KR102665835B1 - Preparation method of super absorbent polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 보다 향상된 통액성을 나타내는 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 고흡수성 수지의 제조 방법은 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 캡슐화된 발포제, 내부 가교제 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물을 형성하는 단계; 상기 단량체 조성물을 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계; 상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계; 및 표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 캡슐화된 발포제는 탄화수소를 포함하는 코어와 상기 코어를 둘러싸며 열가소성 수지로 형성되는 쉘을 포함하는 구조를 가지고, 팽창 전의 평균 직경이 5 내지 50 ㎛이며, 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 20 내지 190 ㎛이고, 상기 표면 가교층의 형성 단계는, 표면 가교제, 프로필렌 글리콜 및 물을 포함하는 용매 및 황산알루미늄염을 포함하는 표면 가교제 조성물의 존재 하에 진행되는 것이다. The present invention relates to a method for producing a superabsorbent polymer that exhibits improved liquid permeability while maintaining excellent water absorption performance. The method for producing the superabsorbent polymer includes forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having at least a partially neutralized acidic group, an encapsulated foaming agent, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator; Cross-polymerizing the monomer composition to form a water-containing gel polymer; Forming a base resin in powder form by drying, pulverizing and classifying the hydrogel polymer; And in the presence of a surface cross-linking agent, further cross-linking the surface of the base resin to form a surface cross-linking layer, wherein the encapsulated foaming agent comprises a core containing a hydrocarbon and a shell surrounding the core and formed of a thermoplastic resin. It has a structure that includes an average diameter before expansion of 5 to 50 ㎛, a maximum expansion size in air of 20 to 190 ㎛, and the step of forming the surface cross-linking layer includes a surface cross-linking agent, propylene glycol, and a solvent containing water. and a surface cross-linking agent composition containing an aluminum sulfate salt.

Description

고흡수성 수지의 제조 방법{PREPARATION METHOD OF SUPER ABSORBENT POLYMER}Manufacturing method of super absorbent polymer {PREPARATION METHOD OF SUPER ABSORBENT POLYMER}

본 발명은 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 보다 향상된 통액성을 나타내는 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a superabsorbent polymer that exhibits improved liquid permeability while maintaining excellent water absorption performance.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 개발업체마다 SAM(Super Absorbency Material), AGM(Absorbent Gel Material) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다. 상기와 같은 고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이기저귀 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다. Super Absorbent Polymer (SAP) is a synthetic polymer material that has the ability to absorb moisture 500 to 1,000 times its own weight. Each developer produces SAM (Super Absorbency Material) and AGM (Absorbent Gel). They are named with different names, such as Material). The above-mentioned superabsorbent resins have begun to be commercialized as sanitary products, and are currently being used in sanitary products such as children's paper diapers, as well as soil reservatives for horticulture, water-stop materials for civil engineering and construction, sheets for seedlings, freshness maintainers in the food distribution field, and It is widely used as a material for poultices, etc.

가장 많은 경우에, 이러한 고흡수성 수지는 기저귀나 생리대 등 위생재 분야에서 널리 사용되고 있는데, 이러한 용도를 위해 수분 등에 대한 높은 흡수능을 나타낼 필요가 있고, 외부의 압력에도 흡수된 수분이 빠져 나오지 않아야 하며, 이에 더하여, 물을 흡수하여 부피 팽창(팽윤)된 상태에서도 형태를 잘 유지하여 우수한 통액성(permeability)을 나타낼 필요가 있다. In most cases, these superabsorbent polymers are widely used in the field of sanitary products such as diapers and sanitary napkins. For these purposes, they need to exhibit high absorption capacity for moisture, etc., and the absorbed moisture must not escape even under external pressure. In addition, it is necessary to maintain its shape well and exhibit excellent permeability even when it absorbs water and expands (swells).

최근에는 얇은 기저귀에 대한 요구가 높아짐에 따라, 기저귀 내의 펄프 등 섬유재의 함량이 감소하고, 상대적으로 고흡수성 수지의 비율이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 기저귀의 섬유재가 담당하던 성능을 고흡수성 수지가 겸비할 필요성이 있으며, 이를 위하여 고흡수성 수지의 높은 흡수 성능은 물론 높은 흡수속도 및 통액성을 가져야 한다. 특히, 기저귀가 얇아질수록, 고흡수성 수지가 소변 등 액체를 효과적으로 통과시켜, 다층 분포된 고흡수성 수지 입자들 전반에 걸쳐 상기 액체가 고르게 흡수되어야 하므로, 상기 고흡수성 수지가 보다 향상된 통액성을 나타낼 필요성은 점점 더 증가하고 있다. Recently, as the demand for thin diapers increases, the content of fiber materials such as pulp in the diaper tends to decrease, and the proportion of superabsorbent resin relatively increases. Therefore, there is a need for a superabsorbent polymer to provide the performance previously reserved for diaper fiber materials, and for this purpose, the superabsorbent polymer must have not only high absorption performance but also high absorption speed and liquid permeability. In particular, as the diaper becomes thinner, the superabsorbent polymer must effectively pass liquid such as urine, and the liquid must be evenly absorbed throughout the multilayer distributed superabsorbent polymer particles, so the superabsorbent polymer exhibits improved liquid permeability. The need is increasing.

이와 같이, 고흡수성 수지가 높은 통액성을 나타내기 위해서는, 기본적으로 상기 고흡수성 수지 입자가 수분을 흡수하여 팽윤된 후에도 그 형태를 유지하여 입자와 입자 사이의 공극이 유지될 필요가 있다. 이는 입자 사이의 공극이 유로 역할을 하여 고흡수성 수지의 우수한 통액성을 담보할 수 있기 때문이다. 이 때문에, 보다 향상된 통액성 및 기타 우수한 물성을 나타내는 고흡수성 수지를 제공하기 위해서는, 이러한 고흡수성 수지가 보다 높은 겔 강도를 나타내도록 제조될 필요가 있다. In this way, in order for the superabsorbent polymer to exhibit high liquid permeability, it is basically necessary to maintain its shape even after the superabsorbent polymer particles absorb moisture and swell, thereby maintaining the pores between the particles. This is because the pores between particles act as flow paths to ensure excellent liquid permeability of the superabsorbent polymer. For this reason, in order to provide a superabsorbent polymer that exhibits improved liquid permeability and other excellent physical properties, it is necessary to manufacture such a superabsorbent polymer to exhibit higher gel strength.

따라서, 이전에는 고흡수성 수지의 통액성을 향상시키기 위해, 주로 내부 가교 밀도 및/또는 표면 가교 밀도를 높여 겔 강도를 높이는 방법을 적용하였다. 그러나, 이러한 가교 밀도를 높이는 방법으로 고흡수성 수지의 통액성을 향상시키는 경우, 고흡수성 수지 입자가 내부에 수분을 흡수하여 보유하기 어렵게 되므로, 고흡수성 수지의 보수능 등 흡수 성능이 저하되는 단점이 존재하였다. Therefore, in the past, in order to improve the liquid permeability of the superabsorbent polymer, a method of increasing the gel strength was mainly applied by increasing the internal crosslinking density and/or the surface crosslinking density. However, when the liquid permeability of the superabsorbent polymer is improved by increasing the crosslink density, it becomes difficult for the superabsorbent polymer particles to absorb and retain moisture inside, which has the disadvantage of lowering the water absorption performance, such as water retention capacity, of the superabsorbent polymer. It existed.

이에 따라, 고흡수성 수지의 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 통액성을 보다 향상시켜 섬유재의 함량이 감소된 위생재에 바람직하게 적용 가능한 고흡수성 수지의 개발이 계속적으로 요청되고 있다. Accordingly, there is a continued need for the development of a superabsorbent polymer that can be preferably applied to sanitary materials with a reduced content of fibers by improving liquid permeability while maintaining the excellent absorption performance of the superabsorbent polymer.

이에 본 발명은 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 보다 향상된 통액성을 나타내는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention provides a method for producing a superabsorbent polymer that exhibits improved liquid permeability while maintaining excellent absorption performance.

이에 본 발명은 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 캡슐화된 발포제, 내부 가교제 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물을 형성하는 단계; Accordingly, the present invention includes the steps of forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having at least a partially neutralized acidic group, an encapsulated blowing agent, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator;

상기 단량체 조성물을 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계; Cross-polymerizing the monomer composition to form a water-containing gel polymer;

상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계; 및 Forming a base resin in powder form by drying, pulverizing and classifying the hydrogel polymer; and

표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 포함하고, In the presence of a surface cross-linking agent, further cross-linking the surface of the base resin to form a surface cross-linking layer,

상기 캡슐화된 발포제는 탄화수소를 포함하는 코어와 상기 코어를 둘러싸며 열가소성 수지로 형성되는 쉘을 포함하는 구조를 가지고, 팽창 전의 평균 직경이 5 내지 50 ㎛이며, 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 20 내지 190 ㎛이고, The encapsulated foaming agent has a structure including a core containing hydrocarbon and a shell surrounding the core and formed of a thermoplastic resin, has an average diameter before expansion of 5 to 50 ㎛, and has a maximum expansion size in air of 20 to 190 ㎛. ㎛,

상기 표면 가교층의 형성 단계는, 표면 가교제, 프로필렌 글리콜 및 물을 포함하는 용매 및 황산알루미늄염을 포함하는 표면 가교제 조성물의 존재 하에 진행되는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다. The step of forming the surface cross-linking layer provides a method for producing a superabsorbent polymer, which is performed in the presence of a surface cross-linking agent, a solvent containing propylene glycol and water, and a surface cross-linking agent composition containing aluminum sulfate.

본 발명의 고흡수성 수지의 제조 방법에 따르면, 표면 가교시 프로필렌 글리콜을 포함한 용매 및 황산알루미늄염을 적용하여, 고흡수성 수지 입자 표면에 입자 간 유로의 확보를 가능케 하고, 소수성 환경을 부여할 수 있다. 따라서, 내부 가교 밀도의 큰 상승 없이 고흡수성 수지의 통액성을 향상시킬 수 있다. According to the method for producing a superabsorbent polymer of the present invention, a solvent containing propylene glycol and aluminum sulfate are applied during surface crosslinking, thereby making it possible to secure an inter-particle flow path on the surface of the superabsorbent polymer particles and provide a hydrophobic environment. . Therefore, the liquid permeability of the superabsorbent polymer can be improved without a significant increase in internal crosslinking density.

더 나아가, 상기 제조 방법에서는 가교 중합시 캡슐화된 발포제를 사용하여 고흡수성 수지 입자 내부의 가교 밀도를 적절한 수준으로 제어할 수 있고, 그 결과 고흡수성 수지가 우수한 흡수 성능을 유지할 수 있다. Furthermore, in the above manufacturing method, the crosslinking density inside the superabsorbent polymer particles can be controlled to an appropriate level by using an encapsulated foaming agent during crosslinking polymerization, and as a result, the superabsorbent polymer can maintain excellent absorption performance.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 고흡수성 수지는 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 보다 향상된 통액성을 나타내어, 섬유재의 함량이 감소된 위생재에 바람직하게 적용될 수 있다. Therefore, the superabsorbent polymer prepared according to the present invention maintains excellent absorption performance while exhibiting improved liquid permeability, and can be preferably applied to sanitary materials with reduced fiber content.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and take various forms, specific embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

이하, 발명의 구체적인 구현예들에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a superabsorbent polymer according to specific embodiments of the invention will be described in more detail.

그에 앞서, 본 명세서에 사용되는 전문 용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. Prior to this, the terminology used in this specification is only for referring to specific implementation examples and is not intended to limit the invention. And, as used herein, singular forms include plural forms unless phrases clearly indicate the contrary.

본 발명의 명세서에 사용되는 용어 "중합체", 또는 "고분자"는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 중합된 상태인 것을 의미하며, 모든 수분 함량 범위 또는 입경 범위를 포괄할 수 있다. 상기 중합체 중, 중합 후 건조 전 상태의 것으로 함수율(수분 함량)이 약 40 중량% 이상의 중합체를 함수겔 중합체로 지칭할 수 있다. The term “polymer” or “polymer” used in the specification of the present invention refers to a state in which water-soluble ethylenically unsaturated monomers are polymerized, and may encompass all moisture content ranges or particle size ranges. Among the above polymers, a polymer having a moisture content (moisture content) of about 40% by weight or more in the state after polymerization but before drying may be referred to as a water-containing gel polymer.

또한, "고흡수성 수지"는 문맥에 따라 상기 중합체 또는 베이스 수지 자체를 의미하거나, 또는 상기 중합체나 상기 베이스 수지에 대해 추가의 공정, 예를 들어 표면 가교, 미분 재조립, 건조, 분쇄, 분급 등을 거쳐 제품화에 적합한 상태로 한 것을 모두 포괄하는 것으로 사용된다.In addition, “superabsorbent polymer” refers, depending on the context, to the polymer or base resin itself, or to the polymer or base resin subjected to additional processing, such as surface cross-linking, fine reassembly, drying, grinding, classification, etc. It is used to encompass everything that has been brought to a state suitable for commercialization.

발명의 일 구현예에 따르면, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 캡슐화된 발포제, 내부 가교제 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물을 형성하는 단계; According to one embodiment of the invention, forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having at least a partially neutralized acidic group, an encapsulated blowing agent, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator;

상기 단량체 조성물을 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계; Cross-polymerizing the monomer composition to form a water-containing gel polymer;

상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계; 및 Forming a base resin in powder form by drying, pulverizing and classifying the hydrogel polymer; and

표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 포함하고, In the presence of a surface cross-linking agent, further cross-linking the surface of the base resin to form a surface cross-linking layer,

상기 캡슐화된 발포제는 탄화수소를 포함하는 코어와 상기 코어를 둘러싸며 열가소성 수지로 형성되는 쉘을 포함하는 구조를 가지고, 팽창 전의 평균 직경이 5 내지 50 ㎛이며, 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 20 내지 190 ㎛이고, The encapsulated foaming agent has a structure including a core containing hydrocarbon and a shell surrounding the core and formed of a thermoplastic resin, has an average diameter before expansion of 5 to 50 ㎛, and has a maximum expansion size in air of 20 to 190 ㎛. ㎛,

상기 표면 가교층의 형성 단계는, 표면 가교제, 프로필렌 글리콜 및 물을 포함하는 용매 및 황산알루미늄염을 포함하는 표면 가교제 조성물의 존재 하에 진행되는 고흡수성 수지의 제조 방법이 제공된다. The step of forming the surface cross-linking layer is provided in the presence of a surface cross-linking agent composition containing a surface cross-linking agent, a solvent containing propylene glycol and water, and an aluminum sulfate salt.

일 구현예의 제조 방법에서는, 표면 가교시 프로필렌 글리콜을 포함한 용매 및 황산알루미늄염을 적용하며, 단량체의 가교 중합시 소정의 캡슐화된 발포제를 사용한다. 먼저, 표면 가교시 상기 프로필렌 글리콜을 포함한 용매를 사용하고, 표면 가교시 표면 가교제와 함께 알루미늄 설페이트를 사용함에 따라, 고흡수성 수지 입자 간에 유로를 형성할 수 있으며, 또한, 고흡수성 입자 표면에 소수성을 부여할 수 있다. In the manufacturing method of one embodiment, a solvent containing propylene glycol and aluminum sulfate are applied during surface crosslinking, and a predetermined encapsulated foaming agent is used during crosslinking polymerization of monomers. First, by using a solvent containing propylene glycol during surface crosslinking and using aluminum sulfate along with a surface crosslinking agent, a channel can be formed between the superabsorbent polymer particles, and also, hydrophobicity can be added to the surface of the superabsorbent particles. It can be granted.

따라서, 고흡수성 수지 입자 간의 공극이나 유로를 통해, 소변 등 액체가 보다 효과적으로 통과할 수 있게 되므로, 고흡수성 수지의 가교 밀도를 높이지 않더라도, 고흡수성 수지의 통액성을 보다 향상시킬 수 있다. Therefore, liquids such as urine can pass more effectively through the pores or channels between the superabsorbent polymer particles, and thus the liquid permeability of the superabsorbent polymer can be further improved even without increasing the crosslink density of the superabsorbent polymer.

또한, 상기 캡슐화된 발포제는 후술하는 바와 같이, 가교 중합 과정에서 발포를 일으켜 고흡수성 수지 입자 내에 기공들이 도입된 다공성 구조의 형성을 가능케 하는 성분이다. 일 구현예의 방법에서는, 이러한 성분의 사용으로 인해, 고흡수성 수지 내부의 가교 밀도가 상대적으로 낮은 수준으로 제어될 수 있으며, 더 나아가 통액성 향상을 위한 내부 가교 밀도의 추가적 상승도 필요성이 높지 않다. 따라서, 일 구현예의 방법으로 제조된 고흡수성 수지는 내부 가교 밀도가 낮은 수준으로 유지될 수 있으므로, 우수한 보수능 등 흡수 성능을 유지할 수 있다.In addition, as will be described later, the encapsulated foaming agent is a component that causes foaming during the cross-linking polymerization process and enables the formation of a porous structure with pores introduced into the superabsorbent polymer particles. In the method of one embodiment, due to the use of these ingredients, the cross-linking density inside the superabsorbent polymer can be controlled to a relatively low level, and furthermore, there is not a high need to further increase the internal cross-linking density to improve liquid permeability. Accordingly, the superabsorbent polymer manufactured by the method of one embodiment can maintain the internal crosslinking density at a low level, and thus can maintain absorbent performance, such as excellent water retention capacity.

결과적으로, 일 구현예의 방법으로 제조된 고흡수성 수지는 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 보다 향상된 통액성을 나타내어, 섬유재의 함량이 감소된 위생재에 바람직하게 적용될 수 있다.As a result, the superabsorbent polymer manufactured by the method of one embodiment exhibits improved liquid permeability while maintaining excellent absorption performance, and can be preferably applied to sanitary materials with reduced fiber content.

이하, 일 구현예의 고흡수성 수지의 제조 방법에 대하여 각 단계별로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the method for manufacturing the superabsorbent polymer of one embodiment will be described in more detail for each step.

일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에서는, 먼저 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 캡슐화된 발포제, 내부 가교제 및 중합 개시제의 각 성분을 혼합하여 단량체 조성물을 형성한다. In the method for producing a superabsorbent polymer according to one embodiment, each component of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having at least a partially neutralized acidic group, an encapsulated foaming agent, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator is mixed to form a monomer composition.

상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 고흡수성 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 단량체일 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다: The water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be any monomer commonly used in the production of superabsorbent resin. As a non-limiting example, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be a compound represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

R1-COOM1 R 1 -COOM 1

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

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

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

적절하게는, 상기 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 및 이들 산의 1가 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 이처럼 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로 아크릴산 또는 그 염을 사용할 경우 흡수성이 향상된 고흡수성 수지를 얻을 수 있어 유리하다. 이 밖에도 상기 단량체로는 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타크릴로일에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일프로판술폰산, 또는 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 이의 염; (메트)아크릴아미드, N-치환(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트의 비이온계 친수성 함유 단량체; 및 (N,N)-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 또는 (N,N)-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드의 아미노기 함유 불포화 단량체와 그의 4급화물;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.Suitably, the monomer may be one or more selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and organic amine salts of these acids. In this way, when acrylic acid or its salt is used as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, it is advantageous to obtain a superabsorbent polymer with improved water absorption. In addition, the monomers include maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethane sulfonic acid, 2-methacryloyl ethane sulfonic acid, 2-(meth)acryloylpropane sulfonic acid, or 2-( Meth)acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid anionic monomer and salts thereof; (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate or polyethylene glycol ( A nonionic hydrophilic-containing monomer of meth)acrylate; and amino group-containing unsaturated monomers of (N,N)-dimethylaminoethyl (meth)acrylate or (N,N)-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide and quaternaries thereof; at least one selected from the group consisting of You can use it.

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

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

또한, 상기 캡슐화된 발포제는 코어-쉘 구조를 갖는 열팽창성 마이크로캡슐 발포제를 의미하는 것으로, 상술한 바와 같이 탄화수소를 포함하는 코어와 상기 코어 상에 형성된 열가소성 수지로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 갖는다. 구체적으로, 상기 코어를 구성하는 탄화수소는 낮은 끓는점을 갖는 액체 탄화수소로 열에 의해 쉽게 기화되게 된다. 따라서, 상기 캡슐화된 발포제에 열이 가해지는 경우, 쉘을 이루는 열가소성 수지가 연화됨과 동시에 코어의 액체 탄화수소가 기화되어, 캡슐 내부의 압력이 증가됨에 따라 팽창하게 되고, 이에 따라 기존 크기보다 증가된 크기의 기포가 형성되게 된다. In addition, the encapsulated foaming agent refers to a thermally expandable microcapsule foaming agent having a core-shell structure, which includes a core containing hydrocarbon and a shell made of a thermoplastic resin formed on the core as described above. has Specifically, the hydrocarbon constituting the core is a liquid hydrocarbon with a low boiling point and is easily vaporized by heat. Therefore, when heat is applied to the encapsulated foaming agent, the thermoplastic resin forming the shell softens and at the same time the liquid hydrocarbon in the core vaporizes, causing the capsule to expand as the pressure inside increases, resulting in an increased size compared to the existing size. bubbles are formed.

따라서, 상기 캡슐화된 발포제는 탄화수소 기체를 발생시키는 것으로, 고분자의 생성에 참여하는 단량체간의 발열 분해 반응으로 질소 기체를 발생시키는 유기 발포제 및 고분자 생성시 발생되는 열을 흡수하여 이산화 탄소 기체를 발포시키는 무기 발포제와는 구분된다.Therefore, the encapsulated foaming agent generates hydrocarbon gas, and includes an organic foaming agent that generates nitrogen gas through an exothermic decomposition reaction between monomers participating in the production of polymers, and an inorganic foaming agent that absorbs heat generated during polymer production to foam carbon dioxide gas. It is distinguished from foaming agents.

이러한 캡슐화된 발포제는 상기 코어와 쉘을 이루는 성분과 각 성분의 중량, 직경에 따라 팽창 특성이 달라질 수 있어, 이를 조절함으로써 원하는 크기로 팽창이 가능하고, 이에 따라 상기 고흡수성 수지의 다공성 및/또는 내부 가교 밀도를 제어할 수 있다. This encapsulated foaming agent may have different expansion characteristics depending on the components that make up the core and shell, as well as the weight and diameter of each component, and can be expanded to a desired size by adjusting this, thereby increasing the porosity and/or Internal crosslinking density can be controlled.

구체적으로, 상기 캡슐화된 발포제는 팽창 전의 평균 직경이 5 내지 50 ㎛인 입자 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 캡슐화된 발포제의 팽창 전의 평균 직경은 5 내지 30 ㎛, 또는 5 내지 20 ㎛, 또는 7 내지 17 ㎛, 또는 10 내지 16 ㎛일 수 있고, 상기 캡슐화된 발포제의 캡슐 두께는 2 내지 15 ㎛일 수 있다. 상기 캡슐화된 발포제가 5 ㎛ 미만의 평균 직경을 갖도록 하는 것은 제조상 어려움이 있고, 상기 캡슐화된 발포제의 평균 직경이 20 ㎛를 초과하는 경우에는 기공의 크기가 너무 크게 때문에 효율적으로 표면적을 증가시키기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 캡슐화된 발포제가 상기와 같은 평균 직경을 나타낼 때 수지 내 적절한 정도의 기공 구조를 도입할 수 있고, 고흡수성 수지 내의 가교 밀도를 적절한 수준으로 제어하여, 고흡수성 수지의 흡수 속도 및 흡수 성능을 최적화할 수 있다. 상기 평균 직경은 캡슐화된 발포제 입자 각각의 직경을 평균 페레(Feret) 지름으로 측정한 후, 이들의 평균 값을 구하여 측정될 수 있다.Specifically, the encapsulated foaming agent has a particle form with an average diameter of 5 to 50 ㎛ before expansion. For example, the average diameter of the encapsulated blowing agent before expansion may be 5 to 30 μm, or 5 to 20 μm, or 7 to 17 μm, or 10 to 16 μm, and the capsule thickness of the encapsulated blowing agent may be 2 to 16 μm. It may be 15 μm. It is difficult to manufacture the encapsulated foaming agent to have an average diameter of less than 5 μm, and if the average diameter of the encapsulated foaming agent exceeds 20 μm, it may be difficult to efficiently increase the surface area because the pore size is too large. there is. Therefore, when the encapsulated foaming agent has the above average diameter, an appropriate degree of pore structure can be introduced into the resin, and the crosslinking density within the superabsorbent polymer is controlled to an appropriate level, thereby increasing the absorption rate and absorption performance of the superabsorbent polymer. can be optimized. The average diameter can be measured by measuring the diameter of each encapsulated foaming agent particle as the average Feret diameter and then calculating the average value.

또한, 상기 캡슐화된 발포제는 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 20 내지 190 ㎛이다. 예를 들어, 상기 캡슐화된 발포제는 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 50 내지 190 ㎛, 또는 70 내지 190 ㎛, 또는 75 내지 190 ㎛일 수 있다. 상기 캡슐화된 발포제의 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 20 ㎛보다 작도록 하는 것은 제조상 어려움이 있고, 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 190 ㎛를 초과하는 경우에는 고흡수성 수지의 흡수 속도 및/또는 흡수 성능이 오히려 저하될 수 있다. Additionally, the encapsulated foaming agent has a maximum expansion size in air of 20 to 190 μm. For example, the encapsulated blowing agent may have a maximum expansion size in air of 50 to 190 μm, or 70 to 190 μm, or 75 to 190 μm. It is difficult in manufacturing to ensure that the maximum expansion size of the encapsulated foaming agent in the air is less than 20 ㎛, and if the maximum expansion size in the air exceeds 190 ㎛, the absorption rate and/or absorption performance of the superabsorbent polymer may decrease. Rather, it may deteriorate.

그리고, 상기 캡슐화된 발포제는 공기 중에서의 최대 팽창 비율이 3 내지 15 배, 또는 5 내지 15 배, 또는 8.5 내지 10 배일 수 있다. 상술한 범위의 최대 팽창 비율을 갖는 캡슐화된 발포제가 고흡수성 수지에 적절한 기공 구조를 형성하고, 적절한 수준의 가교 밀도를 달성하기에 적합한 것으로 판단할 수 있다. And, the encapsulated foaming agent may have a maximum expansion ratio in air of 3 to 15 times, or 5 to 15 times, or 8.5 to 10 times. It can be determined that the encapsulated foaming agent having the maximum expansion ratio in the above-mentioned range is suitable for forming an appropriate pore structure in the superabsorbent polymer and achieving an appropriate level of crosslinking density.

상기 캡슐화된 발포제의 공기 중에서의 최대 팽창 크기 및 최대 팽창 비율을 측정하는 이유는, 상기 캡슐화된 발포제를 사용하여 제조되는 고흡수성 수지 내에 원하는 크기의 기공이 형성되는지 여부를 파악하기 위해서이다. 구체적으로, 발포제가 발포된 형태는 고흡수성 수지의 제조 조건에 따라 달라질 수 있으므로 하나의 형태로 정의하기가 어렵다. 따라서, 먼저 캡슐화된 발포제를 공기 중에서 발포시켜 팽창 크기 및 팽창 비율을 확인함으로써, 원하는 기공을 형성하기에 적합한지 확인할 수 있다. The reason for measuring the maximum expansion size and maximum expansion ratio of the encapsulated foaming agent in air is to determine whether pores of a desired size are formed in the superabsorbent polymer manufactured using the encapsulated foaming agent. Specifically, the form in which the foaming agent is foamed may vary depending on the manufacturing conditions of the superabsorbent polymer, so it is difficult to define it as one form. Therefore, by first foaming the encapsulated foaming agent in the air and checking the expansion size and expansion ratio, it can be confirmed whether it is suitable for forming the desired pores.

이때, 상기 캡슐화된 발포제의 공기 중에서의 최대 팽창 크기는, 유리 페트리 접시 위에 일정량의 캡슐화된 발포제를 도포한 뒤 공기 중에서 150℃의 열을 10 분 동안 가하여 캡슐화된 발포제를 팽창시킨 다음, 이를 광학 현미경으로 관찰하여, 많이 팽창된 입자 순으로 상위 10 중량%의 직경을 측정한 값의 평균 값으로 구해진다. 또한, 상기 캡슐화된 발포제의 공기 중에서의 최대 팽창 비율은, 상기와 같은 방법으로 캡슐화된 발포제를 팽창시킨 다음, 열을 가하기 전 측정된 평균 직경(D0)에 대한 열을 가한 후 많이 팽창된 입자 상위 10 중량%의 평균 직경(DM)의 비율(DM/D0)로 구해진다. 상기 캡슐화된 발포제의 공기 중에서의 최대 팽창 비율 및 최대 팽창 직경은 후술하는 제조예에서 보다 자세히 기술하기로 한다.At this time, the maximum expansion size of the encapsulated foaming agent in the air is determined by applying a certain amount of the encapsulated foaming agent on a glass Petri dish, expanding the encapsulated foaming agent by applying heat at 150° C. in the air for 10 minutes, and then examining the encapsulated foaming agent under an optical microscope. By observation, the diameter of the top 10% by weight in the order of most expanded particles is obtained as the average value of the measured values. In addition, the maximum expansion rate of the encapsulated foaming agent in air is the upper part of the highly expanded particle after expanding the encapsulated foaming agent in the same manner as above and then applying heat for the average diameter (D0) measured before applying heat. It is obtained as the ratio (DM/D0) of the average diameter (DM) of 10% by weight. The maximum expansion rate and maximum expansion diameter of the encapsulated foaming agent in air will be described in more detail in the manufacturing example described later.

그리고, 상기 캡슐화된 발포제의 코어를 구성하는 탄화수소는 n-프로판, n-부탄, iso-부탄, 사이클로부탄, n-펜탄, iso-펜탄, 사이클로펜탄, n-헥산, iso-헥산, 사이클로헥산, n-헵탄, iso-헵탄, 사이클로헵탄, n-옥탄, iso-옥탄 및 사이클로옥탄으로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다. 이 중에서도 탄소수 3 내지 5의 탄화수소(n-프로판, n-부탄, iso-부탄, 사이클로부탄, n-펜탄, iso-펜탄, 사이클로펜탄)가 상술한 크기의 기공 등을 형성하기에 적합하고, iso-부탄이 가장 적합할 수 있다. In addition, the hydrocarbons constituting the core of the encapsulated blowing agent include n-propane, n-butane, iso-butane, cyclobutane, n-pentane, iso-pentane, cyclopentane, n-hexane, iso-hexane, cyclohexane, It may be one or more selected from the group consisting of n-heptane, iso-heptane, cycloheptane, n-octane, iso-octane, and cyclooctane. Among these, hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms (n-propane, n-butane, iso-butane, cyclobutane, n-pentane, iso-pentane, cyclopentane) are suitable for forming pores of the above-mentioned sizes, and iso -Bhutan may be the best fit.

그리고, 상기 캡슐화된 발포제의 쉘을 구성하는 열가소성 수지는 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로니트릴, 방향족 비닐, 초산 비닐, 할로겐화 비닐 및 할로겐화 비닐리덴으로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상의 모노머로부터 형성되는 폴리머일 수 있다. 이 중에서도 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴로니트릴의 공중합체가 상술한 크기의 기공 등을 형성하기에 가장 적합할 수 있다. In addition, the thermoplastic resin constituting the shell of the encapsulated foaming agent is formed from one or more monomers selected from the group consisting of (meth)acrylate, (meth)acrylonitrile, aromatic vinyl, vinyl acetate, vinyl halide, and vinylidene halide. It may be a polymer that Among these, copolymers of (meth)acrylate and (meth)acrylonitrile may be most suitable for forming pores of the above-mentioned sizes.

또한, 상기 캡슐화된 발포제의 발포시작온도(Tstart)는 60℃ 내지 120℃, 또는 65℃ 내지 120℃, 또는 70℃ 내지 80℃일 수 있고, 발포최대온도(Tmax)는 100℃ 내지 150℃, 또는 105℃ 내지 135℃, 또는 110℃ 내지 120℃일 수 있다. 상술한 범위를 갖는 경우에 후속 가교 중합 공정 또는 건조 공정에서 용이하게 발포가 일어나 중합체 내 기공 구조를 적절히 도입할 수 있으며, 가교 중합 과정에서의 가교 밀도의 효과적 제어가 가능해 진다. 이러한 발포시작온도 및 발포최대온도는 열기계분석기(Thermomechanical Analyzer)를 이용하여 측정 가능하다.In addition, the foaming start temperature (T start ) of the encapsulated foaming agent may be 60°C to 120°C, or 65°C to 120°C, or 70°C to 80°C, and the maximum foaming temperature (T max ) may be 100°C to 150°C. °C, or 105°C to 135°C, or 110°C to 120°C. In the case of the above-mentioned range, foaming can easily occur in the subsequent cross-linking polymerization process or drying process to properly introduce a pore structure into the polymer, and effective control of the cross-linking density in the cross-linking polymerization process is possible. This foaming start temperature and maximum foaming temperature can be measured using a thermomechanical analyzer.

그리고, 상기 캡슐화된 발포제는 전체 캡슐화된 발포제 중량에 대하여 탄화수소로 이루어진 코어를 10 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위 내에서 고흡수성 수지의 기공 구조를 형성하는데 가장 적합할 수 있다.In addition, the encapsulated foaming agent may include 10 to 30% by weight of a core made of hydrocarbon based on the total weight of the encapsulated foaming agent. Within this range, it may be most suitable for forming the pore structure of the superabsorbent polymer.

상기 캡슐화된 발포제는 제조하여 사용하거나, 또는 상술한 조건을 만족하는 것으로 상용화된 발포제를 사용할 수 있다. The encapsulated foaming agent can be manufactured and used, or a commercially available foaming agent that satisfies the above-mentioned conditions can be used.

또한, 상기 캡슐화된 발포제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1.0 중량부로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 캡슐화된 발포제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 또는 0.1 중량부 이상이면서 1.0 중량부 이하, 또는 0.8 중량부 이하, 또는 0.5 중량부 이하로 사용될 수 있다. 상기 캡슐화된 발포제의 함량이 지나치게 적으면, 수지 내 기공 구조가 제대로 형성되지 않을 수 있고, 너무 많이 포함되는 경우, 수지의 다공성이 너무 높아 고흡수성 수지의 강도가 약해질 수 있으므로 이러한 관점에서 상기 함량 범위가 바람직할 수 있다.Additionally, the encapsulated foaming agent may be used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. For example, the encapsulated foaming agent is present in an amount of 0.01 part by weight or more, 0.05 part by weight, or 0.1 part by weight and 1.0 part by weight or less, or 0.8 part by weight or less, or 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. It can be used below. If the content of the encapsulated foaming agent is too small, the pore structure in the resin may not be formed properly, and if it is included in too much, the porosity of the resin may be too high and the strength of the superabsorbent polymer may be weakened. From this point of view, the content A range may be desirable.

또한, 본 명세서에서 사용하는 용어 '내부 가교제'는 후술하는 베이스 수지의 표면을 가교시키는 위한 표면 가교제와 구분짓기 위해 사용하는 용어로, 상술한 수용성 에틸렌계 불포화 단량체들의 불포화 결합을 가교시켜 중합시키는 역할을 한다. 상기 단계에서의 가교는 표면 또는 내부 구분 없이 진행되나, 후술하는 베이스 수지의 표면 가교 공정에 의해, 최종 제조된 고흡수성 수지의 표면은 표면 가교제에 의해 가교된 구조로 이루어져 있고, 내부는 상기 내부 가교제에 의해 가교된 구조로 이루어져있게 된다.In addition, the term 'internal crosslinking agent' used in this specification is a term used to distinguish it from a surface crosslinking agent for crosslinking the surface of the base resin described later, and serves to polymerize the water-soluble ethylenically unsaturated monomers by crosslinking the unsaturated bonds described above. Do it. The crosslinking in the above step is carried out without distinction between surface or interior, but by the surface crosslinking process of the base resin described later, the surface of the final manufactured superabsorbent polymer has a structure crosslinked by a surface crosslinking agent, and the interior is composed of the internal crosslinking agent. It consists of a cross-linked structure.

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

이러한 내부 가교제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 내부 가교제는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 이상, 0.03 중량부 이상, 또는 0.05 중량부 이상이고, 5 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 또는 1 중량부 이하로 사용될 수 있다. 상부 내부 가교제의 함량이 지나치게 낮을 경우 가교가 충분히 일어나지 않아 적정 수준 이상의 강도 구현이 어려울 수 있고, 상부 내부 가교제의 함량이 지나치게 높을 경우 내부 가교 밀도가 높아져 원하는 ㅎ습수 성능의 구현이 어려울 수 있다. This internal cross-linking agent may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. For example, the internal cross-linking agent is 0.01 parts by weight or more, 0.03 parts by weight, or 0.05 parts by weight or less, and 5 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, 2 parts by weight or less, or It can be used in an amount of 1 part by weight or less. If the content of the upper internal cross-linking agent is too low, cross-linking may not occur sufficiently, making it difficult to achieve an appropriate level of strength. If the content of the upper internal cross-linking agent is too high, the internal cross-linking density increases, making it difficult to achieve the desired water retention performance.

또한, 상기 중합 개시제는 중합 방법에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 열중합 방법을 이용할 경우에는 열중합 개시제를 사용하고, 광중합 방법을 이용할 경우에는 광중합 개시제를 사용하며, 혼성 중합 방법(열 및 광을 모두 사용하는 방법)을 이용할 경우에는 열중합 개시제와 광중합 개시제를 모두 사용할 수 있다. 다만, 광중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등의 광 조사에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 추가적으로 열중합 개시제를 사용할 수도 있다.In addition, the polymerization initiator may be appropriately selected depending on the polymerization method. When using a thermal polymerization method, a thermal polymerization initiator is used, when using a photopolymerization method, a photopolymerization initiator is used, and when using a photopolymerization method, a photopolymerization initiator is used, and a hybrid polymerization method (thermal and light When using a method using both, both a thermal polymerization initiator and a photo polymerization initiator can be used. However, even with the photopolymerization method, a certain amount of heat is generated by light irradiation such as ultraviolet ray irradiation, and a certain amount of heat is also generated as the polymerization reaction, which is an exothermic reaction, progresses, so a thermal polymerization initiator may be additionally used.

상기 광중합 개시제는 자외선과 같은 광에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 화합물이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다.The photopolymerization initiator can be used without limitation in composition as long as it is a compound that can form radicals by light such as ultraviolet rays.

상기 광중합 개시제로는 예를 들어, 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체예로는 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 에틸 (2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀에이트 등을 들 수 있다. 보다 다양한 광개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)" p115에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.Examples of the photopolymerization initiator include benzoin ether, dialkyl acetophenone, hydroxyl alkylketone, phenyl glyoxylate, and benzyl dimethyl ketal. Ketal), acyl phosphine, and alpha-aminoketone (α-aminoketone) can be used. Meanwhile, specific examples of acylphosphine include diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, and ethyl (2,4,6- Trimethylbenzoyl)phenylphosphineate, etc. can be mentioned. More diverse photoinitiators are well described in Reinhold Schwalm's book "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application (Elsevier 2007)" p115, and are not limited to the above-mentioned examples.

상기 광중합 개시제는 상기 단량체 조성물에 대하여 0.0001 내지 2.0 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 광중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고, 광중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다. The photopolymerization initiator may be included at a concentration of 0.0001 to 2.0% by weight based on the monomer composition. If the concentration of the photopolymerization initiator is too low, the polymerization rate may be slow, and if the concentration of the photopolymerization initiator is too high, the molecular weight of the superabsorbent polymer may be small and the physical properties may become non-uniform.

또한, 상기 열중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소 및 아스코르빈산으로 이루어진 개시제 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 구체적으로, 과황산염계 개시제의 예로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na2S2O8), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K2S2O8), 과황산암모늄(Ammonium persulfate; (NH4)2S2O8) 등이 있으며, 아조(Azo)계 개시제의 예로는 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염 (2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드 (2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴 (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산) (4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등이 있다. 보다 다양한 열중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 'Principle of Polymerization(Wiley, 1981)', p203에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.Additionally, the thermal polymerization initiator may be one or more selected from the group of initiators consisting of persulfate-based initiator, azo-based initiator, hydrogen peroxide, and ascorbic acid. Specifically, examples of persulfate-based initiators include sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), and ammonium persulfate (NH 4 ). 2 S 2 O 8 ), etc., and examples of azo-based initiators include 2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2 ,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride (2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(carbamoylazo)isobutyronitrile (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride (2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2- yl)propane] dihydrochloride), 4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid), etc. A variety of thermal polymerization initiators are well described in Odian's book, 'Principle of Polymerization (Wiley, 1981)', p203, and are not limited to the above-mentioned examples.

상기 열중합 개시제는 상기 단량체 조성물에 대하여 0.001 내지 2.0 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 열중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 추가적인 열중합이 거의 일어나지 않아 열중합 개시제의 추가에 따른 효과가 미미할 수 있고, 열중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다.The thermal polymerization initiator may be included at a concentration of 0.001 to 2.0% by weight based on the monomer composition. If the concentration of the thermal polymerization initiator is too low, no additional thermal polymerization occurs, so the effect of adding the thermal polymerization initiator may be minimal. If the concentration of the thermal polymerization initiator is too high, the molecular weight of the superabsorbent polymer may be small and the physical properties may become uneven. there is.

상기 단량체 조성물은 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존안정제, 산화방지제 또는 계면 활성제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. The monomer composition may further include additives such as thickeners, plasticizers, storage stabilizers, antioxidants, or surfactants, if necessary.

또한, 상술한 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 수산화칼륨을 포함한 염기성 물질, 캡슐화된 발포제, 내부 가교제 및 중합 개시제를 용매와 함께 혼합할 수 있다. 따라서, 상기 단계에서 제조된 단량체 조성물은 상기 용매에 용해된 형태로, 상기 단량체 조성물에서의 고형분의 함량은 20 내지 60 중량%일 수 있다. In addition, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer described above may be mixed with a solvent and a basic material including potassium hydroxide, an encapsulated foaming agent, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator. Therefore, the monomer composition prepared in the above step is dissolved in the solvent, and the solid content in the monomer composition may be 20 to 60% by weight.

이 때 사용할 수 있는 용매는 상술한 성분들을 용해할 수 있으면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 부틸로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트 및 N,N-디메틸아세트아미드 등에서 선택된 1 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. The solvent that can be used at this time can be used without limitation as long as it can dissolve the above-mentioned components, for example, water, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene. Glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl. One or more selected from ether, toluene, xylene, butyrolactone, carbitol, methylcellosolveacetate, and N,N-dimethylacetamide can be used in combination.

한편, 상술한 각 성분의 혼합은, 특별히 한정되지 않으며, 당분야에서 통상적으로 사용되는 방법, 예를 들어 교반을 통해 수행될 수 있다. Meanwhile, mixing of each of the above-mentioned components is not particularly limited, and may be performed using a method commonly used in the art, for example, stirring.

다음으로, 상기 단량체 조성물을 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계를 수행한다.Next, a step of cross-polymerizing the monomer composition is performed to form a water-containing gel polymer.

상기 단계는 제조된 단량체 조성물을 열중합, 광중합 또는 혼성 중합의 방법으로 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성할 수 있으면, 특별히 구성의 한정이 없이 진행될 수 있다. The above step can be carried out without particular limitations in composition as long as the prepared monomer composition can be cross-polymerized by thermal polymerization, photo polymerization, or co-polymerization to form a water-containing gel polymer.

구체적으로, 열중합을 진행하는 경우, 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 진행될 수 있다. 또한, 열중합을 진행하는 경우 약 80℃ 이상 그리고 약 110℃ 미만의 온도에서 진행될 수 있다. 상술한 범위의 중합 온도를 달성하기 위한 수단은 특별히 한정되지 않으며, 상기 반응기에 열매체를 공급하거나, 열원을 직접 공급하여 가열할 수 있다. 사용 가능한 열매체의 종류로는 스팀, 열풍, 뜨거운 기름과 같은 승온한 유체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 공급되는 열매체의 온도는 열매체의 수단, 승온 속도 및 승온 목표 온도를 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 한편, 직접 공급되는 열원으로는 전기를 통한 가열, 가스를 통한 가열 방법을 들 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. Specifically, when thermal polymerization is performed, it may be performed in a reactor with a stirring shaft such as a kneader. Additionally, when thermal polymerization is performed, it may be carried out at a temperature of about 80°C or higher and less than about 110°C. The means for achieving the polymerization temperature in the above-mentioned range is not particularly limited, and heating can be performed by supplying a heat medium to the reactor or directly supplying a heat source. Types of heat medium that can be used include, but are not limited to, steam, hot air, and heated fluids such as hot oil. Additionally, the temperature of the supplied heat medium is determined by taking into account the means of the heat medium, the temperature increase rate, and the temperature increase target temperature. You can choose appropriately. Meanwhile, directly supplied heat sources include heating through electricity and heating through gas, but are not limited to the above-mentioned examples.

반면, 광중합을 진행하는 경우, 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 진행될 수 있으나, 상술한 중합 방법은 일 예이며, 본 발명은 상술한 중합 방법에 한정되지는 않는다. On the other hand, when photopolymerization is carried out, it may be carried out in a reactor equipped with a movable conveyor belt, but the above-described polymerization method is an example, and the present invention is not limited to the above-described polymerization method.

일 예로, 상술한 바와 같이 교반축을 구비한 니더(kneader)와 같은 반응기에, 열매체를 공급하거나 반응기를 가열하여 열중합을 진행하는 경우, 반응기 배출구로 배출되는 함수겔 중합체를 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 함수겔 중합체는 반응기에 구비된 교반축의 형태에 따라, 수 센티미터 내지 수 밀리미터의 크기로 얻어질 수 있다. 구체적으로, 얻어지는 함수겔 중합체의 크기는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입 속도 등에 따라 다양하게 나타날 수 있다.For example, when thermal polymerization is performed by supplying a heat medium or heating the reactor to a reactor such as a kneader equipped with a stirring shaft as described above, a water-containing gel polymer discharged from the reactor outlet can be obtained. The water-containing gel polymer obtained in this way can be obtained in a size of several centimeters to several millimeters, depending on the type of stirring shaft provided in the reactor. Specifically, the size of the obtained hydrogel polymer may vary depending on the concentration and injection speed of the injected monomer composition.

또한, 상술한 바와 같이 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 광중합을 진행하는 경우, 통상 얻어지는 함수겔 중합체의 형태는 벨트의 너비를 가진 시트 상의 함수겔 중합체일 수 있다. 이 때, 중합체 시트의 두께는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도에 따라 달라지나, 통상 약 0.5 내지 약 10 cm의 두께를 가진 시트 상의 중합체가 얻어질 수 있도록 단량체 조성물을 공급하는 것이 바람직하다. 시트 상의 중합체의 두께가 지나치게 얇을 정도로 단량체 조성물을 공급하는 경우, 생산 효율이 낮아 바람직하지 않으며, 시트 상의 중합체 두께가 10 cm를 초과하는 경우에는 지나치게 두꺼운 두께로 인해, 중합 반응이 전 두께에 걸쳐 고르게 일어나지 않을 수가 있다.In addition, when photopolymerization is carried out in a reactor equipped with a movable conveyor belt as described above, the form of the hydrogel polymer usually obtained may be a sheet-like hydrogel polymer with the width of a belt. At this time, the thickness of the polymer sheet varies depending on the concentration and injection speed of the injected monomer composition, but it is generally preferable to supply the monomer composition so that a sheet-like polymer with a thickness of about 0.5 to about 10 cm can be obtained. If the monomer composition is supplied so that the thickness of the polymer on the sheet is too thin, it is undesirable due to low production efficiency, and if the thickness of the polymer on the sheet exceeds 10 cm, the polymerization reaction is not carried out evenly over the entire thickness due to the excessively thick thickness. It may not happen.

상기 단량체 조성물의 중합 시간은 특별히 한정되지 않으며, 약 30 초 내지 60 분으로 조절될 수 있다. The polymerization time of the monomer composition is not particularly limited and may be adjusted to about 30 seconds to 60 minutes.

이와 같은 방법으로 얻어진 함수겔 중합체의 통상 함수율은 약 30 내지 약 80 중량%일 수 있다. 한편, 본 명세서 전체에서 "함수율"은 전체 함수겔 중합체 중량에 대해 차지하는 수분의 함량으로 함수겔 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다. 구체적으로는, 적외선 가열을 통해 중합체의 온도를 올려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분증발에 따른 무게감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의한다. 이때, 건조 조건은 상온에서 약 180℃까지 온도를 상승시킨 뒤 180℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5 분을 포함하여 40 분으로 설정하여, 함수율을 측정한다.The normal moisture content of the hydrogel polymer obtained by this method may be about 30 to about 80% by weight. Meanwhile, throughout this specification, “moisture content” refers to the content of moisture relative to the total weight of the water-containing gel polymer, which is calculated by subtracting the weight of the polymer in a dry state from the weight of the water-containing gel polymer. Specifically, it is defined as a value calculated by measuring the weight loss due to moisture evaporation from the polymer during the drying process by raising the temperature of the polymer through infrared heating. At this time, the drying conditions were to increase the temperature from room temperature to about 180°C and then maintain it at 180°C. The total drying time was set to 40 minutes, including 5 minutes for the temperature increase step, and the moisture content was measured.

다음으로, 상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계를 수행한다.Next, the hydrogel polymer is dried, pulverized, and classified to form a base resin in powder form.

상기 단계에서 건조를 위해 가해지는 열에 의해 상기 캡슐화된 발포제가 발포됨에 따라, 제조되는 베이스 수지 내부는 다수의 기공이 형성된 구조를 가질 수 있고, 조절된 가교 밀도를 가질 수 있다. 이에 따라 캡슐화된 발포제를 사용하지 않은 경우에 비하여 흡수 성능 및/또는 흡수 속도가 향상된 고흡수성 수지의 제조가 가능하다. As the encapsulated foaming agent is foamed by the heat applied for drying in the above step, the interior of the manufactured base resin may have a structure in which multiple pores are formed and may have a controlled crosslink density. Accordingly, it is possible to manufacture a superabsorbent polymer with improved absorption performance and/or absorption rate compared to the case where the encapsulated foaming agent is not used.

한편, 상기 베이스 수지를 형성하는 단계에서는 건조 효율을 높이기 위해 함수겔 중합체를 건조하기 전에 조분쇄하는 공정을 포함할 수 있다. Meanwhile, the step of forming the base resin may include a process of coarsely pulverizing the hydrogel polymer before drying it to increase drying efficiency.

이때, 사용되는 분쇄기는 구성의 한정이 없으며, 구체적으로, 수직형 절단기(Vertical pulverizer), 터보 커터(Turbo cutter), 터보 글라인더(Turbo grinder), 회전 절단식 분쇄기(Rotary cutter mill), 절단식 분쇄기(Cutter mill), 원판 분쇄기(Disc mill), 조각 파쇄기(Shred crusher), 파쇄기(Crusher), 쵸퍼(chopper) 및 원판식 절단기(Disc cutter)로 이루어진 분쇄 기기 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.At this time, the pulverizer used is not limited in composition, specifically, vertical pulverizer, turbo cutter, turbo grinder, rotary cutter mill, cutting. Including any one selected from the group of shredding machines consisting of a cutter mill, a disc mill, a shred crusher, a crusher, a chopper, and a disc cutter. It can be done, but it is not limited to the above-described example.

이러한 조분쇄 공정을 통해 함수겔 중합체의 입경은 약 0.1 내지 약 10 mm로 조절될 수 있다. 입경이 0.1 mm 미만이 되도록 분쇄하는 것은 함수겔 중합체의 높은 함수율로 인해 기술적으로 용이하지 않으며, 또한 분쇄된 입자 간에 서로 응집되는 현상이 나타날 수도 있다. 한편, 입경이 10 mm를 초과하도록 분쇄하는 경우, 추후 이루어지는 건조 단계의 효율 증대 효과가 미미할 수 있다.Through this coarse grinding process, the particle size of the hydrogel polymer can be adjusted to about 0.1 to about 10 mm. Grinding the particles to a particle size of less than 0.1 mm is not technically easy due to the high moisture content of the hydrogel polymer, and agglomeration may occur between the crushed particles. On the other hand, when pulverizing the particle size to exceed 10 mm, the effect of increasing the efficiency of the subsequent drying step may be minimal.

상기와 같이 조분쇄 공정을 거치거나, 혹은 조분쇄 공정을 거치지 않은 중합 직후의 함수겔 중합체에 대해 건조를 수행한다. 이때 상기 건조 온도는 약 60℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 이때 건조 온도가 약 70℃ 미만인 경우, 건조 시간이 지나치게 길어지고 상기 캡슐화된 발포제의 열가소성 수지 쉘이 연화되기 어려워 발포 현상이 일어나지 않을 수 있고, 상기 건조 온도가 약 250℃를 초과하는 경우, 지나치게 중합체 표면만 건조되어, 추후 이루어지는 분쇄 공정에서 미분이 발생할 수 있고, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있다. 따라서 바람직하게 상기 건조는 약 100℃ 내지 약 240℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 약 110℃ 내지 약 220℃의 온도에서 진행될 수 있다. Drying is performed on the water-containing gel polymer that undergoes a coarse grinding process as described above or immediately after polymerization without undergoing a coarse grinding process. At this time, the drying temperature may be about 60°C to about 250°C. At this time, if the drying temperature is less than about 70°C, the drying time becomes too long and the thermoplastic resin shell of the encapsulated foaming agent is difficult to soften, so foaming may not occur, and if the drying temperature exceeds about 250°C, too much polymer Since only the surface is dried, fine powder may be generated in the subsequent grinding process, and there is a risk that the physical properties of the finally formed superabsorbent polymer may be deteriorated. Therefore, the drying may preferably be carried out at a temperature of about 100°C to about 240°C, more preferably at a temperature of about 110°C to about 220°C.

또한, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여 약 20 분 내지 약 12 시간 동안 진행될 수 있다. 일 예로, 약 10 분 내지 약 100 분, 또는 약 20 분 내지 약 60 분 동안 건조될 수 있다. Additionally, the drying time may be from about 20 minutes to about 12 hours considering process efficiency, etc. For example, it may be dried for about 10 minutes to about 100 minutes, or about 20 minutes to about 60 minutes.

상기 건조 단계의 건조 방법 역시 함수겔 중합체의 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 진행 후의 중합체의 함수율은 약 0.1 내지 약 10 중량%일 수 있다. The drying method of the drying step may also be selected and used without limitation in composition as long as it is commonly used in the drying process of the water-containing gel polymer. Specifically, the drying step can be performed by methods such as hot air supply, infrared irradiation, microwave irradiation, or ultraviolet irradiation. The moisture content of the polymer after this drying step may be about 0.1 to about 10% by weight.

이후, 상기 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체는 분쇄기를 사용하여 분쇄된다. Afterwards, the dried polymer obtained through the drying step is pulverized using a grinder.

구체적으로, 상기 분말 형태의 베이스 수지가 입경이 약 150 ㎛ 내지 약 850 ㎛인 입자들로 이루어지도록 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 일 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the grinder used to grind the base resin in powder form into particles having a particle size of about 150 ㎛ to about 850 ㎛ is specifically a pin mill, hammer mill, and screw. It may be a screw mill, roll mill, disc mill, jog mill, etc., but is not limited to the above-mentioned examples.

그리고, 이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급하는 별도의 과정을 거칠 수 있다. 바람직하게는 입경이 150 내지 850㎛인 중합체를 분급하여, 이와 같은 입경을 가진 중합체 분말에 대해서만 표면 가교 반응 단계를 거쳐 제품화할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분급이 진행된 베이스 수지 분말은 150 내지 850㎛의 입경을 가지며, 300 내지 600㎛의 입경을 갖는 입자를 50 중량% 이상 포함할 수 있다. In addition, in order to manage the physical properties of the superabsorbent polymer powder that is finalized after the grinding step, a separate process may be performed to classify the polymer powder obtained after grinding according to particle size. Preferably, polymers with a particle diameter of 150 to 850 ㎛ are classified, and only polymer powders with this particle diameter can be commercialized through a surface cross-linking reaction step. More specifically, the classified base resin powder may have a particle diameter of 150 to 850 ㎛ and may contain 50% by weight or more of particles with a particle diameter of 300 to 600 ㎛.

한편, 상술한 분급 공정까지를 거쳐 베이스 수지를 형성한 후에는, 표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 수행한다.Meanwhile, after forming the base resin through the above-described classification process, a step of forming a surface cross-linking layer is performed by further cross-linking the surface of the base resin in the presence of a surface cross-linking agent.

상기 단계는, 베이스 수지의 표면 가교 밀도를 높이기 위해 표면 가교제를 사용하여 표면 가교층을 형성시키는 단계로, 가교되지 않고 표면에 남아 있던 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 불포화 결합이 상기 표면 가교제에 의해 가교되게 되어, 표면 가교 밀도가 높아진 고흡수성 수지가 형성된다. 이러한 열처리 공정으로 표면 가교 밀도, 즉 외부 가교 밀도는 증가하게 되는 반면 내부 가교 밀도는 변화가 없어, 제조된 표면 가교층이 형성된 고흡수성 수지는 내부보다 외부의 가교 밀도가 높은 구조를 갖게 된다.The above step is a step of forming a surface cross-linking layer using a surface cross-linking agent to increase the surface cross-linking density of the base resin, so that the unsaturated bonds of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer remaining on the surface without being cross-linked are cross-linked by the surface cross-linking agent. As a result, a superabsorbent polymer with increased surface crosslinking density is formed. This heat treatment process increases the surface cross-link density, that is, the external cross-link density, while the internal cross-link density does not change, so the superabsorbent polymer with the manufactured surface cross-link layer has a structure with a higher cross-link density on the outside than on the inside.

특히, 일 구현예의 방법에서는, 상기 표면 가교층 형성 단계에서, 표면 가교제, 프로필렌 글리콜 및 물을 포함하는 용매 및 황산알루미늄염을 포함하는 표면 가교제 조성물을 사용한다. 이와 같이, 표면 가교시 프로필렌 글리콜을 용매로서 사용하고, 황산 알루미늄염을 함께 사용함에 따라, 고흡수성 수지 입자 간의 유로를 형성하여 고흡수성 수지의 통액성을 보다 향상시킬 수 있다. In particular, in the method of one embodiment, in the surface cross-linking layer forming step, a surface cross-linking agent composition containing a surface cross-linking agent, a solvent containing propylene glycol and water, and an aluminum sulfate salt is used. In this way, by using propylene glycol as a solvent and aluminum sulfate salt during surface crosslinking, the liquid permeability of the superabsorbent polymer can be further improved by forming a flow path between the superabsorbent polymer particles.

한편, 상기 표면 가교제 조성물에 포함되는 표면 가교제로는 기존부터 고흡수성 수지의 제조에 사용되던 표면 가교제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 가교제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 트리프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 폴리올; 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 카보네이트계 화합물; 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 등의 에폭시 화합물; 옥사졸리디논 등의 옥사졸린 화합물; 폴리아민 화합물; 옥사졸린 화합물; 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물; 또는 환상 우레아 화합물; 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상술한 내부 가교제와 동일한 것이 사용될 수 있고, 예를 들어, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 등의 알킬렌글리콜의 디글리시딜 에테르계 화합물이 사용될 수 있다.Meanwhile, as the surface cross-linking agent included in the surface cross-linking agent composition, any surface cross-linking agent that has been conventionally used in the production of superabsorbent polymers can be used without any restrictions. For example, the surface cross-linking agent is ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2- One selected from the group consisting of methyl-1,3-propanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, tripropylene glycol, and glycerol or more polyols; At least one carbonate-based compound selected from the group consisting of ethylene carbonate and propylene carbonate; Epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; Oxazoline compounds such as oxazolidinone; polyamine compounds; oxazoline compounds; mono-, di- or polyoxazolidinone compounds; or cyclic urea compounds; It may include etc. Preferably, the same internal crosslinking agent as described above can be used, and for example, alkylene glycol diglycidyl ether-based compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether can be used.

이러한 표면 가교제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.001 내지 2 중량부로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 가교제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.005 중량부 이상, 0.01 중량부 이상, 또는 0.02 중량부 이상이고, 0.5 중량부 이하, 0.3 중량부 이하의 함량으로 사용될 수 있다. 표면 가교제의 함량 범위를 상술한 범위로 조절하여 우수한 흡수 성능 및 통액성 등 제반 물성을 나타내는 고흡수성 수지를 제조할 수 있다.This surface cross-linking agent may be used in an amount of 0.001 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. For example, the surface cross-linking agent may be used in an amount of 0.005 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or more, or 0.02 parts by weight or more, and 0.5 parts by weight or less, or 0.3 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the base resin. By adjusting the content range of the surface cross-linking agent to the above-mentioned range, a superabsorbent polymer that exhibits various physical properties such as excellent absorption performance and liquid permeability can be manufactured.

또, 황산 알루미늄염은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.02 내지 1.5 중량부로 표면 가교제 조성물 중에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 황산 알루미늄염은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 또는 0.5 중량부 이상이고, 1.3 중량부 이하, 또는 1 중량부 이하의 함량으로 사용될 수 있다. 이로서, 고흡수성 수지 입자 간의 유로를 효과적으로 확보하여 고흡수성 수지의 통액성을 보다 향상시킬 수 있고, 이와 동시에 다른 물성의 저하를 줄일 수 있다. Additionally, aluminum sulfate salt may be included in the surface crosslinking agent composition in an amount of 0.02 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. For example, the aluminum sulfate salt is present in an amount of 0.1 part by weight, 0.2 part by weight, 0.3 part by weight, or 0.5 part by weight, and 1.3 part by weight or less, or 1 part by weight or less, based on 100 parts by weight of the base resin. It can be used as As a result, the liquid permeability of the superabsorbent polymer can be further improved by effectively securing a flow path between the superabsorbent polymer particles, and at the same time, the degradation of other physical properties can be reduced.

그리고, 상기 표면 가교제 조성물은 물 및 프로필렌 글리콜을 포함한 용매를 포함할 수 있다. 이러한 용매는 표면 가교제가 베이스 수지에 골고루 분산되게 할 수 있고, 더 나아가 프로필렌 글리콜은 고흡수성 수지 입자 표면을 소수화하여 고흡수성 수지의 통액성을 보다 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 용매는 베이스 수지 100 중량부에 대해, 프로필렌 글리콜의 0.05 내지 3 중량부, 또는 0.1 내지 3 중량부, 또는 0.3 내지 2 중량부와, 물의 1 내지 10 중량부, 혹은 2 내지 8 중량부를 포함할 수 있다. 이로서, 표면 가교제의 고른 분산을 유도하고, 베이스 수지의 뭉침 현상을 방지함과 동시에 고흡수성 수지의 통액성이 더욱 향상될 수 있다. Additionally, the surface crosslinking agent composition may include a solvent including water and propylene glycol. This solvent can allow the surface cross-linking agent to be evenly dispersed in the base resin, and furthermore, propylene glycol can further improve the liquid permeability of the superabsorbent polymer by hydrophobizing the surface of the superabsorbent polymer particles. For this purpose, the solvent is 0.05 to 3 parts by weight, or 0.1 to 3 parts by weight, or 0.3 to 2 parts by weight of propylene glycol, and 1 to 10 parts by weight, or 2 to 8 parts by weight of water, based on 100 parts by weight of the base resin. May include wealth. As a result, even dispersion of the surface cross-linking agent can be induced, agglomeration of the base resin can be prevented, and the liquid permeability of the superabsorbent polymer can be further improved.

한편, 상술한 표면 가교제 조성물은 실리카(silica), 클레이(clay), 알루미나, 실리카-알루미나 복합재, 티타니아, 아연산화물 및 알루미늄 설페이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 무기물 입자 등을 더 포함하여 표면 가교 반응을 수행할 수 있다. 이러한 무기물 입자로는 알루미나 분말, 실리카-알루미나 분말, 티타니아 분말, 친수성 실리카 입자 또는 나노 실리카 용액으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 무기물 입자는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부의 함량으로 사용될 수 있다. Meanwhile, the above-described surface cross-linking agent composition further includes one or more inorganic particles selected from the group consisting of silica, clay, alumina, silica-alumina composite, titania, zinc oxide, and aluminum sulfate, and the like to perform a surface cross-linking reaction. can be performed. These inorganic particles can be used as alumina powder, silica-alumina powder, titania powder, hydrophilic silica particles, or nano-silica solution. Additionally, the inorganic particles may be used in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.

또한, 상기 표면 가교제 조성물을 베이스 수지와 혼합하는 방법에 대해서는 그 구성의 한정은 없다. 예를 들어, 표면 가교제 조성물과, 베이스 수지를 반응조에 넣고 혼합하거나, 베이스 수지에 표면 가교제 조성물을 분사하는 방법, 연속적으로 운전되는 믹서에 베이스 수지와 표면 가교제 조성물을 연속적으로 공급하여 혼합하는 방법 등을 사용할 수 있다.Additionally, there is no limitation on the method of mixing the surface crosslinking agent composition with the base resin. For example, mixing the surface cross-linking agent composition and the base resin in a reaction tank, spraying the surface cross-linking agent composition on the base resin, continuously supplying the base resin and the surface cross-linking agent composition to a continuously operating mixer, etc. can be used.

상기 표면 가교 공정은 약 80℃ 내지 약 250℃의 온도에서 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 표면 가교 공정은 약 100℃ 내지 약 220℃, 또는 약 120℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 약 20 분 내지 약 2 시간, 또는 약 40 분 내지 약 80 분 동안 수행될 수 있다. 상술한 표면 가교 공정 조건의 충족 시 베이스 수지의 표면이 충분히 가교되어 가압 흡수능이나 통액성이 증가될 수 있다. The surface crosslinking process may be performed at a temperature of about 80°C to about 250°C. More specifically, the surface crosslinking process may be performed at a temperature of about 100°C to about 220°C, or about 120°C to about 200°C, for about 20 minutes to about 2 hours, or about 40 minutes to about 80 minutes. . When the above-mentioned surface cross-linking process conditions are met, the surface of the base resin is sufficiently cross-linked to increase pressure absorbency or liquid permeability.

상기 표면 가교 반응을 위한 승온 수단은 특별히 한정되지 않는다. 열매체를 공급하거나, 열원을 직접 공급하여 가열할 수 있다. 이때, 사용 가능한 열매체의 종류로는 스팀, 열풍, 뜨거운 기름과 같은 승온한 유체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 공급되는 열매체의 온도는 열매체의 수단, 승온 속도 및 승온 목표 온도를 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 한편, 직접 공급되는 열원으로는 전기를 통한 가열, 가스를 통한 가열 방법을 들 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.The temperature raising means for the surface crosslinking reaction is not particularly limited. Heating can be done by supplying a heat medium or directly supplying a heat source. At this time, the type of heat medium that can be used may be steam, hot air, or a heated fluid such as hot oil, but is not limited to this, and the temperature of the supplied heat medium depends on the means of the heat medium, the temperature increase rate, and the temperature increase target temperature. You can choose appropriately by taking this into consideration. Meanwhile, directly supplied heat sources include heating through electricity and heating through gas, but are not limited to the above-mentioned examples.

한편, 상술한 일 구현예에 따라 제조된 고흡수성 수지는 우수한 흡수 성능을 유지하면서도, 보다 향상된 통액성을 나타낼 수 있다. Meanwhile, the superabsorbent polymer manufactured according to the above-described embodiment can exhibit improved liquid permeability while maintaining excellent absorption performance.

이러한 고흡수성 수지의 우수한 흡수 성능은 이들의 원심분리 보수능(CRC)에 의해 확인될 수 있다. The excellent absorption performance of these superabsorbent polymers can be confirmed by their centrifugal retention capacity (CRC).

구체적으로, 상술한 방법으로 제조된 베이스 수지 분말은 생리 식염수(0.9 중량% 염화나트륨 수용액)에 대한 30분 동안의 원심분리 보수능(CRC)이 30 내지 45g/g, 혹은 30 내지 43g/g, 혹은 35 내지 41g/g 로 될 수 있다. 상기 보수능은 유럽부직포산업협회(European Disposables and Nonwovens Association, EDANA) 규격 EDANA WSP 241.3에 따라 측정될 수 있고, 본 명세서의 시험예에 기재된 계산식 A에 따라 산출될 수 있다.Specifically, the base resin powder prepared by the above-described method has a centrifugation retention capacity (CRC) for 30 minutes in physiological saline (0.9 wt% sodium chloride aqueous solution) of 30 to 45 g/g, or 30 to 43 g/g, or It can be 35 to 41 g/g. The water retention capacity can be measured according to the European Disposables and Nonwovens Association (EDANA) standard EDANA WSP 241.3, and can be calculated according to formula A described in the test example of this specification.

또한, 상기 고흡수성 수지의 향상된 통액성은 투과도(Permeability)에 의해 정의될 수 있다. Additionally, the improved liquid permeability of the superabsorbent polymer can be defined by permeability.

구체적으로, 상기 고흡수성 수지는 하기 식 1로 정의되는 투과도(Permeability)가 300초 이하, 혹은 250초 이하, 혹은 10 내지 250초, 혹은 30 내지 230초, 혹은 40 내지 210초로 될 수 있으며, 이러한 투과도의 구체적인 측정/산출 방법은 후술하는 시험예에 기재되어 있다: Specifically, the superabsorbent polymer may have a permeability defined by the following equation 1 of 300 seconds or less, or 250 seconds or less, or 10 to 250 seconds, or 30 to 230 seconds, or 40 to 210 seconds, such as The specific measurement/calculation method of transmittance is described in the test example described below:

[식 1][Equation 1]

투과도(초) = TS - TO Transmittance (sec) = T S - T O

TS (단위: 초)는 0.2g의 고흡수성 수지 분말을 0.9중량% 염수(NaCl) 용액으로 30 분간 팽윤시켜 염수-흡수 고흡수성 수지를 준비하고, 0.3psi의 압력 하에서 0.9중량%의 염수 용액이 상기 염수-흡수 고흡수성 수지를 투과하는데 걸리는 시간을 의미하고, TO (단위: 초)는 상기 염수-흡수 고흡수성 수지 없이 0.3psi 압력 하에서 0.9%의 염수 용액이 투과하는데 걸리는 시간을 의미한다.T S (unit: seconds) prepares a salt water-absorbing super absorbent polymer by swelling 0.2 g of super absorbent polymer powder with a 0.9 weight % salt water (NaCl) solution for 30 minutes, and then swells 0.9 weight % salt water solution under a pressure of 0.3 psi. This means the time it takes to permeate the salt water-absorbing superabsorbent polymer, and T O (unit: seconds) means the time it takes for a 0.9% saline solution to permeate under a pressure of 0.3 psi without the salt water-absorbing superabsorbent polymer. .

이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들이 제시된다. 그러나 하기의 실시예들은 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the invention. However, the following examples are only for illustrating the invention and do not limit the invention to these only.

<< 실시예Example >>

합성예Synthesis example : 캡슐화된 발포제의 제조 : Preparation of encapsulated foaming agent

실시예에 사용되는 캡슐화된 발포제로, 코어는 iso-부탄이고, 쉘은 아크릴레이트 및 아크릴로니트릴의 공중합체로 이루어진, Matsumoto 사에서 제조한 F-36D를 준비하였다. 이때, F-36D의 발포시작온도(Tstart)는 70℃ 내지 80℃이고, 발포최대온도(Tmax)는 110℃ 내지 120℃이다.As the encapsulated blowing agent used in the examples, F-36D manufactured by Matsumoto Company was prepared, where the core is iso-butane and the shell is composed of a copolymer of acrylate and acrylonitrile. At this time, the foaming start temperature (T start ) of F-36D is 70°C to 80°C, and the maximum foaming temperature (T max ) is 110°C to 120°C.

각각의 캡슐화된 발포제의 입경은 광학 현미경을 통해 평균 페레(Feret) 지름으로 측정되었다. 그리고, 캡슐화된 발포제들의 직경의 평균값을 구하여 캡슐화된 발포제의 평균 직경으로 규정하였다.The particle size of each encapsulated blowing agent was measured as the average Feret diameter through an optical microscope. Then, the average value of the diameters of the encapsulated foaming agents was calculated and defined as the average diameter of the encapsulated foaming agents.

또한, 상기 캡슐화된 발포제의 팽창 특성을 확인하기 위하여, 유리 페트리 접시 위에 상기 준비된 캡슐화된 발포제 0.2 g을 도포한 뒤 150℃로 예열된 Hot Plate 위에 10 분간 방치하였다. 캡슐화된 발포제는 열에 의하여 서서히 팽창되는데, 이를 광학 현미경으로 관찰하여 캡슐화된 발포제의 공기 중에서의 최대 팽창 비율 및 최대 팽창 크기를 측정하였다. 캡슐화된 발포제에 열을 가한 후 많이 팽창된 입자 순으로 상위 10 중량%의 직경을 측정하여 최대 팽창 크기로 규정하였으며, 캡슐화된 발포제에 열을 가하기 전 측정된 평균 직경(D0)에 대한 열을 가한 후 많이 팽창된 입자 상위 10 중량%의 평균 직경(DM)의 비율(DM/D0)을 구하여 최대 팽창 비율이라고 규정하였다. Additionally, in order to confirm the expansion characteristics of the encapsulated foaming agent, 0.2 g of the prepared encapsulated foaming agent was applied on a glass Petri dish and left on a hot plate preheated to 150°C for 10 minutes. The encapsulated foaming agent slowly expanded by heat, and this was observed under an optical microscope to measure the maximum expansion rate and maximum expansion size of the encapsulated foaming agent in air. After applying heat to the encapsulated foaming agent, the diameter of the top 10% by weight of the most expanded particles was measured and defined as the maximum expansion size. Heat was applied to the average diameter (D0) measured before applying heat to the encapsulated foaming agent. Afterwards, the ratio (DM/D0) of the average diameter (DM) of the top 10% by weight of highly expanded particles was calculated and defined as the maximum expansion ratio.

준비된 캡슐화된 발포제의 팽창 전의 평균 직경은 13 ㎛ 이었으며, 공기 중 팽창 최대 팽창 비율은 약 9 배이고, 최대 팽창 크기는 약 80 내지 150 ㎛이었다.The average diameter of the prepared encapsulated foam before expansion was 13 μm, the maximum expansion ratio in air was about 9 times, and the maximum expansion size was about 80 to 150 μm.

실시예Example 1 One

유리 반응기에 아크릴산 100 g, 32 중량%의 가성소다(NaOH) 용액 123.5 g, 상기 준비된 캡슐화된 발포제 F-36D 0.1 g, 내부 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.06g, 열중합 개시제 과황산나트륨 0.2g, 광중합 개시제 (디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드) 0.008 g, 28 중량% 소디움 도데실 설페이트 수용액 0.09g 및 물 59.0 g을 혼합하여 전체 고형분 농도가 43 중량%인 단량체 조성물을 제조하였다. In a glass reactor, 100 g of acrylic acid, 123.5 g of 32% by weight caustic soda (NaOH) solution, 0.1 g of the encapsulated blowing agent F-36D prepared above, 0.06 g of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinker, and 0.2 g of sodium persulfate as a thermal polymerization initiator. , 0.008 g of photopolymerization initiator (diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide), 0.09 g of 28% by weight sodium dodecyl sulfate aqueous solution, and 59.0 g of water were mixed to form a monomer composition with a total solid concentration of 43% by weight. was manufactured.

상기 단량체 조성물을 폭 10 cm, 길이 2 m의 벨트가 50 cm/min의 속도로 회전하는 컨베이어 벨트 상에 500 ~ 2000 mL/min의 속도로 공급하였다. 그리고, 상기 단량체 조성물의 공급과 동시에 10 mW/cm2의 세기를 갖는 자외선을 조사하여 60 초 동안 중합 반응을 진행하였다. The monomer composition was supplied at a rate of 500 to 2000 mL/min on a conveyor belt with a width of 10 cm and a length of 2 m rotating at a rate of 50 cm/min. Then, at the same time as the monomer composition was supplied, ultraviolet rays with an intensity of 10 mW/cm 2 were irradiated to proceed with the polymerization reaction for 60 seconds.

그리고, 상기 중합 반응을 통해 얻은 함수겔 중합체를 미트 쵸퍼(meat chopper)를 이용해 직경이 10 mm인 홀을 통과시켜 가루(crump)로 제조하였다. 이어서, 상하로 풍량 전이가 가능한 컨벡션 오븐을 이용하여 185℃의 핫 에어(hot air)를 20 분간 하방에서 상방으로 흐르게 하고, 다시 20 분간 상방에서 하방으로 흐르게 하여 상기 가루(crump)를 균일하게 건조시켰다. 건조된 가루를 분쇄하고, 150 내지 850㎛을 갖는 분말들을 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 제조하였다.Then, the water-containing gel polymer obtained through the polymerization reaction was passed through a hole with a diameter of 10 mm using a meat chopper to make powder (crump). Next, using a convection oven capable of moving air volume up and down, hot air at 185°C was flowed from downward to upward for 20 minutes, and then flowed from upward to downward for 20 minutes to dry the crumb evenly. I ordered it. The dried powder was pulverized, and powders having a diameter of 150 to 850 ㎛ were classified to prepare a base resin in powder form.

상기에서 제조한 베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 프로필렌글리콜 0.5g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.1g, 황산알루미늄염 0.8g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 투여하고 이를 교반하여 2 분간 혼합하였다. 이후, 130℃에서 50분 동안 열처리하여 표면 가교 반응을 수행하였다. 이후 이를 분급하여 150 내지 850 ㎛의 입경을 갖는 입자들로 이루어진 고흡수성 수지를 얻었다. A surface cross-linking agent prepared by mixing 100 g of the base resin prepared above with 7 g of ultrapure water, 0.5 g of propylene glycol, 0.1 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, 0.8 g of aluminum sulfate, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles). An aqueous solution was added and stirred to mix for 2 minutes. Afterwards, surface crosslinking reaction was performed by heat treatment at 130°C for 50 minutes. Afterwards, it was classified to obtain a superabsorbent polymer composed of particles with a particle size of 150 to 850 ㎛.

실시예Example 2 2

베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 프로필렌글리콜 0.5g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.14g, 황산알루미늄염 0.8g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다. A surface cross-linking agent aqueous solution was used by mixing 100 g of base resin with 7 g of ultrapure water, 0.5 g of propylene glycol, 0.14 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, 0.8 g of aluminum sulfate, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles). A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that.

실시예Example 3 3

베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 프로필렌글리콜 0.5g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.12g, 황산알루미늄염 0.8g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용하고, 표면 가교 반응 수행을 위해 160℃에서 50분 동안 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다.Use a surface cross-linking agent aqueous solution of 100 g of base resin, 7 g of ultrapure water, 0.5 g of propylene glycol, 0.12 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, 0.8 g of aluminum sulfate, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles). , A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was heat treated at 160°C for 50 minutes to perform a surface crosslinking reaction.

실시예Example 4 4

베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 프로필렌글리콜 0.5g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.14g, 황산알루미늄염 0.8g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용하고, 표면 가교 반응 수행을 위해 160℃에서 50분 동안 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다.Use an aqueous surface cross-linking agent solution in which 7 g of ultrapure water, 0.5 g of propylene glycol, 0.14 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, 0.8 g of aluminum sulfate, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles) are mixed with 100 g of base resin. , A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was heat treated at 160°C for 50 minutes to perform a surface crosslinking reaction.

비교예Comparative example 1 One

베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.1g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용하고, 표면 가교 반응 수행을 위해 160℃에서 50분 동안 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다.A surface cross-linking agent aqueous solution was used in which 7 g of ultrapure water, 0.1 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles) were mixed with 100 g of base resin, and the surface cross-linking reaction was carried out at 160°C for 50 minutes. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was heat treated for 10 minutes.

비교예Comparative example 2 2

베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.12g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용하고, 표면 가교 반응 수행을 위해 160℃에서 50분 동안 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다.A surface cross-linking agent aqueous solution containing 100 g of base resin, 7 g of ultrapure water, 0.12 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles) was used, and the surface cross-linking reaction was carried out at 160°C for 50 minutes. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was heat treated for 10 minutes.

비교예Comparative example 3 3

베이스 수지 100 g에 초순수 7g, 표면 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.14g, 에어로실 200(친수성 실리카 입자) 0.04g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용하고, 표면 가교 반응 수행을 위해 160℃에서 50분 동안 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다.A surface cross-linking agent aqueous solution was used in which 7 g of ultrapure water, 0.14 g of surface cross-linking agent ethylene glycol diglycidyl ether, and 0.04 g of Aerosil 200 (hydrophilic silica particles) were mixed with 100 g of base resin, and the surface cross-linking reaction was carried out at 160°C for 50 minutes. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was heat treated for 10 minutes.

비교예Comparative example 4 4

유리 반응기에 아크릴산 100 g, 32 중량%의 가성소다(NaOH) 용액 123.5 g, 내부 가교제 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 0.06g, 열중합 개시제 과황산나트륨 0.2g, 광중합 개시제 (디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드) 0.008 g, 및 물 59.0 g을 혼합하여 전체 고형분 농도가 43 중량%인 단량체 조성물을 제조하였다. In a glass reactor, 100 g of acrylic acid, 123.5 g of 32% by weight caustic soda (NaOH) solution, 0.06 g of internal cross-linker ethylene glycol diglycidyl ether, 0.2 g of sodium persulfate as a thermal polymerization initiator, and a photopolymerization initiator (diphenyl (2,4, A monomer composition having a total solid concentration of 43% by weight was prepared by mixing 0.008 g of 6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide and 59.0 g of water.

상기 단량체 조성물을 폭 10 cm, 길이 2 m의 벨트가 50 cm/min의 속도로 회전하는 컨베이어 벨트 상에 500 ~ 2000 mL/min의 속도로 공급하였다. 그리고, 상기 단량체 조성물의 공급과 동시에 10 mW/cm2의 세기를 갖는 자외선을 조사하여 60 초 동안 중합 반응을 진행하였다. The monomer composition was supplied at a rate of 500 to 2000 mL/min on a conveyor belt with a width of 10 cm and a length of 2 m rotating at a rate of 50 cm/min. Then, at the same time as the monomer composition was supplied, ultraviolet rays with an intensity of 10 mW/cm 2 were irradiated to proceed with the polymerization reaction for 60 seconds.

그리고, 상기 중합 반응을 통해 얻은 함수겔 중합체를 미트 쵸퍼(meat chopper)를 이용해 직경이 10 mm인 홀을 통과시켜 가루(crump)로 제조하였다. 이어서, 상하로 풍량 전이가 가능한 컨벡션 오븐을 이용하여 185℃의 핫 에어(hot air)를 20 분간 하방에서 상방으로 흐르게 하고, 다시 20 분간 상방에서 하방으로 흐르게 하여 상기 가루(crump)를 균일하게 건조시켰다. 건조된 가루를 분쇄하고, 150 내지 850㎛을 갖는 분말들을 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 제조하였다.Then, the water-containing gel polymer obtained through the polymerization reaction was passed through a hole with a diameter of 10 mm using a meat chopper to make powder (crump). Next, using a convection oven capable of moving air volume up and down, hot air at 185°C was flowed from downward to upward for 20 minutes, and then flowed from upward to downward for 20 minutes to dry the crumb evenly. I ordered it. The dried powder was pulverized, and powders having a diameter of 150 to 850 ㎛ were classified to prepare a base resin in powder form.

상기에서 제조한 베이스 수지 100 g에 초순수 3.2g, 메탄올 4g, 표면 가교제 에틸렌 카보네이트 0.13g, 황산알루미늄염 0.08g, DM-30S(실리카 입자) 0.01g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 투여하고 이를 교반하여 2 분간 혼합하였다. 이후, 185℃에서 60분 동안 열처리하여 표면 가교 반응을 수행하였다. 이후 이를 분급하여 150 내지 850 ㎛의 입경을 갖는 입자들로 이루어진 고흡수성 수지를 얻었다.To 100 g of the base resin prepared above, an aqueous surface cross-linking agent solution containing 3.2 g of ultrapure water, 4 g of methanol, 0.13 g of surface cross-linking agent ethylene carbonate, 0.08 g of aluminum sulfate, and 0.01 g of DM-30S (silica particles) was added and stirred. Mixed for 2 minutes. Afterwards, surface crosslinking reaction was performed by heat treatment at 185°C for 60 minutes. Afterwards, it was classified to obtain a superabsorbent polymer composed of particles with a particle size of 150 to 850 ㎛.

비교예Comparative example 5 5

베이스 수지 100 g에 초순수 3.2g, 메탄올 4g, 표면 가교제 에틸렌 카보네이트 0.13g, 황산알루미늄염 0.08g, DM-30S(실리카 입자) 0.01g을 혼합한 표면 가교제 수용액을 사용하고, 표면 가교 반응 수행을 위해 185℃에서 90분 동안 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 얻었다.A surface cross-linking agent aqueous solution containing 100 g of base resin mixed with 3.2 g of ultrapure water, 4 g of methanol, 0.13 g of surface cross-linking agent ethylene carbonate, 0.08 g of aluminum sulfate, and 0.01 g of DM-30S (silica particles) was used to perform the surface cross-linking reaction. A superabsorbent polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was heat treated at 185°C for 90 minutes.

시험예Test example

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여, 아래와 같은 방법으로 원심분리 보수능(CRC) 및 투과도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.For the superabsorbent polymers prepared in the above Examples and Comparative Examples, centrifugation retention capacity (CRC) and permeability were measured in the following manner, and the results are shown in Table 1 below.

(1) 원심분리 보수능 (CRC, centrifuge retention capacity)(1) Centrifuge retention capacity (CRC)

유럽부직포산업협회(European Disposables and Nonwovens Association, EDANA) 규격 EDANA WSP 241.3에 따라 무하중하 흡수 배율에 의한 원심분리 보수능(CRC)을 측정하였다.Centrifuge retention capacity (CRC) was measured by no-load absorption ratio according to the European Disposables and Nonwovens Association (EDANA) standard EDANA WSP 241.3.

구체적으로, 고흡수성 수지(또는 베이스 수지 분말; 이하 동일) W0(g, 약 0.2g)을 부직포제의 봉투에 균일하게 넣고 밀봉(seal)한 후에, 상온에 0.9 중량%의 염화나트륨 수용액의 생리 식염수에 침수시켰다. 30분 후에 봉투를 원심 분리기를 이용하고 250G로 3분간 물기를 뺀 후에 봉투의 질량 W2(g)을 측정했다. 또한, 고흡수성 수지를 이용하지 않고 동일한 조작을 한 후에 그때의 질량 W1(g)을 측정했다. 이렇게 얻어진 각 질량을 이용하여 다음의 계산식 A에 따라 CRC (g/g)를 산출하여 보수능을 확인하였다.Specifically, superabsorbent polymer (or base resin powder; hereinafter the same) W 0 (g, about 0.2 g) is uniformly placed in a non-woven bag and sealed, and then the physiological state of a 0.9% by weight sodium chloride aqueous solution is placed at room temperature. Submerged in saline solution. After 30 minutes, the bag was centrifuged, drained at 250G for 3 minutes, and the mass W 2 (g) of the bag was measured. Additionally, after performing the same operation without using the superabsorbent polymer, the mass W 1 (g) was measured. Using each mass obtained in this way, CRC (g/g) was calculated according to the following calculation formula A to confirm the water retention capacity.

[계산식 A][Calculation Formula A]

CRC(g/g) = {[W2(g) - W1(g) - W0(g)]/W0(g)}CRC(g/g) = {[W 2 (g) - W 1 (g) - W 0 (g)]/W 0 (g)}

(2) 투과도(2) Transmittance

투과도는 문헌(Buchholz, F.L. and Graham, A.T., "Modern Superabsorbent Polymer Technology," John Wiley & Sons(1998), page 161)에 기술된 방법에 의해 0.9% 염수 용액을 사용하여 0.3psi 하중 하에 측정하였다. Permeability was measured under a 0.3 psi load using a 0.9% brine solution by the method described in Buchholz, F.L. and Graham, A.T., "Modern Superabsorbent Polymer Technology," John Wiley & Sons (1998), page 161.

보다 구체적인 측정 방법에 대해 설명하면, 실시예들 및 비교예들에서 제조된 고흡수성 수지(이하, 샘플이라 한다) 중 300 내지 600㎛의 입경을 갖는 입자 0.2g을 취하여 실린더(Φ20mm)에 투입하였다. 이때 실린더의 한쪽 끝에는 스탑콕(stopcock)을 포함하고, 상한선 및 하한선이 표시되는데 상기 실린더의 상한선은 40mL의 (염수) 용액이 채워졌을 때의 위치에 표시되고, 하한선은 20mL의 (염수) 용액이 채워졌을 때의 위치에 표시된다. To describe a more specific measurement method, 0.2 g of particles with a particle diameter of 300 to 600㎛ were taken from the superabsorbent polymers (hereinafter referred to as samples) prepared in Examples and Comparative Examples and placed in a cylinder (Φ20mm). . At this time, a stopcock is included at one end of the cylinder, and the upper and lower limits are marked. The upper limit of the cylinder is displayed at the position when 40mL of (salt water) solution is filled, and the lower limit is displayed at the position when 20mL of (salt water) solution is filled. It is displayed in the position it was in when filled.

50g의 0.9% 염수(NaCl) 용액(saline solution)을 스탑콕이 잠긴 상태에 있는 상기 실린더에 투입하고 30 분간 방치하였다. 다음에, 필요하다면, 추가로 염수 용액을 투입하여 염수 용액의 레벨(level)이 상기 실린더의 상한선까지 오도록 한다. 다음에, 이제 염수-흡수 고흡수성 수지를 포함하는 실린더에 0.3psi의 하중을 가하고 1분간 방치하였다. 이후 실린더 아래에 위치한 스탑콕(stopcock)을 열어 0.9% 염수 용액이 실린더에 표시된 상기 상한선에서부터 상기 하한선을 통과하는 시간을 측정하였다. 모든 측정은 24±1℃의 온도 및 50±10%의 상대습도 하에서 실시하였다.50 g of 0.9% saline solution (NaCl) was added to the cylinder with the stopcock locked and left for 30 minutes. Next, if necessary, additional brine solution is added to bring the level of the brine solution to the upper limit of the cylinder. Next, a load of 0.3 psi was applied to the cylinder now containing the salt water-absorbing superabsorbent polymer and left for 1 minute. Afterwards, the stopcock located below the cylinder was opened to measure the time for the 0.9% saline solution to pass from the upper limit indicated on the cylinder to the lower limit. All measurements were conducted at a temperature of 24 ± 1°C and a relative humidity of 50 ± 10%.

상기 상한선에서부터 하한선을 통과하는 시간을 각각의 샘플(Ts)에 대해서와 고흡수성 수지의 투입 없이(T0) 측정하여, 하기 식 1에 따라 투과도를 계산하였다.The time passing from the upper limit to the lower limit was measured for each sample (Ts) and without the addition of superabsorbent polymer (T 0 ), and the transmittance was calculated according to Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

투과도(초) = TS - T0 Transmittance (sec) = T S - T 0

보수능(g/g)Water retention capacity (g/g) 투과도(초)Transmittance (seconds) 실시예 1Example 1 40.540.5 205205 실시예 2Example 2 38.738.7 155155 실시예 3Example 3 36.436.4 9191 실시예 4Example 4 35.135.1 5858 비교예 1Comparative Example 1 40.340.3 15871587 비교예 2Comparative Example 2 38.138.1 820820 비교예 3Comparative Example 3 35.335.3 306306 비교예 4Comparative Example 4 38.238.2 778778 비교예 5Comparative Example 5 35.835.8 336336

상기 표 1을 참조하면, 실시예의 고흡수성 수지는 비교예에 비해 동등 수준 이상의 보수능(흡수 성능)과, 크게 향상된 투과율(통액성)을 나타냄이 확인되었다. 이에 비해, 표면 가교제 수용액이 프로필렌 글리콜 및 황산알루미늄염을 포함하지 않는 비교예 1 내지 3 및 5나, 캡슐화된 발포제를 적용하지 않은 비교예 4는 실시예와 동등 수준의 흡수 성능을 발현하고자 할 경우, 불가피하게 통액성이 크게 저하됨이 확인되었다.Referring to Table 1, it was confirmed that the superabsorbent polymer of the example showed water retention capacity (absorbent performance) at an equivalent level or higher and significantly improved permeability (liquid permeability) compared to the comparative example. In contrast, Comparative Examples 1 to 3 and 5 in which the surface cross-linking agent aqueous solution did not contain propylene glycol and aluminum sulfate salt, or Comparative Example 4 in which an encapsulated foaming agent was not applied, were intended to exhibit absorption performance at the same level as the Example. , it was confirmed that liquid permeability was inevitably greatly reduced.

Claims (12)

적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 캡슐화된 발포제, 내부 가교제 및 중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물을 형성하는 단계;
상기 단량체 조성물을 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계;
상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계; 및
표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 캡슐화된 발포제는 탄화수소를 포함하는 코어와 상기 코어를 둘러싸며 열가소성 수지로 형성되는 쉘을 포함하는 구조를 가지고, 팽창 전의 평균 직경이 5 내지 50 ㎛이며, 공기 중에서의 최대 팽창 크기가 20 내지 190 ㎛이고,
상기 표면 가교층의 형성 단계는, 표면 가교제, 프로필렌 글리콜 및 물을 포함하는 용매 및 황산알루미늄염을 포함하는 표면 가교제 조성물의 존재 하에 진행되는 고흡수성 수지의 제조 방법으로,
상기 고흡수성 수지는 생리 식염수(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액)에 대한 30분 동안의 원심분리 보수능(CRC)이 35.1 내지 45 g/g인,
고흡수성 수지의 제조 방법.
Forming a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having at least a partially neutralized acidic group, an encapsulated blowing agent, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator;
Cross-polymerizing the monomer composition to form a water-containing gel polymer;
Forming a base resin in powder form by drying, pulverizing and classifying the hydrogel polymer; and
In the presence of a surface cross-linking agent, further cross-linking the surface of the base resin to form a surface cross-linking layer,
The encapsulated foaming agent has a structure including a core containing hydrocarbon and a shell surrounding the core and formed of a thermoplastic resin, has an average diameter before expansion of 5 to 50 ㎛, and has a maximum expansion size in air of 20 to 190 ㎛. ㎛,
The step of forming the surface cross-linking layer is a method of producing a superabsorbent polymer that is carried out in the presence of a surface cross-linking agent, a solvent containing propylene glycol and water, and a surface cross-linking agent composition containing aluminum sulfate,
The superabsorbent polymer has a centrifugation retention capacity (CRC) of 35.1 to 45 g/g for 30 minutes in physiological saline solution (0.9% by weight sodium chloride aqueous solution).
Method for producing superabsorbent polymer.
제 1 항에 있어서, 상기 캡슐화된 발포제는 공기 중에서의 최대 팽창 비율이 3 내지 15 배인, 고흡수성 수지의 제조 방법.

The method of claim 1, wherein the encapsulated foaming agent has a maximum expansion ratio in air of 3 to 15 times.

제 1 항에 있어서, 상기 캡슐화된 발포제는 발포시작온도(Tstart)가 60℃ 내지 120℃이고, 발포최대온도(Tmax)가 100℃ 내지 150℃인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the encapsulated foaming agent has a foaming start temperature (T start ) of 60°C to 120°C and a maximum foaming temperature (T max ) of 100°C to 150°C.
제 1 항에 있어서, 상기 탄화수소는 n-프로판, n-부탄, iso-부탄, 사이클로부탄, n-펜탄, iso-펜탄, 사이클로펜탄, n-헥산, iso-헥산, 사이클로헥산, n-헵탄, iso-헵탄, 사이클로헵탄, n-옥탄, iso-옥탄 및 사이클로옥탄으로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상인 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the hydrocarbon is n-propane, n-butane, iso-butane, cyclobutane, n-pentane, iso-pentane, cyclopentane, n-hexane, iso-hexane, cyclohexane, n-heptane, A method of producing a superabsorbent polymer selected from the group consisting of iso-heptane, cycloheptane, n-octane, iso-octane, and cyclooctane.
제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로니트릴, 방향족 비닐, 초산 비닐, 할로겐화 비닐 및 할로겐화 비닐리덴으로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상의 모노머로부터 형성되는 폴리머인 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the thermoplastic resin is a polymer formed from one or more monomers selected from the group consisting of (meth)acrylate, (meth)acrylonitrile, aromatic vinyl, vinyl acetate, vinyl halide, and vinylidene halide. Method for producing water absorbent resin.
제 1 항에 있어서, 상기 캡슐화된 발포제는 상기 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1.0 중량부로 사용되는 고흡수성 수지의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the encapsulated foaming agent is used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.
제 1 항에 있어서, 상기 내부 가교제는 알킬렌글리콜의 디글리시딜 에테르계 화합물을 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the internal crosslinking agent includes a diglycidyl ether-based compound of alkylene glycol.
제 1 항에 있어서, 상기 표면 가교제 조성물은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 표면 가교제의 0.001 내지 2 중량부, 프로필렌 글리콜의 0.05 내지 3 중량부, 물의 1 내지 10 중량부, 및 황산알루미늄염의 0.02 내지 1.5 중량부를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the surface cross-linking agent composition contains 0.001 to 2 parts by weight of a surface cross-linking agent, 0.05 to 3 parts by weight of propylene glycol, 1 to 10 parts by weight of water, and 0.02 parts by weight of aluminum sulfate, based on 100 parts by weight of the base resin. A method for producing a superabsorbent polymer comprising from 1.5 parts by weight.
제 1 항에 있어서, 상기 표면 가교제는 알킬렌글리콜의 디글리시딜 에테르계 화합물을 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the surface crosslinking agent includes a diglycidyl ether-based compound of alkylene glycol.
제 1 항에 있어서, 상기 표면 가교제 조성물은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 무기물 입자의 0.01 내지 0.5 중량부를 더 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the surface cross-linking agent composition further comprises 0.01 to 0.5 parts by weight of inorganic particles based on 100 parts by weight of the base resin.
제 1 항에 있어서, 상기 고흡수성 수지는 생리 식염수(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액)에 대한 30분 동안의 원심분리 보수능(CRC)이 35.1 내지 40.5 g/g인 고흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the superabsorbent polymer has a centrifugation retention capacity (CRC) of 35.1 to 40.5 g/g in physiological saline (0.9% by weight aqueous sodium chloride solution) for 30 minutes.
제 1 항에 있어서, 상기 고흡수성 수지는 하기 식 1로 정의되는 투과도(Permeability)가 300초 이하인 고흡수성 수지의 제조 방법:
[식 1]
투과도(초) = TS - TO
TS (단위: 초)는 0.2g의 고흡수성 수지 분말을 0.9중량% 염수(NaCl) 용액으로 30 분간 팽윤시켜 염수-흡수 고흡수성 수지를 준비하고, 0.3psi의 압력 하에서 0.9중량%의 염수 용액이 상기 염수-흡수 고흡수성 수지를 투과하는데 걸리는 시간을 의미하고, TO (단위: 초)는 상기 염수-흡수 고흡수성 수지 없이 0.3psi 압력 하에서 0.9%의 염수 용액이 투과하는데 걸리는 시간을 의미한다.
The method of claim 1, wherein the superabsorbent polymer has a permeability of 300 seconds or less, defined by the following formula 1:
[Equation 1]
Transmittance (sec) = T S - T O
T S (unit: seconds) prepares a salt water-absorbing super absorbent polymer by swelling 0.2 g of super absorbent polymer powder with a 0.9 weight % salt water (NaCl) solution for 30 minutes, and then swells 0.9 weight % salt water solution under a pressure of 0.3 psi. This means the time it takes to permeate the salt water-absorbing superabsorbent polymer, and T O (unit: seconds) means the time it takes for a 0.9% saline solution to permeate under a pressure of 0.3 psi without the salt water-absorbing superabsorbent polymer. .
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