KR20140102264A - 가교결합제를 갖는 초흡수성 중합체 - Google Patents

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마티아스 나우만
스탠리 에이. 매킨토시
프랑크 슈베르트
흐리스토프 로익
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에보닉 코포레이션
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Abstract

추가로, 본 발명은, (i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민, (ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는 (iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 가교결합제 조성물; 및 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제를 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 흡수용품에 관한 것이다.

Description

가교결합제를 갖는 초흡수성 중합체 {SUPERABSORBENT POLYMER WITH CROSSLINKER}
본 발명은, 초흡수성 중합체, 미립자 초흡수성 중합체 조성물, 상기 생성물의 제조 방법, 및 상기 생성물을 함유하는 흡수용품(absorbent article)에 관한 것이다. 초흡수성 중합체의 예는, 다량의 수성 액체 및 뇨 또는 혈액과 같은 체액을 흡수하고 팽윤하여 하이드로겔을 형성할 수 있고 초흡수성 중합체의 일반적인 정의에 따라 특정 가압하에 수성 액체를 잔류시킬 수 있는, 가교결합된 폴리아크릴산 또는 가교결합된 전분-아크릴산 그래프트 중합체를 포함하는, 가교결합된 부분 중화 중합체를 포함할 수 있다. 초흡수성 중합체는, 일반적으로 미립자 초흡수성 중합체라고 하는 입자들로 형성될 수 있으며, 여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체는 표면 가교결합, 표면 처리, 및 미립자 초흡수성 중합체 조성물을 형성하는 기타의 처리로 후처리될 수 있다. 두문자어 SAP가 초흡수성 중합체, 초흡수성 중합체 조성물 및 이의 입자들을 대신하여 사용될 수 있다. 초흡수성 중합체 및 초흡수성 중합체 조성물의 주요 용도는 아기 기저귀, 실금용품 또는 생리대와 같은 위생용품에서이다. 초흡수성 중합체 및 이의 사용과 제조에 대한 광범위한 조사가 문헌[참조: F. L. Buchholz and A. T. Graham (editors) in "Modern Superabsorbent Polymer Technology," Wiley- VCR, New York, 1998]에 제공되어 있다.
초흡수성 중합체는, 초기에 불포화 카복실산 또는 이의 유도체, 예를 들면, 아크릴산, 알칼리 금속(예를 들면, 나트륨 및/또는 칼륨) 또는 아크릴산의 암모늄 염, 알킬 아크릴레이트 등을 수산화나트륨과 같은 가성 처리제(caustic treatment)의 존재하에 중화시킨 다음 생성물을 비교적 소량의 내부, 또는 단량체, 가교결합제(예를 들면, 이관능성 또는 다관능성 단량체)와 중합시킴으로써 제조할 수 있다. 이관능성 또는 다관능성 단량체 물질은, 중합체 쇄를 약하게 가교결합시킴으로써 이들이 수-불용성이면서 수-팽윤성이 되게 만드는 공유 내부 가교결합제로서 작용할 수 있다. 이렇게 약하게 가교결합된 초흡수성 중합체는 중합체 주쇄에 부착된 다수의 카복실 그룹들을 함유한다. 이들 카복실 그룹은, 가교결합된 중합체 네트워크에 의해 체액의 흡수를 위한 삼투성 구동력을 생성시킨다.
공유 내부 가교결합제 이외에도, 이온성 내부 가교결합제가 초흡수성 중합체 제조에 사용되어 왔다. 이온성 내부 가교결합제는 일반적으로 미국 특허 제6,716,929호 및 미국 특허 제7,285,614호에 기재된 바와 같은 다가 금속 양이온, 예를 들면, Al3 + 및 Ca2 +를 포함하는 배위 화합물이다. 이들 특허에 기재된 초흡수성 중합체는 이온성 가교결합의 존재로 인해 느린 흡수율을 갖는다. 이러한 문맥에서, 흡수율은 볼텍스 시험(Vortex Test)으로 측정할 수 있다.
일회용 기저귀와 같은 흡수용품에서 흡수제로서 유용한 초흡수성 중합체는 적절하게 높은 흡수 용량 및 적절하게 높은 겔 강도를 가질 필요가 있다. 흡수 용량은, 흡수성 중합체가 흡수용품 사용 동안 접하게 되는 상당량의 수성 체액을 흡수할 수 있도록 충분히 높을 필요가 있다. 겔 강도는 팽윤된 중합체 입자들이 적용된 응력하에 변형되는 경향에 관한 것이며, 상기 겔 강도는, 상기 입자들이 가압하에 변형되지 않고 흡수 부재 또는 흡수용품에서의 모세 공극 공간(capillary void space)을 허용 가능하지 않은 정도로 충전(소위 겔 블록킹)하지 않아, 부재 또는 용품에 의한 유체 흡수율 또는 유체 분포를 억제시키지 않도록 하는 강도일 필요가 있다. 겔-블록킹이 발생하면, 흡수용품 중의 비교적 건조한 구역 또는 영역으로의 유체의 분포를 실질적으로 지연시킬 수 있고, 흡수용품으로부터의 누출이, 흡수용품에서의 흡수성 중합체의 입자들이 완전히 포화되기 전에 또는 상기 유체가 "블록킹" 입자들을 지나 흡수용품의 나머지 부분으로 확산 또는 위킹(wicking)될 수 있기 전에, 잘 일어날 수 있다.
제US 6,087,450호는 내부 가교결합제 및 이와 가교결합된 초흡수성 중합체 및 이들의 제조 방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 이들 초흡수성 중합체는, 글리시딜 화합물을 불포화 아민, 예를 들면, 알릴아민과 반응시킴으로써, 이들이 에폭사이드 환을 개환시켜, 하이드록실 그룹(이는, 후속적인 에폭시화를 위해 임의로 이용 가능하다)을 형성한다는 사실을 특징으로 하는 내부 가교결합제를 사용함으로써, 기저귀 제작 또는 기타의 공업 분야에서 초흡수제로서 적합하다. 또한, 본 발명에 따르는 가교결합제의 제조를 위한 또 다른 반응 경로, 예를 들면, 아민과 불포화 글리시딜 화합물, 예를 들면, (메트)알릴 글리시딜 에테르 또는 글리시딜 (메트)아크릴레이트와의 반응 경로가 있다.
초흡수제의 특유의 특징은, 특히 가압하에서의 이의 액체 흡수에 대한 표면 가교결합에 의해 개선될 수 있다. 표면 가교결합 동안, 중합체 분자의 카복실 그룹을 초흡수제 입자의 표면에서 승온에서 가교결합제로 가교결합시킨다. 그 중에서도, 다가 금속 염, 글리시딜 화합물, 폴리올, 폴리에폭사이드, 폴리아민, 알킬렌 카보네이트 및 폴리에틸렌 글리콜이 가교결합제로서 사용된다.
본 발명의 목적은, 본 명세서에 기재된 바와 같은 겔 층 투과도 시험(Gel Bed Permeability Test)에 의해 측정하여 개선된 투과도를 갖는 초흡수성 중합체 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 다수의 양태들을 포함하며, 이들 중의 일부가 본 명세서에 포함되어 있다. 본 발명의 하나의 양태는
a) 불포화 산 그룹-함유 단량체, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이들의 염 또는 유도체로부터 선택되는 중합 가능한 단량체;
b) (i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민, 또는
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물[여기서, 성분 a) 및 b)는 중합 및 과립화되어, 입자 표면을 갖는 미립자 초흡수성 중합체를 형성하며, 상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다]; 및
c) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의, 상기 입자 표면에 도포되는 표면 가교결합제
를 포함하는 미립자 초흡수성 중합체 조성물이며;
여기서, 당해 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험(Centrifuge Retention Capacity Test)으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
a) 초흡수성 중합체를 제조하는 단계로서, 상기 초흡수성 중합체를 기준으로 하여, 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를
(i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 0.001중량% 내지 1중량%의 내부 가교결합 조성물과 중합시키는 공정에 의해, 초흡수성 중합체를 제조하는 단계;
b) 상기 초흡수성 중합체를 중합시키는 단계;
c) 상기 초흡수성 중합체를 과립화시켜, 미립자 초흡수성 중합체(상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다)를 형성하는 단계;
d) 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제로 표면 가교결합시키는 단계;
e) 단계 e)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20 내지 120분 동안 열 처리하여, 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 형성하는 단계를 포함하며,
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
a) 초흡수성 중합체를 제조하는 단계로서, 상기 초흡수성 중합체를 기준으로 하여, 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를
(i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 0.001중량% 내지 1중량%의 내부 가교결합 조성물과 중합시키는 공정에 의해, 초흡수성 중합체를 제조하는 단계;
b) 상기 초흡수성 중합체를 중합시키는 단계;
c) 상기 초흡수성 중합체를 과립화시켜, 미립자 초흡수성 중합체(상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 850㎛의 입자 크기를 갖는다)를 형성하는 단계;
d) 단계 c)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 불용성 무기 분말로, 및/또는 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 다가 금속 염으로 표면 처리하는 단계;
e) 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제로 표면 가교결합시키는 단계;
f) 단계 d)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20 내지 120분 동안 열 처리하여, 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 형성하는 단계를 포함하며,
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는, (a) 액체 투과성 탑시트(liquid pervious topsheet); (b) 액체 불투과성 백시트(liquid impervious backsheet); (c) (a)와 (b) 사이에 배치된 코어(여기서, 상기 코어는 10중량% 내지 100중량%의 미립자 초흡수성 중합체 조성물과 0중량% 내지 90중량%의 친수성 섬유재를 포함한다); (d) 임의로, 상기 코어(c) 바로 위에 그리고 바로 아래에 배치된 티슈 층(tissue layer); 및 (e) 임의로, (a)와 (c) 사이에 배치된 포획 층(acquisition layer)을 포함하는 흡수용품이며,
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 i) 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택되는 단량체, 및 ii)
(α) 에틸렌성 불포화 글리시딜 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(β) 포화 글리시딜 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(γ) 에틸렌성 불포화 글리시딜 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물;
iii) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제를 포함하고;
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 양태, 특징 및 이점의 다수의 기타의 측면들은 하기 상세한 설명, 첨부된 도면 및 청구항으로부터 자명할 것이다. 명료성 및 간결성을 위해, 본 명세서에 기재된 값의 모든 범위는 범위내의 모든 값을 고려하며, 명시된 해당 범위내의 실제 수치 값인 종점을 갖는 서브-범위를 인용하는 청구항에 대한 뒷받침으로서 해석되어야 한다. 본 발명의 이들 및 기타의 측면, 이점 및 두드러진 특징은 하기의 상세한 설명, 첨부된 도면 및 첨부된 특허청구범위로부터 자명해질 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 특징, 측면 및 이점은 하기이 설명, 첨부된 특허청구범위 및 수반된 도면과 관련하여 보다 잘 이해될 것이다:
도 1은 자유 팽윤(Free Swell) 겔 층 투과도 시험에 사용되는 시험 장치의 측면도이고;
도 2는 도 1에 도시된 자유 팽윤 겔 층 투과도 시험 장치에 사용되는 실린더/컵 조립체의 단면 측면도이고;
도 3은 도 1에 도시된 자유 팽윤 겔 층 투과도 시험 장치에 사용되는 플런저의 최상부도이고;
도 4는 하중하 흡수도 시험(Absorbency Under Load Test)에 사용되는 시험 장치의 측면도이다.
정의
본 명세서에 사용되는 경우, 용어 "포함하다", "포함하는" 및 핵심 용어 "포함하다"로부터의 기타의 파생어는 임의의 제시된 특징, 요소, 정수, 단계 또는 성분의 존재를 명시하는 개방형 용어인 것으로 의도되며, 하나 이상의 다른 특징, 요소, 정수, 단계, 성분 또는 이의 그룹의 존재 또는 첨가를 배제하는 것으로 의도되지 않음을 주지해야 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 본 발명의 조성물에서 또는 본 발명의 방법에서 사용되는 성분의 분량을 변경하는 용어 "약"은, 예를 들면, 현실 사회에서 농축물 또는 사용 용액을 만드는데 사용되는 통상의 측정 및 액체 취급 과정을 통해; 이러한 과정에서의 우연한 오류를 통해; 조성물을 만들거나 방법을 수행하는데 사용되는 성분들의 제조, 공급원 또는 순도에 있어서의 차이 등을 통해 일어날 수 있는, 숫자로 나타낸 분량의 변화를 나타낸다. 당해 용어는 또한 특정 초기 혼합물로부터 야기되는 조성물에 대한 상이한 평형 조건으로 인해 차이가 나는 양을 포함한다. 용어 "약"에 의해 변경되든 그렇지 않든 간에, 특허청구범위는 상기 분량들에 대한 등가량들을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 용어 "흡수용품"은 체액 또는 체 삼출물(body exudate)을 흡수 및 함유하는 기구를 나타내며, 보다 구체적으로는, 착용자의 신체에 마주보게 또는 근접하게 배치되어 신체로부터 방출되는 각종 체액 또는 삼출물을 흡수 및 함유하는 기구를 나타낸다. 흡수용품은 기저귀, 배변 훈련용 팬츠, 성인 실금용 속옷, 여성 위생용품, 수유 패드, 케어 매트(care mat), 턱받이, 상처 드레싱 제품 등을 포함할 수 있다. 흡수용품은 추가로 바닥 세정품, 식품 산업 제품 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 용어 "원심분리기 잔류 용량(CRC)"은, 미립자 초흡수성 중합체가, 조절된 조건하에 포화되고 원심분리된 후 상기 중합체 내에 액체를 잔류시키는 능력을 나타내며, 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 샘플의 그램 중량당 잔류하는 액체의 그램(g/g)으로서 명시된다.
본 명세서에 사용되는 용어 "가교결합된", "가교결합", "가교결합제" 또는 "가교결합하는"은 통상적으로 수용성인 물질을 실질적으로 수-불용성이지만 팽윤성으로 효과적으로 될 수 있도록 하는 임의의 수단을 나타낸다. 이러한 가교결합 수단은, 예를 들면, 물리적 교락(physical entanglement), 결정질 도메인, 공유 결합, 이온 착물 및 연합(association), 친수성 연합, 예를 들면, 수소 결합, 소수성 연합 또는 반데르발스 힘을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 용어 "내부 가교결합제" 또는 "단량체 가교결합제"는 중합체를 형성하기 위한 단량체 용액에서의 가교결합제의 사용을 나타낸다.
용어 "다르시(Darcy)"는 투과도의 가우스 단위계(CGS) 단위이다. 1Darcy는, 고체의 양쪽 면 사이의 압력 차이가 1기압인 경우, 1센티포이즈의 점도를 갖는 유체 1입방센티미터가 두께 1센티미터이고 단면 1입방센티미터인 구획을 통해 1초 내에 유동하는 고체의 투과도이다. 투과도는 면적과 동일한 단위를 갖는 것으로 나타났으며; 투과도의 SI 단위는 없기 때문에 입방미터가 사용된다. 1Darcy는 0.98692×10-12㎡ 또는 0.98692×10-8㎠와 같다.
본 명세서에 사용되는 용어 "기저귀"는 착용자의 허리와 다리를 감싸도록 일반적으로 영유아 및 실금이 있는 사람이 하반신 주위에 착용하며 뇨 및 변 배설물을 수용 및 함유하도록 특수하게 개조된 흡수용품을 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 용어 "일회용"은 1회 사용 후 세탁하거나 달리 복원 또는 재사용하도록 의도되지 않은 흡수용품을 나타낸다. 이러한 일회용 흡수용품의 예는 개인 생활용 흡수용품, 건강/의료용 흡수용품 및 가정/산업용 흡수용품을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 용어 "건조 초흡수성 중합체 조성물"은 일반적으로 10% 미만의 수분을 갖는 초흡수성 중합체 조성물을 나타낸다.
용어 "겔 투과도"는 전체로서 입자들의 매스(mass)의 특성이며, 팽윤된 겔의 입자 크기 분포, 입자 형태, 및 입자들 간의 개기공(open pore)들의 연결관계(connectedness), 전단 모듈러스 및 표면 개질에 관한 것이다. 현실적으로 말하면, 초흡수성 중합체 조성물의 겔 투과도는 팽윤된 입자들의 매스를 통해 액체가 얼마나 신속하게 유동하는가의 척도이다. 낮은 겔 투과도는 액체가 초흡수성 중합체 조성물을 통해 쉽게 유동하지 못하고(이것을 일반적으로 겔 블록킹이라고 함), 액체의 임의의 강제 유동(예를 들면, 기저귀 사용 동안 뇨의 2차 적용)이 대체 경로를 취해야 함(예를 들면, 기저귀 누출)을 나타낸다.
초흡수성 중합체 조성물의 입자의 소정의 샘플의 "질량 중위 입자 크기(mass median particle size)"는 질량 기준으로 샘플을 절반으로 나눈 입자 크기로서 정의되며, 즉, 샘플 중량의 절반은 질량 중위 입자 크기보다 큰 입자 크기를 갖고, 샘플 질량의 절반은 질량 중위 입자 크기보다 작은 입자 크기를 갖는다. 따라서, 예를 들면, 샘플 중량의 이분의 일이 2마이크론 이상으로 측정되는 경우, 초흡수성 중합체 조성물 입자의 샘플의 질량 중위 입자 크기는 2마이크론이다.
용어 "입자", "미립자" 등은, 용어 "초흡수성 중합체"와 함께 사용되는 경우 이산 단위(discrete unit)들의 형태를 나타낸다. 상기 단위들은 플레이크, 섬유, 응집물, 과립, 분말, 구체, 미분된 물질 등 및 이들의 배합물을 포함할 수 있다. 상기 입자들은 목적하는 형태, 예를 들면, 입방체, 막대형 다면체, 구형 또는 반구형, 타원형 또는 반타원형, 각형, 부정형 등을 가질 수 있다.
용어 "투과도"는, 본 명세서에 사용되는 경우, 다공성 구조의, 이 경우, 가교결합된 중합체들의 효과적인 연결관계의 척도를 의미하며, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 공극률(void fraction) 및 연결관계의 정도의 측면에서 명시될 수 있다.
용어 "중합체"는 단독중합체, 공중합체, 예를 들면, 블럭, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원공중합체 등 및 이들의 블랜드 및 개질물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 게다가, 달리 구체적으로 제한하지 않는 한, 용어 "중합체"는 물질의 모든 가능한 배위 이성체를 포함해야 한다. 이러한 배위는 이소택틱, 신디오택틱 및 어택틱 대칭을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 용어 "폴리올레핀"은 일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 등, 이의 단독중합체, 공중합체, 삼원공중합체 등, 및 이의 블랜드 및 개질물과 같은 물질을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 용어 "폴리올레핀"은 이의 모든 가능한 구조를 포함해야 하며, 이는, 이소택틱, 신디오택틱 및 랜덤 대칭을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 공중합체는 어택틱 및 블럭 공중합체를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 용어 "초흡수성 중합체"는, 가장 유리한 조건하에서, 0.9중량% 염화나트륨을 함유하는 수용액에서 이들 중량의 적어도 10배 또는 이들 중량의 적어도 15배 또는 이들 중량의 적어도 25배 흡수할 수 있는 초흡수성 중합체 및 초흡수성 중합체 조성물을 포함하는 수-팽윤성 수-불용성 유기 또는 무기 물질을 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 용어 "초흡수성 중합체 조성물"은 본 발명에 따르는 표면 첨가제를 포함하는 초흡수성 중합체를 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 용어 "표면 가교결합"은 초흡수성 중합체 입자의 표면 부근에서의 기능적 가교결합의 수준을 나타내며, 이는, 일반적으로 초흡수성 중합체 입자의 내부에서의 기능적 가교결합의 수준보다 더 높다. 본 명세서에 사용되는 "표면"은 입자의 외향 경계들(outer-facing boundaries)을 서술한다.
본 명세서에 사용되는 용어 "열가소성"은, 열에 노출된 경우에는 연화되고 실온으로 냉각된 경우에는 실질적으로 비연화 상태로 되돌아가는 물질을 서술한다.
본 명세서에 사용되고 초흡수성 중합체 조성물의 성분에 대해 언급되는 용어 "중량%" 또는 "%wt"는, 달리 본 명세서에 명시되지 않는 한, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 하는 것으로서 해석되어야 한다.
이러한 용어들은 명세서의 나머지 부분에서 추가 언어로 정의될 수 있다.
상세한 설명
양태 및/또는 양태들의 통상의 측면들이 예시의 목적으로 기재되어 있지만, 이러한 상세한 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 범위에 대한 한계로 간주되지 않아야 한다. 따라서, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형, 각색 및 대안이 당업자에게 일어날 수 있다. 가상의 예시적인 예를 들자면, 1 내지 5 범위의 본 명세서의 기재내용은 특허청구범위를 하기 범위 중의 어느 것에 뒷받침하는 것으로 간주되어야 한다: 1-5; 1-4; 1-3; 1-2; 2-5; 2-4; 2-3; 3-5; 3-4; 및 4-5.
본 발명의 목적은, 초흡수성 중합체, 또는 하나 이상의 내부 가교결합제 조성물로 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체 조성물, 및 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이며, 여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 기저귀 제작 또는 기타의 공업 분야와 같은 흡수용품에 사용하기에 적합하다.
본 발명의 미립자 초흡수성 중합체 조성물은
a) 불포화 산 그룹-함유 단량체, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이들의 염 또는 유도체로부터 선택되는, 중합 가능한 불포화 산 그룹 함유 단량체;
b) (i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물[여기서, 성분 a) 및 b)는 중합 및 과립화되어, 입자 표면을 갖는 미립자 초흡수성 중합체를 형성하며, 상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다]; 및
c) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의, 상기 입자 표면에 도포되는 표면 가교결합제를 포함하며;
여기서, 당해 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
a) 초흡수성 중합체를 제조하는 단계로서, 상기 초흡수성 중합체를 기준으로 하여, 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를, 상기 단량체를 기준으로 하여 0.001중량% 내지 1중량%의
(i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합 조성물과 중합시키는 공정에 의해, 초흡수성 중합체를 제조하는 단계;
c) 상기 초흡수성 중합체를 중합시키는 단계;
d) 상기 초흡수성 중합체를 과립화시켜, 미립자 초흡수성 중합체(상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다)를 형성하는 단계;
e) 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제로 표면 가교결합시키는 단계;
f) 단계 e)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20 내지 120분 동안 열 처리하여, 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 형성하는 단계를 포함하며,
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
a) 초흡수성 중합체를 제조하는 단계로서, 상기 초흡수성 중합체를 기준으로 하여, 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를, 상기 단량체의 0.001중량% 내지 1중량%의
(i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합 조성물과 중합시키는 공정에 의해, 초흡수성 중합체를 제조하는 단계;
b) 상기 초흡수성 중합체를 중합시키는 단계;
c) 상기 초흡수성 중합체를 과립화시켜, 미립자 초흡수성 중합체(상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다)를 형성하는 단계;
d) 단계 c)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 불용성 무기 분말로, 및/또는 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 다가 금속 염으로 표면 처리하는 단계;
e) 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제로 표면 가교결합시키는 단계;
f) 단계 e)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20 내지 120분 동안 열 처리하여, 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 형성하는 단계를 포함하며,
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는, (a) 액체 투과성 탑시트; (b) 액체 불투과성 백시트; (c) (a)와 (b) 사이에 배치된 코어(여기서, 상기 코어는 10중량% 내지 100중량%의 미립자 초흡수성 중합체 조성물과 0중량% 내지 90중량%의 친수성 섬유재를 포함한다); (d) 임의로, 상기 코어(c) 바로 위에 그리고 바로 아래에 배치된 티슈 층; 및 (e) 임의로, (a)와 (c) 사이에 배치된 포획 층을 포함하는 흡수용품으로서, 여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 i) 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택되는 단량체, 및 ii)
(α) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(β) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(γ) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물;
iii) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제를 포함하고;
여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는다.
본 발명의 양태에 기재된 바와 같은 미립자 초흡수성 중합체 조성물은, 초흡수성 중합체의 55 내지 99.9중량%의 중합 가능한 불포화 산 그룹 함유 단량체를 초기 중합시킴으로써 수득된다. 적합한 중합 가능한 단량체는 카복실 그룹, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 또는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 또는 이들의 혼합물을 함유하는 것들을 포함한다. 바람직하게는 상기 산 그룹의 적어도 50중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 75중량%가 카복실 그룹이다.
아크릴산의 경우, 이의 함량에 의해 순수한 것으로 알려진 아크릴산, 즉, 적어도 99.5중량% 농도 또는 적어도 99.7중량% 농도 또는 적어도 99.8% 농도를 갖는 아크릴산을 사용하는 것이 중요하다. 이러한 단량체의 주성분은 아크릴산, 또는 아크릴산과 아크릴레이트 염일 수 있다. 아크릴산 중의 불순물은 물, 프로피온산, 아세트산 및 소위 아크릴산 이량체라고 하는 디아크릴산을 포함할 수 있다. 아크릴산이 상기 공정에서 사용되는 경우, 디아크릴산의 함량은 1000ppm 이하 또는 500ppm 이하 또는 300ppm 이하이어야 한다. 또한, 중화 공정 동안 β-하이드록시프로피온산의 생성을 β-하이드록시프로피온산 1000ppm 미만 또는 500ppm 미만으로 최소화시키는 것이 중요하다.
게다가, 아크릴산에서, 프로토아네모닌 및/또는 푸르푸랄의 함량은, 아크릴산을 기초로 하여 변환된 값 측면에서, 0 내지 20중량ppm이다. 수 흡수성 수지의 물리적 특성들 및 특징들의 개선을 고려하여, 단량체 중의 프로토아네모닌 및/또는 푸르푸랄의 함량은, 아크릴산을 기초로 하여 변환된 값 측면에서, 10중량ppm 이하 또는 0.01 내지 5중량ppm, 또는 0.05 내지 2중량ppm, 또는 0.1 내지 1중량ppm이다.
더욱이, 상기 단량체에서, 푸르푸랄 및/또는 말레산 이외의 알데히드 성분의 양도 같은 이유로 가능한 작은 것이 바람직하다. 구체적으로, 푸르푸랄 및/또는 말레산 이외의 알데히드 성분의 함량은, 아크릴산을 기초로 하여 변환된 값의 측면에서, 0 내지 5중량ppm, 또는 0 내지 3중량ppm, 또는 0 내지 1중량ppm, 또는 0중량ppm(검출 한계보다 높지 않음)일 수 있다. 푸르푸랄 이외의 알데히드 성분의 예는 벤즈알데히드, 아크롤레인, 아세트알데히드 등을 포함한다.
또한, 본 발명의 단량체 또는 미립자 수분 흡수제에서, 아세트산 및/또는 프로피온산으로 이루어진 포화 카복실산의 함량은, 아크릴산을 기초로 하여 변환된 값의 측면에서, 1000중량ppm 이하, 또는 10 내지 800중량ppm, 또는 100 내지 500중량ppm이다.
몇 가지 측면들에서, 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합될 수 있는 적합한 단량체는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노알킬 (메트)-아크릴레이트, 에톡시화 (메트)-아크릴레이트, 디메틸아미노프로필아크릴아미드 또는 아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 단량체는 공중합된 단량체의 0 내지 40중량%의 범위로 존재할 수 있다.
산 그룹은 적어도 25mol% 정도로 중화될 수 있으며, 즉, 산 그룹은 바람직하게는 나트륨, 칼륨 또는 암모늄 염으로서 존재한다. 중화는 가성 용액을 단량체 용액에 첨가하거나, 단량체 용액을 가성 용액에 가함으로써 달성될 수 있다. 몇 가지 측면들에서, 중화도는 적어도 50mol%일 수 있거나, 50mol% 내지 80mol%일 수 있다. 카복실 그룹이 내부 가교결합제의 존재하에 50mol% 내지 80mol%의 정도로 중화된 아크릴산 또는 메타크릴산의 중합에 의해 수득된 중합체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
부분 중화되거나 완전 중화된 아크릴레이트 염이 중합체로 되는 경우, 아크릴산을 기초로 하여 변환된 값은 부분 중화되거나 완전 중화된 폴리아크릴레이트 염이 등몰량의 비중화된 폴리아크릴산으로 전적으로 전환되었다고 가정하여 구할 수 있다.
상기 초흡수성 중합체는, 상기 초흡수성 중합체가 내부 가교결합 조성물과 가교결합될 수 있는 가교결합점을 포함한다. 적합한 내부 가교결합제 조성물은 당해 양태에서
(i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
(ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
(iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
포화 아민, 에틸렌성 불포화 아민, 포화 폴리아민, 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민은 글리시딜 화합물과의 반응에 적합한 아민 성분으로서 지방족 뿐만 아니라 방향족, 헤테로사이클릭 및 사이클릭 화합물을 포함할 수 있으며, 예를 들면, (모노, 디 및 폴리)아미노알칸, (모노, 디 및 폴리)아미노폴리에테르, 알릴아민, 알킬(메트)알릴아민, 예를 들면, 메틸 알릴아민, 메틸 메트알릴아민, 에틸 메트알릴아민 및 에틸 알릴아민; 메틸-, 에틸-, 프로필- 및 부틸아민, 디알릴아민(DAA), 디메트알릴아민, 아닐린, 에틸렌 디아민(EDA), 디에틸렌 트리아민, 헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌 디아민, 네오펜탄 디아민, 1,2-프로필렌 디아민, 4,7-디옥사데칸-1,10-디아민, 4,9-디옥사도데칸-1,12-디아민, 폴리에테르 디아민, 폴리알킬렌 글리콜 디아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 비스(3-아미노프로필)메틸아민, 이소포론 디아민, 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 1-(2-아미노에틸)피페라진, o-, m- 또는 p-페닐렌 디아민, 4'4'-디아미노디페닐메탄, 1,4-디아미노안트라퀴논, 2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진, 아미노피리딘, 글루코사민 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따라 사용되는 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물, 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물, 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물은 일-, 이- 또는 다관능성일 수 있다. 단독으로 또는 혼합하여 사용되는 일관능성 화합물의 예는, 에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 글리시돌, 에틸렌 옥사이드(EO), 프로필렌 옥사이드(PO), (메트)알릴 글리시딜 에테르(AGE), (메트)알릴 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 비닐 글리시딜 에테르, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)알릴 에테르, 또는 1-할로겐-2,3-에폭시프로판을 포함한다. 에틸렌 글리콜 또는 폴리글리콜 디글리시딜 에테르; 글리세롤, 트리메틸올프로판, 또는 펜타에리트리톨 트리글리시딜 에테르; 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 소르비톨 폴리글리시딜 에테르 또는 이들의 혼합물이 다관능성 글리시딜 에테르로서 사용된다. 상기한 글리시딜 화합물의 폴리에틸렌 글리콜 쇄는 45개 이하 또는 20개 이하 또는 12개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들을 포함할 수 있다.
표 1에 나타낸 바와 같은 하기 구조들이 적합한 글리시딜 화합물에 대한 예이다.
Figure pct00001
본 발명의 또 다른 양태에서, 내부 가교결합제는 유리 하이드록실 또는 NH 그룹의 부위에서 알콕시화될 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따르는 알코올을, 예를 들면, 에틸렌 또는 프로필렌 옥사이드 또는 이들의 혼합물과 반응시킨다. 에틸렌 옥사이드 EO와의 반응은 또한 가교결합제의 개선된 수 용해도를 달성할 수 있다. 하이드록실 그룹 당 45몰 이하의 EO, 또는 20몰 이하의 EO, 또는 12몰 이하의 EO가 첨가될 수 있다. 프로필렌 옥사이드가 EO 대신에 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 내부 가교결합제의 몇 가지 예는, 디알릴아미노에탄올, 디알릴아미노폴리글리콜 에테르, 1,3-비스(디알릴아미노)-2-프로판올, N,N-디알릴아미노-1-아미노-3-알릴옥시-2-프로판올, 폴리에틸렌 글리콜 디(N,N-디알릴-3-아미노-2-하이드록시-프로프-1-일)에테르, 에틸렌 글리콜 디(N,N-디알릴-3-아미노-2-하이드록시-프로프-1-일)에테르, 알콕시화된 1,3-비스(디알릴아미노)-2-프로판올, 알콕시화된 1-알릴옥시-3-(디알릴아미노)-2-프로판올, 알콕시화된 폴리에틸렌 글리콜 디(N,N-디알릴-3-아미노-2-하이드록시-프로프-1-일) 에테르, 알콕시화된 에틸렌 글리콜 디(N,N-디알릴-3-아미노-2-하이드록시-프로프-1-일)에테르, N,N-디(알릴옥시-2-하이드록시-프로프-3-일)아닐린, 알콕시화된 N,N-디(알릴옥시-2-하이드록시-프로프-3-일)아닐린, 1,2-비스[N,N-디(알릴옥시-2-하이드록시-프로프-3-일)]에탄 및 비스[N,N-디(알릴옥시-2-하이드록시-프로프-3-일)]아미노에틸-(알릴옥시-2-하이드록시-프로프-3-일)아민 + 이의 알콕시화된 생성물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 상기한 폴리에틸렌 글리콜 에테르 단위는 최대 45몰의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드, 또는 최대 20몰 또는 최대 15몰의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 가교결합제의 N-원자는 일부 또는 전부 4급화된다.
본 발명에 따라 사용되는 내부 가교결합제 또는 이들의 혼합물은, 중합 가능한 불포화 산 그룹 함유 단량체를 기준으로 하여, 0.01 내지 3.0%-중량%, 또는 0.02 내지 1.5%-중량%, 또는 0.03 내지 1.0%-중량%의 양으로 사용된다.
또 다른 양태에서, 초흡수성 중합체는, 적어도 2개의 에틸렌성 불포화 이중-결합, 예를 들면, 메틸렌비스아크릴아미드 또는 -메타크릴아미드 또는 에틸렌비스아크릴아미드; 폴리올의 불포화 모노- 또는 폴리카복실산의 에스테르, 예를 들면, 디아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트, 예를 들면, 부탄디올- 또는 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 뿐만 아니라 이들의 알콕시화된 유도체; 추가로, 알릴 화합물, 예를 들면, 알릴 (메트)아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 말레산 디알릴 에스테르, 폴리알릴 에스테르, 테트라알릴옥시에탄, 디- 및 트리알릴아민, 테트라알릴에틸렌디아민, 인산 또는 아인산의 알릴 에스테르를 포함하는 조성물로부터 선택된 제2의 상이한 내부 가교결합제를, 중합 가능한 불포화 산 그룹 함유 단량체를 기준으로 하여, 0.001 내지 0.5중량% 포함할 수 있다. 게다가, 산 그룹에 대해 반응성인 적어도 하나의 관능 그룹을 갖는 화합물이 또한 사용될 수 있다. 이의 예는 테트라키스-N,N,N',N',[3-알릴옥시-2-하이드록시 프로필]디에틸렌 디아민, 아미드의 N-메틸올 화합물, 예를 들면, 메타크릴아미드 또는 아크릴아미드, 및 이로부터 유도된 에테르, 뿐만 아니라 디- 및 폴리글리시딜 화합물을 포함한다.
몇 가지 측면들에서, 개시제가, 자유-라디칼 중합의 개시를 위해 단량체 용액에 첨가될 수 있다. 적합한 개시제는 아조 또는 퍼아조 화합물, 산화환원 시스템 또는 자외선 개시제, 증감제 및/또는 방사선을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
중합 후, 겔 형태로 존재하는 초흡수성 중합체를 일반적으로 초흡수성 중합체 입자들 또는 미립자 초흡수성 중합체로 형성 또는 과립화시킨다. 본 발명의 미립자 초흡수성 중합체는 일반적으로 50 내지 1000㎛, 또는 150 내지 850㎛ 범위의 입자 크기를 포함한다. 본 발명은, 미국 표준 30 메쉬 스크린을 통해 스크리닝하고 미국 표준 50 메쉬 스크린에 잔류시킴으로써 측정되는 바와 같이, 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는 입자들을 적어도 40중량% 포함하거나, 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는 입자들을 적어도 50중량% 포함하거나, 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는 입자들을 적어도 60중량% 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 초흡수성 중합체 입자의 크기 분포는, 예를 들면, RO-TAP® Mechanical Sieve Shaker Model B(제조원: W. S. 타일러, 인코포레이티드(W. S. Tyler, Inc.), 미국 오하이오주 멘토에 소재함)를 사용하여 측정되는 바와 같이, 600㎛ 초과의 크기를 갖는 입자들을 30중량% 미만으로 포함하고 300㎛ 미만의 크기를 갖는 입자들을 30중량% 미만으로 포함할 수 있다.
이어서, 미립자 초흡수성 중합체를 본 명세서에 기재된 바와 같이 추가의 화학물질 및 처리들로 표면 처리할 수 있다. 특히, 미립자 초흡수성 중합체의 표면을 표면 가교결합제의 첨가 및 열 처리에 의해 가교결합(일반적으로 표면 가교결합이라고 함)시킬 수 있다. 일반적으로, 표면 가교결합은, 입자 내부의 가교결합 밀도에 비해 미립자 초흡수성 중합체 표면 부근의 중합체 매트릭스의 가교결합 밀도를 증가시키는 것으로 사료되는 공정이다. 무기 입자 및/또는 물 또는 수용액으로 미립자 초흡수성 중합체를 처리하는 것은, 표면 가교결합 전에 또는 후에 수행할 수 있는 것으로 주지된다.
바람직한 표면 가교결합제는, 중합체 쇄의 펜던트 그룹에 대해 반응성인 하나 이상의 관능 그룹, 통상적으로는 산 그룹을 갖는 화학물질을 포함할 수 있다. 표면 가교결합제는 축합 반응에서, (축합 가교결합제), 부가 반응에서 또는 개환 반응에서 중합체 구조의 관능 그룹과 반응할 수 있는 적어도 2개의 관능 그룹을 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 화합물은 축합 가교결합제, 예를 들면, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 폴리글리세린, 프로필렌 글리콜, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 폴리옥시프로필렌, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블럭 공중합체, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 폴리비닐 알코올, 소르비톨, 1,3-디옥솔란-2-온(에틸렌 카보네이트), 4-메틸-1,3-디옥솔란-2-온(프로필렌 카보네이트), 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-디옥솔란-2-온을 포함할 수 있다. 표면 가교결합제의 양은 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물의 0.01 내지 5중량%, 예를 들면, 상기 건조 미립자 초흡수성 중합체의 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 3중량%, 예를 들면, 0.1 내지 1중량%의 양으로 존재할 수 있다.
미립자 초흡수성 중합체를 표면 가교결합제 조성물과 접촉하도록 또는 표면 가교결합제 조성물 함유 유체와 접촉하도록 한 후에는, 상기 중합체 구조의 외부 영역이 내부 영역에 비해 보다 강하게 가교결합되도록(즉, 표면 가교결합), 처리된 미립자 초흡수성 중합체를 열처리하며, 이는, 처리된 미립자 초흡수성 중합체를 50℃ 내지 300℃, 또는 75℃ 내지 275℃, 또는 150℃ 내지 250℃의 온도로 가열함을 포함할 수 있다. 열 처리의 지속시간은 중합체 구조의 목적하는 특성 프로파일이 열 효과의 결과로서 파괴되는 위험에 의해 제한된다.
또 다른 양태에서, 표면 가교결합제를 포함하는 유체는, 다가 금속 양이온, 예를 들면, 황산알루미늄 또는 락트산알루미늄, 및/또는 불용성 무기 분말, 예를 들면, SIPERNAT® 22S 퓸드 실리카(제조원: Evonik Industries)를 포함하는 실리카(당해 성분은 아래에 보다 상세하게 설명될 것이다)를 포함하는 다른 성분들을 별도로 또는 함께 추가로 포함할 수 있다.
표면 가교결합의 하나의 측면에서, 미립자 초흡수성 중합체를 알킬렌 카보네이트, 예를 들면, 에틸렌 카보네이트로 피복 또는 표면-처리한 다음 열처리하여 표면 가교결합을 수행하며, 이는, 초흡수성 중합체 입자의 특징인 표면 가교결합 밀도 및 겔 강도를 개선시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 알킬렌 카보네이트 표면 가교결합제의 알코올성 수용액과 미립자 초흡수성 중합체를 혼합함으로써, 표면 가교결합제를 초흡수성 중합체 미립자 상으로 피복시킨다. 알코올성 수용액 중의 알코올의 양은 알킬렌 카보네이트의 용해도에 의해 결정될 수 있으며, 다양한 이유로, 예를 들면, 폭발로부터의 보호를 위해 가능한 낮게 유지된다. 적합한 알코올은 메탄올, 이소프로판올, 에탄올, 부탄올 또는 부틸 글리콜, 및 이들 알코올의 혼합물이다. 몇 가지 측면들에서, 용매는 바람직하게는 물이며, 이는 통상적으로, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.3중량% 내지 5.0중량%의 양으로 사용된다.
다른 측면에서, 알킬렌 카보네이트 표면 가교결합제를 임의의 알코올 비함유 물에 용해시킨다. 추가의 다른 측면에서, 알킬렌 카보네이트 표면 가교결합제를, 예를 들면, 이산화규소(SiO2)와 같은 무기 담체 물질과의 분말 혼합물로부터 도포할 수 있거나 또는 알킬렌 카보네이트의 승화에 의해 증기 상태에서 도포할 수 있다.
목적하는 표면 가교결합 특성을 달성하기 위해, 알킬렌 카보네이트가 미립자 초흡수성 중합체 상에 고르게 분포되어야 한다. 이러한 이유로, 혼합을, 당업계에 공지된 적합한 믹서, 예를 들면, 유동 층 믹서, 패들 믹서, 회전 드럼 믹서 또는 이축 믹서에서 수행한다. 미립자 초흡수성 중합체의 피복을 미립자 초흡수성 중합체의 제조 중의 공정 단계들 중의 하나 동안 수행하는 것도 가능하다.
미립자 초흡수성 중합체를 표면 가교결합제의 용액으로 피복 처리한 후에 뒤따르는 열처리는 다음과 같이 수행할 수 있다. 일반적으로, 열처리는 100℃ 내지 300℃의 온도에서 수행된다. 매우 반응성인 에폭사이드 가교결합제가 사용되는 경우에는 더 낮은 온도가 가능하다. 그러나, 알킬렌 카보네이트가 사용되는 경우, 열처리는 적합하게는 150℃ 내지 250℃의 온도에서 이루어진다. 이러한 특정 측면에서, 처리 온도는 체류 시간(dwell time) 및 알킬렌 카보네이트의 종류에 따라 좌우된다. 예를 들면, 150℃의 온도에서, 열 처리는 1시간 이상 동안 수행된다. 반면, 250℃의 온도에서는, 목적하는 표면 가교결합 특성을 달성하는데 몇 분(예를 들면, 0.5분 내지 5분)이면 충분하다. 열처리는 당업게에 공지된 통상의 건조기 또는 오븐에서 수행할 수 있다.
열처리 단계를 포함하는 표면 가교결합 이외에도, 본 발명의 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 강도, 투과도, 가공능, 악취 방지, 색상 등과 같은 특성들을 개선시킬 목적으로 다른 화학적 조성물로 추가로 표면 처리할 수 있다. 이들 첨가제는 표면 가교결합 전에, 표면 가교결합 동안에 또는 표면 가교결합 후에 미립자 초흡수성 중합체 조성물에 적용할 수 있으며, 여기서, 첨가제는 표면 가교결합제 전에, 또는 표면 가교결합제와 함께, 또는 표면 가교결합제 후에 및 열처리 전에 또는 열처리 후에 적용할 수 있다.
본 발명에 따르는 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 표면 가교결합 직전에, 표면 가교결합 동안에 또는 표면 가교결합 직후에 첨가되는 투과 개질제를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여, 0 내지 5중량% 포함할 수 있다. 투과 개질제의 예는, 표면 개질제의 점도, 표면 장력, 이온 특성 또는 접착성을 변화시키거나 또는 이들 제제가 적용되는 매체의 점도, 표면 장력, 이온 특성 또는 접착성을 변화시킴으로써, 초흡수성 중합체 입자, 섬유, 필름, 발포체 또는 비드로의 표면-개질제의 투과 깊이를 변경하는 화합물을 포함한다. 투과 개질제는 폴리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 1가 금속 염, 계면활성제 및 수용성 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르는 미립자 초흡수성 중합체 조성물은, 미립자 초흡수성 중합체의 표면에, 상기 혼합물의 중량을 기준으로 하여, 다가 금속 염을, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 5중량%, 또는 0.01 내지 1중량%, 또는 0.01 내지 0.5중량% 포함할 수 있다. 다가 금속 염은 바람직하게는 수용성이다. 금속 양이온의 예는 Al, Fe, Zr, Mg, Ce 및 Zn의 양이온을 포함한다. 바람직하게는, 다가 금속 염은 적어도 +3의 원자가를 갖고, Al이 가장 바람직하다. 다가 금속 염 중의 음이온의 예는 할로겐화물, 황산염, 질산염, 락테이트 및 아세테이트를 포함하며, 염화물, 황산염 및 아세테이트가 바람직하고, 황산염 및 락테이트가 더욱 바람직하다. 황산알루미늄 및 락트산알루미늄이 다가 금속 염의 예이며 용이하게 상업적으로 이용 가능하다. 황산알루미늄의 바람직한 형태는 수화된 황산알루미늄, 바람직하게는 12 내지 14개의 수화수(hydration)를 갖는 황산알루미늄이다. 다가 금속 염의 혼합물이 사용될 수 있다.
초흡수성 중합체 및 다가 금속 염은 적합하게는 당업자들에게 널리 공지된 수단을 사용하여 무수 블렌딩에 의해 또는 용액 중에서 혼합한다. 무수 블렌딩의 경우, 결합제가, 염과 초흡수성 중합체의 실질적으로 균일한 혼합물이 유지되도록 보장하는데 충분한 양으로 사용될 수 있다. 결합제는 물일 수 있거나, 비점이 적어도 150℃인 저휘발성 유기 화합물일 수 있다. 결합제의 예는 물, 폴리올, 예를 들면, 프로필렌 글리콜, 글리세린 및 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함한다.
본 발명에 따르는 미립자 초흡수성 중합체 조성물은, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 내지 5중량%, 또는 0.01중량% 내지 1중량%, 또는 0.01중량% 내지 0.5중량%의 수불용성 무기 분말을 포함할 수 있다. 불용성 무기 분말의 예는 이산화규소, 규산, 규산염, 이산화티탄, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 활석, 인산칼슘, 점토, 규조토, 제올라이트, 벤토나이트, 카올린, 하이드로탈사이트, 활성 점토 등을 포함한다. 불용성 무기 분말 첨가제는 상기 목록으로부터 선택된 단일 화합물 또는 화합물들의 혼합물일 수 있다. 이러한 모든 예들 중에서, 비결정질 이산화규소 또는 산화알루미늄이 바람직하다. 실리카의 예는 SIPERNAT® 22S 퓸드 실리카(제조원: Evonik Industries)이다. 또한, 무기 분말의 입자 직경은 1,000㎛ 이하 또는 100㎛ 이하일 수 있다.
몇 가지 측면들에서, 본 발명의 미립자 초흡수성 중합체 조성물은, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량의 0중량% 내지 5중량%, 또는 0.001중량% 내지 1중량%, 또는 0.01중량% 내지 0.5중량%의 중합체 피막, 예를 들면, 열가소성 피막 또는 양이온성 피막, 또는 열가소성 피막과 양이온성 피막의 배합물로 표면 처리될 수 있다. 몇 가지 특정 측면들에서, 중합체성 피막은 바람직하게는 고체, 에멀젼, 현탁액, 콜로이드 상태 또는 가용화된 상태 또는 이들의 조합으로 존재할 수 있는 중합체이다. 본 발명에 적합한 중합체성 피막은 열가소성 용융 온도를 갖는 열가소성 피막을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 여기서, 상기 중합체성 피막은 열가소성 용융 온도에서 처리된 초흡수성 중합체 입자의 온도와 일치하거나 뒤따라 입자 표면에 도포된다.
열가소성 중합체의 예는, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 스티렌 폴리부타디엔, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌 아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 공중합체(EMA), 폴리프로필렌(PP), 말레화된 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 폴리에스테르, 폴리아미드를 포함하며, 및 모든 계열의 폴리올레핀의 블렌드, 예를 들면, PP, EVA, EMA, EEA, EBA, HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE 및/또는 VLDPE의 블렌드가 또한 유리하게 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 용어 폴리올레핀은 위에 정의되어 있다. 특정 측면에서, 말레화된 폴리프로필렌이 본 발명에서 사용하기에 바람직한 열가소성 중합체이다. 열가소성 중합체는 수 용해도 또는 분산도와 같은 추가의 이점을 갖도록 관능화될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 양이온성 중합체는, 수용액에서의 이온화시 양으로 하전된 이온으로 되는 전위를 갖는 관능 그룹 또는 그룹들을 포함하는 중합체 또는 중합체들의 혼합물을 나타낸다. 양이온성 중합체에 적합한 관능 그룹은 1급, 2급 또는 3급 아미노 그룹, 이미노 그룹, 이미도 그룹, 아미도 그룹 및 4급 암모늄 그룹을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 합성 양이온성 중합체의 예는 폴리(비닐 아민), 폴리(알릴아민), 폴리(에틸렌 이민), 폴리(아미노 프로판올 비닐 에테르), 폴리(아크릴아미도프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(디알릴디메틸 암모늄 클로라이드)의 염 또는 부분 염을 포함한다. 중성계 양이온성 중합체의 예는 부분 탈아세틸화된 키틴, 키토산 및 키토산 염을 포함한다. 폴리아스파라긴, 폴리리신, 폴리글루타민 및 폴리아르기닌과 같은 합성 폴리펩타이드가 또한 적합한 양이온성 중합체이다.
몇 가지 측면들에서, 악취-결합 물질, 예를 들면, 사이클로덱스트린, 제올라이트, 무기 또는 유기 염, 및 유사 물질; 케이킹방지 첨가제, 유동 개질제, 계면활성제, 점도 조절제 등을 포함하는 추가의 표면 첨가제가, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물과 함께 임의로 사용될 수 있다. 또한, 표면 개질 동안 몇 가지 역할을 수행하는 표면 첨가제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 단일 첨가제는 계면활성제, 점도 조절제일 수 있으며, 반응하여 중합체 쇄를 가교결합시킬 수 있다.
몇 가지 측면들에서, 본 발명의 미립자 초흡수성 중합체 조성물을, 열처리 단계 후에, 상기 초흡수성 중합체 조성물이 상기 초흡수성 중합체 조성물 중량의 10중량% 이하 또는 1 내지 6중량%의 수분 함량을 갖도록, 물로 처리할 수 있다. 이러한 물은 상기한 바와 같은 하나 이상의 표면 첨가제와 함께 상기 초흡수성 중합체에 첨가될 수 있다.
본 발명에 따르는 초흡수성 중합체는 바람직하게는 2가지 방법으로 제조할 수 있다. 상기 조성물을 대규모의 공업적 방식으로 연속으로 또는 불연속적으로 제조할 수 있으며, 이에 따라, 본 발명에 따르는 후-가교결합이 수행된다.
하나의 방법에 따르면, 아크릴산과 같은 부분 중화된 단량체를, 가교결합제 및 임의의 추가의 성분들의 존재하에 수용액에서의 자유-라디칼 중합체에 의해 겔로 전환시키고, 상기 겔을 목적하는 입자 크기로 되도록 분쇄, 건조, 연마 및 씨빙 오프(sieving off)한다. 이러한 중합은 연속으로 또는 불연속적으로 수행할 수 있다. 본 발명을 위해, 고용량 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 크기는 밀링 및 씨빙을 포함하는 제조 공정에 따라 좌우된다. 초흡수성 중합체 입자의 입자 크기 분포가 정규 분포 또는 종형(bell shaped) 곡선을 닮았다는 것은 당업자들에게 널리 공지되어 있다. 또한, 다양한 이유로, 입자 크기 분포의 정규 분포는 어느 방향으로도 비스듬할 수 있는 것으로 공지되어 있다.
또 다른 방법에 따르면, 역 현탁 및 에멀젼 중합이 또한 본 발명에 따르는 생성물의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 공정에 따르면, 아크릴산과 같은 단량체의 부분 중화된 수용액을, 보호 콜로이드 및/또는 유화제의 도움으로 소수성 유기 용매에 분산시키고, 자유 라디칼 개시제에 의해 중합을 개시한다. 내부 가교결합제를 단량체 용액에 용해시킬 수 있으며, 이와 함께 계량하거나, 중합 동안 별도로 및 임의로 첨가한다. 그래프트 기재로서의 수용성 중합체의 첨가는, 임의로, 단량체 용액을 통해 또는 오일상으로의 직접 도입에 의해 일어난다. 이어서, 물을 상기 혼합물로부터 공비 제거하고 중합체를 여과 제거하고 임의로 건조시킨다. 내부 가교결합은 단량체 용액에 용해된 다관능성 가교결합제에서 중합시킴으로써 수행할 수 있고/있거나 중합 단계들 동안 적합한 가교결합제와 중합체의 관능 그룹과의 반응에 의해 수행할 수 있다.
이러한 방법들의 결과는 초흡수성 중합체 또는 초흡수성 중합체 전구산물(preproduct)이다. 본 명세서에 사용되는 초흡수성 중합체 전구산물은, 물질을 건조시키는 단계, 분쇄기에서 조분쇄(coarse grind)하는 단계 및 850마이크론보다 크고 150마이크론보다 작은 입자들은 제거하는 단계에 이르는 및 이를 포함하는, 초흡수제의 제조를 위한 단계들 전부를 반복함으로써 제조된다.
본 발명의 미립자 초흡수성 중합체 조성물은, 원심분리기 잔류 용량, 0.9psi에서의 하중하 흡수도(AUL(0.9psi)), 겔 층 투과도(GBP), 0.7psi에서의 압력에 대한 흡수도(Absorbency Against Pressure)(AAP(0.7psi)) 및 염수 유동 전도도(SFC)에 의해 측정되는 바와 같은 특정한 특징들 또는 특성들을 나타낸다.
이에 따른 CRC는 상기 샘플의 그램 중량당 잔류하는 액체의 그램(g/g)으로서 명시되며 20g/g 내지 40g/g, 22g/g 내지 35g/g, 또는 24g/g 내지 30g/g일 수 있다.
0.9psi에서의 하중하 흡수도(AUL(0.9psi))는 12g/g 내지 30g/g, 또는 15g/g 내지 25g/g 범위일 수 있다.
겔 층 투과도(GBP)는 적어도 5Darcy 이상, 또는 10Darcy 내지 200Darcy, 또는 20Darcy 내지 150Darcy일 수 있다.
0.7psi에서의 압력에 대한 흡수도(AAP(0.7psi))는 20g/g 내지 30g/g 범위일 수 있다.
염수 유동 전도도(SFC) 시험에 의해 측정되는 바와 같은 투과도는 20×10-7㎤.s.g-1 내지 200×10-7㎤.s.g-1 범위일 수 있다.
본 발명에 따르는 초흡수성 중합체 조성물은 생리대, 기저귀 또는 상처 커버링제를 포함하는 다수의 흡수용품에서 사용될 수 있으며, 이들은 다량의 생리혈, 뇨 또는 기타의 체액을 신속하게 흡수하는 특성을 갖는다. 본 발명에 따르는 제제는 가압하에도 흡수된 액체를 잔류시키고 또한 팽윤된 상태에서 구조물내에 추가의 액체를 분포시킬 수 있기 때문에, 통상의 최신 초흡수성 조성물과 비교하는 경우, 플러프(fluff)와 같은 친수성 섬유재에 대해 보다 높은 농도에서 더욱 바람직하게 사용된다. 이들은 또한 기저귀 구조내에 플러프 내용물 없이 균일한 초흡수 층으로서 사용하기에 적합하며, 그 결과 특히 얇은 제품이 가능하다. 상기 중합체는 더욱이 성인용 위생용품(실금용품)에서 사용하기에 적합하다.
기저귀와 같은 흡수용품은 (a) 액체 투과성 탑시트; (b) 액체 불투과성 백시트; (c) (a)와 (b) 사이에 배치된 코어(여기서, 상기 코어는 10 내지 100중량%, 또는 50 내지 100중량%의 당해 폴리아민-피복된 SAP 입자와 0 내지 90중량%의 친수성 섬유재를 포함한다); (d) 임의로, 상기 코어(c) 바로 위에 그리고 바로 아래에 배치된 티슈 층; 및 (e) 임의로, (a)와 (c) 사이에 배치된 포획 층을 포함할 수 있다.
시험 과정
원심분리기 잔류 용량 시험(CRC)
CRC 시험은 초흡수성 중합체가, 조절된 조건하에 포화되고 원심분리된 후 상기 중합체 내에 액체를 잔류시킬 수 있는 능력을 측정한다. 이에 따른 잔류 용량은 샘플의 그램 중량당 잔류하는 액체의 그램(g/g)으로서 명시된다.
잔류 용량은, 예비선별된 초흡수성 중합체 샘플 0.16g을, 시험 용액(증류수 중의 0.9중량% 염화나트륨)이 상기 샘플에 의해 자유롭게 흡수되도록 허용하면서 상기 샘플을 함유하는 투수성 백(water-permeable bag)에 배치함으로써 측정한다. 모델 명칭 1234T 열 봉합성 여과지로서 덱스터 코포레이션(Dexter Corporation)(미국 코네티컷주 윈저 록스에 사업장을 가짐)으로부터 시판되는 것과 같은 열 봉합성 티백 물질이, 대부분의 용도에 잘 맞는다. 상기 백은, 상기 백 물질의 5인치×3인치 샘플을 반으로 접고 열린 가장자리들 중의 2개를 열 봉합하여 2.5인치×3인치 직사각형 파우치를 형성함으로써 형성된다. 열 봉합부는 상기 물질의 가장자리에서 0.25인치 안쪽이다. 상기 샘플을 상기 파우치에 배치한 후, 상기 파우치의 나머지 열린 가장자리를 또한 열 봉합한다. 비어있는 백은 대조군으로서 제공되도록 한다. 시험하고자 하는 각각의 초흡수성 중합체 조성물에 대해 3개의 샘플을 준비한다.
상기 봉합된 백을 소정의 시험 온도에서 시험 용액이 담긴 팬에 침지시켜, 상기 백이 완전히 습윤된 채로 유지되는지 확인한다. 습윤시킨 후, 샘플을 소정의 시험 기간 동안 용액 중에 두고, 이때 샘플을 용액으로부터 제거하고 임시로 비흡수성 평면(flat surface) 상에 놓아 둔다.
이어서, 상기 습윤된 백을 바스켓에 배치하고, 여기서, 상기 습윤된 백을 서로 분리하여 바스켓의 외주변 가장자리(outer circumferential edge)에 배치하고, 여기서, 바스켓은 샘플에 350의 g-포스(g-force)를 적용할 수 있는 적합한 원심분리기이다. 한 가지 적합한 원심분리기는 물 수집 바스켓, 디지털 rpm 게이지, 및 편평한 백 샘플을 유지 및 배수하도록 개조된 기계가공된 배수 바스켓을 갖는 CLAY ADAMS DYNAC II, 모델 #0103이다. 다수의 샘플들을 원심분리하는 경우, 샘플들을 원심분리기 내에 대향하는 위치에 배치하여 회전시 바스켓이 균형을 유지하도록 한다. 상기 백들(습윤 백, 비어있는 백 포함)을 1,600rpm(예를 들면, 240 내지 360g 힘의 분산도를 갖는 350g 힘의 표적 g-포스를 달성하기 위해)에서 3분 동안 원심분리한다. g 포스는 급가속 또는 중력에 적용되는 신체에 대한 관성력의 단위로서 정의되며, 해수면에서 32ft/sec2이다. 백을 제거하여 칭량하며, 비어있는 백(대조군)을 먼저 칭량한 다음 초흡수성 중합체 조성물 샘플이 담긴 백을 칭량한다. 백 자체에 잔류하는 용액을 고려하여, 초흡수성 중합체 샘플에 의해 잔류하는 용액의 양이 초흡수성 중합체의 원심분리기 잔류 용량(CRC)이며, 이는, 초흡수성 중합체의 그램당 유체의 그램으로서 표현된다. 보다 특히, 잔류 용량은 다음의 방정식으로 구한다:
CRC = [ 원심분리 후의 샘플 백 - 원심분리 후의 비어있는 백 - 건조 샘플 중량]/건조 샘플 중량
3개 샘플들을 시험하고 그 결과를 평균하여 초흡수성 중합체 조성물의 CRC을 구하였다.
자유-팽윤 겔 층 투과도 시험( FSGBP )
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 0psi 팽윤 압력 시험하에서의 겔 층 투과도(GBP)라고도 하는 자유-팽윤 겔 층 투과도 시험은, 통상적으로 "자유 팽윤" 조건이라고 하는 조건하에 겔 입자들(예를 들면, 표면 처리된 흡수성 물질 또는 표면 처리되기 전의 초흡수성 물질)의 팽윤된 층의 투과도를 측정한다. 용어 "자유 팽윤",은 겔 입자들이 기재된 바와 같은 시험 용액 흡수시 제한 하중 없이 팽윤될 수 있음을 의미한다. 겔 층 투과도 시험의 수행에 적합한 장치가 도 1, 2 및 3에 도시되어 있으며, 일반적으로 500으로 나타나 있다. 시험 장치 조립체(528)는 일반적으로 530으로 나타나 있는 샘플 용기, 및 일반적으로 536으로 나타나 있는 플런저를 포함한다. 플런저는 종축으로 뚫여 있는 실린더 홀을 갖는 샤프트(538) 및 샤프트의 맨 아래에 위치한 헤드(550)를 포함한다. 샤프트 홀(562)은 16mm의 직경을 갖는다. 플런저 헤드는, 예를 들면, 접착에 의해 샤프트에 부착된다. 12개의 홀(544)이 샤프트의 반경방향 축으로 뚫여 있으며, 3개는 90°마다 6.4mm의 직경으로 배치되어 있다. 샤프트(538)는 LEXAN 막대(rod) 또는 등가 물질로부터 기계가공되며, 2.2cm의 외경과 16mm의 내경을 갖는다.
플런저 헤드(550)는 7개 홀의 동심성 내부 링(560)과 14개 홀의 외부 링(554)을 갖고, 모든 홀은 8.8mm의 직경을 갖고, 16mm의 홀이 샤프트에 정렬되어 있다. 플런저 헤드(550)는 LEXAN 막대 또는 등가 물질로부터 기계가공되며, 최소의 벽 간극으로 실린더(534) 내에 끼워맞춰지지만 여전히 자유롭게 슬라이딩하도록 하는 크기의 직경과 대략 16mm의 높이를 갖는다. 플런저 헤드(550)와 샤프트(538)의 총 길이는 8.25cm이지만, 목적하는 질량의 플런저(536)를 수득하기 위해 샤프트의 최상부에서 기계가공될 수 있다. 플런저(536)는, 팽팽해질 때까지 이축 연신되고 플런저(536)의 하부 말단에 부착되는 100 메쉬 스테인리스 스틸 클로스 스크린(cloth screen)(564)을 포함한다. 스크린이 플런저 헤드(550)에 단단히 들러붙도록, 스크린을 적당한 용매를 사용하여 플런저 헤드(550)에 부착시킨다. 과량의 용매가 스크린의 개방부로 이동하고 액체 유동에 대한 개방 영역이 감소하는 것을 방지하도록 주의해야 한다. IPS 코포레이션(IPS Corporatrion)(미국 캘리포니아주 가데나에 사업장을 가짐)으로부터의 아크릴성 용매 Weld-on 4가 적합한 용매이다.
샘플 용기(530)는, 실린더(534), 및 팽팽해질 때까지 이축 연신되고 실린더(534)의 하부 말단에 부착되는 400 메쉬 스테인리스 스틸 클로스 스크린(566)을 포함한다. 스크린이 실린더에 단단히 들러붙도록, 스크린을 적당한 용매를 사용하여 실린더에 부착시킨다. 과량의 용매가 스크린의 개방부로 이동하고 액체 유동에 대한 개방 영역이 감소하는 것을 방지하도록 주의해야 한다. IPS 코포레이션(미국 캘리포니아주 가데나에 사업장을 가짐)으로부터의 아크릴성 용매 Weld-on 4가 적합한 용매이다. 도 2에서 568로서 나타나 있는 겔 입자 샘플은 시험 동안 실린더(534) 내의 스크린(566) 상에 지지된다.
실린더(534)는 투명 LEXAN 막대 또는 등가 물질로 뚫여 있거나, LEXAN 배관(tubing) 또는 등가 물질로부터 절단될 수 있으며, 6cm의 내경(예를 들면, 28.27㎠의 단면적), 0.5cm의 벽 두께 및 대략 7.95cm의 높이를 갖는다. 스텝을, 66mm의 외경을 갖는 영역(534a)이 실린더(534) 바닥 부분에서 31mm에, 존재하도록 실린더(534)의 외경에 기계가공한다. 영역(534a)의 직경에 맞는 o-링(540)을 상기 스텝의 최상부에 배치할 수 있다.
환형 추(annular weight)(548)는, 샤프트(538)로 자유롭게 미끄러져 들어가도록 직경이 2.2cm이고 깊이가 1.3cm인 카운트-보어 홀(counter-bored hole)을 갖는다. 환형 추는 또한 16mm의 드루-보어(thru-bore)(548a)를 갖는다. 환형 추(548)는 스테인리스 스틸으로부터 제조되거나, 또는 증류수 중의 0.9중량% 염화나트륨 용액인 시험 용액이 존재하에 내부식성인 기타의 적합한 물질로부터 제조될 수 있다. 플런저(536)와 환형 추(548)를 합한 중량은 대략 596g이며, 이는, 28.27㎠의 샘플 면적에 걸쳐 0.3psi(1평방인치당 파운드) 또는 20.7dynes/㎠(2.07kPa)의 샘플(568)에 인가된 압력에 상응한다.
시험 용액이 아래에 기재된 바와 같이 시험 동안 시험 장치를 통해 유동하는 경우, 샘플 용기(530)은 일반적으로 위어(wier)(600)에 얹혀 있다. 상기 위어의 목적은, 샘플 용기(530)의 최상부로 오버플로우 액체를 우회시키고 상기 오버플로우 액체를 별도의 수집 장치(601)로 우회시키는 것이다. 위어는 팽윤된 샘플(568)을 통과하는 염수 용액을 수집하기 위해 비이커(603)가 얹혀 있는 저울(602) 위에 위치할 수 있다.
"자유 팽윤" 조건하에 겔 층 투과도 시험을 수행하기 위해, 그 위에 추(weight)(548)가 앉혀 있는 플런저(536)를 빈 샘플 용기(530)에 배치하고, 추(548)의 최상부에서 샘플 용기(530)의 바닥까지의 높이를 0.01mm까지 정밀한 적합한 게이지를 사용하여 측정한다. 측정 동안 두께 게이지가 인가하는 힘은 바람직하게는 0.74N 미만으로 가능한 낮아야 한다. 각각의 빈 샘플 용기(530), 플런저(536) 및 추(548) 컴비네이션의 높이를 측정하고, 다수의 시험 장치를 사용하여 어떠한 플런저(536) 및 추(548)가 사용되는지를 파악하는 것이 중요하다. 샘플(568)이 포화 후 나중에 팽윤된 경우 측정을 위해 동일한 플런저(536)와 추(548)가 사용되어야 한다. 샘플 컵(530)이 얹혀 있는 베이스가 레벨이며, 추(548)의 최상부 표면이 샘플 컵(530)의 바닥 표면에 평행한 것이 또한 바람직하다.
시험 대상 샘플은, 미국 표준 30 메쉬 스크린을 통해 예비선별되고 미국 표준 50 메쉬 스크린에 잔류하는 초흡수성 중합체 조성물 입자로부터 제조된다. 결과적으로, 시험 샘플은 300 내지 600마이크론 크기의 입자를 포함한다. 초흡수성 중합체 입자들은, 예를 들면, 미국 오하이오주 멘토에 소재하는 W. S. 타일러, 인코포레이티드로부터 시판되는 RO-TAP 기계적 씨브 진탕기 모델 B로 예비선별될 수 있다. 씨빙은 10분 동안 수행한다. 대략 2.0g의 샘플을 샘플 용기(530)에 배치하고, 상기 용기의 바닥에 균일하게 펼쳐 둔다. 이어서, 그 안에 플런저(536) 및 추(548) 없이 2.0g의 샘플을 갖는 용기를 60분의 시간 기간 동안 0.9% 염수 용액에 침지시켜 샘플을 포화시키고, 샘플이 제한 하중 없이 팽윤되도록 허용한다. 포화 동안, 샘플 컵(530)이 액체 저장소의 바닥보다 약간 올라오도록, 샘플 컵(530)을 액체 저장소에 위치한 메쉬 위에 놓는다. 메쉬는 샘플 컵(530)으로의 염수 용액의 유동을 억제하지 않는다. 적합한 메쉬는 미국 위스콘신주 애플턴에 사업장을 갖는 이글 서플라이 앤드 플라스틱(Eagle Supply and Plastic)으로부터 파트 넘버 7308로서 입수할 수 있다. 시험 셀에서의 완전히 편평한 염수 표면에 의해 입증되는 바와 같이, 염수가 초흡수성 중합체 조성물 입자들을 전부 커버하는 것은 아니다. 또한, 셀 내의 표면이 염수보다는 팽윤된 초흡수제에 의해서만 한정될 정도로 염수 깊이가 낮게 떨어지는 것은 허용되지 않는다.
이 기간의 말기에, 플런저(536) 및 추(548) 조립체를 샘플 용기(530) 중의 포화된 샘플(568)에 배치한 다음, 샘플 용기(530), 플런저(536), 추(548) 및 샘플(568)을 상기 용액으로부터 제거한다. 제거한 후에 그리고 측정하기 전에, 샘플 용기(530), 플런저(536), 추(548) 및 샘플(568)을, 균일한 두께의 적합한 편평 대형 격자 비변형 플레이트(flat large grid non-deformable plate) 상에 30분 동안 정치시킨다. 포화된 샘플(568)의 두께는, 영점이 최초 높이 측정으로부터 변하지 않는 한 이전에 사용된 동일한 두께 게이지를 사용하여 추(548)의 최상부로부터 샘플 용기(530)의 바닥까지의 높이를 다시 측정함으로써 구한다. 샘플 용기(530), 플런저(536), 추(548) 및 샘플(568)을 배수를 위해 제공되는 균일한 두께의 편평 대형 격자 비변형 플레이트에 배치할 수 있다. 상기 플레이트는 7.6cm×7.6cm의 전체 치수를 갖고, 각각의 격자는 길이 1.59cm×너비 1.59cm×깊이 1.12cm의 셀 크기 치수를 갖는다. 적합한 편평 대형 격자 비변형 플레이트 물질은 미국 일리노이주 시카고에 사업장을 갖는 맥마스터 카 서플라이 컴퍼니(McMaster Carr Supply Company)로부터 시판되는 포물선형 디퓨저 패널(카탈로그 번호 1624K27)이며, 이는 그 후에 적절한 치수로 절단될 수 있다. 이러한 편평 대형 메쉬 비변형 플레이트는 또한, 초기에 비어있는 조립체의 높이를 측정하는 경우에 존재해야 한다. 높이 측정은 두께 게이지가 맞물린 후 실행할 수 있는 한 빨리 이루어져야 한다. 빈 샘플 용기(530), 플런저(536) 및 추(548)를 측정함으로써 수득된 높이 측정치를, 샘플(568)을 포화시킨 후에 수득된 높이 측정으로부터 공제한다. 이에 따른 값은 팽윤된 샘플의 두께 또는 높이 "H"이다.
투과도 측정은, 0.9% 염수 용액의 유동을, 포화된 샘플(568), 플런저(536) 및 추(548)를 내부에 갖는 샘플 용기(530)로 전달함으로써 개시된다. 상기 용기로의 시험 용액의 유속은, 염수 용액이 실린더(534)의 최상부를 오버플로우하여 샘플 용기(530)의 높이와 동일한 일관된 헤드 압력을 야기하도록 조절된다. 시험 용액은, 실린더의 최상부로부터 적지만 일정한 양이 흘러넘치도록 보장하기에 충분한 임의의 적합한 수단들에 의해, 예를 들면, 계량 펌프(604)로 첨가할 수 있다. 오버플로우 액체는 별도의 수집 장치(601)로 우회된다. 샘플(568)을 통과하는 용액의 양 대 시간은, 저울(602) 및 비이커(603)를 사용하여 중력측정법으로 측정한다. 일단 오버플로우하기 시작하면 적어도 60초 동안 매 초마다 저울(602)로부터의 데이터 포인트를 수집한다. 데이터는 수동으로 또는 데이터 수집 소프트웨어로 수집할 수 있다. 팽윤된 샘플(568)을 통한 유속 Q는 샘플(568)을 통과하는 유체(그램) 대 시간(초)의 선형 최소-제곱법으로 그램/초(g/s)의 단위로 구한다.
투과도(㎠)는 다음의 방정식으로 수득한다:
Κ = [Q*Η*μ]/[Α *ρ*Ρ]
여기서, K = 투과도(㎠), Q = 유속(g/sec), H = 팽윤된 샘플의 높이(cm), μ = 액체 점도(P)(당해 시험에 사용되는 시험 용액의 경우 대략 1cP), A = 액체 유동에 대해 단면적(당해 시험에 사용되는 샘플 용기에 대해 28.27㎠), ρ = 액체 밀도(g/㎤)(당해 시험에 사용되는 시험 용액에 대해 대략 1g/㎤), P = 정수압(dynes/㎠)(통상적으로 대략 7,797dynes/㎠)이다. 정수압은 P = ρ*g*h로부터 계산되며, 여기서, ρ = 액체 밀도(g/㎤), g = 중력 가속도, 통상적으로 981cm/sec2, h = 유체 높이, 예를 들면, 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험에 대해 7.95cm이다.
최소 2개의 샘플들을 시험하고 결과를 평균하여 상기 샘플의 겔 층 투과도를 구한다.
하중하 흡수도 시험(AUL(0.9 psi ))
하중하 흡수도(AUL) 시험은, 0.9psi 하중하에 있으면서, 초흡수성 중합체 조성물 입자들이 실온에서 증류수 중의 염화나트륨의 0.9중량% 용액을 흡수하는 능력을 측정한다. AUL 시험을 위한 장치는 다음으로 이루어진다:
ㆍ 실린더, 4.4g 피스톤 및 표준 317gm 추를 포함하는 AUL 조립체. 이 조립체의 부품들은 아래에 추가로 상세하게 기재된다.
ㆍ 유리 프릿(frit)들이 트레이 벽들과 접촉하지 않으면서 바닥에 놓여 있는 것을 허용하는 충분히 넓은 평저 정방형 플라스틱 트레이. 깊이가 0.5 내지 1"(1.3cm 내지 2.5cm)인 9"×9"(22.9cm×22.9cm)의 플라스틱 트레이가 당해 시험 방법에 통상적으로 사용된다.
ㆍ 'C' 다공도(25 내지 50마이크론)를 갖는 9cm 직경의 소결된 유리 프릿. 이러한 프릿은 염수(증류수 중의 0.9중량% 염화나트륨)에서의 평형화를 통해 미리 제조한다. 적어도 2분획의 신선한 염수로 세척하는 이외에도, 상기 프릿은 AUL 측정 전에 적어도 12시간 동안 염수에 침지시켜야 한다.
ㆍ Whatman 등급 1, 9cm 직경의 여과지 써클.
ㆍ 염수의 공급물(증류수 중의 0.9중량% 염화나트륨).
도 4를 참조하면, 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)를 담기 위해 사용되는 AUL 조립체(400)의 실린더(412)는 확실히 동심성(concentricity)이도록 약간 기계가공된 1인치(2.54cm) 내경의 열가소성 배관으로부터 만들어진다. 기계가공 후, 400 메쉬 스테인리스 스틸 와이어 클로스(414)를 벌겋게 가열될 때까지 화염에서 가열하여 상기 강 와이어 클로스(414)를 실린더(412)의 바닥에 부착하고, 그후 실린더(412)를 냉각될 때까지 강 와이어 클로스 상에 둔다. 성공적이지 못하거나 부서진 경우에는 납땜 인두(soldering iron)를 사용하여 상기 밀봉부를 터치 업(touch up)할 수 있다. 편평하고 평활한 바닥을 유지하고 실린더(412)의 내부를 비틀어지지 않도록 주의해야 한다.
4.4g 피스톤(416)은 1인치 직경 고체 물질(예를 들면, PLEXIGLAS®)로부터 만들어진고, 실린더(412)에 결합하지 않고서 꼭 끼워맞도록 기계가공된다.
표준 317gm 추(418)는 62,053dyne/㎠(0.9psi) 제한 하중을 제공하기 위해 사용된다. 상기 추는, 실린더에 결합하지 않고서 꼭 맞도록 기계가공된 원통형의 1인치(2.5cm) 직경 스테인리스 스틸 추이다.
달리 명시하지 않는 한, 적어도 300gsm(0.16g)의 초흡수성 중합체 조성물 입자의 층에 상응하는 샘플(410)이 AUL을 측정하는데 사용된다. 샘플(410)은 미국 표준 #30 메쉬를 통해 예비선별되고 미국 표준 #50 메쉬에 잔류하는 초흡수성 중합체 조성물 입자로부터 취해진다. 초흡수성 중합체 조성물 입자는, 예를 들면, 미국 오하이오주 멘토에 소재하는 W. S. 타일러, 인코포레이티드로부터 시판되는 RO-TAP® 기계적 씨브 진탕기 모델 B로 예비선별될 수 있다. 씨빙은 10분 동안 수행한다.
초흡수성 중합체 조성물 입자(410)를 실린더(412)에 배치하기 전에 실린더(412)의 내부를 대전방지용 클로스로 닦는다.
씨빙된 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)의 샘플의 목적하는 양(0.16g)을 칭량지(weigh paper) 위에서 칭량하고, 실린더(412)의 바닥에서 와이어 클로스(414) 상에 균일하게 분포시킨다. 실린더의 바닥에서의 초흡수성 중합체 조성물 입자의 중량을, 아래에 기재된 AUL 계산에서 사용하기 위해, 'SA'로서 기록한다. 어떠한 초흡수성 중합체 입자들도 실린더의 벽에 들러붙지 않도록 주의한다. 4.4g 피스톤(412)과 317g 추(418)를 실린더(412) 중의 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)들 상에 주의해서 배치한 후, 실린더, 피스톤, 추 및 초흡수성 중합체 조성물 입자들을 포함하는 AUL 조립체(400)를 칭량하고, 상기 중량을 중량 'A'로서 기록한다.
소결된 유리 프릿(424)(위에 기재됨)을 플라스틱 트레이(420)에 배치하고, 염수(422)를, 유리 프릿(424)의 최상부면과 같은 수준으로 되도록 첨가한다. 단일 써클의 여과지(426)를 유리 프릿(424) 상에 부드럽게 배치한 다음 초흡수성 중합체 조성물 입자(410)들을 갖는 AUL 조립체(400)를 여과지(426)의 최상부에 배치한다. 이어서, AUL 조립체(400)를 1시간의 시험 기간 동안 여과지(426)의 최상부에 남아있도록 하며, 트레이 중의 염수 수준이 일정하게 유지되도록 주의를 기울인다. 이어서, 1시간의 시험 기간의 말기에, AUL 장치를 칭량하고, 이 값을 중량 'B'로서 기록한다.
AUL(0.9psi)은 다음과 같이 계산한다:
AUL(0.9psi) = (B-A)/SA
여기서,
A = 건조 SAP를 갖는 AUL 유닛의 중량
B = 60초 흡수 후 SAP를 갖는 AUL 유닛의 중량
SA = 실제 SAP 중량
최소 2회의 시험을 수행하고 결과를 평균하여, 0.9psi 하중하 AUL 값을 구한다. 샘플은 23℃ 및 50% 상대 습도에서 시험한다.
0.7psi에서의 압력에 대한 흡수도(AAP(0.7psi)) 시험
0.7psi에서의 압력에 대한 흡수도(압력 하중 50g/㎠)는 제EP 0 339 461호 제7면에 기재된 방법으로 측정한다. 대략 0.9g의 미립자 초흡수성 중합체 조성물을 씨브 플레이트(sieve plate)가 있는 실린더로 칭량한다. 균일하게 흩어진 미립자 초흡수성 중합체 조성물 층을 플런저의 형태로 하중하에 배치하여 0.7psi 또는 50g/㎠의 압력을 인가한다. 이어서, 예비-칭량된 실린더를 0.9% NaCl 용액을 함유하는 볼(bowl)에 세워져 있는 유리 필터 디스크에 배치하며, 이때의 액체 수준은 필터 디스크의 높이에 정확하게 상응한다. 실린더 유닛이 1시간 동안 0.9% NaCl 용액을 빨아들이도록 방치한 후, 이를 재칭량하고, AAP를 다음과 같이 계산한다: AAP = 계량된 양(실린더 유닛 + 미립자 초흡수성 중합체 조성물) - 계량된 양(실린더 유닛 + 최대한으로 침지된 미립자 초흡수성 중합체 조성물)/계량된 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 양.
염수 유동 전도도(SFC) 시험
팽윤된 상태에서 0.9% 식염 용액에 대한 투과도(SFC)
팽윤된 상태에서의 투과도(SFC 시험, 제WO 95/22356호에 따름)
대략 0.9g의 미립자 초흡수성 중합체 조성물을 씨브 플레이트를 갖는 실린더에 칭량하고, 상기 씨브의 표면에 주의해서 분포시킨다. 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물을 JAYCO 합성 뇨[조성: 2.0g 염화칼륨; 2.0g 황산나트륨; 0.85g 인산이수소암모늄; 0.15g 인산수소암모늄; 0.19g 염화칼슘; 증류수 1리터에 용해시킨 무수 염으로서 0.23g 염화마그네슘]에서 20g/㎠의 대향하는 압력에서 1시간 동안 팽윤되도록 한다. 초흡수제의 팽윤된 높이를 측정한 후, 0.118M NaCl 용액을 일정한 정수압에서 등고의 공급 용기(leveled supply vessel)로부터 팽윤된 겔 층을 통해 흘려 보낸다. 팽윤된 겔 상에서의 0.118M NaCl 용액의 균일한 분포 및 상기 겔 층 상태에 관한 측정 동안의 일정한 조건(측정 온도 20 내지 25℃)을 보장하는 특수한 씨브 실린더를 사용한 측정 동안에, 상기 팽윤된 겔 층을 덮어 둔다. 팽윤된 미립자 초흡수성 중합체 조성물에 작용하는 압력은 20g/㎠에서 지속된다. 컴퓨터와 저울의 도움으로, 겔 층을 통과하는 액체의 양을 시간의 함수로서 10분의 기간내에 20초 간격으로 측정한다. 회귀 분석을 사용하여, t=0에서 팽윤된 겔 층을 통한 유속(g/s)을 구배의 외삽법에 의해 2분 내지 10분 사이에 유동량의 중간점에서 측정한다.
SFC 값(K)은 다음과 같이 계산한다:
K = Fs(t = 0)·Lo/(r·A·ΔΡ) = Fs(t = 0)·Lo/(139506)
여기서,
Fs(t=0)는 유속(g/s)이고,
Lo는 겔 층의 두께(cm)이고,
r은 NaCl 용액의 밀도(1.003g/㎤)이고,
A는 측정 실린더에서 겔 층의 최상부 표면적(28.27㎠)이고,
ΔΡ는 겔 층에 대한 정수압(4920dyne/㎠)이고,
K는 SFC 값[10-7*㎤*s*g-1]이다.
실시예
하기 비교 실시예와 실시예 및 이에 따른 전구산물은 본 발명을 예시하기 위해 제공되며 특허청구범위를 제한하지 않는다. 달리 명시하지 않는 한, 모든 부 및 퍼센티지는 중량 기준이다.
가교결합제 1 : ( EDA + 4 AGE ) 에틸렌디아민 - AGE
에틸렌디아민(60.1g) 및 물(10.0g)을 80℃에서 알릴글리시딜 에테르(456.2g)와 반응시킨다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 4.0몰의 알릴글리시딜 에테르를 갖는 에틸렌디아민의 부가물이다.
가교결합제 2: ( EDA + 4 AGE + 0.035% SR454 ) 에틸렌디아민 - AGE 부가물
에틸렌디아민(60.1g) 및 물(10.0g)을 80℃에서 알릴글리시딜 에테르(456.2g)와 반응시킨다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 4.0몰의 알릴글리시딜 에테르를 갖는 에틸렌디아민의 부가물이다. 에틸렌디아민-AGE 부가물을 단량체 혼합물에 첨가한 다음, 중합시키기 바로 전에, 미국 펜실베니아주 이스턴의 사르토머 컴퍼니(Sartomer Company)로부터 시판되는 에톡시화된 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트인 SR454 0.035중량%를 첨가한다.
가교결합제 3: ( EDA + 4 AGE + 0.5 PO ) 에틸렌디아민 - AGE - PO
에틸렌디아민(60.1g)과 물(10.0g)을 80℃에서 알릴글리시딜 에테르(456.2g)와 반응시킨다. 4시간의 후반응 이후, 프로필렌 옥사이드(27.4g)를 2분내에 용기에 충전한다. 상기 혼합물을 80℃에서 75분 동안 교반한 다음 110℃로 가열한다. 물과 미반응 프로필렌 옥사이드를 진공(20mbar)하에 증류시키고, 최종 생성물을 실온으로 냉각시킨다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 4.0몰의 알릴글리시딜 에테르를 갖는 에틸렌디아민의 부가물이다.
가교결합제 4: (EDA + 4AGE + 0.5PO + 0.035% SR454) 에틸렌디아민-AGE-PO 부가물
가교결합제 3에 기재된 과정을 반복하고, 단량체에 첨가하고, 중합시키기 바로 전에, 미국 펜실베니아주 이스턴의 사르토머 컴퍼니로부터 시판되는 에톡시화된 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트인 SR454 0.035중량%를 첨가하였다.
가교결합제 5: ( 디알릴아민 - AGE )
디알릴아민(97.1g) 및 물(3.0g)을 100℃에서 4.5시간 동안 알릴글리시딜 에테르(102.6g)와 반응시킨다. 물 및 남은 디알릴아민을 진공하에 115℃에서 증류시킨다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 0.9몰의 알릴글리시딜 에테르를 갖는 디알릴아민의 부가물이다.
가교결합제 6: (디알릴아민-AGE + 0.035% SR454)
가교결합제 5에 기재된 과정을 반복하고, 중합시키기 바로 전에, 미국 펜실베니아주 이스턴의 사르토머 컴퍼니로부터 시판되는 에톡시화된 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트인 SR454 0.035중량%를 첨가하였다.
가교결합제 7: ( 디알릴아민 - AGE - PO )
디알릴아민(97.1g) 및 물(3.0g)을 알릴글리시딜 에테르(102.6g)와 100℃에서 4.5시간 동안 반응시킨다. 프로필렌 옥사이드(17.4g)를 용기에 충전한다. 100℃에서 70분간의 또 다른 후반응 이후, 물 및 남은 프로필렌 옥사이드를 진공하에 115℃에서 증류시킨다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 알릴글리시딜 에테르 및 프로필렌 옥사이드를 갖는 디알릴아민으로부터의 부가물의 조성물이다.
가교결합제 8: ( 디알릴아민 - AGE - PO + 0.035% SR454 )
가교결합제 7에 기재된 과정을 반복하고, 단량체에 첨가하고, 중합시키기 바로 전에, 미국 펜실베니아주 이스턴의 사르토머 컴퍼니로부터 시판되는 에톡시화된 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트인 SR454 0.035중량%를 첨가하였다.
가교결합제 9: (HMDA-AGE)
헥사메틸렌디아민(116.1g) 및 물(10.0g)을 80℃에서 알릴글리시딜 에테르(456.2g)와 반응시킨다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 4.0몰의 알릴글리시딜 에테르를 갖는 헥사메틸렌디아민의 부가물이며, 이것이 본 발명의 가교결합제 조성물이다.
가교결합제 10: ( 디알릴아민 - AGE + 0.035% SR454)
가교결합제 9에 기재된 과정을 반복하고, 단량체에 첨가하고, 중합시키기 바로 전에, 미국 펜실베니아주 이스턴의 사르토머 컴퍼니로부터 시판되는 에톡시화된 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트인 SR454 0.035중량%를 첨가하였다.
가교결합제 11 : ( HMDA - AGE - PO )
헥사메틸렌디아민(116.1g) 및 물(10.0g)을 80℃에서 알릴글리시딜 에테르(456.2g)와 반응시킨다. 4시간의 후반응 이후, 프로필렌 옥사이드(23.2g)를 용기에 충전한다. 80℃에서 60분의 또 다른 후반응 이후, 물 및 잔류성 프로필렌 옥사이드를 115℃에서 진공 증류에 의해 제거한다. 투명하고 약간 황색인 생성물은, 3.8몰의 알릴글리시딜 에테르 및 0.2몰의 프로필렌 옥사이드를 갖는 헥사메틸렌디아민의 부가물이며, 이것이 본 발명의 가교결합제 조성물이다.
가교결합제 12: ( 디알릴아민 - AGE - PO + 0.035% SR454 )
가교결합제 11에 기재된 과정을 반복하고, 중합시키기 바로 전에, 미국 펜실베니아주 이스턴의 사르토머 컴퍼니로부터 시판되는 에톡시화된 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트인 SR454 0.035중량%를 첨가하였다.
미립자 초흡수성 중합체 조성물
미립자 초흡수성 중합체 조성물은 다음과 같이 제조한다. 교반기와 냉각 코일이 장착된 폴리에틸렌 용기에 482g의 50% NaOH 및 821g의 증류수를 첨가하고 20℃로 냉각시켰다. 이어서, 207g의 빙초산을 가성 용액에 첨가하고 상기 용액을 다시 20℃로 냉각시켰다. 산성 그룹의 중화도는 75mol%이었다. 아래 표 1 내지 12에 따라, 내부 가교결합제 조성물 및 특정 양의 내부 가교결합제 조성물 및 413g의 빙초산을 제1 용액에 첨가한 다음 4 내지 6℃로 냉각시켰다. 상기 단량체 용액을 통해 질소를 10분 동안 버블링시켰다. 냉각 코일을 용기로부터 제거하였다. 단량체 용액에 1중량%의 H202 수용액 20g, 2중량% 과황산나트륨 수용액 30g 및 0.5중량% 에리소르빈산나트륨 수용액 18g을 첨가하여, 중합 반응을 개시하였다. 교반기를 중지시키고, 개시된 단량체를 20분 동안 중합되도록 하였다. 상기 물질의 고체 함량은 30%이었다. 생성된 하이드로겔을 초핑(chopping)시키고, Hobart 4M6 공업용 압출기로 압출시킨 다음, 20in×40in 천공된 금속 트레이 상에서 공기가 120분간 상향 유동하고 6분간 하향 유동하도록 하여 150℃에서 Procter & Schwartz 모델 062 강제 공기 오븐에서 최종 생성물 수분량이 5중량% 미만으로 되도록 건조시켰다. 건조된 미립자 초흡수성 중합체 조성물을 Prodeva 모델 315-S 분쇄기에서 조분쇄하고, MPI 666-F 3단계 롤러 밀에서 밀링시키고, Minox MTS 600DS3V로 씨빙하여, 850㎛보다 크고 150㎛보다 작은 입자를 제거하였다.
실시예 1 내지 240 및 비교 실시예 1 내지 36
실시예 1 내지 240 및 비교 실시예 C1 내지 C36을 포함하는 표 1 내지 12에 따라, 내부 가교결합제 조성물 1 내지 12를 실시예 1 내지 240에 대한 초흡수성 중합체 조성물의 단량체 용액에 첨가하고, 미립자 초흡수성 중합체를 표면 가교결합 및 임의로 아래 표에 나타낸 바와 같은 표면 처리로 추가로 가공하였다.
미립자 초흡수성 중합체 조성물에 대한 다음의 명명법이 아래의 표에서 사용된다: SX는 표면 가교결합을 의미하고; SX 전의 전처리는 초흡수성 중합체 입자 표면에 대한 성분들의 적용을 의미하고; SX 후의 후처리는 표면 가교결합된 초흡수성 중합체 입자들의 표면 처리를 의미하고; EC는 에틸렌 카보네이트를 의미한다. 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 특성들에 대한 단위는 CRC(g/g); AUL(0.9psi)(g/g); GBP(Darcy); AAP(0.7psi)(g/g) 및 SFC(10-7*㎤*s*g-1)이다. 표에서 모든 퍼센티지는 본 명세서에 정의된 바와 같은 중량%를 의미한다.
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본 발명의 넓은 범위를 기재하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 기재된 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록되어 있다. 작동 실시예에서 또는 달리 나타낸 경우 이외에서, 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 성분들의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해해야 한다. 그러나, 모든 수치 값은 본질적으로 각각의 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차로부터 필수적으로 야기되는 특정 오차를 함유한다.

Claims (40)

  1. 증가된 투과도를 갖는 미립자 초흡수성 중합체 조성물로서,
    상기 미립자 초흡수성 중합체는,
    a) 불포화 산 그룹-함유 단량체, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이들의 염 또는 유도체로부터 선택되는 중합 가능한 단량체;
    b) (i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민, 또는
    (ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
    (iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물[여기서, 성분 a) 및 b)는 중합 및 과립화되어, 입자 표면을 갖는 미립자 초흡수성 중합체를 형성하며, 상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다]; 및
    c) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의, 상기 입자 표면에 도포되는 표면 가교결합제
    를 포함하며;
    상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은, 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험(Centrifuge Retention Capacity Test)으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험(Gel Bed Permeability Test)으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, d) 상기 건조 미립자 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 내지 5중량%의 불용성 무기 분말 및/또는 상기 건조 중합체 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 다가 금속 염을 추가로 포함하고; 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물이 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 10Darcy 내지 200Darcy의 겔 층 투과도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  3. 제1항에 있어서, e) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 내지 5중량%의 다가 금속 염을 추가로 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, f) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.5중량%의 열가소성 중합체를 추가로 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, g) 상기 건조 미립자 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 1중량%의 양이온성 중합체를 추가로 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 중합 가능한 단량체를 기준으로 하여 0.01 내지 1중량%의 상기 내부 가교결합제 조성물 및 상기 중합 가능한 단량체를 기준으로 하여 0.001 내지 1.0중량%의 제2 내부 가교결합제 조성물을 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 이의 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 글리시돌, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, (메트)알릴 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 이의 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 비닐 글리시딜 에테르, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)알릴 에테르, 또는 1-할로겐-2,3-에폭시프로판; 에틸렌 글리콜 또는 폴리글리콜 디글리시딜 에테르; 글리세롤, 트리메틸올프로판, 또는 펜타에리트리톨 트리글리시딜 에테르; 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 소르비톨 폴리글리시딜 에테르 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 45개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 20개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 12개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 쇄를 포함하는 글리시딜 화합물을 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이 (메트)알릴 글리시딜 에테르 또는 글리시딜 (메트)아크릴레이트로부터 선택되는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민이, (모노, 디 및 폴리)아미노알칸, (모노, 디 및 폴리)아미노폴리에테르, 알릴아민, 알킬(메트)알릴아민, 예를 들면, 메틸 알릴아민, 메틸 메트알릴아민, 에틸 메트알릴아민 및 에틸 알릴아민; 메틸-, 에틸-, 프로필- 및 부틸아민, 디알릴아민, 디메트알릴아민, 아닐린, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 네오펜탄 디아민, 1,2-프로필렌디아민, 4,7-디옥사데칸-1,10-디아민, 4,9-디옥사도데칸-1,12-디아민, 폴리에테르 디아민, 폴리알킬렌 글리콜 디아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 비스(3-아미노프로필)메틸아민, 이소포론 디아민, 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 1-(2-아미노에틸)피페라진, o-, m- 또는 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,4-디아미노안트라퀴논, 2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진, 아미노피리딘, 글루코사민, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민이 에틸렌 디아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌 트리아민, 또는 2,2'-[1,2-에탄디일비스(옥시)]비스-에탄아민으로부터 선택되는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  12. 제6항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 내부 가교결합제 조성물이, 메틸렌비스아크릴아미드 또는 -메타크릴아미드 또는 에틸렌비스아크릴아미드; 디아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트, 부탄디올- 또는 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트를 포함하는, 폴리올의 불포화 모노- 또는 폴리카복실산의 에스테르; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 이들의 알콕실레이트; 알릴 (메트)아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 말레산 디알릴 에스테르, 폴리알릴 에스테르, 테트라알릴옥시에탄, 디- 및 트리알릴아민, 테트라알릴에틸렌디아민, 인산 또는 아인산의 알릴 에스테르를 포함하는 알릴 화합물로부터 선택되는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 불포화 산 그룹-함유 단량체가 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세트산, 비닐 설폰산, 메트알릴 설폰산 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산으로부터 선택되는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴, 비닐 피롤리돈, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 및 비닐 아세트아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 공단량체를, 상기 중합 가능한 단량체를 기준으로 하여, 0 내지 40중량%로 추가로 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 가교결합제가 에틸렌 카보네이트를 포함하는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 중합 가능한 단량체가 50mol% 내지 85mol%의 중화도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 50Darcy 내지 150Darcy의 겔 층 투과도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 본 명세서에 기재된 하중하 흡수도(0.9psi) 시험(Absorbency Under Load Test)으로 측정하여 12g/g 내지 30g/g의 0.9psi에서의 하중하 흡수도(AUL(0.9psi))를 갖거나; 본 명세서에 기재된 압력(0.7psi)에서의 흡수도 시험으로 측정하여 15g/g 내지 40g/g의 0.7psi에서의 압력에 대한 흡수도(Absorbency Against Pressure)(AAP(0.7psi))를 갖거나; 본 명세서에 기재된 염수 유동 전도도(SFC) 시험으로 측정하여 20×10-7*㎤*s*g-1 내지 200×10-7*㎤*s*g-1의 염수 유동 전도도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물.
  19. a) 초흡수성 중합체를 제조하는 단계로서, 상기 초흡수성 중합체를 기준으로 하여, 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를
    (i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
    (ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
    (iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 0.001중량% 내지 1중량%의 내부 가교결합 조성물과 중합시키는 공정에 의해, 초흡수성 중합체를 제조하는 단계;
    b) 상기 초흡수성 중합체를 중합시키는 단계;
    c) 상기 초흡수성 중합체를 과립화시켜, 미립자 초흡수성 중합체(상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다)를 형성하는 단계;
    d) 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제로 표면 가교결합시키는 단계;
    e) 단계 d)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20 내지 120분 동안 열 처리하여, 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 형성하는 단계를 포함하며,
    여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 단계 e)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체 조성물을, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 불용성 무기 분말로, 및/또는 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 내지 5중량%의 다가 금속 염으로 표면 처리하는 단계 f)를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 초흡수성 중합체가 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 20Darcy 내지 200Darcy의 겔 층 투과도를 갖는, 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물을, 상기 건조 미립자 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 내지 5중량%이고 상기 건조 미립자 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 내지 5중량%인 다가 금속 염으로 표면 처리하는 단계 g)를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 초흡수성 중합체가 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 20Darcy 내지 200Darcy의 겔 층 투과도를 갖는, 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 이의 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 글리시돌, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, (메트)알릴 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 이의 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 비닐 글리시딜 에테르, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)알릴 에테르, 또는 1-할로겐-2,3-에폭시프로판; 에틸렌 글리콜 또는 폴리글리콜 디글리시딜 에테르; 글리세롤, 트리메틸올프로판, 또는 펜타에리트리톨 트리글리시딜 에테르; 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 소르비톨 폴리글리시딜 에테르 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 45개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 20개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 12개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 쇄를 포함하는 글리시딜 화합물을 포함하는, 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이 (메트)알릴 글리시딜 에테르 또는 글리시딜 (메트)아크릴레이트로부터 선택되는, 방법.
  25. 제19항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 아민 화합물이, (모노, 디 및 폴리)아미노알칸, (모노, 디 및 폴리)아미노폴리에테르, 알릴아민, 알킬(메트)알릴아민, 예를 들면, 메틸 알릴아민, 메틸 메트알릴아민, 에틸 메트알릴아민 및 에틸 알릴아민; 메틸-, 에틸-, 프로필- 및 부틸아민, 디알릴아민, 디메트알릴아민, 아닐린, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 네오펜탄 디아민, 1,2-프로필렌디아민, 4,7-디옥사데칸-1,10-디아민, 4,9-디옥사도데칸-1,12-디아민, 폴리에테르 디아민, 폴리알킬렌 글리콜 디아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 비스(3-아미노프로필)메틸아민, 이소포론 디아민, 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 1-(2-아미노에틸)피페라진, o-, m- 또는 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,4-디아미노안트라퀴논, 2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진, 아미노피리딘, 글루코사민, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 방법.
  26. 제19항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 아민 화합물이 에틸렌 디아민, 디알릴아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌 트리아민, 또는 2,2'-[1,2-에탄디일비스(옥시)]비스-에탄아민으로부터 선택되는, 방법.
  27. a) 초흡수성 중합체를 제조하는 단계로서, 상기 초흡수성 중합체를 기준으로 하여, 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를, 상기 단량체를 기준으로 하여 0.001중량% 내지 1중량%의
    (i) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
    (ii) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
    (iii) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합 조성물과 중합시키는 공정에 의해, 초흡수성 중합체를 제조하는 단계;
    b) 상기 초흡수성 중합체를 중합시키는 단계;
    c) 상기 초흡수성 중합체를 과립화시켜, 미립자 초흡수성 중합체(상기 미립자 초흡수성 중합체의 적어도 40중량%는 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 갖는다)를 형성하는 단계;
    d) 단계 c)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 불용성 무기 분말로, 및/또는 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 다가 금속 염으로 표면 처리하는 단계;
    e) 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제로 표면 가교결합시키는 단계;
    f) 단계 e)의 상기 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20 내지 120분 동안 열 처리하여, 표면 가교결합된 미립자 초흡수성 중합체를 형성하는 단계를 포함하며,
    여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물은 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는, 미립자 초흡수성 중합체 조성물의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서, 단계 f)의 상기 표면 가교결합된 상기 미립자 초흡수성 중합체를, 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 불용성 무기 분말 및/또는 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 다가 금속 염으로 표면 처리하는 단계 g)를 포함하고, 여기서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물이 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 20Darcy 내지 200Darcy의 겔 층 투과도를 갖는, 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 45개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 20개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 12개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 쇄를 포함하는 글리시딜 화합물을 포함하는, 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이 (메트)알릴 글리시딜 에테르 또는 글리시딜 (메트)아크릴레이트로부터 선택되는, 방법.
  31. 제27항 내지 제30항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 아민 화합물이, (모노, 디 및 폴리)아미노알칸, (모노, 디 및 폴리)아미노폴리에테르, 알릴아민, 알킬(메트)알릴아민, 예를 들면, 메틸 알릴아민, 메틸 메트알릴아민, 에틸 메트알릴아민 및 에틸 알릴아민; 메틸-, 에틸-, 프로필- 및 부틸아민, 디알릴아민, 디메트알릴아민, 아닐린, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 네오펜탄 디아민, 1,2-프로필렌디아민, 4,7-디옥사데칸-1,10-디아민, 4,9-디옥사도데칸-1,12-디아민, 폴리에테르 디아민, 폴리알킬렌 글리콜 디아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 비스(3-아미노프로필)메틸아민, 이소포론 디아민, 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 1-(2-아미노에틸)피페라진, o-, m- 또는 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,4-디아미노안트라퀴논, 2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진, 아미노피리딘, 글루코사민, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 방법.
  32. 제27항 내지 제31항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 아민 화합물이 에틸렌 디아민, 디알릴아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌 트리아민, 또는 2,2'-[1,2-에탄디일비스(옥시)]비스-에탄아민으로부터 선택되는, 방법.
  33. (a) 액체 투과성 탑시트(liquid pervious topsheet); (b) 액체 불투과성 백시트(liquid impervious backsheet); (c) (a)와 (b) 사이에 배치된 코어(여기서, 상기 코어는 10중량% 내지 100중량%의 미립자 초흡수성 중합체 조성물과 0중량% 내지 90중량%의 친수성 섬유재를 포함한다); (d) 임의로, 상기 코어(c) 바로 위에 그리고 바로 아래에 배치된 티슈 층(tissue layer); 및 (e) 임의로, (a)와 (c) 사이에 배치된 포획 층(acquisition layer)을 포함하는 흡수용품(absorbent article)으로서,
    상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물이
    i) 에틸렌성 불포화 카복실산, 에틸렌성 불포화 카복실산 무수물, 이의 염 또는 유도체로부터 선택되는 단량체, 및
    ii) (α) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 포화 아민 및/또는 포화 폴리아민,
    (β) 포화 글리시딜 화합물 및/또는 포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민, 또는
    (γ) 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물을 갖는 에틸렌성 불포화 아민 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리아민으로부터 선택된 반응 생성물인 내부 가교결합제 조성물;
    iii) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 분말 중량을 기준으로 하여 0.001 내지 5.0중량%의, 상기 입자 표면에 도포된 표면 가교결합제를 포함하고;
    상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물이, 본 명세서에 기재된 원심분리기 잔류 용량 시험으로 측정하여 20g/g 내지 40g/g의 원심분리기 잔류 용량을 갖고 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 적어도 5Darcy 이상의 겔 층 투과도를 갖는, 흡수용품.
  34. 제33항에 있어서, 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물이 iv) 상기 건조 초흡수성 중합체 조성물 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 불용성 무기 분말을 추가로 포함하고; 상기 미립자 초흡수성 중합체 조성물이 본 명세서에 기재된 겔 층 투과도 시험으로 측정하여 20Darcy 내지 200Darcy의 겔 층 투과도를 갖는, 흡수용품.
  35. 제33항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 화합물 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 이의 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 글리시돌, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, (메트)알릴 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노글리시딜 에테르 및 이의 관련된 C1-C6-알킬 에테르 또는 에스테르; 비닐 글리시딜 에테르, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)알릴 에테르, 또는 1-할로겐-2,3-에폭시프로판; 에틸렌 글리콜 또는 폴리글리콜 디글리시딜 에테르; 글리세롤, 트리메틸올프로판, 또는 펜타에리트리톨 트리글리시딜 에테르; 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 소르비톨 폴리글리시딜 에테르 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 흡수용품.
  36. 제33항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이, 45개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 20개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들 또는 12개 이하의 에틸렌 글리콜 단위들을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 쇄를 포함하는, 흡수용품.
  37. 제33항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 글리시딜 및/또는 에틸렌성 불포화 폴리글리시딜 화합물이 (메트)알릴 글리시딜 에테르 또는 글리시딜 (메트)아크릴레이트로부터 선택되는, 흡수용품.
  38. 제33항 내지 제37항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 아민 화합물이, (모노, 디 및 폴리)아미노알칸, (모노, 디 및 폴리)아미노폴리에테르, 알릴아민, 알킬(메트)알릴아민, 예를 들면, 메틸 알릴아민, 메틸 메트알릴아민, 에틸 메트알릴아민 및 에틸 알릴아민; 메틸-, 에틸-, 프로필- 및 부틸아민, 디알릴아민, 디메트알릴아민, 아닐린, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 네오펜탄 디아민, 1,2-프로필렌디아민, 4,7-디옥사데칸-1,10-디아민, 4,9-디옥사도데칸-1,12-디아민, 폴리에테르 디아민, 폴리알킬렌 글리콜 디아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 비스(3-아미노프로필)메틸아민, 이소포론 디아민, 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 1-(2-아미노에틸)피페라진, o-, m- 또는 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,4-디아미노안트라퀴논, 2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진, 아미노피리딘, 글루코사민, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 흡수용품.
  39. 제33항 내지 제38항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 아민 화합물이 에틸렌 디아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌 트리아민, 또는 2,2'-[1,2-에탄디일비스(옥시)]비스-에탄아민으로부터 선택되는, 흡수용품.
  40. 제33항 내지 제39항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수용품이 기저귀인, 흡수용품.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117842A1 (ko) * 2015-01-23 2016-07-28 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US9901904B2 (en) 2014-12-22 2018-02-27 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer and preparation method thereof
US9950309B2 (en) 2014-11-27 2018-04-24 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer having high absorption rate under load and preparation method thereof
WO2018110760A1 (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US10632451B2 (en) 2016-03-24 2020-04-28 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer and superabsorbent polymer prepared thereby
US10654959B2 (en) 2015-08-13 2020-05-19 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer
US10696800B2 (en) 2015-07-06 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer, and superabsorbent polymer prepared thereby
US10759912B2 (en) 2016-11-04 2020-09-01 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer and preparation method thereof
US10822441B2 (en) 2015-06-15 2020-11-03 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer
US10850260B2 (en) 2016-10-12 2020-12-01 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for producing same
KR20210006014A (ko) * 2018-06-27 2021-01-15 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 나노기공 초흡수성 입자
US10981146B2 (en) 2015-01-23 2021-04-20 Lg Chem, Ltd. Super-absorbent polymer and method for preparing same
US11059025B2 (en) 2015-06-01 2021-07-13 Lg Chem, Ltd. Super absorbent resin
US11142615B2 (en) 2017-11-07 2021-10-12 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for preparing same
US11325101B2 (en) 2016-02-25 2022-05-10 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for preparing the same
US11384208B2 (en) 2016-12-27 2022-07-12 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for producing same

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI631145B (zh) * 2014-01-07 2018-08-01 日本Ｅｘｌａｎ工業股份有限公司 乙烯系聚合物粒子及含它之組成物
EP2915548B1 (de) 2014-03-05 2017-11-01 Evonik Degussa GmbH Superabsorbierende polymere mit verbesserter geruchskontrolleigenschaft sowie verfahren zu deren herstellung
WO2015163523A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Songwon Industrial Co., Ltd. Production of water-absorbent polymer particles employing a blowing agent and surface-crosslinking
DE102014209355A1 (de) 2014-05-16 2015-11-19 Evonik Degussa Gmbh Guanidinhaltige Polyoxyalkylene und Verfahren zur Herstellung
DE102014209408A1 (de) 2014-05-19 2015-11-19 Evonik Degussa Gmbh Ethoxylatherstellung unter Verwendung hoch aktiver Doppelmetallcyanid-Katalysatoren
US11680184B2 (en) 2014-07-25 2023-06-20 Evonik Superabsorber Gmbh Anti-stick processing aids and use thereof in the production of water-absorbing particles
DE102014215384A1 (de) 2014-08-05 2016-02-11 Evonik Degussa Gmbh Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen
EP2995323B1 (de) 2014-09-15 2019-02-27 Evonik Degussa GmbH Aminopolycarboxylsäuren als Prozesshilfsmittel bei der Superabsorberherstellung
PL3250537T3 (pl) * 2015-01-28 2022-02-14 Hercules Llc Ceramiczna kompozycja wiążąca do separatora z powłoką ceramiczną do akumulatorów litowo-jonowych, sposoby jej wytwarzania i jej zastosowania
KR101564526B1 (ko) * 2015-01-30 2015-10-29 에스케이이노베이션 주식회사 흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR101750013B1 (ko) 2016-02-19 2017-06-22 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
KR101959547B1 (ko) 2016-03-25 2019-03-18 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
US10287448B2 (en) 2016-07-08 2019-05-14 Evonik Degussa Gmbh Universal pigment preparation
US10500104B2 (en) 2016-12-06 2019-12-10 Novomer, Inc. Biodegradable sanitary articles with higher biobased content
KR102094453B1 (ko) 2016-12-23 2020-03-27 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US11931928B2 (en) * 2016-12-29 2024-03-19 Evonik Superabsorber Llc Continuous strand superabsorbent polymerization
KR102567287B1 (ko) 2017-03-31 2023-08-14 스미토모 세이카 가부시키가이샤 흡수성 수지 입자
KR102004910B1 (ko) * 2018-01-23 2019-07-29 주식회사 제일화성 흡수성 수지용 에폭시 아크릴계 가교제의 제조방법 및 이로 제조된 흡수성 수지용 에폭시 아크릴계 가교제
US11814498B2 (en) 2018-07-13 2023-11-14 Novomer, Inc. Polylactone foams and methods of making the same
SE544700C2 (en) * 2019-05-15 2022-10-18 Stora Enso Oyj Use of bonding resin
WO2021019437A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Bharat Petroleum Corporation Limited Super absorbent polymer (sap) particles with enhanced absorption rate
US20220145018A1 (en) * 2019-09-30 2022-05-12 Lg Chem, Ltd. Method for Preparation of Super Absorbent Polymer
GB2605050B (en) * 2019-10-23 2023-09-27 Kimberly Clark Co Superabsorbent material absorbent capacity increase with use of multifunctional chemical agents
WO2021105939A1 (en) * 2019-11-30 2021-06-03 Bharat Petroleum Corporation Limited Super absorbent polymer (sap) particles with reduced extractables and residual monomers
CN112011007B (zh) * 2020-07-28 2022-04-12 浙江卫星新材料科技有限公司 可多次吸收的高吸水性树脂及其制备方法
US20240139712A1 (en) * 2021-11-24 2024-05-02 Lg Chem, Ltd. Preparation Method of Super Absorbent Polymer
CN115109492B (zh) * 2022-07-27 2023-07-25 中国科学院长春应用化学研究所 一种亲水性抗冰涂层的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08509521A (ja) * 1993-07-09 1996-10-08 ヒェミッシェ ファブリーク シュトックハウセン ゲー．エム．ベー．ハー 水状の液体および人体内の体液を吸収可能な粉末状のクロスリンクポリマー、その製造方法およびその使用
KR19990071528A (ko) * 1995-11-21 1999-09-27 클림멕 헬무트 불포화 아미노 알콜과 가교결합된 수 팽창 중합체, 이의 제조방법과 용도
JP2005529768A (ja) * 2002-06-17 2005-10-06 トレドガー フィルム プロダクツ コーポレーション 押出し成形された高吸収性織物
KR20110087293A (ko) * 2008-10-22 2011-08-02 에보닉 스톡하우젠, 엘엘씨 초흡수성 중합체 미분을 사용하는 초흡수성 중합체 겔의 제조 방법

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1321062C (en) 1988-04-21 1993-08-10 Stanley Roy Kellenberger Absorbent products containing hydrogels with ability to swell against pressure
JPH09509591A (ja) 1994-02-17 1997-09-30 ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー 改良された吸収特性を有する吸収性材料およびその製造方法
US6579958B2 (en) 1999-12-07 2003-06-17 The Dow Chemical Company Superabsorbent polymers having a slow rate of absorption
US7169843B2 (en) * 2003-04-25 2007-01-30 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
US7696401B2 (en) * 2003-07-31 2010-04-13 Evonik Stockhausen, Inc. Absorbent materials and absorbent articles incorporating such absorbent materials
US7179851B2 (en) 2003-09-05 2007-02-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Damage-resistant superabsorbent materials
US7285614B2 (en) 2003-09-12 2007-10-23 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with slow absorption times
US7173086B2 (en) 2003-10-31 2007-02-06 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
DE102005018924A1 (de) 2005-04-22 2006-10-26 Stockhausen Gmbh Wasserabsorbierende Polymergebilde mit verbesserten Absorptionseigenschaften
WO2006111404A2 (de) 2005-04-22 2006-10-26 Evonik Stockhausen Gmbh Oberflächennachvernetzte superabsorber behandelt mit metallsalz und metalloxid
DE102005018922A1 (de) 2005-04-22 2006-10-26 Stockhausen Gmbh Mit Polykationen oberflächenbehandeltes wasserabsorbierendes Polymergebilde
US20070135785A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Jian Qin Absorbent articles comprising thermoplastic coated superabsorbent polymer materials
US7812082B2 (en) 2005-12-12 2010-10-12 Evonik Stockhausen, Llc Thermoplastic coated superabsorbent polymer compositions
EP1837348B9 (en) * 2006-03-24 2020-01-08 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Water-absorbing resin and method for manufacturing the same
EP1840137B1 (en) * 2006-03-29 2009-11-25 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method of Producing Polyacrylic Acid (Salt) Water-Absorbent Resin
WO2007121937A2 (de) 2006-04-21 2007-11-01 Evonik Stockhausen Gmbh Oberflächennachvernetzte superabsorber behandelt mit aluminiumlactat und optional aluminiumsulfat
DE102006019157A1 (de) 2006-04-21 2007-10-25 Stockhausen Gmbh Herstellung von hochpermeablen, superabsorbierenden Polymergebilden
US8236884B2 (en) 2007-03-23 2012-08-07 Evonik Stockhausen, Llc High permeability superabsorbent polymer compositions
EP2235093B1 (en) * 2007-12-19 2015-04-22 Basf Se Process for producing surface-crosslinked superabsorbents
CN105237672A (zh) 2008-11-21 2016-01-13 巴斯夫欧洲公司 一种通过单体溶液液滴的聚合而制备渗透性吸水聚合物颗粒的方法
DE102009040949A1 (de) 2009-09-11 2011-03-31 Evonik Stockhausen Gmbh Plasmamodifizierung wasserabsorbierender Polymergebilde
CN105771945A (zh) * 2009-09-29 2016-07-20 株式会社日本触媒 颗粒状吸水剂及其制造方法
DE102010043113A1 (de) 2010-10-29 2012-05-03 Evonik Stockhausen Gmbh Verfahren zur Herstellung von verbesserten absorbierenden Polymeren mittels kryogenem Mahlen
DE102011007723A1 (de) 2011-04-20 2012-10-25 Evonik Stockhausen Gmbh Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierenden Polymeren mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit
US8420567B1 (en) * 2011-12-30 2013-04-16 Evonik Stockhausen, Llc Process for superabsorbent polymer and crosslinker composition
US8871880B2 (en) 2012-03-22 2014-10-28 Evonik Corporation Superabsorbent copolymer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08509521A (ja) * 1993-07-09 1996-10-08 ヒェミッシェ ファブリーク シュトックハウセン ゲー．エム．ベー．ハー 水状の液体および人体内の体液を吸収可能な粉末状のクロスリンクポリマー、その製造方法およびその使用
KR19990071528A (ko) * 1995-11-21 1999-09-27 클림멕 헬무트 불포화 아미노 알콜과 가교결합된 수 팽창 중합체, 이의 제조방법과 용도
JP2005529768A (ja) * 2002-06-17 2005-10-06 トレドガー フィルム プロダクツ コーポレーション 押出し成形された高吸収性織物
KR20110087293A (ko) * 2008-10-22 2011-08-02 에보닉 스톡하우젠, 엘엘씨 초흡수성 중합체 미분을 사용하는 초흡수성 중합체 겔의 제조 방법

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9950309B2 (en) 2014-11-27 2018-04-24 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer having high absorption rate under load and preparation method thereof
US10065175B2 (en) 2014-11-27 2018-09-04 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer having high absorption rate under load and preparation method thereof
US9901904B2 (en) 2014-12-22 2018-02-27 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer and preparation method thereof
US11654416B2 (en) 2015-01-23 2023-05-23 Lg Chem, Ltd. Method for preparing super-absorbent polymer
US10981146B2 (en) 2015-01-23 2021-04-20 Lg Chem, Ltd. Super-absorbent polymer and method for preparing same
WO2016117842A1 (ko) * 2015-01-23 2016-07-28 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US11059025B2 (en) 2015-06-01 2021-07-13 Lg Chem, Ltd. Super absorbent resin
US10822441B2 (en) 2015-06-15 2020-11-03 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer
US11655318B2 (en) 2015-06-15 2023-05-23 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer
US10696800B2 (en) 2015-07-06 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer, and superabsorbent polymer prepared thereby
US11618805B2 (en) 2015-07-06 2023-04-04 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer, and superabsorbent polymer prepared thereby
US10654959B2 (en) 2015-08-13 2020-05-19 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer
US11325101B2 (en) 2016-02-25 2022-05-10 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for preparing the same
US10632451B2 (en) 2016-03-24 2020-04-28 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer and superabsorbent polymer prepared thereby
US11071968B2 (en) 2016-03-24 2021-07-27 Lg Chem, Ltd. Method for preparing superabsorbent polymer and superabsorbent polymer prepared thereby
US10850260B2 (en) 2016-10-12 2020-12-01 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for producing same
US10759912B2 (en) 2016-11-04 2020-09-01 Lg Chem, Ltd. Superabsorbent polymer and preparation method thereof
US11260364B2 (en) 2016-12-13 2022-03-01 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and preparation method thereof
WO2018110760A1 (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US11384208B2 (en) 2016-12-27 2022-07-12 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for producing same
US11142615B2 (en) 2017-11-07 2021-10-12 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for preparing same
KR20210006014A (ko) * 2018-06-27 2021-01-15 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 나노기공 초흡수성 입자

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