[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20200073044A - Super absorbent polymer and preparation method thereof - Google Patents

Super absorbent polymer and preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20200073044A
KR20200073044A KR1020180161301A KR20180161301A KR20200073044A KR 20200073044 A KR20200073044 A KR 20200073044A KR 1020180161301 A KR1020180161301 A KR 1020180161301A KR 20180161301 A KR20180161301 A KR 20180161301A KR 20200073044 A KR20200073044 A KR 20200073044A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sodium
polymer
monomer
water
super absorbent
Prior art date
Application number
KR1020180161301A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102675086B1 (en
Inventor
남대우
김준규
허영재
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020180161301A priority Critical patent/KR102675086B1/en
Publication of KR20200073044A publication Critical patent/KR20200073044A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102675086B1 publication Critical patent/KR102675086B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/04Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F20/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Abstract

As described herein, a super absorbent polymer according to the present invention has a high absorption rate even though the super absorbent polymer is manufactured without using a foaming agent, and thus can be used in sanitary materials such as diapers to exhibit excellent performance.

Description

고흡수성 수지 및 이의 제조 방법{SUPER ABSORBENT POLYMER AND PREPARATION METHOD THEREOF}SUPER ABSORBENT POLYMER AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 발포제를 사용하지 않으면서도 흡수 속도를 높일 수 있는 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a superabsorbent polymer capable of increasing the absorption rate without using a blowing agent and a method for manufacturing the same.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 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 위생용품 외에 원예용 토양 보수재, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다. Super Absorbent Polymer (SAP) is a synthetic polymer material that has the ability to absorb about 500 to 1,000 times its own weight, and SAM (Super Absorbency Material), AGM (Absorbent Gel) for each developer Material). The superabsorbent resin as described above began to be put into practical use as a sanitary tool, and now, in addition to sanitary products such as paper diapers for children, soil repair materials for horticulture, civil engineering, construction index materials, nursery sheets, freshness preservatives in the food distribution field, and It is widely used as a material for poultice.

가장 많은 경우에, 이러한 고흡수성 수지는 기저귀나 생리대 등 위생재 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 위생재 내에서, 상기 고흡수성 수지는 펄프 내에 퍼진 상태로 포함되는 것이 일반적이다. 그런데, 최근 들어서는, 보다 얇은 두께의 기저귀 등 위생재를 제공하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 그 일환으로서 펄프의 함량이 감소되거나, 더 나아가 펄프가 전혀 사용되지 않는 소위 펄프리스(pulpless) 기저귀 등의 개발이 적극적으로 진행되고 있다. In most cases, these superabsorbent resins are widely used in the field of hygiene materials such as diapers and sanitary napkins. Within these hygiene materials, it is common that the superabsorbent polymer is contained in the pulp. However, in recent years, efforts to provide hygiene materials, such as diapers having a thinner thickness, have continued, and as a part thereof, the content of pulp is reduced, or further, so-called pulpless diapers, which do not use pulp at all. Development is actively underway.

이와 같이, 펄프의 함량이 감소되거나, 펄프가 사용되지 않은 위생재의 경우, 상대적으로 고흡수성 수지가 높은 비율로 포함되며, 이러한 고흡수성 수지 입자들이 위생재 내에 불가피하게 다층으로 포함된다. 이렇게 다층으로 포함되는 전체적인 고흡수성 수지 입자들이 보다 효율적으로 소변 등의 액체를 흡수하기 위해서는, 상기 고흡수성 수지가 기본적으로 높은 흡수 성능 및 흡수 속도를 나타낼 필요가 있다. As such, in the case of a hygiene material in which the content of the pulp is reduced or the pulp is not used, a relatively high superabsorbent polymer is included in a high proportion, and these superabsorbent polymer particles are inevitably included in a multi-layer in the hygiene material. In order for the overall superabsorbent polymer particles contained in such a multi-layer to absorb liquid such as urine more efficiently, it is necessary for the superabsorbent polymer to exhibit a high absorption performance and absorption rate.

흡수 속도를 높이기 위하여 고흡수성 제조시 발포제를 사용하는 방법이 보고되고 있으나, 발포제를 사용하게 되면, 겉보기 밀도가 낮아지는 문제가 있으며, 고흡수성 수지의 제조 과정에서 필수적으로 필요한 분쇄 단계에서 미분이 발생하는 문제가 있다. In order to increase the absorption rate, a method of using a foaming agent in manufacturing a superabsorbent has been reported, but when a foaming agent is used, there is a problem in that the apparent density is lowered, and fine powder is generated in a pulverization step that is necessary in the manufacturing process of the superabsorbent polymer. There is a problem.

본 발명은 발포제를 사용하지 않으면서도 흡수 속도를 높일 수 있는 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a superabsorbent polymer capable of increasing the absorption rate without using a blowing agent and a method for manufacturing the same.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기의 고흡수성 수지를 제공한다:In order to solve the above problems, the present invention provides the following super absorbent polymer:

적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 제1 가교 중합체를 포함하는 베이스 수지 분말; 및 A base resin powder comprising a first crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized; And

상기 베이스 수지 분말 상에 형성되어 있고, 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 포함하는 고흡수성 수지로서,A superabsorbent polymer formed on the base resin powder, wherein the first crosslinked polymer comprises a surface crosslinked layer comprising a second crosslinked polymer further crosslinked via a surface crosslinking agent,

상기 제1 가교 중합체는, 상기 산성기의 일부가 이의 칼륨 염인,In the first crosslinked polymer, a part of the acidic group is a potassium salt thereof,

고흡수성 수지.Super absorbent polymer.

고흡수성 수지는 일반적으로 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 예를 들어 아크릴산 등의 가교 중합을 통하여 제조되는 베이스 수지 분말과, 이러한 베이스 수지 분말의 표면을 가교하여 형성되는 표면 가교층을 포함하는 형태로 제조한다. 최근에서는 고흡수성 수지의 흡수 속도가 중요하고 고려되고 있어, 고흡수성 수지의 흡수 속도를 개선하기 위하여 고흡수성 수지 내부, 특히 베이스 수지 분말 내부에 기공을 도입하는 시도가 있어 왔다. 베이스 수지 분말 내부에 기공이 형성되면, 그 공간에 수분 등을 보다 빠르게 흡수할 수 있기 때문에, 흡수 속도를 개선할 수 있다. The superabsorbent polymer is generally prepared in the form of a base resin powder prepared through crosslinking polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, for example, acrylic acid, and a surface crosslinking layer formed by crosslinking the surface of the base resin powder. . In recent years, the absorption rate of the super absorbent polymer is important and considered, and attempts have been made to introduce pores inside the super absorbent polymer, particularly inside the base resin powder, in order to improve the absorption speed of the super absorbent polymer. When pores are formed in the base resin powder, moisture and the like can be absorbed into the space more quickly, so that the absorption rate can be improved.

이를 위하여, 종래에는 베이스 수지 분말의 제조시, 발포제를 사용하여 왔다. 발포제를 사용하면, 아크릴산 등의 중합 과정에서 발포를 일으켜, 제조되는 베이스 수지 분말 내부에 기공을 형성할 수 있다. 그러나, 발포제를 사용하게 되면, 겉보기 밀도가 낮아지는 문제가 있으며, 고흡수성 수지의 제조 과정에서 필수적으로 필요한 분쇄 단계에서 미분이 발생하는 문제가 있다. To this end, conventionally, in the manufacture of the base resin powder, a blowing agent has been used. When a foaming agent is used, foaming may occur in a polymerization process such as acrylic acid, thereby forming pores in the base resin powder to be produced. However, when using a blowing agent, there is a problem that the apparent density is lowered, there is a problem that the fine powder is generated in the necessary grinding step in the manufacturing process of the super absorbent polymer.

이에 본 발명에서는 발포제를 사용하는 대신 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합시 칼륨 염을 함께 사용하거나, 또는 상기 중합 후 제조되는 생성물에 칼륨 염을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 명세서에서 용어 '상기 산성기의 일부가 이의 칼륨 염'이란, 예를 들어 산성기가 -COOH, 또는 -OH인 경우, 각각 -COO-K+, 또는 -O-K+인 것을 의미한다. Accordingly, the present invention is characterized in that instead of using a foaming agent, a potassium salt is used together when polymerizing the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, or a potassium salt is used in a product produced after the polymerization. In the present specification, the term'part of the acidic group is a potassium salt thereof' means, for example, when the acidic group is -COOH, or -OH, -COO - K + , or -O - K + , respectively.

이를 통하여, 베이스 수지에 존재하는 산성기 일부가 이의 칼륨 염으로 존재하게 된다. 칼륨 양이온이 나트륨 이온에 비해 이온화 경향이 크기 때문에, 베이스 수지 분말 내에 -COO- 음이온이 기존보다 더 많이 생기게 되고, 이이 따라 가교 구조 사이에 음이온 반발력에 의해서, 가교 구조가 더욱 넓어져서 흡수 속도를 더욱 향상시킬 수 있다. Through this, a part of the acidic group present in the base resin is present as its potassium salt. Since the potassium cation has a larger ionization tendency than sodium ions, more -COO - anions are produced in the base resin powder, and accordingly, the anion repulsive force between the crosslinked structures makes the crosslinked structure wider, thereby increasing the absorption rate. Can be improved.

이하 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

고흡수성 수지Super absorbent polymer

상기 제1 가교 중합체를 구성하는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 고흡수성 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 단량체일 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다: The water-soluble ethylenically unsaturated monomer constituting the first crosslinked polymer may be any monomer commonly used in the production of super absorbent polymers. As a non-limiting example, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be a compound represented by Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

R1-COOM1 R 1 -COOM 1

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

R1는 불포화 결합을 포함하는 탄소수 2 내지 5의 알킬 그룹이고, R 1 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms containing an unsaturated bond,

M1는 수소원자, 1가 또는 2가 금속, 암모늄기 또는 유기 아민염이다.M 1 is a hydrogen atom, a monovalent or divalent metal, an ammonium group or an organic amine salt.

바람직하게는, 상기 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 및 이들 산의 1가 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 이처럼 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로 아크릴산 또는 그 염을 사용할 경우 흡수성이 향상된 고흡수성 수지를 얻을 수 있어 유리하다. 이 밖에도 상기 단량체로는 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일프로판술폰산 또는 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산, (메트)아크릴아미드, N-치환(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, (N,N)-디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, (N,N)-디메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드 등이 사용될 수 있다.Preferably, the monomer may be at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and organic amine salts of these acids. When acrylic acid or a salt thereof is used as the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, it is advantageous to obtain a super absorbent polymer with improved water absorption. In addition, the monomers include maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethane sulfonic acid, 2-methacryloylethanesulfonic acid, 2-(meth)acryloylpropanesulfonic acid or 2-(metha) )Acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid, (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene Glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, (N,N)-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, (N,N)-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, and the like can be used.

여기서, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 산성기를 가지며, 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 것일 수 있다. 이에 따라, 바람직하게는, 상기 제1 가교 중합체는, 아크릴산, 아크릴산의 나트륨 염, 및 아크릴산의 칼륨 염의 가교 공중합체를 포함한다. 상기 중화하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다. Here, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer has an acidic group, and at least a portion of the acidic group may be neutralized. Accordingly, preferably, the first crosslinked polymer includes a crosslinked copolymer of acrylic acid, sodium salt of acrylic acid, and potassium salt of acrylic acid. The neutralization method will be described later.

바람직하게는, 상기 가교 중합체는, 아크릴산, 아크릴산의 나트륨 염, 아크릴산의 칼륨 염, 및 황산 작용기를 갖는 단량체의 가교 공중합체를 포함한다. 상기 황산 작용기를 갖는 단량체가 중합 반응에 참여함으로써, 베이스 수지 분말에 황산 작용기를 도입할 수 있으며, 황산 작용기는 -COO- 음이온과 마찬가지로 가교 구조 사이에 음이온 반발력을 유발하여, 가교 구조가 더욱 넓어져서 흡수 속도를 더욱 향상시킬 수 있다. Preferably, the crosslinked polymer includes a crosslinked copolymer of acrylic acid, a sodium salt of acrylic acid, a potassium salt of acrylic acid, and a monomer having a sulfuric acid functional group. As the monomer having the sulfuric acid functional group participates in the polymerization reaction, a sulfuric acid functional group can be introduced into the base resin powder, and the sulfuric acid functional group induces an anionic repulsive force between the crosslinked structures similarly to the -COO - anion, so that the crosslinked structure is wide The absorption rate can be further improved.

바람직하게는, 상기 황산 작용기를 갖는 단량체는, 소디움 알릴 술포네이트(sodium allyl sulfonate, 소디움 비닐 술포네이트(Sodium Vinyl Sulfonate), 소디움 4-스티렌 술포네이트(Sodium Styrene Sulfonate), 3-술포프로필 아크릴레이트 칼륨 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt; SPAK), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 나트륨 염(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt; AMPS), 소디움 4-비닐벤젠술포네이트(sodium 4-vinylbenzenesulfonate), 또는 소디움 알릴옥시 하이드록시프로필 술포네이트(sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate)이다. Preferably, the monomer having a sulfuric acid functional group, sodium allyl sulfonate (Sodium allyl sulfonate, Sodium Vinyl Sulfonate), sodium 4-styrene sulfonate (Sodium Styrene Sulfonate), 3-sulfopropyl acrylate potassium Salt (3-sulfopropyl acrylate potassium salt; SPAK), 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt (AMPS), sodium 4-vinylbenzenesulfonate (sodium 4-vinylbenzenesulfonate), or sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate.

상기 표면 가교층은, 상기 베이스 수지 분말의 표면이 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 것으로, 표면 가교제 및 표면 가교 방법은 후술하기로 한다. In the surface crosslinking layer, the surface of the base resin powder is additionally crosslinked through a surface crosslinking agent, and the surface crosslinking agent and the surface crosslinking method will be described later.

한편, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, 겉보기 밀도가 0.50 내지 0.70 g/ml이다. 이러한 겉보기 밀도의 범위는 종래 발포제를 사용하여 제조한 고흡수성 수지에 상당하는 것으로, 본 발명에서는 발포제의 사용 없이 이러한 범위의 겉보기 밀도를 가질 수 있다. On the other hand, the super absorbent polymer according to the present invention has an apparent density of 0.50 to 0.70 g/ml. The range of the apparent density corresponds to a superabsorbent polymer prepared using a conventional blowing agent, and in the present invention, it can have an apparent density of this range without the use of a blowing agent.

또한, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, 흡수 속도(vortex)가 35초 이하이다. 상기 흡수 속도는 생리 식염수에 고흡수성 수지를 가하여 교반시켰을 때, 빠른 흡수에 의해 액체의 소용돌이(vortex)가 없어지는 시간을 의미하는 것으로서, 상기 고흡수성 수지의 흡수 속도를 정의할 수 있다. 상기 흡수 속도의 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다. 바람직하게는, 상기 흡수 속도가 34초 이하, 33초 이하, 32초 이하, 31초 이하, 30초 이하, 29초 이하, 28초 이하, 27초 이하, 26초 이하, 또는 25초 이하이다. 또한, 그 값이 작을수록 우수하여 상기 흡수 속도의 하한은 이론상 0초이나, 일례로 10초 이상, 15초 이상, 또는 20초 이상이다. In addition, the superabsorbent polymer according to the present invention has an absorption rate (vortex) of 35 seconds or less. The absorption rate refers to a time when the vortex of the liquid disappears due to rapid absorption when the superabsorbent resin is added to the physiological saline solution and stirred, and the absorption rate of the superabsorbent polymer may be defined. The method for measuring the absorption rate is specified in the following Examples. Preferably, the absorption rate is 34 seconds or less, 33 seconds or less, 32 seconds or less, 31 seconds or less, 30 seconds or less, 29 seconds or less, 28 seconds or less, 27 seconds or less, 26 seconds or less, or 25 seconds or less. In addition, the smaller the value, the better, and the lower limit of the absorption rate is theoretically 0 seconds, but for example, 10 seconds or more, 15 seconds or more, or 20 seconds or more.

또한, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, 1분 흡수능(수도수)가 130 g/g 이상이다. 상기 1분 흡수능은 고흡수성 수지를 수도수에 침지하였을 때 1분 동안 흡수할 수 있는 수도수의 총 량으로서, 상기 고흡수성 수지의 흡수능을 정의할 수 있다. 이때 수도수는 전도도가 110±3 μS/cm인 수도수로 정의할 수 있다. 상기 1분 흡수능(수도수)의 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다. 바람직하게는, 상기 1분 흡수능(수도수)이 135 g/g 이상, 140 g/g 이상, 145 g/g 이상, 150 g/g 이상, 155 g/g 이상, 또는 160 g/g 이상이다. 또한, 그 값이 클수록 우수하여 상기 1분 흡수능의 상한에 제한은 없으나, 일례로 200 g/g 이하, 190 g/g 이하, 또는 180 g/g 이하이다. In addition, the superabsorbent polymer according to the present invention has a 1-minute absorbent capacity (capacity of water) of 130 g/g or more. The 1-minute absorbency is the total amount of tap water that can be absorbed for 1 minute when the super absorbent polymer is immersed in tap water, and the absorbent capacity of the super absorbent polymer can be defined. In this case, the tap water may be defined as tap water having a conductivity of 110±3 μS/cm. The method for measuring the 1-minute absorption capacity (capacity) is more concrete in the following Examples. Preferably, the 1-minute absorption capacity (capacity) is 135 g/g or more, 140 g/g or more, 145 g/g or more, 150 g/g or more, 155 g/g or more, or 160 g/g or more . In addition, the larger the value, the better, and there is no limit to the upper limit of the 1-minute absorption capacity, but is, for example, 200 g/g or less, 190 g/g or less, or 180 g/g or less.

고흡수성 수지의 제조 방법Manufacturing method of super absorbent polymer

본 발명은 상술한 고흡수성 수지의 제조 방법으로, 하기의 단계를 포함하는 제조 방법을 제공한다:The present invention provides a method for producing a superabsorbent polymer, which includes the following steps:

내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성물을 가교 중합하여, 제1 가교 중합체를 포함하는 함수겔 중합체를 형성하는 단계(단계 1); Cross-linking the monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal crosslinking agent and a polymerization initiator to form a hydrogel polymer comprising a first crosslinked polymer (step 1) ;

상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 베이스 수지 분말을 형성하는 단계(단계 2); 및Drying, grinding and classifying the hydrogel polymer to form a base resin powder (step 2); And

표면 가교액의 존재 하에, 상기 베이스 수지 분말을 열처리하여 표면 가교하여 고흡수성 수지 입자를 형성하는 단계(단계 3)를 포함하고,In the presence of a surface crosslinking liquid, the step of heat-treating the base resin powder to crosslink the surface to form superabsorbent polymer particles (step 3),

상기 단계 1의 가교 중합시 반응물에 칼륨 염을 추가하거나, 또는 상기 단계 1의 가교 중합 후 생성물에 칼륨 염을 추가하는,Adding a potassium salt to the reactant during the crosslinking polymerization of step 1, or adding a potassium salt to the product after the crosslinking polymerization of step 1,

고흡수성 수지의 제조 방법. Method for producing super absorbent polymer.

이하, 각 단계 별로 상기의 제조 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, the above-described manufacturing method for each step will be described in detail.

(단계 1)(Step 1)

상기 단계 1은, 제1 가교 중합체를 포함하는 함수겔 중합체를 형성하는 단계로서, 내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성물을 가교 중합하는 단계이다. Step 1 is a step of forming a hydrogel polymer comprising a first crosslinked polymer, in the presence of an internal crosslinking agent and a polymerization initiator, at least partially crosslinking a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having a neutralized acidic group. This is a step of polymerization.

상기 제1 가교 중합체를 구성하는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 앞서 설명한 바와 같다. The water-soluble ethylenically unsaturated monomer constituting the first crosslinked polymer is as described above.

여기서, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 산성기를 가지며, 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 단량체를 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등과 같은 알칼리 물질로 부분적으로 중화시킨 것이 사용될 수 있다. Here, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer has an acidic group, and at least a portion of the acidic group may be neutralized. Preferably, the monomer may be partially neutralized with an alkali material such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonium hydroxide.

바람직하게는, 수산화나트륨으로 중화되며, 이에 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는, 아크릴산과 아크릴산 나트륨 염을 의미한다. Preferably, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group neutralized with sodium hydroxide, and at least partially neutralized, means acrylic acid and sodium acrylate salt.

또한 바람직하게는, 수산화나트륨 및 수산화칼륨으로 중화되며, 이에 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는, 아크릴산, 아크릴산 나트륨 염 및 아크릴산 칼륨 염을 의미한다. 이때, 수산화나트륨 및 수산화칼륨은 1-20:1의 몰 비로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10-20:1, 가장 바람직하게는 10-15:1의 몰 비로 사용한다. Also preferably, sodium hydroxide and potassium hydroxide are neutralized, and the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group in which at least a portion is neutralized means acrylic acid, sodium acrylate salt, and potassium acrylate salt. In this case, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferably used in a molar ratio of 1-20:1, more preferably 10-20:1, and most preferably in a molar ratio of 10-15:1.

이때, 상기 단량체의 중화도는 40 내지 95 몰%, 또는 40 내지 80 몰%, 또는 45 내지 75 몰%일 수 있다. 상기 중화도의 범위는 최종 물성에 따라 달라질 수 있지만, 중화도가 지나치게 높으면 중화된 단량체가 석출되어 중합이 원활하게 진행되기 어려울 수 있으며, 반대로 중화도가 지나치게 낮으면 고분자의 흡수력이 크게 떨어질 뿐만 아니라 취급하기 곤란한 탄성 고무와 같은 성질을 나타낼 수 있다.At this time, the neutralization degree of the monomer may be 40 to 95 mol%, or 40 to 80 mol%, or 45 to 75 mol%. The range of the degree of neutralization may vary depending on the final physical properties, but if the degree of neutralization is too high, the neutralized monomer may precipitate and polymerization may be difficult to proceed smoothly. It can exhibit properties such as elastic rubber that are difficult to handle.

또한, 상기 단량체 조성물 중 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 90 중량%, 또는 40 내지 65 중량%일 수 있다. 이러한 농도 범위는 고농도 수용액의 중합 반응에서 나타나는 겔 효과 현상을 이용하여 중합 후 미반응 단량체를 제거할 필요가 없도록 하면서도, 후술할 중합체의 분쇄시 분쇄 효율을 조절하기 위해 유리할 수 있다. 다만, 상기 단량체의 농도가 지나치게 낮아지면 고흡수성 수지의 수율이 낮아질 수 있다. 반대로, 상기 단량체의 농도가 지나치게 높아지면 단량체의 일부가 석출되거나 중합된 함수겔 중합체의 분쇄시 분쇄 효율이 떨어지는 등 공정상 문제가 생길 수 있고, 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다.In addition, the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the monomer composition may be appropriately adjusted in consideration of polymerization time and reaction conditions, and may preferably be 20 to 90% by weight, or 40 to 65% by weight. This concentration range may be advantageous for controlling the grinding efficiency when pulverizing a polymer, which will be described later, while eliminating the need to remove unreacted monomers after polymerization by using the gel effect phenomenon that occurs in the polymerization reaction of a high concentration aqueous solution. However, if the concentration of the monomer is too low, the yield of the super absorbent polymer may be lowered. Conversely, if the concentration of the monomer is too high, a part of the monomer may be precipitated or a process problem such as a reduction in crushing efficiency upon pulverization of the polymerized hydrogel polymer may occur, and physical properties of the super absorbent polymer may be deteriorated.

또한, 상술한 바와 같이, 베이스 수지 분말을 구성하는 가교 중합체가 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 칼륨 염의 가교 공중합체를 포함하도록, 상기 단계 1의 가교 중합시 단량체 조성물에 칼륨 염을 추가하거나, 또는 상기 단계 1의 가교 중합 후 생성물에 칼륨 염을 추가한다. 전자에 의하여, 상기 단량체 조성물에 포함되어 있는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 일부가 칼륨 염으로 변화될 수 있다. 또한, 후자에 의하여, 제조된 함수겔 중합체의 산성기(COOH) 일부가 칼륨 염(COO-K+)으로 변화될 수 있다. 바람직하게는, 상기 칼륨염은 탄산칼륨(K2CO3)이다. 바람직하게는, 상기 칼륨염은, 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부로 포함하며, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부로, 가장 바람직하게는 3 내지 7 중량부로 포함한다. 또한, 상기 단량체 조성물은 발포제를 포함하지 않는다.In addition, as described above, the potassium salt is added to the monomer composition during the crosslinking polymerization of step 1, or the step so that the crosslinked polymer constituting the base resin powder contains a crosslinked copolymer of the potassium salt of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, or the step After the crosslinking polymerization of 1, potassium salt is added to the product. By the former, a part of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer contained in the monomer composition may be changed to a potassium salt. In addition, by the latter, a part of the acidic group (COOH) of the prepared hydrogel polymer can be changed to potassium salt (COO - K + ). Preferably, the potassium salt is potassium carbonate (K 2 CO 3 ). Preferably, the potassium salt contains 1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, most preferably 3 to 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group in which at least a portion is neutralized. To 7 parts by weight. In addition, the monomer composition does not contain a blowing agent.

또한, 상술한 바와 같이, 베이스 수지 분말을 구성하는 가교 중합체가 황산 작용기를 갖는 단량체의 가교 공중합체를 포함할 수 있도록, 상기 단계 1의 가교 중합시 단량체 조성물에 황산 작용기를 갖는 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 황산 작용기를 갖는 단량체는, 소디움 알릴 술포네이트(sodium allyl sulfonate, 소디움 비닐 술포네이트(Sodium Vinyl Sulfonate), 소디움 4-스티렌 술포네이트(Sodium Styrene Sulfonate), 3-술포프로필 아크릴레이트 칼륨 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt; SPAK), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 나트륨 염(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt; AMPS), 소디움 4-비닐벤젠술포네이트(sodium 4-vinylbenzenesulfonate), 또는 소디움 알릴옥시 하이드록시프로필 술포네이트(sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate)이다. 바람직하게는, 상기 황산 작용기를 갖는 단량체는, 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 1 내지 30중량부로 포함하며, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부로, 가장 바람직하게는 3 내지 7 중량부로 포함한다. In addition, as described above, the crosslinking polymer constituting the base resin powder may further include a monomer having a sulfuric acid functional group in the monomer composition during the crosslinking polymerization of step 1, so as to include a crosslinked copolymer of a monomer having a sulfuric acid functional group can do. Preferably, the monomer having a sulfuric acid functional group, sodium allyl sulfonate (Sodium allyl sulfonate, Sodium Vinyl Sulfonate), sodium 4-styrene sulfonate (Sodium Styrene Sulfonate), 3-sulfopropyl acrylate potassium Salt (3-sulfopropyl acrylate potassium salt; SPAK), 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt (AMPS), sodium 4-vinylbenzenesulfonate (sodium 4-vinylbenzenesulfonate, or sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate, preferably, the monomer having a sulfuric acid functional group is 100% by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized It contains 1 to 30 parts by weight based on parts, more preferably 1 to 10 parts by weight, and most preferably 3 to 7 parts by weight.

또한, 상기 내부 가교제로는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합시 가교 결합의 도입을 가능케 하는 것이라면 어떠한 화합물도 사용 가능하다. 비제한적인 예로, 상기 내부 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 부탄다이올다이(메트)아크릴레이트, 부틸렌글리콜다이(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 헥산다이올다이(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 글리세린 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 에틸렌카보네이트와 같은 다관능성 가교제가 단독 사용 또는 2 이상 병용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, as the internal crosslinking agent, any compound can be used as long as it allows introduction of crosslinking during polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. As a non-limiting example, the internal crosslinking agent is N,N'-methylenebisacrylamide, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, propylene glycol di( Meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth) )Acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, glycerin tri(meth)acrylate, penta Multifunctional crosslinking agents such as erythritol tetraacrylate, triarylamine, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol, glycerin, or ethylene carbonate may be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto.

이러한 내부 가교제는 상기 단량체 조성물에 대하여 약 0.001 내지 1 중량%의 농도로 첨가될 수 있다. 즉, 상기 내부 가교제의 농도가 지나치게 낮을 경우 수지의 흡수 속도가 낮아지고 겔 강도가 약해질 수 있어 바람직하지 않다. 반대로, 상기 내부 가교제의 농도가 지나치게 높을 경우 수지의 흡수력이 낮아져 흡수체로서는 바람직하지 않게 될 수 있다.The internal crosslinking agent may be added at a concentration of about 0.001 to 1% by weight relative to the monomer composition. That is, when the concentration of the internal crosslinking agent is too low, the absorption rate of the resin is lowered and the gel strength may be weakened, which is not preferable. Conversely, when the concentration of the internal crosslinking agent is too high, the absorbency of the resin is lowered, which may make it undesirable as an absorber.

또한, 상기 단계 1에서, 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되는 중합 개시제가 포함될 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 중합 개시제로는 중합 방법에 따라 열 중합 개시제 또는 광 중합 개시제 등이 사용될 수 있으며, 특히 열 중합 개시제가 사용될 수 있다. 다만, 광 중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 열 중합 개시제가 추가로 포함될 수 있다.In addition, in step 1, a polymerization initiator generally used in the preparation of a super absorbent polymer may be included. As a non-limiting example, as the polymerization initiator, a thermal polymerization initiator or a photo polymerization initiator may be used depending on the polymerization method, and a thermal polymerization initiator may be used. However, even by the photopolymerization method, since a certain amount of heat is generated by ultraviolet irradiation or the like and a certain amount of heat is generated according to the progress of the exothermic polymerization reaction, a thermal polymerization initiator may be additionally included.

상기 열 중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소, 및 아스코르빈산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물이 사용될 수 있다. 구체적으로, 과황산염계 개시제로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na2S2O8), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K2S2O8), 과황산암모늄(Ammonium persulfate; (NH4)2S2O8) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 아조(Azo)계 개시제로는 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염(2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴(2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산)(4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등을 예로 들 수 있다. 보다 다양한 열 중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 "Principle of Polymerization(Wiley, 1981년)"의 203 페이지에 개시되어 있으며, 이를 참조할 수 있다. 바람직하게는, 상기 열 중합 개시제로 아스코르빈산 및 과황산칼륨을 사용한다. As the thermal polymerization initiator, one or more compounds selected from the group consisting of a persulfate-based initiator, an azo-based initiator, hydrogen peroxide, and ascorbic acid may be used. Specifically, as the persulfate-based initiator, sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), ammonium persulfate (Ammonium persulfate; (NH 4 ) 2 S 2 O 8 ) and the like. In addition, as an azo-based initiator, 2,2-azobis-(2-amidinopropane) dihydrochloride (2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2,2-azobis-(N, N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride (2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(carbamoyl azo)isobutyronitrile (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride (2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4, Examples include 4-azobis-(4-cyanovaleric acid) (4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)). More various thermal polymerization initiators are disclosed on page 203 of the Odian book "Principle of Polymerization (Wiley, 1981)", which can be referred to. Preferably, ascorbic acid and potassium persulfate are used as the thermal polymerization initiator.

상기 광 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물이 사용될 수 있다. 그 중 아실포스핀의 구체 예로서, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)가 사용될 수 있다. 보다 다양한 광 중합 개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)"의 115 페이지에 개시되어 있으며, 이를 참조할 수 있다.The photo polymerization initiator, for example, benzoin ether (benzoin ether), dialkyl acetophenone (dialkyl acetophenone), hydroxyl alkyl ketone (hydroxyl alkylketone), phenyl glyoxylate (phenyl glyoxylate), benzyl dimethyl ketal (benzyl One or more compounds selected from the group consisting of Benzyl Dimethyl Ketal, acyl phosphine and alpha-aminoketone may be used. Among them, as a specific example of acylphosphine, a commercially available lucirin TPO, that is, 2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide (2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide) can be used. . More various photopolymerization initiators are disclosed on page 115 of Reinhold Schwalm's book "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application (Elsevier 2007)", which can be referred to.

이러한 중합 개시제는 상기 단량체 조성물에 대하여 약 0.001 내지 1 중량%의 농도로 첨가될 수 있다. 즉, 상기 중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고 최종 제품에 잔존 모노머가 다량으로 추출될 수 있어 바람직하지 않다. 반대로, 상기 중합 개시제의 농도가 상기 범위 보다 높을 경우 네트워크를 이루는 고분자 체인이 짧아져 수가용 성분의 함량이 높아지고 가압 흡수능이 낮아지는 등 수지의 물성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.The polymerization initiator may be added in a concentration of about 0.001 to 1% by weight relative to the monomer composition. That is, when the concentration of the polymerization initiator is too low, the polymerization rate may be slow, and residual monomers in the final product may be extracted in large quantities, which is not preferable. Conversely, when the concentration of the polymerization initiator is higher than the above range, the polymer chain constituting the network is shortened, so the content of the water-soluble component is increased and the pressure absorption capacity is lowered, so that the physical properties of the resin may be lowered, which is not preferable.

이 밖에도, 상기 단량체 조성물에는 필요에 따라 계면 활성제, 증점제, 가소제, 보존 안정제, 산화 방지제 등의 첨가제가 더 포함될 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 상기 단량체 조성물은 발포제를 포함하지 않는다. In addition, the monomer composition may further include additives such as surfactants, thickeners, plasticizers, storage stabilizers, and antioxidants, if necessary. On the other hand, as described above, the monomer composition does not contain a blowing agent.

그리고, 이러한 단량체 조성물은 전술한 단량체 등의 원료 물질이 용매에 용해된 용액의 형태로 준비될 수 있다. 이때 사용 가능한 용매로는 전술한 원료 물질들을 용해시킬 수 있는 것이라면 그 구성의 한정 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 용매로는 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 자일렌, 부티로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트, N,N-디메틸아세트아미드, 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.And, such a monomer composition may be prepared in the form of a solution in which a raw material such as the above-described monomer is dissolved in a solvent. At this time, as a usable solvent, any material that can dissolve the above-described raw materials can be used without limitation. For example, the solvent includes water, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate , Methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, toluene, xylene, butyrolactone, carbitol, methyl cellosolve acetate, N,N-dimethylacetamide, or mixtures thereof can be used.

그리고, 상기 단량체 조성물의 중합을 통한 함수겔상 중합체의 형성은 통상적인 중합 방법으로 수행될 수 있으며, 그 공정은 특별히 한정되지 않는다. 비제한적인 예로, 상기 중합 방법은 중합 에너지원의 종류에 따라 크게 열 중합과 광 중합으로 나뉘는데, 상기 열 중합을 진행하는 경우에는 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 진행될 수 있으며, 광 중합을 진행하는 경우에는 이동 가능한 컨베이어 벨트가 구비된 반응기에서 진행될 수 있다.And, the formation of a hydrogel polymer through polymerization of the monomer composition may be performed by a conventional polymerization method, and the process is not particularly limited. As a non-limiting example, the polymerization method is largely divided into thermal polymerization and photo polymerization according to the type of polymerization energy source. When the thermal polymerization is performed, the polymerization method may be performed in a reactor having a stirring axis such as a kneader, and photo polymerization In the case of proceeding, it may proceed in a reactor equipped with a movable conveyor belt.

일 예로, 교반축이 구비된 니더와 같은 반응기에 상기 단량체 조성물을 투입하고, 여기에 열풍을 공급하거나 반응기를 가열하여 열 중합함으로써 함수겔상 중합체를 얻을 수 있다. 이때, 반응기에 구비된 교반축의 형태에 따라 반응기 배출구로 배출되는 함수겔상 중합체는 수 밀리미터 내지 수 센티미터의 입자로 얻어질 수 있다. 구체적으로, 얻어지는 함수겔상 중합체는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도 등에 따라 다양한 형태로 얻어질 수 있는데, 통상 (중량 평균) 입경이 2 내지 50 mm인 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다.For example, a hydrogel polymer can be obtained by introducing the monomer composition into a reactor, such as a kneader equipped with a stirring shaft, and supplying hot air to it or heating the reactor to thermally polymerize it. At this time, depending on the type of agitation shaft provided in the reactor, the hydrogel polymer discharged to the reactor outlet may be obtained as particles of several millimeters to several centimeters. Specifically, the obtained hydrogel polymer can be obtained in various forms depending on the concentration and injection speed of the monomer composition to be injected, and a hydrogel polymer having a particle diameter of 2 to 50 mm (average weight) is usually obtained.

그리고, 다른 일 예로, 이동 가능한 컨베이어 벨트가 구비된 반응기에서 상기 단량체 조성물에 대한 광 중합을 진행하는 경우에는 시트 형태의 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다. 이때 상기 시트의 두께는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도에 따라 달라질 수 있는데, 시트 전체가 고르게 중합될 수 있도록 하면서도 생산 속도 등을 확보하기 위하여, 통상적으로 0.5 내지 5 cm의 두께로 조절되는 것이 바람직하다.And, as another example, when the photopolymerization of the monomer composition in a reactor equipped with a movable conveyor belt is performed, a hydrogel polymer in the form of a sheet may be obtained. At this time, the thickness of the sheet may vary depending on the concentration and the injection rate of the monomer composition to be injected. In order to ensure the production speed and the like while allowing the entire sheet to be evenly polymerized, it is usually adjusted to a thickness of 0.5 to 5 cm. desirable.

이때 이와 같은 방법으로 얻어진 함수겔 중합체의 통상 함수율은 40 내지 80 중량%일 수 있다. 한편, 본 명세서 전체에서 "함수율"은 전체 함수겔 중합체 중량에 대해 차지하는 수분의 함량으로 함수겔 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다. 구체적으로는, 적외선 가열을 통해 중합체의 온도를 올려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분증발에 따른 무게감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의한다. 이때, 건조 조건은 상온에서 약 180℃까지 온도를 상승시킨 뒤 180℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5분을 포함하여 20분으로 설정하여, 함수율을 측정한다.At this time, the normal water content of the hydrogel polymer obtained in this way may be 40 to 80% by weight. Meanwhile, in the present specification, “water content” refers to a content of moisture occupied with respect to the total weight of the hydrogel polymer, which means the weight of the hydrogel polymer minus the dry polymer weight. Specifically, it is defined as a calculated value by measuring the weight loss due to evaporation of water in the polymer during the drying process by raising the temperature of the polymer through infrared heating. At this time, the drying condition is a method of raising the temperature from room temperature to about 180°C and then maintaining it at 180°C. The total drying time is set to 20 minutes including 5 minutes of the temperature rise step to measure the water content.

(단계 2)(Step 2)

상기 단계 2는, 상기 단계 1에서 제조한 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 베이스 수지 분말을 형성하는 단계로서, 베이스 수지 분말 및 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지는 150 내지 850 ㎛의 입경을 갖도록 제조 및 제공됨이 적절하다. 보다 구체적으로, 상기 베이스 수지 분말 및 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지의 적어도 95 중량% 이상이 150 내지 850 ㎛의 입경을 가지며, 150 ㎛ 미만의 입경을 갖는 미분이 3 중량% 미만으로 될 수 있다. 이와 같이 상기 베이스 수지 분말 및 고흡수성 수지의 입경 분포가 바람직한 범위로 조절됨에 따라, 최종 제조된 고흡수성 수지가 이미 상술한 물성을 보다 잘 발현할 수 있다. The step 2 is a step of forming a base resin powder by drying, grinding, and classifying the hydrogel polymer prepared in step 1, wherein the base resin powder and the superabsorbent polymer obtained therefrom have a particle diameter of 150 to 850 μm. And provided. More specifically, at least 95% by weight or more of the base resin powder and the superabsorbent polymer obtained therefrom may have a particle diameter of 150 to 850 μm, and a fine powder having a particle diameter of less than 150 μm may be less than 3% by weight. As described above, as the particle size distribution of the base resin powder and the superabsorbent polymer is adjusted to a desired range, the final superabsorbent polymer can better express the above-described physical properties.

한편, 상기 건조, 분쇄 및 분급의 진행 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. On the other hand, the more detailed description of the drying, pulverization and classification process.

먼저, 함수겔상 중합체를 건조함에 있어서는, 필요에 따라서 상기 건조 단계의 효율을 높이기 위해 건조 전에 조분쇄하는 단계를 더 거칠 수 있다. 이때, 사용되는 분쇄기는 구성의 한정은 없으나, 구체적으로, 수직형 절단기(Vertical pulverizer), 터보 커터(Turbo cutter), 터보 글라인더(Turbo grinder), 회전 절단식 분쇄기(Rotary cutter mill), 절단식 분쇄기(Cutter mill), 원판 분쇄기(Disc mill), 조각 파쇄기(Shred crusher), 파쇄기(Crusher), 초퍼(chopper) 및 원판식 절단기(Disc cutter)로 이루어진 분쇄 기기 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.First, in drying the hydrogel polymer, in order to increase the efficiency of the drying step, if necessary, the step of co-grinding before drying may be further performed. At this time, the pulverizer used is not limited in configuration, but specifically, a vertical pulverizer, a turbo cutter, a turbo grinder, a rotary cutter mill, and cutting Cutter mill, disc mill, shred crusher, crusher, chopper, and disc cutter However, it is not limited to the above-described example.

이때 조분쇄 단계는 함수겔 중합체의 입경이 약 2 mm 내지 약 10 mm로 되도록 분쇄할 수 있다. 입경이 2 mm 미만으로 분쇄하는 것은 함수겔 중합체의 높은 함수율로 인해 기술적으로 용이하지 않으며, 또한 분쇄된 입자 간에 서로 응집되는 현상이 나타날 수도 있다. 한편, 입경이 10 mm 초과로 분쇄하는 경우, 추후 이루어지는 건조 단계의 효율 증대 효과가 미미할 수 있다.At this time, the coarse crushing step may be pulverized so that the particle diameter of the hydrogel polymer is about 2 mm to about 10 mm. Grinding to a particle diameter of less than 2 mm is not technically easy due to the high water content of the hydrogel polymer, and there may also be a phenomenon of agglomeration between the crushed particles. On the other hand, when the particle diameter is crushed to more than 10 mm, the effect of increasing the efficiency of the subsequent drying step may be insignificant.

상기와 같이 조분쇄되거나, 혹은 조분쇄 단계를 거치지 않은 중합 직후의 함수겔 중합체에 대해 건조를 수행한다. 이때 상기 건조 단계의 건조 온도는 50 내지 250℃일 수 있다. 건조 온도가 50℃ 미만인 경우, 건조 시간이 지나치게 길어지고 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있고, 건조 온도가 250℃를 초과하는 경우, 지나치게 중합체 표면만 건조되어, 추후 이루어지는 분쇄 공정에서 미분이 발생할 수도 있고, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있다. 보다 바람직하게 상기 건조는 150 내지 200℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 160 내지 190℃의 온도에서 진행될 수 있다. 한편, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여, 20분 내지 15시간 동안 진행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. Drying is performed on the hydrogel polymer immediately after polymerization, which is coarsely pulverized as described above or has not been subjected to a co-pulverization step. At this time, the drying temperature of the drying step may be 50 to 250 ℃. When the drying temperature is less than 50°C, the drying time is too long and there is a fear that the physical properties of the superabsorbent resin to be finally formed are deteriorated. When the drying temperature exceeds 250°C, only the polymer surface is dried excessively, and a subsequent grinding process is performed. In the fine powder may be generated, there is a fear that the physical properties of the superabsorbent polymer to be formed finally decreases. More preferably, the drying may be performed at a temperature of 150 to 200°C, and more preferably at a temperature of 160 to 190°C. Meanwhile, in the case of the drying time, process efficiency may be considered, and may be performed for 20 minutes to 15 hours, but is not limited thereto.

상기 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 진행 후의 중합체의 함수율은 0.05 내지 10 중량%일 수 있다. As long as it is commonly used as the drying process, it can be selected and used without limitation in its configuration. Specifically, the drying step may be performed by a method such as hot air supply, infrared irradiation, microwave irradiation, or ultraviolet irradiation. The water content of the polymer after the drying step may be 0.05 to 10% by weight.

다음에, 이와 같은 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체를 분쇄하는 단계를 수행한다. Next, a step of pulverizing the dried polymer obtained through such a drying step is performed.

분쇄 단계 후 얻어지는 중합체 분말은 입경이 150 내지 850 ㎛일 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 볼 밀(ball mill), 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.The polymer powder obtained after the grinding step may have a particle size of 150 to 850 μm. The pulverizer used for pulverizing such a particle size is, specifically, a ball mill, a pin mill, a hammer mill, a screw mill, a roll mill, or a disc. A mill or a jog mill may be used, but is not limited to the above-described example.

그리고, 이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급하는 별도의 과정을 거칠 수 있다. 바람직하게는 입경이 150 내지 850 ㎛인 중합체를 분급하여, 이와 같은 입경을 가진 중합체 분말에 대해서만 후술할 표면 가교 반응 단계를 거쳐 제품화할 수 있다. And, in order to manage the physical properties of the superabsorbent polymer powder that is finally commercialized after such a crushing step, a separate process of classifying the polymer powder obtained after crushing according to the particle size may be performed. Preferably, a polymer having a particle diameter of 150 to 850 μm is classified, and only a polymer powder having such a particle diameter can be commercialized through a surface crosslinking reaction step described later.

(단계 3)(Step 3)

상기 단계 3은, 상기 단계 2에서 제조한 베이스 수지의 표면을 가교하는 단계로서, 표면 가교제를 포함하는 표면 가교액의 존재 하에, 상기 베이스 수지 분말을 열처리하여 표면 가교하여 고흡수성 수지 입자를 형성하는 단계이다. The step 3 is a step of crosslinking the surface of the base resin prepared in step 2, in the presence of a surface crosslinking solution containing a surface crosslinking agent, heat-treating the base resin powder to crosslink the surface to form superabsorbent polymer particles. It is a step.

여기서, 상기 표면 가교액에 포함되는 표면 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 비제한적인 예로, 상기 표면 가교제는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 에틸렌글리콜, 다이에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라 에틸렌 글리콜, 프로판 다이올, 다이프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세린, 폴리글리세린, 부탄다이올, 헵탄다이올, 헥산다이올, 트리메틸롤프로판, 펜타에리스리톨, 소르비톨, 칼슘 수산화물, 마그네슘 수산화물, 알루미늄 수산화물, 철 수산화물, 칼슘 염화물, 마그네슘 염화물, 알루미늄 염화물, 및 철 염화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.Here, the type of the surface crosslinking agent contained in the surface crosslinking solution is not particularly limited. As a non-limiting example, the surface crosslinking agent is ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, ethylene Glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetra ethylene glycol, propane diol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, butanediol, heptanediol, hexanediol, trimethylolpropane, It may be one or more compounds selected from the group consisting of pentaerythritol, sorbitol, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide, calcium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, and iron chloride.

이때, 상기 표면 가교제의 함량은, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 표면 가교제의 함량이 5 중량부를 초과하게 되면 과도한 표면 가교가 진행되어, 고흡수성 수지가 물을 흡수할 경우 표면에 수분이 많이 존재하게 되어 건조도가 낮아지는 문제가 있다.At this time, the content of the surface crosslinking agent is preferably used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. When the content of the surface crosslinking agent exceeds 5 parts by weight, excessive surface crosslinking proceeds, and when the superabsorbent polymer absorbs water, a lot of moisture is present on the surface, resulting in a low drying degree.

또한, 상기 표면 가교액은 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 부틸로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트 및 N,N-디메틸아세트아미드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 물을 포함한다. 상기 용매는 상기 베이스 수지 분말 100 중량부 대비 0.5 내지 10 중량부로 사용할 수 있다. In addition, the surface crosslinking solution is water, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, toluene, xylene, butyrolactone, carbitol, methyl cellosolve acetate and N, It may further include one or more solvents selected from the group consisting of N-dimethylacetamide. Preferably, water is included. The solvent may be used in 0.5 to 10 parts by weight relative to 100 parts by weight of the base resin powder.

또한, 상기 표면 가교액은 무기 충전제를 포함할 수 있다. 상기 무기 충전제로는 실리카, 알루미늄 옥사이드, 또는 실리케이트를 포함할 수 있다. 상기 무기 충전제는 상기 베이스 수지 분말의 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. In addition, the surface crosslinking solution may include an inorganic filler. The inorganic filler may include silica, aluminum oxide, or silicate. The inorganic filler may be included in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin powder.

또한, 상기 표면 가교액은 증점제를 추가로 포함할 수 있다. 이렇게 증점제 존재 하에 베이스 수지 분말의 표면을 추가로 가교하면 분쇄 후에도 물성 저하를 최소화할 수 있다. 구체적으로, 상기 증점제로는 다당류 및 히드록시 함유 고분자 중 선택된 1 종 이상이 사용될 수 있다. 상기 다당류로는 검 계열 증점제와 셀룰로오스 계열 증점제 등이 사용될 수 있다. 상기 검 계열 증점제의 구체적인 예로는, 잔탄 검(xanthan gum), 아라빅 검(arabic gum), 카라야 검(karaya gum), 트래거캔스 검(tragacanth gum), 가티 검(ghatti gum), 구아 검(guar gum), 로커스트 빈 검(locust bean gum) 및 사일리움 씨드 검(psyllium seed gum) 등을 들 수 있고, 상기 셀룰로오스 계열 증점제의 구체적인 예로는, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시메틸프로필셀룰로오스, 히드록시에틸히드록시프로필셀룰로오스, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 및 메틸히드록시프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다. 한편, 상기 히드록시 함유 고분자의 구체적인 예로는 폴리에틸렌글리콜 및 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다. In addition, the surface crosslinking solution may further include a thickener. When the surface of the base resin powder is further crosslinked in the presence of a thickener in this way, deterioration in physical properties can be minimized even after grinding. Specifically, one or more selected from polysaccharides and hydroxy-containing polymers may be used as the thickener. As the polysaccharide, a gum-based thickener and a cellulose-based thickener may be used. Specific examples of the gum-based thickener include xanthan gum, arabic gum, karaya gum, tragacanth gum, ghatti gum, guar gum (guar gum), locust bean gum (locust bean gum) and silylium seed gum, and the like, and specific examples of the cellulose-based thickener include hydroxypropyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and methyl cellulose , Hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxymethylpropylcellulose, hydroxyethylhydroxypropylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose and methylhydroxypropylcellulose You can. Meanwhile, specific examples of the hydroxy-containing polymer include polyethylene glycol and polyvinyl alcohol.

한편, 상기 표면 가교를 수행하기 위해서는, 상기 표면 가교액과 상기 베이스 수지를 반응조에 넣고 혼합하는 방법, 상기 베이스 수지에 표면 가교 용액을 분사하는 방법, 연속적으로 운전되는 믹서에 상기 베이스 수지와 표면 가교액을 연속적으로 공급하여 혼합하는 방법 등이 이용될 수 있다.On the other hand, in order to perform the surface crosslinking, the method of mixing the surface crosslinking solution and the base resin in a reaction tank, a method of spraying a surface crosslinking solution to the base resin, the surface resin and the surface crosslinking to a continuously operated mixer A method of continuously supplying and mixing the liquid may be used.

그리고, 상기 표면 개질 단계는 100 내지 250℃의 온도 하에서 진행될 수 있다. 또한, 상기 표면 개질은 1분 내지 120분, 바람직하게는 1분 내지 100분, 보다 바람직하게는 10분 내지 60분 동안 진행할 수 있다. 즉, 최소 한도의 표면 가교 반응을 유도하면서도 과도한 반응시 중합체 입자가 손상되어 물성이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 상기 표면 개질 단계는 전술한 조건으로 수행될 수 있다.And, the surface modification step may be performed under a temperature of 100 to 250 ℃. In addition, the surface modification may be performed for 1 minute to 120 minutes, preferably 1 minute to 100 minutes, and more preferably 10 minutes to 60 minutes. That is, in order to prevent the polymer particles from being damaged due to excessive reaction, while inducing a minimum amount of surface crosslinking reaction, the surface modification step may be performed under the above-described conditions.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, 발포제를 사용하지 않고 제조하였음에도 높은 흡수 속도를 가져, 기저귀 등 위생재에 사용되어 우수한 성능을 발현할 수 있다.As described above, the superabsorbent polymer according to the present invention has a high absorption rate even though it is produced without using a blowing agent, and can be used in hygiene materials such as diapers to exhibit excellent performance.

이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들이 제시된다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to assist in understanding the invention. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 One

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에, 아크릴산 600 g, 내부 가교제인 PEGDA400(폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 400) 0.003 g, EX810(에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르) 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨(sodium persulfate, SPS) 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate) 0.03 g, 및 24.0% 수산화나트륨 용액 902.4 g을 넣고, 여기에 탄산칼륨(K2CO3, 고체) 57.6 g을 추가로 넣고 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 0.003 g of PEGDA400 (polyethylene glycol diacrylate 400), an internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810 (ethylene glycol diglycidyl ether), diphenyl (2, photoinitiator) 4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide 0.048 g, heat initiator sodium persulfate (SPS) 0.6 g, surfactant sodium dodecyl sulfate 0.03 g, and 24.0% sodium hydroxide solution 902.4 g was added thereto, and 57.6 g of potassium carbonate (K 2 CO 3 , solid) was further added and mixed to prepare an aqueous water-soluble unsaturated monomer solution. It was poured into a stainless container.

상기 수용성 불포화 단량체 수용액의 온도가 50℃로 되면, 1분간 자외선을 조사(조사량: 10 mW/cm2)하여 UV 중합을 실시한 후 2분간 80℃ 분위기에서 aging하여 시트상의 함수겔상 중합체를 수득하였다. When the temperature of the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer became 50°C, UV polymerization was performed by irradiating ultraviolet light for 1 minute (irradiation amount: 10 mW/cm 2 ), followed by aging at 80°C for 2 minutes to obtain a sheet-like hydrogel polymer.

(단계 2)(Step 2)

상기 단계 1에서 수득한 시트 상의 함수겔상 중합체(1,400 g)를 2 mm × 2 mm 크기로 분쇄하였으며, 이때 물 200 g을 투입하였다. 얻어진 겔 상의 수지를 600 ㎛의 구멍 크기를 갖는 스테인레스 와이어 거즈 위에 약 30 mm 두께로 펼쳐 놓고 180℃ 열풍 오븐에서 30분 동안 건조하였다. 이렇게 얻어진 건조 중합체를 분쇄기를 사용하여 분쇄하고, ASTM 규격의 표준 망체로 분급하여 150 내지 850 ㎛의 입자 크기를 갖는 베이스 수지를 얻었다. 베이스 수지의 입도는 #20-30 (850-600 ㎛) 10 wt%, #30-50(600-300 ㎛) 70 wt%, #50-100(300-150 ㎛) 20 wt%로 조절하였다. The hydrogel polymer (1,400 g) on the sheet obtained in step 1 was crushed to a size of 2 mm × 2 mm, and 200 g of water was added. The obtained gel-like resin was spread on a stainless wire gauze having a pore size of 600 μm to a thickness of about 30 mm and dried in a 180° C. hot air oven for 30 minutes. The dried polymer thus obtained was pulverized using a grinder, classified by a standard mesh body of ASTM standard, to obtain a base resin having a particle size of 150 to 850 μm. The particle size of the base resin was adjusted to 10 wt% #20-30 (850-600 μm), 70 wt% #30-50 (600-300 μm), and 20 wt% #50-100 (300-150 μm).

(단계 3)(Step 3)

상기 단계 2에서 제조된 베이스 수지 100 중량부에 대하여 EX810(에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르) 0.03 중량부, 물 6 중량부, Al-S(Al2SO4·18H2O) 0.1 중량부, 무기 필러(Aerosil 200) 0.1 중량부, 글리세롤 모노스테아레이트(Glycerol Monostearate) 0.025 중량부, 폴리에틸렌글리콜(PEG, Mw: 6,000 g/mol) 0.025 중량부를 포함하는 표면 처리 용액을 고르게 혼합한 후 하나의 표면 가교 반응기에 공급하고, 140℃에서 40분 동안 베이스 수지의 표면 가교 반응을 진행하였다. 상기 표면 처리 완료 후, 시브(sieve)를 이용하여 평균 입경 크기 150 내지 850 ㎛인 표면 처리된 고흡수성 수지를 얻었다.EX810 (ethylene glycol diglycidyl ether) 0.03 parts by weight, water 6 parts by weight, Al-S (Al 2 SO 4 ·18H 2 O) 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin prepared in step 2, inorganic Evenly mixed surface treatment solution containing 0.1 parts by weight of filler (Aerosil 200), 0.025 parts by weight of glycerol monostearate, and 0.025 parts by weight of polyethylene glycol (PEG, Mw: 6,000 g/mol), and then crosslinking one surface It was supplied to the reactor, and the surface crosslinking reaction of the base resin was performed at 140°C for 40 minutes. After the surface treatment was completed, a surface-treated superabsorbent polymer having an average particle size of 150 to 850 μm was obtained using a sieve.

실시예Example 2 2

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에 아크릴산 600 g, 내부 가교제인 PEGDA400 0.003 g, EX810 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트 0.03 g, 및 24.0% 수산화나트륨 용액 972.2 g을 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 0.003 g of PEGDA400 as an internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide 0.048 g, a thermal initiator A water-soluble unsaturated monomer aqueous solution was prepared by mixing 0.6 g of sodium persulfate, 0.03 g of sodium dodecyl sulfate as a surfactant, and 972.2 g of a 24.0% sodium hydroxide solution. It was poured into a stainless container.

이후, 상기 단량체 수용액의 온도가 50℃로 되면, 1분간 자외선을 조사(조사량: 10mW/cm2)하여 UV 중합을 실시한 후 2분간 80℃ 분위기에서 aging하여 시트상의 함수겔상 중합체를 수득하였다. Thereafter, when the temperature of the aqueous monomer solution was 50°C, UV polymerization was performed by irradiating ultraviolet light for 1 minute (irradiation amount: 10 mW/cm 2 ), followed by aging at 80°C for 2 minutes to obtain a sheet-like hydrogel polymer.

(단계 2)(Step 2)

상기 단계 1에서 수득한 시트 상의 함수겔상 중합체(1,400 g)를 2 mm × 2 mm 크기로 분쇄하였으며, 이때 물 200 g 및 탄산칼륨(K2CO3, 고체) 57.6 g을 투입하였다. 얻어진 겔 상의 수지를 600 ㎛의 구멍 크기를 갖는 스테인레스 와이어 거즈 위에 약 30 mm 두께로 펼쳐 놓고 180℃ 열풍 오븐에서 30분 동안 건조하였다. 이렇게 얻어진 건조 중합체를 분쇄기를 사용하여 분쇄하고, ASTM 규격의 표준 망체로 분급하여 150 내지 850 ㎛의 입자 크기를 갖는 베이스 수지를 얻었다. 베이스 수지의 입도는 #20-30(850-600 ㎛) 10 wt%, #30-50(600-300 ㎛) 70 wt%, #50-100(300-150 ㎛) 20 wt%로 조절하였다. The hydrogel polymer (1,400 g) on the sheet obtained in step 1 was pulverized to a size of 2 mm×2 mm, wherein 200 g of water and 57.6 g of potassium carbonate (K 2 CO 3 , solid) were added. The obtained gel-like resin was spread on a stainless wire gauze having a pore size of 600 μm to a thickness of about 30 mm and dried in a 180° C. hot air oven for 30 minutes. The dried polymer thus obtained was pulverized using a grinder, classified by a standard mesh body of ASTM standard, to obtain a base resin having a particle size of 150 to 850 μm. The particle size of the base resin was adjusted to 10 wt% #20-30 (850-600 μm), 70 wt% #30-50 (600-300 μm), and 20 wt% #50-100 (300-150 μm).

(단계 3)(Step 3)

상기 단계 2에서 제조한 베이스 수지를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1의 단계 3과 동일한 방법으로, 고흡수성 수지를 얻었다. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Step 3 of Example 1, except that the base resin prepared in Step 2 was used.

실시예Example 3 3

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에, 아크릴산 600 g, 내부 가교제인 PEGDA400 0.003 g, EX810 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트 0.03 g, 및 24.0% 수산화나트륨 용액 902.4 g을 넣고, 여기에 탄산칼륨(K2CO3, 고체) 57.6 g 및 수산화칼륨(KOH, 고체) 23.4g을 추가로 넣고 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 0.003 g of PEGDA400 as internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) as photoinitiator, 0.048 g of phosphine oxide, and thermal initiator Add 0.6 g of sodium persulfate, 0.03 g of sodium dodecyl sulfate as a surfactant, and 902.4 g of a 24.0% sodium hydroxide solution, to which 57.6 g of potassium carbonate (K 2 CO 3 , solid) and 23.4 of potassium hydroxide (KOH, solid) g was further added and mixed to prepare a water-soluble unsaturated monomer aqueous solution. It was poured into a stainless container.

(단계 2 및 3)(Steps 2 and 3)

상기 단계 1에서 제조한 수용성 불포화 단량체 수용액을 사용하는 것을 제외하고는, 실시에 1의 단계 2 및 3과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in steps 2 and 3 of Example 1, except that the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer prepared in step 1 was used.

실시예Example 4 4

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에 아크릴산 600 g, 내부 가교제인 PEGDA400 0.003 g, EX810 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트 0.03 g, 24.0% 수산화나트륨 용액 902.4g, 및 수산화칼륨(KOH, 고체) 23.4 g을 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 0.003 g of PEGDA400 as an internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide 0.048 g, a thermal initiator A water-soluble unsaturated monomer aqueous solution was prepared by mixing 0.6 g of sodium persulfate, 0.03 g of sodium dodecyl sulfate as a surfactant, 902.4 g of a 24.0% sodium hydroxide solution, and 23.4 g of potassium hydroxide (KOH, solid). It was poured into a stainless container.

이후, 상기 단량체 수용액의 온도가 50℃로 되면, 1분간 자외선을 조사(조사량: 10mW/cm2)하여 UV 중합을 실시한 후 2분간 80℃ 분위기에서 aging하여 시트상의 함수겔상 중합체를 수득하였다. Subsequently, when the temperature of the aqueous monomer solution became 50°C, UV polymerization was performed by irradiating ultraviolet light for 1 minute (irradiation amount: 10 mW/cm2), followed by aging at 80°C for 2 minutes to obtain a sheet-like hydrogel polymer.

(단계 2 및 3)(Steps 2 and 3)

상기 단계 1에서 제조한 수용성 불포화 단량체 수용액을 사용하는 것을 제외하고는, 실시에 2의 단계 2 및 3과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in steps 2 and 3 of Example 2, except that the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer prepared in step 1 was used.

실시예Example 5 5

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에 아크릴산 600 g, 소디움 알릴 술포네이트(sodium allyl sulfonate, S-monomer) 60 g, 내부 가교제인 PEGDA400 0.003 g, EX810 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트 0.03 g, 24.0% 수산화나트륨 용액 902.4 g을 넣고, 여기에 탄산칼륨(K2CO3, 고체) 57.6 g을 추가로 넣고 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 60 g of sodium allyl sulfonate (S-monomer), 0.003 g of PEGDA400 as an internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810, diphenyl (2,4, photoinitiator) 6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide 0.048 g, thermal initiator sodium persulfate 0.6 g, surfactant sodium dodecyl sulfate 0.03 g, 24.0% sodium hydroxide solution 902.4 g, and potassium carbonate (K 2 CO 3) , Solid) 57.6 g was further added and mixed to prepare a water-soluble unsaturated monomer aqueous solution. It was poured into a stainless container.

상기 수용성 불포화 단량체 수용액의 온도가 50℃로 되면, 1분간 자외선을 조사(조사량: 10 mW/cm2)하여 UV 중합을 실시한 후 2분간 80℃ 분위기에서 aging하여 시트상의 함수겔상 중합체를 수득하였다. When the temperature of the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer became 50°C, UV polymerization was performed by irradiating ultraviolet light for 1 minute (irradiation amount: 10 mW/cm 2 ), followed by aging at 80°C for 2 minutes to obtain a sheet-like hydrogel polymer.

(단계 2 및 3)(Steps 2 and 3)

상기 단계 1에서 제조한 수용성 불포화 단량체 수용액을 사용하는 것을 제외하고는, 실시에 1의 단계 2 및 3과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in steps 2 and 3 of Example 1, except that the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer prepared in step 1 was used.

실시예Example 6 6

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에 아크릴산 600 g, 소디움 알릴 술포네이트(sodium allyl sulfonate, S-monomer) 60 g, 내부 가교제인 PEGDA400 0.003 g, EX810 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트 0.03 g, 및 24.0% 수산화나트륨 용액 974.7g을 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 60 g of sodium allyl sulfonate (S-monomer), 0.003 g of PEGDA400 as an internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810, diphenyl (2,4, photoinitiator) A water-soluble unsaturated monomer aqueous solution was prepared by mixing 0.048 g of 6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide, 0.6 g of sodium persulfate as a thermal initiator, 0.03 g of sodium dodecyl sulfate as a surfactant, and 974.7 g of a 24.0% sodium hydroxide solution. It was poured into a stainless container.

이후, 상기 단량체 수용액의 온도가 50℃로 되면, 1분간 자외선을 조사(조사량: 10mW/cm2)하여 UV 중합을 실시한 후 2분간 80℃ 분위기에서 aging하여 시트상의 함수겔상 중합체를 수득하였다. Thereafter, when the temperature of the aqueous monomer solution was 50°C, UV polymerization was performed by irradiating ultraviolet light for 1 minute (irradiation amount: 10 mW/cm 2 ), followed by aging at 80°C for 2 minutes to obtain a sheet-like hydrogel polymer.

(단계 2 및 3)(Steps 2 and 3)

상기 단계 1에서 제조한 수용성 불포화 단량체 수용액을 사용하는 것을 제외하고는, 실시에 2의 단계 2 및 3과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in steps 2 and 3 of Example 2, except that the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer prepared in step 1 was used.

비교예Comparative example 1 One

(단계 1)(Step 1)

교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에 아크릴산 600 g, 내부 가교제인 PEGDA400 0.003 g, EX810 1.5 g, 광개시제인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.048 g, 열개시제인 과황산나트륨 0.6 g, 계면활성제인 소듐 도데실 설페이트 0.03 g, 24.0% 수산화나트륨 용액 974.7g을 혼합하여 수용성 불포화 단량체 수용액을 제조하였다. 이를 스테인레스 용기에 부었다.In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 600 g of acrylic acid, 0.003 g of PEGDA400 as an internal crosslinking agent, 1.5 g of EX810, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide 0.048 g, a thermal initiator A water-soluble unsaturated monomer aqueous solution was prepared by mixing 0.6 g of sodium persulfate, 0.03 g of sodium dodecyl sulfate as a surfactant, and 974.7 g of a 24.0% sodium hydroxide solution. It was poured into a stainless container.

상기 수용성 불포화 단량체 수용액의 온도가 50℃로 되면, 1분간 자외선을 조사(조사량: 10 mW/cm2)하여 UV 중합을 실시한 후 2분간 80℃ 분위기에서 aging하여 시트상의 함수겔상 중합체를 수득하였다. When the temperature of the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer became 50°C, UV polymerization was performed by irradiating ultraviolet light for 1 minute (irradiation amount: 10 mW/cm 2 ), followed by aging at 80°C for 2 minutes to obtain a sheet-like hydrogel polymer.

(단계 2 및 3)(Steps 2 and 3)

상기 단계 1에서 제조한 수용성 불포화 단량체 수용액을 사용하는 것을 제외하고는, 실시에 1의 단계 2 및 3과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in steps 2 and 3 of Example 1, except that the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer prepared in step 1 was used.

비교예Comparative example 2 2

비교예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 24.0% 수산화나트륨 용액을 1111.11 g 사용하여 고흡수성 수지를 제조하였다. Prepared in the same manner as in Comparative Example 1, using a 24.0% sodium hydroxide solution 1111.11 g to prepare a super absorbent polymer.

실험예Experimental Example : 고흡수성 수지의 물성 평가: Evaluation of physical properties of super absorbent polymer

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지의 물성을 이하의 방법으로 평가하였다. The physical properties of the superabsorbent polymer prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following method.

(1) 흡수 속도(Vortex)(1) Absorption rate (Vortex)

100 mL 비커에, 0.9 중량%의 염화나트륨 수용액 용액 50 mL를 넣은 후, 교반기를 이용하여 600 rpm로 교반하면서, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지 2 g를 각각 첨가하였다. 그리고, 교반에 의해 생기는 액체의 소용돌이(vortex)가 없어져, 매끄러운 표면이 생길 때까지의 시간을 측정하고, 그 결과를 볼텍스 제거 시간(흡수 속도; vortex)으로 나타내었다. In a 100 mL beaker, 50 mL of a 0.9% by weight aqueous sodium chloride solution was added, and then, while stirring at 600 rpm using a stirrer, 2 g of the superabsorbent polymer prepared in the above Examples and Comparative Examples were respectively added. Then, the time until the vortex of the liquid generated by stirring disappeared and a smooth surface was formed was measured, and the result was expressed as the vortex removal time (absorption rate; vortex).

(2) 1분 흡수능(수도수) (2) 1 minute absorption capacity (capacity)

실시예 및 비교예의 고흡수성 수지 1.0 g(W1)을 부직포 봉투(15 cm × 15 cm)에 넣고 24℃의 수도수(전도도 110±3 μS/cm) 500 mL에 1분 동안 침수시켰다. 1분 후 봉투를 수도수에서 꺼낸 후 매달아 1분 동안 방치하였다. 이후 봉투의 질량(W3)을 측정하였다. 또한, 고흡수성 수지를 사용하지 않고 동일한 조작을 한 후에 그 때의 질량 W2(g)을 측정하였다. 이렇게 얻어진 각 질량을 이용하여 하기 수학식 1에 따라 1분 흡수능을 산출하였다.1.0 g (W 1 ) of the superabsorbent polymer of Examples and Comparative Examples was placed in a nonwoven bag (15 cm × 15 cm) and immersed in 500 mL of 24°C tap water (conductivity 110±3 μS/cm) for 1 minute. After 1 minute, the envelope was removed from the tap water and hung for 1 minute. Then, the mass (W 3 ) of the envelope was measured. In addition, after performing the same operation without using a super absorbent polymer, the mass W 2 (g) at that time was measured. Using each mass thus obtained, 1 minute absorption capacity was calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

1분 흡수능(수도수) = {[W3(g) - W2(g) - W1(g)]/W1(g)}1 minute absorption capacity (frequency) = {[W 3 (g)-W 2 (g)-W 1 (g)]/W 1 (g)}

상기 수학식 1에서,In Equation 1,

W1(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고, W2(g)는 고흡수성 수지를 사용하지 않고, 수도수에 1분간 침수하여 흡수시킨 다음, 측정한 장치 무게이고, W3(g)는 수도수에 1분간 침수하여 흡수시킨 다음, 고흡수성 수지를 포함하여 측정한 장치 무게이다.W 1 (g) is the initial weight (g) of the super absorbent polymer, and W 2 (g) is the weight of the device measured after being absorbed by immersing in tap water for 1 minute without using the super absorbent polymer and measuring W 3 (g) is a device weight measured by immersing and absorbing water for 1 minute, and then including a super absorbent polymer.

상기 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The measured results are shown in Table 1 below.

나트륨 염 및/또는 칼륨염 첨가량1) Addition amount of sodium salt and/or potassium salt 1) 추가 모노머 첨가량1 ) Addition amount of additional monomer 1 ) Chopping
단계에서의 K2CO3 첨가량1)
Chopping
Amount of K 2 CO 3 in step 1)
Vortex
(sec)
Vortex
(sec)
1분 흡수능(수도수)
(g/g)
1 minute absorption capacity (capacity)
(g/g)
실시예 1Example 1 NaOH 65 mol%
K2CO3 5 mol%
NaOH 65 mol%
K 2 CO 3 5 mol%
-- -- 2626 155155
실시예 2Example 2 NaOH 70 mol%NaOH 70 mol% -- 5 mol%5 mol% 2222 178178 실시예 3Example 3 NaOH 65 mol%
KOH 5 mol%
K2CO3 5 mol%
NaOH 65 mol%
KOH 5 mol%
K 2 CO 3 5 mol%
-- -- 2222 163163
실시예 4Example 4 NaOH 65 mol%
KOH 5 mol%
NaOH 65 mol%
KOH 5 mol%
-- 5 mol%5 mol% 2525 165165
실시예 5Example 5 NaOH 65 mol%
K2CO3 5 mol%
NaOH 65 mol%
K 2 CO 3 5 mol%
S-monomer 10 mol%S-monomer 10 mol% -- 2222 177177
실시예 6Example 6 NaOH 70 mol%NaOH 70 mol% S-monomer 10 mol%S-monomer 10 mol% 5 mol%5 mol% 2727 162162 비교예 1Comparative Example 1 NaOH 70 mol%NaOH 70 mol% -- -- 3535 110110 비교예 2Comparative Example 2 NaOH 80 mol%NaOH 80 mol% -- -- 3333 120120 1) 중합에 사용한 아크릴산의 몰 수 대비로 나타냄1) Shown as the number of moles of acrylic acid used for polymerization

Claims (15)

적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 제1 가교 중합체를 포함하는 베이스 수지 분말; 및
상기 베이스 수지 분말 상에 형성되어 있고, 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 포함하는 고흡수성 수지로서,
상기 제1 가교 중합체는, 상기 산성기의 일부가 이의 칼륨 염인,
고흡수성 수지.
A base resin powder comprising a first crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized; And
A superabsorbent polymer formed on the base resin powder, wherein the first crosslinked polymer comprises a surface crosslinked layer comprising a second crosslinked polymer further crosslinked via a surface crosslinking agent,
In the first crosslinked polymer, a part of the acidic group is a potassium salt thereof,
Super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 제1 가교 중합체는, 아크릴산, 아크릴산의 나트륨 염, 및 아크릴산의 칼륨 염의 가교 공중합체를 포함하는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The first crosslinked polymer comprises a crosslinked copolymer of acrylic acid, a sodium salt of acrylic acid, and a potassium salt of acrylic acid,
Super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 가교 중합체는, 아크릴산, 아크릴산의 나트륨 염, 아크릴산의 칼륨 염, 및 황산 작용기를 갖는 단량체의 가교 공중합체를 포함하는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The crosslinked polymer includes a crosslinked copolymer of acrylic acid, a sodium salt of acrylic acid, a potassium salt of acrylic acid, and a monomer having a sulfuric acid functional group,
Super absorbent polymer.
제3항에 있어서,
상기 황산 작용기를 갖는 단량체는, 소디움 알릴 술포네이트(sodium allyl sulfonate, 소디움 비닐 술포네이트(Sodium Vinyl Sulfonate), 소디움 4-스티렌 술포네이트(Sodium Styrene Sulfonate), 3-술포프로필 아크릴레이트 칼륨 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt; SPAK), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 나트륨 염(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt; AMPS), 소디움 4-비닐벤젠술포네이트(sodium 4-vinylbenzenesulfonate), 또는 소디움 알릴옥시 하이드록시프로필 술포네이트(sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate)인,
고흡수성 수지.
According to claim 3,
The monomer having a sulfuric acid functional group, sodium allyl sulfonate (Sodium Vinyl Sulfonate), sodium 4-styrene sulfonate (Sodium Styrene Sulfonate), 3-sulfopropyl acrylate potassium salt (3- sulfopropyl acrylate potassium salt (SPAK), 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt (AMPS), sodium 4-vinylbenzenesulfonate , Or sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate,
Super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 고흡수성 수지를 Vortex 측정 방법에 따라 측정한 흡수 속도가 35초 이하인,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The absorption rate of the superabsorbent polymer measured according to the Vortex measurement method is 35 seconds or less,
Super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 고흡수성 수지의 1분 흡수능(수도수)이 130 g/g 이상인,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The super absorbent polymer has a water absorption capacity (water content) of 130 g/g or more,
Super absorbent polymer.
내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성물을 가교 중합하여, 제1 가교 중합체를 포함하는 함수겔 중합체를 형성하는 단계(단계 1);
상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 베이스 수지 분말을 형성하는 단계(단계 2); 및
표면 가교액의 존재 하에, 상기 베이스 수지 분말을 열처리하여 표면 가교하여 고흡수성 수지 입자를 형성하는 단계(단계 3)를 포함하고,
상기 단계 1의 가교 중합시 상기 단량체 조성물에 칼륨 염을 추가하거나, 또는 상기 단계 1의 가교 중합 후 생성물에 칼륨 염을 추가하는,
제1항에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법.
Cross-linking the monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal crosslinking agent and a polymerization initiator to form a hydrogel polymer comprising a first crosslinked polymer (step 1). ;
Drying, grinding and classifying the hydrogel polymer to form a base resin powder (step 2); And
In the presence of a surface crosslinking liquid, the step of heat-treating the base resin powder to crosslink the surface to form superabsorbent polymer particles (step 3),
When adding the potassium salt to the monomer composition during the crosslinking polymerization of step 1, or adding a potassium salt to the product after the crosslinking polymerization of step 1,
Method for producing super absorbent polymer according to claim 1.
제7항에 있어서,
상기 칼륨 염은, 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부로 포함되는,
제조 방법.
The method of claim 7,
The potassium salt is contained in 1 to 30 parts by weight compared to 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized,
Manufacturing method.
제7항에 있어서,
상기 칼륨 염은 탄산칼륨(K2CO3)인,
제조 방법.
The method of claim 7,
The potassium salt is potassium carbonate (K 2 CO 3 ),
Manufacturing method.
제7항에 있어서,
상기 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 일부가 수산화나트륨으로 중화되는,
제조 방법.
The method of claim 7,
A part of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group is neutralized with sodium hydroxide,
Manufacturing method.
제7항에 있어서,
상기 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 일부가 수산화나트륨 및 수산화칼륨으로 중화되는,
제조 방법.
The method of claim 7,
A part of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group is neutralized with sodium hydroxide and potassium hydroxide,
Manufacturing method.
제11항에 있어서,
상기 수산화나트륨 및 수산화칼륨은 1-20:1의 몰 비로 사용되는,
제조 방법.
The method of claim 11,
The sodium hydroxide and potassium hydroxide are used in a molar ratio of 1-20:1,
Manufacturing method.
제7항에 있어서,
상기 단량체 조성물은 황산 작용기를 갖는 단량체를 추가로 포함하는,
제조 방법.
The method of claim 7,
The monomer composition further comprises a monomer having a sulfuric acid functional group,
Manufacturing method.
제13항에 있어서,
상기 황산 작용기를 갖는 단량체는, 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부로 포함되는,
제조 방법.
The method of claim 13,
The monomer having a sulfuric acid functional group is contained in 1 to 30 parts by weight compared to 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group in which at least a portion is neutralized,
Manufacturing method.
제14항에 있어서,
상기 황산 작용기를 갖는 단량체는, 소디움 알릴 술포네이트(sodium allyl sulfonate, 소디움 비닐 술포네이트(Sodium Vinyl Sulfonate), 소디움 4-스티렌 술포네이트(Sodium Styrene Sulfonate), 3-술포프로필 아크릴레이트 칼륨 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt; SPAK), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 나트륨 염(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt; AMPS), 소디움 4-비닐벤젠술포네이트(sodium 4-vinylbenzenesulfonate), 또는 소디움 알릴옥시 하이드록시프로필 술포네이트(sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate)인,
제조 방법.
The method of claim 14,
The monomer having a sulfuric acid functional group, sodium allyl sulfonate (Sodium Vinyl Sulfonate), sodium 4-styrene sulfonate (Sodium Styrene Sulfonate), 3-sulfopropyl acrylate potassium salt (3- sulfopropyl acrylate potassium salt (SPAK), 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt (AMPS), sodium 4-vinylbenzenesulfonate , Or sodium allyloxy hydroxypropyl sulfonate,
Manufacturing method.
KR1020180161301A 2018-12-13 2018-12-13 Super absorbent polymer and preparation method thereof KR102675086B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180161301A KR102675086B1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Super absorbent polymer and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180161301A KR102675086B1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Super absorbent polymer and preparation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200073044A true KR20200073044A (en) 2020-06-23
KR102675086B1 KR102675086B1 (en) 2024-06-12

Family

ID=71137767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180161301A KR102675086B1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Super absorbent polymer and preparation method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102675086B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230077117A (en) * 2021-11-25 2023-06-01 한국생산기술연구원 E-beam cured ionic conductive hydrogel with improved coating and adhesion properties, and method of manufacturing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005536598A (en) * 2002-08-23 2005-12-02 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Superabsorbent polymer and method for producing the same
KR20180067941A (en) * 2016-12-13 2018-06-21 주식회사 엘지화학 Super absorbent polymer and preparation method thereof
KR20180067940A (en) * 2016-12-13 2018-06-21 주식회사 엘지화학 Super absorbent polymer and preparation method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005536598A (en) * 2002-08-23 2005-12-02 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Superabsorbent polymer and method for producing the same
KR20180067941A (en) * 2016-12-13 2018-06-21 주식회사 엘지화학 Super absorbent polymer and preparation method thereof
KR20180067940A (en) * 2016-12-13 2018-06-21 주식회사 엘지화학 Super absorbent polymer and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230077117A (en) * 2021-11-25 2023-06-01 한국생산기술연구원 E-beam cured ionic conductive hydrogel with improved coating and adhesion properties, and method of manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102675086B1 (en) 2024-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108884234B (en) Superabsorbent polymer and method for making same
JP6806903B2 (en) Manufacturing method of highly water-absorbent resin
JP6728396B2 (en) Super absorbent resin manufacturing method
JP7146333B2 (en) Method for producing porous superabsorbent polymer
KR102102459B1 (en) Method of preparation for super absorbent polymer
KR101921278B1 (en) Super absorbent polymer, and preparation method of the same
CN108884235B (en) Superabsorbent polymer and method for making the same
KR102069312B1 (en) Preparation method of super absorbent polymer, and super absorbent polymer
KR20180074384A (en) Super absorbent polymer and preparation method thereof
KR102075733B1 (en) Super absorbent polymer and preparation method thereof
KR101745679B1 (en) Preparation method of super absorbent polymer and super absorbent polymer prepared therefrom
CN108779263B (en) Superabsorbent polymer and method for making same
KR20180071940A (en) Super absorbent polymer and preparation method thereof
WO2018004162A1 (en) Method for preparing superabsorbent resin, and superabsorbent resin
JP7305247B2 (en) Method for producing super absorbent polymer
KR102620072B1 (en) Preparation method of super absorbent polymer and super absorbent polymer prepared therefrom
KR102675086B1 (en) Super absorbent polymer and preparation method thereof
CN109071831B (en) Method for producing superabsorbent polymers
KR102566284B1 (en) Method of preparation for super absorbent polymer
KR102576445B1 (en) Preparation method of super absorbent polymer
KR102513981B1 (en) Method of preparation for super absorbent polymer
KR102251794B1 (en) Preparation method of super absorbent polymer
KR102616889B1 (en) Method for preparation of super absorbent polymer
JP7330593B2 (en) SUPER ABSORBENT RESIN COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME
JP2023508211A (en) Method for producing super absorbent polymer

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant