JP6105947B2 - 保水助剤ならびにそれを含む吸収材、吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Description
1. 液体を吸収するための吸収体に含まれる保水助剤であって、
(1)前記保水助剤がキサンタンガム及び重量平均分子量(Mw)2700000Daltons以上であるグァーガムを含む粒子を含有し、
(2)前記グァーガム100重量部に対して前記キサンタンガム0.6〜10重量部を含み、
(3)前記粒子の強度が4000g/mm2以上であり、
(4)前記粒子が、グァーガム粉末の粒子どうしがキサンタンガムによって結合してなる造粒物であり、
(5)前記粒子の平均粒子径が160〜850μmである、
ことを特徴とする保水助剤。
2. 前記粒子の粒度分布が、粒子径160μm未満の粒子が0〜10重量%であり、粒子径160〜850μmの粒子が90〜100重量%であり、粒子径850μmを超える粒子が0〜10重量%である、前記項1に記載の保水助剤。
3. 前記項1又は2に記載の保水助剤及び吸水性材料を含む吸収材。
4. 吸水性材料100重量部に対して前記項1又は2に記載の保水助剤が1〜10重量部含まれる、前記項3に記載の吸収材。
5. 前記項1又は2に記載の保水助剤を含む吸収体。
6. 1)保水助剤を含み、吸水性材料を含まない領域と、2)保水助剤を含まず、吸水性材料を含む領域とを有する、前記項5に記載の吸収体。
7. 前記項5又は6に記載の吸収体を含む吸収性物品。
8. ヒト又は動物の体液、血液、***物又は分泌物を吸収するために用いられる、前記項7に記載の吸収性物品。
9. キサンタンガムを溶媒に溶解させた溶液の存在下で、グァーガム粉末を含む原料粉末を造粒する工程を含む、前記項1に記載の保水助剤の製造方法。
10. 保水助剤及び吸収性材料を含む多層構造体を製造する方法であって、1)保水助剤及び/又は吸水性材料を透水性部材に配置する工程及び2)その上から、透水性部材を1層又は2層以上積層する工程を含む一連の工程を1回以上実施する、前記項5に記載の吸収体の製造方法。
(1)保水助剤
本発明の保水助剤(以下「本発明保水助剤」ともいう。)は、液体を吸収するための吸収体に含まれる保水助剤であって、
(1)前記保水助剤がキサンタンガム及び重量平均分子量(Mw)2700000Daltons以上であるグァーガム(以下、単に「グァーガム」という。)を含む粒子を含有し、
(2)前記グァーガム100重量部に対して前記キサンタンガム0.6〜10重量部を含み、
(3)前記粒子の強度が4000g/mm2以上である、
ことを特徴とする。
本発明保水助剤の製造方法としては限定的ではないが、グァーガム及びキサンタンガムを用い、少なくともキサンタンガムが溶解するような条件下、グァーガム及びキサンタンガムを含む粒子を造粒する工程を含む製造方法によって本発明保水助剤を好適に製造することができる。例えば、1)キサンタンガムを溶媒に溶解させた溶液の存在下で、グァーガム粉末を含む原料粉末を造粒する工程を含む製造方法(第1方法)、2)キサンタンガム粉末及びグァーガム粉末を含む原料粉末に対し、グァーガム及びキサンタンガムを溶解できる溶媒の存在下で、前記原料粉末を造粒する工程を含む製造方法(第2方法)等によって好適に製造することができる。すなわち、前記(1)で説明した通り、特にキサンタンガムをバインダー(結合剤)として作用させることによって、極めて高い粒子強度を有する造粒物(保水助剤粒子)を好適に得ることができる。
第1方法は、前記の通り、キサンタンガムを溶媒に溶解させた溶液の存在下で、グァーガム粉末を含む原料粉末を造粒する工程を含む製造方法である。
第2方法は、前記の通り、キサンタンガム粉末及びグァーガム粉末を含む原料粉末に対し、グァーガム及びキサンタンガムを溶解できる溶媒の存在下で、前記原料粉末を造粒する工程を含む製造方法である。
本発明は、本発明保水助剤及び吸水性材料を含む吸収材(以下「本発明吸収材」ともいう。)を包含する。従って、本発明は、本発明保水助剤及び吸水性材料を含む吸収性組成物を包含する。
本発明は、少なくとも保水助剤が透水性部材に保持(又は固定)されてなる吸収体を包含する。従って、本発明の吸収体としては、例えば、1)保水助剤及び吸水性材料を含む吸収材が透水性部材に保持されてなる吸収体、2)保水助剤を含む材料と吸水性材料を含む材料とが別々に透水性部材に保持されてなる吸収体等のいずれも包含する。
(A)保水助剤及び吸収性材料を含む多層構造体であって、1)保水助剤及び/又は吸水性材料を、透水性部材に配置する工程及び2)その上から、透水性部材の1層又は2層以上を積層する工程からなる一連の工程を少なくとも1回以上実施する方法によって得られる多層構造体。なお、配置する保水助剤及び/又は吸収性材料の配置密度又は透水性部材の各層における密度は、適宜変更することができる。配置する保水助剤及び/又は吸収性材料、並びに透水性部材の使用量は適宜変更することができる。
(B)保水助剤及び吸収性材料を含む多層構造体であって、1)保水助剤及び吸水性材料を透水性部材に配置する工程及び2)その上から、透水性部材を1層又は2層以上積層する工程及び3)その上から、吸水性材料を配置する工程及び4)その上から、透水性部材を1層又は2層以上積層する工程を含み、かつ、前記3)及び/又は前記4)の工程が1回以上実施される方法によって得られる多層構造体。なお、混合する保水助剤及び/又は吸収性材料の混合密度又は透水性部材の各層における密度は、適宜変更することができる。混合する保水助剤及び/又は吸収性材料、並びに透水性部材の使用量は適宜変更することができる。
(C)保水助剤及び吸収性材料を含む多層構造体であって、保水助剤及び/又は吸水性材料と繊維質材料とを含む混合物からなる層に対し、保水助剤及び/又は吸水性材料と繊維質材料とを含む混合物からなる層又は透水性部材を1層又は2層以上積層する工程を少なくとも1回以上実施して得られる多層構造。なお、混合する保水助剤及び/又は吸収性材料の混合密度又は透水性部材の各層における密度は、適宜変更することができる。また、混合する保水助剤及び/又は吸収性材料、並びに透水性部材の重量は、適宜変更することができる。
本発明は、吸収体を含む吸収性物品(製品)を包含する。本発明の吸収性物品は、その吸収体として本発明の吸収体を使用するほかは、公知の構成を採用することができる。また、これら吸収性物品は、各物品の種類に応じて公知の方法で製造(組み立て)することができる。吸収性物品の具体例としては、例えば1)着用者の肌当接面側に位置する液透過性シート、2)着用者の非肌当接面側に位置する液不透過性シート及び3)前記液透過性シート及び液不透過性シートの間に配置された吸収体を含む吸収性物品が挙げられる。
自動乾式音波ふるい分け測定器(株式会社セイシン企業製「ROBOT SIFTER RPS−105」)によりJIS標準篩目開き710μm(22メッシュ)、目開き500μm(30メッシュ)、目開き425μm(36メッシュ)、目開き355μm(42メッシュ)、目開き300μm(50メッシュ)、目開き250μm(60メッシュ)、目開き180μm(83メッシュ)、目開き106μm(140メッシュ)を用い試料5gを5分間篩分することにより粒度分布を測定した。そして、篩下積算分布における積算50質量%粒子径を平均粒子径とした。
試料をJIS標準篩にて分級し、平均粒子径に近似したそれぞれの粒子30個についてその強度を粒子強度測定装置GRANO(岡田精工社製)で計測した後、測定値の上下5個ずつを除いた20個分の測定結果の平均をそれぞれの強度とした。
a)試料0.25gをナイロンメッシュ袋に入れ、重量を量る。
b)人工尿50gを100mLビーカーに入れる。
c)試料0.25gが入ったナイロンメッシュ袋を人工尿50gが入った100mLビーカーの中に入れ、30分間放置した後のナイロンメッシュ袋全体の重量を測定し、下記式により吸収倍率を求めた。
吸収倍率=(cのナイロンメッシュ袋全体の重量−aのナイロンメッシュ袋全体の重量)/試料の重量(0.25g)
a)シャーレ(外径90mm、高さ15mm)の片側半分に高吸水性ポリマー(住友精化株式会社、商品名「アクアキープSA55SXII」)1.0g及び試料0.05gを混合したものを入れる。比較例1については高吸水性ポリマー1.0gのみを入れる。
b)シャーレを高吸水性ポリマー及び試料が上になる様少し傾け、高吸水性ポリマー及び試料と反対側に人工尿10mLをピペットで投入する。
c)シャーレを傾けてシャーレ側面に沿って液を高吸水性ポリマー及び試料側に流すと同時に時間測定を開始する。
d)シャーレを傾けながら、液の流動性を確認し、液の流動が見られなくなった点を終点とする。
e)b〜dを5分間隔で行い、同様に吸収時間を測定し、3サイクル分の合計を吸収時間とした。
a)吸収体の重量及びナイロンメッシュ袋の重量を測定する。
b)吸収体をナイロンメッシュ袋に入れる。
c)吸収体に人工尿240mLを滴下する。
d)生理食塩水300mLが入ったバットに吸収体を浸漬し、30分間放置する。
e)浸漬した吸収体を遠心脱水機に入れて、75Gで90秒間脱水した後の吸収体の重量(袋込み)を測定し、下記式により保水量を求めた。
保水量=脱水後の吸収体重量(袋込み)−(試験前の吸収体の重量+ナイロンメッシュ袋の重量)
尿素2w/v.%、塩化ナトリウム0.8w/v.%、硫酸マグネシウム0.08w/v.%、塩化カルシウム0.03w/v.%を含む水溶液を調製し、これを人工尿として用いた。
試料に水を加えて1mg/mLとなるように調整した後に15000rpm、2minにて遠心分離した。その後、0.2μmのフィルターで処理した溶液をViscotek TDAmax+GPCmax(Malvern社製)にて以下の条件で重量平均分子量(Mw)の測定を行った。
Mobile phase:0.1M NaNO3+0.02% NaN3
Column:2×A6000M(Malvern社製)
Standard:GPC/SEC Standards Kit, Polyethylene Oxide(PEO)(Malvern社製、19kDaltons)
Temperature:35℃
Flow rate:0.7mL/min
Sample concentration:1mg/mL
Injection volume:100μL
300mLのトールビーカー中に精製水199gを入れ、500rpmで撹拌しながら試料1gを徐々に加えた後、14時間撹拌した。この溶液の粘度についてB型粘度計(東機産業社製)を用い、液温13℃、M2ローター、30rpmで測定した。
重量平均分子量(Mw)が3060000Daltons及び吸収倍率26g/gである市販のグァーガム100重量部をハイスピードミキサー(深江パウテック社製)に装填した後、バインダーとして粘度400〜500mPa・sの市販のキサンタンガム1重量部を溶媒である精製水100重量部に溶解させたものを全量使用して造粒を行った。得られた造粒物を60℃で乾燥させた後、粒子径を180〜750μmに分級することによって、平均粒子径が400μmの顆粒からなる保水助剤を製造した。保水助剤の重量平均分子量(Mw)は2840000Daltonsであった。次いで、得られた保水助剤0.36gを高吸水性ポリマー(住友精化株式会社、商品名「アクアキープSA55SXII」)と混合することによって7.56gの吸収材を調製した。次に、前記の吸収材(7.56g)を4等分し、図1に示す手順に従って吸収体を作製した。すなわち、高吸水性ポリマー粒子3及び保水助剤粒子4からなる吸収材を4等分した吸収材(1.89g)を図1(a)に示すように透水性部材であるパルプ層5(フラッフパルプ積層体;坪量50g/m2、大きさ30cm×10cm、1枚の重量1.5g)上に均等に振りかけた後、図1(b)に示すように上からパルプ層5を載せた。この図1(a)及び(b)に示す工程を4回繰り返して行うことによって、図2(a)に示すような「パルプ層/吸収材層/パルプ層/吸収材層/パルプ層/吸収材層/パルプ層/吸収材層/パルプ層」からなる積層体6を作製した。その後、この積層体6をプレス圧80kg/cm2、プレス温度室温、プレス時間10〜15秒×4回という条件下にてプレスすることによって、図2(b)に示すように、吸収材を構成する高吸水性ポリマー粒子3及び保水助剤粒子4がパルプ層5に保持された吸収体7(15.06g)を得た。
吸収材として実施例1と同様の高吸水性ポリマー7.56gのみを使用した。これを4等分し、図3に示す手順に従って吸収体を作製した。すなわち、高吸水性ポリマー粒子3からなる吸収材を4等分した吸収材(1.89g)を図3(a)に示すように透水性部材であるパルプ層5(フラッフパルプ積層体;坪量50g/m2、大きさ30cm×10cm、1枚の重量1.5g)上に均等に振りかけた後、図3(b)に示すように上からパルプ層5を載せた。図3(a)及び(b)に示す工程を4回繰り返して行うことによって、図4(a)に示す「パルプ層/吸収材層/パルプ層/吸収材層/パルプ層/吸収材層/パルプ層/吸収材層/パルプ層」からなる積層体10を作製した。その後、この積層体をプレス圧80kg/cm2、プレス温度室温、プレス時間10〜15秒×4回という条件下にてプレスすることによって、図4(b)に示すように、吸収材を構成する高吸水性ポリマー粒子3がパルプ層5に保持された吸収体11(15.06g)を得た。
保水助剤の代わりに実施例1と同様の市販のグァーガム粉末0.36gを実施例1と同様の高吸水性ポリマーと混合することによって7.56gの吸収材を調製したほかは、実施例1と同様にして吸収体を作製した。
実施例1と同様の市販のグァーガム100重量部と、バインダーとして市販のヒドロキシプロピルセルロース3重量部とをハイスピードミキサー(深江パウテック社製)に装填した後、溶媒としてエタノール40重量部を使用して造粒を行った。これを40℃で乾燥させた後、粒子径を180〜750μmに分級することによって、平均粒子径が300μmの顆粒からなる保水助剤を製造した。次いで、得られた保水助剤0.36gを実施例1と同様の高吸水性ポリマーと混合することによって7.56gの吸収材を調製したほかは、実施例1と同様にして吸収体を作製した。
実施例1及び比較例1〜3で得られた保水助剤及び吸収体について、保水助剤の粒子強度及び平均粒子径、吸収倍率(30分後)、吸収速度(3サイクルの合計の吸収時間)及び吸収体の保水量を測定した。その結果を表1に示す。
保水助剤の粒子径を500〜850μmに分級したほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
保水助剤の粒子径を355〜500μmに分級したほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
保水助剤の粒子径を250〜355μmに分級したほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
保水助剤の粒子径を150μm以下に分級したほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
実施例2〜4及び比較例4で得られた保水助剤及び吸収体について試験例1と同様にして試験を実施した。その結果を表2に示す。
バインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム1.5重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
バインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム3重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
バインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム5重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
バインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム0.5重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
実施例5〜7及び比較例5で得られた保水助剤及び吸収体について試験例1と同様にして試験を実施した。その結果を表3に示す。
バインダーとして粘度700〜800mPa・sの市販のキサンタンガムを用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
重量平均分子量(Mw)が2600000Daltons及び吸収倍率が15g/gである市販のグァーガム、バインダーとして粘度700〜800mPa・sの市販のキサンタンガムを用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
重量平均分子量(Mw)が2600000Daltons及び吸収倍率が15g/gである市販のグァーガムを用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
実施例8及び比較例6〜7で得られた保水助剤及び吸収体について試験例1と同様にして試験を実施した。その結果を表4に示す。
実施例1と同様の市販のグァーガム100重量部及びバインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム1重量部をハイスピードミキサー(深江パウテック社製)に装填した後、溶媒として精製水100重量部を使用して造粒を行った。これを60℃で乾燥させた後、粒子径を180〜750μmに分級することによって、平均粒子径が400μmの顆粒からなる保水助剤を製造した。次いで、得られた保水助剤0.36gを実施例1と同様の高吸水性ポリマーと混合することによって7.56gの吸収材を調製したほかは、実施例1と同様にして吸収体を作製した。
実施例9及び比較例1で得られた保水助剤及び吸収体について試験例1と同様にして試験を実施した。その結果を表5に示す。
バインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム1.25重量部、溶媒として精製水125重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
バインダーとして実施例1と同様の市販のキサンタンガム0.3重量部、溶媒として精製水30重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして保水助剤、吸収材及び吸収体を作製した。
実施例10及び比較例8で得られた保水助剤及び吸収体について試験例1と同様にして試験を実施した。その結果を表6に示す。
バインダーとして市販のマンナンを用いたほかは、実施例1と同様にして吸収材及び吸収体を作製した。
実施例1及び比較例9で得られた保水助剤及び吸収体について試験例1と同様にして試験を実施した。その結果を表7に示す。
Claims (10)
- 液体を吸収するための吸収体に含まれる保水助剤であって、
(1)前記保水助剤がキサンタンガム及び重量平均分子量(Mw)2700000Daltons以上であるグァーガムを含む粒子を含有し、
(2)前記グァーガム100重量部に対して前記キサンタンガム0.6〜10重量部を含み、
(3)前記粒子の強度が4000g/mm2以上であり、
(4)前記粒子が、グァーガム粉末の粒子どうしがキサンタンガムによって結合してなる造粒物であり、
(5)前記粒子の平均粒子径が160〜850μmである、
ことを特徴とする保水助剤。 - 前記粒子の粒度分布が、粒子径160μm未満の粒子が0〜10重量%であり、粒子径160〜850μmの粒子が90〜100重量%であり、粒子径850μmを超える粒子が0〜10重量%である、請求項1に記載の保水助剤。
- 請求項1又は2に記載の保水助剤及び吸水性材料を含む吸収材。
- 吸水性材料100重量部に対して請求項1又は2に記載の保水助剤が1〜10重量部含まれる、請求項3に記載の吸収材。
- 請求項1又は2に記載の保水助剤を含む吸収体。
- 1)保水助剤を含み、吸水性材料を含まない領域と、2)保水助剤を含まず、吸水性材料を含む領域とを有する、請求項5に記載の吸収体。
- 請求項5又は6に記載の吸収体を含む吸収性物品。
- ヒト又は動物の体液、血液、***物又は分泌物を吸収するために用いられる、請求項7に記載の吸収性物品。
- キサンタンガムを溶媒に溶解させた溶液の存在下で、グァーガム粉末を含む原料粉末を造粒する工程を含む、請求項1に記載の保水助剤の製造方法。
- 保水助剤及び吸収性材料を含む多層構造体を製造する方法であって、1)保水助剤及び/又は吸水性材料を透水性部材に配置する工程及び2)その上から、透水性部材を1層又は2層以上積層する工程を含む一連の工程を1回以上実施する、請求項5に記載の吸収体の製造方法。
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