JPS60149609A - 吸水性複合材料の製造法 - Google Patents
吸水性複合材料の製造法Info
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- JPS60149609A JPS60149609A JP59006834A JP683484A JPS60149609A JP S60149609 A JPS60149609 A JP S60149609A JP 59006834 A JP59006834 A JP 59006834A JP 683484 A JP683484 A JP 683484A JP S60149609 A JPS60149609 A JP S60149609A
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- composite material
- absorptive
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吸水性に優れ、かつ自由な形状を有する吸水性
複合材料に関するものである。
複合材料に関するものである。
最近、(1)ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩を主成
分とするポリアクリル酸誘導体(2)ポリビニールアル
コールと環状酸無水物の反応物を中和した変性ポバール
(3)デンプンにアクリロニトリルをゲラスト重合して
加水分解したグラフト化デンプン等の吸水性樹脂が体液
吸収材料として、紙オムツ。
分とするポリアクリル酸誘導体(2)ポリビニールアル
コールと環状酸無水物の反応物を中和した変性ポバール
(3)デンプンにアクリロニトリルをゲラスト重合して
加水分解したグラフト化デンプン等の吸水性樹脂が体液
吸収材料として、紙オムツ。
生理用ナプキン、医療用ディスポーザル製品に用いられ
たり、土壌保水材料として植物栽培用に用いられている
。
たり、土壌保水材料として植物栽培用に用いられている
。
しかしながらこれらの吸水性樹脂は硬くて、柔軟性に欠
けるため形状は粒状に限定される。
けるため形状は粒状に限定される。
粒状で使用時支障のない場合はよいが、体液吸収用の衛
生材料として使用される場合は、機能及び取扱いの上で
粒状のままでは使用できずシート化されている。
生材料として使用される場合は、機能及び取扱いの上で
粒状のままでは使用できずシート化されている。
このシート化の方法としては、紙、不織布を数枚重ねて
、その間に粒状の吸水性樹脂を散布してサンドインチ状
にしtこ後、接着性樹脂で処理した周囲を圧着して袋状
に固定する方法が一般的である。
、その間に粒状の吸水性樹脂を散布してサンドインチ状
にしtこ後、接着性樹脂で処理した周囲を圧着して袋状
に固定する方法が一般的である。
吸水効率を向上させるには、吸水性樹脂の接触面積を大
きくするため、微粒子化することが望まれるが、微粒子
化するとゞ粉立ち現象′で取扱いが複雑化したり、粉の
洩れが生じ易く、袋内に固定するのが困難となる。
きくするため、微粒子化することが望まれるが、微粒子
化するとゞ粉立ち現象′で取扱いが複雑化したり、粉の
洩れが生じ易く、袋内に固定するのが困難となる。
以上のように吸水性に優れる吸水性樹脂には、粒状であ
るため、使用時、いろいろな工夫が必要であり、J)つ
吸水性が十分生かされない。
るため、使用時、いろいろな工夫が必要であり、J)つ
吸水性が十分生かされない。
粒状の吸水性樹脂固有の問題を解決するためにこれまで
も次のような検討がなされてきた。■親水性重合体の水
溶液に合成あるいは天然の短m維を分散させて、加熱乾
燥し内部架橋で水溶性にするとともにシーI・化する方
法(特開昭58−24416号公報)■吸水性樹脂の微
粒子をゴム材料中に分散させ、これを紙、不織布等の吸
水性材料上に塗布又は貼付の方法で積層する方法(特公
昭58−2828号公報) 、これらの方法で、シート状の吸水性樹脂は得られるが
、シート強度、柔軟性、吸水効率で問題があり、十分な
ものではなかった。又シート化するのに吸水性樹脂の製
造−シート化と2段階の工程を経るためシート化のコス
トがかかり、逆に経済性の面で吸水性樹脂の使用を限定
するものとなった−0 本発明は、上記従来の吸水性樹脂およびそのシート化方
法の有していた欠点を除去することを目的とするもので
あり、アクリル酸、アクリル酸塩を主成分とする重合性
単量体の水溶液を紙、不織布2発泡プラスチック等の吸
水性有機材料に含浸させた後、重合、乾燥させて、吸水
性複合材料を製造するものである。
も次のような検討がなされてきた。■親水性重合体の水
溶液に合成あるいは天然の短m維を分散させて、加熱乾
燥し内部架橋で水溶性にするとともにシーI・化する方
法(特開昭58−24416号公報)■吸水性樹脂の微
粒子をゴム材料中に分散させ、これを紙、不織布等の吸
水性材料上に塗布又は貼付の方法で積層する方法(特公
昭58−2828号公報) 、これらの方法で、シート状の吸水性樹脂は得られるが
、シート強度、柔軟性、吸水効率で問題があり、十分な
ものではなかった。又シート化するのに吸水性樹脂の製
造−シート化と2段階の工程を経るためシート化のコス
トがかかり、逆に経済性の面で吸水性樹脂の使用を限定
するものとなった−0 本発明は、上記従来の吸水性樹脂およびそのシート化方
法の有していた欠点を除去することを目的とするもので
あり、アクリル酸、アクリル酸塩を主成分とする重合性
単量体の水溶液を紙、不織布2発泡プラスチック等の吸
水性有機材料に含浸させた後、重合、乾燥させて、吸水
性複合材料を製造するものである。
この方法によれば、吸水性有機材料の形状がそのまま最
終製品になるので、1工程で自由な形状5吸水材料が得
られ、コストもかからず吸水性に優れしかも使用状態に
適した、吸水性複合材料が製造できるので、吸水性樹脂
の使用範囲を大きく拡大することができる。
終製品になるので、1工程で自由な形状5吸水材料が得
られ、コストもかからず吸水性に優れしかも使用状態に
適した、吸水性複合材料が製造できるので、吸水性樹脂
の使用範囲を大きく拡大することができる。
本発明を更に詳しく説明す゛ると、本発明の重合性単量
体としてはアクリル酸、アクリル酸塩(例−えばアンモ
ニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩。
体としてはアクリル酸、アクリル酸塩(例−えばアンモ
ニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩。
リチウム塩等)を主成分とするが、メタアクリル酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマール酸及びその塩類;イタ
コン酸、マレイン酸、フマール酸等のジカルボン酸類の
低級アルキル又は低級アルコキシエステル類;アクリル
アミド;ビニルスルホン酸;アクリル酸メチルエステル
、エチルエステル等;アクリル酸ヒドロキシエチルエス
テル;ポリエチレングリコールモノアクリレート等;6
1種又は2種以上併用も可能であり、これらは、吸水材
料として使用される場合の被吸収液(体液その池水溶液
)の性状によって選択される。
タコン酸、マレイン酸、フマール酸及びその塩類;イタ
コン酸、マレイン酸、フマール酸等のジカルボン酸類の
低級アルキル又は低級アルコキシエステル類;アクリル
アミド;ビニルスルホン酸;アクリル酸メチルエステル
、エチルエステル等;アクリル酸ヒドロキシエチルエス
テル;ポリエチレングリコールモノアクリレート等;6
1種又は2種以上併用も可能であり、これらは、吸水材
料として使用される場合の被吸収液(体液その池水溶液
)の性状によって選択される。
更に、上記重合性単量体を使用して、重合反応で吸水性
材料を製造する際に、重合性単量体100重量部に対し
て、加橋性単量体を0.01〜10重量部併用する必要
がある。この架橋性単量体は重合時又は重合後の乾燥時
に架橋構造を与え、吸水性材料として必須の保水性向上
及び保水時の粘着防止に併用が必要なものである。しか
し架橋性単量体の使用量が10重量部を越えると、架橋
密度が大きくなり、すぎ、吸水時の体積膨張が抑えられ
るため、吸水能力は低下す、R−Vo、01重量部未満
の使用量では、初期吸水速度も小さくかつ吸水後の保水
性低下及び粘着性の発生の問題が生じる。
材料を製造する際に、重合性単量体100重量部に対し
て、加橋性単量体を0.01〜10重量部併用する必要
がある。この架橋性単量体は重合時又は重合後の乾燥時
に架橋構造を与え、吸水性材料として必須の保水性向上
及び保水時の粘着防止に併用が必要なものである。しか
し架橋性単量体の使用量が10重量部を越えると、架橋
密度が大きくなり、すぎ、吸水時の体積膨張が抑えられ
るため、吸水能力は低下す、R−Vo、01重量部未満
の使用量では、初期吸水速度も小さくかつ吸水後の保水
性低下及び粘着性の発生の問題が生じる。
このような架橋性単量体としては、アクリル酸カルシウ
ム、アクリル酸マグネシウム等のアクリル酸の多価金属
塩; N、 N’−メチレンビスアクリルアミド;エチ
レングリコールジアクリレート。
ム、アクリル酸マグネシウム等のアクリル酸の多価金属
塩; N、 N’−メチレンビスアクリルアミド;エチ
レングリコールジアクリレート。
エチレングリコールジメタアクリレート、ポリエチレン
グリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジ
メタアクリレート等のグリコール類のジアクリレート又
はジメタアクリレート;トリメチロールプロパントリア
クリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等
ポリオールのアクリレート類又はメタアクリレート類;
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル等のグリコール、脂
肪族多価アルコールのジ又はポリグリシジルエーテル;
N−メチロールアクリルアミド;グリシジルメタアクリ
レート;等の重合時又は重合後の加熱乾燥時に架橋構造
を与えることのできるものの中から選択された1種又は
2種以上を用いる事ができる。
グリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジ
メタアクリレート等のグリコール類のジアクリレート又
はジメタアクリレート;トリメチロールプロパントリア
クリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等
ポリオールのアクリレート類又はメタアクリレート類;
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル等のグリコール、脂
肪族多価アルコールのジ又はポリグリシジルエーテル;
N−メチロールアクリルアミド;グリシジルメタアクリ
レート;等の重合時又は重合後の加熱乾燥時に架橋構造
を与えることのできるものの中から選択された1種又は
2種以上を用いる事ができる。
上記、重合性単量体および架橋性単量体を20重量%以
上の濃度の水溶液とし、N2ガスで溶存酸素を除去し、
紙、不織布9発泡プラスチック等の吸水性有機材料に含
浸させる。この場合の含浸法としては単量体水溶液を吸
水性有機材料に散布するか、又は単量体水溶液に吸水性
有機材料を浸漬する方法が望ましい。又、この場合、吸
水性有機材料もN2ガスで処理して、重合反応を阻害し
ない雰囲気にしておくことおよび吸水性有機材料の吸水
率以下に単量体水溶液を含有させることが必要である。
上の濃度の水溶液とし、N2ガスで溶存酸素を除去し、
紙、不織布9発泡プラスチック等の吸水性有機材料に含
浸させる。この場合の含浸法としては単量体水溶液を吸
水性有機材料に散布するか、又は単量体水溶液に吸水性
有機材料を浸漬する方法が望ましい。又、この場合、吸
水性有機材料もN2ガスで処理して、重合反応を阻害し
ない雰囲気にしておくことおよび吸水性有機材料の吸水
率以下に単量体水溶液を含有させることが必要である。
これらは重合反応を連帯なく進行させかっ、吸水性有機
材料の形状及び特性を生かすためのものである。
材料の形状及び特性を生かすためのものである。
次に、重合開始剤を添加して重合反応を開始させるが、
開始剤は通常の水溶性ラジカル発生剤である過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド等が用いられ、又これらに亜硫酸
水素ナトリウム、l−アスコルビン酸、第1鉄塩等の還
元剤とを組合せるレドックス系開始剤も用いられる。
“重合開始剤の添加方法としては、重合性単量体および
架橋性単量体の水溶液を含有する吸水性有機材料に重合
開始剤、又は重合開始剤・還元剤の水溶液を散布する方
法が好ましい。又均−に散布して、重合開始剤をムラな
く添加するため重合開始剤水溶液を霧状にして添加する
のが特に好ましい。
開始剤は通常の水溶性ラジカル発生剤である過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド等が用いられ、又これらに亜硫酸
水素ナトリウム、l−アスコルビン酸、第1鉄塩等の還
元剤とを組合せるレドックス系開始剤も用いられる。
“重合開始剤の添加方法としては、重合性単量体および
架橋性単量体の水溶液を含有する吸水性有機材料に重合
開始剤、又は重合開始剤・還元剤の水溶液を散布する方
法が好ましい。又均−に散布して、重合開始剤をムラな
く添加するため重合開始剤水溶液を霧状にして添加する
のが特に好ましい。
重合開始剤水溶液を霧状にするには超音波振動子による
超音波式装置や遠心力を利用した回転霧化遠心噴霧装置
やスプレーノズルが用いられる。
超音波式装置や遠心力を利用した回転霧化遠心噴霧装置
やスプレーノズルが用いられる。
重合温度としては、特に温度調節は必要としないが5°
Cよ゛り低くなると重合開始が不確実になり易く、90
°Cより高くなると主鎖の分子量が上らず、吸水性が低
下するので5°C以上90°C以下の範囲になるよう重
合開始温度、単量体濃度、開始剤量を調節する。
Cよ゛り低くなると重合開始が不確実になり易く、90
°Cより高くなると主鎖の分子量が上らず、吸水性が低
下するので5°C以上90°C以下の範囲になるよう重
合開始温度、単量体濃度、開始剤量を調節する。
重合反応は数分から数時間の間で完結し、得られた、含
水状態の吸水性複合材料を加熱乾燥して最終製品にする
が80°C〜200°Cの熱風で加熱乾燥するのが望ま
しい。
水状態の吸水性複合材料を加熱乾燥して最終製品にする
が80°C〜200°Cの熱風で加熱乾燥するのが望ま
しい。
かくして得られた吸水性複合材料は吸水性に優れるばか
りでなく、1工程で目的に対応した形状が得られるため
、製造コストもかからず吸水性樹脂の使用範囲を拡大す
るものである。
りでなく、1工程で目的に対応した形状が得られるため
、製造コストもかからず吸水性樹脂の使用範囲を拡大す
るものである。
以下、実施例に基づき、本発明の詳細な説明する。
実施例1゜
アクリル酸35重量部(以下重量を省略する)。
アクリル酸ナトリウム65部、ジエチレングリコールエ
ポキシアクリレート4部からなる単量体混合物を水で3
0%に希釈し、N2ガスを吹込み、N2置換した。以下
重合の完了まではN2雰囲気に保ち、重合が阻害される
のを防止した。吸水性の良好な紙(飽和吸収率:800
%;厚み、1闘)に単量体混合物の水溶液を散布吸収さ
せたが吸収率は約400%であった。次に0.4%過硫
酸アンモニウム水溶液、0.2%亜硫酸水素ナトリウム
水溶液をそれぞれ超音波霧化装置で霧化し?、m雰囲気
に先の単量体混合物の水溶液を含有させた紙を20秒間
づつ保持し、重合反応を開始させた。更に同じ< N2
雰囲気中で1時間保持し重合反応を完結させたが、重合
温度は15°C〜70°Cであった。次に120°Cで
1時間加熱乾燥して吸水性・複合材料を製造した。この
吸水性複合材料を2 cm X ’2 cmの正方形に
切断し、塩化ナトリウム08%、尿素2%からなる人工
尿に1時間浸漬し吸収率を測定すると、表1.のように
なり優れた吸水性を示し、保水(1)飽和吸水率(A) 網上で5分間水切りした後の重量 (2)吸水率(B) 表1.吸水率(1) 実施例2〜5.。
ポキシアクリレート4部からなる単量体混合物を水で3
0%に希釈し、N2ガスを吹込み、N2置換した。以下
重合の完了まではN2雰囲気に保ち、重合が阻害される
のを防止した。吸水性の良好な紙(飽和吸収率:800
%;厚み、1闘)に単量体混合物の水溶液を散布吸収さ
せたが吸収率は約400%であった。次に0.4%過硫
酸アンモニウム水溶液、0.2%亜硫酸水素ナトリウム
水溶液をそれぞれ超音波霧化装置で霧化し?、m雰囲気
に先の単量体混合物の水溶液を含有させた紙を20秒間
づつ保持し、重合反応を開始させた。更に同じ< N2
雰囲気中で1時間保持し重合反応を完結させたが、重合
温度は15°C〜70°Cであった。次に120°Cで
1時間加熱乾燥して吸水性・複合材料を製造した。この
吸水性複合材料を2 cm X ’2 cmの正方形に
切断し、塩化ナトリウム08%、尿素2%からなる人工
尿に1時間浸漬し吸収率を測定すると、表1.のように
なり優れた吸水性を示し、保水(1)飽和吸水率(A) 網上で5分間水切りした後の重量 (2)吸水率(B) 表1.吸水率(1) 実施例2〜5.。
ジエチレングリコールエポキシアクリレートを6部、8
部、10部、12部と増やす以外は実施例1と同様にし
て吸水性複合材料の製造および吸水性の測定をすると、
表2.の結果を得た。架橋性単量体が12部の場合、大
巾な吸水率の低下が認められ、これは架橋密度が大きく
なったためと考えられる。
部、10部、12部と増やす以外は実施例1と同様にし
て吸水性複合材料の製造および吸水性の測定をすると、
表2.の結果を得た。架橋性単量体が12部の場合、大
巾な吸水率の低下が認められ、これは架橋密度が大きく
なったためと考えられる。
表2.吸水率(2)
実施例6
アクリル酸35部、アクリル酸ナトリウム55部。
アクリルアミド10部、N、N′−メチレンビスアクリ
ルアミド0.05部からなる単量体混合物を水で35%
に希釈しN2ガス置換する。コツトンとレーヨンよりな
る不織布(飽和吸水率: 1000%;厚み:Q、 5
yttty )に単量体混合物水溶物を散布吸収させ
た。
ルアミド0.05部からなる単量体混合物を水で35%
に希釈しN2ガス置換する。コツトンとレーヨンよりな
る不織布(飽和吸水率: 1000%;厚み:Q、 5
yttty )に単量体混合物水溶物を散布吸収させ
た。
吸収率は約600%であった。次に04%過硫酸アンモ
ニウム水溶液、0.2%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を
それぞれ超音波露化装置で霧化した雰囲気に先の単量体
混合物を含有させた不織布を20秒間づつ保持し、重合
反応を開始させた。更に同じ< N2雰囲気中で90分
間保持し、重合を完結させた後、120°Cで1時間加
熱乾燥して吸水性複合材料を製造した。次に実施例、1
.と同様の吸水試験を実施し、表3.の結果を得た。吸
水性、保水性も良好でかつ吸水性複合材料として柔軟な
性状で、実施例7.“〜8 N、 N’−メチレンビスアクリルアミドを0.03
部。
ニウム水溶液、0.2%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を
それぞれ超音波露化装置で霧化した雰囲気に先の単量体
混合物を含有させた不織布を20秒間づつ保持し、重合
反応を開始させた。更に同じ< N2雰囲気中で90分
間保持し、重合を完結させた後、120°Cで1時間加
熱乾燥して吸水性複合材料を製造した。次に実施例、1
.と同様の吸水試験を実施し、表3.の結果を得た。吸
水性、保水性も良好でかつ吸水性複合材料として柔軟な
性状で、実施例7.“〜8 N、 N’−メチレンビスアクリルアミドを0.03
部。
0、01部と減らす以外は、実施例6.と同様にして吸
水性複合材料の製造および吸水性の測定をすると、表4
、の結果を得た。架橋性単量体が0.01部の場。
水性複合材料の製造および吸水性の測定をすると、表4
、の結果を得た。架橋性単量体が0.01部の場。
合、保水性の低下、が設けられた。これは架橋密度・が
小さく圧力の影響を受け易くなったと考えられ、架橋性
単量体の使用量は0.01部が下限である。
小さく圧力の影響を受け易くなったと考えられ、架橋性
単量体の使用量は0.01部が下限である。
般
表4. 吸収率(4)
特許出願人 アロソ化成株式会社
Claims (2)
- (1) アクリル酸、アクリル酸塩を主成分とする重合
性単量体の水溶液を吸水性有機材料に含浸させた後、重
合、乾燥させることを特徴とする吸水性複合材料の製造
法 - (2) 吸水性複合材料の製Aおいて、水溶性ラジカル
発生剤又は水溶性ラジカル発生剤と水溶性還元剤を霧状
にして重合性単量体に添加して重合反応を開始させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の重合方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59006834A JPS60149609A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 吸水性複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59006834A JPS60149609A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 吸水性複合材料の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60149609A true JPS60149609A (ja) | 1985-08-07 |
Family
ID=11649259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59006834A Pending JPS60149609A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 吸水性複合材料の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60149609A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS63118375A (ja) * | 1986-06-04 | 1988-05-23 | Seitetsu Kagaku Co Ltd | 吸水性組成物 |
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EP0390513A2 (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-03 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Body-fluid-absorbing article |
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-
1984
- 1984-01-17 JP JP59006834A patent/JPS60149609A/ja active Pending
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