高齢者の衣生活を快適にする消臭機能を持つオムツ素材開発に関する基礎的研究

• 研究課題/領域番号: 21K02127
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分08030:家政学および生活科学関連
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 仲西 正 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (90198143)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 高分子ゲル / オムツ / 膨潤 / 界面活性剤 / 糖 / 直接染料 / ポリビニルアルコール / 糖アルコール / 糖類 / 消臭 / 吸水性

研究開始時の研究の概要

高齢者に適した快適なオムツ素材として，例えば，尿の吸水性を高め，かつ消臭機能性を付与した高分子ゲル材料の開発が待たれる．本研究では，水溶性高分子を架橋し高分子ゲルを調製し，種々の尿成分モデルを含む溶液中での膨潤度を測定し，溶質選択的な高分子ゲルの膨潤に関して基礎的な知見を得るとともに，一方，消臭機能布の消臭機構を詳細に検討し，高分子ゲル材料に消臭機能を付与する方法を検討する．得られた結果より，高機能オムツ素材に付与すべき吸水能と消臭能が可能となる設計指針を見出す．

研究成果の概要

高機能なオムツ素材開発に寄与できる基礎的知見と設計指針を得ることを目的として，オムツ素材モデルとしてポリビニルアルコールからなるゲルを調製し，糖類，界面活性剤，染料水溶液中での膨潤度を測定した．それぞれの溶質に特徴的な膨潤度の溶質濃度依存が観察された．非常に低濃度の溶液であっても膨潤度に大きく影響する場合が見られた．結果を水素結合や疎水性相互作用などの高分子と低分子の間の相互作用に着目して考察した．

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では，含水高分子ゲルの膨潤度が，ゲルを浸している水溶液の溶質濃度に対して単調に変化するのではなく，極大などを示す場合があることを見いだした．そして，観察された膨潤度の濃度依存に関する知見を，溶質とゲル構成高分子の水和の観点から考察した．高齢者の衣生活を快適にするためには，オムツ素材に対して尿保持の安定性や消臭機能加工剤の固定安定性が要求される．本研究の知見と考察は，これらの要求を満たすオムツ素材の設計指針を与えているところに意義がある．