JP2004346089A - 吸水性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】溶出型の抗菌剤を使用する場合において、有機物が存在しても、抗菌性金属の抗菌力を維持し、不快な臭気の発生を抑制する吸水性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】吸水性樹脂と、抗菌性金属を担持した多孔性物質からなる抗菌剤と、金属キレート剤と、を含有することを特徴とする吸水性樹脂組成物。金属キレート剤としては、エチレンジアミン４酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、トリエチレンテトラミン６酢酸等のアミノカルボン酸系金属キレート剤が好適に用いられる。該吸水性樹脂組成物は、親水性繊維とで吸収体とすることができ、さらに、該吸収体を液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に保持して吸収性物品とすることができる。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸水性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、吸収性物品に好適に使用しうる吸水性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収性物品は、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パッド等の衛生材料、ペット用の尿吸収材料等をはじめ、パッキング材等の土木建築用資材、ドリップ吸収剤、保冷材等の食品鮮度保持用材料、土壌用保水材等の農園芸用物品等の種々の分野で使用されている。
【０００３】
中でも、衛生材料等において、体液、特に尿、血液、汗等を吸収した吸収性物品が、不快な臭いを発生することが問題となっている。これらの臭いは、皮膚および消化管に存在しているバクテリアが、尿素、タンパク質等の体液の成分を分解する酵素を生産し、体液の成分が分解されることによって発生する腐敗臭であると考えられる。特に尿の場合、これらの腐敗臭の主成分は、アンモニア、トリメチルアミン等の含窒素化合物、硫化水素等の硫化物、メタンチオール類、アルデヒド類等とされている。
【０００４】
これらの臭いの発生を抑制するために、活性炭、ゼオライト等の臭気成分吸着剤を混合した吸収体（例えば、特許文献１、２参照）、上記バクテリアを殺菌し、経時的な腐敗臭の増加を防ぐ、第４級アンモニウム塩等の殺菌剤と吸水性樹脂からなる吸水剤（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。しかしながら、活性炭、ゼオライト等の臭気成分吸着剤を混合した吸収体は、体液成分が経時的に分解し、増加する腐敗臭に対して効果は十分でない。また、第４級アンモニウム塩等の殺菌剤と吸水性樹脂からなる吸水剤は、殺菌剤が、皮膚、粘膜と接触することによる炎症を引き起こす可能性があり、安全上好ましくない。
【０００５】
そこで、銀、銅、亜鉛等の抗菌性金属を無機化合物に担持させた抗菌剤と吸水性樹脂とからなる組成物（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【０００６】
ここで、抗菌性金属を無機化合物に担持させた抗菌剤は担体となる無機化合物の種類により抗菌性の発現方法が異なっており、大きく２つの種類に分けることができる。すなわち、抗菌性金属が徐放されて抗菌力が発現する溶出型と、抗菌性金属が徐放されない非溶出型の２つの種類がある。溶出型の抗菌剤は、溶出した抗菌性金属が微生物の酵素活性阻害を起こすことにより抗菌性が発現される。しかしながら、溶出型の抗菌剤は、有機物が存在すると、徐放された抗菌性金属と有機物が塩を形成し、抗菌力は著しく低下してしまう。そのため、紙おむつ、生理用ナプキン等の体液を吸収する用途において溶出型の抗菌剤を使用する場合、その効果が低下する欠点があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３７８０５号公報
【特許文献２】
特表平１１−５１２９４６号公報
【特許文献３】
特開２０００−７９１５９号公報
【特許文献４】
特表２００１−５０５２３７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明の目的は、溶出型の抗菌剤を使用する場合において、有機物が存在しても、抗菌性金属の抗菌力を維持し、不快な臭気の発生を抑制することができる吸水性樹脂組成物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、吸水性樹脂と、抗菌性金属を担持した多孔性物質からなる抗菌剤と、金属キレート剤と、を含有することを特徴とする吸水性樹脂組成物に関する。
【００１０】
本発明の吸水性樹脂組成物は、抗菌性金属を担持した多孔性物質からなる抗菌剤と金属キレート剤とを共存させているために、溶出された抗菌性金属が速やかに金属キレート剤と錯体を形成する。したがって、有機物が存在しても、溶出された抗菌性金属と有機物が塩を形成することなく抗菌性金属の抗菌力を維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる吸水性樹脂としては、例えば、アクリル酸塩重合体の架橋物、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体の加水分解生成物の架橋物、ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体の架橋物、無水マレイン酸グラフトポリビニルアルコールの架橋物、架橋イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物等が挙げられる。これらの中でも、大量の水を吸収することができ、多少の荷重をかけても吸収した水を分子内に保持することができる観点からアクリル酸塩重合体の架橋物が好適に用いられる。
【００１２】
吸水性樹脂の製造方法としては、逆相懸濁重合法、水溶液重合法等の公知の方法が挙げられる。このような吸水性樹脂としては、アクリル酸塩重合体の架橋物として、住友精化株式会社の商品名；アクアキープ等の一般に市販されているものを用いることができる。
【００１３】
一方、本発明に用いられる抗菌剤は、抗菌性金属を担持した多孔性物質からなる。
【００１４】
抗菌性金属としては、例えば、銀、銅、亜鉛等が挙げられる。中でも、安全性、抗菌力に優れている観点から銀が好適に用いられる。
【００１５】
多孔性物質としては、例えば、ゼオライト、シリカゲル、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム、リン酸ジルコニウム、リン酸カルシウム（アパタイト）等が挙げられる。中でも、抗菌性金属を溶出しやすい観点から、ゼオライトが好適に用いられる。
【００１６】
抗菌剤中の抗菌性金属の含有量は、多孔性物質１００重量部に対して０．１〜１５重量部、好ましくは０．５〜１０重量部であることが望ましい。抗菌性金属の含有量が０．１重量部未満の場合、十分な抗菌力が得られないおそれがある。また、抗菌性金属の含有量が１５重量部を超える場合、経済的でない。
【００１７】
抗菌剤の製造方法としては、多孔性物質を水に懸濁させた後に、抗菌性金属の水溶液を添加し、抗菌性金属を多孔性物質に坦持させる方法等が挙げられる。このような抗菌剤としては、シナネンゼオミック社の商品名；ゼオミック等の一般に市販されているものを用いることができる。
【００１８】
抗菌剤の含有量は、吸水性樹脂１００重量部に対して、０．００１〜１重量部、好ましくは０．０１〜０．５重量部であることが望ましい。抗菌剤の含有量が０．００１重量部未満の場合、十分な抗菌力が得られないおそれがある。また、抗菌剤の含有量が１重量部を超える場合、経済的でない。
【００１９】
また、本発明に用いられる金属キレート剤としては、例えば、イミノ２酢酸、ヒドロキシエチルイミノ２酢酸、ニトリロ３酢酸、ニトリロ３プロピオン酸、エチレンジアミン４酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、トリエチレンテトラミン６酢酸、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン４酢酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、ジアミノプロパノール４酢酸、エチレンジアミン２プロピオン酸、ヒドロキシエチレンジアミン３酢酸、グリコールエーテルジアミン４酢酸、ジアミノプロパン４酢酸、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−２酢酸、１，６−ヘキサメチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−４酢酸およびそれらの塩等のアミノカルボン酸系金属キレート剤；ピロリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸およびそれらの塩等のポリリン酸系金属キレート剤等が挙げられる。これらの中でも、抗菌性金属と錯体を形成しやすく、抗菌性金属の抗菌力を維持しやすい観点からアミノカルボン酸系金属キレート剤、とりわけ、エチレンジアミン４酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、トリエチレンテトラミン６酢酸、およびその塩が好適に用いられる。なお、金属キレート剤を粉体で用いる場合、その粒子径は特に限定されないが、吸水性樹脂中に均一に混合できやすい観点から、全体の８０重量％以上の粒子が１００μｍ以下の粒子径であることが好ましい。
【００２０】
金属キレート剤の含有量は、吸水性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５重量部であることが望ましい。金属キレート剤の含有量が０．０１重量部未満の場合、抗菌性金属の抗菌性を維持できないおそれがある。また、金属キレート剤の含有量が１０重量部を超える場合、使用量に見合うだけの効果が発現されず、経済的でない。
【００２１】
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂と抗菌剤と金属キレート剤とを混合することにより得ることができる。吸水性樹脂と抗菌剤と金属キレート剤とを混合する方法としては、例えば、（イ）吸水性樹脂と抗菌剤と金属キレート剤とを、単に粉体混合する方法、（ロ）吸水性樹脂に抗菌剤の分散液と金属キレート剤の溶液とを添加して乾燥する方法、（ハ）吸水性樹脂を構成する重合前の単量体水溶液に抗菌剤と金属キレート剤とを添加して混合した後、単量体を重合させる方法、（ニ）吸水性樹脂の含水ゲル状物に抗菌剤と金属キレート剤とを添加して混合する方法、（ホ）吸水性樹脂を乾燥させている間または乾燥させた後に抗菌剤と金属キレート剤とを添加して混合する方法等が挙げられる。
【００２２】
本発明の吸収体は、前記吸水性樹脂組成物と親水性繊維とを含有するものである。
【００２３】
親水性繊維としては、例えば、セルロース繊維、人工セルロース繊維等が挙げられる。なお、親水性繊維には、本発明の目的が阻害されない範囲内であれば、疎水性を有する合成繊維が含有されていてもよい。
【００２４】
好適な吸収体の態様としては、例えば、吸水性樹脂組成物と親水性繊維とを均一な組成となるように混合することによって得られた混合分散体、２枚の層状の親水性繊維の間に吸水性樹脂組成物が挟まれたサンドイッチ構造体等が挙げられる。
【００２５】
吸収体には、吸収体の形態保持性を高めるために、熱融着性合成繊維、ホットメルト接着剤、接着性エマルジョン等の接着性バインダーを添加してもよい。
【００２６】
本発明においては、前記吸収体を液体透過性シートと、液体不透過性シートとの間に保持することにより、吸収性物品とすることができる。
【００２７】
液体透過性シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の繊維からなる、エアスルー型、スパンボンド型、ケミカルボンド型、ニードルパンチ型等の不織布等が挙げられる。
【００２８】
液体不透過性シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂からなる合成樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２９】
本発明の吸収性物品は、例えば、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パッド等の衛生材料、ペット用の尿吸収材料等をはじめ、パッキング材等の土木建築用資材、ドリップ吸収剤、保冷剤等の食品鮮度保持用材料、土壌用保水材等の農園芸用物品等に好適に用いられる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００３１】
実施例１
吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名；アクアキープＳＡ６０Ｓ）１００ｇに、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム塩（粒子全体の８５重量％が１００μｍ以下）０．１ｇおよび銀−ゼオライト系抗菌剤（シナネンゼオミック社の商品名；ゼオミックＡＪ１０Ｄ、銀の含有量：２．７重量％）０．０２５ｇを添加して十分に混合し、吸水性樹脂組成物１００．１ｇを得た。
【００３２】
実施例２
吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名；アクアキープＳＡ６０Ｓ）１００ｇをｎ−ヘプタン４００ｍｌに分散し、次いで、４０重量％ジエチレントリアミン５酢酸５ナトリウム塩溶液０．２５ｇを添加し、十分に混合した。その後、ｎ−ヘプタンを蒸留により除去して乾燥し、吸水性樹脂１００．１ｇを得た。
【００３３】
得られた吸水性樹脂に銀−ゼオライト系抗菌剤（シナネンゼオミック社の商品名；ゼオミックＡＪ１０Ｄ、銀の含有量：２．７重量％）０．０２５ｇを添加して十分に混合し、吸水性樹脂組成物１００．１ｇを得た。
【００３４】
実施例３
実施例２において、４０重量％ジエチレントリアミン５酢酸５ナトリウム塩溶液の使用量を２．５ｇに変更した以外は実施例２と同様にして吸水性樹脂組成物１０１．０ｇを得た。
【００３５】
実施例４
実施例２において、４０重量％ジエチレントリアミン５酢酸５ナトリウム塩溶液に代えて、４０重量％トリエチレンテトラミン６酢酸６ナトリウム塩溶液（帝国化学産業株式会社の商品名；Ｃｌｅｗａｔ−ＴＨ）を用いた以外は実施例２と同様にして吸水性樹脂組成物１００．１ｇを得た。
【００３６】
実施例５
実施例１において、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム塩（粒子全体の８５重量％が１００μｍ以下）の使用量を４ｇに、銀−ゼオライト系抗菌剤（シナネンゼオミック社の商品名；ゼオミックＡＪ１０Ｄ、銀の含有量：２．７重量％）の使用量を０．１ｇに変更した以外は実施例１と同様にして吸水性樹脂組成物１０４．１ｇを得た。
【００３７】
実施例６
実施例１において、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム塩（粒子全体の８５重量％が１００μｍ以下）の使用量を２ｇに、銀−ゼオライト系抗菌剤（シナネンゼオミック社の商品名；ゼオミックＡＪ１０Ｄ、銀の含有量：２．７重量％）の使用量を０．４ｇに変更した以外は実施例１と同様にして吸水性樹脂組成物１０２．４ｇを得た。
【００３８】
比較例１
吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名；アクアキープＳＡ６０Ｓ）１００ｇをそのまま用いた。
【００３９】
比較例２
実施例１において、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム塩を添加しない以外は、実施例１と同様にして吸水性樹脂組成物１００．０ｇを得た。
【００４０】
比較例３
実施例１において、銀−ゼオライト系抗菌剤を添加しない以外は、実施例１と同様にして吸水性樹脂組成物１００．１ｇを得た。
【００４１】
実施例により得られた吸水性樹脂組成物および比較例により得られた吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物のアンモニア発生抑制試験および臭気官能試験を以下の方法により行った。
【００４２】
（１）吸収体の作製
吸水性樹脂組成物または吸水性樹脂１ｇと解砕パルプ１ｇをブレンドしたものを、空気抄造によって直径５ｃｍのティッシュ上に形成させ、同じ大きさのティッシュ上に重ねた後、１４５ｋＰａの荷重を３０秒間施して吸収体を作製した。
【００４３】
（２）アンモニア発生抑制試験
蒸留水１Ｌに尿素２５ｇ、塩化ナトリウム９ｇ、硫酸マグネシウム（７水和物）０．６ｇ、乳酸カルシウム０．７ｇ、硫酸カリウム４ｇおよび硫酸アンモニウム２．５ｇを溶解して人工尿を調製した。また、ウレアーゼ（ＭＥＲＣＫ社製：タチナタ豆由来５０％グリセリン溶液１０００Ｕ／ｍｌ）を、蒸留水にて１０００倍に希釈してウレアーゼ液を調製した。
【００４４】
上記方法により得られた吸収体を１００ｍｌマイヤーフラスコに入れ、ウレアーゼ添加人工尿（上記人工尿３０ｇと上記ウレアーゼ液１ｍｌを混合して作製）を添加して吸収体を膨潤させた。ウレアーゼ添加人工尿を添加後、直ちにガス検知管（株式会社ガステックの商品名；アンモニア３Ｄ）を装着したゴム栓にて密封した。次いで、３０℃で保存し、３、１０および２４時間後にガス検知管の読み値を記録した。結果を表１に示した。
【００４５】
（３）臭気官能試験
１００ｍｌマイヤーフラスコに新鮮な尿５０ｍｌを入れ、尿素０．２５ｇ、使用済みおむつから採取したパルプ１ｇを加え、溶液を２４時間放置し発酵尿を作製した。次いで、新鮮尿と上記発酵尿を９：１（重量比）の割合で混合することにより試験液を調製した。（新鮮な尿は無菌なため、発酵尿を接種しないと十分な臭気が発生しない。）
【００４６】
上記方法により得られた吸収体を２５０ｍｌガラス瓶に入れた後、上記試験液３０ｇを添加して吸収体を膨潤させた。試験液を添加後、直ちに密封し、４０℃で２４時間保存した。保存後、５人のパネラー（Ａ〜Ｅ）に、２５０ｍｌガラス瓶中の臭気を、規定基準の「６段階臭気強度表示法」に準じて下記の基準により判定してもらい、その平均値で評価した。結果を表２に示した。
【００４７】
５：強烈な臭い
４：強い臭い
３：楽に認識できる臭い
２：何の臭いか分かる弱い臭い
１：やっと感知できる臭い
０：無臭
【００４８】
【表１】
Figure 2004346089
【００４９】
【表２】
Figure 2004346089
【００５０】
表１および表２中の抗菌剤および金属キレート剤の数値は、吸水性樹脂１００重量部に対する量（重量部）を示す。
表１および表２から明らかなように、実施例１〜６の吸水性樹脂組成物を用いた吸収体は、有機物が存在する場合でも、抗菌性金属の抗菌力を維持し、臭気の発生を抑制していることが分かる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、溶出型の抗菌剤を使用する場合において、有機物が存在しても、抗菌性金属の抗菌力を維持し、不快な臭気の発生を抑制することができる吸水性樹脂組成物を提供することができる。

Claims (8)

  1. 吸水性樹脂と、抗菌性金属を担持した多孔性物質からなる抗菌剤と、金属キレート剤と、を含有することを特徴とする吸水性樹脂組成物。
  2. 抗菌剤の含有量が、吸水性樹脂１００重量部に対して、０．００１〜１重量部である請求項１に記載の吸水性樹脂組成物。
  3. 抗菌剤中の抗菌性金属の含有量が、多孔性物質１００重量部に対して、０．１〜１５重量部である請求項１または２に記載の吸水性樹脂組成物。
  4. 金属キレート剤の含有量が、吸水性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸水性樹脂組成物。
  5. 金属キレート剤が、アミノカルボン酸系金属キレート剤である請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸水性樹脂組成物。
  6. アミノカルボン酸系金属キレート剤が、エチレンジアミン４酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、トリエチレンテトラミン６酢酸、およびそれらの塩からなる群から選ばれた少なくとも１種である請求項５に記載の吸水性樹脂組成物。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸水性樹脂組成物と、親水性繊維と、を含有する吸収体。
  8. 液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に、請求項７に記載の吸収体が保持されてなる吸収性物品。
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