Влаговпитывающая полимерная композиция
Изобретение относится к способу получения впитывающей полимерной композиции, включающему первую стадию прикрепления гидрофобного противомикробного средства к поверхности неорганических частиц с получением противомикробных частиц и вторую стадию прикрепления противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера с получением впитывающей полимерной композиции, при этом гидрофобное противомикробное средство характеризуется растворимостью в 100 г чистой воды при 25°C, составляющей 10,0 г и менее. Также изобретение относится к впитывающей полимерной композиции, которая включает впитывающий полимер и противомикробные частицы, включающие неорганические частицы, имеющие гидрофобное противомикробное средство, прикрепленное к их поверхности. Противомикробные частицы прикрепляются к поверхности впитывающего полимера. Предпочтительно, чтобы поверхность впитывающего полимера была бы частично обнаженной. Гидрофобное противомикробное средство предпочтительно является цетилфосфатом бензалкония, триклозаном или пиритионом цинка. Неорганическими частицами предпочтительно являются частицы диоксида кремния сухого способа. 6 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к впитывающей полимерной композиции, обладающей противобактериальными свойствами и подходящей для использования в качестве впитывающего материала во впитывающих изделиях, таких как пеленки одноразового использования.
Уровень техники
[0002]
Впитывающий полимер способен принимать воду в промежутке между своими молекулярными цепями, обеспечивая впитывание массы воды, в несколько сотен раз превышающей его собственную массу. Гидрогель, представляющий собой набухший в воде впитывающий полимер, не высвобождает воду даже при воздействии давления, демонстрируя высокое влагоудерживание. Впитывающий полимер, обладающий такими высокими влаговпитывающей и -удерживающей способностями, широко использовали не только в сфере предметов личной гигиены в качестве впитывающего материала впитывающих изделий, таких как пеленки одноразового использования для детей, взрослых и лиц, страдающих недержанием, и женские гигиенические прокладки, но также и в различных сферах, например, в качестве влагоудерживающего материала в сельском хозяйстве и плодоводстве, влагонепроницаемого материала и герметика в гражданском строительстве, звукоизоляционного материала в архитектуре и позиций в медицине и косметике.
[0003]
При использовании впитывающего полимера в предметах личной гигиены на участке тела, покрываемом предметом личной гигиены, проявляются симптомы раздражения кожи, обусловленные контактом с выделениями или жидкими средами организма (например, мочой и калом) во время ношения предметов личной гигиены, такие как пеленочный дерматит, а также может иметь место проблема, связанная с неприятным запахом. В целях предотвращения возникновения различных неудобств, связанных с выделениями организма, на практике использовали придание впитывающему полимеру противомикробной функции. Например, в представленном ниже патентном документе 1 излагается нанесение раствора конкретного противомикробного средства в растворителе на конкретный впитывающий полимер при использовании способа размазывания, распыления, погружения и тому подобного. Как это отмечается в патентном документе 1, предпочтительным является нанесение покрытия из противомикробного средства на всей площади поверхности частиц впитывающего полимера. В представленном ниже патентном документе 2 раскрывается противомикробная сверхвпитывающая композиция, содержащая гидрофильный гель, включающий конкретный силан, ковалентно связанный с ним. В одном предложенном в патентном документе 2 примере способа получения композиции в контейнере смешивают частицы коллоидального диоксида кремния, подвергнутые предварительной обработке конкретным противомикробным средством, таким как хлорид 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмония, и впитывающий полимер.
[0004]
В представленном ниже патентном документе 3 описывается прикрепление противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера, а также раскрывается использование в качестве одного примера противомикробных частиц противомикробных частиц аморфного фосфата кальция, которые получают в результате прикрепления противомикробных металлических ионов, например, золота или серебра, к частицам аморфного фосфата кальция в результате адсорбирования. Использование противомикробных частиц аморфного фосфата кальция имеет в своей основе открытия того, что обычные органические противомикробные средства являются токсическими для людей или имеют слабое противомикробное действие. Противомикробные частицы аморфного фосфата кальция получают в результате приготовления суспензии, содержащей частицы аморфного фосфата кальция, при использовании диспергатора и примешивания к суспензии противомикробного порошкообразного металла или противомикробного соединения металла при замещении, тем самым, подвергаемых ионному обмену металлических ионов на поверхности частиц противомикробными металлическими ионами.
Перечень цитирования
Источники патентной литературы
[0005]
Источник патентной литературы 1: JP 2000-513408A
Источник патентной литературы 2: JP 2-14741A
Источник патентной литературы 3: JP 7-165981A
Сущность изобретения
[0006]
Изобретение относится к способу получения впитывающей полимерной композиции, включающему первую стадию прикрепления гидрофобного противомикробного средства к поверхности неорганических частиц для получения противомикробных частиц и вторую стадию прикрепления противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера для получения впитывающей полимерной композиции.
Изобретение также относится к впитывающей полимерной композиции, полученной при использовании способа изобретения.
Изобретение также относится к впитывающей полимерной композиции, содержащей впитывающий полимер и противомикробные частицы, прикрепленные к поверхности впитывающего полимера, при этом противомикробную частицу получают в результате прикрепления гидрофобного противомикробного средства к поверхности неорганической частицы.
Изобретение также относится к впитывающей полимерной композиции, содержащей впитывающий полимер и противомикробные частицы, включающие неорганические частицы, имеющие гидрофобное противомикробное средство, прикрепленное к их поверхности, при этом противомикробные частицы прикрепляются к поверхности впитывающего полимера.
Изобретение также относится к впитывающему изделию, содержащему впитывающую полимерную композицию изобретения.
Изобретение также относится к использованию впитывающей полимерной композиции изобретения в качестве впитывающего элемента.
Описание вариантов осуществления
[0007]
В случае присоединения противомикробного средства непосредственно к поверхности впитывающего полимера в соответствии с описанием изобретения в источнике патентной литературы 1 может ухудшиться впитывающая способность впитывающего полимера. С учетом того, что впитывающее изделие, такое как пеленка одноразового использования, обычно разрабатывается для приема продуктов жизнедеятельности, например, мочеиспускания, не один раз, а много раз во время использования, идеальной является демонстрация впитывающим изделием, включающим впитывающий элемент, содержащий впитывающий полимер, которому были приданы противомикробные свойства, противомикробного эффекта от впитывающего полимера в каждом случае выделения продуктов жизнедеятельности. Однако, обычные методики неспособны обеспечить получение такого продолжительного высокого противомикробного эффекта.
[0008]
Проблема, связанная с противомикробными частицами из источника патентной литературы 3 (противомикробными частицами аморфного фосфата кальция), заключается в том, что вследствие подверженности противомикробного металлического иона, имеющего противомикробную функцию, воздействию окружающей среды и легкости его окисления или восстановления в результате изменения условий окружающей среды существенные противомикробные характеристики могут не получить возможности полной реализации. В дополнение к этому, вследствие использования диспергатора при получении противомикробных частиц из источника патентной литературы 3 может иметь место агломерирование частиц во время использования при относительно сухих условиях окружающей среды при использовании.
[0009]
Изобретение относится к предложению впитывающей полимерной композиции, демонстрирующей превосходные противомикробные характеристики и впитывающую способность.
[0010]
Одна из основных характеристик впитывающего полимера изобретения заключается в использовании противомикробного средства, которое является не гидрофильным, а гидрофобным. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «гидрофобный», который квалифицирует противомикробное средство, использующееся в изобретении, подразумевает обозначение не таких высоких гидрофобных свойств, чтобы имело бы место полное отделение от воды при смешивании с водой, но умеренных гидрофобных свойств, таких, когда противомикробное средство частично растворяется в воде, но не большей своей частью. Говоря более конкретно, растворимость гидрофобного противомикробного средства, предназначенного для использования в изобретении, в воде при 25°С предпочтительно составляет 40,0 г и менее, более предпочтительно 10,0 г и менее. Растворимость противомикробного средства может быть определена следующим далее образом. Возрастающее количество тщательно высушенного противомикробного средства добавляют к 100 г чистой воды при 25°С и растворяют в ней в результате перемешивания при использовании перемешивающего или встряхивающего устройств. В том случае, если в ходе прогона противомикробное средство впервые не растворяется даже при перемешивании в течение 1 часа, количество, добавленное при предшествующем прогоне, будут принимать за растворимость противомикробного средства в воде при 25°С.
[0011]
Противомикробной частицей в изобретении является неорганическая частица, имеющая гидрофобное противомикробное средство, присоединенное к ее поверхности под действием силы Ван-дер-Ваальса. В случае использования, например, впитывающей полимерной композиции изобретения в качестве материала, составляющего впитывающий материал пеленки одноразового использования, при контакте гидрофобного противомикробного средства впитывающей полимерной композиции с мочой в результате мочеиспускания владельца изделия гидрофобное противомикробное средство начнет мигрировать от поверхности неорганических частиц в мочу. Однако, поскольку моча является гидрофильной и обладает низким сродством к гидрофобному противомикробному средству, основная часть гидрофобного противомикробного средства, присоединенного к неорганическим частицам, остается присоединенным при наличии возможности миграции в мочу от поверхности неорганических частиц только у небольшого количества гидрофобного противомикробного средства. Кроме того, гидрофобное противомикробное средство, мигрировавшее в мочу, локализуется на или в окрестности поверхности жидкости для мочи без однородного диффундирования в мочу вследствие своего низкого сродства к моче.
[0012]
Проблемы, связанные с неприятным запахом и раздражением кожи, для пеленки одноразового использования обуславливаются контактом мочи с микроорганизмами, присутствующими в пеленке одноразового действия. В случае локализации гидрофобного противомикробного средства на и в окрестности поверхности жидкости для мочи, как это утверждалось выше, компонент в моче, с которым микроорганизм, вступивший в контакт с мочой, в первую очередь главным образом вступает в контакт, будет представлять собой гидрофобное противомикробное средство. Поскольку микроорганизм пристает преимущественно к гидрофобному противомикробному средству, а не к другим компонентам мочи (например, к воде), эффективно проявляется противомикробный эффект от гидрофобного противомикробного средства. Таким образом, впитывающая полимерная композиция изобретения способна проявлять высокий противомикробный эффект даже в небольшом количестве. В дополнение к этому, как это обсуждалось прежде, впитывающая полимерная композиция изобретения делает возможным перемещение в мочу от поверхности неорганических частиц при однократном контакте с мочой только незначительной доли гидрофобного противомикробного средства, и большое количество гидрофобного противомикробного средства все еще остается присоединенным на неорганических частицах даже после нескольких контактов с мочой. Поэтому даже в случаях локализации впитывающей полимерной композиции поблизости от точки выделения мочи владельцем изделия или при многократном выделении мочи впитывающая полимерная композиция будет способна демонстрировать высокий противомикробный эффект в течение продолжительного периода времени.
[0013]
Таким образом, выбор гидрофобного противомикробного средства в качестве противомикробного средства, объединяемого со впитывающим полимером, делает возможным проявление противомикробным средством высокого противомикробного эффекта в течение продолжительного периода времени даже в небольшом количестве. В случае использования вместо гидрофобного противомикробного средства, прикрепляемого к поверхности неорганических частиц, гидрофильного противомикробного средства доля гидрофильного противомикробного средства, которое перемещается от поверхности неорганических частиц в мочу при контакте с мочой, будет большей, чем соответствующая доля гидрофобного противомикробного средства вследствие его высокого сродства к моче, и гидрофильное противомикробное средство, переместившееся в мочу, будет однородно диффундировать в моче без локализации поблизости от поверхности жидкости. В результате не получат описанные выше действие и эффект, обеспечиваемые гидрофобным противомикробным средством, и противомикробный эффект может быть уменьшен.
[0014]
Одним предпочтительным примером гидрофобного противомикробного средства, которое может быть использовано в изобретении, является вещество, представляемое формулой (I), то есть, 1-гидрокси-4-метил-6-(2,4,4-триметилпентил)-2(1Н)пиридон; комбинация с 2-аминоэтанолом (1: 1) (CAS 68890-66-4), также называемая системой пироктон/этаноламин. В качестве вещества, описывающегося формулой (I), может быть использовано противомикробное средство, что доступно на коммерческих условиях в компании Clariant под торговым наименованием «Octopirox».
[0015]
[Химическая формула 1]
(I)
[0016]
Система пироктон/этаноламин, представляемая формулой (I), является производным пироктона; пироктон представляет собой один тип циклических производных гидроксамовой кислоты; и циклическое производное гидроксамовой кислоты представляет собой один тип производного гидроксамовой кислоты. В изобретении в числе перечисленных данных веществ подходящими для использования в качестве гидрофобного противомикробного средства могут оказаться вещества, характеризующиеся гидрофобностью. Иначе говоря, в качестве гидрофобного противомикробного средства могут быть использованы вещества, относящиеся к самой широкой категории производных гидроксамовой кислоты и характеризующиеся гидрофобностью.
[0017]
Циклические производные гидроксамовой кислоты, подходящие для использования в изобретении в качестве гидрофобного противомикробного средства, иллюстрируются примерами системы 6-циклогексил-1-гидрокси-4-метил-2(1Н)пиридон/2-гидроксиэтанамин; противомикробных средств, относящихся к классу пиридонкарбоновых кислот (классу хинолона и новому классу хинолона), конкретно включающих пиромидовую кислоту, пипемидовую кислоту и циноксацин. Данные вещества могут быть использованы либо индивидуально, либо в комбинации из двух и более их представителей.
[0018]
Еще одним предпочтительным примером гидрофобного противомикробного средства, которое может быть использовано в изобретении, является цетилфосфат бензалкония (C38H74NO4P). Может быть использован цетилфосфат бензалкония, что доступно в компании Kao Corp. под торговым наименованием «Sanisol P».
[0019]
Цетилфосфат бензалкония представляет собой соль, полученную из цетилфосфорной кислоты и бензалкония; соль, полученная из цетилфосфорной кислоты и бензалкония, представляет собой один тип бензалкониевых соединений; и бензалкониевое соединение представляет собой один тип четвертичных аммониевых соединений, содержащих С1-С18 длинноцепочечную алкильную группу. В изобретении в числе перечисленных данных веществ подходящими для использования в качестве гидрофобного противомикробного средства могут оказаться вещества, характеризующиеся гидрофобностью. Иначе говоря, в качестве гидрофобного противомикробного средства могут быть использованы вещества, относящиеся к самой широкой категории четвертичных аммониевых соединений и характеризующиеся гидрофобностью.
[0020]
[0021]
Еще одна из основных характеристик впитывающей полимерной композиции изобретения заключается в том, что гидрофобное противомикробное средство не прикрепляется непосредственно к поверхности впитывающего полимера, но прежде прикрепляется к поверхности неорганических частиц, отдельных от частиц впитывающего полимера, с образованием противомикробных частиц, для которых после этого обеспечивают приставание к поверхности впитывающего полимера. В случае прикрепления противомикробного средства непосредственно к поверхности впитывающего полимера, как в источнике патентной литературы 1, может быть ухудшена впитывающая способность впитывающего полимера. В том случае, если, в противоположность этому, гидрофобное противомикробное средство будет прикреплено к поверхности неорганических частиц с образованием противомикробных частиц, которые после этого прикрепляются к поверхности впитывающего полимера, площадь поверхности контакта между впитывающим полимером и гидрофобным противомикробным средством будет намного меньшей в сопоставлении с тем, что имеет место при непосредственном прикреплении гидрофобного противомикробного средства к поверхности впитывающего полимера. Следовательно, в высокой степени проявляется противомикробный эффект от гидрофобного противомикробного средства при одновременном сведении к минимуму уменьшения впитывающей способности впитывающего полимера.
[0022]
Противомикробные частицы получают в результате растворения гидрофобного противомикробного средства в надлежащем растворителе (например, этаноле) для получения раствора противомикробного средства, смешивания раствора противомикробного средства с неорганическими частицами и высушивания смеси для удаления растворителя. Таким образом, полученные противомикробные частицы являются вторичными частицами, образованными в результате агломерирования неорганических частиц, которые являются первичными частицами. Противомикробные частицы, характеризующиеся большим размером частиц, чем неорганические частицы, могут быть размолоты надлежащим образом для получения откорректированного размера частиц.
[0023]
При проведении стадии «смешивания раствора противомикробного средства с неорганическими частицами» идеальным является присоединение гидрофобного противомикробного средства ко всем неорганическим частицам, смешанным с раствором противомикробного средства. Однако, в случае, например, неорганических частиц, небольших по размеру, говоря конкретно, в случае неорганических частиц, характеризующихся средним размером первичных частиц, составляющим 100 нм и менее, может случиться так, что гидрофобное противомикробное средство будет присоединено только к части неорганических частиц, смешанных с раствором противомикробного средства, при одновременном наличии зависимости этого от количества смешиваемых неорганических частиц, площади поверхности отдельных смешиваемых неорганических частиц, способа выливания раствора противомикробного средства и тому подобного. Даже в таких случаях в целях получения достаточного противомикробного эффекта в отношении бактерий E. coli и так далее не всегда необходимо присоединение гидрофобного противомикробного средства ко всем неорганическим частицам, смешанным с раствором противомикробного средства, с учетом того, что обычные бактерии E. coli имеют в ширину приблизительно от 0,4 до 0,7 мкм, а в длину от 2,0 до 4,0 мкм. В соответствии с исследованием изобретателей достаточный противомикробный эффект проявляется при присоединении гидрофобного противомикробного средства к, по меньшей мере, 50% (мас.) неорганических частиц, смешанных с раствором противомикробного средства на стадии смешивания.
[0024]
Примеры неорганических частиц, предназначенных для использования в изобретении, включают частицы диоксида кремния, диоксида циркония (оксида циркония), оксида титана, оксида алюминия, оксида железа, оксида цинка и золота. Они могут быть использованы либо индивидуально, либо в комбинации из двух и более их представителей. В особенности предпочтительными в их числе являются частицы диоксида кремния.
[0025]
Частицы диоксида кремния, используемые в изобретении, предпочтительно образованы из синтетического аморфного диоксида кремния. Синтетический аморфный диоксид кремния по большому счету подразделяют на материал, полученный при использовании сухого способа, и материал, полученный при использовании мокрого способа. Первый материал иллюстрируется примером диоксида кремния сухого способа, а второй материал иллюстрируется примерами диоксида кремния мокрого способа, силикагеля и коллоидального диоксида кремния. Диоксид кремния сухого способа является в особенности предпочтительным для целей достижения однородного прилипания противомикробного средства к его поверхности. Например, предпочтительно используют диоксид кремния сухого способа, что доступно на коммерческих условиях в компании Nippon Aerosil Co., Ltd. под торговым наименованием «Aerosil».
[0026]
С учетом удобства в обращении и приставаемости к поверхности впитывающего полимера средний размер первичных частиц для неорганических частиц предпочтительно составляет 5 нм и более, более предпочтительно 10 нм и более, и предпочтительно 500 нм и менее, более предпочтительно 100 нм и менее, а, говоря конкретно, он предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 500 нм, более предпочтительно от 10 до 100 нм. Средний размер первичных частиц для неорганических частиц может быть определен в результате проведения наблюдения при использовании просвечивающего электронного микроскопа.
[0027]
Впитывающую полимерную композицию изобретения получают в результате стимулирования приставания противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера. Адгезию противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера реализуют в результате их смешивания в сухом состоянии. То есть, сухие противомикробные частицы, полученные при использовании описанного выше способа, (вторичные частицы для неорганических частиц) без смачивания смешивают при нахождении их в сухом состоянии со впитывающим полимером для получения впитывающей полимерной композиции изобретения.
[0028]
Для впитывающей полимерной композиции с точки зрения уменьшения потери впитывающей способности для впитывающего полимера предпочтительным является приставание противомикробных частиц (вторичных частиц для неорганических частиц) не ко всей площади поверхности впитывающего полимера, а к ее части. Другими словами, предпочитается обнажение части поверхности впитывающего полимера, составляющего впитывающую полимерную композицию, то есть, предпочитается наличие свободного от противомикробных частиц участка поверхности впитывающего полимера. Выражение «свободный от противомикробных частиц участок поверхности впитывающего полимера» обозначает обнаженный участок поверхности впитывающего полимера, составляющего впитывающую полимерную композицию, при проведении наблюдения для впитывающей полимерной композиции при использовании, например, электронного микроскопа. В соответствии с использованием в настоящем документе выражение «обнаженный участок поверхности впитывающего полимера» подразумевает включение не только «участка поверхности впитывающего полимера, не имеющего ничего, прикрепленного к нему», но также и «участка поверхности впитывающего полимера, имеющего прикрепленные к нему первичные частицы для неорганических частиц». То есть, для впитывающей полимерной композиции изобретения предпочитается, чтобы поверхность впитывающего полимера имела бы участок, не имеющий ничего, прикрепленного к нему, или имеющий прикрепленные к нему первичные частицы для неорганических частиц.
[0029]
Степень обнажения поверхности впитывающего полимера, составляющего впитывающую полимерную композицию изобретения, зависит, например, от размера противомикробных частиц (то есть, вторичных частиц для неорганических частиц), прикрепляемых к поверхности впитывающего полимера. Например, в том случае, когда несколько противомикробных частиц, характеризующихся средним размером частиц в диапазоне от 2 до 10 мкм, пристают к одной частице впитывающего полимера, обнаженными будут 80% и более от площади совокупной поверхности впитывающего полимера. Однако, на практике к поверхности впитывающего полимера зачастую пристают меньшие противомикробные частицы или первичные частицы для неорганических частиц. С учетом этого считается то, что обнаженными являются, по меньшей мере, 30% от площади совокупной поверхности впитывающего полимера, образующего впитывающую полимерную композицию изобретения.
[0030]
Получения обсуждавшейся выше формы прикрепления противомикробных частиц к части поверхности впитывающего полимера добиваются в результате смешивания в сухом состоянии противомикробных частиц и впитывающего полимера в соответствии с указанием. Неорганические частицы, образующие противомикробные частицы, предпочтительно образованы из диоксида кремния сухого способа в соответствии с указанием. То, будут или нет противомикробные частицы (вторичные частицы для неорганических частиц) приставать к части поверхности впитывающего полимера во впитывающей полимерной композиции, может быть определено в результате проведения наблюдения для впитывающей полимерной композиции при использовании электронного микроскопа.
[0031]
Соотношение между площадью обнаженной поверхности и площадью совокупной поверхности впитывающего полимера во впитывающей полимерной композиции, то есть, соотношение между суммой площади участка поверхности, не имеющего ничего, прикрепленного к нему, и площади участка поверхности, имеющего прикрепленные к нему первичные частицы для неорганических частиц, и площадью совокупной поверхности впитывающего полимера (данное соотношение ниже в настоящем документе иногда будет указываться как степень обнажения поверхности впитывающего полимера), предпочтительно составляет 30% и более, более предпочтительно 50% и более, и предпочтительно 90% и менее, более предпочтительно 80% и менее, а, говоря конкретно, оно предпочтительно находится в диапазоне от 30% до 90%, более предпочтительно от 50% до 80%. Степень обнажения поверхности впитывающего полимера может быть определена следующим далее образом. Для определения степени обнажения поверхности впитывающего полимера существуют метод А и метод В, и могут быть использованы любой из метода А и метода В, описываемых ниже.
[0032]
Метод А для определения степени обнажения поверхности впитывающего полимера:
Анализ площади поверхности проводят в отношении поверхности впитывающего полимера при использовании рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) или электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА) для измерения площади поверхности областей, где детектируются связь Si-O и связь N-O, и площади поверхности областей, где они не детектируются. Связь Si-O имеет своим происхождением частицы диоксида кремния, в то время как связь N-O имеет своим происхождением гидрофобное противомикробное средство. Область поверхности впитывающего полимера, где детектируются связи Si-O и N-O, является необнаженной областью, покрытой частицами диоксида кремния, имеющими прикрепленное к ним гидрофобное противомикробное средство. Область, где связь N-O не детектируется, является обнаженной областью, не имеющей прикрепленного к ней гидрофобного противомикробного средства. В области, где детектируются связи как Si-O, так и N-O, наблюдается сдвиг пика для связи N-O. Данное явление, обусловленное присоединением гидрофобного противомикробного средства к поверхности частиц диоксида кремния, представляет собой подтверждение присутствия частиц диоксида кремния, имеющих присоединенное к ним гидрофобное противомикробное средство. Степень обнажения поверхности впитывающего полимера рассчитывают исходя из площадей данных областей в соответствии со следующим далее выражением:
Степень обнажения поверхности впитывающего полимера (%)=(площадь обнаженной поверхности впитывающего полимера/(площадь обнаженной поверхности впитывающего полимера+площадь необнаженной поверхности впитывающего полимера)) × 100
Использование метода А не ограничивается частицами диоксида кремния в качестве неорганических частиц, так что метод А может быть использован также и для любых неорганических частиц, не говоря о составе частиц. В случае гидрофобного противомикробного средства в виде продукта Octopirox оно будет присоединяться к неорганическим частицам по своему фрагменту, включающему связь N-O, вследствие его структуры, при этом будет иметь место сдвиг пика. В соответствии с этим, в случае продукта Sanisol P он будет присоединяться по своей связи Р-О. В случае других гидрофобных противомикробных средств будет иметь место сдвиг пика для связи, по которой противомикробное средство присоединяется к поверхности неорганических частиц в соответствии с его структурой.
[0033]
Метод В для определения степени обнажения поверхности впитывающего полимера:
Обнажение поверхности впитывающего полимера может быть подтверждено при использовании простого и легкого метода, использующего оптический микроскоп следующим далее образом. В случае проведения наблюдения для поверхности впитывающей полимерной композиции изобретения (то есть, впитывающего полимера, имеющего прикрепленные к его поверхности противомикробные частицы) при использовании оптического микроскопа контур поверхности противомикробных частиц, то есть, вторичных частиц для неорганических частиц, имеющих противомикробное средство, прикрепленное к их поверхности, ясно не наблюдается, поскольку интенсивность света, отраженного на противомикробных частицах, увеличивается вследствие разницы показателей преломления между неорганической частицей и противомикробным средством. В результате область впитывающей полимерной композиции, где прикрепляются противомикробные частицы, размывается и выглядит светящейся белым светом во время рассматривания ее при использовании оптического микроскопа. Таким образом, в случае демонстрации изображением, полученным с применением оптического микроскопа для впитывающей полимерной композиции при использовании фотоаппарата, неразмытых областей (областей, где поверхность впитывающего полимера является обнаженной) и размытых областей (областей, где поверхность впитывающего полимера является необнаженной) поверхность впитывающего полимера будет рассматриваться как имеющая обнаженный участок.
[0034]
Уровень содержания гидрофобного противомикробного средства во впитывающей полимерной композиции изобретения предпочтительно составляет 0,001% (мас.) и более, более предпочтительно 0,01% (мас.) и более, и предпочтительно 5,0% (мас.) и менее, более предпочтительно 1,0% (мас.) и менее, по отношению к совокупной массе впитывающего полимера, а, говоря конкретно, он предпочтительно находится в диапазоне от 0,001 до 5,0% (мас.), более предпочтительно от 0,01 до 1,0% (мас.), по отношению к совокупной массе впитывающего полимера. При наличии чрезмерно малого уровня содержания гидрофобного противомикробного средства достаточного противомикробного эффекта не получают. При наличии чрезмерно большого уровня содержания гидрофобное противомикробное средство может диффундировать или растворяться в моче и приставать к коже в результате повторного увлажнения, что вызывает появление проблем, связанных с кожей, таких как зуд и сыпь.
[0035]
Уровень содержания неорганических частиц во впитывающей полимерной композиции изобретения предпочтительно составляет 0,1% (мас.) и более, более предпочтительно 0,5% (мас.) и более, и предпочтительно 5,0% (мас.) и менее, более предпочтительно 3,0% (мас.) и менее, по отношению к совокупной массе впитывающего полимера, а, говоря конкретно, он предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 5,0% (мас.), более предпочтительно от 0,5 до 3,0% (мас.), по отношению к совокупной массе впитывающего полимера.
[0036]
Впитывающий полимер, использующийся в изобретении, предпочтительно представляет собой материал, который способен впитывать и удерживать массу жидкости, в 20 и более раз превышающую его собственную массу, и способен претерпевать гелеобразование. Примеры таких впитывающих полимеров включают крахмал, сшитую карбоксиметилцеллюлозу, гомо- и сополимеры акриловой кислоты или ее соли щелочного металла, полиакриловую кислоту и ее соль и привитые полимеры соли полиакриловой кислоты. Соль полиакриловой кислоты предпочтительно иллюстрируют примером натриевой соли. Также подходящими для использования являются и сополимеры акриловой кислоты, сополимеризованные с сомономером в пределах уровня его содержания, такого, чтобы сополимер не ухудшал бы эксплуатационные характеристики впитывающего полимера, при этом примеры сомономеров включают малеиновую кислоту, итаконовую кислоту, акриламид, 2-акриламид-2-метилпропансульфоновую кислоту, 2-(мет)акрилоилэтансульфоновую кислоту, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат и стиролсульфоновую кислоту.
[0037]
На форму впитывающего полимера конкретных ограничений не накладывают, и ей может быть любая форма, выбираемая из сферической, комковатой, гроздевидной, волокнистой и другой форм. Впитывающий полимер предпочтительно характеризуется средним размером частиц, составляющим 10 мкм и более, более предпочтительно 100 мкм и более, и предпочтительно 1000 мкм и менее, более предпочтительно 800 мкм и менее, а, говоря конкретно, он предпочтительно характеризуется средним размером частиц в диапазоне от 10 до 1000 мкм, более предпочтительно от 100 до 800 мкм.
[0038]
Впитывающая полимерная композиция изобретения характеризуется высокой впитывающей способностью благодаря наличию вышеупомянутых характеристик, а также высоких противомикробных характеристик. Говоря конкретно, впитывающая полимерная композиция изобретения характеризуется превосходной проницаемостью для жидкости, что доказывается коротким временем прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа согласно измерению при использовании приведенного ниже метода. Время прохождения жидкости под нагрузкой предпочтительно составляет 70 секунд и менее, более предпочтительно 60 секунд и менее.
[0039]
Метод измерения времени прохождения жидкости под нагрузкой:
Время прохождения жидкости под нагрузкой измеряют при использовании метода и оборудования, описанных в документе JP 2003-235889A. Говоря конкретно, время прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа измеряют следующим далее образом. Измерение проводят при 23±2°С и относительной влажности 50±5% после кондиционирования образца в данной среде в течение, по меньшей мере, 24 часов. В стеклянном химическом стакане на 100 мл размещают 0,32±0,005 г подвергаемой испытанию впитывающей полимерной композиции и физиологический солевой раствор (водный раствор хлорида натрия при 0,9% (мас.)) в количестве, достаточном для набухания впитывающей полимерной композиции, например, по меньшей мере, в 5 раз превышающем емкость насыщения впитывающей полимерной композиции, и оставляли их стоять в покое в течение 30 минут. Отдельно предусматривается фильтрационный цилиндр, который является вертикальным цилиндром (внутренний диаметр: 25,4 мм), снабженным на своем нижнем отверстии металлической сеткой (размер отверстия сетки: 150 мкм; фильтр для биоколонки из спеченной нержавеющей стали 30SUS, что доступно в компании Sansyo Co., Ltd.) и узкой трубкой (внутренний диаметр: 4 мм; длина: 8 см) с краном (внутренний диаметр: 2 мм). Все содержимое химического стакана, включающее набухший образец, выливают в цилиндр с трубкой с закрытым краном. В фильтрационный цилиндр вставляют круглый стержень, имеющий на одном своем конце металлическую сетку, характеризующуюся размером отверстий сетки 150 мкм и диаметром 25 мм, таким образом, чтобы металлическая сетка вступала в контакт с образцом. К круглому стержню прикрепляют массу для приложения к образцу нагрузки 2,0 кПа. После оставления системы стоять в покое в течение 1 минуты кран открывают для обеспечения течения жидкости и измеряют время (сек), необходимое для опускания уровня жидкости в фильтрационном цилиндре от отметки 60 мл до отметки 40 мл, (то есть, время, требуемое для пропускания 20 мл жидкости). Измерение проводят пять раз (n=5). Максимальное и минимальное измеренные значения отбрасывают, а среднее значение для оставшихся трех измеренных значений принимают за время прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа для образца. Для получения более подробной информации в отношении метода измерения времени прохождения жидкости под нагрузкой обратитесь к публикации JP 2003-235889A, параграфам [0008] и [0009]. Устройство, использующееся для проведения измерения, проиллюстрировано на фигурах 1 и 2 там же.
[0040]
Впитывающее изделие, соответствующее изобретению, является изделием, использующимся для впитывания жидких сред, выделяемых из организма человека, и характеризуется наличием впитывающей полимерной композиции изобретения. Благодаря наличию данной характеристики впитывающее изделие изобретения демонстрирует высокие противомикробные характеристики и едва ли вызывает появление неудобств, возникающих от выделений организма, таких как неприятный запах и раздражения кожи, и впитывающее изделие изобретения также характеризуется высокой впитывающей способностью для выделений организма, таких как моча, и едва ли сделает возможной утечку. Впитывающее изделие изобретения не ограничивается соответствующим изделием, в котором все впитывающие полимерные частицы образованы из впитывающей полимерной композиции изобретения, и оно может быть соответствующим изделием, в котором одна часть частиц впитывающего полимера образована из впитывающей полимерной композиции изобретения, при этом другая часть образована из материала, отличного от впитывающей полимерной композиции изобретения.
[0041]
Впитывающее изделие изобретения может содержать впитывающую полимерную композицию в различных формах, включающих (1) форму, в которой частицы впитывающей полимерной композиции рассеяны между слоями волокнистого материала, такого как волокнистая масса или термоплавкое волокно, (2) форму, в которой впитывающая полимерная композиция находится в смешанном состоянии с волокнистым материалом, таким как волокнистая масса или термоплавкое волокно, и (3) форму, в которой впитывающая полимерная композиция заключена в сэндвичевую структуру в промежутке между двумя и более впитывающими листами или листами нетканого материала. Количество впитывающей полимерной композиции, используемой (рассеиваемой) во впитывающем изделии, определяется в соответствии с типом или размером изделия и желательной впитывающей способностью. Например, в случае разработки впитывающего изделия в виде впитывающей салфетки, которая должна быть наложена на впитывающее изделие, такое как пеленка одноразового использования, количество впитывающей полимерной композиции обычно будет находиться в диапазоне от 50 до 400 г/м2 изделия.
[0042]
Впитывающее изделие изобретения обычно включает проницаемый для жидкости покрывной лист для введения в контакт с кожей владельца изделия при ношении, непроницаемый для жидкости или влагоотталкивающий задний лист и удерживающий жидкость впитывающий элемент, вставляемый в промежуток между данными двумя листами. Покрывной лист может быть образован из различных нетканых материалов или листов пористой синтетической смолы. Задний лист может представлять собой пленку из синтетических смол, таких как полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид, или композит из пленки синтетической смолы и нетканого материала. Впитывающее изделие может, кроме того, включать различные элементы в соответствии его конкретным вариантом использования, и такие элементы на современном уровне техники известны. В случае впитывающего изделия, являющегося пеленкой одноразового использования или гигиенической прокладкой, например, оно может иметь одну или несколько пар стоячих манжет, предусмотренных вдоль боковых сторон покрывного листа. Во впитывающем изделии изобретения впитывающую полимерную композицию изобретения обычно располагают во впитывающем элементе, но могут использовать и в других составных элементах, таких как стоячие манжеты.
[0043]
Впитывающий элемент впитывающего изделия изобретения включает впитывающую полимерную композицию изобретения. Впитывающий элемент может представлять собой впитывающую сердцевину, которая представляет собой агрегат из волокон, образованный из волокнистого материала, такого как волокно волокнистой массы, и имеющий включенную в себя впитывающую полимерную композицию изобретения. Впитывающая сердцевина может быть обернута в пропускающий воду обертывающий лист, такой как санитарно-гигиеническая бумага или нетканый материал. Впитывающий элемент, предназначенный для использования во впитывающем изделии изобретения, может относиться к другому типу, который включает впитывающий лист, содержащий впитывающую полимерную композицию изобретения. Впитывающий элемент, относящийся к данному типу, включает сфальцованный впитывающий лист или стопку из множества впитывающих листов. Впитывающий лист может быть листом, полученным в результате склеивания составляющих волокон друг с другом и с впитывающей полимерной композиции, используя клейкость впитывающей полимерной композиции, развиваемую при смачивании, или используя добавленное извне связующее, такое как клей или клейкое волокно. Примеры подходящих для использования впитывающих листов включают агрегат из волокон волокнистой массы, на котором фиксируют впитывающую полимерную композицию, и стопку из двух пневмоуложенных листов волокнистой массы сухого способа или листов нетканого материала, включающую частицы впитывающей полимерной композиции, рассеянные в промежутке между ними.
[0044]
Впитывающее изделие изобретения может быть использовано в широком спектре изделий, использующихся для впитывания жидких сред организма, выделяемых из тела человека, таких как моча, менструальная кровь, мягкий стул и пот, в том числе в пеленках одноразового использования, гигиенических прокладках и трусах для ношения во время менструации. Следующие далее положения также раскрываются в отношении описанных выше вариантов осуществления изобретения.
[0045]
<1>
Способ получения впитывающей полимерной композиции, включающий первую стадию прикрепления гидрофобного противомикробного средства к поверхности неорганических частиц для получения противомикробных частиц и вторую стадию прикрепления противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера для получения впитывающей полимерной композиции.
[0046]
<2>
Способ, представленный в позиции <1>, где первая стадия включает растворение гидрофобного противомикробного средства в растворителе для получения раствора противомикробного средства, смешивание раствора противомикробного средства с неорганическими частицами и высушивание получающейся в результате смеси для удаления растворителя в целях получения противомикробных частиц.
<3>
Способ, представленный в позиции <2>, где на первой стадии осуществляют присоединение гидрофобного противомикробного средства в растворителе для получения раствора противомикробного средства, смешивание раствора противомикробного средства с неорганическими частицами и высушивание получающейся в результате смеси для удаления растворителя в целях получения противомикробных частиц.
<3>
Способ, представленный в позиции <2>, где на первой стадии осуществляют присоединение гидрофобного противомикробного средства к, по меньшей мере, 50% (мас.) неорганических частиц, смешанных с раствором противомикробного средства.
<4>
Способ, представленный в позициях <1> или <2>, где на первой стадии получают противомикробные частицы, характеризующиеся большим размером частиц, чем неорганические частицы, а получающиеся в результате противомикробные частицы перед второй стадией размалывают для получения откорректированного размера частиц.
<5>
Способ, представленный в любой одной позиции от <1> до <4>, где на второй стадии прикрепление противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера осуществляют в результате смешивания в сухом состоянии противомикробных частиц и впитывающего полимера.
<6>
Способ, представленный в любой одной позиции от <1> до <5>, где неорганическими частицами являются соответствующие частицы из, по меньшей мере, одного варианта, выбираемого из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида циркония, оксида алюминия, оксида железа, оксида цинка и золота.
<7>
Способ, представленный в любой одной позиции от <1> до <5>, где неорганическими частицами являются частицы диоксида кремния.
<8>
Впитывающая полимерная композиция, полученная при использовании способа, представленного в любой одной позиции от <1> до <7>.
[0047]
<9>
Впитывающая полимерная композиция, содержащая впитывающий полимер и противомикробные частицы, включающие неорганические частицы, имеющие гидрофобное противомикробное средство, прикрепленное к их поверхности, при этом противомикробные частицы прикрепляются к поверхности впитывающего полимера.
[0048]
<10>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в позиции <9>, где противомикробные частицы получают в результате растворения гидрофобного противомикробного средства в растворителе для получения раствора противомикробного средства, смешивания раствора противомикробного средства с неорганическими частицами и высушивания получающейся в результате смеси для удаления растворителя.
<11>
<12>
<13>
<14>
[0049]
<15>
[0050]
<16>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, где часть поверхности впитывающего полимера является обнаженной.
<17>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10> и <16>, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное производное гидроксамовой кислоты.
<18>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, <16> и <17>, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное циклическое производное гидроксамовой кислоты.
<19>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10> и от <16> до <18>, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное производное пироктона.
<20>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10> и <16>, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное четвертичное аммониевое соединение, содержащее длинноцепочечную алкильную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода.
<21>
<22>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10> и от <16> до <20>, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой систему пироктон/этаноламин, которая является веществом, представляемым приведенной выше формулой (I), цетилфосфат бензалкония, триклозан или пиритион цинка.
<23>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и <22>, где неорганическими частицами являются соответствующие частицы из, по меньшей мере, одного варианта, выбираемого из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида циркония, оксида алюминия, оксида железа, оксида цинка и золота.
<24>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и <22>, где неорганическими частицами являются частицы диоксида кремния.
<25>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <24>, где неорганическими частицами являются частицы диоксида кремния сухого способа.
[0051]
<26>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <25>, где гидрофобное противомикробное средство характеризуется растворимостью в воде при 25°С, предпочтительно составляющей 40,0 г и менее, более предпочтительно 10,0 г и менее.
<27>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <26>, где неорганические частицы характеризуются средним размером первичных частиц, предпочтительно составляющим 5 нм и более, более предпочтительно 10 нм и более, и предпочтительно 500 нм и менее, более предпочтительно 100 нм и менее.
<28>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <27>, где соотношение между площадью обнаженной поверхности впитывающего полимера и площадью совокупной поверхности впитывающего полимера, то есть, соотношение между суммой площади участка поверхности, не имеющего ничего, прикрепленного к нему, и площади участка поверхности, имеющего прикрепленные к нему первичные частицы для неорганических частиц, и площадью совокупной поверхности впитывающего полимера (данное соотношение ниже в настоящем документе иногда будет указываться как степень обнажения поверхности впитывающего полимера), предпочтительно составляет 30% и более, более предпочтительно 50% и более, и предпочтительно 90% и менее, более предпочтительно 80% и менее.
<29>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <28>, где уровень содержания гидрофобного противомикробного средства предпочтительно составляет 0,001% (мас.) и более, более предпочтительно 0,01% (мас.) и более, и предпочтительно 5,0% (мас.) и менее, более предпочтительно 1,0% (мас.) и менее, по отношению к совокупной массе впитывающего полимера во впитывающей полимерной композиции.
<30>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <29>, где уровень содержания неорганических частиц предпочтительно составляет 0,1% (мас.) и более, более предпочтительно 0,5% (мас.) и более, и предпочтительно 5,0% (мас.) и менее, более предпочтительно 3,0% (мас.) и менее, по отношению к совокупной массе впитывающего полимера во впитывающей полимерной композиции.
<31>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <30>, где впитывающий полимер характеризуется средним размером частиц, составляющим 10 мкм и более, более предпочтительно 100 мкм и более, и предпочтительно 1000 мкм и менее, более предпочтительно 800 мкм и менее.
<32>
Впитывающая полимерная композиция, представленная в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <31>, характеризующаяся временем прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа, предпочтительно составляющим 70 секунд и менее, более предпочтительно 60 секунд и менее.
<33>
Впитывающее изделие, содержащее впитывающую полимерную композицию, представленную в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <32>.
<34>
Применение впитывающей полимерной композиции, представленной в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <32> в качестве противомикробного средства.
<35>
Применение впитывающей полимерной композиции, представленной в любой одной позиции от <8> до <10>, от <16> до <20> и от <22> до <32> в качестве впитывающего элемента.
Примеры
[0052]
Изобретение теперь будет проиллюстрировано более подробно, но необходимо понимать то, что изобретение не воспринимается как ограниченное этим. Если только не будет указано на другое, то все части являются массовыми.
[0053]
Пример 1
Продукт Octopirox (торговое наименование системы пироктон/этаноламин, что доступно в компании Clariant), который является веществом, представляемым формулой (I), использовали в качестве гидрофобного противомикробного средства. Одну часть продукта Octopirox растворяли в 10 частях этанола для получения раствора противомикробного средства. Десять частей получающегося в результате раствора покапельно добавляли к 10 частям частиц диоксида кремния сухого способа (торговое наименование: Aerosil 200, что доступно в компании Nippon Aerosil; средний размер первичных частиц: 12 нм; средняя площадь удельной поверхности согласно методу БЭТ: 200 м2/г) в качестве неорганических частиц при одновременном смешивании. Получающуюся в результате смесь высушивали при температуре окружающей среды для получения противомикробных частиц, образованных из частиц диоксида кремния, имеющих гидрофобное противомикробное средство, прикрепленное к их поверхности. Одну часть противомикробных частиц смешивали со 100 частями дисперсного впитывающего полимера (торговое наименование: Aqualic CA, что доступно в компании Nippon Shokubai Co., Ltd.; средний размер частиц: 300 мкм) для получения впитывающей полимерной композиции из примера 1.
[0054]
Пример 2
В качестве гидрофобного противомикробного средства использовали цетилфосфат бензалкония. Говоря конкретно, противомикробное средство, доступное на коммерческих условиях, (торговое наименование: Sanisol P, что доступно в компании Kao Corp.) высушивали при использовании сушилки для удаления воды и этанола - компонентов растворителя - в результате выпаривания для получения 100%-ного чистого цетилфосфата бензалкония, который использовали в качестве гидрофобного противомикробного средства. 3,6 части 100%-ного чистого цетилфосфата бензалкония растворяли в 10 частях этанола для получения раствора противомикробного средства. Впитывающую полимерную композицию из примера 2 получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования раствора противомикробного средства, полученного таким образом.
[0055]
Пример 3
Впитывающую полимерную композицию из примера 3 получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования оксида циркония (что доступно в компании Wako Pure Chemical; средний размер первичных частиц: 10 нм) в качестве неорганических частиц.
[0056]
Пример 4
Впитывающую полимерную композицию из примера 4 получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования оксида титана (что доступно в компании Wako Pure Chemical; средний размер первичных частиц: несколько десятков нанометров (в диапазоне от 10 нм до 100 нм)) в качестве неорганических частиц.
[0057]
В каждом примере в случае прохождения сильного агломерирования после покапельного добавления раствора противомикробного средства к неорганическим частицам при получении противомикробных частиц агломераты высушивали в сушилке для удаления растворителя в результате выпаривания с последующим размалыванием, например, в ступке при использовании относительно слабого усилия размалывания для получения более мелких частиц.
[0058]
Сравнительный пример 1
Дисперсный впитывающий полимер, использующийся в качестве материала исходного сырья для впитывающей полимерной композиции в примере 1, то есть, продукт Aqualic CA, использовали как таковой.
[0059]
Сравнительный пример 2
Впитывающую полимерную композицию получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением прикрепления продукта Octopirox непосредственно к поверхности частиц впитывающего полимера без использования частиц диоксида кремния. То есть, 1 часть продукта Octopirox растворяли в 10 частях этанола для получения раствора противомикробного средства, с 1 частью раствора противомикробного средства смешивали 100 частей дисперсного впитывающего полимера (Aqualic CA), использующегося в примере 1 в качестве материала исходного сырья для впитывающей полимерной композиции, и получающуюся в результате смесь высушивали при температуре окружающей среды для получения впитывающей полимерной композиции из сравнительного примера 2.
[0060]
Для каждой из впитывающих полимерных композиций, полученных в примерах и сравнительных примерах, проводили наблюдения при использовании оптического микроскопа в отношении впитывающего полимера в целях выявления степени обнажения поверхности в соответствии с методом В для определения степени обнажения поверхности впитывающего полимера. В результате микрофотография из примера 1 продемонстрировала наличие как неразмытых областей (областей, где поверхность впитывающего полимера была обнаженной), так и размытых областей (областей, где поверхность впитывающего полимера является необнаженной), что, таким образом, представляет собой подтверждение приставания противомикробных частиц на части поверхности впитывающего полимера, составляющего впитывающую полимерную композицию. С другой стороны, микрофотография частиц из сравнительного примера 1, которые являются обычными частицами впитывающего полимера, не имеющими ничего, прикрепленного к ним, продемонстрировала наличие только неразмытых областей. Микрофотография частиц из сравнительного примера 2 в противоположность сравнительному примеру 1 продемонстрировала наличие только размытых областей, что, таким образом, представляет собой подтверждение приставания гидрофобного противомикробного средства ко всей поверхности впитывающего полимера, составляющего впитывающую полимерную композицию.
[0061]
Контрольный пример
Контрольную впитывающую полимерную композицию получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением неиспользования гидрофобного противомикробного средства. То есть, для получения впитывающей полимерной композиции в качестве контрольного примера смешивали 100 частей дисперсного впитывающего полимера (Aqualic CA), использующегося в качестве материала исходного сырья для впитывающей полимерной композиции из примера 1, и 1 часть диоксида кремния сухого способа.
[0062]
Оценочное испытание
Каждого представителя, выбираемого из впитывающих полимерных композиций и дисперсного впитывающего полимера из примеров, сравнительных примеров и контрольного примера, оценивали на впитывающую способность в результате измерения времени прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа в соответствии с методом, описанным выше. Кроме того, впитывающие полимерные композиции или дисперсный впитывающий полимер из примеров и сравнительных примеров оценивали на предмет противомикробных характеристик в результате определения степени изменения окраски мочи (ΔL*a*b*) в соответствии с методом, приведенным ниже.
[0063]
Метод определения степени изменения окраски мочи ΔL*a*b*:
Четырехугольный кусок нетканого материала с шириной 10 см и длиной 20 см умеренно смачивали водой. Точку выхода кала (заднепроходное отверстие) и ее окрестности у взрослого мужчины очищали при использовании смоченного куска нетканого материала. Нетканый материал погружали в 10 мл человеческой мочи при 36°С и обеспечивали стояние в состоянии покоя в погруженном виде в течение 6 часов. После этого нетканый материал извлекали из мочи и помещали в 150 мл отдельно полученной человеческой мочи и при одновременном перемешивании сюда же добавляли 200 mmp продукта XG reagent (реагента для детектирования фермента X-GLUC, моноциклогексиламмониевой соли, что доступно в компании PhytoTechnology Laboratories, L. L. C.) в целях получения жидкой среды для испытания. Пятьдесят частей жидкой среды для испытания получали на одну часть подвергаемого испытанию образца (то есть, впитывающей полимерной композиции или дисперсного впитывающего полимера). Жидкую среду для испытания и образец смешивали и хранили в среде, выдерживаемой при 36°С. В начале хранения жидкая среда для испытания была желтой, что является натуральной окраской человеческой мочи. По мере роста бактерий, поступающих из точки выхода кала, с образованием колоний в жидкой среде для испытания с течением времени колонии приобретали зеленую окраску под воздействием продукта XG reagent. По истечении 6 часов от начала хранения при использовании продукта Photoshop от компании Adobe определяют окраску самой внешней части участка, демонстрирующего изменение окраски в жидкой среде для испытания. Окраску указывали в соответствии с колориметрической системой CIE L*a*b*. Контрольную впитывающую полимерную композицию, то есть, впитывающую полимерную композицию, образованную из частиц впитывающего полимера и неорганических частиц (частиц диоксида кремния), прикрепленных к поверхности частиц полимера и не содержащих противомикробного средства, подвергали испытанию подобным образом, и окраску самой внешней части участка, демонстрирующего изменение окраски, принимают за эталонную окраску. Разницу окрасок ΔL*a*b* между эталонной окраской и окраской самой внешней части участка, демонстрирующего изменение окраски, наблюдаемую в каждом из примеров и сравнительных примеров, рассчитывают в качестве показателя степени изменения окраски мочи. Образец, демонстрирующий меньшее значение ΔL*a*b*, получает более высокую оценку в связи с более высокими противомикробными характеристиками.
[0064]
Таблица 1
| Пример | Сравнительный пример | Контрольный пример | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | - | ||
| Впитывающая полимерная композиция | Противомикробное средство | Гидрофобная система пироктон/этаноламин | Гидрофобный цетилфосфат бензалкония | Гидрофобная система пироктон/этаноламин | Гидрофобная система пироктон/этаноламин | - | Гидрофобная система пироктон/этаноламин | - |
| Неорганические частицы | Диоксид кремния сухого способа | Диоксид кремния сухого способа | Оксид циркония | Оксид титана | - | - | Диоксид кремния сухого способа | |
| Форма прикрепления противомикробного средства к впитывающему полимеру | Прикрепление при использовании неорганических частиц | Прикрепление при использовании неорганических частиц | Прикрепление при использовании неорганических частиц | Прикрепление при использовании неорганических частиц | - | Непосредственное прикрепление | - | |
| Степень обнажения поверхности впитывающего полимера | Противомикробное средство, прикрепленное к части поверхности, при обнажении другой части | Противомикробное средство, прикрепленное к части поверхности, при обнажении другой части | Противомикробное средство, прикрепленное к части поверхности, при обнажении другой части | Противомикробное средство, прикрепленное к части поверхности, при обнажении другой части | - | Противомикробное средство, прикрепленное ко всей поверхности, при отсутствии обнаженной части | - | |
| Результаты оценки | Степень изменения окраски мочи (ΔL*a*b*) | 17,5 | 18 | 18,8 | 18,4 | 60 | 13,5 | - |
| Время прохождения жидкости при 2,0 кПа (сек) | 41,7 | 45,6 | 47,5 | 46,8 | 53,6 | 88,0 | 39,3 |
[0065]
Как это продемонстрировано в таблице 1, впитывающая полимерная композиция из каждого примера характеризуется меньшей степенью изменения окраски мочи (ΔL*a*b*) в сопоставлении со сравнительным примером 1, который представляет собой обычные частицы впитывающего полимера, не содержащие противомикробного средства и поэтому не проявляющие противомикробных характеристик, и, таким образом, оказывается демонстрирующей высокие противомикробные характеристики. Кроме того, вследствие демонстрации меньшего времени прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа в сопоставлении с тем, что имеет место в сравнительном примере 1, впитывающая полимерная композиция из каждого примера оказывается обладающей высокой впитывающей способностью. Как это демонстрирует сопоставление между сравнительным примером 1 и каждым примером и контрольным примером, прикрепление частиц диоксида кремния к поверхности частиц впитывающего полимера приводит к уменьшению времени прохождения жидкости при 2,0 кПа, что, тем самым, улучшает впитывающую способность.
Несмотря на демонстрацию впитывающей полимерной композицией из сравнительного примера 2 меньшей степени изменения окраски мочи (ΔL*a*b*) и более высоких противомикробных характеристик в сопоставлении с тем, что имеет место для примера 1, вследствие непосредственного прикрепления противомикробного средства к поверхности частиц впитывающего полимера она характеризуется более продолжительным временем прохождения жидкости при 2,0 кПа в сопоставлении со сравнительным примером 1. Это указывает на то, что добавление противомикробной функции в результате приводит к большому уменьшению характеристик впитывания.
Как это видно исходя из данных соображений, в целях получения впитывающей полимерной композиции, демонстрирующей превосходные как противомикробные характеристики, так и впитывающую способность, эффективными являются прикрепление гидрофобного противомикробного средства к поверхности частиц диоксида кремния (неорганических частиц), а после этого прикрепление частиц диоксида кремния (противомикробных частиц) к поверхности впитывающего полимера.
Применение в промышленности
[0066]
Изобретение предлагает впитывающую полимерную композицию, демонстрирующую превосходные противомикробные характеристики и впитывающую способность. Впитывающее изделие изобретения содержит впитывающую полимерную композицию изобретения, которая демонстрирует превосходные противомикробные характеристики и впитывающую способность и поэтому едва ли вызывает появление неудобств, возникающих от продуктов выделения, таких как неприятный запах и раздражения кожи.
1. Способ получения впитывающей полимерной композиции, включающий первую стадию прикрепления гидрофобного противомикробного средства к поверхности неорганических частиц с получением противомикробных частиц и вторую стадию прикрепления противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера с получением впитывающей полимерной композиции,
при этом гидрофобное противомикробное средство характеризуется растворимостью в 100 г чистой воды при 25°C, составляющей 10,0 г и менее.
2. Способ по п. 1, где первая стадия включает растворение гидрофобного противомикробного средства в растворителе с получением раствора противомикробного средства, смешивание раствора противомикробного средства с неорганическими частицами и высушивание получающейся в результате смеси для удаления растворителя с получением противомикробных частиц.
3. Способ по п. 2, где на первой стадии осуществляют присоединение гидрофобного противомикробного средства к, по меньшей мере, 50% (мас.) неорганических частиц, смешанных с раствором противомикробного средства.
4. Способ по п. 1, где на первой стадии получают противомикробные частицы, характеризующиеся большим размером частиц, чем неорганические частицы, и получающиеся в результате противомикробные частицы перед второй стадией размалывают с получением откорректированного размера частиц.
5. Способ по п. 1, где на второй стадии прикрепление противомикробных частиц к поверхности впитывающего полимера осуществляют в результате смешивания в сухом состоянии противомикробных частиц и впитывающего полимера.
6. Способ по п. 1, где неорганическими частицами являются частицы, по меньшей мере, выбранные из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида циркония, оксида алюминия, оксида железа, оксида цинка и золота.
7. Способ по п. 1, где неорганическими частицами являются частицы диоксида кремния.
8. Впитывающая полимерная композиция, полученная способом по любому одному из пп. 1-7.
9. Впитывающая полимерная композиция, включающая впитывающий полимер и противомикробные частицы, содержащие неорганические частицы, включающие гидрофобное противомикробное средство, присоединенное к их поверхности, при этом противомикробные частицы прикрепляются к поверхности впитывающего полимера, причем гидрофобное противомикробное средство характеризуется растворимостью в 100 г чистой воды при 25°C, составляющей 10,0 г и менее.
10. Впитывающая полимерная композиция по п. 9, где противомикробные частицы получают в результате растворения гидрофобного противомикробного средства в растворителе с получением раствора противомикробного средства, смешивания раствора противомикробного средства с неорганическими частицами и высушивания получающейся в результате смеси для удаления растворителя.
11. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где часть поверхности впитывающего полимера является обнаженной.
12. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное производное гидроксамовой кислоты.
13. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное циклическое производное гидроксамовой кислоты.
14. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное производное пироктона.
15. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой гидрофобное четвертичное аммониевое соединение, содержащее длинноцепочечную алкильную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода.
16. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где гидрофобное противомикробное средство является веществом, представляемым приведенной ниже формулой (I), триклозаном или пиритионом цинка
[Химическая формула 1]
.
17. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где гидрофобное противомикробное средство представляет собой цетилфосфат бензалкония.
18. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где неорганическими частицами являются частицы, по меньшей мере, выбранные из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида циркония, оксида алюминия, оксида железа, оксида цинка и золота.
19. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где неорганическими частицами являются частицы диоксида кремния.
20. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где неорганическими частицами являются частицы диоксида кремния сухого способа.
21. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где неорганические частицы характеризуются средним размером первичных частиц в диапазоне от 5 до 500 нм.
22. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где соотношение между площадью обнаженной поверхности впитывающего полимера и площадью совокупной поверхности впитывающего полимера, то есть соотношение между суммой площади участка поверхности, не имеющего ничего прикрепленного к нему, и площади участка поверхности, имеющего прикрепленные к нему первичные частицы для неорганических частиц, и площадью совокупной поверхности впитывающего полимера находится в диапазоне от 30% до 90%.
23. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где уровень содержания гидрофобного противомикробного средства находится в диапазоне от 0,001 до 5,0% (мас.) по отношению к совокупной массе впитывающего полимера во впитывающей полимерной композиции.
24. Впитывающая полимерная композиция по любому одному из пп. 8 или 9, где уровень содержания неорганических частиц находится в диапазоне от 0,1 до 5,0 мас.% по отношению к совокупной массе впитывающего полимера во впитывающей полимерной композиции.
25. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, где впитывающий полимер характеризуется средним размером частиц в диапазоне от 10 до 1000 мкм.
26. Впитывающая полимерная композиция по п. 8 или 9, характеризующаяся временем прохождения жидкости под нагрузкой 2,0 кПа, составляющим 70 секунд и менее.
27. Впитывающее изделие, содержащее впитывающую полимерную композицию по любому одному из пп. 8-26.
28. Применение впитывающей полимерной композиции по любому одному из пп. 8-26 в качестве противомикробного средства.
29. Применение впитывающей полимерной композиции по любому одному из пп. 8-26 в качестве впитывающего элемента.
