JPH11246625A - 吸水性樹脂、その製造方法および吸収性物品 - Google Patents

吸水性樹脂、その製造方法および吸収性物品

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JPH11246625A
JPH11246625A JP10052402A JP5240298A JPH11246625A JP H11246625 A JPH11246625 A JP H11246625A JP 10052402 A JP10052402 A JP 10052402A JP 5240298 A JP5240298 A JP 5240298A JP H11246625 A JPH11246625 A JP H11246625A
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absorbent resin
blood
particle size
absorbent
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 血液ゲル吸収性に優れた吸水性樹脂、その製
造方法およびそれを用いた吸収性物品を提供する。 【解決手段】 粉末状の吸水性樹脂であって、粒度分布
の正規標準偏差が130以上であることを特徴とする吸
水性樹脂、互いに血液吸収速度の異なる二種以上の吸水
性樹脂を混合する工程を含む吸水性樹脂の製造方法、粉
末状の吸水性樹脂の製造方法であって、互いに平均粒径
の異なる二種以上の粉末状の吸水性樹脂を混合する工程
を含むことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法、粉末状
の吸水性樹脂の製造方法であって、粉末状の吸水性樹脂
を複数の粒度範囲に分級した後、分級によって得られた
互いに重複しない粒度範囲の二種以上の吸水性樹脂を混
合する工程を含むことを特徴とする吸水性樹脂の製造方
法、および前記記載の吸水性樹脂を坪量20〜1000
0g/m2で用いた吸収性物品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸水性樹脂、その
製造方法および吸収性物品に関する。特に、血液ゲル吸
収量に優れた吸水性樹脂、その製造方法およびそれを用
いた吸収性物品に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、体液を吸収させることを目的と
し、紙おむつ、生理用ナプキンなどの衛生材料の構成材
料の一つとして吸水性樹脂が幅広く利用されている。上
記の吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分
中和物架橋体、澱粉−アクリロニトリルグラフト重合体
の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の中和
物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化
物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド
共重合体の加水分解物またはこれらの架橋体、カチオン
性モノマーの架橋体などが知られている。
【0003】被吸収液が血液などの場合には、血液吸収
時に血液成分が個々の吸水性樹脂粒子を包囲し吸収を妨
げるために吸水性樹脂の吸引量が低下する等の特別の事
情があるため、尿に対する吸引量が高い吸水性樹脂であ
っても、血液に対する吸引量も高いとは限らない。この
ような事情に鑑み、吸水性樹脂の血液吸収特性を改良す
る試みとして、種々の提案がなされている。例えば、吸
水性樹脂の血液に対する吸収力改善を目的として、食塩
やポリエチレングリコールのような化合物を吸水性樹脂
に添加することが提案されている(特開昭58−501
107号公報、特開昭54−70694号公報)。ま
た、高吸水性繊維を不均一にすることにより衛生材料用
不織布の吸血率を向上させようとする試み(特開平6−
207358号公報)や、上層と下層をそれぞれ粒度の
異なる吸水性樹脂で構成した積層体(実開平6−589
52号公報)が提案されている。確かにこれらの構成と
することにより血液吸収特性は若干改善されるものの、
未だ実用上不十分なものであった。
【0004】これを解決するものとして、国際公開96
−28515号公報では、羊血に対する血液面積率とい
う新規なパラメータを導入し、この血液面積率の高い吸
血液性樹脂組成物は優れた血液吸収特性を示すこと、ま
た吸水性樹脂の表面を高架橋することにより血液面積率
が高い吸血液性樹脂組成物が得られることが開示されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】国際公開96−285
15号公報に開示された技術によると、確かに血液吸収
特性はかなり改善されるものの、吸水性樹脂が血液を二
度以上に分けて少量ずつ吸収した場合には、その合計で
吸収できる血液の量は一気に吸収する場合と比べて少な
くなってしまうという問題があることがわかった。つま
り、吸水性樹脂がいったん血液を吸収してゲル(血液ゲ
ル)となってしまうと、もはや本来吸収可能であったは
ずの量は吸収できないのである。例えば、一気に血液を
吸収すれば10gの血液を吸収可能な吸水性樹脂であっ
ても、まず3gの血液を吸収してからしばらく時間をお
いて血液ゲルとなってしまった後には、さらに7gの血
液を吸収することは不可能となるのである。そのため、
血液吸収量が多い吸水性樹脂であっても血液ゲル吸収性
が悪ければ、せっかくの血液吸収量が多いという特徴は
十分に生かされず、結果として実用性に劣ったものとな
ってしまう。
【0006】したがって、本発明の課題は、血液ゲル吸
収性に優れた吸水性樹脂、その製造方法およびそれを用
いた吸収性物品を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の構成をとる。 (1) 粉末状の吸水性樹脂であって、粒度分布の正規標準
偏差が130以上であることを特徴とする吸水性樹脂。 (2) 前記粒度分布がピークを2つ以上有するものであ
る、前記(1)記載の吸水性樹脂。
【0008】(3) ピーク間距離の少なくとも一つが10
0μm以上である、前記(2)記載の吸水性樹脂。 (4) 互いに血液吸収速度の異なる二種以上の吸水性樹脂
を混合する工程を含む吸水性樹脂の製造方法。 (5) 混合する吸水性樹脂間の血液吸収速度の差の中で少
なくとも一つの差が0.05g/g/秒以上である、前
記(4)記載の吸水性樹脂の製造方法。
【0009】(6) 混合する吸水性樹脂のうち、最も血液
吸収速度の大きいものの血液吸収速度が0.10〜0.
33g/g/秒の範囲内であり、最も血液吸収速度の小
さいものの血液吸収速度が0.01〜0.10g/g/
秒の範囲内である、前記(4)または(5)記載の吸水性樹脂
の製造方法。 (7) 粉末状の吸水性樹脂の製造方法であって、互いに平
均粒径の異なる二種以上の粉末状の吸水性樹脂を混合す
る工程を含むことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
【0010】(8) 混合する吸水性樹脂間の平均粒径の差
の中で少なくとも一つの差が100μm以上である、前
記(7)記載の吸水性樹脂の製造方法。 (9) 混合する吸水性樹脂のうち、最も平均粒径の大きい
ものの平均粒径が300〜1000μmの範囲内であ
り、最も平均粒径の小さいものの平均粒径が1〜300
μmの範囲内である、前記(7)または(8)記載の吸水性樹
脂の製造方法。
【0011】(10) 粉末状の吸水性樹脂の製造方法であ
って、粉末状の吸水性樹脂を複数の粒度範囲に分級した
後、分級によって得られた互いに重複しない粒度範囲の
二種以上の吸水性樹脂を混合する工程を含むことを特徴
とする吸水性樹脂の製造方法。 (11) 前記(1)から(3)のいずれかに記載の吸水性樹脂を
坪量20〜10000g/m2で用いた吸収性物品。
【0012】
【発明の実施の形態】被吸収液が人工尿の場合には二度
以上に分けて吸液した場合と一度に吸液した場合とで吸
液量にほとんど違いがなかったことから、血液ゲル吸収
量の問題は、血液等に特有の問題であると考えられる。
本発明者らは、血液の方が人工尿よりもゲルブロッキン
グを起こしやすいことも考え合わせて、人工尿と血液と
の一番大きな違いは、血液は液体成分の他に固体成分で
ある血球等を含んでいることであると考え、血球等が血
液ゲル吸収性を阻害する原因であると推測した。さらに
検討を進め、血球の内部は水分であることから、血液が
吸水性樹脂に吸収される際に血球中の水分も吸水性樹脂
に吸収され、血球の表面膜が吸水性樹脂表面に密着した
状態で吸水性樹脂がゲル化し、血球の表面膜によって吸
水性樹脂と新たな液体(血液)との接触が阻害されるの
ではないかと考えた。
【0013】通常の製法によって得られた吸水性樹脂の
粒度分布はごく普通の山型で、平均粒径付近の粒径のも
のが最も多く、極めて粒径の小さいものや極めて粒径の
大きいものの割合は少なくなっている。従来技術では、
粒度分布をシャープにすることを課題としているものも
多く(特開平2−191604号公報、特開平3−22
7301号公報、特表平6−507564号公報等)、
その場合にはこの傾向は特に顕著となる。一般に同一組
成の吸水性樹脂においては血液吸収速度と粒径は良く相
関していることが知られており、粒径が小さいものほど
血液吸収速度が大きい。したがって、吸水性樹脂が血液
に接触したときには粒径の小さい吸水性樹脂ほど多量の
吸液を行う。通常の吸水性樹脂では極めて粒径の小さい
ものの割合が少ないため、初めて血液に接触したときに
それら極めて粒径の小さい吸水性樹脂だけでは絶対的な
吸液量が足りず平均粒径付近の粒径の吸水性樹脂もかな
りの吸液を行う。つまり、はじめて血液に接触したとき
に大半の吸水性樹脂がかなりの吸液を行うために、大半
の吸水性樹脂の表面に血球が密着してしまう。言い換え
れば、表面に血球の密着のない吸水性樹脂がほとんど残
らないので、次に再び血液に接触したときには、吸液を
十分に行うことができないこととなる。本発明者らは、
血液ゲル吸収性を高めるためには、吸水性樹脂が初めて
血液に接触したときには吸液をほとんど行わず、次に再
び血液に接触したときに初めて吸液を行う吸水性樹脂の
割合を多くすることが有効であると考え、本発明に到達
したものである。
【0014】すなわち、本発明では、吸水性樹脂の血液
吸収速度の分布に十分な拡がりをもたせることで、初め
て血液に接触したときには血液吸収速度の大きい(平均
粒径の小さい)側の吸水性樹脂だけで吸液を行い、次に
再び血液と接触するときに備えて多くの吸水性樹脂、つ
まり血液吸収速度の小さい(平均粒径の大きい)側の吸
水性樹脂を表面に血球の密着のない状態で残しておくと
いうものである。
【0015】すなわち、本発明では吸水性樹脂の製造方
法として、互いに血液吸収速度の異なる二種以上の吸水
性樹脂を混合する方法を提供する。血液吸収速度とは、
後述の実施例において定義されるものであり、吸水性樹
脂が所定時間(1分間)で吸水性樹脂が血液を吸収する
量を定量するものである。混合する吸水性樹脂間の血液
吸収速度の差(3種以上の吸水性樹脂を混合する場合に
は、血液吸収速度の順に並べて隣り合うもの同士の差を
いう)の中で少なくとも一つの差が0.05g/g/秒
以上であることが好ましく、より好ましくは0.10g
/g/秒以上、さらに好ましくは0.15g/g/秒以
上である。混合する吸水性樹脂のうち、最も血液吸収速
度の大きいものの血液吸収速度は0.10〜0.33g
/g/秒の範囲内にあることが好ましく、0.15〜
0.25g/g/秒の範囲内にあることがより好まし
い。また、最も血液吸収速度の小さいものの血液吸収速
度は0.01〜0.10g/g/秒の範囲内にあること
が好ましく、0.03〜0.07g/g/秒の範囲内に
あることがより好ましい。混合する吸水性樹脂は同じ組
成のものであっても、互いに異なる組成のものであって
もかまわないが、同じ組成の場合には血液吸収速度と粒
径との相関が良いので、粒径を制御することによって血
液吸収速度を制御できるという利点がある。
【0016】したがって、本発明では吸水性樹脂の製造
方法として、互いに平均粒径の異なる二種以上の粉末状
の吸水性樹脂を混合する方法をも提供する。混合する吸
水性樹脂間の平均粒径の差(3種以上の吸水性樹脂を混
合する場合には、平均粒径の順に並べて隣り合うもの同
士の差をいう)の中で少なくとも一つの差が100μm
以上であることが好ましく、より好ましくは300μm
以上、さらに好ましくは500μmである。混合する吸
水性樹脂のうち、最も平均粒径の大きいものの平均粒径
は300〜1000μmの範囲内にあることが好まし
く、400〜800μmの範囲内にあることがより好ま
しい。また、最も平均粒径の小さいものの平均粒径は1
〜300μmの範囲内にあることが好ましく、10〜1
00μmの範囲内にあることがより好ましい。
【0017】互いに平均粒径の異なる二種以上の粉末状
の吸水性樹脂を得るには、粉末状の吸水性樹脂を複数の
粒度範囲に分級するのが簡便である。吸水性樹脂を分級
した後、分級によって得られた互いに重複しない粒度範
囲の二種以上の吸水性樹脂を混合することで、混合する
吸水性樹脂の互いの組成が互いに同じとなるので好まし
い。特に、分級によって得られた複数の粒度範囲の吸水
性樹脂のうち、互いに隣接する粒度範囲の吸水性樹脂同
士を混合するよりも、1つ以上間のあいた互いに隣接し
ない吸水性樹脂同士を混合する方が、得られる吸水性樹
脂の粒径の拡がりが広くなるので好ましい。例えば、1
50〜300μm、300〜600μm、600〜85
0μmの3種の粒度範囲の吸水性樹脂を分級によって得
た場合には、150〜300μmの吸水性樹脂と300
〜600μmの吸水性樹脂とは、「300μm」で粒度
範囲が隣接し、300〜600μmの吸水性樹脂と60
0〜850μmの吸水性樹脂とは、「600μm」で粒
度範囲が隣接するので、真ん中の300〜600μmの
吸水性樹脂を用いず、両端の150〜300μmの吸水
性樹脂と600〜850μmの吸水性樹脂を混合するこ
とが好ましい。
【0018】本発明の効果を十分に発揮するためには、
混合する二種以上の吸水性樹脂の混合比率をなるべく等
量ずつとすることが好ましく、具体的には最も量の多い
ものと少ないものとの重量比が2倍以内、好ましくは
1.5倍以内、より好ましくは1.2倍以内であること
が好ましい。上記のような製法によって、本発明の、粒
度分布の正規標準偏差が130以上の粉末状の吸水性樹
脂を得ることができる。吸水性樹脂の粒度分布の正規標
準偏差は170以上であることが好ましく、210以上
であることがより好ましい。通常の製法によって得られ
た吸水性樹脂では正規標準偏差が高々115程度と考え
られる。正規標準偏差が130以上のなるような粒度分
布の形態としては、ピークを2つ以上有するもの、
ピークは1つであるが、極めてブロードであるか台形状
であるもの、が例として挙げられる。本発明の効果を十
分に発揮するためには、よりが好ましく、さらに
においてピーク間距離(3つ以上のピークを有する場合
には、隣り合うピーク間の距離をいう)の少なくとも一
つが、100μm以上であることが好ましく、300μ
m以上であることがより好ましい。ピーク間距離が短い
とピークを2つ以上有する効果が低く、初めて血液に接
触したときにほとんど全ての吸水性樹脂が吸液を行うこ
とになり、次に再び血液に接触したときに吸液を行うこ
とのできる吸水性樹脂の割合が減少する。ピークのうち
最も粒径の小さい側のピークは1〜300μmの範囲内
にあることが好ましく、10〜200μmの範囲内にあ
ることがより好ましい。また、最も粒径の大きい側のピ
ークは300〜1000μmの範囲内にあることが好ま
しく、400〜800μmの範囲内にあることがより好
ましい。の形態の粒度分布は、例えば互いに隣接しな
い粒度範囲の吸水性樹脂を混合することで容易に得るこ
とができる。の形態の粒度分布は、例えば互いに隣接
する粒度分布の吸水性樹脂をなるべく等量ずつ混合する
ことで容易に得ることができる。
【0019】本発明の吸水性樹脂の平均粒径としては1
00〜800μmの範囲内にあることが好ましく、30
0〜600μmの範囲内であることがより好ましい。本
発明の吸水性樹脂は、血液ゲル吸収量が高いことが特徴
であり、2g/g以上を容易に達成することができる。
血液ゲル吸収量とは、後述の実施例において定義される
ものであり、吸水性樹脂が血液を吸収してゲルとなった
状態での血液吸収量を定量するものである。血液ゲル吸
収量が高いほど、吸水性樹脂が血液を二度以上にわけて
少量ずつ吸収した場合でも合計で吸収できる血液の量が
多いことを表わす。血液ゲル吸収量は好ましくは2.5
g/g以上、より好ましくは3g/g以上である。
【0020】本発明の吸水性樹脂において、血液ゲル吸
収量が高いという特徴を十分に生かすためには、血液吸
引量が高いことが好ましい。血液吸引量とは、後述の実
施例において定義されるものであり、吸水性樹脂が血液
を引く力を定量するものである。血液吸引量は5g/g
以上であることが好ましく、より好ましくは10g/g
以上である。血液吸引量の高い吸水性樹脂を得るために
は、原料となる混合する吸水性樹脂のそれぞれの血液吸
引量が高いことが好ましく、5g/g以上であることが
好ましく、より好ましくは10g/g以上である。
【0021】本発明の吸水性樹脂の吸水倍率は、生理食
塩水中のティーバッグ法による値で、20〜60g/g
程度有することが好ましい。未架橋成分、いわゆる水可
溶成分の割合は20重量%以下が好ましく、より好まし
くは10重量%以下、さらに少ないほど好ましい。本発
明において用いられる吸水性樹脂としては、水を吸収し
て体積膨張を起こすものであれば特に制限はないが、一
般に水溶性不飽和単量体を重合させることにより得られ
る。これらの水溶性不飽和単量体の例としては、(メ
タ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、クロ
トン酸、イタコン酸、2−(メタ)アクリロイルエタン
スルホン酸、2−(メタ)アクリロイルプロパンスルホ
ン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸
等のアニオン性単量体やその塩;(メタ)アクリルアミ
ド、N−置換(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メ
タ)アクリレート等のノニオン性親水基含有単量体、
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、
N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレー
ト、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミド等のアミノ基含有不飽和単量体やそれらの4級化
物等を具体的に挙げることができる。また、得られる重
合体の親水性を極度に阻害しない程度の量で、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸エス
テル類や酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の疎水性単
量体を使用してもよい。単量体成分としてはこれらのう
ちから1種または2種以上を選択して用いることができ
るが、最終的に得られる吸水性物品の吸水諸特性を考え
ると(メタ)アクリル酸(塩)、2−(メタ)アクリロ
イルエタンスルホン酸(塩)、2−(メタ)アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸(塩)、(メタ)
アクリルアミド、メトキシポリエチレングリコール(メ
タ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレートまたはその4級化物からなる群から選
ばれる1種以上のものが好ましく、(メタ)アクリル酸
(塩)を必須成分として含むものがさらに好ましい。こ
の場合(メタ)アクリル酸の30〜90モル%が塩基性
物質で中和されているものが最も好ましい。
【0022】また、吸水性樹脂は、架橋剤を使用せずに
得られる自己架橋型のものでも、重合性不飽和基および
/または反応性官能基を有する架橋剤を、得られる吸水
性樹脂の諸特性が所望の基準に達する範囲で用いて得ら
れるものでもよい。この場合、吸水性樹脂内部の架橋に
用いられる内部架橋剤の例としては、例えばN,N’−
メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレ
ングリコール(メタ)アクリレート、グリセリントリ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ
(メタ)アクリレート、トリアリルアミン、トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、グリシジ
ル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、(ポリ)グリセリン、プロ
ピレングリコール、ジエタノールアミン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、(ポリ)エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロー
ル(ポリ)グリシジルエーテル、エピクロルヒドリン、
エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、(ポリ)塩化
アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、硫
酸マグネシウム等を具体的に挙げることができる。これ
らのうち反応性を考慮して、1種または2種以上を用い
ることができる。
【0023】吸水性樹脂の表面近傍を架橋処理すること
により、吸水性樹脂の血液吸引量および血液吸収量を高
めることができる。表面架橋剤としては、吸水性樹脂の
表面の官能基と反応できる2個以上の官能基を有するも
ので、生理用ナプキン等の吸収性物品に使用した場合安
全性の高いものが好ましく、例えば、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,
3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,
5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオー
ル、1,9−ノナンジオール、ピナコール、ヒドロベン
ゾイン、ベンズピナコール、シクロペンタン−1,2−
ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、ペンタ
エリスリトール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリ
セリン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピ
レンブロックポリマー、ソルビット、ソルビタン、ソル
ビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン
脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
トリット、ポリビニルアルコール、グルコース、マンニ
ット、マンニタン、ショ糖、ブドウ糖等の多価アルコー
ル;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、
4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、
4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヒ
ドロキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、
1,3−ジオキサン−2−オン、4−メチル−1,3−
ジオキサン−2−オン、4,6−ジメチル−1,3−ジ
オキサン−2−オン等のアルキレンカーボネート;エチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレン
ヘキサミン、ポリエチレンイミン等の多価アミン;2,
4−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート等の多価イソシアネート;1,2−エチレン
ビスオキサゾリン等の多価オキサゾリン;2,2−ビス
ヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジ
リジル)プロピオネート]、1,6−ヘキサメチレンジ
エチレンウレア、ジフェニルメタン−ビス−4,4’−
N,N’−ジエチレンウレア等の多価アジリジン等が挙
げられる。表面架橋剤としては、これらのうちの1種ま
たは2種以上を用いることができる。中でも、得られる
吸水性樹脂の血液吸引量および血液吸収量の観点から多
価アルコールおよびアルキレンカーボネートが好まし
く、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリ
セリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
トが好ましく、グリセリンが最も好ましい。
【0024】表面架橋剤の使用量は特に限定されない
が、吸水性樹脂100重量部に対して0.5〜10重量
部の範囲が好ましく、さらに好ましくは2〜5重量部の
範囲である。使用量が0.5重量部未満では、たとえ長
時間加熱しても得られる吸水性樹脂の血液吸引量および
血液吸収量が上がりにくい。一方、使用量が10重量部
を越えると、使用量の増加に相当する効果を得ることは
困難であり、さらに未反応物が残存し、そのため種々の
トラブルの原因となるばかりでなく不経済である。
【0025】前記吸水性樹脂に表面架橋処理を施すに
は、通常、吸水性樹脂と表面架橋剤を均一に混合後、造
粒したものを加熱処理する。吸水性樹脂と表面架橋剤の
混合を均一にするには、吸水性樹脂100重量部に対
し、水0〜50重量部および親水性有機溶媒0〜60重
量部を用いてもよい。親水性有機溶媒としては、メタノ
ール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノ
ールおよびt−ブタノールのような低級アルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ンのようなエーテル類、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ンおよびジエチルエーテルのようなエーテル類、N,N
−ジメチルホルムアミドおよびN,N−ジエチルホルム
アミドのようなアミド類およびジメチルスルホキシドの
ようなスルホキシド類が挙げられる。
【0026】混合方法は特に制限されず、通常の混合機
を用いることができる。加熱処理は、表面架橋剤として
多価アルコールまたはアルキレンカーボネートを使用す
る場合、被加熱物の温度および加熱処理時間が下記式
(1)に示される条件下で行うのが好ましい。 log(t)≧15.7×103(1/T)−24.4 (1) (式中、tは加熱処理時間(秒)であり、Tは被加熱物
の絶対温度(K)である。) 式(1)を満足しない条件で加熱処理を行うと血液吸引
量および血液吸収量の劣ったものとなる。さらに、下記
式(2)に示される条件下で行うのが好ましい。
【0027】 15.7×103(1/T)−23≧ log(t)≧15.7×103(1/T)−24.4 (2) (式中、tは加熱処理時間(秒)であり、Tは被加熱物
の絶対温度(K)である。) 式(2)を満足しない条件で加熱処理を行うと、長時間
費やしたことに相当する効果を得ることは困難であり不
経済である。
【0028】表面架橋剤が多価アルコールまたはアルキ
レンカーボネートである場合、具体的な被加熱物の温度
および加熱処理時間としては、170℃で18時間以上
70時間以下〜250℃で5分以上18分以下が好まし
く、180℃で8時間以上30時間以下〜210℃で1
時間以上3時間以下がより好ましい。被加熱物の温度が
170℃未満であると、血液吸引量および血液吸収量の
高いものを得るために非常に長い時間がかかり経済的で
ない。一方、被加熱物の温度が250℃を越えるもので
あると、使用される吸水性樹脂の種類によっては熱劣化
を起こす危険性がある。
【0029】本発明において加熱方法は、特に制限され
るものではなく、通常の乾燥機や加熱炉、例えば溝型攪
拌乾燥機、回転乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤
外線乾燥機、誘電加熱等を用いることができる。この加
熱処理の際の剪断力や破砕力はできるだけ小さい方が、
血液吸引量や血液吸収量の優れたものを得るために好ま
しく、上記の中で流動層乾燥機、気流乾燥機が好まし
い。
【0030】本発明では、表面架橋を行った吸水性樹脂
を分級してもよいし、吸水性樹脂に分級した後でそれぞ
れに表面架橋を行っても良い。本発明の吸収性物品は、
本発明の吸水性樹脂を親水性繊維等の必要な部材と組み
合わせて構成したものである。坪量は20〜10000
g/m2の範囲が一般的であり、100〜1000g/
2の範囲が好ましく、200〜600g/m2の範囲が
より好ましい。
【0031】本発明の吸収性物品に用いられる親水性繊
維としては、公知のものがいずれも使用できる。例え
ば、粉砕された木材パルプ、コットンリンターや架橋セ
ルロース繊維、レーヨン、綿、羊毛、アセテート、ビニ
ロン等を用いることができる。中でも、粉砕された木材
パルプのエアレイド・パッドの形のものが好ましい。本
発明の吸収性物品は、拡散層、脚部弾性部材、腰部弾性
部材、テープなど公知の多数の部材を具備していてもよ
い。
【0032】本発明の吸収性物品は、上述したように血
液に対して優れた吸収特性を示すものであるが、その
他、血液と同様にタンパク質成分を含む水、例えば、牛
乳、母乳、おりもの等に対しても優れた吸収特性を示
す。また、従来の吸水性樹脂と同様の尿、海水、セメン
ト水、土壌水、肥料含有水、雨水、排水等に対しても優
れた吸収特性を示す。具体的な用途として、生理用ナプ
キン、タンポン、医療用血液吸収性物品、創傷保護材、
創傷治癒材、手術用廃液処理剤等の血液吸収特性の要求
される用途の他、使い捨ておむつや失禁パット等の衛生
材料、土木、農園芸等の各種産業分野においても好適に
用いられる。さらに、本発明の吸水性樹脂または吸収性
物品に消臭剤、香料、薬剤、植物生育助剤、殺菌剤、発
泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、肥料等を介在させる
ことにより、得られる吸水性樹脂または吸収性物品に新
たな機能を付与することもできる。
【0033】
【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。なお、実施例中で「部」とは特
にことわりがない限り「重量部」を表すものとする。
【0034】吸水性樹脂の諸性能は以下の方法により測
定した。 (a)血液吸引量 内径95mmのシャーレ中の羊血(緬羊脱繊維血液;日
本バイオテスト研究所製、以下同じ)20mlに浸した
16枚重ねのトイレットペーパー(55mm×75m
m)上に試料樹脂約1gを加え、5分間吸液させた後、
膨潤ゲルを採取してその重量を測定した。吸液後の膨潤
ゲルの重量を元の試料樹脂の重量で除して、試料樹脂の
血液吸引量(g/g)を算出した。 (b)血液吸収量 内径60mmのシャーレ中に試料樹脂1gをできるだけ
均一にまき、その上に羊血5gを滴下し、血液を吸った
ゲルとする。ほとんどの吸水性樹脂はこの状態で均一な
ゲルにはならない。
【0035】次に、5分放置後、キッチンタオル(10
枚重ね)をそのゲルの上に置き、その上に重り(荷重0.
7psi=49g/cm2)を乗せ、1分後のキッチンタオルの重量
を測定し、その重量変化を、滴下した羊血から引いた値
を血液吸収量とした。 (c)血液ゲル吸収量 内径60mmのシャーレ中に試料樹脂1gをできるだけ
均一にまき、その上に羊血5gを滴下し、血液を吸った
ゲルとする。
【0036】60分放置後、上記血液を吸ったゲルに羊
血を5g滴下し、5分放置後、キッチンタオル(10枚
重ね)を前記ゲルの上に置き、その上に重り(荷重0.7p
si=49g/cm2)を乗せ、1分後のキッチンタオルの重量を
測定し、その重量変化を、滴下した羊血から引いた値を
血液ゲル吸収量とした。 (d)血液戻り量 吸収性物品の中心部に羊血約15gを注射器で滴下し、
約5分間経過後、吸収性物品の表面を手で触って戻り量
を評価し、それを血液戻り量とした。さらに、1時間
経過後、羊血15gを注射器で滴下し、約5分経過後、
吸収性物品の表面を手で触って戻り量を評価し、それを
血液戻り量とした。 (e)血液吸収速度 内径95mmのシャーレ中に羊血20mlに浸した16
枚重ねのトイレットペーパー(55mm×75mm)上
に試料樹脂約1gを加え、1分間吸液させた後、膨潤ゲ
ルを採取してその重量を測定した。以下の式に従い血液
吸収速度を算出した。
【0037】
【数1】
【0038】(f)平均粒径・粒度分布 平均粒径は、JIS標準ふるい(目開き850μm、7
10μm、600μm、500μm、425μm、35
5μm、300μm、250μm、180μm、150
μm、100μm、75μm、45μm)を用いて試料
樹脂をふるい分級した後、残留百分率Rを正規確率紙に
プロットし、R=50%に相当する粒径を平均粒径とし
た。
【0039】粒度分布としては、その指標として下記の
式で表わされる正規標準偏差値を用いた。ここでは、正
規標準偏差値が大きいほど粒度分布が広いことを意味す
る。
【0040】
【数2】
【0041】(X0はR=50%、X1はR=84.1
%、X2はR=15.9%のときのそれぞれの粒径) [実施例1]カルボキシル基を有する吸水性樹脂の製造
に際して、単量体成分としてのアクリル酸ナトリウム
(中和率75モル%)の37重量%水溶液4400部
に、内部架橋剤としてのトリメチロールプロパントリア
クリレート2.72部を溶解させて反応液とした。次
に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で30分間脱気し
た。
【0042】次いで、シグマ型羽根を2本有するジャケ
ット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けた反応
器に上記反応液を供給し、反応液を30℃に保ちながら
上記反応器内を窒素ガス置換した。続いて、反応液を攪
拌しながら、重合開始剤としての過硫酸ナトリウム1.
1部、および重合開始剤の分解を促進する還元剤として
の亜硫酸ナトリウム1.1部を添加したところ、およそ
1分後に重合が開始した。そして、30℃〜80℃で重
合を行い、重合を開始して40分後に含水ゲル状重合体
を取り出した。
【0043】得られた含水ゲル状重合体を金網上に広
げ、150℃で2時間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を
ハンマーミルを用いて粉砕し、さらに目開き850μm
の金網で分級することにより平均粒径400μmの吸水
性樹脂(1)を得た。次いで、得られた吸水性樹脂
(1)100部に対し、グリセリン0.5部、水2部お
よびイソプロピルアルコール0.5部を含有する水性液
をレディゲミキサー(M5R、レディゲ社製)で約30
分間混合し、得られた吸水性樹脂混合物(1)を乾燥機
の中に入れ220℃で2時間の加熱処理をし、吸水性樹
脂(2)を得た。吸水性樹脂(2)の血液吸引量は1
2.5g/gであった。
【0044】吸水性樹脂(2)を目開き850μm、6
00μm、300μm、150μmで分級し、850μ
m〜600μmを吸水性樹脂(2A)、600μm〜3
00μmを吸水性樹脂(2B)、300μm〜150μ
mを吸水性樹脂(2C)、150μm以下を吸水性樹脂
(2D)とした。吸水性樹脂(2A)、(2B)、(2
C)、(2D)の血液吸収速度はそれぞれ、0.04g
/g/秒、0.09g/g/秒、0.13g/g/秒、
0.18g/g/秒であった。また、吸水性樹脂(2
A)、(2B)、(2C)、(2D)の血液吸引量はそ
れぞれ、13.1g/g、12.8g/g、12.2g
/g、12.0g/gであり、平均粒径はそれぞれ、7
10μm、420μm、240μm、92μmであっ
た。
【0045】吸水性樹脂(2A)50部と吸水性樹脂
(2D)50部とを混合し、本発明の吸水性樹脂(a)
を得た。吸水性樹脂(a)の血液吸引量は12.6g/
gであった。吸水性樹脂(a)は平均粒径が410μm
で、700μmと100μmに2つのピークを有してい
た。 [実施例2]実施例1で得た吸水性樹脂(2A)50部
と吸水性樹脂(2C)50部とを混合し、本発明の吸水
性樹脂(b)を得た。吸水性樹脂(b)の血液吸引量は
12.4g/gであった。吸水性樹脂(b)は平均粒径
が480μmで、700μmと250μmに2つのピー
クを有していた。 [実施例3]実施例1で得た吸水性樹脂(2B)50部
と吸水性樹脂(2D)50部とを混合し、本発明の吸水
性樹脂(c)を得た。吸水性樹脂(c)の血液吸引量は
12.3g/gであった。吸水性樹脂(c)は平均粒径
が250μmで、410μmと100μmに2つのピー
クを有していた。 [実施例4]実施例1で得た吸水性樹脂(2A)25部
と吸水性樹脂(2B)25部と吸水性樹脂(2C)25
部と吸水性樹脂(2D)25部とを混合し、本発明の吸
水性樹脂(d)を得た。吸水性樹脂(d)の血液吸引量
は12.5g/gであった。吸水性樹脂(d)は平均粒
径が390μmで、粒度分布の形状は台形状であった。 [実施例5]実施例1で得た吸水性樹脂(1)を目開き
850μm、600μm、300μm、150μmで分
級し、850μm〜600μmを吸水性樹脂(1A)、
600μm〜300μmを吸水性樹脂(1B)、300
μm〜150μmを吸水性樹脂(1C)、150μm以
下を吸水性樹脂(1D)とした。
【0046】得られた吸水性樹脂(1A)100部に対
し、グリセリン0.2部、水1部およびイソプロピルア
ルコール0.5部を含有する水性液をレディゲミキサー
(M5R、レディゲ社製)で約30分間混合し、得られ
た吸水性樹脂混合物(1A)を乾燥機の中に入れ220
℃で2時間の加熱処理をし、吸水性樹脂(3A)を得
た。吸水性樹脂(3A)の血液吸引量は12.8g/
g、血液吸収速度は0.05g/g/秒、平均粒径は7
30μmであった。
【0047】得られた吸水性樹脂(1B)100部に対
し、グリセリン0.4部、水2部およびイソプロピルア
ルコール0.5部を含有する水性液をレディゲミキサー
(M5R、レディゲ社製)で約30分間混合し、得られ
た吸水性樹脂混合物(1B)を乾燥機の中に入れ220
℃で2時間の加熱処理をし、吸水性樹脂(3B)を得
た。吸水性樹脂(3B)の血液吸引量は12.5g/
g、血液吸収速度は0.11g/g/秒、平均粒径は4
40μmであった。
【0048】得られた吸水性樹脂(1C)100部に対
し、グリセリン0.6部、水2部およびイソプロピルア
ルコール0.5部を含有する水性液をレディゲミキサー
(M5R、レディゲ社製)で約30分間混合し、得られ
た吸水性樹脂混合物(1C)を乾燥機の中に入れ220
℃で2時間の加熱処理をし、吸水性樹脂(3C)を得
た。吸水性樹脂(3C)の血液吸引量は11.9g/
g、血液吸収速度は0.15g/g/秒、平均粒径は2
80μmであった。得られた吸水性樹脂(1D)100
部に対し、グリセリン1部、水4部およびイソプロピル
アルコール1部を含有する水性液をレディゲミキサー
(M5R、レディゲ社製)で約30分間混合し、得られ
た吸水性樹脂混合物(1D)を乾燥機の中に入れ220
℃で2時間の加熱処理をし、吸水性樹脂(3D)を得
た。吸水性樹脂(3D)の血液吸引量は12.7g/
g、血液吸収速度は0.20g/g/秒、平均粒径は1
40μmであった。
【0049】吸水性樹脂(3A)50部と吸水性樹脂
(3D)50部とを混合し、本発明の吸水性樹脂(e)
を得た。吸水性樹脂(e)の血液吸引量は12.7g/
gであった。吸水性樹脂(e)は平均粒径が430μm
で、720μmと150μmに2つのピークを有してい
た。 [実施例6]実施例1で得た吸水性樹脂(3A)50部
と吸水性樹脂(3C)50部とを混合し、本発明の吸水
性樹脂(f)を得た。吸水性樹脂(f)の血液吸引量は
12.4g/gであった。吸水性樹脂(f)は平均粒径
が500μmで、720μmと290μmに2つのピー
クを有していた。 [実施例7]実施例1で得た吸水性樹脂(3B)50部
と吸水性樹脂(3D)50部とを混合し、本発明の吸水
性樹脂(g)を得た。吸水性樹脂(g)の血液吸引量は
12.6g/gであった。吸水性樹脂(g)は平均粒径
が300μmで、430μmと150μmに2つのピー
クを有していた。 [実施例8]実施例1で得た吸水性樹脂(3A)25部
と吸水性樹脂(3B)25部と吸水性樹脂(3C)25
部と吸水性樹脂(3D)25部とを混合し、本発明の吸
水性樹脂(h)を得た。吸水性樹脂(h)の血液吸引量
は12.5g/gであった。吸水性樹脂(h)は平均粒
径が420μmで、粒度分布の形状は台形状であった。 [比較例1]実施例1で得た吸水性樹脂(2)を比較用
吸水性樹脂(a)とした。比較用吸水性樹脂(a)の粒
度分布の形状は山状でピークは一つであった。 [比較例2]実施例5で得た吸水性樹脂(3A)を比較
用吸水性樹脂(b)とした。比較用吸水性樹脂(b)の
粒度分布の形状はシャープな山状でピークは一つであっ
た。 [比較例3]実施例5で得た吸水性樹脂(3B)を比較
用吸水性樹脂(c)とした。比較用吸水性樹脂(c)の
粒度分布の形状はシャープな山状でピークは一つであっ
た。 [比較例4]実施例5で得た吸水性樹脂(3C)を比較
用吸水性樹脂(d)とした。比較用吸水性樹脂(d)の
粒度分布の形状はシャープな山状でピークは一つであっ
た。 [比較例5]実施例5で得た吸水性樹脂(3D)を比較
用吸水性樹脂(e)とした。比較用吸水性樹脂(e)の
粒度分布の形状はシャープな山状でピークは一つであっ
た。
【0050】上記で得られた吸水性樹脂(a)〜
(h)、比較用吸水性樹脂(a)〜(e)について、正
規標準偏差値、血液吸収量、血液ゲル吸収量を測定し
た。その結果を表1に示す。
【0051】
【表1】
【0052】[実施例9]ティッシュ(22cm×6.
8cm)の上に、実施例1で得られた吸水性樹脂(a)
をできるだけ均一にまいた(坪量0.05g/c
2)。その上にさらにティッシュを置き、吸水性樹脂
(a)をサンドした。この吸水性樹脂(a)をサンドし
たティッシュを約10分間、熱プレス(100℃×30
0kg/cm2)にかけ、ポリマーシートを作製した。
このポリマーシートの表面に液透過性ポリプロピレン製
シートを置き、吸収性物品(a)を組み立てた。 [実施例10〜16、比較例6〜10]実施例9におい
て、吸水性樹脂(a)に代えて吸水性樹脂(b)〜
(h)または比較用吸水性樹脂(a)〜(e)を用いた
以外は実施例9と同様にして、本発明の吸収性物品
(b)〜(h)および比較用吸収性物品(a)〜(e)
を組み立てた。
【0053】上記で得られた吸収性物品(a)〜(h)
および比較用吸収性物品(a)〜(e)について、血液
戻り量、を評価した。その結果を表2に示す。
【0054】
【表2】
【0055】
【発明の効果】本発明によると、血液吸収性および血液
ゲル吸収性に優れた吸水性樹脂を得ることができる。し
たがって、この吸水性樹脂またはこれを用いた吸収性物
品が血液を二度以上に分けて少量ずつ吸収した場合に
も、その合計で十分に多くの血液を吸収することができ
る。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉末状の吸水性樹脂であって、粒度分布
    の正規標準偏差が130以上であることを特徴とする吸
    水性樹脂。
  2. 【請求項2】 前記粒度分布がピークを2つ以上有する
    ものである、請求項1記載の吸水性樹脂。
  3. 【請求項3】 ピーク間距離の少なくとも一つが100
    μm以上である、請求項2記載の吸水性樹脂。
  4. 【請求項4】 互いに血液吸収速度の異なる二種以上の
    吸水性樹脂を混合する工程を含む吸水性樹脂の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 混合する吸水性樹脂間の血液吸収速度の
    差の中で少なくとも一つの差が0.05g/g/秒以上
    である、請求項4記載の吸水性樹脂の製造方法。
  6. 【請求項6】 混合する吸水性樹脂のうち、最も血液吸
    収速度の大きいものの血液吸収速度が0.10〜0.3
    3g/g/秒の範囲内であり、最も血液吸収速度の小さ
    いものの血液吸収速度が0.01〜0.10g/g/秒
    の範囲内である、請求項4または5記載の吸水性樹脂の
    製造方法。
  7. 【請求項7】 粉末状の吸水性樹脂の製造方法であっ
    て、互いに平均粒径の異なる二種以上の粉末状の吸水性
    樹脂を混合する工程を含むことを特徴とする吸水性樹脂
    の製造方法。
  8. 【請求項8】 混合する吸水性樹脂間の平均粒径の差の
    中で少なくとも一つの差が100μm以上である、請求
    項7記載の吸水性樹脂の製造方法。
  9. 【請求項9】 混合する吸水性樹脂のうち、最も平均粒
    径の大きいものの平均粒径が300〜1000μmの範
    囲内であり、最も平均粒径の小さいものの平均粒径が1
    〜300μmの範囲内である、請求項7または8記載の
    吸水性樹脂の製造方法。
  10. 【請求項10】 粉末状の吸水性樹脂の製造方法であっ
    て、粉末状の吸水性樹脂を複数の粒度範囲に分級した
    後、分級によって得られた互いに重複しない粒度範囲の
    二種以上の吸水性樹脂を混合する工程を含むことを特徴
    とする吸水性樹脂の製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項1から3のいずれかに記載の吸
    水性樹脂を坪量20〜10000g/m2で用いた吸収
    性物品。
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