Подложки, имеющие улучшенные адгезию чернил и устойчивость окраски к воздействию масла - RU2466230C2

Чертежи

Описание

Впитывающие изделия обычно включают в себя наружное покрытие, выполненное из слоистого материала, содержащего непроницаемую для жидкости пленку, и нетканое полотно из гидрофобных полимерных волокон. Однако такие наружные покрытия представляют трудность для печати быстрым и экономичным способом, который обеспечил бы эффективную адгезию и устойчивость чернил к истиранию. В частности, трудно получить хорошую адгезию чернил к видимой поверхности нетканого материала из синтетических волокон.

Потребность обеспечения хорошей адгезии чернил к наружному покрытию впитывающего изделия возрастает из-за требований к прочности его наружного покрытия. Например, при использовании, наружное покрытие впитывающих изделий может контактировать с маслянистыми составами (например, детским маслом, лосьонами и т.п.), которые могут вызвать более быстрое стирание чернил с его поверхности. В случае, когда масляный состав нанесен на кожу лица, носящего такое изделие, или лица, обеспечивающего за ним уход, краска может переноситься с поверхности наружного покрытия на кожу. Таким образом, краска вызывает нежелательное оставление пятен на коже, что в свою очередь ухудшает общий вид внешнего покрытия.

Для защиты рисунка, наносимого на наружное покрытие, рисунки печатают на поверхности нижележащего пленочного слоя наружного покрытия, вследствие чего вышележащий полимерный слой нетканого материала позволяет защитить рисунок от стирания. Хотя нетканая полимерная ткань может защитить рисунок на нижележащем слое, она также снижает интенсивность окраски рисунка, что наглядно видно на полученном впитывающем изделии. Для того чтобы компенсировать эту потерю окраски иногда на пленку наносят избыточное количество чернил, что приводит к возрастанию стоимости материалов впитывающего изделия. Кроме того, такое избыточное количество чернил может требовать более продолжительное время для его высыхания, что в свою очередь может привести к замедлению скоростей производственного процесса.

В соответствии с этим, существует потребность улучшения адгезии чернил к видимой поверхности нетканого полотна, например, такого, которое можно использовать в качестве внешнего покрытия впитывающего изделия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цели и преимущества настоящего изобретения будут изложены частично в нижеследующем описании, или они станут очевидны специалистам из описания, или их можно узнать при практическом осуществлении изобретения.

Вообще, настоящее описание относится к нетканому материалу, сформированному из переплетенных между собой синтетических волокон, таких как гидрофобные синтетические волокна (например, полиолефиновые волокна). Чернильную композицию наносят на поверхность видимой зоны нетканого полотна. Чернила включают в свой состав сшивающий агент в количестве более 3,5 мас.% в расчете на сухую массу состава чернил, например, более 7,5 мас.%, или от около 40 до около 80 мас.%. В качестве сшивающего агента используют азиридиновый олигомер, содержащий, по меньшей мере, две азиридиновые функциональные группы. В одном варианте, композиция может включать также акриловый полимер в виде коллоидной дисперсии. Нетканое полотно может иметь показатель устойчивости к маслам более 3,8, или более 4,0, или даже более 4,1.

В одном конкретном варианте выполнения нетканое полотно может быть ламинировано с дышащей пленкой, содержащей микропоры, так что видимая поверхность нетканого полотна противоположна дышащей пленке.

Например, многослойный материал с печатным изображением может быть включен в конструкцию впитывающего изделия. Впитывающее изделие может включать впитывающую сердцевину, расположенную между проницаемым для жидкости верхним слоем и непроницаемым для жидкости нижним слоем (то есть наружным покрытием). Нижний слой выполнен из нетканого полотна, перекрывающего слой пленки, и расположен так, что слой пленки обращен к впитывающей сердцевине, а нетканое полотно образует наружную, открытую поверхность впитывающего изделия. Чернильная композиция нанесена на наружную, открытую поверхность нетканого полотна. Чернильная композиция содержит агент поперечного сшивания в количестве, выше около 3,5 мас.% на основе сухого веса чернильной композиции. Впитывающее изделие может представлять собой подгузник, трусы для приучения к туалету (обучающие трусы), трусы для плавания, изделие женской гигиены и т.д.

В другом варианте выполнения, в общем, раскрыт способ нанесения печати на нетканое полотно. Способ включает нанесение печатью чернильной композиции на видимую поверхность нетканого полотна. Например, чернильная композиция может быть флексографически нанесена на нетканое полотно или чернильная композиция может быть нанесена посредством струйной печати на нетканое полотно. Другие признаки и объекты настоящего изобретения описаны более подробно ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Полное и дающее возможность понимания специалистом в данной области раскрытие сущности настоящего изобретения, включая лучший вариант его осуществления, излагается более детально в остальной части описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе околого образца обучающих трусов 10; и

Фиг.2 - покомпонентный вид в сечении по Фиг.1 вдоль линии 2-2.

Повторное использование ссылочных позиций в настоящем описании чертежей предназначено для представления тех же самых или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определения

Под используемым в контексте данной заявки термином "нетканый материал или полотно" имеется в виду полотно, имеющее структуру элементарных волокон или нитей, которые переплетены между собой, но не в определенном порядке, как в случае трикотажного материала. Нетканые материалы или полотна производят многочисленными способами, например, такими как способы формования из расплава с раздувом, способами прядильного (фильерного) формования из расплава, способы производства связанного полотна кардного прочеса и тому подобных.

Под используемым в контексте данной заявки термином "выдуваемое из расплава полотно" обычно имеется в виду нетканое полотно, сформированное способом, в котором расплавленный термопластичный материал экструдируется через множество мелких, обычно круглых капилляров фильеры в виде расплавленных нитей в сходящиеся высокоскоростные потоки газа (например, воздуха), которые утончают элементарные волокна из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра, который может соответствовать диаметру микроволокна. После этого сформированные из расплава с раздувом волокна подхватываются высокоскоростным потоком горячего воздуха и укладываются на принимаемую поверхность с формированием полотна, состоящего из беспорядочно ориентированных волокон. Такой способ описывается, например, в патенте США №3849241, выданном Butin и др., который включен сюда полностью посредством ссылки. Вообще говоря, волокна, выдуваемые из расплава, могут представлять собой микроволокна, которые являются, по существу, непрерывными или дискретными тонкими волокнами, диаметр которых составляет обычно менее 10 мкм, и при укладывании на принимаемую поверхность они, как правило, находятся в липком состоянии.

Под используемым в контексте данной заявки термином "полотно фильерного способа производства" имеется в виду полотно, содержащее в основном волокна малого диаметра. Волокна формируются экструзией расплавленного термопластичного материала, выходящего в виде элементарных нитей из множества тонких, обычно круглых капиллярных каналов фильеры с последующим быстрым снижением диаметра экструдируемых нитей посредством, например, вытягивания их под действием потока воздуха, поступающего из эжектора и/или с использованием других известных в технологии фильерного производства механизмов. Фильерная технология производства нетканых полотен описана и проиллюстрирована, например, в патенте США 4340563, выданном Appel и др., и патенте США 3692618, выданном Dorschner и др., патенте США 3802817, выданном Matsuki и др., патентах США 3338992 и 3341394, выданных Kinney, патентах США 3502763 и 3909009, выданных Levy, и патенте США 3542615, выданном Dobo и др., которые во всей своей полноте включены в объем данной заявки посредством ссылки для всех целей настоящего изобретения. Волокна фильерного способа производства обычно находятся в не липком состоянии при укладывании их на принимаемую поверхность. Волокна фильерного способа производства могут иногда иметь диаметр менее 40 мкм, и часто они имеют диаметр в интервале около от 5 до 20 мкм.

Под используемым в контексте данной заявки термином "материл совместного формования", в общем, имеются в виду композиционные материалы, содержащие смесь или стабилизированную матрицу из термопластичных волокон и второго не термопластичного материала. В качестве примера материалы совместного формования могут быть получены способом, в котором, по меньшей мере, одна головка экструдера для волокон, выдуваемых из расплава, расположена вблизи лотка, по которому подаются дополнительные материалы в полотно во время его формирования. Такие другие материалы могут включать в себя органические волокнистые материалы, такие как древесная или не древесная пульпа, содержащая например, хлопок, вискозу, бумажное вторсырье, распушенную древесную массу, супервпитывающие частицы, неорганические и/или органических абсорбирующие материалы, обработанное полимерное штапельное волокно и тому подобные, но не ограничиваются ими. Некоторые примеры таких материалов совместного формования описаны в патенте США 4100324, выданном Anderson и др.; патенте США 5284703, выданном Everhart и др.; и патенте США 5350624, выданном Georger и др., которые во всей своей полноте включены в объем данной заявки посредством ссылки для всех целей настоящего изобретения.

Используемый в контексте данной заявки термин "многокомпонентные волокна", в общем, относится к волокнам, которые получают, по меньшей мере, из двух компонентов на основе полимеров. Такие волокна обычно формуют путем экструзии из отдельных экструдеров, но образующиеся нити соединяют вместе с образованием одиночной нити. Полимеры, входящие в состав соответствующего компонента нити, обычно отличаются друг от друга, однако они могут также включать в себя отдельные компоненты химически сходных или аналогичных полимерных материалов. Индивидуальные компоненты обычно находятся практически в постоянно расположенных определенных зонах поперечного сечения единичного волокна и простираются непрерывно вдоль всей ее длины. Такие волокна по характеру расположения их компонентов относительно друг друга могут представлять собой структуру, например, типа "бок о бок", типа "слоистого пирога" или структуру любого другого типа. Многокомпонентные волокна и способы их получения описаны в патенте США 5108820, выданном Kaneko и др., патенте США 4795668, выданном Kruege и др., патенте США 5382400, выданном Pike и др., патенте США 5336552, выданном Strack и др. и патенте США 6200669, выданном Marmon и др., которые во всей своей полноте включены в объем данной заявки посредством ссылки для всех целей настоящего изобретения. Такие волокна и отдельные их компоненты могут также иметь сложные формы, подобные описанным в патенте США 5277976, выданном на имя Hogle и др., патентах США 5162074 и 5466410, выданных на имя Hills, патентах США 5069970 и 5057368, выданных на имя Largman и др., которые во всей своей полноте включены в объем данной заявки посредством ссылки для всех целей настоящего изобретения.

Используемые к контексте данной заявки термины "эластомерный" и '"эластичный" означают материал, который под действием растягивающей силы может растягиваться, по меньшей мере, в одном направлении (например, поперечном машинном направлении) и который при снятии растягивающей силы сжимается/восстанавливается почти до своего первоначального размера. Так, например, вытянутый материал может иметь растянутую длину, которая, по меньшей мере, на 50% больше его нерастянутой длины в высвобожденном состоянии и который даст восстановление в пределах, по меньшей мере, 50% от его растянутой длины после снятия растягивающей силы. В качестве гипотетического примера можно привести одно (1) дюймовый образец материала, который может растягиваться, по меньшей мере, на 1,50 дюйма и который, при снятии растягивающей силы, даст восстановление длины не более 1,25 дюйма. Желательно, чтобы величина сжатия или восстановления такого эластомерного листового материала составляла, по меньшей мере, 50% и еще более желательно, по меньшей мере, 80% от его удлинения в поперечном машинном направлении.

Под используемым в контексте данной заявки термином "дышащий" имеется в виду материал, проницаемый для водяных паров и газов, но непроницаемый для жидкой воды. Например, "дышащие барьерные материалы" и "дышащие пленки" обеспечивают прохождение через них водяных паров, но они практически непроницаемы для жидкостей, например, такой как вода. Показатель "проницаемости" любого такого материала определяют на основании скорости прохождения через него водяных паров (VWTR), причем верхние значения этого показателя соответствуют материалу с большей проницаемостью для водяного пара, и нижние значения соответствуют для менее проницаемого для водяного пара материала. Обычно "дышащие" материалы имеют скорость прохождения через них водяного пара (WVTR) в интервале от около 500 до около 20000 г/м² за 24 ч (г/м²/24 ч), в некоторых вариантах осуществления около от 1000 до 15000 г/м²/24 ч, а в других вариантах около от 1500 до около 14,000 г/м²/24 ч.

Используемый в контексте данной заявки термин "впитывающее изделие" относится к любому изделию, способному абсорбировать воду или другие жидкости. В качестве примера некоторых впитывающих изделий могут служить, но не ограничиваются ими, впитывающие изделия личной гигиены, такие как подгузники, обучающие трусы, впитывающие трусы, впитывающее белье, изделия для взрослых, страдающих недержанием, средства личной гигиены для женщин (например, санитарно-гигиенические салфетки), одежда для плавания, влажные салфетки для малышей и тому подобные; медицинские впитывающие изделия, такие как предметы медицинской одежды, хирургические расходные материалы (клейкие разрезаемые хирургические пленки), впитывающие подушечки, бандажи, впитывающие хирургические простыни и медицинские салфетки: пищевые салфетки: швейные изделия, и тому подобные. Материалы и способы, пригодные для получения таких впитывающих изделий, хорошо известны специалистам в данной области.

Под используемым в контексте данной заявки термином "гидрофобная подложка" имеется в виду любое профилированное изделие, если оно состоит полностью или частично из гидрофобного полимера, а термин "пористая гидрофобная подложка" означает любую подложку, если она представляет собой пористый материал и состоит полностью или частично из гидрофобного полимера. Например, гидрофобная подложка может представлять собой листовой материал, такой как лист пористого материала. Гидрофобная подложка также может представлять собой волокнистый материал, например, как волокнистый материал из фибриллированных пленочных нитей, или нетканое волокнистое полотно, или нетканая ткань. Эти волокнистые структуры могут быть преимущественно гидрофобными или же их можно выборочно обработать с образованием четко проявляющихся различных гидрофобных зон. Нетканые материалы включают в свой объем, но не ограничиваются, такими как нетканый материал", полученный аэродинамическим способом из расплава, нетканый материал фильерного способа производства, нетканый материал, сформированный из кардного прочеса или материал на основе волокнистого холста, сформированного аэродинамическим способом. В качестве гидрофобной подложки также можно использовать слоистую конструкцию, содержащую два или нескольких слоев листового материала. Например, слои можно самостоятельно выбирать из группы, состоящей из нетканого материалов, полученного аэродинамическим способом из расплава, нетканого материала фильерного способа производства. Однако другие листовые материалы, такие как пленки или пенопласты, можно также использовать в дополнение к или вместо указанных нетканых материалов. Кроме того, слои слоистой структуры могут быть получены из того же гидрофобного полимера или различных гидрофобных полимеров. Термин "гидрофобный полимер" используется в данном заявке для обозначения любого полимера, устойчивого к смачиванию или трудносмачиваемого водой, т.е. не имеющий сродства к воде.

Термин «гидрофобный полимер» используют здесь для обозначения любого полимера, устойчивого к смачиванию или который не легко смачивается, то есть имеет пониженную афинность к воде. Гидрофобные полимеры включают в свой объем, но только в качестве иллюстрации, полиолефины, такие как полиэтилен, полиизобутен, полиизопрен, поли-4-метилпентен-1, полипропилен, сополимеры этилена и пропилена, сополимеры этилена, пропилена и гексадиена, сополимеры этилена и винилацетата: полистиролы, такие как полистирол, поли-2-метилстирол, сополимеры стирола и акрилонитрила, имеющие менее 20 мол.% акрилонитрила, и сополимеры стирола с 2,2,3,3,-тетрафторпропилметакрилатом; галогенированные углеводородные полимеры, такие как полихлортрифторэтилен, сополимеры хлортрифторэтилена с тетрафторэтиленом, полигексафторпропилен, политетрафторэтилен, сополимеры тетрафторэтилена с этиленом, политрифторэтилен, поливинилфторид и поливинилиденфторид; виниловых полимеров, таких как поливинилбутират, поливинилдеканоат, поливинилдодеканоат, поливинилгексадеканоат, поливинилгексаноат, поливинилпропионат, поливинилоктаноат, полигептафторизопропоксиэтилен, полигептафтор-изопропоксипропилен и полиметакрилонитрил; акриловые полимеры, такие как поли-н-бутилацетат, полиэтилакрилат, поли(-1-хлордифторметил)тетрафторэтилакрилат, поли(ди-(хлорфторметил)фторметилакрилат, поли-1,1-дигидрогептафторбутилакрилат, поли-1,1-дигидропентафторизопропил акрилат, поли(1,1-дигидропентадекафтороктилакрилат), поли(гептафторизопропилакрилат), поли[5-(гептафторизопропокси)пентил акрилат], поли[11-(гептафторизопропокси)ундецилакрилат], поли[2-(гептафторпропокси)этилакрилат], и поли(нонафторизобутилакрилат); метакриловые полимеры, такие как поли(бензилметакрилат), поли(н-бутилметакрилат), поли(изобутилметакрилат), поли(трет-бутил метакрилат), поли(трет-бутиламиноэтилметакрилат), поли(додецилметакрилат), поли(этилметакрилат), поли(2-этилгексилметакрилат), поли(н-гексилметакрилат), поли(фенилметакрилат), поли(н-пропилметакрилат), поли(октадецилметакрилат), поли(1,1-дигидропентадекафтороктилметакрилат), поли(гептафторизопропилметакрилат), поли(гептадекафтороклилметакрилат), поли(1-гидротетрафторэтил метакрилат), поли(1,1-дигидротетрафторпропилметакрилат), поли(1-гидрокигексафторизопропилметакрилат), и поли-трет.нонафторбутил-метакрилат: и сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат.

Подробное описание изобретения

Обратимся далее к вариантам осуществления изобретения, один или несколько примеров которых приводятся ниже. Каждый пример снабжен пояснением существа изобретения, не ограничивая его объема. Более того, для специалиста в данной области техники является очевидным, что изобретение может быть выполнено в различных модификациях и вариантах его осуществления в пределах объема и сущности изобретения, раскрытого в настоящей заявке. Так, например, особенности изобретения, проиллюстрированные в примерах и описанные в данной заявке в качестве одного варианта его осуществления, могут быть использованы в другом варианте его реализации, из которого вытекает следующий вариант его осуществления. Следует понимать, что настоящее изобретение охватывает все такие модификации и их эквиваленты в пределах существа и объема, раскрываемого в формуле изобретения. Специалистам в данной области техники необходимо иметь в виду, что настоящее пояснение существа изобретения является лишь описанием иллюстративных примеров его осуществления, и изобретение не ограничивается изложенными вариантами, и что изобретение может быть осуществлено и в других вариантах.

Вообще говоря, раскрываемое в настоящей заявке изобретение относится к нетканому полотну из синтетического волокна с нанесенной печатью. Это нетканое полотно демонстрирует улучшенную стойкость окраски к маслам при нанесении состава чернил на видимую наружную поверхность нетканого полотна. Так, например, предлагаемый состав чернил демонстрирует повышенную устойчивость к стиранию его с поверхности наружного слоя нетканого полотна, даже если он контактирует с маслянистым составом (например, детским маслом, лосьоном и т.д.). Вообще говоря, предлагаемый состав чернил выполнен в форме, которая позволяет усилить свои силы сцепления (например, химические и/или механические) с поверхностью нетканого полотна, даже если они представляет собой чернила на водной основе. По существу предлагаемый состав чернил может оставаться на поверхности нетканого полотна, на которую он наносится, обеспечивая защиту внешнего вида нетканых полотен и общий эстетический вид.

Например, нетканое полотно с нанесенной печатью может демонстрировать стойкость окраски к воздействию масла более около 3,8, например, более около 4,0, определенную в соответствии с методикой испытания, описанной в данной заявке. В некоторых вариантах осуществления изобретения, нетканые полотна с нанесенной печатью могут демонстрировать стойкость окраски к воздействию масла, которая больше около 4,1, например, больше около 4,2.

В одном варианте осуществления изобретения печатная поверхность нетканого полотна может представлять собой видимую поверхность слоистого материала. Так, например, печатная поверхность может быть видимой лицевой поверхностью (например, как наружная видимая поверхность) слоистого материала впитывающего изделия, состоящего из нетканого волокнистого полотна и пленочного наружного покрытия. По существу предлагаемая композиция чернил может быть напечатана непосредственно на обращенном наружу слое нетканого полотна, а не на нижележащем слое слоистого материала с наружным покрытием (например, пленки). При использовании впитывающего изделия исключается стирание предлагаемой композиции чернил с его наружного покрытия и перенос их на кожу пользователя или ухаживающего лица, даже если наружное покрытие находится в непосредственном контакте с маслянистым составом. Таким образом, в соответствии с изобретением становится возможным нанесение композиции чернил на обращенный наружу нетканый слой, что позволяет сократить их расход, по сравнению с печатью, осуществляемой на внутреннем пленочном слое, достигая одновременно желаемого эстетичного внешнего вида и необходимой стойкости окраски к маслам. Кроме того, интенсивность цвета предлагаемой композиции чернил, напечатанной на обращенном наружу нетканом слое изделия, может сохраняться без мешающего воздействия на него вышележащего слоя.

А. Нетканые полотна

Согласно настоящему изобретению, предлагаемая композиция чернил наносится (печатается) на поверхность нетканого полотна из синтетических волокон. Синтетические волокна обычно могут быть волокнами из гидрофобного полимера. В одном конкретном варианте осуществления, волокна нетканого полотна представляют собой, прежде всего, гидрофобные синтетические волокна. Например, более около 90% волокон нетканого полотна могут быть гидрофобными синтетическими волокнами, например более около 95%. В другом варианте осуществления изобретения, практически все волокна нетканого полотна (то есть более около 98%, более около 99% или около 100%) являются гидрофобными синтетическими волокнами.

Нетканые полотна могут быть произведены любыми общеизвестными в данной области техники способами. С практической точки зрения, однако, нетканые материалы и волокна из которых формируют нетканые материалы, обычно получают способом экструзии их из полимерного расплава и последующего скрепления полученных нитей с образованием нетканого материала. Технология экструзии из расплава включает в себя, среди прочих, такие известные технологии, как технология производства нетканого материала из расплава полимера с раздувом, технология производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом. Известны, конечно, и другие способы получения нетканых материалов, которые можно также использовать. Такие способы включают укладку полотна воздухом, влажный способ формования полотна, формования из кардного прочеса, и тому подобные. В некоторых случаях может быть желательным или даже необходимым стабилизировать нетканый материал с использованием известных средств, таких как точечное термоскрепление, скрепление путем пропускания через поток горячего воздуха и гидравлическое спутывание холста.

Как указано выше, нетканое полотно может включать в себя преимущественно синтетические волокна, в частности синтетические гидрофобные волокна, такие как полиолефиновые волокна. В одном конкретном варианте осуществления изобретения, для формирования нетканого полотна можно использовать полипропиленовые волокна. Полипропиленовые волокна могут иметь толщину нити от около 1,5 до 2, 5 денье, а нетканое полотно может иметь значение базисного веса около 17 г на 1 м² (0,5 унции на квадратный ярд). Кроме того, нетканый материал может включать в себя двухкомпонентные или другие многокомпонентные волокна. Типичные примеры нетканых материалов, полученных из многокомпонентных волокон, описаны в патенте США 5382400, выданном на имя Pike и др., в патентной заявке США 2003/0118816, опубликованной под названием "High Loft Low Density Nonwoven Fabrics Of Crimped Filaments And Methods Of leaking Same", и в патентной заявке США 2003/0203162, опубликованной под названием "Methods For Making Nonwoven Materials On A Surface Having Surface Features And Nonwoven Materials Having Surface Features", которые во всей своей полноте включены в объем настоящей заявки в качестве ссылки для всех целей настоящего изобретения.

Двухкомпонентные волокна, имеющие структуру типа оболочка/сердцевина, где оболочка выполнена из полиолефина, такого как полиэтилен или полипропилен, а сердцевина выполнена из сложного полиэфира, такого как полиэтилентерефталат или полибутилентерефталат, также могут быть использованы для производства кардных нетканых материалов или нетканых материалов фильерного способа производства. Основной ролью полиэфирной сердцевины является обеспечение эластичности и, таким образом, сохранение или восстановление объемной упругости при приложении/после удалении нагрузки. Сохранение и объемная упругость играет некоторую роль в разделении оболочки от впитывающей структуры. Такое разделение демонстрировало влияние на сухость кожи. Комбинация отделения оболочки, имеющей эластичную структуру, наряду с обработкой предлагаемой в объеме настоящего изобретения, может дать более эффективный покровный материал для удержания проникновения жидкости и обеспечения сухости оболочки.

Поскольку композиция чернил может иметь улучшенную стойкость окраски при нанесении на нетканое полотно, исключается необходимость проведения предварительных обработок, ускоряющих ее адгезию к полотну. По существу предлагаемая композиция чернил может быть нанесена непосредственно на поверхность гидрофобного нетканого полотна без нанесения какого-либо другого слоя или покрытия, расположенного между поверхностью нетканого полотна и чернилами. Однако при желании на нетканое полотно может быть нанесен любой используемый для предварительной обработки состав до накатывания на него предлагаемого состава чернил для улучшения адгезии чернил к нетканому полотну. Типичные составы, которые пригодны для предварительной обработки нетканого волокнистого полотна, описаны в опубликованной патентной заявке США 2004/0121675 на имя Snowden и др., в опубликованной патентной заявке США 2006/0003150 на имя Braverman и др., в опубликованной патентной заявке США 2006/0246263 на Yahiaoui и др., которые включены в объем настоящей заявки в качестве ссылки.

Как уже отмечалось, нетканое полотно может входить в состав многослойного материала в качестве наружной поверхности. При использовании нетканого полотна в составе многослойного материала оно придает ему большую мягкость на ощупь, подобную текстильной ткани. Например, многослойный материал структуры пленка-нетканое полотно может быть сформирован из нетканого полотна, лежащего сверху пленочного слоя. В одном варианте осуществления, например, нетканое полотно наслаивается на пленку методом термического ламинирования с образованием многослойного материала структуры пленка-нетканое полотно. Однако любой подходящий метод может быть использован для получения такого многослойного материала. Подходящие методы для соединения слоя пленки со слоем нетканого полотна описаны в патентах США 5843057, 5855999, выданных на имя McCormack; патенте США 6002064, выданном на имя Kobylivker и др.; патенте США 6037281, выданном на имя Mathis и др., и международной заявке РСТ WO 99/12734, которые во всей своей полноте включены в объем настоящей заявки для ссылки для всех целей изобретения.

Слой пленочного покрытия многослойного материала обычно формируют из материала, который практически непроницаем для жидкости. Например, слой пленочного покрытия может быть сформирован из тонкой пластмассовой пленки или другого эластичного материала, непроницаемого для жидкости. В одном варианте осуществления слой пленочного покрытия формируют из тонкой полиэтиленовой пленки, имеющей толщину от около 0,01 мм до около 0,05 мм. Например, утоненная вытяжкой полипропиленовая пленка, имеющая толщину около 0,015 мм, может быть наслоена методом термического ламинирования с нетканым полотном.

Кроме того, пленочный слой может быть сформирован из материала, непроницаемого для жидкостей, но проницаемого для газа и водяного пара (например, "дышащего материала"). Это позволяет испарениям проходить через многослойный материал, но в то же время препятствует прохождению через него жидких выделений организма. Использование дышащих ламинатов особенно предпочтительно, когда слоистый материал используется в качестве наружного покрытия впитывающего изделия, чтобы позволить выход пара из впитывающей сердцевины, но при этом предотвращает прохождение экссудатов через наружное покрытие. Например, дышащая пленка может представлять собой микропористую или сплошную пленку.

Пленку можно получить из полиолефиновых полимеров, таких как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) или полипропилен. Примеры преимущественно линейных полиолефиновых полимеров включают в себя, но не ограничиваются ими, полимеры, полученные из следующих мономеров: этилена, пропилена, 1-бутена, 4-метилпентена, 1-гексена, 1-октена и высших олефинов, а также их сополимеры и тройные сополимеры. Кроме того, сополимеры этилена и других олефинов, включая бутен, 4-метилпентен, гексен, гептен, октен, децен и тому подобные, также являются примерами преимущественно линейных полиолефиновых полимеров.

При желании дышащая пленка может также содержать эластомерные полимеры, такие как эластомерные сложные полиэфиры, эластомерные полиуретаны, эластомерные полиамиды, эластомерные полиолефины, эластомерные сополимеры, и так далее. Примеры эластомерных сополимеров включают в себя блок-сополимеры, имеющие общую формулу А-В-А' или А-В, где каждый из символов А и А' означает концевой блок на основе термопластичного полимера, который содержит стирольный остаток, такой как поли(виниларен), и где В представляет собой средний блок на основе эластомерного полимера, такого как сопряженный диен или полимер на основе низшего алкена (например, полистирол-полиэтиленбутилен-полистирол блок-сополимеры). Можно также использовать полимеры, состоящие из четвертичного блок АВАВ сополимера, такого, который описывается в патенте США 5332613, выданном на имя Taylor и др., который во всей своей полноте включен в настоящую заявку в качестве ссылки для всех назначений данного изобретения. Примером такого четырехблочного сополимера является СЭПСЭП-блок сополимер стирол-поли(этиленпропилен)-стирол-поли(этиленпропилен). Коммерчески доступные А-В-А' и А-В-А-В сополимеры включают в себя несколько различных композиций, производимых фирмой Kraton Polymers, Houston, Texas под торговым названием KRATON®. Блок-сополимеры марки KRATON® представлены несколькими индивидуальными композициями, некоторые из которых перечислены в патентах США 4663220, 4323534, 4834738, 5093422 и 5304599, которые в полном своем объеме включены в данную заявку для всех назначений данного изобретения. Другие коммерчески доступные стирольные блок-сополимеры включают в себя С-ЭП-С или эластомерный сополимер стирол-поли(этилен-пропилен)стирол, поставляемый фирмой Kuraray Company Ltd., Okayama, Japan, под торговым названием SEPTON®.

Примеры эластомерных полиолефинов включают в себя эластомерные полипропилены и полиэтилены сверхнизкой плотности, такие как получаемые способами катализа с единым центром полимеризации на металле или "металлоценового" катализатора. Такие эластомерные полиолефины являются коммерчески доступными материалами, производимыми фирмой ExxonMobil Chemical Co., Houston, Texas под торговыми названиями ACHIEVE® (на основе пропилена), EXACT® (на основе этилена), и EXCEED® (на основе этилена). Эластомерные полиолефины также являются коммерчески доступными материалами, которые производит фирма DuPont Dow Elastomers, LLC, (совместное предприятие DuPont и Dow Chemical Co.) под торговым названием ENGAGE ® (на основе этилена) и AFFINITY® (на основе этилена). Примеры таких полимеров также описаны в патентах США 5278272 и 5272236, выданных на имя Lai и др., которые в полном своем объеме включены в данную заявку для всех назначений данного изобретения. Также пригодны для использования некоторые эластомерные полипропилены, например, такие, которые описываются в патенте США 5539056, выданном на имя Yang и др., и патенте США 5596052 на имя Resconi и др., которые в полном своем объеме включены в данную заявку для всех назначений данного изобретения.

При желании, смеси из двух или более полимеров могут быть также использованы для формирования дышащей пленки. Например, пленка может быть сформирована из смеси, состоящей из эластомера с повышенными технологическими показателями и эластомера с пониженными технологическими показателями. Эластомер с повышенными технологическими показателями обычно представляет собой эластомерный материал, имеющий низкий потенциал гистерезиса, например, менее около 75%, а в некоторых вариантах, менее около 60%. Аналогично, эластомер с пониженными технологическими показателями обычно представляет собой эластомерный материал, имеющий высокий потенциал гистерезиса, например, более около 75%. Величина гистерезиса может быть определена путем растягивания вначале образца эластомерного материала до относительного предельного удлинения 50%, а затем образец оставляют для того, чтобы он мог сжаться до размера, где величина сопротивления равна нулю. В качестве примера особенно пригодных для использования высокотехнологичных эластомеров могут служить стирольные блок-сополимеры, такие, которые описаны выше, и коммерчески доступные эластомерные материалы, производимые фирмой Kraton Polymers, Houston, Texas под торговым названием KRATON®. Аналогично, примеры особенно подходящих эластомеров с пониженными технологическими показателями включают в свой объем эластомерные полиолефины, такие как полиолефины, получаемые по технологии металлоценового катализа (например, металлоценом-катализируемый линейный полиэтилен низкой плотности с одним центром полимерзации), которые поставляет на рынок фирма DuPont Dow Elastomers, LLC под торговым названием AFFINITY®. В некоторых вариантах, эластомер с повышенными технологическими показателями может составлять около от 25 мас.% до около 90 мас.% от полимерной составляющей пленки, а эластомер с пониженными технологическими показателями может аналогичным образом составлять около от 10 мас.% до около 75 мас.% от полимерной составляющей пленки. Кроме того, примеры такой эластомерной смеси, состоящей из высокотехнологичного и низкотехнологичного эластомеров, описаны в патенте США 6794024, выданном на имя Walton и др., который в полном своем объеме включен в данную заявку в качестве ссылки для всех назначений данного изобретения.

Как уже отмечалось, дышащая пленка может быть выполнена микропористой. Микропоры образуют каналы, которые часто называют извилистыми путями от одной поверхности пленки к другой. Жидкость, контактирующая с одной стороны пленки, не имеет прямого прохода ее через пленку. Наоборот, сеть каналов в микропористой пленке препятствует прохождению жидкостей, но позволяет проход через нее газов и водяного пара. Микропористые пленки могут быть получены из смеси пленкообразующих полимеров и наполнителей (например, карбоната кальция). Наполнители представляет собой материал в форме частиц или другую форму материала, которые можно вводить в пленкообразующую смесь для экструзии пленки и которые химически не взаимодействуют с экструдированной пленкой, но которые способны равномерно диспергироваться по всей поверхности пленки. Обычно, исходя из расчета сухого вещества по отношению к общей массе пленки, сформованная пленка содержит около от 30 мас.% до около 90 мас.% полимера. В некоторых вариантах, пленка включает около от 30 мас.% до около 90 мас.% наполнителя. Примеры таких пленок приводятся в патентах США 5843057 и 5855999, выданных на имя на McCormack; патенте США 5932497, выданном на имя Morman и др.; патенте США 5997981, выданном на имя McCormack и др.: патенте США 6002064, выданном на имя Kobylivker и др.: патенте США 6015764, выданном на имя McCormack и др.: патенте США 6037281, выданном на имя Mathis и др.; патенте США 6111163, выданном на имя McCormack и др; и патенте США 6461457, выданном на имя Taylor и др., которые в полном своем объеме включены в данную заявку в качестве ссылки для всех целей данного изобретения.

Пленки обычно получают дышащими путем растягивания сформованных пленок с заполнителем с образованием микропористой структуры, имеющей проходы, поскольку во время растягивания пленки полимер отделяется от наполнителя (например, карбоната кальция). Например, дышащий материал содержит утоненную растяжением пленку (стретч-пленку), которая включает в себя, по меньшей мере, два базовых компонента, т.е. полиолефиновый полимер и наполнитель. Эти компоненты смешивают, полученную смесь расплавляют и затем экструдируют внутрь пленочного слоя с использованием одного из широкого разнообразия технологий получения пленок, известных специалистам в области производства пленочных материалов. Такие способы производства пленок включают в себя, например, способы формования пленки плоско-щелевой экструзией и выдувания пленки.

Еще один тип дышащей пленки представляет собой монолитную полимерную пленку, которая является непористой, сплошной пленкой и которая в силу своей молекулярной структуры может служить непроницаемым для жидкости и проницаемым для испарений барьерным слоем. Среди компонентов различных полимерных пленок, которые подпадают под этот тип пленок, можно указать пленки, изготовленные из полимеров, содержащие достаточные количества поливинилового спирта, поливинилацетата, этилен-винилового спирта, полиуретана, этилен-метил-акрилата, этилен-метил-акриловой кислоты, для того чтобы сделать их дышащими. Не имея намерения заострять внимание на конкретном механизме их действия, полагают, что пленки, полученные из таких полимеров, солюбилизируют молекулы воды и обеспечивают их перенос с одной поверхности пленки на другую. Соответственно, эти пленки могут быть достаточно непрерывными, т.е. непористыми, за счет чего они практически непроницаемы для жидкости, но в то же время проницаемы для водяного пара. Дышащие пленки, такие как описано выше, могут формировать всю поверхность дышащего материала или они могут быть частью многослойной пленки. Многослойные пленки могут быть получены соэкструзией полимерных слоев как по технологии экструзии с раздуванием, так и путем экструзии плоских пленок, нанесением покрытия методом экструзии, или любым традиционным способом ламинирования. Кроме того, другие дышащие пленочные материалы, которые могут быть пригодны для использования в настоящем изобретении, описываются в патенте США 4341216, выданном на имя Obenour; патенте США 4758239, выданном на имя Yeo и др.; патенте США 5628737, выданном на имя Dobrin и др.; патенте США 5836932, выданном на имя Buell; патенте США 6114024, выданном на имя Forte; патенте США 6153209, выданном на имя Vega и др.; патенте США 6198018, выданном на имя Curro; патенте США 6203810, выданном на имя Alemany и др.; и патенте США 6245401, выданном на имя Ying и др., которые в полном своем объеме включены в данную заявку в качестве ссылки для всех целей данного изобретения.

В одном варианте осуществления изобретения многослойный материал состоит только из двух слоев: нетканого полотна и пленки. С другой стороны, в некоторых вариантах осуществления, многослойный материал может включать в себя дополнительные слои, в том случае, когда нетканое полотно образует наружную поверхность многослойного материала для принятия состава чернил. В этом случае, в качестве дополнительного слоя(ев) многослойного материала могут быть нетканые полотна, пленки, пены и тому подобные.

В одном конкретном варианте осуществления, нетканое полотно подходит для использования в качестве нижнего листа в многослойной структуре (то есть наружное покрытие) впитывающего изделия. Нижний лист впитывающих изделий обычно представляет собой непроницаемый для жидкости слой, который также может быть дышащим. Например, в одном частном варианте осуществления, нижний слой представляет собой многослойный материал из непроницаемой для жидкости пленки, прикрепленной к нетканому полотну из полиолефиновых волокон.

Примерный многослойный материал, содержащий нетканое полотно с нанесенной печатью, используемый в конструкции обучающих трусов, показан на Фиг.1 и 2. Фиг.1 представляет собой перспективный вид типичного образца тренировочных трусов 10, а Фиг.2 - покомпонентное изображение поперечного среза Фиг.1 по линии 2-2. Именно наружная видимая поверхность 18 нетканого полотна 14 представляет собой или образует наиболее удаленную видимую поверхность обучающих трусов 10, на которую печатают изображения 16. Показанный на указанных фигурах типовой образец нетканого полотна 14 с нанесенными на него печатью изображениями используется в качестве наружного лицевого слоя нижнего листа 12 тренировочных трусов 10, но который может быть включен в различные виды впитывающих изделий, на которые может оказаться желательным напечатать печатную информацию или печатные изображения, включающие в свой объем, но не ограничиваясь ими, подгузники, изделия личной гигиены для женщин, изделия, применяемые в случае недержания у взрослых, обучающие трусы, плавки, и так далее.

Например, на Фиг.1 и 2, тренировочные трусы 10 содержат нижний лист 12, который может быть выполнен в виде двухслойного слоистого материала (ламината), включающего в себя нетканое волокнистое полотно на основе полиолефинов 14, связанное надлежащим образом с непроницаемой для жидкости пленкой 22. Полотно 14 имеет противолежащие поверхности, такие как внутренняя поверхность 20 и наружная видимая поверхность 18. Пленка 22 имеет противолежащие поверхности, такие как поверхность 24, обращенную к поверхности внутреннего слоя 20 полотна 14, и поверхность 26, обращенную к композитному впитывающему элементу 26.

Один способ сделать эти изделия более привлекательными предусматривает отпечатывание на них ярких цветных изображений. Любой желаемый узор или иное изображение могут быть нанесены или напечатаны на наружную видимую поверхность 18, определяемую нетканым полотном, при использовании состава чернил, раскрываемого в настоящем заявке. Например, целый ряд замысловатых запатентованных изображений может быть напечатан на наружную видимую поверхность 18 заднего листа 12. Под наружной "видимой" поверхностью подразумевается поверхность изделия, которая является видимой, в том случае, когда изделие имеет участки, которые остаются непокрытыми (например, непокрытая внешняя поверхность впитывающего изделия). Как уже отмечалось, введение сшивающего агента в композиции чернил может замедлить стирание изображения с поверхности такого изделия во время его ношения. Это, по существу, позволяет улучшить устойчивость к выцветанию напечатанных на наружном покрытии впитывающего изделия изображений, а также предотвращает окрашивание какой-либо поверхности (например, кожи), которая контактирует с наружной поверхностью такого изделия.

Проницаемый для жидкости верхний слой 30 (слой со стороны тела) расположен на стороне впитывающей сердцевины 28, противоположной нижнему непроницаемому слою 12, и он представляет собой слой, прилегающий к коже пользователя. Проницаемый для жидкости верхний слой 30 обычно используют для облегчения изоляции кожи пользователя от жидких выделений, удерживаемых во впитывающей сердцевине 28. Например, проницаемый для жидкости верхний слой 30 представляет собой поверхность, направленную к телу, которая обычно является податливой, мягкой на ощупь и не раздражает кожу пользователя. Обычно верхний слой 30, кроме того, является менее гидрофильным, чем впитывающая сердцевина 28, за счет чего его поверхность, прилегающая к коже пользователя, остается относительно сухой. Проницаемый для жидкости верхний слой 30 позволяет легко проходить жидкости по всей свой толщине.

Проницаемый для жидкости верхний слой 30 может быть изготовлен из самых разнообразных материалов, таких как поропласты, сетчатые пены, перфорированные пластмассовые пленки, натуральные волокна (например, целлюлозные или хлопчатобумажные волокна), синтетические волокна (например, волокна на основе сложных полиэфиров или полипропиленовые волокна) или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления для получения проницаемого для жидкости верхнего слоя 30 используются тканые и/или нетканые материалы. Например, проницаемый для жидкости верхний слой 30 может быть сформирован из полотна полиолефиновых волокон, полученного аэродинамическим способом из расплава или фильерным способом. Проницаемый для жидкости верхний слой 30 может представлять собой скрепленное кардное полотно из натуральных и/или синтетических волокон. Проницаемый для жидкости верхний слой 30, кроме того, может состоять, из, в основном, гидрофобного материала, который при необходимости обрабатывают с использованием поверхностно-активного вещества или иным способом для придания ему желательного уровня смачиваемости и гидрофильности. ПАВ может быть нанесено любыми традиционными способами обработки, такими как распыление, печать нанесения покрытия с помощью щеточного устройства, покрытия кистью, нанесения вспучивающего покрытия и тому подобные. В случае использования ПАВ, его можно наносить на всю поверхность проницаемого для жидкости верхнего слоя 30 или же можно выборочно наносить на конкретные участки проницаемого для жидкости верхнего слоя 30, такого как медиальной участок, проходящий вдоль срединной линии пеленки. Проницаемый для жидкости верхний слой 30 может, кроме того, включать в качестве компонента композицию, которая выполнена с возможности переноса ее на кожу пользователя для улучшения состояния кожного покрова. Пригодные композиции для использования на поверхности проницаемого для жидкости верхнего слоя 30 описаны в патенте США 6149934, выданном на имя Krzysik и др., который во всей своей полноте включен в объем настоящей заявки в качестве ссылки для всех целей настоящего изобретения.

Впитывающая сердцевина 28 может быть изготовлена из различных материалов, но обычно включает в себя матрицу из гидрофильных волокон. В одном варианте осуществления, в качестве впитывающего полотна используют, такое, которое содержит матрицу из распушенных древесных волокон. Один тип такого "распушенного" материала, который можно использовать в объеме настоящего изобретения, известен под торговым названием CR1654, который поставляет на рынок фирма US Alliance of Childersburg, Alabama, и он представляет собой отбеленную, высокоабсорбирующую сульфатную древесную пульпу, содержащую главным волокна, содержащих главным образом волокна хвойных пород. Кроме того, в соответствии с изобретением можно также использовать полотна, изготовленные аэродинамическим способом формирования полотна. В соответствии с аэродинамическим способом полотно формуют из жгутов коротких волокон, имеющих обычно длину около от 3 до около 19 мм, которые разделяют воздушной струей и под действием воздушного потока транспортируют и укладывают на сетчатый конвейер, обычно с помощью вакуумной системой подачи. Беспорядочно уложенные волокна затем скрепляют друг с другом, используя, например, горячий воздух или клей, наносимый распылением. Другой тип впитывающего нетканого полотна, пригодный для получения впитывающей сердцевины 28, представляет собой материал совместного формования, который может быть получен из смеси целлюлозных волокон и волокон, выдуваемых из расплава.

В некоторых вариантах впитывающая сердцевина 28 может содержать супервпитывающий материал, например набухающий в воде материал, который может впитать, по меньшей мере, около 20-кратное его массе, а в ряде случаев, по меньшей мере, около 30-кратное его массе количество водного раствора, содержащего 0,9 мас.% хлорида натрия. В качестве примера супервпитывающих материалов можно указать природные, синтетические и модифицированные природные полимеры и материалы. Кроме того, в качестве супервпитывающих материалов могут быть неорганические материалы, такие как силикагели, и органические соединения, такие как сшитые полимеры. В качестве примера синтетических супервпитывающих полимерных материалов могут служить соли щелочных металлов и аммониевые соли полиакриловой кислоты и полиметакриловой кислоты, полиакриламиды, простые поливиниловые эфиры, сополимеры малеинового ангидрида с виниловыми эфирами и альфа-олефинами, поливинилпирролидон, поливинилморфолинон, поливиниловый спирт и их смеси и сополимеры. Другие супервпитывающие материалы включают в себя природные и модифицированные природные полимеры, такие как гидролизованный привитый акрилонитрилом крахмал, привитый акриловой кислотой крахмал, метилцеллюлоза, хитозан, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и натуральные камеди, такие как альгинаты, ксантановая камедь, камедь рожкового дерева и тому подобные. В соответствии с настоящим изобретением также можно использовать смеси натуральных и полностью или частично синтетических супервпитывающих полимеров. Другие подходящие впитывающие гелеобразующие материалы раскрываются в патенте США 3901236, выданном на имя Assarsson и др., в патенте США 4076663, выданном Matsuda и др., и в патенте США 4286082, выданном Tsubakimoto и др., которые во всей своей полноте включены в объем настоящей заявки в качестве ссылки для всех целей настоящего изобретения.

Хотя не освещается конкретно, впитывающие изделия, например, такие как тренировочные трусы, показанные на Фиг.1, могут также включать в себя другие слои, не показанные на чертежах. Например, дополнительный впитывающий (удерживающий) слой может быть включен в конструкцию такого изделия для того, чтобы замедлить скорость и проникновения нарастания или быстрых выделений жидкости, которая может быстро поступать и накапливаться во впитывающей сердцевине 28. Желательно, чтобы дополнительный впитывающий слой мог быстро принимать и временно хранить жидкость до ее поступления в область накапливания или удерживать часть порций поступающих в абсорбирующую сердцевину 28. При включении в конструкцию этого изделия такого впитывающего слоя, он обычно расположен между проницаемым для жидкости верхним слоем и впитывающей сердцевиной. В альтернативном варианте впитывающий слой может быть расположен на поверхности, направленной наружу к проницаемому для жидкости верхнему слою. Указанный впитывающий слой обычно получают из высоковлагопроницаемых материалов. Пригодные материалы для получения такого слоя могут включать в себя пористые тканые материалы, пористые нетканые материалы и перфорированные пленки. Некоторые примеры включают, но не ограничивая объема изобретения, гибкий пористый листовой материал из полиолефиновых волокон, таких как полипропиленовые, полиэтиленовые или полиэфирные волокна: фильерного нетканого полотна из полипропиленовыых, полиэтиленовых или полиэфирных волокон; нетканых полотен из целлюлозных волокон; скрепленных нетканых полотен из синтетических или натуральных волокон или их комбинации. Другие примеры подходящих материалов для впитывающего (удерживающего) слоя описаны в патентах США 5486166 и 5490846, выданных на имя Ellis и др., которые во всей своей полноте включены в объем настоящей заявки в качестве ссылки для всех целей настоящего изобретения.

Кроме вышеуказанных компонентов, впитывающие изделия могут также содержать различные другие компоненты, известные в данной области техники. Например, впитывающее изделие может также содержать оберточный слой из гидрофильной тонкой легкой ткани (не показан на фиг.1), который позволяет поддерживать целостность волокнистой структуры впитывающей сердцевины, сформированной аэродинамическим способом формования. Этот оберточный слой расположен обычно вокруг впитывающей сердцевины на, по меньшей мере, ее двух основных лицевых поверхностях и состоит из абсорбирующего целлюлозного материала, такого как набивка из крепированной целлюлозной ваты или высокопрочная во влажном состоянии ткань. Указанный оберточный слой из легкой тонкой ткани может быть выполнен в форме, которая предусматривает наличие слоя с фитильным эффектом, который способствует быстрому распределению жидкости по всей массе впитывающих волокон впитывающей сердцевины. Оберточный материал, расположенный на одной стороне впитывающей волокнистой массы, может быть прикреплен к оберточному материалу, расположенному на противоположной стороне волокнистой массы для обеспечения эффективной упаковки впитывающей сердцевины. Более подробное описание конструкции тренировочных трусов можно найти в патенте США 4940464, который во всей своей полноте включен в объем настоящей заявки в качестве ссылки.

В. Композиции чернил

В соответствии с настоящим изобретением, чернила содержат в своем составе сшивающий агент в количестве, достаточном для связывания молекул своих компонентов в единую систему. Как следствие, чернила становятся более сцепляемыми сразу же после нанесения их на подложку. Например, после нанесения предлагаемой композиции чернил на подложку они могут моментально сцепляться с поверхностью подложки с образованием 3-мерной химической структуры. 3-мерная структура предлагаемой композиции чернил может препятствовать их стиранию с подложки при механических воздействиях. Например, при нанесении предлагаемой композиции чернил на нетканое полотно может образовываться сетчатая структура, которая обволакивает волокна нетканого полотна, препятствуя тем самым стиранию с волокон с загущенных сшивающим агентом чернил.

Кроме того, сшивающий агент может связывать молекулы самих чернил с соответствующими участками на самой подложке. Таким образом, предлагаемая композиция чернил может химически связываться с подложкой и препятствовать его стиранию с волокон при химических воздействиях. Например, при нанесении на нетканое полотно, молекулы чернил могут связываться с полимерами самих волокон нетканого полотна.

Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что введение в предлагаемую композицию чернил относительно большого количества сшивающего агента резко повышает стойкость к стиранию чернил, при действии жира, нанесенных на такую основу. Например, сшивающий агент может присутствовать в предлагаемой композиции чернил в количестве более 2 мас.% в пересчете на сухую массу композиции чернил, в частности более 4 мас.%. В некоторых вариантах, сшивающий агент может присутствовать в количестве около от 5 мас.% до около 20 мас.%, в частности около от 7 мас.% до около 15 мас.%. Например, в одном частном варианте осуществления, сшивающий агент может составлять около от 10 мас.% до около 12 мас.% в предлагаемой композиции чернил. Следует отметить, что после нанесения предлагаемых чернил на многослойный материал, они при высыхании обычно содержат большую % долю сшивающего агента в расчете на сухую массу, вследствие испарения растворителя, что более подробно обсуждается ниже. Поскольку композиции чернил обычно составляют так, чтобы обеспечить их быстрое высыхание после нанесения на такую подложку, сшивающий агент имеет короткое время для связывания всех компонентов полученной композиции чернил. В соответствии с этим, количество сшивающего агента, применяемое для сшивания композиций других типов, не может обеспечить в должной мере связывание всех компонентов, входящих в композицию чернил, что существенно влияет на показатель устойчивости чернил к воздействию жира после нанесения их на подложку. Не желая быть связанными рамками теории, авторы настоящего изобретения полагают, что такое относительно высокое содержание сшивающего агента в предлагаемой композиции чернил может повысить степень сшивания, которое возникает сразу же после нанесения чернил настоящего изобретения на подложку. Полагают, что скорость сшивания возрастает только в течение такого короткого промежутка времени после нанесения чернил на подложку, а не до полного их высыхания на подложке, и, таким образом, чернила могут в достаточной степени сшиваться как подложкой, так и связывать свои компоненты.

Сшивающий агент можно выбирать из таких агентов, которые способны сшивать компоненты чернил так, что образуется 3-мерная химическая структура. Кроме того, сшивающий агент может облегчить связывание нанесенной композиции чернил с волокнами нетканого полотна. В некоторых вариантах осуществления изобретения, сшивающий агент способен обеспечить сшивание при комнатной температуре или чуть выше ее, что позволяет исключить нагрев нетканого полотна выше ее точки плавления во время вулканизации. В другом частном варианте используют сшивающий агент, который становится реакционно-активным при pH, который является нейтральным или кислым, что позволяет поддерживать чернила при pH>8 во время смешивания компонентов и при нанесении их на подложку. Композицию для подвулканизации поддерживают при pH>8 с использованием раствора летучей щелочи, такой как нашатырная щелочь. Летучие щелочи остаются в растворе до тех пор, пока не испарятся при сушке при комнатной температуре, или в альтернативном варианте при нагревании небольшого их количества для того, чтобы ускорить их испарение. В любом случае, температура отверждения может быть при температуре ниже температуры плавления полотна. Потеря щелочи приводит к снижению pH композиции, в результате чего запускается в действие сшивающий агент. Примеры подходящих сшивающих агентов, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, включают, но не ограничиваются ими, ХАМА-2, ХАМА-7 и СХ-100, поставляемые на рынок Noveon, Inc of Cleveland, Ohio. Эти сшивающие материалы представляют собой азиридиновые олигомеры с, по меньшей мере, двумя азиридиновыми функциональными группами.

Кроме того, другие усилители сцепления могут быть добавлены в предлагаемую композицию чернил. Например, Carboset 514Н, поставляемый на рынок фирмой Noveon, Inc Cleveland, Ohio, представляет собой акриловую полимерную коллоидную дисперсию в водном растворе аммиака, которая может при высыхании образовывать прозрачную, водостойкую, не липкую термопластичную пленку. Кроме сшивающего агента, композиция чернил обычно содержит красящее вещество (например, пигмент или краситель), растворитель и любые другие требуемые ингредиенты. Обычно под пигментом имеется в виду окрашивающее вещество на основе неорганических и органических частиц, которые не растворяются в воде или растворителях. Как правило, пигменты образуют эмульсии или суспензии в воде. С другой стороны, краситель относится, в основном, к краске, которая растворяется в воде или растворители.

Пигмент или краситель может присутствовать в композиции чернил настоящего изобретения в количестве, эффективном для обеспечения видимого отпечатка после нанесения чернил на подложку. Например, пигмент или краситель могут присутствовать в композиции чернил настоящего изобретения в концентрации от 0,25% до около 40% в расчете на сухую массу, и предпочтительно в концентрации, в интервале больше или около равной 1% и меньше или около равной 10%.

Примеры пригодных органических пигментов включают в себя dairylide желтый ААОТ (например, желтый пигмент 14Cl №21095), dairylide желтый (например, желтый пигмент 12 Cl №21090), Hansa желтый (желтый пигмент Cl 74), фталоцианиновый голубой (например, голубой пигмент 15), литоловый красный (например, красный пигмент 52:1 Cl №15860: 1), толуидиновый красный (например, красный пигмент 22 Cl №12315), диоксазиновый фиолетовый (например, фиолетовый пигмент 23 Cl №51319), фталоцианиновый зеленый (например, зеленый пигмент 7 Cl №.74260), фталоцианиновый синий (например, синий пигмент 15 Cl №.74160), красный пигмент нафтоиковой кислоты (например, красный пигмент 48:2 Cl №15865:2). Примеры неорганических пигментов включают диоксид титана (например, белый пигмент 6 Cl №77891), технический углерод (например, черный пигмент 7 Cl №77266), оксиды железа (например, красный, желтый и коричневый железооксидный пигмент), черный железооксидный пигмент (например, черный пигмент 11 Cl №77499), оксид хрома (например, зеленый хромоксидный пигмент), железа аммония ферроцианид (например, синий), и тому подобные.

Примеры пригодных красителей, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением в качестве добавки, включают в себя, например, кислотные красители и сульфированные красители, в том числе прямые красители. Примеры других пригодных для использования красителей включают в себя азокрасители (например, сольвентный желтый 14, дисперсный желтый 23 и метаниловый желтый), антрахиноновые красители (например, сольвентный красный 111, дисперсный фиолетовый 1, сольвентный голубой 56, сольвентный оранжевый 3), ксантеновые красители (например, сольвентный зеленый 4, кислотный красный 52, основный красный 1 и сольвентный оранжевый 63), азиновые красители (например, черный краситель для струйной печати) и тому подобное.

Чернила обычно получают в виде дисперсии или раствора в низковязком носителе. В качестве растворителей можно использовать алифатические углеводороды в смеси с обычными типами связующих, такими как полиамид, шеллачная смола, нитроцеллюлозная смола и сополимер стирола-малеиновой кислоты. Обычно чернила на основе растворителей включают в свой состав некаталитический полиуретановый блок-сополимер, который обычно демонстрирует превосходную прочность, по сравнению с традиционными связующими, используемыми в композиции чернил для флексографской печати, такими как растворы, содержащие сополимер стирол-малеиновой кислоты, канифольно-малеиновую смолу и полиакриловую смолу. Примеры пригодных для использования смесей растворителей включают в себя различные ацетаты, такие как этилацетат, N-пропилацетат, изопропилацетат, изобутилацетат, N-бутилацетат, а также их смеси; различные спирты, включая этиловый спирт, изопропиловый спирт, н-пропиловый спирт и их смеси: а также простые эфиры гликоля, включая Ektasolve® EP (монопропиловый эфир этиленгликоля), ЕВ (монобутиловый эфир этиленгликоля), DM (монометиловый эфир диэтиленгликоля), DP (монопропиловый эфира диэтиленгликоля) и РМ (монометиловый эфир пропиленгликоля), которые можно получить в фирме Eastman Chemical of Kingsport, Tennessee. В качестве примера других гликолей, пригодных для использования в соответствии с настоящим изобретением, можно указать DOWANOL®, поставляемый на рынок фирмой Dow Chemical, Midland, Michigan. Пригодная для использования смесь растворителей может представлять собой смесь, содержащую около от 50 до около 75% простого эфира гликоля, около от 25 до около 35% N-пропил ацетата, и около от 15 до около 25% н-бутилацетата.

Примеры пригодных для использования чернил на водной основе включают эмульсии, которые могут быть стабилизированы в водном растворе аммиака, и они могут дополнительно содержать спирты, гликоли или простые эфиры гликоля в качестве сорастворителей. Обычно органические растворители (около или менее 7%) в расчете на всю композицию чернил на водной основе, например спирты, в частности пропан-2-ол, можно добавлять к чернилам для ускорения их отверждения и облегчения смачиваемости, гликоли, например, монопропиленгликоль для замедления отверждения, простые эфиры гликоля, например, дипропилгликоля монометиловый эфир для облегчения образования пленки. Такие растворители могут быть химическими продуктами широкого потребления, которые поставляют на рынок различные фирмы. Обычно композиции чернил на водной основе включают в себя самосшивающуюся эмульсию акриловых сополимеров, которые могут демонстрировать превосходную прочность, по сравнению с традиционными необразующими поперечные связи полимерными связующими, такими как водные дисперсии акриловых полимеров и сополимеров. Кроме растворителей и пигментов в состав чернил может входить любой связующий реагент или его смесь. Такое связующее способствует закреплению пигмента на поверхности покровного слоя 12. Вообще соотношения пигмента к связующему составляет обычно от 1:20 до 1:2.

Воски также могут быть входить в композицию чернил для увеличения скольжения и улучшения сопротивления стиранию чернил с печатного полиолефинового субстрата. В общепринятую классификацию восков входят животные воски (например, пчелиный воск и ланолин), растительные воски (например, карнаубский и канделлильский), минеральные воски (например, парафиновый воск и микрокристаллический воск) и синтетические воски (например, полиэтиленовый воск, полиэтиленгликолевый воск, воск тефлононовый ®). В одном варианте, воск может присутствовать в количестве около от 0,5% до около 5% в пересчете на всю рецептуру чернил, когда они находятся в мокром состоянии.

В одном варианте, композиция чернил, используемая в способе по изобретению с формированием логотипа, представляет собой композицию чернил, предназначенную для конкретного типа печати. И разумеется выбранные чернила должны быть безопасными для человека и не должны оказывать вредного влияния на окружающую среду. Кроме того, желательно, чтобы выбранную композицию чернил можно было бы использовать для осуществления печати по конкретному назначению и, предпочтительно, чтобы она была устойчива к температурному режиму технологического процесса, используемого для получения впитывающего изделия настоящего изобретения, например, температурный режим, используемый в процессах вакуумного нанесения перфораций на пленки и аналогичных способах, где используют повышенные температуры.

С. Способы печати

Конкретный метод нанесения предлагаемой композиции чернил на поверхность нетканого полотна может представлять собой любой подходящий способ печати, который включает в себя флексографическую печать, глубокую печать, офсетную печать, струйную печать и тому подобные. Предлагаемый способ может быть использован для печати любого узора, рисунка или иного изображения на поверхности нетканого полотна.

Общеизвестно специалистам в данной области техники, что для каждого способа печати необходимо обычно составлять конкретный состав чернил, используемый только для данного конкретного способа печати. Конкретные рецептуры чернил обычно составляют как с учетом специфики процесса печатания в зависимости от используемых способов печати, так и печатных субстратов. Так, например, состав чернил для струйной печати значительно отличается от состава чернил для флексографической печати отчасти из-за использования в этих двух способах печати различных типов печатающих систем.

Например, чернила для флексографической печати не ограничиваются типом чернил и в их составе можно использовать красители и/или пигменты, и даже такие пигменты, которые содержат относительно большой размер частиц. Однако чернила для струйной печати, как правило, ограничиваются составами чернил, которые не содержат частиц, или, по меньшей мере, такими чернилами с относительно небольшим размером частиц. Фактически, чернила для струйной печати обычно содержат в своем составе красители в отличие от пигментов, которые используют в качестве красящего вещества в указанном составе чернил.

1. Композиции чернил для флексографической печати

В одном конкретном варианте, композицию чернил можно наносить на нетканое полотно способом флексографии, которая позволяет обеспечить нужную сбалансированность экономической эффективности, высокую скорость и высокое качество печати, и она особенно подходит для печати на любом нетканом полотне. В общих чертах, флексография является технологией печати, в которой используют эластичные печатные формы с печатными элементами, выступающими над пробельными, или фотополимерные пластины для переноса изображения на полимерную пленку. Эластичные печатные формы обычно переносят чернила низкой вязкости непосредственно на полимерную пленку. В технологии флексографской печати можно использовать как водоразбавляемые чернила, так и чернила на водной основе. И поскольку в системах флексографской печати можно использовать разбавляемые водой чернила или чернила на водной основе, которые менее дорогостоящи, по сравнению чернилами на масляной основе, при этом стоимость флексопечати обычно ниже, чем другие виды печати.

Флексографические чернила обычно представляют собой чернила низкой вязкости, которые по своему составу похожи на чернила, используемые в глубокой печати, но отличающиеся от тех, которые используют в литографии. Низкая степень вязкости обеспечивает более быстрое их высыхание и, как результат, ускоряет процесс печати, что в свою очередь позволяет удешевить процесс производства. Вязкость флексографских красок может варьировать при комнатной температуре (например, около 20°С) в интервале около от 300 сантипуаз (сП) до около 500 сП. Для определения показателя вязкости обычно используют общеизвестные в данной области методы, и можно использовать вискозиметр для получения точных значений вязкости. Так, например, можно использовать стандартизированный метод измерения вязкости по ASTM D445. Флексографские чернила обычно содержат около 50% твердых частиц, когда они находятся в увлажненном виде, и введение в увлажненную композицию чернил 2 мас.% сшивающего агента приводит к тому, что чернила в сухом виде содержат около от 3,5 мас.% до около 4 мас.% сшивающего агента в расчете на сухую массу композиции. Таким образом, в сухой композиции чернил содержание сшивающего агента может составлять более 3,5 мас.% в расчете на сухую массу всей композиции, в частности более 7,5 мас.%, когда чернила наносят на нетканое полотно методом флексографии. В некоторых вариантах, сухая композиция чернил может содержать сшивающий агент в количестве около от 10 мас.% до 30 мас.%, в частности около от 15 мас.% до 25 мас.% при нанесении ее на нетканое полотно методом флексографии.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что флексографические чернила на водной основе, содержащие в своем составе сшивающий агент, позволяют улучшить их стойкость к стиранию при воздействии жира, по сравнению с составом флексографских чернил на основе растворителей. Таким образом, способ флексографской печати чернил на водной основе может обеспечить дополнительные преимущества по сравнению с другими технологиями печати.

Композиция флексографических чернил на водной основе обычно включает в себя пигмент или краситель, полимерную смолу, связующее или воск, органический растворитель и воду. Разумеется, составы таких чернил могут меняться в зависимости от характеристик исходных материалов, требуемого качества печати, включая различные характерные особенности материалов, поставляемых многочисленными производителями.

2. Композиция чернил для струйной печати (например, цифровой печати)

Композиция чернил для струйной печати обычно имеет сравнительно низкую вязкость, что позволяет наносить чернила на подложку методами распыления или набрызгивания чернил через струйную печатную головку. Вязкость чернил для струйной печати может варьировать в интервале около от 0 сП до 50 сП, в частности около от сП 0 до 30 сП при комнатной температуре (например, около 20°С). Чернила для струйной печати можно дополнительно подразделить на составы для непрерывной подачи чернил, имеющие вязкость около от 0 сП до 5 сП, и составы для подачи чернил по требованию, имеющие вязкость около от 0 до 30 сП. Чернила для струйной печати обычно содержат около от 2% до 5% твердых частиц, когда они находятся в увлажненном виде, и введение в увлажненную композицию чернил 2 мас.% сшивающего агента приводит к тому, что чернила в сухом виде содержат около от 25 мас.% до около 50 мас.% сшивающего агента в расчете на сухую массу композиции. Таким образом, в сухой композиции чернил содержание сшивающего агента может составлять более 25 мас.% в расчете на сухую массу всей композиции, в частности более 50 мас.%, когда чернила наносят струйной печатью на нетканый материал. В некоторых вариантах, сухая композиция чернил может содержать сшивающий агент в количестве около от 40 мас.% до 80 мас.%, в частности, около от 50 мас.% до 70 мас.%, когда чернила наносят на нетканое полотно струйной печатью.

В некоторых случаях введение такого относительно большого количества сшивающего агента может увеличить вязкость композиции чернил, особенно, если имеет место любое преждевременное сшивание перед нанесением композиции чернил настоящего изобретения на нетканое полотно, которое может значительно ухудшить качество струйной печати. Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что введение добавки, усиливающей адгезию, в состав чернил настоящего изобретения может снизить количество сшивающего агента, используемого в чернилах, как без значительного увеличения их вязкости, так и не оказывая существенного влияния на стойкость стирания чернил при их высыхании.

Как уже отмечалось, в качестве добавки, усиливающей адгезию, можно использовать Carboset 514H, поставляемый на рынок фирмой Noveon, Inc Cleveland, Ohio, который представляет собой акриловую полимерную коллоидную дисперсию в водном растворе аммиака, которая может при высыхании образовывать прозрачную, водостойкую, не липкую термопластичную пленку. Например, акриловые полимерные коллоидные дисперсии могут быть введены в жидкую композицию чернил в количестве около до 15 мас.%, в частности, около от 1 мас.% до около 10 мас.%, в расчете на состав чернил в жидком состоянии.

В альтернативном варианте, чернила в сухом виде могут содержать в своем составе акриловый полимер в виде коллоидной дисперсии около до 80 мас.%, в частности, около от 5 мас.% до 75 мас.%. Например, чернила в сухом виде могут содержать в своем составе акриловый полимер в виде коллоидной дисперсии около от 10 мас.% до 50 мас.%.

Метод испытаний

Использовали метод испытания стойкости к стиранию для определения, действительно ли комбинации обработанных нетканых полотен и чернил имеют достаточную стойкость к стиранию. Метод испытания стойкости к стиранию базировался на стандарте 116-1983 проведения испытаний по методике Американской ассоциации специалистов по красителям для тканей (ААТСС). Метод испытания включен в полном объеме в настоящую заявку, но с несколькими модификациями, описанными в Международной заявке WO 2004061200 A1. В методике проведения испытаний по стандарту ААТСС используют прибор, называемый прибором с вращающимся вертикальным блоком для определения стойкости стирания, в котором кусок испытуемого материала трут об образцовый материал. В модифицированном методе испытаний стойкости к стиранию использовали прибор Sutherland Rub Ink Tester (серия Sutherland 2000 Rubtester), поставляемый фирмой Danilee Company of San Antonio, Texas, в качестве альтернативы стандартному прибору для определения стойкости стирания. Прибор Sutherland Rub Ink Tester используется в полиграфической промышленности для оценки стойкости стирания чернил и покрытий, нанесенных на печатные подложки. Этот прибор имеет более широкую зону тестирования, чем стандартный прибор для определения стойкости стирания. Измерительная головка составляет 2×4 дюйма на площадь испытуемого образца 8 дюйм². Измерительная головка перемещается горизонтально над испытуемым образцом по дугообразной траектории. Также включает различные грузы для изменения нагрузки на поверхность испытуемого образца, а количество трущих движений головки является величиной переменной. В этом методе испытаний использовали грузы весом 4,0 фунта и 50 трущих движений при частоте 42 циклов в минуту. Испытуемый образец ткани может истираться об любой материал, который может быть легко прикреплен к противоположной поверхности прибора. В соответствии с методикой ААТСС любой переход чернил с испытуемого образца определяют с точки зрения качества по системе оценки от 1 до 5 относительно стандартной серой шкалы, где 5 означает отсутствие перехода чернил с испытуемого образца, а 1 означает критический показатель перехода чернил. Главное различие между методом испытания, применяемым в нижеследующих примерах, и методикой ААТСС заключалось в количественном методе присвоения значения показателя цветовой стойкости. Для этого использовали спектроденситометр для присвоения значения измерения показателю суммарного переноса красителя. Это измеренное значение известно как значение "Дельта Е". Затем вывели уравнение для преобразования значения Дельта Е в значение, находящее в диапазоне от 1 до 5, которое эквивалентно шкале оценки цветовой стойкости по методике ААТСС.

В соответствии с процедурой испытания, испытуемые образцы анализировали на цветовое отличие CIELAB, которое выражается как Е (ощущение). Е затем преобразовали в количественный показатель от 1 до 5 по следующей формуле: CR=Ехр. (-В), где А=5,063244 и В=0,059532 (Е), если Е меньше 12, или А=4,0561216 и В=0,041218 (Е), если Е больше 12. Этот количественный показатель CR является оценкой прочности окраски. Рейтинг 1 соответствует низкой или плохой стойкости (максимальное изменение цвета), в то время как рейтинг 5 соответствует самой высокой стойкости (минимальное изменение цвета), и это значение обычно свидетельствует об отсутствии перехода чернил с испытуемого образца на материал образца.

Использование спектроденситометра позволило более объективно оценить полученные результаты благодаря меньшей зависимости от оператора, а также позволило достигнуть высокой точности измерений и контроля качества на протяжении всего печатного процесса. Спектроденситометр модели X-Rite 938 производится фирмой X-Rite, Inc., Grandville, Michigan.

Оборудование и материалы

1. Прибор Sutherland 2000 Rub Tester (Danilee Co., San Antonio, TX) для оценки стойкости окраски к трению. Острые края располагали на вертикальном "пальце" для уменьшения истирания нетканых материалов.

2. Образец ткани, используемый в инструменте для определения устойчивости окраски к трению, стандартный образец размером 2×6 дюймов² (около 50×152 мм²).

3. Бумажный резак, стандартный резак, имеющий минимальную режущую поверхность размером 12×12 дюймов (305×305 мм), полученный у фирмы Machines, Inc. Amityville, New York.

4. Помещение со стандартными условиями окружающей среды: температура 23±1°С (73,4±1,8°F) и относительная влажность =50±2%. Проведение испытаний при условиях, выходящих за указанные пределы температуры и влажности воздуха, могут не дать достоверных результатов.

5. Спектроденситометр модели X-Rite 938, производимый фирмой X-Rite, Inc., Grandville, Michigan.

Получение образцов

В качестве образцов для испытаний использовали слоистый материал, содержащий нетканое полотно из полипропиленовых волокон фильерного способа производства, и пленочный материал, имеющий базисный вес около 1 унции/ярд². Испытуемые образцы вырезали с точностью до размера 2,5 дюймов в ширину и 7,0 дюймов в длину, если не указано иное, при этом испытуемую зону центрируют под прямым углом.

Методика проведения испытаний

1. Вырезают образцы размером около 2,5 см в ширину и 7,0 см в длину в машинном направлении подложки, если иное не указано в специальных инструкциях.

2. Маркируют неокрашенную хлопковую полосу размером 2×6 дюймов с индивидуальной информацией образца.

3. Помещают неокрашенную хлопчатобумажную полосу по всей длине параллельно направлению поверхности образца, подвергаемого трению. Приклеивают образец к основанию установки для испытаний так, чтобы поверхность с отпечатком лицевой стороной была направлена вверх, и зону испытаний центрируют.

4. Взвешивают один кусок ткани для испытания устойчивости окраски к мокрому трению. Тщательно пропитывают испытуемую ткань детским маслом, доводят степень ее до 65% ±5% и рассчитывают % увлажнения по формуле: % увлажнения = Вес мокрой ткани - Вес сухой ткани, поделенный на Вес сухой ткани ×100). (При определении устойчивости окраски к сухому трению эту стадию можно исключить. При определении устойчивости окраски к мокрому трению воду заменяют детским маслом.)

5. Приклеивают испытуемую неокрашенную ткань к грузу весом 4,0 фунта, помещая испытуемый образец (с подгонкой длинной стороны с длинной стороной) на груз и заклеивают липкой лентой 610 для обеспечения дополнительной адгезии. Убеждаются, что образец прочно склеился и что запечатанная сторона материала направлена кверху, когда накладывают на груз липкую ленту.

6. Помещают груз (4,0 фунтов) и образец неокрашенной ткани на держатель образца прибора для испытания на трение.

7. Задают режим работы прибора для испытания на трение с осуществлением 50 движений в минуту при 42 циклах.

8. Запускают этот прибор и ожидают пока он не остановится.

9. Испытуемый образец оставляют для высыхания.

10. После завершения испытания образца на устойчивость к трению скрепляют испытуемый образец с некрашеной хлопчатобумажной тканью, используя лист картона, который помещают под испытуемый образец задней стороной к неокрашенной хлопчатобумажной ткани.

11. Сразу же после завершения испытания партии образцов на истирание можно начинать считывание показаний спектроденситометра. Однако образцы, которые подвергали испытанию к воздействию воды или масла, необходимо оставить в открытом помещении для высыхания в течение 24 часов до проверки спектроденситометром.

12. Следует убедиться, что освещение установлено на С².

13. Откалибровать спектроденситометр по точке белого с использованием мозаики, имеющейся в комплекте.

14. Следует убедиться, что режим распечатки данных установлен на режиме работы на разностной частоте и что он является режимом представления данных в моделях D50/10 и LAB.

15. Стандарт, соответствующий точке белого, следует считывать каждый новый день после снятия показаний спектроденситометра или чаще, если это указано в специальной инструкции. Для этого 7 образцов хлопчатобумажной ткани укладывают друг на друга и устанавливают точки привязки с ними.

16. Считывают данные по каждому образцу, снимая показания области, в которой обнаруживается самый большой показатель переноса чернил, и начинают считывание стандартных значений по точке белого, а потом при необходимости считывание осуществляют по всей партии образцов.

17. Пронумеровывают образцы во время считывания по порядку от 1 до самого конца, при этом номер 1 соответствует стандарту точке белого, в случае необходимости. Эти номера образцов должны соответствовать распечатке.

18. После считывания показаний по всем образцам спектроденситометром распечатывают отчет и маркируют отчет с пояснительной информацией (т.е. стандарт, соответствующий точке белого и идентичности образцов).

Необязательное испытание образца ткани при увлажнении

1. Взвешивают образец ткани для испытания устойчивости окраски при увлажнении. Записывают вес испытуемого образца.

2. Тщательно увлажняют материал подходящим раствором.

3. Доводят степень его увлажнения до 65±5% (это обеспечивается путем отжимания или промокания избытка раствора из материала), взвешивают увлажненный материал и рассчитывают % увлажнения. Расчет производят по формуле: Вес в мокром виде - Вес в сухом виде, поделенный на Вес в сухой виде ×100=% увлажнения). Для предотвращения испарения во время проведения испытания подготавливают одновременно один образец мокрой ткани.

4. Выполняют операции пунктов 4-18.

Оценка полученных результатов

Следующий этап оценки заключается во второй модификации методики проведения испытаний по стандарту ААТСС, как указывалось выше. Указанная вторая модификация заключается в том, что показатель цветопередачи в испытуемом образце определяют с помощью спектроденситометра модели X-Rite, а не с использованием шкалы цветопередачи по стандарту ААТСС или устройства измерения по эталонной шкалы степени окраски. Как описано ранее, сначала получают значения величины Е, которые затем преобразуют в расчетные значения по шкале от 1 до 5 с помощью уравнения, приведенного выше. Каждую конкретную рецептуру чернил проверяли многократно, для того чтобы получить среднее значение. Среднее значение определяли путем индивидуального расчета оценки устойчивости окраски к трению по каждому из испытуемых образцов, суммируя сначала полученные оценки устойчивости окраски к трению, а затем полученный результат делят на количество единичных замеров, для того чтобы получить средний балл устойчивости окраски к трению.

Примеры

В нижеследующем примере композиции чернил по изобретению наносят на нетканое полотно из полипропиленовых волокон фильерного способа производства. На указанное фильерное нетканое полотно наслаивают полипропиленовую пленку с образованием пленочного слоистого пленочного материала. После этого различные композиции чернил наносят печатью на нетканую сторону слоистого пленочного материала и дают им высохнуть. На заключительном этапе определяют устойчивость окраски каждого испытуемого образца при воздействии жира в соответствии с методом испытаний, который подробно объясняется выше.

Результаты по каждому образцу затем сравнивают с данными устойчивости окраски к трению, полученными по аналогичной конструкции слоистого материала, с напечатанным на пленочном покрытии слоем чернил типичного состава и защищенным слоем нетканого материала. Этот контрольный образец пленочного слоистого материала, используемый в качестве печатной подложки, получен из подгузников, продаваемых под торговым названием HUGGIES® Supreme фирмой Kimberly Clark, Inc., Dallas, Texas.

В приведенных ниже Таблицах, композиции чернил и добавок к ним, выпускаемые под нижеследующими торговыми названиями, используются в различных образцах изделий, перечисленных ниже.

Образец наружного покрытия Huggies Supreme с нанесенным изображением Huggies Supreme®. Это покрытие состоит из пленкообразующего материала, нанесенного методом флексографской печати на верхнюю поверхность адгезивно скрепленного нетканого полотна фильерного способа производства.

Sun CR 48 являются сольвентными чернилами, предназначенными для определения устойчивости окраски к сухому трению по стандарту К-С фирмы Sun Chemical.

Vertec TAA является добавкой к чернилам, которые представляют собой диизопропоксититана ацетилацетон, производимого фирмой ICI Americas INC.

Vertec IA10 является добавкой к чернилам, которые представляют собой бутилтитана фосфат, производимый фирмой ICI Americas INC.

ЕНЕС - этилгидроксиэтилцеллюлоза, производимая фирмой Akzo Nobel Cellulosic Specialties, используется в качестве загустителя для реологического контроля. Торговое название - Бермокол.

Kymene 450 - водный раствор продукта присоединения катионного полиамина и эпихоргидрина, используемый в качестве влагостойкой смолы и производимый фирмой Hercules Inc.

Sun DP160 являются сольвентными чернилами, производимыми фирмой Sun Chemical.

AeroflexDP являются сольвентными чернилами, производимыми фирмой Flint Inc.

Тальк - детская присыпка, производимая фирмой Lander.

Xama - 7-пентаэритрит-трис-(b-(азиридинил)пропионат), производимый фирмой Noveon.

Экологически чистые чернила и покрытия - чернила на водной основе, производимые фирмой Environmental Inks and Coatings.

Atlantic Printing Ink - чернила на водной основе, производимые фирмой Atlantic Printing Ink. AquaSafe - чернила на водной основе, производимые фирмой Polytex.

Control Pull Ups - наружное покрытие с высоким поверхностным натяжением, состоящее из пленки с нанесенными чернилами на основе растворителей на верхнюю поверхность адгезивно скрепленного нетканого полотна фильерного способа.

PLA - подложка из нетканого полотна на основе полилактидных волокон.

Carboset 514H - акриловая коллоидная дисперсия, производимая фирмой Noveon.

Этиленгликоль - этиленгликоль, производимый фирмой Fisher Scientific.

Раствор цирконий (IV) аммония карбоната - цирконий (IV) аммония карбонат, стабилизированный в воде и производимый фирмой Sigma-Aldrich.

AirflexEF 9100 - эмульсия, содержащая мономер винилацетата и сополимер этилена, производимая фирмой Air Products Polymers, L.P.

AirflexEP 1188 - эмульсия поливинилацетата, производимая фирмой Air Products Polymers, L.P.

Кроме того, использовали следующие добавки: полимеры, продаваемые под торговым названием Kraton D-1192 и Kraton 222D (фирма-призводитель Kraton Polymers, LLC, Houston TX): полимеры, продаваемые под торговым названием Permax (фирма-призводитель Noveon, Inc, Cleveland, Ohio); полимеры, продаваемые под торговым названием Kymene (фирма-призводитель Hercules, Inc. Wilmington, DE).

В каждом образце чернил % доля вводимой добавки рассчитана по весовому процентному содержанию состава чернил (например, 2% добавка Хаmа 7 означает, что 2 грамма Хаmа 7 было введено в 100 грамм состава чернил).

Каждый образец чернил наносили на нетканое полотно с помощью валковой машины для накатки чернил, имеющейся на рынке под торговым названием Phantom Proofer, с анилоксовым валом, который имеет линиатуру 110 линий/см, производимую фирмой Harper Scientific, в соответствии со следующим способом:

1. Ручку затягивали таким образом, чтобы белый кончик был прижат к дозирующему резиновому валику для создания небольшого давления. Если красочный валик не мог перемещаться естественным образом, то его ослабляли.

2. Используя пипетку, небольшой резервуар для чернил помещали в середине двух валиков.

3. Затем плавным движением руки валик прокатывают по основе нетканого полотна. Ее размер зависит от испытания, но следует убедиться, что она имеет размер, по меньшей мере, 2 дюйма по ширине.

4. Можно выполнить 2-3 прокатки валиком, прежде чем потребуется поместить добавочную порцию чернил на валик.

5. Вырезают прямоугольный образец размером 2"×7" для испытания на истирание по методике Sutherland.

Пример 1: Композиции чернил для флексографической печати

Образцы различных составов флексографских чернил испытывали на их устойчивость к воздействию жира при трении. Каждый образец получали путем нанесения флексографских чернил на открытую поверхность нетканого полотна из полипропиленовых волокон фильерного способа производства. Нетканое полотно было выполнено в виде обнаженной поверхности слоистой конструкции из фильерного нетканого полотна и непроницаемой для жидкости полипропиленовой пленки. После высыхания чернил каждый из образцов испытывали для определения устойчивости окраски образца при воздействии жира (детское масло), как показано в Таблице 1:

Как показывают данные Таблицы 1, введение Xama 7 в состав флексографских чернил может увеличить устойчивость окраски к трению композиций чернил в сухом состоянии, особенно композиций чернил на основе растворителей.

Кроме того, образцы чернил, обозначенные под номерами 57-62, не являлись коммерчески доступными чернилами, продаваемыми под торговым названием AquaSafe, а скорее они были другой композицией чернил, полученной непосредственно у фирмы Polytex.

Пример 2. Композиции чернил для струйной печати

Образцы различных составов чернил для струйной печати испытывали на их устойчивость к воздействию жира при трении. Каждый образец получали путем нанесения чернил для струйной печати на открытую поверхность нетканого полотна из полипропиленовых волокон фильерного способа производства. Нетканое полотно было выполнено в виде обнаженной поверхности слоистой конструкции из фильерного нетканого полотна и непроницаемой для жидкости полипропиленовой пленки. После высыхания чернил каждый из образцов испытывали для определения устойчивости окраски образца при воздействии жира (детское масло), как показано в Таблице 2.

Как показывают данные Таблицы 2, введение Xama 7 в состав чернил для струйной печати может увеличить устойчивость окраски к трению композиций чернил в сухом состоянии. Кроме того, комбинация Xama 7 и акриловой коллоидной дисперсии (например, Carboset) может увеличить устойчивость окраски к трению композиций чернил в сухом состоянии.

Специалистам в данной области техники очевидны различные модификации и изменения изобретения, не выходящие за рамки существа и объема изобретения, определенные в нижеследующей формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что характерные особенности различных вариантов осуществления изобретения могут быть взаимозаменяемы в полном объеме или частично. Кроме того, специалисты в данной области техники должны понимать, что вышеизложенное описание служит только в качестве примера и не имеет целью ограничивать объем изобретение, определяемый далее в прилагаемой формуле изобретения.

Реферат

Изобретение относится к нетканому полотну с нанесенной печатью, используемому для получения впитывающих изделий, таких как подгузники, изделия гигиены и т.п. Предлагается нетканое полотно, на видимую поверхность которого нанесена композиция чернил, включающая от около 40 мас.% до около 80 мас.% от сухой массы чернил сшивающего агента - азиридинового олигомера с, по меньшей мере, двумя азиридиновыми функциональными группами. Предлагается также впитывающее изделие, содержащее проницаемый для жидкости верхний слой, впитывающую сердцевину и непроницаемый для жидкости нижний слой, содержащий указанное нетканое полотно с нанесенной указанной композицией чернил. Нанесение чернил на нетканое полотно может быть осуществлено методом флексографии или методом струйной печати. Напечатанное нетканое полотно обладает повышенной устойчивостью к стиранию даже в случае контактирования его с жировым веществом, таким как детское масло, лосьон и т.п. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Формула