KR20070007162A

KR20070007162A - 수성-액체-흡수제 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20070007162A
Application number: KR1020067022162A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 이케우치; 가즈시 도리이; 시게루 사카모토; 다쿠 이와무라; 사야카 마치다
Original assignee: 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2007-01-12
Also published as: JP4866733B2; CN1938083B; RU2337750C2; RU2006138239A; BRPI0509362A; EP1729881A1; CN1938083A; EP1729881A4; US7981833B2; US20070207924A1; WO2005097313A1; MXPA06010965A; JP2007529295A

Abstract

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 필수 성분으로서 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 것이며, 이때 상기 입자는 수용성 에틸렌형 불포화 단량체의 중합 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되고 내부에 가교화된 구조를 가지며; 상기 흡수제는 0.2 g/g/s 이상의 FSR, 5 내지 25 g/g의 CRC, 400 x 10^-7m³·s/g 이상의 SFC 및 20% 이상의 습윤 다공도를 나타낸다. 상기와 같은 흡수제를 수득하기 위한 본 발명에 따른 방법은 수용성 에틸렌형 불포화 단량체 및 상기 단량체에 대해 0.2 몰% 이상의 비의 내부-가교제를 포함하는 단량체 수용액으로부터 하이드로겔을 수득하고, 이어서 상기 하이드로겔을 0.3 내지 6.4 ㎜ 범위의 천공 직경을 갖는 천공된 구조물로부터 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시키는 단계들을 포함함을 특징으로 한다.

수성-액체-흡수제, 수-흡수성 수지 입자, 수용성 에틸렌형 불포화 단량체, 하이드로겔

Description

수성-액체-흡수제 및 그의 제조 방법{AN AQUEOUS-LIQUID-ABSORBING AGENT AND ITS PRODUCTION PROCESS}

[기술분야]

본 발명은 수성-액체-흡수제 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기저귀와 같은 위생 용품에 유리하게 사용되는 수성-액체-흡수제 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

[배경기술]

지금까지, 수-흡수성 수지는 흡수율, 흡수량, 및 수성 액체에 대한 보유성이 상당하였으며, 따라서 상기를 기저귀와 같은 위생 용품에 사용하기 위해, 필요에 따라 섬유성 물질과 혼합함으로써 상기 위생 용품의 흡수 구조물의 성분으로서 사용하여 왔다.

최근 수년간, 상기 흡수 구조물에서 상기 수-흡수성 수지의 비는 기저귀와 같은 위생 용품의 슬림화 요구의 증가에 따라 증가하는 경향이 있다(예를 들어 하기 특허 문헌 1을 참조하시오).

[특허 문헌 1] WO 95/26209의 팸플릿

흡수 구조물에서 수-흡수성 수지의 비가 증가함에 따라, 통상적인 흡수 구조물에서 미래의 수-흡수성 수지로서, 통상적인 수-흡수성 수지의 성능과 섬유 물질에 의해 제공되는 성능을 겸비하는 수성-액체-흡수제를 개발해야할 필요성이 점점 더 증가하고 있다.

상기와 같은 수성-액체-흡수제에 요구되는 성능의 예에는, 하중 하 및 하중 부재 하에서 수성 액체를 흡수하고 보유하는 성능은 말할 것도 없이, 수성 액체를 신속하게 흡수하는 성능(섬유성 물질의 성능이 이에 크게 기여한다); 상기 수성 액체를 흡수한 후에 상기 액체를 확산시키는 성능; 및 상기 수성 액체를 흡수한 후에 상기 액체를 보유할 수 있는 성능이 포함된다.

[발명의 개시]

발명의 목적

본 발명의 목적은 수성-액체-흡수제 및 그의 제조 방법을 제공하는 것으로, 여기에서 상기 수성-액체-흡수제는 상기 성능들을 가지며 위생 용품의 용도 및 다른 용도에 적합하다.

발명의 요약

본 발명자들은 상기 문제들을 해결하기 위해 열심히 연구하기로 했다. 이어서, 본 발명자들은 상기 문제들을 해결하기 위한 수성-액체-흡수제가 필수 성분으로서 수-흡수성 수지 입자를 포함해야 한다는 과거의 경험으로부터 확신을 갖게 되었으며, 이때 상기 수-흡수성 수지 입자는 수용성 에틸렌형 불포화 단량체의 중합 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되고 그의 내부에 가교화된 구조(crosslinked structure)를 갖는다. 상기 확신을 갖게 된 이유는 상기 수-흡수성 수지 입자는 수성 액체의 흡수 및 보유의 성능에 있어서 본질적으로 탁월하지만, 섬유성 물질은 이러한 성능이 거의 없다는 것이다.

따라서, 본 발명자들은 후속적으로, 필수 성분으로서 상기 수-흡수성 수지 입자를 포함한다는 가정 하에 수성-액체-흡수제의 성능 디자인에 대한 일련의 각종 연구들을 수행하였다. 그 결과, 본 발명자들은 필수 성분으로서 상기 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 수성-액체-흡수제가 5 내지 25 g/g의 수 흡수능(CRC) 및 0.2 g/g/s 이상의 흡수율(FSR)을 나타낼 필요가 있음을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 상기 수성-액체-흡수제가 수성 액체를 흡수한 후에 상기 액체를 수직 및 수평 방향으로 빠르게 추가 확산시키기 위해서는 상기 수성-액체-흡수제가 400 x 10^-7 ㎤·s/g 이상의 식염수 흐름 전도도(SFC: Saline Flow Conductivity)를 나타낼 필요가 있고, 다른 한편으로 상기 수성-액체-흡수제가 수성 액체를 흡수한 후에 상기 액체를 추가로 보유할 수 있는 수성 액체 보유능을 갖기 위해서 상기 수성-액체-흡수제가 20% 이상의 습윤 다공도를 나타낼 필요가 있음을 추가로 발견하였다. 이어서, 본 발명자들은 상기를 실현하기 위한 구성 및 제조 방법을 또한 이해하고, 제조하고 수행하며, 이어서 그의 작용 및 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 필수 성분으로서 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 수성-액체-흡수제이며, 상기 수-흡수성 수지 입자는 수용성 에틸렌형 불포화 단량체의 중합 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되고 내부에 가교화된 구조를 가지며; 이때 상기 수성-액체-흡수제는 0.2 g/g/s 이상의 흡수율(FSR), 5 내지 25 g/g의 수 흡수능(CRC), 400 x 10^-7 ㎤·s/g 이상의 식염수 흐름 전도도(SFC) 및 20% 이상의 습윤 다공도를 나타냄을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 수성-액체-흡수제에 관하여,

상기 수성-액체-흡수제는 미립자 형상이고, 그의 90 중량% 이상이 150 내지 600 ㎛ 범위의 입자 직경을 갖는 입자의 형태일 수 있고;

상기 수-흡수성 수지 입자의 적어도 일부는 응집체 입자(agglomerate particles)일 수 있으며;

상기 수-흡수성 수지 입자는 표면-가교화된 것일 수 있고;

상기 수성-액체-흡수제는 액체-투과성-촉진제를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제의 제조 방법은 필수 성분으로서 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 수성-액체-흡수제의 제조 방법으로, 상기 방법은 수용성 에틸렌형 불포화 단량체 및 상기 단량체에 대해 0.2 몰% 이상의 비의 내부-가교제를 포함하는 단량체 수용액을 제조하고; 이어서 상기 단량체 수용액 중의 상기 수용성 에틸렌형 불포화 단량체를 중합 및 내부-가교화시켜 하이드로겔을 형성시키고; 이어서 상기 하이드로겔을 0.3 내지 6.4 ㎜ 범위의 천공 직경을 갖는 천공된 구조물로부터 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시켜 분쇄된 겔 입자를 수득하고; 이어서 상기 분쇄된 겔 입자를 건조시켜 수-흡수성 수지 입자를 수득하는 단계들을 포함한다.

상기 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제의 제조를 위한 상기 방법에 관하여:

상기 분쇄된 겔 입자의 적어도 일부가 응집체일 수 있고;

상기 수성-액체-흡수제의 제조 방법이 수-흡수성 수지 입자의 표면-가교화 단계를 더 포함할 수 있으며;

상기 수성-액체-흡수제의 제조 방법이 상기 수-흡수성 수지 입자에 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 가하는 단계를 더 포함할 수 있고;

상기 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 액체-투과성-촉진제의 첨가에 의해 수행할 수 있으며;

상기 액체-투과성-촉진제가 다가 금속 화합물(polyvalent metal compounds), 다중 양이온 화합물(polycationic compounds) 및 무기 미세 입자 중에서 선택된 하나 이상의 일원일 수 있고;

상기 단량체 수용액이 35 중량% 이상 포화 농도 이하의 단량체 농도를 가질 수 있다.

발명의 효과

본 발명에서, 예를 들어 기저귀와 같은 위생 용품 중의 흡수 구조물을 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제를 포함시켜 구성하는 경우, 상기 위생 용품의 용도 및 다른 용도에서 상기 위생 용품의 슬림화를 훌륭하게 수행할 수 있는데, 그 이유는 상기 수성 액체를 빠르게 흡수하고, 또한 상기 수성 액체를 훨씬 더 넓은 범위를 통해 확산시킬 수 있으며, 또한, 상기 수성 액체를 상기 수성-액체-흡수제에 의해 흡수되는 것 이상의 양으로 보유할 수 있기 때문이다.

도면의 간단한 설명

도 1은 AAP를 측정하기 위해 사용되는 측정 장치에 대한 도식적인 단면도이다.

도 2는 SFC를 측정하기 위해 사용되는 측정 장치에 대한 도식적인 단면도이다.

도 3은 SFC를 측정하기 위해 사용되는 측정 장치의 일부에 대한 도식적인 단면도이다.

도 4는 SFC를 측정하기 위해 사용되는 측정 장치의 피스톤 헤드에 대한 하면도이다.

[기호의 설명]

100: 플라스틱 지지 실린더

101: 400 메쉬의 스테인레스 금속 거즈

102: 팽창된 겔(수성-액체-흡수제)

103: 피스톤

104: 하중(중량)

105: 페트리 디쉬

106: 유리 필터 플레이트

107: 필터 페이퍼

108: 생리 식염수 용액

200: 단부 개방 유리관 및 고무 마개 요소

201: 고무 마개 요소

202: 저장 탱크

203: 실험실용 잭

204: 밸브가 있는 유리관

205: 밸브

206: SFC 기구

207: 수거 탱크

208: 저울

209: 지지대

210: 가요성 관

211: 분동

212: 피스톤

213: 덮개

214: 실린더

215: 피스톤 헤드

216: 400 메쉬의 철망

217: 팽창된 수성-액체-흡수제

발명의 상세한 설명

이후부터, 본 발명에 대한 상세한 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명의 범위는 이러한 설명에 얽매이지 않으며, 하기 예시 이외의 것들도 또한 본 발명의 진의를 이탈하지 않는 범위 내에서 하기의 예시를 적합하게 변경시킨 형태로 수행할 수 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자(water-absorbent resin particles)는 수용성 에틸렌형 불포화 단량체의 중합 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되고 내부에 가교화된 구조(crosslinked structure)를 갖는 수 불용성, 수 팽창성 및 하이드로겔 형성성 중합체의 입자이다. "수 팽창성"이란 용어는 유리하게는 5 배 이상의 수 흡수능(water absorption capacity)을 나타냄을 의미한다. "수 불용성"이란 용어는 유리하게는 50 중량% 이하, 보다 유리하게는 20 중량% 이하, 훨씬 더 유리하게는 하기 언급되는 범위의 추출성 성분 함량을 가짐을 의미한다. 또한, 상기 수 흡수능은 적어도 생리 식염수 용액의 경우 5 배 이상이다. 상기 입자 형상의 예에는: 구형; 구의 응집체 형상; 평평해진 구와 같은 형상; 불규칙하게 분쇄된 형상; 불규칙하게 분쇄된 물질의 응집체 형상; 및 기공들을 갖는 발포된 형상이 포함된다. 부수적으로, 본 발명에서 상기 수-흡수성 수지 입자를 간단히 수-흡수성 수지라 칭할 수 있다.

본 발명에서 수성-액체-흡수제(aqueous-liquid-absorbing agent)는 수성 액체의 흡수 및 고화제를 지칭하며, 주 성분으로서 수-흡수성 수지를 포함하고 필요에 따라 소량 또는 매우 소량의 첨가제 또는 물을 추가로 포함한다. 상기 수-흡수성 수지 함량은 전체 수성-액체-흡수제에 대해 유리하게는 70 내지 100 중량%, 보다 유리하게는 80 내지 100 중량%, 훨씬 더 유리하게는 90 내지 100 중량%의 범위이다. 소량 또는 매우 소량의 성분으로서, 대개는 물이 그의 주 또는 필수 성분으로서 함유되며, 추가로 하기 언급하는 액체-투과성-촉진제(liquid- permeability-enhancing agent) 또는 첨가제 등이 사용된다.

부수적으로, 상기 수성 액체는 물로 제한되지 않으며, 상기 수성 액체의 예로는: 뇨; 혈액; 대변; 폐액(waste liquids); 수분; 증기; 얼음; 물과 유기 또는 무기 용매의 혼합물; 빗물; 및 지하수가 있다. 상기 수성 액체는 상기가 물을 함유한다면 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 유리하게는 상기 수성-액체-흡수제를 뇨, 특히 인간의 뇨의 흡수 및 고화제로서 사용한다.

상기 수 불용성, 수 팽창성, 및 하이드로겔 형성성 중합체 또는 그의 입자의 구체적인 예로는: 폴리(아크릴산)의 부분 중화되고 가교화된 중합체(예를 들어 USP 4,625,001, USP 4,654,039, USP 5,250,640, USP 5,275,773, EP 0456136); 전분-아크릴산의 가교화되고 부분 중화된 그래프트 중합체(USP 4,076,663); 이소부틸렌-말레산의 공중합체(USP 4,389,513); 비닐 아세테이트-아크릴산의 비누화된 공중합체(USP 4,124,748); 아크릴아미드의 가수분해된 (공)중합체(USP 3,959,569); 및 아크릴로니트릴의 가수분해된 중합체(USP 3,935,099)가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제의 제조 방법은 생성되는 수성-액체-흡수제가 본 발명에 따른 물성을 만족한다면 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 예를 들어 상기 수성-액체-흡수제를 하기 방법 1 내지 방법 3에 의해 수득할 수 있다.

<방법 1>:

다량(소정의 범위)의 가교제의 존재 하에서 불포화 단량체 수용액을 가교화-중합(crosslink-polymerizing)시키고; 이어서 생성된 하이드로겔(hydrogel)을 소정의 천공 직경(perforation diameters)을 갖는 천공된 구조물(perforated structure)로부터 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시키고; 이어서 상기 분쇄된 겔을 건조시키는 단계들을 포함하는 방법.

<방법 2>:

다량(소정의 범위)의 가교제의 존재 하에서 및 발포제의 존재 하에서 불포화 단량체 수용액을 가교화-중합시키고; 이어서 생성된 하이드로겔을 분쇄시키고; 이어서 상기 분쇄된 겔을 건조시키는 단계들을 포함하는 방법.

<방법 3>:

다량(소정의 범위)의 가교제(crosslinking agent)의 존재 하에서 불포화 단량체 수용액을 가교화-중합시키고; 이어서 생성된 하이드로겔을 분쇄시키고; 이어서 상기 분쇄된 겔을 건조시키고; 이어서 상기를 응집시키는 단계들을 포함하는 방법.

상기 방법 1 내지 3에서, 유리하게는, 상기 분쇄된 겔은 응집체 입자의 형태이고, 또한 유리하게는 상기 액체-투과성-촉진제의 첨가 또는 표면-가교화(surface-crosslinking)를 건조 후에 수행하고, 또한 유리하게는, 상기 중합을 소정의 고 농도를 갖는 수용액 중에서 수행한다.

이후부터, 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제의 제조 방법(방법 1 내지 3, 특히 방법 1) 및 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제에 대한 설명을 차례로 제공한다.

상기 수용성 에틸렌형 불포화 단량체(water-soluble ethylenically unsaturated monomer)의 예로는 카복시 그룹 함유 수용성 단량체, 설폰산 그룹 함유 수용성 단량체, 및 아미드 그룹 함유 수용성 단량체가 있다. 유리하게는, 상 기 카복실 그룹 함유 수용성 단량체가 사용되며, 특히 유리하게는 아크릴산 및/또는 그의 염이 사용된다.

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자는 유리하게는 아크릴산 및/또는 그의 염을 포함하는 단량체의 중합 단계를 포함하는 방법에 의해 수득된 가교화된 폴리(아크릴산)(염) 중합체를 포함하는 수-흡수성 수지 입자이다.

본 발명에서 상기 가교화된 폴리(아크릴산)(염) 중합체는 유리하게는 50 내지 100 몰%, 보다 유리하게는 70 내지 100 몰%, 훨씬 더 유리하게는 90 내지 100 몰% 양의 아크릴산 및/또는 그의 염을 포함하는 단량체의 중합 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되고 내부에 가교화된 구조를 갖는 중합체이다. 또한, 상기 중합체 중의 산 그룹의, 유리하게는 25 내지 100 몰%, 보다 유리하게는 50 내지 99 몰%, 훨씬 더 유리하게는 55 내지 80 몰%가 중화된다. 상기 염의 예로서, 하기와 같은 것들 중 하나 이상을 인용할 수 있다: 알칼리 금속(예를 들어 나트륨, 칼륨, 리튬) 염, 암모늄 염 및 아민 염. 상기 염을 형성하기 위한 산 그룹의 중화를 중합 전에 단량체 상태에서 수행하거나, 또는 중합 도중 또는 중합 후에 중합체 상태에서 수행하거나, 또는 이들 두 상태 모두에서 수행할 수 있다.

상기 가교화된 폴리(아크릴산)(염) 중합체(유리하게는 본 발명에서 수-흡수성 수지 입자로서 사용된다)는 필요하다면 또 다른 단량체를, 주성분으로서 사용되는 수용성 에틸렌형 불포화 단량체(아크릴산 및/또는 그의 염)와 함께 공중합시켜 수득한 공중합체일 수 있다.

상기 다른 단량체의 구체적인 예로는: 음이온성 불포화 단량체(예를 들어 메 타크릴산, 말레산, 비닐설폰산, 스티렌설폰산, 2-(메트)아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-(메트)아크릴로일에탄설폰산, 2-(메트)아크릴로일프로판설폰산) 및 그들의 염; 비이온성 친수성 그룹 함유 불포화 단량체(예를 들어 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N-n-프로필(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 비닐피리딘, N-비닐피롤리돈, N-아크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘, N-비닐아세트아미드); 및 양이온성 불포화 단량체(예를 들어 N,N-디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드, 및 그의 4급 염)가 있다. 이들 아크릴산 및/또는 그의 염 이외의 단량체로서 사용되는 단량체의 양은 유리하게는 전체 단량체의 0 내지 30 몰%, 보다 유리하게는 0 내지 10 몰%이다.

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자는 내부에 가교화된 구조를 갖는다.

본 발명에 사용되는 바와 같은 수-흡수성 수지 입자에 내부-가교화된 구조(internal crosslinked structure)를 도입시키는 방법에 대해서, 상기 방법의 예로서: 임의의 가교제(crosslinking agent)없이 자기-가교화(self-crosslinking)에 의해 도입을 수행하는 방법; 및 분자당 2 개 이상의 중합성 불포화 그룹 및/또는 2 개 이상의 반응성 그룹을 갖는 내부-가교제와의 공중합 또는 반응에 의해 도입을 수행하는 방법이 있다.

이러한 내부-가교제(internal-crosslinking agents)의 구체적인 예로는: 공중합성 가교제, 예를 들어 N,N'-메틸렌비스(메트)아크릴아미드, (폴리)에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤 아크릴레이트 메타크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 개질된 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트, 트리알릴 포스페이트, 트리알릴아민, 테트라알릴옥시에탄, 펜타에리쓰리톨 트리알릴 에테르, 및 폴리(메트)알릴옥시알칸이 있다. 또한, 공중합성 그룹 및 공유 결합성 그룹을 갖는 내부-가교제의 예로서 (폴리)에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세롤 디글리시딜 에테르, 에틸렌디아민, 폴리에틸렌이민, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트 및 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트를 인용할 수 있다.

또한, 그 밖에, 2 개 이상의 공유 결합성 또는 이온 결합성 그룹을 갖는 내부-가교제의 예로서: 다가 알콜 화합물(polyhydric alcohol compounds)(예를 들어 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 2-부텐-1,4-디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-사이클로헥산 디메탄올, 1,2-사이클로헥산올, 트리메틸올프로판, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 폴리옥시프로필렌, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 공중합체, 펜타에리쓰리톨 및 솔비톨); 및 다가 금속 화합물(예를 들어 아연, 칼슘, 마그네슘, 알루미늄, 철 및 지르코늄의 수산화물 및 염화물)이 있다.

이들 내부-가교제를 각각 단독으로 또는 서로 함께 조합하여 사용할 수 있다. 무엇보다도, 상기 수득된 수-흡수성 수지의 수분 흡수성 등의 관점에서, 2 개 이상의 중합성 불포화 그룹을 갖는 화합물을 내부-가교제로서 필수적으로 사용하는 것이 유리하며, 공중합성 그룹 및 공유 결합성 그룹을 갖는 내부-가교제 또는 2 개 이상의 공유 결합성 또는 이온 결합성 그룹, 특히 다가 알콜을 갖는 내부-가교제를 함께 사용하는 것이 보다 유리하다.

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자는 유리하게는 본 발명의 효과를 충분히 발휘하기 위한 고도로 가교화된 중합체의 입자들이다. 사용되는 내부-가교제의 양은 전체 단량체(내부-가교제를 제외한 수용성 에틸렌형 불포화 단량체)에 대해 유리하게는 0.005 내지 3 몰%, 보다 유리하게는 0.01 내지 2 몰%, 훨씬 더 유리하게는 0.2 내지 2 몰%, 특히 유리하게는 0.4 내지 1.5 몰%의 범위이다. 특히, 상기 내부-가교제를 전체 단량체(내부-가교제를 제외한 수용성 에틸렌형 불포화 단량체)에 대해 0.2 몰% 이상의 양으로 사용하는 경우, 본 발명의 효과가 훨씬 더 잘 발휘될 수 있다는 이점이 있다.

또한, (i) 2 개 이상의 중합성 불포화 그룹을 갖는 내부-가교제 및 (ii) 공중합성 그룹 및 공유 결합성 그룹을 갖는 내부-가교제 또는 공유 결합성 또는 이온 결합성 그룹을 갖는 내부-가교제를 본 발명에서 내부-가교제로서 서로 함께 사용하는 경우, 이들 사용되는 내부-가교제의 양은 전체 단량체(내부-가교제를 제외한 수용성 에틸렌형 불포화 단량체)에 대해 하기의 범위이다: 유리하게는 (i) 0.005 내지 3 몰% 및 (ii) 0 내지 2.995 몰%; 보다 유리하게는 (i) 0.01 내지 2 몰% 및 (ii) 0 내지 1.99 몰%; 특히 유리하게는 (i) 0.2 내지 2 몰% 및 (ii) 0 내지 1.9 몰%.

상기 중합을 수행하는 경우, 하기의 것들을 첨가할 수 있다: 전체 단량체(내부-가교제를 제외한 수용성 에틸렌형 불포화 단량체)에 대해 0 내지 30 중량%의 양의 친수성 중합체(예를 들어 전분, 셀룰로스, 전분 유도체, 셀룰로스 유도체, 폴리비닐 알콜, 폴리(아크릴산)(염) 및 가교화된 폴리(아크릴산)(염); 및 전체 단량체(내부-가교제를 제외한 수용성 에틸렌형 불포화 단량체)에 대해 0 내지 1 중량%의 양의 쇄 전달제(chain transfer agents)(예를 들어 차아인산(염)).

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자를 수득하기 위해 주성분으로서 수용성 에틸렌형 불포화 단량체(유리하게는, 아크릴산 및/또는 그의 염)를 포함하는 상기 단량체를 중합시키는 경우, 벌크 중합, 역상 현탁 중합 또는 침전 중합을 수행할 수 있으나, 중합 조절 성능 또는 용이성의 관점에서 단량체가 수용액의 형태로 사용되는 수용액 중합을 수행하는 것이 유리하다. 상기와 같은 중합 방법들은 예를 들어 USP 4,625,001, USP 4,769,427, USP 4,873,299, USP 4,093,776, USP 4,367,323, USP 4,446,261, USP 4,683,274, USP 4,690,996, USP 4,721,647, USP 4,738,867, USP 4,748,076 및 EP 1178059에 개시되어 있다.

상기 중합을 수행하는 경우, 예를 들어 하기를 사용할 수 있다: 라디칼 중합 개시제, 예를 들어 과황산 칼륨, 과황산 암모늄, 과황산 나트륨, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 과산화 수소, 및 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 디하이드로클로라이드; 및 활성 에너지 광선, 예를 들어 자외선 및 전자 광선. 또한 상기 라디칼 중합 개시제를 사용하는 경우에, 상기를 산화환원 중합을 수행하기 위해 환원제, 예를 들어 아황산 나트륨, 아황산수소 나트륨, 황산 제 1 철, 및 L-아스코르브산과 함께 사용할 수 있다. 이들 사용되는 중합 개시제의 양은 전체 단량체에 대해 유리하게는 0.001 내지 2 몰%, 보다 유리하게는 0.01 내지 0.5 몰%의 범위이다.

상기 중합을 수행하는 경우, 상기 단량체를 포화 농도를 초과하는 슬러리 상태로 사용할 수 있다. 그러나, 상기 사용되는 단량체 수용액은 유리하게는 35 중량% 이상 포화 농도 이하, 보다 유리하게는 37 중량% 이상 포화 농도 이하의 단량체 농도를 갖는다. 상기 단량체 수용액의 온도는 유리하게는 0 내지 100 ℃, 보다 유리하게는 10 내지 95 ℃의 범위이다. 부수적으로, 상기 포화 농도는 단량체 수용액의 온도에 따라 정해진다.

상기 중합에 의해 수득된 수-흡수성 수지는 하이드로겔이며, 그의 형상은 일반적으로는 불규칙하게 분쇄된 형상, 구형 형상, 섬유 형상, 막대 형상, 대략적으로 구형인 형상, 평평한 형상 등이다.

상기 생성된 하이드로겔을 그대로 건조시킬 수 있다. 그러나, 유리하게는 상기 하이드로겔을 0.3 내지 6.4 ㎜ 범위의 천공 직경을 갖는 천공된 구조물로부터 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시키고 이에 의해 상기를 분쇄된 겔 입자로 형성 시킨다. 상기 고도로 가교화된(고도로 내부-가교화된) 하이드로겔을 소정의 천공 직경을 갖는 천공된 구조물로부터 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시키는 상기와 같은 유리한 압출에 의해, 상기 하이드로겔을 본 발명의 효과를 충분히 발휘할 수 있는 분쇄된 겔 입자로 형성시키는 것이 가능해진다. 상기 천공의 형상은 예를 들어 원형, 4변형(예를 들어 사각형, 직사각형), 삼각형, 또는 육각형 형상이며 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 유리하게는 상기 하이드로겔을 환상 천공으로부터 압출시킨다. 부수적으로, 상기 언급한 천공 직경은 메쉬 눈 부분(mesh opening portions)의 바깥둘레를 원형으로 전환시키는 경우 제공되는 직경으로서 정의된다.

상기 분쇄된 겔 입자를 수득하기 위해 상기 압출 분쇄를 수행하기 위한 천공된 구조물의 천공 직경은 보다 유리하게는 0.5 내지 4.0 ㎜, 훨씬 더 유리하게는 0.5 내지 3.0 ㎜의 범위이다.

상기 천공된 구조물의 천공 직경이 0.3 ㎜보다 작은 경우, 상기 겔은 줄 모양으로 되거나 또는 압출되지 못할 우려가 있다. 상기 천공된 구조물의 천공 직경이 6.4 ㎜보다 큰 경우, 본 발명이 효과가 발휘되지 못할 우려가 있다.

분쇄된 겔 입자를 수득하기 위해 압출 분쇄를 수행하기 위한 장치의 예는 하이드로겔 중합체를 천공된 플레이트로부터 압출시켜 상기 하이드로겔 중합체를 분쇄시키는 등을 포함한다. 압출 기계로서, 하이드로겔 중합체를 그의 공급 유입구로부터 천공된 플레이트로 압착 공급할 수 있는 유형, 예를 들어 스크류 유형 또는 회전 롤 유형의 기계가 사용된다. 상기 스크류형 압출기는 단일 또는 다중 스크 류 유형일 수 있으며 식용 고기, 고무 및 플라스틱의 압출 성형에 통상적으로 사용되거나 또는 분쇄기로서 사용되는 유형일 수 있다. 이의 예로는 미트 초퍼(meat choppers) 및 돔 그랜(Dome Gran)이 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자의 적어도 일부는 응집체 입자인 것이 유리하다. 보다 유리하게는, 상기 응집체 입자는 입자 직경이 150 ㎛ 미만인 입자들의 응집 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되는 것이다. 상기 수-흡수성 수지 입자의 적어도 일부가 응집체 입자이도록 하는 방식을 성취하기 위한 방법은 특별히 제한되지 않으며 지금까지 공지된 응집 방법들이 상기에 적용된다면 그것으로 된다. 상기와 같이 적용 가능한 방법들의 예에는: 온수 및 수-흡수성 수지 입자의 미세 분말을 함께 혼합하고 이어서 건조시키는 방법(USP 6,228,930); 수-흡수성 수지 입자의 미세 분말을 단량체 수용액과 혼합하고 이어서 생성된 혼합물을 중합시키는 방법(USP 5,264,495); 물을 수-흡수성 수지 입자의 미세 분말에 가하고 이어서 생성된 혼합물을 소정의 표면 압력 이상의 압력 하에서 응집시키는 방법(EP 084-4270); 수-흡수성 수지 입자의 미세 분말을 충분히 습윤시켜 비결정성 겔을 형성시키고, 이어서 상기 겔을 건조 및 분쇄시키는 방법(USP 4,950,692); 수-흡수성 수지 입자의 미세 분말과 중합체 겔을 함께 혼합하는 방법(USP 5,478,879)이 포함된다.

또한, 본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자의 적어도 일부가 발포된 입자인 것이 유리하다. 이들 발포된 입자는 유리하게는 아조 개시제 또는 발포제(예를 들어 카보네이트)를 함유하는 단량체를 중합시키는 단계 또는 단량체를 불활성 기체에 의해 발포시킴으로써 상기 단량체가 기포를 함유하는 동안 중합시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법에 의해 수득되는 것들이다.

특히 유리한 방식으로서, 본 발명자들은 상기 언급한 바와 같이 하이드로겔(소정의 단량체 농도를 가지며 소정 량의 내부-가교제를 함유하는 단량체 수용액을 중합시켜 수득함)을 소정의 조건 하에서 압출시켜(즉, 0.3 내지 6.4 ㎜ 범위 천공 직경을 갖는 천공된 구조물로부터 압출시켜) 상기 하이드로겔을 분쇄시키는 경우, 상기 응집을 상기 겔 분쇄와 동시에 수행할 수 있음을 발견하였다. 이러한 방법에서, 분쇄와 동시에 응집을 수행하기 위해서는 예를 들어: 물; 내부-가교제의 예로서 상기 언급한 바와 같은 다가 알콜; 물과 상기 다가 알콜의 혼합 액체; 내부-가교제의 예로서 상기 언급한 다가 금속 화합물을 물에 용해시켜 제조한 용액; 또는 이들의 증기를 첨가하는 것이 허용된다. 즉, 하이드로겔을 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시킴으로써 수득한 분쇄된 겔 입자의 적어도 일부가 응집체인 것이 유리하다. 부수적으로, 상기 응집체는 미세하게 분쇄된 겔 입자들이 서로 부착하여 생성된 형태, 즉 상기 입자들의 점착에 의해 생성된 형태, 또는 한 입자에 보다 작은 입자들이 부착하여 생성된 형태인 것들을 지칭한다. 상기 응집체의 형태에 대해서, 하나보다 많은 입자가 함께 결합된 상태를 광학 현미경 또는 전자 현미경으로 확인하는 것도 가능하다. 그 밖에, 상기 수성-액체-흡수제가 미립자인 경우, 상기 응집체의 형태를 또한 상기 응집에 기인한 벌크 밀도의 감소로부터 확인할 수 있다.

본 발명에서, 상기 수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제는 유리하게 는 0.40 내지 0.67 g/㎖, 보다 유리하게는 0.45 내지 0.65 g/㎖, 훨씬 더 유리하게는 0.50 내지 0.60 g/㎖ 범위의 벌크 밀도를 가지며 상기와 같은 범위에서 응집체 입자를 함유한다. 상기 벌크 밀도가 상기 범위로부터 벗어나거나 또는 응집체 입자를 함유하지 않는 경우, 본 발명의 효과가 발휘되기 어려울 우려가 있다. 상기 응집체 입자를 함유하는 상기와 같은 수성-액체-흡수제를 수득함으로써, 흡수율, 수 흡수능, 식염수 흐름 전도도 및 습윤 다공도(wet porosity)가 탁월한 수성-액체-흡수제를 수득하는 것이 쉬워진다.

상기 중합에 의해 수득한 하이드로겔을 유리하게는 상기 하이드로겔을 0.3 내지 6.4 ㎜ 범위의 천공 직경을 갖는 천공된 구조물로부터 압출시켜 상기 하이드로겔을 분쇄시키고 이에 의해 분쇄된 겔 입자를 수득하는 상기 단계에 의해 가공한 후에 건조시키는 것이 유리하다. 이러한 건조 후에, 유리하게는 추가의 분쇄를 수행한다.

특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 하이드로겔 또는 분쇄된 겔 입자의 건조 조건은: 온도가 120 내지 250 ℃의 범위이고 지속 기간이 10 내지 180 분의 범위인 것이 유리하고: 온도가 150 내지 200 ℃의 범위이고 지속 기간이 30 내지 120 분의 범위인 것이 보다 유리하다. 또한, USP 4,920,202에 개시된 바와 같은 건조 방법을 적용시킬 수도 있다.

상기 건조의 결과로서, 상기 하이드로겔 또는 분쇄된 겔 입자는 유리하게는 70 내지 99.8 중량%, 보다 유리하게는 80 내지 99.7 중량%, 훨씬 더 유리하게는 90 내지 99.5 중량% 범위의 고체 함량(180 ℃에서 3 시간 동안 건조 시의 건조 손실을 건조 전의 중량에서 감하여 남은, 중량의 비로서 정의됨)을 갖는다. 상기 고체 함량이 상기 범위로부터 벗어나는 경우, 상기 수-흡수성 수지의 물성을 그의 표면 처리(가교화)에 의해 향상시키는 것은 어렵다.

상기 하이드로겔 또는 분쇄된 겔 입자(유리하게는 건조시킨 후의)의 분쇄 조건은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 예를 들어 지금까지 공지된 분쇄기(예를 들어 롤 밀, 햄머 밀)를 사용할 수 있다. 상기 분쇄에 의해 수득된 형상은 유리하게는 불규칙하게 분쇄된 형상이며, 보다 유리하게는 넓은 표면적을 갖는 응집된 형상의 입자들이 부분적으로 포함된다.

본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자를 예를 들면 분류 등에 의해 추가로 처리하며, 이에 의해 중량 평균 입자 직경을 유리하게는 150 내지 500 ㎛, 보다 유리하게는 200 내지 400 ㎛, 훨씬 더 유리하게는 250 내지 380 ㎛의 범위로 조절한다. 또한, 대수 표준 편차(σζ)를 유리하게는 0.45 내지 0.20, 보다 유리하게는 0.35 내지 0.22, 훨씬 더 유리하게는 0.30 내지 0.25의 범위로 조절한다. 본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자에 대해서 이와 같은 식으로 상기 중량 평균 입자 직경 및 대수 표준 편차(σζ)를 조절함으로써, 본 발명의 효과가 훨씬 더 잘 발휘될 수 있다.

본 발명에서, 상기 분류를 필요에 따라 수행하는 경우, 상기 분류에 사용되는 체를 상기 분류 효율에 대해 제공된 고려사항에 따라 선택할 필요가 있다. 예를 들어, 메쉬 눈 크기(mesh opening size)가 150 ㎛인 체를 통과하는 수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제를 분류 공정에 의해 제거하는 경우, 입자 직경이 150 ㎛ 이하인 입자들은 완전히 제거되기 어려우며, 따라서 사용되는 체의 유형을 목표 입자 직경을 갖는 수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제를 수득하기에 적합하게 선택하는 것이 유리하다.

본 발명의 효과를 훨씬 더 잘 발휘하기 위해서, 본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자는 150 내지 600 ㎛ 범위의 입자 직경을 갖는 입자를 90 내지 100 중량%, 보다 유리하게는 95 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이 유리하며, 또한 본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자는 150 내지 500 ㎛ 범위의 입자 직경을 갖는 입자를 90 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이 보다 유리하며, 특히 유리하게는 95 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이다. 입자 직경이 150 ㎛ 미만인 입자가 다량으로 포함된 경우, 액체 투과성이 너무 불충분하여 본 발명의 효과를 충분히 발휘하지 못하는 결과를 생성시킬 수 있다. 입자 직경이 600 ㎛를 초과하는 입자가 다량으로 포함된 경우, 실제 사용시, 예를 들어 상기와 접촉하는 동안 인체에 불쾌한 느낌을 줄 우려가 있다.

본 발명의 효과를 훨씬 더 잘 발휘하기 위해서, 본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자에 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 가하는 것이 유리하다.

특별히 제한되는 것은 아니지만, 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 유리하게는 액체-투과성-촉진제의 첨가에 의해 수행한다.

본 발명에서, 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 하기 언급하는 표면 처리(가교화) 전, 이와 동시에 또는 이후 어느 때라도 수행할 수 있다. 그러나, 본 발명의 효과를 보다 잘 발휘하기 위해서는 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 표면 처리 (가교화) 후 및 이와 별도로 수행하는 것이 유리하다.

상기 액체-투과성-촉진제의 예로는 다가 금속 화합물(예를 들어 황산 알루미늄, 칼륨 명반, 암모늄 명반, 나트륨 명반, (폴리)알루미늄 클로라이드, 및 이들의 수화물); 다중 양이온 화합물(예를 들어 폴리에틸렌이민, 폴리비닐아민, 폴리알릴아민); 및 무기 미세 입자(예를 들어 실리카, 알루미나, 벤토나이트)가 있다. 이들을 각각 단독으로 사용하거나 또는 서로 함께 조합하여 사용할 수 있다. 무엇보다도, 식염수 흐름 전도도(SFC) 및 습윤 다공도의 향상과 관련하여, 수용성 다가 금속 염(예를 들어 황산 알루미늄, 칼륨 명반)이 유리하다.

상기 액체-투과성-촉진제를 수-흡수성 수지 입자에 대해 유리하게는 0.001 내지 10 중량%, 보다 유리하게는 0.01 내지 5 중량%의 양으로 사용한다.

상기 액체-투과성-촉진제의 첨가 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기를 건식 혼합하거나, 또는 액체-투과성-촉진제를 수용액의 형태로 가하거나, 또는 상기 첨가 방법을 열-융합에 의해 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 건식 혼합은 수-흡수성 수지 입자를 건조 및 분쇄시킨 후에 상기 액체-투과성-촉진제(고체 및 분말 상이다)(예를 들어 다가 금속 화합물 또는 무기 미세 입자)와 균일하게 혼합시키는 방법이다. 필요하다면, 상기 혼합 후에 물 또는 다가 알콜 수용액을 추가로 가하여 혼합하고, 추가로 가열을 수행할 수도 있다. 수용액 형태의 상기 첨가는 상기 다가 금속 화합물 또는 다중 양이온 화합물 등의 수용액을 수-흡수성 수지 입자에 가하여 이들을 함께 혼합시키는 방법이다. 상기 다가 금속 화합물 또는 다중 양이온 화합물의 농도가 클수록 유 리하다. 또한, 상기 혼합 후에, 필요에 따라 가열을 수행할 수 있다. 상기 열 융합은 상기 다가 금속 수화물(예를 들어 황산 알루미늄, 칼륨 명반, 암모늄 명반, 나트륨 명반)과 수-흡수성 수지 입자를 함께 혼합한 후에 또는 이와 동시에 가열을 수행하거나; 또는 예열시킨 수-흡수성 수지 입자를 다가 금속 화합물과 혼합시키는 방법이며; 이에 의해 상기 다가 금속 수화물이 융해되어 상기 수-흡수성 수지 입자에 부착된다. 필요에 따라, 상기 가열 전에 물을 가할 수도 있다.

본 발명의 효과를 훨씬 더 잘 발휘하기 위해서는 본 발명에 사용될 수 있는 수-흡수성 수지 입자가 표면-가교화된 것이 유리하다.

상기 수-흡수성 수지 입자의 표면-가교화 단계를 유리하게는 상기 수-흡수성 수지 입자에 액체 투과성 촉진을 위해 상기 언급한 처리를 가하는 단계 전, 이와 동시, 및 상기 단계 후 중에서 선택된 하나 이상의 단계에서 수행한다.

상기 표면-가교화 처리에 사용될 수 있는 표면-가교제의 예로는, 수-흡수성 수지 입자의 작용기(특히 카복실 그룹)와 반응성인 2 개 이상의 작용기를 갖는 유기 표면-가교제; 다가 금속 화합물; 및 다중 양이온이 있다. 이들의 예로는 다가 알콜 화합물(예를 들어 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 2-부텐-1,4-디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,2-사이클로헥산올, 트리메틸올프로판, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 폴리옥시프로필렌, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 공중합 체, 펜타에리쓰리톨 및 솔비톨); 에폭시 화합물(예를 들어 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 디글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르 및 글리시돌); 폴리아민 화합물(예를 들어 에틸렌 디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민, 펜타에틸렌헥사아민, 및 폴리에틸렌이민) 및 이들의 무기 또는 유기 염(예를 들어 아제티디늄 염); 폴리이소시아네이트 화합물(예를 들어 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트); 폴리옥사졸린 화합물(예를 들어 1,2-에틸렌비스옥사졸린); 카본산 유도체(예를 들어 우레아, 티오우레아, 구아니딘, 디시안디아미드, 2-옥사졸리디논); 알킬렌 카보네이트 화합물(예를 들어 1,3-디옥솔란-2-온, 4-메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4,5-디메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4,4-디메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4-에틸-1,3-디옥솔란-2-온, 4-하이드록시메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 1,3-디옥산-2-온, 4-메틸-1,3-디옥산-2-온, 4,6-디메틸-1,3-디옥산-2-온, 및 1,3-디옥소판-2-온); 할로에폭시 화합물(예를 들어 에피클로로히드린, 에피브로모히드린 및 α-메틸에피클로로히드린) 및 이들의 폴리아민 부가 생성물(예를 들어 Hercules에 의해 제조된 Kymene(등록상표)); 실란 커플링제(예를 들어 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-아미노프로필트리에톡시실란); 옥세탄 화합물(예를 들어 3-메틸-3-옥세탄메탄올, 3-에틸-3-옥세탄메탄올, 3-부틸-3-옥세탄메탄올, 3-메틸-3-옥세탄에탄올, 3-에틸-3-옥세탄에탄올, 3-부틸-3-옥세탄에탄올, 3-클로로메틸-3-메틸옥세탄, 3-클로로메틸-3-에틸옥세탄, 및 폴리옥 세탄 화합물); 및 다가 금속 화합물(예를 들어 아연, 칼슘, 마그네슘, 알루미늄, 철 및 지르코늄의 수산화물 및 염화물)이 있다. 이들 표면-가교제를 각각 단독으로 또는 서로 함께 사용할 수 있다. 무엇보다도, 상기 다가 알콜이 유리한데, 그 이유는 상기가 안전성이 높고 수-흡수성 수지 입자 표면의 친수성을 증진시킬 수 있기 때문이다. 또한, 상기 다가 알콜의 사용은 상기 다가 금속 입자에 대한 수-흡수성 수지 입자 표면의 친화성을 증진시키며, 따라서 상기 다가 알콜 잔기와 다가 금속 표면 간의 상호작용이 상기 수-흡수성 수지 입자 표면상에 다가 금속 입자를 보다 균일하게 존재할 수 있게 한다.

표면-가교제의 양은 사용 시 수-흡수성 수지 입자의 고체 함량 100 중량 부당 유리하게는 0.001 내지 5 중량 부의 범위이다.

상기 표면-가교제 및 상기 수-흡수성 수지 입자를 함께 혼합하는 경우, 물을 사용할 수 있다. 사용 시 물의 양은 수-흡수성 수지 입자의 고체 함량 100 중량 부당 유리하게는 0.5 초과 10 중량 부 이하, 보다 유리하게는 1 내지 5 중량 부의 범위이다.

상기 표면-가교제 및/또는 그의 수용액을 혼합하는 경우, 친수성 유기 용매 및/또는 제 3의 물질을 혼합 보조제로서 사용할 수 있다.

친수성 유기 용매를 사용하는 경우에, 그의 예로는 저급 알콜(예를 들어 메틸 알콜, 에틸 알콜, n-프로필 알콜, 이소프로필 알콜, n-부틸 알콜, 이소부틸 알콜 및 t-부틸 알콜); 케톤(예를 들어 아세톤); 에테르(예를 들어 디옥산, 테트라하이드로푸란 및 메톡시(폴리)에틸렌 글리콜); 아미드(예를 들어 ε-카프로락탐 및 N,N-디메틸포름아미드); 설폭사이드(예를 들어 디메틸 설폭사이드); 및 다가 알콜(예를 들어 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 2-부텐-1,4-디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,2-사이클로헥산올, 트리메틸올프로판, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 폴리옥시프로필렌, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 공중합체, 펜타에리쓰리톨 및 솔비톨)이 있다. 부수적으로, 상기 다가 알콜을 온도 및 시간을 적합하게 선택함으로써 가교제로서 사용하거나, 또는 전혀 반응하지 않는 용매로서, 또는 이들 모두로서 사용할 수 있다.

상기 수-흡수성 수지 입자의 종류, 입자 직경, 수분 함량 등에 따라 다르지만, 사용되는 친수성 유기 용매의 양은 수-흡수성 수지 입자의 고체 함량 100 중량 부당 유리하게는 10 중량 부 이하, 보다 유리하게는 0.1 내지 5 중량 부의 범위이다. 또한, 제 3의 물질로서, EP 0668080에 개시된 것들, 예를 들어 무기산, 유기산, 및 폴리아미노산을 공존시킬 수 있다. 이들 혼합 보조제는 표면-가교제로서 작용할 수 있지만, 낮은 수분 흡수성능을 갖는 표면-가교화된 수-흡수성 수지 입자를 제공하지 않는 것이 유리하다. 특히 150 ℃ 미만의 비등점을 갖는 휘발성 알콜이 상기 표면-가교화 처리 중에 휘발되고 따라서 잔사를 남기지 않기 때문에 바람직하다.

상기 수-흡수성 수지 입자 및 표면-가교제를 함께 혼합하는 경우, 상기 수- 흡수성 수지 입자와 표면-가교제를 함께 보다 균일하게 혼합하기 위해서 비 가교결합성 수용성 무기 염기(유리하게는, 알칼리 금속염, 암모늄염, 알칼리 금속 수산화물, 및 암모니아 또는 그의 수산화물) 및/또는 환원 불가능한 알칼리-금속-염 pH 완충제(유리하게는 예를 들어 탄산 수소, 인산 이수소, 및 인산 수소)를 공존시킬 수 있다. 사용 시 이들 물질의 양은 상기 수-흡수성 수지 입자의 유형 또는 입자 직경 등에 따라 변하지만, 상기 수-흡수성 수지 입자의 고체 함량 100 중량 부당 유리하게는 0 내지 10 중량 부, 보다 유리하게는 0.05 내지 5 중량 부의 범위이다.

특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 수-흡수성 수지 입자와 표면-가교제를 함께 혼합시키는 방법을 예를 들어 하기와 같이 예시할 수 있다: 수-흡수성 수지 입자를 친수성 유기 용매에 침지시키고, 이어서 경우에 따라, 물 및/또는 친수성 유기 용매에 용해시킨 표면-가교제와 혼합시키는 방법; 및 물 및/또는 친수성 유기 용매에 용해시킨 표면-가교제를 수-흡수성 수지 입자에 직접 분무 방식으로 가하거나 또는 적가하여 이들을 함께 혼합하는 방법. 또한, 상기 표면-가교제 용액을 분무하는 경우에 상기 분무되는 액체 소적의 크기는 유리하게는 1 내지 300 ㎛, 보다 유리하게는 2 내지 200 ㎛의 범위이다.

상기 수-흡수성 수지 입자 및 표면-가교제의 혼합 후에, 대개는 열 처리를 수행하여 가교화 반응을 수행하는 것이 유리하다. 비록 사용되는 표면-가교제에 따라 변하기는 하지만, 상기 열 처리 온도는 유리하게는 40 내지 250 ℃, 보다 유리하게는 150 내지 250 ℃의 범위이다. 상기 처리 온도가 40 ℃ 미만인 경우, 하중 하 흡수능과 같은 흡수 성질이 때때로 충분하게 개선되지 않는다. 상기 처리 온도가 250 ℃를 초과하는 경우에는 때때로 수-흡수성 수지 입자의 열화(deterioration)가 일어나 성능이 저하되므로, 주의가 필요하다. 상기 열 처리 지속 기간은 유리하게는 1 분 내지 2 시간, 보다 유리하게는 5 분 내지 1 시간의 범위이다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 필수 성분으로서 상술한 수-흡수성 수지 입자를 포함한다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제가 아직 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 가하지 않은 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 경우, 상기 수성-액체-흡수제는 액체-투과성-촉진제를 상기 언급한 함량으로 추가로 포함하는 것이 유리하다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제가, 액체 투과성 촉진을 위한 처리가 가해진 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 경우에는 이들 수-흡수성 수지 입자를 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제로서 단독으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 방취제, 항균제, 환원제, 산화제, 킬레이트제 등을 상기 수-흡수성 수지 입자에 대해 0 내지 10 중량%의 범위로 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 0.2 g/g/s 이상, 보다 유리하게는 0.3 g/g/s 이상, 훨씬 더 유리하게는 0.5 g/g/s 이상, 특히 유리하게는 0.7 g/g/s 이상의 흡수율(FSR)을 나타낸다. 그의 상한값은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 흡수율(FSR)은 유리하게는 10 g/g/s 이하, 보다 유리하게는 5 g/g/s 이하이다. 상기 흡수율(FSR)이 0.2 g/g/s 미만인 경우, 예를 들어 상기 흡수제를 기저귀에 사 용할 때 소변이 충분히 흡수되지 않고 바람직하지 못한 누출이 일어날 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 5 내지 25 g/g, 보다 유리하게는 10 내지 20 g/g의 수 흡수능(CRC)을 나타낸다. 상기 수 흡수능(CRC)이 5 g/g 미만인 경우 상기 수성-액체-흡수제를 다량으로, 예를 들어 기저귀가 바람직하지 못하게 두꺼워질 정도로 사용해야 한다. 상기 수 흡수능(CRC)이 25 g/g을 초과하는 경우에는 액체 투과성이 열등해질 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 유리하게는 5 내지 25 g/g, 보다 유리하게는 11 내지 22 g/g 범위의 하중 하 흡수능(AAP)을 나타낸다. 상기 하중 하 흡수능(AAP)이 5 g/g 미만인 경우, 상기 수성-액체-흡수제를 다량으로, 예를 들어 기저귀가 바람직하지 못하게 두꺼워질 정도로 사용해야 한다. 상기 하중 하 흡수능(AAP)이 25 g/g을 초과하는 경우에는 액체 투과성이 열등해질 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제에 관하여, 하중 하 흡수능(AAP)을 수 흡수능(CRC)으로 나누어 제공된 값(AAP/CRC)은 유리하게는 1.00 내지 2.20, 보다 유리하게는 1.10 내지 2.00, 훨씬 더 유리하게는 1.15 내지 1.90의 범위이다. 하중 하 흡수능(AAP)을 수 흡수능(CRC)으로 나누어 제공된 값(AAP/CRC)이 1.00 미만인 경우, 상기 수성-액체-흡수제를 다량으로, 예를 들어 기저귀가 바람직하지 못하게 두꺼워질 정도로 사용해야 한다. 상기 하중 하 흡수능(AAP)을 수 흡수능(CRC)으로 나누어 제공된 값(AAP/CRC)이 2.20을 초과하는 경우에는 예를 들어 상기 흡수제를 기저귀에 사용할 때 큰 역 습윤(wet-back) 량이 생성되는 단점이 있다. 통상적 인 수-흡수성 수지 입자에 관하여, 상기 AAP/CRC는 1.00 미만이다. 그러나, 본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 상기 AAP/CRC가 상기 유리한 범위 내에 있음을 추가의 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 추출성 성분 함량을 유리하게는 0 내지 15 중량%, 보다 유리하게는 0 내지 10 중량%, 훨씬 더 유리하게는 0 내지 8 중량%의 범위로 갖는다. 상기 추출성 성분 함량이 15 중량%를 초과하는 경우, 예를 들어 상기 흡수제가 기저귀 등에 사용될 때 피부 발진을 일으킬 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 400 x 10^-7 ㎤·s/g 이상, 보다 유리하게는 500 x 10^-7 ㎤·s/g 이상, 훨씬 더 유리하게는 700 x 10^-7 ㎤·s/g 이상, 특히 유리하게는 1,000 x 10^-7 ㎤·s/g 이상의 식염수 흐름 전도도(SFC)를 나타낸다. 그의 상한값은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 상기 식염수 흐름 전도도(SFC)는 유리하게는 4,000 x 10^-7 ㎤·s/g 이하, 보다 유리하게는 3,000 x 10^-7 ㎤·s/g 이하이다. 상기 식염수 흐름 전도도(SFC)가 400 x 10^-7 ㎤·s/g 미만인 경우에는 예를 들어 소변이 흡수 구조물에 확산되기 어려워지며 따라서 기저귀 내로 흡수되기가 어려워지고, 따라서 누출이 일어날 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 20% 이상, 보다 유리하게는 30% 이상, 훨씬 더 유리하게는 35% 이상의 습윤 다공도를 나타낸다. 그의 상한값은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 상기 습윤 다공도는 유리하게는 60% 이하, 보다 유리 하게는 50% 이하이다. 상기 습윤 다공도가 20% 미만인 경우, 예를 들어 상기 흡수제가 기저귀에 사용될 때 비교적 다량의 소변이 배설되면 역 습윤량이 증가할 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 4 개의 물성, 즉 0.2 g/g/s 이상의 흡수율(FSR), 5 내지 25 g/g의 수 흡수능(CRC), 400 x 10^-7 ㎤·s/g 이상의 식염수 흐름 전도도(SFC) 및 20% 이상의 습윤 다공도를 양호한 균형으로 겸비한다. 따라서, 상기 흡수제는 본 발명의 효과를 충분히 발휘할 수 있다. 이들 물성 중 하나라도 바람직하지 못하게 결여되는 경우, 본 발명의 효과가 충분히 획득되지 못할 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제의 형상은 상기 형상이 상기 언급한 물성들을 만족시킨다면 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 이러한 형상의 예로 시트 형상(sheet shape) 및 섬유 형상이 있다. 특히 유리한 형상은 미립자 형상이다.

본 발명에 사용되는 수성-액체-흡수제가 미립자인 경우, 상기 흡수제의 입자 직경 및 입자 직경 분포는 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 본 발명의 효과를 훨씬 더 잘 발휘하기 위해서는 상기 흡수제의 중량 평균 입자 직경이 150 내지 500 ㎛의 범위인 것이 유리하며, 보다 유리하게는 200 내지 400 ㎛, 훨씬 더 유리하게는 250 내지 380 ㎛의 범위인 것이고, 또한 상기 흡수제의 대수 표준 편차(σζ)는 유리하게는 0.45 내지 0.20, 보다 유리하게는 0.35 내지 0.22, 훨씬 더 유리하게는 0.30 내지 0.25의 범위이다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제가 미립자 수성-액체-흡수제인 경우에, 본 발명의 효과를 훨씬 더 잘 발휘하기 위해서, 상기 흡수제가 150 내지 600 ㎛ 범위의 입자 직경을 갖는 입자를 90 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이 유리하며, 보다 유리하게는 95 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이고, 또한 상기 흡수제가 150 내지 500 ㎛ 범위의 입자 직경을 갖는 입자를 90 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이 보다 유리하며, 특히 유리하게는 95 내지 100 중량%의 양으로 포함하는 것이다. 입자 직경이 150 ㎛ 미만인 입자가 다량으로 포함되는 경우 액체 투과성이 너무 불충분하여 본 발명의 효과를 충분히 발휘하지 못할 수 있다. 입자 직경이 600 ㎛를 초과하는 입자가 다량으로 포함되는 경우에는 실제 사용 시, 예를 들어 상기와 접촉하는 동안 인체에 불쾌한 느낌을 제공할 우려가 있다.

본 발명에 따른 수성-액체-흡수제는 4 개의 물성, 즉 흡수율(FSR), 수 흡수능(CRC), 식염수 흐름 전도도(SFC) 및 습윤 다공도를 양호한 균형으로 겸비한다. 따라서, 상기 흡수제는 하기와 같은 용도, 즉 위생 용품(예를 들어 기저귀); 휴대용 변기용 수분 흡수제; 폐액용 고화제(solidifying agents for waste liquids); 및 농업용 수분 보유제에 유리하게 사용되며; 특히 유리하게는 위생 용품(예를 들어 기저귀)에 사용된다.

실시예

이후부터, 본 발명을 하기 일부 바람직한 실시태양의 실시예를 본 발명에 따르지 않은 비교 실시예와 비교하여 보다 구체적으로 예시한다. 그러나, 본 발명이 이들로 제한되는 것은 아니다. 이후부터, 편의상 "중량 부(들)" 및 "리터 (들)" 단위를 각각 "부(들)" 및 "L"로 간단히 지칭할 수 있다. 또한, "중량%" 단위를 "wt%"라 지칭할 수도 있다.

실시예 및 비교 실시예에서의 측정 및 평가 방법을 하기에 나타낸다.

또한, 달리 나타내지 않는 한, 하기의 측정 및 평가를 실온(25 ℃) 및 50 RH% 습도의 조건 하에서 수행하는 것으로서 기술한다.

부수적으로, 상기 수성-액체-흡수제를 측정한다는 가정 하에 하기와 같이 기술한다. 그러나, 이를 수-흡수성 수지(입자) 및 수-흡수성 수지 조성물 등에도 적용할 수 있다. 또한, 상업적으로 입수할 수 있는 수-흡수성 수지 또는 기저귀로부터 분리한 수-흡수성 수지를 측정하는 경우, 상기를 90 내지 100 중량%의 고체 함량을 갖도록 감압 하에서 적합하게 건조시킨 후에(예를 들어 60 내지 80 ℃에서 16 시간 동안) 측정한다.

<수 흡수능(CRC)>

수성-액체-흡수제 0.200 g의 양을 부직포 주머니(상품명: Heatron Paper, 유형: GSP-22, Nangoku Pulp Kogyo Co., Ltd.에 의해 제조)(60 ㎜ x 60 ㎜)에 균일하게 넣고 이어서 온도를 25 ℃로 조절한 생리 식염수 용액(이후부터 상기 생리 식염수 용액은 모두 0.9 중량% 염화 나트륨 수용액을 지칭한다)에 침지시켰다. 30 분 후에, 상기 주머니를 꺼내어 원심분리기(Kokusan Co., Ltd.에 의해 제조, 원심분리기, 모델: H-122)로 250 ㎝/s²(250 G)의 원심분리력으로 3 분 동안 배수시키고, 이어서 상기 주머니의 중량 W1(g)을 측정하였다. 또한, 상기와 동일한 과정을 수성 -액체-흡수제 없이 수행하고 생성된 중량 W0(g)을 측정하였다. 이어서, CRC(g/g)를 하기 식에 따라 상기 W1 및 W0으로부터 계산하였다:

CRC(g/g) = [(W1(g) - W0(g))/수성-액체-흡수제의 중량(g)] - 1

<하중 하 흡수능(AAP)>

하중 하 흡수능(AAP)은 4.83 kPa의 하중 하에서 60 분간의 생리 식염수 용액(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액)에 대한 흡수능을 지칭한다.

측정을 도 1에 나타낸 장치를 사용하여 수행하였다.

400 메쉬(메쉬 눈 크기: 38 ㎛)의 스크린이 있는 스테인레스 금속 거즈(101)를 60 ㎜의 내부 직경을 갖는 플라스틱 지지 실린더(100)의 기부(bottom)에 융합에 의해 부착시켰다. 이어서, 실온(23.0±2.0 ℃) 및 50 RH%의 습도 조건 하에서, 상기 금속 거즈 상에 수성-액체-흡수제(102) 0.90 g을 균일하게 펴 바르고 또한 그 위에 피스톤(103)과 하중(104)을 차례로 적재하였으며, 이때 상기 피스톤은 60 ㎜ 보다 단지 약간 더 작은 외부 직경을 갖고 상기 지지 실린더의 내벽과 틈이 없이 제조되었으나, 상하 움직임은 방해받지 않았으며, 상기 피스톤과 하중을 4.83 kPa(0.7 psi)의 하중이 상기 수성-액체-흡수제에 균일하게 적용될 수 있도록 조절하였다. 이어서, 생성된 한 세트의 측정 장치의 중량 Wa(g)을 측정하였다.

90 ㎜의 직경을 갖는 유리 필터 플레이트(106)(Sogo Rikagaku Glass Seisakusho Co., Ltd.에 의해 제조, 기공 직경: 100 내지 120 ㎛)를 150 ㎜의 직경을 갖는 페트리 디쉬(105) 내에 적재하고 이어서 생리 식염수 용액(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액)(108)(20 내지 25 ℃)을 상기 유리 필터 플레이트의 상면과 동일한 수위까지 가하고, 이어서 이 위에 90 ㎜의 직경을 갖는 필터 페이퍼(107)(ADVANTEC Toyo Co., Ltd.에 의해 제조, 상표명(JIS P 3801, No. 2), 두께: 0.26 ㎜, 포획 입자 직경: 5 ㎛)를 그의 전체 면이 습윤되도록 적재하고, 추가로 과잉의 액체를 제거하였다.

상기 한 세트의 측정 장치를 상기 습윤 필터 페이퍼 상에 적재하여 상기 액체가 소정의 기간 동안 하중 하에서 흡수되도록 하였다. 상기 흡수 지속기간은 측정 시작으로부터 1 시간으로서 한정하였다. 구체적으로, 1 시간 후에, 상기 한 세트의 측정 장치를 들어올려 제거하여 그의 중량 Wb(g)를 측정하였다. 이러한 상기 중량의 측정은 가능한 한 빨리 어떠한 진동도 일으키지 않으면서 수행해야 한다. 이어서, 하중 하 흡수능(AAP)(g/g)을 하기 식에 따라 Wa 및 Wb로부터 계산하였다:

AAP(g/g)

= [Wb(g) - Wa(g)]/수성-액체-흡수제의 중량(g)

<흡수율(FSR)>

수성-액체-흡수제의 양(단위: g)(W_A)(하기 언급된 식(a)으로부터 계산됨)을 소수점 넷째 자리까지 정확하게 칭량하였다. 상기 칭량된 수성-액체-흡수제를 25 ㎖ 유리 비커(직경: 32-34 ㎜, 높이: 50 ㎜)에 넣고, 이때 상기 비커에 놓인 수성-액체-흡수제의 윗면이 수평이 되게 하였다. 필요에 따라, 상기 비커를 조심스럽게 툭툭 치는 등의 처리를 수행하여 상기 수성-액체-흡수제의 표면을 수평으로 만 들 수 있다. 이어서, 23.0±2.0 ℃로 온도를 조절한 생리 식염수 용액(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액) 20 ㎖을 50 ㎖의 유리 비커에 칭량하여 넣고 이어서 중량(단위: g)을 소수점 넷째 자리까지 측정하였다(W₁). 이어서, 상기 칭량한 생리 식염수 용액을 조심해서 신속하게 상기 수성-액체-흡수제를 함유하는 25 ㎖ 비커에 부었다. 시간 측정은 상기 부은 생리 식염수 용액이 수성-액체-흡수제와 접촉함과 동시에 시작하였다. 이어서, 상기 생리 식염수 용액이 부어진 비커 중의 상기 생리 식염수 용액의 윗면을 약 20°의 각으로 육안으로 관찰하였다. 이어서, 시간 측정을, 출발 시 상기 생리 식염수 용액의 액체 표면이었던 윗면이, 상기 생리 식염수 용액이 수성-액체-흡수제 내로 흡수된 결과로서 상기 수성-액체-흡수제(생리 식염수 용액이 흡수되어 있음)의 표면으로 대체되었을 때 종료하였다(단위: 초)(t_s). 이어서, 상기 생리 식염수 용액을 부은 후에 상기 50 ㎖ 비커에 부착된 채로 남아있는 상기 생리 식염수 용액의 중량(단위: g)을 소수점 넷째 자리까지 측정하였다(W₂). 상기 부은 생리 식염수 용액의 중량(W_F, 단위: g)을 하기 식(b)으로부터 측정하였다.

흡수율(FSR)을 하기 식(c)로부터 계산하였다.

식(a):

W_A(g) = 20(g)/(0.75 x CRC(g/g))

식(b):

W_F(g) = W₁(g) - W₂(g)

식(c):

FSR(g/g/s) = W_F/(t_s x W_A)

동일한 측정을 하나의 샘플에 대해 3 회 반복 수행하였다. 측정 결과를 상기 3 회 측정값의 평균값으로서 정의하였다.

<식염수 흐름 전도도 (SFC)>

(SFC 측정 장치):

본 측정은 하중 하에서 생리 식염수 용액을 흡수하고 이에 의해 팽창된 수성-액체-흡수제로 형성된 겔 층의 식염수 흐름 전도도(SFC)를 측정하는 것이다.

상기 식염수 흐름 전도도(SFC)의 측정은 달시(Darcy)의 법칙 및 정지-흐름 방법(예를 들어 문헌["Absorbency", edited by P.K. Chatterjee, Elsevier 1985, pp. 42-43, 및 Chemical Engineering, Vol. II, 3rd edition, J. M. Coulson and J.F. Richarson, Pergamon Press, 1978, pp. 125-127]을 참조하시오)을 사용한다.

상기 측정에 유리한 장치를 도 2에 예시한다. 이 장치는 실험실용 잭(203) 위에 놓인 대략 5 L 용량의 저장 탱크(202)를 갖는다. 상기 저장 탱크(202)는 정수 높이(hydrostatic height)를 일정하게 유지시키는 기능을 얻기 위해서 제공된 개방 단부 유리관(end-open glass tube)과 고무 마개 요소(200)를 갖는다. 상기 저장 탱크(202)에, 고무 마개 요소(201)를 제거하여 액체를 가할 수 있다. 상기 저장 탱크(202)는 상기 중에 액체 표면 아래에 있는 액체 유출구를 가지며, 밸 브(205)를 갖는 유리관(204)이 이 유출구와 연결되어 있다. 상기 액체 공급물은 밸브(205)의 개방 및 폐쇄에 의해 조절될 수 있다. 상기 유리관(204)은 가요성 관(210)에 연결된다. 상기 가요성 관(flexible tube)(210)의 다른쪽 단부는 전체적으로 예시된 SFC 기구(206)에 액체를 공급하기 위해 설치되어 있다. 상기 SFC 기구(206)는 메쉬 눈 크기 1 ㎜의 스테인레스 철망을 갖는 지지대(209) 상에 설치되어 있다. 상기 지지대(209) 아래에, 액체 수거용 수거 탱크(207)가 놓여 있다. 상기 수거 탱크(207)는 저울(208) 위에 놓여 있다. 상기 저울(208)은 수거된 액체의 중량을 모든 한정된 시간에 취할 수 있도록 컴퓨터에 연결되어 있다.

부수적으로, 도 2에서, 상기 도면의 이해를 용이하게 하기 위해서, 오른쪽 장치(예를 들어 SFC 기구(206), 수거 탱크(207), 저울(208), 지지대(209)를 왼쪽 장치의 감소된 규모와 비교해서 확대된 규모로 예시한다.

도 3에 대해서, 상기 SFC 기구는 기본적으로: 기부에 스테인레스 철망을 갖는 실린더(214)(LEXAN(등록상표) 또는 그의 등가물의 가공에 의해 수득함); 피스톤(212)(LEXAN(등록상표) 또는 그의 등가물의 가공에 의해 수득함); 액체 공급 관 삽입용 개구부를 갖는 커버(213)(LEXAN(등록상표) 또는 그의 등가물의 가공에 의해 수득됨); 및 분동(211)을 포함한다. 피스톤(212)은 도 3에 예시된 바와 같이 천공이 뚫려 있는 피스톤 헤드(215)를 갖는다. 상기 피스톤 헤드(215)의 천공들은 도 4에 예시된 바와 같이 상기 피스톤 헤드(215)의 상하 방향으로 관통되어 있는 원통형 구조를 갖는다. 상기 피스톤 헤드(215)의 기부에는 400 메쉬의 철망(216)(메쉬 눈 크기: 38 ㎛)(Weisse & Eschrich에 의해 제조됨, 물질: SUS 304, 메쉬 눈 너비: 0.038 ㎜, 망 직경: 0.025 ㎜)이 고정되어 있다. 상기 피스톤 헤드(215)는 상기 실린더(214)의 내부 직경보다 단지 약간 더 작은 직경과, 상기 피스톤 헤드(215)를 상하 이동에 장애 없이 상기 실린더(214) 내부에서 매끄럽게 이동할 수 있게 하는 크기를 갖는다. 상기 피스톤(212) 손잡이의 상단부는 분동이 거기에 있을 수 있도록 가공된다. 상기 실린더(214)는 6.00 ㎝의 내부 직경(기부 면적 28.27 ㎠), 0.5 ㎝의 벽 두께 및 6.0 ㎝의 높이를 갖는다. 상기 실린더(214)의 기부에는 400 메쉬의 철망(216)(메쉬 눈 크기: 38 ㎛)(Weisse & Eschrich에 의해 제조됨, 물질: SUS 304, 메쉬 눈 너비: 0.038 ㎜, 망 직경: 0.025 ㎜)이 고정되어 있다. 덮개(213)는 피스톤(212)의 손잡이가 상하 이동에 장애 없이 매끄럽게 이동할 수 있도록 상기 피스톤(212) 손잡이의 외부 직경보다 단지 약간 더 큰 크기의 천공을 갖는다. 또한, 상기 덮개(213)는 액체 공급 관의 삽입을 위한 개구부를 갖는다. 분동(211)과 피스톤(212)의 전체 중량은 2.07 kPa(0.3 psi)의 하중이 상기 실린더의 기부에 적용될 수 있도록 조절된다.

(SFC 측정 방법):

우선, 실린더(214), 피스톤(212), 덮개(213) 및 분동(211)을 포함한 SFC 기구의 높이[h₀: 단위 = ㎜, 유효숫자의 수(number of significant figures) = 4] 및 중량(W₀: 단위 = g, 유효숫자의 수 = 4)을 수성-액체-흡수제를 상기 기구에 놓기 전에, 즉 비어있는 상태에서 측정하였다. 이어서, 3.00±0.05 g의 수성-액체-흡수제를 칭량하였다(W: 단위 = g, 유효숫자의 수 = 4). 상기 칭량되는 수성-액체-흡 수제의 양을 유리하게는 하기 언급하는 "최종 d"가 10 내지 20 ㎜의 범위 내에 있도록 조절한다. 예를 들어, 수 흡수능(CRC)이 5 내지 15 g/g의 범위 내에 있는 경우, 상기 칭량되는 수성-액체-흡수제의 양을 3.00±0.05 g으로 조절한다. 수 흡수능(CRC)이 16 내지 20 g/g의 범위 내에 있는 경우, 상기 칭량되는 수성-액체-흡수제의 양을 2.00±0.03 g으로 조절한다. 수 흡수능(CRC)이 21 내지 28 g/g의 범위 내에 있는 경우, 상기 칭량되는 수성-액체-흡수제의 양을 1.60±0.03 g으로 조절한다. 수 흡수능(CRC)이 28 g/g을 초과하는 경우, 상기 칭량되는 수성-액체-흡수제의 양을 0.90±0.01 g으로 조절한다. 상기 칭량된 수성-액체-흡수제를 실린더(214) 중에 조심스럽고 균일하게 분산시키기 위해서 상기 실린더의 바닥 전체에 놓았다. 그 후에, 상기 피스톤(212), 덮개(213) 및 분동(211)을 놓아 상기 SFC 기구의 높이(h₁: 단위 = ㎜)를 측정한다. 이어서, 생리 식염수 용액(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액)을 상기 SFC 기구가 그의 기부로부터 3 ㎝ 이상까지 잠길 수 있도록 직경이 16 ㎝ 이상이고 높이가 4 ㎝ 이상인 페트리 디쉬에 가하였다. 직경이 90 ㎜인 필터 페이퍼(ADVANTEC Co., Ltd.에 이해 제조된 필터 페이퍼: No. 2)를 상기 페트리 디쉬의 내부 바닥에 깔았다. 수성-액체-흡수제를 함유하는 SFC 기구를 필터 페이퍼 상에 적재하여 60 분 동안 상기 수성-액체-흡수제를 팽창시켰다. 상기 수성-액체-흡수제를 이러한 식으로 60 분 동안 팽창시킨 후에, 상기 SFC 기구를 상기 페트리 디쉬로부터 회수하여 상기 SFC 기구의 높이(h₂: 단위 = ㎜, 유효숫자의 수 = 4) 및 중량(W₂: 단위 = g, 유효숫자의 수 = 4)을 측정하였다. 그 후에, 상기 SFC 기구를 옮겨 상기 SFC 측정 장치의 지지대(209) 상에 설치하고, 가요성 관(210)을 삽입 개구부에 설치하였다. 이어서, 밸브(205)를 개방하여 상기 액체를 공급하기 시작하였다. 이러한 액체 공급 시작 후, 상기 실린더 중의 정수 높이를, 겔 층을 통과하고 이어서 수거된 액체의 양(저울에 의해 지시됨)이 약 200 g에 달할 때까지 5 ㎝에서 유지되도록 조절하였다. 이러한 조절은 실험실용 잭(203)의 높이를 조절하거나 저장 탱크(202)의 상부에 삽입된 유리관의 하부 부분의 높이를 조절함으로써 수행할 수 있다. 상기 실린더 중의 정수 높이를 5 ㎝에서 유지되도록 조절했을 때, 상기 겔 층을 통과하고 이어서 수거된 액체의 중량 데이터를 저울에 연결된 컴퓨터에 의해 측정하기 시작하였다. 상기 데이터 입력은 180 초까지 매 5 초마다 수행하였다. 그러나, 수거된 액체의 양이 상기 데이터 입력 시작 후 180 초 이내에 2 ㎏ 이상에 도달했다면, 이 시점에서(예를 들어 120 초), 상기 데이터 입력을 종료하였다. 상기 데이터 입력이 끝난 후에, 밸브(205)를 재빨리 닫았다. 그 후에, 상기 액체가 SFC 기구의 실린더(214)의 기부로부터 거의 흘러 내려가지 않을 때(상기 실린더(214) 중의 정수 높이가 겔 층의 높이와 일치할 때), 상기 SFC 기구의 높이(h₃: 단위 = ㎜, 유효숫자의 수 = 4)를 측정하였다. 그 후에, 상기 SFC 기구를 원통형 기구(SFC 기구의 실린더와 동일한 내부 직경을 갖는다)상으로 이동시켜 30 분 동안 물을 적하시켰다. 이러한 작업은 상기 SFC 기구를 원통형 기구상에 놓아 물의 적하를, 유리하게는 철망(그 위에 상기 실린더 중의 수성-액체-흡수제가 배치된다)의 기부가 어떤 것과도 직접 접촉하지 않 는 상태로 수행하기 위한 것이다. 상기 물의 적하를 상기 방식으로 30 분 동안 수행한 후에, 상기 SFC 기구의 높이(h₄: 단위 = ㎜, 유효숫자의 수 = 4) 및 중량(W₄: 단위 = g, 유효숫자의 수 = 4)을 측정하였다.

(SFC의 계산):

컴퓨터에 의해 측정된 데이터를 X 축에 시간 t(초) 및 Y 축에 수거된 액체의 중량(g)을 나타냄으로써 그래프 상에 기입하였다. 생성된 좌표들을 최소 제곱법(the method of least squares)에 의해 직선에 접근시켰고, 이어서 상기 직선의 비율(단위: g/s)을 측정하였다.

SFC를 하기 식으로부터 측정하였다:

SFC(x 10^-7 ㎤·s/g)

= (최종 d x 비율)/(면적 x 밀도 x 압력) x 10,000,000

상기에서,

면적(㎠) = 28.27

밀도(g/㎤) = 1.005(20 ℃에서 0.9 중량% 생리 식염수 용액의 밀도를 사용한다)

최종 d(㎝) = {(h₂-h₀) + (h₃ - h₀)} / 2/10

<습윤 다공도>:

습윤 다공도의 측정을 상기 식염수 흐름 전도도(SFC)의 측정에 이어서 수행한다.

5 겹의 필터 페이퍼(10 ㎝ x 10 ㎝, Ahlstrom에 의해 생산됨, 등급: 989)를 수평 실험 스탠드에 설치하였다. 이어서, 30 분 동안 물을 적하시킨 상기 SFC 기구를 상기 5 겹 필터 페이퍼 상에 10 분간 두었다. 그 후에, 상기 SFC 기구를 상기 언급한 바와 동일한 별도로 준비된 새로운 5 겹 필터 페이퍼로 옮겼다. 16±2 시간 후에, 상기 SFC 기구의 높이(h₅: 단위 = ㎜) 및 중량(W₅: 단위 = g)을 측정하였다. 부수적으로, 상기 언급한 필터 페이퍼의 명세를 EDANA 관통 시험에 개시한다.

습윤 다공도를 하기 식으로부터 계산하였다:

습윤 다공도(단위: %)

= [(W₃ - W₄ - 0.7)/{h₄ - h₀} x 28.27]] x 100

<입자 직경>:

분쇄된 수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제를 850 ㎛, 710 ㎛, 600 ㎛, 500 ㎛, 425 ㎛, 300 ㎛, 212 ㎛, 150 ㎛, 및 45 ㎛ 등의 메쉬 눈 크기를 갖는, JIS 표준 체를 사용하여 분류하였다. 이어서, 이들 체 상의 잔류물의 퍼센트 R을 대수 확률지 상에 기입하였다. 이로부터, 중량 평균 입자 직경(D50)을 판독하였다.

<입자 직경 분포의 대수 표준 편차(σζ)>

수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제를, 850 ㎛, 710 ㎛, 600 ㎛, 500 ㎛, 425 ㎛, 300 ㎛, 212 ㎛, 150 ㎛ 및 45 ㎛ 등의 메쉬 눈 크기를 갖는, JIS 표준 체를 사용하여 분류하였다. 이어서, 이들 체 상의 잔류물의 퍼센트 R을 대수 확률지 상에 기입하였다. 따라서, X1을 R = 84.1 중량%일 때의 입자 직경으로서 정의하고 X2를 R = 15.9 중량%일 때의 입자 직경으로서 정의하는 경우, 대수 표준 편차(σζ)를 하기 식에 의해 나타낸다. 보다 작은 σζ 값은 보다 좁은 입자 직경 분포를 나타낸다.

σζ = 0.5 x In(X2/X1)

입자 직경 및 입자 직경 분포의 대수 표준 편차(σζ)를 측정하기 위한 분류 방법에 대해서, 10.0 g의 수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제를 JIS 표준 체(850 ㎛, 710 ㎛, 600 ㎛, 500 ㎛, 425 ㎛, 300 ㎛, 212 ㎛, 150 ㎛ 및 45 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는다)(THE IIDA TESTING SIEVE: 직경 = 8 ㎝) 상에 놓고 이어서 진동 분류기 (shaking classifier) (IIDA SIEVE SHAKER, 유형: ES-65 유형, SER. No. 0501)로 5 분간 분류하였다.

<벌크 밀도>:

수-흡수성 수지 입자 또는 수성-액체-흡수제의 벌크 밀도를 에다나(edana) 460.1-99에 개시된 방법에 의해 측정하였다.

<추출성 성분 함량>

뚜껑이 있는 250㎖ 용량의 플라스틱 저장조에 생리 식염수 용액(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액) 184.3 g을 칭량하였다. 이어서, 1.00 g의 수-흡수성 수지 또는 수성-액체-흡수제를 상기 수용액에 가하고, 이들을 16 시간 동안 교반하여, 상기 수지로부터 추출성 성분을 추출하였다. 생성된 추출 액체를 필터 페이퍼 (ADVANTEC Toyo Co., Ltd.에 의해 제조, 상표명: (JIS P 3801, No. 2), 두께: 0.26 ㎜, 포획 입자 직경: 5 ㎛)로 여과시키고, 이어서 얻어진 여과액 50.0 g을 칭량하여 측정 용액으로 사용하였다.

우선, 먼저 생리 식염수 용액만을, pH가 10에 도달할 때까지, 0.1N NaOH 수용액으로 적정하고, 이어서 생성 용액을 pH가 2.7에 도달할 때까지 0.1N HCl 수용액으로 적정하여, 바탕 적정량 (blank titration amounts) ([bNaOH] ㎖ 및 [bHCl] ㎖)을 얻었다.

동일한 적정 과정을 또한 상기 측정 용액에 대해서 수행하여, 적정 양([NaOH] ㎖ 및 [HCl] ㎖)을 측정하였다.

예를 들어, 수-흡수성 수지가 기지의 양의 아크릴산 및 그의 나트륨 염을 포함하는 경우, 상기 수-흡수성 수지의 추출성 성분 함량을, 상기 과정으로부터 얻은 적정 량과 단량체의 평균 분자량으로부터 하기 식에 따라 계산하였다. 상기의 양을 알지 못하는 경우, 상기 단량체의 평균 분자량을 적정에 의해 측정된 중화도로부터 계산하였다.

추출성 성분 함량(중량 %)

= 0.1 x (평균 분자량) x 184.3 x 100 x ([HCl]-[bHCl])/1,000/1.0/50.0

중화도(몰%) = [1-([NaOH]-[bNaOH])/([HCl]-[bHCl])] x 100

[실시예 1]:

(실시 1-1):

내부 직경이 80 ㎜이고 용량이 1 리터이며 단열재인 폴리스티렌 폼으로 덮인 폴리프로필렌으로 만든 용기에서, 용액(B)을 용액(A)(자기 교반기에 의해 교반되고 있음)에 신속히 가하여 이들을 함께 혼합하였으며, 따라서 단량체 수용액(C)을 수득하였다. 이때, 상기 용액(A)은 아크릴산 190.18 g, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(분자량: 523) 6.9 g(0.5 몰%), 및 1.0 중량% 펜타소듐 디에틸렌트리아민펜타아세테이트 수용액 1.13g 을 함께 혼합하여 제조하였다. 또한 용액(B)은 48.5 중량%의 수산화 나트륨 수용액 130.60 g 및 이온 교환 수(그의 온도를 50 ℃로 조절하였다) 166.80 g을 함께 혼합하여 제조하였다. 상기 단량체 수용액(C)에 대해서, 그의 액체 온도가 중화열 및 용해열로 인해 약 100 ℃로 상승하였다.

이어서, 3 중량% 과황산 나트륨 수용액 4.4 g을 상기 단량체 수용액(C)에 가하여 이들을 수 초간 함께 교반하였다. 상기 직 후에, 생성된 혼합물을 개방 시스템에서 스테인레스 배트 유형의 용기(stainless vat type container)(표면 온도가 핫 플레이트(NEO HOTPLATE H1-1000, Inouchiseieido K.K.에 의해 제조됨)에 의해 100 ℃로 가열되었고; 내부 표면은 테플론(등록상표)으로 코팅되었으며; 250 x 250 ㎜의 기부를 가졌다)에 부었다. 상기 스테인레스 배트 유형 용기는 크기가 기부 = 250 x 250 ㎜, 상부 = 640 x 640 ㎜, 높이 = 50 ㎜이고; 중심 부분은 사다리꼴이며; 상부는 개방되어 있는 것이다.

상기 단량체 수용액을 상기 배트(vat)에 부은 지 잠시 후에, 중합이 시작되었다. 수증기가 모든 방향으로 팽창 및 발포되면서 방출되는 동안, 상기 중합이 진행되었다. 그 후에, 기부보다 약간 더 큰 크기로 수축이 일어났다. 이러한 팽창 및 수축은 약 1 분 내에 종료되었다. 이어서, 상기 중합 용기에서 4 분간 유지시킨 후에, 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)를 꺼내었다. 부수적으로, 이러한 일련의 실시들을 공기 중에 개방된 시스템에서 수행하였다.

(실시 1-2):

상기 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)를 너비 3 ㎝의 직사각형 형상으로 절단하고 이어서 분쇄시키고 구형 표면 형상의 다이(spherical-surface-shaped die)(Dome Gran, Fuji Paudal Co., Ltd.에 의해 제조됨, MODEL: DG-L1, 다이 천공 직경 = 1.2 ㎜, 다이 두께 = 1.2 ㎜, 압출 작용 요소와 다이 간의 틈 = 1 ㎜)를 갖는 순 방향 압출 유형 스크류 압출 응집기로 응집시켜 작은 조각들(분쇄된 겔 입자들)로 분할된 하이드로중합체를 수득하였다. 상기 분쇄 및 응집을 압출 응집기로 수행할 때, 이를, 상기 하이드로중합체를 300 g/분으로 공급하고 동시에 순수한 물을 90 g/분으로 가하면서 수행하였다. 부수적으로, 상기 스크류의 회전수는 50 rpm이었다.

(실시 1-3):

상기 생성된, 작은 조각들로 분할된 분쇄된 겔 입자들을 50 메쉬(메쉬 눈 크기: 300 ㎛)의 금속 거즈 상에 늘어놓고 40 분 동안 180 ℃의 열풍으로 건조시켰다. 이어서 상기 건조된 생성물을 롤 밀로 분쇄시키고 이어서 600 ㎛ 및 150 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체로 분류하여 불규칙하게 분쇄된 형상의 수-흡수성 수지를 수득하였으며, 상기 수지는 324 ㎛의 중량 평균 입자 직경 및 0.32의 대수 표준 편차(σζ)(고체 함량: 96 중량%)를 가졌다.

(실시 1-4):

생성된 수-흡수성 수지 100 중량 부의 양을 1,4-부탄디올 0.3 중량 부, 프로필렌 글리콜 0.6 중량 부, 순수한 물 3.0 중량 부 및 이소프로필 알콜 1.0 중량 부의 혼합 액체를 포함하는 표면-가교제와 균일하게 혼합하였다. 이어서, 상기 표면-가교제 용액과 혼합된 수-흡수성 수지를 스테인레스 용기(너비: 약 22 ㎝, 깊이: 약 28 ㎝, 높이: 약 5 ㎝)에 균일하게 늘어놓고, 이어서 30 분 동안 열풍 건조 오븐(ETAC에 의해 제조, MODEL: HISPEC HT320)(그의 온도는 200 ℃로 조절되었다)으로 열 처리하였다. 이러한 열 처리 후에, 생성된 수-흡수성 수지를 상기가 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체를 통과할 수 있을 정도로 붕괴시켰다. 그 결과, 표면-가교화된 수-흡수성 수지가 수득되었다.

(실시 1-5):

생성된 표면-가교화된 수-흡수성 수지 100 중량 부의 양을 알루미늄 설페이트 하이드레이트(트리데카- 내지 테트라데카하이드레이트, Sumitomo Chemical Co., Ltd.로부터 수득됨) 1 중량 부와 균일하게 혼합하여, 수성-액체-흡수제(1)를 수득하였다. 상기 수성-액체-흡수제(1)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]:

수성-액체-흡수제(2)를 실시예 1과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 1(실시 1-2)의 돔 그랜(Dome Gran)의 다이(die) 천공 직경을 1.5 ㎜로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(2)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]:

수성-액체-흡수제(3)를 실시예 1과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시 예 1(실시 1-1)의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트의 양을 13.8 g(1.0 몰%)으로 변화시키고; 실시예 1(실시 1-2)의 돔 그랜의 다이 천공 직경 및 순수한 물의 첨가속도를 각각 1.5 ㎜ 및 85 g/분으로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(3)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]:

수성-액체-흡수제(4)를 실시예 1과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 1(실시 1-2)의 돔 그랜의 다이 천공 직경 및 순수한 물의 첨가속도를 각각 1.5 ㎜ 및 54 g/분으로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(4)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 5]:

수성-액체-흡수제(5)를 실시예 1과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 1(실시 1-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 3.1 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 4.0 ㎜, 스크류 회전수 = 26 rpm)로 대체하고, 하이드로겔을 1,300 g/분으로 공급하고 동시에 순수한 물을 300 g/분으로 공급하여 상기 하이드로겔을 분쇄 및 응집시켰으며; 또한 실시예 1(실시 1-5)의 알루미늄 설페이트 하이드레이트 1 중량 부를 48 중량% 황산 알루미늄 수용액 2.1 중량 부로 대체시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(5)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 6]:

수성-액체-흡수제(6)를 실시예 1과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시 예 1(실시 1-1)의 3 중량% 과황산 나트륨 수용액 4.4 g을 2 중량% V-50(2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드) 수용액 7.5 g으로 대체하였다. 상기 수성-액체-흡수제(6)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 7]:

(실시 7-1):

2 개의 시그마 유형 블레이드를 갖는 10 리터 용량의 재킷이 달린 스테인레스 트윈 암 혼련기에 뚜껑을 닫아 제조한 반응기에서, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 중화도 60 몰%(단량체 농도: 39.9 중량%)의 나트륨 아크릴레이트 수용액 5,378.9 g에 용해시켜 반응액을 제조하였다. 이어서, 상기 반응액을 질소 기체의 분위기 하에서 20 분 동안 공기 제거하였다. 후속적으로, 10 중량% 과황산 나트륨 수용액 30.19 g 및 0.1 중량% L-아스코르브산 수용액 25.16 g을 교반 조건 하에서 상기에 가하였다. 그 결과 중합이 약 1 분 후에 시작되었다. 이어서, 상기 중합을 형성되는 겔을 분쇄시키면서 20 내지 95 ℃의 범위로 수행하였다. 이어서, 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)를 상기 중합 시작으로부터 30분 후에 꺼내었다. 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)는 약 5 ㎜ 이하의 직경을 갖는 분할된 작은 조각의 형태였다.

(실시 7-2):

상기 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)를 분쇄시키고 구형 표면 형상의 다이(Dome Gran, Fuji Paudal Co., Ltd.에 의해 제조됨, MODEL: DG-L1, 다이 천공 직경 = 3.4 ㎜ 및 2.0 ㎜, 천공들(3.4 ㎜/2.0 ㎜)의 수의 비 = 1:2, 다이 두께 = 1.2 ㎜, 압출 작용 요소와 다이 간의 틈 = 1 ㎜, 스크류의 회전 수 = 50 rpm)를 갖는 순 방향 압출 유형 스크류 압출 응집기로 응집시켜 작은 조각들(분쇄된 겔 입자들)로 분할된 하이드로중합체를 수득하였다. 부수적으로, 상기 하이드로중합체를 300 g/분으로 공급하였다.

(실시 7-3):

실시예 1(실시 1-3)과 동일한 실시를 수행하였다. 생성된 수-흡수성 수지의 고체 함량은 95 중량%이었다.

(실시 7-4):

수-흡수성 수지(상기 언급한 바와 같이 수득된 것(실시 7-3)) 500 중량 부의 양을 뢰디게 믹서(Lodige Mixer, Lodige에 의해 제조됨, 유형: M5R)에 넣고 이어서 1,4-부탄디올 1.5 중량 부, 프로필렌 글리콜 3.0 중량 부, 순수한 물 15.0 중량 부, 및 이소프로필 알콜 5.0 중량 부의 혼합 액체를 포함하는 표면-가교제 용액과 교반 하에서 균일하게 분무식으로 혼합하였다. 이어서, 상기 표면-가교제 용액과 혼합된 수-흡수성 수지를 교반기를 갖는 스테인레스 반응기(직경: 약 30 ㎝, 높이: 약 20 ㎝)에 넣었다. 이어서, 반응기를 오일 욕(oil bath)(그의 온도를 약 200 ℃로 조절하였다)에 담가 교반 하에서 30 분 동안 열 처리를 수행하였다. 상기 열 처리 후에, 생성된 수-흡수성 수지를 상기가 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체에 통과할 수 있을 정도까지 붕괴시켰다. 그 결과, 표면-가교화된 수-흡수성 수지가 수득되었다.

(실시 7-5)

생성된 표면-가교화된 수-흡수성 수지 100 중량 부의 양을 150 ℃로 가열하고 이어서 교반 하에서 5 분 동안 1.6 중량 부의 칼륨 명반(칼륨 알루미늄 설페이트 도데카하이드레이트)과 균일하게 혼합하여, 수성-액체-흡수제(7)를 수득하였다. 상기 수성-액체-흡수제(7)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 8]:

수성-액체-흡수제(8)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체시키고; 실시예 7(실시예 7-2)의 돔 그랜의 다이 천공 직경을 1.5 ㎜로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(8)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 9]:

수성-액체-흡수제(9)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(9)의 물성을 표 1에 나타낸다. 생성된 수성-액체-흡수제(9)는 4.2 중량%의 추출성 성분 함량 및 0.55 g/㎖의 벌크 밀도를 가졌다.

[실시예 10]:

실시예 7과 동일한 실시를 수행하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체하고, 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 26 rpm)로 대체하고, 하이드로 중합체를 1,300 g/분으로 공급하였다. 그러나, 실시예 7(실시 7-4)와 동일한 실시에 의해 수득된 표면-가교화된 수-흡수성 수지를 실시예 7(실시 7-5)의 수행 없이 수성-액체-흡수제(10)로 간주하였다. 상기 수성-액체-흡수제(10)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 11]:

수성-액체-흡수제(10)(실시예 10으로부터 수득된 것)를 실시예 7(실시 7-5)과 동일한 실시에 의해 처리하여, 수성-액체-흡수제(11)를 수득하였다. 상기 수성-액체-흡수제(11)의 물성을 표 1에 나타낸다. 생성된 수성-액체-흡수제(11)는 5.7 중량%의 추출성 성분 함량 및 0.58 g/㎖의 벌크 밀도를 가졌다.

[실시예 12]:

실시예 7과 동일한 실시를 수행하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체하고, 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급 속도를 1,300 g/분으로 변화시켰으며; 또한 실시예 7(실시 7-4)을 하기 언급하는 (실시 12-4)로 대체하였고; 실시예 7(실시 7-5)는 수행하지 않았다 그러나, (실시 12-4)에 의해 수득된 표면-가교화된 수-흡수성 수지를 수성-액체-흡수제(12)로 간주하였다. 상기 수성-액체-흡수제(12)의 물성을 표 1에 나타낸다.

(실시 12-4)

생성된 수-흡수성 수지 500 중량 부의 양을 1,4-부탄디올 1.5 중량 부, 프로필렌 글리콜 3.0 중량 부 및 순수한 물 15.0 중량 부의 혼합된 액체를 포함하는 표면-가교제 용액과 균일하게 혼합하고, 이어서 생성된 혼합물을 200 ℃에서 30 분 동안 열 처리하였다. 더욱 또한, 생성된 입자들을 상기가 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체에 통과할 수 있을 정도까지 붕괴시켰다. 그 결과, 표면-가교화된 수-흡수성 수지가 수득되었다. 생성된 표면-가교화된 수-흡수성 수지를 수성-액체-흡수제(12)로 간주하였다.

[실시예 13]:

표면-가교화된 수-흡수성 수지를 실시예 12와 동일한 실시의 수행에 의해 수득하였으나, 단 실시예 12(실시 12-4)의 표면-가교제 용액을 1,4-부탄디올 2.3 중량 부, 프로필렌 글리콜 4.5 중량 부 및 순수한 물 22.5 중량 부의 혼합된 액체를 포함하는 표면-가교제 용액으로 대체시켰다. 생성된 표면-가교화된 수-흡수성 수지를 실시예 7(실시 7-5)과 동일한 실시에 의해 처리하여, 수성-액체-흡수제(13)를 수득하였다. 상기 수성-액체-흡수제(13)의 물성을 표 1에 나타낸다. 생성된 수성-액체-흡수제(13)는 0.3 중량%의 추출성 성분 함량 및 0.54 g/㎖의 벌크 밀도를 가졌다.

[실시예 14]:

수성-액체-흡수제(14)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시 예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체하고, 실시예 7(실시 7-2)에서, 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 2.4 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급 속도를 1,300 g/분으로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(14)의 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 15]:

실시예 7과 동일한 실시를 수행하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 46.06 g(0.35 몰%) 및 글리세롤 8.11 g(0.35 몰%)으로 대체하고; 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급속도를 1,300 g/분으로 변화시켰다. 그러나, 실시예 7(실시 7-4)과 동일한 실시에 의해 수득된 표면-가교화된 수-흡수성 수지를 실시예 7(실시 7-5)의 수행 없이 수성-액체-흡수제(15)로 간주하였다. 상기 수성-액체-흡수제(15)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[실시예 16]:

수성-액체-흡수제(15)(실시예 15로부터 수득된 것)를 실시예 7(실시 7-5)과 동일한 실시에 의해 처리하여, 수성-액체-흡수제(16)를 수득하였다. 상기 수성-액체-흡수제(16)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[실시예 17]:

수성-액체-흡수제(17)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7에서 (실시 7-2)를 생략하였으며, 실시예 7(실시 7-5)를 하기 언급하는 (실시 17-5)로 대체하였다. 상기 수성-액체-흡수제(17)의 물성을 표 2에 나타낸다.

(실시예 17-5):

생성된 표면-가교화된 수-흡수성 수지 100 중량 부의 양을 칼륨 명반(칼륨 알루미늄 설페이트 도데카하이드레이트) 1.6 중량 부와 균일하게 혼합하였다.

[실시예 18]:

수성-액체-흡수제(18)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 9.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔 공급 속도를 1,300 g/분으로 변화시켰으며; 또한 실시예 7(실시 7-5)을 상기 언급한 (실시 17-5)로 대체시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(18)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[실시예 19]:

수성-액체-흡수제(19)를 실시예 1과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 1(실시 1-1)의 3 중량% 과황산 나트륨 수용액 4.4 g을 15 중량% V-50(2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드) 수용액 9.8 g으로 대체하였고; 실시예 1(실시 1-2)을 변경시켜 상기 하이드로중합체를 가위로 길이 3 ㎝ 및 너비 1 ㎝의 크기로 절단하였으며; 또한 실시예 1(실시 1-5)를 상기 언급한(실시 17-5)로 대 체시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(19)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[실시예 20]:

수성-액체-흡수제(20)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 13.16 g(0.10 몰%) 및 글리세롤 13.90 g(0.60 몰%)으로 대체하고; 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급속도를 1,300 g/분으로 변화시키고; 또한 (실시 7-4)를 (실시 12-4)로 대체시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(20)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[실시예 21]:

수성-액체-흡수제(21)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 131.59 g(1.0 몰%)로 대체하고; 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 15 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급속도를 600 g/분으로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(21)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[실시예 22]:

수성-액체-흡수제(22)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시 예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 6.58 g(0.05 몰%) 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 20.43 g(0.7 몰%)으로 대체하고; 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급속도를 1,300 g/분으로 변화시켰다. 상기 수성-액체-흡수제(22)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[비교 실시예 1]:

(실시 c1-1):

내부 직경이 80 ㎜이고 용량이 1 리터이며 단열재인 폴리스티렌 폼으로 덮인 폴리프로필렌으로 만든 용기에서, 용액(B)을 개방 시스템에서 자기 교반기로 교반되고 있는 용액(A)에 신속히 가하여 이들을 함께 혼합하였으며, 따라서 단량체 수용액을 수득하였다. 이때, 상기 용액(A)은 아크릴산 185.40 g, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(분자량: 523) 1.35 g(0.1 몰%), 및 1.0 중량% 펜타소듐 디에틸렌트리아민펜타아세테이트 수용액 1.13 g을 함께 혼합하여 제조하였다. 또한 용액(B)은 48.5 중량%의 수산화 나트륨 수용액 148.53 g 및 이온 교환 수(그의 온도를 50 ℃로 조절하였다) 159.31 g을 함께 혼합하여 제조하였다. 상기 단량체 수용액에 대해서, 그의 액체 온도가 중화열 및 용해열로 인해 약 100 ℃로 상승하였다.

더욱 또한, 3 중량% 과황산 나트륨 수용액 4.29 g을 상기 단량체 수용액에 가하여 이들을 수 초간 함께 교반하였다. 상기 직 후에, 생성된 혼합물을 개방 시스템에서 스테인레스 배트 유형의 용기(표면 온도가 핫 플레이트(NEO HOTPLATE H1-1000, Inouchiseieido K.K.에 의해 제조됨)에 의해 100 ℃로 가열되었고; 내부 표면은 테플론(등록상표)으로 코팅되었으며; 250 x 250 ㎜의 기부를 가졌다)에 부었다. 상기 스테인레스 배트 유형 용기는: 크기가 기부 = 250 x 250 ㎜, 상부 = 640 x 640 ㎜, 높이 = 50 ㎜이고; 중심 부분은 사다리꼴이며; 상부는 개방되어 있는 것이다.

상기 단량체 수용액을 상기 배트에 부은 지 잠시 후에, 중합이 시작되었다. 수증기가 모든 방향으로 팽창 및 발포되면서 방출되는 동안, 상기 중합이 진행되었다. 그 후에, 기부보다 약간 더 큰 크기로 수축이 일어났다. 이러한 팽창 및 수축은 약 1 분 내에 종료되었다. 이어서, 상기 중합 용기에서 4 분간 유지시킨 후에, 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)를 꺼내었다.

(실시 c1-2):

상기 생성된 하이드로중합체(하이드로겔)를 너비 3 ㎝의 직사각형 형상으로 절단하고 이어서 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper에 의해 제조됨, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 9.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류의 회전 수 = 32.5 rpm)로 분쇄시켜, 작은 조각들(분쇄된 겔 입자들)로 분할된 하이드로중합체를 수득하였다. 상기 분쇄 및 응집을 압출 응집기로 수행할 때, 이를 순수한 물을 300 g/분으로 가하면서 수행하였다. 부수적으로, 상기 하이드로중합체의 공급 속도는 1,300 g/분이었다.

(실시 c1-3):

상기 생성된, 작은 조각들로 분할된 분쇄된 겔 입자들을 50 메쉬의 금속 거즈 상에 늘어놓고 40 분 동안 180 ℃의 열풍으로 건조시켰다. 이어서 상기 건조된 생성물을 롤 밀로 분쇄시키고 이어서 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체로 분류하여, 불규칙하게 분쇄된 형상의 수-흡수성 수지를 수득하였으며, 상기 수지는 330 ㎛의 중량 평균 입자 직경 및 0.35의 대수 표준 편차(σζ)를 가졌다.

(실시 c1-4):

생성된 수-흡수성 수지 100 중량 부의 양을 1,4-부탄디올 0.3 중량 부, 프로필렌 글리콜 0.6 중량 부, 순수한 물 3.0 중량 부 및 이소프로필 알콜 1.0 중량 부의 혼합 액체를 포함하는 표면-가교제 용액과 균일하게 혼합하였다. 이어서, 상기 표면-가교제 용액과 혼합된 수-흡수성 수지를 스테인레스 용기(너비: 약 22 ㎝, 깊이: 약 28 ㎝, 높이: 약 5 ㎝)에 균일하게 늘어놓고, 이어서 30 분 동안 열풍 건조 오븐(ETAC에 의해 제조, MODEL: HISPEC HT320)(그의 온도는 200 ℃로 조절되었다)으로 열 처리하였다. 이러한 열 처리 후에, 생성된 수-흡수성 수지를 상기가 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체를 통과할 수 있을 정도로 붕괴시켰다. 그 결과, 표면-가교화된 수-흡수성 수지가 수득되었다.

(실시 c1-5):

생성된 표면-가교화된 수-흡수성 수지 100 중량 부의 양을 150 ℃로 가열하고 이어서 칼륨 명반(칼륨 알루미늄 설페이트 도데카하이드레이트) 1.6 중량 부와 5 분간 교반하면서 균일하게 혼합하여, 비교 수성-액체-흡수제(1)를 수득하였다. 상기 비교 수성-액체-흡수제(1)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[비교 실시예 2]:

비교 실시예 1(실시 c1-2)에서 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper에 의해 제조됨, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 9.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)의 천공된 플레이트의 천공 직경을 2.4 ㎜로 변화시켰다. 이러한 천공 직경 = 2.4 ㎜의 경우에, 상기 하이드로중합체(하이드로겔)는 분쇄시킬 수 있는 것이 아니라, 바람직하지 못하게 상기 스크류 압출기를 막히게 할 수 있다.

[비교 실시예 3]:

비교 수성-액체-흡수제(3)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)의 나트륨 아크릴레이트 수용액을 중화도 70 몰%(단량체 농도: 39.5 중량%)의 나트륨 아크릴레이트 수용액 5,433.2 g으로 대체시키고; 실시예 7(실시 7-1)의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트의 양을 12.83 g(0.1 몰%)으로 변화시키고; 실시예 7(실시 7-1)의 10 중량% 과황산 나트륨 수용액의 양을 29.43 g으로; 실시예 7(실시 7-1)의 0.1 중량% L-아스코르브산 수용액의 양을 24.53 g으로 변화시키고; 실시예 7(실시 7-2)의 실시를 생략하고; 실시예 7(실시 7-5)를 실시예 1(실시 1-5)와 동일한 실시로 대체시켰다. 상기 비교 수성-액체-흡수제(3)의 물성을 표 2에 나타낸다. 부수적으로, 생성된 비교 수성-액체-흡수제(3)는 0.68 g/㎖의 벌크 밀도를 가졌다.

[비교 실시예 4]:

비교 수성-액체-흡수제(4)를 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)의 나트륨 아크릴레이트 수용액의 양을 5,385.1 g(단량체 농도: 37.8 중량%)로 변화시키고; 실시예 7(실시 7-1)의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트의 양을 62.42 g(0.5 몰%)으로 변화시키고; 실시예 7(실시 7-1)의 10 중량% 과황산 나트륨 수용액의 양을 28.64 g으로 변화시키고; 실시예 7(실시 7-1)의 0.1 중량% L-아스코르브산 수용액의 양을 23.87 g으로 변화시키고; 실시예 7의 실시(실시 7-2)를 생략하고; 실시예 7(실시 7-3)의 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체를 850 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체로 대체시키고; (실시 7-4)에서 600 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체를 850 ㎛의 JIS 표준 체로 대체시키고; 실시예 7(실시 7-5)를 실시예 1(실시 1-5)과 동일한 실시로 대체시켰다. 상기 비교 수성-액체-흡수제(4)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[비교 실시예 5]:

비교 수성-액체-흡수제(5)를 비교 실시예 4와 동일한 방식으로 수득하였으나, 단 (실시 7-3)으로부터 생성된 수-흡수성 수지로서, (실시 7-3)에서 850 ㎛ 및 150 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체에 의한 분류 대신에 300 ㎛의 메쉬 눈 크기를 갖는 JIS 표준 체를 통과한 수-흡수성 수지를 사용하였다(상기 수-흡수성 수지는 150 ㎛ 이하의 입자를 13 중량%의 양으로 포함하였다). 상기 비교 수성-액체-흡수제(5)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[비교 실시예 6]:

실시예 7과 동일한 실시를 수행하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에 틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체하고; 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔의 공급속도를 1,300 g/분으로 변화시키고; 또한 실시예 7에 개시한 (실시 7-4)도 (실시 7-5)도 수행하지 않고 (실시 7-3)으로부터 생성된 수-흡수성 수지를 비교 수성-액체-흡수제(6)로 간주하였다. 상기 비교 수성-액체-흡수제(6)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[비교 실시예 7]:

실시예 7과 동일한 실시를 수행하였으나, 단 실시예 7(실시 7-1)에서 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 65.79 g(0.5 몰%)을 상기 92.11 g(0.7 몰%)으로 대체하고; 실시예 7(실시 7-2)에서 돔 그랜을 스크류 압출기(Hiraga Kosakusho, Chopper, MODEL: TB-32 모델, 천공된 플레이트의 천공 직경 = 4.5 ㎜, 천공된 플레이트의 두께 = 5.0 ㎜, 스크류 회전수 = 32.5 rpm)로 대체하고, 하이드로겔을 1,300 g/분으로 공급하고, 동시에 글리세롤을 300 g/분으로 공급하고; 또한 (실시 7-3) 및 (실시 7-5)을 수행하였지만 (실시 7-4)는 수행하지 않았다. 이때 생성된 수-흡수성 수지 입자를 비교 수성-액체-흡수제(7)로 간주하였다. 상기 비교 수성-액체-흡수제(7)의 물성을 표 2에 나타낸다.

[산업상이용가능성]

Claims

수-흡수성 수지 입자가 수용성 에틸렌형 불포화 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되고, 내부에 가교 구조를 가지며;

0.2 g/g/s 이상의 흡수율(FSR), 5 내지 25 g/g의 수 흡수능(CRC), 400 x 10^-7 ㎤·s/g 이상의 식염수 흐름 전도도(SFC) 및 20% 이상의 습윤 다공도를 나타냄을 특징으로 하는,

필수 성분으로서 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 수성-액체-흡수제.
제 1 항에 있어서,

미립자 모양이고, 90 중량% 이상이 150 내지 600 ㎛ 범위의 입자 직경을 갖는 입자의 형태인 수성-액체-흡수제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

수-흡수성 수지 입자의 적어도 일부가 응집체 입자인 수성-액체-흡수제.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

수-흡수성 수지 입자가 표면-가교화된 것인 수성-액체-흡수제.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

액체-투과성-촉진제를 더 포함하는 수성-액체-흡수제.
수용성 에틸렌형 불포화 단량체 및 상기 단량체에 대해 0.2 몰% 이상의 비의 내부-가교제를 포함하는 단량체 수용액을 제조하고; 이어서 상기 단량체 수용액 중의 상기 수용성 에틸렌형 불포화 단량체를 중합 및 내부-가교화시켜 하이드로겔을 형성시키고; 이어서 상기 하이드로겔을 0.3 내지 6.4 ㎜ 범위의 천공 직경을 갖는 천공 구조로부터 압출시켜서 상기 하이드로겔을 분쇄시켜 분쇄된 겔 입자를 수득하고; 이어서 상기 분쇄된 겔 입자를 건조시켜 수-흡수성 수지 입자를 수득하는 단계들을 포함하는,

필수 성분으로서 수-흡수성 수지 입자를 포함하는 수성-액체-흡수제의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

분쇄된 겔 입자의 적어도 일부가 응집체인 수성-액체-흡수제의 제조 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

수-흡수성 수지 입자를 표면-가교화하는 단계를 더 포함하는 수성-액체-흡수제의 제조 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

수-흡수성 수지 입자에 액체 투과성 촉진을 위한 처리를 가하는 단계를 더 포함하는 수성-액체-흡수제의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

액체 투과성 촉진을 위한 처리를 액체-투과성-촉진제를 첨가함으로써 수행하는 수성-액체-흡수제의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,

액체-투과성-촉진제가 다가 금속 화합물, 다중 양이온 화합물 및 무기 미세 입자 중에서 선택된 하나 이상의 일원인 수성-액체-흡수제의 제조 방법.
제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

단량체 수용액이 35 중량% 미만도 아니고 포화 농도 초과도 아닌 단량체 농도를 갖는 수성-액체-흡수제의 제조 방법.