KR20210037450A - Preparation method of super absorbent polymer - Google Patents

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KR20210037450A KR1020190120097A KR20190120097A KR20210037450A KR 20210037450 A KR20210037450 A KR 20210037450A KR 1020190120097 A KR1020190120097 A KR 1020190120097A KR 20190120097 A KR20190120097 A KR 20190120097A KR 20210037450 A KR20210037450 A KR 20210037450A
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Abstract

The present invention relates to a method for producing a super absorbent polymer. More particularly, the present invention relates to a method for producing a super absorbent polymer, which controls the temperature of a neutralizing solution when polymerizing a super absorbent polymer, and exhibits an improved dryness along with a fast absorption rate by adding a reducing agent. Thus, when the super absorbent polymer is applied to a product, the surface thereof can be kept dry, thereby improving a wearer's discomfort and skin rash problems.

Description

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

본 발명은 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 빠른 흡수 속도와 함께 개선된 건조도(Dryness)를 나타내어, 제품에 적용시 표면 상태를 건조하게 유지하여 착용자의 불편함과 피부 발진의 문제를 개선할 수 있는 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a super absorbent polymer. More specifically, a method of manufacturing a super absorbent polymer that can improve the wearer's discomfort and skin rash problems by showing an improved dryness with a fast absorption rate and maintaining a dry surface when applied to a product. It is about.

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 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다. Super Absorbent Polymer (SAP) is a synthetic polymer material that has the ability to absorb moisture of 500 to 1,000 times its own weight, and each developer has a SAM (Super Absorbency Material), AGM (Absorbent Gel). Material) and so on. Since the above-described superabsorbent resin has begun to be put into practical use as a sanitary tool, it is now widely used as a material such as a soil repair agent for horticultural, civil engineering, construction water, seedling sheet, freshness maintenance agent and poultice in the food distribution field. .

이러한 고흡수성 수지는 주로 기저귀나 생리대 등 위생재 분야에서 널리 사용되고 있다. 상기 위생재 내에서, 상기 고흡수성 수지는 펄프 내에 퍼진 상태로 포함되는 것이 일반적이다. 그런데, 최근 들어서는, 보다 얇은 두께의 기저귀 등 위생재를 제공하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 그 일환으로서 펄프의 함량이 감소되거나, 더 나아가 펄프가 전혀 사용되지 않는 소위 펄프리스(pulpless) 기저귀 등의 개발이 적극적으로 진행되고 있다.These super absorbent polymers are mainly widely used in the field of sanitary materials such as diapers and sanitary napkins. In the sanitary material, the super absorbent polymer is generally included in a state of being spread in pulp. However, in recent years, efforts to provide sanitary materials such as diapers with a thinner thickness are continuing, and as part of this, the content of pulp is reduced, and furthermore, so-called pulpless diapers are not used at all. Development is actively progressing.

이와 같이, 펄프의 함량이 감소되거나, 펄프가 사용되지 않은 위생재의 경우, 상대적으로 고흡수성 수지가 높은 비율로 포함되어, 고흡수성 수지 입자들이 위생재 내에 불가피하게 다층으로 포함된다. 이렇게 다층으로 포함되는 전체적인 고흡수성 수지 입자들이 보다 효율적으로 소변 등의 액체를 흡수하기 위해서는, 상기 고흡수성 수지가 기본적으로 높은 흡수 성능 및 흡수 속도를 나타낼 필요가 있다. In this way, the content of the pulp is reduced, or in the case of the sanitary material in which pulp is not used, the super absorbent polymer is contained in a relatively high proportion, so that the super absorbent polymer particles are inevitably included in multiple layers in the sanitary material. In order for the entire super absorbent polymer particles included in multiple layers to more efficiently absorb liquids such as urine, it is necessary for the super absorbent polymer to basically exhibit high absorption performance and absorption rate.

이를 위하여, 고흡수성 수지의 내부 가교도를 낮게 하고 표면 가교도를 높이는 방법이 제안되었다. 그러나, 상기 방법은 흡수 속도가 증가하는 측면이 있으나, 흡수된 액체로 고흡수성 수지가 팽윤한 이후에, 고흡수성 수지의 표면에 액체가 존재하게 되어, 착용감이 저하되고 피부 발진 등의 한 원인이 된다. To this end, a method of lowering the internal crosslinking degree of the super absorbent polymer and increasing the surface crosslinking degree has been proposed. However, the above method has an aspect of increasing the absorption rate, but after the superabsorbent polymer swells with the absorbed liquid, the liquid exists on the surface of the superabsorbent polymer, resulting in a reduced fit and a cause of skin rash. do.

이와 같이, 고흡수성 수지가 액체를 흡수한 이후에 표면에 액체가 존재하지 않는 정도를 건조도(dryness)라고 하며, 따라서 고흡수성 수지의 흡수 성능 및 흡수 속도를 저해하지 않으면서 건조도가 우수한 고흡수성 수지의 개발이 요구되고 있다. As described above, the degree to which liquid does not exist on the surface after the superabsorbent polymer absorbs the liquid is called dryness. Therefore, the high degree of dryness is excellent without impairing the absorption performance and absorption rate of the superabsorbent polymer. Development of a water absorbent resin is required.

이에 본 발명은 빠른 흡수 속도와 함께 우수한 건조도를 나타내어, 제품에 적용시 표면 상태를 건조하게 유지하여 착용자의 불편함과 피부 발진의 문제를 개선할 수 있는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention is to provide a method of manufacturing a super absorbent polymer capable of improving the discomfort and skin rash problems of the wearer by maintaining a dry surface condition when applied to a product by showing a fast absorption rate and excellent dryness. will be.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면,In order to solve the above problem, according to an embodiment of the present invention,

산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 내부 가교제, 및 광중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물에, 중화제를 투입하여 중화하는 단계;Neutralizing by adding a neutralizing agent to a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group, an internal crosslinking agent, and a photopolymerization initiator;

상기 중화된 단량체 조성물을 25 내지 35℃로 냉각하는 단계;Cooling the neutralized monomer composition to 25 to 35°C;

상기 냉각된 단량체 조성물에 대해 열중합 개시제를 투입하고, 광 중합 반응 및 열 중합 반응의 순서로 중합 반응시켜 함수겔상 중합체를 제조하는 단계;Adding a thermal polymerization initiator to the cooled monomer composition and performing a polymerization reaction in the order of a photopolymerization reaction and a thermal polymerization reaction to prepare a hydrogel polymer;

상기 함수겔상 중합체에 대해 환원제를 투입하여 혼합한 후, 건조 및 분쇄하여 베이스 수지 분말을 제조하는 단계; 및Adding a reducing agent to the hydrogel polymer, mixing, drying and pulverizing to prepare a base resin powder; And

상기 베이스 수지 분말을 표면 가교제와 혼합한 후, 표면 가교 반응 시키는 단계;를 포함하며,Including; after mixing the base resin powder with a surface crosslinking agent, performing a surface crosslinking reaction,

상기 환원제는 바이설파이트(bisulfite), 설피네이트(sulfinate) 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 함수겔상 중합체 총 중량에 대하여 2500 내지 5000ppmw의 함량으로 투입되는, The reducing agent comprises at least one selected from the group consisting of bisulfite, sulfinate, and salts thereof, and is added in an amount of 2500 to 5000 ppmw based on the total weight of the hydrogel polymer,

고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다.It provides a method for producing a super absorbent polymer.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 원심분리 보수능(CRC)와 가압 흡수능(AUP)이 발란스 좋게 개선되고, 흡수 속도(vortex)가 빠르며, 개선된 건조도(Dryness)를 나타내는 고흡수성 수지를 제조할 수 있다. 상기한 고흡수성 수지는 제품에 적용시 표면 상태를 건조하게 유지하여 착용자의 불편함과 피부 발진의 문제를 개선할 수 있다. 이에 따라 기저귀 등의 위생재에 특히 바람직하게 사용될 수 있다. According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to prepare a super absorbent polymer having a good balance of centrifugation water holding capacity (CRC) and pressure absorption capacity (AUP), a high absorption rate (vortex), and improved dryness. I can. When the super absorbent polymer is applied to a product, the surface condition is maintained dry, thereby improving the discomfort of the wearer and the problem of skin rash. Accordingly, it can be particularly preferably used for hygiene materials such as diapers.

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.The terms used in the present specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise", "include", or "have" are intended to designate the existence of a feature, step, component, or combination of the implemented features, one or more other features or steps, It is to be understood that the possibility of the presence or addition of components, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.

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.The present invention will be described in detail below and exemplify specific embodiments, as various modifications can be made and various forms can be obtained. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

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.The present invention will be described in detail below and exemplify specific embodiments, as various modifications can be made and various forms can be obtained. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

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

또한, "베이스 수지" 또는 "베이스 수지 분말"은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 중합된 중합체를 건조 및 분쇄하여 입자(particle) 또는 파우더(powder) 형태로 만든 것으로, 후술하는 표면 개질 또는 표면 가교 단계를 수행하지 않은 상태의 중합체를 의미한다.In addition, "base resin" or "base resin powder" is made into a particle or powder form by drying and pulverizing a polymer in which a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is polymerized, and a surface modification or surface crosslinking step described below is performed. It means a polymer in a state that has not been performed.

또한, "고흡수성 수지"는 문맥에 따라 상기 중합체 또는 베이스 수지 자체를 의미하거나, 또는 상기 중합체나 상기 베이스 수지에 대해 추가의 공정, 예를 들어 표면 가교, 미분 재조립, 건조, 분쇄, 분급 등을 거쳐 제품화에 적합한 상태로 한 것을 모두 포괄하는 것으로 사용된다.In addition, "super absorbent polymer" means the polymer or the base resin itself, depending on the context, or an additional process such as surface crosslinking, fine powder reassembly, drying, grinding, classification, etc. for the polymer or the base resin It is used to cover all items that have been in a state suitable for commercialization after passing through.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 고흡수성 수지에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a super absorbent polymer according to a specific embodiment of the present invention and a super absorbent polymer prepared according to the method will be described in more detail.

종래 고흡수성 수지 제조 방법에서는 고흡수성 수지 제조를 위한 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 산성기 중화를 위하여, 중화제와 반응시켰다. 그러나, 상기 중화 반응은 발열 반응이기 때문에 반응 중 중화액의 온도가 70℃ 이상으로 급격히 상승하게 된다. 이에 따라 이후 함수겔상 중합체 제조를 위한 중합 반응에, 상기 중화된 단량체를 고온의 상태에서 사용할 경우, 중합 반응의 속도 제어가 어렵고, 결과로서 중합체의 분자량이 증가되고, 가교 밀도가 높아져 고흡수성 수지의 초기 흡수능 및 흡수 속도가 느려지는 문제가 발생한다. 또, 중합 반응 완료 후에는 제조된 함수겔상 중합체를 건조 및 분쇄하여 베이스 수지 분말을 제조하게 되는데, 상기 건조 공정 동안 산소와의 반응으로 인해 베이스 수지 내 수가용 성분이 증가하게 되고, 결과 최종 제조되는 고흡수성 수지의 건조도가 악화되게 된다. In the conventional method for preparing a super absorbent polymer, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer for preparing the super absorbent polymer was reacted with a neutralizing agent to neutralize the acidic group. However, since the neutralization reaction is an exothermic reaction, the temperature of the neutralization liquid rapidly rises to 70°C or higher during the reaction. Accordingly, when the neutralized monomer is used at a high temperature in the polymerization reaction for the production of the hydrogel polymer, it is difficult to control the rate of the polymerization reaction, and as a result, the molecular weight of the polymer increases and the crosslinking density increases, so that the superabsorbent polymer There arises a problem that the initial absorption capacity and absorption rate are slowed down. In addition, after the polymerization reaction is completed, the prepared hydrogel polymer is dried and pulverized to prepare a base resin powder.During the drying process, the water-soluble component in the base resin increases due to the reaction with oxygen. The dryness of the super absorbent polymer is deteriorated .

이에 대해 본 발명에서는 단량체 조성물에 대한 중화 반응 후, 고온의 단량체 조성물을 제어된 온도 범위로 냉각시키는 공정을 수행함으로써 후속의 중합 반응시 반응 속도를 늦추어 중합 반응이 안정적으로 이루어질 수 있고, 동시에 중합체의 분자량이 감소하고, 가교 밀도가 낮아져 고흡수성 수지의 흡수 속도가 크게 향상될 수 있다. 또, 중합 반응 후 수득된 함수겔상 중합체에 대해 환원제를 투입하여 혼합한 후 건조 공정을 수행함으로써 상기 환원제가 건조 중 산소와 반응하여 베이스 수지 분말 내 수가용 성분의 함량(Extractable contents; 16 hr E/C)을 감소시키며, 결과로서, 최종 제조되는 고흡수성 수지의 CRC와 AUP를 발란스 좋게 개선하며, 흡수 속도를 높이고, 건조도를 개선시킬 수 있다. On the other hand, in the present invention, after neutralizing the monomer composition, by performing a process of cooling the high-temperature monomer composition to a controlled temperature range, the polymerization reaction can be stably performed by slowing the reaction rate during the subsequent polymerization reaction. The molecular weight decreases and the crosslinking density decreases, so that the absorption rate of the superabsorbent polymer may be greatly improved. In addition, the hydrogel polymer obtained after the polymerization reaction is mixed with a reducing agent, followed by a drying process, whereby the reducing agent reacts with oxygen during drying and the content of the water-soluble component in the base resin powder (Extractable contents; 16 hr E/ C) can be reduced, and as a result, the CRC and AUP of the final produced super absorbent polymer can be improved in a good balance, the absorption rate can be increased, and the drying degree can be improved .

구체적으로, 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은,Specifically, the method of manufacturing a super absorbent polymer according to an embodiment of the present invention,

산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 내부 가교제, 및 광중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물에 중화제를 투입하여 중화하는 단계(단계 1);Neutralizing by adding a neutralizing agent to a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group, an internal crosslinking agent, and a photopolymerization initiator (step 1);

상기 중화된 단량체 조성물을 25 내지 35℃로 냉각하는 단계(단계 2);Cooling the neutralized monomer composition to 25 to 35° C. (Step 2);

상기 냉각된 단량체 조성물에 대해 열중합 개시제를 투입하고, 광 중합 반응 및 열 중합 반응의 순서로 중합 반응시켜 함수겔상 중합체를 제조하는 단계(단계 3);Adding a thermal polymerization initiator to the cooled monomer composition and performing a polymerization reaction in the order of a photopolymerization reaction and a thermal polymerization reaction to prepare a hydrogel polymer (Step 3);

상기 함수겔상 중합체에 대해 환원제를 투입하여 혼합한 후, 건조 및 분쇄하여 베이스 수지 분말을 제조하는 단계(단계 4); 및Adding a reducing agent to the hydrogel polymer, mixing, drying and pulverizing to prepare a base resin powder (step 4); And

상기 베이스 수지 분말을 표면 가교제와 혼합한 후, 표면 가교 반응 시키는 단계(단계 5);를 포함하며,After mixing the base resin powder with a surface crosslinking agent, performing a surface crosslinking reaction (step 5); and,

상기 환원제는 바이설파이트(bisulfite), 설피네이트(sulfinate) 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 함수겔상 중합체 총 중량에 대하여 2500 내지 5000ppmw의 함량으로 투입된다.The reducing agent includes at least one selected from the group consisting of bisulfite, sulfinate, and salts thereof, and is added in an amount of 2500 to 5000 ppmw based on the total weight of the hydrogel polymer.

이하, 각 단계별로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, each step will be described in more detail.

발명의 일 구현예에 따른 제조 방법에 있어서, 단계 1은 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성물에 대한 중화 단계이다.In the production method according to an embodiment of the present invention, step 1 is a neutralization step for a monomer composition containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group.

구체적으로는 단량체 조성물에 대해 중화제를 투입하여, 상기 단량체 조성물내 포함된 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 산성기를 중화 반응시킴으로써 수행될 수 있다. Specifically, it may be carried out by adding a neutralizing agent to the monomer composition to neutralize the acidic group of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer contained in the monomer composition.

상기 중화제로는 산성기를 중화시킬 수 있는 수산화나트륨(또는 가성소다), 수산화칼륨, 수산화암모늄 등과 같은 염기성 물질이 사용될 수 있다.As the neutralizing agent, a basic substance such as sodium hydroxide (or caustic soda), potassium hydroxide, and ammonium hydroxide capable of neutralizing an acidic group may be used.

상기 중화제의 투입량 및 중화 반응 공정은 특별히 한정되지 않으며, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체에 포함된 산성기 중 상기 중화제에 의해 중화된 정도를 일컫는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중화도가, 50 내지 90 몰%, 또는, 60 내지 85 몰%, 또는 65 내지 85 몰%, 또는 70 내지 80 몰%가 되도록 수행될 수 있다. 상기 중화도의 범위는 최종 물성에 따라 달라질 수 있지만, 중화도가 지나치게 높으면 중화된 단량체가 석출되어 중합이 원활하게 진행되기 어려울 수 있으며, 반대로 중화도가 지나치게 낮으면 고분자의 흡수력이 크게 떨어질 뿐만 아니라 취급하기 곤란한 탄성 고무와 같은 성질을 나타낼 수 있다.The amount of the neutralizing agent added and the neutralization reaction process are not particularly limited, and the degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, which refers to the degree of neutralization by the neutralizing agent among the acid groups contained in the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, is 50 to 90 mol%. , Or, it may be carried out to be 60 to 85 mol%, or 65 to 85 mol%, or 70 to 80 mol%. The range of the degree of neutralization may vary depending on the final physical properties, but if the degree of neutralization is too high, the neutralized monomer may be precipitated and the polymerization may be difficult to proceed smoothly. On the contrary, if the degree of neutralization is too low, the absorption power of the polymer is greatly reduced. It may exhibit properties such as elastic rubber that are difficult to handle.

한편, 상기 단량체 조성물은 구체적으로 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 내부 가교제, 및 광중합 개시제를 포함하며, 이들 성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있다.Meanwhile, the monomer composition specifically includes a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group, an internal crosslinking agent, and a photopolymerization initiator, and may be prepared by mixing these components.

상기 단량체 조성물에 포함되는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 고흡수성 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 단량체일 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다: The water-soluble ethylenically unsaturated monomer included in the monomer composition may be any monomer commonly used in the manufacture of a super absorbent polymer. As a non-limiting example, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be a compound represented by the following Formula 1:

[화학식 1][Formula 1]

R1-COOM1 R 1 -COOM 1

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1는 불포화 결합을 포함하는 탄소수 2 내지 5의 알킬이고, R 1 is an alkyl having 2 to 5 carbon atoms including an unsaturated bond,

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

바람직하게는, 상기 단량체는 (메트)아크릴산, 및 이들 산의 1가 (알칼리) 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. Preferably, the monomer may be at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid, and monovalent (alkali) metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and organic amine salts of these acids.

이처럼 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로 (메트)아크릴산 및/또는 그 염을 사용할 경우 흡수성이 향상된 고흡수성 수지를 얻을 수 있어 유리하다. 이 밖에도 상기 단량체로는 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일프로판술폰산 또는 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산, (메트)아크릴아미드, N-치환(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, (N,N)-디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, (N,N)-디메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드 등이 사용될 수 있다.As described above, when (meth)acrylic acid and/or a salt thereof are used as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, it is advantageous to obtain a super absorbent polymer having improved water absorption. In addition, the monomers include maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethane sulfonic acid, 2-methacryloylethanesulfonic acid, 2-(meth)acryloylpropanesulfonic acid or 2-(meth) )Acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid, (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene Glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, (N,N)-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, (N,N)-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, and the like may be used.

또한, 상기 단량체 조성물 중 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 90 중량%, 또는 40 내지 65 중량%일 수 있다. 이러한 농도 범위는 고농도 수용액의 중합 반응에서 나타나는 겔 효과 현상을 이용하여 중합 후 미반응 단량체를 제거할 필요가 없도록 하면서도, 후술할 중합체의 분쇄시 분쇄 효율을 조절하기 위해 유리할 수 있다. 다만, 상기 단량체의 농도가 지나치게 낮아지면 고흡수성 수지의 수율이 낮아질 수 있다. 반대로, 상기 단량체의 농도가 지나치게 높아지면 단량체의 일부가 석출되거나 중합된 함수겔 중합체의 분쇄시 분쇄 효율이 떨어지는 등 공정상 문제가 생길 수 있고, 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다.In addition, the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the monomer composition may be appropriately adjusted in consideration of polymerization time and reaction conditions, and may be preferably 20 to 90% by weight, or 40 to 65% by weight. This concentration range may be advantageous in order to control the pulverization efficiency during pulverization of the polymer, which will be described later, while eliminating the need to remove the unreacted monomer after polymerization by using the gel effect phenomenon occurring in the polymerization reaction of the high concentration aqueous solution. However, if the concentration of the monomer is too low, the yield of the super absorbent polymer may be lowered. Conversely, when the concentration of the monomer is too high, a problem may occur in the process, such as a decrease in pulverization efficiency when a part of the monomer is precipitated or the polymerization hydrogel polymer is pulverized, and the physical properties of the super absorbent polymer may be deteriorated.

또, 상기 단량체 조성물에 있어서, 내부 가교제로는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합시 가교 결합의 도입을 가능케 하는 것이라면 어떠한 화합물도 사용 가능하다. 비제한적인 예로, 상기 내부 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 부탄다이올디(메트)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 헥산다이올디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 글리세린 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌글리콜, 글리세린, 또는 에틸렌카보네이트와 같은 다관능성 가교제가 단독 사용 또는 2 이상 병용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 이중에서도 가교 효과 개선 및 이에 따른 고흡수성 수지의 흡수능 개선 효과의 우수함을 고려할 때, 바람직하게는, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트가 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 중량평균 분자량 500 내지 800g/mol의 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트가 사용될 수 있다.Further, in the monomer composition, any compound may be used as the internal crosslinking agent as long as it allows the introduction of crosslinking bonds during polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. As a non-limiting example, the internal crosslinking agent is N,N'-methylenebisacrylamide, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, propylene glycol di( Meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, butanedioldi(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, hexanedioldi(meth)acrylate Rate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, glycerin tri(meth)acrylate, pentaerythritol Polyfunctional crosslinking agents such as tetraacrylate, triarylamine, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol, glycerin, or ethylene carbonate may be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto. Among these, when considering the excellent effect of improving the crosslinking effect and thus improving the absorption ability of the super absorbent polymer, preferably, polyethylene glycol diacrylate may be used, and more specifically, polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 500 to 800 g/mol Diacrylate can be used.

이러한 내부 가교제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부로 사용될 수 있다. 즉, 상기 내부 가교제의 농도가 지나치게 낮을 경우 수지의 흡수 속도가 낮아지고 겔 강도가 약해질 수 있어 바람직하지 않다. 반대로, 상기 내부 가교제의 농도가 지나치게 높을 경우 고흡수성 수지의 흡수력이 낮아져 흡수체로서는 바람직하지 않게 될 수 있다. 보다 구체적으로는 1 내지 5중량부, 혹은 1 내지 3중량부로 포함될 수 있다. This internal crosslinking agent may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. That is, when the concentration of the internal crosslinking agent is too low, the absorption rate of the resin may be lowered and the gel strength may be weakened, which is not preferable. Conversely, when the concentration of the internal crosslinking agent is too high, the absorbent power of the superabsorbent polymer may be lowered, making it undesirable as an absorber. More specifically, it may be included in 1 to 5 parts by weight, or 1 to 3 parts by weight.

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

발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 중합 개시제로서 광중합 개시제와 열중합 개시제 둘 모두를 사용한다. 이들 개시제를 함께 사용하는 통상의 고흡수성 수지 제조방법의 경우, 두 개시제를 혼합하여 일괄 투입하는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명에서는 단량체 조성물에 대한 중화제 투입시 중화 반응열에 의해 열중합 반응이 함께 일어나 중합도 제어가 어렵고, 결과로서 고흡수성 수지의 물성이 저하되는 것을 방지하기 위해, 광중합 개시제는 단량체 혼합물의 중합시에 투입하고, 열중합 개시제는 중화 후 중합 반응 전에 투입한다.A method for producing a super absorbent polymer according to an embodiment of the present invention uses both a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator as a polymerization initiator. In the case of a conventional method for producing a superabsorbent polymer using these initiators together, it is common to mix and add two initiators together. However, in the present invention, when a neutralizing agent is added to the monomer composition, the thermal polymerization reaction occurs together with the heat of the neutralization reaction, making it difficult to control the degree of polymerization, and as a result, in order to prevent the physical properties of the super absorbent polymer from deteriorating, the photopolymerization initiator is used during polymerization of the monomer mixture. And the thermal polymerization initiator is added before the polymerization reaction after neutralization.

구체적으로, 상기 단량체 조성물에 있어서, 상기 광중합 개시제는 자외선과 같은 광에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 화합물이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다.Specifically, in the monomer composition, the photopolymerization initiator may be used without limitation of its configuration as long as it is a compound capable of forming a radical by light such as ultraviolet rays.

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

상기 광중합 개시제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100중량부 대비 0.01 내지 5중량부, 또는 0.1 내지 4.5중량부로 사용될 수 있다. 이러한 광중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고, 광중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다. The photopolymerization initiator may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, or 0.1 to 4.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. If the concentration of the photopolymerization initiator is too low, the polymerization rate may be slow, and if the concentration of the photopolymerization initiator is too high, the molecular weight of the superabsorbent polymer may be small and physical properties may become uneven.

이 밖에도, 상기 단량체 조성물은 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존 안정제, 산화 방지제 등의 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.In addition, the monomer composition may further include one or more additives such as a thickener, a plasticizer, a storage stabilizer, and an antioxidant, if necessary.

그리고, 이러한 단량체 조성물은, 예를 들어, 물과 같은 용매에 용해된 용액의 형태로 준비될 수 있다. 이때 사용 가능한 용매로는 전술한 원료 물질들을 용해시킬 수 있는 것이라면 그 구성의 한정 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 용매로는 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 자일렌, 부티로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트, N,N-디메틸아세트아미드, 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.And, such a monomer composition, for example, may be prepared in the form of a solution dissolved in a solvent such as water. At this time, the usable solvent may be used without limitation of its configuration as long as it is capable of dissolving the above-described raw materials. For example, as the solvent, water, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate , Methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, toluene, xylene, butyrolactone, carbitol, methyl cellosolve acetate, N,N-dimethylacetamide, or mixtures thereof, and the like may be used.

또 상기 용액 상태의 단량체 조성물 중의 고형분 함량, 즉 단량체, 내부 가교제 및 중합 개시제의 농도는 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 단량체 조성물 내의 고형분 함량은, 단량체 조성물 총 중량 기준 10 내지 80중량%, 또는 15 내지 60중량%, 또는 20 내지 40중량%일 수 있다. 상기 단량체 조성물이 상기와 같은 범위의 고형분 함량을 갖는 경우, 고농도 수용액의 중합 반응에서 나타나는 겔 효과 현상을 이용하여 중합 후 미반응 단량체를 제거할 필요가 없도록 하면서도, 후술할 중합체의 분쇄시 분쇄 효율을 조절하기 위해 유리할 수 있다. In addition, the solid content of the monomer composition in the solution state, that is, the concentration of the monomer, the internal crosslinking agent, and the polymerization initiator may be appropriately adjusted in consideration of the polymerization time and reaction conditions. For example, the solid content in the monomer composition may be 10 to 80% by weight, or 15 to 60% by weight, or 20 to 40% by weight based on the total weight of the monomer composition. When the monomer composition has a solid content in the above range, the gel effect phenomenon occurring in the polymerization reaction of a high concentration aqueous solution is used to prevent the need to remove the unreacted monomer after polymerization, while improving the pulverization efficiency during pulverization of the polymer to be described later. It can be advantageous to control.

상기와 같은 단량체 조성물에 대한 중화 반응의 결과로 수득된 중화액, 또는 중화된 단량체 조성물에는, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 내부 가교제, 및 중합 개시제가 포함되어 있을 수 있다.The neutralization liquid obtained as a result of the neutralization reaction for the above-described monomer composition, or the neutralized monomer composition, may contain a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, an internal crosslinking agent, and a polymerization initiator having an acidic group at least partially neutralized. .

다음으로, 단계 2는 상기 단계 1에서의 중화 반응의 결과로 중화된 단량체 조성물에 대한 냉각 단계이다.Next, Step 2 is a cooling step for the neutralized monomer composition as a result of the neutralization reaction in Step 1.

전술한 바와 같이 중화 반응은 발열 반응이기 때문에, 중화 반응 완료 후 중화된 단량체 조성물은 70℃ 이상의 고온을 나타낸다. 이에 대해, 냉각 시스템 상기 중화된 단량체 조성물을 온도를 25 내지 35℃로 냉각시키는 공정을 수행한다.As described above, since the neutralization reaction is an exothermic reaction, the neutralized monomer composition after completion of the neutralization reaction exhibits a high temperature of 70°C or higher. For this, a cooling system performs a process of cooling the neutralized monomer composition to a temperature of 25 to 35°C.

냉각시 중화된 단량체 조성물의 온도를 25℃ 미만으로 낮추게 되면, 후속의중합 반응시 반응이 지나치게 지연되고, 결과로서 중합체의 분자량 및 가교 밀도가 크게 낮아져 최종 제조되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다. 반면 중화된 단량체 조성물의 냉각 온도가 35℃를 초과할 경우, 후속의 중합 반응에서 반응 속도 지연 효과가 충분하지 못하고, 결과로서, 중합체의 분자량 및 가교 밀도가 증가하게 되고, 고흡수성 수지의 흡수 속도가 느려질 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 중화된 단량체 조성물의 냉각 온도는 30 내지 35℃일 수 있다.If the temperature of the neutralized monomer composition during cooling is lowered to less than 25°C, the reaction is excessively delayed during the subsequent polymerization reaction, and as a result, the molecular weight and crosslinking density of the polymer are greatly lowered, resulting in deterioration of the physical properties of the finally prepared superabsorbent polymer. have. On the other hand, when the cooling temperature of the neutralized monomer composition exceeds 35°C, the effect of delaying the reaction rate in the subsequent polymerization reaction is not sufficient, and as a result, the molecular weight and crosslinking density of the polymer increases, and the absorption rate of the super absorbent polymer Can be slow. More specifically, the cooling temperature of the neutralized monomer composition may be 30 to 35°C.

또, 상기 냉각 방법은 특별히 한정되지 않으며, 냉각된 열 매체 등을 이용하여 수행될 수 있다. In addition, the cooling method is not particularly limited, and may be performed using a cooled thermal medium or the like.

다음으로, 단계 3은 상기 단계 2에서 냉각시킨 단량체 조성물에 대해 열중합 개시제를 투입하고, 광중합 반응 및 열중합 반응의 순서로 중합 반응시켜 함수겔상 중합체를 제조하는 단계이다.Next, step 3 is a step of preparing a hydrogel polymer by introducing a thermal polymerization initiator to the monomer composition cooled in step 2, and performing a polymerization reaction in the order of a photopolymerization reaction and a thermal polymerization reaction.

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.As the thermal polymerization initiator, at least one selected from the group of initiators consisting of persulfate-based initiators, azo-based initiators, hydrogen peroxide and ascorbic acid may be used. Specifically, examples of the persulfate-based initiator include sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), ammonium persulfate (Ammonium persulfate; (NH 4 )) 2 S 2 O 8 ), etc., and examples of azo-based initiators include 2,2-azobis-(2-amidinopropane) dihydrochloride (2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2 ,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride (2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(carbamoyl azo)isobutyronitrile (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride (2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2- yl)propane] dihydrochloride), 4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid) (4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) and the like. More various thermal polymerization initiators are well specified in Odian's'Principle of Polymerization (Wiley, 1981)', p203, and are not limited to the above-described examples.

상기 열중합 개시제는 상기 단량체 100 중량부 대비 0.01 내지 5 중량부, 또는 0.1 내지 4 중량부로 사용될 수 있다. 이러한 열중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 추가적인 열중합이 거의 일어나지 않아 열중합 개시제의 추가에 따른 효과가 미미할 수 있고, 열중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다. 중합 개시제 중에서도 열 중합 개시제의 사용량은 단계 4에서 제조되는 베이스 수지의 물성, 특히 상기 베이스 수지의 수가용 성분 함량에 영향을 준다. 수가용 성분이 많아지면 제조되는 고흡수성 수지의 물성이 나빠지며, 특히 건조도가 나빠지게 된다. 이에 본 발명에서는 상기와 같은 함량의 열 중합 개시제를 사용하여, 우수한 흡수 성능을 유지하면서도 건조도가 우수한 고흡수성 수지를 제조할 수 있다. 상기 열 중합 개시제의 사용량이 5중량부를 초과할 경우에는, 최종 제조되는 고흡수성 수지의 건조도가 저하된다. 또한, 상기 열 중합 개시제의 사용량이 0.01 중량부 미만인 경우에는, 함수겔 중합의 효율이 떨어져 최종 제조되는 고흡수성 수지의 각종 물성이 저하된다.The thermal polymerization initiator may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, or 0.1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. If the concentration of the thermal polymerization initiator is too low, additional thermal polymerization hardly occurs, so the effect of the addition of the thermal polymerization initiator may be insignificant.If the concentration of the thermal polymerization initiator is too high, the molecular weight of the super absorbent polymer may be small and physical properties may become uneven. have. Among the polymerization initiators, the amount of the thermal polymerization initiator to be used affects the physical properties of the base resin prepared in step 4, in particular, the content of the water-soluble component of the base resin. When the number of water-soluble components increases, the physical properties of the prepared super absorbent polymer deteriorate, and in particular, the degree of drying deteriorates. Accordingly, in the present invention, a super absorbent polymer having excellent dryness can be prepared while maintaining excellent absorption performance by using the thermal polymerization initiator of the above content. When the amount of the thermal polymerization initiator exceeds 5 parts by weight, the drying degree of the super absorbent polymer finally produced is lowered. In addition, when the amount of the thermal polymerization initiator is less than 0.01 parts by weight, the efficiency of hydrogel polymerization decreases, and various physical properties of the finally produced superabsorbent polymer are deteriorated.

또, 본 발명에 따른 고흡수성 수지의 제조시 사용되는 열중합 개시제 및 광중합 개시제는 상기한 각각의 함량 범위를 충족하는 조건하에서, 중합 개시제 총 사용량이 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100중량부 대비 0.05 내지 10중량부, 혹은 0.5 내지 8.5중량부, 혹은 1 내지 8.5중량부인 것이 바람직하다. 이에 따라 각각의 중합 개시제 사용시 상기한 총 사용량 조건을 충족하도록 적절히 함량을 조절하여 사용한다. 만약 중합반응에 투입되는 광중합 및 열중합 개시제의 총 함량이 0.05중량부 미만이면 중합 속도가 느려질 수 있고 최종 제품에 잔존 단량체가 다량으로 추출될 수 있어 바람직하지 않다. 반대로, 상기 중합 개시제의 농도가 상기 범위 보다 높을 경우 네트워크를 이루는 고분자 체인이 짧아져 수가용 성분의 함량이 높아지고, 이에 따라 고흡성 수지의 건조도가 증가하고, 가압 흡수능이 낮아지는 등 수지의 물성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.In addition, the thermal polymerization initiator and the photopolymerization initiator used in the preparation of the super absorbent polymer according to the present invention are under the conditions that satisfy the respective content ranges described above, and the total amount of the polymerization initiator is 0.05 to about 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. It is preferably 10 parts by weight, or 0.5 to 8.5 parts by weight, or 1 to 8.5 parts by weight. Accordingly, when each polymerization initiator is used, the content is appropriately adjusted so as to satisfy the above total usage conditions. If the total content of the photopolymerization and thermal polymerization initiator added to the polymerization reaction is less than 0.05 parts by weight, the polymerization rate may be slowed and a large amount of residual monomers may be extracted from the final product, which is not preferable. Conversely, when the concentration of the polymerization initiator is higher than the above range, the polymer chain forming the network is shortened to increase the content of the water-soluble component, thereby increasing the dryness of the superabsorbent resin and lowering the absorption capacity under pressure. This can be degraded, which is not preferable.

또 상기 열중합 개시제의 투입시, 계면 활성제 및 발포제 등 고흡수성 수지의 물성을 개선시킬 수 있는 첨가제가 1종 이상 추가로 투입될 수 있다.In addition, when the thermal polymerization initiator is added, one or more additives capable of improving the physical properties of the super absorbent polymer such as a surfactant and a foaming agent may be additionally added.

상기 계면활성제는 중합시 형성된 기포의 형태를 유지하면서 동시에 중합체 전 영역에 기포를 균일하게 분포시키는 역할을 하는 것으로 중합체의 표면적을 늘리는 역할을 한다. 상기 계면활성제로는 구체적으로 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 또는 비이온성 계면활성제를 사용할 수 있다. 일례로, 음이온성 계면활성제로는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 소디움 도데실 설페이트(Sodium dodecyl sulfate)를 사용할 수 있다.The surfactant serves to increase the surface area of the polymer by maintaining the shape of the bubbles formed during polymerization and at the same time uniformly distributing the bubbles over the entire polymer area. Specifically, as the surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or a nonionic surfactant may be used. For example, as the anionic surfactant, a compound represented by the following Formula 2 may be used, and more preferably, sodium dodecyl sulfate may be used.

[화학식 2][Formula 2]

R-SO3NaR-SO 3 Na

상기 화학식 2에서,In Chemical Formula 2,

R은 탄소수 8 내지 16의 알킬이다.R is alkyl having 8 to 16 carbon atoms.

또한, 상기 계면활성제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100중량부 기준 1 내지 10중량부, 보다 구체적으로는 3 내지 7중량부로 투입될 수 있다. 계면활성제의 사용량이 1 중량부 미만이면 실질적인 개선 효과가 없고, 또 10중량부를 초과하면 고흡수성 수지 내 계면활성제의 함량이 많아져 바람직하지 않다.In addition, the surfactant may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight, more specifically 3 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. If the amount of the surfactant is less than 1 part by weight, there is no substantial improvement effect, and if it exceeds 10 parts by weight, the content of the surfactant in the super absorbent polymer increases, which is not preferable.

또, 상기 발포제는 중합시 발포가 일어나 함수겔 중합체 내 기공을 형성하여 표면적을 늘리는 역할을 한다. 상기 발포제로는 구체적으로 무기 발포제, 또는 유기 발포제를 사용할 수 있다. 무기 발포제의 예로는, 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 들 수 있다. 또한, 유기 발포제의 예로는 아조디카본아미드(azodicarbonamide, ADCA), 디니트로소펜타메틸렌테트라민(dinitroso pentamethylene tetramine, DPT), p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, OBSH), 및 p-톨루엔술포닐 하이드라지드(p-toluenesulfonyl hydrazide, TSH)를 들 수 있다.In addition, the foaming agent serves to increase the surface area by foaming during polymerization to form pores in the hydrogel polymer. Specifically, an inorganic foaming agent or an organic foaming agent may be used as the foaming agent. Examples of inorganic blowing agents include sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, calcium bicarbonate, and calcium bicarbonate. , Magnesium bicarbonate or magnesium carbonate. In addition, examples of the organic blowing agent include azodicarbonamide (ADCA), dinitroso pentamethylene tetramine (DPT), p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (p,p' -oxybisbenzenesulfonylhydrazide, OBSH), and p-toluenesulfonyl hydrazide (TSH).

또한, 상기 발포제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100중량부 기준 0.05 내지 5중량부, 보다 구체적으로는 0.5 내지 3중량부로 투입될 수 있다. 상기 발포제의 투입량이 0.05 중량부 미만이면 투입에 따른 개선 효과가 미미하고, 발포제 투입량이 5중량부를 초과할 경우 기공이 너무 많아져 고흡수성 수지의 겔 강도가 떨어지고 밀도가 작아져 유통과 보관에 문제를 초래할 수 있다.In addition, the blowing agent may be added in an amount of 0.05 to 5 parts by weight, more specifically 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. If the amount of the foaming agent is less than 0.05 parts by weight, the improvement effect according to the injection is insignificant, and if the amount of the foaming agent exceeds 5 parts by weight, the pores are too large to reduce the gel strength and density of the super absorbent polymer, which causes problems in distribution and storage. Can lead to.

다음으로 결과의 혼합물에 대해 중합 반응을 수행한다.Next, a polymerization reaction is carried out on the resulting mixture.

상기 중합 반응은 UV 등 광 조사를 통한 광중합 반응 수행 후, 가열 등에 의한 열중합 반응의 순서로 수행되는 것이 바람직하다.The polymerization reaction is preferably carried out in the order of a photopolymerization reaction through light irradiation such as UV, followed by a thermal polymerization reaction by heating or the like.

일례로, 상기 광중합은 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 진행될 수 있으며, 이 경우 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, 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.For example, the photopolymerization may be carried out in a reactor equipped with a movable conveyor belt, and in this case, the form of the obtained hydrogel polymer may be a sheet-shaped hydrogel polymer having the width of the belt. At this time, the thickness of the polymer sheet varies depending on the concentration and injection speed of the monomer composition to be injected, but it is preferable to supply the monomer composition so that a sheet-like polymer having a thickness of about 0.5 to about 5 cm can be obtained. In the case of supplying the monomer composition to the extent that the thickness of the polymer on the sheet is too thin, the production efficiency is not preferable, and when the thickness of the polymer on the sheet exceeds 5 cm, the polymerization reaction does not occur evenly over the entire thickness due to the excessively thick thickness. I can't.

상기 광조사에 의한 광중합 반응의 완료 후, 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 열풍을 공급하거나 또는 반응기를 가열함으로써 열중합 반응이 수행된다. After completion of the photopolymerization reaction by light irradiation, a thermal polymerization reaction is performed by supplying hot air from a reactor having an agitation shaft such as a kneader or heating the reactor.

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 단량체 조성물의 농도 및 주입속도 등에 따라 다양하게 나타날 수 있는데, 중량 평균 입경이 1 내지 50 mm, 혹은 2 내지 10mm인 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다.For example, as described above, the hydrogel polymer obtained by thermal polymerization by supplying hot air or heating the reactor to a reactor such as a kneader equipped with a stirring shaft may be transferred to the reactor outlet according to the shape of the stirring shaft provided in the reactor. The discharged hydrogel polymer may be in the form of several centimeters to several millimeters. Specifically, the size of the resulting hydrogel polymer may vary depending on the concentration and injection speed of the monomer composition to be injected, and a hydrogel polymer having a weight average particle diameter of 1 to 50 mm, or 2 to 10 mm may be obtained.

상기 중합 반응을 통해 제조되는 함수겔상 중합체의 함수율은, 약 40 내지 약 80 중량%일 수 있다. 본 명세서에서 "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.The moisture content of the hydrogel polymer prepared through the polymerization reaction may be about 40 to about 80% by weight. In the present specification, the "water content" refers to a value obtained by subtracting the weight of the dried polymer from the weight of the hydrogel polymer as the content of water occupied with respect to the total weight of the hydrogel polymer. Specifically, it is defined as a calculated value by measuring the weight loss due to evaporation of moisture in the polymer during drying by raising the temperature of the polymer through infrared heating. At this time, the drying condition is a method of raising the temperature from room temperature to about 180° C. and then maintaining it at 180° C., and the total drying time is set to 20 minutes including 5 minutes of the temperature increase step, and the moisture content is measured.

다음으로, 단계 4는 상기 단계 3에서 제조한 함수겔상 중합체에 대해 환원제를 투입하여 혼합한 후, 건조 및 분쇄하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계이다.Next, step 4 is a step of adding a reducing agent to the hydrogel polymer prepared in step 3, mixing, drying and pulverizing to form a powdery base resin.

본 발명에서는 상기 함수겔상 중합체에 대한 건조 전 환원제를 투입하여 혼합함으로써, 건조 공정 중 상기 환원제가 산소와 반응하여 베이스 수지 분말 내 수가용성 성분의 증가를 방지할 수 있다. 베이스 수지 분말 내 가교되지 않은 수가용성 성분이 많을 경우, 고흡수성 수지가 빠른 시간 내에 염수를 흡수하지 못 하고, 또 물성이 저하될 수 있다. 또, 상기 환원제를 단량체 조성물 제조시 투입할 경우, 광에 의해 반응이 일어나 고형물을 형성해 버리는 문제가 있다. In the present invention, by adding and mixing a reducing agent before drying the hydrogel polymer, the reducing agent reacts with oxygen during the drying process to prevent an increase in water-soluble components in the base resin powder. If there are many non-crosslinked water-soluble components in the base resin powder, the super absorbent polymer cannot absorb salt water in a short time, and physical properties may be deteriorated. In addition, when the reducing agent is added during the preparation of the monomer composition, there is a problem in that a reaction occurs due to light to form a solid material.

상기 환원제로는 바이설파이트(bisulfite), 설피네이트(sulfinate) 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물이 사용될 수 있다. 또 상기 염은 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염일 수 있으며, 보다 구체적으로는 Li, Na, 또는 K를 포함하는 금속염일 수 있다. As the reducing agent, at least one compound selected from the group consisting of bisulfite, sulfinate, and salts thereof may be used. In addition, the salt may be an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, and more specifically, it may be a metal salt containing Li, Na, or K.

상기 바이설파이트 또는 그 염은, 분자 내 HSO3 - 이온을 포함하는 화합물로서, 종래 고흡수성 수지의 제조를 위한 중합 반응시 산화-환원 개시제로 사용되거나, 또는 중합 개시제의 분해를 촉진하는 환원제로서 사용되었다. 본 발명에서는 중합 반응의 완료 후, 결과로 수득된 함수겔상 중합체에 대해 바이설파이트를 혼합 사용함으로써, 건조시 공기 중의 산소와의 반응을 통해 베이스 수지 분말 내 수가용성 성분의 함량을 낮출 수 있다. The bisulfite or its salt is a compound containing HSO 3 ions in the molecule, and is used as an oxidation-reduction initiator in the polymerization reaction for the production of a conventional super absorbent polymer, or as a reducing agent that accelerates decomposition of the polymerization initiator. Was used. In the present invention, after completion of the polymerization reaction, bisulfite is mixed and used for the resulting hydrogel polymer, so that the content of the water-soluble component in the base resin powder can be lowered through reaction with oxygen in the air during drying.

상기 바이설파이트 또는 그 염의 구체적인 예로는 NaHSO3 를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the bisulfite or salt thereof may include NaHSO 3 , but are not limited thereto.

또, 상기 설피네이트 또는 그 염은, 구체적으로 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다In addition, the sulfinate or a salt thereof may be a compound specifically represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 3에서, X는 수소원자, 암모늄 양이온, 또는 알칼리 금속 양이온이고,In Formula 3, X is a hydrogen atom, an ammonium cation, or an alkali metal cation,

R은 탄소수 1 내지 20의, 포화 또는 불포화된 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼이거나, 또는 YOOC-R1-의 라디칼이며, 이때 Y는 수소원자, 암모늄 양이온, 또는 알칼리 금속 양이온이고, R1은 탄소수 1 내지 8의 알킬렌 라디칼이며, 상기 R1의 수소 원자 중 적어도 하나는 히드록시기로 치환된다.R is a C 1 to C 20, saturated or unsaturated aliphatic or aromatic hydrocarbon radical, or a radical of YOOC-R 1 -, wherein Y is a hydrogen atom, an ammonium cation, or an alkali metal cation, and R 1 is a C 1 to C. It is an alkylene radical of 8, and at least one of the hydrogen atoms of R 1 is substituted with a hydroxy group.

보다 구체적으로 상기 설피네이트 또는 그 염은, 2-히드록시-2-설피나토아세트산 디소듐염일 수 있다.More specifically, the sulfinate or its salt may be a 2-hydroxy-2-sulfinatoacetic acid disodium salt.

상기 환원제는 함수겔상 중합체 총 중량에 대하여 2500 내지 5000ppmw의 함량으로 투입된다. 환원제의 함량이 2500ppmw 미만이면 베이스 수지 분말 내 수가용 성분의 함량이 증가하고, 결과로서 고흡수성 수지의 건조도 개선 효과가 저하될 수 있다. 또 환원제의 함량이 5000ppmw를 초과하면 고흡수성 수지의 보수능 및 가압 흡수능 저하의 우려가 있다. 보다 구체적으로는 3000 ppmw 이상이고 5000 ppmw 이하, 또는 4500 ppmw 이하, 또는 4000ppmw 이하의 함량으로 투입될 수 있다. The reducing agent is added in an amount of 2500 to 5000 ppmw based on the total weight of the hydrogel polymer. If the content of the reducing agent is less than 2500 ppmw, the content of the water-soluble component in the base resin powder increases, and as a result, the effect of improving the drying degree of the super absorbent polymer may be reduced. In addition, when the content of the reducing agent exceeds 5000 ppmw, there is a concern that the water-retaining ability and the absorption under pressure of the super absorbent polymer may be lowered. More specifically, it may be added in an amount of 3000 ppmw or more and 5000 ppmw or less, or 4500 ppmw or less, or 4000 ppmw or less.

상기 함수겔상 중합체와 환원제의 혼합은 통상의 혼합 공정에 따라 수행될 수 있다.The mixing of the hydrogel polymer and the reducing agent may be performed according to a conventional mixing process.

다음으로 함수겔상 중합체와 환원제의 혼합물의 건조시, 필요에 따라서 상기 건조 단계의 효율을 높이기 위해 건조 전에 조분쇄하는 단계를 더 거칠 수 있다. 이때, 사용되는 분쇄기는 구성의 한정이 없으며, 구체적으로, 수직형 절단기(Vertical pulverizer), 터보 커터(Turbo cutter), 터보 글라인더(Turbo grinder), 회전 절단식 분쇄기(Rotary cutter mill), 절단식 분쇄기(Cutter mill), 원판 분쇄기(Disc mill), 조각 파쇄기(Shred crusher), 파쇄기(Crusher), 쵸퍼(chopper) 및 원판식 절단기(Disc cutter)로 이루어진 분쇄 기기 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.Next, when drying the mixture of the hydrogel polymer and the reducing agent, if necessary, a step of coarsely pulverizing before drying in order to increase the efficiency of the drying step may be further performed. At this time, the grinder used is not limited in configuration, and specifically, a vertical pulverizer, a turbo cutter, a turbo grinder, a rotary cutter mill, and cutting Cutter mill, disc mill, shred crusher, crusher, chopper, and disc cutter include any one selected from the group of crushing machines. However, it is not limited to the above-described example.

이때 조분쇄 단계는 함수겔 중합체의 입경이 약 2 mm 내지 약 10 mm로 되도록 분쇄할 수 있다. 입경이 2 mm 미만으로 분쇄하는 것은 함수겔 중합체의 높은 함수율로 인해 기술적으로 용이하지 않으며, 또한 분쇄된 입자 간에 서로 응집되는 현상이 나타날 수도 있다. 한편, 입경이 10 mm 초과로 분쇄하는 경우, 추후 이루어지는 건조 단계의 효율 증대 효과가 미미할 수 있다.In this case, the coarse pulverization step may be pulverized so that the particle diameter of the hydrogel polymer is about 2 mm to about 10 mm. Grinding with a particle diameter of less than 2 mm is not technically easy due to the high moisture content of the hydrogel polymer, and a phenomenon of agglomeration between the pulverized particles may occur. On the other hand, when the particle diameter is pulverized to more than 10 mm, the effect of increasing the efficiency of the subsequent drying step may be insignificant.

상기와 같이 조분쇄되거나, 혹은 조분쇄 단계를 거치지 않은 함수겔상 중합체와 환원제의 혼합물에 대해 건조를 수행한다. Drying is performed on the mixture of the hydrogel polymer and the reducing agent that is coarsely pulverized as described above or has not been subjected to the coarse pulverization step.

이때 상기 건조 단계의 건조 온도는 50 내지 250℃일 수 있다. 건조 온도가 50℃ 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. 보다 바람직하게 상기 건조는 150 내지 200℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 160 내지 190℃의 온도에서 진행될 수 있다. 한편, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여, 20분 내지 15시간 동안 진행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. In this case, the drying temperature in the drying step may be 50 to 250°C. When the drying temperature is less than 50°C, the drying time may be too long and the physical properties of the finally formed super absorbent polymer may be deteriorated, and when the drying temperature exceeds 250°C, only the polymer surface is excessively dried, and a subsequent pulverization process Fine powder may be generated at, and there is a concern that the physical properties of the finally formed super absorbent polymer may be deteriorated. More preferably, the drying may be performed at a temperature of 150 to 200°C, more preferably 160 to 190°C. Meanwhile, in the case of the drying time, it may be performed for 20 minutes to 15 hours in consideration of process efficiency, but is not limited thereto.

상기 건조 단계의 건조 방법 역시 함수겔 중합체의 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. As long as the drying method in the drying step is also commonly used as a drying process of the hydrous gel polymer, it may be selected and used without limitation of its configuration. Specifically, the drying step may be performed by a method such as hot air supply, infrared irradiation, microwave irradiation, or ultraviolet irradiation.

상기와 같은 건조 단계 후의 건조된 중합체의 함수율은 5중량% 이하, 보다 구체적으로는 0.1 내지 3중량%일 수 있다. 건조된 중합체의 함수율이 5중량%를 초과하면 미건조된 수지를 얻을 수 있다.The moisture content of the dried polymer after the drying step as described above may be 5% by weight or less, more specifically 0.1 to 3% by weight. When the moisture content of the dried polymer exceeds 5% by weight, an undried resin can be obtained.

다음으로, 이와 같은 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체를 분쇄하는 단계를 수행한다. 분쇄 단계 후 얻어지는 중합체 분말은 입경이 150 내지 850 ㎛일 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 볼밀(ball mill), 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 한정되는 것은 아니다.Next, a step of pulverizing the dried polymer obtained through such a drying step is performed. The polymer powder obtained after the pulverization step may have a particle diameter of 150 to 850 μm. The pulverizer used to pulverize with such a particle size is specifically, a ball mill, a pin mill, a hammer mill, a screw mill, a roll mill, and a disk mill. (disc mill) or jog mill may be used, but is not limited to the above-described example.

그리고, 이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급하는 별도의 과정을 거칠 수 있다. 바람직하게는 입경이 150 내지 850 ㎛인 중합체를 분급하여, 이와 같은 입경을 가진 중합체 분말에 대해서만 후술할 표면 가교 반응 단계를 거쳐 제품화할 수 있다.In addition, in order to manage the physical properties of the super absorbent polymer powder that is finally commercialized after the pulverization step, a separate process of classifying the polymer powder obtained after pulverization according to the particle size may be performed. Preferably, a polymer having a particle diameter of 150 to 850 µm is classified, and only a polymer powder having such a particle diameter can be commercialized through a surface crosslinking reaction step to be described later.

상기한 공정을 통해 수득되는 베이스 수지 분말 및 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지는 150 내지 850 ㎛의 입경을 갖도록 제조 및 제공됨이 적절하다. 보다 구체적으로, 상기 베이스 수지 분말 및 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지의 적어도 95 중량% 이상이 150 내지 850 ㎛의 입경을 가지며, 150 ㎛ 미만의 입경을 갖는 미분이 3 중량% 미만으로 될 수 있다. 이와 같이 상기 베이스 수지 분말 및 고흡수성 수지의 입경 분포가 바람직한 범위로 조절됨에 따라, 최종 제조된 고흡수성 수지가 이미 상술한 물성을 보다 잘 발현할 수 있다.It is appropriate that the base resin powder obtained through the above process and the super absorbent polymer obtained therefrom are manufactured and provided so as to have a particle diameter of 150 to 850 µm. More specifically, at least 95% by weight or more of the base resin powder and the super absorbent polymer obtained therefrom may have a particle diameter of 150 to 850 μm, and a fine powder having a particle diameter of less than 150 μm may be less than 3% by weight. As described above, as the particle size distribution of the base resin powder and the super absorbent polymer is adjusted to a preferable range, the finally prepared super absorbent polymer may better express the above-described physical properties.

다음으로, 단계 5는 표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 수행한다.Next, step 5 performs a step of forming a surface crosslinking layer by further crosslinking the surface of the base resin in the presence of a surface crosslinking agent.

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

상기 표면 가교제로는 상기 중합체가 갖는 관능기와 반응 가능한 화합물이라면 그 구성의 한정이 없다.The surface crosslinking agent is not limited in its constitution as long as it is a compound capable of reacting with a functional group of the polymer.

바람직하게는 생성되는 고흡수성 수지의 특성을 향상시키기 위해, 상기 표면 가교제로 다가 알코올계 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 카보네이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.Preferably, in order to improve the properties of the resulting super absorbent polymer, a polyhydric alcohol-based compound as the surface crosslinking agent; Epoxy compounds; Polyamine compounds; Haloepoxy compounds; Condensation products of haloepoxy compounds; Oxazoline compounds; Mono-, di- or polyoxazolidinone compounds; Cyclic urea compounds; Polyvalent metal salts; And one or more selected from the group consisting of alkylene carbonate-based compounds may be used.

구체적으로, 다가 알코올계 화합물의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 트리프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.Specifically, examples of the polyhydric alcohol-based compound include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, Selected from the group consisting of 2-methyl-1,3-propanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, tripropylene glycol and glycerol One or more of these can be used.

또한, 에폭시 화합물로는 에틸렌글리콜 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.In addition, ethylene glycol diglycidyl ether and glycidol may be used as the epoxy compound, and as polyamine compounds, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine , Polyethyleneimine and polyamide polyamine may be used at least one selected from the group consisting of.

그리고 할로에폭시 화합물로는 에피클로로히드린, 에피브로모히드린 및 α-메틸에피클로로히드린을 사용할 수 있다. 한편, 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물로는 예를 들어 2-옥사졸리디논 등을 사용할 수 있다.And as the haloepoxy compound, epichlorohydrin, epibromohydrin, and α-methylepichlorohydrin may be used. Meanwhile, as the mono-, di-, or polyoxazolidinone compound, for example, 2-oxazolidinone may be used.

상기 알킬렌 카보네이트계 화합물로는 에틸렌 카보네이트, 또는 프로필렌 카보네이트 등 탄소수 2 내지 6의 알킬렌 카보네이트 사용할 수 있다. 이들을 각각 단독으로 사용하거나 또는 서로 다른 탄소수를 갖는 알킬렌 카보네이트를 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. As the alkylene carbonate-based compound, an alkylene carbonate having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene carbonate or propylene carbonate may be used. Each of these may be used alone, or two or more types of alkylene carbonates having different carbon atoms may be used in combination.

또, 상기 다가 금속염으로는 구체적으로 알루미늄 등과 같은 금속 함유 황산염, 또는 카르복실산염 등이 사용될 수 있으며, 이중에서도 알루미늄 황산염이 보다 바람직하게 사용될 수 있다.In addition, as the polyvalent metal salt, specifically, a metal-containing sulfate such as aluminum or a carboxylate may be used, and among them, aluminum sulfate may be more preferably used.

이러한 표면 가교제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부로 사용될 수 있다. 상기 표면 가교제 사용량이 5중량부를 초과할 경우에는 과도한 표면 가교가 진행되어 고흡수성 수지의 각종 물성 특히 건조도가 나빠질 수 있다. 또한, 상기 표면 가교제는, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 사용하는 것이 바람직하다. 표면 가교제의 함량 범위를 상술한 범위로 조절하여 우수한 흡수 제반 물성을 나타내는 고흡수성 수지를 제조할 수 있다.Such a surface crosslinking agent may be used in an amount of 0.001 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. When the amount of the surface cross-linking agent exceeds 5 parts by weight, excessive surface cross-linking proceeds, and various physical properties of the super absorbent polymer, especially dryness, may deteriorate. In addition, the surface crosslinking agent is preferably used in an amount of 0.01 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the base resin. By adjusting the content range of the surface crosslinking agent to the above-described range, a super absorbent polymer having excellent absorption properties can be prepared.

상기한 표면 가교제들 중에서도 표면 가교 효율을 높이기 위해, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 등과 같은 에폭시 화합물과, 알루미늄 설페이트와 같은 다가 금속염의 혼합물을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 베이스 수지 분말 100 중량부에 대하여 에폭시 화합물 0.001 내지 1 중량부, 또는 0.01 내지 0.1 중량부와, 다가 금속염 0.01 내지 2 중량부, 또는 0.1 내지 1중량부를 혼합하여 사용할 수 있다.Among the above-described surface crosslinking agents, in order to increase the surface crosslinking efficiency, it is preferable to mix and use a mixture of an epoxy compound such as ethylene glycol diglycidyl ether and a polyvalent metal salt such as aluminum sulfate, and more preferably, a base resin powder. 0.001 to 1 parts by weight, or 0.01 to 0.1 parts by weight of an epoxy compound, and 0.01 to 2 parts by weight of a polyvalent metal salt, or 0.1 to 1 part by weight may be mixed and used based on 100 parts by weight.

또, 상기 표면 가교제는 무기 충전제를 더 포함할 수 있다. 상기 무기 충전제로는 실리카(silica), 클레이(clay), 알루미나, 실리카-알루미나 복합재, 티타니아, 아연산화물 또는 실리케이트를 포함할 수 있다. 상기 무기 충전제는 상기 베이스 수지 분말의 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부, 또는 0.1 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. In addition, the surface crosslinking agent may further include an inorganic filler. The inorganic filler may include silica, clay, alumina, silica-alumina composite, titania, zinc oxide or silicate. The inorganic filler may be included in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight, or 0.1 to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin powder .

또한, 상기 표면 가교제는 증점제를 추가로 포함할 수 있다. 이렇게 증점제 존재 하에 베이스 수지 분말의 표면을 추가로 가교하면 분쇄 후에도 물성 저하를 최소화할 수 있다. 구체적으로, 상기 증점제로는 다당류 및 히드록시 함유 고분자 중 선택된 1 종 이상이 사용될 수 있다. 상기 다당류로는 검 계열 증점제와 셀룰로오스 계열 증점제 등이 사용될 수 있다. 상기 검 계열 증점제의 구체적인 예로는 잔탄 검(xanthan gum), 아라빅 검(arabic gum), 카라야 검(karaya gum), 트래거캔스 검(tragacanth gum), 가티 검(ghatti gum), 구아 검(guar gum), 로커스트 빈검(locust bean gum) 및 사일리움 씨드 검(psyllium seed gum) 등을 들 수 있고, 상기 셀룰로오스 계열 증점제의 구체적인 예로는, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시메틸프로필셀룰로오스, 히드록시에틸히드록시프로필셀룰로오스, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 및 메틸히드록시프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다. 한편, 상기 히드록시 함유 고분자의 구체적인 예로는 폴리에틸렌글리콜 및 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다.In addition, the surface crosslinking agent may further include a thickener. If the surface of the base resin powder is further crosslinked in the presence of a thickener in this way, degradation of physical properties can be minimized even after pulverization. Specifically, as the thickener, at least one selected from polysaccharides and hydroxy-containing polymers may be used. As the polysaccharide, a gum-based thickener and a cellulose-based thickener may be used. Specific examples of the gum-based thickener include xanthan gum, arabic gum, karaya gum, tragacanth gum, ghatti gum, and guar gum. guar gum), locust bean gum, and psyllium seed gum. Specific examples of the cellulose-based thickener include hydroxypropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxy Hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethylmethyl cellulose, hydroxymethylpropyl cellulose, hydroxyethyl hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, and methyl hydroxypropyl cellulose, and the like. . Meanwhile, specific examples of the hydroxy-containing polymer include polyethylene glycol and polyvinyl alcohol.

또한, 상기 표면 가교제를 베이스 수지와 혼합하는 방법에 대해서는 그 구성의 한정은 없다. 예를 들어, 표면 가교제와 베이스 수지를 반응조에 넣고 혼합하거나, 베이스 수지에 표면 가교제를 분사하는 방법, 연속적으로 운전되는 믹서에 베이스 수지와 표면 가교제를 연속적으로 공급하여 혼합하는 방법 등을 사용할 수 있다.In addition, there is no limitation on the configuration of the method of mixing the surface crosslinking agent with the base resin. For example, a method of mixing a surface crosslinking agent and a base resin in a reaction tank, spraying a surface crosslinking agent onto the base resin, or a method of continuously supplying and mixing a base resin and a surface crosslinking agent to a continuously operated mixer. .

상기 표면 가교제와 베이스 수지를 혼합 시, 추가로 물 및 메탄올을 함께 혼합하여 첨가할 수 있다. 물 및 메탄올을 첨가하는 경우, 표면 가교제가 베이스 수지에 골고루 분산될 수 있는 이점이 있다. 이때, 추가되는 물 및 메탄올의 함량은 표면 가교제의 고른 분산을 유도하고 베이스 수지의 뭉침 현상을 방지함과 동시에 가교제의 표면 침투 깊이를 최적화하기 위해 적절하게 조절될 수 있다. 상기 용매는 상기 베이스 수지 분말 100 중량부 대비 0.5 내지 10 중량부로 사용할 수 있다.When mixing the surface crosslinking agent and the base resin, water and methanol may be mixed together and added. When water and methanol are added, there is an advantage that the surface crosslinking agent can be evenly dispersed in the base resin. At this time, the amount of water and methanol added may be appropriately adjusted to induce even dispersion of the surface crosslinking agent, prevent agglomeration of the base resin, and optimize the surface penetration depth of the crosslinking agent. The solvent may be used in an amount of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin powder.

상기 표면 가교 공정은 약 80℃ 내지 약 250℃의 온도에서 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 표면 가교 공정은 약 100℃ 내지 약 220℃, 또는 약 120℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 약 20 분 내지 약 2 시간, 또는 약 40 분 내지 약 80 분 동안 수행될 수 있다. 상술한 표면 가교 공정 조건의 충족 시 베이스 수지의 표면이 충분히 가교되어 가압 흡수능이 증가될 수 있다. The surface crosslinking process may be performed at a temperature of about 80°C to about 250°C. More specifically, the surface crosslinking process may be performed at a temperature of about 100°C to about 220°C, or about 120°C to about 200°C, for about 20 minutes to about 2 hours, or about 40 minutes to about 80 minutes. . When the above-described surface crosslinking process conditions are satisfied, the surface of the base resin is sufficiently crosslinked, thereby increasing the absorption capacity under pressure.

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

한편, 상기 단계는, 상기 표면 가교층이 형성된 베이스 수지를 분급하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, the step may further include classifying the base resin on which the surface crosslinking layer is formed.

상기 표면 가교층이 형성된 베이스 수지를 입경에 따라 분급하는 단계를 거쳐 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리할 수 있다. 이러한 분쇄 및 분급 등의 공정을 통해, 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지는 약 150 내지 850 ㎛의 입경을 갖도록 제조 및 제공됨이 적절하다. 보다 구체적으로, 상기 표면 가교층이 형성된 베이스 수지의 적어도 약 95 중량% 이상이 약 150 내지 850 ㎛의 입경을 가지며, 약 150 ㎛ 미만의 입경을 갖는 미분이 약 3 중량% 미만으로 될 수 있다. 이와 같이 상기 고흡수성 수지의 입경 분포가 바람직한 범위로 조절됨에 따라, 최종 제조된 고흡수성 수지가 우수한 흡수 제반 물성을 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 분급 단계에서는 입경이 약 150 내지 약 850 ㎛인 중합체를 분급하여, 제품화할 수 있다.The physical properties of the super absorbent polymer powder to be finally commercialized may be managed through the step of classifying the base resin on which the surface crosslinking layer is formed according to the particle size. It is appropriate that the superabsorbent polymer obtained therefrom is manufactured and provided so as to have a particle diameter of about 150 to 850 µm through such processes such as pulverization and classification. More specifically, at least about 95% by weight or more of the base resin on which the surface crosslinking layer is formed may have a particle diameter of about 150 to 850 μm, and a fine powder having a particle diameter of less than about 150 μm may be less than about 3% by weight. As the particle diameter distribution of the super absorbent polymer is adjusted to a preferable range, the finally prepared super absorbent polymer may exhibit excellent absorption properties. Accordingly, in the classification step, a polymer having a particle diameter of about 150 to about 850 μm can be classified and commercialized.

상술한 바와 같은 본 발명의 제조 방법으로 제조된 고흡수성 우수한 흡수 성능을 유지하면서도 건조도가 우수하다.While maintaining excellent water absorption performance with high water absorption produced by the manufacturing method of the present invention as described above, it is excellent in dryness.

구체적으로, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한, 생리 식염수(0.9 중량% 염화 나트륨 수용액)에 대한 30분 동안의 원심분리 보수능(CRC)이 30 g/g 이상이다. 상기 원심분리 보수능의 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다. 바람직하게는, 상기 원심분리 보수능은 30.5 g/g 이상, 또는 31 g/g 이상이다. 또한 상기 원심분리 보수능은 그 값이 높을수록 우수하여 실질적인 상한의 제한은 없으나, 일례로, 35 g/g 이하, 34 g/g 이하, 또는 33 g/g 이하이다.Specifically, the superabsorbent polymer according to the present invention has a centrifugal water retention capacity (CRC) of 30 g/g or more for physiological saline (0.9 wt% sodium chloride aqueous solution) measured according to the EDANA method WSP 241.3. to be. The measurement method of the centrifugation water holding capacity is more specific in the examples below. Preferably, the centrifugation water holding capacity is 30.5 g/g or more, or 31 g/g or more. In addition, the centrifugation water holding capacity is excellent as the value increases, and thus there is no practical upper limit, but, for example, it is 35 g/g or less, 34 g/g or less, or 33 g/g or less.

또한, 바람직하게는, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, EDANA 법 WSP 242.3-10에 따라 측정한 0.7 psi에서의 가압흡수능(AUP)이 20 g/g 이상, 또는 21 g/g 이상이다. 또한, 상기 가압 흡수능은 그 값이 높을수록 우수하여 실질적인 상한의 제한은 없으나, 일례로 25 g/g 이하, 24 g/g 이하, 또는 23 g/g 이하이다.In addition, preferably, the super absorbent polymer according to the present invention has a pressure absorption capacity (AUP) of 20 g/g or more, or 21 g/g or more at 0.7 psi, as measured according to the EDANA method WSP 242.3-10. In addition, the pressure absorption capacity is excellent as the value increases, and there is no practical upper limit, but, for example, it is 25 g/g or less, 24 g/g or less, or 23 g/g or less.

또한, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, Vortex 측정 방법에 따라 측정한 흡수 속도가 55초 이하이다. 상기 흡수 속도는 생리 식염수에 고흡수성 수지를 가하여 교반시켰을 때, 빠른 흡수에 의해 액체의 소용돌이(vortex)가 없어지는 시간을 의미하는 것으로서, 상기 고흡수성 수지의 빠른 흡수 속도를 정의할 수 있다. 상기 Vortex의 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다. 또한, 그 값이 작을수록 우수하여 상기 흡수 속도의 하한은 이론상 0초이나, 일례로 10초 이상, 20초 이상, 또는 25초 이상이다.In addition, the superabsorbent polymer according to the present invention has an absorption rate of 55 seconds or less measured according to the Vortex measurement method. The absorption rate refers to a time at which a vortex of a liquid disappears due to rapid absorption when a superabsorbent polymer is added to the physiological saline solution and stirred, and may define a rapid absorption rate of the superabsorbent polymer. The measurement method of the Vortex is more specific in the following examples. In addition, the smaller the value, the better, and the lower limit of the absorption rate is theoretically 0 seconds, but for example, it is 10 seconds or more, 20 seconds or more, or 25 seconds or more.

또한, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는, 건조도(dryness)가 0.85 g 이하이다. 상기 건조도는 고흡수성 수지를 24℃의 수도수 200g 로 2시간 동안 팽윤시킨 후, 그 위에 필터 페이퍼를 올리고, 0.75psi의 압력으로 1분간 가압한 후, 상기 필터 페이퍼에 묻은 수도수의 무게를 측정함으로써 구할 수 있다. 구체적인 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다. 바람직하게는, 상기 건조도는 0.81 g 이하, 또는 0.8 g 이하이다. 또한, 그 값이 작을수록 우수하여 상기 건조도의 하한은 이론상 0 g이나, 일례로 0.1 g 이상, 또는 0.2 g 이상이다In addition, the super absorbent polymer according to the present invention has a dryness of 0.85 g or less. The degree of drying is determined by swelling the super absorbent polymer with 200 g of tap water at 24° C. for 2 hours, placing a filter paper thereon, pressing for 1 minute at a pressure of 0.75 psi, and then weighing the weight of tap water on the filter paper. It can be obtained by measuring. A specific measurement method is more specific in the following examples. Preferably, the degree of drying is 0.81 g or less, or 0.8 g or less. In addition, the smaller the value, the better, and the lower limit of the degree of drying is 0 g in theory, but, for example, 0.1 g or more, or 0.2 g or more.

이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들이 제시된다. 그러나 하기의 실시예들은 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid in understanding the invention. However, the following examples are for illustrative purposes only, and the invention is not limited thereto.

<고흡수성 수지의 제조><Production of super absorbent polymer>

실시예 1Example 1

아크릴산 480g에 내부 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA, Mw=523g/mol) 12g, 광중합 개시제로 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥시드 20g을 첨가하여 용해시켜 아크릴산 혼합액을 제조하였다. 별도의 베셀에 31.5% 가성소다(NaOH) 640g, 물 200 g을 혼합하여 30분 동안 교반시켜 가성소다 수용액을 제조하고, 제조한 가성소다 수용액을 상기 아크릴산 혼합액이 담긴 베셀로 펌프를 이용하여 투입하며 혼합하였다. 상기 가성소다 수용액의 투입시 중화열에 의하여 중화액의 온도가 72℃ 이상으로 상승하는 것을 확인한 후, 반응기를 둘러싼 냉각된 열 매체에 의해 반응기 내 중화액의 온도를 30℃로 냉각하였다 (중화도: 70몰%).Acrylic acid mixture was dissolved by adding 12 g of polyethylene glycol diacrylate (PEGDA, Mw=523 g/mol) as an internal crosslinking agent and 20 g of diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide as a photopolymerization initiator to 480 g of acrylic acid. Was prepared. 640 g of 31.5% caustic soda (NaOH) and 200 g of water were mixed in a separate vessel and stirred for 30 minutes to prepare a caustic soda aqueous solution, and the prepared caustic soda aqueous solution was introduced into a vessel containing the acrylic acid mixture using a pump. Mixed. When the aqueous solution of caustic soda was added, it was confirmed that the temperature of the neutralized solution was increased to 72°C or higher due to the heat of neutralization, and then the temperature of the neutralized solution in the reactor was cooled to 30°C by the cooled thermal medium surrounding the reactor (neutralization degree: 70 mol%).

결과의 혼합액을 열중합 개시제인 소디움 퍼설페이트(sodium persulfate; SPS) 19.2g, 발포제로 소디움 비카보네이트(sodium bicarbonate) 10.1 g, 계면활성제로 소디움 도데실설페이트(sodium dodecyl sulfate) 31.8 g이 들어있는 바틀에 드레인 시켰다.The resulting mixture is a bottle containing 19.2 g of sodium persulfate (SPS) as a thermal polymerization initiator, 10.1 g of sodium bicarbonate as a blowing agent, and 31.8 g of sodium dodecyl sulfate as a surfactant. Let it drain on.

결과의 혼합액을 가로 250mm, 세로 250mm, 높이 30mm의 스테인레스 재질의 용기에 가하고 자외선을 조사(조사량: 10mV/cm2)하여 60초 동안 UV 중합을 실시하고 120초 동안 열을 가하여 함수겔상 중합체를 수득하였다. 수득한 함수겔상 중합체를 2mm * 2mm 크기로 분쇄한 후, 함수량을 측정한 결과 40.1중량%이었다.The resulting mixture was applied to a stainless steel container having a width of 250 mm, a length of 250 mm, and a height of 30 mm, and UV polymerization was performed for 60 seconds by irradiation with ultraviolet rays (irradiation amount: 10 mV/cm 2 ) and heat was applied for 120 seconds to obtain a hydrogel polymer. I did. The obtained hydrous gel polymer was pulverized to a size of 2 mm * 2 mm, and the moisture content was measured to be 40.1% by weight.

분쇄한 함수겔 중합체 1400g에 물 180g과 환원제 NaHSO3 3000ppm이 용해된 용액을 골고루 묻힌 후 미트 쵸퍼(meat chopper)를 이용하여 직경이 11 mm인 Hole plate를 통과시켜 crumb 수지를 얻었다. 이 겔형 수지 1000g을 600㎛의 구멍 크기를 갖는 스테인레스 와이어 거즈 위에 약 30mm 두께로 펼쳐 놓고 상기 가루를 상하로 풍량 전이가 가능한 오븐에서 이용하여, 185℃의 핫 에어(hot air)를 20분은 하방에서 상방으로, 다음 20분은 상방에서 하방으로 흐르게 하여 균일하게 건조하였다(건조 후 건조체의 함수량 2% 이하). A solution in which 180 g of water and 3000 ppm of NaHSO 3 were dissolved was evenly applied to 1400 g of the pulverized hydrogel polymer, and then passed through a hole plate with a diameter of 11 mm using a meat chopper to obtain a crumb resin. 1000g of this gel-type resin is spread on stainless wire gauze with a hole size of 600㎛ to a thickness of about 30mm, and the powder is used in an oven capable of air volume transfer up and down, and hot air at 185℃ is applied downward for 20 minutes. It was dried uniformly by flowing from the top to the top and the next 20 minutes from the top to the bottom (after drying, the moisture content of the dried body is 2% or less).

건조 후, 분쇄기로 분쇄하고, Amplitute 1.5 mm로 10분 분급하여, 입경 약 150 ㎛ 내지 850 ㎛의 베이스 수지 분말을 얻었다. After drying, it was pulverized with a grinder, and classified for 10 minutes with Amplitute 1.5 mm to obtain a base resin powder having a particle diameter of about 150 µm to 850 µm.

상기에서 제조한 베이스 수지 100 중량부에 대해, 표면 가교액(물 8 중량부, 메탄올 5 중량부, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르(EX-810) 0.02 중량부, 알루미늄 설페이트 23 수화물(aluminum sulfate 23 hydrate; Al-S) 0.2 중량부, 및 무기 충전제로서 에어로실 200(aerosol 200) 0.1 중량부 포함)을 투입하고, 140℃에서 40분 동안 표면 가교 반응을 진행하였다. 상기 표면 가교 반응의 완료 후, 표준체(sieve)를 이용하여 평균 입경 크기 150 내지 850 ㎛인 고흡수성 수지를 얻었다.With respect to 100 parts by weight of the base resin prepared above, the surface crosslinking solution (8 parts by weight of water, 5 parts by weight of methanol, 0.02 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether (EX-810)), aluminum sulfate 23 hydrate (aluminum sulfate 23) hydrate; Al-S) 0.2 parts by weight, and Aerosol 200 as an inorganic filler (including 0.1 parts by weight of 0.1 parts by weight) were added, and a surface crosslinking reaction was performed at 140° C. for 40 minutes. After completion of the surface crosslinking reaction, a super absorbent polymer having an average particle diameter of 150 to 850 μm was obtained using a sieve.

실시예 2~6, 및 비교예 1~12Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 12

하기 표 1에 기재된 조건으로 수행하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여 고흡수성 수지를 제조하였다.A superabsorbent polymer was prepared by performing the same method as in Example 1, except that the conditions described in Table 1 were used.

시험예Test example

상기 실시예 및 비교예에 따른 고흡숭 수지의 제조시 중간 물질로서 제조한 베이스 수지와, 최종 제조된 고흡수성 수지에 대해 원심분리 보수능(CRC), 볼텍스(Vortex) 등의 흡수능을 하기와 같은 방법으로 각각 측정하였다.In the preparation of the superabsorbent resin according to the above Examples and Comparative Examples, the absorption capacity such as centrifugation water holding capacity (CRC) and vortex for the base resin prepared as an intermediate material and the finally prepared super absorbent polymer was as follows. Each was measured by the method.

(1) 원심분리 보수능 (CRC, Centrifuge Retention Capacity)(1) Centrifuge Retention Capacity (CRC)

각 수지의 무하중하 흡수 배율에 의한 보수능을 유럽부직포산업협회(European Disposables and Nonwovens Association, EDANA) 규격 EDANA WSP 241.3에 따라 측정하였다. The water holding capacity of each resin according to the absorption ratio under no load was measured according to the European Disposables and Nonwovens Association (EDANA) standard EDANA WSP 241.3.

구체적으로, 실시예 및 비교예를 통해 각각 얻은 수지에서, #30-50의 체로 분급한 수지를 얻었다. 이러한 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. Specifically, from the resins obtained through the Examples and Comparative Examples, respectively, to obtain a resin classified through a sieve of #30-50. This resin W 0 (g) (about 0.2 g) was evenly put in a nonwoven bag and sealed, and then immersed in physiological saline (0.9% by weight) at room temperature. After 30 minutes elapsed, water was removed from the bag for 3 minutes under the condition of 250 G using a centrifuge, and the mass W 2 (g) of the bag was measured. Moreover, after performing the same operation without using a resin, the mass W 1 (g) at that time was measured.

얻어진 각 질량을 이용하여 하기 수학식 1에 따라 CRC(g/g)를 산출하였다.Using each obtained mass, CRC (g/g) was calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

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

(2) 볼텍스 법(Vortex)에 의한 흡수 속도(2) Absorption rate by vortex method

상기 실시예 및 비교예의 고흡수성 수지의 흡수 속도는 국제특허 공개번호 제1987-003208호에 기재된 방법에 준하여 초 단위로 측정되었다.The absorption rate of the superabsorbent polymers of Examples and Comparative Examples was measured in seconds according to the method described in International Patent Publication No. 1987-003208.

구체적으로, 흡수 속도(혹은 vortex time)는 23 내지 24℃의 50 mL의 생리 식염수에 2 g의 고흡수성 수지를 넣고, 마그네틱 바(직경 8 mm, 길이 31.8 mm)를 600 rpm으로 교반하여 와류(vortex)가 사라질 때까지의 시간을 초 단위로 측정하여 산출되었다.Specifically, the absorption rate (or vortex time) is 2 g of superabsorbent resin in 50 mL of physiological saline at 23 to 24°C, and a magnetic bar (diameter 8 mm, length 31.8 mm) is stirred at 600 rpm to vortex ( vortex) was calculated by measuring the time until disappearance in seconds.

(3) 수가용 성분의 함량(Extractable contents; 16 hr E/C (중량%)) (3) Content of water-soluble ingredients (Extractable contents; 16 hr E/C (% by weight))

유럽부직포산업협회(European Disposables and Nonwovens Association) 규격 EDANA법 WSP 270.2에 개시되어 있는 순서와 동일한 방법으로, 상기 실시예 및 비교예의 제조 과정 중 베이스 수지에 대한 수가용 성분 측정을 측정하였다. In the same manner as described in the European Disposables and Nonwovens Association standard EDANA method WSP 270.2, the water-soluble component of the base resin was measured during the manufacturing process of the Examples and Comparative Examples.

구체적으로, 베이스 수지 1.0 g을, 0.9중량%의 NaCl 용액 200 g에 넣고 500rpm으로 교반하면서 16시간 동안 불린 뒤, 필터 페이퍼로 수용액을 걸러내었다. 상기 걸러진 용액을 0.1 N 가성소다 용액으로 pH 10.0으로 1차 적정한 후, 0.1 N 염화수소 용액으로 pH 2.7로 역적정을 행하여 중화 시에 필요한 양으로부터 가교화되지 아니한 고분자 물질을 수가용 성분으로 계산하여 측정하였다. Specifically, 1.0 g of the base resin was added to 200 g of 0.9 wt% NaCl solution, soaked for 16 hours while stirring at 500 rpm, and the aqueous solution was filtered off with filter paper. The filtered solution was first titrated to pH 10.0 with 0.1 N caustic soda solution, and then reverse titrated to pH 2.7 with 0.1 N hydrogen chloride solution, and the polymer material that was not crosslinked from the amount required at the time of neutralization was calculated and measured as a water-soluble component. I did.

(4) 가압 흡수능 (AUP: Absorbency under Pressure)(4) Absorbency under Pressure (AUP)

상기 실시예 및 비교예에서의 베이스 수지 및 고흡수성 수지에 대해 EDANA법 WSP 242.3에 따라 0.7 psi의 가압 흡수능을 측정하였다. The absorbency under pressure of 0.7 psi was measured according to the EDANA method WSP 242.3 for the base resin and the super absorbent polymer in Examples and Comparative Examples.

먼저, 가압 흡수능 측정시에는, 상기 CRC 측정시의 수지 분급분을 사용하였다. First, in the measurement of the absorbency under pressure, the resin fraction in the CRC measurement was used.

구체적으로, 내경 25 mm의 플라스틱의 원통 바닥에 스테인레스제 400 mesh 철망을 장착시켰다. 상온 및 습도 50%의 조건 하에서 철망 상에 베이스 수지 또는 고흡수성 수지 W0(g) (0.16 g)을 균일하게 살포하고, 그 위에 0.7 psi의 하중을 균일하게 더 부여할 수 있는 피스톤은 외경 25 mm 보다 약간 작고 원통의 내벽과 틈이 없고 상하 움직임이 방해 받지 않게 하였다. 이때 상기 장치의 중량 W3(g)을 측정하였다.Specifically, a 400 mesh stainless steel mesh was mounted on the bottom of a plastic cylinder having an inner diameter of 25 mm. Under the conditions of room temperature and humidity of 50%, the base resin or super absorbent polymer W 0 (g) (0.16 g) is evenly sprayed on the wire mesh, and the piston capable of evenly applying an additional 0.7 psi load on the wire has an outer diameter of 25 It is slightly smaller than mm, and there is no gap with the inner wall of the cylinder, and the vertical movement is not disturbed. At this time, the weight W 3 (g) of the device was measured.

직경 150 mm의 페트로 접시의 내측에 직경 90mm 및 두께 5mm의 유리 필터를 두고, 0.9 중량% 염화나트륨으로 구성된 생리식염수를 유리 필터의 윗면과 동일 레벨이 되도록 하였다. 그 위에 직경 90mm의 여과지 1장을 실었다. 여과지 위에 상기 측정 장치를 싣고, 액을 하중 하에서 1시간 동안 흡수시켰다. 1시간 후 측정 장치를 들어올리고, 그 중량 W4(g)을 측정하였다.A glass filter having a diameter of 90 mm and a thickness of 5 mm was placed on the inside of a 150 mm diameter PET dish, and a physiological saline solution composed of 0.9 wt% sodium chloride was at the same level as the upper surface of the glass filter. One sheet of filter paper with a diameter of 90 mm was mounted on it. The measuring device was placed on the filter paper, and the liquid was absorbed for 1 hour under load. After 1 hour, the measuring device was lifted and the weight W 4 (g) was measured.

얻어진 각 질량을 이용하여 하기 수학식 2에 따라 가압 흡수능(g/g)을 산출하였다.Using each of the obtained masses, the absorbency under pressure (g/g) was calculated according to Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

AUP(g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)AUP(g/g) = [W 4 (g)-W 3 (g)]/W 0 (g)

(5) 건조도(Dryness) (5) Dryness

13cm petri-dish에 상기 실시예 또는 비교예에서 제조한 고흡수성 수지 4g을 고루 뿌리고, 24℃의 수도수 200g을 부은 후 2시간 동안 팽윤시켰다. 이후 팽융된 고흡수성 수지 위에 지름 11cm의 필터페이퍼(제조사 whatman, catalog No. 1004-110) 20장을 얹고, 지름 11cm, 5kg 추(0.75psi)로 1분 간 가압하였다. 가압 후 상기 필터페이퍼에 묻은 수도수의 양을 측정하고, 건조도(g)로 나타내었다. 4 g of the super absorbent polymer prepared in the above Example or Comparative Example was evenly sprayed on a 13 cm petri-dish, 200 g of tap water at 24° C. was poured, and then swelled for 2 hours. Thereafter, 20 sheets of 11cm diameter filter paper (manufacturer whatman, catalog No. 1004-110) were placed on the swollen super absorbent polymer, and pressed with a diameter of 11cm and a 5kg weight (0.75psi) for 1 minute. After pressurization, the amount of tap water applied to the filter paper was measured and expressed as a dryness (g).

Figure pat00002
Figure pat00002

실험 결과, 본 발명에 따른 고흡수성 수지의 제조 조건에서 중화액 온도 제어의 범위를 충족하지 않는 비교예 1~3, 비교예 7 및 비교예 12는, 환원제의 사용 및 함량 증량에도 불구하고, 최종 제조되는 고흡수성 수지의 건조도가 높고, vertex가 높아졌다. 특히 중화액의 온도가 지나치게 낮은 비교예 7의 경우, 베이스 수지내 수가용 성분의 함량 또한 증가하였고, 또 중화액의 온도가 지나치게 높은 비교예 12의 경우, 건조도 증가와 더불어 CRC의 큰 저하가 함께 나타났다. As a result of the experiment, Comparative Examples 1 to 3, Comparative Examples 7 and 12, which did not satisfy the range of the neutralization solution temperature control under the manufacturing conditions of the super absorbent polymer according to the present invention, were final The drying degree of the superabsorbent polymer to be produced was high, and the vertex was increased. In particular, in the case of Comparative Example 7 where the temperature of the neutralization solution was too low, the content of the water-soluble component in the base resin was also increased, and in Comparative Example 12 where the temperature of the neutralization solution was too high, a large decrease in CRC was observed with an increase in dryness. Appeared together.

또, 중화액의 온도 제어 조건은 충족하지만, 이후 투입되는 환원제 조건을 충족하지 않는 비교예 4~6의 경우, 베이스 수지내 수가용 성분(16h EC)의 함량이 9중량% 이상으로 크게 증가하고, 최종 제조되는 고흡수성 수지의 건조도 또한 1초과로 증가하였으며, vertex 또한 55초 초과로 높아졌다. In addition, in the case of Comparative Examples 4 to 6, which satisfies the temperature control condition of the neutralization solution, but does not satisfy the condition of the reducing agent to be added thereafter, the content of the water-soluble component (16h EC) in the base resin is greatly increased to 9% by weight or more. , Drying of the finally prepared super absorbent polymer also increased to more than 1, and vertex also increased to more than 55 seconds.

또 중화액의 온도 제어 및 환원제 조건을 충족하더라도, 환원제의 투입량 조건을 충족하지 않을 경우, 구체적으로 환원제 투입량이 지나치게 적은 비교예 8의 경우, 높은 건조도를 나타내었고, 또 환원제의 투입량이 지나치게 많은 비교예 9, 10 및 11의 경우, 건조도 면에서는 개선된 효과를 나타내었으나, 고흡수성 수지의 흡수능이 크게 저하되었다. In addition, even if the temperature control of the neutralizing solution and the reducing agent conditions are satisfied, when the conditions for the amount of the reducing agent are not satisfied, in particular, Comparative Example 8, where the amount of the reducing agent is too small, showed a high degree of drying, and the amount of the reducing agent was too large. In the case of Comparative Examples 9, 10, and 11, an improved effect was exhibited in terms of dryness, but the water absorption capacity of the superabsorbent polymer was significantly lowered.

이와 같은 결과로부터 고흡수성 수지의 우수한 흡수능을 유지하면서도, 건도도를 개선하기 위해서는 중화액의 온도 및 환원제의 투입 조건이 동시에 제어되어야 함을 알 수 있다.From these results, it can be seen that in order to improve the dryness while maintaining the excellent water absorption capacity of the super absorbent polymer, the temperature of the neutralizing solution and the input conditions of the reducing agent must be controlled at the same time.

Claims (11)

산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 내부 가교제, 및 광중합 개시제를 포함하는 단량체 조성물에, 중화제를 투입하여 중화하는 단계;
상기 중화된 단량체 조성물을 25 내지 35℃로 냉각하는 단계;
상기 냉각된 단량체 조성물에 대해 열중합 개시제를 투입하고, 광 중합 반응 및 열 중합 반응의 순서로 중합 반응시켜 함수겔상 중합체를 제조하는 단계;
상기 함수겔상 중합체에 대해 환원제를 투입하여 혼합한 후, 건조 및 분쇄하여 베이스 수지 분말을 제조하는 단계; 및
상기 베이스 수지 분말을 표면 가교제와 혼합한 후, 표면 가교 반응 시키는 단계;를 포함하며,
상기 환원제는 바이설파이트(bisulfite), 설피네이트(sulfinate) 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 함수겔상 중합체 총 중량에 대하여 2500 내지 5000ppmw의 함량으로 투입되는,
고흡수성 수지의 제조 방법.
Neutralizing by adding a neutralizing agent to a monomer composition comprising a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group, an internal crosslinking agent, and a photopolymerization initiator;
Cooling the neutralized monomer composition to 25 to 35°C;
Adding a thermal polymerization initiator to the cooled monomer composition and performing a polymerization reaction in the order of a photopolymerization reaction and a thermal polymerization reaction to prepare a hydrogel polymer;
Adding a reducing agent to the hydrogel polymer, mixing, drying and pulverizing to prepare a base resin powder; And
Including; after mixing the base resin powder with a surface crosslinking agent, performing a surface crosslinking reaction,
The reducing agent comprises at least one selected from the group consisting of bisulfite, sulfinate, and salts thereof, and is added in an amount of 2500 to 5000 ppmw based on the total weight of the hydrogel polymer,
Method for producing a super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 환원제는 소듐 바이설파이트, 2-히드록시-2-설피나토아세트산 디소듐염 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 제조방법.
The method of claim 1,
The reducing agent comprises sodium bisulfite, 2-hydroxy-2-sulfinatoacetic acid disodium salt, or a mixture thereof.
제1항에 있어서,
상기 베이스 수지 분말은 EDANA법 WSP 270.2에 따른 측정 시 수가용 성분의 함량이 6 내지 9중량%인, 제조방법.
The method of claim 1,
The base resin powder has a water-soluble component content of 6 to 9% by weight when measured according to the EDANA method WSP 270.2, a manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 내부가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 부탄다이올디(메트)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 헥산다이올디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 글리세린 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 및 에틸렌카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 제조방법.
The method of claim 1,
The internal crosslinking agent is N,N'-methylenebisacrylamide, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, Propylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, butanedioldi(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol Di(meth)acrylate, hexanedioldi(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, dipentaerythritol penta Including at least one compound selected from the group consisting of acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetraacrylate, triarylamine, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol, glycerin, and ethylene carbonate That, the manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 광중합 개시제 및 열중합 개시제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100중량부에 대하여 각각 0.01 내지 5 중량부의 함량으로 투입되는, 제조방법.
The method of claim 1,
The photopolymerization initiator and the thermal polymerization initiator are added in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
제1항에 있어서,
상기 열중합 개시제의 투입시, 발포제 및 계면 활성제가 추가로 투입되는 제조방법.
The method of claim 1,
When the thermal polymerization initiator is added, a foaming agent and a surfactant are additionally added.
제1항에 있어서,
상기 중화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 제조방법.
The method of claim 1,
The neutralizing agent comprises at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonium hydroxide.
제1항에 있어서,
상기 중화는, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중화도가 50 내지 90 몰%가 되도록 수행되는, 제조방법.
The method of claim 1,
The neutralization is carried out such that the degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is 50 to 90 mol%.
제1항에 있어서,
상기 건조는 50 내지 250℃의 온도에서 건조체의 함수량이 5중량% 이하가 되도록 수행되는, 제조방법.
The method of claim 1,
The drying is carried out so that the moisture content of the dried body is 5% by weight or less at a temperature of 50 to 250°C.
제1항에 있어서,
상기 표면 가교제는, 상기 베이스 수지 분말 100 중량부에 대하여 에폭시 화합물 0.001 내지 1 중량부, 다가 금속염 0.01 내지 2 중량부, 및 무기 충전제 0.01 내지 0.5 중량부를 포함하는, 제조 방법.
The method of claim 1,
The surface crosslinking agent comprises 0.001 to 1 parts by weight of an epoxy compound, 0.01 to 2 parts by weight of a polyvalent metal salt, and 0.01 to 0.5 parts by weight of an inorganic filler based on 100 parts by weight of the base resin powder.
제1항에 있어서,
상기 고흡수성 수지는 하기 조건을 충족하는 제조방법:
(i) EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 원심분리 보수능(CRC) 30 내지 35g/g;
(ii) EDANA 법 WSP 242.3-10에 따라 측정된 0.7psi의 가압 흡수능(AUP) 20 내지 25 g/g,
(iii) Vortex 측정방법에 따른 흡수속도 55초 이하
(iv) 건조도 (고흡수성 수지를 24℃의 수도수 200g 로 2시간 동안 팽윤시킨 후, 그 위에 필터 페이퍼를 올리고, 0.75psi의 압력으로 1분간 가압한 후, 상기 필터 페이퍼에 묻은 수도수의 무게 측정) 0.85g 이하.
The method of claim 1,
The super absorbent polymer is a manufacturing method that satisfies the following conditions:
(i) Centrifugation water holding capacity (CRC) 30 to 35 g/g measured according to the EDANA method WSP 241.3;
(ii) pressure absorption capacity (AUP) of 0.7psi measured according to the EDANA method WSP 242.3-10 20 to 25 g/g,
(iii) Absorption rate of 55 seconds or less according to the Vortex measurement method
(iv) Dryness (After swelling the superabsorbent polymer with 200 g of tap water at 24° C. for 2 hours, put a filter paper on it, pressurized at a pressure of 0.75 psi for 1 minute, and then Weight measurement) 0.85g or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023120907A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지화학 Preparation method for super absorbent polymer
WO2023136481A1 (en) * 2022-01-11 2023-07-20 주식회사 엘지화학 Method for preparing super absorbent polymer

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