用于施加在聚合物基材上的非粘性湿度指示剂组合物的制作方法
【专利摘要】本发明描述了一种显色组合物，其含有至少三种主要组分：(1)无色染料或无色染料的组合，(2)可与所述无色染料形成有色的复合物的显色剂或显色剂组合，以及(3)减感剂，其用于暂时去除显色剂的作用，以便所述无色染料以其无色形式出现。可以包含任选的粘合剂，以便可以将所述组合物作为油墨施加到基材上。所述油墨组合物可以施加到被并入吸收性制品或个人护理产品的合成聚合物基材和其它基材。
【专利说明】用于施加在聚合物基材上的非粘性湿度指示剂组合物
[0001]本 发明涉及一种在水溶液的存在下变色的指示剂组合物。特别地，本发明涉及一种介质或油墨，当被施加到各种聚合物基材时其展现出低粘性并且当在水溶液的存在下时其从基本上无色或浅色(pale)外观变成更高强度的颜色。
技术背景
[0002]许多产品，包括消费者产品、卫生保健产品和专业产品，可以被终端使用者更有效地使用，当该产品包括可以向使用者传达特别状况或发送信号通知特别状况的特征或可以指示使用的相对水平或程度的特征时。一个实例是导致产品显示颜色的视觉指示剂。颜色指示剂可以通过从无色到有色的变化或通过颜色强度的增加来指示在状况或使用程度的变化。
[0003]可以采用颜色指示剂监控的示例性状况包括水分的存在。可以通过并入适合的颜色指示剂而变得更加有效并可以向终端使用者提供更多益处的示例性消费者产品包括具有并入其中的聚合物基材的吸收性制品，如尿布、训练裤、失禁产品等。这样的基材通常用作液体障碍物。
[0004]颜色指示剂是众所周知的并且可以以各种形式得到。可以通过各种印刷方法如冲压、喷墨、弹性印刷和凹版印刷方法，在室温下以液体形式将许多已知的颜色指示剂施加到基材上。然而，目前可得到的显色(color-developing)类的颜色指示剂在其被施加到合成聚合物基材之后依然发粘。因此，这样的颜色指示剂不适合用于吸收性制品，原因至少是所述粘性引起了制造问题。
[0005]虽然现有技术中已知的变色组合物提供了某些益处，但是仍然需要可被施加到某些聚合物基材并展示出低粘性的显色类颜色指示剂。另外仍然需要耐用、不可浸出的(non-leachable)组合物，该组合物当其被用于产品中时显示出易于辨别的颜色变化。另外，仍然需要可以采用印刷技术施加到基材的具有以上特性的组合物。
[0006]发明概沭
[0007]本发明部分地涉及在指示剂介质或油墨溶液中使用的显色组合物。所述显色组合物包括颜色显现的(color-appearing)无色染料(leuco dye)、显色剂和减感剂。所述减感剂是分子量为100至800的两性离子小分子。
[0008]在本发明的另一个方面中，由在其上沉积有油墨的基材制成了变色材料。所述油墨包含颜色显现的无色染料、显色剂和减感剂。所述减感剂为甜菜碱和/或Girard试剂。
[0009]在本发明的又一方面中，提供了具有变色特征的吸收性制品，所述吸收性制品具有顶片，底片(backsheet)，所述底片具有面向服装的表面和相对的、面向身体的表面，和吸收芯，底片所述吸收芯设置在所述顶片和所述底片之间。包含无色染料和显色剂的变色组合物沉积到所述底片的面向身体的表面上。所述变色组合物还包含分子量为100至500的两性离子的小分子减感剂。
[0010]本发明组合物的另外的特征和优点将在以下发明详述中描述。所理解的是，以上概述和以下详述及实施例仅是本发明的代表，并意图提供用于理解要求保护的发明的综述。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1A示出了一种在其上沉积有并被干燥的本发明的油墨组合物的基材，其中所述油墨具有基本上无色的外观。
[0012]图1B示出了在水溶液已经与所述油墨组合物反应后的在图1A的基材上的显色。
[0013]图2为吸收性制品的一种实施方案的正面透视图。
[0014]图3为解开、展开并平铺的结构状态的图2的吸收性制品的平面图。
[0015]发明详沭
[0016]本发明涉及可以通过常规的印刷技术施加到基材的显色组合物。当所述组合物暴露于由于引入水溶液而造成的其即时物理或化学环境变化时，所述显色组合物从基本上无色或浅色的外观变成视觉上不同的或有鲜艳(vibrant)的颜色。
[0017]本发明涉及含有至少三种主要组分的显色组合物:(I)无色染料或无色染料的组合；(2)可与所述无色染料形成有色的复合物的吸电子显色剂(electron-withdrawingcolor-developer agent)或显色剂的组合；以及(3)减感剂或减感剂的组合,其用于暂时去除显色剂的作用，以便所述无色染料以其基本上无色的形式出现直到用水溶液润湿。将所有上述组分一起溶解于挥发性有机溶剂介质中以形成均质溶液。
[0018]除了所述三种主要组分以外，所述均质溶液可以含有粘合剂，以便该溶液可以作为适合用于印刷并可以在不加热情况下风干的油墨来使用。根据本发明，适合的粘合剂包括但不限于，主要由有机、可溶的聚合物树脂如改性的纤维素、聚酯和聚酰胺组成的组合物。基于有机溶剂的清漆也是适合的粘合组合物。
[0019]其它添加剂可以用于例如调节所述组合物的物理性质。所述组合物可含有调节溶液粘度的试剂，或者可以包含增加干燥后所述组合物对某些基材表面的粘附的化学品。所述组合物可以还包含调整在基材表面上的所述组合物的随后可润湿性的化学品。
[0020]无色染料通常是指无色或浅色的碱性染料，原因是染料分子可以获得两种形态，其中一种是无色的。虽然不想受理论的限制，但是所相信的是，显色剂试剂起路易斯酸的作用，其从无色染料分子吸电子以产生共轭体系。因此，所述无色染料看来从最初无色状态显示出颜色。
[0021]例如,嗪的螺旋形态(spiro form)是无色的无色染料；嗪的共轭体系和该分子另外的芳香部分是被sp3_杂化的"螺旋"碳分开的。在将该分子的一部分质子化、用UV-光辐照或引入其它类型的这种改变之后，螺旋碳与嗪之间的结合中断，该环打开，螺旋碳实现sp2杂化并成为平面状，芳基旋转并使其η -轨道与该分子的其余部分对齐，并且形成具有吸收可见光光子的能力的共轭体系并因此显示颜色。
[0022]可采用的无色染料可以选自各种染料，其包括例如苯酞无色染料、三芳甲烷无色染料和荧烷(fluoran)无色染料。实例可包括:(I)基于三芳甲烷的染料，例如3，3-双(对-二甲基氨基苯基)-6_ 二甲基氨基苯酞、3，3-双(对-二甲基氨基苯基)苯酞、3_(对-二甲基氨基苯基)-3-(1，2- 二甲基吲哚-3-基)苯酞、3-(对-二甲基氨基苯基)-3-(2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3，3-双(1，2-二甲基吲哚-3-基)-5-二甲基氨基苯酞、3，3-双(1，2-二甲基吲哚-3-基)-6-二甲基氨基苯酞、3，3-双(9-乙基咔唑-3-基)-6-二甲基氨基苯酞、3，3 -双(2-苯基吲哚-3-基)-6- 二甲基氨基苯酞、3-对-二甲基氨基苯基-3-(1-甲基吡咯-3-基)-6-二甲基氨基苯酞等；(2)基于二苯基甲烷的染料，例如4，4’ -双二甲基氨基二苯甲基节醚、N-卤化苯基无色金胺、N-2, 4, 5-三氯苯基-无色金胺等；(3)基于内酰胺的染料，例如，若丹明-B-苯胺基内酰胺、若丹明-(对-硝基苯胺基)内酰胺、若丹明_(邻-氯苯胺基)内酰胺等；(4)基于荧烷的染料，例如3-二甲基氨基-7-甲氧基突烧、3_ 二乙基氨基-6-甲氧基突烧、3- 二 -乙基氨基-7-甲氧基突烧、3- 二乙基氨基氯突烧、3- 二乙基氨基-6-甲基-7-氯突烧、3- 二 -乙基氨基-6，7- 二甲基突烧、3-(N-乙基-对-甲苯氨基)-7-甲基荧烷、3-二乙基氨基-7-(N-乙酰基-N-甲基氨基)荧烷、荧烷、3- 二乙基氨基-7- (N-甲基氨基)荧烷、3- 二乙基氨基-7- 二苄基氨基荧烷、3- 二乙基氨基-7_(N-甲基-N-苄基氨基)突烧、3- 二乙基氨基-7_(N-氯乙基-N-甲基氨基)突烧、3_ 二乙基氛基-7-N- 二乙基氛基突烧、3_ (N-乙基-对-甲苯氛基)-6-甲基-rJ-苯基氨基突烧、3-(N_乙基-对-甲苯氨基)-6_甲基_7_(对-甲苯氨基)突烧、3- 二乙基氨基-6-甲基-7-苯基氨基突烧、3- 二丁基氨基-6-甲基-7-苯基氨基突烧、3- 二乙基氨基-7-(2-甲酯基苯基氨基)荧烷、3-(N-环己基-N-甲基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烧、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯基氨基突烧、3-哌唳基-6-甲基-7-苯基氨基突烧、3- 二乙基氨基_6_甲基-7-(2, 4- 二甲基氨基)突烧、3- 二乙基氨基-7-(邻-氯苯基氨基)突烧、
3-二丁基氨基_7_(邻-氯苯基氨基)突烧、3-批咯烷基-6-甲基_7_(对-丁基苯基氨基)荧烷、3-(N-甲基-N-正-戊基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烷、3-(N-乙基-N-正-戊基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烷、3-(N-乙基-N-异戊基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烷、3-(N-甲基-N-正-己基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烷、3-(N-乙基-N-正-己基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烷、3-(N-乙基-N-β-乙基己基氨基)-6-甲基-7-苯基氨基荧烷等。在本发明中有用的碱性染料不限于以上所例示的那些，并且它们中的至少两种可以以混合物使用。
[0023]合适的显色剂的实例包括双酚A、氯化锌、水杨酸锌和酚树脂。与无色染料结合使用的显色材料的其它实例可包括:4_叔丁基苯酚、α -萘酚、β -萘酚、4-乙酰基苯酚、4-叔辛基苯酚、4，4’ -仲亚丁基苯酚、4-苯基苯酚、4，4’ - 二羟基二苯基甲烷、4，4’ -亚异丙基二苯酚、氢醌、4，4’ -亚环己基二苯酚、4，4- 二羟基二苯硫、4，4’ -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4，4’ -二羟基二苯砜、氢醌单苄基醚、4-羟基苯甲酮、2，4-二羟基苯甲酮、2，4，4’ -三羟基苯甲酮、2，2-,4, 4’-四羟基苯甲酮、4-羟基邻苯二甲酸二甲酯、4-羟基苯甲酸甲酯、
4-羟基苯甲酸乙酯、4-羟基苯甲酸丙酯、4-羟基苯甲酸仲丁酯、4-羟基苯甲酸戊酯、4-羟基苯甲酸苯酯、4-羟基苯甲酸苄酯、4-羟基苯甲酸甲苯酯、4-羟基苯甲酸氯苯酯、4-羟基苯甲酸苯丙酯、4-羟基苯甲酸苯乙酯、4-羟基苯甲酸对氯苄基酯、4-羟基苯甲酸对甲氧苄基酯、线型酹醒清漆类酹树脂、苯酹聚合物和同类的酹类化合物(like phenol compound)。
[0024]有利地，本发明的功能性减感剂是低分子量的。最有利地，所述减感剂为两性离子分子，该两性离子分子具有约100至约500的分子量和高的水和有机溶剂中的溶解度。一种这样的减感剂为甜采喊:
[0025]
【权利要求】
1.一种显色组合物,该组合物包含: 颜色显现的无色染料； 显色剂；和 减感剂； 其中所述减感剂是分子量为100至800的两性离子的小分子。
2.权利要求1所述的显色组合物，其中所述减感剂包括甜菜碱。
3.权利要求1所述的显色组合物，其中所述减感剂选自聚糖甜菜碱C、甜菜碱酯-薄荷醇和盐酸甜菜碱。
4.权利要求1所述的显色组合物，其中所述减感剂可溶于挥发性有机溶剂和水。
5.权利要求4所述的显色组合物，其中所述挥发性有机溶剂包括乙醇。
6.权利要求1所述的显色组合物，其中所述无色染料和显色剂是水不溶性的。
7.权利要求1所述的显色组合物，其中所述减感剂包括Girard试剂。
8.权利要求1所述的显色组合物，其中所述分子量为100至500。
9.权利要求1所述的显色组合物，其中所述分子量为200至400。
10.权利要求1所述的显色组合物，其中所述两性离子的分子包括2-(甲基丙烯酰氧基)乙基(3-磺丙基)氢氧化铵。
11.权利要求1所述的显色组合物，其还包含粘合剂。
12.权利要求11所述的显色组合物，其中所述粘合剂为水溶性的。
13.权利要求1所述的显色组合物，其中所述显色剂包括双酚A、氯化锌、水杨酸锌、和/或酹树脂。
14.权利要求1所述的显色组合物，其中所述无色染料包括苯酞无色染料、三芳甲烷无色染料、和/或荧烷无色染料。
15.一种变色材料，其包含: 基材，在所述基材上沉积有油墨； 其中所述油墨包含颜色显现的无色染料、显色剂和减感剂，并且其中所述减感剂选自甜菜碱和/或Girard试剂。
16.权利要求15所述的变色材料，其中所述基材是多孔材料。
17.权利要求15所述的变色材料，其包含合成聚合物。
18.一种具有变色特征的吸收性制品，所述吸收性制品包括: 顶片； 底片，所述底片具有面向服装的表面和相对的、面向身体的表面； 吸收芯，所述吸收芯设置在所述顶片和所述底片之间；和 变色组合物，所述变色组合物包含无色染料和显色剂，所述变色组合物沉积到所述底片的面向身体的表面上；所述变色组合物还包含分子量为100至500的两性离子的小分子减感剂。
19.权利要求18所述的吸收性制品，其中所述变色组合物包含甜菜碱。
20.权利要求18所述的吸收性制品，其中所述变色组合物形成标记。
【文档编号】G08B21/20GK103917209SQ201280053326
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年9月25日 优先权日:2011年11月9日
【发明者】卫宁, X·宋, J·柳, J·吉尔 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司