KR101887716B1

KR101887716B1 - 흡수 물품에 사용하기 위한 습윤 센서

Info

Publication number: KR101887716B1
Application number: KR1020137014595A
Authority: KR
Inventors: 닝 웨이; 슈에동 송
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2018-08-10
Also published as: RU2624435C2; BR112013014230B1; AU2011340219B2; EP2648670A2; KR20130137002A; CN103260566B; EP2648670A4; WO2012077004A2; US20120150134A1; MX2013006545A; AU2011340219A1; CN103260566A; BR112013014230A2; WO2012077004A3; EP2648670B1; RU2013130209A; US8871994B2

Abstract

잉크로부터 형성된 흡수 물품용 습윤 센서가 제공된다. 잉크는 양성자 수용 크로모겐 및 양성자 공여제(또는 색 현상제)를 포함한다. 사용 전에, 잉크는 가시적인 색을 갖기 위해 일반적으로 건조하고 양성자화된 형태이다. 그러나, 체액(예를 들어, 소변, 대변, 점액, 맨스, 질액 등)과 접촉시, 유체 내의 물은 크로모겐의 탈양성자화를 일으키고, 그 결과 스펙트럼의 적색 끝을 향하여 크로모겐의 흡수 최대점을 이동("장파장쪽 이동(bathochromic shift)")시키거나, 청색 끝을 향하여 크로모겐의 흡수 최대점을 이동("단파장쪽 이동(hypsochromic shift)")시킨다. 사용 도중에 색 변화의 속도를 증가시키기 위해, 본 발명자들은 특정한 타입의 양성자 공여제가 사용될 수 있다는 것을 알아내었다. 보다 구체적으로, 양성자 공여제는 지방족 카르복실산이며, 상기 지방족 카르복실산은 체액(예를 들어, 소변)에 매우 가용성이어서, 매우 신속한 색 변화를 나타내고 상대적으로 짧은 시간 이내에 감지될 수 있다. 또한, 색 변화의 정도는 흡수 물품에서 습윤의 "실시간(real-time)" 표시를 제공하는데 일반적으로 충분하다.

Description

흡수 물품에 사용하기 위한 습윤 센서{WETNESS SENSOR FOR USE IN AN ABSORBENT ARTICLE}

일회용 흡수 물품(예, 기저귀, 트레이닝 팬츠, 요실금 패드 등)에서 습기를 감지하는 성능은 다양한 현대 위생 제품의 바람직한 특성이 되었다. 이들 물품이 너무 흡수성이기 때문에, 특히 착용자가 배뇨와 관련된 신체 감각의 의미를 인식하지 못하는 미숙한 유아인 경우, 예를 들어 착용자는 배뇨를 인식하지 못할 수 있다. 따라서, 착용자는 배뇨 제어 실패를 인식하지 못하거나 물품이 변경되어야 한다는 것을 알지 못할 수 있다. 또한, 부모 또는 간병인은 흡수 물품이 변경되어야 한다는 것을 인식하지 못할 수 있다. 상술한 문제를 해결하기 위한 다양한 시도가 있었다. 예를 들어, 미국 특허 공개 제2010/0030173호(Song,et al)에는, 건조 상태에서 가시적인 신호를 나타내는 색 현상제(예, 아연 살리실산 염) 및 류코 염료로 형성된 습윤 센서가 기재되어 있다. 소변과 같은 체액과 접촉시, 신호는 희미해지거나 완전히 사라지기 시작한다. 불행하게도, 이러한 센서는 흡수 물품의 표면에 충분한 습윤을 달성하기 위해 종종 계면활성제의 사용을 필요로 하며, 이는 센서의 비용 및 복잡성을 증가시킨다. 또한, 이러한 센서는 소량의 유체에 상대적으로 민감하지 않아서, 원하는 색 변화를 나타내는데 종종 오랜 시간이 걸릴 수 있다.

따라서, 체액의 존재에서 신속한 색 변화를 나타낼 수 있는 향상된 습윤 센서가 요구된다.

본 발명의 일 구현에 따르면, 실질적으로 액체 불투과성 층, 액체 투과성 층, 및 상기 실질적으로 액체 불투과성 층과 상기 액체 투과성 층 사이에 위치한 흡수 코어를 포함하는 흡수 물품이 개시된다. 상기 흡수 물품에 습윤 센서가 통합되고, 상기 습윤 센서는 상기 흡수 물품의 착용자로부터의 체액과 유체 연통하도록 위치된다. 상기 습윤 센서는 양성자 수용 크로모겐(proton-accepting chromogen) 및 양성자 공여제(proton-donating agent)를 포함하는 잉크를 포함하고, 상기 양성자 공여제는 지방족 카르복실산을 포함한다. 상기 잉크는 체액과 접촉시 가시적인 색 변화를 나타낸다.

본 발명의 다른 구현에 따르면, 기질에 배치되는 잉크를 포함하는 흡수 물품용 습윤 센서가 개시된다. 상기 잉크는 류코 염료(leuco dye) 및 양성자 공여제(proton-donating agent)를 포함하고, 상기 양성자 공여제는 지방족 카르복실산을 포함하고, 상기 지방족 카르복실산은 20℃의 온도에서 물 100 밀리리터 당 약 5 그램보다 큰 물에 대한 용해도 및 약 0 내지 약 8의 제1 산해리상수(acid dissociation constant)를 갖는다. 상기 잉크는 수성 유체와 접촉시 가시적인 색 변화를 나타낸다.

본 발명의 다른 특성 및 측면은 이하에 보다 상세하게 기술한다.

당업자를 위한 최선의 실시태양을 포함하는 본 발명의 완전하고 실시가능한 개시사항은 첨부 도면을 참고하여 명세서의 나머지 부분에서 보다 구체적으로 기술한다.
도 1은 본 발명의 습윤 센서와 함께 사용될 수 있는 흡수 물품의 일 실시예에 대한 상면도이다.
도 2는 본 발명의 습윤 센서와 함께 사용될 수 있는 흡수 물품의 다른 실시예에 대한 투시도이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 부호의 반복 사용은 본 발명에서 동일하거나 유사한 특성 또는 구성요소를 표시하기 위한 것이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시태양에 대하여 상세히 설명될 것이며, 이의 하나 이상의 실시예를 기술한다. 각각의 실시예는 본 발명의 설명을 위해 제공된 것으로, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 실제로, 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않는 다양한 변형 및 변경이 본 발명에서 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 하나의 실시태양의 일부로서 예시되거나 기재된 특성을 다른 실시태양에 사용하여 또 다른 실시태양를 도출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 그러한 변형 및 변경을 포함하는 것이다.

일반적으로, 본 발명은 잉크로부터 형성된 흡수 물품용 습윤 센서에 관한 것이다. 잉크는 양성자 수용 크로모겐 및 양성자 공여제(또는 색 현상제)를 포함한다. 사용 전에, 잉크는 가시적인 색을 갖기 위해 일반적으로 건조하고 양성자화된 형태이다. 그러나, 체액(예를 들어, 소변, 대변, 점액, 맨스, 질액 등)과 접촉시, 유체 내의 물은 크로모겐의 탈양성자화를 일으키고, 그 결과 스펙트럼의 적색 끝을 향하여 크로모겐의 흡수 최대점을 이동("장파장쪽 이동(bathochromic shift)")시키거나, 청색 끝을 향하여 크로모겐의 흡수 최대점을 이동("단파장쪽 이동(hypsochromic shift)")시킨다. 색 변화의 특징은 양성자 수용 크로모겐의 타입 및 -추가의 어느 온도둔감성 크로모겐의 존재를 포함하는 다양한 요인에 따라 다르다. 하나의 실시태양에서, 예를 들어 잉크는, 체액과 접촉시 희미해지거나 사라지는, 건조 상태에서의 가시적으로 관찰가능한 색을 갖는다.

사용 도중에 색 변화의 속도를 증가시키기 위해, 본 발명자들은 특정한 타입의 양성자 공여제가 사용될 수 있다는 것을 알아내었다. 보다 구체적으로, 양성자 공여제는 지방족 카르복실산이며, 상기 지방족 카르복실산은 체액(예를 들어, 소변)에 매우 가용성이어서, 매우 신속한 색 변화를 나타내고 상대적으로 짧은 시간 이내에 감지될 수 있다. 예를 들어, 가시적인 색 변화는 약 30초 또는 그 미만에서 일어날 수 있고, 일부 실시예에서는 약 15초 또는 그 미만에서 일어날 수 있고, 일부 실시예에서는 약 5초 또는 그 미만에서 일어날 수 있다. 또한, 색 변화의 정도는 흡수 물품에서 습윤의 "실시간(real-time)" 표시를 제공하는데 일반적으로 충분하다. 예를 들어, 이러한 색 변화는, Pocket Guide to Digital Printing(F. Cost, Delmar Publishers, Albany, New York. ISBN 0-8273-7592-1 at pages 144 and 145)에서 논의되는 "CIELAB"로서 알려진 종래의 테스트를 사용하여 측정된 흡광도 판독에서의 특정 변화에 의해 나타낼 수 있다. 이 방법은 색 인식의 상대 이론을 기초로 인식된 색의 3가지 특징에 해당하는 3가지 변수 L*, a*, 및 b*를 정의한다. 3가지 변수의 의미는 이하와 같다.

L* = 명도(또는 광도), 0 내지 100의 범위, 여기서 0 = 어두움 및 100 = 밝음

a* = 적색/녹색 축, 대략 -100 내지 100의 범위; 양수 값은 적색이고 음수 값은 녹색

b* = 황색/청색 축, 대략 -100 내지 100의 범위; 양수 값은 황색이고 음수 값은 청색

CIELAB 색 공간이 가시적으로 다소 균일하기 때문에, 인간에 의해 인식되는 2가지 색상 간의 차이를 나타내는 단일한 수가 계산될 수 있다. 이러한 차이는 ΔΕ라 언급되며, 2가지 색상 간의 3가지 차이(ΔL*, Δa*, 및 Δb*)의 제곱합의 제곱근을 취하여 계산된다. CIELAB 색 공간에서, 각각의 ΔΕ 단위는 2가지 색상 간의 "최소 감지가능한(just noticeable)" 차이와 대략 동일하다. 따라서, CIELAB은, 색 변화의 표현 및 색 관리의 목적을 위한 참조 색 공간으로 사용될 수 있는 객관적인 장치-독립적 색 사양 시스템에 대한 좋은 측정이다. 따라서, 이 테스트를 사용하면, 예를 들어 Minolta Co. Ltd. of Osaka, Japan(Model # CM2600d)로부터 입수가능한 휴대용 분광광도계를 사용하여, 색 강도(L*, a*, 및 b*)가 측정될 수 있다. 이 기기는 CIE No. 15, ISO 7724/1, ASTME1164 및 JIS Z8722-1982(diffused illumination/8-degree viewing system)에 따르는 D/8 기하형태를 이용한다. 표면의 법선에 8도의 각도에서 표본 표면에 의해 반사된 D65 광은 표본 측정 광학 시스템에 의해 수용된다. 일반적으로, 색 변화는 약 2 이상의 ΔΕ로 표시되고, 일부 실시예에서는 약 3 이상의 ΔΕ로 표시되고, 일부 실시예에서는 약 5 내지 약 50의 ΔΕ로 표시된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 지방족 카르복실산은 체액에 매우 가용성이라서, 색 변화가 매우 신속하고 사용자 또는 착용자에 의해 쉽게 감지될 것이다. 일반적으로, 체액은 상당한 양의 물을 포함하기 때문에, 일반적으로, 산은 20℃의 온도에서 결정될 때, 예를 들어 물 100 밀리리터 당 약 5 그램을 초과하고, 일부 실시예에서 물 100 밀리리터 당 약 15 그램을 초과하고, 일부 실시예에서 물 100 밀리리터 당 약 30 내지 약 200 그램이고, 일부 실시예에서 물 100 밀리리터 당 약 50 그램 내지 약 150 그램의 높은 용해도를 나타낼 것이다. 그러나, 물에 대한 높은 용해도를 갖는 것 이외에, 산은 또한 일반적으로 "약한" 것으로 간주되어서 착용자의 피부에 안전하게 접촉하지만, 원하는 pH 레벨을 달성하는데 충분히 강하다. 이와 관련하여, 산은 20℃에서 결정했을 때, 일반적으로 약 0 내지 약 8, 일부 실시예에서는 약 0.5 내지 약 6, 일부 실시예에서는 약 1 내지 약 5의 제1 산해리상수(pK_a1)를 갖는다. 그 결과, 잉크의 pH 레벨은 약 5 또는 그 미만, 일부 실시예에서는 약 1 내지 약 4일 수 있다.

상술한 특징을 갖는 적합한 지방족 카르복실산은, 예를 들어 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 아디프산(adipic acid), 말레산(maleic acid), 말산(malic acid), 올레산(oleic acid), 타르타르산(tartaric acid)(예를 들어, 덱스토타르타르산(dextotartaric acid), 메조타르타르산(mesotartaric acid) 등), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 글리콜산(glycolic acid), 옥살산(oxalic acid), 프로피온산(propionic acid), 글루타르산(glutaric acid), 글루콘산(gluconic acid), 락트산(lactic acid), 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민산(glutaminic acid), 이타콘산(itaconic acid), 트리플루오로아세트산(trifluoro acetic acid) 등을 포함할 수 있다. 폴리(아크릴) 또는 폴리(메타크릴) 산 및 이들의 공중합체(예를 들어, 말레익-아크릴릭, 술포닉-아크릴릭, 및 스티렌-아크릴릭 공중합체)와 같은 폴리머 산 또한 본 발명의 사용에 적합할 수 있다. 특히 적합한 산은 α-타르타르산(2.98의 pK_a1 및 4.34의 pK_a2, 물 100 밀리리터 당 133 그램의 용해도), 옥살산(1.23의 pK_a1 및 4.19의 pK_a2, 물 100 밀리리터 당 90 그램의 용해도), 시트르산(3.13의 pK_a1, 4.76의 pK_a2 및 6.40의 pK_a3, 물 100 밀리리터 당 73 그램의 용해도) 등과 같은 다양성자성 산(polyprotic acid)(예를 들어, 2양성자성, 3양성자성 등)이다.

임의의 다양한 양성자 수용 크로모겐이 잉크에 일반적으로 사용될 수 있다. 양성자 수용 크로모겐의 특히 적합한 하나의 종류는, 탈양성자화(deprotonated) 형태에서 바람직하게 무색인 류코 염료(leuco dye)이다. 적합한 류코 염료는, 예를 들어 프탈라이드(phthalide), 프탈린(phthalene), 아실-류코메틸렌 화합물(acyl-leucomethylene compound), 플루오란(fluorane), 스피로피란(spiropyrane), 쿠마린(cumarin) 등 및 이들 중 어느 것의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 플루오란은, 예를 들어 3,3'-디메톡시플루오란, 3,6-디메톡시플루오란, 3,6-디-부톡시플루오란, 3-클로로-6-페닐아미노-플루오란, 3-디에틸아미노-6-디메틸플루오란, 3-디에틸아미노-6-메틸-7-클로로플루오란, 및 3-에틸-7,8-벤조플루오란, 3,3'-비스-(p-디메틸-아미노페닐)-7-페닐아미노플루오란, 3-디에틸아미노-6-메틸-7-페닐아미노플루오란, 3-디에틸아미노-7-페닐아미노플루오란, 및 2-아닐리노-3-메틸-6-디에틸아미노플루오란을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 프탈라이드는 3,3',3''-트리스(p-디메틸아미노-페닐)프탈라이드, 3,3'-비스(p-디메틸아미노-페닐)프탈라이드, 3,3-비스(p-디에틸아미노-페닐)-6-디메틸아미노-프탈라이드, 3-(4-디에틸아미노페닐)-3-(1-에틸-2-메틸인돌-3-일)프탈라이드, 및 3-(4-디에틸아미노-2-메틸)페닐-3-(1,2-디메틸인돌-3-일)프탈라이드를 포함한다. 다른 적합한 크로모겐은 미국 특허 제4,620,941호(Yoshikawa, et al.); 제5,281,570호(Haseqawa, et al.); 제5,350,634호(Sumii, et al.); 및 제5,527,385호(Sumii, et al.)에 기재되어 있고, 그 전체 내용은 모든 목적을 위해 본 명세서에 편입된다.

양성자 수용 크로모겐 및 양성자 공여제의 상대적인 양은 원하는 색 변화를 달성하기 위해 변할 수 있다. 즉, 양성자 공여제는 원하는 신속한 색 변화를 달성하기 위해 충분히 많은 양으로 사용되지만, 사용 전의 가시성을 유지하는 크로모겐의 기능에 불리한 영향을 줄 정도의 많은 양은 아니다. 이와 관련하여, 양성자 공여제 대 크로모겐의 중량비는 일반적으로 약 0.4 내지 약 10이고, 일부 실시예에서는 약 0.5 내지 약 8이고, 일부 실시예에서는 약 1 내지 약 4이다. 예를 들어, 양성자 공여제는 건조한 잉크를 기준으로, 약 5중량% 내지 약 60중량%, 일부 실시예에서는 약 10중량% 내지 약 50중량%, 일부 실시예에서는 약 15중량% 내지 약 40중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 크로모겐은 건조한 잉크를 기준으로, 약 40중량% 내지 약 95중량%, 일부 실시예에서는 약 50중량% 내지 약 90중량%, 일부 실시예에서는 약 60중량% 내지 약 85중량%를 구성할 수 있다.

잉크는 또한 원하는 색 변화를 용이하게 하고, 적용된 기질에 안정성을 유지하는 잉크의 기능을 강화하기 위해, 다양한 선택적 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 잉크의 내구성을 증가시키고 건조시 다양한 기질에 안정한 필름의 형성을 돕기 위해, 유기 바인더가 사용될 수 있다. 잉크는 수성 체액(예를 들어, 소변)과 접촉되기 때문에, 종종 소수성 유기 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 바인더의 일 예는 기질에 적용시 경화될 수 있는 열경화성 수지이다. 적합한 열경화성 수지는, 예를 들어 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 디알릴 프탈레이트 수지, 비닐에스테르 수지 등을 포함할 수 있다. 이러한 소수성 바인더에 추가 또는 결합하여, 잉크는 친수성 바인더, 예를 들어 알긴산과 그 염, 카라기난, 펙틴, 젤라틴 등, 반합성 매크로분자 화합물, 예를 들어 메틸셀룰로오스, 양이온화 전분, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복실메틸화 전분, 비닐 폴리머(예를 들어, 폴리비닐 알코올), 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 말레산 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 부티레이트 등 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 상업적으로 입수가능한 바인더 시스템은, 예를 들어 폴리(메틸비닐에테르/말레산)의 모노알킬에스테르인 GANTREZ®SP, ES, 또는 AN 시리즈(International Specialty Products, Inc.), 카복시화 아크릴 공중합체인 DERMACRYL® 시리즈(Akzo Nobel), 및 양쪽성(amphoteric) 아크릴 공중합체인 AMPHOMER® 시리즈(Akzo Nobel)를 포함한다.

바인더의 총 농도는 일반적으로 최종 기질의 바람직한 특성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 바인더의 높은 총 농도는 코팅된 기질에 보다 나은 물리적 특성을 제공할 수 있지만, 마찬가지로 적용된 기질의 흡수 용량 등과 같은 다른 특성에 불리한 영향을 미칠 수 있다. 반대로, 바인더의 낮은 총 농도는 원하는 정도의 내구성을 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 대부분의 실시예에서, 임의의 소수성 또는 친수성 바인더를 포함하여, 잉크에 사용되는 바인더의 총 양은 건조 중량을 기준으로, 약 0.01중량% 내지 약 10중량%, 일부 실시예에서는 약 0.05중량% 내지 약 5중량%, 일부 실시예에서는 약 0.1중량% 내지 약 4중량%이다. 예를 들어, 친수성 바인더는 건조 중량을 기준으로, 약 0.001중량% 내지 약 10중량%, 일부 실시예에서는 약 0.01중량% 내지 약 5중량%, 일부 실시예에서는 약 0.1중량% 내지 약 2중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 소수성 바인더는 건조 중량을 기준으로, 약 0.001중량% 내지 약 10중량%, 일부 실시예에서는 약 0.01중량% 내지 약 5중량%, 일부 실시예에서는 약 0.1중량% 내지 약 2중량%를 구성할 수 있다.

잉크는 또한 당해 업계에 알려진 다른 성분을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 기질의 특정한 특성에 따라, 잉크는 기질에 적용 및 부착되는 기능을 향상시키기 위해 습윤제를 포함할 수 있다. 적합한 습윤제는, 예를 들어 계면활성제(예를 들어, 비이온성, 양이온성, 음이온성, 또는 양쪽이온성) 또는 계면활성제의 혼합물을 포함할 수 있다. 계면활성제는 또한 착색제에 의해 제공되는 명암 및 감도의 향상을 도울 수 있다. 특히 바람직한 계면활성제는 비이온 계면활성제, 예를 들어 에톡시화 알킬페놀, 에톡시화 및 프로폭시화 지방산 알코올, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 블록 공중합체, 지방산(C₈-C₁₈)의 에톡시화 에스테르, 긴 사슬 아민 또는 아미드를 갖는 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 알코올, 아세틸렌 디올, 및 이들의 혼합물을 갖는 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물이다. 적합한 비이온 계면활성제의 다양한 특정 예는, 메틸 글루세스-10, PEG-20 메틸 글루코오스 디스테아레이트, PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트, C₁₁-C₁₅ 파레스(pareth)-20, 세테스(ceteth)-8, 세테스-12, 도독시놀(dodoxynol)-12, 라우레스(laureth)-15, PEG-20 캐스터 오일, 폴리소르베이트(polysorbate) 20, 스테아레스(steareth)-20, 폴리옥시에틸렌-10 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌-10 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌-10 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 올레일 에테르, 에톡시화 노닐페놀, 에톡시화 옥틸페놀, 에톡시화 도데실페놀, 또는 3 내지 20 에틸렌 옥사이드 분획을 포함하는 에톡시화 지방산(C. sub.6-C. sub.22) 알코올, 폴리옥시에틸렌-20 이소헥사데실 에테르, 폴리옥시에틸렌-23 글리세롤 라우레이트, 폴리옥시에틸렌-20 글리세롤 스테아레이트, PPG-10 메틸 글루코오스 에테르, PPG-20 메틸 글루코오스 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 소르비탄 모노에스테르, 폴리옥시에틸렌-80 캐스터 오일, 폴리옥시에틸렌-15 트리데실 에테르, 폴리옥시에틸렌-6 트리데실 에테르, 라우레스-2, 라우레스-3, 라우레스-4, PEG-3 캐스터 오일, PEG 600 디올리에이트, PEG 400 디올리에이트, 및 이들의 혼합물을 포함하며, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 상업적으로 입수가능한 비이온 계면활성제는 SURFYNOL®(Air Products and Chemicals of Allentown, Pa.으로부터 입수가능한 아세틸렌 디올 계면활성제의 범위) 및 TWEEN®(Fischer Scientific of Pittsburgh, Pa.로부터 입수가능한 폴리옥시에틸렌 계면활성제의 범위)을 포함할 수 있다. 이러한 습윤제가 사용될 수 있지만, 습윤제를 사용하지 않고 잉크를 형성하는 것이 일반적으로 바람직하다. 이는 제조 효율성을 향상시키고, 잉크의 비용을 감소시킨다. 조성물은 일반적으로 이러한 습윤제를 포함하지 않을 수 있지만, 최종 조성물에는 소량의 습윤제가 존재할 수 있다. 그렇지만, 잉크는 일반적으로 약 10중량% 미만, 일부 실시예에서는 약 5중량% 미만, 일부 실시예에서는 약 0.01중량% 내지 약 2중량%의 양의 습윤제를 포함한다.

필수적인 것은 아니지만, 기질 상에 고정될 수 있는 능력을 용이하게 하기 위하여, 잉크 내에 추가적인 성분이 사용될 수 있다. 예를 들어, 기질의 표면에 잉크를 연결하고 내구성을 더 향상시키는 고정 화합물(anchoring compound)이 사용될 수 있다. 일반적으로, 고정 화합물은 크로모겐 또는 양성자 공여제보다 큰 크기를 가져서, 사용 중에 표면 상에 남아있을 가능성을 향상시킨다. 예를 들어, 고정 화합물은 폴리머, 올리고머, 덴드리머, 입자 등과 같은 매크로분자 화합물을 포함할 수 있다. 폴리머 고정 화합물은 천연, 합성 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 천연 폴리머 고정 화합물의 예는, 폴리펩티드, 프로테인, DNA/RNA 및 폴리사카라이드(예를 들어, 글루코오스-기반의 폴리머, 활성화된 덱스트란 등)를 포함한다. 일부 실시예에서, 고정 화합물은 입자("비드(bead)" 또는 "마이크로비드(microbead)"라고도 지칭됨)일 수 있다. 자연적으로 발생하는 입자, 예를 들어 핵, 마이코플라스마, 플라스미드, 색소체, 포유류 세포(예, 파열적혈구), 단세포 미생물(예, 박테리아), 폴리사카라이드(예, 아가로스) 등이 사용될 수 있다. 또한, 합성 입자가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 라텍스 마이크로입자가 사용된다. 임의의 합성 입자가 사용될 수 있지만, 일반적으로 입자는 폴리스티렌, 부타디엔 스티렌, 스티렌아크릴-비닐 터폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 스티렌-말레산 무수물 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피리딘, 폴리디비닐벤젠, 폴리부티렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴, 비닐클로라이드 아크릴레이트 등, 또는 이들의 알데히드, 카르복실, 아미노, 히드록실, 또는 히드라지드 유도체로부터 형성된다. 사용시, 입자의 크기가 다를 수 있다. 예를 들어, 입자의 평균 크기(예, 직경)는 약 0.1 나노미터 내지 약 1000 마이크론, 일부 실시예에서는 약 0.1 나노미터 내지 약 100 마이크론, 일부 실시예에서는 약 1 나노미터 내지 약 10 마이크론의 범위일 수 있다.

보습제(humectant), 예를 들어, 에틸렌 글리콜; 디에틸렌 글리콜; 글리세린; 폴리에틸렌 글리콜 200, 300, 400 및 600; 프로판 1,3 디올; Dowanol PM(Gallade Chemical Inc., Santa Ana, California)과 같은 프로필렌-글리콜모노메틸 에테르; 다가 알코올; 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 또한, 프린터 또는 잉크 전달 시스템의 금속 부품을 보호하는 것을 돕기 위해, 시간이 지나면서 화학 반응에 관여될 수 있는 금속 이온을 격리하기 위한 킬레이트제 및/또는 부식 억제제와 같은 다른 첨가제가, 잉크 성능 향상을 위해 포함될 수 있다. 모든 목적을 위해 그 전체가 본 명세서에 참조로 편입되는, 미국 특허 제5,681,380호(Nohr. et al.) 및 제6,542,379호(Nohr. et al.)에 기재된 바와 같은, 잉크에 사용을 위한 다양한 다른 성분, 예를 들어 착색 안정제, 광개시제, 필러 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 잉크는 일반적으로 기질에 적용된다. 기질은 잉크에 대해 물리적 캐리어로서 단순히 작동할 수 있거나, 또는 기질은 통합되는 흡수 물품의 다른 기능을 수행할 수 있다. 잉크의 적용을 위해, 일반적으로 성분이 먼저 용매에 용해 또는 분산되어서, 코팅 용액을 형성한다. 예를 들어, 상술한 성분 중 하나 이상이 순차적으로 또는 동시에 용매에 혼합되어서, 기질에 쉽게 적용될 수 있는 잉크를 형성할 수 있다. 성분을 용해 또는 분산할 수 있는 임의의 용매가 적합하다. 그러나, 일반적으로 체액과 접촉하기 전에 크로모겐이 탈양성자화 되지 않기 위해, 유기 용매가 사용된다. 적합한 유기 용매는, 예를 들어 에탄올 또는 메탄올과 같은 알코올; 디메틸포름아미드; 디메틸 설폭사이드; 펜탄, 부탄, 헵탄, 헥산, 톨루엔 및 크실렌과 같은 탄화 수소; 디에틸에테르 및 테트라하이드로퓨란과 같은 에테르; 아세톤 및 메틸에틸케톤과 같은 케톤 및 알데히드; 디클로로메탄 및 사염화탄소와 같은 할로겐화 용매; 아크릴로니트릴; 등 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 코팅 배합물 내에 용매의 농도는 일반적으로 쉽게 적용, 취급 등을 할 수 있도록 충분히 높다.

사용시 용매의 총 농도는 다를 수 있지만, 일반적으로 코팅 배합물의 약 30중량% 내지 약 99중량%, 일부 실시예에서는 약 40중량% 내지 약 95중량%, 일부 실시예에서는 약 50중량% 내지 약 90중량%이다. 물론, 사용되는 용매의 특정한 양은 배합물의 점도 및/또는 원하는 고형 함량에 따라 부분적으로 달라진다. 예를 들어, 고형 함량은 약 0.01중량% 내지 약 30중량%, 일부 실시예에서는 약 0.1중량% 내지 약 25중량%, 일부 실시예에서는 약 0.5중량% 내지 약 20중량%의 범위일 수 있다. 고형 함량을 변화시킴으로써, 색 변화 크로모겐의 존재가 제어될 수 있다. 예를 들어, 높은 수준의 크로모겐을 갖는 잉크를 형성하기 위해서는, 보다 높은 퍼센트의 크로모겐이 잉크에 통합되도록, 상대적으로 높은 고형 함량을 갖는 배합물이 제공될 수 있다. 또한, 코팅 배합물의 점도는 사용되는 용매의 종류 및/또는 적용 방법에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 12 rpm 및 25℃에서 작동하는 Spindle No. 18을 사용하여 Brookfield DV-1 viscometer로 측정하였을 때, 점도는 일반적으로 약 1 내지 약 200 파스칼-초, 일부 실시예에서는 약 5 내지 약 150 파스칼-초, 일부 실시예에서는 약 10 내지 100 파스칼-초이다. 원하는 경우, 점도를 증가 또는 감소시키기 위해, 증점제(thickener) 또는 다른 점도 개질제(viscosity modifier)가 배합물에 사용될 수 있다.

임의의 종래 기술, 예를 들어 인쇄, 디핑(dipping), 분사, 용융압출, 코팅(예, 용매 코팅, 분말 코팅, 브러시 코팅 등) 등을 사용하여, 기질에 코팅 배합물이 적용될 수 있다. 지지체(support)에 잉크를 적용하기 위해, 다양한 인쇄 기술, 예를 들어 그라비아 인쇄, 플렉소그래픽(flexographic) 인쇄, 스크린 인쇄, 레이저 인쇄, 열 리본 인쇄, 피스톤 인쇄 등이 사용될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 기질에 잉크를 적용하기 위해, 잉크-젯 인쇄 기술이 사용된다. 잉크-젯 인쇄는 비접촉 인쇄 기술이며, 잉크가 작은 노즐(또는 일련의 노즐)을 통과하도록 하여, 지지체를 향해 직접 방울을 형성한다. 2가지 기술, 즉 "DOD"(드롭-온-디맨드; Drop-On-Demand) 또는 "연속(continuous)" 잉크-젯 인쇄가 일반적으로 사용된다. 연속 시스템에서, 잉크는 하나 이상의 오리피스 또는 노즐을 통해 압력 하에서 연속적인 스트림으로 내보내진다. 오리피스로부터 고정된 거리에서 스트림이 작은 물방울로 파열하도록, 스트림은 가압 액추에이터에 의해 교란된다. 한편, 잉크를 작은 물방울로 파열하기 위해, DOD 시스템은 각각의 오리피스에서 가압 액추에이터를 사용한다. 각 시스템에서 가압 액추에이터는 압전 결정(piezoelectric crystal), 음향 장치(acoustic device), 열 장치(thermal device) 등일 수 있다. 잉크-젯 시스템의 종류 선택은 인쇄 헤드로부터 인쇄되는 재료의 종류에 따라 다르다. 예를 들어, 작은 물방울은 정전기적으로 편향되므로, 전도성 재료는 종종 연속적인 시스템을 필요로 한다. 따라서, 샘플 채널이 유전체 재료로 형성된 경우, DOD 인쇄 기술은 보다 바람직할 것이다.

코팅 배합물은 기질의 일면 또는 양면에 적용될 수 있다. 예를 들어, 최종 잉크는 일반적으로 사용 도중에 체액과 접촉하기 쉬운 기질의 적어도 표면 상에 존재한다. 또한, 잉크는 기질의 전체 표면을 커버할 수 있거나, 또는 표면의 일부만을 커버할 수 있다. 잉크를 여러 표면에 적용하는 경우, 각 표면은 순차적으로 또는 동시에 코팅될 수 있다. 적용되는 방식에 관계없이, 최종 기질은 특정 온도에서 건조되어서, 배합물로부터 용매를 제거하여 본 발명의 잉크를 형성할 수 있다. 예를 들어, 기질은 적어도 약 20℃, 일부 실시예에서는 적어도 약 25℃, 일부 실시예에서는 약 25℃ 내지 약 75℃의 온도에서 건조될 수 있다. 잉크 내에 용매의 양을 최소화하여, 크로모겐이 초기의 탈양성자화된 상태를 유지할 수 있다. 그러나, 일부 용매는 여전히 존재할 수 있다. 예를 들어, 잉크는 약 0.5중량% 미만, 일부 실시예에서는 약 0.1중량% 미만, 일부 실시예에서는 약 0.01중량% 미만의 양으로 용매를 함유할 수 있다.

임의의 다양한 다른 기질이 본 발명의 잉크와 통합될 수 있다. 예를 들어, 부직웹, 직물, 니트 패브릭, 페이퍼 웹, 필름, 폼(foam), 스트랜드 등이 잉크에 적용될 수 있다. 사용될 때, 부직웹은, 이것으로 제한되는 아닌, 스펀본드 웹(spunbonded web)(천공되거나 천공되지 않음), 멜트블로운 웹(meltblown web), 본디드 카디드 웹(bonded carded web), 에어-레이드 웹(air-laid web), 코폼 웹(coform web), 수압에 의해 엉킨 웹(hydraulically entangled web) 등을 포함할 수 있다. 또한, 부직물 복합체(예, 필름 또는 스트랜드에 적층된 부직웹)가 사용될 수 있다. 일반적으로, 기질을 형성하는데 사용되는 폴리머는, 잉크로부터 용매를 제거하는데 필요한 온도보다 높은 연화 온도 또는 용융 온도를 갖는다. 이러한 폴리머의 하나 이상의 성분은, 예를 들어 약 100℃ 내지 약 400℃, 일부 실시예에서는 약 110℃ 내지 약 300℃, 일부 실시예에서는 약 120℃ 내지 약 250℃의 연화 온도를 가질 수 있다. 이러한 폴리머의 예는, 이것으로 제한되는 것은 아닌, 합성 폴리머(예, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 나일론 66, 케블라®), 신디오택틱 폴리머(syndiotactic polymer), 액체 결정 폴리에스테르 등; 셀룰로오스 폴리머(소프트우드 펄프(softwood pulp), 하드우드 펄프(hardwood pulp), 열기계 펄프(thermomechanical pulp) 등); 이들의 조합; 등을 포함할 수 있다.

또한, 잉크의 두께가 달라질 수 있다. 예를 들어, 두께는 약 0.001 밀리미터 내지 약 3 밀리미터, 일부 실시예에서는 약 0.01 밀리미터 내지 약 2 밀리미터, 일부 실시예에서는 약 0.01 밀리미터 내지 약 1 밀리미터의 범위일 수 있다. 이러한 상대적으로 얇은 잉크는 기질의 유연성을 향상시키면서, 원하는 색 변화를 제공할 수 있다.

흡수성, 다공성, 가요성, 및/또는 기질의 일부 다른 특성을 유지하기 위해, 기질의 하나 이상의 표면 면적의 100% 미만, 일부 실시예에서는 약 10% 내지 약 80%, 일부 실시예에서는 약 20% 내지 약 60%를 커버하도록, 잉크를 적용하는 것이 종종 바람직할 수 있다. 예를 들어, 하나의 특정 실시예에서, 잉크는 미리 선택된 패턴(예, 망상 패턴, 다이아몬드 형상의 그리드, 도트 등)으로 기질에 적용된다. 필수적인 것은 아니지만, 이러한 패턴화된 잉크는 기질의 표면의 상당한 부분을 커버하지 않고 충분한 색 변화를 제공할 수 있다. 가요성, 흡수성, 또는 기질의 다른 특성을 최적화하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 잉크는 기질의 하나 이상의 표면에 균일하게 적용될 수도 있다. 또한, 패턴화된 잉크는 각각의 구역에 상이한 기능을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 기질은 겹쳐지거나 겹쳐지지 않을 수 있는 코팅된 영역의 2가지 이상의 패턴으로 처리된다. 영역은 기질의 동일 또는 상이한 표면 상에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 기질의 한 영역은 제1 잉크로 코팅되고, 다른 영역은 제2 잉크로 코팅된다.

원하는 경우, 잉크는 또한 흡수 물품의 기질에 연속적으로 접착되거나 또는 다르게 부착된 스트립에 적용될 수 있다. 예를 들어, 스트립은 라벨의 제조에 일반적으로 사용되는 원단 재료(facestock material), 예를 들어 페이퍼, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리아미드 등을 포함할 수 있다. 기질의 표면에 원단 재료를 접착하는 것을 돕기 위해, 원단 재료의 하나 이상의 표면 상에, 접착제, 예를 들어 압력-감지 접착제, 열-활성화 접착제, 핫 멜트(hot melt) 접착제 등이 사용될 수 있다. 압력-감지 접착제의 적합한 예는, 예를 들어 아크릴 기반의 접착제 및 탄성 접착제를 포함한다. 일 실시예에서, 압력-감지 접착제는 아크릴산 에스테르(예, 2-에틸헥실 아크릴레이트)와 극성 코-모노머(예, 아크릴산)의 공중합체를 기반으로 한다. 접착제는 약 0.1 내지 약 2 mil(2.5 내지 50 마이크론) 범위의 두께를 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 예를 들어, 잉크는 흡수 물품에 사용될 수 있다. 일반적으로, "흡수 물품(absorbent article)"은 물 또는 다른 체액을 흡수할 수 있는 어느 물품을 언급한다. 일부 흡수 물품의 예는, 이것으로 제한되는 것은 아닌, 개인용 케어 흡수 물품, 예를 들어 기저귀, 트레이닝 팬츠, 흡수성 속옷, 요실금 물품, 여성 위생 제품(예, 생리대), 수영복, 아기 물티슈 등; 의료 흡수 물품, 예를 들어 가먼트(garment), 천공 재료(fenestration material), 언더패드(underpad), 배드패드(bed pad), 붕대(bandage), 흡수성 드레이프(absorbent drape), 및 의료 와이프(medical wipe); 푸드 서비스 와이프(food service wiper); 의류 물품(clothing article); 등을 포함한다. 이러한 흡수 물품을 형성하는데 적합한 재료 및 공정은 당업자에게 잘 알려져 있다. 일반적으로, 흡수 물품은 실질적으로 액체 불투과성 층(예, 외부 커버), 액체 투과성 층(예, 신체측 라이너(bodyside liner), 서지층(surge layer) 등), 및 흡수 코어를 포함한다.

일반적으로, 장치가 체액과 접촉하여 사용자 또는 간병인에게 신호를 제공할 수 있다면, 본 발명의 습윤 센서는 다양한 다른 배향 및 구성으로 흡수 물품에 통합될 수 있다. 예를 들어, 습윤 센서는 신체측 라이너, 서지층, 흡수 코어, 외부 커버 등에 위치할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따라 형성될 수 있는 흡수 물품의 다양한 실시예가 보다 상세하게 설명될 것이다. 단지 예시의 목적을 위해, 흡수 물품이 기저귀(101)로서 도 1에 도시되어 있다. 예시적인 실시예에서, 기저귀(101)는 풀려진 구성에서 모래시계(hourglass) 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 형상, 예를 들어 일반적으로 장방 형상, T-형상, 또는 I-형상 또한 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 기저귀(101)는 외부 커버(117), 신체측 라이너(105), 흡수 코어(103), 및 서지층(107)을 포함하는 다양한 구성요소에 의해 형성된 섀시(chassis)를 포함한다. 그러나, 본 명세서의 예시적인 실시예에서 다른 층이 또한 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 마찬가지로, 도 1에 언급된 하나 이상의 층은 특정한 예시적인 실시예에서 생략될 수도 있다.

일반적으로, 신체측 라이너(105)는 흡수 코어(103) 내에 유지된 액체로부터 착용자의 피부를 분리시키는 것을 돕기 위해 사용된다. 예를 들어, 신체측 라이너(105)는 신체 대면 표면(bodyfacing surface)이 존재하고, 상기 신체 대면 표면은 일반적으로 유연하고, 부드러운 감촉이며, 착용자의 피부에 무자극성이다. 일반적으로, 신체측 라이너(105)는, 그 표면이 착용자에게 상대적으로 건조함을 유지하도록, 흡수 코어(103)보다 덜 친수성이다. 상술한 바와 같이, 신체측 라이너(105)는 그 두께를 통하여 액체가 쉽게 투과하도록 액체-투과성일 수 있다. 부직웹을 포함하는 예시적인 라이너 구성물은, 미국 특허 제5,192,606호(Proxmire, et al.); 미국 특허 제5,702,377호(Collier. IV. et al.); 미국 특허 제5,931,823호(Stokes, et al.); 미국 특허 제6,060,638호(Paul, et al.); 및 미국 특허 제6,150,002호(Varona), 그리고 미국 특허출원 공개 제2004/0102750호(Jameson); 미국 특허출원 공개 제2005/0054255호(Morman, et al.); 및 미국 특허출원 공개 제2005/0059941호(Baldwin, et al.)에 기재되어 있으며, 이들 모두는 모든 목적을 위해 본 명세서에서 참조로서 편입된다.

기저귀(101)는 또한 서지층(107)을 포함하며, 상기 서지층(107)은 흡수 코어(103)로 급속하게 도입될 수 있는 액체의 서지(surges) 또는 분출물(gushes)을 감속시키고 확산시키는 것을 도와준다. 바람직하게, 서지층(107)은 흡수 코어(103)의 저장 및 보유 부분으로 액체를 방출하기 전에, 액체를 신속하게 수용하여 일시적으로 보유한다. 예시된 실시예에서, 예를 들어 서지층(107)은 신체측 라이너(105)의 내부 쪽으로 직면하는 표면과 흡수 코어(103) 사이에 삽입된다. 선택적으로, 서지층(107)은 신체측 라이너(105)의 외부 쪽으로 직면하는 표면 상에 위치할 수 있다. 일반적으로, 서지층(107)은 높은 액체 투과성 재료로 구성된다. 적합한 서지층의 예는 미국 특허 제5,486,166호(Bishop, et al.); 및 미국 특허 제5,490,846호(Ellis, et al.)에 기재되어 있으며, 이들은 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로 편입된다.

일반적으로, 외부 커버(117)는 실질적으로 액체에 불투과성인 재료로 형성된다. 예를 들어, 외부 커버(117)는 얇은 플라스틱 필름 또는 다른 가요성 액체 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 외부 커버(117)는 약 0.01 밀리미터 내지 약 0.05 밀리미터의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름으로 형성된다. 필름은 액체에 불투과성이지만, 가스 및 수증기에 투과성(즉, "통기성(breathable)")일 수 있다. 이것은 증기가 흡수 코어(103)를 빠져나갈 수 있게 하지만, 액체 삼출물(liquid exudate)이 외부 커버(117)를 통과하는 것을 방지한다. 보다 천(cloth) 같은 감촉을 원하는 경우, 외부 커버(117)는 부직웹에 적층된 폴리올레핀 필름으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 스트레치-박형 폴리프로필렌 필름이 폴리프로필렌 섬유의 스펀본드 웹에 열적으로 적층될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 습윤 센서는, 예를 들어 외부 커버(117)를 형성하는데 사용되는 복합재의 부직웹 또는 필름에 인접한, 외부 커버(117)의 신체 대면 표면(205) 상에 위치한다. 원하는 경우, 착용자로부터 흡수 물품을 제거하지 않고/않거나 분해하지 않고, 센서(140)가 쉽게 보일 수 있도록, 투명 또는 반투명 부분(예, 윈도우(window), 필름 등)이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 센서(140)는 관찰을 위해 흡수 물품 내의 홀(hole) 또는 개구(aperture)를 통해 연장될 수 있다.

상술한 구성요소 이외에도, 기저귀(101)는 또한 당업계에 알려진 바와 같은 여러가지 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기저귀(101)는, 흡수 코어(103)의 섬유 구조의 무결성을 유지하는데 도움을 주는, 실질적으로 친수성 티슈 랩시트(tissue wrapsheet)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 티슈 랩시트는 적어도 2개의 마주하는 주요 표면을 통해 흡수 코어(103) 주위에 위치하며, 흡수성 셀룰로오스 재료, 예를 들어 크레이프 웨딩(creped wadding) 또는 고습윤 강도(high wet-strength) 티슈로 구성된다. 티슈 랩시트는, 흡수 코어(103)의 흡수 섬유의 덩어리(mass)를 통해 액체를 신속하게 분배하는데 도움을 주는, 위킹 층(wicking layer)을 제공하도록 구성될 수 있다. 흡수 섬유 덩어리의 일면 상의 랩시트는 흡수 섬유 덩어리의 반대 면 상에 위치한 랩시트에 결합되어서, 흡수 코어(103)를 효과적으로 포집할 수 있다. 또한, 기저귀(101)는 흡수 코어(103)와 외부 커버(117) 사이에 위치한 환기 층(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 사용될 때, 환기 층은 흡수 코어(103)로부터 외부 커버(117)를 격리시키는데 도움을 주고, 이에 의해 외부 커버(117)에 습기를 줄일 수 있다. 이러한 환기 층의 예는, 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로 편입되는 미국 특허 제6,663,611호(Blanev, et al.)에 기재된 바와 같은, 통기성 필름에 적층된 부직웹을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 기저귀(101)는, 상기 기저귀(101)의 측면 에지(132)로부터 웨이스트 영역(waist region) 중 하나로 연장되는, 한 쌍의 측면 패널(또는 이어(ear))(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 측면 패널은 선택된 기저귀 구성요소와 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 측면 패널은 외부 커버(117) 또는 상부 표면을 제공하기 위해 사용된 재료와 일체형으로 형성될 수 있다. 선택적인 구성에서, 측면 패널은 외부 커버(117), 상부 표면, 외부 커버(117)와 상부 표면의 사이, 또는 여러 가지 다른 구성물과 연결되어 조립된 부재에 의해 제공될 수 있다. 원하는 경우, 측면 패널은 본 명세서의 탄성 부직물 복합체를 사용하여 탄성화되거나 탄성중합체성이 부여될 수 있다. 탄성화된 측면 패널 및 선택적으로 구성된 패스너 탭을 포함하는 흡수 물품의 예는 PCT 특허 출원 제WO95/16425호(Roessler); 미국 특허 제5,399,219호(Roessler et al.); 미국 특허 제5,540,796호(Fries); 및 미국 특허 제5,595,618호(Fries, et al.)에 기재되어 있으며, 이들 각각은 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로 편입된다.

도 1에 대표적으로 도시된 바와 같이, 기저귀(101)는, 배리어를 제공하고 신체 삼출물의 측면 흐름을 포함하도록 구성된, 한 쌍의 폐쇄 플랩(containment flap)(112)을 포함할 수 있다. 폐쇄 플랩(112)은 흡수 코어(103)의 측면 에지에 인접한 신체측 라이너(105)의 측방향으로 반대 면 에지(132)를 따라 위치할 수 있다. 폐쇄 플랩(112)은 흡수 코어(103)의 전체 길이를 따라 길이방향으로 연장될 수 있거나, 또는 흡수 코어(103)의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 폐쇄 플랩(112)이 흡수 코어(103)보다 더 짧은 길이를 갖는 경우, 폐쇄 플랩(112)은 크라치 영역(crotch region)(110)에서 기저귀(101)의 측면 에지(132)를 따라 어느 곳이나 선택적으로 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 폐쇄 플랩(112)은 신체 삼출물을 보다 잘 포함하도록 흡수 코어(103)의 전체 길이를 따라 연장된다. 일반적으로, 이러한 폐쇄 플랩(112)은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 폐쇄 플랩(112)의 적합한 구성 및 배열은, 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로 편입되는 미국 특허 제4,704,116호(Enjoe)에 기재되어 있다.

향상된 맞춤을 제공하고 신체 삼출물의 누설을 줄이는데 도움을 주기 위해, 이하에 추가로 설명되는 바와 같이, 기저귀(101)는 적합한 탄성 부재로 탄성화될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 대표적으로 도시된 바와 같이, 기저귀(101)는 측면 가장자리(margin)에 작동가능한 긴장을 주도록 구성된 레그 엘라스틱(leg elastic)(106)을 포함해서, 누설을 줄이도록 착용자의 다리 주위에 잘 맞춰질 수 있는 탄성화 레그 밴드를 제공하고, 향상된 편안함 및 외관을 제공할 수 있다. 기저귀(101)의 단부 가장자리를 탄성화 하는 웨이스트 엘라스틱(108)이 사용되어서, 탄성화 웨이스트밴드를 제공할 수 있다. 웨이스트 엘라스틱(108)은 착용자의 허리 주위에 탄력적이고, 편안한 맞춤을 제공하도록 구성된다. 기저귀(101)는 하나 이상의 패스너(130)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 착용자 주위에 허리 개구 및 한 쌍의 다리 개구를 형성하기 위해, 허리 영역의 반대쪽 에지 상에 2개의 가요성 패스너(130)가 도 1에 도시되어 있다. 일반적으로, 패스너(130)의 형상은 다양하지만, 예를 들어 일반적으로 장방 형상, 사각 형상, 원 형상, 삼각 형상, 타원 형상, 선 형상 등을 포함할 수 있다. 패스너는 예를 들어, 후크-앤-루프 재료, 버튼, 핀, 스냅, 접착 테이프 패스너, 응집제(cohesive), 패브릭-앤-루프 패스너 등을 포함할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 각 패스너(130)는 가요성 백킹(backing)의 내부 표면에 부착된 별개 피스(piece)의 후크 재료를 포함한다.

기저귀(101)의 여러 영역 및/또는 구성물은, 임의의 알려진 부착 메커니즘, 예를 들어 접착, 초음파, 열 결합 등을 이용하여, 함께 조립될 수 있다. 적합한 접착제는, 예를 들어 핫 멜트 접착제, 압력-감지 접착제 등을 포함할 수 있다. 사용될 때, 접착제는 균일한 층, 패턴화된 층, 분사된 패턴, 또는 선, 소용돌이(swirl) 또는 점(dot) 중의 어느 것으로 적용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 예를 들어 외부 커버(117) 및 신체측 라이너(105)는 서로 조립되고 접착제를 사용하여 흡수 코어(103)에 조립된다. 선택적으로, 흡수 코어(103)는 종래의 패스너, 예를 들어 버튼, 후크-앤-루프 타입 패스너, 접착제 타입 패스너 등을 사용하여 외부 커버(117)에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 다른 기저귀 구성요소, 예를 들어 레그 엘라스틱 부재(106), 웨이스트 엘라스틱 부재(108) 및 패스너(130)가 임의의 부착 메커니즘을 사용하여 기저귀(101)에 조립될 수도 있다.

기저귀의 다양한 구성을 상술하였지만, 다른 기저귀 및 흡수 물품 구성물이 본 발명의 범위 내에 포함된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명은 결코 기저귀로 제한되지 않는다. 실제로, 흡수 물품의 여러 예는 미국 특허 제5,649,916호(DiPalma, et al); 미국 특허 제6,110,158호(Kiejpjkowskj); 및 미국 특허 제6,663,611호(Blanev, et al.)에 기재되어 있고, 이들은 그 전체가 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로 편입된다. 본 발명의 습윤 센서와 통합될 수 있는 개인용 케어 제품의 다른 예는 트레이닝 팬츠(예를 들어, 측면 패널 재료) 및 여성 케어 제품을 포함한다. 단지 예시로서, 도 2는 습윤 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있는 트레이닝 팬츠(400)의 일 실시예를 나타낸다. 트레이닝 팬츠는 상술한 바와 같은 재료 및 방법으로 구성될 수 있다. 트레이닝 팬츠를 구성하기 위한 다양한 다른 재료 및 방법은 미국 특허 제 6,761,711호(Fletcher et al.); 미국 특허 제4,940,464호(Van Gompel et al.); 미국 특허 제5,766,389호(Brandon et al.); 및 미국 특허 제6,645,190호(Oison et al.)에 기재되어 있고, 이들은 그 전체가 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로 편입된다.

본 발명은 이하의 실시예를 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다.

실시예 1

바이올렛 락톤 Ⅱ를 에탄올 밀리리터 당 20 밀리그램의 염료의 농도로 에탄올 용액에 용해하고, 이후 200 마이크로리터의 시트르산(에탄올 밀리리터 당 100 밀리그램)과 혼합하였다. 그 후, 20 밀리리터의 시트르산/염료 용액을, SunChemical로부터 입수가능한 10 마이크로리터의 "940-1021" 바니시(varnish)(에탄올 내에 10중량%)("샘플 A"); SunChemical로부터 입수가능한 10 마이크로리터의 "CASPER" 바니시(에탄올 내에 10중량%)("샘플 B"); 또는 10 마이크로리터의 "940-1021" 바니시(에탄올 내에 10중량%)와 10 마이크로리터의 "CASPER" 바니시(에탄올 내에 10중량%)의 혼합물("샘플 C")과 혼합하였다. 그 후, 샘플 A, B, 및 C를 PULL UP® 기저귀(Kimberly-Clark)의 외부 커버에 별도로 적용하고, 공기 건조하였다. 코팅된 기질의 색을 기록하였다. 그 다음, 코팅된 기질 상에 10 마이크로리터의 물을 적하하고 관찰하였다. 그 다음, 물과 접촉된 직후, 코팅된 기질의 색을 기록하였다. 결과를 이하에 나타낸다.

실시예 2

1 밀리그램의 바이올렛 락톤 Ⅱ 및 10 밀리그램의 시트르산을 50 마이크로리터의 에탄올에 용해시켰다. 이 용액에, 밀리리터 당 0.1 그램의 농도로 에탄올/n-프로필 아세테이트(1:1 중량비)의 용액 내의 100 마이크로리터의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(Eastman Kodak of Kingsport, Tennessee로부터 입수가능한 CAB-553)를 첨가하였다. 그 다음, 30 마이크로리터의 최종 염료 용액을 PULL UP® 기저귀(Kimberly-Clark)의 외부 커버에 적용하고, 공기 건조하였다. 코팅된 기질의 색은 핑크 레드였다. 그 다음, 코팅된 기질 상에 10 마이크로리터의 물을 적하하였다. 물과 접촉된 직후, 코팅된 기질은 무색이 되었다.

실시예 3

1 밀리그램의 바이올렛 Ⅰ 및 10 밀리그램의 시트르산을 150 마이크로리터의 에탄올에 용해시켰다. 이 용액에, 밀리리터 당 0.1 그램의 농도로 에탄올/n-프로필 아세테이트(1:1 중량비)의 용액 내의 100 마이크로리터의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(Eastman Kodak of Kingsport, Tennessee로부터 입수가능한 CAB-553)를 첨가하였다. 그 다음, 30 마이크로리터의 최종 염료 용액을 PULL UP® 기저귀(Kimberly-Clark)의 외부 커버에 적용하고, 공기 건조하였다. 코팅된 기질의 색은 블루였다. 그 다음, 코팅된 기질 상에 10 마이크로리터의 물을 적하하였다. 물과 접촉된 직후, 코팅된 기질은 무색이 되었다.

본 발명은 특정한 실시예에 대해 상세하게 설명되었지만, 상술한 설명을 이해할 수 있는 경우, 당업자는 이러한 실시예의 변형물, 변화물, 및 등가물을 쉽게 인식할 수 있을 것이라고 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물의 범위로 평가되어야 한다.

Claims

액체 불투과성 층;
액체 투과성 층;
상기 액체 불투과성 층과 상기 액체 투과성 층 사이에 위치한 흡수 코어; 및
흡수 물품에 통합되고, 상기 흡수 물품의 착용자로부터의 체액과 유체 연통하도록 위치되는 습윤 센서를 포함하며,
상기 습윤 센서는 양성자 수용 크로모겐(proton-accepting chromogen) 및 양성자 공여제(proton-donating agent)를 포함하는 잉크를 포함하고,
상기 양성자 공여제는 지방족 카르복실산을 포함하고,
상기 잉크는 체액과 접촉시 가시적인 색 변화를 나타내는,
흡수 물품.
제1항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 20℃의 온도에서 물 100 밀리리터 당 약 5 그램보다 큰 물에 대한 용해도를 나타내는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 약 0 내지 약 8의 제1 산해리상수(acid dissociation constant)를 갖는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 습윤 센서는 상기 액체 불투과성 층에 배치되는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 습윤 센서는 상기 잉크가 배치되는 기질을 더 포함하고,
상기 기질은 상기 흡수 물품에 통합되는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 양성자 수용 크로모겐은 탈양성자화(deprotonated) 되는 경우 일반적으로 무색인 류코 염료(leuco dye)인,
흡수 물품.
제6항에 있어서,
상기 류코 염료는 프탈라이드(phthalide), 프탈린(phthalene), 아실-류코메틸렌(acyl-leucomethylene), 플루오란(fluorane), 스피로피란(spiropyrane), 쿠마린(cumarin), 또는 이들의 조합을 포함하는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 양성자 공여제 대 상기 양성자 수용 크로모겐의 중량비는 약 0.4 내지 약 10인,
흡수 물품.
삭제
기질에 배치되는 잉크를 포함하는 습윤 센서를 포함하고,
상기 잉크는 류코 염료 및 양성자 공여제를 포함하며,
상기 양성자 공여제는 지방족 카르복실산을 포함하고, 상기 지방족 카르복실산은 20℃의 온도에서 물 100 밀리리터 당 약 5 그램보다 큰 물에 대한 용해도 및 약 0 내지 약 8의 제1 산해리상수를 가지며,
상기 잉크는 수성 유체와 접촉시 가시적인 색 변화를 나타내고,
상기 양성자 공여제 대 상기 류코 염료의 중량비는 약 0.4 내지 약 10인,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 20℃의 온도에서 물 100 밀리리터 당 약 30 내지 약 200그램의 물에 대한 용해도를 나타내는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 약 0.5 내지 약 6의 제1 산해리상수를 갖는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 다양성자성(polyprotic)인,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 아디프산(adipic acid), 말레산(maleic acid), 말산(malic acid), 올레산(oleic acid), 타르타르산(tartaric acid)(예를 들어, 덱스토타르타르산(dextotartaric acid), 메조타르타르산(mesotartaric acid) 등), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 글리콜산(glycolic acid), 옥살산(oxalic acid), 프로피온산(propionic acid), 글루타르산(glutaric acid), 글루콘산(gluconic acid), 락트산(lactic acid), 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민산(glutaminic acid), 이타콘산(itaconic acid), 트리플루오로아세트산(trifluoro acetic acid), 또는 이들의 혼합물을 포함하는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지방족 카르복실산은 폴리머산인,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 잉크는 유기 바인더를 더 포함하는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 잉크는 일반적으로 습윤제를 포함하지 않는,
흡수 물품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 잉크는 매크로분자 고정 화합물(macromolecular anchoring compound)을 더 포함하는,
흡수 물품.
삭제
제1항에 있어서, 상기 양성자 수용 크로모겐은 탈양성자화 되는 경우 무색인 류코 염료를 포함하고, 상기 잉크는 수성 유체와 접촉시 유색에서 무색으로 가시적인 색 변화를 나타내는,
흡수 물품.
제1항에 있어서, 상기 양성자 공여제는 건조한 잉크를 기준으로 10 중량% 내지 50 중량%를 구성하고, 상기 양성자 수용 크로모겐은 건조한 잉크를 기준으로 50 중량% 내지 90 중량%를 구성하는,
흡수 물품.
제1항에 있어서, 상기 잉크는 습윤제를 포함하지 않는,
흡수 물품.