(57)【要約】おむつ（１２）、失禁用衣類、パッド、月経用製品、寝具および外傷用包帯などの物品の内側のｐＨレベルを測定するための方法および装置（１２０）を開示する。本方法および装置は、毒性レベルに達しつつあること、および物品を取外し、取り替える時間であることの視覚的および／または可聴的警告を与える、物品の外側でｐＨを表示するための検出装置（１６、２９、３７、４１）および中継器（３８、４７）を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
おむつの残存安全寿命を決定する方法であって、
視覚的な色の変化によっておむつの内側の状態のｐＨを示す手段を有するおむつを対象にあてるステップと、
表示手段の色を観察するステップと、
おむつの安全寿命が終わるレベルにｐＨが達したかどうかを、表示手段の色から決定するステップと
を含む、おむつの残存安全寿命を決定する方法。
【請求項２】
おむつを内側に折り、腰および腹部領域に掛かるように着用した時、着用者の股にあたって体排泄物質を捕獲し、保持するように改良された股部分を有するおむつの形および寸法を規定する外層であって、対向する側縁と、それら側縁を接続する対向する端縁とを有する液体不透過性外層と、
対向する側縁および端縁を有すると共に、前記第一層よりわずかに狭い吸収性パッドであって、第一層の側縁が、第二層の側縁の周囲および上に伸展し、その結果、おむつの裏へ、またはパッドの側縁へ漏れる体排泄物質に対する遮断層を備える、体排泄物質を受けることに適合する吸収性第二層と、
前記吸収性第二層内に位置し、おむつの内側の環境におけるｐＨの複数の変化を示すことができる、ｐＨを測定するための手段と、
前記複数の変化の表示をおむつの外側に伝える手段と
を具備するおむつ。
【請求項３】
ｐＨの複数の変化が、視覚的な色の変化によって示される、請求項２に記載のおむつ。
【請求項４】
ｐＨの複数の変化を示すことができる手段が、前記変化を可聴的に示す、請求項１に記載のおむつ。
【請求項５】
おむつが変化する状態をモニターするための方法であって
請求項３に記載のおむつを対象にあてるステップと、
前記の色の変化を経時的に観察するステップと
を含む、おむつが変化する状態をモニターするための方法。
【請求項６】
おむつの残存安全寿命を決定するための方法であって、
請求項３に記載のおむつを対象にあてるステップと、
前記の色の変化を経時的に観察するステップと、
前記視覚的インジケータの変化速度から、おむつの安全寿命の残りの時間量を決定するステップと
を含む、おむつの残存安全寿命を決定するための方法。
【請求項７】
前記おむつの吸収性コア層内に位置し、一連のｐＨレベルを経時的に測定し、前記一連のｐＨレベルを基準として一連の電気信号を発生させるように操作することができる、前記おむつの内側の環境のｐＨを測定するための電気化学的インジケータと、
前記一連のｐＨレベルに対する曲線の付き合わせを実行し、選択した曲線を基準にして前記おむつの前記内側の環境が病原性になることが予測される時間を決定する、前記一連の電気信号を受信するように操作することができる病原性予測ユニットと、
を具備するおむつ。
【請求項８】
電気化学的インジケータが、ｐＨセンサおよび基準電極を有する電気化学的電池を具備する、請求項７に記載のおむつ。
【請求項９】
電気化学的インジケータが、多数の導電線によって電気化学的電池に結合されていると共に、病原性予測ユニットに結合されている末端をさらに有する、請求項８に記載のおむつ。
【請求項１０】
前記病原性予測ユニットが、おむつの内側の環境の現在のｐＨを表示する、請求項９に記載のおむつ。
【請求項１１】
前記病原性予測ユニットが、おむつの内側の環境が病原性になることが予測される時間を表示する、請求項１０に記載のおむつ。
【請求項１２】
前記病原性予測ユニットが、おむつの内側の環境が病原性になることが予測されるまでの残りの時間量を表示する、請求項１０に記載のおむつ。
【請求項１３】
おむつの残存安全寿命を予測する方法であって、
前記おむつの内側の環境の一連のｐＨレベルを測定するステップと、
前記一連のｐＨレベルを一連の曲線と比較することによって、選択した曲線を前記一連のｐＨレベルと付き合わせるステップと、
前記の選択した曲線を基準にして、前記おむつの前記内側の環境が、病原性のｐＨを有するであろう時間を予測するステップと
を含む、おむつの残存安全寿命を予測する方法。
【請求項１４】
おむつの内側の環境が病原性ｐＨを有するであろう予測時間までの残りの時間を示す段階をさらに含む、請求項１３に記載のおむつの残存安全寿命を予測する方法。
【請求項１５】
おむつの内側の環境が病原性ｐＨを有するであろう予測時間を基準にして、おむつを交換すべき時間を示すことをさらに含む、請求項１３に記載のおむつの残存安全寿命を予測する方法。
【請求項１６】
前記のおむつを交換すべき時間の前記表示が、視覚的インジケータを含む、請求項１５に記載のおむつの残存安全寿命を予測する方法。
【請求項１７】
前記視覚的インジケータが色の変化を含む、請求項１６に記載のおむつの残存安全寿命を予測する方法。
【請求項１８】
おむつを交換すべき時間の表示が、可聴シグナルを含む、請求項１５に記載のおむつの残存安全寿命を予測する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の記載）
本出願は、１９９７年１０月１４日出願の出願番号０８／９４９，９６５の一部継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、おむつおよび他のそうした吸収性物品のｐＨを測定するための新規方法および装置、さらに詳細には、物品の環境における発端病原性を合図する方法および装置に関する。
【０００３】
（発明の背景）
家庭から離れて職に就く母親の増加、および成人おむつ着用者の増加に伴い、より長時間着用することができるおむつおよび他の使い捨て衣類が強く求められている。この要求を満たすために、超吸収性で乾燥した感触の材料が開発されてきた。大部分のおむつ製品は、それらの重量の何倍もの尿を吸収することができる材料を内蔵している。これらは、通常、４時間より長く、多くの場合、８時間以上着用される。漏出遮断層を特徴とする超吸収性おむつ、ならびに新規アンモニア臭調節技術も開発されている。
【０００４】
これらの新規技術以前は、人間の嗅覚器官が毒性アンモニア濃度の開始を感知するための理想的なモニタであると、一般に認められていた。しかし、新規おむつ技術は、おむつ内のｐＨレベルおよびアンモニアガスの量、濃度および移動に、嗅覚的な感知が、もはやあてにはならないような重大な変化をもたらした。加えて、新規おむつ技術は、内側表面から離れるように尿を導いて、乾燥した感触を残すので、おむつが実質的な量の尿を収容している可能性があることを触れた感じによって世話をする人が知ることは、もはやできない。
【０００５】
腐食剤としての無水アンモニアの毒性開始は、２０〜３５ｐｐｍの濃度で発生する。ＮＩＯＳＨ　Ｃｒｉｔｅｒｉａ　ｆｏｒ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｔｏ　Ａｍｍｏｎｉａ　＃７４−１３６；Ｐｒｏｃｔｏｒ　ｅｔ　ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｈａｚａｒｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗｏｒｋｐｌａｃｅ（２ｄ　ｅｄ．１９８８）を参照のこと。アンモニアガスについての人間の臭気閾値は、５〜５０ｐｐｍの範囲であるが、低レベルのアンモニアガスに常々さらされていると、より高いレベルに対する嗅覚耐性が造られる。新規のおむつでは、アンモニアガス濃度が急速に５０ｐｐｍに達し得るが、特有のアンモニア臭は、ある程度までおむつの遮断層内に収容され、および／またはその目的のために特に設計された新規技術によって遮断される。故に、現在、世話をする人にアンモニアの増加を警告する他の方法が必要とされている。
【０００６】
おむつをつけた領域内では、温度およびｐＨが通常より高く、おむつをつけていない領域内より摩擦が大きく、微生物が早く繁殖する。皮膚は、正常な、おむつをつけていない皮膚より湿っており、濡った皮膚は、乾燥した皮膚より損傷を受けやすい。これらの要因の組合せが、おむつ領域の疾病の原因となるか、または一因となる。
【０００７】
おむつ領域の温度、微生物学的負荷およびｐＨは、布おむつより使い捨ておむつのほうが高い。使い捨ておむつのより高いｐＨが、おむつ領域の最も優勢な疾病であるおむつ皮膚炎の誘引となる。この疾病は、皮膚および皮下組織を代謝させるタンパク分解酵素の作用によって引き起こされる。
【０００８】
おむつ領域のもう一つの疾病であるアンモニア性皮膚炎は、通常は、健康な皮膚が１５分より長く１０，０００ｐｐｍより高いアンモニアに継続的にさらされた後にしか発生しない。Ｐｒｏｃｔｅｒ　ｅｔ　ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｈａｚａｒｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗｏｒｋｐｌａｃｅ（２ｎｄ　ｅｄ．１９８８）を参照のこと。表皮がすでに損なわれているおむつ領域では、アンモニアは、既存の状態を悪化させる。
【０００９】
おむつに入る尿は無菌であり、約６．２のｐＨを有する。アンモニアガスが、尿から出る。この時点で、おむつ領域全体のｐＨが上昇し始める。ｐＨは、おむつを交換するか、または尿素が使い果たされるまで、漸増速度で上昇し続けるであろう。
【００１０】
アンモニアは、小さく、多形であり、非常に水溶性であり、且つ、非常に可動性である。アンモニアは、脂質にも可溶であり、多数の細胞膜を横断して移動することができる。皮膚のｐＨが７．０から９．０の範囲まで上昇すると、アルカリ度が、表皮の乳酸緩衝能を圧倒し、腐食火傷を負わせ、アンモニア性皮膚炎を起こさせる。加えて、アンモニアガスは、生命を脅かす狭窄症、または突然吸引すると、胃小腸反射／逆流を引き起こし得る窒息ガスでもある。さらに、アンモニアは、一定期間にわたって徐々に吸引すると、乳児の中枢神経系ならびに延髄および副腎皮質機能を害し得る鎮静剤である。
【００１１】
長時間用の漏れないおむつに関わる重大な関心事は、吸収性マトリックスを封入する尿透過性膜が、最も多くは尿のｐＨが約８．５に達した後の時間の間に、多くの場合、漏れるかまたは破裂するということである。この時間の間に、遊離アンモニアは、おむつ内で継続的に増加し、吸収性コア内の液圧は、増大し続けるであろう。おむつの液体透過性表面シートマトリックス膜に対する液体および気体の圧力は、０．５ｐｓｉの機械的な外圧によって液体および気体がおむつの液体透過性表面シートに逆浸透し、皮膚に接触することを強いられた時、漏出点に達したと言われる。こうした機械的圧力には、着用者の寝返り、またはベビーベッドの羽目板、車のシートまたは車椅子などの硬い物体によっておむつが激しい圧力を受けることが挙げられる。シース内の圧力が漏出点を越えて増大すると、表面シートは、漏れるかまたは破裂して、毒性の溶解または遊離アンモニアおよび二酸化炭素を放出する。放出される物質は、Ｐｒｏｔｅｕｓ　ｓｕｐｐを含む細菌を急速に繁殖させる有意な生物量の接種物を含有し得る。この高毒性混合物が、皮膚、存在する場合には糞便および既存の外傷と接触する。
【００１２】
Ｃ．Ｍｒｏｚらの米国特許第４，２３１，３７０号は、おむつの外側から見ることができるｐＨ変化／色変化ストリップである湿潤度インジケータを有する使い捨ておむつに関する。このインジケータは、高可撓性ラテックス接着材のマトリクス内の吸収性色変材料（ブロモフェノールブルー）を具備する。このインジケータは、湿純度のみを示し、ｐＨ変化またはアンモニア濃度は測定または表示しない。
【００１３】
Ｌｅｅの英国特許第２　２５０　１２１号は、水分が回路を閉じ、その結果、おむつが湿っていることを合図する可聴アラームを作動させる使い捨ておむつに関する。
【００１４】
Ｌｙのフランス特許第２　６８０　６７８号は、親が保持するレシーバーに信号を送る、おむつ内の発信器に連結した水分センサの使用に関する。
【００１５】
湿った皮膚は、乾燥した皮膚より損傷を受けやすいので、世話をする人におむつが濡れていることを知らせる先行技術は、多少の有用性を有するが、おむつ自体が短期間の濡れていることは、有害ではない。おむつ領域の濡れは、他の刺激原を伴う場合のみ、健康な皮膚に対して危険なものとなる。先行技術の湿潤度インジケータは、二者択一式のｐＨ測定機能に依存している。すなわち、それらは、単に、物品が濡れているか、乾いているかを示し、湿潤度は示さない。尿の存在のみに基づくｐＨ指示薬は有用であるが、尿が分解しているかどうか、従って、安全でない環境を招くであろう、より大きなアルカリ性のｐＨにシフトしているかどうかは示さない。先行技術は、根本から尿−アンモニア問題の解決を試みているが、現在までのところ、世話をする人に有害な状態が迫っていることを警告するための方法はない。
【００１６】
（発明の要約）
本発明は、着用者の皮膚および他の膜に対する損傷の原因となるかまたはそれを悪化させ得る毒性度におむつ内のｐＨ濃度が達した時、おむつ着用者の世話をする人に警告するための方法および装置を提供する。
【００１７】
本明細書中で後に明らかとなるであろう本発明の前記および他の目的、利点および特徴に関する本発明の性質は、以下の発明の詳細な説明、添付の特許請求の範囲および図面で説明する幾つかの図を参照することによって、より明確にご理解いただけよう。
【００１８】
（発明の詳細な説明）
個人用の吸収性物品は、有害な状態が吸収性物品内および周囲で生じると、使用者にとって安全ではなくなる。時間の経過とともに、こうした有害な状態によって、アルカリ分および微生物の毒素に着用者を長時間さらすことになり得る。おむつを着用する時間が長いほど、アンモニアの生成が早く、ｐＨの上昇も早い。急速に上昇するｐＨは、タンパク質分解酵素を生じる尿素陽性菌および病原性腸管内細菌などの一部の微生物を急速に繁殖させる。耐漏出性おむつでは、排泄物を継続的に堆積することができ、分解するが、分解による毒性の副生成物は、おむつの閉じた系から逃れる手立てがない。
【００１９】
本発明は、ｐＨによって測られるようなおむつ内のアルカリ度レベルのリアルタイム表示、続いて、おむつが有害な状態を発生させたかどうか、またはすぐにそのようになるかどうかを、世話をする人にもたらすことによって、この問題と取り組む。
【００２０】
発明したことは、おむつおよび他の吸収性物品（失禁用衣類、外傷用包帯、生理用ナプキンなどの月経用製品、包帯など）の残存安全寿命を予測し、吸収性物品を交換する時が迫っていることを警告するための方法および装置である。
【００２１】
本発明の一つの実施形態では、おむつ内および周囲の環境のｐＨの進行型視覚的表示を提供するであろう化学反応性手段がおむつに組み込まれる。おむつ内の多様な部位におけるｐＨの継続的な測定および表示によって、本請求の範囲に記載されている特許は、それらの部位におけるおむつの不良を予測する。各位置における状態は、時間の経過とともに継続的に悪化するため、一つの観察に基づいて有用な予測を成すことは不可能である。そのため、これは、動力学に基づく測定でなければならない。
【００２２】
尿は、着用者の病状に依存して約７．２までの範囲で約６．２の正常ｐＨでおむつに入る。尿−尿素は、ウレアーゼを生成する細菌による脱アミノ反応を受ける。触媒としてのウレアーゼによって、アンモニアが、尿内で、式ＣＯ（ＮＨ２）２　＋　Ｈ２Ｏ　→　ＣＯ２　＋　２ＮＨ３に従って生成し始める。アンモニアが継続的に生成されて、その環境のｐＨが上昇する。約ｐＨ７．５〜８．５で、以下の反応が開始する：　ＣＯ（ＮＨ２）２　＋　２Ｈ２Ｏ　→　ＨＣＯ３−　＋　ＮＨ４＋　＋　ＮＨ３−アンモニア生成およびｐＨ上昇の速度を決定する因子には、温度、利用可能な尿素、存在する尿素陽性生物の接種物の生物量、皮膚の湿潤度およびｐＨ、尿の量、ならびに糞便の水分含有量および細菌含有量が挙げられる。長時間用おむつは、尿のｐＨが約６．５〜７に達した時に、初めて毒性になり始める。一般に、着用者の排尿後、約４〜約５時間の間にこのレベルに達するが、２．５時間のように早く、または９時間のように遅く達することもある。
【００２３】
第二の重要な毒性期間は、尿のｐＨが約７．５〜８．５の間であるときに発生する。一般に、この期間は、着用者の排尿後、約５時間で始まるが、排尿後、約３時間のように早く、または約１０時間のように遅く始まることもある。このｐＨレベルで、アンモニアガスは、おむつの吸収性コアに入り始める。
【００２４】
第三の重要な毒性期間は、尿のｐＨが約８．５に達した時に始まる。一般に、最初の排尿後、約５．５時間でｐＨ８．５に達するが、最初の排尿後、約３．２５時間のように早く、または約１１時間のように遅く始まることもある。この期間中、アンモニアガスの濃度は、吸収性コア周辺の膜表面シートを通って逆に浸透し始めるであろう。急速に上昇するｐＨは、多くのタンパク質分解酵素の活性を増大させ、また、遊離アンモニアが、皮膚に、もしあれば糞便に接触する。水酸化アンモニウムが生成し、１．５％ほどの高濃度に達することもある。皮膚および他の膜の腐食刺激および火傷は、おむつを取り外すまで深刻さを増しながら継続するであろう。
【００２５】
おむつが着用者にとって安全でなくなる速度を決定する多数の因子のため、おむつの実質的な寿命は、図１に示すように大きく異なり得る。故に、毒性の各段階に達するであろう時の精密なスケジュール、およびおむつを交換して、着用者に対する損傷および／またはおむつの漏れまたは破裂を回避しなければならない時までにどのくらいの時間が残っているかを述べることは不可能である。適時に交換するために用いることができる情報を、世話をする人に提供するために、安全でない状態へ次第に導く、ますますアルカリ性の値へのｐＨの進行中のシフトについての情報を彼らに与え続けることは、非常に有用である。好ましい実施形態では、上記の毒性の各期間中に色を変える一つ以上のｐＨ指示薬をおむつに組み込み、世話をする人に見えるようにするであろう。
【００２６】
こうした一連のインジケータは、すべての使用者にとって、特に、角質層が傷つけられている既存状態を着用者が有する時のように、着用者が小さなアルカリ度のシフトにも敏感である時、健康な皮膚の維持に有用である。おむつが安全でなくなるまでの残り時間は、着用者の皮膚の状態に一部依存する。既存の皮膚損傷の悪化を防止するために、傷を負った皮膚を有する着用者は、ｐＨが最初の毒性レベルに達したという表示後できる限り早く（好ましくは、３０分以内）、且つ、第二インジケータ色の変化の様子が、第二の重要な毒性期間に達したことを示す前に、おむつ交換をすべきである。健康な皮膚を有する着用者は、第二インジケータの色変後できる限り早くおむつ交換をして、皮膚刺激を防止すべきである。毒性の第三段階に達している場合には、おむつをすぐに交換しなければならない。第三毒性段階に達したという表示までおむつを交換しないと、深刻な皮膚刺激およびおむつの漏れまたは破裂が発生する可能性が高い。
【００２７】
付添い人は、おむつを交換しないと発生するであろう色変のタイミング感覚で、色変インジケータの「読み」方を経験から容易に学ぶことができる。すなわち、付添い人は、色変のタイミングを解釈して、おむつが予測可能な時間内に安全でなくなるであうろことを知ることができる。超吸収性の漏れないおむつにおけるアンモニア生成およびｐＨ上昇についての時系列は、非常に多数の可変要素を含むので、インジケータの合図のタイミングおよび段階は、相当広い範囲にわたる。しかし、正確なタイミングは、単なる記憶ではなく、インジケータの合図が予測するので、必要ない。
【００２８】
ここで、全体を通して同様の部品は同様の参照番号で示した本明細書の図面を詳細に参照し、一般に参照番号１０で示すおむつの斜視図を図２に示す。
【００２９】
図２は、液体不透過性カバーシート１２の内側の面に重ね合わせの関係で面する液体透過性表面シート１１、および表面シート１１とカバーシート１２の間に位置する吸収性コア１３を図示している。着用者につけた時、着用者の皮膚と接触するのは表面シートである。レセプタ１４は、トップシート１１と吸収性コア１３の間に配置される。尿は、レセプタに接触し、その後、化学反応性手段（図示なし）に移送される。化学反応性手段は、ｐＨの変化に応答し、この応答を色の変化によって視覚的に示すセンサを具備する。故に、化学反応性手段は、センサとインジケータの組合せと考えることができる。あるいは、レセプタ１４の代わりに多数のレセプタを用いることができる。レセプタの配置は、おむつのタイプまたはサイズによって異なり得る。
【００３０】
吸収性コアは、尿および他の体滲出液を吸収または保持することができなければならない。吸収性コアは、好ましくは圧縮可能であり、適応可能であり、皮膚に対して非刺激性である。これには、吸収性物品に一般に用いられる広範な液体吸収性材料一切が含まれ、粉砕木材パルプ、共生成の、化学硬化された、変性された、または架橋されたセルロース繊維を含むメルトブローンポリマー、研縮ポリエステル繊維などの合成繊維、ティシューラップおよびティシューラミネートを含むティシュー、吸収フォーム、吸収スポンジ、超吸収ポリマー、吸収性ゲル化材料、またはあらゆる同等の材料、またはこれらの材料のあらゆる組合せ、もしくは混合物が挙げられる。
【００３１】
図３、すなわち、図２のおむつの断面図は、表面シート１１と吸収性コア１３の間に位置するレセプタ１４、吸収性コア１３とカバーシート１２の間に位置するセンサ−インジケータ１６とレセプタ１４との間に位置するコンダクタ１５を図示している。尿は、レセプタ１４に接触し、カバーシート１２を通して見ることができるセンサ−インジケータ１６へコンダクタ１５によって運ばれる。カバーシート１２は透明であってもよいし、または透明セクション１７を備えていてもよく、これらを通してセンサ−インジケータ１６が世話をする人に見える。
【００３２】
図４、すなわち、図２のおむつの外側の斜視図は、透明である場合には表面シート１２を通して、またはその透明セクションを通して見ることができるセンサ−インジケータ１６を図示している。
【００３３】
おむつの中および周辺の尿および気体の流れによって、物品の中および周囲の異なるゾーンでｐＨにばらつきが生じるので、図２に示したような一つ以上のレセプタは、多様な位置からの測定を提供する。尿は、おむつに入り、表面シートを通過して、吸収性コアへと吸い取られ、運ばれて、糞便が回収されがちな位置から最も遠く離れて保管される。繊維材料および当業者によく知られている他の吸収剤などのレセプタを吸収性コア内に配置して、尿をセンサ−インジケータに移送する。
【００３４】
図２および３に示したレセプタは、尿による接触を受けて、図３に示すように尿をコンダクタ１５に沿って通過させる。コンダクタは、繊維ストリップ、または尿を導くことができるあらゆる多孔質材料であることができる。尿は、１５に沿って、図４に示したようなカバーシート１２の内側に位置し、使用者および世話をする人に見えるセンサ−インジケータ１６へと導かれる。
【００３５】
図５は、一般に参照番号２０によって示される本発明のセンサ−インジケータシステムを具備する別のおむつの斜視図を図示している。液体不透過性カバーシート２２の内側の面に重ね合わせの関係で面する液体透過性表面シート２１、および表面シート２１とカバーシート２２の間に位置する吸収性コア２３がある。挿入路２８が、カバーシート２２と表面シート２１の間のポケットとして形成され、これによって、吸収性コア２３に隣接したスティック２９の挿入が可能となる。スティック２９の上にセンサ−インジケータ２６がある。スティック２９は、センサ−インジケータ２６が吸収性コア２３内で尿と接触するように、挿入路２８に挿入される。あるいは、スティック２９またはおむつ内のほかの場所に複数のセンサ−インジケータ２６があってもよい。一つの実施形態では、センサ−インジケータ２６の色の変化を見ることができるように、スティック２９を取り外すことができ、あるいは、スティック２９を取り外すことなくセンサ−インジケータ２６の色の変化を見ることができるように、挿入路２８全体または一部を覆うカバーシート２２を透明にすることができる。
【００３６】
図６、すなわち、図５のおむつの断面図は、表面シート２１と吸収性コア２３の間に位置する挿入路２８を図示している。スティック２９上のセンサ−インジケータ（複数を含む）（この図には示されていない）によって、吸収性コア２３内の尿のｐＨ変化が検出され、可視的に示されるように、挿入路２８は、吸収性コア２３に隣接したスティック２９を収容している。
【００３７】
尿は、１５〜２０ｍＬ／秒でおむつへと放出されるが、吸収性コアには約８ｍＬ／秒の速度でしか吸収されない。直ちに吸収されない尿は、吸収されるまでに皮膚を汚し、もしあれば、糞便と接触する。前に述べたように、糞便は、脱アミノ反応を加速する尿素を分解する細菌を含有するため、この尿のｐＨは、おむつ内の他のどの位置でより早く上昇する。
【００３８】
最初のうち、一旦、湿潤すると、吸収性コアの吸収速度が増大する。その後、吸収性コアがどんどん飽和してくると、吸収速度は低下し、皮膚を汚す尿および糞便の量が増加して、皮膚を汚す尿および糞便は、脚用開口部を形成するおむつ領域に接触する。従って、おむつの残存安全寿命の予測をより正確にするために、追加のレセプタをこの領域に配置してもよい。
【００３９】
センサ−インジケータは、その範囲のｐＨ変化に応答する群からの化学物質をコーティングおよび／または含浸させる。尿がセンサ−インジケータに接触した時、化学反応が開始され、それによって、尿のｐＨを示す一連の色の変化が生じる。６．０〜１０＋のｐＨ範囲用の多くの色変ｐＨ指示薬が市販されている。
【００４０】
好ましいセンサ−インジケータは、約６．５〜約７．５の間、好ましくは約６．６〜約７．３の間のｐＨ範囲で色を変え、その後、約７．５〜約１０以上のｐＨで再び色を変える指示薬を内蔵する。好ましくは、第三の指示薬が、約８．５〜約１０の間、好ましくは約８．５〜約９．０の間のｐＨで色が変化する。これは、求められる解像度（例えば、０．５ｐＨ単位ごと）で明瞭な色の変化を生じるように選択された幾つかの異なる染料の混合物を用いることによって達成することができる。こうした混合物の簡単な例は、フェノールレッドとチモールブルーを含有するものである。こうした混合物を用いると、６．６未満から９．６を超える漸進的な増加を黄色から橙色そして紫への色の変化によって示すことができよう。
【００４１】
あるいは、各々が異なるｐＨ範囲にわたって色を変える複数の指示薬を用いてもよい。例えば、緩衝域および疎水性の仕切りによって分離された、色を変える一連の小さな個別の指示薬を収容するストリップを用いてもよい。ＢＡＫＥＲ−ｐＨＩＸＴＭ狭範囲広域ｐＨ指示薬スティックなど、こうしたストリップは、市販されている。これらの指示薬は、６．０〜７．７の範囲と７．５〜９．５の範囲にわたって色を変える４つの別の段階を含む。
【００４２】
英数字、すなわち、「Ａ、Ｂ、Ｃ」、または図形、すなわち、交通信号もしくは標的に命中した矢のような緑から黄色そして赤色への指示薬の配列など、視覚的にｐＨを表示する手段の中の他の手段を用いてもよい。
【００４３】
アンモニアおよびｐＨのための色変指示薬材料はよく知られており、広く市販されている。それらは、マトリックス内のゲル、接着剤および他の材料を含む多様なセルロース系成分および／または高分子成分を含む薄塗またはエマルジョンとして、一般には製造される。アンモニアと反応して色の変化を生じるアゾイック染料などのアンモニア指示薬は、Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ  Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｏｍｐａｎｙおよびその他から市販されている。アゾイック染料は、緩衝し、他の染料と配合して、可変強度の広いスペクトルの色相を生じる。
【００４４】
以下の表に、本明細書中に記載したｐＨレベルの段階に対して特異的な市販のｐＨ指示薬材料を記載する。
【００４５】
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当業者は、本発明における使用に適するリスト（またはいずれかの他の市販指示薬）から適切な指示薬を選択することができる。
【００４６】
染料は、紙などの吸収性材料上に、または小さな吸収パッドもしくは繊維ストリップに固定することができる。紙は、尿と接触することとなり、おむつの外側から見えるように、おむつに配置することができる。上記のｐＨ範囲において色を変える多様な処理紙およびテープをおむつの内側に接着し、外側の面まで延ばすことができる。こうした材料には、Ｈｙｄｒｉｏｎ　Ｐａｐｅｒｓ，ＥＭ　Ｃｏｒｐ．およびその他によって販売されている広域および中間インジケータが挙げられる。
【００４７】
紙、パッドまたはストリップは、製造時にカバーシート１２の内側の面に固定し、透明窓１６を通して見ることができる。あるいは、パッドを取り外し可能なプラスチックストリップに取り付けて、定期的にそのストリップを取り出すことによって見てもよいし、または染料を吸収性物品に、または適する位置でおむつに挿入することができる小さな吸収パッドもしくは繊維ストリップに、直接塗布してもよい。
【００４８】
本発明のもう一つの実施形態では、ｐＨ指示手段は、電気化学的インジケータであることができる。
【００４９】
図７は、本発明の一つの実施形態に従う電気化学的インジケータ手段を有するおむつ３０を図示している。おむつ３０も、液体透過性表面シート３３と液体不透過性カバーシート３９の間にはさまれた状態で設けられる吸収性コア３２を具備する。電気化学的インジケータ３２は、挿入路３１を通しておむつ３０に挿入することができる。挿入路３１は、最初に吸収性コア３２と表面シート３３の間に配置される。
【００５０】
電気化学的インジケータ３２は、多数の導電線３７によって末端３６に結合された電気化学的電池３５を具備する。電気化学的電池３５は、好ましくはｐＨセンサと基準電極との組合せである。ｐＨセンサは、好ましくは、ｐＨに依存する電位などの、おむつ３０内の状態についての情報を含む電気信号を提供する。電気化学的電池３５は、好ましくは、その性能を妥協せずに、吸収性物品内に存在することができなければならない。
【００５１】
電気化学的インジケータ３２に適するセンサには、ガラスまたはポリマー膜電極、金属−金属酸化物電極、金属酸化物電極、およびイオン感応電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴｓ）が挙げられる。適する金属−金属酸化物電極には、アンチモン／酸化アンチモン、アルミニウム／酸化アルミニウム、およびイリジウム／酸化イリジウムが挙げられる。例えば、イリジウム−酸化イリジウム電極は、銅、ナトリウムおよびカリウムなどの大部分のイオンに不感応性であり、酸素、二酸化炭素、アンモニアおよび硫化水素による影響を受けない。それらは、長期間にわたって乾燥した状態で保管することができる。適する金属酸化物電極には、酸化イリジウムおよび酸化オスミウムが挙げられるが、それらに限定されない。
【００５２】
組合せガラス膜電極が市販されている。これらの組合せ電極は、ｐＨセンサと共に内部基準電極を内蔵する。銀／塩化銀および銅／硫酸銅対を内蔵する堅牢な基準電極が市販されている。
【００５３】
固体基準電極は、技術文献に記載されている。おむつなどの吸収性物品における使用に適する電気化学的センサは、金属−金属酸化物ｐＨ電極および固体基準電極を具備しているものもある。
【００５４】
ｐＨセンサからの電気化学的ポテンシャルは、基準電極のポテンシャルを基準にして測定される。電位差は、末端３６に結合される単純な計量器３８に表示することができる。計量器３８は、好ましくは、おむつ３０内のｐＨを示すように形成され、何時おむつ３０を交換すべきかという情報を提供する。好ましい実施形態において、計量器３８は、ポータブルであり、好ましくは、吸収性物品の外側にクリップで取り付けられるほど小さい。
【００５５】
図８は、参照番号４０で一般に示される、本発明の一つの実施形態に従う電気化学的インジケータ手段を有する別のおむつを図示している。おむつ４０は、図７で言及したおむつ３０に類似しているが、電気化学的インジケータがおむつ４０から取り外せないように設計されている。おむつ４０も、液体透過性表面シート４３と液体不透過性カバーシート４４の間にはさまれた状態で設けられる吸収性コア４２を具備する。
【００５６】
図８の電気化学的インジケータは、多数の導電線４６によって末端４５に結合された電気化学的電池４１を具備する。電気化学的電池４１は、好ましくは、図７の電気化学的電池３５と同じ方式で操作することができるｐＨセンサと基準電極の組合せである。電気化学的電池４１は、好ましくは吸収性コア４２と表面シート４３の間に配置される。末端４５は、好ましくは、病原性予測計４７に結合することができるように、おむつ４０上に配置される。
【００５７】
病原性予測ユニット４７は、図７の計量器３８のより精巧なバージョンである。病原性予測ユニット４７は、アナログ−ディジタル変換器、メモリ（動的ランダムアクセス記憶装置、すなわちＤＲＡＭ）、およびマイクロプロセッサを内蔵する。従って、センサからの電圧信号は、ディジタル形式に変換することによって記録することができ、それをメモリに保存する。保存した電圧データは、時間の関数としてｐＨを表す。ｐＨ−時間依存性は、病原性予測ユニット４７によって視覚的に表示することができ、または下で説明するように曲線の当てはめ手順を用いて、マイクロプロセッサで電子的に分析することができる。
【００５８】
図９は、本発明の一つの実施形態に従うおむつにおけるｐＨの動力学的変動を予測するために用いることができる一連の曲線５１、５２および５３の線図である。より多くの曲線を用いてもよいが、説明を簡単にするために、三曲線のみを示す。各曲線は、予め選択したｐＨ値に達するのに如何に長くかかるかを予測するために用いることができるｐＨ−時間方程式を表す。ｐＨセンサが、定期的な間隔でおむつ内のｐＨレベルをモニターするにつれ、一連のデータ点５４を生じることとなり、これを曲線５１、５２および５３などのメモリに保存されている曲線と比較する。最も当てはまる曲線が特定されるやいなや（この実施例では、曲線５５）、マイクロプロセッサは、ｐＨが危険レベルに達する曲線上の点の位置を突き止める。この場合の危険ｐＨレベルは、ｐＨ７．５の点５５によって示される。
【００５９】
危険ｐＨレベルは、おむつ着用者の皮膚の状態に従って調整することができる。その後、マイクロプロセッサが、その曲線を基準にして危険ｐＨレベルに達するのにかかる時間の長さを計算する。ｐＨを測定し、曲線にあてはめる処理は、おむつを着用している時間を通して継続するため、新しいデータ点に合わせて、異なる曲線を選択してもよい。しかし、危険ｐＨに達するのにかかる計画時間の変化は、徐々に変化させ、統計的に一致しない変化には過度に応答しないように緩衝されるであろう。時間の長さとともにおむつの現在のｐＨを病原性予測ユニット５５上に表示することができる。
【００６０】
本発明のもう一つの好ましい実施形態では、中継器およびｐＨセンサの信号は、おむつ内のｐＨレベルおよび気体濃度が病原性になる警告信号を予測時間に、好ましくは１０〜３０分前に、与えるように校正される。センサによって発せられる電気信号が、ｐＨに基づき色を変える視覚的インジケータになることもある。色変シグナルは明確で、十分なペースで、且つ、容易におむつの外側から見ることができなければならない。センサによって発せられる電気信号は、おむつを交換しなければならない着用者または世話をする人に警告を与えるのに十分大きい可聴シグナルを生じることもできる。
【００６１】
これらのシグナルを提供することによって、改善された本おむつは、世話をする人をより有能にし、より大きな快適さおよび安全性を着用者に提供する。適切に使用すると、本発明に従うおむつは、アルカリ性の環境に長時間にわたってさらされることにより生じる皮膚の状態に対する保護、および既存の皮膚の状態のより早い回復をもたらす。従って、本発明は、差し迫って必要とされている実利的利益、ならびに有用な社会的利益を提供すると考えられる。
【００６２】
使い捨てまたは再利用可能なおむつの形態の吸収性物品に関して本発明を説明してきたが、本発明は、おむつ挿入パッド、女性生理用品、失禁用製品、寝具、包帯および他のそうした物品などの他の吸収性製品に適用することもできることはご理解いただけよう。
【００６３】
本発明の一定の現在好ましい実施形態を本明細書に記載したが、当業者は、本発明には、本発明の精神および範囲を逸脱することなく記載の実施形態の変形および改造をなすことができることがご理解いただけよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲および適用可能な法律の規則によって求められる範囲にしか限定されないものと考える。
【図面の簡単な説明】
【図１】
おむつ内のｐＨと最初の排尿からの時間との関係を説明するグラフである。
【図２】
化学反応性インジケータ手段を組み込んだおむつの内側を破断図で部分的に示した斜視図である。
【図３】
図２の線３−３に沿って取った断面図である。
【図４】
化学反応性インジケータ手段を組み込んだおむつの外側の斜視図である。
【図５】
化学反応性インジケータ手段を組み込んだおむつの内側の斜視図である。
【図６】
図５の線６−６に沿って取った断面図である。
【図７】
電気化学的インジケータ手段を組み込んだおむつの内側の斜視図である。
【図８】
電気化学的インジケータ手段を組み込んだおむつの内側の斜視図である。
【図９】
おむつ内のｐＨの動力学的変動を予測するために用いることができる一連の曲線の線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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