JP4898438B2 - 改善された悪臭掃気性を有するファイバー材料 - Google Patents
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Description
(a)ファイバー;並びに
(b)このファイバー中に分散された、有効な悪臭掃気量の亜鉛もしくは類似の反応性の金属もしくは金属合金、またはシクロデキストリン材料の粒子を含み、ここで、前記シクロデキストリンは包接錯体化合物を含まず、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンもしくはこれらの混合物を含み、前記シクロデキストリンを前記ファイバー材料と適合させるペンダント部分もしくは置換基を有し、または前記粒子および前記シクロデキストリン材料の組み合わせ
を有するファイバー材料が提供される。
a)亜鉛もしくは類似の反応性の金属もしくは金属合金および/またはシクロデキストリン材料の粒子をファイバー製造用材料(ファイバー構成材料)の中に物理的に混合し;ここで物理的混合は、好ましくは押し出しにより達成され、
b)好ましくは溶融紡糸、湿式紡糸、電気紡糸または乾式紡糸によりステップa)で得られる材料からファイバーを製造するステップ
第1の(随意の)ステップにおいては、シクロデキストリン含有熱可塑性材料は、少量成分、すなわち改変シクロデキストリンを大量成分、すなわちポリマー中に例えば押し出しにより物理的に混合し、分散することにより製造される。好適な押し出し法は、いわゆる「直接組み込み」と「マスターバッチ添加」を含む。
ナノサイズの亜鉛およびトリアセチルアルファ−シクロデキストリンマスターバッチの混練
用語収着は、ポリマーマトリックス中への透過物質分子の初期の透過および分散を記述するのに一般に使用され、吸着と吸収の両方、ならびにクラスター形成を含む。収着挙動は、透過物質分子とポリマーとの間、あるいはポリマー内の透過物質分子それ自身の間の相互作用の相対強度、あるいはポリマー中の部位(例えば、亜鉛とシクロデキストリン)による透過物質分子の固定に基づく。収着試験法は、固定容積(例えば、ガラス瓶)により取り囲まれる不織ファイバーマット構造の形で最も容易に説明される。このファイバーマット構造および容積は、初期には、閉じた容積瓶内の試験溶質を完全に含まない。時間ゼロおよび以降のいくつかの時間において、試験マットを既知濃度の試験溶質に曝露する。試験構造物を取り囲む固定容積中のヘッドスペース濃度は、ガスクロマトグラフィを用いて定量する。この不織構造物の収着速度および容量は、閉じた容器中のヘッドスペース濃度から求める。溶質ヘッドスペース濃度を低下させるためのこのファイバーの有効性は、ファイバー収着に直接に関連する。
不織マットの反応性および容量は、ガラス瓶(引き続きシールし、次に反応性試験蒸気により充填した)の中に試験マットを置くことにより測定した。試験時間にわたって、ヘッドスペース蒸気をファイバーの中に分配させる。この蒸気濃度をガラス瓶のヘッドスペース中で時間の関数として測定する。これらのデータを使用して、これらの活性不織マットの収着性能を定量的に測定する。ファイバーマトリックス中の活性な亜鉛および/またはシクロデキストリンの測定される効果は、活性技術のないPPファイバーと比較して、瓶中の蒸気濃度の低下である。PPポリマーは同一であるので、この分配係数および拡散係数は試験マットに対して同一である。試験時間(40分)にわたってのヘッドスペース濃度は、ヘッドスペースから揮発物質分子を除去するための試験マットの有効性を実証する。不織試験マット性能は、不織マットファイバー中でクロロ酢酸を収着して、ヘッドスペース中の対応する減少を生じる機能である。メタノール中に溶解したクロロ酢酸1μl(9.90μgクロロ酢酸/μLで)をゴムセプタムからガラス瓶の中に4回逐次注入した。第1のクロロ酢酸注入は時間ゼロにおいて行い、次に3回の更なる注入はそれぞれ10、20および30分において行った。2分のSPMEの試料採取間隔を使用してクロロ酢酸注入の後5分毎に時間複合試料を採ることにより、ヘッドスペースを測定した。SPMEヘッドスペース試料は、HRGC/ECD(表3の方法条件)により分析する。定量的な結果を表5に示し、図2にプロットする。表5及び図2に示した結果において、マット#1〜4に関する結果は参考例である。
合成のおむつ悪臭濃縮物(Bush Boake Allen,Ltd.により製造)を使用して、表2中の不織マットの悪臭低下性能を評価した。ガスクロマトグラフィ質量分析による「ニート」悪臭濃縮物の分析は、ほぼ15個の主要な化合物を示した(表6)。合成の悪臭中に含有される一般的なクラスの化学物質は、有機酸、イオウ、窒素および芳香族アルコール化合物である。表6に示す化合物の大多数は低ppbでヒトの知覚閾を有し、一つの化合物、3−メチルインドール(スカトール)に対しては、1兆部当たりの低部(part per trillion)において人間の知覚閾を有する。スカトールは糞便の共通の悪臭である。ヒトの排泄物(糞便および尿)中の揮発性の悪臭発生物質に関する研究文献は、悪臭発生物質の約90%が脂肪酸、酢酸、プロピオン酸、および酪酸であるということを示す。アンモニアは約6.5%において掲げられている。他の悪臭発生少量物質は、スカトール、インドール、ピリン、ピロール、硫化水素およびメチルメルカプタンであった。
Claims (26)
- 悪臭掃気性を有するファイバー材料であって、前記ファイバー材料は、
(a)ファイバー;ならびに
(b)前記ファイバー中に分散された、有効な悪臭掃気量の亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子およびシクロデキストリン材料を含み、ここで、前記亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子は亜鉛酸化物を含まず、かつ前記シクロデキストリンは包接錯体化合物を含まず、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンもしくはこれらの混合物を含み、前記シクロデキストリンを前記ファイバー材料と適合させるペンダント部分もしくは置換基を有する、
前記ファイバー材料。 - 前記亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子が、ナノサイズ化された粒子であって、10〜500nmの範囲の平均直径を有するナノサイズ化された粒子であることを特徴とする請求項1に記載の材料。
- 前記亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子が、ナノサイズ化された粒子であって、40〜250nmの範囲の平均直径を有するナノサイズ化された粒子であることを特徴とする請求項1に記載の材料。
- 前記亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子が、ナノサイズ化された粒子であって、60〜150nmの範囲の平均直径を有するナノサイズ化された粒子であることを特徴とする請求項1に記載の材料。
- 前記ファイバー材料中の亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子の量が前記ファイバー材料に対して0.015〜1重量%の範囲にあることを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 前記ファイバー材料中の亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子の量が前記ファイバー材料に対して0.015〜0.20重量%の範囲にあることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の材料。
- 前記ファイバー材料が熱可塑性材料であることを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 前記熱可塑性材料がポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、エチレン−ビニルアルコール−コポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリスチレン、ポリスチレンコポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、(ビニルクロリド−コ−ビニルアセテート)コポリマー、ポリエーテルケトンまたはこれらの混合物を含む群から選択されることを特徴とする請求項7に記載の材料。
- 前記熱可塑性材料がポリプロピレンであることを特徴とする請求項7または8に記載の材料。
- 前記ファイバー材料中のシクロデキストリン材料の量が前記ファイバー材料に対して0.01〜5重量%の範囲にあることを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 前記ファイバー材料中のシクロデキストリン材料の量が前記ファイバー材料に対して0.1〜1重量%の範囲にあることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の材料。
- 前記シクロデキストリン材料が、前記シクロデキストリン材料に対して1重量%の含水量を有することを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 前記シクロデキストリン材料がシリルエーテル基、アルキルエーテル基および/またはアルキルエステル基を有する置換基を含むことを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 前記アルキルエステル置換基が-(CH2)n-鎖(式中、n=8〜15,000)を有するアセチル部分、プロピル部分、ブチル部分および/またはマレイン化ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項13に記載の材料。
- 前記アルキルエーテル置換基がメチル部分、エチル部分および/またはプロピル部分を含むことを特徴とする請求項13に記載の材料。
- 前記シリルエーテル置換基がメチル部分、エチル部分、プロピル部分および/またはブチル部分を含むことを特徴とする請求項13に記載の材料。
- 前記材料がメルトブローファイバー、スパンボンドファイバー、電気紡糸ファイバー、ナノファイバーまたはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子およびシクロデキストリン材料が前記ファイバー中に分散されていることを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 前記ファイバー材料がセルロース系ファイバーを含むことを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の材料。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の材料の製造方法であって、以下のステップ:
a)亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子およびシクロデキストリン材料を、ファイバー製造用材料の中に物理的に混合し;
b)ステップa)で得られる材料からファイバーを製造する、
ステップを含む前記方法。 - 前記物理的に混合することが、押し出しにより行われることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記ファイバーが溶融紡糸、湿式紡糸または乾式紡糸により製造されることを特徴とする請求項20または21に記載の方法。
- 前記ファイバー材料に添加される亜鉛もしくは亜鉛合金の粒子が鉱油に分散されていることを特徴とする請求項20〜22のうちいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載のファイバー材料を含む衛生物品。
- 前記物品が使い捨ておむつである請求項24に記載の衛生物品。
- 前記使い捨ておむつ表面層および/または吸収層が悪臭掃気性を有するファイバー材料を含む請求項25に記載の衛生物品。
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