DE69721436T2

DE69721436T2 - Antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung und Verfahren zur Herstellung davon

Info

Publication number: DE69721436T2
Application number: DE69721436T
Authority: DE
Inventors: Masanori Kyoto-shi Koike; Masahisa Kyoto-shi Fujita; Kenji Kyoto-shi Tanaka
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: EP0837077B1; JPH10120921A; ES2193310T3; EP0837077A2; JP3153135B2; US6348257B1; DE69721436D1; EP0837077A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung mit ausgezeichneter Wasserabsorptionsleistung und antibakterieller Wirkung. Die Erfindung betrifft außerdem absorbierende Materialien, die insbesondere zum Absorbieren von Urin, Blut, anderen Körperflüssigkeiten und Ähnlichem bestimmt sind, und Verfahren zur Herstellung der wasserabsorbierenden Zusammensetzung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Wasserabsorbierende Harze werden vielfach in wasserabsorbierenden Materialien oder wasserabsorbierenden Gegenständen, wie Einwegwindeln, Inkontinenzeinlagen, Monatsbinden, Stilleinlagen, Unterlagen für Haustiere, Absorptionsmaterialien für Haustierstreu, Ausscheidungsbehandlungsmittel, Abfallblut-Gelierungsmaterialien, Tropfenabsorptionsmitteln und Erfrischungsmaterialien, verwendet. Die Vorrichtungen beruhen auf der Wasserabsorptionsleistung, den Wasserzurückhaltungskapazitäten, den Gelierungseigenschaften und Ähnlichem der Harze. Obwohl konventionell wasserabsorbierende Harze ausgezeichnete Absorptionseigenschaften und Zurückhaltungskapazitäten für Urin, Blut und andere Körperflüssigkeiten aufweisen, besitzen die Harze jedoch keine antibakteriellen Eigenschaften.
Wenn das wasserabsorbierende Harz Urin, Blut und andere Körperflüssigkeiten und Ähnliches absorbiert, werden somit die organischen Materialien, die in den durch das Harz absorbierten Flüssigkeiten enthalten sind, durch verschiedene Pilze und Mikroorganismen abgebaut, was beispielsweise zu schlechten Gerüchen, Hautreizungen und Hautausschlägen führt. Außerdem unterliegen die Hydrogele leicht Verfaulen durch Pilze und Mi kroorganismen, die in den absorbierten Flüssigkeiten enthalten sind, oder Bakterien in der Luft, und es können sich schlechte Gerüche aufgrund der Verwesung entwickeln. Um diese Probleme zu vermeiden und eine sichere und hygienische Umgebung aufrecht zu erhalten, werden Materialien benötigt, welche sowohl Absorptionseigenschaften als auch antibakterielle Eigenschaften aufweisen. Insbesondere sind die Entwicklung von schlechten Gerüchen oder Ausschlägen bei wasserabsorbierenden Materialien, wie Einwegwindeln, für bettlägerige ältere und kranke Menschen problematisch. Demgemäss besteht ein fortwährender Bedarf an der Lösung dieser Probleme.
FR-A-2,331,603 offenbart Absorptionszusammensetzungen in Pulverform, bestehend aus einer Mischung von Partikeln eines hydrophilen Polymeren, welches bei Kontakt mit wässrigen Flüssigkeiten anschwillt, und Partikeln eines anorganischen Materials. Die Mischung kann ein desodorierendes Mittel oder ein keimtötendes Mittel enthalten.
FR-A-2,669,530 offenbart Zusammensetzungen, welche eine Mischung eines absorbierenden Polymeren und eines einfachen und/oder komplexen Silikats enthalten. Die Zusammensetzung kann ebenso Kampfer als Desinfektionsmittel enthalten.
Die bisherigen Verfahren, um absorbierende Materialien mit antibakteriellen Eigenschaften zu versehen, beinhalten Verfahren, bei denen ein wasserabsorbierendes Harz mit einer wässrigen Lösung einer bestimmten antibakteriellen Komponente besprüht wird, wie in der Japanischen Kokoku Nr. 3-14867 offenbart. Bei anderen bisherigen Verfahren wird eine wässrige Lösung einer bestimmten antibakteriellen Komponente zugegeben, nachdem ein wasserabsorbierendes Harz und ein anorganisches Material zusammengemischt wurden, wie in der Japanischen Koko ku Nr. 4-17058 offenbart. Die durch diese Verfahren hergestellten Zusammensetzungen werden für die Verwendung in wasserabsorbierenden Materialien vorgeschlagen.
Obwohl diese bisherigen Zusammensetzungen eine gewisse antibakterielle Wirkung und Wasserabsorptionswirkung aufweisen, sind sie nicht notwendigerweise für wasserabsorbierende Materialien geeignet. In dem Verfahren, bei dem ein wasserabsorbierendes Harz mit einer wässrigen Lösung einer bestimmten antibakteriellen Komponente besprüht wird, koaguliert beispielsweise das wasserabsorbierende Harz leicht und bildet Klumpen, wenn das Harz mit der wässrigen Lösung des antibakteriellen Mittels in Berührung kommt. Somit ist es schwierig, das wasserabsorbierende Harz mit der Lösung einer antibakteriellen Komponente gleichmäßig zu mischen und eine Zusammensetzung mit den stabilisierten antibakteriellen Eigenschaften zu erhalten. Außerdem erfordert das Sprühverfahren eine Verdampfungsstufe, um den Überschuss oder ein anderes Lösungsmittel nach dem Mischen zu entfernen, und ein Zerkleinern und Einstellen der Partikelgröße des getrockneten Materials, wodurch das Produktionsverfahren kompliziert wird.
Das Verfahren, bei dem eine wässrige Lösung einer bestimmten antibakteriellen Komponente zu Mischungen eines wasserabsorbierenden Harzes und eines anorganischen Materials gegeben wird, werden ebenso Klumpen, wie oben beschrieben, gebildet, wenn auch gewöhnlich nicht in dem gleichen Ausmaß. Die wässrige Lösung der antibakteriellen Komponente wird jedoch in dem wasserabsorbierenden Harz und ebenso in dem anorganischen Material absorbiert, so dass die Verteilung der antibakteriellen Komponente nicht gleichmäßig ist. Dies führt zu großen Schwan kungen in der antibakteriellen Wirksamkeit der Zusammensetzung und des Materials.
Außerdem führt die steigende Wahrscheinlichkeit von austretendem Staub zu Umweltproblemen. Die feinen Staubpartikel des hydrophilen Harzes sind schwer zu kontrollieren und aus der Luft zu entfernen. Demgemäss besteht ein fortwährender Bedarf in der Industrie an verbesserten Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Harze mit antibakteriellen Eigenschaften.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzungen mit ausgezeichnetem Wasserabsorptionsvermögen und antibakterieller Wirkung. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist ein frei fließendes Pulver mit verbesserten Handhabungseigenschaften, wobei geringere Mengen an Staub während der Herstellung verursacht werden. Die Zusammensetzung ist insbesondere geeignet zur Absorption von Urin, Blut, Körperflüssigkeiten und Ähnlichem und bei der Herstellung von absorbierenden Materialien, wie Einwegwindeln, absorbierenden Einlagen, Monatsbinden und Ähnlichem.
Die vorliegende Erfindung ist eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung, enthaltend eine Mischung aus Pulvern eines wasserabsorbierenden Harzes und einer antibakteriellen Pulvermischung gemäß Anspruch 1. Die antibakterielle Pulvermischung wird hergestellt, indem Feinpartikel eines porösen anorganischen Adsorptionspulvers an eine wässrige Flüssigkeit eines antibakteriellen Mittels adsorbiert werden. Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung wird erhalten, indem Feinpartikel eines porösen anorganischen Pulvers eine wässrige Flüssigkeit einer antibakteriellen Komponente absorbieren, und dann die Partikel mit einem aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harz gemischt werden.
Demgemäss ist vorrangige Aufgabe der Erfindung, eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die leicht und ökonomisch herzustellen ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die wirksam bakterielles und Pilzwachstum in wässrigen Flüssigkeiten, die in der Zusammensetzung absorbiert sind, verhindern kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, welche ein antibakterielles Mittel adsorbiert in einem anorganischen porösen Adsorptionspulver enthält.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung einer antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, in dem die Zusammensetzung hergestellt wird, indem eine wässrige Lösung eines antibakteriellen Mittels in einem anorganischen porösen Adsorptionspulver adsorbiert wird. Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch Zusammensetzungen gemäß der Ansprüche 1 bis 3, das Material gemäß der Ansprüche 4 bis 6 und das Verfahren gemäß der Ansprüche 7 und 8.
Die Aufgaben der Erfindung werden im wesentlichen gelöst durch eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung, enthaltend eine Mischung aus:
wenigstens einem aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harz
und wenigstens einem antibakteriellen Pulver, welches wenigstens ein aus Partikeln bestehendes anorganisches Adsorpti onsmittel enthält, in das wenigstens ein antibakterielles Mittel adsorbiert ist, wobei es sich um C₆-₁₈ aliphatisches Alkylquaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Benzalkoniumsalzverbindung, Chlorohexidinverbindungen und/oder Polymethylenbiguanidinverbindungen handelt,
wobei die Zusammensetzung ein im wesentlichen frei fließendes Pulver mit wasserabsorbierenden Eigenschaften ist, und wobei das antibakterielle Mittel das Bakterienwachstum in wässrigen Flüssigkeiten, die durch die Zusammensetzung absorbiert werden, vermindert.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung etwa 0,1 bis 10 Gew.-Teile des antibakteriellen Pulvers, bezogen auf 100 Teile des aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harzes.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt das antibakterielle Pulver in der Zusammensetzung eine durchschnittliche Partikelgröße von etwa 0,1 bis 100 Mikrometer.
Bevorzugt weisen etwa 90 Gew.-% des aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harzes eine Partikelgröße von etwa 0,1 mm bis 9 mm auf.
Bevorzugt besitzt das wasserabsorbierende Harz in der Zusammensetzung ein Absorptionsvermögen von wenigstens 30 g/g, berechnet anhand des Absorptionsvermögens einer 0,9%-igen Salzlösung.
Die Aufgaben der Erfindung werden weiter gelöst durch ein antibakterielles wasserabsorbierendes Material, enthaltend wenigstens ein wasserabsorbierendes Substrat und wenigstens eine wasserabsorbierende gelbildende Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung eine Mischung aus einem aus Partikel bestehenden wasserabsorbierenden Harz und einem antibakteriellen Pulver enthält, welches ein aus Partikel bestehendes anorganisches Adsorptionspulver enthält, in das wenigstens ein antibakterielles Mittel adsorbiert ist, wobei es sich um C₆-₁₈ aliphatisches Alkyl-quaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Benalkoniumsalzverbindungen, Chlorohexidinverbindungen und/oder Polymethylenbiguanidinverbindungen handelt.
Bevorzugt ist das Substrat in dem erwähnten absorbierenden Material ein Papier oder eine faserige Fließstofflage.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das absorbierende Material außerdem wenigstens zwei der wasserabsorbierenden Substrate, wobei die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung zwischen den Substraten angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform enthält die wasserabsorbierende gelbildende Zusammensetzung in dem Absorptionsmaterial etwa 0,1 bis 10 Gew.-Teile des antibakteriellen Pulvers, bezogen auf 100 Teile des wasserabsorbierenden Harzes.
Außerdem besitzt bevorzugt das antibakterielle Pulver in dem absorbierenden Material eine durchschnittliche Partikelgröße von etwa 0,1 bis 100 Mikrometer.
In einer weiteren Ausführungsform besitzen etwa 90 Gew.-% des aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harzes in dem absorbierenden Material eine Partikelgröße von etwa 0,1 bis 0,9 mm.
Die Aufgaben der Erfindung werden ebenso gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung mit den Stufen: Mischen eines aus Partikel bestehenden anorganischen Adsorptionsmittels und einer wässrigen Flüssigkeit eines antibakteriellen Mittels, wobei das antibakterielle Mittel durch das Adsorptionsmittel zur Bildung eines antibakteriellen Pulvers adsorbiert wird, und Mischen des antibakteriellen Pulvers mit einem aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harz zur Herstellung der Zusammensetzung.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich in dem Verfahren bei der wässrigen Flüssigkeit um eine wässrige Lösung, wässrige Emulsion und/oder wässrige Dispersion.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in dem Verfahren etwa 0,1 bis 10 Gew.-Teile des antibakteriellen Pulvers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mit dem wasserabsorbierenden Harz gemischt.
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und herausragenden Merkmale der Erfindung werden aus folgender detaillierter Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserabsorbierende Zusammensetzung mit antibakteriellen Eigenschaften. Die Zusammensetzung enthält eine wirksame Menge eines antibakteriellen Mittels zur Inhibierung des Wachstums von Bakterien, Pilzen und anderen Mikroorganismen in wässrigen Flüssigkeiten, die in der Zusammensetzung absorbiert sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung.
Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung enthält grundsätzlich eine im wesentlichen trockene Mischung eines wasserabsorbierenden Harzes und eines das antibakterielle Mittel enthaltenden Pulvers. Das das antibakterielle Mittel enthaltende Pulver enthält einen aus Partikeln bestehenden an organischen Träger und ein antibakterielles Mittel, welches in dem Träger adsorbiert ist.
Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung enthält etwa 0,1 bis 10 Gew.-% des antibakteriellen Pulvers, bezogen auf das Gewicht des wasserabsorbierenden Harzes.
Der Träger ist ein im wesentlichen trockenes, frei fließendes, aus Partikeln bestehendes anorganisches poröses Adsorptionsmittel. Das Adsorptionsmittel enthält eine wirksame Menge einer Verbindung mit antibakterieller und/oder Antipilzwirkung, welche auf dem Adsorptionsmittel adsorbiert ist. Die antibakterielle Zusammensetzung wird hergestellt, indem ein anorganisches Adsorptionsmittel mit einer wässrigen Flüssigkeit des antibakteriellen Mittels gemischt wird. Die wässrige Flüssigkeit liegt in einer Menge vor, die durch das Adsorptionsmittel adsorbiert werden und ein frei fließendes Pulver bilden kann.
Der anorganische Träger ist im Allgemeinen ein aus Partikeln bestehendes Adsorptionsmittel in poröser Form. Zu Beispielen für geeignete aus Partikeln bestehende anorganische poröse Adsorptionsmittel (A) zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zählen natürliche oder synthetische Zeolite, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Aluminiumsilicat. In den Ausführungsformen der Erfindung können zwei oder mehrere der Adsorptionsmittel zusammen verwendet werden. Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Siliziumdioxid sind im Allgemeinen bevorzugt. Am bevorzugtesten ist aus Feinpartikeln bestehendes hydrophiles Siliziumdioxid, welches durch ein Nassverfahren oder ein Trockenverfahren hergestellt wurde.
Der Porendurchmesser der anorganischen Partikel ist nicht besonders eingeschränkt, solange die Adsorptionspulver (A) ausreichend porös sind, um das antibakterielle Mittel zu adsorbieren und das antibakterielle Mittel freizusetzen, wenn die Zusammensetzung Feuchtigkeit aufnimmt. Typischerweise besitzen die anorganischen Partikel einen Porendurchmesser im Bereich von etwa 1 bis 500 Angström, bevorzugt von etwa 2 bis 200 Angström.
Die Partikelgröße des anorganischen porösen Adsorptionspulvers (A) ist nicht besonders eingeschränkt. Die Partikel besitzen typischerweise eine durchschnittliche Partikelgröße der primären Partikel innerhalb eines Bereichs von etwa 0,01 bis 100 Mikrometer, bevorzugter innerhalb eines Bereichs von etwa 0,05 bis 50 Mikrometer und bevorzugter innerhalb eines Bereichs von etwa 0,05 bis 20 Mikrometer.
Der spezifische Oberflächenbereich des anorganischen porösen Adsorptionspulvers (A) ist nicht besonders eingeschränkt. Typischerweise liegt der Oberflächenbereich des anorganischen porösen Adsorptionspulvers (A) innerhalb eines Bereichs von etwa 10 bis 800 m²/g. Bevorzugt besitzt das anorganische poröse Adsorptionspulver (A) einen Oberflächenbereich von etwa 20 bis 600 m²/g, bestimmt durch das BET-Verfahren.
Zu Beispielen für das antibakterielle Mittel (B) zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zählen solche, die die Proliferation verschiedener Pilze und Bakterien, wie beispielweise E. coli, Providencia vettgeri, Candida albicans, Staphylococcus und anderer Mikroorganismen, unterdrücken können. Das antibakterielle Mittel ist bevorzugt wasserlöslich.
Antibakterielle Mittel (B) sind quaternäre Ammoniumsalzverbindungen, welche wenigstens ein aliphatisches Alkyl mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen in ihrem Molekül aufweisen, Benzalko niumsalzverbindungen, Chlorohexidinverbindungen, Polymethylenbisguanidinverbindungen und deren Mischungen.
Zu Beispielen für bevorzugte quaternäre Ammoniumsalzverbindungen zählen quaternäre Ammoniumkationengruppen mit Hydro chloridsalz oder organischem Säuresalz, wobei de Kationengruppe wenigstens eine aliphatische Alkylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält. Zu Beispielen für geeignete quaternäre Ammoniumgruppen zählen Hexyltrimethylammonium-, Decyltrimethylammonium-, Lauryltrimethylammonium-, Myristyltrimethylammonium-, Cetyltrimethylammonium-, Stearyltrimethylammonium-, Didecyldimethylammonium-, Dilauryldimethylammonium- und Distearyldimethylammoniumgruppen. Das Anion kann beispielsweise von einer anorganischen Verbindung, wie Salzsäure, Bromsäure und Salpetersäure, oder organischen Säureverbindungen, wie aliphatischen Monocarbonsäuren mit 1–30 Kohlenstoffatomen, aliphatischen Oxycarbonsäuren, aliphatischen Polycarbonsäuren und aromatischen Carbonsäuren, stammen.
Zu Beispielen für Benzalkoniumverbindungen zählen Benzalko niumchlorid, Benzalkoniumgluconat und Benzalkoniumadipat. Zu Chlorhexidinverbindungen zählen beispielsweise Chlorohexidin, Chlorohexidinhydrochlorid und Chlorohexidingluconat. Zu Beispielen für Polymethylenbiguanidinverbindungen zählen Hydrochloride oder Gluconate von Polyhexamethylenguanidin und Hydrochloride oder Gluconate von Polyoctamethylenguanidin.
Die Menge an antibakteriellem Mittel (B), welches von dem anorganischen porösen Adsorptionspulver (A) aufgenommen wird, kann in Abhängigkeit der Wirksamkeit des Mittels und der beabsichtigten Verwendung der entstehenden Zusammensetzung variieren. Das anorganische poröse Adsorptionspulver (A) enthält im Allgemeinen etwa 0,5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt etwa 1,0 bis 30 Gew.-%, des antibakteriellen Mittels (B), bezogen auf das Feststoffgewicht des antibakteriellen Pulvers (C). Somit beträgt das Gewichtsverhältnis der anorganischen porösen Adsorptionspulverpartikel (A) zu dem antibakteriellen Mittel (B) etwa 60 : 40 bis etwa 99,5 : 0,5, bevorzugt etwa 70 : 30 bis etwa 99 : 1.
Das anorganische poröse Adsorptionspulver (A) enthält bevorzugt wenigstens 0,5 Gew.-% des antibakteriellen Mittels (B), da unter dieser Grenze die antibakterielle Wirkung im Allgemeinen zu gering ist. Zum Erhalt einer ausreichenden antibakteriellen Wirkung mit einem geringeren Gewichtsprozent-Anteil des antibakteriellen Mittels ist es notwendig, ein großes Volumen des antibakteriellen Pulvers (C) zu verwenden, was typischerweise die Absorptionsleistung der entstehenden Zusammensetzung reduziert.
Wenn das antibakterielle Pulver (C) mehr als 40 Gew.-% des antibakteriellen Mittels (B) enthält, ist das Adsorptionsvermögen des anorganischen porösen Adsorptionspulvers (A) ungenügend, wodurch die Fließeigenschaften des Pulvers verschlechtert werden. Außerdem erfordern große Mengen an antibakteriellem Mittel ein zusätzliches Trocknungsverfahren, um die Fließeigenschaften des Pulvers zu verbessern, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.
Das antibakterielle Mittel (B) wird bevorzugt als wässrige Flüssigkeit, wie als wässrige Lösung, Dispersion oder Emulsion, bevorzugter als wässrige Lösung, hergestellt. Die wässrige Flüssigkeit wird dann mit dem anorganischen porösen Adsorptionspulver (A) gemischt. Die wässrige Flüssigkeit wird durch das anorganische aus Partikeln bestehende Adsorptionsmittel adsorbiert, wodurch ein frei fließendes Pulver oder feinpulveriges Material gebildet wird.
Das entstehende Pulver kann, wenn notwendig, getrocknet werden, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Die Menge an wässriger Flüssigkeit des antibakteriellen Mittels (B), welche mit dem anorganischen aus Partikeln bestehende Adsorptionsmittel (A) gemischt wird, variiert in Abhängigkeit des ausgewählten Adsorptionsmittels (A), der Konzentration der Flüssigkeit des Mittels (B) und der beabsichtigten Verwendung des Endprodukts. Das antibakterielle Mittel (B) wird typischerweise mit etwa 0, 7 bis 70 Gew.-%, bevorzugt etwa 1, 0 bis 60 Gew.-%, der wässrigen Flüssigkeit, bezogen auf das Gesamtgewicht von anorganischem Adsorptionsmittel (A) und wässriger Flüssigkeit, gemischt. Die entstehende Mischung besitzt ein Verhältnis von Adsorptionsmittel (A) zu wässriger Flüssigkeit von etwa 30 : 70 bis etwa 99,3 : 0,7, bevorzugt etwa 40 : 60 bis etwa 99 : 1.
Wenn das anorganische Adsorptionsmittel weniger als etwa 0,7% der wässrigen Flüssigkeit des antibakteriellen Mittels (B) enthält, muss die Konzentration an antibakteriellem Mittel (B) in der wässrigen Flüssigkeit so hoch sein, dass es schwierig ist, das antibakterielle Mittel in der wässrigen Flüssigkeit homogen zu dispergieren. Ein Mischen des anorganischen Adsorptionsmittels (A) mit mehr als 70 Gew.-% der wässrigen Flüssigkeit führt zu einem Pulver mit mangelhaften Fließeigenschaften. Zusätzliche Trocknungs- und Mahlstufen sind dann erforderlich, um die Fließeigenschaften des Pulvers zu verbessern, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.
Die durchschnittliche Partikelgröße des antibakteriellen Pulvers (C) liegt im Bereich von etwa 0, 1 bis 100 Mikrometer, bevorzugt im Bereich von etwa 0,5 bis 50 Mikrometer. Eine durchschnittliche Partikelgröße unter 0,1 Mikrometer führt zu einer erhöhten Staubbildung bei der Verwendung. Bei einer durchschnittlichen Partikelgröße über etwa 100 Mikrometer ist ein homogenes Mischen mit dem wasserabsorbierenden Harz (D) schwierig.
Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung von industriellen Standardvorrichtungen, die das anorganische aus Partikeln bestehende Adsorptionsmittel (A) und die wässrige Flüssigkeit des antibakteriellen Mittels (B) mischen können, um eine Adsorption der wässrigen Flüssigkeit an das Adsorptionsmittel (A) zu erreichen, hergestellt werden.
Zu Beispielen für geeignete Vorrichtungen zählen eine V-förmige rotierende Mischvorrichtung, ein Nauta-Mischer, ein Band-Mischer, ein Planeten-Mischer, ein Kegel-Mischer, ein Turbulenz-Mischer, ein Universalmixer, eine Knetvorrichtung und ein Schraubenmixer, die alle aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Das antibakterielle Pulver (c) kann hergestellt werden, indem das Adsorptionsmittel (A) in eine Mischvorrichtung gegeben und eine wässrige Flüssigkeit eines antibakteriellen Mittels (B) in zunehmenden Mengen zugegeben wird, um die Materialien gleichmäßig zu dispergieren. Typischerweise wird die wässrige Flüssigkeit durch Sprühen mit einer regulierten Geschwindigkeit bei Betrieb der Mischvorrichtung zugegeben. In anderen Ausführungsformen kann die wässrige Flüssigkeit in einem Batch-Verfahren zugegeben werden.
Das anorganische Adsorptionsmittel (A) und die wässrige Flüssigkeit des antibakteriellen Mittels (B) können bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen gemischt werden. Ty pischerweise werden die Komponenten für etwa 10 bis 60 Minuten oder bis zu ihrer gründlichen Vermischung und der Adsorption der wässrigen Flüssigkeit gemischt.
Das wasserabsorbierende Harz (D) ist bevorzugt ein wasserabsorbierendes Harz, welches eine Carboxy- oder Carboxylatgruppe (Salz der Carboxylgruppe) als bildende Einheit enthält. Das Harz kann gemäß den bekannten Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierenden Harzen hergestellt werden.
Zu Beispielen für bevorzugte wasserabsorbierende Harze (D) zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zählen:
vernetzte Copolymere von Stärke-Acrylsäure oder Acrylaten, wie in den Japanischen Kokoku Nr. 53-46199, 53-46200 offenbart;
selbstvernetzte Polyacrylate und deren Salze oder quervernetzte Polyacrylate und deren Salze, erhalten durch Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation, wie in der Japanischen Kokoku Nr. 43-30710 und Kokai Nr. 56-26909 offenbart;
vernetzte Polyacrylsäuren und deren Salze, erhalten durch wässrige Lösungspolymerisation, wie beispielsweise adiabatische Polymerisation, Dünnfilm-Polymerisation und Sprühpolymerisation, wie in der Japanischen Kokai Nr. 55-133413 offenbart;
verseifte Copolymere von Vinylestern und ungesättigten Carbonsäuren oder deren Derivate, wie in den Japanischen Kokai Nr. 52-14689 und 52-27455 offenbart;
vernetzte Polyacrylsäuren und deren Salze, hergestellt durch Copolymerisation eines Monomeren, enthaltend eine Sulfonsäuregruppe oder Sulfonatgruppe (Salz der Sulfonsäuregruppe), wie in den Japanischen Kokai Nr. 58-2312 und 61-36309 offenbart; und
vernetzte Copolymere von Isobutylen-Maleinsäureanhydriden, Hydrolysate vernetzter Copolymere von Stärke-Acrylonitril, vernetzte Carboxymethylzellulosederivate und vernetzte Copolymere von Acrylsäure- oder Acrylat-Acrylamiden.
Zwei oder mehr dieser wasserabsorbierenden Harze können in Kombination verwendet werden. Die oberflächenvernetzten wasserabsorbierenden Harze, die auf der Oberfläche mit einem Vernetzungsmittel vernetzt sind, können ebenso bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Salze der Monomeren beziehen sich normalerweise auf ein Natriumsalz und/oder ein Kaliumsalz; in Abhängigkeit des verwendeten Polymerisationsverfahrens kann es sich aber auch um ein Salz einer organischen Säure, wie ein Ammoniumsalz oder ein Aminsalz, handeln.
Das wasserunlösliche wasserabsorbierende Harz, welches eine Carboxylgruppe und eine Carboxylatgruppe als Hauptbestandteile enthält, ist am bevorzugtesten, da diese Polymere ein relativ hohes Wasserabsorptionsvermögen aufweisen.
Das wasserunlösliche wasserabsorbierende Harz, welches eine Carboxylgruppe als bildende Einheit enthält, besitzt etwa 20– 50 Mol%, bevozugt etwa 25–45 Mol% der Carboxylkomponente, bezogen auf die gesamte Zahl der Carboxyl- und Carboxylatgruppen. Die Carboxylgruppen einer Carboxylkomponente können Ammoniak adsorbieren.
Die Wasserabsorptionsleistung des Harzes wird reduziert, wenn der molare Anteil der Carboxylkomponete, bezogen auf die Gesamtmenge an Carboxyl- und Carboxylatkomponenten, 50 Mol% übersteigt. Außerdem fällt der pH-Wert der entstehenden antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung in den sauren Bereich. Das saure wasserabsorbierende Harz ist nachtei lig, wenn das Harz in Vorrichtungen verwendet wird, bei denen es zu Hautkontakt kommt, da gewöhnlich Hautreizungen auftreten.
Ein Carboxylkomponentenanteil von weniger als 20 Mol% führt zu einer mangelhaften Ammoniakadsorption. Zudem wird der pH-wert der entstehenden antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung alkalisch, wodurch wiederum Hautreizungen auftreten können.
Das Absorptionsvermögen des wasserabsorbierenden Harzes (D) für eine Salzlösung (eine wässrige Lösung von 0,9% Natriumchlorid) beträgt typischerweise etwa 30 g/g oder mehr, bevorzugt 35 bis 80 g/g, bevorzugter 40 bis 75 g/g. Das Absorptionsvermögen wird durch ein später beschriebenes Verfahren bestimmt.
Die Form des wasserabsorbierenden Harzes (D) ist nicht besonders eingeschränkt, solange es in Pulverform vorliegt. Zu geeigneten Formen zählen beispielsweise Körner, Granulate, Agglomerate, Schuppen, Klumpen, Perlen und äußerst feine Pulver.
Die Partikelgröflenverteilung des wasserabsorbierenden Harzes (D) ist ebenso nicht besonders eingeschränkt. Typischerweise beträgt der Durchmesser von 90 Gew.-% oder mehr der Partikel etwa 1 mm oder weniger. Bevorzugt beträgt der Durchmesser von etwa 90 Gew.-% oder mehr der Partikel etwa 0,1 bis 0,9 mm.
Das wasserabsorbierende Harz (D) und die anorganische Pulvermischung (C) können bei Raumtemperatur oder unter Wärmebedingungen, wie sie bei Verwendung der oben genannten Standardvorrichtungen erforderlich sind, gemischt werden. Typischerweise werden die Komponenten für etwa 10 bis 60 Minuten gemischt. Andere Herstellungsverfahren der antibakteriellen was serabsorbierenden Zusammensetzung sind für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich.
Die Herstellung der antibakteriellen absorbierenden Zusammensetzung und das Mischen des anorganischen Adsorptionsmittels (A) und der wässrigen Flüssigkeit des antibakteriellen Mittels (B) kann in separaten Vorrichtungen oder in der gleichen Vorrichtung durchgeführt werden. Alternativ kann die antibakterielle absorbierende Zusammensetzung während des Verfahrens zur Herstellung des wasserabsorbierenden Harzes (D) in einer Pulvertransportleitung leitungsgemischt werden.
Die Form und die Partikelgrößenverteilung der entstehenden antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt. Zu geeigneten Formen zählen Körner, Granulate, Agglomerate, Schuppen, Klumpen, Perlen und hochfeine Pulver.
Die Partikelgröflenverteilung der entstehenden antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung ist typischerweise bei 90 Gew.-% oder mehr der Partikel ein Durchmesser von etwa 0,05 bis 1 mm. Bevorzugt haben etwa 90 Gew.-% oder mehr der Partikel einen Partikeldurchmesser von etwa 0,1 bis 0,8 mm.
Die erfindungsgemäße antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung kann mit anderen Zusatzstoffen vereinigt werden. Zu Beispielen für geeignete Zusatzstoffe zählen organische Pulver, wie Füllstoffe oder Zusatzstoffe, wie Zellstoffpulver, Zellulosederivate und natürliche Polysaccharide, anorganische Pulver, wie Calziumcarbonat, Bentonit und aktivierter Kohlenstoff, Antioxidationsmittel, oberflächenaktive Stoffe, Deodorants, Farbstoffe und Duftstoffe. Die Zusatzstoffe werden gewöhnlich mit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung in einer Menge von etwa 10 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusatzstoffe und der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung, gemischt.
Die erfindungsgemäße antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung besitzt sowohl zufriedenstellende Absorptionsals auch antibakterielle Wirkung, wenn sie mit wässrigen Flüssigkeiten in Kontakt kommt. Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung kann für wasserabsorbierendes Material in jeglichem Verfahren, in dem die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung in einem geeigneten wasserabsorbierenden Substrat, welches als Träger verwendet wird, zurückgehalten wird, verwendet werden. Zu Beispielen für Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierendem Material zählen das Streuen der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung zwischen zwei Schichten aus Zellstoff oder einem anderen durch Wärme fixierbaren fibrösen Material und, ggf., das Verbinden der Schichten, Mischen der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung mit einem Zellstoff oder einem anderen wärmefixierbaren fibrösen Material und, ggf., Verbinden der Fasern und Schichten der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung zwischen zwei oder mehrere wasserabsorbierende Papiere, Tissue-Papier, fibröse Vlieslagen oder Gewebelagen und Verbinden der Schichten.
Die Menge an antibakterieller wasserabsorbierender Zusammensetzung, die mit dem wasserabsorbierenden Substrat kombiniert wird, kann in Abhängigkeit der Art und der Größe des absorbierenden Substrats und der gewünschten Absorptionsleistung variieren. Beispielsweise beträgt im Fall von Einwegwindeln und Inkontinenzeinlagen die Menge an der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung typischerweise 3 bis 25 g/Stück. Alternativ beträgt für Monatsbinden, Slipeinlagen und Stilleinlagen die Menge an der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung typischerweise 0,2 bis 5 g/Stück. wenn zwischen zwei oder mehreren wasserabsorbierenden Papieren oder Vliesstoffen geschichtet, beträgt die Menge an der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung typischerweise 10 bis 80 g/m².
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele genauer beschrieben. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Das Absorptionsvermögen und die antibakterielle Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung und die Bewertung der wasserabsorbierenden Materialien, welche die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung verwenden, wurden mit Hilfe der folgenden Verfahren bestimmt. Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
1. Absorptionsvermögen
Ein Teebeutel aus Nylonnetz mit einer Maschenweite von 250 wird mit 1 g einer Probe der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung gefüllt, in einen Überschuss an physiologischer Salzlösung (0,9% NaCl, wässrige Lösung) für 1 Stunde getaucht, um die Lösung zu absorbieren. Der Beutel wird aus der Salzlösung entfernt und durch 15-minütiges Aufhängen getrocknet. Die Gewichtszunahme der Zusammensetzung wird bestimmt. Die Gewichtszunahme wird als das Absorptionsvermögen definiert.
2. Antibakterieller Test für die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung
3,45 g "Sensitive-Broth-Medium" und 150 ml Wasser werden in ein 200-ml-Becherglas gegeben und gelöst und anschließend im Autoklaven sterilisiert. 1 g einer Testprobe der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung wird in das Kulturmedium gegeben und anschließend unter kontinuierlichem Rühren das Quellen ermöglicht.
5 ml des Kulturmediums, welches die Testprobe der Zusammensetzung enthält, werden in eine Kulturschale gegeben. Eine Kulturprobe, welche E. coli enthält, wird auf das Medium mit einer Zellzahl von 1 × 10⁶ pro ml gegeben.
Die Zahl der lebenden Zellen wird nach 2 Stunden bzw. 10 Stunden bestimmt. Die Zellzahl wird durch Zählen der Anzahl von Kolonien in Übereinstimmung mit dem Plattenkulturverfahren nach einer stufenweisen Verdünnung bestimmt.
Das Ergebnis der Vergleichstestprobe, in der E. coli auf das Kulturmedium ohne die Testproben der Zusammensetzung gegeben wurde, zeigte, dass die Zahl der lebenden Zellen 5 × 10⁸ pro ml nach 2 Stunden und 9 × 10⁹ pro ml nach 10 Stunden betrug.
3. Bewertung der Wasserabsorptionsmaterialien, welche die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung verwenden, Herstellung des Absorptionsmaterials
Eine Polyethylenlage, welche in eine rechteckige Form von 14 cm × 35 cm geschnitten wurde, wird mit einem Tissue-Papier und einem Zellstoff von 100 g/m² der gleichen Größe belegt.
10 g der Probenzusammensetzung werden dann gleichmäßig über der Zellstoffschicht verteilt und anschließend eine weitere Zellstoffschicht mit einer Einheitsverteilung von 50 g/m² aufgelegt. Eine Schicht aus Tissue-Papier und einem Vliesstoff wird dann auf der Zellstoffschicht platziert. Eine Modellwindel wird hergestellt, indem die Schichten durch Zusammenpres sen der Materialschichten mit einem Druck von 5 kg/cm² für 90 Sekunden laminiert werden.
Test der Geruchsunterdrückung
80 ml frischer humaner Urin werden auf den zentralen Bereich des Absorptionsmaterials, welches die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung enthält, gegeben. Das Absorptionsmaterial wird in einen 5-1-weithalskolben gegeben, verschlossen und in einer thermostatischen Kammer bei 40°C 10 Stunden gelagert.
Die Flasche wird dann in einem geruchslosen Raum geöffnet und die Geruchserzeugung in Übereinstimmung mit der folgenden 6-Stufen-Bewertung bestimmt. 10 Personen, die für Geruchsdetektierung gemäß des T&T-Olfaktometer-Verfahrens qualifiziert sind, bewerten das Geruchsniveau, wobei der Durchschnitt genommen wird.

0: geruchlos
1: kaum wahrnehmbarer Geruch (leichte Konzentration)
2: erkennbarer schwacher Geruch (erkennbare Konzentration)
3: leicht erkennbarer Geruch
4: starker Geruch
5: stechender Geruch

4. Test der Absorptionsleistung des Absorptionsmaterials
Das Absorptionsmaterial wird 30 Minuten in einen Überschuss an physiologischer Salzlösung getaucht und anschließend auf einem Drahtnetzwerk platziert und getrocknet, indem 10 kg Gewicht 20 Minuten aufgelegt werden. Die Gewichtszunahme wird dann bestimmt und als Absorption definiert.
Rücknässungsmenge
50 ml synthetischen Urins werden auf den zentralen Bereich der Modellwindel gegossen. Nach 10 Minuten werden 10 Stücke Filterpapier von 10 cm × 10 cm auf den zentralen Bereich der Windel gestapelt und 3,4 kg Gewicht auf den Filterpapieren platziert. Die Gewichtszunahme des Filterpapiers nach 3 Minuten wird bestimmt und als Rücknässungsmenge definiert. Eine kleinere Rücknässungsmenge liefert ein verbessertes Trockengefühl auf der Oberfläche des Absorptionsmaterials.
BEISPIEL 1
76,6 g Natriumacrylat, 23 g Acrylsäure, 0,4 g N,N'-Methylenbisacrylamid und 295 g deionisiertes Wasser wurden in einen Ein-Liter-Glasreaktor gegeben. Die Bestandteile wurden gerührt und vermischt, während die Temperatur bei 5°C gehalten wurde.
Nachdem der Gehalt an gelöstem Sauerstoff durch Einleiten von Stickstoffgas auf 1 ppm oder weniger reduziert worden war, wurden 1 g einer 1%-igen wässrigen Wasserstoffperoxidlösung, 1,2 g einer 0,2%-igen wässrigen Ascorbinsäurelösung und 2,4 g einer 2%-igen wässrigen Lösung von 2,2'-Azobisaminodipropandihydrochlorid zugegeben und für etwa 5 Stunden polymerisiert, wodurch ein Hydrogelpolymer, enthaltend 25% wasserabsorbierendes Harz, erhalten wurde.
Das Hydrogelpolymer wurde unter reduziertem Druck bei 90°C getrocknet und mit einer Stiftmühle gemahlen. Die Partikelgröße wurde dann derart eingestellt, dass etwa 95 Gew.-% des wasserabsorbierenden Harzes eine Partikelgröße von etwa 850–150 Mikrometer aufwies. Das Absorptionsvermögen des Harzpulvers betrug 58 g/g.
50 g des porösen anorganischen Pulvers, bestehend aus einer Mischung von Aluminiumoxid und Siliziumoxid (vertrieben unter der Handelsbezeichnung KYOWAAD 700 von Kyowa Kagaku, Japan) wurden in ein 300-ml-Becherglas gegeben. 50 g einer wässrigen Lösung von Cetyltrimethylammoniumchlorid (vertrieben unter der Handelsbezeichnung LEBON TM-16 von Sanyo Chemical Industries, Japan; 30%-ige wässrige Lösung) wurden nach und nach unter Rühren mit einer Glasstange zugegeben, wodurch die homogene anorganische Pulvermischung erhalten wurde. Die durchschnittliche Partikelgröße der anorganischen Pulvermischung betrug etwa 40 Mikrometer.
100 g des wasserabsorbierenden Harzpulvers und 5,4 g der anorganischen Pulvermischung wurden in ein weiteres 300-ml-Becherglas gegeben und unter Rühren mit einer Glasstange homogen gemischt, wodurch die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung erhalten wurde. Die Ergebnisse der Bestimmung des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 ist in Tabelle 1 wiedergegeben.
BEISPIEL 2
Eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass eine Pulvermischung, hergestellt aus porösem Siliziumoxid, erhältlich unter der Handelbezeichnung CARPLEX #80-D von Sionogi Seiyaku, Japan, anstelle der anorganischen porösen Aluminiumoxid- und Siliziumoxidpulver von Beispiel 1 verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Bestimmung des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung von Beispiel 2 sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Die durchschnittliche Partikelgröße der Pulvermischung betrug 50 Mikrometer.
BEISPIEL 3
Eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass eine Pulvermischung aus einer 30%-igen wässrigen Lösung von Didecyldimethylammoniumgluconat anstelle einer Pulvermischung aus einer 30%-igen wässrigen Cetyltrimethylammoniumchlorid-Lösung verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Bestimmung des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung von Beispiel 3 sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
BEISPIEL 4
Eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass ein kommerziell erhältliches wasserabsorbierendes Harz, erhältlich unter der Handelbezeichnung SANWET IM-1000 von Sanyo Chemical Industries, Japan, wobei es sich um ein vernetztes Copolymer aus Stärke-Natriumacrylat mit einem Neutralisationsgrad von 70 Mol% handelt, verwendet wurde. Die Ergebnisse der Bestimmung des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung von Beispiel 4 sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
BEISPIEL 5
Eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass ein kommerziell erhältliches wasserabsorbierendes Harz, erhältlich unter der Handelbezeichnung SANWET IM-5800 von Sanyo Chemical Industries, Japan, wobei es sich um ein oberflächenvernetztes wasserabsorbierendes Harz aus vernetztem Natriumpolyacrylat mit einem Neutralisations grad von 70 Mol% handelt, verwendet wurde. Die Ergebnisse der Bestimmungen des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung von Beispiel 5 sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
BEISPIELE 6 und 7
Zwei antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass 75 g (Beispiel 6) bzw. 25 g (Beispiel 7) einer 30%-igen wässrigen Lösung von Cetyltrimethylammoniumchlorid verwendet wurden. Die Ergebnisse der Bestimmungen des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzungen von Beispiel 6 und Beispiel 7 sind jeweils in Tabelle 1 wiedergegeben.
BEISPIELE 8–14
Die antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzungen, die in den Beispielen 1–7 hergestellt wurden, wurden mit einer Einheitsverteilung von 60 g/m² zwischen zwei Zelluloseschichten mit einer Einheitsverteilung von jeweils 100 g/m² aufgetragen und anschließend einem gleichmäßigen Druck von 5 kg/m² ausgesetzt. Jedes der entstandenen Laminate wurde außerdem mit einem Polyethylenfilm an der unteren Laminatseite und einem Vliesstoff, welcher hauptsächlich aus einer Polypropylenfaser bestand, an der oberen Laminatseite versehen und zu einer Breite von 14 cm und einer Länge von 35 cm geschnitten, wodurch die Absorptionsmaterialien der Beispiele 8–14 hergestellt wurden. Die Ergebnisse der Bestimmungen der Leistungen dieser Absorptionsmaterialien sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Das Absorptionsvermögen und die antibakteriellen Eigenschaften wurden für das wasserabsorbierende Harzpulver, welches in Beispiel 1 hergestellt wurde, vor dem Mischen mit dem anorganischen Pulver bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
VERGLEICHSBEISPIELE 2 und 3
Das Absorptionsvermögen und die antibakteriellen Eigenschaften wurden für das SANWET IM-1000 bzw. SANWET IM-5800 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL 4
100 g des in Beispiel 1 hergestellten wasserabsorbierenden Harzpulvers wurden in ein 300-ml-Becherglas gegeben. 2,7 g einer 30%-igen wässrigen Lösung von Cetyltrimethylammoniumchlorid wurden in das Becherglas gesprüht, während mit einer Glasstange gerührt wurde. In dem resultierenden Produkt entstanden Klumpen, wo die wasserabsorbierenden Harzpulver miteinander koagulierten. Die Klumpen wurden getrocknet und grob gemahlen, wodurch eine antibakterielle wasserabsorbierende Vergleichszusammensetzung erhalten wurde.
Die Ergebnisse der Bestimmungen des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Vergleichszusammensetzung von Vergleichsbeispiel 4 sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL 5
100 g des in Beispiel 1 hergestellten wasserabsorbierenden Harzpulvers wurden in ein 300-ml-Becherglas gegeben. 2,7 g poröses anorganisches Pulver, bestehend aus einer Mischung von Aluminiumoxid und Siliziumoxid, erhältlich unter der Handels bezeichnung KYOWAAD 700 von Kyowa Kagaku, Japan, wurden zugegeben und unter Rühren mit einer Glasstange gemischt.
Zu dieser Mischung wurden nach und nach 2,7 g einer 30%-igen wässrigen Lösung von cetyltrimethylammoniumchlorid unter Rühren mit einer Glasstange gegeben, wodurch eine antibakterielle wasserabsorbierende Vergleichzusammensetzung erhalten wurde.
Die Ergebnisse der Bestimmungen des Absorptionsvermögens und der antibakteriellen Wirksamkeit der antibakteriellen wasserabsorbierenden Vergleichszusammensetzung von Vergleichsbeispiel 5 sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Der in dieser antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung aufsteigende Staub war beträchtlich höher als bei den antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 7
VERGLEICHSBEISPIELE 6–10
Auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 8–14 wurden das wasserabsorbierende Harzpulver von Vergleichsbeispiel 1, die kommerziell erhältlichen wasserabsorbierenden Harze der Vergleichsbeispiele 2 und 3, die antibakteriellen wasserabsorbierenden Vergleichszusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 4 und 5 verwendet, um Wasserabsorptionsmaterialien der Vergleichsbeispiele 6–10 herzustellen. Die Ergebnisse der Bestimmungen der Leistungen dieser Absorptionsmaterialien der Vergleichbeispiele 6–10 sind Tabelle 2 wiedergegeben.
TABELLE 1
TABELLE 2
Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung besitzt verschiedene Vorteile und erwünschte Wirkungen. Die Zusammensetzung weist ausgezeichnete antibakterielle Wirkung zusammen mit der Absorptionsleistung auf. Die antibakterielle Komponente unterdrückt den Abbau und die Fäulnis durch Pilze, Mikroorganismen und Bakterien des organischen Materials, welches in Urin, Blut, Körperflüssigkeiten und Ähnlichem, die in dem wasserabsorbierenden Harz absorbiert werden, enthalten sind. Die Erzeugung von faulen Gerüchen wird durch die Unterdrückung der Fäulnis inhibiert. Die Handhabungseigenschaften der wasserabsorbierenden Zusammenset zungen sind als Ergebnis der geringen Staubbildung und guten Anti-Back-Eigenschaft verbessert. Die Absorptionsmaterialien können auf die gleiche Weise wie bei konventionellen wasserabsorbierenden Harzen erhalten werden.
Einwegwindeln und Monatsbinden, welche unter Verwendung der wasserabsorbierenden Materialien hergestellt werden, besitzen antibakterielle Wirkung, wobei faule Gerüche oder Hautreizungen und -ausschläge unterdrückt werden. Die antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geeignet für verschiedene wasserabsorbierende Materialien, einschließlich Einwegwindeln für Erwachsene und Kinder, Inkontinenzeinlagen, Monatsbinden, Slipeinlagen, Stilleinlagen, Wochenbettvorlagen und anderen medizinischen Unter- und Einlagen.
Außerdem ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung geeignet für ein Mittel zur Behandlung von Exkretionen und als Geliermittel für verschiedene Körperflüssigkeiten, wie Haustierurin und Abfallblut, zur Verhinderung der Entwicklung fauler Gerüche. Die Zusammensetzung ist ebenso geeignet bei der Herstellung von Lagen oder Streifen wasserabsorbierender Materialien, wie Haustierunterlagen oder Tropfenabsorptionsmittel. Außerdem ist die vorliegende Erfindung für Anwendungen geeignet, die Gele verwenden, welche hergestellt werden, indem die wasserabsorbierenden Harze Wasser absorbieren (z. B. kältezurückhaltende Materialien, künstlicher Schnee und Wasserbetten) und für die Anwendung bei schlechter Geruchsentwicklung aufgrund von Fäulnis, wie Schlammverfestigungsmittel und Antischimmelmittel für Wände.

Claims

Antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung, enthaltend eine Mischung aus: wenigstens einem aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harz und wenigstens einem antibakteriellen Pulver, welches wenigstens ein aus Partikeln bestehendes anorganisches Adsorptionsmittel enthält, in das wenigstens ein antibakterielles Mittel adsorbiert ist, wobei es sich um C₆-₁₈ aliphatische Alkylquaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Benzalkoniumsalzverbindungen, Chlorohexidinverbindungen und/oder Polymethylenbiguanidinverbindungen handelt, wobei die Zusammensetzung ein im Wesentlichen frei fließendes Pulver mit wasserabsorbierenden Eigenschaften ist, und wobei das antibakterielle Mittel das Bakterienwachstum in wässrigen Flüssigkeiten, die durch die Zusammensetzung absorbiert werden, vermindert.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das antibakterielle Pulver etwa 0,5 bis 40 Gew.-% des antibakteriellen Mittels und etwa 60 bis 99,5 Gew.-% des aus Partikeln bestehenden anorganischen Adsorptionsmittels enthält.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem anorganischen Adsorptionsmittel um Zeolith, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumsilikat oder Mischungen davon handelt.
Antibakterielles wasserabsorbierendes Material, enthaltend: wenigstens ein wasserabsorbierendes Substrat und wenigstens eine antibakterielle wasserabsorbierende Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung eine Mischung aus einem aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harz und einem antibakteriellen Pulver enthält, welches wenigstens ein aus Partikeln bestehendes anorganisches Adsorptionsmittel enthält, in das wenigstens ein antibakterielles Mittel adsorbiert ist, wobei es sich um C₆-₁₈ aliphatische Alkyl-quaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Benzalkoniumsalzverbindungen, Chlorohexidinverbindungen und/oder Polymethylenbiguanidinverbindungen handelt.
Antibakterielles wasserabsorbierendes Material gemäß Anspruch 4, wobei das antibakterielle Pulver etwa 0,5 bis 40 Gew.-%, des antibakteriellen Mittels und etwa 60 bis 99,5 Gew.-% des aus Partikeln bestehenden anorganischen Absorptionsmittels enthält.
Antibakterielles wasserabsorbierendes Material gemäß Anspruch 4, wobei es sich bei dem anorganischen Adsorptionsmittel um Zeolith, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumsilikat oder Mischungen davon handelt.
Verfahren zur Herstellung einer antibakteriellen wasserabsorbierenden Zusammensetzung mit den Stufen: Mischen eines aus Partikeln bestehenden anorganischen Adsorptionsmittels und einer wässrigen Flüssigkeit, welche ein antibakterielles Mittel enthält, wobei es sich um C₆-₁₈ alipha tische Alkyl-quaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Benzalkoniumsalzverbindungen, Chlorohexidinverbindungen und/oder Polymethylenbiguanidinverbindungen handelt, wobei das antibakterielle Mittel durch das Adsorptionsmittel adsorbiert ist, um ein antibakterielles Pulver zu bilden, und Mischen des antibakteriellen Pulvers mit einem aus Partikeln bestehenden wasserabsorbierenden Harz zur Herstellung der Zusammensetzung.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das anorganische Adsorptionsmittel etwa 0,5 bis 40,0 Gew.-% des antibakteriellen Mittels und etwa 60 bis 99,5 Gew.-% des aus Partikeln bestehenden anorganischen Adsorptionsmittels, bezogen auf das Gewicht des antibakteriellen Pulvers, enthält.