Абсорбирующие изделия, имеющие нетканые подложки с композициями реакционноспособной краски
ABSORBING PRODUCTS WITH NON-WOVEN SUBSTRATES WITH COMPOSITIONS OF REACTIVE DYE

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к печати на нетканых подложках композицией реакционноспособной краски. В частности, настоящее изобретение относится к печатным нетканым подложкам, которые печатаются с применением реакционноспособной краски, что приводит к улучшенным эксплуатационным свойствам.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хорошо известна печать на подложках, например тканых и нетканых материалах и пленках. Печать на тканях красками и красителями является распространенным и широко используемым способом нанесения узоров и цветов на основную ткань. На многих современных изделиях, таких как подгузники и обучающие трусы, имеются печатные рисунки для улучшения их внешнего вида. Недостатком таких печатных изделий является то, что во время обработки изделий в процессе изготовления, упаковки и использования напечатанный рисунок может быть смазан или даже удален.
Печать на нетканых материалах обычно сложна, и ее недостатками являются плохое качество печати, низкая яркость изображения, плохая цветопередача, плохое регулирование шага печати и плохая адгезия краски, особенно в случаях высокой плотности краски (>0,3). Таким образом, остается потребность в печатной нетканой подложке с улучшенными качеством печати, плотностью краски и адгезией краски, которая может быть использована для изготовления одноразового абсорбирующего изделия.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к абсорбирующим изделиям, содержащим нетканую подложку, которая имеет внутреннюю сторону с печатью краской и обращенную к одежде сторону без печати, причем печать композицией реакционноспособной краски на внутренней стороне нетканой подложки с печатью краской образует область с печатью краской, при этом композиция реакционноспособной краски содержит связующее вещество и органический растворитель.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлен вид в горизонтальной проекции подгузника в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 2 представлен вид в разрезе подгузника, показанного на Фиг. 1, вдоль линии разреза 2-2, изображенной на Фиг. 1.
На Фиг. 3 представлен частичный вид в разрезе слоя абсорбирующей сердцевины в соответствии с вариантом осуществления этого изобретения.
На Фиг. 4А представлен частичный вид в разрезе абсорбирующей сердцевины, содержащей комбинацию первого и второго слоев абсорбирующей сердцевины.
На Фиг. 4В представлен частичный вид в разрезе абсорбирующей сердцевины, содержащей комбинацию первого и второго слоев абсорбирующей сердцевины.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к печати на нетканых подложках композицией реакционноспособной краски. В частности, подложки применяют в абсорбирующем изделии, таком как подгузник.
В контексте настоящего документа следующие термины имеют приведенные ниже определения.
Термин «абсорбирующее изделие» относится к устройствам, которые абсорбируют и удерживают выделения организма и, более конкретно, относится к устройствам, которые помещают к телу пользователя или рядом с ним для абсорбции и удержания различных выделений из организма. Абсорбирующие изделия могут включать подгузники, обучающие трусы, нижнее белье для взрослых с недержанием, изделия для женской гигиены, нагрудные прокладки, гигиенические коврики для ухода, детские нагрудники, перевязочные изделия и т.п. В контексте настоящего документа термин «биологические жидкости» или «выделения организма» включает, без ограничений, мочу, кровь, выделения из влагалища, грудное молоко, пот и фекалии.
Термин «абсорбирующая сердцевина» означает структуру, которая обычно расположена между верхним листом и покрывающим листом абсорбирующего изделия для абсорбции и удержания жидкости, принятой абсорбирующим изделием, и может содержать одну или более подложек, абсорбирующий полимерный материал, расположенный на одной или более подложек, и термопластическую композицию на абсорбирующем полимерном материале в виде частиц, и по меньшей мере участок одной или более подложек для фиксации абсорбирующего полимерного материала в виде частиц на одной или более подложках. Многослойная абсорбирующая сердцевина также может включать покрывающий слой. Одна или более подложек и покрывающий слой могут быть неткаными. Кроме того, абсорбирующая сердцевина может по существу не содержать целлюлозы. Абсорбирующая сердцевина не включает систему накопления, верхний лист или задний лист абсорбирующего изделия. В конкретном варианте осуществления абсорбирующая сердцевина по существу будет состоять из одной или более подложек, абсорбирующего полимерного материала, термопластической композиции и необязательно покрывающего слоя.
В контексте настоящего документа термин «воздушный фетр» относится к измельченной древесной целлюлозе, которая является видом целлюлозного волокна.
Термин «связующее вещество» относится к любому веществу в краске, которое позволяет пигменту краски приклеиваться к подложке или печатной поверхности или сохранять равномерное распределение пигмента в жидкой несущей среде краски.
Термин «красящее вещество» включает один или более пигментов или красителей; красящее вещество может дополнительно включать акриловую коллоидную дисперсию, акриловый раствор или поверхностно-активные вещества и воду.
«Плотность цвета» и «оптическая плотность», иначе называемые «плотностью краски», зависят от процента света, отраженного от пятна, напечатанного печатной краской. Плотность краски представляет собой безразмерный показатель, который коррелирует с яркостью краски, напечатанной на подложке. Низкий процент отраженного света приводит к высокой плотности. Данные измерений, представленные в настоящем документе, получены на спектрофотометре X-rite eXact Spectrophotometer.
Термины «содержать», «содержащий» и «содержит» являются открытыми, и каждый из них определяет наличие того, что следует за этим термином, например компонента, но не исключает наличия других признаков, например деталей, стадий, компонентов, известных в данной области или описанных в настоящем документе.
Термин «состоящий по существу из» используется в настоящем документе для ограничения объема заявляемого объекта изобретения указанными материалами или стадиями и не оказывает существенного влияния на основные и новые характеристики объекта изобретения.
Термин «сшивающий агент», «сшивающая добавка» или «отверждающий агент» относится к химическому веществу, осажденному в краске перед или во время печати, которое способно реагировать со связующим веществом с образованием ковалентных связей, соединяя таким образом две или более молекул связующего вещества.
Термин «одноразовый» используется в своем обычном смысле и означает изделие, которое выбрасывают или утилизируют после ограниченного количества случаев использования в течение различных периодов времени, например менее около 20 случаев, менее около 10 случаев, менее около 5 случаев или менее около 2 случаев.
Термин «подгузник» относится к абсорбирующему изделию, которое обычно надевают младенцам и лицам с недержанием, размещая вокруг нижней части туловища так, что оно окружает талию и ноги пользователя, и которое специально приспособлено для приема и удержания испражнений в виде мочи и кала. В контексте настоящего документа термин «подгузник» также включает значение «трусы», которое определено ниже.
Термины «волокно» и «нить» используются взаимозаменяемо.
Термины «краска» и «композиция» используются в настоящем документе взаимозаменяемо; краска или композиция может включать или не включать красящее вещество.
Термин «нитроцеллюлоза» относится к целлюлозе, имеющей любую степень нитрации.
Термин «нетканый материал» представляет собой изготовленный лист, полотно или войлок с направленными или случайно ориентированными волокнами, связанными посредством трения, и/или сцепления, и/или склеивания, за исключением бумаги и изделий, которые являются ткаными, трикотажными, прошивными, сшитыми строчкой с включением связующей пряжи или нитей, или полученных с помощью мокрого валяния войлока, независимо от того, использовалось ли дополнительно иглопробивание. Нетканые материалы могут представлять собой гидропереплетенные нетканые материалы. Волокна могут быть природного или искусственного происхождения и могут представлять собой штапельные или сплошные нити или могут быть образованы на месте. Имеющиеся в продаже волокна имеют диаметры в диапазоне от менее чем около 0,001 мм до более чем около 0,2 мм, и они представлены в нескольких различных формах: короткие волокна (известные как штапельные или нарезанные), сплошные одиночные волокна (нити или мононити), раскрученные пучки сплошных нитей (очес) и скрученные пучки сплошных нитей (пряжа). Нетканые материалы могут быть образованы с помощью множества процессов, таких как плавление с раздувом, скрепление прядением, прядение из раствора, 5
электропрядение и кардочесание. Поверхностную плотность нетканых материалов обычно выражают в граммах на квадратный метр (г/кв. м).
В контексте настоящего документа термин «трусы» или «обучающие трусы» относится к предназначенному для младенцев или взрослых пользователей одноразовому нижнему белью, которое имеет отверстие для талии и отверстия для ног. Трусы можно размещать на пользователе путем помещения ног пользователя в отверстия для ног и натягивания трусов до положения вокруг нижней части туловища пользователя. Трусы могут быть изготовлены любым подходящим способом, включая, без ограничений, присоединение частей изделия с применением соединения с возможностью повторной фиксации и/или без возможности повторной фиксации (например, шва, сварного соединения, склеивания, сцепляющего соединения, застежки и т.п.). Трусы могут быть предварительно сформированы для фиксации в любом месте по окружности изделия (например, с фиксацией сбоку, фиксацией впереди на талии). Хотя в настоящем документе используется термин «трусы» или «трусики», трусы также часто называют «закрытыми подгузниками», «предварительно зафиксированными подгузниками», «натягиваемыми подгузниками», «обучающими трусами» и «подгузниками-трусами». Подходящие трусы описаны в патенте США №5,246,433, выданном Hasse, et al. 21 сентября 1993 г.; патенте США №5,569,234, выданном Buell et al. 29 октября 1996 г.; патенте США №6,120,487, выданном Ashton 19 сентября 2000 г.; патенте США №6,120,489, выданном Johnson et al. 19 сентября 2000 г.; патенте США №4,940,464, выданном Van Gompel et al. 10 июля 1990 г.; патенте США №5,092,861, выданном Nomura et al. 3 марта 1992 г.; патентной публикации США №2003/0233082 А1, озаглавленной Highly Flexible And Low Deformation Fastening Device, поданной 13 июня 2002 г.; патенте США №5,897,545, выданном Kline et al. 27 апреля 1999 г.; патенте США №5,957,908, выданном Kline et al. 28 сентября 1999 г.
Термин «полиэпоксидное соединение» относится к химическому соединению с двумя или более эпоксигруппами.
Термин «полиизоцианат» относится к химическому соединению с двумя или более изоцианатными группами.
«Реакционноспособная краска», иначе называемая «отверждаемой краской» или «сшиваемой краской», относится к краске, содержащей связующее вещество, которое при комбинации со сшивающим агентом может быть сшито.
В контексте настоящего документа термин «по существу не содержит целлюлозы» используют для описания изделия, такого как абсорбирующая сердцевина, которое содержит менее 10 мас. % целлюлозных волокон, менее 5% целлюлозных волокон, менее 1% целлюлозных волокон, не содержит целлюлозных волокон или содержит не более чем незначительное количество целлюлозных волокон. Незначительное количество целлюлозного материала не оказывает существенного влияния на тонкость, гибкость или абсорбирующую способность абсорбирующей сердцевины.
В контексте настоящего документа термин «распределен по существу непрерывно» относится к абсорбирующему полимерному материалу в виде частиц, расположенному в области абсорбирующего полимерного материала в виде частиц. Необязательно абсорбирующий полимерный материал в виде частиц может быть расположен таким образом, что слои подложки в различных зонах не соприкасаются. В одном варианте осуществления слои подложки могут соприкасаться в периферийных областях за пределами области абсорбирующего полимерного материала в виде частиц. Важно отметить, что термопластичный материал, используемый в настоящем изобретении, не прерывает по существу непрерывное распределение абсорбирующего полимерного материала в виде частиц. Таким образом, по существу непрерывно распределенный абсорбирующий полимерный материал в виде частиц включает термопластичный материал.
«Подложка» включает любой материал, на котором можно печатать красками настоящего изобретения. Таким образом, подложки настоящего изобретения включают, без ограничений, нетканые материалы, пленки, волокнистые полиолефиновые полотна, полиолефиновые полотна, целлюлозные полотна, эластомерные полотна, слоистые материалы из одного или более перечисленных выше материалов или любые комбинации одного или более из перечисленных выше материалов.
Термин «солевой раствор» относится к 0,9% раствору хлорида натрия, приготовленному с применением 9,000 граммов (±0,1 грамма) хлорида натрия в 1 литре (±0,001 литра) деионизированной воды.
Термины «толщина» и «показатель толщины» используются здесь взаимозаменяемо.
Термин «мас. %» относится к процентной массе конкретного компонента по отношению к массе всей композиции.
АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ
На Фиг. 1 представлен вид в горизонтальной проекции подгузника 10 в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Подгузник 10 показан в его плоском несжатом состоянии (т.е. без индуцированного упругого сжатия), причем участки подгузника 10 отрезаны, чтобы более четко показать основную структуру подгузника 10. На Фиг. 1 к зрителю обращена часть подгузника 10, которая контактирует с пользователем. Обычно подгузник 10 может содержать каркас 12 и абсорбирующую сердцевину 14, расположенную в каркасе.
Каркас 12 подгузника 10, изображенного на Фиг. 1, может содержать основную часть подгузника 10. Каркас 12 может содержать внешнее покрытие 16, включающее верхний лист 18, который может быть проницаемым для жидкостей, и/или задний лист 20, который может быть непроницаемым для жидкостей. Абсорбирующая сердцевина 14 может быть заключена между верхним листом 18 и задним листом 20. Каркас 12 может также включать боковые вставки 22, эластичные манжеты 24 для ног и эластичный элемент 26 пояса.
Каждая деталь из манжет 24 для ног и эластичного элемента 26 пояса обычно содержит эластичные детали 28. Одна концевая часть подгузника 10 может быть выполнена в виде первой поясной области 30 подгузника 10. Первая поясная область 30 имеет первый край 100. Противолежащая концевая часть подгузника 10 может быть выполнена в виде второй поясной области 32 подгузника 10. Вторая поясная область 32 имеет второй край 110. Средний участок подгузника 10 может быть выполнен в виде промежностного участка 34, который проходит в продольном направлении между первой и второй поясными областями 30 и 32. Поясные области 30 и 32 могут включать эластичные элементы, которые собираются вокруг талии пользователя для обеспечения улучшенной посадки и удержания (эластичный элемент 26 пояса). Промежностный участок 34 представляет собой тот участок подгузника 10, который при надевании подгузника 10 обычно располагается между ногами пользователя.
Подгузник 10 изображен на Фиг. 1 со своей продольной осью 36 и поперечной осью 38. Периферийная область 40 подгузника 10 определяется внешними краями подгузника 10, причем продольные края 42 обычно проходят параллельно продольной оси 36 подгузника 10, а торцевые края 44 проходят между продольными краями 42, как правило, параллельно поперечной оси 38 подгузника 10. Каркас 12 может также содержать систему фиксации, которая может включать по меньшей мере один фиксирующий элемент 46 и по меньшей мере одну потенциальную контактную зону 48.
Подгузник 20 может включать другие подобные элементы, известные в данной области, включая передние и задние вставки «ушки», поясные элементы-уплотнители, эластичные элементы и т.п., для обеспечения улучшенной посадки, удержания и эстетических характеристик. Такие дополнительные элементы хорошо известны в данной области и, например, описаны в патенте США №3,860,003 и патенте США №5,151,092.
Для удержания подгузника 10 на месте вокруг туловища пользователя по меньшей мере участок первой поясной области 30 может быть прикреплен при помощи фиксирующего элемента 46 к по меньшей мере одному участку второй поясной области 32 с образованием отверстия (отверстий) для ног и пояса изделия. В зафиксированном состоянии система фиксации несет растягивающую нагрузку вокруг пояса изделия. Система фиксации может позволить пользователю изделия удерживать один элемент системы фиксации, такой как фиксирующий элемент 46, и соединять первую поясную область 30 со второй поясной областью 32 по меньшей мере в двух местах. Это можно выполнить путем манипулирования силами связи между элементами фиксирующего устройства.
Согласно некоторым вариантам осуществления подгузник 10 может быть обеспечен повторно закрываемой системой фиксации или альтернативно может быть предложен в виде подгузника типа трусов. Если абсорбирующее изделие представляет собой подгузник, оно может содержать повторно закрываемую систему фиксации, соединенную с каркасом, для закрепления подгузника на пользователе. Если абсорбирующее изделие представляет собой подгузник типа трусов, изделие может содержать по меньшей мере две боковые вставки, соединенные с каркасом и друг с другом с образованием трусов. Система фиксации и любой ее компонент могут включать любой материал, подходящий для такого использования, включая, без ограничений, пластмассы, пленки, пеноматериалы, нетканые полотна, тканые полотна, бумагу, слоистые материалы, армированные волокном пластмассы и т.п. или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления материалы, из которых выполнено фиксирующее устройство, могут быть упругими. Упругость может обеспечить соответствие системы фиксации форме тела и, таким образом, уменьшить вероятность раздражения или повреждения кожи пользователя системой фиксации.
В унитарных абсорбирующих изделиях каркас 12 и абсорбирующая сердцевина 14 могут формировать основную структуру подгузника 10, причем для формирования комбинированной структуры подгузника добавляют другие элементы. Хотя верхний лист 18, задний лист 20 и абсорбирующая сердцевина 14 могут быть собраны в различных хорошо известных конфигурациях, в общем конфигурации подгузников описаны в патенте США №5,554,145, озаглавленном Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature, выданном Roe et al. 10 сентября 1996 г.; патенте США №5,569,234, озаглавленном Disposable Pull-On Pant, выданном Buell et al. 29 октября 1996 г.; и патенте США №6,004,306, озаглавленном Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels, выданном Robles et al. 21 декабря 1999 г.
Верхний лист 18, показанный на Фиг. 1, может быть полностью или частично эластичным или может быть укорочен, чтобы обеспечить пустое пространство между верхним листом 18 и абсорбирующей сердцевиной 14. Примеры структур, включающих эластичные или укороченные верхние листы, более подробно описаны в патенте США №5,037,416, озаглавленном Disposable Absorbent Article Having Elastically Extensible Top sheet, выданном Allen et al. 6 августа 1991 г.; и патенте США №5,269,775, озаглавленном Trisection Top sheets for Disposable Absorbent Articles and Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Top sheets, выданном Freeland et al. 14 декабря 1993 г.
Задний лист 26 может быть соединен с верхним листом 18. Задний лист 20 может предотвращать загрязнение выделениями, абсорбированными абсорбирующей сердцевиной 14 и содержащимися внутри подгузника 10, других внешних изделий, с которыми может контактировать подгузник 10, например простыни и нижнего белья. В некоторых вариантах осуществления задний лист 26 может быть по существу непроницаемым для жидкостей (например, мочи) и содержать слои нетканого материала и тонкую пластиковую пленку, например термопластичную пленку, имеющую толщину от около 0,012 мм (0,5 мила) до около 0,051 мм (2,0 мила). Подходящие пленки для заднего листа включают пленки производства компании Tredegar Industries Inc., г. Терре-Хот, штат Индиана, США, продаваемые под торговыми марками X15306, X10962 и X10964. Другие подходящие материалы для заднего листа могут включать проницаемые для воздуха материалы, которые пропускают из подгузника 10 испарения, в то же время предотвращая протекание через задний лист 10 выделений. Примеры проницаемых для воздуха материалов могут включать такие материалы, как тканые полотна, нетканые полотна, композитные материалы, такие как покрытые пленкой нетканые полотна, и микропористые пленки, такие как изготовленные компанией Mitsui Toatsu Со. (Япония) под названием ESPOIR N0 и компанией EXXON Chemical Со. (г. Бей-Сити, штат Техас, США) под названием EXXAIRE. Подходящие проницаемые для воздуха композитные материалы, содержащие смеси полимеров, производит компания Clopay Corporation, г. Цинциннати, штат Огайо, США, под названием HYTREL смесь Р18-3097. Такие проницаемые для воздуха композитные материалы более подробно описаны в заявке РСТ № WO 95/16746, опубликованной 22 июня 1995 г. от имени Е.I. DuPont. Другие проницаемые для воздуха задние листы, включая нетканые полотна и перфорированные сформированные пленки, описаны в патенте США №5,571,096, выданном Dobrin et al. 5 ноября 1996 г.
На Фиг. 2 показано поперечное сечение Фиг. 1 вдоль линии сечения 2-2, изображенной на Фиг. 1. Начиная со стороны, обращенной к пользователю, подгузник 10 может содержать верхний лист 18, компоненты абсорбирующей сердцевины 14 и задний лист 20. В соответствии с конкретным вариантом осуществления подгузник 10 может также содержать систему 50 накопления, расположенную между проницаемым для жидкостей верхним листом 18 и обращенной к пользователю стороной абсорбирующей сердцевины 14. Система 50 накопления может непосредственно контактировать с абсорбирующей сердцевиной. Система 50 накопления может содержать единственный слой или множество слоев, например верхний накопительный слой 52, обращенный к коже пользователя, и нижний накопительный слой 54, обращенный к одежде пользователя. В соответствии с конкретным вариантом осуществления система 50 накопления может функционировать для приема выброса жидкости, например потока мочи, и быстрой абсорбции и распределения жидкости по абсорбирующей сердцевине 14 так, что абсорбирующая сердцевина абсорбирует жидкость до ее вытекания за пределы абсорбирующего слоя 14 и из подгузника 10. Другими словами, система 50 накопления может служить как временный резервуар для жидкости до тех пор, пока абсорбирующая сердцевина 14 не сможет абсорбировать жидкость.
Абсорбирующая сердцевина 14 расположена между верхним листом 18 и задним листом 20 и содержит два слоя, первый абсорбирующий слой 60 и второй абсорбирующий слой 62. Как показано на Фиг. 3, первый абсорбирующий слой 60 абсорбирующей сердцевины 14 содержит подложку 64, абсорбирующий полимерный материал 66 в виде частиц на подложке 64, термопластичную композицию 68 на абсорбирующем полимерном материале 66 в виде частиц и по меньшей мере участки подложки 64 в качестве адгезива для покрытия и фиксации абсорбирующего полимерного материала 66 в виде частиц на первой подложке 64. В соответствии с другим вариантом осуществления первый абсорбирующий слой 60 абсорбирующей сердцевины 14 может также включать покрывающий слой на термопластичной композиции 68.
Подобно тому, как показано на Фиг. 2, второй абсорбирующий слой 62 абсорбирующей сердцевины 14 может также включать подложку 72, абсорбирующий полимерный материал 74 в виде частиц на второй подложке 72, термопластичную композицию 66 на абсорбирующем полимерном материале 74 в виде частиц и по меньшей мере участок второй подложки 72 для фиксации абсорбирующего полимерного материала 74 в виде частиц на второй подложке 72. Хотя это и не проиллюстрировано, второй абсорбирующий слой 62 может также включать покрывающий слой, например слой покрытия.
Подложка 64 первого абсорбирующего слоя 60 может упоминаться как слой для присыпки и имеет первую поверхность 78, обращенную к заднему листу 20 подгузника 10, и вторую поверхность 80, обращенную к абсорбирующему полимерному материалу 66 в виде частиц. Подобным образом подложка 72 второго абсорбирующего слоя 62 может упоминаться как покрытие сердцевины и имеет первую поверхность 82, обращенную к верхнему листу 18 подгузника 10, и вторую поверхность 84, обращенную к абсорбирующему полимерному материалу 74 в виде частиц. Первая и вторая подложки 64 и 72 могут быть приклеены друг к другу вокруг периферийной области с помощью адгезива с образованием оболочки вокруг абсорбирующих полимерных материалов 66 и 74 в виде частиц для удержания абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц внутри абсорбирующей сердцевины 14.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления подложки 64 и 72 первого и второго абсорбирующих слоев 60 и 62 могут быть из нетканого материала. В некоторых вариантах осуществления нетканые материалы являются пористыми, а в одном варианте осуществления имеют размер пор около 32 мкм.
Как показано на Фиг. 3, 4а и 4b, абсорбирующий полимерный материал 66 и 74 в виде частиц нанесен на соответствующие подложки 64 и 72 первого и второго абсорбирующих слоев 60 и 62 в виде скоплений 90 частиц с образованием сетчатого узора, содержащего контактные области 94 и соединительные области 96 между контактными областями 94. Соединительные области 96 в сетчатом узоре содержат незначительное количество абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц или не содержат его вовсе. Контактные области 94 и соединительные области 96 могут иметь различные формы, включая, без ограничений, круглую, овальную, квадратную, прямоугольную, треугольную и т.п.
Первый и второй абсорбирующие слои 60 и 62 могут быть объединены с образованием абсорбирующей сердцевины 14 таким образом, что сетчатые узоры соответствующих первого и второго абсорбирующих слоев 62 и 64 смещаются друг от друга вдоль длины и/или ширины абсорбирующей сердцевины 14. Соответствующие сетчатые узоры могут смещаться таким образом, что абсорбирующий полимерный материал 66 и 74 в виде частиц распределяется по области для абсорбирующего полимера в виде частиц по существу непрерывно. В конкретном варианте осуществления абсорбирующий полимерный материал 66 и 74 в виде частиц распределен по области абсорбирующего полимерного материала в виде частиц по существу непрерывно, несмотря на то что отдельные сетчатые узоры, содержащие абсорбирующий полимерный материал 66 и 74 в виде частиц, распределены по первой и второй подложкам 64 и 72 с перерывами (в виде скоплений). В конкретном варианте осуществления сетчатые узоры могут смещаться таким образом, что контактные области 94 первого абсорбирующего слоя 60 обращены к соединительным областям 96 второго абсорбирующего слоя 62, а контактные области 94 второго абсорбирующего слоя 62 обращены к соединительным областям 96 первого абсорбирующего слоя 60. При надлежащем размере и компоновке контактных областей 94 и соединительных областей 96 полученная комбинация абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц представляет собой по существу непрерывный слой абсорбирующего полимерного материала в виде частиц по всей области для абсорбирующего полимерного материала в виде частиц абсорбирующей сердцевины 14. В конкретном варианте осуществления соответствующие сетчатые узоры первого и второго абсорбирующих слоев 60 и 62 могут быть по существу одинаковыми.
В конкретном варианте осуществления количество абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц может изменяться вдоль длины сетчатого узора. В конкретном варианте осуществления сетчатый узор может быть разделен на любое количество зон, причем количество абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц изменяется от зоны к зоне. В конкретном варианте осуществления количество абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц может постепенно переходить из одной из множества абсорбирующих зон в другую. Этот постепенный переход количества абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц может уменьшить вероятность образования трещин в абсорбирующей сердцевине 14.
Количество абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц, присутствующего в абсорбирующей сердцевине 14, может изменяться, но в некоторых вариантах осуществления он присутствует в абсорбирующей сердцевине в количестве, составляющем более чем около 80% в расчете на массу абсорбирующей сердцевины, или более чем около 85% в расчете на массу абсорбирующей сердцевины, или более чем около 90% в расчете на массу абсорбирующей сердцевины, или более чем около 95% в расчете на массу сердцевины. В конкретном варианте осуществления абсорбирующая сердцевина 14 состоит по существу из первой и второй подложек 64 и 72, абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц и композиции 68 и 76 термопластичного адгезива. В одном варианте осуществления абсорбирующая сердцевина 14 может по существу не содержать целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления, которые по существу не являются бесцеллюлозными, абсорбирующая сердцевина 14 может включать некоторое количества целлюлозного волокнистого материала, такого как воздушный фетр. В некоторых вариантах осуществления используют относительно небольшое количество целлюлозного материала, составляющее менее 40 массовых процентов или 20 массовых процентов целлюлозного материала в расчете на массу абсорбирующей сердцевины.
Примеры абсорбирующих структур для применения в качестве абсорбирующих блоков описаны в патенте США №4,610,678 (Weisman et al.); патенте США №4,834,735 (Alemany et al.); патенте США №4,888,231 (Angstadt); патенте США №5,260,345 (DesMarais et al.); патенте США №5,387,207 (Dyer et al.); патенте США №5,397,316 (LaVon et al.); и патенте США №5,625,222 (DesMarais et al.).
Термопластичный материал 68 и 76 может служить для покрытия и по меньшей мере частичной фиксации абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц. В одном варианте осуществления настоящего изобретения термопластичный материал 68 и 76 может располагаться по существу равномерно внутри абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц. Однако в конкретном варианте осуществления может быть обеспечен термопластичный материал 68 и 76 в качестве волокнистого слоя, который по меньшей мере частично контактирует с абсорбирующим полимерным материалом 66 и 74 в виде частиц, а частично контактирует со слоями 64 и 72 подложки первого и второго абсорбирующих слоев 60 и 62. На Фиг. 3, 4а и 4b показана такая структура, причем в этой структуре абсорбирующий полимерный материал 66 и 74 в виде частиц обеспечен в виде несплошного слоя, а слой волокнистого термопластичного материала 68 и 76 уложен на слой абсорбирующего полимерного материала 66 и 74 в виде частиц таким образом, что термопластичный материал 68 и 76 непосредственно контактирует с абсорбирующим полимерным материалом 66 и 74 в виде частиц, но также непосредственно контактирует со вторыми поверхностями 80 и 84 подложек 64 и 72, причем подложки не покрыты абсорбирующим полимерным материалом 66 и 74 в виде частиц. Это придает по существу трехмерную структуру волокнистому слою термопластичного материала 68 и 76, который сам по себе имеет по существу двухмерную структуру с относительно небольшой толщиной по сравнению с растяжением по длине и ширине. Другими словами, термопластичный материал 68 и 76 имеет волнообразный профиль между абсорбирующим полимерным материалом 68 и 76 в виде частиц и вторыми поверхностями подложек 64 и 72.
Согласно некоторым вариантам осуществления термопластичный материал 68 и 76 может представлять собой любой термопластичный материал, включая, без ограничений, адгезивные термопластичные материалы, также называемые «термоплавкими адгезивами». Некоторые из первоначально термопластичных материалов могут позже потерять свою термопластичность из-за стадии отверждения, например инициированной посредством нагревания, УФ-излучения, воздействия электронного луча или влаги или других способов отверждения, что приводит к необратимому образованию сшитой сети ковалентных связей. Эти материалы, утратившие свое первоначальное термопластичное поведение, в настоящем документе также считаются термопластичными материалами.
В альтернативном варианте осуществления абсорбирующая сердцевина настоящего изобретения может включать только один слой. В таком варианте осуществления абсорбирующая сердцевина включает первый абсорбирующий слой, причем первый абсорбирующий слой включает первую подложку, абсорбирующий полимерный материал в виде частиц, нанесенный на первую подложку, и термопластичный материал, покрывающий абсорбирующий полимерный материал в виде частиц на первой подложке, при этом абсорбирующий полимерный материал в виде частиц по существу непрерывно распределен по области для абсорбирующего полимерного материала в виде частиц. В альтернативном варианте осуществления первый абсорбирующий слой может включать вторую подложку.
КОМПОЗИЦИЯ КРАСКИ
Изделие настоящего изобретения может содержать композицию 150 реакционноспособной краски. Композиции краски настоящего изобретения демонстрируют преимущества в таких областях, как показатель цветовой разницы Delta Е международной системы оценки цвета CIE Lab между поверхностями с печатью краской и обращенными к одежде, проникновение краски, адгезия краски и выщелачиваемость. Зачастую при воздействии определенных химических веществ пигменты склонны к солюбилизации. Это известно как «выщелачиваемость» и может также называться «размыванием пигмента». При использовании подгузника многие современные печатные краски могут реагировать или выщелачиваться обычными жидкостями, такими как вода, физиологический раствор, детское масло и т.п, которые могут вступать в контакт с кожей ребенка. Эти жидкости могут приводить к тому, что отпечатанное краской изображение будет стираться, смазываться, переноситься на кожу, переноситься на мебель и/или другие поверхности.
Печать на подложках может быть сложной, особенно когда поверхность подложки не является равномерной, плоской или единообразной. Нетканые материалы представляют собой волокнистые полотна, которые соединены различными средствами в соответствии со способом их изготовления. Возможность распечатать изображение на нетканой подложке и воспроизвести желаемые цвета с помощью существующих процессов печати может иметь недостатки. Когда изображение печатают на нетканом материале на поверхности, противоположной поверхности, обращенной к одежде, или на поверхности, противоположной поверхности, которая будет видима пользователю изделия, цвета изображения обычно могут быть искажены собственным цветом и матовостью нетканого материала. Это создает проблему, поскольку цвет будет отличаться от заданного цвета изображения. Одним из решений является печать изображения краской, которая достигает высокого проникновения на нетканом материале за пределами самых внешних волокон на печатной поверхности. Композиция краски настоящего изобретения обладает высоким проникновением краски, что обеспечивает в результате яркость изображения на обращенной к одежде поверхности.
Варианты осуществления настоящего изобретения включают композицию краски, содержащую реакционноспособную краску. Композиция реакционноспособной краски может включать компонент связующего вещества и сшивающий агент. Композиции краски, используемые в настоящем изобретении, изготовлены компанией Resino Trykfarver AS (г. Баллеруп, Дания) под торговыми марками REDIVERS 300 Promoter 5032 и RETURIN 194-50 соответственно для сшивающей добавки и системы красок. Композиция краски настоящего изобретения изготовлена компанией Resino и коммерчески доступна от компании Innowo Print AG (г. Ильзенбург, Германия).
Композиция краски настоящего изобретения включает связующее вещество. Связующее вещество может присутствовать в количестве от около 5% до около 20%, от около 8% до около 14% от общего количества сухих веществ композиции. Общее количество сухих веществ композиции представляет собой компоненты краски, остающиеся на подложке после высыхания. Связующее вещество можно выбирать из группы, состоящей из нитроцеллюлозы, полиамидов, полиуретанов, акриловых дисперсий, смол канифоли, кетоновой и поликетоновой смолы, поливинилбутираля, поливинилацетата, полиэтиенимида, модифицированных целлюлоз, включая этилцеллюлозу, сложные эфиры целлюлозы, ацетатпропионат целлюлозы и ацетатбутират целлюлозы, поливинилового спирта, малеиновой смолы, полиэфирной смолы и их смесей. В одном варианте осуществления связующее вещество представляет собой смесь поливинилбутираля и нитроцеллюлозы.
В одном варианте осуществления композиция реакционноспособной краски может содержать сшивающую добавку. Сшивающий агент может присутствовать в количестве от около 0,1% до около 10%, от около 0,3% до около 6%, от около 0,5% до около 6% от общего количества сухих веществ состава. Сшивающий агент может быть выбран из группы, состоящей из полиизоцианатов, блокированных полиизоцианатов, полиэпоксидных соединений, полиазиридинов, карбодиимидов, полисиланов и их смесей.
Композиция краски может также содержать стимуляторы адгезии, включая, без ограничений, соединения циркония, соединения алюминия, циркоалюминаты, хлорированные полиолефины, акрилаты, силаны и их смеси.
Композиция краски может также содержать дополнительные компоненты, включая, без ограничений, отдушки, вещества для повышения клейкости, наполнители, воски, модификаторы вязкости, поверхностно-активные вещества, смачивающие агенты, агенты скольжения, пеногасители, регуляторы рН и их смеси.
В одном варианте осуществления композиция краски составлена на основе органического растворителя или на неводной основе. В альтернативном варианте осуществления композиция краски составлена на водной основе. В одном варианте 17
осуществления композиция краски не содержит алифатического уретанового соединения на водной основе.
Композиция краски может быть нанесена на подложку любыми известными в данной области способами. В частности, композиция краски может быть нанесена на подложку с применением струйных принтеров, флексографических печатных машин, машин для глубокой печати, машин офсетной печати, методами трафаретной печати или их комбинацией. Композиция краски может быть использована для печати на ряде компонентов изделия, включая, без ограничений, нижний лист, верхний лист, манжеты, фиксирующие ленты, обертки, или любую часть изделия, или первичную или вторичную упаковку. В одном варианте осуществления композицию краски наносят на подложку посредством флексографической или ротационной глубокой печати. Может быть использована система с дозирующим валиком или ракельное устройство. В одном варианте осуществления печать выполняется с превышением 150 м/мин.
Подложка с печатью краской может представлять собой нетканую подложку. Нетканая подложка может иметь поверхностную плотность от около 8 г/кв. м до около 65 г/кв. м; от около 8 г/кв. м до около 45 г/кв. м; от около 10 г/кв. м до около 35 г/кв. м; от около 15 г/кв. м до около 25 г/кв. м. Нетканая подложка может иметь внутреннюю сторону с печатью краской и обращенную к одежде сторону без печати. Композиция реакционноспособной краски может быть нанесена посредством печати на нетканую подложку на внутренней стороне с печатью краской, образуя область с печатью краской. В альтернативном варианте осуществления нетканая подложка может иметь обращенную к одежде сторону с печатью краской и внутреннюю сторону без печати. После печати печатную нетканую подложку можно комбинировать с пленкой и/или второй нетканой подложкой с получением слоев таким образом, что внутренняя сторона с печатью краской контактирует с пленкой и/или второй нетканой подложкой. В альтернативном варианте осуществления после печати печатную нетканую подложку можно комбинировать с пленкой и/или второй нетканой подложкой с получением слоев таким образом, что внутренняя сторона без печати контактирует с пленкой и/или второй нетканой подложкой. В еще одном дополнительном примере, не имеющем ограничительного характера, нетканая подложка после печати может быть сложена таким образом, что внутренняя сторона с печатью краской располагается между участками нетканой подложки.
В некоторых вариантах осуществления перед нанесением композиции краски на подложку посредством печати подложка может подвергаться обработке поверхности,
включая, без ограничений, обработку коронным разрядом. Обработка коронным разрядом представляет собой метод увеличения поверхностной энергии на подложках, чтобы способствовать смачиванию поверхности и адгезии к подложке при печати, покрытии или ламинировании. Целью обработки коронным разрядом является увеличение поверхностной энергии полотна подложки для улучшения характеристик смачиваемости и адгезии красок и адгезивов к полиолефиновым пленкам и нетканым подложкам. В отличие от чисто механической связи (как в случае краски, проникающей в пористую поверхность, такую как бумага), пластиковые пленки и нетканые подложки могут нуждаться в некоторых способах обработки поверхности для достижения приемлемого химического связывания с краской или адгезивом.
Системы для обработки коронным разрядом состоят из нескольких компонентов, предназначенных для применения к подложке высоковольтного высокочастотного электрического разряда. Коронный разряд вводит полярные группы в полимерные поверхности и, как следствие, увеличивает их поверхностную энергию, смачиваемость и адгезионные характеристики. Основным химическим механизмом обработки коронным разрядом является окисление. Высокое напряжение ионизирует воздух в воздушном зазоре, создавая коронный разряд, который модифицирует поверхность и увеличивает поверхностную энергию подложки, проходящей через электрически заземленный валик. Этот эффект недолговечен, и увеличение поверхностной энергии рассеивается в течение периода от двух до шести недель. Обработки коронным разрядом можно применять при плотности потока мощности от около 1,0 до около 18,0 ватт на квадратный метр в минуту; от около 2,5 до около 15,0 ватт на квадратный метр в минуту; или около 7,5 ватт на квадратный метр в минуту.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, благодаря использованию обработок поверхности, таких как механизмы обработки коронным разрядом, может быть увеличена поверхностная энергия подложек, таким образом улучшая адгезию краски к подложке.
СПОСОБЫ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Способ измерения цвета печати и плотности печати
Цвет и плотность печати на печатных нетканых материалах или пленках измеряют с применением портативного спектрофотометра X-rite eXact конфигурации 45°/0° с полусферической геометрией (производство компании X-Rite, г. Гранд-Рапидс, штат Мичиган, США) или эквивалентного прибора с оптической диафрагмой 4,0 мм. Этот прибор измеряет плотность печати на основе плотности отражения, выраженной в виде логарифма обратной величины коэффициента отражения. Устанавливают шкалу на единицы L*a*b*, угол обзора 2°, освещение типа С, абсолютно белую основу, без физического фильтра со стандартом оптической плотности ANSI Т. Измерения проводят в лаборатории с контролируемой окружающей средой при температуре около 23°С±2°С и при относительной влажности 50%±2%.
Ежедневно перед проведением анализа калибруют прибор в соответствии с инструкциями поставщика с применением стандартной белой доски (доступна как PG2000 от компании Sun Chemical-Vivitek Division, г. Шарлотт, штат Северная Каролина, США) (или альтернативно белой керамической пластины (доступна от компании Hunter Associates, показатели CIELab приблизительно равны L*=93,6, а*=-1,3, b*=0,6). Извлекают из изделия-образца подложку, для которой будет проводиться измерение. При необходимости для облегчения извлечения можно использовать спрей для криогенного замораживания (например, Cyto-freeze производства компании Control Company, г. Хьюстон, штат Техас, США). Перед испытанием образцы кондиционируют в течение 2 часов при температуре 23°С±2°С и относительной влажности 50%±2%.
Помещают стандартную белую доску на горизонтальный стенд стороной стандарта вверх. На верхнюю часть стандартной белой доски ровно помещают образец, обращенный печатной стороной вверх. Помещают спектрофотометр eXact на образец таким образом, чтобы на месте измерения не было складок и морщин и 100% участка измерения находились в пределах диафрагмы прибора. Считывают показания плотности и цвета по шкале L*a*b* и регистрируют каждый с точностью до 0,01 единицы.
Подобным образом повторяют измерение на соответствующих участках пяти (5) по существу аналогичных печатных подложек. Показатели плотности и цвета по шкале L*a*b* усредняют по отдельности и регистрируют с точностью до 0,01 единицы.
1
1
1
2
2
2
Существуют различные расчеты, используемые для оценки того, насколько цвет отличается от намеченного цвета. Двумя широко используемыми в отрасли видами расчетов являются определение различий Delta Е* (CIE 1976) и Delta Е (CMC 2:1). Показатель Delta Е* (CIE 1976) различия между двумя цветами с измеренными значениями L*a*b* и L*а*b* рассчитывают по приведенному ниже уравнению:
1
1
1
2
2
2
Delta E (CMC 2:1) представляет собой систему контроля допусков цвета, в которой учитывается, что глаза более чувствительны к насыщенности цвета, чем к яркости света. Насыщенность цвета характеризует то, насколько выразительным (насыщенным) или тусклым (серым) является цвет. Яркость света представляет собой интенсивность света в цвете. Этот расчет широко используется в текстильной промышленности. Показатель Delta Е (CMC 2:1) различия между двумя цветами с измеренными значениями L*a*b* и L*а*b* рассчитывают по приведенному ниже уравнению:
В этом случае:
*
*
*
1
2
ΔL=L-L
l = вес яркости света. Здесь обычно используют значение 2,0 согласно ASTM D2244-11.
*
*
*
1
2
ΔС=С-С
с = вес насыщенности цвета. Здесь обычно используют значение 1,0 согласно ASTM D2244-11.
*
*
*
*
1
2
2
1
Если а⋅b>а⋅b, тогда
s=1,
иначе
s=-1
конец блока «Если».
1
1
-1
*
*1
h=tan(b/a)
Как правило, в текстильной промышленности согласованность цветов контролируется в пределах значений Delta Е CMC в диапазоне от 3,0 до 6,0. Конкретный предел устанавливается с учетом текстильной поверхности, однородности и характеристик.
Способ испытания проникновения краски
Оборудование
Бритвенное лезвие: хирургическая углеродистая сталь VWR №9, промышленные лезвия с одним краем, или эквивалентное.
Двухсторонняя проводящая углеродная лента: торговая марка SPI Supplies, ширина 25 мм или эквивалентная.
Световой стереомикроскоп Zeiss Discovery V20 с Z-моторизированным столиком, Carl Zeiss Microimaging GmbH, г. Геттинген, Германия.
Камера Zeiss MRc5 (5 МП, цветная), Carl Zeiss Microimaging GmbH, г. Геттинген, Германия.
Программное обеспечение Axiovision версии 4.8.3.0 с модулями Z-stack и Extended Focus, Carl Zeiss Microimaging GmbH, г. Геттинген, Германия.
Процедура
Из области полотна, содержащей печатные краски, вырезают часть образца длиной приблизительно 2 см и шириной около 1-2 см. Часть образца с обращенной вниз печатной стороной разрезают с помощью нового бритвенного лезвия, выполняя прямое движение вниз, перпендикулярно подложке. Разрезанную часть образца приклеивают к алюминиевому держателю размером приблизительно 2 см на 2 см и толщиной 1 мм с использованием двухсторонней углеродной ленты. Двухсторонняя углеродная лента должна проходить от передней части к задней части держателя так, чтобы край держателя, который будет содержать иссеченный край подложки, был полностью закрыт до прикрепления подложки (т.е. воздействие алюминия отсутствует). Затем разрезанную подложку помещают сверху на держатель с лентой так, чтобы печатная сторона была обращена вверх и разрезанный край находился у края держателя. Держатель наклоняют и надежно удерживают под углом 90°, чтобы можно было получить изображения лицевой поверхности иссеченной подложки.
Поперечное сечение рассматривают под отраженным галогеновым светом с применением светового стереомикроскопа Zeiss Discovery V20, оснащенного Z-моторизированным столиком и камерой Zeiss MRc5 (5 МП, цветная) с ~ 80-кратным увеличением. Микроскоп сопряжен с программным обеспечением Axiovision версии 4.8.3.0 с модулями Z-stack и Extended Focus. Изображения поперечного сечения собирают с применением модуля Z-stack программного обеспечения Axiovision, а затем обрабатывают с применением модуля Extended Focus программного обеспечения Axiovision (метод вейвлет) для создания двухмерного представления поперечного сечения. Диапазон Z-stack выбирается для того, чтобы привести плоскость поперечного сечения в фокус, причем типичный диапазон составляет около 5-50 мкм, а размер шага обычно составляет 1-5 мкм.
Глубину проникновения краски измеряют в микронах от верхней поверхности нетканого материала до расстояния, на котором краска больше не может быть зарегистрирована программным обеспечением для анализа изображений. Верхняя поверхность определяется как самая верхняя открытая область, содержащая печатную краску.
Это расстояние измеряется калиброванным ручным линейным инструментом в программном обеспечении для анализа изображений, таким как Axiovision, и регистрируется как глубина проникновения краски.
Глубина проникновения краски измеряется в волокнистой области, расположенной между двумя участками связывания на нетканом материале. Процентный показатель проникновения краски для данной волокнистой области определяется путем деления глубины проникновения краски для указанной волокнистой области на максимальную толщину нетканого материала в той же волокнистой области. Максимальная толщина нетканого материала - это максимальное расстояние между противоположными сторонами нетканого материала в z-направлении (т.е. максимальное расстояние между верхней и нижней поверхностями нетканого материала).
Выщелачиваемость печатных подложек
Выщелачиваемость печатных подложек определяют путем вымачивания печатного нетканого материала в различных жидкостях для испытаний при повышенной температуре в течение 12 часов и оценки с помощью видимой спектроскопии. Спектрофотометр, способный сканировать между длиной волны 350 нм и 800 нм с применением кюветы 1 см (подходящим прибором является спектрометр Perkin Elmer UV-VIS Lambda 2, доступный в продаже от компании PerkinElmer GmbH, или эквивалентный). Жидкости для испытаний представляют собой 0,9% NaCl в воде (физиологический раствор), 99+% изопропанола и прозрачное детское масло (подходящим продуктом является детское масло WELL BEGINNINGS, продаваемое компанией Walgreen Со. из г. Дирфилд, штат Иллинойс, США, или эквивалентное).
Извлекают печатный нетканый образец из 27 одинаковых абсорбирующих изделий, при необходимости применяя спрей для криогенного замораживания (например, Cyto-Freeze от компании Control Company, г. Хьюстон, штат Техас, США) для извлечения слоя без деформации размеров нетканого материала или повреждения печати. Визуально определяют область высокой плотности печати. Вырезают образец 60 мм × 60 мм на этом целевом участке и на эквивалентном участке в каждом из остальных изделий. Помещают по три образца во флакон, в общей сложности в девять флаконов объемом 20 мл с завинчивающимися крышками. Маркируют три флакона, один комплект каждого вида для каждой из трех жидкостей для испытаний.
Отмеривают пипеткой в 3 флакона по 15,00 мл физиологического раствора, в 3 флакона по 15,00 мл изопропанола и в последние три флакона по 15,00 мл детского масла. Все флаконы закрывают и встряхивают, чтобы намочить и погрузить образцы. Все флаконы помещают на 12 часов в лабораторный термостат, поддерживающий температуру 37°С±2°С. Затем флаконы вынимают и оставляют остывать до комнатной температуры.
Настраивают и калибруют спектрофотометр в соответствии с инструкциями поставщика. Настраивают прибор для сканирования в диапазоне от 350 нм до 800 нм. Для измерений используют оптически прозрачную стеклянную кювету с длиной пути 1,00 см. Получают спектр для аликвоты из каждого флакона. Между каждым измерением промывают кювету. Определяют максимальную спектральную поглощательную способность каждого спектра. Рассчитывают среднее значение максимальной спектральной поглощательной способности для каждого набора повторов (3) для всех жидкостей для испытаний и регистрируют по отдельности с точностью до 0,001 единицы оптической плотности.
Истирание краски
Истирание краски с нетканой подложки выполняется на испытательном приборе для определения сопротивления истиранию типа Gakushin (подходящим прибором является Model RT-300, доступный от компании Daiei Kagaku Seiki, г. Киото, Япония, или эквивалентный). Образец для испытаний закрепляют на приборе, после чего выполняют его трение о стандартную абразивную поверхность, состоящую из воспринимающего лоскута (76,2 мм × 25,4 мм, стандартный Crock Cloth Style №3 или эквивалентный) и стандартного нетканого материала (76,2 мм × 25,4 мм, 13,5 г/кв.м, стандартный нетканый материал спанбонд типа 900-SB050 или эквивалентный), оба доступны от компании Testfabrics Inc, г. Вест Пистон, штат Пенсильвания, США. Затем выполняют измерения воспринимающего лоскута с помощью спектрофотометра, способного производить измерения CIE L*a*b* (подходящим прибором является X-Rite eXact, доступный от компании X-Rite, г. Гранд-Рапидс, штат Мичиган, США, с диафрагмой 4 мм, или эквивалентный), и рассчитывают показатель адгезии краски (IAR). Все испытания выполняют при температуре около 23°С±2°С и относительной влажности 50%±2%.
3
-1

Образцы испытывают, используя следующие жидкости для испытаний: минеральное масло, имеющее точку кипения (Bp) 215°С-643°С, точку возгорания 115°С-268°С, плотность 0,82-0,90 г/см и динамическую вязкость 0,038 Па⋅с при температуре 38°С (подходящим маслом является RC-118, доступное от компании G-Biosciences, г. Сент-Луис, штат Миссури, США, или эквивалентное), и крем от опрелости под подгузник, содержащий оксид цинка и масло с вязкостью ≥10 Па⋅с и скоростью сдвига 10 с при температуре 25°С. Подходящие кремы от опрелости под подгузник включают: HIPOGLOS (доступен от компании Andromaco Laboratories г. Буэнос-Айрес, Аргентина), DESITIN Maximum Strength (производится компанией Johnson&Johnson г. Нью-Брансуик, штат Нью-Джерси, США), крем от опрелости под подгузник A+D (производится компанией Bayer AG, Германия) или эквивалентные.
CMC
Перед анализом все образцы и жидкости для испытаний кондиционируют в течение двух часов при температуре 23°С±2°С и относительной влажности 50%±2%. Извлекают печатный нетканый образец из абсорбирующего изделия, при необходимости применяя спрей для криогенного замораживания (например, Cyto-Freeze от компании Control Company, г. Хьюстон, штат Техас, США) для извлечения слоя без деформации размеров нетканого материала или повреждения печати. Визуально определяют на образце область самой высокой плотности печати. Отрезают образец нетканого материала размером 230 мм × 25,4 мм для испытаний. Подобным образом собирают еще 4 образца для испытаний из аналогичных мест на четырех (4) дополнительных одинаковых изделиях. Устанавливают пять образцов для испытаний на подвижную изогнутую испытательную платформу так, чтобы печатные стороны были обращены в сторону от платформы. Образцы для испытаний должны быть закреплены так, чтобы во время испытаний они не двигались. Если нетканый образец недостаточно прочен для испытания на истирание (например, растягивается или разрывается), перед тестированием его ламинируют на листе бумаги размером 300 мм на 25,4 мм с помощью двухсторонней липкой ленты. Кроме образцов для испытаний также анализируют контрольный нетканый материал для сравнения и расчета ΔE. Контрольный нетканый материал по составу идентичен нетканому материалу образца, за исключением того, что он не имеет печати в пределах полосы 300 мм на 25,4 мм. Если область нетканого материала без печати недоступна, в качестве контрольного нетканого материала можно использовать стандартный нетканый материал.
Для испытаний на истирание с применением в качестве жидкости для испытания минерального масла помещают воспринимающий лоскут на стенд и укладывают на него стандартный нетканый материал. Устанавливают стопку на фрикционные головки испытательного прибора для определения сопротивления истиранию так, чтобы стандартный нетканый материал был обращен наружу, и закрепляют с помощью зажима приемника. Аккуратно отмеривают пипеткой 0,25 мл минерального масла на поверхность стопки, позволяя ему впитаться. Опускают фрикционные головки вниз на образец для испытаний так, чтобы стандартный нетканый материал контактировал с образцами для испытаний. Устанавливают прибор на выполнение 15 циклов и начинают испытание. После завершения извлекают воспринимающий лоскут и стандартный нетканый материал из фрикционной головки и выбрасывают стандартный нетканый материал. Перед оценкой оставляют воспринимающий лоскут на 24 часа для кондиционирования при температуре 23°С±2°С и относительной влажности 50%±2%.
Для испытаний на истирание с использованием крема от опрелостей на стенд помещают воспринимающий лоскут. Крем от опрелостей наносят по определенной модели с применением шаблона. Шаблон представляет собой кусок пластика размером 76,2 мм на 25,4 мм и толщиной 0,60 мм, в котором сбоку и по продольному центру шаблона просверлено 9 отверстий диаметром 6 мм (по 3 в ряд в квадратной области размером приблизительно 20 мм на 20 мм). Шаблон помещают над воспринимающим лоскутом. До краев заполняют отверстия кремом и удаляют шаблон. Сверху на воспринимающий лоскут укладывают стандартный нетканый материал. Устанавливают стопку на фрикционные головки испытательного прибора для определения сопротивления истиранию так, чтобы стандартный нетканый материал был обращен наружу, и закрепляют с помощью зажима приемника. Опускают фрикционные головки на образец для испытаний так, чтобы стандартный нетканый материал контактировал с образцами для испытаний. Устанавливают прибор на выполнение 15 циклов и начинают испытание. После завершения извлекают воспринимающий лоскут и стандартный нетканый материал из фрикционной головки. Стандартный нетканый материал не выбрасывают. Он будет проанализирован как стопка воспринимающего лоскута/стандартного нетканого материала. Перед оценкой оставляют стопку воспринимающего лоскута/стандартного нетканого материала на 24 часа для кондиционирования при температуре 23°С±2°С и относительной влажности 50%±2%.
(CMC)
cmc
Калибруют спектрофотометр в соответствии с инструкциями поставщика. Настраивают спектрофотометр на абсолютно белую основу, без физического фильтра, освещение типа С, угол обзора 2°, стандарт оптической плотности ANSI Т. Помещают воспринимающий лоскут на белую керамическую пластину производства компании Hunter Associates, показатели CIE L*a*b* приблизительно равны L*=93,6, а*=-1,3, b*=0,6). Визуально разделяют область истирания размером 20 мм × 20 мм на четыре квадранта. Измеряют L*a*b* в центре самого визуально интенсивного участка в каждом квадранте, а затем в центре области истирания. Регистрируют значения для контрольного образца и каждого из других образцов. Усредняют пять показаний для каждого и вычисляют ΔЕ образцов относительно контроля. Повторяют для всех образцов, для которых использовалось минеральное масло и крем от опрелостей. Регистрируют как среднее арифметическое ΔE от 5 одинаковых образцов с точностью до 0,01, по отдельности для минерального масла и крема от опрелостей. Рассчитывают и регистрируют показатель адгезии краски (IAR) для каждой из жидкостей для испытаний с использованием следующего уравнения:
ПРИМЕРЫ
Представленные ниже примеры 1-9 представляют собой иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения. Сравнительные примеры 1-6 представляют собой структуры, известные в данной области. Примеры и сравнительные примеры испытывают в соответствии с описанными в настоящем документе способами испытаний.
Пример 1
27
Пример 1 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал и имеет поверхностную плотность 17 г/кв. м. Композиция краски представляет собой 100% Process Magenta Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати.
Пример 2
Пример 2 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал и имеет поверхностную плотность 17 г/кв. м. Композиция краски представляет собой 100% краску Process Cyan Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати.
Пример 3
Пример 3 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Fibertex Nonwovens из г. Ольборг, Дания. Композиция краски представляет собой 100% краску Process Cyan Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати.
Пример 4
Пример 4 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Fibertex Nonwovens из г. Ольборг, Дания. Композиция краски представляет собой 75% краску PMS 218 Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати.
28
Пример 5
Пример 5 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Fibertex Nonwovens из г. Ольборг, Дания. Композиция краски представляет собой 100% краску PMS 3005 Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати.
Пример 6
Пример 6 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Gulsan из г. Газиантеп, Турция. Композиция краски представляет собой 100% краску Process Cyan Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати после обработки подложки коронным разрядом на разных уровнях, указанных в этой заявке.
Пример 7
2
Пример 7 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Gulsan из г. Газиантеп, Турция. Композиция краски представляет собой 100% краску Process Cyan Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати после обработки подложки коронным разрядом 2,5 Вт/м /мин. Реакционноспособный лак наносят на поверхность с печатью краской на флексографической печатной машине таким образом, что лак покрывает всю поверхность с печатью краской. Композиция реакционноспособного лака представляет собой краску Resino RETURIN 194-50 без пигмента и REDIVERS 300 Promoter 5032.
29
Пример 8
2
Пример 8 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Gulsan из г. Газиантеп, Турция. Композиция краски представляет собой 100% краску Process Cyan Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати после обработки подложки коронным разрядом 7,5 Вт/м/мин. Реакционноспособный лак наносят на поверхность с печатью краской на флексографической печатной машине таким образом, что лак покрывает всю поверхность с печатью краской. Композиция реакционноспособного лака представляет собой краску Resino RETURIN 194-50 без пигмента и REDIVERS 300 Promoter 5032.
Пример 9
Пример 9 представляет собой печатный нетканый материал. Нетканый материал представляет собой двухкомпонентный нетканый полиэтиленовый/полипропиленовый материал, имеющий поверхностную плотность 17 г/кв. м и коммерчески доступный от компании Gulsan из г. Газиантеп, Турция. Композиция краски представляет собой 100% краску Process Cyan Resino RETURIN 194-50 вместе с REDIVERS 300 Promoter 5032, причем последний представляет собой сшивающую добавку. Краску наносят на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Подложку не обрабатывали коронным разрядом, и она не содержит реакционноспособный лак.
Сравнительный пример 1

Сравнительный пример 1 представляет собой нетканую контактную зону с печатью краской, полученную из подгузника PAMPERS размера 2, продаваемого компанией Procter & Gamble в Германии с января 2013 г. до января 2014 г. Поверхностная плотность нетканого материала составляет 45 г/кв. м. Краску наносили на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Композиция краски не включает сшивающую добавку. Измерения цвета и измерения проникновения краски, 30
представленные ниже, были проведены на контрольном блоке после печати краской 100% Cyan.
Сравнительный пример 2

Сравнительный пример 2 представляет собой нетканую контактную зону с печатью краской, полученную из подгузника PAMPERS размера 2, продаваемого компанией Procter & Gamble в Германии с января 2013 г. до января 2014 г. Поверхностная плотность нетканого материала составляет 45 г/кв. м. Краску наносили на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Композиция краски не включает сшивающую добавку. Измерения цвета и измерения проникновения краски, представленные ниже, были проведены после печати краской цвета Green star.
Сравнительный пример 3

Сравнительный пример 3 представляет собой нетканую контактную зону с печатью краской, полученную из подгузника PAMPERS размера 2, продаваемого компанией Procter & Gamble в Германии с января 2013 г. до января 2014 г. Поверхностная плотность нетканого материала составляет 45 г/кв. м. Краску наносили на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Композиция краски не включает сшивающую добавку. Измерения цвета и измерения проникновения краски, представленные ниже, были проведены после печати краской цвета Red star.
Сравнительный пример 4

Сравнительный пример 4 представляет собой нетканую контактную зону с печатью краской, полученную из подгузника PAMPERS размера 2, продаваемого компанией Procter & Gamble в Германии с января 2013 г. до января 2014 г. Поверхностная плотность нетканого материала составляет 45 г/кв. м. Краску наносили на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Композиция краски не включает сшивающую добавку. Измерения выщелачиваемости, представленные ниже, проводили на напечатанном на нем голубом фоне.
Сравнительный пример 5

Сравнительный пример 5 представляет собой печатную пленку, полученную из заднего листа подгузника PAMPERS CRUISERS, продаваемого компанией Procter & Gamble в 31

Северной Америке с июля 2011 г. до июля 2012 г. Поверхностная плотность нетканого материала составляет 16 г/кв. м. Краску наносили на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Композиция краски не включает сшивающую добавку. Измерения выщелачиваемости, представленные ниже, проводили на изображении лица персонажа синего цвета (COOKIE MONSTER), напечатанного на изделии.
Сравнительный пример 6

Сравнительный пример 6 представляет собой печатную пленку, полученную из заднего листа подгузника PAMPERS CRUISERS, продаваемого компанией Procter & Gamble в Северной Америке с июля 2011 г. до июля 2012 г. Поверхностная плотность нетканого материала составляет 16 г/кв. м. Краску наносили на поверхность с печатью краской с применением флексографической печати. Композиция краски не включает сшивающую добавку. Измерения выщелачиваемости, представленные ниже, проводили на изображении лица персонажа красного цвета (ELMO), напечатанного на изделии.
ДАННЫЕ И АНАЛИЗ
В таблице 1 ниже представлены значения L*a*b, полученные для поверхности с печатью краской и обращенной к одежде поверхности. На обращенной к одежде поверхности нет непосредственно напечатанной на ней краски. Однако, как можно видеть из приведенных ниже данных, изобретение минимизирует ощутимые различия в цвете между напечатанной внутренней поверхностью и поверхностью, обращенной к одежде.
Данные по проникновению краски
Следующая таблица представляет уровни проникновения краски для волокнистых областей. Было проведено два измерения глубины проникновения краски для каждого примера материала в каждой волокнистой области.
Данные выщелачиваемости
В таблице 3 показаны значения выщелачиваемости при испытании примеров с детским маслом WELL BEGINNINGS (производства компании Walgreens Co.), как описано в способе испытания на выщелачиваемость в настоящем документе. Кроме того, в таблице 3 приведены данные из указанных примеров при испытании с применением легкого минерального масла Peneteck NF и гексадекана (производства компании Acros Chemicals, штат Нью-Джерси, США) в соответствии со стадиями, описанными в способе испытания на выщелачиваемость, с заменой детского масла гексадеканом и минеральным маслом (соответственно). Поскольку состав детского масла может отличаться у разных производителей, были испытаны эти составные материалы (т.е. минеральное масло и гексадекан), общие для всех детских масел. Гексадекан представляет собой основной компонент минерального масла, а минеральное масло представляет собой составной компонент детского масла. Данные ниже показывают, что в присутствии этих основных составных материалов изделие настоящего изобретения не выщелачивается в той же степени, что и существующие в настоящее время изделия. В таблице 4 показаны значения выщелачиваемости при испытании примеров с детским маслом, физиологическим раствором и изопропанолом в соответствии со способом испытания на выщелачиваемость, описанным в настоящем документе.
Показатели адгезии краски
2
В таблице 5 представлены показатели адгезии краски для изделий из разных примеров, испытанных с применением минерального масла и крема от опрелости под подгузник в соответствии со способом испытания на истирание краски, описанным в настоящем документе. Как можно видеть, показатель адгезии краски (то есть сопротивление краски истиранию) повышается по мере увеличения уровня коронного разряда при обработке в указанном в настоящем документе диапазоне. Добавление поверх реакционноспособной краски реакционноспособного лака может улучшить сопротивление истиранию даже при обработке низкими уровнями коронного разряда, как показано в таблице 5. Известно, что обработка высокими уровнями коронного разряда (например, выше 20 В/м/мин) может приводить к повреждению подложки. Комбинация реакционноспособного лака с обработкой коронным разрядом уменьшает риск повреждения подложки, в то же время улучшая адгезию краски.
Как указывалось выше, состав детского масла может отличаться у разных производителей. Однако в таблице 6 показано, что эффективность адгезии краски будет улучшаться, несмотря на тип детского масла. Об этом свидетельствует испытание минерального масла, которое представляет собой основной компонент детских масел и демонстрирует почти те же результаты, что и иллюстративное детское масло. Данные в таблице 6, касающиеся детского масла, были получены при испытании в соответствии со стадиями, изложенным в способе испытания на истирание краски, и с заменой минерального масла детским маслом WELL BEGINNINGS (производства компании Walgreens Co.).
Хотя различные типы кремов от опрелости под подгузник могут иметь различные показатели адгезии краски, при обработке коронным разрядом образцы демонстрируют улучшенную адгезию краски вне зависимости от типа крема от опрелости под подгузник, как показано в таблице 7 ниже. Добавление реакционноспособного лака также приводит к улучшению адгезии краски.
Как видно из представленных в настоящем документе данных, композиции краски настоящего изобретения демонстрируют преимущества в таких областях, как показатель цветовой разницы Delta Е международной системы оценки цвета CIE Lab между поверхностью с печатью краской и обращенной к одежде поверхностью, проникновение краски, выщелачиваемость и адгезия краски. Кроме того, несмотря на то что в некоторых вариантах осуществления композиция краски напечатана на внутренней стороне слоя изделия, яркость изображения сравнима с красками, напечатанными на внешней стороне изделия, при этом сохраняется эффективность устойчивости к выщелачиванию.
Кроме того, при испытании с применением физиологического раствора или детского масла краска настоящего изобретения не демонстрирует размывания с проступанием. Данные указывают, что композиции краски настоящего изобретения лучше существующих в настоящее время на рынке печатных пленок или нетканых материалов. Данные дополнительно указывают, что при испытании с изопропанолом композиции краски настоящего изобретения оказались сравнимыми с существующими в настоящее время на рынке печатными пленками или неткаными материалами.
-2
-3
В одном варианте осуществления настоящего изобретения после нанесения композиции краски посредством печати на подложку и высушивания происходит улучшение показателя выщелачиваемости. Как видно из представленных выше данных, композиции реакционноспособной краски настоящего изобретения пригодны для уменьшения выщелачиваемости. Конкретно значения выщелачиваемости настоящего изобретения составляют менее около 3,00×10 единиц оптической плотности при испытании с применением детского масла, или менее около 2,00×10 при испытании с применением физиологического раствора, или менее около 0,14 единиц оптической плотности при испытании с применением гексадекана, или менее около 0,10 единиц оптической плотности при испытании с применением минерального масла. Область с печатью краской может иметь коэффициент поглощения при определении выщелачиваемости около 0,00 при испытании с применением детского масла или физиологического раствора.
Кроме того, как показано вышеприведенными данными, композиции реакционноспособной краски настоящего изобретения пригодны для улучшения и балансировки цвета между сторонами нетканой подложки с печатью краской и без печати. В частности, показатель Delta Е CMC между сторонами подложки с печатью краской и без печати может составлять 3,0 или менее. В другом варианте осуществления показатель Delta Е CIE может составлять 5,0 или менее.
При рассмотрении с поверхности с печатью краской или обращенной к одежде поверхности цвет является одинаково ярким. Нетканые материалы с печатью, существующие на рынке в настоящее время, выглядят менее яркими при рассмотрении с обращенной к одежде стороны или со стороны без печати.
Кроме того, композиции реакционноспособной краски настоящего изобретения пригодны для проникновения в волокна нетканой подложки для достижения более яркого цвета, как описано посредством плотности краски и измерений цвета. Анализ изображений, выполненный методом световой микроскопии, показал, что для краски по изобретению проникновение краски сквозь волокна составляет от 35% до 50% толщины нетканого материала. В сопоставимых примерах, присутствующих на рынке, краска проникает через волокна на 3%-22% толщины нетканого материала.
Все документы, цитируемые в разделе «Подробное описание изобретения», считаются включенными в настоящий документ путем ссылки; упоминание любого документа не следует истолковывать как признание его ограничительной частью формулы в отношении настоящего изобретения. В случае если любое значение или определение термина в этом письменном документе противоречит любому значению или определению термина в документе, включенном в настоящий документ путем ссылки, приоритетным является значение или определение, закрепленное за этим термином в настоящем письменном документе.
Размеры и величины, описанные в настоящем документе, не следует понимать как строго ограниченные перечисленными точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждый такой размер подразумевает как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, в который входит это значение. Например, размер, описанный как «40 мм», подразумевает размер «около 40 мм».
Хотя в настоящем документе были показаны и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что изобретение допускает другие различные изменения и модификации без выхода за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все эти изменения и модификации в пределах объема данного изобретения.