(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性エチレン系不飽和単量体を重合させたベース樹脂を表面架橋させた架橋重合体、および前記架橋重合体の製造過程で架橋されなかった高分子である水可溶成分を含む高吸水性樹脂であって、
前記高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％ＮａＣｌ溶液２００ｍＬに２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させた後に溶出された溶液で測定した水可溶成分に対して、重量平均分子量が１００，０００〜３００，０００である水可溶成分の重量平均分子量（Ｍ）のログ値に対する分子量分布（ｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇＭ））が０．８６以下であり、
前記水可溶成分が高吸水性樹脂全体に対して５重量％以下で含まれる高吸水性樹脂であって、
前記ベース樹脂は、アクリル酸、光重合開始剤、および炭素数２〜１０のポリオールのポリ（メタ）アクリレートおよび炭素数２〜１０のポリオールのポリ（メタ）アリルエーテルからなる群より選択される一つ以上の内部架橋剤を含むモノマー組成物に紫外線照射して重合させて得られた重合体であり、
前記架橋重合体は、前記ベース樹脂１００重量部に対して表面架橋剤としてアルキレンカーボネート０．０５〜５重量部を混合して１８０〜２００℃で４０〜８０分間表面処理を実施して得られた樹脂である
高吸水性樹脂。
【請求項２】
前記高吸水性樹脂は、２６〜３７ｇ／ｇの保水能、および２０〜２６ｇ／ｇの加圧吸収能を有し、
前記保水能は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４１．２に従って測定したものであり、前記加圧吸収能は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４２．２に従って測定したものである、請求項１に記載の高吸水性樹脂。
【請求項３】
アクリル酸、光重合開始剤、および炭素数２〜１０のポリオールのポリ（メタ）アクリレートおよび炭素数２〜１０のポリオールのポリ（メタ）アリルエーテルからなる群より選択される一つ以上の内部架橋剤を含むモノマー組成物に光重合を行って含水ゲル状重合体を形成する段階と、
前記含水ゲル状重合体を乾燥する段階と、
前記乾燥された重合体を粉砕する段階と、
粉砕された重合体１００重量部に対して表面架橋剤としてアルキレンカーボネート０．０５〜５重量部を混合して１８０〜２００℃で４０分〜８０分間加熱することによって表面架橋反応を行う段階と、
を含む請求項１に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高吸水性樹脂およびその製造方法に関する。より詳細には、他の物性の低下なしに優れた通液性を有する高吸水性樹脂およびその製造方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１３年９月３０日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−０１１６６８２号の出願日の利益を主張し、その内容の全部は本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
高吸水性樹脂（Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ、ＳＡＰ）とは、自重の５百〜１千倍程度の水分を吸収できる機能を有する合成高分子物質であり、開発会社ごとにＳＡＭ（Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）、ＡＧＭ（Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｇｅｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）などそれぞれ異なるように命名している。このような高吸水性樹脂は、生理用具として実用化し始め、現在は乳幼児用紙おむつなど衛生用品以外に、園芸用土壌保水材、土木・建築用止水材、育苗用シート、食品流通分野における新鮮度保持剤、および湿布用などの材料として幅広く使用されている。
【０００４】
このような高吸水性樹脂を製造する方法としては、逆相懸濁重合による方法または水溶液重合による方法などが知られている。逆相懸濁重合については、例えば、日本特開昭５６−１６１４０８、特開昭５７−１５８２０９、および特開昭５７−１９８７１４などに開示されている。水溶液重合による方法としては、さらに、多軸を備えた粉練り機内で重合ゲルを破断、冷却しながら重合する熱重合方法、および高濃度水溶液をベルト上で紫外線などを照射して重合と乾燥を同時に行う光重合方法などが知られている。
【０００５】
このような重合反応を経て得られた含水ゲル状重合体は一般に乾燥工程を経て粉砕した後、粉末状の製品で市販される。
【０００６】
一方、高吸水性樹脂の製造過程で架橋化されなかった高分子である水可溶成分が生成されるが、このような水可溶成分の含量が高い場合、高吸水性樹脂の溶液吸収特性を高める長所がある反面、高吸水性樹脂が液体と接触時、簡単に溶出されて表面がねばねばになるか、または接触する皮膚に悪い影響を与える原因にもなる。また、水可溶成分の含量が高い場合、溶出された水可溶成分が高吸水性樹脂の表面の大部分に存在するようになって高吸水性樹脂をねばねばにして溶液を他の高吸水性樹脂へ迅速に伝達する能力である通液性が減少するようになる。
【０００７】
したがって、高い吸収特性を維持しながらも通液性に優れた高吸水性樹脂の開発が要求される実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本特開昭５６−１６１４０８号公報
【特許文献１】日本特開昭５７−１５８２０９号公報
【特許文献１】日本特開昭５７−１９８７１４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，  Ｆ．  Ｌ．  ａｎｄ  Ｇｒａｈａｍ，  Ａ．  Ｔ．の著書“Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｕｐｅｒ  ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ（１９９８）のｐ１６１
【非特許文献２】Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｓｃｈｗａｌｍの著書“ＵＶ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ：Ｂａｓｉｃｓ，  Ｒｅｃｅｎｔ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，２００７）のｐ１１５
【非特許文献２】Ｏｄｉａｎの著書‘Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ，１９８１）'のｐ２０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の一実施形態は、保水能または加圧吸水能の低下がなく、膨潤時にも通液性に優れた高吸水性樹脂を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の一実施形態は、前記高吸水性樹脂の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は、水溶性エチレン系不飽和単量体を重合させたベース樹脂を表面架橋させた架橋重合体、および水可溶成分を含む高吸水性樹脂であって、前記高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％ＮａＣｌ溶液２００ｍＬに２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させた後に溶出された溶液で測定した水可溶成分に対して、重量平均分子量が１００，０００〜３００，０００である水可溶成分の重量平均分子量（Ｍ）のログ値に対する分子量分布（ｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇＭ））が０．８６以下であり、前記水可溶成分が高吸水性樹脂全体に対して５重量％以下で含まれる高吸水性樹脂を提供する。
【００１３】
また、本発明は、水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含むモノマー組成物に熱重合または光重合を行って含水ゲル状重合体を形成する段階と、前記含水ゲル状重合体を乾燥する段階と、
前記乾燥された重合体を粉砕する段階と、
粉砕された重合体に表面架橋剤および水を含む表面架橋溶液を混合して１８０〜２００℃で加熱することによって表面架橋反応を行う段階と、
を含む高吸水性樹脂の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の高吸水性樹脂および高吸水性樹脂の製造方法によれば、向上した透過率を有しながらも、保水能または加圧吸水能の低下がなく、膨潤時にも通液性に優れた高吸水性樹脂を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるところ、特定の実施形態を例示し、以下で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定するものでなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むものと理解しなければならない。
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る高吸水性樹脂および高吸水性樹脂の製造方法について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の一実施形態による高吸水性樹脂は、水溶性エチレン系不飽和単量体を重合させたベース樹脂を表面架橋させた架橋重合体、および水可溶成分を含む高吸水性樹脂であって、前記高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％ＮａＣｌ溶液２００ｍＬに２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させた後に溶出された溶液で測定した水可溶成分に対して、重量平均分子量が１００，０００〜３００，０００である水可溶成分の重量平均分子量（Ｍ）のログ値に対する分子量分布（ｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇＭ））が０．８６以下であり、前記水可溶成分が高吸水性樹脂全体に対して５重量％以下で含まれることを特徴とする。
【００１８】
高吸水性樹脂の製造過程で架橋化されなかった高分子である水可溶成分が生成される。前記水可溶成分は、重合時に用いる開始剤の含量、重合温度、架橋剤の含量、表面架橋工程条件などにより水可溶成分の全体含量および水可溶成分の分子量に大きな差を示すようになる。
【００１９】
このような水可溶成分の含量が高い場合、高吸水性樹脂の吸収能力が向上する長所がある反面、高吸水性樹脂が液体との接触時、簡単に溶出されておむつなどの表面がねばねばになるか、または皮膚などに損傷を与える原因にもなる。一方、水可溶成分の含量が高い場合、溶出された水可溶成分の大部分が高吸水性樹脂の表面に残留し、高吸水性樹脂をねばねばにして通液性が減少するようになる。このような吸収能と通液性は相反する特性であり、このような２つの特性が共に向上した高吸水性樹脂は非常に優れた物性を有することができる。特に、例えば、おむつの厚さがスリム化する最近の傾向を考慮すれば、前記特性が一層重要になる。
【００２０】
一方、高吸水性樹脂において水可溶成分は、重合時に架橋化が不完全であって架橋化されなかった状態で存在することもできる。しかし、大部分の水可溶成分は、乾燥過程で架橋剤が分解されたりまたは主高分子鎖が切れて発生することもできる。この場合、架橋化された鎖よりは、一側は架橋されたが、他側は架橋されなかったため、自由な高分子鎖の形態で熱により高分子鎖が分解されると水可溶成分として溶出されるようになる。このような水可溶成分は、特に高吸水性樹脂がおむつなどの製品に適用されて用いられる時、液体を吸収する膨潤状態で通液性や不快感が問題となる。
【００２１】
そこで、本発明の高吸水性樹脂は、前記水可溶成分の分子量に応じた含量分布を調節することによって、高い保水能および優れた通液性を有し、膨潤時に溶出される水可溶成分が最小化されて不快感が減少することができる。高吸水性樹脂は、膨潤されながら樹脂内に混合されている水可溶成分が溶出され、初期には低分子量の水可溶成分が溶出され、溶出時間が長くなるほど、高分子量の水可溶成分が溶出されるようになるが、特に、１時間膨潤時には１０万〜３０万の分子量を有する水可溶成分が最も多く溶出される。したがって、１時間膨潤時の水可溶成分量に主な影響を与える分子量１０万〜３０万の水可溶成分の量を調節することによって、１時間膨潤時の水可溶成分量を減少させることができるという事実を発見して本発明に至るようになった。
【００２２】
つまり、本発明の高吸水性樹脂は、前記高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％のＮａＣｌ溶液２００ｍＬに２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させた後に測定した時、重量平均分子量（Ｍ）が１００，０００〜３００，０００の範囲である水可溶成分において、割合（ｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇ  Ｍ））が０．８６以下である。より具体的には、本発明の高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％ＮａＣｌ溶液２００ｍＬに２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させた後、ＧＰＣを用いて分子量分布を測定した時、重量平均分子量（Ｍ）が１００，０００〜３００，０００範囲である水可溶成分において、割合（ｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇ  Ｍ））が０．８６以下、好ましくは約０．８以下である。
【００２３】
また、本発明の一実施形態によれば、前記溶出された水可溶成分の含量は、高吸水性樹脂全体の重量に対して約５重量％以下、好ましくは約４重量％以下であってもよい。
【００２４】
前記高吸水性樹脂が前述のような水可溶成分の含量および分子量による含量分布を有する時、膨潤時に溶出される水可溶成分が最小化されて不快感が減少することができる。
【００２５】
そして、前記高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４１．２に従って測定した保水能が約２６〜約３７ｇ／ｇであってもよく、好ましくは約２８〜約３５ｇ／ｇであってもよい。
【００２６】
また、前記高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４２．２に従って測定した加圧吸収能が約２０〜約２６ｇ／ｇ、好ましくは約２２〜約２５ｇ／ｇであってもよい。
【００２７】
なお、前記高吸水性樹脂は、約５〜約２００秒、好ましくは約１０〜約１００秒、より好ましくは約１０〜約３０秒の透過率を有してもよい。
【００２８】
前記透過率は、塩水（０．９％ＮａＣｌ水溶液）が膨潤された高吸水性樹脂をどれくらい良好に透過するかを示す尺度であり、文献（Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，  Ｆ．Ｌ．  ａｎｄ  Ｇｒａｈａｍ，  Ａ．Ｔ．，  “Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ”  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ（１９９８），  ｐａｇｅ  １６１）に記述された方法によって、０．２ｇの高吸水性樹脂粉末を３０分間膨潤させた後、３ｐｓｉの圧力を加えた後、０．９％塩水溶液が透過するのにかかる時間を測定して評価する。
【００２９】
前述のような特性を有する本発明の高吸水性樹脂は、表面架橋反応と関連した条件を調節して達成することができる。水可溶成分は、重合時に用いる開始剤の含量、重合温度、架橋剤の含量、表面架橋工程条件などにより水可溶成分の全体含量および水可溶成分の分子量に大きな差を示すようになる。従来、水可溶成分を調節するために知られた方法としては、ベース樹脂の重合後に中和などの後工程を実施したり、添加剤を混合する方法、架橋剤含量を増加させる方法などがある。しかし、これらの方法は、全体的な高吸水性樹脂の生産性を低下させたり吸収特性を低下させるという短所がある。
【００３０】
一方、本発明によれば、追加の工程や添加剤の投入なしに表面架橋工程の条件を調節することによって水可溶成分の含量分布を調節し、これによって高吸水性樹脂の吸収特性と水可溶成分の物性を最適化して均衡をなした樹脂を製造することができる。
【００３１】
そこで、本発明の他の一実施形態による高吸水性樹脂の製造方法は、水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含むモノマー組成物に熱重合または光重合を行って含水ゲル状重合体を形成する段階と、前記含水ゲル状重合体を乾燥する段階と、前記乾燥された重合体を粉砕する段階と、粉砕された重合体に表面架橋剤および水を含む表面架橋溶液を混合して１８０〜２００℃で加熱することによって表面架橋反応を行う段階と、を含む。
【００３２】
本発明の高吸水性樹脂の製造方法において、前記高吸水性樹脂の原料物質であるモノマー組成物は、水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含む。
【００３３】
前記水溶性エチレン系不飽和単量体は、高吸水性樹脂の製造に通常用いられる任意の単量体を特別な制限なく用いることができる。ここには、陰イオン性単量体とその塩、非イオン系親水性含有単量体およびアミノ基含有不飽和単量体およびその４級化物からなる群より選択されるいずれか一つ以上の単量体を用いることができる。
【００３４】
具体的には、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、２−アクリロイルエタンスルホン酸、２−メタアクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸または２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の陰イオン性単量体とその塩；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−置換（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートまたはポリエチレングリコール（メタ）アクリレートの非イオン系親水性含有単量体；および（Ｎ，Ｎ）−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートまたは（Ｎ，Ｎ）−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドのアミノ基含有不飽和単量体およびその４級化物からなる群より選択されたいずれか一つ以上を用いることができる。
【００３５】
より好ましくは、アクリル酸またはその塩、例えば、アクリル酸またはそのナトリウム塩などのアルカリ金属塩を用いることができるが、このような単量体を用いてより優れた物性を有する高吸水性樹脂の製造が可能になる。前記アクリル酸のアルカリ金属塩を単量体として用いる場合、アクリル酸を苛性ソーダ（ＮａＯＨ）のような塩基性化合物で中和させて用いることができる。
【００３６】
前記水溶性エチレン系不飽和単量体の濃度は、前記高吸水性樹脂の原料物質および溶媒を含む単量体組成物に対して約２０〜約６０重量％、好ましくは約４０〜約５０重量％になることができ、重合時間および反応条件などを考慮して適切な濃度になることができる。ただし、前記単量体の濃度が過度に低くなる場合、高吸水性樹脂の収率が低く、経済性に問題が生じるおそれがあり、反対に、濃度が過度に高くなる場合、単量体の一部が析出されたり、重合された含水ゲル状重合体の粉砕時に粉砕効率が低く示されるなど、工程上の問題が生じることがあり、高吸水性樹脂の物性が低下するおそれがある。
【００３７】
本発明の高吸水性樹脂製造方法において重合時に用いられる重合開始剤は、高吸水性樹脂の製造に一般に用いられるものであれば特に限定されない。
【００３８】
具体的に、前記重合開始剤は、重合方法に応じて熱重合開始剤またはＵＶ照射による光重合開始剤を用いることができる。ただし、光重合方法によるとしても、紫外線照射などの照射により一定量の熱が発生し、また、発熱反応である重合反応の進行によりある程度の熱が発生するため、追加的に熱重合開始剤を含むこともできる。
【００３９】
前記光重合開始剤は、紫外線のような光によりラジカルを形成することができる化合物であればその構成の限定なしに用いることができる。
【００４０】
前記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル（ｂｅｎｚｏｉｎ  ｅｔｈｅｒ）、ジアルキルアセトフェノン（ｄｉａｌｋｙｌ  ａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）、ヒドロキシルアルキルケトン（ｈｙｄｒｏｘｙｌ  ａｌｋｙｌｋｅｔｏｎｅ）、フェニルグリオキシレート（ｐｈｅｎｙｌ  ｇｌｙｏｘｙｌａｔｅ）、ベンジルジメチルケタール（Ｂｅｎｚｙｌ  Ｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｋｅｔａｌ）、アシルホスフィン（ａｃｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）およびα−アミノケトン（α−ａｍｉｎｏｋｅｔｏｎｅ）からなる群より選択される一つ以上を用いることができる。一方、アシルホスフィンの具体的な例として、商用のｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ、つまり、２，４，６−トリメチル−ベンゾイル−トリメチルホスフィンオキシド（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−ｂｅｎｚｏｙｌ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ）を用いることができる。より多様な光開始剤に対しては、Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｓｃｈｗａｌｍの著書である “ＵＶ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ：  Ｂａｓｉｃｓ，  Ｒｅｃｅｎｔ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  ２００７年）”のｐ１１５によく明示されており、前述した例に限定されない。
【００４１】
前記光重合開始剤は、前記モノマー組成物に対して約０．０１〜約１．０重量％の濃度で含まれてもよい。このような光重合開始剤の濃度が過度に低い場合、重合速度が遅くなるおそれがあり、光重合開始剤の濃度が過度に高い場合、高吸水性樹脂の分子量が小さくて物性が不均一になるおそれがある。
【００４２】
また、前記熱重合開始剤としては、過硫酸塩系開始剤、アゾ系開始剤、過酸化水素およびアスコルビン酸からなる開始剤群より選択される一つ以上を用いることができる。具体的に、過硫酸塩系開始剤の例としては、過硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ；Ｎａ2Ｓ2Ｏ8）、過硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ；Ｋ2Ｓ2Ｏ8）、過硫酸アンモニウム（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ；（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8）などがあり、アゾ（Ａｚｏ）系開始剤の例としては、２，２−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩（２，２−ａｚｏｂｉｓ（２−ａｍｉｄｉｎｏｐｒｏｐａｎｅ）  ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、２，２−アゾビス−（Ｎ，Ｎ−ジメチレン）イソブチラミジンジヒドロクロライド（２，２−ａｚｏｂｉｓ−（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）ｉｓｏｂｕｔｙｒａｍｉｄｉｎｅ  ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、２−（カルバモイルアゾ）イソブチロニトリル（２−（ｃａｒｂａｍｏｙｌａｚｏ）ｉｓｏｂｕｔｙｌｏｎｉｔｒｉｌ）、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロライド（２，２−ａｚｏｂｉｓ［２−（２−ｉｍｉｄａｚｏｌｉｎ−２−ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ］  ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、４，４−アゾビス−（４−シアノ吉草酸）（４，４−ａｚｏｂｉｓ−（４−ｃｙａｎｏｖａｌｅｒｉｃ  ａｃｉｄ））などがある。より多様な熱重合開始剤に対しては、Ｏｄｉａｎの著書である‘Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ，  １９８１）’のｐ２０３によく明示されており、前述した例に限定されない。
【００４３】
前記熱重合開始剤は、前記モノマー組成物に対して約０．００１〜約０．５重量％の濃度で含まれてもよい。このような熱重合開始剤の濃度が過度に低い場合、追加的な熱重合がほとんど起こらず、熱重合開始剤の追加による効果が微小であるおそれがあり、熱重合開始剤の濃度が過度に高い場合、高吸水性樹脂の分子量が小さく、物性が不均一になるおそれがある。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、前記モノマー組成物は、高吸水性樹脂の原料物質として内部架橋剤をさらに含むことができる。前記内部架橋剤としては、前記水溶性エチレン系不飽和単量体の水溶性置換基と反応可能な官能基を１個以上有すると共に、エチレン性不飽和基を１個以上有する架橋剤；あるいは前記単量体の水溶性置換基および／または単量体の加水分解により形成された水溶性置換基と反応可能な官能基を２個以上有する架橋剤を用いることができる。
【００４５】
前記内部架橋剤の具体的な例としては、炭素数８〜１２のビスアクリルアミド、ビスメタアクリルアミド、炭素数２〜１０のポリオールのポリ（メタ）アクリレートまたは炭素数２〜１０のポリオールのポリ（メタ）アリルエーテルなどが挙げられ、より具体的には、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリレート、エチレンオキシ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシ（メタ）アクリレート、グリセリンジアクリレート、グリセリントリアクリレート、トリメチロールトリアクリレート、トリアリルアミン、トリアリールシアヌレート、トリアリルイソシアネート、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールおよびプロピレングリコールからなる群より選択された一つ以上を用いることができる。
【００４６】
このような内部架橋剤は、前記モノマー組成物に対して約０．０１〜約０．５重量％の濃度で含まれて、重合された高分子を架橋させることができる。
【００４７】
本発明の製造方法において、高吸水性樹脂の前記モノマー組成物は、必要に応じて増粘剤（ｔｈｉｃｋｅｎｅｒ）、可塑剤、保存安定剤、酸化防止剤などの添加剤をさらに含むことができる。
【００４８】
前述した水溶性エチレン系不飽和単量体、光重合開始剤、熱重合開始剤、内部架橋剤および添加剤のような原料物質は、溶媒に溶解されたモノマー組成物溶液の形態で準備され得る。
【００４９】
この時、使用可能な前記溶媒は、前述した成分を溶解可能であればその構成の限定なしに用いることができ、例えば、水、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、トルエン、キシレン、ブチロラクトン、カルビトール、酢酸メチルセロソルブおよびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどから選択された１種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
前記溶媒は、モノマー組成物の総含量に対して前述した成分を除いた残量で含まれてもよい。
【００５１】
一方、このようなモノマー組成物を熱重合または光重合して含水ゲル状重合体を形成する方法も、通常用いられる重合方法であれば特に構成の限定がない。
【００５２】
具体的に、重合方法は、重合エネルギー源に応じて大きく熱重合および光重合に区分され、通常、熱重合を行う場合、ニーダー（ｋｎｅａｄｅｒ）のような攪拌軸を有する反応機で行われ、光重合を行う場合、移動可能なコンベヤーベルトを備えた反応機で行われ得るが、前述した重合方法は一例に過ぎず、本発明は前述した重合方法に限定されない。
【００５３】
一例として、前述のように攪拌軸を備えたニーダー（ｎｅａｄｅｒ）のような反応機に、熱風を供給したり反応機を加熱して熱重合をして得られた含水ゲル状重合体は、反応機に備えられた攪拌軸の形態に応じて、反応機排出口に排出される含水ゲル状重合体は、数ｃｍ〜数ｍｍ形態であってもよい。具体的に、得られる含水ゲル状重合体の大きさは、注入されるモノマー組成物の濃度および注入速度などにより多様に示され得るが、通常、重量平均粒径が２〜５０ｍｍである含水ゲル状重合体が得られる。
【００５４】
また、前述のように移動可能なコンベヤーベルトを備えた反応機で光重合を行う場合、通常、得られる含水ゲル状重合体の形態は、ベルトの幅を有するシート状の含水ゲル状重合体であってもよい。この時、重合体シートの厚さは、注入される単量体組成物の濃度および注入速度により変わるか、通常、約０．５〜約５ｃｍの厚さを有するシート状の重合体が得られるように単量体組成物を供給することが好ましい。シート状の重合体の厚さが過度に薄い程度に単量体組成物を供給する場合、生産効率が低くて好ましくなく、シート状の重合体の厚さが５ｃｍを超える場合には、過度に厚い厚さによって、重合反応が厚さの全体にかけて均一に起こらないおそれがある。
【００５５】
この時、このような方法で得られた含水ゲル状重合体の通常の含水率は、約４０〜約８０重量％であってもよい。一方、本明細書全体で「含水率」とは、含水ゲル状重合体の全体重量に対して占める水分の含量で、含水ゲル状重合体の重量から乾燥状態の重合体の重量を引いた値を意味する。具体的には、赤外線加熱を通じて重合体の温度を上げて乾燥する過程で、重合体中の水分蒸発による重量減少分を測定して計算された値と定義する。この時、乾燥条件は、常温から約１８０℃まで温度を上昇させた後、１８０℃に維持する方式であり、総乾燥時間は温度上昇段階５分を含む２０分と設定して、含水率を測定する。
【００５６】
次に、得られた含水ゲル状重合体を乾燥する段階を行う。
【００５７】
この時、必要に応じて前記乾燥段階の効率を高めるために、乾燥前に粗粉砕する段階をさらに経ることができる。
【００５８】
この時、用いられる紛砕機の構成に限定はないが、具体的に、垂直型切断機（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｒ）、ターボカッター（Ｔｕｒｂｏ  ｃｕｔｔｅｒ）、ターボグラインダー（Ｔｕｒｂｏ  ｇｒｉｎｄｅｒ）、回転切断式紛砕機（Ｒｏｔａｒｙ  ｃｕｔｔｅｒ  ｍｉｌｌ）、切断式紛砕機（Ｃｕｔｔｅｒ  ｍｉｌｌ）、円板紛砕機（Ｄｉｓｃ  ｍｉｌｌ）、断片破砕機（Ｓｈｒｅｄ  ｃｒｕｓｈｅｒ）、破砕機（Ｃｒｕｓｈｅｒ）、チョッパー（ｃｈｏｐｐｅｒ）および円板式切断機（Ｄｉｓｃ  ｃｕｔｔｅｒ）からなる粉砕機器群より選択されるいずれか一つを含むことができるが、前述した例に限定されない。
【００５９】
この時、粉砕段階は、含水ゲル状重合体の粒径が約２〜約１０ｍｍになるように粉砕することができる。
【００６０】
粒径を２ｍｍ未満に粉砕するのは、含水ゲル状重合体の高い含水率のため技術的に容易でなく、また粉砕された粒子間に互いに凝集する現象が現れることもある。一方、粒径を１０ｍｍ超過に粉砕する場合、後に行われる乾燥段階の効率増大効果が微小である。
【００６１】
前記のように粉砕されたり、あるいは粉砕段階を経なかった重合直後の含水ゲル状重合体に対して乾燥を行う。この時、前記乾燥段階の乾燥温度は、約１５０〜約２５０℃であってもよい。乾燥温度が１５０℃未満である場合、乾燥時間が過度に長くなり、最終形成される高吸水性樹脂の物性が低下するおそれがあり、乾燥温度が２５０℃を超える場合、過度に重合体表面だけが乾燥されて、後に行われる粉砕工程で微粉が発生することもあり、最終形成される高吸水性樹脂の物性が低下するおそれがある。したがって、前記乾燥は、 好ましくは、約１５０〜約２００℃の温度で、より好ましくは、約１６０〜約１８０℃の温度で行われてもよい。
【００６２】
一方、乾燥時間の場合には、工程効率などを考慮して、約２０〜約９０分間行われてもよいが、これに限定されない。
【００６３】
前記乾燥段階の乾燥方法も含水ゲル状重合体の乾燥工程で通常用いられるものであれば、その構成の限定なしに選択して用いることができる。具体的には、熱風供給、赤外線照射、極超短波照射、または紫外線照射などの方法で乾燥段階を行うことができる。このような乾燥段階進行後の重合体の含水率は、約０．１〜約１０重量％であってもよい。
【００６４】
次に、このような乾燥段階を経て得られた乾燥された重合体を粉砕する段階を行う。
【００６５】
粉砕段階後に得られる重合体粉末は、粒径が約１５０〜約８５０μｍであってもよい。このような粒径に粉砕するために用いられる紛砕機は、具体的に、ピンミル（ｐｉｎ  ｍｉｌｌ）、ハンマーミル（ｈａｍｍｅｒ  ｍｉｌｌ）、スクリューミル（ｓｃｒｅｗ  ｍｉｌｌ）、ロールミル（ｒｏｌｌ  ｍｉｌｌ）、ディスクミル（ｄｉｓｃ  ｍｉｌｌ）またはジョグミル（ｊｏｇ  ｍｉｌｌ）などを用いることができるが、前述した例に本発明が限定されない。
【００６６】
そして、このような粉砕段階の以降に最終製品化される高吸水性樹脂粉末の物性を管理するために、粉砕後に得られる重合体粉末を粒径に応じて分級する別途の過程を経ることができる。好ましくは、粒径が約１５０〜約８５０μｍである重合体を分級して、このような粒径を有する重合体粉末だけに対して表面架橋反応段階を経て製品化することができる。
【００６７】
次に、粉砕された重合体に表面架橋剤および水を含む表面架橋溶液を混合して表面架橋反応を行う。
【００６８】
表面架橋は、粒子内部の架橋結合密度と関連して高吸水性高分子粒子の表面付近の架橋結合密度を増加させる段階である。一般に、表面架橋剤は、高吸水性樹脂粒子の表面に塗布される。したがって、この反応は高吸水性樹脂粒子の表面上で起こり、これは粒子内部には実質的に影響を与えずに粒子の表面上における架橋結合性は改善させる。したがって、表面架橋結合された高吸水性樹脂粒子は、内部より表面付近でより高い架橋結合度を有する。
【００６９】
この時、前記表面架橋剤としては、重合体が有する官能基と反応可能な化合物であればその構成の限定がない。
【００７０】
好ましくは、生成される高吸水性樹脂の特性を向上させるために、前記表面架橋剤として多価アルコール化合物；エポキシ化合物；ポリアミン化合物；ハロエポキシ化合物；ハロエポキシ化合物の縮合産物；オキサゾリン化合物類；モノ−、ジ−またはポリオキサゾリジノン化合物；環状ウレア化合物；多価金属塩；およびアルキレンカーボネート化合物からなる群より選択される１種以上を用いることができる。
【００７１】
具体的に、多価アルコール化合物の例としては、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−またはポリエチレングリコール、モノプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，３，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、グリセロール、ポリグリセロール、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、および１，２−シクロヘキサンジメタノールからなる群より選択される１種以上を用いることができる。
【００７２】
また、エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテルおよびグリシドールなどを用いることができ、ポリアミン化合物類としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミンおよびポリアミドポリアミンからなる群より選択される１種以上を用いることができる。
【００７３】
そして、ハロエポキシ化合物としては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンおよびα−メチルエピクロロヒドリンを用いることができる。一方、モノ−、ジ−またはポリオキサゾリジノン化合物としては、例えば、２−オキサゾリジノンなどを用いることができる。
【００７４】
そして、アルキレンカーボネート化合物としては、エチレンカーボネートなどを用いることができる。これらをそれぞれ単独で用いることもでき、互いに組み合わせて用いることもできる。一方、表面架橋工程の効率を上げるために、これらの表面架橋剤の中で１種以上の多価アルコール化合物を含んで用いることが好ましく、より好ましくは、炭素数２〜１０の多価アルコール化合物類を用いることができる。
【００７５】
前記添加される表面架橋剤の含量は、具体的に追加される表面架橋剤の種類や反応条件に応じて適切に選択され得るが、通常、重合体１００重量部に対して、約０．００１〜約５重量部、好ましくは約０．０１〜約３重量部、より好ましくは、約０．０５〜約２重量部を用いることができる。
【００７６】
表面架橋剤の含量が過度に少ない場合、表面架橋反応がほとんど起こらず、重合体１００重量部に対して、５重量部を超える場合、過度な表面架橋反応の進行により吸収能力および物性の低下現象が発生するおそれがある。
【００７７】
前記表面架橋剤の混合時、追加的に水を共に混合して表面架橋溶液の形態に混合することができる。水を添加する場合、表面架橋剤が重合体に均一に分散される利点がある。この時、追加される水の含量は、表面架橋剤の均一な分散を誘導し、重合体粉末の凝集現象を防止すると同時に、架橋剤の表面浸透深さを最適化するための目的で重合体１００重量部に対して、約１〜約１０重量部の比率で添加することが好ましい。
【００７８】
また、前記表面架橋溶液は、追加的に金属塩、シリカなどの物質をさらに含むことができる。
【００７９】
前記表面架橋溶液を重合体に添加する方法に対してはその構成の限定はない。前記表面架橋溶液と重合体粉末を反応槽に入れて混合したり、重合体粉末に前記表面架橋溶液を噴射する方法、連続運転されるミキサーに重合体と前記表面架橋溶液を連続的に供給して混合する方法などを用いることができる。
【００８０】
前述のように水可溶成分は、重合時に用いる開始剤の含量、重合温度、架橋剤の含量、表面架橋工程条件などにより水可溶成分の全体含量および水可溶成分の分子量に大きな差を示すようになるが、本発明によれば、表面架橋工程時に温度を特定の範囲内に調節することによって、前述のような水可溶成分の分布を有する高吸水性樹脂を製造することができる。
【００８１】
本発明の高吸水性樹脂の製造方法によれば、前記表面架橋溶液を混合した重合体粒子に対して約１８０〜約２００℃、好ましくは約１８０〜約１９０℃の温度に昇温して表面架橋反応を行う。反応温度が前記範囲内にある時、前述した水可溶成分の特性を有する高吸水性樹脂が得られる。
【００８２】
また、架橋反応時間は、約１５〜約９０分、好ましくは約２０〜約８０分間加熱させることによって表面架橋結合反応および乾燥が同時に行われ得る。架橋反応時間が１５分未満と過度に短い場合、架橋反応が十分に行われないおそれがあり、架橋反応時間が９０分を超える場合、過度な表面架橋反応によって、重合体粒子の損傷による物性低下が発生するおそれがある。
【００８３】
表面架橋反応のための昇温手段は特に限定されない。熱媒体を供給したり、熱源を直接供給して加熱することができる。この時、使用可能な熱媒体の種類としては、スチーム、熱風、熱油のような昇温した流体などを用いることができるが、本発明はこれに限定されず、また供給される熱媒体の温度は、熱媒体の手段、昇温速度および昇温目標温度を考慮して適切に選択することができる。一方、直接供給される熱源としては、電気を通じた加熱、ガスを通じた加熱方法があるが、本発明は前述した例に限定されない。
【００８４】
前述のような本発明の製造方法により製造された高吸水性樹脂は、前記高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％ＮａＣｌ溶液２００ｍＬに２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させた後に測定した時、溶出された水可溶成分の含量が５％以下であり、ＧＰＣで測定した時、重量平均分子量が１００，０００〜３００，０００である水可溶成分の重量平均分子量（Ｍ）のログ値に対する分子量分布（ｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇ  Ｍ））が０．９以下に得られる。
【００８５】
また本発明の製造方法により製造された高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４１．２に従って測定した保水能が約２６ｇ／ｇ〜約３７ｇ／ｇ、好ましくは約２８ｇ／ｇ〜約３５ｇ／ｇであり、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４２．２の方法でより測定した加圧吸収能が約２０ｇ／ｇ〜約２６ｇ／ｇ、好ましくは約２２ｇ／ｇ〜約２５ｇ／ｇで、優れた保水能および加圧吸収能を示す。
【００８６】
前記のように本発明の製造方法によれば、膨潤時にも優れた通液性を有し、保水能と加圧吸収能などの物性を低下させることなく高吸水性樹脂を製造することができる。
【００８７】
本発明を下記の実施例により詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例により限定されない。
【００８８】
＜実施例＞
実施例１
アクリル酸（水溶性エチレン系不飽和単量体）１００重量部、アクリル酸１００重量部を基準に、ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｉｇａｃｕｒｅ  ６５１（光重合開始剤）０．０３重量部およびポリエチレングリコールジアクリレート（架橋剤）０．３重量部を含むモノマー組成物を準備した。前記モノマー組成物を１０ｃｍの幅、２ｍの長さを有し、５０ｃｍ／ｍｉｎの速度で回転する回転式ベルト上に、５００ｍＬ／ｍｉｎ〜２，０００ｍＬ／ｍｉｎの供給速度で供給した。
【００８９】
前記モノマー組成物の供給と同時に１０ｍＷ／ｃｍ2の強さを有する紫外線を照射して、６０秒間重合反応を進行した。重合反応の進行後、ミートチョッパー（ｍｅａｔ  ｃｈｏｐｐｅｒ）方法により切断し、コンベクションオーブン（ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｎ）を用いて１６０℃で５時間乾燥した。以降、粉砕、分級して粒径が１５０〜８５０μｍ範囲である重合体を得た。
【００９０】
前記重合体１００重量部に対してエチレンカーボネート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて１９０℃で４０分間表面処理反応を行うことによって高吸水性樹脂を製造した。
【００９１】
実施例２
前記実施例１の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて２００℃で４０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例１と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【００９２】
実施例３
実施例１の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて１８０℃で８０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例１と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【００９３】
実施例４
アクリル酸（水溶性エチレン系不飽和単量体）１００重量部、アクリル酸１００重量部を基準に、ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｉｇａｃｕｒｅ  ６５１（光重合開始剤）０．０３重量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（架橋剤）０．５重量部、および１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（架橋剤）０．１重量部を含むモノマー組成物を準備した。前記モノマー組成物を１０ｃｍの幅、２ｍの長さを有し、５０ｃｍ／ｍｉｎの速度で回転する回転式ベルト上に、５００ｍＬ／ｍｉｎ〜２，０００ｍＬ／ｍｉｎの供給速度で供給した。
【００９４】
前記モノマー組成物の供給と同時に１０ｍＷ／ｃｍ2の強さを有する紫外線を照射して、６０秒間重合反応を進行した。重合反応の進行後、ミートチョッパー方法により切断し、コンベクションオーブンを用いて１６０℃で５時間乾燥した。以降、粉砕、分級して粒径が１５０〜８５０μｍ範囲である重合体を得た。
【００９５】
前記重合体１００重量部に対してエチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて１９０℃で４０分間表面処理反応を行うことによって高吸水性樹脂を製造した。
【００９６】
実施例５
実施例４の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて２００℃で４０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例４と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【００９７】
実施例６
実施例４の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて１８０℃で８０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例４と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【００９８】
比較例１
実施例１の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて２１０℃で２０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例１と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【００９９】
参考例１
実施例１の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて１７５℃で９０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例１と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【０１００】
比較例２
実施例４の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて２１０℃で２０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例４と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【０１０１】
参考例２
実施例４の重合体１００重量部に対して、エチレンカーボネート０．４重量部、メタノール５重量部、水４重量部を混合してコンベクションオーブンを用いて１７５℃で９０分間表面処理反応を行ったことを除いては、実施例４と同様な方法で高吸水性樹脂を製造した。
【０１０２】
＜実験例＞
透過率、保水能および加圧吸収能の測定比較
透過率は、文献（Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，  Ｆ．Ｌ．  ａｎｄ  Ｇｒａｈａｍ，  Ａ．Ｔ．，  “Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ”  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ（１９９８），  ｐａｇｅ  １６１）に記述された方法により０．９％塩水溶液を用いて０．３ｐｓｉ荷重下に測定した。
【０１０３】
より具体的な測定方法について説明すると、実施例、参考例および比較例で製造された高吸水性樹脂（以下、サンプルという）の中で、３００〜６００μｍの粒径を有する粒子０．２ｇを取って準備されたシリンダーに投入し、ここに５０ｇの０．９％塩水溶液（ｓａｌｉｎｅ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を投入し、３０分間放置した。以降、０．３ｐｓｉ重量の錘を０．９％塩水溶液を吸収した高吸水性樹脂に載置して１分間放置した。以降、シリンダーの下に位置したストップコック（ｓｔｏｐｃｏｃｋ）を開けて０．９％塩水溶液がシリンダーに予め表示された上限線から下限線を通過する時間を測定した。すべての測定は、２４±１℃の温度および５０±１０％の相対湿度下で実施した。
【０１０４】
前記上限線から下限線を通過する時間をそれぞれのサンプルに対して、高吸水性樹脂の投入なしに測定して下記式１により透過率を計算した。
【０１０５】
［式１］
透過率（ｓｅｃ）＝時間（サンプル）−時間（高吸水性樹脂の投入なしに測定）
保水能測定は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４１．２に従った。３０〜５０メッシュで分級したサンプル０．２ｇをティーバッグに入れて３０分間０．９％塩水溶液に浸した後、２５０Ｇに設定された遠心分離機で３分間水を除去し、重量を測って高吸水性樹脂が保有している水の量を測定する方式で保水能を測定した。
【０１０６】
加圧吸収能測定方法は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ２４２．２に従った。具体的に、８５０〜１５０μｍであるサンプル０．９ｇをＥＤＡＮＡ法で規定するシリンダーに均一に分布した後、ピストンと錘で２１ｇ／ｃｍ2の圧力で加圧した後、０．９％塩水溶液を１時間吸収した量で加圧吸収能を計算した。
【０１０７】
前記方法で測定した実施例、参考例および比較例の保水能、加圧吸収能、および透過率を下記表１に示した。
【０１０８】
【表１】
0006473162.tif 000002
【０１０９】
水可溶成分の分析
実施例、参考例および比較例で製造された高吸水性樹脂１ｇを２５０ｍＬの三角フラスコに入れた後、０．９％ＮａＣｌ溶液２００ｍＬで２５℃で５００ｒｐｍで攪拌する条件により１時間膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させ、溶出された溶液をフィルターペーパー（ｆｉｌｔｅｒ  ｐａｐｅｒ）を通過させた後、１００μＬを取ってＧＰＣ装置に注入して測定した。ＧＰＣは、Ｗｙａｔｔ  ＤＡＷＮ  ＥＯＳ、Ｗｙａｔｔ  Ｏｐｔｉｌａ  ｂＤＳＰ、Ｗａｔｅｒｓ、Ｗｙａｔｔ社の機器を使用し、カラムは、Ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｘ２、溶媒としては、０．１ＭのＮａＮＯ3／０．０２Ｍのリン酸緩衝液（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｂｕｆｆｅｒ）を使用し、流速０．８ｍＬ／ｍｉｎ、温度６０℃の条件によりスタンダード（Ｓｔａｎｄａｒｄ）にポリアクリル酸（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）が使用された。
【０１１０】
分析結果は、ｌｏｇ  Ｍ（Ｍは、溶出された水可溶成分の分子量）に対するｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇ  Ｍ）で出力され、ｌｏｇ  Ｍ値をＭ値に換算して１０万、２０万、３０万の分子量に対するｄｗｔ／ｄ（ｌｏｇ  Ｍ）値を得た。
【０１１１】
前記実施例、参考例および比較例の水可溶成分の測定結果を下記表２に示した。
【０１１２】
【表２】
0006473162.tif 000003