KR101036664B1 - 고흡수성 구조체 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분자량이 50,000~500,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)과, 광개시제와, 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 혼합하는 브렌딩공정과 상기 브렌딩된 혼합물을 섬유로 제조하는 섬유제조공정과 상기 제조된 섬유에 자외선을 조사하고, 부직포를 제조하는 부직포제조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체 및 이의 제조방법을 제공한다.
폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 흡수성, 구조체, 광개시제, 자외선

Description

고흡수성 구조체 및 그의 제조방법{HIGH ABSORBENT STRUCTURE AND MAUNFACTURE METHOD THEREOF}
본 발명은 형태 안정성이 개선되고 얇은 연질의 부직포 형태로 제조되는 고흡수성 구조체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
현재 제조되어 판매되는 고흡수성 구조체는 섬유집합체인 메트릭스에 수분흡수의 기능을 발현할 고흡수성 수지의 입자를 별도로 포함시키는 공정을 거치게 된다. 이 공정을 통해 고흡수성 수지 입자의 농도를 조절하고 또 다시 이를 통해서 흡수성능을 조절하게 된다.
그러나 상기의 공법으로 제조된 경우 액체가 구조체에 흡수되면서 가해지는 속도로 액체를 흡수하기엔 많은 제약이 따르며 실제로 그 흡수 속도에 상응하는 속도로 흡수를 할 수가 없다. 또한 섬유 집합체 속에 포함되어있는 입자가 수분을 흡수할 때에 겔-블로킹이 발생하여 오히려 원활한 흡수성능의 발현을 저하할 수 있게 된다. 겔-블로킹은 고흡수성 수지의 입자가 팽윤 중에 변형되어 그 입자 사이 또는 입자와 섬유사이의 간극을 차단하여 간극을 통한 액체의 유동을 방지하는 상황을 의미한다. 미국 등록특허 제5,147,343호의 경우 이러한 문제를 개선할 수 있도록 고흡수 수지의 흡수속도를 개선한 복합재를 제시하고 있다. 그러나 입자 간극의 문제는 어느 정도 해결되었지만, 고흡수 수지의 입자가 수분 흡수를 통해 팽윤하면서 일어나게 되는 입자 자체의 부피 팽창문제는 해결책이 제시되지 않고 있다. 이런 팽윤을 통한 입자의 부피 팽창은 섬유집합체 메트릭스의 공간을 차단하는 현상을 발생하게 된다. 그리고 전체 고흡수 구조체에 대비하여 비교적 저밀도의 고흡수성 입자 및 비교적 고밀도의 섬유집합체의 비중으로 인해 전체 고흡수 구조체의 부피가 증가하는 현상을 야기시킨다.
또한, 고흡수성 구조체가 사용되는 사용처에 따라 두꺼운 형태의 고흡수성 구조체가 사용될 수 있으나, 대부분의 경우 얇고 부피가 작은 고흡수성 구조체가 요구되고 있다. 미국 등록특허 제5,601,542호, 제5,149,335호에서는 고흡수 구조체의 부피를 줄이기 위한 방법들을 제시하고 있으나 여전히 섬유집합체에 고흡수 수지 입자 혹은 고흡수체 단위를 별도로 함유하는 방법으로서 전기했던 제반의 문제들을 동시에 해결하지는 못하고 있다.
본 발명은 고흡수성 구조체의 제조 방법에 있어서 상기와 같은 문제점을 개선하고 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 섬유집합체 매트릭스와 고흡수소재 입자를 따로 사용하지 않으면서 얇고 부드러운 고흡수성 구조체를 제조할 수 있는 고흡수성 섬유로 부직포형태의 고흡수성 구조체 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 분자량이 50,000~500,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)과, 광개시제와, 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 혼합하는 브렌딩공정과 상기 브렌딩된 혼합물을 섬유로 제조하는 섬유제조공정과 상기 제조된 섬유에 자외선을 조사하고, 부직포를 제조하는 부직포제조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 브렌딩공정에서 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 70~98wt%에 광개시제 1~20wt%, 단량체 1~10wt%를 브렌딩하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 분자량이 50,000~500,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)과, 광개시제를 혼합하는 브렌딩공정과, 상기 브렌딩된 혼합물을 섬유로 제조하는 섬유제조공정과, 상기 제조된 섬유에 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체로 코팅하는 코팅공정과, 상기 단량체가 코팅된 섬유에 자외선을 조사하고, 부직포를 제조하는 부직포제조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 브렌딩공정에서 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 80~99wt%, 광개시제 1~20wt%를 브렌딩하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 코팅공정은 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 1~10mol/L의 수용액으로 제조하고, 상기 제조된 섬유를 침지 또는 분무하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 부직포제조공정은 에어레이드(air-laid)공법 또는 열융착공법으로 부직포를 제조하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 광개시제는 벤조페논, 벤조페논 유도체, 티옥산톤, 티옥산톤 유도체, 아세토페톤, 아세토페톤 유도체 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 단량체는 아크릴레이트류 단량체, 안하이드라이드류 단량체, 비 닐에테르류 단량체 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 섬유제조공정은 단독방사 또는 복합방사로 섬유를 제조하는 것을 특징으로 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 복합방사로 섬유를 제조시 상기 브렌딩공정에서 제조되는 혼합물과 폴리에스테르계 수지 또는 폴리올레핀계 수지와 시스-코어형으로 제조하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 시스-코어형으로 제조시 폴리에스테르계 수지 또는 폴리올레핀계 수지가 코어부를 구성하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 복합방사로 섬유를 제조시 상기 브렌딩공정에서 제조되는 혼합물과 폴리에스테르계 수지 또는 폴리올레핀계 수지와 사이드 바이 사이드 형태로 복합방사하여 제조하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 자외선 조사공정에서 자외선 조사 에너지는 0.1~30J/㎠의 범위인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징을 하는 고흡수성 구조체를 제공한다.
또한, 상기 고흡수성 구조체의 흡수율이 900%이상인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체를 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 불법적으로 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)과, 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜의 주쇄간의 가교가 이루어 질 수 있게 하는 자외선 가교형 광개시제와 자외선을 통해 섬유와 그라프팅(grafting)이 이루어지는 수분을 흡수하는 관능기를 갖는 단량체를 혼합하여 섬유상으로 제조하고 부직포를 제조하여 자외선을 조사하여 제조되는 고흡수성 구조체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고흡수성 구조체는 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제, 단량체를 브렌딩하여 섬유상으로 제조하는 방법과 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제를 브렌딩하여 섬유상으로 제조후 단량체를 코팅하는 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 고흡수성 구조체는 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리 콜, 광개시제, 단량체를 브렌딩하여 섬유상으로 제조하는 방법은 도 1에 나타난 바와 같이 브렌딩공정, 섬유제조공정, 자외선조사 및 부직포제조공정으로 실시된다.
상기 브렌딩공정은 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제, 단량체를 방사할 수 있도록 혼합하는 공정이다.
본 발명에서는 분자량이 50,000~500,000의 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 100,000~300,000의 범위의 분자량의 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것이다.
상기 광개시제는 수분을 흡수할 수 있도록 가교를 형성시키게 되는데 이를 위해 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜의 주쇄상에 수소를 탈환하여 주쇄간의 가교가 이루어 질 수 있게 하는 화합물이고, 상기 단량체는 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜의 주쇄간의 가교가 이루어 지지 않은 부분에 대해서는 자외선을 통해 그라프팅이 이루어지게 하여 수분흡수에 기여할 수 있는 관능기를 갖는 화합물로 광개시제는 벤조페논 또는 벤조페논 유도체, 티옥산톤 또는 티옥산톤 유도체, 아세토페톤 또는 아세토페톤 유도체 등을 사용할 수 있으며, 상기 단량체는 아크릴레이트류 단량체, 안하이드라이드류 단량체, 비닐에테르류 단량체 등을 사용할 수 있으며 표 1에 본 발명에 사용할 수 있는 광개시제와 단량체를 예시적으로 나타내었다.
구분 사용 가능 물질
광개시제 벤조페논 및 그 유도체(4-페닐벤조페논, 4-메톡시벤조페논, 4-벤조일-N,N,N-트리메틸벤젠메탄아미늄 클로라이드 등), 티옥산톤 및 그 유도체(2-클로로티옥산톤, 2-도데실티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 6-에톡시카보닐-2-메톡시티옥산톤 등), 아세토페톤 및 그 유도체(9-플루오레논, 디벤조수베론, 크산톤, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤질리덴)사이클로펜타논, 4-페닐아세토페논 등) 등

아크릴레이트류 단량체
 1 관능성 하이드록시 알킬아크릴레이트 (HEA, HPA) 등
2 관능성 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA) 등
3 관능성 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 등
4 관능성 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트 (PETA) 및
디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트(DPETA)등
안하이드라이드류 단량체 말레익 안하이드라이드 등
비닐에테르류 단량체 4-시클로헥산 디메탄올 비닐에테르, 히드록시 부틸 비닐에테르 및 시클로헥실 비닐에테르 등
또한, 상기 브렌딩공정에서 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 70~98wt%, 광개시제 1~20wt%, 단량체 1~10wt%를 브렌딩하여야 한다.
상기 섬유제조공정은 상기와 같이 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제, 단량체를 브렌딩한 혼합물을 방사하여 섬유로 제조하는 공정으로 일반적인 섬유제조공정과 동일하나 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜의 분자량 및 조성비에 따라 방사조건이 조정되어야할 것이다.
상기와 같이 제조된 섬유를 이용하여 부직포제조공정으로 구조체에 미세한 기공이 생성되어 흡수력이 향상되는 부직포형태로 제조하여 고흡수성 구조체를 형성한다.
상기 부직포제조공정은 상기 제조된 섬유에 자외선을 조사하고, 부직포를 제조하는 공정으로 제조된 섬유를 단섬유로 절단하고 부직포형태로 적층하고 자외선을 조사하면서 압착하여 제조하는 공정으로 형태안정성이 좋고, 가로, 세로의 인장강도 차이가 크지 않고 단위중량당 부피가 크고 흡수력이 뛰어난 부직포를 제조할 수 있는 에어레이드(Air-laid) 공법이나 열융착(Thermal Bonding) 공법을 사용하는 것이 바람직할 것이다.
상기 섬유에 자외선을 조사하면 섬유안에 포함된 광개시제가 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜의 주쇄상의 수소를 탈환하여 수분을 흡수기능을 가지는 관능기를 가지는 단량체가 섬유 표면에 결합하게 된다.
상기 에어레이드 공법 또는 열융착 공법을 이용하여 부직포를 제조할 경우에는 자외선에 의해 발열되어 45℃~70℃의 융점의 섬유를 서로 융착시켜 적층되었던 섬유 집합체의 형태를 고정시켜주게 된다. 이렇게 고정된 섬유 집합체의 형태로 롤러 등으로 압착하고 냉각시켜 고흡수성 구조체를 제조한다.
본 발명에 따른 고흡수성 구조체의 또 다른 제조방법은 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제를 브렌딩하여 섬유상으로 제조하고 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 섬유에 코팅하는 제조방법으로 도 2에 나타난 바와 같이 브렌딩공정, 섬유제조공정, 코팅공정, 자외선조사 및 부직포제조공정으로 실시된다.
상기 브렌딩공정은 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제를 방사할 수 있도록 혼합하는 공정으로 상기 브렌딩공정에서 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜 80~99wt%, 광개시제 1~20wt%를 브렌딩하는 것이 바람직할 것이다.
상기 섬유제조공정은 상기와 같이 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜, 광개시제를 브렌딩한 혼합물을 방사하여 섬유로 제조하는 공정으로 상기의 섬유제조공정과 거의 동일하다.
상기 코팅공정은 제조된 섬유에 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체로 코팅하는 코팅공정으로 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 1~10mol/L의 수용액, 더욱 바람직하게는 2~5mol/L의 수용액으로 제조하고, 상기 제조된 섬유를 단량체 수용액에 침지하여 코팅하거나 단량체 수용액을 제조된 섬유에 분무하여 코팅공정을 실시한다.
상기 단량체가 코팅된 섬유를 이용하여 부직포제조공정으로 본 발명에 따른 고흡수성 구조체를 제조한다.
상기 부직포제조공정은 상기에서 설명된 부직포제조공정과 동일하며 에어레이드(Air-laid) 공법이나 열융착(Thermal Bonding) 공법을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 고흡수성 구조체는 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜을 주원료로 하여 단독방사로 제조할 수 있으나 물성의 향상 및 제조비용의 절감을 위해 폴리에스테르계 수지나 폴리올레핀계 수지와 복합방사하여 섬유를 제조하여 고흡수성 구조체를 제조할 수 있다.
상기 복합방사로 섬유를 제조할 때에는 시스-코어형 또는 사이드 바이 사이드 형태로 제조하는 것이 바람직할 것이다.
상기 섬유를 시스-코어형으로 제조할 경우에는 폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌글리콜과 광개시체등이 브렌딩된 혼합물이 시스부를 구성하고 폴리에스테르계 수지나 폴리올레핀계 수지가 코어부를 구성하여야 고흡수성을 기능을 가지게 될 것이다.
또한, 상기 부직포제조공정에서 자외선 조사 에너지는 0.1~30J/㎠의 범위이며 더욱 바람직하게는 1~10J/㎠의 에너지로 조사하는 것이다.
상기의 제조방법들로 제조되는 본 발명에 따른 고흡수성 구조체는 고흡수성으로 수분 흡수율이 900%이상이며 기존의 고흡수성 입자를 별도로 첨가하는 제조방법에서 야기되었던 고흡수입자의 이탈문제, 고흡수입자가 수분을 흡수하면서 발생하는 겔 블로킹 현상 그리고 입자의 위치 안정성 때문에 고흡수체 메트릭스를 얇게 제조하기 힘들었던 문제를 해결 할 수 있다.
상기와 같이 제조된 섬유를 이용하여 부직포제조공정으로 구조체에 미세한 기공이 생성되어 흡수력이 향상되는 부직포형태로 제조하여 고흡수성 구조체를 형성한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 고흡수성 구조체는 미세한 기공이 생성된 부직포로 형성되어 흡수력이 향상되고 종래의 고흡수성 입자를 별도로 첨가하는 제조방법에서 야기되었던 고흡수입자의 이탈문제, 고흡수입자가 수분을 흡수하면서 발생하는 겔 블로킹 현상 그리고 입자의 위치 안정성 때문에 고흡수성 구조체를 얇게 제조하기 힘들었던 문제를 해결 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 부직포형으로 제조되어 다양한 형상으로 변형이 쉽고, 형태안정성이 뛰어나며, 얇은 박지형 고흡수 구조체로 여러 산업분야에서 다양한 방법으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 고흡수성 구조체의 실시예와 비교예에 의거 상세히 설명한다.
[실시예 1]
분자량이 320,000~350,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드 83wt%와, 4-페닐벤조페논과 2-도데실티옥산톤을 혼합한 광개시제 10wt%와 1,6-헥산디올 디아크릴레이트과 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트와 말레익 안하이드라이드을 혼합한 단량체를 7wt%를 블렌딩하여 단독방사하여 섬유를 제조하고 자외선 조사 에너지는 1.2J/㎠으로 조사하면서 에어레이드공법으로 두께 54㎛의 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 61㎛, 자외선 조사 에너지를 2.4J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 61㎛, 자외선 조사 에너지를 3.6J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 66㎛, 자외선 조사 에너지를 1.2J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 70㎛, 자외선 조사 에너지를 2.4J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 60㎛, 자외선 조사 에너지를 3.6J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 57㎛, 자외선 조사 에너지를 1.2J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 81㎛, 자외선 조사 에너지를 2.4J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 93㎛, 자외선 조사 에너지를 3.6J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 36㎛, 자외선 조사 에너지를 1.2J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 39㎛, 자외선 조사 에너지를 2.4J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 45㎛, 자외선 조사 에너지를 3.6J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 27㎛, 자외선 조사 에너지를 1.2J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 40㎛, 자외선 조사 에너지를 2.4J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 29㎛, 자외선 조사 에너지를 3.6J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[비교예 1]
분자량이 320,000~350,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드 91wt%와, 1,6-헥산 디올 디아크릴레이트과 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트와 말레익 안하이드라이드을 혼합한 단량체를 9wt%를 블렌딩하여 단독방사하여 섬유를 제조하고 자외선 조사 에너지는 1.2J/㎠으로 조사하면서 에어레이드공법으로 두께 90㎛의 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[비교예 2]
비교예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 60㎛, 자외선 조사 에너지를 2.4J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[비교예 3]
비교예 1과 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 30㎛, 자외선 조사 에너지를 3.6J/㎠로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[비교예 4]
분자량이 320,000~350,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드 83wt%와, 4-페닐벤조페논과 2-도데실티옥산톤을 혼합한 광개시제 10wt%와 1,6-헥산디올 디아크릴레이트과 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트와 말레익 안하이드라이드을 혼합한 단량체를 7wt%를 블렌딩하여 단독방사하여 섬유를 제조하고 자외선을 조사하지 않고 에어레이드공법으로 두께 90㎛의 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[비교예 5]
비교예 4와 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 60㎛로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
[비교예 6]
비교예 4와 동일하게 실시하였으면 시료의 두께가 30㎛로 고흡수성 구조체를 제조하였다.
* 고흡수성 구조체의 흡수성 측정
상기의 실시예들과 비교예들을 각각 0.05g의 시료로 제조하여 50℃로 2시간 동안 건조시킨 후 25℃, 65% RH에서 2시간 증류수에 침지한 후의 무게를 구하여 흡수율을 계산하였다. 계산식은 아래와 같다.
A = [(Wb - Wd) / Wd] * 100
A : 흡수율 Wb : 건조 전의 시료 무게 Wd : 건조 후의 시료 무게
흡수성 측정결과는 실시예들은 표 2, 비교예들은 표 3에 나타내었다.
구분 시료무게
(g)		 시료두께
(㎛)		 자외선 조사에너지
(J/㎠)		 흡수성
(%)
실시예 1 0.05 54 1.2 1400
실시예 2 0.05 61 2.4 1378
실시예 3 0.05 61 3.6 1532
실시예 4 0.05 66 1.2 1225
실시예 5 0.05 70 2.4 920
실시예 6 0.05 60 3.6 1157
실시예 7 0.05 57 1.2 1475
실시예 8 0.05 81 2.4 1517
실시예 9 0.05 93 3.6 1540
실시예 10 0.05 36 1.2 2160
실시예 11 0.05 39 2.4 1367
실시예 12 0.05 45 3.4 950
실시예 13 0.05 27 1.2 1470
실시예 14 0.05 40 2.4 1320
실시예 15 0.05 29 3.6 1300
구분 시료무게(g) 시료두께(㎛) UV조사에너지(J/㎠) 흡수성(%)
비교예 1 0.05 90 1.2 400
비교예 2 0.05 60 2.4 430
비교예 3 0.05 30 3.6 570
비교예 4 0.05 90 0 0
비교예 5 0.05 60 0 0
비교예 6 0.05 30 0 0
표 2와 표 3에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 고흡수성 구조체는 적게는 920%의 흡수율을 나타내고 많게는 2160%의 흡수율로 매우 흡수율이 좋은 것을 알 수 있으나 비교예들에서는 600%이하의 흡수율을 나타내었으며, 자외선 조사를 하지 않은 비교예들에서는 흡수율이 거의 없음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 고흡수성 구조체의 제조공정도.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 고흡수성 구조체의 제조공정도.

Claims (15)

  1. 분자량이 50,000~500,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)과, 광개시제와, 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 혼합하는 브렌딩공정;
    상기 브렌딩된 혼합물을 섬유로 제조하는 섬유제조공정;
    상기 제조된 섬유에 자외선을 조사하고, 부직포를 제조하는 부직포제조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브렌딩공정에서 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 70~98wt%, 광개시제 1~20wt%, 단량체 1~10wt%를 브렌딩하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  3. 분자량이 50,000~500,000의 범위의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)과, 광개시제를 혼합하는 브렌딩공정;
    상기 브렌딩된 혼합물을 섬유로 제조하는 섬유제조공정;
    상기 제조된 섬유에 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체로 코팅하는 코팅공정;
    상기 단량체가 코팅된 섬유에 자외선을 조사하고, 부직포를 제조하는 부직포 제조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브렌딩공정에서 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 80~99wt%, 광개시제 1~20wt%를 브렌딩하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 코팅공정은 한 개 이상의 아크릴기 또는 비닐에테르기 또는 안하이드라이기를 갖는 단량체를 1~10mol/L의 수용액으로 제조하고, 상기 제조된 섬유를 침지 또는 분무하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 부직포제조공정은 에어레이드(airlaid)공법 또는 열융착공법으로 부직포를 제조하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광개시제는 벤조페논, 벤조페논 유도체, 티옥산톤, 티옥산톤 유도체, 아세토페톤, 아세토페톤 유도체 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 단량체는 아크릴레이트류 단량체, 안하이드라이드류 단량체, 비닐에테르류 단량체 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 섬유제조공정은 단독방사 또는 복합방사로 섬유를 제조하는 것을 특징으로 고흡수성 구조체의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복합방사로 섬유를 제조시 상기 브렌딩공정에서 제조되는 혼합물과 폴리에스테르계 수지 또는 폴리올레핀계 수지와 시스-코어형으로 제조하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서
    상기 시스-코어형으로 제조시 폴리에스테르계 수지 또는 폴리올레핀계 수지가 코어부를 구성하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서
    상기 복합방사로 섬유를 제조시 상기 브렌딩공정에서 제조되는 혼합물과 폴리에스테르계 수지 또는 폴리올레핀계 수지와 사이드 바이 사이드 형태로 복합방사하여 제조하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  13. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 자외선 조사 에너지는 0.1~30J/㎠의 범위인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체의 제조방법.
  14. 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징을 하는 고흡수성 구조체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고흡수성 구조체의 흡수율이 900%이상인 것을 특징으로 하는 고흡수성 구조체.
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