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JP7387765B2 - 吸収体、吸水性樹脂、及び吸収性物品 - Google Patents

吸収体、吸水性樹脂、及び吸収性物品 Download PDF

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Description

本発明は、例えばパルプ等の繊維材料比率の小さい吸収体を有する薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量が従来よりも向上する吸収体、当該吸収体に用いられる２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が従来よりも向上する吸水性樹脂、及び前記吸収体を含んでなる吸収性物品に関する。
近年、紙オムツ等の衛生用品は、子供用、大人用、軽失禁用等を問わず、薄型化に向かう傾向が一層強まり、当該衛生用品の吸収体における吸水性樹脂の比率は、高くなる一方である。一般に、前記吸収体は、吸水性樹脂と木材粉砕パルプとの複合体から形成されている。木材粉砕パルプは、セルロースを主体とした親水性繊維であり、例えば紙オムツ中の吸収体においては、排尿直後の尿を速やかに吸収体に取り込み、かつ、吸収体全体に尿を拡散させる働き（短時間での液獲得機能）を有する。しかしながら、近年の薄型化に伴うパルプ等の繊維材料の比率の減少、さらにはパルプ・フリーの吸収体を採用した紙オムツの登場により、吸収体の中でパルプが従来担ってきた、前述した短時間での液獲得機能を、吸水性樹脂が代わりに担う必要が生じている。
つまり、紙オムツ等の衛生用品に利用される次世代の吸収体には、パルプ等の繊維材料の比率が小さい場合においても優れた短時間での液獲得機能を有することが求められている。さらに、前述の優れた短時間での液獲得機能を有するパルプ等の繊維材料の比率が小さい吸収体に必要とされる吸水性樹脂として、従来の吸水性樹脂よりもさらに短時間での液獲得機能に優れた吸水性樹脂が求められている。
このように、パルプ等の繊維材料の比率が小さいにも関わらず優れた液獲得機能を有する吸収体、及び液獲得機能を改良した吸水性樹脂を得るために、これまで、吸水性樹脂の吸水速度に着目した改良が行われており、例えば、下記特許文献１～５に記載された吸水性樹脂が提案されている。
ＷＯ２０１６／１１１２２３Ａ１ ＷＯ２０１９／２２１２３５Ａ１ ＥＰ３２４１８６１Ａ１ ＥＰ３４３８１６２Ａ１ ＥＰ３２６０４８５Ａ１
しかしながら、前記特許文献１～５に記載された吸水性樹脂は、吸水性樹脂単独では吸水速度に優れるものの、例えばパルプ等の繊維材料の比率が小さい吸収体を有する薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合、２回目以降の排尿に対する紙オムツ等の吸収性物品の液獲得機能が不十分であるという課題を有している。特に、２回目以降の排尿に対する吸収体の加圧下液獲得量が不十分であり、且つ２回目以降の排尿に対する吸水性樹脂の加圧下吸収倍率が不十分であるという課題を有している。
本発明の一態様は、パルプ等の繊維材料の比率が小さい吸収体を、薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用した場合でも、２回目以降の排尿に対する紙オムツ等の吸収性物品の液獲得機能を従来よりも向上させることを目的とする。特に、２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量が従来よりも向上する吸収体、及び当該吸収体に用いられる２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が従来よりも向上する吸水性樹脂を提供することを主たる目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上である吸水性樹脂において、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が従来よりも向上することを見出した。当該吸水性樹脂をパルプ等の繊維材料の比率が小さい吸収体に使用した場合に、当該吸収体の２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量を従来よりも向上させることができた。これにより、当該吸収体を薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用した場合でも、当該紙オムツ等の吸収性物品の２回目以降の排尿に対する液獲得機能が従来よりも向上することを見出し、本発明者らは本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の一実施形態に係る吸収体は、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上である吸水性樹脂を含む。
本発明の一態様によれば、パルプ等の繊維材料の比率が小さく、薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する紙オムツ等の吸収性物品の液獲得機能が従来よりも向上し、特に、２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量が従来よりも向上する吸収体、及び２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が従来よりも向上する吸水性樹脂を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂に形成されている空洞（Cavity及びVoid）を説明する概略の正面図である。 本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂のゲル厚み５ｍｍ到達時間、ゲル膨張力、及びゲル膨張速度を測定する際に用いるセルセットＡの構成を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂のゲル厚み５ｍｍ到達時間の測定方法を説明する図である。 セルセットＡ中の重りの上面に貼り付ける白色のビニールテープの貼り付け位置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂のゲル膨張力及びゲル膨張速度の測定方法を説明する斜視図であり、オートグラフにロードセル、圧縮治具、及びＡＡＰ測定用器具を設置した状態を示す。 本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂のゲル膨張力、及びゲル膨張速度の測定方法の手順を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂の２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率を測定する際に用いるセルセットＢの構成を説明する図である。 セルセットＢ中の重りの上面に貼り付ける白色のビニールテープ貼り付け位置を示す図である。 ＳＦＣの測定時に用いるシリンダー内に吸水性樹脂を仕込み、吸水性樹脂の上に、液透過性のトップシートを模した不織布を置いた状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る吸収体の加圧下液獲得量を測定する際に用いるセルセットＣの構成を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る吸収体の加圧下液獲得量の測定方法を説明する図である。
本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び実施例にそれぞれ記載された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態及び実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。本明細書中、数値範囲に関して「Ａ～Ｂ」と記載した場合、当該記載は「Ａ以上、Ｂ以下」を意図する。
［１］用語の定義
［１－１］吸水性樹脂
本明細書において、「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味し、一般的に粒子状である。また、「水膨潤性」とは、ＷＳＰ２４１．３（１０）で規定される無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が５ｇ／ｇ以上であることを意味し、「水不溶性」とは、ＷＳＰ２７０．３（１０）で規定される可溶分（Ｅｘｔ）が５０質量％以下であることを意味する。尚、「ＣＲＣ」は、Centrifuge Retention Capacity の略称であり、吸水性樹脂の無加圧下での吸収倍率を意味する。
前記「吸水性樹脂」は、好ましくはカルボキシル基を有する不飽和単量体を架橋重合させてなる親水性の架橋重合体である。但し、その全量、即ち１００質量％が架橋重合体である必要はなく、前記ＣＲＣやＥｘｔ等の要求性能を満たす範囲内で添加剤等を含有することもできる。
また、前記「吸水性樹脂」は、「内部のみが架橋された重合体、つまり、内部と表面の架橋密度が実質的に同じである重合体」又は「内部と表面とが架橋された重合体、つまり、表面の架橋密度が内部の架橋密度に対して相対的に高い重合体」を指す場合がある。
本明細書において、前記「内部のみが架橋された重合体」と前記「内部と表面とが架橋された重合体」は原則、区別することなく、何れも「吸水性樹脂」と表記する。但し、表面架橋の有無について明確に区別する必要がある場合は、前記「内部のみが架橋された重合体」は表面架橋が施される前であるため「表面架橋前の吸水性樹脂」と表記し、前記「内部と表面とが架橋された重合体」は表面架橋が施された後であるため「表面架橋後の吸水性樹脂」と表記する。尚、「表面架橋前」とは、「表面架橋剤を添加する前」又は「表面架橋剤が添加された後であっても加熱処理による架橋反応が始まる前」のことを意味する。
また、前記「吸水性樹脂」は、樹脂成分のみを指す場合の他に、添加剤等の樹脂以外の成分を含んでいる場合がある。
［１－２］アクリル酸（塩）系単量体、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂
本明細書において、「アクリル酸（塩）」とは、アクリル酸及び／又はその塩を意味し、「アクリル酸（塩）系単量体」とは、架橋剤を除く単量体全体に対して、アクリル酸（塩）を５０モル％以上含む単量体を意味する。
本明細書において、「ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂」とは、アクリル酸（塩）を原料とする重合体を意味する。つまり、「ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂」とは、アクリル酸（塩）由来の構造単位を有する重合体であり、任意成分としてグラフト成分を有
する重合体である。
具体的には、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂は、重合反応に関与する単量体のうち、内部架橋剤を除いた部分に対して、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上であって、好ましくは１００モル％以下、特に好ましくは実質１００モル％のアクリル酸（塩）を含む、重合体である。
［１－３］「ＥＤＡＮＡ」及び「ＷＳＰ」
「ＥＤＡＮＡ」は、欧州不織布工業会（European Disposables and Nonwovens Associations）の略称である。また「ＷＳＰ」は、Worldwide Strategic Partners の略称であり、ＥＤＡＮＡが提供する、吸水性樹脂の世界標準の測定方法を示す。本明細書では、ＷＳＰ原本（２０１０年改定）に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
尚、本明細書では別途言及しない限り、吸水性樹脂の各種物性の測定方法は、下記実施例での測定方法に従う。
［１－４］その他
本明細書において、「～酸（塩）」は「～酸及び／又はその塩」を意味し、「（メタ）アクリル」は「アクリル及び／又はメタクリル」を意味する。
［２］吸水性樹脂の製造方法
本発明の一実施形態における吸水性樹脂は、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上である。以下、当該吸水性樹脂の好ましい製造方法の一例を説明する。
［２－１］単量体水溶液の調製工程
本工程は、アクリル酸（塩）を主成分として含む単量体、及び少なくとも１種類の重合性内部架橋剤を含む単量体水溶液を調製する工程である。尚、単量体のスラリー液を使用することもできるものの、本明細書では便宜上、単量体水溶液に関して説明することとする。
（単量体）
本発明において用いられる単量体としては、例えば、アクリル酸、（無水）マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、ビニルスルホン酸、アリルトルエンスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、２－（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸、２－（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルフォスフェート等のアニオン性不飽和単量体及び／又はその塩；メルカプタン基含有不飽和単量体；フェノール性水酸基含有不飽和単量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド等のアミド基含有不飽和単量体；Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体等が挙げられる。当該単量体には、水溶性又は疎水性の不飽和単量体が含まれる。これらの中でも、アクリル酸（塩）が好ましい。また、アクリル酸（塩）とその他の単量体を併用してもよい。この場合、アクリル酸（塩）の使用量は、架橋剤を除く単量体全体に対して、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上、特に好ましくは実質１００モル％である。
（塩基性化合物による中和）
本発明においてアクリル酸（塩）系単量体を用いる場合、アクリル酸は塩基性化合物を用いて部分的に中和されていることが好ましい。即ち、本発明では、ポリアクリル酸の酸基が部分的に中和されている吸水性樹脂が好ましい。
前記塩基性化合物としては、例えば、アルカリ金属の炭酸塩や炭酸水素塩、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン等が挙げられる。中でも、吸水性樹脂の吸水性能の観点から、強塩基性の化合物が選択される。従って、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。また、当該塩基性化合物は、取り扱い性の観点から、水溶液とされていることが好ましい。尚、市販の水酸化ナトリウムには、亜鉛、鉛、鉄等の重金属がｐｐｍオーダー（質量基準）で含まれており、厳密には組成物ということもできる。本発明においては、当該組成物も塩基性化合物の範疇に含めることとする。
前記中和を行う時期は、重合前、重合中、重合後の何れでもよく、複数の時期又は回数で中和を行うこともできる。また、吸水性樹脂の生産効率の観点から、連続式で中和することが好ましい。
本発明においてアクリル酸（塩）を用いる場合、その中和率は、単量体の酸基に対して、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは４０モル％以上、さらに好ましくは５０モル％以上、特に好ましくは６０モル％以上であって、好ましくは９０モル％以下、より好ましくは８５モル％以下、さらに好ましくは８０モル％以下、特に好ましくは７５モル％以下である。当該中和率の範囲とすることで、吸水性樹脂の吸水性能の低下を抑制することができる。尚、前記中和率は、前述した重合前、重合中、重合後の何れの中和においても適用される。また、吸水性樹脂に関しても同様に適用される。
（内部架橋剤）
本発明の好ましい製造方法においては、内部架橋剤が使用される。当該内部架橋剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ’－メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの内部架橋剤の中から、反応性等を考慮して少なくとも１種類の内部架橋剤が選択される。
本発明においては、吸水性樹脂の吸水性能等の観点から、好ましくは重合性不飽和基を２つ以上有する内部架橋剤、より好ましくは（ポリ）アルキレングリコール構造を有する重合性不飽和基を２つ以上有する内部架橋剤が選択される。前記重合性不飽和基としては、具体的には、アリル基、（メタ）アクリレート基が挙げられる。中でも、（メタ）アクリレート基が好ましい。また、前記（ポリ）アルキレングリコール構造を有する重合性不飽和基を２つ以上有する内部架橋剤としては、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートが挙げられる。尚、アルキレングリコール単位の数（以下、「ｎ」と表記する）としては、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、さらに好ましくは４以上、特に好ましくは６以上であって、好ましくは１００以下、より好ましくは５０以下、さらに好ましくは２０以下、特に好ましくは１０以下である。
前記内部架橋剤の使用量は、内部架橋剤を除く単量体に対して、好ましくは０．０００１モル％以上、より好ましくは０．００１モル％以上、さらに好ましくは０．０１モル％以上、特に好ましくは０．０２モル％以上であって、好ましくは１０モル％以下、より好ましくは５モル％以下、さらに好ましくは１モル％以下、特に好ましくは０．５０モル％以下である。当該範囲内の使用量とすることで、所望する吸水性能を有する吸水性樹脂が得られる。一方、当該範囲外の使用量では、ゲル強度の低下に伴う、水可溶分の増加や、吸収倍率の低下が生じるおそれがある。
本発明において、前記内部架橋剤を添加するタイミングは、重合体を均一に架橋できればよく、重合前の単量体水溶液や重合中又は重合後の含水ゲルに内部架橋剤を添加する方法が挙げられる。中でも、所定量の内部架橋剤を予め単量体水溶液に添加する方法が好ましい。
（単量体水溶液に添加される物質）
本発明では、前記単量体水溶液の作製時、前記重合反応及び架橋反応の期間中、又は前記重合反応及び架橋反応の後の何れか１ヵ所以上で、吸水性樹脂の物性向上の観点から、下記物質を単量体水溶液に添加することができる。
当該物質としては、具体的には、澱粉、澱粉誘導体、セルロース、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）の架橋体等の親水性高分子；炭酸塩、アゾ化合物、各種気泡を生じる発泡剤、界面活性剤、キレート剤、連鎖移動剤等の化合物；が挙げられる。
前記親水性高分子の添加量は、前記単量体水溶液に対して、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下であって、好ましくは０質量％以上、より好ましくは０質量％超である。また、前記化合物の添加量は、前記単量体水溶液に対して、好ましくは５質量％以下、より好ましくは１質量％以下、さらに好ましくは０．５質量％以下であって、好ましくは０質量％以上、より好ましくは０質量％超である。
前記親水性高分子として水溶性樹脂又は吸水性樹脂を用いると、グラフト重合体又は吸水性樹脂組成物、例えば、澱粉－アクリル酸（塩）共重合体、ＰＶＡ－アクリル酸（塩）共重合体等が得られる。これらグラフト重合体又は吸水性樹脂組成物も、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の範疇に含まれる。
（単量体成分の濃度）
前述した各物質及び各成分（以下、「単量体成分」と表記する）を目的に応じて種々選択し、前記範囲を満たすようにそれぞれの量を規定して互いに混合することによって、単量体水溶液が作製される。尚、本発明では、単量体を水溶液とすること以外に、水と親水性溶媒との混合溶液とすることもできる。
また、単量体成分の合計の濃度は、吸水性樹脂の物性の観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上であって、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７５質量％以下、さらに好ましくは７０質量％以下である。当該単量体成分の濃度は、下記式（Ａ）から算出される；
単量体成分の濃度（質量％）＝〔（単量体成分の質量）／（単量体水溶液の質量）〕×１００ …式（Ａ）
尚、前記式（Ａ）中、「単量体水溶液の質量」には、グラフト成分や吸水性樹脂、逆相懸濁重合における疎水性有機溶媒の質量は含まれない。
［２－２］重合工程
本工程は、単量体水溶液を重合させて含水ゲル状架橋重合体（以下、単に「含水ゲル」と表記する）を得る工程である。好ましくは前記単量体水溶液の調製工程で得られた、アクリル酸（塩）を主成分として含む単量体及び少なくとも１種類の重合性内部架橋剤を含む単量体水溶液を重合させて、含水ゲルを得る工程である。
（重合開始剤）
本発明で用いられる重合開始剤としては、重合させるモノマーの種類や重合条件等に合わせて、通常の吸水性樹脂の製造において利用されている重合開始剤の中から１種又は２種以上選択して使用することができる。重合開始剤としては、例えば、熱分解型開始剤や光分解型開始剤が挙げられる。
熱分解型開始剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素、ｔ－ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物；アゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、２，２’－アゾビス（２－アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド等のアゾ化合物等が挙げられる。
光分解型開始剤としては、例えば、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。
これらの中でもコスト、残存モノマーの低減能を考慮すると過硫酸塩が好ましい。また、前記過硫酸塩又は過酸化物等の酸化性重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用し、両者を組み合わせることによりレドックス系開始剤とすることもできる。前記還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の（重）亜硫酸（塩）、Ｌ－アスコルビン酸（塩）、第一鉄塩等の還元性金属（塩）、アミン類等が挙げられる。
前記重合開始剤の使用量は、内部架橋剤を除く単量体に対して、好ましくは０．００１モル％以上、より好ましくは０．０１モル％以上であって、好ましくは１モル％以下、より好ましくは０．５モル％以下、さらに好ましくは０．１モル％以下である。また、前記還元剤の使用量は、内部架橋剤を除く単量体に対して、好ましくは０．０００１モル％以上、より好ましくは０．０００５モル％以上であって、好ましくは０．０２モル％以下、より好ましくは０．０１５モル％以下である。当該範囲内の使用量とすることで、所望する吸水性能を有する吸水性樹脂が得られる。
また、本発明においては、前記重合反応を、放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線の照射によって開始させてもよい。また、活性エネルギー線の照射と前記重合開始剤とを併用してもよい。
（重合形態）
本発明に適用される重合形態としては、水溶液重合、逆相懸濁重合、噴霧重合、液滴重合、バルク重合、沈澱重合等が挙げられる。中でも、重合の制御の容易性や吸水性樹脂の吸水性能の観点から、好ましくは水溶液重合又は逆相懸濁重合、より好ましくは水溶液重合、さらに好ましくは連続水溶液重合が選択される。逆相懸濁重合は国際公開第２００７／００４５２９号、国際公開第２０１２／０２３４３３号等に記載されている。また連続水溶液重合は、吸水性樹脂を高い生産性で製造することができ、米国特許第４８９３９９９号、米国特許第６９０６１５９号、米国特許第７０９１２５３号、米国特許第７７４１４００号、米国特許第８５１９２１２号、特開２００５－３６１００号公報等に記載された連続ベルト重合や、米国特許第６９８７１５１号等に記載された連続ニーダー重合が挙げられる。
前記連続水溶液重合の好ましい形態としては、高温開始重合、高濃度重合、発泡重合等がある。当該「高温開始重合」とは、重合開始時の単量体水溶液の温度を、好ましくは３５℃以上、より好ましくは４０℃以上、さらに好ましくは４５℃以上、特に好ましくは５０℃以上であって、好ましくは単量体水溶液の沸点以下とする重合形態を意味する。また「高濃度重合」とは、重合開始時の単量体濃度を、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５質量％以上、さらに好ましくは４０質量％以上、特に好ましくは４５質量％以上であって、好ましくは単量体水溶液の飽和濃度以下とする重合形態を意味する。「発泡重合」とは、発泡剤又は気泡を含む前記単量体水溶液を重合する重合形態を意味する。
尚、これら重合形態は、それぞれ単独で実施してもよいし、２つ以上を併用して実施してもよい。
前記発泡重合における気泡の分散方法としては、単量体水溶液に溶存している気体を溶解度の低下によって気泡として分散させる方法、外部から気体を導入して気泡として分散させる方法、単量体水溶液に発泡剤を添加して発泡させる方法等が挙げられる。また、目的とする吸水性樹脂の物性に応じて、前記分散方法を適宜併用して実施してもよい。
前記外部から気体を導入する場合、当該気体として、酸素、空気、窒素、炭酸ガス、オゾン等や、これら気体の混合気体が挙げられる。重合性やコストの観点から、好ましくは窒素や炭酸ガス等の不活性ガスが使用され、より好ましくは窒素が使用される。
使用することができる発泡剤として、アゾ化合物や有機又は無機のカーボネート溶液、分散液、０．１μｍ以上、１０００μｍ以下の粒子径の粉末が挙げられる。中でも無機のカーボネートが好ましく、具体的には炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、炭酸水素塩を使用することができる。
発泡重合で得られた発泡形状の含水ゲルをゲル粉砕することで乾燥が容易となる。また、発泡形状の吸水性樹脂とすることで、吸水性樹脂の吸水速度を向上させることができ、さらに吸収性物品への固定化も容易になる。発泡形状であることは、電子顕微鏡で吸水性樹脂の表面の孔、例えば直径が１μｍ以上、１００μｍ以下の孔を確認することで判断することができる。孔は、吸水性樹脂１粒当たり、好ましくは１個以上、より好ましくは１０個以上であって、好ましくは１００００個以下、より好ましくは１０００個以下であり、前記発泡重合で制御することができる。
［２－３］ゲル粉砕工程
本工程は、前記重合工程の途中、及び／又は、重合工程後に実施される、含水ゲルを粉砕する工程である。具体的には、前記重合工程において含水ゲルを粉砕してもよく、前記重合工程後に含水ゲルを粉砕してもよい。即ち、本工程は、含水ゲルをゲル粉砕して粒子状の含水ゲル（以下、「粒子状含水ゲル」と表記する）を得る工程である。尚、後述する粉砕工程での「粉砕」と区別するために、本工程は「ゲル粉砕」と表記する。また、ゲル粉砕の対象は前記重合工程で得られた含水ゲルだけでなく、特に言及しない限り、後述するリサイクルされた造粒ゲルが含まれている場合がある。他の工程も特に言及しない限り、同様の趣旨である。
前記ゲル粉砕とは、ニーダー、ミートチョッパー等のスクリュー押出し機、カッターミル等のゲル粉砕機を用いて、含水ゲルを所定の大きさに調整することを指す。
含水ゲルをゲル粉砕する場合、好ましくは温水及び／又は水蒸気をゲル粉砕機に添加することが好ましい。温水及び／又は水蒸気を添加することによって、粘着性が低く、通気性の良い粒子状含水ゲルが得られるため、乾燥し易くなるので好ましい。温水の温度は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは６０℃以上であって、好ましくは１００℃以下である。
ゲル粉砕の実施形態や稼働条件等に関しては、国際公開第２０１１／１２６０７９号パンフレットに記載された内容が本発明に好ましく適用される。尚、重合形態がニーダー重合である場合には、重合工程とゲル粉砕工程とが同時に実施されていることになる。また、本発明でゲル粉砕工程を経ることで、不定形破砕状の吸水性樹脂を得ることができる。
また、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、微粉リサイクル工程において、取り除かれた微粉と水性液とを混合して造粒ゲルを得る造粒工程、ゲル粉砕工程の終了後から乾燥工程で乾燥が完了するまでの少なくとも１つの工程、及び／又は工程間で、含水ゲルに、前記造粒ゲルを添加する造粒ゲル添加工程、を含むことがより好ましい。加えて、本発明のゲル粉砕工程では、ゲル粉砕エネルギーを適切に制御することがより好ましい。下記所定のゲル粉砕エネルギーでゲル粉砕して得られる粒子状含水ゲルは、その後に得られる吸水性樹脂の物性面においても、吸水速度、例えば国際公開第２００９／０１６０５５号に記載されているＦＳＲや、ＪＩＳ Ｋ ７２２４（１９９６年度）「高吸水性樹脂の吸水速度試験方法」に記載されているVortexでの評価が向上する。
ここで、本発明における「ゲル粉砕エネルギー」とは、含水ゲルをゲル粉砕するとき、ゲル粉砕装置が必要とする単位質量、即ち、含水ゲルの単位質量当たりの機械的エネルギーを指し、ジャケットを加熱冷却するエネルギーや投入する水及びスチームのエネルギーは含まれない。尚、「ゲル粉砕エネルギー」は、英語表記の「Gel Grinding Energy」から「ＧＧＥ」と略称する。
ＧＧＥは、ゲル粉砕装置が三相交流電力で駆動する場合、以下の式（Ｉ）によって算出される；
ＧＧＥ［Ｊ／ｇ］＝｛√３×電圧×電流×力率×モーター効率｝／
｛１秒間にゲル粉砕機に投入される含水ゲルの質量｝ …式（Ｉ）
前記「力率」及び「モーター効率」は、ゲル粉砕装置の稼動条件等によって変化する装置固有の値であり、０以上、１以下までの値を採る。これらの値は、装置メーカー等への問い合わせ等で知ることができる。また、ゲル粉砕装置が単相交流電力で駆動する場合、ＧＧＥは、前記式（Ｉ）中の「√３」を「１」に変更して算出することができる。尚、電圧の単位は［Ｖ］、電流の単位は［Ａ］、含水ゲルの質量の単位は［ｇ／ｓ］である。
前記ＧＧＥにおける「力率」及び「モーター効率」は、ゲル粉砕時での値を採用する。空運転時の力率及びモーター効率の値は、空運転時の電流値が小さいこともあり、近似的に前記式（Ｉ）のように定義する。前記式（Ｉ）における「１秒間にゲル粉砕機に投入される含水ゲルの質量」［ｇ／ｓ］とは、例えば、含水ゲルが定量フィーダーで連続的に供給される場合、［ｇ／ｓ］に換算した値をいう。但し、含水ゲルには後述するように、リサイクルされた造粒ゲルが含まれている場合がある。
本発明においてゲル粉砕するためのゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）は、好ましくは１００Ｊ／ｇ以下、より好ましくは８０Ｊ／ｇ以下、さらに好ましくは６０Ｊ／ｇ以下であって、好ましくは２０Ｊ／ｇ以上、より好ましくは２５Ｊ／ｇ以上、さらに好ましくは３０Ｊ／ｇ以上である。ゲル粉砕エネルギーを前記範囲内に制御することで、適切なせん断・圧縮力を含水ゲルに与えながらゲル粉砕することができる。
尚、ニーダー重合後におけるスクリュー押出機の使用や、複数のスクリュー押出機の使用等、ゲル粉砕が複数の装置で行われる場合には、それぞれの装置で消費されたエネルギーの合計をゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）とする。
また、ゲル粉砕エネルギーを前述したように制御する場合には、前記温度の温水の添加と組み合わせて行うことで、より優れた効果が得られる。さらに、通常のゲル粉砕後に、前記ゲル粉砕エネルギーに基づくゲル粉砕を行ってもよい。
ゲル粉砕工程によって細粒化された粒子状含水ゲルの粒子径は、乾燥のし易さや、得られる吸水性樹脂の物性の観点から、０．１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲が好ましい。また粒子状含水ゲルの質量平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．１５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上、特に好ましくは０．２５ｍｍ以上であって、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下、特に好ましくは０．８０ｍｍ以下である。粒子状含水ゲルの質量平均粒子径（Ｄ５０）が前記範囲を外れると、乾燥が十分に行われないことがある。本発明では乾燥工程に供される含水ゲルの質量平均粒子径は、好ましくは前記範囲内であり、より好ましくは前記粒子径、及び前記質量平均粒子径の両方を満足することである。
前記粒子状含水ゲルの粒度として、その粒度分布の狭さを示す対数標準偏差（σζ）は、好ましくは０．２以上であって、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、さらに好ましくは１．２以下である。粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、その値が小さいほど均一な粒子径となり、均等に乾燥させることができるという利点がある。しかしながら、当該粒度分布の対数標準偏差（σζ）を０．２未満とするには、ゲル粉砕前の重合時における粒度制御や、ゲル粉砕後における粒子状含水ゲルの分級等の特殊な操作を必要とするため、生産性やコストの観点から、実質的には実施することが難しい。
尚、後述する吸水性樹脂の比表面積を高めるには、国際公開第２０１１／１２６０７９号パンフレットに記載されたゲル粉砕方法を用いることが好ましい。また、当該ゲル粉砕方法を前述した発泡重合と組み合わせてもよい。
また、均一で効率的な乾燥のために、粒子状含水ゲルの含水率は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上であって、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５５質量％以下である。
［２－４］乾燥工程
本工程は、ゲル粉砕された含水ゲルを乾燥する工程であり、具体的には、前記粒子状含水ゲル、又は造粒ゲルを添加した場合には造粒ゲルと粒子状含水ゲルの両方を、所望する固形分まで乾燥させて乾燥重合体を得る工程である。当該固形分、即ち、前記ゲル１００質量％から含水率を引いた値は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９２質量％以上であって、好ましくは９９質量％以下、さらに好ましくは９８質量％以下、特に好ましくは９７質量％以下である。乾燥重合体の固形分を前記範囲内とすることで、粉砕や分級、表面架橋を効率的に実施することができる。尚、本明細書において「乾燥が完了」とは、固形分が８０質量％に到達した状態を指す。ところで、本工程では乾燥重合体がブロック状になっており、さらにブロックの上下、中央／端で含水率が異なっている場合がある。この場合には、様々な位置から乾燥重合体を適宜取得し、必要により砕いてから含水率を測定して平均すればよい。
本明細書において、前記所定の固形分を下回る乾燥重合体を、未乾燥物と表記することがある。乾燥工程における「被乾燥物」又は「粒子状含水ゲル」には、粒子状含水ゲルと造粒ゲルの両方を含む場合がある。また、本発明の乾燥工程は、特に粒子状含水ゲルと造粒ゲルの両方を含む場合により効果的な条件である。尚、他の工程においても同様に、含水ゲル及びその処理物に、造粒ゲル及びその処理物が含まれる場合がある。
乾燥工程における乾燥方法は、例えば、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、流動層乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、疎水性有機溶媒との共沸脱水による乾燥、高温の水蒸気を利用した高湿乾燥、攪拌乾燥等が挙げられる。これらの乾燥方法は、連続式又はバッチ式の何れの方式でも採用することができるものの、生産効率の観点から、連続式がより好ましい。また、中でも乾燥効率の観点から、攪拌乾燥、及び熱風乾燥が好ましい。攪拌乾燥としては、パドルドライヤー又は回転ドラム式乾燥機等の攪拌乾燥機で行うことが好ましい。また、熱風乾燥としては、通気ベルト上で熱風乾燥を行う通気バンド式乾燥機で行うことが好ましい。通気バンド式乾燥機を用いることで、乾燥重合体や乾燥途中の粒子状含水ゲル等の被乾燥物の物理的破損や摩擦による微粉末の発生等を防止しつつ、効率的な乾燥が行える。
熱風乾燥する場合の乾燥温度、即ち、熱風の温度は、乾燥効率を考慮すると、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上であって、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２３０℃以下、さらに好ましくは２００℃以下である。また、乾燥時間は、好ましくは１０分間以上、より好ましくは２０分間以上、さらに好ましくは３０分間以上であって、好ましくは２時間以下、より好ましくは１．５時間以下、さらに好ましくは１時間以下である。当該範囲内の乾燥温度及び乾燥時間とすることで、得られる吸水性樹脂の物性を所望する範囲とすることができる。尚、他の乾燥条件に関しは、乾燥に供する粒子状含水ゲルや造粒ゲルの含水率、総質量及び目的とする固形分に応じて、適宜設定すればよく、バンド乾燥を行うときには、国際公開第２００６／１００３００号パンフレット、同第２０１１／０２５０１２号パンフレット、同第２０１１／０２５０１３号パンフレット、同第２０１１／１１１６５７号パンフレット等に記載される諸条件が適宜適用される。
（通気バンド式乾燥機）
本発明において使用される乾燥機は、連続式又はバッチ式の何れの方式でも構わないものの、生産効率の観点から、連続式の通気バンド乾燥機がより好ましい。当該連続式の通気バンド式乾燥機によって被乾燥物を乾燥する場合、被乾燥物がバンド乾燥機のバンド上で層状（以下、「ゲル層」と表記する）となるように連続的に供給し、熱風乾燥される。この乾燥機のバンドの幅は、好ましくは０．５ｍ以上、より好ましくは１ｍ以上であって、好ましくは１０ｍ以下、より好ましくは５ｍ以下である。バンドの長さは、好ましくは２０ｍ以上、より好ましくは４０ｍ以上であって、好ましくは１００ｍ以下、より好ましくは５０ｍ以下である。
バンド上での被乾燥物の移動速度は、ベルト幅、ベルト長、生産量、乾燥時間等により適宜設定すればよいものの、ベルト駆動装置に掛かる負荷、耐久性等の観点から、好ましくは０．３ｍ／分以上、より好ましくは０．５ｍ／分以上、さらに好ましくは０．７ｍ／分以上であって、好ましくは５ｍ／分以下、より好ましくは２．５ｍ／分以下、さらに好ましくは２ｍ／分以下、特に好ましくは１．５ｍ／分以下である。
通気バンド式乾燥機上に散布された被乾燥物のゲル層の平均厚さは、好ましくは３ｃｍ以上、より好ましくは５ｃｍ以上、さらに好ましくは８ｃｍ以上であって、好ましくは３０ｃｍ以下、より好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは１５ｃｍ以下である。前記条件において効率的に前記固形分を達成するには、ゲル層の厚さが前記範囲となるようにすることが望ましい。一方、ゲル層が厚くなり過ぎると、未乾燥物の残存や不均一な乾燥になり易いため、前記所定の乾燥工程を行っても前記好ましい固形分を満足しない乾燥重合体の割合が多くなることがある。
［２－５］粉砕工程、分級工程
粉砕工程は、乾燥後の重合体を粉砕する工程であり、分級工程は、粉砕された重合体から微粉を取り除く工程である。具体的には、前記乾燥工程を経て得られる乾燥重合体を、粉砕工程で粉砕し、所望する範囲の粒度に分級工程で調整して、吸水性樹脂を得る工程である。乾燥後の粉砕工程を経ることで、不定形破砕状の吸水性樹脂を得ることができる。
前記粉砕工程で使用される粉砕機としては、ロールミル、ハンマーミル、スクリューミル、ピンミル等の高速回転式粉砕機や、振動ミル、ナックルタイプ粉砕機、円筒型ミキサー等が挙げられる。中でも、粉砕効率の観点から、好ましくはロールミルが選択される。
また、これら粉砕機を複数併用することもできる。
前記分級工程での粒度の調整方法としては、ＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ Ｚ８８０１－１（２０００））を用いた篩分級や気流分級等が挙げられる。中でも、分級効率の観点から、好ましくは篩分級が選択される。尚、粉砕のし易さやの観点から、付加的に粉砕工程前に分級工程を行ってもよい。
吸水性樹脂の粒度分布は、質量平均粒子径（Ｄ５０）が好ましくは２５０μｍ以上、６００μｍ以下であって、３００μｍ～６００μｍの粒子の割合が好ましくは５０質量％以上であって、１５０μｍ未満の粒子の割合が５質量％以下である。質量平均粒子径（Ｄ５０）の上限は、好ましくは５５０μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは４５０μｍ以下である。また、３００μｍ～６００μｍの粒子の割合は、より好ましくは５５質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、特に好ましくは６５質量％以上である。また、１５０μｍ未満の粒子の割合は、好ましくは４質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。また、７１０μｍ超の粒子の割合は、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。また、粒度分布の狭さを示す対数標準偏差（σζ）は、好ましくは０．２０以上、より好ましくは０．２５以上、さらに好ましくは０．２７以上であって、好ましくは０．５０以下、より好ましくは０．４０以下、さらに好ましくは０．３５以下である。粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、その値が小さいほど均一な粒子径となり、粒子の偏析が少なくなるという利点がある。好ましくは、質量平均粒子径（Ｄ５０）と１５０μｍ未満の粒子の割合とを満足することであり、より好ましくは、質量平均粒子径（Ｄ５０）、１５０μｍ未満の粒子の割合、及び７１０μｍ超の粒子の割合を満足することであり、さらに好ましくは、質量平均粒子径（Ｄ５０）、１５０μｍ未満の粒子の割合、７１０μｍ超の粒子の割合、及び対数標準偏差を満足することであり、前記各範囲内で適宜組み合わせることができる。
前述した粒度は、粉砕工程及び分級工程後の吸水性樹脂にも適用される。そのため、表面架橋を行う場合は、表面架橋前の吸水性樹脂で調整された前記範囲の粒度を維持するように、表面架橋工程で表面架橋処理されることが好ましく、表面架橋工程以降に整粒工程を設けて粒度が調整されることがより好ましい。尚、分級工程において目開き７１０μｍの篩を通過しない吸水性樹脂は、粉砕工程に返されて、再度、粉砕工程で粉砕されることが好ましい。また、分級工程において目開き１５０μｍの篩を通過した吸水性樹脂は、後述する微粉リサイクル工程で処理されることが好ましい。
［２－６］表面架橋工程
本工程は、必要に応じて前述した各工程を経て得られる表面架橋前の吸水性樹脂の表面層に、さらに架橋密度の高い部分を設ける工程であり、混合工程、熱処理工程、冷却工程等を含む構成となっている。当該表面架橋工程において、表面架橋前の吸水性樹脂の表面でラジカル架橋や表面重合、表面架橋剤との架橋反応等が起こり、表面架橋された吸水性樹脂が得られる。
［２－６－１］混合工程
本工程は、表面架橋剤を含む溶液（以下、「表面架橋剤溶液」と表記する）を混合装置内で表面架橋前の吸水性樹脂と混合することで、加湿混合物を得る工程である。
（表面架橋剤）
本発明においては、表面架橋時に表面架橋剤が使用される。当該表面架橋剤としては、例えば、米国特許第７１８３４５６号に記載された表面架橋剤が挙げられる。これら表面架橋剤の中から、反応性等を考慮して少なくとも１種類の表面架橋剤が選択される。また、表面架橋剤の取り扱い性や吸水性樹脂の吸水性能等の観点から、好ましくはカルボキシル基と反応する官能基を２つ以上有する表面架橋剤であって、共有結合が形成される有機化合物が選択される。
前記表面架橋剤としては、具体的には、例えば、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、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、２，３－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオール、１，４－ヘキサンジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２，３－ヘキサンジオール、２，４－ヘキサンジオール、グリセリン、ポリグリセリン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の多価アルコール化合物；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、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等の多価アミン化合物；ハロエポキシ化合物、多価アミン化合物とハロエポキシ化合物との縮合物；１，２－エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物；オキサゾリジノン化合物；１，３－ジオキソラン－２－オン（エチレンカーボネート）、４－メチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，５－ジメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，４－ジメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－エチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－ヒドロキシメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、１，３－ジオキサン－２－オン、４－メチル－１，３－ジオキサン－２－オン、４，６－ジメチル－１，３－ジオキサン－２－オン、１，３－ジオキソパン－２－オン等のアルキレンカーボネート化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレンジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリシドール等の多価グリシジル化合物；オキセタン化合物；ビニルエーテル化合物；環状尿素化合物等が挙げられる。
前記表面架橋剤の使用量、複数種類を使用する場合はその合計量は、表面架橋前の吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上であって、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは２質量部以下である。表面架橋剤の使用量を当該範囲内とすることで、表面架橋前の吸水性樹脂の表面層に最適な架橋構造を形成することができ、高物性の吸水性樹脂が得られる。
前記表面架橋剤は、水溶液として表面架橋前の吸水性樹脂に添加することが好ましい。
この場合、水の使用量は、表面架橋前の吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、さらに好ましくは０．５質量部以上であって、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、さらに好ましくは１０質量部以下である。水の使用量を当該範囲内とすることで、表面架橋剤溶液の取り扱い性が向上し、表面架橋前の吸水性樹脂に対して表面架橋剤を均等に混合することができる。
また、親水性有機溶媒を必要に応じて前記水と併用して、前記表面架橋剤溶液とすることもできる。この場合、親水性有機溶媒の使用量は、表面架橋前の吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは５質量部以下、より好ましくは３質量部以下、さらに好ましくは１質量部以下である。当該親水性有機溶媒としては、具体的には、メチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；エチレングリコール等の多価アルコール類等が挙げられる。しかしながら、これら親水性有機溶媒の使用は、できるだけ少ない使用量に制限されることが好ましい。
また、下記「［２－７］添加剤とその添加工程」で添加される各種の添加剤を、５質量部以下の範囲内で、前記表面架橋剤溶液に添加したり、混合工程で別途添加したりすることもできる。
（混合方法、混合条件）
前記表面架橋前の吸水性樹脂と前記表面架橋剤溶液との混合は、表面架橋剤溶液を予め作製しておき、当該溶液を表面架橋前の吸水性樹脂に対して、好ましくは噴霧又は滴下して、より好ましくは噴霧して混合する方法が選択される。
前記混合を行う混合装置は、表面架橋前の吸水性樹脂と表面架橋剤とを均一かつ確実に混合するのに必要なトルクを有していることが好ましい。当該混合装置は、高速攪拌型混合機が好ましく、高速攪拌型連続混合機がより好ましい。尚、当該高速攪拌型混合機の回転数は、好ましくは１００ｒｐｍ以上、より好ましくは３００ｒｐｍ以上であって、好ましくは１００００ｒｐｍ以下、より好ましくは２０００ｒｐｍ以下である。
本工程に供給される表面架橋前の吸水性樹脂の温度は、表面架橋剤溶液との混合性や加湿混合物の凝集性の観点から、好ましくは３５℃以上であって、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下、さらに好ましくは６０℃以下である。また、混合時間は、好ましくは１秒間以上、より好ましくは５秒間以上であって、好ましくは１時間以下、より好ましくは１０分間以下である。
［２－６－２］熱処理工程
本工程は、前記混合工程で得られた加湿混合物に熱を加えて、表面架橋前の吸水性樹脂の表面上で架橋反応させる工程である。前記加湿混合物の熱処理は、当該加湿混合物を静置状態で加熱してもよく、攪拌等の動力を用いて流動状態で加熱してもよいものの、加湿混合物全体を均等に加熱できる点において、攪拌下で加熱することが好ましい。前記熱処理を行う熱処理装置は、前記観点から、パドルドライヤー、マルチフィンプロセッサー、タワードドライヤー等が挙げられる。
本工程における加熱温度は、表面架橋剤の種類及び量、並びに吸水性樹脂の吸水性能等の観点から、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは１７０℃以上、特に好ましくは１８０℃以上であって、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２３０℃以下である。また、加熱時間は、好ましくは少なくとも５分間、より好ましくは少なくとも７分間である。加熱温度と加熱時間とを前記範囲内に制御することにより、得られる吸水性樹脂の吸水性能が向上するため好ましい。
［２－６－３］冷却工程
本工程は、前記熱処理工程後に、必要に応じて設けられる任意の工程である。本工程は、前記熱処理工程を終えた高温の吸水性樹脂を所定の温度まで強制冷却し、表面架橋反応を速やかに終了させる工程である。
前記吸水性樹脂の冷却は、静置状態で冷却してもよく、攪拌等の動力を用いて流動状態で冷却してもよいものの、吸水性樹脂全体を均等に冷却できる点において、攪拌下で冷却することが好ましい。前記冷却を行う冷却装置は、前記観点から、パドルドライヤー、マルチフィンプロセッサー、タワードドライヤー等が挙げられる。尚、これら冷却装置は、熱処理工程で使用される熱処理装置と同じ仕様とすることもできる。熱処理装置の熱媒を冷媒に変更することで、冷却装置として使用できるからである。
本工程における冷却温度は、熱処理工程での加熱温度、吸水性樹脂の吸水性能等に応じて適宜設定すればよく、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上であって、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９０℃以下、さらに好ましくは７０℃以下である。
［２－７］添加剤とその添加工程
本発明においては、前述した工程以外に、必要に応じて以下の添加剤（表面改質剤、その他の添加剤）を吸水性樹脂に添加する工程を実施することができる。
［２－７－１］表面改質剤
表面改質剤は、吸水性樹脂の粒子表面を改質する目的で添加される添加剤で、具体的には、通液性向上剤、吸湿下のAnti-Caking 剤、粉体の流れ制御剤、吸水性樹脂のバインダー等が挙げられる。特に通液性向上の観点から、多価金属塩、カチオン性ポリマー、無機微粒子よりなる群から選ばれる少なくとも１種類の化合物を使用することができ、必要に応じて２種類以上を併用することができる。前記表面改質剤の添加量は、選択される化合物に応じて、適宜設定される。表面改質剤の添加工程は、吸水性樹脂の粒子表面を改質する目的から、好ましくは重合工程以降、より好ましくは乾燥工程以降、さらに好ましくは表面架橋工程以降に行われる。また、表面改質剤の添加は、任意の１以上の工程で行うことができる。
（多価金属塩）
多価金属塩を使用する場合、多価金属塩の多価金属カチオンは、好ましくは２価以上、より好ましくは２価以上、好ましくは４価以下、さらに好ましくは３価又は４価である。また、使用できる多価金属としては、アルミニウム、ジルコニウム等が挙げられる。従って、本工程で使用することができる多価金属塩としては、乳酸アルミニウム、乳酸ジルコニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ジルコニウム等が挙げられる。中でも、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の向上効果の観点から、乳酸アルミニウム又は硫酸アルミニウムがより好ましく、硫酸アルミニウムがさらに好ましい。
前記多価金属塩の添加量としては、吸水性樹脂１ｇに対して、好ましくは０モル以上であって、好ましくは３．６×１０－５モル未満、より好ましくは１．４×１０－５モル未満、さらに好ましくは１．０×１０－５モル未満である。
さらに、前記多価金属を含む溶液には、多価金属の吸水性樹脂内への浸透性を調整する剤として、さらに水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム等の、１価の金属化合物を含んでいてもよい。
（カチオン性ポリマー）
カチオン性ポリマーを使用する場合、当該カチオン性ポリマーとしては、米国特許第７０９８２８４号に記載されている物質が挙げられる。中でも、通液性向上の観点から、ビニルアミンポリマーがより好ましい。また、カチオン性ポリマーの質量平均分子量は、５０００以上、１００００００以下が好ましい。
前記カチオン性ポリマーは、吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上であって、好ましくは２．５質量部未満、より好ましくは２．０質量部未満、さらに好ましくは１．０質量部未満となるように添加すればよい。
（無機微粒子）
無機微粒子を使用する場合、無機微粒子としては、米国特許第７６３８５７０号に記載されている物質が挙げられる。中でも、通液性向上の観点から、二酸化ケイ素が好ましい。また、加圧下吸収倍率と吸湿流動性のバランスの観点から、無機微粒子としてハイドロタルサイト、リン酸カルシウム、および、水酸化アルミニウムが好ましい。
前記無機微粒子は、一次粒子径が２０ｎｍ未満である場合、吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上であって、好ましくは１．２質量部未満、より好ましくは１．０質量部未満、さらに好ましくは０．５質量部未満となるように添加すればよい。
また、前記無機微粒子は、一次粒子径が２０ｎｍ以上である場合、吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上であって、好ましくは２．０質量部未満、より好ましくは１．５質量部未満、さらに好ましくは１．０質量部未満となるように添加すればよい。
前記多価金属塩、カチオン性ポリマー及び無機微粒子から選ばれる少なくとも１種の化合物を吸水性樹脂に添加すると、当該吸水性樹脂の加圧下吸収倍率の低下を引き起こす場合がある。本発明は、特に吸水性樹脂の２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率の向上を一つの目的としており、この観点から、前記化合物の添加量が制限される。当該添加量としては、前記化合物を添加していない吸水性樹脂の加圧下吸収倍率をａ（ｇ／ｇ）、前記化合物を添加した吸水性樹脂の加圧下吸収倍率をｂ（ｇ／ｇ）とした場合、その差「ａ－ｂ」（ｇ／ｇ）が０．３０ｇ／ｇ以内となる添加量が好ましく、０．１０ｇ／ｇ以内となる添加量がより好ましく、０．０５ｇ／ｇ以内となる添加量がさらに好ましく、０．００ｇ／ｇとなる添加量が特に好ましい。
［２－７－２］その他の添加剤
その他の添加剤としては、キレート剤、還元剤、ヒドロキシカルボン酸化合物、界面活性剤、リン原子を有する化合物、酸化剤、金属石鹸等の有機粉末、消臭剤、抗菌剤、パルプや熱可塑性繊維、テルペン系芳香性化合物、フェノール系芳香性化合物等の芳香性物質等が挙げられ、これらは１つ又は２つ以上を使用することができる。その他の添加剤としては、好ましくはキレート剤、より好ましくはアミノ多価カルボン酸又はアミノ多価燐酸が好ましく、具体的には、特開平１１－０６０９７５号公報、国際公開第２００７／００４５２９号パンフレット、国際公開第２０１１／１２６０７９号パンフレット、国際公開第２０１２／０２３４３３号パンフレット、特表２００９－５０９７２２号公報、特開２００５－０９７５１９号公報、特開２０１１－０７４４０１号公報、特開２０１３－０７６０７３号公報、特開２０１３－２１３０８３号公報、特開昭５９－１０５４４８号公報、特開昭６０－１５８８６１号公報、特開平１１－２４１０３０号公報、特開平２－４１１５５号公報等に記載のキレート剤が挙げられる。
その他の添加剤（好ましくはキレート剤）に関しても、前述した多価金属塩、カチオン性ポリマー及び無機微粒子と同様に、吸水性樹脂に添加すると、当該吸水性樹脂の加圧下吸収倍率の低下を引き起こす場合がある。従って、その他の添加剤の添加量も制限される。当該添加量も、前述した多価金属塩、カチオン性ポリマー及び無機微粒子から選ばれる少なくとも１種の化合物の添加量と同様に、前記その他の添加剤を添加していない吸水性樹脂の加圧下吸収倍率をａ（ｇ／ｇ）、前記その他の添加剤を添加した吸水性樹脂の加圧下吸収倍率をｂ（ｇ／ｇ）とした場合、その差「ａ－ｂ」（ｇ／ｇ）が０．３０ｇ／ｇ以内となる添加量が好ましく、０．１０ｇ／ｇ以内となる添加量がより好ましく、０．０５ｇ／ｇ以内となる添加量がさらに好ましく、０．００ｇ／ｇとなる添加量が特に好ましい。具体的には、前記その他の添加剤は、モノマー又は吸水性樹脂に対して、好ましくは０質量部以上、１質量部以下の範囲で添加又は含有される。
前記添加剤は、前述した各工程、即ち、単量体水溶液の調製工程、重合工程、ゲル粉砕工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程から選ばれる少なくとも１つの工程の前後、又はその工程の途中で添加することができる。好ましくは、重合工程以降の何れかの工程の前後、又はその工程の途中で添加される。
［２－７－３］添加剤の添加工程
添加剤を吸水性樹脂に添加する場合、当該添加剤が液体、又は水等の水性媒体の溶液のときには、当該液体又は溶液を吸水性樹脂に対して噴霧し、十分なトルクをかけて吸水性樹脂と添加剤とを均一かつ確実に混合することが好ましい。一方、前記添加剤が粉状等の固体である場合には、吸水性樹脂とドライブレンドしてもよく、水等の水性液体をバインダーとして使用してもよい。
前記混合に使用する装置としては、具体的には、攪拌型混合機、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、流動型ロータリーデスク型混合機、気流型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型押出機等が挙げられる。尚、攪拌型混合機を用いる場合には、その回転数は、好ましくは５ｒｐｍ以上、より好ましくは１０ｒｐｍ以上であって、好ましくは１００００ｒｐｍ以下、より好ましくは２０００ｒｐｍ以下である。
［２－８］整粒工程
本発明においては、前述した工程以外に、必要に応じて整粒工程を実施することができる。整粒工程とは、前記表面架橋工程を経て得られる表面架橋後の吸水性樹脂を所望の範囲の粒度に調整して最終製品として出荷可能な状態にある吸水性樹脂を得る工程である。
但し、表面架橋工程前に粉砕工程及び分級工程が無い場合は、表面架橋工程後の後述の操作を粉砕工程、分級工程とする。整粒工程での粒度調製方法は、前記分級工程と同様の調製方法を採用することができる。さらに、前記表面架橋工程や表面改質剤の添加工程で吸水性樹脂が凝集した場合に、解砕、例えば軽い粉砕を行ってもよい。また、粒度調整後の粒度分布も用途に応じて適宜調整することができ、好ましくは前記分級工程と同定度である。従って、所望の質量平均粒子径（Ｄ５０）、当該質量平均粒子径（Ｄ５０）の割合、及び対数標準偏差等を満足するように篩等による分級等を行えばよい。
［２－９］微粉リサイクル工程
本発明においては、前述した工程以外に、必要に応じて微粉リサイクルの工程を実施することができる。本工程（微粉リサイクル工程）は、前記分級工程で取り除かれた微粉を前記乾燥工程の乾燥が完了する以前にリサイクルする工程である。詳細には、前記吸水性樹脂の製造工程において得られる微粉を、前記製造工程、好ましくは前記乾燥工程以前にリサイクルして吸水性樹脂を製造する工程である。
乾燥工程以前の工程としては、単量体水溶液の調製工程、含水ゲルをゲル粉砕する工程、及び細粒化されたゲルを乾燥する工程が挙げられる。
単量体水溶液の調製工程に微粉をリサイクルする場合には、単量体水溶液に微粉を添加し、スラリー状にしてから所望の重合反応を開始すればよい。また、微粉の替わりに、後述する造粒ゲルを単量体水溶液に添加してから所望の重合反応を開始してもよい。
含水ゲルをゲル粉砕する工程に微粉をリサイクルする場合には、所望のゲル粉砕機に含水ゲルを供給するのと同時に微粉も供給し、排出時に含水ゲルと微粉を一体化すればよい。
リサイクルされる微粉は、好ましくは前記分級工程、より好ましくは前記分級工程及び前記整粒工程等で取り除かれた微粉である。尚、微粉が得られた吸水性樹脂の製造工程と厳密に同一の吸水性樹脂の製造工程へリサイクルする必要はなく、本発明の趣旨を損なわない程度に異なる他の吸水性樹脂の製造工程へリサイクルしてもよい。例えば、ある製造ラインで発生した微粉を隣の製造ラインへリサイクルしてもよいし、同一の製造ラインで微粉を取り除いてからリサイクルするまでに重合条件等を変更してもよい。
［２－９－１］造粒工程
本工程は、前記取り除かれた微粉と水性液を混合して造粒ゲルを得る工程である。造粒ゲルとは、光学顕微鏡によって観察したとき個々の粒子が複数集まって凝集又は融着して大きな粒子状となっているゲルであり、好ましくは分級操作や搬送操作によって損壊しない程度の強度を有するゲルである。
（微粉）
本発明においては、吸水性樹脂の製造において得られる全ての微粉を対象とするものの、好ましくは前記分級工程、より好ましくは前記分級工程及び前記整粒工程で取り除かれた微粉を対象とし、当該微粉に水性液を添加して造粒する。分級工程から取り除かれた微粉と整粒工程から取り除かれた微粉の混合比率（質量比）は、好ましくは９９：１～５０：５０、より好ましくは９８：２～６０：４０、さらに好ましくは９５：５～７０：３０である。整粒工程で取り除かれた微粉は、表面架橋工程、場合によっては表面架橋工程に加えて、前述した「表面改質剤」に記載した表面改質剤の添加工程を経ているので、造粒工程に所定比率含まれていると、造粒ゲルの凝集性が低減して有利である。さらに、本発明では例えば、各製造工程中のバグフィルター等で取り除かれた微粉を造粒に用いてもよく、また、別々の工程で取り除かれて得られた微粉や別の製造過程（別の製造装置）で取り除かれて得られた微粉を混合して用いることもできる。また、微粉は、共に乾燥する含水ゲルと同じ組成であってもよいし、異なる組成であってもよいものの、共に乾燥する含水ゲルに由来する同一組成の微粉を用いることが好ましい。
造粒に使用する微粉のサイズとしては、吸水性樹脂の最終製品のサイズ未満であることが好ましい。例えば、微粉は、ＪＩＳ標準篩分級により規定される質量平均粒子径（Ｄ５０）の上限が、好ましくは１５０μｍ以下、より好ましくは１０６μｍ以下である。微粉の質量平均粒子径（Ｄ５０）の下限は、好ましくは３８μｍ以上、より好ましくは４５μｍ以上である。本工程では微粉を対象としているものの、最終製品のサイズを超える凝集物であっても、適宜粉砕し、微粉として造粒に使用することができる。好ましくは、ＪＩＳ標準篩分級により規定される１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子を、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であって、好ましくは１００質量％以下含んでいることが望ましい。また、微粉の形状としては、造粒強度の面から、逆相懸濁重合で得られた球形よりも、水溶液重合で得られた不定形であることが好ましい。また、前述したように、前記微粉は、吸水性樹脂の製造において一般的に行われている表面架橋工程後に取り除いた微粉であってもよいし、表面架橋工程前に取り除いた微粉であってもよいし、それらの混合物であってもよい。
前記微粉、好ましくは前記微粉を所定比率で混合した混合物に、水性液を添加して造粒ゲルを得る。造粒ゲルは、前記単独の工程、或いは複数の工程から得られる様々な粒子径を有する微粉を使用している。
水性液と混合するときの微粉の温度は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは６０℃以上であって、好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは９０℃以下である。微粉の温度を高めることで微粉、及び水性液の混合性が向上して所望の造粒ゲルが得られ易くなる。一方、微粉の温度を高くしすぎると加熱コストが高くなる。微粉の温度は必要に応じて熱風等による外部からの加熱、乾燥工程での加熱後の保温、或いは室温の空気の吹きつけ等による冷却によって適宜調節することができる。好ましくは、微粉を蒸気トレース等の加熱手段を持つ容器中で加熱又は保温する。
（水性液）
微粉との混合に用いる水性液としては、具体的には、水、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ－ブチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等を含んだ水溶液等が挙げられる。水性液は、物性や造粒強度の面から、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９９質量％以上であって、好ましくは１００質量％以下の範囲内が水であることが好ましく、水のみからなることが特に好ましい。また、前記水性液には、本発明の効果を損なわない範囲で、架橋剤、キレート剤、界面活性剤、重合開始剤、酸化剤、還元剤、親水性高分子等の他の添加剤を少量含有させることもできる。添加剤は、１種、或いは２種以上添加してもよく、２種以上添加する場合の異同は問わない。例えば、重合工程に記載された重合開始剤や還元剤を添加した水性液を使用することで、造粒ゲルと含水ゲルの残存モノマーを低減することができる。好ましい重合開始剤は、過硫酸塩、好ましい還元剤は、（重）亜硫酸（塩）である。例えば、酸化剤を添加した水性液を使用することで、造粒ゲルを乾燥したときの、吸収倍率等の物性の低下を抑えることができる場合がある。好ましい酸化剤は、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過酸化物から選ばれる少なくとも１つの酸化剤であり、より好ましくは、過酸化水素である。例えば、界面活性剤を添加した水性液を使用することで、造粒ゲルに界面活性剤を含有させることができ、当該造粒ゲル同士の凝集を効果的に抑制することができる。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤が例示される。また、架橋剤や親水性高分子を添加した水性液を使用することで、当該造粒ゲルの凝集強度を高くし、後工程での再微粉化を抑制することができる。前記架橋剤は、前述した内部架橋剤及び表面架橋剤から、前記親水性高分子は、前述した単量体水溶液に添加される親水性高分子から、それぞれ選択される。
尚、微粉が、前述の架橋剤、キレート剤、界面活性剤、重合開始剤、酸化剤、還元剤等の添加剤を含有している場合は、水性液にあえて添加剤を加えなくてもよいか、又は、水性液に不足分のみの添加剤を加えればよい。微粉に添加剤の添加工程の項で記載したキレート剤、界面活性剤、酸化剤、還元剤等が含まれていることが特に好ましい。
微粉と水性液とを混合して造粒する場合、予め加熱した水性液を使用することが好ましい。加熱した水性液を使用することで微粉を短時間で均一に造粒することができ、生産性が向上する。水性液の温度は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは６０℃以上、特に好ましくは７０℃以上であって、好ましくは水性液の沸点以下、より好ましくは１００℃以下である。尚、水性液の沸点は、塩類や溶媒の添加、減圧や加圧等の圧力等によって調整することができる。また、別の方法として、水蒸気と常温の水性液を同時に添加して、実質的に前記温度にしてもよい。
水性液の添加量は、微粉１００質量部（有姿）に対して、好ましくは１００質量部未満、より好ましくは８０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下であって、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、さらに好ましくは２０質量部以上である。水性液の添加量が１００質量部以上の場合、乾燥に掛かる負荷が大きくなる。一方、水性液の添加量が１０質量部よりも少ない場合、造粒強度が不十分になることがあると共に、微粉の混合が不均一になって造粒物が損壊し易くなることがある。
（混合装置）
本発明では、前記何れの実施形態においても、水性液と微粉との混合に用いる混合装置は特に限定されない。例えば容器固定型混合機であれば、機械攪拌型混合機が好ましい。
具体的にはタービューライザー（ホソカワミクロン社製）、レディゲミキサー（レディゲ社製）、及びモルタルミキサー（西日本試験機社製）等が例示される。また、混合には、バッチ式混合機及び連続式混合機の何れを用いてもよい。
本発明では、好ましくは加熱した水性液と加熱した微粉とを前記混合装置で混合する。本発明では、水性液と微粉の加熱に加えて、混合装置内、具体的には混合装置の壁面及び／又は攪拌羽根等の攪拌手段が加熱されていることがより好ましい。このように混合装置内、水性液、微粉の何れもが所定の温度に加熱された状態で混合すると、より効率的に、所望の粒子径を有する造粒ゲルを容易に得ることができる。本発明においては、微粉、水性液、混合装置の何れも加熱されていなくても、このような効果が得られるものの、好ましくは少なくとも１つ、より好ましくは２つ、さらに好ましくは全てが所定の温度に加熱されていることで、より優れた効果が得られる。
前記混合時の混合装置内、好ましくは混合装置の内壁面、及び／又は攪拌手段の加熱温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上、特に好ましくは６５℃以上、最も好ましくは７０℃以上であって、好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは９０℃以下である。混合装置、好ましくは内壁面、攪拌手段の何れか、より好ましくは両方を加熱することで微粉を短時間で均一に造粒することができ、生産性が向上する。混合装置内の温度は、例えば加熱した気体を供給したり、伝導電熱等によって適宜調整したりすることができる。
本発明では、微粉と水性液を混合するとき、高速混合により造粒することが好ましい。
高速混合することで巨大なゲル状物の生成を抑制できるため、巨大なゲル状物が生成した場合に必要になる巨大な混合力が不要となり、またゲル状の塊が混練状態となって主鎖の切断や絡まり等が発生し、その結果、吸水性樹脂が劣化するという問題を回避することができる。
前記高速混合とは、混合装置内で原料である微粉、及び水性液の接触時点から、造粒ゲルの生成までの時間が短いことを意味する。即ち、混合装置内に原料を投入してから造粒ゲルが取り出されるまでの時間が短いことをいう。混合時間は、好ましくは３分間以下、より好ましくは１分間以下であって好ましくは１秒間以上、より好ましくは５秒間以上である。混合時間が長いと、水性液と微粉との均一な混合が困難となり一体化した巨大なゲル状物となり易い。また、混合時間が長いと、得られる吸水性樹脂の水可溶分の増加や加圧下吸収倍率の低下等、吸水性樹脂の性能低下を招く場合もある。
従って、高速混合を達成するための手段としては、原料を短時間で混合装置に投入することが望ましい。水性液を噴霧したり、滴下したりする等の方法で徐々に添加する等、何れか一方、或いは両方の原料の投入時間が長いと、混合時間も長くなるため、微粉が大きな凝集塊となったり、長時間の混練によって吸水性樹脂が劣化したりすることがある。混合装置には、微粉と水性液を同時、或いは異なるタイミングで一方の投入後に他方を投入してもよい。従って、投入が同時の場合は両方の原料、又は異なるタイミングの場合は後に投入する原料の投入開始から投入終了までの時間は、好ましくは６０秒間以下、より好ましくは３０秒間以下、さらに好ましくは１０秒間以下である。
さらに高速混合を達成するために、高速攪拌パドル混合機を用いることが好ましい。このとき、パドル回転数は、好ましくは１００ｒｐｍ以上、より好ましくは２００ｒｐｍ以上、さらに好ましくは３００ｒｐｍ以上であって、好ましくは５０００ｒｐｍ以下、より好ましくは４０００ｒｐｍ以下、さらに好ましくは３０００ｒｐｍ以下である。パドル回転軸の方向は限定されないものの、造粒ゲルの排出のし易さから鉛直方向が好ましい。また、パドル回転軸の数は限定されないものの、メンテナンスのし易さから１軸又は２軸が好ましく、１軸がより好ましい。
本発明では付着防止のため、混合機の内壁に水との接触角が９０度以上の材料を用いることが好ましい。好ましい材料はテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂である。但し、全ての内壁に前記材料を用いる必要はなく、強力な攪拌力を得るため、パドル付近の内壁はあえて水との接触角が９０度未満の材料を用いてもよい。耐久性の観点から好ましい材料はステンレスである。
（輸送工程）
吸水性樹脂の各製造工程は連結されていることが好ましい。各工程の連結の全てに輸送工程が必要とは限らないものの、例えば前記造粒工程で得られた造粒ゲルをリサイクルするときに所定の添加位置まで輸送する工程を含むことができる。
造粒ゲルの輸送は、連続式又はバッチ式で行われ、好ましくは連続式である。輸送工程で用いられる輸送機としては、例えば、バケットコンベヤー、ベルトコンベヤー、スクリューコンベヤー、チェーンコンベヤー、振動コンベヤー及びニューマチックコンベヤー等であり、好ましくはバケットコンベヤーである。また、輸送する造粒ゲルを輸送機の外側から加熱された状態及び／又は保温された状態にして、輸送途中でも造粒ゲルの温度を前記高温に維持することが好ましい。このような加熱及び／又は保温は、輸送機の内壁面を外側から加熱する手段及び／又は保温する手段を備えることで達成することができる。輸送中の造粒ゲルの温度が低下すると、含水ゲルと混合するまでに造粒ゲル同士がくっついて凝集物になったり、また造粒ゲルの温度が下がって硬くなってしまったりすると、これらが乾燥工程における不均一な乾燥原因となり、未乾燥物が生じ易い。
従って、造粒ゲルを輸送する場合、製造された造粒ゲルの温度を、好ましくは維持、より好ましくは混合する含水ゲルの温度と同程度に加熱及び／又は保温することである。
尚、輸送工程が無い場合、前記微粉と水性液の混合装置から含水ゲルとの混合位置まで、造粒ゲルを重力により落下させることが好ましい。この場合、混合装置から含水ゲルとの混合位置までの距離は、好ましくは１０ｍ以内、より好ましくは５ｍ以内、さらに好ましくは３ｍ以内である。さらに、造粒ゲルが通過する配管は、前記輸送機と同様の理由で、加熱及び／又は保温されていることが好ましい。
前記加熱及び／又は保温された装置や配管に造粒ゲルが長時間留まると、造粒ゲルの表面が乾き、硬くなる恐れがある。そのため、造粒工程で得られた造粒ゲルは、できるだけ速やかに所定の温度に加熱された状態で含水ゲルと混合することが好ましい。具体的には、前記造粒工程において、微粉と水性液の混合を開始してから、得られた造粒ゲルを再添加工程において含水ゲルに添加するまでの時間は、好ましくは５分間以内、より好ましくは３分間以内、さらに好ましくは１分間以内である。尚、前記時間内に含水ゲルとの混合ができない場合でも、温度が低下した造粒ゲルを再加熱して所定の温度に加熱された状態にすれば凝集性が低下し、さらに造粒ゲルを軟化させることができる。従って、温度が低下した造粒ゲルを再加熱した後に含水ゲルと混合しても、前記所定の時間内に混合する場合と同様に、良好な混合状態が得られる。
造粒ゲルの表面が乾くという前記問題を解決するため、前記造粒工程から再添加工程の間において、即ち、造粒後の造粒ゲルを含水ゲルに添加するまでの輸送工程において、当該造粒ゲルの雰囲気の露点を、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上であって、好ましくは９９℃以下、より好ましくは９５℃以下、さらに好ましくは９０℃以下とする。また、本発明では、前記輸送工程に加えて造粒工程、及び／又は再添加工程の雰囲気の露点を前記範囲に制御することも好ましい実施態様であり、具体的には、造粒工程における微粉と水性液を混合するときの装置内の雰囲気、造粒ゲルを含水ゲルに添加するときの装置内の雰囲気を、前記範囲に制御することが好ましい。「雰囲気の露点」とは、雰囲気中に存在する空気の露点である。雰囲気の露点は、例えば、水蒸気を吹き込んだり、熱風の循環率を制御したりして前記範囲に調整することができる。
［２－９－２］造粒ゲル添加工程
本工程は、前記乾燥工程で乾燥が完了するまでの、前記重合工程～乾燥工程の少なくとも１つの工程、及び／又は工程間で、含水ゲルに造粒ゲルを添加する工程である。具体的には、前記重合工程中、前記重合工程後であって前記ゲル粉砕工程前、前記ゲル粉砕工程中、前記ゲル粉砕工程後であって前記乾燥工程前、及び、前記乾燥工程中よりなる群から選ばれる少なくとも１工程以上で、含水ゲルに造粒ゲルを添加することが好ましい。尚、前記重合工程中でも含水ゲルが得られるため、当該重合工程中に造粒ゲルを添加してもよい。また、ゲル粉砕する工程において、含水ゲルに造粒ゲルを添加してゲル粉砕機に供給してもよい。乾燥工程において、固形分が８０質量％未満である重合体は、通常、含水ゲルと見なすことができる。即ち、乾燥工程の途中までは含水ゲルが存在するため、当該乾燥工程中に造粒ゲルを添加してもよい。好ましくは前記ゲル粉砕工程後であって前記乾燥工程前、又は、前記乾燥工程中、より好ましくはゲル粉砕工程後であって乾燥工程前の含水ゲルに、造粒ゲルを添加する。このように粉砕後の含水ゲルに造粒ゲルを添加すると、両者の粒度差が小さいため混合し易く、乾燥が不均一になり難い。特に、ゲル粉砕エネルギーを制御した粉砕を行うと含水ゲルが造粒形状となるため、不均一な乾燥をより一層抑制することができる。尚、「工程前」、「工程後」とは、当該工程前、或いは当該工程後の全ての工程を含む。即ち、当該工程前、或いは当該工程後の全ての工程を含むとは、工程間の輸送工程や貯蔵工程等、任意の工程において造粒ゲルを添加してもよいことを意味する。例えばゲル粉砕工程後とは、ゲル粉砕工程から次工程に輸送される間、及び次工程を含む。
造粒ゲル添加工程において、造粒ゲルの固形分は、５０質量％以上、９０質量％以下である。造粒ゲルの固形分に関する説明は後述する。
（温度）
本発明では造粒ゲルを含水ゲルに添加する。そのときの当該造粒ゲルの温度、及び当該含水ゲルの温度は、何れも５０℃以上、１００℃以下の範囲内であり、好ましくは５５℃以上、より好ましくは６０℃以上であって、好ましくは９５℃以下、より好ましくは９０℃以下である。このような温度範囲内であれば、両者の良好な混合状態が得られる。造粒ゲルや含水ゲルの温度が５０℃を下回ると、前述したように造粒ゲルが硬くなったり、含水ゲルと造粒ゲルとを混合すると凝集物を形成したりすることがある。即ち、混合時に凝集物が形成されると、さらに含水ゲルや造粒ゲルがくっついてより巨大な凝集物が形成されて混合状態が不良となる。また、混合できたとしても、乾燥するときに凝集物が存在すると、乾燥不良、即ち未乾燥物を生じ易い。また、当該凝集物を所望の含水率になるまで加熱を継続して乾燥させると、既に乾燥している他の造粒ゲルや含水ゲルは過乾燥状態となり、熱劣化して可溶分が増加する等、吸水性樹脂の品質が劣化する。このような問題は、一方の温度が５０℃以上、他方の温度が５０℃未満の場合でも生じる。一方、造粒ゲルや含水ゲルの温度が１００℃を超えると、ゲル表面が乾燥してしまい、ゲルがかえって硬くなることがある。
また、本発明では不均一な乾燥を低減する観点から、前記温度範囲内において造粒ゲルの温度と含水ゲルの温度との差は小さいほど好ましく、両者の温度差は、好ましくは４０℃以内、より好ましくは３０℃以内、さらに好ましくは２０℃以内である。造粒ゲルの温度と含水ゲルの温度の調整は、製造過程における加熱、及び保温、或いは外部から熱風等による加熱、或いは放冷、低温空気等による冷却によって、適宜調整することができる。
［２－９－３］ゲル混合工程
（機械的な混合）
本発明では、造粒ゲルと含水ゲルを前記温度範囲に制御することにより、含水ゲルに造粒ゲルを添加するときの僅かな衝撃や自重等によって含水ゲルと造粒ゲルがほぐれて僅かに混ざり合う。本発明ではさらに、前記造粒ゲル添加工程から乾燥工程で乾燥が完了するまでの少なくとも１つの工程、及び／又は工程間で、含水ゲルと添加した造粒ゲルを機械的に混合することも好ましい実施態様である。本発明では、前述したように、造粒ゲルを乾燥工程が完了する以前の含水ゲルに添加するものの、何れの時期で添加した場合でも造粒ゲルと含水ゲルは混合状態で乾燥される。そして、造粒ゲルと含水ゲルが均一に存在する状態であれば、未乾燥物の発生をより一層抑制することができる。ここで、「均一に存在する」とは、造粒ゲルと含水ゲルが攪拌された混合状態、或いは単位面積当たりの割合が略同一になるように均等に散布された状態を指す。尚、本発明の効果を発揮するために、造粒ゲルを含水ゲルに添加してから機械的に混合を始めるまでの時間は、好ましくは５分間以内、より好ましくは２分間以内、さらに好ましくは１分間以内である。また、造粒工程から機械的に混合を始めるまでの時間は、好ましくは１０分間以内、より好ましくは５分間以内、さらに好ましくは２分間以内である。機械的に混合を開始する時点でも、造粒ゲルが添加された含水ゲルの温度は、５０℃以上、１００℃以下の範囲内であり、好ましくは５５℃以上、より好ましくは６０℃以上であって、好ましくは９５℃以下、より好ましくは９０℃以下である。
本発明では、造粒ゲルと含水ゲルができるだけ均一に混合された状態とするために、造粒ゲル及び／又は含水ゲルを機械的に混合する。機械的な混合は、前記何れかの共存状態を達成することができる装置を用いればよい。攪拌方法としては、例えば攪拌翼や容器自体の回転等による回転攪拌、振り子状に動くフィーダー等による攪拌が挙げられる。
当該攪拌方法を行う装置としては、それぞれ回転攪拌装置、首振りベルト式フィーダー、振り子式コンベアが例示される。
機械的な混合が重合工程中に行われる場合、前記回転攪拌装置は、ニーダー重合機が好ましい。機械的な混合がゲル粉砕工程中に行われる場合、前記回転攪拌装置は、例えばニーダー又はミートチョッパーが好ましい。
機械的な混合が前記ゲル粉砕工程後であって前記乾燥工程前、又は、前記乾燥工程中、或いは乾燥工程で乾燥が完了するまでにおいて行われる場合、首振りベルト式フィーダー又は回転攪拌装置が好ましい。つまり、造粒ゲル及び含水ゲルを、首振りベルト式フィーダー又は回転攪拌装置に供給して混合することが好ましい。具体的には、前記ゲル粉砕工程後、乾燥工程までの間に、首振りベルト式フィーダー又は回転攪拌装置を用いて、或いは乾燥工程において回転攪拌装置を用いて、前記機械的な混合をすることによって、より一層均質な状態で乾燥させることができるため、不均一な乾燥や未乾燥物の生成を抑制することができる。
首振りベルト式フィーダーを使用する場合、搬送ベルト上で輸送されている含水ゲルに対して造粒ゲルを首振りフィーダーによって添加すると、造粒ゲルの均一な分散ができる。また、搬送ベルト上で輸送されている造粒ゲルに対して含水ゲルを首振りフィーダーによって添加してもよいし、造粒ゲルと含水ゲルを首振りフィーダーに供給し、両者を首振りフィーダーによって搬送ベルト上に供給してもよい。首振りベルト式フィーダーはベルト末端が搬送ベルト上を往復運動するため、首振りベルト式フィーダー上で造粒ゲルと含水ゲルの分布に偏りがあったとしても、搬送ベルト上ではほぼ均一に分布するようになる。
首振りフィーダーの首振り角度θやベルト速度等は、搬送ベルトの速度や供給量等を考慮して任意に選択できるものの、１往復する間の搬送ベルトの進行は１ｍ以内が好ましく、０．５ｍ以内がより好ましい。１往復する間の搬送ベルトの進行距離が長すぎると、造粒ゲルの分布の偏りが顕著になる。尚、前記搬送ベルトは、通気バンド式乾燥機であることが好ましい。
また、回転攪拌装置としては、回転軸が水平方向でかつ容器自体も回転するタイプ、回転軸が水平方向で容器自体は固定のタイプ、回転軸が鉛直方向で容器自体は固定のタイプ等が例示される。これら装置は、連続式又はバッチ式の何れであってもよい。また、前記乾燥工程で用いられるロータリー式ならし機を用いて、乾燥機に積層される含水ゲルを均しつつ、混合してもよい。さらに、前記乾燥工程で用いられる攪拌乾燥機を用いて、乾燥しながら混合することも好ましい。前記装置の攪拌回転数等は、特に限定されないものの、好ましくは５０ｒｐｍ以上、より好ましくは１００ｒｐｍ以上であって、好ましくは５００ｒｐｍ以下、より好ましくは３００ｒｐｍ以下である。さらに、攪拌装置での混合（滞留）時間は、好ましくは１８０秒間以内、より好ましくは６０秒間以内、さらに好ましくは３０秒間以内であって、好ましくは０．１秒間以上、より好ましくは１秒間以上である。
（固形分）
再添加工程（造粒後の造粒ゲルを含水ゲルに添加する工程）における前記条件において、本発明ではさらに、造粒ゲルの固形分と含水ゲルの固形分が適切に制御されていることが好ましい。即ち、造粒ゲルや含水ゲルの固形分が少なくなりすぎると（言い換えれば、ゲル１００％に対する含水率が高くなりすぎると）、部分的に乾燥が不完全となったり、凝集物が生成し易くなったりする。本発明では、造粒ゲルの固形分及び／又は含水ゲルの固形分は、適切な範囲内であることが望ましい。含水ゲルの固形分は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上であって、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５５質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下である。造粒ゲルの固形分は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上であって、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、さらに好ましくは８０質量％以下である。好ましい条件として、造粒ゲルと含水ゲルの温度が前記の範囲内である上で、これらのゲルの固形分が前記の範囲内の条件である。また別の好ましい条件として、再添加工程における造粒ゲルの固形分が前記の範囲内である上で、ゲル粉砕工程におけるゲル粉砕エネルギーが前記の範囲内の条件である。
また、本発明では、より均一な乾燥を達成することを考慮すると、好ましくは前記何れかの固形分を満足する場合、より好ましくは前記両方の固形分を満足する場合に、さらに造粒ゲルの固形分が含水ゲルの固形分より高いことが好ましい。造粒ゲルの固形分の方が高いと、乾燥に掛かる負荷を下げることができる。具体的には、造粒ゲルの固形分「Ａ（％）」と、含水ゲルの固形分「Ｂ（％）」との差「Ａ－Ｂ」は、好ましくは６以上、より好ましくは１１以上、さらに好ましくは１６以上であって、好ましくは６０以下、より好ましくは５０以下、さらに好ましくは４０以下である。両者の固形分の差を、前記範囲とすることにより、乾燥に掛かる負荷が小さく、乾燥の不均一がより一層抑制されて、製造上のトラブルや、品質上の問題を回避することができる。
本発明において、造粒ゲルと含水ゲルとの比率は、分離された微粉の量と造粒ゲルの固形分の設定に応じて適宜決定すればよい。吸水性樹脂の物性の観点から、含水ゲル１００質量部（有姿）に対して、造粒ゲルは、通常、１０質量部以上、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは２０質量部以上であって、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３０質量部以下となるように添加する。造粒ゲルと含水ゲルとの比率が上記範囲であると、ゲル膨張速度を向上させる。本発明の方法によれば、造粒ゲルの割合が１０質量部以上であっても、不均一な乾燥を抑制することができる。尚、造粒ゲルの割合が多くなりすぎると、最終製品である吸水性樹脂の最終的な品質や物性が、リサイクルされた微粉、即ち、造粒ゲルによって大きく影響されることになる。
造粒ゲルが添加された含水ゲルは、前記乾燥工程で処理される。混合ゲルの乾燥条件等は、前記乾燥工程の乾燥条件等と同じであるため説明を省略する。また、乾燥工程以降に行われる粉砕工程、分級工程も前記粉砕工程、分級工程と同じであり、必要に応じて前記表面架橋工程や整粒工程等が施されて、製品となる吸水性樹脂が得られる。また、分級工程等で得られる微粉も、前記リサイクル工程で処理されてもよい。
［２－１０］その他の工程
本発明においては、前述した工程以外に、必要に応じて輸送工程、貯蔵工程、梱包工程、保管工程等から選択される少なくとも１種類の工程をさらに含んでいてもよい。
［３］吸水性樹脂
前述した各種工程を行うことにより、本発明に係る吸水性樹脂が得られる。即ち、加圧下におけるゲル膨張力及び加圧下におけるゲル膨張速度が何れも大きい吸水性樹脂が得られる。
本発明に係る吸水性樹脂の４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力は、２６Ｎ以上であることが好ましく、２７Ｎ以上であることがより好ましく、２８Ｎ以上であることがさらに好ましい。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、例えばパルプ等の繊維材料の比率が小さい吸収体に使用され、その吸収体が薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、特に２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が従来よりも向上する。後述するように、本発明で規定する「ゲル膨張力」とは、吸水性樹脂が所定の吸収倍率に達した後に、さらに荷重に抗って膨張しようとする力を意味する。つまり、１回目の排尿によって膨潤した薄型の紙オムツ等の吸収性物品が２回目以降の排尿に対して、加圧下でも尿を吸収することができる能力を評価する指標である。前記ゲル膨張力が２６Ｎ未満である場合、２回目以降の排尿に対する吸水性樹脂の加圧下吸収倍率が不十分となり、当該吸水性樹脂を含む吸収体の加圧下液獲得量が不十分となり、当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品の液獲得機能が不十分となるため、好ましくない。
また、本発明に係る吸水性樹脂の４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力の上限は特に限定されるものではないが、４０Ｎ以下であることが好ましく、３５Ｎ以下であることがより好ましい。
尚、本発明におけるゲル膨張力と類似の吸水性樹脂評価方法として、国際公開公報ＷＯ２０１８／１８１５４８等に初期膨潤力なる評価方法が提案されている。これは０．１６ｋＰａ（１．６ｇ／ｃｍ２、０．０２ｐｓｉ）の非常に軽い加圧下で、未膨潤の吸水性樹脂が膨張する際の力を測定するものである。また、日本国特許第３２１０００９号等にゲル膨張圧力なる評価方法が提案されている。これは無加圧下で所定の吸収倍率に達した吸水性樹脂が、無加圧下でさらに膨張する際の力を測定するものである。これに対して本発明のゲル膨張力は、後述するように、４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）の加圧下で所定の吸収倍率に達した吸水性樹脂が、４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）の加圧下でさらに膨張する際の力を測定するため、前記先行文献の評価方法とは別の機能を評価することになる。
すなわち、本発明のゲル膨張力は、当該吸収体又は当該吸水性樹脂を含む吸収性物品が使用される状況下として、排尿時の状況が加圧下で、かつ複数回の排尿を吸収することを想定した評価方法であり、前記先行文献で提案されている非常に軽い加圧下又は無加圧下での評価方法よりも、より吸収性物品の実使用を想定した厳しい環境下での評価方法であるといえる。
加えて、本発明は２回目以降の排尿に対する優れた加圧下液獲得量を示す吸収体、及び２回目以降の排尿に対する優れた加圧下吸収倍率を有する吸水性樹脂を提供することを目的とする。加圧下における２回目以降の尿吸収を予測する上では、前記先行文献で提案されている評価方法では意味を成さず、本発明における加圧下で一旦膨潤した吸収性樹脂がさらに膨張する際の力を評価する方法が必要である。
前記４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力は、吸水性樹脂の吸収倍率（ＣＲＣ、ＡＡＰ）、粒子形状（不定形であり、且つ、粒子中にキャビティ及びボイドが存在する形状）、粒度等を調整することによって制御できる。これらを調整することによって、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力を２６Ｎ以上に制御することができる。
前記ゲル膨張力に加えて、本発明に係る吸水性樹脂の４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張速度は、８．５以上であることが好ましく、９．０以上であることがより好ましく、９．５以上であることがさらに好ましい。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。
また、本発明に係る吸水性樹脂の４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張速度の上限は特に限定されるものではないが、１５．０以下であることが好ましく、１４．０以下であることがより好ましい。
尚、従来の吸水性樹脂の評価方法として、無加圧下又は加圧下で吸収速度を評価する方法が提案されているが、いずれも未膨潤の吸水性樹脂が生理食塩水等の被吸収液と接触してからの吸収速度を評価する。一方で、本発明のゲル膨張速度なる評価方法は、加圧下で所定の吸収倍率に達した吸水性樹脂が、加圧下でさらに膨張する際の速度を測定する。このことから、本発明のゲル膨張速度は前記ゲル膨張力と同様に、加圧下でかつ複数回の排尿を吸収することが必要な吸収性物品の実使用を想定した評価方法であるといえる。
本発明に係る吸水性樹脂の総体積に占める、Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積率は、４０体積％以上であることが好ましく、４２体積％以上であることがより好ましく、４４体積％以上であることがさらに好ましい。Cavity体積率が大きい吸水性樹脂は、比表面積が大きくなる傾向にある。ただし、Cavity体積率は、比表面積を測定するだけでは十分に評価できない、粒子表面の凹部分の体積を評価する。Cavity体積率が大きくなると、吸水性樹脂が膨潤したときのゲル粒子同士の隙間も大きくなり、ゲル粒子が有するCavity体積部分及びゲル粒子同士の隙間に保持される水性液体の量が増加する。その結果として、前記ゲル膨張力が制御される。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。
ここで、本発明においてCavity（キャビティ）とは、図１に示すように、吸水性樹脂１に形成されている空洞のうち、吸水性樹脂１の外部と繋がっている（吸水性樹脂１の表面に露出している）空洞を指す。当該空洞には、吸水性樹脂１の表面に形成されている窪みや溝等も含まれる。具体的には、Cavityとは、後述するようにマイクロフォーカスＸ線ＣＴシステム（ｉｎｓｐｅＸｉｏ ＳＭＸ－１００ＣＴ／株式会社島津製作所製）を用いて下記条件で３次元画像データを取得し、高速３次元解析ソフト（ＴＲＩ／３Ｄ－ＶＯＬ－ＦＣＳ６４／ラトックシステムエンジニアリング社製）を用いて当該３次元画像データを下記条件で解析したときに、吸水性樹脂１の表面に存在を確認することができる穴、貫通孔、窪み、溝等を指す。
本発明に係る吸水性樹脂の総体積に占める、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積率は、６５体積％以上であることが好ましく、６７体積％以上であることがより好ましく、７０体積％以上であることがさらに好ましく、７２体積％以上であることがさらに好ましく、７３体積％以上であることがさらに好ましい。この結果、前記ゲル膨張力が制御される。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、例えば薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。尚、Void体積率が大きい吸水性樹脂は、膨潤すると圧力によって潰れ易くなるので、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が低下する。
ここで、本発明において、Void（ボイド）とは、図１に示すように、吸水性樹脂１に形成されている空洞のうち、吸水性樹脂１の外部と繋がっていない（吸水性樹脂１の内部に存在する）独立気泡等の空洞を指す。具体的には、Voidとは、後述するようにマイクロフォーカスＸ線ＣＴシステム（ｉｎｓｐｅＸｉｏ ＳＭＸ－１００ＣＴ／株式会社島津製作所製）を用いて下記条件で３次元画像データを取得し、高速３次元解析ソフト（ＴＲＩ／３Ｄ－ＶＯＬ－ＦＣＳ６４／ラトックシステムエンジニアリング社製）を用いて当該３次元画像データを下記条件で解析したときに、吸水性樹脂１の内部に存在を確認することができる独立気泡等の空洞を指す。
吸水性樹脂の総体積に占める、Cavity体積率が１５体積％以上、かつ、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積率は２０体積％以上であることが好ましく、２５体積％以上であることがさらに好ましい。この結果、前記ゲル膨張力が制御される。これにより、本発明において用いられる吸水性樹脂は、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。
本発明に係る吸水性樹脂の無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）は、２５ｇ／ｇ以上であることが好ましく、２７ｇ／ｇ以上であることがより好ましく、２８ｇ／ｇ以上であることがさらに好ましい。この結果、前記ゲル膨張力が制御される。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。
尚、当該無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）の上限は、特に限定されないものの、加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）や生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）を所望の範囲とするには、４０ｇ／ｇ以下であることが好ましく、３８ｇ／ｇ以下であることがより好ましい。
本発明に係る吸水性樹脂の４．８３ｋＰａの加圧下における加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）は、２０ｇ／ｇ以上であることが好ましく、２３ｇ／ｇ以上であることがより好ましく、２４ｇ／ｇ以上であることがさらに好ましく、２４．５ｇ／ｇ以上であることが特に好ましく、２５ｇ／ｇ以上であることが最も好ましい。この結果、前記ゲル膨張力が制御される。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体や当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、当該紙オムツ等の吸収性物品が吸収するべき全排尿量に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。尚、当該加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）の上限は、特に限定されないものの、前記無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）を超えることはなく、３５ｇ／ｇ以下が好ましい。
前記ゲル膨張力に加えて、本発明に係る吸水性樹脂の液拡散性能を評価する生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は、１５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以上であることが好ましく、１８（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以上であることがより好ましく、２０（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以上であることがさらに好ましく、また、５５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以下であることが好ましく、５３（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以下であることがより好ましい。ＳＦＣが１５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以上、５５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以下である場合、従来の吸収体ではパルプが担っていた液拡散能力を本発明に係る吸水性樹脂が担うことができ、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合でも、ゲルブロッキングによる液拡散能力の低下を起こさず、吸収体や紙オムツ等の吸収性物品は良好な性能を示す。
尚、当該生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の上限は、特に限定されない。但し、当該生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は、前記無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）とトレードオフの関係にあるため、生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）を高くし過ぎると、所望する範囲の無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が得られなくなる。
本発明に係る吸水性樹脂の質量平均粒子径（Ｄ５０）は、２５０μｍ以上であることが好ましく、３００μｍ以上であることがより好ましく、５５０μｍ以下であることが好ましく、５００μｍ以下であることがより好ましい。また、本発明に係る吸水性樹脂の総質量に占める、粒子径が１５０μｍ未満の吸水性樹脂の質量は、３質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましい。この結果、前記ゲル膨張力が制御される。また、前述したＣＲＣ、ＡＡＰ、ＳＦＣのバランス（つり合い）を保つ機能を有する。これにより、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。
本発明に係る吸水性樹脂の総質量に占める、粒子径が７１０μｍ超の吸水性樹脂の質量は、２質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。これにより、本発明に係る吸水性樹脂が、特にパルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む、薄型の紙オムツ等の衛生用品に使用された場合において、吸水性樹脂のゴツゴツした感覚が低減し、装着感が向上するので好ましい。
前記ゲル膨張力を制御するために、吸水性樹脂の吸収倍率（ＣＲＣ、ＡＡＰ）、粒子形状（不定形であり、且つ、粒子中にキャビティ及びボイドが存在する形状）及び粒度を調整すればよい。好ましくは、吸水性樹脂のＣＲＣ、ＡＡＰ、キャビティ体積率、ボイド体積率、粒度を調整すればよく、より好ましくは、吸水性樹脂のＣＲＣ、ＡＡＰ、粒子中のキャビティ体積率、ボイド体積率、粒度からなる群から選択される少なくとも１つ以上（好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上、特に好ましくは４つ以上、最も好ましくは全て）を前記の範囲に調整する。
前記ゲル膨張力に加えて、本発明に係る吸水性樹脂のゲル厚み５ｍｍ到達時間は、１５０秒以下であることが好ましく、１４０秒以下であることがより好ましい。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、パルプ等の繊維材料の比率の小さい吸収体及び当該吸収体を含む薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率がより一層向上する。
そして、少なくとも前記ゲル膨張力が前記範囲である本発明に係る吸水性樹脂は、２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率が１４ｃｍ３／ｇ以上となり、好ましくは１４．２ｃｍ３／ｇ以上となり、より好ましくは１４．４ｃｍ３／ｇ以上となり、さらに好ましくは１４．６ｃｍ３／ｇ以上となる。
尚、本発明に係る吸水性樹脂の初期色調としては、ＷＩ値が４５以上であることが好ましく、５０以上であることがより好ましく、５２以上であることがさらに好ましい。これにより、本発明に係る吸水性樹脂は、例えばパルプ等の繊維材料比率が小さい吸収体に使用され、その吸収体が薄型の紙オムツ等の吸収性物品の上層部に使用された場合に、当該吸収性物品が清浄感のある白色状態を保つことができるため、好ましい。
［４］吸水性樹脂の用途（吸収体）
本発明に係る吸水性樹脂の用途としては、特に限定されないが、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体に使用されることが好ましく、薄型の紙オムツ等の吸収性物品に用いられる吸水性樹脂の質量比率が大きい吸収体に使用されることがより好ましい。
吸収体の構成としては、吸水性樹脂の他に、木材粉砕パルプ等の繊維材料（親水性繊維）を含んでいるのが一般的である。吸収体が吸水性樹脂と親水性繊維とを含む場合には、吸収体の構成としては、例えば、吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合したものを含む構成が挙げられる。具体的には、単に吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合して形成した構成体；吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合した層に、層状の親水性繊維を積層した構成体；吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合した層と、層状の親水性繊維との間に、吸水性樹脂を配置した構成体等を例示することができる。またこの他にも、層状の親水性繊維の間に吸水性樹脂を配置した構成体等でもよい。尚、吸収体の構成は、前記例示の構成体に限定されるものではない。
前記の親水性繊維の例としては、前述の木材粉砕パルプ（木材から得られるメカニカルパルプ）の他に、例えば、ケミカルパルプ、セミケミカルパルプ、溶解パルプ等のセルロース繊維；レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維等の親水性繊維が挙げられる。前記例示の親水性繊維のうち、セルロース繊維が好ましい。また、親水性繊維は、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成繊維を含有していてもよい。尚、親水性繊維は、前記例示の繊維に限定されるものではない。
また、吸収体質量における吸水性樹脂の質量比率は、７５質量％～１００質量％であることが好ましく、８０質量％～１００質量％であることがより好ましく、８５質量％～１００質量％であることがさらに好ましく、９０質量％～１００質量％であることが特に好ましい。吸収体質量における吸水性樹脂の質量比率を前記範囲内とすることで、吸収性物品に対し近年の傾向である薄型化を図ることができるため、好ましい。また、吸収体質量における吸水性樹脂の質量比率を前記範囲内とすることで、前記吸収体を吸収性物品の上層部に用いた場合、当該吸収性物品が清浄感のある白色状態を保つことができるため、好ましい。
また、吸収体の使用前及び使用中における吸収体の強度や保形性を高めるために接着性バインダーを用いてもよい。前記接着性バインダーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体、１－ブテン－エチレン共重合体等のポリオレフィン繊維等の熱融着繊維、及び接着性を有するエマルション等が例示できる。これら接着性バインダーは、単独で用いてもよく、また、２種類以上を混合して用いてもよい。吸水性樹脂と接着性バインダーとの質量比は、５０／５０～９９／１の範囲内が好ましく、７０／３０～９５／５の範囲内がより好ましく、８０／２０～９５／５の範囲内がさらに好ましい。
また、その他の吸収体の構成としては、例えば、前述した吸水性樹脂及び親水性繊維を含む層（吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合した層；吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合した層に、層状の親水性繊維を積層した構成体；吸水性樹脂と親水性繊維とを均一に混合した層と、層状の親水性繊維との間に、吸水性樹脂を配置した構成体；層状の親水性繊維の間に吸水性樹脂を配置した構成体等を含む）を、上方及び／又は下方から不織布によって挟持した構成であってもよい。当該不織布としては、当該技術分野で公知の不織布であれば特に限定されず、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン繊維；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル繊維；ナイロン等のポリアミド繊維；レーヨン繊維；その他の合成繊維製からなる不織布、及び、綿、絹、麻、パルプ（セルロース）繊維等が混合されて製造された不織布等が挙げられる。前記不織布の目付量は、５～３００ｇ／ｍ２であってよい。また、不織布の厚みとしては、２０～８００μｍであってよい。後述する前記不織布の液拡散面積は、１～１００ｍ２であってよい。
また、吸収体の形状としては、特に限定されないが、シート状、繊維状、筒状等に成形されることが好ましく、シート状に成形されることがより好ましい。
そして、本発明に係る吸収体は、必須として４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上であり、好ましくはさらに２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が１４ｃｍ３／ｇ以上であり、より好ましくはさらに上記［３］吸水性樹脂で記載した各物性を満たす吸水性樹脂を含有する。これにより本発明に係る吸収体は２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量が向上する。２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量は、３４．５ｇ以上であることが好ましく、３５．０ｇであることがより好ましく、３５．５ｇ以上であることがさらに好ましい。また、１回目及び２回目の排尿に対する加圧下総液獲得量は、７２．０ｇ以上であることが好ましく、７２．５ｇ以上であることがより好ましく、７３．０ｇ以上であることがさらに好ましい。これにより、本発明に係る吸収体は、例えば薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、特に当該吸収体の２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が向上し、当該吸収性物品の２回目以降の排尿に対する液獲得機能が向上する。
尚、本発明に係る吸水性樹脂の用途としては、前記衛生物品等の吸収性物品中に含まれる吸収体の他に、ペット尿吸収剤、携帯トイレの尿ゲル化剤、青果物等の鮮度保持剤、肉類及び魚介類のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、農園芸用（植物や土壌等）の土壌保水剤、結露防止剤、工業用の止水剤やパッキング剤、並びに人工雪等の、様々な用途に好適に利用することができる。
［５］吸収体の用途（吸収性物品）
本発明に係る吸収体の用途としては、特に限定されないが、紙オムツ等の吸収性物品に使用されることが好ましく、薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用されることがより好ましい。
吸収性物品は、例えば紙オムツである場合には、装着したときに人の肌に触れる側に位置する液透過性のトップシートと、装着したときに外側に位置する液不透過性のバックシートとの間に、本発明の吸収体を含む吸収層を挟持することにより、当該紙オムツが作製される。前記透液性のトップシート（以下、液透過性シートと称する）は、水性液体を透過する性質を備えた材料からなっている。液透過性シートの材料としては、例えば、不織布；織布；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等からなる多孔質の合成樹脂フィルム等が挙げられる。前記液不透過性のバックシート（以下、液不透過性シートと称する）は、水性液体を透過しない性質を備えた材料からなっている。液不透過性シートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル等からなる合成樹脂フィルム；これら合成樹脂と不織布との複合材からなるフィルム；前記合成樹脂と織布との複合材からなるフィルム等が挙げられる。尚、液不透過性シートは、蒸気を透過する性質を備えていてもよい。また、紙オムツ等の吸収性物品は、液透過性シートと前記吸収層との間に、液拡散を助ける不織布、セルロース、架橋セルロース等よりなる拡散層を配置することもできる。また、紙オムツ等の吸収性物品には、装着後の紙オムツを固定するための粘着テープ等の、当業者にとって公知の部材がさらに設けられている。
前記吸収層は、吸収体を含む構成であり、それ以外は、特に限定されるものではない。例えば、吸収層に、消臭剤、抗菌剤、香料、各種の無機粉末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、肥料、酸化剤、還元剤、水、塩類等を添加することで、吸収体又は吸収性物品に種々の機能を付与させてもよい。または、吸収層に前記の添加剤が含有されない構成（吸収体のみが含有される構成）であってもよい。
また、吸収層の製造方法は、特に限定されるものではない。さらに、液透過性シートと液不透過性シートとで吸収層を挟持する方法、即ち、吸収性物品の製造方法は、特に限定されるものではない。
そして、本発明に係る吸収性物品は、２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得が向上した吸収体を有するため、２回目以降の排尿に対する優れた液獲得機能を示す。
尚、本発明に係る吸収体の用途としては、前記吸収性物品の他に、ペット尿吸収剤、携帯トイレの尿ゲル化剤、青果物等の鮮度保持剤、肉類及び魚介類のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、農園芸用（植物や土壌等）の土壌保水剤、結露防止剤、工業用の止水剤やパッキング剤、並びに人工雪等の、様々な用途に好適に利用することができる。
以下、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するものの、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量２Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸４２２．０質量部、４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液１７３．９質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：５２３）２．５質量部、１．０質量％ジエチレントリアミン５酢酸・３ナトリウム水溶液２．６質量部、及び脱イオン水４０３．３質量部を投入し、混合することで単量体水溶液を調製した。当該単量体水溶液の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、４０℃を超えていた。
（重合工程）
次に、前記単量体水溶液を攪拌しながら冷却し、液温が４０℃となった時点で、４０℃に調温した４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液１７８．７質量部を、大気開放状態で約２０秒間掛けて前記単量体水溶液に投入し、混合した（二段目の中和を開始）。これにより、単量体水溶液（１）を調製した。このとき、前記単量体水溶液（１）の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、約７８℃まで上昇していた。また、前記単量体水溶液に前記水酸化ナトリウム水溶液を混合し始めた直後は、析出物が観察されたものの、次第に溶解して、調製された単量体水溶液（１）は透明な均一溶液となった。
そして、攪拌状態の前記単量体水溶液（１）に、木下式ガラスボールフィルター（フィルター粒子Ｎｏ．４／木下理化工業株式会社製）を用いて、窒素ガスを圧力０．１ＭＰａ、流量０．１Ｌ／分の条件下で５秒間導入した。続いて、単量体水溶液（１）に、４．５質量％過硫酸ナトリウム水溶液１８．４質量部を加えた。その後、直ちに、ステンレス製のバット型容器（底面３４０×３４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、当該単量体水溶液（１）を大気開放状態で流し込んだ。尚、二段目の中和を開始した時点からバット型容器に前記単量体水溶液（１）を流し込むまでの時間は６５秒間とした。また、当該バット型容器は、ホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ ＨＩ－１０００／株式会社井内盛栄堂社製）を用いて、表面温度が５０℃となるまで加熱した。
前記単量体水溶液（１）を前記バット型容器に流し込んだ後、１分以内に重合反応が開始した。当該重合反応においては、水蒸気を発生しながら四方八方に膨張発泡しながら単量体水溶液（１）の重合が進行した。その後、得られた重合体は、バット型容器の底面よりも若干大きいサイズにまで収縮した。重合反応の開始から２分間経過後に、含水ゲル（１）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（１）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径６．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（１）を得た。前記含水ゲル（１）の投入量は凡そ３６０ｇ／分であり、当該含水ゲル（１）の投入と並行して、９０℃に調温した脱イオン水を２５ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
前記粒子状含水ゲル（１）のＤ５０（質量平均粒子径）は３２０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は０．９１であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（１）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１９０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（１）を乾燥させ、乾燥重合体（１）を得た。当該乾燥重合体（１）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（１）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き７１０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１５
０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（１）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（１）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．４質量部、プロピレングリコール０．７質量部、脱イオン水２．９質量部、及びポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）０．００１質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２００℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き７１０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（１）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（１）の諸物性を表２に示す。尚、当該吸水性樹脂（１）の初期色調として、ＷＩ値は５２．４であった。
〔実施例２〕
実施例１において使用する表面架橋剤水溶液を、１，６－ヘキサンジオール０．２質量部、トリエチレングリコール０．６質量部、脱イオン水２．６質量部、及びポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）０．００１質量部からなる表面架橋剤水溶液に変更した以外は、実施例１の操作と同様の操作を行って、表面架橋後の吸水性樹脂（２）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（２）の諸物性を表２に示す。
尚、当該吸水性樹脂（２）の初期色調として、ＷＩ値は５３．０であった。
尚、ゲル粉砕工程を行って得た粒子状含水ゲル（２）のＤ５０（質量平均粒子径）は３３０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は０．９２であった。
〔実施例３〕
実施例１においてゲル粉砕工程を行うときに添加する脱イオン水の添加量を、５０ｇ／分に変更した以外は、実施例１の操作と同様の操作を行って、粒子状含水ゲル（３）を得た。
前記粒子状含水ゲル（３）のＤ５０（質量平均粒子径）は４００μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は０．９５であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（３）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１９０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（３）を乾燥させ、乾燥重合体（３）を得た。当該乾燥重合体（３）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（３）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き７１０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（３）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（３－１）とを得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（３）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．４質量部、プロピレングリコール０．７質量部、脱イオン水２．９質量部、及びポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）０．００１質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２００℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き７１０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（３）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（３－２）とを得た。
（造粒工程）
次に、前記微粉（３－１）と微粉（３－２）とを１７：３（ｗ：ｗ）の質量割合で混合し、微粉（３－３）とした。当該微粉（３－３）のＤ５０（質量平均粒子径）は８５μｍであった。次いで、前記微粉（３－３）６０質量部を７０℃に加熱した後、フードプロセッサー（ＭＫ－Ｋ４８Ｐ／Panasonic 製）に投入し、８０℃に調温した脱イオン水４９質量部を攪拌しながら加え、３０秒間混合することで造粒ゲル（３－３）を得た。
（造粒ゲル添加工程）
次に、前記造粒ゲル（３－３）８０質量部を、造粒開始から１分間経過後に、前述の操作を再度行って作製した粒子状含水ゲル（３）３２０質量部に加えた。その後直ちに、８０℃に加熱しておいたモルタルミキサー（西日本試験機社製）で１０秒間混合し、混合ゲル（３－４）を得た。尚、前記モルタルミキサーで混合する直前の造粒ゲル（３－３）及び粒子状含水ゲル（３）の温度は、それぞれ５５℃，５０℃であった。また、前記モルタルミキサーにおける造粒ゲル（３－３）及び粒子状含水ゲル（３）の混合性は、良好であった。
（乾燥工程）
次に、前記混合ゲル（３－４）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１９０℃の熱風を３０分間通気させることで混合ゲル（３－４）を乾燥させ、乾燥重合体（３－４）を得た。当該乾燥重合体（３－４）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（３－４）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き７１０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（３－４）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（３－４）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．４質量部、プロピレングリコール０．７質量部、脱イオン水２．９質量部、及びポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）０．００１質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２００℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き７１０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（３－４）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（３－４）の諸物性を表２に示す。
尚、当該吸水性樹脂（３－４）の初期色調として、ＷＩ値は５４．７であった。
〔実施例４〕
実施例３において使用する表面架橋剤水溶液を、１，６－ヘキサンジオール０．２質量
部、トリエチレングリコール０．６質量部、脱イオン水２．６質量部、及びポリオキシ
エチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）０．００１質量部からなる表面架橋剤水溶液に変更した以外は、実施例３の操作と同様の操作を行って、表面架橋後の吸水性樹脂（４－４）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（４－４）の諸物性を表２に示す。
尚、当該吸水性樹脂（４－４）の初期色調として、ＷＩ値は５２．６であった。
尚、ゲル粉砕工程を行って得た粒子状含水ゲル（４）のＤ５０（質量平均粒子径）は４１０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は０．９４であった。
〔比較例１〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量２Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸４２１．７質量部、４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液１４０．４質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：５２３）２．４質量部、１．０質量％ジエチレントリアミン５酢酸・３ナトリウム水溶液１１．３質量部、及び脱イオン水３９０．３質量部を投入し、混合することで単量体水溶液を調製した。当該単量体水溶液の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、４０℃を超えていた。
（重合工程）
次に、前記単量体水溶液を攪拌しながら冷却し、液温が３８．３℃となった時点で、１．０質量％ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）水溶液４．４質量部を加えた。さらに、液温が３８．０℃となった時点で、４０℃に調温した４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液２１１．９質量部を、大気開放状態で約２０秒間掛けて前記単量体水溶液に投入し、混合した（二段目の中和を開始）。これにより、単量体水溶液（１’）を調製した。このとき、前記単量体水溶液（１’）の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、約８１℃まで上昇していた。また、前記単量体水溶液に前記水酸化ナトリウム水溶液を混合し始めた直後は、析出物が観察されたものの、次第に溶解して、調製された単量体水溶液（１’）は透明な均一溶液となった。
そして、攪拌状態の前記単量体水溶液（１’）に、木下式ガラスボールフィルター（フィルター粒子Ｎｏ．４／木下理化工業株式会社製）を用いて、窒素ガスを圧力０．１ＭＰａ、流量０．１Ｌ／分の条件下で１０秒間導入した。続いて、単量体水溶液（１’）に、４．０質量％過硫酸ナトリウム水溶液１７．６質量部を加えた。その後、直ちに、ステンレス製のバット型容器（底面３４０×３４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、当該単量体水溶液（１’）を大気開放状態で流し込んだ。尚、二段目の中和を開始した時点からバット型容器に前記単量体水溶液（１’）を流し込むまでの時間は５５秒間とした。また、当該バット型容器は、ホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ ＨＩ－１０００／株式会社井内盛栄堂社製）を用いて、表面温度が４０℃となるまで加熱した。
前記単量体水溶液（１’）を前記バット型容器に流し込んだ後、５９秒後に重合反応が開始した。当該重合反応においては、水蒸気を発生しながら四方八方に膨張発泡しながら単量体水溶液（１’）の重合が進行した。その後、得られた重合体は、バット型容器の底面よりも若干大きいサイズにまで収縮した。重合反応の開始から３分間経過後に、含水ゲル（１’）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（１’）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径６．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（１’）を得た。前記含水ゲル（１’）の投入量は凡そ２３０ｇ／分であり、当該含水ゲル（１’）の投入と並行して、９０℃に調温した脱イオン水を５０ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
前記粒子状含水ゲル（１’）のＤ５０（質量平均粒子径）は３５０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は０．９３であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（１’）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（１’）を乾燥させ、乾燥重合体（１’）を得た。当該乾燥重合体（１’）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（１’）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き７１０μｍ及び４５μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き４５μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（１’）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（１’）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．３質量部、プロピレングリコール０．６質量部、脱イオン水３．０質量部、及びポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（花王株式会社製）０．００１質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２０８℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き７１０μｍ及び４５μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き４５μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（１’）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（１’）の諸物性を表２に示す。
〔比較例２〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量２Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸４０４．７質量部、４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液３４４．６質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：５２３）２．２質量部、及び脱イオン水４０５．６質量部を投入し、混合することで単量体水溶液（２’）を調製した。当該単量体水溶液（２’）の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、９０℃を超えていた。
（重合工程）
次に、前記単量体水溶液（２’）の液温を９０℃に保ち、攪拌しながら、３．２質量％過硫酸ナトリウム水溶液２２．２質量部を加えた。その後、直ちに、ステンレス製のバット型容器（底面３４０×３４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、当該単量体水溶液（２’）を大気開放状態で流し込んだ。尚、当該バット型容器は、ホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ ＨＩ－１０００／株式会社井内盛栄堂社製）を用いて、表面温度が５０℃となるまで加熱した。
前記単量体水溶液（２’）を前記バット型容器に流し込んだ後、直ちに重合反応が開始した。当該重合反応においては、水蒸気を発生しながら四方八方に膨張発泡しながら単量体水溶液（２’）の重合が進行した。その後、得られた重合体は、バット型容器の底面よりも若干大きいサイズにまで収縮した。重合反応の開始から３分間経過後に、含水ゲル（２’）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（２’）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径８．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（２’）を得た。前記含水ゲル（２’）の投入量は凡そ３６０ｇ／分であり、当該含水ゲル（２’）の投入と並行して、８０℃に調温した脱イオン水を５０ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
その後、直ちに、得られた粒子状含水ゲル（２’）を、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径８．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いて再度、粉砕し、粒子状含水ゲル（２’）を得た。粒子状含水ゲル（２’）を再度、粉砕するときに、脱イオン水はミートチョッパーに添加しなかった。
前記粒子状含水ゲル（２’）のＤ５０（質量平均粒子径）は４００μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は０．９７であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（２’）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１９０℃の熱風を２０分間通気させることで粒子状含水ゲル（２’）を乾燥させ、乾燥重合体（２’）を得た。当該乾燥重合体（２’）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（２’）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。目開き８５０μｍの篩上に残留した凝集体状の乾燥重合体は、その全量が目開き８５０μｍの篩を通過するまで、粉砕及び分級を繰り返した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（２’）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（２’－１）とを得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（２’）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．３質量部、プロピレングリコール０．５質量部、及び脱イオン水２．７質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２００℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。目開き８５０μｍの篩上に残留した凝集体状の混合物は、その全量が目開き８５０μｍの篩を通過するまで、凝集を解砕し、分級を繰り返した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（２’）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（２’－２）とを得た。
（造粒工程）
次に、前記微粉（２’－１）と微粉（２’－２）とを１７：３（ｗ：ｗ）の質量割合で混合し、微粉（２’－３）とした。当該微粉（２’－３）のＤ５０（質量平均粒子径）は９１μｍであった。次いで、前記微粉（２’－３）６０質量部を６７℃に加熱した後、オーブンで８０℃に加熱したフードプロセッサー（ＭＫ－Ｋ４８Ｐ／Panasonic 製）に投入し、８２℃に調温した脱イオン水４０質量部を攪拌しながら５秒間で加え、その後、さらに１５秒間混合することで造粒ゲル（２’－３）を得た。
（造粒ゲル添加工程）
次に、前記造粒ゲル（２’－３）８０質量部を、造粒開始から２分間経過後に、前述の操作を再度行って作製した粒子状含水ゲル（２’）３６０質量部に加えた。その後直ちに、８０℃に加熱しておいたモルタルミキサー（西日本試験機社製）で１０秒間混合し、混合ゲル（２’－４）を得た。尚、前記モルタルミキサーで混合する直前の造粒ゲル（２’－３）及び粒子状含水ゲル（２’）の温度は、それぞれ７０℃，５５℃であった。また、前記モルタルミキサーにおける造粒ゲル（２’－３）及び粒子状含水ゲル（２’）の混合性は、良好であった。
（乾燥工程）
次に、前記混合ゲル（２’－４）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１９０℃の熱風を２０分間通気させることで混合ゲル（２’－４）を乾燥させ、乾燥重合体（２’－４）を得た。当該乾燥重合体（２’－４）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（２’－４）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。目開き８５０μｍの篩上に残留した凝集体状の乾燥重合体は、その全量が目開き８５０μｍの篩を通過するまで、粉砕及び分級を繰り返した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（２’－４）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（２’－４）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．３質量部、プロピレングリコール０．５質量部、及び脱イオン水２．７質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２００℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。
続いて、前記混合物を攪拌及び冷却しながら、２７質量％硫酸アルミニウム水溶液１質量部、及び６０質量％乳酸ナトリウム水溶液０．２質量部からなる添加剤水溶液を添加した。その後、得られた混合物を、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。目開き８５０μｍの篩上に残留した凝集体状の混合物は、その全量が目開き８５０μｍの篩を通過するまで、凝集を解砕し、分級を繰り返した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（２’－４）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（２’－４）の諸物性を表２に示す。
〔比較例３〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量２Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸４００．０質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：５２３）３．２質量部、アリルメタクリレート０．０８質量部、及び０．０４質量部のＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９を投入し、混合した。その後、さらに２４．０質量％水酸化ナトリウム水溶液６４０．０質量部を容器に徐々に投入し、混合することで液温が４０℃の単量体水溶液（３’）を調製した。
（重合工程）
次に、液温が４０℃の前記単量体水溶液（３’）を攪拌しながら、４質量％過硫酸ナトリウム水溶液２４．０質量部を加えた。その後、直ちに、ステンレス製のバット型容器（底面３４０×３４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、当該単量体水溶液（３’）を大気開放状態で流し込んだ。また、前記バット型容器に単量体水溶液（３’）を流し込むと同時に、当該単量体水溶液（３’）に紫外線を照射した。尚、当該バット型容器は、ホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ ＨＩ－１０００／株式会社井内盛栄堂社製）を用いて、表面温度が５０℃となるまで加熱した。
前記単量体水溶液（３’）を前記バット型容器に流し込んだ後、間もなく重合反応が開始した。当該重合反応の開始から１分間経過後に紫外線の照射を停止し、そこから２分間経過後に、含水ゲル（３’）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（３’）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径８．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（３’）を得た。前記含水ゲル（３’）の投入量は凡そ３６０ｇ／分であり、当該含水ゲル（３’）の投入と並行して、８０℃に調温した脱イオン水を２５ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
前記粒子状含水ゲル（３’）のＤ５０（質量平均粒子径）は５５０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は１．０１であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（３’）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（３’）を乾燥させ、乾燥重合体（３’）を得た。前記１８０℃の熱風は、前半の１５分間は金網の下から上に通気させ、後半の１５分間は金網の上から下に通気させた。当該乾燥重合体（３’）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（３’）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（３’）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（３’－１）とを得た。
（造粒工程）
次に、前記微粉（３’－１）１００質量部を７０℃に加熱した後、レディゲミキサーに投入し、７０℃に調温した脱イオン水１００質量部を攪拌しながら添加し、約１分間混合することで造粒ゲル（３’－１）を得た。
（造粒ゲル添加工程）
次に、前記造粒ゲル（３’－１）８０質量部を、造粒開始から２．５分間経過後に、前述の操作を再度行って作製した粒子状含水ゲル（３’）３２０質量部に加えた。その後直ちに、８０℃に加熱しておいたモルタルミキサー（西日本試験機社製）で１０秒間混合し、混合ゲル（３’－２）を得た。尚、前記モルタルミキサーで混合する直前の造粒ゲル（３’－１）及び粒子状含水ゲル（３’）の温度は、それぞれ５５℃，５２℃であった。
また、前記モルタルミキサーにおける造粒ゲル（３’－１）及び粒子状含水ゲル（３’）の混合性は、良好であった。
（乾燥工程）
次に、前記混合ゲル（３’－２）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで混合ゲル（３’－２）を乾燥させ、乾燥重合体（３’－２）を得た。前記１８０℃の熱風は、前半の１５分間は金網の下から上に通気させ、後半の１５分間は金網の上から下に通気させた。当該乾燥重合体（３’－２）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（３’－２）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（３’－２）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（３’－２）１００質量部に対して、エチレンカーボネート１．０質量部、及び脱イオン水４．０質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を１８０℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（３’－２）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（３’－２）の諸物性を表２に示す。
〔比較例４〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量２Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸４００．０質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：５２３）３．２質量部、ヘキサンジオールジアクリレート０．４質量部、及び０．０４質量部のＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９を投入し、混合した。その後、さらに２４．０質量％水酸化ナトリウム水溶液６４０．０質量部を容器に徐々に投入し、混合することで液温が４０℃の単量体水溶液（４’）を調製した。
（重合工程）
次に、液温が４０℃の前記単量体水溶液（４’）を攪拌しながら、４質量％過硫酸ナトリウム水溶液２４．０質量部を加えた。その後、直ちに、ステンレス製のバット型容器（底面３４０×３４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、当該単量体水溶液（４’）を大気開放状態で流し込んだ。また、前記バット型容器に単量体水溶液（４’）を流し込むと同時に、当該単量体水溶液（４’）に紫外線を照射した。尚、当該バット型容器は、ホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ ＨＩ－１０００／株式会社井内盛栄堂社製）を用いて、表面温度が５０℃となるまで加熱した。
前記単量体水溶液（４’）を前記バット型容器に流し込んだ後、間もなく重合反応が開始した。当該重合反応の開始から１分間経過後に紫外線の照射を停止し、そこから２分間経過後に、含水ゲル（４’）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（４’）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径８．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（４’）を得た。前記含水ゲル（４’）の投入量は凡そ３６０ｇ／分であり、当該含水ゲル（４’）の投入と並行して、８０℃に調温した脱イオン水を２５ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
前記粒子状含水ゲル（４’）のＤ５０（質量平均粒子径）は５４０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は１．０４であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（４’）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（４’）を乾燥させ、乾燥重合体（４’）を得た。前記１８０℃の熱風は、前半の１５分間は金網の下から上に通気させ、後半の１５分間は金網の上から下に通気させた。当該乾燥重合体（４’）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（４’）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（４’）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（４’－１）とを得た。
（造粒工程）
次に、前記微粉（４’－１）１００質量部を７０℃に加熱した後、レディゲミキサーに投入し、７０℃に調温した脱イオン水１００質量部を攪拌しながら添加し、約１分間混合することで造粒ゲル（４’－１）を得た。
（造粒ゲル添加工程）
次に、前記造粒ゲル（４’－１）１００質量部を、造粒開始から２．５分間経過後に、前述の操作を再度行って作製した粒子状含水ゲル（４’）３００質量部に加えた。その後直ちに、８０℃に加熱しておいたモルタルミキサー（西日本試験機社製）で１０秒間混合し、混合ゲル（４’－２）を得た。尚、前記モルタルミキサーで混合する直前の造粒ゲル（４’－１）及び粒子状含水ゲル（４’）の温度は、それぞれ５５℃，５２℃であった。また、前記モルタルミキサーにおける造粒ゲル（４’－１）及び粒子状含水ゲル（４’）の混合性は、良好であった。
（乾燥工程）
次に、前記混合ゲル（４’－２）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで混合ゲル（４’－２）を乾燥させ、乾燥重合体（４’－２）を得た。前記１８０℃の熱風は、前半の１５分間は金網の下から上に通気させ、後半の１５分間は金網の上から下に通気させた。当該乾燥重合体（４’－２）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（４’－２）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（４’－２）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（４’－２）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．５質量部、メタノール３．０質量部、及び脱イオン水３．０質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を１８０℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（４’－２）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（４’－２）の諸物性を表２に示す。
〔比較例５〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量２Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸で希釈した０．５質量％ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９の溶液を１１．０質量部、アクリル酸で希釈した５．０質量％ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：４００）の溶液を２６．０質量部、アクリル酸で希釈した５．０質量％トリメチロールプロパントリアクリレート（エトキシ化ＴＭＰＴＡ、ＴＭＰ（ＥＯ）９ＴＡ、Ｍ－３１９０／ミウォンスペシャリティケミカル社製）の溶液を１４．０質量部、及びアクリル酸４４５．２質量部を投入し、混合した。その後、さらに２４．０質量％水酸化ナトリウム水溶液８００．０質量部を容器に徐々に投入し、混合することで単量体水溶液（５’）を調製した。当該単量体水溶液（５’）におけるアクリル酸の中和率は、７０モル％であった。また、得られた単量体水溶液（５’）の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、５０℃を超えていた。
（重合工程）
次に、前記単量体水溶液（５’）を攪拌しながら冷却し、液温が４５℃となった時点で、５．０質量％炭酸水素ナトリウム水溶液３０．０質量部、硫酸アルミニウム１．６質量部を５．０質量％炭酸水素ナトリウム水溶液２８．０質量部に溶解させた水溶液、及び１．０質量％ＯＦＸ－０１９３（XIAMETER（登録商標））水溶液６０．０質量部を投入し、混合した。得られた混合物を２秒間程度攪拌した後、ステンレス製のバット型容器（底面１５０×１５０ｍｍ、高さ９０ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、大気開放状態で流し込んだ。また、前記バット型容器に前記混合物を流し込むと同時に、当該混合物に紫外線を照射した。尚、当該バット型容器は、表面温度が８０℃となるまで加熱した。
前記混合物を前記バット型容器に流し込んだ後、約３０秒間経過後に重合反応が開始した。当該重合反応の開始から２分間経過後に紫外線の照射を停止し、含水ゲル（５’）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（５’）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径８．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（５’）を得た。前記含水ゲル（５’）の投入量は凡そ３６０ｇ／分であり、当該含水ゲル（５’）の投入と並行して、８０℃に調温した脱イオン水を５０ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
前記粒子状含水ゲル（５’）のＤ５０（質量平均粒子径）は９１０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は１．０２であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（５’）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（５’）を乾燥させ、乾燥重合体（５’）を得た。前記１８０℃の熱風は、前半の１５分間は金網の下から上に通気させ、後半の１５分間は金網の上から下に通気させた。当該乾燥重合体（５’）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（５’）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（５’）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（５’）１００質量部に対して、エチレンカーボネート０．４質量部、メタノール３．０質量部、脱イオン水３．０質量部、及びアエロジル２００（EVONIK社製）０．５質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混
合した。その後、得られた混合物を１９０℃で３０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、当該混合物を、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（５’）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（５’）の諸物性を表２に示す。
〔比較例６〕
（単量体水溶液の調製工程）
容量１Ｌのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸２９１．０質量部、４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液２４７．０質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量：５２３）０．４質量部、１．０質量％ジエチレントリアミン５酢酸・５ナトリウム水溶液１．８質量部、アクリル酸で希釈した１．０質量％ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１４の溶液を３．６質量部、及び脱イオン水２５５．０質量部を投入し、混合することで単量体水溶液（６’）を調製した。当該単量体水溶液（６’）の液温は、前記混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、９０℃を超えていた。
（重合工程）
次に、前記単量体水溶液（６’）の液温を９０℃に保ち、攪拌しながら、３．０質量％過硫酸ナトリウム水溶液１．８質量部を加えた。その後、直ちに、ステンレス製のバット型容器（底面３４０×３４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、内面：テフロン（登録商標）コーティング）に、当該単量体水溶液（６’）を大気開放状態で流し込んだ。また、前記バット型容器に単量体水溶液（６’）を流し込むと同時に、当該単量体水溶液（６’）に紫外線を照射した。尚、当該バット型容器は、ホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ ＨＩ－１０００／株式会社井内盛栄堂社製）を用いて、表面温度が５０℃となるまで加熱した。
前記単量体水溶液（６’）を前記バット型容器に流し込んだ後、間もなく重合反応が開始した。当該重合反応においては、水蒸気を発生しながら四方八方に膨張発泡しながら単量体水溶液（６’）の重合が進行した。その後、得られた重合体は、バット型容器の底面よりも若干大きいサイズにまで収縮した。当該重合反応の開始から３分間経過後に紫外線の照射を停止し、含水ゲル（６’）をバット型容器から取り出した。尚、これら一連の操作は、大気開放状態で行った。
（ゲル粉砕工程）
次に、前記重合反応で得られた含水ゲル（６’）を、１個当たりの質量が６０ｇ程度となるように切断した後、ミートチョッパー（ＨＬ－Ｇ２２ＳＮ、プレート孔径６．０ｍｍ／レマコム株式会社製）を用いてゲル粉砕し、粒子状含水ゲル（６’）を得た。前記含水ゲル（６’）の投入量は凡そ３６０ｇ／分であり、当該含水ゲル（６’）の投入と並行して、９０℃に調温した脱イオン水を５０ｇ／分でミートチョッパーに添加しながらゲル粉砕を行った。
前記粒子状含水ゲル（６’）のＤ５０（質量平均粒子径）は７５０μｍであり、σζ（粒度分布の対数標準偏差）は１．０１であった。
（乾燥工程）
次に、前記粒子状含水ゲル（６’）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１８０℃の熱風を３０分間通気させることで粒子状含水ゲル（６’）を乾燥させ、乾燥重合体（６’）を得た。当該乾燥重合体（６’）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（６’）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（６’）と、目開き１５０μｍの篩を通過した微粉（６’－１）とを得た。
（造粒工程）
次に、前記微粉（６’－１）１００質量部をレディゲミキサーに投入し、６０℃に調温した脱イオン水１００質量部を攪拌しながら添加し、約１分間混合することで造粒ゲル（６’－１）を得た。
（乾燥工程）
次に、前記造粒ゲル（６’－１）を目開き３００μｍの金網上に広げて載せ、熱風乾燥機に入れた。その後、１７０℃の熱風を３０分間通気させることで造粒ゲル（６’－１）を乾燥させ、乾燥重合体（６’－１）を得た。当該乾燥重合体（６’－１）中に未乾燥物はなかった。
（分級工程）
次に、前記乾燥重合体（６’－１）をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機／有限会社井ノ口技研社製）に投入して粉砕した後、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した不定形破砕状の表面架橋前の吸水性樹脂（６’－１）を得た。
続いて、前記表面架橋前の吸水性樹脂（６’）８０質量部と当該表面架橋前の吸水性樹
脂（６’－１）２０質量部とを混合することにより、表面架橋前の吸水性樹脂（６’－２
）を得た。
（表面架橋工程）
次に、前記表面架橋前の吸水性樹脂（６’－２）１００質量部に対して、カチオン性コロイダルシリカ（商品名：Klebosol 30CAL25 ３０％水溶液／AZ Electronic Material社製）３．３質量部、１，３－プロパンジオール０．５質量部、メタノール１．０質量部、及び脱イオン水３．０質量部からなる表面架橋剤水溶液を噴霧添加して均一に混合した。その後、得られた混合物を２００℃で４０分間、加熱処理することで表面架橋を行った。次いで、目開き８５０μｍ及び１５０μｍの２種類のＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この操作によって、目開き８５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残留した表面架橋後の吸水性樹脂（６’－２）を得た。表面架橋後の吸水性樹脂（６’－２）の諸物性を表２に示す。
実施例１～４及び比較例１～６で得られた表面架橋後の吸水性樹脂の各種物性を測定した。測定方法を以下に示す。また、測定結果を表２に示す。
＜測定方法＞
［ＣＲＣ（無加圧下吸収倍率）］
本発明に係る吸水性樹脂のＣＲＣ（無加圧下吸収倍率）は、ＥＤＡＮＡ法（ＷＳＰ２４１．３（１０））に準拠して測定した。具体的には、吸水性樹脂０．２ｇを不織布製の袋に入れ、大過剰の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液中に３０分間浸漬して当該吸水性樹脂を自由膨潤させた後、遠心分離機（遠心力：２５０Ｇ）を用いて脱水し、ＣＲＣ（無加圧下吸収倍率）（単位：ｇ／ｇ）を測定した。
［ＡＡＰ（加圧下吸収倍率）］
本発明に係る吸水性樹脂のＡＡＰ（加圧下吸収倍率）は、ＥＤＡＮＡ法（ＷＳＰ２４２．３（１０））に準拠して測定した。但し、本発明においては、加圧条件を４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）に変更して測定した。具体的には、大過剰の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液を用い、吸水性樹脂０．９ｇを１時間、４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）の加圧下で膨潤させた後、ＡＡＰ（加圧下吸収倍率）（単位：ｇ／ｇ）を測定した。即ち、本明細書では、ＡＡＰ（加圧下吸収倍率）は、全て、４．８３ｋＰａの加圧下で測定した値である。
［ＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）］
本発明に係る吸水性樹脂のＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）（単位：×１０－７ｃｍ３
・sec／ｇ）は、米国特許第５６６９８９４号に記載された測定方法に準拠して測定した。
［固形分］
本発明に係る吸水性樹脂の固形分は、ＥＤＡＮＡ法（ＷＳＰ２３０．３（１０））に準拠して測定した含水率を用いて算出した。但し、本発明においては、ＷＳＰ２３０．３（１０）で規定される測定条件のうち、試料である吸水性樹脂の量を１．０ｇに、乾燥温度を１８０℃に、それぞれ変更した。そして、「１００－含水率（質量％）」で算出される値を、吸水性樹脂の固形分（単位：質量％）とした。
また、粒子状含水ゲル又は造粒ゲルの固形分も同様に、ＥＤＡＮＡ法（ＷＳＰ２３０．３（１０））に準拠して測定した含水率を用いて算出した。但し、本発明においては、ＷＳＰ２３０．３（１０）で規定される測定条件のうち、試料である粒子状含水ゲル又は造粒ゲルの量を２．０ｇに、乾燥温度を１８０℃に、それぞれ変更した。そして、「１００－含水率（質量％）」で算出される値を、粒子状含水ゲル又は造粒ゲルの固形分（単位：質量％）とした。
また、ブロック状の乾燥重合体の固形分は、乾燥工程における任意の箇所からサンプル（吸水性樹脂）を採取し、当該サンプルを粒子径が５ｍｍ以下となるまで砕いてから、前述した吸水性樹脂の固形分の測定方法と同様に、ＥＤＡＮＡ法（ＷＳＰ２３０．３（１０））に準拠して測定した含水率を用いて算出した。そして、「１００－含水率（質量％）」で算出される値を、ブロック状の乾燥重合体の固形分（単位：質量％）とした。但し、ブロック状の乾燥重合体の固形分は、前記サンプルを乾燥工程における任意の５箇所から採取し、得られた値の平均値とした。
［Ｄ５０（質量平均粒子径）］
本発明に係る吸水性樹脂のＤ５０（質量平均粒子径）（単位：μｍ）は、米国特許第７
６３８５７０号に記載された「(3) Mass-Average Particle Diameter (D50) and Logarit
hmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution」の測定方法に準
拠して測定した。
〔粒子状含水ゲルのＤ５０（質量平均粒子径）〕
粉砕した粒子状含水ゲルの固形分換算の質量平均粒子径（Ｄ５０）を測定する。温度２０～２５℃の粒子状含水ゲル（固形分α質量％）２０ｇを、０．０８質量％エマール２０Ｃ（界面活性剤、花王株式会社製）を含む２０質量％塩化ナトリウム水溶液（以下、「エマール水溶液」と称する）５００ｇ中に添加して分散液とし、長さ５０ｍｍ×直径７ｍｍのスターラーチップを用いて３００ｒｐｍで１時間攪拌した（高さ２１ｃｍ、直径８ｃｍの円柱のポリプロピレン製容器（容量約１．１４Ｌ）を使用）。
攪拌終了後、回転盤の上に重ねて設置したＪＩＳ標準の篩（直径２１ｃｍ、篩の目開き：８ｍｍ／４ｍｍ／２ｍｍ／１ｍｍ／０．６０ｍｍ／０．３０ｍｍ／０．１５ｍｍ／０．０７５ｍｍ）の中央部に、前記分散液を投入した。エマール水溶液１００ｇを使用して全粒子状含水ゲルを篩上に洗い出した後、上部からエマール水溶液６０００ｇを、篩を手で回転させながら（２０ｒｐｍ）、３０ｃｍの高さからシャワー（孔７２個あき、液量：６．０Ｌ／ｍｉｎ）を使って注水範囲（５０ｃｍ２）が篩全体に行きわたるように満遍なく注ぎ、粒子状含水ゲルを分級した。分級した一段目の篩上の粒子状含水ゲルを約２分間水切り後、秤量した。二段目以降の篩についても同様の操作で分級し、水切り後にそれぞれの篩の上に残留した粒子状含水ゲルを秤量した。
各篩の上に残留した粒子状含水ゲルの質量から、下記式（１）より、粒子状含水ゲル全体に対する、質量割合Ｘ（単位：質量％）を算出した。篩の上に残留した固形分α質量％の粒子状含水ゲルに使用された篩の目開きＲ（α）（単位：ｍｍ）は、下記の式（２）に従って算出した。各々の篩に残留する粒子状含水ゲルのＸとＲ（α）を、対数確率紙にプロットし、Ｘの累積重量比とＲ（α）の関係を示したグラフ（粒度分布）を作成した。このグラフから残留百分率が５０質量％に相当する粒子径を粒子状含水ゲルの質量平均粒子径（Ｄ５０）として読み取った。
Ｘ＝（ｗ／Ｗ）×１００ 式（１）
Ｒ（α）＝（２０／Ｗ）１／３×ｒ 式（２）
なお、ここで、Ｘ、ｗ、Ｗ、Ｒ（α）及びｒは下記の値を意味する。
Ｘ：分級及び水切り後に各篩上に残留した粒子状含水ゲルの質量％（単位：質量％）
ｗ：分級及び水切り後に各篩上に残留した粒子状含水ゲルのそれぞれの質量（単位：ｇ）
Ｗ：分級及び水切り後に各篩上に残留した粒子状含水ゲルの総質量（単位：ｇ）
Ｒ（α）：固形分α質量％に換算した粒子状含水ゲルを分級した場合の篩の目開き（単位：ｍｍ：計算値）
ｒ：０．０８質量％エマール２０Ｃ（界面活性剤、花王株式会社製）を含む２０質量％塩化ナトリウム水溶液中で膨潤した粒子状含水ゲルを分級したＪＩＳ標準の篩の目開き（単位：ｍｍ：実測値）
［σζ（粒度分布の対数標準偏差）］
本発明に係る吸水性樹脂のσζ（粒度分布の対数標準偏差）（単位：なし）は、米国特許第７６３８５７０号に記載された「(3) Mass-Average Particle Diameter (D50) and Logarithmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution」の測定方法に準拠して測定した。
一方、粒子状含水ゲルのσζ（粒度分布の対数標準偏差）は、下記方法で測定した。
即ち、前記粒子状含水ゲルのＤ５０（質量平均粒子径）の手法と同様の手法で、各篩上に残留した粒子状含水ゲルの質量％を算出し、当該粒子状含水ゲルの粒度分布を対数確率紙にプロットした。前記プロットから、積算篩上％Ｒ＝８４．１質量％（これをＸ１とする）と、積算篩上％Ｒ＝１５．９質量％（これをＸ２とする）の粒子径を求め、下記式（３）に基づいて、σζ（粒度分布の対数標準偏差）を求めた。
σζ＝０．５×ｌｎ（Ｘ２／Ｘ１） …式（３）
σζの値が小さいほど、粒度分布が狭いことを意味する。
［ゲル厚み５ｍｍ到達時間］
本発明に係る吸水性樹脂のゲル厚み５ｍｍ到達時間（単位：秒）は、加圧条件を４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）に変更した前記ＡＡＰ（加圧下吸収倍率）の測定時における、重りの垂直方向の移動距離を、キーエンス製レーザー変位計（アンプユニット：IL-1000、センサヘッド：IL-S100、電源ユニット：ＫＺ－Ｕ３）、データロガー（ＧＲＡＰＨＴＥＣ社製、ｍｉｄｉＬＯＧＧＥＲ ＧＬ２２０）、及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌを用いて算出することにより測定した。
測定は、温度が２３．０±０．５℃、湿度が３５％から５０％の間に調整された室内で行った。また、測定に使用する０．９質量％塩化ナトリウム水溶液は、２３±０．５℃に調温したものを用いた。
具体的な測定方法は、以下の通りである。図２に示すように、まず、加圧条件を４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）に変更したＡＡＰの測定時に用いるシリンダー３、ピストン２、重り１を準備し、シリンダー３内に吸水性樹脂０．９ｇを仕込み、吸水性樹脂を仕込んだシリンダー３にピストン２を挿入した。この時、シリンダー３の内壁とピストン２の間に吸水性樹脂が噛み込まないようにした。その後、ピストン２の上に重り１を置いた。尚、重り１は、円筒形でかつ上面が平面のものを用いた。シリンダー３の底面はメッシュ状をなす。以降では、前記工程で準備した吸水性樹脂、シリンダー３、ピストン２、及び重り１からなる一連のセットを、セルセットＡと称す。
次に、図３に示すように、水平な実験台の上に２３℃に設定した面上ヒーター１０を置き、面上ヒーター１０の上にＡＡＰの測定時に用いるＳＵＳ製トレイ９を置き、ＳＵＳ製トレイ９の中央部にＡＡＰの測定時に用いるガラスフィルター７を凹凸が少ない面を上側にして置き、ＳＵＳ製トレイ９内にガラスフィルター７の上面の高さと同じ水位になるように０．９質量％塩化ナトリウム水溶液８を投入した。この時、ガラスフィルター中に気泡が入らないようにした。続いて、ガラスフィルター７の中央部にＡＡＰの測定時に用いる濾紙６を凹凸が少ない面を上側にして置いた。
また、吸水性樹脂が膨潤するときの重り１の垂直方向の位置情報を測定するため、キーエンス製レーザー変位計（アンプユニット１５：IL-1000、センサヘッド１４：IL-S100、電源ユニット１６：ＫＺ－Ｕ３）を設置した。尚、センサヘッド１４には、アンプユニット１５を介し電源ユニット１６が接続されている。また、センサヘッド１４は、スタンド１１の上部にムッフ１２によりクランプ１３を取り付け、クランプ１３により支持されている。センサヘッド１４は、センサヘッド１４から照射されるレーザーが、前記濾紙６上の中央部にセルセットＡを置いた際に、セルセットＡ中の重り１の上面に対して垂直に、具体的には矢印１８で示す照射方向に照射されるように設置した。また、重り１の上面のレーザーが照射される部分には、照射されたレーザーが適切に反射するよう、白色のビニールテープ５（製品名：脱鉛タイプビニールテープ、品番：２１－１０Ｗ、日東電工株式会社製）を張り付けた。重り１の上面にビニールテープを貼り付けた様子を図４の平面図に示す。これにより、重り１の垂直方向の位置情報（数値データ）を測定することが可能となった。センサヘッド１４で測定した重り１の位置情報は、データロガー（ＧＲＡＰＨＴＥＣ社製、ｍｉｄｉＬＯＧＧＥＲ ＧＬ２２０）１７に送られ、データロガー１７で保存した。尚、データロガー１７は、アンプユニット１５と電源ユニット１６の間に接続し、重り１の位置情報を１秒間隔で連続的に保存できるように設定した。
前記測定環境下で、セルセットＡを濾紙の中央部に置いたときを測定開始とし、開始と同時にレーザー変形計による重り１の位置情報の測定を開始した。測定開始から１時間経過後にレーザー変形計による重り１の位置情報の測定を終了した。尚、図３は、セルセットＡを濾紙上に置き、測定を開始する段階の測定の様子を示す。
前記測定で得られた重り１の位置情報を、データロガー１７から抜き出し、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ上で以下の解析を行った。まず、膨潤開始から１０秒経過後までの間で、重り１が最も沈み込み、低くなった時を「ゲル厚み０ｍｍの時点」とした。「ゲル厚み０ｍｍの時点」以降は、吸水性樹脂が膨潤することによって重りが垂直方向に押し上げられるため、「ゲル厚み０ｍｍの時点」での位置情報の数値と、「ゲル厚み０ｍｍの時点」以降に測定した位置情報の数値の差の絶対値が、膨潤した吸水性樹脂が重り１を垂直方向に押し上げた距離α（ゲル厚みαｍｍ）を示すことになる。この距離αを測定の経過時間ごとに算出し、（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌを用いて算出する）当該距離が５ｍｍになるまでに要した時間（ゲル厚み０ｍｍの時点からゲル厚み５ｍｍの時点までの時間）を「ゲル厚み５ｍｍ到達時間」とした。
尚、本発明におけるゲル厚み５ｍｍ到達時間は、前記測定を、同サンプル（吸水性樹脂）を用いて２回行い、その平均値とした。
［ゲル膨張力、ゲル膨張速度］
本発明に係る吸水性樹脂のゲル膨張力（単位：Ｎ）及びゲル膨張速度（単位：なし）は、加圧条件を４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）に変更した前記ＡＡＰ（加圧下吸収倍率）の測定時において、「ゲル厚み５ｍｍ」に達するまで膨潤した吸水性樹脂がさらに膨潤するときに、ピストン及び重りを垂直方向に押し上げる力を、引っ張り試験機であるオートグラフ（ＡＧ－１ｋＮＸ／株式会社島津製作所製）及び、オペレーションソフトウェア（ＴＲＡＰＥＺＩＵＭ Ｘ）を用いて測定し、測定で得られた数値データを、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌを用いて解析することにより求めた。
具体的な測定方法は、以下の通りである。図２に示すように、まず、加圧条件を４．８３ｋＰａ（４９ｇ／ｃｍ２、０．７ｐｓｉ）に変更したＡＡＰの測定時に用いるシリンダー３、ピストン２、重り１を準備し、シリンダー３内に吸水性樹脂０．９ｇを仕込み、吸水性樹脂を仕込んだシリンダー３にピストン２を挿入した。この時、シリンダー３の内壁とピストン２の間に吸水性樹脂が噛み込まないようにした。その後、ピストン２の上に重り１を置いた。尚、重り１は、円筒形でかつ上面が平面のものを用いた。以降では、前記工程で準備した吸水性樹脂、シリンダー３、ピストン２、及び重り１からなる一連のセットを、セルセットＡと称す。尚、ここまでを、温度が２３±０．５℃、かつ湿度が３５％から５０％の間に調整された室内で実施し、これ以降の操作は、温度が２３±０．５℃、かつ湿度が３５％から６０％の間に調整された室内で実施した。
オートグラフ（ＡＧ－１ｋＮＸ／株式会社島津製作所製）にロードセル１９（ＳＬＢＬ－５０Ｎ／株式会社島津製作所製）及び圧縮治具（上圧盤２０：Φ20 S346-51687-08、下圧盤２１：Φ118 S346-51687-12）を設置し、さらに上圧盤２０と下圧盤２１の間隔を十分に開けた状態で、下圧盤２１の上にＡＡＰ測定用器具を置いた。オートグラフ３０にロードセル１９、圧縮治具及びＡＡＰ測定用器具を設置した状態を、図５に示す。ここで、「下圧盤２１の上にＡＡＰ測定用器具を置く」とは、下圧盤２１の上にＡＡＰの測定時に用いるＳＵＳ製トレイ９を、下圧盤２１の中央部とＳＵＳ製トレイ９の中央部とが重なるようにして置き、ＳＵＳ製トレイ９の中央部にＡＡＰの測定時に用いるガラスフィルター７を凹凸が少ない面を上側にして置き、ガラスフィルター７の中央部にＡＡＰの測定時に用いる濾紙６を凹凸が少ない面を上側にして置き、濾紙６の中央部前記セルセットＡを置いた状態のことを指す。
また、オペレーションソフトウェア（ＴＲＡＰＥＺＩＵＭ Ｘ）上で、測定条件として、任意の位置に設置された上圧盤２０が、測定を開始した時点から毎秒０．１ｍｍの速さで自動的に下降し、その後、セルセットＡ中の重り１の上面と接触した時点でその位置に固定されるように設定した。加えて、固定された上圧盤２０を介して、膨潤する吸水性樹脂がピストン２及び重り１を押し上げる力を０．５秒間隔で連続的に読み取れるように設定した。具体的には、オペレーションソフトウェア上で、「新規試験条件作成」をクリックし、以下に示すように試験条件を設定した。
「システム」
試験モード：シングル
試験種類：圧縮
ロードセル極性：圧縮
移動方向：ダウン
単位：ＳＩ
書式：四捨五入
「センサー」
（試験力）
チャンネル：試験力アンプ
名称：試験力
フルスケール：５０Ｎ
リミット：４０Ｎ（チェックを入れる）
応力名称：応力
真応力を使用する：チェックをはずす
（ストローク）
名称：ストローク
リミット：５００ｍｍ（チェックを入れる）
ストローク（ひずみ）名称：ストローク（ひずみ）
真ひずみを使用する：チェックをはずす
たわみ補正を行う：チェックをはずす
（変位計）
変位計１
チャンネル：なし
（幅計）
チャンネル：なし
（その他）
その他１
チャンネル：なし
「試験制御」
伸び原点：最初から
エリア１
制御動作：負荷
コントロール：ストローク
Ｖ１：０．１０００００ｍｍ／ｓｅｃ
エリア１とエリア２の間の設定
目標値チャンネル
試験力
０．０１Ｎ
エリア２
制御動作：ホールド
コントロール：ストローク
エリア２とエリア３の間の設定
ホールド時間
６０００ｓｅｃ
エリア３
制御動作：ＯＦＦ
（終了条件）
破断設定：全てチェックをはずす
試験後動作：ストップ
破断検出開始点：０．０３５％
（サンプリング）
時間：０．５ｓｅｃ
（予備負荷）
全てチェックをはずす
「試験片」
材質：プラスチック
形状：平板
バッチ数：１
サブバッチ数：１
寸法単位：ｍｍ
「データ処理項目」
特に設定しなくてよい
「グラフ」
任意に設定してよい
「レポート」
任意に設定してよい
続いて、オペレーションソフトウェア上で、「条件を選択し試験実行」をクリックし、前述の試験条件を選択したうえで、試験実行画面を開いた。また、当該画面上で「試験力」を右クリックし、キャリブレーションを実施し、当該画面上の「試験力」の表示を０．０２Ｎ未満にした。
前記測定環境下で行った、吸水性樹脂のゲル膨張力及びゲル膨張速度の測定方法の手順を、図６を参照しながら説明する。
先ず、図６の（ａ）に示すように、上圧盤２０を、セルセットＡ中の重り１の上面に接触するまでマニュアルで下降させ、接触した上圧盤２０の位置を０ｍｍとした。具体的には、当該上圧盤２０の位置で、試験実行画面上の「ストローク」を右クリックし、ゼロリセットを実施した。尚、ここで言うマニュアルとは、オートグラフに接続されたスマートコントローラー（株式会社島津製作所製）のボタン及びダイヤルを用いて操作することを指す。また、これ以降のマニュアルという記載についても、同様の操作のことを指す。加えて、重り１と上圧盤が接触した際に、重り１が上圧盤２０を押し上げる力がわずかに生じるため、試験実行画面上において「試験力」の上昇が確認される。ここでは、当該「試験力」の上昇により、「試験力」が０．１Ｎ以上０．５Ｎ未満となった時点を接触と定義した。続いて、図６の（ｂ）に示すように、上圧盤２０をマニュアルで７．５ｍｍ上昇させ、この上圧盤２０の位置を「測定開始位置」とした。前記７．５ｍｍ上昇させた理由は、ゲル膨張力の測定で、吸水性樹脂の膨潤により重り１が５．０ｍｍ上昇することを想定した為（ゲル厚み５ｍｍに相当）、及び、試験開始で上圧盤２０が下降し、ゲル厚み５ｍｍの時点で重り１と接触する際、上圧盤２０が下降した距離が２．５ｍｍと想定した為であり、それらの想定値を合計した数値である。ゲル厚み５ｍｍの時点は、予め測定しており、その時点から２５秒前に試験開始を設定するので、上圧盤２０が下降した距離を想定することは可能である（前記の場合、上圧盤２０の下降速度を毎秒０．１ｍｍと設定しているため、毎秒０．１ｍｍ×２５秒＝２．５ｍｍと設定できる）。
次に、図６の（ｃ）に示すように、上圧盤２０を前記「測定開始位置（７．５ｍｍ）」からマニュアルでさらに上昇させ、上圧盤２０に接触しないように、セルセットＡ及び濾紙６をガラスフィルター７上から持ち上げた後、ＳＵＳ製トレイ９内に、ガラスフィルター７の上面の高さと同じ水位になるように０．９質量％塩化ナトリウム水溶液８を投入した。尚、ここで使用する０．９質量％塩化ナトリウム水溶液８は、液温を２３±０．５℃に調温したものを使用した。また、このとき、ガラスフィルター７内に気泡が入らないようにした。
この状態で、図６の（ｄ）に示すように、ガラスフィルター７の中央部に再度濾紙６を置き、濾紙６の中央部にセルセットＡを静かに置き、吸水性樹脂の膨潤を開始させた。また、セルセットＡを濾紙６上に置くと同時に時間の計測も開始した。膨潤開始後、図６の（ｅ）に示すように、上圧盤２０をマニュアルで前記「測定開始位置（７．５ｍｍ）」まで直ちに下降させた。
続いて、膨潤開始から数えて「ゲル厚み５ｍｍ到達時間」に達する時点よりも２５秒早い時点で、試験実行画面上の「試験開始」をクリックし、図６の（ｆ）に示すように、上圧盤２０を毎秒０．１ｍｍの速度で自動下降させた。尚、前記２５秒前に上圧盤２０の下降を開始させるのは、膨潤開始から数えて「ゲル厚み５ｍｍ到達時間」に達した時点で上圧盤２０が２．５ｍｍ下降し、当該上圧盤２０がセルセットＡ中の重り１の上面と接触するようにするためである。これにより、膨潤開始から数えて「ゲル厚み５ｍｍ到達時間」に達した時点で、上圧盤とセルセットＡ中の重り１の上面とが接触し、図６の（ｇ）に示すように、当該接触時点を測定開始点として、粒子状含水ゲルがピストン２及び重り１を押し上げる力を、０．５秒間隔で６０分間連続的に測定した。
そして、前述の６０分間の測定によって得られた、粒子状含水ゲルがピストン及び重りを押し上げる力を、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ上で解析することにより、吸水性樹脂のゲル膨張力及びゲル膨張速度を算出した。
即ち、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ上で、当該押し上げる力の中で、測定開始（０秒）から１０００秒間経過するまでの間において最も大きかった力を特定し、ゲル膨張力（Ｎ）とした。
また、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ上で、横軸を測定時間（分）、縦軸を当該押し上げる力（Ｎ）としたグラフを作成し、当該グラフにおいて測定開始（０秒）から１００秒間経過するまでのデータが示す曲線の傾きを、ＳＬＯＰＥ関数により算出し、その値をゲル膨張速度（単位：なし）とした。
尚、本発明におけるゲル膨張力及びゲル膨張速度は、前記測定を、同サンプル（吸水性樹脂）を用いて２回行い、その平均値とした。
[Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積率、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積率］
本発明に係る吸水性樹脂の総体積に占める、Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積率（単位：体積％）、及びVoid体積率が１体積％以下の粒子の体積率（単位：体積％）は、マイクロフォーカスＸ線ＣＴシステム（ｉｎｓｐｅＸｉｏ ＳＭＸ－１００ＣＴ／株式会社島津製作所製）を用いて、吸水性樹脂の３次元画像データを取得し、高速３次元解析ソフト（ＴＲＩ／３Ｄ－ＶＯＬ－ＦＣＳ６４／ラトックシステムエンジニアリング社製）を用いて当該３次元画像データを解析し、その後に統計解析ソフトウェア（ＪＭＰ（登録商標）１４（ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｉｎｃ．，Ｃａｒｙ，ＮＣ，ＵＳＡ）及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌを用いて計算することにより求めた。Cavity体積率及び、Void体積率は、３００μｍ～６００μｍの粒度の吸水性樹脂を用いて求めた。具体的には、５００μｍ～６００μｍの粒度の吸水性樹脂、４２５μｍ～５００μｍの粒度の吸水性樹脂、及び３００μｍ～４２５μｍの粒度の吸水性樹脂の３次元画像データを、前記マイクロフォーカスＸ線ＣＴシステムを用いてそれぞれ取得し、前記高速３次元解析ソフトを用いて解析した後に、それらの解析結果を一括して、ＪＭＰ及びＥｘｃｅｌを用いて算出した。
具体的な算出方法について、５００μｍ～６００μｍの粒度の吸水性樹脂を例に挙げて記載する。初めに、５００μｍ～６００μｍの粒度の吸水性樹脂の抽出方法を記載する。まず、ＪＩＳ標準の篩（Ｔｈｅ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ／株式会社飯田製作所製、直径：８ｃｍ、篩の目開き：６００μｍ／５００μｍ／４２５μｍ／３００μｍ）を、上から目開きの大きい順に重ね合わせ、一番下に受器（株式会社飯田製作所製、直径：８ｃｍ）を重ねた。続いて、一番上の篩（篩の目開き：６００μｍ）に、吸水性樹脂１０．０ｇを投入し、蓋（株式会社飯田製作所製、直径：８ｃｍ）をした。続いて、重ね合わせた蓋、４つの篩、及び受器のセットを、ＩＩＤＡ ＳＩＥＶＥ ＳＨＡＫＥＲ（ＴＹＰＥ：ＥＳ－６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０６３２）を用いて、５分間振とうさせた。振とう後、目開き５００μｍの篩上に残存した吸水性樹脂のみを抽出し、これを５００μｍ～６００μｍの粒度の吸水性樹脂とした。前記操作は、温度が２０．０～２５．０℃、かつ湿度が３５％から５０％の間に調整された室内で実施した。尚、前記操作において、４２５μｍ～５００μｍの粒度の吸水性樹脂を抽出する場合は、目開き４２５μｍの篩上に残存した吸水性樹脂のみを抽出し、３００μｍ～４２５μｍの粒度の吸水性樹脂を抽出する場合は、目開き３００μｍの篩上に残存した吸水性樹脂のみを抽出するものとする。
続いて、プラスチック製の蓋付き円筒型容器（内径約１ｃｍ、高さ約５ｃｍ）に熱硬化性球状微粒子（エポスターＭＶ１００２／株式会社日本触媒製）０．３ｇを投入した後、５００μｍ～６００μｍの粒度の吸水性樹脂０．１ｇを投入し、よく振り混ぜることで、熱硬化性球状微粒子中に吸水性樹脂を均一に分散させてサンプルを作製した。続いて、前記円筒型容器の底面に両面テープを貼り付け、前記マイクロフォーカスＸ線ＣＴシステムの試料台に固定した後、下記条件で３次元画像データを取得した。
Figure 0007387765000001
 続いて、前記高速３次元解析ソフトを用いて、下記手順に沿って解析を実施した。
１．メニュー欄から、粒子計測＞３Ｄ粒子＞粒子分離＞巨大粒子分離を選択した。
２．ＥＶＣパネル上のBinarizeタブでＬ－Ｗを選択し、Ｗ値は初期値のままで、
Ｌ値を初期値から「１」大きい値に変更し、円形の計測対象領域を抽出した。続いて、全てのスライス画像にこの処理を適用した。この操作により抽出した画像データを（Ａ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎ５ｃｈ（ｂ５）に保管した。
３．ＥＶＣパネル上のBinarizeタブでＬ－Ｗを選択し、Ｗ値は初期値のままで、Ｌ値を初期値から「３７５８０」に変更し、計測対象領域における全吸水性樹脂を抽出した。続いて、全てのスライス画像にこの処理を適用した。この操作により抽出した粒子画像データを（Ｂ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎＤｃｈ（ｂＤ）に保管した。
４．粒子画像データ（Ｂ）を基にして、先ず、ＥＶＣパネル上のBinaryタブでErs Sml を選択し、粒子サイズが１０voxcel以下である、ノイズと考えられる粒子を除去した。続いて、ＥＶＣパネル上のBinaryタブでInvertを選択し、粒子が抽出されている領域とされていない領域とを反転させた。続いて、ＥＶＣパネル上のBinaryタブでErs Sml を選択し、粒子サイズが１voxcel以下である、ノイズと考えられる粒子を除去した。次いで、ＥＶＣパネル上の３ＤタブでLabelingを選択し、さらに体積及びＭａｘを選択し、最も体積の大きな領域のみを抽出した。ここで、Ｌａｂｅｌ Ｃｏｕｎｔが１と表示されていることを確認した上で、ＥＶＣパネル上のBinaryタブでInvertを再度選択することで、計測対象領域においてノイズを除去すると共に、全粒子をVoidが埋まった状態で抽出した。これらの操作により抽出した粒子画像データを（Ｃ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎ２ｃｈ（ｂ２）に保管した。
５．ＬＯｐタブ（チャンネル間論理演算処理）で、対象１は「２」を、対象２は「Ｄ」を選択し、さらに「ＳＵＢ」を選択し、実行を押すことで、粒子画像データ（Ｃ）から粒子画像データ（Ｂ）を引いた。その後、ＥＶＣパネル上のBinaryタブでErs Sml を選択し、粒子サイズが１voxcel以下である、ノイズと考えられる粒子を除去することで、Voidを抽出した。これらの操作により抽出した粒子画像データを（Ｄ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎ６ｃｈ（ｂ６）に保管した。
６．粒子画像データ（Ｃ）を基にして、ＥＶＣパネル上の３Ｄタブで８連結周囲を選択し、膨張処理を２回行った後、収縮処理を２回行った。この操作により抽出した粒子画像データを（Ｅ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎ１ｈ（ｂ１）に保管した。
７．ＬＯｐタブ（チャンネル間論理演算処理）で、対象１は「１」を、対象２は「２」を選択し、さらに「ＳＵＢ」を選択し、実行を押すことで、粒子画像データ（Ｅ）から粒子画像データ（Ｃ）を引いた。この操作により、Cavityを抽出した。得られた粒子画像データを（Ｆ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎ７ｃｈ（ｂ７）に保管した。
８．粒子画像データ（Ｅ）を基にして、巨大粒子分離パネル上で小粒子抽出を選択し（大粒子抽出は選択しない）、くびれ割合、Repair Filter Size、及びRepair Mrg Sml Diameter を何れも「０」に設定して、粒子の分離及び色分けを行った。
９．ＥＶＣパネル上の３ＤタブでLabelingを選択し、さらに座標値（サイクル）を選択すると共に微小粒子サイズを「１００」に設定し、粒子の分離操作を行った。これらの操作により抽出した粒子画像データを（Ｇ）とし、ＢＣパネル上のｂｉｎ１ｃｈ（ｂ１）に保管した。
１０．メニュー欄から、粒子計測＞３Ｄ粒子中Ｖｏｉｄ＞分離後計測を選択した。
１１．分離後計測パネル上で、単位としてvoxcelを選択し、続いてエッジ粒子除去を選択し、さらに計測項目として表面積計算及びVoid計算を選択し、計測ＲＯＩ指定としてＢｉｎａｒｙ ５ｃｈを選択して計算処理を行った。
１２．前記１０の計算処理によって得られたデータを、ＥｘｃｅｌのＣＳＶ形式で抽出した。
以上の操作により、計測対象領域に存在する全ての吸水性樹脂に対し、１粒子毎に、体積（単位：ｍｍ３）、Void体積（単位：ｍｍ３）、及びCavity体積（単位：ｍｍ３）のデータが得られた。尚、前記の１粒子当たりのVoid体積、及びCavity体積は、吸水性樹脂中に該Void及び該Cavityが埋まった状態で算出された値である。また、前記計測対象領域には、５０個～５００個程度の粒子を含む吸水性樹脂が存在している。
次に、前述した手順と同様の手順の解析を、４２５μｍ～５００μｍの粒度の吸水性樹脂、及び３００μｍ～４２５μｍの粒度の吸水性樹脂についても行った。
次に、ここまでの操作で得られた、３００μｍ～６００μｍまでの粒度の吸水性樹脂の、１粒子毎の、体積（単位：ｍｍ３）、Void体積（単位：ｍｍ３）及びCavity体積（単位：ｍｍ３）に関するデータを、Ｅｘｃｅｌ中の一つのワークシートに全て取り込んだ。なお、ここで用いるＥｘｃｅｌのファイル形式は、ＸＬＳＸ形式とする。
次に、前記ワークシート上で、下記式（４）に基づいて１粒子毎にVoid体積率（単位：体積％）を算出した。
Void体積率＝Ｈ／（Ｉ－Ｊ）×１００ …式（４）
ここで、
Ｈ：Void体積（単位：ｍｍ３）
Ｉ：体積（単位：ｍｍ３）
Ｊ：Cavity体積（単位：ｍｍ３）
である。
次に、前記ワークシート上で、下記式（５）に基づいて１粒子毎にCavity体積率（単位：体積％）を算出した。
Cavity体積率＝Ｊ／（Ｉ－Ｈ）×１００ …式（５）
ここで、
Ｈ：Void体積（単位：ｍｍ３）
Ｉ：体積（単位：ｍｍ３）
Ｊ：Cavity体積（単位：ｍｍ３）
である
次に、前記ワークシート上で、下記式（６）に基づいて１粒子毎に真の体積（単位：ｍｍ３）を算出した。
真の体積＝Ｉ－Ｈ－Ｊ …式（６）
ここで、
Ｈ：Void体積（単位：ｍｍ３）
Ｉ：体積（単位：ｍｍ３）
Ｊ：Cavity体積（単位：ｍｍ３）
である
次に、ここまでの操作で得られた、３００μｍから６００μｍまでの粒度の吸水性樹脂の、１粒子毎の、Void体積率、Cavity体積率、及び真の体積を、統計解析ソフト（ＪＭＰ）に全て取り込み、データテーブルを作成した。
そして、下記手順に沿って、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積率（単位：体積％）、及びCavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積率（単位：体積％）を算出した。
１．まず、統計解析ソフト（ＪＭＰ）の分析機能において、一変量の分布を選択し、Y,列に真の体積が入力されている列を選択し、ＯＫを押し、分析結果における要約統計量の合計を確認することにより、全吸水性樹脂の真の体積の和（単位：ｍｍ３）を算出した。ここで得られた和の値を（Ｋ）とする。
２．次に、統計解析ソフト（ＪＭＰ）のデータフィルタ機能を用いて、Void体積率が１体積％以下である吸水性樹脂のみを選択した。
３．次に、統計解析ソフト（ＪＭＰ）の分析機能において、一変量の分布を選択し、Y,列に真の体積が入力されている列を選択し、ＯＫを押し、分析結果における要約統計量の合計を確認することにより、前記２の操作で選択した吸水性樹脂の真の体積の和（単位：ｍｍ３）を算出した。ここで得られた和の値を（Ｌ）とする。
４．次に、統計解析ソフト（ＪＭＰ）のデータフィルタ機能を用いて、Cavity体積率が１５体積％以上である吸水性樹脂のみを選択した。
５．次に、統計解析ソフト（ＪＭＰ）の分析機能において、一変量の分布を選択し、Y,列に真の体積が入力されている列を選択し、ＯＫを押し、分析結果における要約統計量の合計を確認することにより、前記４の操作で選択した吸水性樹脂の真の体積の和（単位：ｍｍ３）を算出した。ここで得られた和の値を（Ｍ）とする。
６．そして、前記１、３、５の操作によって算出した（Ｋ）、（Ｌ）、（Ｍ）の値から、下記式（７）（８）に基づいて、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積率（単位：体積％）、及びCavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積率（単位：体積％）を算出した。
Void体積率が１体積％以下の粒子の体積率＝Ｌ／Ｋ×１００…式（７）
Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積率＝Ｍ／Ｋ×１００…式（８）
［２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率］
本発明に係る吸水性樹脂の２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率（単位：ｃｍ３／ｇ）
は、下記方法で測定した。尚、当該加圧下吸収倍率は、１回目の排尿によって膨潤した薄
型の吸収体が２回目以降の排尿に対して、加圧下でも尿を吸収することができる能力を模擬的に評価する指標である。紙オムツ中の吸収体は、吸水性樹脂と木材粉砕パルプ等の繊維材料との混合物であることが多い。本発明では、薄型化の傾向が最も進んだ場合の条件として、木材粉砕パルプ等の繊維材料を使用しない、つまり、実質的に吸水性樹脂１００％からなる吸収体を想定して、加圧下吸収倍率を測定した。
具体的な測定方法は、以下の通りである。図７に示すように、まず、前記ＳＦＣの測定時に用いるシリンダー２４、ピストン２５、シリンダー２４の上に被せる貫通孔を２つ備えた蓋２３、及び重り２２を準備し、シリンダー２４内に吸水性樹脂４を３．０ｇ仕込み、吸水性樹脂４を仕込んだシリンダー２４にピストン２５を挿入した。この時、シリンダー２４の内壁とピストン２５の間に吸水性樹脂４が噛み込まないようにした。その後、蓋２３をセットし、ピストン２５の上部に重り２２をセットした。尚、以降では、ここで作製した吸水性樹脂４、シリンダー２４、ピストン２５、蓋２３、及び重り２２からなる一連のセットを、セルセットＢと称す。尚、ここまでを、温度が２３±０．５℃、かつ湿度が３５％から５０％の間に調整された室内で実施し、これ以降は、温度が２３±０．５℃、かつ湿度が３５％から６０％の間に調整された室内で実施した。
次に、図３と同様に、水平な実験台の上に２３℃に設定した面上ヒーター１０を置き、面上ヒーター１０の上にＡＡＰの測定時に用いるＳＵＳ製トレイ９を置き、ＳＵＳ製トレイ９の中央部にＡＡＰの測定時に用いるガラスフィルター７を凹凸が少ない面を上側にして置き、ガラスフィルター７の中央部にＡＡＰの測定時に用いる濾紙６を凹凸が少ない面を上側にして置き、濾紙６の中央部に、前記セルセットＡに代えて前記セルセットＢを置いた。
また、吸水性樹脂が膨潤するときの重り２２の垂直方向の位置情報を測定するため、キーエンス製レーザー変位計（アンプユニット１５：IL-1000、センサヘッド１４：IL-S100、電源ユニット１６：ＫＺ－Ｕ３）を設置した。前記測定環境としては、図３において、セルセットＡがセルセットＢに置き換わり、かつＳＵＳ製トレイ９中に０．９質量％塩化ナトリウム水溶液が投入されていない状態を指す。尚、図３に示すように当該センサヘッド１４は、センサヘッド１４から照射されるレーザーが、セルセットＢ中の重り２２の上面に対して垂直に照射されるように設置した。また、重り２２の上面のレーザーが照射される部分には、照射されたレーザーが適切に反射するよう、白色のビニールテープ（製品名：脱鉛タイプビニールテープ、品番：２１－１０Ｗ、日東電工株式会社製）５を貼り付けた。重り２２の上面にビニールテープを貼り付けた様子を図８に示す。これにより、重り２２の垂直方向の位置情報（数値データ）を測定することが可能となった。センサヘッド１４で測定した重り２２の位置情報は、データロガー（ＧＲＡＰＨＴＥＣ社製、ｍｉｄｉＬＯＧＧＥＲ ＧＬ２２０）１７に送り、データロガー１７で保存した。尚、データロガー１７は、アンプユニット１５と電源ユニット１６の間に接続し、重り２２の位置情報を１秒間隔で連続的に保存できるように設定した。
この測定環境下で、２３±０．５℃に調温した０．９質量％塩化ナトリウム水溶液８を４０ｇ、容量が６０ｍＬのシリンジに測り取り、セルセットＢ中の蓋２３の孔にシリンジの先端を挿入し、シリンダー２４内に６秒間程度で添加し、吸水性樹脂４の膨潤を開始させた。尚、前記０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加開始と同時にレーザー変位計による重り２２の位置情報の読み取りも開始した。前記０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加開始から２分間経過後、再び、２３±０．５℃に調温した０．９質量％塩化ナトリウム水溶液５０ｇを、先ほどと同様に、シリンジを用いてセルセットＢ中の蓋の孔からシリンダー内に６秒間程度で添加した（２回目吸液開始）。前記２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加開始（２回目吸液開始）から８分間経過後、レーザー変位計による重り２２の位置情報の読み取りを終了した（測定終了）。
そして、前記２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加を開始した時点から８分間経過するまでの加圧下吸収倍率を、２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率（単位：ｃｍ３／ｇ）として、下記式（４）に基づいて算出した。
２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率＝Ａ×Ｃ／１０００／Ｂ …式（４）
ここで、
Ａ：吸水性樹脂を仕込むシリンダーの内径の断面積（単位：ｍｍ２）
Ｂ：吸水性樹脂の仕込み量（単位：ｇ）
Ｃ：レーザー変位計で読み取った重りの位置情報を、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ上で解析し算出した、２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加を開始した時点から８分間経過した時点までの、重り２２の垂直方向の移動距離（２回目吸液開始した時点でのおもり２２の位置情報（数値）から、測定終了時点でのおもり２２の位置情報（数値）までの距離 単位：ｍｍ）
［初期色調］
本発明に係る吸水性樹脂の初期色調は、ハンターＬａｂ表色系で測定した。測定装置には、ハンターＬａｂ社製のＬａｂＳｃａｎ（登録商標）ＸＥを使用し、測定条件として反射測定、測定口径として１．７５インチを選択した。初期色調測定容器は、内径が９．５ｃｍ、高さが０．６ｃｍ、材質がアルミ製もしくはステンレス製のものを使用した。
具体的な測定方法としては、まず、初期色調測定容器に吸水性樹脂を溢れるまで投入した。次に、当該容器の上面を超えて山なりになった吸水性樹脂を定規等ですり切り粉面を均した。そして、室温が２０℃から２５℃、相対湿度５０ＲＨ％の雰囲気下で、当該吸水性樹脂表面のＷＩ値を測定した。
尚、前記吸水性樹脂が、製造直後もしくは工場出荷前の吸水性樹脂、又は、保存条件として３０℃以下、相対湿度５０％ＲＨの雰囲気下で製造後１年以内である吸水性樹脂の場合、その色調を初期色調とした。
Figure 0007387765000002
 表２から明らかなように、本発明に係る吸水性樹脂は、ＡＡＰの値を維持しつつ、４．
８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力を高くすることができ、より好ましくは、ゲル膨張力及びゲル膨張速度を高くすることができるので、１回目の排尿を吸収した後、２回目の排尿があったとき（加圧下で尿をさらに吸収するとき）においても、加圧下吸収倍率が従来（比較例）よりも向上する。即ち、２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率が従来（比較例）よりも向上する。
これに対して、比較例の吸水性樹脂は、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が低いので、さらに、ゲル膨張力及びゲル膨張速度が両方低いので、２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率が不十分である。
続いて、実施例１～４及び比較例１～６で得られた表面架橋後の吸水性樹脂を用いて、吸収体を作製した。作製方法を以下に示す。
［吸収体の作製］
本発明では、紙オムツ等の吸収性物品の薄型化の傾向が最も進んだ場合の条件として、木材粉砕パルプ等の繊維材料を使用しない、つまり、実質的に吸水性樹脂１００％からなる吸収体を想定して、当該吸収体を作製した。具体的には、図９に示すように、前記ＳＦＣの測定時に用いるシリンダー２４内に吸水性樹脂４を３．０ｇ仕込み、シリンダー２４内の吸水性樹脂４の上に、液透過性のトップシートを模した不織布（製法：スパンボンド法、厚み：０．１ｍｍ、目付：１３ｇ／ｍ２、液拡散面積：１８ｍｍ２）２６を置いた。尚、当該不織布２６は、シリンダー２４の内径よりも０．２ｍｍ短い直径を有する円形状にカットしたものを使用した。また、当該不織布２６の、厚み、目付、及び液拡散面積については後述の測定方法により測定した。
続いて、作製した吸収体を用いて、加圧下液獲得量を測定した。測定方法を以下に示す。また、測定結果を表３に示す。
［吸収体の加圧下液獲得量］
本発明に係る吸収体の加圧下液獲得量（単位：ｇ）は、下記方法で測定した。尚、前述の２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率に対して、当該吸収体の加圧下液獲得量では、使用する０．９質量％塩化ナトリウム水溶液（好ましくは、１０００ｇに対して０．０４ｇのブリリアントブルーＦＣＦ（青色１号）で着色しても良い）の液温を人尿を想定した３６．５±０．５℃に変更しており、２回目の排尿に対する加圧下吸収倍率とは異なり、吸収性物品としての実使用を想定した場合の、吸収体の機能を適切に評価している。
具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、図１０に示すように、前記ＳＦＣの測定時に用いるピストン２５、シリンダー２４の上に被せる貫通孔を２つ備えた蓋２３、及び重り２２を準備し、作製した吸収体を仕込んだシリンダー２４内にピストン２５を挿入した。この時、シリンダー２４の内壁とピストン２５との間に吸水性樹脂４及び不織布２６が噛み込まないようにした。その後、蓋２３をセットし、ピストン２５の上部に重り２２をセットした。尚、以降では、ここで作製した吸水性樹脂４、不織布２６、シリンダー２４、ピストン２５、蓋２３、及び重り２２からなる一連のセットを、セルセットＣと称す。尚、ここまでを、温度が２３±０．５℃、かつ湿度が３５％から５０％の間に調整された室内で実施し、これ以降は、温度が２３±０．５℃、かつ湿度が３５％から６０％の間に調整された室内で実施した。
セルセットＣの質量を計測し、これを（Ａ）とした。次に、図１１の測定環境に示すように、水平な実験台の上に２３℃に設定した面上ヒーター１０を置き、面上ヒーター１０の上にＡＡＰの測定時に用いるＳＵＳ製トレイ９を置き、ＳＵＳ製トレイ９の中央部にＡＡＰの測定時に用いるガラスフィルター７を凹凸が少ない面を上側にして置き、ガラスフィルター７の中央部にＡＡＰの測定時に用いる濾紙６を凹凸が少ない面を上側にして置き、濾紙６の中央部に前記セルセットＣを置いた。
この測定環境下で、３６．５±０．５℃に調温した０．９質量％塩化ナトリウム水溶液（好ましくは、１０００ｇに対して０．０４ｇのブリリアントブルーＦＣＦ（青色１号）で着色しても良い）４０ｇを容量が６０ｍＬのシリンジに測り取り、セルセットＣ中の蓋２３の孔にシリンジの先端を挿入し、シリンダー２４内に６秒間程度で添加し、吸水性樹脂４の膨潤を開始させた。そして、前記０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加開始から計測して２分間経過後に、セルセットＣの質量を計測し、これを（Ｂ）とした。尚、質量計測に際し、濾紙６上から電子天秤等にセルセットＣを移動させるときは、セルセットＣは分解せず、そのままの構造を維持した。具体的には、シリンダー２４の外壁部分を手で掴んで持ち運ぶようにし、蓋２３、ピストン２５、及びピストン２５の上部にセットした重り２２には触れないようにした。また質量計測の際に、並行してガラスフィルター７上の濾紙６を未使用のものに取り換えた。そして、質量を計測した後、再びセルセットＣを、当該未使用の濾紙６の中央部に置き、再び、３６．５±０．５℃に調温した０．９質量％塩化ナトリウム水溶液（好ましくは、１０００ｇに対して０．０４ｇのブリリアントブルーＦＣＦ（青色１号）で着色しても良い）４０ｇを、先ほどと同様、シリンジを用いてセルセットＣ中の蓋２３の孔からシリンダー２４内に６秒間程度で添加した。尚、前記セルセットＣの質量計測作業、及び濾紙６の取り換え作業は３０秒以内で実施した。すなわち、２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液添加は、１回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加開始から計測して２分３０秒以内に開始した。そして、２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加開始から計測して３分間経過後にセルセットＣの質量を計測し、これを（Ｃ）とした。尚、質量計測に際し濾紙紙６上から電子天秤にセルセットＣを移動させるときは、前記同様セルセットＣは分解せず、そのままの構造を維持した。
そして、２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加を開始した時点から３分間経過するまでの加圧下液獲得量を、２回目の排尿に対する吸収体の加圧下液獲得量（単位：ｇ）として、下記式（５）に基づいて算出した。尚、２回目の排尿に対する吸収体の加圧下液獲得量とは、１回目の排尿によって膨潤した吸収体が２回目以降の排尿に対して、加圧下でも尿を吸収することができる能力を評価する指標である。
２回目の排尿に対する吸収体の加圧下液獲得量＝（Ｃ）－（Ｂ） …式（５）
また、１回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加を開始した時点から２分間経過するまでの加圧下液獲得量、及び２回目の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液の添加を開始した時点から３分間経過するまでの加圧下液獲得量の合計量を、１回目及び２回目の排尿に対する吸収体の加圧下総液獲得量（単位：ｇ）として、下記式（６）に基づいて算出した。
１回目及び２回目の排尿に対する吸収体の加圧下総液獲得量＝（Ｃ）－（Ａ） …式（６）
尚、本測定において、前記（Ｂ）および前記（Ｃ）を計測する際、膨潤した吸水性樹脂の層の上に０．９質量％塩化ナトリウム水溶液が残っている場合は計測不可とみなす。すなわち、目視確認で、前記計測時に膨潤した吸水性樹脂の層の上に０．９質量％塩化ナトリウム水溶液が残っている場合、当該吸水性樹脂の「２回目の排尿に対する吸収体の加圧下液獲得量」、および「１回目及び２回目の排尿に対する吸収体の加圧下総液獲得量」は、測定不能とみなす。
［不織布の厚み］
前記吸収体の加圧下液獲得量を測定する際に用いる不織布の厚み（単位：ｍｍ）は、下記測定方法で測定した。すなわち、ダイヤルシックネスゲージ 大型タイプ（厚み測定器）（株式会社尾崎製作所製、型番：Ｊ－Ｂ、測定子：アンビル上下φ５０ｍｍ）を用いて測定した。測定点数は、異なる箇所を５回とし、測定値は５点の平均値とした。厚み測定時は、不織布に圧力が出来るだけかからないよう、ハンドルからゆっくりと手を離し、厚みを測定した。
［不織布の目付］
前記吸収体の加圧下液獲得量を測定する際に用いる不織布の目付（単位：ｇ／ｍ２）は、下記測定方法で測定した。すなわち、縦１０ｃｍ以上、横４０ｃｍ以上の長方形に切り取った不織布の質量を測定し、当該質量を、切り取った不織布の面積で割って、目付を算出した。
［不織布の液拡散面積］
前記吸収体の加圧下液獲得量を測定する際に用いる不織布の液拡散面積（単位：ｍｍ２）は、下記測定方法で測定した。すなわち、目開きが２ｍｍ、線径が０．９ｍｍの網を有する直径３０ｃｍのステンレス製篩を水平な実験台上に置き、当該篩の網の上に１０ｃｍ四方に切り取った不織布を置いた。容量が１ｍLのシリンジに口径０．５０ｍｍの注射針を装着し、ブリリアントブルーＦＣＦ（青色１号）を２０ｐｐｍ含む０．９質量％塩化ナトリウム水溶液１．００ｇを量りとり、篩上の不織布の中央に当該塩化ナトリウム水溶液を、不織布に対して垂直方向に注入した。この時、不織布及び篩の網を一旦通過した当該塩化ナトリウム水溶液が、再び篩の網又は不織布に付着しないように、篩の網の下と実験台との間には十分な空間を設けた。不織布が当該塩化ナトリウム水溶液を吸水し液の拡散が完了した時点で、当該塩化ナトリウム水溶液が拡散している面積を測定した。
Figure 0007387765000003
 表３から明らかなように、吸水性樹脂のＡＡＰの値を維持しつつ、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力を高くし、より好ましくは、ゲル膨張力及びゲル膨張速度を高くすることで、当該吸水性樹脂を使用した吸収体は、１回目の排尿を吸収した後、２回目の排尿があったとき（加圧下で尿をさらに吸収するとき）においても、加圧下液獲得量が従来よりも向上する。即ち、２回目の排尿に対する加圧下液獲得量が従来よりも向上する。また、１回目及び２回目の排尿に対する吸収体の加圧下総液獲得量についても従来よりも向上する。
これに対して、比較例の吸水性樹脂は、４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が低いので、さらに、ゲル膨張力及びゲル膨張速度が両方低いので、当該吸水性樹脂を使用した吸収体は、２回目の排尿に対する加圧下液獲得量が不十分である。また、１回目及び２回目の排尿に対する吸収体の加圧下総液獲得量についても不十分である。
本発明の一実施形態には、以下の態様が含まれる。
［１］４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上である吸水性樹脂を含むことを特徴とする吸収体。
［２］総質量における吸水性樹脂の質量比率が７５質量％以上で１００質量％以下であることを特徴とする［１］に記載の吸収体。
［３］［１］又は［２］に記載の吸収体を含んでなる吸収性物品。
［４］４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上であることを特徴とする吸水性樹脂。
［５］４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張速度が８．５以上であることを特徴とする［４］に記載の吸水性樹脂。
［６］総体積に占める、Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積が、４０体積％以上であることを特徴とする［４］又は［５］に記載の吸水性樹脂。
［７］総体積に占める、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積が、６５体積％以上であることを特徴とする［４］～［６］の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
［８］無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が２５ｇ／ｇ以上であることを特徴とする［４］～［７］の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
［９］４．８３ｋＰａの加圧下における加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）が２０ｇ／ｇ以上であることを特徴とする［４］～［８］の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
［１０］生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が１５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以上、５５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以下であることを特徴とする［４］～［９］の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
［１１］質量平均粒子径（Ｄ５０）が２５０μｍ以上、５５０μｍ以下であり、総質量に占める、粒子径が７１０μｍ超の粒子の質量が、２質量％以下であり、粒子径が１５０μｍ未満の粒子の質量が、３質量％以下であることを特徴とする［４］～［１０］の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
本発明に係る吸収体は、例えばパルプ等の繊維材料比率が小さい吸収体を有する、薄型の紙オムツ等の吸収性物品に使用された場合に、当該吸収体の２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量が従来よりも向上し、その結果として当該紙オムツ等の吸収性物品の液獲得機能が従来よりも向上する。また、本発明に係る吸水性樹脂は、例えばパルプ等の繊維材料比率が小さい吸収体を有する薄型の紙オムツ等の吸収性物品の吸収体に使用された場合においても、当該吸水性樹脂の２回目以降の排尿に対する加圧下吸収倍率が向上し、その結果として当該吸収体の２回目以降の排尿に対する加圧下液獲得量が向上する。従って、本発明に係る吸収体及び吸水性樹脂は、例えばパルプ等の繊維材料比率の小さい薄型の紙オムツ等の吸収性物品に好適に利用することができる。また、本発明に係る吸収体及び吸水性樹脂は、紙オムツ以外の吸収性物品（生理用ナプキン、失禁パッド等）、農園芸用の土壌保水剤、工業用の止水剤等の、種々の用途にも好適に利用することができる。
１ 重り
２ ピストン
３ シリンダー
４ 吸水性樹脂
５ ビニールテープ
６ 濾紙
７ ガラスフィルター
８ ０．９質量％塩化ナトリウム水溶液
９ ＳＵＳ製トレイ
１０ 面上ヒーター
１１ スタンド
１２ ムッフ
１３ クランプ
１４ センサヘッド
１５ アンプユニット
１６ 電源ユニット
１７ データロガー
１８ レーザーの照射方向
１９ ロードセル
２０ 上圧盤
２１ 下圧盤
２２ 重り
２３ 蓋
２４ シリンダー
２５ ピストン
２６ 不織布

Claims (7)

  1. ４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上である吸水性樹脂を含み、
    前記吸水性樹脂がポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂であり、以下の（１）～（５）のすべてを満たす吸水性樹脂であることを特徴とする吸収体：
    （１）総体積に占める、Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積が、４０体積％以上である；
    （２）総体積に占める、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積が、６５体積％以上である；
    （３）無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が２５ｇ／ｇ以上である；
    （４）４．８３ｋＰａの加圧下における加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）が２０ｇ／ｇ以上である；
    （５）質量平均粒子径（Ｄ５０）が２５０μｍ以上、５５０μｍ以下であり、粒子径が１５０μｍ未満の粒子の質量が、３質量％以下である。
  2. 総質量における吸水性樹脂の質量比率が７５質量％以上で１００質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の吸収体。
  3. 請求項１又は２に記載の吸収体を含んでなる吸収性物品。
  4. ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂であって、
    ４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張力が２６Ｎ以上であり、以下の（１）～（５）のすべてを満たすことを特徴とする吸水性樹脂：
    （１）総体積に占める、Cavity体積率が１５体積％以上の粒子の体積が、４０体積％以上である；
    （２）総体積に占める、Void体積率が１体積％以下の粒子の体積が、６５体積％以上である；
    （３）無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が２５ｇ／ｇ以上である；
    （４）４．８３ｋＰａの加圧下における加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）が２０ｇ／ｇ以上である；
    （５）質量平均粒子径（Ｄ５０）が２５０μｍ以上、５５０μｍ以下であり、粒子径が１５０μｍ未満の粒子の質量が、３質量％以下である。
  5. ４．８３ｋＰａの加圧下におけるゲル膨張速度が８．５以上であることを特徴とする請求項４に記載の吸水性樹脂。
  6. 生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が１５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以上、５５（×１０－７ｃｍ３・sec／ｇ）以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の吸水性樹脂。
  7. 総質量に占める、粒子径が７１０μｍ超の粒子の質量が、２質量％以下であることを特徴とする請求項４～６の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
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