(57)【要約】  衛生用品に非常に有用である吸水性樹脂粉末を提供する。ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、表面架橋されていると共に、以下の（１）〜（３）を満たす吸水性樹脂粉末：  （１）粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上；  （２）ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下；  （３）弾性率指数（６００−５００）が５５００以上である。
2016052537.tif 000002
【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し、表面架橋されていると共に、以下の（１）〜（３）を満たすことを特徴とする吸水性樹脂粉末：
（１）粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上；
（２）ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下；
（３）弾性率指数（６００−５００）が５５００以上である。
【請求項２】
更に、以下の（４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂粉末：
（４）弾性率指数（５００−４２５）が４５００以上。
【請求項３】
更に、以下の（５）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の吸水性樹脂粉末：
（５）弾性率指数（４２５−３００）が３５００以上。
【請求項４】
（ａ）粒度が１５０μｍ以上３００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が５重量％〜５０重量％、
（ｂ）粒度が３００μｍ以上４２５μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が１０重量％〜６０重量％、
（ｃ）粒度が４２５μｍ以上５００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が５重量％〜５０重量％、
（ｄ）粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が５重量％〜５０重量％、
（ｅ）粒度が６００μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が０．１重量％〜５０重量％
であり、上記（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示す粒度の吸水性樹脂粉末の割合の合計が９０重量％〜１００重量％である、請求項１〜３の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末。
【請求項５】
内部気泡率が０％〜３．７％であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末。
【請求項６】
表面張力が６９ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末。
【請求項７】
ＥＲＴ４４１．２−０２に規定されるＣＲＣが２５ｇ／ｇ〜５０ｇ／ｇであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末。
【請求項８】
重量平均粒子径（Ｄ５０）が３００μｍ〜５００μｍであり、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２５〜０．４５であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末を含有する吸収体。
【請求項１０】
請求項１から８の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末を含有する吸収性物品。
【請求項１１】
目開きの異なる２つ以上の篩を用いて吸水性樹脂粉末（Ａ）を分級し、吸水性樹脂粉末（Ｂ）を得る分級工程と、
上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）を膨潤液によって膨潤させ、膨潤ゲルとする膨潤工程と、
上記膨潤ゲルを、水平な底面を有する収容部に入れる収容工程と、
上記膨潤ゲルと接する収容部の底面と、該底面と平行である板状体と、で上記膨潤ゲルを挟持し、上記膨潤ゲルに対し垂直に、少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷する荷重負荷工程と、
上記荷重負荷工程において、一定荷重下で貯蔵弾性率を測定する測定工程と、を含み、
上記収容部の底面及び／又は上記板状体の、上記膨潤ゲルと接する部分の少なくとも一部分はアルミニウム製であることを特徴とする吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１２】
上記目開きの異なる２つ以上の篩が、目開き７１０μｍ〜１５０μｍの篩から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１３】
上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）が通過できる篩の目開きと通過できない篩の目開きとの差が２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１４】
上記目的荷重が、３０ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１１〜１３の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１５】
上記膨潤ゲルの、上記収容部の底面積あたりの重量が、５．０ｍｇ／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１１〜１４の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１６】
上記膨潤液のイオン強度が０〜２．１であることを特徴とする請求項１１〜１５の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１７】
上記膨潤工程の膨潤時間が３０分以上であることを特徴とする請求項１１〜１６の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１８】
上記収容部の内径と上記板状体の外径との差が３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１〜１７の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項１９】
上記収容部に収容された上記膨潤ゲルが、上記膨潤液に浸漬された状態であることを特徴とする請求項１１〜１８の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【請求項２０】
請求項１から８の何れか１項に記載の吸水性樹脂粉末を含有する吸収体の、吸収性物品への使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性樹脂粉末、より詳細には非常に優れた拡散吸収特性を示す吸水性樹脂粉末に関する。また、本発明は、吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸水性樹脂（ＳＡＰ／Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であり、紙オムツ、生理用ナプキン等の吸収性物品、更には、農園芸用保水剤、工業用止水材等として、主に使い捨て用途に多用されている。このような吸水性樹脂の中でも特に、アクリル酸及びその塩を単量体として用いたポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂、又はそれらの組み合わせが、その吸水性能が高いという観点から工業的に最も多く用いられている。【０００３】
吸水性樹脂の主用途である紙オムツの高性能化に伴い、吸水性樹脂に対して多くの機能（物性）が要求されている。吸水性樹脂の物性の具体的な例としては、単なる吸水倍率の高さに限らず、ゲル強度、水可溶分、吸水速度、加圧下吸水倍率、通液性、粒度分布、耐尿性、抗菌性、耐衝撃性（耐ダメージ性）、粉体流動性、消臭性、耐着色性（白色度）、低粉塵等が挙げられる。【０００４】
上述した物性の中でも、紙オムツ中における吸水性樹脂の使用量が増加（例えば、５０重量％以上）するに従い、通液性がより重要な物性の一つになると考えられている。また、上記通液性に加え、吸水速度が吸水性樹脂の重要な基本物性であると考えられている。このため、吸水性樹脂の通液性、好ましくは通液性と吸水速度との両方を向上させる技術が検討されてきている。【０００５】
特許文献１では、通液性及び吸水速度の双方が向上したポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂粉末の製造方法が検討されている。具体的には、特許文献１では、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂粉末の製造工程における、ゲル粉砕工程、乾燥工程及び表面処理工程を制御することが検討されている。【０００６】
また、特許文献２には、界面活性剤及び／又は分散剤存在下で単量体水溶液中の溶存気体の溶解度を低下させることによって、該アクリル酸系単量体水溶液中に気泡を発生させ含有させる気泡発生含有工程を含む方法が開示されており、高い通液性（例えば、ＳＦＣ）と吸水速度（例えば、ＦＳＲ）とを両立した、白色の吸水性樹脂粉末を提供することを目的としている。【０００７】
特許文献３には、界面活性剤不存在下又は３００ｐｐｍ以下の存在下で、所定の方法によって気体を溶解及び／又は分散させたアクリル酸系単量体水溶液を重合する工程を含む方法が開示されており、衛生用品等の吸液特性を阻害することなく、嵩比重の過度の低下もなく、高吸水速度の吸水性樹脂を高効率で製造することを目的としている。【０００８】
また、特許文献４には、架橋ヒドロゲルを形成するための重合混合物もしくは架橋ヒドロゲルに対して、塩素又は臭素含有酸化剤を混合し、熱処理（加熱）することによって、加圧下の吸収容量及び遠心吸収容量に優れた吸水性樹脂粒子を製造する方法が開示されている。【０００９】
更に、特許文献５には、アクリル酸又はメタアクリル酸を中和して得られる化合物と２個以上の重合性不飽和基を有する架橋剤を共重合せしめ、その際ラジカル重合開始剤を、まずモノマー総量に対して０．０００１モル％〜０．１モル％添加し、その後一回又は複数回に渡り、上記ラジカル重合開始剤をモノマー総量に対して合計０．０１モル％〜５モル％添加して重合する方法が開示されており、多量の水を速やかに吸収し、保持することができるヒドロゲルを安価かつ簡便に製造し、未反応モノマーの含有量が少ないヒドロゲルを製造することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１−１２６０７９号公報（２０１１年１０月１３日公開）
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１１−０７８２９８号公報（２０１１年６月３０日公開）
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１０−０９５４２７号公報（２０１０年８月２６日公開）
【特許文献４】日本国公表特許公報「特表平８−５１０４８４号公報（１９９６年１１月５日公表）」
【特許文献５】日本国特許公報「特公昭６３−７２０３号公報（１９８８年２月１６日公告）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、吸水性樹脂において、更なる物性の向上が求められている。特に、従来の通液性の向上要求から更に進化し、拡散吸収特性に一層優れた吸水性樹脂が求められている。この物性を向上させることによって、液の取り込み性に優れ、かつ、吸水した樹脂に荷重がかかった際の液の戻り（「Ｒｅｗｅｔ」ともいう）が減少し、紙オムツ、生理用ナプキン及び医療用捕血剤等の衛生用品に非常に有用である吸水性樹脂粉末を提供することができる。そのために、後述するように、吸水性樹脂粉末の弾性率を正確に求める方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、吸水性樹脂粉末の粒子の形状をより精密に制御することにより、吸水性樹脂の物性が飛躍的に向上することを見出した。【００１３】
そして、弾性に富み、吸水速度が速い吸水性樹脂粉末が優れた拡散吸収特性を示すことを見出した。更に、弾性率の値を、吸水性樹脂粉末を膨潤させた膨潤ゲル粒子の理論表面積と無加圧下吸水倍率とで補正して導いた「弾性率指数」とボルテックス法による吸水時間とが所定の要件を満たす吸水性樹脂粉末が、非常に優れた拡散吸収特性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。【００１４】
〔１−１〕ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、表面架橋されていると共に、以下の（１）〜（３）を満たすことを特徴とする吸水性樹脂粉末：
（１）粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上；
（２）ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下；
（３）弾性率指数（６００−５００）が５５００以上である。【００１５】
一方で、上記弾性率を正確に求めることができなければ、弾性率指数を正確に算出することはできない。そこで、本発明者は弾性率を正確に求めることができる方法を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。【００１６】
〔２−１〕目開きの異なる２つ以上の篩を用いて吸水性樹脂粉末（Ａ）を分級し、吸水性樹脂粉末（Ｂ）を得る分級工程と、
上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）を膨潤液によって膨潤させ、膨潤ゲルとする膨潤工程と、
上記膨潤ゲルを、水平な底面を有する収容部に入れる収容工程と、
上記膨潤ゲルと接する収容部の底面と、該底面と平行である板状体と、で上記膨潤ゲルを挟持し、上記膨潤ゲルに対し垂直に、少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷する荷重負荷工程と、
上記荷重負荷工程において、一定荷重下で貯蔵弾性率を測定する測定工程と、を含み、
上記収容部の底面及び／又は上記板状体の、上記膨潤ゲルと接する部分の少なくとも一部分はアルミニウム製であることを特徴とする吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、非常に優れた拡散吸収特性を示すため、より優れた物性を有する紙オムツ、生理用ナプキン及び医療用捕血剤等の衛生用品を提供することができるという効果を奏する。更に、本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法は、粒度が比較的揃った吸水性樹脂粉末を測定対象とし、膨潤ゲルと接する部分の少なくとも一部がアルミニウム製である部材で上記膨潤ゲルを挟持し、所定の方法で上記膨潤ゲルに荷重を負荷するため、正確に上記弾性率を測定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】吸水性樹脂粉末の弾性率の測定に用いる装置の一例を示す外観図である。
【図２】拡散吸収時間の測定装置の各部材の外観を個別に示す概略図である。
【図３】拡散吸収時間の測定装置において、図２に示す部材をトレーに載置し、投入孔が設けられた上蓋に錘を載置した様子を示す概略図である。
【図４】拡散吸収時間測定装置の上蓋の上面図及び側面図、並びにトレーの上面図及び側面図である。
【図５】長方形の目開きを利用して扁平な形状の粒子を除去する様子を示す模式図である。
【図６】本実施形態で用いるゲル粉砕装置の全体構成を示す概略の断面図である。
【図７】ゲル粉砕装置の押出口付近を示す概略の断面図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ’面でスクリューを切断した図であり、含水ゲルの押出方向に対して垂直方向に切断したスクリュー及びバレルの断面図である。
【図９】図８のＹ−Ｙ’面でスクリューを切断し、バレルを平面状に展開させた図である。
【図１０】図９のＺ−Ｚ’面でバレルを切断し、一つの逆戻り防止部材を拡大して示した図であり、二つのフライト部を示す概略の断面図である。
【図１１】バレルの内径Ｎ、スクリューのフライト幅Ｆ、及びピッチ長Ｐを説明する概略の断面図である。
【図１２】実施形態で用いられるゲル粉砕装置に用いることができるバレルの一例を示す。
【図１３】実施例で得られた吸水性樹脂粉末（１）〜（４）及び比較例で得られた比較吸水性樹脂粉末（１）〜（５）について、拡散吸収時間をプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る吸水性樹脂粉末及び当該吸水性樹脂粉末の製造方法、並びに吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更、実施することができる。
【００２０】
具体的には、本発明は下記各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において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。
【００２１】
〔１〕用語の定義
（１−１）「吸水性樹脂」
本発明における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味する。ここで、「水膨潤性」とは、ＥＲＴ４４１．２−０２にて規定されるＣＲＣが５ｇ／ｇ以上であることをいい、「水不溶性」とは、ＥＲＴ４７０．２−０２にて規定されるＥｘｔが０重量％〜５０重量％であることをいう。
【００２２】
上記吸水性樹脂は、その用途に応じて適宜設計可能であり、特に限定されるものではないが、カルボキシル基を有する不飽和単量体を架橋重合させた、親水性架橋重合体であることが好ましい。また、全量（１００重量％）が重合体である形態に限定されず、上記性能を維持する範囲内において、表面架橋されたものや添加剤等を含んでいる組成物であってもよい。
【００２３】
上記「吸水性樹脂」は、上記親水性架橋重合体を粉末状とした樹脂であり、便宜上、本明細書中において、表面処理又は表面架橋を行う前の吸水性樹脂を「吸水性樹脂粒子」、表面処理又は表面架橋を行った後の吸水性樹脂を「吸水性樹脂粉末」と称する。更に、各工程で得られる形状が異なる吸水性樹脂（形状として、例えば、シート状、繊維状、フィルム状、ゲル状等が挙げられる）であっても、添加剤等を含有した吸水性樹脂組成物であっても、本明細書中においては「吸水性樹脂」と総称する。
【００２４】
上記「親水性架橋重合体を粉末状とした樹脂」は、上記親水性架橋重合体を粉砕して粉末状とした樹脂であってもよいし、例えば逆相懸濁重合法により製造された吸水性樹脂のように、上記親水性架橋重合体を粉砕しなくても粉末状となるものであってもよい。
【００２５】
（１−２）「ポリアクリル酸（塩）」
本発明における「ポリアクリル酸（塩）」とは、グラフト成分を必要に応じて含んでおり、繰り返し単位として、アクリル酸、その塩（本明細書中では両者をまとめて「アクリル酸（塩）」と称する）、又はその組み合わせを主成分とする重合体を意味する。
【００２６】
具体的には、本発明における「ポリアクリル酸（塩）」は、重合に用いられる総単量体（内部架橋剤を除く）のうち、アクリル酸（塩）を必須に５０モル％〜１００モル％、好ましくは７０モル％〜１００モル％、より好ましくは９０モル％〜１００モル％、更に好ましくは実質１００モル％含む重合体をいう。また、重合体としてポリアクリル酸（塩）を用いる場合は、水溶性塩を必ず含んでおり、上記水溶性塩（中和塩）の主成分としては、好ましくは一価の塩、より好ましくはアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、更に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である。
【００２７】
（１−３）「ＥＤＡＮＡ」及び「ＥＲＴ」
「ＥＤＡＮＡ」とは、欧州不織布工業会（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓ）の略称であり、「ＥＲＴ」とは、欧州標準（ほぼ世界標準）である吸水性樹脂の測定方法（ＥＤＡＮＡ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ）の略称である。なお、本発明においては、特に断りのない限り、ＥＲＴ原本（公知文献：２００２年改定）に準拠して測定を行う。
【００２８】
（ａ）「ＣＲＣ」（ＥＲＴ４４１．２−０２）
「ＣＲＣ」は、Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ  Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｙ（遠心分離機保持容量）の略称であり、無加圧下での吸水倍率（本明細書中にて「吸水倍率」と称する）を意味する。具体的に「ＣＲＣ」とは、不織布袋中の０．２００ｇの吸水性樹脂を、大過剰の０．９重量％塩化ナトリウム水溶液に対して３０分間自由膨潤させ、遠心分離機を用いて水切りした後の吸水性樹脂の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）をいう。また、本発明においては、含水率補正を行った吸水性樹脂の重量を用いて算出した値で評価する。
【００２９】
（ｂ）「ＡＡＰ」（ＥＲＴ４４２．２−０２）
「ＡＡＰ」は、Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ａｇａｉｎｓｔ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅの略称であり、加圧下での吸水倍率を意味する。具体的に「ＡＡＰ」とは、吸水性樹脂０．９ｇを大過剰の０．９重量％塩化ナトリウム水溶液に対して、１時間、２．０６ｋＰａ（０．３ｐｓｉ）の荷重下で膨潤させた後の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）をいう。また、本明細書においてはＡＡＰ０．３と表記する。なお、ＥＲＴ４４２．２−０２には、Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｕｎｄｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅと表記されているが、実質的にＡＡＰと同一内容である。また、本発明においては、含水率補正を行った吸水性樹脂の重量を用いて算出した値で評価する。
【００３０】
（ｃ）「Ｅｘｔ」（ＥＲＴ４７０．２−０２）
「Ｅｘｔ」は、Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓの略称であり、吸水性樹脂の水可溶分（水可溶成分量）を意味する。具体的に「Ｅｘｔ」とは、吸水性樹脂１．０ｇを０．９重量％塩化ナトリウム水溶液２００ｍｌに添加し、５００ｒｐｍで１６時間攪拌した後の溶解ポリマー量（単位；重量％）をいう。なお、溶解ポリマー量は、ｐＨ滴定で測定する。
【００３１】
（ｄ）「ＰＳＤ」（ＥＲＴ４２０．２−０２）
「ＰＳＤ」は、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎの略称であり、篩分級により測定される、吸水性樹脂の粒度分布を意味する。なお、重量平均粒子径（Ｄ５０）及び粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、米国特許第７６３８５７０号に記載された「（３）Ｍａｓｓ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ（Ｄ５０）  ａｎｄ  Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ（σζ）  ｏｆ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」と同様の方法で測定する。
【００３２】
（ｅ）「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ」（ＥＲＴ４３０．２−０２）
「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ」は、吸水性樹脂の含水率を意味する。具体的に「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ」とは、吸水性樹脂１ｇを１０５℃で３時間にわたって乾燥させたときの乾燥減量から算出した値（単位；重量％）である。なお、本発明では乾燥温度を１８０℃に変更し、測定は１サンプルにつき５回行い、その平均値を採用する。また、含水ゲル状架橋重合体の含水率は、試料を２ｇ、乾燥温度を１８０℃、乾燥時間を１６時間にそれぞれ変更して測定を行う。更に、｛１００−含水率（重量％）｝で算出される値を、本発明では「樹脂固形分」とし、吸水性樹脂及び含水ゲル状架橋重合体の双方に適用することができる。
【００３３】
（１−４）「ＳＦＣ」
本発明における「ＳＦＣ」とは、Ｓａｌｉｎｅ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（食塩水流れ誘導性）の略称であり、荷重２．０７ｋＰａにおける吸水性樹脂に対する０．６９重量％塩化ナトリウム水溶液の通液性（単位；×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）を意味する。ＳＦＣの値が大きいほど、吸水性樹脂は、高い液透過性を有することとなる。米国特許第５８４９４０５号明細書に記載されたＳＦＣ試験方法に準じて測定される。
【００３４】
（１−５）「ボルテックス法による吸水時間」
本発明における「ボルテックス法による吸水時間」とは、ＪＩＳ  Ｋ７２２４に記載された「高吸水性樹脂の吸水速度試験法」に準じて求められる吸水時間のことであり、２ｇの吸水性樹脂が５０ｇの生理食塩水（具体的には０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液）を吸水するのに要する時間（単位；秒）のことである。なお、本明細書では「ボルテックス法による吸水時間」を、「吸水時間」又は「Ｖｏｒｔｅｘ」と表記する場合もある。
【００３５】
（１−６）「弾性率指数」
本発明における「弾性率指数」とは、下記に示した方法で測定された弾性率を、膨潤ゲル粒子の理論表面積及びＣＲＣで補正した値（単位；Ｐａ／ｍ２）のことであり、吸水性樹脂の性能を評価する際の指標となる値である。なお、上記「膨潤ゲル粒子」とは、吸水性樹脂を膨潤液（特に純水）で膨潤させたゲル粒子のことをいう。また、本明細書では、「弾性率指数」は英語表記の「Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ｉｎｄｅｘ」から「ＥＭＩ」と略記することもある。ＥＭＩの具体的な測定方法、算出方法は実施例にて説明する。
【００３６】
（１−７）「拡散吸収時間」
本発明における「拡散吸収時間」とは、吸水性樹脂に対して、０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液を複数回投入した際、該吸水性樹脂が該塩化ナトリウム水溶液の全量を吸収するのに要した時間をすべて合計した時間（単位；秒）のことをいう。
【００３７】
（１−８）その他
本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は、「Ｘ以上、Ｙ以下」を意味する。重量の単位である「ｔ（トン）」は、「Ｍｅｔｒｉｃ  ｔｏｎ（メトリック  トン）」を意味し、更に、特に注釈のない限り、「ｐｐｍ」は「重量ｐｐｍ」を意味する。「重量」と「質量」、「重量％」と「質量％」、「重量部」と「質量部」は同義語として扱う。更に、「〜酸（塩）」は「〜酸及び／又はその塩」を意味し、「（メタ）アクリル」は「アクリル及び／又はメタクリル」を意味する。また、「主成分」は、全体の５１％以上を占めていることを意味する。
【００３８】
〔２〕吸水性樹脂粉末の物性
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、表面架橋されていると共に、以下の（１）〜（３）を満たす吸水性樹脂粉末である：
（１）粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上；
（２）ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下；
（３）弾性率指数（６００−５００）が５５００以上である。
【００３９】
以下、本発明に係る吸水性樹脂粉末について、上記（１）〜（３）の要件を中心に説明する。なお、本発明に係る吸水性樹脂粉末を紙オムツ等の吸収性物品の吸収体用途に用いる場合、上記（１）〜（３）の各物性を満たした上で、下記（２−１）〜（２−８）に記載される物性から選ばれる任意の１以上の物性を満たすことが好ましい。
【００４０】
（２−１）粒度、重量平均粒子径（Ｄ５０）、粒度分布の対数標準偏差（σζ）
本発明において、「粒度」とは、ＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１（２０００））で規定される、吸水性樹脂粉末の粒子径分布のことをいう。なお、上記（１）の「粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末」とは、目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するが、目開き１５０μｍのＪＩＳ標準篩は通過しない吸水性樹脂粉末のことをいう。
【００４１】
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、上記（１）に示すように、粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が、必須に９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９７重量％以上、更に好ましくは９８重量％以上（上限は１００重量％）である。
【００４２】
また、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、粒度が１５０μｍ以上７１０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が、好ましくは９０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上、更に好ましくは９７重量％以上、特に好ましくは９８重量％以上（上限は１００重量％）である。
【００４３】
また、吸水性樹脂粉末の物性の向上の観点から、目開き１５０μｍのＪＩＳ標準篩を通過する微細な粒子（粒度が１５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末）は少ないほど好ましく、吸水性樹脂粉末全体に対して、好ましくは０重量％〜５重量％、より好ましくは０重量％〜３重量％、更に好ましくは０重量％〜１重量％である。また、目開き８５０μｍ又は７１０μｍのＪＩＳ標準篩を通過しない巨大な粒子（粒度が８５０μｍ以上又は７１０μｍ以上である吸水性樹脂粉末）も少ないほど好ましく、吸水性樹脂粉末全体に対して、好ましくは０重量％〜５重量％、より好ましくは０重量％〜３重量％、更に好ましくは０重量％〜１重量％である。なお、これらの粒子（上記微細な粒子及び／又は上記巨大な粒子）の割合の下限値としては、何れの場合も少ないほど好ましく、０重量％であることが望まれるが、好ましくは０．１重量％以上であればよい。
【００４４】
また、本発明に係る吸水性樹脂粉末の粒度ごとの含有量（粒度分布）は、以下の通りである。即ち、
（ａ）粒度が１５０μｍ以上３００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合としては、好ましくは５重量％〜５０重量％、より好ましくは１０重量％〜４０重量％、更に好ましくは１５重量％〜３５重量％に、（ｂ）粒度が３００μｍ以上４２５μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合としては、好ましくは１０重量％〜６０重量％、より好ましくは１５重量％〜３５重量％、更に好ましくは２０重量％〜４０重量％に、（ｃ）粒度が４２５μｍ以上５００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合としては、好ましくは５重量％〜５０重量％、より好ましくは１０重量％〜４０重量％、更に好ましくは１５重量％〜３５重量％に、（ｄ）粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合としては、好ましくは５重量％〜５０重量％、より好ましくは１０重量％〜４０重量％、更に好ましくは１５重量％〜３５重量％に、（ｅ）粒度が６００μｍ以上８５０μｍ未満又は粒度が６００μｍ以上７１０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合としては、好ましくは０．１重量％〜５０重量％、より好ましくは０．５重量％〜４０重量％、更に好ましくは１重量％〜３０重量％である。なお、上記（ａ）〜（ｅ）の割合は、上述した粒度（１５０μｍ以上８５０μｍ未満又は１５０μｍ以上７１０μｍ未満）を満たす範囲内で、任意の組み合わせを選択することができる。本発明に係る吸水性樹脂粉末の重量を１００重量％とした場合、本発明に係る吸水性樹脂粉末において、上記（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示す粒度の吸水性樹脂粉末の割合の合計は、好ましくは９０重量％〜１００重量％、より好ましくは９５重量％〜１００重量％、更に好ましくは９７重量％〜１００重量％である。
【００４５】
また、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、物性向上の観点から、重量平均粒子径（Ｄ５０）が好ましくは３００μｍ〜５００μｍ、より好ましくは３２０μｍ〜４８０μｍ、更に好ましくは３４０μｍ〜４６０μｍである。
【００４６】
また、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、物性向上の観点から、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が好ましくは０．２５〜０．４５、より好ましくは０．２７〜０．４３、更に好ましくは０．２９〜０．４１である。
【００４７】
なお、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、上述した重量平均粒子径（Ｄ５０）及び粒度分布の対数標準偏差（σζ）について、上記それぞれの範囲を適宜組み合わせることができる。例えば、重量平均粒子径（Ｄ５０）が３００μｍ〜５００μｍであり、かつ、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．２５〜０．４５である吸水性樹脂粉末とすることができる。
【００４８】
（２−２）ボルテックス法による吸水時間
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、ボルテックス法による吸水時間が吸水性の観点から、必須に４２秒以下、好ましくは４０秒以下、より好ましくは３５秒以下、更に好ましくは３０秒以下、特に好ましくは２５秒以下である。なお、下限値は０秒超であれば特に限定されるものではないが、一般的な下限値として好ましくは５秒以上、より好ましくは１０秒以上である。
【００４９】
上記吸水時間が４２秒を超える場合は、液の取り込み性が不十分となり、紙オムツ等の吸収性物品の使用者に対して不快感を生じさせる可能性があるため、好ましくない。
【００５０】
（２−３）弾性率指数（Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ｉｎｄｅｘ）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数は、吸水性樹脂粉末の粒度ごとに好ましい範囲が異なる。これは、弾性率指数の算出に用いられる弾性率の測定において、該弾性率を正確に求めるには、測定対象である吸水性樹脂粉末の粒度を特定範囲に揃える必要があることに起因する。以下、粒度ごとに弾性率指数の好ましい範囲について述べる。なお、粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の弾性率指数を「ＥＭＩ（６００−５００）」と表記する。
【００５１】
また、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、弾性率指数（６００−５００）が５５００以上であることを必須の要件とし、当該要件を満たしていれば、他の粒度の弾性率指数については、後述する（２−３−１）〜（２−３−５）に記載した任意の好ましい範囲の弾性率指数を適宜組み合わせることができる。例えば、弾性率指数（６００−５００）が５５００以上、弾性率指数（５００−４２５）が４５００以上、弾性率指数（４２５−３００）が３５００以上、を満たす吸水性樹脂粉末；弾性率指数（６００−５００）が６０００以上、弾性率指数（５００−４２５）が４５００以上、を満たす吸水性樹脂粉末；弾性率指数（６００−５００）が６５００以上、弾性率指数（５００−４２５）が５０００以上、弾性率指数（４２５−３００）が４５００以上、弾性率指数（７１０−６００）が５０００以上、を満たす吸水性樹脂粉末；等とすることができる。
【００５２】
（２−３−１）弾性率指数（６００−５００）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数（６００−５００）は、必須に５５００以上、好ましくは６０００以上、より好ましくは６５００以上、更に好ましくは７０００以上である。実施例で示したように、ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下という要件を満たす場合、弾性率指数が大きくなるほど、拡散吸収時間は短時間となる。つまり、該弾性率指数の値が大きいほど、拡散吸収特性がより優れた吸水性樹脂粉末が得られるため、好ましい。
【００５３】
このように、ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下という要件を満たす場合、上記弾性率指数の値が大きいほど好ましく、その上限値は特に限定されるものではないが、物理的な限界のため、一般的には好ましくは１５０００以下、より好ましくは１１０００以下、更に好ましくは７５００以下を満たせばよい。
【００５４】
なお、上記弾性率指数の好ましい範囲は、測定対象である吸水性樹脂粉末の粒度に応じて変化する。しかしながら、ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下という要件を満たす場合、弾性率指数の値が大きいほど、拡散吸収時間が短時間となる傾向は同じと考えられる。よって、以下の各粒度については弾性率指数の好ましい範囲のみを記載する。
【００５５】
（２−３−２）弾性率指数（５００−４２５）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数（５００−４２５）は、好ましくは４５００以上、より好ましくは５０００以上、更に好ましくは５５００以上、特に好ましくは６０００以上、最も好ましくは６５００以上である。上記弾性率指数の上限値は特に限定されないが、物理的な限界のため、一般的には好ましくは１４５００以下、より好ましくは１０５００以下、更に好ましくは７０００以下を満たせばよい。
【００５６】
（２−３−３）弾性率指数（４２５−３００）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数（４２５−３００）は、好ましくは３５００以上、より好ましくは４０００以上、更に好ましくは４５００以上、更により好ましくは５０００以上、特に好ましくは５５００以上、最も好ましくは６０００以上である。上記弾性率指数の上限値は特に限定されないが、物理的な限界のため、一般的には好ましくは１４０００以下、より好ましくは１００００以下、更に好ましくは６５００以下を満たせばよい。
【００５７】
（２−３−４）弾性率指数（７１０−６００）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数（７１０−６００）は、好ましくは５５００以上、より好ましくは６０００以上、更に好ましくは６５００以上、特に好ましくは７０００以上、最も好ましくは７５００以上である。上記弾性率指数の上限値は特に限定されないが、物理的な限界のため、一般的には好ましくは１５５００以下、より好ましくは１１５００以下、更に好ましくは８０００以下を満たせばよい。
【００５８】
（２−３−５）弾性率指数（３００−１５０）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数（３００−１５０）は、好ましくは３５００以上、より好ましくは４０００以上である。上記弾性率指数の上限値は特に限定されないが、物理的な限界のため、一般的には好ましくは１３５００以下、より好ましくは９５００以下、更に好ましくは４５００以下を満たせばよい。
【００５９】
（２−４）内部気泡率
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、内部気泡率が好ましくは０％〜３．７％、より好ましくは１．３％〜３．３％、更に好ましくは１．７％〜３．０％である。公知の発泡重合によって、吸水速度が速い吸水性樹脂粉末が製造されることは従来から知られている。一方、本発明に係る吸水性樹脂粉末は、上記公知の発泡重合によって製造された吸水性樹脂粉末（内部気泡率が約４％）よりも内部気泡率が低いものの、吸水速度が速いだけでなく、上述のように弾性に富み、優れた拡散吸収特性を示す。なお、内部気泡率の測定方法は実施例にて後述する。
【００６０】
（２−５）表面張力
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、表面張力が好ましくは６９ｍＮ／ｍ以上、より好ましくは７０ｍＮ／ｍ以上、更に好ましくは７１ｍＮ／ｍ以上である。また、表面張力の上限値は、一般的な測定精度の観点から、好ましくは７４ｍＮ／ｍ以下、より好ましくは７３ｍＮ／ｍ以下であればよい。上記表面張力を上記範囲内とすることで、上記吸水性樹脂粉末を紙オムツ等の吸収性物品の吸収体に使用した際、戻り量を著しく抑制することができるため、好ましい。なお、表面張力の測定方法は、実施例にて説明する。
【００６１】
（２−６）ＣＲＣ
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、ＣＲＣ（遠心分離機保持容量）が好ましくは２５ｇ／ｇ〜５０ｇ／ｇ、より好ましくは２６ｇ／ｇ〜４５ｇ／ｇ、更に好ましくは２６ｇ／ｇ〜３３ｇ／ｇである。該ＣＲＣは、十分な液の吸収能力の観点から２５ｇ／ｇ以上とすることが好ましく、拡散性を維持する観点から５０ｇ／ｇ以下とすることが好ましい。なお、ＣＲＣは、重合時の架橋剤量及びその後の表面架橋（２次架橋）によって適宜制御できる。
【００６２】
（２−７）表面架橋
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、表面近傍の架橋密度が高くなった状態、即ち、表面架橋されている状態である。そのため、当該吸水性樹脂粉末は、ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）が好ましくは８ｇ／ｇ〜２９ｇ／ｇ、より好ましくは１０ｇ／ｇ〜２７ｇ／ｇ、更に好ましくは１２ｇ／ｇ〜２５ｇ／ｇ、及び／又は、ＳＦＣ（食塩水流れ誘導性）が好ましくは５×１０−７・ｓ・ｃｍ３・ｇ−１以上、より好ましくは１０×１０−７・ｓ・ｃｍ３・ｇ−１以上、更に好ましくは２０×１０−７・ｓ・ｃｍ３・ｇ−１以上を満たすことが好ましい。つまり、上記ＡＡＰ及び／又はＳＦＣが上記範囲を満たしている場合、その吸水性樹脂粉末は表面架橋されているといえる。
【００６３】
（２−８）拡散吸収時間
本発明に係る吸水性樹脂粉末の拡散吸収時間は、好ましくは１００秒以下、より好ましくは９５秒以下、更に好ましくは９０秒以下、特に好ましくは８５秒以下である。該拡散吸収時間は短時間ほどより好ましいため、下限値は特に限定されないが、好ましくは５秒超、より好ましくは１０秒以上、更に好ましくは２０秒以上、特に好ましくは４０秒以上を満たせばよい。
【００６４】
上記拡散吸収時間が短時間であるほど、拡散吸収特性に優れた吸水性樹脂粉末であるといえ、このような吸水性樹脂粉末を紙オムツ等の吸収性物品の吸収体に使用した際に、従来にはない液の取り込み性に優れ、かつ、液漏れを低減することができるため、好ましい。
【００６５】
〔３〕吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法
上述した「弾性率指数」とは、弾性率を粒子の膨潤ゲル粒子の理論表面積とＣＲＣとで補正した値であり、吸水性樹脂粉末の性能の指標となる値である。なお、「膨潤ゲル粒子」とは、吸水性樹脂粉末を膨潤液によって膨潤させて得られた膨潤ゲルの粒子である。また、本明細書では、弾性率指数を「ＥＭＩ」と略記する場合もある。
【００６６】
本発明者は、弾性に富み、ボルテックス法による吸水時間（以下、単に「吸水時間」と称する場合がある）に優れる吸水性樹脂粉末が優れた拡散吸収特性を示すことを見出した。
【００６７】
しかし、上記弾性を弾性率で表した場合、以下の問題があることが分かった。すなわち、弾性率は吸水倍率によって変化する。例えば、吸水倍率の向上は吸水性樹脂粉末のポリマー濃度を低下させ、弾性率を低下させることが分かっている。そのため、上記弾性は、吸水性樹脂粉末の吸水倍率の影響を考慮した指標に基づいて表すことが好ましいということが分かった。
【００６８】
また、弾性率の測定は後述するレオメーターによって行うことができ、その際、膨潤ゲル粒子をレオメーターのディッシュの面とパラレルプレートの面とで挟持し、荷重を負荷する。このとき、吸水性樹脂粉末に粒度分布が存在すると、上記パラレルプレートの面は、粒度の大きい膨潤ゲル粒子に先に当接するため、粒度の小さい粒子は挟持されないという現象が生じる。そのため、弾性率の測定は、例えば分級によってある程度、吸水性樹脂粉末の粒度を揃えた後に行うことが求められる。
【００６９】
一方、吸水性樹脂粉末の製品には通常、粒度分布が存在する。また、粒度の小さい吸水性樹脂粉末は表面積が大きいため、粒度がより大きな吸水性樹脂粉末よりも弾性率は大きくなる。しかし、例えば粒度が１５０μｍ未満のいわゆる微粉と呼ばれるような粒子は吸水性能が劣り、実使用には向かないものである。
【００７０】
つまり、弾性に富み、吸水時間が短い吸水性樹脂粉末は優れた拡散吸収特性を示すことが本発明によって見出されたが、上記弾性を弾性率で表現した場合、弾性率と吸水性樹脂粉末の性能とは必ずしも相関しないという問題がある。
【００７１】
そこで、本発明者は、吸水性樹脂粉末の吸水倍率と、膨潤ゲル粒子の理論表面積とで弾性率を補正した値である弾性率指数を導出した。そして、弾性率指数が、吸水性樹脂粉末の吸水倍率及び膨潤ゲル粒子の理論表面積が弾性率の値に与える影響を考慮した上で、吸水性樹脂粉末の弾性を的確に表すことができ、吸水性樹脂粉末の性能と相関した値であることを見出した。
【００７２】
弾性率指数は、以下の式（３）に基づいて算出することができる。具体的な算出方法は実施例の項にて詳述する。
【００７３】
【数１】
2016052537.tif 000003
【００７４】
このように、弾性率指数は吸水性樹脂粉末の性能の指標となる重要な指数であるが、吸水性樹脂粉末の弾性率の値を補正したものであるため、上記弾性率が正確に求められていなければ、弾性率指数を正確に算出することもできない。
【００７５】
以上のことから、本発明者は、上記弾性率の正確な測定を行うことができる弾性率の測定方法を検討し、これを確立することに成功した。
【００７６】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法は、目開きの異なる２つ以上の篩を用いて吸水性樹脂粉末（Ａ）を分級し、吸水性樹脂粉末（Ｂ）を得る分級工程と、
上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）を膨潤液によって膨潤させ、膨潤ゲルとする膨潤工程と、
上記膨潤ゲルを、水平な底面を有する収容部に入れる収容工程と、
上記膨潤ゲルと接する収容部の底面と、該底面と平行である板状体と、で上記膨潤ゲルを挟持し、上記膨潤ゲルに対し垂直に、少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷する荷重負荷工程と、
上記荷重負荷工程において、一定荷重下で貯蔵弾性率を測定する測定工程と、を含み、
上記収容部の底面及び／又は上記板状体の、上記膨潤ゲルと接する部分の少なくとも一部分はアルミニウム製である。
【００７７】
以下、上記弾性率の測定方法について、図１を参照しながら説明する。
【００７８】
図１は、吸水性樹脂粉末の弾性率の測定に用いる装置の一例を示す外観図である。図１において、３００は上記装置であるレオメーター、４０は膨潤させた吸水性樹脂粉末（以下、膨潤ゲルと略す）を収容するディッシュ（収容部）、４１は膨潤ゲル、４２はパラレルプレート（板状体）である（例えば、アントンパール社製；ディスポーザブルプレートＰａｒｔ，Ｎｏ．１２０８１ＳＰＰＹＵ５０−０７を使用）。パラレルプレート（板状体）４２は、ディッシュ（収容部）４０に嵌入可能に構成されている。
【００７９】
図１の（ａ）はレオメーター３００の各部材の外観斜視図であり、図１の（ｂ）は、パラレルプレート（板状体）４２を、ディッシュ（収容部）４０に嵌入させた状態におけるレオメーター３００の縦断面図である。レオメーター３００、ディッシュ４０及びパラレルプレート４２は厳密に水平に設置されている。
【００８０】
上記弾性率は、レオメーター３００のような装置を用い、ディッシュ（収容部）４０とパラレルプレート（板状体）４２とで膨潤ゲル４１を挟持し、振動を与えて測定を行うことが、正確な測定を行うために好ましい。
【００８１】
図１の４３は回転軸であり、パラレルプレート（板状体）４２、ディッシュ（収容部）４０に対し垂直に設けられている。図１の（ｂ）のようにパラレルプレート（板状体）４２を、ディッシュ（収容部）４０に嵌入させた後、回転軸４３を、例えば図１に矢印で示すように回転させることにより、膨潤ゲル４１に上記振動を与えることができる。このとき、ディッシュ（収容部）４０は回転せずに固定されている。回転させる際の回転角は、通常の装置の設定値としては歪み量（ｓｔｒａｉｎ）（単位；％）で制御される。歪み量としては、例えば、好ましくは０．００５％〜２％、より好ましくは０．０１％〜１％、更に好ましくは０．０２％〜０．５％である。
【００８２】
なお、図１には、回転軸４３がパラレルプレート（板状体）４２に設けられているが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、回転軸４３がディッシュ（収容部）４０に設けられ、かつ、パラレルプレート（板状体）４２、ディッシュ（収容部）４０に対し垂直に設けられていてもよい。このときは、パラレルプレート（板状体）４２は回転せずに固定されている。
【００８３】
上記挟持を行う場合、粒度が大きく異なる粒子同士が混在したものを測定対象とすると、粒度が小さい粒子を挟持することができず、該粒子が測定対象とならないために正確な測定ができないおそれがある。このため、粒度の範囲を限定した吸水性樹脂粉末を測定対象とすることが好ましい。
【００８４】
粒度の範囲が限定された吸水性樹脂粉末を用いて弾性率の測定を行うことにより、その粒度の範囲内において、粒子の形状のばらつき（例えば、球に近い形状の粒子や薄片状の粒子など）を測定結果に反映させることが可能である。すなわち、性能のよい球に近い形状の粒子がより多く存在する場合、もしくは性能の悪い薄片状の粒子がより少なく存在する場合、弾性率は高い値を示す。
【００８５】
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法では、粒度の範囲が限定された吸水性樹脂粉末を得るため、目開きの異なる２つ以上の篩を用いて吸水性樹脂粉末（Ａ）を分級し、吸水性樹脂粉末（Ｂ）を得る分級工程を行う。ここで吸水性樹脂粉末（Ａ）とは分級を行う前の吸水性樹脂粉末を指し、吸水性樹脂粉末（Ｂ）とは、分級を行って得られた吸水性樹脂粉末であって、用いた目開きの異なる２つ以上の篩のうち、最も目開きの小さい篩を通過しなかった吸水性樹脂粉末を指す。
【００８６】
上記目開きの異なる２つ以上の篩としては、目開き７１０μｍ〜１５０μｍの篩から選択される篩であることが好ましく、正確な分級を行う観点から、ＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１（２０００））を用いることが好ましい。例えば、目開き７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、１５０μｍ等のＪＩＳ標準篩を用いることができる。
【００８７】
そして、例えば粒度が６００μｍ以上７１０μｍ未満の吸水性樹脂粉末を得たい場合は、目開き７１０μｍの上記篩を用いて吸水性樹脂粉末（Ａ）を分級後、上記篩を通過した吸水性樹脂粉末を更に目開き６００μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、上記篩上に残った粒子を回収することによって、粒度が６００μｍ以上７１０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（上記「吸水性樹脂粉末（Ｂ）」に該当）を得ることができる。以上は目開きの異なる２つの篩を用いる例であるが、これに限られるものではなく、適宜、目開きの異なる３つ以上の篩を用いて目的とする粒度の吸水性樹脂粉末を得ることができる。
【００８８】
上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）は、通過できる篩の目開きと通過できない篩の目開きとの差が２００μｍ以下であることが好ましい。これにより、粒度の範囲が２００μｍ以内に限定されるため、より粒度のそろった測定対象とすることができるため、弾性率の正確な測定を行う上で好ましい。通過できる篩の目開きと通過できない篩の目開きとの差が２００μｍ以下である吸水性樹脂粉末（Ｂ）は、例えば、目開きの差が２００μｍ以内である上記ＪＩＳ標準篩を２つ用いて吸水性樹脂粉末（Ａ）を分級することによって得ることができる。
【００８９】
以上のように得られた、粒度の範囲が限定された上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）は、膨潤液によって膨潤させ、膨潤ゲルとする膨潤工程に供する。上記膨潤液としては、イオン強度が０〜２．１である液体を用いることが好ましい。例えば、純水、脱イオン水、蒸留水等を用いることができる。
【００９０】
本発明に係る弾性率の測定方法における膨潤液としては、純水（イオン強度は実質的に０、純水の規格としてはＩＳＯ３６９６のＧｒａｄｅ３を満たすものが好ましく、Ｇｒａｄｅ２を満たすものがより好ましい。）を使用する。ただし、本願の測定方法の技術思想を維持したまま、測定方法を改良・変更する場合が生じた際、異なるイオン強度で測定する場合には、上記イオン強度は、弾性率測定に適した膨潤倍率の観点から、好ましくは０〜１．０、より好ましくは０〜０．１である。
【００９１】
膨潤工程に供する上記吸水性樹脂粉末（Ｂ）は、膨潤工程に供する前に、あらかじめＣＲＣｄｗを測定しておく。ＣＲＣｄｗとは、上述したＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）の測定において、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液の代わりに上記膨潤液を用い、測定時に使用する吸水性樹脂粉末の量を０．２ｇから０．０５ｇに変更し、自由膨潤時間を１６時間とした他はＣＲＣの測定と同じ操作を行い、後述する式（４）に従って算出する無加圧下吸水倍率である。本明細書では、上記ＣＲＣｄｗを、「純水膨潤での遠心分離機保持容量（吸収倍率）」と称する場合もある。
【００９２】
上述したように、レオメーター３００のような装置を用い、ディッシュ（収容部）４０とパラレルプレート（板状体）４２とで膨潤ゲル４１を挟持する場合、膨潤ゲル４１を均等に挟持し、膨潤ゲルに均等に荷重を負荷するためには、膨潤ゲル４１の体積は略一定であることが好ましい。上記ＣＲＣｄｗを予め測定しておくことにより、吸水性樹脂粉末（Ｂ）が膨潤して膨潤ゲルとなった場合の重量を予測することができる。そして、当該重量から逆算した重量の吸水性樹脂粉末（Ｂ）を秤量し、膨潤工程に供することによって、体積が略一定である膨潤ゲル４１を得ることができる。
【００９３】
そこで、膨潤ゲル４１の所望の重量を求めたＣＲＣｄｗで除した重量の吸水性樹脂粉末（Ｂ）を秤量し、従来公知のプラスチック製容器内等で膨潤液と混合し、膨潤させる。正確な測定を行うため、上記秤量はできるだけ高精度で行うことが好ましい。例えば、±０．０００５ｇ以上の精度で行うことが好ましい。
【００９４】
膨潤液の使用量としては、レオメーター３００のディッシュ（収容部）の容量に制限があるため、ディッシュ（収容部）の容量の好ましくは１００％以下、より好ましくは７０％以下、更に好ましくは５０％以下である。また、膨潤時間は、十分に平衡膨潤状態のゲルにするため、好ましくは３０分以上４８時間以下、より好ましくは１２時間以上３６時間以下、更に好ましくは１６時間以上２４時間以下である。
【００９５】
膨潤工程によって得られた膨潤ゲルは、レオメーター３００のディッシュ（収容部）４０に収容する（図１に示す膨潤ゲル４１）。図１に示すように、ディッシュ（収容部）４０は水平な底面を有している。ディッシュ（収容部）４０に収容された膨潤ゲル４１は、膨潤液に浸漬された状態であることが好ましい。膨潤ゲル４１に対して、より均等に荷重（圧力）を負荷することができ、また膨潤ゲル４１の測定時の乾燥を防ぐことができるためである。浸漬の程度としては、膨潤ゲル４１が膨潤液の液面から露出していないことが好ましい。
【００９６】
膨潤ゲル４１の、ディッシュ（収容部）４０の底面積あたりの重量は、弾性率測定時の測定誤差を小さくするため、好ましくは５．０ｍｇ／ｍｍ２以下、より好ましくは３．０ｍｇ／ｍｍ２以下、更に好ましくは１．５ｍｇ／ｍｍ２以下である。
【００９７】
膨潤ゲル４１は、図１の（ｂ）に示すように、膨潤ゲル４１と接するディッシュ（収容部）４０の底面と、当該底面と平行なパラレルプレート（板状体）４２とによって挟持される。上述のように、吸水性樹脂粉末（Ｂ）のＣＲＣｄｗを予め測定しておき、所望の重量となるように秤量した吸水性樹脂粉末（Ｂ）を膨潤させた膨潤ゲル４１を用いているため、膨潤ゲル４１の体積は略一定であり、ディッシュ（収容部）４０に収容した全ての膨潤ゲル４１をほぼ均等に挟持することができる。
【００９８】
上記水平な底面を有するディッシュ（収容部）４０の内径とパラレルプレート（板状体）４２の外径との差は、パラレルプレート（板状体）４２のディッシュ（収容部）４０への嵌入を円滑に行うため、好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下である。
【００９９】
なお、上記「水平な底面」とは、ディッシュ（収容部）４０の底面が略凹凸を有さないことをいう。
【０１００】
ディッシュ（収容部）４０の底面、又は、パラレルプレート（板状体）４２の、膨潤ゲル４１と接する部分の少なくとも一部分はアルミニウム製である。当該構成を満たすことにより、膨潤ゲル４１と、ディッシュ（収容部）４０の底面及びパラレルプレート（板状体）４２との密着性を高めることができ、その結果、より確実な上記挟持を行うことができるため、弾性率の測定をより正確に行うことができる。これは、吸水性樹脂の主成分であるアクリル酸が陰電荷を帯びており、若干の陽電荷を帯びているアルミニウムと適度に相互作用することによると推測される。
【０１０１】
ここで例えば、ディッシュ（収容部）４０の底面、又は、パラレルプレート（板状体）４２の、膨潤ゲル４１と接する部分がステンレス製である場合は、膨潤ゲル４１と、ディッシュ（収容部）４０の底面及びパラレルプレート（板状体）４２との密着性が不十分であり、滑りが生じるため、弾性率を正確に測定することができない。
【０１０２】
上記「少なくとも一部分」については、ディッシュ（収容部）４０の底面、又は、パラレルプレート（板状体）４２の上記底面に平行な面のうち、膨潤ゲル４１と接する部分の５０％以上がアルミニウム製であることが上記効果を得る上で好ましく、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上の順により好ましく、１００％がアルミニウム製であることが最も好ましい。アルミニウムと併用する際には、例えばステンレス、真鍮等を用いることができる。
【０１０３】
ディッシュ（収容部）４０の底面、及び、当該底面と平行なパラレルプレート（板状体）４２は、いずれも、膨潤ゲル４１と接する部分の少なくとも一部分がアルミニウム製であることが好ましい。この場合、膨潤ゲルの挟持を行う２つの部材のいずれにおいても、膨潤ゲル４１と接する部分の少なくとも一部分がアルミニウム製となっているため、上記効果をより確実に得ることができる。
【０１０４】
ディッシュ（収容部）４０に、パラレルプレート（板状体）４２を嵌入させることにより、ディッシュ（収容部）４０の底面と、当該底面と平行なパラレルプレート（板状体）４２の面とで膨潤ゲル４１を挟持することができる。
【０１０５】
膨潤ゲル４１は、膨潤ゲル４１に対し垂直に、少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷する荷重負荷工程に供する。上記荷重の負荷は、図１の（ａ）に示すように、パラレルプレート（板状体）４２をディッシュ（収容部）４０の方向へ、パラレルプレート（板状体）４２とディッシュ（収容部）４０の底面との平行を保ちながら押し下げることによって行うことができ、レオメーター３００に条件を設定しておけば、目的荷重に達するまで当該条件に沿って自動的に荷重を負荷することができる。
【０１０６】
「目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷する」とは、パラレルプレート（板状体）４２の膨潤ゲル４１に接する面の単位面積あたりに目的の荷重が負荷されるまで、階段状に荷重を増加させてゆくことをいう。つまり、連続的に徐々に荷重を増加させてゆくのではなく、ある時間帯ではある一定の荷重を負荷し、その時間が経過した後の次の時間帯では更に増加させたある一定の荷重を負荷するというように荷重を増加させてゆくことをいう。例えば、１０秒間１ｋＰａの荷重を負荷し、荷重を増加させた後、次の１０秒間は２ｋＰａの荷重を負荷する、というような荷重の増加である。
【０１０７】
目的荷重とは、膨潤ゲルに対して負荷された最終的な荷重をいう。「少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重」とは、２．４ｋＰａを目的荷重として、２．４ｋＰａに到達するまで非連続的に荷重を増加させながら負荷した場合であってもよいし、２．４ｋＰａを超える荷重を目的荷重として、当該目的荷重に到達するまで非連続的に荷重を増加させながら負荷した場合であってもよい。
【０１０８】
このように、少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷することによって、膨潤ゲル４１の配列を安定させ、測定誤差を小さくするという効果を得ることができる。
【０１０９】
目的荷重が２．４ｋＰａ未満である場合は、弾性率の測定に必要な圧力を膨潤ゲル４１にかけることができないため好ましくない。また、目的荷重が２．４ｋＰａ以上である場合、膨潤ゲル４１に対する圧力が過重にならないようにするため、目的荷重の上限値は好ましくは３０ｋＰａ以下、より好ましくは２６ｋＰａ以下、更に好ましくは２２ｋＰａ以下である。
【０１１０】
非連続的に荷重を増加させる際の荷重の増加速度は特に限定されないが、測定時間が余分にかかってしまうため、好ましくは０．１ｋＰａ／ｓ以上、より好ましくは０．３ｋＰａ／ｓ以上、更に好ましくは０．５ｋＰａ／ｓ以上で増加させる。
【０１１１】
上記荷重負荷工程は、一定荷重下で貯蔵弾性率を測定する測定工程を含む。上記荷重負荷工程では、上述したように、少なくとも２．４ｋＰａ以上の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷する。「一定荷重下で貯蔵弾性率を測定する」とは、非連続的に荷重を増加させる過程において、一定の荷重を負荷している時間帯における貯蔵弾性率を測定することをいう。つまり、非連続的に荷重を増加させるため、上述したように、ある時間帯では一定の荷重が負荷され、当該時間帯を経過した次の時間帯では、直前の時間帯よりも増加された一定の荷重が負荷されるという動作が繰り返されるが、それぞれの時間帯における貯蔵弾性率を測定する。
【０１１２】
貯蔵弾性率の測定間隔は特に限定されるものではないが、誤差が大きくなる恐れがあるため、好ましくは２０秒以内ごと、より好ましくは１０秒以内ごと、更に好ましくは５秒以内ごとに測定する。
【０１１３】
弾性率は、測定した貯蔵弾性率のうち、目的荷重を負荷した時間帯に測定した値の相加平均値を求めることによって得ることができる。相加平均値を求めるために用いる測定値は特に限定されるものではないが、多いほど好ましい。また、測定した時間帯の後半であればあるほど値が安定するため、測定時間帯の最後から数点（好ましくは１点〜１０点、より好ましくは３点〜５点、実施例では５点の平均値を使用した）の測定値の相加平均値を求めても良い。こうして得られた弾性率の値を、上記式（３）に示すように、吸水性樹脂粉末のＣＲＣと、膨潤ゲル粒子の理論表面積とで補正することによって、弾性率指数を求めることができる。
【０１１４】
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率の測定方法は、測定対象となる吸水性樹脂粉末の粒度の範囲を限定し、膨潤ゲルとの密着性が高い部材で当該ゲルを挟持し、かつ、所定の目的荷重まで、非連続的に荷重を増加させながら荷重を負荷するため、上記弾性率を正確に測定することができる。
【０１１５】
〔４〕吸水性樹脂粉末の製造方法
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、上述のように、弾性に富み、吸水速度が速く、その結果優れた拡散吸収特性を示す。これは、粒子の形状がより厳密に制御され、扁平な形状の粒子が排除されているためであると考えられる。
【０１１６】
そこで、まず、吸水性樹脂粉末が上記拡散吸収特性を示すように粒子の形状を制御するための方法について、２つの実施形態を詳述し、その後、吸水性樹脂粉末の製造方法のその他の工程につき説明する。
【０１１７】
（４−１）実施の形態１
本実施の形態にかかる吸水性樹脂粉末の製造方法は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、表面架橋されている吸水性樹脂粉末を、目開き１５０μｍ以上８５０μｍ以下の少なくとも２種の篩を用いて分級し、用いた篩のうち最も目開きの小さい篩（ａ）上に残存した吸水性樹脂粉末（ｉ）を得る工程と、
長方形の目開きを有する篩（ｂ）を用いて吸水性樹脂粉末（ｉ）を分級し、篩（ｂ）上に残存する吸水性樹脂粉末（ｉｉ）を得る工程と、を含み、
上記長方形の目開きの長辺の長さは、上記篩（ａ）より目開きが大きく、吸水性樹脂粉末（ｉ）の粒度の上限値を規定する篩である篩（ｃ）の目開きの辺の長さ以上であり、好ましくは上記長方形の目開きの短辺の長さが上記長辺の長さの２／３以下（より好ましくは１／２以下）であるという方法である。
【０１１８】
上記篩（ｃ）の目開きの辺の長さが７１０μｍ以下であり、上記長方形の目開きは、長辺の長さが７１０μｍ以上、短辺の長さが３５０μｍ以下であることが好ましい。
【０１１９】
「ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、表面架橋されている吸水性樹脂粉末」については上述したとおりである。
【０１２０】
目開き１５０μｍ以上８５０μｍ以下の篩とは、一辺が１５０μｍ以上８５０μｍ以下である正方形の目開きを有する篩であり、ＪＩＳ標準篩であることが好ましい。例えば、目開き８５０μｍ、７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、１５０μｍ等のＪＩＳ標準篩を用いることができる。目開き１５０μｍ以上８５０μｍ以下の篩は少なくとも２種用いればよい。
【０１２１】
上記表面架橋されている吸水性樹脂粉末を目開き１５０μｍ以上８５０μｍ以下の少なくとも２種の篩を用いて分級すると、用いた篩のうち最も目開きの小さい篩（ａ）上に、篩（ａ）の目開き以上の粒度を有する吸水性樹脂粉末（ｉ）が残存する。
【０１２２】
吸水性樹脂粉末（ｉ）の中には、球形又はそれに近い形状の粒子が多く含まれている一方で、扁平な形状の粒子（薄片状粒子）も含まれている可能性がある。扁平な形状の粒子は、吸水性樹脂粉末の弾性を悪化させるとともに、吸水性樹脂粉末の吸収特性を悪化させるため、除去することが好ましい。
【０１２３】
そこで、扁平な形状の粒子を除去することを目的として、長方形の目開きを有する篩（ｂ）を用いて吸水性樹脂粉末（ｉ）を分級し、篩（ｂ）上に残存する吸水性樹脂粉末（ｉｉ）を得る。篩（ｂ）としては、例えば、従来公知のトンキャップ金網を備えた篩を用いることができる。
【０１２４】
図５は、長方形の目開きを利用して扁平な形状の粒子を除去する様子を示す模式図である。図５の（ａ）は、球状の粒子は長方形の目開きを通過できないことを示し、図５の（ｂ）は、扁平な形状の粒子は、図中に示す長さａが長方形の目開きの長辺より短ければ当該目開きを通過し得ることを示している。
【０１２５】
上記長方形の目開きの長辺の長さは、上記少なくとも２種の篩のうち、上記篩（ａ）より目開きが大きく、吸水性樹脂粉末（ｉ）の粒度の上限値を規定する篩である篩（ｃ）の目開きの辺の長さ以上である。
【０１２６】
篩（ｃ）とは、目開き１５０μｍ以上８５０μｍ以下の少なくとも２種の篩のうち、最も目開きの小さい篩より一つ上の大きさの目開きを有する篩に該当する。例えば、上記表面架橋されている吸水性樹脂粉末を分級するために、目開き８５０μｍ、７１０μｍ、５００μｍの３種のＪＩＳ標準篩を用いたとすると、最も目開きの小さい、目開き５００μｍのＪＩＳ標準篩が上記篩（ａ）に該当する。
【０１２７】
そして、この場合、篩（ａ）の上には、粒度５００μｍ以上７１０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（ｉ）が残存することになり、吸水性樹脂粉末（ｉ）の粒度の上限値を規定しているのは篩（ａ）より一つ上の大きさの目開きを有する、目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩であるため、当該篩が上記篩（ｃ）に該当する。
【０１２８】
上記長方形の目開きの長辺の長さが篩（ｃ）の目開きの辺の長さ以上であり、好ましくは上記長方形の目開きの短辺の長さが、上記長辺の長さの２／３以下（より好ましくは１／２以下）であることにより、上記吸水性樹脂粉末（ｉ）のうち、篩（ｃ）を通過するが、篩（ｂ）を通過することができない粒子（吸水性樹脂粉末（ｉｉ））が篩（ｂ）上に残存することになる。吸水性樹脂粉末（ｉｉ）は、上記長方形の目開きよりも大きい粒子であるから、扁平度の低い粒子といえる。一方、篩（ｂ）を通過する粒子は、上記長方形の目開きよりも小さい粒子であるから、扁平度の高い粒子ということになる。
【０１２９】
なお、上記篩（ａ）を通過した吸水性樹脂粉末は、上記篩（ｂ）上に残存した吸水性樹脂粉末に混合してもよい。また、例えば上記篩（ａ）が例えば目開き１５０μｍのＪＩＳ標準篩であった場合、上記篩（ａ）を通過した吸水性樹脂粉末は、吸水性樹脂としての性能が劣るいわゆる微粉に相当するものとなるので、上記篩（ｂ）上に残存した吸水性樹脂粉末に必ずしも混合する必要はない。
【０１３０】
上述した工程は複数回繰り返してもよい。例えば、以下のような工程を取ることも可能である。（Ｉ）上記表面架橋されている吸水性樹脂粉末を、目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩（上記篩（ｃ）に該当）及び目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩（上記篩（ａ）に該当）を用いて、粒度７１０μｍ以上８５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（ｉ）を得る工程を行い、長辺の長さが８５０μｍ以上で、短辺の長さが８５０μｍの２／３以下（より好ましくは１／２以下）である篩（ｂ）を用いて扁平形状の粒子を除去し、吸水性樹脂粉末（ｉｉ）を得る；（ＩＩ）上記目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩を通過した粒度７１０μｍ未満の粒子を、目開き５００μｍのＪＩＳ標準篩（上記篩（ａ）に該当）を用いて分級し、粒度５００μｍ以上７１０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（ｉ’）を得る工程を行い、長辺の長さが７１０μｍ以上で、短辺の長さが７１０μｍの２／３以下（より好ましくは１／２以下）である篩（ｂ）を用いて更に扁平形状の粒子を除去し、吸水性樹脂粉末（ｉｉ’）を得る。
【０１３１】
このように、上記篩（ａ）に該当する篩を通過した粒子に含まれる扁平な形状の粒子を更に除去する操作を行ってもよい。上記篩（ｂ）の長辺の長さは、吸水性樹脂粉末（ｉ）に含有される扁平な形状の粒子を除去することができればよいため、吸水性樹脂粉末（ｉ）の粒度の上限値を規定する篩である篩（ｃ）の目開きの辺の長さ以上であればよい。上記篩（ｂ）の短辺の長さは、球形や立方体に近い粒子を残し、より扁平な形状の粒子のみを除去するという観点から、上記長辺の長さの２／３以下であることが好ましく、１／２以下であることがより好ましい。
【０１３２】
このように、実施の形態１に係る製造方法によれば、扁平な形状を有する粒子が大幅に除去された吸水性樹脂粉末を製造することができるため、後述する実施例１に示すように、弾性に富み、かつ吸水速度の速い、本発明に係る吸水性樹脂粉末を得ることができる。実施例１では、比較吸水性樹脂粉末（１）に含有されていた扁平な形状の粒子（薄片状粒子）を除去した吸水性樹脂粉末（１）を得ており、吸水性樹脂粉末（１）は比較吸水性樹脂粉末（１）よりも優れた弾性率指数を示すことが明らかとなっている。
【０１３３】
（４−２）実施の形態２
実施の形態２に係る吸水性樹脂粉末の製造方法は、以下の方法である。すなわち、アクリル酸（塩）系単量体水溶液の重合工程と、重合中又は重合後の含水ゲル状架橋重合体のゲル粉砕工程と、ゲル粉砕後の乾燥工程とを含む、本発明にかかる吸水性樹脂粉末を製造する方法であって、
上記ゲル粉砕工程において、以下のゲル粉砕装置（Ａ）を用いて、樹脂固形分が１０重量％〜８０重量％の含水ゲル状架橋重合体を粉砕することを特徴とする方法：
（Ａ）スクリュー、供給口、押出口、多孔板、及びバレルを備えた、吸水性樹脂粉末を製造するために使用するゲル粉砕装置であって、
上記バレルが、その内面に逆戻り防止部材を備えており、
上記バレルを吸水性樹脂のゲルの押出方向に対して垂直に切断したときに得られる、上記逆戻り防止部材の高さをＹＨ、上記逆戻り防止部材の上面の、当該逆戻り防止部材の延伸方向に対して垂直方向の幅をＹＦ、上記逆戻り防止部材を含まない上記バレルの内部の直径をＮとしたとき、当該バレルが、下記（ａ）及び（ｂ）を満たしており、
上記スクリューが、回転の中心となる回転軸及び上記回転軸に螺旋状に設けられたフライトを備えており、
上記スクリューを吸水性樹脂のゲルの押出方向に対して垂直に切断したときに得られる上記回転軸の断面積をＢ、上記フライトの回転部の断面積をＡ、上記フライトの延伸方向に対して垂直方向の幅をＦとしたとき、当該スクリューが、下記（ｃ）及び（ｄ）を満たす；
（ａ）０．０５≦ＹＨ／Ｎ≦０．２
（ｂ）０．０５≦ＹＦ／Ｎ≦０．２
（ｃ）０．５４０≦Ｂ／Ａ≦０．６３０
（ｄ）０．０７＜Ｆ／Ｎ≦０．１３。
【０１３４】
本発明者らは、鋭意検討した結果、吸水性樹脂の製造工程の一つであるゲル粉砕工程において、特定の装置形状のゲル粉砕装置を用いることで、含水ゲルを練るように粉砕することにより、本発明に係る吸水性樹脂粉末を容易に得ることができることを見出し、得られる吸水性樹脂粉末の通液性、好ましくは通液性と吸水速度との両方を向上させうることを見出した。
【０１３５】
本実施形態で用いるゲル粉砕装置は、重合中又は重合後の含水ゲル状架橋重合体を細分化して、所望の形状の含水ゲル状架橋重合体（本明細書中において「粒子状含水ゲル」と称する）を得るために用いる装置である。
【０１３６】
（ゲル粉砕装置の構成）
図６は、本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００の全体構成を示す概略の断面図である。ゲル粉砕装置１００は、所望の形状の粒子状含水ゲルを得るために用いる装置であり、上記ゲル粉砕装置（Ａ）に該当する。上記ゲル粉砕装置１００は、特に、吸水性樹脂の製造において、重合工程と乾燥工程との間に行われるゲル粉砕工程にて用いられる装置である。
【０１３７】
図６に示すように、ゲル粉砕装置１００は、スクリュー１１、多孔板１２、バレル１３、供給口１４、ホッパー１５、押出口１６、回転刃１７、リング１８、逆戻り防止部材１９、台２０、モーター２１等から構成されている。
【０１３８】
ゲル粉砕装置１００では、円筒状のバレル１３の内部にスクリュー１１が設けられている。バレル１３の一方の端部には、含水ゲルを押し出してゲル粉砕する押出口１６、その手前に多孔板１２が設置され、もう一方の端部は、スクリュー１１を回転させるモーター２１や駆動系等が配置されている。バレル１３の下方には台２０があり、これによってスクリュー式押出機を安定的に設置することができる。一方、バレル１３の上方には、含水ゲルを供給する供給口１４があり、含水ゲルを供給し易くするため、ホッパー１５が備えられている。
【０１３９】
ゲル粉砕装置１００は、年間８０００時間以上の使用においても耐久性が維持されることが好ましい。そのため、各部材の接続部は動力がかかっても容易に外れないように取り付けられていることが好ましい。
【０１４０】
（スクリュー１１及びバレル１３）
図７は、ゲル粉砕装置１００の押出口１６付近を示す概略の断面図である。スクリュー１１は主に、回転軸２２及びフライト部２３から構成されている。フライト部２３は、回転軸２２を中心として螺旋状に搭載されている。回転軸２２に対するフライト部２３の巻き数は、回転軸２２の端部からもう一方の端部までに巻かれている数をいう。フライト部の巻き数は特に限定されないが、好ましくは３巻以上であり、特に好ましくは４巻以上である。また、フライト部２３は、一重螺旋であっても、二重螺旋であっても、三重螺旋であってもよく、回転軸２２に搭載されているフライト部２３の数は特に限定されない。
【０１４１】
回転軸２２に巻かれているフライト部２３は、回転軸２２が回転する方向とは反対の方向で回転軸２２に巻かれている。すなわち、図６において、モーター２１から押出口１６の方向に向いて本発明に係るゲル粉砕装置を見た場合であって、回転軸２２の回転が右回転である場合には、フライト部２３は回転軸２２に左回転で巻かれる。
【０１４２】
バレル１３の形状又は大きさは、スクリュー１１の形状に対応するような円筒状の内面を有していればよく、特に限定されない。上記バレル１３には、逆戻り防止部材１９が備えられている。上記逆戻り防止部材１９は、含水ゲルの逆戻りを防止できる構造であれば特に限定されるものではなく、バレル１３の内壁に螺旋状、同心円状の帯状突起、又は、スクリュー１１に対して平行の筋状、粒状、球状、或いは角状の突起であってもよい。
【０１４３】
上記逆戻り防止部材１９が上記バレル１３の内壁に形成されていることによって、含水ゲルが逆戻りすることを防止できる効果を奏する。なお、本明細書中において「逆戻り防止部材１９がスクリュー１１に対して平行である」とは、逆戻り防止部材１９がスクリュー１１に対して実質的に平行であればよい。即ち、ゲル粉砕装置の入口から出口に向かって、逆戻り防止部材１９のスクリュー１１側の面とスクリュー１１のフライト部２３のバレル１３側の面とがなす角が、好ましくは０°〜１０°の範囲内、より好ましくは０°〜５°の範囲内、更に好ましくは０°である。
【０１４４】
逆戻り防止部材１９がバレル１３の内部に螺旋状に形成されている場合、回転軸２２が回転する方向と同じ方向でバレル１３に形成されている。すなわち、図６において、モーター２１から押出口１６の方向を見た場合であって、回転軸２２の回転が右回転である場合には、逆戻り防止部材１９はバレルに右回転で形成される。
【０１４５】
上記逆戻り防止部材１９がバレル１３の内部に螺旋状に形成されている場合、供給口１４から押出口１６までに巻かれている逆戻り防止部材１９の本数を、本明細書中において「バレル乗数」という。本発明におけるバレル乗数は、好ましくは１〜１６であり、より好ましくは１〜８であり、更に好ましくは１〜７であり、最も好ましくは１〜４である。本発明におけるバレル乗数が１６よりも大きい場合、ゲルがバレル間の隙間に詰まり、ゲルが滞留することにより、ゲルが劣化するおそれがある。
【０１４６】
また、上記逆戻り防止部材１９の形状の「突起」とは、凸状の形状に限定されず、施工上、バレル１３に溝を形成した場合の凹状の形状（凹形状を形成する周囲の凸形状）も含むことを意味する。
【０１４７】
図８は、図７のＸ−Ｘ’面でスクリューを切断した図であり、含水ゲルの押出方向に対して垂直方向に切断したスクリュー１１及びバレル１３の断面図である。図８において、バレル１３の内部の逆戻り防止部材１９とスクリュー１１とが接触しない最大の内径をＮ（本明細書中にて「内径Ｎ」ともいう）、また内径がＮである面の面積をＡ（本明細書中において「断面積Ａ」ともいう）、回転軸２２とフライト部２３とから構成される面の面積をＢ（本明細書中において「断面積Ｂ」ともいう）とする。上記回転軸２２の直径は、好ましくは２５ｍｍ〜４００ｍｍ、より好ましくは４０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲である。また、本明細書中において「スクリュー断面積比」は、断面積Ａに対する断面積Ｂの比率をいい、「Ｂ／Ａ」と表す。
【０１４８】
本実施形態で用いるゲル粉砕装置において、上記スクリュー断面積比Ｂ／Ａの範囲は、好ましくは０．５４０〜０．６３０である。上記Ｂ／Ａの値が上記範囲である場合、吸水性樹脂の加圧下吸水倍率が向上するため好ましい。
【０１４９】
そして、バレル１３の内部の逆戻り防止部材１９とフライト部２３との隙間をσ（本明細書中において「クリアランスσ」ともいう）とする。クリアランスσは、好ましくは０．５ｍｍ〜７ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍ、更に好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍである。クリアランスσが０．５ｍｍよりも小さい場合、ゲル粉砕時にスクリューとバレルとが接触するおそれが大きくなる。クリアランスσが７ｍｍよりも大きい場合、十分なせん断が行われず、目的とする性能の吸水性樹脂が得られないおそれがある。
【０１５０】
次に、図９〜図１１に基づいて、バレル１３の構成を更に説明する。図９は、図８のＹ−Ｙ’面でスクリューを切断し、バレルを平面状に展開させた図である。図９のＷ−Ｗ’面は、図８のＹ−Ｙ’面に対して垂直な面である。逆戻り防止部材１９がバレル１３の内部に螺旋状に形成されている場合、逆戻り防止部材１９は、図９に示すように、Ｗ−Ｗ’面に対してθの角度をつけて形成されていることが好ましい。本明細書において、θを「バレル設置角」という。
【０１５１】
本発明におけるバレル設置角θは、好ましくは１０°〜９０°、より好ましくは２０°〜６０°、更に好ましくは３０°〜４５°である。θが１０°よりも小さい場合は、ゲルの逆戻り防止効果が強すぎるため、十分なせん断力がゲルにかからないおそれがあり、９０°よりも大きい場合は、逆戻り防止効果が発揮されないおそれがある。
【０１５２】
図１０は、図９のＺ−Ｚ’面でバレルを切断し、一つの逆戻り防止部材１９を拡大して示した図であり、二つのフライト部２３を示す概略の断面図である。本明細書中において、「バレル山高ＹＨ」は、上記バレル１３の内面から、突出している逆戻り防止部材１９の上面までの距離をいう。上記バレル山高ＹＨは、上記内径Ｎによって最適な高さが異なるものの、好ましくは４ｍｍ〜４０ｍｍ、より好ましくは７ｍｍ〜３０ｍｍである。
【０１５３】
上記内径Ｎに対する上記バレル山高ＹＨの値（ＹＨ／Ｎ）は、好ましくは０．０５〜０．２である。上記ＹＨ／Ｎが０．０５〜０．２であることによって、十分に吸水性樹脂が練られるため好ましい。
【０１５４】
本明細書中において、「バレル山幅ＹＦ」は、上記スクリュー１１に最も近接している、逆戻り防止部材１９の面における、当該逆戻り防止部材１９の延伸方向に対して垂直方向の幅をいう。
【０１５５】
上記バレル山幅ＹＦは、上記内径Ｎによって最適な幅が異なるものの、好ましくは４ｍｍ〜４０ｍｍ、より好ましくは８ｍｍ〜３０ｍｍである。上記内径Ｎに対する上記バレル山幅ＹＦの値（ＹＦ／Ｎ）は、好ましくは０．０５〜０．２である。上記ＹＦ／Ｎが０．０５〜０．２であることによって、十分に吸水性樹脂が練られるため好ましい。
【０１５６】
次に、回転軸２２と接していないフライト部２３の上面の、フライト部２３の延伸方向に対して垂直方向の幅をＦ（本明細書中において「フライト幅Ｆ」ともいう）とする。上記内径Ｎに対するフライト幅の値（Ｆ／Ｎ）は好ましくは０．０７〜０．１３である。
【０１５７】
上記Ｆ／Ｎが上記範囲であるとき、スクリューとバレル突起のすき間で練られる面積を適度に取ることができ、十分なせん断がゲルに加えられるため目的の性能が得られやすくなり好ましい。また、上記Ｆ／Ｎの値が上記範囲である場合、吸水性樹脂の加圧下吸水倍率が向上するため好ましい。
【０１５８】
また、図１１においてフライト幅Ｆの中心と中心とを結んだ距離をＰ（本明細書中において「ピッチ長Ｐ」ともいう）とする。図１１は、バレルの内径Ｎ、スクリューのフライト幅Ｆ、及びピッチ長Ｐを説明する概略の断面図である。上記内径Ｎに対する、ゲル粉砕機の出口側のスクリューの末端からフライト１巻分の上記ピッチ長Ｐの値（Ｐ／Ｎ）は、好ましくは０．１５〜０．６８、より好ましくは０．２０〜０．５０、更に好ましくは０．２５〜０．４０である。また、１つのスクリューに複数のピッチ長が存在する場合には、何れかのピッチ長が上記範囲を満たすことが好ましく、１巻目〜２巻目までの何れかのピッチ長が上記範囲を満たすことがより好ましく、１巻目のピッチ長が上記範囲を満たすことが最も好ましい。
【０１５９】
本実施形態で用いられるゲル粉砕装置を用いて得られる本発明に係る吸水性樹脂粉末の物性を向上させるためには、上述したＹＨ／Ｎ、ＹＦ／Ｎ、Ｂ／Ａ及びＦ／Ｎがそれぞれ上記（ａ）〜（ｄ）の要件を満たしていることが好ましい。当該要件を満たすゲル粉砕装置を用いることにより、弾性に富み、かつ吸水速度が速く、拡散吸収特性に優れた本発明に係る吸水性樹脂粉末を容易に製造することができる。
【０１６０】
スクリュー１１及びバレル１３の材質は、特に限定されないが、耐蝕性の観点から、ステンレスであることが好ましく、オーステナイト系のステンレスであることが更に好ましい。具体的には、ＳＵＳ３０４であることが好ましい。
【０１６１】
図１２に本実施形態で用いられるゲル粉砕装置に用いることができるバレルの一例を示す。図１２は、図６における押出口１６からモーター２１の方向にバレルを見た図であり、本実施例にて用いたバレルｎｏ．Ｂ８８−８７４である。
【０１６２】
（多孔板１２）
多孔板１２とは、本実施形態で用いられるゲル粉砕装置において、バレル１３中の含水ゲルが押出される出口部分に備えられている部材である。上記多孔板１２の厚さ、孔径又は開孔率は、ゲル粉砕装置の単位時間当りの処理量又は含水ゲルの形状等によって適宜選択でき、特に限定されないが、多孔板の厚さ（本明細書中において「ダイス厚さ」ともいう）は好ましくは３．５ｍｍ〜４０ｍｍ、より好ましくは８ｍｍ〜３０ｍｍ、更に好ましくは１０ｍｍ〜２５ｍｍである。また、多孔板の孔径（本明細書中において「ダイス孔径」ともいう）は、好ましくは３．２ｍｍ〜３０ｍｍ、より好ましくは７．５ｍｍ〜２５ｍｍである。更に、多孔板の開孔率（本明細書中において「ダイス開孔率」ともいう）は、好ましくは２０％〜８０％、より好ましくは３０％〜５５％である。
【０１６３】
なお、ダイス孔径（ｍｍ）が異なる複数の多孔板を使用する場合は、各多孔板の孔径の単純平均値を、ゲル粉砕装置における多孔板の孔径とする。また、当該孔の形状は円形が好ましいが、特に限定されず、円形以外の形状（例えば、四角形、楕円形、スリット形等）の場合には、その開孔面積を円に換算して孔径（ｍｍ）とする。
【０１６４】
「上記ダイス厚さが３．５ｍｍよりも薄い」、「上記ダイス孔径が３０ｍｍよりも大きい」、又は「上記ダイス開孔率が８０％よりも大きい」のうちの少なくとも一つに該当する場合、含水ゲルに十分なせん断・圧縮力を与えることができないおそれがある。逆に、「上記ダイス厚さが４０ｍｍよりも厚い」、「上記ダイス孔径が３．２ｍｍよりも小さい」、又は「上記ダイス開孔率が２０％よりも小さい」のうちの少なくとも一つに該当する場合、含水ゲルに過剰なせん断・圧縮力を与えるおそれがあり、吸水性樹脂の物性を低下するおそれがあるため、好ましくない。
【０１６５】
多孔板１２の材質（金属）は、スクリュー１１及びバレル１３の材質と異なる材質（金属）であることが好ましい。多孔板１２の材質とスクリュー１１及びバレル１３の材質が同じ場合、焼き付き等による装置の破損のおそれがある。より具体的には、多孔板１２の材質は、焼き入れ（熱処理）によって硬度を高めることのできる金属であることが好ましい。なお、バレル１３は、オーステナイト系ステンレスであることが好ましい。
【０１６６】
（回転軸２２と軸受け部の材質）
本実施形態で用いるゲル粉砕装置は、軸受け部を備えていてもよい。本明細書中「軸受け部」とは、ダイスのプレートと回転軸との間に備えられる部材をいう。回転軸２２及び軸受け部が接触する部分の材質は、回転軸及び軸受け部の材質と異なることが好ましく、異なる材質の金属であることがより好ましい。回転軸２２及び軸受け部と、回転軸２２及び軸受け部が接触する部分との材質が同じ場合、焼き付き等による装置の破損や、金属粉の製品への混入のおそれがある。
【０１６７】
（回転軸２２の回転数及びフライト部２３の外周速度）
回転軸２２の回転数は、バレル１３の内径によって回転羽根の外周速度が変わるため、一概に規定できないが、上記回転軸２２の回転数は、好ましくは６０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍ、より好ましくは８０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍ、更に好ましくは１００ｒｐｍ〜２００ｒｐｍである。上記回転軸２２の回転数が６０ｒｐｍ未満の場合、ゲル粉砕に必要なせん断・圧縮力が得られないおそれがある。また、上記回転軸２２の回転数が５００ｒｐｍを超える場合、含水ゲルに与えるせん断・圧縮力が過剰となり、得られる吸水性樹脂の物性の低下を招いたり、本実施形態に係るゲル粉砕装置に掛かる負荷が大きくなり破損したりするおそれがある。
【０１６８】
（ゲル粉砕装置の使用温度）
本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００の使用時の温度は、含水ゲルの付着等を防ぐために、好ましくは４０℃〜１２０℃、より好ましくは６０℃〜１００℃である。また、本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００は、加熱装置や保温装置などを有することが好ましい。
【０１６９】
（ゲル粉砕装置にてゲル粉砕される含水ゲルの温度）
本実施形態で用いるゲル粉砕装置に供給されるゲル粉砕前の含水ゲルの温度（本明細書中にて「ゲル温度」ともいう）は、粒度制御や物性の観点から、好ましくは４０℃〜１２０℃、より好ましくは６０℃〜１２０℃、更に好ましくは６０℃〜１１０℃、特に好ましくは６５℃〜１１０℃である。
【０１７０】
上記ゲル温度が４０℃未満の場合、含水ゲルの特性上、硬度及び弾性が増すため、ゲル粉砕時に粒子形状又は粒度分布の制御が困難になるおそれがある。また、上記ゲル温度が１２０℃を超える場合、含水ゲルの軟度が増し、粒子形状又は粒度分布の制御が困難になるおそれがある。上記ゲル温度は、重合温度又は重合後の加熱、保温或いは冷却等で適宜制御することができる。
【０１７１】
（含水ゲルの処理量）
本実施形態で用いるゲル粉砕装置の単位時間当たりの処理量は、上記内径Ｎに依存する値であり、好適な範囲が変化する。本実施形態で用いるゲル粉砕装置の１時間当たりの含水ゲルの処理量をＴ（単位；ｇ／ｈｒ）、上記内径Ｎを３乗した値をＮ３（単位；ｍｍ３）とするとき、本実施形態で用いるゲル粉砕装置の単位時間当たりの処理量は、処理量内径比（Ｔ／Ｎ３）（単位；ｇ／ｈｒ／ｍｍ３）にて表わすことができる。
【０１７２】
上記処理量内径比（Ｔ／Ｎ３）の上限は、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、更に好ましくは１．０以下である。上記処理量内径比（Ｔ／Ｎ３）の上限が２．０より大きな処理量の場合は、含水ゲルに十分なせん断を加えることができず、目的とする性能が得られないおそれがある。
【０１７３】
また、上記処理量内径比（Ｔ／Ｎ３）の下限は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１０以上、更に好ましくは０．１５以上である。上記処理量内径比（Ｔ／Ｎ３）の下限が０．０５より小さな処理量の場合は、処理量が少なすぎるため、含水ゲルがゲル粉砕装置内に滞留し、過剰なせん断やゲルの劣化を引き起こすおそれがある。
【０１７４】
（水の使用）
本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００において、含水ゲルに水を添加してゲル粉砕することができる。本発明において添加する「水」とは、固体、液体、気体の何れの形態を含むものであってもよい。取扱い性の観点から、液体や気体の形態、或いは液体及び気体の混合形態が好ましい。
【０１７５】
水を添加する方法又は水を添加する時期は、特に制限されないが、含水ゲルがゲル粉砕装置１００内に滞留している間に装置内に水が供給されればよい。また、予め水を添加した含水ゲルをゲル粉砕装置１００に投入してもよい。更に、上記水の添加は、「水」を単独で添加してもよいし、他の添加剤（例えば、界面活性剤、中和用塩基、架橋剤、無機塩等）又は水以外の溶媒と合わせて添加してもよい。水と他の添加剤又は水以外の溶媒とを合わせて添加する場合、水含有量を好ましくは９０重量％〜１００重量％、より好ましくは９９重量％〜１００重量％、更に好ましくは実質１００重量％である。
【０１７６】
上記水の添加における水の供給量は、含水ゲル１００重量部に対して、好ましくは０重量部〜４重量部、より好ましくは０重量部〜２重量部である。上記水の供給量が４重量部を超える場合、乾燥時において未乾燥物が発生する等の不具合が生じるおそれがある。
【０１７７】
上記水を液体で供給する場合、供給時の温度は、好ましくは１０℃〜１００℃、より好ましくは４０℃〜１００℃である。また、水を気体で供給する場合、供給時の温度は、好ましくは１００℃〜２２０℃、より好ましくは１００℃〜１６０℃、更に好ましくは１００℃〜１３０℃である。
【０１７８】
なお、水を気体で供給するとき、その調製方法については特に限定されないが、例えば、ボイラーの加熱によって発生する水蒸気を利用する方法、超音波で水を振動させて、水表面から発生する気体状の水を利用する方法等が挙げられる。本発明において、水を気体で供給する場合、大気圧よりも高圧の水蒸気が好ましく、ボイラーで発生する水蒸気がより好ましい。
【０１７９】
（添加剤の使用）
上述したように、含水ゲルに水を添加してゲル粉砕することが好ましいが、水以外に他の添加剤又は中和剤等を含水ゲルに添加・混練してゲル粉砕することもでき、得られる吸水性樹脂を改質してもよい。
【０１８０】
具体的には、ゲル粉砕時に、塩基性物質を含む水溶液（例えば、１０重量％〜５０重量％の水酸化ナトリウム水溶液）を添加して中和してもよいし、吸水性樹脂微粉（０．１重量％〜３０重量％（対樹脂固形分））を添加して微粉リサイクルを行ってもよい。更に、重合開始剤や還元剤、キレート剤を０．００１重量％〜３重量％（対樹脂固形分）、ゲル粉砕時に添加・混合して、残存モノマーの低減や着色改善、耐久性を付与してもよい。
【０１８１】
（ゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）／ゲル粉砕エネルギー（２）（ＧＧＥ２））
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法では、ゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ／Ｇｅｌ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｅｙ）が一定範囲に制御されることが好ましい。
【０１８２】
本発明において、含水ゲルをゲル粉砕するためのゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）は、上限値として、好ましくは１００Ｊ／ｇ以下、より好ましくは６０Ｊ／ｇ以下、更に好ましくは５０Ｊ／ｇ以下である。また、下限値としては、好ましくは１５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは１８Ｊ／ｇ以上、更に好ましくは２０Ｊ／ｇ以上である。
【０１８３】
例えば、本発明において、含水ゲルをゲル粉砕するためのゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）は、好ましくは１５Ｊ／ｇ〜１００Ｊ／ｇ、より好ましくは１８Ｊ／ｇ〜６０Ｊ／ｇ、更に好ましくは２０Ｊ／ｇ〜５０Ｊ／ｇである。当該ＧＧＥを上記範囲内に制御することで、適切なせん断・圧縮力を含水ゲルに与えながらゲル粉砕することができる。なお、上記ゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）は、ゲル粉砕機の空運転時のエネルギーを含んで規定される。
【０１８４】
本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００において、ゲル粉砕エネルギー２（ＧＧＥ２／Ｇｅｌ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ）は一定範囲に制御されることが好ましい。本発明においては、含水ゲルをゲル粉砕するためのゲル粉砕エネルギー（２）（ＧＧＥ（２））は、上限値として、好ましくは４０Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３２Ｊ／ｇ以下、更に好ましくは２５Ｊ／ｇ以下である。また、下限値としては、好ましくは７Ｊ／ｇ以上、より好ましくは８Ｊ／ｇ以上、更に好ましくは１０Ｊ／ｇ以上、特に好ましくは１２Ｊ／ｇ以上である。
【０１８５】
例えば、本発明において、含水ゲルをゲル粉砕するためのゲル粉砕エネルギー（２）（ＧＧＥ（２））は、好ましくは７Ｊ／ｇ〜４０Ｊ／ｇ、より好ましくは８Ｊ／ｇ〜３２Ｊ／ｇ、更に好ましくは１０Ｊ／ｇ〜２５Ｊ／ｇである。当該ＧＧＥを上記範囲内に制御することで、適切なせん断・圧縮力を含水ゲルに与えながらゲル粉砕することができ、本実施形態で用いるゲル粉砕装置の形状による効果を最大限に発揮することができる。
【０１８６】
なお、ニーダー重合後における本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００の使用、又は複数のゲル粉砕装置の使用等、ゲル粉砕が複数の装置で行われる場合には、それぞれの装置で消費されたエネルギーの合計をゲル粉砕エネルギー（２）（ＧＧＥ（２））とする。
【０１８７】
本実施形態で用いるゲル粉砕装置１００を使用することによって、後述する実施例に示すように、弾性に富み、かつ吸水速度が速く、その結果優れた拡散吸収特性を示す本発明に係る吸水性樹脂粉末を得ることができる。これは、上記装置によってゲルの粉砕が最適化されるために球状に近い形状の粒子が得られ、弾性及び吸水性樹脂の性能を悪化させる扁平な形状の粒子を少なくすることができるためであると考えられる。
【０１８８】
以上のように、実施の形態１、２に記載したいずれの方法を用いた場合も、本発明に係る吸水性樹脂粉末を得ることができるが、上記吸水性樹脂粉末の製造方法はこれらに限られるものではない。
【０１８９】
〔５〕吸水性樹脂粉末の製造工程について
（５−１）重合工程
本工程は、アクリル酸（塩）を主成分とする水溶液を重合して、含水ゲル状架橋重合体（本明細書中において「含水ゲル」と称することがある）を得る工程である。
【０１９０】
（単量体）
本発明にて得られる吸水性樹脂粉末は、アクリル酸（塩）を主成分として含む単量体を原料として使用し、通常、水溶液状態にて重合される。本明細書中にて、アクリル酸（塩）を主成分として含む単量体の水溶液を、「アクリル酸（塩）系単量体水溶液」とも称する。単量体水溶液中の単量体（モノマー）濃度としては、好ましくは１０重量％〜８０重量％、より好ましくは２０重量％〜８０重量％、更に好ましくは３０重量％〜７０重量％、特に好ましくは４０重量％〜６０重量％である。
【０１９１】
上記単量体水溶液の重合により得られる含水ゲルは、吸水性能又は残存モノマーの観点から、重合体の酸基の少なくとも一部が中和されていることが好ましい。中和されている部分の塩としては特に限定されないが、吸水性能の観点から、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩から選択される一価塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましく、ナトリウム塩、リチウム塩、又はカリウム塩から選択されるアルカリ金属塩が更に好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。
【０１９２】
従って、中和に用いられる塩基性物質としては特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸（水素）ナトリウム又は炭酸（水素）カリウム等の炭酸（水素）塩等の一価の塩基性物質が好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。
【０１９３】
上記中和は、重合前、重合中又は重合後におけるそれぞれの形態・状態にて行うことができる。例えば、未中和又は低中和（例えば、０モル％〜３０モル％）のアクリル酸を重合して得られる含水ゲルを中和、特にゲル粉砕と同時に中和を行うこともできるが、生産性又は物性向上等の観点から、重合前のアクリル酸に対して中和を行うことが好ましい。即ち、中和されたアクリル酸（アクリル酸の部分中和塩）を単量体として使用することが好ましい。
【０１９４】
なお、上記中和における中和率は、特に限定されないが、最終的な吸水性樹脂として好ましくは１０モル％〜１００モル％、より好ましくは３０モル％〜９５モル％、更に好ましくは４５モル％〜９０モル％、特に好ましくは６０モル％〜８０モル％である。中和温度についても特に限定されないが、好ましくは１０℃〜１００℃、より好ましくは３０℃〜９０℃である。その他の中和処理条件については、欧州特許第５７４２６０号に開示された条件が、本発明に好ましく適用される。なお、中和率が上記範囲である含水ゲルを、実施の形態２で説明したゲル粉砕装置を用いてゲル粉砕工程においてゲル粉砕することが好ましい。
【０１９５】
本発明にて得られる吸水性樹脂粉末の物性改善を目的として、澱粉、セルロース、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（塩）、ポリエチレンイミン等の水溶性樹脂又は吸水性樹脂；炭酸塩、アゾ化合物、気泡発生剤等の各種発泡剤；界面活性剤；添加剤等の任意の成分を、単量体水溶液、含水ゲル、乾燥重合体又は吸水性樹脂等の本発明における製造工程の何れかにおいて添加することができる。
【０１９６】
これら任意成分の添加量は、上記水溶性樹脂又は吸水性樹脂の場合、単量体に対して、好ましくは０重量％〜５０重量％、より好ましくは０重量％〜２０重量％、更に好ましくは０重量％〜１０重量％、特に好ましくは０重量％〜３重量％である。一方、上記発泡剤、界面活性剤又は添加剤の場合は、好ましくは０重量％〜５重量％、より好ましくは０重量％〜１重量％である。
【０１９７】
なお、上記水溶液樹脂又は吸水性樹脂の添加によって、グラフト重合体又は吸水性樹脂組成物が得られるが、これら澱粉−アクリル酸重合体、ＰＶＡ−アクリル酸重合体等も本発明においてはポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂として扱う。
【０１９８】
更に、本発明にて得られる吸水性樹脂粉末の色調安定性（高温高湿下で長期間保存したときの色調安定性）又は耐尿性（ゲル劣化防止）の向上を目的として、キレート剤、α−ヒドロキシカルボン酸化合物、無機還元剤を使用することができ、中でもキレート剤を使用することが特に好ましい。
【０１９９】
これらの使用量としては、吸水性樹脂に対して好ましくは１０ｐｐｍ〜５，０００ｐｐｍ、より好ましくは１０ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍ、更に好ましくは５０ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍ、特に好ましくは１００ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍである。なお、上記キレート剤として、米国特許第６５９９９８９号又は国際公開第２００８／０９０９６１号に開示される化合物が、本発明において適用される。その中でも、キレート剤として、アミノカルボン酸系金属キレート剤又は多価リン酸系化合物を用いることが好ましい。
【０２００】
本発明において、アクリル酸（塩）を主成分として使用する場合、アクリル酸（塩）以外の親水性又は疎水性の不飽和単量体（本明細書中において「他の単量体」と称する）を併用してもよい。このような他の単量体としては、特に限定されないが、例えば、メタクリル酸、（無水）マレイン酸、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、ステアリルアクリレート、及びこれらの塩等が挙げられる。
【０２０１】
他の単量体を使用する場合、その使用量は、得られる吸水性樹脂粉末の吸水性能を損なわない範囲で適宜決定され、特に限定されないが、全単量体の重量に対して、好ましくは０モル％〜５０モル％、より好ましくは０モル％〜３０モル％、更に好ましくは０モル％〜１０モル％である。
【０２０２】
（内部架橋剤）
本発明において、得られる吸水性樹脂粉末の吸水性能の観点から、架橋剤（本明細書中において「内部架橋剤」と称する）を使用することが好ましい。該内部架橋剤としては特に限定されないが、例えば、アクリル酸との重合性架橋剤、カルボキシル基との反応性架橋剤、又はこれらを併せ持った架橋剤等が挙げられる。
【０２０３】
上記重合性架橋剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（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、ポリ（メタ）アリロキシアルカン等の分子内に重合性を有する二重結合を少なくとも２個有する化合物が挙げられる。
【０２０４】
上記反応性架橋剤としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル；プロパンジオール、グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール等の共有結合性架橋剤、アルミニウム塩等の多価金属化合物等のイオン結合性架橋剤が挙げられる。
【０２０５】
これらの中でも、吸水性能の観点から、アクリル酸との重合性架橋剤がより好ましく、アクリレート系、アリル系、アクリルアミド系の重合性架橋剤が特に好ましい。これらの内部架橋剤は、１種を単独で用いてもよいし、又は２種以上を併用してもよい。なお、上記重合性架橋剤と共有結合性架橋剤とを併用する場合、その混合比率は１０：１〜１：１０が好ましい。
【０２０６】
上記内部架橋剤の使用量は、物性の観点から架橋剤を除く上記単量体に対して、好ましくは０．００１モル％〜５モル％、より好ましくは０．００２モル％〜２モル％、更に好ましくは０．０４モル％〜１モル％、特に好ましくは０．０６モル％〜０．５モル％、最も好ましくは０．０７モル％〜０．２モル％である。更に本発明の特に好ましい形態では、上記重合性架橋剤を好ましくは０．０１モル％〜１モル％、より好ましくは０．０４モル％〜０．５モル％、更に好ましくは０．０６モル％〜０．１モル％使用する。
【０２０７】
（重合開始剤）
本発明において使用される重合開始剤は、重合形態によって適宜選択され、特に限定されないが、例えば、光分解型重合開始剤、熱分解型重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。
【０２０８】
上記光分解型重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。
【０２０９】
また、上記熱分解型重合開始剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素、ｔ−ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物；２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド等のアゾ化合物等が挙げられる。
【０２１０】
また、上記レドックス系重合開始剤としては、例えば、上記過硫酸塩や過酸化物に、Ｌ−アスコルビン酸や亜硫酸水素ナトリウム等の還元性化合物を併用した系が挙げられる。
【０２１１】
更に上記光分解型重合開始剤と熱分解型重合開始剤との併用も、好ましい態様として挙げられる。
【０２１２】
上記重合開始剤の使用量は、上記単量体に対して、好ましくは０．０００１モル％〜１モル％、より好ましくは０．０００５モル％〜０．５モル％である。上記重合開始剤の使用量が１モル％を超える場合、吸水性樹脂の色調が悪化するおそれがある。また、上記重合開始剤の使用量が０．０００１モル％未満の場合、残存モノマーの増加が懸念されるため、好ましくない。
【０２１３】
（重合方法）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法において、その重合方法は、噴霧液滴重合又は逆相懸濁重合により粒子状含水ゲルを得てもよいが、得られる吸水性樹脂粉末の通液性（ＳＦＣ）及び吸水速度（ＦＳＲ）、並びに重合制御の容易性等の観点から、水溶液重合が採用される。
【０２１４】
当該水溶液重合は、タンク式（サイロ式）の無攪拌重合でもよいが、好ましくはニーダー重合又はベルト重合、より好ましくは連続水溶液重合、更に好ましくは高濃度連続水溶液重合、特に好ましくは高濃度・高温開始連続水溶液重合が採用される。
【０２１５】
なお、攪拌重合とは、含水ゲル（特に重合率１０モル％以上、更には５０モル％以上の含水ゲル）を攪拌、特に攪拌及び細分化しながら重合することを意味する。無攪拌重合の前後において、単量体水溶液（重合率が０モル％〜１０モル％未満）を適宜攪拌してもよい。
【０２１６】
上記連続水溶液重合として、例えば、米国特許第６９８７１７１号、同第６７１０１４１号等に記載の連続ニーダー重合、及び米国特許第４８９３９９９号、同第６２４１９２８号、米国特許出願公開第２００５／２１５７３４号等に記載の連続ベルト重合が挙げられる。これらの水溶液重合によって、高い生産性で吸水性樹脂粉末を製造することができる。
【０２１７】
なお、高濃度連続水溶液重合においては、単量体濃度（固形分）を好ましくは３５重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、更に好ましくは４５重量％以上とする（上限は飽和濃度）。高温開始連続水溶液重合においては、重合開始温度を好ましくは３０℃以上、より好ましくは３５℃以上、更に好ましくは４０℃以上、特に好ましくは５０℃以上とする（上限は沸点）。高濃度・高温開始連続水溶液重合は、これらの重合を組み合わせたものである。
【０２１８】
上記高濃度・高温開始連続水溶液重合については、米国特許第６９０６１５９号、同第７０９１２５３号等に開示されている。該重合方法によって、白色度の高い吸水性樹脂粉末が得られ、更に工業的なスケールでの生産が容易なため、好ましい。
【０２１９】
従って、本発明に係る製造方法における重合方法は、１ライン当りの生産量が多い巨大スケールでの製造装置に好ましく適用される。なお、上記生産量としては、好ましくは０．５ｔ／ｈｒ以上、より好ましくは１ｔ／ｈｒ以上、更に好ましくは５ｔ／ｈｒ以上、特に好ましくは１０ｔ／ｈｒ以上である。
【０２２０】
上記重合は、空気雰囲気下においても実施することができるが、着色防止の観点から、水蒸気、窒素又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気（例えば、酸素濃度１容積％以下）下にて実施することが好ましい。更には単量体又は単量体を含む溶液中の溶存酸素を不活性ガスで置換（脱気）（例えば、酸素１ｍｇ／Ｌ未満）した後に、重合することが好ましい。このような脱気を行っても単量体の安定性に優れ、重合前のゲル化が起らず、より高物性で高白色の吸水性樹脂粉末を提供することができる。
【０２２１】
使用される不活性ガスの量は、モノマー全量に対して好ましくは０．００５重量％〜０．２重量％、より好ましくは０．０１重量％〜０．１重量％、更に好ましくは０．０１５重量％〜０．５重量％である。また、使用される不活性ガスとしては、窒素が好ましい。
【０２２２】
（界面活性剤、分散剤）
本発明における重合工程においては、必要に応じて界面活性剤及び／又は分散剤を用いてもよい。界面活性剤及び／又は分散液を用いることで、重合中の吸水性樹脂中に気泡を安定的に懸濁させることができる。また、界面活性剤及び／又は分散剤の種類又は量を適宜調節することにより、所望の物性を有する吸水性樹脂粉末を得ることができる。界面活性剤は非高分子界面活性剤であり、分散剤は高分子分散剤であることが好ましい。また、界面活性剤及び／又は分散剤は、重合前又は重合時のモノマー水溶液の温度が５０℃以上となるよりも前の段階で添加されていることが好ましい。
【０２２３】
界面活性剤及び／又は分散剤の使用量は、種類に応じて適宜決定することができる。界面活性剤及び／又は分散液を用いることによって、得られる吸水性樹脂粉末の表面張力が変化する。そのため、界面活性剤及び／分散剤の使用量は、得られる吸水性樹脂粉末の表面張力が好ましくは６９ｍＮ／ｍ以上、より好ましくは７０ｍＮ／ｍ以上、更に好ましくは７１ｍＮ／ｍ以上となるように決定する。好適な界面活性剤の種類、使用量については上記〔２−８〕で説明したとおりである。
【０２２４】
（５−２）ゲル粉砕工程
本工程は、上述した重合中又は重合後の含水ゲル状架橋重合体を細分化して、粒子状の含水ゲル状架橋重合体を得る工程である。なお、下記（５−４）粉砕工程・分級工程の「粉砕」と区別して、本工程は「ゲル粉砕」という。
【０２２５】
上述した実施の形態１に記載した方法は、ゲル粉砕工程において粒子の形状を制御するのではないため、本工程では、実施の形態２に記載したゲル粉砕装置を用いる必要はない。実施の形態１に記載した方法を行う場合は、本工程において、ミートチョッパー等の従来公知の粉砕装置を用いればよい。
【０２２６】
実施の形態２に記載した方法では、ゲル粉砕工程にて使用されるゲル粉砕装置は、実施の形態２で説明したゲル粉砕装置であり、当該ゲル粉砕装置の構成、温度、稼働条件は、実施の形態２に記載されている通りである。
【０２２７】
（５−３）乾燥工程
本工程は、上記ゲル粉砕工程にて得られた粒子状含水ゲルを乾燥し、乾燥重合体を得る工程であり、以下、本発明にて好ましく適用される乾燥方法について説明する。
【０２２８】
本発明の乾燥工程における乾燥方法としては、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、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脱水乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等の種々の乾燥方法が採用されるが、熱風乾燥が好ましく、特に露点が４０℃〜１００℃の、より好ましくは露点が５０℃〜９０℃の熱風乾燥が好適に採用される。
【０２２９】
本発明における粒子状含水ゲルの乾燥方法としては、通気乾燥機が好ましく、通気ベルト式熱風乾燥機が更に好ましく使用される。上記通気ベルト式熱風乾燥機を使用する場合、該乾燥機で使用される熱風の風向は、通気ベルト上に積層され静置された含水ゲル層に対して垂直方向（例えば、上下方向の併用、又は上向き方向、下向き方向）が必須である。通気ベルト型乾燥機を使用しない場合又は垂直方向の熱風を使用しない場合、均一な乾燥を行えず、通液性等の物性の低下を招くおそれがある。
【０２３０】
なお、上記「垂直方向」とは、ゲル層（パンチングメタルや金属網上に積層された厚さ１０ｍｍ〜３００ｍｍの粒子状含水ゲル）に対して、上下（ゲル層の上から下、或いはゲル層の下から上）に通気する状態を指し、上下方向に通気する限り厳密な垂直方向に限定されない。例えば、斜め方向の熱風を用いてもよく、この場合、垂直方向に対して好ましくは３０°以内、より好ましくは２０°以内、更に好ましくは１０°以内、特に好ましくは５°以内、最も好ましくは０°の熱風が用いられる。
【０２３１】
以下、本発明の乾燥工程における乾燥条件等について述べる。
【０２３２】
（乾燥温度）
本発明における乾燥工程（好ましくは、上記通気ベルト型乾燥機）での乾燥温度は、好ましくは１００℃〜３００℃、より好ましくは１５０℃〜２５０℃、更に好ましくは１６０℃〜２２０℃、特に好ましくは１７０℃〜２００℃である。
【０２３３】
上記乾燥温度を１００℃〜３００℃とすることで、乾燥時間の短縮と得られる乾燥重合体の着色の低減との両立が可能となる。更に、得られる吸水性樹脂粉末の通液性、好ましくは通液性と吸水速度との両方が向上する傾向が見られる。なお、乾燥温度が３００℃を超えると、高分子鎖が影響を受け、物性が低下するおそれがある。また、乾燥温度が１００℃未満では、吸水速度に変化はなく、未乾燥物が生成し、後の粉砕工程時に詰まりが生じる。
【０２３４】
（乾燥時間）
本発明における乾燥工程（好ましくは、上記通気ベルト型乾燥機）での乾燥時間は、粒子状含水ゲルの表面積及び乾燥機の種類等に依存し、目的とする含水率となるように適宜設定すればよいが、好ましくは１分間〜１０時間、より好ましくは５分間〜２時間、更に好ましくは１０分間〜１時間、特に好ましくは１５分間〜４５分間である。
【０２３５】
また、上記（５−２）のゲル粉砕工程から排出された粒子状含水ゲルが乾燥工程に導入されるまでの時間、即ち、粒子状含水ゲルがゲル粉砕装置の出口から乾燥機入口まで移動する時間は、吸水性樹脂粉末での着色の観点から短い方がよく、具体的には、好ましくは２時間以内、より好ましくは１時間以内、更に好ましくは３０分間以内、特に好ましくは１０分間以内、最も好ましくは２分間以内である。
【０２３６】
（風速）
本発明における乾燥工程において、本発明の課題をより解決するために、上記通気乾燥機、特にベルト型乾燥機での熱風の風速は、垂直方向（上下方向）に、好ましくは０．８ｍ／ｓ〜２．５ｍ／ｓ、より好ましくは１．０ｍ／ｓ〜２．０ｍ／ｓである。上記風速を上記範囲とすることで、得られる乾燥重合体の含水率を所望の範囲に制御できるだけでなく、吸水速度が向上する。上記風速が０．８ｍ／ｓ未満の場合、乾燥時間が遅延し、得られる吸水性樹脂粉末の通液性及び吸水速度が劣るおそれがある。また、上記風速が２．５ｍ／ｓを超える場合、乾燥期間中に粒子状含水ゲルが舞い上がり安定した乾燥が困難というおそれがある。
【０２３７】
なお、上記風速の制御は、本発明の効果を損なわない範囲で行えばよく、例えば、乾燥時間の好ましくは７０％以上、より好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上の範囲で制御すればよい。また、上記風速は、通気ベルト型乾燥機を例として、水平移動するバンド面に対して垂直方向に通過する熱風の平均流速で表す。従って、熱風の平均流速は、上記通気ベルト乾燥機に送風される風量を通気ベルトの面積で除すればよい。
【０２３８】
（熱風の露点）
本発明における乾燥工程において、上記通気ベルト型乾燥機で用いられる熱風は、少なくとも水蒸気を含有し、かつ露点が好ましくは３０℃〜１００℃、より好ましくは３０℃〜８０℃である。熱風の露点又は更に好ましくはゲル粒径を上記範囲に制御することで残存モノマーを低減することができ、更に、乾燥重合体の嵩比重の低下を防止することができる。なお、上記露点は、粒子状含水ゲルの含水率が少なくとも１０重量％以上、好ましくは２０重量％以上の時点での値とする。
【０２３９】
更に、本発明における乾燥工程において、残存モノマー、吸水性能及び着色等の観点から、乾燥機出口付近（又は、乾燥の終期；例えば、乾燥時間の５０％以降）の露点より、乾燥機入口付近（又は、乾燥の初期；例えば、乾燥時間の５０％以前）の露点が高いことが好ましい。具体的には、乾燥機入口付近では乾燥機出口付近よりも露点が好ましくは１０℃〜５０℃、より好ましくは１５℃〜４０℃高い熱風を粒子状含水ゲルに接触させることが好ましい。露点を上記範囲に制御することで、乾燥重合体の嵩比重の低下を防止することができる。
【０２４０】
上記ゲル粉砕工程にて得られた粒子状含水ゲルは、本乾燥工程にて乾燥され、乾燥重合体とされるが、その乾燥減量（粉末又は粒子１ｇを１８０℃で３時間加熱）から求められる樹脂固形分は、好ましくは８０重量％を超え、より好ましくは８５重量％〜９９重量％、更に好ましくは９０重量％〜９８重量％、特に好ましくは９２重量％〜９７重量％である。
【０２４１】
（粒子状含水ゲルの表面温度）
上記ゲル粉砕工程にて得られた粒子状含水ゲルの、乾燥機に投入される直前の粒子状含水ゲルの表面温度は、好ましくは４０℃〜１１０℃、より好ましくは６０℃〜１１０℃、更に好ましくは６０℃〜１００℃、特に好ましくは７０℃〜１００℃である。４０℃に満たない場合、乾燥時に風船状乾燥物が生じ、粉砕時に微粉が多く発生し、吸水性樹脂の物性の低下を招くおそれがある。乾燥前の粒子状含水ゲルの表面温度が１１０℃を超える場合、乾燥後の吸水性樹脂の劣化（例えば、水可溶分の増加等）又は着色が生じるおそれがある。
【０２４２】
（５−４）粉砕工程及び分級工程
本工程は、上記乾燥工程にて得られた乾燥重合体を、粉砕・分級して、吸水性樹脂粒子を得る工程である。なお、上記（５−２）ゲル粉砕工程とは、粉砕時の樹脂固形分、特に粉砕対象物が乾燥工程を経ている点（好ましくは、上記樹脂固形分まで乾燥）で異なる。また、粉砕工程後に得られる吸水性樹脂粒子を粉砕物と称することもある。
【０２４３】
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、下記（５−５）に記載したように、表面架橋されていることが必要である。そのため、表面架橋工程での物性向上のために、特定粒度に制御することが好ましい。粒度制御は、本粉砕工程、分級工程に限らず、重合工程、微粉回収工程、造粒工程等で適宜実施することができる。粒度は上述のように標準篩（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１（２０００））で規定する。
【０２４４】
粉砕工程にて使用できる粉砕機は、特に限定されないが、例えば、振動ミル、ロールグラニュレーター、ナックルタイプ粉砕機、ロールミル、高速回転式粉砕機（ピンミル、ハンマーミル、スクリューミル）、円筒状ミキサー等を挙げることができる。これらの中でも、粒度制御の観点から、多段のロールミル又はロールグラニュレーターを使用することが好ましい。
【０２４５】
本分級工程は、以下の粒度となるように分級操作をするが、本発明に係る吸水性樹脂粉末は表面架橋を行う必要があるため、分級操作は表面架橋工程前に実施するのが好ましく（第１分級工程）、更に表面架橋後にも分級操作（第２分級工程）を実施してもよい。
【０２４６】
なお、該分級操作は、特に限定されないが、篩を用いた篩い分けでは以下のようにして分級する。即ち、吸水性樹脂粒子の粒子径分布を１５０μｍ〜８５０μｍに設定する場合、例えば、先ず、目開き８５０μｍの篩で上記粉砕物を篩い分け、該篩を通過した粉砕物を目開き１５０μｍ又は１５０μｍを超える篩（例えば、２００μｍ）で更に篩い分ける。そして、目開き１５０μｍ等の篩上に残存した粉砕物が、所望の粒子径分布を有する吸水性樹脂粒子となる。篩分級以外にも気流分級等、各種の分級機を使用することもできる。
【０２４７】
以上の分級工程により、本発明に係る吸水性樹脂粉末を、粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上、との条件を満たすものとすることができる。
【０２４８】
（５−５）表面架橋工程
本発明に係る吸水性樹脂粉末は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、表面架橋されている。表面架橋を行うための表面処理工程は、公知の表面架橋剤及び表面架橋方法を用いて行う表面架橋工程を含み、更に必要に応じてその他の添加工程を含む。
【０２４９】
（共有結合性表面架橋剤）
本発明にて用いることのできる表面架橋剤としては、種々の有機又は無機架橋剤を例示することができるが、有機表面架橋剤が好ましい。物性面において、好ましくは、表面架橋剤として、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物又はそのハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、（モノ、ジ、又はポリ）オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物であり、特に高温での反応が必要な、多価アルコール化合物、アルキレンカーボネート化合物、オキサゾリジノン化合物からなる脱水反応性架橋剤を使用することができる。
【０２５０】
脱水反応性架橋剤を使用しない場合、より具体的には、米国特許第６２２８９３０号、同第６０７１９７６号、同第６２５４９９０号等に例示されている化合物を挙げることができる。例えば、モノ，ジ，トリ又はテトラプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、グリセリン、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、ソルビトール等の多価アルコール化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテルやグリシドール等のエポキシ化合物；エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート化合物；オキセタン化合物；２−イミダゾリジノンのような環状尿素化合物等が挙げられる。
【０２５１】
表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂粒子１００重量部に対して、好ましくは０．００１重量部〜１０重量部、より好ましくは０．０１重量部〜５重量部程度で適宜決定される。表面架橋剤に合わせて、水が好ましく使用される。使用される水の量は、吸水性樹脂粒子１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜２０重量部の範囲、より好ましくは０．５重量部〜１０重量部の範囲である。無機表面架橋剤と有機表面架橋剤とを併用する場合も、吸水性樹脂粒子１００重量部に対して、それぞれ、好ましくは０．００１重量部〜１０重量部の範囲、より好ましくは０．０１重量部〜５重量の範囲で併用される。
【０２５２】
また、このとき、親水性有機溶媒を使用してもよく、その使用量は、吸水性樹脂粒子１００重量部に対して、好ましくは０重量部〜１０重量部の範囲、より好ましくは０重量部〜５重量部の範囲である。また、吸水性樹脂粒子への架橋剤溶液の混合時に、本発明の効果を妨げない範囲、例えば、好ましくは０重量部〜１０重量部、より好ましくは０重量部〜５重量部、更により好ましくは０重量部〜１重量部で、水不溶性微粒子粉体や界面活性剤を共存させてもよい。用いられる界面活性剤又はその使用量は、米国特許７４７３７３９号等に例示されている。
【０２５３】
（混合）
表面架橋剤の混合には、縦型又は横型の高速回転攪拌型の混合機が好適に使用される。該混合機の回転数は好ましくは１００ｒｐｍ〜１０，０００ｒｐｍ、より好ましくは３００ｒｐｍ〜２，０００ｒｐｍである。また、装置内における吸水性樹脂の滞留時間は好ましくは１８０秒以内、より好ましくは０．１秒〜６０秒、更に好ましくは１秒〜３０秒である。
【０２５４】
（その他表面架橋方法）
本発明において用いられる表面架橋方法として、上記の表面架橋剤を用いる表面架橋に代わって、ラジカル重合開始剤を用いる表面架橋方法（米国特許第４７８３５１０号、国際公開第２００６／０６２２５８号）、又は吸水性樹脂の表面で単量体を重合する表面架橋方法（米国出願公開第２００５／０４８２２１号、同第２００９／０２３９９６６号、国際公開第２００９／０４８１６０号）を用いてもよい。
【０２５５】
上記表面架橋方法において、好ましく用いられるラジカル重合開始剤は過硫酸塩であり、必要に応じて用いられる好ましい単量体としては、アクリル酸（塩）又はその他上述している架橋剤が挙げられ、用いられる好ましい溶媒は水である。これらが吸水性樹脂の表面に添加されたのち活性エネルギー線（特に紫外線）又は加熱によって、吸水性樹脂表面で架橋重合又はラジカル重合開始剤での架橋反応を行うことで表面架橋が行われる。
【０２５６】
（イオン結合性表面架橋剤）
本発明では、上述した表面架橋工程と同時又は別途に、多価金属塩、カチオン性ポリマー又は無機微粒子の何れか一つ以上を添加する添加工程を更に含んでもよい。即ち、上記有機表面架橋剤以外に無機表面架橋剤を使用又は併用して通液性・吸水速度等を向上させてもよい。上記無機表面架橋剤は、上記有機表面架橋剤と同時又は別途に使用できる。
【０２５７】
使用される無機表面架橋剤としては、２価以上、好ましくは３価若しくは４価値の多価金属の塩（有機塩又は無機塩）又は水酸化物を例示することができる。使用できる多価金属としては、アルミニウム、ジルコニウム等が挙げられ、乳酸アルミニウム又は硫酸アルミニウムが挙げられる。好ましくは硫酸アルミニウムを含む水溶液である。これらの無機表面架橋は、有機表面架橋剤と同時又は別途に使用される。
【０２５８】
多価金属による表面架橋は国際公開第２００７／１２１０３７号、同第２００８／０９８４３号、同第２００８／０９８４２号、米国特許第７１５７１４１号、同第６６０５６７３号、同第６６２０８８９号、米国特許出願公開第２００５／０２８８１８２号、同第２００５／００７０６７１号、同第２００７／０１０６０１３号、同第２００６／００７３９６９号に示されている。
【０２５９】
カチオン性ポリマー、特に重量平均分子量５，０００〜１，０００，０００程度を同時又は別途で使用して通液性等を向上させてもよい。使用されるカチオン性ポリマーは、例えば、ビニルアミンポリマー等が好ましく、米国特許第７０９８２８４号、国際公開２００６／０８２１８８号、同第２００６／０８２１８９号、同第２００６／０８２１９７号、同第２００６／１１１４０２号、同第２００６／１１１４０３号、同第２００６／１１１４０４号等に例示されている。
【０２６０】
同様に無機微粒子を添加してもよい。例えば、上記無機微粒子としては二酸化ケイ素等が好ましく、米国特許第７６３８５７０号等に例示されている。
【０２６１】
本発明にかかる吸水性樹脂粉末を製造する場合に、上記多価金属、カチオン性ポリマー、無機微粒子の何れか一つ以上を添加する工程を含むことが好ましい。これらの添加剤は、上記共有結合性表面架橋剤に対して、同時又は別途に併用されることが好ましく、本発明の課題（液の拡散吸収特性の向上）をより解決することができる。
【０２６２】
また、吸水性樹脂粉末の表面張力を低下させないために、吸水性樹脂粉末又はその単量体と反応性又は重合性を有する界面活性剤（例えば、不飽和重合性基（特にα、β−不飽和２重結合）、反応性基（ヒドロキシル基又はアミノ基）を有する界面活性剤）、又は水への溶解度が高い親水性界面活性剤（例えば、ＨＬＢが１〜１８、特に好ましくは８〜１５）を用いることが好ましい。
【０２６３】
具体的な界面活性剤としては国際公開公報第２０１１／０７８２９８号に例示されているものが好適に用いられる。その中でも、好ましくは非イオン性界面活性剤、より好ましくはポリオキシエチレン鎖を分子内に有する非イオン性界面活性剤、更に好ましくはポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルが選択される。
【０２６４】
これら界面活性剤の使用量は、使用する界面活性剤の種類又は目的とする物性（特に吸水速度や表面張力）にもよるが、代表的には、使用されるモノマーの量に対して、好ましくは０を超え２重量％以下、より好ましくは０を超え０．０３重量％以下、更に好ましくは０を超え０．０１５重量％以下、特に好ましくは０を超え０．０１重量％以下、最も好ましくは０を超え０．００８重量％以下である。上記界面活性剤の使用量は重合後の吸水性樹脂粉末にも適用でき、更に必要により上記「〔２−６〕表面架橋」に記載の界面活性剤の被覆を行った後に得られる最終製品としての吸水性樹脂粉末にも適用することができる。
【０２６５】
〔６〕吸水性樹脂粉末の用途
本発明に係る吸水性樹脂粉末の用途は特に限定されないが、好ましくは紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パット等の吸収性物品に使用される。高濃度オムツ（紙オムツ１枚当りの吸水性樹脂使用量が多い紙オムツ）に使用した場合に、優れた性能を発揮する。
【０２６６】
本明細書において「吸収体」とは、少なくとも本発明に係る吸水性樹脂粉末を含有し、その他の吸収性材料（パルプ繊維等の繊維状物）を任意に含有する、上記吸収性物品の成分となるものをいう。つまり、上記吸収体は、上述した製造方法によって製造された吸水性樹脂粉末を含有したものであり、当該吸収体は吸収性物品に使用される。
【０２６７】
上記吸収性物品における、吸収体中の吸水性樹脂の含有量（コア濃度、即ち吸水性樹脂粉末と繊維状物との合計量に対する当該吸水性樹脂粉末の含有量）は、好ましくは３０重量％〜１００重量％、より好ましくは４０重量％〜１００重量％、更に好ましくは５０重量％〜１００重量％、更により好ましくは６０重量％〜１００重量％、特に好ましくは７０重量％〜１００重量％、最も好ましくは７５重量％〜９５重量％である。
【０２６８】
例えば、本発明に係る吸水性樹脂粉末を上記濃度で使用した場合、高い拡散吸収特性によって尿等の吸収液の拡散吸収能力に優れるため、効率的に液分配がなされ、吸収性物品全体の吸収量が向上すると共にすばやい液の吸収が実現できる。更に、すぐれた吸収体を使用した吸収性物品を提供することができる。
【０２６９】
また、上記吸収体を、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の吸収性物品に使用する場合、（１）着用者の身体に隣接して配置される液体透過性のトップシート、（２）着用者の身体から遠くに着用者の衣類に隣接して配置される液体不透過性のバックシート、及び（３）トップシートとバックシートとの間に配置された吸収体を含んでなる構成で使用される。当該吸収体は、二層以上であってもよいし、パルプ層等と共に使用してもよい。
【０２７０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態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】
【０２７１】
以下、実施例に従って本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されて解釈されるものではない。また、本発明の特許請求の範囲又は実施例に記載される諸物性は、特に記載のない限り、室温（２０℃〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、ＥＤＡＮＡ法及び以下の測定法に従って求めた。更に、実施例及び比較例に提示される電気機器は、２００Ｖ又は１００Ｖで、６０Ｈｚの電源を使用した。なお、便宜上、「リットル」を「Ｌ」、「重量％」を「ｗｔ％」と記載することがある。【０２７２】
［吸水性樹脂粉末の物性測定］
以下、本発明に係る吸水性樹脂粉末について、その物性の測定方法を説明する。なお、測定対象が吸水性樹脂粉末以外である場合、例えば、吸水性樹脂粒子である場合には、物性測定の説明中の「吸水性樹脂粉末」を「吸水性樹脂粒子」に読み替えて適用する。【０２７３】
また、本発明では、含水率の影響を受ける物性については、実測値を含水率補正した値で評価するようにした。含水率補正値は、実測値を（１−含水率／１００）で除することによって得られる。また、含水率補正値は、吸水性樹脂粉末の固形分１００重量部に対する値として表記した。なお、市場で流通している紙オムツ等の吸収性物品に組み込まれている吸水性樹脂粉末は、通常、吸湿しており、そのためＣＲＣや粒度等が吸水性樹脂粉末本来の正しい値となっていない。そこで、含水率が１０重量％（特に２０重量％）を超える場合には、例えば、６０℃×１６時間×１０ｍｍＨｇ以下の減圧乾燥を行って、含水率を１０重量％以下に低下させた後に物性を測定すればよい。【０２７４】
（１）粒度分布（ＰＳＤ）、重量平均粒子径（Ｄ５０）及び粒度分布の対数標準偏差（σζ）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の粒度分布（ＰＳＤ）は、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４２０．２−０２）に準拠して測定した。また、重量平均粒子径（Ｄ５０）及び粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、米国特許第７６３８５７０号に記載された「（３）Ｍａｓｓ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ  （Ｄ５０）  ａｎｄ  Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  （σζ）  ｏｆ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」に準拠して測定した。【０２７５】
（２）ボルテックス法による吸水時間
本発明に係る吸水性樹脂粉末のボルテックス法による吸水時間は、以下の手順により測定した。【０２７６】
即ち、０．９０重量％に予め調製した塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）１０００重量部に、食品添加物である食用青色１号（ＣＡＳ  Ｎｏ．３８４４−４５−９）０．０２重量部を添加して青色に着色し、該生理食塩水の液温を３０℃（±０．５℃）に調整した。【０２７７】
次に、上記青色に着色した生理食塩水５０ｍｌを容量１００ｍｌのビーカーに計り取り、長さ４０ｍｍ、太さ８ｍｍの円筒型テフロン（登録商標））製マグネット式攪拌子を用いて、６００ｒｐｍの条件で攪拌しながら、吸水性樹脂粉末２．０ｇを投入した。【０２７８】
なお、吸水時間を測定する際の始点、終点については、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２４（１９９６）「高吸水性樹脂の吸収速度試験方法 解説」に記載されている基準に準拠した。【０２７９】
（３）弾性率指数（ＥＭＩ）
本発明に係る吸水性樹脂粉末の弾性率指数（ＥＭＩ）は、以下の手順により測定した。【０２８０】
［弾性率の測定］
先ず、以下に記載する方法によって、粒子径（粒度）別に分けられた吸水性樹脂粉末の弾性率を測定した。【０２８１】
（手順１．吸水性樹脂粉末の分級）
目開きが７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、１５０μｍである６つのＪＩＳ標準篩（ＴＨＥ  ＩＩＤＡ  ＴＥＳＴＩＮＧ  ＳＩＥＶＥ：径８ｃｍ）を用いて、吸水性樹脂粉末１０ｇを分級した。該分級は、振動分級機（ＩＩＤＡ  ＳＩＥＶＥ  ＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型（回転数：６０Ｈｚ  ２３０ｒｐｍ、衝撃数：６０Ｈｚ  １３０ｒｐｍ）、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）で、５分間篩い分けることで実施した。【０２８２】
上記操作によって、粒子径（粒度）別に分級された吸水性樹脂粉末を得た。なお、例えば、上段に目開き６００μｍの上記篩を用い、下段に目開き５００μｍの上記篩を用いて篩い分けすることによって得られた吸水性樹脂粉末は、５００μｍ以上６００μｍ未満の粒子径を有していることになる。つまり、粒子径（粒度）が５００μｍ以上６００μｍ未満の吸水性樹脂粉末を用いて測定された弾性率指数が、弾性率指数（６００−５００）となる。【０２８３】
（手順２．吸水性樹脂粉末の膨潤）
上記手順１で得られた粒度別に分級された吸水性樹脂粉末について、下記式（９）に従って算出して得られた量（添加量）を、容量１０ｍｌのプラスチック製容器に入れ、純水８．０ｇを加えて１６時間浸漬させて膨潤させた。【０２８４】
【数２】
2016052537.tif 000004
【０２８５】
なお、上記式（９）は、膨潤後のゲル粒子の重量が２．００ｇとなる吸水性樹脂粉末の量を算出する式である。本測定方法では、計量時の誤差によって膨潤後のゲル粒子の重量が正確に２．００ｇとならない場合があり、その際には重量補正を行う。具体的には、膨潤後のゲル粒子の重量が２．０１ｇの場合、得られた弾性率の値に０．９９５（＝２．００／２．０１）を乗じた補正値を用いる。また、式（９）中のＣＲＣｄｗは、純水で膨潤させた際のＣＲＣ（遠心分離機保持容量）のことである。また、上記ＣＲＣｄｗは、下記（６）ＣＲＣの測定において、０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液の代わりに純水を使用し、試料量を０．２ｇから０．０５ｇに、浸漬時間を３０分間から１６時間に、それぞれ変更して測定することで求められる。【０２８６】
（手順３．弾性率の測定）
上記手順２で得られた膨潤した吸水性樹脂粉末（以下、「膨潤ゲル」と称する）について、レオメーター（アントンパール社製、ＭＣＲ３０１）（図１参照）を用いて、該膨潤ゲルの弾性率を測定した。以下、図１を用いて、測定方法を詳細に説明する。【０２８７】
先ず、レオメーター３００のディッシュ４０（内径；５１ｍｍ、深さ；１０ｍｍ／アルミニウム製）に、上記手順２で得られた膨潤ゲル４１を膨潤液（純水）ごと投入し、該膨潤ゲル４１がディッシュ４０内で均等に配置するようにならした。なお、ディッシュ４０はレオメーター３００に固定されており、レオメーター３００及びディッシュ４０は厳密に水平となるように設置されている。【０２８８】
続いて、回転軸４３が垂直に設置されたパラレルプレート４２（直径；５０ｍｍ／アルミニウム製）をディッシュ４０に嵌入した後、該回転軸４３を図１の矢印方向に回転させて、膨潤ゲル４１に振動を与えた。以下の測定条件にて貯蔵弾性率を測定した。【０２８９】
＜測定条件＞
測定モード：振動（動的）測定
歪み（ｓｔｒａｉｎ）：０．０２％（誤差±２％）
角周波数：１０ｒａｄ／ｓ（誤差±２％）
測定開始時：上部パラレルプレート４２が膨潤ゲル４１に接触した時点
垂直荷重：１０Ｎ〜４０Ｎ／非連続的に荷重
測定時間が１００秒経過するごとに５Ｎずつ増加させる
測定間隔：５秒
測定点数：２０点×７荷重条件
測定時間：７００秒（＝５秒×２０点×７荷重条件）
上記測定を、手順１で得られた各粒度の吸水性樹脂粉末に対して行った。なお、上記測定で使用するディッシュ４０及びパラレルプレート４２は、毎回新品を使用するか、又は、使用後十分に洗浄し、乾燥したものを磨きクロス（トラスコ中山株式会社製、基材：綿、研磨剤：Ａ砥材（粒度：＃１５０００）、ワックス入り）で磨いてから再度洗浄したものを使用した。また、歪み量や角周波数は、上記範囲内で測定値が安定する条件を適宜選択した。【０２９０】
上記測定で得られた貯蔵弾性率のうち、測定時間６００秒〜７００秒（荷重としては４０Ｎ）で得られる計５点の測定値について、その相加平均値を本発明の弾性率Ｇ’（単位；Ｐａ）とした。【０２９１】
［弾性率指数（ＥＭＩ；Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ｉｎｄｅｘ）の算出］
上記弾性率、下記ＣＲＣ及びＣＲＣｄｗの値を用いて、下記式（３）、式（１０）〜式（１７）に基づいて、弾性率指数（ＥＭＩ）を算出した。該弾性率指数（ＥＭＩ）は、弾性率Ｇ’を膨潤ゲルの理論表面積及びＣＲＣで補正した値であり、吸水性樹脂粉末の性能を判断する指標となる値である。以下、弾性率指数をＥＭＩと略記する。【０２９２】
【数３】
2016052537.tif 000005
【０２９３】
上記式（３）中、「ＣＲＣ」は、上記弾性率の測定における手順１を行う前の吸水性樹脂粉末について測定した値である。また、「膨潤ゲル」は、上記弾性率の測定における手順２で得られるものである。【０２９４】
ＥＭＩの算出に必要となる数値（Ａ）〜（Ｉ）は、下記式（１０）〜式（１７）に基づいて算出される。【０２９５】
【数４】
2016052537.tif 000006
【０２９６】
【数５】
2016052537.tif 000007
【０２９７】
【数６】
2016052537.tif 000008
【０２９８】
【数７】
2016052537.tif 000009
【０２９９】
【数８】
2016052537.tif 000010
【０３００】
【数９】
2016052537.tif 000011
【０３０１】
【数１０】
2016052537.tif 000012
【０３０２】
【数１１】
2016052537.tif 000013
【０３０３】
（４）内部気泡率
本発明に係る吸水性樹脂粉末の内部気泡率は、以下の手順により測定した。【０３０４】
即ち、下記［見かけ密度］に記載された方法で測定した見かけ密度ρ１（単位；ｇ／ｃｍ３）、及び下記［真密度］に記載された方法で測定した真密度ρ２（単位；ｇ／ｃｍ３）を用いて、吸水性樹脂粉末の内部気泡率を下記式（５）に従って算出した。【０３０５】
【数１２】
2016052537.tif 000014
【０３０６】
［見かけ密度］
吸水性樹脂粉末の水分を除去した後、樹脂内部に存在する気泡（内部気泡）を考慮した見かけ密度を乾式密度計で測定（所定重量の吸水性樹脂粉末についてその体積を乾式測定）した。【０３０７】
即ち、底面の直径が約５ｃｍのアルミニウムカップに吸水性樹脂粉末６．０ｇを量り取った後、１８０℃の無風乾燥機中で乾燥させた。該吸水性樹脂粉末の含水率が１重量％以下となるまで３時間以上静置し、十分に乾燥させた。乾燥後の吸水性樹脂粉末５．００ｇについて、乾式自動密度計（ＡｃｃｕＰｙｃＩＩ  １３４０ＴＣ−１０ＣＣ；株式会社島津製作所製／キャリアガス；ヘリウム）を用いて見かけ密度（単位；ｇ／ｃｍ３）を測定した。測定値が連続して５回以上、同一となるまで測定を繰り返した。【０３０８】
［真密度］
吸水性樹脂粉末内部に存在する内部気泡（独立気泡）の径は、通常１μｍ〜３００μｍであるが、粉砕時には、吸水性樹脂粉末は、独立気泡に近い部分から優先的に粉砕される。そこで、粒子径が４５μｍ未満となるまで吸水性樹脂粉末を粉砕すると、得られた吸水性樹脂粉末には独立気泡がほとんど含まれない。従って、４５μｍ未満まで粉砕された吸水性樹脂粉末の乾式密度を本発明では真密度として評価した。【０３０９】
即ち、ボールミルポット（株式会社テラオカ製；型番Ｎｏ．９０／内寸；直径８０ｍｍ、高さ７５ｍｍ、外寸；直径９０ｍｍ、高さ１１０ｍｍ）に吸水性樹脂粉末１５．０ｇ及び円柱状磁製ボール（径１３ｍｍ、長さ１３ｍｍ）４００ｇを入れた後、６０Ｈｚで２時間稼動させることで、目開き４５μｍのＪＩＳ標準篩を通過する（粒子径が４５μｍ未満の）吸水性樹脂粉末を得た。該粒子径が４５μｍ未満の吸水性樹脂粉末６．０ｇについて、上記［見かけ密度］と同様に１８０℃にて３時間以上乾燥させた後、乾式密度を測定した。得られた測定値を本発明でいう「真密度」とした。【０３１０】
（５）表面張力
本発明に係る吸水性樹脂粉末の表面張力は、以下の手順により測定した。【０３１１】
即ち、十分に洗浄された１００ｍｌのビーカーに２０℃に調整された生理食塩水５０ｍｌを入れ、まず、生理食塩水の表面張力を、表面張力計（ＫＲＵＳＳ社製のＫ１１自動表面張力計）を用いて測定した。この測定において表面張力の値が７１ｍＮ／ｍ〜７５ｍＮ／ｍの範囲でなくてはならない。【０３１２】
次に、２０℃に調整した表面張力測定後の生理食塩水を含んだビーカーに、十分に洗浄された２５ｍｍ長のフッ素樹脂製回転子、及び吸水性樹脂粉末０．５ｇを投入し、５００ｒｐｍの条件で４分間攪拌した。４分後、攪拌を止め、含水した吸水性樹脂粉末が沈降した後に、上澄み液の表面張力を再度同様の操作を行い測定した。なお、本発明では白金プレートを用いるプレート法を採用し、プレートは各測定前に十分脱イオン水にて洗浄し、かつ、ガスバーナーで加熱洗浄して使用した。【０３１３】
（６）ＣＲＣ及びＣＲＣｄｗ
本発明に係る吸水性樹脂粉末のＣＲＣは、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４４１．２−０２）に準拠して測定した。即ち、吸水性樹脂粉末０．２００ｇを秤量し、不織布製の袋（６０×６０ｍｍ）に均一に入れてヒートシールした後、２５±３℃に調温した０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液１０００ｍＬ中に浸漬させた。３０分経過後、上記袋を引き上げ、遠心分離機（株式会社コクサン社製遠心機、形式；Ｈ−１２２）を用いて、２５０Ｇ、３分間の条件で水切りを行った。【０３１４】
その後、上記袋の重量Ｗ１（単位；ｇ）を測定した。同様の操作を、吸水性樹脂粉末を入れずに行い、そのときの袋の重量Ｗ２（単位；ｇ）を測定した。次式（４）に従ってＣＲＣを算出した。【０３１５】
【数１３】
2016052537.tif 000015
【０３１６】
本発明に係る吸水性樹脂粉末のＣＲＣｄｗは、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液を純水に、吸水性樹脂粉末の量を０．２００ｇから０．０５ｇに、自由膨潤時間を３０分間から１６時間に、それぞれ変更した以外は、上記ＣＲＣと同じ操作を行って、式（４）に従って算出した。【０３１７】
（７）ＡＡＰ
本発明に係る吸水性樹脂粉末のＡＡＰは、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４４２．２−０２）に準拠して測定した。【０３１８】
（８）Ｅｘｔ
本発明に係る吸水性樹脂粉末のＥｘｔは、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４７０．２−０２）に準拠して測定した。【０３１９】
（９）含水率
本発明に係る吸水性樹脂粉末の含水率は、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４３０．２−０２）に準拠して測定した。なお、本発明においては、試料量を１．０ｇ、乾燥温度を１８０℃にそれぞれ変更した。また、（１００−含水率）で算出される値を樹脂固形分（単位；重量％）として規定する。【０３２０】
（１０）ＳＦＣ
本発明に係る吸水性樹脂粉末のＳＦＣは、米国特許第５６６９８９４号に記載された測定方法に準拠して測定した。【０３２１】
（１１）拡散吸収時間
本発明に係る吸水性樹脂粉末の拡散吸収時間は、以下の手順によって測定した。なお、測定には、図２に示した拡散吸収時間測定装置２００を用いた。当該測定装置について説明する。【０３２２】
［測定装置］
図２に示した拡散吸収時間測定装置２００は、紙オムツ等の吸収性物品の性能を模擬的に評価するために作製された測定装置である。なお、図中、３０はトレー、３１は吸水性樹脂粉末の散布部、３２は吸水性樹脂粉末、３３はトップシート、３４は金網、３５は投入口、３６は上蓋、３７は錘をそれぞれ表している。【０３２３】
トレー３０及び上蓋３６の材質としては、特に限定されないが、好ましくはアクリル樹脂、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）樹脂等を用いることができる。散布部３１は、適量の吸水性樹脂粉末３２を使用し、かつ、均一な吸収を行うため、トレー３０の中央部に、トレー３０の凹部の底面の面積の１／２程度の面積となるようにすることが好ましい。吸水性樹脂粉末３２は、散布部分３１に均一に、できるだけ隙間の生じないように散布できる程度の量とすることが好ましい。なお、均一な吸収を行うため、散布前には静電気が発生しないように、静電防止剤をトレー３０に塗布する、又は息を吹きかける等の処置を行うことが好ましい。【０３２４】
トップシート３３は、紙オムツ等の吸収性物品において最も着用者側に配置される不織布及び紙を含有するシートのことであり、従来公知のもの、例えば、上記吸収性物品から回収したものを利用することができる。下記の測定方法では、トップシート３３として、ユニチャーム株式会社製、商品名マミーポコテープタイプ、Ｌサイズ（２０１４年６月日本にて購入、パッケージ底面の番号：４０４０８８０４３）から取り出したものを使用しているが、これに限られるものではない。【０３２５】
トップシート３３は、散布部３１を完全に覆うことができ、かつ、トレー３０の凹部の大きさを超えないことが好ましい。更に、トレー３０の内壁からの距離が横方向、縦方向でそれぞれが同じになるように配置することが好ましい。なお、図２中、トレー３０の長辺方向を横方向、トレー３０の短辺方向を縦方向とする。【０３２６】
金網３４は、投入口３５から投入された０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液を透過させながら拡散させるために用いるものである。該金網３４の材質としては、特に限定されないが、好ましくはステンレス製である。該金網３４の孔の大きさ（目開き）は、好ましくは６００μｍ〜２０００μｍ、より好ましくは１０００μｍ〜１５００μｍである。なお、下記の測定方法では、金網３４として、ステンレス製、１４メッシュ、目開き１．２１ｍｍ、線径０．６ｍｍのＪＩＳ金網を使用している。【０３２７】
錘３７は、吸水性樹脂粉末３２に均等に荷重がかけられるものであればよく、材質や個数等は特に限定されない。荷重としては、吸水性樹脂粉末３２の散布面積（散布部３１の面積）に対して、好ましくは３５ｇ／ｃｍ２〜５００ｇ／ｃｍ２である。なお、図３では、４個の錘３７を上蓋３６の４隅に載置しているが、均等に荷重をかけることができればよいため、この態様に限られるものではない。例えば、長辺が上蓋３６の短辺と同じ長さである直方体の錘を２つ、それぞれ上蓋３６の短辺に沿うようにして上蓋３６に載置する態様であってもよい。【０３２８】
投入口３５は、均一な吸収を行うため、図２に示すように上蓋３６の中央部に設置されていることが好ましい。また、上蓋３６はトレー３０の凹部に嵌入させるため、トレー３０の内寸より若干小さい大きさとすることが好ましい。【０３２９】
図４は投入孔３５が設けられた上蓋３６の上面図（図４の（ａ））及び側面図（図４の（ｂ））、並びに、トレー３０の上面図（図４の（ｃ））及び側面図（図４の（ｄ））である。【０３３０】
図４の（ａ）において、ａは投入孔３５の内径、ｂ、ｃは上蓋３６の横及び縦の寸法を表し、図４の（ｂ）において、ｄは投入孔３５の円筒部の高さ、ｅは上蓋３６の厚みに対応する。【０３３１】
図４の（ｃ）は、トレー３０における吸水性樹脂粉末散布部３１の位置関係を示している。図４の（ｄ）は上記側面図である。【０３３２】
図４の（ｃ）において、ｆ、ｇは吸水性樹脂粉末散布部３１が縦方向のそれぞれの内壁から１００．５ｍｍ内側の部分に位置することを示し、ｈは吸水性樹脂粉末散布部３１の横の寸法（２００ｍｍ）を示している。ｉはトレー３０の横の内寸（４０１ｍｍ）、ｊはトレー３０の縦の内寸及び吸水性樹脂粉末散布部３１の縦の寸法（１５１ｍｍ）を示し、ｋ、ｌはそれぞれトレー３０の内寸と外寸との差（５ｍｍ）を示している。また、図４の（ｄ）において、ｍはトレー３０の横の外寸（４１１ｍｍ）を示し、ｎはトレー３０の高さ（３５ｍｍ）を示す。【０３３３】
［測定方法］
先ず、吸水性樹脂粉末３２を１２ｇ、トレー３０（内寸；横４０１ｍｍ×縦１５１ｍｍ×高さ３０ｍｍ／外寸；横４１１ｍｍ×縦１６１ｍｍ×高さ３５ｍｍ／アクリル樹脂製）内に設けられた散布部３１（大きさ；横２００ｍｍ×縦１５１ｍｍ／トレー３０の縦方向の内壁から１００．５ｍｍ内側）に均等に散布した（坪量；３９７ｇ／ｍ２）。なお、散布前には静電気が発生しないように、静電防止剤をトレー３０に塗布した。【０３３４】
続いて、散布した吸水性樹脂粉末３２の上にトップシート３３を載置した。該トップシート３３は、トレー３０の内壁からの距離が横方向、及び縦方向でそれぞれ同じになるように配置した。【０３３５】
なお、上記トップシート３３は、ユニチャーム株式会社製、商品名マミーポコテープタイプ、Ｌサイズ（２０１４年６月日本にて購入、パッケージ底面の番号：４０４０８８０４３）から取り出したものを使用した。該取り出したトップシートは、大きさが縦１４ｃｍ×横３９ｃｍ、重さ３．３ｇ〜３．６ｇであった。また紙オムツ中のパルプ等が接着剤で付着しているため、十分に除去してから使用した。【０３３６】
次に、上記トップシート３３の上に、金網３４（サイズ；横３９８ｍｍ×縦１４８ｍｍ／ＪＩＳ金網、ステンレス製、１４メッシュ、目開き１．２１ｍｍ、線径０．６ｍｍ）を載置した。該金網３４の上に更に、中央部に内径７０ｍｍの円筒形の投入口３５を有するアクリル樹脂製の上蓋３６（大きさ；横４００ｍｍ×縦１５０ｍｍ、厚み；２０ｍｍ、円筒部の高さ；７０ｍｍ）を載置した。【０３３７】
続いて、上記上蓋３６の上に更に、吸水性樹脂粉末３２に均等に荷重がかかるようにステンレス製の錘３７を載置した。このとき、上記金網３４とアクリル樹脂製の上蓋３６及び錘３７の総重量が５６７２ｇとなるように、錘３７等の重量を調整した（荷重は、金網３４の面積に対しては９．４５ｇ／ｃｍ２、吸水性樹脂粉末３２の散布面積に対しては１８．７８ｇ／ｃｍ２となる）。【０３３８】
上記上蓋３６に設けた投入口３５から０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液６０ｇを５秒間で投入した。投入された液は、金網３４を透過しながら金網３４上を拡散し、その後、吸水性樹脂粉末３２によって吸収された。なお、上記塩化ナトリウム水溶液は、青色１号で着色（水溶液１０００ｇに対して０．０４ｇを添加）してもよい。【０３３９】
上記塩化ナトリウム水溶液が当該測定装置２００に投入された後、金網３４のメッシュ間に保持された液が全量、吸水性樹脂粉末に吸収されるまでの時間（１回目）を測定した。なお、金網３４の外縁部は、膨潤したゲルがはみ出してくる場合があり、そのときは液の吸収の判定が困難となることがある。そのため、上記時間の測定は、金網３４の外縁約１ｃｍの部分は除外して行った。【０３４０】
続いて、上記１回目の塩化ナトリウム水溶液の投入開始から１０分後に、同量の塩化ナトリウム水溶液を投入し、１回目と同様、金網３４のメッシュ間に保持された液が全量、吸水性樹脂粉末に吸収されるまでの時間（２回目）を測定した。以下、同様に１０分間隔で同量の塩化ナトリウム水溶液を投入し、３回目及び４回目の時間を測定した。【０３４１】
上記操作で得られた１回目〜４回目の時間を合計したものを、本発明の拡散吸収時間とした。【０３４２】
［比較例１］
ＷＯ２０１１／１２６０７９号公報の製造例１及び実施例１を参考にして以下の操作を行った。【０３４３】
即ち、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂粉末の製造装置として、重合工程、ゲル粉砕工程、乾燥工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程、整粒工程、及び各工程間を連結する輸送工程から構成される連続製造装置を用意した。該連続製造装置の生産能力は約３５００ｋｇ／ｈｒであり、上記工程はそれぞれ１系列又は２系列以上であってもよい。２系列以上の場合、生産能力は各系列の合計量で示す。該連続製造装置を用いて、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂粉末を連続的に製造した。【０３４４】
先ず、アクリル酸１９３．３重量部、４８重量％の水酸化ナトリウム水溶液６４．４重量部、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均ｎ数；９）１．２６重量部、０．１重量％のエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）５ナトリウム水溶液５２重量部、及び脱イオン水１３４重量部からなる単量体水溶液（１）を調製した。【０３４５】
次に、４０℃に調温した上記単量体水溶液（１）を定量ポンプで上記連続製造装置に連続供給した後、更に４８重量％の水酸化ナトリウム水溶液９７．１重量部を連続的にラインミキシングした。なお、この時、中和熱によって単量体水溶液（１）の液温は８５℃まで上昇した。【０３４６】
更に、４重量％の過硫酸ナトリウム水溶液８．０５重量部を連続的にラインミキシングした後、両端に堰を備えた平面状の重合ベルトを有する連続重合機に、厚みが約７．５ｍｍとなるように上記単量体水溶液（１）を連続的に供給した。その後、重合（重合時間３分間）が連続的に行われ、帯状の含水ゲル（１）を得た。【０３４７】
次に、上記帯状の含水ゲル（１）を重合ベルトの進行方向に対して幅方向に、切断長が約３００ｍｍとなるように等間隔に連続して切断した。【０３４８】
上記切断長が約３００ｍｍの含水ゲル（１）を、スクリュー押出機に供給しゲル粉砕した（ゲル粉砕工程）。該スクリュー押出機として、先端部に、直径３４０ｍｍ、孔径２２ｍｍ、孔数１０５個、開孔率５２％、厚さ２０ｍｍの多孔板が備えられた、スクリュー軸の直径が１５２ｍｍのミートチョッパーを使用した。該ミートチョッパーのスクリュー軸回転数を１１５ｒｐｍとした状態で、含水ゲル（１）を１３２８００ｇ／ｍｉｎ、同時に、７０℃の温水を８５５．８ｇ／ｍｉｎかつ水蒸気を３３３３ｇ／ｍｉｎでそれぞれ供給した。【０３４９】
この時のゲル粉砕エネルギー（ＧＧＥ）は２７．８Ｊ／ｇ、ゲル粉砕エネルギー（２）（ＧＧＥ（２））は１５．５Ｊ／ｇであった。また、ゲル粉砕時の当該ミートチョッパーの電流値は平均１０４．７Ａであった。なお、ゲル粉砕前の含水ゲル（１）の温度は９０℃であり、ゲル粉砕後の比較粉砕ゲル、即ち比較粒子状含水ゲル（１）の温度は８５℃に低下していた。【０３５０】
次に、上記比較粒子状含水ゲル（１）をゲル粉砕終了後１分以内に通気ベルト上に散布（この時の比較粒子状含水ゲル（１）の温度は８０℃）し、１８５℃で３０分間乾燥を行い（乾燥工程）、比較乾燥重合体（１）２４６重量部（乾燥工程での総排出量）を得た。【０３５１】
上記通気ベルトの移動速度は１ｍ／ｍｉｎ、また、熱風の平均風速は通気ベルトの進行方向に対して垂直方向に１．０ｍ／ｓであった。なお、熱風の風速は、日本カノマックス株式会社製定温度熱式風速計アネモマスター６１６２で測定した。【０３５２】
次いで、上記乾燥工程で得られた約６０℃の比較乾燥重合体（１）全量を３段ロールミルに連続供給して粉砕（粉砕工程）し、その後更に、目開き７１０μｍ及び１７５μｍのＪＩＳ標準篩で分級することで、不定形破砕状の比較吸水性樹脂粒子（１）を得た。【０３５３】
比較吸水性樹脂粒子（１）は、重量平均粒子径（Ｄ５０）３４０μｍ、粒度分布の対数標準偏差（σζ）０．３２であり、ＣＲＣ３２．０ｇ／ｇ、水可溶分６．９重量％、１５０μｍ通過粒子（目開き１５０μｍの篩を通過する粒子の割合）０．７重量％であった。【０３５４】
次に、上記比較吸水性樹脂粒子（１）１００重量部に対して、１，４−ブタンジオール０．３重量部、プロピレングリコール０．６重量部及び脱イオン水３．０重量部からなる（共有結合性）表面架橋剤溶液（１）を均一に混合し、２０８℃で４０分間程度、得られる比較吸水性樹脂粉末（１）のＣＲＣが２６．６ｇ／ｇ〜２７．４ｇ／ｇの範囲内となるように加熱処理した。【０３５５】
その後冷却を行い、２７．５重量％の硫酸アルミニウム水溶液（酸化アルミニウム換算で８重量％）１．１７重量部、６０重量％の乳酸ナトリウム水溶液０．１９６重量部及びプロピレングリコール０．０２９重量部からなる（イオン結合性）表面架橋剤溶液（１）を均一に混合した。続いて、目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕（整粒工程）し、比較吸水樹脂粉末（１）を得た。【０３５６】
上記操作で得られた比較吸水性樹脂粉末（１）のＣＲＣ、弾性率指数（表中、「ＥＭＩ」と記載する。以下同じ。）、ボルテックス法による吸水時間（表中、「Ｖｏｒｔｅｘ」と記載する。以下同じ。）、拡散吸収時間を表３に示す。また、比較吸水性樹脂粉末（１）の弾性率測定結果を表４に示す。なお、表３に示すＥＭＩは、上述したＥＭＩ測定方法の手順１．において、目開き６００μｍのＪＩＳ標準篩を上段に、目開き５００μｍのＪＩＳ標準篩を下段に用いて篩分けすることによって得られる粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満の比較吸水性樹脂粉末（１）を用いて算出した値である。また、得られた比較吸水性樹脂粉末（１）のＡＡＰ０．３は２７．９ｇ／ｇであった。【０３５７】
また、上記操作で得られた比較吸水性樹脂粉末（１）について、目開き７１０μｍ及び５００μｍのＪＩＳ標準篩で分級し、粒度が５００μｍ以上７１０μｍ未満の粒子を得た。この粒度が５００μｍ以上７１０μｍ未満の粒子に含まれる薄片状粒子（おおよそ厚みが３００μｍ以下の粒子）の割合を、電子顕微鏡により観察（電子顕微鏡；キーエンス社製ＶＥ−９８００の３Ｄ計測機能を用いて観察）したところ、１６％（２００粒子中３２粒子が薄片状粒子）であった。【０３５８】
［実施例１］
上記比較例１で得られた比較吸水性樹脂粉末（１）について、目開き７１０μｍ及び５００μｍのＪＩＳ標準篩で分級し、粒度が５００μｍ以上７１０μｍ未満の粒子及び粒度が５００μｍ未満の粒子を得た。このうち、粒度が５００μｍ以上７１０μｍ未満の粒子について、長方形の目開きを有するトンキャップ金網（長目：７２８μｍ、短目：３３５μｍ）を張った篩で分級し、薄片状粒子を取り除いた。上記篩に供した粒度が５００μｍ以上７１０μｍ未満の粒子の重量に対する、取り除いた薄片状粒子の重量の割合は１７．１重量％であった。また、当該粒子を電子顕微鏡により観察したところ、薄片状粒子は見当たらなかった。【０３５９】
上記薄片状粒子を除去した後の粒度が５００μｍ以上７１０μ未満の粒子と、上記粒度が５００μｍ未満の粒子とを再度混合して、薄片状粒子を除去した吸水性樹脂粉末（１）を得た。吸水性樹脂粉末（１）の内部気泡率は２．１％、表面張力は７２ｍＮ／ｍ、ＡＡＰ０．３は２８．３ｇ／ｇであった。吸水性樹脂粉末（１）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、吸水性樹脂粉末（１）の弾性率測定結果を表５に示す。【０３６０】
［比較例２］
上記比較例１において、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均ｎ数；９）の使用量を１．０５重量部に変更した以外は比較例１と同様の操作を行って、帯状の含水ゲル（２）及び切断含水ゲル（２）を得た。【０３６１】
続いて、上記操作で得られた切断含水ゲル（２）を、直径が１００ｍｍ、ダイス孔径が９．５ｍｍ、ダイス厚さが１０ｍｍの多孔板を搭載し、かつ、スクリューＮｏ．Ｓ８６−４４５（スクリュー形状は表１を参照）及びバレルＮｏ．Ｂ８８−８７４（バレル形状は表２を参照）を有するゲル粉砕装置に、スクリューの回転軸の回転数を１７２ｒｐｍとした状態にて、切断含水ゲル（２）を３６０ｇ／ｍｉｎ（６０ｇのゲルを１０秒おきに投入する）で供給し、ゲル粉砕を行った。こうして比較粒子状含水ゲル（２）が得られた。【０３６２】
次に、上記比較粒子状含水ゲル（２）に対して、比較例１と同様の操作（乾燥工程、粉砕工程、目開き７１０μｍ及び１７５μｍのＪＩＳ標準篩による分級）を行うことで、不定形破砕状の比較吸水性樹脂粒子（２）を得た。【０３６３】
次に、上記比較吸水性樹脂粒子（２）１００重量部に対して、炭酸エチレン０．３重量部、プロピレングリコール０．６重量部及び脱イオン水３．０重量部からなる（共有結合性）表面架橋剤溶液（２）を均一に混合し、２０８℃で４０分間程度、加熱処理した。その後冷却を行い、２７．５重量％の硫酸アルミニウム水溶液（酸化アルミニウム換算で８重量％）１．１７重量部、６０重量％の乳酸ナトリウム水溶液０．１９６重量部及びプロピレングリコール０．０２９重量部からなる（イオン結合性）表面架橋剤溶液（２）を均一に混合した。【０３６４】
その後、目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕（整粒工程）し、比較吸水性樹脂粉末（２）を得た。比較吸水性樹脂粉末（２）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、比較吸水性樹脂粉末（２）の弾性率測定結果を表６に示す。また、得られた比較吸水性樹脂粉末（２）のＡＡＰ０．３は２８．１ｇ／ｇであった。【０３６５】
［実施例２］
上記比較例２において、スクリューをＮｏ．Ｓ８６−４６１０（スクリュー形状は表１を参照）、バレルをＮｏ．Ｂ８８−１７８（バレル形状は表２を参照）にそれぞれ変更した以外は、比較例２と同様の操作を行って、吸水性樹脂粒子（２）及び吸水性樹脂粉末（２）を得た。吸水性樹脂粉末（２）の内部気泡率は１．９％、表面張力は７２ｍＮ／ｍであった。吸水性樹脂粉末（２）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、吸水性樹脂粉末（２）の弾性率測定結果を表７に示す。【０３６６】
［実施例３］
上記比較例１において、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均ｎ数；９）の使用量を０．８４重量部に変更した以外は比較例１と同様の操作を行って、帯状の含水ゲル（３）及び切断含水ゲル（３）を得た。【０３６７】
続いて、上記操作で得られた切断含水ゲル（３）について、ゲル粉砕時に用いる多孔板のダイス孔径を８．０ｍｍに変更した以外は実施例２と同様の操作を行って、吸水性樹脂粒子（３）及び吸水性樹脂粉末（３）を得た。吸水性樹脂粉末（３）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、吸水性樹脂粉末（３）の弾性率測定結果を表８に示す。また、得られた吸水性樹脂粉末（３）のＡＡＰ０．３は２８．３ｇ／ｇであった。【０３６８】
［実施例４］
上記比較例１において、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均ｎ数；９）の使用量を０．７０重量部に変更した以外は比較例１と同様の操作を行って、帯状の含水ゲル（４）及び切断含水ゲル（４）を得た。【０３６９】
続いて、上記操作で得られた切断含水ゲル（４）について、実施例２と同様の操作を行って、吸水性樹脂粒子（４）及び吸水性樹脂粉末（４）を得た。吸水性樹脂粉末（４）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、吸水性樹脂粉末（４）の弾性率測定結果を表９に示す。また、得られた吸水性樹脂粉末（４）のＡＡＰ０．３は３２．０ｇ／ｇであった。【０３７０】
【表１】
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【０３７１】
【表２】
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【０３７２】
［比較例３］
２０１３年６月にベルギーで購入した紙オムツ（プロクター・アンド・ギャンブル社製：商品名「Ｐａｍｐｅｒｓ  Ｅａｓｙ  Ｕｐ  Ｐａｎｔｓ」、サイズ４Ｍａｘi）から取り出した吸水性樹脂粉末（不定形破砕状粒子）を比較吸水性樹脂粉末（３）とした。比較吸水性樹脂粉末（３）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、比較吸水性樹脂粉末（３）の弾性率測定結果を表１０に示す。【０３７３】
［比較例４］
２０１１年１０月にインドネシアで購入した紙オムツ（ユニチャーム社製：商品名「Ｍａｍｙ  Ｐｏｋｏ  Ｐａｎｔｓ」、Ｌサイズ）から取り出した吸水性樹脂粉末（球の造粒体状粒子）を比較吸水性樹脂粉末（４）とした。比較吸水性樹脂粉末（４）の内部気泡率は０．９％、表面張力は６０ｍＮ／ｍであった。比較吸水性樹脂粉末（４）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、比較吸水性樹脂粉末（４）の弾性率測定結果を表１１に示す。【０３７４】
［比較例５］
２０１３年４月にトルコで購入した紙オムツ（キンバリークラーク社製：商品名「ＨＵＧＧＩＥＳ」、サイズ４Ｍａｘi）から取り出した吸水性樹脂粉末（不定形破砕状粒子）を比較吸水性樹脂粉末（５）とした。比較吸水性樹脂粉末（５）の内部気泡率は３．８％、表面張力は６３ｍＮ／ｍであった。比較吸水性樹脂粉末（５）のＣＲＣ、ＥＭＩ、ボルテックス法による吸水時間、拡散吸収時間を表３に示す。また、比較吸水性樹脂粉末（５）の弾性率測定結果を表１２に示す。【０３７５】
【表３】
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【０３７６】
【表４】
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【０３７７】
【表５】
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【０３７８】
【表６】
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【０３７９】
【表７】
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【０３８０】
【表８】
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【０３８１】
【表９】
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【０３８２】
【表１０】
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【０３８３】
【表１１】
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【０３８４】
【表１２】
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【０３８５】
図１３は、実施例で得られた吸水性樹脂粉末（１）〜（４）及び比較例で得られた比較吸水性樹脂粉末（１）〜（５）について、表３に示した拡散吸収時間をプロットした図である。横軸はボルテックス法による吸水時間（単位；秒）、縦軸は弾性率指数（ＥＭＩ）である。当該ＥＭＩは、上述した手順１．において、目開き６００μｍのＪＩＳ標準篩を上段に、目開き５００μｍのＪＩＳ標準篩を下段に用いて篩分けすることによって得られた、６００μｍ〜５００μｍの粒子径を有する吸水性樹脂粉末を用いて算出した値である。【０３８６】
図中に記載した値は拡散吸収時間（単位；秒）であり、表３に記載の値と対応している。また、図中、黒丸は実施例の結果、黒色三角形は比較例の結果を表し、例えば「実１」は実施例１の結果を、「比１」は比較例１の結果を表している。【０３８７】
吸水性樹脂粉末（１）〜（４）はいずれも、粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上である。また、図１３より、ボルテックス法による吸水時間が４２秒以下、粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の弾性率指数が５５００以上である吸水性樹脂粉末（１）〜（４）は、いずれも拡散吸収時間が１００秒未満という優れた値を示している。【０３８８】
実施例１で得た吸水性樹脂粉末（１）は、上述のように、長方形の目開きを有するトンキャップ金網を用いて比較吸水性樹脂粉末（１）から薄片状粒子を除去し、更に５００μｍ以下の粒子を再混合したものである。【０３８９】
比較吸水性樹脂粉末（１）は、比較例１に示したように薄片状粒子を１６％含有している。吸水性樹脂粉末（１）は、上記薄片状粒子がトンキャップ金網によって除去されているため、粒子の形状が球形に近いものに揃えられている。そのため、吸水性樹脂粉末（１）は、比較吸水性樹脂粉末（１）よりもＥＭＩが高い値を示し、吸水時間も短く（すなわち吸水速度に優れ）、拡散吸収時間は８６秒という優れた値を示したと考えられる。【０３９０】
吸水性樹脂粉末（２）〜（４）は、同じスクリュー及びバレルを備えたゲル粉砕装置（Ａ）を用いてゲル粉砕を行って得られた吸水性樹脂粉末であり、比較例２とは異なる条件のスクリュー及びバレルを用いて得られた吸水性樹脂粉末である。【０３９１】
スクリュー及びバレルの条件が好適化されている上記ゲル粉砕装置（Ａ）によってゲル粉砕を行うことによって、粒子の形状が球形に近いものに揃えられ、その結果、拡散吸収時間が優れた吸水性樹脂粉末が得られたと考えられる。吸水時間だけを見れば、比較吸水性樹脂粉末（１）、（４）、（５）は、実施例で得られた吸水性樹脂粉末よりも優れた値を示している場合があるが、上記比較吸水性樹脂粉末はいずれもＥＭＩが５５００未満となっている。【０３９２】
図１３より、粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上であり、吸水時間が４２秒以下、粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の弾性率指数が５５００以上である場合、１００秒未満という優れた拡散吸収時間を持つ吸水性樹脂粉末が得られることが分かる。【０３９３】
更に、表４〜１２より、粒度が４２５μｍ以上５００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の弾性率指数が４５００以上であることがより好ましく、粒度が３００μｍ以上４２５μｍ未満である吸水性樹脂粉末の弾性率指数が３５００以上であることがより一層好ましいことが分かる。【０３９４】
表３に示すように、粒度が１５０μｍ以上８５０μｍ未満である吸水性樹脂粉末の割合が９０重量％以上である吸水性樹脂粉末であって、吸水時間が４２秒以下であり、粒度が５００μｍ以上６００μｍ未満である吸水性樹脂粉末の弾性率指数が５５００以上である場合、拡散吸収時間はいずれも１００秒未満となり、非常に優れた拡散吸収特性を示すことが分かる。【０３９５】
一方、比較例１〜５に示すように、上記（１）及び（２）の要件のみを満たす吸水性樹脂粉末、及び上記（１）及び（３）のみを満たす吸水性樹脂粉末は、いずれも拡散吸収時間が１００秒を超え、満足な拡散吸収特性を示すとは言えないものであった。
【産業上の利用可能性】
【０３９６】
本発明に係る吸水性樹脂粉末、及び本発明に係る製造方法により製造された吸水性樹脂粉末は、紙オムツ、生理用ナプキン及び医療用捕血剤等の衛生用品に有用である。また、ペット尿吸収剤、携帯トイレの尿ゲル化剤及び青果物等の鮮度保持剤、肉類及び魚介類のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、植物や土壌等の保水剤、結露防止剤、止水剤やパッキング剤、並びに人工雪等の種々の用途にも使用できる。
【符号の説明】
【０３９７】
４０    ディッシュ（収容部）
４１    膨潤ゲル
４２    パラレルプレート（板状体）
４３    回転軸
３００    レオメーター
３０    トレー
３１    散布部
３２    吸水性樹脂粉末
３３    トップシート
３４    金網
３５    投入口
３６    上蓋
３７    錘
２００    拡散吸収時間測定装置
１１    スクリュー
１２    多孔板
１３    バレル
１４    供給口
１５    ホッパー
１６    押出口
１７    回転刃
１８    リング
１９    逆戻り防止部材
２０    台
２１    モーター
２２    回転軸
２３    フライト部
１００    ゲル粉砕装置
【図１】
2016052537.tif 000028
【図２】
2016052537.tif 000029
【図３】
2016052537.tif 000030
【図４】
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【図５】
2016052537.tif 000032
【図６】
2016052537.tif 000033
【図７】
2016052537.tif 000034
【図８】
2016052537.tif 000035
【図９】
2016052537.tif 000036
【図１０】
2016052537.tif 000037
【図１１】
2016052537.tif 000038
【図１２】
2016052537.tif 000039
【図１３】
2016052537.tif 000040
【国際調査報告】
2016052537.tif 000041
2016052537.tif 000042
2016052537.tif 000043
2016052537.tif 000044
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