[发明专利]水触发的颜色显现油墨

说明书

发明领域

本发明涉及水介质的指示组合物。特别地，本发明描述了在水溶液的存在下可以由无色变为有色的介质或油墨。

背景

当产品包括可以向使用者传达或者发送特殊条件的信号或者指示使用的相对水平或程度的特征时，包括消费品、健康护理产品和专业产品在内的许多产品由最终使用者更加有效地使用。实例是引起产品改变颜色或外观的视觉指示剂。颜色指示剂可以通过由“无色”变为“有色”（或反之亦然）或者通过由一种颜色变为不同的颜色来指示条件的改变或使用的程度。

可以使用颜色指示剂监测的示例性条件包括：物理条件例如水分的存在，以及化学条件例如pH的改变。通过掺入适合的颜色指示剂可以更加有效的并给最终使用者传送更多益处的示例性消费品包括：吸收性制品、面巾纸、湿纸巾、纸巾、家庭清洁物品和个人清洁擦拭巾。通过掺入适合的颜色指示剂可以更加有效的并且给最终使用者传送更多益处的示例性的专业产品包括医用产品、救生衣、工业清洁产品和无纺材料。

颜色指示剂是众所周知的并且可以各种形式得到。希望的性能属性包括耐用性和良好的保持性（即在使用颜色指示剂的产品中颜色指示剂保持在预期位置并且不渗漏到产品的其他组分中）。根据产品的应用，具有颜色指示剂在其中使用的、可润湿的但水不溶性的结构也是想要的。出于将颜色指示剂应用到产品组件的目的，具有可以在室温下以液体形式应用的颜色指示剂也是想要的。当颜色指示剂在室温下为液体形式时，可以将颜色指示剂印刷（正如油墨组合物）到想要的产品组件上。

已经被掺入到消费品中的颜色指示剂的实例包括具有湿度传感器的尿布。在尿布中使用的一些湿度传感器改变颜色以指示湿度，而另一些湿度传感器响应湿度而失去颜色（即当其被水溶解时颜色褪去或者消失）。将改变颜色的组合物掺入到可穿戴制品（例如一次性尿布）中的构思在本领域中是已知的。例如，授予Klofta等人的第7,159,532号美国专利（下文中“‘532专利”）涉及指示湿度的组合物，所述组合物具有供可穿戴制品使用的改进的着色剂保持性和耐用性。‘532专利的指示湿度的组合物具有第一粘合剂和第二粘合剂。当着色剂处于其初始颜色状态时第一粘合剂固定着色剂，而当着色剂处于其最终颜色状态时第二粘合剂固定着色剂。在‘532专利提供的实例中使用的组分材料在室温下是固态的，如以下描述所示：所述组分材料需要通过加热熔化从而使它们结合。虽然‘532专利的指示湿度的组合物能够响应刺激而改变颜色，但其不能够应用于室温下为液体形式的制品。

虽然在本领域中已知的改变颜色的组合物提供了某些益处，但仍然需要可以应用于基材的成膜组合物。还需要耐用的、具有良好保持性并且当在产品中使用组合物时显示快速和显著的颜色改变的组合物。如果组合物的目的是用于检测湿度的存在，则需要耐水的和水不溶性的组合物。此外，需要可以在室温下例如通过印刷应用的组合物，从而使组合物可以在不经加热的情况下应用于基材。

发明概述

本发明部分涉及用于指示介质或油墨溶液的显色组合物或分子体系。油墨形式的显色组合物干燥时可以在基材上形成各种图案和形状的薄膜，而膜在与水介质接触时可以产生颜色。所述溶液组合物或分子体系包括均溶解于挥发性有机溶剂介质中的至少四种组分。所述四种组分为以下组分的集合：1）隐色染料或隐色染料的组合，2）吸电子显色剂或显色剂的组合，所述吸电子显色剂或显色剂的组合当在适当的条件下与隐色染料联合时可以形成有色的复合物，和3）隔离物或隔离物的组合，所述隔离物或隔离物的组合以适当的量溶解于体系中时，可以阻止有色的复合物的形成，所述组分1）、2）和3）均包含在4）聚合物封装基质中。所述封装基质由至少成膜且水不溶性的聚合物组成。所述组合物可以是指示介质的部分，所述指示介质为基于有机溶剂的湿度油墨(wetness ink)。因为没有水存在于原始溶液中与组分相互作用，所述油墨在其原始状态下是无色的并且由油墨经有机溶剂蒸发而形成的膜也是无色的。干燥的膜中水的存在或将水引入到干燥的膜中将激活组合物以触发颜色显示。本发明属于一类基于有机溶剂的湿度显示油墨，所述油墨在干燥时可以在各种基材上形成薄膜，并且所述膜可以在润湿时，例如当与水性的流体如尿液接触时可以实现快速且显著的颜色显现。可以通过各种技术手段例如柔性版印刷和凹版印刷，将油墨应用到各种基材例如聚乙烯膜上。