KR20210067312A - Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same - Google Patents

Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20210067312A
KR20210067312A KR1020190156782A KR20190156782A KR20210067312A KR 20210067312 A KR20210067312 A KR 20210067312A KR 1020190156782 A KR1020190156782 A KR 1020190156782A KR 20190156782 A KR20190156782 A KR 20190156782A KR 20210067312 A KR20210067312 A KR 20210067312A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
starch
graft copolymer
group
acid
polyitaconic
Prior art date
Application number
KR1020190156782A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102322774B1 (en
Inventor
박웅철
정용송
정종식
김현준
Original Assignee
욱성화학주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 욱성화학주식회사 filed Critical 욱성화학주식회사
Priority to KR1020190156782A priority Critical patent/KR102322774B1/en
Publication of KR20210067312A publication Critical patent/KR20210067312A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102322774B1 publication Critical patent/KR102322774B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F251/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/02Acids; Metal salts or ammonium salts thereof, e.g. maleic acid or itaconic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

The present invention relates to a polyitaconic acid graft copolymer prepared by polymerization and crosslinking of a mixture including itaconic acid, starch, an acrylic acid derivative and a crosslinking agent. The polyitaconic acid graft copolymer according to the present invention has water solubility and biodegradability, and thus is a superabsorbent biodegradable polymer causing low environmental burden, when being discarded. In addition, since the polyitaconic acid graft copolymer is prepared by using eco-friendly materials as main ingredients, hygienic products using the same is not harmful to the human body and reduces skin irritation. Further, since the polyitaconic acid graft copolymer uses cheap raw materials, it is possible to develop products having high cost competitiveness by reducing the production cost.

Description

폴리이타콘산 기반 생분해성 고흡수성 수지 및 그의 제조방법{BIODEGRADABLE AND SUPERABSORBENT POLYMER BASED ON POLYITACONIC ACID AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}Polyitaconic acid-based biodegradable superabsorbent polymer and method for manufacturing the same {BIODEGRADABLE AND SUPERABSORBENT POLYMER BASED ON POLYITACONIC ACID AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

본 발명은 폴리이타콘산 기반의 생분해성 고흡수성 수지 및 그의 제조방법 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이타콘산(Itaconic Acid)등의 생분해성 단량체를 기반으로 제조된 생분해성 고흡수성 수지 및 그의 제조방법 에 관한 것이다.The present invention relates to a polyitaconic acid-based biodegradable superabsorbent polymer and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a biodegradable superabsorbent polymer prepared based on a biodegradable monomer such as itaconic acid and a manufacturing method thereof is about

고흡수성 고분자는 높은 흡수성과 보수성을 갖고 있어 위생 용품을 시작으로 농업·원예, 유통 자재, 토목·건축, 의료, 장난감까지 폭넓은 소재로 사용이 되고 있다. 특히 최근에는 적절한 Gel 물성을 갖는 동시에 접착성을 소유한 흡수성 고분자가 각종 전자기기의 부품소재로서도 활용되는 연구가 진행 중이다. Super absorbent polymer has high water absorption and water retention properties, so it is used in a wide range of materials, starting with hygiene products, agriculture, horticulture, distribution materials, civil engineering, construction, medical care, and toys. In particular, recently, research is underway to utilize an absorbent polymer with appropriate gel properties and adhesion as a component material for various electronic devices.

고흡수성 고분자의 합성에는, 일반적으로 원유로부터 정제 되는 폴리아크릴산 나트륨 가교체 등 아크릴산계 수지등을 원료로서 이용되곤 하지만 아크릴산계는 난분해성으로 일회용 기저귀 등에 사용되었을 때, 폐기시 환경 문제를 일으키는 것이 우려되고 있다. 따라서 최근에 생분해성을 가지며, 흡수력이 우수한 재료로서 셀룰로오스 유도체를 이용하는 것이 시도되고 있으며 특히 카르복실산염을 구조 중에 포함한 카르복시 메틸 셀룰로오스의 사용이 검토되어 왔다. 예를 들면 카르복시 메틸셀룰로오스를 화학적으로 가교하는 방법, 방사선 가교를 이용하여 가교하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 상기 기술에서는, 셀룰로오스 유도체만을 출발 물질로서 사용할 경우 제조 비용이 높은 문제점이 있으며, 가교부와 카르복시메틸셀룰로오스 사이의 결합은 에테르 결합이므로 화학적으로 안정하여 생분해성 관점에서도 문제점이 있었다.In the synthesis of superabsorbent polymers, acrylic acid-based resins such as sodium polyacrylate crosslinked products refined from crude oil are used as raw materials, but acrylic acid-based resins are difficult to decompose and when used in disposable diapers, there is concern about causing environmental problems when discarded. is becoming Therefore, recently, attempts have been made to use a cellulose derivative as a material having biodegradability and excellent absorbency, and in particular, the use of carboxymethyl cellulose containing a carboxylate in its structure has been studied. For example, a method of chemically crosslinking carboxymethyl cellulose and a method of crosslinking using radiation crosslinking are known. However, in the above technology, when only a cellulose derivative is used as a starting material, there is a problem in that the manufacturing cost is high, and since the bond between the crosslinking part and carboxymethylcellulose is an ether bond, it is chemically stable and there is a problem in terms of biodegradability.

한편, 셀룰로오스, 키틴, 키토산 등을 원료로 생분해성과 흡수력 및 흡수속도가 기존의 아크릴산계 수지에 필적할 수 있는 고흡수성 고분자의 합성 방법이 소개되었지만, 에스테르 가교반응을 진행 시키기 위해 선택된 용매 들에 대한 용해도가 극히 낮아서 카르복실메틸셀룰로오스(CMC)등의 일부 천연물 재료에만 효과가 있었다. 그러나, 이 또한 용매의 용해도가 낮아서 고온의 장시간의 용해 및 분산 시간이 필요하였으며 생성된 수지의 수율도 낮은 문제점이 있었다. 그리고 셀룰로오스계 소재를 에테르 결합이 아닌 높은 생분해성을 나타내는 에스테르 결합으로 가교하는 방법으로서 호박산 무수물을 이용하는 방법이 발표되었으나, 얻을 수 있는 흡수성 재료 내에 포함된 카르복실산 나트륨염의 함유량이 적기 때문에, 흡수속도가 늦은 가교체 밖에는 얻을 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 위생용품에 적용될 수 있는 소재로 폴리아크릴산 나트륨 가교체의 대체할 수 있는 소재를 개발하여 생분해성, 환경친화성을 만족시키는 동시에 높은 흡수성 및 흡수속도를 가지는 고분자의 개발이 요구되고 있다.On the other hand, a method for synthesizing a superabsorbent polymer with biodegradability, absorption capacity and absorption rate comparable to existing acrylic acid-based resins using cellulose, chitin, and chitosan as raw materials has been introduced. The solubility was very low, so it was effective only for some natural materials such as carboxymethyl cellulose (CMC). However, this also had a problem in that the solubility of the solvent was low, so a long time for dissolution and dispersion at high temperature was required, and the yield of the resulting resin was also low. In addition, a method of using succinic anhydride as a method of crosslinking a cellulosic material with an ester bond exhibiting high biodegradability rather than an ether bond has been announced, but since the content of sodium carboxylate salt contained in the absorbent material is small, the absorption rate There was a problem in that only a crosslinked product having a late rate could be obtained. Therefore, it is required to develop a material that can replace the sodium polyacrylate crosslinked product as a material that can be applied to hygiene products, thereby satisfying biodegradability and environmental friendliness, and developing a polymer having high absorbency and absorption rate.

한편 IA(Itaconic Acid)는 분자 중에 2개의 Carboxylic Acid기를 갖고 있는 수용성 Monomer이며 발효법을 통하여 생성되는 Bio-Mass유래 물질로서 화학특성과 안전성이 입증되어서 IA 및 IA 유도체는 화학공업분야 및 의료분야까지 용도가 확장 되고 있는 추세이다. 특히 최근에는 IA를 기반으로 라디칼 중합 및 가교반응을 통하여 On the other hand, IA (Itaconic Acid) is a water-soluble monomer having two Carboxylic Acid groups in its molecule. It is a bio-Mass-derived material produced through fermentation, and its chemical properties and safety have been proven, so IA and IA derivatives are used in the chemical industry and medical field. is an expanding trend. In particular, recently, through radical polymerization and crosslinking reaction based on IA,

제조된 PIA(Poly Itaconic Acid) Hydro-gel 수지는 흡수성이 우수하고 분해성을 소유하여 토양의 보수성을 증가시키는 개선 재료등 다양한 분야에의 용도 확장이 예상 되고 있다. 그러나 이러한 PIA Hydrogel 수지는 기계적 강도, 특히 수분이 흡수되어 팽창된 상태에서의 압축강도, 즉 Gel 강도가 취약하며 압력하 흡수능력도 떨어지는 단점이 있어서 개선이 요구되는 실정이다. The manufactured PIA (Poly Itaconic Acid) Hydro-gel resin has excellent water absorption and degradability, so it is expected to expand its use in various fields such as improvement materials that increase the water retention of the soil. However, these PIA Hydrogel resins have disadvantages in that mechanical strength, especially compressive strength in a state where moisture is absorbed and expanded, that is, gel strength, is weak, and the absorption capacity under pressure is also poor, so improvement is required.

한편 PVA 수지는 필름의 접착제등 다양한 용도분야에 범용적으로 사용된 수용성 수지로서 생체적합성 및 생분해성을 갖고 있으며 특히 역학적 특성도 우수하여 흡수성 수지의 Gel소재로서 다양한 연구가 진행 중에 있다. 그러나 이러한 PVA 기반의 Gel 수지는 흡수능력이 제한되어 있어서 용도전개의 걸림돌이 되고 있다.On the other hand, PVA resin is a water-soluble resin universally used in various applications such as film adhesive, has biocompatibility and biodegradability, and has excellent mechanical properties, so various studies are in progress as a gel material for absorbent resin. However, these PVA-based gel resins have limited absorption capacity, which is an obstacle to application development.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수용성 및 생분해성을 가지고 있어 폐기에 의한 환경 부담이 적은, 전분이 포함된 폴리이타콘산 기반의 생분해성 고흡수성 수지를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a biodegradable superabsorbent polymer based on polyitaconic acid containing starch, which has water solubility and biodegradability and thus has a low environmental burden due to disposal.

또한, 이를 위생용품에 적용했을 때, 인체에 무해하고 피부 자극을 감소시키는 생분해성 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.In addition, when applied to hygiene products, it is possible to provide a biodegradable superabsorbent polymer that is harmless to the human body and reduces skin irritation.

또한, 저가의 원료를 사용함으로써, 제조비용을 감소시켜 가격경쟁력 면에서 유리한 흡수성 제품을 개발하는 데 유용한 소재를 제공할 수 있다.In addition, by using a low-cost raw material, it is possible to provide a material useful for developing an absorbent product advantageous in terms of price competitiveness by reducing manufacturing cost.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이타콘산; 전분; 아크릴산 유도체; 및 가교제;를 포함하는 혼합물을 중합반응 및 가교반응시켜 제조된 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 제공된다.According to one aspect of the invention, itaconic acid; starch; acrylic acid derivatives; and a crosslinking agent; a polyitaconic acid graft copolymer prepared by polymerizing and crosslinking a mixture comprising a copolymer is provided.

또한 상기 중합반응이 라디칼 반응 및 축합 반응을 포함하고, 상기 라디칼 반응이 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비닐기의 라디칼 반응에 의해 수행되고, 상기 축합 반응이 상기 전분의 히드록시기와, 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 카르복시기와의 에스터화 반응에 의해 수행될 수 있다.In addition, the polymerization reaction includes a radical reaction and a condensation reaction, the radical reaction is performed by a radical reaction of at least one vinyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives, and the condensation reaction is a hydroxyl group of the starch and esterification with at least one carboxyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives.

또한 상기 가교반응이 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비닐기와 상기 가교제의 비닐기의 라디칼 반응에 의해 수행될 수 있다.In addition, the crosslinking reaction may be carried out by radical reaction of at least one vinyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives and a vinyl group of the crosslinking agent.

또한 상기 전분은 옥수수 전분, 찰옥수수 전분, 타피오카 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 사고 전분 및 이들의 변성전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the starch may include at least one selected from the group consisting of corn starch, waxy corn starch, tapioca starch, potato starch, sweet potato starch, wheat starch, rice starch, sago starch, and modified starches thereof.

또한 상기 변성 전분은 산화 전분, 산처리 전분, 에스테르 전분, 에테르 전분, 인산가교 전분 및 아세틸아디핀산 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the modified starch may include at least one selected from the group consisting of oxidized starch, acid-treated starch, ester starch, ether starch, phosphoric acid cross-linked starch, and acetyladipic acid starch.

또한 상기 전분은 변성 옥수수 전분이고, 상기 변성 옥수수 전분은 산화 옥수수 전분, 히드록시에틸화 마치종(dent) 옥수수 전분, 히드록시프로필화 가교화 마치종 옥수수 전분 및 히드록시프로필화 가교화 정제(waxy) 옥수수 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the starch is modified corn starch, and the modified corn starch is oxidized corn starch, hydroxyethylated dent corn starch, hydroxypropylated cross-linked dent corn starch, and hydroxypropylated cross-linked refined wax. ) may include one or more selected from the group consisting of corn starch.

또한 상기 이타콘산은 하기 구조식 1 내지 3으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.In addition, the itaconic acid may be at least one compound selected from the group consisting of the following structural formulas 1 to 3.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[구조식 2][Structural Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

[구조식 3][Structural Formula 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 구조식 1 내지 3에서,In the above structural formulas 1 to 3,

R1 및 R2는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자, C1 내지 C18의 알킬기, C5 내지 C18의 시클릭알킬기, 또는 C6 내지 C18의 아릴기이고,R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently represents a hydrogen atom, a C1 to C18 alkyl group, a C5 to C18 cyclic alkyl group, or a C6 to C18 aryl group,

R3은 각각 독립적으로 원자가 결합, C1 내지 C18의 알킬렌기, C5 내지 C18의 시클릭알킬렌기, 또는 C6 내지 C18의 아릴렌기이다.R 3 is each independently a valence bond, a C1 to C18 alkylene group, a C5 to C18 cyclic alkylene group, or a C6 to C18 arylene group.

또한 상기 아크릴산 유도체는 하기 구조식 4로 표시되는 화합물일 수 있다.In addition, the acrylic acid derivative may be a compound represented by the following structural formula (4).

[구조식 4][Structural Formula 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 구조식 4에서,In Structural Formula 4,

R4는 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이다.R 4 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group.

또한 상기 아크릴산 유도체는 아크릴산, 메타크릴산 및 메틸메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the acrylic acid derivative may include at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and methyl methacrylic acid.

또한 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체는 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비닐 중합체; 상기 비닐 중합체에 그래프트된 전분; 상기 전분에 그래프트된 폴리이타콘산; 상기 전분에 그래프트된 폴리아크릴산 유도체; 상기 전분에 그래프트된 이타콘산-아크릴산 유도체 공중합체; 및 상기 비닐 중합체, 폴리이타콘산, 폴리아크릴산 유도체, 및 상기 이타콘산-아크릴산 유도체 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가교하는 가교제;를 포함할 수 있다.In addition, the polyitaconic acid graft copolymer may include at least one vinyl polymer selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives; starch grafted to the vinyl polymer; polyitaconic acid grafted to the starch; a polyacrylic acid derivative grafted onto the starch; Itaconic acid-acrylic acid derivative copolymer grafted to the starch; and a crosslinking agent for crosslinking at least one selected from the group consisting of the vinyl polymer, polyitaconic acid, polyacrylic acid derivative, and the itaconic acid-acrylic acid derivative copolymer.

또한 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 상기 그래프트가 에스터 결합, 이온 결합, 및 수소결합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 의한 것일 수 있다.In addition, the graft of the polyitaconic acid graft copolymer may be by at least one selected from the group consisting of an ester bond, an ionic bond, and a hydrogen bond.

또한 상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 1,6-헥산디올아크릴레이트(HDDA), 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨디메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리메타크릴레이트, N,N′-메칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-에칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Ethylenebisacrylamide) 및 N,N′-프로필렌비스아크릴아마이드(N,N′-Propylenebisacrylamide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the crosslinking agent is polyethylene glycol diacrylate (PEGDA), 1,6-hexanediol acrylate (HDDA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimeth Acrylate, dipropylene glycol diacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, N,N'-methylenebisacrylamide (N,N'-Methylenebisacrylamide), N,N'-ethylenebisacryl It may include at least one selected from the group consisting of amide (N,N'-Ethylenebisacrylamide) and N,N'-propylenebisacrylamide (N,N'-Propylenebisacrylamide).

또한 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 표면 가교층을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the polyitaconic acid graft copolymer may further include a surface crosslinking layer.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 포함하는 흡수성 소재가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an absorbent material comprising the polyitaconic acid graft copolymer.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전분, 이타콘산, 아크릴산 유도체, 가교제 및 개시제를 혼합하여 중합시키는 단계;를 포함하는 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preparing the polyitaconic acid graft copolymer, comprising the step of polymerizing by mixing starch, itaconic acid, an acrylic acid derivative, a crosslinking agent and an initiator.

또한 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법이 (a) 전분, 이타콘산, 아크릴산 유도체, 가교제 및 중화제를 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 혼합용액에 개시제를 첨가하고 반응시켜 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the method for preparing the polyitaconic acid graft copolymer includes the steps of: (a) preparing a mixed solution containing starch, itaconic acid, an acrylic acid derivative, a crosslinking agent and a neutralizing agent; and (b) adding an initiator to the mixed solution and reacting to prepare the polyitaconic acid graft copolymer.

또한 상기 개시제가 과산화물, 아조 화합물, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 과황산염, 과황산암모늄, 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과산화수소(H2O2) 및 터티오부틸히드로퍼옥시드(tertiobutylhydroperoxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the initiator is a peroxide, azo compound, azobisisobutyronitrile (AIBN), persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and tertiobutylhydroperoxide (tertiobutylhydroperoxide) It may include one or more selected from the group consisting of.

또한 상기 중화제가 비금속 수산화물, 수산화암모늄, 알킬 아민을 포함하는 유기 염기 화합물 및 히드록시기를 포함하는 유기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the neutralizing agent may include at least one selected from the group consisting of a non-metal hydroxide, ammonium hydroxide, an organic base compound containing an alkyl amine, and an organic compound containing a hydroxyl group.

또한 단계 (b) 이후에, 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체와 표면가교액을 첨가하고 반응시켜 표면 가교층이 형성된 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 제조하는 단계(c)를 추가로 포함할 수 있다.Also, after step (b), the step (c) of preparing a polyitaconic acid graft copolymer having a surface crosslinking layer formed thereon by adding and reacting the polyitaconic acid graft copolymer and a surface crosslinking solution may be further included.

또한 상기 표면가교액은 알코올 화합물; 알킬렌 카보네이트 화합물; 폴리아민 화합물; 에폭시 화합물; 유기 카복시산 화합물; 다가금속염; 및 무기화합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the surface crosslinking solution is an alcohol compound; alkylene carbonate compounds; polyamine compounds; epoxy compounds; organic carboxylic acid compounds; polyvalent metal salts; And inorganic compounds; may include at least one selected from the group consisting of.

본 발명의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체 및 그의 제조방법은 수용성 및 생분해성을 가지고 있어 폐기에 의한 환경 부담이 적고, 높은 흡수성 및 흡수속도를 갖는 생분해성이면서 고흡수성 고분자를 제공할 수 있다.The polyitaconic acid graft copolymer and the preparation method thereof of the present invention have water solubility and biodegradability, so that the environmental burden due to disposal is small, and it is possible to provide a biodegradable and superabsorbent polymer having high absorbency and absorption rate.

또한, 무독성 소재를 주원료로 사용하여 제조하므로, 이를 위생용품에 적용했을 때, 인체에 친화적이고, 피부 자극을 감소시킬 수 있다.In addition, since it is manufactured using a non-toxic material as a main raw material, when it is applied to hygiene products, it is friendly to the human body and can reduce skin irritation.

또한, 저가의 원료를 사용함으로써, 제조비용을 감소시켜 가격경쟁력 면에서 유리한 제품을 개발할 수 있다.In addition, by using low-cost raw materials, it is possible to develop products advantageous in price competitiveness by reducing manufacturing costs.

도 1은 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 중합체의 FT-IR 분석결과이다.
도 2는 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 중합체의 TGA 분석 결과이다.
도 3은 비교예 1의 SEM 분석 이미지이다.
도 4는 비교예 2의 SEM 분석 이미지이다.
도 5는 실시예 1의 SEM 분석 이미지이다.
1 is an FT-IR analysis result of polymers according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
2 is a TGA analysis result of the polymers according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
3 is an SEM analysis image of Comparative Example 1.
4 is an SEM analysis image of Comparative Example 2.
5 is an SEM analysis image of Example 1.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 “다른 구성요소 상에”, "다른 구성요소 상에 형성되어" 또는 "다른 구성요소 상에 적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, when it is stated that a component is “on another component”, “formed on another component” or “stacked on another component”, it is directly applied to the front or one surface of the other component. It may be attached and formed or stacked, but it will be understood that other components may be further present in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체에 관하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the polyitaconic acid graft copolymer of the present invention will be described.

본 발명은 이타콘산; 전분; 아크릴산 유도체; 및 가교제;를 포함하는 혼합물을 중합반응 및 가교반응시켜 제조된 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 제공된다.The present invention is itaconic acid; starch; acrylic acid derivatives; and a crosslinking agent; a polyitaconic acid graft copolymer prepared by polymerizing and crosslinking a mixture comprising a copolymer is provided.

상기 중합반응이 라디칼 반응 및 축합 반응을 포함하고, 상기 라디칼 반응이 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비닐기의 라디칼 반응에 의해 수행되고, 상기 축합 반응이 상기 전분의 히드록시기와, 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 카르복시기와의 에스터화 반응에 의해 수행될 수 있다.The polymerization reaction includes a radical reaction and a condensation reaction, the radical reaction is performed by a radical reaction of at least one vinyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives, and the condensation reaction is performed with a hydroxyl group of the starch , it may be carried out by an esterification reaction with at least one carboxyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives.

상기 가교반응이 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비닐기와 상기 가교제의 비닐기의 라디칼 반응에 의해 수행될 수 있다.The crosslinking reaction may be performed by radical reaction of at least one vinyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives and a vinyl group of the crosslinking agent.

상기 전분은 옥수수 전분, 찰옥수수 전분, 타피오카 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 사고 전분 및 이들의 변성전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The starch may include at least one selected from the group consisting of corn starch, waxy corn starch, tapioca starch, potato starch, sweet potato starch, wheat starch, rice starch, sago starch, and modified starches thereof.

상기 변성 전분은 산화 전분, 산처리 전분, 에스테르 전분, 에테르 전분, 인산가교 전분 및 아세틸아디핀산 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The modified starch may include at least one selected from the group consisting of oxidized starch, acid-treated starch, ester starch, ether starch, phosphoric acid cross-linked starch, and acetyladipic acid starch.

상기 전분은 변성 옥수수 전분이고, 상기 변성 옥수수 전분은 산화 옥수수 전분, 히드록시에틸화 마치종(dent) 옥수수 전분, 히드록시프로필화 가교화 마치종 옥수수 전분 및 히드록시프로필화 가교화 정제(waxy) 옥수수 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 산화 옥수수 전분을 포함할 수 있다.The starch is modified corn starch, and the modified corn starch is oxidized corn starch, hydroxyethylated dent corn starch, hydroxypropylated crosslinked dent corn starch and hydroxypropylated crosslinked waxy. It may include one or more selected from the group consisting of corn starch, preferably oxidized corn starch.

상기 이타콘산은 하기 구조식 1 내지 3으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.The itaconic acid may be at least one compound selected from the group consisting of the following structural formulas 1 to 3.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

[구조식 2][Structural Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

[구조식 3][Structural Formula 3]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 구조식 1 내지 3에서,In the above structural formulas 1 to 3,

R1 및 R2는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자, C1 내지 C18의 알킬기, C5 내지 C18의 시클릭알킬기, 또는 C6 내지 C18의 아릴기이고,R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently represents a hydrogen atom, a C1 to C18 alkyl group, a C5 to C18 cyclic alkyl group, or a C6 to C18 aryl group,

R3은 각각 독립적으로 원자가 결합, C1 내지 C18의 알킬렌기, C5 내지 C18의 시클릭알킬렌기, 또는 C6 내지 C18의 아릴렌기이다.R 3 is each independently a valence bond, a C1 to C18 alkylene group, a C5 to C18 cyclic alkylene group, or a C6 to C18 arylene group.

상기 아크릴산 유도체는 하기 구조식 4로 표시되는 화합물일 수 있다.The acrylic acid derivative may be a compound represented by the following structural formula (4).

[구조식 4][Structural Formula 4]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 구조식 4에서,In Structural Formula 4,

R4는 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이다.R 4 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group.

상기 아크릴산 유도체는 아크릴산, 메타크릴산 및 메틸메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The acrylic acid derivative may include at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and methyl methacrylic acid.

상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체는 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비닐 중합체; 상기 비닐 중합체에 그래프트된 전분; 상기 전분에 그래프트된 폴리이타콘산; 상기 전분에 그래프트된 폴리아크릴산 유도체; 상기 전분에 그래프트된 이타콘산-아크릴산 유도체 공중합체; 및 상기 비닐 중합체, 폴리이타콘산, 폴리아크릴산 유도체, 및 상기 이타콘산-아크릴산 유도체 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가교하는 가교제;를 포함할 수 있다.The polyitaconic acid graft copolymer may include at least one vinyl polymer selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives; starch grafted to the vinyl polymer; polyitaconic acid grafted to the starch; a polyacrylic acid derivative grafted onto the starch; Itaconic acid-acrylic acid derivative copolymer grafted to the starch; and a crosslinking agent for crosslinking at least one selected from the group consisting of the vinyl polymer, polyitaconic acid, polyacrylic acid derivative, and the itaconic acid-acrylic acid derivative copolymer.

하기 Scheme 1 내지 4를 참고하여 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 결합 구조를 파악할 수 있다. 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체는 하기 Scheme 1과 같은 반응을 통해 생성된 공중합체를 포함할 수도 있고, 하기 Scheme 2와 같이 산화전분에 아크릴산 유도체와 A-Graft 또는 B- Graft가 결합할 수도 있고, 아울러 이타콘산과도 유사한 결합이 가능할 수 있다. 또한 하기 Scheme 3과 같이 NaOH등의 알카리 투입에도 불구하고 미량의 이타콘산은 산성을 보유하므로, 산화전분과 상기 이타콘산이 Esterification 반응을 통해 생성된 Starch-semi-itaconate 공중합체를 포함할 수도 있다. 마지막으로 하기 Scheme 4와 같이 전분, 이타콘산 및 아크릴산 유도체 사이에 정전기적 이온 결합 또는 수소결합을 통해 생성된 물리적 결합 구조체도 포함할 수 있다.The bonding structure of the polyitaconic acid graft copolymer can be grasped with reference to Schemes 1 to 4 below. The polyitaconic acid graft copolymer may include a copolymer generated through a reaction as in Scheme 1, or an acrylic acid derivative and A-Graft or B-graft may be combined with oxidized starch as shown in Scheme 2 below, In addition, similar binding to itaconic acid may be possible. In addition, as shown in Scheme 3 below, since itaconic acid in a trace amount retains acid despite the addition of alkali such as NaOH, the oxidized starch and the itaconic acid may include a Starch-semi-itaconate copolymer produced through an esterification reaction. Finally, as shown in Scheme 4 below, a physical bonding structure generated through electrostatic ionic bonding or hydrogen bonding between starch, itaconic acid and acrylic acid derivatives may also be included.

[Scheme 1] [Scheme 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

[Scheme 2] [Scheme 2]

Figure pat00010
Figure pat00010

[Scheme 3] [Scheme 3]

Figure pat00011
Figure pat00011

[Scheme 4] [Scheme 4]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 그래프트가 에스터 결합, 이온 결합, 및 수소결합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 의한 것일 수 있다.The polyitaconic acid graft copolymer may be grafted by at least one selected from the group consisting of an ester bond, an ionic bond, and a hydrogen bond.

상기 그래프트는 상기 전분의 히드록시기, 상기 이타콘산의 카르복시기 또는 히드록시기, 상기 아크릴산 유도체의 카르복시기 또는 히드록시기 등 각 수지에 포함된 관능기간의 에스터화 반응을 통한 화학결합, 이온간의 결합을 통한 이온결합 및 물리적으로 연결된 물리결합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 의한 것일 수 있다.The graft is a chemical bond through an esterification reaction of a functional group included in each resin, such as a hydroxyl group of the starch, a carboxy group or hydroxyl group of the itaconic acid, a carboxy group or a hydroxyl group of the acrylic acid derivative, an ionic bond through an ionic bond, and physically It may be by at least one selected from the group consisting of linked physical bonds.

바람직하게 상기 그래프트는 상기 전분의 히드록시기와, 상기 이타콘산 또는 아크릴산 유도체의 카르복시기의 반응으로 생성된 에스터 결합; 상기 전분의 히드록시기가 양성자와 결합하여 생성된 양이온(-OH2 +)과, 상기 이타콘산 또는 아크릴산 유도체의 카르복시기가 양성자를 해리하여 생성된 음이온(-COO-)과의 이온 결합; 및 상기 전분, 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 산소 원자와, 상기 전분, 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수소 원자의 반응으로 생성된 수소 결합;으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 의한 것일 수 있다. Preferably, the graft comprises: an ester bond formed by the reaction of a hydroxy group of the starch with a carboxy group of the itaconic acid or acrylic acid derivative; an ionic bond between a cation (-OH 2 + ) formed by bonding a hydroxy group of the starch with a proton and an anion (-COO - ) generated by dissociation of a proton by a carboxy group of the itaconic acid or acrylic acid derivative; and a hydrogen bond formed by the reaction of one or more oxygen atoms selected from the group consisting of starch, itaconic acid and acrylic acid derivatives and one or more hydrogen atoms selected from the group consisting of starch, itaconic acid and acrylic acid derivatives; It may be by at least one selected from

상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 1,6-헥산디올아크릴레이트(HDDA), 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨디메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리메타크릴레이트, N,N′-메칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-에칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Ethylenebisacrylamide) 및 N,N′-프로필렌비스아크릴아마이드(N,N′-Propylenebisacrylamide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The crosslinking agent is polyethylene glycol diacrylate (PEGDA), 1,6-hexanediol acrylate (HDDA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylic rate, dipropylene glycol diacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol di Methacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, N,N′-methylenebisacrylamide (N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-ethylenebisacrylamide (N,N'-Ethylenebisacrylamide) and N,N'-propylenebisacrylamide (N,N'-Propylenebisacrylamide) may include at least one selected from the group consisting of.

상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 표면 가교층을 추가로 포함할 수 있다.The polyitaconic acid graft copolymer may further include a surface crosslinking layer.

상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 고흡수성일 수 있다.The polyitaconic acid graft copolymer may be highly absorbent.

상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 생분해성일 수 있다.The polyitaconic acid graft copolymer may be biodegradable.

본 발명은 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 포함하는 흡수성 소재를 제공한다. The present invention provides an absorbent material comprising the polyitaconic acid graft copolymer.

본 발명은 상기 흡수성 소재를 포함하는 위생용품을 제공한다.The present invention provides a hygiene product comprising the absorbent material.

이하, 본 발명의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for producing the polyitaconic acid graft copolymer of the present invention will be described.

본 발명의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법은 전분, 이타콘산, 아크릴산 유도체, 가교제 및 개시제를 혼합하여 중합 및 반응시키는 단계;를 포함할 수 있고, 하기에 제조방법을 단계별로 설명하도록 한다.The method for preparing the polyitaconic acid graft copolymer of the present invention may include mixing and reacting starch, itaconic acid, an acrylic acid derivative, a crosslinking agent and an initiator; and the preparation method will be described below step by step.

먼저, 전분, 이타콘산, 아크릴산 유도체, 가교제 및 중화제를 포함하는 혼합용액을 제조한다(단계 a).First, a mixed solution containing starch, itaconic acid, an acrylic acid derivative, a crosslinking agent and a neutralizing agent is prepared (step a).

상기 전분은 옥수수 전분, 찰옥수수 전분, 타피오카 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 사고 전분 및 이들의 변성전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 변성 옥수수 전분을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 산화 옥수수 전분을 포함할 수 있다.The starch may include at least one selected from the group consisting of corn starch, waxy corn starch, tapioca starch, potato starch, sweet potato starch, wheat starch, rice starch, sago starch, and modified starches thereof, preferably modified Corn starch may be included, and more preferably, oxidized corn starch may be included.

상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 1,6-헥산디올아크릴레이트(HDDA), 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨디메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리메타크릴레이트, N,N′-메칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-에칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Ethylenebisacrylamide) 및 N,N′-프로필렌비스아크릴아마이드(N,N′-Propylenebisacrylamide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The crosslinking agent is polyethylene glycol diacrylate (PEGDA), 1,6-hexanediol acrylate (HDDA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylic rate, dipropylene glycol diacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol di Methacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, N,N′-methylenebisacrylamide (N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-ethylenebisacrylamide (N,N'-Ethylenebisacrylamide) and N,N'-propylenebisacrylamide (N,N'-Propylenebisacrylamide) may include at least one selected from the group consisting of.

상기 이타콘산을 중합하기 전에 상기 이타콘산을 상기 중화제로 중화처리하는 것이 바람직하다. 상기 중화제는 산성 단량체를 임의의 염기, 예컨대 일가 무기 염기, 예를 들어 M+[OH-]x (여기서 M은 나트륨, 칼륨, 리튬으로부터 선택된 양이온성 모이어티(moiety)를 나타내고 x는 중화염을 제공하는 값을 가짐)를 이용하여 중화 처리할 수 있다. 또한, 비-금속 수산화물, 예컨대 수산화암모늄뿐만 아니라, 1급 아민 (예를 들어 알킬 아민, 예컨대 모노메틸 아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민)을 포함하여 유기 염기 화합물 및/또는 히드록실 (OH)기 관능기를 함유하는 유기 화합물 (예를 들어 에틸렌 글리콜)을 사용할 수 있다.Before polymerizing the itaconic acid, it is preferable to neutralize the itaconic acid with the neutralizing agent. The neutralizing agent can be used to convert the acidic monomer to any base, such as a monovalent inorganic base, for example M + [OH ] x (where M represents a cationic moiety selected from sodium, potassium, lithium and x represents a neutralizing salt It can be neutralized using the provided value). In addition, organic compounds including non-metal hydroxides such as ammonium hydroxide, as well as primary amines (eg alkyl amines such as monomethyl amine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine) It is possible to use a basic compound and/or an organic compound containing a hydroxyl (OH) group functional group (eg ethylene glycol).

중화의 양을 조정하여 본원의 폴리이타콘산에 존재하는 산성기의 완전 중화 미만으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 대표적 단량체인 이타콘산의 경우, 완전 중화는 이타콘산 각각의 몰에 대해 중화제 2몰을 필요로 할 것이라는 것을 이해할 수 있다. 즉, 수산화나트륨 2몰은 이타콘산 1몰의 완전 중화를 제공할 것이고, 2몰 미만의 임의의 양의 수산화나트륨은 부분 중화의 목적하는 결과를 제공할 것이다. 이가 염기를 사용하여 이타콘산을 중화시키는 경우, 이타콘산을 완전히 중화시키기 위하여 선택된 이가 염기의 양은 이타콘산 각각의 몰에 대해 이가 염기 1.0몰일 것이고, 부분 중화시키기 위하여, 이가 염기 1몰 미만을 적용시켜 이타콘산 단량체를 부분 중화시킬 수 있다.The amount of neutralization can be adjusted to provide less than complete neutralization of acidic groups present in the polyitaconic acid of the present application. For example, for the representative monomer itaconic acid, it is understandable that complete neutralization would require 2 moles of neutralizing agent for each mole of itaconic acid. That is, 2 moles of sodium hydroxide will provide complete neutralization of 1 mole of itaconic acid, and any amount of sodium hydroxide less than 2 moles will provide the desired result of partial neutralization. When a divalent base is used to neutralize itaconic acid, the amount of divalent base selected to completely neutralize itaconic acid will be 1.0 mole of divalent base for each mole of itaconic acid, and for partial neutralization, less than 1 mole of divalent base is applied to The itaconic acid monomer can be partially neutralized.

상기 중화제는 아민기를 포함하는 유기 염기 화합물 및 히드록시기를 포함하는 유기 화합물일 수 있고, 바람직하게는 수산화 나트륨 용액일 수 있다.The neutralizing agent may be an organic base compound containing an amine group and an organic compound containing a hydroxyl group, preferably sodium hydroxide solution.

마지막으로, 상기 혼합용액에 개시제를 첨가하고 반응시켜 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 제조한다(단계 b).Finally, an initiator is added to the mixed solution and reacted to prepare the polyitaconic acid graft copolymer (step b).

상기 개시제가 자유 라디칼 개시제, 수용성 라디칼 개시제, 및 수용성 개시제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예컨대 과산화물 및 아조 화합물, 예컨대 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 이용하여 라디칼 개시를 할 수 있으며, 바람직하게는 수용성 라디칼 개시제를 이용할 수 있고 여기서 선택된 개시제를 탈이온수 또는 수혼화성 극성 용매의 조합물에 용해시킴으로써 용액 중에서 제조할 수 있다. 수용성 개시제로는 과황산염, 예컨대 과황산암모늄, 과황산나트륨 및 과황산칼륨이 포함될 수 있고, 이에는 그의 혼합물도 포함된다. 또한, 수용성 개시제로서 과산화수소(H2O2), 터티오부틸 히드로퍼옥시드(tertiobutylhydroperoxide), 및 수용성 아조 개시제 등도 포함될 수 있다.The initiator may include at least one selected from the group consisting of a free radical initiator, a water-soluble radical initiator, and a water-soluble initiator. Radical initiation can be effected using, for example, peroxides and azo compounds such as azobisisobutyronitrile (AIBN), preferably water-soluble radical initiators, wherein the selected initiator is combined with deionized water or a water-miscible polar solvent. It can be prepared in solution by dissolving it in Water-soluble initiators may include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate, including mixtures thereof. In addition, as the water-soluble initiator, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), tertiobutyl hydroperoxide, and a water-soluble azo initiator may be included.

단계 (b) 이후에, 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체와 표면가교액을 첨가하고 반응시켜 표면 가교층이 형성된 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 제조하는 단계(c)를 추가로 포함할 수 있다.After step (b), the step (c) of preparing a polyitaconic acid graft copolymer having a surface crosslinking layer formed thereon by adding and reacting the polyitaconic acid graft copolymer and a surface crosslinking solution may be further included.

상기 표면가교액은 폴리에틸렌 글리콜, 모노프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 2,3,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 2-부텐-1,4-디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 및 1,2-사이클로헥산디메탄올 등의 다가 알코올 화합물; 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 이소부틸렌 카보네이트, 글리세롤카보네이트, 트리메틸 카보네이트 등의 알킬렌 카보네이트 화합물; 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 폴리에틸렌이민 및 폴리아미드폴리아민 등의 폴리아민 화합물; 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 및 글리시돌 등의 에폭시 화합물; 유기 카복시산 화합물; 다가금속염; 및 무기화합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The surface crosslinking solution is polyethylene glycol, monopropylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,3,4-trimethyl-1,3-pentanediol, polypropylene glycol, glycerol, polyglycerol, 2-butene polyhydric alcohol compounds such as -1,4-diol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and 1,2-cyclohexanedimethanol; alkylene carbonate compounds such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, isobutylene carbonate, glycerol carbonate, and trimethyl carbonate; polyamine compounds such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, polyethyleneimine and polyamide polyamine; epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether and glycidol; organic carboxylic acid compounds; polyvalent metal salts; And inorganic compounds; may include one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 다가금속염은 염화알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산알루미늄, 초산알루미늄, 비스황산칼륨알루미늄, 비스황산나트륨알루미늄, 칼륨명반, 암모늄명반, 나트륨명반, 알루민산나트륨, 염화칼슘, 초산칼슘, 염화마그네슘, 황산마그네슘, 초산마그네슘, 염화아연, 황산아연, 초산아연, 염화지르코늄, 황산지르코늄 및 초산지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The polyvalent metal salt is aluminum chloride, polyaluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum acetate, potassium aluminum bissulfate, aluminum sodium bissulfate, potassium alum, ammonium alum, sodium alum, sodium aluminate, calcium chloride, calcium acetate, magnesium chloride, magnesium sulfate, It may include at least one selected from the group consisting of magnesium acetate, zinc chloride, zinc sulfate, zinc acetate, zirconium chloride, zirconium sulfate and zirconium acetate.

상기 무기 화합물은 실리카(silica), 클레이(clay), 알루미나, 실리카-알루미나 복합재, 티타니아, 아연산화물, 알루미늄 설페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The inorganic compound may include at least one selected from the group consisting of silica, clay, alumina, silica-alumina composite, titania, zinc oxide, aluminum sulfate, and mixtures thereof.

표면 가교를 진행하는 데 있어서 상기 표면가교액 단독으로도 사용이 가능하나, 통상적으로 용매를 사용하여 혼합액을 만들어 사용할 수 있다. 이에 사용되는 상기 용매는 물 또는 메탄올과 같은 다가 알코올류 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. In the surface crosslinking, it is possible to use the surface crosslinking solution alone, but in general, a solvent may be used to prepare a mixed solution for use. The solvent used therein may be water or polyhydric alcohols such as methanol, but is not limited thereto.

상기 표면가교액을 상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체에 골고루 분사한 후 높은 온도에 노출하게 되면 상기 공중합체의 표면에서 가교결합(축중합)이 진행되어 표면의 가교밀도가 내부보다 증가하게 되고, 이로 인해 가압흡수능(AUL)과 통액성(SPT)을 좋게 만들게 한다.When the surface crosslinking solution is uniformly sprayed on the polyitaconic acid graft copolymer and then exposed to a high temperature, crosslinking (condensation polymerization) proceeds on the surface of the copolymer, so that the crosslinking density of the surface is increased compared to the inside. This makes the absorbency under pressure (AUL) and permeability (SPT) good.

[실시예] [Example]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, this is for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1: 폴리이타콘산-전분-폴리아크릴산 그래프트 공중합체(IA + OS + AA)Example 1: Polyitaconic acid-starch-polyacrylic acid graft copolymer (IA + OS + AA)

1L 비이커에 단량체로 아크릴산(Acrylic acid) 50g, 이타코닉산(Itaconic acid) 45g와 산화 옥수수 전분(Oxidized Corn Starch) 5g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(Poly(ethylene glycol) diacrylate) 0.1g와 1,6-헥산디올아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate) 0.1g 및 물 80g을 혼합 후 교반하였다. 이후 50% 가성소다(NaOH) 80g으로 중화를 하면서 중화열이 90℃를 넘지 않게 속도를 조절하여 투입하였다. 단량체액의 온도를 60℃까지 자연 냉각 후 개시제로 쇼듐퍼설페이트(Sodium persulfate, Na2S2O8) 0.5g을 투입하여 3분간 교반하였다. 상기 개시제와 교반한 상기 단량체액을 표면이 넓은 쟁반에 붓고 덮개를 닫은 후 50℃로 설정된 건조기에 넣고 중합을 진행하였다. 12시간 후 쟁반 덮개를 제거한 후 60℃로 4시간 건조를 하고 쟁반에서 떼어 냉동기에 넣고 얼려 초흡수성 고분자(Super Absorbent Polymer, SAP) 시트를 제조하였다.In a 1L beaker, 50g of Acrylic acid as a monomer, 45g of Itaconic acid and 5g of Oxidized Corn Starch, 0.1g and 1 of Poly(ethylene glycol) diacrylate as a crosslinking agent 0.1 g of ,6-hexanediol diacrylate and 80 g of water were mixed and stirred. Then, while neutralizing with 80 g of 50% caustic soda (NaOH), the rate was adjusted so that the heat of neutralization did not exceed 90° C. After naturally cooling the temperature of the monomer solution to 60° C. , 0.5 g of sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) as an initiator was added and stirred for 3 minutes. The monomer solution stirred with the initiator was poured into a tray with a wide surface, the cover was closed, and then placed in a dryer set at 50° C. to proceed with polymerization. After 12 hours, the tray cover was removed, dried at 60° C. for 4 hours, removed from the tray, put in a freezer, and frozen to prepare a Super Absorbent Polymer (SAP) sheet.

얼린 상기 초흡수성 고분자(SAP) 시트를 강한 충격을 주어 작은 조각으로 만든 후 조분쇄기로 분쇄하였다. 조분쇄된 SAP를 60℃로 설정된 건조기에 넣고 4시간 건조시켜 수분의 거의 제거하고, 표준체를 이용하여 건조된 SAP를 300~600um로 분급하여 Base-SAP를 제조하고, 큰 입자들은 다시 분쇄하여 분급을 반복하였다.The frozen superabsorbent polymer (SAP) sheet was subjected to a strong impact to make it into small pieces and then pulverized with a coarse grinder. Put the coarsely pulverized SAP in a dryer set at 60℃ and dry it for 4 hours to remove almost any moisture, classify the dried SAP to 300~600um using a standard sieve to prepare Base-SAP, and grind large particles again to classify was repeated.

상기 Base-SAP을 표면가교 하기 위해 물 40g와 메탄올 53g에 1,4-부탄디올 5g, 황산알루미늄(18수화물) 1g, 흄 실리카(Konasil K200) 1g, 옥살산(Oxalic acid) 1g을 각각 녹여서 표면가교액을 제조하였다. 둥근 플라스크에 상기 Base-SAP 100g을 넣고 교반하면서 상기 표면가교액을 Base-SAP 대비 15wt%로 균질하게 스프레이 하였다. 표면가교층이 형성된 Base-SAP을 170℃로 설정된 회전통에 넣고 약 1시간 회전하면서 가열하여 폴리이타콘산-전분-폴리아크릴산 그래프트 공중합체(IA + OS + AA)를 수득하였다.For surface crosslinking of the Base-SAP, 5 g of 1,4-butanediol, 1 g of aluminum sulfate (18 hydrate), 1 g of fumed silica (Konasil K200), and 1 g of oxalic acid were dissolved in 40 g of water and 53 g of methanol, respectively. was prepared. 100 g of the Base-SAP was put into a round flask, and the surface cross-linking solution was uniformly sprayed at 15 wt% compared to Base-SAP while stirring. The base-SAP with the surface cross-linking layer was placed in a rotating barrel set at 170° C. and heated while rotating for about 1 hour to obtain a polyitaconic acid-starch-polyacrylic acid graft copolymer (IA + OS + AA).

실시예 2: 폴리이타콘산-전분-폴리아크릴산 그래프트 공중합체(IA + ST + AA)Example 2: Polyitaconic acid-starch-polyacrylic acid graft copolymer (IA + ST + AA)

실시예 1에서 산화 옥수수 전분(Oxidized Corn Starch) 5g을 사용하는 대신에 옥수수 전분(Corn Starch) 5g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이타콘산-전분-폴리아크릴산 그래프트 공중합체(IA + ST + AA)를 제조하였다.Polyitaconic acid-starch-polyacrylic acid graft copolymer in the same manner as in Example 1, except that 5 g of Corn Starch was used instead of 5 g of Oxidized Corn Starch in Example 1 (IA + ST + AA) was prepared.

비교예 1: 폴리아크릴산 중합체(AA)Comparative Example 1: Polyacrylic acid polymer (AA)

실시예 1에서 아크릴산 50g, 이타코닉산 45g와 산화 옥수수 전분 5g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g와 1,6-헥산디올아크릴레이트 0.1g 및 물 80g을 혼합하고, 개시제로 쇼듐퍼설페이트(Na2S2O8) 0.5g을 투입하는 대신에 아크릴산 100g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g와 1,6-헥산디올아크릴레이트 0.1g 및 물 120g을 혼합하고, 개시제로 쇼듐퍼설페이트(Na2S2O8) 0.1g을 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아크릴산 중합체(AA)를 제조하였다.In Example 1, 50 g of acrylic acid, 45 g of itaconic acid and 5 g of oxidized corn starch, 0.1 g of polyethylene glycol diacrylate, 0.1 g of 1,6-hexanediol acrylate and 80 g of water were mixed as a crosslinking agent, and shodium persulfate ( Instead of adding 0.5 g of Na 2 S 2 O 8 ), 100 g of acrylic acid, 0.1 g of polyethylene glycol diacrylate as a crosslinking agent, 0.1 g of 1,6-hexanediol acrylate, and 120 g of water are mixed, and Shodium persulfate ( Na 2 S 2 O 8 ) A polyacrylic acid polymer (AA) was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 g was added.

비교예 2: 폴리이타콘산 중합체(IA)Comparative Example 2: Poly itaconic acid polymer (IA)

실시예 1에서 아크릴산 50g, 이타코닉산 45g와 산화 옥수수 전분 5g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g와 1,6-헥산디올아크릴레이트 0.1g 및 물 80g을 혼합하고, 50% 가성소다(NaOH) 80g으로 중화하는 대신에 이타코닉산 100g, 가교제로 N,N'-메틸렌 비스 아크릴 아미드(N,N′-Methylenebis(acrylamide)) 0.3g 및 물 100g을 혼합하고, 50% 가성소다(NaOH) 60g으로 중화하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이타콘산 중합체(IA)를 제조하였다.In Example 1, 50 g of acrylic acid, 45 g of itaconic acid and 5 g of oxidized corn starch, 0.1 g of polyethylene glycol diacrylate, 0.1 g of 1,6-hexanediol acrylate, and 80 g of water were mixed as a crosslinking agent, and 50% caustic soda (NaOH). ) instead of neutralizing with 80 g, mix 100 g of itaconic acid, 0.3 g of N,N′-Methylenebis(acrylamide) as a crosslinking agent, and 100 g of water, and 50% caustic soda (NaOH) A polyitaconic acid polymer (IA) was prepared in the same manner as in Example 1, except for neutralization at 60 g.

비교예 3: 폴라아크릴산-폴리이타콘산 그라프트 중합체(AA+IA)Comparative Example 3: Polyacrylic acid-polyitaconic acid graft polymer (AA+IA)

실시예 1에서 아크릴산 50g, 이타코닉산 45g와 산화 옥수수 전분 5g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g와 1,6-헥산디올아크릴레이트 0.1g 및 물 80g을 혼합하는 대신에 아크릴산 50g, 이타코닉산 50g, 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g와 1,6-헥산디올아크릴레이트 0.1g 및 물 80g을 혼합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴라아크릴산-폴리이타콘산 그라프트 중합체(AA+IA)를 제조하였다.In Example 1, instead of mixing 50 g of acrylic acid, 45 g of itaconic acid and 5 g of oxidized corn starch, 0.1 g of polyethylene glycol diacrylate and 0.1 g of 1,6-hexanediol acrylate and 80 g of water as a crosslinking agent, 50 g of acrylic acid, itaconic acid Polyacrylic acid-polyitaconic acid graft polymer (Polyacrylic acid-polyitaconic acid graft polymer (P) in the same manner as in Example 1 except that 50 g of acid, 0.1 g of polyethylene glycol diacrylate, 0.1 g of 1,6-hexanediol acrylate, and 80 g of water were mixed as a crosslinking agent AA+IA) was prepared.

[시험예] [Test Example]

시험예 1: FT-IR 분석Test Example 1: FT-IR analysis

도 1은 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 중합체의 FT-IR 분석결과이다. 상기 분석은 FT-IR 기기(제조사: Thermo Scientific, 모델명: Nicolet 380)를 사용하였다. 1 is an FT-IR analysis result of polymers according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. The analysis was performed using an FT-IR instrument (manufacturer: Thermo Scientific, model name: Nicolet 380).

도 1에 따르면, 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 중합체에서 공통적으로 약1700cm-1 부근에서 카보닐기 피크가 관찰되었다.According to FIG. 1, in the polymers according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, a carbonyl group peak was observed in the vicinity of about 1700 cm −1 in common.

또한 약 3000cm-1 과 3800cm-1 부근에 넓게 형성된 밴드는 산화전분의 -OH기에 기인한 것이고, 약 2918cm-1, 1599cm-1, 1404cm-1 및 1025cm-1 피크는 각각 산화전분의 지방족 C-H, COO-(비대칭), COO-(대칭) 및 C-O 작용기에 기인한 것이다.Further will a band around 3000cm -1 and 3800cm -1 are formed wider in the vicinity of the resulting -OH groups of the starch oxidation, about 2918cm -1, 1599cm -1, 1404cm -1 and 1025cm -1 peak aliphatic CH of each oxidized starch, This is due to COO- (asymmetric), COO- (symmetric) and CO functional groups.

또한 약 2903 cm-1, 1580 cm-1, 1408 cm-1 및 1030cm-1 피크는 각각 실시예 1에 따른 중합체의 그래프팅 구조와 관련된 지방족 C-H, COO-(비대칭), COO-(대칭) 및 C-O 작용기에 기인한 것이다. 그리고 약 1728cm-1에 나타난 피크는 산화전분의 -OH 작용기와 폴리이타콘산(PIA) 또는 폴리아크릴산(PAA)의 -COOH 작용기 사이에 가교반응이 일어난 에스터 C=O 밴드(ester carbonyl band)에 기인한 것이다.In addition, about 2903 cm -1, 1580 cm -1, 1408 cm -1 and 1030cm -1 peak, aliphatic CH, COO- (asymmetric), COO- (symmetrically) related to the structure of the grafted polymer according to the first embodiment, respectively, and This is due to the CO functional group. And the peak at about 1728 cm -1 is due to the ester carbonyl band in which a crosslinking reaction occurred between the -OH functional group of oxidized starch and the -COOH functional group of polyitaconic acid (PIA) or polyacrylic acid (PAA) did it

시험예 2: 열중량분석(TGA) 분석Test Example 2: Thermogravimetric analysis (TGA) analysis

도 2는 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 중합체의 TGA 분석 결과이다. 상기 분석은 열중량분석(TGA)기기(제조사: METTLER TOLEDO, 모델명: TGA 2)을 사용하여 측정하였다. 2 is a TGA analysis result of the polymers according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. The analysis was measured using a thermogravimetric analysis (TGA) instrument (manufacturer: METTLER TOLEDO, model name: TGA 2).

도 2에 따르면, 분해온도가 각각 비교예 1(AA)은 440℃, 실시예 1(AA+OS+IA)은 361℃, 비교예 2(IA)는 283℃로 나타났다. 분해온도가 낮을수록 생분해가 쉽게 일어날 수 있다. According to FIG. 2, the decomposition temperature of Comparative Example 1 (AA) was 440°C, Example 1 (AA+OS+IA) was 361°C, and Comparative Example 2 (IA) was 283°C, respectively. The lower the decomposition temperature, the easier biodegradation can occur.

시험예 3: 주사전자현미경(SEM) 분석Test Example 3: Scanning Electron Microscopy (SEM) Analysis

도 3은 비교예 1, 도 4는 비교예 2, 도 5는 실시예 1의 SEM 분석 이미지이다. 상기 분석은 SEM 기기(제조사: TESCAN, 모델명: Vega 3)을 사용하여 촬영하였다. 3 is a SEM analysis image of Comparative Example 1, FIG. 4 is Comparative Example 2, and FIG. 5 is Example 1. The analysis was taken using an SEM instrument (manufacturer: TESCAN, model name: Vega 3).

도 3 내지 5에 따르면, 시료면의 크랙의 크기가 비교예 2(IA), 비교예 1(AA) 및 실시예 1(AA+OS+IA)의 순서로 크게 나타났다. 이것은 미생물에 의한 생분해시 수분과 접촉할 수 있는 표면적과 관련이 있음을 확인할 수 있었다.According to FIGS. 3 to 5 , the size of the cracks on the sample surface was large in the order of Comparative Example 2 (IA), Comparative Example 1 (AA), and Example 1 (AA+OS+IA). It was confirmed that this was related to the surface area that could come into contact with moisture during biodegradation by microorganisms.

시험예 4: 중합체의 성능 분석Test Example 4: Analysis of polymer performance

하기 표 1에 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에 따른 중합체의 보수능(CRC), 가압흡수능(AUL, @0.3psi), 통액성(SPT) 및 생분해도(KSMISO14851 이용)를 각각 기재하였다.Table 1 below describes the water holding capacity (CRC), absorbency under pressure (AUL, @0.3psi), liquid permeability (SPT) and biodegradability (using KSMISO14851) of the polymers according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, respectively. did.

보수능(CRC) 측정Maintenance capacity (CRC) measurement

비이커에 증류수 200 ml를 넣고 0.9 wt.% NaCl 수용액이 되도록 NaCl을 정량하여 투입하여 용해시킨 후 본 발명의 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에 따른 중합체 0.2g을 건조된 티백에 정량투입 후, NaCl 수용액이 담긴 비이커에 30분간 침적시킨 후, 원심분리기 300gravity로 3분 동안 원심분리시켜서 표면에 단순 부착된 수분을 완전히 제거한 후, 팽윤된 티백 포함의 무게를 정확히 측량하여 하기와 같은 식 1로 보수능(Swelling Ratio)을 계산하였고, 각 시료 당 세 번씩 측정 후 평균값을 계산하였다.Put 200 ml of distilled water in a beaker, add and dissolve NaCl so that it becomes a 0.9 wt.% NaCl aqueous solution, and then add 0.2 g of the polymer according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention by quantitative introduction into the dried tea bag After immersion in a beaker containing NaCl aqueous solution for 30 minutes, centrifuge for 3 minutes with a centrifuge 300gravity to completely remove moisture simply attached to the surface, and then accurately measure the weight of the swollen tea bag as shown in Equation 1 The Swelling Ratio was calculated by using this method, and the average value was calculated after measuring three times for each sample.

[식 1][Equation 1]

CRC (g/g) = (Wt - W0) / W0 CRC (g/g) = (W t - W 0 ) / W 0

Wt = 30분간 0.9 wt.% NaCl 수용액 내에서 팽윤된 SAP의 무게W t = Weight of SAP swollen in 0.9 wt.% NaCl aqueous solution for 30 minutes

W0 = 처음 투입한 SAP의 무게W 0 = weight of SAP initially injected

가압흡수능(AUL) 측정Absorption under pressure (AUL) measurement

자체 제작한 petri dish (d = 118mm, h = 12mm)에 macro-porous sintered glass filter plate (porosity # 0, d = 80mm, h = 7mm)를 포함하는 장비를 사용하였다. 본 발명의 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에 따른 중합체 (0.9 ± 0.01g)를 폴리에스터 거즈를 놓은 petri dish에 올려놓고, 상기 중합체(SAP)의 주위를 유리실린더 (d = 60mm, h = 50mm)로 막았다. 이후 원통형 피스톤 (테프론 d = 60mm)을 마른 SAP위에 놓고, 0.3 psi의 하중을 상기 SAP에 가하면서 0.9% 염수를 petri dish에 넣어, glass filter를 통해 SAP에 흡수시켰다. 상기 장비 전체는 표면 증발과 염수 농도 변화를 방지를 위해 봉하여 실험하였다. 60분 후 팽윤된 SAP의 무게를 재서 Absorption Under Load (AUL)을 계산하였다.A device including a macro-porous sintered glass filter plate (porosity # 0, d = 80mm, h = 7mm) was used in a self-made petri dish (d = 118mm, h = 12mm). Polymers (0.9 ± 0.01 g) according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention were placed on a petri dish on which polyester gauze was placed, and a glass cylinder (d = 60 mm, h = 50 mm). After that, a cylindrical piston (Teflon d = 60mm) was placed on a dry SAP, and 0.9% saline was put in a petri dish while a load of 0.3 psi was applied to the SAP, and absorbed into the SAP through a glass filter. The entire equipment was sealed to prevent surface evaporation and changes in the brine concentration. Absorption Under Load (AUL) was calculated by weighing the swollen SAP after 60 minutes.

[식 2][Equation 2]

AUL (g/g) = (W1 - W0) / W0AUL (g/g) = (W1 - W0) / W0

W0 = 건조된 SAP의 무게W0 = weight of dried SAP

W1 = 팽윤된 SAP의 무게W1 = weight of swollen SAP

통액성(SPT) 측정Fluid Permeability (SPT) Measurement

본 발명의 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에 따른 중합체 0.5g을 통액성 측정기에 0.9 wt% NaCl 수용액을 충분하게 넣고 30분 동안 팽윤시킨다. 측정기 실린더에 0.3 psi (= 106.26g) 하중을 가압한 상태에서 염수를 통과시켜 20ml의 염수가 통과할 될 때까지의 시간 측정하였다.0.5 g of the polymers according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention were sufficiently put in a 0.9 wt% aqueous solution of NaCl in a liquid permeability meter and swollen for 30 minutes. The time until 20ml of saline passed was measured by passing saline in a state where a load of 0.3 psi (= 106.26g) was applied to the measuring cylinder.

생분해도 측정Biodegradability measurement

생분해도 시험방법인 ISO 14851 시험법으로 수액계의 호기성 미생물을 이용하여 플라스틱 재료가 분해될 때 소비되는 산소 소비량을 통해 재료의 분해도를 측정하였다. 상기 시험방법의 적용 범위 재료는 천연 및 합성고분자, 공중합체 또는 그 혼합물 등의 선형 고분자이고, 가교 고분자는 특성에 맞춰 분해도를 측정하였다.The biodegradability test method ISO 14851 test method was used to measure the decomposition degree of the material through the oxygen consumption consumed when the plastic material is decomposed using aerobic microorganisms in the water system. Scope of application of the test method Materials are linear polymers such as natural and synthetic polymers, copolymers or mixtures thereof, and the degree of decomposition of the crosslinked polymers was measured according to the characteristics.

항목Item 조성Furtherance CRC
(g/g)
CRC
(g/g)
AUL
(g/g)
AUL
(g/g)
SPT
(sec)
SPT
(sec)
생분해도
(%)
biodegradability
(%)
실시예 1Example 1 AA + IA + OSAA + IA + OS 3535 2020 200200 9595 실시예 2Example 2 AA + IA + STAA + IA + ST 3333 2020 250250 6060 비교예 1Comparative Example 1 AAAA 3737 2525 120120 1010 비교예 2Comparative Example 2 IAIA 3030 1515 600600 9595 비교예 3Comparative Example 3 AA + IAAA + IA 3535 2222 350350 5050

표 1에 따르면, AA를 단독으로 합성한 비교예 1의 중합체가 전반적으로 좋은 물성을 보였지만, 생분해도는 가장 낮았다. 또한 IA를 단독으로 합성한 비교예 2의 중합체는 높은 생분해도를 나타냈으나, 이외의 물성이 좋지 않았다. According to Table 1, the polymer of Comparative Example 1 in which AA was synthesized alone showed good overall physical properties, but had the lowest degree of biodegradation. In addition, the polymer of Comparative Example 2, in which IA was synthesized alone, showed a high degree of biodegradation, but other physical properties were not good.

또한 산화전분(OS)을 포함하는 실시예 1과 일반전분(ST)을 포함하는 실시예 2의 경우, 산화전분(OS)을 포함하는 실시예 1에 따른 공중합체의 생분해도가 높게 나타났고, 여러가지 물성과 생분해도를 고려했을 때, 실시예 1에 따른 공중합체(AA + IA + OS)가 최적임을 알 수 있었다.In addition, in the case of Example 1 containing oxidized starch (OS) and Example 2 containing normal starch (ST), the degree of biodegradation of the copolymer according to Example 1 containing oxidized starch (OS) was high, Considering various physical properties and biodegradability, it was found that the copolymer (AA + IA + OS) according to Example 1 was optimal.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is possible.

Claims (20)

이타콘산;
전분;
아크릴산 유도체; 및
가교제;를 포함하는 혼합물을 중합반응 및 가교반응시켜 제조된 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
itaconic acid;
starch;
acrylic acid derivatives; and
A polyitaconic acid graft copolymer prepared by polymerization and crosslinking a mixture comprising a crosslinking agent.
제1항에 있어서,
상기 중합반응이 라디칼 반응 및 축합 반응을 포함하고,
상기 라디칼 반응이 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비닐기의 라디칼 반응에 의해 수행되고,
상기 축합반응이 상기 전분의 히드록시기와, 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 카르복시기와의 에스터화 반응에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
According to claim 1,
The polymerization reaction includes a radical reaction and a condensation reaction,
The radical reaction is performed by radical reaction of at least one vinyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives,
The polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that the condensation reaction is carried out by an esterification reaction between the hydroxyl group of the starch and at least one carboxyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives.
제2항에 있어서,
상기 가교반응이 상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군으부터 선택된 1종 이상의 비닐기와 상기 가교제의 비닐기의 라디칼 반응에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
3. The method of claim 2,
The polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that the crosslinking reaction is carried out by radical reaction of at least one vinyl group selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives and the vinyl group of the crosslinking agent.
제1항에 있어서,
상기 전분은 옥수수 전분, 찰옥수수 전분, 타피오카 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 밀 전분, 쌀 전분, 사고 전분 및 이들의 변성전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그라프트 공중합체.
According to claim 1,
The starch comprises at least one selected from the group consisting of corn starch, waxy corn starch, tapioca starch, potato starch, sweet potato starch, wheat starch, rice starch, sago starch, and modified starches thereof. graft copolymer.
제4항에 있어서,
상기 변성 전분은 산화 전분, 산처리 전분, 에스테르 전분, 에테르 전분, 인산가교 전분 및 아세틸아디핀산 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
5. The method of claim 4,
The modified starch is polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of oxidized starch, acid-treated starch, ester starch, ether starch, phosphoric acid cross-linked starch, and acetyladipic acid starch .
제4항에 있어서,
상기 전분은 변성 옥수수 전분이고,
상기 변성 옥수수 전분은 산화 옥수수 전분, 히드록시에틸화 마치종(dent) 옥수수 전분, 히드록시프로필화 가교화 마치종 옥수수 전분 및 히드록시프로필화 가교화 정제(waxy) 옥수수 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
5. The method of claim 4,
The starch is modified corn starch,
wherein the modified corn starch is selected from the group consisting of oxidized corn starch, hydroxyethylated dent corn starch, hydroxypropylated cross-linked dent corn starch, and hydroxypropylated cross-linked waxy corn starch. Poly itaconic acid graft copolymer, characterized in that it comprises more than one species.
제1항에 있어서,
상기 이타콘산은 하기 구조식 1 내지 3으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
[구조식 1]
Figure pat00013

[구조식 2]
Figure pat00014

[구조식 3]
Figure pat00015

상기 구조식 1 내지 3에서,
R1 및 R2는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자, C1 내지 C18의 알킬기, C5 내지 C18의 시클릭알킬기, 또는 C6 내지 C18의 아릴기이고,
R3은 각각 독립적으로 원자가 결합, C1 내지 C18의 알킬렌기, C5 내지 C18의 시클릭알킬렌기, 또는 C6 내지 C18의 아릴렌기이다.
According to claim 1,
The itaconic acid is polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that at least one compound selected from the group consisting of the following structural formulas 1 to 3.
[Structural Formula 1]
Figure pat00013

[Structural Formula 2]
Figure pat00014

[Structural Formula 3]
Figure pat00015

In Structural Formulas 1 to 3,
R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently represents a hydrogen atom, a C1 to C18 alkyl group, a C5 to C18 cyclic alkyl group, or a C6 to C18 aryl group,
R 3 is each independently a valence bond, a C1 to C18 alkylene group, a C5 to C18 cyclic alkylene group, or a C6 to C18 arylene group.
제1항에 있어서,
상기 아크릴산 유도체는 하기 구조식 4로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
[구조식 4]
Figure pat00016

상기 구조식 4에서,
R4는 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이다.
According to claim 1,
The acrylic acid derivative is a polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that the compound represented by the following structural formula (4).
[Structural Formula 4]
Figure pat00016

In Structural Formula 4,
R 4 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group.
제1항에 있어서,
상기 아크릴산 유도체는 아크릴산, 메타크릴산 및 메틸메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
According to claim 1,
The acrylic acid derivative is polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and methyl methacrylic acid.
제1항에 있어서,
상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체는
상기 이타콘산 및 아크릴산 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비닐 중합체;
상기 비닐 중합체에 그래프트된 전분;
상기 전분에 그래프트된 폴리이타콘산;
상기 전분에 그래프트된 폴리아크릴산 유도체;
상기 전분에 그래프트된 이타콘산-아크릴산 유도체 공중합체; 및
상기 비닐 중합체, 폴리이타콘산, 폴리아크릴산 유도체, 및 상기 이타콘산-아크릴산 유도체 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 가교하는 가교제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
According to claim 1,
The polyitaconic acid graft copolymer is
at least one vinyl polymer selected from the group consisting of itaconic acid and acrylic acid derivatives;
starch grafted to the vinyl polymer;
polyitaconic acid grafted to the starch;
a polyacrylic acid derivative grafted onto the starch;
Itaconic acid-acrylic acid derivative copolymer grafted to the starch; and
Poly itaconic acid graft copolymer comprising a; a crosslinking agent for crosslinking at least one selected from the group consisting of the vinyl polymer, polyitaconic acid, polyacrylic acid derivative, and the itaconic acid-acrylic acid derivative copolymer.
제10항에 있어서,
상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 그래프트가 에스터 결합, 이온 결합, 및 수소결합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 의한 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
11. The method of claim 10,
Poly itaconic acid graft copolymer, characterized in that the graft of the polyitaconic acid graft copolymer is by at least one selected from the group consisting of an ester bond, an ionic bond, and a hydrogen bond.
제1항에 있어서,
상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 1,6-헥산디올아크릴레이트(HDDA), 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨디메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리메타크릴레이트, N,N′-메칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-에칠렌비스아크릴아마이드(N,N′-Ethylenebisacrylamide) 및 N,N′-프로필렌비스아크릴아마이드(N,N′-Propylenebisacrylamide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
According to claim 1,
The crosslinking agent is polyethylene glycol diacrylate (PEGDA), 1,6-hexanediol acrylate (HDDA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylic Rate, dipropylene glycol diacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol di Methacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, N,N′-methylenebisacrylamide (N,N′-Methylenebisacrylamide), N,N′-ethylenebisacrylamide (N,N'-Ethylenebisacrylamide) and N,N'-propylenebisacrylamide (N,N'-Propylenebisacrylamide) polyitaconic acid graft copolymer comprising at least one selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체가 표면 가교층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체.
According to claim 1,
Poly itaconic acid graft copolymer, characterized in that the poly itaconic acid graft copolymer further comprises a surface cross-linking layer.
제1항의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 포함하는 흡수성 소재.An absorbent material comprising the polyitaconic acid graft copolymer of claim 1. 전분, 이타콘산, 아크릴산 유도체, 가교제 및 개시제를 혼합하여 중합시키는 단계;를 포함하는 제1항의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법.A method for preparing the polyitaconic acid graft copolymer of claim 1, comprising the step of polymerizing by mixing starch, itaconic acid, an acrylic acid derivative, a crosslinking agent, and an initiator. 제15항에 있어서,
상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법이
(a) 전분, 이타콘산, 아크릴산 유도체, 가교제 및 중화제를 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및
(b) 상기 혼합용액에 개시제를 첨가하고 반응시켜 제1항의 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 제조하는 단계;를
포함하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법.
16. The method of claim 15,
The method for preparing the polyitaconic acid graft copolymer is
(a) preparing a mixed solution containing starch, itaconic acid, an acrylic acid derivative, a crosslinking agent and a neutralizing agent; and
(b) adding an initiator to the mixed solution and reacting to prepare the polyitaconic acid graft copolymer of claim 1;
A method for producing a polyitaconic acid graft copolymer comprising a.
제16항에 있어서,
상기 개시제가 과산화물, 아조 화합물, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 과황산염, 과황산암모늄, 과황산나트륨 과황산칼륨, 과산화수소(H2O2), 및 터티오부틸히드로퍼옥시드(tertiobutylhydroperoxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법.
17. The method of claim 16,
The initiator is a peroxide, an azo compound, azobisisobutyronitrile (AIBN), persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate potassium persulfate, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and tertiobutylhydroperoxide A method for producing a polyitaconic acid graft copolymer comprising at least one selected from the group consisting of.
제16항에 있어서,
상기 중화제가 비금속 수산화물, 수산화암모늄, 알킬 아민을 포함하는 유기 염기 화합물 및 히드록시기를 포함하는 유기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법.
17. The method of claim 16,
The method for producing a polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that the neutralizing agent comprises at least one selected from the group consisting of a non-metal hydroxide, ammonium hydroxide, an organic base compound containing an alkylamine, and an organic compound containing a hydroxyl group.
제16항에 있어서,
단계 (b) 이후에,
상기 폴리이타콘산 그래프트 공중합체와 표면가교액을 첨가하고 반응시켜 표면 가교층이 형성된 폴리이타콘산 그래프트 공중합체를 제조하는 단계(c)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법.
17. The method of claim 16,
After step (b),
The polyitaconic acid graft copolymer, characterized in that it further comprises the step (c) of adding and reacting the polyitaconic acid graft copolymer and a surface crosslinking solution to prepare a polyitaconic acid graft copolymer having a surface crosslinking layer formed thereon. manufacturing method.
제19항에 있어서,
상기 표면가교액은 알코올 화합물; 알킬렌 카보네이트 화합물; 폴리아민 화합물; 에폭시 화합물; 유기 카복시산 화합물; 다가금속염; 및 무기화합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이타콘산 그래프트 공중합체의 제조방법.
20. The method of claim 19,
The surface crosslinking solution is an alcohol compound; alkylene carbonate compounds; polyamine compounds; epoxy compounds; organic carboxylic acid compounds; polyvalent metal salts; and an inorganic compound; a method for producing a polyitaconic acid graft copolymer comprising at least one selected from the group consisting of.
KR1020190156782A 2019-11-29 2019-11-29 Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same KR102322774B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190156782A KR102322774B1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190156782A KR102322774B1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210067312A true KR20210067312A (en) 2021-06-08
KR102322774B1 KR102322774B1 (en) 2021-11-08

Family

ID=76399620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190156782A KR102322774B1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102322774B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102460142B1 (en) * 2021-12-08 2022-10-28 박창신 High performance high early strength cement concrete composition having improved functionality and weatherability and repairing method for concrete pavement using the same
WO2024043658A1 (en) * 2022-08-22 2024-02-29 주식회사 엘지화학 Polymer composition
NL2033083B1 (en) * 2022-09-20 2024-03-26 Stahl Int B V Grafted polymer of mono-unsaturated polycarboxylic acid as dyeing auxiliary or as re-tanning agent for leather

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104672387A (en) * 2015-02-03 2015-06-03 凯姆勒吸水材料(天津)有限公司 Method for preparing starch grafted itaconic acid and acrylic acid super absorbent resin
KR20160063981A (en) * 2014-11-27 2016-06-07 주식회사 엘지화학 Preparation method of super absorbent polymer and super absorbent polymer prepared therefrom
KR101718473B1 (en) * 2015-11-09 2017-03-22 한국생산기술연구원 Itaconic acid grafted starch copolymer and preparation method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160063981A (en) * 2014-11-27 2016-06-07 주식회사 엘지화학 Preparation method of super absorbent polymer and super absorbent polymer prepared therefrom
CN104672387A (en) * 2015-02-03 2015-06-03 凯姆勒吸水材料(天津)有限公司 Method for preparing starch grafted itaconic acid and acrylic acid super absorbent resin
KR101718473B1 (en) * 2015-11-09 2017-03-22 한국생산기술연구원 Itaconic acid grafted starch copolymer and preparation method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102460142B1 (en) * 2021-12-08 2022-10-28 박창신 High performance high early strength cement concrete composition having improved functionality and weatherability and repairing method for concrete pavement using the same
WO2024043658A1 (en) * 2022-08-22 2024-02-29 주식회사 엘지화학 Polymer composition
NL2033083B1 (en) * 2022-09-20 2024-03-26 Stahl Int B V Grafted polymer of mono-unsaturated polycarboxylic acid as dyeing auxiliary or as re-tanning agent for leather
WO2024063646A1 (en) * 2022-09-20 2024-03-28 Stahl International B.V. Grafted polymer of mono-unsaturated polycarboxylic acid as dyeing auxiliary or as re-tanning agent for leather

Also Published As

Publication number Publication date
KR102322774B1 (en) 2021-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102322774B1 (en) Biodegradable and superabsorbent polymer based on polyitaconic acid and method for preparing the same
Bhaladhare et al. Cellulose: A fascinating biopolymer for hydrogel synthesis
Marin et al. A review of polyvinyl alcohol derivatives: Promising materials for pharmaceutical and biomedical applications
JP3957004B2 (en) Water-swellable polymer crosslinked with unsaturated amino alcohol, its production and use
TW201825559A (en) Absorbent polymers, and methods of producing thereof and uses thereof
CA2873361A1 (en) Compounded surface treated carboxyalkylated starch polycrylate composites
JP2012097276A (en) Powdery crosslinked absorbent polymer absorbing aqueous liquid and blood, method for producing the same, and use of the same
JPWO2016021519A1 (en) Water absorbent resin composition
TWI229008B (en) Water absorbent material
KR102089654B1 (en) Biodegradable and superabsorbent crosslinking network and method for preparing the same
KR101890698B1 (en) Biodegradable superabsorption poly(vinylalcohol-graft-polyitaconic acid) copolymer and method for preparing the same
KR102584470B1 (en) Biodegradable superabsorbent polymer having the excellent absorption under load performance and method for preparing the same
JP3598141B2 (en) Water absorbing material and method for producing the same
WO2012147255A1 (en) Water-absorbing and liquid-absorbing polymer
JP4815710B2 (en) Water-absorbing material and blood-absorbing article using the same
JP4251281B2 (en) Manufacturing method of superabsorbent resin
TWI288004B (en) Method for fabricating a super absorbent polymer which is powder, insoluble in water, able to absorb water, urine and blood and anti-yellowing
KR101546532B1 (en) Biodegradable superabsorbent polymer containing tetrazole and cellulose derivatives
JP6555832B2 (en) Method for producing aqueous liquid absorbent resin
JP4574214B2 (en) Method for producing poly-γ-glutamic acid crosslinked product
KR101327083B1 (en) Method for preparing water non-soluble gels and water non-soluble gels prepared by same method
CN115551932B (en) Superabsorbent polymer and method for producing the same
TWI736927B (en) Superabsorbent polymer composition, superabsorbent polymer and method for producing the same
WO2003106513A1 (en) Water-absorbing resin
JP4581367B2 (en) Manufacturing method of absorbent resin

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant