CN117717644A - 低气味的湿度指示剂组合物和包含该组合物的制品 - Google Patents
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Abstract
所公开的是一种热熔融湿度指示剂组合物，包括无定形热塑性聚α‑烯烃，隐色染料，脂肪酸酰胺，松香酸增粘剂，烃增粘剂和阴离子表面活性剂。该热熔融湿度指示剂组合物不散发出可感知的气味，或者如果气味可感知，也不会令人不适。
Description
技术领域
本发明涉及低气味的热熔融湿度指示剂组合物(low odor hot melt wetnessindicator compositions)。
背景技术
热熔融湿度指示剂组合物用于提供组合物湿度状态变化的视觉指示，并经常用于尿布(diapers)，以提供需要更换尿布的视觉指示。热熔融湿度指示剂组合物通常用pH敏感性着色剂(如溴甲酚绿或溴酚蓝)配制。这些着色剂在pH值发生变化时，会从第一种颜色(如黄色)变成第二种颜色(如绿色)。热熔融湿度指示剂组合物也被配制成含有具有两种形式的隐色染料分子，其中一种是无色的，一种是有色的。隐色染料通常以具有高熔点的结晶固体颗粒形式提供，这会使隐色染料难以在典型的热熔融加工温度下配制成均匀的热熔融组合物。固体颗粒往往会从组合物中沉降出来，而较高的热熔融加工温度会导致热熔融组合物释放的挥发性物质增加。
当尿液接触到湿度指示剂组合物时，如果湿度指示剂组合物的配方使尿液能在组合物的表面润湿出来，并在某些情况下渗透到组合物中，那么尿液就能接触到组合物的足够面积，从而使组合物发生明显的颜色变化。
需要一种均匀的热熔融湿度指示剂组合物，该组合物在被加热时保持均匀，与尿液接触时产生明显的颜色变化，可在相对较低的温度下配制，并且表现出低的令人不适的气味，或没有可感知的令人不适的气味。
发明内容
概述
在一个方面，本发明的特征是一种热熔融湿度指示剂组合物，其包含3重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，隐色染料，至少1重量％脂肪酸酰胺，5重量％至30重量％松香酸增粘剂，至少25重量％烃增粘剂和至少3重量％阴离子表面活性剂。
在一些实施方案中，该组合物在110℃时表现出不大于10,000毫帕秒(mPas)的粘度。在另一些实施方案中，该组合物在110℃时表现出不大于5000mPas的粘度。
在另一些实施方案中，该组合物没有可感知的令人不适的气味。
在一个实施方案中，脂肪酸酰胺包括硬脂酰胺。在一些实施方案中，该组合物包含2重量％至25重量％的硬脂酰胺。
在另一个实施方案中，该组合物进一步包含增塑剂。在一个实施方案中，增塑剂包括环烷油、石蜡油、或其组合。在另一些实施方案中，该组合物包含5重量％至40重量％的增塑剂。在另一个实施方案中，该组合物包含10重量％至20重量％的增塑剂。在一些实施方案中，该组合物包含5重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，隐色染料，1重量％至30重量％的脂肪酸酰胺，5重量％至30重量％的松香酸增粘剂，25重量％至50重量％的烃增粘剂，3重量％至30重量％的阴离子表面活性剂，以及5重量％至20重量％的增塑剂。
在一个实施方案中，该组合物包含1重量％至30重量％的脂肪酸酰胺。在一些实施方案中，脂肪酸酰胺包括芥酸酰胺(erucamide)。
在另一些实施方案中，该组合物包含5重量％至20重量％的热塑性聚烯烃。
在一个实施方案中，热塑性聚合物在190℃时表现出500mPas至10,000mPas的粘度。在另一些实施方案中，该组合物在110℃时表现出1500mPas至3000mPas的粘度。
在另一个实施方案中，该组合物包含3重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，隐色染料，1重量％至30重量％的脂肪酸酰胺，5重量％至30重量％的松香酸增粘剂，25重量％至50重量％的烃增粘剂以及3重量％至30重量％的阴离子表面活性剂。
在另一些实施方案中，该组合物包含5重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，隐色染料，1重量％至25重量％的脂肪酸酰胺，5重量％至20重量％的松香酸增粘剂，25重量％至45重量％的烃增粘剂，3重量％至20重量％的阴离子表面活性剂以及5重量％至20重量％的增塑剂，且脂肪酸酰胺任选包括硬脂酰胺。
在其他方面，本发明的特征是一种一次性尿布，其包括第一基材，第二基材和布置在第一基材和第二基材之间的本文所公开的热熔融湿度指示剂组合物。
本发明的特征是，在一些实施方案中，热熔融湿度指示剂组合物发出最少或不可感知的令人不适的气味。本发明的另一个特征是，当隐色染料是结晶紫内酯时，在一些实施方案中，热熔融湿度指示剂表现出独特的至鲜艳的蓝色的颜色变化。
其他特征和优点将从以下对优选实施例的描述和权利要求中显而易见。
术语
就本发明而言，这些术语具有以下含义：
术语“隐色染料”是指可以表现出两种形式，并且可以从无色形式过渡到有色形式的分子。
术语“均匀组合物”是指通过用肉眼观察熔融状态的组合物而确定没有可见相分离的组合物。
详述
热熔融湿度指示剂组合物包含热塑性聚烯烃、隐色染料、脂肪酸酰胺、松香型增粘剂(rosin-based tackifying agent)、烃增粘剂和阴离子表面活性剂。根据气味测试法进行测试时，该湿度指示剂组合物表现出低气味。优选湿度指示剂释放的任何气味对人的鼻子来说是可感知的但不是令人不适的，或甚至是无法感知的。
热熔融湿度指示剂组合物在室温下是固体，在与水性组合物(如水、尿液、盐水及其组合)接触后表现出颜色变化。颜色变化的形式可以是色调的变化、亮度的变化、色彩(colorfulness)的变化或其组合。当与水接触时，湿度指示剂组合物在相对较短的时间内改变颜色。根据颜色变化测试方法进行测试时，湿度指示剂组合物优选在不大于5分钟、不大于2分钟、甚至不大于1分钟内改变颜色。湿度指示剂组合物优选在与水接触过的组合物区域内表现出均匀的颜色变化。
湿度指示剂组合物在110℃时表现出不大于10,000mPas，不大于5000mPas，500mPas至5,000mPas，或甚至500mPas至3,000mPas的粘度。
湿度指示剂组合物优选是均匀的，用肉眼观察时没有可见的相分离。湿度指示剂组合物还优选没有胶凝现象，并且在110℃的温度下保持至少1天、至少2天或甚至至少4天的时间时仍保持均匀。该湿度指示剂组合物还优选表现出良好的热稳定性，并且在根据热稳定性测试方法进行测试时保持均匀。
该湿度指示剂组合物还表现出良好的耐潮湿性(humidity resistance)，以致不会因为长期暴露在潮湿环境中而表现出颜色变化。根据耐潮湿性测试方法(HumidityResistance Test Method)进行测试时，湿度指示剂组合物优选在4小时后不表现出颜色的变化。
热塑性聚烯烃
有用的热塑性聚烯烃包括例如均聚物、共聚物(copolymers)、三元共聚物和高阶聚烯烃(higher order polyolefin)，包括例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烃共聚物、丙烯/α-烯烃共聚物、以及它们的组合。热塑性聚烯烃优选在190℃时表现出500mPas至10,000mPas、1000mPas至10,000mPas、或甚至1500mPas至10,000mPas的粘度。
有用的乙烯聚合物包括乙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物，其包含大于50重量％的乙烯。乙烯/α-烯烃共聚物衍生自乙烯和α-烯烃共聚单体，例如具有至少三个碳原子、至少四个碳原子、至少六个碳原子、至少八个碳原子的α-烯烃单体，以及此类单体的组合。合适的α-烯烃共聚单体包括例如丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二烯、4-甲基-戊烯-1、3-甲基戊烯-1、3,5,5-三甲基-己烯-1、5-乙基-1-壬烯、1,9-癸二烯、及其组合。合适的乙烯/α-烯烃共聚物的具体例子包括乙烯-丙烯、乙烯-丁烯、乙烯-己烯、乙烯-辛烯、以及它们的组合。
有用的乙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物可以以多种商品名商购，包括例如TheDowDuPont Chemical Company(Midland,Michigan)的ENGAGE和AFFINITY系列商品名，包括AFFINITY GA 1900和AFFINITY GA 1875乙烯-辛烯共聚物，Borealis的QUEO系列商品名，MITSUI的TAFMER系列商品名，以及ExxonMobil Chemical Company(Houston,Texas)的EXACT系列商品名，包括例如EXACT 9061乙烯-丁烯共聚物。
有用的丙烯聚合物包括例如丙烯均聚物、丙烯/α-烯烃共聚物(衍生自大于50重量％的丙烯和至少一种α-烯烃共聚单体)、以及它们的组合。有用的α-烯烃共聚单体包括例如具有至少两个碳原子、至少四个碳原子、四个碳原子至八个碳原子的α-烯烃单体，以及此类单体的组合。特定的α-烯烃共聚单体包括乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二烯、4-甲基-戊烯-1、3-甲基戊烯-1、3,5,5-三甲基-己烯-1、5-乙基-1-壬烯、1,9-癸二烯、及其组合。合适的丙烯-α-烯烃共聚物的具体例子包括丙烯-乙烯、丙烯-丁烯、丙烯-己烯、丙烯-辛烯、以及它们的组合。
有用的丙烯聚合物可以以多种商品名商购，包括例如Rextac LLC(Odessa,Texas)的REXAC系列商品名，包括例如REXTAC 2180聚丙烯均聚物、REXAC RT 2765丙烯-丁烯共聚物、REXAC RT 2788丙烯-丁烯共聚物、REXAC RT 2780丙烯-丁烯共聚物、REXAC RT 2215丙烯-乙烯共聚物、REXAC RT 2385丙烯-乙烯共聚物、REXTAC RT 2535丙烯-乙烯共聚物和REXTAC RT 2585丙烯-乙烯共聚物；Eastman Chemical Co(Kingsport,Tennessee)的EASTOFLEX系列商品名，包括EASTOFLEX E1060丙烯-乙烯共聚物；Evonik Industries(Marl,Germany)的VESTOPLAST系列商品名，包括VESTOPLAST EP NC 702和VESTOPLAST 608丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物；ExxonMobil Chemical Company(Houston,Texas)的VISTAMAXX系列商品名，包括VISTAMAXX 8880，VISTAMAXX 8780和VISTAMAXX 8380丙烯-乙烯共聚物；Idemitsu Kosan Co.,Ltd.(Tokyo,Japan)的LMODU系列商品名的单位点催化聚合物，包括L-MODU S410聚丙烯均聚物和L-MODU S400聚丙烯均聚物；以及Clariant Int’lLtd.(Muttenz,Switzerland)的LICOCENE系列商品名，包括例如LICOCENE PP 2602、LICOCENE PP3602和LICOCENE PP 1602丙烯-乙烯共聚物。
聚烯烃聚合物可以用各种催化剂来制备，包括如单位点催化剂(如茂金属催化剂(如茂金属催化的丙烯聚合物))、多位点催化剂、非茂金属杂芳基催化剂、Ziegler-Natta催化剂、及其组合。
该组合物包含3重量％至25重量％、5重量％至25重量％、5重量％至20重量％、或甚至10重量％至25重量％的热塑性聚烯烃。
隐色染料
该湿度指示剂组合物可以包含任何合适的隐色染料。有用的隐色染料类别包括例如苯酞隐色染料、三苯甲烷类隐色染料、荧烷类隐色染料、二苯甲烷类隐色染料、内酰胺类隐色染料、以及它们的组合。
可用的苯酞类隐色染料包括例如3,3-双(对二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯酞(例如结晶紫内酯)、3,3-双(对二甲氨基苯基)苯酞(即孔雀绿内酯(malachite greenlactone))、3-(对二甲氨基苯基)-3-(1,2-二甲基吲哚-3-基)苯酞、3-(对二甲氨基苯基)-3-(2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3,3-双(1,2-二甲基吲哚-3-基)-5-二甲氨基苯酞、3,3-双(1,2-二甲基吲哚-3-基)-6-二甲氨基苯酞、3,3-双(9-乙基咔唑-3-基)-6-二甲氨基苯酞、3,3-双(2-苯基吲哚-3-基)-6-二甲氨基苯酞、3-对二甲氨基苯基-3-(1-甲基吡咯-3-基)-6-二甲氨基苯酞以及它们的组合。
可用的二苯甲烷类隐色染料包括例如4,4’-双二甲氨基二苯甲基苄基醚、N-卤代苯基隐色金胺、N-2,4,5-三氯苯基-隐色金胺以及它们的组合。
可用的内酰胺类隐色染料包括例如罗丹明-B-苯胺基内酰胺、罗丹明-(对硝基苯胺基)内酰胺、罗丹明-(邻氯苯胺基)内酰胺以及它们的组合。
可用的荧烷类隐色染料包括，例如3-二甲胺基-7-甲氧基荧烷、3-二乙胺基-6-甲氧基荧烷、3-二-乙胺基-7-甲氧基荧烷、3-二乙胺基-7-氯荧烷、3-二乙胺基-6-甲基-7-氯荧烷、3-二-乙胺基-6,7-二甲基荧烷、3-(N-乙基-对-甲苯胺基)-7-甲基荧烷、3-二乙胺基-7-(N-乙酰基-N-甲胺基)荧烷、荧烷、3-二乙胺基-7-(N-甲胺基)荧烷、3-二乙胺基-7-二苄胺基荧烷、3-二乙胺基-7-(N-甲基-N-苄胺基)荧烷、3-二乙胺基-7-(N-氯乙基-N-甲胺基)荧烷、3-二乙胺基-7-N-二乙胺基荧烷、3-(N-乙基-对-甲苯胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-对-甲苯胺基)-6-甲基-7-(对-甲苯胺基)荧烷、3-二乙胺基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二丁胺基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙胺基-7-(2-甲酯基苯胺基)荧烷、3-(N-环己基-N-甲胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-哌啶基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙胺基-6-甲基-7-(2,4-二甲胺基)荧烷、3-二乙胺基-7-(邻-氯苯胺基)荧烷、3-二丁胺基-7-(邻-氯苯胺基)荧烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-(对-丁基苯胺基)荧烷、3-(N-甲基-N-正-戊胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-正-戊胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-异戊胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-甲基-N-正-己胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-正-己胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-β-乙己胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷以及它们的组合。
可用的隐色染料包括在室温下为固体的隐色染料，包括例如颗粒形式的隐色染料。隐色染料颗粒优选地溶解于湿度指示剂组合物中，使得通过肉眼观察组合物时在熔融状态下没有可见的颗粒。
可用的可商购获得的隐色染料包括以商品名N-102得自密歇根州马斯基根的艺思高有限责任公司(ESCO Co.LLC(Muskegon,Michigan))的隐色染料、得自中国上海的上海幸运B&C科技有限公司(Shanghai Lucky B&C Technology Co.Ltd.(中国上海))的结晶紫内酯(CVL)，以及得自日本长濑产业株式会社(Nagase Inc.(Japan))的BLUE 230。
湿度指示剂组合物优选包含0.1重量％至10重量％，0.25重量％至10重量％，0.5重量％至5重量％，或甚至1重量％至4重量％的隐色染料。
脂肪酸酰胺
有用的脂肪酸酰胺包括饱和、不饱和、非官能化和官能化的脂肪酸酰胺。有用的饱和脂肪酸酰胺包括例如辛酰胺、壬酰胺、癸酰胺、十二烷酰胺、十四烷酰胺、十六烷酰胺、十八烷酰胺(即硬脂酰胺)、二十二烷酰胺及其组合。有用的不饱和脂肪酸酰胺包括例如芥酸酰胺(erucamide)、硬脂基芥酸酰胺(stearyl erucamide)、油酰胺及其组合。有用的官能化脂肪酸酰胺包括羟基官能化脂肪酸酰胺(如羟基硬脂酰胺、N-(2-羟基乙基)-12-羟基硬脂酰胺、Ν,Ν’-亚乙基双12-羟基硬脂酰胺和12-羟基硬脂酸N,N’亚乙基双硬脂酰胺)及其组合)、磺酰官能化脂肪酸酰胺(如(甲磺酰基)硬脂酰胺)、及其组合。有用的脂肪酸酰胺蜡可以以多种商品名商购，包括例如Vertellus Holdings LLC(Indianapolis,Indiana)的PARACIN系列商品名，包括PARACIN 220羟基官能化硬脂酰胺蜡，以及PMC Biogenix,Inc.(Laurel,New Jersey)和Univar Inc.(Downers Grove,Illinois)的子公司Chempoint的KEMAMIDE系列商品名。
湿度指示剂组合物包含至少1重量％，至少2重量％，1重量％至30重量％，1重量％至25重量％，1重量％至20重量％或甚至2重量％至10重量％的脂肪酸酰胺。
松香酸增粘剂
有用的松香酸增粘剂包括例如枞酸(abietic acid)、新枞酸(neoabietic acid)、长叶松酸、左旋海松酸、脱氢枞酸、海松酸、异海松酸、山达海松酸及其组合。有用的松香酸增粘剂可以以多种商品名商购，包括例如Guangzhou Komo Chemicals Co.,Ltd.(中国广州)的KHR系列商品名，包括KHR70E氢化松香酸；Pinova,Inc.(Brunswick,Georgia)的FORAL系列商品名；Teckrez,Inc.(Jacksonville,Florida)的TECKROS系列商品名，包括TECKROSHX；以及Eastman(Kingsport,Tennessee)的FORAL系列商品名，例如FORAL AX-E松香酸。
湿度指示剂组合物包含至少5重量％，至少10重量％，5重量％至30重量％，5重量％至25重量％，5重量％至20重量％或甚至10重量％至20重量％松香酸增粘剂。
烃增粘剂
烃增粘剂优选表现出80℃至120℃的环和球软化点(Ring and Ball softeningpoint)。有用的烃增粘剂包括例如脂肪族、脂环族和氢化芳香族石油烃树脂，包括C5烃树脂、C9烃树脂和C5/C9烃树脂及其氢化版本，以及它们的组合。
有用的烃增粘剂可以以多种商品名商购，包括如Henghe Materials&ScienceTechnology Co.,Ltd.(中国宁波)的HF系列商品名，包括HF-100；ExxonMobil ChemicalCompany(Houston,Texas)的ESCOREZ系列商品名，包括ESCOREZ 5400，ESCOREZ 5415，ESCOREZ 5600，ESCOREZ5615和ESCOREZ 5690；Eastman Chemical(Kingsport,Tennessee)的EASTOTAC系列商品名，包括EASTOTAC H-100R和EASTOTAC H-100L；Cray Valley HSC(Exton,Pennsylvania)的WINGTACK系列商品名，包括WINGTACK 86、WINGTACK EXTRA和WINGTACK 95；以及Eastman Chemical Company(Kingsport,Tennessee)的PICCOTAC系列商品名，包括例如PICCOTAC 8095。
湿度指示剂组合物包含10重量％至60重量％，10重量％至50重量％，至少25重量％，25重量％至50重量％，25重量％至45重量％，或甚至30重量％至45重量％的烃增粘剂。
阴离子表面活性剂
有用的阴离子表面活性剂类别包括例如硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐和羧酸盐。阴离子表面活性剂的合适示例包括例如C8-C60烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐(例如十二烷基硫酸铵和月桂基硫酸钠)、烷基醚硫酸盐(例如月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠(sodiumlaureth sulfate)和肉豆蔻醇聚醚硫酸酯钠(sodium myreth sulfate))、磺基琥珀酸盐、烷基酚硫酸盐、烷基羧酸盐(例如硬脂酸钠)、C8-C60烷基乙氧基化物磺酸盐、以及它们的组合。
可用的可商购获得的表面活性剂能够以多种商品名获得，包括例如得自德克萨斯州休斯顿的苏威美国公司(Solvay Americas,Inc.(Houston,Texas))的RHODACAL DS-10十二烷基苯磺酸钠、得自伊利诺伊州诺斯菲尔德市的斯泰潘公司(Stepan Company(Northfield,Illinois))的NACCONOL 90G十二烷基苯磺酸钠、得自苏威美国公司(SolvayAmericas,Inc.)的RHODAPON UB十二烷基磺酸钠，和得自俄亥俄州辛辛那提的派诺化工公司(Pilot Chemical Company(Cincinnati,Ohio))的CALSOFT烷基磺酸盐。
该组合物优选包含至少3重量％，至少5重量％，3重量％至30重量％，3重量％至20重量％，5重量％至30重量％，或甚至5重量％至20重量％的阴离子表面活性剂。
任选的增塑剂
湿度指示剂组合物任选地包含增塑剂。有用的增塑剂包括液体增塑剂(即在室温下为液体的增塑剂)、固体增塑剂以及其组合。有用的液体增塑剂包括例如烃油、矿物油(例如，白色矿物油)、石蜡油、环烷油，以及它们的组合。合适的市售液体增塑剂可以以多种商品名商购，例如Lube Oil Company of Petro China(中国北京)的KN40410环烷油、EverLight Ban Hon Inc.(中国台湾)的PW32白油、Petrochina Karamay PetrochemicalCompany(中国新疆)的PS白矿物油、GuangZhou DaGang Petrol-Technology Co..,Ltd.(中国广州)的PL-30B矿物油、Calumet Specialty Products(Indianapolis,Indiana)的CALSOL 5550和CALSOL550环烷油和DRAKEOL 35石蜡油、Nynas Naphthenic AB(Sweden)的NYFLEX 222B和NYFLEX 223环烷油、和Vertellus Performance Materials Inc.(Bayonne,New Jersey)的Dry#1蓖麻油、Petro-Canada Lubricants Inc.(Ontario,Canada)的PURETOL 35石蜡油、Shell Oil Products US(Houston,Texas)的CATENEX T145石蜡油、Sonneborn(Tarrytown New York)的KAYDOL矿物油、Petrochem Carless Limited(Surrey,England)的KRYSTOL 550矿物油、以及Eastman Specialties Holdings Corp.(Kingsport,Tennessee)的BENZOFLEX 2088苯甲酸酯增塑剂。合适的市售固体增塑剂的一个例子是BENZOFLEX 352，其可以从Eastman Specialties Holdings Corp.(Kingsport,Tenn.)获得。
该组合物包含0重量％至40重量％，至少5重量％，5重量％至40重量％，5重量％至30重量％，5重量％至20重量％，或甚至10重量％至20重量％的增塑剂。
另外的组分
湿度指示剂组合物任选包含另外的组分，包括例如稳定剂、抗氧化剂、另外的聚合物、pH指示剂、粘合促进剂、紫外线稳定剂(例如BASF Corporation的TINUVIN P)、流变改性剂、杀生物剂、腐蚀抑制剂、脱水剂、着色剂(如颜料和染料)、填料、表面活性剂(如非离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂、及其组合)、香料、阻燃剂、及其组合。
有用的抗氧化剂包括例如季戊四醇四[3,(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔-丁基苯酚)、亚磷酸酯(包括例如三-(对-壬基苯基)-亚磷酸酯(TNPP)和双(2,4-二-叔-丁基苯基)4,4’-二亚苯基-二亚膦酸酯)、二-硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯(DSTDP)、以及它们的组合。有用的抗氧化剂可以以多种商品名商购，包括例如IRGANOX系列商品名，包括例如IRGANOX 1010，IRGANOX 565和IRGANOX 1076受阻酚类抗氧化剂，以及IRGAFOS 168亚磷酸盐抗氧化剂，所有这些都可以从BASF Corporation(FlorhamPark,New Jersey)获得。当存在时，湿度指示剂组合物优选包含约0.02重量％至约2重量％的抗氧化剂。
一类有用的另外任选聚合物是氢化苯乙烯嵌段共聚物，包括例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯-苯乙烯、以及它们的组合。其他有用的另外任选聚合物包括非单位点催化的乙烯聚合物(如聚乙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物)、官能化的非单位点催化的乙烯均聚物和共聚物(如Westlake ChemicalCorporation(Houston,Texas)的EPOLENE C16和EPOLENE C18马来化聚乙烯)、乙烯基聚合物(如乙烯-乙酸乙烯酯)、及其组合。
在热熔融湿度指示剂组合物中存在无定形聚α-烯烃以外的聚合物的情况下，热熔融湿度指示剂组合物包含不大于10重量％，不大于5重量％，不大于4重量％或甚至不大于3重量％的任选另外聚合物。
有用的着色剂可以以多种商品名商购，包括例如Milliken&Company(Spartanburg,South Carolina)的KEYPLAST ORANGE LFP、KEYPLAST YELLOW G、KEYPLASTRED 2G、KEYPLAST GREEN B和KEYSTONE D&C ORANGE#4。着色剂可用于向润湿指示组合物赋予颜色(例如，向润湿指示组合物赋予其在与水性组合物接触之前存在的颜色)。着色剂赋予的颜色可以是与质子化形式的隐色染料所显示的颜色不同的颜色。
有用的pH指示剂的例子包括乙基红、溴酚蓝、溴甲酚绿、溴酚蓝与溴甲酚绿的混合物、龙胆紫晶体、酸性红B游离酸(Phloxine B free acid)、酸性红B钠盐、甲基紫、酸性孔雀绿(Malachite Green Acidic)、碱性孔雀绿(Malachite Green Alkaline)、溴酚蓝游离酸、甲基橙刃天青(Methyl Orange Resazurin)、溴甲酚绿游离酸、喹哪啶红(QuinaldineRed)、溴甲酚紫游离酸、百里酚酞(Thymolphthalein)、品红(Fuchsin)、尼罗蓝(NileBlue)、苯胺蓝、靛蓝胭脂红(Indigo Carmine)、以及它们的组合。
当pH指示剂存在于指示剂组合物中时，它优选以当它暴露于液体(fluid)中时足以提供颜色变化的量存在，其中颜色变化在肉眼观察时是可以视觉感知的。湿度指示剂组合物任选地包含0重量％至10重量％，0.01重量％至10重量％，0.05重量％至5重量％，或甚至0.1重量％至2重量％的pH指示剂。
其他增粘剂
该组合物可以任选地包含另外的增粘剂，包括例如松香酯、木松香、妥尔油松香、脂松香(gum rosin)、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香、聚合松香及其组合。有用的松香酯的例子包括例如浅色木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、天然和改性松香的季戊四醇酯，包括浅色木松香的季戊四醇酯、氢化松香的季戊四醇酯、妥尔油松香的季戊四醇酯、松香的酚类改性的季戊四醇酯、及其组合。
用途
当该组合物已与水性组合物(例如水、尿液、盐水及其组合)接触时，该湿度指示剂组合物可提供颜色信号，这可向观察者发出这样的信号：与该湿度指示剂组合物相关的制品(例如尿布)已经与水性组合物(例如水、尿液、盐水以及它们的组合)接触。该湿度指示剂组合物在多种形式下均可用，包括例如作为涂层(例如，连续涂层和不连续(例如随机、图案和阵列)涂层)、膜(例如连续膜和不连续膜)和作为纤维。可将该湿度指示剂组合物施涂到多种基底上或掺入多种基底中，包括例如膜(例如聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)膜)、隔离衬片、多孔基底、纤维素基底、片材(例如纸张和纤维片材)、纸制品、织造和非织造幅材、纤维(例如合成聚合物纤维和纤维素纤维)、条带背衬、吸收制品的组分(包括例如吸收元件、吸收芯)、防渗层(例如背板(例如聚烯烃膜背板))、薄纸(例如包装薄纸)、采集层以及织造和非织造幅材层(例如顶片、吸收性薄纸)、标签、条带、以及它们的组合。
该湿度指示剂组合物也可用作多种应用中的组分，并且用于多种构造之中或之上，包括例如一次性吸收制品，其包括例如一次性尿布(例如成人失禁尿布)、训练短裤、失禁衬垫、卫生巾、医用敷料(例如伤口护理产品)、绷带、手术垫、消毒盖布、隔离衣；和肉类包装产品；纸制品、其包括例如纸巾(例如多用毛巾)、卫生纸、面巾纸、擦巾、餐巾纸和毛巾(例如纸毛巾)；片材；床套；包装材料(例如箱子、盒子、托盘和袋子(例如纸质和聚合物型))；以及它们的组合。
可使用用于施涂热熔融组合物的各种技术将该热熔融湿度指示剂组合物施涂到基底上，包括例如间歇涂布、连续涂布、槽式涂布、喷涂(包括例如螺旋喷涂和随机喷涂)、丝网印刷、发泡、辊涂、雕刻辊涂、轮涂布、挤出(例如珠粒施涂、细纹挤出、单螺杆挤出和双螺杆挤出)、熔喷、非接触涂布、接触涂布、转印涂布、丝网印刷、柔性版印刷、“按需”施涂技术、以及它们的组合。
该热熔融湿度指示剂组合物可以在任何合适的温度下施加。优选地，该热熔融湿度指示剂组合物可在100℃至120℃的温度下施加。
现在将通过以下实施例来描述本发明。除非另有说明，否则实施例中所述的所有份数、比率、百分比和量都以重量计。
实施例
测试程序
实施例中使用的测试程序包括以下内容。除非另有说明，所有的比率和百分比都按重量计算。除非另有说明，否则这些程序是在室温下进行(即约20℃至约25℃的环境温度)。
粘度测试方法
粘度根据题为“Standard Test Method for Apparent viscosity of Hot MeltAdhesives and Coating Materials”的ASTM D-3236(2015年4月1日)，使用BrookfieldThermosel粘度计RVDV 2型和27号转子测定。结果以毫帕秒(mPas)为单位报告。湿度指示剂组合物的粘度在110℃下测量。
层压制备方法
通过使用CATIBRIDGE涂布机将样品涂布到聚乙烯膜上，以提供3毫米(mm)宽的组合物图案，添加重量为每平方米30克(g/m2)，制备层压板。聚乙烯膜的基重(base weight)为14克/平方米，具有一个经过电晕处理至38达因/厘米的表面能的表面。样品被涂在聚乙烯膜的经电晕处理的一面。然后将亲水非织造材料层压在涂布组合物的暴露表面上以形成层压板。测试条通过在层压板的加工方向(machine direction)上从层压板上切割样品而产生。样品的长度为25厘米(cm)。
尿布原型(Diaper Prototype)制备方法
获得一个市售的尿布，并对其进行修改以形成尿布原型。尿布原型的制作方法是将尿布的背板膜去掉3厘米x 25厘米的条状物，留下间隙。然后将在层压制备方法中形成的测试条覆盖间隙区域贴在尿布原型上，使层压板的非织造表面与尿布的芯材料接触。测试条被固定住，且测试条的所有面都用透明的包装胶带密封固定在背板上。
颜色变化测试方法
根据层压板制备方法制备层压板测试条。层压板测试条制备24小时后，将测试条放在白色打印纸上，聚乙烯膜朝上，透过膜观察测试条的初始颜色，并记录初始颜色。然后将测试条翻过来，露出层压板的非织造面，然后通过层压板的非织造面向测试条的湿度指示剂部分加入大约2毫升(mL)的盐水溶液(即蒸馏水中大约0.9％的氯化钠溶液)，对测试条进行浸湿。浸湿之后，测量并记录达到最终颜色的时间。然后通过测试条的聚乙烯膜一侧观察测试条的最终颜色，并记录观察结果。每种组合物都要测试两个测试条，并记录平均结果。
气味测试方法
在一个150毫升的玻璃烧杯中放入20克的湿度指示剂组合物样品。用铝箔密封烧杯。然后将烧杯放入已加热至110℃的烘箱中。在110℃一小时后，将烧杯从烘箱中取出。然后要求5至8名气味评价小组成员闻湿度指示剂组合物，并根据以下评价标准给湿度指示剂打出气味分数。
评价标准
1级无法感知
2级可感知，但不会感到不适
3级明显可感知，但不会感到不适
4级令人不适
5级强烈令人不适
6级不能接受
小组成员评分的平均值被报告为气味得分。
耐潮湿性测试方法(Humidity Resistance Test Method)
将如上所述制备的尿布原型放在保持38℃和90％相对湿度的潮湿室中。在老化一段时间后，将原型尿布从室中取出，透过聚乙烯膜观察测试条的颜色，并记录观察结果。
热稳定性测试方法
将80克湿度指示剂组合物样品放入150毫升的玻璃烧杯中，然后将其放入已加热到110℃的烘箱中。在110℃下老化一段时间后，检查样品是否发生相分离以及烧杯底部是否有固体存在。如果出现相分离(如液相分离或可见颗粒)，则认为该组合物缺乏均匀性。如果没有相分离，则认为该组合物是均匀的。
实施例1-7
使用表1和表2中列出的组分和量(均为重量份)，按如下方法制备实施例1-7。将双辊混合机的温度设定为155℃。将一部分增塑剂和所有的脂肪酸酰胺、松香酸、抗氧化剂和隐色染料加入混合机中并搅拌，直到形成均匀组合物。然后将聚合物和表面活性剂加入到混合机中，并搅拌该混合物，直到形成均匀组合物。然后将烃增粘剂，剩余量的油，颜料和香料加入该组合物中，并搅拌该组合物直到获得均匀组合物。
实施例1-7的组合物按照粘度、颜色变化、耐潮湿性、热稳定性和气味测试方法进行了测试。结果列在下面的表1中。
表1
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环烷油＝KN4010环烷油(Xiamen Hengrun Petrochemical Co.,Ltd.,中国福建)。
RIANOX 1010FF＝四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(RianlonCorporation,中国天津)。
RIANOX 412S＝季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(Rianlon Corporation)
UV 326＝紫外线吸收剂(Rianlon Corporation)
KRATON G 1652＝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(Kraton Polymers LLC,Houston,Texas)。
VESTOPLAST 703＝无定形聚α烯烃(Evonik Industries AG Coatings&Additives,中国上海)。
KOMOTAC KHR70E＝氢化松香酸，根据制造商的报告，其酸值至少150毫克/克，软化点为75℃至85℃(Guangzhou Komo Chemicals Co.,Ltd.,中国广州)。
HF-100＝脂环族烃树脂(Henghe Materials&Science Technology Co.,Ltd.,中国宁波)。
NACCONOL 90G＝十二烷基苯磺酸钠(Stepan Company,Northfield,Illinois)
隐色染料1＝结晶紫内酯(Shanghai Lucky B&C Technology Co.Ltd.,中国上海)
隐色染料2＝Chameleon Blue 8(Wuhan Haishan Technology Co.,Ltd.,中国武汉)
Stearamide＝硬脂酰胺(C18H37NO)(Croda International PLC,Goole,England)。
染料＝KEYPLAST ORANGE LFP(Milliken&Company,Spartanburg,SouthCarolina)。
Fragrance＝香料(Apple Flavor&Fragrance Group Co.,Ltd.,中国上海)。
H＝均匀
ND＝未确定
其他实施方案在权利要求范围内。
Claims (20)
1.一种热熔融湿度指示剂组合物，其包含
3重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，
隐色染料，
至少1重量％的脂肪酸酰胺，
至少5重量％至30重量％的松香酸增粘剂，
至少25重量％的烃增粘剂；以及
至少3重量％的阴离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中该组合物在110℃时表现出不大于10,000mPas的粘度。
3.根据权利要求1所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中该组合物在110℃时表现出不大于5000mPas的粘度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中该组合物没有可感知的令人不适的气味。
5.根据权利要求1至4任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中所述脂肪酸酰胺包含硬脂酰胺。
6.根据权利要求1至5任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其进一步包含增塑剂。
7.根据权利要求6所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中所述增塑剂包含环烷油、石蜡油或其组合。
8.根据权利要求1至7任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含5重量％至40重量％的增塑剂。
9.根据权利要求1至8任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含10重量％至20重量％的增塑剂。
10.根据权利要求1至9任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含1重量％至30重量％的脂肪酸酰胺。
11.根据权利要求1至10任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中所述脂肪酸酰胺包含芥酸酰胺。
12.根据权利要求1至11任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含2重量％至25重量％的硬脂酰胺。
13.根据权利要求1至12任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含5重量％至20重量％的热塑性聚烯烃。
14.根据权利要求1至13任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中所述热塑性聚合物在190℃时表现出1500mPas至10,000mPas的粘度。
15.根据权利要求1至14任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中该组合物在110℃时表现出500mPas至3000mPas的粘度。
16.根据权利要求1至15任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含
3重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，
隐色染料，
1重量％至30重量％的脂肪酸酰胺，
5重量％至30重量％的松香酸增粘剂，
25重量％至50重量％的烃增粘剂；以及
3重量％至30重量％的阴离子表面活性剂。
17.根据权利要求1至15任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含
5重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，
隐色染料，
1重量％至30重量％的脂肪酸酰胺，
5重量％至30重量％的松香酸增粘剂，
25重量％至50重量％的烃增粘剂，
3重量％至30重量％的阴离子表面活性剂；以及
5重量％至20重量％的增塑剂。
18.根据权利要求1至15任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其包含
5重量％至25重量％的热塑性聚烯烃，
隐色染料，
1重量％至25重量％的脂肪酸酰胺，
5重量％至20重量％的松香酸增粘剂，
25重量％至45重量％的烃增粘剂，
3重量％至20重量％的阴离子表面活性剂；以及
5重量％至20重量％的增塑剂。
19.根据权利要求18所述的热熔融湿度指示剂组合物，其中所述脂肪酸酰胺包含硬脂酰胺。
20.一次性尿布，其包含
第一基材；
第二基材；以及
根据权利要求1至19任一项所述的热熔融湿度指示剂组合物，其配置在第一基材和第二基材之间。
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