JP6329124B2 - 吸水性ポリマーへインジケータ機能を付与する方法及びインジケータ機能付きの吸水性ポリマー - Google Patents
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Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Description
例えば、特許文献1では吸水性ポリマーに消臭剤を吸着させることによって消臭効力の持続性を著しく高め得るようにした消臭剤について報告されている。また、特許文献2には吸水性ポリマーに飛翔害虫忌避香料組成物を添加することによって、所定期間にわたり優れた飛翔害虫忌避効果を奏する飛翔害虫忌避剤が報告されている。
すなわち本発明は以下のとおりである。
<1> 揮散性薬剤を含有する薬液を含んで膨潤した吸水性ポリマーから前記揮散性薬剤が揮散し、収縮した吸水性ポリマーにおける前記揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となったことを、吸水性ポリマーの白化により表示する、インジケータ機能の付与方法であって、
前記膨潤した吸水性ポリマーに含まれる薬液はさらに、水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含み、前記化合物は下記式(1)又は(2)で表される分子量118以上のアルコール又はエーテルであり、かつ、前記化合物の量が前記化合物と前記水との総量に対して70質量%以下であることを特徴とする、吸水性ポリマーへインジケータ機能を付与する方法。
R1〜R7及びR11〜R20はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基である。ただし、R19及びR20が共に水素原子である場合を除く。]
<3> 揮散性薬剤を含有する薬液を含んで膨潤した吸水性ポリマーであって、
前記薬液はさらに、水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含み、前記化合物は下記式(1)又は(2)で表される分子量118以上のアルコール又はエーテルであり、かつ、前記化合物の量が前記化合物と前記水との総量に対して70質量%以下であり、
さらに、前記揮散性薬剤が揮散して吸水性ポリマーが収縮した際の、前記揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となったことを吸水性ポリマーの白化により表示するように、前記揮散性薬剤、前記化合物及び前記水の含有割合が調整されていることを特徴とする、インジケータ機能付きの吸水性ポリマー。
R1〜R7及びR11〜R20はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基である。ただし、R19及びR20が共に水素原子である場合を除く。]
本発明は、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、防虫剤、虫よけ剤等の各種製品として用いることができる吸水性ポリマーを対象とし、揮散性薬剤を含有する薬液を含んで膨潤した吸水性ポリマーから前記揮散性薬剤が揮散し、収縮した吸水性ポリマーにおける前記揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となったことを、吸水性ポリマーの白化により表示する、インジケータ機能の付与方法であって、前記膨潤した吸水性ポリマーに含まれる薬液はさらに、水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含み、かつ、前記化合物の量が前記化合物と前記水との総量に対して70重量%以下であることを特徴とした、吸水性ポリマーへインジケータ機能を付与する方法を提供するものである。
ここで、水よりも蒸気圧の低い化合物とは、下記式(1)又は(2)で表される分子量118以上のアルコール又はエーテルである。
R1〜R7及びR11〜R20はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基である。ただし、R19及びR20が共に水素原子である場合を除く。]
ここで、水よりも蒸気圧の低い化合物とは、先述した式(1)又は(2)で表される分子量118以上のアルコール又はエーテルである。
本発明において、薬液を含んで膨潤した吸水性ポリマーとは、原料の吸水性ポリマーが薬液を吸って膨潤し、透明状態のものをいう。透明とは、光を透過し、前記吸水性ポリマーを通して向こう側が見える程度の透明性を有していればよく、色素等によって着色されていてもよい。
また、吸水性ポリマーは、該吸水性ポリマー中に含まれる上記式(1)又は(2)で表される化合物が一定濃度以上になった際に白化することを特徴とする。吸水性ポリマーが着色されている場合の白化とは、例えば赤色透明の吸水性ポリマーであれば不透明なピンク色になり、青色透明の吸水性ポリマーであれば不透明な水色になることを意味する。
中でも、吸水性ポリマーの白化の視認性が良好であることから、透明性の高いポリマーを用いることが好ましい。
塊状の吸水性ポリマーの場合も粒状の場合と同様に、吸水性ポリマーの白化の視認性が良好であることから、透明性の高いポリマーを用いることが好ましい。
本発明の吸水性ポリマーに含まれる薬液は、揮散性薬剤、水よりも蒸気圧の低い化合物(アルコール又はエーテル)及び水を含む。
水よりも蒸気圧が低いとは、室温(20℃又は25℃)における蒸気圧が水よりも低いことを表し、本発明における化合物は式(1)又は(2)で表される分子量が118以上の化合物であって、水よりも蒸気圧が低い化合物である。以下、当該化合物を単に「化合物」と称することがある。
R1〜R7及びR11〜R20はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基である。ただし、R19及びR20が共に水素原子である場合を除く。]
そのため、収縮した吸水性ポリマーに含有される揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となる際に、吸水性ポリマーが白化するように、揮散性薬剤と化合物と水との含有割合を調整することで、揮散性薬剤の終点を表示するインジケータ機能付きの吸水性ポリマーを得ることができる。
R1〜R7及びR11〜R20がアルキル基である場合、アルキル基の炭素数は1以上であればよく、上限は、式(1)又は(2)で表される化合物の分子量が118以上となり、かつ、蒸気圧が水よりも低くなるように設定すれば、特に限定されない。また、式(1)又は(2)で表される化合物の水への溶解性が1質量%以上となるようにR1〜R7及びR11〜R20を選択することが好ましい。
上記条件を満たすR1〜R7及びR11〜R20として、一般的には水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基又はn−プロピル基が特に好ましい。
化合物は、上記条件を満たし、吸水性ポリマーを白化させるものであればよい。また、該化合物は単独で用いても、複数を混合して用いてもよい。
例えば3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールの場合は、吸水性ポリマーの白化が視認しやすいことから0.1質量%超が好ましく、1質量%以上がより好ましい。
また、10〜40質量%とすると、揮散性薬剤の終点後さらに乾燥し、吸水性ポリマーが小さくなっても吸水性ポリマーが膨潤前の初期状態よりも大きい形状を保つことができることから好ましい。吸水性ポリマーは、例えば初期状態の直径が3〜4.5mmに対して、乾燥後の直径が5〜10mm程度とすることができる。
揮散性薬剤の終点後に乾燥しても、吸水性ポリマーが一定以上の大きさを保つことにより、該製剤を倒しても、製剤内部の吸水性ポリマーが、揮散用に設けられた製剤の開口部分からこぼれ落ちにくくなるため、好ましい。
ただし、化合物の好ましい量は、該化合物の種類や吸液性ポリマーの種類、その他の添加剤等によって異なることから、これら値に限定されるものではない。
揮散性薬剤は、例えば、消臭剤、芳香剤、殺虫剤、防虫剤、虫よけ剤、害虫防除剤等の各種用途で用いられる植物抽出物、精油、香料、化学物質等が挙げられ、単独で用いても複数を組み合わせて用いてもよい。
また、薬液にはその他に、本発明の効果を損なわない範囲において、例えば、アルコール類や多価アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類といった有機溶媒、エデト酸やエデト酸塩等のキレート剤等を含むことができる。
本発明の吸水性ポリマーに、揮散性薬剤、水よりも蒸気圧が低く、式(1)又は(2)で表される特定の化合物及び水を特定の含有割合で含んで膨潤させることにより、該膨潤した吸水性ポリマーから揮散性薬剤が揮散して収縮した吸水性ポリマーの揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となったことを、吸水性ポリマーの白化により表示するようにインジケータ機能を付与することができる。具体的には、揮散性薬剤の終点を表示するインジケータ機能付きの吸水性ポリマーは以下の工程(a)及び(b)を含むことにより製造することができる。
(a)水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含む溶液を原料の吸水性ポリマーに吸液させる工程、
(b)揮散性薬剤を原料の吸水性ポリマーに吸液させる工程。
工程(a)及び(b)を同時に行う場合には、揮散性薬剤を水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含む溶液に溶解又は混合させた薬液を原料の吸水性ポリマーに吸液させ膨潤させる。
また、工程(a)及び(b)を別々に行う場合には、工程(b)を先に行うと、工程(a)の吸液がされにくくなる場合がある。その場合には、工程(a)を行った後に工程(b)を行うことが好ましい。
なお、上記工程(a)及び(b)の他に、さらに他の成分を吸水性ポリマーに吸液させてもよい。
リモネンを含む香料(0.3g)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール(0.957g)及びイオン交換水(94.743g)を混合し、吸水性ポリマーである粒状のポリアクリル酸−アクリル酸アミド共重合体(直径3〜4.5mm、4g)に室温で吸液させ、膨潤した吸水性ポリマーを得た。この時、膨潤した吸水性ポリマーは直径15〜30mmで無色透明であった。
次いで、該膨潤した吸水性ポリマーを室温環境下に起き、リモネンの残余量が有効量以下の終点となった時点をガスクロマトグラフィー分析により判断し、その終点前後における吸水性ポリマーの白化の有無を目視により判定した。なお、ガスクロマトグラフィー分析は、吸水性ポリマーを砕いてアセトンで抽出したものを用いて行った。
その結果、リモネンの終点で吸水性ポリマーの白化現象が見られた。その際の吸水性ポリマーの直径は7〜15mmであり、さらに乾燥後は4〜7mmであった。
吸水性ポリマーとして粒状のポリアクリル酸−アクリル酸アミド共重合体(直径3〜4.5mm)を用い、吸水性ポリマー4質量%に対して表2に記載の各化合物の水溶液を96質量%の割合で吸液させ、膨潤した吸水性ポリマーを得た。この時、化合物と水の総量に対して、化合物の割合を1質量%とした。次いで、該膨潤した吸水性ポリマーを室温環境下におき、吸水性ポリマーの白化の有無を目視により判定した。各化合物の物性と白化の有無を表2に示した。
なお、試験例2−1〜2−7における化合物はいずれも、水への溶解性は1質量%以上である。
吸水性ポリマーとして粒状のポリアクリル酸−アクリル酸アミド共重合体(直径3〜4.5mm)を用い、吸水性ポリマー4質量%に対して3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール水溶液を96質量%の割合で吸液させ、試験例2と同様にして吸水性ポリマーの白化の有無を目視により判定した。吸液後の吸水性ポリマーの直径は3〜30mm、白化時の直径は3〜15mm、乾燥後の直径は表3のとおりであった。なお、試験例3−12では吸水性ポリマーへの吸液がなされなかった。
3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールの、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールと水の総量に対する割合、白化の有無、乾燥後の吸水性ポリマーの大きさを表3に示した。
Claims (3)
- 揮散性薬剤を含有する薬液を含んで膨潤した吸水性ポリマーから前記揮散性薬剤が揮散し、収縮した吸水性ポリマーにおける前記揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となったことを、吸水性ポリマーの白化により表示する、インジケータ機能の付与方法であって、
前記膨潤した吸水性ポリマーに含まれる薬液はさらに、水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含み、前記化合物は下記式(1)又は(2)で表される分子量118以上のアルコール又はエーテルであり、かつ、前記化合物の量が前記化合物と前記水との総量に対して70質量%以下であることを特徴とする、吸水性ポリマーへインジケータ機能を付与する方法。
R1〜R7及びR11〜R20はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基である。ただし、R19及びR20が共に水素原子である場合を除く。] - 前記化合物が3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル及びジエチルジグリコールからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、請求項1に記載の吸水性ポリマーへインジケータ機能を付与する方法。
- 揮散性薬剤を含有する薬液を含んで膨潤した吸水性ポリマーであって、
前記薬液はさらに、水よりも蒸気圧の低い化合物及び水を含み、前記化合物は下記式(1)又は(2)で表される分子量118以上のアルコール又はエーテルであり、かつ、前記化合物の量が前記化合物と前記水との総量に対して70質量%以下であり、
さらに、前記揮散性薬剤が揮散して吸水性ポリマーが収縮した際の、前記揮散性薬剤の残余量が有効量以下の終点となったことを吸水性ポリマーの白化により表示するように、前記揮散性薬剤、前記化合物及び前記水の含有割合が調整されていることを特徴とする、インジケータ機能付きの吸水性ポリマー。
R1〜R7及びR11〜R20はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基である。ただし、R19及びR20が共に水素原子である場合を除く。]
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