(57)【要約】  本発明は、高吸水性樹脂およびその製造方法に関する。より詳しくは、優れた吸収性能および吸水速度を示す、微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂およびその製造方法に関する。
2021513589.tif 000002
【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および重合開始剤を含む単量体組成物を熱重合または光重合して含水ゲル状重合体を製造する段階；
前記含水ゲル状重合体を乾燥、粉砕および分級して、１５０μｍ未満の粒径を有する微粉および１５０〜８５０μｍの粒径を有する定常粒子に分級する段階；
フラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維と、前記微粉および水を混合して微粉水溶液を製造する段階；および
前記微粉水溶液を攪拌して微粉再造粒体を製造する段階を含む、高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項２】
前記微粉水溶液は、微粉１００重量部に対して繊維を１重量部以上〜２０重量部未満含む、請求項１に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項３】
前記繊維の長さは１〜２０ｍｍである、請求項１または２に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項４】
前記繊維の幅は１〜１００μｍである、請求項１から３のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項５】
前記合成高分子繊維は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、およびアセテートからなる群から選択される１種以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項６】
前記微粉水溶液は、微粉１００重量部に対して水を５０〜１５０重量部で含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項７】
前記微粉再造粒体を乾燥、粉砕および分級する段階をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項８】
前記粉砕および分級した微粉再造粒体を表面架橋する段階をさらに含む、請求項７に記載の高吸水性樹脂の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法によって製造される、高吸水性樹脂。
【請求項１０】
酸性基を含み、前記酸性基の少なくとも一部が中和した水溶性エチレン系不飽和単量体を重合させた重合体のうち、粒径が１５０μｍ未満の微粉；およびフラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維を混合して再造粒された微粉再造粒体を含む、高吸水性樹脂。
【請求項１１】
前記繊維の少なくとも一部は、微粉再造粒体の粒子内部を貫通して混入している、請求項１０に記載の高吸水性樹脂。
【請求項１２】
前記微粉再造粒体は、微粉１００重量部に対して繊維を１重量部以上〜２０重量部未満含む、請求項１０または１１に記載の高吸水性樹脂。
【請求項１３】
ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４１．３により測定した遠心分離保水能（ＣＲＣ）が３０〜４５ｇ／ｇである、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂。
【請求項１４】
ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４２．３により測定した０．３ｐｓｉの加圧吸水能（ＡＵＬ）が２５〜４０ｇ／ｇである、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂。
【請求項１５】
吸水速度（ｖｏｒｔｅｘ  ｔｉｍｅ）が６０秒以下である、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１８年１２月１１日付の韓国特許出願第１０−２０１８−０１５８９２０号および２０１９年１１月２５日付の韓国特許出願第１０−２０１９−０１５２６５７号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、高吸水性樹脂およびその製造方法に関する。より詳しくは、優れた吸収特性を示す微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂およびその製造方法に関する。
【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って、生理用品として実用化され始め、現在は子供用紙おむつや生理用ナプキンなどの衛生用品の他に園芸用土壌保水剤、土木、建築用止水材、育苗用シート、食品流通分野での鮮度保持剤、および湿布用などの材料に幅広く使用されている。
【０００４】
このような高吸水性樹脂の吸収メカニズムは、高分子電解質の電荷が現れる電気的吸引力の差による浸透圧、水と高分子電解質との間の親和力、高分子電解質イオン間の反発力による分子膨張、および架橋結合による膨張抑制の相互作用によって支配される。すなわち、吸水性樹脂の吸水性は、上述した親和力と分子膨張に依存し、吸水速度は、吸水性高分子自体の浸透圧に大きく左右されるものである。
【０００５】
このような高吸水性樹脂の吸水速度を向上させるために多くの研究が行われている。例えば、大韓民国特許公開第２０１４−００６３４５７号においては、添加剤なしに微粉とベース樹脂だけを使用して微粉再造粒体を製造する段階を含む高吸水性樹脂の製造方法が開示されているが、微粉再造粒体の物性がベース樹脂より低下し、工程が複雑で効率性が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許公開第２０１４−００６３４５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、吸水速度に優れながらも、保水能（ＣＲＣ）や加圧吸水能（ＡＵＰ）などの物性低下を招かない微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂およびそ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】
【０００８】
上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および重合開始剤を含む単量体組成物を熱重合または光重合して含水ゲル状重合体を製造する段階；
前記含水ゲル状重合体を乾燥、粉砕および分級して１５０μｍ未満の粒径を有する微粉および１５０〜８５０μｍの粒径を有する定常粒子に分級する段階；
フラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維と、前記微粉および水を混合して微粉水溶液を製造する段階；および
前記微粉水溶液を攪拌して微粉再造粒体を製造する段階を含む高吸水性樹脂の製造方法を提供する。
【０００９】
前記微粉水溶液は、微粉１００重量部に対して繊維を１重量部以上〜２０重量部未満含むことができる。
【００１０】
前記繊維の長さは１〜２０ｍｍであり得る。
【００１１】
前記繊維の幅は１〜１００μｍであり得る。
【００１２】
前記合成高分子繊維は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、およびアセテートからなる群から選択される１種以上であり得る。
【００１３】
前記微粉水溶液は、微粉１００重量部に対して水を５０〜１５０重量部で含むことができる。
【００１４】
本発明の製造方法は、前記微粉再造粒体を乾燥、粉砕および分級する段階をさらに含むことができる。併せて、前記粉砕および分級した微粉再造粒体を表面架橋する段階をさらに含むことができる。
【００１５】
また、本発明は、前記製造方法によって製造された高吸水性樹脂を提供する。
【００１６】
具体的には、本発明は、酸性基を含み、前記酸性基の少なくとも一部が中和した水溶性エチレン系不飽和単量体を重合させた重合体のうち、粒径が１５０μｍ未満の微粉；およびフラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維を混合して再造粒された微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂を提供する。
【００１７】
前記繊維の少なくとも一部は、微粉再造粒体の粒子内部を貫通して混入され得る。
【００１８】
前記微粉再造粒体は、微粉１００重量部に対して繊維を１重量部以上〜２０重量部未満含むことができる。
【００１９】
前記高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４１．３により測定した遠心分離保水能（ＣＲＣ）が３０〜４５ｇ／ｇであり得る。
【００２０】
前記高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４２．３により測定した０．３ｐｓｉの加圧吸水能（ＡＵＬ）が２５〜４０ｇ／ｇであり得る。
【００２１】
前記高吸水性樹脂は、吸水速度（ｖｏｒｔｅｘ  ｔｉｍｅ）が６０秒以下であり得る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による高吸水性樹脂およびその製造方法によれば、基本的な吸水能に優れながらも、さらに向上した吸水速度を有する高品質の高吸水性樹脂を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例３で製造された高吸水性樹脂の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本明細書で使用される用語は単に例示的な実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」、「備える」または「有する」などの用語は、実施された特徴、段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないことが理解されなければならない。
【００２５】
本発明は、多様な変更が加えられ様々な形態を有し得ることから、特定の実施例を例示して下記に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むことが理解されなければならない。
【００２６】
以下、発明の具体的な実施形態により高吸水性樹脂およびその製造方法についてより詳しく説明する。
【００２７】
本発明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単量体組成物を熱重合または光重合して含水ゲル状重合体を製造する段階；前記含水ゲル状重合体を乾燥、粉砕および分級して、１５０μｍ未満の粒径を有する微粉および１５０〜８５０μｍの粒径を有する定常粒子に分級する段階；フラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維と、前記微粉および水を混合して微粉水溶液を製造する段階；および前記微粉水溶液を攪拌して微粉再造粒体を製造する段階を含む。
【００２８】
参照として、本発明の明細書において、「重合体」または「高分子」は、水溶性エチレン系不飽和単量体が重合された状態のものを意味し、すべての水分含有量の範囲、すべての粒径範囲、すべての表面架橋状態または加工状態を包括することができる。前記重合体のうち、重合後乾燥前の状態のもので含水率（水分含有量）が約４０重量％以上の重合体を含水ゲル状重合体と称することができる。
【００２９】
また、前記重合体のうち、粒径が１５０μｍ未満の重合体を「微粉」と称することができる。微粉は、高吸水性樹脂の製造工程のすべての工程、例えば、重合工程、乾燥工程、乾燥された重合体の粉砕工程、または表面架橋工程などで発生したものを全て包括することができる。
【００３０】
また、「微粉再造粒体」は、前記微粉が凝集した、粒径が１５０μｍ以上である粒子、または前記粒子が多数集まった集合体を意味する。
【００３１】
また、「高吸水性樹脂」は、文脈によって、前記重合体またはベース樹脂自体を意味するか、または前記重合体や前記ベース樹脂に対して追加の工程、例えば、表面架橋、微粉再造粒、乾燥、粉砕、分級などを経て製品化に適した状態にしたものを包括するものとして使用される。
【００３２】
本発明の高吸水性樹脂の製造方法において、まず、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進行して含水ゲル状重合体を形成する。
【００３３】
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。
【００３４】
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使用される任意の単量体を特別な制限なく使用し得る。ここでは、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級化物からなる群から選択されるいずれか一つ以上の単量体を使用し得る。
【００３５】
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級化物からなる群から選択されるいずれか一つ以上を使用し得る。
【００３６】
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使用し得るが、このような単量体を用いることで、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）などの塩基性化合物で中和させて使用し得る。
【００３７】
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％であり得、重合時間および反応条件などを考慮して適切な濃度にすることができる。ただし、前記単量体の濃度が低すぎると高吸水性樹脂の収率が低く経済性に問題が生じ得、逆に濃度が高すぎると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下するなどの工程上の問題が生じ得、高吸水性樹脂の物性が低下することがある。
【００３８】
本発明の高吸水性樹脂の製造方法で重合時に使用される重合開始剤は、高吸水性樹脂の製造に一般に使用されるものであれば特に限定されない。
【００３９】
具体的には、前記重合開始剤は重合方法により熱重合開始剤またはＵＶ照射による光重合開始剤を使用し得る。ただし、光重合方法によっても紫外線照射などの照射によって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ので、追加的に熱重合開始剤を含むこともできる。
【００４０】
前記光重合開始剤は、紫外線などの光によって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く使用し得る。
【００４１】
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）からなる群から選択される一つ以上を使用し得る。一方、アシルホスフィンの具体例として、商用のｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ、すなわち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）を使用し得る。より多様な光開始剤についてはＲｅｉｎｈｏｌｄ  Ｓｃｈｗａｌｍの著書である「ＵＶ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ：Ｂａｓｉｃｓ，Ｒｅｃｅｎｔ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  ２００７年）」ｐ１１５によく明示されており、上述した例に限定されない。
【００４２】
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％の濃度で含まれ得る。このような光重合開始剤の濃度が低すぎると重合速度が遅くなり、光重合開始剤の濃度が高すぎると高吸水性樹脂の分子量が小さく物性が不均一になる。
【００４３】
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から選択される一つ以上を使用し得る。具体的には、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）イソブチルアミジンジヒドロクロリド（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］ジヒドロクロリド（２，２−ａｚｏｂｉｓ［２−（２−ｉｍｉｄａｚｏｌｉｎ−２−ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ］ｄｉｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、４，４−アゾビス−（４−シアノバレリン酸）（４，４−ａｚｏｂｉｓ−（４−ｃｙａｎｏｖａｌｅｒｉｃ  ａｃｉｄ））などがある。より多様な熱重合開始剤についてはＯｄｉａｎの著書である「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ、１９８１）」、ｐ２０３によく明示されており、上述した例に限定されない。
【００４４】
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％の濃度で含まれ得る。このような熱重合開始剤の濃度が低すぎる場合、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り、熱重合開始剤の濃度が高すぎる場合、高吸水性樹脂の分子量が小さく物性が不均一になることがある。
【００４５】
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できる官能基を１個以上有し、かつ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って形成された水溶性置換基と反応できる官能基を２個以上有する架橋剤を使用し得る。
【００４６】
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ヌレート、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から選択される一つ以上を使用し得る。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
上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などの原料物質は、溶媒に溶解したモノマー組成物溶液の形態で準備され得る。
【００５０】
この時、使用可能な前記溶媒は、上述した成分を溶解可能であればその構成の限定なく使用することができ、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る１種以上を組み合わせて使用し得る。
【００５１】
前記溶媒は、モノマー組成物の総含有量に対して上述した成分を除いた残量で含まれ得る。
【００５２】
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、通常使用される重合方法であれば特に構成の限定がない。
【００５３】
具体的には、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）などの攪拌軸を有する反応器で行われ得、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器で行われ得るが、上述した重合方法は一例に過ぎず、本発明は上述した重合方法に限定されない。
【００５４】
一例として、上述したように攪拌軸を備えたニーダー（ｋｎｅａｄｅｒ）などの反応器に、熱風を供給したり反応器を加熱して熱重合を行って得られた含水ゲル状重合体は、反応器に備えられた攪拌軸の形態に応じて、反応器の排出口に排出される含水ゲル状重合体は、数センチメートル〜数ミリメートル形態であり得る。具体的には、得られる含水ゲル状重合体の大きさは、注入される単量体組成物の濃度および注入速度などにより多様に現れることができるが、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。
【００５５】
また、上述のように移動可能なコンベヤーベルトを備えた反応器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り得る。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が、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薄すぎる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、厚すぎる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ことがある。
【００５６】
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％であり得る。一方、本明細書全体で「含水率」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有量で、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、赤外線加熱により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。
【００５７】
次に、前記含水ゲル状重合体を粗粉砕する。
【００５８】
この時、用いられる粉砕機は構成に限定はないが、具体的には、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）、回転切断式粉砕機（Ｒｏｔａｒｙ  ｃｕｔｔｅｒ  ｍｉｌｌ）、切断式粉砕機（Ｃｕｔｔｅｒ  ｍｉｌｌ）、円板粉砕機（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）からなる粉砕機器の群から選択されるいずれか一つを含むことができるが、上述した例に限定されない。
【００５９】
この時、粗粉砕段階は、含水ゲル状重合体の粒径が約２〜約２０ｍｍとなるように粉砕することができる。
【００６０】
粒径を２ｍｍ未満に粗粉砕するのは、含水ゲル状重合体の高い含水率によって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２０ｍｍ超過に粗粉砕する場合、後に行われる乾燥段階の効率増大効果が微小である。
【００６１】
次に、得られた含水ゲル状重合体を乾燥する。
【００６２】
前記のように粗粉砕されたり、あるいは粗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℃であり得る。乾燥温度が１５０℃未満の場合、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恐れがあり、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恐れがある。したがって、好ましくは、前記乾燥は約１５０〜約２００℃の温度で、より好ましくは約１６０〜約１８０℃の温度で行われ得る。
【００６３】
一方、乾燥時間は、工程効率などを考慮して、約２０〜約９０分間行われ得るが、これに限定されない。
【００６４】
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使用されるものであれば、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％であり得る。
【００６５】
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。
【００６６】
粉砕段階後に得られる重合体粉末は、粒径が約１５０〜約８５０μｍであり得る。このような粒径に粉砕するために使用される粉砕機は、具体的には、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）などを使用し得るが、上述した例に限定されない。
【００６７】
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、一般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。好ましくは、粒径が約１５０μｍ未満である粒子、約１５０〜約８５０μｍである粒子、および粒径が８５０μｍを超える粒子に分級する段階を経る。
【００６８】
本発明の明細書では一定の粒子サイズ未満、すなわち、約１５０μｍ未満の粒子サイズを有する微粉粒子を高吸水性重合体微粉、ＳＡＰ微粉または微粉（ｆｉｎｅｓ、ｆｉｎｅ  ｐｏｗｄｅｒ）と称し、粒径が約１５０〜約８５０μｍの粒子を定常粒子と称す。前記微粉は、重合工程、乾燥工程または乾燥された重合体の粉砕段階で発生することがあるが、最終製品に微粉が含まれる場合、取り扱いが難しくゲルブロッキング（ｇｅｌ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ）現象を示すなど物性を低下させるので、最終樹脂製品に含まれないように排除するか、または定常粒子となるように再使用することが好ましい。
【００６９】
本発明では、前記微粉を定常粒子となるように凝集させる過程を経て高吸水性樹脂の微粉再造粒体を形成する。
【００７０】
より具体的には、前記微粉再造粒過程は、フラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維と、前記微粉および水を混合して微粉水溶液を製造した後、製造された微粉水溶液を攪拌して前記物質を凝集させて微粉再造粒体を製造する方法により行われる。
【００７１】
この時、前記微粉の含水率は４０〜６０％であり得る。微粉の含水率が高いほど微粉の凝集強度が高くなることがあるが、再造粒工程時に大きすぎる再造粒体塊が生じるか、または部分的に水分を多く含有して硬く固まった状態の再造粒体塊（ゼリーボール）が生じて後続する粉砕工程の運転時に問題を起こすことがある。また、微粉の含水率が低すぎる場合再造粒工程は容易であるが、凝集強度が低くて再造粒以降に再び微粉に破砕され易いので、上記含水率の範囲を満足することが望ましい。
【００７２】
前記フラッフパルプはセルロースフラッフパルプであって、針葉樹のクラフトパルプ、広葉樹のクラフトパルプなどの木材フラッフパルプであり得るが、これらに限定されるものではなく、吸水性物品に使用されるフラッフパルプを制限なしに用いることができる。
【００７３】
前記合成高分子繊維は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、およびアセテートからなる群から選択される１種以上であり得る。このような合成高分子繊維は吸湿性に優れ、繊維の幅や長さを調節しやすくて、高吸水性樹脂の物性調節が容易である。
【００７４】
前記繊維は、１〜２０ｍｍの長さを有するものが好ましく使用される。また、前記繊維は、幅が１〜１００μｍであることが好ましい。万一、繊維の長さが短すぎるか、または幅が狭すぎると微粉再造粒体の吸水速度向上効果を確保できない。逆に、繊維の長さが長過ぎるか、または幅が広すぎると微粉再造粒体に繊維を導入しにくいことがある。
【００７５】
このような側面から前記繊維の長さは、好ましくは２ｍｍ以上、または３ｍｍ以上であり、かつ１５ｍｍ以下、または１０ｍｍ以下であり得る。一例として、前記繊維個々の長さが１〜２０ｍｍを満足し、かつ平均長さが３〜１０ｍｍの範囲を満足する繊維が好ましく使用される。この時、繊維の平均長さは、繊維１００本を無作為に選択して個別の繊維長を測定し、その平均値を計算することによって導出することができる。
【００７６】
また、繊維の幅は５μｍ以上、または１０μｍ以上であり、かつ８０μｍ以下、または５０μｍ以下であり得る。
【００７７】
前記微粉再造粒体の形成段階で、微粉水溶液に含まれる繊維の含有量は、微粉１００重量部に対して１重量部以上、２重量部以上、または５重量部以上であり、かつ２０重量部未満、１５重量部以下、または１０重量部以下であり得る。万一、繊維が微粉１００重量部に対して１重量部未満であればフラッフパルプを含むことによる微粉再造粒体の吸水速度向上効果を確保できず、２０重量部以上であれば吸水速度は向上するが、保水能、加圧吸水能などの基本的な吸収物性が低下することがある。
【００７８】
また、前記微粉水溶液は水を含み、水の含有量は微粉１００重量部に対して５０〜１５０重量部、または７０〜１５０重量部であり得る。水の含有量が微粉１００重量部に対して１５０重量部を超えると上述したように再造粒体塊が大きすぎるか、またはゼリーボールが発生することがあり、５０重量部未満であれば製造される再造粒体の凝集強度が低下することがある。
【００７９】
一実施形態で、前記微粉水溶液の製造は水を添加するに先立ち、前記微粉と繊維をまず乾式で混合した後、水を投入し攪拌して微粉水溶液を製造する方法によることができる。このように微粉と繊維を乾式混合した後に水を投入する場合、繊維が微粉再造粒体により均一に分散することができるので望ましい。
【００８０】
次に、製造された微粉水溶液を混合して微粉再造粒体を形成する。微粉水溶液の混合方法は、特に限定されるものではないが、一例として、２５〜１００℃の温度で２００〜２０００ｒｐｍの速度で５〜６０秒間攪拌する方式により行われ得る。
【００８１】
本発明の一実施形態によれば、得られた前記微粉再造粒体を乾燥、粉砕および分級する段階をさらに含むことができる。
【００８２】
前記微粉再造粒体を乾燥する段階は、１５０〜２５０℃の温度で２０〜９０分間行うことができる。そして、前記で乾燥のための昇温手段としてはその構成に限定がない。具体的には、熱媒体を供給したり、電気などの手段により直接加熱することができるが、本発明は上述した例に限定されるものではない。具体的に用いることができる熱源としては、スチーム、電気、紫外線、赤外線などがあり、加熱された熱流体などを用いることもできる。
【００８３】
次に、前記乾燥された微粉再造粒体を粒径が、約１５０〜約８５０μｍとなるように粉砕することができる。このような粒径に粉砕するために使用される粉砕機は、具体的には、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）などを使用し得るが、上述した例に限定されない。
【００８４】
さらに、粉砕後に得られる微粉再造粒体を粒径に応じて粒径が約１５０μｍ未満の粒子、約１５０〜約８５０μｍの粒子、粒径が８５０μｍを超える粒子に分級することができる。
【００８５】
前記分級された微粉再造粒体は、単独で、または他の定常粒子（粒径１５０〜８５０μｍの粒子）と混合して表面架橋工程を行うことができる。
【００８６】
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を改善させる。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。
【００８７】
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。
【００８８】
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生成物；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から選択される１種以上を使用し得る。
【００８９】
具体的には、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から選択される１種以上を使用し得る。
【００９０】
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使用することができ、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から選択される１種以上を使用し得る。
【００９１】
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使用し得る。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使用し得る。
【００９２】
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使用し得る。これらをそれぞれ単独で使用するか、または互いに組み合わせて使用することもできる。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使用することが好ましく、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使用し得る。
【００９３】
前記添加される表面架橋剤の含有量は、具体的には、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０．０３〜約２重量部を使用し得る。
【００９４】
表面架橋剤の含有量が少なすぎると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ことがある。
【００９５】
表面架橋剤が添加された重合体粒子に対して加熱す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。
【００９６】
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、熱い油などの昇温した流体などを使用し得るが、本発明はこれらに限定されず、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、本発明は上述した例に限定されない。
【００９７】
上述した方法で製造された微粉再造粒体は、吸湿性に優れた繊維を含む基本的な吸収物性に優れ、かつ吸水速度に非常に優れている。すなわち、本発明の製造方法によれば、吸湿性繊維が微粉再造粒段階で微粉と一緒に混合されるので、繊維の少なくとも一部が微粉再造粒体粒子を貫通して混入され、このように混入された繊維が周囲の水分を急速に吸収した後、微粉再造粒体に伝達することができるので、微粉再造粒体と吸湿性繊維を単に混合した複合体に比較して、顕著に向上した吸水速度を有することができる。
【００９８】
そこで、本発明の一実施形態よれば、酸性基を含み、前記酸性基の少なくとも一部が中和した水溶性エチレン系不飽和単量体を重合させた重合体のうち、粒径が１５０μｍ未満の微粉；およびフラッフパルプおよび合成高分子繊維のうちの１種以上の繊維を混合して再造粒された微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂が提供される。
【００９９】
前記高吸水性樹脂に含まれる微粉再造粒体で、繊維の少なくとも一部は、微粉再造粒体の粒子内部を貫通して混入され得る。すなわち、繊維は、微粉再造粒体の粒子内部および外部に分布して周囲の水分を急速に吸収し、これを微粉再造粒体粒子に伝達することによって吸水速度の向上に寄与できる。
【０１００】
前記微粉再造粒体は、微粉１００重量部に対して繊維を１重量部以上、２重量部以上、または５重量部以上であり、かつ２０重量部未満、１５重量部以下、または１０重量部以下含むことができる。繊維の含有量が上記の範囲を満足するとき、保水能、加圧吸水能などの基本的な吸収物性が優秀に維持され、かつ吸水速度向上効果を確保できる。
【０１０１】
前記高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４１．３により測定した保水能（ＣＲＣ）が約３０ｇ／ｇ以上、３２ｇ／ｇ以上、または約３３ｇ／ｇ以上であり、約４５ｇ／ｇ以下、４０ｇ／ｇ以下、または約３５ｇ／ｇ以下の範囲を有することができる。
【０１０２】
また、前記高吸水性樹脂は、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４２．３により測定した０．３ｐｓｉの加圧吸水能（ＡＵＬ）が２５ｇ／ｇ以上、または２７ｇ／ｇ以上であり、かつ４０ｇ／ｇ以下、または３０ｇ／ｇ以下であり得る。
【０１０３】
また、前記高吸水性樹脂は、２３℃〜２４℃、５０ｍＬの生理食塩水に２ｇの高吸水性樹脂を入れて、マグネットバー（直径８ｍｍ、長さ３１．８ｍｍ）を６００ｒｐｍで攪拌して渦（ｖｏｒｔｅｘ）が消えるまでの時間（秒）で測定した吸水速度（ｖｏｒｔｅｘ  ｔｉｍｅ）が６０秒以下、または５０秒以下であり得る。前記吸水速度は低いほど優れたものであって、その下限値は限定されないが、一例として１０秒以上、または２０秒以上であり得る。
【０１０４】
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。但し、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って限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で含有量を示す「％」および「部」は、特に言及がない限り、質量基準である。
【０１０５】
＜実施例＞
製造例１
アクリル酸１００ｇ、架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ、Ｍｗ＝５２３）３．０ｇ、光開始剤としてフェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド０．００８ｇ、熱開始剤として過硫酸ナトリウム（ＳＰＳ）０．０８ｇ、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）１２８ｇ、および水６３．５ｇを混合した。ここに、下記表１の各繊維をモノマー組成物１００重量部を基準にしてそれぞれ５重量部投入して、モノマー組成物を製造した。
【０１０６】
以降、前記モノマー組成物を連続移動するコンベヤーベルト上に投入し、紫外線を照射（照射量：２ｍＷ／ｃｍ２）して２分間ＵＶ重合を進行して含水ゲル状重合体シートを得た。
【０１０７】
前記含水ゲル状重合体シートを３ｃｍ×３ｃｍの大きさに切断した後、ミートチョッパー（ホールサイズ１６ｍｍ、速度６０Ｈｚ）で固めて、粉（ｃｒｕｍｂ）を製造した。前記粉（ｃｒｕｍｂ）を上下に風向きの転移が可能なオーブンで乾燥した。具体的には、１８５℃のホットエア（ｈｏｔ  ａｉｒ）を１５分は下方から上方に、１５分は上方から下方に流れるようにして均一に乾燥し、乾燥後の乾燥体の含水量は２％以下となるようにした。
【０１０８】
前記乾燥された重合体を粉砕機で粉砕した後、ａｍｐｌｉｔｕｄｅ１．５ｍｍで１０分間分級（メッシュ組み合わせ、＃２０／＃３０／＃５０／＃１００）して、１５０μｍ〜８５０μｍの粒子サイズを有する定常粒子と、１５０μｍ未満の粒径を有する微粉粒子を得た。
【０１０９】
実施例１〜９
（１）微粉再造粒体の製造
製造例１で得られた粒径１５０μｍ未満の微粉１００重量部に対して、下記表１の各繊維を表１の重量で投入し、１分間混合した後、水１５０重量部を投入し、さらに１０秒間混合して微粉再造粒体を製造した。
【０１１０】
（２）微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂の製造
前記製造例１でミートチョッパー（ホールサイズ１６ｍｍ）で粉砕した含水ゲル状重合体と前記微粉再造粒体を７５：２５の重量比で混合して、粗粉砕含水ゲル状重合体を得た。以降、製造例１と同様の方法で乾燥、粉砕、分級段階を経てベース樹脂を製造した。
【０１１１】
以降、前記製造したベース樹脂１００重量部に、表面架橋液（水６．２重量部、メタノール６．２重量部、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、シリカ（Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００）０．０１重量部）を均等に混合した後、１４０℃で３０分間表面架橋反応を進行した。前記表面処理完了後、シーブ（ｓｉｅｖｅ）を利用して平均粒径８５０μｍ以下である高吸水性樹脂を得た。
【０１１２】
比較例１
微粉再造粒体の製造時、繊維を投入しないことを除いては実施例１と同様の方法で、微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂を製造した。
【０１１３】
比較例２
微粉再造粒体の製造時、フラッフパルプを微粉１００重量部に対して２０重量部で使用したことを除いては実施例１と同様の方法で、微粉再造粒体を含む高吸水性樹脂を製造した。
【０１１４】
比較例３
前記比較例１の高吸水性樹脂１００重量部に、実施例１で使用されたフラッフパルプ５重量部を添加し混合して、高吸水性樹脂を製造した。
【０１１５】
＜実験例＞
前記各実施例および比較例で製造された高吸水性樹脂に対し、下記方法で物性を測定し、その結果を表１に示す。
【０１１６】
（１）遠心分離保水能（ＣＲＣ、Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）
各樹脂の無荷重下吸収倍率による保水能をＥＤＡＮＡ  ＷＳＰ２４１．３により測定した。
【０１１７】
具体的には、実施例および比較例を通してそれぞれ得られた樹脂で、＃４０−５０の篩で分級した樹脂を得た。このような樹脂Ｗ０（ｇ）（約０．２ｇ）を不織布製の封筒に均一に入れて密封（ｓｅａｌ）した後、常温で生理食塩水（０．９重量％）で浸水させた。３０分経過後、遠心分離機を用いて２５０Ｇの条件下で前記封筒から３分間水気を抜いて、封筒の質量Ｗ２（ｇ）を測定した。また、樹脂を使用せず、同じ操作をした後、その時の質量Ｗ１（ｇ）を測定した。得られた各質量を利用して次の式によりＣＲＣ（ｇ／ｇ）を算出した。
【０１１８】
[数式１]
ＣＲＣ（ｇ／ｇ）＝{[Ｗ２（ｇ）−Ｗ１（ｇ）]／Ｗ０（ｇ）}−１
【０１１９】
（２）加圧吸水能（ＡＵＬ、Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ  ｕｎｄｅｒ  Ｌｏａｄ）
各樹脂の０．３ｐｓｉの加圧吸水能を、ＥＤＡＮＡ法ＷＳＰ  ２４２．３により測定した。加圧吸水能の測定時には、前記ＣＲＣ測定時の樹脂の分級分を用いた。
【０１２０】
具体的には、内径２５ｍｍのプラスチックの円筒底にステンレス製の４００メッシュ鉄網を装着させた。常温および湿度５０％の条件下で鉄網上に吸水性樹脂Ｗ３（ｇ）（０．１６ｇ）を均一に散布し、その上に０．３ｐｓｉの荷重を均一にさらに付与できるピストンは外径２５ｍｍより若干小さく円筒の内壁との隙間がなく、上下動きに妨害されないようにした。この時、前記装置の重量Ｗ４（ｇ）を測定した。
【０１２１】
直径１５０ｍｍのペトリ皿の内側に直径９０ｍｍおよび厚さ５ｍｍのガラスフィルターを置いて、０．９重量％塩化ナトリウムで構成された生理食塩水をガラスフィルターの上面と同一レベルになるようにした。その上に直径９０ｍｍのろ過紙１枚を載せた。ろ過紙の上に前記測定装置を載せて、液を荷重下で１時間吸収させた。１時間後に測定装置を持ち上げて、その重量Ｗ５（ｇ）を測定した。
【０１２２】
得られた各質量を用いて以下の式により加圧吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。
【０１２３】
[数式２]
ＡＵＰ（ｇ／ｇ）＝[Ｗ５（ｇ）−Ｗ４（ｇ）]／Ｗ３（ｇ）
【０１２４】
（３）吸水速度（ｖｏｒｔｅｘ）
各樹脂の吸水速度は、国際公開第１９８７／００３２０８号に記載された方法に準じて秒単位で測定した。
【０１２５】
具体的には、吸水速度（またはｖｏｒｔｅｘ  ｔｉｍｅ）は、２３℃〜２４℃、５０ｍＬの生理食塩水に２ｇの高吸水性樹脂を入れて、マグネットバー（直径８ｍｍ、長さ３１．８ｍｍ）を６００ｒｐｍで攪拌して渦（ｖｏｒｔｅｘ）が消えるまでの時間を秒単位で測定して算出した。
【０１２６】
【表１】
2021513589.tif 000003
【０１２７】
＊繊維の平均長さは、繊維１００本を無作為に選択して導出した長さの平均値である。
【０１２８】
上記表１を参照すると、本発明により製造された高吸水性樹脂は、ＣＲＣ、ＡＵＬなどの基本的な物性に優れ、かつ繊維を含まない比較例１および繊維を単純混合した比較例３に比べて顕著に改善された吸水速度を示すことを確認することができた。しかし、フラッフパルプの含有量が高すぎると、吸水速度は向上させることができるが、ＣＲＣ、ＡＵＬなどの基本的な吸収物性が低下することを比較例２によって確認することができた。
【図１】
2021513589.tif 000004
【国際調査報告】
2021513589.tif 000005
2021513589.tif 000006
2021513589.tif 000007
2021513589.tif 000008