(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた吸収性を有する吸収性物品を安価に提供する。【解決手段】ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、下記（ａ）及び（ｂ）を満たすことを特徴とする粒子状吸水剤。（ａ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％以上である；他の形態ではポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、下記（ｃ）及び（ｄ）を満たすことを特徴とする粒子状吸水剤。（ｃ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、以下の（ａ）および（ｂ）を満たす粒子状吸水剤：
（ａ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％以上である。
【請求項２】
ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、以下の（ｃ）および（ｄ）を満たす粒子状吸水剤：
（ｃ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である。
【請求項３】
前記粒子状吸水剤において、３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が５０重量％以上である、請求項１または２に記載の粒子状吸水剤。
【請求項４】
形状が不定形破砕状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項５】
可溶性成分量が２０〜７０重量％である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項６】
粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０〜０．４５である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項７】
以下の（ｅ）〜（ｇ）を満たす、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤：
（ｅ）重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００〜５００μｍである；
（ｆ）ＪＩＳ標準篩１５０μｍ未満の粒子が０〜５重量％である；
（ｇ）ＪＩＳ標準篩８５０μｍ以上の粒子が０〜５重量％である。
【請求項８】
キレート剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項９】
前記ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂が、以下の（ｈ）および（ｉ）を満たす条件下で単量体を重合することにより得られる吸水性樹脂である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤：
（ｈ）単量体としてアクリル酸（塩）を７０〜１００モル％含有し、架橋剤を単量体に対して０．０００〜１．０００モル％含有する；
（ｉ）単量体水溶液の濃度が４０重量％以上である。
【請求項１０】
前記ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂が、重合の開始温度を４０℃以上、または重合時の最高温度を１００℃以上に制御して単量体水溶液を静置重合することにより得られる吸水性樹脂である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項１１】
水または水溶液により造粒されてなる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、実際の尿の種類によらず吸収倍率に優れ、戻り量が低減された粒子状吸水剤、該粒子状吸水剤を含む吸収性物品、及び該粒子状吸水剤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ペットシート、紙おむつ、失禁パッド等の吸収性物品の構成材として、パルプ等の親水性繊維に加えて、吸水性樹脂を主成分とした吸水剤が幅広く使用されている。
【０００３】
かかる吸水性樹脂は水膨潤性且つ水不溶性の架橋重合体であり、生理食塩水多く吸収することが重要とされており、吸収性物品の高機能化に伴い多くの改良が提案されている。そして、近年、吸収性物品においては長時間の使用（例えば夜間１６時間）を可能にするための改良、または、より安価な吸収性物品を製造するための改良が行われている。その傾向の中で、吸水剤にはより高い吸収倍率が求められる等、吸収性能の改良の必要性がますます高まる傾向にある。
【０００４】
吸収性物品（紙おむつ）の高機能化に伴い前記吸水剤（吸収性樹脂）の諸物性を規定した多くのパラメータ発明や製造方法に関する出願が多数なされている。
【０００５】
例えば、米国特許出願公開第２００５−０２２１９８０号明細書には、濃度が異なるＮａＣｌ溶液のいずれにおいても加圧下吸収倍率に優れた吸水剤が開示されている。米国特許第６１８７８７２号明細書には、未中和アクリル酸を重合して後中和することで得られる、加圧下吸収倍率２０ｇ／ｇ以上の水可溶分の少ない吸水性樹脂が開示されている。特開２００６−１２２７３７号公報には、どのような荷重がかかっても高い吸収性能を発揮する吸水剤が開示されている。米国特許第６５８６５４９号明細書には、吸水性樹脂に過通液緩衝剤を添加することにより、高い吸収倍率を示すと共に、吸水剤組成物粒子同士が密着するような高濃度部分では高い過通液緩衝効果を示す吸水剤組成物が開示されている。米国特許第６９０６１５９号明細書には、アクリル酸および／またはそのナトリウム塩を主成分とする単量体成分を水溶液中で重合することにより吸水性樹脂を製造する方法において、（１）水溶液中の単量体成分の濃度が４５重量％以上であること、（２）重合により生成する含水重合体の固形分濃度と単量体水溶液中の固形分濃度との比（濃縮比）が１．１０以上であるように水分を蒸発させながら重合すること、（３）重合により生成する含水重合体の固形分濃度が８０重量％以下であること、を特徴とする吸水性樹脂の製造方法が開示されている。
【発明の開示】
【０００６】
上述した各種特許文献のように、数多くの吸水性樹脂の製造方法や吸水性樹脂、及びそのパラメータ（物性制御）が提案されているが、上記特許文献のほとんどが生理食塩水等の一種類の人工尿に対する吸収性を向上させることのみに着眼している。米国特許出願公開第２００５−０２２１９８０号明細書において塩化ナトリウム濃度の異なる溶液を用いて加圧下での吸収性能を向上させる試みがおこなわれている。また、米国特許出願公開第２００５−０２２１９８０号明細書では、成人尿、乳幼児、新生児で尿のイオン強度が大きく異なることにも言及されており、従来の生理食塩水（０．９重量％塩化ナトリウム水溶液）のみでの評価では不十分であることが指摘されている。しかし、一方で、米国特許出願公開第２００５−０２２１９８０号明細書は、そのような状況を認識しつつも、単純に塩化ナトリウム濃度を変化させた溶液での評価しかおこなっていないのである。実際、尿中の成分は動物種や個体の生育度合い、環境により非常に変化に富み、塩化ナトリウム以外にも、尿素やマグネシウム成分、カリウム成分、アンモニア成分、リン成分等多種類の成分を含む。そのため、尿を吸収させる紙おむつやペットシート等の実使用において、満足のいく性能が得られなかった。また、米国特許第６１８７８７２号明細書のように未中和アクリル酸を重合して後中和するといった手法では、製造プロセスが複雑になり、安価な吸水剤を提供することはできない。すなわち、本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、実際の使用において優れた吸収性を有する吸収性物品を安価に提供することにある。また、そのような吸収性物品を提供するために必要な吸水剤を提供することにある。
【０００７】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、イオン強度や溶解成分が異なる複数の人工尿に対して特定のパラメータを有する吸収剤を使用すれば、実使用において実尿を吸収させた時に、尿の種類によらず優れた性能を有する吸収性物品を提供できることを見出し、また、そのような吸水剤を得るための吸水剤が具備すべき構造を特定し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の一形態により提供される粒子状吸水剤は、ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、下記（ａ）および（ｂ）を満たすことを特徴とする：
（ａ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％以上である。
【０００９】
また、本発明の他の形態により提供される粒子状吸水剤は、ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、下記（ｃ）および（ｄ）を満たすことを特徴とする：
（ｃ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である。
【００１０】
本発明に係る粒子状吸水剤において、３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合は、５０重量％以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る粒子状吸水剤の形状は、不定形破砕状であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る粒子状吸水剤の可溶性成分量は、２０〜７０重量％であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る粒子状吸水剤の粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、０．２０〜０．４５であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る粒子状吸水剤は、以下の（ｅ）〜（ｇ）を満たすことが好ましい：
（ｅ）重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００〜５００μｍである；
（ｆ）ＪＩＳ標準篩１５０μｍ未満の粒子が０〜５重量％である；および、
（ｇ）ＪＩＳ標準篩８５０μｍ以上の粒子が０〜５重量％である。
【００１５】
本発明に係る粒子状吸水剤は、キレート剤をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
本発明に係る粒子状吸水剤に含まれるポリアクリル酸塩系吸水性樹脂は、以下の（ｈ）および（ｉ）を満たす条件下で単量体を重合することにより得られる吸水性樹脂であることが好ましい：
（ｈ）単量体としてアクリル酸（塩）を７０〜１００モル％含有し、架橋剤を単量体に対して０．０００〜１．０００モル％含有する；および、
（ｉ）単量体水溶液の濃度が４０重量％以上である。
【００１７】
本発明に係る粒子状吸水剤に含まれるポリアクリル酸塩系吸水性樹脂は、重合の開始温度を４０℃以上、または重合時の最高温度を１００℃以上に制御して単量体水溶液を静置重合することにより得られる吸水性樹脂であることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る粒子状吸水剤は、水または水溶液により造粒されてなるものであることが好ましい。
【００１９】
本発明の粒子状吸水剤は、安価に製造でき、吸収性物品に使用すると、人間を含む動物が排泄する変化に富む排泄物を高度に吸収できる吸収性物品を提供し、吸収性物品での吸収量や戻り量（Ｒｅ−ｗｅｔ）を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであって、下記の具体的な形態によって制限されるべきではない。
【００２１】
以下、本発明に係る粒子状吸水剤（以下、単に「吸水剤」とも称する）に使用する原料や反応条件等について詳細に説明する。
【００２２】
（１）吸水剤
本発明において、「吸水剤」とは、吸水性樹脂を主成分とする水性液の吸収ゲル化剤（別称；固化剤）を意味し、水性液として固体、液体、気体の水を含めば、水単独ないし水混合物を特に問わない。具体的には、尿、特に人尿の吸水に使用されうる。
【００２３】
上述したように、本発明の一形態によれば、ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、下記（ａ）および（ｂ）を満たすことを特徴とする粒子状吸水剤が提供される：
（ａ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％以上である。
【００２４】
また、本発明の他の形態によれば、ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、下記（ｃ）および（ｄ）を満たすことを特徴とする粒子状吸水剤が提供される：
（ｃ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である。
【００２５】
なお、これらの粒子状吸水剤はパラメータにより規定されているが、これらのパラメータを達成するための具体的な好ましい手段については、後述する。
【００２６】
本発明の吸水剤は吸水性樹脂以外の成分を添加剤として含んでもよいが、吸水特性の面から、吸水剤中に吸水性樹脂を６０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、さらに好ましくは８０重量％以上、特に好ましくは８５重量％以上含有する。好ましい添加剤としては、後述するキレート剤、無機微粒子、水等が挙げられる。
【００２７】
（２）ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂
本発明の吸水剤を構成する有利な吸水性樹脂は、ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂である。好ましくは、繰り返し単位中（架橋剤を除く）にアクリル酸（塩）を７０〜１００モル％、より好ましくは８０〜１００モル％、さらに好ましくは９０〜１００モル％含む水膨潤性・水不溶性架橋剤重合体である。
【００２８】
繰り返し単位としてのアクリル酸（塩）は、一価塩、好ましくはアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、より好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩として、０〜１００モル％、好ましくは２０〜１００モル％、より好ましくは５０〜９９モル％、さらに好ましくは６０〜９０モル％の範囲で中和されている。
【００２９】
（３）その他の単量体および架橋剤
その他の不飽和単量体が、単量体の全量に対して０〜７０モル％使用されうる。かような不飽和単量体として、具体的には、メタクリル酸、（無水）マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリロキシアルカンスルホン酸、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミド、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（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、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（メタ）アクリレート等の親水性モノマー類、並びにそれらの塩が挙げられる。
【００３０】
また、使用できる架橋剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、（ポリ）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、（ポリオキシエチレン）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、ポリエチレングリコールジ（β−アクリロイルオキシプロピオネート）、トリメチロールプロパントリ（β−アクリロイルオキシプロピオネート）、ポリ（メタ）アリロキシアルカン等の分子内に重合性２重結合を少なくとも２個有する化合物；ポリグリシジルエーテル（エチレングリコールジグリシジルエーテル等）、ポリオール（エチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等）等のカルボキシル基と反応して共有結合を形成し得る化合物の１種または２種以上が例示されうる。
【００３１】
架橋剤を使用する場合には、得られる吸水性樹脂の吸収特性等を考慮して分子内に重合性二重結合を少なくとも２個有する化合物を必須に用いることが好ましい。架橋剤の添加量は特に制限されないが、物性面から、前記単量体１００モル％に対して、好ましくは０.０００〜１．０００モル％であり、より好ましくは０．００１〜０．１００モル％であり、さらに好ましくは０．００２〜０．０５モル％であり、特に好ましくは０．００３〜０．０２モル％であり、最も好ましくは０．００１〜０．０１モル％である。
【００３２】
なお、本発明の粒子状吸水剤を得るためには、好ましくは架橋剤を使用し、さらに好ましくは分子内に重合性二重結合を２個有する化合物を使用し、特に好ましくは（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレートまたは（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレートを使用する。
【００３３】
本発明では必要に応じて消臭剤、抗菌剤、香料、二酸化珪素および酸化チタン等の無機粉末、澱粉・セルロース等の多糖類およびその誘導体、ポリビニルアルコール等の親水性高分子、ポリエチレン及びポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、可塑剤、次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤等を単量体の全量に対して５重量％以下、好ましくは１重量％以下の量で含むことができる。
【００３４】
（４）吸水性樹脂の重合工程
（重合）
本発明での重合形態は特に制限されないが、水溶液重合であって、かつ、重合の開始温度４０℃以上または最高温度が１００℃以上での静置重合（すなわち、静置水溶液重合）が好ましい。静置重合でない場合、例えば、逆相懸濁重合や水溶液攪拌重合（米国特許２００４−１１０８９７号，米国特許６７０１４１号、同４６２５００１号、同５２５０６４０号などに記載のニーダー重合）である場合や、重合の開始温度が４０℃未満で、かつ重合の最高温度が１００℃未満である場合には、吸水性樹脂の主鎖の分子量分布が広くなり、人工尿が異なった場合に安定した吸収倍率を示すことができなくなる可能性がある。
【００３５】
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４４４６２６１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４９８５５１８号、同５１２４４１６号、同５２５０６４０号、同５２６４４９５号、同５１４５９０６号、同５３８０８０８号などの米国特許や、欧州特許０８１１６３６号、同０９５５０８６号，同０９２２７１７号などの欧州特許に記載されている。これらに記載の単量体、架橋剤、重合開始剤その他の添加剤もまた、本発明の好ましい重合形態である静置水溶液重合においても適宜適用されうる。
【００３６】
重合を行なう際の単量体溶液中の単量体濃度について特に制限はないが、通常は２０重量％以上であり、好ましくは３０重量％以上であり、さらに好ましくは３５重量％以上であり、より好ましくは４０重量％以上であり、特に好ましくは４５重量％以上である。一方、単量体濃度の上限は、通常は８０重量％以下であり、好ましくは７０重量％以下であり、より好ましくは６０重量％以下である。単量体濃度が２０重量％未満では、吸収速度が向上しない場合があり、一方、単量体濃度が８０重量％を超えると、吸収倍率が低くなる傾向にある。
【００３７】
（重合装置）
静置重合法はバッチ式でも行なえるが、エンドレスベルトを用いる連続静置重合（例えば、米国特許２００５−２１５７３４号）が好ましく採用されうる。ベルトは重合熱を接材面から逃しにくい樹脂またはゴム製のベルトであることが好ましい。また、吸収速度の向上のために、重合容器上部に開放空間が存在することが好ましい。また、単量体、重合開始剤、架橋剤および分散固体を含む単量体水溶液をベルトに供給した際の単量体水溶液（またはゲル）の仕込み厚さは、通常１〜１００ｍｍが好ましく、より好ましくは３〜５０ｍｍであり、最も好ましくは５〜３０ｍｍである。単量体水溶液の厚みが１ｍｍ未満になると単量体水溶液の温度調整が困難となり、１００ｍｍを超えると重合熱の除熱が困難となり、いずれも吸水性樹脂の物性が低下する原因となる。また、エンドレスベルトのスピードについては、重合装置の長さにもよるが、通常は０．３〜１００ｍ／分が好ましく、より好ましくは０．５〜３０ｍ／分であり、最も好ましくは１〜２０ｍ／分である。ベルトスピードが０．３ｍ／分よりも遅くなると生産性が低下し、１００ｍ／分よりも速いと重合装置が巨大化するため好ましくない。
【００３８】
すなわち、本発明の吸水剤を構成する吸水性樹脂を得るための重合工程に用いられる重合装置は、単量体、重合開始剤、架橋剤および分散固体を含む単量体水溶液の投入口と、前記単量体および生成した含水重合体が搬送されるエンドレスベルトと、前記含水重合体の排出口とを有する連続重合装置であることが好ましい。そして、本発明の吸水剤を構成する吸水性樹脂を得るための製造方法は、上述した連続重合装置を用いた吸水性樹脂の連続製造方法であって、前記連続重合装置が側面および天井面が覆われており、下記数式１で規定される装置空隙率が１．２〜２０の範囲である連続製造方法であることが好ましい。
【００３９】
【数１】
2014237134.tif 000002
【００４０】
式中、Ａ（ｃｍ２）は、重合時の含水重合体の、エンドレスベルトの幅方向に対する最大断面積を示す。また、Ｂ（ｃｍ２）は、連続重合装置のエンドレスベルトと連続重合装置の天井面との間の空間の、前記エンドレスベルトの幅方向に対する最大断面積を示す。
【００４１】
また、本発明の吸水剤を構成する吸水性樹脂を得るための製造方法は、下記数式２で規定される装置高さ比が１０〜５００の範囲である連続製造方法であることが好ましい。
【００４２】
【数２】
2014237134.tif 000003
【００４３】
式中、Ｄ（ｃｍ）は、単量体水溶液の仕込み厚さを示す。また、Ｅ（ｃｍ）は、エンドレスベルトから連続重合装置の天井面までの最大高さを示す。
【００４４】
（重合開始温度）
好ましい形態として、本発明の吸水剤を構成する吸水性樹脂を製造する際の重合工程において、重合開始温度は、吸収速度向上の観点からは、好ましくは４０℃以上であり、より好ましくは５０℃以上であり、さらに好ましくは６０℃以上であり、特に好ましくは７０℃以上であり、最も好ましくは８０℃以上である。一方、重合開始温度の上限値は、好ましくは１５０℃以下であり、より好ましくは１１０℃以下であり、さらに好ましくは１００℃以下である。重合開始温度が低すぎると吸収速度の向上が見られず、重合開始温度が高すぎると吸収倍率や可溶分などの他の物性が低下する。また、単量体温度を高くすることで、溶存酸素の除去が容易になるという利点もある。さらに、重合開始温度が４０℃未満であると、発泡重合とならず、さらに、誘導期間、重合時間の延びのため生産性が低下するのみならず、吸水性樹脂の物性も低下するという問題もある。
【００４５】
重合開始温度は、単量体水溶液の白濁、粘度上昇、温度の上昇などにより観測することができる。なお、重合開始温度や後述する重合最高温度は一般的な水銀温度計、アルコール温度計、白金測温抵抗体、熱電対またはサーミスタなどの接触式温度センサや、非接触式の例えば放射温度計などを用いて測定されうる。紫外線などの活性エネルギー線、酸化剤および還元剤によるレドックス重合、アゾ開始剤による熱開始重合などは一般に誘導機関が１秒〜１分程度と短いため、重合開始温度は開始剤添加前または活性エネルギー照射前の単量体水溶液の温度で規定してもよい。
【００４６】
（最高温度）
他の好ましい形態として、本発明の吸水剤を構成する吸水性樹脂を製造する際の重合工程における重合最高温度が規定される。重合最高温度とは、重合進行中の重合ゲルまたは単量体の最高到達温度を意味する。具体的には、当該重合最高温度は、吸収速度向上の観点から、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１０５℃以上であり、さらに好ましくは１１０℃以上であり、特に好ましくは１１５℃以上であり、最も好ましくは１２０℃以上である。一方、重合最高温度の上限値は、好ましくは１５０℃以下であり、より好ましくは１４０℃以下であり、さらに好ましくは１３０℃以下である。温度が低いと吸収速度の向上が見られず、温度が高すぎると吸収倍率や可溶分などの他の物性が低下する場合がある。
【００４７】
なお、重合系の温度の測定には、例えば、非接触温度センサや赤外線放射温度計などが適宜選択して用いられうる。
【００４８】
また、さらに他の好ましい形態においては、重合開始温度と重合最高温度との差ΔＴが０℃を超えて好ましくは７０℃以下であり、より好ましくは６０℃以下であり、さらに好ましくは５０℃以下であり、さらにより好ましくは４０℃以下であり、特に好ましくは３０℃以下であり、最も好ましくは２５℃以下である。ΔＴが７０℃よりも大きいと、得られる吸水性樹脂の吸収速度が低下する場合がある。重合中の温度プロファイルが上記のような形態となるような重合熱を得るための手段の一例としては、例えば、単量体濃度を３０重量％以上とすることが挙げられる。
【００４９】
（重合開始剤）
用いられる重合開始剤としては、特に制限はなく、熱分解型開始剤（例えば、過硫酸塩：過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム；過酸化物：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）；アゾ化合物：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）や光分解型開始剤（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）等を用いることができる。
【００５０】
コストや残存モノマー低減能の観点からは、好ましくは過硫酸塩が重合開始剤として用いられる。また、光分解型開始剤と紫外線と併用するのも好ましい方法である。より好ましくは、光分解型開始剤と熱分解型開始剤とを併用する。重合開始剤量は、単量体の全量に対して、通常は０．００１〜１モル％であり、好ましくは０．０１〜０．５モル％であり、さらには０．０５〜０．２モル％である。
【００５１】
（重合時間）
重合時間は特に限定されないが、好ましくは１０分以下であり、より好ましくは５分以下であり、さらに好ましくは３分以下であり、特に好ましくは２分以下であり、より好ましくは１分以下である。重合時間が１０分を超えると、得られる重合体（含水重合体、ベースポリマー、および吸水性樹脂）の生産性が低下するだけでなく、場合により、吸収速度などの物性も低下する。
【００５２】
ここで、重合時間の算出方法は、単量体水溶液が重合容器に入れられ、重合開始条件が整った時点（光分解型開始剤を用いる場合は、光照射開始時、光分解型開始剤を用いない場合は、単量体水溶液および重合開始剤が重合容器に入れられた時点）から、ピーク温度までの時間を測定することによって得られる。すなわち、（誘導期間）＋（重合開始からピーク温度に達するまでの時間）を測定することによって重合時間を算出することができる。
【００５３】
（開始温度の調整手段）
単量体を所望の温度（例えば、４０℃以上）とするには、重合容器自体を加熱してもよいし、重合容器に単量体水溶液を供給する際にライン中で加熱してもよい。ただし、好ましくは単量体の中和熱が昇温に用いられる。なお、中和熱および／または水和熱の発生は、単量体水溶液の昇温に有効に利用されるだけでなく、溶存酸素の除去に利用でき、さらに吸収速度も向上できるため、好ましい。
【００５４】
このように中和熱および／または水和熱を有効に利用するためには、断熱状態で中和を行うことが好ましく、連続的に中和を行ないながら連続的に重合を行なうことがより好ましい。そのため、例えば、放熱を極力抑えた容器を用いることが好ましく、材質としては、樹脂、ゴム、ステンレスの非接材部を保温材で蔽ったもの等が好ましく用いられる。
【００５５】
（脱気）
本発明の好ましい実施形態では、溶存酸素量を、単量体水溶液の全量に対して、好ましくは４ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは２ｍｇ／Ｌ以下、最も好ましくは１ｍｇ／Ｌ以下にしながら重合する。
【００５６】
溶存酸素量をかような範囲内の値とする手段として、重合開始剤投入前に、不活性ガスを吹き込んだり、減圧脱気したりしてもよいが、設備や運転経費を要する場合がある。このため、本発明のより好ましい実施形態では、溶存酸素の除去作業を、中和熱および／または水和熱を利用し、単量体水溶液を昇温して、溶存酸素を揮散させることにより行なう。
【００５７】
溶存酸素量の測定には、例えば、測定装置（セントラル科学（株）製ＤＯメータＵＤ−１型）が用いられうる。調製した単量体水溶液を窒素雰囲気中で、気泡をかみ込まないように密閉し、穏やかに攪拌しながら、冷却し、液温が５０℃となった時点で溶存酸素量を測定する。
【００５８】
また、単量体水溶液の原料であるアクリル酸、アルカリ水溶液、水などの一部または全部をあらかじめ部分的に脱酸素しておき、中和熱によってさらに脱酸素するのも好ましい。また、アクリル酸とアルカリとをラインミキシング中和し、さらに重合開始剤をラインミキシングして８０℃以上の高温で重合開始する場合には、ライン中での重合開始を防ぐために、原料のアクリル酸、アルカリ水溶液、水などについては前もって脱酸素する量を減らすか脱酸素しないことが好ましい。
【００５９】
（固形分上昇）
本発明の吸水剤を構成する吸水性樹脂の製造は、高吸収速度の吸水性樹脂を得るという観点からは、固形分が上昇する重合条件下で行なわれることが好ましい。
【００６０】
重合法の好ましい例によれば、重合開始後、系の温度は急速に上昇して低い重合率、例えば全単量体を１００モル％としたときの重合率が１０〜２０モル％で沸点に達し、水蒸気を発し、固形分濃度を上昇させながら重合が進行する。重合熱を有効に利用して固形分濃度を高めるのである。重合時の固形分上昇は、好ましくは１重量％以上であり、より好ましくは２重量％以上であり、さらに好ましくは３重量％以上である。
【００６１】
なお、固形分上昇の値は、単量体水溶液の固形分と得られた含水ゲル状重合体の固形分濃度との差として規定される。固形分上昇の値を算出するための含水ゲル状重合体の固形分の値は、重合器から取り出された含水重合体の一部を小量切り取って素早く冷やし、はさみで素早く細分化したもの５ｇをシャーレにとり、１８０℃の乾燥器中で２４時間乾燥して算出する。また、粒子状含水重合体の固形分濃度は、サンプル５ｇをシャーレにとり、１８０℃の乾燥器中で２４時間乾燥した場合の乾燥減量として算出することができる。
【００６２】
重合工程において固形分を上昇させる具体的な手段の一例としては、例えば、常圧下での重合では、重合率が４０モル％の時点では重合温度が既に１００℃以上であり、重合率が５０モル％の時点でもやはり重合温度が１００℃以上であるような重合条件とすることが挙げられる。より好ましい重合条件としては、重合率が３０モル％の時点では重合温度が既に１００℃以上であり、重合率が５０モル％の時点でもやはり重合温度が１００℃以上であるような重合条件が挙げられる。特に好ましい重合条件としては、重合率が２０モル％の時点では重合温度が既に１００℃以上であり、重合率が５０モル％の時点でもやはり重合温度が１００℃以上であるような重合条件が挙げられる。減圧重合の場合には、例えば、重合率が４０モル％の時点では重合温度が既に沸騰温度であり、重合率が５０モル％の時点でもやはり重合温度が沸騰温度であるような重合条件が用いられうる。より好ましい重合条件としては、重合率が３０モル％の時点では重合温度が既に沸騰温度であり、重合率が５０モル％の時点でもやはり重合温度が沸騰温度であるような重合条件が挙げられる。特に好ましい重合条件としては、重合率が２０モル％の時点では重合温度が既に沸騰温度であり、重合率が５０モル％の時点でもやはり重合温度が沸騰温度であるような重合条件が挙げられる。
【００６３】
なお、本発明の粒子状吸水剤を構成する吸水性樹脂を得るためのより好ましい手段としては、上記に加えて、重合開始温度が４０℃以上または重合最高温度が１００℃以上、好ましくは重合開始温度が８０〜１１０℃、または重合最高温度が１００〜１３０℃の範囲に制御され、かつ、以下のＡまたはＢの条件を満たす方法が例示される。
【００６４】
［方法Ａ］
上述した架橋剤をアクリル酸／およびまたはその塩である単量体に対して、好ましくは０．００７０〜０．０２０モル％、より好ましくは０．０１０〜０．０２０モル％使用し、重合を行なう際の単量体の濃度（重合濃度、すなわち単量体固形分の単量体水溶液中の割合）を、４０〜６０重量％、好ましくは４０〜５５重量％、特に好ましくは４５〜５５重量％に調整した単量体水溶液を重合に用いる方法。
【００６５】
［方法Ｂ］
上述した架橋剤をアクリル酸／およびまたはその塩である単量体に対して、好ましくは０．００３０〜０．０１０モル％、より好ましくは０．００５０〜０．００９モル％使用し、重合を行なう際の単量体の濃度（重合濃度、すなわち単量体固形分の単量体水溶液中の割合）を、６０〜８０重量％、好ましくは６５〜８０重量％、特に好ましくは６５〜７０重量％に調整した単量体水溶液を重合に用いる方法。
【００６６】
（乾燥）
重合により得られた重合体がゲル状である場合には、該ゲル状重合体を乾燥、好ましくは７０〜２５０℃、より好ましくは１２０〜２３０℃で乾燥し、必要により粉砕する。これにより、重量平均粒子径（Ｄ５０）が１０〜１０００μｍ程度の吸水性樹脂粉末とすることができる。乾燥方法に特に制限はないが、攪拌乾燥法、流動層乾燥法、気流乾燥法等のように、材料を動かしながら熱風や伝熱面と良く接触する乾燥方法が好ましく用いられる。
【００６７】
重合して吸水性樹脂となる単量体成分を水溶液重合して生成する含水ゲル状重合体は、厚板状、ブロック状、シート状等のそのままでは乾燥しにくい形状の場合、通常、粒子径１０ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下程度にゲル粉砕された後、乾燥される。ゲル粉砕には水や界面活性剤、水溶性高分子を０〜３０重量％、さらには０〜１０重量％（対吸水性樹脂）程度添加して、ゲル粉砕性を向上させ、物性を向上させてもよい。
【００６８】
さらに、乾燥後に必要により粉砕、分級、表面処理等の各工程を経て吸水性樹脂となる。かかる分級工程で得られた微粉や粗粒は、本発明では固体として重合に適用されることが好ましい。
【００６９】
（５）ゲル細粒化工程
重合で得られた含水ゲル状重合体はそのまま乾燥してもよいが、水溶液重合の場合、必要によりゲル粉砕機等を用いて細断された後乾燥される。本発明において用いられる吸水性樹脂の形状は、特に制限なく、例えば顆粒状・粉末状・フレーク状・繊維状等の任意の形態とすることができる。
【００７０】
従って、細断は種々の方法で行われるが、例えば、任意形状の多孔構造を有するスクリュー型押出機から押し出して粉砕する方法を例示できる。
【００７１】
（６）乾燥工程
乾燥温度は特に制限されないが、例えば、５０〜３００℃の範囲（１００℃以下の場合は共沸脱水ないし減圧下で行うことが好ましい）であり、好ましくは吸収倍率の向上のために１００〜２５０℃であり、さらに好ましくは１５０〜２００℃である。
【００７２】
乾燥方法としては、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、流動床乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸による脱水、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等、種々の方法を採用することができる。好ましい態様として露点が４０〜１００℃、より好ましくは露点が５０〜９０℃の気体との接触乾燥が例示される。
【００７３】
水溶液重合により、重合反応中または重合反応終了後に得られる含水ゲル状架橋ポリマーは、所定の方法によって約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、好ましくは０．２〜１０ｍｍ、より好ましくは０．５〜５ｍｍ程度の破片に砕断し、乾燥させる。乾燥温度は、特に限定されないが、例えば、好ましくは１００〜２５０℃であり、より好ましくは１２０〜２００℃である。また、乾燥時間は適宜決定され、特に限定されないが、１０秒〜５時間程度であり、好ましくは１分〜２時間程度である。
【００７４】
（７）粉砕または分級工程
乾燥により得られた吸水性樹脂粒子は、その目的に応じ必要により粒経制御のため粉砕、分級等の工程を経てもよい。これらの方法については例えば、国際公開第２００４／６９９１５号パンフレットに記載されている。好ましい表面架橋前の粒度は後述の吸水剤の範囲に予め制御される。
【００７５】
（８）表面架橋
本発明に用いられる吸水性樹脂は、上述した吸水性樹脂粒子を、表面架橋剤により表面架橋処理したものであってもよい。
【００７６】
好適な表面架橋剤としては、オキサゾリン化合物（米国特許第６２９７３１９号明細書）、ビニルエーテル化合物（米国特許第６３７２８５２号明細書）、エポキシ化合物（米国特許第６２５４８８号明細書）、オキセタン化合物（米国特許第６８０９１５８号明細書）、多価アルコール化合物（米国特許第４７３４４７８号明細書）、ポリアミドポリアミン−エピハロ付加物（米国特許第４７５５５６２号明細書及び同第４８２４９０１号明細書）、ヒドロキシアクリルアミド化合物（米国特許第６２３９２３０号明細書）、オキサゾリジノン化合物（米国特許第６５５９２３９号明細書）、ビスまたはポリ−オキサゾリジノン化合物（米国特許第６４７２４７８号明細書）、２−オキソテトラヒドロ−１，３−オキサゾリジン化合物（米国特許第６６５７０１５号明細書）、アルキレンカーボネート化合物（米国特許第５６７２６３３号明細書）等の１種または２種以上が使用される。また、これらの表面架橋剤にアルミニウム塩等の水溶性カチオン（米国特許第６６０５６７３号明細書及び同第６６２０８９９号明細書）を併用してもよく、アルカリ金属塩（米国特許出願公開第２００４／１０６７４５号明細書）、有機酸や無機酸（米国特許第５６１０２０８号明細書）等を併用してもよい。また、吸水性樹脂の表面でモノマーの重合を行い、表面架橋（米国特許出願公開第２００５／４８２２１号明細書）としてもよい。これらの中でも多価アルコール化合物、多価エポキシ化合物、多価アミン化合物またはそれらの塩、アルキレンカーボネート化合物が好ましい。これらは一般に表面を親水化するため、上述した吸水性樹脂の製造方法を効果的に適用できる。
【００７７】
本発明においては、多価アルコール化合物等の親水性有機化合物が吸水性樹脂の表面に含有されることが好ましく、親水性有機化合物を吸水性樹脂前駆体１００重量部に対し０．００１〜１０重量部含有することがより好ましく、０．０１〜５重量部含有することがさらに好ましい。なお、親水性有機化合物とは常温の水１００ｇに１ｇ以上、好ましくは１０ｇ以上溶解する化合物をいう。
【００７８】
具体的な表面架橋剤としては、（ジ、トリ、テトラ、ポリ）エチレングリコール、（ジ、ポリ）プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、（ポリ）グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、（ジ、トリ）エタノールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物；（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ジ、ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテル、（ジ、ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドール等のエポキシ化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリン化合物；１，３−ジオキソラン−２−オン等のアルキレンカーボネート化合物；硫酸アルミニム等の多価金属化合物等が挙げられる。
【００７９】
表面架橋剤の量としては、吸水性樹脂前駆体１００重量部に対して０．０１〜１０重量部用いるのが好ましく、０．５〜５重量部用いるのがより好ましい。表面架橋剤の量が０．０１重量部未満の場合には、通液性が低下する場合がある。１０重量部を超えて使用すると、吸収倍率が極端に低下する場合がある。
【００８０】
（９）溶媒
吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際には、溶媒として水を用いるのが好ましい。吸水性樹脂１００重量部に対して水の総量が１〜１０重量部である場合、吸水性樹脂の表面に十分に表面架橋剤水溶液が浸透して、適切な厚みおよび密度を有する多層的な表面架橋層が形成されうる。
【００８１】
また、吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際には、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用いてもよい。該親水性有機溶媒としては、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、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、アルコキシポリエチレングリコール等のエーテル類；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。親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂の固形分１００重量部に対して２０重量部以下が好ましく、０．１〜１０重量部の範囲内がより好ましい。
【００８２】
そして、吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する方法は特に限定されないが、水および／または親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を、吸水性樹脂に直接、噴霧または滴下して混合する方法が好ましい。
【００８３】
吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際に用いられる混合装置は、両者を均一かつ確実に混合するために、大きな混合力を備えていることが望ましい。前記混合装置としては、例えば、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、流動型炉ロータリーディスク型混合機、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、タービュライザー等が好適である。
【００８４】
吸水性樹脂と表面架橋剤との混合物を架橋反応させるためには、加熱処理を施す。加熱温度は適宜選択すればよいが、熱媒温度が好ましくは１５０〜２５０℃、より好ましくは１８０〜２１０℃の範囲である。また、加熱時間は好ましくは１分〜２時間であり、加熱温度と加熱時間の組み合わせの好適例として、１８０℃で０．１〜１．５時間、２００℃で０．１〜１時間等の例がある。
【００８５】
（１０）キレート剤
本発明の吸水剤を得るには、得られた吸水性樹脂にキレート剤を添加することが好ましい。キレート剤の添加によって、耐尿劣化や耐着色防止に優れる吸水剤が得られる。
【００８６】
本発明においてキレート剤、特にアミノ多価カルボン酸の使用量は、主成分である吸水性樹脂１００重量部に対して微量成分、通常０．００００１〜１０重量部、好ましくは０．０００１〜１重量部、さらには０．００２〜０．１重量部である。使用量が１０重量部を超えると、使用に見合う効果が得られず不経済になるばかりか、吸収量が低下する等の問題が生じる。また、０．００００１重量部よりも少ないと十分な添加効果が得られない。
【００８７】
用いられるキレート剤は高分子ないし非高分子キレート剤、好ましくは非高分子キレート剤（例えば、分子量あるいは重量平均分子量が４０〜２０００、さらには６０〜１０００、特に１００〜５００）を単量体ないしその重合物に使用してもよい。好ましいキレート剤としてアミノカルボン酸（塩）が挙げられ、そのカルボキシル基は２〜２０、さらには４〜１０、特に５〜８の範囲である。
【００８８】
例えば、アミノカルボン酸系キレート剤としては、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三プロピオン酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ヘキサメチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン四酢酸、ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、ジアミノプロパノール四酢酸、エチレンジアミン−２−プロピオン酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン二酢酸およびこれらの塩等が例示される。
【００８９】
リン酸系キレート剤としては、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ（メチレンホスフィン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスフィン酸）、ニトリロ酢酸−ジ（メチレンホスフィン酸）、ニトリロジ酢酸−（メチレンホスフィン酸）、ニトリロ酢酸−β−プロピオン酸−メチレンホスホン酸、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）、シクロヘキサンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ酢酸−Ｎ，Ｎ’−ジ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ポリメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、およびこれらの塩等のリン化合物が例示される。これらの化合物は重合工程の前、中、後に添加されたり、造粒時に水溶液として添加されることが好ましい。
【００９０】
（１１）造粒
本発明において、吸水剤は水または水溶液により造粒されてなることが好ましい。造粒の際、使用される水または水溶液の量は、使用する吸水性樹脂の含水率にもよるが、吸水性樹脂の固形分１００重量部に対し、通常は０．５〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部の範囲である。親水性有機溶媒の量は、該吸水性樹脂混合物に対して０〜１０重量部、好ましくは０〜５重量部、より好ましくは０〜３重量部の範囲である。親水性溶媒の添加時の温度は混合性から好ましくは０〜８０℃であり、さらに好ましくは４０〜７０℃の範囲である。また、親水性溶媒を該吸水性樹脂混合物に噴霧または滴下する方法が好ましく、噴霧する方法がより好ましい。噴霧される液滴の大きさは、１〜３００μｍが好ましく、１〜２００μｍがより好ましい。
【００９１】
加熱時間は、１分〜２時間の範囲内が好ましい。水添加と加熱とは同一の装置で行なってもよく、別の装置で行なってもよい。加熱時に、温度および含水率が制御できるのであれば、攪拌してもよく、静置（無攪拌）でもよいが、静置（無攪拌）によって硬化（弱いブロック状）するのが好ましい。水を添加した吸水性樹脂を１〜１００ｃｍ、さらには５〜８０ｃｍ、特に１０〜７０ｃｍ程度に積層して加熱することで、硬化するのが好ましい。硬化された吸水性樹脂は次いで粉砕、好ましくはさらに分級され、目的とする本発明の吸水剤が得られる。以上のようにして、本発明の吸水剤が得られる。
【００９２】
（１２）本発明の吸水剤
本発明の一形態により提供されるポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤は、下記（ａ）および（ｂ）を満たす点に特徴を有する：
（ａ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％以上である。
【００９３】
以上の特定のパラメータを満たす吸水剤によれば、実際に尿を吸収させた場合に、尿の違いの影響を受けにくくなり、尿の種類によっては所望の吸収性が得られないといった従来の問題を回避できる。
【００９４】
このような効果が発現する機構は定かではないが、吸水性樹脂の主鎖の分子量が大きく、分子量分布が狭いことにより、理想的なネットワークが形成できるためと推定される。ただし、この機構に拘束されることはない。
【００９５】
本形態の吸水剤は、（ａ）人工尿（Ａ）に対する無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上であり、好ましくは６２ｇ／ｇ以上であり、さらに好ましくは６４ｇ／ｇ以上であり、特に好ましくは６６ｇ／ｇ以上である。人工尿（Ａ）に対する無加圧下吸収倍率がこれらの値を下回ると、吸収倍率が低すぎて、吸水剤の使用量が多くなるため不経済となる。また、上限は高いほど好ましいが、製造のしやすさから、１００ｇ／ｇ以下が好ましく、９０ｇ／ｇ以下がより好ましい。
【００９６】
また、本形態の吸水剤の（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率は、２０％以上であり、好ましくは２２％以上であり、より好ましくは２４％以上であり、さらに好ましくは２６％以上である。この範囲を外れる場合には、実際に尿を吸収させた場合に尿の種類によっては所望の吸収性が得られないといった問題が発生する。なお、上限値は特に限定されないが、製造しやすさから６０％以下である。
【００９７】
本発明の他の形態により提供されるポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤は、下記（ｃ）および（ｄ）を満たす点に特徴を有する：
（ｃ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ以上である；
（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である。
【００９８】
ここで、本形態の吸水剤の（ｃ）は、上述した（ａ）と同じである。
【００９９】
以上の構造を有し、規定の吸収倍率を満たす吸水剤は、イオン強度および溶解成分が異なる複数の人工尿のいずれに対しても優れた吸収倍率を示すことができる。具体的には、後述する実施例の欄において詳述する人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％以上になるような高性能な吸水剤が得られる。そして、この吸水剤を吸収性物品に用いれば、実際に尿を吸収させた場合に、尿の違いの影響を受けにくくなり、尿の種類によっては所望の吸収性が得られないといった従来の問題を回避できる。
【０１００】
本発明の吸水剤はまた、（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である。好ましくは、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，１００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．０以下である。より好ましくは、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，２００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．８以下である。さらに好ましくは、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，３００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．６以下である。特に好ましくは、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，４００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．４以下である。上記範囲を外れた吸水剤を吸収性物品に用いると、尿の違いによって所望の吸収性能が達成されない可能性がある。重量平均分子量の上限値は特に限定されないが、製造しやすさの観点から３，０００，０００以下である。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の下限値も特に限定されないが、製造しやすさの観点から１．５以上である。なお、主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）の値および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の値としては、後述する実施例に記載の手法により得られる値を採用するものとする。
【０１０１】
上述した双方の形態の吸水剤はまた、３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が、好ましくは５０重量％以上であり、より好ましくは５５重量％以上であり、さらに好ましくは６０重量％以上であり、最も好ましくは６５重量％以上である。なお、上限は１００重量％である。上記範囲を外れた場合には、吸収性物品の手触りが悪くなったり、発塵の可能性があるため好ましくない。
【０１０２】
（１３）吸水剤の形状
本発明の吸水剤は、吸水特性の観点から粒子状である。そして、重量平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは２００〜５００μｍであり、より好ましくは２００〜４５０μｍであり、さらに好ましくは２５０〜４００μｍである。また、ＪＩＳ標準篩１５０μｍ未満の粒子が少ないほどよく、通常は０〜５重量％であり、好ましくは０〜３重量％であり、特に好ましくは０〜１重量％である。同様に、ＪＩＳ標準篩８５０μｍ以上の粒子が少ないほどよく、通常は０〜５重量％であり、好ましくは０〜３重量％であり、特に好ましくは０〜１重量％である。また、本発明の粒子状吸水剤には３００〜６００μｍの粒子径を有する粒子が一定量以上含まれる。具体的には、粒子の全量に対して、かような範囲の粒子径を有する粒子が好ましくは５０〜１００重量％であり、より好ましくは５５〜１００重量％であり、特に好ましくは６０〜１００重量％であり、最も好ましくは６５〜１００重量％である。本発明の粒子状吸水剤の粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、好ましくは０．２０〜０．４５であり、より好ましくは０．２５〜０．４０であり、特に好ましくは０．２８〜０．３５である。なお、かかる粒度の測定は、米国特許出願公開２００５−１１８４２３号明細書に従い、標準ふるい分級（ＪＩＳＺ８８０１−１（２０００）ないしその相当品）で測定される。上記の好ましい重量平均粒子径、１５０μｍ未満の粒子や８５０μｍ以上の粒子の割合、３００〜６００μｍの粒子径を有する粒子の割合、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が上記範囲を外れた場合は、手触りが悪くなったり、発塵が起こる可能性が高くなる。特に８５０μｍ以上の粒子が増えると、顕著に手触りが悪くなったり、吸収速度が低下するため好ましくない。さらに、１５０μｍ未満の粒子が増加すると、発塵を引き起こす可能性が高くなるほか、吸水時にママコが形成されるなど、均一な吸収が困難となり、その結果、吸収速度が低下するため好ましくない。
【０１０３】
また、本発明の粒子状吸水剤の嵩比重（米国特許第６５６２８７９号明細書で規定）は、通常は０．３０〜０．９０であり、好ましくは０．６０〜０．８０であり、より好ましくは０．６５〜０．７５である。嵩比重が上記範囲を外れると、所望の通液性が得られなかったり、衝撃を受けた際に物性が低下する虞があるため、好ましくない。
【０１０４】
粒子状吸水剤の形状は、特定の形状に制限されず、球状、略球状、（粉砕物である）不定形破砕状、棒状、多面体状、ソーセージ状（例；米国特許第４９７３６３２号明細書）、皺を有する粒子（例；米国特許第５７４４５６４号明細書）等が挙げられる。それらは一次粒子（singleparticle）でもよく、造粒粒子でもよく、これらの混合物でもよい。また、粒子は発泡した多孔質でもよい。粒子の好ましい形状としては、製造時のハンドリングや製造コストの観点から、不定形破砕状の一次粒子またはその造粒物が挙げられる。
【０１０５】
（１４）吸水剤の他の物性
本発明の吸水剤は、可溶性成分量が２０〜７０重量％であることが好ましく、２５〜６５重量％であることがより好ましく、３０〜６０重量％であることがさらに好ましい。可溶性成分量が上記範囲を超えて多い場合には吸水時にゲルの形状が保てなくなるなどの問題が生じる可能性がある。可溶性成分量が上記範囲を超えて少ない場合には吸水剤の製造工程が複雑なものとなりコスト高になるため、好ましくない。なお、可溶性成分量の値としては、後述する実施例に記載の手法により得られる値を採用するものとする。
【０１０６】
（１５）添加剤
本発明の吸水剤は好ましくは水を含む。水の含有量（１８０℃×３時間の乾燥減量）は、吸水剤の全量に対して、好ましくは０．１〜１５重量％であり、より好ましくは１〜１０重量％であり、特に好ましくは２〜６重量％である。水の含有量が低いと、吸水速度および耐衝撃性に劣り、水が多いと吸収倍率が低下する。また、好ましくは、水不溶性無機微粉末、キレート剤を上記の範囲で含むことで、耐久性（尿劣化防止）が向上し、着色防止効果が発現する。
【０１０７】
さらに、必要に応じて、消臭剤、抗菌剤、香料、界面活性剤、肥料、酸化剤、還元剤、親水性高分子、パラフィン等の疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を、吸水剤の全量に対して、通常は０〜２０重量％、好ましくは０．００１〜１０重量％含有してもよい。
【０１０８】
（１６）吸収性物品
本発明の吸水剤の用途は特定に限定されないが、好ましい用途としては、おむつ、ペットシート、失禁パッド、生理用ナプキン等の吸収体および吸収性物品が挙げられる。
【０１０９】
吸収体は、吸水剤を用いて得られる。ここで、吸収体とは、吸水剤と親水性繊維とを主成分として成型された吸収材を意味する。この吸水剤と親水性繊維との合計重量に対する吸水剤の含有量（コア濃度）は、好ましくは１〜５０重量％であり、より好ましくは５〜４０重量％であり、特に好ましくは５〜３０重量％である。
【０１１０】
本発明の吸収性物品は、上述した吸収体、液透過性を有する表面シート、および液不透過性を有する背面シートを備える。本発明の吸収性物品は、一度に添加された多量の水性液体を素早く吸収することができ、水性液体が逆戻りしない。戻り量も少なく、ドライ感が良好であるので使用感に優れる。
【実施例】
【０１１１】
以下、本発明の実施例と比較例とを具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。なお、吸水性樹脂、吸水剤、吸収性物品の物性および性能は以下の方法で測定した。また、吸水剤および吸水性樹脂の物性は同様に測定した。
【０１１２】
（測定条件）２５℃±２℃、相対湿度５０％ＲＨ
（測定液）
人工尿（Ａ）：０．９０重量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）
人工尿（Ｂ）：塩化カルシウムの２水和物０．２５ｇ、塩化カリウム２．０ｇ、塩化マグネシウムの６水和物０．５０ｇ、硫酸ナトリウム２．０ｇ、リン酸２水素アンモニウム０．８５ｇ、リン酸水素２アンモニウム０．１５ｇ、および、純水９９４．２５ｇを混合して得られる均一透明な溶液
なお、おむつ中等の吸水剤が吸湿している場合には、適宜、減圧乾燥（例、６０〜８０℃で１６時間程度）により吸水剤の含水率を平衡（５重量％前後、２〜８重量％）になるまで乾燥した後に測定する。
【０１１３】
（１）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率
６００μｍの篩を通過し、３００μｍの篩を通過しない吸水剤を選別し測定サンプルとした。吸水剤０．２０ｇを不織布「南国パルプ工業（製）ヒートロンペーパーＧＳ−２２」の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてシールした後、人工尿（Ａ）に３０分間浸漬した。その後に袋を引き上げ、遠心分離機（株式会社コクサン社製、遠心機：型式Ｈ−１２２）を用いてＥＤＡＮＡ ＡｂｓｏｒｂｅｎｃｙＩＩＩ４４１．１−９９に記載の遠心力（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、同様の操作を吸水剤を用いずに行い、その際の重量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これらＷ１、Ｗ０から、下記数式３に従って人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【０１１４】
【数３】
2014237134.tif 000004
【０１１５】
（２）人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率
６００μｍの篩を通過し、３００μｍの篩を通過しない吸水剤を選別し測定サンプルとした。吸水剤０．２０ｇを不織布「南国パルプ工業（製）ヒートロンペーパーＧＳ−２２」の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてシールした後、人工尿（Ｂ）に３０分間浸漬した。その後に袋を引き上げ、遠心分離機（株式会社コクサン社製、遠心機：型式Ｈ−１２２）を用いてＥＤＡＮＡ ＡｂｓｏｒｂｅｎｃｙＩＩＩ４４１．１−９９に記載の遠心力（２５０Ｇ）で３分間水切りを行った後、袋の重量Ｗ３（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水剤を用いずに行い、その際の重量Ｗ２（ｇ）を測定した。そして、これらＷ３、Ｗ２から、下記数式４に従って人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【０１１６】
【数４】
2014237134.tif 000005
【０１１７】
また、上述した数式３および数式４で得られた値から、下記数式５に従って人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率を算出した。
【０１１８】
【数５】
2014237134.tif 000006
【０１１９】
（３）可溶性成分量
国際公開第２００５／０９２９５６号パンフレットに準じて、可溶性成分量を測定した。すなわち、２５０ｍｌ容器（株式会社テラオカ製のパックエース）に生理食塩水を１８４．３ｇ測り取り、その水溶液中に６００μｍの篩を通過し、３００μｍの篩を通過しない吸水剤を選別したサンプル吸水剤１．００ｇを加え、テフロン（登録商標）製のスターラーチップ（長さ３５ｍｍ、太さ７ｍｍ、棒状）にて、６００ｒｐｍで１６時間攪拌することにより吸水剤の吸水性樹脂中の水可溶性成分量を抽出した。この抽出液を濾紙１枚(ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名:(ＪＩＳ Ｐ３８０１ Ｎｏ．２)、厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）を用いて濾過することにより得られた濾液の５０．０ｇを測り取り測定溶液とした。
【０１２０】
始めに生理食塩水だけを、まず、０．１ＮのＮａＯＨ水溶液でｐＨ１０まで滴定を行い、その後、０．１ＮのＨＣｌ水溶液でｐＨ２．７まで滴定して空滴定量（［ｂＮａＯＨ］ｍｌ、［ｂＨＣｌ］ｍｌ）を得た。同様の滴定操作を測定溶液についても行うことにより滴定量（［ＮａＯＨ］ｍｌ、［ＨＣｌ］ｍｌ）を求めた。
【０１２１】
例えば、既知量のアクリル酸とそのナトリウム塩からなる吸水性樹脂の場合、その単量体の平均分子量と前記操作により得られた滴定量をもとに、吸水剤中の水可溶性成分量を以下の下記数式６により算出することができる。未知量の場合は滴定により求めた中和率を用いてモノマーの平均分子量を算出する。
【０１２２】
【数６】
2014237134.tif 000007
【０１２３】
（４）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）
本測定は、吸水性樹脂中の架橋剤由来の架橋を加水分解で取り除いた際のポリマーの分子量を測定するものである。
【０１２４】
まず、６００μｍの篩を通過し、３００μｍの篩を通過しない吸水剤を選別し測定サンプルとした。なお、吸水剤の全粒子中に３００〜６００μｍの粒子径の粒子が存在しない場合、または全粒子中に３０重量％未満しか含まれない場合は、全粒子の測定で代替するものとする。容量２０ｍｌの密閉できるガラス瓶に、吸水剤０．０４ｇ、および０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液１０ｍｌを入れて密閉し、６０℃の恒温槽中に一日間放置し、さらに室温下で９日間放置することで、吸水性樹脂の架橋部分を加水分解して可溶化させた（本条件で可溶化しない場合は６０℃１日放置、室温９日放置のサイクルを可溶化するまで繰り返す）。得られた溶液１．０ｍｌを後述する溶離液９．０ｍｌと混合して希釈し、０．４５μｍのフィルター（商品名：クロマトディスク、２５Ａ、水系０．４５μｍ、ジーエルサイエンス株式会社製）で濾過して、ＧＰＣ測定サンプルとした。
【０１２５】
ＧＰＣ測定条件：
溶離液：ＮａＨ２ＰＯ４・２Ｈ２Ｏが濃度６０ｍＭとなるように、また、Ｎａ２ＨＰＯ４１２Ｈ２Ｏが濃度２０ｍＭとなるように超純水（比抵抗１５ＭΩ・ｃｍ以上）に溶解させて得られる水溶液
スタンダードサンプル：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ社から購入したＰｏｌｙＡｃｒｙｌｉｃＡｃｉｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ（Ａ：Ｍｗ＝１，９３０、Ｍｎ＝１，２３０、Ｂ：Ｍｗ＝３，８００、Ｍｎ＝２，２８０、Ｃ：Ｍｗ＝８，３００、Ｍｎ＝６，２００、Ｄ：Ｍｗ＝１８，１００、Ｍｎ＝１２，８００、Ｅ：Ｍｗ＝３６，９００、Ｍｎ＝２３，１００、Ｆ：Ｍｗ＝７０，９００、Ｍｎ＝３９，４００、Ｇ：Ｍｗ＝１３１，２００、Ｍｎ＝７８，４００、Ｈ：Ｍｗ＝４４０，０００、Ｍｎ＝２５１，０００、Ｋ：Ｍｗ＝６９５，１００、Ｍｎ＝４９３，０００、Ｌ：Ｍｗ＝９５８，０００、Ｍｎ＝６３８，７００、Ｎ：Ｍｗ＝１，３６０，０００、Ｍｎ＝８８８，９００、Ｏ：Ｍｗ＝１，７００，０００、Ｍｎ=１，１００，０００）の粉体（当該粉体０．００４ｇを溶離液１０ｍｌに溶解し、ＧＰＣ測定することで検量線を作成した。）
ＧＰＣシステム：ＳＨＯＤＥＸ ＧＰＣ−ＳＹＳＴＥＭ−２１
ガードカラム：ＳＨＯＤＥＸ Ａｓａｈｉｐａｋ ＧＦ−１Ｇ７Ｂ（昭和電工株式会社製）
サンプルカラム：ＴＯＳＯＨ ＧＭＰＷＸＬを２本連結（東ソー株式会社製）
送液：０．５ｍｌ/ｍｉｎ
検出器：２０５ｎｍ
評価項目：重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、分子量分布＝Ｍｗ／Ｍｎ。
【０１２６】
（５）重量平均粒子径（Ｄ５０）および対数標準偏差（σζ）
国際公開第２００５／０９２９５６号パンフレットに準じて、吸水剤１０ｇをＪＩＳ標準篩で分級することで粒度分布およびその対数標準偏差を求めた。すなわち、吸水剤を目開き８５０μｍ、７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、１０６μｍ等のＪＩＳ標準ふるいで篩い分けし、残留百分率Ｒを対数確率紙にプロットした。これにより、重量平均粒子径（Ｄ５０）を読み取った。また、粒度分布の対数標準偏差（σζ）については、下記数式７に従って算出した。
【０１２７】
【数７】
2014237134.tif 000008
【０１２８】
［実施例１］
（重合）
アクリル酸２８９．３９ｇ、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（エチレンオキシドの平均付加モル数９、平均分子量５２２）０．３１９ｇ（０．０１５２モル％（対単量体））、およびキレート剤として１重量％ジエチレントリアミン５酢酸・５ナトリウム水溶液１．８ｇ、重合開始剤としてＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４の１．０重量％アクリル酸溶液３．６ｇを１Ｌポリプロプレン樹脂製の容器中で混合して溶液（Ａ）を調製した。一方、４８．５重量％水酸化ナトリウム水溶液２５４．０９ｇと５０℃に調温したイオン交換水２４１．８２ｇとを混合して溶液（Ｂ）を調製した。長さ５０ｍｍのマグネティックスターラーチップを用いて５００ｒｐｍで攪拌している溶液（Ａ）に、溶液（Ｂ）をすばやく加え混合することで単量体水溶液（Ｃ）を得た。これにより、単量体水溶液（Ｃ）の液温は、中和熱および溶解熱によって１０２℃まで上昇した。
【０１２９】
次に、単量体水溶液（Ｃ）の温度が９７℃に低下した時点で、単量体水溶液（Ｃ）に３重量％過硫酸ナトリウム水溶液１１ｇを加え、約１秒間攪拌した後すぐに、１３０℃に設定したホットプレート（ＮＥＯ ＨＯＴＰＬＡＴＥ Ｈ１−１０００、（株）井内盛栄堂製）により表面を加熱された、内面にテフロン（登録商標）を貼り付けたステンレス製バット型容器中に、当該溶液を開放系で注いだ。ステンレス製バット型容器は、そのサイズが底面２５０ｍｍ×２５０ｍｍ、上面６４０ｍｍ×６４０ｍｍ、高さ５０ｍｍであり、中心断面が台形で、上面が開放されている。また、ステンレス製バット型容器に単量体水溶液を注ぎ込むと同時に、ステンレス製バット型容器の底面から高さ６００ｍｍに設置された紫外線照射装置（トスキュア４０１、型名：ＨＣ−０４１３１−Ｂ、ランプ：Ｈ４００Ｌ／２、リソン東芝ライティング株式会社製）により紫外線を照射した。
【０１３０】
単量体水溶液がバットに注がれて間もなく重合が開始し、水蒸気を発生しながら静置水溶液重合が進行した。重合温度は約１分以内にピーク温度となった。照射開始から３分後、紫外線の照射を停止し、含水重合体（含水ゲル）を取り出した。なお、これら一連の操作は大気中に開放された系で行った。
【０１３１】
（ゲル細分化）
取り出した含水ゲル状架橋重合体を幅３０ｍｍの短冊状にはさみで切った後、イオン交換水を１．４ｇ／秒の速度で添加しながら、約６ｇ／秒の投入速度でミート・チョッパー（ＭＥＡＴ−ＣＨＯＰＰＥＲ ＴＹＰＥ：１２ＶＲ−４００ＫＳＯＸ、飯塚工業株式会社、ダイ孔径：９．５ｍｍ、孔数：１８、ダイ厚み８ｍｍ）により粉砕し、細分化された含水ゲル状架橋重合体を得た。
【０１３２】
（乾燥・粉砕および分級）
この細分化された粉砕ゲル粒子を目開き８５０μｍの金網上に広げ、１８０℃にて４０分間熱風乾燥を行い、乾燥物をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機、有限会社井ノ口技研製）を用いて粉砕し、さらにＪＩＳ８５０μｍ、１５０μｍの標準篩で分級することで、Ｄ５０が３１０μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が６９重量％、８５０μｍ以上の粒子径を有する粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．１重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３３４、固形分９６重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂（１）を得た。この吸水性樹脂（１）を吸水剤（１）とした。
【０１３３】
［実施例２］
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（エチレンオキシドの平均付加モル数９、平均分子量５２２）の量を０．２１２ｇ（０．１０１モル％（対単量体））に変更したこと以外は上述した実施例１と同様の手法により、Ｄ５０が３１５μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が７１重量％、８５０μｍ以上の粒子径を有する粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．１重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３２１、固形分９６重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂（２）を得た。この吸水性樹脂（２）を吸水剤（２）とした。
【０１３４】
［実施例３］
ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４の１．０重量％アクリル酸溶液を使用しなかったこと以外は上述した実施例１と同様の手法により、Ｄ５０が３２０μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が６５重量％、８５０μｍ以上の粒子径を有する粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．１重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３３４、固形分９７重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂（３）を得た。この吸水性樹脂（３）を吸水剤（３）とした。
【０１３５】
［比較例１］
中和率７５モル％のアクリル酸ナトリウム３８重量％水溶液５，５００ｇに、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（エチレンオキシドの平均付加モル数９、平均分子量５２２）２．０９４ｇ（０．０１７モル％（対単量体））を溶解させて反応液とした。次に、この反応液を、窒素ガス雰囲気下で３０分間脱気した。次いで、シグマ型羽根を２本有する内容積１０Ｌのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を取り付けて形成した反応器に、上記の反応液を供給し、反応液を２５℃に保ちながら系を窒素ガス置換した。
【０１３６】
続いて、反応液を撹拌しながら、重合開始剤としての過硫酸ナトリウム２．８ｇおよびＬ−アスコルビン酸０．０１４ｇを添加したところ、添加からおよそ１分後に重合が開始した。そして、２５〜９５℃で重合を行い、重合を開始してから４０分後に反応を終了して、約１〜５ｍｍに細分化された含水ゲル状架橋重合体（１）を得た。この細分化された含水ゲル状架橋重合体（１）をＪＩＳ３００μｍの網上に広げ、１８０℃にて４５分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物をロールミル（ＷＭＬ型ロール粉砕機、有限会社井ノ口技研製）を用いて粉砕し、さらにＪＩＳ８５０μｍ、１５０μｍの標準篩で分級することで、Ｄ５０が３３０μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が６５重量％、８５０μｍ以上の粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．２重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３６２、固形分９５重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂(Ｃ１)を得た。この吸水性樹脂（Ｃ１）を吸水剤（Ｃ１）とした。
【０１３７】
［比較例２］
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（平均分子量５２２）の量を１．６０２ｇ（０．０１３モル％（対単量体））に変更したこと以外は上述した比較例１と同様の手法により、Ｄ５０が３２５μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が６８重量％、８５０μｍ以上の粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．１重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３６４、固形分９５重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂（Ｃ２）を得た。この吸水性樹脂（Ｃ２）を吸水剤（Ｃ２）とした。
【０１３８】
［比較例３］
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（平均分子量５２２）の量を３．０８１ｇ（０．０２５モル％（対単量体））に変更したこと以外は上述した比較例１と同様の手法により、Ｄ５０が３４０μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が６７重量％、８５０μｍ以上の粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．１重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３５３、固形分９５重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂（Ｃ３）を得た。この吸水性樹脂（Ｃ３）を吸水剤（Ｃ３）とした。
【０１３９】
［比較例４］
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（平均分子量５２２）の量を１．２３２ｇ（０．０１０モル％（対単量体））に変更したこと以外は上述した比較例１と同様の手法により、Ｄ５０が３２５μｍでかつ３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が７０重量％、８５０μｍ以上の粒子の割合が０重量％、１５０μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が０．１重量％、対数標準偏差（σζ）が０．３８３、固形分９５重量％である不定形破砕状の吸水性樹脂（Ｃ４）を得た。この吸水性樹脂（Ｃ４）を吸水剤（Ｃ４）とした。
【０１４０】
上記の各実施例および各比較例で得られた吸水剤の吸収倍率、可溶性成分量、主鎖の重量平均分子量、分子量分布の測定結果を下記表１に示す。
【０１４１】
【表１】
2014237134.tif 000009
【０１４２】
表１に示す結果から、実施例１〜３で得られた吸水剤は、比較例１〜４で得られた吸水剤に比べて主鎖の分子量分布が小さく、人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率増加率が大きいことが示される。このことから、本発明によれば、尿などの被吸収液体の組成が変動した場合でも優れた吸収特性を発揮しうる吸水剤が提供されうることが示される。また、生理食塩水（０．９重量％の人工尿（Ａ）のみを用いた従来の評価では、必ずしも十分な評価結果が得られないことがわかる。
【０１４３】
［吸収体評価］
（吸収体の作製方法）
吸収体としての性能を評価するために、評価用吸収体を作製した。
【０１４４】
吸水剤１重量部と、木材粉砕パルプ９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、４００メッシュ（目の大きさ３８μｍ）のワイヤースクリーン上に広げ、直径９０ｍｍφの大きさのウェブを成形した。さらに、このウェブを１９６．１４ｋＰａ（２ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で１分間プレスすることにより、坪量が約０．０５ｇ／ｃｍ２の評価用吸収体を得た。
【０１４５】
（戻り量の測定方法）
内径９５ｍｍφのＳＵＳ製シャーレの底に上記評価用吸収体を敷き、続いてこの上から人工尿（人工尿（Ａ）または人工尿（Ｂ））２０ｍｌを注ぎ、無荷重の状態で３０分間吸液させた。その後、直径９０ｍｍφの濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名：ＪＩＳ Ｐ３８０１ Ｎｏ．２、厚さ：０．２６ｍｍ、保留粒子径：５μｍ）１５枚（重量：Ｗ４（ｇ））及び直径９０ｍｍφのおもり（重量：１ｋｇ）をこの順に載せ、1分間放置した。その後おもりを取り除き、１５枚の濾紙の重量（Ｗ５（ｇ））を測定し、下記数式８に従って戻り量を算出した。
【０１４６】
【数８】
2014237134.tif 000010
【０１４７】
なお、本評価では、実施例１で得られた吸水剤（１）および比較例１で得られた吸水剤（Ｃ１）について、人工尿（Ａ）に対する戻り量（戻り量（Ａ））および人工尿（Ｂ）に対する戻り量（戻り量（Ｂ））を測定した。結果を下記の表２に示す。
【０１４８】
【表２】
2014237134.tif 000011
【０１４９】
表２に示す結果から、本発明の実施例である吸水剤（１）は、従来数多く評価に用いられている生理食塩水（０．９重量％塩化ナトリウム水溶液）である人工尿（Ａ）に対する戻り量（Ａ）は比較例の吸水剤（Ｃ１）と同等であったものの、多価金属イオン（マグネシウムイオン、カルシウムイオンなど）を含み、より人尿に近い組成を有する人工尿（Ｂ）に対する戻り量（Ｂ）は、吸水剤（Ｃ１）と比較して少ないことが示された。
【０１５０】
以上の結果から、本発明は、子供用おむつ等の使用時など、より実際の使用態様に近い状態でぬめり感やウェット感の低減に関して優れた効果を発揮することが示される。
【０１５１】
本出願は、２００７年４月５日に出願された、日本国特許出願第２００７−０９９０４１号に基づいており、その開示内容は、全体として参照により本明細書中に引用されている。
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月11日(2014.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、以下の（ａ）、（ｂ）および（ｄ）を満たし、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０〜０．４５である、粒子状吸水剤：
（ａ）人工尿（Ａ）での無加圧下吸収倍率が６０ｇ／ｇ〜１００ｇ／ｇである；
（ｂ）人工尿（Ａ）に対する人工尿（Ｂ）での無加圧下吸収倍率の増加率が２０％〜６０％である：
（ｄ）吸水性樹脂の主鎖の重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００以上であり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．３以下である。
ここで、前記人工尿（Ａ）および前記人工尿（Ｂ）は以下のものであり、前記増加率は下記数式５に従って算出される。
人工尿（Ａ）：０．９０重量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）
人工尿（Ｂ）：塩化カルシウムの２水和物０．２５ｇ、塩化カリウム２．０ｇ、塩化マグネシウムの６水和物０．５０ｇ、硫酸ナトリウム２．０ｇ、リン酸２水素アンモニウム０．８５ｇ、リン酸水素２アンモニウム０．１５ｇ、および、純水９９４．２５ｇを混合して得られる均一透明な溶液
【数１】
2014237134.tif 000012
【請求項２】
前記粒子状吸水剤において、３００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有する粒子の割合が５０重量％以上である、請求項１に記載の粒子状吸水剤。
【請求項３】
形状が不定形破砕状である、請求項１または２に記載の粒子状吸水剤。
【請求項４】
可溶性成分量が２０〜７０重量％である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項５】
以下の（ｅ）〜（ｇ）を満たす、請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤：
（ｅ）重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００〜５００μｍである；
（ｆ）ＪＩＳ標準篩１５０μｍ未満の粒子が０〜５重量％である；
（ｇ）ＪＩＳ標準篩８５０μｍ以上の粒子が０〜５重量％である。
【請求項６】
キレート剤をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。
【請求項７】
前記ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂が、以下の（ｈ）および（ｉ）を満たす条件下で単量体を重合することにより得られる吸水性樹脂である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤：
（ｈ）単量体としてアクリル酸（塩）を７０〜１００モル％含有し、架橋剤を単量体に対して０．０００〜１．０００モル％含有する；
（ｉ）単量体水溶液の濃度が４０重量％以上である。
【請求項８】
前記ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂が、重合の開始温度を４０℃以上、または重合時の最高温度を１００℃以上に制御して単量体水溶液を静置重合する製造方法により得られる吸水性樹脂であり、この際、前記製造方法は下記の方法Ａまたは方法Ｂを満たすものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤：
［方法Ａ］
架橋剤をアクリル酸／およびまたはその塩である単量体に対して０．００７０〜０．０２０モル％使用し、重合を行なう際の単量体の濃度を４０〜６０重量％に調整した単量体水溶液を重合に用いる方法。
［方法Ｂ］
架橋剤をアクリル酸／およびまたはその塩である単量体に対して０．００３０〜０．０１０モル％使用し、重合を行なう際の単量体の濃度を６０〜８０重量％に調整した単量体水溶液を重合に用いる方法。
【請求項９】
水または水溶液により造粒されてなる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の粒子状吸水剤。