JP2022047897A - 発色性組成物および吸収性物品 - Google Patents

Abstract

【課題】水と接触しない状態では、実質的に色相が無色であり、吸湿等によって発色、色抜け、色滲みといった不都合を起こし難く、水と接触すると応答性良く発色し、その後乾燥しても長期間に亘って発色を維持する発色性組成物とそれを用いた吸収性物品を提供すること。【解決手段】本発明の課題は、本と接触すると発色する発色性組成物であって、ｐＨ７で実質的に無色であり酸性領域で発色する発色剤（ａ）、ポリアルキレングリコール（ｂ）、界面活性剤（ｃ）、粘土鉱物（ｄ）および酸性物質（e）を含んでなり、粘土鉱物（ｄ）を３質量％以上２５質量％以下含んでなることを特徴とする発色性組成物により解決することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、発色性組成物および吸収性物品に関する。

近年、水に濡れた事を検知するための発色性組成物は様々な用途で使用されている。用途としては、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー、軽失禁パッド等への使用が想定されるが、使い捨ておむつでは、乳幼児や失禁のある成人が排尿したことを発色によって検知することによって、交換時期を把握できる物品が知られている（特許文献１～３等）。

しかし、特許文献１に開示されている技術では、予め着色しているものが変色するものであるため、変色度合いが不明瞭であったり、意匠が施された物品の場合にはその意匠が変色により隠蔽されてしまうという問題点があった。また、特許文献２に開示されている技術では、水濡れに対する発色の応答が遅いといった問題点があった。また、特許文献３に開示されている技術では、高い湿度の環境下では自然に発色してしまうという問題点があった。また、上記の発明では、一旦水に濡れて変色や発色した後、そのまま放置して水分が蒸発すると、水濡れ前の変色や発色していない色相に戻ってしまうため、水に濡れたのか否かが目視によって把握できなくなるという問題点があった。

特表２００４－５１２４２５号公報 特開２００５－２６１４６６号公報 特開２００９－２５０６４２号公報

従って、本発明が解決しようとする課題は、水と接触しない状態では、実質的に色相が無色であり、吸湿等によって発色、色抜け、色滲みといった不都合を起こし難く、水と接触すると応答性良く発色し、その後乾燥しても長期間に亘って発色を維持する発色性組成物とそれを用いた吸収性物品を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、水と接触すると発色する発色性組成物であって、ｐＨ７で実質的に無色であり酸性領域で発色する発色剤（ａ）、ポリアルキレングリコール（ｂ）、界面活性剤（ｃ）、粘土鉱物（ｄ）および酸性物質（e）を含んでなり、粘土鉱物（ｄ）を３質量％以上２５質量％以下含んでなることを特徴とする発色性組成物に関する。

また、本発明は、ポリアルキレングリコール（ｂ）を１０質量％以上７０質量％以下含んでなる上記発色性組成物に関する。

また、本発明は、ポリアルキレングリコール（ｂ）を１５質量％以上５０質量％以下含んでなる上記発色性組成物に関する。

また、本発明は、界面活性剤（ｃ）を２０質量％以上８０質量％以下含んでなる上記発色性組成物に関する。

また、本発明は、界面活性剤（ｃ）を２５質量％以上６５質量％以下含んでなる上記発色性組成物に関する。

また、本発明は、ポリアルキレングリコール（ｂ）中、数平均分子量３０００以上２００００以下のポリアルキレングリコール（ｂ１）を１０質量％以上１００質量％以下含んでなる上記発色性組成物に関する。

また、本発明は、吸収体の少なくとも一部に、上記発色性組成物が含有されてなる吸収性物品に関する。

本発明により、水と接触しない状態では、実質的に色相が無色であり、吸湿等によって発色、色抜け、色滲みといった不都合を起こし難く、水と接触すると応答性良く発色し、その後乾燥しても長期間に亘って発色を維持する発色性組成物とそれを用いた吸収性物品を提供することができるようになった。

本発明の発色性組成物は、ｐＨ７で実質的に無色であり酸性領域で発色する発色剤（ａ）、ポリアルキレングリコール（ｂ）、界面活性剤（ｃ）、粘土鉱物（ｄ）および酸性物質（e）を含有する。以下、これらについて説明する。

［ｐＨ７で実質的に無色であり酸性領域で発色する発色剤（ａ）］
まず、ｐＨ７で実質的に無色であり酸性領域で発色する発色剤（ａ）（以下、発色剤（ａ）ともいう）について説明する。ここで「実質的に無色」とは、目視により無色透明または白色に見えることを意味し、可視域に吸収がなく、更に詳しくは波長４００～７６０ｎｍの可視域に吸収がないことを意味する。また、「発色」とは、可視域に吸収を生じることを意味し、更に詳しくは４００～７６０ｎｍの波長領域に吸収を生じることを意味する。また、「酸性領域」とは、ｐＨ７未満の領域を意味する。

発色剤（ａ）は、所望とする発色時の色に応じて、ｐＨ７での色相が実質的に無色である公知の発色剤の中から適宜選択することができるが、ｐＨ指示薬やカラーフォーマーと言われるラクトン構造を有するものが発色の鮮やかさから好適に仕様できる。例えば、青色に発色させる場合、発色剤（ａ）としては３，３－ビス（ｐ－ジメチルアミノフェニル）－６－ジメチルアミノフタライドを用いることができる。赤色に発色させる場合、発色剤（ａ）としては３、６-ビス（ジエチルアミノ）フルオラン－γ－（４’－ニトロ）－アニリノラクタムを用いることができる。緑色に発色させる場合、発色剤（ａ）としては２－Ｎ，Ｎ－ジベンジルアミノ－６－ジエチルアミノフルオランを用いることができる。中でも３－（４－ジエチルアミノ－２－エトキシフェニル）－３－（１－エチル－２－メチル－３－インドリル）－４－アザフタリドは、配合量が比較的少量でも十分な発色性を示すため、発色剤（ａ）として好ましく用いられる。

本発明の発色性組成物における発色剤（ａ）の配合量は、発色性組成物中、０．２質量％以上５質量％以下、特に０．３質量％以上４．５質量％以下の範囲にあることが好ましい。

［ポリアルキレングリコール（ｂ）］
ポリアルキレングリコール（ｂ）は、発色の応答性を調整するものである。また、発色性組成物を用いて製造された吸収性物品の形状を維持するといった目的でも添加される。
ポリアルキレングリコール（ｂ）としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を挙げる事が出来る。ポリアルキレングリコール（ｂ）の配合量は、発色性組成物中、１０質量％以上７０質量％以下、特に１５質量％以上５０質量％以下の範囲にあることが好ましい。更に、ポリアルキレングリコール（ｂ）中、数平均分子量が３０００以上２００００以下のポリアルキレングリコール（ｂ１）を含むことが好ましい。ポリアルキレングリコール（ｂ１）の配合量は、ポリアルキレングリコール（ｂ）中、１０質量％以上１００質量％以下の範囲にあることが好ましい。

［界面活性剤（ｃ）］
界面活性剤（ｃ）は、発色性組成物中の各成分の分散を助け、親水性物質と疎水性物質との混合を均一にするために配合される。界面活性剤（ｃ）としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等を挙げることができる。アニオン系界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。カチオン系界面活性剤としては、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。両性界面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルアミノキサイドが挙げられる。

界面活性剤（ｃ）は、他成分との分散安定性の関係や水濡れ前の色相、水濡れ後の発色性への影響から、ノニオン系界面活性剤であることが好ましく、特にポリオキシアルキレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレン誘導体であることが好ましい。界面活性剤（ｃ）の配合量は、発色性組成物中、２０質量％以上８０質量％以下、特に２５質量％以上６５質量％以下の範囲にあることが好ましい。

［粘土鉱物（ｄ）］
粘土鉱物（ｄ）は、本発色性組成物を用いて製造された吸収性物品の防湿性を向上する為に配合される。また、発色性組成物が水に触れた場合に、膨潤し、発色剤や酸の流出を抑え、滲みや色抜けを防止し、水濡れ後に乾燥したとしても、発色を長時間維持するために添加される。

粘土鉱物（ｄ）としては、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチブンサイト、バイデライトなどを挙げる事ができる。これらの内、色相の観点からモンモリロナイト、ヘクトライトが好ましい。また、ヘクトライトとしては、合成ヘクトライトが好ましい。

粘土鉱物（ｄ）の配合量は、発色性組成物中、３質量％以上２５質量％以下、特に３質量％以上２０質量％以下の範囲にあることが好ましい。

［酸性物質（ｅ）］
酸性物質（ｅ）は、発色性組成物に配合される発色剤（ａ）の水濡れ時の発色のための顕色剤として配合される。

酸性物質（ｅ）としては、クエン酸、コハク酸、グルコン酸、乳酸、フマル酸、リンゴ酸、シュウ酸、酢酸、蟻酸、尿酸等の有機酸、無水酢酸等の酸無水物、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等の無機酸を挙げることができる。

酸性物質（ｅ）は、２３℃で固体である酸を配合することが好ましい。取扱い易さの面から、クエン酸、コハク酸またはリンゴ酸が好ましい。

酸性物質（ｅ）の配合量は、発色性組成物中、０．３質量％５質量％以下、特に０．４質量％以上４．５質量％以下であることが好ましい。

［吸収性物品］
本発明の吸収性物品は、吸収体の少なくとも一部に、本発明の発色性組成物が、含有されたものである。ここで、吸収体とは、尿等の水性液状物質を吸収し得るものを指す。吸収体としては、パルプ、綿（コットン）、毛（ウール）、ポリエステル、レーヨン等の繊維材料およびこれら繊維材料やこれら繊維材料からなる織物や不織布等の繊維集合体などが挙げられる。不織布としては、エアスルー不織布、ポイントボンド不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布等の親水性不織布が好ましい。

発色性組成物を吸収体に含有させる方法としては、含侵、塗布、印刷、貼付等の方法やその他公知の方法が挙げられる。

吸収性物品を固定したり、発色性組成物を吸収体に塗布や貼付等をするために、基材を用いても良い。基材としては、紙、プラスチックフィルム等が挙げられる。例えば、発色性組成物を基材に塗布した後、吸収体と貼り合わせ、基材を剥離せずにそのまま吸収性物品として使用しても良い。

発色性組成物の坪量（発色性組成物の塗布量）は、好ましくは１０～５０ｇ／ｍ²、更に好ましくは１５～２５ｇ／ｍ²である。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明の範囲は斯かる実施例に制限されるものではない。

（発色性組成物の作製）
下記表１に示した界面活性剤（ｃ）及びポリアルキレングリコール（ｂ）を、攪拌機を備えたビーカーに入れ、内容物が１３０℃以上にならないように加熱し、均一になるように攪拌した。次に酸性物質（ｅ）を加えた後、粘土鉱物（ｄ）または無機フィラー（ｄ’）を加え、最後に発色剤（ａ）を添加して混合し、発色性組成物を作製した。

表１に示した発色剤（ａ）、界面活性剤（ｂ）、ポリアルキレングリコール（ｃ）、粘土鉱物（ｄ）、酸性物質（ｅ）の詳細は以下の通りである。尚、下記表１において、特に断りのない限り、数値は各成分の配合量（単位：質量％）を指し、空欄は配合していない事を意味する。

［発色剤（ａ）］
ａ－１：３，６-ビス（ジエチルアミノ）フルオラン－γ－（４’－ニトロ）－アニリノラクタム（酸性領域で赤色に発色）
ａ－２：２－Ｎ，Ｎ－ジベンジルアミノ－６－ジエチルアミノフルオラン（酸性領域で緑色に発色）
ａ－３：３，３－ビス（ｐ－ジメチルアミノフェニル）－６－ｄジメチルアミノフタライド（酸性領域で青色に発色）

［ポリアルキレングリコール（ｂ）］
ｂ－１：ポリエチレングリコール（質量平均分子量６００、軟化点２５℃）
ｂ－２：ポリエチレングリコール（質量平均分子量１０００、軟化点３７℃）
ｂ－３：ポリエチレングリコール（質量平均分子量２０００、軟化点５５℃）
ｂ－４：ポリエチレングリコール（質量平均分子量３４００、軟化点６７℃）
ｂ－５：ポリエチレングリコール（質量平均分子量１１０００、軟化点７３℃）
ｂ－６：ポリエチレングリコール（質量平均分子量２００００、軟化点７５℃）

［界面活性剤（ｃ）］
ｃ－１：ポリオキシエチレンセチルエーテル エマルゲン２２０：花王(株)
ｃ－２：ポリオキシエチレンオレイルエーテル エマルゲン４３０：花王(株)
ｃ－３：ポリオキシエチレンステアリルエーテル エマルゲン３５０：花王(株)
ｃ－４：ポリオキシエチレンラウリルエーテル エマルゲン１５０：花王(株)
ｃ－５：分子蒸留モノグリセライド植物性オレイル系 エキセルＶＳ－９５：花王(株)

［粘土鉱物（ｄ）］
ｄ－１：モンモリロナイト クニピアＦ：クニミネ工業(株)
ｄ－２：ヘクトライト スメクトンＳＷＮ：クニミネ工業(株)
［粘土鉱物（ｄ）ではない無機フィラー（ｄ’）］
ｄ’－１：シリカゲル

［酸性物質（ｅ）］
ｅ－１：クエン酸
ｅ－２：コハク酸

（発色性組成物の評価）
上記のようにして作製した発色性組成物について、下記（１）～（１０）の試験項目を下記の手順に従って評価した。下記（２）～（１０）については、１００℃に温調したロールコーターで発色性組成物を、基材として膜厚３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に幅２０ｍｍ、塗布厚２０μｍになるようにストライプ状に、２０ｍ／分の速度で塗布して、発色性組成物層を形成し、更に吸収体として市販のティッシュペーパーと貼り合わせて吸収性物品の試験片とした。

（１）塗布適性：
塗布適性の評価は、発色性組成物を１００℃に温調したロールコーターで膜厚３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に幅２０ｍｍ、塗布厚２０μｍになるようにストライプ状に、２０ｍ／分の速度で塗布した直後の塗布状態を目視で観察した。塗布面が平滑で均一である場合を◎（極めて良好）、塗布面が少し波打ち状態であるが水濡れ時の発色に影響がない場合を〇（良好）、塗布面の塗布量のムラが大きく水濡れ時に発色の濃淡にムラがある、または発色性組成物に分離が見られ塗布できない場合を×（不良）とした。塗布面が平滑である程、高評価である。

（２）塗布状態維持：
試験片を６０℃オーブン中で２日間保管した後に状態を目視で観察した。塗布直後の状態と変化がない場合を◎（極めて良好）、ティッシュ側に少し染み出しが見られる、またはストライプから少し広がりが見られた場合を〇（良好）、ストライプが確認できないほど流れて広がった場合を×（不良）とした。塗布直後の状態と変化がない程、高評価である。

（３）発色時間：
試験片のティッシュ側に３２℃のイオン交換水を滴下させてから照度３００ＬＵＸで発色が目視で確認できるまでの時間を発色時間として測定した。発色時間が１０秒以内の場合を◎（極めて良好）、１０秒を越えて６０秒以内の場合を○（良好）、６０秒を越えて１時間以内の場合を△（良好ではないが使用可能）、１時間を越えても発色しない場合を×（不良）とした。発色時間が短いものほど、高評価である。

（４）防湿性：
試験片を４０℃、相対湿度８０％ＲＨの環境下に静置した際の発色のし難さを目視で観察した。上記環境下に静置してから４８時間以内に発色がない場合を◎（極めて良好）、２４時間以内に発色無いが４８時間以内に発色する場合を〇（良好）、２４時間以内に発色する場合を×（不良）とした。上記環境下で発色するまでの時間が長いものほど、防湿性に優れ高評価である。

（５）初期色相：
試験片を２３℃、相対湿度６５％ＲＨの環境下に２４時間静置した後、このときの試験片の色相を「初期色相」と定めて目視で観察した。この初期色相が照度７００ＬＵＸの光の下で発色が確認できない場合を◎（極めて良好）、初期色相が照度７００ＬＵＸの光の下では発色が僅かに確認できるが、照度５０ＬＵＸの光の下では発色が確認できない場合を○（良好）、照度５０ＬＵＸの光の下で発色が確認できる場合を×（不良）とした。より高い照度の光の下で発色が認められないほど高評価である。

（６）発色性：
試験片のティッシュ側に３２℃のイオン交換水を滴下させてから１時間経過後に目視により観察した。照度５ＬＵＸの光の下で発色が確認できる場合を◎（極めて良好）、照度５ＬＵＸの光の下では発色を明確に確認できないが、照度１０ＬＵＸの光の下で発色を確認できる場合を〇（良好）、照度１０ＬＵＸ光の下で発色を確認できない場合を×（不良）とした。

（７）色滲み：
試験片のティッシュ側に３２℃のイオン交換水を滴下させてから６時間経過後に試験片を目視で観察した。塗布した箇所の周囲に発色の色滲みが全く確認できない場合を◎（極めて良好）、塗布した箇所の周囲に１ｍｍ未満の色滲みが確認できる場合を〇（良好）、塗布した箇所の周囲に１ｍｍ以上の色滲みが認められる場合を×（不良）とした。滲みが少ない程、高評価である。

（８）色抜け：
試験片のティッシュ側に３２℃のイオン交換水を滴下（１回目の滴下）させてから６時間経過後、更に３２℃のイオン交換水を滴下（２回目の滴下）してから６時間経過後の発色状態を目視で観察した。１回目の滴下を行ってから６時間経過後の発色状態を基準として、２回目の滴下を行ってから６時間経過後の発色状態が、上記基準と同等の場合を◎（極めて良好）、上記基準よりも低下している（色が薄くなっている）が発色を確認できる場合を〇（良好）、発色の確認が困難な場合を×（不良）とした。色抜けがない程、高評価である。

（９）経時保存性：
試験片を６０℃４日間放置した後、試験片のティッシュ側に３２℃のイオン交換水を滴下させてから１時間経過後に該発色性組成物を目視により観察した。照度５ＬＵＸの光の下で発色を確認できる場合を◎（極めて良好）、照度５ＬＵＸの光の下では発色を明確に確認できないが、照度１０ＬＵＸの光の下で発色が確認できる場合を○（良好）、照度１０ＬＵＸの光の下でも発色が確認できない場合を×（不良）とした。

（１０）乾燥後の維持性：
試験片のティッシュ側に３２℃のイオン交換水を滴下させてから１時間経過後の発色状態を基準として、試験片を２４時間風乾した後、発色状態を目視で観察した。発色状態が上記基準と同等の場合を◎（極めて良好）、上記基準よりも低下している（色が薄くなっている）が発色を確認できる場合を〇（良好）、発色の確認が困難な場合を×（不良）とした。

Claims (7)

1. 水と接触すると発色する発色性組成物であって、ｐＨ７で実質的に無色であり酸性領域で発色する発色剤（ａ）、ポリアルキレングリコール（ｂ）、界面活性剤（ｃ）、粘土鉱物（ｄ）および酸性物質（e）を含んでなり、粘土鉱物（ｄ）を３質量％以上２５質量％以下含んでなることを特徴とする発色性組成物。
2. ポリアルキレングリコール（ｂ）を１０質量％以上７０質量％以下含んでなることを特徴とする請求項１記載の発色性組成物。
3. ポリアルキレングリコール（ｂ）を１５質量％以上５０質量％以下含んでなることを特徴とする請求項１または２記載の発色性組成物。
4. 界面活性剤（ｃ）を２０質量％以上８０質量％以下含んでなることを特徴とする請求項１～３いずれか記載の発色性組成物。
5. 界面活性剤（ｃ）を２５質量％以上６５質量％以下含んでなることを特徴とする請求項１～４いずれか記載の発色性組成物。
6. ポリアルキレングリコール（ｂ）中、数平均分子量３０００以上２００００以下のポリアルキレングリコール（ｂ１）を１０質量％以上１００質量％以下含んでなることを特徴とする請求項１～５いずれか記載の発色性組成物。
7. 吸収体の少なくとも一部に、請求項１～６いずれか記載の発色性組成物が含有されてなる吸収性物品。