JP2002121291A - 吸水性樹脂粉末およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒度分布や物性に優れた吸水性樹脂粉末の製
造方法であって、製造工程での付着や凝集を防止した
上、さらにエネルギー効率や乾燥効率、生産性に優れた
吸水性樹脂粉末の製造方法を提供する。 【解決手段】 架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸
水性樹脂粉末の製造方法であって、当該粉砕後の吸水性
樹脂粉末の平均粒子径が２００〜６００μｍの範囲であ
り、さらに１５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上の粒子
の割合が１５重量％以下であり、加熱乾燥後の乾燥重合
体を粉砕前または粉砕時に強制冷却することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸水性樹脂粉末お
よびその製造方法に関するものである。さらに詳しく
は、粒度分布や物性に優れた吸水性樹脂粉末の製造方法
であって、製造工程での付着や凝集を防止した上、さら
にエネルギー効率や乾燥効率、生産性に優れた製造方法
を提供するものである。さらに、得られた粉末に水性液
を添加して改質された吸水樹脂粉末を得る方法におい
て、特殊な混合機や有機溶媒を特に使用しなくても、水
性液の均一混合性をより改善して、吸水性樹脂粉末の物
性をさらに改良する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大量の水を吸収させることを目的
として、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パット等の衛
生材料を構成する材料の一つに吸水性樹脂が幅広く利用
されている。また衛生材料以外にも、土壌保水剤並びに
食品等のドリップシート等、吸水、保水を目的として吸
水性樹脂が広範囲に利用されている。上記の吸水性樹脂
としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、
澱粉−アクリロニトリル共重合体の加水分解物、澱粉−
アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢酸ビニル−アク
リル酸エステル共重合体の鹸化物、アクリロニトリル共
重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物ま
たはこれらの架橋体、カルボキシメチルセルロース架橋
体、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸（ＡＭＰＳ）の共重合架橋体、ポリエチレンオキサイ
ド架橋体、ポリアリルアミン架橋体、ポリエレンイミン
架橋体等が知られ、これらの多くは粉末状で使用されて
いる。

【０００３】これら吸水性樹脂の製造方法としては、必
要により架橋剤を含む単量体の水溶液を重合させて得ら
れた含水ゲル状架橋重合体を乾燥してさらに必要により
粉砕することで粉末として得る方法が主流であるが、吸
水性樹脂の含水ゲル状架橋重合体は、その高い吸水能、
粘着性や付着性、低い耐熱性のために、乾燥や乾燥後の
粉砕が非常に困難であり、生産性が低く、得られる吸水
性樹脂の物性やエネルギー効率が非常に悪いものであっ
た。かかる吸水性樹脂の含水ゲル状架橋重合体の乾燥方
法としては、例えば、ドラムドライヤー乾燥（特開昭５
４−５３１６５号）、乾燥した粉末状のアクリル酸重合
体と含水ゲルを混合して攪拌乾燥する方法（特開昭５７
−１１７５５１号）、共沸脱水（特開昭５７−１９８７
１４号）、特定露点での乾燥（特開平１−２６６０４号
／米国特許４９２０２０２号）、凍結乾燥（特開平１−
３０４１２７号、特開平１−３０４１２８号）、円筒状
乾燥機中で攪拌乾燥する方法（特開平２−２４０１１２
号／米国特許５００５７７１号）、特定孔でゲルを押し
出した後に乾燥する方法（米国特許５２７５７７３
号）、マイクロ波乾燥（特開平５−２０９０１０号／米
国特許５０７５３４４号）、特定のゲル細断機を用いた
後に熱風乾燥する方法（特開平５−２３０１２４号）、
差圧を測定しながら熱風乾燥する方法(特開平８−７３
５１８号)、界面活性剤を加えて攪拌乾燥する方法（特
開平８−１３４１３４号）、静置乾燥した後に粉砕して
次いで攪拌ないし流動乾燥する方法（特開平１１−２４
０９１４号／欧州特許０９２６１６２号）などが知られ
ている。

【０００４】また、乾燥のため、パンチングメタルや金
網上に含水ゲル状架橋重合体を積層する乾燥方法は知ら
れているが、乾燥後の乾燥重合体は剥離性が悪く、金網
や孔への付着や目詰まりのため、特に熱風乾燥などでは
通気性低下に伴う乾燥効率の大幅な低下という問題を有
していた。そこで、かかる付着や目詰まりの防止のため
に、ピンを有した特殊なコンベアを用いる乾燥方法（特
開平７−２７００７０号／ドイツ特許１９５１１７６９
号）も知られている。さらに吸水性樹脂は物性（吸水倍
率、水可溶分、通液性など）以外にも、その粒度分布が
重要であり、特定の狭い粒度の吸水性樹脂（特開平１−
１３２８０２号／米国特許５０６１２５９号、特開平２
−１９６８０２号／米国特許５２４４７３５号、特開平
２−１９１６０４号／米国特許４９７３６３２号、特開
平６−５０７５６４号／米国特許５４１９９５６号、欧
州特許０６２９４１１号）の重要性も知られており、ま
た、粒度分布が複数の吸水性樹脂（欧州特許０８４５２
７２号、特開平１１−１３０９７８号）も知られてい
る。

【０００５】そこで、かかる目的とする粒度調整の為の
分級方法として、効率的な分級が求められ、乾燥後の吸
水性樹脂の分級方法として、加熱ないし保温させた篩を
用いる方法（特開平１０−２０２１８７号／欧州特許０
８５５２３２号）、テフロンなどで被覆した分級網を用
いる方法（特開平１１−１５６２９９号）も知られてい
る。粉砕前または粉砕工程中に、乾燥時の未乾燥物を分
級する方法（特開平１１−２９２９１９号／欧州特許０
９４８９９７号）も知られている。しかしながら、これ
らの方法にあっても、吸水性樹脂やその含水ゲル状架橋
重合体はその高い吸水能や粘着性、低い耐熱性のため
に、乾燥や乾燥後の粉砕が非常に困難であり、得られる
吸水性樹脂の物性や粒度分布の低下が見られ、しかも、
エネルギー効率や生産性が非常に悪いものであった。ま
た、粉砕後や分級後にも製造工程で粉末の凝集が見られ
て、生産効率や品質を低下させるという問題を有してい
た。

【０００６】さらに、得られた重合体粉末に対して、水
単独または添加剤を含む水性液を添加することで吸水性
樹脂粉末の粒度分布や加圧下吸収特性を改良する方法は
知られ、かかる方法は、造粒（米国特許５３６９１４８
号）や表面架橋（米国特許５４０９７７１号，同５４２
２４０５号，同５５９７８７３号）、残存エポキシ化合
物の低減（米国特許５９８１０７０号）などとして多用
されている。しかし、吸水性樹脂は瞬時に水を吸収し粘
着性を発揮するため、従来、水性液の不均一な混合のた
めに、その物性改良も不十分であるのみならず、さらに
場合よっては、不均一な混合によって生成した吸水性樹
脂の凝集物が混合機中に付着して、連続操業そのものが
困難であった。また、架橋剤やその溶媒として多価アル
コールは物性面や安全性面でも好ましいが、その高い親
水性や粘度のために、これら水性液の中でも多価アルコ
ール水溶液の吸水性樹脂への均一な混合は特に困難であ
った。

【０００７】そこで、吸水性樹脂粉末に水性液を添加し
て改質する際に、特殊な混合機の使用（欧州特許０４５
０９２３号，欧州特許０８１２８７３号など）、無機粉
末の使用（米国特許４５８７３０８号）、水性液中に有
機溶媒を併用する技術（米国特許４７３４４７８号）は
知られているが、有機溶媒の使用、特に揮発性有機溶媒
の使用はコストや環境問題・安全性に加えて、物性低下
を引起こす問題を伴っていた。さらに、吸水性樹脂に水
性液を添加する際に、樹脂の物性（AUL/Absorbency un
der Load）を特定範囲に制御する技術（ＷＯ９８／４
９２２１号）も知られているが、かかる方法では、適用
される吸水性樹脂粉末も非常に限られ且つその製造も困
難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、上記現
状のため、含水ゲル状架橋重合体を熱劣化なく、効率的
に乾燥ないし粉砕し粒度調整することで、粒度分布が狭
く且つ高物性の吸水性樹脂粉末を製造することができる
とともに、その製造工程での付着や凝集を防止した上、
さらにエネルギー効率よく且つ高生産性を示す製造方法
を提供することである。さらに、水性液を添加する方法
において、混合性をさらに改良して、特殊な混合機や有
機溶媒を使用せずとも、均一な水性液（特に架橋剤水溶
液や多価アルコール水溶液）の添加によって吸水性樹脂
粉末の物性をより改良することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記目
的を達成すべく鋭意検討した結果、架橋剤を含む単量体
水溶液を重合してなる含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥
した後に粉砕する吸水性樹脂粉末の製造方法であって、
当該粉砕後の吸水性樹脂粉末の平均粒子径が２００〜６
００μｍの範囲であり、さらに１５０μｍ以下ないし８
５０μｍ以上の粒子の割合が１５重量％以下であり、加
熱乾燥後の乾燥重合体を粉砕前または粉砕時に冷却する
ことを特徴とする製造方法によって、エネルギー効率も
よく、製造工程の粉末の凝集もなく、乾燥時の熱劣化や
付着も非常に少なく、乾燥後の粉砕も極めて効率的にな
されることを見出し本発明を完成した。

【００１０】さらに、吸水性樹脂粉末を冷却しさらに嵩
比重を調整することで、従来困難であった水性液（特に
架橋剤水溶液や多価アルコール水溶液）の混合性を改良
し、連続操業性や物性を改良できることを見出し本発明
を完成した。すなわち、本発明に係る吸水性樹脂粉末の
製造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる
含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水
性樹脂粉末の製造方法であって、当該粉砕後の吸水性樹
脂粉末の平均粒子径が２００〜６００μｍの範囲であ
り、さらに１５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上の粒子
の割合が１５重量％以下であり、加熱乾燥後の乾燥重合
体を粉砕前または粉砕時に冷却することを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係る別の吸水性樹脂粉末の
製造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる
含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水
性樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥後の乾燥重合
体を強制冷却して得られた熱を吸水性樹脂の製造工程に
おける強制加熱に再利用することを特徴とする。また、
本発明に係る別の吸水性樹脂粉末の製造方法は、架橋剤
を含む単量体水溶液を重合してなる含水ゲル状架橋重合
体を加熱乾燥した後に粉砕して得られた粉末に混合機中
で水性液を添加する吸水性樹脂粉末の製造方法であっ
て、加熱乾燥温度が１１０〜２３０℃の範囲であるこ
と、水性液添加前に乾燥重合体を８０〜３５℃に冷却す
ること、および、粉砕後の乾燥重合体の嵩比重を０．６
５ｇ／ｍｌ以上とすることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る別の吸水性樹脂粉末の
製造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる
含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕して得ら
れた粉末に混合機中で水性液を添加する吸水性樹脂粉末
の製造方法であって、加熱乾燥温度が１１０〜２３０℃
の範囲であること、水性液添加前に乾燥重合体を８０〜
３５℃に冷却すること、および、混合機の内壁温度が４
０℃以上の攪拌混合機であること、および、１１０〜２
３０℃に再加熱することを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係る別の吸水性樹脂粉末の
製造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる
含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水
性樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥後の乾燥重合
体を強制冷却すること、乾燥重合体を粉砕して嵩比重
０．６５ｇ／ｍｌ以上の吸水性樹脂粉末とすること、冷
却された吸水性樹脂粉末をさらに表面架橋すること、を
特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る別の吸水性樹脂粉末の
製造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる
含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水
性樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥後の乾燥重合
体を強制冷却すること、乾燥重合体を粉砕して嵩比重
０．６５ｇ／ｍｌ以上の吸水性樹脂粉末とすること、冷
却された吸水性樹脂粉末にさらに水性液を添加するこ
と、水性液が内壁が加熱された攪拌混合機で添加される
こと、を特徴とする。

【００１５】また、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、本
発明のいずれかの製造方法を経て得られた加圧下吸収倍
率（１．９６ｋPa）が２５ｇ／ｇ以上の吸水性樹脂粉末
であり、本発明に係る吸収物品は当該吸水性樹脂粉末を
含む。また、本発明に係る別の吸水性樹脂粉末は、架橋
剤を含む単量体水溶液を重合してなる含水ゲル状架橋重
合体を加熱乾燥した後に粉砕して得られた粉末に混合機
中で揮発性有機溶媒を含有しない多価アルコール水溶液
を添加して得られた、（１）嵩比重が０．６５ｇ／ｍｌ
以上、（２）平均粒子径２００〜６００μｍ、（３）１
５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上の粒子の合計が１０
重量％以下、（４）加圧下吸収倍率（１．９６ｋPa）が
２５ｇ／ｇ以上の吸水性樹脂粉末であり、本発明に係る
別の吸収物品は当該吸水性樹脂粉末を含む。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の一形態につ
いて詳しく説明する。本発明の吸水性樹脂粉末の製造方
法では、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる含水
ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水性樹
脂粉末の製造方法であって、当該粉砕後の吸水性樹脂粉
末の平均粒子径が２００〜６００μｍの範囲であり、さ
らに１５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上の粒子の割合
が１５重量％以下であり、加熱乾燥後の乾燥重合体を粉
砕前または粉砕時に冷却することを特徴とする製造方法
である。

【００１７】先ず、以下、本発明の含水ゲル状架橋重合
体の製造方法について説明する。本発明における吸水性
樹脂とは、飽和膨潤時に無荷重下では自重の３〜１００
０倍、好ましくは５〜１０００倍、より好ましくは１０
〜８００倍、さらに好ましくは１００〜７００倍のイオ
ン交換水を吸収して水不溶性の膨潤含水ゲルを形成しう
る架橋重合体のことである。なお、本発明での水不溶性
とは通常、吸水性樹脂中の水可溶成分量が４０重量％以
下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１５
重量％以下、特に好ましくは１０重量％以下、最も好ま
しくは５重量％以下である。なお、これらの物性の測定
法は、後述の実施例の欄で説明する。水可溶成分量が多
いと、諸物性（加圧下吸収，加圧下通液量など）の低下
のみならず、吸水性樹脂粉末の水性液の均一な添加が困
難となるので好ましくない。

【００１８】本発明にかかる吸水性樹脂粉末の製造方法
において用いられる含水ゲル状架橋重合体は、架橋剤を
含む単量体水溶液を重合してなる重合体である。上記含
水ゲル状架橋重合体としては、吸水性のカチオン性、ア
ニオン性、ノニオン性の架橋重合体の１種または混合物
が挙げられるが、本発明の効果を最も発揮する点から、
好ましくは、必須にアニオン性架橋重合体を主成分と
し、さらには好ましくは、官能基の主成分はカルボキシ
ル基であることが好ましい。本発明では、その効果の大
きさから、アニオン性架橋重合体は酸基含有不飽和単量
体（塩）としてアクリル酸（塩）を用いた含水ゲル状架
橋重合体が好ましく、また、０〜９０モル％、さらには
０〜８０モル％が中和されたアクリル酸（塩）を重合し
てなる含水ゲル状架橋重合体であることが更に好まし
く、特に、０〜１０モル％が中和されたアクリル酸
（塩）を重合してなる含水ゲル状架橋重合体であること
が更により好ましい。すなわち、従来、ポリアクリル酸
架橋体、特に未中和ないし低中和のポリアクリル酸架橋
体では乾燥工程や粉砕工程での物性低下が大きかったた
め、本発明の方法が好適に適用される。

【００１９】また、上記単量体は、上記アクリル酸
（塩）を主成分とし、必要に応じて、上記アクリル酸
（塩）以外のその他の単量体、つまり、上記アクリル酸
（塩）と共重合可能なその他の単量体を含んでいてもよ
いし、また、アクリル酸以外の単量体で吸水性樹脂を得
てもよい。用いられるアクリル酸以外の単量体として
は、特に限定されるものではないが、具体的には、例え
ば、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、ソルビン
酸、イタコン酸、ケイ皮酸、無水マレイン酸、ビニルス
ルホン酸、アリルスルホン酸、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、２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リロイルホスフェート等の酸基含有不飽和単量体および
その塩；アクリルアミド、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、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、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ート、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ア
クリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン等
のノニオン性の親水基含有不飽和単量体等が挙げられ
る。これらその他の単量体は、一種類のみを用いてもよ
く、適宜、二種類以上を混合して用いてもよい。これら
その他の不飽和単量体を用いる場合には、アクリル酸を
含む単量体中のその他の不飽和単量体割合が５０モル％
以下、好ましくは３０モル％以下となるように設定すれ
ばよい。

【００２０】本発明で酸基含有単量体や塩基含有単量体
を用いる場合、単量体ないし重合体の酸基官能基ないし
塩基官能基は中和してもよい。本発明で用いられる中和
剤としては、特に限定されるものではなく、公知の無機
または有機の塩基または酸を単量体ないし重合体に対し
て使用することができる。例えば、本発明で酸基含有単
量体を用いる場合、単量体ないし重合体の中和剤の塩基
としては、具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸リチウム、水酸化
アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ア
ンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、
炭酸水素アンモニウムなどの無機塩基、エタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリ
エチレンイミン、ポリアリルアミン、（ポリ）リジン、
（ポリ）アルギニンなどの有機塩基が挙げられる。ま
た、本発明で塩基含有単量体を用いる場合、同様に中和
剤として無機酸ないし有機酸が適宜選択される。

【００２１】なお、高分子の中和剤（例えば、ポリアミ
ン）を用いる場合は架橋体としてもよいが、これら中和
剤の中でもアルカリ金属塩、特にリチウム塩ないしナト
リウム塩が好ましく用いられ、吸水性樹脂の酸基の５０
〜９０モル％、さらには６０〜８０モル％が中和され
る。本発明で得られる吸水性樹脂の最終的な中和率は上
記範囲が好ましい。また、中和は上記塩基や酸を水溶
液、分散液またはゲルとして行ってもよいし、塩基や酸
を固体のまま加えるいわゆるドライブレンド（粉体混
合）で行ってもよい。また、中和は単量体でもよく、乾
燥前の含水ゲル状架橋重合体で行ってもよいし、乾燥後
の乾燥重合体やその粉砕物や分級物に対して行ってもよ
いし、これら中和を併用してもよい。さらに、中和は酸
基と塩基を完全に反応させてもよいし、ドライブレンド
などの方法で一部のみを反応させて、上記酸基と上記塩
基との混合物である吸水性樹脂組成物を得る事で中和と
してもよい。

【００２２】また、本発明で中和する場合、その手法と
して、含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥重合体の後
中和、特に乾燥重合体の後中和は本発明の好適な手法の
一つである。すなわち、本発明では、未中和ないし低中
和のポリアクリル酸架橋体をその物性低下なく効率的に
乾燥（粉末化）できるので、ポリアクリル酸架橋体粉末
を用いた後中和が可能であり、よって、ポリアクリル酸
架橋体粉末を後中和するという方法で、さらに高物性の
吸水性樹脂を得る事もできて好ましい。また、上記含水
ゲル状架橋重合体を得る際には、その手段は、重合体が
水不溶性となればラジカル架橋や自己架橋などでもよい
が、通常、内部架橋剤を用いて架橋構造を重合体の内部
に導入する。上記の内部架橋剤は、重合性不飽和基およ
び／または反応性基を一分子中に複数有する化合物であ
ればよく、単量体と共重合および／または反応する置換
基を一分子中に複数有する化合物であればよい。また、
反応する置換基を一分子中に複数有する化合物を用いる
場合、重合後の水溶性ないし水不溶性の重合体ゲルに架
橋剤を均一に添加してその内部を後架橋してもよい。

【００２３】上記内部架橋剤としては、具体的には、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トリ（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、
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、エチレンオキサイド変性トリ
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が、特に限定され
るものではない。

【００２４】これら内部架橋剤は、一種類または二種類
以上を混合ないし分割して用いてもよい。上記例示の内
部架橋剤のうち、重合性不飽和基を一分子中に複数有す
る内部架橋剤を重合時に用いることにより、得られる吸
水性樹脂の物性をより一層向上させることができるので
好ましい。上記内部架橋剤の使用量は、架橋剤の種類や
目的の架橋密度にもよるが、前記単量体に対して、好ま
しくは０．００５〜３モル％、より好ましくは０．０１
〜１．５モル％、さらに好ましくは０．０５〜１モル％
の範囲で用いられる。上記内部架橋剤の使用量が０．０
０５モル％よりも少ない場合、並びに、３モル％よりも
多い場合には、所望の物性を備えた吸水性樹脂が得られ
ない虞れがある。

【００２５】尚、上記重合に際しては、反応系に、澱
粉、澱粉の誘導体、セルロース、セルロースの誘導体、
ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸（塩）、ポリア
クリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子（以上のものに
ついての添加量は、単量体１００重量部に対して０〜４
０重量部が好ましく、０〜１０重量部がより好まし
い）；次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤、キレート剤、
炭酸塩などの発泡剤等（以上のものについての添加量
は、単量体１００重量部に対して０〜５重量部が好まし
く、０〜１重量部がより好ましい）を添加してもよい。
上記単量体の重合方法としては、特に限定されるもので
はなく、例えば、水溶液重合、逆相懸濁重合、バルク重
合、沈澱重合等の公知の方法を採用することができる。
このうち、重合反応の制御の容易さ、および、得られる
吸水性樹脂の性能面から、本発明では、単量体成分を水
溶液にして重合させる方法、即ち、水溶液重合および逆
相懸濁重合が好ましい。

【００２６】なお、逆相懸濁重合とは、単量体水溶液を
疎水性有機溶媒に懸濁させる重合法であり、例えば、米
国特許４０９３７７６号、同４３６７３２３号、同４４
４６２６１号、同４６８３２７４号、同５２４４７３５
号などの米国特許に記載されている。水溶液重合は分散
溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、例
えば、米国特許４６２５００１号、同４８７３２９９
号、同４２８６０８２号、同４９７３６３２号、同４９
８５５１８号、同５１２４４１６号、同５２５０６４０
号、同５２６４４９５号、同５１４５９０６号、同５３
８０８０８号などの米国特許や、欧州特許０８１１６３
６号、同０９５５０８６号，同０９２２７１７号などの
欧州特許に記載されている。本発明ではこれらを含め特
に重合法に限定されないが、乾燥や粉砕が従来困難であ
った水溶液重合に特に好適に本発明は使用される。

【００２７】上記重合方法として水溶液重合および逆相
懸濁重合を採用する場合の単量体成分の濃度、即ち、水
溶液中における単量体の割合は、特に限定されるもので
はないが、物性面から好ましくは１０〜７０重量％、よ
り好ましくは１５〜６０重量％、さらに好ましくは２０
〜５０重量％、特に好ましくは３０〜４５重量％の範囲
内である。また、反応温度や反応時間等の反応条件は、
用いる単量体に応じて適宜設定すればよく、特に限定さ
れるものではないが、通常、０℃〜沸点以下、好ましく
は１０〜１１０℃、より好ましくは１５〜１００℃の範
囲内（最低〜最高温度、または、開始温度〜ピーク温
度）での重合が行われ、かかる重合は窒素などの不活性
ガスの雰囲気下で行われることが好ましい。さらに、重
合時の雰囲気も減圧や加圧にしてもよいが、通常は常圧
で行われる。

【００２８】重合開始には、例えば、過硫酸カリウム、
過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチルハ
イドロパーオキサイド、過酸化水素、２，２’−アゾビ
ス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル重合
開始剤、或いは、紫外線重合開始剤を必要により用いて
の紫外線や電子線等の活性エネルギー線等を用いること
ができ、これらを併用してもよい。また、かかる酸化性
ラジカル重合開始剤を用いる場合には、例えば、亜硫酸
ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、Ｌ−
アスコルビン酸等の還元剤を併用してレドックス重合を
行ってもよい。これら重合開始剤の使用量は０．００１
〜２モル％の範囲内が好ましく、０．０１〜０．５モル
％の範囲内がより好ましい。尚、重合開始剤は、通常、
水等の溶媒に溶解または分散させて添加すればよい。

【００２９】上記重合によって得られた含水ゲル架橋架
橋重合体は必要により細分化され、次いで乾燥される。
本発明で好ましくは、物性面からも乾燥は粒子状の含水
ゲル状架橋重合体（例えば、平均粒子径が２ｃｍ以下、
好ましくは１ｃｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下）と
して行われる。本発明で含水ゲル状架橋重合体を粒子状
とする為の細分化方法としては、ニーダーなどを用いて
重合と同時に細分化を行ってもよいし、また、重合後に
別途細分化してもよいし、重合時の細分化と重合後の細
分化を併用してもよい。なお、含水ゲル状重合体が粒子
状で乾燥されない場合、例えば、フィルム状などでは、
物性や粒度が劣る場合ある。

【００３０】乾燥に先立っての含水ゲル状架橋重合体の
粒子径としては、乾燥効率や物性面からも重量平均粒径
で、好ましくは４５〜４０００μｍ、より好ましくは５
０〜２０００μｍ、より好ましくは１００〜１５００μ
ｍ、更に好ましくは２００〜１０００μｍの範囲であ
る。この様な細分化に適した装置としては、例えば、ニ
ーダー、カッター刃を備えた縦切り型スリッター、カッ
ター刃を備えた横切り型スリッター、回転刃を備えたカ
ッター型の粉砕機、所定の孔径のミートチョパーなどが
例示できる。なお、含水ゲル状架橋重合体の重量平均粒
径が上記範囲を外れると、得られる吸水性樹脂粉末の吸
水倍率の低下や水可溶分の増加などを引き起こす恐れが
ある。

【００３１】こうして得られた含水ゲル状架橋重合体は
必須に加熱乾燥される。なお、本発明で乾燥とは、上記
含水ゲル状架橋重合体をその固形分が８０重量％以上、
好ましくは８５重量％以上、より好ましくは９０％重量
以上、特に好ましくは９３重量％以上の固体状態にする
ことを示す。また、本発明におけるかかる乾燥は、必ず
しも固形分１００重量％（水分ゼロ）の乾燥重合体にす
る必要はなく、好ましくは固形分９９重量％以下、さら
に好ましくは固形分９８重量％以下、さらにより好まし
くは９７重量％以下、最も好ましくは９７〜９３重量％
の範囲にまで含水ゲル状架橋重合体が乾燥される。

【００３２】すなわち、乾燥後の固形分が高いと、表面
架橋による物性も向上しやすく、また、その後の製造工
程での粉末の凝集が少なく粉体での扱いが容易である
が、乾燥に時間を要するのみならず、粉砕時やその後の
工程や使用時の微粉の増加や長時間の乾燥で物性低下を
引起こす場合がある。しかし、乾燥後に強制冷却する本
発明では、製造工程の粉末の凝集防止のため、また、乾
燥重合体の粉砕のため、従来の様に、過度に乾燥重合体
や吸水性樹脂粉末の固形分を上昇させる必要もないた
め、乾燥時間の短縮や物性の向上が図れるので好まし
い。本発明で用いられる加熱乾燥方法としては、特に限
定されるものではなく、例えば、熱風乾燥、ドラムドラ
イヤー等を用いた薄膜乾燥、減圧乾燥法、攪拌乾燥、流
動床乾燥など乾燥方法の１種または２種以上を用いるこ
とができるし、乾燥の連続または回分は特に問わない。
これらの中でも物性面からも乾燥効率の面からも、本発
明では、熱風乾燥、特に連続の熱風乾燥が好ましく用い
られ、例えば、ベルト上で静置乾燥すればよい。

【００３３】かかる熱風乾燥には、乾燥効率から、金網
／ないし孔やスリットを有するパンチングメタル上に粒
子状の含水ゲル状架橋重合体を積層した上、ゲルの上下
方向ないし横方向、好ましくは上下方向に、積層した粒
子の空隙間に熱風を通気すればよい。用いられる金網や
孔径として、例えば、孔や金網の場合、０．１〜５ｍ
ｍ、さらには０．２〜２ｍｍ程度の通気孔を有すればよ
い。また、金網ないしパンチングメタル上でのゲルの積
層は、乾燥後の物性面から１〜２０ｃｍ、好ましくは
１．５〜１０ｃｍ、より好ましくは２〜８ｃｍの一定厚
みに粒子状の含水ゲル状架橋重合体を積層すればよい。

【００３４】上記の含水ゲル状架橋重合体を乾燥させる
際の乾燥温度は、物性面や生産性の面からも通常１００
℃以上、さらには１１０〜２３０℃、好ましくは１３０
〜２００℃、特に好ましくは１５０〜１９０℃の程度に
設定すればよい。なお、乾燥温度は材料温度または熱媒
（熱風など）の温度で規定されるが、好ましくは熱媒温
度で規定される。また、乾燥期間中で乾燥温度は一定で
あってもよく、上記温度範囲で乾燥途中で適宜変化させ
てもよい。さらに、熱風乾燥する際、熱風の露点は、物
性やエネルギー効率から、好ましくは４０〜１００℃、
より好ましくは５０〜９０℃、さらに好ましくは６０〜
８５℃の範囲である。

【００３５】こうして得られた乾燥重合体は必須に強制
冷却された後、次いで、または同時に粉砕される。本発
明において強制冷却と粉砕は同時に行ってもよいが、好
ましくは、強制冷却後に粉砕される。本発明でいう強制
冷却とは外的且つ意図的な乾燥重合体の冷却操作ないし
冷却工程であり、また、粉砕とは得られた乾燥重合体な
いしその凝集物（ブロック状物）を流動性ある粉末にす
る機械的操作であり、さらに、解砕とは乾燥重合体の物
理的破壊や粒径の減少にまでは至らず、数ｍｍ〜数１０
程度ｍｍにまで軽く凝集を解す機械的操作である。な
お、積層されて乾燥された粒子状含水ゲル状架橋重合体
は、乾燥後、粒子間の凝集で流動性を失ったブロック状
乾燥物となり易いことも併記しておく。かかるブロック
状物は乾燥重合体粒子の凝集体であるため、連続した空
隙と、ブロック内部への通気性は有しているが、凝集の
為に流動性がないため、粉砕（解砕）工程を必要とす
る。

【００３６】本発明で強制冷却する方法としては、乾燥
工程と粉砕工程の間に意図的に冷却工程を設けることで
所定温度まで乾燥重合体を冷却すればよく、例えば、加
熱乾燥して得られた乾燥重合体を、冷却伝熱面を有し
必要により攪拌される容器（ホッパー）や筒中に投入し
て強制冷却する方法、（乾燥に用いた）連続ベルト上
で十分に放冷する方法、冷風を重合体に通気して強制
冷却する方法、冷えた空気を用いて輸送と同時に強制
冷却する方法、冷却伝熱面を有する低温スクリューコ
ンベアーなどが挙げられる。これら方法の中で、冷却効
率や乾燥重合体の流動性から、本発明では好ましくは、
冷風を通気する方法が用いられ、その場合、乾燥重合
体の表面のみを通気してもよいが、好ましくは、積層し
た乾燥重合体ないしそのブロック状物を上下方向ないし
横方向、好ましくは上下方向に、積層した粒子の空隙間
を通気する事でより効率的な強制冷却が行えるので好ま
しい。なお、積層する場合、その厚みは前述の範囲が好
ましい。

【００３７】本発明で強制冷却は粉砕前または粉砕時が
必須であり、また、実験室での小スケールの重合・乾燥
・粉砕であり／さらに各々の実験操作間が非連続で且つ
間隔が数１０分〜数時間以上空くため、自然に放冷され
やすい実験室スケールの乾燥および粉砕と違って、むし
ろ、生産スケールの乾燥では粉砕前又は粉砕時の強制冷
却を行わない場合、本発明の目的が達成されないことが
分かった。すなわち、本発明は、生産設備での大スケー
ル（例えば、１ラインあたり、吸水性樹脂粉末が１ｔ／
日以上、好ましくは１０ｔ／日以上）の連続乾燥、連続
粉砕およびその後の連続水性液添加に、より好適であ
る。

【００３８】本発明の特徴である加熱乾燥後の強制冷却
を行わない場合、粉砕ないし分級効率が大きく低下し
て、粒度分布に優れた吸水性樹脂粉末を生産性よく得る
ことができない。さらに、金網ないしパンチングメタル
上で熱風乾燥する場合、従来、乾燥重合体が金網やパン
チングメタルに付着したり目詰まりを起こし通気性や乾
燥効率や生産性を大きく低下させていたが、強制冷却す
る本発明ではかかる問題もなく、特別な付着防止装置
（特開平７−２７００７０号）や／乾燥機の附着や目詰
まりの定期的な除去も必要ない。しかも、粉砕前または
粉砕時に、強制冷却することで、得られる吸水性樹脂粉
末の粒度分布や粉砕速度も優れて、さらに、粉砕機での
附着や製造工程での粉末の凝集も大きく低減される。ま
た、その後の製造工程での粉末の凝集防止のため、過度
に吸水性樹脂粉末を乾燥する必要もなく、よって、乾燥
時間の短縮や物性の向上も達成される。

【００３９】本発明での方法で用いられる冷風（気
体）は、目的の乾燥重合体の温度によって適宜決まる
が、冷却効率から６０℃以下、好ましくは５０〜−５０
℃、さらに好ましくは４０〜−１０℃、特に好ましくは
３５〜５℃の気体での強制冷却がなされ、その際、気体
の露点は好ましくは６０℃以下、さらに好ましくは５０
℃以下である。また、かかる気体は窒素などの不活性ガ
ス、不活性ガスと空気の混合気体でもよいが、好ましく
は空気、特に、フィルターを通した空気が用いられる。
さらに、その風速は１０〜０．１ｍ／秒、さらには５〜
０．５ｍ／秒程度の冷風であり、冷却時間は好ましくは
６０〜０．１分、より好ましくは２０〜０．２分、さら
に好ましくは１０〜０．５分の範囲である。

【００４０】本発明における強制冷却温度としては、本
発明を達成する上で乾燥重合体の温度が９５℃以下、好
ましくは８５〜３５℃、より好ましくは８０〜４０℃、
さらに好ましくは７０〜４５℃の範囲に強制冷却され
る。なお、強制冷却温度は、接触式温度計や非接触式温
度計（赤外線温度計など）などで適宜、材料温度を測定
することで求められ、また、必要により、制御される。
乾燥重合体の温度が９５℃を超えると、乾燥機の金網や
パンチングメタルからの剥離性が困難で乾燥効率が低
く、また、乾燥重合体の粉砕や分級の効率が大きく低下
して、結果的に粒度分布の狭い優れた吸水性樹脂粉末を
得る事が困難である。また、冷却温度が低く過ぎると、
冷却に大きな時間や設備が必要であるのみならず、意外
なことに、粉砕時や分級時に吸水性樹脂粉末の凝集物が
生成するので好ましくない。さらに、過度の冷却は、後
述の強制加熱や表面架橋にも、物性やエネルギー面で不
利なこともある。

【００４１】また、本発明を達成する上で、その強制冷
却による乾燥重合体の温度低下は、加熱乾燥温度にもよ
るが、強制冷却前の乾燥重合体と比較して、冷却前後の
重合体の温度変化が好ましくは４０℃以上、より好まし
くは６０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上、特に好
ましくは１００℃以上の冷却が乾燥重合体に対してなさ
れることで、上記目的とする乾燥重合体の温度（例え
ば、より好ましくは８０〜４０℃）にまで強制冷却すれ
ばよい。なお、強制冷却によって乾燥重合体より奪われ
た熱は、好ましくはリサイクルされる。例えば、前述の
ように本発明で加熱乾燥は熱風乾燥（特に好ましくは、
１５０〜１８０℃）であり、また、強制冷却は風冷（特
に好ましくは７０〜４５℃の範囲に重合体を強制冷却）
されるが、本発明でかかる熱風乾燥と風冷による強制冷
却を行う場合、乾燥重合体の強制冷却に用いられた冷風
は、その風量や通気量、重合体の温度などにより適宜制
御されるが、温風ないし熱風（通常、５０℃以上であ
り、５０〜２００℃が好ましく、より好ましくは６０〜
１５０℃、さらに好ましくは７０〜１１０℃）となるた
め、リサイクルされて、温風ないし熱風としてそのまま
吸水性樹脂の製造工程に利用されたり、再加熱されて前
述の熱風乾燥などの吸水性樹脂の製造工程に利用すれば
よい。

【００４２】本発明で強制冷却によって得られた熱は、
好ましくは再利用される。再利用される製造工程として
は、保温工程などもあるが、前述の乾燥工程が最も好ま
しい。すなわち、本発明で強制冷却に用いられる冷風
は、乾燥重合体を通気後に温風となるため、本発明では
好ましくは、強制冷却後の温風（例えば、６０〜１５０
℃）を配管を通じて熱風乾燥機の空気供給口に供給し
て、乾燥に用いる熱風の原料として、連続乾燥を行うこ
とが可能である。このようにして、本発明の熱風乾燥で
は、室温の空気を用いる代わりに強制冷却で発生した温
風を用いて、熱風を製造しているため、その分、大きな
省エネルギーを実現でき、かつ、温風（廃ガス）を環境
に排出しない利点を有する。かかるリサイクルの観点か
らも、本発明の強制冷却には冷風を重合体に通気する強
制冷却、また、本発明の加熱乾燥には熱風乾燥が用いら
れる。

【００４３】すなわち、本発明は、架橋剤を含む単量体
水溶液を重合してなる含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥
した後に粉砕する吸水性樹脂粉末の製造方法であって、
加熱乾燥後の乾燥重合体を強制冷却して得られた熱を吸
水性樹脂の製造工程における強制加熱に再利用すること
を特徴とする、吸水性樹脂粉末の製造方法をも提供す
る。ここにおいて、強制加熱に再利用するとは、強制冷
却工程で得られた熱を、強制加熱工程で利用することで
あり、該強制冷却工程と該強制加熱工程は、同一の生産
ラインの中に含まれるものでもよく、また、それぞれが
別々の生産ラインに含まれる工程であってもよい。

【００４４】また、本発明で熱風乾燥と風冷を行う場
合、乾燥装置および冷却装置としては、流動床などを別
途設置してもよいし、例えば、連続熱風乾燥を行う場
合、ベルト式乾燥機を用いて乾燥機の後半の一部分を冷
却工程に用いることも好ましい方法である。かかる場
合、冷却装置を別途設けなくとも、熱風乾燥機のベルト
後半の１／４〜１／２０の部分、好ましくは後半１／８
〜１／１６の部分を別途区切って冷却装置として冷風を
送ることで強制冷却工程とし、さらには乾燥重合体より
奪った熱をリサイクルすればよい。本発明では、乾燥重
合体の強制冷却によって得られた熱が再利用されるの
で、エネルギー効率に優れたプロセスとすることができ
る。また、乾燥機の後半を強制冷却する事で、ベルトの
金網やパンチングメタルからの乾燥重合体の剥離性が飛
躍的に改善され、ベルトの目詰まりもなく通気性向上に
よる乾燥効率も向上するので好ましい。

【００４５】こうして所定温度に強制冷却された乾燥重
合体は次いで粉砕ないし分級、好ましくは、必須に粉砕
され更に分級される。前記乾燥と粉砕ないし分級は連続
工程でなされることが好ましく、乾燥機出口から粉砕機
入口までの時間は１０分以内、好ましくは５分以内、さ
らに好ましくは２分以内でなされる。本発明ではこのよ
うな連続工程でも、乾燥工程と粉砕工程の間に強制冷却
工程を入れることで、乾燥効率と粉砕効率を飛躍的に向
上することが可能である。本発明で粉砕方法としては、
乾燥重合体やその凝集物（ブロック状物）を流動性ある
粉末、好ましくは平均粒子径２ｍｍ以下の粉末にできれ
ば特に限定されるものではなく、例えば、ハンマー式粉
砕機、ロール式粉砕機、またはジェット気流式粉砕機等
を用いて粉砕する方法、従来公知の種々の粉砕ないし解
砕方法の１種または２種以上を用いることができる。ま
た、乾燥時の凝集が弱い場合、特に粉砕機を用いなくて
も、乾燥重合体に振動を与えて分級することで重合体の
凝集をほぐして粉砕工程としてもよい。

【００４６】本発明では上記の粉砕後、さらに必要によ
り／好ましくは分級され、粗大粒子や微粉末が除去され
る。こうして得られる吸水性樹脂粉末の平均粒子径は目
的に応じて決定されるが、例えば、衛生材料を目的とす
る場合、最終的に得られる吸水性樹脂粉末は、平均粒子
径２００〜６００μｍ、さらには３００〜６００μｍ、
さらには３００〜５５０μｍの範囲であり、好ましく
は、さらに１５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上の粒子
の合計が１５重量％以下、より好ましくは１０重量％以
下、さらに好ましくは５重量％以下である。特に、本発
明においては、粉砕後に得られて次工程に用いられる吸
水性樹脂粉末の平均粒子径が上記範囲内、すなわち２０
０〜６００μｍの範囲内であり、さらに１５０μｍ以下
ないし８５０μｍ以上の粒子の割合が１５重量％以下で
あることが好ましい。

【００４７】こうして得られた吸水性樹脂粉末の嵩比重
は、モノマー組成に一義的によって決まる真比重（ｇ／
ｃｍ³）によって種々変化するが、例えば、吸水性樹脂
がポリアクリル酸ナトリウム、特に中和率５０〜９０モ
ル％、さらには６０〜８０モル％の場合、その嵩比重が
通常０．６３ｇ／ｍｌ以上、特に０．６５ｇ／ｍｌ（Ｊ
ＩＳ Ｋ−３３６２の装置で測定）とすることが好まし
い。本発明の強制冷却する方法では、粉砕後の吸水性樹
脂粉末は鱗片も少なく、より丸みを帯びて均一な形状と
なるので、嵩比重は高くなり易く、嵩比重は好ましくは
０．６５〜０．８９ｇ／ｍｌ、より好ましくは０．６７
〜０．８８ｇ／ｍｌ、さらに好ましくは０．７３〜０．
８７ｇ／ｍｌ、さらに好ましくは０．７４〜０．８６ｇ
／ｍｌ、さらに好ましくは０．７５〜０．８５ｇ／ｍｌ
に調整される。

【００４８】粉砕後の嵩比重が０．６３ｇ／ｍｌよりも
低いと、温度を制御しても、後述の水性液の混合が困難
となり、物性低下（加圧下吸収倍率，加圧下通液性）の
みならず、吸水性樹脂粉末の耐衝撃性の（プロセスダメ
ージ）低下、単位体積あたりの重量減による輸送コスト
アップ、などが見られる場合もあり好ましくない。ま
た、嵩比重が０．８９ｇ／ｍｌよりも高いと、加圧下通
液性膨潤時にゲル間の通液空間を確保することが困難に
なる場合が起こりうる。上記粉砕後に粗大粒子（例え
ば、８５０μｍオン品）や微粉（例えば、１５０μｍパ
ス品）は場合により適宜リサイクルすればよい。粗い粒
子は再粉砕され、細かい粒子は除去ないし回収されるこ
とで、前記粒度分布とすればよい。しかし、本発明では
粒度分布がシャープなため、かかるリサイクルの必要性
が大きく低減する。なお、吸水性樹脂の微粉のリサイク
ル方法は、米国特許４９５０６９２号、同５０６４５８
２号、同５２６４４９５号、同５４７８８７９号や、欧
州特許０８１２８７３号、同０８８５９１７号、同０８
４４２７０号などに開示されており、これらの微粉リサ
イクル方法の本発明への適用も可能である。また、微粉
のリサイクル量は全体の１５重量％以下、好ましくは１
〜１０重量％、より好ましくは２〜８重量％の範囲であ
る。本発明では粉砕で粒度分布のシャープな吸水性樹脂
粉末が高い生産性で得られるため、少量の微粉のリサイ
クルでさらに粒度分布のシャープな吸水性樹脂粉末が得
られるので好ましい。

【００４９】粉砕前に冷却を行う本発明では、従来より
粒度分布がよりシャープであり、また、かかる粒度分布
を得る為の粉砕時間も短くなり、且つ目的粒度以上の粗
大な吸水性樹脂粉末が減少し、目的外の最大粒子や微粉
末を分離する手間もなく、粗大粒子（例えば、８５０μ
ｍオン品）の再粉砕や微粉（例えば、１５０μｍパス
品）の再分級などのリサイクルの手間も減少するという
効果も奏する。冷却後に粉砕し分級した後の吸水性樹脂
粉末は、次の工程にさらに保温ないし強制加熱すること
が好ましい。外部からの保温温度としては４０〜１００
℃、さらには５０〜９０℃の範囲であり、吸水性樹脂粉
末をかかる温度に保温することで、吸水性樹脂粉末の取
り扱い性も向上し、製造工程での吸水性樹脂粉末の凝集
や附着も防止される。本発明では、乾燥重合体を敢えて
強制冷却して、粉砕ないし分級することで、乾燥効率や
粉砕効率を向上させ、別途、さらに冷却後の吸水性樹脂
粉末を保温ないし強制加熱（再加熱）すればよい。

【００５０】なお、本発明で水性液、特に架橋剤水溶液
を添加する場合、粉砕前に強制冷却して得られた吸水性
樹脂粉末に対して、粉砕後にさらに強制冷却して温度を
調整することが好ましい。温度の制御ないし冷却の手段
は特に問わないが、粉砕後の吸水性樹脂粉末は流動性や
比表面積が増大するため、前述の冷却手段がより適用で
き、例えば、冷却伝熱面を有し必要により攪拌される
容器（ホッパー）や筒中に投入して強制冷却する方法、
連続ベルト上で十分に放冷する方法、冷風を重合体
に通気して強制冷却する方法、冷えた空気を用いて輸
送と同時に強制冷却する方法、冷却伝熱面を有する低
温スクリューコンベアーなどが用いられるが、少なくと
もの方法を用いることが好ましい。

【００５１】すなわち、水性液添加前の吸水性樹脂粉末
の温度は、前記強制冷却および必要によりさらなる保温
や冷却によって、好ましくは８０〜３５℃、より好まし
くは７０〜３５℃、さらに好ましくは６０〜３５℃、特
に好ましくは５０〜３５℃の範囲に冷却（制御）された
後、水性液が添加される。水性液添加前の吸水性樹脂粉
末の温度が高いと水性液の混合が不均一になり、また、
３５℃未満にまで強制冷却や放冷すると時間がかかるの
みならず、冷却した粉末の凝集が見られたり、再加熱の
際のエネルギーロスが大きくなり好ましくない。上記し
て得られた吸水性樹脂粉末は粒度分布が優れている為、
表面架橋することによって、さらに物性を改善するのに
好適である。表面架橋には、以下の強制加熱を別途行え
ばよい。

【００５２】すなわち、粉砕後や分級後の吸水性樹脂粉
末の強制加熱工程を考えると、エネルギー的にも工程的
にも一見無駄に見える本発明の強制冷却工程は、意外な
ことに、乾燥効率や粉砕効率を比較的に増大させ、ま
た、得られた吸水性樹脂粉末への水性液の混合性も向上
させたのである。本発明で用いられる表面架橋剤として
は、上記重合体が有する官能基と反応可能な化合物であ
れば、特に限定されるものではない。上記表面架橋剤と
しては、具体的には、例えば、プロピレングリコール、
グリセリン、ブタンジオールなどの多価アルコール類、
エチレングリコールジグリシジルエーテルなど多価エポ
キシ化合物（ポリ）エチレンイミン等の多価アミン化合
物、アルキレンカーボネート化合物、多価オキサゾリン
化合物、ハロエポキシ化合物やそのポリアミン付加物
（ポリアミド−ポリアミドのエピハロヒドリン付加物；
商標Kymene；ハーキュレス製）、モノ、ジまたはポリオ
キサゾリジノン化合物、多価金属等が挙げられるが、特
に限定されるものではない。これら表面架橋剤は、一種
類のみを用いてもよく、適宜、二種類以上を混合して用
いてもよい。本発明で併用する場合、表面架橋剤のなか
でも、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が互いに異なる第一
表面架橋剤および第二表面架橋剤を組み合わせてなる表
面架橋剤（米国特許第５４２２４０５号参照）を用いる
ことが、高加圧下（例えば、４．９０ｋPa以上）での吸
収倍率に特に優れる吸水性樹脂粉末を得ることができる
ので好ましい。

【００５３】上記表面架橋剤の使用量は、その種類や反
応条件などで適宜決定されるが、通常、吸水性樹脂粉末
の固形分１００重量部に対して、０．００１〜１０重量
部、好ましくは０．０１〜５重量部、さらに好ましくは
０．５〜４重量部の範囲で使用される。上記重合体と表
面架橋剤とを混合する際には、混合時あるいは混合後
に、必要に応じて、水、水蒸気、または水と親水性有機
溶媒とからなる水性液等を添加してもよい。この場合に
使用される水の量は、用いる重合体の種類や粒径等にも
よるが、吸水性樹脂粉末の固形分１００重量部に対し
て、１０重量部以下、好ましくは０．１〜１０重量部、
より好ましくは１〜５重量部の範囲内である。

【００５４】親水性有機溶媒としては、特に限定される
ものではないが、具体的には、例えば、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、ｉｓ
ｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉｓ
ｏ−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
ルホキシド類等が挙げられる。上記重合体と表面架橋剤
とを混合する際には、例えば、上記の水性液中に重合体
を分散させた後、表面架橋剤を混合してもよく、水や水
性液に溶解させた表面架橋剤を、重合体に直接、噴霧若
しくは滴下して混合してもよい。また、水を用いて混合
する場合には、水に不溶な微粒子状の粉体や、各種有機
酸や無機酸、界面活性剤等を共存させてもよい。これら
の混合方法の中では噴霧混合が好ましく、その際の水性
液は５００μｍ以下、さらには３００μｍ以下の微細の
液滴で添加される。

【００５５】また、本発明において、水性液を添加する
場合、混合機の内壁は室温を超える温度を有しているこ
とが好ましく、混合機の内壁温度が４０℃以上、好まし
くは４５〜１００℃、さらに好ましくは５０〜９５℃、
より好ましくは５５〜９０℃に保たれていること、ま
た、内壁温度が水性液添加前の吸水性樹脂粉末より高
温、好ましくは４０℃以下、さらには２０℃以下、特に
１０℃以下の高温であることが好ましい。なお、本発明
で内壁とは攪拌翼を含めた混合機内面のことであり、こ
れら温度は連続混合の場合、定常状態での温度で制御す
ること、特に金属部分は必須に制御することが好まし
い。

【００５６】混合機の内壁温度が室温以下である場合、
粉末の温度を制御しても、水性液を添加した吸水性樹脂
粉末が内壁に付着したり、得られた吸水性樹脂粉末の物
性低下が起こる恐れがあり、また、内壁温度が高すぎる
場合、水溶液中の架橋剤などが潰れたり、水性液の混合
が不均一になる恐れがある。混合機の内壁温度の制御
は、上記温度の制御できれば制限はないが、例えば、
温風や熱媒などの外部加熱によって制御してもよいし、
また、混合機自体に十分に保温できる構造を持たせた上
で、さらに、特定温度の粉末や水性液の混合を連続か
つ多量（例えば、５００ｋｇ／ｈｒ以上）に混合するこ
とで混合機内壁を制御してもよいし、水性液添加によ
る吸水性樹脂粉末の水和熱や混合時の摩擦熱を用いて制
御してもよいし、これらを併用してもよいが、好ましく
は、が用いられる。

【００５７】さらに、かかる方法において、特定内壁温
度を有する混合機は、攪拌翼を有する高速攪拌型混合機
であることが好ましく、通常、その回転数は１０ｒｐｍ
以上、好ましくは１００〜１００００ｒｐｍ、より好ま
しくは３００〜５０００ｒｐｍ、最も好ましくは５００
〜３０００ｒｐｍで攪拌混合され、その攪拌時間は通常
５分以内、好ましくは３分以内、さらに好ましくは１分
以内、より好ましくは０．２分以内である。また、混合
機として攪拌翼を複数有する気流攪拌型混合機がより好
ましい。本発明の方法において、混合性改良による物性
改良が大きいことから、水性液が架橋剤水溶液であるこ
とが好ましく、特に、従来、吸水性樹脂への混合が困難
であった架橋剤水溶液が必要により、多価アルコール以
外の架橋剤を含む多価アルコール水溶液、特に多価アル
コールのみを架橋剤とする水溶液である場合、および／
または、水性液が多価アルコール以外の有機溶媒、特に
揮発性有機溶媒を含有しない場合、本発明の効果は飛躍
的に発揮されるので好ましい。また、混合機の内壁温度
を高める場合、本発明の水性液添加は、内壁温度でも不
活性な架橋剤、例えば、再加熱に必要な反応温度１１０
℃以上の架橋剤、特に多価アルコールに好適に適用され
る。また、本発明で多価アルコールは架橋剤として用い
てもよいし、反応温度以下で用いることで架橋剤の溶媒
としてもよいし、それらの働きを併用させてもよい。な
お、用いられる多価アルコール以外の架橋剤は、前述の
架橋剤や後述の先行文献に例示される。物性面から本発
明の効果を最も顕著に表す多価アルコールとしては、た
とえば、炭素数３〜８の多価アルコールが挙げられ、さ
らにはグリセリン、プロピレングリコール、ブタンジオ
ール、ペンタンジオール、ヘキサンジオールから選ばれ
る少なくとも１種の多価アルコール（なお、ジオールの
置換位置は問わない）が好ましく用いられる。

【００５８】なお、本発明でいう揮発性有機溶媒とはそ
の沸点が後述の架橋反応の温度以下の溶媒であり、特に
沸点が１００℃以下、さらには沸点８５℃以下の有機溶
媒をさし、本発明では、これら有機溶媒を使用せず水性
液を添加することで環境面、コスト面、安全性の面でも
優れた吸水性樹脂が得られるので好ましい。本発明にお
いては、上記重合体と表面架橋剤とを混合した後、架橋
剤の種類により、必要に応じて強制加熱を行い、重合体
の表面近傍を架橋させる。強制加熱の温度は、用いる表
面架橋剤にもよるが、好ましくは１００℃以上、より好
ましくは１１０〜２３０℃、さらに好ましくは１６０〜
２２０℃であり、強制加熱の時間は適宜決定されるが、
好ましくは１〜１２０分、よりに好ましくは５〜６０分
の範囲である。また、強制過熱に用いられる装置として
は、例えば、溝型混合乾燥機、ロータリー乾燥機、ディ
スク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥機、赤外線乾燥
機等が挙げられる。なお、これら加熱装置は前記混合装
置とは別個に設け、それらが互いに連結されることが好
ましい。

【００５９】なお、これらの表面架橋方法は、欧州特許
０３４９２４０号、同０６０５１５０号、同０４５０９
２３号、同０８１２８７３号、同０４５０９２４号、同
０６６８０８０号などの各種欧州特許や、日本国特開平
７−２４２７０９号、同７−２２４３０４号などの各種
日本特許、米国特許５４０９７７１号、同５５９７８７
３号、同５３８５９８３号、同５６１０２２０号、同５
６３３３１６号、同５６７４６３３号、同５４６２９７
２号などの各種米国特許、国際公開特許ＷＯ９９／４２
４９４号、ＷＯ９９／４３７２０号、ＷＯ９９／４２４
９６号などの各種国際公開特許にも記載されており、こ
れらの表面架橋方法も本発明での再加熱や水性液の添加
に適用できる。

【００６０】以上、本発明は、架橋剤を含む単量体水溶
液を重合してなる含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した
後に粉砕して得られた粉末に混合機中で水性液を添加す
る吸水性樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥温度が
１１０〜２３０℃の範囲であること、水性液添加前に乾
燥重合体を８０〜３５℃に冷却すること、および、粉砕
後の乾燥重合体の嵩比重を０．６５ｇ／ｍｌ以上とする
ことを特徴とする吸水性樹脂粉末の製造方法をも提供す
る。また、本発明は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合
してなる含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕
して得られた粉末に混合機中で水性液を添加する吸水性
樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥温度が１１０〜
２３０℃の範囲であること、水性液添加前に乾燥重合体
を８０〜３５℃に冷却すること、および、混合機の内壁
温度が４０℃以上の攪拌混合機であること、および、１
１０〜２３０℃に再加熱することを特徴とする吸水性樹
脂粉末の製造方法をも提供する。

【００６１】なお、これら２つの方法において、乾燥温
度と冷却温度の差が大きいほど、本発明の効果は顕著で
あり、好ましい温度範囲などは前述の通りである。こう
して得られた吸水性樹脂粉末の加圧下吸収倍率（１．９
６ｋPa）や無荷重下吸水倍率（生理食塩水）は好ましく
は２５ｇ／ｇ以上、より好ましくは２７ｇ／ｇ以上、さ
らに好ましくは３０ｇ／ｇ以上、特に好ましくは３５ｇ
／ｇ以上である。また、その水可溶成分や粒子径、嵩比
重、吸水倍率などは前述の範囲である。さらに、加圧下
吸収倍率（４．９０ｋPa）は、好ましくは２３ｇ／ｇ以
上、より好ましくは２５ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは
２７ｇ／ｇ以上である。本発明ではかかる高物性の吸水
性樹脂粉末が容易に安定的に製造できる。

【００６２】また、本発明にかかる吸水性樹脂粉末の製
造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる含
水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水性
樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥後の乾燥重合体
を強制冷却すること、乾燥重合体を粉砕して嵩比重０．
６５ｇ／ｍｌ以上の吸水性樹脂粉末とすること、冷却さ
れた吸水性樹脂粉末をさらに表面架橋すること、を特徴
とする。

【００６３】また、本発明にかかる吸水性樹脂粉末の製
造方法は、架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる含
水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水性
樹脂粉末の製造方法であって、加熱乾燥後の乾燥重合体
を強制冷却すること、乾燥重合体を粉砕して嵩比重０．
６５ｇ／ｍｌ以上の吸水性樹脂粉末とすること、冷却さ
れた吸水性樹脂粉末にさらに水性液を添加すること、水
性液が内壁が加熱された攪拌混合機で添加されること、
を特徴とする。

【００６４】よって、本発明は、架橋剤を含む単量体水
溶液を重合してなる含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥し
た後に粉砕して得られた粉末に混合機中で揮発性有機溶
媒を含有しない多価アルコール水溶液を添加して得られ
た、（１）嵩比重が０．６５ｇ／ｍｌ以上、（２）平均
粒子径２００〜６００μｍ、（３）１５０μｍ以下ない
し８５０μｍ以上の粒子の合計が１０重量％以下、
（４）加圧下吸収倍率（１．９６ｋPa）が２５ｇ／ｇ以
上の吸水性樹脂粉末をも提供する。本発明は、吸水性樹
脂粉末への水性液の連続混合性が改善され、従来、用い
られていた揮発性有機溶媒を用いなければその混合が困
難であった多価アルコール水溶液によっても、加圧下吸
収倍率や嵩比重の高い吸水性樹脂粉末を提供することが
できる。

【００６５】以上して得られた本発明の吸水性樹脂粉末
に、さらに、必要に応じて、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、可
塑剤、粘着剤、界面活性剤、肥料、酸化剤、還元剤、キ
レート剤、酸化防止剤、水、水溶性高分子、バインダ
ー、塩類等を添加して、種々の機能を付与してもよい。
本発明の製造方法を含んで得られる吸水性樹脂粉末は、
粒度分布および物性に優れてるため、表面架橋やその後
中和などでさらに高物性を発揮する吸水性樹脂粉末とす
ることができる。また、本発明では、かかる吸水性樹脂
粉末を生産性高く簡便に、製造工程での附着や凝集な
く、低エネルギーコストで安価に得ることができる。

【００６６】このため、本発明の吸水性樹脂粉末は広い
用途に使用できるが、特に、紙おむつ／生理用ナプキン
などの衛生材料／吸収物品に好適であり、粉砕パルプ等
の親水性繊維材料と複合化され衛生材料として好ましく
使用することができる。また、本発明の吸水性樹脂粉末
は高物性であるため、衛生材料中でコア濃度（繊維およ
び吸水性樹脂粉末の合計量に対する吸水性樹脂粉末の重
量比）が高い衛生材料で好適に使用することができ、例
えば、吸水性樹脂粉末が３０〜１００重量％、好ましく
は４０〜９５重量％以上、さらには５０〜９０重量％濃
度の衛生材料で好適に使用することができる。

【００６７】

【実施例】本発明を実施するための最良の形態以下、実
施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではな
い。尚、吸水性樹脂粉末の諸性能は、以下の方法により
測定した。また、実施例の重合・乾燥・粉砕などは、実
生産をシュミレートした一連の連続操作で行った。 （ａ）無荷重での吸水倍率 吸水性樹脂粉末０．２００ｇを不織布製の袋（６０ｍｍ
×６０ｍｍ）に均一に入れヒートシールした後、大過剰
（約２００ｇ）の０．９重量％生理食塩水に室温で浸漬
した。浸漬６０分後に袋を引き上げ、遠心分離機を用い
て ２５０Ｇで３分間水切りを行った後、袋の重量Ｗ１
（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂粉末
を用いないで行い、そのときの重量Ｗ０（ｇ）を測定し
た。そして、これら重量Ｗ１とＷ０から、次式（ａ）に
従って無荷重での吸水倍率（ｇ／ｇ）を算出した。

【００６８】無荷重での吸水倍率（ｇ／ｇ）＝（重量Ｗ
１（ｇ）−重量Ｗ０（ｇ）−０．２）／０．２（ｇ） （ｂ）水可溶成分量 吸水性樹脂粉末１．０００ｇを１８４．３ｇの生理食塩
水中に膨潤分散させ、２００ｍｌビーカー中で１６時間
攪拌した後、濾紙で膨潤ゲルを分離して濾過した。次い
で、得られた濾液を０．１Ｎ(0.1mol/l)水酸化ナトリウ
ム水溶液および０．１Ｎ(0.1mol/l)塩酸水溶液を用いて
カルボキシル基を中和滴定することで、吸水性樹脂粉末
（膨潤ゲル）中より溶解している濾液中の水溶性ポリマ
ー（＝水溶性ポリアクリル酸（塩））、すなわち、吸水
性樹脂粉末の水可溶成分量（重量％）を算出した。

【００６９】（ｃ）吸水性樹脂の固形分 乾燥重合体より得られた吸水性樹脂粉末１．０００ｇを
アルミカップ（内径５３ｍｍ×高さ２３ｍｍ）に入れ１
８０℃の無風オーブンで３時間再乾燥し、その乾燥減量
（ｇ）より吸水性樹脂粉末（ないし乾燥重合体）の固形
分（重量％）を算出した。なお、乾燥重合体について
は、粉砕後にその固形分を上記と同様の方法により測定
することで、乾燥重合体の固形分とした。 （ｄ）粒度分布および平均粒子径 吸水性樹脂粉末をＪＩＳ標準篩（８５０μｍ、６００μ
ｍ、３００μｍ、１５０μｍ）で分級して、篩ごとの各
粒度（８５０μｍオン品／８５０〜６００μｍ／６００
〜３００μｍ／３００〜１５０μｍ／１５０μｍパス
品）の重量を測定した。また、必要によりＪＩＳ標準篩
を追加して、求めた各粒度の粒度分布を対数確率紙にプ
ロットすることで、その重量平均粒子径（Ｄ５０）を求
めた。

【００７０】（ｅ）加圧下吸収倍率 欧州特許０８８５９１７号、欧州特許０８１７８７３号
および欧州特許０８１１６３６号の実施例に開示の方法
にしたがって、吸水性樹脂粉末の生理食塩水に対する５
０ｇ／ｃｍ²（約４．９０ｋＰａに相当）での加圧下吸
収倍率を測定した。すなわち、吸水性樹脂粉末０．９０
０ｇに対して５０ｇ／ｃｍ^２（約４．９０ｋＰａ）の荷
重を均一に加えながら、室温で６０分間にわたって吸水
性樹脂粉末が吸収した生理食塩水の重量Ｗ２（ｇ）を、
天秤を用いて測定した。そして、上記の重量Ｗ２から、
次式ｂに従って、吸収開始から６０分後の加圧下の吸水
倍率（ｇ／ｇ）を算出し、５０ｇ／ｃｍ²（約４．９０
ｋＰａ）での加圧下吸収倍率とした。

【００７１】式ｂ；加圧下吸収倍率 （ｇ／ｇ）＝重量
Ｗ２(ｇ) ／吸水性樹脂粉末の重量（ｇ） なお、同様の測定において、荷重を２０ｇ／ｃｍ^２（約
１．９６ｋＰａに相当）で測定する場合、加圧下吸水倍
率（１．９６ｋＰａ）と称する。 （ｆ）嵩比重 嵩比重測定器（蔵持科学器機製作所社製）を用い、ＪＩ
Ｓ Ｋ ３３６２に準じて測定した。（なお、嵩比重の
測定法として、欧州特許出願１０２９８８６号／特願２
０００−３５９４１号も参照。）すなわち、温度は２５
±２℃、相対湿度は３０〜５０％の部屋で、吸水性樹脂
粉末１２０ｇをダンパーを閉めた漏斗に入れた後、速や
かにダンパーを開け、試料を受器（１００ｍｌ）に落と
した。受器から盛り上がった試料は、ガラス棒ですり落
とした後、試料の入った受器の重さ（ｇ）を０．１ｇま
で正確に量り、嵩比重（ｇ／ｍｌ）を算出した。

【００７２】（ｇ）耐衝撃性 吸水性樹脂粉末の耐衝撃性を欧州特許０８１７８７３号
（米国特許６０７１９７６号）に従い、ガラス容器に入
れた粉末３０．０ｇをガラスビーズ１０．０ｇともに３
０分間振動させた後、その加圧下吸収倍率の低下を評価
した。 （ｈ）含水ゲル状架橋重合体の重量平均粒子径 含水ゲル状架橋重合体（含水ゲル）がごく一部しか膨潤
も収縮もしない、２０重量％食塩水を用いて粒度分布を
測定した。すなわち、３０ｇの含水ゲルを２０重量％食
塩水１０００ｇに分散させ、スターラーチップを用いて
３００ｒｐｍで２時間攪拌した。２時間後に分散液を６
段重ねのＪＩＳ標準篩（目開きが９５００μｍ、２００
０μｍ、８５０μｍ、６００μｍ、３００μｍ、７５μ
ｍ／ＪＩＳ・Ｚ８８０１／ステンレス製篩／内径２０ｃ
ｍ）に投入し、さらに６０００ｇの２０重量％食塩水を
用いて順次注ぐことで含水ゲルを分級した。次いで、篩
の裏面側を紙で十分に水切りした後、含水ゲルの各粒度
の重量を求め、総重量（ｇ）と初めの重量（３０ｇ）か
ら膨潤倍率を求め、各粒度（μｍ）の膨潤前の粒度（μ
ｍ）に換算して対数確率紙にプロットすることで、含水
ゲルの重量平均粒子径Ｄ５０を求めた。

【００７３】（製造例１）…未中和ポリアクリル酸架橋
体の重合および乾燥 アクリル酸１０６６．６１ｇ、共重合性架橋剤として
Ｎ，Ｎ‘−メチレンビスアクリルアミド９．１２ｇ、お
よび水４２８０．１１ｇからなる単量体水溶液（１）を
窒素ガスで６０分脱気後、開閉可能な密閉重合容器中に
仕込んだ。次いで、容器上部を窒素気流下の状態とし、
２３℃の液温にて、重合開始剤として２，２´−アゾビ
ス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩の１０重量％水溶
液を３２．２７ｇ、過酸化水素の１０重量％水溶液を１
０．６６ｇ、およびＬ−アスコルビン酸の１重量％水溶
液を２６．６４ｇ、をそれぞれ添加したところ、約５分
後に重合が開始し、その後、１時間の静置重合を行っ
た。得られた重合体を容器から取出し、孔径７．５ｍｍ
のミートチョパー（平賀製作所製）で数ｍｍの粒子状に
細分化することで、平均粒子径１５００μｍの粒子状の
含水ゲル状架橋重合体（１）を得た。

【００７４】次いで、粒子状の含水ゲル状架橋重合体
（１）を層厚約５０ｍｍにて目開き３００μｍの金網に
広げて積層し、次いで、ゲルの上下方向に１３５℃（露
点６５℃）の熱風を１ｍ／秒、１時間通気させること
で、熱風乾燥を行った。こうして、固形分９５重量％で
粒子状の乾燥重合体（１）からなるブロック状物を得、
その材料温度は約１３５℃であった。 （製造例２）…部分中和ポリアクリル酸架橋体の重合お
よび乾燥 アクリル酸６７３．７９ｇ、アクリル酸ナトリウムの３
７重量％水溶液５９０４．７ｇ、内部架橋剤としてポリ
エチレングリコールジアクリレート（平均ポリエチレン
グリコールユニット数８）１５．８７ｇおよび水７１
４．２ｇからなる単量体水溶液（２）を窒素ガスで６０
分脱気後、内容量１０Ｌでシグマ型羽根を２本有するジ
ャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けた
反応器に該水溶液を供給し、２０℃の温度に保ちながら
反応系の窒素置換を続けた。

【００７５】次いで、羽根を回転させながら過硫酸ナト
リウムの２０重量％水溶液１９．５５ｇとＬ−アスコル
ビン酸の１．０重量％水溶液１．４７ｇを添加したとこ
ろ、１分後に重合が開始し、２０分後に反応系はピーク
温度に達した。その際生成した含水ゲル架橋重合体は約
５ｍｍのサイズに細分化されていた。その後更に攪拌を
続け、重合を開始して６０分後に、平均粒子径１６００
μｍの粒子状の含水ゲル架橋重合体（２）を取り出し
た。次いで、粒子状の含水ゲル状架橋重合体（２）を層
厚約５０ｍｍにて目開き３００μｍの金網に広げて積層
し、次いで、ゲルの上下方向に１７０℃の熱風（露点５
０℃）を１ｍ／秒、１時間通気させることで、熱風乾燥
を行った。こうして、固形分９６重量％で粒子状の乾燥
重合体（２）からなるブロック状物を得、その材料温度
は約１７０℃であった。

【００７６】（製造例３）…部分中和ポリアクリル酸架
橋体の重合および乾燥 製造例２において、単量体水溶液（２）に代えて、アク
リル酸４２５．１ｇ、アクリル酸ナトリウムの３７重量
％水溶液４４９７．２ｇ、内部架橋剤としてトリメチロ
ールプロパントリアクリレート１．４０ｇおよび水５７
７．７ｇからなる単量体水溶液（３）を用いる以外は、
製造例２と同様にニーダー中で水溶液重合を行うこと
で、平均粒子径１７００μｍの粒子状の含水ゲル架橋重
合体（３）を得た。次いで、製造例２と同様に粒子状の
含水ゲル状架橋重合体（３）を１７０℃で１時間の熱風
乾燥を行った。こうして、固形分９５重量％で粒子状の
乾燥重合体（３）からなるブロック状物を得、その材料
温度は約１７０℃であった。

【００７７】（製造例４）…部分中和ポリアクリル酸架
橋体の重合および乾燥 製造例２において、単量体水溶液（２）に代えて、アク
リル酸３６９ｇ、アクリル酸ナトリウムの３７重量％水
溶液３９０７ｇ、内部架橋剤としてポリエチレングリコ
ールジアクリレート（平均ポリエチレングリコールユニ
ット数ｎ＝８）４．９９ｇおよび水１２１６ｇからなる
単量体水溶液（４）を用いる以外は、製造例２と同様に
ニーダー中で水溶液重合を行うことで、平均粒子径１７
００μｍの粒子状の含水ゲル架橋重合体（４）を得た。
次いで、粒子状の含水ゲル架橋重合体（４）を製造例２
と同様に連続熱風乾燥を行った。こうして、固形分９５
重量％で粒子状の乾燥重合体（４）からなるブロック状
物を得、その材料温度は約１７０℃であった。

【００７８】（製造例５）…部分中和ポリアクリル酸架
橋体の重合および乾燥 アクリル酸１００部、３７重量％アクリル酸ナトリウム
水溶液６５６．４部、ポリエチレングリコールジアクリ
レート（平均ポリエチレングリコールユニット数ｎ＝
８）０．７７部、および、脱イオン水２１６．７部を十
分混合し、単量体水溶液（５）を作成した。得られた単
量体水溶液（５）を定量ポンプで２９０ｋｇ／ｈの連続
フィードを行い、配管の途中では窒素ガスを連続的に吹
き込み、単量体水溶液（５）の酸素濃度を０．５ｐｐｍ
以下にした。単量体水溶液（５）にさらに２，２´−ア
ゾビス（アミジノプロパン）２塩酸塩（商品名Ｖ−５
０、和光純薬工業社製）、過硫酸ナトリウム、Ｌ−アス
コルビン酸、過酸化水素の開始剤水溶液を４種類順次ラ
インミキシング（開始剤固形分(成分)で０．０８部／
０．０８部／０．００８部／０．００６部）して、１２
ｃｍ／分で移動するスチール製のエンドレスベルト重合
機（両サイドに５０ｍｍの堰を有する平面ベルトを有す
る）に厚み２５ｍｍとなるように連続供給した。即座に
重合が開始し、こうして得られた重合体をベルト重合機
の末端から排出して、さらに連続裁断機で約５〜１０ｃ
ｍ片に裁断した後、ミートチョッパー（孔径９ｍｍ）で
粉砕することにより、平均粒子径１６００μｍの粒子状
含水ゲル状架橋重合体（５）を得た。

【００７９】次いで、粒子状含水ゲル状架橋重合体
（５）をパンチングメタル上に厚み５０ｍｍに積載し、
ベルト式乾燥機で連続式熱風乾燥（１８０℃の熱風（露
点６０℃）を上下方向に２０分間）を行った。こうし
て、固形分９４重量％で粒子状の乾燥重合体（５）から
なるブロック状物が得られ、その材料温度は約１８０℃
であった。 （実施例１）…乾燥重合体（１）の６０℃への強制冷却 製造例１で得られた、粒子状の乾燥重合体（１）のブロ
ック状物（材料温度約１３５℃）に対して、熱風に代え
て、上下方向に室温の冷風（１ｍ／秒）を通気する事で
粒子状の乾燥重合体（１）のブロック状物を６０℃に強
制冷却した後、風冷式冷却装置から取り出した。取り出
したと同時に金網上のブロック状凝集物を解砕し、３０
秒以内に、得られた粒子状乾燥物（１）を３段ロールグ
ラニュレーター（ロールギャップが上から１．０ｍｍ／
０．４５ｍｍ／０．２５ｍｍ）で連続的に粉砕した。乾
燥の際、乾燥重合体（１）のブロック状物の目開き３０
０μｍ金網からの剥離性は非常に良好であり、粉砕によ
って得られた吸水性樹脂粉末（１）の粒度分布を表１に
示す。

【００８０】（実施例２）…同４５℃への強制冷却 実施例１において、冷風の通気する時間を調整すること
で、ブロック状物を４５℃に強制冷却した後、実施例１
と同様に解砕し、得られた粒子状乾燥物（２）を同様に
粉砕した。乾燥の際、乾燥重合体（１）のブロック状物
の目開き３００μｍ金網からの剥離性は非常に良好であ
り、粉砕によって得られた吸水性樹脂粉末（２）の粒度
分布を表１に示す。 （実施例３）…同９５℃への強制冷却 実施例１において、冷風の通気する時間を調整すること
で、ブロック状物を９５℃に強制冷却した後、実施例１
と同様に解砕し、得られた粒子状乾燥物（３）を同様に
粉砕した。乾燥の際、乾燥重合体（１）のブロック状物
の目開き３００μｍ金網からの剥離性は実施例１，２よ
り若干悪いが良好であり、粉砕によって得られた吸水性
樹脂粉末（３）の粒度分布を表１に示す。

【００８１】（実施例４）…同８０℃への強制冷却 実施例１において、冷風の通気する時間を調整すること
で、ブロック状物を８０℃に強制冷却した後、実施例１
と同様に解砕し、得られた粒子状乾燥物（４）を同様に
粉砕した。乾燥の際、乾燥重合体（１）のブロック状物
の目開き３００μｍ金網からの剥離性は実施例１，２よ
り若干悪いが良好であり、粉砕によって得られた吸水性
樹脂粉末（４）の粒度分布を表１に示す。 （実施例５）…乾燥重合体（２）の４０℃への強制冷却 製造例２で得られた、粒子状の乾燥重合体（２）のブロ
ック状物（材料温度約１７０℃）に対して、熱風に代え
て、上下方向に室温の冷風（１ｍ／秒）を通気する事で
粒子状の乾燥重合体（２）のブロック状物を４０℃に強
制冷却した後、風冷式冷却装置から取り出した。取り出
したと同時に金網上のブロック状凝集物を解砕し、３０
秒以内に、得られた粒子状乾燥物（５）を３段ロールグ
ラニュレーター（ロールギャップが上から１．０ｍｍ／
０．４５ｍｍ／０．２５ｍｍ）で連続的に粉砕した。乾
燥の際、乾燥重合体（２）のブロック状物の目開き３０
０μｍ金網からの剥離性は非常に良好であり、また、粉
砕によって得られた吸水性樹脂粉末（５）の粒度分布を
表１に示す。

【００８２】（実施例６）…水性液添加と再加熱 強制冷却工程を含んで得られた吸水性樹脂粉末（５）１
００重量部に、粉温３５℃にて、１，４−ブタンジオー
ル／プロピレングリコール／水／イソプロパノール＝
０．３２／０．５０／２．７３／０．４５（重量部）か
らなる表面架橋剤の溶液を混合し、さらに、２１０℃で
３０分間の再加熱することで、表面架橋された吸水性樹
脂粉末（６）を得た。吸水性樹脂粉末（６）の無荷重で
の吸水倍率は２８ｇ／ｇであり、加圧下吸水倍率（４．
９０ｋＰａ）は２５ｇ／ｇであった。

【００８３】なお、実施例５で得られた吸水性樹脂粉末
（５）について、その無荷重での吸水倍率と水可溶成分
量を測定したところ、それぞれ３１ｇ／ｇ、５重量％で
あった。また、水性液添加前の吸水性樹脂粉末（５）の
嵩比重は０．６７ｇ／ｍｌで、温度は３５℃であった。 （実施例７）…後中和 実施例１で得られた吸水性樹脂粉末（１）と所定量の炭
酸ソーダ粉末とをドライブレンド（粉体混合）すること
によりカルボキシル基を後中和することで、７５モル％
中和の吸水性樹脂粉末（７）を得た。吸水性樹脂粉末
（７）の無荷重での吸水倍率は４２ｇ／ｇであり、水可
溶成分量は３重量％であった。

【００８４】さらに実施例２〜４で得られた吸水性樹脂
粉末（２）〜（４）も同様に後中和したところ、無荷重
での吸水倍率は４２ｇ／ｇで、水可溶成分量は３重量％
であった。 （比較例１）…強制冷却なし 実施例１において、製造例１で得られた乾燥重合体
（１）に冷風の通気を用いることなく、乾燥機から取り
出したと同時に、ブロック状物を実施例１と同様に解砕
し、得られた比較粒子状乾燥物（１）（粉砕時は温度１
２０℃）を同様に粉砕した。乾燥の際、乾燥重合体
（１）のブロック状物の目開き３００μｍ金網からの剥
離性は悪く、乾燥重合体（１）粒子の金網への目詰まり
が見られ、連続乾燥する際の乾燥効率（均一性や乾燥速
度）が低下していった。粉砕によって得られた比較吸水
性樹脂粉末（１）の粒度分布を表１に示す。

【００８５】（比較例２）…強制冷却なし 実施例５において、製造例２で得られた乾燥重合体
（２）に冷風の通気を用いることなく、乾燥機から取り
出したと同時に、ブロック状物を実施例１と同様に解砕
し、得られた比較粒子状乾燥物（２）（粉砕時は温度１
２０℃）を同様に粉砕した。乾燥の際、乾燥重合体
（２）のブロック状物の目開き３００μｍ金網からの剥
離性は悪く、乾燥重合体（２）粒子の金網への目詰まり
が見られ、連続乾燥する際の乾燥効率（均一性や乾燥速
度）が低下していた。また、粉砕によって得られた比較
吸水性樹脂粉末（２）の粒度分布を表１に示す。

【００８６】（比較例３）…水性液添加と後加熱／ただ
し強制冷却なし 比較例２（乾燥重合体（２）の強制冷却なし）で得られ
た比較吸水性樹脂粉末（２）に対して、実施例６（同重
合体の強制冷却あり）と同様に水性液を添加した。３５
〜８０℃に冷却しない比較吸水性樹脂粉末（２）では、
吸水性樹脂粉末（５）と同じ粒度に調整しても、粉温が
高いため、混合機中での凝集や付着が徐々に見られ、連
続混合が困難であった。 （実施例８）…乾燥重合体（３）の強制冷却 製造例３で得られた、粒子状の乾燥重合体（３）のブロ
ック状物（材料温度約１７０℃）に対して、熱風に代え
て、上下方向に室温の冷風（１ｍ／秒）を通気する事で
粒子状の乾燥重合体（３）のブロック状物を５０℃に強
制冷却した後、風冷式冷却装置から取り出した。取り出
したと同時に金網上のブロック状の凝集物を解砕し、３
０秒以内に、得られた粒子状乾燥物（６）を３段ロール
グラニュレーター（ロールギャップが上から１．０ｍｍ
／０．４５ｍｍ／０．１０ｍｍ）で連続的に粉砕した。
乾燥の際、乾燥重合体（３）のブロック状物の目開き３
００μｍ金網からの剥離性は非常に良好であり、また、
粉砕によって得られた吸水性樹脂粉末（８）の粒度分布
を表１に示す。なお、吸水性樹脂粉末（８）の無荷重で
の吸水倍率は４４ｇ／ｇであり、水可溶成分量は１７重
量％であった。

【００８７】（実施例９）…同・粉砕条件の変更 実施例８において、乾燥重合体（６）の粉砕条件を変更
した。すなわち、粒子状乾燥物（６）の粉砕をピンミル
（不二パウダル工業製サンプルミルＫII−１）で粉砕
（８５０〜１５０μｍが８５重量％）し、さらにモホジ
ナイザー（日本精機社製、高速ホモジナイザー；ＭＸ−
７）で表面を研磨することで吸水性樹脂粉末（９）を得
た。粒度分布を表１に示す。 （実施例１０）…嵩比重０．７４ｇ／ｍｌへの水性液添
加 実施例９で得られた吸水性樹脂粉末（９）を３００〜１
５０μｍに分級した温度４０℃の吸水性樹脂粉末（９
Ａ）（嵩比重０．７４ｇ／ｍｌ）１００重量部に対し
て、プロピレングリコール／水／エタノール＝０．３／
２．５／１（重量部）からなる水性液を高速混合機中で
噴霧添加して、さらに２１０℃のオイルバス中で攪拌し
３０分間加熱処理することで、表面架橋された吸水性樹
脂粉末（１０）を得た。その無荷重下での吸水倍率、加
圧下吸収倍率（1.96kPa）、同（4.90kPa）を表２に示
す。さらに、耐衝撃性試験後の加圧下吸収倍率の値を
（ ）で示す。

【００８８】（実施例１１）…嵩比重０．６３ｇ／ｍｌ
への水性液添加 実施例８で得られた吸水性樹脂粉末（８）を３００〜１
５０μｍに分級した温度４０℃の吸水性樹脂粉末（８
Ａ）（嵩比重０．６３ｇ／ｍｌ）に対して、実施例１０
と同様に水性液を添加し、さらに３０分間加熱処理し
た。得られた吸水性樹脂粉末（１１）の分析結果を表２
に示す。 （実施例１２）…嵩比重０．７３ｇ／ｍｌへの水性液添
加 実施例９で得られた吸水性樹脂粉末（９）を５００〜１
５０μｍに分級した温度４０℃の吸水性樹脂粉末（９
Ｂ）（嵩比重０．７３ｇ／ｍｌ）１００重量部に対し
て、実施例１０，１１と同様に水性液を添加して、さら
に２５分間加熱処理した。得られた吸水性樹脂粉末（１
２）の分析結果を表２に示す。

【００８９】（実施例１３）…嵩比重０．６３ｇ／ｍｌ
への水性液添加 実施例８で得られた吸水性樹脂粉末（８）を５００〜１
５０μｍに分級した温度４０℃の吸水性樹脂粉末（８
Ｂ）（嵩比重０．６３ｇ／ｍｌ）に対して、実施例１０
〜１２と同様に水性液を添加し、さらに２５分間加熱処
理した。得られた吸水性樹脂粉末（１３）の分析結果を
表２に示す。 （実施例１４）…乾燥重合体（４）の強制冷却 製造例４で得られた、粒子状の乾燥重合体（４）のブロ
ック状物（材料温度約１７０℃）に対して、熱風に代え
て、上下方向に室温の冷風（１ｍ／秒）を通気する事で
粒子状の乾燥重合体（４）のブロック状物を６５℃に強
制冷却した後、風冷式冷却装置から取り出した。取り出
したと同時に金網上のブロック状の凝集物を解砕し、３
０秒以内に、得られた粒子状乾燥物（８）を３段ロール
グラニュレーター（ロールギャップが上から１．０ｍｍ
／０．４５ｍｍ／０．０９ｍｍ）で連続的に粉砕した。
なお、乾燥の際、乾燥重合体（４）のブロック状物の目
開き３００μｍ金網からの剥離性は非常に良好であっ
た。得られた吸水性樹脂粉末（１４）の無荷重での吸水
倍率は４３ｇ／ｇであり、水可溶成分量は１０重量％で
あり、その粒度分布を表１に示す。

【００９０】（実施例１５）…水性液添加と後加熱／粉
温６０℃ 実施例１４で得られた温度６０℃の吸水性樹脂粉末（１
４）５００ｇに、エチレングリコールジグリシジルエー
テル／プロピレングリコール／水＝０．１／３／１（重
量％）からなる水溶液を、外部加熱により内壁温度を６
０℃に制御したレディゲ混合機（M5R；Lodige社製）中
で高速混合（回転数３２０ｒｐｍ）したところ、有機溶
媒を使用せずとも、吸水樹脂粉末の付着は殆どなく連続
混合できた。さらに混合物を２０５℃のオイルバス中
で、５Ｌモルタルミキサー（西日本製作所製）で５０分
攪拌加熱しすることで、表面架橋された吸水性樹脂粉末
（１５）を得た。結果を表２に示す。

【００９１】（実施例１６）…水性液添加と後加熱／粉
温４０℃ 実施例１４で得られた温度６０℃の吸水性樹脂粉末（１
４）に対して、連続的に風冷して温度を４０℃にまで冷
却した。以下、温度４０℃の吸水性樹脂粉末（１４）を
用いて、以下、実施例１５と同様に同様に水性液を添加
したところ、混合機への付着はさらに低減した。得られ
た混合物を実施例１２と同様に加熱処理するころで吸水
性樹脂粉末（１６）を得た。その分析結果を表２に示
す。 （実施例１７）…水性液添加と後加熱／混合機内壁が室
温 実施例１４において、混合機の外部加熱を中止して室温
の混合機で水性液を添加した、内壁への付着が大幅に増
加し連続操業性が低下した。

【００９２】（実施例１８）…乾燥重合体（５）の強制
冷却 製造例５で得られた、粒子状の乾燥重合体（５）からな
るブロック状物（材料温度約１８０℃）に対して、熱風
に代えて、室温の冷風（１ｍ／ｓ）を上下方向に連続供
給することで、粒子状の乾燥重合体（５）のブロック状
物を６０℃に強制冷却した後、連続ベルト風冷式冷却装
置から取り出し、さらに、乾燥重合体（５）を１００ｋ
ｇ／ｈでロール粉砕機に連続供給することで、連続重合
・連続乾燥・連続粉砕を行った。乾燥の際、乾燥重合体
（５）のパンチングメタルからの剥離性は非常に良好で
あり、粉砕によって得られた吸水性樹脂粉末（１８）の
粒度分布を表１に示す。吸水性樹脂粉末（１８）の無荷
重での吸水倍率は５５ｇ／ｇで、水可溶分は６重量％で
あった。

【００９３】また、粒子状の乾燥重合体（５）のブロッ
ク状物の強制冷却に用いられた冷風は、この強制冷却へ
の使用により、約９０℃に加熱されていたので、その温
風を配管を通じて製造例５のベルト熱風乾燥機の空気供
給口に供給して、乾燥に用いる熱風（１８０℃）の原料
として、製造例５の連続乾燥を行った。こうして、製造
例５の熱風乾燥では室温の空気を用いるに代わり、約９
０℃の温風を用いて１８０℃の熱風を製造しているた
め、その分、大きな省エネルギーとなり、かつ、温風
（排ガス）を環境中に排出しないという利点を有する。 （実施例１９）…水性液添加と後加熱／粉温５０℃ 実施例１８で強制冷却工程を経て得られた吸水性樹脂粉
末（１８）を粉温５０℃で高速連続混合機（タービュラ
イザー／１０００ｒｐｍ）に１００ｋｇ／ｈで供給し
て、さらに、吸水性樹脂粉末（１８）に１，４−ブタン
ジオール／プロピレングリコール／水／イソプロパノー
ル＝０．３２／０．５０／２．７３／０．５１（重量％
／対粉末）からなる表面架橋剤水溶液をスプレー径約２
５０μｍで噴霧した。次いで、得られた混合物を１９５
℃で４０分の連続再加熱処理を行うことで、表面架橋さ
れた吸水性樹脂粉末（１９）を得た。結果を表２に示
す。なお、連続混合時の高速連続混合機（タービュライ
ザー）の内壁温度は、粉温と摩擦熱で約７０〜８０℃で
あり、加熱されているため付着はほとんどなかった。

【００９４】（実施例２０）…水性液添加と後加熱／粉
温５０℃ 実施例１９において、表面架橋剤水溶液を、エチレング
リコールジグリシジルエーテル／プロピレングリコール
／水／イソプロパノール＝０．０３／１／３／０．９
（重量％／対粉末）からなる表面架橋剤水溶液に変更し
て、吸水性樹脂粉末（１８）に噴霧し、さらに、１９０
℃で３５分の連続再加熱処理を行うことで、表面架橋さ
れた吸水性樹脂粉末（２０）を得た。結果を表２に示
す。 （実施例２１）…水性液添加と後加熱／粉温３０℃ 実施例１８で得られた吸水性樹脂粉末（１８）を粉温３
０℃までさらに冷却した以外は、実施例１９と同様に表
面架橋剤水溶液を混合し、さらに、１９５℃で４０分の
連続再加熱処理を行った。粉温３０℃まで冷却すること
で、長時間運転すると連続混合・輸送時に若干の凝集が
見られ、また、反応時間が若干延びた。結果を表２に示
す。

【００９５】（比較例４）…水性液添加と後加熱／ただ
し強制冷却なし 実施例１４において、強制冷却することなく、乾燥重合
体（４）を乾燥機から取り出して即座に粉砕することで
比較吸水性樹脂粉末（３）を得た。次いで、実施例１５
において、吸水性樹脂粉末（１４）に代えて、８５０μ
ｍ以下に粒度を調整した比較吸水性樹脂粉末（３）に対
して同様に水性液を添加した。４０〜８０℃に強制冷却
しない比較吸水性樹脂粉末（３）では、実施例１５と同
じ粒度に調整しても、混合機中での凝集や付着が徐々に
見られ、連続操業が困難であった。結果を表２に示す。

【００９６】（比較例５）…乾燥重合体（５）の粉砕／
ただし強制冷却なし 実施例１８において、乾燥重合体（５）を強制冷却する
ことなく、そのまま実施例１８と同じロール粉砕機に供
給した。連続粉砕をはじめて２時間後、凝集物由来の粉
砕機の異常音や凝集物の付着が生じはじめた。粉砕によ
って得られた比較吸水性樹脂粉末（５）の粒度分布を表
１に示す。 （比較例６）…水性液添加と後加熱／ただし強制冷却な
し 実施例１９において、吸水性樹脂粉末（１９）に代え
て、比較例５で得られた比較吸水性樹脂粉末（５）を用
いる以外は、実施例１９と同様に行うことで、表面架橋
された比較吸水性樹脂粉末（６）を得た。結果を表２に
示す。

【００９７】（実施例２２）…衛生材料の作成 実施例１９で得られた、表面架橋された吸水性樹脂粉末
（１９）５０重量部と、粉砕木材パルプ５０重量部と
を、ミキサーを用いて乾式混合した。次いで、得られた
混合物を空気しょう造することにより、１２ｃｍ×３８
ｃｍのウェッブに成形した。圧力２ｋｇ／ｃｍ²（約１
９３ｋＰａ）でプレスすることで、坪量約５２６ｇ／ｍ
²の吸収体（１）を得た。次いで、レッグギャザーを有
するバッグシート（液不透過性シート）、液透過性トッ
プシートの間に吸収体（１）を組み込むことで、重量４
７ｇでコア濃度５０重量％の紙おむつ（１）を作成し
た。

【００９８】紙おむつ（１）に対して、２０ｇ／ｃｍ²
（約１．９３ｋＰａ）の荷重を平面板状おもりで与え、
板の中心の穴より加圧下で生理食塩水を注入したとこ
ろ、冷却工程を経て得られた吸水性樹脂粉末（１９）よ
り得られた紙おむつ（１）は、約４７０ｇの飽和吸収能
を示した。 （比較例７）…衛生材料の作成 実施例２２において、吸水性樹脂粉末（１９）に代えて
比較例６で得られた比較吸水性樹脂粉末（６）を用いる
以外は、実施例２２と同様に行うことにより、比較紙お
むつ（１）を得た。比較紙おむつ（１）は実施例２２と
同様に、２０ｇ／ｃｍ²（約１．９３ｋＰａ）の荷重を
平面板状おもりで与え、板の中心の穴より加圧下で生理
食塩水を注入したところ、約４１０ｇの飽和吸収能を示
し、比較紙おむつ（１）は、冷却工程を経た吸水性樹脂
粉末（１９）より得られた紙オムツ（１）よりも劣って
いた。

【００９９】

【表１】

【０１００】

【表２】

【０１０１】表１に示した実施例１〜７および実施例１
４は、粉砕後の吸水性樹脂粉末の平均粒子径が２００μ
ｍ〜６００μｍの範囲であり、さらに１５０μｍ以下な
いし８５０μｍ以上の粒子の割合が１５重量％以下とい
う、本発明において好ましい範囲となっていることが分
かる。一方、比較例１〜２では、粉砕後の吸水性樹脂粉
末の平均粒子径が２００μｍ〜６００μｍの範囲から外
れており、さらに１５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上
の粒子の割合が１５重量％を超えていることが分かる。
また、表１に記載の結果から、加熱乾燥後に乾燥重合体
を強制冷却、好ましくは８５℃〜３５℃、より好ましく
は８０〜４０℃、さらに好ましくは７０〜４５℃の範囲
に強制冷却する本願実施例１〜５では、強制冷却しない
本願比較例１，２に比べて、所定粒度から外れたオン品
（８５０μｍ以上）が非常に減少しており、本発明では
平均粒径や粒度分布に優れていることが分かる。

【０１０２】また、表１に記載の結果より、本発明で
は、乾燥重合体の金網への附着や目詰まりも減少して、
乾燥効率（乾燥速度、均一性）が上昇する事が分かる。
また、４０℃と６０℃とでは大きな効果の差もなく、冷
却設備の大きさを考えると６０℃までで十分でもあるこ
とも分かる。さらに、表には記載しないが、本発明の吸
水性樹脂粉末は、粉砕後の凝集も少ないという利点も示
す。表２に記載の結果より、本発明では水性液の添加も
均一で、物性に優れていることが判る。また、実施例１
０〜１３の比較で粉砕後の嵩比重は０．６５ｇ／ｍｌ以
上の場合、より加圧下吸水倍率（特に４．９０ｋPa）も
向上することがわかる。なお、表の（ ）に示すよう
に、衝撃後にも加圧下吸収倍率（１．９３ｋＰａおよび
４．９０ｋPa ）はほとんど低下せず、耐衝撃性や通液
性も優れている。実施例１５〜１７の比較で、粉体の温
度や混合機内壁の温度が水性液の添加に重要であること
が判る。

【０１０３】さらに上記実施例は一連の連続操作で比較
したものであるが、本発明の効果は連続的に生産する場
合、特に１ラインあたり吸水性樹脂粉末で１ｔ／日以
上、好ましくは１０ｔ／日以上の連続乾燥、連続粉砕お
よびその後の水性液添加する場合、より顕著に現れる。
なお、発明の詳細な説明の項においてなした具体的な実
施態様、または実施例は、あくまでも本発明の技術内容
を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ
限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の
精神と次に記載する特許請求事項の範囲内で、いろいろ
と変更して実施することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の吸水性樹脂粉末の製造工程の代表例
を表す工程図。本発明は、重合、乾燥、粉砕を含む連続
プロセスに適しており、その一例を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 信幸 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 (72)発明者 初田 卓己 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 (72)発明者 藤野 眞一 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 Ｆターム(参考） 4F070 AA29 AB01 AB13 DA46 DA48 DB01 DB06 DC07 4G066 AC17B DA13 EA05 FA07 FA21 FA34 FA37 4J100 AJ02P AJ09Q AK01P CA01 CA04 CA05 CA23 CA31 GC26 GC32 HA53 JA60

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してなる
   含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸水
   性樹脂粉末の製造方法であって、 当該粉砕後の吸水性樹脂粉末の平均粒子径が２００〜６
   ００μｍの範囲であり、さらに１５０μｍ以下ないし８
   ５０μｍ以上の粒子の割合が１５重量％以下であり、 加熱乾燥後の乾燥重合体を粉砕前または粉砕時に冷却す
   ることを特徴とする、 吸水性樹脂粉末の製造方法。
2. 【請求項２】粉砕後の吸水性樹脂粉末を、さらに表面架
   橋する、 請求項１に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
3. 【請求項３】加熱乾燥の温度が１１０〜２３０℃の範囲
   であり、加熱乾燥後の強制冷却の温度が８５〜３５℃で
   あり、粉砕後の表面架橋の温度が１１０〜２３０℃であ
   る、 請求項２に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
4. 【請求項４】乾燥重合体の固形分が９３〜９７重量％で
   ある、 請求項１から３までのいずれかに記載の吸水性樹脂粉末
   の製造方法。
5. 【請求項５】含水ゲル状架橋重合体が１〜２０ｃｍの一
   定厚みに粒子状で積層されて乾燥される、 請求項１から４までのいずれかに記載の吸水性樹脂粉末
   の製造方法。
6. 【請求項６】乾燥重合体の強制冷却によって得られた熱
   が再利用される、 請求項１から５までのいずれかに記載の吸水性樹脂粉末
   の製造方法。
7. 【請求項７】粉砕後の吸水性樹脂粉末の嵩比重が０．６
   ５ｇ／ｍｌ以上である、 請求項１から６までのいずれかに記載の吸水性樹脂粉末
   の製造方法。
8. 【請求項８】粉砕後、得られた吸水性樹脂粉末をさらに
   強制加熱ないし保温する、 請求項１から７までのいずれかに記載の吸水性樹脂粉末
   の製造方法。
9. 【請求項９】強制冷却後に粉砕した後、得られた吸水性
   樹脂粉末にさらに水性液を添加する、 請求項１から８までのいずれかに記載の吸水性樹脂粉末
   の製造方法。
10. 【請求項１０】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
    る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸
    水性樹脂粉末の製造方法であって、 加熱乾燥後の乾燥重合体を強制冷却して得られた熱を吸
    水性樹脂の製造工程における強制加熱に再利用すること
    を特徴とする、 吸水性樹脂粉末の製造方法。
11. 【請求項１１】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
    る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕して得
    られた粉末に混合機中で水性液を添加する吸水性樹脂粉
    末の製造方法であって、 加熱乾燥温度が１１０〜２３０℃の範囲であること、水
    性液添加前に乾燥重合体を８０〜３５℃に冷却するこ
    と、および、粉砕後の乾燥重合体の嵩比重を０．６５ｇ
    ／ｍｌ以上とすることを特徴とする、 吸水性樹脂粉末の製造方法。
12. 【請求項１２】乾燥重合体の強制冷却が粉砕前になされ
    る、 請求項１１に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
13. 【請求項１３】水性液が多価アルコール水溶液である、 請求項１１または１２に記載の吸水性樹脂粉末の製造方
    法。
14. 【請求項１４】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
    る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕して得
    られた粉末に混合機中で水性液を添加する吸水性樹脂粉
    末の製造方法であって、 加熱乾燥温度が１１０〜２３０℃の範囲であること、水
    性液添加前に乾燥重合体を８０〜３５℃に冷却するこ
    と、および、混合機の内壁温度が４０℃以上の攪拌混合
    機であること、および、１１０〜２３０℃に再加熱する
    ことを特徴とする、 吸水性樹脂粉末の製造方法。
15. 【請求項１５】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
    る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸
    水性樹脂粉末の製造方法であって、 加熱乾燥後の乾燥重合体を強制冷却すること、 乾燥重合体を粉砕して嵩比重０．６５ｇ／ｍｌ以上の吸
    水性樹脂粉末とすること、 冷却された吸水性樹脂粉末をさらに表面架橋すること、 を特徴とする、 吸水性樹脂粉末の製造方法。
16. 【請求項１６】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
    る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕する吸
    水性樹脂粉末の製造方法であって、 加熱乾燥後の乾燥重合体を強制冷却すること、 乾燥重合体を粉砕して嵩比重０．６５ｇ／ｍｌ以上の吸
    水性樹脂粉末とすること、 冷却された吸水性樹脂粉末にさらに水性液を添加するこ
    と、 水性液が内壁が加熱された攪拌混合機で添加されるこ
    と、 を特徴とする、 吸水性樹脂粉末の製造方法。
17. 【請求項１７】請求項１〜１６のいずれかの製造方法を
    経て得られた加圧下吸収倍率（１．９６ｋPa）が２５ｇ
    ／ｇ以上の吸水性樹脂粉末。
18. 【請求項１８】架橋剤を含む単量体水溶液を重合してな
    る含水ゲル状架橋重合体を加熱乾燥した後に粉砕して得
    られた粉末に混合機中で揮発性有機溶媒を含有しない多
    価アルコール水溶液を添加して得られた、（１）嵩比重
    が０．６５ｇ／ｍｌ以上、（２）平均粒子径２００〜６
    ００μｍ、（３）１５０μｍ以下ないし８５０μｍ以上
    の粒子の合計が１０重量％以下、（４）加圧下吸収倍率
    （１．９６ｋPa）が２５ｇ／ｇ以上の吸水性樹脂粉末。
19. 【請求項１９】請求項１７または１８に記載の吸水性樹
    脂粉末を含む吸収物品。