KR20150117902A - 고흡수성 수지 및 이의 제조방법 - Google Patents

고흡수성 수지 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 수분의 함량이 10% 이상 내지 15%이하의 범위로 제어한 고흡수성 수지의 제조방법 및 EDANA WSP270.2.R3법에 따라 분석한 가압 흡수능(AUP)의 분석값이 20g/g 이상 내지 40g/g 이하의 범위 내이고, EDANA WSP270.2.R3법에 따라 분석한 수용해 성분(EC)의 분석값이 12% 이하인 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.

Description

고흡수성 수지 및 이의 제조방법 {SUPER ABSORBENT POLYMER AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 고흡수성 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 500 내지 1,000 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 개발업체마다 SAM(Super Absorbency Material), AGM(Absorbent Gel Material) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다. 상기와 같은 고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이 기저귀 등 위생 용품 이외에 원예용 토양 보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품 유통 분야에서의 신선도 유지제, 찜질 용품 등의 재료로 널리 사용되고 있다.
상기와 같은 고흡수성 수지를 제조하는 방법으로는 역상현탁중합에 의한 방법 또는 수용액 중합에 의한 방법 등이 알려져 있다. 역상현탁중합에 대해서는 예를 들면 일본 특개소 56-161408, 특개소 57-158209, 및 특개소 57-198714 등에 개시되어 있다. 수용액 중합에 의한 방법으로는 또 다시, 수용액에 열을 가하여 중합하는 열중합 방법, 및 자외선 등을 조사하여 중합하는 광중합 방법 등이 알려져 있다.
본 발명의 일 실시예는 고흡수성 수지의 제조 중에 발생하는 미세분말의 양을 저감시킴으로써 생산성을 높일 수 있는 고흡수성 수지의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 보수능(CRC)와 가압흡수능(AUP)이 향상되고 수용해 성분(EC)이 저감된 고흡수성 수지를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은,
친수성 단량체를 포함하는 모노머 조성물을 중합하는 단계; 중합체를 건조하여 함유된 수분의 함량을 10% 이상 내지 15%이하의 범위로 제어하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제조방법에서, 상기 건조 이전에 상기 중합체가 함유한 수분의 함량은 50% 이상 내지 60%이하의 범위 내일 수 있다.
상기 건조 단계의 일례로서, 상기 중합체는 170℃ 이상 내지 200℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 10분 이상 내지 30분 이하로 건조할 수 있다.
상기 건조 단계의 다른 일례로서, 상기 중합체는 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 15분 이상 내지 30분 이하로 건조할 수 있다.
상기 제조방법은 상기 중합체를 건조 단계 이전에 분쇄하는 제1 분쇄 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제조방법은 또한, 상기 건조 단계 이후에, 중합체를 분쇄하는 제2 분쇄 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제조방법은 표면 가교 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 표면 가교 단계는, 상기 건조 단계를 거친 이후에 표면 가교제와 중합체를 혼합하고 혼합물을 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내에서 30분 이상 내지 120분 이하의 범위에서 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는, EDANA WSP242.2.R3 법에 따라 분석한 가압 흡수능(AUP)의 분석값이 20 g/g 이상 내지 40 g/g 이하의 범위 내이고, EDANA WSP270.2.R3 법에 따라 분석한 수용해 성분(EC)의 분석 값이 12% 이하일 수 있다.
또한, 상기 고흡수성 수지는 EDANA WSP241.2.R3 법에 따라 분석한 보수능(CRC)의 분석값이 30 g/g 이상 내지 50 g/g 이하의 범위 내일 수 있다.
상기 고흡수성 수지는 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 고흡수성 수지 입자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 고흡수성 수지의 건조 단계에서 발생하는 미세분말의 발생량을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 표면 가교 시간을 길게 유지할 수 있으므로 가압 흡수능이 향상된 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는 보수능 및 가압 흡수능이 향상되고 수용해 성분의 양이 저감된 우수한 물성의 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.
고흡수성 수지의 제조 방법
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법은 친수성 단량체를 포함하는 모노머 조성물을 중합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 친수성 단량체는 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되는 단량체이면 어느 것이나 한정 없이 사용이 가능하다. 상기 친수성 단량체는 친수성기, 예를 들어, 수산화기(-OH group), 카르복실기(-COOH group), 아마이드기(-NH2 group) 등을 포함하는 단량체로 이해할 수 있다.
상기 친수성 단량체는 예를 들어, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체일 수 있고, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 크게 음이온성 단량체와 그 염, 비이온계 친수성 함유 단량체, 및 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산 및 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 음이온성 단량체 또는 그 염; (메타)아크릴아미드, N-치환(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 비이온계 친수성 함유 단량체; 또는 (N,N)-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 (N,N)-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 아미노기 함유 불포화 단량체 또는 그 4급화물 등을 포함할 수 있다.
상기 모노머 조성물 중 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는 중합 시간 및 반응 조건(모노머 조성물의 공급 속도, 열 및/또는 빛의 조사 시간, 조사 범위, 및 조사 강도, 벨트의 너비, 길이 및 이동 속도 등)을 고려하여 적절하게 선택하여 사용할 수 있으나, 예시적인 실시예에서, 40 중량% 이상 내지 60 중량% 이하의 범위일 수 있다. 이 경우, 모노머의 용해도 및 경제적인 면에서 효율적일 수 있다.
상기 모노머 조성물은 광중합 개시제, 열중합 개시제 및 가교제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 중합 개시제는 공정 중에 열중합, 광중합, 또는 열중합 및 광중합을 선택할지에 따라 그 종류를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 디에톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-히드록시 에톡시)페닐-(2-히드록시)-2-프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 아세토페논 유도체; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인알킬에테르류 화합물; o-벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐 황화물, (4-벤조일 벤질)트리메틸암모늄 염화물 등의 벤조페논 유도체; 티옥산톤(thioxanthone)계 화합물; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드 등의 아실 포스핀 옥사이드 유도체; 또는 2-히드록시 메틸 프로피온니트릴, 2,2'-(아조비스(2-메틸-N-(1,1'-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸)프로피온 아미드) 등의 아조계 화합물 등을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
열중합 개시제는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 아조계(azo) 개시제, 과산화물계 개시제, 레독시(redox)계 개시제 또는 유기 할로겐화물 개시제 등을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 그리고, 상기 열중합 개시제 중 소디움퍼설페이트(Sodium persulfate, Na2S2O8) 또는 포타시움 퍼설페이트(Potassium persulfate, K2S2O8)를 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
모노머 조성물에서, 광중합 개시제 및 열중합 개시제는 중합 개시 효과를 나타낼 수 있으면 그 함량은 선택하여 사용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광중합 개시제는 단량체 100 중량부 대비 0.005 중량부 이상 내지 0.1 중량부 이하의 범위로 포함될 수 있고, 열중합 개시제는 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 이상 내지 0.5 중량부 이하의 범위로 포함될 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
가교제는 단량체의 치환기와 반응할 수 있는 관능기 및 에틸렌성 불포화기를 각각 1개 이상 포함하는 가교제, 또는 단량체의 치환기 및/또는 상기 단량체를 가수분해하여 형성된 치환기와 반응할 수 있는 관능기를 2 이상 포함하는 가교제를 사용할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 가교제는 탄소수 8 내지 12의 비스아크릴아미드, 탄소수 8 내지 12의 비스메타아크릴아미드, 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메타)아크릴레이트 또는 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메타)알릴에테르 등을 들 수 있고, 보다 구체적인 예로는, N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시(메타)아크릴레이트, 글리세린 디아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 트리메티롤 트리아크릴레이트, 트리알릴아민, 트리아릴시아누레이트, 트리알릴이소시아네이트, 폴리에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜로 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
모노머 조성물에서, 가교제는 가교 효과를 나타낼 수 있으면 그 함량은 선택하여 사용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 가교제는 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 이상 내지 0.5 중량부 이하의 범위로 포함될 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 중합 단계의 결과물로서 중합체는 적어도 30% 이상의 수분을 함유하고 있을 수 있다. 상기 함유된 수분의 함량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일례로 50% 이상 내지 60%이하일 수 있다. 이하에서, 자세히 설명하는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 하기의 건조 단계 이전에 상기 중합체를 1차적으로 분쇄하는 제1 분쇄 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 중합체에 함유된 수분의 함량은 분쇄로 인한 미세분말의 생성을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은, 상기 중합체를 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 건조 단계를 통해서 상기 중합체에 함유된 수분의 함량을 10% 이상 내지 15%이하의 범위로 제어할 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 상기 함유된 수분의 함량을 함수율로 정의할 수 있다. 함수율이 10% 미만인 경우에는 상기 중합체의 일부가 가수분해되어 수용해 성분(EC)의 함량이 증가할 수 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 함수율이 10% 미만인 경우에는 중합체의 분쇄 단계에서 미세분말이 많이 발생할 수 있다. 이러한 미세분말은 생산성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 상기 함수율이 10% 미만인 경우에는 건조단계 및 이후에 설명하는 고온의 표면 가교 단계에서 상기 중합체의 일부가 가수분해되어 수용해성 성분(EC)가 증가할 수 있다.
한편, 상기 함수율이 15% 초과일 경우 이후 설명하는 분쇄 단계에서 상기 중합체의 분쇄가 원활히 수행되지 않고 이하의 실험결과에서 확인할 수 있는 바와 같이 보수능과 가압 흡수능이 저하될 수 있다.
따라서, 고흡수성 수지의 제조의 생산성 및 고흡수성 수지의 물성을 모두 향상시키기 위한 함수율의 범위는 10% 이상 내지 15% 이하일 수 있다.
건조 방법으로는 통상 건조기와 가열로를 이용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 열풍 건조기, 유동층 건조기, 기류 건조기, 적외선 건조기, 유전가열 건조기 등을 들 수 있지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 함수율이 10% 이상 내지 15% 이하가 되도록 상기 건조 단계는 170℃ 이상 내지 200℃ 이하의 범위 내에서 진행할 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체를 170℃ 이상 내지 200℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 건조할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 건조 단계를 170℃ 이상 내지 200℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 10분 이상 내지 30분 이하의 범위 내에서 진행할 수 있다.
또한, 상기 함수율이 10% 이상 내지 15% 이하가 되도록 상기 건조 단계는 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내에서 진행할 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체를 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 건조할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 건조 단계를 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 15분 이상 내지 30분 이하의 범위 내에서 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 상기 건조 단계 이전에 상기 중합체를 1차 분쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 1차 분쇄 단계는 상기 중합체의 비표면적을 증가시켜 상기 중합체의 건조 시간을 감소시킬 수 있다. 전술한 바와 같이 건조 단계 이전의 중합체는 소정의 범위의 수분을 함유하고 있으므로, 1차 분쇄 단계에서 미세분말이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 상기 건조 단계 이후에 상기 중합체를 2차 분쇄하는 제2 분쇄 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 분쇄 단계를 통해 상기 중합체를 소정의 크기를 가진 입자로 제조할 수 있다.
분쇄 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 고무상 탄성체를 절단, 압출하는 장치를 이용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 커터형 절단기, 쵸퍼형 절단기, 니더형 절단기, 진동식 분쇄기, 충격식 분쇄기, 마찰형 분쇄기 등을 들 수 있지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 입자의 크기가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일례로 상기 입자의 크기는 1 ㎛ 이상 내지 1000 ㎛ 미만일 수 있다.
상기 제2 분쇄 단계 이후에 크기에 따라 입자를 분리하는 선별 단계를 더 진행할 수 있다. 특별히 제한되는 것은 아니지만 상기 선별은 선별용 체(sieve)를 이용하여 크기가 150 ㎛ 미만인 입자, 크기가 150 ㎛이상 내지 850 ㎛이하인 입자, 크기가 850 ㎛ 초과의 입자를 선별할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은, 상기 건조 단계 이후에 표면 가교제와 중합체를 혼합하고 혼합물을 건조하는 표면 가교 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 표면 가교 단계는 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내에서 30분 이상 내지 120분 이하의 범위에서 상기 표면 가교제와 중합체의 혼합물을 건조할 수 있다.
상기 표면 가교제는 본원의 출원일 전에 고흡수성 수지 업계에서 알려진 화합물 등일 수 있고, 예를 들어, 1,4-부탄디올, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 물, 메탄올 에탄올 등을 이용할 수 있다. 다만, 이것만으로 한정되는 것은 아니다.
표면 가교는, 예를 들어, 건조 및 분쇄 단계를 통해서 소정의 크기의 입자를 제조한 후에 실시할 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 여러 차례 실시할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는 상기한 제조방법을 이용하여 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는 EDANA WSP242.2.R3 법에 따라 분석한 가압 흡수능(AUP)의 분석값이 20g/g 이상 내지 40g/g 이하의 범위 내이고, EDANA WSP270.2.R3 법에 따라 분석한 수용해 성분(EC)의 분석 값이 12% 이하일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는 EDANA WSP241.2.R3 법에 따라 분석한 보수능(CRC)의 분석값이 30g/g 이상 내지 50g/g 이하의 범위 내일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 고흡수성 수지 입자를 포함할 수 있다. 상기 흡수능, 수용해 성분, 보수능 분석은 크기가 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하인 입자들을 이용할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 이하의 실시예 및 비교예로부터 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지가 비교예에 비해 우수한 물성을 가짐을 확인할 수 있다.
<실시예 1>
55% 수분이 함유된 SAP 겔을 미트 쵸퍼(Meat chopper)를 이용하여 분쇄한 후 170℃ 열풍 건조기에서 30분 동안 건조하였다. 건조된 중합체를 데시케이터에서 상온으로 냉각한 후 커팅 밀을 이용하여 분쇄하였다. 분쇄된 중합체를 그물망 체로 체질하여 150 ㎛ 미만, 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하, 850 ㎛ 초과의 크기로 분리하였다. 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 입자를 150℃에서 30분 동안 가열하여 측정한 건조감량은 13.7%였다. 이렇게 선별한 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 입자 1kg에 1,4-부탄디올 : 메탄올 : 물을 1: 9 : 10으로 혼합한 혼합액을 80g 혼합하여 30분 이상 충분히 교반한 후 180℃에서 1시간 동안 건조하였다.
<실시예 2>
55% 수분이 함유된 SAP 겔을 미트 쵸퍼(Meat chopper)를 이용하여 분쇄한 후 190℃ 열풍 건조기에서 15분 동안 건조하였다. 건조된 중합체를 데시케이터에서 상온으로 냉각한 후 커팅 밀을 이용하여 분쇄하였다. 분쇄된 중합체는 그물망 체로 체질하여 150 ㎛ 미만, 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하, 850 ㎛ 초과의 크기로 분리하였다. 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자를 150℃에서 30분 동안 가열하여 측정한 건조감량은 12.5%였다. 이렇게 선별한 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자 1kg에 1,4-부탄디올 : 메탄올 : 물을 1: 9 : 10으로 혼합한 혼합액을 80g 혼합하여 30분 이상 충분히 교반한 후 180℃에서 50분 동안 건조하였다.
<비교예 1>
55% 수분이 함유된 SAP 겔을 Meat chopper를 이용하여 분쇄한 후 180℃ 열풍 건조기에서 2시간 동안 건조하였다. 건조된 중합체를 데시케이터에서 상온으로 냉각한 후 커팅밀을 이용하여 분쇄하였다. 분쇄된 중합체는 그물망 체로 체질하여 150 ㎛ 미만, 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하, 850 ㎛ 초과의 크기로 분리하였다. 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자를 150℃에서 30분 동안 가열하여 측정한 건조감량은 4.2%였다. 이렇게 선별한 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자 1kg에 1,4-부탄디올 : 메탄올 : 물을 1: 9 : 10으로 혼합한 혼합액 80g을 혼합하여 30분 이상 충분히 교반한 후 180℃에서 30분 동안 건조하였다.
<비교예 2>
55% 수분이 함유된 SAP 겔을 Meat chopper를 이용하여 분쇄한 후 150℃ 열풍 건조기에서 30분 동안 건조하였다. 건조된 중합체를 데시케이터에서 상온으로 냉각한 후 커팅밀을 이용하여 분쇄하였다. 분쇄된 중합체는 그물망 체로 체질하여 150 ㎛ 미만, 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하, 850 ㎛ 초과의 크기로 분리하였다. 150㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자를 150℃에서 30분 동안 가열하여 측정한 건조감량은 17.2%였다. 이렇게 선별한 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자 1kg에 1,4-부탄디올 : 메탄올 : 물을 1: 9 : 10으로 혼합한 혼합액을 80g 혼합하여 30분 이상 충분히 교반한 후 180℃에서 1시간 동안 건조하였다.
<실험예>
실시예 1 및 2, 비교예 1 및 2의 고흡수성 수지 입자들을 체질하여 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자만을 취하였다. 하기 표 1을 참고하면, 150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 크기의 입자들이 비교예1에서는 84.5%, 비교예2에서는 78.6%, 실시예1에서는 89.3%, 실시예2에서는 89.5% 선별되었다. 이 입자들을 대상으로 보수능(CRC), 가압흡수능(AUP) 및 수용해 성분(EC) 분석을 수행하였다. CRC(Centrifuge Retention Capacity), AUP(Absorbency Under Pressure) 및 EC(Extractable Content) 분석은EDANA(European Disposables and Nonwovens Association) WSP241.2.R3, EDANA WSP242.2.R3 및 EDANA WSP270.2.R3 방법에 따라 수행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
시료 입자 크기
<150 ㎛ 150 ㎛~850 ㎛ >850 ㎛
비교예1 13.2 84.5 2.3
비교예2 3.1 78.6 18.3
실시예1 5.2 89.3 5.5
실시예2 4.6 89.5 5.9
시료 입자 크기 CRC (g/g) AUP (g/g) EC (%)
150 ㎛~850 ㎛
비교예1 84.5 36 14 18
비교예2 78.6 26 17 5
실시예1 89.3 35 26 7
실시예2 89.5 37 24 8
비교예1은 건조시간이 너무 길어서 밀링 단계에서 미분이 다량 발생하였으며, 표면가교 후 제품의 EC 가 높았다. 비교예2는 건조온도가 지나치게 부족하여 밀링 공정이 원활히 수행되지 않았으며, CRC가 낮았다. 실시예1 및 2는 밀링 공정에서 미분이 적게 발생하였고, 표면가교 후 제품은 EC는 낮고 AUP는 높게 유지되었다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 친수성 단량체를 포함하는 모노머 조성물을 중합하는 단계; 및
    중합체를 건조하여 함유된 수분의 함량을 10% 이상 내지 15%이하의 범위로 제어하는 단계;
    를 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 건조 이전에 상기 중합체가 함유한 수분의 함량은 50% 이상 내지 60%이하의 범위 내인 고흡수성 수지의 제조방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 중합체를 170℃ 이상 내지 200℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 10분 이상 내지 30분 이하로 건조하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 중합체를 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내의 열풍으로 15분 이상 내지 30분 이하로 건조하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 중합체를 건조 단계 이전에 분쇄하는 단계를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 건조 단계 이후에, 상기 중합체를 분쇄하는 단계를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 건조 단계 이후에 표면 가교 단계를 더 포함하고,
    상기 표면 가교 단계는 표면 가교제와 중합체를 혼합하고 혼합물을 170℃ 이상 내지 190℃ 이하의 범위 내에서 30분 이상 내지 120분 이하의 범위에서 건조하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  8. EDANA WSP242.2.R3 법에 따라 분석한 가압 흡수능(AUP)의 분석값이 20g/g 이상 내지 40g/g 이하의 범위 내이고, EDANA WSP270.2.R3 법에 따라 분석한 수용해 성분(EC)의 분석값이 12% 이하인 고흡수성 수지.
  9. 제8 항에 있어서,
    EDANA WSP241.2.R3 법에 따라 분석한 보수능(CRC)의 분석값이 30g/g 이상 내지 50g/g 이하의 범위 내인 고흡수성 수지.
  10. 제8 항에 있어서,
    150 ㎛ 이상 내지 850 ㎛ 이하의 고흡수성 수지 입자를 포함하는 고흡수성 수지.
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