KR20190075574A - 고흡수성 수지의 제조 방법 - Google Patents

고흡수성 수지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 고흡수성 수지의 제조 방법에 따르면, 향상된 초기 흡수 속도를 갖는 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.

Description

고흡수성 수지의 제조 방법{PREPARATION METHOD FOR SUPER ABSORBENT POLYMER}
본 발명은 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 향상된 초기 흡수 속도를 갖는 고흡수성 수지의 제조방법에 관한 것이다.
고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 개발업체마다 SAM(Super Absorbency Material), AGM(Absorbent Gel Material) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다. 상기와 같은 고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이기저귀나 생리대 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다.
가장 많은 경우에, 이러한 고흡수성 수지는 기저귀나 생리대 등 위생재 분야에서 널리 사용되고 있는데, 이러한 용도를 위해 수분 등에 대한 높은 흡수력을 나타낼 필요가 있고, 외부의 압력에도 흡수된 수분이 빠져 나오지 않아야 하며, 이에 더하여, 물을 흡수하여 부피 팽창(팽윤)된 상태에서도 형태를 잘 유지하여 우수한 통액성(permeability)을 나타낼 필요가 있다.
그런데, 상기 고흡수성 수지의 기본적인 흡수력 및 보수력을 나타내는 물성인 보수능(CRC)과, 외부의 압력에도 흡수된 수분을 잘 보유하는 특성을 나타내는 가압하 흡수능(AUL)은 함께 향상시키기 어려운 것으로 알려져 있다. 이는 고흡수성 수지의 전체적인 가교 밀도가 낮게 제어될 경우, 보수능은 상대적으로 높아질 수 있지만, 가교 구조가 성기게 되고 겔 강도가 낮아져 가압하 흡수능은 저하될 수 있기 때문이다. 반대로, 가교 밀도를 높게 제어하여 가압하 흡수능을 향상시키는 경우, 빽빽한 가교 구조 사이로 수분이 흡수되기 어려운 상태로 되어 기본적인 보수능이 저하될 수 있다. 상술한 이유로 인해, 보수능 및 가압하 흡수능이 함께 향상된 고흡수성 수지를 제공하는데 한계가 있다.
그러나, 최근 기저귀나 생리대 등과 같은 위생재의 박막화에 따라 고흡수성 수지에 보다 높은 흡수 성능이 요구되고 있다. 이 중에서도, 상반되는 물성인 보수능과 가압 흡수능의 동반 향상과 통액성의 개선 등이 중요한 과제로 대두되고 있다.
또한, 기저귀나 생리대 등의 위생재에 적용되는 고흡수성 수지가 액체를 흡수한 이후 표면이 축축해져 불쾌한 사용감을 줄 수 있는데 이를 방지하기 위해서는 고흡수성 수지가 빠른 초기 흡수 속도를 나타낼 것이 요구된다. 초기 흡수 속도가 빠를수록 액체에 의해 팽윤된 후에도 표면이 건조한 상태가 유지되므로 보다 쾌적한 사용 상태를 유지할 수 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 초기 흡수 속도가 빠른 고흡수성 수지의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,
산성기를 가지며 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 아크릴산계 단량체, 발포제, 계면활성제, 내부 가교제, 및 중합 개시제를 포함하는 모노머 조성물을 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계;
상기 함수겔 중합체에 대하여 염기성 수용액을 혼합하여 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 중합체를 건조하여 베이스 수지를 제조하는 단계; 및
상기 베이스 수지에 대하여 표면 가교 반응을 수행하는 단계;
를 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 고흡수성 수지의 제조 방법에 따르면, 우수한 제반 흡수 물성을 나타내면서도 초기 흡수 속도가 향상된 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은,
산성기를 가지며 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 아크릴산계 단량체, 발포제, 계면활성제, 내부 가교제, 및 중합 개시제를 포함하는 모노머 조성물을 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계; 상기 함수겔 중합체에 대하여 염기성 수용액을 혼합하여 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 중합체를 건조하여 베이스 수지를 제조하는 단계; 및 상기 베이스 수지에 대하여 표면 가교 반응을 수행하는 단계를 포함한다.
참고로, 본 발명의 명세서에서 "중합체", 또는 "고분자"는 아크릴산계 단량체가 중합된 상태인 것을 의미하며, 모든 수분 함량 범위 또는 입경 범위를 포괄할 수 있다. 상기 중합체 중, 중합 후 건조 전 상태의 것으로 함수율(수분 함량)이 약 40 중량% 이상의 중합체를 함수겔 중합체로 지칭할 수 있다.
또한, "베이스 수지" 또는 "베이스 수지 분말"은 상기 중합체를 건조 및 분쇄하여 파우더(powder) 형태로 만든 것으로, 후술하는 표면 가교 단계를 수행하기 이전의 중합체를 의미한다.
아크릴산계 단량체의 중합 반응에 의해 수득되는 함수겔상 중합체는 건조, 분쇄, 분급, 표면 가교 등의 공정을 거쳐 분말상의 제품인 고흡수성 수지로 시판된다.
최근 들어 고흡수성 수지에서 흡수능, 통액성과 같은 제반 흡수 물성뿐 아니라 실제 기저귀가 사용되는 상황에서 표면의 건조(dryness) 상태가 얼마나 유지될 수 있는가가 기저귀 특성을 가늠하는 중요한 척도가 되고 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제조방법에 의해 수득되는 고흡수성 수지는 보수능, 가압 흡수능, 통액성 등의 물성 측면에서 우수한 제반 흡수 성능을 나타내며, 초기 흡수 속도가 빨라 액체에 의해 팽윤된 후에도 건조한 상태가 유지될 수 있음을 확인하여 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명의 고흡수성 수지의 제조 방법에서, 상기 고흡수성 수지의 원료 물질인 모노머 조성물은 산성기를 가지며 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 아크릴산계 단량체, 발포제, 계면활성제, 내부 가교제, 및 중합 개시제를 포함한다.
이에 대해 하기에서 보다 상세히 설명한다.
먼저, 상기 아크릴산계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다:
[화학식 1]
R1-COOM1
상기 화학식 1에서,
R1은 불포화 결합을 포함하는 탄소수 2 내지 5의 알킬 그룹이고,
M1은 수소원자, 1가 또는 2가 금속, 암모늄기 또는 유기 아민염이다.
바람직하게는, 상기 아크릴산계 단량체는 아크릴산, 메타크릴산 및 이들의 1가 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다.
여기서, 상기 아크릴산계 단량체는 산성기를 가지며 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 단량체를 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등과 같은 알칼리 물질로 부분적으로 중화시킨 것이 사용될 수 있다. 이때, 상기 아크릴산계 단량체의 중화도는 40 내지 95 몰%, 또는 40 내지 80 몰%, 또는 45 내지 75 몰%일 수 있다. 상기 중화도의 범위는 최종 물성에 따라 조절될 수 있다. 그런데, 상기 중화도가 지나치게 높으면 중화된 단량체가 석출되어 중합이 원활하게 진행되기 어려울 수 있으며, 반대로 중화도가 지나치게 낮으면 고분자의 흡수력이 크게 떨어질 뿐만 아니라 취급하기 곤란한 탄성 고무와 같은 성질을 나타낼 수 있다.
상기 아크릴산계 단량체의 농도는, 상기 고흡수성 수지의 원료 물질 및 용매를 포함하는 모노머 조성물에 대해 약 20 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 약 50 중량%로 될 수 있으며, 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려해 적절한 농도로 될 수 있다. 다만, 상기 단량체의 농도가 지나치게 낮아지면 고흡수성 수지의 수율이 낮고 경제성에 문제가 생길 수 있고, 반대로 농도가 지나치게 높아지면 단량체의 일부가 석출되거나 중합된 함수겔상 중합체의 분쇄 시 분쇄 효율이 낮게 나타나는 등 공정상 문제가 생길 수 있으며 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 모노머 조성물은 발포제를 포함한다.
상기 발포제에 의해 중합시 발포가 일어나 함수겔 중합체 내 기공을 형성하여 표면적을 늘리는 역할을 한다.
상기 발포제로는 탄산염 발포제를 사용할 수 있으며, 상기 탄산염 발포제의 일례로 소디움 비카보네이트(sodium bicarbonate), 소디움 카보네이트(sodium carbonate), 포타슘 비카보네이트(potassium bicarbonate), 포타슘 카보네이트(potassium carbonate), 칼슘 비카보네이트(calcium bicarbonate), 칼슘 카보네이트(calcium bicarbonate), 마그네슘 비카보네이트(magnesiumbicarbonate) 또는 마그네슘 카보네이트(magnesium carbonate)를 사용할 수 있다.
또한, 상기 발포제는 상기 아크릴산계 단량체 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 0.5 중량부, 또는 약 0.01 내지 약 0.3 중량부, 또는 약 0.01 내지 약 0.2 중량부의 함량으로 첨가될 수 있다. 상기 발포제의 사용량이 너무 많을 경우에는 기공이 너무 많아져 고흡수성 수지의 겔 강도가 떨어지고 밀도가 작아져 유통과 보관에 문제를 초래할 수 있다. 또한, 너무 적게 포함될 경우에는 발포제로서의 역할이 미미할 수 있다.
본 발명의 모노머 조성물은 계면활성제를 포함한다.
상기 계면활성제는, 중합시 상기 단량체 조성물 내 성분들의 균일한 분포를 유도하고 발포제로 인하여 형성된 기포의 형태를 유지하면서 동시에 중합체 전 영역에 기포를 균일하게 분포시키는 역할을 할 수 있다.
상기 계면 활성제로 바람직하게는 음이온성 계면활성제를 사용할 수 있다.
사용가능한 음이온성 계면활성제의 예로는, 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate), 소듐 스테아레이트(sodium stearate), 암모늄 라우릴 설페이트 (ammonium lauryl sulfate), 소디움 라우릴 에테르 설페이트 (sodium lauryl ether sulfate), 소디움 미레스 설페이트(sodium myreth sulfate), 또는 이들과 유사한 알킬에테르 설페이트계 화합물을 들 수 있다. 사용 가능한 음이온성 계면활성제가 이에 한정되지는 않으나, 바람직하게는 소듐 도데실 설페이트 또는 소듐 스테아레이트를 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 아크릴산계 단량체 100 중량부에 대하여 약 0.001 내지 약 0.5 중량부, 또는 약 0.002 내지 약 0.05 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 계면활성제의 함량이 지나치게 낮을 경우 기포 안정제로서의 역할이 미미하여 흡수 속도 향상 효과를 달성하기 어렵고, 반대로 상기 함량이 지나치게 높을 경우 중합시 보수능 및 흡수 속도가 오히려 하락하여 바람직하지 않을 수 있다.
본 발명의 모노머 조성물은 내부 가교제를 포함한다. 상기 내부 가교제로는 상기 아크릴산계 단량체와 반응할 수 있는 관능기를 1개 이상 가지면서, 에틸렌성 불포화기를 1개 이상 갖는 가교제; 혹은 상기 아크릴산계 단량체의 치환기 및/또는 단량체의 가수분해에 의해 형성된 치환기와 반응할 수 있는 관능기를 2개 이상 갖는 가교제를 사용할 수 있다.
상기 내부 가교제의 구체적인 예로는, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 부탄다이올다이(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜다이(메타)아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 헥산다이올다이(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스톨 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 및 에틸렌카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
이러한 내부 가교제는 상기 모노머 조성물에 대하여 약 0.01 내지 약 0.5 중량%의 농도로 포함되어, 중합된 고분자를 가교시킬 수 있다.
본 발명의 고흡수성 수지 제조 방법에서 중합시 사용되는 중합 개시제는 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
구체적으로, 상기 중합 개시제는 중합 방법에 따라 열중합 개시제 또는 UV 조사에 따른 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 다만 광중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등의 조사에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 추가적으로 열중합 개시제를 포함할 수도 있다.
상기 광중합 개시제는 자외선과 같은 광에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 화합물이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다.
상기 광중합 개시제로는 예를 들어, 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체예로, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)를 사용할 수 있다. 보다 다양한 광개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 'UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)' p115에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.
상기 광중합 개시제는 상기 모노머 조성물에 대하여 약 0.01 내지 약 1.0 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 광중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고, 광중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다.
또한, 상기 열중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소 및 아스코르빈산으로 이루어진 개시제 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 구체적으로, 과황산염계 개시제의 예로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na2S2O8), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K2S2O8), 과황산암모늄(Ammonium persulfate;(NH4)2S2O8) 등이 있으며, 아조(Azo)계 개시제의 예로는 2, 2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염(2, 2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2, 2-아조비스-(N, N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N, N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴(2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2, 2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산)(4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등이 있다. 보다 다양한 열중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 'Principle of Polymerization(Wiley, 1981)', p203에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.
본 발명의 제조방법에서, 고흡수성 수지의 상기 모노머 조성물은 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상술한 산성기를 가지며 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 아크릴산계 단량체, 광중합 개시제, 열중합 개시제, 내부 가교제 및 첨가제와 같은 원료 물질은 용매에 용해된 모노머 조성물 용액의 형태로 준비될 수 있다.
이 때 사용할 수 있는 상기 용매는 상술한 성분들을 용해할 수 있으면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 부틸로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트 및 N,N-디메틸아세트아미드 등에서 선택된 1종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 용매는 모노머 조성물의 총 함량에 대하여 상술한 성분을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.
한편, 이와 같은 모노머 조성물을 열중합 또는 광중합하여 함수겔상 중합체를 형성하는 방법 또한 통상 사용되는 중합 방법이면, 특별히 구성의 한정이 없다.
구체적으로, 중합 방법은 중합 에너지원에 따라 크게 열중합 및 광중합으로 나뉘며, 통상 열중합을 진행하는 경우, 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 진행될 수 있으며, 광중합을 진행하는 경우, 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 진행될 수 있으나, 상술한 중합 방법은 일 예이며, 본 발명은 상술한 중합 방법에 한정되지는 않는다.
일 예로, 상술한 바와 같이 교반축을 구비한 니더(kneader)와 같은 반응기에, 열풍을 공급하거나 반응기를 가열하여 열중합을 하여 얻어진 함수겔상 중합체는 반응기에 구비된 교반축의 형태에 따라, 반응기 배출구로 배출되는 함수겔상 중합체는 수 센티미터 내지 수 밀리미터 형태일 수 있다. 구체적으로, 얻어지는 함수겔상 중합체의 크기는 주입되는 모노머 조성물의 농도 및 주입속도 등에 따라 다양하게 나타날 수 있는데, 통상 중량 평균 입경이 2 내지 50 mm 인 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 광중합을 진행하는 경우, 통상 얻어지는 함수겔상 중합체의 형태는 벨트의 너비를 가진 시트 상의 함수겔상 중합체일 수 있다. 이 때, 중합체 시트의 두께는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도에 따라 달라지나, 통상 약 0.5 내지 약 5cm의 두께를 가진 시트 상의 중합체가 얻어질 수 있도록 단량체 조성물을 공급하는 것이 바람직하다. 시트 상의 중합체의 두께가 지나치게 얇을 정도로 단량체 조성물을 공급하는 경우, 생산 효율이 낮아 바람직하지 않으며, 시트 상의 중합체 두께가 5cm를 초과하는 경우에는 지나치게 두꺼운 두께로 인해, 중합 반응이 전 두께에 걸쳐 고르게 일어나지 않을 수가 있다.
이때 이와 같은 방법으로 얻어진 함수겔상 중합체의 통상 함수율은 약 40 내지 약 80 중량%일 수 있다. 한편, 본 명세서 전체에서 "함수율"은 전체 함수겔상 중합체 중량에 대해 차지하는 수분의 함량으로 함수겔상 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다. 구체적으로는, 적외선 가열을 통해 중합체의 온도를 올려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분증발에 따른 무게감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의한다. 이때, 건조 조건은 상온에서 약 180℃까지 온도를 상승시킨 뒤 180℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5분을 포함하여 20분으로 설정하여, 함수율을 측정한다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 상술한 방법으로 중합을 진행하여 조분쇄 전의 함수겔 중합체의 함수량이 40 내지 50%을 만족하도록 중합 조건을 조절하고, 또한 후술하는 분쇄 단계에서 공정 조건을 조절함으로써, 우수한 제반 흡수 물성을 나타내면서도 초기 흡수 속도가 빠른 우수한 품질의 고흡수성 수지를 제조할 수 있다.
다음에, 얻어진 함수겔상 중합체를 분쇄하는 단계를 수행한다. 상기 분쇄는, 먼저 상기 함수겔 중합체에 대하여 염기성 수용액을 혼합하고, 상기 염기성 수용액이 혼합된 함수겔 중합체를 쵸핑(chopping)하는 방법으로 수행될 수 있다.
상기와 같이 함수겔상 중합체에 염기성 수용액을 혼합하여 쵸핑한 후 건조한 상태에서 분쇄를 하게 되면, 상기 함수겔상 중합체의 표면이 이온성을 띠게 되며 이에 따라 함수겔 중합체의 친수성이 높아져 초기 흡수 속도가 빨라질 수 있다. 이렇게 빨라진 흡수 속도는 이후의 표면 가교 공정을 거쳐도 유지되어 고흡수성 수지가 흡수 속도 측면에서 최적화된 물성을 나타낼 수 있음을 확인하였다.
상기 염기성 수용액은 수산화칼륨(KOH), 탄산칼륨(K2CO3), 수산화나트륨(NaOH)과 같은 이온화도가 높은 염기성 물질을 포함할 수 있다.
상기 염기성 수용액에 있어 염기성 물질의 농도는 약 0.1 내지 약 10 M, 또는 약 0.5 내지 약 8 M일 수 있다. 상기 염기성 수용액의 농도가 너무 낮으면, 상술한 효과를 달성하기 위해 많은 양의 물이 투입되어야 하는 문제가 발생할 수 있고, 농도가 너무 높을 경우 시트가 상당히 끈적거리고 흡수 속도가 저하될 수 있어, 이러한 관점에서 상기 범위의 농도로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 염기성 수용액은 상기 함수겔상 중합체 100 중량부에 대해, 약 5 내지 약 20 중량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 15 중량부, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 15 중량부가 되도록 혼합할 수 있다. 상기 염기성 수용액의 첨가량이 지나치게 적으면, 흡수 속도 개선의 효과가 거의 없으며, 너무 많이 첨가할 경우, 함수겔이 끈적거리는 현상이 나타날 수 있어, 이러한 관점에서 상기 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
다음에, 상술한 분쇄 단계를 거쳐 분쇄된 중합체를 건조하는 단계를 수행한다.
상기 건조 단계의 건조 온도는 약 150 내지 약 250℃일 수 있다. 건조 온도가 150℃ 미만인 경우, 건조 시간이 지나치게 길어지고 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있고, 건조 온도가 250℃를 초과하는 경우, 지나치게 중합체 표면만 건조되어, 추후 이루어지는 분쇄 공정에서 미분이 발생할 수도 있고, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있다. 따라서 바람직하게 상기 건조는 약 150 내지 약 200℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 약 160 내지 약 180℃의 온도에서 진행될 수 있다.
한편, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여, 약 20 내지 약 90분 동안 진행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 건조 단계의 건조 방법 역시 함수겔상 중합체의 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 진행 후의 중합체의 함수율은 약 0.1 내지 약 10 중량%일 수 있다.
다음에, 이와 같은 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체를 분말 형태로 분쇄하는 단계를 수행한다.
분쇄 단계 후 얻어지는 중합체 분말은 입경이 약 150 내지 약 850㎛ 일 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
그리고, 이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급하는 별도의 과정을 거칠 수 있으며, 상기 중합체 분말을 입경 범위에 따라 일정 중량비가 되도록 분급할 수 있다.
다음에, 상기와 같이 얻어진 중합체, 즉 베이스 수지에 대해 표면 가교 반응을 수행하여 상기 분쇄된 중합체에 대해 표면 가교 반응 단계를 수행한다.
일반적인 고흡수성 수지의 제조방법에서, 건조 및 분쇄된 중합체, 즉 베이스 수지에 표면 가교제를 포함하는 표면 가교 용액을 혼합한 다음, 이들 혼합물에 열을 가하여 승온함으로써 상기 분쇄된 중합체에 대해 표면 가교 반응을 수행한다.
상기 표면 가교 단계는 표면 가교제의 존재 하에 상기 분쇄된 중합체의 표면에 가교 반응을 유도함으로써, 보다 향상된 물성을 갖는 고흡수성 수지를 형성시키는 단계이다. 이러한 표면 가교를 통해 상기 분쇄된 중합체 입자의 표면에는 표면 가교층(표면 개질층)이 형성된다.
일반적으로, 표면 가교제는 고흡수성 수지 입자의 표면에 도포되므로 표면 가교 반응은 고흡수성 수지 입자의 표면 상에서 일어나며, 이는 입자 내부에는 실질적으로 영향을 미치지 않으면서 입자의 표면 상에서의 가교 결합성은 개선시킨다. 따라서 표면 가교 결합된 고흡수성 수지 입자는 내부에서보다 표면 부근에서 더 높은 가교 결합도를 갖는다.
상기 표면 가교제로는 중합체가 갖는 관능기와 반응 가능한 화합물이라면 그 구성의 한정이 없다.
바람직하게는 생성되는 고흡수성 수지의 특성을 향상시키기 위해, 상기 표면 가교제로 다가 알콜 화합물; 에폭시 화합물; 폴리아민 화합물; 할로에폭시 화합물; 할로에폭시 화합물의 축합 산물; 옥사졸린 화합물류; 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물; 환상 우레아 화합물; 다가 금속염; 및 알킬렌 카보네이트 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.
구체적으로, 다가 알콜 화합물의 예로는 모노-, 디-, 트리-, 테트라- 또는 폴리에틸렌 글리콜, 모노프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 2,3,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 2-부텐-1,4-디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 및 1,2-사이클로헥산디메탄올로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 에폭시 화합물로는 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 및 글리시돌 등을 사용할 수 있으며, 폴리아민 화합물류로는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 폴리에틸렌이민 및 폴리아미드폴리아민로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.
그리고 할로에폭시 화합물로는 에피클로로히드린, 에피브로모히드린 및 ?-메틸에피클로로히드린을 사용할 수 있다. 한편, 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물로는 예를 들어 2-옥사졸리디논 등을 사용할 수 있다.
그리고, 알킬렌 카보네이트 화합물로는 에틸렌 카보네이트 등을 사용할 수 있다. 이들을 각각 단독으로 사용하거나 서로 조합하여 사용할 수도 있다. 한편, 표면 가교 공정의 효율을 높이기 위해, 이들 표면 가교제 중에서 1 종 이상의 탄소수 2 내지 10의 다가 알코올 화합물류를 1 종 이상 포함하여 사용할 수 있다.
상기 첨가되는 표면 가교제의 함량은 구체적으로 추가되는 표면 가교제의 종류나 반응 조건에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 통상 베이스 수지 100 중량부에 대해, 약 0.001 내지 약 5 중량부, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 3 중량부, 더욱 바람직하게는 약 0.05 내지 약 2 중량부를 사용할 수 있다.
표면 가교제의 함량이 지나치게 적으면, 표면 가교 반응이 거의 일어나지 않으며, 중합체 100 중량부에 대해, 5 중량부를 초과하는 경우, 과도한 표면 가교 반응의 진행으로 인해 흡수능력 및 물성의 저하 현상이 발생할 수 있다.
한편, 상기 표면 가교 반응 단계는, 상기 표면 가교제와 분쇄된 중합체를 반응조에 넣고 혼합하는 방법, 분쇄된 중합체에 표면 가교제를 분사하는 방법, 연속적으로 운전되는 믹서에 분쇄된 중합체와 표면 가교제를 연속적으로 공급하여 혼합하는 방법 등 통상적인 방법으로 수행될 수 있다.
그리고, 상기 표면 가교 반응 단계는 100 내지 250℃의 온도 하에서 진행될 수 있다. 또한 상기 표면 가교 반응은 1분 내지 120분, 바람직하게는 1분 내지 100분, 보다 바람직하게는 10분 내지 60분 동안 진행할 수 있다. 즉, 최소 한도의 표면 가교 반응을 유도하면서도 과도한 반응시 중합체 입자가 손상되어 물성이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 상기 표면 가교 반응 단계는 전술한 조건으로 수행될 수 있다.
상기 본 발명의 제조방법으로 제조된 고흡수성 수지는, 보수능과 가압 흡수능 등의 물성을 저하시키지 않으면서 빠른 초기 흡수 속도를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제조방법으로 제조된 고흡수성 수지는, EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 보수능(CRC)이 약 27 g/g 이상, 또는 약 29 g/g 이상, 또는 약 30 g/g 이상이면서, 약 40 g/g 이하, 또는 약 38 g/g 이하, 또는 약 35 g/g 이하의 범위를 가질 수 있다.
또한, 상기 제조방법으로 제조된 고흡수성 수지는, 흡수 속도(vortex time)가 30초 이하, 또는 약 25초 이하, 또는 약 22초 이하일 수 있다. 상기 흡수 속도는 그 값이 작을수록 우수하여 상기 흡수 속도의 하한은 이론상 0초이나, 일례로 약 5초 이상, 또는 약 10초 이상, 또는 약 12 초 이상일 수 있다.
상기 흡수 속도는 생리 식염수에 고흡수성 수지를 가하여 교반시켰을 때, 빠른 흡수에 의해 액체의 소용돌이(vortex)가 없어지는 시간(time, 단위: 초)을 의미하는 것으로서, 상기 시간이 짧을수록 고흡수성 수지가 빠른 초기 흡수 속도를 갖는 것으로 볼 수 있다.
또한, 상기 고흡수성 수지 1g을 수도수 2L에 침지시켜 1분 동안 팽윤시켰을 때 1분 동안 상기 고흡수성 수지에 흡수되는 물의 중량으로 정의되는 1분 수도수 흡수능이 100g 이상, 또는 110g 이상, 또는 120g 이상이면서 200g 이하, 또는 190g 이하, 또는 180g 이하가 될 수 있다.
상기 물성 평가에서 사용한 수도수는 전기 전도도가 170 내지 180 μS/cm이다. 수도수의 전기 전도도는 측정 물성에 큰 영향을 주기 때문에 동등한 수준의 전기 전도도를 갖는 수도수를 사용해서 물성을 측정할 필요가 있다.
또한, 상기 고흡수성 수지 1g을 염수(0.9wt% NaCl 수용액) 150ml에 침지시켜 1분 동안 팽윤시켰을 때 1분 동안 상기 고흡수성 수지에 흡수되는 염수의 중량으로 정의되는 1분 염수 흡수능이 25g 이상, 또는 30g 이상, 또는 35g 이상이면서, 100g 이하, 또는 90g 이하, 또는 80g 이하가 될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 고흡수성 수지는 우수한 흡수능을 가지며 특히 초기 흡수 속도가 빨라 고품질의 위생재를 제공할 수 있다.
본 발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예>-
고흡수성 수지의 제조
실시예 1
아크릴산 500g에 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA, Mw=523) 1.5g, 광개시제로 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 0.04g 을 첨가하여 용해시키고, 또 다른 베셀에 31.5% 가성소다(NaOH) 640g, 물 170 g을 혼합하여 교반시켰다. 30분 후 가성소다(NaOH)와 물 수용액을 아크릴산 혼합액 베셀로 펌프를 이용하여 넘기며 혼합하였다. 온도가 상승 후 45℃ 정도까지 내려가면 이 혼합액을 열개시제인 소디움 퍼설페이트(sodium persulfate; SPS) 0.4g, 발포제로 소디움 비카보네이트(sodium bicarbonate) 0.9 g, 계면활성제로 소디움 도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 0.02 g이 들어있는 바틀에 드레인시켰다. 이 수용액을 가로 250mm, 세로 250mm, 높이 30mm의 스테인레스 재질의 용기에 가하고 자외선을 조사(조사량: 10mV/cm2)하여 60초 동안 UV중합을 실시하고 120초 동안 열을 가하여 함수겔상 중합체를 수득하였다. 수득한 함수겔상 중합체를 2mm * 2mm 크기로 분쇄한 후, 함수량을 측정한 결과 40.1%이었다.
분쇄한 함수겔 중합체 1400g에 수산화칼륨 수용액(0.5M 농도 KOH) 200g을 투입하여 쵸핑한 후 얻어진 겔형 수지 1000g을 600㎛의 구멍 크기를 갖는 스테인레스 와이어 거즈 위에 약 30mm 두께로 펼쳐 놓고 180℃ 열풍 오븐에서 30분 동안 건조하였다. 이렇게 얻어진 건조 중합체를 분쇄기를 사용하여 분쇄하고, ASTM 규격의 표준 망체로 분급하여 150 내지 850㎛의 입자 크기를 갖는 베이스 수지를 얻었다.
상기 베이스 수지 100 중량부에 에틸렌카보네이트 1 중량부, 물 4 중량부, 실리카 0.02 중량부를 포함하는 표면 가교 용액을 분사하여 혼합하고 이를 교반기와 이중 자켓으로 이루어진 용기에 넣어 185℃에서 60분간 표면 가교 반응을 진행하였다. 이후 표면 처리된 분말을 ASTM 규격의 표준 망체로 분급하여 150 내지 850㎛의 입자 크기를 갖는 고흡수성 수지 분말을 얻었다.
실시예 2
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 수산화칼륨 수용액(1.5M 농도 KOH) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 수산화칼륨 수용액(2.5M 농도 KOH) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 수산화칼륨 수용액(5M 농도 KOH) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 수산화칼륨 수용액(7.5M 농도 KOH) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 탄산칼륨 수용액(0.5M 농도 K2CO3) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 7
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 탄산칼륨 수용액(1.5M 농도 K2CO3) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 8
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 탄산칼륨 수용액(2.5M 농도 K2CO3) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 9
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 탄산칼륨 수용액(5M 농도 K2CO3) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
실시예 10
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 탄산칼륨 수용액(7.5M 농도 K2CO3) 200g을 투입한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서, 함수겔상 중합체의 분쇄시 염기성 수용액을 투입하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다.
<실험예>
상기 실시예들 및 비교예들에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여, 다음과 같은 방법으로 물성을 평가하였다.
다르게 표기하지 않는 한, 하기 물성 평가는 모두 상온(25℃)에서 진행하였고, 생리식염수 또는 염수는 0.9 중량% 염화나트륨(NaCl) 수용액을 의미한다.
(1) 원심분리 보수능(CRC: Centrifuge Retention Capacity)
각 수지의 무하중하 흡수 배율에 의한 보수능을 EDANA WSP 241.3에 따라 측정하였다.
구체적으로, 고흡수성 수지 W0(g) (약 0.2g)을 부직포제의 봉투에 균일하게 넣고 밀봉(seal)한 후, 상온에서 생리식염수(0.9 중량%)에 침수시켰다. 30분 경과 후, 원심 분리기를 이용하여 250G의 조건 하에서 상기 봉투로부터 3분간 물기를 빼고, 봉투의 질량 W2(g)을 측정하였다. 또, 수지를 이용하지 않고 동일한 조작을 한 후에 그때의 질량 W1(g)을 측정하였다. 얻어진 각 질량을 이용하여 다음과 같은 식에 따라 CRC(g/g)를 산출하였다.
[수학식 1]
CRC (g/g) = {[W2(g) - W1(g)]/W0(g)} - 1
(2) 흡수속도 (Vortex time)
흡수 속도(vortex time)는 국제 공개 출원 제1987-003208호에 기재된 방법에 준하여 초 단위로 측정하였다.
구체적으로, 23℃ 내지 24℃의 50 mL의 생리 식염수에 2g의 고흡수성 수지를 넣고, 마그네틱 바(직경 8 mm, 길이 30 mm)를 600 rpm으로 교반하여 와류(vortex)가 사라질 때까지의 시간을 초 단위로 측정하여 산출되었다.
(3) 1분 수도수 흡수능
① 가로 15cm, 세로 30cm의 티백에 1g의 고흡수성 수지를 넣고 수도수(tap water) 2L를 부은 후 1분간 팽윤시켰다.
② 1분 간 팽윤시킨 후 고흡수성 수지가 들어있는 티백을 수도수 밖으로 들어올려 1분이 경과한 후 수도수가 빠진 티백과 고흡수성 수지의 무게를 함께 측정한 후, 비어있는 티백의 무게를 빼준 값을 1분 수도수 흡수능으로 하였다.
이때 수도수는 Orion Star A222 (회사:Thermo Scientific)을 이용하여 측정하였을 때, 전기 전도도가 170 내지 180 μS/cm 인 것을 사용하였다.
(4) 1분 염수 흡수능
① 200ml 비이커에 고흡수성 수지 1g 넣고 염수 150ml를 부은 후 1분간 팽윤시켰다.
② 100메쉬의 내경 8cm 크기의 둥근 체에 팽윤된 고흡수성 수지를 올려 놓고 1분간 염수를 배출(drain)시켰다. 이? 배출되는 염수는 다른 비이커에 모았다.
③ 염수 150ml에서, ②에서 1분 동안 고흡수성 수지로부터 배출된 염수의 무게를 빼서 1분 염수 흡수능으로 계산하였다.
상기 실시예들과 비교예들에 관한 물성값을 하기 표 1에 기재하였다.
베이스 수지 고흡수성 수지(표면 가교 후)
CRC
(g/g)		 1분 수도수
흡수능
(g)		 Vortex time
(sec)		 CRC
(g/g)		 1분
수도수
흡수능
(g)		 1분
염수
흡수능
(g)		 Vortex time
(sec)
실시예1 36.4 142 27 27.1 138 31 22
실시예2 35.8 152 26 27.9 140 34 21
실시예3 35.1 174 26 28.5 162 52 18
실시예4 35.3 168 24 30.2 151 46 19
실시예5 36.5 160 25 31.0 141 40 19
실시예6 36.8 138 24 31.2 130 31 21
실시예7 37.0 145 26 30.8 134 35 23
실시예8 37.2 160 26 30.7 158 44 22
실시예9 37.7 148 27 30.8 131 34 24
실시예10 37.7 139 26 31.0 126 31 25
비교예1 36.1 92 47 32.1 88 22 38
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 볼텍스법에 의한 측정시와 1분 수도수/염수 흡수능 측정시 모두 빠른 흡수 속도를 나타냄을 확인하였다.
반면 비교예는 1분 수도수 흡수능 및 1분 염수 흡수능으로 평가되는 초기 흡수 속도 및 볼텍스 법에 의한 흡수 속도가 모두 실시예 보다 좋지 않음을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. 산성기를 가지며 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 아크릴산계 단량체, 발포제, 계면활성제, 내부 가교제, 및 중합 개시제를 포함하는 모노머 조성물을 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계;
    상기 함수겔 중합체에 대하여 염기성 수용액을 혼합하여 분쇄하는 단계;
    상기 분쇄된 중합체를 건조하여 베이스 수지를 제조하는 단계; 및
    상기 베이스 수지에 대하여 표면 가교 반응을 수행하는 단계;
    를 포함하는 고흡수성 수지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발포제는 소디움 비카보네이트(sodium bicarbonate), 소디움 카보네이트(sodium carbonate), 포타슘 비카보네이트(potassium bicarbonate), 포타슘 카보네이트(potassium carbonate), 칼슘 비카보네이트(calcium bicarbonate), 칼슘 카보네이트(calcium bicarbonate), 마그네슘 비카보네이트(magnesiumbicarbonate) 및 마그네슘 카보네이트(magnesium carbonate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 고흡수성 수지의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발포제는 상기 아크릴산계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부로 포함되는, 고흡수성 수지의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 계면활성제는 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate), 소듐 스테아레이트(sodium stearate), 암모늄 라우릴 설페이트 (ammonium lauryl sulfate), 소디움 라우릴 에테르 설페이트 (sodium lauryl ether sulfate), 및 소디움 미레스 설페이트(sodium myreth sulfate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 고흡수성 수지의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 계면활성제는 상기 아크릴산계 단량체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.5 중량부로 포함되는, 고흡수성 수지의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 수용액은 수산화칼륨(KOH), 탄산칼륨(K2CO3), 및 수산화나트륨(NaOH)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염기성 물질을 포함하는, 고흡수성 수지의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 수용액에서 염기성 물질의 농도는 0.1 내지 10 M인, 고흡수성 수지의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 수용액의 첨가량은 상기 함수겔상 중합체 100 중량부에 대해 5 내지 20 중량부인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지는, 상기 고흡수성 수지 1g을 수도수 2L에 침지시켜 1분 동안 팽윤시켰을 때 1분 동안 상기 고흡수성 수지에 흡수되는 물의 중량으로 정의되는 1분 수도수 흡수능이 100g 이상인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지는, 상기 고흡수성 수지 1g을 염수(0.9wt% NaCl 수용액) 150ml 에 침지시켜 1분 동안 팽윤시켰을 때 1분 동안 상기 고흡수성 수지에 흡수되는 염수의 중량으로 정의되는 1분 염수 흡수능이 25g 이상인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지는 흡수 속도(vortex time)가 30초 이하인, 고흡수성 수지의 제조 방법.
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