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公開番号2025117770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024012667
出願日2024-01-31
発明の名称銀粒子担持粒状高吸水性樹脂
出願人株式会社ジェネライツ
代理人弁理士法人友野国際特許事務所
主分類A01N 59/16 20060101AFI20250805BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】本発明は、抗菌性と吸水・保水機能を兼備した粒状樹脂、及び、それを用いた製品を提供することを目的とし、それを達成するための抗菌性を有する銀が付着した高吸水性樹脂を生成する技術を創生することを課題とする。
【解決手段】本発明は、蒸着源として銀を、被蒸着体として粒状高吸水性樹脂を用い、蒸着温度と連続して蒸着する蒸着時間とを制御して物理蒸着が行われ、銀からの蒸発物質が、粒状高吸水性樹脂表面上へ間欠的に到達して、粒状高吸水性樹脂表面上で銀ナノ粒子を生成することによって、銀ナノ粒子が、粒状生分解性樹脂表面上に適度な付着力で担持される銀ナノ粒子担持粒状高吸水性樹脂を提供するものである。本発明は、抗菌機能と吸水・保水機能とを有するので、循環型社会に対応する農林業土壌改良材や抗菌性衛生用品等に活用することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
物理蒸着が、蒸着源として銀を用い、被蒸着体として粒状ポリアクリル酸ナトリウム架橋体を用い、蒸着雰囲気温度を５０～１３０℃の範囲に制御すると同時に、連続して蒸着する蒸着時間を０．０５～０．２ｓｅｃの範囲に制御して行われ、
前記銀からの蒸発物質が、前記粒状ポリアクリル酸ナトリウム架橋体表面上へ間欠的に到達して、前記粒状ポリアクリル酸ナトリム架橋体表面上で銀ナノ粒子が生成し、前記銀ナノ粒子が、前記粒状ポリアクリル酸ナトリム架橋体表面上に適度な付着力で担持されていることを特徴とする抗菌機能を有する粒状高吸水性樹脂。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
物理蒸着が、蒸着源として銀を用い、被蒸着体として粒状カルボキシメチルセルロース架橋体を用い、蒸着雰囲気温度を７０～１８０℃の範囲に制御すると同時に、連続して蒸着する蒸着時間を０．０５～０．２ｓｅｃの範囲に制御して行われ、
前記銀からの蒸発物質が、前記粒状カルボキシメチルセルロース架橋体表面上へ間欠的に到達して、前記粒状カルボキシメチルセルロース架橋体表面上で銀ナノ粒子が生成し、前記銀ナノ粒子が、前記粒状カルボキシメチルセルロース架橋体表面上に適度な付着力で担持されていることを特徴とする抗菌機能を有する粒状高吸水性樹脂。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の粒状高吸水性樹脂を用いたことを特徴とする吸水性生活必需品。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の粒状高吸水性樹脂を用いたことを特徴とする紙おむつ及び生理用ナプキン。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の粒状高吸水性樹脂を用いたことを特徴とする土壌保水材。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の粒状高吸水性樹脂を用いたことを特徴とする土壌改良材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌性銀粒子を担持している粒状高吸水性樹脂、及び、それを用いた抗菌性を備える高吸水性樹脂製品に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
２０１５年９月２５日、ニューヨーク・国連本部で開催された国連サミットで採択された「持続可能な開発目標」（ＳＤＧｓ，Sustainable Development Goals）を中核とする「持続可能な開発のための２０３０アジェンダ」（非特許文献１）は、２０１６年から２０３０年までの国際社会共通の１７目標が設定されており、いずれの目標も単独で成り立つものではなく、強い連携を必要とする、重要であるが、困難な目標ばかりである。特に、地球温暖化を防止し、地球規模で自然環境と社会環境が包摂された循環型社会の構築、及び、人間らしく、安心して安全に暮らせる衛生的で健康的な生活の確保を目標としていることが特徴的である。日本は、世界的に視れば、目標達成度が低いと評価されているが、例えば、「持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）達成に向けて日本が果たす役割」（例えば、非特許文献２）に掲げたように、積極的に世界に貢献していく姿勢を示している。
【０００３】
しかし、人口増加及び経済成長等の人間活動による二酸化炭素排出量やプラスチック廃棄物等は増加する一方で、社会環境による自然環境破壊の領域は益々拡大し、多岐に亘っている。また、人口増加や戦争・紛争により、生活環境が劣悪な状況の人々は増加しており、特に、成長過程にある子供及び体力が低下している老人には厳しい生活環境にある。一方、高齢化による老人の割合が多い地域では、その介護者等が不足しており、老人の衛生的で健康的な生活が確保されているとは言い難い状況にある。そのため、ＳＤＧｓの達成に向けて、世界が一つになり協同して解決することが求められる。
【０００４】
本発明者は、抗菌性金属粒子を活用した抗菌性樹脂及びそれを用いた製品の開発を行っており、ＳＤＧｓに貢献できる抗菌性樹脂を模索した結果、抗菌性金属粒子を担持した高吸水性樹脂ペレットが、多岐に亘る自然環境破壊の中から、地球温暖化及びそれに伴う気候変動等がもたらす砂漠化の問題の解決手段として有効であると共に、特に、子供、老人、及び、病人等の衛生的で健康的な生活を確保するための紙おむつ等の生活必需品に利用できることを見出した。ここで、「抗菌」とは、従来、適正に理解されることなく使用されてきたが、本明細書では、病原性の有無にかかわらず、真菌、細菌、及び、ウイルス等の微生物の滅菌、殺菌、消毒、除菌、静菌、制菌、防腐、防菌、及び、防黴等も含め、微生物による悪影響を防止する微生物制御機能という意味で、これらを総称して「抗菌」という用語を使用する（例えば、非特許文献３）。
【０００５】
砂漠化の問題は、地球温暖化及びそれに伴う気候変動、並びに、人口増加及び人間の活動領域の拡大による森林の伐採等による陸上資源の破壊であり、降水量の減少及びそれに伴い森林の減少が著しい陸域面積の４１％を占める乾燥地の砂漠化の問題である（例えば、非特許文献３及び４）。この問題に対して、２０００年頃から、砂漠化防止に向けた研究や土地管理及び政策の必要性が国際連合で謳われたこともあり、砂漠化の拡大やその影響を防止するため、世界各地の乾燥地で植林活動が行われてきた。また、乾燥地での食糧及び食料陸上資源を確保するためには、農業を営む必要がある。このような農林業を乾燥地で行うために最も重要な資源は水である。そのため、乾燥地における農林業では、灌漑施設や効果的に集水するテラス工法等のインフラ整備による水資源の合理的な管理と効率的な利用に加え、土壌の保水性を高める努力が払われてきた。興味深いことに、この土壌の保水性を高め、植林及び農業を支える素材として、子供や老人の衛生的で健康的な生活を支える必需品である紙おむつ等にも使われている高吸水性高分子（ＳＡＰ、Super Absorbent Polymer）が期待されている（例えば、非特許文献３～５）。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載されているように、抗菌機能が付与されたＳＡＰが、乳幼児、老人、病人等の排尿の処理に使用する紙おむつや生理用ナプキン等の衛生用品に使用され、人体に接触している際、及び、使用後の有害な菌の繁殖を抑制し、悪臭を防止することができると共に、農業用の保水材として土壌に添加され、植物に有害な病原菌から根を守ることができることが開示されている。
【０００７】
このように、ＳＡＰが、農林業の土壌保水材及び土壌改良剤と共に、生活必需品である紙おむつや生理用ナプキン等の素材として活用されるのは、次のような経緯及び理由がある。ＳＡＰは、水との接触により、自重の１００倍以上もの水を吸収し、乾燥雰囲気下では、水を発散する性質がある高分子架橋体で、天然高分子を用いたデンプン系やセルロース系のＳＡＰと、合成高分子を用いた架橋ポリアクリル酸ナトリウム（Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ、Crosslinked-Poly(acrylic
acid) Sodium Salt）系やポリアクリルアミド系のＳＡＰとに大別される。１９７０年代、生分解性を有するデンプン系ＳＡＰが、米国で土壌保水材として開発され、ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰが、日本で開発された。その後、ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰが、欧州で紙おむつに利用されると、世界中に市場が拡大していった。そして、Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰの優れた給水能力が着目され、２０００年代に入ると、当初は、生分解性を有するために土壌保水材に活用すべく開発された天然高分子系ＳＡＰに代わり、紙おむつに利用されたＣ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰを、農林業における土壌保水材及び土壌改良材として活用する研究が活発に行われるようになり、今では中心的な役割を果たすようになった。
【０００８】
これは、Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰの価格が低く、品質が安定しているということもあるが、吸水性が圧倒的に優れており、吸水性を制御できることが大きな要因であると考えられる。また、農林業で使用する土壌保水材及び土壌改良材と紙おむつで使用する吸水材とは、基本となる吸水機能に加え、微生物に対する抗菌機能が求められており、Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰが、両者に共通して活用可能な優れた吸水機能を備え、抗菌機能をＣ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰに付与することが可能であるということに基づいているものと考えられる。
【０００９】
しかしながら、Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰを農林業の土壌保水材及び土壌改良材として活用する場合、保水性だけが満足されるのではなく、土壌に生息する植物の病気になる微生物を駆除し、生育を促進し、阻害することがあってはならない。
【００１０】
Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰは、植物と接触するように多量に使用されると、Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰの膨張が植物の発根及び根の伸長を阻害することが報告されており、植物の生育に必要な水が不足することなく、Ｃ－ＰＡＡ－Ｎａ系ＳＡＰをどのような形態で、どのように土壌に散布するかという問題がある（例えば、特許文献２及び３）。
（【００１１】以降は省略されています）

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