ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОДНОЙ СРЕДЫ КОМПОЗИЦИИ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ИНИЦИИРУЕМОГО ВЫСВОБОЖДЕНИЯ АКТИВНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ И ВИЗУАЛЬНОЙ ИНДИКАЦИИ ВЛАЖНОСТИ
COATING COMPOSITION SENSITIVE TO WATER MEDIUM FOR RELEASE OF ACTIVE INGREDIENTS AND VISUAL INDICATION OF MOISTURE CONTENT

Настоящая заявка является частичным продолжением одновременно находящейся на рассмотрении патентной заявки US 13/292612, озаглавленной ʺNon-Tacky Wetness Indicator Composition For Application On a Polymeric Substrate (Неклейкая композиция индикатора влажности для нанесения на полимерную подложку)ʺ, поданной 9 ноября 2011 г. Ning Wei et al.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к индикаторам влажности, которые реагируют на присутствие жидкости на водной основе либо визуальным изменением цвета, либо изменением запаха. В частности, изобретение относится к химическим композициям, создающим такие визуальные или основанные на изменении запаха сигналы перехода во влажное состояние, а также к абсорбирующим изделиям, содержащим закрепленные на них или находящиеся в них индикаторы влажности, подающие лицу, осуществляющему уход, или пользователю изделия сигнал о том, что изделие следует сменить немедленно или в ближайшее время.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время изготовители одноразовых абсорбирующих изделий осведомлены о том, что способность указывать на состояние влажности, загрязненное состояние или на изменение состояния является желательным свойством различных современных гигиенических изделий. Одноразовые абсорбирующие изделия, такие как подгузники для ухода за младенцами (для ухода за грудничками) и детьми и трусы для приучения ребенка к туалету, прокладки для взрослых, страдающих недержанием, трусы и нижнее белье, изделия женской гигиены, такие как прокладки, салфетки, тампоны и одноразовые прокладки, обтирочные материалы, постельное белье и подобные изделия, отличаются высокой поглощающей способностью и эффективно поглощают влагу из окружающей среды. Однако, учитывая способность таких изделий поглощать большие количества водных жидкостей, они могут легко насыщаться, что приводит к неприятным последствиям для пользователя изделия (человека, на которого надето изделие) или лица, осуществляющего за ним уход.
В случае одноразовых абсорбирующих изделий личной гигиены, которые при ношении должны быть размещены вблизи тела пользователя, чрезвычайно важным является уменьшение раздражения кожи, вызываемого продолжительным воздействием влаги. Поскольку изделия отличаются высокой абсорбирующей способностью, пользователи или лица, осуществляющие уход, также могут не ощущать того, что изделие уже загрязнено, в особенности если верхний лист, обращенный к телу пользователя и который лицо, осуществляющее уход, может проверить на ощупь, может казаться сухим. Если пользователями являются неопытные дети или индивидуумы с ограниченной дееспособностью, которые могут не распознавать физиологические ощущения, связанные с мочеиспусканием или загрязнением, они также не могут определить, нужно ли сменить изделие. В любом случае насыщение абсорбирующих изделий также может в конечном итоге приводить к протеканию изделия и, таким образом, к возникновению неприятных запахов от одежды и появлению пятен.
В случае отдельных абсорбирующих изделий, которые во время использования потребитель не может достаточно легко рассмотреть, не раздеваясь (например, гигиенических прокладок), потребители также могут не понимать реальный уровень насыщения изделия, пока не произойдет протекание. Таким образом, лицо, осуществляющее уход, или пользователь могут не понять, что изделие необходимо сменить или что в скором времени произойдет протечка. Протекание таких отдельных изделий может приводить к появлению пятен на нижнем белье, одежде или постельном белье.
Таким образом, уже в течение некоторого времени изготовители помещают в потребительские абсорбирующие изделия механизмы с визуальным индикатором, которые указывают на наличие влаги или изменение состояния абсорбирующих изделий. См., например, патентную публикацию JP 2000-279442, в которой рассмотрены чернила, изменяющие цвет. В настоящее время существует множество методик определения влажности и создания визуальных индикаторов, включающих электронные датчики влажности, индикаторы влажности на основе чернил, изменяющих цвет, датчики на основе ферментов или других химических соединений, которые изменяют внешний вид при изменении химического состава среды, находящейся в изделии, индикаторы, основанные на изменении pH, и индикаторы влажности, основанные на изменении температуры. Каждый из таких индикаторов влажности обычно обеспечивает визуальный сигнал или аудиосигнал о загрязнении изделия, который представляет собой изменение цвета, исчезновение цвета или появление цвета или появление звукового сигнала. Индикаторы влажности также могут просто состоять из водорастворимых чернил, цвет которых исчезает при контакте с влагой.
Большинство описанных выше устройств для обнаружения и индикации влажности часто бывает сложно применить на практике в абсорбирующих изделиях, поскольку они имеют слишком высокую стоимость для размещения в изделиях, имеющих относительно низкие цены. Дополнительно, некоторые химические средства, например, датчики влажности на основе ферментов, могут не отличаться стабильностью. Водорастворимые индикаторы влажности на основе красителей также часто не обладают высокой чувствительностью к обнаружению, которая является предпочтительным фактором при изготовлении подгузников для новорожденных. Такие датчики также могут иметь низкую цветовую контрастность, что иногда затрудняет считывание сигнала. Таким образом, имеется необходимость в создании методики для получения практичных, чувствительных индикаторов влажности, которые могут быть помещены в множество различных абсорбирующих изделий.
Несмотря на то что некоторые сенсорные методики на основе цветопеременных (изменяющих цвет) чернил уже достаточно усовершенствованы и экономически приемлемы для широкомасштабного введения в абсорбирующие изделия, такие методики могут быть недостаточно эффективны при использовании в некоторых абсорбирующих изделиях, в которых физическое состояние пользователя и размещение изделия не позволяет легко проверить состояние визуального датчика. Например, несмотря на то что индикаторы влажности на основе цветопеременных чернил могут с успехом использоваться в ситуациях, когда пользователь является лежачим больным, за которым осуществляется уход, или в тех случаях, когда изделие находится в поле зрения, например на незакрытом подгузнике спящего или ползущего младенца или гуляющего маленького ребенка, такие индикаторы менее удобны в абсорбирующих изделиях женской гигиены или в абсорбирующих изделиях для взрослых, страдающих недержанием, которые используются активными взрослыми индивидуумами, то есть там, где индикатор не сразу заметен, и в тех случаях, где необходим деликатный подход.
Также были описаны основанные на изменении запаха или аромата индикаторы влажности, которые представляют собой альтернативу визуальной индикации загрязненности изделия. Например, индикация влажного состояния, основанная на изменении запаха, описана в патентной публикации US 2009/0221980, Mosbacher et al. В этом документе описано применение в абсорбирующем изделии плохо пахнущих материалов, а также применение летучих сложных эфиров для создания приятного аромата после разрушения под действием жидкости инкапсулирующих материалов или кармана для хранения, причем инкапсулирующие или изолирующие материалы применяют для удержания летучего душистого вещества внутри абсорбирующего изделия.
Также известно, что в абсорбирующие изделия обычного пользования часто добавляют душистые вещества для маскировки выделяемых организмом запахов пота, мочи, менструальной крови или кишечных выделений. Однако из-за присущей им летучести индикаторы и маскирующие компоненты на основе душистых веществ, например, полученных из эфирных масел, часто нестабильны. Такие химические вещества часто имеют небольшую продолжительность хранения, то есть их использование сопряжено с проблемами при упаковке, изготовлении и продолжительном использовании. Таким образом, имеется необходимость создания основанных на изменении запаха индикаторов влажности, действие которых не зависит исключительно от контейнеров, в которых их инкапсулируют или хранят (добавочная стоимость). Также имеется необходимость создания индикаторов, имеющих продолжительные сроки хранения.
В патентной публикации US 2008/0139378, Hildebrand et al., для достижения контролируемой маскировки запаха мочи в одноразовых гигиенических изделиях предложено применение нелетучих полиорганосилоксановых композиций, имеющих функциональные группы, с помощью которых можно контролировать запах. При контакте с мочой в результате катализируемого кислотой гидролиза функциональных групп бетаина, содержащих радикал ароматизирующего спирта в молекуле полиорганосилоксана, высвобождается ароматизирующий спирт. Как было указано в цитируемом источнике, высвобождение ароматизирующего спирта происходит селективно при контакте с мочой, имеющей кислую реакцию. Описанные функциональные группы более устойчивы к гидролизу при нейтральном pH. Таким образом, применение таких высокомолекулярных химических веществ в нейтральной или некислотной среде не рассматривается как доставка ароматизирующей функциональной группы, и в связи с использованием таких химических веществ не рассматриваются методики индикации. Кроме того, полиорганосилоксаны часто применяют для придания изделиям гидрофобных свойств. Как таковые, эти вещества создают проблемы при использовании абсорбирующих изделий, поскольку гидрофобные химические вещества существенно затрудняют течение жидкостей на водной основе и блокируют каналы поглощения. Подобные полиорганосилоксаны включают крупные полимерные молекулы, получение которых часто сопряжено с большими затратами, а их введение в раствор может вызывать затруднения. Таким образом, существует необходимость создания контролируемой системы маскировки запаха, которая легко высвобождается в случае загрязнения (а не в результате относительно медленной реакции гидролиза), которая не препятствует в значительной степени поглощению и отличается хорошей растворимостью.
Объединение различных сенсорных методик или методик создания индикаторов влажности с применением других химических функциональных веществ приводит к чрезмерному возрастанию стоимости производства, а также приводит к возникновению практических сложностей в производстве одноразовых абсорбирующих изделий. Кроме того, раздельное применение маскирующих/сигнальных химических веществ и методик визуальной индикации влажности/нанесения покрытия также приводит к появлению в способе дополнительных этапов изготовления. Таким образом, существует необходимость создания сигнальной методики, подходящей для одноразовых абсорбирующих изделий, с помощью которой потребители могут получать мультисенсорные (англ. multisensory, т.е. затрагивающие несколько органов чувств, например зрение и слух и т.д.) сигналы о состоянии влажности и абсорбирующей емкости изделия, и которая также позволяет маскировать запахи физиологических выделений.
Таким образом, существует необходимость создания методики нанесения химического покрытия, характеризующейся относительно низкой стоимостью и легкостью осуществления при изготовлении абсорбирующих изделий, которая может быть объединена с применением других функциональных химических веществ для достижения улучшенного эффекта, например создания индикаторов емкости. Также существует необходимость создания относительно стабильной композиции для определения влажности, характеризующейся тем, что единственная композиция создает множество сигналов, понятных лицу, осуществляющему уход, или потребителю и при этом активация композиции не ограничена величиной pH влажной среды и срок хранения такой композиции не является столь же коротким, как срок хранения композиций, содержащих летучие ароматизирующие вещества и эфирные масла. Наконец, также существует необходимость создания систем индикаторных композиций, которые относительно мало препятствуют поглощению жидких сред абсорбирующим изделием.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В целом, настоящее изобретение относится к мультисенсорной чувствительной к воздействию водной среды композиции покрытия, которая может быть нанесена в виде покрытия на различные части абсорбирующего изделия для последующей индикации состояния влажности и емкости изделия. Такая композиция покрытия обеспечивает визуальное и основанное на изменении запаха предупреждение о загрязненности изделия и/или угрозе протекания изделия. В то же время такое покрытие обеспечивает маскировку запаха при загрязнении изделия водными физиологическими жидкостями, например мочой, вагинальными выделениями, менструальной кровью, слизью или кишечными выделениями, или в альтернативном варианте пролитыми бытовыми жидкостями, содержащими жидкую воду.
В одном из примеров осуществления изобретения чувствительная к воздействию водной среды композиция покрытия для инициируемого высвобождения активных ингредиентов и визуальной индикации присутствия водной среды в абсорбирующих изделиях включает сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, включающее ароматизирующий радикал, который получен из ароматизирующего спирта, содержащего по меньшей мере одну гидроксильную группу. Композиция дополнительно включает визуальный изменяющий цвет индикатор влажности, который изменяет цвет от первого цвета до второго цвета при изменении состояния, где визуальный изменяющий цвет индикатор влажности включает по меньшей мере одно из следующих веществ: pH-индикаторный краситель и регулятор pH, термохромный краситель и краситель, чувствительный к типу полярности. В альтернативном варианте этой композиции чувствительная к воздействию водной среды композиция покрытия в качестве изменяющих цвет химических веществ включает по меньшей мере pH-индикаторный краситель и регулятор pH. В другом альтернативном варианте этой композиции активный ингредиент представляет собой группу ароматизирующего радикала в сложном эфире бетаина или производном сложного эфира бетаина, полученную из летучего ароматизирующего спирта, причем радикал высвобождается из сложного эфира бетаина или производного сложного эфира бетаина посредством реакции гидролиза при контакте с водной средой. В дополнительном альтернативном примере осуществления композиции ароматизирующий радикал получен из группы ароматизирующих веществ, выбранных из тимола, ванилина, ментола и эвгенола. В другом дополнительном альтернативном примере осуществления композиции композиция включает по меньшей мере pH-индикаторный краситель, регулятор pH, поверхностно-активное вещество и связующее вещество.
В дополнительном альтернативном примере осуществления композицию наносят на абсорбирующее изделие. В другом альтернативном примере осуществления композицию наносят на абсорбирующее изделие, которое включает по меньшей мере слой, образующий верхний лист (далее для краткости именуемый «слой верхнего листа»), слой, образующий нижний лист (далее для краткости именуемый «слой нижнего листа»), и абсорбирующий внутренний слой, расположенный между слоем верхнего листа и слоем нижнего листа, и дополнительно композицию покрытия наносят на по меньшей мере один из следующих слоев: слой верхнего листа, слой нижнего листа и абсорбирующий внутренний слой абсорбирующего изделия. В дополнительном альтернативном примере осуществления абсорбирующее изделие представляет собой изделие женской гигиены, изделие для ухода за детьми или младенцами, изделие для взрослых, страдающих недержанием, или изделие для очистки из абсорбирующего листового материала. В дополнительном альтернативном примере осуществления имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает по меньшей мере один периферический боковой край и композиция покрытия нанесена вблизи по меньшей мере одного периферического бокового края. В другом альтернативном примере осуществления каждый из слоев абсорбирующего изделия включает по меньшей мере один периферический боковой край и композиция покрытия нанесена на по меньшей мере один слой, расположенный вблизи периферического бокового края. В другом дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает по меньшей мере один абсорбирующий внутренний слой, причем этот абсорбирующий внутренний слой включает композицию покрытия.
В другом дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает абсорбирующий внутренний слой, имеющий периферический боковой край, и композицию покрытия наносят или размещают на абсорбирующем внутреннем слое по меньшей мере вблизи периферического бокового края. В другом альтернативном примере осуществления абсорбирующее изделие и слой верхнего листа, слой нижнего листа и абсорбирующий внутренний слой включают центральную зону осаждения выброса жидкости (в паховой области) и периферический боковой край и композицию покрытия наносят на по меньшей мере один из следующих участков: центральную зону осаждения выброса жидкости и периферический боковой край.
В другом дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает по меньшей мере слой верхнего листа, слой нижнего листа и абсорбирующий внутренний слой, причем композицию покрытия, включающую индикатор влажности, наносят на по меньшей мере один из следующих слоев: слой верхнего листа, слой нижнего листа и абсорбирующий внутренний слой. В другом альтернативном примере осуществления изобретения имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает периферический боковой край и композицию покрытия, включающую индикатор влажности, наносят на часть абсорбирующего изделия, расположенную вблизи периферического бокового края.
В другом альтернативном примере осуществления изобретения имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает слой верхнего листа, слой нижнего листа и абсорбирующий внутренний слой, и каждый слой включает по меньшей мере один периферический боковой край, и композицию покрытия, включающую индикатор влажности, наносят вблизи по меньшей мере одного периферического бокового края любого из следующих слоев: слоя верхнего листа, слоя нижнего листа или абсорбирующего внутреннего слоя. В дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения композиция покрытия, включающая индикатор влажности, содержит изменяющий цвет pH-индикаторный краситель, регулятор pH и сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, содержащее функциональную активную группу, полученную из ароматизирующего вещества, содержащего по меньшей мере одну гидроксильную группу. В альтернативном варианте композиция покрытия включает растворитель, поверхностно-активное вещество и связующее вещество.
В другом альтернативном примере осуществления изобретения абсорбирующее изделие, на которое нанесена композиция, включает по меньшей мере два отдельно нанесенных покрытия. В дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения два отдельно нанесенных покрытия находятся на двух разных слоях абсорбирующего изделия. В другом альтернативном примере осуществления изобретения имеющее покрытие абсорбирующее изделие включает продольные боковые периферические края и передние и задние концевые периферические боковые края и композицию покрытия наносят вблизи по меньшей мере одного из продольных боковых периферических краев и переднего и заднего концевых периферических краев. В другом альтернативном примере осуществления композицию покрытия наносят вблизи двух продольных боковых периферических краев и переднего и заднего концевых периферических краев.
В другом альтернативном примере осуществления изобретения абсорбирующее изделие содержит по меньшей мере один абсорбирующий внутренний слой и абсорбирующее изделие также имеет по меньшей мере один продольный боковой периферический край. Абсорбирующее изделие включает чувствительную к воздействию водной среды композицию покрытия для инициируемого высвобождения активных ингредиентов из абсорбирующего изделия и чувствительную к воздействию водной среды композицию покрытия размещают на абсорбирующем изделии вблизи продольного бокового периферического края. Композиция покрытия включает сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, включающее функциональную активную группу, и изменяющий цвет визуальный химический индикатор, где изменяющий цвет визуальный химический индикатор выбран из по меньшей мере одной из групп следующих веществ: pH-индикаторного красителя и регулятора pH, термохромного красителя и красителя, чувствительного к типу полярности.
В другом альтернативном примере осуществления изобретения абсорбирующее изделие включает по меньшей мере слой верхнего листа, слой нижнего листа и один абсорбирующий внутренний слой. Каждый из следующих слоев: слой верхнего листа, абсорбирующий внутренний слой и слой нижнего листа, имеет продольный боковой периферический край. Абсорбирующее изделие включает чувствительную к воздействию водной среды композицию покрытия для инициируемого высвобождения активных ингредиентов из абсорбирующего изделия. Чувствительную к воздействию водной среды композицию покрытия размещают на абсорбирующем изделии вблизи по меньшей мере одного из продольных боковых периферических краев, и композиция включает сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, включающее функциональную активную группу, полученную из ароматизирующего вещества, содержащего гидроксильную группу, и изменяющий цвет визуальный химический индикатор, причем визуальный химический индикатор выбран из по меньшей мере одной из групп, выбранных из pH-индикаторного красителя и регулятора pH, термохромного красителя и красителя, чувствительного к типу полярности.
Другие признаки и аспекты настоящего изобретения более подробно рассмотрены ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На Фиг. 1 представлен вид сзади в аксонометрии одного из примеров осуществления абсорбирующего изделия, включающего мультисенсорные индикаторы влажности согласно изобретению, где изделие представляет собой расстегнутый подгузник.
На Фиг. 2 представлен вид спереди в аксонометрии примера осуществления подгузника, показанного на Фиг. 1.
На Фиг. 3 представлен вид сверху примера осуществления подгузника, показанного на Фиг. 1, на котором подгузник расстегнут и разложен на плоскости так, что видна поверхность изделия, обращенная наружу от тела пользователя (сторона, обращенная к одежде).
На Фиг. 4 представлен в частичном разрезе вид сверху альтернативного примера осуществления абсорбирующего изделия, представляющего собой подгузник, показанный на Фиг.3, на котором показана поверхность изделия, которая при ношении обращена к телу пользователя.
На Фиг. 5 представлено покомпонентное изображение в аксонометрии альтернативного примера осуществления абсорбирующего изделия согласно изобретению, которое представляет собой женскую гигиеническую прокладку, включающую мультисенсорные индикаторы влажности, показанные на различных участках изделия вблизи периферических боковых краев изделия, и различные слои периферических боковых краев.
На Фиг. 6 представлено покомпонентное изображение в разрезе по линии 6-6 женской гигиенической прокладки, показанной на Фиг. 5.
На Фиг.7 представлен вид сверху в аксонометрии альтернативного примера осуществления абсорбирующего изделия согласно изобретению, представляющего собой абсорбирующий лист, на который нанесено мультисенсорное чувствительное к водной среде покрытие согласно изобретению.
Следует отметить, что повторяющиеся в настоящем описании и прилагаемых графических материалах обозначения относятся к идентичным или аналогичным признакам или элементам изобретения.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем, настоящее изобретение относится к мультисенсорной чувствительной к воздействию водной среды композиции покрытия, предназначенной для инициируемого высвобождения функциональных активных ингредиентов в виде ароматизирующих веществ и для создания визуальной индикации влажности. В частности, композиция покрытия предназначена для инициируемого высвобождения функциональных активных ингредиентов и визуальных индикаторов из абсорбирующего изделия. Такое чувствительное к воздействию водной среды покрытие обеспечивает ʺмультисенсорнуюʺ индикацию влажности или загрязнения абсорбирующего изделия посредством визуальной и основанной на изменении запаха индикации увлажненности абсорбирующего изделия водной жидкостью, например мочой, менструальной кровью, вагинальными выделениями, слизью или кишечными выделениями. В зависимости от типа применения покрытия в абсорбирующем изделии композиция покрытия может быть использована для индикации уровня влажности/сигнала начального загрязнения, для маскировки запаха, а также для индикации емкости, которая указывает на то, что емкость абсорбирующего изделия исчерпана, или на то, что возникла опасность протекания изделия.
Такое покрытие активируется при контакте с водной средой, а не при воздействии водяного пара. Таким образом, оно менее чувствительно и не инициируется под действием влаги, находящейся в воздухе. Покрытие можно наносить на изделие без специальной инкапсуляции или упаковки. Дополнительно, после контакта водной среды с покрытием вещества, создающие сигналы влажного состояния, основанные на изменении запаха, высвобождаются из покрытия достаточно быстро. Согласно настоящему изобретению термин ʺводная средаʺ означает среду, содержащую, в отличие от водяного пара, ʺжидкуюʺ воду. Примеры таких водных сред включают мочу, вагинальные жидкости, слизь, менструальную кровь, выделения, жидкость или кишечные выделения, а также содержащие воду разлитые бытовые жидкости.
Согласно настоящему изобретению абсорбирующее изделие может представлять собой одноразовое абсорбирующее изделие личной гигиены или гигиеническое абсорбирующее изделие общего пользования. Изделие личной гигиены может представлять собой, например, изделие для ухода за младенцем (ребенком до трех лет) или ребенком, например подгузники, трусы для приучения ребенка к туалету, наматрасники или салфетки; изделие женской гигиены, например гигиенические прокладки, салфетки, прокладки, тампоны или протирочные материалы; изделие для ухода за взрослыми, страдающими недержанием, например вставки в нижнее белье, трусы, шорты, наматрасники или протирочные материалы. В альтернативном варианте абсорбирующие изделия могут представлять собой материалы для поддержания бытовой или персональной чистоты или для дезинфекции, например абсорбирующие листы санитарно-гигиенического материала, полотенца или протирочные материалы. Дополнительные примеры абсорбирующих изделий, свойства которых могут быть улучшены за счет покрытий согласно изобретению, включают больничную одежду, хирургические простыни и салфетки, используемые при стерилизации.
Согласно настоящему изобретению химическое вещество покрытия представляет собой единственную химическую композицию покрытия, которая включает компоненты мультисенсорного индикатора в виде одного состава. Такие множественные индикаторные компоненты образуют мультисенсорный индикатор, который, действуя на разные органы чувств, подает пользователю сигнал о том, что произошло загрязнение изделия. Покрытие наносят на абсорбирующее изделие в виде единственной композиции, а не множества композиций, наносимых в разное время и на разные участки. Применяемая единственная химическая композиция покрытия включает функциональное вещество, создающее визуальный индикатор влажности, а также функциональное вещество, обеспечивающее маскировку запаха или сигнализацию в виде запаха. Единственная композиция покрытия может быть нанесена на один или более отдельных участков абсорбирующего изделия. Как показано ниже, в одном из примеров осуществления предпочтительно, чтобы композиция покрытия была нанесена на несколько физически разделенных участков одного абсорбирующего изделия, которые находятся вблизи различных периферических боковых краев абсорбирующего изделия или слоев абсорбирующего изделия.
Такие мультисенсорные индикаторные композиции могут быть включены в одноразовые абсорбирующие изделия и, в частности, в абсорбирующие изделия личной гигиены, для указания на приближение момента протекания изделия, например, посредством подходящего размещения на участках абсорбирующих изделий (или слоев изделий), которые будут контактировать с жидкой средой непосредственно перед протеканием, например, возле или вблизи периферических боковых краев изделия. В этом случае композиция покрытия будет активироваться только при начинающемся загрязнении краев изделия или при перемещении водной жидкости внутри изделия к участкам, расположенным вблизи периферического бокового края (краев) изделия или слоя (слоев) изделия. При обнаружении сигнала индикатора, изменяющего запах (запах летучих ароматизирующих веществ, высвобождаемых при контакте с водной жидкостью), потребитель поймет, что загрязнение распространилось до такого участка изделия, где вскоре произойдет протекание. Таким образом, композиция функционирует как индикатор емкости, а не только индикатор загрязнения.
Согласно настоящему изобретению ароматизирующие вещества считаются функциональными ʺактивнымиʺ ингредиентами. Таким образом, сложные эфиры бетаина, содержащие ароматизирующие радикалы, могут считаться предшественниками активных ингредиентов (или проароматизирующими веществами). Согласно настоящему изобретению рассматриваемые сложные эфиры бетаина модифицированы посредством добавления одной или более ароматизирующих радикальных групп, которые становятся летучими при высвобождении, например, при контакте сухой композиции покрытия (содержащей сложный эфир бетаина, включающий ароматизирующий радикал) с водной средой, Водная среда может иметь любое значение pH, например значение pH, соответствующее вагинальным выделениям, моче, каловым массам, менструальной крови или другим физиологическим выделениям, например носовым выделениям, а также разлитым бытовым жидкостям.
Мультисенсорная композиция покрытия включает по меньшей мере сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, содержащее радикальную ароматизирующую группу, и изменяющий цвет краситель, предпочтительно лейкокраситель, краситель, изменяющий цвет в зависимости от pH, термохромный краситель или краситель, чувствительный к типу полярности. Согласно настоящему изобретению термин ʺизменение цветаʺ означает переход от первого цвета ко второму цвету, например от зеленого к синему или от синего к желтому, а не появление цвета при переходе из предыдущего бесцветного состояния или исчезновение цвета с образованием бесцветного состояния. Композиция покрытия дополнительно предпочтительно включает органический растворитель и необязательно другие компоненты, повышающие функциональность композиции, например один или более проявителей (для усиления цвета в зависимости от типа красителя или чернил), десенсибилизаторы, одно или более поверхностно-активных веществ, одно или более связующих веществ и один или более регуляторов pH. Дополнительные компоненты и добавки могут включать консерванты для чернил и обычные дополнительные ароматизирующие добавки, хорошо известные в данной области техники. Например, для регулирования физических свойств композиции могут быть использованы другие добавки. Например, композиция может содержать реагенты, регулирующие вязкость раствора, или может включать химические вещества, повышающие адгезию композиции к поверхностям определенных подложек (основ) при сушке или охлаждении (в случае плавкого покрытия). Композиция может дополнительно включать химические вещества, придающие готовой композиции покрытия определенную смачиваемость на поверхности подложки. Все перечисленные выше компоненты предпочтительно растворяют в летучем органическом растворителе, получая гомогенный раствор. В других примерах осуществления такие материалы могут быть объединены в термоплавком покрытии.
Согласно настоящему изобретению подходящий сложный эфир бетаина описывается следующей общей формулой:
Сложный эфир бетаина представляет собой сложный эфир бетаина и летучего ароматизирующего вещества, содержащего одну или более гидроксильных групп. То есть группа (R) представляет собой радикал летучего ароматизирующего спирта, содержащего одну или более гидроксильных групп. Предпочтительно фрагмент (R) независимо получен из ароматизирующего спирта, содержащего более четырех (4) атомов углерода и имеющего синтетическое или природное происхождение; каждый из R1, R2, R3, R4 и R5 независимо выбран из водорода или органических фрагментов, например алкила, гидроксиалкила, арила, или ароматических групп, где n≥1, предпочтительно 2 или 3, и ≤4, поскольку чем больше ʺnʺ, тем меньше вероятность быстрого протекания гидролиза (то есть замедляется высвобождение ароматизирующего вещества). Предпочтительно в одном из примеров осуществления группы R3-R5 суммарно содержат менее 8 атомов углерода, предпочтительно одна любая группа (R3, R4 или R5) содержит от 2 до 6 атомов углерода. В одном из примеров осуществления каждая из групп R3-R5 предпочтительно представляет собой метильную группу. Х представляет собой совместимый анион. Компонент, представляющий собой группу (R) ароматизирующего спирта, включает компоненты, имеющие душистые свойства. Также следует понимать, что чем больше значение ʺnʺ, тем более затруднительно растворение сложного эфира бетаина в воде и его гидролиз. Кроме того, чем меньше группы R1-R5, тем менее стабилен сложный эфир бетаина, образованный ароматизирующим спиртом (R), то есть имеется большая вероятность того, что воздействие лишь пара/влажности воздуха будет вызывать отщепление группы ароматизирующего спирта от молекулы сложного эфира бетаина. Кроме того, если сложный эфир бетаина слишком гидрофобен, то есть если он содержит большие гидрофобные группы в положениях R3-R5 или является частью более крупной гидрофобной структуры, тем более вероятно, что он не будет растворяться в воде.
Как было отмечено, предпочтительно, чтобы сложный эфир бетаина не был большим (чтобы значение ʺnʺ не превышало 4 и чтобы он не был частью более крупной полимерной структуры и не был связан в виде функциональной группы с цепочкой основной структуры), то есть чтобы он мог легко солюбилизироваться и не был настолько гидрофобен, чтобы вызывать затруднения при обработке и препятствовать течению водной жидкости по подложке, имеющей покрытие. Дополнительно, было обнаружено, что, если сложный эфир бетаина представляет собой слишком крупную молекулу, то есть включает более крупные группы в положениях R3-R5 или является частью более крупной структуры, реакция гидролиза протекает гораздо медленнее. В предпочтительном примере осуществления группы R1-R5 сложного эфира бетаина представляют собой только атомы водорода или фрагменты на основе алкильного углеводорода.
В одном из примеров осуществления функциональный активный фрагмент (радикал ароматизирующего спирта) группы (R) выбран из ароматизирующей группы, включающей 4-аллил-2-метоксифенол (эвгенол), 3-(2-борнилокси)-2-метил-1-пропанол, 2-трет-бутилциклогексанол, 4-трет-бутилциклогексанол, бензиловый спирт, 1-деканол, 9-децен-1-ол, дигидротерпинеол, 2,4-диметил-4-циклогексен-1-илметанол, 2,4-диметилциклогексилметанол, 2,6-диметил-2-гептанол, 2,6-диметил-4-гептанол, 3а,4,5,6,7,7а-гексагидро-2,4-диметил-4,7-метано[1Н]инден-5-ол, 3,7-диметил-1,6-нонадиен-3-ол, 2,6-диметил-2,7-октадиен-6-ол (линалоол), цис-3,7-диметил-2,6-октадиен-1-ол (нерол), транс-3,7-диметил-2,6-октадиен-1-ол (гераниол), 3,7-диметил-1,7-октандиол, 3,7-диметил-1-октанол (тетрагидрогераниол), 2,6-диметил-2-октанол (тетрагидромирценол), 3,7-диметил-3-октанол (тетрагидролиналоол), 2,6-диметил-7-октен-2-ол (дигидромирценол), 3,7-диметил-6-октен-1-ол (цитронеллол), 2,2-диметил-3-(3-метилфенил)-1-пропанол, 2,2-диметил-3-фенил-1-пропанол, 2-этокси-4-метоксиметилфенол, 2-этил-4-(2,2,3-триметил-3-циклопентен-1-ил)-2-бутен-1-ол, цис-3-гексен-1-ол, 4-(4-гидрокси-3-метоксифенил)-2-бутанон, 1-гидрокси-2-(1-метил-1-гидроксиэтил)-5-метилциклогексан, 3-(гидроксиметил)-2-нонанон, 4-(4-гидрокси-4-метилпентил)-3-циклогексен-1-карбоксальдегид, изоборнеол, 3-изокамфилциклогексанол, 2-изопропенил-5-метилциклогексанол (изопулегол), 1-изопропил-4-метилциклогекс-3-енол (терпиненол), 4-изопропилциклогексанол, 1-(4-изопропилциклогексил)этанол, 4-изопропилциклогексилметанол, 2-изопропил-5-метилциклогексанол (ментол), 2-изопропил-5-метилфенол (тимол), 5-изопропил-2-метилфенол (карвакрол), 2-(4-метил-3-циклогексенил)-2-пропанол (терпинеол), 2-(4-метилциклогексил)-2-пропанол (дигидротерпинеол), 4-метоксибензиловый спирт, 2-метокси-4-метилфенол, 3-метокси-5-метилфенол, 1-метокси-4-пропенилбензол (анетол), 2-метокси-4-пропенилфенол (изоэвгенол), 4-метил-3-децен-5-ол, 2-метил-6-метилен-7-октен-2-ол (мирценол), 3-метил-4-фенил-2-бутанол, 2-(2-метилфенил)этанол, 2-метил-4-фенил-1-пентанол, 3-метил-5-фенил-1-пентанол, 2-метил-1-фенил-2-пропанол, (1-метил-2-(1,2,2-триметилбицикло[3.1.0]гекс-3-илметил)циклопропил)-метанол, 3-метил-4-(2,2,6-триметилциклогексен-1-ил)-2-бутанол, 2-метил-4-(2,2,3-триметил-3-циклопентен-1-ил)-2-бутен-1-ол, (3-метил-1-(2,2,3-триметил-3-циклопентенил)-3-циклогексен-1-ил)метанол, 3-метил-5-(2,2,3-триметил-3-циклопентен-1-ил)-4-пентен-2-ол, 2-метил-2-винил-5-(1-гидрокси-1-метилэтил)тетрагидрофуран, транс,цис-2,6-нонадиенол, 1-нонанол, нопол[2-(2-гидроксиэтил)-6,6-диметилбицикло[3.1.1-]-гепт-2-ен, нопинол], 1,2,3,4,4а,5,6,7-октагидро-2,5,5-триметил-2-нафтол, 1-октанол, 3,4,5,6,6-пентаметил-2-гептанол, 2-фенилэтанол, 2-фенилпропанол, 3-фенилпропанол (гидрокоричный спирт), 3-фенил-2-пропен-1-ол (коричный спирт), 4-(5,5,6-триметилбицикло[2.2.1]гепт-2-ил)циклогексан-1-ол, 3,5,5-триметилциклогексанол, 2,4,6-триметил-4-циклогексен-1-илметанол, 5-(2,2,3-триметил-3-циклопентенил)-3-метилпентан-2-ол, 3,7,11-триметил-2,6,10-додекатриен-1-ол (фарнезол), 3,7,11-триметил-1,6,10-додекатриен-3-ол (неролидол), 3,5,5-триметил-1-гексанол (изононанол), 1-ундеканол, 10-ундецен-1-ол, ветиверол.
В другом предпочтительном примере осуществления ароматизирующая активная группа (R) сложного эфира бетаина получена из 2-феноксиэтанола, фенилэтилового спирта, гераниола, цитронеллола, 3-метил-5-фенил-1-пентанола, 2,4-диметил-3-циклогексен-1-метанола, линалоола, тетрагидролиналоола, 1,2-дигидромирценола, гидроксицитронеллола, фарнезола, ментола, эвгенола, тимола, ванилина, цис-3-гексенола, терпинеола и их смесей.
Примером особенно предпочтительной ароматизирующей активной (R) группы, присоединенной к сложному эфиру бетаина, является радикал эвгенола. Эвгенол может быть представлен следующей формулой:
Другие особенно предпочтительные группы (R), полученные из летучих ароматизирующих спиртов, включают радикалы ментола и тимола; при этом дополнительным преимуществом тимола является потенциальный антибактериальный эффект, придаваемый абсорбирующему изделию, на которое нанесена композиция, включающая тимол. Несмотря на то что эти летучие ароматизирующие вещества сильно летучи в свободном состоянии в виде спирта, они перестают быть летучими после присоединения в виде радикалов к участку (R) с образованием сложного эфира бетаина.
Анионы ʺXʺ не оказывают вредного или заметно раздражающего воздействия на кожу человека или животного, и их предпочтительно применяют для образования покрытия в комбинации со сложным эфиром бетаина. Анионы предпочтительно выбирают из группы, включающей хлорид, бромид, метилсульфат, этилсульфат, сульфат, нитрат, фосфат и гидрофосфат.
Как уже было отмечено, было обнаружено, что после образования сложного эфира бетаина, содержащего ароматизирующий радикал, группа (R) становится нелетучей и стабильной в отсутствие водной среды. Это особенно верно для сложных эфиров бетаина, в которых R3-R5 суммарно содержат по меньшей мере 8 атомов углерода. После помещения сложного эфира бетаина или производного сложного эфира бетаина в водную среду он подвергается гидролизу, при котором ароматизирующее вещество отщепляется от сложного эфира бетаина и высвобождается в виде активного летучего ароматизирующего вещества. Процесс протекает согласно следующей реакции:
Получаемые побочные продукты представляют собой карбоновую кислоту и летучий ароматизирующий спирт (имеющий структуру (R-OH)); последний, высвобождаясь в среду, окружающую изделие, создает душистый сигнал.
В альтернативном примере осуществления сложный эфир бетаина, содержащий ароматизирующий радикал (R), может быть дополнительно инкапсулирован химическим способом в матрице или оболочке, чувствительной к стимулирующему воздействию так, чтобы он не мог высвобождаться по неосмотрительности или высвобождался медленнее и только в присутствии порогового количества стимулирующего вещества, например порогового количества водной среды, имеющей определенное значение pH. Примеры материалов, подходящих для получения матрицы или оболочки, включают, без ограничений, известные в данной области техники водорастворимые полимеры, pH-чувствительные полимеры, термогели или их комбинацию.
В целом, сложные эфиры бетаина, их производные и их получение известны, и поэтому этапы синтеза конкретных сложных эфиров бетаина, содержащих ароматизирующие радикалы, не рассмотрены дополнительно в настоящем описании. Тем не менее, примеры относительно небольших молекул сложных эфиров бетаина, содержащих ароматизирующие радикалы (радикальные группы летучих спиртов), имеются в патентах US 5958870, Declercq et al., и ЕР 0752465, Struillou, содержание каждого из которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки. Однако было обнаружено, что именно эти химические вещества особенно подходят в качестве основного химического компонента единой индикаторной композиции, которую наносят в виде покрытия и которая служит как основанным на изменении запаха, так и визуальным индикатором влажности абсорбирующих изделий; в частности, если сложные эфиры бетаина имеют ограниченный размер, то их активация не обязательно происходит при резком изменении pH, и при соответствующей величине их гидрофобности или при соответствующем их размещении в абсорбирующем изделии их присутствие лишь незначительно повышает сопротивление поглощению жидкостей.
В альтернативном варианте для создания индикаторов влажности и емкости, подходящих для определенных потребительских абсорбирующих изделий, сложные эфиры бетаина могут быть применены в комбинации с целевыми индикаторными красителями, изменяющими свой цвет в зависимости от pH. Например, то факт, что различные физиологические жидкости имеют определенные диапазоны значений pH, может быть использован для создания pH-чувствительных визуальных индикаторов, которые могут быть использованы вместе со сложными эфирами бетаина в абсорбирующих подложках; благодаря этому при загрязнении физиологическими жидкостями на водной основе происходит инициирование как визуального, так и основанного на изменении запаха индикатора влажности/емкости, чувствительного к конкретному физиологическому выделению. Например, величины pH вагинальных выделений и мочи очень часто различаются, и, таким образом, pH-индикаторные чернила, используемые в сочетании со сложными эфирами бетаина, будут изменять цвет в зависимости от значения pH соответствующих физиологических жидкостей.
Предпочтительно в одном из примеров осуществления количество сложного эфира бетаина или производного сложного эфира бетаина, содержащего радикал ароматизирующего спирта, в композиции покрытия составляет от приблизительно 0,1 до 30% масс., в альтернативном варианте от приблизительно 0,1 до приблизительно 20% масс., в дополнительном альтернативном варианте от приблизительно 1 до 10% масс., в другом дополнительном альтернативном варианте от приблизительно 2 до 10% масс., и в еще одном дополнительном альтернативном варианте от приблизительно 2 до 5% масс. Приведенные массовые процентные содержания, а также все упоминаемые в описании массовые процентные содержания приведены в пересчете на общую массу композиции покрытия.
Чувствительная к воздействию водной среды мультисенсорная композиция покрытия согласно настоящему изобретению предпочтительно включает неводный жидкостный растворитель или носитель, в котором содержится сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, краситель визуального индикатора и другие компоненты композиции, поскольку контакт с водной жидкостью приведет к гидролизу компонентов композиции. Все компоненты мультисенсорной индикаторной композиции предпочтительно растворимы в одном или более летучих органических растворителях, например растворителях, применяемых для флексографической и глубокой печати. Подходящие летучие органические растворители могут включать, например, этанол, метанол, пропанол, изопропанол, бутанол, ацетон, бутанон, тетрагидрофуран (ТГФ), бензол и толуол, метиленхлорид, хлороформ или их комбинации. Во время получения раствора компонентов мультисенсорных визуальных и душистых индикаторов и органического растворителя при комнатной температуре раствор представляет собой жидкость. При нанесении мультисенсорной индикаторной композиции на целевую подложку летучий органический растворитель испаряется. Количество летучих органических растворителей может составлять от приблизительно 20 до приблизительно 90% масс.; обычно от приблизительно 25, 30 или 35 до приблизительно 60, 70 или 80% масс. включительно.
Чувствительная к воздействию водной среды композиция покрытия предназначена для предоставления как визуальной, так и основанной на изменении запаха индикации загрязнения; при этом композиция также включает краситель, инициируемый под воздействием водной среды, так что появление водной среды вызывает либо цветовой переход от первого цвета до второго цвета, либо появление цвета на ранее бесцветном участке, либо исчезновение имевшегося ранее цвета композиции. В одном из предпочтительных примеров осуществления визуальный индикатор представляет собой цветопеременный краситель, изменяющий первый цвет на второй. Однако следует понимать, что основанные на изменении запаха индикаторы, обеспечивающие индикацию емкости, могут быть с успехом применены при отсутствии визуальных индикаторов в целевых областях абсорбирующего изделия, например, вдоль периферических боковых краев изделия или слоев изделия или на определенном расстоянии от периферического бокового края (краев). В альтернативном варианте мультисенсорная индикаторная композиция может быть включена в первый участок абсорбирующего изделия, а основанный на изменении запаха индикатор, идентичный индикатору, содержащемуся в мультисенсорной индикаторной композиции, или другой индикатор, может быть включен во второй участок, расположенный ближе к периферическому краю изделия или слоя изделия. В этом случае при обнаружении другого запаха (другого индикатора, основанного на изменении запаха) потребитель будет осведомлен о приближающемся протекании изделия.
Типы красителей, подходящих для создания визуального изменения визуального индикатора композиции, включают лейкокрасители, pH-индикаторные красители, термохромные красители, а также красители, чувствительные к типу полярности. Красители, приобретающие цвет и обесцвечивающиеся, и конструкции соответствующих изделий описаны, например, в патенте US 6307119, Cammarota, и патентной публикации US 20100030173, Song et al., и содержание каждого из этих документов полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
В одном из примеров осуществления краситель предпочтительно представляет собой лейкокраситель, характеризующийся появлением цвета. В общем, лейкокрасителями называют бесцветные или бледно окрашенные основные красители, поскольку молекулы красителя могут находиться в двух формах, одна из которых бесцветна. Такие лейкокрасители предпочтительно используют в комбинации с проявителями. Не прибегая к какой-либо теории, можно предположить, что проявитель цвета, используемый в комбинации с лейкокрасителем, функционирует как кислота Льюиса, которая оттягивает электроны из молекулы лейкокрасителя, образуя сопряженную систему. При этом лейкокраситель приобретает цвет, переходя из первоначального бесцветного состояния в цветное.
Например, спиро-форма оксазина представляет собой бесцветный лейкокраситель; сопряженная система оксазина и другой ароматической части молекулы разделена sp3-гибридизованным ʺспироʺ-атомом углерода. После протонирования части молекулы, облучения УФ светом или аналогичного воздействия, связь между спиро-атомом углерода и оксазином разрывается, цикл раскрывается, спиро-атом углерода приобретает sp2-гибридизацию и переходит в плоскостную конфигурацию, ароматическая группа поворачивается, выравнивая π-орбитали в соответствии с направлениями орбиталей остальной части молекулы, и образуется сопряженная система, которая может поглощать фотоны видимого света и, таким образом, окрашиваться.
Лейкокрасители, которые могут быть использованы, могут быть выбраны из множества красителей, которые включают, например, фталидные лейкокрасители, триарилметановые лейкокрасители и флуорановые лейкокрасители. Их примеры могут включать: (1) красители на основе триарилметана, например 3,3-бис(пара-диметиламинофенил)-6-диметиламинофталид, 3,3-бис(пара-диметиламинофенил)фталид, 3-(пара-диметиламинофенил)-3-(1,2-диметилиндол-3-ил)фталид, 3-(пара-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-пара-диметиламинофенил-3-(1-метилпиррол-3-ил)-6-диметиламинофталид; (2) красители на основе дифенилметана, например простой 4,4'-бисдиметиламинобензгидрилбензиловый эфир, N-галогенофениллейкоаурамин, N-2,4,5-тpиxлopфeнил-лeйкoaypaмин и т.д.; (3) красители на основе лактамов, например родамин-B-анилинолактам, родамин-(пара-нитроанилино)лактам, родамин-(орто-хлоранилино)лактам; (4) красители на основе флуорана, например 3-диметиламино-7-метоксифлуоран, 3-диэтиламино-6-метоксифлуоран, 3-диэтиламино-7-метоксифлуоран, 3-диэтиламино-7-хлорфлуоран, 3-диэтиламино-6-метил-7-хлорфлуоран, 3-диэтиламино-6,7-диметилфлуоран, 3-(N-этил-пара-толуидино)-7-метилфлуоран, 3-диэтиламино-7-(N-ацетил-N-метиламино)флуоран, флуоран, 3-диэтиламино-7-(N-метиламино)флуоран, 3-диэтиламино-7-дибензиламинофлуоран, 3-диэтиламино-7-(N-метил-N-бензиламино)флуоран, 3-диэтиламино-7-(N-хлорэтил-N-метиламино)флуоран, 3-диэтиламино-7-N-диэтиламинофлуоран, 3-(N-этил-пара-толуидино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-(N-этил-пара-толуидино)-6-метил-7-(пара-толуидино)флуоран, 3-диэтиламино-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-дибутиламино-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-диэтиламино-7-(2-карбометоксифениламино)флуоран, 3-(N-циклогексил-N-метиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-пирролидино-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-пиперидино-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-диэтиламино-6-метил-7-(2,4-диметиламино)флуоран, 3-диэтиламино-7-(орто-хлорфениламино)флуоран, 3-дибутиламино-7-(орто-хлорфениламино)флуоран, 3-пирролидино-6-метил-7-(пара-бутилфениламино)флуоран, 3-(N-метил-N-н-амиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-(N-этил-N-н-амиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-(М-этил-М-изоамиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-(N-метил-N-H-гексиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-(N-этил-N-н-гексиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран, 3-(N-этил-N-β-этилгексиламино)-6-метил-7-фениламинофлуоран и т.д. Основные красители, применяемые согласно настоящему изобретению, включают, без ограничений, красители, перечисленные выше, и по меньшей мере два из них могут быть использованы в виде смеси.
В альтернативном варианте для достижения требуемого изменения цвета компонент визуального индикатора мультисенсорной индикаторной композиции может представлять собой цветопеременный (изменяющий цвет) краситель, например pH-чувствительный краситель/чернила, включающие один или более красителей/хромогенов, реагирующих на изменение pH. В отсутствие необходимости увязывать цветовой переход pH-индикаторного красителя с присутствием конкретных физиологических жидкостей, выбор конкретных хромогенов, используемых в примере осуществления, в котором применяют чернила на основе pH-чувствительного красителя, не особенно критичен. Например, один из классов подходящих pH-чувствительных красителей, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, составляют фталеиновые хромогены. Например, феноловый красный (т.е. фенолсульфонфталеин) имеет переход от желтого к красному в диапазоне pH от 6,6 до 8,0. При pH, превышающем приблизительно 8,1, феноловый красный становится ярко-розовым (фуксиновым). Производные фенолового красного также могут быть использованы согласно настоящему изобретению, например производные, замещенные хлором, бромом, метилом, функциональными группами карбоксилата натрия, карбоновой кислоты, гидроксильными и аминогруппами. Примеры замещенных производных фенолового красного включают, например, метакрезоловый пурпурный (мета-крезолсульфонфталеин), крезоловый красный (орто-крезолсульфонфталеин), пирокатехиновый фиолетовый (пирокатехинсульфонфталеин), хлорфеноловый красный (3',3ʺ-дихлорфенолсульфонфталеин), ксиленоловый синий (натриевая соль пара-ксиленолсульфонфталеина), ксиленоловый оранжевый, хромазурол В 3 (C.I. 43820), 3,4,5,6-тетрабромфенолсульфонфталеин, бромксиленоловый синий, бромфеноловый синий (3',3ʺ,5',5ʺ-тетрабромфенолсульфонфталеин), бромхлорфеноловый синий (натриевая соль дибром-5',5ʺ-дихлорфенолсульфонфталеина), бромкрезоловый пурпурный (5',5ʺ-дибром-орто-крезолсульфонфталеин) и бромкрезоловый зеленый (3',3ʺ,5',5ʺ-тетрабром-орто-крезолсульфонфталеин). Например, переход от желтого к синему бромкрезолового зеленого находится в диапазоне pH от приблизительно 4 до приблизительно 6; переход от желтого к синему бромтимолового синего находится в диапазоне pH от приблизительно 6,0 до 7,6; переход от желтого к фиолетовому бромфенолового синего находится в диапазоне pH от приблизительно 3,0 до 4,6; и переход от желтого к фиолетовому бромкрезолового пурпурного находится в диапазоне pH от приблизительно 5,2 до 6,8.
Антрахиноны составляют другой подходящий класс pH-чувствительных красителей, подходящих для осуществления настоящего изобретения. Антрахиноны имеют следующую общую структуру:
Цифры 1-8, обозначенные в общей формуле, представляет собой центры возможного замещения конденсированной циклической структуры функциональными группами. Некоторые примеры функциональных групп, которые могут быть заместителями конденсированной циклической структуры, включают галогены (например, группы хлора или брома), сульфонильные группы (например, соли сульфоновых кислот), алкильные группы, бензильные группы, аминогруппы (например, первичные, вторичные, третичные или четвретичные амины), карбоксильные группы, цианогруппы, гидроксигруппы, фосфорсодержащие группы и т.д. Функциональные группы, придающие способность к ионизации, часто называют ʺхромофорамиʺ. Замещение циклической структуры хромофором вызывает сдвиг полосы поглощения соединения. Таким образом, в зависимости от типа хромофора (например, гидроксил, карбоксил, амино и т.д.) и степени замещения может быть образовано огромное множество хинонов, имеющих различное окрашивание и интенсивность окрашивания. Для придания некоторым типам соединений (например, высокомолекулярным антрахинонам) растворимости в воде также могут быть использованы другие функциональные группы, например сульфоновые кислоты.
Некоторые подходящие антрахиноны, которые могут быть применены согласно настоящему изобретению, имеющие приведенную ниже ʺCIʺ классификацию, включают кислотный черный 48, кислотный синий 25 (D&C Зеленый No. 5), кислотный синий 40, кислотный синий 41, кислотный синий 45, кислотный синий 80, кислотный синий 129, кислотный зеленый 25, кислотный зеленый 27, кислотный зеленый 41, кислотный фиолетовый 43, протравной красный 11 (ализарин), протравной черный 13 (ализариновый сине-черный В), протравной красный 3 (ализариновый красный S), протравной фиолетовый 5 (ализариновый фиолетовый 3R), ализариновый комплексон, натуральный красный 4 (карминовый кислотный), дисперсный синий 1, дисперсный синий 3, дисперсный синий 14, натуральный красный 16 (пурпурин), натуральный красный 8, активный синий 2 (проционный синий НВ), активный синий 19 (ремазоль бриллиантовый синий R); ализарин, ализариновый желтый R, ализариновый желтый GG, ализарин S, Nuclear Fast Red, хинализарин, эмодин, амино-4-гидроксиантрахинон и т.д. Например, карминовая кислота имеет первый переход от оранжевого до красного, находящийся в диапазоне pH от приблизительно 3,0 до 5,5, и второй переход от красного до пурпурного, находящийся в диапазоне pH от приблизительно 5,5 до 7,0.
Другой подходящий класс pH-чувствительных красителей, которые могут быть применены, включает ароматические азосоединения, имеющие следующую общую структуру:
1
2
X-R-N=N-R-Y
где:
1
R представляет собой ароматическую группу;
2
2
2
3
1
2
1
2
R выбран из группы, состоящей из алифатических и ароматических групп, и Х и Y независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, галогенидов, -NO, -NH, арильных групп, алкильных групп, алкоксигрупп, сульфонатных групп, -SOH, -OH, -COH, -COOH, галогенидов и т.д. Также подходящими являются азопроизводные, например азоксисоединения (X-R-N=NO-R-Y) или гидразосоединения (X-R-NH-NH-R-Y). Конкретные примеры азосоединений (или их производных) включают метиловый фиолетовый, метиловый желтый, метиловый оранжевый, метиловый красный и метиловый зеленый. Например, переход метилового желтого от красного к желтому происходит в диапазоне pH от приблизительно 2,9 до 4,0, переход метилового оранжевого от красного к желтому происходит в диапазоне pH от приблизительно 3,1 до 4,4 и переход метилового красного от красного к желтому происходит в диапазоне pH от приблизительно 4,2 до 6,3. Другие подходящие pH-чувствительные хромогены, которые могут быть применены, включают конго-красный, лакмус (азолитмин), метиленовый синий, нейтральный красный, кислотный фуксин, индигокармин, бриллиантовый зеленый, пикриновую кислоту, метаниловый желтый, мета-крезоловый пурпурный, хинальдиновый красный, тропеолин OO, 2,6-динитрофенол, флоксин В, 2,4-динитрофенол, 4-диметиламиноазобензол, 2,5-ди нитрофенол, 1-нафтиловый красный, хлорфеноловый красный, гематоксилин, 4-нитрофенол, нитразиновый желтый и 3-нитрофенол.
В альтернативном варианте могут быть применены термохромные красители, чувствительные к изменениям температуры в абсорбирующем изделии и изменяющие цвет под действием различных температур водной среды, находящейся в изделии. Изменения температуры могут быть обусловлены загрязнением изделия мочой, менструальной кровью или кишечными выделениями. Термохромные красители или окрашивающие материалы, добавляемые в композицию, включают полимеры, например политиофен, и термохромные жидкокристаллические материалы. Красители/окрашивающие агенты могут быть предоставлены множеством поставщиков, например H.W. Sands Corporation.
В альтернативном варианте в композицию для изменения цвета могут быть добавлены красители, чувствительные к типу полярности. Примеры чувствительных к типу полярности красителей включают краситель REICHARDT, 1-этил-4-метоксикарбонилпиридиний йодид, 2,6-дифенил-4-(2,4,6-трифенилпиридиний)фенолят (1), 4[(1-метил-4-(1Н)-пиридинилиден)-этилиден]-2,5-циклогексадиен-1-он (2) и 4-[4-(диметиламино)стирил]-1-метилпиридиний йодид.
Количество изменяющих цвет красителей, предпочтительно красителей, изменяющих цвет в зависимости от pH, в композиции может составлять от приблизительно 0,01% масс. до приблизительно 10% масс. Обычно количество красителя, изменяющего цвет в зависимости от pH, может составлять от приблизительно 0,05 или 0,1% масс. до приблизительно 4 или 5% масс., или 6 или 7% масс.; предпочтительно этот диапазон составляет от приблизительно 0,5 или 1% масс. до приблизительно 2,5, 3 или 5% масс. включительно. Количества термохромных красителей или красителей, чувствительных к типу полярности, если таковые присутствуют в композиции, близки к количествам, приведенным для лейкокрасителей или красителей, изменяющих цвет в зависимости от pH.
Как было отмечено выше при рассмотрении основанных на изменении запаха индикаторов, одна или более мультисенсорных композиций, включающая различные визуальные индикаторы, могут быть помещены на различные участки абсорбирующего изделия. Каждая из них может быть размещена на различных расстояниях от периферического бокового края абсорбирующего изделия или слоя абсорбирующего изделия.
В зависимости от типа красителя, находящегося в составе чувствительной к воздействию водной среды мультисенсорной индикаторной композиции покрытия, композиция может содержать другие различные химические вещества. Например, как было отмечено при рассмотрении композиций, содержащих лейкокрасители, они предпочтительно включают проявители. Предпочтительными компонентами композиции также являются поверхностно-активные вещества и связующие вещества. Примеры подходящих проявителей включают бисфенол А, хлорид цинка, салицилат цинка и фенольные полимеры (смолы). Другие примеры проявителей цвета, подходящих для применения совместно с лейкокрасителями, могут включать: 4-трет-бутил фенол, α-нафтол, β-нафтол, 4-ацетилфенол, 4-трет-октил фенол, 4,4'-втор-бутилиденфенол, 4-фенилфенол, 4,4'-дигидроксидифенилметан, 4,4'-изопропилидендифенол, гидрохинон, 4,4'-циклогексилидендифенол, 4,4-дигидроксидифенилсульфид, 4,4'-тио-бис(6-трет-бутил-3-метилфенол), 4,4'-дигидроксидифенилсульфон, простой монобензиловый эфир гидрохинона, 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, втор-бутил-4-гидроксибензоат, пентил-4-гидроксибензоат, фенил-4-гидроксибензоат, бензил-4-гидроксибензоат, толил-4-гидроксибензоат, хлорфенил-4-гидроксибензоат, фенилпропил-4-гидроксибензоат, фенэтил-4-гидроксибензоат, пара-хлорбензил-4-гидроксибензоат, пара-метоксибензил-4-гидроксибензоат, фенольные смолы (полимеры) типа новолака, фенольные полимеры и фенолоподобные соединения. Если в мультисенсорной индикаторной композиции присутствуют проявители цвета, то их количество составляет от приблизительно 1 до 25% масс., в альтернативном варианте от приблизительно 1 до приблизительно 10% масс. Как и лейкокрасители, проявители цвета обычно хорошо растворяются в органических растворителях.
Если в качестве основы для визуального изменяющего цвет индикатора влажности в мультисенсорной индикаторной композиции применяют индикаторные красители, изменяющие цвет в зависимости от pH, то такая композиция предпочтительно включает регулятор pH, так чтобы до воздействия на композицию водных физиологических жидкостей композиция имела определенное значение pH. После воздействия загрязняющих физиологических жидкостей pH подложки с покрытием изменяется, что приводит к изменению цвета. Регулятор pH представляет собой любую молекулу или композицию, которая может быть использована для регулирования pH изменяющей цвет композиции. Регулятор pH может представлять собой кислоту, основание или их комбинацию, как, например, в буферной композиции. Регулятор pH выбирают с учетом выбора окрашивающего вещества, применяемого в изменяющей цвет композиции. Например, если изменяющая цвет композиция включает окрашивающее вещество, имеющее цветовой переход в области pH ниже 5,5, то выбранный регулятор pH предпочтительно представляет собой кислоту, создающую кислую среду изменяющей цвет композиции. Если изменяющая цвет композиция включает окрашивающее вещество, имеющее цветовой переход в области pH более 9,5, то выбранный регулятор pH предпочтительно представляет собой основание, создающее щелочную среду изменяющей цвет композиции.
Примеры подходящих кислотных регуляторов pH включают органические кислоты, неорганические кислоты и полимерные кислоты; в частности примеры органических кислот включают гликолевую кислоту, лимонную кислоту, молочную кислоту, аскорбиновую кислоту, щавелевую кислоту, малеиновую кислоту, винную кислоту, салициловую кислоту, пальмитиновую кислоту и стеариновую кислоту. Дополнительные примеры органических кислот включают полиакриловые кислоты, полиметакриловые кислоты и сополимеры, содержащие акриловые кислоты, метакриловые кислоты или как акриловые, так и метакриловые кислоты. Примеры подходящих основных регуляторов pH включают органические основания, неорганические основания и полимерные основания; в частности их примеры включают гидроксид натрия карбонат, натрия, бикарбонат натрия, борат натрия, гидроксид калия, полимерные амины, дендримерные амины и 1,3-пентандиамин.
Количество регуляторов pH в композиции предпочтительно составляет от приблизительно 1 до 30% масс. от массы композиции, в альтернативном варианте от приблизительно 5 до 20% масс. Дополнительные примеры регуляторов pH имеются в патентном документе US 2011/0015599, Song et al., содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
Гомогенный раствор композиции покрытия может содержать связующее вещество, и, таким образом, раствор может быть использован в качестве чернил, подходящих для печати, которые могут быть высушены на воздухе без нагревания. В частности, связующие вещества служат для придания чувствительной к воздействию водной среды мультисенсорной индикаторной композиции свойств, более подходящих для печати. Связующие вещества также служат для защиты молекул красителя, отвечающих за изменение цвета, и молекул сложного эфира бетаина, отвечающих за изменение запаха, от влаги, находящейся в окружающей среде. Дополнительно связующие вещества обеспечивают повышенное сцепление между молекулами композиции и молекулами основы или подложки, на которую наносят мультисенсорную индикаторную композицию. Подходящие связующие вещества включают, без ограничений, композиции, в основном состоящие из растворимых органических полимеров, например модифицированной целлюлозы, сложных полиэфиров и полиамидов. Лаки на основе органических растворителей также представляют собой подходящие связующие композиции. Конкретные примеры предпочтительных связующих веществ включают нитроцеллюлозу, ацетат-пропионат целлюлозы, ацетат-бутират целлюлозы и другие нерастворимые в воде связующие вещества. Другие связующие вещества включают гидроксиэтилцеллюлозу, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу; полимеры, растворимые в органических растворителях, например поливинилбутираль, поливинилацетат, сополимер винилхлорида и винилацетата, акриловый полимер, стирольный полимер и сложноэфирный полимер. Количество связующих веществ может составлять приблизительно 10, 20, 30 или 70% масс.
Для нанесения мультисенсорной чувствительной к воздействию водной среды индикаторной композиции на подложку или поверхность может потребоваться введение в индикаторную композицию других ингредиентов, обеспечивающих иммобилизацию или более устойчивую фиксацию красителя (окрашивающего агента) или других компонентов на подложке. Таким образом, мультисенсорная индикаторная композиция также может содержать агенты, повышающие смачиваемость, например поверхностно-активные вещества и/или смешивающиеся с водой или гидрофильные полимеры. Кроме того, композиция также может содержать другие добавки, регулирующие вязкость, поверхностное натяжение или другие физические и химические свойства. В альтернативном варианте для модификации свойств поверхности подложек перед нанесением мультисенсорной индикаторной композиции и для повышения адгезии композиции, подложки могут быть обработаны различными материалами. Агент, повышающий смачиваемость, может являться единственным поверхностно-активным веществом или представлять собой смесь поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества могут быть неионными, нейтральными поверхностно-активными веществами или ионными поверхностно-активными веществами. Ионные поверхностно-активные вещества могут быть как положительно, так и отрицательно заряженными. Примеры неионных поверхностно-активных веществ включают алкил-полиэтиленоксиды, например сополимеры полиэтиленоксида и полипропиленоксида (поставляемые под торговым наименованием Poloxamer или Poloxamine), алкилполиглюкозиды, например октилглюкозид и децилмальтозид, жирные спирты, например цетиловый спирт, олеиловый спирт, кокамид МЕА (моноэтаноламин) и кокамид DEA (диэтаноламин). Примеры ионных поверхностно-активных веществ включают анионные (например, полученные на основе сульфатных, сульфонатных или карбоксилатных анионов) поверхностно-активные вещества, например додецилсульфат натрия (англ. sodium dodecyi sulfate, сокращенно SDS), лаурилсульфат аммония и соли других алкилсульфатов, лауретсульфат натрия (англ. sodium laureth sulfate или sodium lauryl ether sulfate (SLES)), алкилбензолсульфонат, мыла или соли жирных кислот; и катионые (например, на основе четвертичных катионов аммония) поверхностно-активные вещества, например цетилтриметиламмония бромид (англ. cetyl trimethylammonium bromide, сокращенно СТАВ), также называемый бромидом гексадецилтриметиламмония, и другие соли алкилтриметиламмония; цетилпиридиний хлорид (англ. cetylpyridinium chloride, сокращенно СРС), полиэтоксилированный амин таллового жира (англ. polyethoxylated tallow amine, сокращенно РОЕА), хлорид бензалкония (англ. benzalkonium chloride, сокращенно ВАС), хлорид бензетония (англ. benzethonium chloride, сокращенно BZT); или цвиттер-ионные (амфотерные) поверхностно-активные вещества, например додецилбетаин, додецилдиметиламиноксид, кокамидопропилбетаин, кокоамфоглицинат. В альтернативном варианте агенты, повышающие смачиваемость, также могут представлять собой гидрофильные молекулы. Гидрофильные молекулы также могут быть полимерами, такими как полиэтиленгликоль и его сополимеры. В зависимости от типа индикаторной системы, предпочтительные поверхностно-активные вещества включают вещества различных классов. Например, для чернил, характеризующихся появлением цвета, предпочтительно не добавлять поверхностно-активные вещества. Для чернил, характеризующихся исчезновением цвета, предпочтительными являются неионные или нейтральные поверхностно-активные вещества. Для чернил на основе pH-индикаторного красителя предпочтительными являются заряженные поверхностно-активные вещества, например катионные поверхностно-активные вещества. Предпочтительно, если такие поверхностно-активные вещества добавляют в композицию, их количество составляет от приблизительно 0,1 до 10% масс. В альтернативном варианте количество таких поверхностно-активных веществ в композиции составляет от приблизительно 0,5 до 10% масс. В альтернативном варианте количество таких поверхностно-активных веществ составляет от приблизительно 1 до 5% масс. от массы композиции. В одном из примеров осуществления композиций чернил на основе pH-индикаторного красителя количество таких поверхностно-активных веществ предпочтительно составляет от 0,1 до 10% масс., в альтернативном варианте от 0,5 до 5% масс.
Дополнительные компоненты покрытия, которые могут быть добавлены в композицию, включают десенсибилизаторы, которые используют, в частности, при использовании лейкокрасителей. Предпочтительно, если согласно изобретению используют десенсибилизатор, то он представляет собой низкомолекулярное вещество. Наиболее предпочтительный десенсибилизатор представляет собой цвиттер-ионную молекулу, молекулярная масса которой составляет от приблизительно 100 до приблизительно 800, которая хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Одним из таких десенсибилизаторов является бетаин. Предпочтительным также может быть использование цвиттер-ионной молекулы, молекулярная масса которой составляет от приблизительно 100 до приблизительно 500 или в альтернативном варианте от приблизительно 200 до приблизительно 400. Подходящие типы бетаина включают полисахаридный бетаин С, сложный эфир ментола и бетаина и бетаина гидрохлорид. Применяемые согласно изобретению цвиттер-ионные молекулы включают гидроксид 2-(метакрилоилокси)этил-3-сульфопропиламмония. Если десенсибилизаторы присутствуют в композиции, то их количество предпочтительно составляет от приблизительно 1% масс. до приблизительно 30% масс., в альтернативном варианте от приблизительно 1% масс. до приблизительно 15% масс. В альтернативном примере осуществления количество десенсибилизаторов предпочтительно составляет от приблизительно 1% масс. до приблизительно 25% масс. В дополнительном альтернативном примере осуществления количество десенсибилизаторов предпочтительно составляет от приблизительно 1% масс. до приблизительно 5% масс. В другом дополнительном альтернативном примере осуществления количество десенсибилизаторов предпочтительно составляет от приблизительно 5% масс. до приблизительно 10% масс., в альтернативном варианте от приблизительно 5 до 15% масс. и в другом альтернативном варианте от приблизительно 5 до 25% масс.
Инициируемая воздействием водной среды композиция покрытия согласно изобретению может быть нанесена на абсорбирующее изделие или слой абсорбирующего изделия с помощью любой из известных методик нанесения или печати. Например, композиция покрытия согласно настоящему изобретению может быть нанесена на подложку различными способами нанесения или печати на поверхности, например способом флексографической печати, глубокой печати, тиснением (штампованием), способом трафаретной печати, распылением, погружением и отжимом и способом цифровой печати. Дополнительно композиция может быть нанесена в расплавленном виде и оставлена затвердевать на обработанной подложке.
Мультисенсорные чувствительные к воздействию водной среды покрытия могут быть размещены на множестве различных подложек. Листовые подложки могут, например, включать нетканые или тканые листовые материалы. Такие листовые материалы могут включать синтетические или натуральные волокнистые материалы и их комбинации, например полотна, полученные экструзией через фильеры из расплава полимера (полотна спанбонд, англ. spunbond), и полотна, полученные аэродинамическим способом из расплава (мелтблаун, англ. meltblown), скрепленные кардочесаные полотна или другие материалы, полученные суховоздушным формованием, спряденные целлюлозные, шерстяные или синтетические нити. Такие листы могут дополнительно включать полученные сухим или мокрым формованием листы санитарно-гигиенической или обычной бумаги на целлюлозной основе. Дополнительно такие подложки могут включать листы пленки, многослойные конструкции из пленки и волокнистых слоев или многослойные конструкции из множества волокнистых слоев. Кроме того, такие подложки могут включать пены, например пены с открытыми или закрытыми ячейками. Такие подложки/листы могут быть применены в виде слоев абсорбирующих изделий, или сами могут служить абсорбирующими изделиями, например, в качестве полотенец, санитарно-гигиенического материала или обтирочного материала.
Мультисенсорная чувствительная к воздействию водной среды композиция покрытия может быть размещена по всей длине или ширине абсорбирующего изделия в продольном, поперечном или латеральном (по ширине) направлении, или на слое изделия, или в альтернативном варианте может быть ограничена определенными участками изделия или слоем (слоями) изделия. Например, химическая композиция может быть размещена на участке, специально предназначенном для контакта с жидкостью на водной основе, например в области изделия или слоя, где существует высокая ʺвероятность загрязненияʺ, например в центральной паховой области. В другом примере композиция покрытия может быть размещена на одном или более слоях вблизи периферического бокового края абсорбирующего изделия, где она служит индикатором угрозы вытекания выделений из абсорбирующего изделия. Например, в одном из примеров осуществления композицию покрытия размещают на абсорбирующем изделии или по меньшей мере на одном слое абсорбирующего изделия вдоль бокового периферического края изделия или слоя соответственно. Предпочтительно химическое покрытие располагают либо вблизи периферического бокового края абсорбирующего изделия, либо вблизи периферического бокового края слоя абсорбирующего изделия, где оно служит индикатором емкости. Покрытия и слои с покрытием могут располагаться на любом количестве участков и компонентов готового изделия (абсорбирующего изделия), которые могут вступать в контакт с водной средой, и неограничивающие примеры таких участков включают слой верхнего листа, слой нижнего листа (внутренняя поверхность) или абсорбирующий внутренний слой. Покрытия могут быть расположены на множестве отдельных участков одного слоя или на множестве слоев, например в центральной зоне осаждения выброса жидкости или вдоль периферических краев слоя/изделия. Композиция покрытия также может быть нанесена на другие расположенные внутри изделия слои. В альтернативном примере осуществления, если для получения композиции выбран относительно гидрофобный сложный эфир бетаина (или эфир, имеющий относительно гидрофобные группы R3-R5), может быть предпочтительно ограничивать нанесение композиции покрытия на определенные участки абсорбирующего изделия, чтобы оно не ухудшало поглощающую способность изделия, например на внутреннюю поверхность слоя нижнего листа (а не на слой верхнего листа или абсорбирующий внутренний слой) или боковые области слоя верхнего листа, абсорбирующий внутренний слой или другие находящиеся внутри изделия слои.
Когда лицо, осуществляющее уход, или пользователь абсорбирующего изделия ощущает аромат, даже если визуальная проверка пока невозможна, лицо, осуществляющее уход, или пользователь понимает (исходя из ощущаемого запаха), что на участок, находящийся вблизи периферического бокового края изделия или слоя изделия, попала влага или влага достигла участка, находящегося вблизи периферического бокового края изделия или слоя изделия.
Используемый в настоящем описании термин ʺпериферический крайʺ означает самый наружный край слоя или изделия. Согласно настоящему изобретению в одном из примеров осуществления термин ʺвблизиʺ означает от приблизительно 0 до 5 см от периферического бокового края абсорбирующего изделия или слоя абсорбирующего изделия, в альтернативном варианте от приблизительно 0,1 см до 5 см от периферического бокового края. В дополнительном альтернативном примере осуществления термин ʺвблизиʺ означает от приблизительно 0 до 3 см от периферического бокового края абсорбирующего изделия или слоя абсорбирующего изделия, в альтернативном варианте от приблизительно 0,1 см до 3 см от периферического бокового края. В другом дополнительном альтернативном примере осуществления термин ʺвблизиʺ означает от приблизительно 0 до 2 см от периферического бокового края абсорбирующего изделия или слоя абсорбирующего изделия, в альтернативном варианте от приблизительно 0,1 см до 2 см от периферического бокового края. Периферический боковой край изделия или слоя может представлять собой либо продольный боковой край, либо расположенный спереди или сзади концевой боковой край. Следует понимать, что в одном из примеров осуществления покрытие может быть размещено на абсорбирующем изделии или слое абсорбирующего изделия вблизи любого периферического бокового края изделия или слоя изделия, где оно предпочтительно служит индикатором емкости. В альтернативном варианте покрытие может быть размещено только вдоль периферических боковых краев изделия или слоя (на отдельных локальных участках), имеющих тенденцию к протеканию, например в областях крылышек или клапанов (в случае абсорбирующих изделий женской гигиены) или в областях отверстий для ног, на боковых участках паховой области или вблизи области талии (в случае подгузника и изделий для страдающих недержанием). В альтернативном варианте для создания немедленной индикации загрязнения (посредством высвобождения ароматизирующего вещества) и маскировки запаха композиция покрытия может быть нанесена на участки, не находящиеся вблизи периферического бокового края изделия или слоя изделия. Это может быть особенно предпочтительно для изделия, пользователь которого чрезвычайно склонен к развитию раздражения при продолжительном воздействии влаги, или для потребителя, чрезвычайно заинтересованного в конфиденциальности и уверенности в том, что его абсорбирующее изделие не протекает и он защищен от появления пятен. Покрытие, содержащее изменяющий цвет краситель и сложный эфир бетаина, может быть нанесено в виде монохроматической цветовой схемы, двуцветной схемы или многоцветной схемы, или может быть напечатано/нанесено в виде различных форм, имеющих различные размеры, графические особенности или рисунки, или в виде буквенно-числовых символов и/или слов (например, товарных знаков или логотипов), или их комбинаций. Таким образом, высвобождение летучего ароматического вещества может быть применено для маскировки неприятного запаха, создания ароматического сигнала начала загрязнения или сигнала исчерпания емкости изделия или сигнала приближения к исчерпанию емкости изделия (и предупреждения о приближающемся протекании).
В альтернативном примере осуществления индикаторное покрытие согласно настоящему изобретению может быть нанесено/закреплено на множестве отдельных участков изделия, и при этом композиции, находящиеся на различных участках, могут содержать разные индикаторы, основанные на изменении запаха, или визуальные индикаторы, и, таким образом, различные высвобождающиеся запахи или различные изменения цвета, ощущаемые или видимые потребителем, будут создавать градуированную систему предупреждения о приближающемся протекании, в которой каждый запах или цвет будет указывать на различные расстояния от периферического бокового края изделия или слоя. Предоставление пользователю или лицу, осуществляющему уход, градуированного визуального и ароматического сигнала позволяет избежать вытекания жидкости из абсорбирующего изделия. В одном из примеров осуществления предпочтительно, чтобы мультисенсорная инициируемая под воздействием водной среды композиция покрытия первоначально находилась в виде гомогенной жидкости (раствора), эмульсии, чернил, суспензии или термоплавкого твердого вещества, которое затем осаждают на твердую подложку, например пленку, нетканый или тканый лист или листовой материал, абсорбирующий водную жидкость.
В одном из предпочтительных примеров осуществления мультисенсорной чувствительной к воздействию водной среды композиции покрытия согласно изобретению композиция покрытия включает сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, содержащее активную функциональную группу, и по меньшей мере один дополнительный инициируемый воздействием водной среды индикатор, причем композиция предназначена для визуальной индикации присутствия водной жидкости, и при этом визуальный индикатор представляет собой изменяющий цвет pH-индикаторный краситель и регулятор pH. В другом дополнительном примере осуществления композиции покрытия композиция может включать сложный эфир бетаина или производное сложного эфира бетаина, содержащее активную функциональную группу, изменяющий цвет pH-индикаторный краситель, регулятор pH, например кислоту или основание, поверхностно-активное вещество и связующее вещество. Как было отмечено выше, композиция покрытия предпочтительно дополнительно включает растворитель.
В другом дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения полимерная пленка, тканые или нетканые листы или многослойные материалы из таких листов, имеющие рассмотренное покрытие, помещают в по меньшей мере один компонент/часть одноразового абсорбирующего изделия. Материал с рассмотренным покрытием может, например, применяться в качестве имеющего покрытие компонента нижнего листа, верхнего листа или абсорбирующего внутреннего слоя одноразового абсорбирующего изделия. В дополнительном альтернативном примере осуществления материал, имеющий покрытие, может быть использован в качестве компонента протирочного или очищающего абсорбирующего листа. Введение материалов, имеющих рассмотренное покрытие, в абсорбирующее изделие позволяет применять композицию для обнаружения влажности, создаваемой водной средой, или для обнаружения загрязнения изделия мочой, вагинальными выделениями, слизью, менструальной кровью, калом или разлитыми бытовыми жидкостями. Кроме того, в то же самое время композиция может маскировать запахи и придавать абсорбирующему изделию эстетические аспекты. Возможные составы рассмотренных выше покрытий представлены в приведенных ниже примерах.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для демонстрации эффективности применения сложного эфира бетаина и красителя/ чернил согласно настоящему изобретению смешивали нижеследующие компоненты, получая мультисенсорные чувствительные к воздействию влажности композиции покрытия.
Пример 1
(Без содержащего функциональную активную группу сложного эфира бетаина)
Был приготовлен раствор в бутаноне, который содержал 20% ацетата бутиратцеллюлозы (связующее вещество), 1% лактона кристаллического фиолетового (лейкокраситель), 12% салицилата цинка (проявитель), 10% Pluronic P 85, поставляемого BASF (агент, повышающий смачиваемость), 5% натриевой соли декансульфоновой кислоты ((поверхностно-активное вещество) и 1% эвгенола (не являющегося сложным эфиром бетаина). Раствор был нанесен кистью на наружную покровную полипропиленовую пленку и высушен на воздухе. Запах эвгенола был легко различим человеческим обонянием при приближении к пленке. Запах эвгенола был различим для человека при обычном вдохе через нос (с того же расстояния) в течение приблизительно четырех суток выдерживания в обычных условиях. Спустя четверо суток слабый запах эвгенола был различим человеческим обонянием даже после смачивания. Резкий запах эвгенола отмечался при смачивании свежеприготовленного образца пленки (не более 24 часов по окончании приготовления) водой. В то же время при смачивании синий цвет пленки исчезал, т.е. пленка становилась бесцветной.
Пример 2
Был приготовлен раствор в бутаноне, который содержал 20% ацетата бутиратцеллюлозы, 1% лактона кристаллического фиолетового, 12% салицилата цинка, 10% Pluronic P 85, 5% натриевой соли декансульфоновой кислоты и 1% сложный эвгеноловый эфир бетаина. Раствор был нанесен кистью на наружную покровную полипропиленовую пленку и высушен на воздухе. Запах эвгенола не был различим человеческим обонянием при приближении к пленке. При смачивании запах эвгенола был легко различим человеческим обонянием. Образец выдерживали в обычных условиях в течение двух месяцев; запах эвгенола был легко различим человеческим обонянием при смачивании образца водой. В то же время при смачивании пленки синий цвет исчезал, т.е. пленка становилась бесцветной.
Пример 3
(Пример с использованием изменяющего цвет pH-индикаторного красителя)
Раствор получали, растворяя 10 мг бромкрезолового зеленого (pH-индикаторный краситель), 100 мг лимонной кислоты (регулятор pH), 50 мг полиакриловой кислоты (регулятор pH), 30 мг хлорида бензетония (агент, повышающий смачиваемость) и 300 мл лака на основе нитроцеллюлозы (связующее вещество), поставляемого Sunchemical Co., в 500 микролитрах этанола. К раствору добавляли 20 мг сложного ментолового эфира бетаина, растворенного в 100 микролитрах этанола, и хорошо перемешивали. Раствор был нанесен кистью на кусок полипропиленовой пленки, в результате чего получали тонкое покрытие, и высушен на воздухе в течение ночи. При смачивании покрытия водой чувствовался запах ментола. Цвет покрытия превращался из желтого в синий.
Индикатор влажности, содержащий мультисенсорную композицию покрытия, предназначенную для обнаружения присутствия водной жидкости, проникшей в абсорбирующее изделие, предпочтительно иммобилизуют или наносят печатью на один или более слоев абсорбирующего изделия. Композиция покрытия, служащая индикатором влажности, может быть нанесена, например, на слой верхнего листа. В этом случае индикатор влажности может быть расположен на поверхности слоя верхнего листа, обращенной к пользователю, на поверхности слоя верхнего листа, обращенной к одежде, или сам слой верхнего листа может быть пропитан индикатором влажности или индикатор влажности может находиться внутри слоя верхнего листа. В альтернативном примере осуществления композиция покрытия, служащая индикатором влажности, может быть нанесена вдоль продольных боковых краев слоя верхнего листа таким образом, что она не только обеспечивает визуальную и ароматическую индикацию загрязнения изделия, но также представляет собой систему предупреждения, предупреждающую пользователя или лицо, осуществляющее уход, о предстоящем протекании изделия, по мере просачивания водной среды ближе к продольным боковым краям изделия. В дополнительном альтернативном примере осуществления индикатор влажности может быть расположен в отдельных зонах слоя верхнего листа или в альтернативном варианте по всей поверхности слоя верхнего листа. В другом примере осуществления индикатор влажности может быть расположен вдоль внутренней обращенной к пользователю поверхности слоя нижнего листа. Как и в случае рассмотренного выше слоя верхнего листа, индикатор может быть расположен в отдельных зонах или по всей внутренней поверхности слоя нижнего листа, обращенной к пользователю. В дополнительном альтернативном примере осуществления индикатор влажности может быть расположен на любой внешней поверхности абсорбирующего внутреннего слоя (как обращенной к пользователю поверхности, так и обращенной к одежде поверхности) или внутри абсорбирующего внутреннего слоя или слоев, если абсорбирующая внутренняя часть включает множество слоев. В любом случае предпочтительно, чтобы композицию покрытия, содержащую индикатор влажности, могло видеть лицо, осуществляющее уход, или пользователь. Например, при расположении композиции на внутренней обращенной к пользователю поверхности слоя нижнего листа лицо, осуществляющее уход, предпочтительно видит индикаторную композицию через обращенную к одежде поверхность слоя нижнего листа изделия. Аналогично, при нанесении композиции покрытия вдоль боковых краев изделия пользователь таких изделий, например женских гигиенических прокладок и ежедневных прокладок, предпочтительно может видеть композицию.
В общем, мультисенсорная инициируемая под действием водной среды композиция покрытия согласно настоящему изобретению может быть введена в абсорбирующее изделие в виде множества различных конфигураций, имеющих различные ориентации, при условии что композиция покрытия может контактировать с водными физиологическими жидкостями или выделениями (например, мочой и/или каловыми массами) и создавать сигнал присутствия или отсутствия водной жидкости, понятный пользователю или лицу, осуществляющему уход. Например, индикаторная композиция покрытия может быть непосредственно иммобилизована или нанесена печатью на часть внутренней стороны пленочного слоя нижнего листа, на верхнюю обращенную к пользователю сторону слоя верхнего листа, на внутреннюю поверхность слоя верхнего листа или любую поверхность внутреннего слоя изделия, контактирующую с жидкостью. Композиция покрытия также может быть нанесена печатью или иммобилизована на части подложки в виде индикатора влажности, представляющего собой различные схемы, который заключен между внешней покровной пленкой и абсорбирующим внутренним слоем изделия или между другими слоями абсорбирующего изделия.
Композицию покрытия располагают так, что ее может видеть пользователь или лицо, осуществляющее уход, что обеспечивает простую, точную и быструю индикацию влажности. Видимое размещение композиции может быть осуществлено множеством способов. Например, в некоторых примерах осуществления абсорбирующее изделие может включать прозрачную или полупрозрачную деталь (например, окошко, пленку и т.д.), через которую можно видеть композицию покрытия, не снимая абсорбирующего изделия с тела пользователя и/или не разъединяя абсорбирующее изделие. В других примерах осуществления композиция покрытия может выступать наружу из отверстия в абсорбирующем изделии так, чтобы ее можно было разглядеть. В других примерах осуществления композиция покрытия может быть просто нанесена на поверхность абсорбирующего изделия там, где ее можно легко разглядеть. Независимо от способа размещения композиции моча или другая водная жидкость может непосредственно достигать части композиции покрытия или может достигать компонента абсорбирующего изделия, в который введена композиция покрытия.
Нанесенная на изделие композиция покрытия, содержащая индикатор влажности, в сухом состоянии предпочтительно имеет яркий цвет. Яркий цвет индикаторной композиции покрытия при контакте с водой или водной средой предпочтительно переходит во второй цвет. В альтернативном варианте цвет становится бледным или полностью исчезает. Водная среда может представлять собой, например, физиологические жидкости или выделения, например слизь, менструальную кровь, вагинальные выделения, мочу, каловые массы или разлитые бытовые жидкости.
Далее более подробно описаны различные примеры осуществления абсорбирующих изделий согласно изобретению и один или более примеров таких изделий представлены ниже. Каждый пример приведен исключительно для иллюстрации изобретения и не ограничивает объем изобретения. Действительно, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в приведенные примеры осуществления изобретения могут быть внесены различные модификации и изменения, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения. Например, признаки, представленные или рассмотренные как часть одного из примеров осуществления, могут быть внесены в другой пример осуществления, в результате чего может быть получен дополнительный пример осуществления.
В частности, на Фиг. 1 показан вид сзади в аксонометрии подгузника 120 для ухода за младенцем. Подгузник 120 может представлять собой изделие одноразового или многоразового использования. Как показано, каркас подгузника, если изделие находится в расстегнутом состоянии, может иметь форму песочных часов. Тем не менее, очевидно, что могут быть использованы другие формы, например в целом прямоугольная форма, Т-образная форма или l-образная форма. Подгузник может включать каркас, образованный различными компонентами, включающими внешнее покрытие или слой нижнего листа, обращенный к телу выстилающий слой или слой верхнего листа, по меньшей мере один внутренний слой, абсорбирующий водную жидкость, и необязательный слой распределения потока. Однако следует понимать, что примеры осуществления настоящего изобретения также могут включать применение других слоев. Соответственно, в некоторых примерах осуществления настоящего изобретения могут отсутствовать один или более слоев. Для иллюстрации можно упомянуть, что различные материалы и способы изготовления абсорбирующих изделий, например подгузника 120, рассмотрены в международной публикации патентной заявки WO 00/37009, Fletcher et аl., и в патентах US 4940464, Van Compel et al.; US 5766389, Brandon et аl., и US 6645190, Olson et al., и содержания каждого из этих документов полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.
На Фиг. 1 представлен репрезентативный пример подгузника 120 в частично застегнутом виде. Подгузник 120, показанный на Фиг. 1 и 2, также представлен на Фиг. 3 и 4 в расстегнутом и развернутом виде. В частности, на Фиг. 3 показан вид сверху, представляющий внешнюю сторону подгузника 120, в то время как на Фиг. 4 представлен альтернативный пример осуществления внутренней стороны подгузника 120. Как показано на Фиг. 3 и 4, подгузник 120 имеет продольное направление 148, которое, если подгузник находится в надетом состоянии, начинается от передней части изделия и заканчивается у задней части изделия. Противоположно продольному направлению 148 располагается боковое (или поперечное) направление 149.
Подгузник 120 имеет пару продольных концевых участков, иначе называемых передним концевым участком 122 и задним концевым участком 124, и центральный участок, иначе называемый паховой областью 126, находящейся между и соединяющей передний концевой и задний концевой участки 122, 124. Подгузник 120 также имеет внутреннюю поверхность 128, которая во время ношения должна быть обращена к пользователю (т.е. расположена относительно других компонентов изделия 120), и внешнюю поверхность 130, противоположную внутренней поверхности. Передний и задний участки 122, 124 представляют собой части подгузника 120, которые при ношении полностью или частично закрывают или опоясывают талию или нижнюю, считая от талии, часть торса пользователя. Паховая область 126 (центральная зона, на которую воздействует выброс жидкости) обычно представляет собой ту часть подгузника 120, которая при ношении располагается между ног пользователя и закрывает нижнюю часть торса и паховую область пользователя. Абсорбирующее изделие 120 имеет пару расположенных противоположно друг другу в латеральном направлении боковых краев 136 и пару расположенных противоположно друг другу в продольном направлении поясных краев, соответственно обозначенных как передний поясной край 138 и задний поясной край 139. Представленный подгузник 120 включает каркас 132, который в этом аспекте включает передний участок 122, задний участок 124 и паховую область 126. Изображенный на Фиг. 3 и 4 каркас 132 включает обращенный к одежде слой 140 нижнего листа и обращенный к пользователю слой 142 верхнего листа (Фиг. 1-4), который может быть присоединен к слою 140 нижнего листа при наложении с помощью клеящих веществ, ультразвукового скрепления, термического скрепления или других традиционных методик.
В общем, обращенный к пользователю слой 142 верхнего листа может применяться для изолирования кожи пользователя от жидкостей, удерживаемых абсорбирующим внутренним слоем 144. Например, слой 142 верхнего листа имеет обращенную к телу поверхность, которая обычно имеет мягкую, податливую структуру, не раздражающую кожу пользователя. Обычно слой 142 верхнего листа менее гидрофилен, чем абсорбирующий внутренний слой 144, и поэтому его поверхность остается относительно сухой по ощущениям пользователя. Как было указано выше, слой 142 верхнего листа может быть проницаем для жидкости, что позволяет жидкости быстро проходить через этот слой. Примеры конструкций слоев верхнего листа, содержащих нетканое полотно, рассмотрены в патентах US 5192606, Proxmire, et al.; US 5702377, Collier, IV, et al.; US 5931823, Stokes, et al.; US 6060638, Paul, et al.; и US 6150002, Varona, а также в опубликованных патентных заявках US 2004/0102750, Jameson; US 2005/0054255, Morman, et al.; и US 2005/0059941, Baldwin, et al., и содержания каждого из этих документов полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.
Обращенный к одежде слой 140 нижнего листа может быть получен из материала, который по существу непроницаем для жидкостей. Например, слой 140 нижнего листа может быть получен из тонкой полимерной пленки или другого гибкого не проницаемого для жидкости материала, например гидрофобного нетканого материала или нетканого многослойного материала. В одном из примеров осуществления слой 140 нижнего листа получен из полиолефиновой (полиэтиленовой) пленки, толщина которой составляет от приблизительно 0,01 миллиметра до приблизительно 0,05 миллиметра. Пленка может быть непроницаемой для жидкостей, но проницаемой для газов и водяного пара (т.е. может быть ʺдышащейʺ). Это позволяет удалять пары из абсорбирующего внутреннего слоя 144, но предотвращает пропускание жидких физиологических выделений через слой 140 нижнего листа. Если необходимо создание поверхности, более похожей на ощупь на ткань, слой 140 нижнего листа может быть получен из полиолефиновой пленки, нанесенной ламинированием на нетканое полотно. Например, растянутая с утончением полиолефиновая пленка с наполнителем может быть нанесена ламинированием при нагревании на полотно спанбонд, полученное из полипропиленовых волокон.
На Фиг. 4 показано, что слой 142 верхнего листа может быть подходящим образом присоединен к слою 140 нижнего листа по периметру каркаса 132 с образованием переднего поясного шва 162 и заднего поясного шва 164. Как показано на Фиг. 4, слой 142 верхнего листа может быть подходящим образом присоединен к слою 140 нижнего листа с образованием пары боковых швов 161 на переднем участке 122 и заднем участке 124. Слой 142 верхнего листа может быть в целом приспособлен, т.е. расположен относительно других компонентов изделия 120, для расположения вблизи кожи пользователя во время ношения абсорбирующего изделия 120.
Каркас 132 может дополнительно включать структуру абсорбирующего внутреннего слоя или удерживающий водную жидкость абсорбирующий внутренний слой 144, который, как, в частности, показано на Фиг. 4, расположен между слоем 140 нижнего листа и слоем 142 верхнего листа и предназначен для поглощения жидких физиологических выделений пользователя. Подгузник также может включать по существу гидрофильный оберточный лист из санитарно-гигиенической бумаги или оберточный лист из экструдированного нетканого материала (не показан), способствующий поддержанию целостности волокнистой или суперабсорбирующей структуры абсорбирующего внутреннего слоя 144. Оберточный лист из санитарно-гигиенической бумаги обычно размещают вокруг абсорбирующего внутреннего слоя 144 поверх по меньшей мере двух основных его наружных поверхностей, и этот лист состоит из абсорбирующего целлюлозного материала, например крепированной ватки или санитарно-гигиенической бумаги, имеющей высокую прочность во влажном состоянии. Конфигурация оберточного листа из санитарно-гигиенической бумаги или нетканого материала может включать впитывающий слой, позволяющий быстро распределять жидкость по всей массе абсорбирующих волокон абсорбирующего внутреннего слоя 144. Материал оберточного листа, расположенного на одной стороне абсорбирующей волокнистой массы, может быть соединен с оберточным листом, расположенным на противоположной стороне волокнистой массы, эффективно заключая внутри абсорбирующий внутренний слой 144. Кроме того, подгузник 120 также может включать вентиляционный слой (не показан), расположенный между абсорбирующим внутренним слоем 144 и слоем 140 нижнего листа. Если изделие включает вентиляционный слой, то он может изолировать слой 140 нижнего листа от абсорбирующего внутреннего слоя 144, что позволяет снижать влажность слоя 140 нижнего листа. Примеры таких вентиляционных слоев могут включать нетканое полотно, нанесенное ламинированием на газопроницаемую пленку, например, описанное в патенте US 6663611, Blaney, et al., содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
Подгузник также может включать пару удерживающих клапанов 146, сконструированных с возможностью создания барьера, препятствующего боковому растеканию физиологических выделений. Удерживающие клапаны 146 могут быть расположены вдоль противоположных боковых краев слоя верхнего листа 142 вблизи боковых краев абсорбирующего внутреннего слоя 144. Удерживающие клапаны 146 могут располагаться вдоль всей длины абсорбирующего внутреннего слоя 144, или они могут располагаться вдоль части длины абсорбирующего внутреннего слоя 144. Если длина удерживающих клапанов 146 меньше длины абсорбирующего внутреннего слоя 144, то они могут быть селективно расположены на любом участке боковых краев паховой области подгузника 120. В одном из примеров осуществления для лучшего удержания физиологических выделений удерживающие клапаны 146 располагаются по всей длине абсорбирующего внутреннего слоя 144. Удерживающие клапаны 146 хорошо известны специалистам в данной области техники. Например, подходящие конструкции и расположение удерживающих клапанов 146 описаны в патенте US 4704116, Enloe, содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки. Как показано, пара удерживающих клапанов 146 присоединена к слою 142 верхнего листа для замедления растекания физиологических выделений в боковом направлении. Эластифицированные удерживающие клапаны 146, показанные на Фиг. 4, имеют частично неприкрепленные края, которые принимают вертикальное положение в по меньшей мере паховой области 126 подгузника 120, образуя при ношении герметичное уплотнение вблизи тела пользователя. Как показано, удерживающие клапаны 146 расположены вдоль всей длины каркаса 132.
Для дополнительного улучшения удержания и/или поглощения физиологических выделений подгузник 120 также может предпочтительно включать эластичные ножные элементы 158 (Фиг. 4), которые известны специалистам в данной области техники. Эластичные ножные элементы 158 могут быть функционально присоединены к слою 140 нижнего листа и/или слою 142 верхнего листа и расположены в паховой области 126 абсорбирующего изделия 120. Эластичные ножные элементы 158 могут быть получены из любого подходящего эластичного материала. Специалистам в данной области техники хорошо известно, что подходящие эластичные материалы включают листы, жгуты или ленты из натурального каучука, синтетического каучука или термопластических эластомерных полимеров. Эластичные материалы могут быть растянуты и прикреплены к подложке, прикреплены к присобранной подложке или прикреплены к подложке и затем подвергнуты эластификации или усадке, например, при нагревании, в результате чего на подложку действуют упругие сокращающие силы. Например, в одном из конкретных аспектов эластичные ножные элементы 158 могут включать множество полученных сухим прядением сплавленных многоволоконных эластомерных нитей из материала спандекс (spandex), поставляемых под торговым наименованием LYCRA.
В некоторых аспектах абсорбирующее изделие 120 может дополнительно включать слой распределения потока (не показан), который может быть необязательно расположен вблизи структуры абсорбирующего внутреннего слоя 144 и прикреплен к различным компонентам изделия 120, например к структуре 144 абсорбирующего внутреннего слоя или обращенному к телу выстилающему слою 142, способами, известными в данной области техники, например с помощью клеящего вещества. Слой распределения потока позволяет замедлять и рассеивать выбросы или потоки жидкости, которые могут быстро поступать в абсорбирующую структуру изделия. Предпочтительно слой распределения потока может быстро принимать и временно удерживать жидкость перед ее высвобождением в части структуры абсорбирующего внутреннего слоя 144, предназначенные для хранения или удержания. Примеры подходящих слоев распределения потока рассмотрены в патентах US 5486166, Bishop et al., и US 5490846, Ellis et al. Другие материалы, подходящие для распределения потока, рассмотрены в патенте US 5820973, Dodge III et al. Содержания этих патентов полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.
Как показано на Фиг. 1-4, абсорбирующее изделие 120 дополнительно включает пару расположенных на противоположных сторонах эластичных боковых секций 134, присоединенных к заднему участку каркаса 132. Как, в частности, показано на Фиг. 1 и 2, боковые секции 134 могут быть растянуты вокруг талии и/или бедер пользователя для фиксации одежды на месте. Как показано на Фиг. 1 и 2, эластичные боковые секции (или ушки) прикреплены к каркасу вдоль обоих противоположных друг другу продольных краев 137. Боковые секции 134 могут быть прикреплены или присоединены к каркасу 132 с помощью любой подходящей методики соединения. Например, боковые секции 134 могут быть присоединены к каркасу с помощью клеящих веществ, ультразвукового скрепления, термического скрепления или других традиционных методик. В альтернативном аспекте эластичные боковые секции также могут составлять единое целое с каркасом 132. Например, боковые секции 134 могут быть продолжением слоя верхнего листа 142, слоя нижнего листа 140 или обоих этих слоев: слоя 142 верхнего листа и слоя 140 нижнего листа. В аспектах, показанных на изображениях, боковые секции 134 присоединены к заднему участку абсорбирующего изделия 120, и при фиксации изделия на фигуре пользователя боковые секции 134 выступают вперед, перекрывая передний участок изделия. Однако следует понимать, что в альтернативном варианте боковые секции 134 могут быть присоединены к переднему участку изделия 120 и, когда изделие находится в надетом состоянии, выступать вперед, перекрывая задний участок изделия.
Когда абсорбирующее изделие 120 находится в застегнутом положении, как частично показано на Фиг. 1 и 2, эластичные боковые секции 134 могут быть соединены с помощью фиксирующей системы 180, в результате чего подгузник приобретает трехмерную конфигурацию, включающую отверстие 150 для талии и пару отверстий 152 для ног. Отверстие 150 для талии изделия 120 ограничено поясными краями 138 и 139, которые охватывают талию пользователя.
В аспектах, показанных на изображениях, боковые секции разъемным образом присоединены к переднему участку 122 изделия 120 с помощью фиксирующей системы. Однако следует понимать, что в других аспектах боковые секции 134 могут быть неразъемно присоединены к каркасу 132 с каждого края. Например, в случае трусов для приучения ребенка к туалету боковые секции 134 могут быть неразъемно соединены друг с другом.
Каждая из эластичных боковых секций 134 имеет продольный внешний край 168, концевой край 170 ножного отверстия, расположенные в направлении к продольной центральной линии подгузника 120, и концевые края 172 отверстия для талии, расположенные вдоль концов абсорбирующего изделия. Концевые края 170 ножных отверстий абсорбирующего изделия 120 могут быть подходящим образом закруглены и/или направлены под углом относительно бокового направления 149, что обеспечивает улучшенную посадку вокруг ног пользователя. Однако следует понимать, что только один из концевых краев 170 ножных отверстий может быть закруглен или направлен под углом, например концевой край ножного отверстия заднего участка 124, или в альтернативном варианте настоящее изобретение включает конфигурацию, в которой ни один из концевых краев ножных отверстий может быть не закруглен и не направлен под углом. Как показано на Фиг. 4, внешние края 168 в общем случае параллельны продольному направлению 148, в то время как концевые края 172 отверстия для талии в общем случае параллельны поперечной оси 149. Однако следует понимать, что при необходимости в других аспектах внешние края 168 и/или поясные края 172 могут быть скошены или закруглены. Наконец, боковые секции 134 обычно совмещены по оси с поясным участком 190 каркаса.
Фиксирующая система 180 может включать расположенные на противоположных боковых сторонах первые фиксирующие компоненты 182, предназначенные для разъемного соединения с соответствующими вторыми фиксирующими компонентами 184. В аспекте, показанном на изображениях, первый фиксирующий компонент 182 расположен на эластичных боковых секциях 134, а второй фиксирующий компонент 184 расположен на переднем участке 122 каркаса 132. В одном из аспектов передняя или внешняя поверхность каждого из фиксирующих компонентов 182, 184 включает множество зацепляющихся или комплементарно взаимодействующих элементов. Взаимодействующие элементы первых фиксирующих компонентов 182 выполнены с возможностью многократного соединения и разъединения с соответствующими взаимодействующими элементами вторых фиксирующих компонентов 184 с целью разъемного закрепления изделия 120 в трехмерной конфигурации.
Фиксирующие компоненты 182, 184 могут представлять собой любые разъемные скрепляющие элементы, подходящие для использования в абсорбирующих изделиях, например клеевые скрепляющие элементы, когезионные скрепляющие элементы, механические скрепляющие элементы или подобные устройства. В конкретных аспектах для улучшенного функционирования фиксирующие компоненты включают механические фиксирующие элементы. Подходящие механические фиксирующие элементы могут быть изготовлены в виде взаимозацепляемых геометрических форм, например крючков, петель, грушевидных форм, ʺгрибковʺ, стреловидных форм, шариков на стержне, ниппельно-муфтовых компонентов, пряжек, захватов или подобных элементов.
В представленном аспекте первые фиксирующие компоненты 182 включают крючочные скрепляющие элементы, а вторые фиксирующие компоненты 184 включают комплементарные петельные скрепляющие элементы. В альтернативном варианте первые фиксирующие компоненты 182 могут включать петельные скрепляющие элементы, а вторые фиксирующие компоненты 184 могут представлять собой комплементарные крючочные скрепляющие элементы. В другом аспекте фиксирующие компоненты 182, 184 могут представлять собой взаимозацепляемые сходные друг с другом поверхностные скрепляющие элементы или клеевые и когезионные фиксирующие элементы, например клеевой скрепляющий элемент и приемную зону или материал, принимающий клеевой элемент, или подобные конструкции. Дополнительно, фиксирующие компоненты 182 могут представлять собой комбинацию крючочных и петельных элементов и клеевых элементов. Специалист в данной области техники может подобрать форму, плотность и полимерную композицию крючков и петель, необходимую для достижения требуемой силы сцепления между фиксирующими компонентами 182, 184. Подходящие фиксирующие системы также рассмотрены в упомянутой выше международной публикации патентной заявки WO 00/37009, Fletcher et al., и упомянутом выше патенте US 6645190, Olsen et al.
В аспекте, показанном на изображениях, фиксирующие компоненты 182 прикреплены к боковым секциям 134 вдоль краев 168. В этом аспекте фиксирующие компоненты 182 не являются эластичными или растяжимыми. Однако в других аспектах фиксирующие компоненты могут составлять единое целое с боковыми секциями 134. Например, фиксирующие компоненты могут быть непосредственно прикреплены к поверхности боковых секций 134.
Кроме необязательного наличия эластичных боковых секций абсорбирующее изделие 120 может включать различные эластичные поясные элементы, обеспечивающие эластичность отверстия для талии. Например, как показано на изображениях, абсорбирующее изделие 120 может включать эластичный передний поясной элемент 154 и/или эластичный задний поясной элемент 156.
Различные участки и/или компоненты подгузника 120 могут быть соединены друг с другом с помощью любого известного скрепляющего механизма, например с помощью клеящего вещества, ультразвукового, термического скрепления и т.д. Подходящие клеящие вещества могут включать, например, термоплавкие клеи, чувствительные к приложению давления клеи и т.д. Если применяют клеящее вещество, то оно может быть нанесено в виде равномерного слоя, слоя в виде схемы, схемы, нанесенной распылением, или любой из следующих схем: отдельных линий, завитков или точек. Например, в представленном примере осуществления слой 140 нижнего листа и слой 142 верхнего листа скрепляют друг с другом и с абсорбирующим внутренним слоем 144 с помощью клея. В альтернативном варианте абсорбирующий внутренний слой 144 может быть присоединен к слою 140 нижнего листа с помощью традиционных скрепляющих элементов, например пуговиц, скрепляющих элементов типа ʺкрючок и петляʺ, скрепляющих элементов на основе клейкой ленты и т.д. Соответственно, другие компоненты подгузника, например эластичные ножные элементы, поясные эластичные элементы и скрепляющие элементы, также могут быть соединены друг с другом с образованием подгузника 120 с использованием любого механизма скрепления.
Как показано на Фиг. 1-3, мультисенсорные индикаторы влажности, содержащиеся в композициях 200, 202 покрытия согласно изобретению, размещены на внутренней поверхности (обращенной к пользователю поверхности) слоя нижнего листа 140 подгузника 120 между абсорбирующим внутренним слоем 144 и слоем 140 нижнего листа вдоль продольного направления 148 центральной паховой области изделия. Размещенные в продольном направлении полосы, образованные композицией покрытия, оканчиваются в горизонтальных (направленных вбок) частях 204 и 206 таким образом, что, когда абсорбирующее изделие надето на пользователя, то индикатор влажности виден в поясной части надетого подгузника и показывает, что загрязнение достигло поясной части. Дополнительно, если изделие загрязнено, то индикатор можно увидеть с различных направлений. Как показано на Фиг. 4, на котором представлен альтернативный пример осуществления подгузника, показанного на Фиг. 1, индикаторы 200, 202 влажности в альтернативном варианте могут состоять из прерывистых линий, а не из непрерывных линий, проходящих от переднего конца до заднего конца подгузника 120. В дополнительном альтернативном примере осуществления индикаторы могут быть закреплены на внутренней поверхности слоя нижнего листа, вблизи периферических продольных боковых краев возле отверстий для ног или вблизи периферических боковых краев возле отверстия для талии. В частности, индикаторы могут быть закреплены вблизи противоположных друг другу боковых краев 136 и/или пары противоположных друг другу в продольном направлении поясных краев, соответственно обозначенных 138 и 139. В этом случае, если в эти области попадает влага или влага достигает этих областей, происходит высвобождение душистого вещества, указывающее на приближение протекания. Следует понимать, что в отношении примера осуществления подгузника 120, представленного на Фиг. 1-4, композиция покрытия в альтернативном варианте может находиться вблизи периферических боковых краев одного или более слоев верхнего листа, абсорбирующего внутреннего слоя или любого внутреннего слоя подгузника (как на обращенных к пользователю поверхностях, так и на обращенных к одежде поверхностях или множестве поверхностей). Композиция покрытия также может быть нанесена на множество слоев или помещена внутрь множества слоев.
На Фиг. 5 и 6, которые иллюстрируют альтернативный пример осуществления абсорбирующего изделия, содержащего мультисенсорные индикаторы влажности, включающие композицию согласно изобретению, представлена женская гигиеническая прокладка 250. Как показано на покомпонентном изображении в аксонометрии, представленном на Фиг. 5, женская гигиеническая прокладка 250 включает слой 310 верхнего листа, на котором имеется схема тиснения в виде арок 316 и формы вытянутого овала, абсорбирующий внутренний слой 340, на котором имеется схема тиснения в виде зигзагов или волн 342, и слой 350 нижнего листа. Слой 310 верхнего листа включает верхнюю обращенную к пользователю поверхность 312 и нижнюю обращенную к одежде поверхность 314. Область 313 герметизации соединяет слой 310 верхнего листа со слоем 350 нижнего листа. Слой 310 верхнего листа включает передний и задний концы 300, имеющие периферические боковые края и продольные боковые периферические края 311. В одном из примеров осуществления композицию покрытия согласно изобретению наносят в виде линий 400 на внутреннюю обращенную к одежде поверхность 314 слоя 310 верхнего листа вблизи продольных боковых периферических краев 311 слоя 310 верхнего листа. В альтернативном варианте композиция покрытия также может быть нанесена на аналогичные участки вдоль обращенной к пользователю поверхности 312 слоя 310 верхнего листа. Дополнительно, композицию покрытия согласно изобретению необязательно размещают на внутренней обращенной к одежде поверхности слоя 314 верхнего листа в виде арок 410 вблизи периферического переднего и заднего концевых 300 краев слоя 310 верхнего листа.
Как показано на Фиг. 5 на изображении слоя 350 нижнего листа, дополнительные индикаторы 400, 410 влажности, включающие композицию согласно изобретению, необязательно расположены вдоль внутренней обращенной к пользователю поверхности 354 слоя нижнего листа 350, вблизи продольных периферических боковых краев 351 нижнего листа. Слой 350 нижнего листа включает внутреннюю обращенную к пользователю поверхность 354 и обращенную к одежде поверхность 352. В одном из примеров осуществления абсорбирующего изделия 250 женской гигиены может быть предпочтительно, чтобы индикаторную композицию не было видно через обращенную к одежде поверхность 352 нижнего листа, то есть чтобы она не могла быть случайно замечена через нижнее белье пользователя. Как показано на Фиг. 6, где представлено покомпонентное изображение женской гигиенической прокладки 250, показанной на Фиг. 5, в разрезе вдоль линии 6-6, индикаторы влажности, включающие композицию 400 покрытия согласно изобретению, находятся в прокладке 250 вблизи периферических продольных боковых краев 402 прокладки. Композиции покрытия согласно изобретению наносят вблизи продольных боковых периферических краев 311, 351 на расстоянии ʺDʺ от продольных боковых периферических краев, которое в одном из примеров осуществления предпочтительно меньше или равно 5 см и в альтернативном варианте составляет от приблизительно 0,1 см до 5 см.
На Фиг. 7 представлен вид в аксонометрии дополнительного примера осуществления абсорбирующего изделия, имеющего покрытие согласно изобретению. В частности, представлено имеющее покрытие полотенце 500 на целлюлозной основе, на центральную, поглощающую жидкость часть которого нанесена печатью композиция 510 покрытия, а периферические части 520 полотенца не имеют покрытия согласно изобретению.
Настоящее изобретение было подробно рассмотрено с помощью примеров. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что изобретение не обязательно ограничено конкретными описанными примерами осуществления и что в эти примеры могут быть внесены изменения и модификации, не выходящие за пределы объема изобретения, определяемого приведенными ниже пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.