고흡수성 수지의 제조 방법

【관련 출원 (들 )과의 상호 인용】

본 출원은 2015년 11월 17일자 한국 특허 출원 제 1으2015ᅳ 0161157호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며， 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

【기술분야】

본 발명은 흡인력 (suct ion power )이 우수한 고흡수성 수지의 제조 방법에 관한 것이다.

【배경기술】

고흡수성 수지 (super absorbent polymer , SAP)란 자체 무게의 약 5백 내지 1천배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 합성 고분자 물질로서， SAM (Super Absorbency Mater i al ) , AGM( Absorbent Gel Mater i al ) 등으로도 불리우고 있다. 고흡수성 수지는 생리 용구로 실용화되기 시작해서， 현재는 어린이용 종이 기저귀 등의 위생 용품， 원예용 토양 보수제， 토목용 지수재 육묘용 시트， 식품 유통 분야에서의 신선도 유지제 등 다양한 재료로 널리 사용되고 있다. 이러한 고흡수성 수지를 제조하는 방법으로는 역상 현탁 중합에 의한 방법 또는 수용액 증합에 의한 방법 등이 알려져 있다. 그 중 역상 현탁 중합을 통한 고흡수성 수지의 제조에 대해서는 예를 들면 일본 특개소 56- 161408 , 특개소 57-158209， 및 특개소 57-198714 등에 개시되어 있다. 그리고， 수용액 중합을 통한 고흡수성 수지의 제조는 여러 개의 축이 구비된 반죽기 내에서 함수겔상 중합체를 파단 및 냉각하면서 중합하는 열 중합 방법과， 벨트 상에서 고농도의 수용액에 자외선 등을 조사하여 중합과 건조를 동시에 행하는 광 중합 방법 등이 알려져 있다. 한편， 기저귀 등과 같은 생리 용구의 중요한 성능에는 흡수 속도 ( Intake t ime)와 Wet Back이 있다. 기저귀가 점차 박막화 됨에 따라 이에 사용되는 고흡수성 수지로 흡수된 물질의 효율적인 확산이 가능하도록 투수성이 중요하게 대두되고 있으며， 기저귀의 Dryness가 좋아지기 위해서 pulp로부터 ur ine을 끌어을 수 있는 흡인력 개선이 중요하다. 흡인력을 높이기 위해서는 고흡수성 수지의 내부 가교도를 낮추고 표면에 실리카 또는 무기물입자 함량을 줄여야 한다. 하지만， 이 경우 흡인력을 제외한 나머지 물성， 예컨대 가압 흡수능 또는 겔 베드 투과을의 저하를 피할 수 없다. 따라서， 고흡수성 수지의 다른 물성의 저하 없이 흡인력을 높일 수 있는 제조방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

【발명의 내용】

【해결하려는 과제】

본 발명은 흡인력 (suet i on power )이 우수한 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

【과제의 해결 수단】

상기 과제를 해결하기 위하여， 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다:

1) 수용성 에틸렌계 불포화 단량체， 중합 개시제， 게 1 가교제 및 발포제를 포함하는 단량체 조성물을 중합 및 가교하여 함수겔상 중합체를 형성하는 단계，

2) 상기 함수겔상 중합체를 건조하는 단계，

3) 상기 건조된 중합체를 분쇄하는 단계， 및

4) 상기 분쇄된 증합체를 제 2 가교제의 존재 하에 170 내지 250 ^° C에서 50분 이상 반응시켜 표면 가교 반응하는 단계를 포함하는，

고흡수성 수지의 제조 방법 . 고흡수성 수지가 수분을 흡수하는 속도를 '흡인력 ( suct i on power ) '라고 하며， 후술할 바와 같이 고흡수성 수지 1 g이 5분 동안 흡수한 염수량으로 평가할 수 있다. 기저귀와 같은 생리용구에서， 소변이 먼저 펄프에 흡수된 다음 펄프로부터 고흡수성 수지로 흡수되는 구조로 되어 있다ᅳ 이에 따라 고흡수성 수지가 빠른 시간 내에 펄프로부터 소변을 흡수하여야 사용자의 착용감이 높아지므로， 흡인력은 고흡수성 수지에 있어 중요한 물성이다. 그러나， 흡인력을 높이기 위해서는 고흡수성 수지의 내부 가교도를 낮추고 표면에 실리카 또는 무기물입자 함량을 줄여야 하는데， 이는 고흡수성 수지의 나머지 물성， 예컨대 가압 흡수능 또는 겔 베드 투과율의 저하를 초래한다. 이에 본 발명에서는 후술할 바와 같이 함수겔상 중합체의 형성 과정에서 발포제를 사용하고， 또한 함수겔사 중합체의 표면 가교시 고은 조건을 사용하여 고흡수성 수지의 다른 물성의 저하 없이 흡인력을 높일 수 있다는 특징이 있다. 이하， 각 단계별로 본 발명을 상세히 설명한다. 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로부터 함수겔상 중합체를 형성하는 단계 (단계 1)

먼저， 상기 고흡수성 수지의 제조 방법에는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로부터 함수겔상 중합체를 형성하는 단계가 포함된다. 상기 단량체 조성물에 포함되는 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:

[화학식 1] 상기 화학식 1에서，

¾는 불포화 결합을 포함하는 탄소수 2 내지 5의 알킬 그룹이고，

M ¹ 는 수소원자, 1가또는 2가 금속， 암모늄기 또는 유기 아민염이다. 바람직하게는， 상기 수용성 에틸렌계 블포화 단량체는 아크릴산， 메타크릴산， 및 이들 산의 1가 금속염， 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 이처럼 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로 아크릴산 또는 그 염을 사용할 경우 흡수성이 향상된 고흡수성 수지를 얻을 수 있어 유리하다. 그 외， 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로는 무수말레인산， 푸말산， 크로톤산， 이타콘산， 2-아크릴로일에탄 술폰산， 2- 메타아크릴로일에탄술폰산， 2- (메트)아크릴로일프로판술폰산 또는 2ᅳ (메타)아크릴아미드 -2-메틸 프로판 술폰산， (메트)아크릴아미드， N- 치환 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2ᅳ 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 메특시폴리에틸렌글리콜

(메트)아크릴레이트， 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트， (Ν,Ν)- 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트， (Ν ,Ν)-디메틸아미노프로필

(메트)아크릴아미드 등이 사용될 수 있다. 여기서， 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 산성기를 가지며， 상기 산성기의 적어도 일부가 증화된 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 단량체를 수산화나트륨， 수산화칼륨， 수산화암모늄 등과 같은 알칼리 물질로 부분적으로 중화시킨 것이 사용될 수 있다. 이때， 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중화도는 40 내지 95 몰%， 또는 40 내지 80 몰 ¾>, 또는 45 내지 75 몰%일 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. 또한， 상기 단량체 조성물 중 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는 중합 시간 및 반웅 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 증합 반웅에서 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 함수겔상 중합체의 분쇄시 분쇄 효율이 떨어지는 등 공정상 문제가 생길 수 있고， 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다. 한편， 상기 단량체 조성물에는 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되는 중합 개시제가 포함될 수 있다. 비제한적인 예로， 상기 중합 개시제로는 중합 방법에 따라 열 중합 개시제 또는 광 중합 개시제 등이 사용될 수 있다. 다만， 광 중합 방법에 와하더라도， 자외선 조사 등에 의해 일정량의 열이 발생하고， 또한 발열 반응인 중합 반웅의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로， 열 증합 개시게가 추가로 포함될 수 있다. 여기서, 상기 광 중합 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 ( a -aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물이 사용될 수 있다. 그 중 아실포스핀의 구체 예로서， 상용하는 lucirin TP0, 즉， 2, 4，6ᅳ트리메틸 -벤조일ᅳ트리메틸 포스핀 옥入 이드 (2,4，6— trimethyl一 benzoyl一 tr imethyl phosphine oxide)가 사용될 수 있다. 보다 다양한 광 중합 개시제에 대해서는 Reinhold Schwa lm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)' '의 115 페이지에 개시되어 있으며， 이를 참조할 수 있다. 또한， 상기 열 중합 개시제로는 과황산염계 개시제， 아조계 개시제， 과산화수소， 및 아스코르빈산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물이 사용될 수 있다. 구체적으로， 과황산염계 개시제로는 과황산나트륨 (Sodium persulfate; Na ₂ S ₂ 0 ₈ ) , 과황산칼륨 (Potassium persulfate; K ₂ S ₂ 0 ₈ ) , 과황산암모늄 (Ammonium persulfate; (NH4) ₂ S ₂ 0 ₈ ) 등을 예로 들 수 있다. 또한， 아조 (Azo)계 개시제로는 2, 2-아조비스— (2ᅳ 아미디노프로판)이염산염 (2,2-azobis(2-amidinopropane) di hydrochloride)， 2 , 2-아조비스 -(Ν， Ν-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드 (2， 2ᅳ azobis-(N,N-dimethyl ene ) i s obu t yr am i d i ne dihydrochlor ide) , 2ᅳ

(카바모일아조)이소부티로니트릴 (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2- 아조비스 [2ᅳ(2-이미다졸린 -2-일)프로판] 디하이드로클로라이드 (2，2- azobis[2-(2-imidazol in-2-yl )propane] dihydrochlor ide) , 4，4一아조비스一 (4-시아노발레릭 산) (4，4— azobis_(4-cyanovaleric acid)) 등을 예로 들 수 있다. 보다 다양한 열 중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 "Principle of Polymerization(Wiley, 1981년)' '의 203 페이지에 개시되어 있으며， 이를 참조할 수 있다. 이러한 중합 개시제는 상기 단량체 조성물에 대하여 약 0.001 내지 1 중량 %의 농도로 첨가될 수 있다. 즉， 상기 증합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고 최종 제품에 잔존 모노머가 다량으로 추출될 수 있어 바람직하지 않다. 반대로， 상기 증합 개시제의 농도가 지나치게 높을 경우 네트워크를 이루는 고분자 체인이 짧아져 수가용 성분의 함량이 높아지고 가압 흡수능이 낮아지는 등 수지의 물성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다. 한편， 상기 단량체 조성물에는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합에 의한 수지의 물성을 향상시키기 위한 게 1 가교제 (내부 가교제)를 포함한다. 상기 가교제는 함수겔상 중합체를 내부 가교시키기 위한 것으로서， 상기 함수겔상 중합체의 표면을 가교시키기 위한 가교제 (표면 가교제)와 구분된다. 상기 내부 가교제로는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합시 가교 결합의 도입을 가능케 하는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 비제한적인 예로， 상기 내부 가교제로 Ν,Ν ' -메틸렌비스아크릴아미드， 트리메틸를프로판 트리 (메트)아크릴레이트， 에틸렌글리콜 다이 (메트)아크릴레이트， 폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트， 프로필렌글리콜 다이 (메트)아크릴레이트， 폴리프로필렌글리콜 (메트)아크릴레이트， 부탄다이을다이 (메트)아크릴레이트， 부틸렌글리콜다이 (메트)아크릴레이트， 다이에틸렌글리콜 다이 (메트)아크릴레이트， 핵산다이을다이 (메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 다이 (메트)아크릴레이트， 트리프로필렌글리콜 다이 (메트)아크릴레이트， 테트라에틸렌글리콜 다이 (메트)아크릴레이트， 다이펜타에리스리를 펜타아크릴레이트， 글리세린 트리 (메트)아크릴레이트， 펜타에리스를 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르， 프로필렌 글리콜， 글리세린 , 또는 에틸렌카보네이트와 같은 다관능성 가교제가 단독 사용 또는 2 이상 병용될 수 있으며， 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 내부 가교제는 상기 단량체 조성물에 대하여 약 0.001 내지 1 중량 %의 농도로 첨가될 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 수지의 흡수력이 낮아져 흡수체로서는 바람직하지 않게 될 수 있다. 한편， 상기 단량체 조성물은 고흡수성 수지의 흡인력을 향상시키기 위하여 또한 발포제를 포함한다. 상기 발포제는 함수겔상 중합체를 형성하는 과정에서 기체를 발생시켜 함수겔상 중합체를 발포시키는 것으로, 이에 따라 함수겔상 중합체의 내부에 미세 기공을 도입할 수 있다. 이에 따라 고흡수성 수지의 다른 물성의 저하 없이 흡인력을 높일 수 있다. 상기 발포제는 상기 함수겔상 중합체의 형성시 적용되는 온도 조건에서 기체를 발생시킬 수 있는 물질이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로， 소디움 바이카보네이트 (sodium bi carbonate , SBC) , 4 , 4 ' - 옥시비스 (벤젠술포닐 하이드라지드 ) (4， 4 ' -Oxyb i s(benzenesul fonyl hydrazi de) , OBSH) , p-틀루엔술포닐 하이드라지드 (p-Toluenesul fonyl hydrazide , TSH) , 슈가 에스터 (sugar ester ) 및 아세톤 (acetone)으로 구성되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 발포제는 상기 단량체 조성물에 대하여 약 0.001 내지 1 중량%의 농도로 첨가될 수 있다. . 이 밖에도， 상기 단량체 조성물에는 필요에 따라 증점제， 가소제， 보존 안정제, 산화 방지제 등의 첨가제가 더 포함될 수 있다. 그리고， 이러한 단량체 조성물은 전술한 단량체， 중합 개시제， 제 1 가교제 등의 원료 물질이 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， 시클로핵사논， 시클로펜타논， 디에틸렌글리콜모노메틸에테르， 디에틸렌글리콜에틸에테르， 를루엔， 자일렌, 부티로락톤， 카르비를， 메틸셀로솔브아세테이트， N, N-디메틸아세트아미드， 또는 이들의 흔합물 등 사용될 수 있다. 그리고， 상기 단량체 조성물의 중합을 통한 함수겔상 중합체의 형성은 통상적인 중합 방법으로 수행될 수 있으며， 그 공정은 특별히 한정되지 않는다. 비제한적인 예로, 상기 중합 방법은 중합 에너지원의 종류에 따라 크게 열 중합과 광 중합으로 나뉘는데， 상기 열 중합을 진행하는 경우에는 니더 (kneader )와 같은 교반축을 가진 반웅기에서 진행될 수 있으며， 광 중합을 진행하는 경우에는 이등 가능한 컨베이어 벨트가 구비된 반웅기에서 진행될 수 있다. 일 예로, 교반축이 구비된 니더와 같은 반웅기에 상기 단량체 조성물을 투입하고， 여기에 열풍을 공급하거나 반웅기를 가열하여 열 중합함으로써 함수겔상 중합체를 얻을 수 있다. 이때， 반웅기에 구비된 교반축의 형태에 따라 반웅기 배출구로 배출되는 함수겔상 중합체는 수 밀리미터 내지 수 센티미터의 입자로 얻어질 수 있다. 구체적으로， 얻어지는 함수겔상 중합체는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도 등에. 따라 다양한 형태로 얻어질 수 있는데， 통상 (중량 평균) 입경이 2 내지 50 mm인 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다. 그리고， 다른 일 예로， 이동 가능한 컨베이어 벨트가 구비된 반웅기에서 상기 단량체 조성물에 대한 광 중합을 진행하는 경우에는 시트 형태의 함수겔상 중합체가 얻어질 수 있다. 이때 상기 시트의 두께는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도에 따라 달라질 수 있는데， 시트 전체가 고르게 중합될 수 있도록 하면서도 생산 속도 등을 확보하기 위하여， 통상적으로 0 :5 내지 5 cm의 두께로 조절되는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법으로 형성되는 함수겔상 중합체는 약 40 내지 80 중량 %의 함수율을 나타낼 수 있다. 여기서， 함수율은 함수겔상 증합체의 전체 중량에서 수분이 차지하는 중량으로서， 함수겔상 증합체의 증량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값일 수 있다. 구체적으로， 적외선 가열을 통해 중합체의 온도를 을려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분 증발에 따른 무게 감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의될 수 있다. 이때， 건조 조건은 상온에서 약 180 ^° C까지 은도를 상승시킨 뒤 180 ^° C에서 유지하는 방식으로 총 건조 시간은 온도 상승 단계 5분을 포함하여 20분으로 설정될 수 있다. 함수겔상중합체를 건조하는 단계 (단계 2)

한편， 상기 고흡수성 수지의 제조 방법에는 전술한 단계를 통해 형성된 함수겔상 중합체를 건조하는 단계가 포함된다. 여기서， 필요에 따라， 상기 건조 단계의 효율을 높이기 위해， 상기 건조 전에 상기 함수겔상 중합체를 분쇄 (조분쇄)하는 단계를 더 거칠 수 있다. 비제한적인 예로， 상기 조분쇄에 이용 가능한 분쇄기로는 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)， 초퍼 (chopper), 원판식 절단기 (Disc cutter) 등을 예로 들 수 있다. 이때， 상기 조분쇄는 상기 함수겔상 중합체의 입경이 2 내지 10隱가 되도록 수행될 수 있다. 즉， 건조 효율의 증대를 위하여 상기 함수겔상 중합체는 10 mm 이하의 입자로 분쇄되는 것이 바람직하다. 하지만， 과도한 분쇄시 입자간 웅집 현상이 발생할 수 있으므로， 상기 함수겔상 중합체는 2 mm 이상의 입자로 분쇄되는 것이 바람직하다. 그리고， 이와 같이 함수겔상 중합체의 건조 단계 전에 조분쇄 단계를 거치는 경우， 중합체는 함수율이 높은 상태이기 때문에 분쇄기의 표면에 증합체가 들러붙는 현상이 나타날 수 있다. 이러한 현상을 최소화하기 위하여， 상기 조분쇄 단계에는， 필요에 따라， 스팀， 물， 계면활성제， Clay 나 Silica 등의 미분 응집 방지제; 과황산염계 개시제， 아조계 개시제， 과산화수소， 및 아스코르빈산와 같은 열중합 개시제， 에폭시계 가교제， 디올 (diol)류 가교제， 2 관능기 또는 3 관능기 이상의 다관능기의 아크릴레이트를 포함하는 가교제， 수산화기를 포함하는 1관능기의 화합물과 같은 가교제가 첨가될 수 있다. 한편， 상기와 같이 조분쇄 혹은 중합 직후의 함수겔상 중합체에 대한 건조는 120 내지 250 ^° C , 또는 150 내지 200 ^° C， 또는 160 내지 180 ^° C의 온도 하에서 수행될 수 있다 (이때， 상기 은도는 건조를 위해 공급되는 열 매체의 온도 또는 건조 공정에서 열 매체 및 중합체를 포함하는 건조 반웅기 내부의 온도로 정의될 수 있다ᅳ) . 즉， 건조 온도가 낮아 건조 시간이 길어질 경우 최종 수지의 물성이 저하될 수 있는데， 이를 방지하기 위하여 건조 온도는 12CTC 이상인 것이 바람직하다. 또한， 건조 온도가 필요 이상으로 높을 경우 함수겔상 중합체의 표면만 건조되어 후술할 분쇄 공정에서 미분 발생이 많아질 수 있고， 최종 수지의 물성이 저하될 수 있는데， 이를 방지하기 위하여 건조 온도는 250 t 이하인 것이 바람직하다. 이때， 상기 건조 단계에서의 건조 시간은 특별히 한정되지 않으나， 공정 효율 등을 고려하여 상기 건조 온도 하에서 20분 내지 90 분으로 조절될 수 있다. 그리고， 상기 건조 단계의 건조 방법 역시 함수겔상 중합체의 건조 공정으로 통상적으로 사용될 수 있는 것이라면 그 구성이 한정없이 적용 가능하다. 구체적으로， 상기 건조 단계는 열풍 공급， 적외선 조사， 극초단파 조사， 또는 자외선 조사 등의 방법이 적용될 수 있다. 이와 같은 방법으로 건조된 중합체는 약 0. 1 내지 10 중량 %의 함수율을 나타낼 수 있다. 즉， 중합체의 함수율이 0. 1 중량 % 미만인 경우 과도한 건조로 인한 제조 원가의 상승 및 가교 중합체의 분해 (degradat ion)가 일어날 수 있어 유리하지 않다. 그리고， 중합체의 함수율이 10 중량 %를 초과할 경우 후속 공정에서 불량이 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 건조된 중합체를분쇄하는 단계 (단계 3)

전술한 단계를 통해 건조된 중합체를 분쇄하는 단계가 수행된다. 상기 분쇄 단계는 건조된 증합체의 표면적으로 최적화하기 위한 단계로서， 분쇄된 중합체의 입경이 150 내지 850 되도록 수행할 수 있다. 이때 분쇄기로는 핀 밀 (pin mill), 해머 밀 (hammer mill), 스크류 밀 (screw mill), 를 밀 (roll mill), 디스크 밀 (disc mill), 조그 밀 (jog mill) 등 통상의 것이 사용될 수 있다. 또한, 최종 제품화되는 고흡수성 수지의 물성을 관리하기 위하여， 상기 분쇄 단계를 통해 얻어지는 중합체 입자에서 150 내지 850 의 입경을 갖는 입자를 선택적으로 분급하는 단계가 더 수행될 수 있다. 분쇄된 중합체를표면 가교하는 단계 (단계 4)

전술한 단계를 통해 분쇄된 중합체를 제 2 가교제에 의해 표면 가교하^ 단계가 수행된다. 상기 표면 가교는 제 2 가교제 (표면 가교제)의 존재 하에 상기 분쇄된 중합체의 표면에 가교 반응을 유도함으로써， 보다 향상된 물성을 갖는 고ᅳ흡수성 수지를 형성시키는 단계이다. 이러한 표면 가교를 통해 상기 분쇄된 중합체 입자의 표면에는 표면 가교층이 형성된다. 상기 표면 개질은 중합체 입자 표면의 가교 결합 밀도를 증가시키는 통상의 방법으로 수행될 수 있으며， 예를 들어， 게 2 가교제 (표면 가교제)를 포함하는 용액과 상기 분쇄된 중합체를 흔합하여 가교 반응시키는 방법으로 수행될 수 있다. 여기서 상기 제 2 가교제는 상기 중합체가 갖는 관능기와 반응 가능한 화합물로서， 그 구성은 특별히 한정되지 않는다. 다만， 비제한적인 예로， 상기 제 2 가교제는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르， 글리세를 폴리글리시딜 에테르， 프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르， 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 에틸렌글리콜， 다이에틸렌글리콜， 프로필렌글리콜， 트리에틸렌 글리콜， 테트라 에틸렌 글리콜， 프로판 다이올， 다이프로필렌글리콜， 폴리프로필렌글리콜， 글리세린, 폴리글리세린, 부탄다이올， 헵탄다이을, 핵산다이을 트리메틸를프로판， 펜타에리스리콜， 소르비를， 칼슘 수산화물 , 마그네슘 수산화물， 알루미늄 수산화물 , 철 수산화물， 칼슘 염화물， 마그네슴 염화물， 알루미늄 염화물， 및 철 염화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다. 이때， 상기 게 2 가교제의 함량은 가교제의 종류나 반응 조건 등에 따라 적절히 조절될 수 있으며， 바람직하게는 상기 분쇄된 중합체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부로 조절될 수 있다. 상기 거】 2 가교제의 함량이 지나치게 낮아지면， 표면 가교가 제대로 이루어지지 못해， 최종 수지의 물성이 저하될 수 있다. 반대로 과량의 제 2 가교제가 사용되면 과도한 표면 가교 반웅으로 인해 수지의 흡수력이 오히려 저하될 수 있어 바람직하지 않다. 한편， 상기 표면 가교 단계는， 상기 제 2 가교제와 분쇄된 중합체를 반응조에 넣고 흔합하는 방법 , 분쇄된 중합체에 제 2 가교제를 분사하는 방법， 연속적으로 운전되는 믹서에 분쇄된 중합체와 제 2 가교제를 연속적으로 공급하여 흔합하는 방법 등 통상적인 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 제 2 가교제를 첨가할 때 추가적으로 물이 첨가될 수 있다. 이처럼 제 2 가교제와 물이 함께 첨가됨으로써 제 2 가교제의. 고른 분산이 유도될 수 있고， 중합체 입자의 뭉침 현상이 방지되고， 중합체 입자에 대한 제 2 가교제의 침투 깊이가 보다 최적화할 수 있다. 이러한 목적 및 효과를 고려하여， 게 2 가교제와 함게 첨가되는 물의 함량은 상기 분쇄된 중합체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 조절될 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 표면 가교는 180 내지 250 ^° C에서 수행하는 것을 특징으로 한다. 앞서 단계 1에서 발포제에 의하여 내부 기공을 형성하였기 때문에， 고흡수성 수지의 표면에도 내부 기공에 의한 표면적이 넓어져 있어 고온에서 표면 가교를 수행하여 표면 가교 밀도를 높아는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는， 상기 표면 가교는 190°C 이상이고， 240 ^° C 이하， 230 ^° C 이하， 220 ^° C 이하， 210 ^° C 이하， 또는 200 ^° C 이하에서 수행한다. 또한， 상기 표면 가교 반응은 50분 이상 진행될 수 있다. 즉, 최소 한도의 표면 가교 반웅을 유도하면서도 과도한 반응시 중합체 입자가 손상되어 물성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 전술한 표면 가교 반응의 조건으로 진행될 수 있다. 또한， 상기 반웅은 120분 이하, 100분 이하， 또는 60분 이하에서 진행될 수 있다. 고흡수성 수지

상술한 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 고흡수성 수지는 흡인력이 높다는 특징이 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 흡인력 ( suct ion power )이 15.0 mL/g 이상이다. 상기 흡인력은 후술할 실험예와 같이 측정할 수 있다. 바람직하게는， 상기 흡인력은 15.5 mL/g 이상, 16.0 mL/g 이상， 16.5 mL/g 이상， 또는 17.0 mL/g 이상이다. 상기 흡인력이 높을수록 고흡수성 수지의 물성이 우수한 것으로 상한에 제한은 없으나, 일례로 18.0 mL/g 이하, 17.9 mL/g 이하， 17.8 mL/g 이하， 17.7 mL/g 이하， 17.6 mL/g 이하, 또는 17.5 mL/g 이하일 수 있다. 또한， 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 상기 흡인력 외에도 겔 베드 투과율 (Gel Bed Permeabi 1 i ty)이 우수하다. 상기 겔 베드 투과율은 후술할 실험예와 같이 측정할 수 있다. 바람직하게는， 상기 겔 베드 투과율은 30 darcy 이상이다. 바람직하게는， 상기 겔 베드 투과율은 31 darcy 이상， 32 darcy 이상， 33 darcy 이상, 34 darcy 이상， 또는 35 darcy 이상이다. 또한， 상기 겔 베드 투과율 값이 높을수록 고흡수성 수지의 물성이 우수한 것으로 상한에 제한은 없으나， 일례로 150 darcy 이하， 140 darcy 이하， 130 darcy 이하， 120 darcy 이하， 110 darcy 이하， 100 darcy 이하， 90 darcy 이하， 80 darcy 이하, 70 darcy 이하， 또는 60 darcy 이하일 수 있다. 또한， 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 상기 흡인력 외에도 가압 흡수능 (Absorbency under Load)이 우수하다. 상기 가압 흡수능은 후술할 실험예와 같이 측정할 수 았다. 바람직하게는, 상기 가압 흡수능은 18.5 gig 이상이다. 바람직하게는， 상기 겔 베드 투과율은 19.0 g/g 이상, 19.5 g/g 이상, 또는 20.0 g/g 이상이다. 또한， 상기 가압 흡수능 값이 높을수록 고흡수성 수지의 물성이 우수한 것으로 상한에 제한은 없으나， 일례로 25 g/g 이하， 24 g/g 이하， 또는 23 g/g 이하일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 상기 흡인력 외에도 보수능 (CRC , Centr i fuge Retent ion Capac i ty)이 우수하다. 상기 보수능은 후술할 실험예와 같이 측정할 수 있다. 바람직하게는, 상기 보수능은 28.0 g/g 이상이다. 바람직하게는， 상기 보수능은 28.5 g/g 이상， 29.0 g/g 이상 29.5 g/g 이상， 30.0 g/g 이상， 30.5 g/g 이상， 또는 31.0 g/g 이상이다. 또한， 상기 보수능 값이 높을수록 고흡수성 수지의 물성이 우수한 것으로 상한에 제한은 없으나， 일례로 40 g/g 이하， 39 g/g 이하， 38 g/g 이하， 37 g/g 이하, 36 g/g 이하, -또는 35 g/g 이하일 수 있다. 또한， 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 상기 흡인력 외에도 볼텍스 (Vortex)가 우수하다. 상기 볼텍스는 후술할 실험예와 같이 측정할 수 있다. 바람직하게는, 상기 볼텍스는 60 s 이하이다. 바람직하게는， 상기 볼텍스는 55 s 이하， 50 s이하， 45 s 이하， 또는 40 s 이하이다. 상기와 같이 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 고흡수성 수지에 요구되는 다른 물성의 저하 없이 흡인력이 우수하다는 특징이 있다.

【발명의 효과】

본 발명에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법은, 고흡수성 수지의 다른 물성의 저하 없이 흡인력을 높일 수 있다는 특징이 있어， 이에 따라 제조되는 고흡수성 수지는 기저귀와 같은 생리 용구의 소재로 유용하게 사용할 수 있다.

【도면의 간단한 설명】 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 겔 베드 투과율 (GBP, Gel Bed Permeability) 측정 장치의 일례를 나타낸 모식도이며, 도 2와 도 3는 각각 겔 베드 투과율 측정 실리더와 메쉬 배치의 일례를 나탄낸 모식도이다.

도 4는 흡인력을 측정하기 위한 장치를 나타낸 것이다.

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

이하， 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들이 제시된다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐， 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다. 비교예 1

부분 중화된 아크릴산 수용액에 내부가교제로

PEGDA(polyethyleneglycol diacrylate) 2300 pm, 열중합 개시제로 과황산칼륨 (potassium persulfate; K ₂ S ₂ 0 ₈ ) 1500 ppm, 과산화수소 100 ppm 및 아스코르빈산 100 ppm을 흔합하고， 열중합 반응을 진행하여 중합된 시트를 얻었다. 중합된 시트를 꺼내어 3 cm X 3 cm의 크기로 자른 후， 미트 쵸퍼 (meat chopper)를 이용하여 다지기 공정 (chopping)을 실시하여 가루 (crumb)를 제조하였다. 상기 가루 (cnimb)을 상하로 풍량 전이가 가능한 오븐에서 건조하였다. 180 ^° C의 핫 에어 (hot air)를 15분은 하방에서 상방으로， 15분은 상방에서 하방으로 흐르게 하여 균일하게 건조하였으며， 건조 후 건조체의 함수량은 2ᅳ 이하게 되도록 하였다. 건조 후， 분쇄기로 분쇄한 다음 분급하여 입경이 150 내지 850 um인 것을 선별하여 베이스 수지를 준비하였다. 이후， 100 g의 베이스 수지에 대하여， 물 4 g, 메탄올 3.5 g, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 (ethyleneglycol diglycidyl ether) 0.15 g, 실리카 (Aerosil 200) 0.10 g을 첨가하여 흔합한 다음， 표면가교 온도로 195 ^° C에서 1시간 동안 반응시키고， 분쇄 후 시브 (sieve)를 이용하여 입경이 150 내지 850 urn의 표면 처리된 고흡수성 수지를 얻었다. 비교예 2

내부가교제로 PEGDA(polyethyleneglycol diacrylate) 4500 ppm을 사용한 것을 제외하고는， 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 실시예 1

발포제로 SBC 1000 ppm을 사용한 것을 제외하고는， 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 실시예 2

발포제로 SBC 1000 ppm을 사용한 것을 제외하고는， 상기 비교예 2와 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 비교예 3

표면가교 온도를 140 ^° C로 한 것을 제외하고는， 비교예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 비교예 4

표면가교 온도를 140 ^° C로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 비교예 5

표면가교 은도를 140 ^° C로 한 것을 제외하고는， 비교예 2와 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 비교예 6

표면가교 온도를 140 ^° C로 한 것을 제외하고는， 실시예 2와 동일한 방법으로 고흡수성 수지를 제조하였다. 실험예

실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여， 다음과 같은 방법으로 물성 평가를 수행하였다. (1) 겔 베드투과율 (GBP, Gel Bed Permeabi l ity)

실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여， 겔 베드 투과율 (GBP , Gel Bed Permeabi U ty)을 측정하였다. GBP 측정방법은 미국특허 등록번호 게 7 , 179 , 851호에 명시되어 있다. 먼저， 겔 베드 투과율 시험을 수행하기 위한 적합한 장치는 도 1에 도시되어 있고， 도 2 및 3에 구체적으로 도시되어 있다. 시험 장치 (28)는 샘플 용기 (일반적으로 30으로 표시됨) 및 피스톤 (일반적으로 35로 표시됨)을 포함한다. 피스톤 (35)은 샤프트의 종축 아래에 천공된 중심 원통형 홀 (40)을 갖는 원통형 렉산 (LEXANR) 샤프트 (38)를 포함한다. 샤프트 (38)의 양 말단은 기계 가공되어 상부 및 하부 말단 (각각 42 및 46으로 지시됨)을 제공한다. 증량 (48로 지시됨)은 한쪽 말단 (42) 위에 존재하고， 이의 중심의 일부분 이상을 통해 천공된 원통형 홀 (48a)을 갖는다. 원형 피스톤 헤드 (50)는 다른 말단 (46) 위에 위치하고， 7개 홀 (60， 이들 각각은 직경 약 0.95 cm를 갖는 것임)의 중심 내부 환 및 14개 홀 (54， 이들 각각은 직경 약 0.95 cm를 갖는 것임)의 중심 외부 환이 제공되어 있다. 홀 (54， 60)은 피스톤 헤드 (50)의 상부로부터 하부까지 천공되어 있다. 피스톤 헤드 (50)는 또한 샤프트 (38)의 말단 (46)을 수용하기 위해 이의 중심에서 천공된 원통형 홀 (62)을 갖는다. 피스톤 헤드 (50)의 하부는 또한 이축 연신된 400메쉬의 스테인레스 강 스크린 (64)으로 피복될 수 있다. 샘플 용기 (30)는 원통 (34) 및 400메쉬 스테인레스 강 피륙 스크린 (66)을 포함하는데， 당해 스크린은 팽팽하게 이축 연신되어 있고 원통의 하부 말단에 부착되어 있다. 고흡수성 중합체 샘플 (도 2에서 68로 표시됨)은 시험 동안 원통 (34) 내부의 스크린 (66) 위에 지지되어 있다. 원통 (34)은 투명한 렉산 (LEXANR) 막대 또는 동등한 재료로 천공되거나 렉산 관재 또는 동등한 재료로 절단될 수 있고， 내부 직경이 약 6 cm (예: 약 28.27 cm ² 의 단면적)이고 벽 두께가 약 0.5 cm이며 높이가 약 10 cm이다. 배수 홀 (도시되지 않음)은 원통으로부터 액체를 배수시키기 위해 스크린 (66) 상부 약 7.8 cm 높이에서 원통 (34)의 측벽에 형성되어， 스크린 (66) 상부 약 7.8 cm에서 샘플 용기 중의 유체 수준을 유지시킨다. 피스톤 헤드 (50)는 렉산 막대 또는 동등한 재료로 기계 가공되고， 대략 16 誦의 높이 및 소정 크기의 직경을 가져ᅳ 원통 (34) 내부에 이를 최소 벽 공간으로 맞추면서 여전히 자유롭게 미끄러진다. 샤프트 (38)는 렉산 막대 또는 동등한 재료로 기계 가공되고， 약 2.22 cm의 외부 직경 및 약 0.64 _cm 의 내부 직경을 갖는다. 샤프트 상부 말단 (42)은 길이가 약 2.54 cm이고 직경이 약 1.58 cm이며， 이에 의해 환상 슬더 (47)를 형성하여 중량 (48)을 지지한다. 환상 중량 (48)은 내부 직경이 약 1.59 cm이어서， 샤프트 (38)의 상부 말단 (42)으로 미끄러지고 그 위에 형성된 환상 슬더 (47) 위에 존재한다. 환상 중량 (48)은 스테인레스 강으로 제조되거나， 증류수 중의 0.9 중량 ¾ 염화나트륨인 시험 용액의 존재하에 내부식성인 다른 .적합한 재료로 제조될 수 있다. 피스톤 (35) 및 환상 중량 (48 의 합한 중량은 대략 596 g에 상당하고， 이는 흡수성 구조물 샘플 (68)에 적용된 압력이 약 28.27 cm ² 의 샘플 면적에 대해 약 0.3 psi 또는 약 20.7 g/cin ² 인 것에 상웅한다. 시험 용액을 하기 기재된 시험 동안 시험 장치에 유동시키는 경우， 샘폴 용기 (30)는 일반적으로 16메쉬 강성 스테인레스 강 지지체 스크린 (도시되지 않음) 위에 체류한다. 또는， 샘플 용기 (30)는， 지지체 환이 용기 하부로부터의 유동을 제한하지 않도록， 원통 (34)과 실질적으로 동일한 직경 크기를 갖는 지지체 환 (도시되지 않음) 위에 체류한다. 자유 팽윤 조건 하에 겔 베드 투과율 시험을 수행하가 위해, 중량 (48)이 상부에 배치된 피스톤 (35)을 중공 샘플 용기 (30)에 배치하고， 중량 (48)의 하부로부터 원통 (34)의 상부까지의 높이를 0.01 瞧까지 적합한 계측 정확도를 갖는 캘리퍼로 측정한다. 다중 시험 장치를 사용하는 경우, 각 샘플 용기 (30)의 중공 높이를 측정하고 피스톤 (35) 및 중량 (48)이 사용된 트택을 유지하는 것이 중요하다. 동일한 피스톤 (35) 및 중량 (48)은， 고흡수성 증합체 샘플 (68)이 포화 후에 수 팽윤될 때의 측정에 사용되어야 한다. 시험되는 샘플은 고흡수성 재료 입자로부터 제조되며， 이는 US 표준 30메쉬 스크린을 통해 예비 스크리닝되고 US 표준 50 메쉬 스크린 위에 유지된다. 따라서， 시험 샘플은 약 300 내지 약 600 卿 크기 범위의 입자를 포함한다; 입자는 수동으로 또는 자동으로 예비 스크리닝할 수 있다. 샘플 약 2.0 g을 샘플 용기 (30)에 넣은 다음， 피스톤 (35) 및 중량 (48)의 부재하에 용기를 약 60분의 기간 동안 시험 용액에 침지하여 샘플을 포화시키고 샘플을 제한 하중 없이 팽윤시킨다. 이 기간 말기에， 피스톤 (35) 및 중량 (48)을 샘플 용기 (30) 중의 포화 샘플 (68) 위에 배치한 다음， 샘플 용기 (30)， 피스톤 (35) , 중량 (48) 및 샘플 (68)을 용액으로부터 제거한다. 포화 샘플 (68)의 두께는， 앞서 사용한 동일한 클리퍼 또는 계측기 (단， 영점은 초기 높이 측정치로부터 변하지 않음)를 사용하여， 중량 (48)의 하부로부터 원통 (34)의 상부까지 높이를 다시 측정함으로써 결정된다. 중공 샘플 용기 (30) , 피스톤 (35) 및 높이 (48)의 측정으로 수득한 높이 측정치를 샘플 (48)의 포화 후에 수득한 높이 측정치로부터 뺀다. 수득되는 값은 두께 또는 팽윤 샘플의 높이 ( "H" )이다. 투과율 측정은 시험 용액의 유동을 포화 샘플 (68)， 피스톤 (35) 및 중량 (48)이 내부에 구비된 샘플 용기 (30)에 전달함으로써 개시한다. 시험 용액의 용기로의 유동 속도를 조절하여. 샘플 용기의 하부 위에 약 7.8 cm의 유체 높이를 유지한다. 샘플 (68)을 통과하는 용액의 양 대 시간을 중량 측정으로 측정한다. 데이타 포인트는， 유체 수준이 약 7.8 cm 높이에서 안정화되어 유지되는 경우， 20초 이상 동안 매초 수집한다. 팽윤 샘플 (68)을 통한 유동 속도 (Q)는， 샘플 (68)을 통과하는 유체 (g) 대 시간 (초)의 선형 최소 제곱 근사값에 의해 g/s 단위로 측정한다. 투과율 (다르시)은 다음 계산식 1에 따라 계산한다.

[계산식 1]

K = [QxHXMu]/[AxRhoXP]

상기 계산식 1에서， K는 투과율 (cuf)이고， Q는 유동 속도 (g/속도)이며， H는 샘플의 높이 (cm)이고， Mu는 액체 점도 (poise) (시험에 사용된 시험 용액에 있어서 대략 1 cps)이며， A는 액체 유동에 대한 단면적 (ciif)이고, Rho는 액체 밀도 (g/citf) (당해 시험에 사용된 시험 용액에 대해)이며， P는 정수압 (dynes/cuf) (통상적으로 약 3， 923 dynes/cuf)이다. 정수압은 다음 계산식 2로 계산한다.

[계산식 2]

P = Rho g h

상기 계산식 2에서， Rho는 액체 밀도 (g/citf)이고， g는 중량 가속도， 통상적으로 981 cm/sec ² 이며， h는 유체 높이 (예를 들면， 본원에 기재된 투과율 시험의 경우 7.8 cm)이다.

(2) 가압흡수능 (AUL, Absorbency under Load)

실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여 , 다음과 같은 방법으로 0.9 psi의 가압 흡수능 (AUL: Absorbency under Load)을 측정하였다. 먼저， 내경 25 隱의 플라스틱의 원통 바닥에 스테인레스제 400 mesh 철망을 장착시켰다. 상온， 습도 50%의 조건하에서 철망상에 고흡수성 수지 W ₀ (g, 0.16 g)을 균일하게 살포하고 그 위에 5.1 kPa(0.9 psi)의 하중을 균일하게 더 부여할 수 있는 피스톤 (piston)은 외경이 25 隱보다 약간 작고 원통의 내벽과 름이 없고， 상하의 움직임이 방해받지 않게 하였다. 이때 상기 장치의 중량 W ₃ (g)을 측정하였다. 직경 150誦의 페트로 접시의 내측에 직경 90翻로 두께 5扁의 유리 필터를 두고, 0.90 중량 % 염화 나트륨으로 구성된 생리식염수를 유리 필터의 윗면과 동일 레벨이 되도록 하였다. 그 위에 직경 90 mm의 여과지 1장을 실었다. 여과지 위에 상기 측정장치를 싣고， 액을 하중 하에서 1시간 동안 흡수하였다. 1시간 후 측정 장치를 들어을리고， 그 중량 W ₄ (g)을 측정하였다. 이렇게 얻어진 각 질량을 이용하여 다음의 계산식 3에 따라 AUUg/g)를 계산하였다.

[계산식 3]

AUL(g/g) = [W ₄ (g) - W ₃ (g) ] / W ₀ (g)

상기 계산식 3에서，

W ₀ (g)는 흡수성 수지의 무게 (g)이고，

W ₃ (g)는 홉수성 수지의 무게 및 상기 흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합이고，

(g)는 하중 (0.9 psi ) 하에 1시간 동안 상기 흡수성 수지에 수분을 공급한 후의 수분이 흡수된 흡수성 수지의 무게 및 상기 흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합이다.

(3) 흡인력 (SP , Suct ion Power )

도 4와 같은 측정 기구로 SP를 측정하였다. 구체적으로， 측정 기구의 오른편에 내경 20 誦의 유리관 0 mL 눈금까지 염수 (0.9% NaCl )를 채웠다. 측정 기구의 왼편에 내경 50 mm 원기등형 깔대기 바닥에는 100 마이크로미터 glass f i l ter를 장착하고， 23 ^° C , 상대 습도 50%의 조건 하에서 gl ass f i l ter상에 고흡수성 수지 1.0 g을 균일하게 살포하였다. 고흡수성 수지를 살포함과 동시에 측정 기구의 뷰렛의 콕을 열고 5분간 고흡수성 수지 1 g이 흡수한 염수량 (g)을 측정하였다.

(4) 보수능 (CRC, Centri fuge Retent ion Capacity)

EDANA법 WSP 241.2에 따라， 상기 실시예 및 비교예의 수지에 대하여 보수능을 측정하였다. 즉， 실시예 및 비교예를 통해 각각 얻은 수지 W(g) (약 0.2g)을 부직포제의 봉투에 균일하게 넣고 밀봉한 후 상온에서 생리식염수 (0.9 중량 %)에 함침시켰다. 약 30분 경과 후， 원심 분리기를 이용하여 250G의 조건 하에서 상기 봉투로부터 3분간 물기를 빼고, 봉투의 질량 W ₂ (g)을 측정하였다. 또， 수지를 이용하지 않고 동일한 조작을 한 후에 그때의 질량 Kg)을 측정하였다. 얻어진 각 질량을 이용하여 다음과 같은 식에 따라 CRC(g/g)를 산출하였다.

[계산식 4]

CRC (g/g) = {(W ₂ - Wi) / W} - 1 (5) 볼텍스 (Vortex)

50·0±1·0 mL의 0.9% NaCl 용액을 100 mL 비커에 첨가하였다. 실린더형 교반 바 (30 X 6 隱)를 첨가하고， 상기 염류 용액을 600 rpm으로 교반 플레이트 상에서 교반하였다. 2.000±0.010 g의 고흡수성 수지를 가능한 빨리 상기 비커에 첨가하고， 첨가를 시작하면서 스톱워치를 시작하였다. 상기 스톱워치를 상기 흔합물의 표면이 ."고요한 (st ill)" 상태가 되면 멈추었는데， 상기 상태는 표면이 난류를 갖지 않는 것을 의미하는 것으로， 이때 상기 흔합물은 여전히 회전하지만， 입자의 전체 표면이 하나의 단위로서 회전할 것이다. 상기 스톱워치에 표시된 시간을 볼텍스 시간으로서 기록하였다. 상기 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

【표 11

비교예 3 40.3 87 36.7 15.0 16.9 15 91 비교예 4 38.4 70 32. 1 17.0 18.0 19 81 비교예 5 34.2 75 29.9 15.5 20. 1 43 82 비교예 6 35.3 63 29.7 16.3 19.4 39 71

1) B/R: 표면 가교 전의 베이스 수지

2) P/D : 실시예 또는 비교예에서 제조된 최종 고흡수성 수지 상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이， 본 발명에 따라 제조된 고흡수성 수지는 비교예에 비하여 흡인력 (SP)이 현저히 상승하였으며， 흡인력을 제외한 나머지 물성에서 큰 차이가 없거나 오히려 개선됨을 확인할 수 있었다. 따라서， 본 발명에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은 고흡수성 수지의 다른 물성의 저하 없이 흡인력을 높일 수 있다는 특징이 있다.