(57)【要約】  本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法は、表面架橋構造を有する吸水性樹脂の製造方法であって、不飽和単量体を重合する重合工程と、当該重合工程によって得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程と、当該含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を表面処理する表面処理工程と、上記乾燥工程後に行われる製造工程であって、吸水性樹脂の全量または一部に対して、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を色彩選別する選別工程と、を含む。これにより、高物性かつ低着色の吸水性樹脂が得られる。これにより、色彩選別の手法を用いて、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を除去することによる、吸水性樹脂粉末の製造方法を提供する。
2009545635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
篩分級で規定される質量平均粒子径が３００μｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、１５０μｍ以下の微粉が１０質量％未満の、表面架橋構造を有する吸水性樹脂粉末の製造方法であって、
不飽和単量体水溶液を重合する重合工程と、
当該重合工程によって得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程と、
当該含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を表面処理する表面処理工程と、
上記乾燥工程後に行われる製造工程であって、吸水性樹脂の全量または一部に対して、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を色彩選別する選別工程と、を含むことを特徴とする吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項２】
上記色彩選別が気流噴射で行われることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項３】
上記色彩選別がデジタル画像処理で行われることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項４】
上記乾燥工程および上記表面処理工程が、上記含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を１５０℃以上２５０℃以下で加熱処理することによって行なわれることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項５】
上記乾燥工程後に、さらに粉砕工程、分級工程および各製造工程を連結する連続移送工程を含み、連続的に３０日以上１０００日以下で製造することを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項６】
吸水性樹脂が２０Ｋｇ〜２０００００Ｋｇ単位で非透水性袋または非透水性容器中に個別包装され、上記選別工程を最終製品の包装直前または直後に行うことを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項７】
色彩選別される吸水性樹脂が、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする不飽和単量体を架橋重合した吸水性樹脂粉末であって、下記物性を満たすことを特徴とする、請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
（ａ）（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が２０ｇ／ｇ以上６０ｇ／ｇ以下
（ｂ）標準篩分級で規定される、１５０μｍ以下の微粉が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が３００μｍ以上６００μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下
ただし、４．８ｋＰａの圧力下での０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液に対する６０分間の加圧下吸収倍率において、粒子状吸水剤０．９ｇでの加圧下吸収倍率を（ＡＡＰ：０．９０ｇ）とする。
【請求項８】
上記色彩選別が複数回行われることを特徴とする、請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項９】
上記重合が、水溶液重合によって行われることを特徴とする、請求の範囲第１項から第８項のいずれか１項に記載の吸水性樹脂粉末の製造方法。
【請求項１０】
アクリル酸および／またはその塩を主成分とする不飽和単量体を架橋重合した吸水性樹脂粉末の包装物であって、
上記包装物は、非透水性袋または非透水性容器中に２０ｋｇ〜２００００ｋｇ単位で個別包装され、かつ、生産量が１００Ｍｔｏｎ以上であって、
上記吸水性樹脂粉末が下記物性を満たすことを特徴とする包装物。
（ａ）きょう雑物の含有量が５ｍｍ２／１００ｇ以下
（ｂ）（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が２０ｇ／ｇ以上６０ｇ／ｇ以下
（ｃ）標準篩分級で規定される、１５０μｍ以下の微粉が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が２００μｍ以上５５０μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色彩選別の手法を用いて吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を除去することによる、吸水性樹脂粉末の製造方法、および、きょう雑物の少ない高物性の吸水性樹脂粉末の包装物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸水性樹脂はポリアクリル酸架橋重合体に代表される白色の樹脂で、その形状は粉末である場合が多い。吸水性樹脂、特に吸水性樹脂粉末は生理用ナプキン、紙おむつ等の衛生材料用吸収剤として使用され、また、農園芸分野、土木業分野における保水剤、脱水剤等として使用される等、幅広い用途を持っているが、放置しておくと熱や湿度などの外的要因によって黄色や茶色に着色しやすいという問題がある。特に、上記衛生材料の分野において、紙おむつ、生理用ナプキン等の吸水性物品中の吸水性樹脂（粉末）が着色している場合、白色のパルプ中での異物感を消費者に与え、吸水性物品としての商品価値は著しく低下するため、吸水性樹脂は出荷時だけでなく恒久的にも白色であることが求められる。
【０００３】
そのため、これまでに、高温多湿下で長期保存した場合でも吸水性樹脂の着色を防止する方法がいくつか提案されている。例えば、吸水性樹脂に無機還元剤と金属塩を添加する方法（特許文献１）、スルフィン酸を重合時の還元剤で添加する方法（特許文献２）、アミノカルボン酸系金属キレート剤と酸化剤または還元剤を添加する方法（特許文献３）、重合に用いるアクリル酸の不純物であるハイドロキノン類を制御する方法（特許文献４），重合に用いるアクリル酸の禁止剤であるメトキシフェノール類を制御する方法（特許文献５）、などである。
【０００４】
また、吸水性樹脂の商品価値は、上述のような着色によって低下することは当然であるが、吸水性樹脂に金属性異物が微量含まれると、吸水性能劣化の原因となり、商品価値を低下させることも知られている。このような吸水性樹脂中の微量金属性異物を除去する方法としては、吸水性樹脂に磁力線を当てる方法（具体的には、徐鉄機の使用）が特に有効な方法として提案されている（特許文献６）。また、加圧下吸収倍率などの物性安定化のため、一定物性以下ないし以上の製品を選別して、もとの製品に混合する物性安定化法（特許文献７）も提案されている。
【０００５】
また、大粒子径の凝集物を除くために、回転式選別機を用いる方法（特許文献８）も提案されている。
【特許文献１】米国特許６３５９０４９号
【特許文献２】ＷＯ２００４/０８４９６２号（対応  米国特許公開２００６−０８９６１１号）
【特許文献３】欧州特許１４６６９２８号（対応  米国特許公開２００５−０８５６０４号）
【特許文献４】米国特許６４４４７４４号
【特許文献５】米国特許公開２００４−０１１０９１４号
【特許文献６】米国特許６７１６８９４号
【特許文献７】米国特許公開２００４−０１１０００６号
【特許文献８】米国特許公開２００７−０４１７９６号
【発明の開示】
【０００６】
上記特許文献１〜５の技術は、吸水性樹脂の粒子全体の色に着目した技術であり、粒子全体としての褐変や黄ばみを低減する技術である。これらは粒子全体の着色の指標（ＹＩ値、Ｌａｂ値）として数値化されてきた。一方、近年、吸水性樹脂の着色が人間の視覚に与える影響を考えた場合、粒子全体の褐変化や黄ばみが与える影響よりも、むしろ粒子にごくわずかに含まれる黒または茶色のきょう雑物の存在が見出され、かかるきょう雑物（数粒の着色粒子の存在）の与える影響の方が大きいことが分かってきた。
【０００７】
すなわち、上記きょう雑物は製品の安全性には影響を与えないが、上記きょう雑物が除去されずに残存していると、粒子全体では同じ着色値（ＹＩ値、Ｌａｂ値）であっても、人間の視覚は白色の吸水性樹脂粉末中に点在する上記きょう雑物の粒子を強く捉えるため、異物感が残り、吸水性樹脂の白色が不足していると感じることになる。このような吸水性樹脂は特に高濃度の吸水性樹脂を用いるおむつ等では消費者に異物感を与え、クレームの原因となるおそれがあるため、結果的に出荷できずにスペックアウト品として廃棄され収率の低下やコストアップを招く。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１〜５の技術は、ごく少量含有される恐れのある上記きょう雑物を除去することを意図したものではないため、得られる吸水性樹脂は上記きょう雑物による異物感を残すものとなり、白色度という点では未だ満足するものが得られていないという問題がある。すなわち、上記きょう雑物を除去することによって、吸水性樹脂の異物感を取り除き、白色度を高めるということについては、従来、課題や知見は全く存在していない。
【０００９】
また、金属異物に対して上記特許文献６の技術を用いることは本発明者によって試みられているが、結果的には、上記特許文献６の技術を繰り返し用いても、上記きょう雑物を除去することができないという問題がある。また、特許文献６で除去される異物はプラント由来の金属異物であるため、ステンレスとして視覚的な異物感はさほど大きくない。さらに、特許文献７，８に記載された技術は、そもそも着色低減や着色異物除去に対して実質的に効果を奏さない。
【００１０】
上記きょう雑物を除去するための他の手段としては、きょう雑物を定期的にチェックした上で除去するほか、吸水性樹脂製造装置のピストンフロー向上、ラインを停止させた上でのこまめな清掃、表面架橋時の凝集防止による上記製造装置内への付着防止、上記装置内での結露防止（加熱中の吸水性樹脂からの水分蒸発防止）等が考えられるが、いずれも非常に煩雑であるため、製造効率の低下を招くという問題がある。すなわち、従来、きょう雑物を実質含まない吸水性樹脂の製造および出荷のために、従来手法では、吸水性樹脂の製造効率の低下、およびコストアップという問題があった。
【００１１】
きょう雑物は通常は非常に少なくゼロ（検出限界以下）ないし気づかない量（粒子の数）であるが、長期間の連続製造で発生増加し、特に製造トラブル時に一時的に多く発生することが分かってきた。よって、従来なんら注目されなかった吸水性樹脂のきょう雑物の除去について、その除去方法の知見は知られていない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、色彩選別の手法を用いて上記きょう雑物を除去することによる、吸水性樹脂粉末の製造方法、および、きょう雑物の少ない、高物性の吸水性樹脂粉末の包装物を提供することにある。
【００１３】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた。そして、特許文献４に記載の方法を繰り返し用いても除去できないきょう雑物の存在を見出し、かかるきょう雑物を分離し、分析した結果、当該きょう雑物は吸水性樹脂が焦げたものであることが判明した。有機物である当該きょう雑物は、特許文献４に記載された技術（磁力線を用いた徐鉄機）では分離不能であることが見いだされた。また、当該きょう雑物は、分析の結果、物性面、安全面では問題ないものの、種々のパラメーター物性に制御された吸水性樹脂（以下「高物性吸水性樹脂」という）において多く見出され、特に、高温で表面架橋し、工程を連続的に行うことにより製造される高物性吸水性樹脂において多く見出されることが分かった。
【００１４】
一方、低温表面処理した吸水性樹脂、表面未処理の吸水性樹脂、逆相懸濁重合により重合した吸水性樹脂では少ないことが見出された。また、きょう雑物は連続的に製造する際、製品切り替え、その製造条件変更、再稼動時に多く見られることも見出された。
【００１５】
上記高物性吸水性樹脂は、高い吸水性能を有する商品価値の高い樹脂であるため、係る商品価値を低下させないためにも、きょう雑物が外観に与える影響を低減する必要性が大きい。しかしながら、上記高物性吸水性樹脂は製造コストが高くなる傾向があり、きょう雑物を実質含まない吸水性樹脂の製造および出荷のための上記の従来手法では、コストアップや生産効率低下を招来するという問題があった。
【００１６】
そこでさらに検討を重ねた結果、乾燥工程後の製造工程で、色彩選別の手法を用いることにより、上記きょう雑物を効果的に除去することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、篩分級で規定される質量平均粒子径が３００μｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、１５０μｍ以下の微粉が１０質量％未満の、表面架橋構造を有する吸水性樹脂粉末の製造方法であって、不飽和単量体水溶液を重合する重合工程と、当該重合工程によって得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程と、当該含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を表面処理する表面処理工程と、上記乾燥工程後に行われる製造工程であって、吸水性樹脂の全量または一部に対して、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を色彩選別する選別工程と、を含むことをとしている。
【００１８】
上記構成によれば、きょう雑物が発生しやすい高物性吸水性樹脂について、良品の吸水性樹脂の色をバックグラウンドとして、当該バックグラウンドの色と比較することによりきょう雑物を除去することができる。したがって、ラインを停止して清掃すること等の煩雑なきょう雑物除去作業が不要となるので、製造効率を上げることができるとともに、外観上異物感がなく、高物性で優れた白色度を有する低着色吸水性樹脂を長期間、連続的かつ安定的に効率よく得ることができる。
【００１９】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、上記色彩選別が気流噴射で行われることが好ましい。上記構成によれば、色彩選別の結果きょう雑物と判定された粒子に対して空気が噴射される。したがって、きょう雑物をピンポントで製品のラインないし製造後から効率よく除去することができる。
【００２０】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、上記色彩選別がデジタル画像処理で行われることが好ましい。上記構成によれば、センサの検出エリアを狭くすることができるので、よりきょう雑物に的を絞った検出が可能となる。したがって、きょう雑物とともに除去される良品の割合を減少させることができる。
【００２１】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、上記乾燥工程および上記表面処理工程が、上記含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を１５０℃以上２５０℃以下で加熱処理することによって行なわれることが好ましい。上記構成によれば、乾燥や表面架橋が高温で行われる結果、強い表面架橋が施され、吸水性能が向上した非常に高物性の吸水性樹脂が得られる。したがって、このような非常に高い物性を有する吸水性樹脂を色彩選別の対象とし、その白色度を高めることができる。
【００２２】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法は、上記乾燥工程後に、さらに粉砕工程、分級工程および各製造工程を連結する連続移送工程を含み、連続的に３０日以上１０００日以下で製造することが好ましい。上記きょう雑物は、吸水性樹脂が焦げたものであることが見出され、製造ラインに滞留した吸水性樹脂が焦げるものと考えられるため、連続的な工程を有する製造ライン、すなわち、上記乾燥工程後に、さらに粉砕工程、分級工程および各製造工程を連結する連続移送工程を含む製造ラインに多く見出される。
【００２３】
また、きょう雑物は連続的に製造する際、製品切り替え、その製造条件変更、再稼動時に多く見出される。したがって、上記構成によれば、連続的な工程を有する製造ラインにおいて色彩選別を行うことにより、清掃等により連続的な工程を遮断することなく、効率的にきょう雑物を除去することができ、結果的に大幅なコストダウンや生産効率の向上に繋げることができる。
【００２４】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、吸水性樹脂が２０Ｋｇ〜２０００００Ｋｇ単位で非透水性袋または非透水性容器中に個別包装され、上記選別工程を最終製品の包装直前または直後に行うことが好ましい。上述のように、きょう雑物は表面架橋品に多く見出されるので、選別工程を最終製品の包装直前または直後に行うことにより、効率的にきょう雑物を除去することができる。
【００２５】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、色彩選別される吸水性樹脂が、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする不飽和単量体を架橋重合した吸水性樹脂粉末であって、下記物性を満たすことが好ましい。
【００２６】
（ａ）（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が２０ｇ／ｇ以上６０ｇ／ｇ以下
（ｂ）標準篩分級で規定される、１５０μｍ以下の微粉が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が３００μｍ以上６００μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下
ただし、４．８ｋＰａの圧力下での０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液に対する６０分間の加圧下吸収倍率において、粒子状吸水剤０．９ｇでの加圧下吸収倍率を（ＡＡＰ：０．９０ｇ）とする。
【００２７】
上記構成によれば、（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が非常に高いので、得られる吸水性樹脂粉末は、いかなるおむつ中の吸水性樹脂量（濃度）でも安定的に高物性を発揮し、さらに通液性も高い。また、粒度が（ｃ）のように特定粒度に調整されているので、表面架橋での物性が向上している。
【００２８】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、上記色彩選別が複数回行われることが好ましい。特に一度選別されたきょう雑物を含む吸水性樹脂に対してさらに選別することで、歩留まりを向上させることができる。
【００２９】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、上記重合が、水溶液重合、特に連続水溶液重合、さらには連続ベルト重合ないし連続ニーダー重合によって行われることが好ましい。上記構成によれば、高物性の吸水性樹脂を高い生産性で得ることができる。
【００３０】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の包装物は、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする不飽和単量体を架橋重合した吸水性樹脂粉末の包装物であって、上記包装物は、非透水性袋または非透水性容器中に２０ｋｇ〜２００００ｋｇ単位で個別包装され、かつ、生産量が１００Ｍｔｏｎ以上であって、上記吸水性樹脂粉末が下記物性を満たすことを特徴としている。
【００３１】
（ａ）きょう雑物の含有量が５ｍｍ２／１００ｇ以下
（ｂ）（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が２０ｇ／ｇ以上６０ｇ／ｇ以下
（ｃ）標準篩分級で規定される、１５０μｍ以下の微粉が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が２００μｍ以上５５０μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下
ただし、４．８ｋＰａの圧力下での０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液に対する６０分間の加圧下吸収倍率において、粒子状吸水剤０．９ｇでの加圧下吸収倍率を（ＡＡＰ：０．９０ｇ）とする。
【００３２】
上記構成によれば、大量消費に向けた高物性のきょう雑物のない吸水性樹脂を提供することができ、オムツ中で高物性を発揮することができる上に、きょう雑物由来の異物感を与えない。
【００３３】
さらに、得られる吸水性樹脂粉末は、（ｂ）のように、きょう雑物が非常に少ない。すなわち黒や茶色に着色した粒子の含有量が少ないので、白色度が非常に高い。したがって、外観的にも性能的にも優れた高品質の粒子状吸水剤を提供することができる。また、上記構成によれば、かかる高物性の吸水性樹脂を、きょう雑物の問題もなく、連続製造することができるとともに、物性とのバランスおよびコストパフォーマンスの観点から好適な吸水性樹脂を製造することができる。
【００３４】
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施の形態について説明すれば、以下のとおりであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
（１．吸水性樹脂粉末の製造方法）
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法は、表面架橋構造を有する吸水性樹脂粉末の製造方法であって、重合工程と、乾燥工程と、表面処理工程と、上記乾燥工程後の製造工程で、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を色彩選別する選別工程と、を含む。色彩選別される前または後の吸水性樹脂の粒度は、好ましくは質量平均粒子径が３００μｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、１５０μｍ以下の微粉が１０質量％未満である。
【００３７】
なお、本発明で吸水性樹脂とは水不溶性水膨潤性の高分子ゲル化剤であり、通常、吸水倍率（ＣＲＣ）が１０ｇ／ｇ以上で、水溶性成分である水可溶性重合体が５０％以下のものをさす。また、本発明で吸水性樹脂粉末とは、含水ゲル状架橋重合体の乾燥物（吸水性樹脂）を必要により粉砕し、その形状を粒子状にしたもののことをいう。本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法によって製造された吸水性樹脂粉末は、質量平均粒子径が３００μｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、１５０μｍ以下の微粉が１０質量％未満の粒子である。
＜重合工程＞
まず、重合工程について説明する。重合工程は、不飽和単量体の水溶液を重合し、含水ゲル状架橋重合体を生成する工程である。
【００３８】
本発明で重合は、物性面やきょう雑物の発生を防ぐ観点から、好ましくは逆相懸濁重合または水溶液重合、特に水溶液重合、さらには連続ベルト重合、連続ニーダー重合などの連続水溶液重合で行なわれる。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５１８０７９８号、同５２４４７３５号などの米国特許に記載されている。
【００３９】
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、同６１７４９７８号、同６２４１９２８号、同６９８７１５１号、同６７１０１４１号、同６８６７２６９号、同６９０６１５９号、同７０９１２５３号、米国特許公開２００５−０２１５７３４号、同２００６−０１６７１９８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。こられに記載の単量体、架橋剤、重合開始剤、その他添加剤も本発明では適用できる。
【００４０】
水溶液重合、さらには連続ベルト重合（例えば、米国特許４８５７６１０号、米国特許公開２００５−０２１５７３４号、同２００６−０１６７１９８号）、連続ニーダー重合（例えば米国特許６９８７１５１号、同６７１０１４１号）では、有機溶媒が不要であるため、逆相懸濁重合に比べて環境に与える影響が少なく、安全性に優れる上、高温での重合や乾燥が可能である。そのため、生産性や物性には優れてはいるが、高温由来のきょう雑物が発生しやすい。よって、本発明が好適に適用できる。
【００４１】
上記不飽和単量体は、水溶性を有する単量体であり、具体的には、たとえば、（メタ）アクリル酸、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、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−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルホスホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルリン酸、（メタ）アクリロキシアルカンスルホン酸などの酸基含有単量体、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン塩；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）アクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物（たとえば、アルキルハイドライドとの反応物、ジアルキル硫酸との反応物など）；ジアルキルアミノヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物；Ｎ−アルキルビニルピリジニウムハライド；ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；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−プロピル（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；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコ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−ビニルアセトアミド；などが挙げられる。これら不飽和単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合してもよい。
【００４２】
上記例示の水溶性不飽和単量体（架橋剤を除く）のうち、アクリル酸塩系単量体を主成分（全単量体の５０モル％以上、好ましくは７０〜１００モル％、さらに好ましくは９０〜１００モル％）として含む単量体を用いると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより一層向上するので好ましい。なお、水溶性とは１００ｇの水に室温（常温常圧）で１ｇ以上、さらには１０ｇ以上溶解する単量体を指す。
【００４３】
ここで、アクリル酸塩系単量体とは、アクリル酸、および／またはアクリル酸の水溶性塩類を示す。また、アクリル酸の水溶性塩類とは、中和率が３０モル％以上１００モル％以下の範囲内、好ましくは５０モル％以上９９モル％以下の範囲内であるアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。
【００４４】
上記例示の水溶性塩類のうち、一価塩、中でもナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。なお、吸水性樹脂の平均分子量（重合度）は、特に限定されるものではない。
【００４５】
上記重合工程では、上記不飽和単量体を主成分として含む単量体組成物を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合させることによって、上記の含水ゲル状架橋重合体を得ることができる。含水ゲル状架橋重合体は、架橋剤を使用しない自己架橋型のものであってもよいが、１分子中に２個以上の重合性不飽和基や、２個以上の反応性基を有する架橋剤を共重合または反応させたものが好ましい。
【００４６】
さらに、上記単量体組成物は、得られる含水ゲル状架橋重合体の親水性を阻害しない程度に、上記不飽和単量体と共重合可能な他の疎水性不飽和単量体を含んでいてもよい。上記の共重合性モノマーとしては、具体的には、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど、酸基や水酸基やアミノ基を含有しない疎水性単量体；などが挙げられる。これら共重合性モノマーは、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００４７】
また、上記単量体成分を重合させる際に用いられる架橋剤（別称；内部架橋剤）としては、たとえば、分子内にビニル基を複数有する化合物；分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数含有する化合物；分子内にビニル基およびカボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を併せ持つ化合物などが挙げられる。これら架橋剤は単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよいが、好ましくは、分子内にビニル基を複数有する化合物が少なくとも使用される。
【００４８】
分子内にビニル基を複数含有する化合物としては、具体的には、たとえば、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、（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、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、（エチレンオキサイド変性）グリセリンアクリレートメタクリレート、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、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド、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、ジアリルオキシ酢酸、ビス（Ｎ−ビニルカルボン酸アミド）、（エチレンオキサイド変性）テトラアリロキシエタンなどが挙げられる。
【００４９】
また、分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数有する化合物としては、後述の表面架橋剤に例示の架橋剤（多価アルコール、多価グリシジル化合物、多価アミン化合物、アルキレンカーボネート化合物、多価金属塩など）が重合時の内部架橋剤として使用できる。
【００５０】
上記の架橋剤の使用量としては、特に限定されるものではないが、上記単量体成分に対して、０．０００１モル％以上１０モル％以下の範囲内であることが好ましく、０．００１モル％以上１モル％以下、さらには０．０１モル％以上０．５モル％以下の範囲内であることがより好ましい。本発明において、上記の単量体成分を重合する方法としては、特に限定されるものではないが、水溶液重合や、バットやベルト上での静置重合、あるいはニーダー中での重合等が挙げられる。
【００５１】
また、上記の不飽和単量体を水溶液重合させる際には、連続式重合、または回分重合の何れかの方式を採用してもよく、また、常圧、減圧、加圧の何れの圧力下で実施してもよい。なお、重合反応は、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスの気流下で行うことが好ましい。
【００５２】
上記重合反応における重合開始時には、たとえば、重合開始剤、あるいは放射線や電子線、紫外線、電磁線などの活性化エネルギー線などを用いることができる。上記重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、熱分解型開始剤や光分解型開始剤が使用されうる。熱分解型開始剤としては、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が挙げられる。光分解型開始剤としては、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。これらの重合開始剤は、単独もしくは、適宜組み合わせて使用されうる。また、重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、たとえば、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸などの還元剤を併用して酸化還元（レドックス）重合を行ってもよい。
【００５３】
重合開始剤の使用量は特に限定されるものではないが、物性と生産性から上記単量体成分に対して好ましくは０．０００１〜１モル％、より好ましくは０．０１〜０．５モル％、さらには０．０３〜０．３モル％の範囲である。
【００５４】
上記単量体成分を架橋剤の存在下で重合させる際には、溶媒として水を用いることが好ましい。つまり、上記単量体成分および架橋剤を水溶液とすることが好ましい。これは、得られる吸水性樹脂の吸水性能を向上させるためである。
【００５５】
上記水溶液（以下、単量体水溶液とする）中の単量体成分の濃度は、２０重量％以上７５重量％以下、さらには２５重量％以上６５重量％以下の範囲内がより好ましい。単量体成分の濃度が２０重量％未満の場合には、得られる吸水性樹脂の水可溶性成分量が増加するおそれがあるとともに、発泡剤や重合熱（による沸騰）による発泡が不十分となり、吸水速度を向上させることができなくなるおそれがある。一方、単量体成分の濃度が７５重量％を越える場合には、反応温度並びに発泡剤による発泡を制御することが困難となるおそれがある。なお、本願の水溶液とは飽和濃度を超えた分散液をも含む概念であるが、好ましくは、飽和濃度以下で重合される。飽和濃度は単量体の種類や水溶液の温度で適宜決定される。
【００５６】
また、単量体水溶液の溶媒として、有機溶媒の併用で発泡などの機能を持たせてもよく、水と、水に可溶ないし分散性の有機溶媒とを併用することもできるが、好ましくは溶媒中で水が９０〜１００重量％、特に９９〜１００重量％が水である。重合温度は２０〜１３０℃、さらには３０〜１２０℃の範囲で適宜設定できる。
【００５７】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法においては、ニーダー重合や逆相懸濁重合などで、重合時に粒子状含水ゲルとしてもよいが、ベルト重合などの静置重合（無攪拌重合）では、上記重合工程によって得られた塊状の含水ゲルを粒子状含水ゲルとするために粉砕するゲル細粒化工程を別途含んでいてもよい。粒子状含水ゲルとすることにより、ゲルの表面積が大きくなるため、以下に説明する乾燥工程を円滑に進行させることができる。上記粉砕は、例えばローラー型カッターや、ギロチンカッター、スライサー、ロールカッター、シュレッダー、ハサミなどの各種の切断手段やこれらの組み合わせを用いて行うことができ、特に限定されるものではない。
【００５８】
＜乾燥工程＞
次に、乾燥工程について説明する。乾燥工程は、上記重合工程によって得られた含水ゲル状架橋重合体、好ましくはゲル細粒化工程によって粉砕した粒子状含水ゲルを乾燥する工程である。乾燥方法については特に限定されるものではなく、例えば、バンド乾燥機、攪拌乾燥機、流動層乾燥機などの１種または２種以上を用いるような従来からの乾燥方法を好適に用いることができる。
【００５９】
含水ゲル状架橋重合体の乾燥温度は特に限定されるものではないが、通常７０〜２５０℃、好ましくは１５０℃以上２３０℃以下、より好ましくは１６０℃以上１８０℃以下で乾燥するのがよい。なお、上記乾燥温度は、上記乾燥機で熱媒を用いる場合は、熱媒温度で規定されるが、マイクロ波を用いる場合など、熱媒温度で規定できない場合は、上記含水ゲル状架橋重合体の温度によって規定することができる。高温乾燥（特に２５０℃以上）を行う場合、吸水倍率が低下する恐れがあり、また、２５０℃を超えると樹脂が劣化する。本発明では、好ましくは上記温度範囲で乾燥を行い、吸水倍率を向上させ、かつきょう雑物の少ない吸水性樹脂を与える。
【００６０】
物性面から、および、本発明の効果を最大限に発揮するため、最終製品の乾燥後の含水率（樹脂１ｇの無風オーブン１８０℃／３ｈｒ後の減量で規定）は、好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９３質量％以上９９．９質量％以下の範囲、特に好ましくは９５質量％以上９９．８質量％以下の範囲である。
【００６１】
上記乾燥工程を経た含水ゲル状架橋重合体は、必要により、後述する粉砕工程、分級工程を経て粒子状とされる。なお、当該粒子の粒度制御（整粒）は、例えば造粒によって行ってもよいし、分級工程で除去された微粒子（例えば、１５０μｍ以下の微粉）を添加することによって行ってもよい。
【００６２】
なお、本発明に係る製造方法においては、前記の重合工程、乾燥工程をバッチで行ってもよいし、連続で行ってもよい。好ましくは、各製造工程を連結する移送工程を含む連続製造が採用される。連続製造の詳細については後述する。
【００６３】
＜吸水性樹脂粉末の物性＞
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって製造される吸水性樹脂粉末は、好ましくは、篩分級で規定される質量平均粒子径が２００μｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上１０ｍｍ以下（さらに好ましくは６００μｍ以下）であり、かつ、１５０μｍ以下の微粉が１０質量％未満であって、表面架橋構造を有する。すなわち、上記吸水性樹脂粉末は、微粉の含有量が少なく、粒度の揃った微細粒子であり、高い吸水性能を有する高物性吸水性樹脂粉末である。係る高物性吸水性樹脂粉末では、上述のようにきょう雑物が発生しやすいため、後述する選別工程できょう雑物を除去すれば、高物性でしかも白色度の高い低着色吸水性樹脂粉末を得ることができ、非常に有用である。
【００６４】
また、米国特許公開２００７−０４１７９６号に記載の多面体状吸水性樹脂（質量平均粒子径が２〜１０ｍｍ、４〜１２面体（好ましくは６面体））は、色彩選別を用いる本発明を好適に適用でき、本発明を適用することによって、意匠が良好で、ディスプレイ用などにも最適な吸水性樹脂粉末を得ることができる。
【００６５】
なお、本明細書においては、「質量」および「質量％」は、それぞれ「重量」および「重量％」と同義語として扱う。吸水性樹脂粉末の質量平均粒子径（篩分級で規定）としては、物性面から、２００μｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上１０ｍｍ以下（さらに好ましくは６００μｍ以下）が必要であるが、３５０μｍ以上５５０μｍ以下が好ましく、４００μｍ以上５００μｍ以下がさらに好ましい。
【００６６】
さらに、粒度分布の対数標準偏差（σ）は、オムツ中などで実際に使用された場合に効果を奏するためには、０．１０〜０．４５であることが好ましく、０．２０〜０．４０であることがより好ましく、０．２７〜０．３７であることがさらに好ましく、０．２８〜０．３５であることが特に好ましい。
【００６７】
粒子径１５０μｍ以下である微粉の含有量は、０質量％以上１０質量％未満であることが必要であるが、０質量％以上５質量％未満であることが好ましく、０質量％以上３質量％未満、さらに０質量％以上１質量％未満であることがより好ましい。これらの粒子径や微粉含有量にすることで高い吸水性能を発揮させることができるからである。上記微粉は、吸水性樹脂の性能を低下させるとともに、それ自体は吸水性樹脂として用いることができず、吸水性樹脂製造における歩留りを低下させることになるため、含有量は少ない方が品質上好ましい。
【００６８】
上記吸水性樹脂粉末の粒子形状は、球状、立方体状、直方体状、柱状、板状、りんぺん状、棒状、針状、繊維状等のいずれであっても良いが、特に、多面体状粒子や、乾燥後の粉砕工程で得られる不定形破砕状粒子が好ましい。また、粒子は造粒物でもよく、一次粒子（非造粒粒子）であってもよい。
【００６９】
本発明の製造方法で得られる吸水性樹脂粉末であれば、例えば、無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が、１０ｇ／ｇ以上、好ましくは２５ｇ／ｇ以上、より好ましくは２８ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは３１ｇ／ｇ以上、特に好ましくは３４ｇ／ｇ以上であり、かつ、加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）（４．９ｋＰａ）が、好ましくは２０ｇ／ｇ以上、より好ましくは２３ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは２５ｇ／ｇ以上などの高い吸水性能を達成することが可能であり、しかも、高い吸水性能を長期間維持することができる。なお、無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）や加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）の上限は特に問わないが、他の物性や製造コストとのバランスから、通常８０ｇ／ｇ以下、さらには６０ｇ／ｇ以下で十分である。
【００７０】
本発明の製造方法で得られる吸水性樹脂粉末は、優れた吸水性能を有し、しかも、この高い吸水性能の劣化が抑えられ長期間維持される上、きょう雑物の量が少なく白色度が高いため、限定する訳ではないが、衛生材料として好ましく使用できる。本発明によれば、後述の優れた良好な吸収特性を備えた吸水性樹脂粉末を簡便に製造することができ、農園芸保水剤、工業用保水剤、吸湿剤、除湿剤、ディスプレイ、芳香剤、消臭剤、建材などで広く用いられるが、その吸水性樹脂粉末は紙おむつ、生理用ナプキンなどの、糞、尿ないし血液の吸収用衛生材料に特に好適に用いられる。
【００７１】
＜選別工程＞
次に、選別工程について説明する。選別工程は、乾燥工程後に行われる製造工程であって、吸水性樹脂の全量または一部に対して、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を色彩選別する工程である。なお、本発明で色彩選別とは、吸水性樹脂の色（通常は白色）に対して、異物の色（黒色系、例えば黒色、茶色、こげ茶色）を選別し除去することであるが、選別工程に供される吸水性樹脂の色は完全な白色に限定されるものではなく、他の色に染料などで染色されていてもよい。また原料由来で極一部黄ばんでいてもよい。例えば、選別工程に供される吸水性樹脂のＹＩ（Ｙｅｌｌｏｗ  Ｉｎｄｅｘ）は、好ましくは７０以上、より好ましくは８０以上、特に好ましくは９０以上である。なお、上記「ＹＩ」は、例えば米国特許６４４４７４９号に規定されている。
【００７２】
また、選別工程に供される吸水性樹脂の諸物性（固形分（含水率）、CRC,AAP,粒度など）の値は、上記＜吸水性樹脂粉末の物性＞に記載した諸物性の値の範囲、または、後述の（２．粒子状吸水剤）に記載した諸物性の値の範囲であることが好ましい。さらに、選別工程に供される吸水性樹脂は、本明細書に記載した添加剤を含んでいてもよい。また、選別工程の前後で吸水性樹脂の粒度は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００７３】
除去されるきょう雑物としては、粒子一粒の全体が着色していてもよく、一粒の一部が着色していてもよく、適宜条件設定して選別されるが、本発明に係る製造方法は、白色粒子中に含まれる黒色系のきょう雑物の除去に最も好適に使用される。
【００７４】
上記きょう雑物は、吸水性樹脂に含まれる金属異物を磁力線で除去する方法である特許文献６に記載の技術では、繰り返し処理を行っても、除去することができない。本発明者がかかる原因を探求した結果、上記きょう雑物は、製造工程で吸水性樹脂が焦げたものであることが判明した。きょう雑物は、製造装置に付着した吸水性樹脂が長期間加熱された装置内に滞留した後、吸水性樹脂とともに装置から排出することで混入することが見出された。しかしながら、吸水性樹脂は非磁性体であるため、吸水性樹脂由来のきょう雑物は、磁力線による特許文献６の方法では除去できない。そこで、本発明者は、上記きょう雑物を除去する手段として、色彩選別に着目した。
【００７５】
上記色彩選別は、良品のサンプルの色（明るさ）をバックグラウンドとして、サンプルの色とバックグラウンドの色とをセンサで比較し、センサがバックグラウンドを見ているときの信号を基準として、ある範囲を定め、それから外れた信号を色違いとして判定することにより、色違いとして判定された不良品を除去する方法である。色彩選別は、穀物や豆などの異物除去工程で多用されている。例えば不良品の排除、砂・小石の除去などである。
【００７６】
従来は、特許文献１〜５に記載のように、粒子全体に着目し、粒子全体の褐変化や黄ばみを除去する方法が試みられてきたが、吸水性樹脂を観察したときの異物感の原因がきょう雑物にあることはこれまで認識されておらず、きょう雑物を除去する方法については全く知見がなかったため、どのような方法が最適なのかについては明らかではなかった。また、従来の着色の指標（ＹＩ値、Ｌａｂ値）が良好であっても、場合により、これらの指標は必ずしも実使用での視覚に適したパラメータではないことが見出された。本発明者は、上記異物感の原因がきょう雑物（数粒の着色粒子の存在
）にあることを突き止め、鋭意検討の結果、当該きょう雑物が黒や茶色の色彩を有していることから、色彩選別の手法に注目し、きょう雑物を効率的に除去することに成功した。
【００７７】
上記色彩選別は、上述のようにセンサによって着色の有無を判定するものであり、着色防止のために特許文献１〜５に記載の技術のようにキレート剤、酸性成分等の他の成分を添加するという工程を必要としない。したがって、他の工程と連続的に行うことができ、非常に簡易に、効率よくきょう雑物を除去することができる。
【００７８】
次に、図１を参照しながら、選別工程の詳細について説明する。図１は、本実施の形態において一例として用いられる色彩選別機１の構成の概略を示す構成図である。色彩選別機１としては、特に限定されるものではなく、従来公知の装置を用いることができる。例えば、クボタ粒体異物選別機PLATON（株式会社クボタ製）、マジックソーター（株式会社サタケ製）、スキャンマスター（株式会社サタケ製）等が挙げられる。
【００７９】
図１に示すように、色彩選別機１は、フィーダ１１、シュート１２、選別室１３、センサ１４、ランプ１５、反射板１６、空気銃１７、良品回収筒１８、不良品回収筒１９を備えて構成されている。シュート１２の本数は、スケールによって、１本以上、好ましくは２〜１００本などに設定することができる。また、適宜、集塵機を備えて、吸水性樹脂からの粉塵の低減を行うことも好ましい。
【００８０】
フィーダ１１は、乾燥工程を経た吸水性樹脂１００を貯留し、シュート１２に流す吸水性樹脂１００の量を制御してシュート１２へ供給するためのものである。フィーダ１１のタイプは特に限定されるものではなく、例えば電磁フィーダ、振動フィーダ、ベルトコンベア等を用いることができる。シュート１２は、フィーダ１１から供給された吸水性樹脂１００を平面状に均一に流すためのものである。選別効率を向上させる観点から、吸水性樹脂１００は可能な限り一層で供給される。
【００８１】
選別室１３は、センサ１４を内蔵し、流れて来る吸水性樹脂１００の中のきょう雑物を識別する部分である。選別室１３の中には、センサ１４、ランプ１５および反射板１６がある。
【００８２】
センサ１４は、流れて来る吸水性樹脂１００をセンシングするものである。ランプ１５は、選別室１３内を明るく照らして、センサ１４が吸水性樹脂１００を観察しやすくするためのものである。反射板１６は、センシングする吸水性樹脂１００の背景（バックグラウンド）となる部分である。反射板１６は、吸水性樹脂１００の良品の色（明るさ）、例えば白（一定）にしてあり、センサ１４は、選別室１３に入ってくる吸水性樹脂１００の色と、反射板１６の色とを比較することができる。センサ１４が反射板１６を見ているときの信号を基準として、ある範囲を定め、そこから外れた信号を色違いとして判定する。
【００８３】
センサ１４としては、特に限定されるものではなく、フォトトランジスタ、太陽電池、カメラ等、従来公知のものを用いることができる。カメラとしては、ラインセンサカメラ、エリアセンサカメラ、CCDカメラ、NIRカメラ等を用いることができるが、アナログ信号処理に比べて、センサの検出エリアを狭くすることができ、よりきょう雑物に的を絞った検出が可能となるため、色彩選別はデジタル画像処理で行われることが好ましい。したがって、CCDカメラが特に好適に用いられる。
【００８４】
上記カメラは、モノクロカメラであってもカラーカメラであってもよい。カラーカメラの場合は、色の違いによって良品と、きょう雑物を含む不良品とが識別される。モノクロカメラの場合は、明度差によって良品と不良品とを識別するため、良品と不良品との明度差が小さいときは、必要に応じてカメラにカラーフィルタを組み合わせることによって色の違いを明るさの違いとして識別することができる。
【００８５】
なお、色彩選別機１では、検出したきょう雑物の大きさによって排除の要否を区別してもよい。この場合は、カメラにおいて、何ピクセル以上の大きさの異物が検出されたときに排除するかを設定すればよい。また、カメラの感度は、適宜設定することができる。ここで感度とは、選別対象の明るさのばらつきに対し、異物と判定するマージンを表すものである。感度を調整することで、精製度合いや収率をコントロールすることができる。
【００８６】
ランプ１５としては、特に限定されるものではなく、蛍光ランプ、ハロゲンランプ、発光ダイオード等を用いることができる。反射板１６は、吸水性樹脂１００の色（明るさ）に応じて、必要な場合は適宜交換される。反射板１６の明るさは、吸水性樹脂１００の明るさと一致しているときに最も良好な選別結果が得られる。通常、きょう雑物は、良品の吸水性樹脂よりも暗い色であるため、白の反射板が使用される。
【００８７】
センサ１４の信号はアンプで増幅してコンパレーターで比較判定し、パワー回路で空気銃１７を駆動させる。空気銃１７は、色違いと判定された不良品１０２を落下途中で気流の噴射によって選別除去するためのものである。空気銃１７によって打ち飛ばされた不良品１０２は不良品回収筒１９に回収され、空気銃１７によって打ち飛ばされなかった良品１０１は良品回収筒１８に回収される。選別工程では、上記の各動作を高速で行うことにより、効率よくきょう雑物を除去することができる。
【００８８】
また、選別除去は空気銃１７を用いる方法に限定されるものではなく、落下途中で不良品１０２を吸引する方法や、不良品１０２をスクレーパ等でかき取る方法などを用いることもできる。なお、選別工程は、きょう雑物除去の精度を上げるため、２度以上行ってもよい。これらの選別工程の中では、選別率を向上させる観点から、空気銃１７を用いる方法などの、圧縮空気を用いる方法が好ましく、圧縮空気としては、好ましくは１０〜１０００００Ｎｌ／ｍｉｎ，より好ましくは１００〜１００００Ｎｌ／ｍｉｎで用いられる。
【００８９】
以上のような選別工程を上記乾燥工程後に行うことにより、きょう雑物が効率よく除去されるので、高物性でしかもきょう雑物が少なく白色度が高い低着色吸水性樹脂を得ることができる。選別工程を行う時期としては、乾燥工程後であればよく、乾燥工程の後であれば任意の段階で行うことができるが、最終製品の包装直前または直後に行うことが好ましく、最終製品の包装直前に行うことが特に好ましい。選別工程は、連続製造における製造工程に組み込んで行ってもよい。すなわち、製造工程においてインラインで行ってもよい。また、製造工程とは別に必要に応じてバッチで行っても良い。
【００９０】
なお、除去率は収率との兼ね合いで適宜設定されるが、着色粒子のみを一回で選択的に除去するのは困難であるため、通常、選別工程にかける吸水性樹脂中で０．０１〜１０質量％、好ましくは０．５〜７質量％、さらには０．１〜５質量％が除去される。また、きょう雑物を含む選別された粒子を再度選別して、きょう雑物を除去してもよい。
【００９１】
すなわち、色彩選別は複数回行われることが好ましい。特に一度選別（一次選別）されたきょう雑物を含む吸水性樹脂に対してさらに選別（二次選別）することで、歩留まり（収率）を向上させることができる。一次選別と二次選別の比率は、１０：０（すなわち一次選別のみ）〜５：５、好ましくは９：１〜７：３程度の範囲で適宜選択される。
【００９２】
例えば、きょう雑物は粒子全体の０．１重量％以下、通常０．０１重量％以下、さらには０．００１重量％、特に０．０００１重量％以下であっても、全粒子からの選択的な除去は困難であるため、一次選別で例えば５％程度の粒子（きょう雑物に対しては大過剰の粒子。殆どが白色の粒子で一部にきょう雑物を含む粒子）を除去した後、除去されたきょう雑物を含む５％の吸水性樹脂粒子にさらに二次選別（５％×５％）、必要により三次選別（５％×５％×５％）、四次選別をすることで、歩留まり（収率）を１００％に近づけることができる。
【００９３】
＜表面処理工程＞
表面処理工程とは、含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を表面処理する工程である。本明細書において上記表面処理とは、含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を表面架橋および／または表面被覆することをいう。
【００９４】
〔表面架橋〕
上記含水ゲル状架橋重合体は、吸水性能の向上のために、乾燥前、乾燥時または乾燥後の適宜の段階で表面架橋処理されていることが好ましい。この表面架橋処理は、選別工程の前および／または後、好ましくは選別工程の前に行われる。例えば、表面架橋処理は、乾燥と同時または乾燥後に、好ましくは７０℃以上２５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上２５０℃以下、さらに好ましくは１７０℃以上２３０℃以下、特に好ましくは１８０℃以上２２０℃以下で加熱処理することで行われる。なお、上記加熱温度は、上記乾燥機で熱媒を用いる場合は、熱媒温度で規定されるが、マイクロ波を用いる場合など、熱媒温度で規定できない場合は、上記含水ゲル状架橋重合体の温度によって規定することができる。
【００９５】
加熱時間は、好ましくは１分以上３時間以下、より好ましくは５分以上２時間以下、さらに好ましくは１０分以上１時間以下である。乾燥前の含水ゲル状架橋重合体に表面架橋剤を添加して乾燥することで、乾燥時の粒子付着を低減することも可能である。
【００９６】
上記加熱処理を行う装置としては、公知の乾燥機又は加熱炉が用いられる。例えば、伝導伝熱型、輻射伝熱型、熱風伝熱型、誘電加熱型の乾燥機又は加熱炉が好適である。具体的には、ベルト式、溝型攪拌式、スクリュー式、回転型、円盤型、捏和型、流動層式、気流式、赤外線型、電子線型の乾燥機又は加熱炉が挙げられる。
【００９７】
好適な表面架橋剤は、オキサゾリン化合物（米国特許６２９７３１９号），ビニルエーテル化合物（米国特許６３７２８５２号）、エポキシ化合物（米国特許６２６５４８８号）、オキセタン化合物（米国特許６８０９１５８号）、多価アルコール化合物（米国特許４７３４４７８号）、ポリアミドポリアミン−エピハロ付加物（米国特許４７５５５６２号および同４８２４９０１号）、ヒドロキシアクリルアミド化合物（米国特許６２３９２３０号）、オキサゾリジノン化合物（米国特許６５５９２３９号）、ビスまたはポリーオキサゾリジノン化合物（米国特許６４７２４７８号）、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６６５７０１５号）、アルキレンカーボネート化合物（米国特許５６７２６３３号）などの１種または２種以上が使用される。また、かかる表面架橋剤にアルミニウム塩などの水溶性カチオン（米国特許６６０５６７３号、６６２０８９９号）してもよいし、アルカリ（米国特許２００４−１０６７４５号）、有機酸や無機酸（米国特許５６１０２０８号）などを併用してもよい。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２００５−４８２２１号）や、過酸化物で表面架橋（米国特許４７８３５１０号）としてもよい。
【００９８】
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、ジまたは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；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、ポリエチレンイミン等の多価アミン化合物及びこれらの無機塩又は有機塩（アジチジウム塩等）；２，４−トリレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート化合物；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−オンなどのアルキレンカーボネート化合物；環状尿素化合物；硫酸アルミニムなどの多価金属化合物等がある。
【００９９】
これらの表面架橋剤の中でも、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価金属塩（好ましくはアルミニウム塩）、多価アミン化合物及びそれらの塩、並びにアルキレンカーボネート化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物が好適である。なお、表面架橋は、その効果を考慮して２回以上行ってもよく、その場合、２回目以降の工程は１回目と同一の表面架橋剤を用いて行ってもよく、異なる表面架橋剤を用いて行ってもよい。
【０１００】
中でも、多価アルコール化合物は、高物性な上、吸水性樹脂の表面に可塑性を付与することができるため、多価アルコール化合物を表面架橋処理成分の少なくとも一つとして用い、表面架橋処理することが好ましい。
【０１０１】
上記表面架橋剤の使用量は、用いる化合物やその組み合わせ等にもよるが、後述の物性を達成するため、吸水性樹脂粉末１００質量部に対して０．００１質量％以上１０質量部以下とするのが好ましく、下限は０．０１質量部、上限は５質量部であるのが特に好ましい。
【０１０２】
表面架橋を施すに際しては、吸水性樹脂と表面架橋剤との混合にあたり、溶媒として水を用いるのが好ましい。水の使用量は、吸水性樹脂前駆体の種類や粒径、含水率等にもよるが、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して、０質量部を超え、２０質量部以下であるのが好ましく、０．５質量部以上１０質量部以下とするのが好ましい。
【０１０３】
また、表面架橋を施すに際しては、吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合するときに、必要に応じて親水性有機溶媒を併用してもよい。有機溶媒の使用量は吸水性樹脂粉末１００質量部に対して、０質量部以上２０質量部以下とするのが好ましく、０質量部以上１０質量部以下にするのがより好ましく、親水性有機溶媒を使用しない（実質０質量部）のが最も好ましい。
【０１０４】
表面架橋を行うに際しては、水及び／又は親水性有機溶媒と表面架橋剤とを予め混合した後、次いで、その水溶液を吸水性樹脂前駆体に噴霧又は滴下混合する方法が好ましく、噴霧混合する方法がより好ましい。噴霧される液滴の大きさは、平均粒子径で０．１〜３００μｍの範囲内が好ましく、０．１〜２００μｍの範囲がより好ましい。
【０１０５】
〔添加剤の添加〕
本発明においては、表面架橋剤とは別に、添加剤として水不溶性微粒子を用いると、吸水性樹脂の通液性や吸湿時の耐ブロッキング性などを改善することができる。水不溶性微粒子としては、好ましくは１０μｍ以下、さらには１μｍ以下、特に０．１μｍ以下の無機または有機の水不溶性微粒子が用いられ、具体的には、金属石鹸、酸化珪素（商品名、Ａｅｒｏｓｉｌ、日本アエロジル社製）、酸化チタン、酸化アルミ、などが用いられる。水不溶性微粒子の混合は粉末混合（Ｄｒｙ−Ｂｌｅｎｄ）やスラリー混合で行われるが、その際の水不溶性微粒子の使用量は吸水性樹脂１００質量部に対して好ましくは１０質量部以下、より好ましくは０．００１質量部以上５質量部以下、さらに好ましくは０．０１質量部以上２質量部以下である。
【０１０６】
本発明においては、表面架橋剤とは別に、必要に応じてさらに、消臭剤、抗菌剤、香料、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、水、塩類、キレート剤、殺菌剤、ポリエチレングリコールやポリエチレンイミンなどの親水性高分子、パラフィンなどの疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、ポリエステル樹脂やユリア樹脂などの熱硬化性樹脂等、吸水性樹脂に種々の機能を付与するための添加剤を添加してもよい。これらの添加剤の使用量は吸水性樹脂１００質量部に対して０質量部以上１０質量部以下の範囲、好ましくは０質量部以上１質量部以下の範囲である。
【０１０７】
上記添加剤（水不溶性微粒子、消臭剤、抗菌剤、香料、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、水、塩類、キレート剤、殺菌剤、ポリエチレングリコールやポリエチレンイミンなどの親水性高分子、パラフィンなどの疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、ポリエステル樹脂やユリア樹脂などの熱硬化性樹脂等）は、含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物の内部に添加してもよいが、含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物の表面を被覆することが好ましい。本明細書において「表面被覆」とは、含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物の表面を添加剤で架橋をともなわず被覆することをいい、例えば、流動性改善などを目的として適宜行われる。
【０１０８】
表面処理工程には、表面架橋と表面被覆とが共に行われる場合、表面架橋は行われないが表面被覆が行われる場合、表面被覆は行われないが表面架橋が行われる場合、のいずれもが含まれうる。
【０１０９】
なお、表面処理工程を経た後の含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物も、本明細書では吸水性樹脂と総称することがある。
【０１１０】
＜連続製造＞
本発明にかかる吸水性樹脂粉末の製造方法では、きょう雑物の多い吸水性樹脂をバッチで処理してもよいし、連続で処理してもよい。好ましくは、上記乾燥工程後に、さらに粉砕工程、分級工程および各製造工程を連結する連続移送工程を含む。すなわち、本発明に係る製造方法は、吸水性樹脂粉末を連続製造する場合、特に３０日以上、さらには６０日以上、さらに１２０日以上、特に２４０日以上、吸水性樹脂粉末を連続製造する場合に好適に適用できる。なお、本発明で連続製造とは同一品番を連続して製造する期間を指し、品番変更や生産一時停止までの時間・日数を指す。品番変更は上記製造条件（例えば、架橋剤とその量）を適宜変更することで行なわれる。
【０１１１】
また、上記「各製造工程」とは、乾燥工程後に行われる製造工程であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、上記表面処理工程、上記選別工程の他、既に説明した造粒、添加剤の添加、整粒等を行う工程や、後述する製造例１や特許文献６に記載した金属異物除去工程等を挙げることができる。連続製造の代表的なフローは特許文献６や米国特許６７２７３４５号、米国特許公開２００４−１１０００６号などに記載され、係るフローも本発明に好適に適用される。例えば、連続製造する場合、係るフローの乾燥工程後の少なくとも一箇所に選別工程を設けることができる。
【０１１２】
従来、かかる長期間の連続製造では、きょう雑物が時間とともに増加する傾向があるため、製造を停止してプラントを定期修理する必要があったが、本発明ではかかる必要もなく、高物性の吸水性樹脂粉末を長期間連続的に製造できる。なお、本発明はきょう雑物が発生しやすい製造量、例えば、製造量が１００Ｋｇ／ｈｒ以上、好ましくは５００Ｋｇ／ｈｒ以上の大規模な連続製造に好適に適用される。
【０１１３】
また、きょう雑物は連続的に製造する際、製品切り替え、その製造条件変更、再稼動時に多く見出されるため、上限は特に制限がないが、１０００日以下であることが好ましく、さらには８００日以下であることが好ましく、特に好ましくは５００日以下での連続製造に適用される。
【０１１４】
これは、上記きょう雑物は、長時間の熱履歴により吸水性樹脂の表面が焦げて炭化したものであり、粒子の一部が装置（特に加熱される部分）に滞留した後、排出されることによって製品中に混入したものであるため、乾燥工程、粉砕工程、分級工程および連続移送工程を含む、いわゆる連続製造中に発生しやすいからである。工程の中では、特に乾燥工程、表面処理工程ないしその冷却工程で発生しやすい。なお、当該「冷却工程」とは、冷却によって架橋反応を停止ないし制御する工程であって、例えば、米国特許２００４−１８１０３１号に示されている。
【０１１５】
粉砕工程とは、上記含水ゲル状架橋重合体の乾燥物を粉砕機で粉砕し粒子状にする工程である。この粉砕工程で用いられる粉砕機としては、例えば、ローラーミル、ナイフミル、ハンマーミル、ピンミル、各種カッター、ジェットミル等を挙げることができ、粉砕機自体の内壁面を加熱する手段を備えていることが好ましい。なお、用語「粉砕」には、不定形への切断に限らず、多面体形状への切断も含まれる。
【０１１６】
上記粉砕工程では、粉砕機の内壁面を外側から加熱した状態にすること、または、粉砕機の内壁面温度を粒子状吸水性樹脂の温度に対し２０℃は低くならないようにすることが好ましい。粉砕によって得られた乾燥物粉末が、粉砕機の内面側壁に付着し、さらには大きな凝集物を形成し、粉砕機の振動によってこの凝集物が剥がれ落ち、製品に混入する傾向があるからである。
【０１１７】
上記分級工程は、上記粉砕工程で得られた乾燥物粉末を連続的に分級する工程である。上記分級工程は、限定するわけではないが、篩分級（金属篩、ステンレス鋼製）によることが好ましい。目的とする物性と粒度のため、分級工程は複数枚の篩を同時に使用して行うことが好ましく、表面架橋の前、さらには前後の２ヶ所以上で行うことが好ましい。篩分級を行う場合は、篩を加熱または保温することが好ましい。
【０１１８】
ただし、高温で篩分級を行うと、乾燥物粉末の含水率が低くなって硬くなり、その結果、篩に与える損傷が大きくなり、乾燥物粉末に微細な金属性異物が混入しやすい傾向があると推定される。また、長時間の熱履歴はきょう雑物発生の原因ともなる。そのため、篩の温度は、高温にならないよう（好ましくは４０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下）に設定することが好ましい。
【０１１９】
上記連続移送工程は、含水ゲル状架橋重合体の乾燥物（吸水性樹脂）の粉砕後に、上記乾燥物粉末を輸送機などを用いて連続的に移送する工程である。上記連続移送工程で用いられる輸送機としては、たとえば、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、ニューマチックコンベヤー等や、その内壁面を外側から加熱する手段および／または保温する手段を備えたものを挙げることができる。これらの輸送機のうちでも、チェーンコンベヤーまたはニューマチックコンベヤーが好ましい。連続移送工程では、搬送性から、好ましくは、上記乾燥物粉末の温度さらには輸送機内の温度のうち、高い方の温度が４０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下に設定される。かかる加熱ないし保温は反応性を向上させるが、上記乾燥物粉末の滞留時にきょう雑物の一因となることが見出された。
【０１２０】
上記連続移送工程は、少なくとも一部が空気輸送によって行われることが好ましい。乾燥物粉末すなわち、高物性の吸水性樹脂の、移送による損傷（物性低下）を低減するためにも、また、金属性異物の混入を抑えるためにも、連続移送工程の一部が空気輸送でなされることが好ましい。この連続移送工程では、輸送機の内壁面を外側から加熱した状態および／または保温した状態にすることが好ましい。輸送機での凝集を有効に防止することができる傾向があるからである。
【０１２１】
なお、上記「空気輸送」については、米国特許２００４−３４５８０４号、米国特許２００４−２４２７６１号、米国特許２００５−１１３２５２号等に開示されている。
【０１２２】
上記選別工程を行う時期は、上記乾燥工程後であれば特に限定されるものではなく、例えば、乾燥工程後の粉砕工程、分級工程、連続移送工程の途中で行ってもよいし、最終製品の包装直前または直後に行ってもよい。また、選別工程は複数回行ってもよく、上記製造工程中の複数箇所で行ってもよい。中でも、きょう雑物は製造工程の後半に行くほど発生しやすく、表面架橋品において特に発生しやすいので、選別工程は、表面架橋後、特に表面架橋後の分級後、さらには最終製品の包装直前または直後に行うことが好ましい。
【０１２３】
なお、色彩選別は吸水性樹脂の全量に対して行う必要はなく、きょう雑物が発生したＬｏｔのみを選別して行えばよい。また、生産工程でトラブルが起こった際にのみ行ってもよいし、長時間の連続製造に伴ってきょう雑物が発生しだしてから行ってもよい。さらに、個別包装の後に、きょう雑物が発見された包装物（コンテナ、袋）のみを色彩選別してもよい。
【０１２４】
また、きょう雑物の着色（例えば黒色異物）は粒子径の大きい方が視覚的に目立ち、色彩選別による除去も容易で除去率が向上するため、吸水性樹脂全体を色彩選別するのではなく、吸水性樹脂を分級して大きい粒子のみを色彩選別することも好ましい。また、比較的小さい粒子にはきょう雑物が少ないことが判明しており、粒子全体を色彩選別するのは非効率で収率低下を招くという観点からも、吸水性樹脂を分級して大きい粒子のみを色彩選別することは好ましい。
【０１２５】
具体的には、標準篩分級で規定される３００μｍ以上、さらには６００μｍ、特に８５０μm以上の粒子のみを色彩選別することで、効率的な色彩選別を行うことができる。また、選別される粒子は粒子全体の着色に限らず、ｍｍオーダーの大きなの粒子の場合など、粒子の一部の着色のみが着色したものを選別してもよい。
【０１２６】
なお、吸水性樹脂は、色彩選別後に、適宜ホッパー等に一旦貯蔵された後、個別包装されるが、最終製品の包装形態は非透水性で非透湿性に密閉できれば特に限定されるものではない。例えば、コンテナや袋を用いることができ、包装単位は通常２０Ｋｇ〜２００００Ｋｇ、さらには１００Ｋｇ〜１００００Ｋｇ、特に５００Ｋｇ〜５０００Ｋｇ単位で個別包装される。
【０１２７】
凝集物には着色が多く、また、上述のように、色彩選別機１では、検出したきょう雑物の大きさによって排除の要否を区別してもよいため、選別工程は粒度の粗い吸水性樹脂のみに対して行ってもよい。もちろん、全量に対して行ってもよい。粒度の粗い吸水性樹脂のみに対して行う場合とは、例えば分級工程において篩上に残った吸水性樹脂（例えば、標準篩分級で規定される、８５０μｍ以上の吸水性樹脂）を供する場合等である。
【０１２８】
上記選別工程によって不良品として選別された吸水性樹脂は、さらに繰り返し選別工程にかけ、純度を上げてもよい。最終的に不良品として選別された吸水性樹脂はそのまま除去してもよく、例えば土壌保水材や廃液固化材などの白色度が求められない用途に用いてもよいが、漂白する再処理工程に供することが好ましい。
【０１２９】
漂白の方法としては従来公知の方法を用いることができ、特に限定されるものではない。例えば、塩素、アルカリ、酵素等を用いて漂白することができる。他に、不良品として選別された吸水性樹脂を再処理する方法としては、例えばモノマーとゲル化してきょう雑物を検出限界以下にする方法が挙げられる。
【０１３０】
また、本発明にかかる吸水性樹脂粉末の製造方法は、上記乾燥工程後の製造工程で吸水性樹脂に磁束密度０．０５Ｗｂ／ｍ2以上の磁場を通過させる金属異物除去工程を含んでいてもよい。上記金属異物除去工程とは、固定ないし移動する吸水性樹脂、好ましくは連続フローする吸水性樹脂、より好ましくは連続移送される吸水性樹脂に対して磁場を通過させる工程である。当該工程を経ることにより、吸水性樹脂に含まれる金属性異物を効果的に除去することができるため、吸水性樹脂の高物性を保つことができる。なお、上記金属異物除去工程としては、特許文献６に記載の方法を用いることができる。
【０１３１】
（２．粒子状吸水剤）
本発明で粒子状吸水剤とは、吸水性樹脂を（主成分として）含む水性液体の吸収固化剤のことを指し、さらに、好ましくは特定量の水（含水率０．５〜２０質量％、好ましくは１〜１５質量％、特に好ましくは２〜１０質量％）を含有する。水を含有することで、吸水速度の向上や耐衝撃性の向上が図れ、物性が向上し、また少なくとも物性が低下せず維持できる。なお、「粒子状吸水剤」は、後述する「（ｇ）その他の添加剤」が含まれない場合は、本明細書において、「吸水性樹脂粉末」と同義語である。
【０１３２】
粒子状吸水剤における吸水性樹脂の含有量は特に限定されるものではないが、粒子状吸水剤全体の通常７０〜１００質量％、さらには７０〜９８質量％であることが好ましく、８０〜９８質量％であることがより好ましく、９０〜９８質量％であることが特に好ましい。
【０１３３】
また、上記粒子状吸水剤は、必要により、既に説明した添加剤を含んでいてもよい。なお、上記水性液体としては、水に限らず、尿、血液、糞、排液、湿気、蒸気、氷、水と有機溶媒との混合物、水と無機溶媒との混合物、雨水、地下水など、水を含めば特に限定されるものではない。上記粒子状吸水剤は、上記水性液体の中でも、尿、特に人尿の吸収固化剤であることが好ましい。
【０１３４】
＜粒子状吸水剤の製造方法の一例＞
上記粒子状吸水剤は、例えば、その製法の一例として、下記工程（Ａ）〜（Ｅ）を含む製造方法で得ることができる。
【０１３５】
（Ａ）アクリル酸および／またはその塩を主成分とし、前記アクリル酸塩の少なくとも一部がアンモニア塩および／またはアミン塩である単量体成分を調整する工程
（Ｂ）アゾ系重合開始剤で該単量体成分を水溶液重合する工程
（Ｃ）重合後に、１５０μｍ未満の粒子が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が２００μｍ以上４５０μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下の乾燥粉末を得る工程
（Ｄ）該粉末を表面架橋する工程
（Ｅ）表面架橋された該粉末を色彩選別する工程
なお、上記製法は一例であって、上記粒子状吸水剤が前記特性を満たす限り、上記製法に限定されない。上記製法を一例として得られる上記粒子状吸水剤は、高物性を有し、かつ白色度に優れた外観を有する新規な粒子状吸水剤である。なお、色彩選別の前後ではきょう雑物量以外は実質変化しないから、本発明では上記特定物性、すなわち、高物性の吸水性樹脂を得て、それを色彩選別すればよい。
【０１３６】
すなわち、上記粒子状吸水剤は、本発明に係る製造方法によって製造された吸水性樹脂を含む粒子状吸水剤であって、下記（ａ）〜（ｃ）を満たす。
【０１３７】
（ａ）（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が２０ｇ／ｇ以上６０ｇ／ｇ以下
（ｂ）きょう雑物の含有量が５ｍｍ２/１００ｇ以下
（ｃ）標準篩分級で規定される、１５０μｍ未満の粒子が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が２００μｍ以上５５０μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下
ただし、４．８ｋＰａの圧力下での０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液に対する６０分間の加圧下吸収倍率において、粒子状吸水剤０．９ｇでの加圧下吸収倍率を（ＡＡＰ：０．９０ｇ）とする。
【０１３８】
上記吸水性樹脂は、アクリル酸塩系単量体を主成分として含む単量体を用いて重合した吸水性樹脂であることが好ましい。アクリル酸塩系単量体を用いることにより、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより一層向上するため、上記吸水性樹脂を含む粒子状吸水剤の吸水性能や安全性も向上させることができる。色彩選別前または後の吸水性樹脂は、好ましくは、以下の「（ａ）ＰＰＵＰ」、「（ｃ）標準篩分級での粒度」、「（ｄ）加圧下吸水倍率」、「（ｅ）無加圧下吸収倍率（ＧＶｓ）および水可溶成分」、に記載した諸物性を有する。また、色彩選別後の吸水性樹脂のきょう雑物量は、以下の「（ｂ）きょう雑物」に記載された量である。諸物性の調整は、重合、粉砕、表面架橋などの前記工程において適宜行われる。
【０１３９】
（ａ）ＰＰＵＰ（Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｕｎｄｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）
上記粒子状吸水剤では、その加圧下通液性効率（ＰＰＵＰ）は、好ましくは５０％以上１００％以下、より好ましくは６０％以上１００％以下、最も好ましくは７０％以上１００％以下となる。なお、加圧下通液効率とは、加圧下吸収倍率（ＡＡＰ：０．９ｇ）とは異なり、吸水性樹脂量（測定の単位面積あたりの樹脂量）を０．９０ｇから５．０ｇに増加させた際の加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）の安定性（低下のなさ）に関する指標である。
【０１４０】
例えば、おむつ中では吸水性樹脂量（測定の単位面積あたりの樹脂量）が部分的に異なっており、その樹脂量の変化による加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）変化が、実使用時におけるおむつの物性低下の原因であり、ＰＰＵＰが非常に高い場合、いかなるおむつ中の吸水性樹脂量（濃度）でも安定的に高物性を発揮し、さらに通液性も高いことを示すものである。加圧下通液効率（ＰＰＵＰ）については日本国特願２００５−１０９７７９号（２００５年４月６日出願；ＷＯ２００６−１０９８４４号）に詳細に記載され、かかる記載も本願に準用される。
【０１４１】
（ｂ）きょう雑物
上記粒子状吸水剤では、色彩選別後、きょう雑物の含有量が好ましくは５ｍｍ２/１００ｇ以下、より好ましくは３ｍｍ２/１００ｇ以下、以下、最も好ましくは１ｍｍ２/１００ｇ以下、実質０（検出不能）とされる。５ｍｍ２/１００ｇ以下では肉眼で殆ど観察できず、おむつなどの実使用において臨界的に重要である。かかる範囲であれば、オムツやナプキンなど、白色パルプ中でも消費者に異物感を与えない。上記粒子状吸水剤に用いられる吸水性樹脂は、本発明の吸水性樹脂の製造方法によって得られるものであり、上記の選別工程を経ているものであるため、上記粒子状吸水剤は、きょう雑物の含有量が非常に少ないものとなっている。したがって、上記粒子状吸水剤は、白色度に優れた低着色の粒子状吸水剤であるといえる。
【０１４２】
（ｃ）標準篩分級での粒度
上記粒子状吸水剤の質量平均粒子径（Ｄ５０）は、物性面から２００μｍ以上１０ｍｍ以下、さらには３００μｍ以上１０ｍｍ以下（好ましくは６００μｍ以下）が必要であるが、３５０μｍ以上５５０μｍ以下が好ましく、４００μｍ以上５００μｍ以下であることがさらに好ましい。特に、オムツなど衛生材料に使用される場合、必要により他の粒度の粒子を混合ないし分離するなどして、２００μｍ以上５５０μｍ以下、好ましくは２５０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上４５０μｍ以下、特に好ましくは３５０μｍ以上４００μｍ以下に調整される。粒度の制御は粉砕工程、分級工程のみならず、適宜、選別工程でも行うことが可能である。
【０１４３】
また、標準篩分級で規定される、１５０μｍ以下の微粉が少ないほどよく、通常０質量％以上５質量％以下、好ましくは０質量％以上３質量％以下、特に好ましくは０質量％以上１質量％以下に調整される。
【０１４４】
さらに、標準篩分級で規定される、８５０μｍ以上の粒子が少ないほどよく、通常０質量％以上５質量％以下、好ましくは０質量％以上３質量％以下、特に好ましくは０質量％以上１質量％以下に調整される。粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．１０以上０．４５以下、好ましくは０．２０以上０．４０以下、好ましくは０．２７以上０．３７以下、好ましくは０．２５以上０．３５以下とされる。
【０１４５】
これらの粒度分布から外れる場合、上記粒子状吸水剤は、紙おむつ等の吸収物品として使用した場合の効果が低減する。これらの粒度は粉砕、分級、造粒、微粉回収などで適宜調整する。
【０１４６】
さらに、上記粒子状吸水剤は嵩比重（ＪＩＳ  Ｋ−３３６２で規定）は好ましくは０．４０ｇ／ｍｌ以上０．９０ｇ／ｍｌ以下、より好ましくは０．５０ｇ／ｍｌ以上０．８０ｇ／ｍｌ以下の範囲に調整される。
【０１４７】
（ｄ）加圧下吸水倍率（ＡＡＰ、Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ  ａｇａｉｎｓｔ  Ｐｒｅｓｕｕｒｅ）
上記粒子状吸水剤は生理食塩水に対する加圧下吸水倍率（４．８ｋＰａ：０．９０ｇ）が好ましくは１５ｇ／ｇ以上、より好ましくは２０ｇ／ｇ以上、次に好ましくは２３ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは２５ｇ／ｇ以上である。また、生理食塩水に対する加圧下吸収倍率（１．９ｋＰａ：０．９０ｇ）も通常１５ｇ／ｇ以上、好ましくは２０ｇ／ｇ以上、次に好ましくは２５ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは２８ｇ／ｇ以上、特に好ましくは３２ｇ／ｇ以上である。これら加圧下吸収倍率の上限は特にないが、他の物性とのバランスおよびコストパフォーマンスの観点から通常６０ｇ／ｇ程度である。
【０１４８】
（ｅ）無加圧下吸収倍率（ＧＶｓ）および水可溶成分
上記粒子状吸水剤は、無加圧下吸収倍率（ＧＶｓ／別称；ＣＲＣ）が１０ｇ／ｇ以上５０ｇ／ｇ以下、２８ｇ／ｇ以上５０ｇ／ｇ以下、好ましくは２８ｇ／ｇ以上４５ｇ／ｇ以下、より好ましくは３０ｇ／ｇ以上４５ｇ／ｇ以下、特に好ましくは３０ｇ／ｇ以上４０ｇ／ｇ以下とされる。ＣＲＣが高すぎると、ゲル強度、耐尿性等の本発明に規定されない他の物性が低下し、さらに、ＣＲＣが低すぎると、実使用時におむつとして吸収量が不十分となる。また、水可溶分量は好ましくは０質量％以上２５質量％以下、より好ましくは０質量％以上１５質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上１０質量％以下である。
【０１４９】
（ｆ）残存モノマー
さらに、上記粒子状吸水剤の残存モノマー（残存単量体）量は好ましくは０質量ｐｐｍ以上４００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは０質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下、特に０質量ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下を示す。かかる残存モノマーは例えばアンモニアでの中和やアゾ重合開始剤の使用で達成される。
【０１５０】
（ｇ）その他添加剤
さらに、上記粒子状吸水剤は、その目的機能に応じて、種々の機能を付与させるため、キレート剤（例えば、米国特許６５９９９８９号に例示）、酸化剤（例えば、米国特許公開２００６−１８３８２８号に例示）、亜硫酸（水素）塩などの還元剤（例えば、米国特許４８６３９８９号に例示）、アミノカルボン酸などのキレート剤（例えば、米国特許６４６９０８０号に例示）、シリカや金属石鹸（例えば、米国特許公開２００５−０１１８４２３号に例示）等の水不溶性無機ないし有機粉末、界面活性剤（例えば米国特許６１０７３５８号に例示）、消臭剤、抗菌剤、高分子ポリアミン、パルプや熱可塑性繊維などを０質量％以上３質量％以下、好ましくは０質量％以上１質量％以下添加されたものでも良い。
【０１５１】
上記粒子状吸水剤は、含水率（１００−固形分（％））が０．１質量％以上１２質量％以下、２質量％以上１０質量％以下、２質量％以上８質量％以下、２質量％以上７質量％以下、２質量％以上６質量％以下、２質量％以上５質量％以下の順で後者ほど好ましい。含水率が０．１質量％以上１２質量％以下の範囲から外れると、粉体特性（流動性、搬送性、耐ダメージ）に劣った吸水剤となる。
【０１５２】
本発明では、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする不飽和単量体を架橋重合した吸水性樹脂粉末の非透水性袋または非透水性容器中の包装物であって、２０Ｋｇ〜２０００００Ｋｇ単位で個別包装され、吸水性樹脂粉末が下記（ａ）〜（ｃ）を満たすことを特徴とする吸水性樹脂粉末の包装物を与える。
【０１５３】
（ａ）（ＡＡＰ：０．９０ｇ）が２０ｇ／ｇ以上６０ｇ／ｇ以下
（ｂ）きょう雑物の含有量が５ｍｍ２/１００ｇ以下
（ｃ）標準篩分級で規定される、１５０μｍ以下の微粉が０質量％以上５質量％以下、質量平均粒子径（Ｄ５０）が２００μｍ以上５５０μｍ以下、かつ粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２０以上０．４０以下
ただし、４．８ｋＰａの圧力下での０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液に対する６０分間の加圧下吸収倍率において、粒子状吸水剤０．９ｇでの加圧下吸収倍率を（ＡＡＰ：０．９０ｇ）とする。
【０１５４】
かかる吸水性樹脂粉末の包装物はきょう雑物が臨界的に少なく、目視では観察不能であるだけでなく、かつ高物性であるため、おむつなどの最終消費財の工業的な生産に好適である。
【０１５５】
上記吸水性樹脂粉末の包装物は、上記高物性であるだけでなく、生産量を１００Ｍｔｏｎ以上（Ｍｔｏｎ＝Metric ton＝1000kg）以上であることに特徴を有する。従来、実験室スケールでの製造とは異なり、工業的に多量に生産すると、きょう雑物の混入や物性の低下等の問題が発生していたが、本発明は１００Ｍｔｏｎ以上の生産でも、きょう雑物を有さない吸水性樹脂粉末を提供することができる。したがって、大量消費に向けた高物性のきょう雑物を有さない吸水性樹脂粉末であって、オムツ中で高物性を発揮する上に、きょう雑物由来の異物感を与えない吸水性樹脂粉末を提供することができる。上記生産量は通算１００Ｍｔｏｎ以上、さらには１０００Ｍｔｏｎ以上、特に１万Ｍｔｏｎ以上であり、通算生産量さらに好ましくは年間生産量である。
【０１５６】
（３．用途）
本発明の吸水性樹脂粉末の製造方法によって製造された吸水性樹脂粉末および上記粒子状吸水剤の用途は、前記＜吸水性樹脂粉末の物性＞に記載したように特に限定されないが、好ましくは、紙オムツ、生理ナプキン、失禁パット等の吸収性物品に使用され得る。特に、高物性を有し、しかも白色度に優れた低着色吸収剤であるため、従来、吸水剤の原料由来の臭気、上記きょう雑物による異物感等が問題になっていた高濃度オムツ（１枚のオムツに多量の吸水性樹脂を使用したもの）に好適に使用され、特に前記吸収性物品中の吸収体上層部に使用された場合に、特に優れた性能が発揮される。本発明に係る吸水性樹脂粉末、または本発明に係る製造方法によって得られた吸水性樹脂粉末は、白色パルプ中でも消費者に異物感を与えない。
【０１５７】
上記吸収性物品は、粒子状吸水剤と必要に応じ親水性繊維をシート状に成形して得られる吸収体と、液透過性を有する表面シートと、及び液不透過性を有する背面シートとを備える吸収性物品である。上記親水性繊維を使用しない場合の吸収体は、紙及び／又は不織布に吸水剤を固定させることにより構成される。
【０１５８】
上記吸収性物品、特に子供用紙オムツ、大人用紙オムツや生理ナプキンは、例えば繊維基材と上記粒子状吸水剤とをブレンドないしサンドイッチすることで吸収体（吸収コア）を作製し、吸収コアに液透過性を有する基材（表面シート）と液不透過性を有する基材（背面シート）とでサンドイッチして、必要に応じて、弾性部材、拡散層、粘着テープ等を装備することで製造され得る。
【０１５９】
この吸収性物品中の吸収体における粒子状吸水剤の含有量（コア濃度）は、３０質量％以上１００質量％以下、好ましくは４０質量％以上１００質量％以下、より好ましくは５０質量％以上１００質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以上１００質量％以下、特に好ましくは７０質量％以上１００質量％以下、最も好ましくは７５質量％以上９５質量％以下で本発明の効果が発揮される。例えば、上記粒子状吸水剤を前記濃度で、特に吸収体上層部に使用した場合、高通液性（高加圧下通液効率）のため、尿等の吸収液の拡散性に優れるために、紙おむつ等の吸収物品が効率的な液分配による吸収物品全体の吸収量の向上に加え、吸収体が衛生感のある白色状態を保つ吸収物品が提供できる。
【０１６０】
また、上記吸収体は、密度が０．０６ｇ／ｃｃ以上０．５０ｇ／ｃｃ以下、坪量が０．０１ｇ／ｃｍ２以上０．２０ｇ／ｃｍ２以下に圧縮成形されているのが好ましい。用いられ得る繊維基材としては、粉砕された木材パルプ、コットンリンター及び架橋セルロース繊維、レーヨン、綿、羊毛、アセテート、ビニロン等の親水性繊維等が挙げられ、好ましくは、これらがエアレイドされたものがよい。
【０１６１】
なお、本発明は以上説示した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内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示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についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１６２】
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、本発明はこれに限定されるものではない。なお、吸水性樹脂の諸物性は、以下の方法により測定した。
【０１６３】
（１）無加圧下吸収倍率（０．９０質量％生理食塩水に対する無加圧下で３０分の吸収倍率／ＣＲＣ）
室温（２０℃以上２５℃以下）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、吸水性樹脂粉末０．２００ｇを不織布製の袋（６０ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてシールした後、室温の０．９０質量％生理食塩水中に浸漬した。３０分後に袋を引き上げ、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２５０Ｇで３分間水切りを行った後、袋の質量Ｗ１（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂粉末あるいは吸水剤を用いずに行い、その時の質量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これらＷ１、Ｗ０から、次式に従って無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【０１６４】
無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）＝（Ｗ１（ｇ）−Ｗ０（ｇ））／吸水性樹脂粉末の質量（ｇ）
（２）可溶分（水可溶成分）量
吸水性樹脂粉末５００ｍｇを、蓋付きポリプロピレン製カップ中（内径９０ｍｍ×２００ｍｍ）に投入した１０００ｇのイオン交換水中に、分散し、４ｃｍのマグネチックスターラーで約３００〜６００ｒｐｍで１６時間攪拌したあと、含水ゲルの分散液を濾紙１枚（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名：（ＪＩＳＰ ３８０１、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濾液を得た。
【０１６５】
次に、得られた濾液の５０．０ｇを１００ｍｌのビーカーに測り取り、該濾液に０．１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）１ｍｌ、０．００５Ｎ−メチルグリコールキトサン水溶液（和光純薬工業（株）製）１０ｍｌ、および０．１％トルイジンブルー（トルイジンブルー指示薬、和光純薬工業（株）製）を約０．２ｇ加えた。
【０１６６】
次いで、上記ビーカーの溶液を０．００２５Ｎ−ポリビニル硫酸カリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）を用いてコロイド滴定し、溶液の色が青色から赤紫色に変化した時点を滴定の終点とし、滴定量Ｄ（ｍｌ）を求めた。また、濾液５０ｇに代えて、イオン交換水５０ｇを用いて、同様の操作を行い、滴定量Ｅ（ｍｌ）を求めた。
【０１６７】
これらの滴定量と吸水性樹脂粉末を構成する単量体の平均分子量Ｆから、次式にしたがって可溶分量（質量％）を算出した。
【０１６８】
可溶分（質量％）＝（Ｅ（ｍｌ）−Ｄ（ｍｌ））×０.００５／Ｃ（ｇ）×Ｆ
（３）残存モノマー量（残存アクリル酸量）
上記（２）で攪拌時間を２時間したのち同様に濾過し、濾液中の残存アクリル酸を液体クロマトグラフィーで分析した。
【０１６９】
（４）質量平均粒子径
吸水性樹脂粉末を目開き８５０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、１０６μｍ、７５μｍなどのＪＩＳ標準ふるい（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１（２０００））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、質量平均粒子径（Ｄ５０）を読み取った。なお、ふるいの目開きは、粒子径に合せて適宜変更すればよい。例えば、粒子径１ｍｍ以上では、米国特許公開２００７−０４１７９６号に記載されたふるい等を用いることができる。
【０１７０】
なお、分級条件は、吸水性樹脂粉末１０．０ｇを、室温（２０℃以上２５℃以下）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、ＪＩＳ標準ふるい（ＴＨＥ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ：径８ｃｍ）に仕込み、振動分級器（ＩＩＤＡ ＳＩＥＶＥ ＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により、１０分間分級を行った。
【０１７１】
（５）きょう雑物の含有量
ＪＩＳ  Ｐ８２０８（１９９８）「製紙用パルプのきょう雑物試験方法」に準じて、吸水性樹脂粉末のきょう雑物の量（ｍｍ２／１００ｇ）を測定した。すなわち、ＪＩＳ  Ｐ８２０８に例示の「きょう雑物測定表（財団法人印刷局；販売（株）朝陽会（東京都北区））」および「きょう雑物測定装置」をもって、きょう雑物測定表（透明ポリエステルフィルム製）に規定の表示面積０．０５ｍｍ２〜５．０ｍｍ２までの１４段階の図形を、吸水性樹脂粉末に重ね合わせ、大きさおよび形状のもっとも近似しているものを選び出し、その表示面積の総和からきょう雑物の面積を比較計測した。（例えば、吸水性樹脂粉末１００ｇ中で面積０．０５ｍｍ２のきょう雑物が１０粒の場合、０．５ｍｍ２／１００ｇとなる）。なお、ＪＩＳ  Ｐ８２０８によると、きょう雑物とはパルプ中に含まれる塵および結束繊維の総称で、不透明性あるいは他の部分と異なる色を有する部分であるが、本願では吸水性樹脂粉末（通常；白色、例えばＹＩ≦２０）に対して、ＪＩＳ  Ｐ８２０８に準じて目視で判別できる着色粒（通常；黒ないし茶色）をきょう雑物と規定する。
【０１７２】
（６）加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）の測定方法
欧州特許０８８５９１７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４．９ｋＰａ（約５０ｇ／ｃｍ2）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０．９００ｇに対して５０ｇ／ｃｍ2の荷重を均一に加えながら、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質量Ｗ２（ｇ）を、天秤を用いて測定した。そして、上記の質量Ｗ２から、次式に従って、吸収開始から６０分後の加圧下の吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出し、加圧下（５０ｇ／ｃｍ2）の吸収倍率とした。
【０１７３】
加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）＝質量Ｗ２（ｇ）／吸水性樹脂粉末の質量（ｇ）
（７）加圧下通液効率（ＰＰＵＰ／Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｕｎｄｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）
上記（６）４．９ｋＰａでの加圧下吸収倍率（ＡＡＰ：０．９０ｇ）の測定において、吸水性樹脂粉末の量を０．９００ｇから５．０００ｇに変えた以外は同様の操作をして、加圧下吸収倍率（ＡＡＰ：５．０ｇ）の値を求めた。このとき、加圧下吸収倍率（ＡＡＰ：５．０ｇ）が高いものは、膨潤した吸水性樹脂（または粒子状吸水剤）の層の高さが非常に高くなる可能性があるので、使用する支持円筒の高さは十分余裕を持たせておく必要がある。以上の操作で求められた加圧下吸収倍率（ＡＡＰ：０．９０ｇ）、（ＡＡＰ：５．０ｇ）を用いて、下式により加圧下通液効率（ＰＰＵＰ）が求められる。
【０１７４】
加圧下通液効率（ＰＰＵＰ）（％）＝（ＡＡＰ：５．０ｇ（ｇ／ｇ）／ＡＡＰ：０．９０ｇ（ｇ／ｇ））×１００
（８）吸水性樹脂粉末の着色
分光式色差計ＳＺ−Σ８０  ＣＯＬＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＭＥＴＥＭ（日本電飾工業（株）製）を用いて、設定条件（反射条件/粉末ペースト試験台（内径３０ｍｍ）/標準として粉末ペースト用標準白板Ｎｏ２/３０φ投光パイプ）にて、製造直後の吸水性樹脂粉末（約５〜１０ｇ）の物体色を測定した。なお、米国特許２００４０１１０９１４の促進試験は行わなかった。ＹＩは小さいほど白色であり、１５以下、さらには１０以下が好ましい。
【０１７５】
（９）生理食塩水流れ誘導性（Ｓａｌｉｎｅ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）  ０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の測定は、米国特許２００４−０１０６７４５号の生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）試験に準じて行った。
【０１７６】
前記特許の装置を用い、容器に均一に入れた吸水性樹脂（０．９００ｇ）を人工尿（特許参照のＪａｙｃｏ人工尿）中で０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、６０分間膨潤させ、ゲル層の高さを記録した。次に０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、０．６９質量％生理食塩水を一定の静水圧でタンクから取り出し、膨潤したゲル層を通液させる。このＳＦＣ試験は室温（２０℃以上２５℃以下）で行った。
【０１７７】
（吸水性樹脂粉末の製造例１）
重合工程（ベルト上での静置重合）、ゲル細粒化工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面処理工程（架橋剤の噴霧工程、加熱工程、冷却工程）、分級工程、金属異物除去工程（参照；米国特許6716894号、上記特許文献６）、がそれぞれ連結され、各工程を連続して行うことができる吸水性樹脂粉末の連続製造装置（１時間あたり約５００Ｋｇの生産能力）を用いて吸水性樹脂粉末を連続製造した。
【０１７８】
すなわち、まず、モノマーとして、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ｎ数９）を０．０６モル％（対単量体）を含む７５モル％が中和されたアクリル酸部分ナトリウム塩水溶液（濃度３８質量％）を単量体水溶液（１）として、得られた単量体水溶液（１）を定量ポンプで連続フィードを行い、配管の途中で窒素ガスを連続的に吹き込み、酸素濃度を０．５ｐｐｍ以下にした。
【０１７９】
次に、単量体水溶液（１）にさらに過硫酸ナトリウム／Ｌ−アスコルビン酸＝０．１４／０．００５（ｇ／単量体ｍｏｌ）をラインミキシングで混合して、サイドに堰を有する平面スチールベルトに厚み約２５ｍｍで供給して、連続的に３０分間水溶液重合を行った。こうして得られた含水ゲル状架橋重合体（１）を粉砕後さらに孔径７ｍｍのミートチョッパーで約１ｍｍに細分化し、これをバンド乾燥機の多孔板状に薄く広げて載せ、１８０℃で３０分間連続熱風乾燥し乾燥重合体を得た。
【０１８０】
当該乾燥重合体を粉砕し、得られた粒子状乾燥物の全量を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／０．５５ｍｍ／０．４２ｍｍ）に連続供給することで粉砕したのち、編目開き８５０μｍおよび１５０μｍの金属篩網を有する篩い分け装置で分級して、８５０〜１５０μｍが約９８質量％の吸水性樹脂粉末（１）（ＣＲＣ＝３５ｇ／ｇ）を得た。吸水性樹脂粉末（１）の諸物性の測定結果を表１に示す。
【０１８１】
さらに、吸水性樹脂粉末（１）を高速連続混合機（タービュライザー／１０００ｒｐｍ）に１０００ｋｇ／ｈｒで連続供給して、吸水性樹脂粉末（１）に対してプロピレングリコール／水／硫酸アルミニウム・１８水和物＝１．０／２．５／０．５（質量％；対吸水性樹脂粉末）からなる表面架橋剤水溶液を約２５０μｍの液滴になるスプレーで噴霧し混合した。
【０１８２】
次いで、得られた混合物を１９５℃で、パドルドライヤーにより連続的に４０分間加熱処理したのち、６０℃に強制冷却した。さらに、目開き８５０μｍの金属篩網を有する篩い分け装置で８５０μｍ通過物（２）を分級し、８５０μｍ  ｏｎ品（１）は再度粉砕したのち、前記８５０μｍ通過物（２）と混合することで、全量が８５０μｍ通過物である吸水性樹脂粉末（２）（プロピレングリコールおよび硫酸アルミで表面架橋された吸水性樹脂粉末（１））を得た。
【０１８３】
得られた吸水性樹脂粉末（２）の諸物性の測定結果を表１に示す。なお、梱包は非透水性袋に５００Ｋｇごとに行い、１Ｌｏｔとした。
【０１８４】
【表１】
2009545635.tif 000003
【０１８５】
（比較例１）
製造例１において、吸水性樹脂粉末（１）のＬｏｔから任意に吸水性樹脂粒子３００ｇを取り出し、３００ｇを一層で約１ｍ２に広げて、きょう雑物（黒色粒子）の有無をチェックした。１ｍ２に広げた粒子３００ｇ（全量が８５０μｍ通過物）中一粒でもきょう雑物（黒色粒子）が含まれているＬｏｔの割合を確認した結果、全Ｌｏｔの約９％（９ロット／１００ロット）にはきょう雑物（黒色粒子）が含まれていた。
【０１８６】
（実施例１）
製造例１における目開き８５０μｍの金属篩網  ｏｎ品（１）の着色粒子を画像センサで監視し、着色粒子の検知により自動ダンパーから一定量の粉を抜き出し、抜き出した着色粒子のみを選別し、色彩選別したのちの８５０μｍ  ｏｎ品（１‘）のみを上記工程に戻した。上記８５０μｍ  ｏｎ品（１‘）は製造例１と同様に同様に粉砕され、前記８５０μｍ通過物（２）と混合することで、全量が８５０μｍ通過物である吸水性樹脂粉末（１Ａ）を得た。その結果、吸水性樹脂粉末（１Ａ）中のきょう雑物を含むＬｏｔは６％（６ロット／１００ロット）に低減された。なお、色彩選別した８５０μｍ  ｏｎ品（１）の着色粒子の除去率は６６％であり、全きょう雑物中、色彩選別した８５０μｍ  ｏｎが約５０％であった。
【０１８７】
（実施例２）
粒子１０００ｋｇ当り約６０００粒のきょう雑物（黒色異物）を含む吸水性樹脂粉末（２）について、粒子全量（粒度分布８５０〜１５０μｍが９８％）を、片面監視カメラを備えた色彩選別機ファイナルソーター（（株）サタケ）を用いて処理量４７０Ｋｇ／時間で色彩選別した。その結果、歩留まり９５．６％で、選別能は９０％であり、きょう雑物の９０％は除去され、目視では実質観測されなかった。
【０１８８】
（実施例３）
実施例２において、色彩選別機の処理量を３５００Ｋｇ／時間で色彩選別したところ、歩留まり９８．６％で、きょう雑物の選別能は４３％であり、目視では殆ど観測されなかった。
【０１８９】
（実施例４）
実施例２において、歩留まり９５．６％で色彩選別（一次選別）されたきょう雑物を含む吸水性樹脂粉末４．４％に対して、さらに色彩選別（二次選別）を行ったところ、歩留まりが９９．９％に向上した。
【０１９０】
（吸水性樹脂粉末の製造例２）
米国特許公開２００７−０４１７９６号の実施例８に従い、連続ベルト重合を行ったのち、硫酸アルミニウムで表面架橋された平均粒子径４ｍｍの６面体状（立方体）の吸水性樹脂粉末を得た。
【０１９１】
すなわち、米国特許公開２００７−０４１７９６号の実施例８に従い、アクリル酸１５．９ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液１７３．４ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）１０４．６ｇ、およびイオン交換水７．９ｋｇ、１５質量％ポリエチレングリコール（商品名  ポリエチレングリコール６０００、日本油脂株式会社製）水溶液２．７ｋｇを十分混合してモノマー水溶液を作成し、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよび過硫酸ナトリウムの３％溶液を重合開始剤として、エンドレススチールベルトで紫外線を照射し、連続ベルト重合を行った。
【０１９２】
得られた含水ゲルの含水率は４５．０質量％で、厚さは４．５ｍｍであり、約４ｍｍ角の６面体状の含水ゲルを得た。なお、含水ゲルを切断する際、プロピレングリコールを１９．０５質量％噴霧して表面被覆も行った。さらに、含水ゲル４０ｋｇに対して１０質量％硫酸アルミニウム水溶液６００ｇを噴霧した後、１５０℃の熱風で５０分乾燥することで、表面架橋と同時に乾燥を行い、さらに凝集物を選別した。
【０１９３】
得られた吸水性樹脂粉末（３）の含水率は１２％で、質量平均粒子径は４．０ｍｍ、１５０μｍ以下の微粉は０％、対数標準偏差値σζは０．１８であった（詳細は米国特許公開２００７−０４１７９６号を参照）。
【０１９４】
（比較例２）
製造例２の各工程を連結して連続ベルト重合を含む連続製造を行ったところ、運転当初はきょう雑物がゼロであったが、数ヶ月間連続運転後、一旦停止して確認したところ、吸水性樹脂粉末１０ｋｇあたり平均４個の黒色のきょう雑物が確認された。
【０１９５】
（実施例５）
比較例２において、最終製品の包装直前であって、連続製造における最終工程後に、吸水性樹脂を１５０ｋｇ／ｈｒでクボタ粉体異物選別機ＰＬＡＴＯＮ（株式会社クボタ製）に供給して色彩選別を行ったところ、歩留まりは９９．５％であり、きょう雑物は１００％除去された。
【０１９６】
（実施例６）
実施例４において、歩留まり９９．５％で色彩選別（一次選別）されたきょう雑物を含む吸水性樹脂粉末０．５％に対して、さらに色彩選別（二次選別）を行ったところ、歩留まりが９９．９９％に向上し、きょう雑物は１００％除去された。
【０１９７】
なお、上記実施例１−６できょう雑物を除去した場合、色彩選別前後で物性は実質同一か、数ポイント以内の範囲で若干向上していた。
【０１９８】
（吸水性樹脂粉末の製造例３）
米国特許６８６７２６９号の実施例１に従い、連続ニーダー重合を行い、吸水性樹脂粉末（４）を得た。
【０１９９】
すなわち、１分間あたりに、アクリル酸４９３．２ｇ、水酸化ナトリウムの４８質量％水溶液３９６．１ｇ、水４１９．６ｇ、ジエチレントリアミン５酢酸・５ナトリウムの０．５質量％水溶液６．０ｇ、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）１．０ｇ、過硫酸ナトリウムの３質量％水溶液１１．３ｇを、ラインミキシングした混合溶液（濃度４５％、温度９７℃）を、２軸の攪拌翼を有する重合容器として、コンティニュアースニーダー（（株）ダルトン製、ＣＫＤＪＳ−４０）に連続的に供給した。含水ゲル状架橋重合体の剪断が行われ、破砕された含水ゲル（４）が連続的に重合容器より排出された。
【０２００】
得られた含水ゲル（４）を１７０℃の熱風で４０分間熱風乾燥し、さらに粉砕・分級することで、１時間あたり約３６ｋｇで吸水性樹脂粉末（４）（ＧＶｓ＝３９ｇ／ｇ、可溶分１２％）を得た（詳細は米国特許６８６７２６９号を参照）。
【０２０１】
（吸水性樹脂粉末の製造例４）
上記吸水性樹脂粉末（４）に対し、製造例１と同様に表面架橋を行い、吸水性樹脂粉末（５）を得た。
【０２０２】
（比較例３）
製造例３および製造例４を経て連続的に得られた吸水性樹脂粉末（５）は、連続生産を継続すると、粒子１０００ｋｇ当たり約４０００粒のきょう雑物が発生するようになった。
【０２０３】
（実施例７）
製造例３および製造例４を経て連続的に得られた吸水性樹脂粉末（５）に対して、連続製造の製造工程の最終工程後に、インラインで連続的にクボタ粉体異物選別機ＰＬＡＴＯＮ（株式会社クボタ製）を用いて一次選別および二次選別を行ったところ、歩留まりは９９．８％であった。また、きょう雑物は９７％除去された。
【０２０４】
（実施例８）
実施例７で得られた、一次選別および二次選別を行った吸水性樹脂粉末について、物性を測定したところ、１００ｔｏｎ生産後でも、（ａ）ＰＵＰＰ＝６５％，（ｂ）きょう雑物の含有量が０ｍｍ２／１００ｇ、（ｃ）１５０μｍ以下の微粉が１質量％、Ｄ５０＝３８０μｍ、σζ＝０．３３、ＡＡＰ＝２３ｇ／ｇ、残存モノマー３００ｐｐｍ、固形分が約９９質量％であった。
【０２０５】
（実施例９）
ＷＯ２００６−１０９８４４号に従い、吸水性樹脂粉末５０重量％とパルプ５０重量％を乾式混合して、直径９ｃｍ、坪量２ｇ／ｃｍ２のコアを製造した。
【０２０６】
上記コア（オムツの吸収層モデル）において、実施例１〜４および実施例７で得られた吸水性樹脂粉末は目視できょう雑物が実質的に確認できなかった。一方、比較例１、３の吸水性樹脂粉末では、パルプ中にきょう雑物が比較的容易に確認できた。
【０２０７】
ＷＯ２００６−１０９８４４号に従い、実施例８で得られた吸水性樹脂粉末について、２５ｍｌの生理食塩水に対する４．９ｋＰａでの戻り量（Re-Wet）を測定したところ、５ｇと良好であった。
【０２０８】
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、篩分級で規定される質量平均粒子径が３００μｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、１５０μｍ以下の微粉が１０質量％未満の、表面架橋構造を有する吸水性樹脂粉末の製造方法であって、不飽和単量体水溶液を重合する重合工程と、当該重合工程によって得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程と、当該含水ゲル状架橋重合体またはその乾燥物を表面処理する表面処理工程と、上記乾燥工程後に行われる製造工程であって、吸水性樹脂の全量または一部に対して、吸水性樹脂に含まれるきょう雑物を色彩選別する選別工程と、を含む構成である。
【０２０９】
したがって、きょう雑物が発生しやすい高物性吸水性樹脂について、製造効率を上げることができるとともに、外観上異物感がなく、優れた白色度を有する低着色吸水性樹脂を効率よく得ることができるという効果を奏する。
【０２１０】
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、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請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
以上のように、本発明では、製造工程に色彩選別の手法を用いた選別工程を含むので、特に高物性の吸水性樹脂を連続製造中に発生しやすい黒色や茶色のきょう雑物を効率よく除去することができる。そのため、本発明は、高物性であり、かつ、高い白色度を有することが要求されるオムツ等の衛生材料の製造に関する分野に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１２】
【図１】本実施の形態において一例として用いられる色彩選別機１の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【０２１３】
１    色彩選別機
１１    フィーダ
１２    シュート
１３    選別室
１４    センサ
１５    ランプ
１６    反射板
１７    空気銃
１８    良品回収筒
１９    不良品回収筒
１００    吸水性樹脂
【図１】
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【国際調査報告】
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