(57)【要約】【課題】吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを供給して結着粒子とするにあたり、粉末の全体に水分を供給することができ未結着（未造粒）の粉末が少なく、吸水性樹脂結着粒子を高濃度にすることにより乾燥効率を向上させることができ、かつ、結着粒子が高濃度である場合であっても物性に優れた粒子状吸水性樹脂を得ることができる吸水性樹脂の結着方法および吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程を含む粒子状吸水性樹脂の製造方法を提供する。【解決手段】吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させることを特徴とする吸水性樹脂の結着方法。
【請求項２】
上記吸水性樹脂の粉末同士を連続的に結着させることを特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂の結着方法。
【請求項３】
上記吸水性樹脂の粉末５０〜９０重量部に対して、全体が１００重量部となるように上記水性液を５０〜１０重量部の範囲内で添加することを特徴とする請求項１または２に記載の吸水性樹脂の結着方法。
【請求項４】
上記吸水性樹脂の粉末１００ｋｇ／ｈｒに対して、上記水蒸気を１〜１００ｋｇ／ｈｒの範囲内で添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸水性樹脂の結着方法。
【請求項５】
上記吸水性樹脂の粉末同士を、回転円盤型混合機を用いて結着させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸水性樹脂の結着方法。
【請求項６】
上記吸水性樹脂の粉末が、表面架橋処理された吸水性樹脂の粉末を含有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸水性樹脂の結着方法。
【請求項７】
吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる工程を含むことを特徴とする粒子状吸水性樹脂の製造方法。
【請求項８】
上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程を複数含むことを特徴とする請求項７に記載の粒子状吸水性樹脂の製造方法。
【請求項９】
上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂の固形分量が、５０〜９０重量％の範囲内であることを特徴とする請求項７または８に記載の粒子状吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１０】
吸水性樹脂の粉末に対し、結着工程を施すことにより得られた粒子径１００μｍ〜４０ｍｍの造粒粒子を、乾燥工程を施した場合には、重合物分級工程もしくはそれ以前の工程に加えて再使用し、乾燥工程を施していない場合には、重合物分級工程よりも前の工程に加えて再使用することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の粒子状吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸水性樹脂の結着方法により製造されることを特徴とする吸水性樹脂の結着塊状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性樹脂の結着方法に関するものである。さらに詳しくは、吸水性樹脂粉末に水性液と水蒸気とを添加して得られる結着粒子の固形分濃度の向上、粒子状吸水性樹脂の高い造粒強度および高い吸収特性を示す。即ち、吸水性樹脂の固形分量を高くすることにより乾燥効率を向上させた吸水性樹脂の結着方法および吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程を含む粒子状吸水性樹脂の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体液等の水性液を吸収させることを目的として、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パット等の衛生材料を構成する材料として、吸水性樹脂が幅広く使用されている。また、園芸用、農芸用等の吸水材料を構成する材料としても、吸水性樹脂が使用されている。
【０００３】
そして、吸水性樹脂の粉末は、取扱い性や安全面および衛生面の観点から、水、水性液、水溶性ポリマー等をバインダーとして、所望の粒径となるように造粒（結着）し、吸水剤等として用いることが知られている。また、吸水性樹脂の粉末は、適度な厚みに堆積させたものに水、水性液等を加えて一旦シート状の吸水樹脂層とした後、細断、粉砕等して、所望の粒径となるように造粒し、吸水剤等として用いることが知られている。
【０００４】
しかし、従来の造粒方法では、造粒後においても、未造粒の吸水性樹脂の粉末（特に、粒径１５０μｍ以下の粉末）が多く残存し、得られた吸水剤等を、例えば、紙おむつ等に用いた場合には、通液性等に劣ったものとなる。そして、造粒された吸水剤等を、さらに表面架橋処理して加圧下吸収倍率等の物性を向上させようとした場合には、上記未造粒の粉末が表面架橋処理剤を優先的に吸収し、上記吸水剤等の全体に表面架橋処理剤を均一に拡散させることができず、所望の物性（品質）水準を満たす吸水剤等が得られにくい。
【０００５】
また、水、水性液等を添加して吸水性樹脂の粉末を造粒する場合、十分に造粒するには、多量の水、水性液、水溶性ポリマー等を添加する必要があることから、後の乾燥工程でのエネルギーコストが高くなっていた。水溶性ポリマー等の各種バインダーを添加して吸水性樹脂の粉末を造粒する場合、上記バインダー自体の影響により、得られた吸水剤等の通液性、吸水特性等が余計に低下してしまうことになっていた。
【０００６】
上記従来の造粒方法の問題点を解消する方法として、特許文献１には、吸水性樹脂の粉末に水分を供給して造粒するに際し、造粒後における未造粒の粉末を少なくすることができ、かつ、造粒に必要な水分供給量を少なく抑えることにより造粒後の乾燥コストも低減することができる粒子状吸水性樹脂の製造方法が示されている。具体的には、特許文献１には、「吸水性樹脂の粉末に水分を供給して上記粉末を互いに結着させる工程と、上記粉末の結着物から吸水性樹脂の造粒粒子を得る工程とを含む粒子状吸水性樹脂粒子の製造方法において、上記水分は水蒸気の状態で供給することを特徴とする粒子状吸水性樹脂の製造方法」が示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、多量の温水で吸水性樹脂をゲル化させることにより吸水性樹脂同士を付着させ、多量の水の蒸発エネルギーを費やして、ゲル化した吸水性樹脂を乾燥させる方法が示されている。具体的には、特許文献２には、「吸水性樹脂粉末と水性液とを混合して、吸水性樹脂造粒物を得る方法であって、混合前の水性液を加熱しておき、かつ、該加熱した水性液と吸水性樹脂粉末とを高速混合する工程を含むことを特徴とする吸水性樹脂造粒物の製造方法」が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−５４１５１号公報（２００５年３月３日公開）
【特許文献２】特開平１１−１０６５１４号公報（１９９９年４月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本願発明者等が鋭意検討した結果、上記粉体として吸水性樹脂、特に、微粉末状の吸水性樹脂の造粒を行う場合は、その表面積が大きいため、吸水速度が速く、例えば水性液等の液体バインダーを均一に添加することは困難である。このため、従来、造粒に用いられてきた流動床や、例えば高速攪拌型ミキサ等の攪拌混合機では、吸水性樹脂造粒物への水性液の添加量が５０％を超える場合は、吸水性樹脂と水性液との混合が極端に不均一になり、連続的で安定的な混合が極めて困難であるという問題を招来すると共に、その不均一な水性液の添加によって、物性低下や造粒破壊が生じる。また、粉末同士を造粒させる工程を含む製造方法の場合、造粒物の水分保持量により、乾燥工程における能力負荷や乾燥時間の延長による生産性低下といった問題点が見出された。
【００１０】
吸水性樹脂造粒物への水性液の添加量が５０％未満の場合、攪拌混合機内、特に、攪拌翼に、粉体の粘着力により付着が生じ、その結果、装置内で滞留して排出を行うことができないという問題が生じる。特に、上記吸水性樹脂が１０５μｍ以下の微粉末（粉体）を５０重量％以上含んでいる場合には、工業的な造粒を行うことは極めて困難である。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、長時間連続して安定な造粒を行うことができると共に、造粒強度に優れた造粒物を得ることができる結着方法を提供することにある。
【００１２】
特許文献１に示される吸水性樹脂の造粒（結着）方法では、吸水性樹脂の粉末に水分を水蒸気の状態で供給して上記粉末を互いに結着させるため、多くの時間と多量の水蒸気が必要になるという問題点を有している。また、連続方式での実施例は示されていない。
【００１３】
さらに、特許文献２に示される吸水性樹脂の造粒方法では、吸水性樹脂が高濃度である場合、即ち吸水性樹脂の固形分量が高い場合、例えば吸水性樹脂の固形分量が５０重量％以上である場合については、実施例として具体的に示されていない。
【００１４】
また、特許文献２に示される吸水性樹脂造粒（結着）物の製造方法では、吸水性樹脂の粉末全体に、水性液を均一に供給することが容易ではなく、しかも過剰の水分を使用しなければならないため、後の乾燥工程におけるエネルギーコストが高くなるという問題点を有している。
【００１５】
本発明は、上記特許文献１，２の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、吸水性樹脂を高濃度にする、即ち吸水性樹脂の固形分量を高くすることにより乾燥効率を向上させることができ、かつ、吸水性樹脂が高濃度である、即ち吸水性樹脂の固形分量が多い場合であっても物性に優れた粒子状吸水性樹脂を得ることができる吸水性樹脂の結着（造粒）方法および吸水性樹脂の粉末同士を結着（造粒）させる工程を含む粒子状吸水性樹脂の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記課題を解決するために、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加するので、水性液のみを添加する場合と比較して、該粉末全体に均一に水分を供給することができるため、水分供給量を少なく抑えることができる。これにより、上記吸水性樹脂の粉末を結着させた後の乾燥工程での乾燥時間を短縮することができる。その結果、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、粒子状吸水性樹脂の生産性を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、上記の発明によれば、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加するので、水蒸気のみを添加する場合と比較して、水性液によって、粉末同士を結着させることができる。さらに、水蒸気によって、結着した該粉末同士の隙間をより結着させることができる。これにより、上記吸水性樹脂の粉末を結着する際の凝集力、結合力等を高めることができる。その結果、本発明の吸水性樹脂の結着方法により、物性、特に耐ダメージ性に優れた粒子状吸水性樹脂を得ることが可能となる。
【００１９】
また、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を連続的に結着させることが好ましい。
【００２０】
これにより、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、粒子状吸水性樹脂の生産性をさらに向上させることが可能となる。
【００２１】
ここで、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂が高濃度となる場合には、該吸水性樹脂中に、水等のバインダーが少なくなるので、凝集力が低下し、その結果、物性が低下することも考えられる。しかし、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、水性液を添加しているので、該水性液がバインダーとして働く。その結果、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂が高濃度となる場合であっても、低濃度、例えば吸水性樹脂の固形分量が４９重量％以下の場合と同等の、粒子状吸水性樹脂の物性を確保することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末５０〜９０重量部に対して、全体が１００重量部となるように上記水性液を５０〜１０重量部の範囲内で添加することが好ましい。
【００２３】
これにより、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂を高濃度にすることができる。
【００２４】
また、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末１００ｋｇ／ｈｒに対して、上記水蒸気を１〜１００ｋｇ／ｈｒの範囲内で添加することが好ましい。
【００２５】
本発明の吸水性樹脂の結着方法では、添加される水蒸気のほとんどは、吸水性樹脂の粉末に取り込まれずに排出される。これにより、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂の固形分量が低下することはない。
【００２６】
また、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を、回転円盤型混合機を用いて結着させることが好ましい。
【００２７】
これにより、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末を、遠心力と重力とで攪拌混合することができる。
【００２８】
また、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末が、表面架橋処理された吸水性樹脂の粉末を含有していてもよい。
【００２９】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、上記課題を解決するために、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる工程を含むことを特徴としている。
【００３０】
上記の発明によれば、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加するので、水性液のみを添加する場合と比較して、該粉末全体に均一に水分を供給することができるため、水分供給量を少なく抑えることができる。これにより、上記吸水性樹脂の粉末を結着させた後の乾燥工程での乾燥時間を短縮することができる。その結果、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、粒子状吸水性樹脂の生産性を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、上記の発明によれば、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加するので、水蒸気のみを添加する場合と比較して、水性液によって、該粉末同士をより結着させることができる。さらに、水蒸気によって、結着した該粉末同士の隙間をより結着させることができる。これにより、上記吸水性樹脂の粉末を結着する際の凝集力、結合力等を高めることができる。その結果、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法により、物性、特に耐ダメージ性に優れた粒子状吸水性樹脂を製造することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程を複数含むことが好ましい。
【００３３】
これにより、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、粒子状吸水性樹脂の生産性及び品質をさらに向上させることが可能となる。
【００３４】
また、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂の固形分量が、５０〜９０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００３５】
これにより、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂が高濃度となる。よって、上記吸水性樹脂の粉末を結着させた後の乾燥工程での乾燥時間を確実に短縮することができる。その結果、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、粒子状吸水性樹脂の生産性を確実に向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の粒子状吸水性樹脂の結着方法は、以上のように、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる方法である。
【００３７】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、以上のように、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる工程を含む方法である。
【００３８】
それゆえ、吸水性樹脂を高濃度にする、即ち吸水性樹脂の固形分量を高くすることにより乾燥効率を向上させることができ、かつ、吸水性樹脂が高濃度である、即ち吸水性樹脂の固形分量が高い場合であっても物性に優れた粒子状吸水性樹脂を得ることができる吸水性樹脂の結着（造粒）方法および吸水性樹脂の粉末同士を結着（造粒）させる工程を含む粒子状吸水性樹脂の製造方法を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明における吸水性樹脂の結着方法の一実施形態、および、従来の吸水性樹脂の結着方法により得られた吸水性樹脂の固形分量を示すグラフである。
【図２】吸水性樹脂の結着方法により得られた吸水性樹脂の外観を示す図であり、（ａ）は本発明における吸水性樹脂の結着方法の一実施形態により得られた吸水性樹脂の外観を示し、（ｂ）および（ｃ）は従来の吸水性樹脂の結着方法により得られた吸水性樹脂の外観を示している。
【図３】０．９０質量％生理食塩水に対する４．８３ｋＰａで６０分の加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）の測定に用いる測定装置の概略を示す断面図である。
【図４】０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）の測定に用いる測定装置の概略を示す断面図である。
【図５】本発明における吸水性樹脂の結着方法の一実施形態に用いられる横型連続式混合機の平面図である。
【図６】本発明における吸水性樹脂の結着方法の一実施形態に用いられる横型連続式混合機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明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して実施し得るものである。具体的には、本発明は下記の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る。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。なお、本明細書において、「質量」と「重量」とは同義であるものとする。また、範囲を示す「Ａ〜Ｂ」は、Ａ以上、Ｂ以下であることを示す。また、「粒子径」と「粒径」とは同義であるものとする。
【００４１】
本発明において、吸水性樹脂の粉末の供給量、粒子状吸水性樹脂の製造量、水性液または水蒸気の排出量、製造装置における攪拌羽根の回転速度等は、装置に応じて、最適な条件に適宜設定すればよい。
【００４２】
本発明の吸水性樹脂の結着方法は、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる。また、本発明の吸水性樹脂の結着方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を連続的に結着させることが好ましい。
【００４３】
本発明に用いられる吸水性樹脂には、該吸水性樹脂全体に対して１０重量％以下の水が含まれている。本発明に用いられる吸水性樹脂の粉末は、吸水性樹脂からなる粉末であれば特に限定されない。また、本発明に用いられる吸水性樹脂の粉末には、粒子状吸水性樹脂を所望の粒径に分級する工程により除かれた吸水性樹脂の微小粒子も含まれる。また、本発明に用いられる水性液とは、水性の液であれば特に限定されない。
【００４４】
即ち、水性液としては、用いる粉体の種類や得られる造粒物の用途等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではないが、例えば、水や、水溶性塩類あるいは親水性有機溶剤等を含んだ水性液等が挙げられる。上記液体バインダーとしては、物性、造粒強度、効率、安全性、製造コスト等の面から、水あるいは水性液であることが好ましく、９０重量％以上、好ましくは９９重量％以上、より好ましくは９９〜１００重量％の範囲内が水であることが好ましく、水のみからなることが特に好ましい。また、上記水性液中には、水不溶性の無機あるいは有機微粒子が分散していても構わない。さらに、上記粉体として吸水性樹脂粉末を用いる場合には、上記液体バインダーには、吸水性樹脂の官能基と反応し得る官能基を有する有機物が含まれていてもよい。上記有機物としては、例えば架橋剤等が挙げられ、該有機物を用いることで、水可溶成分の低減や、造粒強度のさらなる向上を図ることができる。
【００４５】
また、本発明に用いられる結着とは、粉末状態を逸脱することをいい、例えば、造粒等が挙げられる。
【００４６】
吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加する際には、水性液と水蒸気とを同時期に添加する。ただし、水蒸気は、水性液と同時に添加するか、または水性液よりも後に添加する。あるいは、水性液よりも先に水蒸気を添加していてもよい。
【００４７】
また、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加して、該粉末同士を結着させる工程を含む。また、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、吸水性樹脂の粉末に水分を供給して上記粉末を互いに結着させる工程（一体化工程）と、結着物から吸水性樹脂の造粒粒子を得る工程（粒子化工程）とが、同時に進行する。さらに、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程を複数含むことが好ましい。上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程を複数含むとは、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させる工程により生成された吸水性樹脂粉末の混合物を多段混練（二次混練）することをいう。
【００４８】
本発明の吸水性樹脂の結着方法、および、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法において、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂の固形分量が、５０〜９０重量％の範囲内であることが好ましく、５０〜８０重量％の範囲内であることがより好ましい。上記の範囲内であれば、上記吸水性樹脂の粉末同士を結着させた後の該吸水性樹脂から、粒子状吸水性樹脂を製造する際の乾燥時間を短縮することができる。その結果、粒子状吸水性樹脂の生産性を向上させることができる。
【００４９】
固形分量が５０％未満の場合、吸水性樹脂の粉末全体に水分を供給することが困難となるおそれがある上、後の乾燥工程に長時間を要し、エネルギーコストが高くなり経済性に劣るおそれがある。一方、固形分量が９０％を超えると、吸水性樹脂の粉末を十分に一体化させることができないおそれがある。
【００５０】
乾燥後に得られる吸水性樹脂の含水率は、特に限定されないが、得られる吸水性樹脂製品の物性面を考慮して、室温でも流動性を示す粉末状態を保つ程度であることが好ましく、具体的には、０．２〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．３〜１５質量％、さらに好ましくは０．５〜１０質量％である。
【００５１】
以下に、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法について詳細に説明するが、本発明の吸水性樹脂の結着方法についても同様である。つまり、以下の説明は、本発明の吸水性樹脂の結着方法にも当てはまる。
【００５２】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法においては、上記一体化工程と上記粒子化工程とは、その実施方法および実施条件等が互いに異なり明確に区別できる関係であってもよいし、実質的にその実施方法および実施条件等が同じであり両工程を合わせて一工程と認めることのできる関係であってもよく、特に限定されない。例えば、撹拌下で吸水性樹脂の粉末に水分（水性液および水蒸気）を供給する実施形態においては、該粉末同士の結着と造粒粒子の生成とが実質的に同時に（実質的に一工程で）行われることがあり、この場合、上述した一工程と認めることのできる関係に当たると言える。
【００５３】
＜結着工程＞
本発明でいう結着工程では、吸水性樹脂の粉末に水分を供給し、この粉末を互いに結着させる（造粒させる）にあたり、上記水分を水性液および水蒸気の状態で供給する。
【００５４】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法において、対象とする吸水性樹脂は、水膨潤性かつ実質水不溶性の架橋重合体で、アニオン性、ノニオン性またはカチオン性の実質水不溶性ヒドロゲルを形成する従来公知の水膨潤性架橋重合体である。なお、水膨潤性とは、イオン交換水中において必須に自重の５倍以上、好ましくは５０〜１０００倍という多量の水を吸収することを指す。実質水不溶性とは、吸水性樹脂中の水可溶性成分（水溶性高分子）が０〜５０質量％、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下のことを指す。
【００５５】
上記吸水性樹脂としては、用途に応じて従来公知の樹脂から適宜採用することが可能であり、特に限定はされないが、例えば、ポリアクリル酸部分中和物重合体、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架橋体、カルボキシル基含有架橋ポリビニルアルコール変性物、架橋イソブチレン−無水マレイン酸共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。中でも、カルボキシル基を含有する親水性架橋重合体がより好ましい。この親水性架橋重合体としては、例えば、アクリル酸および／またはその塩（中和物）を主成分とする親水性不飽和単量体を（共）重合（以下、単に「重合」という）させることにより得られるポリアクリル酸部分中和物重合体が好ましい。
【００５６】
上記親水性架橋重合体は、該架橋重合体中の酸基のうち、例えば、３０〜１００モル％がアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等）や、アンモニウム塩、アミン塩等によって中和されていることが好ましく、より好ましくは５０〜９０モル％、さらに好ましくは６０〜８０モル％である。この酸基の中和に関しては、該架橋重合体を得る前の親水性不飽和単量体を調製する段階で予め中和しておいてから重合反応を開始してもよいし、重合中あるいは重合反応終了後に得られた該架橋重合体の酸基を中和してもよいし、これらの態様を併用してもよく、特に限定されない。
【００５７】
本発明でいう吸水性樹脂の粉末とは、基本的には、（ａ）吸水性樹脂一次粒子と称される実質未造粒の吸水性樹脂の粉末であり、かつ、少々の力をかけても壊れない単一粒子であって、例えば分級操作や輸送（搬送）操作によって壊れないものを言う。また、本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法は、吸水性樹脂の粉末が、上記（ａ）のような吸水性樹脂一次粒子ではなく、（ｂ）上記吸水性樹脂一次粒子が、最終的に得ようとする粒子状吸水性樹脂の所望粒径よりも小さい粒径範囲で結着され、適宜造粒された粒子である場合にも同様に好ましく適用できる。
【００５８】
上記吸水性樹脂の粉末は、本発明の目的が達成できる程度の粒子状であればよく、その大きさは特に限定されない。吸水性樹脂の微粉末（例えば、粒径１５０μｍ以下）のみでもよいし、微粉末と大きな粒子（例えば、粒径１５０μｍ以上）との混合物（例えば、１５０μｍ以下を含む８５０μｍ以下の粒子）でもよいし、微粉末を除いた吸水性樹脂（例えば、１５０μｍ以上で８５０μｍ以下の粒子）でもよい。さらに、微粉末は製造工程で混合物から分級し除去したものでもよいし、高吸収速度などを目的とする場合、意図的に粉砕ないし重合条件を調整して微粉末のみを得たものを用いてもよい。また、本発明の造粒に用いられる吸水性樹脂粉末は、表面架橋が施されていてもよいし、施されていなくてもよい。
【００５９】
これらの吸水性樹脂粉末の中でも、吸水性樹脂の微粉末を用いることが好ましい。該微粉末の平均粒子径は、１５０〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、実質１５０μｍ以下の粒径を有する粒子を、７０重量％以上、さらには、９０重量％以上含んでいることが好ましい。また、微粉末の形状としては、造粒強度の面から、逆相懸濁重合で得られた球形よりも、水溶液重合で得られた不定形のものが好ましい。また、表面架橋が施される前の微粉末がより好ましい。
【００６０】
結着工程において供給する水蒸気は飽和水蒸気であり、混合機内で開放させることが好ましい。具体的には０．１１ＭＰａ以上（１０２℃以上）の飽和水蒸気であることがより好ましく、さらに好ましくは０．５ＭＰａ以上（１５２℃以上）の飽和水蒸気である。飽和水蒸気で水分供給を行うことにより、短時間でかつ効率的に吸水性樹脂の粉末全体に水分を供給することができる、強度の高い造粒粒子を得ることができる等といった優れた効果が得られる。
【００６１】
本発明では、吸水性樹脂粉末と水性液とを混合して、複数の吸水性樹脂粉末よりなる吸水性樹脂造粒物を得るに際して、混合前の水性液温度については、適宜選択・設定することがより好ましい。水性液の加熱は、室温〜１００℃以下、好ましくは室温〜７０℃以下で行う。また、加熱の上限は水性液の沸点以下であり、沸点は塩類や他の溶媒の添加、圧力（減圧、加圧）等を変化させて種々調整してよいが、温度が１００℃を超えても大きな変化がないため、通常、１００℃以下で行われる。
【００６２】
以下に、上記結着方法を行う場合について、それぞれ具体的に説明する。
【００６３】
結着方法においては、水蒸気による水分の供給を吸水性樹脂の粉末の撹拌下で行うことが好ましい。具体的には、撹拌型造粒法、転動型造粒法、圧縮型造粒法、流動層造粒法等が挙げられ、いずれの方法によっても好ましく実施できる。中でも、撹拌型造粒法が簡便性等の面でより好ましい。これらの方法を実施する場合、水分供給を水性液および水蒸気により行い得るようにする以外は、装置や操作条件等は従来公知の同様の技術を適用できる。なお、本発明では、装置内に水性液および水蒸気を供給することにより水分供給を行うため、用いる装置は、水性液および水蒸気を注入できるノズル等を備えており、さらに、水蒸気の供給がスムーズに行えるよう密閉性が高く内部圧力の調整が可能な装置であることが望ましい。また、水性液および水蒸気を噴霧により供給してもよい。
【００６４】
例えば、撹拌型造粒法により実施する場合、用い得る撹拌装置は連続式の装置であり、縦型と横型とがある。縦型の連続式撹拌装置としては、スパイラルピンミキサ（太平洋機工社製）、フロージェットミキサおよびシュギ式造粒システム（粉研パウテックス社製）等が例示され、横型の連続式撹拌装置としては、アンニュラーレイヤーミキサ（ドライスベルケ社製）および２軸ミキサ（Ｌｉｓｔ社製）等が例示される。本発明においては、上記吸水性樹脂の粉末同士を、回転円盤型混合機を用いて結着させることが好ましい。また、本発明においては、上記吸水性樹脂の粉末同士を羽根車（半径流型、混流型、斜流型、軸流型等）を具備した円盤型混合機を用いて結着させることが好ましい。
【００６５】
装置内への水性液および水蒸気の注入条件については、採り得る方法および装置の種類等を考慮しつつ所望の粒子状吸水性樹脂が得られるよう適宜設定することができ、特に限定はされないが、例えば、ゲージ圧が０．１〜２．０ＭＰａの水蒸気を注入することが好ましく、より好ましくは０．１〜１．００ＭＰａ、さらに好ましくは０．１〜０．５０ＭＰａである。上記ゲージ圧が０．１ＭＰａ未満であると、吸水性樹脂の粉末の結着および造粒に長時間を要し、強度の低い造粒粒子となるおそれがあり、２．０ＭＰａを超えると、吸水性樹脂が劣化するおそれがある。蒸気圧については、装置近傍までゲージ圧が一定に保たれており、ミキサ内部で圧開放状態にて使用される。
【００６６】
上記吸水性樹脂の粉末１００ｋｇ／ｈｒに対して、上記水蒸気を１〜１００ｋｇ／ｈｒの範囲内で添加することが好ましく、７〜３０ｋｇ／ｈｒの範囲内で添加することがより好ましい。上記水蒸気が上記の範囲内であれば、粒子隙間に水蒸気が分散し、結着性を高める。逆に、上記水蒸気が１ｋｇ／ｈｒよりも少ない場合には、結着性が弱くなる。一方、上記水蒸気が１００ｋｇ／ｈｒよりも多い場合には、吸水性樹脂の表面が湿潤し、結合性し難くなる。
【００６７】
このように水蒸気の状態で水分供給を行うと、粉末全体により一層均一かつ効率的に供給できるため、従来の液体（水や水性液）を加えていた場合に比べ、格段にその添加量を少なく抑えることができ、後の乾燥工程において必要とされるエネルギーコストを大きく低減できる。上記水蒸気の量が、１質量部未満であると、吸水性樹脂の粉末を十分に結着することができないおそれがあり、１００質量部を超えると、吸水性樹脂の表面が湿潤し、結合しないおそれがある上、後に乾燥工程を施した場合に長時間を要し、エネルギーコストが高くなり経済性に劣るおそれがある。
【００６８】
また、装置内へ注入する水性液の量についても、上記同様に、特に限定はされないが、例えば、上記吸水性樹脂の粉末５０〜９０重量部に対して、全体が１００重量部となるように上記水性液を５０〜１０重量部の範囲内で添加する注入することが好ましく、より好ましくは５０〜２０質量部、さらに好ましくは４０〜２０質量部である。
【００６９】
装置内の温度についても、上記同様に、特に限定はされないが、例えば、１０〜２００℃であることが好ましく、より好ましくは２０〜１８０℃、さらに好ましくは５０〜１５０℃である。上記温度が１０℃未満であると、装置内へ注入した水蒸気が結露し、吸水性樹脂の粉末全体に均一に水分を供給することが困難となるおそれがあり、２００℃を超えると、吸水性樹脂が劣化するおそれがある。なお、装置内の温度の調整方法も、特に限定されず、例えば、ジャケット温度を調整することにより装置内の温度を調整する方法等が挙げられる。なお、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを添加する工程は、室温で行ってもよい。
【００７０】
装置内の圧力についても、上記同様に、特に限定はされないが、例えば、常圧（０．１０１ＭＰａ）に対し加圧状態であることが好ましい。加圧状態にすることで、吸水性樹脂の粉末同士の結着を効率的に行うことができる。加圧の程度は、特に限定されず、上記効果が得られるよう適宜設定することができる。
【００７１】
その他の各種機械的処理条件および処理時間等（例えば、撹拌型造粒法においては撹拌羽根の形状、撹拌動力、撹拌速度、撹拌時間等、また、連続式においては平均滞留時間等）についても、採り得る方法および装置の種類等を考慮しつつ所望の粒子状吸水性樹脂が得られるよう適宜設定すればよく、特に限定はされない。
【００７２】
本発明において、吸水性樹脂粉末に水性液と水蒸気とを高速混合することが必須である。高速混合とは、水性液と水蒸気と吸水性樹脂粉末との混合が完了し、吸水性樹脂造粒物が生成する時間が短時間であることである。水性液と吸水性樹脂粉末との接触時点から吸水性樹脂造粒物が生成するまでの時間、即ち混合時間が短時間である。該混合時間は、好ましくは３分以内、より好ましくは１分以内であり、１秒から６０秒が最も好ましい。
【００７３】
混合時間が長い場合には、水性液と吸水性樹脂粉末との均一な混合が困難であり巨大な凝集物となり、本発明の目的とする吸水性樹脂造粒物を得ることができない。また、混合完了後に、混合を長時間続けると、吸水性樹脂の水可溶分の増加や加圧下吸収倍率の低下等、吸水性樹脂の劣化を生じる場合がある。高速混合を達成するための必要条件として、加熱された水性液を攪拌中の吸水性樹脂粉末に一気に投入することが挙げられる。即ち、該水性液を、例えば噴霧する等の方法で徐々に添加する場合には、本発明の目的とする吸水性樹脂造粒物を得ることができない。水性液を徐々に添加する場合には、途中で吸水性樹脂粉末が大きな凝集塊となったり、混練されたりして、吸水性樹脂の劣化を生じる。加熱された水性液の投入時間が、６０秒以下であることが好ましく、３０秒以下であることがさらに好ましく、１０秒以下であることが最も好ましい。
【００７４】
上記とは逆に、吸水性樹脂粉末を、攪拌中の加熱された水性液に投入する方法でも、本発明の目的を達成するための高速混合ができる。この場合は、吸水性樹脂粉末の投入時間が、６０秒以下であることが好ましく、３０秒以下であることがさらに好ましく、１０秒以下であることが最も好ましい。また、吸水性樹脂粉末と、加熱された水性液とを同時に一気に混合する方法でも、本発明の目的を達成するための高速混合ができる。この場合は、両原料の投入時間が、６０秒以下であることが好ましく、３０秒以下であることがさらに好ましく、１０秒以下であることが最も好ましい。また、両原料が、連続的に同時に投入され、高速混合され、連続的に本発明の吸水性樹脂造粒物が製造される場合もある。
【００７５】
上記方法においては、吸水性樹脂の粉末に水性液と水蒸気とを供給して混練し、含水ゲル状の吸水性樹脂を得る工程（結着工程）と必要に応じて行う含水ゲル状物を所望の形状に成形する工程（多段混練／成形工程）とを含む方法が好ましく例示される。混練工程では、前述した撹拌方造粒法において使用される撹拌装置等が好ましく用いられるが、特に限定されるわけではなく、公知の混練可能な各種装置を使用できる。
【００７６】
この工程での装置内への水性液および水蒸気の注入条件については、装置の種類等を考慮し適宜設定することができ、特に限定されない。
【００７７】
例えば、混練については機械攪拌型混合機が好ましい。該混合機としては、例えば、攪拌型造粒法の実施の措置以外に、タービュライザー（ホソカワミキロン社製）、レーディゲミキサ（レーディゲ社製）およびモルタルミキサ（西日本試験機社製）等が挙げられる。なお、バッチ式混合機および連続式混合機のいずれでもよい。
【００７８】
成形工程では、押出し、圧縮等により含水ゲル状物を所望の形状に成形するが、該工程は必要に応じ行うことができる。押出し、圧縮、およびその際の処理条件については、公知の装置、技術および条件が適用でき、上記混練工程で用いる撹拌機等と一体化している装置であってもよい。なお、押出し機による成形以外にも、所定の型の容器に流し込んで成形するなど、公知の各種樹脂成形方法が適用できる。例えば、コンパクティングマシン、ブリケッティングロール、打錠機等を用いる方法が挙げられる。
【００７９】
成形工程においては、シート状、板状、塊状、ストランド状等の各種形状に成形することができる。
【００８０】
乾燥工程では、混練工程後や成形工程後の含水ゲル状物に含まれる水分を調整するために乾燥処理を行う。乾燥工程は、後に粉砕を行う場合に特に必要となる。
【００８１】
吸水性樹脂粉末の結着物を上記結着工程により得た場合は、既に述べたように、一体化工程を行う際に合わせて粒子化工程も行われるため、同様の説明が適用できる。したがって、その際説明した各種装置および処理条件等に関しては、上記粒子状吸水性樹脂の所望の粒径をも考慮し、適宜選択・設定することがより好ましい。
【００８２】
吸水性樹脂粉末の結着物を上記多段混練／成形工程により得た場合は、さらに、上記結着物を適当な大きさに細断する工程（細断工程）と、上記結着物を所望の粒径に粉砕する工程（粉砕工程）とを含む方法が好ましく例示される。
【００８３】
細断工程では、上記吸水性樹脂粉末の結着物を、粉砕工程が実施可能な寸法、あるいは、粉砕工程が行いやすい寸法に細断するが、この細断工程は、必要に応じて行えばよい。
【００８４】
細断手段としては、特に限定されず、ハサミ、カッター、カッターミル、ギロチンカッター、ミートチョッパー、スリッター、ロータリーカッター等の通常の切断手段・裁断手段が適用される。
【００８５】
細断手段によっても異なるが、前述したように、細断工程は、乾燥工程前の吸水粉末層や含水ゲル状物の状態で行った方が、より一層容易となる場合がある。
【００８６】
細断された結着物の大きさ、即ち、細断後の結着物の寸法形状は、粉砕装置の種類の他、使用目的、要求性能、細断手段の種類等の条件によって異なってくる。例えば、微小な短冊状、多角形状、円板状、円柱状、角柱状、不定形状等をなすものを得ることができる。
【００８７】
様々な形状を有する細断後の結着物に対して、個々の細断後における結着物の差し渡し径の最大寸法を、その細断後の結着物の最大長として定義したときに、細断工程では最大長０．５〜４０ｍｍ、好ましくは最大長１〜５ｍｍとなる程度に細断することが好ましい。
【００８８】
粉砕工程では、結着工程、多段混練／成形工程で得られた結着物や上記細断工程で得られた結着物を、上記所望の大きさの粒子状吸水性樹脂となるよう粉砕する。粉砕装置の種類や特性によって、いずれの結着物を粉砕処理することもできる。
【００８９】
粉砕に際しては、公知の各種樹脂の製造技術において採用されている粉砕装置および粉砕方法が同様に適用できる。
【００９０】
粉砕工程は、水分を多量に含む結着物のままでは行い難く、乾燥工程を施した結着物に対して行うことが好ましい。
【００９１】
結着工程で得られる造粒粒子の粒径は、粒子状吸水性樹脂の使用目的等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、１００μｍ〜４０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは１５０μｍ〜５ｍｍ、さらに好ましくは１５０μｍ〜１ｍｍである。上記粒子径が１００μｍ未満であると、造粒粒子が崩れ、再び吸水性樹脂一次粒子に戻ってしまうおそれがあり、４０ｍｍを超えると、乾燥後の吸水性樹脂が未乾燥となるおそれがある。中でも、紙おむつやナプキン等のサニタリー製品としての用途においては、質量平均粒子径を、１００μｍ〜１ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは１５０〜８００μｍであり、農業用や園芸品の保水剤等の用途においては、５００μｍ〜５ｍｍとすることが好ましい。
【００９２】
上記のようにして得られる吸水性樹脂結着物乾燥体の粉砕分級物に、後述の表面近傍の架橋を行うことが好ましい。即ち、吸水性樹脂の微粉末を上記した本発明の結着方法によって吸水性樹脂結着物とし、さらに質量平均粒子径１００μｍ〜１ｍｍの結着物乾燥体とすることで、微粉含有量の少ない吸水性樹脂とし、これに表面架橋を行い吸水剤とすることが好ましい。
【００９３】
得られた結着物の形状は、装置の種類の他、混合方法や条件によって異なってくる。例えば、球状、円板状、多角形状、不定形状、塊状（球形、円盤形、多角形、棒状）等をなすものを得ることができる。
【００９４】
上記結着工程で得られた結着粒子が造粒物であることは、光学顕微鏡によって個々の粒子が形状を保ったまま複数集まり凝集している事実や、吸液時に複数の不連続粒子として膨潤する事実で確認することができる。
【００９５】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法においては、上記造粒粒子は、表面架橋されたものであってもよく、例えば、加圧下吸収倍率等の粒子状吸水性樹脂の各種物性を向上させることができるため好ましい。表面架橋された造粒粒子とする場合は、上記結着工程で得られた造粒粒子に対して、表面架橋処理を施す形態が好ましいが、前述したように、吸水性樹脂の粉末として既に表面架橋されたものを用いた場合も、必然的に造粒粒子は表面架橋されたものとなり、好ましい形態である。なお、上記表面架橋処理の詳細については、後述する表面改質処理工程の説明中の表面架橋処理に関する記載が同様に適用できる。
【００９６】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法としては、前述した結着工程、多段混練／成形工程の他に、吸水性樹脂の一般的製造工程、即ち吸水性樹脂となる重合物を合成する工程（重合工程）と、上記重合物を乾燥する工程（重合物乾燥工程）と、分級を必須とし上記乾燥後の乾燥物を所望の粒径にする工程（重合物分級工程）とを含むものであって、かつ、前述した結着工程に用いる吸水性樹脂の粉末が上記重合物分級工程により除かれた吸水性樹脂の微小粒子である方法が、好ましく例示される。
【００９７】
さらに、表面改質工程、輸送工程および貯蔵工程を含む方法が、より好ましく例示される。
【００９８】
以下、上記各種工程について説明する。
【００９９】
＜重合工程＞
本発明でいう吸水性樹脂は、酸基および／またはその塩（中和物）を有するものである。よって、酸基含有不飽和単量体を主成分とする親水性不飽和単量体を重合して得られることが好ましい。なお、上記酸基含有不飽和単量体としては、重合後に加水分解を行うことによって酸基となる単量体（例えば、アクリロニトリルなど）も含まれるが、好ましくは、重合時に酸基を含有する酸基含有不飽和単量体である。酸基含有不飽和単量体を主成分とする親水性不飽和単量体としては、アクリル酸および／またはその塩（中和物）を主成分とする親水性不飽和単量体がより好ましい。
【０１００】
上記親水性不飽和単量体としては、アクリル酸および／またはその塩（中和物）を主成分とする場合、必要に応じてアクリル酸またはその塩（中和物）以外の不飽和単量体（以下、他の単量体と記す）を用いることもできる。他の単量体としては、具体的には、例えば、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸等の、アニオン性不飽和単量体およびその塩；アクリルアミド、メタクリルアミド、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、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン等の、ノニオン性の親水基含有不飽和単量体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（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、および、これらの四級塩等の、カチオン性不飽和単量体；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら他の単量体を併用する場合の使用量は、親水性不飽和単量体全体の３０モル％以下が好ましく、１０モル％以下がより好ましい。
【０１０１】
親水性不飽和単量体を重合させて得られる吸水性樹脂は、カルボキシル基を有していることが好ましい。吸水性樹脂の有するカルボキシル基の量については特に制限はないが、吸水性樹脂１００ｇにつきカルボキシル基が０．０１当量以上存在することが好ましい。
【０１０２】
親水性不飽和単量体を重合させ吸水性樹脂を得る方法、詳しくは、親水性不飽和単量体を重合させ吸水性樹脂の含水ゲル状重合体を得る方法としては、特に限定されるわけではなく、例えば、水溶液重合、逆相懸濁重合、バルク重合、沈殿重合等の従来公知の方法を採用することができるが、なかでも、重合反応の制御の容易さや、得られる吸水性樹脂の物性（例えば、膨潤ゲルの吸収特性等）の良さから、親水性不飽和単量体を水溶液にして重合させる方法、即ち水溶液重合および逆相懸濁重合が好ましく、特に水溶液重合が好ましい。
【０１０３】
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て重合する方法であり、例えば、米国特許４０９３７７６号、同４３６７３２３号、同４４４６２６１号、同４６８３２７４号、同５２４４７３５号などの米国特許に記載されている。これら重合法に例示の親水性単量体や重合開始剤などを本発明に適用することもできる。
【０１０４】
水溶液重合とは分散溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、例えば、米国特許４６２５００１号、同４８７３２９９号、同４２８６０８２号、同４９７３６３２号、同４９８５５１８号、同５１２４４１６号、同５２５０６４０号、同５２６４４９５号、同５１４５９０６号、同５３８０８０８号などの米国特許や、欧州特許０８１１６３６号、同０９５５０８６号，同０９２２７１７号などの欧州特許に記載されている。これら重合法に例示の親水性単量体や重合開始剤などを本発明に適用することもできる。また、水溶液重合の方法としては、特に限定されないが、例えば、一軸型または双腕型などのニーダー中で、得られる含水ゲル状架橋重合体を砕きながら、単量体水溶液を重合する方法（ニーダー重合）や、所定の容器中や駆動するベルト上に単量体水溶液を供給し、重合して得られたゲルをミートチョッパー等で粉砕する方法（ベルト重合）等が好ましく挙げられる。
【０１０５】
上記重合方法において、親水性不飽和単量体を水溶液とする場合の該水溶液（以下、単量体水溶液と称する）中の親水性不飽和単量体の濃度は、水溶液の温度や単量体の種類によって決まり、特に限定はされないが、１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１０〜６５質量％、さらに好ましくは１０〜５０質量％、特に好ましくは１５〜４０質量％である。上記重合方法において、単量体水溶液を調製する際には、水以外の溶媒を必要に応じて併用してもよく、併用して用いられる溶媒の種類は、特に限定されるものではない。
【０１０６】
親水性不飽和単量体を重合させる際には、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル重合開始剤；２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン等のラジカル系光重合開始剤；紫外線や電子線等の活性エネルギー線；等を用いることができる。また、ラジカル重合開始剤を用いる場合には、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、Ｌ−アスコルビン酸等の還元剤を併用して、レドックス重合を行ってもよい。これら重合開始剤の使用量は、０．００１〜２モル％の範囲内が好ましく、０．０１〜０．５モル％の範囲内がより好ましい。また、反応系に放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより重合反応の開始を行ってもよく、さらに上記重合開始剤を併用してもよい。
【０１０７】
上記重合方法における反応温度は、特に限定はされないが、１５〜１３０℃の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜１２０℃の範囲内である。また、反応時間や重合圧力等の各種反応条件も特に限定されるものではなく、単量体や重合開始剤の種類や組成、反応温度等に応じて適宜設定すればよい。
【０１０８】
本発明における吸水性樹脂を得る際は、得られる吸水性樹脂の内部に架橋構造を導入することが好ましい。この内部架橋構造は、自己架橋型の親水性不飽和単量体を用いることにより内部架橋剤を特に使用しないで形成させたものであってもよいし、重合性不飽和基および／またはカルボキシル基と反応し得る反応性基（置換基）を一分子中に２個以上有する化合物を内部架橋剤として用いて形成させたものであってもよく、共に好ましいが、後者の内部架橋剤を用いる形態がより好ましい。
【０１０９】
上記内部架橋剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられるが、特に限定はされない。これらの内部架橋剤は、１種のみ用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。また、上記列挙した内部架橋剤のうち、重合性不飽和基を一分子中に複数有する内部架橋剤を用いることにより、得られる吸水性樹脂の吸収特性等をより一層向上させることができる。
【０１１０】
内部架橋剤を用いて架橋構造を重合体内部に導入する場合、内部架橋剤は、反応系に一括添加してもよいし分割添加してもよく、また、内部架橋剤は、親水性不飽和単量体の重合前あるいは重合途中、あるいは重合後、または中和後に反応系に添加するようにすればよい。
【０１１１】
内部架橋剤の使用量は、親水性不飽和単量体に対して、０．００５〜３モル％の範囲内が好ましく、０．０１〜１．５モル％の範囲内がより好ましい。上記内部架橋剤の使用量が０．００５モル％よりも少ない場合、並びに、３モル％よりも多い場合には、所望の吸水特性を備えた吸水性樹脂が得られないおそれがある。
【０１１２】
親水性不飽和単量体を重合させて吸水性樹脂を得る際には、この重合反応系に、デンプン、デンプンの誘導体、セルロース、セルロースの誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子；次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤；水溶性もしくは水分散性の界面活性剤等を添加してもよい。
【０１１３】
＜重合物乾燥工程＞
上記重合方法により得られる重合物、即ち吸水性樹脂の含水ゲル状重合体は、乾燥によりその固形分量を調整し、目的とする含水率を有する吸水性樹脂とする。
【０１１４】
上記乾燥は、着色低減や残存モノマー低減の面から、重合終了後（重合機から排出後）好ましくは２時間以内、より好ましくは１時間以内、さらに好ましくは０．５時間以内、特に好ましくは０．２時間以内に開始（乾燥機に投入）する。
【０１１５】
上記乾燥には、通常の熱風乾燥機や加熱炉を用いることができ、例えば、溝型撹拌乾燥機、回転乾燥機、円盤乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機および赤外線乾燥機等が挙げられる。乾燥温度は、好ましくは４０〜２５０℃、より好ましくは９０〜２００℃、さらに好ましくは１２０〜１８０℃である。乾燥時間は重合体の表面積、含水率、乾燥機の種類などに依存し、目的とする含水率になるよう選択されるが、０．１〜５時間で熱風乾燥を行うことが好ましい。
【０１１６】
乾燥後に得られる吸水性樹脂の含水率は、特に限定されないが、得られる吸水性樹脂製品の物性面から、室温でも流動性を示す粉末状態を保つ程度であることが好ましく、具体的には、０．２〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．３〜１５質量％、さらに好ましくは０．５〜１０質量％である。
【０１１７】
＜重合物分級工程＞
重合物乾燥工程後で得られた吸水性樹脂の乾燥物は、分級を必須とする所望の粒径にする工程を行うことにより、目的に応じた粒径に調整される。
【０１１８】
上記乾燥物は、そのまま粒子状の吸水性樹脂として分級に供し得る場合もあるが、必要に応じ、さらに粉砕機等により粉砕や解砕をする工程（重合物粉砕工程）を行って粒子状の吸水性樹脂にした後、分級に供するようにする。
【０１１９】
重合物粉砕工程で用いる粉砕機としては、例えば、ローラーミル、ナイフミル、ハンマーミル、ピンミルおよびジェットミル等であり、粉砕機自体の内壁面を加熱する手段を備えていてもよい。
【０１２０】
粉砕や解砕により得られた粒子状吸水性樹脂の形状は、特に限定されるわけではなく、球状、鱗片状、不定形破砕状、繊維状、顆粒状、棒状、略球状、偏平状等のいずれの形状であってもよい。
【０１２１】
上記分級は、好ましくは、重合物粉砕工程を行った場合はその後であって、かつ、後述する表面改質工程の前に設けられるが、さらに好ましくは、表面改質工程後にも第２の分級が設けられる。
【０１２２】
分級後の吸水性樹脂（最終製品）の粒径（粒子サイズ）は、２ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜１ｍｍである。質量平均粒子径は、用いる用途によっても異なるが、通常１００μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１５０〜８００μｍ、さらに好ましくは２００〜７００μｍ、特に好ましくは３００〜６００μｍの範囲である。
【０１２３】
分級後の吸水性樹脂はまた、粒径８５０〜１５０μｍ（８５０μｍ標準篩の通過物であり且つ１５０μｍ標準篩の非通過物、標準篩はＪＩＳまたはその相当品を使用）のものを９５〜１００質量％含むものが好ましい。この場合、分級後の吸水性樹脂は、例えば、好ましくは粒径１００μｍ未満、より好ましくは粒径１５０μｍ未満の粉末の割合が少ない方が好ましく、具体的には、１５質量％未満であることが好ましく、より好ましくは１０質量％未満、さらに好ましくは５質量％未満、特に好ましくは３質量％未満、最も好ましくは１質量％未満である。さらに、分級後の吸水性樹脂は、粗大粒子（例えば、実質的に、好ましくは粒径１０００μｍ以上、より好ましくは粒径８５０μｍ以上）の割合が少ない方が好ましく、具体的には、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１質量％以下である。
【０１２４】
本発明では、前述のように、この重合物分級工程により除かれた吸水性樹脂の微小粒子を、上記一体化工程での吸水性樹脂粉末として用いることが好ましい。吸水性樹脂の一般的製造工程において除去された（一旦除去され不要とされた）吸水性樹脂の微小粒子を、改めて所望の粒径等を有する粒子状吸水性樹脂として容易に製造することができ、結果的に製造工程全体での生産性等が向上する。また、このようにする場合、上記除去された吸水性樹脂の微小粒子が粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂の微小粒子を含んでいると、より一層実施する意義が増し、従来不可能であったレベルの生産性等が向上する効果がさらに顕著となるため好ましく、より好ましくは粒径１０５μｍ未満の吸水性樹脂の微小粒子を含んでいることであり、さらに、このような所定の粒径以下の微小粒子を、上記除去された吸水性樹脂の微小粒子中に５０質量％含んでいることが好ましく、より好ましくは８０質量％である。
【０１２５】
＜表面改質工程＞
吸水性樹脂の表面改質としては、（ｉ）表面架橋剤による表面架橋、（ｉｉ）水不溶性微粒子での表面被覆、（ｉｉｉ）界面活性剤での表面被覆、（ｉｖ）親水性ないし疎水性高分子での表面被覆、（ｖ）抗菌剤ないし消臭剤での表面被覆、（ｖｉ）親水性ないし疎水性の有機化合物での表面被覆、などが挙げられ、これらの中の１種または２種以上が適用されるが、好ましくは、（ｉ）の表面架橋剤による表面架橋、および／または、（ｉｉ）の水不溶性微粒子での表面被覆であり、より好ましくは（ｉ）と（ｉｉ）を併せて適用することである。
【０１２６】
また、この表面改質工程は、上記重合物分級工程における分級の前に行ってもよいし、分級の後に行ってもよく、特に限定はされない。表面改質工程を上記分級の前に行った場合は、該分級で除去される吸水性樹脂の粉末はすでに表面改質（例えば表面架橋）されたものとなる。表面改質工程を上記分級の後に行った場合、該表面改質工程の後にさらに分級工程を行うことで粉末を除去することもできる。
【０１２７】
表面改質剤（表面架橋剤や水不溶性微粒子など）の使用量は、得られる吸水性樹脂の物性面から考慮すると、吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜１０質量部の範囲、より好ましくは０．０１〜８質量部の範囲、さらに好ましくは０．０５〜５質量部、最も好ましくは０．１〜２質量部の範囲である。
【０１２８】
表面架橋は、吸水性樹脂の表面近傍の架橋密度を粒子内部より高めて諸物性の改良を図る改質処理であり、種々の表面架橋剤（内部架橋剤に対しては第２架橋剤となる）を吸水性樹脂に加えて表面のみ架橋する。
【０１２９】
表面架橋剤としては、特に限定されないが、カルボキシル基と反応する架橋剤、なかでも、脱水反応性架橋剤が、各種物性に優れた吸水性樹脂が得られるため、好ましく用いられる。なお、脱水反応性とは、吸水性樹脂の官能基（特に表面近傍の官能基）と架橋剤とが脱水反応すること、好ましくは脱水エステル化および／または脱水アミド化すること、さらに好ましくは脱水エステル化することである。
【０１３０】
脱水反応性架橋剤としては、例えば、吸水性樹脂がカルボキシル基を含有する場合は、多価アルコールなどのヒドロキシル基含有の架橋剤；多価アミンなどのアミノ基含有の架橋剤；アルキレンカーボネートやモノ、ジまたはポリのオキサゾリジノン化合物、３−メチル−３−オキセタンメタノール等のオキセタン化合物などの環状架橋剤であって、その環状架橋剤の開環反応に伴ってヒドロキシル基やアミノ基を生成し該ヒドロキシル基やアミノ基が架橋反応を行う環状架橋剤；などが例示され、具体的には、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、グリセリン、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオールなどの多価アルコール化合物；１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキソラン２−オンのアルキレンカーボネート化合物；３−メチル−３−オキセタンメタノール等のオキセタン化合物ならびに多価オキセタン化合物などを挙げることができ、なかでも、多価アルコール、アルキレンカーボネート、オキサゾリジノン化合物、（多価）オキセタン化合物から選ばれる脱水反応性架橋剤の１種以上が好ましく、多価アルコールを必須とすることがより好ましい。
【０１３１】
表面架橋剤としては、上記脱水反応性架橋剤の他に、エチレングリコールジグリシジルエーテル、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシ化合物；２，４−トリレンジイソシアネート等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；γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］などの多価アジリジン化合物；ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、アルミニウム、鉄、クロム、マンガン、チタン、ジルコニウムなどの多価金属の非脱水反応性架橋剤；などが例示される。
【０１３２】
吸水性樹脂に表面架橋剤を混合する際には、水および／または親水性有機溶媒を用いてもよい。
【０１３３】
上記水の使用量は吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．５〜８質量部、さらに好ましくは１〜５質量部の範囲である。
【０１３４】
上記親水性有機溶媒としては、例えば、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール；アセトン等のケトン類；ジオキサン、アルコキシ（ポリ）エチレングリコール、テトラヒドロフラン等のエーテル類；ε−カプロラクタムのアミド類；ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド類；などが挙げられ、その使用量は、吸水性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０〜１０質量部、より好ましくは０〜５質量部、さらに好ましくは０〜３質量部の範囲である。
【０１３５】
表面架橋剤の混合方法は、特に限定されるものではなく、水や親水性有機溶媒、無機粉末などを、吸水性樹脂に対して別々に混合してもよいし、一括で混合してもよいし、数回に分けて混合してもよいが、好ましくは、これらの全てを予め混合した後に、この混合物を吸水性樹脂に添加し、その際、水溶液化しておくことがより好ましい。
【０１３６】
上記混合に際し、例えば０〜１０質量部（対吸水性樹脂）の範囲で、水不溶性微粒子粉末や界面活性剤を共存させてもよい。
【０１３７】
上記種々の混合方法の中では、表面架橋剤と必要により水および／または親水性有機溶媒とを、吸水性樹脂に滴下混合する方法が好ましく、噴霧する方法がより好ましい。噴霧される液滴の大きさ（液滴粒径）は３００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましい。この際の水溶液の温度は、混合性や安定性の面から、０℃〜沸点が好ましく、より好ましくは５〜５０℃、さらに好ましくは１０〜３０℃である。混合前の吸水性樹脂粉末の温度は、混合性の面からみて、好ましくは０〜８０℃、より好ましくは４０〜７０℃である。
【０１３８】
上記混合に用いる混合装置としては、均一な混合を確実にするため大きな混合力を生み出せる装置が好ましく、例えば、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、高速撹拌型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、流動型炉ロータリーディスク型混合機、気流型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型押出機等が挙げられ、具体的な使用形態としては、高速撹拌型混合機中で３分以内の混合が好ましい。
【０１３９】
表面架橋において加熱処理を行う場合、処理時間は１〜１８０分が好ましく、より好ましくは３〜１２０分、さらに好ましくは５〜１００分である。加熱処理温度（熱媒温度ないし材料温度で規定）は、１００〜２５０℃の範囲が好ましく、より好ましくは１４０〜２２０℃、さらに好ましくは１５０〜２３０℃、特に好ましくは１６０〜２２０℃である。加熱処理は、通常の乾燥機または加熱炉を用いて行うことができ、溝型混合乾燥機、ロータリー乾燥機、ディスク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥機、および赤外線乾燥機が例示される。
【０１４０】
表面架橋に加えて、あるいは、表面架橋は起こさないで、実質的には吸水性樹脂に反応しないという意味での不活性な界面活性剤、不活性な消臭剤および不活性な無機微粒子粉末等を用いてもよい。
【０１４１】
なお、これらの表面架橋方法は、欧州特許０３４９２４０号、同０６０５１５０号、同０４５０９２３号、同０８１２８７３号、同０４５０９２４号、同０６６８０８０号などの各種欧州特許や、米国特許５４０９７７１号、同５５９７８７３号、同５３８５９８３号、同５６１０２２０号、同５６３３３１６号、同５６７４６３３号、同５４６２９７２号などの各種米国特許、ＷＯ９９／４２４９４号、ＷＯ９９／４３７２０号、ＷＯ９９／４２４９６号などの国際公開にも記載されており、これらの表面架橋方法も本発明に適用できる。
【０１４２】
上記表面改質に用いられる添加剤としてのカチオン性高分子化合物は、衛生材料への固定性などを向上でき、好ましくは質量平均分子量が２０００以上で、より好ましくは５０００以上、さらに好ましくは１００００以上である。その使用量は、吸水性樹脂１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜１０質量部、より好ましくは０．０５〜５質量部、さらに好ましくは０．１〜３質量部である。カチオン性高分子化合物の混合は、単独あるいは溶液（水溶液）で添加され、好ましくは、表面架橋後に添加される。カチオン性高分子化合物の具体例としては、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリアミドアミンとエピクロルヒドリンの縮合物、ポリアミジン、ポリ（Ｎ−ビニルホルムアルデヒド）の部分加水分解物またはこれらの塩などが例示される。
【０１４３】
上記表面改質に用いられる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以下の粒径の無機または有機の水不溶性微粒子が用いられ（例えば、粒子の直径はコルターカウンターを使用して測定される）、具体的には、酸化ケイ素（例えば、商品名：Ａｒｅｏｓｉｌ、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０．００１〜５質量部、さらに好ましくは０．０１〜２質量部である。
【０１４４】
表面改質処理工程においては、表面架橋とは別に、必要に応じてさらに添加剤を加えてもよい。即ち、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を添加する等、吸水性樹脂に種々の機能を付与するための添加工程、好ましくは表面への添加工程を含んでいてもよい。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、好ましくは０〜３０質量部、より好ましくは０〜１０質量の範囲、さらに好ましくは０〜１質量部の範囲である。なお、吸水性樹脂への表面架橋後および／または添加剤添加後も、吸水性樹脂を主成分とし且つ実質一体化されている範囲で、本発明では吸水性樹脂と総称する。
【０１４５】
上記表面架橋や前述した内部架橋を施すことにより得られた吸水性樹脂は、該樹脂中に存在する未架橋ポリマー、即ち可溶性成分が０〜５０質量％、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下である。
【０１４６】
本発明の粒子状吸水性樹脂の製造方法としては、吸水性樹脂の一般的製造工程における上記重合物分級工程中の分級により除去された吸水性樹脂の粉末に対し、上記結着工程を施すことにより得られた造粒粒子を、乾燥工程を施した場合には、上記重合物分級工程（具体的には該工程中の分級時）もしくはそれ以前の工程に加えて再使用し、乾燥工程を施していない場合には、上記重合物分級工程よりも前の工程に加えて再使用するする方法が、好ましく例示される。ここで、上記造粒粒子が乾燥処理を施されていない場合は、重合物分級工程より前の工程の、重合物乾燥工程もしくはそれ以前の工程に加えて再使用することが好ましく、以下においても同様である。なお、上記造粒粒子が乾燥処理を施されていない場合としては、前述した結着工程を行った場合などが挙げられる。
【０１４７】
前述した吸水性樹脂の一般的製造工程における重合物分級工程以前の工程であれば、造粒粒子を何れの工程に加えて再使用してもよいが、中でも、重合工程におけるモノマー調製液に加える形態や、重合工程後に得られる重合物（含水ゲル状重合体）に加える形態や、重合物分級工程に加えて分級を行う形態（あるいは重合物乾燥工程に加えて乾燥および分級等を行う形態）などがより好ましい。
【０１４８】
このように、吸水性樹脂の一般的製造工程において除去された吸水性樹脂の粉末を、再度、元の製造工程に戻すことにより、吸水性樹脂製品製造の歩留まりを大きく向上できる。
【０１４９】
従来の造粒方法、即ち吸水性樹脂の粉末に水や水性液を加えて造粒する方法により得られた造粒粒子では、前述のごとく粉末のまま造粒されずに残るものが依然として多いため、これを上述のように再使用に供したとしても、従来の粉末のまま再使用する場合と同様の問題は避けられないと考えられる。
【０１５０】
モノマー調製液や含水ゲル状重合体に加える再使用の形態については、従来は、分級後等の吸水性樹脂の粉末をそのまま加える形態が採られており、このような場合、モノマー調製液において継粉が生じ、均一に分散・溶解させることができないという問題や、含水ゲル状重合体から発生する湿気や水蒸気を吸水性樹脂の粉末が吸湿・吸水し、その結果、投入口付近の壁面に付着して閉塞させてしまうという問題などがあった。これに対し、上述のように、分級後等の吸水性樹脂の粉末を一旦造粒粒子にしてからモノマー調製液や含水ゲル状重合体に加えるようにすれば、上記従来の問題を一挙にかつ効果的に解消できるのである。
【０１５１】
重合物分級工程に加えて分級を行う再使用の形態については、最終的に得られる粒子状吸水性樹脂の使用目的等を考慮し、前述した所望の粒径に造粒したものを再使用することが好ましい。これにより、一旦製造工程から除去された吸水性樹脂の粉末を、新たに所望の粒子状吸水性樹脂として効率的に再使用することができる。
【０１５２】
含水ゲル状重合体は、濃度が４０〜９０％であり、好ましくは５０〜８０％である。酸基含有不飽和単量体のモノマー調整液や含水ゲル状重合体と、造粒粒子との固形分濃度の差が、５０重量％以下が好ましく、さらに好ましくは０〜３０重量％、最も好ましくは０〜１０重量％である。固形分濃度の差が大きい場合には、造粒粒子をモノマー調整液に加える場合に、モノマー重合の暴走及び遅延等の阻害、造粒粒子を含水ゲル状重合体に加える場合に、乾燥の不均一、という問題が生じるために好ましくない。
【０１５３】
このように、本発明に係る粒子状吸水性樹脂の製造方法は、例えば、吸水性樹脂粉末に水性液を供給して粉末を互いに結着・造粒させる方法であり、水性液と水蒸気を併用するという構成を有しているものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【０１５４】
また、本発明に係る粒子状吸水性樹脂の製造方法は、例えば、前記吸水性樹脂粉末の結着・造粒させる方法が連続にて得る工程を含むという構成であってもよい。
【０１５５】
また、本発明に係る粒子状吸水性樹脂の製造方法は、例えば、吸水性樹脂粉末５０〜９０重量部に対し、水性液５０〜１０重量部を撹拌混合するという構成であってもよい。
【０１５６】
また、本発明に係る粒子状吸水性樹脂の製造方法は、水蒸気量として、吸水性樹脂の粉末１００ｋｇ／ｈｒに対して、水蒸気を１〜１００ｋｇ／ｈｒであるという構成であってもよい。
【実施例】
【０１５７】
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。本発明は、以下の実施例および比較例により何ら限定されるものではない。なお、便宜上、「質量部」を「部」，「リットル」を「Ｌ」，「質量％」を「ｗｔ％」，「粒子状吸水性樹脂」を「吸水性樹脂粒子」と記載することがある。
【０１５８】
〔吸水性樹脂粒子の物性の測定方法〕
＜含水率＞
アルミカップ（底面の直径５２ｍｍ、高さ２２ｍｍ）に入れた吸水性樹脂の造粒（結着）物等の試料約１ｇを、１８０℃の定温乾燥機（東京理化機器社製、ＮＤＯ−４５０）中で３時間乾燥し、乾燥前の質量と乾燥後の質量とを下記式に代入することにより、含水率（％）を求めた。
含水率(％)＝〔（乾燥前の質量（ｇ）−乾燥後の質量（ｇ））／乾燥前の質量（ｇ）〕×１００
固形分量（重量％）＝１００−含水率(％)
＜吸収倍率（ＣＲＣ）＞
吸水性樹脂粒子（吸水性樹脂）の０．２０ｇを不織布製（南国パルプ工業（株）製、商品名：ヒートロンペーパー、型式：ＧＳＰ−２２）の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてシールした後、室温で大過剰（通常５００ｍｌ程度）の０．９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ｅｄａｎａ ＡＢＳＯＲＢＥＮＣＹ ＩＩ ４４１．１−９９に記載の遠心力で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、吸水性樹脂粒子を用いずに行い、その時の質量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これらＷ１、Ｗ０から、次式に従って吸収倍率[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）]（ｇ／ｇ）を算出した。
吸収倍率（ｇ／ｇ）
＝（Ｗ１（ｇ）−Ｗ０（ｇ））／（吸水性樹脂粒子の質量（ｇ））−１
＜加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）＞
加圧下吸収倍率は、図３に示す装置を用いて測定した。
【０１５９】
内径６０ｍｍのプラスチックの支持円筒１０の底に、ステンレス製４００メッシュの金網（目の大きさ３８μｍ）１１を融着させ、室温（２０〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、該網上に吸水性樹脂粒子（吸水性樹脂）（１２）０．９０ｇを均一に散布し、その上に、吸水性樹脂粒子に対して４．８３ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が６０ｍｍよりわずかに小さく支持円筒の内壁面との間に隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストン１３と荷重１４とをこの順に載置し、この測定装置一式の質量Ｗａ（ｇ）を測定した。
【０１６０】
直径１５０ｍｍのペトリ皿１５の内側に直径９０ｍｍのガラスフィルター１６（株式会社相互理化学硝子製作所社製、細孔直径：１００〜１２０μｍ）を置き、０．９０質量％生理食塩水１８（２０〜２５℃）をガラスフィルターの上面と同じレベルになるように加えた。その上に、直径９０ｍｍの濾紙（１７）１枚（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名：（ＪＩＳ Ｐ ３８０１、Ｎｏ．２）、厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）を載せ、表面が全て濡れるようにし、かつ過剰の液を除いた。
【０１６１】
上記測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で吸収させた。１時間後、測定装置一式を持ち上げ、その質量Ｗｂ（ｇ）を測定した。そして、Ｗａ、Ｗｂから、下記の式に従って加圧下吸収倍率（０．９０質量％生理食塩水に対する４．８３ｋＰａで６０分の加圧下吸収倍率／ＡＡＰ）（ｇ／ｇ）を算出した。
加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）
＝（Ｗｂ（ｇ）−Ｗａ（ｇ））／吸水性樹脂粒子の質量（０．９００ｇ）
＜食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）＞
０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（食塩水流れ誘導性）（ＳＦＣ）は吸水性樹脂粒子（吸水性樹脂）の膨潤時の液透過性を示す値である。ＳＦＣの値が大きいほど高い液透過性を有することを示している。
【０１６２】
特表平９−５０９５９１の生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）試験に準じて行った。図４に示す装置を用い、容器４０に均一に入れた吸水性樹脂粒子（０．９００ｇ）を人工尿（１）中で０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、６０分間膨潤させ、ゲル４４のゲル層の高さを記録し、次に０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、０．６９質量％生理食塩水３３を、一定の静水圧でタンク３１から膨潤したゲル層を通液させた。このＳＦＣ試験は室温（２０〜２５℃）で行った。コンピューターと天秤を用い、時間の関数として２０秒間隔でゲル層を通過する液体量を１０分間記録した。膨潤したゲル４４（の主に粒子間）を通過する流速Ｆｓ（Ｔ）は増加質量（ｇ）を増加時間（ｓ）で割ることによりｇ／ｓの単位で決定した。一定の静水圧と安定した流速が得られた時間をＴｓとし、Ｔｓと１０分間の間に得たデータだけを流速計算に使用して、Ｔｓと１０分間の間に得た流速を使用してＦｓ（Ｔ＝０）の値、つまりゲル層を通る最初の流速を計算した。Ｆｓ（Ｔ＝０）はＦｓ（Ｔ）対時間の最小２乗法の結果をＴ＝０に外挿することにより計算した。
０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性
＝（Ｆｓ（ｔ＝０）×Ｌ０）／（ρ×Ａ×ΔＰ）
＝（Ｆｓ（ｔ＝０）×Ｌ０）／１３９５０６
ここで、
Ｆｓ（ｔ＝０）：ｇ／ｓで表した流速
Ｌ０：ｃｍで表したゲル層の高さ
ρ：ＮａＣｌ溶液の密度（１．００３ｇ／ｃｍ３）
Ａ：セル４１中のゲル層上側の面積（２８．２７ｃｍ２）
ΔＰ：ゲル層にかかる静水圧（４９２０ｄｙｎｅ／ｃｍ２）
およびＳＦＣ値の単位は（１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）である。
【０１６３】
図４に示す装置としては、タンク３１には、ガラス管３２が挿入されており、ガラス管３２の下端は、０．６９質量％生理食塩水３３をセル４１中の膨潤ゲル４４の底部から、５ｃｍ上の高さに維持できるように配置した。タンク３１中の０．６９質量％生理食塩水３３は、コック３５の付いたコック付きＬ字管３４を通じてセル４１へ供給された。セル４１の下には、通過した液を補集する容器４８が配置されており、補集容器４８は上皿天秤４９の上に設置されていた。セル４１の内径は６ｃｍであり、下部の底面にはＮｏ．４００ステンレス製金網（目開き３８μｍ）４２が設置されていた。ピストン４６の下部には液が通過するのに十分な穴４７があり、底部には吸水剤あるいはその膨潤ゲルが、穴４７へ入り込まないように透過性の良いガラスフィルター４５が取り付けてあった。セル４１は、セルを乗せるための台の上に置かれ、セルと接する台の面は、液の透過を妨げないステンレス製金網４３の上に設置した。
【０１６４】
人工尿（１）は、塩化カルシウムの２水和物０．２５ｇ、塩化カリウム２．０ｇ、塩化マグネシウムの６水和物０．５０ｇ、硫酸ナトリウム２．０ｇ、りん酸２水素アンモニウム０．８５ｇ、りん酸水素２アンモニウム０．１５ｇ、および、純水９９４．２５ｇを混合したものを用いた。
【０１６５】
＜質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）＞
国際公開第２００４／６９９１５号パンフレットに記載の質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）試験に準じて行った。
【０１６６】
＜目開き１５０μｍの篩を通過できる大きさの粒子の割合＞
前記の質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）の測定方法と同様の分級操作を行い、目開き１５０μｍの篩を通過した量から、目開き１５０μｍの篩を通過できる大きさの粒子の割合（質量％）を求めた。
【０１６７】
＜衝撃時の微粉増加率＞
２２５ｍｌの蓋付きマヨネーズ瓶に、１５０〜８５０μｍの粒子範囲にある吸水性樹脂３０ｇと直径５ｍｍのガラスビーズ（ソーダーガラス）１０ｇとを入れて、ペイントシェーカー（東洋精機製作所社製）で１０分間振動させた後、１４９μｍ以下の粒子（微粉、粉末）の生成量（質量％）を測定した。この数値が小さいほど、衝撃時にも微粉が再生しにくく、強固な粒子構造を有していることを示す。
【０１６８】
＜結着粒子形状＞
吸水性樹脂の粉末の含水物（結着粒子）を取り出し、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥して得られた乾燥物を、まず目視にて粒子形状を確認した。次に、約１００粒の粒子を取り出し、定規（ノギス）にて粒子径を測定し、平均結着粒子径（ｍｍ）を求めた。
【０１６９】
〔参考例１〕
２本のシグマ型ブレードを備えたニーダー（小池製作所社製、ＬＤＳ−５０−０Ｖ）に、アクリル酸ナトリウム水溶液、アクリル酸および水からなるモノマー水溶液（モノマー濃度：３９ｗｔ％、中和率：７５モル％）を調製し、さらにこのモノマー水溶液に、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均エチレンオキシドユニット数：９）を０．０４５モル％（対モノマー）となるように溶解させた。
【０１７０】
上記モノマー水溶液に窒素ガスを吹き込み、モノマー水溶液中の溶存酸素を低減させるとともに、ニーダー内全体を窒素置換した。次いで、ニーダーのブレードを回転させながら、ジャケットに１０℃の冷水を循環させ、モノマー水溶液の温度を２０℃にした。
【０１７１】
引き続き、重合開始剤として過硫酸ナトリウム０．０５モル％（対モノマー）およびＬ−アスコルビン酸０．００３モル％（対モノマー）を添加して重合を開始し、さらに３０分間撹拌して熟成を行い、重合物として平均粒子径が約２．０ｍｍの含水ゲル状重合体を得た。
【０１７２】
得られた含水ゲル状重合体を、１７０℃の熱風乾燥機（佐竹化学機器工業社製、サタケ並行流回分式乾燥機７１−Ｓ６）中で６０分間乾燥した。得られた乾燥物を粗解砕した後、目開き８５０μｍの篩（ＪＩＳ標準篩）にかけた。次いで、篩の上に残った乾燥物をロールミルで粉砕した。得られた粉砕物を目開き８５０μｍおよび１８０μｍの篩を用いて分級した。目開き８５０μｍの篩の未通過物は、再度ロールミルで粉砕し、上記同様に分級した。目開き１８０μｍの篩により分級された通過物は、乾燥物全体の約１５ｗｔ％であった。
【０１７３】
上記分級により得られた吸水性樹脂粒子（Ａ）は、吸収倍率が３８ｇ／ｇ、平均粒子径が４２０μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率は３ｗｔ％であった。
【０１７４】
〔実施例１〕（７Ｌ（攪拌部有効容積５Ｌ）縦型回転円盤混合機、固形分量：６７重量％、０．６Ｍｐａのスチーム１５ｋｇ／ｈｒ）
撹拌羽根、解砕羽根、排出羽根およびノズルを備えた内容積７Ｌの縦型回転円盤型混合機（株式会社粉研パウテックス製）を用い、参考例１で分級された１８０μｍの篩を通過した吸水性樹脂の粉末（ａ）を、定量供給機（アキュレートＩｎｃ．製）を用いて、１００ｋｇ／ｈｒで供給し、７４０ｒｐｍで撹拌羽根を回転させることにより、上記吸水性樹脂の粉末（ａ）と水４２．９ｋｇ／ｈ及びミキサ（粉研パウテックス社製、連続噴射混合機フロージェットミキサＭＷ−Ｆ−３００型改良型（回転円盤上のピンを除去））内部に水蒸気（ゲージ圧０．６ＭＰａ、ミキサ内圧開放）１５ｋｇ／ｈｒとを注入しながら連続的に混合した。
【０１７５】
なお、吸水性樹脂の粉末（ａ）は、吸収倍率が３７ｇ／ｇ、平均粒子径が８８μｍ、目開き１５０μｍの篩の通過物は約８０ｗｔ％であった。
【０１７６】
上記混合後、ミキサから吸水性樹脂の粉末の含水物（結着粒子）を取り出した。なお、混合後に取り出した含水物の含水率は３３％であった。次に、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥し、得られた乾燥物を参考例１と同様に粉砕して、分級した。
【０１７７】
上記分級により得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）は、吸収倍率が３７ｇ／ｇ、平均粒子径が４００μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率が１３ｗｔ％であった。
【０１７８】
また、衝撃時の微粉増加率は、２．４％であった。
【０１７９】
図１は、上記混合後、ミキサから吸水性樹脂の粉末の含水物（結着粒子）を取り出し、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥した際の、吸水性樹脂の固形分量の変化を示している。
【０１８０】
図２の（ａ）は、実施例１における吸水性樹脂の外観を示したものである。図２の（ａ）に示すように、高濃度（固形分量：７０重量％）の吸水性樹脂の粉末に、水および水蒸気を添加することにより得られる吸水性樹脂には、空胞が存在していない。その結果、耐ダメージ性に優れる。
【０１８１】
〔実施例２〕（７Ｌ（攪拌部有効容積５Ｌ）縦型回転円盤混合機、固形分量：６６重量％、０．６ＭＰａ（ミキサ内圧開放）のスチーム３０ｋｇ／ｈｒ）
実施例１において、吸水性樹脂の粉末（ａ）と水蒸気との割合を３０ｋｇ／ｈｒとした以外は、実施例１と同様にして、吸水性樹脂粒子（２）を得た。なお、混合後に取り出した含水物の含水率は３４％であった。
【０１８２】
得られた吸水性樹脂粒子（ａ２）は、吸収倍率が３７ｇ／ｇ、平均粒子径が４００μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率は１１ｗｔ％であった。
【０１８３】
また、衝撃時の微粉増加率は、２．０％であった。
【０１８４】
〔実施例３〕（横型連続式混合機、固形分量：６７重量％、０．６ＭＰａ（ミキサ内圧開放）のスチーム１５ｋｇ／ｈｒ）
図５および図６に示す横型連続式混合機５１に、該横型連続式混合機（連続押出式混合機）５１の一方の端部、即ち、図５中、左端に設けられた供給口５３から空気を供給し、該横型連続式混合機５１におけるケーシング５２内の圧力を５ｍｍＨ２Ｏ以下の減圧度に保ちながら、該横型連続式混合機５１のケーシング５２内に存在する回転軸６１の全長を４７５ｍｍとした場合にケーシング５２の左端から１４０ｍｍの位置に設けられた供給口５４から、水を４７ｋｇ／ｈｒで供給した。また、ケーシング５２の左端から２３０ｍｍの位置に設けられた供給口５５から、水蒸気（ゲージ圧０．６ＭＰａ、ミキサ内圧開放）を１５ｋｇ／ｈｒで供給しながら、連続的に混合した。
【０１８５】
一方、上記横型連続式混合機５１に、上記ケーシング５２内における回転軸６１の左端から２２８ｍｍ（回転軸６１の全長を１００％とすると、排出口６０よりも約５２％下流）の位置に設けられた供給口５８から、参考例１で得られた吸水性樹脂の粉末（ａ）を、定量供給機（アキュレートＩｎｃ．製）を用いて、１１０ｋｇ／ｈｒで供給し、１７００ｒｐｍで撹拌翼６２を回転させることにより、上記吸水性樹脂の粉末（ａ）と水／水蒸気とを連続的に混合した。
【０１８６】
この結果、上記横型連続式混合機５１の右端に設けられた排出口６０から、約２ｍｍ〜５ｍｍの粒径を有する粒子状の結着粒子が連続的に得られた。
【０１８７】
上記混合後、ミキサから吸水性樹脂の粉末の含水物を取り出し、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥し、得られた乾燥物を参考例１と同様に粉砕して、分級した。なお、混合後に取り出した含水物の含水率は３３％であった。
【０１８８】
上記分級により得られた吸水性樹脂粒子（ａ３）は、吸収倍率が３７ｇ／ｇ、平均粒子径が４００μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率は１４ｗｔ％であった。また、衝撃時の微粉増加率は、２．４％であった。
【０１８９】
〔実施例５〕（７Ｌ（攪拌部有効容積５Ｌ）縦型回転円盤混合機、固形分量：８６重量％、０．６Ｍｐａ（ミキサ内圧開放）のスチーム１５ｋｇ／ｈｒ）
実施例１において、吸水性樹脂の粉末（ａ）３９０ｋｇ／ｈｒ、水４２．９ｋｇ／ｈｒ中に、過硫酸ナトリウム０．１０重量％（対吸水性樹脂の粉末（ａ））を添加した以外は、実施例１と同様にして、吸水性樹脂粒子（ａ５）を得た。なお、混合後に取り出した含水物の含水率は１４％であった。
【０１９０】
次に、アクリル酸２８８．２ｇ、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量５２２）０．２９ｇ、およびキレート剤としての１質量％ジエチレントリアミン５酢酸・５ナトリウム水溶液１．８ｇを、１Ｌポリプロピレン樹脂製の容器中で混合した溶液（Ａ）と、４８．５質量％水酸化ナトリウム水溶液２３０．９ｇおよびイオン交換水１２９．１ｇを混合した溶液（Ｂ）とを作製した。長さ５０ｍｍのマグネティックスターラーチップを用いて５００ｒｐｍで攪拌した溶液（Ａ）に、次いで溶液（Ｂ）をすばやく加えて混合することで、単量体水溶液（Ｃ）を得た。単量体水溶液（Ｃ）は、中和熱と溶解熱により、液温が１０２℃まで上昇した。
【０１９１】
次に、単量体水溶液（Ｃ）の温度が９６℃に低下した時点で、上記で得られた吸水性樹脂粒子（ａ５）を９０ｇ加え、次いで単量体水溶液（Ｃ）に３質量％の過硫酸ナトリウム水溶液１１ｇを加え、約１秒間攪拌した後すぐに、１３０℃に設定したホットプレート（ＮＥＯ  ＨＯＴＰＬＡＴＥ  Ｈ１−１０００、株式会社井内盛栄堂製）により表面を加熱され、かつ内面にテフロン（登録商標）を貼り付けた底面２５０ｍｍ×２５０ｍｍのステンレス製バット型容器中に開放系で注いだ。
【０１９２】
単量体水溶液がバットに注がれて間もなく重合が開始し、水蒸気を発生しながら静置水溶液重合が進行した（重合開始温度：９７℃）。重合は約１分以内にピーク温度となった（ピーク温度：１０６℃）。３分後、含水重合体（含水ゲル）を取り出した。なお、これら一連の操作は、大気中に開放された系で行った。
【０１９３】
＜ゲル細分化＞
取り出した含水ゲル状架橋重合体を幅１００ｍｍの短冊状にはさみで切った後、堅型粉砕機（型式ＶＭ２７−Ｓ、株式会社オリエント製、スクリーン８ｍｍ）で粉砕した流動性のある粒子状の含水重合体（Ｄ）を得た。
【０１９４】
＜乾燥、粉砕および分級＞
上記細分化後、粒子状の含水重合体（Ｄ）を取り出し、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥し、得られた乾燥物を参考例１と同様に粉砕および分級し、固形分９６重量％、吸収倍率３６倍、平均粒子径４４０μｍで、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率が７ｗｔ％である不定形破砕状の吸水性樹脂を得た。
【０１９５】
〔比較例１〕（７Ｌ（攪拌部有効容積５Ｌ）縦型回転円盤混合機、固形分量：６８重量％、スチームなし）
実施例１において、水蒸気を用いなかった以外は、実施例１と同様にして、吸水性樹脂粒子（ｃ１）を得た。なお、混合後に取り出した含水物の含水率は３２％であった。
【０１９６】
得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）は、吸収倍率が３７ｇ／ｇ、平均粒子径が４００μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率は１８ｗｔ％であった。
【０１９７】
また、衝撃時の微粉増加率は、４．０％であった。
【０１９８】
図１は、上記混合後、ミキサから吸水性樹脂の粉末の含水物（結着粒子）を取り出し、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥した際の、吸水性樹脂の固形分量の変化を示している。
【０１９９】
図２の（ｂ）は、比較例１における吸水性樹脂の外観を示したものである。図２の（ｂ）に示すように、高濃度（固形分量：７０重量％）の吸水性樹脂の粉末に、水を添加することにより得られる吸水性樹脂には、空胞が存在している。その結果、耐ダメージ性に劣る。
【０２００】
〔比較例２〕（５Ｌモルタルミキサ、固形分量：４２重量％、スチームなし、撹拌混合時間６０秒）
浴槽の設定温度を８０℃にして加熱した５Ｌモルタルミキサ（株式会社西日本試験機製、自転運動２８０ｒｐｍ、公転運動１２５ｒｐｍ）を用いて、参考例１で分級された１８０μｍの篩を通過した吸水性樹脂の粉末（ａ）１００部と、約９０℃の温水１１０部とを撹拌下で６０秒間混合した。
【０２０１】
上記混合後、ミキサから吸水性樹脂の粉末の含水物を取り出し、１８０℃の熱風乾燥機中で５０分間乾燥し、得られた乾燥物を参考例１と同様に粉砕して、分級した。なお、混合後に取り出した含水物の含水率は５８％であった。
【０２０２】
上記分級により得られた吸水性樹脂粒子（ｃ２）は、吸収倍率が３５ｇ／ｇ、平均粒子径が３９０μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率は１５ｗｔ％であった。
【０２０３】
また、衝撃時の微粉増加率は、３．５％であった。
【０２０４】
図１は、上記混合後、ミキサから吸水性樹脂の粉末の含水物（結着粒子）を取り出し、１７０℃の熱風乾燥機中で６０分間乾燥した際の、吸水性樹脂の固形分量の変化を示している。
【０２０５】
図２の（ｃ）は、比較例２における吸水性樹脂の外観を示したものである。図２の（ｃ）に示すように、低濃度（固形分量：４２重量％）の吸水性樹脂の粉末に、温水を添加することにより得られる吸水性樹脂には、空胞が存在している。その結果、耐ダメージ性に劣る。
【０２０６】
〔比較例３〕（７Ｌ（攪拌部有効容積５Ｌ）縦型回転円盤混合機、固形分量：９３重量％、０．６ＭＰａ（ミキサ内圧開放）のスチーム１５ｋｇ／ｈｒ）
実施例１において、水溶液を用いなかった以外は、実施例１と同様にして、吸水性樹脂粒子を得た。得られた吸水性樹脂の粉末は、粉状のままであった。なお、混合後の含水率は７％であった。
【０２０７】
〔実施例４〕（実施例１の後に表面架橋処理）
実施例１における吸水性樹脂の粉末（ａ）の含水物３０部と、参考例１における含水ゲル状重合体２５０部とを、１７０℃の熱風乾燥機中で一緒に６０分間乾燥し、得られた乾燥物を参考例１と同様に粉砕して、分級し、吸水性樹脂粒子（４）を得た。
【０２０８】
得られた吸水性樹脂粒子（ａ４）は、吸収倍率が３８ｇ／ｇ、平均粒子径が４２０μｍ、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率は３ｗｔ％であった。
【０２０９】
吸水性樹脂粒子（ａ４）１００部に、プロピレングリコール、ブタンジオールおよび水からなる組成液３．３部を噴霧しながら撹拌混合した。なお、上記組成液中の各成分の組成比（質量比）は、プロピレングリコール／ブタンジオール／水＝０．３／０．５／２．５であった。得られた混合物を、撹拌下、２００℃で４０分間加熱処理し、表面架橋された吸水性樹脂粒子（ａ４−１）を得た。
【０２１０】
また、表面架橋された吸水性樹脂粒子（ａ４−１）は、吸収倍率が２９ｇ／ｇ、加圧下吸収倍率が２４ｇ／ｇであった。また、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が５０（１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）であった。
【０２１１】
〔比較例４〕（比較例１の後に表面架橋処理）
実施例４において、実施例１における吸水性樹脂の粉末（ａ）の含水物３０部の変わりに、比較例１における吸水性樹脂の粉末（ｃ）の含水物３０部を用いた以外は、実施例４と同様にして、吸水性樹脂粒子（ｃ５）および表面架橋された吸水性樹脂粒子（ｃ５−１）を得た。得られた吸水性樹脂粒子（ｃ５）は、吸収倍率３８ｇ／ｇ、平均粒子径が４２０μｍ、粒子径１５０μｍ以下の含有率は５ｗｔ％であった。
【０２１２】
また、表面架橋された吸水性樹脂粒子（ｃ５−１）は、吸収倍率が２８ｇ／ｇ、加圧下吸収倍率が２０ｇ／ｇであった。また、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が４５（１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）であった。
【０２１３】
表１に、実施例１〜５，比較例１〜４の評価結果をまとめた。
【０２１４】
【表１】
2010538095.tif 000003
【０２１５】
〔実施例のまとめ〕
表１に示すように、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１における吸水性樹脂粒子（ａ１）は、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率が１３ｗｔ％であり、衝撃時の微粉増加率が２．４％であった。これに対して、比較例１における吸水性樹脂粒子（ｃ１）は、粒子径１５０μｍ以下の粉末の含有率が１８ｗｔ％であり、衝撃時の微粉増加率が４．０％であった。その結果、吸水性樹脂の粉末に水および水蒸気を添加することにより、水のみを添加した場合と比較して、衝撃時にも微粉が再生しにくく、強固な粒子構造を有し、かつ、耐ダメージ性に優れていることが明らかになった。
【０２１６】
また、表１に示すように、実施例１と比較例３とを比較すると、実施例１における吸水性樹脂粒子（ａ１）は、取扱い性に支障をきたさない粒子を形成した。これに対して、比較例３における吸水性樹脂の粉末は、取扱い性に支障をきたす未結着物であった。その結果、吸水性樹脂の粉末に水および水蒸気を添加することにより、水蒸気のみを添加した場合と比較して、凝集力が向上するということが明らかになった。
【０２１７】
さらに、図１に示すように、固形分量が９２重量％になるまでの乾燥時間は、実施例１における吸水性樹脂粒子（ａ１）が約１５分、比較例１における吸水性樹脂粒子（ｃ１）が約４５分であった。その結果、吸水性樹脂の粉末に水および水蒸気を添加することにより、水のみを添加した場合と比較して、吸水性樹脂粒子を製造するための乾燥時間が、約３分の１になることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
本発明の吸水性樹脂の結着方法、および、粒子状吸水性樹脂の製造方法は、体液等の水性液を吸収させることを目的とする紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パット等の衛生材料を構成する材料として、あるいは、園芸用、農芸用等の吸水材料を構成する材料として使用される粒子状吸水性樹脂の製造に好適である。また、吸水性樹脂の製造工程で一旦除去された吸水性樹脂の粉末を、再度、上記製造工程中の所定の工程に加えて使用する場合にも好適である。さらに、本発明の吸水性樹脂の結着方法、および、粒子状吸水性樹脂の製造方法は、大量生産プラントにも適用できる。
【符号の説明】
【０２１９】
１０  プラスチックの支持円筒
１１  ステンレス製４００メッシュの金網
１２  吸水性樹脂粒子（吸水性樹脂）
１３  ピストン
１４  荷重（おもり）
１５  ペトリ皿
１６  ガラスフィルター
１７  濾紙
１８  ０．９０質量％生理食塩水
３１  タンク
３２  ガラス管
３３  ０．６９質量％生理食塩水
３４  コック付きＬ字管
３５  コック
４０  容器
４１  セル
４２  ステンレス製金網
４３  ステンレス製金網
４４  膨潤ゲル（ゲル）
４５  ガラスフィルター
４６  ピストン
４７  穴
４８  補集容器
４９  上皿天秤
５１  横型連続式混合機
５２  ケーシング
５３  供給口
５４  供給口
５５  供給口
５８  供給口
６０  排出口
６１  回転軸
６２  撹拌翼
【図１】
2010538095.tif 000004
【図２】
2010538095.tif 000005
【図３】
2010538095.tif 000006
【図４】
2010538095.tif 000007
【図５】
2010538095.tif 000008
【図６】
2010538095.tif 000009
【国際調査報告】
2010538095.tif 000010
2010538095.tif 000011