части, для обеспечения повышенной эффективности. Как вариант, количество суперабсорбирующего материала может составлять по меньшей мере приблизительно 95% от массы средней части, например до 100% от массы средней части. В других аспектах, количество впитывающего волокна по настоящему изобретению во впитывающей средней части 44 может составлять по меньшей мере приблизительно 5% от массы средней части, например, по меньшей мере приблизительно 30%, или по меньшей мере приблизительно 50% от массы средней части, или от приблизительно 5% до 90%, например, от приблизительно 10% до 70%, или от 10% до 50% от массы средней части. В других аспектах изобретения, впитывающая средняя часть 44 может, как вариант, содержать приблизительно 35% или менее от массы немодифицированного распушенного материала, например, приблизительно 25% или менее, или 10% или менее от массы немодифицированного распушенного материала.

Должно быть ясно, что материалы впитывающей средней части 44 не ограничены впитывающим материалом и, как вариант, распушенным материалом. В некоторых аспектах, впитывающая средняя часть 44 может дополнительно содержать такие материалы, как поверхностно-активные вещества, частицы ионообменной смолы, увлажнители, смягчающие средства, отдушки, модификаторы жидкости, дезодорирующие добавки и т.п., и их сочетания. Кроме того, впитывающая средняя часть 44 может содержать вспененный материал.

Примеры

Изменяющая цвет краска была приготовлена путем смешивания лейко- и не лейкокрасителей с проявляющими компонентами и десенсибилизаторами. Затем краску наносили на пропиленовую пленку. В сухом состоянии (приблизительно 50% влажности) краска на подложке имеет один цветовой тон, но изменяет этот цветовой тон на другой под воздействием воды или мочи. Раствор А содержит лейкокраситель кристаллический фиолетовый лактон (КФЛ) в количестве 0,0367 г, проявляющие компоненты салицилат цинка в количестве 0,0123 г и пропилгаллат в количестве 0,0624 г в 1 мл ацетона. Затем бетаин был растворен в этаноле в пропорции 80 мг/мл, бромтимоловый синий был растворен в этаноле в пропорции 6 мг/мл, метиловый красный был растворен ацетоне в пропорции 3 мг/мл, и малахитовый зеленый был растворен в ацетоне в пропорции 0,8 мг/мл.

Пример 1: Раствор А смешивали с растворами бетаина и бромтимолового синего в отношении 25:40:20. Затем раствор с помощью микродозатора был нанесен на полипропиленовую пленку. После высыхания покрытия пленка была желтой. Сразу после помещения на поверхность пленки капли воды, цвет водяного пятна изменился на голубой. Голубой цвет полностью закрепился на пленке, таким образом, размывания не наблюдалось.

Пример 2: Раствор А смешивали с растворами бетаина и метилового красного в отношении 25:40:4. Затем раствор с помощью микродозатора был нанесен на полипропиленовую пленку. После высыхания покрытия пленка была розово-красной. Сразу после помещения на поверхность пленки капли воды, цвет водяного пятна изменился на фиолетово-голубой. Фиолетово-голубой цвет полностью закрепился на пленке, таким образом, размывания не наблюдалось.

Пример 3: Раствор А смешивали с растворами бетаина и малахитового зеленого в отношении 25:40:5. Затем раствор с помощью микродозатора был нанесен на полипропиленовую пленку. После высыхания покрытия пленка была светло-зеленой. Сразу после помещения на поверхность пленки капли воды, цвет водяного пятна изменился на голубой. Голубой краситель полностью закрепился на пленке, таким образом, размывания не наблюдалось.

Настоящее изобретение описано, в общем и более подробно с помощью примеров. Специалисты в данной области техники должны понимать, что настоящее изобретение не ограничено описанными здесь вариантами его осуществления, но могут быть сделаны модификации и изменения, не выходящие за границы идеи и объема изобретения, определенные формулой изобретения или ее эквивалентами, включая другие эквивалентные компоненты, известные в настоящее время или которые будут разработаны, которые могут применяться в объеме настоящего изобретения. Поэтому, пока изменения не выходят за границы объема настоящего изобретения, они должны рассматриваться как часть настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к санитарии и гигиене и может быть использована для датчиков увлажнения, применяемых для определения присутствия жидкости на водной основе в изделии для личной гигиены. Датчик включает подложку, содержащую первый слой определяющего увлажнение материала, который при увлажнении становится из бесцветного цветным, и второй слой определяющего увлажнение материала, который при увлажнении становится из цветного бесцветным, где первый и второй слои имеют разные цветовые тона. Также предложено впитывающее изделие, содержащее датчик. Группа изобретений обеспечивает визуальную сигнализацию о необходимости замены изделия для личной гигиены при его увлажнении. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.

1. Датчик для определения присутствия жидкости на водной основе в изделии для личной гигиены, содержащий подложку, содержащую первый слой определяющего увлажнение материала, который при увлажнении становится из бесцветного цветным, и второй слой определяющего увлажнение материала, который при увлажнении становится из цветного бесцветным, где первый и второй слои имеют разные цветовые тона.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что определяющий увлажнение материал первого и/или второго слоя содержит лейкокраситель, выбранный из группы, состоящей из флуорансодержащих лейкокрасителей, фталидсодержащих лейкокрасителей, моногетероциклических замещенных фталидов, диарилметилазафталидов, бис-гетероциклических замещенных фталидов, 3-гетероциклических замещенных азафталидов, 3,3-бис-гетероциклических замещенных азафталидов, алкенилзамещенных фталидов, соединенных фталидов и бис-фталидов.

3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что определяющий увлажнение материал дополнительно содержит по меньшей мере один проявляющий компонент.

4. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что определяющий увлажнение материал дополнительно содержит по меньшей мере один десенсибилизатор.

5. Датчик по п. 2, отличающийся тем, что первый слой содержит лейкокраситель, который при контакте с водосодержащей жидкостью из бесцветного становится цветным.

6. Датчик по п. 5, где второй слой содержит второй лейкокраситель, который при контакте с водосодержащей жидкостью из цветного становится бесцветным.

7. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что определяющий увлажнение материал дополнительно содержит по меньшей мере одно нейтральное поверхностно-активное вещество.

8. Впитывающее изделие, содержащее датчик по п. 1.