JPH09302138A - 高吸水性樹脂組成物 - Google Patents
高吸水性樹脂組成物Info
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- JPH09302138A JPH09302138A JP8114696A JP11469696A JPH09302138A JP H09302138 A JPH09302138 A JP H09302138A JP 8114696 A JP8114696 A JP 8114696A JP 11469696 A JP11469696 A JP 11469696A JP H09302138 A JPH09302138 A JP H09302138A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸水性能に優れ、L−アスコルビン酸又はそ
の塩等のラジカル発生種及び鉄や銅等の遷移金属イオン
が存在する水溶液又は水分存在下においても、高吸水性
樹脂が分解/劣化せずに安定に存在し、しかも膨潤後の
ゲル強度、通液性の優れた高吸水性樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】 本発明の高吸水性樹脂組成物は、高吸水
性樹脂と、結晶形態がアナタース型で、平均粒径が0.
1μm以下であり、且つブルナウアー・エメット・テー
ラー法により測定した比表面積が50m2 /g以上であ
る二酸化チタンとを含有するものである。
の塩等のラジカル発生種及び鉄や銅等の遷移金属イオン
が存在する水溶液又は水分存在下においても、高吸水性
樹脂が分解/劣化せずに安定に存在し、しかも膨潤後の
ゲル強度、通液性の優れた高吸水性樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】 本発明の高吸水性樹脂組成物は、高吸水
性樹脂と、結晶形態がアナタース型で、平均粒径が0.
1μm以下であり、且つブルナウアー・エメット・テー
ラー法により測定した比表面積が50m2 /g以上であ
る二酸化チタンとを含有するものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸水性能に優れ、
水性液体又は尿、経血若しくは汗等の体液等を吸収した
含水状態でも分解/劣化することがなく、しかも膨潤後
のゲル強度、通液性に優れた高吸水性樹脂組成物に関す
るものである。
水性液体又は尿、経血若しくは汗等の体液等を吸収した
含水状態でも分解/劣化することがなく、しかも膨潤後
のゲル強度、通液性に優れた高吸水性樹脂組成物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】高吸水
性樹脂は、衛生用品分野では、幼児用、大人用若しくは
失禁者用の紙おむつ(使い捨ておむつ)又は婦人用の生
理用ナプキン等の吸収性物品における吸水性物質として
使用されており、また、農園芸分野では、保水剤等とし
て使用されており、更に、土木事業分野では、汚泥の凝
固剤、結露防止剤又は止水剤等として幅広く使用されて
いる。かかる高吸水性樹脂を構成する水溶性高分子(架
橋体)は、過酸化水素や、L−アスコルビン酸又はその
塩等のラジカル発生種の共存下では、経時的に分子量が
低下し、劣化するという問題があることが知られてい
る。特に、該高吸水性樹脂を紙おむつや生理用ナプキン
等の吸収性物品に用いた場合、尿、経血又は汗等の体液
中にもL−アスコルビン酸又はその塩等が存在するた
め、かかる体液を吸収した紙おむつや生理用ナプキン中
の高吸水性樹脂は、L−アスコルビン酸又はその塩から
発生するラジカル種によって、経時的に分解、劣化する
ので、該高吸水性樹脂の体液保持能力が低下すること
が、特に重大な問題となっている。
性樹脂は、衛生用品分野では、幼児用、大人用若しくは
失禁者用の紙おむつ(使い捨ておむつ)又は婦人用の生
理用ナプキン等の吸収性物品における吸水性物質として
使用されており、また、農園芸分野では、保水剤等とし
て使用されており、更に、土木事業分野では、汚泥の凝
固剤、結露防止剤又は止水剤等として幅広く使用されて
いる。かかる高吸水性樹脂を構成する水溶性高分子(架
橋体)は、過酸化水素や、L−アスコルビン酸又はその
塩等のラジカル発生種の共存下では、経時的に分子量が
低下し、劣化するという問題があることが知られてい
る。特に、該高吸水性樹脂を紙おむつや生理用ナプキン
等の吸収性物品に用いた場合、尿、経血又は汗等の体液
中にもL−アスコルビン酸又はその塩等が存在するた
め、かかる体液を吸収した紙おむつや生理用ナプキン中
の高吸水性樹脂は、L−アスコルビン酸又はその塩から
発生するラジカル種によって、経時的に分解、劣化する
ので、該高吸水性樹脂の体液保持能力が低下すること
が、特に重大な問題となっている。
【0003】また、上記ラジカル発生種による水溶性高
分子の分解反応は、水性液体又は尿、結血若しくは汗等
の体液等を吸収した状態(以下、「含水状態」という)
下で顕著であり、特に、空気雰囲気下で、鉄や銅等の2
種以上の酸化数を取り得る遷移金属イオンが共存する含
水状態下で顕著である。この理由は、例えば、J.Am. Ch
em. Soc., 89, 4176(1967)やCarbohydrate Research,
4, 63(1967)に示されるように、微量の鉄や銅等の遷移
金属イオンが触媒となって過酸化水素やL−アスコルビ
ン酸又はその塩の分解反応(ラジカル発生反応)が著し
く促進されるためである。かかる遷移金属イオンは、高
吸水性樹脂と過酸化水素又はL−アスコルビン酸若しく
はその塩等のラジカル発生種とが共存する条件下に意図
的に又は第三成分として添加されることもあるが、その
ような場合以外、例えば、該高吸水性樹脂を構成する水
溶性高分子の高分子鎖を経時的に分解し得る十分な触媒
能を有することが知られている〔例えば、Free Radical
Research Communications, 1, 349(1986)参照〕。
分子の分解反応は、水性液体又は尿、結血若しくは汗等
の体液等を吸収した状態(以下、「含水状態」という)
下で顕著であり、特に、空気雰囲気下で、鉄や銅等の2
種以上の酸化数を取り得る遷移金属イオンが共存する含
水状態下で顕著である。この理由は、例えば、J.Am. Ch
em. Soc., 89, 4176(1967)やCarbohydrate Research,
4, 63(1967)に示されるように、微量の鉄や銅等の遷移
金属イオンが触媒となって過酸化水素やL−アスコルビ
ン酸又はその塩の分解反応(ラジカル発生反応)が著し
く促進されるためである。かかる遷移金属イオンは、高
吸水性樹脂と過酸化水素又はL−アスコルビン酸若しく
はその塩等のラジカル発生種とが共存する条件下に意図
的に又は第三成分として添加されることもあるが、その
ような場合以外、例えば、該高吸水性樹脂を構成する水
溶性高分子の高分子鎖を経時的に分解し得る十分な触媒
能を有することが知られている〔例えば、Free Radical
Research Communications, 1, 349(1986)参照〕。
【0004】高吸水性樹脂の分解/劣化を抑制するため
の手法としては、 1) 該高吸水性樹脂を減圧下に密封又
は窒素雰囲気下に密封することによって空気(特に酸
素)との接触を避ける、 2) 高度に精製された水及び原
料を使用することによって該高吸水性樹脂中に金属イオ
ンが混入することを抑える、 3) 該高吸水性樹脂中に酸
化防止剤又は還元剤を添加する、 4) 該高吸水性樹脂中
に蛋白や酵素等を添加する、 5) 該高吸水性樹脂中にク
エン酸、(ポリ)リン酸若しくはその塩又はエチレンジ
アミンテトラ酢酸(EDTA)若しくはその塩等の金属
キレート剤を添加する等の手法が知られている。しかし
ながら、上記 1) 及び 2) の手法は、高吸水性樹脂の使
用目的によっては、実際上不可能であることが多い。ま
た、上記 3) 、 4) 及び 5) の如き既存の添加剤を添加
する手法は、高吸水性樹脂の分解/劣化を抑制するもの
の、その効果は必ずしも十分でない。そして、効果の発
現のためには、上記添加剤を大量に添加しなければなら
なかったり、非常に強力な作用を及ぼす添加剤を使用し
なければならない場合が多い。かかる状況下では、高吸
水性樹脂の本来の物性や機能が著しく損なわれるという
問題があり、また、添加剤によっては、悪臭を発する場
合があるものや、安定性に乏しいもの等、作業環境の衛
生上好ましくない状況が起こり得るものもある。
の手法としては、 1) 該高吸水性樹脂を減圧下に密封又
は窒素雰囲気下に密封することによって空気(特に酸
素)との接触を避ける、 2) 高度に精製された水及び原
料を使用することによって該高吸水性樹脂中に金属イオ
ンが混入することを抑える、 3) 該高吸水性樹脂中に酸
化防止剤又は還元剤を添加する、 4) 該高吸水性樹脂中
に蛋白や酵素等を添加する、 5) 該高吸水性樹脂中にク
エン酸、(ポリ)リン酸若しくはその塩又はエチレンジ
アミンテトラ酢酸(EDTA)若しくはその塩等の金属
キレート剤を添加する等の手法が知られている。しかし
ながら、上記 1) 及び 2) の手法は、高吸水性樹脂の使
用目的によっては、実際上不可能であることが多い。ま
た、上記 3) 、 4) 及び 5) の如き既存の添加剤を添加
する手法は、高吸水性樹脂の分解/劣化を抑制するもの
の、その効果は必ずしも十分でない。そして、効果の発
現のためには、上記添加剤を大量に添加しなければなら
なかったり、非常に強力な作用を及ぼす添加剤を使用し
なければならない場合が多い。かかる状況下では、高吸
水性樹脂の本来の物性や機能が著しく損なわれるという
問題があり、また、添加剤によっては、悪臭を発する場
合があるものや、安定性に乏しいもの等、作業環境の衛
生上好ましくない状況が起こり得るものもある。
【0005】高吸水性樹脂に金属キレート剤を混合ない
し分散させることは、特開昭56−89838号公報、
特開昭59−230046号公報、及び特開平1−27
5661号公報に記載されており、例えば、EDTA、
トリポリリン酸ソーダ等を用いることにより、塩やイオ
ン類を含む水の場合でも吸水性能が低下しないことが明
らかにされている。しかしながら、本発明者らの検討に
よれば、EDTAやトリポリリン酸ソーダを用いた場合
には、過酸化水素や、L−アスコルビン酸又はその塩等
のラジカル発生種が存在する水溶液又は水分存在下にお
いての高吸水性樹脂の安定化に大きな効果がないことが
明らかとなった。
し分散させることは、特開昭56−89838号公報、
特開昭59−230046号公報、及び特開平1−27
5661号公報に記載されており、例えば、EDTA、
トリポリリン酸ソーダ等を用いることにより、塩やイオ
ン類を含む水の場合でも吸水性能が低下しないことが明
らかにされている。しかしながら、本発明者らの検討に
よれば、EDTAやトリポリリン酸ソーダを用いた場合
には、過酸化水素や、L−アスコルビン酸又はその塩等
のラジカル発生種が存在する水溶液又は水分存在下にお
いての高吸水性樹脂の安定化に大きな効果がないことが
明らかとなった。
【0006】また、高吸水性樹脂の性能は、上述した含
水状態下での経時安定性(ゲルの経時安定性)以外に
も、吸水倍率(吸水量)、吸水速度や、膨潤後のゲル強
度、通液性等の物性が重要である。しかしながら、これ
らの物性は互いに相反する性能であるものが多いので、
それらを両立させることは非常に困難であり、高吸水性
樹脂を開発していく上での課題の一つでもある。例え
ば、一般に吸水倍率を高めようとすると、膨潤後のゲル
強度、通液性等は低下するという問題がある。
水状態下での経時安定性(ゲルの経時安定性)以外に
も、吸水倍率(吸水量)、吸水速度や、膨潤後のゲル強
度、通液性等の物性が重要である。しかしながら、これ
らの物性は互いに相反する性能であるものが多いので、
それらを両立させることは非常に困難であり、高吸水性
樹脂を開発していく上での課題の一つでもある。例え
ば、一般に吸水倍率を高めようとすると、膨潤後のゲル
強度、通液性等は低下するという問題がある。
【0007】これらの問題を改良するために、近年、種
々の方法が提案されている。例えば、特公昭60−18
690号公報及び特公昭61−48521号公報には、
高吸水性樹脂の表層部に高架橋密度層を形成させる方法
が提案されている。また、特公平5−19563号公
報、特開昭61−211305号公報、特開昭61−2
64006号公報及び特開昭62−36411号公報に
は、カルボキシル基及び/又はカルボキシレート基を含
有する高吸水性樹脂を、シランカップリング剤でグラフ
ト化処理する方法が、また特開平6−306118号公
報にはアルコキシチタンで処理する方法が提案されてい
る。更に、高吸水性樹脂に含まれるカルボキシレート基
等の官能基と容易に反応する化合物の水溶液、例えば、
多価金属塩、ポリグリシジルエーテル又はポリイソシア
ネート等の水溶液を高吸水性樹脂に噴霧、加熱して高吸
水性樹脂の表層部に高架橋密度層を形成する方法等が知
られている。しかし、これらの方法によっても、吸水倍
率等の高吸水性能及び膨潤後のゲルの経時安定性を両立
させるには不十分であった。
々の方法が提案されている。例えば、特公昭60−18
690号公報及び特公昭61−48521号公報には、
高吸水性樹脂の表層部に高架橋密度層を形成させる方法
が提案されている。また、特公平5−19563号公
報、特開昭61−211305号公報、特開昭61−2
64006号公報及び特開昭62−36411号公報に
は、カルボキシル基及び/又はカルボキシレート基を含
有する高吸水性樹脂を、シランカップリング剤でグラフ
ト化処理する方法が、また特開平6−306118号公
報にはアルコキシチタンで処理する方法が提案されてい
る。更に、高吸水性樹脂に含まれるカルボキシレート基
等の官能基と容易に反応する化合物の水溶液、例えば、
多価金属塩、ポリグリシジルエーテル又はポリイソシア
ネート等の水溶液を高吸水性樹脂に噴霧、加熱して高吸
水性樹脂の表層部に高架橋密度層を形成する方法等が知
られている。しかし、これらの方法によっても、吸水倍
率等の高吸水性能及び膨潤後のゲルの経時安定性を両立
させるには不十分であった。
【0008】また、膨潤後のゲル強度及びゲルの経時安
定性を両立させる方法の一つとして、特開平6−306
202号公報において、高吸水性ポリマーに、結晶構造
がルチル型とアナタース型の混合型若しくは非晶質の高
純度微粒子状チタニアを添加する例が記載されている。
しかしながら、本発明者等が検討する上では、特に高吸
水量のポリマーはゲルの経時安定性が不十分なレベルで
あった。
定性を両立させる方法の一つとして、特開平6−306
202号公報において、高吸水性ポリマーに、結晶構造
がルチル型とアナタース型の混合型若しくは非晶質の高
純度微粒子状チタニアを添加する例が記載されている。
しかしながら、本発明者等が検討する上では、特に高吸
水量のポリマーはゲルの経時安定性が不十分なレベルで
あった。
【0009】従って、本発明の目的は、吸水性能に優
れ、L−アスコルビン酸又はその塩等のラジカル発生種
及び鉄や銅等の遷移金属イオンが存在する水溶液又は水
分存在下においても、高吸水性樹脂が分解/劣化せずに
安定に存在し、しかも膨潤後のゲル強度、通液性の優れ
た高吸水性樹脂組成物を提供することにある。
れ、L−アスコルビン酸又はその塩等のラジカル発生種
及び鉄や銅等の遷移金属イオンが存在する水溶液又は水
分存在下においても、高吸水性樹脂が分解/劣化せずに
安定に存在し、しかも膨潤後のゲル強度、通液性の優れ
た高吸水性樹脂組成物を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、高吸水性樹脂と、特定の二酸化チタンとを含
有する高吸水性樹脂組成物が、上記目的を達成し得るこ
とを知見した。
した結果、高吸水性樹脂と、特定の二酸化チタンとを含
有する高吸水性樹脂組成物が、上記目的を達成し得るこ
とを知見した。
【0011】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、高吸水性樹脂と、結晶形態がアナタース型で、平均
粒径が0.1μm以下であり、且つブルナウアー・エメ
ット・テーラー法(Brunauer-Emett-Teller法;BET
法)により測定した比表面積が50m2 /g以上である
二酸化チタンとを含有する高吸水性樹脂組成物を提供す
るものである。
で、高吸水性樹脂と、結晶形態がアナタース型で、平均
粒径が0.1μm以下であり、且つブルナウアー・エメ
ット・テーラー法(Brunauer-Emett-Teller法;BET
法)により測定した比表面積が50m2 /g以上である
二酸化チタンとを含有する高吸水性樹脂組成物を提供す
るものである。
【0012】本発明の高吸水性樹脂組成物は、使用する
高吸水性樹脂の種類にもよるが、L−アスコルビン酸又
はその塩等のラジカル発生種を含有する化粧品や食品添
加物と併用する場合に有効に用いられ、また、衛生用品
における吸収性物質として有効に用いられる。特に、本
発明の高吸水性樹脂組成物は、衛生用品における吸水性
物質として好適に用いられる。
高吸水性樹脂の種類にもよるが、L−アスコルビン酸又
はその塩等のラジカル発生種を含有する化粧品や食品添
加物と併用する場合に有効に用いられ、また、衛生用品
における吸収性物質として有効に用いられる。特に、本
発明の高吸水性樹脂組成物は、衛生用品における吸水性
物質として好適に用いられる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の高吸水性樹脂組成
物について詳細に説明する。本発明に使用される高吸水
性樹脂としては、特に制限されるものではなく、例え
ば、ポリアクリル酸塩架橋体、ポリ(ビニルアルコール
/アクリル酸塩)共重合体(架橋体)、澱粉−アクリル
酸塩グラフト共重合体(架橋体)及びポリビニルアルコ
ール−ポリ無水マレイン酸塩グラフト共重合体(架橋
体)等のカルボキシル基又はその塩を有する高分子化合
物の部分架橋体や、カルボキシメチルセルロース塩架橋
体等の多糖類の部分架橋体等が挙げられる。中でも、吸
水性能の点から、ポリアクリル酸塩架橋体又は澱粉−ア
クリル酸塩グラフト共重合体(架橋体)を用いることが
好ましく、特に、ポリアクリル酸塩架橋体を用いること
が最も好ましい。上記高吸水性樹脂は、各々単独で使用
してもよいし、二種類以上を組み合わせて使用してもよ
い。
物について詳細に説明する。本発明に使用される高吸水
性樹脂としては、特に制限されるものではなく、例え
ば、ポリアクリル酸塩架橋体、ポリ(ビニルアルコール
/アクリル酸塩)共重合体(架橋体)、澱粉−アクリル
酸塩グラフト共重合体(架橋体)及びポリビニルアルコ
ール−ポリ無水マレイン酸塩グラフト共重合体(架橋
体)等のカルボキシル基又はその塩を有する高分子化合
物の部分架橋体や、カルボキシメチルセルロース塩架橋
体等の多糖類の部分架橋体等が挙げられる。中でも、吸
水性能の点から、ポリアクリル酸塩架橋体又は澱粉−ア
クリル酸塩グラフト共重合体(架橋体)を用いることが
好ましく、特に、ポリアクリル酸塩架橋体を用いること
が最も好ましい。上記高吸水性樹脂は、各々単独で使用
してもよいし、二種類以上を組み合わせて使用してもよ
い。
【0014】また、上記高吸水性樹脂として例示した種
々の高吸水性樹脂を構成する「塩」としては、例えば、
アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム
塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシ
ウム塩、バリウム塩等)、アンモニウム塩(第四級アン
モニウム塩、第四級アルキルアンモニウム塩等)等が挙
げられる。ここで、上記高吸水性樹脂の中和度は、該高
吸水性樹脂中の酸基のモル数に基づいて、好ましくは
0.01〜100%、更に好ましくは1〜99%、特に
好ましく40〜95%である。尚、本発明において、
「中和度」とは、該高吸水性樹脂中の酸基のうちの塩を
構成しているものの割合(モル基準)、即ち、(塩を構
成している酸基のモル数)/(塩を構成し得るフリーの
酸基及び塩を構成している酸基の全体のモル数)×10
0(%)をいう。
々の高吸水性樹脂を構成する「塩」としては、例えば、
アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム
塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシ
ウム塩、バリウム塩等)、アンモニウム塩(第四級アン
モニウム塩、第四級アルキルアンモニウム塩等)等が挙
げられる。ここで、上記高吸水性樹脂の中和度は、該高
吸水性樹脂中の酸基のモル数に基づいて、好ましくは
0.01〜100%、更に好ましくは1〜99%、特に
好ましく40〜95%である。尚、本発明において、
「中和度」とは、該高吸水性樹脂中の酸基のうちの塩を
構成しているものの割合(モル基準)、即ち、(塩を構
成している酸基のモル数)/(塩を構成し得るフリーの
酸基及び塩を構成している酸基の全体のモル数)×10
0(%)をいう。
【0015】本発明に使用される二酸化チタンは、結晶
形態がアナタース型で、平均粒径が0.1μm以下、好
ましくは0.05μm以下、更に好ましくは0.03μ
m以下であり、且つブルナウアー・エメット・テーラー
法により測定した比表面積(以下、「BET比表面積」
という)が50m2 /g以上、好ましくは100m2/
g以上、更に好ましくは200m2 /g以上である。な
お、本発明の組成物には、結晶形態がアナタース型であ
る上記二酸化チタン100重量部に対して、結晶形態が
ルチル型である二酸化チタンを10重量部以下、好まし
くは5重量部以下であれば含んでいてもよい。
形態がアナタース型で、平均粒径が0.1μm以下、好
ましくは0.05μm以下、更に好ましくは0.03μ
m以下であり、且つブルナウアー・エメット・テーラー
法により測定した比表面積(以下、「BET比表面積」
という)が50m2 /g以上、好ましくは100m2/
g以上、更に好ましくは200m2 /g以上である。な
お、本発明の組成物には、結晶形態がアナタース型であ
る上記二酸化チタン100重量部に対して、結晶形態が
ルチル型である二酸化チタンを10重量部以下、好まし
くは5重量部以下であれば含んでいてもよい。
【0016】上記二酸化チタンの結晶形態、平均粒径及
びBET比表面積のうち何れか一つでも上記の条件を満
たさない場合には、L−アスコルビン酸又はその塩等の
ラジカル発生種及び鉄や銅等の遷移金属イオンが存在す
る水溶液又は水分存在下におけるゲルの安定性、ゲル強
度、通液性等の全てを満たすことができない。
びBET比表面積のうち何れか一つでも上記の条件を満
たさない場合には、L−アスコルビン酸又はその塩等の
ラジカル発生種及び鉄や銅等の遷移金属イオンが存在す
る水溶液又は水分存在下におけるゲルの安定性、ゲル強
度、通液性等の全てを満たすことができない。
【0017】上記二酸化チタンの含有量は、上記高吸水
性樹脂100重量部に対して、0.01〜10重量部、
好ましくは0.05〜5重量部、更に好ましくは0.1
〜3重量部である。上記含有量が0.01重量部未満で
あれば、ゲルの安定性、ゲル強度、通液性の何れも不十
分であり、10重量部を超えても効果の向上が少なく、
上記範囲内とするのが好ましい。尚、本発明において、
含有量の基準とする「高吸水性樹脂」は、すべて水を吸
収していない乾燥状態のものをいう。
性樹脂100重量部に対して、0.01〜10重量部、
好ましくは0.05〜5重量部、更に好ましくは0.1
〜3重量部である。上記含有量が0.01重量部未満で
あれば、ゲルの安定性、ゲル強度、通液性の何れも不十
分であり、10重量部を超えても効果の向上が少なく、
上記範囲内とするのが好ましい。尚、本発明において、
含有量の基準とする「高吸水性樹脂」は、すべて水を吸
収していない乾燥状態のものをいう。
【0018】本発明の高吸水性樹脂組成物は、上記高吸
水性樹脂及び上記二酸化チタンに加えて、水を含有して
いてもよい。この場合、上記高吸水性樹脂が水を含んだ
状態である含水ポリマーとなっていたり、又は本発明の
組成物が含水ゲルの状態であってもよい。ここで、本発
明の高吸水性樹脂組成物が水を含有する場合、その含水
率は、飽和吸水量の範囲内で如何なる割合でもよい。
水性樹脂及び上記二酸化チタンに加えて、水を含有して
いてもよい。この場合、上記高吸水性樹脂が水を含んだ
状態である含水ポリマーとなっていたり、又は本発明の
組成物が含水ゲルの状態であってもよい。ここで、本発
明の高吸水性樹脂組成物が水を含有する場合、その含水
率は、飽和吸水量の範囲内で如何なる割合でもよい。
【0019】また、本発明の高吸水性樹脂組成物には、
必要に応じて、水溶性有機溶剤、界面活性剤、塩類、安
定剤、キレート剤、酸化防止剤、還元剤、及び/又は防
腐剤等の各種添加剤を添加することもできる。
必要に応じて、水溶性有機溶剤、界面活性剤、塩類、安
定剤、キレート剤、酸化防止剤、還元剤、及び/又は防
腐剤等の各種添加剤を添加することもできる。
【0020】本発明の高吸水性樹脂組成物の調整方法と
しては、例えば、下記に示す方法1〜4等が挙げられ
る。 1.上記高吸水性樹脂と上記二酸化チタンとを乾燥状態
で混合する方法。 2.含水状態の上記高吸水性樹脂に上記二酸化チタンを
混合し、必要に応じ、乾燥させる方法。 3.上記二酸化チタンを水分散液の状態(若しくはゾル
の状態)で、含水又は乾燥状態の上記高吸水性樹脂に添
加し、必要に応じ、乾燥させる方法。 4.上記高吸水性樹脂の製造時に添加する方法(例え
ば、モノマー中に分散させる、重合後に添加する等)。
しては、例えば、下記に示す方法1〜4等が挙げられ
る。 1.上記高吸水性樹脂と上記二酸化チタンとを乾燥状態
で混合する方法。 2.含水状態の上記高吸水性樹脂に上記二酸化チタンを
混合し、必要に応じ、乾燥させる方法。 3.上記二酸化チタンを水分散液の状態(若しくはゾル
の状態)で、含水又は乾燥状態の上記高吸水性樹脂に添
加し、必要に応じ、乾燥させる方法。 4.上記高吸水性樹脂の製造時に添加する方法(例え
ば、モノマー中に分散させる、重合後に添加する等)。
【0021】本発明の高吸水性樹脂組成物は、その吸水
量に特に制限はないが、後記の〔遠心脱水法による保持
量の測定法〕により測定した保持量が、35g/g以
上、特に38g/g以上であることが好ましい。
量に特に制限はないが、後記の〔遠心脱水法による保持
量の測定法〕により測定した保持量が、35g/g以
上、特に38g/g以上であることが好ましい。
【0022】一般に、高吸水性樹脂組成物は、その吸水
量が高ければ、例えば、紙おむつに使用する場合の紙お
むつ1枚あたりの樹脂量は少なくてすむため、紙おむつ
の薄型化及びコスト低減に寄与できる。しかし、該吸水
量が高くなると、通常、ゲルの経時安定性、ゲル強度、
通液性等の性能が低下するため、高吸水量の樹脂は紙お
むつに使用し難い。これに対して、本発明の高吸水性樹
脂組成物は、上記保持量が35g/g以上であるとい
う、比較的高吸水量のものであるにも拘ず、上記性能は
低下し難いものである。
量が高ければ、例えば、紙おむつに使用する場合の紙お
むつ1枚あたりの樹脂量は少なくてすむため、紙おむつ
の薄型化及びコスト低減に寄与できる。しかし、該吸水
量が高くなると、通常、ゲルの経時安定性、ゲル強度、
通液性等の性能が低下するため、高吸水量の樹脂は紙お
むつに使用し難い。これに対して、本発明の高吸水性樹
脂組成物は、上記保持量が35g/g以上であるとい
う、比較的高吸水量のものであるにも拘ず、上記性能は
低下し難いものである。
【0023】上述の通り、本発明の高吸水性樹脂組成物
は、紙おむつや生理用ナプキン等の吸収性物品といった
衛生用品における吸水性物質として特に有用である。そ
のような吸収性物品においては、水透過性の表面シー
ト、水不透過性の裏面シート及び該表面シートと該裏面
シートとの間に介在する吸収体を具備してなる。かかる
吸収体としては、木材パルプを粉砕したフラッフパルプ
を用いることができる。本発明の高吸水性樹脂組成物
は、上記フラップパルプと併用して用いられ、この場
合、上記フラッフパルプと混合して用いてもよく、また
上記フラッフパルプの特定の部分にのみ層状に存在させ
てもよい。また、上記吸収体としては、他の態様とし
て、熱可塑性樹脂、フラッフパルプ及び本発明の高吸水
性樹脂組成物の混合物を熱処理したものを用いることも
できる。
は、紙おむつや生理用ナプキン等の吸収性物品といった
衛生用品における吸水性物質として特に有用である。そ
のような吸収性物品においては、水透過性の表面シー
ト、水不透過性の裏面シート及び該表面シートと該裏面
シートとの間に介在する吸収体を具備してなる。かかる
吸収体としては、木材パルプを粉砕したフラッフパルプ
を用いることができる。本発明の高吸水性樹脂組成物
は、上記フラップパルプと併用して用いられ、この場
合、上記フラッフパルプと混合して用いてもよく、また
上記フラッフパルプの特定の部分にのみ層状に存在させ
てもよい。また、上記吸収体としては、他の態様とし
て、熱可塑性樹脂、フラッフパルプ及び本発明の高吸水
性樹脂組成物の混合物を熱処理したものを用いることも
できる。
【0024】また、上述の通り、尿等の体液中にはL−
アスコルビン酸又はその塩が含まれているので、従来公
知の高吸水性樹脂組成物における高吸水性樹脂は、体液
を吸収した吸収性物品中のかかる物質が原因となって劣
化する。これに対し、吸収性物品における吸収性物質と
して用いられる本発明の高吸水性樹脂組成物を使用すれ
ば、高吸水性樹脂の劣化は抑制される。
アスコルビン酸又はその塩が含まれているので、従来公
知の高吸水性樹脂組成物における高吸水性樹脂は、体液
を吸収した吸収性物品中のかかる物質が原因となって劣
化する。これに対し、吸収性物品における吸収性物質と
して用いられる本発明の高吸水性樹脂組成物を使用すれ
ば、高吸水性樹脂の劣化は抑制される。
【0025】しかも、本発明の高吸水性樹脂組成物は、
膨潤後のゲル強度、通液性も高いため、紙おむつ、生理
用ナプキン等の吸収性物品に好ましく用いることができ
る。
膨潤後のゲル強度、通液性も高いため、紙おむつ、生理
用ナプキン等の吸収性物品に好ましく用いることができ
る。
【0026】さらに、本発明の高吸水性樹脂組成物は、
上記二酸化チタンが脱臭作用も有するため、脱臭効果が
要求される用途にも有用である。
上記二酸化チタンが脱臭作用も有するため、脱臭効果が
要求される用途にも有用である。
【0027】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。尚、特に断らない限り、以下の実施例
及び比較例における「%」は「重量%」を表す。
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。尚、特に断らない限り、以下の実施例
及び比較例における「%」は「重量%」を表す。
【0028】先ず、実施例及び比較例で行った試験方法
を以下に示す。 〔遠心脱水法による保持量の測定法〕高吸水性樹脂組成
物1gを生理食塩水(0.9%NaCl溶液、大塚製薬
製)150mlで30分間膨潤させた後、不織布袋に入
れ、遠心分離機にて143Gで10分間脱水し、脱水後
の総重量(全体重量)を測定した。そして、下記〔数
1〕に示す式(1)に従って、遠心脱水後の保持量を測
定した。
を以下に示す。 〔遠心脱水法による保持量の測定法〕高吸水性樹脂組成
物1gを生理食塩水(0.9%NaCl溶液、大塚製薬
製)150mlで30分間膨潤させた後、不織布袋に入
れ、遠心分離機にて143Gで10分間脱水し、脱水後
の総重量(全体重量)を測定した。そして、下記〔数
1〕に示す式(1)に従って、遠心脱水後の保持量を測
定した。
【0029】
【数1】
【0030】〔通液速度の測定法〕図1に示す測定装置
10〔内径25.6mm、長さ約500mm(円筒部
分)のガラス円筒管からなるビュレット〕に高吸水性樹
脂組成物P0.5gを充填し、過剰の生理食塩水を用
い、高吸水性樹脂組成物Pを平衡膨潤させ、液面を下部
より200mlのところに合わせてコックをし、膨潤し
た高吸水性樹脂組成物Pが図示の如く充分に沈降したこ
とを確かめてコックを開き、生理食塩水Wが図に示す2
本の標線L(下部より150mlの地点)とM(下部よ
り100mlの地点)との間(液量50cc)を通過す
る時間を測定し、標線間の液量(ml)を測定時間(m
in)で除して通液速度(ml/min)とした。
10〔内径25.6mm、長さ約500mm(円筒部
分)のガラス円筒管からなるビュレット〕に高吸水性樹
脂組成物P0.5gを充填し、過剰の生理食塩水を用
い、高吸水性樹脂組成物Pを平衡膨潤させ、液面を下部
より200mlのところに合わせてコックをし、膨潤し
た高吸水性樹脂組成物Pが図示の如く充分に沈降したこ
とを確かめてコックを開き、生理食塩水Wが図に示す2
本の標線L(下部より150mlの地点)とM(下部よ
り100mlの地点)との間(液量50cc)を通過す
る時間を測定し、標線間の液量(ml)を測定時間(m
in)で除して通液速度(ml/min)とした。
【0031】〔膨潤後のゲルの経時安定性の評価法〕高
吸水性樹脂組成物1gを0.05%のL−アスコルビン
酸を含有した生理食塩水45gで膨潤させ、これをスク
リュー管内で密閉し、40℃で3時間放置した。その時
の膨潤後のゲルの状態を観察することにより膨潤後のゲ
ルの経時安定性を評価した。尚、この膨潤後のゲルの経
時安定性の評価は、ゲルの流動性、曳糸性及び保型性に
ついて下記〔表1〕に示す基準により4段階で行った。
また、この評価においては、◎及び○の評価である場合
に、生理用ナプキン、紙おむつ、成人用シーツ、タンポ
ン、衛生綿等に用いられる吸水性物質として好適である
ことを示す。
吸水性樹脂組成物1gを0.05%のL−アスコルビン
酸を含有した生理食塩水45gで膨潤させ、これをスク
リュー管内で密閉し、40℃で3時間放置した。その時
の膨潤後のゲルの状態を観察することにより膨潤後のゲ
ルの経時安定性を評価した。尚、この膨潤後のゲルの経
時安定性の評価は、ゲルの流動性、曳糸性及び保型性に
ついて下記〔表1〕に示す基準により4段階で行った。
また、この評価においては、◎及び○の評価である場合
に、生理用ナプキン、紙おむつ、成人用シーツ、タンポ
ン、衛生綿等に用いられる吸水性物質として好適である
ことを示す。
【0032】
【表1】
【0033】次に、実施例及び比較例に用いた高吸水性
樹脂の合成例を示す。 合成例1〔高吸水性樹脂(I)、(II)の合成〕 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート及び窒素ガス導入管を
付した1000mlの4つ口フラスコに、シクロヘキサ
ン400ml及び分散剤としてのエチルセルロース(ハ
ーキュレス製、商品名エチルセルロースN−100)
0.625g(0.5%対生成ポリマー)を仕込み、窒
素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出し、75℃まで昇
温した。また、これとは別のフラスコ中において、アク
リル酸102.0gをイオン交換水25.5gで希釈
し、外部より冷却しつつ、30%水酸化ナトリウム水溶
液140gで中和した。次いで、過硫酸カリウム0.2
04g(0.2%対アクリル酸)を水7.5gに溶解さ
せたものを添加溶解した後、窒素ガスを吹き込み水溶液
内に残存する酸素を除去した。このフラスコ内容物を上
記4つ口フラスコに1時間かけて滴下し、重合した。重
合終了後、脱水管を用い、共沸脱水を行い、高吸水性樹
脂の含水量を高吸水性樹脂100重量部に対して30重
量部に調整した。その後、架橋剤としてポリグリセロー
ルポリグリシジルエーテル(ナガセ化成工業(株)製、
商品名デナコールEX−512)0.04g(0.04
%対アクリル酸)を水4gに溶解したものを添加し、7
5〜80℃で1時間反応させた。冷却後、シクロヘキサ
ンをデカンテーションで除き、高吸水性樹脂(含水物)
を得た。これを高吸水性樹脂(I)とする。また、高吸
水性樹脂(I)を、更に80〜100℃で50Torr
の加熱減圧下で乾燥させた。これを高吸水性樹脂(II)
とする。
樹脂の合成例を示す。 合成例1〔高吸水性樹脂(I)、(II)の合成〕 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート及び窒素ガス導入管を
付した1000mlの4つ口フラスコに、シクロヘキサ
ン400ml及び分散剤としてのエチルセルロース(ハ
ーキュレス製、商品名エチルセルロースN−100)
0.625g(0.5%対生成ポリマー)を仕込み、窒
素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出し、75℃まで昇
温した。また、これとは別のフラスコ中において、アク
リル酸102.0gをイオン交換水25.5gで希釈
し、外部より冷却しつつ、30%水酸化ナトリウム水溶
液140gで中和した。次いで、過硫酸カリウム0.2
04g(0.2%対アクリル酸)を水7.5gに溶解さ
せたものを添加溶解した後、窒素ガスを吹き込み水溶液
内に残存する酸素を除去した。このフラスコ内容物を上
記4つ口フラスコに1時間かけて滴下し、重合した。重
合終了後、脱水管を用い、共沸脱水を行い、高吸水性樹
脂の含水量を高吸水性樹脂100重量部に対して30重
量部に調整した。その後、架橋剤としてポリグリセロー
ルポリグリシジルエーテル(ナガセ化成工業(株)製、
商品名デナコールEX−512)0.04g(0.04
%対アクリル酸)を水4gに溶解したものを添加し、7
5〜80℃で1時間反応させた。冷却後、シクロヘキサ
ンをデカンテーションで除き、高吸水性樹脂(含水物)
を得た。これを高吸水性樹脂(I)とする。また、高吸
水性樹脂(I)を、更に80〜100℃で50Torr
の加熱減圧下で乾燥させた。これを高吸水性樹脂(II)
とする。
【0034】合成例2〔高吸水性樹脂(III),(IV)の合
成〕 分散剤としてエチルセルロースの代わりに、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム塩
(平均エチレンオキシド付加モル数=2)の25%水溶
液1.5gを用い、架橋剤としてポリグリセロールポリ
グリシジルエーテル(ナガセ化成工業(株)製、商品名
デナコールEX−512)を0.04gから0.06g
に増量した以外は、合成例1と同様にして高吸水性樹脂
(含水物)を得た。これを高吸水性樹脂 (III)とする。
また、高吸水性樹脂 (III)を、更に80〜100℃で5
0Torrの加熱減圧下で乾燥させた。これを高吸水性
樹脂(IV)とする。
成〕 分散剤としてエチルセルロースの代わりに、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム塩
(平均エチレンオキシド付加モル数=2)の25%水溶
液1.5gを用い、架橋剤としてポリグリセロールポリ
グリシジルエーテル(ナガセ化成工業(株)製、商品名
デナコールEX−512)を0.04gから0.06g
に増量した以外は、合成例1と同様にして高吸水性樹脂
(含水物)を得た。これを高吸水性樹脂 (III)とする。
また、高吸水性樹脂 (III)を、更に80〜100℃で5
0Torrの加熱減圧下で乾燥させた。これを高吸水性
樹脂(IV)とする。
【0035】〔実施例1〜10〕高吸水性樹脂(I)、
(II)、 (III)又は(IV) (下記〔表2〕参照)を双腕
型ニーダーに入れ、下記〔表2〕に示すグレード及び添
加量(対樹脂)の二酸化チタンを添加し、十分攪拌混合
した。ここで、高吸水性樹脂(I)又は(III) を用いた
場合には、添加・混合後、更に、80〜100℃で50
Torrの加熱減圧下で乾燥させ、高吸水性樹脂組成物
を得た。得られた高吸水性樹脂組成物について、上記の
試験方法に従い、評価(遠心脱水後の保持量、通液速度
及び膨潤ゲルの安定性)を行った。尚、評価を行うにあ
たり、該組成物中から篩にて850μm以上の粒子を除
いた。
(II)、 (III)又は(IV) (下記〔表2〕参照)を双腕
型ニーダーに入れ、下記〔表2〕に示すグレード及び添
加量(対樹脂)の二酸化チタンを添加し、十分攪拌混合
した。ここで、高吸水性樹脂(I)又は(III) を用いた
場合には、添加・混合後、更に、80〜100℃で50
Torrの加熱減圧下で乾燥させ、高吸水性樹脂組成物
を得た。得られた高吸水性樹脂組成物について、上記の
試験方法に従い、評価(遠心脱水後の保持量、通液速度
及び膨潤ゲルの安定性)を行った。尚、評価を行うにあ
たり、該組成物中から篩にて850μm以上の粒子を除
いた。
【0036】〔比較例1及び2〕高吸水性樹脂(II)又
は (IV) (下記〔表2〕参照)を用い、二酸化チタンを
添加せずに、そのままこれを高吸水性樹脂組成物とし
て、上記の試験方法に従い、評価(遠心脱水後の保持
量、通液速度及び膨潤ゲルの安定性)を行った。尚、評
価を行うにあたり、該組成物中から篩にて850μm以
上の粒子を除いた。
は (IV) (下記〔表2〕参照)を用い、二酸化チタンを
添加せずに、そのままこれを高吸水性樹脂組成物とし
て、上記の試験方法に従い、評価(遠心脱水後の保持
量、通液速度及び膨潤ゲルの安定性)を行った。尚、評
価を行うにあたり、該組成物中から篩にて850μm以
上の粒子を除いた。
【0037】〔比較例3及び4〕高吸水性樹脂(IV)及
び本発明に係る特定の二酸化チタン以外の二酸化チタン
(下記〔表2〕に示すグレード及び添加量)を用いて、
実施例1〜10と同様にして高吸水性樹脂組成物を得、
評価を行った。
び本発明に係る特定の二酸化チタン以外の二酸化チタン
(下記〔表2〕に示すグレード及び添加量)を用いて、
実施例1〜10と同様にして高吸水性樹脂組成物を得、
評価を行った。
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明の高吸水性樹脂組成物は、吸水性
能に優れ、しかもL−アスコルビン酸又はその塩等のラ
ジカル発生種及び鉄や銅等の遷移金属イオンが存在する
水溶液又は水分存在下においても、高吸水性樹脂が分解
/劣化せずに安定に存在し、かつ膨潤後のゲル強度、通
液性の優れたものである。また、本発明の高吸水性樹脂
組成物は、前記二酸化チタンが脱臭作用も有するため、
脱臭効果が要求される用途にも有用である。
能に優れ、しかもL−アスコルビン酸又はその塩等のラ
ジカル発生種及び鉄や銅等の遷移金属イオンが存在する
水溶液又は水分存在下においても、高吸水性樹脂が分解
/劣化せずに安定に存在し、かつ膨潤後のゲル強度、通
液性の優れたものである。また、本発明の高吸水性樹脂
組成物は、前記二酸化チタンが脱臭作用も有するため、
脱臭効果が要求される用途にも有用である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年8月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例及び比較例で使用した生理食塩
水の通液速度の測定装置を示す概略図である。
水の通液速度の測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】 10 生理食塩水の通液速度の測定装置 W 生理食塩水 P 高吸水性樹脂組成物 M、L 標線
Claims (5)
- 【請求項1】 高吸水性樹脂と、結晶形態がアナタース
型で、平均粒径が0.1μm以下であり、且つブルナウ
アー・エメット・テーラー法により測定した比表面積が
50m2 /g以上である二酸化チタンとを含有する高吸
水性樹脂組成物。 - 【請求項2】 上記平均粒径が0.05μm以下であ
り、上記比表面積が100m2 /g以上であることを特
徴とする請求項1記載の高吸水性樹脂組成物。 - 【請求項3】 上記平均粒径が0.03μm以下であ
り、上記比表面積が200m2 /g以上であることを特
徴とする請求項1記載の高吸水性樹脂組成物。 - 【請求項4】 上記二酸化チタンの含有量が、上記高吸
水性樹脂100重量部に対して、0.01〜10重量部
であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の
高吸水性樹脂組成物。 - 【請求項5】 生理食塩水で30分間膨潤させ、遠心脱
水させた後の保持量が、35g/g以上であることを特
徴とする請求項1〜4の何れかに記載の高吸水性樹脂組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114696A JPH09302138A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 高吸水性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114696A JPH09302138A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 高吸水性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09302138A true JPH09302138A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14644348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8114696A Pending JPH09302138A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 高吸水性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09302138A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002020407A1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Kerr-Mcgee Pigments Gmbh & Co. Kg | Nanocrystalline metal oxide powders-production and application methods |
| JP2018502170A (ja) * | 2015-01-05 | 2018-01-25 | エルジー・ケム・リミテッド | 微細粒子を含む水分散液で処理された高吸水性樹脂の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP8114696A patent/JPH09302138A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002020407A1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Kerr-Mcgee Pigments Gmbh & Co. Kg | Nanocrystalline metal oxide powders-production and application methods |
| JP2018502170A (ja) * | 2015-01-05 | 2018-01-25 | エルジー・ケム・リミテッド | 微細粒子を含む水分散液で処理された高吸水性樹脂の製造方法 |
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