JP5960363B2 - 液体活性化変色インク及び使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、湿り度／流体インジケータの分野におけるものである。より詳細には、本発明は、変色によって流体の存在を表示する湿り度／流体表示インクに関する。これは、特に、おむつ、創傷被覆材、住宅建築用途、及び流体の存在を検出することが望まれる他の分野において有用である。

従来技術は、湿り度を変色によって表示するいくつかの方法を開示している。
Ｍｒｏｚ等の米国特許第４，２３１，３７０号は、接着剤中に分散された固体混合物であるｐＨ変化／変色湿り度インジケータを開示している。Ｔｉｍｍｏｎｓ等の米国特許第４，０２２，２１１号は、おむつが乾いているとき可視であるが、おむつが湿ると消える、水溶性着色剤を開示しているＳｕｍｍｅｒｓの米国特許第３，９５２，７４６号は、おむつの吸収領域に装着される湿度インジケータ紙の使用を開示しているＰｏｗｅｌｌの米国特許第４，３２７，７３１号は、湿り度検出材として使用される、湿気活性化酵素系及び色原体又は顔料生成剤を開示しているＷａｎｇの米国特許第３，７５９，２６１号及びＦｅｌｆｏｌｄｉの米国特許第４，１９２，３１１号は、介在層が湿ると可視になるマスクされた色層を開示しているＣａｓｔｅｌｌｏの米国特許第４，９３１，０５１号は、水の存在を検出し視覚的に知らせる活性成分としての、固形の水和塩を含む湿り度インジケータを開示している。

米国特許第４，２３１，３７０号 米国特許第４，０２２，２１１号 米国特許第３，９５２，７４６号 米国特許第４，３２７，７３１号 米国特許第３，７５９，２６１号 米国特許第４，１９２，３１１号 米国特許第４，９３１，０５１号

多くのｐＨインジケータは、信頼できない場合がある。開示された他の方法もまた、製造法が複雑であり、最終製品にするためには、たいていの場合、ある種の結合剤及び／又はいくつかの製造工程を要する。

ほぼ全種類の流体を検出するために、最小限の製造工程によって使用可能となる、単純な非毒性湿り度／流体インジケータが望まれる。

本発明において使用される液体活性化インク処方物は、液体活性化染料、ハイドロクロミックイオン性化合物、乳白剤、及び溶媒からなる液体活性化染料は、水溶性であり、液体と接触すると変色するこの液体活性化インクは、おむつ、創傷被覆材、建築、女性用衛生物品、及び他の多くの物における湿り度インジケータを含む多くの用途において有用であり得る。

本発明の態様によるおむつの上面図である 本発明の態様によるおむつの正面図である 本発明の態様による図１のおむつの断面図である 本発明の態様による創傷被覆材の断面図である

本発明の様々な態様は、正確な縮尺率で記載されていない図１〜４に示され、同図において、同様の構成要素には同様の数字が付されている。

本発明において使用される液体活性化インク処方物は、液体活性化染料、ハイドロクロミックイオン性化合物、乳白剤、及び溶媒からなるこの液体活性化染料は、液体に溶け、水に接触すると変色する本発明の実施形態において使用され得る液体活性化染料のいくつかの代表的な例は、マラカイトグリーン、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレット、エリトロシンＢ、メチルグリーン、メチルバイオレット２Ｄ、ピクリン酸、ナフトールイエローＳ、キナルジンレッド、エオシンＹ、メタニルイエロー、ｍ−クレゾールパープル、チモールブルー、キシレノールブルー、塩基性フクシン（basis fuchsin）、エオシンＢ、４−ｐ−アミノフェノール（アゾ）ベンゼンスルホン酸−ナトリウム塩、クレゾールレッド、マルチウスイエロー、フロキシンＢ、メチルイエロー、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、ブロモクロロフェノールブルーＷＳ、エチルオレンジ、フルオレセインＷＳ（flourocene WS）、ブロモクレゾールグリーン、クリソイジン、メチルレッドナトリウム塩、アリザリンレッドＳ−Ｈ２Ｏ、コチニール、クロロフェノールレッド、ブロモクレゾールパープル、４−ナフサ、アリザリン、ニトラジンイエロー、ブロモチモールブルー、ブリリアントイエロー、ニュートラルレッド、ロゾール酸（rosalic acid）、フェノールレッド、３−ニトロフェノール、オレンジＩＩ、フェノールフタレイン、ｏ−クレゾールフタレイン、ナイルブルーＡ、チモールフタレイン、アニリンブルーＷＳ、アリザリンイエローＧＧ、モルダントオレンジ、トロペオリンＯ（tropaolin O）、オレンジＧ、酸性フクシン、チアゾールイエローＧ、及びインジゴカルミンを含む。

ハイドロクロミックイオン性化合物は、通常、イオン化塩（ionizing salt）のような反応性イオン性化合物である。本発明の実施形態において用い得るハイドロクロミックイオン性化合物のいくつかの代表的な例は、硫酸水素リチウム、炭酸水素リチウム、硫酸水素カリウム、炭酸水素カリウム、硫酸水素ルビジウム、炭酸水素ルビジウム、硫酸水素セシウム、炭酸水素セシウム、硫酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、チオ硫酸ナトリウム５水和物、水酸化ナトリウム、水酸化ルビジウム、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸銅、硝酸銅（copper sulpate copper nitrate）、硫酸鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩ）、及び塩化鉄（ＩＩＩ）を含む。

本発明の液体活性化インク処方物において使用し得る乳白剤は、ポロシゲン（porosigens）又はアンチポロシゲン（antiporosigens）であり得、乾燥した固体の形態である時（インク処方物に組み込まれる前）、通常は、白色の粉末である。乳白剤がポロシゲンとして機能する場合、該ポロシゲンにより、液体は、おむつの外層上に印刷されたコーティング等の、基材に施されたコーティングを透過することができる換言すれば、ポロシゲンは、液体が中を透過できるようにして、コーティング全体で液体を透過し易くする化合物であるアンチポロシゲンの場合、液体バリア材の構造を破壊することによりアンチポロシゲンに近接して形成される液体透過性間隙によって、液体透過が達成される。換言すれば、アンチポロシゲンによって乾燥コーティング構造中に穴ができ、この穴のサイズ及び構造により、液体がコーティングの中を流れ得る。使用できる乳白剤のいくつかの代表的な例としては、二酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、シリカ、澱粉、エトセル（ethocell）、メトセル（methocell）、炭酸バリウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、及び酸化アルミニウムが挙げられる。

液体活性化インク処方物中で使用する溶媒は、通常、水性溶媒等の極性溶媒である溶媒は、普通、水、又は水中の１つ又は２つ以上の水溶性作用剤の水溶液である。例えば、グリコール、又はメタノール、エタノール、若しくはイソプロピルアルコール等のアルコール、又はフィルム形成を容易にするか、若しくは加速する作用剤を、溶媒に含めることができる。

液体活性化インク処方物は、普通、液体活性化染料、ハイドロクロミックイオン性化合物、及び乳白剤を、溶媒に単に混合することにより調製する。液体活性化インク処方物の所望の成分は、本質的に均質な混合物を得るのに十分なせん断力を用いた従来の手段により、混合し得る液体活性化染料、ハイドロクロミックイオン性化合物、及び乳白剤を、所望の特性を有する液体活性化インク処方物を作製するのに十分な濃度で、溶媒に組み込む。例えば、印刷プロセス等によって、液体活性化インク処方物を基材にコーティングすることが可能になり、該液体活性化インク処方物は、乾燥すると、基材の表面に付着する。本発明の液体活性化インク処方物は、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、Ｍｙｅｒｓロッドによる塗工、又は他の好適な技術によって、紙、不織布、織布、プラスチック、又は他の表面上に印刷することができる。基材の上で乾燥した後、このインク処方物は、水に曝露されると、変色する。コーティングは、水に曝露されると、青又は紫色に変わることが好ましい。

液体活性化インク処方物の総重量に基づき、液体活性化染料は、普通、約０．０５重量パーセント〜約２０重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化インク処方物中に含まれ、一般的に、約０．１重量パーセント〜約１５重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化染料に組み込まれる。液体活性化染料は、通常、約０．５重量パーセント〜約１０重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化インク処方物に含まれ、約１重量パーセント〜約５重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化染料に組み込まれることが好ましい。

液体活性化インク処方物の総重量に基づき、ハイドロクロミックイオン性化合物は、普通、約０．０５重量パーセント〜約３５重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化インク処方物に含まれ、一般的に、約１重量パーセント〜約３０重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化染料に組み込まれる。ハイドロクロミックイオン性化合物は、通常、約１０重量パーセント〜約３０重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化インク処方物に含まれ、約１５重量パーセント〜約２５重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化染料に組み込まれることが好ましい。

液体活性化インク処方物の総重量に基づき、乳白剤は、普通、約５重量パーセント〜約５５重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化インク処方物中に含まれ、一般的に、約１０重量パーセント〜約５０重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化染料に組み込まれる。乳白剤は、通常、約２０重量パーセント〜約４５重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化インク処方物に含まれ、約３０重量パーセント〜約４０重量パーセントの範囲内の濃度で液体活性化染料に組み込まれることが好ましい。

本発明は、単に例示のためのものであって、本発明の範囲又は発明が実践され得る方法を限定するものとみなされない、以下の例によって説明されている。特に指示がない限り、部及び百分率は、重量で示している。

（実施例１）
本実験において、液体活性化インク処方物は、３．０部のブロモクロロフェノールブルーＷＳと、２０部の炭酸水素ナトリウムと、３５部のケイ酸アルミニウムと、を４２部の水に加えることによって、調製された。この水性組成物は、均質溶液が得られて液体活性化インク処方物を生成するまで撹拌することにより、混合された。

（実施例２）
Ｍｙｅｒｓロッドを使用して、実施例１において記述され順で作製した液体活性化インク処方物を紙基材上に印刷した。この液体活性化インク処方物た手は、乾燥させることができ、基材に対して優れた接着性を示した。乾燥後、コーティングされた基材は、概ね白色であった。

コーティングされた基材に水を付けると、該基材は、すぐに鮮やかな青色に変わったしたがって、紙基材上にコーティングされたインク処方物は、水があると反応して、白色から、容易に検出可能な青色に変化した。

本発明の説明のために、特定の代表的な実施形態及び詳細を示したが、本発明の範囲を逸脱することなく、本発明において様々な変更及び修正を行い得ることは、当業者に明らかであろう。

使用方法：
本発明の一態様によると、使い捨ておむつ１０は、液体透過性トップシート１２と、液体不透過性バックシート１４と、トップシート１２とバックシート１４との間に配置された液体吸収性コア１６と、を有し、液体インジケータ２０を更に含む液体インジケータ２０は、バックシート１４上でかつバックシート１４と吸収性コア１６との間に配置された液体表示インクのコーティング１８を含み、コーティング１８が体液で濡れると液体インジケータ２０が視覚的に現れる液体表示インクは、上記の液体活性化インクである。この液体インジケータは、液体と接触すると、完全に変色するか、又は色合いが顕著に変わるか、又はほぼ白色（そこにインクが無いように見える）から色を有するように変化し得る。

従来技術において、液体表示おむつを実現するために多くの工程が必要であった従来技術は、おむつのバックシート、トップシート、及び吸収性コアに加えて、インクを適所に保持するためのカバー層、界面活性剤、液体インジケータをバックシートに結合するための結合剤、及び／又は他の物品が必要であった更に、従来技術において使用するインクは、別個の層を要し、例えば、インクは、ティッシュペーパー等の上に印刷され、そのティッシュペーパーが、バックシートに置かれる／接着される場合もあった。

従来技術は、湿り度表示おむつの作用のための界面活性剤も要した。本発明は、１つ又は２つ以上の界面活性剤が依然使用される場合もあるが、界面活性剤が無くても機能することができる。

本発明において、液体表示インクをバックシート１４上に直接印刷してもよく、結合剤を使わないため、追加の層、固着剤、カバー層等が不要になり、液体表示おむつの製造を大幅に簡略化することができる液体インジケータをおむつ上に単に印刷することによる容易な製造であるため、液体インジケータは、言葉、形状、数等、所望される任意の形で印刷してもよい。図２は、おむつが濡れるとどのように見え得るかということの単に１つの例を示しており、図中、液体インジケータ２０は、濡れると目に見える雨滴のパターンで印刷されている。

この液体表示インクは、創傷被覆材における使用等、他の多くの用途に適している本発明の一態様によると、創傷被覆材３０は、接触層３２と、吸収性被覆層３４と、外層３６と、を含み、液体表示インクのコーティング３８を含む液体インジケータ４０を更に含み、前記液体インジケータ４０は、外層３６の上でかつ外層３６と吸収性被覆層３４との間に配置される液体表示インクは、上記の液体活性化インクであるこの液体インジケータは、液体と接触すると、完全に変色するか、又は色合いが顕著に変わるか、又はほぼ白色（そこにインクが無いように見える）から色を有するように変化し得る。外層３６は、この変色が外層３６を通して目に見える程度に透明又は半透明とすべきであるこれによって、創傷が吸収性被覆層を通って外層にしみ出ると、変色によって、被覆材を交換する時であることを表示するであろう。更に、液体表示インクを創傷被覆材の端部の周りのみに印刷して、創傷が被覆材の端部に向かってしみ出ている時、視覚的に表示する。

本発明の更なる態様によると、この液体表示インクを建築において使用して、漏れ又は湿気を表示してもよい。例えば、このインクを、管テープ上に印刷し、使用中、管が漏れた場合、変色が漏れを表示するであろう。更に、このインクを管断熱材等、断熱材に使用することができるであろう管は、断熱されると見えなくなるので、管が漏れているか、又はどこで漏れているかを判定するのが難しい。液体表示インクを管の断熱材に使用した場合、変色が、漏れとその位置を表示する。

更に、この液体表示インクは、変色が一時的、又は永続的であるように製造することができるため、一時的である場合、変色断熱材を有する管が、例えば、あふれによって、図らずも液体に曝露される場合、あふれたものが乾くと、色は、元に戻り、液体表示インクがその有用性を失うことは無いであろう。

建築における用途は、他にもたくさんあり、例えば、石膏ボードの紙の上に印刷することにより、壁の背後の漏れ又は湿気を表示することができるであろう。更なる例として、吊り天井パネルの製造に使用して、吊り天井の上方の漏れ又は湿気を表示することができるであろう。

本発明の範囲から逸脱することなく、本発明において種々の変更及び修正を行い得ることが当業者にとって明らかであるために、以上は、この液体表示インクの有用性の例のごく一部であり、全てを網羅していることを意味するものではない。

Claims (8)

1. （Ａ）水溶性である液体活性化染料と、（Ｂ）ハイドロクロミックイオン性化合物と、（Ｃ）乳白剤と、（Ｄ）溶媒と、を含む、液体活性化インク処方物であって、
   前記液体活性化染料が、マラカイトグリーン、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレット、エリトロシンＢ、メチルグリーン、メチルバイオレット２Ｄ、ピクリン酸、ナフトールイエローＳ、キナルジンレッド、エオシンＹ、メタニルイエロー、ｍ−クレゾールパープル、チモールブルー、キシレノールブルー、塩基性フクシン、エオシンＢ、４−ｐ−アミノフェノール（アゾ）ベンゼンスルホン酸−ナトリウム塩、クレゾールレッド、マルチウスイエロー、フロキシンＢ、メチルイエロー、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、ブロモクロロフェノールブルーＷＳ、エチルオレンジ、フルオレセインＷＳ、ブロモクレゾールグリーン、クリソイジン、メチルレッドナトリウム塩、アリザリンレッドＳ−Ｈ２Ｏ、コチニール、クロロフェノールレッド、ブロモクレゾールパープル、４−ナフサ、アリザリン、ニトラジンイエロー、ブロモチモールブルー、ブリリアントイエロー、ニュートラルレッド、ロゾール酸、フェノールレッド、３−ニトロフェノール、オレンジＩＩ、フェノールフタレイン、ｏ−クレゾールフタレイン、ナイルブルーＡ、チモールフタレイン、アニリンブルーＷＳ、アリザリンイエローＧＧ、モルダントオレンジ、トロペオリンＯ、オレンジＧ、酸性フクシン、チアゾールイエローＧ、及びインジゴカルミンからなる群から選択され、
   前記ハイドロクロミックイオン性化合物が、硫酸水素リチウム、炭酸水素リチウム、硫酸水素カリウム、炭酸水素カリウム、硫酸水素ルビジウム、炭酸水素ルビジウム、硫酸水素セシウム、炭酸水素セシウム、硫酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、チオ硫酸ナトリウム５水和物、水酸化ナトリウム、水酸化ルビジウム、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸銅、硝酸銅、硫酸鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩ）、及び塩化鉄（ＩＩＩ）からなる群から選択され、
   前記乳白剤が、ケイ酸アルミニウムである、液体活性化インク処方物。
2. 前記液体活性化インク処方物の総重量に基づき、前記液体活性化染料が、０．０５重量パーセント〜２０重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在し、前記ハイドロクロミックイオン性化合物が、０．０５重量パーセント〜３５重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在し、前記乳白剤が、５重量パーセント〜５５重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在し、前記溶媒が、５重量パーセント〜５５重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在する、請求項１に記載の液体活性化インク処方物。
3. 前記溶媒が、水性溶媒である、請求項１に記載の液体活性化インク処方物。
4. 前記溶媒が、水である、請求項１に記載の液体活性化インク処方物。
5. 前記液体活性化染料が、ブロモクロロフェノールブルーＷＳである、請求項１に記載の液体活性化インク処方物。
6. 前記ハイドロクロミックイオン性化合物が、炭酸水素ナトリウムである、請求項１に記載の液体活性化インク処方物。
7. 前記液体活性化染料が、ブロモクロロフェノールブルーＷＳであり、前記ハイドロクロミックイオン性化合物が、炭酸水素ナトリウムであり、前記溶媒が、水であり、前記ケイ酸アルミニウムが、白色粒子の形態であり、前記液体活性化インク処方物の前記総重量に基づき、前記ブロモクロロフェノールブルーＷＳが、１重量パーセント〜５重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在し、前記炭酸水素ナトリウムが、１５重量パーセント〜２５重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在し、前記ケイ酸アルミニウムが、３０重量パーセント〜４０重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在し、前記水が、３５重量パーセント〜４５重量パーセントの範囲内の量で前記液体活性化インク処方物中に存在する、請求項１に記載の液体活性化インク処方物。
8. 液体透過性トップシートと、液体不透過性バックシートと、該トップシートと該バックシートとの間に配置された液体吸収性コアと、を有する、使い捨ておむつであって、液体インジケータを更に備え、前記液体インジケータは、該バックシート上でかつ該バックシートと該吸収性コアとの間に配置された請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体活性化インク処方物のコーティングを含み、前記コーティングが体液で濡れると前記液体インジケータが視覚的に現れる、使い捨ておむつ。

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