KR101532525B1 - 다양한 색상을 갖는 젖음 표시기 - Google Patents

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Abstract

젖음 표시 재료는 기재 위에 사용되어 젖음 센서를 형성할 수 있다. 개인 위생 물품에서, 상기 센서는 질액 또는 소변과 같은, 수계 유동체 또는 물을 함유한 매체의 존재 또는 부존재를 보여줄 수 있다. 상기 젖음 센서는 물품에 포함될 수 있다. 상기 젖음 표시 재료는 젖을 때 색이 변하지 않는 기준 착색제를 포함한다. 상기 기준 착색제는 젖음 표시 재료에 의해 나타나는 색상의 범위를 증가시킨다.

Description

다양한 색상을 갖는 젖음 표시기{WETNESS INDICATOR HAVING VARIED HUES}
본 발명은 수계 액체의 존재로 인해 시각적 색상 변화를 수반하는 센서에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 개인 위생 물품이 바꿀 준비가 되었다는 것을 돌보는 사람 또는 사용자에게 전달하는 젖음 센서에 관한 것이다.
흡수 물품과 같은 개인 위생 물품에서 젖음 감지 능력은 바람직하고 환영받는 특징이었다. 기저귀, 용변 연습용 팬티(training pants), 실금 패드 등과 같은 일회용의 흡수 물품은 매우 흡수력 있고, 효과적으로 착용자로부터 습기를 끌어당기므로(pull away), 장기적인 수분 노출에 의해 야기되는 피부 염증을 감소시킨다. 그러나, 이러한 물품들이 매우 흡수력이 좋기 때문에, 착용자들은, 특히 그들이 소변과 연관된 신체 감각의 의미를 인식하지 못할 수도 있는 경험이 부족한 걸음마를 배우는 아이라면, 소변을 봤다는 것을 깨닫지 못할 수 있다. 따라서, 착용자는 소변 조절 실패를 인식하지 못하거나 상기 물품이 교환되어야 하는 것을 알아차리지 못할 수 있다. 뿐만 아니라, 돌보는 사람은 흡수 물품이 교환을 필요로 한다는 것을 인식하지 못할 수 있다.
흡수 물품에서 젖음의 존재를 표시하기 위해 시각적 매커니즘이 이용되어 왔다. 현재 존재하는 전자 기반 젖음 센서, 컬러 기반 젖음 센서 및 효소 기반 젖음 센서를 포함하여 수많은 젖음 감지 기술들이 있다. 그러나, 모든 상기 젖음 감지 기술들은 이상적이지는 않고 하나 이상의 한계를 갖는다. 예를 들어, 전자 기반 젖음 센서는 일반적으로 일회용이기에는 너무 비싼 반면, 효소 기반 젖음 센서는 안정성 문제를 가질 수 있다. 수용성 염료 기반 젖음 표시기는 염료가 수분에서 침출되어 나오게 되어 흐릿한 그래픽을 나타낸다.
따라서, 비용 효율이 높고, 안정적이며, 넓은 여러가지 색상 변화가 가능한 젖음 센서에 관한 필요성이 존재한다. 이와 같은 센서를 통합하는(incorporates) 개인 위생 물품, 특히 흡수 물품은 유익할 것이다.
본 발명의 일 구현 예는, 체액 또는 신체 배출물(bodily fluids or waste)과 같은 수분을 함유한 매체(an aqueous-containing media)의 존재를 검출하는 젖음 표시기 또는 센서(a wetness indicator or sensor)가 있는 개인 위생 물품에 관련된다.
일 구현 예에서, 센서는 개인 위생 물품의 수계 액체의 존재를 검출하는데 사용되고, 상기 센서는 기재 위에 배치된 적어도 일종의 젖음 표시 재료(wetness indicating material)를 갖는 기재를 포함한다. 상기 젖음 표시 재료는, 젖을 때 색이 변하는 적어도 하나의 제1 착색제 및 젖을 때 색이 변하지 않는 적어도 하나의 기준 착색제를 갖는다. 상기 젖음 표시 재료는 건조 상태에서 첫 번째 색상(a first hue)을 나타내고, 젖은 상태에서 다른 색상(a different hue)을 나타낸다.
다른 구현 예에서, 센서는 개인 위생 물품의 수계 액체의 존재를 검출하는데 사용된다. 상기 센서는 기재 위에 배치된 인쇄된 층이 있는 기재를 포함한다. 상기 인쇄된 층은 매트릭스 형성 요소(a matrix-forming component), 착색제, 기준 착색제, 계면활성제 및 pH 조절제(a pH adjuster)를 포함하는 색 변화 조성물(a color-changing composition)로 만들어진다. 상기 pH 조절제는 저분자량 유기산 및 고분자량 유기산을 포함한다.
또 다른 구현 예에서, 센서는 개인 위생 물품의 수계 액체의 존재를 검출하는데 사용된다. 상기 센서는 기재 위에 배치된 적어도 일종의 젖음 표시 재료를 갖는 기재를 포함한다. 상기 젖음 표시 재료는 류코 염료, 현상제, 감감제(a desensitizer), pH 지시자(a pH indicator), pH 조절제 및 계면활성제를 포함한다. 상기 젖음 표시 재료는 건조 상태에서 첫 번째 색상을 나타내고 젖은 상태에서 다른 색상을 나타낸다.
이하, 본 발명의 다른 특징들 및 구현 예들을 구체적으로 후술한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 구현 예에 따라, 비직조(nonwoven) 기재에 적용된 표시 재료(an indicator material)를 보여주는 개략도로서, 물을 함유한 유동체(a water-containing fluid)와의 접촉으로 염료가 무색으로부터 유색으로 변화된 후, 하나의 색으로부터 다른 색으로의 변화를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따라, 비직조 기재에 적용된 표시 재료를 보여주는 개략도로서, 물을 함유한 유동체와의 접촉으로 염료가 유색으로부터 무색으로 변화된 후, 하나의 색으로부터 다른 색으로의 변화를 보여준다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 구현 예에 따라, 층을 이룬 비직조 기재에서 다른 층에 적용된 다른 표시 재료를 보여주는 개략도로서, 물을 함유한 유동체와 접촉한 후 하나의 색으로부터 다른 색으로의 변화를 보여준다.
도 3c는 도 3a 및 3b의 상기 층을 이룬 표시 재료의 횡단면도이다.
도 4는 흡수 물품의 일 실시예의 정면 사시도이다.
도 5는 풀리고, 펴지고, 편평하게 펼쳐진, 도 4의 흡수 물품의 평면도이다.
본 명세서 및 도면에서의 참조부호에 대한 반복된 사용은 본 발명의 동일한 또는 유사한 특징 또는 요소를 나타내도록 의도된다.
정의
본 명세서에서 사용된 용어 "색상(hue)"은 빨강색, 노랑색, 녹색 및 파랑색과 같은 색깔을 의미한다. 다른 색상들은 빛의 다른 파장들의 흡수에 의해 야기된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "값(value)"은 "밝은(light)" 또는 "어두운(dark)" 색을 의미한다. 값의 다른 용어는 "휘도(brightness)"이다. 이와 같은 색의 특성은 색이 얼마나 하얀색에 가까운지에 근거하여 색이 얼마나 밝거나 어두운지를 말해준다. 예를 들어, 카나리 옐로우는 네이비 블루 보다 밝은 것으로 고려될 것이고, 차례대로 네이비 블루는 검은색 보다 밝다. 따라서, 카나리 옐로우의 값은 네이비 블루 및 검은색의 값 보다 높고, 이는 색에서 카나리 옐로우가 더 밝은 것을 의미한다.
설명
본 발명은 현재의 젖음 표시 그래픽 또는 표시(indicia)를 만드는데 사용되는, 기존의 젖음 표시 기술들(예를 들어, 류코 염료들)에 의해 나타나는 색상 변화의 제한된 옵션을 다룬다. 액체에 의해 더러워질(insulted) 경우, 유색으로부터 무색으로 또는 무색으로부터 유색으로 변하는, 존재하는 많은 염료 기반 표시 재료와 달리, 본 발명의 표시 재료는 더 폭넓고 다양한 색상 변화 배합을 갖는다. 젖음 센서는 pH 지시자, 류코 염료 또는 그 조합으로 이루어질 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 일 구현 예는 기재 위에 사용되어 젖음 센서를 형성할 수 있는 젖음 표시 재료에 관련된다. 흡수 물품에서, 상기 젖음 표시 재료는 질액 또는 소변과 같은, 수계 유동체(an aqueous-based fluid) 또는 물을 함유한 매체(water-containing medium)의 존재 또는 부존재를 보여줄 수 있다. 상기 젖음 센서는 흡수 물품에 통합될 수 있다.
적어도 하나의 류코 염료를 함유하는 젖음 센서
본 발명의 일 구현 예에서, 상기 젖음 센서는 기재 및 상기 기재 위에 인쇄되거나 고정되는 젖음 표시 재료로 이루어질 수 있다. 제 2 구현 예에서, 상기 젖음 센서는 기재 및 적어도 하나의 류코 염료, 현상제, 중성 계면활성제 및 유기산과 같은 기준 착색제로 이루어진 젖음 표시 재료로 이루어질 수 있고, 이때, 상기 류코 염료와 상기 기준 착색제는 같거나 다른 색상이다. 제 3 구현 예에서, 상기 젖음 센서는 기재 및 적어도 하나의 류코 염료, 현상제, 감감제 및 기준 착색제로 이루어진 젖음 표시 재료로 이루어질 수 있고, 이때, 상기 류코 염료와 상기 기준 착색제는 같거나 다른 색상이다. 제 4 구현 예에서, 상기 젖음 센서는 2 이상의 젖음 표시 재료층을 갖는 기재로 이루어질 수 있고, 이때, 제1층의 재료는 류코 염료/감감제/현상제로 구성되고, 제2층의 재료는 류코 염료/현상제 복합체(complex)로 구성된다. 상기 제1층은 젖음에 따라 무색 상태로부터 색의 현시(color appearance)를 겪는 반면, 상기 제2층은 젖음에 따라 변색(discoloration)을 겪는다. 상기 제1층 및 제2층은 다른 색상이다. 제 5 구현 예에서, 제3층은 상기 제1층 및 제2층의 사이에 임시의 장애물을 제공한다.
본 발명의 센서(100)의 일 구현의 예가 도 1a, 1b에 도시된 개략도(본래 사진)에 나타난다. 이러한 구현에서, 기재(8)는, 적어도 하나의 류코 염료, 적어도 하나의 감감제 및 적어도 하나의 현상제를 함유하는 젖음 표시 재료와 결합된, 첫 번째 색상을 갖는 적어도 하나의 기준 착색제를 지닌다. 잉크 바인더(binder), 용매 및/또는 점도 조정 시약(reagent)도 상기 조성물에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 기준 착색제의 색상은 젖기 전과 젖은 후에 변함없이 남아있다. 류코 염료는 건조 상태에서 무색이므로, 상기 표시 재료의 처음(initial) 색상은 상기 기준 착색제와 같다. 상기 류코 염료의 색상은, 수계 액체의 존재에서, 무색 상태로부터 나타난다. 상기 기준 착색제의 색상은 상기 류코 염료의 색상과 결합하여 두 번째 색상(a second hue)을 만든다.
예를 들어, 도 1a에서, 상기 기재(8)는, 건조시 무색인 류코 염료와 섞여, 건조시 첫 번째 색상(예를 들어, 빨강색)인 기준 착색제를 지닌다. 컬러 패치(10)를 보면(상기 패치(10)는 기재(8)의 전부 또는 일부분을 덮을 수 있음), 상기 컬러 패치(10)가 젖을 때, 상기 류코 염료는 무색 상태로부터 유색 상태(예를 들어, 파랑색)로 바뀌고, 보는 사람에게 나타나는 결과(resulting) 색상은 도 1b의 스팟(12)으로 보여지는 두 번째 색상(예를 들어, 보라색)이다. 이러한 구현에서, 두 번째 색상과 비교하여 첫 번째 색상으로부터 값의 감소를 보여주는 것이 가능한 점이 주목된다. 상기 예에서, 결과 색상은 처음 색상보다 어둡다.
본 발명 센서(100)의 다른 구현의 예가 도 2에 도시된 개략도(본래 사진임)에 나타난다. 상기 예에서, 기재(8)는, 두 번째 색상의 적어도 하나의 류코 염료, 적어도 하나의 현상제 및 적어도 하나의 계면활성제를 함유하는 표시 재료와 결합된, 첫 번째 색상의 적어도 하나의 기준 착색제를 지닌다. 상기 조성물은 컬러 패치(10)로 보여진다. 잉크 바인더, 용매 및/또는 점도 조정 시약도 상기 조성물에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 기준 착색제는 습윤이나 다른 온도 조건에도 변함없는 색상을 갖는다. 젖기 전에, 첫 번째 색상과 두 번째 색상의 조합인 처음 색상은 보는 사람에게 분명하다. 젖음에 따라, 상기 기준 착색제의 첫 번째 색상은 변하지 않고 남고, 상기 류코 염료의 두 번째 색상은 유색으로부터 무색으로 되거나 강한 색으로부터 약한 색으로 된다.
예를 들어, 도 1에서, 상기 기재(8)는, 건조시 첫 번째 색상(예를 들어, 분홍색)인 기준 착색제 및 건조시 두 번째 색상(예를 들어, 파랑색)인 류코 염료를 지닌다. 상기 센서(100)의 전반적인 색상은 첫 번째 색상과 두 번째 색상의 조합(예를 들어, 분홍색과 파랑색의 조합의 결과 보라색)이다. 상기 컬러 패치(10)가 젖을 때, 상기 류코 염료는 무색으로 바뀌고, 보는 사람에게 나타나는 결과 색상은 도 1b의 스팟(12)으로 보여지는, 오로지 첫 번째 색상이다. 이러한 예에서, 결과 색상과 비교하여 첫 번째 색상으로부터 값의 증가를 보여주는 것이 가능하다. 상기 예에서, 결과 색상은 처음 색상보다 밝다.
본 발명 센서의 또 다른 구현의 예가 도 3a, 3b에 개시된 일련의 개략도(본래 사진임)에 나타난다. 상기 예에서, 기재 위에 배치된 세 개의 재료층이 있다. (도 3c 참조). 제1층(100)은 수계 액체의 존재 하에 유색으로부터 무색으로 변하는 표시 재료이다. 상기 제1 표시 재료는 적어도 하나의 류코 염료, 현상제 및 중성 계면활성제로 이루어진다. 제2층(102)은 제1층의 색상과 다른 색상의 표시 재료이다. 상기 제2 표시 재료는 수계 액체의 존재 하에 무색으로부터 유색으로 변한다. 상기 제2 표시 재료는 적어도 하나의 류코 염료, 적어도 하나의 감감제 및 적어도 하나의 현상제로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 제2층(102)은 제3층(104)에 의해 제1 염료층으로부터 분리될 수 있다. 상기 제3층(104)은, 건조 상태에서 제1 표시 재료 및 제2 표시 재료 사이의 반응을 막는 기능을 하는 수용성 필름 또는 투수성 필름이다.
예를 들어, 도 3a에서, 제1층 표시 재료(시안 염료)는 기재 상에 증착되고, 건조 상태에서 처음의 시안 색을 보여준다. 도 3b는 소변과 같은 수계 액체에 노출된 후에, 제2층 표시 재료의 시안 색으로부터 무색으로의 변화를 보여준다. 이러한 변화는 역시 기재 상에 증착된 제2 표시 재료(마젠타 염료)의 출현에 따른 것이다. 상기 마젠타 염료는 수계 액체에 노출될 때 무색으로부터 유색이 된다. 상기 특정 예에서, 상기 두 개의 표시 재료층 사이의 반응을 피하기 위해, 분리막(104)은 상기 시안 염료층(100) 및 마젠타 염료층(102)의 사이에 배치된다. 상기 처음 색상은 결과 색상에 비해 높거나 낮거나 동일한 값을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 적절한 류코 염료 물질(agents)은, 이에 한정되는 것은 아니나, 프탈라이드형 또는 플루오란형 염료를 포함한다. 프탈라이드형 류코 염료는 트리아릴메테인 프탈라이드 및 디아릴메테인 프탈라이드 같은 아릴메테인 프탈라이드; 헤테로고리 치환 프탈라이드 같은 모노헤테로고리 치환 프탈라이드; 디아릴메틸 아자프탈라이드; 비스헤테로고리 치환 프탈라이드; 3-헤테로고리 치환 아자프탈라이드; 3,3-비스헤테로고리 치환 아자프탈라이드; 알케닐 치환 프탈라이드; 가교 프탈라이드; 및 비스프탈라이드를 포함한다. 프탈라이드형 류코 염료의 구체적인 예들은, 3,3-비스(p-디메틸아미노페닐)-6-디메틸아미노프탈라이드; 3,3-비스(p-디메틸아미노페닐)프탈라이드; 3-(p-디메틸아미노페닐)-3-(1,2-디메틸인돌-3-일)프탈라이드; 3-(p-디메틸아미노페닐)-3-(2-메틸인돌-3-일)프탈라이드; 3,3-비스(1,2-디메틸인돌-3-일)-5-디메틸아미노프탈라이드; 3,3-비스(1,2-디메틸인돌-3-일)-6-디메틸아미노프탈라이드; 3,3-비스(9-에틸카르바졸-3-일)-6-디메틸아미노프탈라이드; 3,3-비스(2-페닐인돌-3-일)-6-디메틸아미노프탈라이드; 3-p-디메틸아미노페닐-3-(1-메틸피롤-3-일)-6-디메틸아미노프탈라이드; 3,3-비스(1-n-부틸-2-메틸-3-인도릴)프탈라이드; 3,3-비스(4-디에틸아미노-2-에톡시페닐)-4-아자프탈라이드 및 3-(4-디에틸아미노-2-에톡시페닐)-3-(1-에틸-2-메틸-3-인도릴)-4-아자프탈라이드를 포함한다.
플루오란 류코 염료는 3',6'-디메톡시플루오란; N-아세틸아우라민, N-페닐아우라민; 3,6-디헥실옥시플루오란; 2'-클로로-6'-아미노플루오란; 3,6-비스(디에틸아미노)플루오란-g-(4'-니트로)-아닐리노락탐; 2'-클로로-6'-디에틸아미노플루오란; 로다민 B 락탐; 6-디에틸아미노-벤조[α]-플루오란; 2-(페닐이미노에테인딜리덴)-3,3-트리메틸-인돌린; 3',6'-비스-(디페닐아미노)플루오란; 크리스탈 바이올렛 락톤; 벤조일 류코메틸렌 블루; 에틸 류코메틸렌 블루; 메톡시벤조일 류코메틸렌 블루; 2',6'-비스(디에틸-아미노)플루오란; 말라카이트 그린 락톤; 2'-아닐리노-3'-메틸-6'-(N-메틸-N-n-프로필아미노)플루오란; 3-시클로헥실 메틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란; 1,3,3-트리메틸-인돌리노-7'-클로로-β-나프토스피로피란 및 디-β-나프토스피로피란을 포함한다. 본 발명의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%의 류코 염료를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 중량% 내지 5 중량%의 류코 염료를 포함한다. 본 발명의 색 변화 조성물은 2 이상의 류코 염료를 포함할 수 있다. 시각적으로 다른 색을 갖는 하나 이상의 류코 염료가 결합되거나, 동일한 시각적 색을 갖는 류코 염료들이 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 적절한 현상제는, 이에 한정되는 것은 아니나, 산, 약산, 및 염화아연, 살리실산 아연 및 염화 알루미늄 같은 금속염계 루이스 산을 포함한다. 상기 루이스 산은 바람직하게는 금속염계 루이스 산이다. 상기 금속염계 루이스 산으로서, 아연, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 티타늄, 망간, 주석 또는 니켈 같은 다가 금속을 갖는 방향족 카르복실산의 염도 사용될 수 있다. 상기 금속염계 루이스 산은 바람직하게는, 염화아연, 살리실산 아연, 질산아연, 염화 알루미늄, 질산 알루미늄, 황산 알루미늄, 염화 마그네슘 및 염화 주석으로부터 선택된다. 적절한 현상제의 다른 예들은, 비스페놀 A, 페놀 수지, 4-tert-부틸페놀, α-나프톨, β-나프톨, 4-아세틸페놀, 4-tert-옥틸페놀, 4,4'-sec-부틸리덴페놀, 4-페닐페놀, 4,4'-디히드록시디페닐메테인, 4,4'-이소프로필리덴 디페놀, 히드로퀴논, 4,4'-시클로헥실리덴 디페놀, 4,4-디히드록시 디페닐설파이드, 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-디히드록시디페닐 설폰, 히드로퀴논 모노벤질 에테르, 4-히드록시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2,4,4'-트리히드록시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 디메틸 4-히드록시프탈레이트, 메틸 4-히드록시벤조에이트, 에틸 4-히드록시벤조에이트, 프로필 4-히드록시벤조에이트, sec-부틸 4-히드록시벤조에이트, 펜틸-4-히드록시벤조에이트, 페닐 4-히드록시벤조에이트, 벤질 4-히드록시벤조에이트, 톨릴 4-히드록시벤조에이트, 클로로페닐 4-히드록시벤조에이트, 페닐프로필 4-히드록시벤조에이트, 페네틸 4-히드록시벤조에이트, p-클로로벤질 4-히드록시벤조에이트, p-메톡시벤질 4-히드록시벤조에이트, 노볼락형 페놀 수지, 페놀 폴리머 및 페놀 유사 화합물을 포함한다.
본 발명에 따르면, 감감제는, 물과 유기 용매 모두에 좋은 용해성을 갖는 것으로 알려진 구성 물질이라면 어느 것이든 가능하다. 상기 감감제는 <1000 돌턴(Daltons)의 폴리알킬렌 글리콜, <10000 돌턴의 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜의 블록 공중합체, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 디스티렌네이티드 페닐 에테르, 중성 계면활성제와 같은 전하가 없는 중성분자일 수 있다. 감감제의 다른 예들은, 글리세린; 도데실아민; 2,4,4-트리메틸-2-옥사졸린; 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜과 프로필렌 글리콜의 공중합체와 같은 폴리올레핀 글리콜; 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트를 포함한다. 상기 감감제는 음으로 대전되거나 양으로 대전된 대전 분자일 수도 있다. 또한 상기 감감제는 동일한 분자에 음전하와 양전하가 모두 있는 쌍성 이온성일 수 있다.
본 발명에 따르면, 계면활성제는 중성 계면활성제 또는 대전 계면활성제 또는 쌍성 계면활성제일 수 있다. 어떤 경우에, 중성 계면활성제가 선호될 수 있다. 적절한 중성 계면활성제는, 이에 한정되는 것은 아니지만, BASF사의 Pluronic P85와 같은 Pluronic 시리즈 블록 공중합체를 더 포함하는 중성 블록 공중합체 기반 계면활성제를 포함한다. 유용한 중합성 중성 계면활성제의 다른 예는 Tween 20, 40, 80 및 Triton-x-100을 포함한다.
본 발명에 따르면, 적절한 바인더는, 이에 한정되는 것은 아니나, 변형 셀룰로오스, 폴리에스테르 및 폴리아마이드와 같은 유기 가용성 중합성 수지를 위주로 구성된 조성물을 포함한다. 또한 유기 용매 기반 광택제(varnishes)도 적절한 바인딩 조성물이다.
본 발명에 따르면, 이에 한정되는 것은 아니나, 적절한 용매는 에탄올, 프로판올 및 부탄올과 같은 휘발성 저알콜을 포함한다. 아세톤, 에틸 아세테이트, 테트라히드로퓨란 및 아세토니트릴과 같은 다른 휘발성 용매도 유용하다.
본 발명에 따르면, 기준 착색제는 소변 및 수성 매체(an aqueous medium)로 젖어도 변하지 않는 색상을 갖는 분자 및 재료라면 어떤 것이든 포함한다. 이에 한정되는 것은 아니지만, 상기 기준 착색제의 예들은 유기 염료, 무기 안료, 착색 고분자(macromolecules), 착색 나노입자 및 재료를 포함한다. 염료의 예들은, 아크리딘 염료, 안트라퀴논 염료, 아릴메테인 염료, 아조 염료, 니트로 염료, 니트로소 염료, 프탈로시아닌 염료, 퀴논-이민 염료, 아진 염료, 인도페놀 염료, 옥사진 염료, 옥사존 염료, 티아졸 염료, 크산텐 염료, 플루오렌 염료, 플루오론 염료, 로다민 염료를 포함한다. 안료의 예들은, 카드뮴 안료: 카드뮴 옐로우, 카드뮴 레드, 카드뮴 그린, 카드뮴 오렌지; 카본 안료: 카본 블랙(바인 블랙, 램프 블랙을 포함), 아이보리 블랙(탄화 골분); 크로뮴 안료: 크롬 옐로우 및 크롬 그린; 코발트 안료: 코발트 바이올렛, 코발트 블루, 세룰리안 블루, 오레올린(코발트 옐로우); 구리 안료: 남동석, 차이니즈 퍼플, 차이니즈 블루, 이집션 블루, 말라카이트, 패리스 그린, 프탈로시아닌 블루 BN, 프탈로시아닌 그린 G, 버디그리스(verdigris), 비리디언(viridian); 산화철 안료: 상긴(sanguine), 증류 앙금(caput mortuum), 옥사이드 레드, 레드 오커(red ochre), 베네치안 레드, 프러시안 블루; 클레이 어쓰(Clay earth)(산화철) 안료: 옐로우 오커, 생 시에나토(raw sienna), 구운 시에나토(burnt sienna), 생 엄버(raw umber), 구운 엄버(burnt umber); 납 안료: 연백(lead white), 크렘닛츠 화이트(cremnitz white), 네이폴즈 옐로(Naples yellow), 연단(red lead); 수은 안료: 버밀리온(vermilion); 티타늄 안료: 티타늄 옐로우, 티타늄 베이지, 티타늄 화이트, 티타늄 블랙; 울트라마린(Ultramarine) 안료: 울트라마린, 울트라마린 그린 쉐이드(ultramarine green shade); 아연 안료: 아연백(zinc white), 아연 퍼라이트(zinc ferrite)를 포함한다. 다른 예들은 알리자린, 알리자린 크림슨, 겜보우지(gamboge), 코치닐(cochineal) 레드, 로즈 매더(rose madder), 인디고(indigo), 인디안 옐로우, 티리언(Tyrian) 퍼플, 유기 퀴나크리돈, 마젠타, 프탈로 그린, 프탈로 블루, 피그먼트 레드 170을 포함한다.
상기 기준 착색제 및 류코 염료는 일반적으로 전체 기재 표면에 걸쳐, 또는 기재 상의 별개의 국지적인 스팟들(spots)에 적용될 수 있다. 이들은 다양한 모양과 크기로, 패턴 또는 알파 숫자 심볼 및/또는 단어의 그래픽, 또는 이들의 조합으로 인쇄될 수 있다.
본 발명에서 상기 유용한 기재는 다양할 수 있다. 상기 기재는 다공성 및 소수성 필름 및 시트 재료이거나, 섬유 플러프(fluff), 페이퍼 티슈, 페이퍼 시트 또는 타월 및 와이퍼(wiper)와 같은 셀룰로오스계 기재일 수 있다. 또한 상기 기재는 폴리올레핀 필름 같은 비다공성 플라스틱 필름 및 시트, 또는 비직조 재료일 수 있다. 폴리올레핀 필름의 예들은, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 필름, 또는 변형 폴리에틸렌 및 변형 폴리프로필렌 필름을 포함한다. 상기 기재는 기저귀와 같은 흡수 물품의 바깥쪽 커버 필름(an outer cover film)의 일부일 수 있다.
적어도 하나의 pH 지시자 및 적어도 하나의 기준 착색제를 함유하는 젖음 센서
본 발명의 다른 예에서, 젖음 센서는 다양한 기재 및 색 변화 조성물로 이루어질 수 있다. 상기 기재 상에 배치된 상기 색 변화 조성물은 매트릭스 형성 요소, 적어도 하나의 pH 지시자, 적어도 하나의 기준 착색제, 적어도 하나의 계면활성제 및 적어도 하나의 pH 조절제를 포함한다. 상기 매트릭스 형성 요소는 불수용성, 필름 형성 폴리머(a water-insoluble, film-forming polymer) 또는 다수의 폴리머의 혼합물이거나, 유기 용매 베이스를 갖는 철판인쇄 광택제(a flexographic varnish)와 같은 잉크 베이스/바인더일 수 있다. 상기 pH 지시자는 pH의 변화에 대응하여 색을 변환하는 것이 가능한 대전 pH 지시자 또는 중성 pH 지시자 또는 중합성 pH 지시자일 수 있다. 상기 기준 착색제는 소변 또는 수성 매체에 의해 젖음에 따라 변하지 않는 시각적 색상을 갖는 분자 및 재료라면 어느 것이든 포함한다. 상기 계면활성제는 중성 계면활성제 및 대전 계면활성제를 포함한다. 일부 예에서, 상기 대전 계면활성제가 반대로 대전된 pH 지시자 및/또는 기준 착색제를 끌어당기는(attract) 것이 바람직하다. 상기 pH 조절제는 저분자량 유기산 및 고분자량 유기산을 포함할 수 있다.
상기 다중 성분 재료(multiple-component material)가 일회용 기저귀의 바깥쪽 커버(outer cover) 요소의 부분으로 사용될 때, 상기 색 변화 조성물은, 사용하는 동안 유동체가 저장되는, 기저귀의 흡수 코어와 접촉한다. 상기 색 변화 조성물은 기재에 잉크로서 적용될 수 있다. 상기 색 변화 조성물은 인쇄 후 나중에 증발하는 캐리어(a carrier)로서 역할하는 유기 용매에 용해될 수 있다.
본 발명의 본 구현 예에서는, 상기 색 변화 조성물은 상온에서 유동체이고, 가열하지 않고 기재에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 색 변화 조성물은 상온에서 기재 상에 잉크로서 인쇄될 수 있다. 특정 예의 상기 색 변화 조성물은 기재에 적용되고 건조될 때 필름 유사층(a film-like layer)을 형성한다.
본 구현 예의 상기 색 변화 조성물은 기재에 적용되는 상기 조성물의 운송 수단(a vehicle)으로서 유기 용매를 포함하고, 상기 유기 용매는 적용 후에 증발한다. 기재 상에 필름 층의 형태일 때, 본 발명의 상기 색 변화 조성물은 젖음성이지만 물에 불용성이다. 이러한 특징은, 상기 색 변화 조성물이 젖음에 노출될 물품에 사용되는 것을 바람직하게 한다. 류코 염료 기반 잉크와 마찬가지로, 상기 인쇄 층은 원하는 패턴으로 상기 기재 상에 형성될 수 있다.
이러한 특정한 잉크와 함께 사용될 수 있는 상기 기재는 앞서 서술된 것보다 더 넓은 범위이다. 예를 들어, 상기 기재는 다공성 폼(foam), 망상 폼, 셀룰로오스 조직, 플라스틱 필름, 직조 재료 또는 비직조 재료의 형태일 수 있다. 기재를 형성하기 위해 사용될 수 있는 적절한 플라스틱 필름은 폴리에틸렌 필름 및 폴리프로필렌 필름을 포함한다. 적절한 직조 재료는 자연 섬유, 합성 섬유 또는 자연 섬유와 합성 섬유의 조합으로 형성된 직조 재료를 포함한다. 자연 섬유는 면, 실크 및 울 섬유를 포함하고, 합성 섬유는 폴리에스테르, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 적절한 비직조 재료는 앞서 서술된 바와 같은 스펀본드, 멜트블로운 및 접착 카딩웹과 같은 전통적인 기술을 통해 형성된 비직조 재료를 포함한다. 상기 기재는, 다공성 폼 및 비직조 재료를 둘 다 포함하는 기재 또는 플라스틱 필름 및 비직조 재료를 둘 다 포함하는 기재와 같이, 앞서 확인된 재료들의 조합을 포함할 수 있다.
본 구현 예의 상기 다중 성분 재료는 기재에 접착되는 인쇄 층을 포함할 수 있다. 상기 인쇄 층은 색 변화 조성물 및 상기 색 변화 조성물과 달리 체액과 접촉하여 색이 변하지 않는 기준 착색제를 포함한다. 상기 기준 착색제는 앞서 서술된 바와 같다.
상기 인쇄 층은 색 변화 조성물 그 자체로 형성되거나, 상기 색 변화 조성물이 인쇄 층에 적용되거나 통합될 수 있다. 본 발명의 상기 색 변화 조성물은 상온에서 유동체이기 때문에, 인쇄 또는 스탬핑(stamping) 둘 중 어느 하나를 통해, 기재 상에 직접 적용(이로써 인쇄 층을 자체 형성)되거나, 또는 필름 유사 구조를 갖고 나중에 기재와 관련되는 층 상에 적용될 수 있다.
상기 색 변화 조성물은 하나 이상의 불수용성, 필름 형성 폴리머 및/또는 하나 이상의 잉크계 재료를 포함할 수 있는 매트릭스 형성 요소를 포함한다. 상기 색 변화 조성물의 상기 매트릭스 형성 요소는 상기 착색제, 상기 계면활성제 및 pH 조절제가 서로 근접하도록 매체를 형성한다. 이러한 구조는 상기 색 변화 조성물의 성능이 젖음성이지만 불수용성으로 될 수 있게 하고; 상기 기재로부터 이동하거나 침출되는 것이 아니라, 상기 기재 상에 필름 층으로 남을 수 있게 한다.
상기 불수용성, 필름 형성 폴리머는 상온에서 고체이지만, 휘발성 유기 용매 또는 유기 혼합 용매에서 가용성이라서, 사용될 때 상기 색 변화 조성물은 상온에서 액체이다. 상기 잉크 베이스 재료는 상온에서 액체이다. 잉크 베이스 재료가 매트릭스 형성 요소에 포함될 때, 휘발성 유기 용매는 사용되거나 사용되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 상기 불수용성, 필름 형성 폴리머/코폴리머는 약 0.5 중량%를 초과하는, 상당한 양의 산소 및 질소 같은 극성 원자를 가진다. 상기 극성 원자는 아마이드기, 카르복실산기 및 에스테르기와 같은 극성 작용기에 존재할 수 있다.
바람직하게는, 상기 불수용성 폴리머/코폴리머는 에탄올, 아세톤, 메탄올, 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 톨루엔 및 이들 용매의 혼합물과 같은 휘발성 유기 용매에 가용성이다. 상기 불수용성, 필름 형성 폴리머 및 색 변화 조성물의 다른 요소들은 상기 기재 상에 적용 전에 유기 용매에 용해될 수 있다. 상기 색 변화 조성물 및 유기 용매의 혼합물이 형성될 때, 상기 혼합물은 상온에서 액체이다. 상기 휘발성 유기 용매는, 상기 색 변화 조성물이 인쇄 층에 적용되거나, 인쇄 층을 형성할 때, 증발한다.
본 발명의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 20 중량% 내지 95 중량%의 매트릭스 형성 요소를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 20 중량% 내지 90 중량%의 매트릭스 형성 요소를 포함한다.
적절한 불수용성, 필름 형성 폴리머는 아크릴레이트/아크릴아마이드 공중합체, 폴리우레탄 접착제, 비닐피롤리돈의 공중합체 및 디메틸 아미노프로필 메타크릴아마이드의 공중합체를 포함한다. 상업적으로 사용가능한 적절한 폴리머는, DERMACRYL 79 폴리머 및 AMPHOMER HC 폴리머를 포함하고, 둘 다 네덜란드, 암스테르담에 본부가 있는 Akzo Nobel로부터 입수가능한 아크릴레이트/옥틸아크릴아마이드 공중합체이다. 상업적으로 사용가능한 다른 예는, GANTREZ SP 폴리머이고, 이는 뉴저지주, 웨인의 International Specialty Products Inc.로부터 입수가능한 폴리(메틸 비닐 에테르/말레산)공중합체의 모노알킬 에스테르이다.
적절한 잉크 베이스 재료는 저분자, 중합성 재료 또는 저분자와 폴리머의 혼합물일 수 있다. 저분자 베이스 재료의 적절한 예들은, 트리글리콜 및 이들의 유도체를 포함하는 글리콜을 포함한다. 잉크 베이스 재료로서 사용될 수 있는 중합성 재료의 적절한 예들은, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴레이트와 폴리아크릴아마이드의 수용성 유도체, 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(히드록시에틸 아크릴레이트), 카르복시메틸 셀룰로오스, 젤라틴 및 아라비아 고무를 포함한다. 본 발명의 색 변화 조성물용 다른 적절한 잉크 베이스 재료는 니트로셀룰로오스 화합물 기반 광택제 또는 페놀릭-변형 공용매형 폴리아마이드 수지계 광택제와 같은 광택제 베이스이다. 또한, 상기 잉크 베이스 재료는 유기용매 베이스를 갖는 철판인쇄의 광택제일 수 있다. 상기 잉크 베이스 재료는 색 변화 조성물의 안정성을 도울 수 있는 것으로 보인다. 또한, 상기 잉크 베이스 재료는, 다중 성분 재료의 기재에 대한 상기 색 변화 조성물의 접착력을 향상시킬 수 있는 것으로 보인다. 상기 잉크 베이스 재료는 수용성이거나 불수용성일 수 있다.
본 구현 예의 상기 색 변화 조성물도 pH 지시자, 바람직하게는 대전 pH 지시자를 포함한다. 상기 pH 지시자는 중성 pH 지시자, 대전 pH 지시자 또는 쌍성 pH 지시자일 수 있다. 상기 pH 지시자는 바람직하게는 9.5 초과 pH 또는 5.5 미만 pH에서 색을 변환한다. 상기 색 변화는 유색으로부터 무색, 무색으로부터 유색, 또는 하나의 색으로부터 다른 색으로의 변화일 수 있다. 상기 대전 pH 지시자는, 코어 발색단 구조에 있거나 또는 펜던트기에서 유도된, 대전된 작용기를 갖는다. 상기 pH 지시자는 폴리머로서 유도될 수 있다. pH 지시자의 적절한 예들은, 겐티아나 바이올렛 (메틸 바이올렛), 류코말라카이트 그린, 메틸 옐로우, 브로모페놀 블루, 콩고 레드, 메틸 오렌지, 말라카이트 그린, 브릴리언 그린, 크리스탈 바이올렛, 에리트로신 B, 메틸 그린, 메틸 바이올렛 2B, 피크르산, 나프톨 옐로우 S, 퀴날딘 레드, 에오신 Y, 베이직 푹신, 4-(p-아닐리노페닐아조)벤젠-술폰산, 소듐염, 플록신 B, 브로모클로로페놀 블루 W.S., 에틸 오렌지, 브로모크레졸 나일 블루 A, 티몰프탈레인, 아닐린 블루 W.S., 알리자린 옐로 GG, 모르간트 오렌지 I, 트로페올린 O, 오렌지 G, 산성푹신, 티아졸 옐로우 G, 인디고 카르민, 페놀프탈레인, 티몰프탈레인, 알리자린 옐로우 R, 브로모크레졸 그린 및 이들의 각각의 유도체를 포함한다. 본 발명의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%의 pH 지시자를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 중량% 내지 5 중량%의 pH 지시자를 포함한다.
상기 색 변화 조성물은 둘 이상의 착색제 및 하나 이상의 기준 착색제를 포함할 수 있다. 시각적으로 다른 색을 갖는 하나 이상의 착색제가 결합되거나 또는 동일한 시각적 색을 갖는 하나 이상의 착색제가 결합될 수 있다.
상기 색 변환 제제(color-changing formulation)는 앞서 서술된 중성 계면활성제, 또는 대전 계면활성제를 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 저분자 또는 고분자(a polymer)일 수 있다. 적절한, 양으로 대전된 계면활성제는 염화 벤자토늄 및 염화 벤제토늄을 포함한다. 양으로 대전된 계면활성제의 혼합물도 사용될 수 있다. 적절한, 음으로 대전된 계면활성제는 라우릴황산나트륨, 도데실황산나트륨 및 테트라도데실 황산 나트륨과 같은 알킬 설페이트를 포함한다. 도데실벤젠 황산나트륨 및 디헵틸술로석시네이트 나트륨(sodium diheptylsulocuccinate)과 같은 알킬벤젠설페이트는 적절한 음으로 대전된 계면활성제이다. 추가적으로, 적절한 음으로 대전된 계면활성제는 도데실트리메틸 염화암모늄, 스테아레이트아민 아세테이트, 폴리옥시에틸렌알킬 에테르 황산나트륨 및 트리에탄올아민 폴리 옥시에틸렌알킬 에테르 설페이트를 포함한다. 음으로 대전된 계면활성제의 혼합물도 사용될 수 있다.
중성 계면활성제를 상기 색 변화 조성물에 첨가하는 것은 상기 색 변화 조성물의 젖음성을 증가시킴으로써 반응 속도를 향상시킬 것으로 보인다. 대전 계면활성제 및 중성 계면활성제 둘 다 사용하는 것은, 특히 고온 및 다습 조건에서, 색 변화 조성물의 안정성을 유지하면서 반응 속도를 향상시킨다. 적절한 중성 계면활성제는 Tween 20, Tween 40, Tween 80, Triton-X-100, 폴리에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노올레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄 트리올레이트, 폴리프로필렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시프로필렌소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시프로필렌소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시프로필렌소르비탄 모노올레이트, 폴리옥시프로필렌소르비탄 트리올레이트, 폴리알카인 글리콜 소르비탄 모노라우레이트, 폴리알카인 글리콜 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리알카인 글리콜 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리알카인 글리콜 소르비탄 모노올레이트, 폴라알카인 글리콜 소르비탄 트리올레이트 및 이러한 중성 계면활성제의 혼합물을 포함한다.
본 발명 본 구현 예의 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 2 중량% 내지 50 중량%의 양으로 계면활성제를 포함한다. 바람직하게는, 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 10 중량% 내지 30 중량%의 양으로 반대로 대전된 계면활성제를 포함한다. 다른 유형의 계면활성제의 상대적인 양과 관련하여, 중성 계면활성제에 대한 대전 계면활성제의 비는 0.2 내지 10 일 수 있다.
본 구현 예의 다른 요소에 더하여, 상기 색 변화 조성물은 pH 조절제를 포함한다. 상기 pH 조절제는 상기 색 변화 조성물의 pH를 조절하기 위해서 사용될 수 있는 어느 분자 또는 조성물이다. 상기 pH 조절제는 산성, 염기 또는 버퍼링 조성물에서 발견되는 것처럼 둘의 조합일 수 있다. 상기 pH 조절제는 상기 색 변화 조성물에 사용되는 착색제의 선택과 함께 선택된다. 예를 들어, 만일 상기 색 변화 조성물이 5.5 미만 pH에서 색 전이점이 일어나는 착색제를 포함한다면, 선택된 pH 조절제는 바람직하게는 상기 색 변화 조성물의 pH를 산성으로 만드는 산이다. 만일 상기 색 변화 조성물이 9.5 초과 pH에서 색이 변이하는 착색제를 포함한다면, 선택된 pH 조절제는 바람직하게는 상기 색 변화 조성물의 pH를 염기성으로 만드는 염기이다.
본 발명의 상기 다중 성분 재료의 상기 기재 및 인쇄 층 조합이 흡수 물품의 바깥쪽 커버의 일부로서 사용될 때, 상기 pH 조절제 요소는 추가적인 기능을 제공한다. 통기성이 있는, 그리고 매우 통기성이 있는 (착용자의 피부로부터 수분 및 습도를 떼어놓는 효과를 갖는) 바깥쪽 커버를 갖는 흡수 물품은 상업적으로 성공적이었다. 바깥쪽 커버의 물-불투과성, 필름 부분은 칼슘 카보네이트 입자의 포함을 통해 "통기성으로(breathable)" 형성될 수 있다. 통기성 있는 바깥쪽 커버 재료와 함께 사용될 때, 본 발명의 상기 색 변화 조성물은 바람직하게는, 착색제에 의한 너무 이른 "활성화(activation)" 또는 색 변화를 막기 위해, 저분자량 유기산 및 고분자량 유기산의 조합을 포함한다. 이와 같은 조합이 pH 조절제로서 사용될 때, 바깥쪽 커버 필름으로 상기 산의 이동이 경감되고, 이로써 상기 산과 상기 칼슘 카보네이트 입자의 중성화 반응에 의해 야기되는, 착색제의 너무 이른 활성화를 막는다. 저분자량 유기산 및 고분자량 유기산의 상기 조합은 최상의 결과를 제공한다; 고분자량 유기산이 상기 저분자량 유기산을 완전히 대체할 때, 상기 색 변화 조성물의 반응 시간은 상대적으로 더 느리고, 색상 대비는 최상이 아니다. 상기 저분자량 유기산은 전형적으로 1000 돌턴 미만의 분자량을 갖는다. 상기 고분자량 유기산은 전형적으로 1000 돌턴 초과의 분자량을 갖는다.
산 pH 조절제의 적절한 예들은 유기산, 무기산 및 중합 산을 포함한다; 더 구체적으로, 저분자량 유기산의 예들은 글리콜산, 시트르산, 락트산, 아스코르브산, 옥살산, 말레산, 타르타르산, 살리실산, 팔미트산 및 스테아르산을 포함한다. 고분자량 유기산의 예들은 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 아크릴산, 메타크릴산, 또는 아크릴산 및 메타크릴산 둘 다를 함유하는 공중합체를 포함한다.
상기 저분자량 산 및 고분자량 산은 둘 다 "중합성(polymeric)"일 수 있다. 단량체 단위의 수에 따라, 중합 산은 저분자량(전형적으로 1000 돌턴 미만)이거나, 고분자량(전형적으로 1000 돌턴 초과)일 것이다. 반복 단량체 단위를 갖는 상기 저분자량 유기산은 올리고머로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 상기 중합 산은 "이좌배위자(bidentate)" 또는 보다 높은 등급(or higher order)의 산일 수 있다. "이좌배위자 또는 보다 높은 등급"이란 중합 산이 그것의 가장 작은 폴리머 형성 블록 안에 둘 이상의 산성 기를 갖는 것을 의미한다. 이는 아스코르브산을 타르트론산(2개의 산성 기) 및 시트르산(3개의 산성 기)과 비교할 경우, 쉽게 이해될 수 있다. 일부 견지로, 중합 산은 덴드리머의 표면 및 내부가 산성 기로 완전히 작용화된 덴드리머 등일 수 있다. 반복 단량체 단위의 수가 다양할 수 있는 단순한 중합 산의 적절한 예들은, 살리실산 및 아스코르브산이다; 분자량이 1000 돌턴 미만이라면, 상기 산은 올리고머로 지칭될 수 있고, 분자량이 1000 돌턴 초과일 경우 상기 산은 폴리머로 지칭될 수 있다. 다음은 적절한 디카르복실 중합 산의 예이다.
Figure 112014033657889-pct00001
Figure 112014033657889-pct00002

적절한 트리카르복실 중합 산의 예들은 다음을 포함한다.
Figure 112014033657889-pct00003

폴리아크릴산의 적절한 예들은 약 1800 돌턴의 평균 분자량을 갖는 폴리아크릴산, 약 450,000 돌턴의 평균 분자량을 갖는 폴리아크릴산, 약 1,250,000 돌턴의 평균 분자량을 갖는 폴리아크릴산 및 약 3,000,000 돌턴의 평균 분자량을 갖는 폴리아크릴산을 포함한다. 강 중합 산의 적절한 예들은, 폴리(비닐포스폰산)이다.
염기 pH 조절제의 적절한 예들은 유기 염기, 무기 염기 및 중합 염기를 포함한다; 더 구체적으로, 예들은 수산화 나트륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 붕산 나트륨, 수산화 칼륨, 중합성 아민, 덴드리메릭 아민(dendrimeric amine) 및 1,3-펜테인디아민을 포함한다. 완충 효과를 갖는 조합 pH 조절제는 아세틱 버퍼, 보레이트 버퍼 및 카보네이트 버퍼를 포함한다. 바람직하게는, 조합 pH 조절제의 pH는 10 초과이거나 5 미만이다. 전형적으로, 조합 pH 조절제는 용액 형태이고, 선택된 조합 pH 조절제에 따라, 버퍼의 농도는 약 0.01 밀리몰(milliMolar) 내지 약 1000 밀리몰이고, 바람직하게는 약 1 밀리몰 내지 약 20 밀리몰이다. 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 중량% 내지 20 중량%의 양으로 pH 조절제를 포함한다. 바람직하게는, 상기 색 변화 조성물은, 색 변화 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 중량% 내지 5 중량%의 양으로 pH 조절제를 포함한다. 유기산의 상대적인 양과 관련하여, 고분자량 유기산에 대한 저분자량 유기산의 비는 0.02 내지 50일 수 있다.
상기 pH 조절제의 이점은 습한 환경에 노출됨에 따라 야기되는 너무 이른 색 변화로부터 착색제를 안정화시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 상기 pH 조절제는 상기 필름 층이 고습도에 노출되더라도 상기 착색제 주변을, 산 pH 조절제로써 낮은 pH 환경과 같이, 안정적인 pH 로 유지하는 것으로 보인다.
상기 색 변화 조성물의 상기 요소들이 상기 기재 상에 인쇄 층으로 형성될 때, 이들은 나중에 증발하는 유기 용매에 용해되거나 현탁될(be suspended) 수 있다. 상기 기재 상에 인쇄 층을 형성하는 상기 색 변화 조성물의 결과는 본 발명의 다중 성분 재료이다. 상기 유기 용매는 단일 용매 또는 앞서 서술한 용매들의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 유용한 적용의 예는, 상기 색 변화 조성물을 본 명세서에 서술된 일회용 흡수 물품의 일 요소로서 사용되는 비직조 재료에 적용하는 것이다. 그러나, 상기 예로 한정되는 것은 아니다. 상기 개인 위생 물품은 반드시 흡수 재료와 함께 사용되지는 않는 기재일 수도 있다. 상기 기재는 티슈, 비직조 재료, 종이, 필름 등일 수 있다.
류코 염료 및 pH 지시자를 함유하는 젖음 센서
색 변화 조성물은 본 발명 개시의 주된 예들, 즉, 하나 이상의 류코 염료 및 pH 지시자를 갖는 색 변화 조성물을 이용하여 형성될 수 있는 것으로 여겨진다. 이 결합된 색 변화 조성물은 적어도, pH 지시자; 계면활성제; pH 조절제(이때, 상기 pH 조절제는 저분자량 유기산 및 고분자량 유기산을 포함함) 및 류코 염료 및 현상제의 요소들을 포함한다. 각각의 상기 요소들은 앞에서 서술되었다. 상기 요소들은 이들이 다른 것과 상용성이 있는 한 결합될 수 있다.
본 발명 개시에 따르면, 본 명세서에 서술된 하나 이상의 센서는 흡수 물품에 포함될 수 있다. "흡수 물품(absorbent article)"은 일반적으로 물 또는 다른 유동체를 흡수할 수 있는 것이라면 어떤 물품이든지 지칭한다. 흡수 물품의 일부 예들은, 이에 한정되는 것은 아니나, 기저귀, 용변 연습용 팬티, 흡수력 있는 팬티, 실금 물품, 여성 위생 제품(예를 들어, 생리대), 수영복, 아기 물수건(wipes) 등등과 같은 개인 케어 흡수 물품; 의복, 천공 재료, 언더존(underzone), 베드존(bedzone), 붕대, 흡수력 있는 드레이프(drapes) 및 의료용 물수건(wipes)과 같은 의료용 흡수 물품; 요식 와이퍼(wipers); 의복 물품; 등등을 포함한다. 이와 같은 흡수 물품 형성을 위한 재료 및 공정은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 전형적으로, 흡수 물품은 실질적인 액체-불투과성 층(예를 들어, 바깥쪽 커버), 액체-투과성 층(예를 들어, 신체 쪽 라이너, 서지 층(surge layer), 등) 및 흡수 코어를 포함한다.
상기 표시 재료는 기재의 탑시트(top sheet) 위, 또는 돌보는 사람에게 보이는 하부시트(undersheet) 내에 있는, 기재의 층 상에 있다. 상기 표시 재료는 젖음성 향상 물질, 또는 친수성 수용성 물질을 더 함유한다. 상기 표시 재료는 기재 표면 상의 별개의 국지적인 스팟들, 또는 일반적으로 기재 표면 전체에 걸쳐 적용된다. 변형적으로, 상기 표시 재료는 상기 기재 상에 다른 모양 및 패턴으로 인쇄된다. 상기 기재는 기재의 다른 부분에 다중 표시 재료(multiple indicating materials)로 인쇄될 수 있다.
상기 젖음 센서는 그 위에 착색된 화학 조성물이 증착된 고체 기재로 이루어질 수 있다. 상기 고체 기재는 표시 조성물(indicator composition)의 증착을 허용하여 색을 나타내는 기재라면 어느 것이든 가능하다. 상기 고체 기재는 다공성이거나 다공성이 아닐 수 있다. 상기 고체 기재의 예들은, 이에 한정되는 것은 아니나, 다공성 티슈, 종이, 중합성 필름, 금속, 나무, 플라스틱, 고무, 비직조 재료 및 직조 재료를 포함한다.
전형적으로, 소비자-관련 건강 및 위생 제품에서, 센서 기재는 폴리에틸렌 필름 및 폴리프로필렌 필름으로 형성된 플라스틱 필름과 같은 폴리올레핀으로 만들어질 수 있다. 상기 센서 기재는 또한 부분적으로 셀룰로오스계 시트로 형성될 수 있다. 여성용 패드 또는 탐폰과 같이, 흡수 제품의 다른 예에 따르면, 하나 이상의 젖음 센서를 함유하여, 월경 또는 질액에 의해 흡수 제품이 더러워진 것을 보여줄 수 있다. 상기 센서는 상당한 부분의(a significant portion of) 물 분자를 함유하는 액체 샘플의 존재에서 무색이 된다. 상술한 바와 같이, 착색된 화학 조성물은 적어도 하나의 전자 풍부 류코 염료 및 적어도 하나의 전자 부족 수용체를 갖는다. 상기 젖음 센서는 충분한 양의 물을 함유하는 액체와 접촉하여 무색이 된다.
본 발명의 개시에 따라 형성될 수 있는 흡수 물품의 다양한 실시예는 아래에서 더 구체적으로 서술될 것이다. 단지 발명의 개념을 더 설명하기 위한 목적에서, 용변 연습용 팬티의 구현 예의 흡수 물품이 예로 사용된다. 그러나, 앞서 언급한 다른 흡수 물품이 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
일반적으로 말해서, 본 발명의 상기 센서는, 체액 또는 신체 배출물(예를 들어, 소변 및/또는 배설 재료)을 받아들일 수 있고 사용자 또는 돌보는 사람에게 소변의 존재 또는 부재에 관한 신호를 제공할 수 있는 한, 다양한 다른 방향 및 배치로 흡수 물품에 통합될 수 있다. 기준 착색제 및 류코 염료를 함유하는 상기 표시 재료는 상기 물품의 바깥쪽 커버 필름의 내면의 일부에, 다른 모양 및 패턴으로, 직접 고정화되거나 인쇄될 수 있다. 또한, 물품의 바깥쪽 커버와 수퍼 흡수력 있는 재료의 사이에 샌드위치된, 다른 패턴의 젖음 센서를 만들기 위해, 상기 표시 재료는 하나의 기재에 고정화되거나 인쇄될 수 있다. 패턴 및 모양의 각 부분은 다른 색의 표시 재료로 형성될 수 있다.
예를 들어, 센서는 사용자 또는 돌보는 사람에게 보일 수 있고, 이로써 간단하고, 정확하고, 빠른, 젖음의 표시(indication)가 제공될 수 있다. 상기 가시성은 다양한 방법으로 성취될 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 상기 흡수 물품은 착용자로부터 상기 흡수 물품의 제거 없이 및/또는 흡수 물품의 분해 없이, 상기 센서가 쉽게 보일 수 있도록 하는 상기 투명한 또는 반투명한 부분(예를 들어, 창문, 필름 등)을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 상기 센서는 관찰을 위해 흡수 물품의 홀 또는 천공을 통해 확장될 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 센서는 관찰을 위해 단순히 흡수 물품의 표면에 위치될 수 있다.
상기 센서가 포함되는 구체적인 방법에 관계없이, 소변은 상기 센서, 액체 투과성 커버 또는 상기 센서를 둘러싼 다른 재료의 일부로 직접적으로 방출되거나, 상기 센서가 포함된 흡수 물품의 일 요소 위로 방출될 수 있다.
바람직한 흡수 물품
상기 젖음 센서는 팬티, 기저귀 및 패드와 같은 일회용 흡수 물품에 있어 유용하다. 본 발명의 흡수 물품은 일반적으로 흡수 코어를 가질 수 있고, 선택적으로 탑시트(topsheet) 및/또는 백시트(backsheet)를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 흡수 코어는 상기 탑시트와 상기 백시트 사이에 배치될 수 있다. 본 발명을 보다 더 이해하기 위하여, 예시의 목적으로 용변 연습용 팬티 및 본 발명의 신호 복합재(signal composite)를 보여주는 도 1 및 2를 참고한다.
용변 연습용 팬티를 구성하는 다양한 재료 및 방법은 미국 특허 제 6,761,711 호(Fletcher et al.); 미국 특허 제 4,940,464 호(Van Gompel et al.); 미국 특허 제 5,766,389 호(Brandon et al.) 및 미국 특허 제 6,645,190 호(Olson et al.)에 개시되어 있고, 이들은 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된다.
도 4는 일부 고정된 상태의 용변 연습용 팬티(20)를 도시하고, 도 5는 열리고, 펴진 상태의 용변 연습용 팬티(20)를 도시한다. 상기 용변 연습용 팬티(20)는 뒷 면까지 입혀질 때, 상기 용변 연습용 팬티(20)의 앞 면으로부터 확장하는 세로 방향(1)을 정의한다. 상기 세로 방향(1)에 수직인 방향은 횡 방향(2)이다.
상기 용변 연습용 팬티(20)는 전방 영역(22), 후방 영역(24) 및 세로로 늘어나고 상기 전방 및 후방 영역을 연결하는 사타구니 영역(26)을 정의한다. 또한, 상기 용변 연습용 팬티(20)는 착용자를 향하여 배치되어 사용하기 적합한(예를 들어, 팬티의 다른 요소들과 관련하여 위치된) 내부 표면(즉, 신체 대면 표면) 및 상기 내부 표면의 반대 편의 외부 표면(즉, 의복 대면 표면)을 정의한다. 상기 용변 연습용 팬티(20)는 횡으로 맞은편의 한 쌍의 측면 가장자리들(edges) 및 세로로 맞은편의 한 쌍의 허리 부분 가장자리들(edges)을 갖는다.
도시된 용변 연습용 팬티(20)는 섀시(32), 전방 영역(22)에서 횡으로 바깥쪽으로 확장하는 횡으로 맞은편의 한 쌍의 앞면 패널(34) 및 후방 영역(24)에서 횡으로 바깥쪽으로 확장하는 횡으로 맞은편의 한 쌍의 뒷면 패널(734)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용변 연습용 팬티(20)는 흡수 코어(44) 및 탑시트(42) 사이에 배치되어서 센서의 표면(87)이 팬티(20)의 안쪽으로부터 드러나는 센서(100)를 더 포함할 수 있다. 변형된 예(미도시)로는, 상기 센서(100)는 백시트(40) 및 흡수 코어(44)의 사이에 위치해서 상기 백시트를 통해 보여질 수 있다. 센서(100)는 젖음 센서가 요구되는 곳이라면, 상기 흡수 물품에서 어디든지 위치될 수 있다.
상기 섀시(32)는 백시트(40); 및 접착제, 울트라소닉 본드, 열 본드 또는 다른 통상의 기술에 의해 겹쳐진 관계로 상기 백시트(40)에 연결될 수 있는 탑시트(42)를 포함한다. 상기 섀시(32)는 착용자에 의해 흐른 유동 신체 삼출물(exudates) 흡수를 위해, 도 2에 보여진 것과 같이 백시트(40) 및 탑시트(42) 사이에 배치된 흡수 코어(44)를 더 포함할 수 있고, 신체 삼출물의 옆으로의 흐름을 억제하기 위해 탑시트(42) 또는 흡수 코어(44)에 확보된 한 쌍의 방지 덮개(46)를 더 포함할 수 있다.
상기 백시트(40), 상기 탑시트(42) 및 상기 흡수 코어(44)는 통상의 기술자에게 알려진 많은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 상기 백시트(40)는 비직조 재료로 구성될 수 있다. 상기 백시트(40)는 유동체 불투과성 재료의 단일 층이거나, 또는 변형적으로 적어도 하나의 층은 유동체 불투과성인 다층 라미네이트 구조일 수 있다.
적절한 백시트(40) 재료의 예들은 스펀본드-멜트블로운 직물, 스펀본드-멜트블로운-스펀본드 직물, 스펀본드 직물, 또는 필름과 이러한 직물의 라미네이트, 또는 다른 비직조 웹; 캐스트 또는 블로운 필름을 포함할 수 있는 탄성중합체 재료, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리올레핀 탄성중합체로 구성된 멜트블로운 직물 또는 스펀본드 직물, 뿐만 아니라 그 조합이다. 상기 백시트(40)는 기계적 공정, 인쇄 공정, 가열 공정 또는 화학 처리를 통해 탄성중합성을 가질 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 재료는 천공(apertured), 크레이프(creped), 넥-스트레칭(neck-stretched), 열 활성화(heat activated), 엠보싱(embossed), 및 마이크로-스트레인(micro-strained) 될 수 있고, 필름, 웹 및 라미네이트 형태일 수 있다.
이축으로 스트레칭 가능한 백시트(40)에 적절한 재료의 일 예는 미국 특허 제 5,883,028 호(Morman et al.)에 서술된 것과 같은 통기성 탄성 필름/비직조 라미네이트이고, 상기 특허문헌은 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된다. 두 방향 스트레칭성 및 신축자재력(retractability)을 갖는 재료의 예는 미국 특허 제 5,116,662 호(Morman) 및 미국 특허 제 5,114,781 호(Morman)에 개시되어 있고, 이들 각각은 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된다.
상기 탑시트(42)는 착용자의 피부에 적절히 유연하고, 감촉이 부드러우며, 자극적이지 않다. 또한, 상기 탑시트(42)는 유동 신체 삼출물이 손쉽게 그 두께를 통해 흡수 코어(44)로 관통하는 것을 가능하게 할 만큼 충분히 액체 투과성이다. 적절한 탑시트(42)는 다공성 폼, 망상 폼, 천공된 플라스틱 필름, 직조 및 비직조 웹 또는 이러한 어느 재료들의 조합과 같은 웹 재료들의 광범위한 선택으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 탑시트(42)는 멜트블로운 웹, 스펀본디드 웹, 또는 천연 섬유, 합성 섬유 또는 이의 조합으로 구성된 본디드-카디드-웹을 포함할 수 있다. 탑시트(42)는 실질적으로 소수성 재료로 구성될 수 있으며, 상기 소수성 재료는 선택적으로 계면활성제로 처리되거나 소정 수준의 습윤성 및 친수성을 부여하도록 처리된다.
탑시트(42)는 또한 신축성 및/또는 탄성중합적으로 신축성일 수 있다. 탑시트(42)의 구성을 위한 적절한 탄성중합 재료는 탄성 스트랜드, LYCRA 엘라스틱, 캐스트 또는 블로운 탄성 필름, 비직조 탄성 웹, 멜트블로운 또는 스펀본드 탄성중합 섬유성 웹뿐만 아니라 이의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 탄성중합 재료의 예는 KRATON 탄성중합체, HYTREL 탄성중합체, ESTANE 탄성중합 폴리우레탄(Cleveland, Ohio U.S.A. 에 사무소 소재 Noveon로부터 입수가능), 또는 PEBAX 탄성중합체를 포함한다. 상기 탑시트(42)는 또한 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된 미국 특허 제 6,552,245 호(Roessler et al.)에 기재된 바와 같은 신축성 재료로 이루어질 수 있다. 탑시트(42)는 또한 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된 미국 특허 제 6,969,378 호(Vukos et al.)에 기재된 이축 스트레칭 가능한 재료로 형성될 수 있다.
상기 용변 연습용 물품(20)은 선택적으로, 흡수 코어(44)에 인접하게 위치하고, 접착제를 이용하는 것과 같이 당해 기술분야에 알려진 방법에 의해 흡수 코어(44) 또는 탑시트(42)와 같은 상기 물품(20) 내 다양한 요소에 부착될 수 있는 서지 관리 층(surge management layer)을 더 포함할 수 있다. 적절한 서지 관리층의 예는 미국 특허 제 5,486,166 호(Bishop et al.); 제 5,490,846 호(Ellis et al.); 및 제 5,820,973 호(Dodge et al.)에 개시되어 있고, 이들 각각은 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된다.
상기 용변 연습용 물품(20)은 흡수 코어(44)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡수 코어(44)는 다수의 형상 중 어느 것이든 가질 수 있다. 예를 들어, 이는 2-차원 또는 3-차원 배치를 가질 수 있고, 직사각형 형상, 삼각형 형상, 타원형 형상, 레이스-트랙 형상, I-형상, 일반적으로 모래시계 형상, T-형상 등일 수 있다. 상기 흡수 코어(44)가 후방(24) 또는 전방(22)부에 비해 사타구니 부(26)에서 더 좁은 것이 종종 적절할 수 있다. 상기 흡수 코어(44)는 백시트(40) 및/또는 탑시트(42)와 같은 흡수 물품 내에 예를 들어, 초음파, 가압, 접착제, 천공, 가열, 봉사(sewing thread) 또는 스트랜드, 자생 또는 자가 접착, 훅-앤드-루프 또는 이의 어느 조합과 같이 당해 기술분야에 알려진 본딩 수단에 의해 부착될 수 있다.
흡수 코어(44)는 당해 기술분야에 알려진 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 특정 제조방법으로 제한하려는 것은 아니나, 상기 흡수 코어는 예를 들어, 미국 특허 제 4,666,647 호(Enloe et al.), 미국 특허 제 4,761,258 호(Enloe), 미국 특허 제 6,630,088 호(Venturino et al.) 및 미국 특허 제 6,330,735 호(Hahn et al.)에서와 같이 포밍 드럼 시스템을 이용할 수 있으며, 상기 특허문헌들은 모두 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된다. 선택적인 초흡수 입자의 선택적인 양을 포밍 챔버 내로 도입할 수 있는 기술의 예는 미국 특허 제 4,927,582 호(Bryson) 및 미국 특허 제 6,416,697 호(Venturino et al.)에 기재되어 있으며, 이는 모두 본 명세서와 일관되는 방법으로 본 명세서에 참조로 편입된다.
일부 바람직한 예로, 예를 들어, 상기 흡수 코어는 셀룰로오스 섬유 및/또는 멜트블로운 섬유와 같은 합성 섬유를 포함한다. 따라서, 일부 예에서, 코폼 라인으로 흡수 코어를 형성하는 것과 같이 멜트블로운 공정이 이용될 수 있다. 일부 예에서, 흡수 코어(44)는 현저한 양의 스트레칭성을 가질 수 있다.
상기 흡수 코어(44)는 부가적으로 또는 변형적으로 흡수 및/또는 초흡수 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 흡수 코어(44)는 다량의 초흡수 재료 및 선택적으로 섬유 매트릭스 내에 함유된 플러프(fluff)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 흡수 코어(44) 내의 초흡수 재료의 총량은 향상된 이점을 제공하기 위해, 코어의 적어도 약 30 중량%, 또는 적어도 약 60 중량% 또는 적어도 약 90중량%, 또는 약 10 중량% 내지 98 중량%, 또는 약 30 중량% 내지 90 중량%와 같이, 코어의 적어도 약 10 중량% 일 수 있다. 선택적으로, 초흡수 재료의 양은 코어의 최대 100 중량%와 같이 코어의 적어도 약 95 중량%일 수 있다. 다른 예에서, 흡수 코어에서 본 발명의 흡수 섬유의 양은 적어도 코어의 약 30 중량%; 또는 적어도 약 50 중량%; 또는 약 10 중량% 내지 70 중량% 또는 10 중량% 내지 50 중량%와 같은, 코어의 약 5 중량% 90 중량%와 같이, 적어도 약 5 중량%일 수 있다. 또 다른 예에서, 흡수 코어(44)는 선택적으로 비변형된 플러프를 약 20 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하와 같이, 약 35 중량% 이하 포함할 수 있다.
흡수 코어(44)는 초흡수 재료 및 선택적으로 플러프와 함께 사용하는 것으로 제한되는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다. 일부 예에서, 흡수 코어(44)는 부가적으로 계면활성제, 이온 교환 수지 입자, 보습제, 유화제, 향수, 유동체 변형제, 악취 조절 첨가제 등 및 이의 조합과 같은 재료를 포함할 수 있다. 또한, 흡수 코어(44)는 폼을 포함할 수 있다.
실시예
류코 염료 및 비-류코 염료를 현상제 및 감감제와 혼합하여 색 변화 잉크를 형성하였다. 그러고 나서 상기 잉크는 프로필렌 필름 위로 코팅되었다. 건조 상태(약 50% 습도)에서, 상기 기재 상의 잉크는 하나의 색상이지만, 물 또는 소변에 노출될 때 다른 색상으로 변한다. 용액 A는 류코 염료로, 크리스탈 바이올렛 락톤(CVL) 0.0367 g, 현상제로서 살리실산아연 0.0123 g 및 갈산프로필 0.0624 g을 1 ml의 아세톤에 함유한다. 그 다음, 베타인이 80 mg/ml 로 에탄올에 용해되고, 브로모티몰 블루가 6 mg/ml 로 에탄올에 용해되며, 메틸 레드가 3 mg/ml 로 아세톤에 용해되고, 말라카이트 그린이 0.8 mg/ml 로 아세톤에 용해되었다.
실시예 1
용액 A가 베타인 용액 및 브로모티몰 블루와 함께 25:40:20의 비율로 혼합되었다. 그러고 나서, 상기 용액은 피펫팁으로 폴리프로필렌 필름 위로 코팅되었다. 코팅이 건조된 후, 상기 필름은 노랑색이었다. 상기 필름 위로 한 방울의 물이 떨어진 후, 물 스팟은 즉시 파랑색으로 바뀌었다. 파랑 염료는 완전히 필름 위에 고정되었으며 따라서 침출은 감지되지 않았다.
실시예 2
용액 A가 베타인 용액 및 메틸 레드와 함께 25:40:4의 비율로 혼합되었다. 그러고 나서, 상기 용액은 피펫팁으로 폴리프로필렌 필름 위로 코팅되었다. 코팅이 건조된 후, 상기 필름은 분홍-빨강색이었다. 상기 필름 위로 한 방울의 물이 떨어진 후, 물 스팟은 즉시 보라-파랑색으로 바뀌었다. 보라-파랑 염료는 완전히 필름 위에 고정되었으며 따라서 침출은 감지되지 않았다.
실시예 3
용액 A가 베타인 용액 및 말라카이트 그린과 함께 25:40:5의 비율로 혼합되었다. 그러고 나서, 상기 용액은 피펫팁으로 폴리프로필렌 필름 위로 코팅되었다. 코팅이 건조된 후, 상기 필름은 밝은 초록색이었다. 상기 필름 위로 한 방울의 물이 떨어진 후, 물 스팟은 즉시 파랑색으로 바뀌었다. 파랑 염료는 완전히 필름 위에 고정되었으며 따라서 침출은 감지되지 않았다.
본 발명은 일반적으로, 그리고 실시예들에 의해 구체적으로 서술되었다. 통상의 기술자는 본 발명 개시가 반드시 구체적으로 개시된 실시예에 제한되지 않고, 하기 청구범위 또는 현재까지 알려진 등가 요소 또는 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있는 발전된 등가 요소를 포함하는 모든 등가물로 정의된, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 다수의 수정 및 변형이 실시 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 변화가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 상기 변화는 본 명세서에 포함되는 것으로 고려된다.

Claims (17)

  1. 개인 위생 물품의 수계 액체의 존재를 검출하는 센서로서, 상기 센서는:
    수성 액체(aqueous liquid)와 접촉할 때 유색에서 무색으로 변하도록 조정된 제1 젖음 표시 재료를 포함하는 제1층, 상기 제1 젖음 표시 재료는 제1 색상을 가짐; 및
    수성 액체와 접촉할 때 무색에서 유색으로 변하도록 조정된 제2 젖음 표시 재료를 포함하는 제2층, 상기 제2 젖음 표시 재료는 제2 색상을 가짐,을 포함하고;
    상기 제1 색상 및 제2 색상은 2개의 이차색(secondary colors), 2개의 원색(primary colors), 또는 관련없는(unrelated) 원색 및 이차색인, 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 젖음 표시 재료 또는 제2 젖음 표시 재료는 플루오란형 류코 염료, 프탈라이드형 류코 염료, 모노헤테로고리 치환 프탈라이드, 디아릴메틸아자프탈라이드, 비스헤테로고리 치환 프탈라이드, 3-헤테로고리 치환 아자프탈라이드, 3,3-비스헤테로고리 치환 아자프탈라이드, 알케닐 치환 프탈라이드, 가교 프탈라이드 및 비스프탈라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 류코 염료를 포함하는, 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 적어도 하나의 현상제를 더 포함하는, 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 적어도 하나의 감감제(desensitizer)를 더 포함하는, 센서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 적어도 하나의 중성 계면활성제를 더 포함하는, 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 겐티아나 바이올렛(메틸 바이올렛), 류코말라카이트 그린, 메틸 옐로우, 브로모페놀 블루, 콩고 레드, 메틸 오렌지, 말라카이트 그린, 브릴리언 그린, 크리스탈 바이올렛, 에리트로신 B, 메틸 그린, 메틸 바이올렛 2B, 피크르산, 나프톨 옐로우 S, 퀴날딘 레드, 에오신 Y, 베이직 푹신, 4-(p-아닐리노페닐아조)벤젠-술폰산, 소듐염, 플록신 B, 브로모클로로페놀 블루 W.S., 에틸 오렌지, 브로모크레졸 나일 블루 A, 티몰프탈레인, 아닐린 블루 W.S., 알리자린 옐로 GG, 모르간트 오렌지 I, 트로페올린 O, 오렌지 G, 산성푹신, 티아졸 옐로우 G, 인디고 카르민, 페놀프탈레인, 티몰프탈레인, 알리자린 옐로우 R, 브로모크레졸 그린 및 이들 각각의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 pH 지시 염료를 포함하는, 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 대전(charged) 계면활성제를 더 포함하는, 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 pH 조절제를 더 포함하고, 상기 pH 조절제는 저분자량 유기산 및 고분자량 유기산을 포함하는, 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 젖음 표시 재료는 매트릭스 형성 요소를 더 포함하는, 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    제1 색상은 제2 색상과 같은 색상을 갖는, 센서.
  11. 제1항에 있어서,
    제1 색상은 제2 색상보다 높은 값(value)을 갖는, 센서.
  12. 제1항에 있어서,
    제1 색상은 제2 색상과 같은 값(value)을 갖는, 센서.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 젖음 표시 재료는 인쇄에 의해 기판 상에 배치되도록 배합된(formulated) 액체 형태인, 센서.
  14. 제1항의 센서를 포함하는 흡수 물품.
  15. 제1항에 있어서,
    제2층으로부터 제1층을 분리하는 제3층을 더 포함하는, 센서.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3층은 수용성 필름을 포함하는, 센서.
  17. 개인 위생 물품의 수계 액체의 존재를 검출하는 센서로서, 상기 센서는:
    수성 액체와 접촉할 때 유색에서 무색으로 변하도록 조정된 제1 젖음 표시 재료를 포함하는 제1층;
    수성 액체와 접촉할 때 무색에서 유색으로 변하도록 조정된 제2 젖음 표시 재료를 포함하는 제2층; 및
    제2층으로부터 제1층을 분리하는 수용성 필름을 포함하는 제3층을 포함하는, 센서.
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