JPH07155591A - 高吸水性シートの製造方法 - Google Patents
高吸水性シートの製造方法Info
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- JPH07155591A JPH07155591A JP5345080A JP34508093A JPH07155591A JP H07155591 A JPH07155591 A JP H07155591A JP 5345080 A JP5345080 A JP 5345080A JP 34508093 A JP34508093 A JP 34508093A JP H07155591 A JPH07155591 A JP H07155591A
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- JP
- Japan
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- water
- sheet
- lithium
- monomer
- absorbing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高塩濃度(電解質溶液)の水でも高い吸水能
力を有する高吸水性シートの製造方法を提供する。 【構成】 アクリル酸とアクリル酸リチウム又はメタク
リル酸とメタクリル酸リチウムを主成分とする吸水性モ
ノマーを可撓性シートに含浸又は塗布し、電子線照射に
より重合することを特徴とする高吸水性シートの製造方
法。
力を有する高吸水性シートの製造方法を提供する。 【構成】 アクリル酸とアクリル酸リチウム又はメタク
リル酸とメタクリル酸リチウムを主成分とする吸水性モ
ノマーを可撓性シートに含浸又は塗布し、電子線照射に
より重合することを特徴とする高吸水性シートの製造方
法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高度な吸水性能を有す
る高吸水性シートの製造方法に関するものである。
る高吸水性シートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】水を多量に吸収し、膨潤するいわゆる吸
水性樹脂は、紙おむつ、生理用品等として使用されてお
り、その用途が拡大されつつある。しかしながら、これ
ら従来の高吸水性樹脂は、例えば、尿、コンクリート上
澄み液等の高塩濃度の水(電解質水溶液)については、
吸水能力が大幅に低下していた。最近、ポリアクリル酸
リチウム塩若しくはポリアクリル酸の変性物のリチウム
塩又はそれらの混合物を主成分とする樹脂とパルプ繊維
を混合し、シート状にした吸水層を有する吸水シートが
提案されている(参照:特開昭61−60706号公
報)。該吸水シートは、高塩濃度の水についても極めて
高い吸水能力を有する。しかしながら、通常は不織布等
の可撓性シートに固着させて使用する為、製造工程が多
くかつ複雑になるという製造上の問題と吸水性樹脂粉末
の脱落がおこりやすい等の品質上の問題を起こす事があ
った。
水性樹脂は、紙おむつ、生理用品等として使用されてお
り、その用途が拡大されつつある。しかしながら、これ
ら従来の高吸水性樹脂は、例えば、尿、コンクリート上
澄み液等の高塩濃度の水(電解質水溶液)については、
吸水能力が大幅に低下していた。最近、ポリアクリル酸
リチウム塩若しくはポリアクリル酸の変性物のリチウム
塩又はそれらの混合物を主成分とする樹脂とパルプ繊維
を混合し、シート状にした吸水層を有する吸水シートが
提案されている(参照:特開昭61−60706号公
報)。該吸水シートは、高塩濃度の水についても極めて
高い吸水能力を有する。しかしながら、通常は不織布等
の可撓性シートに固着させて使用する為、製造工程が多
くかつ複雑になるという製造上の問題と吸水性樹脂粉末
の脱落がおこりやすい等の品質上の問題を起こす事があ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前記従来技術の問題点を解決し、高塩濃度の水につ
いても極めて高い吸水能力を有し、製造工程が簡単で、
吸水性樹脂粉末の脱落による品質上の問題が起こらない
吸水性シートの製造方法を提供することにある。
は、前記従来技術の問題点を解決し、高塩濃度の水につ
いても極めて高い吸水能力を有し、製造工程が簡単で、
吸水性樹脂粉末の脱落による品質上の問題が起こらない
吸水性シートの製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の高吸水性シート
の製造方法は、アクリル酸とアクリル酸リチウムとの混
合物又はメタクリル酸とメタクリル酸リチウムとの混合
物を主成分とする吸水性モノマーを可撓性シートに含浸
または塗布し、電子線を照射して、該モノマーを重合さ
せることを特徴とする。本発明において、高塩濃度の水
についても高い吸水能力を付与させる為には、吸水性モ
ノマーの酸の中和度は30〜98モル%が好ましい。ま
た、本発明において、吸水性モノマーを重合させる為に
は、電子線の照射線量は0.5〜20Mradが好まし
い。
の製造方法は、アクリル酸とアクリル酸リチウムとの混
合物又はメタクリル酸とメタクリル酸リチウムとの混合
物を主成分とする吸水性モノマーを可撓性シートに含浸
または塗布し、電子線を照射して、該モノマーを重合さ
せることを特徴とする。本発明において、高塩濃度の水
についても高い吸水能力を付与させる為には、吸水性モ
ノマーの酸の中和度は30〜98モル%が好ましい。ま
た、本発明において、吸水性モノマーを重合させる為に
は、電子線の照射線量は0.5〜20Mradが好まし
い。
【0005】
【作用及び実施態様】本発明において、アクリル酸とア
クリル酸リチウムとの混合液又はメタクリル酸とメタク
リル酸リチウムとの混合液を可撓性シート上で電子線照
射により直接重合せしめることにより安定した高吸水性
シートが得られ、同時に吸水性モノマーがグラフト重合
する為、吸水性物質と可撓性シートが一体となった構造
になる。また、リチウム塩の作用により、高塩濃度の水
(電解質水溶液)についても、吸水能力が高い。本発明
に用いる可撓性シートとしては、通常の巻き取り装置で
巻き取ることができ、かつ吸水性モノマーを含浸又は塗
布した場合に、それを保持できるものであれば、特に限
定されない。具体的には、多孔質または非多孔質のプラ
スチック、ゴムよりなるフィルムまたはシート類、天然
繊維や合成繊維よりなる織物、編物、不織布、紙等の繊
維質シート状物などである。可撓性シートとして、特に
好ましいのは、繊維質シートである。繊維質シートに
は、例えば、綿、木材パルプよりなるセルロース系繊維
等の親水性繊維、ポリエステル、ポリプロピレン等の疎
水性繊維が使用できる。
クリル酸リチウムとの混合液又はメタクリル酸とメタク
リル酸リチウムとの混合液を可撓性シート上で電子線照
射により直接重合せしめることにより安定した高吸水性
シートが得られ、同時に吸水性モノマーがグラフト重合
する為、吸水性物質と可撓性シートが一体となった構造
になる。また、リチウム塩の作用により、高塩濃度の水
(電解質水溶液)についても、吸水能力が高い。本発明
に用いる可撓性シートとしては、通常の巻き取り装置で
巻き取ることができ、かつ吸水性モノマーを含浸又は塗
布した場合に、それを保持できるものであれば、特に限
定されない。具体的には、多孔質または非多孔質のプラ
スチック、ゴムよりなるフィルムまたはシート類、天然
繊維や合成繊維よりなる織物、編物、不織布、紙等の繊
維質シート状物などである。可撓性シートとして、特に
好ましいのは、繊維質シートである。繊維質シートに
は、例えば、綿、木材パルプよりなるセルロース系繊維
等の親水性繊維、ポリエステル、ポリプロピレン等の疎
水性繊維が使用できる。
【0006】吸水性モノマーの酸の中和度は、30〜9
8モル%であれば吸水能力を有し、アクリル酸又はメタ
クリル酸が2%未満になると反応性が極めて低下して、
通常の電子線による反応条件では水に可溶な重合物しか
得られず、逆にアクリル酸又はメタクリル酸が70モル
%を超えると、水可溶性のものか、あるいは水不溶性の
ものでも吸水性能に劣るものしか得られない。アクリル
酸とアクリル酸リチウムとの混合物の混合割合と中和度
の関係は、アクリル酸のモル数をa、アクリル酸リチウ
ムのモル数をbとすると、数式1によって計算できる。
従って、中和度30モル%をアクリル酸とアクリル酸リ
チウムとのモル比で表わすと、1:0.429となり、
中和度98モル%は、1:49となる。本発明におい
て、組成物溶液の粘度調整及び速乾性を目的として、メ
タノール、ジエチレングリコール等の有機溶媒を加える
ことも可能である。
8モル%であれば吸水能力を有し、アクリル酸又はメタ
クリル酸が2%未満になると反応性が極めて低下して、
通常の電子線による反応条件では水に可溶な重合物しか
得られず、逆にアクリル酸又はメタクリル酸が70モル
%を超えると、水可溶性のものか、あるいは水不溶性の
ものでも吸水性能に劣るものしか得られない。アクリル
酸とアクリル酸リチウムとの混合物の混合割合と中和度
の関係は、アクリル酸のモル数をa、アクリル酸リチウ
ムのモル数をbとすると、数式1によって計算できる。
従って、中和度30モル%をアクリル酸とアクリル酸リ
チウムとのモル比で表わすと、1:0.429となり、
中和度98モル%は、1:49となる。本発明におい
て、組成物溶液の粘度調整及び速乾性を目的として、メ
タノール、ジエチレングリコール等の有機溶媒を加える
ことも可能である。
【0007】
【数1】
【0008】次に可撓性シートに対して吸水性モノマー
を付与させる方法は、刷毛塗り、スプレー等の塗布、吸
水性モノマー溶液中に可撓性シートを浸漬する方法、該
容液を多数の注入針によって可撓性シートに注入する方
法、シャワーリング等の方法が可能である。電子線によ
る反応は0.5〜20Mradの照射することが好まし
い。照射線量が0.5Mrad未満であれば、架橋が不
十分で水溶性の重合体しか得られない。反対に、20M
radを超える照射では架橋が進み過ぎて吸水性能の悪
い低品質のものしか得られない。照射電圧は特に限定さ
れるものではないが、一般的には150〜3000kv
の範囲で可撓性シートを含めて被照射物に対して十分に
透過するに足る照射電圧を選べば良い。照射回数は、一
回で照射しても良いし、多数回に分けても良い。電子線
照射により吸水性モノマーを可撓性シート上で重合した
後残存水分を除去し、更に必要ならば残存モノマーを除
去する処理を施し、本発明の高吸水性シートができる。
水分の乾燥は、加熱によって、また、残存モノマーはメ
タノール等による洗浄により除去される。以上のような
製法によって得られた高吸水性シートは、高塩濃度の水
(電解質水溶液)について、極めて高性能の吸水性を有
する。カリウム塩による吸水性シートの厚みが吸水後1
0倍程度にしか膨潤しないが、本発明の方法によって得
られた高吸水性シートは、シートの厚みで30〜70倍
にもなる。本発明において、ビニル基を一分子中に2個
以上含む化合物を架橋剤として添加することによって、
吸水倍率の極大値を低線量側にずらすことが可能であ
る。架橋剤としては、メチレン−ビス−アクリルアミド
のような多官能性のエチレン性不飽和化合物、及びテト
ラエチレングリコール・ジアクリレートのようなポリエ
チレングリコール・ジアクリレートもしくはジメタクリ
レート等が適用可能である。
を付与させる方法は、刷毛塗り、スプレー等の塗布、吸
水性モノマー溶液中に可撓性シートを浸漬する方法、該
容液を多数の注入針によって可撓性シートに注入する方
法、シャワーリング等の方法が可能である。電子線によ
る反応は0.5〜20Mradの照射することが好まし
い。照射線量が0.5Mrad未満であれば、架橋が不
十分で水溶性の重合体しか得られない。反対に、20M
radを超える照射では架橋が進み過ぎて吸水性能の悪
い低品質のものしか得られない。照射電圧は特に限定さ
れるものではないが、一般的には150〜3000kv
の範囲で可撓性シートを含めて被照射物に対して十分に
透過するに足る照射電圧を選べば良い。照射回数は、一
回で照射しても良いし、多数回に分けても良い。電子線
照射により吸水性モノマーを可撓性シート上で重合した
後残存水分を除去し、更に必要ならば残存モノマーを除
去する処理を施し、本発明の高吸水性シートができる。
水分の乾燥は、加熱によって、また、残存モノマーはメ
タノール等による洗浄により除去される。以上のような
製法によって得られた高吸水性シートは、高塩濃度の水
(電解質水溶液)について、極めて高性能の吸水性を有
する。カリウム塩による吸水性シートの厚みが吸水後1
0倍程度にしか膨潤しないが、本発明の方法によって得
られた高吸水性シートは、シートの厚みで30〜70倍
にもなる。本発明において、ビニル基を一分子中に2個
以上含む化合物を架橋剤として添加することによって、
吸水倍率の極大値を低線量側にずらすことが可能であ
る。架橋剤としては、メチレン−ビス−アクリルアミド
のような多官能性のエチレン性不飽和化合物、及びテト
ラエチレングリコール・ジアクリレートのようなポリエ
チレングリコール・ジアクリレートもしくはジメタクリ
レート等が適用可能である。
【0009】
【実施例】以下に実施例を示す。 実施例1 吸水性モノマーは、75モル%中和したアクリル酸とア
クリル酸リチウムとの混合物(60重量%水溶液、アク
リル酸とアクリル酸リチウムとのモル比 1:3)を調
整した。調整した吸水性モノマーを45g/m2のポリ
プロピレン製不織布に、モノマー量(水分を除く)60
g/m2となるように含浸させた布地を5枚作成した。
作成した布地を日新ハイボルテージ(株)製の電子線加
速機を用いて800kvの加速電圧で、20m/分の一
定の速度で布地を送り、電流値を変えることにより、各
々0.5Mrad、1Mrad、2Mrad、3Mra
d、5Mradの電子線量を照射して吸水性モノマーを
硬化させ、高吸水性シートを得た。これらのサンプルを
A,B,C,D,Eとする。0.9重量%NaClの生
理食塩水に対するA,B,C,D,Eの吸水倍率を表1
に示した。ここでいう吸水倍率とは、数式2に示す様
に、吸水前のシートの厚みと吸水後のシートの厚みを比
較した線膨張による倍率を示す。表1の吸水倍率から、
これらのシートが高塩濃度の水でも高い吸水能力を示
し、1Mrad付近で極大となることが分かる。これら
のシートは、重合物が不織布に強く固着して一体化した
シートであった。 比較例1 吸水性モノマーが70モル%中和したアクリル酸とアク
リル酸カリウムとの混合物(70重量%水溶液、アクリ
ル酸とアクリル酸カリウムとのモル比 1:2,33)
である以外は実施例と同様である。これらのサンプルを
F,G,H,I,Jとする。0.9重量%NaClの生
理食塩水に対するF,G,H,I,Jの吸水倍率を同じ
く表1に示す。これらのシートは、高塩濃度の水では、
電子線の線量を変化させても、吸水能力が一定で低いこ
とが分かった。
クリル酸リチウムとの混合物(60重量%水溶液、アク
リル酸とアクリル酸リチウムとのモル比 1:3)を調
整した。調整した吸水性モノマーを45g/m2のポリ
プロピレン製不織布に、モノマー量(水分を除く)60
g/m2となるように含浸させた布地を5枚作成した。
作成した布地を日新ハイボルテージ(株)製の電子線加
速機を用いて800kvの加速電圧で、20m/分の一
定の速度で布地を送り、電流値を変えることにより、各
々0.5Mrad、1Mrad、2Mrad、3Mra
d、5Mradの電子線量を照射して吸水性モノマーを
硬化させ、高吸水性シートを得た。これらのサンプルを
A,B,C,D,Eとする。0.9重量%NaClの生
理食塩水に対するA,B,C,D,Eの吸水倍率を表1
に示した。ここでいう吸水倍率とは、数式2に示す様
に、吸水前のシートの厚みと吸水後のシートの厚みを比
較した線膨張による倍率を示す。表1の吸水倍率から、
これらのシートが高塩濃度の水でも高い吸水能力を示
し、1Mrad付近で極大となることが分かる。これら
のシートは、重合物が不織布に強く固着して一体化した
シートであった。 比較例1 吸水性モノマーが70モル%中和したアクリル酸とアク
リル酸カリウムとの混合物(70重量%水溶液、アクリ
ル酸とアクリル酸カリウムとのモル比 1:2,33)
である以外は実施例と同様である。これらのサンプルを
F,G,H,I,Jとする。0.9重量%NaClの生
理食塩水に対するF,G,H,I,Jの吸水倍率を同じ
く表1に示す。これらのシートは、高塩濃度の水では、
電子線の線量を変化させても、吸水能力が一定で低いこ
とが分かった。
【0010】
【表1】
【0011】
【数2】
【0012】実施例2 吸水性モノマーは、70モル%中和したメタクリル酸と
メタクリル酸リチウムとの混合物(60重量%水溶液、
メタクリル酸とメタクリル酸リチウムとのモル比 1:
2.33)を調整した。調整した吸水性モノマーを45
g/m2のポリプロピレン製不織布に、モノマー量(水
分を除く)60g/m2となるように含浸させた布地を
5枚作成した。作成した布地を日新ハイボルテージ
(株)製の電子線加速機を用いて800kvの加速電圧
で、20m/分の一定の速度で布地を送り、電流値を変
えることにより、各々2Mrad、3Mrad、5Mr
ad、10Mrad、20Mradの電子線量を照射し
て吸水性モノマーを硬化させ、高吸水性シートを得た。
これらのサンプルをK,L,M,N,Oとした。0.9
重量%NaClの生理食塩水に対するK,L,M,N,
Oの吸水倍率を表2に示す。表2の吸水倍率から、これ
らのシートが高塩濃度の水でも高い吸水能力を示し、3
Mrad付近で極大となることが分かる。これらのシー
トは、重合物が不織布に強く固着して一体化したシート
であった。 比較例2 吸水性モノマーが70モル%中和したメタクリル酸とメ
タクリル酸カリウムとの混合物(60重量%水溶液、メ
タクリル酸とメタクリル酸のモル比 1:2.33)で
ある以外は実施例と同様である。これらのサンプルを
P,Q,R,S,Tとする。0.9重量%NaClの生
理食塩水に対するP,Q,R,S,Tの吸水倍率を同じ
く表2に示す。これらのシートは、高塩濃度の水では、
電子線の線量を変化させても、吸水能力が一定で低いこ
とが分かった。
メタクリル酸リチウムとの混合物(60重量%水溶液、
メタクリル酸とメタクリル酸リチウムとのモル比 1:
2.33)を調整した。調整した吸水性モノマーを45
g/m2のポリプロピレン製不織布に、モノマー量(水
分を除く)60g/m2となるように含浸させた布地を
5枚作成した。作成した布地を日新ハイボルテージ
(株)製の電子線加速機を用いて800kvの加速電圧
で、20m/分の一定の速度で布地を送り、電流値を変
えることにより、各々2Mrad、3Mrad、5Mr
ad、10Mrad、20Mradの電子線量を照射し
て吸水性モノマーを硬化させ、高吸水性シートを得た。
これらのサンプルをK,L,M,N,Oとした。0.9
重量%NaClの生理食塩水に対するK,L,M,N,
Oの吸水倍率を表2に示す。表2の吸水倍率から、これ
らのシートが高塩濃度の水でも高い吸水能力を示し、3
Mrad付近で極大となることが分かる。これらのシー
トは、重合物が不織布に強く固着して一体化したシート
であった。 比較例2 吸水性モノマーが70モル%中和したメタクリル酸とメ
タクリル酸カリウムとの混合物(60重量%水溶液、メ
タクリル酸とメタクリル酸のモル比 1:2.33)で
ある以外は実施例と同様である。これらのサンプルを
P,Q,R,S,Tとする。0.9重量%NaClの生
理食塩水に対するP,Q,R,S,Tの吸水倍率を同じ
く表2に示す。これらのシートは、高塩濃度の水では、
電子線の線量を変化させても、吸水能力が一定で低いこ
とが分かった。
【0013】
【表2】
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によっ
て製造される高吸水性シートは、アクリル酸とアクリル
酸リチウムとの混合物又はメタクリル酸とメタクリル酸
リチウムとの混合物を主成分とする吸水性モノマーを可
撓性シート上で電子線を照射し、直接重合せしめること
により安定した高吸水性シートが得られ、同時に吸水性
モノマーがグラフト重合する為、吸水性物質と可撓性シ
ートが一体となった構造のもので吸水性樹脂の脱落が無
く、かつリチウム塩の作用により、高塩濃度の水(電解
質水溶液)についても、吸水能力が高い。本発明によっ
て得られる高吸水性シートは、高塩濃度の水についても
吸水能力が高い為、生理用品、紙おむつ、コンクリート
養生用吸水シートなど非常に幅広い用途を有する産業上
極めて利用価値の高いものである。
て製造される高吸水性シートは、アクリル酸とアクリル
酸リチウムとの混合物又はメタクリル酸とメタクリル酸
リチウムとの混合物を主成分とする吸水性モノマーを可
撓性シート上で電子線を照射し、直接重合せしめること
により安定した高吸水性シートが得られ、同時に吸水性
モノマーがグラフト重合する為、吸水性物質と可撓性シ
ートが一体となった構造のもので吸水性樹脂の脱落が無
く、かつリチウム塩の作用により、高塩濃度の水(電解
質水溶液)についても、吸水能力が高い。本発明によっ
て得られる高吸水性シートは、高塩濃度の水についても
吸水能力が高い為、生理用品、紙おむつ、コンクリート
養生用吸水シートなど非常に幅広い用途を有する産業上
極めて利用価値の高いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B32B 27/16 8413−4F C08F 2/44 MCS 2/54 MDY
Claims (3)
- 【請求項1】 アクリル酸とアクリル酸リチウムとの混
合物又はメタクリル酸とメタクリル酸リチウムとの混合
物を主成分とする吸水性モノマーを、可撓性シートに含
浸または塗布し、電子線を照射して該モノマーを重合す
ることを特徴とする高吸水性シートの製造方法。 - 【請求項2】 吸水性モノマーの酸の中和度が30〜9
8モル%である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 電子線の照射線量が0.5〜20Mra
dである請求項1又は2記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345080A JPH07155591A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 高吸水性シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345080A JPH07155591A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 高吸水性シートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07155591A true JPH07155591A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18374151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345080A Pending JPH07155591A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 高吸水性シートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07155591A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091253B2 (en) | 2000-08-03 | 2006-08-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbent resin, hydropolymer, process for producing them, and uses of them |
| JP2009292912A (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Mitsui Chemicals Inc | 導電性フィルムおよび該導電性フィルムの製造方法 |
| JP2018197591A (ja) * | 2017-05-24 | 2018-12-13 | 城東テクノ株式会社 | 調湿機能付き断熱材及びその製造方法 |
| WO2022055338A1 (ko) * | 2020-09-08 | 2022-03-17 | 주식회사 엘지화학 | 고분자 필름, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 고분자 필름 적층체 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5345080A patent/JPH07155591A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091253B2 (en) | 2000-08-03 | 2006-08-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbent resin, hydropolymer, process for producing them, and uses of them |
| CN1323090C (zh) * | 2000-08-03 | 2007-06-27 | 株式会社日本触媒 | 吸水性树脂的制备方法和用途 |
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