(57)【要約】【課題】  製造工程中で大量の揮発性親水性溶媒を必要としない簡易な工程により、生分解性及び良好な吸収性能を有する多糖類から成る吸水材の製造方法を提供する。【解決手段】  ガラクトマンナン粉末に、ホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンを含む架橋剤水溶液を添加し混合して、ガラクトマンナンを架橋するとともに顆粒状に造粒する工程を含むことを特徴とするガラクトマンナン架橋体からなる顆粒状吸水材の製造方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラクトマンナン粉末に、ホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンを含む架橋剤水溶液を添加し混合して、ガラクトマンナンを架橋するとともに顆粒状に造粒する工程を含むことを特徴とするガラクトマンナン架橋体からなる顆粒状吸水材の製造方法。
【請求項２】
架橋剤水溶液を添加して混合する方法が、架橋剤水溶液を、ガラクトマンナン粉末に噴霧し攪拌することである請求項１記載の顆粒状吸水材の製造方法。
【請求項３】
ガラクトマンナン粉末に添加する架橋剤水溶液が、ガラクトマンナン粉末に対し２００質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の顆粒状吸水材の製造方法。
【請求項４】
ホウ酸イオンを含む架橋剤水溶液をガラクトマンナン粉末１ｋｇに対しホウ酸として１〜２００ミリモル添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の顆粒状吸水材の製造方法。
【請求項５】
三価以上の多価金属イオンを含む架橋剤水溶液をガラクトマンナン粉末１ｋｇに対し該金属として１〜１００ミリモル添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の顆粒状吸水材の製造方法。
【請求項６】
さらにバインダー成分としてデンプン又はその誘導体を架橋剤水溶液に添加することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の顆粒状吸水材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造コストが安価で、且つ優れた生分解性、および、血液、尿などの体液に対して優れた吸収性能を有する顆粒状吸水材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸水材は、自重の数十倍から数千倍の水を吸水できる樹脂であり、例えばアクリル系吸水材などが知られている。これらの吸水材は、その高い吸水性から広く使い捨て衛生用品に使用されている。しかし、従来の吸水材は生分解性がなく、それを含む衛生用品の処理方法に問題があった。
【０００３】
生分解性を有する吸水材としては、例えばポリエチレンオキシド架橋体（例えば、特許文献１参照）、ポリビニルアルコール架橋体、カルボキシメチルセルロース架橋体（例えば、特許文献２参照）、アルギン酸架橋体、澱粉架橋体（例えば、特許文献３参照）、ポリアミノ酸架橋体（例えば、特許文献４〜８参照）、ガラクトマンナン−金属イオン架橋体（例えば、特許文献９〜１１参照）などが知られている。
【０００４】
ところで、これらの生分解性を有する吸水材を、非生分解性の合成高分子系吸水材と比較した場合、生分解性を有する吸水材の方が、製造コストが高い、吸水性能が低い、吸水後のゲル強度が弱いなどの問題があり実用化には至っていない。そこで、本発明者らはガラクトマンナンとホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンからなる吸水材が生分解性があり、吸水性能、吸水後のゲル強度が優れていることを報告した（例えば、特許文献１２、特許文献１３を参照）。
【０００５】
一般に用いられる吸水材に求められる性能としては、一価以上のカチオンを含む尿、血液、経血、汗等の体液、さらに泥水、海水、河川水などの環境中の液体を大量に、かつ速やかに吸収し、保液することが要求される。特に血液のような固形分を多量に含む粘液を吸収するには高い比表面積が有効であることを本発明者らは報告した（例えば、特願２００２−２５３９５２号を参照）。
【０００６】
上記したガラクトマンナンとホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンからなる吸水材はこのような点で非常に優れた体液吸収性を有するものではあるが、その製造時に架橋ヒドロゲルを経由するプロセスを有している。
【０００７】
架橋ヒドロゲルを乾燥して高い表面積を維持した吸水材として回収するためには、ヒドロゲルからその水分を効率的に脱水する必要がある。ヒドロゲルから効率的に脱水する方法としては、アルコール類に代表される揮発性親水性溶媒と破砕したヒドロゲルを直接接触させ、ゲル中の水分をアルコールに充分に置換し、遠心分離法などで固液分離してからその固形分を乾燥するという方法が最も好ましいが、吸水材の回収質量に比べて多量（吸水材質量の10〜25倍量）の揮発性親水性溶媒を必要としていた。
【０００８】
このため、揮発性親水性溶媒に要するコストが膨大になり、結果として吸水材が高価になってしまうという問題が有った。
【特許文献１】特開平６−１５７７９５号公報
【特許文献２】米国特許４６５０７１６号公報
【特許文献３】特開昭５５−１５６３４号公報
【特許文献４】特開平７−２２４１６３号公報
【特許文献５】特開平７−３０９９４３号公報
【特許文献６】特開平８−５９８２０号公報
【特許文献７】特開平８−５０４２１９号公報
【特許文献８】特開平９−１６９８４０号公報
【特許文献９】特開平８−５９８９１号公報
【特許文献１０】特公平３−６６３２１号公報
【特許文献１１】特開昭５６−９７４５０号公報
【特許文献１２】特開２００１−１２０９９２号公報
【特許文献１３】特開２００２−３７９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記のような従来の問題点を解決し、生分解性を有し、製造工程で大量の揮発性親水性溶媒を必要とせず、良好な吸収性能を有する顆粒状の吸水材及びそ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】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ガラクトマンナンに直接架橋剤水溶液を添加・混合することで顆粒状の架橋体を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、ガラクトマンナン粉末に、ホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンを含む架橋剤水溶液を添加し混合して、ガラクトマンナンを架橋するとともに顆粒状に造粒する工程を含むことを特徴とするガラクトマンナン架橋体からなる顆粒状吸水材の製造方法を提供する。
【００１２】
架橋剤水溶液を添加して混合する方法としては特に限定されないが、好ましくは、架橋剤水溶液をガラクトマンナン粉末に噴霧し攪拌することである。噴霧によると、ガラクトマンナンと架橋剤水溶液の混合物を高速に攪拌する必要がなく、ガラクトマンナン粉末に均一に架橋剤を接触させることができる。
【００１３】
また好ましくは、ガラクトマンナン粉末に添加する架橋剤水溶液は、ガラクトマンナン粉末に対し２００質量％以下である。
【００１４】
さらに架橋剤の添加量は、架橋剤がホウ酸イオンの場合にはガラクトマンナン粉末１ｋｇに対しホウ酸として１〜２００ミリモルであるのが好ましく、架橋剤が三価以上の多価金属イオンの場合にはガラクトマンナン粉末１ｋｇに対し該金属として１〜１００ミリモル添加するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、大量のアルコール等の揮発性親水性溶媒を使用せずに生分解性吸水材を安価に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、生分解性を有する顆粒状吸水材を製造する方法であって、ガラクトマンナン粉末にホウ酸及び／又は三価以上の多価金属イオンを含む水溶液を均一に添加して架橋させるとともに相互に集合させて造粒し、乾燥する工程を含むものである。
【００１７】
本発明において用いられるガラクトマンナンは、Ｄ−マンノース主鎖にＤ−ガラクトース側鎖を持つ多糖類である。本発明に用いるガラクトマンナンは、ホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンと架橋できるものであれば、特に限定されるものではない。
【００１８】
かかるガラクトマンナン類としては、グアガム、ローカストビーンガム、タラガム、アカシアガム等が知られており、いずれを用いてもよいが、安価であることからグアガムが好ましい。
【００１９】
これらのガラクトマンナンは単独でホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンと架橋させても良いが、これらの未修飾ガラクトマンナンに１種以上のガラクトマンナン誘導体を混合してから架橋させても良い。この場合、全ガラクトマンナンの５０質量％以上が未修飾ガラクトマンナンであればよい。
【００２０】
未修飾ガラクトマンナンと混合可能なガラクトマンナン誘導体としては、カルボキシルメチルガラクトマンナン、カルボキシメチルヒドロキシプロピルガラクトマンナンやヒドロキシプロピルガラクトマンナンなどが挙げられ、これらの群から選ばれる１種以上のガラクトマンナン誘導体を全ガラクトマンナンの５０質量％以下の範囲で加えてからホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンで架橋してもよい。
【００２１】
なお、ガラクトマンナン誘導体がカルボキシル基を有する場合、吸水材の構造中にカルボキシル基が含有され、二価以下のカチオン濃度に対して吸水能が影響を受け、低下する。したがって、カルボキシル基を含有するガラクトマンナンの混合割合は全ガラクトマンナンの１０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは５質量％以下である。
【００２２】
本発明において用いられるガラクトマンナンの分子量は１万以上が好ましく、より好ましくは５万以上である。分子量が１万以下の場合は多価金属イオンで架橋されないので不適当である。分子量の上限としては特に限定的ではないが、通常１００万までのもの、特に分子量２５万までのものが好適に用いられる。
【００２３】
吸水性能を低下させない範囲であれば、吸水速度の向上やゲル強度の向上の目的で単糖類、キレート剤などの有機化合物、無機塩類、コロイダルシリカ、層状珪酸塩、ゼオライト、タルク、ホワイトカーボン、超微粒子状シリカ、酸化チタン粉末等の無機化合物を添加しても構わない。
【００２４】
さらに可塑剤、酸化剤、酸化防止剤、還元剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、殺菌剤、防カビ剤、肥料、香料、防臭剤、消臭剤、顔料等を混合しても構わない。また場合によっては架橋遅延剤を添加することも可能である。
これらの添加物は、予めガラクトマンナン粉末に均一に混合しておくことが好ましいが、水溶性の有機化合物や無機塩類などは架橋剤やバインダーと反応しないのであれば予め架橋剤水溶液に溶解して使用してもよい。
【００２５】
本発明に使用される可塑剤としては、各種の親水性化合物が使用できる。その目的は、吸水材に柔軟性を付与することにある。本発明に使用される可塑剤としては特に限定されないが、アルコール、カルボン酸、スルホン酸、グリコール類、水溶性合成ポリマー、アミノアルコール、単糖類、二糖類、三糖類、２０種類の必須アミノ酸、アミノ酸及びアミノ酸誘導体、核酸及びその誘導体、リン脂質、ビタミン及び補酵素類が挙げられる。これらの中で分子内に親水基を豊富に持つ化合物が均一に混合しやすいので好ましい。
【００２６】
本発明に使用される可塑剤は必要により、２種以上の他の可塑剤と混合して用いても良い。これらの可塑剤の使用量は特に限定されないが、吸水材に対して、０．１〜７０質量％が好ましく、０．１〜３０質量％がより好ましい。
【００２７】
本発明で用いられる上記したガラクトマンナンは、粉末であることが必要である。このガラクトマンナン粉末の大きさとしては、粒径３０〜２５０μｍが好ましく、５０〜２００μｍがさらに好ましく、１００〜１５０μｍがもっとも好ましい。ガラクトマンナンが前記範囲より大きい粉末の場合には、公知の粉砕機、例えば、碾き臼式破砕機、ジェットミル、ローラーミルなどにより破砕し、前記範囲内の粉末とすることができる。
【００２８】
本発明に用いる架橋剤水溶液は、架橋剤として、ホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンを含む水溶液であることが必要である。
【００２９】
本発明に用いるホウ酸イオンの形態（化合物の化学構造）としては特に限定しないが、ホウ酸ナトリウム、オルトホウ酸、メタホウ酸などが例示される。なお、ホウ酸化合物は安価なことから四ホウ酸ナトリウム水和物又は無水物が好ましい。
【００３０】
本発明に用いる「三価以上の多価金属イオン」とは、ガラクトマンナンの有する官能基と反応し得る官能基を２個以上有する、三価以上の多価金属を含有する化合物のイオンである。なお、「三価以上の多価金属イオン」はホウ酸イオンを含まないものとする。三価以上の多価金属イオンとしては、チタンイオン、ジルコニウムイオン、アルミニウムイオン、イットリウムイオン、セリウムイオンが挙げられるが、安価で安全性が高いことからチタンイオン及びジルコニウムイオンが最も好ましい。
【００３１】
チタンイオン、ジルコニウムイオン等の形態（化合物の化学構造）としては特に限定しないが、チタン化合物とジルコニウム化合物に関しては、水溶液でのｐＨが中性〜弱アルカリ性であり、水中での安定性が高いことからアルコキシド化合物が好ましい。
【００３２】
チタンアルコキシド化合物としては、デュポン社の製品の、Tyzor131、TyzorTE（チタニウムIV  トリエタノールアミネート  イソプロポキシド）、TyzorAA（チタニウムIV  ジイソプロポキシド  ビスアセチルアミネート）、TyzorGBA、TyzorTOT（チタニウムIV  テトラ−２−エチルヘキソキシド）、TyzorTPT（チタニウムIV  テトライソプロポキシド）、ニッソー社の製品の、TAT（チタニウムIV  ジ−ｎ−ブトキシ  ビストリエタノールアミネート）、TOG（チタニウムIV  イソプロポキシオクチレン  グリコレート）、三菱ガス化学社製の、ＴＥＡＴ（チタニウムIV  ビストリエタノールアミネート  ジイソプロポキシド）、ＴＡＡ（チタニウムIV  ビスアセチルアセトネート  ジイソプロポキシド）などが挙げられる。
【００３３】
ジルコニウムアルコキシド化合物としては酢酸ジルコニルアンモニウム、炭酸ジルコニルアンモニウム、ジルコニウムIV  テトラ-n-ブトキシド、ジルコニウムIV  テトラ-n-プロポキシドなどが挙げられる。
【００３４】
これらアルコキシド化合物は使用する溶媒やｐＨなどの条件によって安定性が異なるので適宜選択すれば良い。
【００３５】
本発明に用いられる架橋剤はホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンを含むことが必要であるが、生分解性や吸水性能の低下を招かない範囲であれば他の架橋剤、例えばグルタルアルデヒド、グリオキサールなどのアルデヒド化合物、エチレンジアミン、ポリアミドレジンなどのアミン化合物、2,2-ビスヒドロキシメチルブタノールトリ[3-(1-アジリジン)]プロピオン酸などのアジリジン化合物、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、トルエンジイソシアナートなどのイソシアナート化合物、グリセロール、プロピレングリコール、エチレングリコールなどの多価アルコール、エピクロルヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルなどのエポキシ化合物などと混合して用いることも可能である。
【００３６】
ガラクトマンナン粉末の架橋に必要な架橋剤の添加量は、架橋剤がホウ酸イオンの場合には全ガラクトマンナン質量１ｋｇ当たりホウ酸として１〜２００ミリモルが好ましく、５〜６０ミリモルが特に好ましい。
【００３７】
また架橋剤が三価以上の多価金属イオンの場合には、金属イオンの種類やその形態によって適宜異なるが、ガラクトマンナン質量１ｋｇ当たり該金属として約１〜１００ミリモルが好ましく、５〜５０ミリモルが特に好ましい。
【００３８】
あまり架橋イオン添加量が少ないと吸水してもゲル化しないのでハンドリング性が悪く、添加量が多いと吸水量が低下する。ガラクトマンナンとホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンとを架橋させる温度は特に限定されないが、反応を促進させるためにも５〜９０℃が好ましく、２０〜７０℃がさらに好ましい。反応時間は１〜６０分が好ましく、５〜３０分がさらに好ましい。架橋剤水溶液のｐＨは７．５〜１２．０が好ましく、８．５〜１１．０がさらに好ましい。架橋剤水溶液のｐＨが７．５以下ではホウ酸イオンがガラクトマンナンの水酸基と架橋反応できない。またｐＨ１２以上では架橋したガラクトマンナンが適度に膨潤できず造粒が困難になる。
【００３９】
本発明においてはガラクトマンナン粉末に上記した架橋剤水溶液を添加し混合するのであるが、その具体的な操作としては、
１．流動床式造粒機内にガラクトマンナン粉末を流動させてから架橋剤水溶液を噴霧又は滴下し、架橋と造粒と乾燥を同時に行う方法、
２．造粒機内で高速で攪拌されているガラクトマンナン粉末に架橋剤水溶液を噴霧又は滴下し、架橋と造粒を同時に行い、次いで乾燥する方法、
３．前記２において架橋と造粒を同時に行った後、さらに押し出し式成形機にて適度な顆粒状態に造粒したあと乾燥する方法などがある。
【００４０】
これらの架橋剤水溶液をガラクトマンナン粉末に噴霧する場合、その水溶液の噴霧量は、水溶液全体の質量として、ガラクトマンナン粉末質量の２００％以下であることが好ましい。
【００４１】
噴霧量が２００％以上である場合、架橋されたガラクトマンナン粉末が水分を吸収して膨潤し、相互に融着し合ってゲル化してしまう。攪拌状態下でゲル化してしまうと塊状となるので粒径の制御が困難になり、塊状ゲルの破砕工程などを必要とするようになるため不利である。
【００４２】
また２００％以上の水分添加は乾燥工程にエネルギーを要し、このような状態で得たゲルをそのまま熱風乾燥するとゲルが著しく収縮し、吸水性能が低下するため好ましくない。
【００４３】
製造方法や条件にもよるが、例えば流動床式造粒機の場合、噴霧量はガラクトマンナン粉末重量の３０〜６０％程度が好ましい。
【００４４】
また、架橋剤水溶液を添加し混合する操作は、架橋剤の種類を変えて繰り返し行うこともできる。繰り返し混合する場合は、添加する架橋剤水溶液の総量を、水溶液全体の質量として、ガラクトマンナン粉末質量の２００％以下にすることが好ましい。
【００４５】
架橋剤液をガラクトマンナン粉末に噴霧する場合におけるガラクトマンナン粉末の攪拌条件は製造する方法や適用する機械装置類の攪拌効率（攪拌羽根や攪拌槽の形状）などにもよるが、回転式造粒機の場合、その攪拌速度は1500〜5000rpmが好ましく、2000〜3500rpmがさらに好ましい。
【００４６】
1500rpm以下の攪拌速度の場合はガラクトマンナン粉末に架橋剤液が接触した場合、その接触部のみが膨潤、架橋してしまい全体として不均一な架橋状態となってしまう。また5000rpm以上での攪拌はガラクトマンナン粉末と機械装置及びガラクトマンナン粉末同士の衝突に伴う摩擦により発熱するので粉体温度が上昇し、ガラクトマンナンの熱分解や架橋剤成分の加水分解が著しく促進されるので好ましくない。
【００４７】
流動床式造粒機の場合、装置の大きさや形状、ガラクトマンナン粉末の投入量や粒径に影響を受けるので、流動空気供給量は粉末の流動状態を目視確認することにより適宜選択すればよい。適度にガラクトマンナン粉末を流動させることが可能な送風量は、造粒機の容積や形状、床面積、送風口の位置、ガラクトマンナン粉末の投入量や粒子径などにより影響を受けるため、適宜最適な送風量を選択すればよい。
【００４８】
ガラクトマンナン粉末と架橋剤との反応条件はガラクトマンナンや架橋剤成分の分解、即ち、ガラクトマンナンの熱分解や架橋剤成分の加水分解が生じない範囲であればよい。好ましくは５〜９０℃、特に好ましくは２０〜７０℃の温度下で行う。また反応時間は１〜６０分が好ましく、５〜３０分が好ましい。架橋剤水溶液のｐＨは７．５〜１２．０が好ましく、８．５〜１１．０がさらに好ましい。架橋剤水溶液のｐＨが７．５以下ではホウ酸イオンがガラクトマンナンの水酸基と架橋反応できない。またｐＨ１２以上では架橋したガラクトマンナンが適度に膨潤できず造粒が困難になる。
【００４９】
本発明においてガラクトマンナン架橋物を乾燥する方法としては、乾燥後の吸水性能を低下させるような方法でなければいかなる乾燥方法でも限定されるものではなく、例えば常温静置乾燥、熱風静置乾燥や凍結乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、流動乾燥などの方法が挙げられる。
【００５０】
その他の乾燥方法としては、架橋物中の水分を炭素数１〜５個の一価のアルコール（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）や炭素数３〜６個のケトン（アセトンなど）又はこれらの混合液のような吸湿性、揮発性の無水親水性有機溶媒に置換してから乾燥する方法を採用してもよい。
【００５１】
本発明の方法によれば、アルコール類を使用せずに乾燥することが可能であるが、アルコール等の揮発性親水性溶媒を使用して乾燥する場合も本発明の範囲に含まれる。
【００５２】
本発明の製造方法により、所望の粒径の顆粒状吸水剤を得ることが出来る。吸水剤としては用途にもよるが、通常、粒径２００〜１０００μｍの範囲、より好ましく３００〜８００μｍの範囲のものが好適に用いられる。
【００５３】
粒径が２００μｍ未満である場合には吸水時にママコが発生しやすいだけでなく、これらを含む製品を作成する工程で粉塵が発生したり、例えば紙おむつなどではそのトップシートに用いる不織布の隙間から吸水材が漏れ出てしまったりするので好ましくない。
【００５４】
また粒径が１０００μｍを超えればこれらを含む紙おむつや生理用品の場合、吸水速度が低下するだけでなく、吸水材が大きすぎて装着時に不快感があるため好ましくない。
【００５５】
得られた乾燥物が所望の粒径、例えば、２００μｍ未満以下であった場合には、生分解性バインダー成分の水溶液を噴霧して再度造粒後乾燥して、粒径が上記範囲内の吸水材を得ることが可能である。バインダー成分として架橋剤と反応しないのものを用いれば、架橋剤を含む水溶液に予めバインダー成分を溶解してガラクトマンナンの架橋と造粒を同時に行い乾燥することも可能である。この際のバインダー成分の濃度は０．２〜５質量％が好ましい。
【００５６】
架橋剤、即ち、ホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンと反応しないことにより、予め混合して水溶液が作成可能なバインダー成分としては、デンプン又はその誘導体が挙げられる。
【００５７】
なお、粒径調節のためのバインダー成分として、例えばグアガム、ローカストビーンガム、グルコマンナン、キサンタンガム、カラギーナン、アルギン酸ナトリウムなどを用いてもよい。しかしながらこれらはホウ酸イオン及び／又は三価以上の多価金属イオンと反応するため予め架橋剤水溶液と混合できない。即ち、これらを予め混合するとバインダー成分が架橋剤と反応して架橋・ゲル化してしまうのでポンプで送液して噴霧することができない。
【００５８】
本発明の製造方法により得られた顆粒状吸水材は、優れた吸収性能を有するものであり、例えば、ティーバッグ法において１時間後の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液吸水量が自重の１５倍以上であり、且つボルテックス吸水速度が９０秒以内という吸収性能を有するものである。
【００５９】
なお、ティーバッグ法とは２５５メッシュのナイロン製ティーバッグに吸水材１ｇを入れ、１Ｌの０．９質量％塩化ナトリウム水溶液にティーバッグを６０分間浸し、ティーバッグを引き上げ、１０分間水切りを行った後、その重量を測定する方法である。
吸水材の吸水量は、６０分間水に浸した吸水材が入っていないティーバッグの重量をブランクとし、吸収して膨潤した吸水材が入ったティーバッグの重量から、膨潤前の吸水材の重量とブランクの重量を減じた値を、膨潤前の吸水材の重量で除した値を吸水量（ｇ／ｇ樹脂）とする。
【００６０】
またボルテックス吸水速度とは０．９質量％塩化ナトリウム水溶液５０ｍｌを600rpmでスターラー攪拌しながら２ｇ吸水材を加え、流動性（水の渦巻き）が消失するまでの時間を測定する方法である。
【００６１】
こうして得られる吸水材に、さらに、必要に応じて、消臭剤、香料、各種の無機粉末、発泡剤、顔料、染料、抗菌剤、発泡剤、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、塩類等を添加し、これにより、吸水材に種々の機能を付与してもよい。
【００６２】
上記無機粉末としては、水性液体等に対して不活性な物質、例えば、各種の無機化合物の微粒子、粘土鉱物の微粒子等が挙げられる。該無機粉末は、水に対して適度な親和性を有し、かつ、水に不溶もしくは難溶であるものが好ましい。
【００６３】
具体的には、例えば、二酸化珪素や酸化チタン等の金属酸化物、天然ゼオライトや合成ゼオライト等の珪酸（塩）、カオリン、タルク、クレー、ベントナイト等が挙げられる。このうち、二酸化珪素および珪酸（塩）がより好ましく、コールターカウンター法により測定された平均粒子径が２００μｍ以下の二酸化珪素および珪酸（塩）がさらに好ましい。
【００６４】
無機粉末の使用量は、吸水材および無機粉末の組み合わせ等にもよるが、吸水材１００質量部に対し０．００１〜１０質量部の範囲内、より好ましくは０．０１〜５質量部の範囲内とすればよい。吸水材と無機粉末との混合方法は、特に限定されるものではなく、例えばドライブレンド法、湿式混合法等を採用できるが、ドライブレンド法を採用するのが好ましい。
【００６５】
本発明の製造方法により得られた顆粒状吸水材は、例えばパルプ等の繊維質材料と複合化する（組み合わせる）ことにより、吸収物品を作成することができる。適用できる吸収物品としては、例えば、紙オムツや生理用ナプキン、簡易トイレ用ポッド、携帯用トイレ、失禁パット、オストミーバッグなどの使い捨て衛生材料、創傷保護材や創傷治癒材等のサージカル用品、ペット用トイレ砂やシートなどのペット用品、建材や土壌用保水材、止水材、パッキング材、ゲル水嚢等の土木建築用資材、ドリップ吸収材や鮮度保持材、保冷材等の食品用物品、油水分離材、結露防止材、凝固材などの各種産業用物品、植物や土壌等の保水材等の農園芸用物品等が挙げられる。
【００６６】
なお、例えば使い捨て紙オムツを作成する場合、液不透過性の材料からなるバックシート（裏面材）、本発明の吸水性樹脂を含むコア層、および液透過性の材料からなるトップシート（表面材）を、この順に積層して互いに固定するとともに、この積層物に、ギャザー（弾性部）やいわゆるテープファスナー等を取り付けることにより形成される。また、紙オムツには、幼児に排尿・排便の躾をする際に用いられる紙オムツ付きパンツも含まれる。
【００６７】
これらの吸収物品に用いる吸水材以外の素材にポリ乳酸やポリビニルアルコールなどの生分解性素材を用いることによりオール生分解性の吸収物品を作成することが可能となり、焼却ゴミの減量や埋め立て処分場の延命化に寄与することが可能である。さらに生分解性素材が植物原料からなるポリ乳酸などの再生可能資源であるならば、これらの素材からなる吸収物品も再生可能製品であり、新たに発生する二酸化炭素量を削減することができ地球温暖化問題の解決に寄与することができる。
（実施例）
【００６８】
以下実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
【００６９】
なお、吸水量の測定はティーバッグ法により実施した。すなわち、２５５メッシュのナイロン製ティーバッグに吸水材１ｇを入れ、１Ｌの０．９質量％塩化ナトリウム水溶液にティーバッグを６０分間浸し、ティーバッグを引き上げ、１０分間水切りを行った後、その重量を測定した。吸水材の吸水量は、６０分間水に浸した吸水材が入っていないティーバッグの重量をブランクとし、吸収して膨潤した吸水材が入ったティーバッグの重量から、膨潤前の吸水材の重量とブランクの重量を減じた値を、膨潤前の吸水材の重量で除した値を吸水量（ｇ／ｇ樹脂）とする方法である。
【００７０】
吸水速度の測定はボルテックス吸水速度法により実施した。すなわち、０．９質量％塩化ナトリウム水溶液５０ｍｌを600rpmでスターラー攪拌しながら２ｇ吸水材を加え、流動性（水の渦巻き）が消失するまでの時間測定を測定する方法である。
【実施例１】
【００７１】
ジルコゾールＡＣ７（第一稀元素化学社製  炭酸ジルコニルアンモニウム）原液18.9mlを蒸留水で300mlにメスアップして架橋剤水溶液を作成した。別に流動床式造粒機（容積２L、以下同様）で予めグアガム（三栄薬品貿易社製  グアコール）１ｋｇを0.6L/分の風量にて60℃熱風を装置下部から送風して適度に流動させておいた。次いで架橋剤水溶液の300mlをペリスタリックポンプにて15ml/分で流動床式造粒機に供給し噴霧した。このときのグアガムに対するジルコニウム添加量は２５ミリモル／ｋｇであった。
【００７２】
本装置を用いるとグアガム粉末の架橋と同時に造粒ができ、架橋剤噴霧後、排気温度が３０℃になるまで流動させておくことで乾燥することも可能である。回収した造粒乾燥物の粒径を篩により分級して粒度分布を測定した。なお吸水性能試験は造粒乾燥物を分級し、200〜1000マイクロメートルの範囲にあるものだけを使用して実施した。粒度分布の結果を表１、吸水性能を表２に示した。
【実施例２】
【００７３】
実施例１と同様の方法を用い、ジルコゾールAC7原液37.7mlを蒸留水にて300mlにメスアップし、この300mlをグアガム１ｋｇに噴霧添加することでグアガムに対するジルコニウム添加量５０ミリモル／ｋｇのグアガム架橋物を得た。
【００７４】
この架橋物１ｋｇを流動床式乾燥機に投入して流動させ、さらに０．４質量％グアガム水溶液300mlを13g/分の速度で噴霧して造粒を行った。噴霧終了後、排気温度が30℃になってから造粒乾燥物を回収した。粒度分布の結果を表１、吸水性能を表２に示した。
【実施例３】
【００７５】
ジルコゾールAC7原液18.9mlと0.5Mホウ酸ナトリウム水溶液30mlを混合しさらに蒸留水で300mlになるようメスアップした。この300mlを用いて実施例１と同様に操作し、造粒乾燥物を得た。このときのグアガムに対するジルコニウム添加量は２５ミリモル／ｋｇ、ホウ酸は１５ミリモル／ｋｇであった。粒度分布の結果を表１、吸水性能を表２に示した。
【実施例４】
【００７６】
ジルコゾールAC7原液18.9mlを５質量％馬鈴薯デンプン水溶液を用いて300mlにメスアップした。その300mlを実施例１と同様に操作し、造粒乾燥物を得た。このときのグアガムに対するジルコニウム添加量は２５ミリモル／ｋｇであった。粒度分布の結果を表１、吸水性能を表２に示した。
【実施例５】
【００７７】
0.5Mホウ酸ナトリウム水溶液90mlを蒸留水で300mlになるようにメスアップした。この300mlを用いて実施例１と同様に操作し、造粒乾燥物を得た。このときのグアガムに対するホウ酸添加量は４５ミリモル／ｋｇであった。粒度分布の結果を表１、吸水性能を表２に示した。
【実施例６】
【００７８】
ジルコゾールAC7原液18.9mlを蒸留水で１Lになるようにメスアップし架橋剤水溶液を作成した。横形回転式造粒機にグアガム１ｋｇを投入し3000rpmにてグアガムを攪拌しつつ、この架橋剤水溶液を４ml/分で噴霧し、湿架橋物を得た。この湿架橋物を次に押し出し式成形機に投入し、ノズル径0.5mmでペレット状に造粒し、さらにこの造粒物を流動床式乾燥機にて吸気温度80℃にて乾燥し、造粒乾燥物を得た。粒度分布の結果を表１、吸水性能を表２に示した。
【００７９】
【表１】
2005074255.tif 000002
【００８０】
【表２】
2005074255.tif 000003