JP2003154262A

JP2003154262A - 吸水材及びその製造方法並びに吸水性物品

Info

Publication number: JP2003154262A
Application number: JP2001359302A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Naito; 宣博内藤; Satoshi Kawanaka; 聡川中; Takemasa Yoshino; 剛正吉野
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】生分解性を有し、安全性が高く、実用に問題
なく供することのできる程度の吸水後の高いゲル強度を
有し、かつ十分な吸水量と吸水速度を有する優れた吸水
材を提供する。【解決手段】グアガム及びカラギーナンから構成され
る吸水材であって、０．９質量％塩化ナトリウム水溶液
に対する吸水量が自重の２０倍以上であり、且つ該水溶
液の３０倍吸水状態におけるゲル強度が１５，０００×
１０^-7N／ｍｍ²以上であることを特徴とする吸水材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた生分解性、
吸水性能及び特に優れたゲル強度を有する吸水材及びそ
の製造方法並びにそれを含む吸水性物品に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】［吸水材の技術的背景］吸水材は、自重
の数十倍から数千倍の水を吸水できる樹脂であり、例え
ばアクリル系吸水材などが知られている。これらの吸水
材は、その高い吸水性から広く使い捨て衛生用品に使用
されている。しかし、これまでの吸水材は分解性がな
く、それを含む衛生用品の処理方法に問題があった。

【０００３】［生分解性吸水材の技術的背景］生分解性
を有する吸水材としては、例えばポリエチレンオキシド
架橋体（特開平６−１５７７９５号公報等）、ポリビニ
ルアルコール架橋体、カルボキシメチルセルロース架橋
体（米国特許４６５０７１６号）、アルギン酸架橋体、
澱粉架橋体（特開昭５５−１５６３４号公報）、ポリア
ミノ酸架橋体（特開平７−２２４１６３号公報、特開平
７−３０９９４３号公報、特開平８−５９８２０号公
報、特開平８−５０４２１９号公報、特開平９−１６９
８４０号公報など）、ガラクトマンナン−金属イオン架
橋体（特開平８−５９８９１号公報、特公平３−６６３
２１号公報、特開昭５６−９７４５０号公報、）などが
知られている。

【０００４】ところで、これらの生分解性を有する吸水
材を非生分解性の合成高分子系吸水材と比較した場合、
生分解性を有する吸水材の方が製造コストが高い、吸水
性能が低い、吸水後のゲル強度が弱いなどの問題があり
実用化には至っていない。

【０００５】そこで、本発明者らはガラクトマンナンと
ホウ素及びホウ素以外の三価以上の多価金属イオンから
なる吸水材が生分解があり、吸水性能、吸水後のゲル強
度が優れていることを報告した（特開２００１−２２６
５２５号）。

【０００６】一方、古くからガラクトマンナン、コンニ
ャクマンナン、カラギーナン、キサンタンガムなどの多
糖類を適当な重量比で混合し水溶液を作る場合、その相
乗作用で結着の強い熱可塑性ゲルができることが知られ
ており、例えば、ゲル化剤兼増粘剤（特開昭６０−９４
４８７号公報)、培地用組成物（特開昭６０−２０３１
８１号公報) が知られている。またそのゲルを乾燥する
ことにより高吸水性ポリマーとして得られることが特開
昭６０−５８４４３号公報、特開昭６０−３１５１１号
公報、特開昭５６−８４７０１号公報で知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に用いられる吸水
材に求められる性能としては、一価以上のカチオンを含
む尿、血液、経血、汗等の体液、さらに泥水、海水、河
川水などの環境中の液体を大量に、かつ速やかに吸収
し、保液することが要求される。ゲル強度が１５,００
０×１０^-7N／ｍｍ²以下だと尿、経血、汗等の体液を吸
液後、ゲルは時間と共に強度を失い、同時にゲル表面及
び内部がべとつくようになってしまう。その結果、例え
ば、衛生用品の装着時間が長くなるに連れて保液性が低
下し、液洩れの増加、装着感の悪化等を引き起こす問題
を生じている。

【０００８】本発明者らが提案した上記のガラクトマン
ナンとホウ素及びホウ素以外の三価以上の多価金属イオ
ンからなる吸水材は、極めて有意義なものであるが、ま
だ十分満足しているとは言えず、特に吸水後のゲル強度
の改善が望まれていた。

【０００９】また、ガラクトマンナン、コンニャクマン
ナン、カラギーナン、キサンタンガムなどの多糖類から
なるゲルを乾燥することにより得られた吸水材において
は、吸水性能は高いものの、吸水後のゲル強度は非常に
脆く、実用化できるものではなかった。

【００１０】さらに、ゲルの強度及び安定性を改良する
方法として、例えば吸水材の架橋密度を高める方法が考
えられるが、架橋密度を高くすると吸水能が低下するた
め、吸水材の使用量を増加させる必要があり、経済的で
ない。

【００１１】本発明の目的は、生分解性を有し、安全性
が高く、実用に問題なく供することのできる程度の吸水
後の高いゲル強度を有し、かつ十分な吸水量と吸水速度
を有する優れた吸水材を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、グアガム及びカラギ
ーナンとから得られる吸水材が優れた吸水性能及びゲル
強度を併せ持つことを見出し、本発明に到達した。

【００１３】すなわち、本発明の第一は、グアガム及び
カラギーナンから構成される吸水材であって、０．９質
量％塩化ナトリウム水溶液に対する吸水量が自重の２０
倍以上であり、且つ該水溶液の３０倍吸水状態における
ゲル強度が１５，０００×１０^-7N／ｍｍ²以上であるこ
とを特徴とする吸水材を要旨とするものである。

【００１４】本発明の第二は、ａ）グアガム及びカラギ
ーナンの固形分濃度の合計が２質量％以上になるように
これら多糖類を水で膨潤、水和させて、b）該混合物を
５５℃以上に加熱してゲル化し、c）得られたゲルを親
水性揮発性溶媒と接触させて脱水した後、d）乾燥す
る、ことによりグアガム及びカラギーナンから構成され
る吸水材を得ることを特徴とする上記の吸水材の製造方
法を要旨とするものである。

【００１５】本発明の第三は、第二の発明の製造方法に
おいて、a）又はb）工程により得られた固形物にさらに
三価以上の多価金属イオンを添加して多糖類を架橋する
ことを特徴とする上記の吸水材の製造方法を要旨とする
ものである。

【００１６】本発明の第四は、第二又は第三の発明の製
造方法において、c）工程により得られた固形物又はd）
工程により得られた固形物を、さらに表面架橋剤により
処理することを特徴とする上記の吸水材の製造方法を要
旨とするものである。

【００１７】本発明の第五は、本発明の第一の吸水材を
含んでなることを特徴とする吸水性物品を要旨とするも
のである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず初めに本発明の第二の製造方法について説明する。
グアガムの製造方法としては、グア豆の種子から胚乳部
分（スプリット）を取り出した後に、湿潤状態で加熱
し、ガラクトマンナンをα化（糊化）させ、スプリット
をすり潰し、熱風乾燥したあと、破砕する方法などが知
られている。

【００１９】本発明で用いられるグアガムとは、このよ
うな天然のグアガムだけでなく、これらをガラクトシダ
ーゼやマンノシダーゼなどの酵素で処理することにより
得られた酵素処理物、及び化学薬品によりカルボキシル
基、ヒドロキシアルキル基、硫酸基、リン酸基などを導
入したガラクトマンナン誘導体も含むが、安価であるこ
とから未修飾グアガムが好ましい。また必要に応じて、
キサンタンガム、寒天、ペクチン、アルギン酸、タラガ
ントガム、プルラン、ジェランガム、タマリンドシード
ガム、カードラン、アラビアガム、グルコマンナン、デ
ンプン、セルロース、キチン、キトサン、ヒアルロン酸
などのグアガムとカラギーナン以外の天然多糖類を混合
してもよい。

【００２０】一方、カラギーナンは、紅藻類に含まれる
ガラクトース硫酸エステルを主成分とする水溶性多糖類
である。カラギーナンには硫酸基含有量、あるいはアン
ヒドロガラクトースの含有量の違いにより、κ（カッ
パ）、ι（イオタ）、λ（ラムダ）の3つのフラクショ
ンが存在し、κ−カラギーナンの構造は1、3結合したガ
ラクトース−４−サルフェイトと1、4結合した3、6−ア
ンヒドロ−Ｄ−ガラクトースから成り、強いゲルを形成
することが知られている。また、ι−カラギーナンの構
造は1、3結合したガラクトース−４−サルフェイトと
1、4結合した3、6−アンヒドロ−Ｄ−ガラクトース−２
−サルフェイトから成り、弱いゲル化能を示す。λ−カ
ラギーナンの構造は1、3結合したガラクトース−2−サ
ルフェイトと1、4結合したＤ−ガラクトース−２、6−
サルフェイトから成り、ゲル化能を有していない。

【００２１】カラギーナンの製造方法として、原料であ
る紅藻類をアルカリ処理し、加熱抽出の後、アルコール
でカラギーナンを沈澱させ、そのアルコールを取り除
き、乾燥、粉砕する方法などが知られている。

【００２２】本発明で用いられるカラギーナンとはこの
ような天然のカラギーナンだけでなく、これの酵素処理
物、及び化学薬品によりカルボキシル基、ヒドロキシア
ルキル基、硫酸基、リン酸基などを導入したカラギーナ
ン誘導体も含む。

【００２３】グアガムとカラギーナンは食品部門（乳製
品、アイスクリーム、調味料、ソース、飲料等）におい
て広く用いられている多糖類であり、増粘剤や安定剤と
して使用されていることからも、安全性の高い材料であ
ると言える。

【００２４】本発明におけるa）工程におけるカラギー
ナンとグアガムの混合物の固形分濃度は２質量％以上が
好ましく、３質量％〜６質量％がより好ましい。２質量
％以下ではカラギーナンとグアガムとの相互作用による
分子鎖の絡み合いが不充分となり、強度が低下する場合
があるので採用できない。また、製造コストの上昇を招
き、工業的にも採用できない。

【００２５】水和物の作製方法は、予めカラギーナンと
グアガムの粉を混合したものに水を供給して水和・膨潤
させてもよいし、カラギーナンとグアガム粉末を個別に
水和、膨潤させてからこれらを混合してもかまわない。

【００２６】カラギーナンとグアガムの混合割合につい
ては、カラギーナンとグアガムの合計量に対するカラギ
ーナンの質量比率が０．５質量％〜８０質量％が好まし
く、２質量％〜５０質量％がより好ましい。０．５質量
％以下であると、十分なゲル強度が得られず、一方８０
質量％を超えるとコストの上昇を招くだけであり、工業
的に好ましくない。

【００２７】本発明で用いられるグアガムとカラギーナ
ンの分子量は、１万以上が好ましく、より好ましくは５
万以上である。分子量が1万以下の場合は金属イオンで
架橋してもゲルを形成しないので不適当である。

【００２８】本発明におけるb)では、カラギーナンとグ
アガムの相互作用により均一にゲル化するために加熱す
るのであるが、その加熱温度は、５５℃以上であること
が必要である。好ましくは７０℃以上である。５５℃以
下ではカラギーナンとグアガムの相乗作用によるゲル化
が起こりづらく、ゲル強度の低下を引き起こしてしまい
採用できない。

【００２９】b)工程での加熱時間はカラギーナンとグア
ガムの相互作用によりゲル化できれば特に限定されるも
のではない。カラギーナンとグアガムの固形分濃度や加
熱温度により適宜変わるが、均一な混合ゲルを作製する
ためには最低３０分間以上が好ましい。

【００３０】本発明におけるc)は、前記工程b)で得られ
た加熱処理物と親水性揮発性有機溶媒を接触させ、ゲル
中の一部又は全部の水分を溶媒中に脱水させ、固形物内
の水分を溶媒に置換する工程である。ここで使用する親
水性揮発性有機溶媒は特に制限されないが、例えばメチ
ルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコ
ール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコ
ール、ｉｓｏ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコー
ル等の低級アルコール類、アセトン、メチルエチルケト
ン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド
類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等を挙げ
ることができるが、コストや安全性の面からメタノー
ル、エタノール、ｉｓｏ−プロピルアルコールなどの低
級アルコール類が好ましい。

【００３１】該親水性揮発性有機溶媒の使用量は、カラ
ギーナンとグアガムからなる架橋ゲル中の置換される水
１００質量％に対して該親水性有機溶媒５０〜１０００
質量％の使用が好ましく、１００〜５００質量％が特に
好ましい。使用量が５０質量％未満の場合は、ゲル中の
水分の親水性有機溶媒との置換が不十分であり、吸水
量、吸水速度が低下する場合がある。また１０００質量
％を超える量を用いても使用量に見合った効果は得られ
ず、コストの上昇を招くだけであり、工業的に好ましく
ない。

【００３２】親水性揮発性有機溶媒と接触させた後に得
られる固形物の形状は特に限定されるものではないが、
使用する目的に合わせて種々の形状とすることができ
る。例えば、顆粒状、フレーク状、シート状、粉末状、
断片状、薄片状、棒状、線状などである。例えば顆粒
状、粉末状固形物を得る場合は、ゲルを親水性揮発性有
機溶媒と接触させると同時に破砕すればよい。破砕する
混合装置としては、剪断力の大きいものが好ましいが、
通常の混合機、捏和機を用いることができる。例えば円
筒型混合機、二重壁円錐型混合機、高速攪拌型混合機、
Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、
流動型炉ロータリーデスク型混合機、気流型混合機、双
腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混
合機、スクリュー型押出機等である。

【００３３】また得られる固形物を繊維状にする場合
は、ゲルを適切なノズル径の紡糸機により連続的に繊維
状ゲルを吐出させてから親水性揮発性有機溶媒に接触さ
せればよい。さらに固形物をフィルム状にする場合は適
切な支持体上にゲルを適度な厚さに塗布、コーティング
し、次いで親水性揮発性有機溶媒と接触させればよい。

【００３４】有機溶媒でゲル中の水分を置換した後、固
形物を回収する方法としては、濾過、デカンテーショ
ン、遠心分離などの公知の方法により、固形物と含水親
水性揮発性溶媒とを分離し、固形分を回収すればよい。

【００３５】本発明におけるd)において、前記工程c）
で回収された固形物を乾燥する方法としては、乾燥後の
吸水能、吸水速度、吸水後のゲル強度を低下させるよう
な方法でなければいかなる乾燥方法でも限定されるもの
ではないが、例えば常温乾燥、加熱乾燥や凍結乾燥、減
圧乾燥、真空乾燥があるが、好ましくは経済的な３０〜
１００℃での加熱乾燥である。加熱乾燥では装置内を風
が循環しないものでもよいが、速やかな乾燥を行うため
には発生させた熱風が装置内を循環する熱風循環式乾燥
機、流動床式乾燥機などが好ましい。

【００３６】本発明の第三の製造方法は、上述した本発
明の第二の製造方法におけるa）又はb)工程により得ら
れた固形物に三価以上の多価金属イオンを、グアガムと
カラギーナンから成る水和物に添加し、さらなる架橋を
行う方法である。ここで用いられる三価以上の多価金属
イオンとしては、ホウ素、チタン、ジルコニウム、アル
ミニウム、イットリウム、セリウムなどが挙げられる
が、安価で安全性が高いことからホウ素、チタン、ジル
コニウムが最も好ましい。使用する架橋剤としてはこれ
らからなる群の1種だけでもよいが、2種以上を使用して
もよい。ホウ素イオン、チタンイオン及びジルコニウム
イオンの形態としては特に限定せず、カラギーナンとグ
アガムの有する官能基と反応しうる官能基を２個以上有
する化合物であれば特に制限はないが、好ましくは親水
性、より好ましくは水溶性の金属塩である。

【００３７】チタニウム塩としては、チタニウムジイ
ソプロポキシドビスアセチルアミネート、チタニウム
テトラ−２−エチルヘキソキシド、チタニウムテト
ライソプロポキシド、チタニウムジ−ｎ−ブトキシ
ビストリエタノールアミネート、チタニウムイソプロ
ポキシオクチレングリコレート、チタニウムジイソ
プロポキシビストリエタノールアミネート、Tyzor131
(デュポン社製)、TyzorGBA(デュポン社製)、塩化チタン
が例示される。

【００３８】ジルコニウム塩としては、炭酸ジルコニル
アンモニウム、塩化ジルコニウム、ナトリウムジルコニ
ウムラクテート、オキシ酢酸ジルコニウム、酢酸ジルコ
ニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、
テトラブトキシジルコニウム、ジルコニウムモノアセ
チルアセトネート、ジルコニウムノルマルブチレート、
ジルコニウムノルマルプロピレートが例示される。

【００３９】添加する濃度としては、ホウ素に関しては
カラギーナンとグアガム混合物重量１ｋｇ当たり１０〜
２,０００ミリモルが好ましく、５０〜１,０００ミリモ
ルが特に好ましい。ホウ素以外の三価以上の多価金属イ
オンに関しては、金属イオンの種類やその形態によって
適宜異なるが、カラギーナンとグアガム混合物重量１ｋ
ｇ当たり概ね１〜５００ミリモルが好ましく、１０〜１
５０ミリモルが特に好ましい。

【００４０】この際の温度は特に限定されないが、反応
を促進させるためにも５〜９０℃が好ましく、２０〜５
０℃がさらに好ましい。架橋剤を添加することによって
ゲルのｐHが変化するが、ゲルの最終的なｐHは５〜１３
が好ましく、７〜１０がさらに好ましい。このためｐH
がこの範囲外にある場合は、適宜水酸化ナトリウムや塩
酸などを添加してゲルpHを調整すればよい。特にカラギ
ーナンとグアガムは強酸の存在下で加水分解されて低分
子化するため、酸性の架橋剤液を用いる場合は架橋剤添
加と同時或いは直後にｐH調整を行う必要がある。また
このような架橋剤を用いる場合は、加水分解反応速度を
遅くするためにできるだけカラギーナンとグアガム混合
ゲルを冷却してから添加したほうがよい。冷却温度は１
〜１０℃の範囲である。カラギーナンとグアガムが低分
子化すると吸水後のゲルの風合いが悪化（滑りが発生）
しやすいので、出来るだけ回避することが望ましい。

【００４１】本発明の第四の製造方法は、上述た本発明
の第二又は第三の製造方法において、さらにその工程
c）により得られる固形物又は工程d）により得られる固
形物を、表面架橋剤により処理することを含む製造方法
である。

【００４２】ここで用いられる表面架橋剤としては、本
発明の第三の製造方法で用いられる三価以上の多価金属
イオンを含む金属塩の他に、カラギーナンとグアガムの
有する官能基と反応しうる官能基を２個以上有する化合
物であり、親水性、より好ましくは水溶性の化合物が挙
げられる。このようなものの具体例としては、グルタル
アルデヒド、グリオキサール等の如き多価アルデヒド
類；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロール
ポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジ
ルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテ
ル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリ
スリトールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール
ジグリシジルエーテル、等の如き多価グリシジル化合物
類；二塩化エタン、テトラメチレンクロロブロマイド、
ジブロモプロパン、ジブロモブタン等の如き多価ハロゲ
ン化物類、エピクロルヒドリン、α−メチルクロルヒド
リン等の如きハロエポキシ化合物類を例示することがで
きる。

【００４３】固形物に対する表面架橋剤の使用量は、固
形物および表面架橋剤の組み合わせ等にもよるが、多価
アルデヒドやハロエポキシ化合物などの有機化合物系架
橋剤の場合は乾燥状態の吸水材１００質量％に対して
０．０１〜５質量％の範囲内、より好ましくは０．０５
〜３質量％の範囲内とすればよい。また、表面架橋剤が
多価金属イオン系架橋剤の場合はカラギーナンとグアガ
ム混合物重量１ｋｇ当たり概ね１〜５００ミリモルが好
ましく、５〜１００ミリモルが特に好ましい。上記の範
囲内で表面架橋剤を用いることにより、尿や汗、経血等
の体液（水性液体）に対する吸水特性をさらに一層向上
させることができる。有機化合物系表面架橋剤の使用量
が０．０１質量％未満又は多価金属イオン系表面架橋剤
の使用量が１ミリモル未満では、吸水材としての表面近
傍の架橋密度をほとんど高めることができない。また、
有機化合物系表面架橋剤の使用量が５質量％より多い場
合又は多価金属イオン系表面架橋剤の使用量が５００ミ
リモルより多い場合には、該表面架橋剤が過剰となり、
不経済であるとともに、架橋密度を適正な値に制御する
ことが困難となるおそれがある。

【００４４】固形物を表面架橋剤を用いて処理する際の
処理方法は、特に限定されるものではない。例えば、工
程c）又はd）において固形物を回収後、回収物と表面架
橋剤とを無溶媒で混合する方法、シクロヘキサンやペン
タン等の疎水性溶媒に回収物を分散させた後、表面架橋
剤を混合する方法、親水性溶媒に表面架橋剤を溶解もし
くは分散させた後、該溶液もしくは分散液を回収物に噴
霧あるいは滴下して混合する方法等が挙げられる。な
お、上記親水性溶媒としては、水、または水と水に可溶
な前記工程ｄ）で述べた親水性揮発性有機溶媒との混合
物が好適である。

【００４５】本発明の第一の吸水材は、上述した本発明
の第二、第三又は第四の製造方法により得ることができ
るものであり、０．９質量％塩化ナトリウム水溶液に対
する吸水量が自重の２０倍以上であり、且つ該水溶液の
３０倍吸水状態におけるゲル強度が１５，０００×１０
^-7N／ｍｍ²以上であることを特徴とするものである。

【００４６】本発明における吸水量の測定は、ティーバ
ッグ法にて行った。すなわち、２５５メッシュのナイロ
ン製ティーバッグに吸水材１ｇを入れ、１Ｌの０．９質
量％塩化ナトリウム水溶液にティーバッグを６０分間浸
し、ティーバッグを引き上げ、１０分間水切りを行った
後、その重量を測定した。吸水材の吸水量は、６０分間
水に浸した吸水材が入っていないティーバッグの重量を
ブランクとし、吸水して膨潤した吸水材が入ったティー
バッグの重量から、膨潤前の吸水材の重量とブランクの
重量を減じた値を、膨潤前の吸水材の重量で除した値を
吸水量（ｇ／ｇ樹脂）とした。

【００４７】また、３０倍吸水時でのゲル強度の測定
は、５００〜１,０００μｍに篩い分けた吸水材粒子を
攪拌しながらの３０倍量の０．９質量％塩化ナトリウム
水溶液を吸水させ、サイエンティフィク社のレオメトリ
ックＳＲ−５０００を用いて１Ｈｚ、室温にて粘弾性
Ｇ＊を測定し、その数値をゲル強度としたものである。

【００４８】本発明の吸水材は、上記の製造方法により
得られる吸水材に、さらに、必要に応じて、消臭剤、香
料、各種の無機粉末、顔料、染料、抗菌剤、発泡剤、親
水性短繊維、可塑剤、粘着剤、界面活性剤、肥料、酸化
剤、還元剤、水、塩類等を添加し、これにより、吸水材
に種々の機能を付与してもよい。

【００４９】ここで用いられる無機粉末としては、水性
液体等に対して不活性な物質、例えば、各種の無機化合
物の微粒子、粘土鉱物の微粒子等が挙げられる。該無機
粉体は、水に対して適度な親和性を有し、かつ、水に不
溶もしくは難溶であるものが好ましい。具体的には、例
えば、二酸化珪素や酸化チタン等の金属酸化物、天然ゼ
オライトや合製ゼオライト等の珪酸（塩）、カオリン、
タルク、クレー、ベントナイト等が挙げられる。このう
ち、二酸化珪素および珪酸（塩）がより好ましく、コー
ルターカウンター法により測定された平均粒子径が２０
０μｍ以下の二酸化珪素および珪酸（塩）がさらに好ま
しい。ここでの無機粉末の使用量は、吸水材および無機
粉体の組み合わせ等にもよるが、吸水材１００質量％に
対し０．００１〜１０質量％の範囲内、より好ましくは
０．０１〜５質量％の範囲内とすればよい。吸水材と無
機粉体との混合方法は、特に限定されるものではなく、
例えばドライブレンド法、湿式混合法等を採用できる
が、ドライブレンド法を採用するのが好ましい。

【００５０】本発明の第五の吸水性物品は、第１の発明
の吸水材を含んでなることを特徴とするものであり、具
体例としては、血液や尿、汗、膿、胃液、唾液、鼻分泌
粘液などの体液を吸収することを目的とした吸水物品、
例えば、子供用紙オムツ、大人用紙オムツ、生理用ナプ
キン、タンポン、パンティーライナー、生理用シーツ、
失禁用パッド、携帯用トイレ、携帯用汚物処理袋、動物
用屎尿処理剤、医療用手当材、創傷被覆材、肉や魚など
の鮮度保持材、さらには家畜の飼料添加物等が挙げられ
る。また体液だけでなく、泥水や海水、河川水などを吸
水することを目的とした建材や土壌保水材、汚泥固化
剤、止水材、パッキング材、ゲル水嚢等の土木建築用資
材、保冷材等の食品用物品、油水分離材、結露防止材な
どの各種産業用物品、植物や土壌等の保水材、種子被覆
材等の農園芸用物品なども挙げることができる。

【００５１】

【実施例】以下、実施例にて本発明を具体的に説明する
が、本発明は本実施例に限定されるものではない。実施
例中での吸水量及びゲル強度、以下のようにして測定し
た。吸水量の測定は、ティーバッグ法にて０．９質量％
塩化ナトリウム水溶液を用いて行った。すなわち、２５
５メッシュのナイロン製ティーバッグに吸水材１ｇを入
れ、１Ｌの０．９質量％塩化ナトリウム水溶液にティー
バッグを６０分間浸し、ティーバッグを引き上げ、１０
分間水切りを行った後、その重量を測定した。吸水材の
吸水量は、６０分間水に浸した吸水材が入っていないテ
ィーバッグの重量をブランクとし、吸水して膨潤した吸
水材が入ったティーバッグの重量から、膨潤前の吸水材
の重量とブランクの重量を減じた値を、膨潤前の吸水材
の重量で除した値を吸水量（ｇ／ｇ樹脂）とした。

【００５２】３０倍吸水時でのゲル強度の測定は、５０
０〜１,０００μｍに篩い分けた吸水材粒子を攪拌しな
がらの３０倍量の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液を
吸水させ、サイエンティフィク社のレオメトリックＳ
Ｒ−５０００を用いて１Ｈｚ、室温にて粘弾性Ｇ＊を測
定し、その数値をゲル強度とした。

【００５３】実施例１カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）６ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
６ｇをあらかじめよく混合しておき、８０℃に加温した
純水２００ｍｌに攪拌しながら添加し、溶解・膨潤さ
せ、固形分濃度６質量％の水和物を得た。これを８０℃
を保持した状態で１時間攪拌後、その混合液を室温まで
冷却し、弾性のあるゲルを得た。

【００５４】次にゲル２００ｍｌ中にチタニウムジイ
ソプロポキシビストリエタノールアミネート（三菱ガ
ス化学社製 TEAT）溶液を最終的なチタン含有量がカラ
ギーナンとグアガム混合物重量１ｋｇ当たり１００ミリ
モル、０．５Ｍの四ホウ酸ナトリウム水溶液を最終的な
ホウ素含有量が２００ミリモルになるようにそれぞれ添
加し、ブレンダーで破砕しながら充分に架橋させた。

【００５５】次にゲル２００ｍｌ中に含まれる水分をエ
タノール２００ｍｌで置換し、ブレンダーで破砕した。
濾過後、反応物をエタノール１００mlで２回洗浄、吸引
濾過し、その固形分を５０℃で６時間熱風乾燥し、吸水
材を得た。

【００５６】得られた吸水材について、吸水量及びゲル
強度を測定した結果、表１に示したように、６０分後の
吸水量が５０ｇ／ｇ、３０倍吸水時のゲル強度が５０、
０００×１０^-7N／ｍｍ²であった。

【００５７】

【表１】

【００５８】実施例２カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）６ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
６ｇをそれぞれ純水に攪拌しながら添加し、溶解・膨潤
させ、固形分濃度６質量％のカラギーナン水溶液と固形
分濃度６質量％のグアガム水溶液を各々１００mlずつ作
製した。そのカラギーナン水溶液とローカストビーンガ
ム水溶液を混合し、合計２００ｍｌ（固形分濃度６質量
％）とした後、それを均一になるように攪拌しながら８
０℃で１時間加温した。得られた混合液を室温まで冷却
し、弾性のあるゲルを得た以外は実施例１と同様にして
吸水材を作製した。得られた吸水材について吸水量及び
ゲル強度を測定し表１に示した。

【００５９】実施例３カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）２ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
１０ｇをあらかじめよく混合しておき、８０℃に加温し
た純水２００ｍｌに攪拌しながら添加し、溶解・膨潤さ
せ、固形分濃度６質量％の水和物を得た以外は実施例１
と同様にして吸水材を作製した。得られた吸水材につい
て、吸水量及びゲル強度を測定した結果を表１に示し
た。

【００６０】実施例４実施例１において、架橋剤としてチタニウムジイソプ
ロポキシビストリエタノールアミネート（三菱ガス化
学社製 TEAT）の代わりに炭酸ジルコニルアンモニウム
（ニューテックス社製ジルコゾールＡＣ−７）を用い
た以外は実施例１と同様にして吸水材を作製した。得ら
れた吸水材について吸水量及びゲル強度を測定し表１に
示した。

【００６１】実施例５カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）２ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
２ｇをあらかじめよく混合しておき、８０℃に加温した
純水２００ｍｌに攪拌しながら添加し、溶解・膨潤さ
せ、固形分濃度２質量％の水和物を得た。１時間攪拌
後、その混合ゾル液を室温まで冷却し、弾性のあるゲル
を得た以外は実施例１と同様にして吸水材を作製した。
得られた吸水材について吸水量及びゲル強度を測定し表
１に示した。

【００６２】実施例６実施例１において、濾過後、反応物をエタノール１００
mlで２回洗浄、吸引濾過していたのを、洗浄を行わず
に、８０℃で６時間真空乾燥した以外は実施例１と同様
にして吸水材を作製した。得られた吸水材について吸水
量及びゲル強度を測定し表１に示した。

【００６３】実施例７カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）６ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
６ｇをあらかじめよく混合しておき、８０℃に加温した
純水２００ｍｌに攪拌しながら添加し、溶解・膨潤さ
せ、固形分濃度６質量％の水和物を得た。これを８０℃
を保持した状態で１時間攪拌後、その混合液を室温まで
冷却し、弾性のあるゲルを得た。次にゲル２００ｍｌ中
にチタニウムジイソプロポキシビストリエタノール
アミネート（三菱ガス化学社製 TEAT）溶液を最終的な
チタン含有量がカラギーナンとグアガム混合物重量１ｋ
ｇ当たり５０ミリモル、０．５Ｍの四ホウ酸ナトリウム
水溶液を最終的なホウ素含有量が２００ミリモルになる
ようにそれぞれ添加し、ブレンダーで破砕しながら充分
に架橋させた。

【００６４】次にゲル２００ｍｌ中に含まれる水分をエ
タノール２００ｍｌで置換し、ブレンダーで破砕した。
エタノールで脱水された固形物にチタニウムジイソプ
ロポキシビストリエタノールアミネート（三菱ガス化
学社製 TEAT）溶液を最終的なチタン含有量がカラギー
ナンとグアガム混合物重量１ｋｇ当たり５０ミリモルに
なるように添加し、ゲル粒子表面を架橋した。濾過後、
反応物をエタノール１００mlで２回洗浄、吸引濾過し、
その固形分を５０℃で６時間熱風乾燥し、吸水材を得
た。得られた吸水材について吸水量及びゲル強度を測定
し表１に示した。

【００６５】比較例１カラギーナンを混合せず、グアガム粉末（三栄薬品貿易
社製）１２ｇのみを使用したこと以外は実施例１と同様
にして吸水材を作製した。得られた吸水材について吸水
量及びゲル強度を測定し表１に示した。

【００６６】比較例２カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）１ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
１ｇをあらかじめよく混合しておき、８０℃に加温した
純水２００ｍｌ（固形分濃度１質量％）に攪拌しながら
添加し、溶解・膨潤させ、１時間攪拌後、その混合ゾル
液を室温まで冷却し、弾性のあるゲルを得た以外は実施
例１と同様にして吸水材を作製した。得られた吸水材に
ついて吸水量及びゲル強度を測定し表１に示した。

【００６７】比較例３実施例１において、ゲルをエタノール中で脱水、粉砕せ
ずに、そのままゲルの厚さが1cｍ以下になるようにキャ
スト後、５０℃で６時間熱風乾燥した以外は実施例１と
同様にして吸水材を作製した。得られた吸水材について
吸水量及びゲル強度を測定し表１に示した。

【００６８】比較例４カラギーナン粉末ソアギーナ MW451（MRCポリサッカ
ライド社製）３ｇとグアガム粉末（三栄薬品貿易社製）
１０ｇをあらかじめよく混合しておき、８０℃で加温す
ることなく、２５℃の純水２００ｍｌ（固形分濃度６質
量％）に攪拌しながら添加し、溶解・膨潤させ、２５℃
で１時間攪拌した以外は実施例１と同様にして吸水材を
作製した。得られた吸水材について吸水量及びゲル強度
を測定し表１に示した。

【００６９】実施例8 実施例１〜６及び比較例１〜４の吸水材０．１ｇを、そ
れぞれ１０ｍＬサンプル瓶にを入れ、そこに３０倍量の
人尿（成人男性5名の尿を均等に混合したものを使用）
を加え、吸水させ、室温で２４時間放置したものを触感
にてゲルの風合い、滑り具合を調べた。評価は、２４時
間後に弾性があり、吸水材の表面、および内部に滑りが
ない良好なものを○、ゲル強度が低下し、吸水材の表
面、および内部に滑りが発生しているものを×と評価し
た。結果を表２に示した。

【００７０】

【表２】

【００７１】表1及び表2から明らかなように、本発明の
吸水材は、吸水後のゲル強度が改善されている。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、安価な原料を用いてゲ
ル強度と吸水性能が共に高く、且つ安全性の高い優れた
吸水材が製造できるので、生理用品や紙おむつ等の衛生
材料分野をはじめとして、動物用屎尿処理材、飼料添加
剤、農園芸用分野、鮮度保持等の食品分野、結露防止や
保冷材等の産業分野等、吸水や保水を必要とする種々の
用途に好適に利用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 5/14 Ａ６１Ｌ 15/01 Ｆターム(参考） 4C003 AA23 HA04 4C081 AA02 BB01 BB08 BC03 CC05 CD041 EA05 4C098 AA09 CC02 DD05 DD30 4G066 AC01B CA20 CA43 DA07 DA11 EA05 FA03 FA21 4J002 AB05W AB05X DD076 DE246 DG046 DK006 EB027 EB047 EB057 EC076 EE046 EG046 EL027 FD010 FD146 FD147 GD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グアガム及びカラギーナンから構成され
る吸水材であって、０．９質量％塩化ナトリウム水溶液
に対する吸水量が自重の２０倍以上であり、且つ該水溶
液の３０倍吸水状態におけるゲル強度が１５，０００×
１０^-7N／ｍｍ²以上であることを特徴とする吸水材。
【請求項２】ａ）グアガム及びカラギーナンの固形分
濃度の合計が２質量％以上になるようにこれら多糖類を
水で膨潤、水和させて、b）該混合物を５５℃以上に加
熱してゲル化し、c）得られたゲルを親水性揮発性溶媒
と接触させて脱水した後、d）乾燥する、ことによりグ
アガム及びカラギーナンから構成される吸水材を得るこ
とを特徴とする請求項１記載の吸水材の製造方法。
【請求項３】請求項２記載の製造方法において、a）
又はb）工程により得られた固形物に三価以上の多価金
属イオンを添加して多糖類を架橋することを特徴とする
請求項１記載の吸水材の製造方法。
【請求項４】請求項２又は３記載の製造方法におい
て、c）工程により得られた固形物又はd）工程により得
られた固形物を、表面架橋剤により処理することを特徴
とする請求項１記載の吸水材の製造方法。
【請求項５】請求項１記載の吸水材を含んでなること
を特徴とする吸水性物品。