KR101827038B1 - 성능 특성이 개선된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 - Google Patents

성능 특성이 개선된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101827038B1
KR101827038B1 KR1020137030837A KR20137030837A KR101827038B1 KR 101827038 B1 KR101827038 B1 KR 101827038B1 KR 1020137030837 A KR1020137030837 A KR 1020137030837A KR 20137030837 A KR20137030837 A KR 20137030837A KR 101827038 B1 KR101827038 B1 KR 101827038B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
superabsorbent polymer
particulate superabsorbent
polymer composition
acid
particulate
Prior art date
Application number
KR1020137030837A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140026511A (ko
Inventor
야루 시
공루 티안
마크 씨 조이
제프리 더블유 블레이크
베른프리트 안드레아스 메스너
스코트 스미드
Original Assignee
에보닉 코포레이션
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 에보닉 코포레이션 filed Critical 에보닉 코포레이션
Publication of KR20140026511A publication Critical patent/KR20140026511A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101827038B1 publication Critical patent/KR101827038B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267—Cross-linked polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—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
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245—Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10—Metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/68—Superabsorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use 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; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명은 물, 수성 액체 및 혈액을 흡수하는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물, 및 이 초흡수성 중합체의 제조 방법에 관한 것며, 여기서, 초흡수성 중합체는 pH 값이 인간 피부의 것과 유사한 중화 다가 금속염 용액으로 표면 처리된다. 또한 본 발명은 겔층 투과성이 높고 로드 하에서의 흡수성이 높은 미립자형 초흡수성 중합체 조성물에 관한 것이다.

Description

성능 특성이 개선된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물{PARTICULATE SUPERABSORBENT POLYMER COMPOSITION HAVING IMPROVED PERFORMANCE PROPERTIES}
본 발명은 물, 수성 액체 및 혈액을 흡수하는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물, 및 이 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 초흡수성 중합체를, pH 값이 인간 피부의 것에 가까운 중화 다가 금속염 용액과 접촉시킴으로써 생성되는, 투과성이 높은 초흡수성 중합체 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 겔층(gel bed) 투과성이 높고 로드(load) 하에서의 흡수성이 높은 미립자형 초흡수성 중합체 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 초흡수성 중합체 또는 재료는 물 중 0.9 중량%의 염화나트륨 용액을 함유하는 수용액에서 그의 중량의 적어도 약 10배, 그리고 그의 중량의 최대 약 30배 이상을 흡수할 수 있는 수팽윤성, 수불용성 중합체 또는 재료를 나타낸다. 초흡수성 중합체의 예는, 팽윤 및 초흡수성 히드로겔의 형성에 의해 다량의 수성 액체 및 체액, 예컨대 소변 또는 혈액을 흡수할 수 있는, 그리고 초흡수성 중합체의 일반적인 정의에 따라 특정 압력 하에서 수성 액체를 보유할 수 있는 가교된 폴리아크릴산 또는 가교된 녹말-아크릴산 그래프트 중합체를 비롯한 가교된 부분 중화 중합체를 포함할 수 있다.
초흡수성 중합체 히드로겔은 입자로 형성될 수 있으며, 이는 일반적으로 미립자형 초흡수성 중합체로 칭해지고, 여기서, 미립자형 초흡수성 중합체는 표면 가교, 표면 처리 및 다른 표면 처리에 의해 후처리되어 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 형성할 수 있다. 두문자어 SAP가 초흡수성 중합체, 초흡수성 중합체 조성물, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 또는 이의 변이형 대신에 사용될 수 있다. 초흡수성 중합체 및 초흡수성 중합체 조성물의 일차적인 용도는 위생 용품, 예컨대 유아용 기저귀, 실금 제품 또는 생리대에 있다. 초흡수성 중합체의 광범위한 조사, 및 이의 용도 및 제법은 문헌[F. L. Buchholz and A. T. Graham (editors), "Modern Superabsorbent Polymer Technology," Wiley- VCR, New York, 1998]에 주어져 있다.
위생 용품, 예컨대 기저귀는 일반적으로 흡수성 코어를 포함하며, 상기 코어는 약 30-50%의 셀룰로오스 섬유 및 약 50-70%의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 포함한다. 미래의 위생 용품을 피트(fit), 편안함 및 미적인 이유로, 그리고 환경적 측면에서 더욱 작고 더욱 얇게 만드는 것이 미래의 위생 용품의 목표이다. 이 목표를 성취하는 한 가지 방법은 섬유 재료의 양을 감소시키고 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 양을 증가시키는 것이며, 여기서, 흡수성 코어 내에는 약 30% 미만, 또는 약 20% 미만, 또는 약 10% 미만의 섬유 재료가 있을 수 있다. 이러한 차세대 기저귀 구성의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은, 액체가 팽윤된 겔을 통하여 수송될 수 있도록 팽윤 상태에서 충분히 높은 안정성 및 투과성을 가져야 한다. 게다가, 위생 용품의 구성 요소는 사용자에 대하여 양립가능하여야 하며, 여기서, 상기 구성 요소는 pH가 약 7인 유아의 피부와 양립가능한 pH와 같은 특성을 가져야 한다.
초흡수성 중합체는 처음에 불포화 카르복실산 또는 이의 유도체, 예컨대 아크릴산, 아크릴산의 알칼리 금속 (예를 들어, 나트륨 및/또는 칼륨) 또는 암모늄 염, 알킬 아크릴레이트 등을 가성 처리제, 예컨대 수산화나트륨의 존재 하에 중화시키고, 그 후 생성물을 상대적으로 적은 양의 내부 가교제 또는 단량체 가교제, 예컨대 2작용성 또는 다작용성 단량체를 이용하여 중합시킴으로써 제조될 수 있다. 2작용성 또는 다작용성 단량체 재료는 중합체 사슬들을 가볍게 가교시킴으로써 상기 사슬이 수불용성이지만 수팽윤성이 되게 하는 공유적 내부 가교제로서의 역할을 할 수 있다. 이러한 가볍게 가교된 초흡수성 중합체들은 중합체 골격에 부착된 다수의 카르복실기를 함유한다. 이러한 카르복실기는 가교된 중합체 네트워크에 의한 체액의 흡수를 위한 삼투압 구동력을 생성한다. 미립자형 초흡수성 중합체를 표면 가교제 및 표면 처리제로 표면 처리하여 미립자형 초흡수성 중합체의 특성을 향상시킬 수 있다.
일회용 기저귀와 같은 흡수 용품에서 흡수제로서 유용한 초흡수성 중합체 및 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 적당하게 높은 겔 강도 뿐만 아니라 적당하게 높은 수착 용량(sorption capacity)도 가질 필요가 있다. 수착 용량은 흡수 용품의 사용 동안 조우되는 상당한 양의 수성 체액을 흡수성 중합체가 흡수할 수 있게 하기에 충분히 높을 필요가 있다. 겔 강도는 팽윤된 중합체 입자가 인가된 응력 하에서 변형에 저항하는 경향에 관련되며, 상기 입자가 압력 하에서 변형되지 않고 흡수 부재 또는 용품 내의 모세관 공극 공간을 용납할 수 없는 정도로 충전시키지 않도록 함으로써 상기 부재 또는 용품에 의한 유체 흡수 또는 유체 분배의 속도를 저해하는 것일 필요가 있는데, 상기 충전은 일반적으로 "겔 차단"으로 칭해진다. 일단 겔 차단이 일어나면, 이것은 흡수 용품 내의 상대적으로 건조한 구역 또는 영역으로의 유체의 분배를 실질적으로 저지할 수 있으며, 흡수 용품 내의 흡수성 중합체의 입자가 완전히 포화되기 전에 또는 유체가 "차단"을 지나서 확산되거나 위킹될(wick) 수 있게 되기 전에 흡수 용품으로부터의 누출이 잘 일어날 수 있다.
투과성은, 발포체의 슬래브의 섬유의 매트 또는 본 출원의 경우 본원에서 일반적으로 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 또는 SAP로 칭해지는 미립자형 초흡수성 중합체 및 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이라 해도 다공성 구조체의 유효 연결의 척도이며, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 연결의 정도 및 공극 분율의 면에서 특정될 수 있다. 겔 투과성은 전체로서의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 매스(mass)의 특성이며, 팽윤된 겔의 입자 크기 분포, 입자 형상, 열린 기공의 연결, 전단 계수 및 표면 개질에 관련된다. 실질적인 면에 있어서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 투과성은 액체가 팽윤된 입자의 매스를 얼마나 빠르게 유통하는지에 대한 척도이다. 낮은 투과성은 일반적으로 겔 차단으로 칭해지는, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 액체가 쉽게 유통할 수 없음을 나타내며, 액체의 임의의 강제 유동(예컨대 기저귀의 사용 동안 소변의 두 번째 적용)은 다른 경로(예를 들어, 기저귀 누출)를 취할 것임이 분명함을 나타낸다.
미립자형 초흡수성 중합체의 표면 처리는 이미 공지되어 있다. 미립자형 초흡수성 중합체의 투과성을 향상시키기 위하여, 다가 금속 양이온을 이용한 표면 근처의 카르복실기의 이온 복합체 형성이 종래 기술에 개시되었다. 미국 특허 제6,620,889호에는 수용액 중 폴리올과 양이온 염의 조합에 의해 표면 가교되는 초흡수재가 개시되어 있다. 상기 염의 음이온은 클로라이드, 브로마이드, 술페이트, 카르보네이트, 니트레이트, 포스페이트, 아세테이트 또는 락테이트일 수 있다. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 표면 처리제로서의 황산알루미늄의 사용이 참고 문헌인 국제 특허 공개 제WO 2005/108 472 A1호에 개시되어 있는데, 상기 국제 특허 공개에는 수용성 다가 금속염 및 유기산 또는 그 염을 이용한 베이스 중합체의 처리를 포함하는 공정이 개시되어 있다. 다가 금속염은 바람직하게는 황산알루미늄이다. 유기산 또는 염은 시트르산, 글리옥실산, 글루타르산, 숙신산, 타르타르산 및 락트산을 포함하는 일련의 산 또는 이들의 알칼리 또는 암모늄 염으로부터 선택된다.
그러나, 황산알루미늄은 pH 값이 4 미만인 산성이며, 인간 피부의 약 7의 pH 값보다 상당히 더 낮음이 또한 공지되어 있다. 미립자형 초흡수성 중합체의 표면 상에 도포된(applied) 황산알루미늄은 산성 표면을 생성한다. 초흡수성 중합체를 포함하는 위생 용품은 사용자의 피부와 접촉 상태로 있거나, 다르게는 사용자의 피부 근처에 또는 사용자의 피부 바로 옆에 있기 때문에, 피부 자극의 위험성을 감소시키기 위하여 초흡수성 중합체의 표면 pH를 제어하는 것이 바람직하다.
알루미늄의 이온 및 이의 염, 예컨대 황산알루미늄의 물 중 용해도는 pH 의존성임이 또한 공지되어 있다. 4 내지 9.5의 pH 수준에서, 황산알루미늄은 물에서 불용성으로 되며, 침전이 일어나서 수산화알루미늄의 슬러리를 생성하게 된다. 슬러리는 생성 공정에서 취급이 용액보다 더 어렵다는 것이 공지되어 있다.
미국 특허 제5,559,263호에는 약 3.1 중량% 이상의 알루미늄의 농도의, pH가 약 5.0 내지 약 9.0인 수성 알루미늄 용액의 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 용액은 알루미늄 이온의 킬레이팅 리간드로서 시트레이트를 포함한다. 킬레이팅 리간드는 미립자형 초흡수성 중합체의 표면 근처에서 카르복실기와 경쟁하여 알루미늄 이온과 이온 복합체를 형성할 수 있으며, 이는 알루미늄 이온의 투과성 향상 효과를 감소시킬 수 있다.
따라서, 인간 피부와의 양립가능성이 향상된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 또한, 심지어 흡수성 구조체를 기준으로 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 양이 중량% 면에서 증가될 경우에도 탁월한 특성, 예컨대 높은 액체 투과성 및 액체 보유성을 유지하는 능력을 나타내는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
발명의 개요
본 발명은 a) 미립자형 초흡수성 중합체를 제공하는 단계; b) pH 값이 약 5 내지 약 9인 수용액 형태의 중화 다가 금속염을 제조하는 단계; 및 c) 단계 b)의 중화 다가 금속염 용액을 미립자형 초흡수성 중합체의 표면 상에 도포하는 단계를 포함하는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법을 포함하며, 여기서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 중화도가 약 25 몰% 초과이고; 겔층 투과도 수치가 약 [8000 e-0.18x] 다르시(Darcy) 이상이며, 상기 식에서 x는 원심분리기 체류 능력(Centrifuge Retention Capacity)의 수치이고; 원심분리기 체류 능력은 약 25 g/g 초과이며 흡수성은 0.9 psi의 로드 하에서 약 16 g/g 내지 24 g/g이다. 중화 다가 금속염 용액을 이용한 미립자형 초흡수성 중합체의 표면 처리는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 특정한 특성, 특히 겔층 투과성을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 실시양태는 전술한 공정에 의해 제조된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 추가로 포함한다. 본 발명의 일 실시양태에서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 a) 약 55 내지 약 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체; b) a)와 공중합가능한, 0 내지 약 40 wt%의 중합 에틸렌계 불포화 단량체; c) a)의 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 5.0 wt%의 내부 가교제; d) 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 기준으로 약 0.001 내지 약 5.0 wt%의, 초흡수성 중합체의 입자 표면에 도포되는 표면 가교제; 및 e) 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 0.01 내지 약 5 wt%의, pH 값이 약 5 내지 약 9인 수용액의 형태로 입자 표면에 도포되는 중화 다가 금속염을 포함하는 중합체를 포함하며, 여기서, 본 조성물은 중화도가 약 25% 초과인 중합성 불포화 산 기 함유 단량체를 갖고; 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 약 [8000 e-0.18x] 다르시(Darcy) 이상의 겔층 투과도 수치 GBP의 특징을 가지며, 상기 식에서 x는 원심분리기 체류 능력의 수치이고; 원심분리기 체류 능력은 약 25 g/g 초과이며 흡수성은 0.9 psi의 로드 하에서 약 18 g/g 내지 22 g/g이다.
본 발명의 실시양태는 a) 약 55 내지 약 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체; b) a)와 공중합가능한 0 내지 약 40 wt%의 중합 에틸렌계 불포화 단량체; c) a)의 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 5.0 wt%의 내부 가교제; d) 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 5.0 wt%의, 미립자형 초흡수성 중합체의 표면에 도포되는 표면 가교제; 및 e) 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 0.01 내지 약 5 wt%의, pH 값이 약 5 내지 약 9.0인 수용액의 형태로 미립자형 초흡수성 중합체의 표면에 도포되는 알루미늄염을 포함하는 중합체를 포함하는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 추가로 포함하며, 여기서, 성분 a), b) 및 c)는 히드로겔로 중합되고 이는 표면을 갖는 미립자형 초흡수성 중합체로 과립화되며, 상기 알루미늄염 용액은 알루미늄 양이온과, 탈양성자화된 히드록실 모노카르복실산의 음이온을 포함하고, 이때 알루미늄 양이온에 대한 카르복실 음이온의 몰비는 약 0.75:1 내지 약 1.5:1이다.
게다가, 본 발명은 흡수성 조성물 또는 위생 용품, 예컨대 기저귀에 관한 것이며, 이는 본 발명의 초흡수성 중합체 조성물을 함유할 수 있다.
본 발명의 다수의 다른 특징 및 이점이 하기 설명으로부터 나타난다.
본 발명의 전술한 그리고 다른 특징, 측면 및 이점은 하기 설명, 첨부된 특허청구범위 및 첨부된 도면과 관련하여 더욱 잘 이해되게 된다.
도 1은 자유 팽윤 겔층 투과도 테스트에 이용되는 테스트 장치의 측면도이며;
도 2는 도 1에 나타낸 자유 팽윤 겔층 투과도 테스트 장치에서 이용되는 실린더/컵 조립체의 측면 단면도이며;
도 3은 도 1에 나타낸 자유 팽윤 겔층 투과도 테스트 장치에서 이용되는 플런저의 평면도이며;
도 4는 로드 하에서의 흡수성 테스트에 이용되는 테스트 장치의 측면도이다.
정의
본 발명에서 이용될 때, 용어 "포함하다", "포함하는" 및 "포함하다"라는 어근으로부터의 다른 유도체는 임의의 언급된 특징, 요소, 정수, 단계 또는 구성 요소의 존재를 특정하는 오픈 엔드(open-ended) 용어인 것으로 의도되며, 하나 이상의 다른 특징, 요소, 정수, 단계, 구성 요소 또는 이의 군의 존재 또는 부가를 배제하는 것으로 의도되는 것은 아님이 주지되어야 한다.
본원에서 사용될 때, 본 발명의 조성물 중 성분의 양을 수식하거나 본 발명의 방법에서 이용되는 "약"이라는 용어는 예를 들어 현실 세계에서 농축물 또는 사용 용액의 제조에 사용되는 전형적인 측정 및 액체 취급 절차를 통하여; 이러한 절차에서의 우연한 실수를 통하여; 조성물의 제조 또는 방법들의 실시에 이용되는 성분들의 제조, 공급원 또는 순도의 차이 등을 통하여 일어날 수 있는 수치적 양의 변동을 나타낸다. 또한 약이라는 용어는 특정한 초기 혼합물에서 생긴 조성물에 있어서 상이한 평형 조건으로 인하여 달라지는 양을 포함한다. "약"이라는 용어로 수식되든지 그렇지 않든지 간에, 특허청구범위는 그 양과 등가인 것을 포함한다.
본원에서 사용될 때, "흡수 용품"이라는 용어는 신체 삼출물을 흡수하여 함유하는 기구를 나타내며, 더 구체적으로, 착용자의 신체에 대하여 또는 착용자의 신체에 근접한 상태로 배치되어 신체로부터 배출되는 다양한 삼출물을 흡수하여 함유하는 기구를 나타낸다. 흡수 용품은 기저귀, 배변 연습용 바지, 성인용 실금용 언더가먼트(undergarment), 여성용 위생 제품, 유방 패드, 케어 매트, 턱받이, 창상용 드레싱 제품 등을 포함할 수 있다. 흡수 용품은 바닥 세정 용품, 식품 산업 용품 등을 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 사용될 때, "체액" 또는 "신체 삼출물"이라는 용어는 소변, 혈액, 질 분비물, 모유, 땀 및 대변을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
본원에서 사용될 때, 용어 "원심분리기 체류 능력 (CRC)"은 미립자형 초흡수성 중합체가 제어된 조건 하에서 포화되고 원심분리된 후 그 내부에 액체를 보유하는 능력을 나타내며, 본원에 개시된 원심분리기 체류 능력으로 측정할 경우 샘플 1 그램중량 당 보유되는 액체의 그램(g/g)으로 언급된다.
본원에서 사용될 때, "가교되는", "가교되다", "가교제" 또는 "가교시키는"이라는 용어는 보통은 수용성인 물질을 실질적으로 수불용성으로 그러나 팽윤성으로 효과적으로 되게 하는 임의의 수단을 나타낸다. 이러한 가교 수단은 예를 들어 물리적 엉킴, 결정질 도메인, 공유 결합, 이온 복합체 형성 및 회합, 친수성 회합, 예컨대 수소 결합, 소수성 회합 또는 반데르 발스 힘(Van der Waals force)을 포함할 수 있다.
본원에서 사용될 때, "내부 가교제" 또는 "단량체 가교제"라는 용어는 중합체가 형성되도록 단량체 용액에서 가교제를 사용하는 것을 나타낸다.
"다르시"라는 용어는 투과성의 CGS 단위이다. 1 다르시는 고체의 투과성으로서, 상기 고체의 두 면 사이의 압력 차이가 1 기압일 경우, 상기 고체를 통하여 1 센티푸아즈의 점도를 갖는 1 세제곱 센티미터의 유체가, 두께가 1 센티미터이고 단면적이 1 제곱 센티미터인 구획을 1초 내에 유통한다. 투과성은 면적과 동일한 단위를 가짐이 나타났으며, 투과성의 SI 단위는 없기 때문에 제곱 미터가 사용된다. 1 다르시는 약 0.98692 x 10-12 m2 또는 약 0.98692 x 10-8 cm2와 동일하다.
본원에서 사용될 때, "기저귀"라는 용어는 일반적으로 유아 및 실금인 사람이 하부 몸통 주위에 착용하여 착용자의 허리 및 다리를 둘러싸는 그리고 특정적으로 소변 및 대변 폐기물을 수용하여 함유하도록 된 흡수 용품을 나타낸다.
본원에서 사용될 때, "일회용"이라는 용어는 일회 사용 후 세탁되거나 또는 다르게는 복구되거나 흡수 용품으로 재사용되는 것으로 의도되는 것이 아닌 흡수 용품을 나타낸다. 이러한 일회용 흡수 용품의 예는 개인 관리 흡수 용품, 건강/의료용 흡수 용품 및 가정용/산업용 흡수 용품을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
본원에서 사용될 때, "건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물"이라는 용어는 일반적으로 약 10% 미만의 수분을 갖는 초흡수성 중합체 조성물을 나타낸다.
"겔 투과성"이라는 용어는 전체로서의 입자의 매스의 특성이며, 팽윤된 겔의 입자 크기 분포, 입자 형상, 열린 기공의 연결성, 전단 계수 및 표면 변형률에 관련된다. 실질적인 면에 있어서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 투과성은 액체가 팽윤된 입자의 매스를 얼마나 빠르게 유통하는지에 대한 척도이다. 낮은 투과성은 일반적으로 겔 차단으로 칭해지는, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 액체가 쉽게 유통할 수 없음을 나타내며, 액체의 임의의 강제 유동(예컨대 기저귀의 사용 동안 소변의 두 번째 적용)은 다른 경로(예를 들어, 기저귀 누출)를 취할 것임이 분명함을 나타낸다.
초흡수성 중합체 조성물의 입자의 주어진 샘플의 "질량 중앙 입자 크기"라는 용어는 질량 기준으로 샘플을 절반으로 나눈 입자 크기로 정의되며, 즉, 중량 기준으로 샘플의 절반은 그 질량 중앙 입자 크기보다 더 큰 입자 크기를 가지며 질량 기준으로 샘플의 절반은 그 질량 중앙 입자 크기보다 더 작은 입자 크기를 갖는다. 따라서, 예를 들어, 초흡수성 중합체 조성물 입자의 샘플의 질량 중앙 입자 크기는, 중량 기준으로 샘플의 1/2이 2 마이크로미터 초과로 측정될 경우 2 마이크로미터이다.
"초흡수성 중합체"라는 용어와 함께 사용될 때, "입자", "미립자" 등의 용어는 불연속 단위의 형태를 나타낸다. 이 단위는 박편, 섬유, 응집체, 과립, 분말, 구체, 미분화 물질 등을 포함할 수 있으며, 이외에도 이들의 조합을 포함할 수 있다. 입자는 임의의 요망되는 형상, 예를 들어 입방형, 로드(rod) 유사 다면체형, 구형 또는 반구형, 라운드형(rounded) 또는 반라운드형(semi-rounded), 각이 진 형상, 불규칙형 등을 가질 수 있다. 종횡비가 높은 형상, 예컨대 니들, 박편 및 섬유도 본 발명에 포함되는 것으로 예상된다. "입자" 또는 "미립자"라는 용어는 또한 하나 초과의 개별 입자, 미립자 등을 포함하는 응집체를 포함할 수 있다. 추가로, 입자, 미립자 또는 이의 임의의 요망되는 응집체는 하나 초과의 유형의 물질로 구성될 수 있다.
"미립자형 초흡수성 중합체" 및 "미립자형 초흡수성 중합체 조성물"이라는 용어는 불연속 형태의 초흡수성 중합체 및 초흡수성 중합체 조성물의 형태를 나타내며, 여기서, "미립자형 초흡수성 중합체" 및 "미립자형 초흡수성 중합체 조성물"은 입자 크기가 1000 ㎛ 미만 또는 약 150 ㎛ 내지 약 850 ㎛일 수 있다.
본원에서 사용될 때, "투과성"이라는 용어는 다공성 구조체, 이 경우에는 가교된 중합체의 유효 연결의 척도를 의미하며, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 공극 분율, 및 연결 정도의 면에서 특정될 수 있다.
"중합체"라는 용어는 단일중합체, 공중합체, 예를 들어 블록, 그래프트, 랜덤 및 교대 공중합체, 삼원공중합체 등과, 이들의 블렌드 및 변형을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 더욱이, 다르게 구체적으로 한정되지 않으면, "중합체"라는 용어는 당해 물질의 모든 가능한 배위 이성질체(configurational isomer)를 포함한다. 이러한 배위는 이소탁틱(isotactic), 신디오탁틱(syndiotactic) 및 어택틱(atactic) 대칭을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
본원에서 사용될 때, "폴리올레핀"이라는 용어는 일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 등, 이들의 단일중합체, 공중합체, 삼원공중합체 등, 및 이들의 블렌드 및 변형과 같은 물질을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. "폴리올레핀"이라는 용어는 이소탁틱, 신디오탁틱 및 랜덤 대칭을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아닌 이의 모든 가능한 구조를 포함한다. 공중합체는 어택틱 및 블록 공중합체를 포함한다.
본원에서 사용될 때, "초흡수성 중합체"라는 용어는 0.9 중량%의 염화나트륨을 함유하는 수용액에서, 가장 유리한 조건 하에서, 그 중량의 약 10배 이상, 또는 그 중량의 약 15배 이상, 또는 그 중량의 약 25배 이상을 흡수할 수 있는 초흡수성 중합체 및 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 수팽윤성, 수불용성 유기 또는 무기 물질을 나타낸다.
본원에서 사용될 때, "초흡수성 중합체 조성물"이라는 용어는 본 발명에 따른 표면 첨가제를 포함하는 초흡수성 중합체를 나타낸다.
본원에서 사용될 때, "초흡수성 중합체 예비생성물"이라는 용어는, 물질의 건조 및 파쇄기에서의 조악한 분쇄까지의 그리고 상기 건조 및 상기 분쇄를 포함하는 본원에 기술된 초흡수성 중합체의 모든 제조 단계를 수행함으로써 생성되는 물질을 나타낸다.
본원에서 사용될 때, "표면 가교"라는 용어는 초흡수성 중합체 입자의 표면의 근처에서의 기능성 가교의 수준을 나타내며, 이는 일반적으로 초흡수성 중합체 입자의 내부에서의 기능성 가교의 수준보다 더 높다. 본원에서 사용될 때, "표면"은 입자의 외부로 향하는 경계를 설명한다.
본원에서 사용될 때, "열가소성"이라는 용어는 열에 노출될 때 연화되고 실온으로 냉각될 때 비연화 상태로 실질적으로 되돌아가는 물질을 설명한다.
본원에서 사용될 때 그리고 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 성분을 언급할 때 "중량%" 또는 "%wt"라는 용어는 본원에서 다르게 특정되지 않으면 건조 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 해석되어야 한다.
이러한 용어는 본 명세서의 나머지 부분에서 추가의 언어로 정의될 수 있다.
실시양태 및/또는 실시양태들의 전형적인 측면이 예시 목적으로 개시되었지만, 이러한 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 첨부된 도면은 본 발명의 범주에 대하여 한정하는 것으로 여겨져서는 안된다. 따라서, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형, 수정 및 대안이 당업계의 숙련자에게 일어날 수 있다. 가상적인 예시적 예로서, 1 내지 5의 범위의 본 명세서에서의 개시 내용은 하기 범위들 중 임의의 것에 대한 주장을 지지하는 것으로 여겨진다: 1-5; 1-4; 1-3; 1-2; 2-5; 2-4; 2-3; 3-5; 3-4; 및 4-5.
본 발명의 일 실시양태에서, 초흡수성 중합체 조성물은 a) 약 55 내지 약 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체; b) a)와 공중합가능한 0 내지 약 40 wt%의 중합 에틸렌계 불포화 단량체; c) a)의 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 5.0 wt%의 내부 가교제; d) 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 5.0 wt%의, 입자 표면에 도포되는 표면 가교제; 및 e) 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 5 wt%의, 입자 표면에 도포되는 중화 다가 금속염 용액을 포함하는 가교 중합체이며, 여기서, 조성물의 중화도는 약 25 몰% 초과이다.
중화 다가 염의 수용액은 다가 양이온과, 탈양성자화된 유기산의 음이온을 포함할 수 있다. pH 값이 인간 피부의 것과 동일하거나 가까운 다가 염은 피부 자극의 위험성을 감소시킨다. 게다가, 예기치 않게도, 유의하게 개선된 투과성 및 로드 하에서의 높은 흡수성을 갖는 초흡수성 중합체 조성물은 pH가 조정된 그리고 다가 양이온에 대한 유기산의 적절한 몰비를 갖는 다가 염 용액으로 초흡수성 중합체를 코팅함으로써 수득된다.
적합한 초흡수성 중합체는 천연, 생분해성, 합성 및 개질 천연 중합체 및 물질로부터 선택될 수 있다. 초흡수성 중합체의 언급에서 사용되는 가교라는 용어는 보통은 수용성인 물질을 실질적으로 수불용성으로 그러나 팽윤성으로 효과적으로 되게 하는 임의의 수단을 나타낸다. 이러한 가교 수단은 예를 들어 물리적 엉킴, 결정질 도메인, 공유 결합, 이온 복합체 형성 및 회합, 친수성 회합, 예컨대 수소 결합, 소수성 회합 또는 반데르 발스 힘을 포함할 수 있다. 초흡수성 중합체는 내부 가교를 포함하며, 표면 가교를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시양태에서 개시된 초흡수성 중합체는 초흡수성 중합체의 약 55% 내지 약 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체의 초기 중합에 의해 수득된다. 적합한 단량체는 카르복실기를 함유하는 것들 중 임의의 것, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 또는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산, 또는 이의 혼합물을 포함한다. 약 50 wt% 이상의 산 기가 카르복실기인 것이 바람직하며, 75 wt% 이상의 산 기가 카르복실기인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 실시양태에 개시된 초흡수성 중합체의 제조 방법은 초흡수성 중합체의 약 55% 내지 약 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체의 초기 중합에 의해 수득된다. 적합한 중합성 단량체는 카르복실기를 함유하는 것들 중 임의의 것, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 또는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 약 50 wt% 이상의 산 기가 카르복실기인 것이 바람직하며, 75 wt% 이상의 산 기가 카르복실기인 것이 더 바람직하다.
산 기는 약 25 몰% 이상의 정도로 중화되며, 즉, 산 기는 나트륨, 칼륨 또는 암모늄 염으로 존재하는 것이 바람직하다. 일부 측면에서, 중화도는 약 50 몰% 이상일 수 있다. 일부 측면에서, 내부 가교제의 존재 하에 아크릴산 또는 메타크릴산의 중합에 의해 수득되는 중합체를 이용하는 것이 바람직한데, 상기 아크릴산 또는 메타크릴산의 카르복실기는 약 50 몰% 내지 약 80 몰%의 정도로 중화된다.
아크릴산에 대해, 내용물이 순수한 것으로 공지된 아크릴산, 즉 99.5 wt% 이상의 농도 또는 99.7 wt% 이상의 농도 또는 99.8 wt% 이상의 농도를 갖는 아크릴산을 사용하는 것이 중요하다. 이 단량체의 주요 성분은 아크릴산, 또는 아크릴산 및 아크릴레이트 염일 수 있다. 아크릴산 중 불순물은 물, 프로피온산, 아세트산, 및 일반적으로 아크릴산 이량체로 칭해지는 디아크릴산을 포함할 수 있다. 아크릴산이 본 공정에서 사용될 때, 디아크릴산의 함량은 1000 ppm 이하, 또는 500 ppm 이하, 또는 300 ppm 이하여야 한다. 게다가, 중화 공정 동안 β-히드록시프로프리온산의 생성량을 약 1000 ppm 미만, 또는 약 500 ppm 미만의 β-히드록시프로프리온산으로 최소화하는 것이 중요하다.
게다가, 아크릴산에 있어서 프로토아네모닌 및/또는 푸르푸랄의 함량은 아크릴산을 기준으로 한 전환된 값의 면에서 0 내지 20 중량ppm이다. 수분 흡수 수지의 물리적 특성 및 특징의 개선을 고려하면, 단량체 중 프로토아네모닌 및/또는 푸르푸랄의 함량은 아크릴산을 기준으로 한 전환된 값의 면에서 10 중량ppm보다 높지 않거나, 또는 0.01 내지 5 중량ppm이거나, 또는 0.05 내지 2 중량ppm이거나, 또는 0.1 내지 1 중량ppm이다.
또한, 단량체에 있어서, 푸르푸랄 및/또는 말레산 이외의 알데히드 성분의 양은 동일한 이유로 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 구체적으로, 푸르푸랄 및/또는 말레산 이외의 알데히드 성분의 함량은, 아크릴산을 기준으로 하여 전환된 값의 면에서 0 내지 5 중량ppm, 또는 0 내지 3 중량ppm, 또는 0 내지 1 중량ppm 또는 0 중량ppm (검출 한계 이하임)일 수 있다. 푸르푸랄 이외의 알데히드 성분의 예는 벤즈알데히드, 아크롤레인, 아세트알데히드 등을 포함한다..
부가적으로, 본 발명의 미립자형 수분 흡수제 또는 단량체에 있어서, 아세트산 및/또는 프로피온산으로 이루어진 포화 카르복실산의 함량은 아크릴산을 기준으로 하여 전환된 값의 면에서 1000 중량ppm 이하, 또는 10 내지 800 중량ppm 또는 100 내지 500 중량ppm이다.
일부 측면에서, 에틸렌계 불포화 단량체와 공중합될 수 있는 적합한 단량체는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노알킬(메트)-아크릴레이트, 에톡실화 (메트)-아크릴레이트, 디메틸아미노프로필아크릴아미드, 또는 아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드를 포함할 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 이러한 단량체는 공중합 단량체의 0 wt% 내지 약 40 wt%의 범위로 존재할 수 있다.
부분 중화 또는 완전 중화 아크릴레이트염이 중합 후 미립자형 수분 흡수제 형태의 중합체로 변할 때, 아크릴산을 기준으로 한 전환 값은 부분 중화 또는 완전 중화 폴리아크릴레이트염의 전환이 전적으로 등몰의 미중화 폴리아크릴산인 것으로 추정하여 결정될 수 있다.
본 발명의 초흡수성 중합체는 또한 내부 가교제를 포함한다. 내부 가교제는 적어도 2개의 에틸렌계 불포화 이중 결합 또는 하나의 에틸렌계 불포화 이중 결합 및 중합성 불포화 산 기 함유 단량체의 산 기에 대하여 반응성을 갖는 하나의 작용기를 갖거나, 산 기에 대하여 반응성을 갖는 몇몇 작용기가 내부 가교 성분으로서 사용될 수 있으며, 이는 중합성 불포화 산 기 함유 단량체의 중합 동안 존재한다.
내부 가교제의 예는 지방족 불포화 아미드, 예컨대 메틸렌비스아크릴- 또는 -메타크릴아미드 또는 에틸렌비스아크릴아미드와, 이것 뿐만 아니라 폴리올 또는 알콕실화 폴리올과 에틸렌계 불포화 산의 지방족 에스테르, 예컨대 부탄디올 또는 에틸렌 글리콜, 폴리글리콜 또는 트리메틸올프로판의 디(메트)아크릴레이트 또는 트리(메트)아크릴레이트, 1 내지 30몰의 알킬렌 옥시드로 바람직하게는 옥시알킬화된, 바람직하게는 에톡실화된 트리메틸올프로판의 디- 및 트리아크릴레이트 에스테르, 글리세롤 및 펜타에리트리톨의, 그리고 바람직하게는 1 내지 30몰의 에틸렌 옥시드로 옥시에틸화된 펜타에리트리톨 및 글리세롤의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 에스테르와, 이것 뿐만 아니라 알릴 화합물, 예컨대 알릴 (메트)아크릴레이트, 1 내지 30몰의 에틸렌 옥시드와 반응시킨 알콕실화 알릴 (메트)아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트, 말레산 디알릴 에스테르, 폴리-알릴 에스테르, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 적어도 2개의 비닐기를 포함하는 폴리실록산, 테트라알릴옥시에탄, 테트라알릴옥시에탄, 트리알릴아민, 테트라알릴에틸렌디아민, 디올, 폴리올, 히드록시 알릴 또는 아크릴레이트 화합물 및 인산 또는 아인산의 알릴 에스테르와, 이것 뿐만 아니라 가교가 가능한 단량체, 예컨대 불포화 아미드의, 예컨대 메타크릴아미드 또는 아크릴아미드의 N-메틸올 화합물, 및 이로부터 유도된 에테르를 포함한다. 이온 가교제, 예컨대 다가 금속염도 이용될 수 있다. 언급된 가교제들의 혼합물도 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 내부 가교제 또는 그 혼합물은 중합성 불포화 산 기 함유 단량체의 총량을 기준으로 중량 기준으로 약 0.001 wt% 내지 약 5 wt% 또는 약 0.2 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 사용된다.
또 다른 실시양태, 초흡수성 중합체는 중합성 불포화 산 기 함유 단량체의 총량을 기준으로 약 0.001 wt% 내지 약 0.1 wt%의 제2 내부 가교제를 포함할 수 있는데, 상기 제2 내부 가교제는 적어도 2개의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 포함하는 조성물, 예를 들어 메틸렌비스아크릴아미드 또는 -메타크릴아미드 또는 에틸렌비스아크릴아미드; 추가로, 폴리올의 불포화 모노- 또는 폴리카르복실산의 에스테르, 예컨대, 디아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트, 예를 들어, 부탄디올- 또는 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트와, 그의 알콕실화 유도체; 추가로 알릴 화합물, 예컨대 알릴 (메트)아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 말레산 디알릴 에스테르, 폴리알릴 에스테르, 테트라알릴옥시에탄, 디- 및 트리알릴아민, 테트라알릴에틸렌디아민, 인산 또는 아인산의 알릴 에스테르를 포함할 수 있다. 게다가, 산 기에 대하여 반응성인 하나 이상의 작용기를 갖는 화합물도 사용될 수 있다. 이의 예는 메타크릴아미드 또는 아크릴아미드와 같은 아미드의 N-메틸올, 및 이로부터 유도된 에테르와, 디- 및 폴리글리시딜 화합물을 포함한다.
일반적인 개시제, 예컨대 예를 들어 아조 또는 퍼옥소 화합물, 레독스 시스템 또는 UV 개시제 (감작제), 및/또는 방사선이 자유 라디칼 중합의 개시에 사용된다. 일부 측면에서, 개시제들이 자유 라디칼 중합의 개시에 사용될 수 있다. 적합한 개시제들은 아조 또는 퍼옥소 화합물, 레독스 시스템 또는 자외선 개시제, 감작제 및/또는 방사선을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
중합에 의해 초흡수성 중합체 겔이 형성되며, 이는 초흡수성 중합체 입자 또는 미립자형 초흡수성 중합체로 과립화된다. 미립자형 초흡수성 중합체는 일반적으로 약 50 ㎛ 내지 약 1000 ㎛, 또는 약 150 ㎛ 내지 약 850 ㎛의 범위의 입자 크기를 포함한다. 본 발명은 미국 표준 30 메시 스크린을 통한 스크리닝에 의해 측정할 경우 그리고 미국 표준 50 메시 스크린 상에 보유되는 바와 같이 입자 크기가 약 300 ㎛ 내지 약 600 ㎛인 입자 약 40 wt% 이상, 입자 크기가 약 300 ㎛ 내지 약 600 ㎛인 입자 약 50 wt% 이상, 또는 입자 크기가 약 300 ㎛ 내지 약 600 ㎛인 입자 약 60 wt% 이상을 포함할 수 있다. 게다가, 본 발명의 초흡수성 중합체 입자의 크기 분포는 예를 들어 미국 오하이오주 멘토르 소재의 더블유. 에스. 타일러, 인크.(W. S. Tyler, Inc.)로부터 입수가능한 RO-TAP(등록상표) 기계적 체 진탕기 모델 B를 사용하여 측정할 경우 크기가 약 600 ㎛ 초과인 입자 약 30 중량% 미만, 및 크기가 약 300 ㎛ 미만인 입자 약 30 중량% 미만을 포함할 수 있다. 초흡수성 중합체의 물리적 형태의 예로서 입자가 사용되지만, 본 발명은 이 형태에 한정되지 않으며, 다른 형태, 예컨대 섬유, 발포체, 필름, 비드, 로드(rod) 등에 도포가능하다.
일 실시양태에서, 미립자형 초흡수성 중합체는 그 후 본원에 개시된 추가의 화학물질 및 처리제로 표면 처리될 수 있다. 특히, 미립자형 초흡수성 중합체의 표면은, 표면 가교제 및 열처리의 부가에 의해 가교될 수 있으며, 이는 일반적으로 표면 가교된 것으로 칭해진다. 일반적으로, 표면 가교는 입자 내부의 가교 밀도와 관련하여 미립자형 초흡수성 중합체 표면의 근처에서 중합체 매트릭스의 가교 밀도를 증가시키는 것으로 생각되는 공정이다.
바람직한 표면 가교제는 중합체 사슬의 펜던트 기, 전형적으로 산 기에 대하여 반응성을 갖는 하나 이상의 작용기를 포함하는 화학물질을 포함할 수 있다. 표면 가교제는 축합 반응에서 (축합 가교제), 부가 반응에서 또는 개환 반응에서 중합체 구조의 작용기와 반응할 수 있는 적어도 2개의 작용기를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 화합물은 축합 가교제, 예컨대 예를 들어 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 폴리글리세린, 프로필렌 글리콜, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 폴리옥시프로필렌, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 폴리비닐 알코올, 소르비톨, 1,3-디옥솔란-2-온 (에틸렌 카르보네이트), 4-메틸-1,3-디옥솔란-2-온 (프로필렌 카르보네이트), 4,5-디메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4,4-디메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4-에틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4-히드록시메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 1,3-디옥산-2-온, 4-메틸-1,3-디옥산-2-온, 4,6-디메틸-1,3-디옥산-2-온과, 1,3-디옥솔란-2-온을 포함할 수 있다. 표면 가교제의 양은 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로, 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%, 예컨대 약 0.1 wt% 내지 약 3 wt%, 예컨대 중량 기준으로 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
미립자형 초흡수성 중합체를 표면 가교제와 또는 표면 가교제를 포함하는 유체와 접촉시킨 후, 처리된 미립자형 초흡수성 중합체는 열처리되며, 이는, 중합체 구조체의 외부 영역이 내부 영역과 비교하여 더 강하게 가교되도록 (즉, 표면 가교), 코팅된 미립자형 초흡수성 중합체를 약 50 내지 약 300℃, 또는 약 75 내지 약 275℃, 또는 약 150 내지 약 250℃의 온도로, 온도에 따라 약 5 내지 약 90분의 시간 동안 가열하는 것을 포함할 수 있다. 열처리의 지속 시간은 중합체 구조체의 요망되는 특성 프로필이 열효과의 결과로서 파괴될 위험성에 의해 한정된다.
표면 가교의 하나의 특정한 측면에서, 미립자형 초흡수성 중합체는 알킬렌 카르보네이트, 예컨대 에틸렌 카르보네이트로 코팅되거나 표면 처리되고, 이어서 가열되어 표면 가교에 영향을 주며, 이는 미립자형 초흡수성 중합체의 특징적인 겔 강도 및 표면 가교 밀도를 향상시킬 수 있다. 더 구체적으로, 표면 가교제는 미립자형 초흡수성 중합체를 알킬렌 카르보네이트 표면 가교제의 수성 알코올 용액과 혼합함으로써 미립자형 초흡수성 중합체 상에 코팅된다. 상기 수성 알코올 용액 중 알코올의 양은 알킬렌 카르보네이트의 용해도에 의해 결정될 수 있으며, 다양한 이유로, 예를 들어 폭발에 대한 보호를 위하여 가능한 한 낮게 유지된다. 적합한 알코올은 메탄올, 이소프로판올, 에탄올, 부탄올 또는 부틸 글리콜과, 이러한 알코올들의 혼합물이다. 일부 측면에서, 용매는 바람직하게는 물이며, 이는 전형적으로 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 약 0.3 중량% 내지 약 5.0 wt%의 양으로 사용된다. 또 다른 측면에서, 알킬렌 카르보네이트 표면 가교제는 예를 들어 무기 담체 물질, 예컨대 이산화규소(SiO2)와의 분말 혼합물로부터, 또는 알킬렌 카르보네이트의 승화에 의해 증기 상태로 도포될 수 있다.
요구되는 표면 가교 특성을 달성하기 위하여, 알킬렌 카르보네이트는 미립자형 초흡수성 중합체 상에 고르게 분배되어야 한다. 이 목적을 위하여, 혼합이 당업계에 공지된 적합한 혼합기, 예컨대 유동층 혼합기, 패들 혼합기, 회전 드럼 혼합기 또는 이중 워엄(twin-worm) 혼합기에서 행해진다. 미립자형 초흡수성 중합체의 생성에 있어서 공정 단계들 중 하나 동안 미립자형 초흡수성 중합체의 코팅을 실시하는 것이 또한 가능하다. 특정한 일 측면에서, 이 목적에 적합한 공정은 역현탁 중합 공정이다.
미립자형 초흡수성 중합체의 코팅 처리 후에 열처리를 하기와 같이 실시할 수 있다. 일반적으로, 열처리는 약 100℃ 내지 약 300℃의 온도에서 한다. 고도 반응성 에폭시드 가교제가 사용될 경우 더 낮은 온도가 가능하다. 그러나, 알킬렌 카르보네이트가 사용되면, 열처리는 적합하게는 약 150℃ 내지 약 250℃의 온도에서 한다. 이러한 특정한 측면에서, 처리 온도는 알킬렌 카르보네이트의 체류 시간 및 종류에 의존적이다. 예를 들어, 약 150℃의 온도에서, 열처리는 1시간 이상 동안 실시된다. 이와는 대조적으로, 약 250℃의 온도에서는 수 분(예를 들어, 약 0.5분 내지 약 5분)이 요구되는 표면 가교 특성의 달성에 충분하다. 열처리는 당업계에 공지된 통상적인 건조기 또는 오븐에서 실시될 수 있다.
표면 가교에 더하여, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 다른 화학 조성물로 추가로 표면 처리될 수 있다.
본 발명에 따른 흡수성 중합체는 혼합물의 중량을 기준으로, 중합체의 표면 상에 0.01 wt% 내지 약 5 wt%의 중화 다가 금속염을 포함할 수 있다. 중화 다가 금속염은 바람직하게는 수용성이다. 바람직한 금속 양이온의 예는 Al, Fe, Zr, Mg 및 Zn의 양이온을 포함한다.. 바람직하게는, 금속 양이온은 +3 이상의 원자가를 가지며, 이때 Al이 가장 바람직하다. 다가 금속염들의 혼합물도 이용될 수 있다.
중화 다가 금속염은 킬레이팅 음이온을 포함할 수 있다. 본 발명에서 적합한 킬레이팅 음이온은 다가 금속 양이온으로부터의 성능 향상 효과를 손상시킴이 없이 다가 금속 양이온과 수용성 복합체를 형성할 수 있어야 한다. 바람직한 킬레이팅 음이온의 예로는 히드록실 모노카르복실산, 예컨대 락트산, 글리콜산, 글루콘산 또는 3-히드록시프로피온산이 있다. 다가 금속 양이온에 대한 유기산의 몰비는 바람직하게는 약 0.5:1 내지 약 2:1, 더 바람직하게는 약 0.75:1 내지 약 1.5:1이다.
다가 금속염은 수용액의 형태의 중화 알루미늄염일 수 있으며, 이는 알루미늄 화합물을 유기산 (염)과 혼합하고, pH를 염기 또는 산으로 조정함으로써 제조될 수 있는데, 이는 당업계의 숙련자에게 공지된 수단을 이용한 것이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 알루미늄 화합물의 예는 하기를 포함한다: 염화알루미늄, 황산알루미늄, 질산알루미늄, 염화폴리알루미늄, 알루민산나트륨, 알루민산칼륨, 알루민산암모늄, 수산화알루미늄 및 산화알루미늄.
알루미늄 화합물과 유기산 (염)의 혼합물은 산성 또는 염기성일 수 있다. 그리고, pH는 염기성 또는 산성 물질을 이용하여 요구되는 범위로 조정될 수 있다. pH 조정용 염기성 물질의 예는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 탄산나트륨 또는 중탄산나트륨을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. pH 조정용 산성 물질의 예는 염산, 황산, 메틸술폰산, 또는 물 중 이산화탄소를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 산성 알루미늄염, 예컨대 염화알루미늄, 황산알루미늄, 질산알루미늄 및 염화폴리알루미늄, 또는 염기성 알루미늄염, 예컨대 알루민산나트륨, 알루민산칼륨 및 알루민산암모늄이 또한 pH 조정용으로 사용될 수 있다.
본 발명에서 적합한 중화 다가 금속염은 약 5 중량% 이상의 농도에서, 수용액에서 약 5 내지 약 9, 또는 약 5.5 내지 약 8, 또는 약 6 내지 약 7의 pH를 갖는다.
중화 다가 금속염은 미립자형 초흡수성 중합체의 다양한 표면 처리 단계에서 첨가될 수 있다. 예를 들어, 중화 다가 금속염은 표면 가교 용액에 첨가되고, 표면 가교 용액과 함께 미립자형 초흡수성 중합체에 도포될 수 있거나; 중화 다가 금속염은 표면 가교 용액과는 별도로 그러나 표면 가교 단계의 일부로서 첨가될 수 있거나; 중화 다가 금속염은 표면 가교 단계 후에 첨가될 수 있다.
미립자형 초흡수성 중합체 및 중화 다가 금속염은 적합하게는 건식 블렌딩에 의해, 또는 용액 중에서, 또는 수용액 중에서, 당업계의 숙련자에게 공지된 수단을 이용하여 혼합된다. 건식 블렌딩에서, 결합제는 상기 염과 초흡수성 중합체의 실질적으로 균일한 혼합물이 유지되는 것을 보장하기에 충분한 양으로 이용될 수 있다. 결합제는 물 또는 비점이 150℃ 이상인 비휘발성 유기 화합물일 수 있다. 결합제의 예는 물, 폴리올, 예컨대 프로필렌 글리콜, 글리세린 및 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함한다. 중화 다가 금속염은 표면 가교 단계 전 또는 후에 초흡수성 중합체의 표면 상에 도포될 수 있다.
표면 가교제 및 중화 다가 금속염에 더하여, 본 발명의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 기준으로 0 wt% 내지 약 5 wt%, 또는 약 0.001 wt% 내지 약 5 wt%, 또는 약 0.01 wt% 내지 약 0.5wt%의 중합체 코팅, 예컨대 열가소성 코팅, 또는 양이온성 코팅, 또는 열가소성 코팅과 양이온성 코팅의 조합에 의해 표면 처리될 수 있다. 일부 특정한 측면에서, 중합체 코팅은 바람직하게는 고체, 에멀젼, 현탁액, 콜로이드 또는 가용화 상태, 또는 이의 조합일 수 있는 중합체이다.
본 발명에 적합한 중합체 코팅은 열가소성 물질 용융 온도를 갖는 열가소성 코팅을 포함할 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니며, 여기서, 중합체 코팅은 대략 열가소성 물질 용융 온도에서 소정의 온도의 처리 초흡수성 중합체 입자와 함께 입자 표면에 도포되거나 또는 중합체 코팅, 이어서 상기 초흡수성 중합체 입자가 입자 표면에 도포된다.
열가소성 중합체의 예는 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 스티렌 폴리부타디엔, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌 아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 공중합체(EMA), 폴리프로필렌(PP), 말레에이트화(maleated) 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 폴리에스테르, 폴리아미드를 포함하며, 모든 폴리올레핀 패밀리의 블렌드, 예컨대 PP, EVA, EMA, EEA, EBA, HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE, 및/또는 VLDPE의 블렌드도 유리하게 이용될 수 있다. 본원에서 사용될 때, 폴리올레핀이라는 용어는 상기에 정의되어 있다. 특정 측면에서, 말레에이트화 폴리프로필렌이 본 발명에서 사용하기에 바람직한 열가소성 중합체이다. 열가소성 중합체는 추가의 이득, 예컨대 수 용해성 또는 분산성을 갖도록 작용화될 수 있다.
본 발명의 중합체 코팅은 또한 양이온성 중합체를 포함할 수 있다. 본원에서 사용될 때, 양이온성 중합체는 수용액에서의 이온화시에 양으로 하전된 이온이 되는 잠재력을 갖는 작용기(들)를 포함하는 중합체 또는 중합체 혼합물을 나타낸다. 양이온성 중합체에 있어서 적합한 작용기는 일차, 이차 또는 삼차 아미노기, 이미노기, 이미도기, 아미도기 및 사차 암모늄기를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 합성 양이온성 중합체의 예는 폴리(비닐 아민), 폴리(알릴아민), 폴리(에틸렌 이민), 폴리(아미노 프로판올 비닐 에테르), 폴리(아크릴아미도프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(디알릴디메틸 암모늄 클로라이드)의 염 또는 부분 염을 포함한다. 천연 기재의 양이온성 중합체의 예는 부분적으로 탈아세틸화된 키틴, 키토산 및 키토산염을 포함한다. 합성 폴리펩티드, 예컨대 폴리아스파라긴, 폴리라이신, 폴리글루타민 및 폴리아르기닌도 적합한 양이온성 중합체이다.
본 발명에 따른 흡수성 중합체는 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 약 0 wt% 내지 약 5 wt%, 또는 약 0.001 wt% 내지 약 3 wt%, 또는 약 0.01 wt% 내지 약 2 wt%의 수불용성 무기 분말을 포함할 수 있다. 불용성 무기 분말의 예는 이산화규소, 실리카, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 활석, 인산칼슘, 점토, 규조토, 제올라이트, 벤토나이트, 카올린, 히드로탈사이트, 활성화된 점토 등을 포함한다. 불용성 무기 분말 첨가제는 상기 목록으로부터 선택된 단일 화합물이거나 화합물들의 혼합물일 수 있다. 실리카의 예는 건식 실리카, 침전 실리카, 이산화규소, 규산 및 규산염을 포함한다. 일부 특정한 측면에서, 미시적 비결정질 이산화규소가 바람직하다. 제품은 미국 뉴저지주 파시파니 소재의 에보니크 코포레이션(Evonik Corporation)으로부터 입수가능한 시퍼낫(SIPERNAT)(등록상표) 22S 및 에어로실(AEROSIL)(등록상표) 200을 포함한다. 일부 측면에서, 무기 분말의 입자 직경은 1,000 ㎛ 이하, 예컨대 100 ㎛ 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 초흡수성 중합체는 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 0 wt% 내지 약 5 wt%, 또는 약 0.001 wt% 내지 약 3wt%, 또는 약 0.01 wt% 내지 약 2 wt%의 계면활성제가 상기 중합체 입자 표면에 첨가된 것을 또한 포함할 수 있다. 이들은 표면 가교 단계 직전, 표면 가교 단계 동안, 또는 표면 가교 단계 직후에 첨가되는 것이 바람직하다.
이러한 계면활성제의 예는 음이온성, 비이온성, 양이온성 및 양쪽성 표면 활성제, 예컨대 지방산염, 코코 아민 및 아미드와 그 염, 알킬황산 에스테르염, 알킬벤젠 술폰산염, 디알킬술포-숙시네이트, 알킬 포스페이트염, 및 폴리옥시에틸렌 알킬 술페이트염; 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페놀 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 지방산 에스테르, 및 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 중합체; 알킬 아민염, 사차 암모늄염; 및 라우릴 디메틸아민 옥시드를 포함한다. 그러나, 계면활성제를 상기의 것으로 제한할 필요는 없다. 이러한 계면활성제는 개별적으로 사용되거나 조합되어 사용될 수 있다.
초흡수성 중합체는 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 0 wt% 내지 약 30 wt%, 또는 약 0.001 wt% 내지 약 25 wt%, 또는 약 0.01 wt% 내지 약 20 wt%의 수용성 중합체, 예컨대 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 녹말 또는 녹말 유도체, 폴리글리콜 또는 폴리아크릴산, 바람직하게는 중합된 형태의 것을 또한 포함할 수 있다. 이러한 중합체의 분자량은 이들이 수용성이기만 하다면, 결정적이지 않다. 바람직한 수용성 중합체는 녹말 및 폴리비닐 알코올이다. 본 발명에 따른 흡수성 중합체 중의 이러한 수용성 중합체의 바람직한 함량은 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 총량을 기준으로 0-30 wt%, 또는 0-5 wt%이다. 수용성 중합체, 바람직하게는 합성 중합체, 예컨대 폴리비닐 알코올이 중합될 단량체를 위한 그래프트 베이스로서의 역할을 또한 할 수 있다.
초흡수성 중합체는 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 0 wt% 내지 약 5 wt%, 또는 약 0.001 wt% 내지 약 3 wt%, 또는 약 0.01 wt% 내지 약 2 wt%의 먼지 제거제, 예컨대 친수성 및 소수성 먼지 제거제, 예컨대 미국 특허 제6,090,875호 및 미국 특허 제5,994,440호에 기재된 것을 또한 포함할 수 있다.
일부 측면에서, 추가의 표면 첨가제는 임의로 초흡수성 중합체 입자, 예컨대 냄새 결합 물질, 예컨대 시클로덱스트린, 제올라이트, 무기 또는 유기 염 및 유사 물질; 케이킹 방지 첨가제, 유동 조절제, 계면활성제, 점도 조절제 등과 함께 이용될 수 있다.
일부 측면에서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 수분 함량이 초흡수성 중합체 조성물의 약 10 중량% 이하가 되도록 본 발명의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 열처리 단계 후 물로 처리될 수 있다. 이 물은 초흡수성 중합체에 첨가되는 상기의 것으로부터의 표면 첨가제들 중 하나 이상과 함께 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 바람직하게는 하기 두 방법을 포함하는 당업계에 개시된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 대규모의 공업적 방식으로 연속적으로 또는 불연속적으로 제조될 수 있으며, 표면 가교를 포함하는 표면 처리가 본 발명에 따라 실시된다.
하나의 방법에 따르면, 단량체는 수산화나트륨과 같은 가성 물질을 단량체에 첨가하거나 단량체를 가성 물질에 첨가함으로써 부분적으로 중화시킨다. 그 후, 부분 중화된 단량체, 예컨대 아크릴산을 가교제 및 임의의 추가의 성분의 존재 하에 수용액에서 자유 라디칼 중합에 의해 겔로 전환시키고, 겔을 미분화하고, 건조시키고, 분쇄시키고, 요구되는 입자 크기로 체질함으로써 미립자형 초흡수성 중합체를 형성한다. 이러한 중합은 연속적으로 또는 불연속적으로 실시될 수 있다.
본 발명에 있어서, 고용량 초흡수성 중합체 조성물 입자의 크기는 밀링 및 체질을 비롯한 제조 공정에 따라 달라진다. 미립자형 초흡수성 중합체의 입자 크기 분포는 정상 분포 또는 벨형 곡선과 닮았다는 것이 당업계의 숙련자에게 공지되어 있다. 또한, 다양한 이유로, 정상 분포의 입자 크기 분포는 어느 한 방향으로 왜곡될 수 있음이 공지되어 있다.
미립자형 초흡수성 중합체를 제조하는 또 다른 방법에 따르면, 역현탁 및 유화 중합이 본 발명에 따른 생성물의 제조에 또한 사용될 수 있다. 이러한 공정에 따르면, 단량체, 예컨대 아크릴산의 수성, 부분 중화 용액을 보호 콜로이드 및/또는 유화제의 도움으로 소수성 유기 용매에 분산시키고, 자유 라디칼 개시제에 의해 중합을 시작한다. 내부 가교제는 상기 단량체 용액에 용해될 수 있으며 이와 함께 계량되거나, 또는 중합 동안 별도로 그리고 임의로 첨가된다. 그래프트 베이스로서의 수용성 중합체의 첨가는 임의로 단량체 용액을 통하여 또는 유성 상 내로의 직접적인 도입에 의해 일어난다. 그 후, 물이 공비혼합물의 사용에 의해 상기 혼합물로부터 제거되며, 중합체는 여과 제거되고 임의로 건조된다. 내부 가교는 중합 단계 동안 단량체 용액에 용해된 다작용성 가교제를 중합시킴으로써 및/또는 적합한 가교제와 중합체의 작용기의 반응에 의해 실시될 수 있다.
이러한 방법의 결과는 미립자형 초흡수성 중합체이며, 이는 본원에서 초흡수성 중합체 예비생성물로 칭해진다. 본원에서 사용될 때, 초흡수성 중합체 예비생성물은 물질을 건조시키는 것, 파쇄기에서 조악하게 분쇄하는 것, 및 약 850 ㎛보다 큰 그리고 약 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하는 것까지 그리고 이를 포함하여 초흡수성 중합체의 모든 제조 단계를 반복함으로써 생성된다. 그 후 초흡수성 중합체 예비생성물은 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 형성되도록 표면 가교를 비롯하여 표면 처리된다.
본 발명의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 자유 팽윤 겔층 투과도(GBP), 약 0.3 psi의 로드 하에서의 겔층 투과도(0.3 psi GBP), 원심분리기 체류 능력(CRC), 및 0.9 psi의 로드 하에서의 흡수성(0.9 psi AUL)에 의해 측정할 경우 특정한 특징 또는 특성을 나타낸다. 자유 팽윤 겔층 투과성(GBP) 테스트는 "자유 팽윤" 조건으로 일반적으로 칭해지는 것 후 제한 압력 하에서 다르시 단위로 초흡수성 재료의 팽윤층의 투과성을 측정하는 것이다 (예를 들어, 흡수성 구조체와는 별개임). 이와 관련하여, "자유 팽윤"이라는 용어는 초흡수성 재료가 기재되는 바와 같이 테스트 용액의 흡수시에 팽윤 저지 로드 없이 팽윤되게 됨을 의미한다. 약 0.3 psi에서의 로드 하에서의 겔층 투과도(0.3 psi GBP)는 "0.3 psi" 조건으로 일반적으로 칭해지는 것 후 제한 압력 하에서 다르시 단위로 초흡수성 재료의 팽윤층의 투과성을 측정하는 것이다 (예를 들어, 흡수성 구조체와는 별개임). 이와 관련하여, "0.3 psi"라는 용어는 초흡수성 재료가 기재되는 바와 같이 테스트 용액의 흡수시에 0.3 psi의 제한 압력 하에서 팽윤되게 됨을 의미한다.
원심분리기 체류 능력(CRC) 테스트는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 제어된 조건 하에 포화되고 원심분리된 후 그 안에 액체를 보유하는 능력을 측정한다. 생성된 체류 능력은 샘플 그램중량 당 보유된 액체의 그램(g/g)으로 언급된다.
로드 하에서의 흡수성(AUL) 테스트는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 입자가, 이 물질이 0.9 PSI의 로드 하에 있는 동안 실온에서 증류수 중 염화나트륨의 0.9 중량% 용액(테스트 용액)을 흡수하는 능력을 측정한다.
본원에 개시된 원심분리기 체류 능력, 로드 하에서의 흡수성 및 겔층 투과도의 모든 값은 본원에 제공된 원심분리기 체류 능력 테스트, 로드 하에서의 흡수성 테스트 및 겔층 투과성 테스트에 의해 결정되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 원심분리기 체류 능력이 약 25 g/g 내지 약 50 g/g, 또는 약 27 내지 약 35 g/g이고; 0.9 psi의 로드 하에서의 흡수성이 약 16 g/g 내지 약 24 g/g, 또는 약 18 내지 약 22 g/g이고, 자유 팽윤 겔층 투과도가 약 20 내지 약 200 다르시이고, 0.3 psi의 로드 하에서의 겔층 투과도가 약 0.8 다르시 이상일 수 있다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 높은 흡수성 및 체류 능력을 유지하면서 투과성의 유의한 개선, 즉, 팽윤 상태에서의 액체의 수송의 개선을 나타낸다.
본 발명의 일 실시양태에서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 가교결합 중합체이며, 여기서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 GBP는 약 [5000 e-0.18x] 다르시 이상, 또는 약 [8,000 e-0.18x] 다르시 이상인데, 상기 식 중 x는 CRC의 수치이다. 이러한 초흡수성 중합체는 약 25 내지 35 g/g의 CRC, 및 약 20 다르시 이상의 GBP, 및 약 18 g/g 내지 22 g/g의, 0.9 psi에서의 AUL을 나타낸다. 또 다른 실시양태에서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 CRC가 약 30 내지 약 35 g/g이고, GBP가 약 30 다르시 이상이다. 또 다른 실시양태에서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 GBP가 약 [12,000 e-0.18x] 이상이거나; 또는 GBP는 약 [10,500 e-0.18x] 이상이거나; 또는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 CRC가 약 27 내지 약 30 g/g이고, GBP가 약 40 다르시 이상이고, 0.9 psi의 로드 하에서의 흡수성(AUL)이 약 18 g/g 내지 22 g/g이다.
본 발명에 따른 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 생리대, 기저귀 또는 창상 커버링을 비롯한 많은 흡수 용품에서 이용될 수 있으며, 이 조성물은 다량의 월경혈, 소변 또는 다른 체액을 신속하게 흡수하는 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 에이전트(agent)는 심지어 압력 하에서도 흡수된 액체를 보유하며, 팽윤된 상태의 이 구성 내에서 추가의 액체를 또한 분배할 수 있기 때문에, 더 바람직하게는 이 에이전트는 통상적인 현재의 초흡수성 조성물과 비교할 때, 플러프(fluff)와 같은 친수성 섬유 재료와 관련하여 더욱 높은 농도로 이용된다. 또한 이것은 기저귀 구성 내에 플러프 내용물 없이 균질한 초흡수제층으로서 사용하기에 적합하며, 그 결과 특히 얇은 용품이 가능하다. 더욱이 이 중합체는 성인용 위생 용품(실금 제품)에서 사용하기에 적합하다.
일반적으로 흡수 용품은 약 60 내지 100 wt%의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 포함할 수 있는 코어를 포함하거나, 또는 0 내지 약 40 wt%의 섬유 웨브, 예컨대 셀룰로오스를 포함하는 섬유 웨브일 수 있거나, 또는 코어는 약 90 wt% 이상의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 및 10 wt% 이하의 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있거나, 또는 약 95 wt% 이상의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 및 약 5 wt% 이하의 나노섬유 섬유를 포함할 수 있으며, 여기서, 나노섬유 섬유는 직경이 약 10 ㎛ 미만 또는 약 1 ㎛ 미만인 섬유를 포함한다.
흡수 용품, 예컨대 기저귀는 (a) 액체 투과성 톱시트; (b) 액체 불투과성 백시트; (c) (a)와 (b) 사이에 위치하며 약 10% 내지 100%, 바람직하게는 약 50 wt% 내지 약 100 wt%의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물, 및 0 중량% 내지 90 중량%의 친수성 섬유 재료를 포함하는 코어; (d) 임의로, 상기 코어 (c)의 바로 위 및 아래에 위치하는 티슈층; 및 (e) 임의로 획득체(acquisition)를 포함할 수 있다.
가장 넓은 의미의 라미네이트의 제조, 및 압출된 그리고 공압출된, 습식 접합된 그리고 건식 접합된 구조체의 제조와, 이외에도 후속적으로 접합되는 구조체의 제조가 추가의 제조 공정으로서 가능하다. 이러한 가능한 공정들과 서로와의 조합이 또한 가능하다.
본 발명에 따른 중합체는 또한 추가의 용도에 적합한 흡수 용품에서 이용된다. 특히, 본 발명의 중합체는 물 또는 수성 액체용의 흡수제용의 흡수 조성물에서, 바람직하게는 체액 흡수용 구성에서, 발포된 그리고 비발포된 시트 유사 구조체에서, 포장재에서, 식물 성장용 구성에서, 토양 개선제로서 또는 활성 화합물 담체로서 사용될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 중합체는 종이 또는 플러프 또는 합성 섬유와의 혼합에 의해 또는 초흡수성 중합체를 종이, 플러프 또는 부직 텍스타일의 기재들 사이에 분배함에 의해 또는 담체 물질로 프로세싱함에 의해 웨브로 프로세싱된다.
본 발명의 조성물은 창상 드레싱, 포장재, 농업용 흡수제, 식품 트레이 및 패드 등과 같이 흡수 조성물에서 사용하기에 또한 적합하다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 초흡수성 중합체는 투과성에 있어서 유의한 개선을 나타내며, 즉, 높은 흡수 및 보유 능력을 유지하면서 팽윤된 상태에서의 액체 수송의 개선을 나타낸다.
테스트 절차
원심분리기 체류 능력 테스트 (CRC).
CRC 테스트는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 제어된 조건 하에서 포화되고 원심분리된 후 그 내부에 액체를 보유하는 능력을 측정한다. 생성된 체류 능력은 샘플 1 그램중량 당 보유되는 액체의 그램(g/g)으로 언급된다. 테스트할 샘플은 미국 표준 30 메시 스크린을 통하여 사전 스크리닝되고 미국 표준 50 메시 스크린 상에 보유된 입자로부터 제조된다. 그 결과, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 샘플은 크기가 약 300 내지 약 600 마이크로미터의 범위인 입자를 포함한다. 상기 입자는 수동으로 또는 자동으로 사전 스크리닝될 수 있다.
체류 능력은 약 0.16 g의 사전 스크리닝된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 샘플을, 테스트 용액 (증류수 중 0.9 중량%의 염화나트륨)이 상기 샘플에 의해 자유롭게 흡수되게 하면서 상기 샘플을 함유할 수투과성 백 내에 넣음으로써 측정된다. 열밀봉성 티백 재료, 예컨대 덱스터 코포레이션(Dexter Corporation)(미국 코네티컷주 윈저 록스에 사업소가 있음)으로부터 모델 표기명 1234T 열밀봉성 여과지로 입수가능한 것이 대부분의 응용에 있어서 잘 작용한다. 상기 백은 백 재료의 12.7 cm x 7.62 cm(5 인치 x 3 인치) 샘플을 반으로 접고 개방 에지들 중 두 개를 열밀봉하여 6.35 cm x 7.62 cm(2.5 인치 x 3 인치) 직사각형 파우치를 형성함으로써 형성된다. 열밀봉은 상기 재료의 에지의 약 0.635 cm(약 0.25 인치) 안쪽에 있다. 샘플을 파우치 내에 넣은 후, 파우치의 나머지 개방 에지를 또한 열밀봉한다. 또한 빈 백을 만들어 대조구로서의 역할을 하게 한다. 테스트할 각각의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물에 대하여 3개의 샘플을 제조한다.
밀봉된 백을 약 23℃의 테스트 용액을 함유하는 팬에 침지시켜서, 백이 완전히 습윤될 때까지 백이 홀드다운되는(held down) 것을 확실하게 한다. 습윤 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 샘플은 약 30분 동안 상기 용액에 남아 있으며, 이 시점에서, 상기 샘플을 상기 용액으로부터 꺼내고 일시적으로 비흡수성 편평 표면 상에 둔다.
그 후, 습윤 백을 바스켓 내에 넣으며, 여기서, 습윤 백은 서로로부터 분리되어 바스켓의 외부 원주 에지에 위치하고, 바스켓은 약 350의 g 력을 상기 샘플에 가할 수 있는 적합한 원심분리기의 것이다. 한 가지 적합한 원심분리기로는 수분 수집 바스켓, 디지털 rpm 게이지 및 편평 백 샘플을 잡아서 배수시키도록 된, 기계 가공된 배수 바스켓을 갖는, 클레이 아담스 다이낙(CLAY ADAMS DYNAC) II, 모델 번호 0103이 있다. 다수의 샘플이 원심분리될 경우, 샘플들은 원심분리기 내에 반대 위치로 넣어져서 스핀될 때 바스켓이 균형을 이루도록 한다. 백(빈 습윤 백을 포함함)은 (예를 들어, 약 240 내지 약 360 g 력의 변화를 포함하는, 약 350 g 력의 목표 g 력을 달성하기 위하여) 약 1,600 rpm에서 3분 동안 원심분리된다. g 력은, 해수면에서 9.7536 m/sec2(32 ft/sec2)과 동일한, 급속한 가속 또는 중력이 가해지는 신체 상에서의 관성력의 단위로 정의된다. 백을 꺼내어 칭량하며, 이때 빈 백(대조구)을 먼저 칭량하고, 이어서 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 샘플을 함유하는 백을 칭량한다. 백 그 자신에 의해 보유되는 용액을 고려하여, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 샘플에 의해 보유되는 용액의 양이 초흡수성 중합체의 원심분리기 체류 능력 (CRC)이며, 이는 초흡수성 중합체 1 그램당 유체의 그램으로 표현된다. 더욱 특히는, 체류 능력은 하기 등식에 의해 결정된다:
CRC = [원심분리 후 샘플 백 - 원심분리 후 빈 백 - 건조 샘플 중량]/건조 샘플 중량
세 개의 샘플을 테스트하며, 그 결과를 평균하여 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 CRC를 결정한다.
자유 팽윤 겔층 투과성 테스트(FSGBP)
본원에서 사용될 때, 0 psi의 팽윤 압력 하에서의 겔층 투과성 테스트(Gel Bed Permeability Under 0 psi Swell Pressure Test; FSGBP)로도 칭해지는 자유 팽윤 겔층 투과성 테스트는 일반적으로 "자유 팽윤" 조건으로 칭해지는 것 하에서, 겔 입자 (예를 들어, 예컨대 표면 처리되기 이전의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물, 또는 미립자형 초흡수성 중합체)의 팽윤된 층의 투과성을 결정한다. "자유 팽윤"이라는 용어는, 기술되는 바와 같이 겔 입자가 테스트 용액을 흡수할시에 제한 로드 없이 팽윤되게 됨을 의미한다. 겔층 투과성 테스트를 행하기에 적합한 장치는 도 1, 2 및 3에 예시되어 있으며, 일반적으로 장치(500)로 나타낸다. 테스트 장치 조립체(528)는 일반적으로 용기(530)으로 나타낸 샘플 용기, 및 일반적으로 플런저(536)으로 나타낸 플런저를 포함한다. 플런저는 종축에서 아래로 눌러지는, 실린더 홀(cylinder hole)을 갖는 샤프트(538) 및 샤프트의 기저부에 위치하는 헤드(550)를 포함한다. 샤프트 홀(562)은 직경이 약 16 mm이다. 플런저 헤드는 예컨대 접착에 의해 샤프트에 부착된다. 12개의 홀(544)은 샤프트의 방사축 내로 구멍이 뚫려져 있으며, 3개는 매 90도에 위치하고, 직경이 약 6.4 mm이다. 샤프트(538)는 렉산(LEXAN) 로드 또는 등가의 물질로부터 기계 가공되며, 외경이 약 2.2 cm이고, 내경이 약 16 mm이다.
플런저 헤드(550)는 동심원상의, 7개의 홀(560)의 내부 링 및 14개의 홀(554)의 외부 링을 갖는데, 모든 홀은 직경이 약 8.8 mm이고, 이외에도 샤프트에 맞추어진 약 16 mm의 홀을 갖는다. 플런저 헤드(550)는 렉산 로드 또는 등가의 재료로부터 기계 가공되며, 대략 16 mm의 높이, 및 이것이 최소 벽 제거율로 실린더(534) 내에서 피트되도록 그러나 여전히 자유롭게 슬라이드되도록 하는 크기의 직경을 갖는다. 플런저 헤드(550) 및 샤프트(538)의 총 길이는 약 8.25 cm이지만, 샤프트 상부에서 기계 가공되어 요구되는 매스의 플런저(536)를 수득할 수 있다. 플런저(536)는 100 메시 스테인리스강 클로쓰 스크린(564)를 포함하는데, 상기 스크린은 팽팽해지도록 이축 신장되고 플런저(536)의 하부 단부에 부착된다. 상기 스크린은 스크린이 플런저 헤드(550)에 단단히 접착되게 하는 적절한 용매를 이용하여 플런저 헤드(550)에 부착된다. 여분의 용매가 스크린의 개방 부분 내로 이동하지 않게 하고 액체 유동을 위한 개방 영역을 감소시키지 않게 하기 위하여 주의를 기울여야 한다. 아이피에스 코포레이션(IPS Corporation; 미국 캘리포니아주 가드나에 사업장이 있음)으로부터의 아크릴 접착제, 웰드온(Weld-On) #4가 적합한 접착제이다.
샘플 용기(530)는 실린더(534) 및 400 메시 스테인리스강 클로쓰 스크린(566)을 포함하는데, 상기 스크린은 팽팽해지도록 이축 신장되고 실린더(534)의 하부 단부에 부착된다. 상기 스크린은 스크린이 실린더에 단단히 접착되게 하는 적절한 용매를 이용하여 실린더에 부착된다. 여분의 용매가 스크린의 개방 부분 내로 이동하지 않게 하고 액체 유동을 위한 개방 영역을 감소시키지 않게 하기 위하여 주의를 기울여야 한다. 아이피에스 코포레이션으로부터의 아크릴 접착제, 웰드온 #4가 적합한 접착제이다. 도 2에서 샘플(568)로 나타낸 겔 입자 샘플은 테스트 동안 실린더(534) 내의 스크린(566) 상에서 지지된다.
실린더(534)는 투명 렉산 로드 또는 등가의 재료로부터 눌러질 수 있거나, 또는 이것은 렉산 튜빙 또는 등가의 재료로부터 절단될 수 있으며, 내경이 약 6 cm (예를 들어, 약 28.27 cm2의 단면적)이고, 벽 두께가 약 0.5 cm이며 높이가 대략 7.95 cm이다. 스텝을 실린더(534)의 외경으로 기계 가공하여서, 외경이 66 mm인 영역(534a)이 실린더(534)의 기저부 31 mm에 대하여 존재하게 한다. 영역(534a)의 직경에 피트되는 o-링(540)을 상기 스텝의 상부에 둘 수 있다.
환상 추(548)는 직경이 약 2.2 cm이고 깊이가 약 1.3 cm인, 카운터보형(counter-bored) 홀을 가져서 이것은 샤프트(538) 상으로 자유롭게 미끌어지게 된다. 또한 환상 추는 약 16 mm의 쓰루보(thru-bore; 548a)를 갖는다. 환상 추(548)는 스테인리스강으로 또는 테스트 용액의 존재 하에서 내부식성인 다른 적합한 재료로 만들어질 수 있는데, 상기 테스트 용액은 중류수 중 0.9 중량%의 염화나트륨 용액이다. 플런저(536)와 환상 추(548)의 합한 중량은 대략 596 그램(g)이며, 이는 약 28.27 cm2의 샘플 영역에 걸쳐, 약 0.3 psi(pounds per square inch) 또는 약 20.7 다인/cm2(2.07 kPa)의 압력이 샘플(568)에 인가되는 것에 상응한다.
하기에 기술된 바와 같이 테스트 동안 테스트 장치에 테스트 용액을 유통시킬 때, 샘플 용기(530)는 일반적으로 위어(weir; 600)로 받쳐져 있다. 위어의 목적은 샘플 용기(530)의 상부에 오버플로우되는(overflow) 액체를 우회시키는 것이며, 이는 오버플로우 액체를 별도의 수집 기구(601)로 우회시킨다. 위어는 비커(603)을 받치고 있는 스케일(602) 위에 위치하여 팽윤 샘플(568)을 통과하는 염수액을 수집할 수 있다.
"자유 팽윤" 조건 하에서 겔층 투과성 테스트를 하기 위하여, 추(548)가 상부에 자리를 잡은 플런저(536)를 빈 샘플 용기(530) 내에 넣고, 추(548)의 상부로부터 샘플 용기(530)의 기저부까지의 높이를 0.01 mm의 정확도로 적합한 게이지를 이용하여 측정한다. 두께 게이지가 측정 동안 가하는 힘은 가능한 한 낮아야 하며, 바람직하게는 약 0.74 뉴턴 미만이어야 한다. 각각의 빈 샘플 용기(530), 플런저(536), 및 추(548)의 조합의 높이를 측정하고 다중 테스트 장치를 사용할 때 어느 플런저(536) 및 추(548)가 사용되는지를 기록하는 것이 중요하다. 샘플(568)이 포화 후에 이후에 팽윤될 때 동일 플런저(536) 및 추(548)가 측정에 사용되어야 한다. 샘플 컵(530)을 받치고 있는 베이스는 평평하고, 추(548)의 상부 표면은 샘플 컵(530)의 기저부 표면에 평행한 것이 또한 바람직하다.
테스트할 샘플은, 미국 표준 30 메시 스크린을 통하여 사전 스크리닝되고 미국 표준 50 메시 스크린 상에 보유되는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물로부터 제조된다. 그 결과, 테스트 샘플은 약 300 내지 약 600 마이크로미터의 범위의 크기의 입자를 포함한다. 초흡수성 중합체 입자는 예를 들어 미국 오하이오주 멘토르 소재의 더블유. 에스. 타일러, 인크.(W. S. Tyler, Inc.)로부터 입수가능한, RO-TAP 기계적 체 진탕기 모델 B를 이용하여 사전 스크리닝될 수 있다. 체질은 10분 동안 행해진다. 대략 2.0 g의 샘플을 샘플 용기(530) 내에 넣고, 샘플 용기의 기저부 상에 고르게 펼친다. 그 후, 2.0 g의 샘플이 내부에 있고 플런저(536) 및 추(548)은 내부에 없는 용기는 약 60분의 시간 동안 0.9%의 염수 용액에 침지시켜서 샘플을 포화시키고 샘플이 어떠한 제한 로드 없이 팽윤되게 한다. 포화 동안, 샘플 컵(530)은 액체 저장체 내에 위치하는 메시 상에 세팅되어서, 샘플 컵(530)은 액체 저장체의 기저부보다 약간 위로 상승하게 된다. 상기 메시는 염수 용액이 샘플 컵(530) 내로 유동하는 것을 억제하지 않는다. 적합한 메시는 미국 위스콘신주 애플턴에 사업장이 있는, 이글 서플라이 앤드 플라스틱(Eagle Supply and Plastic)으로부터 파트 번호 7308로 획득될 수 있다. 염수는 테스트 셀 내의 완벽하게 편평한 염수 표면에 의해 입증되는 바와 같이, 초흡수성 중합체 조성물 입자를 완전히 덮는 것은 아니다. 또한, 염수 깊이는 너무 낮게 떨어지지 않게 하여, 셀 내의 표면이 염수라기보다는 오히려 팽윤된 초흡수재에 의해서만 규정되게 한다.
이 기간의 마지막에, 플런저(536)와 추(548)의 조립체는 샘플 용기(530) 내의 포화 샘플(568) 상에 위치하며, 그 후, 샘플 용기(530), 플런저(536), 추(548), 및 샘플(568)을 상기 용액으로부터 꺼낸다. 꺼낸 후, 그리고 측정되기 전, 샘플 용기(530), 플런저(536), 추(548) 및 샘플(568)은 균일한 두께의 적합한 편평, 대형 격자형 비변형성 플레이트 상에 약 30초 동안 움직이지 않고 남아 있게 한다. 포화 샘플(568)의 두께는, 영점이 처음 높이 측정에서 변화되지 않았다면, 이전에 사용한 동일한 두께 게이지를 이용하여, 추(548)의 상부로부터 샘플 용기(530)의 기저부까지의 높이를 다시 측정함으로써 결정된다. 샘플 용기(530), 플런저(536), 추(548) 및 샘플(568)은 배수를 제공할 균일한 두께의 편평한 대형 격자형 비변형성 플레이트 상에 위치할 수 있다. 플레이트는 전체 치수가 7.6 cm x 7.6 cm이며, 각각의 격자는 1.59 cm의 길이 x 1.59 cm의 폭 x 1.12 cm의 깊이의 셀 크기 치수를 갖는다. 적합한 편평한, 대형 격자형 비변형성 플레이트 물질은 미국 일리노이주 시카고에 사업장이 있는, 맥마스터 카 서플라이 컴퍼니(McMaster Carr Supply Company)로부터 입수가능한, 포물선형 확산 패널, 카탈로그 번호 1624K27이며, 이는 그 후 적당한 치수로 절단될 수 있다. 이러한 편평한 큰 메시의 비변형성 플레이트는 처음의 빈 조립체의 높이를 측정할 때 또한 존재하여야 한다. 두께 게이지가 맞물린 후 높이 측정은 실행가능한 한 빨리 이루어져야 한다. 빈 샘플 용기(530), 플런저(536), 및 추(548)의 측정에서 수득된 높이 측정치는 샘플(568)의 포화 후 수득되는 높이 측정치로부터 차감된다. 생성된 값은 팽윤 샘플의 두께 또는 높이 "H"이다.
투과성 측정은 포화 샘플(568), 플런저(536) 및 추(548)가 내부에 있는 샘플 용기(530) 내로 0.9% 염수 용액의 유동물을 전달함으로써 개시된다. 상기 용기 내로의 테스트 용액의 유속은 염수 용액이 실린더(534)의 상부를 오버플로우하도록 조정함으로써 샘플 용기(530)의 높이와 동일한 일관된 헤드 압력이 생성되게 한다. 소량의 그러나 일관된 양의, 실린더 상부로부터의 오버플로우를 보장하기에 충분한 테스트 용액이 임의의 적합한 수단에 의해, 예컨대 계량 펌프(604)에 의해 첨가될 수 있다. 오버플로우 액체는 별도의 수집 기구(601) 내로 우회된다. 시간에 대한 샘플(568)을 통과하는 용액의 양은 스케일(602) 및 비커(603)을 이용하여 중량 측정에 의해 측정된다. 스케일(602)로부터의 데이터점은 일단 오버플로우가 시작되었으면 60초 이상 동안 매초 수집된다. 데이터 수집은 수동으로 또는 데이터 수집 소프트웨어를 이용하여 취해질 수 있다. 팽윤 샘플(568)을 통한 유속 Q는 시간 (초 단위)에 대한 샘플(568) (그램 단위)을 통과하는 유체의 선형 최소 자승 피트에 의해 그램/초 (g/s)의 단위로 결정된다.
cm2 단위의 투과성이 하기 등식에 의해 수득된다:
K=[Q*H*μ]/[A*ρ*P]
여기서, K=투과성 (cm2), Q=유속 (g/sec), H=팽윤 샘플의 높이 (cm), μ=액체 점도 (푸아즈) (이 테스트에서 사용되는 테스트 용액의 경우 대략 1 센티푸아즈), A=액체 유동에 있어서의 단면적 (이 테스트에서 사용되는 샘플 용기의 경우 28.27 cm2), ρ=액체 밀도 (g/cm3) (이 테스트에서 사용되는 테스트 용액의 경우 대략 1 g/cm3) 및 P=정수압 (다인/cm2) (보통, 대략 7,797 다인/cm2). 본원에 기술된 겔층 투과성 테스트에 있어서, ρ=액체 밀도 (g/cm3), g=중력 가속도, 명목상 981 cm/sec2, 및 h=유체 높이, 예를 들어, 7.95 cm인 P=ρ*g*h로부터 정수압이 계산된다.
최소 두 샘플이 테스트되며, 결과를 평균하여 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 샘플의 겔층 투과성을 결정한다.
0.3 psi의 로드 하에서의 겔층 투과성 테스트 (GBP 0.3 psi)
0.3 psi에서의 로드 하에서의 겔층 투과성은, 플런저(536) 및 추(548)를 샘플 용기(530) 내의 건조 샘플(568) 상에 둔 후 조립체를 0.9% 염수 용액에 침지시키는 것을 제외하고는 자유 팽윤 겔층 투과성 테스트와 동일한 방식으로 테스트된다.
로드 하에서의 흡수성 테스트 (AUL(0.9 psi))
로드 하에서의 흡수성(AUL) 테스트는 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 실온에서 증류수 중 염화나트륨의 0.9 중량% 용액을 흡수하는 능력을 측정하는데, 그 동안 상기 물질은 0.9 psi 로드 하에 있다. AUL을 테스트하는 장치는 하기로 이루어진다:
● 실린더, 4.4 g 피스톤, 및 표준 317 gm 추를 포함하는 AUL 조립체. 이 조립체의 구성 요소는 하기에 추가로 상세하게 기술된다.
● 유리 프릿이 트레이 벽과 접촉함이 없이 기저부 상에 놓이게 하기에 충분히 넓은 편평 바닥 정사각형 플라스틱 트레이. 깊이가 1.3 cm 내지 2.5 cm (0.5 내지 1")인, 22.9 cm x 22.9 cm (9" x 9")인 플라스틱 트레이가 이 테스트 방법에 일반적으로 사용된다.
● 'C' 다공도 (25-50 마이크로미터)를 갖는 9 cm 직경의 소결 유리 프릿. 이 프릿은 염수 (증류수 중 0.9 중량%의 염화나트륨)에서의 평형을 통하여 미리 준비된다. 적어도 두 부분의 신선 염수로 세척되는 것에 더하여, 프릿은 AUL 측정 전에 염수 중에 12시간 이상 동안 침지되어야 한다.
● 와트만(Whatman) 등급 1의 9 cm 직경의 원형 여과지.
● 염수(증류수 중 0.9 중량%의 염화나트륨)의 공급물.
도 4를 참조하면, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물(410)을 함유하는 데 사용되는 AUL 조립체(400)의 실린더(412)는 동심도를 확신하기 위하여 약간 기계 가공된 2.54 cm(1 인치) 내경의 열가소성 튜빙으로 만들어진다. 기계 가공 후, 400 메시 스테인리스강 와이어 클로쓰(414)는 상기 스테인리스강 와이어 클로쓰(414)를 화염에서 빨갛게 달구어질 때까지 가열함으로써 실린더(412)의 기저부에 부착되며, 그 후 실린더(412)는 냉각될 때까지 스테인리스강 와이어 클로쓰 상에 유지된다. 성공적이지 못할 경우 또는 이것이 파괴될 경우, 납땜용 철을 이용하여 시일을 터치업(touch up)할 수 있다. 편평한 매끄러운 기저부를 유지하고, 실린더(412)의 내부를 왜곡시키지 않기 위하여 주의하여야 한다.
4.4 g 피스톤(416)은 2.54 cm(1 인치) 직경의 고형 물질 (예를 들어, 플렉시글라스(PLEXIGLAS)(등록상표))로 만들어지며, 실런더(412)에서 결합 없이 친밀하게 피트되도록 기계 가공된다.
표준 317 gm 추(418)는 62,053 다인/cm2(약 0.9 psi)의 제한 로드의 제공에 사용된다. 상기 추는 원통형, 2.5 cm(1 인치) 직경의 스테인리스강 추이며, 이는 실린더에서 결합 없이 친밀하게 피트되도록 기계 가공된다.
다르게 특정되지 않으면, 약 300 gsm.(0.16 g) 이상의 초흡수성 중합체 조성물 입자의 층에 상응하는 샘플(410)이 AUL의 테스트에 이용된다. 샘플(410)은 미국 표준 #30 메시를 통하여 사전 스크리닝되고 미국 표준 #50 메시 상에 보유되는 초흡수성 중합체 조성물 입자로부터 취해진다. 초흡수성 중합체 조성물 입자는 예를 들어 미국 오하이오주 멘토르 소재의 더블유. 에스. 타일러, 인크.로부터 입수가능한 RO-TAP(등록상표) 기계적 체 진탕기 모델 B를 이용하여 사전 스크리닝될 수 있다. 체질은 약 10분 동안 행해진다.
실린더(412)의 내부는 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)를 실린더(412) 내에 넣기 전에 정전기 방지 클로쓰로 와이핑된다(wiped).
체질된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물(410)의 샘플의 요구되는 양(약 0.16 g)을 칭량지 상에서 칭량하고, 실린더(412)의 기저부의 와이어 클로쓰(414) 상에 고르게 분배한다. 실린더의 기저부에서의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 중량은 하기에 기술되는 AUL 계산에서 사용하기 위하여 'SA'로 기록한다. 실린더의 벽에 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 전혀 점착되지 않음을 확신하기 위하여 주의를 기울인다. 실린더(412) 내의 초흡수성 중합체 조성물 입자(410) 상에 4.4 g 피스톤(412) 및 317 g 추(418)를 조심스럽게 놓은 후, 실린더, 피스톤, 추 및 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 입자를 포함하는 AUL 조립체(400)를 칭량하고, 이 중량을 중량 'A'로 기록한다.
소결된 유리 프릿(424) (상기에 기재됨)을 플라스틱 트레이(420) 내에 넣으며, 이때 염수(422)는 유리 프릿(424)의 상부 표면의 것과 동일한 수준으로 첨가된다. 단일한 원형의 여과지(426)를 유리 프릿(424) 상에 부드럽게 두고, 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 (410)을 포함하는 AUL 조립체(400)를 여과지(426)의 상부 상에 둔다. 그 후, AUL 조립체(400)는 1시간의 테스트 기간 동안 여과지(426)의 상부 상에 남아 있게 하며, 이때 트레이 내의 염수 수준이 일정하게 유지되도록 유의한다. 그 후, 1시간의 테스트 기간의 마지막에, AUL 장치를 칭량하며, 이때 이 값을 중량 'B'로 기록한다.
AUL(0.9 psi)은 하기와 같이 계산된다:
AUL(0.9 psi) = (B-A)/SA
여기서,
A= 건조 SAP에서의 AUL 단위의 중량
B= 60분 흡수 후 SAP에서의 AUL 단위의 중량
SA = 실제 SAP 중량
최소 두 테스트를 수행하고, 그 결과를 평균하여 0.9 psi 로드 하에서의 AUL 값을 결정한다. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 샘플을 약 23℃ 및 약 50% 상대 습도에서 테스트한다.
실시예
하기 SAP 예비생성물, 비교예 1-7, 및 실시예 1-14를 제공하여 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 생성물, 흡수 용품, 및 특허청구범위에 개시된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법의 발명을 예시하며, 이는 특허청구범위의 범주를 한정하지 않는다. 다르게 언급하지 않으면, 모든 부 및 백분율은 건조 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 기준으로 한다.
SAP 예비생성물 A
초흡수성 중합체을 하기 방식으로 제조할 수 있다. 교반기 및 냉각 코일이 갖추어진 폴리에틸렌 용기 내로 2.0 kg의 50% NaOH 및 3.32 kg의 증류수를 첨가하고, 20℃로 냉각시켰다. 그 후, 0.8 kg의 빙하 아크릴산을 상기 가성 용액에 첨가하고, 상기 용액을 다시 20℃로 냉각시켰다. 4.8 g의 폴리에틸렌 글리콜 모노알릴에테르 아크릴레이트, 4.8 g의 에톡실화 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 사토머(SARTOMER)(등록상표) 454 제품 및 1.6 kg의 빙하 아크릴산을 상기 제1 용액에 첨가하고, 이어서 4-6℃로 냉각시켰다. 질소로 상기 단량체 용액을 약 5분 동안 버블링시켰다. 그 후, 상기 단량체 용액을 직사각형 트레이 내로 배출하였다. 80 g의 1 중량%의 H2O2 수용액, 120 g의 2 중량%의 과황산나트륨 수용액, 및 72 g의 0.5 중량%의 소듐 에리토르베이트 수용액을 상기 단량체 용액 내에 첨가하여 중합 반응을 개시하였다. 교반기를 중단하고, 개시된 단량체를 20분 동안 중합시켰다.
미립자형 초흡수성 중합체를 하기와 같이 제조할 수 있다. 생성된 히드로겔을 초핑하고(chopped), 호바트(Hobart) 4M6 상업용 압출기로 압출하고, 이어서 50.8 cm x 101. 6 cm(20 인치 x 40 인치) 천공형 금속 트레이 상에서, 175℃에서 12분간 상향 유동 공기 및 6분간 하향 유동 공기를 이용하여 프록터 앤드 슈바르츠(Procter & Schwartz) 모델 062 강제 통풍 오븐에서 5 중량% 미만의 최종 생성물 수분 수준으로 건조시켰다. 건조된 물질을 프로데바(Prodeva) 모델 315-S 파쇄기에서 조악하게 분쇄시키고, MPI 666-F 3개 스테이지(three-stage) 롤러 밀에서 밀링하고, 미녹스(Minox) MTS 600DS3V로 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다. 그 후, 수득된 SAP 예비생성물 A를 하기 실시예 및 비교예에 설명한 바와 같이 표면 개질시켰다.
미립자형 초흡수성 중합체 조성물 비교예 1-7을 하기 방식으로 제조할 수 있다.
비교예 1
1.84 g의 황산알루미늄 수화물 (공업 등급, 피셔 사이언티픽(Fisher Scientific)으로부터 구매가능함)을 8 g의 탈이온수에 용해시켰다. 상기 용액의 pH는 2.8로 검사되었다. 에틸렌 카르보네이트 (2 g)를 상기 황산알루미늄 용액에 용해시키고, 생성된 혼합물을 파쉐(Paasche) VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 25분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
비교예 2
1.82 g의 락트산알루미늄 (시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)로부터 구매가능함)을 8 g의 탈이온수에 용해시켰다. 상기 용액의 pH는 3.7로 검사되었다. 에틸렌 카르보네이트 (2 g)를 상기 락트산알루미늄 용액에 용해시키고, 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 35분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
비교예 3
1.84 g의 황산알루미늄 수화물 (공업 등급, 피셔 사이언티픽으로부터 구매가능함) 및 0.59 g의 락트산 (88%, 미국 62526 일리노이주 데카투르 소재의 아처 다니엘스 미들랜드 컴퍼니(Archer Daniels Midland Company, ADM)로부터 구매가능함)을 8 g의 탈이온수에 용해시켰다. 상기 용액의 pH는 1.0으로 검사되었다. 에틸렌 카르보네이트 (2 g)를 상기 용액에 용해시키고, 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 35분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
비교예 4
1.84 g의 황산알루미늄 수화물 (공업 등급, 피셔 사이언티픽으로부터 구매가능함) 및 0.76 g의 락트산나트륨 (시그마-알드리치로부터 구매가능함)을 8 g의 탈이온수에 용해시켰다. 상기 용액의 pH는 2.8로 검사되었다. 에틸렌 카르보네이트 (2 g)를 상기 용액에 용해시키고, 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 35분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
비교예 5
0.48 g의 알루민산나트륨 (시그마-알드리치로부터 구매가능함)을 8 g의 탈이온수에 용해시켰다. 상기 용액의 pH는 14로 검사되었다. 에틸렌 카르보네이트 (2 g)를 상기 용액에 용해시키고, 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 50분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
비교예 6
3.44 g의 락트산알루미늄 (시그마-알드리치로부터 구매가능함)을 15.28 g의 탈이온수에 용해시켰다. 1.45 g의 수산화나트륨 용액 (물 중 50%)을 상기 용액 내에 첨가하여 pH를 6.4로 증가시켰다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 락테이트의 몰비는 3:1이었다. 에틸렌 카르보네이트 (2 g)를 10.08 g의 상기 용액에 용해시키고, 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 45분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
비교예 7
600 ml 비커에 160 g의 물, 40 g의 수산화나트륨 용액 (물 중 50% (wt/wt)), 및 41 g의 알루민산나트륨 (시그마-알드리치로부터 구매가능함)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 교반하여 투명 용액을 제공하였다. 물 150 g 중 시트르산 일수화물 (105 g, 시그마-알드리치로부터 구매가능함)의 용액을 비커 내에 첨가하는 한편, 비커를 빙조에서 냉각시켰다. 생성된 혼합물은 pH 값이 7인 투명 용액이었다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 시트레이트의 몰비는 약 1:1이었다.
4.0 g의 시트르산알루미늄 용액, 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트, 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 40분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 비교용 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
본 발명의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 실시예 1-14에 개시된 바와 같이 하기 방식으로 제조할 수 있다.
실시예 1
100 ml 비커에 4.09 g의 락트산 (88%, ADM으로부터 구매가능함) 및 16.57 g의 물을 첨가하였다. 비커를 빙조에서 냉각시키고, 10.15 g의 수산화나트륨 용액 (물 중 50% (wt/wt))을 서서히 첨가하여 넣었다. 상기 혼합물을 교반하여 투명 용액을 제공하였다. 황산알루미늄 수화물의 용액 (24.78 g, 물 중 48% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하는 한편, 비커를 빙조에서 냉각시켰다. 생성된 혼합물은 pH 값이 6.5인 투명 용액이었다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 락테이트의 몰비는 약 1:1이었다.
여기서 수득된 11.12 g의 알루미늄염 용액, 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트 및 1 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 35분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 2
100 ml 비커에 49 g의 락트산 (88%, ADM으로부터 구매가능함) 및 161.5 g의 물을 첨가하였다. 비커를 빙조에서 냉각시키고, 상기 용액을 자기 교반 막대를 이용하여 교반시켰다. 알루민산나트륨의 용액 (73.2 g, 물 중 43% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 그 후, 황산알루미늄 수화물의 용액 (59.3 g, 물 중 48% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 생성된 혼합물은 pH 값이 6.3인 투명 용액이었다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 락테이트의 몰비는 약 1:1이었다. 수득된 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다.
5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트, 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 40분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 3
코팅된 물질을 185℃에서 70분 동안 가열한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하였다.
실시예 4
교반기 및 냉각 코일이 갖추어진 폴리에틸렌 용기 내로 2.0 kg의 50% NaOH 및 3.32 kg의 증류수를 첨가하고, 20℃로 냉각시켰다. 그 후, 0.8 kg의 빙하 아크릴산을 상기 가성 용액에 첨가하고, 상기 용액을 다시 20℃로 냉각시켰다. 7.2 g의 폴리에틸렌 글리콜 모노알릴에테르 아크릴레이트, 7.2 g의 에톡실화 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 사토머(등록상표) 454 제품 및 1.6 kg의 빙하 아크릴산을 상기 제1 용액에 첨가하고, 이어서 4-6℃로 냉각시켰다. 질소로 상기 단량체 용액을 약 5분 동안 버블링시켰다. 그 후, 상기 단량체 용액을 직사각형 트레이 내로 배출하였다. 80 g의 1 중량%의 H2O2 수용액, 120 g의 2 중량%의 과황산나트륨 수용액, 및 72 g의 0.5 중량%의 소듐 에리토르베이트 수용액을 상기 단량체 용액 내에 첨가하여 중합 반응을 개시하였다. 교반기를 중단하고, 개시된 단량체를 20분 동안 중합시켰다. 생성된 히드로겔을 초핑하고, 호바트 4M6 상업용 압출기로 압출하고, 이어서 50.8 cm x 101. 6 cm(20 인치 x 40 인치) 천공형 금속 트레이 상에서, 175℃에서 12분간 상향 유동 공기 및 6분간 하향 유동 공기를 이용하여 프록터 앤드 슈바르츠 모델 062 강제 통풍 오븐에서 5 중량% 미만의 최종 생성물 수분 수준으로 건조시켰다. 건조된 물질을 프로데바 모델 315-S 파쇄기에서 조악하게 분쇄시키고, MPI 666-F 3개 스테이지(three-stage) 롤러 밀에서 밀링하고, 미녹스 MTS 600DS3V로 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다. 그 후, 수득된 SAP 예비생성물을 표면 개질시켰다.
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트, 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 여기서 수득된 200 g의 SAP 예비생성물의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 5
100 ml 비커에 1.60 g의 글리콜산 (시그마-알드리치로부터 구매가능함) 및 12.95 g의 물을 첨가하였다. 비커를 빙조에서 냉각시키고, 상기 용액을 자기 교반 막대를 이용하여 교반시켰다. 알루민산나트륨의 용액 (10.18 g, 물 중 20% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 그 후, 황산알루미늄 수화물의 용액 (4.84 g, 물 중 40% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 생성된 혼합물은 pH 값이 6.6인 투명 용액이었다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 글리콜레이트의 몰비는 약 0.7:1이었다. 수득된 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다.
여기서 수득된 9.86 g의 중화 알루미늄염 용액 및 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 6
100 ml 비커에 1.92 g의 글리콜산 (시그마-알드리치로부터 구매가능함) 및 13.01 g의 물을 첨가하였다. 비커를 빙조에서 냉각시키고, 상기 용액을 자기 교반 막대를 이용하여 교반시켰다. 알루민산나트륨의 용액 (10.37 g, 물 중 20% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 그 후, 황산알루미늄 수화물의 용액 (4.49 g, 물 중 40% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 생성된 혼합물은 pH 값이 6.0인 투명 용액이었다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 글리콜레이트의 몰비는 약 0.81:1이었다. 수득된 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다.
여기서 수득된 9.93 g의 중화 알루미늄염 용액 및 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 7
100 ml 비커에 2.26 g의 글리콜산 (시그마-알드리치로부터 구매가능함) 및 13.07 g의 물을 첨가하였다. 비커를 빙조에서 냉각시키고, 상기 용액을 자기 교반 막대를 이용하여 교반시켰다. 알루민산나트륨의 용액 (10.58 g, 물 중 20% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 그 후, 황산알루미늄 수화물의 용액 (4.11 g, 물 중 40% (wt/wt))을 비커 내에 첨가하였다. 생성된 혼합물은 pH 값이 6.2인 투명 용액이었다. 상기 용액의 알루미늄에 대한 글리콜레이트의 몰비는 약 0.95:1이었다. 수득된 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다.
여기서 수득된 10.01 g의 중화 알루미늄염 용액 및 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 8
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 0.4 g의 에틸렌 글리콜, 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 9
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 0.4 g의 글리세롤, 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, 상기 미립자형 초흡수성 중합체를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 10
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트, 및 2.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 1.0 g의 카올린 (미국 31082 조지아주 샌더빌 소재의 티엘 카올린 컴퍼니(Thiele Kaolin Company)로부터 구매가능함) 및 2.75 g의 물을 함유하는 슬러리를 SAP 입자 상에 분무하였다. 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 11
2.0 g의 에틸렌 카르보네이트, 및 6.0 g의 탈이온수를 함유하는 용액을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 200 g의 SAP 예비생성물 A의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 55분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 이용하여 추가로 표면 처리하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 0.2 g의 폴리에틸렌 글리콜 (분자량: 8000), 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 여기서 수득된 표면 가교 미립자형 물질 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 코팅된 물질을 실온에서 1시간 이상 동안 휴지시킨 후 테스트하였다.
실시예 12
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 0.2 g의 폴리에틸렌 글리콜 (분자량: 8000), 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여, 실시예 2에서 수득한 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 코팅된 물질을 실온에서 1시간 이상 동안 휴지시킨 후 테스트하였다.
실시예 13
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 0.2 g의 폴리에틸렌 글리콜 (분자량: 8000), 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여, 실시예 4에서 수득한 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 코팅된 물질을 실온에서 1시간 이상 동안 휴지시킨 후 테스트하였다.
실시예 14
교반기 및 냉각 코일이 갖추어진 폴리에틸렌 용기 내로 2.0 kg의 50% NaOH 및 3.32 kg의 증류수를 첨가하고, 20℃로 냉각시켰다. 그 후, 0.8 kg의 빙하 아크릴산을 상기 가성 용액에 첨가하고, 상기 용액을 다시 20℃로 냉각시켰다. 8.2 g의 폴리에틸렌 글리콜 모노알릴에테르 아크릴레이트, 8.2 g의 폴리에틸렌 글리콜 300 디아크릴레이트 및 1.6 kg의 빙하 아크릴산을 상기 제1 용액에 첨가하고, 이어서 4-6℃로 냉각시켰다. 질소로 상기 단량체 용액을 약 5분 동안 버블링시켰다. 그 후, 상기 단량체 용액을 직사각형 트레이 내로 배출하였다. 80 g의 1 중량%의 H2O2 수용액, 120 g의 2 중량%의 과황산나트륨 수용액, 및 72 g의 0.5 중량%의 소듐 에리토르베이트 수용액을 상기 단량체 용액 내에 첨가하여 중합 반응을 개시하였다. 교반기를 중단하고, 개시된 단량체를 20분 동안 중합시켰다. 생성된 히드로겔을 초핑하고, 호바트 4M6 상업용 압출기로 압출하고, 이어서 50.8 cm x 101. 6 cm(20 인치 x 40 인치) 천공형 금속 트레이 상에서, 175℃에서 12분간 상향 유동 공기 및 6분간 하향 유동 공기를 이용하여 프록터 앤드 슈바르츠 모델 062 강제 통풍 오븐에서 5 중량% 미만의 최종 생성물 수분 수준으로 건조시켰다. 건조된 물질을 프로데바 모델 315-S 파쇄기에서 조악하게 분쇄시키고, MPI 666-F 3개 스테이지 롤러 밀에서 밀링하고, 미녹스 MTS 600DS3V로 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다. 그 후, 수득된 예비생성물을 표면 개질시켰다.
실시예 2에서 설명한 것과 동일한 중화 알루미늄염 용액을 SAP 표면 개질에 사용하였다. 5.7 g의 중화 알루미늄염 용액, 2.0 g의 에틸렌 카르보네이트, 및 4.0 g의 탈이온수를 혼합하여 투명 용액을 제공하였다. 생성된 혼합물을 파쉐 VL 분무기로부터의 미세 분무 스프레이를 이용하여 여기서 수득된 200 g의 SAP 예비생성물의 표면 상에 도포하는 한편, SAP 입자를 공기 중에서 유동시키고 계속 혼합하였다. 그 후, 코팅된 물질을 표면 가교를 위하여 185℃에서 70분 동안 대류식 오븐에서 가열하였다. 그 후, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 20/100 메시 미국 표준 체를 이용하여 체질하여 850 ㎛보다 큰, 그리고 150 ㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
상기 비교예 및 실시예의 결과가 하기 표에 요약되어 있다.
미립자형 초흡수성 중합체 조성물 알루미늄염 용액의 pH CRC
(g/g)		 0.9 psi
AUL
(g/g)		 GBP
(다르시)		 0.3 psi
GBP
(다르시)
비교예 1 2.8 34 17.4 23 0.6
비교예 2 3.7 32.6 22.9 7 1.9
비교예 3 1 32 19.9 13 2
비교예 4 2.8 32.6 20.9 12 1.6
비교예 5 14 32 19.7 4 0.5
비교예 6 6.4 32.7 23.2 7 1.8
비교예 7 7 32.1 22.6 4 n/a
실시예 1 6.5 32 18.8 37 1.9
실시예 2 6.3 33.1 19.4 33 n/a
실시예 3 6.3 31.1 18.2 56 n/a
실시예 4 6.3 28 19.4 69 n/a
실시예 5 6.6 31.9 20.1 38 1.6
실시예 6 6.0 32.8 19.3 39 1.7
실시예 7 6.2 33.1 19.8 31 1.6
실시예 8 6.3 32.3 18.5 38 1.3
실시예 9 6.3 32.6 18.1 36 1.6
실시예 10 6.3 32.1 19.5 46 2.5
실시예 11 63 31 18.1 48 1.1
실시예 12 6.3 32.4 20 42 2
실시예 13 6.3 27.3 19.1 81 6.6
실시예 14 6.3 33.9 18.6 41 n/a
표 2에는 x = CRC인 GBP = 8,000 e-0.18x 및 GBP = 10,500 e-0.18x의 등식에 따른 계산된 GBP 값이 요약되어 있다.
미립자형 초흡수성 중합체 조성물 알루미늄염 용액의 pH CRC
(g/g)		 GBP = 8,000 e-0.18x
(다르시)		 GBP = 10500 e-0.18x
(다르시)
비교예 1 2.8 34 17.6 23.1
비교예 2 3.7 32.6 22.6 29.7
비교예 3 1 32 25.2 33.1
비교예 4 2.8 32.6 22.6 29.7
비교예 5 14 32 25.2 33.1
비교예 6 6.4 32.7 22.2 29.2
비교예 7 7 32.1 24.8 32.5
실시예 1 6.5 32 25.2 33.1
실시예 2 6.3 33.1 20.7 27.1
실시예 3 6.3 31.1 29.6 38.9
실시예 4 6.3 28 51.8 68.0
실시예 5 6.6 31.9 25.7 33.7
실시예 6 6.0 32.8 21.8 28.6
실시예 7 6.2 33.1 20.7 27.1
실시예 8 6.3 32.3 23.9 31.3
실시예 9 6.3 32.6 22.6 29.7
실시예 10 6.3 32.1 24.8 32.5
실시예 11 63 31 30.2 39.6
실시예 12 6.3 32.4 23.5 30.8
실시예 13 6.3 27.3 58.7 77.1
실시예 14 6.3 33.9 17.9 23.5
본 발명에 따른 방법에 대하여 설명한 실시예들 모두는 매우 우수한 전체 성능을 나타내며, 이는 높은 GBP 및 높은 AUL을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서 다가 금속염은 pH 값이 인간 피부의 것과 유사하기 때문에, 본 발명에 따른 초흡수성 중합체 조성물은 피부 자극의 위험성을 최소화할 것으로 예상된다. 종래 기술에서 일반적으로 사용된 알루미늄염은 산성 (비교예 1-4) 또는 염기성 (비교예 5)이다.
더욱이, 비교예 2-5에서의 GBP 값은 오히려 낮다. 중화 알루미늄 트리락테이트 eHSS 알루미늄 시트레이트는 원하는 GBP 개선을 생성하지 못한다. 그러나, 본 발명에 따른 알루미늄염을 이용한 표면 처리는 특성들의 요망되는 조합으로 이어진다.
광범위한 본 발명의 범주를 개시하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 예에서 개시되는 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록된다. 운용 예 이외의 것에서 또는 다르게 나타낸 곳에서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 임의의 수치는 그의 각각의 테스트 측정치에서 발견되는 표준 편차에서 필연적으로 생기는 특정한 오류를 내재적으로 포함한다.

Claims (34)

  1. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물로서, 상기 조성물은
    a) 55 wt% 내지 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체;
    b) a)와 공중합가능한, 0 wt% 내지 40 wt%의 중합 에틸렌계 불포화 단량체;
    c) a)의 중량을 기준으로 0.001 wt% 내지 5.0 wt%의 내부 가교제;
    d) 건조 미립자형 초흡수성 조성물 중량을 기준으로 0.001 wt% 내지 5.0 wt%의, 미립자형 초흡수성 중합체의 표면에 도포되는(applied) 표면 가교제; 및
    e) 건조 미립자형 초흡수성 조성물 중량을 기준으로 0.01 wt% 내지 5 wt%의, pH 값이 5 내지 9인 수용액의 형태로 미립자형 초흡수성 중합체의 표면에 도포되는 중화 다가 금속염
    을 포함하는 중합체를 포함하며,
    여기서, 성분 a), b) 및 c)는 히드로겔로 중합되고 이는 표면을 갖는 미립자형 초흡수성 중합체로 과립화되며, 초흡수성 중합체 조성물은 중화도가 25 몰% 초과이고, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 x가 원심분리기 체류 능력(Centrifuge Rentention Capacity)의 수치인 [8000 e-0.18x] 다르시(Darcy) 이상의 겔층 투과도 수치; 25 g/g 초과의 원심분리기 체류 능력; 및 16 g/g 내지 24 g/g의, 0.9 psi의 로드 하에서의 흡수성을 갖는, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 겔층 투과도가 20 다르시 이상인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 겔층 투과도가 [10,500 e-0.18x] 다르시 이상인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 겔층 투과도가 30 다르시 이상인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 원심분리기 체류 능력이 27 g/g 초과인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 원심분리기 체류 능력이 30 g/g 초과인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 중화 다가 금속염의 pH 값이 5.5 내지 8인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 중화 다가 금속염의 pH 값이 6 내지 7인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 중화 다가 금속염이 수용성 알루미늄염인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 알루미늄염이 유기산 또는 그 염을 추가로 포함하는 것인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유기산이 히드록실 모노카르복실산인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  12. 제10항에 있어서, 상기 유기산이 락트산, 글리콜산, 글루콘산 또는 3-히드록시프로피온산으로부터 선택되는 것인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  13. 제10항에 있어서, 알루미늄에 대한 상기 유기산의 몰비가 0.75:1 내지 1.5:1인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  14. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물로서, 상기 조성물은
    a) 55 wt% 내지 99.9 wt%의 중합성 불포화 산 기 함유 단량체;
    b) a)와 공중합가능한 0 wt% 내지 40 wt%의 중합 에틸렌계 불포화 단량체;
    c) a)의 중량을 기준으로 0.001 wt% 내지 5.0 wt%의 내부 가교제;
    d) 건조 미립자형 초흡수성 조성물 중량을 기준으로 0.001 wt% 내지 5.0 wt%의, 미립자형 초흡수성 중합체의 표면에 도포되는 표면 가교제; 및
    e) 건조 미립자형 초흡수성 조성물 중량을 기준으로 0.01 wt% 내지 5 wt%의, pH 값이 5 내지 9인 수용액의 형태로 미립자형 초흡수성 중합체의 표면에 도포되는 알루미늄염
    을 포함하는 중합체를 포함하며,
    여기서, 성분 a), b) 및 c)는 히드로겔로 중합되고 이는 표면을 갖는 미립자형 초흡수성 중합체로 과립화되며, 상기 알루미늄염 용액은 알루미늄 양이온과, 탈양성자화된 히드록실 모노카르복실산의 음이온을 포함하고, 이때 알루미늄 양이온에 대한 카르복실 음이온의 몰비는 0.75:1 내지 1.5:1인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 겔층 투과도가 30 다르시 이상인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 원심분리기 체류 능력이 27 g/g 초과인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  17. 제14항에 있어서, 원심분리기 체류 능력이 30 g/g 초과인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  18. 제14항에 있어서, 상기 알루미늄염의 pH 값이 5.5 내지 8인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  19. 제14항에 있어서, 상기 알루미늄염의 pH 값이 6 내지 7인 미립자형 초흡수성 중합체 조성물.
  20. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    a) 미립자형 초흡수성 중합체를 제공하는 단계;
    b) pH 값이 5.5 내지 8인 수용액 형태의 중화 다가 금속염을 제조하는 단계; 및
    c) 중화 다가 금속염 용액을 미립자형 초흡수성 중합체의 표면 상에 도포하는 단계를 포함하며,
    여기서, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 중화도가 25 몰% 초과이고, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물은 x가 원심분리기 체류 능력의 수치인 [8000 e-0.18x] 다르시 이상의 겔층 투과도 수치; 25 g/g 초과의 원심분리기 체류 능력; 및 16 g/g 내지 24 g/g의, 0.9 psi의 로드 하에서의 흡수성의 특징을 갖는, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 제조하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 중화 다가 금속염이 알루미늄염인 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 수용액이 탈양성자화 유기산을 추가로 포함하는 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 탈양성자화 유기산이 히드록실 모노카르복실산인 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 탈양성자화 유기산이 락트산, 글리콜산, 글루콘산 또는 3-히드록시프로피온산으로부터 선택되는 것인 방법.
  25. 제22항에 있어서, 다가 금속에 대한 상기 탈양성자화 유기산의 몰비가 0.75:1 내지 1.5:1인 방법.
  26. 제20항에 있어서, 중화 다가 금속염의 양이 건조 미립자형 초흡수성 조성물을 기준으로 0.01 내지 5 wt%인 방법.
  27. 제20항에 있어서, 상기 수용액의 pH 값이 6 내지 7인 방법.
  28. 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    a) 미립자형 초흡수성 중합체를 제공하는 단계와;
    b) 초흡수성 중합체를, 다가 양이온에 대한 유기산의 몰비를 0.75:1 내지 1.5:1로 하여 다가 양이온 및 탈양성자화 유기산의 음이온을 포함하는 수용액과 접촉시키는 단계를 포함하며,
    여기서, 상기 수용액의 pH 값은 5.5 내지 8이고, 상기 유기산은 히드록실 모노카르복실산인, 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 제조하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 다가 양이온이 알루미늄 양이온 Al3 +인 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 유기산이 락트산, 글리콜산, 글루콘산 또는 3-히드록시프로피온산인 방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 수용액의 pH 값이 6 내지 7인 방법.
  32. 제28항에 있어서, 상기 미립자형 초흡수성 중합체 조성물이 x가 원심분리기 체류 능력의 수치인 [8000 e-0.18x] 다르시 이상의 겔층 투과도 수치; 25 g/g 초과의 원심분리기 체류 능력; 및 16 g/g 내지 24 g/g의 0.9 psi의 로드 하에서의 흡수성의 특징을 가지는 것인 방법.
  33. 제28항에 있어서, 상기 미립자형 초흡수성 중합체 조성물의 겔층 투과도가 30 다르시 초과인 방법.
  34. 제1항의 미립자형 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 흡수 용품.
KR1020137030837A 2011-04-21 2012-03-28 성능 특성이 개선된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물 KR101827038B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/091,844 US8802786B2 (en) 2011-04-21 2011-04-21 Particulate superabsorbent polymer composition having improved performance properties
US13/091,844 2011-04-21
PCT/EP2012/055472 WO2012143215A1 (en) 2011-04-21 2012-03-28 Particulate superabsorbent polymer composition having improved performance properties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140026511A KR20140026511A (ko) 2014-03-05
KR101827038B1 true KR101827038B1 (ko) 2018-02-07

Family

ID=45922676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137030837A KR101827038B1 (ko) 2011-04-21 2012-03-28 성능 특성이 개선된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8802786B2 (ko)
EP (1) EP2699608B1 (ko)
JP (1) JP5717917B2 (ko)
KR (1) KR101827038B1 (ko)
CN (1) CN103547603B (ko)
BR (1) BR112013024336B8 (ko)
TW (1) TWI535464B (ko)
WO (1) WO2012143215A1 (ko)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7173086B2 (en) 2003-10-31 2007-02-06 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
US8236884B2 (en) 2007-03-23 2012-08-07 Evonik Stockhausen, Llc High permeability superabsorbent polymer compositions
US8318306B2 (en) 2008-01-30 2012-11-27 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer compositions having a triggering composition
US7910688B2 (en) 2008-10-22 2011-03-22 Evonik Stockhausen Inc. Recycling superabsorbent polymer fines
US8361926B2 (en) 2008-11-25 2013-01-29 Evonik Stockhausen, Llc Water-absorbing polysaccharide and method for producing the same
US8304369B2 (en) 2010-05-07 2012-11-06 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer having a capacity increase
US8530720B2 (en) 2011-07-29 2013-09-10 Aluminaid International Ag Thermally conductive, metal-based bandages to aid in medical healing and methods of use
DE102011086516A1 (de) 2011-11-17 2013-05-23 Evonik Degussa Gmbh Superabsorbierende Polymere mit schnellen Absorptionseigenschaften sowieVerfahren zu dessen Herstellung
CN104411732B (zh) 2012-07-03 2019-03-15 巴斯夫欧洲公司 用于制备具有改进特性的吸水性聚合物颗粒的方法
TWI531390B (zh) 2012-10-24 2016-05-01 贏創德固賽有限公司 氣味與顏色穩定之吸水組合物
KR101595037B1 (ko) * 2013-01-15 2016-02-17 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
US20140309607A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent Article Containing A Particulate Superabsorbent Polymer Composition Having Improved Stability
US9375507B2 (en) * 2013-04-10 2016-06-28 Evonik Corporation Particulate superabsorbent polymer composition having improved stability
US9302248B2 (en) * 2013-04-10 2016-04-05 Evonik Corporation Particulate superabsorbent polymer composition having improved stability
US20140309606A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent Article Containing A Particulate Superabsorbent Polymer Composition Having Improved Stability
US9950308B2 (en) 2013-08-01 2018-04-24 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer
KR101700907B1 (ko) * 2013-12-10 2017-01-31 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR101719352B1 (ko) * 2013-12-13 2017-04-04 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 조성물
DE102015203639A1 (de) 2014-03-05 2015-09-10 Evonik Degussa Gmbh Superabsorbierende Polymere mit verbesserter Geruchskontrolleigenschaft sowie Verfahren zu deren Herstellung
WO2015190995A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Advanced First Aid Research Pte. Ltd. Thermally conductive material-infused hydrogel bandages
EP2977390B1 (en) 2014-07-25 2017-06-21 Evonik Degussa GmbH Anti-stick processing aids and use thereof in the production of water-absorbing particles
KR20160061743A (ko) 2014-11-24 2016-06-01 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR101772658B1 (ko) 2014-12-18 2017-08-29 주식회사 엘지화학 혈액 또는 고점도 액체용 고흡수성 수지 및 그 제조방법
KR101805088B1 (ko) * 2014-12-18 2017-12-05 주식회사 엘지화학 표면 개질 처리된 고흡수성 수지 및 그 제조방법
MY178845A (en) 2015-03-10 2020-10-20 Sdp Global Co Ltd Process for producing aqueous-liquid absorbing resin particles, aqueous-liquid absorbing resin particles, absorbent, and absorbent article
JP6557721B2 (ja) * 2015-03-30 2019-08-07 株式会社日本触媒 粒子状吸水剤
KR101919985B1 (ko) * 2015-06-10 2018-11-19 주식회사 엘지화학 내파쇄성 고흡수성 수지 및 그 제조방법
US10532341B2 (en) * 2015-07-01 2020-01-14 Nippon Shokubai Co., Ltd. Particulate water absorbing agent
MY184243A (en) 2015-10-02 2021-03-29 Sdp Global Co Ltd Absorbent resin composition and method for producing same
KR20170070801A (ko) 2015-12-14 2017-06-22 주식회사 엘지화학 내파쇄성 고흡수성 수지, 그의 제조 방법 및 제조용 조성물
KR101956831B1 (ko) 2016-06-01 2019-03-11 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US10266793B2 (en) 2016-09-30 2019-04-23 Novaflux, Inc. Compositions for cleaning and decontamination
KR102077816B1 (ko) 2016-10-12 2020-02-14 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102596035B1 (ko) * 2017-02-26 2023-11-01 디에스지 테크놀러지 홀딩스 리미티드 흡수성 재료, 및 시스템 및 이의 제조 방법
EP3391959A1 (en) 2017-04-19 2018-10-24 The Procter & Gamble Company Method for making water-absorbing polymer particles having areas with inorganic solid particles and areas substantially free of inorganic solid particles
KR102215025B1 (ko) 2017-06-30 2021-02-10 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이러한 방법으로 얻은 고흡수성 수지
EP3775037A4 (en) * 2018-04-02 2021-12-01 Polygreen Ltd. PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A BIODEGRADABLE SUPERABSORBANT POLYMER WITH HIGH ABSORPTION CAPACITY UNDER LOAD BASED ON MALEIC ACID / STYRENE COPOLYMERS AND BIOPOLYMERS
EP3775133A4 (en) * 2018-04-03 2021-12-15 Novaflux, Inc. CLEANING COMPOSITION WITH SUPERABSORBENT POLYMER
JP7361714B2 (ja) 2018-04-10 2023-10-16 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 浸透性超吸収体、及びそれを製造する方法
CN109081888A (zh) * 2018-08-10 2018-12-25 安徽富瑞雪化工科技股份有限公司 一种高吸水树脂的制备方法
US20210337903A1 (en) * 2018-10-15 2021-11-04 Pinaki R. Majhi Composite fabric of water retentive and antimicrobial materials for sustained skin hydration
CN109438888B (zh) * 2018-10-31 2021-07-30 中国石油化工股份有限公司 一种不同立构含量的聚乙烯醇系膜及其制备方法
JP2022542057A (ja) 2019-07-24 2022-09-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 浸透性超吸収体、及びそれを製造する方法
AU2020358982A1 (en) 2019-10-03 2022-04-28 Novaflux Inc. Oral cavity cleaning composition, method, and apparatus
US12064495B2 (en) 2019-10-03 2024-08-20 Protegera, Inc. Oral cavity cleaning composition, method, and apparatus
AU2019470972A1 (en) * 2019-10-23 2022-06-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Superabsorbent material absorbent capacity increase with use of multifunctional chemical agents

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005108472A1 (en) 2004-05-07 2005-11-17 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbing agent and production method thereof
JP2009534482A (ja) 2006-04-21 2009-09-24 エフォニック ストックハウゼン ゲーエムベーハー 透過率と圧力下吸収率が改善された吸水性ポリマー構造体
JP2010516883A (ja) 2007-01-29 2010-05-20 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 高吸収性および高食塩水流れ誘導性を有する白色かつ色安定性の吸水性ポリマー粒子を製造するための方法
WO2010108875A1 (de) 2009-03-24 2010-09-30 Basf Se Verfahren zur herstellung oberflächennachvernetzter wasserabsorbierender polymerpartikel

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0691995B1 (en) 1993-03-29 2000-04-12 The Dow Chemical Company Absorbent polymer having reduced dusting tendencies
US5451613A (en) 1993-09-17 1995-09-19 Nalco Chemical Company Superabsorbent polymer having improved absorption rate and absorption under pressure
US5559263A (en) 1994-11-16 1996-09-24 Tiorco, Inc. Aluminum citrate preparations and methods
DE19646484C2 (de) 1995-11-21 2000-10-19 Stockhausen Chem Fab Gmbh Flüssigkeitsabsorbierende Polymere, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US6090875A (en) 1996-02-16 2000-07-18 The Dow Chemical Company Dust control of absorbent polymers
US6124391A (en) 1998-08-18 2000-09-26 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Superabsorbent polymers having anti-caking characteristics
DE19909653A1 (de) 1999-03-05 2000-09-07 Stockhausen Chem Fab Gmbh Pulverförmige, vernetzte, wässrige Flüssigkeiten sowie Blut absorbierende Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US6565981B1 (en) 1999-03-30 2003-05-20 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Polymers that are cross-linkable to form superabsorbent polymers
US6514615B1 (en) 1999-06-29 2003-02-04 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Superabsorbent polymers having delayed water absorption characteristics
DE10043706A1 (de) 2000-09-04 2002-04-25 Stockhausen Chem Fab Gmbh Pulverförmige, vernetzte, wässrige Flüssigkeiten sowie Blut absorbierende Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10043710B4 (de) 2000-09-04 2015-01-15 Evonik Degussa Gmbh Verwendung pulverförmiger an der Oberfläche nachvernetzter Polymerisate und Hygieneartikel
DE10053858A1 (de) 2000-10-30 2002-05-08 Stockhausen Chem Fab Gmbh Absorbierendes Gebilde mit verbesserten Blockingeigenschaften
US6906131B2 (en) 2001-09-17 2005-06-14 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Cellulose material with improved absorbency
US7169843B2 (en) 2003-04-25 2007-01-30 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
DE10334286B4 (de) 2003-07-25 2006-01-05 Stockhausen Gmbh Pulverförmige,wasserabsorbierende Polymere mit mittels thermoplastischen Klebstoffen gebundenen Feinteilchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie diese beinhaltende chemische Produkte und Verbunde
US7163969B2 (en) 2003-10-14 2007-01-16 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer aqueous paste and coating
US7291674B2 (en) 2003-10-28 2007-11-06 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer
US7173086B2 (en) 2003-10-31 2007-02-06 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
US7579402B2 (en) 2003-11-12 2009-08-25 Evonik Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer having delayed free water absorption
US7163966B2 (en) 2003-12-19 2007-01-16 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer having increased rate of water absorption
JP4776969B2 (ja) * 2004-05-07 2011-09-21 株式会社日本触媒 吸水剤およびその製造方法
EP1769004B1 (de) 2004-06-21 2017-08-09 Evonik Degussa GmbH Wasserabsorbierendes polysaccharid sowie ein verfahren zu seiner herstellung
TWI522092B (zh) 2005-02-28 2016-02-21 贏創德固賽有限責任公司 丙烯酸和基於可再生原料之吸水聚合物結構及二者之製備方法
CN2819951Y (zh) 2005-06-16 2006-09-27 千宝实业股份有限公司 远红外线能量垫体
US7312286B2 (en) 2005-12-02 2007-12-25 Stockhausen, Inc. Flexible superabsorbent binder polymer composition
US7335713B2 (en) 2005-12-02 2008-02-26 Stockhausen, Inc. Method for preparing a flexible superabsorbent binder polymer composition
US7812082B2 (en) 2005-12-12 2010-10-12 Evonik Stockhausen, Llc Thermoplastic coated superabsorbent polymer compositions
WO2007116778A1 (en) * 2006-03-27 2007-10-18 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbing resin with improved internal structure and manufacturing method therefor
US8198209B2 (en) * 2006-03-27 2012-06-12 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbing agent, water absorbent core using the agent, and manufacturing method for water absorbing agent
DE102006060156A1 (de) 2006-12-18 2008-06-19 Evonik Stockhausen Gmbh Wasserabsorbierende Polymergebilde, welche unter Einsatz von Polymerdispersionen hergestellt wurden
US8236884B2 (en) 2007-03-23 2012-08-07 Evonik Stockhausen, Llc High permeability superabsorbent polymer compositions
US7816426B2 (en) 2007-07-16 2010-10-19 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer compositions having color stability
EP2190393B1 (en) * 2007-09-12 2012-08-15 Basf Se Process for metering superabsorbents
US8318306B2 (en) 2008-01-30 2012-11-27 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer compositions having a triggering composition
JP5706156B2 (ja) * 2008-03-13 2015-04-22 株式会社日本触媒 吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法
US8222477B2 (en) 2008-10-20 2012-07-17 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer containing clay, particulate, and method of making same
US7910688B2 (en) 2008-10-22 2011-03-22 Evonik Stockhausen Inc. Recycling superabsorbent polymer fines
JP5755142B2 (ja) * 2008-11-21 2015-07-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ モノマー溶液の液滴を重合させることによって浸透性の吸水性ポリマー粒子を製造する方法
US8361926B2 (en) 2008-11-25 2013-01-29 Evonik Stockhausen, Llc Water-absorbing polysaccharide and method for producing the same
WO2011040472A1 (ja) 2009-09-29 2011-04-07 株式会社日本触媒 粒子状吸水剤及びその製造方法
KR101887706B1 (ko) * 2009-09-30 2018-08-10 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 입자상 흡수제 및 그 제조방법
US8304369B2 (en) 2010-05-07 2012-11-06 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer having a capacity increase

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005108472A1 (en) 2004-05-07 2005-11-17 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbing agent and production method thereof
JP2009534482A (ja) 2006-04-21 2009-09-24 エフォニック ストックハウゼン ゲーエムベーハー 透過率と圧力下吸収率が改善された吸水性ポリマー構造体
JP2010516883A (ja) 2007-01-29 2010-05-20 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 高吸収性および高食塩水流れ誘導性を有する白色かつ色安定性の吸水性ポリマー粒子を製造するための方法
WO2010108875A1 (de) 2009-03-24 2010-09-30 Basf Se Verfahren zur herstellung oberflächennachvernetzter wasserabsorbierender polymerpartikel

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013024336A2 (pt) 2016-12-20
CN103547603B (zh) 2015-11-25
TWI535464B (zh) 2016-06-01
JP2014512440A (ja) 2014-05-22
BR112013024336B1 (pt) 2020-02-11
EP2699608B1 (en) 2014-12-03
TW201304825A (zh) 2013-02-01
US8802786B2 (en) 2014-08-12
JP5717917B2 (ja) 2015-05-13
US9102806B2 (en) 2015-08-11
KR20140026511A (ko) 2014-03-05
US20120267570A1 (en) 2012-10-25
EP2699608A1 (en) 2014-02-26
BR112013024336B8 (pt) 2022-08-30
CN103547603A (zh) 2014-01-29
WO2012143215A1 (en) 2012-10-26
US20140316040A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101827038B1 (ko) 성능 특성이 개선된 미립자형 초흡수성 중합체 조성물
EP2797971B1 (en) Process to make superabsorbent polymers with specific internal crosslinkers
KR101598006B1 (ko) 용량이 증가된 미립자형 초흡수성 중합체
US9375507B2 (en) Particulate superabsorbent polymer composition having improved stability
JP6087973B2 (ja) 迅速吸収性を有する高吸収性ポリマー
US9302248B2 (en) Particulate superabsorbent polymer composition having improved stability
US20140309607A1 (en) Absorbent Article Containing A Particulate Superabsorbent Polymer Composition Having Improved Stability
JP2007510045A (ja) 高い浸透性を有する高吸水性ポリマー
US20140309606A1 (en) Absorbent Article Containing A Particulate Superabsorbent Polymer Composition Having Improved Stability

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant