(57)【要約】    【課題】  吸水性樹脂の微粉末を実使用に好適な粒径の吸水材とするために、処理装置などへの付着の問題を起こさず、安価に造粒強度が高くかつ品質性能に優れた吸水材を効率良く得られるようにする。    【解決手段】  吸水性樹脂の微粉末を用いて、該微粉末よりも大きい粒子径を持つ粒状の吸水材を製造する方法であって、高速撹拌型の連続押出式混合機５０などを用いて、吸水性樹脂の微粉末に、全体の平均含水率が２０〜６０重量％の範囲内になるよう水性液を添加することにより微粉粒子を凝集させて、粒子状の吸水性樹脂含水物７０を得る工程（ａ）と、ミートチョッパ装置３０などを用いて、粒子状含水物７０に機械的圧縮力を与えると同時に混練粉砕することによって、吸水材の粒塊４０を得る工程（ｂ）とを含む。【選択図】  図２
2005015787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水性樹脂の微粉末を用いて、該微粉末よりも大きい粒子径を持つ粒状の吸水材を製造する方法であって、
前記吸水性樹脂の微粉末に、全体の平均含水率が２０〜６０重量％の範囲内になるよう水性液を添加することにより微粉粒子を凝集させて、粒子状の吸水性樹脂含水物を得る工程（ａ）と、
該粒子状含水物に機械的圧縮力を与えると同時に粉砕することによって、前記吸水材の粒塊を得る工程（ｂ）と、
を含む、吸水材の製造方法。
【請求項２】
吸水性樹脂の微粉末を用いて、該微粉末よりも大きい粒子径を持つ粒状の吸水材を製造する方法であって、
前記吸水性樹脂の微粉末に、全体の平均含水率が２０〜６０重量％の範囲内になるよう水性液を添加することにより微粉粒子を凝集させて、異なった含水率からなる少なくとも二層で構成される、シート状の吸水性樹脂含水物を得る工程（ａ）と、
該含水物に機械的圧縮力を与えると同時に粉砕することによって、前記吸水材の粒塊を得る工程（ｂ）と、
を含む、吸水材の製造方法。
【請求項３】
前記吸水性樹脂含水物が、含水率が５０〜９９重量％を有する高含水率層と、含水率が１〜５０重量％未満を有する低含水率層の、少なくとも二層からなる吸水性樹脂含水物であり、該含水物内に含水率勾配を有する、
請求項１または２に記載の吸水材の製造方法。
【請求項４】
前記含水率勾配を有する吸水性樹脂含水物において、該高含水率部分が、全体の２〜９８重量％、および、該低含水率部分が９８〜２重量％である、請求項３に記載の吸水材の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）が、前記含水物として、前記吸水性樹脂の微粉末を撹拌下、水性液と接触させることによって、低含水率の表面層および、高含水率の中心層で構成された粒状の吸水性樹脂含水物を得る、
請求項１、３、４のいずれかに記載の吸水材の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）が、前記含水物として、前記吸水性樹脂の微粉を層状に堆積させてなり、低含水率の中心層および、低含水率層の両側面に高含水率の表面層で構成されたシート状の吸水性樹脂含水物を得る、
請求項２から４までのいずれかに記載の吸水材の製造方法。
【請求項７】
吸水性樹脂の微粉末と水性液とが接触した後、０．００１〜５分以内に、機械的圧縮力を与えると同時に粉砕することによって、前記吸水材の粒塊を得る、請求項１から６までのいずれかに記載の吸水材の製造方法。
【請求項８】
水性液添加後の粉砕前の吸水性樹脂含水物の温度が４０〜１００℃である、請求項１から７までのいずれかに記載の吸水材の製造方法。
【請求項９】
工程（ｂ）ののちに、吸水材の粒塊をさらに乾燥する乾燥工程（ｃ）を含む、請求項１から８までのいずれかに記載の吸水材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、紙おむつ（使い捨ておむつ）や生理用ナプキン、いわゆる失禁パッド等の衛生材料に好適に用いられる吸水性樹脂に関するものである。さらに詳しくは、そのままでは使用し難い微粉末状の吸水性樹脂を利用して、使用に適した粒塊状もしくは粒状の吸水材を効率良く製造する方法を対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
微粉末状の吸水性樹脂は、吸水性樹脂の製造過程で発生する。例えば、ブロック状あるいはシート状の吸水性樹脂を粉砕して吸水性樹脂製品を製造する際に、所望の粒径範囲よりも細かくなった粒子が発生する。その他にも、吸水性樹脂製品の製造過程において、粒子同士あるいは装置との衝突などで、製品として不適当な微粉末が発生することがある。また、逆相縣濁重合では重合時に所定粒径以下の微粉末が副生してくる。
このような吸水性樹脂の微粉末を回収して再利用する技術に造粒による技術が提案されている。一般的に、造粒時における吸水性樹脂のバインダとしては、効率や安全性、製造コスト等の面から、水ないし水性液が好適である。そこで、上述した方法においても、微粉末に、バインダ的役割を果たす水性液を添加する方法が殆どである。
【０００３】
しかしながら、吸水性樹脂、特に、微粉末状の吸水性樹脂は、その表面積が大きいため、吸収速度が速く、水性液を均一に添加することは困難である。また、水性液の混合助剤としての不溶性無機粉末等の使用は、一般に、コストの問題のみならず、粉塵の発生、造粒強度や諸物性を低下させるという問題点を有している。
特許文献１では、吸水性樹脂微粉末に水または水溶性高分子水溶液を噴霧することにより、吸水性樹脂微粉末の表面を湿潤させシート状に圧縮成形後、粉砕することにより、造粒物を得ている。
特許文献２では、吸水性樹脂微粉末を水（脱イオン水）との混合により、吸水性樹脂微粉末を湿潤し、含水率（吸水性樹脂と水の合計重量に対する水の割合）が６２％〜８０％の非晶質または均質なゲルを得た後、切断、乾燥することにより造粒物を得ている。さらに、特許文献３、４では、吸水性樹脂微粉末と水または生理食塩水とを掻き混ぜることで、含水率６７％の粘性のある塊を形成させ、低温押出しコーティングや散布によりシート化している。また、特許文献５では、小型タービュライザーを用いて、吸水性樹脂微粉末に無機微粒子を添加し、さらに架橋剤水溶液を添加することで、含水率１７％の吸水性樹脂含水物を得ている。この含水物にさらに機械的圧縮をかけ、シート状に加工したのち、乾燥粉砕することで造粒物を得ている。
【特許文献１】特開平１０−１１３５５７号公報
【特許文献２】米国特許４９５０６９２号明細書
【特許文献３】米国特許４８２６８８０号明細書
【特許文献４】欧州特許３０９１８７号明細書
【特許文献５】欧州特許公開０８４４２７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の手法を用いて微粉造粒を行っても、吸水性樹脂含水物の細断や粉砕の作業が困難であるという問題や、含水率の高い状態の吸水性樹脂含水物を得た場合、乾燥時にエネルギーコストが高くなるというような問題、さらには乾燥時の吸水性樹脂の熱劣化という問題がある。すなわち、微粉末の造粒強度を高める場合、水を多量に使用する必要があり、作業性低下に加えて、コストアップや熱劣化の問題があった。以下、さらに課題を説明する。
吸水性樹脂は、水分を吸収するとその粒子表面に粘着性を生じる性質を有している。その粘着性は、吸水性樹脂粉体表面の含水率に依存しており、ある含水率の領域において強力な粘着性が発現する。その粘着性が強い領域の含水率（吸水性樹脂と水の合計重量に対する水の割合）は、２０〜５０重量％で、なかでも３０重量％付近では非常に強力な粘着性を発現した。この粘着性によって微粉粒子同士を凝集させることが出来る。
【０００５】
従来技術の手法では、殆どの場合が吸水性樹脂微粉含水物の含水率を均一化する為に、吸水性樹脂微粉末と水分との混合時に時間をかけたり、得られた吸水性樹脂含水物を一定時間静置したりすることにより、含水率の均一化を行っている。上記に示したような吸水性樹脂含水物の形態としては、シート状、粒子状が挙げられる
しかし、粘着性の強い領域における含水率を有する場合、微粉が凝集一体化し含水率が均一化した吸水性樹脂含水物の表面は、当然に、強い粘着性を示すことになる。そのため、吸水性樹脂含水物の移送や細断、粉砕等の工程を経て粒塊状の吸水材を製造する過程において、吸水性樹脂含水物の一部が処理装置の壁面などに付着し、処理装置の作動不良（装置作動時の負荷増大、装置の過負荷停止）の原因になりうる。特に、混合装置の内壁や撹拌翼、細断装置の切断刃や押出装置の押出孔などに吸水性樹脂含水物が付着し、付着物が成長（堆積）してくると、細断効率の低下や、押出し時の抵抗が増大して、処理効率が大幅に低下してしまう。
【０００６】
逆に、処理効率を上げるために、吸水性樹脂含水物の含水率を５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上に高めておく場合は、その含水物の表面粘着性は低下する。しかし、表面の粘着力が小さくなることは、微粉同士の結合が弱くなることを意味する。即ち、形成された吸水性樹脂含水物の保形性や強度の低下を引き起こすため、返って取扱いが難しくなる。
しかも、最終的な吸水性樹脂製品は乾燥状態で供給することが多いので、含有する水分は除去しなければならず、高含水状態で得られた吸水性樹脂含水物は、水分を除去するのに多大な手間と時間がかかる。即ち、加熱乾燥に必要なエネルギーコストが増えてしまうため、当初の目的である効率の良い製造方法の確立からは考え難い方法であり、また、長時間の乾燥は吸水性樹脂の熱劣化を引き起こす場合もあった。そこで、特に乾燥を簡略化するために、水の使用量を低減させて、含水率数重量％〜１０数重量％で微粉を造粒する手法も提案されているが、含水率が低い場合、造粒強度が非常に弱いという問題を有していた。
【０００７】
さらに、得られた吸水性樹脂含水物を十分に乾燥させて、表面の粘着性を無くしてから、細断や粉砕等の作業を行うことも考えられる。しかし、微粉末の造粒強度（微粉同士の結合力）によっては、完全に乾燥してからでは、細断や粉砕の際に、新たに微粉が発生し易くなってしまう。
本発明の課題は、吸水性樹脂の微粉末を実使用に好適な粒径の吸水材とするために、処理装置などへの付着の問題を起こさず、安価に造粒強度が高くかつ品質性能に優れた吸水材を効率良く得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記従来の問題点に鑑み、種々検討した結果、前記した吸水性樹脂の微粉末に起因する種々の問題を解決し、高い造粒性を有する上、これまでに成し得ることが困難であった領域の固形分を有する造粒法を見出して本発明（方法１、方法２）を完成するに至った。
即ち、本発明にかかる吸水材の製造方法（方法１）は、吸水性樹脂の微粉を用いて、該微粉末よりも大きい粒子径を持つ粒状の吸水材を製造する方法であって、前記吸水性樹脂の微粉末に、全体の平均含水率が２０〜６０重量％の範囲になるよう水性液を添加することにより微粉粒子を凝集させて、粒子状の吸水性樹脂含水物を得る工程（ａ）と、該粒子状含水物に機械的圧縮力を与えると同時に粉砕することによって、前記吸水材の粒塊を得る工程（ｂ）とを含む。
【０００９】
また、本発明にかかる別の吸水材の製造方法（方法２）は、吸水性樹脂の微粉を用いて、該微粉末よりも大きい粒子径を持つ粒状の吸水材を製造する方法であって、前記吸水性樹脂の微粉末に、全体の平均含水率が２０〜６０重量％の範囲になるよう水性液を添加することにより微粉粒子を凝集させて、異なった含水率からなる少なくとも二層で構成される、シート状の吸水性樹脂含水物を得る工程（ａ）と、該含水物に機械的圧縮力を与えると同時に粉砕することによって、前記吸水材の粒塊を得る工程（ｂ）とを含む。
〔吸水性樹脂の微粉末〕
原料となる吸水性樹脂は、水膨潤性水不溶性の架橋重合体をさし、具体的には、ポリアクリル酸系樹脂、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアルキレンオキサイド架橋体等が挙げられる。また本発明で吸水材とは吸水性樹脂を固形分中の主成分、好ましくは８０〜１００重量％含む水性液体の吸収ゲル化材をさし、特に本発明では吸水性樹脂微粉末を原料とする成形品ないし造粒品である。
【００１０】
なお、水性液体は、水を含めば特に制限はなく、有機溶媒を含んでいてもよいし、無溶媒であってもよいし、溶質を含んでいてもよいが、好ましくは、尿、特に人尿である。
上記吸水性樹脂は、単量体から重合して新規に製造されたものであってもよいし、使用済みの吸水性樹脂製品を再生する際に発生する微粉末であってもよい。吸水性樹脂を粉砕して粉体にしたあと、通常の篩（フルイ）装置で分級することによって、所定の粒径を有する微粉を得ることができる。篩で分級される吸水性樹脂には、後述する表面架橋の施された樹脂を用いたり、表面架橋を行う前の吸水性樹脂を用いたりすることができる。
微粉の粒径は、吸水材の使用目的や要求性能によっても変更可能である。通常、粒径３００μｍ未満の微粉が使用され、重量平均粒子径１５０〜１０μｍ、さらには１３０〜２０μｍ、特に１２０〜４０μｍが好ましい。微粉の形状は、製造方法や製造後の履歴などによって異なり、例えば、一般的な球状のほか、球状の一部に凹凸や歪みがあるもの、不定形破砕状や鱗片状をなすもの、繊維状のものなどがある。
【００１１】
〔吸水性樹脂含水物（方法１、方法２）〕
吸水性樹脂含水物は、吸水性樹脂の微粉に水分を含有させた状態で集積させて所定の形態で一体化させたものである。本発明において、吸水性樹脂含水物の含水率は必須に２０〜６０重量％の範囲であり、その形状は粒子状（方法１）またはシート状（方法２）である。
該吸水性樹脂含水物は、シート状含水物（方法２）の場合、表面側よりも中心側の含水率が低くてもよく、表面側よりも中心側の含水率が高くてもよい。表面側から中心側へと連続的に含水率が低くなってもよいし、段階的に含水率が低くなっていてもよい。表面側から中心側へと連続的に含水率が高くなってもよいし、段階的に含水率が高くなっていてもよい。また、粒状含水物の場合、含水率は均一であってもよいが、好ましくは、前述シート状含水物と同様、含水率の勾配を有する。即ち、特にシート状含水物の場合、該吸水性樹脂含水物の表面と内部で異なった含水率を有していることが必要であり、また、粒子状含水物（方法１）でも、一つの粒子内で異なった含水率を有することが好ましい。
【００１２】
吸水性樹脂の微粉は、水を全く添加せずにまたは少量添加するだけで、単に集積させただけでは一体化せず、十分な保形性は示さない。特定量の水を含ませることで、微粉同士が結合して一体化する。したがって、含水率が最も低い中心部部分でも、一体化させるのに最低限必要な量以上の水を含有させておくことが望ましい。含水率が高くなるほど、即ち、含水率が５０重量％、好ましくは６０重量％を超えると、表面の粘着性や付着性が少なくなる。但し、含水率が高くなり過ぎると、最終的に含有水を除去する作業に手間がかかるとともに、微粉同士の結合力が低下し、含水物の保形性や一体性も低下する。
該吸水性樹脂含水物のうち、高含水部分の含水率を５０〜９９重量％に設定することができる。好ましくは６０〜９９重量％である。低含水部分の含水率を１〜５０重量％未満に設定することができる。好ましくは１〜４０重量％である。
【００１３】
このような高含水部分と低含水部分が吸水性樹脂含水物の全体に占める重量比率は、特に限定されないが、高含水部分と低含水部分とのうち、割合が少ないほうの部分でも２重量％は含まれるようにする。高含水部分と低含水部分との間に、含水率が中間程度の中含水部分が挟まれていてもよいし、高含水部分から低含水部分へと連続的に含水率が変化していてもよい。含水物の全体における平均含水率を、２０〜６０重量％、好ましくは３０〜５０重量％に設定できる。先にも述べた通り、含水物の全体における平均含水率が、３０重量％付近を有する時に最も強い粘着力を生じるので、含水物の全体における平均含水率は、更に好ましくは３０〜４５重量％、最も好ましくは３０〜４０重量％に設定することが好ましい。
【００１４】
含水物に供給する水（水性液）には、微粉同士の結合力を増す結合剤を配合しておくことができる。結合剤としては、架橋剤や無機微粒子が挙げられる。
用いられる架橋剤としては、吸水性樹脂の持つ官能基（例えば、カルボキシル基）と反応しうる官能基を２個以上有する架橋剤が用いられ、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールなど）、ポリグリシジル化合物（例えば、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ジグリシジルエーテルなど）、アルキレンカーボネート（例えば、エチレンカーボネートなど）、多価アミン化合物（例えば、エチレンジアミンなど）、多価イソシアネート、ポリアジリジン化合物などが挙げられる。
【００１５】
用いられる無機微粒子としては、雲母、パイロフィライト、カオリナイト、ハルサイト、および他の類似した粘土鉱物および、主に５０μｍ以下の重量平均粒子径を有する二酸化ケイ素粒子からなるアエロジル２００（日本アエロジル株式会社製）およびカープレックス（CARPLEX（登録商標））＃８０（シオノギ株式会社製）のような微粒子状のシリカ等を挙げることができる。
該水性液には、水（純水）以外にも、親水性有機溶媒や水溶性高分子化合物が溶解した水溶液を用いることができる。親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。水溶性高分子化合物としては、澱粉類（可溶性澱粉、アルファー化澱粉など）、セルロース誘導体（カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロースなど）、アルギン酸ナトリウム、グアガム、キサンタンガム、アラビアガム、カラゲニン、マンナン、グルテン、キトサンなどの天然高分子や、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエーテル化物などの合成高分子が挙げられる。
【００１６】
また、本発明における吸水性樹脂含水物は、その温度は１０〜１００℃、好ましくは４０〜１００℃、さらに好ましくは５０〜１００℃、特に好ましくは６０〜１００℃とされる。吸水性樹脂含水物が加熱状態であることで、より作業性（後述の粉砕工程など）が向上し、さらに後述の乾燥工程での乾燥時間も短縮させる。
吸水性樹脂含水物を加熱状態（例えば４０〜１００℃）とする手段としては、混合前の吸水性樹脂微粉末および/または水性液を予め加熱しておく手法が例示され、例えば、混合前の吸水性樹脂微粉末および/または水性液が４０〜１００℃、さらに好ましくは５０〜１００℃、特に好ましくは６０〜１００℃とされることが好ましい。
【００１７】
〔シート状吸水性樹脂含水物（方法２）〕
この場合、厚み方向に含水率の変化を必須につける。具体的には、得られるシート状吸水性樹脂含水物の中心領域は低含水層であり、表裏両面は高含水層である、３層で構成される形態が採用でき、また、これらシート状の該含水物が積層された形態も採用できる。高含水層と低含水層の間に、中含水層が１層または複数層で存在していたり、高含水層から低含水層へと連続的に含水率が変化したりしてもよい。すなわち、含水率の異なった層（領域）が、得られた吸水性樹脂含水物内に少なくとも二つ存在し、該吸水性樹脂含水物を構成している。
【００１８】
シート状吸水性樹脂含水物の幅は、処理量により適宜設定できるが、例えば１〜２５０ｃｍ、さらに１〜１００ｃｍ、好ましくは５〜２０ｃｍに設定でき、該シート状吸水性樹脂含水物中の一層の厚みは０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍに設定できる。
シート状吸水性樹脂含水物は長さは特に限定されず、長さ方向に連続している帯状であってもよいし、一定の長さを有する矩形状であってもよい。
〔シート状吸水性樹脂含水物の作製（方法２）〕
シート状吸水性樹脂含水物を連続した帯状で作成する方法として、以下の方法が採用できる。
【００１９】
表面が、フッ素樹脂等により接着性を低くされたベルトを有する、無端回転するベルトコンベアの上面に水性液を供給し、水性液が供給されたベルトコンベアの上面に吸水性樹脂の微粉末を供給して層状に堆積させ、さらに層状に堆積させた吸水性樹脂の微粉末の上に再び水性液を供給する。
ベルトコンベアは、シート状含水物の幅に対応する幅を有し、所定の速度で走行させる。走行速度としては、処理量により適宜設定できるが、例えば０．１〜１０ｍ／ｍｉｎに設定できる。
最初の段階における水性液の供給量は処理量により適宜に設定できる。例えば２０〜８７００ｇ／ｍｉｎに設定できる。微粉の供給量も、処理量により適宜に設定できる。例えば３０〜１３０００ｇ／ｍｉｎに設定できる。後の段階における水性液の供給量も、処理量により適宜に設定できる。例えば２０〜８７００ｇ／ｍｉｎに設定できる。
【００２０】
後の段階における水性液の供給が終了したあと、一定の時間を維持すれば、含水した微粉同士が結合一体化するとともに、前記した高含水層と低含水層との積層構造が構成される。維持時間は０．００１〜５分、好ましくは０．００１〜１分、更に好ましくは０．００１〜０．５分である。維持時間が長すぎると、表面側と中心側の含水率の差が少なくなってしまい、表面側に強い粘着性が発現することになる。
得られた帯状の含水物を、所定の長さ毎に裁断すれば、矩形状の含水物を得ることができる。
矩形の枠で仕切られた台上で、水性液の供給、微粉の供給、水性液の供給を繰り返して、矩形状の含水物を得ることもできる。
【００２１】
〔粒状含水物（好ましくは逆ママコ状吸水性樹脂含水物）（方法１）〕
本発明で用いられる含水率２０〜６０重量％の粒状含水物は均一の含水率であってもよいが、好ましくは、前記シート状含水物と同じく、同一粒子内で含水率の変化を持たせ、かかる含水率変化としては逆ママコ状である。
ここで言う、逆ママコとは、「ママコ現象」に似た状態であって、通常、吸水性樹脂粉末を水等で膨潤させる時、膨潤した吸水性樹脂膨潤ゲルのゲルブロッキングにより、膨潤ゲル中に未膨潤、即ち粉末状の吸水性樹脂が存在している状態になることがあり、この状態を「ママコ」と呼んでいる。「逆ママコ」はその逆の状態であって、凝集した吸水性樹脂微粉末粒子集合体の中心部分は膨潤ゲル状態であって、凝集体の表面には吸水性樹脂微粉末が付着している状態のことである。
【００２２】
この場合、得られる造粒粒子の中心方向に含水率の変化をつける。具体的には、造粒粒子の中心領域が高含水率である層と、造粒粒子の表面が低含水率である層によって形成された造粒粒子形態が採用できる。低含水層と高含水層の間に、中含水層が存在していたり、低含水層から高含水層へと連続的に含水率が変化したりしてもよい。
逆ママコ状吸水性樹脂含水物の粒径は０．２〜１００ｍｍ、好ましくは０．５〜２０ｍｍに設定できる。
〔逆ママコ状吸水性樹脂含水物の作製（方法１）〕
逆ママコ状吸水性樹脂含水物を造粒した粒子で作成する方法として、以下の方法が採用できる。
【００２３】
逆ママコ状吸水性樹脂含水物の作成には、吸水性樹脂微粉末と供給水性液とを高速で、短時間撹拌混合する必要があり、その混合時間は、１分以内、好ましくは３０秒以内で行うことが望ましい。
混合時間が長い場合には、微粉末が水性液を吸収後、吸水性樹脂含水物の含水率が造粒粒子内部で均一になってしまい、混合装置内で、該吸水性樹脂含水物が付着し、大きな塊状物となって混合が不可能になる。
このような瞬間的な混合が可能な装置であれば、特に限定されないが、容器固定型混合機、中でも、機械撹拌型混合機が好ましい。該混合機としては、例えば、スーパーターボ（日清社製）、タービュライザー（ホソカワミクロン社製）、レーディゲミキサー（レーディゲ社製）などが挙げられる。バッチ式混合機および連続式混合機のいずれでもよい。安定した性能が達成できる点でバッチ式混合機が好ましい場合もある。
【００２４】
また、水性液の添加については、一気に吸水性樹脂微粉末へ投入する方が望ましい。噴霧等の方法により、徐々に水性液を投入した場合、添加時間が長くなるばかりではなく、吸水性樹脂微粉末と水性液とが均一混合されてしまうため、得られる吸水性樹脂含水物の粘着性により、混合装置内部で付着が生じる。水性液の添加時間が、１分以内、好ましくは３０秒以内で行うことが望ましい。
混合が終了したあと、速やかに次の工程へ進む必要がある。次工程に移るまでの時間が長すぎると、吸収された水性液が粒子内で均一に拡散して、造粒粒子の表面側と中心側の含水率の差が少なくなってしまい、造粒粒子表面側に強い粘着性が発現することになる。従って、吸水性樹脂の微粉末と水性液とが接触した後、０．００１〜５分以内、好ましくは０．００１〜１分以内、更に好ましくは、０．００１〜０．５分以内に、次の工程へ進むことが好ましい。
【００２５】
〔吸水材粒塊の作製（方法１、方法２）〕・・・工程（ｂ）
本発明で吸水材粒塊とは、微粉と水性液よりなる吸水性樹脂含水物の細粒化粒子（造粒含水粒子）を指す。
含水物に機械的圧縮力を与えると同時に粉砕することによって、吸水材の粒塊を得る。なお、機械的圧縮は、含水物が圧縮されればよく、たとえば、圧縮時の含水物の変形や嵩比重の増大から確認できる。前記シート状ないし粒状の含水物は、表面側と中心側とで含水率勾配を有する（含水率の差が十分にある）状態で、さらに機械的圧縮力を与えると同時に粉砕して、粒状化（細粒化）を行う。粉砕される含水物は、均一な粉砕のために好ましくは、前述の加熱状態（好ましくは５０〜１００℃）である。
【００２６】
ここで、粒状化とは、帯状（シート状）や造粒粒子状（好ましくは逆ママコ状）、その他の形態を有する吸水性樹脂含水物に、機械的圧縮力を与えると同時に混練を行い、直ちに粉砕（混練粉砕）することによって、一挙に含水率勾配を実質的に均一・平均化させ、最終的に所望の大きさを有する粒塊に成形（細粒化）する作業を意味する。なお、一挙に含水率勾配を実質的に均一・平均化とは層を形成して含水率の異なる層が均一に混合ないし混練されて消滅した状態を指すが、微視的な微粒子ひとつぶ一粒の含水率は異なっていてもよい。
したがって、一般的な粒状化の手段である粉砕作業や、細断作業、切削作業、押出成形作業などを含む技術概念である。
【００２７】
粒状化装置あるいは粒状化手段（機械的圧縮力を与える装置または手段）としては、基本的には、通常の粒塊状をなす吸水材の製造技術が連続式またはバッチ式で適用できる。具体的には、ミートチョッパ装置、一軸スクリュー式押出機（ドームグランなど）、二軸混練押出機、ニーダー、スリッター、ハサミやカッターによる切断、裁断装置、粉砕機などからなる群から選ばれた１種または２種以上が使用される。これら押出混練粉砕機には、通常、１軸または複数の回転軸と、その周りに複数の撹拌部材が備えられていて、これらによって、含水物が押し出される。また、これら押出混練粉砕機には、加熱や保温を行う装置（たとえば、ジャケット）を備えておくことができる。物性面からも、好ましくは、連続ニーダーやミートチョッパなどの押出混練粉砕機であり、特に好ましくはミートチョッパなど、細孔からの（連続式）押出混練粉砕機である。ミートチョッパなどでの細孔の口径は、直径で、好ましくは１〜３０ｍｍ、さらには３〜２５ｍｍのもの（非円形状の場合は、面積から円に換算）が用いられる。なお、孔の形状は、円形、楕円形、四角形、三角形でもよいが、好ましくは円形の孔である。
【００２８】
粒状化作業の進行中およびその後の経過に伴って、含水物あるいは吸水材の粒塊の全体で、含水率は平均化される。表面と中心とで含水率の差（含水率勾配）は解消される。
吸水性樹脂含水物を粒状化して得られる吸水材の粒塊は、その形状については特に限定されない。球状や楕円球状、多角形の角を丸めた形状、数珠状、その他の形状が挙げられる。吸水材粒塊の粒径は１〜２０ｍｍに設定され、１〜１０ｍｍが好ましい。数珠状の場合は、その直径に該当する。
ここで、粒塊物の粒径が吸水性樹脂含水物の粒径よりも大きくなる場合がある。これは、得られた吸水性樹脂含水物を粒塊にする工程において、粒状化装置を用いると、粒状化装置内で吸水性樹脂含水物が混練され、新たに粒状化されて粒径が大きくなるためである。したがって、本発明における粉砕とは、常に粒径が小さくなる操作を意味しているわけではない。吸水性樹脂含水物を粉砕する時に作用する圧縮力で、粒子同士が凝集して、粉砕機から紐状または数珠状に排出されることもある。この場合も、吸水性樹脂含水物の粒径よりも大きな粒塊物になる。
【００２９】
粒状化作業によって、含水物の含水率は変化する可能性がある。作製した吸水性樹脂含水物の含水率によって異なるが、最終的に得られた吸水材粒塊の含水率が、２０〜５０重量％、好ましくは２５〜４５重量％、更に好ましくは３０〜４０重量％になるのが好ましい。得られる吸水材粒塊の含水率が低い程、造粒強度（即ち、粒子同士の接着性）が高いだけではなく、乾燥時のエネルギーを少なくすることが出来る。なお、含水率は、添加水や吸水性樹脂の含水率からの計算、または、含水物の乾燥減量（１８０℃で３時間の乾燥減量）からの実測で求められる。
〔その後の工程（方法１、方法２）〕
吸水材粒塊は、そのままで所望の用途に使用することができる。さらに、通常の吸水性樹脂と同様に各種の加工や処理工程を加えて吸水材製品にすることもできる。
【００３０】
例えば、乾燥工程（ｃ）を行うことにより、吸水材粒塊を、さらに乾燥させて、乾燥状態の吸水材粒塊を得ることができる。具体的には、温度８０〜２５０℃で５分〜１０時間の乾燥を行い、含水率０〜１０重量％に調整しておくことができる。
すなわち、本発明の吸水材は、含水物としてそのまま使用でき、粉塵も無く、基材（おむつ、パルプなど）への固定性も優れている。かかる吸水材は、そのまま使用するだけでなく、本発明では好ましくは、その後の工程として乾燥工程（ｃ）を行い、さらに必要により粉砕・分級することで、粉末状の吸水材としてもよい。本発明では乾燥を行うことにより、さらに造粒強度を向上させることができる。
【００３１】
乾燥方法は特に限定されず、通常の乾燥機又は加熱炉が広く用いられるが、好ましくは、比較的高温で、具体的には８０〜２５０℃の範囲、好ましくは１２０〜２００℃の範囲、より好ましくは１５０〜１９０℃の範囲で乾燥すると、吸水材粒塊が乾燥時に収縮して、その結果、強固な吸水材粒塊乾燥体となるので好ましい。
乾燥時間としては、物性面から一定時間以上行うことが好ましく、５分〜１０時間の範囲であり、乾燥後の固形分（１８０℃で３時間の乾燥減量で規定）としては、９０重量％以上である。尚、乾燥は、本発明で得られた吸水材粒塊のみで行ってもよいし、乾燥前の重合ゲルと一緒に行ってもよい。
【００３２】
こうして得られた吸水材粒塊乾燥体は、乾燥によって収縮して強固な造粒物となっているが、必要に応じて粉砕して必要により分級することで粒度調整すればよい。本発明で粉砕工程（ｄ）後にさらに必要により後述の表面架橋を行って得られる吸水材について、吸水材粒塊乾燥体（吸水材）の重量平均粒子径は２００〜８００μｍ、さらには３００〜６００μｍ、特に３５０〜４５０μｍであることが好ましい。また、粒子径１５０μｍ以下の微粉の量は、当該吸水材に対して、０〜２０重量％、好ましくは０〜１５重量％、さらに好ましくは０〜１０重量％である。
本発明では粒子径３００μｍ以下（重量平均粒子径としては、例えば１５０μｍ以下）の吸水性樹脂微粉末を、重量平均粒子径２００〜８００μmに造粒して複合化することが好ましい。従って、上述したように上記造粒工程を経て得られた吸水材粒塊乾燥体に、表面架橋処理などの表面処理を施すことにより、より優れた高加圧下吸水倍率や造粒強度、高吸水速度を示す吸水材を得ることができる。
【００３３】
表面架橋工程（ｅ）で表面架橋とは、粒子の表面ないしその近傍（数μｍ〜数１０μｍの表層）をさらに架橋処理することを指す。物性面から考慮すると表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．００１〜１０重量部の範囲、より好ましくは０．０５〜５重量部の範囲である。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。水の使用量は、吸水性樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．５〜８重量部、さらに好ましくは１〜５重量部の範囲である。
このような表面架橋剤としては、造粒強度の面から脱水反応性架橋剤を用いることが好ましい。該脱水反応性架橋剤としては、具体的には例えば、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；などが例示される。これら架橋剤（好ましくは脱水反応性架橋剤、さらに好ましくは多価アルコール）を混合後に８０〜３００℃に加熱処理して架橋反応を行えばよい。なお、脱水反応性架橋剤以外の表面架橋剤を単独使用ないし併用してもよい。たとえば、エチレングリコールジグリシジルエーテル等の多価エポキシ化合物や、Ａｌ等の多価金属を使用してもよい。
【００３４】
該吸水材の無加圧下での吸水倍率は、好ましくは２０ｇ／ｇ以上、より好ましくは２５ｇ／ｇ以上、更に好ましくは３０ｇ／ｇ以上である。また、該吸水材の４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）における加圧下吸水倍率は、好ましくは１５ｇ／ｇ以上、より好ましくは１８ｇ／ｇ以上、更に好ましくは２０ｇ／ｇ以上である。これら吸水倍率の上限は、高い方が好ましいが、高倍率は高コストを伴う場合があるため、コストパフォーマンスから、たとえば、６０ｇ／ｇ程度でもよい。
即ち、本発明における吸水材の製造方法としては、重量平均粒子径１０〜１５０μｍの吸水性樹脂１００重量部に対し、水性液２０重量部〜５０重量部をシート状または、逆ママコ状で添加若しくは、混合して吸水性樹脂含水物得た後、直ちに機械的圧縮力を与えると同時に、押出粉砕ないし混練粉砕することによって、一挙に含水率勾配を均一・平均化させ、粒子径１〜２０ｍｍの吸水材粒塊物を得た後、８０℃〜２５０℃で熱風乾燥し、次いで得られた吸水材粒塊乾燥体を重量平均粒子径２００μｍ〜８００μｍに粉砕することが最も好ましい。
【００３５】
また、本発明において、上記造粒方法は、表面架橋された吸水材の中に含まれる比較的少量の微粉末を造粒する場合や、他の水溶性化合物との複合化にも適用することができる。
本発明の乾燥前ないし乾燥後の吸水材はそのまま使用してもよいし、さらに繊維などと複合化してもよいし、吸水性樹脂の公知の添加剤で改質してもよいし、また、吸水性樹脂の一次粒子（造粒前の粒子）に混合してもよい。
こうして得られた本発明の乾燥前ないし乾燥後の吸水材は吸水性樹脂微粉末の成形品ないし造粒品であって、その用途は、紙おむつ、生理用ナプキン、農園芸保水材、土木分野など吸水性樹脂の公知の用途に広く使用できる。含水物としての吸水材は、基材への固定性に優れ、パルプ等と混合し、圧縮ないし加熱（または乾燥）して、優れた吸収物品（たとえば、おむつ等）とすることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明にかかる吸水材の製造方法は、吸水性樹脂の微粉末を集積させ含水させて一体化させてなる含水物として、表面側の含水率が強い粘着性や付着性を示す含水率範囲から外れる状態の含水物を得たあと、この含水物を粒状化して粒塊状の吸水材を得るので、含水物を作製し取り扱う際に、表面に強い粘着性あるいは付着性を示さず、含水物の取扱いが容易になる。特に、含水物の粒状化作業が行い易くなる。
しかも、含水物の全体としての含水率は、吸水材の粒塊を生成させるのに必要な接合力が発揮できる範囲に設定されていて、過剰に高くしたり小さくしたりする必要がないので、微粉同士の結合力は十分に高く、含水物の取扱いに何ら支障はない。吸水材の粒塊に含まれる水を乾燥除去するのも容易である。
【００３７】
その結果、品質性能に優れた吸水材を生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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実施し得る。
図１は、帯状の含水物を経て吸水材粒塊を製造する装置の全体構成を模式的に示している。
図２、３は、逆ママコ状の含水物を経て吸水材粒塊を製造する装置の全体構成を模式的に示している。
〔吸水性樹脂の製造方法〕
本発明で用いることのできる吸水性樹脂とは、従来から知られている吸水性樹脂のことであり、例えば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倍から１０００倍という多量の水を吸収し、アニオン性、ノニオン性、またはカチオン性の水不溶性ヒドロゲルを形成する従来公知の架橋重合体のことである。
【００３９】
これらは、一般に不飽和単量体成分（好ましくは酸基、特にカルボキシル基含有不飽和単量体）を重合して得られる架橋構造を有する吸水性樹脂であって、単量体溶液（好ましくは単量体水溶液）の状態で重合され、必要に応じて該重合体を乾燥し、乾燥の前および／または後で通常粉砕して得られたものである。このような吸水性樹脂としては、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種以上を挙げることができる。
【００４０】
これらの吸水性樹脂は、１種または混合物でも用いられるが、中でも酸基含有の吸水性樹脂が好ましく、カルボキシル基含有の吸水性樹脂の１種またはその混合物がより好ましく、典型的にはアクリル酸及び／又はその塩（中和物）を主成分とする単量体を架橋重合することにより得られる重合体、すなわち、必要によりグラフト成分を含むポリアクリル酸（塩）架橋重合体が好ましく用いられる。
また、上記吸水性樹脂としては、水膨潤性水不溶性であることが必須であり、該吸水性樹脂中の水可溶性成分（水溶性高分子）が、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２５重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以下、特に好ましくは１５重量％以下のものが用いられる。
【００４１】
上記アクリル酸塩としては、アクリル酸のナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩等を例示することができる。上記吸水性樹脂は、その構成単位としてアクリル酸０〜５０モル％およびアクリル酸塩１００〜５０モル％（但し、両者の合計量は１００モル％以下とする）の範囲にあるものが好ましく、アクリル酸１０〜４０モル％およびアクリル酸塩９０〜６０モル％（但し、両者の合計量は１００モル％以下とする）の範囲にあるものがより好ましい。尚、この酸と塩とのモル比を中和率と呼ぶ。上記塩を形成させるための吸水性樹脂の中和は重合前に単量体の状態で行っても良いし、あるいは重合途中や重合後に重合体の状態で行っても良いし、それらを併用してもよい。
【００４２】
一般に、未中和ないし低中和の単量体を重合し重合体の状態で中和を行う場合（酸型重合法）には高吸収倍率で低可溶分の吸水性樹脂が得られる傾向にはあるが、吸水性樹脂の個々の粒子の均一な中和にはかなりの労力、設備と時間を要する（特開平１０−１０１７３５号公報参照）。
本発明で用いる吸水性樹脂を得るための単量体は、必要に応じて上記アクリル酸（塩）以外の単量体を含有していてもよい。アクリル酸（塩）以外の単量体としては、特に限定されるものではないが、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及びその塩；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、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、Ｎ−ビニルアセトアミド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、及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。これら単量体は、単独で用いてもよく、適宜２種類以上を混合して用いてもよい。
【００４３】
本発明において、アクリル酸（塩）以外の単量体を用いる場合には、該アクリル酸（塩）以外の単量体は、主成分として用いるアクリル酸及び／またはその塩の合計量に対して、好ましくは０〜３０モル％、より好ましくは０〜１０モル％の割合である。上記アクリル酸（塩）以外の単量体を上記の割合で用いることにより、最終的に得られる吸水性樹脂（吸水材）の吸収特性がより一層向上すると共に、吸水性樹脂（吸水材）をより一層安価に得ることができる。
本発明に用いられる吸水性樹脂を得るために上述の単量体を重合するに際しては、バルク重合や沈殿重合を行うことが可能であるが、性能面や重合の制御の容易さ、さらに膨潤ゲルの吸収特性の観点から、上記単量体を水溶液とすることによる水溶液重合や逆相懸濁重合を行うことが好ましい。尚、上記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）中の単量体の濃度は、水溶液の温度や単量体によって決まり、特に限定されるものではないが、１０〜７０重量％の範囲内が好ましく、２０〜６０重量％の範囲内がさらに好ましい。また、上記水溶液重合を行う際には、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。
【００４４】
水溶液重合の方法としては、双腕型ニーダー中で単量体水溶液を、得られる含水ゲルを砕きながら重合する方法や、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等で粉砕する方法等が挙げられる。
上記の重合を開始させる際には、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、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や、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン等の光重合開始剤を用いることができる。
さらに、これら重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用し、両者を組み合わせることによりレドックス系開始剤とすることもできる。上記の還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の（重）亜硫酸（塩）、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、第一鉄塩等の還元性金属（塩）、アミン類等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４５】
これら重合開始剤の使用量は、通常０．００１〜２モル％、好ましくは０．０１〜０．１モル％である。これら重合開始剤の使用量が０．００１モル％未満の場合には、未反応の単量体が多くなり、従って、得られる吸水性樹脂（吸水材）中の残存単量体量が増加するので好ましくない。一方、これら重合開始剤の使用量が２モル％を超える場合には、得られる吸水性樹脂（吸水材）中の水可溶性成分量が増加するので好ましくない場合がある。
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いし、さらに、上記重合開始剤を併用してもよい。尚、上記重合反応における反応温度は、特に限定されるものではないが、１５〜１３０℃の範囲が好ましく、２０〜１２０℃の範囲内がより好ましい。また、反応時間や重合圧力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、反応温度等に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
前記吸水性樹脂としては、架橋剤を使用しない自己架橋型のものであってもよいが、一分子中に、２個以上の重合性不飽和基および／または２個以上の反応性基を有する架橋剤（吸水性樹脂の内部架橋剤）、または、環状化合物であって開環反応により１分子中に２個以上の反応性基が出現する架橋剤を共重合又は反応させたものがさらに好ましい。
これら内部架橋剤の具体例としては、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、トリメチルロールプロパントリ（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、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール類；エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００４７】
これら内部架橋剤は、単独で用いてもよく、適宜２種類以上を混合して用いてもよい。また、これら内部架橋剤は、反応系に一括添加してもよく、分割添加してもよい。少なくとも１種または２種類以上の内部架橋剤を使用する場合には、最終的に得られる吸水性樹脂（吸水材）の吸収特性等を考慮して、２個以上の重合性不飽和基を有する化合物を重合時に必須に用いることが好ましい。
これら内部架橋剤の使用量は、前記単量体（内部架橋剤を除く）に対して、０．００１モル％〜２モル％の範囲内であることが好ましく、０．００５モル％〜０．５モル％の範囲内とすることがより好ましく、０．０１モル％〜０．２モル％の範囲内とすることがさらに好ましい。上記内部架橋剤の使用量が０．００１モル％よりも少ない場合、並びに、２モル％よりも多い場合には、充分な吸収特性が得られないおそれがある。
【００４８】
上記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には、上記内部架橋剤を、上記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が、重合前に添加することが好ましい。
尚、上記重合に際しては、反応系に、澱粉・セルロース、澱粉・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０〜５０重量％（対単量体）や、その他０〜１０重量％（対単量体）の、炭酸（水素）塩、二酸化炭素、アゾ化合物、不活性有機溶媒等の各種発泡剤；各種界面活性剤；キレート剤；次亜燐酸（塩）等の連鎖移動剤；カオリン、タルク、二酸化珪素等の無機微粒子；ポリ塩化アルミ、硫酸アルミ、硫酸マグネシウム等の多価金属塩などを添加してもよい。
【００４９】
上記架橋重合体が水溶液重合で得られたものでゲル状である場合、すなわち含水ゲル状架橋重合体である場合、該架橋重合体は、必要に応じて乾燥し、乾燥の前および／または後で通常粉砕されて吸水性樹脂とする。また、乾燥は通常８０℃〜２５０℃、好ましくは１００℃〜２２０℃、より好ましくは１２０℃〜２００℃の温度範囲で行われる。乾燥時間は、重合体の表面積、含水率、および乾燥機の種類に依存し、目的とする含水率になるよう選択される。
本発明に用いることのできる吸水性樹脂の含水率（吸水性樹脂中に含まれる水分量で規定され、１８０℃で３時間の乾燥減量で測定される）は特に限定されないが、得られる吸水材の物性面から、好ましくは含水率が０．１〜５０重量％、より好ましくは０．２〜３０重量％、さらに好ましくは０．３〜１５重量％、特に好ましくは０．５〜１０重量％の粉末状態である。
【００５０】
また本発明の製造方法に用いることのできる吸水性樹脂としては、粒子状のものを挙げることができる。吸水性樹脂の粒子は重合反応により得られた乾燥粉砕前のゲル状の重量平均粒子径が１０００μｍを超えるようなものも使用できるが、通常、乾燥・粉砕・分級をすることにより目的に応じた粉末粒径に調整される。
また本発明の製造方法に用いることのできる吸水性樹脂微粉末の粒径としては、重量平均粒子径が１５０μｍ〜１０μｍの範囲が好適に用いられる。
このようにして得られた吸水性樹脂の粒子形状は、球状、破砕状、不定形状等特に限定されるものではないが、粉砕工程を経て得られた不定形破砕状のものが好ましく使用できる。
【００５１】
上記の方法により得られた吸水性樹脂は、通常、無加圧下での生理食塩水に対する飽和吸収倍率が１０〜１００ｇ／ｇ程度を有し、この吸収倍率などの物性は目的に応じて適宜調整される。
〔吸水性樹脂含水物の作製〕
＜１．シート状吸水性樹脂含水物の作製（方法２）＞
図１に示すように、無端回転するベルトコンベア１０の上面で、帯状の含水物２４を連続的に作製する。ベルトコンベア１０の走行速度は、例えば０．５６ｍ／ｍｉｎである。
ベルトコンベア１０の上流側でベルトコンベア１０の上方には、水性液２２の供給ノズル１４が配置されている。供給ノズル１４から霧状に供給された水性液２２は、ベルトコンベア１０の上面に薄い水性液２２の層を形成する。水性液２２の供給量は、例えば７５．６ｇ／ｍｉｎである。
【００５２】
ベルトコンベア１０のうち、水性液供給ノズル１４に隣接する下流側の上方に、微粉供給ホッパ１２が配置されている。ホッパ１２には、例えば、吸水性樹脂からなり、重量平均粒子径が１５０μｍ以下の微粉２０が収容されており、ベルトコンベア１０の上面に、例えば１１３．４ｇ／ｍｉｎで供給される。
さらに、ベルトコンベア１０のうち、微粉供給ホッパ１２に隣接する下流側の上方に、水性液２２の供給ノズル１４が配置されている。供給ノズル１４から霧状に供給された水性液２２は、ベルトコンベア１０の上面に積層された吸水性樹脂微粉上に供給される。水性液２２の供給量は、例えば７５．６ｇ／ｍｉｎである。
【００５３】
供給された水性液２２は、微粉２０の層のうち、上端部に近い部分の微粉２０には良好に吸収されるが、上面から離れた中層部には少量の水性液２２しか到達しない。
このようにして得られた帯状の含水物２４は、上下の表層２６は、比較的に大量の水２２を含有する高含水層になり、中間層２８は、比較的に少量の水２２しか含有しない低含水層になる。具体的には、例えば、高含水層２６は、厚み１ｍｍで含水率８０重量％である。低含水層２８は、厚み０．５ｍｍで含水率１０重量％である。シート状含水物２４の全体の含水率は４０重量％になる。但し、シート状含水物２４の含水率は、厚み方向に連続的に変化しており、明確な境界線は存在しない。
【００５４】
シート状含水物２４は、ベルトコンベア１０から取り出されて、粒塊状の吸水材４０を作製する工程に供給される。
シート状含水物２４のうち、ベルトコンベア１０との接触面は、高含水層２６であり、ベルトコンベア１０に対する付着性は少ない。したがって、シート状含水物２４をベルトコンベア１０から取り出す作業は容易に行える。ベルトコンベア１０から取り出されたシート状含水物２４の両表面には高含水層２６が存在しているので、処理装置や移送部材に付着してしまうことが防止される。
＜２．逆ママコ状吸水性樹脂含水物の作製（方法１）＞
図２、３に示すように、高速撹拌型の連続押出式混合機５０は、例えば水平に固定された固定円筒としてケーシング５２を有している。ケーシング５２の一端には駆動モータ５１を備えている。
【００５５】
ケーシング５２の側面には、同図において示すように、吸水性樹脂微粉末を投入供給する為のフィーダー６０の供給口６２が連結されて開口している。ケーシング５２には、水性液を供給する供給口５４、および空気を供給する供給口５６が設置されている。また、同図において右端側には、排出口５８が形成されている。
一方、上記ケーシング５２の内部には、駆動モータ５１によって回転駆動する回転軸５３が設けられており、この回転軸５３の周りには、撹拌部材として、複数の撹拌翼５５が設けられている。
上記の構成をする連続押出式混合機５０に吸水性樹脂微粉末と水性液とを混合する場合には、駆動モータ５１により、回転軸５３を例えば、約１００〜１００００ｒｐｍ、好ましくは約５００〜３０００ｒｐｍの高速で回転させる。
【００５６】
そして、この状態で、微粉供給口６２から吸水性樹脂微粉末を供給する。例えば、８３４ｇ／ｍｉｎで供給される。すると、螺旋状に形成された撹拌翼５５の押出推力によって吸水性樹脂微粉末が連続押出式混合機５０の内部に移送される。
次いで、水性液供給口５４から水性液を注入する。例えば、５５５．６ｇ／ｍｉｎで供給することにより、吸水性樹脂微粉末と水性液との混合（接触）が瞬時に行われ、直ちに排出口５８から混合物が自動的に排出され、水性液が微粉末に吸収されて、逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０が得られる。
逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０は、中心部分７２は高含水率で膨潤ゲル状態であり、この高含水率層７２の外周には、低含水率層７４を有する。低含水率層７４は、高含水率層７２の表面に吸水性樹脂微粉末が付着している状態である。
【００５７】
〔吸水材粒塊の作製（方法１，２）〕
シート状吸水性樹脂含水物２４、および、逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０は、吸水材の粒塊を得る工程に供するために、何れも、ミートチョッパ装置３０に供給される。
図１では、シート状吸水性樹脂含水物２４を、ベルトコンベア１０からミートチョッパ装置３０まで連続的に移送しているが、実際には、ベルトコンベア１０から取り出したシート状含水物２４を所定の長さ毎に裁断して、シート片状に形成した状態で、ミートチョッパ装置３０までの移送や供給を行うこともできる。シート状吸水性樹脂含水物２４が、ベルトコンベア１０上で作製されてから、ミートチョッパ装置３０に供給されるまでの時間を０．００１〜５分の範囲に設定できる。
【００５８】
図２では、粉砕工程に供するために、逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０を、連続押出式混合機５０からミートチョッパ装置３０まで連続的に移送しているが、連続押出式混合機５０から取り出した逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０に圧縮工程を設け、シート状の吸水性樹脂含水物とした形態で、ミートチョッパ装置への供給を行うこともできる。逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０が、連続押出式混合機５０で作製されてから、ミートチョッパ装置３０に供給されるまでの時間を０．００１〜５分の範囲に設定できる。
ミートチョッパ装置３０は、モータなどで回転される切断刃と、切断刃の前面側で固定設定され小孔を有する孔開き板と、処理物を切断刃および孔開き板のほうに押し出す機構などを備えている。更に孔開き板の前面に処理物を更に切断する切断刃を備えていてもよい。シート状吸水性樹脂含水物２４または逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０を、細かく切断しながら混練し、孔開き板から押し出す。この時、シート状吸水性樹脂含水物２４または逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０（以下、吸水性樹脂含水物と略す）は、小さく細断されるとともに、吸水性樹脂含水物同士の衝突・混練や装置内壁との衝突などの作用によって、高含水層２６から低含水層２８への水分の移行が進む。
【００５９】
ミートチョッパ装置３０から送り出される吸水材粒塊４０は、粒塊状をなすとともに、吸水材粒塊４０の全体で含水率の偏りが少なくなり、ほぼ一定の含水率を有するものとなる。例えば、吸水材粒塊４０の平均粒径１〜２０ｍｍ、含水率４０重量％となる。
このようにして得られた粒塊状の吸水材粒塊４０は、含水状態のままで使用することもできるが、通常は、乾燥工程を行う。
乾燥工程は、熱風式乾燥装置を用いて、例えば、温度１７０℃で１時間をかけて、吸水材４０を乾燥させる。乾燥後の吸水材粒塊４０は、例えば、含水率５重量％となる。
【実施例】
【００６０】
以下に、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例および比較例における、測定方法および評価方法を以下に示す。
＜重量平均粒子径（Ｄ５０）＞
重量平均粒子径（Ｄ５０）は、JIS標準篩（目開き：８５０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、３００μｍ、１５０μｍ、１０６μｍ、７５μｍ、４５μｍ）を用いて吸水性樹脂粉末ないし、吸水材粒塊乾燥体の粉砕物（吸水材）を篩分級した後、残留百分率Ｒを対数確立紙にプロットし、Ｒ＝５０重量％に相当する粒径を重量平均粒子径（Ｄ５０）とした。
【００６１】
＜含水率＞
吸水性樹脂粉末ないしその含水物（以下、試料と呼ぶ）において、水分が占める割合を表す。固形分との関係は、以下のとおりである。
含水率（重量％）＝１００−固形分（重量％）
含水率の測定方法は、以下の方法による。
底面の直径が約５ｃｍのアルミカップ（重量W0）に、１〜３ｇの試料を量り取る（重量W1）。１８０℃の無風乾燥機中に、アルミカップに収容された試料を静置して乾燥する。乾燥時間は、試料が吸水性樹脂粉末の場合は３時間、試料が吸水性樹脂含水物の場合は１６時間である。乾燥後に、アルミカップおよび試料の合計重量（W2）を測定する。以下の式で含水率を求める。
【００６２】
含水率（重量％）＝（１−（W2−W0）／W1）×１００
＜設定固形分＞
本発明を連続式で実施する際に、単位時間当たりに供給される吸水性樹脂粉末と添加される水との重量比率を表す。最終的に得られる吸水性樹脂含水物の固形分に相当する。本発明をバッチ式で実施する場合には、１回当たりの仕込みにおける重量比率になる。以下の式で設定固形分を求める。
設定固形分（重量％）＝
吸水性樹脂粉末の重量／（吸水性樹脂粉末の重量＋添加水分の重量）×１００
＜微粉再生率＞
乾燥した吸水材粒塊物をロールミルで粉砕する時に生じる、粒子径１５０μm未満の微粉量が粉砕した全体の粒子に対する割合で、次式により求められる。
【００６３】
微粉再生率（重量％）＝１５０μｍ ｐａｓｓ重量／８５０μm ｐａｓｓ重量×１００
＜無加圧下吸水倍率（ＧＶｓ３０）＞
ＪＩＳ標準篩により６００〜３００μmに分級した吸水性樹脂粉末ないし吸水材、約０．２ｇを不織布製の袋（６０ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れ、２３±２℃の０．９重量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）中に浸漬した。３０分後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて２５０Ｇにて３分間水切りを行った後、袋の重量Ｗ１（ｇ）を測定した。同様の操作を吸水性樹脂を用いないで行い、その時の重量Ｗ０（ｇ）を測定した。Ｗ１およびＷ０から、次式に従って、ＧＶｓ３０（ｇ／ｇ）を算出した。
【００６４】
ＧＶｓ３０（ｇ／ｇ）＝（重量Ｗ１（ｇ）−重量Ｗ０（ｇ））／吸水性樹脂粉末ないし吸水材の重量（ｇ）−１
＜４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）における加圧下吸水倍率（ＡＡＰ０．７ｐｓｉ）＞
目開き３８μｍのステンレス製金網を円筒断面の一辺（底）に溶着させた内径６０ｍｍのプラスチック製支持円筒の底の金網上に、吸水性樹脂（または吸水材）０．９０ｇを均一に散布し、その上に外径が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は妨げられないピストン（ｃｏｖｅｒ  ｐｌａｔｅ）を載置し、支持円筒と吸水性樹脂（または吸水材）とピストンの合計重量Ｗ３（ｇ）を測定した。このピストン上に、吸水性樹脂（または吸水材）に対して、ピストンを含め４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の荷重を均一に加えることができるように調整された荷重を載置し、測定装置一式を完成させた。直径１５０ｍｍのペトリ皿の内側に直径９０ｍｍ、厚さ５ｍｍのガラスフィルターを置き、２５±２℃に調温した０．９０重量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）をガラスフィルターの上部面と同レベルになるように加えた。その上に直径９ｃｍの濾紙（トーヨー濾紙（株）製、Ｎｏ．２）を１枚載せて表面が全て濡れるようにし、かつ過剰の液を除いた。
【００６５】
上記測定装置一式を上記湿った濾紙上にのせ、液を荷重下で吸収させた。液面がガラスフィルターの上部から低下したら液を追加し、液面レベルを一定に保った。６０分後に測定装置一式を持ち上げ、荷重を取り除いた重量Ｗ４（ｇ）（支持円筒と膨潤した吸水性樹脂（または吸水材）とピストンの合計重量）を再測定した。そして、これら重量Ｗ３、Ｗ４から、次式に従って、ＡＡＰ０．７ｐｓｉ（ｇ／ｇ）を算出した。
ＡＡＰ０．７ｐｓｉ（ｇ／ｇ）＝（重量Ｗ４（ｇ）−重量Ｗ３（ｇ））／吸水性樹脂（または吸水材）の重量（ｇ）
＜可溶分（水可溶性成分）量＞
２５０ｍｌ容量の蓋付きプラスチック容器に０．９ｗｔ％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）の１８４．３ｇを測り取り、その水溶液中にＪＩＳ標準篩により６００〜３００μmに分級した吸水性樹脂粉末ないし、吸水材、１．００ｇを加え１６時間攪拌することにより樹脂中の可溶分を抽出した。この抽出液を濾紙を用いて濾過することにより得られた濾液の５０．０ｇを測り取り測定溶液とした。
【００６６】
はじめに生理食塩水だけを、まず、０．１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１０まで滴定を行い、その後、０．１Ｎの塩酸でｐＨ２．７まで滴定して空滴定量（［ｂＮａＯＨ］ｍｌ、［ｂＨＣｌ］ｍｌ）を得た。
同様の滴定操作を測定溶液についても行うことにより滴定量（［ＮａＯＨ］ｍｌ、［ＨＣｌ］ｍｌ）を求めた。
例えば既知量のアクリル酸とそのナトリウム塩からなる吸水性樹脂の場合、そのモノマーの平均分子量と上記操作により得られた滴定量をもとに、吸水性樹脂中の可溶分量を以下の計算式により算出することができる。未知量の場合は滴定により求めた中和率を用いてモノマーの平均分子量を算出する。
【００６７】
可溶分（重量％）＝
０．１×（平均分子量）×１８４．３×１００
×(［ＨＣｌ］−［ｂＨＣｌ］)／１０００／１．０／５０．０
中和率（ｍｏｌ％）＝（１−（［ＮａＯＨ］−［ｂＮａＯＨ］）／（［ＨＣｌ］−［ｂＨＣｌ］））×１００
＜比表面積＞
「Ｂ．Ｅ．Ｔ．一点法（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ吸着法）」により求めた。測定装置は「検体全自動比表面積測定装置４−ソーブＵ１」（湯浅アイオニクス株式会社製）を使用した。まず、予めＪＩＳ標準篩により６００〜３００μｍに分級した吸水性樹脂粉末ないし、吸水材（これを試料とする）約５ｇを内容量約１３ｃｍ３のマイクロセル（ＴＹＰＥ：ＱＳ−４００）中に入れ、窒素ガス気流下に試料入りマイクロセルを１５０℃に加熱し試料の脱気および脱水を十分に行った。次いで、ヘリウムガスと０．１％のクリプトンガスからなる混合ガス気流下に、試料入りマイクロセルを−２００℃に冷却し、混合ガスを試料に平衡になるまで吸着せしめた。その後、試料入りマイクロセルの温度を室温まで戻し、混合ガスの試料からの脱離を行い、クリプトン混合ガスの脱離量より吸水性樹脂粉末ないし吸水材の比表面積を求めた。尚、試料入りマイクロセルの吸着―脱離工程は３回行い、その平均量より吸水性樹脂粉末ないし吸水材の比表面積（ｍ２／ｇ）を求めた。
【００６８】
前記実施形態の装置を用いて、吸水材粒塊４０を製造し、その性能を評価した。
吸水材粒塊乾燥体の粉砕については、粉砕後の重量平均粒子径が４５０〜５００μｍになるように、粉砕条件を設定した。
〔参考例・・・吸水性樹脂粉末（α）の製造〕
シグマ型羽根を２本有する内容積１０リットルのジャケット付きステンレス型双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器中で、７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度３８重量％、モノマーの平均分子量８８．５）にポリエチレングリコールジアクリレート（エチレンオキシドの平均付加モル数ｎ＝９）７．４０ｇを溶解させて反応液とした。次に、この反応液から溶存酸素を窒素ガス雰囲気下で、３０分間除去した。続いて、反応液に１０重量％過硫酸ナトリウム水溶液２８．３ｇおよび１重量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液２．１ｇを攪拌しながら添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、２０〜９５℃で重合を行い、重合が開始して３０分後に含水ゲル状架橋重合体（１）を取り出した。
【００６９】
得られた含水ゲル状架橋重合体（１）は、その径が約５ｍｍ以下に細分化されていた。この細分化された含水ゲル状架橋重合体（１）を５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１５０℃で９０分間熱風乾燥した。次いで、ＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、さらに目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩で分級することで、重量平均粒子径４３０μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水性樹脂粉末に対して１２．０重量％、含水率６．０重量％の不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（α）を得た。
次いで、この吸水性樹脂粉末（α）を、目開き１５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて、粒子径８５０〜１５０μｍの吸水性樹脂粉末（α１）および、粒子径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）に分級した。吸水性樹脂粉末（α）は、無加圧下吸水倍率３５．１（ｇ／ｇ）、可溶分量は１０．１重量％であった。
【００７０】
〔実施例１〕・・・粒子状の吸水性樹脂含水物経由（方法１）
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）５００ｇを５Ｌレーディゲミキサー（Ｍ５Ｒ型レーディゲ社製）に入れ、該レーディゲミキサーの主軸（鋤状羽根）を３３０ｒｐｍで高速回転させながら、水３３０ｇを一気に投入した。
水を投入後、直ちに撹拌を停止し、得られた吸水性樹脂含水物を速やかに取り出した。
得られた該吸水性樹脂含水物は、表面の含水率が低く、中心部の含水率が高い、粒径１０ｍｍ程度の逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０であった。
得られた逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０の外側と内側の含水率を測定した。
【００７１】
外側の含水率は３９重量％、内側の含水率は７０重量％であった。また、その高含水率層および低含水率層の割合は、粒子全体に対して、高含水率層（粒子状含水物の内層）が８１重量％、低含水率層（粒子状含水物の表層）が１９重量％であった。
また、この作業と平行して、同じく得られた逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０を、孔径６．２ｍｍの多孔金属プレートを有したＲＯＹＡＬ製ミートチョッパ（１２ＶＲ−４００Ｋ）に速やかに投入した。ミートチョッパに投入され混練粉砕された吸水性樹脂含水物７０は、約７０℃の温度を有しながら、ミートチョッパより排出され、均一な含水率（６５重量％）を有する吸水材粒塊物（４０）を得た。その時の粒径は、約５ｍｍを有し、温度が高い為に粒子同士の接着は抑えられていた。
【００７２】
得られた吸水材粒塊物（４０）を目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４３０μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１０．７重量％、含水率６．０重量％の不定形破砕状の吸水材（１）を得た。上記（１）の吸水材の微粉再生率、比表面積を測定した。上記測定結果を表１に示す。
〔実施例２〕・・・含水率が異なる３層からなるシート状の吸水性樹脂含水物経由（方法２）
図１の装置を用いた。走行速度を０．５８ｍ／ｍｉｎ（１０Ｈｚ）に設定した、幅５０ｃｍの（表面をフッ素樹脂コートした）ベルトコンベアの上方に、スプレーノズル（いけうち製ＫＢ８００６３）により水を１７．７９ｇ／ｍｉｎで供給し、ベルトコンベアの上面に薄い水の層を形成させた。参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）を、アキュレートフィーダー（クマ製作所製）に投入し、該フィーダーの微粉供給量を９０ｇ／ｍｉｎに設定した。尚、吸水性樹脂粉末（α２）は、予め７０℃に加温している。該吸水性樹脂粉末（α２）は、該フィーダーにより薄い水の層を形成させたベルトコンベア上に吸水性樹脂粉末（α２）を供給される。さらに、その積層した吸水性樹脂粉末（α２）の上方から、スプレーノズル（いけうち製ＫＢ８００６３）により水を１７．７９ｇ／ｍｉｎで再び供給することにより、外側裏表両面が高含水率を有し、中心部は低含水率を有している、厚さ約２ｍｍのシート状の吸水性樹脂含水物（２４）を得た。
【００７３】
得られたシート状吸水性樹脂含水物（２４）を、孔径６．２ｍｍの多孔金属プレートを有したヒラガ製ミートチョッパ（ＴＢ３２型）に速やかに投入した。
ミートチョッパに投入され混練粉砕された吸水性樹脂含水物（２４）は、約７０℃の温度を有しながら、ミートチョッパより排出され、均一な含水率を有する吸水材粒塊物（４０）を得た。その時の粒径は、約５ｍｍを有し、温度が高い為に粒子同士の接着は抑えられていた。
得られた吸水材粒塊物（４０）を目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４００μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１２．５重量％、含水率６．８重量％の不定形破砕状の吸水材（２）を得た。上記（２）の吸水材の微粉再生率、比表面積を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００７４】
〔実施例３〕・・・粒子状の吸水性樹脂含水物経由（方法１）
図２、３の装置を用いた。主軸回転数を１５００ｒｐｍに設定した連続押出式混合機の微粉供給口から、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）をアキュレートフィーダー（クマ製作所製）により８３５ｇ／ｍｉｎで供給し、水性液供給口から水性液を４５０ｇ／ｍｉｎで供給し、更に圧縮空気を空気供給口より１５０ｌ／ｍｉｎで供給することにより、表面の含水率が低く、中心部の含水率が高い逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０を得た。
得られた逆ママコ状吸水性樹脂含水物７０を、孔径９．５ｍｍの多孔金属プレートを有したヒラガ製ミートチョッパ（ＴＢ３２型）に速やかに投入した。
【００７５】
ミートチョッパに投入され混練粉砕された吸水性樹脂含水物７０は、約７０℃の温度を有しながら、ミートチョッパより排出され、均一な含水率を有する吸水材粒塊物（４０）を得た。その時の粒径は、約５ｍｍを有し、温度が高い為に粒子同士の接着は抑えられていた。
得られた吸水材粒塊物（４０）を目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．３５ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４３５μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１５．０重量％、含水率７．０重量％の不定形破砕状の吸水材（３）を得た。上記（３）の吸水材の微粉再生率、比表面積を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００７６】
〔実施例４〕・・・粒子状の吸水性樹脂含水物経由（方法１）
実施例３において、水の添加量を２９０ｇ／ｍｉｎとするほかは、実施例３と同様の操作を繰り返し、実施例３よりもバラバラになった逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０を得た。以後も実施例３と同様の操作を繰り返し、目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４５６μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１３．０重量％、含水率７．０重量％の不定形破砕状の吸水材（４）を得た。上記（４）の吸水材の微粉再生率、比表面積を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００７７】
〔実施例５〕・・・粒子状の吸水性樹脂含水物経由（方法１）
実施例３において、水の添加量を２１０ｇ／ｍｉｎとするほかは、実施例３と同様の操作を繰り返し、逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０を得た。以後も実施例３と同様の操作を繰り返し、目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４７７μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１４．２重量％、含水率７．０重量％の不定形破砕状の吸水材（５）を得た。上記（５）の吸水材の微粉再生率を測定した。上記測定結果を表１に示す。
〔実施例６〕・・・粒子状の吸水性樹脂含水物経由（方法１）
実施例３において、水の添加量を１２５０ｇ／ｍｉｎとするほかは、実施例３と同様の操作を繰り返し、逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０を得た。以後も実施例３と同様の操作を繰り返し、目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４６４μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１１．３重量％、含水率７．０重量％の不定形破砕状の吸水材（６）を得た。上記（６）の吸水材の微粉再生率を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００７８】
〔実施例７〕・・・表面架橋処理あり
実施例２で得られた吸水材（２）の粒子表面の架橋処理を以下のようにして行った。実施例２で得られた吸水材（２）１００ｇを５Ｌレーディゲミキサー（Ｍ５Ｒ型レーディゲ社製）に入れ、該レーディゲミキサーの主軸（鋤状羽根）を３３０ｒｐｍで高速回転させながら、１，４−ブタンジオール／プロピレングリコール／水＝０．３２／０．５／２．７３重量％（対吸水材）の組成を持つ処理剤を噴霧添加し、１分間混合を行った。
混合後、処理剤が添加された吸水材を、１９７℃に加熱したオイルバス中に浸漬されたモルタルミキサーに速やかに投入し、４０分間加熱処理を行った。
【００７９】
４０分後、速やかに吸水材を取り出し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級することで、表面架橋された吸水材を得た。
該表面架橋吸水材の無加圧下吸水倍率（ＧＶｓ３０）および４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）加圧下吸水倍率（ＡＡＰ０．７ｐｓｉ）を測定したところ、ＧＶｓ３０＝２０．５（ｇ／ｇ）、ＡＡＰ０．７ｐｓｉ＝１９．８（ｇ／ｇ）であった。
〔比較例１〕・・・機械的圧縮力による粉砕なし
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）２０００ｇを２０Ｌレーディゲミキサー（Ｍ２０型レーディゲ社製、ジャケットを蒸気により約１００℃に加熱）に入れ、該レーディゲミキサーの主軸（鋤状羽根）を２３０ｒｐｍ、チョッパーを６０００ｒｐｍで高速回転させながら、９０℃に加熱した水１２００ｇを一気に投入した。
【００８０】
吸水性樹脂粉末（α２）と水とは即座に混合され、内容物全体が粒径約３〜１０ｍｍのゲル状の吸水性樹脂含水物となった。しかし、該吸水性樹脂含水物は粘着力が高く、混合開始から２分で主軸が過負荷により停止した。得られた該吸水性樹脂含水物は、それぞれの粒塊が接着し、大きな塊となっていた。これを強引に解してから、目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。
次いで、この吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径３６８μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して２１．７重量％、含水率４．７重量％の不定形破砕状の吸水材（７）を得た。上記（７）の吸水材の微粉再生率、比表面積を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００８１】
〔比較例２〕・・・機械的圧縮力による粉砕なし
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）３００ｇを西日本試験機製作所製５Ｌモルタルミキサー（５Ｌ容器は８０℃のバスで保温）に入れ、該モルタルミキサーの撹拌羽根を６０Ｈｚ／１００Ｖで高速回転させながら、９０℃に加熱した水３３０ｇを一気に投入した。
吸水性樹脂粉末（α２）と水とは１０秒以内に混合され、内容物全体が粒径約３〜１０ｍｍのゲル状の吸水性樹脂含水物となった。モルタルミキサー中で、該吸水性樹脂含水物はバラバラの状態で、撹拌羽根の混合によって混練される様子はなかった。１分間モルタルミキサー中で高速撹拌した後、得られた吸水性樹脂含水物を取り出し、目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分乾燥した。
【００８２】
次いで、この吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、重量平均粒子径４２０μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して２０．０重量％、含水率５．０重量％の不定形破砕状の吸水材（８）を得た。上記（８）の吸水材の微粉再生率、比表面積を測定した。上記測定結果を表１に示す。
〔比較例３〕・・・含水率１５重量％の吸水性樹脂含水物経由
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）を用い、実施例３における、水の添加量を１４８ｇ／ｍｉｎとするほかは、実施例３と同様の操作を繰り返した。連続押出式混合機から排出された逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０を孔径９．５ｍｍの多孔金属プレートを有したヒラガ製ミートチョッパ（ＴＢ３２型）に速やかに投入したところ、混練粉砕開始2分で過負荷停止した。ミートチョッパ内部では、強固に固まった吸水性樹脂含水物が内壁に接着しており、内刃が破損していた。
【００８３】
〔比較例４〕・・・機械的圧縮力による粉砕なし
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）を用い、実施例３と同様の操作を繰り返した。但し、連続押出式混合機から排出された吸水性樹脂含水物７０をミートチョッパに通さず、排出後直ちに目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級した。重量平均粒子径３３２μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１９．４重量％、含水率２．３重量％の不定形破砕状の吸水材（９）を得た。上記（９）の吸水材の微粉再生率を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００８４】
〔比較例５〕・・・機械的圧縮力による粉砕なし
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）を用い、実施例３における、水の添加量を３５８ｇ／ｍｉｎとするほかは、実施例３と同様の操作を繰り返した。但し、連続押出式混合機から排出された逆ママコ状の吸水性樹脂含水物７０をミートチョッパに通さず、排出後直ちに目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級した。重量平均粒子径３０６μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して２４．４重量％、含水率２．８重量％の不定形破砕状の吸水材（１０）を得た。上記（１０）の吸水材の微粉再生率を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００８５】
〔比較例６〕・・・含水率が均一な一層からなるシート状の吸水性樹脂含水物経由
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）を用い、実施例２と同様の操作を繰り返した。ただし、得られたシート状の吸水性樹脂含水物２４をシート状のまま２０分間放置し、シート状の吸水性樹脂含水物内部での含水率を均一にした。含水率が均一になったシート状の吸水性樹脂含水物は、強固に接着した塊となっており、ミートチョッパによる粉砕は不可能であった。
〔比較例７〕・・・含水率６５重量％の吸水性樹脂含水物経由
参考例で得られた、粒径１５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（α２）を用い、実施例３における、水の添加量を１５５０ｇ／ｍｉｎとするほかは、実施例３と同様の操作を繰り返した。
【００８６】
得られた吸水材粒塊物（４０）を目開き８５０μｍ（２０メッシュ）の金網上に広げ、熱風循環式乾燥機に入れ、１７０℃で２０分間乾燥した。しかし、吸水材粒塊は十分に乾燥されておらず、更に１７０℃で２０分間乾燥する必要があった。吸水材粒塊乾燥体をＷＭＬ型ロールミル（井ノ口技研製）で、０．４ｍｍのクリアランスで粉砕し、更に目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級した。重量平均粒子径４８３μmでかつ１５０μm未満の粒子径を有する樹脂の割合が当該吸水材に対して１２．１重量％、含水率５．０重量％の不定形破砕状の吸水材（１１）を得た。上記（１１）の吸水材の微粉再生率を測定した。上記測定結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
2005015787.tif 000003
【００８８】
上記表１に示した結果を、以下に説明する。
比較例１は実施例１と対応しており、実施例１において吸水性樹脂含水物をミートチョッパで混練粉砕せずに、乾燥・粉砕を行ったものである。微粉再生率を比較すると、実施例１は重量平均粒子径もほぼ目標値（４３０μｍ）である上に、微粉再生率が比較例１の１／２であり、微粉再発生が抑えられていることが判る。
比較例２は設定固形分が実施例６に近いものであり、比較例１と同様、吸水性樹脂含水物のミートチョッパ混練粉砕を行っていないものである。微粉再生率は、実施例６の方が低く、優れている。
【００８９】
比較例３は実施例５と対応しており、設定固形分を８５重量％と高い条件で行った場合である。吸水性樹脂含水物は、ミートチョッパ内部で強固な塊となってしまい、過負荷停止した。
比較例４は実施例３と対応しており、同じ設定固形分において、吸水性樹脂含水物のミートチョッパ混練粉砕を行っていないものである。実施例３の方が、微粉再生率も優れており、更に粉砕後の重量平均粒子径（Ｄ５０）においても、実施例３の方が、参考例に近く（Ｄ５０変化量が少ない）、造粒の強度が比較例よりも強いと言える。
比較例５は実施例４と対応しており、同じ設定固形分において、吸水性樹脂含水物のミートチョッパ混練粉砕を行っていないものである。これらにおいても、実施例４の方が、微粉再生率も優れており、更に粉砕後の重量平均粒子径（Ｄ５０）においても、実施例４の方が、参考例に近く（Ｄ５０変化量が少ない）、造粒の強度が比較例よりも強いと言える。
【００９０】
比較例６は実施例２と対応しており、シート状吸水性樹脂含水物中の含水率勾配を無くす為に、該吸水性樹脂含水物を室温にて放置した後、ミートチョッパ混練粉砕を試みたものである。しかし、該吸水性樹脂含水物は、強固に接着した塊となっており、ミートチョッパ混練粉砕時に過負荷停止した。この結果より、吸水性樹脂含水物は該含水物作製後、速やかに混練粉砕する事が重要であると言える。
比較例７は実施例６よりも更に設定固形分を低くしたもので、ミートチョッパ混練粉砕した吸水材粒塊物は、高い含水率（６５重量％）を有している為に、これまでの乾燥条件（１７０℃で２０分）では、十分に乾燥できておらず、このままでは粉砕が不可能である為、更に２０分の乾燥時間、すなわち乾燥時間が２倍も必要であった。長時間の乾燥は熱劣化を起こすので好ましくない。
【００９１】
〔実施例８〕
実施例１で得られた吸水材粒塊物（４０）１０ｇを乾燥せずに、１５ｇのパルプと混合した。混合後、シート状に成形し加圧（２ｋｇ／ｃｍ２で１分間圧縮）することで、パルプに吸水材粒塊物が容易に固定化された。
〔比較例８〕
参考例で得られた微粉を、実施例８と同様に、パルプと混合した後、シート状に成形した。しかし、得られたシート状のパルプからは、微粉が脱落しやすく、パルプへの固定化はできなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態を表す製造装置の全体構成図
【図２】別の実施形態を表す製造装置の全体構成図
【図３】同上の製造装置の平面図
【符号の説明】
【００９３】
１０  ベルトコンベア
１２  微粉供給ホッパ
１４  水性液供給ノズル
２０  微粉
２２  水性液
２４  シート状含水物
２６  高含水層
２８  低含水層
３０  ミートチョッパ装置
４０  粒塊状吸水材
５０  連続押出式混合機
５１  駆動モータ
５２  ケーシング
５３  回転軸
５４  水性液供給口
５５  撹拌翼
５６  空気供給口
５８  排出口
６０  微粉供給用フィーダー
６２  微粉供給口
７０  逆ママコ状含水物
７２  高含水層
７４  低含水層
【図１】
2005015787.tif 000004
【図２】
2005015787.tif 000005
【図３】
2005015787.tif 000006