KR102562511B1 - Manufacturing method of absorbent polymer containing chelating agent - Google Patents

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Abstract

중합 공정으로부터 건조 공정 전까지에 있어서의 중합 개시제 중의 과황산염의 첨가량을, 합계로 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)로 저감하고, 추가로 건조 공정 전의 함수 겔상 중합체의 겔 입자경 및 건조 조건을 제어하여, 건조 공정에서의 킬레이트제의 분해를 억제한다.The total addition amount of persulfate in the polymerization initiator from the polymerization step to the drying step was reduced to 0 to 0.04 mol% (to the monomer during polymerization), and further, the gel particle size and drying conditions of the hydrogel polymer before the drying step is controlled to suppress decomposition of the chelating agent in the drying process.

Description

킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법Manufacturing method of absorbent polymer containing chelating agent

본 발명은 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a water absorbent polymer containing a chelating agent.

흡수성 수지(SAP/Super Absorbent polymer)는 수팽윤성 수불용성의 고분자 겔화제이며, 종이 기저귀, 생리대 등의 흡수 물품, 나아가 농원예용 수분 유지제, 공업용 지수재 등으로서, 주로 1회용 용도로 다용되고 있다.Super absorbent polymer (SAP/Super Absorbent Polymer) is a water-swellable, water-insoluble polymer gelling agent, and is mainly used for disposable purposes as absorbent articles such as paper diapers and sanitary napkins, as well as water retaining agents for agricultural and horticultural use, and industrial waterstop materials. .

이러한 흡수성 수지는 중합 공정, 건조 공정, 필요에 따라 미건조물의 제거 공정, 분쇄 공정, 분급 공정, 표면 가교 공정 등의 제조 공정을 거쳐서 제조되는데, 주 용도인 종이 기저귀의 고성능화에 수반하여, 흡수성 수지에 대해서도 많은 기능(물성)이 요구되고 있다. 구체적으로는, 단순한 흡수 배율의 높이에 한하지 않고, 겔 강도, 수가용분, 흡수 속도, 가압 하 흡수 배율, 통액성, 입도 분포, 내뇨성, 항균성, 내충격성(내대미지성), 분체 유동성, 소취성, 내착색성(백색도), 저 분진 등의 성능을 들 수 있다.Such an absorbent polymer is manufactured through a manufacturing process such as a polymerization process, a drying process, an undried material removal process if necessary, a crushing process, a classification process, and a surface crosslinking process. With the improvement of performance of paper diapers, which are the main use, the absorbent polymer is manufactured. Also, many functions (physical properties) are required. Specifically, it is not limited to the simple water absorption rate, but gel strength, water soluble content, absorption rate, water absorption rate under pressure, liquid permeability, particle size distribution, urine resistance, antibacterial property, impact resistance (damage resistance), powder fluidity, Performances such as deodorization, discoloration resistance (whiteness), and low dust may be mentioned.

흡수성 수지의 상기 성능 향상을 위해, 단량체나 상기 제조 공정의 변경 이외의 방법으로서, 흡수성 수지에 미량의 첨가제가 사용되는 경우도 있고, 흡수성 수지의 각종 첨가제로서, 수용성 또는 수불용성의 무기 분말 또는 유기 분말, 계면 활성제, 가소제, 수용성 폴리머, 수불용성(열가소성) 폴리머, 항균제, 소취제, 환원제, 산화 방지제, 유기산, 무기산, 착색 방지제, 킬레이트제 등의 첨가제가 알려져 있다.In order to improve the performance of the water absorbent polymer, a small amount of additives may be used in the water absorbent polymer as a method other than changing the monomer or the manufacturing process, and as various additives for the water absorbent polymer, water-soluble or water-insoluble inorganic powder or organic Additives such as powders, surfactants, plasticizers, water-soluble polymers, water-insoluble (thermoplastic) polymers, antibacterial agents, deodorants, reducing agents, antioxidants, organic acids, inorganic acids, anti-coloring agents, and chelating agents are known.

흡수성 수지의 상술한 물성이나 각종 첨가제 중에서, 특히 중합 안정성, 흡수성 수지의 색조 안정성(고온 고습 하에서 장기간 보존했을 때의 색조 안정성), 내뇨성(겔 열화 방지) 등의 향상을 목적으로 하여, 흡수성 수지에 킬레이트제(별칭; 이온 봉쇄제)를 첨가하는 것이 알려져 있다.Among the above-mentioned physical properties and various additives of the water absorbent polymer, in particular, for the purpose of improving polymerization stability, color stability of the water absorbent polymer (color stability when stored for a long time under high temperature and high humidity), urine resistance (prevention of gel deterioration), etc., the water absorbent polymer It is known to add a chelating agent (alias; ion sequestering agent) to

예를 들어, 특허문헌 1 내지 4에는, 주로 중합 안정성 향상을 위해, 흡수성 수지의 단량체에 킬레이트제를 첨가하는 것이 개시되어 있다. 특허문헌 5 내지 11에는, 주로 흡수성 수지의 내뇨성 향상(소변 열화 방지)을 위해서, 흡수성 수지의 중합 공정/건조 공정/표면 가교 공정/조립 공정/미분 회수 공정 등의 제조 공정에서, 모노머나 그 중합물에 킬레이트제를 첨가하는 흡수성 수지의 제조 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 12 내지 19, 23에는, 흡수성 수지의 착색(특히 경시 착색)을 억제하기 위해서, 제조 공정의 어느 것에 있어서 금속 킬레이트제를 첨가하는 흡수성 수지의 제조 방법이 개시되어 있다.For example, Patent Literatures 1 to 4 disclose that a chelating agent is added to the monomers of the water absorbent resin, mainly for the purpose of improving polymerization stability. In Patent Literatures 5 to 11, in manufacturing processes such as polymerization process/drying process/surface crosslinking process/granulation process/fine powder recovery process, monomers or their A method for preparing a water absorbent polymer in which a chelating agent is added to a polymer is disclosed. Patent Literatures 12 to 19 and 23 disclose a method for producing a water absorbent resin in which a metal chelating agent is added in any of the production steps in order to suppress coloration (particularly, coloration with time) of the water absorbent resin.

특히, 특허문헌 12, 14에는, 착색 방지를 위해서 킬레이트제를 흡수성 수지의 내부에 존재시키는 것이 적합한 것이 알려져 있는 취지가 기재되어, 킬레이트제를 중합 시의 모노머나 건조 전의 겔에 첨가함으로써 흡수성 수지의 내부에 킬레이트제를 첨가하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 20에는, 흡수성 수지의 내염성 향상을 위한, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 21, 23에는, 흡수성 수지의 내뇨성 향상을 위해 제조 공정의 어느 것에 있어서 금속 킬레이트제를 첨가하는, 흡수성 수지의 제조 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 22에는, 역상 현탁 중합 후의 흡수성 수지의 가압 하 흡수 배율 등의 물성 향상을 위해 2단 중합의 2단째의 모노머에 킬레이트제를 첨가하는 흡수성 수지의 제조 방법이 개시되어 있다.In particular, Patent Literatures 12 and 14 describe the fact that it is known that it is suitable to have a chelating agent inside the water absorbent polymer to prevent coloration, and adding the chelating agent to the monomer during polymerization or to the gel before drying results in a water absorbent polymer. A method of adding a chelating agent therein is disclosed. Patent Document 20 discloses a water absorbent resin composition containing a chelating agent for improving the salt resistance of the water absorbent polymer. Patent Literatures 21 and 23 disclose a method for producing a water absorbent polymer in which a metal chelating agent is added in any of the manufacturing steps to improve the urine resistance of the water absorbent polymer. Patent Literature 22 discloses a method for producing a water absorbent polymer in which a chelating agent is added to a monomer in the second stage of two-stage polymerization in order to improve physical properties such as water absorption capacity under pressure of the water absorbent polymer after reverse-phase suspension polymerization.

여기서, 상기 특허문헌 1 내지 7에 있어서 제조 공정에서의 중합 안정화나 건조 열화 방지의 목적으로 사용되는 킬레이트제도, 최종 제품 중에 잔존하면 흡수성 수지의 사용 시의 내뇨성 향상이나 착색 방지에 작용한다.Here, the chelating agent used for the purpose of stabilizing polymerization in the manufacturing process or preventing deterioration from drying in Patent Documents 1 to 7 above, if remaining in the final product, improves urine resistance or prevents discoloration when the absorbent polymer is used.

국제공개 제93/005080호 팸플릿International Publication No. 93/005080 pamphlet 국제공개 제2011/120746호 팸플릿International Publication No. 2011/120746 pamphlet 일본공개특허공보 「일본특허공개 평02-117903호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 02-117903" 일본공개특허공보 「일본특허공개 평08-283318호 공보」Japanese Laid-Open Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 08-283318" 일본공개특허공보 「일본특허공개 제2000-38407호 공보」Japanese Laid-Open Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 2000-38407" 일본공개특허공보 「일본특허공개 제2000-007790호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 2000-007790" 일본공개특허공보 「일본특허공개 평11-246674호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 11-246674" 일본공개특허공보 「일본특허공개 평11-315148호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 11-315148" 일본공개특허공보 「일본특허공개 평11-315147호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 11-315147" 유럽특허공개 0781146A호European Patent Publication No. 0781146A 국제공개 제2015/053372호 팸플릿International Publication No. 2015/053372 pamphlet 국제공개 제2008/090961호 팸플릿International Publication No. 2008/090961 pamphlet 국제공개 제2003/059962호 팸플릿International Publication No. 2003/059962 pamphlet 국제공개 제2009/005114호 팸플릿International Publication No. 2009/005114 pamphlet 국제공개 제2016/006134호 팸플릿International Publication No. 2016/006134 pamphlet 국제공개 제2018/029045호 팸플릿International Publication No. 2018/029045 pamphlet 국제공개 제2011/040530호 팸플릿International Publication No. 2011/040530 pamphlet 국제공개 제03/059961호 팸플릿International Publication No. 03/059961 pamphlet 일본공개특허공보 「일본특허공개 평05-086251호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 05-086251" 일본공개특허공보 「일본특허공개 소59-230046호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 59-230046" 일본공개특허공보 「일본특허공개 평08-067821호 공보」Japanese Unexamined Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 08-067821" 국제공개 제2007/004529호 팸플릿International Publication No. 2007/004529 pamphlet 국제공개 제2014/054656호 팸플릿International Publication No. 2014/054656 pamphlet

그러나, 본 발명자들이 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법을 또한 검토한바, 상기 제조 공정 중 특히 중합 공정이나 건조 공정에서 킬레이트제를 첨가하는 경우에 있어서, 최종 제품에서 킬레이트제의 첨가량에 알맞는 충분한 효과가 얻어지기 어렵다고 하는 문제가 새롭게 발견되었다. 그리고, 당해 문제에 관한 원인으로서, 모노머나 중합 겔에 대한 킬레이트제의 첨가량에 알맞는 양의 킬레이트제가, 최종 제품의 흡수성 수지에 포함되어 있지 않은 것이 판명되었다.However, as the present inventors have also studied a method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, in the case where a chelating agent is added in a polymerization process or a drying process among the above manufacturing processes, in the final product, a method suitable for the addition amount of the chelating agent is found. A problem that a sufficient effect is difficult to obtain was newly discovered. Then, as a cause of the problem, it was found that the water absorbent resin of the final product did not contain a chelating agent in an amount commensurate with the amount of the chelating agent added to the monomer or polymer gel.

이 문제에 대하여, 본 발명의 일 양태는, 흡수성 수지의 제조 공정에 있어서의 킬레이트제의 분해를 방지하여, 최종 제품인 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존율을 향상시킬 수 있는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.In relation to this problem, one aspect of the present invention is to prevent decomposition of the chelating agent in the water absorbent polymer manufacturing process, thereby improving the residual rate of the chelating agent in the water absorbent polymer as a final product, a water absorbent containing a chelating agent. A main object is to provide a method for producing resin.

또한, 본 발명의 일 양태는, 상기 제조 방법에 의해 얻어지는 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지로서, 양호한 내착색성(백색도)을 나타내는 흡수성 수지를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.Another aspect of the present invention, as a water absorbent resin containing a chelating agent obtained by the above production method, has a main object to provide a water absorbent resin exhibiting good color resistance (whiteness).

본 발명자들은, 금회 발견된 상기 과제를 해결하기 위해서, 그 원인 구명을 행한바, 단량체를 중합해서 얻어지는 함수 겔상 중합체를 건조시키는 공정에 있어서, 건조 공정 이전에 첨가되었던 킬레이트제가 건조 공정에서 특이적으로 감소하는 것을 발견했다. 그리고, 건조 공정에서의 킬레이트제의 감소 원인이 함수 겔상 중합체에 잔존한 중합 개시제(특히 과황산염)인 것을 발견했다.In order to solve the above problem discovered this time, the present inventors have investigated the cause, and in the process of drying the hydrogel polymer obtained by polymerizing the monomers, the chelating agent added before the drying process is specifically found to decrease And, it was found that the cause of the reduction of the chelating agent in the drying step was the polymerization initiator (especially persulfate) remaining in the hydrogel polymer.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 중합 시 또는 건조 전의 중합 개시제 중의 과황산염을 제어하고(0.04몰% 이하), 추가로 건조 전의 겔 입자경 및 건조 조건을 제어하여 건조 공정에서의 킬레이트제의 분해를 억제하는 것을 특징으로 하고, 이하의 [1] 내지 [20]에 기재된 발명을 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention controls the persulfate in the polymerization initiator during polymerization or before drying (0.04 mol% or less), and further controls the gel particle size and drying conditions before drying to decompose the chelating agent in the drying process. It is characterized by suppressing, and includes the inventions described in [1] to [20] below.

[1] 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 함수 겔상 중합체를 얻는 중합 공정과, 필요에 따라, 중합 공정 도중 및/또는 후에 함수 겔상 중합체를 분쇄하는 겔 분쇄 공정과, 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서, 입자상의 건조 중합체를 얻는 건조 공정을 포함하는, 흡수 배율(CRC)이 15g/g 이상이고 또한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서, 상기 중합 공정에서 사용되는 과황산염이 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)이고(단, 과황산염 0몰%(불사용)인 경우에는 다른 중합 개시제를 필수적으로 사용), 건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분) 첨가하고, 상기 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 하고, 상기 건조 공정에서는, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 건조 시간을 20분간 이하로 하는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법.[1] A polymerization step of polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel polymer, a gel pulverization step of pulverizing the hydrogel polymer during and/or after the polymerization step, if necessary, and the obtained particulate function A method for producing a water absorbent polymer having a water absorption coefficient (CRC) of 15 g/g or more and containing a chelating agent, including a drying step of drying a gel polymer to obtain a dry polymer in particulate form, wherein the persulfate used in the polymerization step is 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization) (however, when persulfate is 0 mol% (non-use), another polymerization initiator is necessarily used), and a chelating agent is added to the aqueous monomer solution in the process prior to the drying process Alternatively, a total of 10 ppm or more (monomers during polymerization or solid content of the hydrogel polymer) is added to the hydrogel polymer, and the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is 1 mm or less, and in the drying step , A method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, wherein the drying time until the solid content reaches 80% by weight or more is 20 minutes or less.

[2] 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 함수 겔상 중합체를 얻는 중합 공정과, 필요에 따라, 중합 공정 도중 및/또는 후에 함수 겔상 중합체를 분쇄하는 겔 분쇄 공정과, 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서, 입자상의 건조 중합체를 얻는 건조 공정을 포함하는, 흡수 배율(CRC)이 15g/g 이상이고 또한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서, 상기 건조 공정에서는, 킬레이트제를 10ppm 이상(대 함수 겔상 중합체의 고형분), 과황산염을 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체) 포함하는, 중량 평균 입자경(D50)이 1㎜ 이하의 입자상의 함수 겔상 중합체를, 건조 시간 20분간 이하에서, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지 건조시키는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법. 단, 상기 건조 시간은, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 시간을 가리킨다.[2] A polymerization step of polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel polymer, a gel pulverization step of pulverizing the hydrogel polymer during and/or after the polymerization step, if necessary, and the obtained particulate function A method for producing a water absorbent resin having a water absorption coefficient (CRC) of 15 g/g or more and containing a chelating agent, including a drying step of drying a gel polymer to obtain a dry polymer in particulate form, wherein in the drying step, a chelating agent is A particulate hydrogel polymer having a weight average particle diameter (D50) of 1 mm or less, containing 10 ppm or more (to the solid content of the hydrogel polymer) and 0 to 0.04 mol% of persulfate (to the monomer at the time of polymerization), drying time 20 A method for producing a water-absorbent polymer containing a chelating agent, wherein drying is performed in a minute or less until the solid content is 80% by weight or more. However, the said drying time points out the time until solid content becomes 80 weight% or more.

[3] 중합 공정으로부터 건조 공정 전까지에 있어서의 과황산염의 첨가량이 합계로 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)인, [1] 또는 [2]에 기재된 제조 방법.[3] The production method according to [1] or [2], wherein the total addition amount of the persulfate from the polymerization step to the drying step is 0 to 0.04 mol% (monomers during polymerization).

[4] 상기 건조 공정에서는, 150 내지 200℃의 열풍 건조를 행하는, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[4] The manufacturing method according to any one of [1] to [3], wherein hot air drying at 150 to 200°C is performed in the drying step.

[5] 상기 킬레이트제가, 아미노 다가 카르복실산계 킬레이트제 및 아미노 다가 인산계 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[5] The production method according to any one of [1] to [4], wherein the chelating agent is at least one member selected from the group consisting of amino polyvalent carboxylic acid chelating agents and amino polyvalent phosphate chelating agents.

[6] 함수 겔상 중합체를, 상기 겔 분쇄 공정에 있어서 입자상으로 하는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[6] The production method according to any one of [1] to [5], wherein the hydrogel polymer is made into particles in the gel pulverization step.

[7] 건조 공정 전까지의 공정에서의 킬레이트제의 첨가량이 합계로 60ppm 내지 1%(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[7] The preparation according to any one of [1] to [6], wherein the total amount of the chelating agent added in the step before the drying step is 60 ppm to 1% (solid content of monomers or large hydrogel polymer at the time of large polymerization) method.

[8] 중합이 수용액 중합인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[8] The production method according to any one of [1] to [7], wherein the polymerization is aqueous solution polymerization.

[9] 중합이 발포 중합 내지 비등 중합이며, 함수 겔상 중합체가 기포를 포함하는, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[9] The production method according to any one of [1] to [8], wherein the polymerization is foaming polymerization or boiling polymerization, and the hydrogel polymer contains cells.

[10] 중합이 중합 개시 온도 30℃ 이상, 중합 피크 온도 80 내지 130℃, 중합 시간 60분간 이하의 고온 개시 단시간 중합인, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[10] The production method according to any one of [1] to [9], wherein the polymerization is a high-temperature initiation, short-time polymerization with a polymerization initiation temperature of 30°C or higher, a polymerization peak temperature of 80 to 130°C, and a polymerization time of 60 minutes or less.

[11] 추가로, 건조 공정 후에, 흡수성 수지의 표면 가교 공정을 포함하는, [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[11] The manufacturing method according to any one of [1] to [10], further comprising a step of surface crosslinking of the water absorbent resin after the drying step.

[12] 추가로, 건조 공정 이후의 공정에서, 흡수성 수지에 킬레이트제를 첨가하는 공정을 포함하는, [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[12] The production method according to any one of [1] to [11], further comprising a step of adding a chelating agent to the water absorbent resin in a step after the drying step.

[13] 건조 전의 함수 겔상 중합체가 잔존 모노머를 0.1중량% 이상 포함하는, [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[13] The production method according to any one of [1] to [12], wherein the hydrogel polymer before drying contains 0.1% by weight or more of a residual monomer.

[14] 중합 공정에서 사용하는 단량체가 아크릴산(염)을 포함하고, 상기 아크릴산(염)의 함유량이, 상기 중합 공정에서 사용하는 총 단량체(내부 가교제를 제외한다)에 대하여, 50 내지 100몰%이고, 상기 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지는 킬레이트제의 잔존량(C1)이 10ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 85 이상이고, YI값이 13 이하인 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지인, [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[14] The monomers used in the polymerization step include acrylic acid (salt), and the content of the acrylic acid (salt) is 50 to 100 mol% based on the total monomers (excluding the internal crosslinking agent) used in the polymerization step. And, the water absorbent resin containing the chelating agent is a polyacrylic acid (salt)-based water absorbent resin having a residual amount (C1) of the chelating agent of 10 ppm or more, an L value of the initial color tone of 85 or more, and a YI value of 13 or less, [ 1] to the production method described in any one of [13].

[15] 상기 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지는 킬레이트제의 잔존량(C1)이 200ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 89 이상이고, YI값이 10 이하인, [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.[15] The absorbent polymer containing the chelating agent has a residual amount (C1) of chelating agent of 200 ppm or more, an L value of an initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less, any one of [1] to [14]. The manufacturing method described in one.

[16] 킬레이트제의 함유량(C2)이 200ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 89 이상이고, YI값이 10 이하인, 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지.[16] A polyacrylic acid (salt)-based water absorbent resin having a chelating agent content (C2) of 200 ppm or more, an L value of an initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less.

[17] 무가압 하 흡수 배율(CRC)이 25g/g 이상이고, 가압 하 흡수 배율(AAP(0.7psi))이 15g/g 이상이고, 가압 하 흡수 배율과 무가압 하 흡수 배율의 비(AAP(0.7psi)/CRC)가 0.5 이상인, [16]에 기재된 흡수성 수지.[17] Absorption capacity under pressure (CRC) is 25 g / g or more, absorption capacity under pressure (AAP (0.7 psi)) is 15 g / g or more, and the ratio of absorption capacity under pressure and absorption capacity under pressure (AAP (0.7psi)/CRC) is 0.5 or more, the water absorbent resin described in [16].

[18] 아크릴산(염)을 총 단량체(내부 가교제를 제외한다)의 50 내지 100몰%, 내부 가교제를 단량체에 대하여 0.001 내지 5몰%, 및 과황산염을 단량체에 대하여 0 내지 0.04몰% 포함하는 단량체 수용액에서 얻어지는 폴리아크릴산(염)계 가교중합체를 포함하는, [16] 또는 [17]에 기재된 흡수성 수지.[18] Acrylic acid (salt) containing 50 to 100 mol% of the total monomers (excluding the internal crosslinking agent), 0.001 to 5 mol% of the internal crosslinking agent, and 0 to 0.04 mol% of persulfate based on the monomers The water-absorbent resin described in [16] or [17], which contains a polyacrylic acid (salt)-based crosslinked polymer obtained from an aqueous monomer solution.

[19] 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 얻어진 함수 겔상 중합체를, 필요에 따라 중합 도중 및/또는 중합 후에 겔 분쇄하고, 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서 얻어지는 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지로서, 건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)을 첨가하는, [16] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 흡수성 수지.[19] A hydrogel polymer obtained by polymerization of a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator is gel-pulverized during and/or after polymerization as necessary, and a chelating agent obtained by drying the particulate hydrogel polymer obtained [16] to [18] as a water absorbent polymer, in which a chelating agent is added in a total amount of 10 ppm or more (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of polymerization) to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer in a step prior to the drying step. The water absorbent resin according to any one of the above.

[20] 부정형 파쇄상인, [16] 내지 [19] 중 어느 하나에 기재된 흡수성 수지.[20] The water absorbent resin according to any one of [16] to [19], which is an irregular crushed phase.

[21] 킬레이트제의 잔존율이 50% 이상인, [16] 내지 [20] 중 어느 하나에 기재된 흡수성 수지.[21] The water absorbent resin according to any one of [16] to [20], wherein the residual ratio of the chelating agent is 50% or more.

[22] 표면 및 내부에 킬레이트제를 포함하고, 표면에 존재하는 킬레이트제의 양이, 내부에 존재하는 킬레이트제의 양보다 많은, [16] 내지 [21] 중 어느 하나에 기재된 흡수성 수지.[22] The water absorbent resin according to any one of [16] to [21], which contains a chelating agent on the surface and inside, and the amount of the chelating agent on the surface is greater than the amount of the chelating agent on the inside.

본 발명의 일 양태에 의하면, 흡수성 수지의 제조 공정에 있어서의 킬레이트제의 분해를 방지하고, 최종 제품인 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존율을 향상시켜서, 흡수성 수지의 입자 표면 및 내부에 킬레이트제를 배합할 수 있다는 효과를 발휘한다.According to one aspect of the present invention, the decomposition of the chelating agent in the water-absorbent polymer manufacturing process is prevented, the residual rate of the chelating agent in the final product, the water-absorbent polymer is improved, and the chelating agent is blended on the surface and inside of the water-absorbent polymer particles exert what it can do.

이하, 본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법, 및 이에 의해 얻어지는 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지에 대해서 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들의 설명에 구속받지 않고, 이하의 예시 이외에 대해서도, 본 발명의 취지를 손상시키지 않는 범위에서 적절히 변경, 실시할 수 있다. 구체적으로는, 본 발명은 하기의 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합해서 얻어지는 실시 형태에 대해서도, 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, a method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent according to the present invention and a water absorbent polymer containing a chelating agent obtained thereby will be described in detail, but the scope of the present invention is not limited by these descriptions, and the following examples In addition, it can be changed and implemented as appropriate within a range that does not impair the gist of the present invention. Specifically, the present invention is not limited to each of the following embodiments, and various changes are possible within the scope indicated in the claims, and also for embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in other embodiments, the present invention included in the technical scope.

〔1〕 각종 정의[1] Various definitions

(1-1) 「흡수성 수지」(1-1) "Water Absorbent Resin"

본 발명에 있어서의 「흡수성 수지」란, 수팽윤성 수불용성의 고분자 겔화제를 의미한다. 또한, 「수팽윤성」이란, ERT442.2-02에서 규정하는 CRC(무가압 하 흡수 배율)가 5[g/g] 이상인 것을 말하며, 「수불용성」이란, ERT470.2-02에서 규정하는 Ext(수가용분)가 0 내지 50중량%인 것을 말한다.The "water-absorbent resin" in the present invention means a water-swellable, water-insoluble polymer gelling agent. In addition, "water swelling property" means that the CRC (water absorption capacity under no pressure) specified in ERT442.2-02 is 5 [g/g] or more, and "water insolubility" refers to Ext specified in ERT470.2-02. (Water soluble content) refers to 0 to 50% by weight.

상기 흡수성 수지는 그 용도에 따라서 적절히 설계 가능하고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 카르복실기를 갖는 불포화 단량체를 중합시킨, 친수성 중합체인 것이 바람직하다. 또한, 전량(100중량%)이 중합체인 형태에 한정되지 않고, 상기 성능을 유지하는 범위 내에 있어서, 표면 가교된 수지나 첨가제 등을 포함한 조성물이어도 된다. 본 발명의 제조 방법에 의하면, 최종 제품으로서, 입자상 또는 분말상의 흡수성 수지를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 용어 「흡수성 수지」는, 표면 처리 또는 표면 가교를 행하기 전의 흡수성 수지, 표면 처리 또는 표면 가교를 행한 후의 흡수성 수지, 각 공정에서 얻어지는 형상이 다른 흡수성 수지(형상으로서, 예를 들어 시트상, 섬유상, 필름상, 겔상 등을 들 수 있다), 첨가제 등을 함유한 흡수성 수지 조성물 등을 포함한다.The water absorbent resin can be appropriately designed depending on its use, and is not particularly limited, but is preferably a hydrophilic polymer obtained by polymerizing an unsaturated monomer having a carboxyl group. Moreover, it is not limited to the form in which the whole amount (100% by weight) is a polymer, and a composition containing a surface crosslinked resin or additives may be used within the range of maintaining the above performance. According to the production method of the present invention, a particulate or powdery water absorbent resin can be produced as a final product. In the present invention, the term "absorbent resin" refers to a water absorbent resin before surface treatment or surface crosslinking, a water absorbent resin after surface treatment or surface crosslinking, and a water absorbent resin having a different shape obtained in each step (as a shape, For example, a sheet form, a fiber form, a film form, a gel form, etc.), a water absorbent resin composition containing additives, etc. are included.

(1-2) 「폴리아크릴산(염)」(1-2) "Polyacrylic acid (salt)"

본 발명에 있어서의 「폴리아크릴산(염)」이란, 임의로 그라프트 성분을 포함하고, 반복 단위로서, 아크릴산 및/또는 그의 염(이하, 아크릴산(염)이라 칭하는 경우가 있다)을 주성분으로 하는 중합체를 의미한다. 구체적으로는, 중합에 사용되는 총 단량체(내부 가교제를 제외한다) 중, 아크릴산(염)을 필수적으로 50 내지 100몰%, 바람직하게는 70 내지 100몰%, 더욱 바람직하게는 90 내지 100몰%, 특히 바람직하게는 실질 100몰% 포함하는 중합체를 말한다. 또한, 중합체로서 폴리아크릴산염을 사용하는 경우에는, 필수적으로 수용성염을 포함하고, 중화염의 주성분으로서 1가염이 바람직하고, 알칼리 금속염 또는 암모늄염이 보다 바람직하고, 알칼리 금속염이 더욱 바람직하고, 나트륨염이 특히 바람직하다."Polyacrylic acid (salt)" in the present invention is a polymer containing, as a repeating unit, acrylic acid and/or a salt thereof (hereinafter sometimes referred to as acrylic acid (salt)) as a main component, optionally including a graft component. means Specifically, of the total monomers (excluding the internal crosslinking agent) used in the polymerization, essentially 50 to 100 mol% of acrylic acid (salt), preferably 70 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol% , particularly preferably a polymer containing substantially 100% by mole. In addition, when polyacrylate is used as the polymer, it essentially contains a water-soluble salt, and as a main component of the neutralized salt, a monovalent salt is preferable, an alkali metal salt or an ammonium salt is more preferable, an alkali metal salt is still more preferable, and a sodium salt is particularly preferred.

(1-3) 「EDANA」 및 「ERT」(1-3) "EDANA" and "ERT"

「EDANA」는, 유럽 부직포 공업회(European Disposables and Nonwovens Assoiations)의 약칭이며, 「ERT」는 유럽 표준(거의 세계 표준)인 흡수성 수지의 측정 방법(EDANA Recommended Test Metods)의 약칭이다. 또한, 본 발명에 있어서는, 특별히 언급하지 않는 한, ERT 원본(공지 문헌: 2002년 개정)에 준거해서 측정을 행한다."EDANA" is an abbreviation for European Disposables and Nonwovens Associations, and "ERT" is an abbreviation for Water Absorbent Resin Measurement Methods (EDANA Recommended Test Methods), which is a European standard (almost a global standard). In the present invention, unless otherwise specified, measurement is performed based on the original ERT (known document: revised in 2002).

(a) 「CRC」(ERT441.2-02)(a) "CRC" (ERT441.2-02)

「CRC」는 Centrifuge Retention Capacity(원심 분리기 유지 용량)의 약칭이며, 무가압 하 흡수 배율(이하, 「흡수 배율」이라고 칭하기도 한다)을 의미한다. 구체적으로는, 부직포 주머니 안의 0.200g의 흡수성 수지를, 대과잉의 0.9중량% 염화나트륨 수용액에 대하여 30분간 자유 팽윤시킨 후, 또한 원심 분리기에서 탈수한 후의 흡수 배율(단위; [g/g])이다. 또한, 함수 겔상 중합체의 CRC(이하, 「겔 CRC」라고 칭한다)는, 시료를 0.4g, 자유 팽윤 시간을 24시간으로 각각 변경해서 측정을 행하였다."CRC" is an abbreviation for Centrifuge Retention Capacity, and means absorption capacity under no pressure (hereinafter, also referred to as "absorption capacity"). Specifically, it is the water absorption ratio (unit: [g/g]) after freely swelling 0.200 g of the water-absorbent resin in a nonwoven fabric bag with a large excess of 0.9% by weight aqueous sodium chloride solution for 30 minutes and then dehydrating in a centrifugal separator. . In addition, the CRC (hereinafter referred to as "gel CRC") of the hydrogel polymer was measured by changing the sample to 0.4 g and the free swelling time to 24 hours, respectively.

(b) 「AAP」(ERT442.2-02)(b) "AAP" (ERT442.2-02)

「AAP」는 Absorption Against Pressure의 약칭이며, 가압 하 흡수 배율을 의미한다. 구체적으로는, 0.900g의 흡수성 수지를, 0.9중량% 염화나트륨 수용액에 대하여 1시간, 2.06㎪(0.3psi, 21[g/㎠])에서의 하중 하에서 팽윤시킨 후의 흡수 배율(단위; [g/g])이다. 또한, ERT442.2-02에서는 Absorption Under Pressure로 표기되어 있지만, 실질적으로 동일 내용이다. 또한, 본 발명 및 실시예에서는, 하중 조건을 4.83㎪(0.7psi, 49[g/㎠])로 변경해서 측정을 행하는 경우도 있고, 그 경우에는 AAP(0.7psi)라고 기재한다."AAP" is an abbreviation for Absorption Against Pressure, and means absorption capacity under pressure. Specifically, the water absorption factor (unit: [g/g) after swelling 0.900 g of the water absorbent polymer in a 0.9% by weight aqueous solution of sodium chloride for 1 hour under a load at 2.06 kPa (0.3 psi, 21 [g/cm]) ])am. Also, in ERT442.2-02, it is indicated as Absorption Under Pressure, but it is substantially the same. In addition, in the present invention and examples, there are cases in which the measurement is performed by changing the load condition to 4.83 kPa (0.7 psi, 49 [g/cm 2 ]), and in that case, it is described as AAP (0.7 psi).

(c) 「Ext」(ERT470.2-02)(c) "Ext" (ERT470.2-02)

「Ext」는 Extractables의 약칭이며, 수가용분(수가용 성분량)을 의미한다. 구체적으로는, 흡수성 수지 1.000g을 0.9중량% 염화나트륨 수용액 200ml에 첨가하고, 16시간 교반한 후의 용해 폴리머양(단위; 중량%)이다. 용해 폴리머양의 측정은 pH 적정을 사용하여 행한다. 또한, 함수 겔상 중합체의 수가용분(이하, 「겔 Ext」라고 칭한다)은, 시료를 5.0g, 교반 시간을 24시간으로 각각 변경해서 측정을 행하였다."Ext" is an abbreviation of Extractables, and means water-soluble content (amount of water-soluble component). Specifically, it is the amount of dissolved polymer (unit: wt%) after adding 1.000 g of water absorbent resin to 200 ml of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution and stirring for 16 hours. The amount of dissolved polymer is measured using pH titration. In addition, the water-soluble content of the hydrogel polymer (hereinafter referred to as "gel Ext") was measured by changing the sample to 5.0 g and the stirring time to 24 hours, respectively.

(d) 「PSD」(ERT420.2-02)(d) "PSD" (ERT420.2-02)

「PSD」는 Particle Size Distribution의 약칭이며, 체 분급에 의해 측정되는 입도 분포를 의미한다. 또한, 중량 평균 입자경(D50) 및 입자경 분포폭은, 미국특허 제7638570호에 기재된 「(3) Mass-Average Particle Diameter(D50) and Logarithmic Standard Deviation(σζ) of Particle Diameter Distribution」과 마찬가지 방법으로 측정한다. 또한, 입도 측정에서 사용하는 표준 체(눈 크기)는, 대상물의 입도에 따라 적절히 추가해도 된다. 예를 들어, 눈 크기가 710㎛, 600㎛ 등의 표준 체를 추가하면 된다. 또한, 함수 겔상 중합체의 PSD의 측정 방법에 대해서는 후술한다."PSD" is an abbreviation for Particle Size Distribution, and means a particle size distribution measured by sieve classification. In addition, the weight average particle diameter (D50) and particle diameter distribution width are measured by the same method as "(3) Mass-Average Particle Diameter (D50) and Logarithmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution" described in US Patent No. 7638570. do. In addition, a standard sieve (eye size) used in particle size measurement may be appropriately added according to the particle size of the object. For example, a standard sieve with an eye size of 710 μm or 600 μm may be added. In addition, the method for measuring the PSD of the hydrogel polymer will be described later.

(e) 「Residual Monomers」(ERT410.2-02)(e) 「Residual Monomers」(ERT410.2-02)

「Residual Monomers」는 흡수성 수지 중에 잔존한 단량체(모노머)량(이하, 「잔존 모노머」라고 칭한다)을 의미한다. 구체적으로는, 흡수성 수지 1.0g을 0.9중량% 염화나트륨 수용액 200ml에 첨가하고, 35㎜의 교반기 칩을 사용하여 500rpm으로 1시간 교반한 후의 용해한 모노머양(단위; ppm)을 말한다. 용해 모노머양의 측정은 HPLC(고속 액체 크로마토그래피)를 사용하여 행한다. 또한, 함수 겔상 중합체의 잔존 모노머는, 시료를 2g, 교반 시간을 3시간으로 각각 변경해서 측정을 행하여, 얻어진 측정값을 함수 겔상 중합체의 수지 고형분당 중량으로 환산한 값(단위; ppm)으로 한다."Residual Monomers" means the amount of monomers (monomers) remaining in the water absorbent resin (hereinafter referred to as "residual monomers"). Specifically, it refers to the amount of dissolved monomer (unit: ppm) after adding 1.0 g of water absorbing resin to 200 ml of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution and stirring for 1 hour at 500 rpm using a 35 mm stirrer tip. The amount of dissolved monomer is measured using HPLC (high performance liquid chromatography). In addition, the residual monomer of the hydrogel polymer is measured by changing the sample to 2 g and the stirring time to 3 hours, respectively, and the obtained measured value is converted into the weight per resin solid content of the hydrogel polymer (unit: ppm). .

(f) 「Moisture Content」(ERT430.2-02)(f) 「Moisture Content」(ERT430.2-02)

「Moisture Content」는 흡수성 수지의 함수율을 의미한다. 구체적으로는, 흡수성 수지 1g을 105℃에서 3시간 건조했을 때의 건조 감량으로부터 산출한 값(단위; 중량%)이다. 또한, 본 발명에서는, 흡수성 수지 및 건조 중합체의 함수율은, 건조 온도를 180℃로 변경해서 측정을 행하였다. 또한, 함수 겔상 중합체의 함수율은, 시료를 2g, 건조 온도를 180℃, 건조 시간을 16시간으로 각각 변경해서 측정을 행하였다. 또한, {100-함수율(중량%)}로 산출되는 값을, 본 발명에서는 「수지 고형분」이라 하여, 흡수성 수지, 건조 중합체 및 함수 겔상 중합체에 적용할 수 있다."Moisture Content" means the moisture content of the water absorbing resin. Specifically, it is a value (unit: % by weight) calculated from the drying loss when 1 g of the water absorbent polymer is dried at 105°C for 3 hours. In the present invention, the moisture content of the water absorbent resin and the dried polymer was measured by changing the drying temperature to 180°C. In addition, the moisture content of the hydrogel polymer was measured by changing the sample to 2 g, the drying temperature to 180°C, and the drying time to 16 hours, respectively. In addition, the value calculated by {100 - water content (% by weight)} is referred to as "resin solid content" in the present invention, and can be applied to water absorbent resins, dry polymers, and hydrogel polymers.

(1-4) 「통액성」(1-4) "liquid permeability"

본 발명에 있어서의 「통액성」이란, 하중 하 또는 무하중 하에서의 팽윤 겔의 입자간을 통과하는 액의 흐름성을 말하며, 대표적인 측정 방법으로서, SFC(Saline Flow Conductivity/생리 식염수 흐름 유도성)나, GBP(Gel Bed Permeability/겔 바닥 투과성)가 있다."Liquid permeability" in the present invention refers to the flowability of a liquid passing between particles of a swollen gel under load or no load, and as a typical measurement method, SFC (Saline Flow Conductivity/physiological saline flow inductivity) or , GBP (Gel Bed Permeability).

「SFC(생리 식염수 흐름 유도성)」는 하중 2.07㎪에서의 흡수성 수지에 대한 0.69중량% 염화나트륨 수용액의 통액성을 말하며, 미국특허 제5669894호에 개시된 SFC 시험 방법에 준하여 측정된다. 또한, 「GBP」는 하중 하 또는 자유 팽창에서의 흡수성 수지에 대한 0.69중량% 염화나트륨 수용액의 통액성을 말하며, 국제공개 제2005/016393호에 개시된 GBP 시험 방법에 준하여 측정된다."SFC (physiological saline flow inductivity)" refers to the liquid permeability of a 0.69% by weight aqueous sodium chloride solution to the absorbent polymer at a load of 2.07 kPa, and is measured according to the SFC test method disclosed in US Patent No. 5669894. In addition, "GBP" refers to the liquid permeability of a 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution to the water absorbent polymer under load or free expansion, and is measured according to the GBP test method disclosed in International Publication No. 2005/016393.

(1-5) 「FSR」(1-5) 「FSR」

본 발명에 있어서의 「FSR」이란, Free Swell Rate의 약칭이며, 흡수 속도(자유 팽윤 속도)를 의미한다. 구체적으로는, 흡수성 수지 1g이 0.9중량% 염화나트륨 수용액 20g을 흡수할 때의 속도(단위; [g/g/s])이다."FSR" in the present invention is an abbreviation for Free Swell Rate, and means a water absorption rate (free swelling rate). Specifically, it is the rate (unit: [g/g/s]) when 1 g of the water absorbent polymer absorbs 20 g of a 0.9% by weight sodium chloride aqueous solution.

(1-6) 「겔 분쇄」(1-6) "Gel Grinding"

본 발명에 있어서의 「겔 분쇄」란, 중합 공정에서 얻어진 함수 겔상 중합체의 건조를 용이하게 하는 것을 목적으로, 전단, 압축력을 가하여 크기를 작게 하고 표면적을 크게 하는 조작을 말한다. 「겔 분쇄」에 의해, 입자상의 함수 겔상 중합체, 특히 후술하는 중량 평균 입자경(D50)을 갖는 입자상의 함수 겔상 중합체가 얻어진다."Gel pulverization" in the present invention refers to an operation of reducing the size and increasing the surface area by applying shear and compressive force for the purpose of facilitating drying of the hydrogel polymer obtained in the polymerization step. By "gel pulverization", a particulate hydrogel polymer, particularly a particulate hydrogel polymer having a weight average particle diameter (D50) described later is obtained.

또한, 무교반 수용액 중합(정치 수용액 중합, 특히 벨트 중합)에서는 중합 후에 겔 분쇄가 행해지는 데 반해, 니더 중합의 경우에는 중합과 겔 분쇄가 동일 장치 내에서 연속적으로 행해진다. 건조 공정에 공급되는 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)이 후술한 범위로 되어 있으면 되고, 중합 중 또는 중합 후의 어느 것으로 겔 분쇄가 행해져도 된다.Further, in unstirred aqueous polymerization (stationary aqueous solution polymerization, particularly belt polymerization), gel pulverization is performed after polymerization, whereas in the case of kneader polymerization, polymerization and gel pulverization are performed continuously in the same apparatus. The weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer supplied to the drying step may be within the range described below, and gel grinding may be performed either during polymerization or after polymerization.

(1-7) 「수가용분의 중량 평균 분자량」(1-7) "Weight average molecular weight of water-soluble content"

본 발명에 있어서의 「수가용분의 중량 평균 분자량」이란, 흡수성 수지를 수용매에 첨가했을 때 용해하는 성분(수가용분)의 중량 평균 분자량에 대해서, GPC(겔 침투 크로마토그래피)로 측정한 값(단위; daltons/이하, [Da]라 약기한다)을 말한다. 즉, 상기 (1-3) (c) 「Ext」에 기재한 측정 방법에서 얻은 용액을 GPC 측정한 결과이다. 또한, 함수 겔상 중합체의 수가용분의 중량 평균 분자량은, 입자경을 5㎜ 이하, 나아가 1 내지 3㎜로 세립화한 시료를 5.0g, 교반 시간을 24시간으로 각각 변경해서 측정을 행하였다.The "weight average molecular weight of the water-soluble component" in the present invention is a value measured by GPC (gel permeation chromatography) for the weight average molecular weight of the component (water-soluble component) dissolved when the water-absorbent resin is added to the water medium ( Unit; daltons/hereinafter, abbreviated as [Da]). That is, it is the result of GPC measurement of the solution obtained by the measurement method described in (1-3) (c) "Ext" above. In addition, the weight average molecular weight of the water-soluble component of the hydrogel polymer was measured by changing the stirring time to 24 hours and 5.0 g of a sample having a particle diameter of 5 mm or less and further refining to 1 to 3 mm.

(1-8) 기타(1-8) Others

본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 「X 내지 Y」는, 「X 이상, Y 이하」를 의미한다. 또한, 「질량」과 「중량」은 동의어로 다루며, 중량의 단위인 「t(톤)」은, 「Metric ton(메트릭 톤)」을 의미하고, 또한 특별히 주석이 없는 한, 「ppm」은 「중량ppm」을 의미한다. 또한, 「~산(염)」은 「~산 및/또는 그의 염」을 의미하고, 「(메트)아크릴」은 「아크릴 및/또는 메타크릴」을 의미한다.In this specification, “X to Y” representing a range means “X or more and Y or less”. In addition, "mass" and "weight" are treated as synonyms, and "t (ton)", which is a unit of weight, means "Metric ton", and unless otherwise noted, "ppm" is " weight ppm”. In addition, "~acid (salt)" means "~acid and/or its salt", and "(meth)acryl" means "acryl and/or methacryl".

〔2〕 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법[2] Method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent

본 발명은 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 함수 겔상 중합체를 얻는 중합 공정과, 필요에 따라, 중합 공정 도중 및/또는 후에 함수 겔상 중합체를 분쇄하는 겔 분쇄 공정과, 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서, 입자상의 건조 중합체를 얻는 건조 공정을 포함하는, 흡수 배율(CRC)이 15g/g 이상이고 또한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서, 이하의 방법 1 및 방법 2를 제공한다.The present invention relates to a polymerization step of obtaining a hydrogel polymer by polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator, a gel pulverization step of pulverizing the hydrogel polymer during and/or after the polymerization step, if necessary, and the obtained particulate function Methods 1 and 2 below for producing a water absorbent resin having a water absorption coefficient (CRC) of 15 g/g or more and containing a chelating agent, including a drying step of drying a gel polymer to obtain a dry polymer in particulate form. to provide.

(방법 1; 단량체 중의 과황산염/겔 입자경/건조 조건을 규정)(Method 1; stipulate persulfate in monomer/gel particle size/drying conditions)

상기 중합 공정에서 사용되는 과황산염이 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)이며(단, 과황산염 0몰%(불사용)인 경우에는 다른 중합 개시제를 필수적으로 사용), 건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분) 첨가하고, 상기 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 하고, 상기 건조 공정에서는, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 건조 시간을 20분간 이하로 하는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법.The persulfate used in the polymerization process is 0 to 0.04 mol% (monomer during polymerization) (however, in the case of 0 mol% (non-use) of persulfate, another polymerization initiator must be used), prior to the drying process In the step, a chelating agent is added to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer in a total amount of 10 ppm or more (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of polymerization), and the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is 1 mm. A method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, wherein in the drying step, the drying time until the solid content reaches 80% by weight or more is set to 20 minutes or less.

(방법 2; 함수 겔상 중합체 중의 과황산염/겔 입자경/건조 조건을 규정)(Method 2; Defining Persulfate/Gel Particle Size/Drying Conditions in Hydrogel Polymer)

상기 건조 공정에서는, 킬레이트제를 10ppm 이상(대 함수 겔상 중합체의 고형분), 과황산염을 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체) 포함하는, 중량 평균 입자경(D50)이 1㎜ 이하인 입자상의 함수 겔상 중합체를, 건조 시간 20분간 이하에서, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지 건조시키는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법. 단, 상기 건조 시간은, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 시간을 가리킨다.In the drying step, the chelating agent is 10 ppm or more (solid content of hydrous gel polymer), and the persulfate is 0 to 0.04 mol% (monomer during polymerization), and the weight average particle size (D50) is 1 mm or less. A method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, wherein a gel polymer is dried for a drying time of 20 minutes or less until the solid content is 80% by weight or more. However, the said drying time points out the time until solid content becomes 80 weight% or more.

이하, 상기 방법 1 및 방법 2를 상세히 설명한다.Hereinafter, Method 1 and Method 2 will be described in detail.

(2-1) 중합 공정(2-1) polymerization process

본 공정은, 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서, 함수 겔상 중합체(이하, 「함수 겔」이라고 약기하는 경우가 있다)를 얻는 공정이다.This step is a step of polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel polymer (hereinafter sometimes abbreviated as "hydrogel").

(단량체)(monomer)

본 발명에서 얻어지는 흡수성 수지는 그 원료(단량체)로서, 바람직하게는 아크릴산(염)을 주성분으로서 포함하는 단량체를 사용하고, 통상, 수용액 상태에서 중합되는, 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지이다.The water absorbent resin obtained in the present invention is a polyacrylic acid (salt) water absorbent resin that is usually polymerized in an aqueous solution using a monomer containing acrylic acid (salt) as a main component as its raw material (monomer).

단량체 수용액 중의 단량체(모노머) 농도로서는, 10 내지 80 중량%가 바람직하고, 20 내지 80중량%가 보다 바람직하고, 30 내지 70중량%가 더욱 바람직하고, 40 내지 60중량%가 특히 바람직하다.The monomer (monomer) concentration in the aqueous monomer solution is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 80% by weight, still more preferably 30 to 70% by weight, and particularly preferably 40 to 60% by weight.

또한, 상기 단량체 수용액의 중합에 의해 얻어지는 함수 겔상 중합체는, 흡수 성능이나 잔존 모노머의 관점에서, 중합체의 산기의 적어도 일부가 중화되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 부분 중화염으로서는 특별히 한정되지 않지만, 흡수 성능의 관점에서, 알칼리 금속염, 암모늄염, 아민 염에서 선택되는 1가 염이 바람직하고, 알칼리 금속염이 보다 바람직하고, 나트륨염, 리튬염, 칼륨염에서 선택되는 알칼리 금속염이 더욱 바람직하고, 나트륨염이 특히 바람직하다. 따라서, 상기 중화에 사용되는 염기성 물질로서는 특별히 한정되지 않지만, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 등의 알칼리 금속의 수산화물, 탄산(수소)나트륨, 탄산(수소)칼륨 등의 탄산(수소)염 등의 1가의 염기성 물질이 바람직하고, 수산화나트륨이 특히 바람직하다. 중화에 탄산염을 사용하는 경우에는, 중화 시에 탄산 가스가 발생하기 때문에, 당해 탄산 가스를 중합 시의 발포제로서 사용할 수도 있다.In the water-containing gel polymer obtained by polymerization of the monomer aqueous solution, it is preferable that at least a part of the acid groups of the polymer are neutralized from the viewpoint of water absorption performance and residual monomer. Although this partially neutralized salt is not particularly limited, from the viewpoint of absorption performance, a monovalent salt selected from alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts is preferable, and alkali metal salts are more preferable, and sodium salts, lithium salts, and potassium salts. Alkali metal salts are more preferred, and sodium salts are particularly preferred. Therefore, the basic substance used for neutralization is not particularly limited, but alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, carbonate (hydrogen) salts such as sodium (hydrogen)carbonate and potassium carbonate (hydrogen)carbonate, etc. A monovalent basic substance is preferred, and sodium hydroxide is particularly preferred. When carbonate is used for neutralization, since carbonic acid gas is generated during neutralization, the carbonic acid gas can also be used as a foaming agent at the time of polymerization.

상기 중화는 중합 전, 중합 중 또는 중합 후의 각각의 형태·상태에서 행할 수 있으며, 예를 들어 미중화 또는 저중화(예를 들어, 중화율 0 내지 30몰%)의 아크릴산을 중합해서 얻어지는 함수 겔상 중합체를 중화, 특히 겔 분쇄와 동시에 중화를 행할 수도 있지만, 생산성이나 물성 향상 등의 관점에서, 중합 전의 아크릴산에 대하여 중화를 행하는 것이 바람직하다. 즉, 중화된 아크릴산(아크릴산의 부분 중화염)을 단량체로서 사용하는 것이 바람직하다.The neutralization can be performed in each form/state before polymerization, during polymerization, or after polymerization, for example, a hydrous gel obtained by polymerization of unneutralized or low-neutralized (eg, neutralization rate of 0 to 30 mol%) acrylic acid. The polymer may be neutralized, particularly neutralized simultaneously with gel pulverization, but it is preferable to neutralize the acrylic acid before polymerization from the viewpoint of improving productivity and physical properties. That is, it is preferable to use neutralized acrylic acid (a partially neutralized salt of acrylic acid) as a monomer.

또한, 상기 중화에 있어서의 중화율은, 특별히 한정되지 않지만, 최종적인 흡수성 수지로서 10 내지 100몰%가 바람직하고, 30 내지 95몰%가 보다 바람직하고, 45 내지 90몰%가 더욱 바람직하고, 60 내지 80몰%가 특히 바람직하다. 또한, 중화 온도에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 100℃가 바람직하고, 30 내지 90℃가 보다 바람직하다.In addition, the neutralization rate in the neutralization is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 95 mol%, and still more preferably 45 to 90 mol% as the final water absorbent resin, 60 to 80 mol% is particularly preferred. Also, the neutralization temperature is not particularly limited, but is preferably 10 to 100°C and more preferably 30 to 90°C.

또한, 본 발명에 있어서는, 아크릴산(염)을 주성분으로서 사용할 때, 아크릴산(염) 이외의 친수성 또는 소수성의 불포화 단량체(이하, 「기타 단량체」라 칭한다)를 병용해도 된다. 이러한 기타 단량체로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 메타크릴산, (무수)말레산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴옥시알칸술폰산, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐아세트아미드, (메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트 및 이들의 염 등을 들 수 있다. 기타 단량체를 사용하는 경우, 그 사용량은, 얻어지는 흡수성 수지의 흡수 성능을 손상시키지 않는 범위에서 적절히 결정되어, 특별히 한정되지 않지만, 총 단량체(내부 가교제를 제외한다)에 대하여, 0 내지 50몰%가 바람직하고, 0 내지 30몰%가 보다 바람직하고, 0 내지 10몰%가 더욱 바람직하다.In the present invention, when acrylic acid (salt) is used as a main component, a hydrophilic or hydrophobic unsaturated monomer other than acrylic acid (salt) (hereinafter referred to as "other monomers") may be used in combination. Examples of such other monomers include, but are not particularly limited to, methacrylic acid, (anhydride) maleic acid, 2-(meth)acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth)acryloxyalkanesulfonic acid, and N-vinyl-2- Pyrrolidone, N-vinylacetamide, (meth)acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, N,N-dimethyl (meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, methoxy Polyethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, stearyl acrylate, salts thereof, and the like are exemplified. When other monomers are used, the amount used is appropriately determined within a range that does not impair the water absorption performance of the resulting water absorbent polymer, and is not particularly limited, but is 0 to 50 mol% based on the total monomers (excluding the internal crosslinking agent). It is preferable, 0 to 30 mol% is more preferable, and 0 to 10 mol% is still more preferable.

(중합 금지제)(polymerization inhibitor)

상기 단량체 수용액은, 중합 및 중화의 안정화 등을 목적으로 하여, 필요에 따라 중합 금지제를 포함하고 있어도 된다. 단량체 수용액이 중합 금지제를 포함하는 경우, 그 사용량은, 착색 및 중합 안정성의 관점에서, 대표적으로는, 단량체에 대하여 200ppm 이하이며, 나아가 10 내지 130ppm이며, 보다 바람직하게는 20 내지 100ppm이다. 바람직하게는 메톡시페놀계의 중합 금지제가 사용된다. 보다 바람직하게는, 중합 금지제는 p-메톡시페놀이다.The aqueous monomer solution may contain a polymerization inhibitor as necessary for the purpose of stabilization of polymerization and neutralization. When the monomer aqueous solution contains a polymerization inhibitor, the usage amount is typically 200 ppm or less, further 10 to 130 ppm, more preferably 20 to 100 ppm with respect to the monomers from the viewpoint of coloring and polymerization stability. Preferably, a methoxyphenol type polymerization inhibitor is used. More preferably, the polymerization inhibitor is p-methoxyphenol.

(중합 개시제)(Polymerization initiator)

단량체 수용액의 중합을 개시시키기 위해서, 상기 단량체 수용액은, 추가로 중합 개시제를 포함한다. 본 발명에 있어서 적합하게 사용되는 중합 개시제는, 중합 형태에 따라 적절히 선택되며, 특별히 한정되지 않지만, 라디칼 중합 개시제인 것이 바람직하다.In order to initiate polymerization of the aqueous monomer solution, the aqueous monomer solution further contains a polymerization initiator. The polymerization initiator suitably used in the present invention is appropriately selected depending on the type of polymerization and is not particularly limited, but is preferably a radical polymerization initiator.

본 발명(방법 1)은 중합 공정에서 사용되는 중합 개시제 중의 과황산염을 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)로 저감하는(단, 과황산염 0몰%(불사용)인 경우에는 다른 중합 개시제를 필수적으로 사용) 방법이다. 또한, 본 발명(방법 2)은 입자상의 함수 겔상 중합체에 포함되는 과황산염을 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)로 제어하고, 추가로 건조 공정 전의 함수 겔상 중합체의 겔 입자경 및 건조 조건을 제어하는 방법이다. 이에 의해, 본 발명은, 건조 공정에서의 킬레이트제의 분해를 억제한다.The present invention (Method 1) reduces the persulfate in the polymerization initiator used in the polymerization process to 0 to 0.04 mol% (to the monomer during polymerization) (provided, that when the persulfate is 0 mol% (not used), other polymerization Initiator is essentially used) method. In addition, the present invention (method 2) controls the persulfate contained in the particulate hydrogel polymer to 0 to 0.04 mol% (to the monomer during polymerization), and further, the gel particle size and drying conditions of the hydrogel polymer before the drying step how to control Thus, the present invention suppresses decomposition of the chelating agent in the drying step.

또한, 본 발명에서는, 잔존 모노머의 저감이나 물성 향상 등을 목적으로 하여, 과황산염은 단량체뿐만 아니라 함수 겔상 중합체에 대해서도 첨가할 수 있고, 중합 공정으로부터 건조 공정 전까지에 있어서의 과황산염의 첨가량을, 합계로 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)로 제어하는 것이 보다 바람직하다. 당해 과황산염의 첨가량 및 함수 겔상 중합체에 있어서의 과황산염의 함유량은, 낮을수록 바람직하고, 중합 시의 단량체에 대하여 0.04몰% 이하, 0.035몰% 이하, 0.03몰% 이하, 0.025몰% 이하, 0.02몰% 이하, 0.015몰% 이하의 순으로 바람직하다. 과황산염의 첨가량의 하한값은 0몰%이며, 중합 시에 불사용 또는 건조 공정 전까지 남김없이 소비되고 있는 경우이다. 단, 과황산염은 잔존 모노머의 저감에 유효하기 때문에, 건조 시에 있어서의 잔존 모노머를 저감하는 관점에서, 과황산염은 0.0001몰% 이상, 바람직하게는 0.001몰% 이상, 보다 바람직하게는 0.01몰% 이상이 되는 양이며, 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 과황산염의 첨가량 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다.Further, in the present invention, for the purpose of reducing residual monomers and improving physical properties, persulfate can be added not only to the monomers but also to the hydrogel polymer, and the amount of persulfate added from the polymerization process to the drying process, It is more preferable to control the total to 0 to 0.04 mol% (monomers at the time of polymerization). The addition amount of the persulfate and the content of the persulfate in the hydrogel polymer are preferably lower, and are 0.04 mol% or less, 0.035 mol% or less, 0.03 mol% or less, 0.025 mol% or less, 0.02 mol% or less, based on the monomers at the time of polymerization. It is preferable in the order of mol% or less and 0.015 mol% or less. The lower limit of the addition amount of persulfate is 0 mol%, and it is a case where it is not used during polymerization or completely consumed before the drying step. However, since the persulfate is effective in reducing the residual monomer, from the viewpoint of reducing the residual monomer during drying, the persulfate is 0.0001 mol% or more, preferably 0.001 mol% or more, more preferably 0.01 mol%. It is an amount equal to or greater than that, and is preferably contained in the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer. In the present invention, any combination of the upper limit and the lower limit of the amount of persulfate added is preferable.

과황산염의 첨가량이 중합 시의 단량체에 대하여 0.04몰%를 초과하는 경우, 그 후에 행해지는 건조 공정에 있어서, 미반응의 과황산염이, 함수 겔상 중합체 중에 병존하는 킬레이트제와 반응하여, 이것을 분해할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.When the added amount of persulfate exceeds 0.04 mol% with respect to the monomers during polymerization, in the subsequent drying step, the unreacted persulfate reacts with the chelating agent present in the hydrogel polymer and decomposes it. undesirable because it can

본 발명에서 사용되는 라디칼 중합 개시제로서는, 과황산염(예를 들어, 과황산 나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등)이어도 되고, 과황산염 이외의 과산화물(예를 들어, 과산화수소, t-부틸퍼옥시드, 메틸에틸케톤퍼옥시드 등), 아조 중합 개시제, 광중합 개시제여도 된다.The radical polymerization initiator used in the present invention may be a persulfate (for example, sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), or a peroxide other than a persulfate (for example, hydrogen peroxide, t-butyl peroxide , methyl ethyl ketone peroxide, etc.), an azo polymerization initiator, or a photopolymerization initiator.

본 발명에서 사용되는 아조 중합 개시제로서는, 수용성 아조 화합물(예를 들어, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]디히드로클로라이드, 2,2'-{아조비스(2-메틸-N-[1,1'-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸]프로피온아미드)} 등)을 들 수 있다. 적합하게는, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드가 사용된다.As the azo polymerization initiator used in the present invention, a water-soluble azo compound (e.g., 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-) Imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride, 2,2'-{azobis(2-methyl-N-[1,1'-bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]propionamide )} etc.). Suitably, 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride is used.

또한, 본 발명에서 사용되는 광중합 개시제로서는, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시)-2-프로필케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 아세토페논 유도체; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인알킬에테르류; o-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐 황화물, (4-벤조일벤질)트리메틸암모늄 염화물 등의 벤조페논 유도체; 티오크산톤(thioxanthone)계 화합물; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥시드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥시드 등의 아실포스핀옥시드유도체; 2-히드록시메틸프로피온니트릴 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 아세토페논 유도체이며, 그 중에서 바람직하게는 1-히드록시시클로헥실페닐케톤이 사용된다.In addition, as the photopolymerization initiator used in the present invention, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl- acetophenone derivatives such as (2-hydroxy)-2-propyl ketone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone; benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether; benzophenone derivatives such as o-benzoylmethylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, and (4-benzoylbenzyl)trimethylammonium chloride; thioxanthone-based compounds; acylphosphine oxide derivatives such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide and diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide; 2-hydroxymethylpropionitrile etc. are mentioned. Preferably, it is an acetophenone derivative, and among them, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone is preferably used.

과황산염(0 내지 0.04몰%)을 포함하는 중합 개시제의 사용량은, 중합 시의 단량체에 대하여, 합계로, 0.0001 내지 1몰%가 바람직하고, 0.0005 내지 0.5몰%가 보다 바람직하다. 상기 중합 개시제의 사용량이 1몰%를 초과하는 경우, 중합의 제어가 곤란해지고, 추가로 얻어지는 흡수성 수지의 색조가 악화될 우려가 있다. 또한, 상기 중합 개시제의 사용량이 0.0001몰% 미만인 경우, 잔존 모노머의 증가가 염려된다.The amount of the polymerization initiator containing persulfate (0 to 0.04 mol%) is preferably 0.0001 to 1 mol%, and more preferably 0.0005 to 0.5 mol%, in total with respect to the monomers at the time of polymerization. When the amount of the polymerization initiator used exceeds 1 mol%, control of the polymerization becomes difficult, and there is a risk that the color tone of the water absorbent resin obtained further deteriorates. In addition, when the usage amount of the polymerization initiator is less than 0.0001 mol%, there is concern about an increase in residual monomers.

본 발명에 있어서는, 2종류 이상의 중합 개시제를 병용해도 된다. 그 중에서도, 취급성, 흡수성 수지의 물성 등의 관점에서, 과황산염이 상기 범위에서 바람직하게 사용된다. 과황산염과 다른 중합 개시제를 병용하는 경우, 흡수성 수지의 성능면에서, 과황산염 이외의 중합 개시제로서, 아조 중합 개시제 및 광중합 개시제에서 선택되는 제2 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 과황산염과 과황산염 이외의 중합 개시제(=아조 중합 개시제+광중합 개시제+기타 중합 개시제)와의 몰비는, 1/99 내지 99/1, 바람직하게는 1/9 내지 9/1, 보다 바람직하게는 2/8 내지 8/2, 더욱 바람직하게는 3/7 내지 7/3이다.In this invention, you may use together 2 or more types of polymerization initiators. Among them, persulfate salts are preferably used within the above range from the viewpoint of handling properties, physical properties of the water absorbent polymer, and the like. When a persulfate and another polymerization initiator are used together, it is preferable to use a second polymerization initiator selected from an azo polymerization initiator and a photopolymerization initiator as a polymerization initiator other than a persulfate from the viewpoint of the performance of the water absorbent polymer. The molar ratio of the persulfate to the polymerization initiator other than the persulfate (= azo polymerization initiator + photopolymerization initiator + other polymerization initiators) is 1/99 to 99/1, preferably 1/9 to 9/1, more preferably 2 /8 to 8/2, more preferably 3/7 to 7/3.

또한, 이들 중합 개시제(특히 과황산염 또는 과산화물)의 분해를 촉진하는 환원제를 병용하고, 양자를 조합함으로써 산화 환원계 개시제로 할 수도 있다. 이러한 환원제로서는, 예를 들어 아황산나트륨, 아황산 수소 나트륨 등의 (중)아황산(염), L-아스코르브산(염), 제1 철염 등의 환원성 금속(염), 아민류 등을 들 수 있다.In addition, a reducing agent that promotes the decomposition of these polymerization initiators (particularly persulfates or peroxides) may be used in combination, and a redox initiator may be obtained by combining the two. Examples of such a reducing agent include (di)sulfurous acid (salt) such as sodium sulfite and sodium hydrogensulfite, reducing metal (salt) such as L-ascorbic acid (salt) and ferrous salt, amines, and the like.

단량체 수용액의 중합을 개시시키기 위해서, 상기 중합 개시제를 사용하는 대신에, 또는 중합 개시제와 병용하여, 반응계에 방사선, 전자선, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 중합 반응의 개시를 행해도 된다.In order to initiate polymerization of the aqueous monomer solution, the polymerization reaction may be initiated by irradiating the reaction system with active energy rays such as radiation, electron beam, or ultraviolet rays instead of using the above polymerization initiator or in combination with the polymerization initiator.

(함수 겔에 잔존한 과황산염)(persulfate remaining in hydrogel)

킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법에서는, 킬레이트제의 감소가 발견되고, 그 감소 기구를 탐구한 결과, 중합 시에 있어서 킬레이트제는 실질적으로 분해되지 않고, 건조 시에 킬레이트제가 분해되는 것이 발견되었다. 이것은, 중합 후의 함수 겔에 포함되는 킬레이트제의 양이 거의 일정한 실험 사실에 더하여, 단량체의 존재 하에서 킬레이트제를 포함하는 수용액을 가열해도 킬레이트제의 양은 감소하지 않지만, 과황산염을 킬레이트제의 수용액에 존재시키면 킬레이트제의 양이 감소하는 실험 사실에 의해 확인할 수 있다.In a method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, a decrease in the chelating agent was discovered, and as a result of research on the reduction mechanism, it was found that the chelating agent was not substantially decomposed during polymerization and was decomposed during drying. It became. This is in addition to the experimental fact that the amount of the chelating agent contained in the hydrogel after polymerization is almost constant, even if the aqueous solution containing the chelating agent is heated in the presence of the monomer, the amount of the chelating agent does not decrease, but persulfate is added to the aqueous solution of the chelating agent. It can be confirmed by the experimental fact that the amount of chelating agent decreases when present.

중합에 사용하는 중합 개시제 중, 과황산염은 그 반감기로부터, 통상의 중합 조건에서는 대부분(80% 초과)이 중합 후의 함수 겔에 잔존한다. 이 때문에, 건조 시의 고온에 의해 과황산염이 분해해서 함수 겔 중에 라디칼이 발생한다. 그러나, 중합 후의 함수 겔에 잔존한 단량체(잔존 모노머)는 0.몇% 내지 몇%로 소량이기 때문에, 발생한 과황산염의 라디칼은 단량체와는 반응하기 어렵고, 대신에 킬레이트제의 분해를 촉진한다고 추정된다.Among the polymerization initiators used for polymerization, most (more than 80%) of persulfate remains in the hydrogel after polymerization under normal polymerization conditions due to its half-life. For this reason, the persulfate is decomposed by the high temperature at the time of drying, and radicals are generated in the hydrogel. However, since the monomer (remaining monomer) remaining in the hydrogel after polymerization is a small amount of 0.% to several%, it is assumed that the radicals of persulfate generated are difficult to react with the monomers and promote the decomposition of the chelating agent instead. do.

본 발명에 있어서 과황산염은, 과황산 나트륨(90℃에 있어서의 반감기(τ); 1.24시간), 과황산칼륨(90℃에 있어서의 반감기(τ); 1.24시간), 과황산암모늄(90℃에 있어서의 반감기(τ); 0.44시간)이 바람직하고, 과황산 나트륨이 보다 바람직하다. 흡수성 수지의 단량체로서 아크릴산 나트륨을 사용하는 경우, 중합 개시제로서 과황산염을 상기 범위에서 사용하면, 염의 종류에 관계없이, 실질적으로 과황산 나트륨이 된다. 그리고, 과황산 나트륨 또는 과황산칼륨에 관해서, 그 반감기(τ)는, 2100시간(30℃), 499시간(40℃), 130시간(50℃), 36.5시간(60℃), 11.1시간(70℃), 3.59시간(80℃), 1.24시간(90℃), 0.45시간(100℃)이다. 그 때문에, 건조 전의 함수 겔상 중합체에는, 과황산 나트륨 또는 과황산칼륨이 대부분(80% 초과) 잔존한다.In the present invention, persulfate is sodium persulfate (half-life at 90 ° C. (τ); 1.24 hours), potassium persulfate (half-life at 90 ° C. (τ); 1.24 hours), ammonium persulfate (90 ° C. half-life (τ) in 0.44 hours) is preferred, and sodium persulfate is more preferred. When sodium acrylate is used as a monomer of the water absorbent polymer, when a persulfate salt is used as a polymerization initiator within the above range, sodium persulfate is substantially obtained regardless of the type of salt. And, for sodium persulfate or potassium persulfate, the half-life (τ) is 2100 hours (30 ° C.), 499 hours (40 ° C.), 130 hours (50 ° C.), 36.5 hours (60 ° C.), 11.1 hours ( 70 ℃), 3.59 hours (80 ℃), 1.24 hours (90 ℃), 0.45 hours (100 ℃). Therefore, most (over 80%) of sodium persulfate or potassium persulfate remains in the hydrogel polymer before drying.

(내부 가교제)(internal cross-linking agent)

본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명에서 얻어지는 흡수성 수지의 흡수 성능을 향상시키기 위해서, 상기 단량체 수용액은, 내부 가교제를 더 포함하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, in order to improve the water absorption performance of the water absorbent resin obtained in the present invention, it is preferable that the aqueous monomer solution further contains an internal crosslinking agent.

본 발명에 있어서 적합하게 사용되는 내부 가교제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아크릴산과 중합하는 중합성 가교제, 카르복실기와 반응하는 반응성 가교제, 또는 이들 성질을 겸비한 가교제 등을 들 수 있다.The internal crosslinking agent suitably used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a polymerizable crosslinking agent that polymerizes with acrylic acid, a reactive crosslinking agent that reacts with a carboxyl group, and a crosslinking agent having these properties.

상기 중합성 가교제로서는, 예를 들어 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리옥시에틸렌)트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 폴리(메트)알릴옥시알칸등, 분자 내에 중합성 이중 결합을 적어도 2개 갖는 화합물을 들 수 있다. 또한, 상기 반응성 가교제로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디글리시딜에테르 등의 폴리글리시딜에테르; 프로판디올, 글리세린, 소르비톨 등의 다가 알코올; 등의 공유 결합성 가교제, 알루미늄 염 등의 다가 금속 화합물; 등의 이온 결합성 가교제를 들 수 있다. 이들 중에서도, 흡수 성능의 관점에서, 아크릴산과 중합하는 중합성 가교제가 보다 바람직하고, 아크릴레이트계, 알릴계, 아크릴아미드계의 중합성 가교제가 특히 바람직하다. 이들의 내부 가교제는 1종류를 단독으로 사용해도 되고 또는 2종류 이상을 병용해도 된다. 또한, 상기 중합성 가교제와 공유 결합성 가교제를 병용하는 경우, 그 혼합 비율은 10:1 내지 1:10이 바람직하다.Examples of the polymerizable crosslinking agent include N,N'-methylenebisacrylamide, (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, (polyoxyethylene)trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and poly(meth)acrylate. and compounds having at least two polymerizable double bonds in the molecule, such as allyloxyalkanes. Moreover, as said reactive crosslinking agent, For example, Polyglycidyl ether, such as ethylene glycol diglycidyl ether; polyhydric alcohols such as propanediol, glycerin, and sorbitol; multivalent metal compounds such as covalent bond crosslinking agents such as aluminum salts; Ion-bond crosslinking agents, such as these, are mentioned. Among these, from the viewpoint of water absorption performance, polymerizable crosslinking agents that polymerize with acrylic acid are more preferable, and acrylate-based, allyl-based, and acrylamide-based polymerizable crosslinking agents are particularly preferable. These internal crosslinking agents may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Further, when the polymerizable crosslinking agent and the covalent bond crosslinking agent are used together, the mixing ratio is preferably 10:1 to 1:10.

또한, 상기 내부 가교제의 사용량은, 물성의 관점에서, 상기 단량체에 대하여, 0.001 내지 5몰%가 바람직하고, 0.002 내지 2몰%가 보다 바람직하고, 0.04 내지 1몰%가 더욱 바람직하고, 0.06 내지 0.5몰%가 특히 바람직하고, 0.07 내지 0.2몰%가 가장 바람직하다.Further, the amount of the internal crosslinking agent used is preferably 0.001 to 5 mol%, more preferably 0.002 to 2 mol%, still more preferably 0.04 to 1 mol%, and 0.06 to 1 mol%, based on the monomers, from the viewpoint of physical properties. 0.5 mol% is particularly preferred, and 0.07 to 0.2 mol% is most preferred.

본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 단량체 수용액은, 아크릴산(염)을 총 단량체(내부 가교제를 제외한다)의 50 내지 100몰%, 내부 가교제를 단량체에 대하여 0.001 내지 5몰%, 및 과황산염을 단량체에 대하여 0 내지 0.04몰% 포함하는 것이 바람직하다. 당해 단량체 수용액에서 얻어지는 폴리아크릴산(염)계 가교중합체를 포함하는 흡수성 수지는 초기 색조의 L값 및 YI 값으로서, 바람직한 수치 범위를 나타낼 수 있다.In one aspect of the present invention, the monomer aqueous solution contains 50 to 100 mol% of acrylic acid (salt), 0.001 to 5 mol% of the internal crosslinking agent, and a persulfate based on the total monomers (excluding the internal crosslinking agent). It is preferable to include 0 to 0.04 mol% with respect to the monomers. The water-absorbent resin containing the polyacrylic acid (salt)-based crosslinked polymer obtained from the monomer aqueous solution may exhibit a preferred numerical range as the L value and YI value of the initial color tone.

(기타 첨가제)(other additives)

본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명에서 얻어지는 흡수성 수지의 물성을 개선하기 위해서, 상기 단량체 수용액에, 더한층의 관용의 첨가제를 첨가해도 된다.In one aspect of the present invention, further customary additives may be added to the aqueous monomer solution in order to improve the physical properties of the water absorbent resin obtained in the present invention.

이러한 첨가제로서는, 전분, 셀룰로오스, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴산(염), 폴리에틸렌이민 등의 수용성 수지 또는 흡수성 수지; 탄산염, 기포를 발생하는 각종 발포제; 계면 활성제 등을 들 수 있다.Examples of such additives include water-soluble resins or water-absorbent resins such as starch, cellulose, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (salt), and polyethyleneimine; carbonates, various foaming agents that generate bubbles; Surfactant etc. are mentioned.

또한, 이들 첨가제는, 상기 단량체 수용액 외에도, 본 발명의 제조 공정의 어느 것에 있어서, 함수 겔상 중합체, 건조 중합체 또는 흡수성 수지 등에 첨가할 수 있다. 이들 첨가제의 첨가량은, 상기 수용성 수지 또는 흡수성 수지의 경우, 단량체에 대하여, 바람직하게는 0 내지 50중량%, 보다 바람직하게는 0 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 0 내지 10중량%, 특히 바람직하게는 0 내지 3중량%이다. 한편, 상기 발포제 또는 계면 활성제의 경우에는, 단량체에 대하여, 0 내지 5 중량%가 바람직하고, 0 내지 1중량%가 보다 바람직하다. 또한, 상기 수용성 수지 또는 흡수성 수지의 첨가에 의해, 그라프트 중합체 또는 흡수성 수지 조성물이 얻어지지만, 이들 전분-아크릴산 중합체, PVA-아크릴산 중합체 등도 본 발명에서는 흡수성 수지로서 취급한다.In addition to the above monomer aqueous solution, these additives may be added to a hydrogel polymer, dry polymer or water absorbent resin in any of the production steps of the present invention. The amount of these additives added is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight, still more preferably 0 to 10% by weight, and particularly preferably 0 to 10% by weight, based on the monomers in the case of the water-soluble resin or water-absorbent resin. Preferably it is 0 to 3% by weight. On the other hand, in the case of the foaming agent or surfactant, 0 to 5% by weight is preferable, and 0 to 1% by weight is more preferable with respect to the monomers. In addition, a graft polymer or water absorbent resin composition is obtained by adding the water-soluble resin or water-absorbent resin, but these starch-acrylic acid polymers, PVA-acrylic acid polymers, etc. are also treated as water-absorbent resins in the present invention.

(킬레이트제)(chelating agent)

본 발명에서는, 건조 공정보다 전의 공정에서, 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에, 합계로 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분) 첨가한다. 흡수성 수지의 물성 관점에서, 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 첨가되는 킬레이트제의 합계 첨가량(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분), 혹은 건조 공정에 제공되는 입자상의 함수 겔상 중합체의 킬레이트제 함유량(대 함수 겔상 중합체의 고형분)은, 10ppm 이상이고, 40ppm 이상, 60ppm 이상, 100ppm 이상, 200ppm 이상, 250ppm 이상, 500ppm 이상, 600ppm 이상의 순으로 바람직하다. 또한, 킬레이트제의 효과(예; 착색 방지, 열화 방지 등) 및 비용의 관점에서, 킬레이트제의 첨가량 또는 함유량의 상한값은, 중합 시의 단량체 또는 함수 겔상 중합체의 고형분에 대하여, 1% 이하, 8000ppm 이하, 6000ppm 이하, 5000ppm 이하의 순으로 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 킬레이트제의 첨가량 또는 함유량의 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다. 또한, 킬레이트제의 상기 첨가량(ppm)은, 첨가 시의 킬레이트제의 중량(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)이며, 첨가 후에 혼합한 후의 단량체 및 중합체의 카르복시기와의 염 교환은 고려하지 않고, 중화염형 킬레이트제는 염형으로서, 산형 킬레이트제는 산형으로서의 첨가 시의 있는 그대로의 첨가량을 나타낸다.In the present invention, in the step prior to the drying step, a chelating agent is added to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer in a total amount of 10 ppm or more (solid content of the monomer or hydrogel polymer during polymerization). From the viewpoint of the physical properties of the water absorbent polymer, the total amount of the chelating agent added to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer (the solid content of the monomer or hydrogel polymer during polymerization), or the particulate hydrogel polymer provided in the drying step The content of the chelating agent (solids content of the gel polymer with water) is preferably 10 ppm or more, 40 ppm or more, 60 ppm or more, 100 ppm or more, 200 ppm or more, 250 ppm or more, 500 ppm or more, and 600 ppm or more in this order. In addition, from the viewpoint of the effect of the chelating agent (eg, prevention of discoloration, prevention of deterioration, etc.) and cost, the upper limit of the added amount or content of the chelating agent is 1% or less, 8000 ppm, based on the solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of polymerization. Below, it is preferable in order of 6000 ppm or less and 5000 ppm or less. In the present invention, any combination of the upper limit and lower limit of the added amount or content of the chelating agent is preferable. In addition, the above addition amount (ppm) of the chelating agent is the weight of the chelating agent at the time of addition (the solid content of the monomer or the large hydrogel polymer at the time of polymerization), and the salt exchange with the carboxy group of the monomer and polymer after mixing after addition Without consideration, the neutral salt type chelating agent is in the salt form, and the acid type chelating agent is in the acid form.

단량체 또는 함수 겔상 중합체의 고형분에 대한 킬레이트제의 중량%는 중합 시의 단량체에 대한 몰비(몰%)로 환산할 수 있다. 본 발명에서는 킬레이트제의 첨가량 또는 함유량은, 중합 시의 단량체에 대하여, 0.0002몰% 이상, 0.001몰% 이상, 0.002몰% 이상, 0.005몰% 이상, 0.01몰% 이상의 순으로 바람직하다. 또한, 상한값은, 0.2몰% 이하, 0.15몰% 이하, 0.12몰% 이하, 0.1몰% 이하의 순으로 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 킬레이트제의 상기 몰비의 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다. 또한, 킬레이트제의 잔존율을 향상시키기 위해서, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비는 낮을수록 바람직하고, 50배 이하, 20배 이하, 10배 이하, 5배 이하, 3배 이하의 순으로 바람직하고, 하한값은 0이다. 이러한 방법으로, 킬레이트제의 잔존율이 향상되고, 얻어지는 흡수성 수지 중의 중합체 내부의 킬레이트제 함유량이 증가할 뿐만 아니라, 또한 얻어지는 흡수성 수지의 초기 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하된다.The weight percent of the chelating agent relative to the solid content of the monomer or hydrogel polymer can be converted into a molar ratio (mol%) to the monomer at the time of polymerization. In the present invention, the added amount or content of the chelating agent is preferably 0.0002 mol% or more, 0.001 mol% or more, 0.002 mol% or more, 0.005 mol% or more, and 0.01 mol% or more, in the order of the monomers at the time of polymerization. The upper limit is preferably 0.2 mol% or less, 0.15 mol% or less, 0.12 mol% or less, and 0.1 mol% or less in this order. Moreover, in this invention, any combination of the upper limit and the lower limit of the said molar ratio of a chelating agent is preferable. In addition, in order to improve the residual rate of the chelating agent, the lower the molar ratio of the persulfate to the chelating agent is, the more preferably, 50 times or less, 20 times or less, 10 times or less, 5 times or less, and 3 times or less in the order. , the lower limit is 0. In this way, the residual ratio of the chelating agent is improved, the content of the chelating agent inside the polymer in the obtained water absorbent polymer is increased, and the L value of the initial coloration of the water absorbent resin is increased and the YI value is lowered.

중합 시의 단량체 또는 건조 전의 함수 겔에 킬레이트제를 첨가함으로써, 건조 공정 이후의 흡수성 수지(특히 최종 제품의 흡수성 수지)의 중합체 내부에, 킬레이트제를 균일하게 배합시킬 수 있다. 건조 공정 이후, 나아가 표면 가교 공정 또는 그 이후의 공정에 있어서 킬레이트제를 첨가함으로써, 흡수성 수지의 표면에 선택적으로 킬레이트제가 배합된다. 본 발명의 방법에서는, 중합체 내부에도 킬레이트제를 배합함으로써, 추가로 킬레이트제의 효과를 높일 수 있다. 금회, 많은 킬레이트제를 중합에 사용하면, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색이 악화되는 것이 판명되었지만, 본 발명에서는 이러한 문제도 없고, 흡수성 수지의 내부에까지 킬레이트제를 균일하게 배합시킬 수 있다.By adding a chelating agent to the monomers during polymerization or to the hydrogel before drying, the chelating agent can be uniformly blended into the polymer of the water absorbent polymer (particularly, the water absorbent polymer of the final product) after the drying process. By adding a chelating agent after the drying step and further in the surface crosslinking step or subsequent steps, the chelating agent is selectively incorporated into the surface of the water absorbent resin. In the method of the present invention, the effect of the chelating agent can be further enhanced by blending the chelating agent also inside the polymer. This time, it was found that when a large number of chelating agents are used for polymerization, the initial coloration of the resulting water absorbent polymer deteriorates. However, in the present invention, there is no such problem, and the chelating agent can be uniformly blended into the water absorbent polymer.

상술한 중합 공정에 있어서 킬레이트제를 첨가하는 경우에는, 기타 첨가제와 마찬가지로, 단량체 수용액 중에 첨가할 수 있다.When a chelating agent is added in the polymerization step described above, it can be added in the monomer aqueous solution like other additives.

또한, 상술한 겔 분쇄 공정에 있어서 킬레이트제를 첨가하는 경우에는, 기타 첨가제와 마찬가지로, 함수 겔상 중합체에 첨가·혼련하여 겔 분쇄할 수도 있다. 구체적으로는, 함수 겔상 중합체가 겔 분쇄 장치 내에 체류하고 있는 동안에, 당해 장치 내에, 킬레이트제를 포함하는 수용액을 공급할 수 있다. 또한, 함수 겔상 중합체에, 킬레이트제를 포함하는 수용액을 미리 첨가하여 겔 분쇄 장치에 투입해도 된다. 이들 킬레이트제의 첨가 시기는, 적절히 조합해도 된다.In addition, when a chelating agent is added in the above-mentioned gel grinding step, it can also be added and kneaded to the hydrogel polymer like other additives, and gel grinding can also be carried out. Specifically, an aqueous solution containing a chelating agent can be supplied into the gel grinding device while the hydrogel polymer is staying in the gel grinding device. Alternatively, an aqueous solution containing a chelating agent may be added to the hydrogel polymer beforehand and introduced into the gel grinding device. You may combine the addition timing of these chelating agents suitably.

본 발명에 있어서 적합하게 사용되는 킬레이트제로서는, 고분자 또는 비고분자의 킬레이트제, 보다 바람직하게는 비고분자의 킬레이트제, 더욱 바람직하게는 분자량 1000 이하의 비고분자의 킬레이트제를 들 수 있다.Examples of the chelating agent suitably used in the present invention include a polymeric or non-polymeric chelating agent, more preferably a non-polymeric chelating agent, and still more preferably a non-polymeric chelating agent with a molecular weight of 1000 or less.

본 발명에서 사용되는 킬레이트제로서는, 구체적으로는 아미노 다가 카르복실산, 유기 다가 인산(특히 아미노 다가 인산), 무기 다가 인산 및 트로폴론 유도체를 들 수 있다. 이들 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 킬레이트제가, 본 발명에서 사용된다. 또한, 상기 「다가」란, 1분자 내에 복수의 관능기를 갖고 있는 것을 가리키며, 바람직하게는 2 내지 30개, 보다 바람직하게는 3 내지 20개, 더욱 바람직하게는 4 내지 10개의 관능기를 갖고 있는 것을 가리킨다.Specific examples of the chelating agent used in the present invention include amino polyvalent carboxylic acids, organic polyvalent phosphoric acids (especially amino polyvalent phosphoric acids), inorganic polyvalent phosphoric acids, and tropolone derivatives. At least one chelating agent selected from the group consisting of these compounds is used in the present invention. In addition, the above-mentioned "polyvalent" refers to having a plurality of functional groups in one molecule, preferably having 2 to 30 functional groups, more preferably 3 to 20 functional groups, still more preferably 4 to 10 functional groups. point

상기 아미노 다가 카르복실산으로서는, 구체적으로는, 이미노2아세트산, 히드록시에틸이미노2아세트산, 니트릴로3아세트산, 니트릴로3프로피온산, 에틸렌디아민4아세트산, 디에틸렌트리아민5아세트산(DTPA), 트리에틸렌테트라민6아세트산(TTHA), trans-1,2-디아미노시클로헥산4아세트산, N,N-비스(2-히드록시에틸)글리신, 디아미노프로판올4아세트산, 에틸렌디아민2프로피온산, N-히드록시에틸에틸렌디아민3아세트산, 글리콜에테르디아민4아세트산, 디아미노프로판4아세트산, N,N'-비스(2-히드록시벤질)에틸렌디아민-N,N'-2아세트산, 1,6-헥사메틸렌디아민-N,N,N',N'-4아세트산 및 이들의 염 등을 들 수 있다.Specifically, as the amino polyhydric carboxylic acid, iminodiacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, nitrilotripropionic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), Triethylenetetramine hexaacetic acid (TTHA), trans-1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid, N,N-bis(2-hydroxyethyl)glycine, diaminopropanoltetraacetic acid, ethylenediamine2propionic acid, N- Hydroxyethylethylenediaminetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, diaminopropanetetraacetic acid, N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-N,N'-2acetic acid, 1,6-hexamethylene diamine-N,N,N',N'-tetraacetic acid and salts thereof; and the like.

상기 유기 다가 인산으로서는, 구체적으로는, 니트릴로아세트산-디(메틸렌포스핀산), 니트릴로디아세트산-(메틸렌포스핀산), 니트릴로아세트산-β-프로피온산-메틸렌포스폰산, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 1-히드록시에틸리덴디포스폰산, 아미노 다가 인산 등을 들 수 있다.Specifically, as the organic polyvalent phosphoric acid, nitriloacetic acid-di(methylenephosphinic acid), nitrilodiacetic acid-(methylenephosphinic acid), nitriloacetic acid-β-propionic acid-methylenephosphonic acid, nitrilotris(methylenephosphonic acid) ), 1-hydroxyethylidenediphosphonic acid, amino polyvalent phosphoric acid, and the like.

상기 아미노 다가 인산으로서는, 구체적으로는, 에틸렌디아민-N,N'-디(메틸렌포스핀산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스핀산), 시클로헥산디아민테트라(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민-N,N'-디아세트산-N,N'-디(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민-N,N'-디(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 폴리메틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산(EDTMP) 및 이들의 염 등을 들 수 있다.Specifically, as the amino polyhydric phosphoric acid, ethylenediamine-N,N'-di(methylenephosphinic acid), ethylenediaminetetra(methylenephosphinic acid), cyclohexanediaminetetra(methylenephosphonic acid), ethylenediamine-N,N '-Diacetic acid-N,N'-di(methylenephosphonic acid), ethylenediamine-N,N'-di(methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), polymethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid) , diethylenetriamine penta(methylenephosphonic acid), ethylenediamine tetramethylenephosphonic acid (EDTMP) and salts thereof, and the like.

상기 무기 다가 인산으로서는, 구체적으로는, 피로인산, 트리폴리인산 및 이들의 염 등을 들 수 있다.Specific examples of the inorganic polyphosphoric acid include pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, and salts thereof.

상기 트로폴론 유도체로서는, 구체적으로는, 트로폴론, β-투야플리신, γ-투야플리신 등을 들 수 있다.Specific examples of the tropolone derivatives include tropolone, β-tyaplicine, and γ-tyaplicine.

이들 중에서도, 아미노 다가 카르복실산계 킬레이트제 및/또는 아미노 다가 인산계 킬레이트제가 바람직하다. 구체적으로는, 아미노 다가 카르복실산계 킬레이트제로서는, 구체적으로는, 에틸렌디아민4아세트산, 디에틸렌트리아민5아세트산 및 트리에틸렌테트라아민6아세트산, 및 이들 금속염, 예를 들어 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있다. 또한, 아미노 다가 인산계 킬레이트제로서는, 구체적으로는, 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산을 들 수 있다.Among these, an amino polyvalent carboxylic acid-based chelating agent and/or an amino polyvalent phosphate-based chelating agent are preferable. Specifically, as an amino polyhydric carboxylic acid-based chelating agent, specifically, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, and triethylenetetraaminehexaacetic acid, and metal salts thereof such as sodium salt and potassium salt, etc. can be heard Moreover, as an amino polyvalent phosphoric acid type chelating agent, ethylenediamine tetramethylene phosphonic acid is mentioned specifically,.

본 발명에서는 이러한 방법으로, 중합체 내부에, 균일하게 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지가 얻어진다. 단, 흡수성 수지의 열화나 착색은, 입자 표면에 있어서 행해지기 쉽다. 이 때문에, 본 발명에서는 추가로 건조 공정 이후의 공정에서 흡수성 수지에 킬레이트제를 첨가함으로써 입자 표면에 보다 많은 킬레이트제를 배합하는 것, 즉 킬레이트제를 복수회 첨가함으로써, 흡수성 수지의 표면 및 내부에 킬레이트제를 포함하고, 표면에 존재하는 킬레이트제의 양이, 내부에 존재하는 킬레이트제의 양보다 많아지도록, 농도 구배를 형성하는 것이 보다 바람직하다. 건조 공정 이후의 공정에서 첨가하는 킬레이트제의 종류나 첨가량은, 건조 공정보다 전의 공정에서 첨가하는 킬레이트제의 종류나 첨가량과 동일해도 되고, 상이해도 되지만, 상술한 종류나 첨가량인 것이 바람직하다. 또한, 킬레이트제는, 킬레이트제만으로 단량체 또는 함수 겔상 중합체에 첨가해도 되고, 킬레이트제를 용액(특히 수용액)으로서 단량체 또는 함수 겔상 중합체에 첨가해도 된다.In the present invention, in this way, a water absorbent resin containing a chelating agent uniformly inside the polymer is obtained. However, deterioration and coloring of the water absorbent resin are likely to occur on the surface of the particles. For this reason, in the present invention, by further adding a chelating agent to the water absorbent polymer in the step after the drying step, more chelating agents are added to the surface of the particles, that is, by adding the chelating agent multiple times, the surface and inside of the water absorbent polymer It is more preferable to form a concentration gradient such that a chelating agent is included and the amount of the chelating agent present on the surface is greater than the amount of the chelating agent present inside. The type and amount of the chelating agent added in the step after the drying step may be the same as or different from the type and amount of the chelating agent added in the step preceding the drying step, but are preferably the same type and amount as described above. In addition, the chelating agent may be added only to the monomer or hydrogel polymer, or the chelating agent may be added to the monomer or hydrogel polymer as a solution (particularly aqueous solution).

(중합 방법)(polymerization method)

본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법에 있어서, 그 중합 방법은, 기상 중의 분무/액적 중합이나 역상 현탁 중합으로 직접, 입자상의 함수 겔상 중합체를 얻어도 되지만, 얻어지는 흡수성 수지의 통액성(SFC) 및 흡수 속도(FSR) 그리고 중합 제어의 용이성 등의 관점에서, 수용액 중합이 채용된다.In the method for producing a water-absorbent polymer containing a chelating agent according to the present invention, the polymerization method may directly obtain a particulate hydrogel polymer by spray/droplet polymerization or reverse-phase suspension polymerization in a gas phase. From the viewpoints of liquidity (SFC) and absorption rate (FSR) and ease of polymerization control, etc., aqueous solution polymerization is employed.

당해 수용액 중합은, 탱크식(사일로식)이나 벨트식의 무교반 중합으로 함수 겔상 중합체를 얻고, 별도 겔 분쇄를 행해도 되고, 니더 중합과 같이 중합 공정 도중에 겔 분쇄를 행해서 입자상의 함수 겔상 중합체를 얻어도 되지만, 중합 제어의 용이성 관점에서, 바람직하게는 니더 중합 또는 벨트 중합이 채용된다. 또한, 생산성의 관점에서, 바람직하게는 연속 수용액 중합, 더욱 바람직하게는 고농도 연속 수용액 중합이 채용된다. 또한, 교반 중합이란, 함수 겔상 중합체(특히 중합률 10몰% 이상, 나아가 50몰% 이상의 함수 겔상 중합체)를 교반, 특히 교반 및 세분화하면서 중합하는 것을 의미한다. 또한, 무교반 중합의 전후에 있어서, 단량체 수용액(중합률이 0 내지 10몰% 미만)을 적절히 교반해도 된다.In the aqueous solution polymerization, a water-containing gel polymer is obtained by tank type (silo type) or belt type non-agitation polymerization, and gel pulverization may be performed separately, or, like kneader polymerization, gel pulverization is performed in the middle of the polymerization step to obtain a particulate hydrogel polymer. Although it may be obtained, from the viewpoint of ease of polymerization control, kneader polymerization or belt polymerization is preferably employed. Further, from the viewpoint of productivity, preferably continuous aqueous solution polymerization, more preferably high-concentration continuous aqueous solution polymerization is employed. Further, stirring polymerization means polymerization of a hydrogel polymer (particularly, a hydrogel polymer having a polymerization rate of 10 mol% or more, furthermore 50 mol% or more) while stirring, particularly stirring, and subdividing. Further, before and after non-stirring polymerization, the monomer aqueous solution (polymerization rate of 0 to less than 10 mol%) may be suitably stirred.

상기 연속 수용액 중합으로서, 예를 들어 미국특허 제6987171호, 동 제6710141호 등에 기재된 연속 니더 중합이나, 미국특허 제4893999호, 동 제6241928호, 미국특허 출원 공개 제2005/215734호 등에 기재된 연속 벨트 중합을 들 수 있다. 이들의 수용액 중합에 의해, 고생산성으로 흡수성 수지를 제조할 수 있다.As the continuous aqueous solution polymerization, for example, continuous kneader polymerization described in US Patent Nos. 6987171 and 6710141 and the like, and continuous belt described in US Patent Nos. 4893999 and 6241928 and US Patent Application Publication No. 2005/215734 and the like polymerization can be mentioned. Water-absorbent resins can be produced with high productivity by polymerization of these aqueous solutions.

본 발명에 있어서는, 고농도 중합에 의해, 함수 겔상 중합체의 고형분 농도를 높이고, 건조 공정을 단시간에 함으로써, 건조 시의 킬레이트제의 분해를 억제 할 수 있다. 구체적으로는, 단량체 농도(고형분)를 35중량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 40중량% 이상이 보다 바람직하고, 45중량% 이상(상한은 포화 농도)이 더욱 바람직하다.In the present invention, the decomposition of the chelating agent during drying can be suppressed by increasing the solid content concentration of the hydrogel polymer by high-concentration polymerization and shortening the drying step. Specifically, the monomer concentration (solid content) is preferably 35% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and even more preferably 45% by weight or more (the upper limit is the saturation concentration).

또한, 과황산염의 분해(반감기)는 온도, 시간 및 pH에 의존하기 때문에, 본 발명에서는 과황산염을 사용하는 경우, 고온 개시 중합을 행하여, 건조 공정 전의 과황산염을 보다 저감해 둠으로써, 건조 시의 킬레이트제의 분해를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 고온 개시 중합에 있어서는, 중합 개시 온도를 30℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 35℃ 이상이 보다 바람직하고, 40℃ 이상이 더욱 바람직하고, 50℃ 이상(상한은 비점)이 특히 바람직하다. 중합 피크 온도는, 통상 80 내지 130℃가 바람직하고, 고온 중합인 비점 내지 120℃가 더욱 바람직하다. 또한, 고농도·고온 개시 중합은, 이들을 조합한 중합이며, 중합 시에 단량체 수용액이 비등 상태가 되기 쉽고, 물 등의 용매가 증발하므로 고고형분의 함수 겔상 중합체가 얻어진다.In addition, since the decomposition (half-life) of persulfate depends on temperature, time and pH, in the present invention, when a persulfate is used, high-temperature initiation polymerization is performed to further reduce the persulfate before the drying step. can inhibit the decomposition of the chelating agent. Specifically, in the high-temperature initiation polymerization, the polymerization initiation temperature is preferably 30°C or higher, more preferably 35°C or higher, still more preferably 40°C or higher, and particularly preferably 50°C or higher (the upper limit is the boiling point). do. The polymerization peak temperature is usually preferably 80 to 130°C, and more preferably from a boiling point to 120°C, which is high-temperature polymerization. In addition, high-concentration and high-temperature initiation polymerization is a combination of these polymerizations, and the monomer aqueous solution tends to boil during polymerization, and solvents such as water evaporate, so that a hydrogel polymer with a high solid content is obtained.

단량체 수용액 중의 고형분(단량체와 그라프트 성분의 합계 농도)에 대한, 함수 겔상 중합체의 고형분 상승폭〔=(함수 겔상 중합체의 고형분[질량%])-(단량체 수용액 중의 고형분[질량%])〕은, 1% 이상이 바람직하고, 3% 이상이 보다 바람직하고, 5% 이상이 더욱 바람직하다. 상승 폭의 상한값은, 중합 제어의 용이함 관점에서, 15% 이하이다. 또한, 함수 겔상 중합체의 고형분은, 바람직하게는 40 내지 75질량%이고, 보다 바람직하게는 45 내지 70질량%이고, 더욱 바람직하게는 50 내지 65질량%이다. 이와 같이 중합으로 고고형분의 함수 겔상 중합체가 얻어지면, 건조 공정에서 킬레이트제의 분해가 적어지므로, 킬레이트제의 잔존율이 향상된다. 단, 함수 겔상 중합체의 고형분이 75질량%를 초과하면, 얻어지는 흡수성 수지의 물성이 악화될 우려가 있다. 본 발명에서는, 또한 상술한 발포제나 기포를 도입함으로써 발포 중합으로 하는 형태도 바람직하다. 즉, 본 발명에 있어서의 중합은, 바람직하게는 발포 중합 또는 비등 중합이다. 함수 겔상 중합체가 적어도 기포를 포함함으로써, 흡수 속도의 향상 뿐만 아니라, 건조 속도도 향상시킬 수 있고, 건조 공정 후의 킬레이트제 함유율(잔존율)도 높일 수 있다.The increase in the solid content of the hydrogel polymer relative to the solid content (total concentration of the monomer and the graft component) in the aqueous monomer solution [= (solid content [mass%] of the hydrous gel polymer) - (solid content [mass%] in the aqueous monomer solution)] is, 1% or more is preferable, 3% or more is more preferable, and 5% or more is still more preferable. The upper limit of the rising width is 15% or less from the viewpoint of easiness of polymerization control. Further, the solid content of the hydrogel polymer is preferably 40 to 75% by mass, more preferably 45 to 70% by mass, still more preferably 50 to 65% by mass. In this way, when a water-containing gel polymer having a high solid content is obtained by polymerization, decomposition of the chelating agent in the drying step is reduced, and the residual rate of the chelating agent is improved. However, when the solid content of the hydrogel polymer exceeds 75% by mass, the physical properties of the water-absorbent resin obtained may be deteriorated. In the present invention, an embodiment of foaming polymerization by introducing the above-mentioned foaming agent or air bubbles is also preferable. That is, the polymerization in the present invention is preferably foam polymerization or boiling polymerization. When the water-containing gel polymer contains at least air bubbles, not only the absorption rate can be improved, but also the drying rate can be improved, and the chelating agent content (residual rate) after the drying process can be increased.

또한, 본 발명에서 발견된 건조 공정에서의 킬레이트제의 특이적인 감소의 기구에 있어서, 그 반응 기구는 확실치는 않지만, 「과황산염의 라디칼은 중합 시에는 단량체와 우선적으로 반응하지만, 중합 후의 함수 겔상 중합체에 잔존한 단량체(잔존 모노머)는 몇% 이하로 소량이기 때문에, 또한 건조 시는 중합 시보다 고온에서 또한 고형분의 비율이 높기 때문에, 건조 공정에서는 중합 후에 잔존해 있는 과황산염이 킬레이트제와 우선적으로 반응한다」고 추정된다. 종래 기술에서는 함수 겔상 중합체 중의 잔존 모노머가 1000ppm 이하가 되는 것이 바람직하다고 되어 있었다(미국특허 514906호, 미국특허 453323호, 유럽 특허 530438호). 그러나, 본 발명에 있어서는, 중합 후의 중합률을 100%로 할 필요는 없고, 오히려 건조 공정 전의 함수 겔상 중합체에 잔존 모노머가 0.1질량% 이상, 나아가 0.5 내지 10질량%, 0.5 내지 5중량%, 0.5 내지 3중량% 정도로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 중합 공정에 있어서 킬레이트제를 거의 100% 잔존시키기 위해서는, 상기 추정 기구로부터, 중합 공정 종료 시점에서 미반응의 단량체를 충분히 잔존시키기 위해서 중합 시간은 짧은 쪽이 바람직하다. 즉, 본 발명은 바람직하게는 중합 시간이 60분간 이하, 10분간 이하, 5분간 이하, 3분간 이하의 단시간 중합에 적용된다(중합 시간의 하한값은 1초간, 나아가 10초간 이상).In addition, in the mechanism of the specific reduction of the chelating agent in the drying step found in the present invention, the reaction mechanism is not clear, but "radicals of persulfate react preferentially with monomers during polymerization, but in the hydrous gel phase after polymerization. Since the monomer remaining in the polymer is a small amount of several percent or less, and since the drying is performed at a higher temperature than during polymerization and the solid content is higher, in the drying step, the persulfate remaining after polymerization is preferential with the chelating agent. It is presumed that it responds with In the prior art, it was said that it is desirable that the residual monomer in the hydrogel polymer be 1000 ppm or less (US Patent No. 514906, US Patent No. 453323, European Patent No. 530438). However, in the present invention, it is not necessary to set the polymerization rate after polymerization to 100%, rather, the residual monomer in the hydrogel polymer before the drying step is 0.1% by mass or more, furthermore 0.5 to 10% by mass, 0.5 to 5% by mass, or 0.5% by mass. It is preferably contained in an amount of about 3% to 3% by weight. In order to make almost 100% of the chelating agent remain in the polymerization process, from the above estimation mechanism, the polymerization time is preferably shorter in order to sufficiently remain unreacted monomers at the end of the polymerization process. That is, the present invention is preferably applied to short-time polymerization in which the polymerization time is 60 minutes or less, 10 minutes or less, 5 minutes or less, or 3 minutes or less (the lower limit of the polymerization time is 1 second or more than 10 seconds).

따라서, 과황산염의 저감 및 단량체의 잔존 양립을 위해, 중합 조건으로서는, 중합 개시 온도 30℃ 이상(나아가 상기 범위), 중합 피크 온도 80 내지 130℃(나아가 상기 범위), 중합 시간 60분간 이하(나아가 상기 범위)의 고온 개시 단시간 중합이 특히 바람직하고, 추가로 단량체 농도가 35중량% 이상(나아가 상기 범위)인 고농도·고온 개시 단시간 중합이 가장 바람직하다.Therefore, in order to achieve both persulfate reduction and remaining monomers, the polymerization conditions include a polymerization initiation temperature of 30° C. or more (and further the above range), a polymerization peak temperature of 80 to 130° C. (and the above range), and a polymerization time of 60 minutes or less (moreover, High-temperature initiation, short-time polymerization in the above range) is particularly preferred, and high-concentration, high-temperature initiation, short-time polymerization in which the monomer concentration is 35% by weight or more (and further in the above range) is most preferred.

상기 고농도·고온 개시 단시간 중합에 대해서는, 미국특허 제6906159호, 동 제7091253호 등에 개시되어 있지만, 당해 중합 방법에 의해, 백색도가 높은 흡수성 수지가 얻어지고, 추가로 공업적인 스케일에서의 생산이 용이하기 때문에, 바람직하다.The above high-concentration, high-temperature initiation short-time polymerization is disclosed in US Patent Nos. 6906159 and 7091253, but the polymerization method obtains a water-absorbent resin with high whiteness and is easy to produce on an industrial scale. Because it is, it is preferable.

따라서, 본 발명에 관한 제조 방법에 있어서의 중합 방법은, 1라인당 생산량이 많은 거대 스케일에서의 제조 장치에 바람직하게 적용된다. 또한, 상기 생산량으로서는, 0.5t/hr 이상이 바람직하고, 1t/hr 이상이 보다 바람직하고, 5t/hr 이상이 더욱 바람직하고, 10t/hr 이상이 특히 바람직하다.Therefore, the polymerization method in the manufacturing method according to the present invention is preferably applied to large-scale manufacturing equipment with a large amount of production per line. Moreover, as said amount of production, 0.5 t/hr or more is preferable, 1 t/hr or more is more preferable, 5 t/hr or more is still more preferable, and 10 t/hr or more is especially preferable.

또한, 상기 중합은, 공기 분위기 하에서도 실시할 수 있지만, 착색 방지의 관점에서 수증기, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 분위기(예를 들어, 산소 농도 1 용적% 이하) 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 나아가 단량체 또는 단량체를 포함하는 용액 중의 용존 산소를 불활성 가스로 치환(탈기)(예를 들어, 산소 1㎎/L 미만)한 후에, 중합하는 것이 바람직하다. 이러한 탈기를 행해도 단량체의 안정성이 우수하여, 중합 전의 겔화가 일어나지 않고, 보다 고물성으로 고백색의 흡수성 수지를 제공할 수 있다.The polymerization can also be carried out in an air atmosphere, but from the viewpoint of preventing coloration, it is preferably carried out under an inert gas atmosphere such as steam or nitrogen or argon (eg, oxygen concentration of 1% by volume or less). Furthermore, it is preferable to polymerize after substituting (degassing) the dissolved oxygen in a monomer or a solution containing the monomer with an inert gas (for example, less than 1 mg/L of oxygen). Even if such degassing is performed, the stability of the monomer is excellent, gelation before polymerization does not occur, and a white color water absorbent resin with higher physical properties can be provided.

(2-2) 겔 분쇄 공정(2-2) Gel crushing process

본 공정은 상술한 중합 중 또는 중합 후의 함수 겔상 중합체를 세분화하여, 입자상의 함수 겔상 중합체를 얻는 공정이다. 또한, 하기 (2-4) 분쇄 공정·분급 공정에서의 「분쇄」와 구별지어, 본 공정은 「겔 분쇄」라고 한다.This step is a step of subdividing the above-described hydrogel polymer during or after polymerization to obtain a particulate hydrogel polymer. In addition, this process is called "gel grinding" to distinguish from "grinding" in the following (2-4) pulverization process/classification process.

본 발명에서는, 중합 공정 도중 및/또는 후의 겔 분쇄 공정에서, 또는 중합 공정에서 직접, 입자상의 함수 겔상 중합체를 얻지만, 목적의 겔 입자경으로의 제어의 용이함으로부터, 중합 공정 도중 및/또는 후의 겔 분쇄 공정에서 입자상의 함수 겔상 중합체를 얻는 것이 보다 바람직하다.In the present invention, a particulate hydrogel polymer is obtained in the gel pulverization step during and/or after the polymerization step or directly in the polymerization step. It is more preferable to obtain a particulate hydrogel polymer in the pulverization step.

(겔 분쇄기)(Gel Grinder)

본 공정에서 사용되는 중합 시 또는 중합 후의 겔 분쇄 장치로서는, 특별히 한정되지 않고, 배치형 또는 연속형의 더블 암형 니더 등, 복수의 회전 교반 날개를 구비한 겔 분쇄기나, 1축 압출기, 2축 압출기, 미트 초퍼, 특히 스크루형 압출기 등을 들 수 있다.The gel grinding device used during polymerization or after polymerization used in this step is not particularly limited, and a batch type or continuous type double arm type kneader or the like, a gel grinder equipped with a plurality of rotary stirring blades, a single screw extruder, or a twin screw extruder , meat choppers, especially screw-type extruders, and the like.

그 중에서도, 케이싱의 한쪽의 단부에 다공판이 설치된 스크루형 압출기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어 일본특허공개 제2000-63527호 공보나 WO2011/126079에 개시된 스크루형 압출기를 들 수 있다.Among them, a screw type extruder provided with a perforated plate at one end of the casing is preferable, and specifically, a screw type extruder disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-63527 or WO2011/126079 is exemplified.

(겔 분쇄 영역)(gel crushing area)

본 발명에 있어서 상기 겔 분쇄는, 중합 공정 도중 및/또는 후에 행해지고, 보다 바람직하게는 중합 공정 후의 함수 겔상 중합체에 대하여 행해지지만, 니더 중합 등, 중합 중에 겔 분쇄를 행하는 형태의 경우, 단량체 수용액이 「충분히 겔화」한 상태를 가지고, 겔 분쇄 공정이라 한다.In the present invention, the gel pulverization is performed during and/or after the polymerization process, and more preferably on the hydrogel polymer after the polymerization process. The state of "sufficient gelation" is referred to as a gel crushing step.

예를 들어, 니더 중합을 채용하는 경우, 중합 시간의 경과와 함께 단량체 수용액이 함수 겔상 중합체로 변화해 간다. 즉, 중합 개시 시의 단량체 수용액의 교반 영역, 중합 도중에서의 일정 점도를 갖는 저중합도의 함수 겔상 중합체의 교반 영역, 중합의 진행에 수반하여 일부의 함수 겔상 중합체의 겔 분쇄 개시 영역, 그리고 중합 후반 또는 종반에서의 겔 분쇄 영역이 연속적으로 행해진다. 따라서, 중합 개시 시의 「단량체 수용액의 교반」과 종반에서의 「겔 분쇄」를 명확하게 구별하기 위해서, 「충분히 겔화」한 상태를 가지고 판단한다.For example, in the case of employing kneader polymerization, the aqueous monomer solution changes to a hydrogel polymer as the polymerization time elapses. That is, the stirring region of the monomer aqueous solution at the start of polymerization, the stirring region of the hydrogel polymer having a certain viscosity and low degree of polymerization during polymerization, the gel crushing initiation region of part of the hydrogel polymer as polymerization proceeds, and the latter half of polymerization. Alternatively, the gel crushing region at the end stage is performed continuously. Therefore, in order to clearly distinguish between "stirring of the monomer aqueous solution" at the start of polymerization and "gel pulverization" at the final stage, judgment is made based on the state of "sufficient gelation".

상기 「충분히 겔화」란, 중합 온도가 최대가 된 시점(중합 피크 온도) 이후에 있어서, 전단력을 가하여 함수 겔상 중합체를 세분화할 수 있는 상태를 말한다. 혹은, 단량체 수용액 중의 모노머의 중합률(별칭; 전화율. 중합률은 함수 겔상 중합체의 pH 적정으로부터 산출되는 폴리머양과, 잔존 모노머양으로부터 산출된다.)이 바람직하게는 90몰% 이상, 보다 바람직하게는 93몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상, 특히 바람직하게는 97몰% 이상으로 된 시점 이후에 있어서, 전단력을 가하여 함수 겔상 중합체를 세분화할 수 있는 상태를 말한다. 즉, 본 발명의 겔 분쇄 공정에 있어서, 모노머의 중합률이 상기 범위인 함수 겔상 중합체가 겔 분쇄된다. 또한, 상기 중합 피크 온도를 나타내지 않는 중합 반응의 경우(예를 들어, 항상 일정 온도에서 중합이 진행하는 경우나 중합 온도가 계속해서 상승하는 경우 등), 상기 모노머의 중합률을 가지고, 「충분히 겔화」를 규정한다.The above "sufficient gelation" refers to a state in which the hydrogel polymer can be subdivided by applying a shear force after the polymerization temperature reaches the maximum (polymerization peak temperature). Alternatively, the polymerization rate (another name; conversion rate. The polymerization rate is calculated from the amount of polymer calculated from pH titration of the hydrogel polymer and the amount of remaining monomer) of the monomer in the aqueous monomer solution is preferably 90 mol% or more, more preferably After reaching 93 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and particularly preferably 97 mol% or more, it refers to a state in which the hydrogel polymer can be subdivided by applying a shear force. That is, in the gel pulverization step of the present invention, a hydrogel polymer having a monomer polymerization rate in the above range is gel pulverized. Further, in the case of a polymerization reaction that does not exhibit the polymerization peak temperature (for example, when polymerization always proceeds at a constant temperature or when the polymerization temperature continues to rise), with the polymerization rate of the monomer, "sufficient gelation" 」 is defined.

또한, 상기 중합 공정이 벨트 중합의 경우, 겔 분쇄를 행하기 전에, 중합 공정 도중 및/또는 후의 함수 겔상 중합체, 바람직하게는 중합 공정 후의 함수 겔상 중합체를, 수 10㎝ 정도의 크기로 절단 또는 조분쇄할 수 있다. 이 조작에 의해, 겔 분쇄 장치에 함수 겔상 중합체를 충전하기 쉬워져셔, 겔 분쇄 공정을 보다 원활하게 실시할 수 있다. 또한, 상기 절단 또는 조분쇄하는 수단으로서는, 함수 겔상 중합체를 개지 않도록 절단 또는 조분쇄할 수 있는 수단이 바람직하며, 예를 들어 기요틴 커터 등을 들 수 있다. 또한, 상기 절단 또는 조분쇄에서 얻어지는 함수 겔상 중합체의 크기나 형상은, 겔 분쇄 장치에 충전할 수 있으면 되고, 특별히 한정되지 않는다.In addition, when the polymerization step is belt polymerization, the hydrogel polymer during and/or after the polymerization step before gel pulverization, preferably, the hydrogel polymer after the polymerization step is cut or coarsened to a size of about several 10 cm. can be crushed This operation makes it easier to fill the gel grinding device with the hydrogel polymer, and the gel grinding step can be carried out more smoothly. As the means for cutting or coarsely pulverizing, a means capable of cutting or coarsely pulverizing the hydrogel polymer so as not to break is preferable, and examples thereof include a guillotine cutter. In addition, the size and shape of the hydrogel polymer obtained by the above cutting or coarse pulverization is not particularly limited as long as it can be filled in a gel pulverizer.

(물의 사용)(use of water)

본 발명의 겔 분쇄 공정에 있어서, 함수 겔상 중합체에 물을 첨가하여 겔 분쇄할 수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 「물」은 고체, 액체, 기체의 어느 것의 형태를 채용하는 것으로 한다.In the gel grinding step of the present invention, gel grinding may be performed by adding water to the hydrogel polymer. In the present invention, "water" shall take any form of solid, liquid, or gas.

상기 물의 첨가에 대해서, 첨가 방법이나 첨가 시기에 제한은 없고, 함수 겔상 중합체가 겔 분쇄 장치 내에 체류하고 있는 동안에 장치 내에 물이 공급되면 된다. 또한, 함수 겔상 중합체에 물을 미리 첨가하여 겔 분쇄 장치에 투입해도 된다. 또한, 상기 물은 「물 단독」으로 한하지 않고, 다른 첨가제(예를 들어, 계면 활성제, 중화용 염기, 가교제 등)나 물 이외의 용매를 첨가해도 된다. 단, 이 경우, 물의 함유량을 90 내지 100중량% 로 하는 것이 바람직하고, 99 내지 100중량%가 보다 바람직하고, 실질 100중량%가 더욱 바람직하다.Regarding the addition of the water, there are no restrictions on the method or timing of addition, as long as water is supplied into the device while the hydrogel polymer is staying in the gel grinding device. Alternatively, water may be added to the hydrogel polymer beforehand and introduced into the gel grinding device. In addition, the said water is not limited to "water alone", You may add other additives (for example, surfactant, base for neutralization, a crosslinking agent, etc.) or solvent other than water. However, in this case, the water content is preferably 90 to 100% by weight, more preferably 99 to 100% by weight, and even more preferably 100% by weight in substance.

본 발명에 있어서, 상기 물은, 고체, 액체, 기체의 어느 형태로도 사용할 수 있지만, 취급성의 관점에서, 액체 및/또는 기체가 바람직하다. 물의 공급량으로서는, 함수 겔상 중합체 100중량부에 대하여, 0 내지 25중량부가 바람직하고, 0 내지 15중량부, 0 내지 10중량부, 0 내지 4중량부, 0 내지 2중량부의 순으로 보다 바람직하다. 상기 물의 공급량이 25중량부를 초과하는 경우, 함수 겔상 중합체의 입자경 제어가 곤란해지거나, 건조 시간이 길어져서 킬레이트제의 잔존량이 저하되거나, 건조 시에 미 건조물이 생성하거나 하는 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 건조 효율의 관점에서, 본 공정에서의 물의 공급량은, 상기 중합 공정에서 증발한 용매, 특히 증발한 물의 양을 초과하지 않는 것이 바람직하다.In the present invention, the water can be used in any form of solid, liquid, or gas, but from the viewpoint of handleability, a liquid and/or gas is preferable. The supply amount of water is preferably 0 to 25 parts by weight, more preferably 0 to 15 parts by weight, 0 to 10 parts by weight, 0 to 4 parts by weight, and 0 to 2 parts by weight in this order, based on 100 parts by weight of the hydrogel polymer. When the supply amount of the water exceeds 25 parts by weight, problems such as difficulty in controlling the particle size of the hydrogel polymer, reduction in the remaining amount of the chelating agent due to a long drying time, and generation of undried material during drying may occur. there is Further, from the viewpoint of drying efficiency, it is preferable that the supply amount of water in this step does not exceed the amount of the solvent evaporated in the polymerization step, particularly the evaporated water.

상기 물을 액체로 공급하는 경우, 공급 시의 온도는 10 내지 100℃가 바람직하고, 40 내지 100℃가 보다 바람직하다. 또한, 물을 기체로 공급하는 경우, 공급 시의 온도는 100 내지 220℃가 바람직하고, 100 내지 160℃가 더욱 바람직하고, 100 내지 130℃가 더욱 바람직하다. 또한, 물을 기체로 공급할 때, 그 제조 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 보일러의 가열에 의해 발생하는 수증기를 이용하는 방법, 초음파로 물을 진동시켜서, 물 표면에서 발생하는 기체 상의 물을 이용하는 방법 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 물을 기체로 공급하는 경우, 대기압보다 고압의 수증기가 바람직하고, 보일러에서 발생하는 수증기가 보다 바람직하다.When supplying the said water as a liquid, 10-100 degreeC is preferable and, as for the temperature at the time of supply, 40-100 degreeC is more preferable. Further, when water is supplied as a gas, the temperature at the time of supply is preferably 100 to 220°C, more preferably 100 to 160°C, and still more preferably 100 to 130°C. In addition, when supplying water as a gas, the manufacturing method is not particularly limited, and for example, a method using water vapor generated by heating a boiler, water is vibrated with ultrasonic waves, and gaseous water generated on the water surface is removed. How to use it, etc. In the present invention, when water is supplied as a gas, steam at a higher pressure than atmospheric pressure is preferred, and steam generated from a boiler is more preferred.

(첨가제의 사용)(use of additives)

상술한 바와 같이, 함수 겔상 중합체에 물을 첨가하여 겔 분쇄하는 것이 바람직하지만, 물 이외에 다른 첨가제나 중화제 등을 함수 겔상 중합체에 첨가·혼련하여 겔 분쇄할 수도 있고, 이와 같이 해서 얻어진 흡수성 수지를 개질해도 된다. 구체적으로는, 겔 분쇄 시에, 상기 (2-1)에서 설명한 염기성 물질을 포함하는 수용액(예를 들어, 10 내지 50중량%의 수산화나트륨 수용액)을 첨가하여 중화(특히 전술한 중화율의 범위 내)해도 되고, 흡수성 수지 미분(0.1 내지 30중량%(대 수지 고형분))을 첨가하여 미분 리사이클을 행해도 된다. 또한, 중합 개시제를 0.001 내지 3중량%(대 수지 고형분), 겔 분쇄 시에 첨가·혼합하고, 잔존 모노머를 저감시켜도 된다.As described above, it is preferable to add water to the hydrogel polymer and perform gel pulverization. However, it is also possible to add and knead other additives or neutralizers to the hydrogel polymer to perform gel pulverization. You can do it. Specifically, at the time of gel grinding, neutralization is performed by adding an aqueous solution containing the basic substance described in (2-1) above (eg, 10 to 50% by weight aqueous sodium hydroxide solution) (particularly in the range of the neutralization rate described above). ), or fine powder recycling may be performed by adding water absorbent resin fine powder (0.1 to 30% by weight (large resin solid content)). In addition, 0.001 to 3% by weight (large resin solid content) of a polymerization initiator may be added and mixed during gel grinding to reduce residual monomers.

(겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의 물성)(Physical properties of particulate hydrogel polymer after gel pulverization)

(a) 입도 (a) particle size

본 발명에서는, 상기 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 하는 것이 필수이며, 종래의 겔 분쇄보다 입자가 미세해지게 겔 분쇄를 행한다.In the present invention, it is essential to set the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer to 1 mm or less, and gel grinding is performed so that the particles are finer than conventional gel grinding.

상기 중합 공정에서 얻어진 함수 겔상 중합체는, 상술한 본 발명의 겔 분쇄가 적용되는 겔 분쇄기(니더, 미트 초퍼, 스크루형 압출기 등)를 사용하여 분쇄되어 입자상이 된다. 또한, 겔 입자경은 분급이나 조합 등에 의해 제어할 수 있지만, 바람직하게는 본 발명의 겔 분쇄에 의해 겔 입자경이 제어된다.The hydrogel polymer obtained in the polymerization step is pulverized into particles using a gel pulverizer (kneader, meat chopper, screw type extruder, etc.) to which the gel pulverizer of the present invention described above is applied. In addition, although the gel particle size can be controlled by classification, blending, etc., the gel particle size is preferably controlled by the gel pulverization of the present invention.

상기 겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)(체 분급에서 규정)은, 1㎜ 이하이고, 10㎛ 내지 1㎜, 20㎛ 내지 1㎜, 40㎛ 내지 1㎜, 50㎛ 내지 900㎛의 순으로 보다 바람직하다. 또한, 중량 평균 입자경의 상한값은, 800㎛ 이하, 700㎛ 이하, 600㎛ 이하의 순으로 더욱 바람직하다. 중량 평균 입자경의 하한값은, 100㎛ 이상, 200㎛ 이상의 순으로 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 중량 평균 입자경의 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다. 상기 겔 입자경은, WO2011/126079에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.The weight average particle diameter (D50) (defined by sieve classification) of the particulate hydrogel polymer after gel grinding is 1 mm or less, 10 μm to 1 mm, 20 μm to 1 mm, 40 μm to 1 mm, 50 μm to 50 μm. It is more preferable in the order of 900 micrometers. Further, the upper limit of the weight average particle size is more preferably 800 µm or less, 700 µm or less, and 600 µm or less in this order. The lower limit of the weight average particle diameter is more preferably 100 μm or more and 200 μm or more in that order. In the present invention, any combination of the upper limit and lower limit of the weight average particle diameter is preferable. The gel particle diameter can be measured by the method described in WO2011/126079.

중량 평균 입자경이 1㎜를 초과하는 경우, 계속되는 건조 공정에 있어서, 킬레이트제가 감소하기 쉽고, 킬레이트제의 첨가량에 적당한 킬레이트 효과를 얻을 수 없어 바람직하지 않다. 한편, 중량 평균 입자경이 10㎛ 미만이면, 겔층 전체가 건조되기 어려워진다. 또한, 건조 후의 분쇄에 의해 다량의 미분이 생성하고, 입도 제어가 곤란해질뿐만 아니라, 통액성(SFC) 등의 물성이 저하될 우려가 있다.When the weight average particle size exceeds 1 mm, the chelating agent tends to decrease in the subsequent drying step, and a chelating effect suitable for the amount of the chelating agent added cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the weight average particle size is less than 10 µm, it becomes difficult to dry the entire gel layer. In addition, grinding after drying produces a large amount of fine powder, which makes it difficult to control the particle size and may deteriorate physical properties such as liquid permeability (SFC).

또한, 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경을 10㎛ 미만으로까지 겔 분쇄 또는 중합하기 위해서는, 통상의 겔 분쇄 조작이나 중합 조작만으로는 달성이 곤란하며, 별도로 특수한 조작, 예를 들어 분쇄 후의 겔의 분급(예를 들어, 일본특허공개 평 6-107800호 공보 등)이나, 겔 분쇄 전의 중합 시의 입도 제어(예를 들어, 역상 현탁 중합으로의 샤프한 입도의 겔 입자를 얻는 방법; 유럽 일본특허 제0349240호 등)를 필요로 한다. 따라서, 겔 분쇄에 더하여, 상술한 바와 같은 특수한 방법의 부가는, 중합이나 분급에 다량인 계면 활성제나 유기 용매가 필요해지거나, 생산성의 저하(비용 상승)나 물성의 악화(잔존 모노머의 증가나 미분의 증가) 등을 초래하거나 하는 경우가 있어, 새로운 문제점이 발생할 우려가 있다. 이 때문에, 중량 평균 입자경이 10㎛ 미만의 입자상의 함수 겔상 중합체로 하는 것은 곤란한 경우가 있다.In addition, in order to gel pulverize or polymerize the weight average particle size of the hydrogel polymer to less than 10 μm, it is difficult to achieve only by ordinary gel pulverization or polymerization, and it is difficult to achieve by a separate special operation, for example, classification of the gel after pulverization (eg For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-107800, etc.) or particle size control during polymerization before gel pulverization (for example, a method for obtaining sharp particle size gel particles by reverse phase suspension polymerization; European Patent No. 0349240, etc. ) is required. Therefore, in addition to gel pulverization, the addition of a special method as described above may require a large amount of surfactant or organic solvent for polymerization or classification, decrease in productivity (increase in cost) or deterioration of physical properties (increase in residual monomer or fine powder). increase), etc., and there is a possibility that a new problem may occur. For this reason, it may be difficult to obtain a particulate hydrogel polymer having a weight average particle diameter of less than 10 µm.

(b) 겔 분쇄 후의 겔 CRC(b) Gel CRC after gel crushing

본 발명에 있어서, 겔 분쇄 후에 있어서의 입자상의 함수 겔상 중합체의 겔 CRC는 10 내지 35g/g이 바람직하고, 10 내지 32g/g이 보다 바람직하고, 15 내지 30g/g이 더욱 바람직하다. 또한, 겔 분쇄 후의 겔 CRC는 겔 분쇄 전의 겔 CRC에 대하여 -1 내지 +3g/g으로 되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 2g/g이 보다 바람직하고, 0.3 내지 1.5g/g이 더욱 바람직하다. 또한, 겔 분쇄 시에 가교제의 사용 등에 의해 겔 CRC를 감소시켜도 되지만, 상기 범위에서 겔 CRC를 상승시키는 것이 바람직하다.In the present invention, the gel CRC of the particulate hydrogel polymer after gel grinding is preferably 10 to 35 g/g, more preferably 10 to 32 g/g, and even more preferably 15 to 30 g/g. Further, the gel CRC after gel grinding is preferably -1 to +3 g/g, more preferably 0.1 to 2 g/g, and even more preferably 0.3 to 1.5 g/g relative to the gel CRC before gel grinding. In addition, the gel CRC may be reduced by using a crosslinking agent or the like at the time of gel grinding, but it is preferable to increase the gel CRC within the above range.

(c) 겔 분쇄 후의 겔 Ext(c) Gel Ext after gel crushing

본 발명에 있어서, 겔 분쇄 후에 있어서의 입자상의 함수 겔상 중합체의 겔 Ext는 0.1 내지 20 중량%가 바람직하고, 0.1 내지 10중량%가 보다 바람직하고, 0.1 내지 8중량%가 더욱 바람직하고, 0.1 내지 5중량%가 특히 바람직하다. 또한, 겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의 겔 Ext 증가량(겔 분쇄 전의 겔 Ext에 대한 증가량)은, 5중량% 이하가 바람직하고, 4중량% 이하가 보다 바람직하고, 3중량% 이하가 더욱 바람직하고, 2중량% 이하가 특히 바람직하고, 1중량% 이하가 가장 바람직하다. 또한, 하한값은 마이너스(예를 들어, -3.0중량%, 나아가 -1.0중량%)여도 되지만, 통상은 0중량% 이상, 바람직하게는 0.1중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.2중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.3중량% 이상이다. 구체적으로는, 바람직하게는 0 내지 5.0중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0중량% 등, 상술한 상한값과 하한값의 임의의 범위 내가 되도록, 겔 Ext를 증가할 때까지 겔 분쇄하면 된다. 또한, 겔 분쇄 시에 가교제의 사용 등에 의해 겔 Ext를 감소시켜도 되지만, 상기 범위에서 겔 Ext를 상승시키는 것이 바람직하다. 여기서, 겔 Ext 증가량의 유효 숫자는 소수점 이하 1자리이지만, 예를 들어 5중량%와 5.0중량%는 동의어로서 다룬다.In the present invention, the gel Ext of the particulate hydrogel polymer after gel grinding is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, still more preferably 0.1 to 8% by weight, and 0.1 to 20% by weight. 5% by weight is particularly preferred. Further, the amount of increase in gel Ext of the particulate hydrogel polymer after gel grinding (the amount of increase relative to the gel Ext before gel grinding) is preferably 5% by weight or less, more preferably 4% by weight or less, and still more preferably 3% by weight or less. 2% by weight or less is particularly preferred, and 1% by weight or less is most preferred. The lower limit may be negative (for example, -3.0% by weight, furthermore -1.0% by weight), but is usually 0% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, still more preferably. It is preferably 0.3% by weight or more. Specifically, it is preferable to gel crush until the gel Ext is increased to be within the arbitrary range of the above-mentioned upper limit and lower limit, such as preferably 0 to 5.0% by weight, more preferably 0.1 to 3.0% by weight, etc. In addition, the gel Ext may be reduced by using a crosslinking agent or the like at the time of gel grinding, but it is preferable to increase the gel Ext within the above range. Here, the significant digit of the increase in gel Ext is one decimal place, but for example, 5% by weight and 5.0% by weight are treated as synonyms.

(d) 겔 분쇄 후의 수가용분의 중량 평균 분자량(d) weight average molecular weight of the water-soluble component after gel grinding

본 발명에 있어서, 겔 분쇄 후의 함수 겔상 중합체의, 수가용분의 중량 평균 분자량의 증가량으로서, 하한값은, 10,000Da 이상이 바람직하고, 20,000Da 이상이 보다 바람직하고, 30,000Da 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상한값은, 500,000Da 이하가 바람직하고, 400,000Da 이하가 보다 바람직하고, 250,000Da 이하가 더욱 바람직하고, 100,000Da 이하가 특히 바람직하다. 예를 들어 본 발명에 있어서, 겔 분쇄 전의 함수 겔상 중합체에 대한, 겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의, 수가용분의 중량 평균 분자량의 증가량은, 10,000 내지 500,000Da인 것이 바람직하고, 바람직하게는 20,000 내지 400,000Da, 보다 바람직하게는 30,000 내지 250,000Da, 더욱 바람직하게는 100,000Da 이하이다.In the present invention, the lower limit of the increase in the weight average molecular weight of the water-soluble component of the hydrogel polymer after gel grinding is preferably 10,000 Da or more, more preferably 20,000 Da or more, and still more preferably 30,000 Da or more. The upper limit is preferably 500,000 Da or less, more preferably 400,000 Da or less, still more preferably 250,000 Da or less, and particularly preferably 100,000 Da or less. For example, in the present invention, the increase in the weight average molecular weight of the water-soluble component of the particulate hydrogel polymer after gel grinding relative to the hydrogel polymer before gel grinding is preferably 10,000 to 500,000 Da, preferably 20,000 Da. to 400,000 Da, more preferably 30,000 to 250,000 Da, still more preferably 100,000 Da or less.

(e) 겔 분쇄 후의 수지 고형분(e) Resin solid content after gel grinding

본 발명에 있어서, 겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의 수지 고형분은, 물성의 관점에서, 바람직하게는 40 내지 75질량%이고, 보다 바람직하게는 45 내지 70질량%이고, 더욱 바람직하게는 50 내지 65질량%이다. 겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의 수지 고형분을 상기 범위로 함으로써, 건조에 의한 CRC의 상승을 제어하기 쉽고, 또한 건조에 의한 대미지(수가용분의 증가 등)이 적고, 추가로 킬레이트제의 분해가 적어져 잔존율이 향상되기 때문에, 바람직하다. 또한, 겔 분쇄 후의 수지 고형분은, 겔 분쇄 전의 수지 고형분이나 필요에 따라 첨가하는 물, 나아가 겔 분쇄 시의 가열에 의한 수분 증발 등에 의해, 적절히 제어할 수 있다.In the present invention, the resin solid content of the particulate hydrogel polymer after gel grinding is preferably 40 to 75% by mass, more preferably 45 to 70% by mass, still more preferably 50 to 75% by mass, from the viewpoint of physical properties. It is 65 mass %. By setting the resin solid content of the particulate hydrogel polymer after gel pulverization to the above range, it is easy to control the increase in CRC due to drying, the damage caused by drying is small (increase in water soluble content, etc.), and further, the decomposition of the chelating agent is prevented. This is preferable because it decreases and the residual rate is improved. In addition, the resin solid content after gel grinding can be appropriately controlled by the resin solid content before gel grinding, water added as needed, and water evaporation by heating during gel grinding.

(측정점 수)(Number of measurement points)

상기 겔 분쇄 전의 함수 겔상 중합체 혹은 겔 분쇄 후의 입자상의 함수 겔상 중합체의 물성을 평가하기 위해서는, 제조 장치로부터 필요량 및 빈도로 샘플링 및 측정을 행할 필요가 있다. 본 발명에서는, 겔 분쇄 전의 함수 겔상 중합체의, 수가용분의 중량 평균 분자량을 기준으로 해서 평가를 행하지만, 이 값이 충분히 평균화된 수치가 되도록 할 필요가 있다. 거기에서, 예를 들어 연속 니더나 미트 초퍼 등에 의한 연속식의 겔 분쇄에서 흡수성 수지의 생산량이 1 내지 20t/hr 또는 1 내지 10t/hr인 경우, 함수 겔상 중합체 100㎏ 마다 2점 이상, 합계로 적어도 10점 이상의 샘플링 및 측정을 행하면 되고, 또한 배치식의 겔 분쇄(예를 들어, 배치식 니더)의 경우, 배치 샘플로부터 적어도 10점 이상의 샘플링 및 측정을 행하여, 입자상의 함수 겔상 중합체의 물성을 평가하면 된다.In order to evaluate the physical properties of the hydrogel polymer before gel pulverization or the particulate hydrogel polymer after gel pulverization, it is necessary to perform sampling and measurement in a required amount and frequency from a manufacturing apparatus. In the present invention, evaluation is performed on the basis of the weight average molecular weight of the water-soluble component of the hydrogel polymer before gel grinding, but it is necessary to ensure that this value is sufficiently averaged. There, for example, in the case of continuous gel grinding using a continuous kneader or meat chopper, when the production amount of the water absorbent polymer is 1 to 20 t/hr or 1 to 10 t/hr, 2 points or more for every 100 kg of the hydrogel polymer, in total Sampling and measurement of at least 10 points or more may be performed, and in the case of batch type gel grinding (eg, batch type kneader), sampling and measurement of at least 10 points or more are performed from the batch sample to determine the physical properties of the particulate hydrogel polymer. you have to evaluate

(2-3) 건조 공정(2-3) Drying process

본 공정은 상기 겔 분쇄 공정에 있어서 상기 특정한 입자경이 되도록 분쇄된 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시키고, 건조 중합체를 얻는 공정이다. 이하, 본 발명에서 바람직하게 적용되는 건조 방법에 대해서 설명한다.This step is a step of drying the particulate hydrogel polymer pulverized to the specific particle diameter in the gel pulverization step to obtain a dried polymer. Hereinafter, a drying method preferably applied in the present invention will be described.

본 발명에서는, 상기 킬레이트제를 포함하는 입자상의 함수 겔이 건조된다. 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법에서는, 중합 시나 건조 공정 종료이후에 있어서 킬레이트제는 실질적으로 감소하지 않고, 잔존하는 과황산염에 의해 건조 공정 시에 킬레이트제가 분해되는 것이 발견되었다. 따라서, 흡수성 수지 내부에 킬레이트제를 함유시키기 위해서는, 건조 공정 시에 잔존한 과황산염의 양을 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 킬레이트제의 분해를 억제하기 위해서는, 건조 공정에 있어서 급속 건조하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 함수 겔상 중합체의 입자경을 작게, 구체적으로는 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 제어하고, 건조 시간 20분간 이하에서, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지 건조시키는 것이 특히 바람직하다. 단, 상기 건조 시간은, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 시간을 가리킨다. 상기의 방법에 의해, 킬레이트제의 잔존율이 향상되고, 얻어지는 흡수성 수지 중의 중합체 내부의 킬레이트제량이 증가할 뿐만 아니라, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하된다.In the present invention, the particulate hydrogel containing the chelating agent is dried. In a method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, it has been found that the chelating agent does not substantially decrease during polymerization or after the drying process is completed, and the chelating agent is decomposed during the drying process due to the remaining persulfate. Therefore, in order to incorporate the chelating agent into the water absorbent polymer, it is preferable to control the amount of persulfate remaining during the drying step to a low level. Further, in order to suppress decomposition of the chelating agent, it is preferable to perform rapid drying in the drying step. Therefore, in the present invention, the particle diameter of the hydrogel polymer is controlled to be small, specifically, the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is controlled to 1 mm or less, and the solid content is 80% by weight in a drying time of 20 minutes or less. It is particularly preferable to dry it until it becomes abnormal. However, the said drying time points out the time until solid content becomes 80 weight% or more. By the above method, the residual ratio of the chelating agent is improved, the amount of the chelating agent inside the polymer in the obtained water absorbent resin is increased, the L value of the initial coloring of the obtained water absorbent resin is increased, and the YI value is lowered.

본 발명에 관한 방법 2에 있어서는, 건조 공정에 제공되는 입자상의 함수 겔상 중합체 중에 있어서의 과황산염의 함유량은, 구체적으로는, 중합 시의 단량체에 대하여 0.04몰% 이하, 0.035몰% 이하, 0.03몰% 이하, 0.025몰% 이하, 0.02몰% 이하, 0.015몰% 이하의 순으로 바람직하다. 과황산염의 첨가량의 하한값은 0몰%이며, 중합 시에 불사용 또는 건조 공정 전까지 남김없이 소비되어 있는 경우이다. 단, 과황산염은 잔존 모노머의 저감에 유효하기 때문에, 건조 시에 있어서의 잔존 모노머를 저감하는 관점에서, 과황산염은 0.0001몰% 이상, 바람직하게는 0.001몰% 이상, 보다 바람직하게는 0.01몰% 이상이 되는 양이며, 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 포함되어 있는 것이 바람직하다. 상기의 방법에 의해, 킬레이트제의 잔존율이 향상되고, 얻어지는 흡수성 수지 중의 중합체 내부의 킬레이트제량이 증가할 뿐만 아니라, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하된다. 또한, 본 발명에 있어서는, 과황산염의 첨가량 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다. 함수 겔상 중합체 중에 있어서의 과황산염의 함유량은, WO2007/116778에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.In method 2 according to the present invention, the content of persulfate in the particulate hydrogel polymer used in the drying step is, specifically, 0.04 mol% or less, 0.035 mol% or less, 0.03 mol% or less, based on the monomers at the time of polymerization. % or less, preferably 0.025 mol% or less, 0.02 mol% or less, and 0.015 mol% or less in this order. The lower limit of the addition amount of persulfate is 0 mol%, and it is a case where it is not used during polymerization or completely consumed before the drying step. However, since the persulfate is effective in reducing the residual monomer, from the viewpoint of reducing the residual monomer during drying, the persulfate is 0.0001 mol% or more, preferably 0.001 mol% or more, more preferably 0.01 mol%. It is an amount equal to or greater than that, and is preferably contained in the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer. By the above method, the residual ratio of the chelating agent is improved, the amount of the chelating agent inside the polymer in the obtained water absorbent resin is increased, the L value of the initial coloring of the obtained water absorbent resin is increased, and the YI value is lowered. In the present invention, any combination of the upper limit and the lower limit of the amount of persulfate added is preferable. The persulfate content in the hydrogel polymer can be measured by the method described in WO2007/116778.

또한, 본 발명에 관한 방법 2에 있어서는, 건조 공정에 제공되는 입자상의 함수 겔상 중합체의 킬레이트제 함유량(대 함수 겔상 중합체의 고형분)은, 10ppm 이상이고, 40ppm 이상, 60ppm 이상, 100ppm 이상, 200ppm 이상, 250ppm 이상, 500ppm 이상, 600ppm 이상의 순으로 바람직하다. 또한, 킬레이트제의 효과(예; 착색 방지, 열화 방지 등) 및 비용의 관점에서, 킬레이트제의 함유량 상한값은, 함수 겔상 중합체의 고형분에 대하여, 1% 이하, 8000ppm 이하, 6000ppm 이하, 5000ppm 이하의 순으로 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 킬레이트제의 함유량 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다. 또한, 상기 킬레이트제의 함유량은, 혼합 후의 단량체 및 중합체의 카르복시기와의 염 교환은 고려하지 않고, 킬레이트제로서 첨가할 때의 있는 그대로의 중량ppm 농도를 나타낸다.Further, in method 2 according to the present invention, the chelating agent content of the particulate hydrogel polymer supplied in the drying step (vs. hydrogel polymer solid content) is 10 ppm or more, 40 ppm or more, 60 ppm or more, 100 ppm or more, or 200 ppm or more. , preferably in the order of 250 ppm or more, 500 ppm or more, and 600 ppm or more. Further, from the viewpoint of the effect of the chelating agent (eg, prevention of discoloration, prevention of deterioration, etc.) and cost, the upper limit of the content of the chelating agent is 1% or less, 8000 ppm or less, 6000 ppm or less, 5000 ppm or less, based on the solid content of the hydrogel polymer. preferred in order. In the present invention, any combination of the upper limit and the lower limit of the content of the chelating agent is preferable. In addition, the content of the chelating agent shows the weight ppm concentration as it is when added as a chelating agent without considering salt exchange with carboxy groups of monomers and polymers after mixing.

(건조 장치)(drying device)

건조 공정에서 사용되는 건조 장치로서는, 건조 속도의 관점에서 열풍 전열형 건조기(이하, 「열풍 건조기」라고 한다)가 바람직하다. 즉, 건조 형식으로서는, 열풍 건조가 바람직하다. 당해 열풍 건조기로서, 통기 벨트(밴드)식, 통기 회로식, 통기 종형식, 평행류 벨트(밴드)식, 통기 터널식, 통기 홈형 교반식, 유동층식, 기류식, 분무식 등의 열풍 건조기를 들 수 있다. 본 발명에서는, 물성 제어의 관점에서 통기 벨트식 열풍 건조기가 바람직하다.As the drying apparatus used in the drying step, a hot air transfer type dryer (hereinafter referred to as a "hot air dryer") is preferable from the viewpoint of drying speed. That is, as a drying format, hot air drying is preferable. Examples of the hot air dryer include hot air dryers such as ventilation belt (band) type, ventilation circuit type, ventilation vertical type, parallel flow belt (band) type, ventilation tunnel type, ventilation groove type stirring type, fluidized bed type, air flow type, and spray type. can In the present invention, a ventilation belt type hot air dryer is preferable from the viewpoint of physical property control.

이러한 통기 벨트식 열풍 건조기를 사용하는 경우, 건조의 균일성 및 통액성 등의 물성의 관점에서, 당해 건조기에서 사용되는 열풍의 풍향은, 통기 벨트 상에 적층되어 정치된 함수 겔상 중합체층에 대하여 수직 방향(예를 들어, 상하 방향의 병용 또는 상향 방향, 하향 방향)인 것이 바람직하다. 또한, 상기 「수직 방향」이란, 겔층(펀칭 메탈이나 금속망 상에 적층된 두께 10 내지 300㎜의 입자상의 함수 겔상 중합체)에 대하여, 상하(겔층 위로부터 아래, 혹은 겔층 아래로부터 위)로 통기하는 상태를 가리키며, 상하 방향으로 통기하는 한 엄밀한 수직 방향으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사 방향의 열풍을 사용해도 되고, 이 경우, 수직 방향에 대하여 30° 이내이며, 바람직하게는 20° 이내, 보다 바람직하게는 10° 이내, 더욱 바람직하게는 5° 이내, 특히 바람직하게는 0°의 열풍이 사용된다.In the case of using such a ventilation belt type hot air dryer, from the viewpoint of drying uniformity and physical properties such as liquid permeability, the wind direction of the hot air used in the dryer is perpendicular to the water-containing gel polymer layer stacked and stationary on the ventilation belt. It is preferable that it is a direction (for example, a combination of a vertical direction or an upward direction, a downward direction). In addition, the above-mentioned "vertical direction" means ventilation from above and below (from above to below, or from below to above the gel layer) with respect to the gel layer (particulate hydrogel polymer having a thickness of 10 to 300 mm and laminated on a punched metal or metal net). It refers to a state of doing, and is not limited to the strictly vertical direction as long as it ventilates in the vertical direction. For example, you may use hot air in an oblique direction, and in this case, it is within 30° with respect to the vertical direction, preferably within 20°, more preferably within 10°, still more preferably within 5°, particularly preferably Preferably, hot air of 0° is used.

이하, 본 발명의 건조 공정에서의 건조 조건 등에 대해서 설명한다. 하기의 건조 조건에서 건조를 행함으로써, 얻어지는 건조 중합체를 표면 처리한 흡수성 수지의 통액성 및 흡수 속도를 향상시킬 수 있다.Hereinafter, drying conditions and the like in the drying step of the present invention are described. By performing drying under the following drying conditions, the liquid permeability and water absorption rate of the water absorbent resin obtained by surface treatment of the dried polymer obtained can be improved.

(건조 온도)(drying temperature)

본 발명의 건조 공정에서의 건조 온도는, 80℃ 이상이고, 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 120℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 150℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 건조 온도는, 200℃ 이하이고, 190℃ 이하인 것이 바람직하고, 180℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 건조 온도의 상한값과 하한값은 어떤 조합이어도 바람직하다. 건조 온도가 80℃ 미만이면, 적합한 수지 고형분(함수율)이 얻어질 때까지의 건조 시간이 길어져, 킬레이트제의 분해율이 높아지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 미건조물이 생성하여, 후의 분쇄 공정 시에 막힘이 발생할 수 있다. 건조 온도가 200℃를 초과하면, 킬레이트제가 분해되기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 건조 온도란, 직접 가열의 경우에는 건조에 사용하는 열매체의 온도를 가리키고, 열풍 건조의 경우에는 건조에 사용하는 열풍의 온도를 가리키고, 간접 가열의 경우에는 건조에 사용하는 전열면의 온도를 가리킨다.The drying temperature in the drying step of the present invention is 80°C or higher, preferably 100°C or higher, more preferably 120°C or higher, and particularly preferably 150°C or higher. Further, the drying temperature is 200°C or less, preferably 190°C or less, and more preferably 180°C or less. In the present invention, any combination of the upper limit and the lower limit of the drying temperature is preferable. If the drying temperature is less than 80°C, it is not preferable because the drying time until a suitable resin solid content (moisture content) is obtained becomes long and the decomposition rate of the chelating agent increases. In addition, clogging may occur during the subsequent crushing process due to the formation of undried material. When the drying temperature exceeds 200°C, it is not preferable because the chelating agent is easily decomposed. In addition, the drying temperature refers to the temperature of the heating medium used for drying in the case of direct heating, the temperature of the hot air used for drying in the case of hot air drying, and the temperature of the heat transfer surface used for drying in the case of indirect heating. point

(건조 시간)(drying time)

본 발명의 건조 공정에서의 건조 시간은, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 시간을 가리키고, 20분간 이하이고, 18분간 이하, 15분간 이하, 12분간 이하의 순으로 바람직하다. 건조 시간의 하한값은, 건조 효율을 고려해서 1분간 정도이다. 또한, 킬레이트제의 분해는, 주로, 고형분이 80중량%가 될 때까지의 건조 단계에서 일어나는 것이 발견되었다. 또한, 본 발명에 있어서의 전체 건조 시간은, 60분간 이하인 것이 바람직하고, 50분간 이하, 40분간 이하의 순으로 보다 바람직하다. 건조 시간이 짧으면, 미건조물이 생성하고, 후의 분쇄 공정 시에 막힘이 발생할 수 있다. 전체 건조 시간이 60분간을 초과하면, 킬레이트제의 분해율이 높아지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에 있어서는, 수분의 증발이 실질적으로 시작되지 않고 있어도, 즉 건조기 내에서 입자상의 함수 겔상 중합체를 가열해서 승온시키고 있는 단계도, 건조 공정에 포함되는 것으로 한다. 건조 시간의 개시는, 함수 겔상 중합체를 건조기 안에 넣은 시점이며, 전체 건조 시간이란, 함수 겔상 중합체를 건조기 안에 넣고 나서, 함수 겔상 중합체가 건조되어, 건조기 밖으로 취출될 때까지의 시간이다.The drying time in the drying step of the present invention refers to the time until the solid content reaches 80% by weight or more, and is preferably 20 minutes or less, 18 minutes or less, 15 minutes or less, and 12 minutes or less in this order. The lower limit of the drying time is about 1 minute in consideration of the drying efficiency. In addition, it was found that decomposition of the chelating agent mainly occurs in the drying step until the solid content reaches 80% by weight. In addition, the total drying time in the present invention is preferably 60 minutes or less, more preferably 50 minutes or less, and 40 minutes or less in this order. If the drying time is short, undried material is produced and clogging may occur during the subsequent grinding process. If the total drying time exceeds 60 minutes, the decomposition rate of the chelating agent increases, which is not preferable. Further, in the present invention, even if water evaporation has not substantially started, that is, a step of heating and raising the temperature of the particulate hydrogel polymer in a dryer is also included in the drying step. The start of the drying time is the time when the hydrogel polymer is put into the dryer, and the total drying time is the time from putting the hydrogel polymer into the dryer until the hydrogel polymer is dried and taken out of the dryer.

또한, 상기 중합 공정으로부터 배출된 함수 겔상 중합체가 건조 공정에 도입 될 때까지의 시간 및 함수 겔상 중합체의 온도, 즉 함수 겔상 중합체가 중합기 출구로부터 건조기 입구까지 이동하는 시간 및 건조기 입구에 이동했을 때의 함수 겔상 중합체의 온도는, 흡수성 수지의 착색 방지 및 킬레이트제의 잔존율의 향상의 관점에서, 구체적으로는, 80℃ 이하에서 30분간 이내, 90℃ 이하에서 20분간 이내, 100℃ 이하에서 10분간 이내, 110℃에서 5분간 이내라고 하는 조합이 바람직하다. 또한, 실험실 레벨로는, 중합 공정에서 얻어진 함수 겔상 중합체를, 일단, 40℃ 이하까지 냉각하고, 장시간 놓아둔 후에, 건조 공정에 도입할 수도 있다.In addition, the time until the water-containing gel polymer discharged from the polymerization process is introduced into the drying process and the temperature of the water-containing gel polymer, that is, the time for the water-containing gel polymer to move from the outlet of the polymerizer to the inlet of the dryer and when it moves to the inlet of the dryer The temperature of the hydrogel polymer is 80 ° C. or less for 30 minutes, 90 ° C. or less for 20 minutes, and 100 ° C. or less for 10 A combination of within a minute and within 5 minutes at 110°C is preferable. Further, at the laboratory level, the hydrogel polymer obtained in the polymerization step may be once cooled to 40° C. or lower, left for a long time, and then introduced into the drying step.

(수지 고형분)(resin solids)

상기 겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔은, 상술한 건조 공정에서 건조되어, 건조 중합체가 된다. 건조 중합체의 건조 감량(분말 또는 입자 1g을 180℃에서 3시간 가열해서 측정)으로부터 구해지는 수지 고형분은, 바람직하게는 80중량% 이상이고, 보다 바람직하게는 85 내지 99중량%이고, 더욱 바람직하게는 90 내지 98중량%이다.The particulate hydrogel obtained in the gel pulverization step is dried in the above drying step to become a dried polymer. The resin solid content determined from the drying loss of the dry polymer (measured by heating 1 g of powder or particles at 180°C for 3 hours) is preferably 80% by weight or more, more preferably 85 to 99% by weight, still more preferably is 90 to 98% by weight.

(풍속)(wind speed)

본 발명의 건조 공정에 있어서, 상기 통기 건조기, 특히 벨트형 건조기에서의 열풍의 풍속은, 수직 방향(상하 방향)으로, 0.8 내지 2.5m/s인 것이 바람직하고, 1.0 내지 2.0m/s가 보다 바람직하다. 상기 풍속을 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 건조 중합체의 함수율을 원하는 범위로 제어하기 쉬워진다. 상기 풍속이 2.5m/s를 초과하는 경우, 건조 기간 중에 입자상의 함수 겔상 중합체가 날아 올라가는 등의 문제가 발생할 수 있다.In the drying process of the present invention, the wind speed of the hot air in the ventilation dryer, particularly the belt type dryer, in the vertical direction (vertical direction) is preferably 0.8 to 2.5 m/s, and more preferably 1.0 to 2.0 m/s. desirable. By making the said wind velocity into the said range, it becomes easy to control the moisture content of the dry polymer obtained to a desired range. When the wind speed exceeds 2.5 m/s, problems such as the particulate hydrogel polymer flying up may occur during the drying period.

또한, 상기 풍속의 제어는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 행하면 되고, 예를 들어 건조 시간 70% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상의 범위에서 제어하면 된다. 또한, 상기 풍속은, 통기 벨트형 건조기를 예로서, 수평 이동하는 밴드면에 대하여 수직 방향으로 통과하는 열풍의 평균유속으로 나타낸다. 따라서, 열풍의 평균 유속은, 당해 통기 벨트 건조기에 송풍되는 풍량을 통기 벨트의 면적으로 제산하면 된다.In addition, the control of the wind speed may be performed within a range that does not impair the effect of the present invention, for example, within a range of 70% or more of the drying time, preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. In addition, the wind speed is expressed as an average flow speed of hot air passing in a vertical direction with respect to a horizontally moving band surface, taking a ventilation belt type dryer as an example. Therefore, the average flow rate of the hot air can be obtained by dividing the air volume blown to the ventilation belt dryer by the area of the ventilation belt.

(열풍의 노점)(Fever stalls)

본 발명의 건조 공정에 있어서, 상기 통기 벨트형 건조기에서 사용되는 열풍은, 적어도 수증기를 함유하고, 또한 노점이 30 내지 100℃인 것이 바람직하고, 30 내지 80℃인 것이 보다 바람직하다. 열풍의 노점이나 더욱 바람직하게는 겔 입자경을 상기 범위로 제어함으로써, 잔존 모노머를 저감할 수 있고, 추가로 건조 중합체의 부피 비중의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 상기 노점은, 입자상의 함수 겔상 중합체의 함수율이 적어도 10중량% 이상, 바람직하게는 20중량% 이상의 시점에서의 값으로 한다.In the drying step of the present invention, the hot air used in the ventilation belt type dryer contains at least water vapor, and preferably has a dew point of 30 to 100°C, more preferably 30 to 80°C. By controlling the dew point of the hot air or, more preferably, the gel particle diameter within the above range, the residual monomer can be reduced and further, the decrease in the bulk specific gravity of the dry polymer can be prevented. In addition, the dew point is a value when the water content of the particulate hydrogel polymer is at least 10% by weight or more, preferably 20% by weight or more.

또한, 본 발명의 건조 공정에 있어서, 잔존 모노머, 흡수 성능 및 착색 방지 등의 관점에서, 건조기 출구 부근(또는 건조의 종기; 예를 들어, 건조 시간 50% 이후)의 노점보다, 건조기 입구 부근(또는 건조의 초기; 예를 들어, 건조 시간 50% 이전)의 노점이 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 노점이 바람직하게는 10 내지 50℃, 보다 바람직하게는 15 내지 40℃ 높은 열풍을 입자상의 함수 겔상 중합체에 접촉시키는 것이 바람직하다. 노점을 상기 범위로 제어함으로써, 건조 중합체의 부피 비중의 저하를 방지할 수 있다.Further, in the drying process of the present invention, from the viewpoints of residual monomers, water absorption performance, coloration prevention, etc., the dew point near the dryer outlet (or the end of drying; for example, after 50% of the drying time) is closer to the dryer inlet ( or at the beginning of drying; for example, 50% before drying time) a high dew point is preferred. Specifically, it is preferable to contact the particulate hydrogel polymer with hot air having a dew point of preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 40°C. By controlling the dew point within the above range, a decrease in the bulk specific gravity of the dry polymer can be prevented.

본 발명의 건조 공정에 있어서, 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조하는 경우, 당해 입자상의 함수 겔상 중합체는 통기 벨트형 건조기의 벨트 상에, 층상이 되도록 연속적으로 공급되어, 열풍 건조된다. 이때 사용되는 통기 벨트형 건조기의 벨트의 폭은, 특별히 한정되지 않지만, 0.5m 이상이 바람직하고, 1m 이상이 보다 바람직하다. 또한, 상한값은 10m 이하가 바람직하고, 5m 이하가 보다 바람직하다. 또한, 벨트의 길이는 20m 이상이 바람직하고, 40m 이상이 보다 바람직하다. 또한, 상한값은 100m 이하가 바람직하고, 50m 이하가 보다 바람직하다.In the drying step of the present invention, when the particulate hydrogel polymer is dried, the particulate hydrogel polymer is continuously supplied in layers on a belt of a ventilated belt type dryer and dried with hot air. The width of the belt of the ventilation belt type dryer used at this time is not particularly limited, but is preferably 0.5 m or more, and more preferably 1 m or more. Moreover, 10 m or less is preferable and, as for an upper limit, 5 m or less is more preferable. Moreover, 20 m or more is preferable and, as for the length of a belt, 40 m or more is more preferable. Moreover, 100 m or less is preferable and, as for an upper limit, 50 m or less is more preferable.

또한, 벨트상의 입자상의 함수 겔상 중합체의 층 길이(겔층의 두께)는, 본 발명의 과제 해결의 관점에서, 10 내지 300㎜이 바람직하고, 50 내지 200㎜이 보다 바람직하고, 80 내지 150㎜이 더욱 바람직하고, 90 내지 110㎜이 특히 바람직하다.Further, the layer length (gel layer thickness) of the belt-shaped particulate hydrogel polymer is preferably 10 to 300 mm, more preferably 50 to 200 mm, and more preferably 80 to 150 mm, from the viewpoint of solving the problems of the present invention. More preferably, 90 to 110 mm is particularly preferable.

또한, 벨트 상에서의 입자상의 함수 겔상 중합체의 이동 속도는, 벨트 폭, 벨트 길이, 생산량, 건조 시간 등에 따라 적절히 설정하면 되지만, 벨트 구동 장치의 부하, 내구성 등의 관점에서, 0.3 내지 5m/min이 바람직하고, 0.5 내지 2.5m/min이 보다 바람직하고, 0.5 내지 2m/min이 더욱 바람직하고, 0.7 내지 1.5m/min이 특히 바람직하다.In addition, the moving speed of the particulate hydrogel polymer on the belt may be appropriately set according to the belt width, belt length, production amount, drying time, etc., but from the viewpoint of the load and durability of the belt drive device, 0.3 to 5 m/min is preferable. It is preferable, 0.5-2.5 m/min is more preferable, 0.5-2 m/min is still more preferable, and 0.7-1.5 m/min is especially preferable.

(2-4) 분쇄 공정, 분급 공정(2-4) Crushing process, classification process

본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법은, 상기 건조 공정에서 얻어진 건조 중합체를, 분쇄·분급하는 분쇄 공정 및 분급 공정을 더 포함해도 된다. 본 공정은, 상기 (2-2) 겔 분쇄 공정이란, 분쇄 시의 수지 고형분, 특히 분쇄 대상물이 건조 공정을 거치고 있는 점(바람직하게는, 상기 수지 고형분까지 건조)에서 다르다. 또한, 분쇄 공정 후에 얻어지는 흡수성 수지를 분쇄물이라 칭하기도 한다.The method for producing a water absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention may further include a pulverization step and a classification step of pulverizing and classifying the dried polymer obtained in the above drying step. This step differs from the gel grinding step (2-2) in that the resin solid content during grinding, particularly the object to be crushed, is subjected to a drying step (preferably dried to the resin solid content). In addition, the water absorbent resin obtained after the pulverization step is also referred to as a pulverized product.

상기 건조 공정에서 얻어진 건조 중합체를, 그대로 흡수성 수지로서 사용할 수도 있지만, 후술하는 표면 처리 공정, 특히 표면 가교 공정에서의 물성 향상을 위하여, 특정한 입도로 제어하는 것이 바람직하다. 입도 제어는, 본 분쇄 공정, 분급 공정에 한하지 않고, 중합 공정, 미분 회수 공정, 조립 공정 등에서 적절히 실시할 수 있다.Although the dried polymer obtained in the drying step can be used as a water absorbent resin as it is, it is preferable to control the specific particle size in order to improve physical properties in the surface treatment step described later, particularly in the surface crosslinking step. Particle size control is not limited to the main pulverization process and the classification process, and can be appropriately performed in a polymerization process, a fine powder recovery process, a granulation process, and the like.

분쇄 공정에서 사용할 수 있는 분쇄기는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 진동밀, 롤 그래뉼레이터, 너클 타입 분쇄기, 롤 밀, 고속 회전식 분쇄기(핀 밀, 해머 밀, 스크루 밀), 원통상 믹서 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 입도 제어의 관점에서, 다단의 롤 밀 또는 롤 그래뉼레이터를 사용하는 것이 바람직하다.The grinder that can be used in the crushing step is not particularly limited, but examples include vibrating mills, roll granulators, knuckle-type grinders, roll mills, high-speed rotary grinders (pin mills, hammer mills, screw mills), cylindrical mixers, and the like. can be heard Among these, it is preferable to use a multi-stage roll mill or a roll granulator from the viewpoint of particle size control.

본 분급 공정은, 이하의 입도가 되도록 분급 조작을 하는데, 표면 가교를 행하는 경우에는, 분급 조작은 표면 가교 공정 전에 실시하는 것이 바람직하고(제1 분급 공정), 또한 표면 가교 후에도 분급 조작(제2 분급 공정)을 실시해도 된다. 또한, 제1 분급 공정은, 통상, 분쇄 공정 후에 실시되기는 하지만, 분쇄 공정 전에 추가로 분급 공정을 실시해도 된다. 또한, 분급 후의 흡수성 수지 입자의 중량 평균 입자경(D50) 등은, 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라서 적절하게 조정할 수 있다. 예를 들어, 위생 재료로서 사용하는 경우, 분급 후의 흡수성 수지 입자의 중량 평균 입자경(D50)은, 200 내지 800㎛가 바람직하고, 200 내지 600㎛가 보다 바람직하고, 300 내지 500㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 입자경이 850 내지 150㎛의 입자의 비율은 90중량% 이상인 것이 바람직하고, 95중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 97중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 최종 제품으로서의 흡수성 수지도 입자상인 것이 바람직하고, 상기 입자경의 범위가 적용된다.In this classification step, a classification operation is performed so as to have the following particle sizes. When surface crosslinking is performed, it is preferable to perform the classification operation before the surface crosslinking step (first classification step), and also after surface crosslinking, a classification operation (second classification step) may be performed. In addition, although a 1st classification process is normally implemented after a grinding process, you may implement a classification process further before a grinding process. In addition, the weight average particle diameter (D50) and the like of the water-absorbent resin particles after classification are not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the use. For example, when used as a sanitary material, the weight average particle diameter (D50) of the water-absorbent resin particles after classification is preferably 200 to 800 μm, more preferably 200 to 600 μm, still more preferably 300 to 500 μm. . The proportion of particles having a particle size of 850 to 150 µm is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 97% by weight or more. In addition, it is preferable that the water absorbent resin as a final product is also in particulate form, and the above particle size range is applied.

(2-5) 표면 처리 공정(2-5) Surface treatment process

본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법은, 물성 제어를 위해서 표면 처리 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 표면 처리 공정은, 공지된 표면 가교제 및 표면 가교 방법을 사용하여 행하는 표면 가교 공정을 포함하고, 또한 필요에 따라서 기타 첨가 공정을 포함한다. 본 발명에서는, 표면 가교나 그 가열 공정에서는 킬레이트제가 감소하지 않는 것이 발견되었다.The method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent according to the present invention preferably further includes a surface treatment step for controlling physical properties. The surface treatment step includes a surface crosslinking step performed using a known surface crosslinking agent and a surface crosslinking method, and also includes other addition steps as necessary. In the present invention, it was found that the chelating agent does not decrease in the surface crosslinking or the heating process thereof.

(표면 가교제)(surface cross-linking agent)

본 발명에서 사용할 수 있는 표면 가교제로서는, 여러가지 유기 또는 무기 표면 가교제를 예시할 수 있지만, 바람직하게는 유기 표면 가교제를 사용할 수 있다. 물성면에서 바람직하게는, 표면 가교제로서, 다가 알코올 화합물, 에폭시 화합물, 다가 아민 화합물 또는 그 할로 에폭시 화합물과의 축합물, 옥사졸린 화합물, (모노, 디 또는 폴리)옥사졸리디논 화합물, 알킬렌카르보네이트 화합물이며, 특히 고온에서의 반응이 필요한, 다가 알코올 화합물, 알킬렌카르보네이트 화합물, 옥사졸리디논 화합물을 포함하는 탈수 반응성 가교제를 사용할 수 있다. 탈수 반응성 가교제를 사용하지 않는 경우, 보다 구체적으로는, 미국특허 제6228930호, 동 제6071976호, 동 제6254990호 등에 예시되어 있는 화합물을 들 수 있다. 당해 화합물로서는, 예를 들어 모노, 디, 트리, 테트라 또는 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 글리세린, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 소르비톨 등의 다가 알코올 화합물; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르나 글리시돌 등의 에폭시 화합물; 에틸렌카르보네이트 등의 알킬렌카르보네이트 화합물; 옥세탄 화합물; 2-이미다졸리디논과 같은 환상 요소 화합물 등을 들 수 있다.As the surface cross-linking agent that can be used in the present invention, various organic or inorganic surface cross-linking agents can be exemplified, but an organic surface cross-linking agent can be preferably used. In terms of physical properties, preferably, as the surface crosslinking agent, a polyhydric alcohol compound, an epoxy compound, a polyhydric amine compound or a condensate with a halo-epoxy compound thereof, an oxazoline compound, a (mono, di or poly)oxazolidinone compound, an alkylene car A dehydration-reactive crosslinking agent containing a polyhydric alcohol compound, an alkylene carbonate compound, and an oxazolidinone compound that is a bonate compound and requires reaction at a particularly high temperature can be used. In the case of not using a dehydration-reactive crosslinking agent, more specifically, compounds exemplified in US Patent Nos. Examples of the compound include mono, di, tri, tetra, or propylene glycol, 1,3-propanediol, glycerin, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6- polyhydric alcohol compounds such as hexanediol and sorbitol; epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether and glycidol; Alkylene carbonate compounds, such as ethylene carbonate; oxetane compounds; and cyclic urea compounds such as 2-imidazolidinone.

(용매 등)(solvent, etc.)

표면 가교제의 사용량은, 흡수성 수지 입자 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.001 내지 10중량부, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량부 정도로 적절히 결정된다. 표면 가교제에 맞추어, 물이 바람직하게 사용된다. 사용되는 물의 양은, 흡수성 수지 입자 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 20중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10중량부의 범위이다. 무기 표면 가교제와 유기 표면 가교제를 병용하는 경우도, 흡수성 수지 입자 100중량부에 대하여, 각각, 바람직하게는 0.001 내지 10중량부, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량으로 병용된다.The amount of the surface crosslinking agent is appropriately determined to be preferably about 0.001 to 10 parts by weight, more preferably about 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles. In accordance with the surface cross-linking agent, water is preferably used. The amount of water used is preferably in the range of 0.5 to 20 parts by weight, and more preferably in the range of 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water absorbent resin particles. When an inorganic surface crosslinking agent and an organic surface crosslinking agent are used in combination, each is preferably used in an amount of preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles.

또한, 이때, 친수성 유기 용매를 사용해도 되고, 그 사용량은, 흡수성 수지 입자 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0 내지 10중량부, 보다 바람직하게는 0 내지 5중량부의 범위이다. 또한, 흡수성 수지 입자에의 가교제 용액의 혼합 시에, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위, 예를 들어 바람직하게는 0 내지 10중량부, 보다 바람직하게는 0 내지 5중량부, 더욱 보다 바람직하게는 0 내지 1중량부이며, 수불용성 미립자 분체나 계면 활성제를 공존시켜도 된다. 사용되는 계면 활성제나 그 사용량은 미국특허 7473739호 등에 예시되어 있다.In addition, at this time, a hydrophilic organic solvent may be used, and the amount thereof is preferably in the range of 0 to 10 parts by weight, more preferably 0 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles. In addition, when the crosslinking agent solution is mixed with the water absorbent resin particles, the range that does not interfere with the effects of the present invention, for example, preferably 0 to 10 parts by weight, more preferably 0 to 5 parts by weight, still more preferably is 0 to 1 part by weight, and a water-insoluble fine particle powder or a surfactant may coexist. The surfactant used or its amount is exemplified in US Patent No. 7473739 and the like.

(혼합)(mix)

상기 표면 가교제 용액을 흡수성 수지 입자에 혼합하면, 표면 가교제 용액 중의 물 등에 의해 흡수성 수지 입자는 팽윤한다. 당해 팽윤한 흡수성 수지 입자는, 가열에 의해 건조된다. 이때, 가열 온도로서는 80 내지 220℃인 것이 바람직하다. 또한, 가열 시간은 10 내지 120분간인 것이 바람직하다.When the surface cross-linking agent solution is mixed with the water-absorbent resin particles, the water-absorbent resin particles swell due to water or the like in the surface cross-linking agent solution. The swollen water-absorbent resin particles are dried by heating. At this time, it is preferable that it is 80-220 degreeC as a heating temperature. Moreover, it is preferable that heating time is 10 to 120 minutes.

또한, 표면 가교제의 혼합에는, 종형 또는 횡형의 고속 회전 교반형의 혼합기가 적합하게 사용된다. 당해 혼합기의 회전수는 100 내지 10000rpm이 바람직하고, 300 내지 2000rpm이 바람직하다. 또한, 체류 시간은 180초간 이내가 바람직하고, 0.1 내지 60초간이 보다 바람직하고, 1 내지 30초간이 더욱 바람직하다.In addition, for mixing of the surface crosslinking agent, a vertical or horizontal high-speed rotary stirring mixer is suitably used. The rotation speed of the mixer is preferably 100 to 10000 rpm, preferably 300 to 2000 rpm. The residence time is preferably within 180 seconds, more preferably from 0.1 to 60 seconds, and still more preferably from 1 to 30 seconds.

(기타 표면 가교 방법)(Other surface cross-linking methods)

본 발명에서 사용되는 표면 가교 방법으로서, 상기의 표면 가교제를 사용하는 표면 가교 대신에, 라디칼 중합 개시제를 사용하는 표면 가교 방법(미국특허 제4783510호, 국제공개 제2006/062258호)이나, 흡수성 수지의 표면에서 단량체를 중합하는 표면 가교 방법(미국 출원 공개 제2005/048221호, 동 제2009/0239966호, 국제공개 제2009/048160호)을 사용해도 된다.As the surface crosslinking method used in the present invention, a surface crosslinking method using a radical polymerization initiator instead of the surface crosslinking agent (US Patent No. 4783510, International Publication No. 2006/062258) or a water absorbent resin You may use the surface crosslinking method (US 2005/048221, 2009/0239966, WO 2009/048160) which polymerizes a monomer on the surface of.

상기 표면 가교 방법에 있어서, 바람직하게 사용되는 라디칼 중합 개시제는 과황산염이며, 임의로 바람직하게 사용되는 단량체로서 아크릴산(염)이나 상술한 표면 가교제가 있고, 바람직하게 사용되는 용매로서 물이 있고, 이들이 흡수성 수지의 표면에 첨가된 후, 활성 에너지선(특히 자외선)이나 가열에 의해, 흡수성 수지 표면에서 가교 중합 또는 라디칼 중합 개시제에서의 가교 반응을 행함으로써 표면 가교가 행해진다.In the above surface crosslinking method, the radical polymerization initiator preferably used is persulfate, acrylic acid (salt) or the above-mentioned surface crosslinking agent as an optionally preferably used monomer, and water as a preferably used solvent, and these are water absorbent After being added to the surface of the resin, surface crosslinking is performed by performing crosslinking polymerization or a crosslinking reaction using a radical polymerization initiator on the surface of the water absorbing resin by active energy rays (especially ultraviolet rays) or heating.

(이온 결합성 표면 가교제)(Ion-binding surface cross-linking agent)

본 발명에서는, 상술한 표면 가교 공정과 동시 또는 별도로, 다가 금속염, 양이온성 폴리머 또는 무기 미립자 중 어느 하나 이상을 첨가하는 첨가 공정을 더 포함해도 된다. 즉, 상기 유기 표면 가교제 이외에 무기 표면 가교제를 사용 또는 병용해서 통액성·흡수 속도 등을 향상시켜도 된다. 무기 표면 가교제는, 상기 유기 표면 가교제와 동시 또는 별도로 사용할 수 있다. 사용되는 무기 표면 가교제로서는, 2가 이상, 바람직하게는 3가 혹은 4가의 다가 금속의 염(유기 염 또는 무기염) 또는 수산화물을 예시할 수 있다. 사용할 수 있는 다가 금속으로서는 알루미늄, 지르코늄 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 락트산 알루미늄이나 황산알루미늄을 들 수 있다. 바람직하게는 황산알루미늄을 포함하는 수용액이다.In the present invention, an addition step of adding any one or more of a polyvalent metal salt, a cationic polymer, or inorganic fine particles may be further included simultaneously with or separately from the surface crosslinking step described above. That is, in addition to the above organic surface cross-linking agent, an inorganic surface cross-linking agent may be used or used in combination to improve liquid permeability, water absorption rate, and the like. The inorganic surface cross-linking agent can be used simultaneously with or separately from the organic surface cross-linking agent. Examples of the inorganic surface crosslinking agent used include salts (organic salts or inorganic salts) or hydroxides of a divalent or higher, preferably trivalent or tetravalent metal. Aluminum, zirconium, etc. are mentioned as a polyvalent metal which can be used, Specifically, aluminum lactate and aluminum sulfate are mentioned. It is preferably an aqueous solution containing aluminum sulfate.

(2-6) 기타 공정(미분 리사이클 공정 등)(2-6) Other processes (differential powder recycling process, etc.)

상기 공정 이외에, 필요에 따라, 증발 모노머의 리사이클 공정, 조립 공정, 미분 제거 공정, 미분 리사이클 공정 등을 마련해도 되고, 경시 색조의 안정성 효과나 겔 열화 방지 등을 위해서, 상기 각 공정의 어느 일부 또는 전부에, 이하의 첨가제를 필요에 따라 사용해도 된다. 즉, 수용성 또는 수불용성의 폴리머, 활제, 소취제, 항균제, 물, 계면 활성제, 수불용성 미립자, 산화 방지제, 환원제 등을, 흡수성 수지에 대하여, 바람직하게는 0 내지 30중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 10중량%를 첨가 혼합 할 수 있다. 이들의 첨가제는, 표면 처리제로서 사용할 수도 있다.In addition to the above steps, if necessary, an evaporation monomer recycling step, a granulation step, a fine powder removal step, a fine powder recycling step, etc. may be provided, and any part or In all, you may use the following additives as needed. That is, water-soluble or water-insoluble polymers, lubricants, deodorants, antibacterial agents, water, surfactants, water-insoluble fine particles, antioxidants, reducing agents, etc., relative to the water absorbent resin, are preferably 0 to 30% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight may be added and mixed. These additives can also be used as a surface treatment agent.

또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 미분 리사이클 공정을 포함할 수 있다. 당해 미분 리사이클 공정이란, 건조 공정 및 필요에 따라 분쇄 공정, 분급 공정에서 발생하는 미분(특히 입자경 150㎛ 이하의 분체를 70중량% 이상 포함하는 미분)을 분리한 후, 그대로의 상태에서, 혹은 수화하여, 중합 공정이나 건조 공정에 리사이클하는 공정을 말하며, 미국특허 출원 공개 제2006/247351호나 미국특허 제6228930호 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the present invention, a fine powder recycling process may be included. The fine powder recycling step refers to separating fine powder (particularly, fine powder containing 70% by weight or more of powder having a particle diameter of 150 μm or less) generated in the drying step and, if necessary, the crushing step and classification step, in the state as it is or after hydration. Thus, it refers to a process of recycling to a polymerization process or a drying process, and methods described in US Patent Application Publication No. 2006/247351 or US Patent No. 6228930 can be applied.

또한, 목적에 따라, 산화제, 산화 방지제, 물, 다가 금속 화합물, 실리카나 금속 비누 등의 수불용성 무기 또는 유기 분말, 소취제, 항균제, 고분자 폴리아민, 펄프나 열가소성 섬유 등을 흡수성 수지 중에 0 내지 3중량%, 바람직하게는 0 내지 1중량% 첨가해도 된다.In addition, depending on the purpose, an oxidizing agent, an antioxidant, water, a polyvalent metal compound, a water-insoluble inorganic or organic powder such as silica or metal soap, a deodorant, an antibacterial agent, a polymeric polyamine, pulp or thermoplastic fiber, etc. are added in an amount of 0 to 3 weight in the water absorbent resin. %, preferably 0 to 1% by weight.

〔3〕 흡수성 수지[3] Absorbent resin

본 발명은 상술한 본 발명에 관한 제조 방법에 의해 얻어지는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지를 제공한다. 이하, 본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 각종 물성에 대해서 설명한다.The present invention provides a water absorbent resin containing a chelating agent obtained by the above-described production method according to the present invention. Hereinafter, various physical properties of the water absorbent polymer containing the chelating agent according to the present invention will be described.

본 발명에 관한 제조 방법에 의해 얻어지는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지는 바람직하게는 폴리아크릴산(염)계 가교중합체 흡수성 수지이다.The water absorbent resin containing a chelating agent obtained by the production method according to the present invention is preferably a polyacrylic acid (salt) cross-linked polymer water absorbent resin.

(흡수성 수지의 킬레이트제 잔존량(C1), 함유량(C2), 잔존율)(Residual amount (C1), content (C2), residual rate of chelating agent in water absorbing resin)

흡수성 수지의 킬레이트제 잔존량(C1)은, 혼합 후의 단량체 및 중합체의 카르복시기와의 염 교환은 고려하지 않고, 중화염형 킬레이트제는 염형으로서, 산형 킬레이트제는 산형으로서의 첨가 시의 있는 그대로에서의 잔존량을 나타낸다. 한편, 흡수성 수지의 킬레이트제 함유량(C2)은, 산형 킬레이트제로서의 함유량을 나타낸다. 즉, 킬레이트제가 산형인 경우에는, 킬레이트제의 잔존량(C1)과 동일하고, 킬레이트제가 염형의 경우에는, 동일한 킬레이트제의 산형으로서 농도를 계산한다. 구체적으로는, 킬레이트제의 함유량(C2)은, 「킬레이트제의 잔존량(C1)×산형의 분자량/킬레이트제의 첨가 시의 있는 그대로의 분자량」으로 산출한다.The remaining amount (C1) of the chelating agent in the water absorbent polymer is the remaining amount (C1) of the neutral salt type chelating agent as a salt type and the acid type chelating agent as an acid type without considering the salt exchange with the carboxy group of the monomer and polymer after mixing. indicates the quantity. On the other hand, the chelating agent content (C2) of the water absorbent resin indicates the content as an acid type chelating agent. That is, when the chelating agent is an acid type, the concentration is the same as the residual amount (C1) of the chelating agent, and when the chelating agent is a salt type, the concentration is calculated as the acid type of the same chelating agent. Specifically, the content of the chelating agent (C2) is calculated as "the residual amount of the chelating agent (C1) x the molecular weight of the acid type/the molecular weight as it is at the time of addition of the chelating agent".

킬레이트제의 잔존율(%)은, 「{(킬레이트제의 잔존량(C1)[ppm])/(킬레이트제의 첨가량 [ppm])}×100」으로 산출한다.The residual ratio (%) of the chelating agent is calculated as "{(remaining amount of chelating agent (C1) [ppm])/(added amount of chelating agent [ppm])} × 100".

본 발명에 관한 흡수성 수지에 있어서의 킬레이트제의 잔존량(C1) 및 함유량(C2)은, 착색 방지 및 열화 방지 등의 관점에서, 10ppm 이상, 40ppm 이상, 60ppm 이상, 100ppm 이상, 200ppm 이상, 250ppm 이상, 500ppm 이상, 600ppm 이상의 순으로 바람직하다. 또한, 본 발명에 관한 흡수성 수지에 있어서의 킬레이트제의 잔존량(C1) 및 함유량(C2)의 상한값은, 킬레이트제의 효과(착색 방지, 열화 방지 등) 및 비용의 관점에서, 1중량% 이하, 8000ppm 이하, 6000ppm 이하, 5000ppm 이하의 순으로 바람직하다.The remaining amount (C1) and content (C2) of the chelating agent in the water absorbent resin according to the present invention are 10 ppm or more, 40 ppm or more, 60 ppm or more, 100 ppm or more, 200 ppm or more, 250 ppm or more, from the viewpoint of coloration prevention and deterioration prevention, etc. It is preferable in the order of above, 500 ppm or more, and 600 ppm or more. In addition, the upper limit of the residual amount (C1) and the content (C2) of the chelating agent in the water absorbent resin according to the present invention is 1% by weight or less from the viewpoint of the effect (coloration prevention, deterioration prevention, etc.) and cost of the chelating agent , 8000 ppm or less, 6000 ppm or less, preferably in the order of 5000 ppm or less.

또한, 본 발명에 관한 흡수성 수지에 있어서, 킬레이트제의 잔존율은, 바람직하게는 50% 이상이고, 보다 바람직하게는 60% 이상이다.In the water absorbent resin according to the present invention, the residual ratio of the chelating agent is preferably 50% or more, and more preferably 60% or more.

또한, 킬레이트제의 잔존율이란, 흡수성 수지의 제조 공정에 있어서의 킬레이트제의 첨가량[ppm](대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)에 대한, 흡수성 수지에 있어서의 킬레이트제의 잔존량(C1)[ppm]의 비율[%]이다. 또한, 킬레이트제의 잔존율은, 최종 제품의 킬레이트제 함유량과, 킬레이트제에서 유래하는 분해물의 양(ppm)을 킬레이트제의 함유량으로 환산한 양과의 합에 대한, 최종 제품의 킬레이트제 함유량 비율로부터 구해도 된다.In addition, the residual ratio of the chelating agent is the amount of chelating agent added [ppm] in the manufacturing process of the water absorbent polymer (solid content of the monomer or the large hydrogel polymer at the time of polymerization), and the remaining amount of the chelating agent in the water absorbent polymer. It is the ratio [%] of the amount (C1) [ppm]. In addition, the residual ratio of the chelating agent is determined from the ratio of the content of the chelating agent in the final product to the sum of the content of the chelating agent in the final product and the amount obtained by converting the amount (ppm) of decomposition products derived from the chelating agent into the content of the chelating agent. can be saved

(흡수성 수지의 초기 색조)(Initial color of water absorbent resin)

본 발명에 관한 흡수성 수지는 종이 기저귀 등의 위생 재료에 적합하게 사용할 수 있는 흡수성 수지로서, 백색 분말인 것이 바람직하다. 본 발명에 관한 흡수성 수지는 분광식 색차계에 의한 헌터 Lab 표색계 측정에 있어서, 초기 색조(별칭 「초기 착색」이라고도 한다)의 L값(Lightness: 명도 지수)이 적어도 85, 나아가 89 이상, 바람직하게는 90 이상을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, L값의 상한은, 통상, 100이지만, 분말에서 85이면, 위생 재료 등의 제품에 있어서 색조에 의한 문제가 발생하지 않는다.The water absorbent resin according to the present invention is a water absorbent resin that can be suitably used for sanitary materials such as disposable diapers, and is preferably a white powder. The water-absorbent resin according to the present invention has an L value (Lightness: lightness index) of an initial color tone (also referred to as "initial coloration") of at least 85, and preferably 89 or more, in the Hunter Lab colorimetric measurement by a spectroscopic colorimeter. It is preferable to represent 90 or more. In addition, although the upper limit of L value is 100 normally, if it is 85 in powder, the problem with color tone does not arise in products, such as a sanitary material.

또한, 초기 색조란, 흡수성 수지 제조 후의 색조이지만, 일반적으로는 공장 출하 전에 측정되는 색조로 여겨진다. 또한, 예를 들어 30℃ 이하, 상대 습도 50% RH의 분위기 하에서의 보존이면, 제조 후, 1년간 이내에 측정되는 값이다.Note that the initial color tone is the color tone after production of the water absorbent resin, but is generally considered to be the color tone measured before shipment from the factory. In addition, it is a value measured within 1 year after manufacture, if it is stored in the atmosphere of 30 degreeC or less, relative humidity 50% RH, for example.

또한, 본 발명에 관한 흡수성 수지는 초기 색조의 YI값(황색도; 옐로우니스 인덱스)이 0 내지 13, 0 내지 10, 0 내지 9, 0 내지 7, 0 내지 5, 0 내지 3의 순으로 바람직하고, 거의 황변이 없다.In addition, the YI value (yellowness; yellowness index) of the initial color of the water absorbent resin according to the present invention is preferably 0 to 13, 0 to 10, 0 to 9, 0 to 7, 0 to 5, and 0 to 3 in the order. and almost no yellowing.

본 발명의 일 양태에 있어서, 상술한 본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서, 상기 중합 공정에서 사용되는 중합 개시제 중의 과황산염이 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)이며(단, 과황산염 0몰%(불사용)인 경우에는 다른 중합 개시제를 필수적으로 사용), 건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분) 첨가하고, 상기 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 하고, 상기 건조 공정에서는, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 건조 시간을 20분간 이하로 하는 제조 방법에 의해, 최종 제품으로서, 킬레이트제의 잔존량(C1)이 10ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 85 이상이고, YI값이 13 이하인 흡수성 수지를 제조할 수 있다.In one aspect of the present invention, a method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent according to the present invention described above, wherein the persulfate in the polymerization initiator used in the polymerization step is 0 to 0.04 mol% (to monomers during polymerization) (However, in the case of 0 mol% persulfate (non-use), other polymerization initiators are necessarily used), and in the process prior to the drying process, the chelating agent is added to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer in a total amount of 10 ppm or more (at the time of polymerization monomer or large hydrogel polymer solid content) is added, the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is set to 1 mm or less, and drying is performed until the solid content reaches 80% by weight or more in the drying step. By the manufacturing method in which the time is 20 minutes or less, as a final product, the residual amount (C1) of the chelating agent is 10 ppm or more, the L value of the initial color tone is 85 or more, and the YI value is 13 or less. there is.

가일층의 본 발명의 일 양태에 있어서, 상술한 본 발명에 관한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서, 상기 중합 공정에서 사용되는 중합 개시제 중의 과황산염이 0 내지 0.015몰%(대 중합 시의 단량체)이며(단, 과황산염 0몰%(불사용)인 경우에는 다른 중합 개시제를 필수적으로 사용), 건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계200ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분) 첨가하고, 상기 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 하고, 상기 건조 공정에서는, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 건조 시간을 20분간 이하로 하는 제조 방법에 의해, 최종 제품으로서, 킬레이트제의 잔존량(C1)이 200ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 89 이상이고, YI값이 10 이하인 흡수성 수지를 제조할 수 있다.In a further aspect of the present invention, a method for producing a water absorbent polymer containing the chelating agent according to the present invention described above, wherein the persulfate in the polymerization initiator used in the polymerization step is 0 to 0.015 mol% (for polymerization monomer) (however, if persulfate is 0 mol% (non-use), other polymerization initiators are necessarily used), and in the process prior to the drying process, the chelating agent is added to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer at least 200 ppm in total (large monomer at the time of polymerization or solid content of hydrogel polymer) is added, the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is set to 1 mm or less, and in the drying step, until the solid content reaches 80% by weight or more As a final product, a water-absorbent resin having a residual amount (C1) of a chelating agent of 200 ppm or more, an L value of an initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less is produced by a manufacturing method in which the drying time is 20 minutes or less. can do.

가일층의 본 발명의 일 양태에 있어서, 킬레이트제의 함유량(C2)이 200ppm 이상(나아가 상기 범위)이며, 초기 색조의 L값이 89 이상(나아가 상기 범위)이며, YI값이 10 이하(나아가 상기 범위)인 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지를 제공한다.In a further aspect of the present invention, the content (C2) of the chelating agent is 200 ppm or more (further the above range), the L value of the initial color tone is 89 or more (and the above range), and the YI value is 10 or less (further the above range) range) of a polyacrylic acid (salt)-based water absorbent resin.

가일층의 본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 흡수성 수지에 있어서, 표면 및 내부에 킬레이트제를 포함하고, 표면에 존재하는 킬레이트제의 양이, 내부에 존재하는 킬레이트제의 양보다 많은 흡수성 수지를 제공한다.In one further aspect of the present invention, in the water absorbent resin, a chelating agent is included on the surface and inside, and the amount of the chelating agent present on the surface is greater than the amount of the chelating agent present therein. Provide a water absorbent resin do.

(흡수성 수지의 형상)(Shape of water absorbing resin)

본 발명의 흡수성 수지의 형상은, 분말로서 취급할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 부정형 파쇄상인 것이 바람직하다. 또한, 부정형 파쇄상이란, 함수 겔상 중합체 또는 건조 중합체를 파쇄함으로써 얻어지는, 형상이 일정하지 않은 입자 형상이다.The shape of the water absorbent resin of the present invention is not particularly limited as long as it can be handled as a powder, but it is preferably irregularly crushed. In addition, the irregular crushed phase is a particle shape obtained by crushing a hydrogel polymer or a dry polymer and having an irregular shape.

(흡수성 수지의 입자경)(Particle diameter of water absorbing resin)

본 발명의 흡수성 수지의 중량 평균 입자경(D50)은, 200 내지 800㎛가 바람직하고, 200 내지 600㎛가 보다 바람직하고, 300 내지 500㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 입자경이 850 내지 150㎛의 입자의 비율은, 90중량% 이상인 것이 바람직하고, 95중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 97중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 흡수성 수지는 상기 입자경인 것에 의해, 취급이 용이하고, 위생 재료 등에서 흡수 성능을 발휘하기 쉽다.The weight average particle diameter (D50) of the water absorbent resin of the present invention is preferably 200 to 800 μm, more preferably 200 to 600 μm, and still more preferably 300 to 500 μm. The proportion of particles having a particle diameter of 850 to 150 µm is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 97% by weight or more. The water-absorbent resin of the present invention is easy to handle and exhibits water-absorbent performance in sanitary materials and the like because of the particle size described above.

(흡수성 수지의 무가압 하 흡수 배율)(Absorption factor under no pressure of absorbent polymer)

킬레이트제의 효과(예; 착색 방지, 열화 방지 등)을 보다 현저하게 발현시키기 위해서, 본 발명에 관한 흡수성 수지의 무가압 하 흡수 배율(CRC)은, 높은 쪽이 바람직하고, 바람직하게는 15g/g 이상, 보다 바람직하게는 25g/g 이상, 더욱 바람직하게는 30g/g 이상, 특히 바람직하게는 33g/g 이상으로 제어된다. CRC의 상한값은, 다른 물성(예를 들어, 가압 하 흡수 배율(AAP))과의 밸런스의 관점에서, 바람직하게는 60g/g 이하, 보다 바람직하게는 50g/g 이하, 더욱 바람직하게는 45g/g 이하이다. CRC는, 중합 시 또는 표면 가교 시의 가교 밀도로 제어할 수 있다.In order to more remarkably express the effect of the chelating agent (eg, prevention of discoloration, prevention of deterioration, etc.), the water-absorbent resin according to the present invention preferably has a higher water absorption capacity under no pressure (CRC), preferably 15 g/day. g or more, more preferably 25 g/g or more, even more preferably 30 g/g or more, and particularly preferably 33 g/g or more. The upper limit of CRC is preferably 60 g/g or less, more preferably 50 g/g or less, still more preferably 45 g/g, from the viewpoint of balance with other physical properties (eg, water absorption capacity under pressure (AAP)). less than g. CRC can be controlled by the crosslinking density during polymerization or surface crosslinking.

또한, CRC가 15g/g 미만인 경우에는, 흡수성 수지의 가교 밀도가 높기 때문에, 킬레이트제에 의한 열화 방지 효과가 나타나기 어렵다. 또한, 당해 흡수성 수지를 종이 기저귀 등의 위생 재료에 사용하면, 흡수 효율이 나빠지기 때문에, 바람직하지 않다.Also, when the CRC is less than 15 g/g, the crosslinking density of the water absorbent polymer is high, so that the effect of preventing deterioration by the chelating agent is difficult to appear. Further, it is not preferable to use the water absorbent resin for sanitary materials such as disposable diapers because the water absorption efficiency deteriorates.

(흡수성 수지의 가압 하 흡수 배율)(Absorption factor under pressure of absorbent polymer)

본 발명에 관한 흡수성 수지의 가압 하 흡수 배율(AAP(0.7psi))은, 바람직하게는 15g/g 이상, 보다 바람직하게는 20g/g 이상, 더욱 바람직하게는 23g/g 이상으로 제어된다. AAP(0.7psi)의 상한값은, 다른 물성(예를 들어, 무가압 하 흡수 배율(CRC))과의 밸런스의 관점에서, 바람직하게는 40g/g 이하, 보다 바람직하게는 35g/g 이하, 더욱 바람직하게는 33g/g 이하이다. AAP(0.7psi)는, 표면 가교 시의 가교 밀도로 제어할 수 있다.The water absorption capacity under pressure (AAP (0.7 psi)) of the water absorbent resin according to the present invention is controlled to preferably 15 g/g or more, more preferably 20 g/g or more, and still more preferably 23 g/g or more. The upper limit of AAP (0.7 psi) is preferably 40 g/g or less, more preferably 35 g/g or less, from the viewpoint of balance with other physical properties (eg, water absorption capacity under no pressure (CRC)). Preferably it is 33 g/g or less. AAP (0.7 psi) can be controlled by the crosslinking density at the time of surface crosslinking.

(가압 하 흡수 배율과 무가압 하 흡수 배율의 비)(Ratio of water absorption capacity under pressure and water absorption capacity under no pressure)

본 발명에 관한 흡수성 수지의 가압 하 흡수 배율과 무가압 하 흡수 배율의 비(AAP(0.7psi)/CRC)는 0.5 이상, 0.6 이상, 0.7 이상, 0.8 이상, 0.9 이상의 순으로 바람직하다. AAP(0.7psi)/CRC의 상한은 1.5 이하, 1.2 이하, 1.0 이하 정도이다. CRC는 원심 분리에서 팽윤 후에 겔간의 간극수를 제거하는 데 반해, AAP(0.7psi)는 간극수를 포함한 흡수 배율이기 때문에, AAP(0.7psi)가 CRC를 상회하는 케이스도 있지만, 상한은 통상, 상기 범위이다.The ratio of water absorption capacity under pressure and water absorption capacity under no pressure (AAP (0.7psi)/CRC) of the water absorbent resin according to the present invention is preferably 0.5 or more, 0.6 or more, 0.7 or more, 0.8 or more, 0.9 or more in the order. The upper limit of AAP (0.7 psi)/CRC is about 1.5 or less, 1.2 or less, or 1.0 or less. CRC removes pore water between gels after swelling in centrifugation, whereas AAP (0.7 psi) is an absorption capacity including pore water, so there are cases where AAP (0.7 psi) exceeds CRC, but the upper limit is usually within the above range. am.

〔4〕 흡수성 수지의 용도[4] Use of water absorbent resin

본 발명에 관한 제조 방법에서 얻어지는 흡수성 수지의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 종이 기저귀, 생리대, 실금 패드 등의 흡수성 물품에 사용된다. 본 발명에 관한 제조 방법에서 얻어지는 흡수성 수지는 지금까지 원료 유래의 악취나 착색 등이 문제가 되었던 고농도 기저귀(종이 기저귀 1매당 흡수성 수지 사용량이 많은 종이 기저귀), 특히 상기 흡수성 물품의 흡수체 상층부에 사용한 경우에, 우수한 성능을 발휘한다. 종이 기저귀의 흡수체 중에 포함되는 흡수성 수지의 비율은 50중량% 이상, 나아가 60중량% 이상, 70중량% 이상, 80중량% 이상, 90중량% 이상의 순으로 바람직하다.The use of the absorbent resin obtained by the manufacturing method according to the present invention is not particularly limited, but is preferably used for absorbent articles such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads. The absorbent resin obtained by the manufacturing method according to the present invention is a high-concentration diaper (disposable diaper with a large amount of absorbent resin used per disposable diaper), which has been problematic in odor and coloration from raw materials, especially when used in the upper absorbent portion of the absorbent article. , it exhibits excellent performance. The ratio of the absorbent resin contained in the absorber of the disposable diaper is preferably 50% by weight or more, further preferably 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, and 90% by weight or more in this order.

〔5〕종래 기술과의 상이[5] Difference from prior art

본 발명자들은, 상술한 바와 같이, 단량체를 중합해서 얻어지는 함수 겔상 중합체의 건조 공정에 있어서, 건조 공정보다 전의 공정에서 첨가된 킬레이트제가 특이적으로 감소하는 것을 발견했다. 그리고, 본 발명자들은, 건조 공정에서의 킬레이트제의 감소 원인이, 함수 겔상 중합체에 잔존한 중합 개시제(특히 과황산염)인 것을 발견했다. 본 발명은, 과제를 해결하기 위해서, 중합 시 또는 건조 전의 중합 개시제 중의 과황산염을 제어하고(0.04몰% 이하), 추가로 건조 전의 겔 입자경 및 건조 조건을 제어하여 건조 공정에서의 킬레이트제의 분해를 억제하는 것을 특징으로 하고 있다.As described above, the present inventors have found that the chelating agent added in the step prior to the drying step specifically decreases in the step of drying the hydrogel polymer obtained by polymerizing the monomers. Then, the inventors of the present invention found that the cause of the reduction of the chelating agent in the drying step was the polymerization initiator (especially persulfate) remaining in the hydrogel polymer. In order to solve the problem, the present invention controls the persulfate in the polymerization initiator during polymerization or before drying (0.04 mol% or less), and further controls the gel particle size and drying conditions before drying to decompose the chelating agent in the drying step. It is characterized by suppressing.

상술한 특허문헌 1 내지 23에는, 흡수성 수지의 제조 공정에서의 킬레이트제의 사용에 관해서 기재되어 있다. 흡수성 수지의 중합 개시제로서, 과황산염은 가장 범용이며, 상기 특허문헌 1 내지 23에도 중합 개시제로서 과황산염이 기재되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1 내지 23에는, 과황산염에 의한 킬레이트제의 분해는 물론이고, 본원에 있어서 지적하고 있는 과제 및 과제를 해결하는 수단에 관한 기재는 일절 없다.Patent Documents 1 to 23 described above describe the use of a chelating agent in the production process of a water absorbent resin. As a polymerization initiator for water absorbent resins, persulfates are the most common, and Patent Documents 1 to 23 also describe persulfates as polymerization initiators. However, Patent Literatures 1 to 23 do not describe at all about the decomposition of the chelating agent by persulfate, as well as the problems pointed out in the present application and means for solving the problems.

또한, 본 발명에서 발견된 건조 공정에서의 킬레이트제의 특이적인 감소의 기구에 있어서, 그 반응 기구는 확실치는 않지만, 「과황산염의 라디칼은, 중합 시에는 단량체와 우선적으로 반응하지만, 중합 후의 함수 겔에 잔존한 단량체(잔존 모노머)는 수% 이하와 소량이기 때문에, 또한 건조 시는 중합 시보다 고온에서 또한 고형분이 높기 때문에, 건조 공정에서는 중합 후에 잔존해 있는 과황산염이 킬레이트제와 반응한다」고 추정된다.In addition, in the mechanism of the specific reduction of the chelating agent in the drying process found in the present invention, the reaction mechanism is not clear, but "radicals of persulfate preferentially react with monomers during polymerization, but the function after polymerization Since the monomer remaining in the gel (remaining monomer) is a small amount of several percent or less, and the drying process is performed at a higher temperature than during polymerization and the solid content is higher, the persulfate remaining after polymerization reacts with the chelating agent in the drying step.” It is estimated

과제를 해결하는 수단은, 후술하는 실시예에서 더욱 상세히 설명한다. 본 발명에 있어서는, 중합 개시제 중의 과황산염을 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)(0몰%는 중합 시에 불사용 또는 건조 공정 전까지 남김없이 소비되어 있는 경우를 가리킨다)로 저감하고, 추가로 건조 전의 겔 입자경 및 건조 조건을 제어함으로써, 건조 공정에서의 킬레이트제의 분해를 억제할 수 있으므로, 후술하는 실시예에 한정되지 않고, 과제를 해결할 수 있다.Means for solving the problem will be described in more detail in an embodiment to be described later. In the present invention, the persulfate in the polymerization initiator is reduced to 0 to 0.04 mol% (monomer during polymerization) (0 mol% refers to the case where it is not used during polymerization or completely consumed before the drying step), Furthermore, since decomposition of the chelating agent in the drying process can be suppressed by controlling the gel particle size and drying conditions before drying, the problem can be solved without being limited to the examples described later.

실시예Example

본 발명의 특허 청구 범위나 실시예에 기재된 제 물성은, 특별한 기재가 없는 한, 실온(20 내지 25℃), 습도 50RH%의 조건 하에서, EDANA법 및 이하의 측정법에 따라서 구했다. 또한, 실시예 및 비교예에 제시되는 전기 기기는, 200V 또는 100V, 60㎐의 전원을 사용했다. 또한, 편의상 「리터」를 「L」, 「중량%」를 「wt%」라 기재하는 경우가 있다.The physical properties described in the claims and examples of the present invention were obtained according to the EDANA method and the following measurement method under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity of 50 RH%, unless otherwise specified. In addition, the electrical equipment presented in Examples and Comparative Examples used a 200V or 100V, 60Hz power supply. In addition, for convenience, "liter" may be described as "L" and "wt%" as "wt%".

(a) 중량 평균 입자경(D50)(a) weight average particle diameter (D50)

WO2011/126079에 준하여, 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)은 이하의 방법으로 측정했다.In accordance with WO2011/126079, the weight average particle diameter (D50) of the hydrogel polymer was measured by the following method.

즉, 온도 20 내지 25℃의 함수 겔상 중합체(고형분; α중량%) 20g을, 0.08중량% 에말 20C(계면 활성제, 가오 가부시키가이샤제)를 포함하는 20중량% 염화나트륨 수용액(이하, 「에말 수용액」이라고 칭한다) 500g 중에 첨가하여 분산액으로 하고, 길이 50㎜×직경 7㎜의 교반기 칩을 사용하여 300rpm으로 60분간 교반했다(높이 21㎝, 직경 8㎝의 원주의 폴리프로필렌제 약 1.14L 용기를 사용).That is, 20 g of a hydrogel polymer (solid content; α% by weight) at a temperature of 20 to 25 ° C., 20% by weight aqueous solution of sodium chloride containing 0.08% by weight Emal 20C (surfactant, manufactured by Gao Co., Ltd.) (hereinafter referred to as “Emal aqueous solution”) It was added in 500 g to form a dispersion, and stirred at 300 rpm for 60 minutes using a stirrer chip with a length of 50 mm and a diameter of 7 mm. use).

교반 종료 후, 회전반 상에 설치한 JIS 표준의 체(직경 21㎝, 체의 눈 크기; 8㎜/4㎜/2㎜/1㎜/0.60㎜/0.30㎜/0.15㎜/0.075㎜)의 중앙부에, 상기 분산액을 투입했다. 에멀 수용액 100g을 사용하여 전체 함수 겔상 중합체를 체 상에 씻어낸 후, 상부로부터 에말 수용액 6000g을, 체를 손으로 회전시키면서(20rpm), 30㎝의 높이로부터 샤워(구멍 72개 뚫고, 액량; 6.0[L/min])를 사용하여 주수 범위(50㎠)가 체 전체에 널리 퍼지도록 남김없이 주입하여, 함수 겔상 중합체를 분급했다. 분급한 1단째의 체 상의 함수 겔상 중합체를 약 2분간 물기 제거 후, 칭량했다. 2단째 이후의 체에 대해서도 마찬가지 조작으로 분급하고, 물기 제거 후에 각각의 체 상에 잔류한, 함수 겔상 중합체를 칭량했다.After stirring, the center of a JIS standard sieve (diameter 21 cm, sieve opening size: 8 mm / 4 mm / 2 mm / 1 mm / 0.60 mm / 0.30 mm / 0.15 mm / 0.075 mm) installed on the rotating disk. Then, the dispersion liquid was introduced. After rinsing the entire hydrous gel polymer on the sieve using 100 g of the aqueous emulsion solution, 6000 g of the aqueous emulsion solution was poured from the top, while rotating the sieve by hand (20 rpm), showering from a height of 30 cm (piercing 72 holes, liquid volume: 6.0 [L/min]) was thoroughly injected so that the injection number range (50 cm 2 ) spread over the entire sieve, and the hydrogel polymer was classified. The water-containing gel polymer on the sieve of the first stage classified was dried for about 2 minutes and then weighed. Sieves in the second stage and beyond were also classified in the same manner, and the hydrogel polymer remaining on each sieve after draining water was weighed.

각 체 상에 잔류한 함수 겔상 중합체의 중량으로부터, 하기 식 (1)로부터 중량% 비율을 산출했다. 물기 제거 후의 체의 눈 크기는 하기의 식 (2)에 따라, 함수 겔상 중합체의 입도 분포를 대수 확률지에 플롯했다. 이 그래프로부터 잔류 백분율이 50중량%에 상당하는 입자경을, 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)으로서 판독했다.From the weight of the hydrogel polymer remaining on each sieve, the weight% ratio was calculated from the following formula (1). The size of the opening of the sieve after draining was plotted according to the following equation (2), and the particle size distribution of the hydrogel polymer was plotted on logarithmic probability paper. From this graph, the particle diameter corresponding to the residual percentage of 50% by weight was read as the weight average particle diameter (D50) of the hydrogel polymer.

X[%]=(w/W)×100 … 식 (1)X[%]=(w/W)×100... Equation (1)

R(α)[㎜]=(20/w)1/3×r … 식 (2)R(α) [mm] = (20/w) 1/3 x r... Equation (2)

여기서,here,

X; 분급, 물기 제거 후에 각 체 상에 잔류한 함수 겔의 중량%[%]X; Weight% [%] of hydrogel remaining on each sieve after classification and drying

w; 분급, 물기 제거 후에 각 체 상에 잔류한 함수 겔의 각각의 중량[g]w; Weight of each hydrogel remaining on each sieve after classification and drying [g]

W; 분급, 물기 제거 후에 각 체 상에 잔류한 함수 겔의 총 중량[g]W; Total weight of hydrogel remaining on each sieve after classification and drying [g]

R(α); 고형분 α중량%의 함수 겔로 환산했을 때의 체의 눈 크기[㎜]R(α); Sieve opening size when converted to hydrogel of solid content α% by weight [mm]

r; 20중량% 염화나트륨 수용액 중에서 팽윤한 함수 겔이 분급된 체의 눈 크기[㎜]r; Size of the sieve [mm] in which the hydrogel swollen in a 20% by weight aqueous solution of sodium chloride was classified

이다.am.

(b) 킬레이트제의 잔존량(C1) 및 잔존율, 킬레이트제의 함유량(C2)(b) Residual amount (C1) and residual ratio of chelating agent, content of chelating agent (C2)

특허문헌 11(국제공개 제2015/053372호 팸플릿)에 기재된 방법으로, 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량(C1)을 추출하고, 분석했다.By the method described in Patent Document 11 (Pamphlet of International Publication No. 2015/053372), the remaining amount (C1) of the chelating agent in the water absorbent resin was extracted and analyzed.

구체적으로는, 입자상의 흡수성 수지 1g을 생리 식염수(0.9중량%의 염화나트륨 수용액) 100g에 첨가하고, 실온 하에서 1시간 교반(교반 회전수: 500±50rpm) 함으로써, 킬레이트제를 생리 식염수에 추출했다.Specifically, 1 g of particulate water-absorbent resin was added to 100 g of physiological saline (0.9% by weight aqueous sodium chloride solution), and stirred at room temperature for 1 hour (stirring rotation speed: 500 ± 50 rpm) to extract the chelating agent into physiological saline.

그 후, 흡수성 수지가 팽윤한 겔을 여과지(No.2/JIS P 3801에서 규정하는 보류 입자경; 5㎛/도요 로시 가부시키가이샤제)를 사용하여 여과했다.Thereafter, the gel swollen with the water-absorbent resin was filtered using a filter paper (No. 2/retention particle size specified in JIS P 3801; 5 µm/manufactured by Toyo Roshi Co., Ltd.).

이어서, 얻어진 여액을, HPLC 샘플 전처리용 필터(크로마토그래피 디스크25A/수계 타입, 포어 사이즈; 0.45㎛/구라시키 보세키 가부시키가이샤제)에 통과시켜서, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하여, 여액 중의 킬레이트제의 함유량을 측정했다.Then, the obtained filtrate was passed through a filter for HPLC sample pretreatment (chromatography disk 25A/aqueous type, pore size; 0.45 μm/manufactured by Kurashiki Boseki Co., Ltd.), and using high performance liquid chromatography (HPLC), The content of the chelating agent in the filtrate was measured.

입자상의 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 함유량은, 기지 농도의 모노머 표준액을 측정해서 얻어진 검량선을 외부 표준으로 하여, 입자상의 흡수성 수지의 생리 식염수에 대한 희석율을 고려해서 구했다. 그리고, HPLC의 측정 조건은, 킬레이트제의 종류에 따라 적절히 변경했다. 구체적으로는, 디에틸렌트리아민5아세트산(DTPA), 에틸렌디아민4아세트산(EDTA) 및 니트릴로3아세트산(NTA)에 관해서는 하기 측정 조건 1에 따르고, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산)(EDTMP)에 관해서는 하기 측정 조건 2에 따라서, 각각 정량을 행하였다.The content of the chelating agent in the particulate water-absorbent polymer was determined by considering the dilution rate of the particulate water-absorbent polymer in physiological saline using a calibration curve obtained by measuring a standard monomer solution at a known concentration as an external standard. In addition, the HPLC measurement conditions were appropriately changed depending on the type of chelating agent. Specifically, for diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and nitrilotriacetic acid (NTA), according to the following measurement condition 1, ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid) (EDTMP) Regarding each, quantification was performed according to measurement condition 2 below.

측정 조건 1:Measurement condition 1:

<용리액>; 0.4몰/L의 명반 수용액 0.3ml, 0.1N의 수산화칼륨 수용액 450ml, 0.4몰/L의 수산화 테트라n-부틸암모늄 수용액 3ml, 황산 3ml, 에틸렌글리콜 1.5ml 및 이온 교환수 2550ml의 혼합 용액<eluent>; A mixed solution of 0.3 ml of 0.4 mol/L aqueous solution of alum, 450 ml of 0.1 N aqueous solution of potassium hydroxide, 3 ml of 0.4 mol/L aqueous solution of tetran-butylammonium hydroxide, 3 ml of sulfuric acid, 1.5 ml of ethylene glycol and 2550 ml of ion-exchanged water

<칼럼>; LichroCART 250-4 Superspher 100 RP-18e(4㎛)(머크 가부시키가이샤제)<column>; LichroCART 250-4 Superspher 100 RP-18e (4 μm) (manufactured by Merck Co., Ltd.)

<칼럼 온도>; 23±2℃<column temperature>; 23±2℃

<유량>; 1ml/min<flow rate>; 1ml/min

<검출기>; UV, 파장 258㎚.<detector>; UV, wavelength 258 nm.

측정 조건 2:Measurement condition 2:

<용리액>; 0.003몰/L의 황산 수용액<eluent>; 0.003 mol/L sulfuric acid aqueous solution

<칼럼>; Shodex IC NI-424(쇼와 덴코 가부시키가이샤제)<column>; Shodex IC NI-424 (manufactured by Showa Denko Co., Ltd.)

<칼럼 온도>; 40℃<column temperature>; 40℃

<유량>; 1ml/min<flow rate>; 1ml/min

<검출기>; RI<detector>; RI

상기 킬레이트제의 함유량은 함수율의 영향을 받기 때문에, 본 발명에서는, 함수율 보정한 값이며, 흡수성 수지 고형분 100중량부당으로 환산한 값이다.Since the content of the chelating agent is affected by the moisture content, in the present invention, the value obtained by correcting the moisture content is a value converted per 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin.

첨가하는 킬레이트제가 음이온형인 경우에는, 편의상, 첨가한 킬레이트제의 염이 염 교환되지 않고, 흡수성 수지 중에 있어서도 존재하고 있다고 간주한다.When the added chelating agent is an anionic type, for convenience, it is considered that the salt of the added chelating agent is not salt-exchanged and is present even in the water absorbent resin.

킬레이트제의 함유량(C2)은, 킬레이트제가 산형의 경우에는, 킬레이트제의 잔존량(C1)과 동일하다. 킬레이트제가 염형인 경우에는, 동일한 킬레이트제의 산형으로서 농도를 계산한다. 즉, 킬레이트제의 함유량(C2)은 「킬레이트제의 잔존량(C1)×산형의 분자량/킬레이트제의 첨가 시의 있는 그대로의 분자량」으로 산출했다.The content (C2) of the chelating agent is the same as the remaining amount (C1) of the chelating agent when the chelating agent is acid type. When the chelating agent is a salt type, the concentration is calculated as the acid type of the same chelating agent. That is, the content of the chelating agent (C2) was calculated as "the residual amount of the chelating agent (C1) x the molecular weight of the acid type/the molecular weight as it is at the time of addition of the chelating agent".

킬레이트제의 잔존율(%)은, 「{(킬레이트제의 잔존량[ppm])/(킬레이트제의 첨가량[ppm])}×100」으로 산출했다.The residual rate (%) of the chelating agent was calculated as "{(remaining amount of chelating agent [ppm])/(added amount of chelating agent [ppm])} × 100".

(c) 흡수성 수지의 착색 평가(표면 색 평가)(c) Evaluation of coloration of absorbent polymer (surface color evaluation)

흡수성 수지의 착색 평가는, 닛본 덴쇼꾸 고교 가부시끼가이샤제의 분광식 색차계 SZ-Σ80COLOR MEASURING SYSTEM을 사용하여 행하였다. 측정의 설정 조건은, 반사 측정이 선택되어, 내경 30㎜이며 또한 높이 12㎜인 부속의 분말·페이스트 시료대가 사용되고, 표준으로서 분말·페이스트용 표준 동그란 흰색판 No.2가 사용되고, 30Φ 투광 파이프가 사용되었다. 비치된 시료대에 약 5g의 흡수성 수지를 충전했다. 이 충전은 비치 시료대를 약 6할 정도 충전한 상태였다. 실온(20 내지 25℃) 및 습도 50RH%의 조건 하에서, 상기 분광식 색차계에서 표면의 헌터 Lab 표색계에 있어서의 L값(Lightness: 명도 지수) 및 YI값(황색도; 옐로우니스 인덱스)을 측정했다. 이 값을, 「초기 착색」이라 한다.Color evaluation of the water absorbent resin was performed using a spectroscopic color difference meter SZ-Σ80COLOR MEASURING SYSTEM manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. As the setting conditions for the measurement, reflection measurement is selected, an attached powder/paste sample stand with an inner diameter of 30 mm and a height of 12 mm is used, the standard round white plate for powder/paste No. 2 is used as a standard, and a 30φ transmission pipe is used. has been used About 5 g of water absorbing resin was filled in the prepared sample stand. This charging was a state in which about 60% of the beach sample stand was charged. Under the conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity of 50 RH%, the L value (lightness: brightness index) and YI value (yellowness index; yellowness index) in the Hunter Lab colorimetric system of the surface are measured with the spectroscopic color difference meter. did. This value is referred to as "initial coloring".

계속해서, 상기 페이스트 시료대에 약 5g의 흡수성 수지를 충전하고, 70±1℃, 상대 습도 65±1%의 분위기로 조정한 항온항습기(에스펙 가부시키가이샤제, 품명: 소형 환경 시험기, 형식 SH-641) 안에 흡수성 수지를 충전한 페이스트 시료대를 7일간 폭로하였다. 이 폭로가 7일간 착색 촉진 시험이다. 폭로 후, 상기 분광식 색차계로 표면의 헌터 Lab 표색계에 있어서의 L값(Lightness), YI값(황색도)을 측정했다. 이 측정값을 「경시 착색(70±1℃, 상대 습도 65±1%, 7일간)」으로 한다. L값은 높을수록 좋고, 또한 YI값은 작을수록, 저착색으로 실질 백색에 근접하는 것을 나타낸다.Subsequently, about 5 g of water absorbing resin was filled in the paste sample stand, and a thermo-hygrostat (manufactured by Espek Co., Ltd., product name: small environmental tester, model) adjusted to an atmosphere of 70 ± 1 ° C. and 65 ± 1% relative humidity SH-641) was exposed for 7 days to a paste sample table filled with an absorbent resin. This exposure is a 7-day coloring acceleration test. After exposure, the L value (lightness) and YI value (yellowness) in the Hunter Lab color system of the surface were measured with the above-mentioned spectroscopic color difference meter. This measured value is referred to as "coloration over time (70±1°C, 65±1% relative humidity, 7 days)". The higher the L value, the better, and the smaller the YI value, the lower the coloration and the closer to true white.

(d) 함수 겔 중의 고형분에 대한 과황산염의 양(d) Amount of persulfate relative to solid content in hydrogel

WO2007/116778에 기재된 방법으로, 함수 겔 중의 고형분에 대한 과황산염의 양을 측정했다.By the method described in WO2007/116778, the amount of persulfate relative to the solid content in the hydrogel was measured.

구체적으로는, 용량 260ml의 덮개를 구비한 폴리프로필렌제 용기에, 샘플인 함수 겔 3g 및 5중량% 염화나트륨 수용액 100g(겔이 팽윤해서 교반할 수 없는 경우, 염 농도 또는 수용액의 양은 적절히 조정된다)을 넣고, 실온 하에 차광하고, 테플론(등록상표) 코트된 25㎜의 교반기를 사용하여 500rpm으로 교반했다. 2시간 경과 후, 해당 용액을 취출하여, 필터(지엘 사이언스사 제조, GL 크로마토그래피 디스크, 수계 25A, 구멍 직경 0.45㎛)에 통과시켰다. 그 용액 5.00g을 스크루 캡을 갖는 유리제 샘플 병(용량 50ml, 직경 35㎜, 높이 약 80㎜)에 넣었다. 그 후, 바로 44중량% 요오드화 칼륨 수용액 0.50g을 더하여, 실온 하에서 차광해서 교반했다. 1시간 경과 후, 그 용액을 플라스틱제의 1㎝ 셀에 옮겨서, 분광 광도계(히타치 레시오 빔 분광 광도계 U-1100형)를 사용하여, 흡광도(측정 파장; 350㎚)를 측정했다(5중량% 염화나트륨 수용액 5g에 44중량% 요오드화 칼륨 수용액 0.50g을 첨가한 수용액(블랭크)의 흡광도를 0으로 했다). 또한, 각각 과황산염을 0ppm(첨가하지 않고), 5ppm, 10ppm, 15ppm, 20ppm 함유하는 5중량% 염화나트륨 수용액을 제작하고, 상기 조작에 의해 흡광도를 구하여, 검량선을 작성했다. 그리고, 얻어진 샘플의 흡광도 및 검량선으로부터, 샘플의 함수 겔 중의 과황산염의 양(ppm)을 산출했다. 또한 계산에 의해 과황산염의 양(몰%)을 구하였다.Specifically, in a lidded polypropylene container having a capacity of 260 ml, 3 g of a hydrogel as a sample and 100 g of a 5% by weight aqueous sodium chloride solution (if the gel swells and cannot be stirred, the salt concentration or the amount of the aqueous solution is appropriately adjusted) was added, shielded from light at room temperature, and stirred at 500 rpm using a 25 mm stirrer coated with Teflon (registered trademark). After 2 hours had elapsed, the solution was taken out and passed through a filter (manufactured by GL Sciences, GL Chromatography Disc, water system 25A, pore size: 0.45 µm). 5.00 g of the solution was placed in a glass sample bottle (capacity 50 ml, diameter 35 mm, height about 80 mm) with a screw cap. Thereafter, 0.50 g of a 44% by weight potassium iodide aqueous solution was immediately added, and the mixture was stirred at room temperature while shielding from light. After 1 hour, the solution was transferred to a plastic 1 cm cell, and the absorbance (measurement wavelength: 350 nm) was measured using a spectrophotometer (Hitachi Recio Beam Spectrophotometer Model U-1100) (5% by weight). The absorbance of an aqueous solution (blank) obtained by adding 0.50 g of a 44% by weight potassium iodide aqueous solution to 5 g of an aqueous sodium chloride solution was set to 0). In addition, 5% by weight aqueous sodium chloride solutions containing 0 ppm (without addition), 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, and 20 ppm of persulfate, respectively, were prepared, absorbance was determined by the above operation, and a calibration curve was prepared. Then, the amount (ppm) of persulfate in the hydrogel of the sample was calculated from the absorbance and calibration curve of the obtained sample. In addition, the amount (mol%) of persulfate was determined by calculation.

또한, 건조 후의 흡수성 수지에 관해서도, 마찬가지 방법으로 과황산염의 양을 측정할 수 있다. 또한, 측정 한계는 폴리머양이나 감도 등에 따라 적절히 결정된다. 본 발명의 함수 겔 및 흡수성 수지의 경우에서는, 통상 검출 한계는 0.5ppm이며, 검출 한계 미만은 N.D.(Non-Detactable)라 표기한다.In addition, the amount of persulfate can be measured in the same way for the water absorbent polymer after drying. In addition, the measurement limit is appropriately determined depending on the amount of polymer, sensitivity, and the like. In the case of the hydrogel and water-absorbent resin of the present invention, the detection limit is usually 0.5 ppm, and the detection limit less than the detection limit is expressed as N.D. (Non-Detactable).

(e) 흡수성 수지의 고형분(e) Solid content of absorbent polymer

흡수성 수지에 있어서, 180℃에서 휘발하지 않는 성분이 차지하는 비율을 고형분으로서 나타낸다. 고형분과 함수율과의 관계는, 이하와 같다; In the water absorbent resin, the proportion occupied by components that do not volatilize at 180°C is expressed as solid content. The relationship between solid content and moisture content is as follows;

고형분(질량%)=100-함수율(질량%)Solid content (mass %) = 100 - moisture content (mass %)

고형분의 측정 방법은, 이하와 같다.The method for measuring the solid content is as follows.

저면의 직경이 약 5㎝의 알루미늄제 컵(질량 W0)에, 약 1g의 흡수성 수지를 측량하여(질량 W1), 180℃의 무풍 건조기 안에 3시간 정치하고, 건조시켰다. 건조 후의 「알루미늄제 컵+흡수성 수지」의 질량(W2)을 측정하여, 하기 식About 1 g of water-absorbent resin was weighed (mass W1) in an aluminum cup (mass W0) with a bottom diameter of about 5 cm, left to stand in a windless dryer at 180° C. for 3 hours, and dried. The mass (W2) of the "aluminum cup + water absorbent resin" after drying was measured, and the following formula was used.

고형분(질량%)=((W2-W0)/W1)×100Solid content (% by mass) = ((W2-W0) / W1) × 100

에 의해 고형분을 구하였다.The solid content was obtained by

또한, 블록상의 건조 중합체는, 여러 위치로부터 샘플을 5점 취득하고, 입자경이 5㎜ 이하가 되도록 부수고 나서 측정하여, 평균값을 채용했다.In addition, the block-shaped dry polymer was measured after acquiring 5 samples from various positions and crushing so that the particle diameter would be 5 mm or less, and the average value was adopted.

(f) 함수 겔상 중합체의 고형분(f) solid content of hydrogel polymer

상기 「흡수성 수지의 고형분」의 측정 방법과 마찬가지 방법으로, 입자상의 함수 겔상 중합체의 고형분을 측정했다. 단, 함수 겔상 중합체의 양을 약 2g, 건조 온도를 180℃, 건조 시간을 24시간으로, 각각 변경했다.The solid content of the particulate water-containing gel polymer was measured in the same manner as the method for measuring the "solid content of water absorbing resin". However, the amount of the hydrogel polymer was changed to about 2 g, the drying temperature to 180°C, and the drying time to 24 hours.

(g) CRC(ERT441.2-02)(g) CRC (ERT441.2-02)

「CRC」는 Centrifuge Retention Capacity(원심 분리기 유지 용량)의 약칭이며, 무가압 하 흡수 배율(이하, 「흡수 배율」이라고 칭하기도 한다)을 의미한다. 구체적으로는, 부직포 주머니 안의 0.200g의 흡수성 수지를, 대과잉의 0.9중량% 염화나트륨 수용액에 대하여 30분간 자유 팽윤시킨 후, 또한 원심 분리기에서 탈수한 후의 흡수 배율(단위; [g/g])을 측정했다."CRC" is an abbreviation for Centrifuge Retention Capacity, and means absorption capacity under no pressure (hereinafter, also referred to as "absorption capacity"). Specifically, after freely swelling 0.200 g of the water-absorbent resin in a nonwoven fabric bag with a large excess of 0.9% by weight aqueous sodium chloride solution for 30 minutes, and then dehydrating in a centrifugal separator, the water absorption ratio (unit: [g / g]) Measured.

(h) AAP(0.7psi)(ERT442.2-02)(h) AAP (0.7psi) (ERT442.2-02)

「AAP」는 Absorption Against Pressure의 약칭이며, 가압 하 흡수 배율을 의미한다. AAP(0.7psi)는 0.900g의 흡수성 수지를, 0.9중량% 염화나트륨 수용액에 대하여 1시간, 4.83㎪(0.7psi, 49[g/㎠])에서의 하중 하에서 팽윤시킨 후의 흡수 배율(단위; [g/g])을 측정했다."AAP" is an abbreviation for Absorption Against Pressure, and means absorption capacity under pressure. AAP (0.7 psi) is the water absorption factor after swelling 0.900 g of water-absorbent polymer in a 0.9 wt % sodium chloride aqueous solution for 1 hour under a load at 4.83 kPa (0.7 psi, 49 [g/cm 2 ]) (unit: [g/cm 2]) /g]) was measured.

(i) 잔존 모노머(ERT410.2-02)(i) Residual monomer (ERT410.2-02)

흡수성 수지 1.0g을 0.9중량% 염화나트륨 수용액 200ml에 첨가하고, 35㎜의 교반기 칩을 사용하여 500rpm으로 1시간 교반한 후의 용해한 모노머양(단위; ppm)을, HPLC(고속 액체 크로마토그래피)를 사용하여 측정했다. 또한, 함수 겔상 중합체의 잔존 모노머는, 시료를 2g, 교반 시간을 3시간으로 각각 변경해서 측정을 행하여, 얻어진 측정값을 함수 겔상 중합체의 수지 고형분당 중량으로 환산한 값(단위; ppm)으로 했다.1.0 g of water absorbing resin was added to 200 ml of 0.9% by weight sodium chloride aqueous solution, stirred at 500 rpm for 1 hour using a 35 mm stirrer chip, and the amount of dissolved monomer (unit: ppm) was measured by HPLC (high performance liquid chromatography). Measured. In addition, the residual monomer of the hydrogel polymer was measured by changing the sample to 2 g and the stirring time to 3 hours, respectively, and the measured value obtained was converted into the weight per resin solid content of the hydrogel polymer (unit: ppm). .

[실시예 1][Example 1]

킬레이트제(DTPA)=1000ppm, 과황산염(NaPS)=0.04몰%, 겔 입자경=958㎛(약 0.9㎜)의 조건에서, 흡수성 수지를 제조했다.A water absorbent resin was prepared under the conditions of chelating agent (DTPA) = 1000 ppm, persulfate (NaPS) = 0.04 mol%, and gel particle diameter = 958 µm (about 0.9 mm).

(중합 공정)(polymerization process)

아크릴산(288.24g)에, 내부 가교제인 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(수 평균 분자량; 523)(1.67g, 상기 아크릴산에 대하여 0.08몰%), 및 킬레이트제인 10중량% 디에틸렌트리아민5아세트산(DTPA)·5나트륨 수용액(3.52g, 단량체에 대하여 1000ppm)을 첨가한 용액 (A)와, 48.5중량%의 수산화나트륨 수용액(240.82g)을 50℃로 조온한 탈이온수(281.58g)로 희석한 용액 (B)를, 용량 1.5L, 내경 80㎜의 폴리프로필렌제의 용기에 각각 제조했다.In acrylic acid (288.24 g), polyethylene glycol diacrylate (number average molecular weight; 523) (1.67 g, 0.08 mol% relative to the acrylic acid) as an internal crosslinking agent, and 10% by weight diethylenetriamine pentaacetic acid (DTPA) as a chelating agent Solution (A) to which 5 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm based on monomer) was added, and a solution obtained by diluting 48.5% by weight aqueous sodium hydroxide solution (240.82 g) with deionized water (281.58 g) adjusted to 50 ° C. ( B) was prepared in a container made of polypropylene with a capacity of 1.5 L and an inner diameter of 80 mm, respectively.

자기 교반 막대를 사용하여 상기 용액 (A)를 교반하면서, 상기 용액 (B)를 첨가하여 혼합함으로써, 용액 (C)를 제조했다.A solution (C) was prepared by adding and mixing the solution (B) while stirring the solution (A) using a magnetic stirring bar.

또한, 용액 (C)의 온도는, 혼합의 과정에서 발생한 중화열 및 용해열에 의해, 101.7℃까지 상승했다.In addition, the temperature of the solution (C) rose to 101.7°C due to heat of neutralization and heat of dissolution generated in the mixing process.

그 후, 상기 용액 (C)의 교반을 계속하여, 용액 (C)의 온도가 95℃가 된 시점에서, 용액 (C)에, 중합 개시제로서 10중량%의 과황산 나트륨 수용액(NaPS; 3.81g, 상기 아크릴산에 대하여 0.04몰%, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비; 2.3)을 첨가하여, 약 3초간 교반하여, 단량체 수용액 (1)로 했다. 단량체 수용액 (1)의 중화율은 73몰%, 단량체 농도는 43중량%였다.Thereafter, stirring of the solution (C) was continued, and when the temperature of the solution (C) reached 95° C., a 10% by weight aqueous solution of sodium persulfate (NaPS; 3.81 g) was added to the solution (C) as a polymerization initiator. , 0.04 mol% relative to the above acrylic acid, and a molar ratio of persulfate to chelating agent; 2.3) were added, and stirred for about 3 seconds to obtain an aqueous monomer solution (1). The neutralization rate of the monomer aqueous solution (1) was 73% by mole, and the monomer concentration was 43% by weight.

이어서, 상기 단량체 수용액 (1)을 스테인리스제 배트형 용기에, 대기 개방계로 유입했다. 또한, 당해 스테인리스제 배트형 용기는, 저면의 크기가 250㎜×250㎜, 상면의 크기가 640㎜×640㎜, 높이가 50㎜, 중심 단면이 사다리꼴 형상이며, 내면에 실리콘 시트를 첩부한 용기였다. 또한, 당해 스테인리스제 배트형 용기는 100℃로 가열된 핫 플레이트(NEO HOTPLATE H1-1000, 가부시키가이샤 이우찌 세이에이도제) 싱에 적재하고, 예열해 두었다.Next, the aqueous monomer solution (1) was introduced into a stainless steel bat-shaped vessel into an air open system. In addition, the stainless steel bat-shaped container has a bottom surface size of 250 mm × 250 mm, an upper surface size of 640 mm × 640 mm, a height of 50 mm, a central cross section of a trapezoidal shape, and a silicone sheet attached to the inner surface. was In addition, the stainless steel bat-shaped container was placed on a hot plate (NEO HOTPLATE H1-1000, manufactured by Iuchi Seido Co., Ltd.) heated to 100°C, and preheated.

상기 단량체 수용액 (1)을 상기 스테인리스제 배트형 용기에 유입한 후, 약 5초 후에 중합 반응이 개시했다.The polymerization reaction started about 5 seconds after the monomer aqueous solution (1) was introduced into the stainless steel bat-shaped vessel.

당해 중합 반응은, 수증기를 발생하면서 상방을 향하여 단량체 수용액 (1)이 사방팔방으로 팽창, 발포하면서 진행된 후, 스테인리스제 배트형 용기의 저면보다 약간 큰 사이즈로까지, 얻어진 함수 겔상 중합체 (1)이 수축해서 종료했다. 또한, 당해 중합 반응(팽창, 수축)은 약 1분간 이내에 종료했지만, 그 후, 3분간은 스테인리스제 배트형 용기 내에 함수 겔상 중합체 (1)을 유지했다. 당해 중합 반응(비등 중합)에 의해, 기포를 포함하는 함수 겔상 중합체 (1)을 얻었다.The polymerization reaction proceeds while the aqueous monomer solution (1) expands and foams upwards in all directions while generating steam, and then the obtained water-containing gel polymer (1) reaches a size slightly larger than the bottom surface of the stainless steel bat-shaped container. contracted and ended. In addition, the polymerization reaction (expansion and contraction) ended within about 1 minute, but after that, the hydrogel polymer (1) was maintained in a stainless steel bat-shaped container for 3 minutes. By the polymerization reaction (equilibrium polymerization), a water-containing gel polymer (1) containing air cells was obtained.

(겔 분쇄 공정)(Gel crushing process)

이어서, 상기 중합 반응에서 얻어진 함수 겔상 중합체 (1)을 16등분한 후, 구멍 직경 11㎜의 다공판을 갖는 탁상형 미트 초퍼(MEAT-CHOPPER TYPE: 12VR-400KSOX, 이즈카 고교 가부시키가이샤제)를 사용하여, 함수 겔상 중합체의 투입과 동시에 약 100℃로 조온한 탈이온수 50g/min을 첨가하면서 겔 분쇄를 행하였다. 얻어진 겔을 추가로 탁상형 미트 초퍼에 투입해서 2회째의 겔 분쇄를 행하여, 입자상의 함수 겔상 중합체 (1)로 했다. 또한, 2회째이후의 겔 분쇄에 있어서, 탈이온수의 첨가는 행하지 않았다.Next, after dividing the hydrous gel polymer (1) obtained in the polymerization reaction into 16 parts, a tabletop meat chopper (MEAT-CHOPPER TYPE: 12VR-400KSOX, manufactured by Iizuka Kogyo Co., Ltd.) having a perforated plate with a hole diameter of 11 mm was prepared. , gel pulverization was performed while adding 50 g/min of deionized water adjusted to about 100° C. simultaneously with the introduction of the hydrogel polymer. The obtained gel was further put into a table-top meat chopper and subjected to gel pulverization for the second time to obtain a particulate hydrogel polymer (1). In the second and subsequent gel grinding, deionized water was not added.

상기 겔 분쇄에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (1)은 중량 평균 입자경(D50)이 958㎛였다. 또한, 입자상의 함수 겔상 중합체 (1)의 잔존 모노머는 1.1중량%였다.The particulate hydrogel polymer (1) obtained by the gel pulverization had a weight average particle diameter (D50) of 958 µm. In addition, the remaining monomer of the particulate hydrogel polymer (1) was 1.1% by weight.

(건조 공정)(drying process)

이어서, 상기 입자상의 함수 겔상 중합체 (1)을 눈 크기 300㎛(50 메쉬)의 금속망 상에 펼쳐서 얹어, 열풍 건조기 안에 넣었다.Then, the particulate water-containing gel polymer (1) was spread on a metal net having an opening size of 300 μm (50 mesh), and placed in a hot air dryer.

그 후, 160℃의 열풍을 30분간 통기시킴으로써 당해 입자상의 함수 겔상 중합체 (1)을 건조하고, 입자상의 건조 중합체 (1)을 얻었다.Thereafter, the particulate hydrogel polymer (1) was dried by blowing hot air at 160°C for 30 minutes to obtain a particulate dried polymer (1).

(분쇄·분급 공정)(crushing/classification process)

계속해서, 당해 건조 중합체 (1)을 롤 밀(WML형 롤 분쇄기, 유겐가이샤이노쿠치 기켄사제)에 투입해서 분쇄하고, 그 후, 눈 크기 850㎛ 및 150㎛의 2종류의 JIS 표준 체를 사용하여 분급함으로써, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (1)을 얻었다.Subsequently, the dried polymer (1) was put into a roll mill (WML type roll mill, manufactured by Yugen Kai Shainokuchi Kiken Co., Ltd.) and pulverized, and then two types of JIS standard sieves with opening sizes of 850 µm and 150 µm were used. and classified to obtain a water-absorbent resin (1) in irregular crushed form.

상기 일련의 조작으로 얻어진 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (1)은, CRC가 28.9g/g이었다.The irregularly crushed water absorbent resin (1) obtained by the above series of operations had a CRC of 28.9 g/g.

(표면 가교 공정)(Surface Crosslinking Process)

이어서, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(상품명: 데나콜 EX-810, 나가세 켐텍스사 제조, 0.05중량부), 프로필렌글리콜(1중량부), 탈이온수(3.0중량부) 및 이소프로필알코올(1중량부)을 포함하는 표면 가교제 용액 (1)(5.05중량부)을, 상기 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (1)(100중량부)에 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합함으로써, 가습 혼합물 (1)을 얻었다. 계속해서, 당해 가습 혼합물 (1)을 스테인리스제의 용기(폭 약 22㎝, 깊이 약 28㎝, 높이 약 5㎝)에 균일하게 넣고, 180℃에서 40분간 가열 처리하고, 표면 가교된 흡수성 수지 (1)을 얻었다.Then, ethylene glycol diglycidyl ether (trade name: Denacol EX-810, manufactured by Nagase Chemtex, 0.05 parts by weight), propylene glycol (1 part by weight), deionized water (3.0 parts by weight) and isopropyl alcohol (1 part by weight) By adding a surface crosslinking agent solution (1) (5.05 parts by weight) containing (5.05 parts by weight) to the irregularly crushed water-absorbent resin (1) (100 parts by weight) and mixing until uniform, the moistened mixture (1) got it Subsequently, the humidified mixture (1) was uniformly placed in a stainless steel container (width of about 22 cm, depth of about 28 cm, height of about 5 cm), heat treatment was performed at 180 ° C. for 40 minutes, and the surface crosslinked water-absorbent resin ( 1) was obtained.

그 후, 표면 가교된 흡수성 수지 (1)을 눈 크기가 850㎛의 JIS 표준 체를 통과시킴으로써, 최종 제품인 흡수성 수지 (1)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (1)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Thereafter, the surface crosslinked water absorbent polymer (1) was passed through a JIS standard sieve having an opening size of 850 µm to obtain a water absorbent polymer (1) as a final product. The resulting water absorbent polymer (1) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 2][Example 2]

실시예 1의 중합 개시제 첨가량을 저감(NaPS=0.04몰%→0.015몰%); Reducing the addition amount of the polymerization initiator in Example 1 (NaPS = 0.04 mol% → 0.015 mol%);

상기 실시예 1에 있어서, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)의 첨가량을, 1.43g(아크릴산에 대하여 0.015몰%)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (2)를 제조했다.In the above Example 1, except that the addition amount of the polymerization initiator (10% by weight aqueous solution of sodium persulfate) in the polymerization step was 1.43 g (0.015 mol% relative to acrylic acid), in the same manner as in Example 1, the water absorbent resin ( 2) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (2)는 중량 평균 입자경(D50)이 942㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (2)는 CRC가 28.8g/g이었다.The particulate water-containing gel polymer (2) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 942 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (2) had a CRC of 28.8 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (2)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (2)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 또한, 초기 착색의 YI값과, 경시 착색의 YI값의 차(경시 YI값-초기 YI값)를 산출했다. 산출 결과를 이하의 표 3에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (2) as a final product. The resulting water absorbent polymer (2), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below. In addition, the difference between the YI value of the initial coloring and the YI value of the coloring with the passage of time (YI value with the passage of time - initial YI value) was calculated. The calculation results are shown in Table 3 below.

[실시예 3][Example 3]

실시예 1의 겔 입자경을 변경(약 0.9㎜→약 0.5㎜); Change the gel particle diameter of Example 1 (about 0.9 mm → about 0.5 mm);

상기 실시예 1에 있어서, 겔 입자경을 변경하기 위해서, 겔 분쇄 공정에서의 2회째의 겔 분쇄 후, 얻어진 겔을 추가로 탁상형 미트 초퍼에 투입해서 3회째의 겔 분쇄를 행한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (3)을 제조했다.In the above Example 1, in order to change the gel particle size, after the second gel grinding in the gel grinding step, the obtained gel was further put into a tabletop meat chopper and the third gel grinding was performed. In the same manner as in 1, a water absorbent resin (3) was produced.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (3)은, 중량 평균 입자경(D50)이 514㎛(약 0.5㎜)였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (3)은 CRC가 28.3g/g이었다.The particulate hydrogel polymer (3) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 514 µm (about 0.5 mm). In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (3) had a CRC of 28.3 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (3)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (3)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (3) as a final product. The resulting water absorbent polymer (3), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 4][Example 4]

실시예 1의 중합 개시제 종류를 변경(NaPS→아조 중합 개시제); Change the type of polymerization initiator in Example 1 (NaPS → azo polymerization initiator);

상기 실시예 1에 있어서, 중합 개시제를, 아조 중합 개시제인 10중량%의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드 수용액(상품명; 와코준야쿠 V-50) 4.34g(아크릴산에 대하여 0.04몰%)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (4)를 제조했다.In Example 1, the polymerization initiator was an azo polymerization initiator, 10% by weight of 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride aqueous solution (trade name: Wako Pure Chemical V-50) 4.34 g A water absorbent resin (4) was produced in the same manner as in Example 1 except for changing to (0.04 mol% with respect to acrylic acid).

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (4)는, 중량 평균 입자경(D50)이 971㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (4)는, CRC가 30.0/g이었다.The particulate hydrogel polymer (4) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 971 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (4) had a CRC of 30.0/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (4)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (4)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (4) as a final product. The resulting water absorbent polymer (4), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 5][Example 5]

실시예 1의 킬레이트제를 변경(DTPA→EDTMP); Changed the chelating agent of Example 1 (DTPA→EDTMP);

상기 실시예 1에 있어서, 킬레이트제를, 10중량% 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산(EDTMP)·5나트륨 수용액(3.52g, 단량체에 대하여 1000ppm)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (5)를 제조했다.In the above Example 1, except that the chelating agent was changed to 10% by weight ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (EDTMP)/penta sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm with respect to the monomer), the same procedure as in Example 1 was performed, and water absorption Resin (5) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (5)는, 중량 평균 입자경(D50)이 964㎛ (약 0.9㎜)이었다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (5)는, CRC가 28.5g/g이었다.The particulate hydrogel polymer (5) obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 964 µm (about 0.9 mm). In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (5) had a CRC of 28.5 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (5)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (5)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (5) as a final product. The resulting water absorbent polymer (5), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 6][Example 6]

실시예 5의 중합 개시제 첨가량을 저감(NaPS=0.04몰%→0.015몰%); Reducing the addition amount of the polymerization initiator in Example 5 (NaPS = 0.04 mol% → 0.015 mol%);

상기 실시예 5에 있어서, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)의 첨가량을, 1.43g(아크릴산에 대하여 0.015몰%)으로 한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (6)을 제조했다.In the above Example 5, except that the addition amount of the polymerization initiator (10% by weight aqueous solution of sodium persulfate) in the polymerization step was 1.43 g (0.015 mol% with respect to acrylic acid), in the same manner as in Example 5, the water absorbent resin ( 6) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (6)은 중량 평균 입자경(D50)이 923㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (6)은 CRC가 29.3g/g이었다.The particulate hydrogel polymer (6) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 923 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (6) had a CRC of 29.3 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (6)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (6)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (6) as a final product. The resulting water absorbent polymer (6) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 7][Example 7]

실시예 5의 중합 개시제 종류를 변경(과황산염→아조 중합 개시제); Change the type of polymerization initiator in Example 5 (persulfate → azo polymerization initiator);

상기 실시예 5에 있어서, 중합 개시제를, 아조 중합 개시제인 10중량%의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드 수용액 (V-50) 4.34g(아크릴산에 대하여 0.04몰%)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (7)을 제조했다.In the above Example 5, the polymerization initiator was 4.34 g of 10% by weight 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride aqueous solution (V-50) as an azo polymerization initiator (0.04% based on acrylic acid). A water absorbent resin (7) was prepared in the same manner as in Example 5, except for changing to mol %).

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (7)은 중량 평균 입자경(D50)이 933㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (7)은 CRC가 29.1g/g이었다.The particulate hydrogel polymer (7) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 933 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (7) had a CRC of 29.1 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (7)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (7)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (7) as a final product. The resulting water absorbent polymer (7), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 8][Example 8]

실시예 5의 중합 개시제를 변경(과황산염→UV 중합 개시제에서의 UV 중합); Change the polymerization initiator of Example 5 (persulfate → UV polymerization in UV polymerization initiator);

상기 실시예 5에 있어서, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)를 UV 중합 개시제로 변경하고, 그 첨가량을 0.04몰%로 해서 UV 중합을 행한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (8)을 제조했다.In the above Example 5, the polymerization initiator (10% by weight aqueous solution of sodium persulfate) in the polymerization step was changed to a UV polymerization initiator, and the addition amount was 0.04 mol%, and UV polymerization was carried out in the same manner as in Example 5. , the water absorbent resin (8) was prepared.

이하, UV 중합을 행하는 중합 공정에 대해서 설명한다.Hereinafter, the polymerization process of performing UV polymerization is demonstrated.

(중합 공정)(polymerization process)

아크릴산(285.30g)에, 내부 가교제인 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(수 평균 분자량; 523)(상기 아크릴산에 대하여 0.08몰%), 킬레이트제인 10중량% 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산(EDTMP)·5나트륨 수용액(3.52g, 단량체에 대하여 1000ppm) 및, UV 중합 개시제인 10중량%의 IRGACURE(등록상표; BASF제: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤) 184 아크릴산 용액 3.27g(상기 아크릴산에 대하여 0.04몰%)을 첨가한 용액 (A)와, 48.5중량%의 수산화나트륨 수용액(240.82g)을 50℃로 조온한 탈이온수(285.06g)로 희석한 용액 (B)를, 용량 1.5L, 내경 80㎜의 폴리프로필렌제의 용기에 각각 제조했다.Acrylic acid (285.30 g), polyethylene glycol diacrylate (number average molecular weight; 523) as an internal crosslinking agent (0.08 mol% with respect to the acrylic acid), 10% by weight ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (EDTMP) as a chelating agent, 5 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm based on monomers) and 3.27 g of 10% by weight IRGACURE (registered trademark; manufactured by BASF: 1-hydroxycyclohexylphenylketone) 184 acrylic acid solution as a UV polymerization initiator (0.04 mol% based on the acrylic acid) A solution (A) to which was added and a solution (B) obtained by diluting a 48.5% by weight aqueous solution of sodium hydroxide (240.82 g) with deionized water (285.06 g) adjusted to 50 ° C. Each was prepared in a container made of propylene.

자기 교반 막대를 사용하여 상기 용액 (A)를 교반하면서, 상기 용액 (B)를 첨가하여 혼합함으로써, 용액 (C)를 제조하고, 단량체 수용액 (8)로 했다.While stirring the solution (A) using a magnetic stirrer, the solution (B) was added and mixed to prepare a solution (C) to obtain an aqueous monomer solution (8).

또한, 단량체 수용액 (8)의 온도는, 혼합 과정에서 발생한 중화열 및 용해열에 의해, 101.9℃까지 상승했다. 단량체 수용액 (8)의 중화율은 73몰%, 단량체 농도는 43중량%였다.In addition, the temperature of the aqueous monomer solution (8) rose to 101.9°C due to heat of neutralization and heat of dissolution generated in the mixing process. The neutralization rate of the monomer aqueous solution (8) was 73% by mole, and the monomer concentration was 43% by weight.

이어서, 단량체 수용액 (8)의 온도가 95℃가 된 시점에서, 스테인리스제 배트형 용기에 단량체 수용액 (8)을 부어 넣음과 동시에, 스테인리스제 배트형 용기의 저면으로부터 높이 600㎜의 위치에 설치된 자외선 조사 장치(토스 큐어 401; 제품명: HC-04131-B; 램프: H400L/2; 해리슨 도시바 라이팅 가부시키가이샤제)에 의해, 단량체 수용액 (8)에 자외선을 조사했다.Next, when the temperature of the aqueous monomer solution 8 reached 95°C, the aqueous monomer solution 8 was poured into a stainless steel bat-shaped container, and an ultraviolet ray installed at a height of 600 mm from the bottom of the stainless steel bat-shaped container. The monomer aqueous solution 8 was irradiated with ultraviolet rays by an irradiation device (Toscure 401; product name: HC-04131-B; lamp: H400L/2; manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.).

또한, 당해 스테인리스제 배트형 용기는, 저면의 크기가 250㎜×250㎜, 상면의 크기가 640㎜×640㎜, 높이가 50㎜, 중심 단면이 사다리꼴 형상이며, 내면에 실리콘 시트를 첩부한 용기였다. 또한, 당해 스테인리스제 배트형 용기는, 100℃로 가열된 핫 플레이트(NEO HOTPLATE H1-1000, 가부시키가이샤 이우찌 세이에이도제) 상에 적재하여, 예열해 두었다.In addition, the stainless steel bat-shaped container has a bottom surface size of 250 mm × 250 mm, an upper surface size of 640 mm × 640 mm, a height of 50 mm, a central cross section of a trapezoidal shape, and a silicone sheet attached to the inner surface. was In addition, the stainless steel bat-shaped container was placed on a hot plate (NEO HOTPLATE H1-1000, manufactured by Iuchi Seido Co., Ltd.) heated to 100°C, and preheated.

상기 단량체 수용액 (8)을 상기 스테인리스제 배트형 용기에 유입한 후, 약 7초 후에 중합 반응이 개시되었다.The polymerization reaction started about 7 seconds after the monomer aqueous solution (8) was introduced into the stainless steel bat-shaped container.

당해 중합(정치 수용액 중합) 반응은, 수증기를 발생하면서 진행했다. 중합은 약 1분 이내에 피크 온도가 되었다(중합 피크 온도: 102℃). 3분 후, 자외선의 조사를 정지하고, 기포를 포함하는 함수 겔상 중합체 (8)을 얻었다.The polymerization (stationary aqueous solution polymerization) reaction proceeded while generating steam. Polymerization reached peak temperature within about 1 minute (polymerization peak temperature: 102° C.). After 3 minutes, irradiation of ultraviolet rays was stopped, and a water-containing gel polymer (8) containing air bubbles was obtained.

(겔 분쇄 공정 이후)(After gel crushing process)

겔 분쇄 공정 이후의 공정은, 실시예 1과 마찬가지로 행하였다. 이에 의해, 흡수성 수지 (8)을 제조했다.Steps after the gel crushing step were performed in the same manner as in Example 1. In this way, the water absorbent resin (8) was produced.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (8)은, 중량 평균 입자경(D50)이 917㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (8)은, CRC가 28.0g/g이었다.The particulate water-containing gel polymer (8) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 917 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (8) had a CRC of 28.0 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (8)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (8)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (8) as a final product. The resulting water absorbent polymer (8), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1의 중합 개시제 첨가량을 변경(NaPS=0.04몰%→0.05몰%); Change the addition amount of polymerization initiator in Example 1 (NaPS = 0.04 mol% → 0.05 mol%);

상기 실시예 1에 있어서, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)의 첨가량을, 4.8g(아크릴산에 대하여 0.05몰%)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교 흡수성 수지 (1)을 제조했다.In Example 1, the comparative water-absorbent resin was carried out in the same manner as in Example 1, except that the addition amount of the polymerization initiator (10% by weight aqueous solution of sodium persulfate) in the polymerization step was 4.8 g (0.05 mol% with respect to acrylic acid). (1) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 비교 함수 겔상 중합체 (1)은, 중량 평균 입자경(D50)이 900㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (1)은, CRC가 28.8g/g이었다.The particulate comparative hydrogel polymer (1) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 900 µm. In addition, the comparative water absorbent polymer (1) in irregular crushed form had a CRC of 28.8 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (1)을 얻었다. 얻어진 비교 흡수성 수지 (1)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative water absorbent polymer (1) as a final product. The obtained comparative water absorbent resin (1) was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1의 겔 입자경을 변경(약 0.9㎜→5㎜ 이상); Change the gel particle size of Example 1 (about 0.9 mm → 5 mm or more);

상기 실시예 1에 있어서, 겔 입자경을 변경하기 위해서, 겔 분쇄 공정에서의 겔 분쇄를 1회로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교 흡수성 수지 (2)를 제조했다.In the above Example 1, in order to change the gel particle size, comparative water-absorbent resin (2) was produced in the same manner as in Example 1, except that gel grinding was performed once in the gel grinding step.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 비교 함수 겔상 중합체 (2)는, 중량 평균 입자경(D50)이 5000㎛(5㎜) 이상이었다. 또한, 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (2)는, CRC가 27.1g/g이었다.The particulate comparative hydrogel polymer (2) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 5000 μm (5 mm) or more. In addition, the comparative water absorbent resin (2) in irregular crushed form had a CRC of 27.1 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (2)를 얻었다. 얻어진 비교 흡수성 수지 (2)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 또한, 초기 착색의 YI값과, 경시 착색의 YI값의 차(경시 YI값-초기 YI값)를 산출했다. 산출 결과를 이하의 표 3에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative water absorbent polymer (2) as a final product. The obtained comparative water absorbent resin (2) was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below. In addition, the difference between the YI value of the initial coloring and the YI value of the coloring with the passage of time (YI value with the passage of time - initial YI value) was calculated. The calculation results are shown in Table 3 below.

[비교예 3][Comparative Example 3]

실시예 5의 겔 입자경을 변경(약 0.9㎜→5㎜ 이상); Change the gel particle size of Example 5 (about 0.9 mm → 5 mm or more);

상기 실시예 5에 있어서, 겔 입자경을 변경하기 위해서, 겔 분쇄 공정에서의 겔 분쇄를 1회로 한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여, 비교 흡수성 수지 (3)을 제조했다.In the above Example 5, in order to change the gel particle size, a comparative water absorbent polymer (3) was produced in the same manner as in Example 5, except that gel grinding was performed once in the gel grinding step.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 비교 함수 겔상 중합체 (3)은, 중량 평균 입자경(D50)이 5000㎛(5㎜) 이상이었다. 또한, 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (3)은, CRC가 27.2g/g이었다.The particulate comparative hydrogel polymer (3) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 5000 μm (5 mm) or more. In addition, the comparative water absorbent resin (3) of irregularly crushed shape had a CRC of 27.2 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (3)을 얻었다. 얻어진 비교 흡수성 수지 (3)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative water absorbent polymer (3) as a final product. The obtained comparative water absorbent resin (3) was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 9][Example 9]

실시예 1의 킬레이트제 첨가량을 변경(DTPA=1000ppm→300ppm); Change the addition amount of the chelating agent in Example 1 (DTPA = 1000 ppm → 300 ppm);

상기 실시예 1에 있어서, DTPA·5나트륨의 첨가량을, 단량체에 대하여 300ppm(킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비; 7.7)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (9)를 제조했다.A water absorbent polymer (9) was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of DTPA pentasodium added was 300 ppm (molar ratio of persulfate to chelating agent: 7.7) relative to the monomer. did.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (9)은, 중량 평균 입자경(D50)이 922㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (9)은, CRC가 29.8g/g이었다.The particulate hydrogel polymer (9) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 922 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (9) had a CRC of 29.8 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (9)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (9)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (9) as a final product. The resulting water absorbent polymer (9), which is the final product, was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 10][Example 10]

실시예 1의 킬레이트제 첨가량을 변경(DTPA=1000ppm→50ppm); Change the addition amount of the chelating agent in Example 1 (DTPA = 1000ppm → 50ppm);

상기 실시예 1에 있어서, DTPA·5나트륨의 첨가량을, 단량체에 대하여 50ppm(킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비; 46.3)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (10)을 제조했다.Water absorbent polymer (10) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of DTPA pentasodium added was 50 ppm (molar ratio of persulfate to chelating agent: 46.3) relative to the monomer. did.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (10)은, 중량 평균 입자경(D50)이 950㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (10)은, CRC가 30.3g/g이었다.The particulate hydrogel polymer 10 obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 950 μm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 10 had a CRC of 30.3 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (10)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (10)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (10) as a final product. The resulting water absorbent polymer (10) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 11][Example 11]

실시예 1의 킬레이트제 첨가량을 변경(DTPA=1000ppm→50ppm), 및 2종류의 중합 개시제를 병용; Changing the addition amount of the chelating agent in Example 1 (DTPA = 1000 ppm → 50 ppm), and using two types of polymerization initiators together;

상기 실시예 1에 있어서, DTPA·5나트륨의 첨가량을, 단량체에 대하여 50ppm으로 함과 함께, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)의 첨가량을, 1.43g(아크릴산에 대하여 0.015몰%)으로 하고, 추가로 아조 중합 개시제로서 10중량%의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드 수용액 (V-50) 2.71g(아크릴산에 대하여 0.025몰%)을 병용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (11)을 제조했다.In the above Example 1, while the addition amount of DTPA pentasodium was 50 ppm with respect to the monomer, the addition amount of the polymerization initiator (10% by weight aqueous solution of sodium persulfate) in the polymerization step was 1.43 g (0.015 mol with respect to acrylic acid). %), and further, as an azo polymerization initiator, 2.71 g (0.025 mol% based on acrylic acid) of 10% by weight 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride aqueous solution (V-50) was added. A water-absorbent resin (11) was produced in the same manner as in Example 1 except that they were used together.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (11)은, 중량 평균 입자경(D50)이 919㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (11)은 CRC가 30.1g/g이었다.The particulate hydrogel polymer (11) obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 919 µm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin (11) had a CRC of 30.1 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (11)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (11)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (11) as a final product. The resulting water absorbent polymer (11) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 12][Example 12]

실시예 1의 건조 온도 및 건조 시간을 변경(160℃→120℃, 30분간→120분간); Changing the drying temperature and drying time of Example 1 (160 ° C → 120 ° C, 30 minutes → 120 minutes);

상기 실시예 1에 있어서, 건조 공정의 건조 온도 및 건조 시간을 120℃, 120분간(120℃의 열풍을 120분간 통기)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (12)를 제조했다.In the above Example 1, except that the drying temperature and drying time of the drying step were changed to 120 ° C. for 120 minutes (120 ° C. hot air for 120 minutes), the water absorbent polymer 12 was prepared in the same manner as in Example 1. manufactured

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (12)는, 중량 평균 입자경(D50)이 937㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (12)는, CRC가 26.3g/g, 고형분이 94.3%였다.The particulate hydrogel polymer 12 obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 937 μm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 12 had a CRC of 26.3 g/g and a solid content of 94.3%.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (12)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (12)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (12) as a final product. The resulting water absorbent polymer (12) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 13][Example 13]

실시예 1의 건조 온도 및 겔 입자경을 변경(160℃→120℃, 약 0.9㎜→약 0.5㎜); Changing the drying temperature and gel particle diameter of Example 1 (160 ° C. → 120 ° C., about 0.9 mm → about 0.5 mm);

상기 실시예 1에 있어서, 겔 입자경을 변경하기 위해서, 겔 분쇄 공정에서의 2회째의 겔 분쇄 후, 얻어진 겔을 추가로 탁상형 미트 초퍼에 투입해서 3회째의 겔 분쇄를 행한 것, 그리고 건조 공정의 건조 온도를 120℃(120℃의 열풍을 30분간 통기)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (13)을 제조했다.In the above Example 1, in order to change the gel particle size, after the second gel grinding in the gel grinding step, the obtained gel was further put into a tabletop meat chopper to perform the third gel grinding, and the drying step A water absorbent resin 13 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the drying temperature was changed to 120°C (120°C hot air for 30 minutes).

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (13)은, 중량 평균 입자경(D50)이 510㎛(약 0.5㎜)였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (13)은, CRC가 26.4g/g, 고형분이 93.4%였다.The particulate hydrogel polymer 13 obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 510 μm (about 0.5 mm). In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 13 had a CRC of 26.4 g/g and a solid content of 93.4%.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (13)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (13)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (13) as a final product. The resulting water absorbent resin (13) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 4][Comparative Example 4]

실시예 1의 건조 온도 및 건조 시간, 그리고 겔 입자경을 변경(160℃→120℃, 30분간→180분간, 약 0.9㎜→5㎜ 이상); Changing the drying temperature and drying time of Example 1 and the gel particle size (160°C→120°C, 30 minutes→180 minutes, about 0.9 mm→5 mm or more);

상기 실시예 1에 있어서, 겔 입자경을 변경하기 위해서, 겔 분쇄 공정에서의 겔 분쇄를 1회로 한 것, 그리고 건조 공정의 건조 온도 및 건조 시간을 120℃, 180분간(120℃의 열풍을 180분간 통기)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교 흡수성 수지 (4)를 제조했다.In the above Example 1, in order to change the gel particle size, the gel grinding in the gel grinding step was performed once, and the drying temperature and drying time in the drying step were 120 ° C. for 180 minutes (120 ° C. hot air for 180 minutes) A comparative water absorbent polymer (4) was prepared in the same manner as in Example 1 except for changing to ventilation).

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 비교 함수 겔상 중합체 (4)는, 중량 평균 입자경(D50)이 5000㎛(5㎜) 이상이었다. 또한, 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (4)는, CRC가 24.4g/g, 고형분이 91.5%였다.The particulate comparative hydrogel polymer (4) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 5000 μm (5 mm) or more. In addition, the irregularly crushed comparative water absorbent resin (4) had a CRC of 24.4 g/g and a solid content of 91.5%.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (4)를 얻었다. 얻어진 비교 흡수성 수지 (4)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative water absorbent polymer (4) as a final product. The obtained comparative water absorbent resin (4) was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 5][Comparative Example 5]

실시예 1의 건조 온도 및 건조 시간, 그리고 겔 입자경을 변경(160℃→150℃, 30분간→180분간, 약 0.9㎜→1.2 내지 1.6㎝); Changing the drying temperature and drying time of Example 1 and the gel particle size (160°C→150°C, 30 minutes→180 minutes, about 0.9 mm→1.2 to 1.6 cm);

상기 실시예 1에 있어서, 겔 입자경을 변경하기 위해서, 겔 분쇄 공정에서의 겔 분쇄로서, 가위를 사용하여 함수 겔상 중합체를 절단하고, 한 변이 1.2 내지 1.6㎝의 크기의 비교 함수 겔상 중합체로 했다. 그리고, 건조 공정의 건조 온도 및 건조 시간을 150℃, 180분간(150℃의 열풍을 180분간 통기)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교 흡수성 수지 (5)를 제조했다.In the above Example 1, in order to change the gel particle size, the hydrogel polymer was cut using scissors as the gel crusher in the gel crushing step, and a comparative hydrogel polymer having a size of 1.2 to 1.6 cm on one side was obtained. Then, a comparative water absorbent polymer (5) was produced in the same manner as in Example 1, except that the drying temperature and drying time in the drying step were changed to 150°C for 180 minutes (150°C hot air for 180 minutes).

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 비교 함수 겔상 중합체 (5)는, 중량 평균 입자경(D50)이 1.2 내지 1.6㎝였다. 또한, 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (5)는 CRC가 31.6g/g이었다.The particulate comparative hydrogel polymer (5) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 1.2 to 1.6 cm. In addition, the comparative water-absorbent resin (5) in the irregularly crushed form had a CRC of 31.6 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (5)를 얻었다. 얻어진 비교 흡수성 수지 (5)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain comparative water absorbent polymer (5) as a final product. The obtained comparative water absorbent resin (5) was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 14][Example 14]

실시예 1의 킬레이트제를 변경(DTPA→EDTA); Changed the chelating agent of Example 1 (DTPA→EDTA);

상기 실시예 1에 있어서, 킬레이트제를, 10중량% 에틸렌디아민4아세트산(EDTA)·4나트륨 수용액(3.52g, 단량체에 대하여 1000ppm)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (14)를 제조했다.In the above Example 1, except that the chelating agent was changed to 10% by weight ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) tetrasodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm relative to the monomer), in the same manner as in Example 1, the water absorbent resin ( 14) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (14)는, 중량 평균 입자경(D50)이 955㎛(약 0.9㎜)였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (14)는, CRC가 29.2g/g이었다.The particulate hydrogel polymer 14 obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 955 µm (about 0.9 mm). In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 14 had a CRC of 29.2 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (14)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (14)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (14) as a final product. The resulting water absorbent polymer (14) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 15][Example 15]

실시예 14의 중합 개시제 첨가량을 저감(NaPS=0.04몰%→0.015몰%); Reducing the addition amount of the polymerization initiator in Example 14 (NaPS = 0.04 mol% → 0.015 mol%);

상기 실시예 14에 있어서, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)의 첨가량을, 1.43g(아크릴산에 대하여 0.015몰%)으로 한 것 이외에는, 실시예 14와 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (15)를 제조했다.A water absorbent polymer ( 15) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (15)는, 중량 평균 입자경(D50)이 930㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (15)는, CRC가 29.5g/g이었다.The particulate hydrogel polymer 15 obtained in the gel crushing step had a weight average particle diameter (D50) of 930 μm. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 15 had a CRC of 29.5 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (15)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (15)를 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (15) as a final product. The resulting water absorbent polymer (15) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 16][Example 16]

실시예 1의 킬레이트제를 변경(DTPA→NTA); Changed the chelating agent of Example 1 (DTPA→NTA);

상기 실시예 1에 있어서, 킬레이트제를, 10중량% 니트릴로3아세트산(NTA)·3나트륨 수용액(3.52g, 단량체에 대하여 1000ppm)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 흡수성 수지 (16)을 제조했다.In Example 1, except that the chelating agent was changed to a 10% by weight nitrilotriacetic acid (NTA)/trisodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm relative to the monomer), in the same manner as in Example 1, the water absorbent resin ( 16) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (16)은, 중량 평균 입자경(D50)이 943㎛(약 0.9㎜)였다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (16)은, CRC가 29.1g/g이었다.The particulate hydrogel polymer 16 obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 943 µm (about 0.9 mm). In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 16 had a CRC of 29.1 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 흡수성 수지 (16)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (16)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a water absorbent resin (16) as a final product. The resulting water absorbent polymer (16) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 6][Comparative Example 6]

실시예 14의 중합 개시제 첨가량을 변경(NaPS=0.04몰%→0.05몰%); Change the addition amount of the polymerization initiator in Example 14 (NaPS = 0.04 mol% → 0.05 mol%);

상기 실시예 14에 있어서, 중합 공정의 중합 개시제(10중량% 과황산 나트륨 수용액)의 첨가량을, 4.8g(아크릴산에 대하여 0.05몰%)으로 한 것 이외에는, 실시예 14와 마찬가지로 하여, 비교 흡수성 수지 (6)을 제조했다.In the above Example 14, except that the addition amount of the polymerization initiator (10% by weight aqueous solution of sodium persulfate) in the polymerization step was 4.8 g (0.05 mol% with respect to acrylic acid), the same procedure was carried out as in Example 14, and comparative water absorbent polymer (6) was prepared.

겔 분쇄 공정에서 얻어진 입자상의 비교 함수 겔상 중합체 (6)은, 중량 평균 입자경(D50)이 929㎛였다. 또한, 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (6)은, CRC가 29.5g/g이었다.The particulate comparative hydrogel polymer (6) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 929 µm. In addition, the comparative water absorbent resin (6) of irregularly crushed shape had a CRC of 29.5 g/g.

이어서, 실시예 1과 마찬가지로 표면 가교하여, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (6)을 얻었다. 얻어진 비교 흡수성 수지 (6)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Subsequently, surface crosslinking was performed in the same manner as in Example 1 to obtain comparative water absorbent polymer (6) as a final product. The obtained comparative water absorbent resin (6) was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[실시예 17][Example 17]

이하, 실시예 17 및 비교예 7에서는, 중합 공정 및 겔 분쇄 공정을 동시에 했다.Hereinafter, in Example 17 and Comparative Example 7, the polymerization step and the gel crushing step were carried out simultaneously.

(중합 및 겔 분쇄 공정)(Polymerization and gel crushing process)

내용적 10L의 시그마형 블레이드를 2개 갖는 더블 암형의 재킷을 갖는 스테인리스제 니더에 덮개를 붙여서 형성한 반응기에, 아크릴산 425.2g, 37중량%의 아크릴산 나트륨 수용액 4499.5g, 순수 513.65g, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(분자량523) 11.1g을 투입해서 반응액으로 한 후, 질소 가스 분위기 하에서 20분간 탈기했다. 계속해서, 10중량%의 과황산 나트륨 수용액 16.5g(대 단량체 0.03몰%) 및 0.1중량%의 L-아스코르브산 수용액 23.6g을 각각 별개로, 상기 반응액을 교반하면서 첨가한바, 약 3분 후에 중합이 개시하고, 그리고 생성한 함수 겔상 가교 중합체 (17)을 해쇄하면서 25 내지 95℃에서 중합했다.425.2 g of acrylic acid, 4499.5 g of 37% by weight sodium acrylate aqueous solution, 513.65 g of pure water, and polyethylene glycol di After adding 11.1 g of acrylate (molecular weight 523) to make a reaction solution, it was degassed for 20 minutes in a nitrogen gas atmosphere. Subsequently, 16.5 g of a 10% by weight aqueous solution of sodium persulfate (0.03% by mole of major monomer) and 23.6 g of an aqueous solution of 0.1% by weight of L-ascorbic acid were separately added while stirring the reaction solution. After about 3 minutes, Polymerization was started, and polymerization was performed at 25 to 95°C while disintegrating the resulting hydrogel crosslinked polymer (17).

중합 개시로부터 70분간 경과 후에, 20중량% 디에틸렌트리아민5아세트산3나트륨 10.5g(대 단량체로 킬레이트제 1000ppm)을 첨가하고, 중합 개시로부터 100분간 경과 후에, 함수 겔상 가교 중합체 (17)을 반응기로부터 취출했다. 또한, 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체 (17)은, 중량 평균 입자경(D50)이 479㎛였다.After 70 minutes from the initiation of polymerization, 10.5 g of 20% by weight diethylenetriaminepentaacetate trisodium (1000 ppm chelating agent as major monomer) was added, and after 100 minutes from the initiation of polymerization, the hydrogel crosslinked polymer (17) was added to the reactor. was extracted from In addition, the obtained particulate hydrogel polymer (17) had a weight average particle diameter (D50) of 479 µm.

(건조·분쇄·분급 공정)(Drying/grinding/classification process)

상기 세립화된 함수 겔상 가교 중합체 (17)을, 눈 크기 300㎛(50 메쉬)의 금속망 상에 펼쳐서, 열풍 건조기 안에 넣었다. 그 후, 170℃의 열풍을 30분간 통기시킴으로써 당해 입자상의 함수 겔상 중합체 (17)을 건조하여, 입자상의 건조 중합체 (17)을 얻었다. 계속해서, 당해 건조 중합체 (17)을 롤 밀(WML형 롤 분쇄기, 유겐가이샤 이노쿠치 기켄사제)에 투입해서 분쇄하고, 그 후, 눈 크기 850㎛ 및 150㎛의 2종류의 JIS 표준 체를 사용하여 분급함으로써, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (17)을 얻었다. 또한, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (17)은, CRC가 31.8g/g이었다.The fine-grained hydrogel crosslinked polymer (17) was spread on a metal mesh having an opening size of 300 μm (50 mesh) and placed in a hot air dryer. Thereafter, the particulate hydrogel polymer (17) was dried by blowing hot air at 170°C for 30 minutes to obtain a dried particulate polymer (17). Subsequently, the dry polymer 17 was put into a roll mill (WML type roll mill, manufactured by Yugenkaisha Inokuchi Kiken Co., Ltd.) and pulverized, and then two types of JIS standard sieves with opening sizes of 850 μm and 150 μm were used. and classified to obtain a water-absorbent resin (17) in irregular crushed form. In addition, the irregularly crushed water absorbent resin 17 had a CRC of 31.8 g/g.

(표면 가교 공정)(Surface Crosslinking Process)

이어서, 부정형 파쇄상의 흡수성 수지 (17) 100중량부에 대해서, 상기 실시예 1과 동일한 조성의 표면 가교제 용액 (1)(5.05중량부)을 혼합함으로써, 가습 혼합물 (17)을 얻었다. 계속해서, 실시예 1과 마찬가지로 180℃에서 40분간 가열 처리하고, 표면 가교된 흡수성 수지 (17)을 얻었다. 그 후, 표면 가교된 흡수성 수지 (17)을 눈 크기가 850㎛인 JIS 표준 체를 통과시킴으로써, 최종 제품인 흡수성 수지 (17)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 흡수성 수지 (17)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Next, a surface crosslinking agent solution (1) having the same composition as in Example 1 (5.05 parts by weight) was mixed with 100 parts by weight of the irregularly crushed water absorbent resin (17) to obtain a moist mixture (17). Subsequently, heat treatment was performed at 180°C for 40 minutes in the same manner as in Example 1 to obtain a surface crosslinked water absorbent resin (17). Thereafter, the surface crosslinked water absorbent polymer 17 was passed through a JIS standard sieve having an opening size of 850 µm to obtain a water absorbent polymer 17 as a final product. The resulting water absorbent polymer (17) as the final product was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 7][Comparative Example 7]

실시예 17의 중합 개시제 첨가량을 변경(NaPS=0.05몰%→0.03몰%); Change the addition amount of the polymerization initiator in Example 17 (NaPS = 0.05 mol% → 0.03 mol%);

상기 실시예 17의 중합 공정에 있어서, 중합 개시제인 10중량%의 과황산 나트륨 수용액의 첨가량을, 16.5g(대 단량체 0.03몰%)으로부터 28.3g(대 단량체 0.05몰%)으로 증량한 것 이외에는, 실시예 17과 마찬가지로 하여 중합을 행하였다. 실시예 17과 마찬가지로 약 3분 후에 중합이 개시하고, 그리고 생성한 비교 함수 겔상 가교 중합체 (7)을 해쇄하면서 25 내지 95℃에서 중합했다. 이하, 중합 개시로부터 70분 후에, 실시예 17과 마찬가지로 킬레이트제를 1000ppm 첨가하고, 중합 개시로부터 100분간 경과 후에 비교 함수 겔상 가교 중합체 (7)(중량 평균 입자경(D50)이 494㎛)을 반응기로부터 취출했다.In the polymerization step of Example 17, except that the addition amount of the polymerization initiator, 10% by weight aqueous sodium persulfate solution, was increased from 16.5 g (0.03 mol% of the main monomer) to 28.3 g (0.05 mol% of the main monomer), Polymerization was carried out in the same manner as in Example 17. As in Example 17, polymerization started after about 3 minutes, and polymerization was performed at 25 to 95°C while disintegrating the resulting comparative hydrogel crosslinked polymer (7). Hereafter, after 70 minutes from the initiation of polymerization, 1000 ppm of a chelating agent was added in the same manner as in Example 17, and after 100 minutes from the initiation of polymerization, the comparative hydrogel crosslinked polymer (7) (weight average particle size (D50) of 494 μm) was removed from the reactor. took out

이어서, 실시예 17과 마찬가지로 건조해서 입자상의 비교 건조 중합체 (7)을 얻은 후, 분쇄 및 분급함으로써, 850 내지 150㎛의 부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (7)을 얻었다.Next, after drying in the same manner as in Example 17 to obtain a particulate comparative dry polymer (7), pulverization and classification were performed to obtain an irregularly crushed comparative water absorbent resin (7) of 850 to 150 µm.

부정형 파쇄상의 비교 흡수성 수지 (7)에 대해서, 실시예 17과 마찬가지로 표면 가교함으로써, 표면 가교된 비교 흡수성 수지 (7)을 얻었다. 이어서, 실시예 17과 마찬가지로 850㎛의 JIS 표준체를 통과시킴으로써, 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (7)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (7)을 분석했다. 제조 조건을 이하의 표 1에, 분석 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.Surface cross-linking of the irregularly crushed comparative water-absorbent resin (7) was carried out in the same manner as in Example 17 to obtain a surface-crosslinked comparative water-absorbent resin (7). Next, as in Example 17, the comparative water absorbent polymer (7) as a final product was obtained by passing through a JIS standard sieve of 850 µm. The obtained final product, comparative water absorbent polymer (7), was analyzed. The production conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[비교예 8][Comparative Example 8]

국제공개 제2011/040530호 팸플릿(특허문헌 17)의 실시예 1-8에 기재된 방법에 준하여, 비교 흡수성 수지 (8)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (8)을 분석했다. 분석 결과를 이하의 표 3에 나타낸다. 제조 조건 및 분석 결과를 이하의 표 1 내지 3에 나타낸다.Comparative water-absorbent resin (8) was obtained according to the method described in Examples 1-8 of International Publication No. 2011/040530 pamphlet (Patent Document 17). The obtained final product, comparative water absorbent polymer (8), was analyzed. The analysis results are shown in Table 3 below. Manufacturing conditions and analysis results are shown in Tables 1 to 3 below.

[비교예 9][Comparative Example 9]

국제공개 제2014/054656호 팸플릿(특허문헌 23)의 실시예 2-23에 기재된 방법에 준하여, 비교 흡수성 수지 (9)를 얻었다. 얻어진 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (9)를 분석했다. 제조 조건 및 분석 결과를 이하의 표 1 내지 3에 나타낸다.Comparative water absorbent resin (9) was obtained according to the method described in Example 2-23 of International Publication No. 2014/054656 pamphlet (Patent Document 23). The obtained final product, comparative water absorbent resin (9), was analyzed. Manufacturing conditions and analysis results are shown in Tables 1 to 3 below.

[비교예 10][Comparative Example 10]

국제공개 제2014/054656호 팸플릿(특허문헌 23)의 실시예 2-24에 기재된 방법에 준하여, 비교 흡수성 수지 (10)을 얻었다. 얻어진 최종 제품인 비교 흡수성 수지 (10)을 분석했다. 제조 조건 및 분석 결과를 이하의 표 1, 2, 4에 나타낸다.Comparative water absorbent resin (10) was obtained according to the method described in Examples 2-24 of International Publication No. 2014/054656 pamphlet (Patent Document 23). The obtained final product, Comparative Water Absorbent Resin (10), was analyzed. Manufacturing conditions and analysis results are shown in Tables 1, 2 and 4 below.

Figure 112021043852043-pct00001
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Figure 112021043852043-pct00002
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Figure 112021043852043-pct00003
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Figure 112021043852043-pct00004
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Figure 112021043852043-pct00005
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Figure 112021043852043-pct00006
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또한, 표 1에는 나타내지 않았지만, 각 실시예 및 각 비교예의 상기 중합 공정 후의 함수 겔 중의 킬레이트제의 양 및 상기 겔 분쇄 공정 후의 함수 겔 중의 킬레이트제의 양은, 단량체에 대하여 1000ppm 첨가한 양의 97% 내지 거의 100% 잔존하였다. 따라서, 실질적으로 중합 공정이나 겔 분쇄 공정에서의 킬레이트제의 감소는 보이지 않았다.In addition, although not shown in Table 1, the amount of chelating agent in the hydrogel after the polymerization step and the amount of the chelating agent in the hydrogel after the gel pulverization step in each Example and each Comparative Example were 97% of the amount added at 1000 ppm with respect to the monomers. to nearly 100% remained. Therefore, substantially no reduction of the chelating agent was observed in the polymerization process or gel milling process.

또한, 160℃의 열풍을 30분간 통기시킨 후, 분쇄하여 얻은(표면 가교 공정 전의) 흡수성 수지 중 또는 비교 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 양과, 표면 가교 공정에 있어서 180℃에서 40분간 가열 처리하고, 표면 가교된 흡수성 수지 중 또는 비교 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 양을 비교했지만, 양자에 차는 발생하지 않았다. 따라서, 180℃에서 표면 가교 공정을 행해도, 킬레이트제의 감소는 보이지 않았다.In addition, the amount of the chelating agent in the water-absorbent resin obtained by blowing hot air at 160 ° C. for 30 minutes and then pulverizing (before the surface cross-linking step) or in the comparative water-absorbent resin, heat treatment at 180 ° C. for 40 minutes in the surface cross-linking step, and the surface The amount of the chelating agent in the crosslinked water absorbent resin or in the comparative water absorbent resin was compared, but no difference occurred between the two. Therefore, even if the surface crosslinking step was performed at 180°C, no reduction of the chelating agent was observed.

(정리)(organize)

표 1 내지 표 4로부터, 이하를 알 수 있다.From Tables 1 to 4, the following can be seen.

(1) 킬레이트제(DTPA) 및 겔 입자경이 동일하고, 중합 개시제(과황산염; NaPS)의 첨가량을 변경한, 실시예 1, 2와 비교예 1과의 대비, 그리고 킬레이트제(EDTMP) 및 겔 입자경이 동일하고, 중합 개시제(과황산염; NaPS)의 첨가량을 변경한, 실시예 5, 6의 결과로부터, 과황산염(NaPS)의 양을 0.04몰% 이하로 함으로써, 건조 공정 후의 (나아가 최종 제품의) 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량이 50% 이상으로 향상되는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 제조 방법에 의해, 킬레이트제의 함유량이 증가하는 데다가, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하되는 것을 알 수 있다.(1) Comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 in which the chelating agent (DTPA) and gel particle size are the same, and the addition amount of the polymerization initiator (persulfate; NaPS) is changed, and the chelating agent (EDTMP) and gel From the results of Examples 5 and 6, in which the particle size was the same and the addition amount of the polymerization initiator (persulfate; NaPS) was changed, by setting the amount of persulfate (NaPS) to 0.04 mol% or less, the final product after the drying step ) It can be seen that the residual amount of the chelating agent in the water absorbent polymer is improved to 50% or more. In addition, it can be seen that the production method according to the present invention increases the content of the chelating agent, increases the L value of the initial coloring of the resulting water absorbent resin, and decreases the YI value.

(2) 킬레이트제(DTPA), 겔 입자경 및 중합 개시제의 첨가량(0.04몰%)이 동일하고, 중합 개시제의 종류를 변경한, 실시예 1, 4의 결과, 그리고 킬레이트제(EDTMP), 겔 입자경 및 중합 개시제의 첨가량(0.04몰%)이 동일하고, 중합 개시제의 종류를 변경한, 실시예 5, 7, 8의 결과로부터, 과황산염(NaPS)과 비교해서 아조 중합 개시제나 UV 중합 개시제에서는, 건조 공정 후의 (나아가 최종 제품의) 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량이 100% 가까이까지 현격히 향상되는 것을 알 수 있다. 추가로, 이러한 중합 개시제에서는, 킬레이트제의 함유량이 증가하는 데다가, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하되는 것을 알 수 있다(실시예 7, 8에서는 L값=91, YI값=2).(2) Results of Examples 1 and 4 in which the chelating agent (DTPA), the gel particle size and the addition amount (0.04 mol%) of the polymerization initiator were the same and the type of polymerization initiator was changed, and the chelating agent (EDTMP) and the gel particle size And from the results of Examples 5, 7, and 8, in which the addition amount (0.04 mol%) of the polymerization initiator was the same and the type of polymerization initiator was changed, compared to persulfate (NaPS), in the azo polymerization initiator and the UV polymerization initiator, It can be seen that the remaining amount of the chelating agent in the water absorbent polymer (in the final product) after the drying process is remarkably improved to nearly 100%. In addition, in such a polymerization initiator, it is found that the content of the chelating agent increases, the L value of the initial coloration of the obtained water absorbent resin increases, and the YI value decreases (L value = 91 in Examples 7 and 8). , YI value = 2).

(3) 킬레이트제(DTPA) 및 중합 개시제가 동일하고, 겔 입자경을 변경한, 실시예 1, 3과 비교예 2와의 대비, 킬레이트제(EDTMP) 및 중합 개시제가 동일하고, 겔 입자경을 변경한, 실시예 5와 비교예 3의 대비의 결과로부터, 겔 입자경을 보다 작게 함으로써, 건조 공정 후의(나아가 최종 제품의) 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량이 현격히 향상되는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 제조 방법에 의해, 킬레이트제의 함유량이 증가하는 데다가, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색의 L값이 증가하는 것을 알 수 있다(동일한 킬레이트제로 L값이 1포인트 향상). 또한, 중합 개시제의 첨가량(0.04몰%) 및 킬레이트제의 첨가량, 겔 입자경이 동일한, 비교예 2 및 비교예 5의 대비의 결과로부터, 건조 시의 고형분 80%의 달성 시간이 빨라질수록, 킬레이트제의 잔존율이 향상되고, 초기 착색의 L값이 증가하는 것을 알 수 있다. 본 발명에 관한 제조 방법에서는, 겔 입자경이 작고, 건조 시의 고형분 80%의 달성 시간이 빨라질수록, L값이 증가하는 것을 알 수 있다.(3) Contrast between Examples 1 and 3 and Comparative Example 2 in which the chelating agent (DTPA) and the polymerization initiator were the same and the gel particle size was changed, and the chelating agent (EDTMP) and the polymerization initiator were the same and the gel particle size was changed , From the results of the comparison between Example 5 and Comparative Example 3, it can be seen that the residual amount of the chelating agent in the water absorbent resin after the drying step (and in the final product) is remarkably improved by making the gel particle size smaller. In addition, it can be seen that the L value of the initial coloration of the obtained water absorbent resin is increased by the production method according to the present invention, in addition to the increase in the content of the chelating agent (the L value is improved by 1 point with the same chelating agent). In addition, from the comparison results of Comparative Example 2 and Comparative Example 5, in which the addition amount of the polymerization initiator (0.04 mol%), the addition amount of the chelating agent, and the same gel particle size, the faster the time to achieve the solid content of 80% during drying, the faster the chelating agent. It can be seen that the residual ratio of is improved and the L value of initial coloring is increased. In the production method according to the present invention, it is understood that the L value increases as the gel particle size is smaller and the time for achieving 80% solid content in drying is faster.

(4) 중합 개시제 및 그 첨가량(0.04몰%)이 동일하고, 킬레이트제(DTPA)의 첨가량을 변경한, 실시예 1(단량체에 대하여 1000ppm; 0.0173몰%), 실시예 9(단량체에 대하여 300ppm; 0.0052몰%), 실시예 10(단량체에 대하여 50ppm; 0.0009몰%)의 결과로부터, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비가 2.3으로부터 7.7, 추가로 46.3으로 커짐에 따라, 최종 제품의 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량이 50%로부터 39%, 추가로 30%로 저하되는 것을 알 수 있다.(4) Example 1 (1000 ppm with respect to monomer; 0.0173 mol%) and Example 9 (300 ppm with respect to monomer ; It can be seen that the remaining amount of the chelating agent is reduced from 50% to 39% and further to 30%.

(5) 중합 개시제의 첨가량(0.04몰%) 및 킬레이트제의 첨가량(50ppm)이 동일한, 실시예 10, 11의 결과로부터, 중합 개시제의 첨가량이 동일한 경우, 과황산염(NaPS)만을 사용하는 것보다, 과황산염과 아조 중합 개시제를 병용한 쪽이, 최종 제품의 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량이 15%로부터 30%로 향상되는 것을 알 수 있다. 추가로, 이러한 중합 개시제는, 킬레이트제의 함유량이 증가하는 데다가, 얻어진 흡수성 수지의 초기 착색의 YI값이 저하되는 것을 알 수 있다(YI=11이 YI=6으로 저하).(5) From the results of Examples 10 and 11, in which the addition amount of the polymerization initiator (0.04 mol%) and the addition amount of the chelating agent (50 ppm) are the same, when the addition amount of the polymerization initiator is the same, compared to using only persulfate (NaPS) , it can be seen that when the persulfate and the azo polymerization initiator are used in combination, the remaining amount of the chelating agent in the water absorbent resin of the final product is improved from 15% to 30%. In addition, it can be seen that the YI value of the initial coloring of the obtained water absorbent resin decreases (YI = 11 decreases to YI = 6) in addition to the increase in the content of the chelating agent in such a polymerization initiator.

(6) 킬레이트제(DTPA) 및 그 첨가량(0.0173mol%)이 동일하고, 중합 개시제의 첨가량 및 겔 입자경을 변경한, 실시예 2(0.015몰%; 942㎛)와 비교예 2(0.04몰%; ≥5000㎛)의 대비의 결과로부터, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비, 및 겔 입자경을 작게 함으로써, 최종 제품의 흡수성 수지 중의 킬레이트제의 잔존량이 현격히 향상되고, 추가로 초기 착색 및 경시 착색의 YI값이 저하되고, 특히 경시 착색에 대한 내성이 향상되는 것을 알 수 있다.(6) Example 2 (0.015 mol%; 942 μm) and Comparative Example 2 (0.04 mol%), in which the chelating agent (DTPA) and its addition amount (0.0173 mol%) were the same, and the polymerization initiator addition amount and gel particle size were changed. ≥ 5000 µm), the residual amount of the chelating agent in the water-absorbent polymer of the final product is remarkably improved by reducing the molar ratio of persulfate to the chelating agent and the gel particle size, and further, the initial coloring and coloring over time It can be seen that the YI value is lowered and, in particular, the resistance to discoloration with time is improved.

(7) 킬레이트제(DTPA)량이 동일하고, 중합 개시제 중의 과황산염량이 다른 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 9의 대비의 결과로부터, 중합 개시제의 첨가량을 0.04몰% 이하로 제어함으로써, 킬레이트제의 잔존율이 높아지고, 초기 착색 및 경시 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하되는 것을 알 수 있다.(7) From the results of the comparison of Example 2, Comparative Example 2, and Comparative Example 9, in which the amount of the chelating agent (DTPA) is the same and the amount of persulfate in the polymerization initiator is different, by controlling the addition amount of the polymerization initiator to 0.04 mol% or less, chelate It can be seen that the residual ratio of the agent increases, the L value of the initial coloration and coloration with time increases, and the YI value decreases.

또한, 비교예 8은, 실시예 2보다, 중합 시의 킬레이트제의 첨가량이 적고, 중합 개시제의 과황산염의 첨가량이 많다. 그 때문에, 킬레이트제의 잔존율이 감소하고, 초기 착색(L값, YI값)이 악화되는 것을 알 수 있다.In Comparative Example 8, the addition amount of the chelating agent during polymerization is smaller than that of Example 2, and the addition amount of the persulfate salt of the polymerization initiator is large. Therefore, it can be seen that the residual ratio of the chelating agent decreases and the initial coloration (L value, YI value) deteriorates.

(8) 중합 공정에 있어서 첨가된 킬레이트제의 양이 동일한 실시예 10, 11과 비교예 10의 대비의 결과로부터, 과황산염(NaPS)의 양을 0.04몰% 이하로 제어함으로써, 초기 착색의 L값이 증가하고, YI값이 저하되는 것을 알 수 있다.(8) From the results of comparison between Examples 10 and 11 and Comparative Example 10 where the amount of the chelating agent added in the polymerization step was the same, by controlling the amount of persulfate (NaPS) to 0.04 mol% or less, L of the initial coloring It can be seen that the value increases and the YI value decreases.

〔실시예 18〕[Example 18]

실시예 1에서 얻어진 흡수성 수지 (1) 100중량부에, 1중량% DTPA·5나트륨 수용액 1중량부를 첨가하고, 내부에 킬레이트제 501ppm을 포함하고, 추가로 표면에 킬레이트제 100ppm을 포함하는, 흡수성 수지 (18)을 얻었다. 나중에 첨가한 킬레이트제의 거의 전량이, 흡수성 수지 (18)의 표면 근방에 함유되어 있고, 흡수성 수지 (18)의 킬레이트제의 함유량은, 약 100ppm 증가하였다. 흡수성 수지 (18)의 CRC 및 AAP(0.7psi)는, 흡수성 수지 (1)과 거의 동일 정도(첨가 물 1%에 상당하는 저하)였다.To 100 parts by weight of the water absorbent resin (1) obtained in Example 1, 1 part by weight of a 1% by weight DTPA 5 sodium aqueous solution was added, 501 ppm of a chelating agent was added, and 100 ppm of a chelating agent was added to the surface. Resin (18) was obtained. Almost the entire amount of the chelating agent added later was contained near the surface of the water absorbent resin 18, and the content of the chelating agent in the water absorbent resin 18 increased by about 100 ppm. The CRC and AAP (0.7 psi) of the water absorbent polymer (18) were almost the same as those of the water absorbent polymer (1) (decrease corresponding to 1% of additives).

〔실시예 19 내지 21〕[Examples 19 to 21]

실시예 18과 마찬가지로 하여, 실시예 2 내지 4에서 얻어진 흡수성 수지 (2) 내지 (4) 각각에 대해서, 흡수성 수지 100중량부에 대하여, 1중량% DTPA·5나트륨 수용액 1중량부를 첨가하고, 흡수성 수지 (19) 내지 (21)을 얻었다. 흡수성 수지 (19) 내지 (21)은 각각, 내부에 흡수성 수지 (2) 내지 (4)와 동량의 킬레이트제를 포함하고, 추가로 표면에 킬레이트제 100ppm을 포함하였다. 나중에 첨가한 킬레이트제의 거의 전량이, 흡수성 수지 (19) 내지 (21)의 표면 근방에 함유되어 있고, 흡수성 수지 (19) 내지 (21)의 킬레이트제의 함유량은, 각각 약 100ppm 증가하였다. 흡수성 수지 (19) 내지 (21)의 CRC 및 AAP(0.7psi)는 흡수성 수지 (2) 내지 (4)와 거의 동일 정도(첨가 물 1%에 상당하는 저하)였다.In the same manner as in Example 18, to each of the water absorbent resins (2) to (4) obtained in Examples 2 to 4, 1 part by weight of a 1% by weight DTPA/penta sodium aqueous solution was added to 100 parts by weight of the water absorbent resin, and the water absorption Resins (19) to (21) were obtained. Each of the water absorbent polymers (19) to (21) contained the same amount of chelating agent as the water absorbent polymers (2) to (4) inside, and further contained 100 ppm of the chelating agent on the surface. Almost all of the chelating agent added later was contained near the surface of the water absorbent resins (19) to (21), and the content of the chelating agent in the water absorbent resins (19) to (21) increased by about 100 ppm, respectively. The CRC and AAP (0.7 psi) of the absorbent polymers (19) to (21) were almost the same as those of the absorbent polymers (2) to (4) (decrease corresponding to 1% of additives).

(참고예 1)(Reference Example 1)

실시예 1(과황산염 0.04몰%)의 상기 중합 공정 및 비교예 1(과황산염 0.05%)의 상기 중합 공정에서 얻어진 각 함수 겔 중의 킬레이트제의 양 및 과황산염의 양을 측정했다. 그 결과, 어느 함수 겔에도 과황산염은 약 82% 잔존하고, 또한 킬레이트제는 거의 100% 잔존하였다. 따라서, 건조 전의 과황산염의 양(0.04몰% 이하, 나아가 0.035몰% 이하)이, 킬레이트제의 잔존량에 중요한 영향을 주는 것을 알 수 있다.The amounts of chelating agent and persulfate in each hydrogel obtained in the polymerization step of Example 1 (0.04 mol% persulfate) and the polymerization step of Comparative Example 1 (0.05% persulfate) were measured. As a result, about 82% of the persulfate remained in either hydrogel, and almost 100% of the chelating agent remained. Therefore, it can be seen that the amount of persulfate before drying (0.04 mol% or less, furthermore 0.035 mol% or less) has a significant effect on the remaining amount of the chelating agent.

(참고예 2)(Reference example 2)

실시예 1(과황산염 0.04몰%)의 상기 건조 공정 후 및 표면 가교 공정 후의 킬레이트제 잔존량을 측정했다. 그 결과, 실질적으로 건조 공정만으로 킬레이트제가 감소하고 있는 것을 알 수 있다.The remaining amounts of the chelating agent in Example 1 (persulfate: 0.04 mol%) after the above drying step and after the surface crosslinking step were measured. As a result, it can be seen that the chelating agent is substantially reduced only by the drying step.

(참고예 3)(Reference example 3)

킬레이트제(DTPA) 자체의 내열성을 확인하기 위해서, 킬레이트제(DTPA)를, 실시예 1의 상기 건조 공정에서의 건조 조건에서 가열했다. 그러나, 실질적으로 킬레이트제의 감소는 보이지 않았다.In order to confirm the heat resistance of the chelating agent (DTPA) itself, the chelating agent (DTPA) was heated under the drying conditions in the drying step of Example 1. However, no substantial reduction of the chelating agent was seen.

(참고예 4)(Reference example 4)

킬레이트제(DTPA) 자체의 내열성을 확인하기 위해서, 킬레이트제(DTPA)만을 포함하는 수용액을, 80℃에서 가열했다. 그러나, 실질적으로 킬레이트제의 감소는 보이지 않았다.In order to confirm the heat resistance of the chelating agent (DTPA) itself, an aqueous solution containing only the chelating agent (DTPA) was heated at 80°C. However, no substantial reduction of the chelating agent was seen.

(참고예 5)(Reference Example 5)

참고예 4에서 제작한 킬레이트제(DTPA)만을 포함하는 수용액에, 킬레이트제에 대하여 실시예 1과 마찬가지 몰비(킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비; 2.3)가 되도록, 과황산염을 첨가하고, 80℃에서 가열했다. 그 결과, 킬레이트제의 잔존율은 13%가 되고, 킬레이트제가 과황산염에서 감소하는 것이 확인되었다. 추가로 수용액은 조금 갈색으로 착색하였다.To an aqueous solution containing only the chelating agent (DTPA) prepared in Reference Example 4, a persulfate was added so that the molar ratio to the chelating agent was the same as in Example 1 (molar ratio of persulfate to chelating agent: 2.3), and heated to 80°C. heated in As a result, the residual rate of the chelating agent was 13%, and it was confirmed that the chelating agent was reduced in persulfate. Additionally, the aqueous solution was slightly colored brown.

(참고예 6)(Reference Example 6)

참고예 4에서 제작한 킬레이트제(DTPA)만을 포함하는 수용액에, 킬레이트제에 대하여 실시예 8과 마찬가지인 몰비(킬레이트제에 대한 UV 중합 개시제의 몰비; 2.3)가 되도록, 광중합 개시제를 첨가하고, 80℃에서 UV 조사를 행하였다. 그 결과, 킬레이트제의 잔존율은 98%이며, 실질적으로 킬레이트제의 감소는 보이지 않았다.To the aqueous solution containing only the chelating agent (DTPA) prepared in Reference Example 4, a photopolymerization initiator was added so as to have the same molar ratio (molar ratio of UV polymerization initiator to chelating agent; 2.3) with respect to the chelating agent as in Example 8, and UV irradiation was performed at °C. As a result, the residual rate of the chelating agent was 98%, and the reduction of the chelating agent was not seen substantially.

(참고예 7)(Reference example 7)

0.1 내지 1중량%의 아크릴산 나트륨 수용액 중에서, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비가 2.3이 되도록, DTPA 및 과황산염을 첨가하고, 80℃에서 가열했다. 그 결과, 킬레이트제의 잔존율은, 아크릴산 나트륨 농도가 높아질수록 향상했다.DTPA and a persulfate were added in a 0.1 to 1% by weight aqueous solution of sodium acrylate so that the molar ratio of the persulfate to the chelating agent was 2.3, and the mixture was heated at 80°C. As a result, the residual rate of the chelating agent improved as the sodium acrylate concentration increased.

(정리)(organize)

참고예 1 내지 참고예 6의 결과로부터, 건조 공정에 있어서, 함수 겔에 잔존한 과황산염이, 킬레이트제를 특이적으로 분해하는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 본 발명에 의해 과제를 해결할 수 있는 것을 알 수 있다. 참고예 7의 결과로부터, 일정량 이상의 잔존 모노머의 존재가, 건조 후의 킬레이트제의 잔존율에 기여하는 것을 알 수 있다. 이 기구는 과황산염이 킬레이트제에 비하여, 잔존 모노머와 보다 반응하기 쉽기 때문이라고 추측된다.From the results of Reference Examples 1 to 6, it can be seen that the persulfate salt remaining in the hydrogel specifically decomposes the chelating agent in the drying step. Therefore, it turns out that the subject can be solved by this invention. From the results of Reference Example 7, it can be seen that the presence of a certain amount or more of the residual monomer contributes to the residual rate of the chelating agent after drying. This mechanism is presumed to be because the persulfate is more likely to react with the remaining monomer than the chelating agent.

그리고, 상술한 실시예 및 표 1 내지 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 흡수성 수지는, 건조 공정 전에 첨가된 킬레이트제에 관해서, 높은 킬레이트제의 잔존율을 나타내고, 최종 제품인 흡수성 수지 중에 충분량의 킬레이트제가 잔존하였다. 그 때문에, 흡수성 수지의 입자 표면 및 내부에 킬레이트제를 배합할 수 있고, 킬레이트제의 내착색 작용에 의해, 최종 제품인 흡수성 수지는 낮은 YI값을 나타내고, 양호한 백색도를 나타냈다.And, as shown in the above-described Examples and Tables 1 to 4, the water absorbent resin obtained by the production method of the present invention shows a high residual rate of the chelating agent with respect to the chelating agent added before the drying step, and the final product A sufficient amount of chelating agent remained in the water absorbent resin. Therefore, a chelating agent can be blended on the surface and inside of the water absorbent polymer particles, and the water absorbent polymer as a final product exhibits a low YI value and good whiteness due to the anti-coloring action of the chelating agent.

본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 흡수성 수지는, 종이 기저귀, 생리대 및 의료용 보혈제 등의 위생용품에 유용하다. 또한, 애완동물 소변 흡수제, 휴대 화장실의 소변 겔화제 및 청과물 등의 신선도 유지제, 육류 및 어패류의 드립 흡수제, 보냉제, 1회용 카이로, 전지용 겔화제, 식물이나 토양 등의 수분 유지제, 결로 방지제, 지수제나 패킹제, 그리고 인공눈 등의 다양한 용도로도 사용할 수 있다.The absorbent resin produced by the production method of the present invention is useful for sanitary products such as paper diapers, sanitary napkins, and medical blood-retaining agents. In addition, pet urine absorbents, urine gelling agents for portable toilets and freshness retainers for fruits and vegetables, drip absorbents for meat and fish and shellfish, coolants, disposable Cairo, battery gelling agents, moisture retaining agents for plants and soil, condensation inhibitors, It can also be used for various purposes such as waterstopping agents, packing agents, and artificial snow.

Claims (26)

단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 함수 겔상 중합체를 얻는 중합 공정과,
입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서, 입자상의 건조 중합체를 얻는 건조 공정
을 포함하는, 흡수 배율(CRC)이 15g/g 이상이고 또한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서,
상기 중합 공정에서 사용되는 과황산염이 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)이며(단, 과황산염 0몰%(불사용)인 경우에는 다른 중합 개시제를 필수적으로 사용),
건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분) 첨가하고,
상기 입자상의 함수 겔상 중합체의 중량 평균 입자경(D50)을 1㎜ 이하로 하고,
상기 건조 공정에서는, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 건조 시간을 20분간 이하로 하는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법.
A polymerization step of obtaining a hydrogel polymer by polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator;
Drying step of drying the particulate hydrogel polymer to obtain a particulate dry polymer
A method for producing a water absorbent polymer having a water absorption coefficient (CRC) of 15 g/g or more and containing a chelating agent, comprising:
The persulfate used in the polymerization process is 0 to 0.04 mol% (monomer during polymerization) (provided, that in the case of 0 mol% persulfate (non-use), another polymerization initiator is necessarily used),
In a step prior to the drying step, a total of 10 ppm or more of a chelating agent is added to the aqueous monomer solution or the hydrogel polymer (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of large polymerization),
The weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is 1 mm or less,
In the drying step, the drying time until the solid content is 80% by weight or more is 20 minutes or less, a method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent.
단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 함수 겔상 중합체를 얻는 중합 공정과,
입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서, 입자상의 건조 중합체를 얻는 건조 공정
을 포함하는, 흡수 배율(CRC)이 15g/g 이상이고 또한 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법으로서,
상기 건조 공정에서는, 킬레이트제를 10ppm 이상(대 함수 겔상 중합체의 고형분), 과황산염을 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체) 포함하는, 중량 평균 입자경(D50)이 1㎜ 이하의 입자상의 함수 겔상 중합체를, 건조 시간 20분간 이하로, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지 건조시키는, 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지의 제조 방법.
단, 상기 건조 시간은, 고형분이 80중량% 이상이 될 때까지의 시간을 가리킨다.
A polymerization step of obtaining a hydrogel polymer by polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator;
Drying step of drying the particulate hydrogel polymer to obtain a particulate dry polymer
A method for producing a water absorbent polymer having a water absorption coefficient (CRC) of 15 g/g or more and containing a chelating agent, comprising:
In the drying step, a particle phase having a weight average particle size (D50) of 1 mm or less, containing 10 ppm or more of a chelating agent (for the solid content of the hydrous gel polymer) and 0 to 0.04 mol% of a persulfate (for the monomer at the time of polymerization) A method for producing a water absorbent polymer containing a chelating agent, wherein a water-containing gel polymer is dried for a drying time of 20 minutes or less until the solid content is 80% by weight or more.
However, the said drying time points out the time until solid content becomes 80 weight% or more.
제1항 또는 제2항에 있어서, 중합 공정 도중 및/또는 후에 함수 겔상 중합체를 분쇄하는 겔 분쇄 공정을 포함하는, 제조 방법.The manufacturing method according to claim 1 or 2, comprising a gel pulverization step of pulverizing the hydrogel polymer during and/or after the polymerization step. 제1항 또는 제2항에 있어서, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비가 20배 이하인, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the molar ratio of the persulfate to the chelating agent is 20 times or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합 공정으로부터 건조 공정 전까지에 있어서의 과황산염의 첨가량이 합계로 0 내지 0.04몰%(대 중합 시의 단량체)인, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the total addition amount of the persulfate from the polymerization step to the drying step is 0 to 0.04 mol% (to monomers during polymerization). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 건조 공정에서는, 150 내지 200℃의 열풍 건조를 행하는, 제조 방법.The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein hot air drying at 150 to 200°C is performed in the drying step. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 킬레이트제가, 아미노 다가 카르복실산계 킬레이트제 및 아미노 다가 인산계 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the chelating agent is at least one selected from the group consisting of an amino polycarboxylic acid chelating agent and an amino polyvalent phosphate chelating agent. 제3항에 있어서, 함수 겔상 중합체를, 상기 겔 분쇄 공정에 있어서 입자상으로 하는, 제조 방법.The manufacturing method according to claim 3, wherein the hydrogel polymer is made into particles in the gel pulverization step. 제1항 또는 제2항에 있어서, 건조 공정 전까지의 공정에서의 킬레이트제의 첨가량이 합계로 60ppm 내지 1%(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)인, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the total amount of the chelating agent added in the step before the drying step is 60 ppm to 1% (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of polymerization). 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합이 수용액 중합인, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the polymerization is aqueous solution polymerization. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합이 발포 중합 또는 비등 중합이며, 함수 겔상 중합체가 기포를 포함하는, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the polymerization is foaming polymerization or boiling polymerization, and the hydrogel polymer contains cells. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합이 중합 개시 온도 30℃ 이상, 중합 피크 온도 80 내지 130℃, 중합 시간 60분간 이하의 고온 개시 단시간 중합인, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the polymerization is high-temperature initiation, short-time polymerization at a polymerization start temperature of 30°C or higher, a polymerization peak temperature of 80 to 130°C, and a polymerization time of 60 minutes or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가로, 건조 공정 후에, 흡수성 수지의 표면 가교 공정을 포함하는, 제조 방법.The manufacturing method according to claim 1 or 2, further comprising a surface crosslinking step of water absorbent resin after the drying step. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가로, 건조 공정 이후의 공정에서, 흡수성 수지에 킬레이트제를 첨가하는 공정을 포함하는, 제조 방법.The manufacturing method according to claim 1 or 2, further comprising a step of adding a chelating agent to the water absorbent resin in a step after the drying step. 제1항 또는 제2항에 있어서, 건조 전의 함수 겔상 중합체가 잔존 모노머를 0.1중량% 이상 포함하는, 제조 방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein the hydrogel polymer before drying contains 0.1% by weight or more of the residual monomer. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합 공정에서 사용하는 단량체가 아크릴산(염)을 포함하고, 상기 아크릴산(염)의 함유량이, 상기 중합 공정에서 사용하는 총 단량체(내부 가교제를 제외한다)에 대하여, 50 내지 100몰%이고,
상기 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지는 킬레이트제의 잔존량(C1)이 10ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 85 이상이고, YI값이 13 이하인 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지인, 제조 방법.
The method according to claim 1 or 2, wherein the monomer used in the polymerization step contains acrylic acid (salt), and the content of the acrylic acid (salt) is based on the total monomers (excluding the internal crosslinking agent) used in the polymerization step. 50 to 100 mol%, relative to
The water-absorbent resin containing the chelating agent is a polyacrylic acid (salt)-based water-absorbent resin having a residual amount (C1) of the chelating agent of 10 ppm or more, an L value of an initial color tone of 85 or more, and a YI value of 13 or less. Manufacturing method.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지는 킬레이트제의 잔존량(C1)이 200ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 89 이상이고, YI값이 10 이하인, 제조 방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the water absorbent polymer containing the chelating agent has a residual amount (C1) of chelating agent of 200 ppm or more, an L value of an initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less. . 킬레이트제의 함유량(C2)이 200ppm 이상이고, 초기 색조의 L값이 89 이상이고, YI값이 10 이하인, 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지.A polyacrylic acid (salt)-based water absorbent resin having a chelating agent content (C2) of 200 ppm or more, an L value of an initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less. 제18항에 있어서, 무가압 하 흡수 배율(CRC)이 25g/g 이상이고, 가압 하 흡수 배율(AAP(0.7psi))이 15g/g 이상이고, 가압 하 흡수 배율과 무가압 하 흡수 배율의 비(AAP(0.7psi)/CRC)가 0.5 이상인, 흡수성 수지.19. The method of claim 18, wherein the no-pressure absorption capacity (CRC) is 25 g/g or more, the pressure absorption capacity (AAP (0.7 psi)) is 15 g/g or more, and the ratio of the absorption capacity under pressure and the absorption capacity under no pressure is A water absorbent polymer having a ratio (AAP (0.7 psi)/CRC) of 0.5 or more. 제18항 또는 제19항에 있어서, 아크릴산(염)을 총 단량체(내부 가교제를 제외한다)의 50 내지 100몰%,
내부 가교제를 단량체에 대하여 0.001 내지 5몰%, 및
과황산염을 단량체에 대하여 0 내지 0.04몰% 포함하는 단량체 수용액에서 얻어지는 폴리아크릴산(염)계 가교중합체를 포함하는, 흡수성 수지.
The method according to claim 18 or 19, wherein the acrylic acid (salt) is 50 to 100 mol% of the total monomers (excluding the internal crosslinking agent),
0.001 to 5 mol% of an internal crosslinking agent based on the monomer, and
A water absorbent resin comprising a polyacrylic acid (salt)-based crosslinked polymer obtained from an aqueous monomer solution containing 0 to 0.04 mol% persulfate based on the monomer.
제18항 또는 제19항에 있어서, 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서 얻어지는 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지로서,
건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)을 첨가하는, 흡수성 수지.
The water-absorbent resin according to claim 18 or 19, containing a chelating agent obtained by drying a particulate hydrogel polymer obtained by polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator,
A water absorbent polymer in which a total of 10 ppm or more of a chelating agent is added to the monomer aqueous solution or the hydrogel polymer in a step prior to the drying step (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of large polymerization).
제18항 또는 제19항에 있어서, 단량체 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 수용액을 중합시켜서 얻어진 함수 겔상 중합체를, 중합 도중 및/또는 중합 후에 겔 분쇄하고, 얻어진 입자상의 함수 겔상 중합체를 건조시켜서 얻어지는 킬레이트제를 포함하는 흡수성 수지로서,
건조 공정보다 전의 공정에서 킬레이트제를 상기 단량체 수용액 또는 상기 함수 겔상 중합체에 합계 10ppm 이상(대 중합 시의 단량체 또는 대 함수 겔상 중합체의 고형분)을 첨가하는, 흡수성 수지.
The chelate according to claim 18 or 19, which is obtained by gel-pulverizing a hydrogel polymer obtained by polymerizing an aqueous monomer solution containing a monomer and a polymerization initiator during and/or after polymerization, and drying the obtained particulate hydrogel polymer. As a water-absorbent resin containing an agent,
A water absorbent polymer in which a total of 10 ppm or more of a chelating agent is added to the monomer aqueous solution or the hydrogel polymer in a step prior to the drying step (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of large polymerization).
제21항에 있어서, 킬레이트제에 대한 과황산염의 몰비가 20배 이하인, 흡수성 수지.The water absorbent polymer according to claim 21, wherein the molar ratio of the persulfate to the chelating agent is 20 times or less. 제18항 또는 제19항에 있어서, 부정형 파쇄상인, 흡수성 수지.The water absorbent resin according to claim 18 or 19, which is an irregular crushed phase. 제18항 또는 제19항에 있어서, 킬레이트제의 잔존율이 50% 이상인, 흡수성 수지.The water absorbent polymer according to claim 18 or 19, wherein the residual ratio of the chelating agent is 50% or more. 제18항 또는 제19항에 있어서, 표면 및 내부에 킬레이트제를 포함하고, 표면에 존재하는 킬레이트제의 양이, 내부에 존재하는 킬레이트제의 양보다 많은, 흡수성 수지.The absorbent polymer according to claim 18 or 19, which contains a chelating agent on the surface and inside, and the amount of the chelating agent on the surface is greater than the amount of the chelating agent on the inside.
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