JP2005517940A

JP2005517940A - 着色剤の保持性が改善された湿潤指示体

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Publication number: JP2005517940A
Application number: JP2003569099A
Authority: JP
Inventors: トーマス、ジェームズ、クロフタ; ブランドン、エリス、ワイズ; ドナルド、キャロル、ロー
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-15
Publication date: 2005-06-16
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Abstract

湿潤指示組成物はキャリアマトリックスに配置された着色剤を含む。着色剤は、尿によって活性化されたときに目に見える信号を与える。着色剤は、キャリアマトリックスの構成成分と化学結合することによってキャリアマトリックスからの浸出に抵抗する。着色剤は、イオン又は共有結合によって、あるいは分子間力によって結合していてもよい。着色剤は、ｐＨ指示体であってもよい。湿潤指示組成物は、使い捨て吸収性物品などの着用可能な物品に導入されてもよい。

Description

本発明は、着色剤の保持性が改善された湿潤指示組成物を対象とし、そしてこの湿潤指示組成物を含む着用可能な物品を対象とする。

おむつのような着用可能な吸収性物品は、当技術分野において周知である。吸収性物品は、典型的には吸収性コアを有し、身体排泄物がこの物品によって捕えられるように、使用中は締着装置によって着用者の身体に保持又は配置される。典型的な吸収性物品は、流体の排泄物が通り抜ける、着用者に面するトップシートと排泄物が吸収性物品から漏れるのを防ぐバックシートとを含む。

物品の外側カバーの内面と結合する湿潤指示組成物の採用を含む使い捨て吸収性物品の採用以来、当該技術分野において多くの進歩があった。これらの組成物は、物品中の尿との接触時の外見上の変化、すなわち色の出現、消失、変化などに適応された着色剤を含む。しかし、これらの組成物は組成物内に着色剤を十分に保持できず、結果として組成物から着色剤が着用可能な物品の一部に又は着用者に浸出することになる。例えば着色剤を融解温度の高い接着剤に導入するなどのように組成物に着色剤を保持するための特定の試みが当該技術分野においてなされた。しかし、先行技術では十分に着色剤を保持する性能をもった尿−指示組成物を提供できていない。そのためキャリアマトリックスからの着色剤の浸出が最小限又はゼロである湿潤指示組成物を提供することが所望される。このような尿−指示組成物を含む吸収性物品を提供することも望まれる。

本発明はキャリアマトリックスに配置された着色剤を含む湿潤指示組成物を対象とする。着色剤は、尿によって活性化されたときに目に見える信号を与える。着色剤は、キャリアマトリックスの構成成分と化学結合によって、又は分子間力により結合することによってキャリアマトリックスからの浸出に抵抗する。

本発明は、例えば使い捨て吸収性物品を含むがこれに限定されない着用可能物品と共に使用され得る湿潤指示体に関する。本明細書で使用する時、用語「着用可能物品」とは、一定の期間、及び多くは着用者の通常の活動中に着用者の身体の一部分に適用若しくは取付けられる、そうでなければ結合されるように適合された物品を指す。着用可能物品は、ベルト、おむつ、トレーニングパンツ、下着などの場合のように、着用者の身体の一部を取り囲む又は少なくとも部分的に囲んでもよい。そのような着用可能物品は、弾力的に延伸性がある要素及び／又は締着要素を含んで、着用者及び／又は締着要素への適切なフィットを確実にして、介護人による着用者への物品の便利な適用及び取外しを提供し得る。あるいは、上述の特徴に加えて、着用可能物品の少なくとも一部分は、接着剤により着用者の皮膚に取付けられてもよい。いくつかの実施形態では、着用可能物品は、着用可能物品に取付けられる又は結合される、挿入物のような別個の要素を含んでもよい。あるいは、着用可能物品は、下着又はおむつカバーのような耐久性又は半耐久性の衣類物品に取付けられる又は結合されるように適合された挿入物を含んでもよい。そのような実施形態に限定されないが、本発明は一般に、使い捨て吸収性物品と関連することが以下に説明される。

本明細書で使用する時、用語「吸収性物品」とは、身体の排泄物を吸収して収容する装置を称し、より詳細には、着用者の身体に又はそれに近接して配置され、身体から放出される様々な排泄物を吸収して収容する装置を称する。用語「使い捨て」は、本明細書では、洗濯する、或いは吸収性物品として復元するか再利用されることを一般に意図しない（すなわち、一回の使用後に廃棄する、好ましくはリサイクルする、堆肥化する、或いは環境に適合する方法で廃棄することを意図する）吸収性物品を説明するために使用する。「一体型」吸収性物品は、合体された個別の部品から形成され、調和した統一体を形成し、その結果、個別のホルダ及び／又はライナーのような独立した操作部分を必要としない吸収性物品を指す。本発明の吸収性物品の好ましい実施形態は、図１に示す一体型使い捨て吸収性物品、おむつ２０である。本明細書で使用する時、用語「おむつ」とは、一般に乳幼児及び失禁者により胴体下部の周囲で着用される吸収性物品を指す。本発明は又、失禁用ブリーフ、失禁用下着、吸収性挿入物、おむつホルダ及びライナー、女性用生理用衣類、包帯など、他の着用可能な吸収性物品にも適用できる。

図１は、本発明のおむつ２０の平らに広げた状態の平面図であり、おむつ２０の構成をより明確に示すために構造の一部分を切り取った状態である。おむつ２０の着用者に向く部分が、こちらに向いている。図１に示すように、おむつ２０は、好ましくは液体透過性トップシート２４と、液体不透過性バックシート２６と、好ましくはトップシート２４とバックシート２６の少なくとも一部分の間に配置される吸収性コア２８と、サイドパネル３０と、弾性脚部カフス３２と、弾性ウェスト構造部３４と、全般的に４０で示す締着装置とを具備する。図１では、おむつ２０が、第１腰部領域３６、第１腰部領域３６の反対側の第２腰部領域３８、及び第１腰部領域３６と第２腰部領域３８との間に位置する股部領域３７を有するものとして示されている。おむつ２０の周辺部は、おむつ２０の外縁によって画定され、長手方向縁部５０がおむつ２０の長手方向中心線１００に概ね平行に延びており、末端縁部５２が長手方向縁部５０の間をおむつ２０の横方向中心線１１０に概ね平行に延びている。

トップシート２４、バックシート２６、及び吸収性コア２６は、多様な周知の形体に組み立てることができるが、好ましいおむつの形体が一般的に説明された特許としては、１９７５年１月１４日にケネスＢ．ブエル（Kenneth B.Buell）へ発行された「使い捨ておむつの収縮可能な側部分（Contractible Side Portions for Diposable Diaper）」という発明の名称の米国特許第３，８６０，００３号；１９９２年９月９日にブエルへ発行された米国特許第５，１５１，０９２号；１９９３年６月２２日にブエルへ発行された米国特許第５，２２１，２７４号；及び１９９６年９月１０日にロー（Roe）らへ発行された「多ゾーン構造の弾性様フィルムウエブの伸長性腰部機構を有する吸収性物品（Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature）」という発明の名称の米国特許第５，５５４，１４５号；１９９６年１０月２９日にブエルらへ発行された「使い捨てプルオンパンツ（Disposable Pull-On Pant）」という発明の名称の米国特許第５，５６９，２３４号；１９９６年１２月３日にニース（Nease）らへ発行された「吸収性物品用サイドパネルを製造するゼロスクラップ方法（Zero Scrap Method For Manufacturing Side Panels For Absorbent Articles）」という発明の名称の米国特許第５，５８０，４１１号；１９９９年１２月２１日にローブル（Robles）らへ発行された「多方向伸長性サイドパネルを有する吸収性物品（Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels）」という発明の名称の米国特許第６，００４，３０６号とがあり、それぞれの特許を本明細書に参考として組み込む。

バックシート２６は一般に、その中に吸収して収容した排出物がベッドシーツや下着のようなおむつ２０と接触し得る物品を汚すのを防止する、吸収性コア２８の衣類に面する表面４５に隣接して配置される、おむつ２０の一部分である。トップシート２４は好ましくは、吸収性コア２８の身体に面する表面４７に隣接して配置され、また当該技術分野で既知のいずれかの取り付け手段によって吸収性コア２８に、及び／又はバックシート２６に接合してもよい。本明細書で使用する時、用語「接合した」は、ある要素を他の要素に直接取付けることより他の要素に直接固定する構成と、ある要素を中間部材に取付けて、その中間部材を他の要素に取付けることにより他の要素に間接的に固定する構成とを包含する。トップシート２４は好ましくは、順応性があり、柔らかな感触であり、着用者の皮膚を刺激しない。更にトップシート２４の少なくとも一部分は液体透過性であり、液体がその厚さを容易に浸透することができる。

吸収性コア２８は、一般に圧縮性で、適合性があり、着用者の皮膚に刺激がないと共に、尿、及びその他の特定の身体排泄物などの液体を吸収して保持できる、あらゆる吸収性材料を含んでもよい。吸収性コア２８は多種多様な寸法及び形状で製造されてもよく、また使い捨ておむつと他の吸収性物品とにおいて一般に使用される、一般にエアフェルトと呼ばれる粉砕木材パルプなど、多種多様な液体吸収性材料を含んでもよい。その他の好適な吸収性材料の例としては、縮みセルロース詰め物（creped cellulose wadding）；コフォーム（coform）を含むメルトブローポリマー；化学的に剛化、変性、又は架橋されたセルロース繊維；ティッシュラップ及びティッシュラミネートを含むティッシュ；吸収性フォーム；吸収性スポンジ；超吸収性ポリマー；吸収性ゲル材料；若しくは他のあらゆる既知の吸収性材料又はこれらの材料の組み合わせが挙げられる。

上述のように、おむつ２０は締着装置４０も含んでよい。締着装置４０は、おむつ２０を着用者に保持するために、おむつ２０の周囲付近で横方向の引っ張りを提供するような構成に、第１腰部領域３６及び第２腰部領域３８を維持することが好ましい。他の既知の締着手段も一般的に使用することができるが、締着装置４０は好ましくは、テープ状ひも、フック・ループ式締着要素、及び／又は両性締着要素など、面ファスナを含む。他の実施形態では、物品の対向する側面を縫い合わせるか、又は結合して、パンツを形成してもよい。これにより、本物品が、トレーニングパンツなどのプルオン型おむつとして使用可能になる。

介護人は、多くの場合、尿がおむつのような吸収性物品中に存在するかどうか、及び／又はどれくらいの尿が存在するかを知りたいと望む。これは、例えば子供が十分な水分補給ができているかどうかという健康への懸念、あるいは例えばおむつ交換が必要なほど十分な尿を収容しているかどうかという皮膚の健康状態／収容の懸念のためであり得る。尿の存在は、物品を取り除く前に物品の少なくとも一部に検出可能な、目に見える色の変化又はコントラストの変化として、例えば物品の外側カバーを通して湿潤指示体（これはこのような使用法で「尿指示体」と名づけられる）によって介護人に知らされ得る。これに関連して尿で湿潤したときに色が変化する食品等級の染料及びｐＨ指示体のような着色剤が使用できる。この分野では、このような種類の着色剤を使用した多数の尿又は湿潤指示体方法が記載されており、それには吸収性コアへの導入、又はバックシートの内面への適用又は内面との結合が含まれる。共通の方法の１つには、日本において現在販売されているパンパース（PAMPERS）（商標）おむつに使用されている材料が含まれ、その方法は少量のｐＨ指示体を含むホットメルト接着剤を配合することである。これらの材料は、ホットメルト湿潤指示体（ＨＭＷＩ）として知られている。

ＨＭＷＩ及び当該技術分野において記載されるその他の着色剤をベースとする湿潤指示体に関する主な問題は、キャリアマトリックスから着色剤が浸出する傾向である。キャリアマトリックスは、尿と接触するように、そして湿潤指示体の物理的変化、例えば色の変化が着用者又は介護人にとって知覚できるように製品内の所望の位置に湿潤指示体を維持又は保持するように働く多量の材料（１又は複数）である。本発明の特定の実施形態において、キャリアマトリックスの構成成分はまた分子間結合力の形成によって着色剤の浸出の低減に寄与し得る。過剰の尿は、着色剤をキャリアマトリックスから拡散させ、すなわち浸出させ、バックシート及び／又はトップシートの方へ、そして場合によってはそれらを通って移動させ得る。これが衣類又は寝具への染み付きなどの消費者にとって好ましくないことを引き起こす場合があり、及び／又は湿潤指示体がバックシートを通って不体裁になり、すなわち湿潤指示体組成物の適用パターンがぼやけた、はっきりしない、又は審美的に好ましくないものとなり得る。マトリックスからの着色剤の浸出に抵抗性の、すなわち物品内又は物品からの着色剤の移動に関連する懸念を最小限にする湿潤指示体が強く所望されている。

好ましい湿潤指示組成物は、上述したように着色剤の浸出に極めて抵抗性であり、着用可能な物品中の尿の存在の検出及び／又は指示に関して湿潤指示体を有効でないものとするような高湿度環境における早期の活性化にも抵抗性である。例えば高濃度の湿度に曝されると、着色剤の浸出にそれほど抵抗性のない湿潤指示組成物は部分的に活性化され、それによって尿の存在下で色の変化が顕著でなくなる場合がある。さらに、好ましい湿潤指示組成物は、優れた信号明瞭性と動力学を有していなければならず、すなわち信号が尿と接触した後すぐに目に見えるようにならなければならない。

本発明の湿潤指示体は一般に、キャリアマトリックスに配置された少なくとも１つの着色剤を含む。着色剤は尿によって活性化可能であり、すなわち着色剤は尿又はその構成成分との接触に応答して色が変化したり、出現したり、消失したり、あるいは強度又は目に見える識別性が変化したりし得る。キャリアマトリックスは、湿潤指示体組成物の最終製品、例えば着用可能な物品への導入を促進し、及び／又は初期配置又は使用中に着色剤を保持し得るような１以上の構成成分を含む。尿と接触すると、好ましくはキャリアマトリックスは十分な尿を着色剤と接触させ、外観に変化をもたらすとともに、着色剤の初期状態又は活性化状態のいずれにおいてもキャリアマトリックスから周囲環境への、例えば着用可能な物品の吸収性コアへの浸出を防止する。本発明の湿潤指示体は、所望のパターン又は構成で物品中に導入することができ、それらには縞、ドット、幾何学的形状、英数字、有生又は無生物の絵表示、あるいはこれらのいずれかの組み合わせ又は配置が挙げられるが、これらに限定されない。

湿潤指示体と接触する尿は、キャリアマトリックス中に少なくとも部分的に拡散し、そこで着色剤と接触する。着色剤がｐＨ指示体ならば、指示体の閾値より高いｐＨをもつ尿と接触すると、色の変化、例えば黄色から青色への変化を生じる。着色剤が食品等級染料ならば、染料を可溶化し得る尿と接触すると、キャリアマトリックスの表面内又は表面にブルームができ、染料の色の増大につながる。

一部のｐＨ指示体は、酸性ｐＨ下で、電荷的に中性でわずかに着色する。例えばブロモクレゾールグリーン、ブロモクレゾールパープル、及びブロモフェノールブルーは全て、酸性ｐＨでは電荷的に中性であり、色が黄色である。ｐＨが指示体のｐＫ_ａを超えると、電荷及び関連する色の変化が生じる。例えばブロモフェノールブルーは、黄色の中性状態から、約４．０のそのｐＫ_ａを超えるｐＨでは陰イオン性の青色状態に変化する。

これらの実施形態において、ｐＨ指示体はその中性の酸形態でキャリアマトリックスに導入される。ｐＨ指示体の中性電荷によって、疎水性の系により容易に溶解できる。通常５．５〜８．０の範囲のｐＨを有する尿と接触すると、指示体は、例えば黄色から青色に色を変化させる。色の変化に加えてｐＨ指示体上の電荷も、そのｐＫａ値を超えるｐＨ値で中性から陰イオン性に変化する。ｐＨ指示体における陰性電荷は、染料分子に色変化を与えるだけでなく、陰イオンのより極性な特性が水性環境中への染料の溶解及び浸出を促進することにもなる。

本発明の特定の実施形態において、着色剤、すなわち指示体又は染料を、マトリックス内に分子を優先的に「閉じ込める」疎水性マトリックスに導入することにより、尿中に陰イオン性着色剤が浸出するのを阻害してもよい。このような実施形態において陰イオン性着色剤は、分子間結合力によってマトリックス内に優先的に吸収され得る。尿に着色剤が浸出するのを阻害する役目を果たす特定の種類の分子間力は、水素結合、静電気力、ファンデルワールス力及び疎水性相互作用を含む。そのため初期状態の着色剤の荷電部位が尿中の水で水和されたとしても、マトリックス材料と着色剤間の分子間結合力によって着色剤の浸出が阻害され得る。

しかし本発明の好ましい実施形態において、着色剤は陽イオン性種のようなキャリアマトリックスの少なくとも１つの構成成分と化学結合する。化学結合には、共有結合、イオン結合及び金属結合が挙げられる。キャリアマトリックスが陽イオン性種を含む実施形態において、陽イオン性種は、陰イオン性染料着色剤のキャリアマトリックスからの浸出を低減、又は完全に削除するための浸出阻害物質として機能し得る。特に陰イオン性染料指示体の浸出は、湿潤指示体組成物中の恒久的に荷電した陽イオン性分子の添加によって阻害されるのが好ましい。例えば四級アンモニウム化合物は、マトリックスからの着色剤の浸出を阻害し、湿潤指示体パターンのコントラスト及び明瞭性を向上させることに関して、特に有効な浸出阻害物質である。理論に拘束されることを望まないが本発明者らは、陽イオン性四級アンモニウム化合物が、陰イオン性染料と陽イオン性四級アンモニウム化合物との間の強いクーロン相互作用によって負に荷電したｐＨ指示体とイオン結合コアセルベートを形成すると考える。陰イオン性染料と陽イオン性四級アンモニウム化合物との間に形成されるコアセルベート錯体は、両種の電荷を中和し、水又は尿のような極性溶媒へのそれら両方の溶解性を劇的に低減し、それによってキャリアマトリックスからの着色剤の浸出を劇的に阻害する。上述したようにコアセルベートとキャリアマトリックスとの間の分子間力はさらに、尿のような水性環境に着色剤が拡散及び移動するのを制限し得る。

この浸出阻害は、おむつコアを通して染料又は指示体を自由に拡散させ、場合によってはおむつトップシートを汚染するのではなく、むしろｐＨ指示体又は染料をバックシートの湿潤指示体内に直接閉じ込めるのに特に有益である。さらにより明瞭で、より明確な湿潤指示体パターンは、染料又はｐＨ指示体がマトリックス内に閉じ込められるような実施形態において得ることができる。記述したように、湿潤指示体パターンから拡散した染料又はｐＨ指示体ははっきりせず、明確でない。

本発明の特定の実施形態において四級アンモニウム化合物を添加することによりまた、スルホンフタレインｐＨ指示体、特にスルホンフタレイン類のｐＨ指示体に属するものの色変化を濃くするように機能し得る。理論に拘束されることを望まないが、本発明者らは、このことがいくつかの潜在的な要因に起因し得ると考える：１）四級アンモニウム原料内のアルカリ性不純物、２）コアセルベートの形成による吸収シフト及び吸収係数の増大、及び／又は３）増大した陰イオン性染料の形成。例えばアルカリ性不純物は、染料を取り囲むより塩基性の環境をもたらす可能性がある。そのためより高いｐＨにおいてより高濃度の青色陰イオン性染料種が形成され、色がより濃くなる。さらに陰イオン性ｐＨ指示体と陽イオン性四級アンモニウム化合物との間に形成されたコアセルベートが、吸収スペクトルのシフトを引き起こし、吸収係数を増大させることで、陽イオン性種と結合するときに染料がより濃く色付くようになる。最後にコアセルベートの形成により、尿と接触した後に陰イオン性染料種の濃度も付随して低下し得る。陰イオン性種濃度のこのような低下により、陰イオン性染料種がルシャトリエ原理によってさらに形成されるように平衡がシフトし得る。この高濃度の青色陰イオン性染料指示体が、より濃い青色を生じる。もちろんこのより濃い青色はこれらの現象のいずれかの組み合わせの結果であり得る。

前述したように、陽イオン性四級アンモニウム化合物は、不溶性コアセルベートの形成によって陰イオン性染料の浸出を低減すると考えられている。あるいは陰イオン性化合物を湿潤指示体のキャリアマトリックスに導入することによって陽イオン性染料又は陽イオン性ｐＨ指示体の浸出を阻害することも可能である。例えば多くのポリアクリル酸ポリマー及びステアリン酸のような有機酸は、約５を超えるｐＨにおいて負に荷電している。ｐＨ指示体が５．５〜８．０の典型的な尿ｐＨにおいて陽イオン性種へ転移する場合、不溶性コアセルベートの形成が起こり、上述のようなシステムと同様に浸出を阻害できる。

キャリアマトリックスは、相対的な親水性／疎水性（ＨＬＢ比）を変え、湿潤指示組成物の融点を変え、指示組成物の柔軟性を変化させ、バックシート材料への接着性を向上させ、着色剤の浸出に影響し、及び／又は組成物の湿度耐性を変更する構成成分を含んでいてもよい。例えば一部のワックスは、組成物の柔軟性及び疎水性を増大させるとともに、バックシートへの接着性の粘着を向上させる。一部のワックスはまた、分子間結合力によって水性環境に着色剤が浸出するのを防止する。好適な天然及び合成ワックスの非限定例としては、高度に分枝したワックス、例えば微晶性ワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリエチレングリコールタイプのワックス、シリコーンワックス、密蝋、オゾケライト、セレシン及びカルナウバワックスが挙げられる。

直鎖状一級アルコール、例えばステアリルアルコールは、キャリアマトリックスに添加されてもよく、共乳化剤として作用し、組成物の安定性を向上させることがある。キャリアマトリックスは、基材、すなわち物品の構造要素、例えば吸収性物品のバックシート、トップシート又は吸収性コアに適用できるあらゆる組成物を、好ましくは基材に適用後に少なくとも部分的に固化する液体形態で含んでいてもよい。好ましくはバックシート基材上での組成物の固化は、物品の他の領域及び／又は処理装置に組成物が場合によっては移動及び欠損するのを避けるために比較的速い。

キャリアマトリックスがエマルション又は溶液である場合、固化は水などの溶媒又はその他の安全な溶媒の蒸発を介して起こり得る。本発明の湿潤指示組成物の好ましい実施形態において、キャリアマトリックスは溶融可能な組成物であり、固化する、すなわち素早い冷却を介して固体又は半固体の物理的状態に達する。特定の実施形態においてパラフィンワックスのような結晶性物質が含まれると、組成物の固化速度が増大し得る。キャリアマトリックスは接着性でもよく、又はスキンケア組成物若しくはそれらの構成成分のような室温を超える融点を有するその他の溶融可能な組成物であってもよい。代表的なスキンケア組成物は、米国特許第５，６０７，７６０号；同第５，６０９，５８７号；同第５，６３５，１９１号；同第５，６４３，５８８号；同第６，１１８，０４１号；同第６，１０７，５３７号；及び同第５，９６８，０２５号に記載されており、それらを本明細書に参考として組み込む。

キャリアマトリックスとしては、当該技術分野において既知の構成成分、例えばワックス、例えば微晶性、パラフィン、天然、合成、ポリエチレンタイプ、ポリエチレングリコールタイプ、シリコーンタイプなど、界面活性剤、例えばエトキシル化アルコール、脂肪族アルコール、高分子量アルコール、エステル、ポリマー、及びあらゆる天然若しくは合成ワックス、あるいはオレフィン性材料を挙げることができる。任意にキャリアマトリックスはまた増粘剤及び／又は硬化剤を含んでいてもよい。増粘剤の好適な例としては、高分子増粘剤、例えばポリスチレンブロックをゴム分子の両端にもつブロックコポリマー、エチレン及びビニルアセテートのコポリマー、硬化ヒマシ油、ポリマー、脂肪酸の金属塩、シリカ及び／又は誘導体化されたシリカ、有機粘土、例えば変性及び未変性ヘクトライト及びベントナイト、変性粘土、例えば変性ラポナイト粘土、ジベンジリデンソルビトール、アルキルガラクトマンナン、水酸化アルミニウムマグネシウムステアレート／油ブレンド、及びラウロイルグルタミン酸ジブチルアミドが挙げられる。硬化剤としては、前述のワックス、Ｃ１４〜２２脂肪族アルコール、Ｃ２３〜６０アルコール、Ｃ１４〜２２脂肪酸、Ｃ２３〜６０カルボン酸、硬化植物油、ポリマー、ソルビタンエステル、及びその他の高分子量エステルを挙げることができる。

着色剤は、好ましくはキャリアマトリックス又はそれらの構成成分に引き付けられ、それらと共にイオン又は共有結合を形成する、すなわちそれらとイオン又は共有結合する。前述したようにキャリアマトリックスは、陰イオン性着色剤分子、例えば活性化されたｐＨ指示体とイオン結合を形成できる陽イオン性種を含むことができ、それによって湿潤指示体組成物から着色剤が浸出する可能性を顕著に低減させる。他の好適な浸出阻害物質としては、本明細書で記載されるような活性化されたｐＨ指示体のような陰イオン性着色剤を引き付け、イオン結合できる陽イオン性粘土材料、例えばナトリウムモンモリロナイトが挙げられる。既知の陰イオン結合能をもつ他の粘土、すなわち陽イオン性粘土としては、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、バーミキュライト、カオリナイト、及び四級化合物と反応する粘土、例えばテトラメチルアンモニウムクロリド、並びにポリ四級化アミンが挙げられる。

あるいは着色剤は、キャリアマトリックスの少なくとも１つの構成成分と共有結合してもよい。例えば染料又はｐＨ指示体はポリマー主鎖上で官能化されていてもよく、それによって染料又はｐＨ指示体がポリマーと共有結合する。特にスルホンフタレイン類のｐＨ指示体は、塩化シアヌル活性化を介してアミン及びヒドロキシル含有材料と共有結合してもよい。塩化シアヌルを介してスルホンフタレイン指示体と結合し得るアミン含有材料の例としては、キトサン、ポリエチレンイミン、ポリアミン及びポリアクリルアミドが挙げられる。塩化シアヌルカップリング試薬はまた、セルロース及びポリエチレングリコールのようなヒドロキシル含有分子又はポリマーと着色剤とを結合するために使用されてもよい。尿のような水性液体中への結合錯体の溶解を阻害するために、長鎖アルキルのような疎水性の非水溶性官能基を、当該技術分野において既知のいずれかの手段を介して着色剤又はポリマー主鎖に誘導してもよい。キャリアマトリックスの構成成分と着色剤とを共有結合させるために使用され得るその他のカップリング試薬としては、カルボキシル部分とアミン部分とを連結し得るカルボジイミド、複数のアミン官能基を互いに連結し得るグルタールアルデヒド、ヒドロキシル基とアミン部分とを連結し得る臭化シアン、及びアミドとアルデヒド官能基とを連結し得るヒドラジンが挙げられる。

特定の代替実施形態においてキャリアマトリックスは、着色剤が実質的に可溶性であり、着色剤が強い親和性をもつ少なくとも１つの構成成分を含んでいてもよい。例えばキャリアマトリックスは、ｐＨ指示体の芳香族基が親和性をもつ芳香族基を有する構成成分を含んでいてもよい。例えばキャリアマトリックスは、スチレンブロックコポリマーのようなスチレン部分を有する材料、例えばスチレン−ブタジエン、すなわちＳＢＳコポリマーを含んでいてもよく、ｐＨ指示体はブロモフェノールブルーを含んでいてもよい。両方の分子が芳香族環炭化水素を含むので、染料浸出効果の阻害を助け得る分子間力が存在する。別の例ではキャリアマトリックスは、着色剤が親和性をもつ粘土材料を含んでいてもよい。例えば変性有機粘土ヘクトライトレオロジー添加物は、アルキル鎖を有する染料及びｐＨ指示体と相互作用し得る長鎖アルキルを含み、キャリアマトリックスから着色剤が浸出する傾向を低減する。記述したようにキャリアマトリックスに導入されるワックス及び直鎖状一級アルコールのような材料も、このような分子間引力によって着色剤の浸出を低減できる。

キャリアマトリックスは、両組成物相の安定性及び湿潤性を与える又は向上させるために界面活性剤を含むのが好ましい。界面活性剤は、極性及び疎水性部分の両方を含む。この特有の構造のために、それは極性及び疎水性の両方の成分を含む組成物の安定性を促進する。例えば、本発明に用いられる界面活性剤は、極性四級アンモニウム化合物と微晶性ワックスとの混合及び安定化を可能にする。異なる材料の混合を促進することに加えて、界面活性剤が含まれると、尿が組成物と接触した後のｐＨ指示体の色変化速度も増大し得る。これらの組成物は比較的高濃度の疎水性成分、例えばワックス及び直鎖状一級アルコールを含み得るので、このようなマトリックスの尿との湿潤性は最良でないことが多く、ｐＨ指示体が湿潤し、所望の速度で色が変化するのを妨げる。従って、界面活性剤を本発明の湿潤指示組成物に添加して組成物の湿潤性を向上させるのが好ましい。例えばエトキシル化アルコールのような非イオン性界面活性剤は、多くの湿潤指示組成物の湿潤性を有効に向上させ、湿潤指示体の色を約５分未満で変化可能にする。さらに安定性及び湿潤性を改善し得る他の界面活性剤類の非限定例としては、陰イオン性及び陽イオン性界面活性剤、アルコキシル化アルキレート、例えばＰＥＧ−２０ステアレート、末端キャップされたアルコキシル化アルコール、アルコキシル化グリセリル及びポリグリセリルアルキレート、例えばＰＥＧ−３０グリセリルステアレート、グリセリルアルキレート、例えばグリセリルステアレート、アルコキシル化硬化ヒマシ油、アルコキシル化ラノリン及び水素添加ラノリン、アルコキシル化ソルビタンアルキレート、糖誘導界面活性剤、例えばアルキルグリコシド、及び糖エステル、ポロキサマー、ポリソルベート、及びスルホコハク酸アルキルエステルが挙げられる。

好ましくは指示組成物内の各構成成分の濃度及び構造は、いくつかの重要な特性について同時に最適化されるのが好ましい：１）最小着色剤浸出、２）高コントラスト色変化、３）素早い色変化動力学、４）貯蔵中の湿度安定性、５）バックシートとの接着性、６）加工容易性、及び７）低コスト。上述したように特定の好ましい実施形態において着色剤浸出阻害は、主に、陽イオン性種、例えば四級アンモニウム化合物と、陰イオン性の活性化着色剤との間に荷電的に中性のコアセルベートを形成することによる。上述したように疎水性ワックス、直鎖状一級アルコール、又は芳香族含有材料がキャリアマトリックスに含まれることで、マトリックス中へのこのコアセルベート及び着色剤の閉じ込めを助けることができる。特定の実施形態においてワックス、直鎖状一級アルコール、又は芳香族含有材料はまた高湿度環境において安定性を向上させることにも寄与し得る。

酸性材料が含まれると、湿った環境への曝露によって生じる早期の色変化に対して系を安定化させるという重要な役割を果たす。酸性材料が含まれると、系が高湿度に曝された場合であってもｐＨ指示体の周りの低いｐＨ環境を維持するのを助ける。このように低ｐＨ環境を維持することで、ｐＨ指示体を中性のわずかに色付いた状態に保つ。高湿度に対して湿潤指示体配合物を安定化させるのに特に有効な酸としては、有機酸、例えばモノステアリルホスフェート、シトレートエステル、例えばモノステアリルシトレート、グリコレートエステル、ラクテートエステル、脂肪酸、例えばステアリン酸及びパルミチン酸、エーテルカルボン酸、Ｎ−アシルサルコシン酸（sarcosinic acid）界面活性剤、Ｎ−アシルグルタミン酸界面活性剤、Ｎ−アシルエチレンジアミン三酸界面活性剤、アルカンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、α−スルホン酸脂肪酸メチルエステル、硫酸エステル、果実酸、例えばクエン酸、サリチル酸、及び無機酸、例えばリン酸が挙げられる。

キャリアマトリックス内の酸又は疎水性材料の添加が多すぎると、色変化の強度とこの変化の動力学との両方が阻害され得る。そのため配合物中の各成分の量について注意深くバランスをとり、湿潤指示組成物の特性を最適化することが重要である。記述したようにこれらの配合物中の別の重要な成分は、湿潤剤を含むことである。この場合エトキシル化アルコールが特に有効であることを見出した。湿潤剤の役割は、色変化動力学の速度を増加させ、完全に配合された混合物の安定性を向上させることである。疎水性ワックス及び荷電した四級アンモニウム化合物のような材料は相溶性でないことがあるため、疎水性及び親水性部分の両方をもつエトキシル化アルコール界面活性剤を含むことで、これらの相溶性でない材料を繋いで安定なマトリックスにするのを助ける。直鎖状アルコール及びカルボン酸共乳化剤、例えばステアリルアルコール及びベヘニルアルコールの添加も、この系の安定性及び湿潤性を向上させるように機能し得る。

四級アンモニウム化合物のような浸出阻害物質を含む尿指示組成物に関して、着色剤浸出阻害は、上述したように陽イオン性浸出阻害物質と陰イオン性の活性化着色剤との間の強い引力が原因であるため陰イオン性着色剤の場合に最大となる。スルホンフタレイン類のｐＨ指示体は、特に好ましい着色剤である。酸性状態ではスルホンフタレイン類の指示体は「中性」の電荷をもち、通常黄色である。中性電荷は、上述したように比較的疎水性のキャリア中でこのようなｐＨ指示体の溶解性を向上させる。それらのｐＫ_ａよりも高いｐＨをもつ尿と接触すると、スルホンフタレイン類のｐＨ指示体は、通常、青緑色に変化し、陰イオン性の電荷をもち、陽イオン性四級アンモニウム化合物によって捕捉されるようになる。好適なスルホンフタレインｐＨ指示体の例としては、ブロモクレゾールグリーン、ブロモクレゾールパープル、ｍ−クレゾールパープル、クレゾールレッド、クロロフェノールレッド、ブロモチモールブルー、ブロモピロガロールレッド（bromopyrogallol red）、ブロモキシレノールブルー、及びブロモフェノールブルーが挙げられる。

酸性状態で中性であり、尿と接触した後は陰イオン性となるｐＨ指示体及び染料の他の例としては、モノアゾ染料、例えば酸アリザリンバイオレットＮ、モノアゾピラゾロン染料、例えば酸イエロー３４、ジアゾ染料、例えば酸ブラック２４、酸アントラキノン染料、例えば酸ブラック４８及びアリザリンコンプレクソン二水和物、両性アントラキノン染料、例えば酸ブルー４５、トリフェニルメタン染料、例えば酸フクシン、フタレインタイプの染料、例えばｏ−クレゾールフタレイン、並びにキサンテン染料、例えば２’，７’−ジクロロフルオレセイン及びエオシンＢが挙げられる。

あるいは陽イオン性染料又は陽イオン性ｐＨ指示体は、陰イオン性浸出阻害物質によって捕捉され得る。塩基性状態では中性であり、尿と接触した後は陽イオン性になる染料及び／又はｐＨ指示体としては、複素環式アクリジン芳香族、例えばアクリジン及びアクリジンオレンジ、ジフェニルメタン染料、例えばオーラミンＯ、トリフェニルメタン染料、例えば塩基性フクシン、陽イオン性チアジン染料、例えばアズレー（azure）Ｃ、陽イオン性アントラキノン染料、例えば塩基性ブルー４７、及びフタロシアニンタイプの染料、例えば銅フタロシアニンが挙げられる。陰イオン性浸出阻害物質によって捕捉され得る恒久的に荷電した陽イオン性染料及びｐＨ指示体としては、四級化フタロシアニンタイプの染料、例えばアルセック（alcec）ブルー、及び陽イオン性ポリメチン染料、例えばアストラゾンオレンジＧが挙げられる。上述した分子間力によってマトリックスと結合し得る中性染料及びｐＨ指示体としては、アントラキノンタイプ、例えばアリザリン、中性錯体染料、例えばアズレーＡエオシネート（azure A eosinate）、及びテルペンタイプ、例えばトランス−β−カロチンが挙げられる。

上述したように、中性の、活性化された場合には酸性、すなわち陰イオン性のｐＨ指示体がそのｐＫ_ａより大きいｐＨをもつ尿と接触した場合に、その指示体は色を変え、陰イオン性電荷をもつ、すなわち指示体が「活性化」される。浸出阻害物質として陽イオン性種を含む好ましい実施形態において、浸出阻害物質は活性化された陰イオン性形態のｐＨ指示体、特にスルホンフタレイン類のｐＨ指示体と結合するように適合された陽イオン性四級アンモニウム化合物であるのが好ましい。ジアルキルジメチルアンモニウム四級化合物は、陰イオン性染料又はｐＨ指示体の浸出を低減するのに特に有効である。好適な例としては、ジココアルキルジメチルアンモニウムクロリド、ジ（水素添加タローアルキル）ジメチルアンモニウムクロリド、及びジステアリルジメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。特に好ましい陽イオン性四級アンモニウム化合物は、２−エチルヘキシル水素添加タローアルキルジメチルアンモニウムメチルサルフェートである。アルキルトリメチルアンモニウムクロリドも、一部の実施形態によっては浸出阻害物質として機能し得る。例としては、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート、及びオクタデシルトリメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。浸出阻害物質として作用し得る他の種類の陽イオン性四級アンモニウム塩としては、イミダゾリン四級類、モノ−、ジ−、トリ−及びテトラ−アミドアミン四級類、モノ−、ジ−、トリ−及びテトラ−アルキル四級類、モノ−、ジ−、トリ−及びテトラ−ベンジル四級類、陽イオン性化合物のベンジルアルキル四級類、陽イオン性ジ四級類、及び陽イオン性エトキシル化四級類が挙げられる。最後に陽イオン性四級化合物の中和に使用される対陰イオンは、特にクロリドに限定されないことに留意すべきである。他の陰イオンも使用することができ、非限定例としてはメチルサルフェート及びニトレートが挙げられる。

浸出の阻害を助けるのに有用であり得る他の陽イオン性材料としては、アミン酸塩、ポリアクリルアミドプロピルトリモニウムクロリド、ＰＥＧ−２ジメドウフォームアミドエチルモニウム（dimeadowfoamamidoethylmonium）メトサルフェート、メドウフォーム（meadowfoam）グリセリルクアテルニウム、アルキルベタイン、アルキルアミドベタイン、イミダゾリニウムベタイン、スルホベタイン、四級化されたポリ（ビニルピリジン）、アミドアミン酸塩、ポリ（イミン）酸塩、ポリエチレンイミン酸塩、陽イオン性ポリアクリルアミド、ポリ（ビニルアミン）酸塩、陽イオン性イオノンポリマー、ポリ（ビニルベンジルオニウム塩）、ポリ（ビニルイミダゾリニウム塩）、四級化シリコーン化合物、例えばジ四級ポリジメチルシロキサン、ポリ（ビニルアルコール）四級材料、陽イオン性グアー、ポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド、陽イオン性及び陰イオン性交換樹脂及びポリマー、ビニルピロリドン及びメチルアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、酸性化ポリビニルピロリドン、酸性化ポリビニルポリピロリドン、ビニルピロリドン及びビニルアセテートの酸性化コポリマー、ビニルピロリドン及びジメチルアミノエチルメタクリレートの酸性化コポリマー、ビニルピロリドン及びメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドのコポリマー、四級化されたビニルピロリドン及びジメチルアミノエチルメタクリレートのコポリマー、酸性化ビニルカプロラクタムをベースとするポリマー、ビニルピロリドン及びスチレンの酸性化コポリマー、ビニルピロリドン及びアクリル酸の酸性化コポリマー、陽イオン性ポリ電解質ポリマー及び酸性化ｎ−アルキル−２−ピロリドンが挙げられる。

前述したアミンはいくつかの異なる方法によって陽イオン性にすることができることに留意すべきである。アミンを陽イオン性に荷電した種に変換する手段の１つは尿自体との接触によるものであり、それはアミンが５．５〜８．０の通常の尿ｐＨ範囲においてプロトン化されるためである。さらにアミンの酸塩は、酸（１又は複数）で酸性化されることによって組成物中に配合する前に調製できる。多様な無機及び有機酸がこの目的のために使用できる。例としては、クエン酸及びアジピン酸のような有機酸が挙げられ、一方、無機酸の例としては、リン酸及び塩酸が挙げられる。これらの酸性化アミン塩はまた、製造者から供給される酸性の形態で組成物に配合されてもよい。

前述したように、陽イオン性着色剤阻害物質と陰イオン性着色剤との間に形成されるイオン結合は、両方の種における電荷の中和に際して疎水性のコアセルベートを生じる。疎水性であるのでコアセルベートは、尿のような親水性液体への溶解性が非常に低い。また尿への溶解性はさらに、コアセルベートと、キャリアマトリックスと、キャリアマトリックス内の他の構成成分との間の分子間力によって制限される。例えばステアリル含有陽イオン性四級アンモニウム塩は、活性化された陰イオン性ブロモクレゾールグリーンとコアセルベートを形成することができる。コアセルベート内のステアリル基は、キャリアマトリックス中の他のステアリル部分と分子間結合力を通して相互作用する。例えばモノステアリルホスフェート及びモノステアリルシトレートの有機酸は、ステアリル含有コアセルベートと分子間引力を形成すると考えられる。さらにステアリルアルコール及び多くのワックスのアルキル基も、ステアリル含有コアセルベートと分子間引力を形成すると考えられる。

そのためコアセルベートの形成は、水性の尿に着色剤が浸出するのを阻害するのに好ましい様式である。しかし着色剤の浸出を阻害するのに必須というわけではない。コアセルベートを形成するのに必要な陽イオン性物質を含まない組成物も、浸出を低減する。記述したようにこれは、キャリアマトリックス内の活性化された陰イオン性着色剤を結合させる分子間力によるものである。例えば着色剤の分子構造内における疎水性領域は、疎水性キャリアマトリックス材料とそのキャリアマトリックスに配合される構成成分の両方と相互作用し得る。

着色剤の浸出量は、イオン結合によってコアセルベートが形成される場合と、分子間力だけが浸出の阻害を導く場合との両方の系において測定された。理想的には着色剤の浸出量は、尿又は合成尿のような他の水性試験溶媒に着色剤が検出されないように完全に阻害される。一部の実施形態では湿潤指示体パターンが優れた鮮明さ、及び色のコントラストを維持するので、最小の着色剤浸出が許容可能である。さらに最小着色剤浸出は、おむつのトップシートの汚染を生じない。これらの組成物のそれぞれにおいて浸出量は、以下で詳細に記載される浸出値試験方法を用いて測定された。合成尿組成物への２０分間の曝露に関して、本発明の湿潤指示体は、以下に詳細に記載される２０分浸出値試験方法によって測定される場合、好ましくは湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム未満である２０分浸出値を有し（以下の図６及び７のバー９０を参照のこと）、最も好ましくは湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が１００マイクログラム未満である（以下の図６及び７のバー９２を参照のこと）。２０分の浸出値は、２０分間の合成尿への曝露の間に湿潤指示体１グラムあたりから浸出する着色剤のマイクログラムとして定義される。合成尿組成物への３時間曝露に関して、本発明の湿潤指示体は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が６００マイクログラム未満である３時間浸出値を有し（以下の図６及び７のバー９４を参照のこと）、好ましくは湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム未満であり（以下の図６及び７のバー９６を参照のこと）、最も好ましくは湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が１００マイクログラム未満である（以下の図６及び７のバー９８を参照のこと）。３時間の浸出値は、３時間の合成尿への曝露の後、湿潤指示体１グラムあたりから浸出する着色剤のマイクログラムとして定義される。２０分浸出値及び３時間浸出値の両方の測定に関して、２０分浸出値試験方法、１時間浸出値試験方法、３時間浸出値試験方法、及び１４時間浸出値試験方法を説明した以下の項に詳細に記載する。

（２０分浸出値試験方法）
２０分浸出値は、次の２０分浸出値試験方法を用いて測定される。円形ダイツールを用いておむつのバックシート材料から３８ｍｍ直径の円形部分を切り抜く。バックシート材料の非限定例は、米国ヴァージニア州リッチモンド（Richmond）のトレデガー・インダストリーズ（Tredegar Industries）から市販されているような１平方メートルあたり３７グラムの坪量を有するミクロ孔質ポリエチレンである。このブランク円形バックシート試料を化学てんびんで正確に少なくとも小数点以下第４位まで計量する。この重量を記録する。

ホットプレート上の湿潤指示体配合物を、９５℃から１００℃の温度に達するまで加熱し、磁性攪拌する。木製舌圧子又は金属スパチュラを用いて溶融した尿指示体材料の薄膜を円形おむつバックシート材料上に適用し、ディスク上の湿潤指示体組成物の総量が０．０３ｇ〜０．１５ｇの間になるようにする。バックシート試料の表面全体を、裸眼で見えるその外観によって判断できるように湿潤指示体の実質的に均一な被膜で覆わなければならない。バックシート試料の表面全体が覆われていない、又は被膜が実質的に不均一である場合は試料を廃棄する。各湿潤指示体で覆われたバックシートディスクの全量を計量し、記録する。各バックシートディスクに適用された湿潤指示体の小数点以下第４位までの重量を計算し、記録する。バックシート試料上に堆積した全湿潤指示体が０．０３ｇ〜０．１５ｇの範囲にない試料はいずれも廃棄する。

ニトリル製の人差し指カバーを用いて、２０℃の温度にて、約０．０５ｇ〜０．１５ｇの粘着性の微晶性ワックス（マルチワックス（MULTIWAX）（商標）Ｗ−８３５又は等価なもの）を６０ｍｌの５０ｍｍ直径のガラス試料瓶の底に適用する。瓶の底面の内側に微晶性ワックスを広げ、瓶底面の内側の中央に約１２ｍｍ直径の領域を含むようにする。

湿潤指示体で覆われたバックシートディスクを、前記ガラス瓶の内側底面の中央にある微晶性ワックス上に注意深く置く。湿潤指示体で覆われた側を表にすべきである。ニトリル製人差し指カバーを用いて、試料が瓶の底面にくっつくようにワックス中にバックシート試料を注意深く押す。

次の成分を計量し、５０００．０グラムの蒸留水中に溶解させることによって合成尿を調製する：

ホットプレート上で合成尿組成物を、３７〜３９℃の温度に達し、混合物に粒子状のものがなくなり透き通った無色透明になるまで加熱し、磁性攪拌する。水の蒸発を避けるために覆い続ける。この加熱合成尿２０．０ｇを、湿潤指示体試料ディスクを含有する試料瓶に添加する。この瓶をその蓋で密閉し、１０回上下に振とうする。１秒あたり約２回のサイクル頻度で、約２５ｃｍの振幅にて振とうする。瓶を約２０℃、１ｂａｒの周囲条件にて２０分間静置させる。２０分間の曝露時間、そして他の全ての曝露時間について、各尿湿潤指示体組成物をこの２０分浸出値試験方法を用いて８回繰返し試験すべきである。

試験時間周期が経過した後、瓶を上下にさらに５回振とうして（前述したものと同じ振幅及び頻度）、浸出着色剤を均一に分配する。５ｍｌの使い捨て注射器を用いて約３〜４ｍｌの液体を試料瓶から抽出する。注射器フィルター（ガラス繊維、１マイクロメートル孔径）を注射器に配置し、１ｃｍ経路長の分光光度計キュベットに液体をろ過する。

適切に較正された可視又は紫外−可視分光光度計を用いて６１６ｎｍの波長で試料の吸光度を測定する。分光光度計は、上述の合成尿に酸形態のブロモクレゾールグリーンを溶解させることによって製造された１組の標準を初めに調製することによって較正する。標準は、まず酸形態のブロモクレゾールグリーン０．１００ｇを化学てんびんで正確に小数点以下第３位まで計量し、室温で２９９９．９ｇの合成尿中に指示体を溶解させ、最も濃度の高い試料を製造し、次いでその最も濃度の高い試料を重量基準で希釈することによって、より低濃度の試料を製造することで次の濃度のものを製造すべきである。標準濃度を以下に示す：

合成尿ブランクも１組の標準に含ませるべきである。合成尿ブランクを用いた６１６ｎｍにおける分光光度計の吸光度を０にする。各ブロモクレゾールグリーン標準及び合成尿ブランクについて吸光度を測定し、記録する。吸光度対濃度をプロットし、プロットされたデータに最適な式を計算する。この最適な較正曲線式を用いて、未知の拡散試料中のブロモクレゾールグリーン濃度を計算する。

未知のものそれぞれにおいて計算された着色剤濃度から、各時間周期において湿潤指示体試料から２０．０ｇの合成尿中に浸出した着色剤の正確なマイクログラムを計算する。合成尿中に浸出した着色剤のこの計算された量を、ブランクおむつバックシートディスクを最初に覆った湿潤指示体の総グラム重量で割る。この結果を、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤のマイクログラム単位で浸出値として報告し、記録する。２０分の浸出値は、合成尿２０．０グラムに２０分間曝露する間に湿潤指示体１グラムあたりから浸出する着色剤のマイクログラムとして定義される。

（１時間浸出値試験方法）
１時間浸出値試験は、調製された試料を２０．０グラムの合成尿に２０分ではなく全部で１時間曝す以外、２０分浸出値試験方法と同一である。１時間の浸出値は、合成尿２０．０グラムに１時間曝露するの間に湿潤指示体１グラムあたりから浸出する着色剤のマイクログラムとして定義される。

（３時間浸出値試験方法）
３時間浸出値試験は、調製された試料を２０．０グラムの合成尿に２０分ではなく全部で３時間曝す以外、２０分浸出値試験方法と同一である。３時間の浸出値は、合成尿２０．０グラムに３時間曝露する間に湿潤指示体１グラムあたりから浸出する着色剤のマイクログラムとして定義される。

（１４時間浸出値試験方法）
１４時間浸出値試験は、調製された試料を２０．０グラムの合成尿に２０分ではなく全部で１４時間曝す以外、２０分浸出値試験方法と同一である。１４時間の浸出値は、合成尿２０．０グラムに１４時間曝露する間に湿潤指示体１グラムあたりから浸出する着色剤のマイクログラムとして定義される。

次の表３では、本発明の組成物の例である３つの配合物と、米国ウィスコンシン州ミルウォキィ（Milwaukee）のボスティック−フィンドレイ（Bostik-Findley）から入手可能な市販のホットメルト湿潤指示（ＨＭＷＩ）組成物とについて、２０分、１時間、３時間、及び１４時間の４つの曝露時間で測定される浸出値を要約する。この市販のＨＭＷＩはＨＭＷＩ−１として示される。表１に列挙される４つの組成物全てについて浸出値を前述した浸出値試験方法を用いて測定した；そのため０．３３時間の列に示された試料は、２０分浸出値試験方法を用いて試験されたものであった。１．００時間の列に示された試料は、１時間の浸出値試験方法を用いて試験されたものであり、以下同様であった。各組成物について縦欄式に列挙された平均値は、それぞれ特有の暴露時間でそれぞれの特有の組成物について８回繰り返したものから計算した相加平均の浸出値であった。そのため例えば、３時間における配合物３についての計算された平均は、湿潤指示体１グラムあたりのｐＨ指示体が２５０マイクログラムである平均３時間浸出値のことを指し、それは８回繰り返したものの平均を取って計算されている。

表３において配合物１、配合物２、及び配合物３として示される組成物は、以下の所与の指示に従って製造されたものである。配合物１及び配合物２の四級アンモニウム塩含有組成物が、全ての合成尿曝露時間においてｐＨ指示体（ブロモクレゾールグリーン）の浸出阻害に関して配合物３及びＨＭＷＩ−１の両方よりも優れていることは表中の結果から明らかである。前述したように、これは陽イオン性四級アンモニウム塩と活性化された陰イオン性ｐＨ指示体間に形成されるイオン化学結合によるものであると想定される。このコアセルベートは、水性合成尿中へのその低い溶解性、及び分子間結合力によるキャリアマトリックス中へのその高い溶解性によってｐＨ指示体の浸出を阻害する。

以下に列挙される非四級含有配合物３は四級含有配合物１及び２よりも劣っていたが、ＨＭＷＩ−１として示されるホットメルト湿潤指示体よりも優れていたことに留意することも重要である。記述したように配合物３の浸出阻害は、着色剤とキャリアマトリックスの他の構成成分との間の分子間結合力によるものである。特に配合物３に関して、ワックス、ステアリルアルコール、Ｃ２０〜Ｃ４０パレス−４０、及びステアリルホスフェートも、活性化されたブロモクレゾールグリーンｐＨ指示体との分子間結合に参与し得る。

図６には、４つの合成尿曝露時間：２０分、１時間、３時間及び１４時間について前述された手順によって測定された浸出値に関するグラフを示す。ｙ軸は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出ｐＨ指示体のマイクログラムを示し、一方でｘ軸は曝露時間を示す。グラフは明らかに、着色剤の浸出阻害に関して陽イオン性四級アンモニウム化合物含有配合物１及び２の優位性を示している。この場合、着色剤は活性化されたブロモクレゾールグリーンであり、浸出阻害物質は陽イオン性四級アンモニウム塩である。優れた浸出阻害は、前述したコアセルベートの形成、及び前述した分子間力によるキャリアマトリックス内でのそのコアセルベートの結合によるものである。詳細な組成及び製法に関する情報は、配合物１〜３のぞれぞれについて以下に示す。記述したように、以下の非四級含有配合物３も、ＨＭＷＩ（ＨＭＷＩ−１として示される）よりも有効に浸出を阻害する。これは、この配合物３に存在する前述した分子間結合力によるものである。これらの組成物のそれぞれにおいて浸出量は、前述した浸出値試験方法を用いて測定された。図６に示されるバー９０は、前述の２０分浸出値試験方法によって測定される場合に、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム未満である好ましい２０分浸出値を示し、バー９２は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が１００マイクログラム未満である最も好ましい２０分浸出値を示す。バー９４は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が６００マイクログラム未満である好ましい３時間浸出値を示し、バー９６は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム未満であるより好ましい３時間浸出値を示し、バー９８は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が１００マイクログラム未満である最も好ましい３時間浸出値を示す。３時間浸出値は全て、前述の３時間浸出値試験方法を用いて測定された。

図７では、４つの合成尿曝露時間：２０分、１時間、３時間及び１４時間について前述の浸出値試験方法によって測定された浸出値に関する棒グラフを示す。ｙ軸は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出ｐＨ指示体のマイクログラムを示し、一方でｘ軸は曝露時間を示す。棒グラフはまたしても明らかに、着色剤の浸出阻害に関して陽イオン性四級アンモニウム化合物含有配合物１及び２の優位性を示している。この場合、着色剤は活性化されたブロモクレゾールグリーンであり、浸出阻害物質は四級アンモニウム塩である。優れた浸出阻害は、前述したコアセルベートの形成、及び前述した分子間力によるキャリアマトリックス内でのそのコアセルベートの結合によるものである。詳細な組成及び製法に関する情報は、配合物１〜３のぞれぞれについて以下に示す。記述したように、非四級含有配合物３も、ＨＭＷＩ（ＨＭＷＩ−１として示される）よりも有効に浸出を阻害する。これは、この配合物３に存在する前述した分子間結合力によるものである。これらの組成物のそれぞれにおいて浸出量は、前述した浸出値試験方法を用いて測定された。図７に示されるバー９０は、前述の２０分浸出値試験方法によって測定される場合に、湿潤１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム未満である好ましい２０分浸出値を示し、バー９２は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が１００マイクログラム未満である最も好ましい２０分浸出値を示す。バー９４は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が６００マイクログラム未満である好ましい３時間浸出値を示し、バー９６は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム未満であるより好ましい３時間浸出値を示し、バー９８は、湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が１００マイクログラム未満である最も好ましい３時間浸出値を示す。３時間浸出値は全て、前述の３時間浸出値試験方法を用いて測定された。

（代表的な実施形態）
次の組成をもつ特有のブレンドにより本発明を例証する。各配合物の番号は、前述の配合物番号と同一である。

先行の配合物１は、まずステンレス鋼の容器に適切な量のステアリルアルコール、微晶性ワックス、及びステアリルホスフェートを計量することにより製造される。ステアリルアルコールは、少なくとも９７％の純度をもつ白いワックス状の固体で、このようなステアリルアルコールは、２％以下のアラキジルアルコールを有し、５６℃〜６０℃の融点を有することができる。米国オハイオ州シンシナティーのプロクター・アンド・ギャンブル社（The Procter & Gamble Company）から入手可能なＣＯ１８９７ステアリルアルコールと表記された製品が、許容可能な材料の現行の例である。微晶性ワックスは、飽和した分枝状及び環状非極性炭化水素からなる高分子量石油ベースのワックスであるべきであり、このようなワックスは、６０℃〜９５℃の範囲で融点を有することができる。米国ペンシルバニア州ペトローリアのクロンプトン社（Crompton Corporation）から入手可能なマルチワックス（MULTIWAX）（商標）Ｗ−８３５と表記された製品が、これらの要件を満たす微晶性ワックスの良い例である。アルラトン（Arlatone）（商標）ＭＡＰ１８０は、米国デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のユニケマ社（Uniqema Incorporated）から入手可能であり、ステアリルホスフェートの良い例である。この混合物が透き通った無色透明になるまで１００〜１１０℃で加熱し、混合する。ジメチル（２−エチルヘキシル水素添加タローアルキル）アンモニウムメチルサルフェートの適切な量をステアリルアルコールプレミックスに添加し、１００〜１１０℃で１０分間加熱する。ジメチル（２−エチルへキシル水素添加タローアルキル）アンモニウムメチルサルフェートは、８１．５〜８４．５％の四級塩含有量を有し、遊離アミンと、４％以下の遊離アミン塩不純物含有量とを有し、１７〜１８のＨＬＢを有することができる。米国イリノイ州シカゴのアクゾ・ノベル社（Akzo-Nobel）から入手可能なアルクアッド（ARQUAD）（商標）ＨＴＬ８（Ｗ）−ＭＳと表記された製品が、これらの要件を現在満たすジアルキルジメチル四級アンモニウム塩の良い例である。この混合物に、粉末化酸形態のブロモフェノールグリーン（米国ウィスコンシン州ミルウォキィ（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）から入手可能）の適切な量を添加する。１００〜１１０℃で２０分間混合物を加熱し、混合する。最後にこの混合物に、１１０〜１１０℃の温度に予備加熱されたＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０の適切な量を添加する。このようなＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０は、２２００〜２４００の分子量（Ｍ_ｎ）を有し、エチレンオキシド含量は７５〜８５％であり、ＨＬＢは約１６であり、融点は８０〜９４℃であることができる。米国テキサス州シュガーランドのニュー・フェーズ・テクノロジーズ社（New Phase Technologies）から入手可能なペルフォマトックス（PERFORMATHOX）（商標）４８０と表記された製品が、これらの要件を満たすＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０の良い例である。組成物全体が透き通った、透明の黄色−橙色になるまで１００〜１１０℃で混合する。適切な容器に分配し、室温まで冷却させる。

先行の配合物２は、ステアリルアルコール、微晶性ワックス、ジメチル（２−エチルヘキシル水素添加タローアルキル）アンモニウムメチルサルフェート、及びクアテルニウム−１８ヘクトライトの適切な量をまず計量することによって製造される。ステアリルアルコールは、少なくとも９７％の純度をもつ白いワックス状の固体であるべきであり、このようなステアリルアルコールは、２％以下のアラキジルアルコールを有し、５６℃〜６０℃の融点を有することができる。米国オハイオ州シンシナティーのプロクター・アンド・ギャンブル社（The Procter & Gamble Company）から入手可能なＣＯ１８９７ステアリルアルコールと表記された製品が、許容可能な材料の現行の例である。微晶性ワックスは、飽和した分枝状及び環状非極性炭化水素を含む高分子量石油ベースのワックスであるべきであり、このようなワックスは、６０℃〜９５℃の範囲で融点を有することができる。米国ペンシルバニア州ペトローリアのクロンプトン社（Crompton Corporation）から入手可能なマルチワックス（MULTIWAX）（商標）Ｗ−８３５と表記された製品が、これらの要件を満たす微晶性ワックスの良い例である。ジメチル（２−エチルへキシル水素添加タローアルキル）アンモニウムメチルサルフェートは、８１．５〜８４．５％の四級アンモニウム塩含有量を有し、４％以下の遊離アミンと遊離アミン塩不純物含有量を有し、１７〜１８のＨＬＢを有することができる。米国イリノイ州シカゴのアクゾ・ノベル社（Akzo-Nobel）から入手可能なアルクアッド（ARQUAD）（商標）ＨＴＬ８（Ｗ）−ＭＳと表記された製品が、これらの要件を現在満たすジアルキルジメチル四級アンモニウム塩の良い例である。ベントンゲル（BENTONE GEL）（商標）ＭＩＯは、米国ニュージャージー州ハイスタウン（Hightstown）のレオックス社（Rheox Incorporated）から入手可能であり、クアテルニウム−１８ヘクトライトの良い例である。この混合物を９０℃まで加熱し、プロペラ式混合器で１５分間混合する。次にこの混合物を１６，０００ＲＰＭに設定された実験室用剪断混合器で１５分間剪断する。別の容器に、Ｃ２０〜Ｃ４０パレス−４０、及び酸形態のステアリルホスフェート、酸形態のブロモクレゾールグリーン（米国ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）から入手可能）の適切な量を計量し、この第２混合物が透き通った透明の橙色になるまで１００℃で加熱し、混合する。このようなＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０は、２２００〜２４００の分子量（Ｍ_ｎ）を有し、エチレンオキシド含量は７５〜８５％であり、ＨＬＢは約１６であり、融点は８０〜９４℃であることができる。米国ペンシルバニア州ペトローリア（Petrolia）のクロンプトン社（Crompton Corporation）から入手可能なペルフォマトックス（PERFORMATHOX）（商標）４８０と表記された製品が、これらの要件を満たすＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０の良い例である。アルラトン（Arlatone）（商標）ＭＡＰ１８０は、米国デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のユニケマ社（Uniqema Incorporated）から入手可能であり、ステアリルホスフェートの良い例である。第１混合物の剪断後に、加熱した（９０〜１００℃）の第２混合物の適切な量を添加し、組成物全体が不透明な均一の橙色になるまで１５分間プロペラ混合する。適切な容器に分配し、室温まで冷却させる。

先行の配合物３は、第１にステンレス鋼の容器に適切な量のステアリルアルコール及び微晶性ワックスを計量することにより製造される。ステアリルアルコールは、少なくとも９７％の純度をもつ白いワックス状の固体で、このようなステアリルアルコールは、２％以下のアラキジルアルコールを有し、５６℃〜６０℃の融点を有することができる。米国オハイオ州シンシナティーのプロクター・アンド・ギャンブル社（The Procter & Gamble Company）から入手可能なＣＯ１８９７ステアリルアルコールと表記された製品が、許容可能な材料の現行の例である。微晶性ワックスは、飽和した分枝状及び環状非極性炭化水素を含む高分子量石油ベースのワックスであるべきであり、このようなワックスは、６０℃〜９５℃の範囲で融点を有することができる。米国ペンシルバニア州ペトローリアのクロンプトン社（Crompton Corporation）から入手可能なマルチワックス（MULTIWAX）（商標）Ｗ−８３５と表記された製品が、これらの要件を満たす微晶性ワックスの良い例である。ステアリルアルコール及び微晶性ワックスの混合物が透き通った無色透明になるまで９０〜１００℃で加熱し、混合する。別の容器に、Ｃ２０〜Ｃ４０パレス−４０、及び酸形態のステアリルホスフェート、酸形態のブロモクレゾールグリーン（米国ウィスコンシン州ミルウォキィ（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）から入手可能）の適切な量を計量する。アルラトン（Arlatone）（商標）ＭＡＰ１８０は、米国デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のユニケマ社（Uniqema Incorporated）から入手可能であり、ステアリルホスフェートの良い例である。このようなＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０は、２２００〜２４００の分子量（Ｍ_ｎ）を有し、エチレンオキシド含量は７５〜８５％であり、ＨＬＢは約１６であり、融点は８０〜９４℃であることができる。米国テキサス州シュガーランドのニュー・フェーズ・テクノロジーズ社（New Phase Technologies）から入手可能なペルフォマトックス（PERFORMATHOX）（商標）４８０と表記された製品が、これらの要件を満たすＣ２０〜Ｃ４０パレス−４０の良い例である。この第２混合物を１００〜１１０℃の温度まで加熱し、透き通った透明な橙色になるまで混合する。次にこの第２混合物の内容物をステアリルアルコール及び微晶性ワックスを含有する第１混合物にゆっくり添加する。混合物全体が透き通った透明の橙色になるまで９０〜１００℃で加熱し、混合する。適切な容器に分配し、室温まで冷却させる。

湿潤指示体は、当該技術分野において既知の液体又は半液体適用手段のいずれかによって基材に適用されてよく、その手段としてはスロットコーティング、スプレー、グラビア印刷、インクジェット印刷及びデジタル印刷が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは湿潤指示体は、接着剤結合、化学結合又は分子間力結合によって基材に取付けられた固体又は半固体材料であってもよい。複数の指示体を、重なる又は重ならない幾何学状に同じ基材に適用してもよい。固化プロセスは、溶媒の蒸発が必要な場合は対流物質移動を用いることによって、又は対流若しくは伝導熱移動、例えば空気又は冷却ロールを介する冷却などによって促進され得る。

湿潤指示体を適用するか、又は取付ける基材は、物品の構造要素（バックシート、トップシート、締着装置、吸収性材料などを含む）のいずれか１つ、又は組み合わせを含んでいてもよく、あるいは製品に別の要素を添加又は適用してもよい。基材は、被膜、不織布、織布又は発泡体材料であってもよく、合成及び／又は天然材料であってもよい。

指示体は、製品が着用されている間、製品の外側から見える信号を与えるのが好ましい。好ましくは信号、すなわち色又はコントラストの変化は、バックシート又は衣類に対向する物品カバーを通して見ることができる。信号は排尿後短時間以内に見ることができるのが好ましい。一般に信号は、尿が指示体に接触した後約１５分以内に見えるようになるべきである。好ましくは信号は尿と接触した後約５分以内に見えるようになる。特定の実施形態では、物品の吸収システムは、様々な充填量において製品の特定領域の指示体と尿を接触させるように設計され得る。例えば吸収システムは、最初の排尿で製品の股部領域の湿潤指示体と尿が接触するように設計されていてもよいが、製品の尿量が所定の閾値に達した後だけは製品の別領域の湿潤指示体と接触してもよい。例えば吸収性コアは、物品の所与の領域の湿潤指示体を活性化するのに十分な量を収容するまでこの領域から尿を分配する能力が制限され、それによって物品に充填した尿全体が所与のレベルを超えて増加するまで物品の隣接領域の湿潤指示体の活性化を妨げることができる。物品に充填した尿の全量が増加するにつれて、物品のより多くの領域が、それらの領域に位置し得る湿潤指示体を活性化するのに十分な尿を収容する。

湿潤指示体は、２以上の着色剤を含んでいてもよく、それらは各々異なる活性基準（すなわち異なるｐＫ_ａ値、ｐＨ、及び酵素トリガーなど）、色又は他の特性を有する。湿潤指示組成物は、着用可能な物品の外面にいずれかのパターン又は恒久的な図柄と関連して適用されてもよく、それは本明細書に参考として組み込むティモンズ（Timmons）らに発行された米国特許第４，０２２，２１１号に記載されている。様々な色、トリガーなどは、物品の相対的な充満／湿潤に関する情報を与える双方向型の状況、配列又は表示を助長してもよく、あるいは単に娯楽及び／又は審美的価値を与えるだけでもよい。例えば湿潤指示組成物は、尿と接触したときに、青色に変わる着色剤と、赤色に変わる別の着色剤とを含んでいてもよい。あるいは尿と接触したときに、図柄の一部が現れ、別の部分が消えてもよい。

本発明の湿潤指示組成物は、着用者の皮膚上における残排泄物の存在を検出するために適合されてもよい。排泄物のｐＨは、通常約ｐＨ５〜約ｐＨ８の範囲である。空気に曝された時に排泄物のｐＨは、３０分毎に約０．５ｐＨ単位ずつ増加する。そのため、約７〜８のｐＨ転移値を有する組成物は確実に、少なくとも約１〜２時間後の残排泄物汚染の存在を検出できる。これらの排泄物汚染指示組成物を着用可能な物品の着用者に接触する面、例えばトップシートに導入すると、着用者の皮膚への組成物の移動が促進される。皮膚上の排泄物汚染、すなわち高ｐＨ物質の存在によって着色剤が活性化され、介護人に信号を示し、皮膚、特に残排泄物物質の存在が示唆される領域の追加の又はそれ以上の洗浄が必要であることを示す。この実施形態の利点は、着色剤の皮膚への適用／移動のみに対して、着用者の皮膚に浸透する着色剤の可能性が結果として低減されることにある。この例における着色剤の浸透は、皮膚に有効に拡散できない程大きい湿潤指示組成物の構成成分と着色剤の結合によって阻害される。

本発明の使い捨ておむつの実施形態の平面図。図１の使い捨ておむつの一部の断面図。本発明の使い捨ておむつの代替実施形態の平面図。本発明の使い捨ておむつの別の代替実施形態の平面図。図４の使い捨ておむつの一部の断面図。様々な曝露時間で浸出するｐＨ指示体のグラフ。様々な曝露時間で浸出するｐＨ指示体の棒グラフ。

Claims

キャリアマトリックスに配置された着色剤を含む湿潤指示組成物であって、前記キャリアマトリックスが浸出阻害物質を含み、前記着色剤が尿によって活性化された場合に目に見える信号を与え、前記浸出阻害物質との化学結合又は分子間結合によって前記キャリアマトリックスからの浸出に対して抵抗する湿潤指示組成物。
前記着色剤がｐＨ指示体である、請求項１に記載の湿潤指示組成物。
前記浸出阻害物質が陽イオン性種を含む、請求項１又は２に記載の湿潤指示組成物。
前記キャリアマトリックスが微晶性ワックスを含む、請求項１又は２に記載の湿潤指示組成物。
前記キャリアマトリックスが界面活性剤を含む、請求項１又は２に記載の湿潤指示組成物。
前記着色剤が前記浸出阻害物質とイオン結合又は共有結合する、請求項１又は２に記載の湿潤指示組成物。
前記キャリアマトリックスがＣ１２〜Ｃ５０直鎖状一級アルコールを含む、請求項１又は２に記載の湿潤指示組成物。
前記キャリアマトリックスが有機酸を含む、請求項１又は２に記載の湿潤指示組成物。
前記キャリアマトリックスが増粘剤を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の湿潤指示組成物。
本明細書に開示される３時間浸出値試験方法によって測定される場合に、前記湿潤指示体１グラムあたりの浸出着色剤が３００マイクログラム以下である着色剤浸出値をもつ、請求項１〜９のいずれか１項に記載の湿潤指示組成物。