吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂、並びにその利用
【課題】含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂、並びにその利用を提供する。
【解決手段】アクリル酸および／またはアクリル酸塩を含有するエチレン性不飽和単量体を静置重合し、重合後の含水ゲル状重合体を切断して得た、形状が角状であり表面が平滑な面からなっている主として６面体からなる含水ゲル状重合体を乾燥することによって、非凝集状態であり円滑に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部に付着性防止剤を被覆することにより、吸水性樹脂の非凝集性は向上する。
【解決手段】アクリル酸および／またはアクリル酸塩を含有するエチレン性不飽和単量体を静置重合し、重合後の含水ゲル状重合体を切断して得た、形状が角状であり表面が平滑な面からなっている主として６面体からなる含水ゲル状重合体を乾燥することによって、非凝集状態であり円滑に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部に付着性防止剤を被覆することにより、吸水性樹脂の非凝集性は向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにその利用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水溶性エチレン性不飽和単量体を水溶液重合することにより、吸水性重合体として、含水ゲル状重合体が得られることはよく知られている（例えば特許文献１）。この含水ゲル状重合体は、半固体状で弾性に富むゲル状物として得られるもので、これを切断、乾燥することにより吸水性樹脂、すなわち吸水剤として使用する。
【０００３】
含水ゲルを切断する際に、単に切断するだけで何らの処置も行わないと、切断された含水ゲル状重合体同士が付着してしまい、例えば、機械的に切断した場合、連続で切断することが出来ず、作業効率が低下する。そこで、通常、上記付着を防止するために、界面活性剤や高分子多価アルコール等が使用されている（例えば特許文献２，３）。
【０００４】
一方、上記含水ゲル中の未反応のモノマー（以下「残存モノマー」という）は、重合体においては不純物であり、臭気や衛生上の問題となるおそれがあるので、少ない方が好ましい。従来、残存モノマーを低減させる手法としては、ラジカル重合開始剤の添加量を増やす方法や、ラジカル重合開始剤を分割添加する方法等が知られている（特許文献４〜１０）。
【０００５】
また、特許文献１１には、水分含有量２０質量％以下の乾燥粉末状親水性重合体粒子に多価金属塩水溶液を噴霧することにより、吸水材料の吸水速度を向上させることができる旨が記載されている。
【０００６】
しかし、上記従来の技術では、含水ゲル状重合体同士の付着を十分に防止することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献６および７の場合においても、詳細な原因は不明であるが、後工程の加熱処理により、添加した還元性物質と原料由来の不純物等とが結合した成分由来と考えられる異臭が発生するという問題がある。さらに、上記特許文献８の場合においても、確実に残存モノマー量が低減されるが、吸収剤の残存モノマー量のばらつきが大きく、残存モノマー量が所望のレベルまで低減されていないものや、スペックアウト品が見られるという問題がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献４および５の技術を用いて残存モノマー量を低減させる場合、得られる吸水性樹脂が着色することがあり、商品価値が下がるという問題がある。また、残存モノマー量を低減させるには種々の厳しい反応条件が必要であるため、ポリマーの劣化により物性が低下することがあり、所望の残存モノマーレベルへの低減と無加圧下吸収倍率や加圧下吸収倍率等の吸収特性の維持、向上とを両立させるのは困難であるという問題もある。
【０００９】
すなわち、特許文献４には付着性防止剤としてポリエチレングリコール、界面活性剤が挙げられているが、これらを用いて含水ゲル状重合体をどのように処理するのかについて具体的な記述はなされていない。また、特許文献５に記載の技術では、含水ゲル状重合体同士の付着防止のために界面活性剤や高分子多価アルコール等を用いているが、含水ゲル状重合体の粒径分布が広く、含水ゲル状重合体の形状が均質ではないため、粒子同士が凝集しやすい。
【００１０】
また、特許文献１１に記載されているように、乾燥粉末状の重合体粒子に多価金属塩水溶液を噴霧する方法は既に知られているが、係る技術は含水ゲル状重合体同士の付着防止を目的としたものではなく、多価金属塩水溶液等で被覆することによって含水ゲル状重合体同士の付着を十分に防止する技術に関する知見は未だ存在していない。
【特許文献１】特開平８−９２３０７号公報（平成８（１９９６）年４月９日公開）
【特許文献２】特開昭６１−１１０５１０号公報（昭和６１（１９８６）年５月２８日公開）
【特許文献３】特開平１１−３４９６８７号公報（平成１１（１９９９）年１２月２１日公開）
【特許文献４】米国特許４９７３６３２号
【特許文献５】米国特許５９９８５５３号
【特許文献６】特公昭６３−７２０３号公報（昭和６３（１９８８）年２月１６日公告）
【特許文献７】米国特許２００４−００６８０５７号
【特許文献８】特公平７−９８８４７号公報（平成７（１９９５）年１０月２５日公告）
【特許文献９】特開平４−１０６１０８号公報（平成４（１９９２）年４月８日公開）
【特許文献１０】米国特許５２２９４８８号
【特許文献１１】特公平５−４０７８０号公報（平成５（１９９３）年６月２１日公告）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにその利用を提供することにあり、好ましくは、残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂の製造方法および残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂並びにその利用に関するものである。
【００１２】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤を用いて特定の方法で被覆することにより、切断時の作業性が向上し、また、これを乾燥しても非凝集状態となるため良好な乾燥ができることを見出した。また、特定の質量平均粒子径を持つ含水ゲル状重合体を乾燥することにより、残存モノマーを低減し得ることをも見出し本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、
（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、
（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている４面体以上１２面体以下の形状の粒子を５０質量％以上１００質量％以下含む含水ゲル状重合体が、付着性防止剤で被覆され、当該付着性防止剤は含水ゲル状重合体間の離型剤として働く。そのため、切断時および／または切断後の含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができる。
【００１５】
また、含水ゲル状重合体の含水率が４０質量％以上７０質量％以下であり、かつ質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下と大粒径であるため、乾燥工程において残存モノマーを十分に反応させることができる。そのため、残存モノマーの含有量が少なく、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない吸水性樹脂を得ることができる。
【００１６】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を、選別する選別工程を含むことが好ましい。
【００１７】
上記選別工程によって、小異型物および大異型物を除去することによって、吸水性樹脂のディスプレイ効果をさらに向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、選別工程が、小異型物および大異型物を除去する工程であり、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の吸水性樹脂を得る製造方法であることが好ましい。
【００１９】
上記吸水性樹脂の質量平均粒子径が上記範囲であり、上記選別工程によって、小異型物および大異型物を除去することによって、さらに吸水性樹脂のディスプレイ効果を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記切断工程が、切断機を用いる吸水性樹脂の製造方法であって、上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることが好ましい。
【００２１】
これにより、切断工程において、含水ゲル状重合体が詰まることによる不具合が生じることを抑制することができる。
【００２２】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記切断工程が、含水ゲル状重合体を、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断するものであることが好ましい。
【００２３】
６面体形状の粒子は、含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすれば容易に作り出すことができる。そのため、切断工程を効率化することができるとともに、含水ゲル状重合体の大きさを容易に調整することができる。
【００２４】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記被覆工程が、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および／または散布する工程を含むものであることが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、少なくとも、付着性防止剤が含水ゲル状重合体に直接付着するか、上記縦切り刃および／または横切り回転刃、固定刃から間接的に付着して、含水ゲル状重合体を被覆することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができ、切断後の含水ゲルの再付着を防止することができる。また、縦切り刃、固定刃、回転刃と含水ゲル状重合体との離型を促すため、縦切り刃、固定刃、回転刃の切断力を保つことができる。
【００２６】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記付着性防止剤を、上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下となるように噴霧および／または散布することが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。
【００２８】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、さらに、上記重合工程で、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液および／または含水ゲル状重合体内部に、界面活性剤および／または多価アルコールを含有させる工程を含むことが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、界面活性剤または多価アルコールが含水ゲル状重合体同士の付着防止効果を有しているので、表面被覆による含水ゲル状重合体同士の付着防止効果をさらに高めることができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量をさらに少なくすることができる。
【００３０】
また、被覆工程として、切断工程以外に混合工程を導入することにより、付着防止剤を噴霧および／または散布しながら混合することも可能である。
【００３１】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および／または切断面を含む表面に、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる工程を含むことが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる金属イオンをキレート剤でトラップする、および／または吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる紫外線が紫外線吸収剤により吸収されるので、光等に対する耐久性の高い吸水性樹脂を製造することができる。
【００３３】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を８０℃以上１５０℃以下で乾燥することによって、上記吸水性樹脂の含水率を５質量％以上３０質量％以下とし、上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下とすることが好ましい。上記構成によれば、含水ゲル状重合体を発泡させずに良好に乾燥させることができ、残存モノマーの含有量を少なくすることができる。したがって、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない吸水性樹脂を得ることができ、また、非凝集状態でかつディスプレイ効果にも優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【００３４】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を１０℃以上１２０℃未満で乾燥する工程を経ることが好ましい。
【００３５】
これにより、上記吸水性樹脂を１０℃以上１２０℃未満の温度で乾燥する工程を経るため、生じるダスト量を好ましく低減することができる。
【００３６】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記静置重合がシート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされ、切断工程、被覆工程、および乾燥工程を経た吸水性樹脂の質量平均粒子径を２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、粒径分布の対数標準偏差値を０以上０．２５以下とすることが好ましい。
【００３７】
質量平均粒子径、粒径分布の対数標準偏差値が上記範囲の吸水性樹脂は、粒径の揃った含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。つまり、残存モノマーと、含水ゲル状重合体中に残存している重合開始剤との反応が起こりやすい状態の含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。したがって、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を得ることができる。
【００３８】
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、付着性防止剤で被覆し、これを乾燥するものであるため、円滑に乾燥させた、好ましくは残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂を得ることができる。
【００３９】
したがって、本発明は物性の低下が少ない吸水性樹脂の製造方法として好適に利用することができ、上記吸水性樹脂は、植物育成用保水剤やディスプレイ用の人工氷などの用途に利用することができる。
【００４０】
また、本発明に係る切断機は、シート状の含水ゲル状重合体を切断するための切断機であって、上記含水ゲル状重合体を縦切りする少なくとも１つ以上の縦切り刃と、上記含水ゲル状重合体を横切りする少なくとも１つ以上の横切り回転刃および固定刃と、付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する１つ以上の噴霧および／または散布手段と、を備えることを特徴としている。
【００４１】
上記構成によれば、縦切りまたは横切りによって多面体形状となった含水ゲル重合体に効率よく付着性防止剤を噴霧および／または散布することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を低減することができる。そのため、粒子形状が揃った非凝集状態の吸水性樹脂の製造に好適に用いることができ、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂の製造に好適に用いることができる。
【００４２】
本発明に係る切断機は、上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることが好ましい。
【００４３】
これにより、切断機の内部において、含水ゲル状重合体が詰まることによる不具合が生じることを抑制することができる。
【００４４】
また、本発明に係る吸水性樹脂は、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることを特徴としている。
【００４５】
上記吸水性樹脂は、粒径の揃った含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。そのため、製造工程において含水ゲル状重合体同士の付着が十分に防止され、十分に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。
【００４６】
本発明に係る吸水性樹脂は、選別工程後の質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることが好ましい。
【００４７】
上記吸水性樹脂が選別工程を経ることによって、ディスプレイ効果に優れる吸水性樹脂を得ることができる。
【００４８】
本発明に係る吸水性樹脂は、残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
上記吸水性樹脂は、含水ゲル状重合体中の残存モノマーと重合開始剤との反応が起こりやすい状態の含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。したがって、上記範囲の残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を得ることができる。
【００５０】
本発明に係る吸水性樹脂は、得られた吸水性樹脂の含水率が５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
【００５１】
上記吸水性樹脂は、残存モノマーと上記重合開始剤との反応に好適な含水率を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものであり、その結果、含水率が吸水性樹脂の質量に対して５質量％以上３０質量％以下となっている。したがって、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂となる。
【００５２】
また、本発明に係る吸水性樹脂は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、当該吸水性樹脂の表面の少なくとも一部が多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で被覆されていることを特徴としている。
【００５３】
上記構成によれば、付着性防止剤が多面体形状を有する吸水性樹脂の表面の少なくとも一部で離型剤として働く。そのため、含水ゲル状重合体同士が凝集しにくくなり、含水ゲル状重合体同士の付着性を著しく低減することができる。また、例え凝集体が形成されても、該凝集体に弱い外力を加えるのみで容易に一次粒子に解離することができる。したがって、乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。
【００５４】
本発明に係る吸水性樹脂は、上記付着性防止剤の含有量が、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。上記構成によれば、上記付着性防止剤の含有量が、含水ゲル状重合体同士の凝集を防ぐために好適な範囲となる。したがって、粒子形状が揃った吸水性樹脂を得ることができ、さらに乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。
【００５５】
本発明に係る吸水性樹脂は、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下含まれることが好ましい。６面体形状の粒子は、含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすれば容易に作り出すことができる。したがって、６面体形状の粒子が主成分であれば、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を安価かつ容易に得ることができる。
【００５６】
本発明に係る吸水性樹脂は、さらにキレート剤および／または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。上記構成によれば、吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる金属イオンをキレート剤でトラップする、および／または吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる紫外線が紫外線吸収剤により吸収されるので、例えば屋外などで使用する吸水性樹脂耐久性を高めることができる。
【００５７】
また、本発明に係る選別機は、乾燥後の吸水性樹脂を選別する選別機であって、気体噴射機構を備えることを特徴としている。
【００５８】
この選別機により、乾燥が終了した吸水性樹脂の大異型物、小異型物を除去することができるので、所望の質量平均粒子径の吸水性樹脂を得ることができる。これにより、得られた吸水性樹脂の質量平均粒子径が揃うため、吸水性樹脂のディスプレイ効果を向上させることができる。
【００５９】
また、本発明に係る植物育成用保水剤は、本発明に係る方法によって製造された吸水性樹脂および／または本発明に係る吸水性樹脂を含むことを特徴としている。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない。本発明に係る植物育成用保水剤は、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば植物に長期間水を与える手間を省くことができるとともにディスプレイ効果にも優れた外観を有する。
【００６０】
また、本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、本発明に係る方法によって製造された吸水性樹脂および／または本発明に係る吸水性樹脂を含むことを特徴としている。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない。本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば長期間、実物の氷に類似した外観を保つことができ、ディスプレイ効果を長く保つことができる。
【発明の効果】
【００６１】
本発明の吸水性樹脂の製造方法は、（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴としている。
【００６２】
上記構成によれば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている４面体以上１２面体以下の形状の粒子を５０質量％以上１００質量％以下含む含水ゲル状重合体が、付着性防止剤で被覆され、当該付着性防止剤は含水ゲル状重合体間の離型剤として働く。そのため、切断時および／または切断後の含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
本発明の実施の形態について説明すれば以下のとおりであるが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法について詳述する。
【００６４】
（１．吸水性樹脂の製造方法）
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、
（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、
（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むものである。
【００６５】
上記含水ゲル状重合体は、エチレン性不飽和単量体を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合し、この重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、付着性防止剤で表面の少なくとも一部を被覆して得られるものである。なお、本明細書においては、用語「含水ゲル状重合体」には、含水ゲル状重合体間が架橋されていない含水ゲル状重合体と、含水ゲル状重合体間が架橋された含水ゲル状架橋重合体の双方を含むものとする。また、本明細書においては、「質量」および「質量％」は、それぞれ「重量」および「重量％」と同義語として扱う。
【００６６】
上記含水ゲル状重合体の原料として用いられるエチレン性不飽和単量体は、水溶性を有する単量体であり、具体的には、たとえば、（メタ）アクリル酸、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルホスホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルリン酸、（メタ）アクリロキシアルカンスルホン酸などの酸基含有単量体、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン塩；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物（たとえば、アルキルハイドライドとの反応物、ジアルキル硫酸との反応物など）；ジアルキルアミノヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物；Ｎ−アルキルビニルピリジニウムハライド；ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート；ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン；Ｎ−ビニルアセトアミド；などが挙げられる。これらエチレン性不飽和単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合してもよい。
【００６７】
上記例示のエチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下、好ましくは５０モル％以上１００モル％以下、さらに好ましくは９０モル％以上１００モル％以下含有することが好ましい。３０モル％未満であると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより低下することがあり、また、重合反応性が低下することがある。さらに、汎用性が低下し、経済性が低下することがある。ここで、アクリル酸塩とはアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。
【００６８】
上記例示の水溶性塩類のうち、ナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。なお、吸水性樹脂の平均分子量（重合度）は、特に限定されるものではない。
【００６９】
上記エチレン性不飽和単量体を主成分として含む単量体組成物を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合させることによって、上記の含水ゲル状重合体を得ることができる。さらに、上記単量体組成物は、得られる含水ゲル状重合体の親水性を阻害しない程度に、上記エチレン性不飽和単量体と共重合可能な他の単量体（共重合性モノマー）を含んでいてもよい。
【００７０】
上記の共重合性モノマーとしては、具体的には、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの疎水性単量体；などが挙げられる。これら共重合性モノマーは、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００７１】
また、上記単量体成分を重合させる際に用いられる架橋剤としては、たとえば、分子内にビニル基を複数有する化合物；分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数含有する化合物；などが挙げられる。これら架橋剤は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００７２】
分子内にビニル基を複数含有する化合物としては、具体的には、たとえば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ジアリルオキシ酢酸、ビス（Ｎ−ビニルカルボン酸アミド）、テトラアリロキシエタンなどが挙げられる。
【００７３】
分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数有する化合物としては、（ポリ）エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、（ポリ）グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール化合物；（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドールなどのエポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリアミドポリアミン、ポリエチレンイミンなどの多価アミン化合物、並びに、それら多価アミンとハロエポキシ化合物との縮合物；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリンなどの多価オキサゾリン化合物；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤；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、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン−２−オンなどのアルキレンカーボネート化合物；エピクロロヒドリンなどのハロエポキシ化合物；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物などが挙げられる。
【００７４】
上記の架橋剤の使用量としては、特に限定されるものではないが、上記単量体成分に対して、０．０００１モル％以上１０モル％以下の範囲内であることが好ましく、０．００１モル％以上１モル％以下の範囲内であることがより好ましい。本発明において、上記の単量体成分を重合する方法としては、水溶液重合が挙げられ、具体的方法としては、バットやベルト上での静置重合、あるいはニーダー中での重合が挙げられる。この中でも、可動式のエンドレスベルト上で静置重合する方法は、次の切断工程を連続的に行うことができるので好ましい。
【００７５】
上記静置重合は、重合ゲルシート厚みの限定はないが、シート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされることが好ましい。つまり、上記重合工程によって生成されたシート状の含水ゲル状重合体の厚みが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下となることが好ましい。静置重合を上記シート厚みで行うことによって、乾燥工程において、残存モノマーを効果的に低減することができる。
【００７６】
すなわち、シート状の含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状のゲルが作成されるが、厚みが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下のシート状の含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすることにより、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状のゲルが作成される。後述するように、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の含水ゲル状重合体は、乾燥後の吸水性樹脂における残存モノマー含有量低減に有効である。そのため、上記静置重合は、シート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされることが好ましい。
【００７７】
また、上記のエチレン性不飽和単量体を水溶液重合させる際には、連続式重合、または回分重合の何れかの方式を採用してもよく、また、常圧、減圧、加圧の何れの圧力下で実施してもよい。なお、重合反応は、空気雰囲気下で行ってもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスの気流下で行うことが好ましい。
【００７８】
上記重合反応における重合開始時には、たとえば、重合開始剤、あるいは放射線や電子線、紫外線、電磁線などの活性化エネルギー線などを用いることができる。
【００７９】
上記重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、熱分解型開始剤や光分解型開始剤が使用され、その使用量は、０．００１〜５モル％、好ましくは０．０１〜０．５モル％である。熱分解型開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素、ｔ−ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物；アゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリド等のアゾ化合物が挙げられる。
【００８０】
光分解型開始剤としては、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独もしくは、適宜組み合わせて使用されうる。残存モノマー低減能を考慮すると、熱分解型開始剤と光分解型開始剤とを併用することが好ましい。また、重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、たとえば、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸などの還元剤を併用して酸化還元（レドックス）重合を行ってもよい。
【００８１】
上記重合反応を安定に開始させるためには、上記のエチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素量を一定にしておくことが好ましく、さらに円滑に重合を開始させるためには、上記水溶液中の溶存酸素量を低減することが好ましい。溶存酸素の好ましい範囲は、８ｍｇ／ｌ以下、さらに好ましくは６ｍｇ／ｌ以下、特に好ましくは２ｍｇ／ｌ以下である。
【００８２】
脱気操作により上記水溶液中に気泡が残存した状態で重合反応を開始した場合、シート中に気泡が残存し、その結果、吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうため好ましくない。上記場合に吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なわないためには、脱気と同時に脱泡をも行う必要が生じる。
【００８３】
エチレン性不飽和単量体中の水溶液における残存酸素の除去方法としては、たとえば、不活性ガスの吹き込み、減圧脱気法、膜脱気法、還元剤添加法などがある。それらの方法について以下に説明する。
【００８４】
（ａ．不活性ガスの吹き込み）
（Ｉ）重合装置へ通じる、エチレン性不飽和単量体の水溶液の配管中へ不活性ガスを吹き込む方法、または、（II）エチレン性不飽和単量体を収容している液槽中に不活性ガスとバブリングする方法などがある。いずれの方法においても、吹き込んだ不活性ガスおよび析出する酸素の気泡を除去した後に重合を開始する必要がある。
【００８５】
気泡の除去方法としては、（Ｉ）重合装置へ通じる、エチレン性不飽和単量体の水溶液の配管中へ不活性ガスと吹き込む場合には、たとえば、旋回流を利用し気泡と液とを分離する方法、エチレン性不飽和単量体の水溶液を脱気槽へ一旦投入し、気泡が除去されるまで放置する方法が挙げられる。旋回流を利用する方法としては、例えば、新日本石油化学株式会社製のクイックトロンを使用することができる。
【００８６】
上記クイックトロンに代表される脱泡機について、図１を用いて以下に説明する。脱泡機４００は円筒型であり、内部には円錐形のサイクロン室３０を備えている。サイクロン室３０の中心部には気泡除去管３１がさらに備えられている。また、気泡を含有する液体が導入されるインレット孔２８、予備旋回流室２９、を備えている。さらに脱泡機４００の上部にはアウトレット孔３２が備えられている。
【００８７】
まず、矢印Ｆ方向へ導入された流体は、インレット孔２８からサイクロン室３０に導入される。その後サイクロン室３０で気泡を除去された流体は、多数の小孔を通って、アウトレット孔３２から矢印Ｈの方向へ排出される。
【００８８】
一方、少量の流体を伴った気泡は、サイクロン室３０の中央に集められ、気泡除去管３１を通って方向Ｇへと排出されることとなる。
【００８９】
また、（II）エチレン性不飽和単量体の水溶液を収容している液槽中に不活性ガスをバブリングする場合に、気泡が除去されるまで放置するなどの方法が挙げられる。
【００９０】
（ｂ．減圧脱気法）
エチレン性不飽和単量体の水溶液を減圧することにより、上記エチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素を低減させる方法である。エチレン性不飽和単量体の水溶液を減圧する方法のほかには、脱気ポンプを使用する方法などが挙げられる。脱気ポンプを使用する方法としては、たとえば、株式会社横田製作所製の脱気ポンプＡＳＰ−０３１０、ＡＳＰ−０５１０を使用することができる。
【００９１】
（ｃ．膜脱気法）
減圧脱気法の１つの方法であるが、エチレン性不飽和単量体の水溶液が脱気膜モジュール内部を通過する際、脱気膜モジュールの外側を減圧にすることにより、エチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素を脱気膜モジュールの外側に排出させる方法である。
【００９２】
脱気膜としては多孔質膜または分離膜を用いることができ、たとえば、永柳工業株式会社製の分離膜であるシリコン系樹脂非多孔質膜ＮＡＧＡＳＥＰ Ｍ４０−Ａ、Ｍ４０−Ｂ、Ｍ−６０−Ｂ、Ｍ８０−Ｂや、三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社製の非多孔質膜をポリエチレン製の脱気膜モジュールＭＨＦ０５０４ＭＢＦＴ、ＭＨＦ１７０４、ＭＨＦ３５０４、ＭＨＦ３０４ＥＥＤ、ＭＧＦ３０４ＫＭＤ、ＭＨＦ０４９８Ｐ等を用いることができる。
【００９３】
図２は、脱気膜モジュールの概略を示している。脱気膜モジュール５００は、カバー３６内部に脱気膜３５が複数備えられているものである。脱気膜３５の側面より配管３４を経由して真空ポンプが備えられており、矢印Ｋの方向に減圧することができる構成となっている。まず、溶存酸素などの溶存ガスを含む流体が、矢印Ｉの方向へ脱気膜モジュール５００へと導入される。その後、脱気膜３５を介して、流体中の溶存ガスが矢印Ｋの方向へと透過し、矢印Ｊの方向から脱気された流体が排出される。
【００９４】
（ｄ．還元剤添加法）
エチレン性不飽和単量体の水溶液中にヒドラジン、亜硫酸ナトリウムまたは重亜硫酸ナトリウムを添加し化学的に脱気する方法である。
【００９５】
なお、上記の各方法に加えて、または単独で、超音波による脱気、脱泡を行ってもよい。
【００９６】
重合反応時、ゲルシートに泡が混入すると吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうため好ましくない。このため、たとえば、（Ｉ）エチレン性不飽和単量体の水溶液の脱気、脱泡を実施すること、（II）重合時の発熱を抑制すること、たとえば、エチレン性不飽和単量体の水溶液の突沸を回避するため、エチレン性不飽和単量体の水溶液の温度を３０℃以下、好ましくは２５℃以下、さらに好ましくは、２０℃以下にて重合を行うことが好ましい。（III）光分解開始剤を用い、紫外線を利用した重合反応で重合を開始させることが好ましい。
【００９７】
なお、重合中における含水ゲル状重合体の最高到達温度は、６０℃以上１００℃以下、好ましくは７０℃以上９０℃以下、さらに好ましくは８０℃以上９０℃以下である。１００℃を超えるとエチレン性不飽和単量体の水溶液の突沸が起こるため好ましくなく、８０℃未満では重合時間が長くなり、生産性が低下するので好ましくない。
【００９８】
なお、重合反応に必要とされる紫外線の積算光量としては、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２以上５０００ｍＪ／ｃｍ２以下、さらに好ましくは６００ｍＪ／ｃｍ２以上４０００ｍＪ／ｃｍ２以下である。積算光量が５００ｍＪ／ｃｍ２未満の場合、より多くの光分解開始剤を必要とするため好ましくない。また、積算光量が５０００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合、重合反応が急激に起こり、その際の発熱によって、エチレン性不飽和単量体の水溶液が突沸するおそれがある。さらに、ゲルシートに必要以上のエネルギーを照射することとなり、含水ゲル状重合体が劣化または分解するため好ましくない。
【００９９】
紫外線を発生させるためのＵＶランプは、ブラックライト水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等があり、これらランプの何れを用いてもよいし、これらランプを併用してもよい。なかでもメタルハライドランプとブラックライト水銀ランプとを併用し、積算光量を調整することが好ましい。
【０１００】
上記単量体成分を架橋剤の存在下で重合させる際には、溶媒として水を用いることが好ましい。つまり、上記単量体成分および架橋剤を水溶液とすることが好ましい。これは、得られる吸水性樹脂の吸水性能を向上させるためである。
【０１０１】
上記水溶液（以下、単量体水溶液とする）中の単量体成分の濃度は、３０質量％以上６０質量％以下の範囲内がより好ましい。単量体成分の濃度が３０質量％未満の場合には、得られる吸水性樹脂の水可溶性成分量が増加するおそれがある。一方、単量体成分の濃度が６０質量％を越える場合には、反応温度を制御することが困難となるおそれがある。このようにして含水率４０質量％以上７０質量％以下の含水ゲル状重合体を得ることができる。
【０１０２】
また、単量体水溶液の溶媒として、水と、水に可溶な有機溶媒とを併用することもできる。該有機溶媒としては、具体的には、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、アセトン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）プロピレングリコール、アルキレンカーボネートなどが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【０１０３】
切断工程においては、シート状に整形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすることにより、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断し、好ましくは形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下、好ましくは８０質量％以上１００質量％以下、さらに好ましくは９０質量％以上１００質量％以下、特に好ましくは９５質量％以上１００質量％以下となるように切断する。
【０１０４】
得られた含水ゲル状重合体のうち、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以下である場合、形状が不揃いであるため、当該含水ゲル状重合体を乾燥した後に得られる吸水性樹脂を水性液で膨潤させた際のディスプレイ性能が低下することがあるため好ましくない。
【０１０５】
シート状に成形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が主成分のゲルが得られる。ただし、切り損じが生じる場合もあるため、６面体形状の粒子ばかりではなく、多面体形状の粒子の混合物となり、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となる含水ゲル状重合体が得られる。
【０１０６】
４面体未満の多面体形状および／または１２面体を超える多面体形状の含水ゲル状重合体は、これを乾燥した後に得られる吸水性樹脂を水性液で膨潤させた際のディスプレイ性能が劣るため好ましくない。
【０１０７】
上記切断は、例えばローラー型カッターや、ギロチンカッター、スライサー、ロールカッタ、シュレッダー、ハサミなどの各種の切断手段やこれらの組み合わせを用いることができ、特に限定されるものではない。
【０１０８】
次に、付着性防止剤について説明する。付着性防止剤は、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含み、含水ゲル重合体の表面の少なくとも一部を被覆して、含水ゲル重合体の粒子同士の付着を防止する。
【０１０９】
付着性防止剤の使用量は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下、好ましくは０．００２質量％以上３０質量％以下、さらに好ましくは０．００２質量％以上２５質量％以下である。上記使用量が０．００１５質量％よりも少ないと、切断して得られる粒子状含水ゲルの離型性効果が小さく、再凝集しやすくなる。一方、上記使用量が３５質量％よりも多いと、添加に見合う効果が得られないばかりか、最終製品の吸水性樹脂の物性を低下させるおそれがある。
【０１１０】
上記多価金属塩としては、例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化セリウム（ＩＩＩ）、塩化ルテニウム（ＩＩＩ）、塩化イットリウム（ＩＩＩ）、塩化クロム（ＩＩＩ）、硫酸ジルコニウム、６フッ化ジルコニウムカリウム、６フッ化ジルコニウムナトリウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭酸ジルコニウムカリウム、炭酸ジルコニウムナトリウム、酢酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウムなどを用いることができる。
【０１１１】
中でも、水などの水性液との溶解性が良好であるため、これらの結晶水を有する塩を使用するのが好ましい。また、特に好ましいのは、アルミニウム化合物であり、中でも、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウムが好ましく、硫酸アルミニウムが特に好ましい。硫酸アルミニウムとしては、硫酸アルミニウム１８水塩、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩等の含水結晶の粉末を最も好適に使用することができる。これらは１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【０１１２】
多価金属塩は、水溶液として用いるのが好ましい。多価金属塩水溶液の濃度としては、特に限定されるものではないが、好ましくは１質量％以上５０質量％以下、より好ましくは３質量％以上４０質量％以下、更に好ましくは５質量％以上３０質量％以下、特に好ましくは１０質量％以上２０質量％以下である。
【０１１３】
多価金属塩水溶液の濃度が１質量％より少ないと、離型性能を付与するためには多量の多価金属塩水溶液が必要となるため、その後の乾燥工程で多くのエネルギーを要し、好ましくない。一方、多価金属塩水溶液の濃度が５０質量％を超えると、離型性能は向上するものの、水溶解性の低下がおこるとともに、含水ゲル状重合体の表面に均一に噴霧することが難しくなるので好ましくない。また、使用量が多すぎて非経済的である。
【０１１４】
上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、２，３，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどを用いることができる。中でも、汎用性が高いため、プロピレングリコールが特に好ましい。これら多価アルコールは、１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【０１１５】
上記界面活性剤としては、たとえば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、あるいは両性界面活性剤などを用いることができる。上記界面活性剤のうち、アニオン性界面活性剤としては、具体的には、混合脂肪酸ナトリウム石けん、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム石けん、ステアリン酸ナトリウム石けん、オレイン酸カリウム石けん、ヒマシ油カリウム石けんなどの脂肪酸塩；ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミンなどのアルキル硫酸エステル塩；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩；アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルナフタレンスルホン酸塩；ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどのアルキルスルホコハク酸塩；アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどのアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩；アルキルリン酸カリウムなどのアルキルリン酸塩；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキル（またはアルキルアリル）硫酸エステル塩；特殊反応型アニオン界面活性剤；特殊カルボン酸型界面活性剤；β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩などのナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物；特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル；などが挙げられる。
【０１１６】
また、ノニオン性界面活性剤としては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体などのポリオレフィンオキサイド；ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル；ポリオキシエチレン誘導体；ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンジステアレートなどのソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエートなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル；テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビットなどのポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル；グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート、自己乳化型グリセロールモノステアレートなどのグリセリン脂肪酸エステル；ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエートなどのポリオキシエチレン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンアルキルアミン；ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油；アルキルアルカノールアミド；などが挙げられる。
【０１１７】
さらに、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤としては、具体的には、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテートなどのアルキルアミン塩；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライドなどの第四級アンモニウム塩；ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどのアルキルベタイン；ラウリルジメチルアミンオキサイドなどのアミンオキサイド；などが挙げられる。上記各界面活性剤に加えて、さらに、フッ素系界面活性剤やシロキサン系界面活性剤を用いることも可能である。
【０１１８】
上記各界面活性剤の中でも、特に好ましいのは、ポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体である。これらの界面活性剤は、含水ゲルに添加する際の添加量が少量で済む。また、これらの界面活性剤は、添加後に、含水ゲルの表面に対して表面処理を施した状態でも、該含水ゲルの物性（たとえば、加圧下吸水倍率など）を阻害することがない。さらに、これらの界面活性剤は使用上の安全性が高いため好ましい。
【０１１９】
付着性防止剤は、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含んでいればよい。また、２種類以上の付着性防止剤を組み合わせて用いる場合、多価金属塩、多価アルコール、または界面活性剤に分類される化合物が混合された状態で使用してもよいし、別々に使用してもよい。多価金属塩、多価アルコール、界面活性剤を組み合わせて用いる場合、それぞれの使用量については特に制限されるものではないが、好ましくは、多価金属塩と多価アルコールとの組み合わせであり、この組み合わせの場合、多価金属塩の質量は付着防止剤の全質量に対し、２０質量％以下であることが好ましい。
【０１２０】
上記含水ゲル状重合体は、その表面の少なくとも一部が上記付着性防止剤で被覆されていればよいが、表面全体が被覆されている方が、付着性防止剤の離型効果が十分に得られるため好ましい。また、上記「被覆」とは、必ずしも付着性防止剤が含水ゲル状重合体の内部まで浸透していなくてもよいとの意であるが、含水ゲル状重合体の機能を損なわない限り、内部まで浸透していてもよい。
【０１２１】
上記含水ゲル状重合体の含水率は、特に限定されるものではないが、４０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以上６５質量％以下であることがさらに好ましく、５０質量％以上６０質量％以下であることが特に好ましい。
【０１２２】
上記含水率が４０質量％未満だと、重合反応時における発熱が高くなり、含水ゲル重合体中に多数の発泡が発生することがあり、好ましくない。一方、上記含水率が７０質量％を超えると、重合反応が円滑に行われないことがあるため好ましくない。また、残存モノマーを十分反応させることはできるが、乾燥後に残る水分が多くなりすぎ、乾燥に多くのエネルギーが必要となり作業効率が低下するため好ましくない。
【０１２３】
また、上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径は、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、上記含水ゲル重合体の粒径分布が対数標準偏差値で０以上０．２５以下となっていることが好ましい。
【０１２４】
一般に、含水ゲルの粒子径が大きいものの方が、同じ条件で乾燥させた時の残存モノマーが減少し易い傾向にある。すなわち、含水ゲルを乾燥すると表層から乾燥（温度上昇による水分蒸発）が始まり次第に内部へ進行していくが、粒径の細かい小さい含水ゲルの場合、比較的速くに内部まで水分蒸発してしまうため、残存モノマーと含水ゲル状重合体中に残存している重合開始剤の反応が起こりにくくなり、結果として残存モノマーが減りにくくなる。上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が３ｍｍ未満の場合は、粒子径が小さいため、残存モノマーを減少させにくくなり、好ましくない。
【０１２５】
一方、粒径が大きい含水ゲルの場合は、乾燥によりゲル内部の温度が上昇しているにもかかわらずゲル内部の水分蒸発が遅れるため、残存モノマーが上記重合開始剤と反応し、残存モノマーが減少しやすくなる。上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が１０ｍｍを超えると、上記と同様の理由で残存モノマーは減少しやすくなっているが、ゲルを内部まで乾燥させるためには多くの乾燥時間（エネルギー）が必要となるので、作業効率低下につながり、好ましくない。
【０１２６】
上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、上記含水ゲル重合体の粒径分布が対数標準偏差値で０以上０．２５以下となっている場合、上記含水ゲル重合体の粒径が比較的大きく、粒径分布が均一であるため、乾燥工程において残存モノマーが上記重合開始剤と反応しやすい状態にすることができる。
【０１２７】
ここで、「質量平均粒子径」とは標準篩分級された粒子で規定される平均粒子径のことをいう。また、対数標準偏差値とは、平均粒径の分布を表す値である。なお、平均粒径および対数標準偏差値の算出方法については実施例にて説明する。
【０１２８】
付着性防止剤の噴霧および／または散布は、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置、液体注入ポンプ、刷毛、およびローラー等の従来公知の噴霧手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。また、噴霧および／または散布手段の数も特に限定されるものではない。
【０１２９】
付着性防止剤の噴霧および／または散布方法は、付着性防止剤による含水ゲル状重合体の付着防止効果が得られる限り特に限定されるものではないが、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および／または散布する工程を含むものであることが好ましい。換言すれば、上記付着防止効果が得られる限り、付着性防止剤は、含水ゲル状重合体に直接噴霧および／または散布してもよいし、縦切り刃、横切り回転刃および／または固定刃に噴霧および／または散布し、当該縦切り刃、横切り回転刃および／または固定刃から含水ゲル状重合体に付着させてもよい。
【０１３０】
また、被覆工程として、切断工程以外に混合工程を導入することにより、付着防止剤を噴霧および／または散布しながら混合することも可能である。混合装置としては、通常に固形物に液体を混合するために使用される混合装置であれば特に限定されるものではないが、レーディゲミキサー、ナウターミキサーなどの混合装置が好ましい。
【０１３１】
上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体への付着性防止剤の噴霧量および／または散布量は、特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下となるよう噴霧および／または散布することが好ましい。さらに好ましくは０．００１５質量％以上２５質量％以下、特に好ましくは０．００１５質量％以上２０質量％以下、最も好ましくは０．００１５質量％以上１８質量％以下である。
【０１３２】
噴霧量および／または散布量が０．００１５質量％未満の場合は、十分に含水ゲル状重合体を被覆することができないため、十分な付着性防止効果を得ることができない。一方、噴霧量および／または散布量が３５質量％を超えると、乾燥のために必要となるエネルギーが多くなるだけでなく、ダスト量が増加するという問題が生じる。また、多価金属塩を使用する場合、ゲル表面の架橋反応が進むため吸水倍率が低下するという問題及び多価金属塩の種類により切断機などへの腐食性が向上する問題が生じる。
【０１３３】
キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる方法としては、噴霧および／または散布しながら混合することも可能である。混合装置としては、通常に液体を混合するために使用される混合機であれば限定されるものではないが、レーディゲミキサー、ナウターミキサーなどの混合装置が好ましい。
【０１３４】
また、上記付着性防止剤のうち、界面活性剤または多価アルコールは、上記重合工程で、エチレン性不飽和単量体の水溶液および／または含水ゲル状重合体内部に含有させてもよい。上記含水ゲル状重合体内部に含有させる方法としては特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液中に、界面活性剤および／または多価アルコールを投入し、均一に混合させた後に重合させる方法を挙げることができる。
【０１３５】
界面活性剤または多価アルコールに分類される化合物のうち少なくとも１種類を含水ゲル重合体の内部に含有させることにより、含水ゲル重合体の表面、および／または切断した際の切断面同士の付着を低減することができる。
【０１３６】
含水ゲル重合体の内部に含有させる界面活性剤および／または多価アルコールの使用量は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１質量％以上１０質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上８質量％以下、さらに好ましくは０．０３質量％以上５質量％以下である。上記使用量が０．００１質量％よりも少ないと、含水ゲルの切断面同士の付着性低減効果が小さく再凝集しやすくなる。一方、上記使用量が１０質量％よりも多いと、吸水性樹脂が持つ透明性が損なわれ、例えば白化が起こり、ディスプレイ効果を低減させるおそれがある。
【０１３７】
さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および／または切断面を含む表面には、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させてもよい。キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる方法は、特に限定されるものでなく、例えば、付着性防止剤と同様に、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置および液体注入ポンプ等の従来公知の手段を用いて含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する方法を挙げることができる。
【０１３８】
また、付着性防止剤と同様に、含水ゲル状重合体を縦切りまたは横切りするための固定刃および／または回転刃に噴霧および／または散布し、当該固定刃および／または回転刃から含水ゲル状重合体に付着させ、その結果上記含水ゲル状重合体の内部または切断面を含む表面に含有させてもよい。
【０１３９】
上記キレート剤としては、従来公知の金属イオン封鎖能を有する化合物であれば特に制限なく用いることができる。例えば、（１）アミノカルボン酸及びその塩、（２）クエン酸モノアルキルアミド及びクエン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩、（３）マロン酸モノアルキルアミド及びマロン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩、（４）モノアルキルリン酸エステル及びモノアルケニルリン酸エステル及びそれらの塩、（５）Ｎ−アシル化グルタミン酸及びＮ−アシル化アスパラギン酸及びそれらの塩、（６）β―ジケトン誘導体、（７）トロポロン誘導体、等が挙げられる。これらのキレート剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４０】
（１）アミノカルボン酸及びその塩としてはカルボキシル基を３個以上有するアミノカルボン酸及びその塩が金属イオン封鎖能の点で好ましい。具体的には、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラアミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンー１，２−ジアミンテトラ酢酸、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、Ｎ−アルキルーＮ’−カルボキシメチルアスパラギン酸、Ｎ−アルケニルーＮ’−カルボキシメチルアスパラギン酸、及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩もしくはアミン塩が挙げられる。
【０１４１】
（２）クエン酸モノアルキルアミド及びクエン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩は、例えばアルコールとクエン酸の脱水縮合により得られる。
【０１４２】
（３）マロン酸モノアルキルアミド及びマロン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩は、例えば、α―オレフィンをマロン酸メチルに付加せしめた後加水分解することにより得られる。
【０１４３】
（４）モノアルキルリン酸エステル及びモノアルケニルリン酸エステル及びそれらの塩はとしては、ラウリルリン酸、ステアリルリン酸等が挙げられる。
【０１４４】
（５）Ｎ−アシル化グルタミン酸及びＮ−アシル化アスパラギン酸及びそれらの塩としては、例えば（株）味の素より市販されているアミソフトＨＳ−１１やＧＳ−１１等が挙げられる。
【０１４５】
（６）β―ジケトン誘導体としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン等が挙げられる。
【０１４６】
（７）トロポロン誘導体としてはトロポロン、β―ツヤプリシン、γ―ツヤプリシン等が挙げられる。
【０１４７】
これらキレート剤の中でも好ましくはカルボキシル基を３個以上有するアミノカルボン酸及びその塩であり、中でもジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンー１，２−ジアミノテトラ酢酸、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸及びその塩が、耐光性の点で最も好ましい。
【０１４８】
また、上記紫外線吸収剤としては、その種類に特に制限はなく、通常、波長領域として３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲の光を効率よく吸収しうるものであればいかなるものでも良い。そのうちベンゾフェノン系のものとしては、
（イ）２−ヒドロキシベンゾフェノン−４−ジグリセリルエーテル、（ロ）２，２’−ジヒロキシベンゾフェノン−４−ジグリセリルエーテル、（ハ）２−ヒドロキシベンゾフェノン−４、４’−ジグリセリルエーテル、（ニ）２，２’−ジヒロキシベンゾフェノン−４、４’−ビスグリセリルエーテル、（ホ）２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノンナトリウム塩、（ヘ）２，２’−ジヒロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−スルホベンゾフェノンナトリウム塩、（ト）２，２’−ジヒロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸、（チ）２−（２’−ヒドロキシ−４’−メトキシ−５’−スルホフェニル）ベンゾトリアゾールナトリウム塩、（リ）２−（２’−ヒドロキシ−４’−ブトキシ−５’−スルホフェニル）ベンゾトリアゾールナトリウム塩、等が挙げられる。
【０１４９】
これらの中でも特にベンゾフェノン系でかつ非イオン系のもの、すなわち、（イ）〜（ニ）が好ましい。
【０１５０】
上記キレート剤および／または紫外線吸収剤の使用量は、通常吸水性樹脂の固形分に対して０．００１質量％以上１０質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下である。上記使用量が１０質量％を超えると、使用に見合う効果が得られず不経済になるばかりか、吸収量が低下したり、８族遷移金属イオンの必要量が多量となる等の問題が生じる。また、上記使用量が０．００１質量％よりも少ないと、吸水性樹脂の耐久性向上効果が得られない。
【０１５１】
次に、乾燥工程について説明する。乾燥工程は、上記含水ゲル状重合体を乾燥する工程である。このときの乾燥方法については特に限定されるものではなく、たとえば、通気バンド型乾燥機、回転型通気乾燥機、攪拌乾燥機、流動層乾燥機、振動流動乾燥機などを用いるような従来からの乾燥方法を好適に用いることができる。
【０１５２】
また、これらの乾燥機を用いて高湿乾燥を行うことが好ましい。高湿乾燥とは、上記乾燥機を用いて、少なくとも水蒸気を含有し、かつ、５０〜１００℃の露点を有する気体と対象物とを接触させながら乾燥することである。
【０１５３】
含水ゲル状重合体を乾燥する際の温度は雰囲気温度または含水ゲル状重合体の温度（材料温度）として適用することができ、含水ゲル状重合体の材料温度として適用することが好ましい。
【０１５４】
ここで、雰囲気温度とは、熱風温度を指し、また、材料温度とは、含水ゲル状重合体を４０ｍｍ以上積み重ねて乾燥した状態において、厚み方向で、中央付近に温度センサーを差し込み測定した温度を指す。
【０１５５】
上記含水ゲル状重合体を乾燥する際の温度は、８０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、１００℃以上１４５℃以下であることがさらに好ましく、１２０℃以上１４０℃以下であることが特に好ましい。乾燥温度が８０℃未満であると、残存モノマー低減および乾燥に多くの時間が必要となり好ましくない。また、乾燥温度が１５０℃を超えると、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸し、乾燥後の吸水性樹脂の形状が不定形となり、ディスプレイ効果を損なう可能性があるため好ましくない。
【０１５６】
また、上記含水ゲル状重合体を乾燥する際、材料温度を急激に上げることにより、付着防止剤の切断ゲル表層部分での急激な乾燥により、切断ゲル表層部分での、付着防止剤の乾燥が一気に進行し、ダスト成分が発生しやすくなり、得られる吸水性樹脂にダストが増加するおそれがあることから、急激に材料温度の上昇を避ける乾燥方法が必要であり、たとえば、バンド乾燥機などを使用して多段階で昇温させる手法や株式会社大川原製製作所製のロートスルーなどの回転通気式乾燥機などを使用する手法がある。
【０１５７】
これにより、得られる吸水性樹脂に対する、粒子径が１０μｍ以下のダスト量を低減させることができる。たとえば、第１段階目の乾燥温度としては、１０℃以上１２０℃未満、好ましくは３０℃以上１１５℃未満、さらに好ましくは、５０℃以上１１０℃未満とすることができる。第１段階目の乾燥時間としては、１０分以上５時間以下（好ましくは１０分以上２時間以下、さらに好ましくは１０分以上１．５時間以下である）であることが好ましい。
【０１５８】
また、第２段階目の乾燥温度としては、１２０℃以上１８０℃未満、好ましくは１３０℃以上１７５℃未満、さらに好ましくは、１４０℃以上１７５℃未満とすることができる。第２段階目の乾燥時間は１０分以上５時間以下、好ましくは１０分以上２時間以下であることが好ましい。
【０１５９】
このように第１段階目の乾燥温度を設定することによって、１２０℃未満の温度であらかじめ上記含水ゲル状重合体を乾燥するので、第２段階目の乾燥温度で乾燥する際、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸することを抑制できる。また、第２段階目の乾燥温度に昇温した際には、上述したように突沸を抑制できるため、得られる吸水性樹脂の変形を伴うことなく、１２０℃以上１８０℃未満の高い温度で乾燥を行うことが可能となる。これにより、得られる吸水性樹脂の形状は安定し、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【０１６０】
なお、第１段階目の乾燥温度が１２０℃以上である場合には、得られた吸水性樹脂のダスト量が増加するおそれがある。また、第２段階目の乾燥温度が１２０℃未満である場合には、乾燥に多くの時間を費やす必要が生じ、第２段階目の乾燥温度が１８０℃以上である場合には、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸し、得られる吸水性樹脂の形状が不定形となり、ディスプレイ効果が損なわれるおそれがあるので好ましくない。
【０１６１】
回転型通気式乾燥機（たとえば、株式会社大川原製作所のロートスルーなどを）使用する場合、乾燥する含水ゲル状重合体の処理量にもよるが、ドラム回転数は５ｍｉｎ−１以上２０ｍｉｎ−１以下であることが好ましく、風速は０．５ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ以下であることが好ましく、熱風温度は１５０℃以上２００℃以下であることが好ましい。上記ロートスルーを使用することにより、連続的に材料温度を上昇させる乾燥を行うことができるため、含水ゲル状重合体を乾燥した後のダスト量を低減することが可能である。
【０１６２】
このような乾燥方法により、得られた吸水性樹脂のダスト量を効果的に低減することが可能となる。
【０１６３】
また、上記乾燥後の吸水性樹脂の含水率は好ましくは５質量％以上３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以上２５質量％以下、特に好ましくは１５質量％以上２５質量％以下である。含水率を５質量％未満とするためには、比較的多くの乾燥時間が必要となるため好ましくない。一方、含水率が３０質量％を超えると、吸水性樹脂を長期間保存した場合に吸水性樹脂同士が再付着しやすくなること、および、吸水性樹脂自体の含水量が多くなり、吸水できる水の量が減ることから好ましくない。
【０１６４】
上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量は、０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは０質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下である。上記含有量が３００質量ｐｐｍを超えると、吸水性樹脂の衛生上および臭気の問題に影響を及ぼす可能性があるため好ましくない。なお、上記残存モノマーの測定法については実施例で説明する。
【０１６５】
本発明に係る吸水性樹脂の質量平均粒子径は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２．５ｍｍ以上９．０ｍｍ以下であることがより好ましく、３．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。質量平均粒子径が２ｍｍ未満であると、残存モノマーが多く含有されている可能性があるため好ましくなく、１０ｍｍを超えると含水率が高くなり長期間保存した場合に再付着しやすくなること、および比較的多くの乾燥時間が必要になることから好ましくない。
【０１６６】
また、本発明に係る吸水性樹脂の粒径分布の対数標準偏差値は、０〜０．２５以下であることが好ましく、０〜０．２３以下であることがより好ましく、０〜０．２０以下であることがさらに好ましい。対数標準偏差値がこの範囲内であれば、粒子状含水ゲルの粒径分布が非常にシャープであることになり、全体的に均質な粒子が得られていることを示す。
【０１６７】
本発明では、さらに粒子状の吸水性樹脂の表面近傍を架橋処理してもよく、これにより荷重下の吸収倍率の大きい吸水性樹脂を得ることができる。表面架橋処理には、吸水性樹脂の有する官能基、例えば酸性基と反応しうる架橋剤を用いればよく、通常当該用途に用いられている公知の架橋剤が例示される。
【０１６８】
表面架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドールなどの多価エポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミンなどの多価アミン化合物や、それらの無機塩ないし有機塩（例えばアジチニウム塩）；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリンなどの多価オキサゾリン化合物；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、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン−２−オンなどのアルキレンカーボネート化合物；エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリンなどのハロエポキシ化合物、および、その多価アミン付加物（例えばハーキュレス製カイメン：登録商標）；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物等の多価金属化合物等が挙げられる。
【０１６９】
これらの中でも、多価アルコール化合物、多価エポキシ化合物、多価アミン化合物やそれらの塩、アルキレンカーボネート化合物が好ましい。これらの表面架橋剤は単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。
【０１７０】
表面架橋剤の量としては、吸水性樹脂１００質量％に対して０．００１質量％以上１０質量％以下用いるのが好ましく、０．０１質量％以上５質量％以下用いるのが好ましい。
【０１７１】
加熱処理には通常の乾燥機や加熱炉を用いることができる。例えば、薄型攪拌乾燥機、回転乾燥機、円盤乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線乾燥機、振動流動乾燥機等を挙げることができる。その場合、加熱処理温度は、好ましくは４０℃以上２５０℃以下、より好ましくは９０℃以上２３０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以上２２０℃以下である。加熱処理時間としては、通常１分以上１２０分以下が好ましく、１０分以上６０分以下がより好ましい。
【０１７２】
本発明の質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子状含水ゲル状重合体を乾燥して得られる、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の吸水性樹脂粒子を粉砕、分級、造粒し、不定形破砕状の吸水性樹脂として使用してもよい。
【０１７３】
本発明の製造方法で得られた吸水性樹脂は、酸化チタン、酸化ケイ素、活性炭等の無機微粒子；ポリメタクリル酸メチル等の有機微粒子；パルプ等の親水性繊維；ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維；ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等の界面活性剤をその製造工程の途中で、あるいは製造後に添加してもよい。
【０１７４】
なお、本願発明の新規な吸水性樹脂は例えば上記製法を一例として得られ、本願発明の製法が最も効率よく本願吸水性樹脂を製造することができるが、その他製法２，３などで本願吸水性樹脂を得てもよい。
【０１７５】
（製法２）
含水ゲルまたはその乾燥物を切断後、含水ゲルの質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下から外れている場合や、乾燥物の質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下から外れている場合や、４面体以上１２面体以下の形状の粒子の割合が５０質量％以上１００質量％以下から外れている場合、本願吸水性樹脂のみを選別する製造方法。
【０１７６】
上記の本願吸水性樹脂のみを選別する製造方法としては、例えば、後述する選別機を用いることによって選別する方法を挙げることができる。また、後述する回転式選別機を用いて選別することもできる。
【０１７７】
（製法３）
上記単量体を重合して得られた、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、４面体以上１２面体以下の形状の含水ゲル状重合体について、切断工程を経ずに、重合容器から質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、４面体以上１２面体以下の形状の含水ゲル状重合体を取り出す製造方法。
【０１７８】
（２．切断機）
本発明に係る切断機は、シート状の含水ゲル状重合体（ゲルシート）を切断するための切断機であって、上記含水ゲル状重合体を縦切り（幅切り）する少なくとも１つ以上の縦切り刃と、上記含水ゲル状重合体を横切り（長さ切り）する少なくとも１つ以上の横切り回転刃および固定刃と、付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する１つ以上の噴霧および／または散布手段と、を備えるものである。そのため、この切断機を用いて上記切断工程を行えば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子を主成分とする、表面の少なくとも一部が付着性防止剤によって被覆された含水ゲル状重合体を得ることができる。
【０１７９】
以下、上記切断機について、図３〜図７に基づき説明する。図３は、本実施の形態に係る切断機の構成を示す縦断面図である。図３に示すように、切断機１００は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２、スクレーパ３，４、横切り回転刃２００、固定刃８、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２、ゲルシート注入口１３、ケーシング１４を備えて構成されている。また、必要であれば噴霧および／または散布装置９’,１０’が備えられていてもよい。横切り回転刃２００は、横切り（長さ切り）用の回転軸５、ブレード６、横切り回転体７から構成されている。また、横切り回転刃２００と固定刃８とは挟み切り装置を構成する。
【０１８０】
噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’は、付着性防止剤を固定刃８、ブレード６、縦切り刃（ロールカッタ）１，２および／または含水ゲル状重合体（図示しない）に噴霧および／または散布するためのものである。切断機１００は、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’を備えているため、含水ゲル状重合体を付着性防止剤で効率よく被覆することができ、切断工程後の含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができる。
【０１８１】
すなわち、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’から噴霧および／または散布された付着性防止剤が、固定刃８、ブレード６、縦切り刃（ロールカッタ）１，２および／または含水ゲル状重合体に付着することにより、固定刃８、ブレード６、縦切り刃（ロールカッタ）１，２および／または含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部が被覆されるため、切断工程後の含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができる。
【０１８２】
噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’への付着性防止剤の供給方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のポンプなど（図示しない）を用いて行うことができる。また、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）の数は、図３では噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’の６つを例示しているが、これに限定されるものではなく、噴霧および／または散布の効率等に応じて適宜増減することが可能である。
【０１８３】
さらに、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’の位置も特に限定されるものではないが、付着性防止剤による含水ゲル状重合体の被覆効率を向上させるため、含水ゲル状重合体、ブレード６、固定刃８、縦切り刃（ロールカッタ）１，２への噴霧および／または散布が可能な位置であることが好ましい。
【０１８４】
図３においては、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０から噴霧および／または散布された付着性防止剤が、主として縦切り刃（ロールカッタ）１，２に付着し、ゲルシート注入口１３から供給された含水ゲル状重合体が縦切り刃（ロールカッタ）１，２の間を通過して切断される前、切断されると同時、および／または切断された後に、縦切り刃（ロールカッタ）１，２から含水ゲル状重合体に移行し、含水ゲル状重合体を被覆する。
【０１８５】
また、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０から噴霧および／または散布された付着性防止剤は、主として縦切り刃（ロールカッタ）１，２によって切断された含水ゲル状重合体に直接付着し、当該含水ゲル状重合体を被覆する。
【０１８６】
さらに、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）１１，１２から噴霧および／または散布された付着性防止剤は、主としてブレード６、固定刃８、横切り回転体７に付着し、含水ゲル状重合体がブレード６と固定刃８とによって切断される前、切断されると同時、および／または切断された後に、主としてブレード６、固定刃８から含水ゲル状重合体に移行し、含水ゲル状重合体を被覆する。
【０１８７】
また、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’から噴霧および／または散布され、縦切り刃（ロールカッタ）１，２、ブレード６、横切り回転体７等の切断機１００の部材に付着した付着性防止剤は、これらの部材に含水ゲル状重合体が付着することを防止し、これらの部材が有する切断力等の機能を保持する役割も果たす。
【０１８８】
なお、上記噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’としては、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置および液体注入ポンプ等の従来公知の噴霧および／または散布手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。
【０１８９】
横切り（長さ切り）用の回転軸５は、横切り回転体７を回転させるためのものである。横切り（長さ切り）用の回転軸５を回転させるための動力は特に限定されるものではなく、公知のモーター等を用いてもよいし、手動で回転させてもよい。また、図３では横切り（長さ切り）用の回転軸５の回転方向は時計回りとなっているが、これに限定されるものではない。
【０１９０】
横切り回転体７は、外周部にブレード６を備え、横切り（長さ切り）用の回転軸５の回転に伴って動作する。すなわち、図３においては、横切り（長さ切り）用の回転軸５、ブレード６、横切り回転体７から構成される横切り回転刃２００と、縦切り刃（ロールカッタ）１，２との二種類の回転刃が備えられている。
【０１９１】
縦切り刃（ロールカッタ）１，２の周速度と横切り回転刃２００の周速度との比率に関しては、切断される含水ゲル状重合体の長さによって決められるものであるが、横切り回転刃２００の周速度は、縦切りによりストランド状の短冊になった含水ゲル状重合体の剛性、温度などの影響を考慮して最適値が決められるものである。一般的には、周速度が遅すぎる場合には、うまく切断ができずに切断面の平滑性が低下する傾向があり、周速度が速すぎる場合には、切断されたゲルが一定の寸法になり難く、切断片の寸法が不定常になる傾向がある。
【０１９２】
ブレード６は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２によって切断された含水ゲル状重合体を、固定刃８との間に挟んで横切り（長さ切り）するためのものである。ブレード６の配置、個数は、特に限定されるものではないが、好ましくは均等位置に１〜１０個程度であり、主として切断速度と切断長さとを考慮して個数が選択される。当該個数は、バランスを考えると偶数個にするケースが多いが、奇数個であっても構わない。
【０１９３】
固定刃８は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２によって切断された含水ゲル状重合体を、ブレード６との間に挟んで横切りするためのものである。固定刃８とブレード６のクリアランスは、特に限定されるものではないが、０．００５ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上０．０４ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【０１９４】
上記クリアランスが０．００５ｍｍ未満であると、クリアランスが狭すぎるため、温度変化などの影響で刃先同士が当たってしまい磨耗や損傷が生じ、好ましくない。上記クリアランスが０．０５ｍｍを超えると、クリアランスが広すぎるため、含水ゲル状重合体の切断が困難になり、好ましくない。
【０１９５】
縦切り刃（ロールカッタ）１，２は、ゲルシート注入口１３から供給された含水ゲル状重合体を縦切り（幅切り）するためのものである。縦切り刃（ロールカッタ）１，２は、縦切りされるシート幅によって刃の直径が決定される傾向があり、シート幅が大きくなると、切断幅の精度を維持し、刃のたわみを少なくするため刃の直径を大きくすることになる。
【０１９６】
図５は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２を上から見た構成を示す説明図である。図６は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２かみ合い部分に関する説明図、図７は、図６に示すかみ合い部分の拡大説明図である。縦切り刃（ロールカッタ）１，２の表面には、それぞれ図５、より詳しくは図６，７に示すように、互いの凹凸がかみ合うように凹凸の形状にカッターの刃が形成されている。回転軸１５，１６は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２に回転力を伝えるためのものである。
【０１９７】
この互いにかみ合う縦切り刃（ロールカッタ）１，２は、例えば同じ寸法を持ち、同じ回転速度でかみ合う方向に回転する。かみ合うように形成された刃の凹凸の幅、深さ、高さは、含水ゲル状重合体に所望される大きさにより決定すればよく、例えば、図７における幅（X１）が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度、凹部の深さ（X４）が１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度、凸部の高さ（X5）が１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度で、凹部と凸部とが最も深くかみ合った場合でも、切断された含水ゲル状重合体が通過するのに必要な間隙（図７における（X3））が１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下程度あくように通常は形成される。
【０１９８】
このような形状に縦切り刃（ロールカッタ）１，２表面の刃を形成し、図５に示す縦切り刃（ロールカッタ）１，２の回転軸１５，１６を用いて２つの縦切り刃（ロールカッタ）１，２を回転させ、ゲルシート注入口１３から供給された含水ゲル状重合体をかみこんで切断し、下方に供給することにより、含水ゲル状重合体を容易に縦切りすることができ、例えばストランド状の短ざくにすることができる。
【０１９９】
なお、縦切り刃（ロールカッタ）１，２に含水ゲル状重合体を供給するのに、可動式支持体、例えばエンドレスベルトの他端より含水ゲル状重合体を連続的に取り出し、縦切り刃（ロールカッタ）１，２に食い込ませる方法などを用いて連続的に行うと、工程全体を連続化することができ、生産効率を向上させることができる。
【０２００】
次に、短ざく状にしたストランドを横切りする方法について説明する。互いにかみ合う方向に回転する縦切り刃（ロールカッタ）１，２により、例えば短ざく状に切断された含水ゲル状重合体のストランドは、スクレーパ３，４の上端エッジで、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の内刃（図６に示すA）の外周部より剥離され、スクレーパ３とスクレーパ４との間を下降し、スクレーパ４の下端に設けられた固定刃８の位置に到達する。通常、含水ゲル状重合体のストランドが縦切り刃（ロールカッタ）１，２の外刃（図６に示すB）に付着することはない。
【０２０１】
なお、スクレーパ３，４は短ざく状に切断された含水ゲル状重合体のストランドが付着して詰まりが発生しないような材料を使用すること、またはコーティングすることが好ましい。特に費用の面からコーティングをすることが好ましい。具体的には縦切り刃（ロールカッタ）１，２、横切り回転刃２００、ケーシング１４、図４に示すスクレーパ３・４において、含水ゲル状重合体のストランドと接する部分であるスクレーパ３’・４’にコーティングすることが好ましい。
【０２０２】
コーティングの手法としては、例えば、金属系材料を用いたメッキ、溶射、蒸着などがあり、また、樹脂系材料を用いて加熱処理する手法などがあるが、特に限定されるものではない。
【０２０３】
コーティング材料としては、例えば、樹脂系材料としては、非粘着性塗料、潤滑性塗料があり、具体的には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）塗料系、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）塗料系、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）塗料系、フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン）などのフッ素系塗料や、シリコーン系塗料、ポリ塩化ビニル系塗料、ポリアミド系塗料などがある。
【０２０４】
フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）としては、例えば、デュポン株式会社の商品名４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹを使用することができる。この塗料の成分および含有量は、フッ素樹脂１０〜１５ｗｔ％、有機バインダー樹脂１０〜１５ｗｔ％、メチルイソブチルケトン１５〜２５ｗｔ％、ジアセトンアルコール１〜５ｗｔ％、Ｎ−メチルピロリドン５０〜５５ｗｔ％、酸化チタン５〜１０ｗｔ％である。
【０２０５】
また、金属系材料としては、含水ゲル状重合体が付着しない材料であれば限定されるものではないが、例えば、ニッケルとリンとを無電解化学処理したカニゼンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中にフッ素系樹脂の微粒子を均一に分散共析させたカニフロンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中に金属酸化物、炭化物などの微粒子を均一に共析させたセラミックカニゼンメッキ、チタンなどを使用することができる。チタンは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法によって、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮなどをコーティングすることができる。
【０２０６】
磨耗が問題になる部分である縦切り刃（ロールカッタ）１，２、ブレード６、固定刃８の刃の部分については耐久性のあるチタンコーティングを使用することが好ましく、スクレーバ３，４の一部分や、回転刃のボルダー、ケーシングなどの磨耗が問題になりにくい部分については、フッ素系塗料を使用することが好ましい。
【０２０７】
固定刃８の位置に到達し、該位置より下方に出た短ざく状のストランドは、ブレード６と固定刃８との間に働く切断力によって切断され、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体を主成分とし、好ましくは質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下、粒径分布の対数標準偏差値が０．２５以下の細片にされる。
【０２０８】
短ざく状のものの横幅方向の断面形状は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の組み立て後の機械寸法、すなわち刃の凹凸の幅（X1）、凹部の深さ（X4）、凸部の高さ（X5）、かみ合いの深さ（X2）、および縦切り刃（ロールカッタ）１，２の回転速度により決定される。そして、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の回転速度と、切断長に対応する速度で回転する横切り回転体７の回転速度および横切り回転体７の上に設けられたブレード６の数とを調節することにより、含水ゲル状重合体の質量平均粒子径を決定することができる。
【０２０９】
スクレーパ３，４は上述のように、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の内刃（図６に示すA）の外周部より含水ゲル状重合体を剥離するためのものである。ゲルシート注入口１３は、シート状で静置重合された含水ゲル状重合体を縦切り刃（ロールカッタ）１，２に供給するためのものである。ケーシング１４は、切断された含水ゲル状重合体の飛散を防止するためのものであり、その形状等は特に限定されない。
【０２１０】
なお、上記説明では、固定刃８はスクレーパ４の下端に設けられ、横切りを行うものとして説明したが、固定刃８の数、設置位置は必ずしもこれに限られるものではなく、特に限定されない。また、固定刃８は必ずしも横切りだけではなく、縦切りに用いられるものであっても構わない。
【０２１１】
切断機１００においては、切断効率を高め、かつ均一な形状にカッティングするために、切断時の含水ゲル状重合体の温度を低くすること、および／またはゲルシートのテンションをコントロールすることが好ましい。切断時の含水ゲル状重合体の好ましい温度は７０℃以下、より好ましくは６０℃以下、さらに好ましくは５０℃以下、よりさらに好ましくは４０℃以下、特に好ましくは３０℃以下、最も好ましくは２０℃以下である。
【０２１２】
ゲルシートは、切断機１００に入る際に縦切り刃（ロールカッタ）１，２に引っ張られるためテンションがかかり通常は、その幅が狭くなる。したがって、ゲルシートのテンションは、ゲルシートの幅で間接的にコントロールすることができる。ゲルシートの幅は、切断速度や切断までの移送手段により変化するが、切断機に入る直前のゲルシートの幅をテンションがかかっていない状態でのゲルシートの幅の９０％以上に保つことが好ましい。テンションがかかりすぎた状態では切断前のゲルシートに大きな変形が生じるため、切断後のゲルシートの幅にばらつき等が生じるので好ましくない。
【０２１３】
含水ゲル状重合体の温度を低くする方法としては、重合工程において冷却を十分行う方法、切断工程以前に、冷風等によって強制的に冷却する方法および／または冷却ベルトを使用する方法等が挙げられる。冷却ベルトは、例えば、水平に置いたＳＵＳ製エンドレスベルト上部にゲルシートを移送させながらベルト下面（内側）から冷水をあてる方法等がある。
【０２１４】
また、切断工程を乾燥した空気や冷風、好ましくは２５℃以下の乾燥した空気や冷風を通じたりして行うと、切断時の摩擦熱等による含水ゲル状重合体のべとつきや、切断された含水ゲル状重合体の付着をさらに軽減することができる。切断機の具体例としては、株式会社タナカ製の角切りペレタイザーＰＭ−３００などがある。
【０２１５】
（３．混合機）
また、切断された含水ゲル状重合体への付着性防止剤の被覆を均一にする、および／または付着性防止剤を追加して含水ゲル状重合体の付着防止性を向上させるために、切断後の含水ゲル状重合体をさらに混合装置により混合することが好ましい。または、キレート剤および／または紫外線吸収剤の混合のため混合装置を活用することも可能である。
【０２１６】
この場合に使用する装置としては通常の装置でよく、例えばレーディゲミキサー、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー押し出し機、タービュライザー、ナウター型混合機、Ｖ型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機などを挙げることができ、連続混合式、バッチ混合式の何れでもよい。付着防止性を安定させるため装置内での滞留時間および付着防止剤の噴霧量を一定にするため、バッチ式が好ましく、装置としてはレーディゲミキサーの使用が好ましい。
【０２１７】
バッチ式レーディゲミキサーを使用した場合の混合の方法として、例えば、下記の方法が挙げられる。すなわち、切断機１００でカッティングされた含水ゲル状重合体をレーディゲミキサーへ所定量投入後、付着防止剤を噴霧しながら混合する。
【０２１８】
なお、付着防止剤を噴霧する前に所定時間混合しておくこと（予備混合）、および／または噴霧終了後に混合を継続すること（後工程）を行うこともできる。予備混合は、含水ゲルを解砕することにより、付着防止剤を含水ゲルに対し、より均一にコーティングできる。
【０２１９】
混合の際、ブレードの回転数は１００ｍｉｎ−１以上２００ｍｉｎ−１以下、サイドチョッパーの回転数は１０００ｍｉｎ−１以上４０００ｍｉｎ−１以下であることが好ましい。混合時間は、レーディゲミキサーの容量、材料の充填率によっても異なるが、予備混合は０秒以上２分未満、本混合は１０秒以上３分未満、後混合は０秒以上５分未満であることが好ましい。
【０２２０】
また、装置内部への含水ゲル状重合体の付着を防止する材料を使用すること、またはコーティングすることが好ましい。特に費用の面からコーティングをすることが好ましい。
【０２２１】
コーティングの手法としては、例えば、金属系材料を用いたメッキ、溶射、蒸着などがあり、また、樹脂系材料を用いて加熱処理する手法などがあるが、特に限定されるものではない。
【０２２２】
コーティング材料としては、例えば、樹脂系材料としては、非粘着性塗料、潤滑性塗料があり、具体的には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）塗料系、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）塗料系、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）塗料系、フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン）などのフッ素系塗料や、シリコーン系塗料、ポリ塩化ビニル系塗料、ポリアミド系塗料などがある。
【０２２３】
フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）としては、例えば、デュポン株式会社の商品名４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹを使用することができる。この塗料の成分および含有量は、フッ素樹脂１０〜１５ｗｔ％、有機バインダー樹脂１０〜１５ｗｔ％、メチルイソブチルケトン１５〜２５ｗｔ％、ジアセトンアルコール１〜５ｗｔ％、Ｎ−メチルピロリドン５０〜５５ｗｔ％、酸化チタン５〜１０ｗｔ％である。
【０２２４】
また、金属系材料としては、含水ゲル状重合体が付着しない材料であれば限定されるものではないが、例えば、ニッケルとリンとを無電解化学処理したカニゼンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中にフッ素系樹脂の微粒子を均一に分散共析させたカニフロンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中に金属酸化物、炭化物などの微粒子を均一に共析させたセラミックカニゼンメッキ、チタンなどを使用することができる。チタンは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法によって、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮなどをコーティングすることができる。
【０２２５】
なお、これらの混合機は、前記の吸水性樹脂の表面架橋での表面架橋剤の混合にも使用できる。また、付着性防止剤は噴霧および／または散布により追加するが、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置、液体注入ポンプ、刷毛、およびローラー等の従来公知の噴霧および／または散布手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。
【０２２６】
（４．吸水性樹脂）
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂は、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下である。
【０２２７】
また、上記吸水性樹脂は、残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【０２２８】
上記アクリル酸および／またはアクリル酸塩とは、既に説明したアクリル酸塩系単量体とは、アクリル酸、および／またはアクリル酸の水溶性塩類を示す。エチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸塩系単量体を主成分として含む単量体を用いると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより一層向上するので好ましい。
【０２２９】
アクリル酸塩類とは、中和率が３０モル％以上１００モル％以下の範囲内、好ましくは５０モル％以上９９モル％以下の範囲内であるアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。上記例示の水溶性塩類のうち、ナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。
【０２３０】
中和率が７０モル％以上１００モル％以下である場合、重合反応が特に円滑に進行され、吸水性樹脂の歩留まりが高まるため好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【０２３１】
既に説明したように、シート状に成形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となる含水ゲル状重合体が得られる。これを乾燥させて得られた吸水性樹脂のうち、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０．２５以下となる吸水性樹脂は、粒径が全体的に均質となっている含水ゲル状重合体を乾燥したものであるため、良好な乾燥状態を有している。
【０２３２】
また、残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であれば、残存モノマーの含有量が非常に少なく、臭気や衛生上の問題が少ない高品質の吸水性樹脂を得ることができる。
【０２３３】
含水率が吸水性樹脂の質量に対して５質量％以上３０質量％以下である吸水性樹脂は、残存モノマーと上記重合開始剤との反応に好適な含水率を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものであるため、より確実に残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下の吸水性樹脂を得ることができる。
【０２３４】
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤でその表面の少なくとも一部が被覆されていることを特徴とする吸水性樹脂である。
【０２３５】
係る吸水性樹脂は、既に説明した本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって得ることができる。上記付着性防止剤の噴霧量および／または散布量は、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。
【０２３６】
上記噴霧量および／または散布量が０．００１５質量％未満であると、含水ゲル状重合体を十分被覆することができず、含水ゲル状重合体同士が付着しやすくなる。したがって、含水ゲル状重合体を乾燥させても塊になりやすく乾燥が円滑に行われないため好ましくない。上記噴霧量が３５質量％を超えると、べたつきによりハンドリングし難くなるおよび／または乾燥時の飛散がし難くなるので好ましくない。また、使用量が多すぎて非経済的であるため好ましくない。
【０２３７】
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂では、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記吸水性樹脂の固形分に対して５０質量％以上含まれる。他の粒子は、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている多面体形状であれば、特に限定されるものではなく、４面体以上１２面体以下の形状の粒子であることが好ましい。さらに、本発明に係る吸水性樹脂では、耐久性を向上させるため、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
【０２３８】
（５．選別機）
本実施の形態に係る選別機は、上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を所望の質量平均粒子径に応じて選別するものである。一例として、図８は回転式選別機である選別機３００の側面からの模式的構成を示している。
【０２３９】
選別機３００は、吸水性樹脂を投入するための吸水性樹脂投入口２１、小異型物の吸水性樹脂を除去するための第１選別部１９、大異型物の吸水性樹脂を除去するための第２選別部１７とを備えている。
【０２４０】
上記小異型物の吸水性樹脂とは、乾燥後の吸水性樹脂の質量粒子径よりも小さく、かつ０．１ｍｍ以上９ｍｍ以下の目開きの網またはパンチングを通過することができる吸水性樹脂であり、たとえば、２度切りされた含水ゲル状重合体を乾燥したもの、切りかす、ダストなどが該当する。また、上記大異型物とは、乾燥後の吸水性樹脂の質量平均粒子径よりも大きく、かつ２．０ｍｍ以上１０ｍｍ以下の目開きの網またはパンチングを通過することができない吸水性樹脂であり、たとえば、２個以上の吸水性樹脂が凝集したもの、切断不完全なものなどが該当する。
【０２４１】
選別機３００を使用した選別工程を経ることにより、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、対数平均標準偏差を０以上０．２５以下にすることが可能となる。
【０２４２】
除去する小異型物の吸水性樹脂、大異型物の吸水性樹脂の径を変更するためには、後述する第２選別部１７が備えるパンチング１８の径および第１選別部１９の網の目開きを変更することによって行うことができる。
【０２４３】
第１選別部１９および第２選別部１７は円筒状であり、それらの間には、第１選別部１９および第２選別部１７よりも内径の小さい堰２２が備えられていることが好ましい。さらに、第２選別部１７には開口部であるパンチング１８が備えられており、第１選別部１９内の吸水性樹脂に気体を噴射するための気体噴射機構である気体噴射ノズル２０が１箇所以上備えられている。もちろん、気体噴射ノズル２０の設置箇所、個数は適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。気体噴射ノズル２０から、例えば、第１選別部１９の上面、側面、下面、材料投入口２１の少なくとも１箇所以上から気体を吹き付けることによって、さらに小異型物を除去することができる。
【０２４４】
材料投入口２１は吸水性樹脂が投入されるための開口部である。材料投入口２１と第１選別部１９とは隣接しており、吸水性樹脂は投入されるに従って第１選別部１９に移動する。第１選別部１９は、吸水性樹脂の粒度分布における小粒径の吸水性樹脂を除去するためのものであり、円筒形の網で構成されている。
【０２４５】
第１選別部１９の材料の充填率は、第１選別部１９の容積に対し吸水性樹脂が５体積％以上４０体積％以下、好ましくは１０体積％以上３０体積％以下、さらに好ましくは１０体積％以上２０体積％以下である。上記充填率が５体積％未満の場合、吸水性樹脂の第１選別部１９における滞留時間が短いので、小異型物を除去する効果が不十分となる。一方、上記充填率が４０体積％を超えた場合、第１選別部１９内における吸水性樹脂の体積が多すぎるため、小異型物を除去する効果が低減することとなる。
【０２４６】
第１選別部１９の網の径は、特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が４．０ｍｍの賽の目状吸水性樹脂を得る場合、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【０２４７】
図９は第１選別部１９の断面図を示している。図９に示すように、第１選別部１９は矢印Ｄの方向に回転する構造となっている。また、第１選別部１９の周囲には、気体噴射ノズル２０が備えられており、矢印Ｃの方向に気体を噴射する構造となっている。噴射される気体は特段限定されるものではないが、コスト面から空気を用いることが好ましい。好ましくは、露点−１０℃以下のドライエアー、特に好ましくは露点−２０℃以下のドライエアーを用いることが好ましい。このように、第１選別部１９が回転することによって、内部の吸水性樹脂２４に効率良く気体を噴射することができる。
【０２４８】
第１選別部１９の回転速度（滞留時間）は５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下、好ましくは１０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｒｐｍ以上２０ｒｐｍ以下である。１０ｒｐｍ未満の場合、材料送り速度が遅く、第１選別部１９における吸水性樹脂の充填率が上がりすぎるので好ましくない。また、３０ｒｐｍを超えると逆に材料送り速度が速く、第１選別部１９における吸水性樹脂の充填率が下がりすぎるので好ましくない。
【０２４９】
気体噴射ノズル２０としては特に限定されるものではないが、例えば、アトマイザー、１流体ノズル、ワンダーガン等の公知の気体噴射機構を用いることができる。また、気体の噴射は連続的に行ってもよいし、不連続（間欠）に行ってもよい。
【０２５０】
また、第１選別部１９および／または第２選別部１７の内部には、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂが備えられていてもよい。第１選別部１９および／または第２選別部１７が回転する際、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂは、矢印Ｅの方向に振動するので、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂが振動するとともに第１選別部１９および／または第２選別部１７が振動する。この振動によって、第１選別部１９および／または第２選別部１７の網目に詰まった異型物が第１選別部１９および／または第２選別部１７から除かれるので、第１選別部１９および／または第２選別部１７の目詰まりを防止することができる。また、目詰まり防止のために、第１選別部１９および／または第２選別部１７に少なくともそれぞれ１箇所以上、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂが備えられていることが好ましい。
【０２５１】
第１選別部１９と第２選別部１７との間には、堰２２が備えられていることが好ましい。堰２２は第１選別部１９よりも内径が小さいので、第１選別部１９内の吸水性樹脂２４が少量である場合、堰２２によって第２選別部１７に移動することを妨げられることとなる。そのため、吸水性樹脂２４の第１選別部１９における滞留時間が増加し、小異型物をカットすることができる。このように小異型物をカットすることによって、得られる吸水性樹脂に小異型物が混入し難くなるので、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【０２５２】
第２選別部１７は複数のパンチング１８を有している。パンチング１８の径は吸水性樹脂の所望の質量平均粒子径よりも大きく、パンチング１８の径よりも大きな径の吸水性樹脂は第２選別部１７内に残存するので、大異型物を除去することができる。
【０２５３】
また、第２選別部１７は図１０に示すように、１層のパンチング筒の層状構造を有していてもよいが、図１１に示すように、複数のパンチング筒の層状構造を有していてもよい。本発明に係る選別機の一例である、図８に示す選別機３００においては、円筒形の第２選別部１７はその内部にさらに第２選別部１７を有し、２重構造である。また、第２選別部１７同士が対向している。一方、２層の第２選別部１７に設けられたパンチング１８同士は対向しないよう設けられている。パンチング１８同士が対向しないとは、パンチング１８の一部同士も対向していない状態を示す。
【０２５４】
図１２は、第２選別部１７が２層構造となっている構造を示す模式的透視図である。図１２に示すように、第２選別部１７に備えられたパンチング１８（実線で示されている）は、他方の第２選別部１７に備えられたパンチング１８（破線で示されている）と対向しない構造となっている。また、２層の第２選別部１７同士の間隔は吸水性樹脂の質量平均粒子径の１倍以上２倍以下であることが好ましく、１倍以上１．８倍以下であることがさらに好ましい。第２選別部１７同士の間隔がこのように設定されていることによって、所望の質量平均粒子径の吸水性樹脂は、パンチング１８を通ることができる。一方、長寸の吸水性樹脂は第２選別部１７内に残存するので、質量平均粒子径が揃った吸水性樹脂が得られ、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【０２５５】
パンチング１８の径としては、特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が４．０ｍｍの賽の目状吸水性樹脂を得る場合、６．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【０２５６】
たとえば、選別機３００においては、質量平均粒子径が４ｍｍの賽の目状吸水性樹脂を得るために、具体例として第１選別部１９の網の径を２．８ｍｍに設定し、２層の第２選別部１７におけるそれぞれのパンチング１８の径は、内側のパンチングの径を７ｍｍ、外側のパンチングの径を９ｍｍ、内側のパンチングと外側のパンチングとのクリアランスは７ｍｍに設定していることがある。
【０２５７】
回転式選別機の具体例としては、株式会社誠和鉄工所製の第２選別部１７が１層構造であるＳＰＳＲ−２０００、ＳＰＳＲ−１５００、ＳＰＳＲ−１０００、ＳＰＳＲ−５００、ＳＰＳＲ−２５０、株式会社誠和鉄工所製の第２選別部１７が２層構造であるＳＰＳＲ−２０００Ｗ、ＳＰＳＲ−１５００Ｗ、ＳＰＳＲ−１０００Ｗ、ＳＰＳＲ−５００Ｗ、ＳＰＳＲ−２５０Ｗなどを用いることができる。
【０２５８】
上記に記載の選別機および選別方法を使用することにより、乾燥工程を経て得られた吸水性樹脂から粒子径が１０μｍ以下のダストを効果的に低減することが可能である。ダスト量としては、好ましくは０ｍｇ／ｍ３以上５００ｍｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは０ｍｇ／ｍ３以上３５０ｍｇ／ｍ３以下である。ダスト量が５００ｍｇ／ｍ３を超えると、吸水性樹脂を取り扱う際にダストが舞い、これを吸引する可能性があるので好ましくない。
【０２５９】
選別機３００は回転式選別機であるが、本実施の形態で用いることができる選別機はこれに限定されるものではなく、振動平面式選別機を用いてもよい。図１３は、振動平面式選別機６００の構造を示している。振動平面式選別機６００では、第１選別部１９および第２選別部１７’は平面構造であり、第２選別部１７’は少なくとも２層構造となっている。また、少なくとも２層の第２選別部１７’同士はそれぞれ対向して備えられており、複数の第２選別部１７’の下部に第１選別部１９が備えられている。第１選別部１９の網の径、第２選別部１７’に備えられているパンチング１８’の径については選別機３００と同様である。また、図１４に示すように、２層の第２選別部１７’に備えられている実線および破線で示されたパンチング１８’同士は、それぞれ対向していない点についても同様である。
【０２６０】
振動平面式選別機６００の第２選別部１７’には、吸水性樹脂が投入される製品投入口３７および大異型物が取り出される大異型物取出口３８が備えられており、上記製品投入口３７から大異型物取出口３８にかけては、大異型物取出口３８側が低くなるよう傾斜が設けられている。振動平面式選別機６００には図示しないが振動モーターが備えられており、振動が加えられるにつれ製品投入口３７から投入された吸水性樹脂は、第２選別部１７’に移動し、第２選別部１７’に備えられたパンチングを通った後、小異型物が第１選別部１９にて除去され、小異型物取出口３９から取り出されることとなる。その後、第１選別部１９上にて選別された吸水性樹脂が、製品取出口４０にて得られることとなる。大異型物取出口３８からはパンチングを通らない長寸の吸水性樹脂が排出される。
【０２６１】
振動平面式選別機の具体例としては、株式会社タナカ製のペレット選別機であるＰＳ−２８０、ＰＳＬ−３００、ＰＳＬ−４００、ＰＳＬＬ−４００などを用いることができる。
【０２６２】
吸水性樹脂の製造中に異物（大きさ、形状は吸水性樹脂と同様であるが、色調が異なる金属片、ごみなど、および／または小さい異物が付着した吸水性樹脂、着色した吸水性樹脂などを示す）が混入した場合、吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうだけでなく、異物が金属の場合は吸水性樹脂の劣化を促進させる、または、吸水性樹脂の保存安定性を低減させるので好ましくない。そのため、異物を除去することが好ましい。
【０２６３】
上記異物を除去する方法としては、たとえば、目視で確認した後に除去する方法、異物選別機を利用する方法および除鉄機を利用する方法等がある。
【０２６４】
除鉄機としては、電磁石、永久磁石の何れを使用することができるが、２０００ガウス以上１２０００ガウス以下のものが好ましく、さらに好ましくは５０００ガウス以上１２０００ガウス以下であり、特に好ましくは８０００ガウス以上１２０００ガウス以下である。
【０２６５】
（６．植物育成用保水剤）
本発明に係る植物育成用保水剤は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものである。すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって製造された吸水性樹脂を含むものである。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気並びに植物育成阻害の問題に影響を及ぼさない。本発明に係る植物育成用保水剤は、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさず、また、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば植物に長期間水を与える手間を省くことができる。
【０２６６】
以下、上記植物育成用保水剤について説明する。上記植物育成用保水剤は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものであればよく、他の成分については特に限定されるものではないが、例えば多価金属化合物を好適に用いることができる。
【０２６７】
上記多価金属化合物とは、多価金属の塩または水酸化物であり、カルシウムやマグネシウム、バリウム、アルカリ土類金属等の二価の金属およびアルミニウム等三価の金属や亜鉛、鉄、マンガン、銅、モリブテン等の遷移金属の、ハロゲン化物や硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩等の無機の正塩および複塩や乳酸や脂肪酸等の有機塩、および水酸化物や酸化物である。
【０２６８】
中でも、吸水後のゲル状態の安定性や植物の発芽生長等の植物体に対する生理作用に良い環境を与えるために、カルシウム、アルミニウム、マグネシウムや亜鉛の硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物が好ましいが、より好ましくは二価の金属化合物、さらに好ましくはカルシウム化合物である。
【０２６９】
カルシウム化合物としては硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、燐酸三カルシウム、ホウ酸カルシウムや乳酸カルシウムやクエン酸カルシウムやステアリン酸カルシウム等の有機酸カルシウム等を用いることができ、特に限定されるものではないが、硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムが特に好ましい。
【０２７０】
また、上記多価金属化合物は、水に対して水溶性または微溶性であるが、２０℃での１００ｇのイオン交換水に対する溶解度は１０．０ｇ以下であり、好ましくは１．０ｇ以下、より好ましくは０．５ｇ以下であり、特に好ましくは０を超えて０．３ｇ以下である。
【０２７１】
本発明における植物用保水材において、多価金属塩の溶解度が上記よりも高い場合は、特にカルボキシル基を有する吸水性樹脂の場合、吸水性樹脂粒子内部への多価金属イオンの浸透が速いため、吸水性樹脂内部の一価の対イオン（ナトリウム等）と塩交換して内部金属架橋を引き起こすことにより、吸水速度や吸水倍率といった保水材としての吸水特性を大きく低下させるので好ましくない。また、水に対して不溶性の多価金属化合物では、上記吸水性樹脂の表面に該多価金属化合物が付着ないし結着、または表層付近に浸透することができないために好ましくない。
【０２７２】
該多価金属化合物は通常、含水率が１０質量％以下の結晶水を含む粉末の形状でありその粒径は特に限定されるものではないが、通常、通常吸水性樹脂の質量平均粒子径よりも小さいものが使用される。なお、該多価金属化合物の添加方法や添加量については、後述する。
【０２７３】
本発明に係る植物用保水材を製造する方法は、特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法を挙げることができる。
【０２７４】
（１）吸水性樹脂の含水率が５０質量％以下の状態で、５０質量％以上の濃度の多価金属化合物スラリーを添加混合する製造方法。
【０２７５】
（２）吸水性樹脂の含水率が２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下の粉体状態で、多価金属化合物の粉体を添加混合した後、水性液または水蒸気を添加混合する製造方法。
【０２７６】
（３）吸水性樹脂の含水率が２０質量％以上５０質量％以下の状態で、多価金属化合物を粉体で混合する製造方法。
【０２７７】
上記（１）から（３）の方法以外の製造方法としては、例えば、含水率が２０質量％以下の吸水性樹脂（Ａ）に多価金属化合物を粉体どうしで添加混合する、ドライブレンド法等を用いることができるが、該吸水性樹脂（Ａ）の表面に、該多価金属化合物が担持ないし付着あるいは被覆していることが望ましいので、上記（１）から（３）の製法が好ましい。
【０２７８】
また、多価金属化合物を、上記吸水性樹脂（Ａ）の含水率が５０質量％を超える状態に溶液ないしスラリー状態で混合すると、上記吸水性樹脂の樹脂内部まで多価金属化合物が浸透し、吸水性樹脂内部が多価金属化合物により塩架橋され、植物用保水材としての吸水特性が大きく低下するため好ましくない。その他、多価金属化合物を、上記重合工程において単量体へ添加した場合も、該吸水性樹脂の内部が多価金属化合物により塩架橋されるため好ましくない。
【０２７９】
本発明に係る植物用保水材を上記（１）の方法で製造する場合、吸水性樹脂の含水率は、該吸水性樹脂内部への多価金属化合物の浸透を防ぐために低い方が好ましく、好ましい含水率は０質量％以上５０質量％以下であり、次に好ましくは０質量％以上４０質量％以下、より好ましくは０質量％以上３５質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上３０質量％以下、特に好ましくは０質量％以上２０質量％以下、最も好ましくは０質量％以上１０質量％以下である。
【０２８０】
また、多価金属化合物は溶液またはスラリーで添加されるが、多くの多価金属化合物は水に対する溶解度が低いため水性液等の溶媒と混合され、スラリー状態で該吸水性樹脂と混合される。
【０２８１】
該スラリー中の多価金属化合物濃度は５０質量％以上が好ましく、より好ましくは５０質量％以上９０質量％以下、特に好ましくは５０質量％以上８０質量％以下である。該濃度が９０質量％以上の場合、スラリーが流動性を失って湿粉状態となるために均一な添加が困難なために好ましくない。
【０２８２】
該スラリーの添加量は、多価金属化合物の種類等により特に限定されないが、水性液を溶媒としてスラリーに用いる場合、添加量が多い場合は上記吸水性樹脂の含水率が高くなるため、該吸水性樹脂の質量に対して、上記スラリーの添加量は０質量％以上５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上３０質量％以下、特に好ましくは０質量％以上２０質量％以下、最も好ましくは０質量％以上１０質量％以下、最も特に好ましくは０質量％以上５質量％以下である。
【０２８３】
また、上記多価金属化合物を含むスラリーに使用される溶媒は多価金属化合物を均一に分散させることが出来れば特に限定されるものではないが、上記吸水性樹脂の表面に該多価金属化合物を担持ないし付着させるためには、極性溶媒が好ましく特に水が好ましい。また、該スラリーの流動性を調整するために、有機または無機分散剤を添加しても良い。
【０２８４】
本発明では種々の混合方法のうち、スラリーを吸水性樹脂に噴霧あるいは滴下混合する方法が好ましい。さらに、上記多価金属化合物ごとの種類によっては、温度と該多価金属化合物の水に対する溶解度や、温度に対するスラリー濃度とスラリー流動性を考慮して、適宜スラリーを加熱あるいは冷却しても良いが、通常、凝固点を超えて沸点までの加熱であるが、２０℃以上８０℃以下が好ましい。
【０２８５】
本発明で用いる植物用保水材を上記（２）の方法で製造する場合、吸水性樹脂の含水率が０質量％以上２０質量％以下、好ましくは０質量％以上１０質量％以下の粉体状態で、多価金属化合物の粉体を添加混合した後に、水性液または水蒸気を添加混合することにより製造される。水性液を添加する場合、添加される水性液は上記（１）記載の水性液が使用され、その使用量は０質量％以上３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０質量％以上２０質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上１５質量％以下、特に好ましくは０質量％以上１０質量％以下、最も好ましくは０質量％以上５質量％以下である。
【０２８６】
（７．ディスプレイ用の人工氷）
本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものである。当該吸水性樹脂以外の成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、着色剤等を含んでいてもよい。本発明に係る吸水性樹脂は、６面体形状の粒子を主成分とする多面体形状を有しており、その粒径が通常の吸水性樹脂の粒径（質量平均粒子径約４００μｍ）よりも大きいｍｍオーダーである。また、十分な量の水を取り込むことができる。そのため、実物の氷に類似した外観を保つことができ、例えばレストランの商品見本等に好適に用いることができる。
【０２８７】
なお、本発明は以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０２８８】
本発明について、実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正および改変を行うことができる。なお、評価方法は以下に従った。
【０２８９】
（１）吸収倍率
吸収倍率とは、０．９０質量％食塩水に対する無加圧下、４８時間後の吸収倍率をいい、以下の方法で測定することができる。
【０２９０】
すなわち、吸水性樹脂０．２００ｇを不織布（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）製の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてヒートシールした後、室温で大過剰（通常５００ｇ程度）の０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）中に浸漬した。
【０２９１】
４８時間後に袋を引き上げ、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（２５０Ｇ）で３分間水切りを行った後、袋の質量Ｗ２（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を用いずに行い、そのときの質量Ｗ１（ｇ）を測定した。そして、これら質量Ｗ１、Ｗ２から、次式に従って吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【０２９２】
吸収倍率（ｇ／ｇ）＝（質量Ｗ２（ｇ）−質量Ｗ１（ｇ））／（吸水性樹脂の質量（ｇ））−１・・・（１）
（２）残存モノマー
吸水性樹脂中の残存モノマーの含有量は、従来公知の方法によって測定することができる。例えば、０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）１８４．３ｇに吸水性樹脂１．０ｇを加え、攪拌下で２時間抽出した後、膨潤ゲル化した吸水性樹脂を、濾紙を用いて濾別し、濾液中の残存モノマー量を液体クロマトグラフィーで分析する方法を挙げることができる。この場合、既知濃度のモノマー標準溶液を同様に分析して得た検量線を外部標準とし、濾液の希釈倍率を考慮して、吸水性樹脂中の残存モノマー量を求めることができる。
【０２９３】
（３）含水ゲル状重合体の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定
含水ゲル状重合体サンプル３０ｇを２０質量％ＮａＣｌ水溶液１０００ｇに投入し、スターラーチップを３００ｒｐｍで回転させることによって１２０分間攪拌した。この攪拌終了後、以下のふるいより下記記載の対数標準偏差（下式（２）におけるＲ＝１５．９％、５０．０％、８４．９％）が測定できる５〜８種類のふるい（ＴＨＥ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ；径２０ｃｍ、ふるいの目開き１６．０ｍｍ、１３．２ｍｍ、１１．２ｍｍ、９．５ｍｍ、８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．３６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．０ｍｍのＪＩＳ標準ふるいＺ８８０１−１（１９９８））を選択してサンプルを１００ｇ投入し、さらに６０００ｇの２０質量％ＮａＣｌ水溶液を投入して分級した。分級されたふるい上のサンプルを十分に水切りした後に秤量した。
【０２９４】
上記分級・水切り後の粒子状含水ゲルの質量をｗとし、ふるい目の開きをｒとし、サンプルの質量ｗ０＝３０ｇとして、下式（２）に基づいて、粒子状含水ゲルの粒径分布を対数確率紙にプロットした。プロットの積算ふるい上％Ｒが５０質量％に相当する粒子径を粒子状含水ゲルの平均粒子径とした。なお、式（２）を以下に示す。
【０２９５】
Ｒ（α）＝（ｗ０／ｗ）１／３×ｒ・・・（２）
対数標準偏差値σζは、上記プロットにおいて、積算ふるい上％がＲ＝８４．１％における粒径（Ｘ１とする）およびＲ＝１５．９％の粒径（Ｘ２とする）を算出し、これらＸ１およびＸ２から、次式（３）により、算出した。
【０２９６】
σζ＝（１／２）ｌｎ（Ｘ２／Ｘ１）・・・（３）
（４）吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定
吸水性樹脂を後述のふるいより下記記載の対数標準偏差（上式（２）におけるＲ＝１５．９％、５０．０％、８４．９％）が測定できる５〜８種類のふるい（（ＴＨＥ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ；径２０ｃｍ、ふるいの目開き１６．０ｍｍ、１３．２ｍｍ、１１．２ｍｍ、９．５ｍｍ、８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．３６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．０ｍｍのＪＩＳ標準ふるいＺ８８０１−１（１９９８））を選択してサンプルを１００ｇ投入し、振動分級機（ＩＩＤＡ ＳＩＥＶＥ ＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により５分間、分級した。分級されたふるい上のサンプルを秤量した。上記分級後の吸水性樹脂の質量をｗとし、ふるい目の開きをｒとし、サンプルの質量ｗ０＝３０ｇとして、上式（２）に基づいて、吸水性樹脂の粒径分布を対数確率紙にプロットした。プロットの積算ふるい上％Ｒが５０質量％に相当する粒子径を吸水性樹脂の平均粒子径とした。
【０２９７】
対数標準偏差値σζは、上記プロットにおいて、積算ふるい上％がＲ＝８４．１％における粒径（Ｘ１とする）およびＲ＝１５．９％の粒径（Ｘ２とする）を算出し、これらＸ１およびＸ２から、上式（３）により、算出した。
【０２９８】
（５）耐光性試験
吸水性樹脂の固形分に対して２５倍のイオン交換水を完全に吸収させたゲル３０ｇを２２５ｃｃのマヨネーズビンに入れ、蓋をして密封した後、屋外で１週間放置後の状態を目視で観察した。
【０２９９】
（６）含水ゲルの形状（面体）測定
切断終了後の含水ゲル状重合体サンプル３０ｇを取り、一つ一つの形状（面体）を目視で確認することにより、４面体以上１２面体以下の形状の、または６面体形状の含水ゲル状重合体の質量百分率を算出した。
【０３００】
４面体以上１２面体以下の形状の、または６面体形状の含水ゲル状重合体の濃度（質量％）＝（４面体以上１２面体以下の形状の、または６面体形状の含水ゲル重合体の）質量（ｇ）／３０（ｇ）×１００
（７）含水ゲル状重合体の含水率測定（固形分）
重合機から取り出された含水ゲル状重合体の一部を少量切り取って素早く冷やし、ハサミで素早く細分化した含水ゲル状重合体４ｇを内径５０ｍｍのシャーレに取り、１８０℃静置乾燥機中で１６時間乾燥して算出した。
【０３０１】
含水ゲル状重合体の含水率（質量％）＝１００−（乾燥後の含水ゲル状重合体質量（ｇ）／乾燥前の含水ゲル状重合体質量（ｇ）×１００）
なお、固形分は含水率から逆算することができる。
【０３０２】
固形分（質量％）＝１００−含水率（質量％）
（８）吸水性樹脂の含水率測定（固形分）
吸水性樹脂２ｇを内径５０ｍｍのシャーレに取り、１８０℃静置乾燥機中で１６時間乾燥して算出した。
【０３０３】
吸水性樹脂の含水率（質量％）＝１００−（乾燥後の吸水性樹脂質量（ｇ）／乾燥前の吸水性樹脂質量（ｇ）×１００）
なお、固形分は含水率から逆算することができる。
【０３０４】
固形分（質量％）＝１００−含水率（質量％）
（９）ダスト量の測定
振動フィーダー２５（神鋼電機株式会社製ＣＦ−２）、デジタル粉塵計２６（柴田化学器械工業株式会社製Ｐ−５Ｌ）、受けカップ２７を図１５に示すような間隔にて配置する。
【０３０５】
まず、吸水性樹脂２４を振動フィーダー２５上に１ｋｇ載せ、振動フィーダー２５から落下し始めてから約１分間で落下終了するように振動フィーダー２５の設定を調整する。その後、吸水性樹脂２４を振動フィーダー２５に１ｋｇ載せ、フィーダーから吸水性樹脂２４が落下すると同時にデジタル粉塵計を１分間作動させる。そして、１分後にデジタル粉塵計の表示を確認する。
【０３０６】
〔実施例１〕
３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液２５４．５０ｇ、アクリル酸２９．５０ｇ、１０質量％ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）水溶液０．７４７ｇ、イオン交換水２０．２６ｇ、１０質量％ポリエチレングリコール（商品名：ポリエチレングリコール６，０００、関東化学株式会社製）水溶液６．２５ｇを含むモノマー水溶液を調製した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを１００モル％含有する（架橋剤を除く）エチレン性不飽和単量体を調製した。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下とした。
【０３０７】
ついで、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）の１．０質量％アクリル酸溶液１．４１ｇ、３．０質量％過硫酸ナトリウム水溶液１．４１ｇを順番に投入した後、モノマー液を３０ｃｍ×３０ｃｍのＰＦＡ製バット中に注ぎ、高圧水銀ランプ４５０Ｗ（商品名トスキュア４０１；ハリソン東芝ライティング株式会社製）照射距離６０ｃｍにて重合を行った。
【０３０８】
重合開始温度は２２℃であり、２分３０秒後には８０℃に達した。５分間高圧水銀ランプを照射した後高圧水銀ランプを消して重合を終了した。このときの含水ゲルの含水率は５５質量％であった。
【０３０９】
重合シート厚みは約５ｍｍであった。重合後の含水ゲルシートをハサミカットにより一辺が５ｍｍ角に切断し、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体の含水ゲル（１）を調製した。すなわち６面体形状の含水ゲルは９８．５質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は５．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。この含水ゲル（１）３００ｇを容量５リットルのレーディゲミキサー（マツボー社製）に投入し、シリンジで１０質量％硫酸アルミニウム水溶液０．７５ｇ（０．０５質量％）、および１０質量％ Diethylene Triamine Pentaacetic Acid（商品名キレストＰＣ４５、キレスト株式会社製）水溶液を０．０３ｇ（０．０２質量％）を滴下しながら２００ｍｉｎ−１の回転数で１分間混合した。添加後の含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３１０】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率２０質量％の吸水性樹脂（１）を得た。得られた吸水性樹脂の平均粒径は３．８ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であった。また、吸収倍率（以下「ＣＲＣ」という）は４１．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１００ｐｐｍであった。耐光性試験においてもゲルの変色、変形等は見られなかった。
【０３１１】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３１２】
〔実施例２〕
３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液４０７．２ｇ、アクリル酸４７．２ｇ、１０質量％ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）水溶液１．１９５ｇ、イオン交換水４０．３５ｇ、１０質量％ポリエチレングリコール（商品名：ポリエチレングリコール６，０００、関東化学株式会社製）水溶液１０．００ｇを含むモノマー水溶液を調製した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを１００モル％含有する（架橋剤を除く）エチレン性不飽和単量体を調製した。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下とした。
【０３１３】
ついで、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）の１．０質量％アクリル酸溶液２．２５６ｇ、３．０質量％過硫酸ナトリウム水溶液２．２５６ｇを順番に投入した後、モノマー液を３０ｃｍ×３０ｃｍのＰＦＡ製バット中に注ぎ、高圧水銀ランプ４５０Ｗ（商品名：トスキュア４０１；ハリソン東芝ライティング株式会社製）照射距離６０ｃｍにて重合を行った。重合開始温度は２２℃であり、４分後には８８℃に達した。重合シート厚みは約８ｍｍであった。
【０３１４】
重合後の含水ゲルシートをハサミカットにより一辺を８ｍｍ角に切断し、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体の含水ゲル（２）を調製した。すなわち６面体形状の含水ゲルは９７．０質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は８．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１８であった。この含水ゲル（２）３００ｇを容量５リットルのレーディゲミキサー（マツボー社製）に投入し、シリンジで１０質量％硫酸アルミニウム水溶液０．７５ｇ（０．０５質量％）、および２−ヒドロキシベンゾフェノン−４−ジグリセリルエーテル０．１０５ｇ（０．０５質量％）を滴下しながら２００ｍｉｎ−１の回転数で１分間混合した。添加後の含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３１５】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率１９質量％の吸水性樹脂（２）を得た。得られた吸水性樹脂（２）の平均粒径は６．８ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１７であった。また、ＣＲＣは４１．０ｇ／ｇであり、また残存モノマー含有量は８０ｐｐｍであった。耐光性試験においてもゲルの変色、変形等は見られなかった。
【０３１６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き１１．２ｍｍ、９．５ｍｍ、８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍのふるいを使用した。
【０３１７】
〔実施例３〕
アクリル酸４３．７ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液２８６ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）３３７ｇ、及びイオン交換水８６．３ｇを十分混合し水性液を作成した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを１００モル％含有する（架橋剤を除く）エチレン性不飽和単量体を調製した。
【０３１８】
エンドレススチールベルト上にガラス繊維入りフッ素系粘着テープ（商品名ＴＧＦガラスクロス 淀川ヒューテック株式会社製）を貼り付けし、その上に幅３０ｃｍの間隔で高さ３．０ｃｍの堰を取り付けた１．０ｍ／ｍｉｎで動くベルト重合機に上記水性液を１．２ｋｇ／ｍｉｎで供給した。上記水性液は５ｍｍの高さまで満たされていた。上記水性液は、ベルト重合機の供給口で、該水性液の温度が２２℃となるように供給ライン上で加温した。また、供給ライン上で連続的に窒素ガスを吹き込み、溶存酸素を０．５ｐｐｍ以下にした。
【０３１９】
溶存酸素レベルを下げた水性液に、供給ライン上で連続的にヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）０．０１ｇ／単量体モル、過硫酸ナトリウム０．０３ｇ／単量体モルとなるようにこれらの重合開始剤のアクリル酸溶液及び水性液を注入し十分混合した（単量体濃度４０．０質量％）。
【０３２０】
等間隔で６個／３ｍ、水性液面から２０ｃｍの高さに配置した高圧水銀ランプ（東芝MERCURYLUMP H４００BL）で４分間ＵＶを照射し、ベルト重合機に供給された水性液は３分３０秒後に９０℃の重合ピーク温度を示した。水性液の供給口と同じ位置から５Ｌ／ｍｉｎ、ベルト中央部から５Ｌ／ｍｉｎで窒素ガスを供給した。
【０３２１】
得られた含水ゲルの含水率は５５．４質量％で厚さは４ｍｍであった。重合機より出て来た該含水ゲルを図３に示す切断機１００に１．０ｍ／ｍｉｎの速度で含水ゲルシートを送り込み、切断幅が約４ｍｍ、切断長さが約４ｍｍになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体状の含水ゲル（３）を得た。６面体形状の含水ゲル含有量は８５質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。
【０３２２】
その際、噴霧装置９，１０，１１より２流体ノズル（ＢＩＭＶ１１００２、いけうち株式会社製）からそれぞれプロピレングリコール８ｇ／ｍｉｎ、空気圧０．１ＭＰａの条件で吹き付け、散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを１０ｇ／ｍｉｎの条件で散布した。使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し７．０８ｗｔ％であった。
【０３２３】
含水ゲル（３）５０００ｇを容量２０リットルのレーディゲミキサー（マツボー社製、タイプ；Ｍ２０）に投入し、シリンジで１０質量％硫酸アルミニウム水溶液２２．３ｇ（０．１０質量％）を滴下しながら２００ｍｉｎ−１の回転数で１分間混合を行った。その際、レーディゲミキサーのサイドチョッパーの回転数を４０００ｒｐｍとして実施した。含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３２４】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率２０質量％の吸水性樹脂（３）を得た。得られた吸水性樹脂（３）の平均粒径は３．５ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１８であった。また、ＣＲＣは４２．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１２０ｐｐｍであった。
【０３２５】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３２６】
〔実施例４〕
実施例３にて、切断機１００で使用した付着性防止剤を５０質量％プロピレングリコール水溶液に変更した以外は同じ方法にて行った。
【０３２７】
切断後の含水ゲルは非凝集状態であり、６面体形状の含水ゲルは８０質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．２ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１８であった。
【０３２８】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率１９質量％の吸水性樹脂（４）を得た。得られた吸水性樹脂（４）の平均粒径は３．７ｍｍであり、対数標準偏差値は０．１７であった。また、ＣＲＣは４２．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１２０ｐｐｍであった。
【０３２９】
〔実施例５〕
実施例３と同じ重合方法にて得られたシート状の含水ゲル２ｋｇを、シートのままで１２０℃で３０分間乾燥した。乾燥後のシートゲルの含水率は３９．３％であった。
【０３３０】
上記乾燥後のシートゲルを実施例３と同じ方法で切断した。切断後の含水ゲルは非凝集状態であり、６面体形状の含水ゲル含有量は９５質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は５．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１８であった。
【０３３１】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１２０℃で３０分間乾燥したところ、含水率２０質量％の吸水性樹脂（５）を得た。得られた吸水性樹脂（５）の平均粒径は４．５ｍｍであり、対数標準偏差値は０．１８であった。また、ＣＲＣは４３．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１１５ｐｐｍであった。
【０３３２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３３３】
〔実施例６〕
実施例３と同じ方法にて得た吸水性樹脂（３）３００ｇを５Ｌレーディゲミキサー（マツボー社製、タイプ：Ｍ５Ｒ）に投入し、硫酸カルシウムの５０質量％濃度スラリーを６０ｇ滴下しながら３３０ｒｐｍで１５秒間攪拌混合した。混合後１２０℃で１０分間熱風乾燥し、植物育成用保水材（１）を得た。
【０３３４】
内径８０ｍｍ、高さ２５０ｍｍのポリプロピレン製容器にイオン交換水を１５０ｍｌ投入し、次いで、植物育成用保水材（１）を１．５ｇ秤量して該容器中に投入し、投入後１時間放置することにより植物育成用保水材からなるゲル培地（吸水倍率１００倍のゲル培地）を作成した。続いてカイワレ大根種子を３０粒播き、前記容器の上に不織布で蓋をして、培養室（２５℃、５００Ｌｕｘ、１２時間日長）で１週間培養し発芽させた。
【０３３５】
１週間後、発芽したカイワレ大根を取り出したところ、発芽した固体の基部（根と茎の分岐点）から葉先までの茎葉長（地上部長さ）が６１０ｍｍであり、地下部の長さは発芽した固体の基部から主根の先端までの根長（地下部長さ）が５６０ｍｍであった。更に根毛が確認された。
【０３３６】
〔実施例７〕
実施例３と同じ方法にて得た吸水性樹脂（３）をイオン交換水で１００倍膨潤させることによりディスプレイ用人工氷を作成した。
【０３３７】
〔実施例８〕
アクリル酸１５．９ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液１７３．４ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）、１０４．６ｇ、およびイオン交換水７．９ｋｇ、１５質量％ポリエチレングリコール（商品名 ポリエチレングリコール６０００ 日本油脂株式会社製）水溶液２．７ｋｇを十分混合し、モノマー水性液を作成した。この水溶液を２０℃に調温した後窒素ガスを吹き込み、溶存酸素を１ｐｐｍとした。その後目視で気泡が抜けることを確認した。
【０３３８】
次に、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名 Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）をアクリル酸／水＝１／１（質量比）で溶解し、３質量％アクリル酸水混合溶媒液を調製した。次に、３質量％過硫酸ナトリウム水性液を調製した。
【０３３９】
エンドレススチールベルト上にガラス繊維入りフッ素系粘着テープ（商品名 ＣＨＥＭＬＡＭ６Ｒ、サンゴバン株式会社製）を貼り付けた。その上に幅２２ｃｍの間隔で高さ１．０ｃｍの堰を取り付け、１．０ｍ／ｍｉｎで動くベルト重合機に、上記モノマー水溶液を１．４ｋｇ／ｍｉｎ、上記ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのアクリル酸水混合溶媒液を１０ｇ／ｍｉｎ、上記過硫酸ナトリウム水性液を１０ｇ／ｍｉｎで供給した。
【０３４０】
ブラックライト水銀ランプ（東芝ＭＥＲＣＵＲＹＬＵＭＰ Ｈ４００ＢＬ−Ｌ）で４．３分間、紫外線を照射し、その際の積算光量は８２０ｍＪ／ｃｍ２であった。５０Ｌ／ｍｉｎで窒素ガスを供給しながら重合を行った。
【０３４１】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．０質量％で厚さは、４．５ｍｍであった。重合時の最高到達温度は９０℃であった。含水ゲルシートには２００μｍ以上の気泡は目視では確認されなかった。ベルト重合機からの上記含水ゲルシートを、水平に設置したコロコンベヤーを経由して図３に示す切断機１００に１．０ｍ／ｍｉｎの速度で送り込み、切断幅が約４ｍｍ、切断長さが約４ｍｍになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体状の含水ゲル（４）を得た。切断機１００のスクレーパ３，４には図４に示すように縦切り刃であるスリッターロール１，２で幅方向にカットされた含水ゲルシートが通過する面にフッ素樹脂エナメル塗料（商品名４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹ デュポン株式会社製）にてコーティングを実施していたので、切断機１００内部での詰まりなどは見られなかった。
【０３４２】
なお、コロコンベヤーの上部より２５℃の冷気を含水ゲルシートにあてることによって、切断機１００へ入る直前の含水ゲルシートの表面温度は、約５０℃であった。６面体形状の含水ゲルの含有量は９９質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．４ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１９であった。
【０３４３】
含水ゲルを切断する際、噴霧装置９，１０，１１より噴霧ノズルを使用してそれぞれプロピレングリコール３０ｇ／ｍｉｎを吹きつけ、散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを３０ｇ／ｍｉｎの条件で導入した。使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し１９．０５質量％であった。
【０３４４】
含水ゲル（４）４０ｋｇを容量１３０リットルのバッチ式レーディゲミキサー（株式会社マツボー製）に投入し、ブレードの回転数を１４０ｍｉｎ−１、サイドチョッパーの回転数を３０００ｍｉｎ−１で、１０質量％硫酸アルミニウム水溶液６００ｇを噴霧ノズルを使用してにて噴霧しながら混合を行った。上記含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３４５】
この含水ゲルをバッチ式の熱風乾燥機の５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１０５℃、風量１ｍ／ｓで３０分間熱風をあてたところ含水ゲル（４）の温度は３０分後に１０５℃になり、引き続き１５０℃、風量１ｍ／ｓで５０分間熱風をあてたところ含水ゲル（４）は、５０分後に１４９℃になり、含水率１２質量％の吸水性樹脂（６）を得た。
【０３４６】
この吸水性樹脂（６）を選別機３００へ１．５ｋｇ／ｍｉｎで送り込み吸水性樹脂（７）を得た。なお、選別機３００の第１選別部１９には目開き２．８ｍｍの網を設置し、第１選別部１９の下側からドライエアーを１箇所から２００Ｌ／ｍｉｎで吹きつけた。また、第２選別部１７は２重構造とし、内側の第２選別部１７には直径７ｍｍのパンチングが備えられており、外側の第２選別部１７には直径９ｍｍのパンチングが備えられている構造であった。上記パンチング同士間のクリアランスは７ｍｍとした。
【０３４７】
得られた吸水性樹脂（７）の質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１８であった。また、ＣＲＣは３７．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２８０ｐｐｍであり、ダスト量は２２０ｍｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（７）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９９質量％であった。
【０３４８】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３４９】
〔実施例９〕
実施例８で乾燥をバンド乾燥機で実施する以外は同じ方法で行った。等間隔に５つに分割した部屋を１２０分間隔で、含水ゲル（４）を通過させながら１室〜３室は１０５℃、４〜５室は１５０℃、各部屋とも１．０ｍ／ｓの風速で乾燥し、吸水性樹脂（８）を得た。
【０３５０】
３室を通過した時点での含水ゲル（４）の温度は１０５℃であり、５室を通過した時点での含水ゲル（４）の温度は１４８℃であった。なお、含水ゲル（４）の高さは４ｃｍにて乾燥を行った。
【０３５１】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（９）の含水率は、１３質量％、質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であった。また、ＣＲＣは３８．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２９０ｐｐｍであり、ダスト量は２５０ｍｇ／ｍ３であり、吸水性樹脂（９）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９８質量％であった。また、吸水性樹脂（９）の内部には目視では泡は確認されなかった。
【０３５２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３５３】
〔実施例１０〕
実施例８で乾燥を回転型通気乾燥機（商品名 ロートスルーＳＲＴＡ−２ 大川原製作所株式会社製）で実施する以外は同じ方法で行った。
【０３５４】
含水ゲル（４）をＳＲＴＡ−２へ１６ｋｇ投入し、８ｒｐｍで回転させながら、熱風温度１９０℃、風速１．０ｍ／ｓで乾燥を行った。なおドラムのパンチングは直径１．０ｍｍであった。含水ゲル（４）は、乾燥機へ投入後４０分間で１１０℃となり、さらに８０分後には１４９℃となった。８０分後に乾燥を終了し、吸水性樹脂（１０）を得た。
【０３５５】
選別機３００で処理した後に、得られた吸水性樹脂（１１）の含水率は、１３．８質量％、質量平均粒子径は３．９ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１７であった。またＣＲＣは４２．１ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２７０ｐｐｍ、ダスト量は１９０ｍｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（１１）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９８質量％であった。
【０３５６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３５７】
〔実施例１１〕
吸水性樹脂（７）に金属片を５個添加し、吸水性樹脂（１２）を作成した。吸水性樹脂（１２）を、１．５ｋｇ／ｍｉｎにて、除鉄機に送り込んだ後、再度目視で精査すると、金属片は完全に取り除かれていた。
【０３５８】
なお除鉄機は、長さ１０ｃｍの１００００ガウスの永久磁石３本を２ｃｍの間隔を開けて平行に設置したものを３段通過させた。
【０３５９】
〔実施例１２〕
実施例８のブラックライト水銀ランプ（東芝ＭＥＲＣＵＲＹＬＵＭＰ Ｈ４００ＢＬ−Ｌ）の１灯目をメタルハライドランプ（発光長１２５ｍｍ）を取り付けたウシオ電機製のＵＶ−１５２／１ＭＮＳＣ３−ＡＡ０６に置き換え、１．０ｋＷでシャッターを開放して使用した。このときの積算光量は１３００ｍＪ／ｃｍ２であった。１．５ｍ／ｍｉｎで動くベルト重合機に実施例８で調製したモノマー水性液を２．１ｋｇ／ｍｉｎ、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンアクリル酸水混合溶媒液を１０ｇ／ｍｉｎ、過硫酸ナトリウム水性液を１５ｇ／ｍｉｎで供給した。
【０３６０】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．１質量％で厚さは４．５ｍｍであった。重合時の最高到達温度は、９４℃であった。含水ゲルシートには２００μｍ以上の気泡は目視では確認されなかった。ベルト重合機より出てきた上記含水ゲルを、水平に設定した冷却ベルトを経由して図３に示す切断機１００に１．５ｍ／ｍｉｎの速度で含水ゲルシートを送り込んだ。切断機１００を用い、切断幅が約４ｍｍ、切断長さが約４ｍｍになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体状の含水ゲル（７）を得た。
【０３６１】
切断機１００のスクレーパ３，４には、図４に示すように縦切り刃１，２で横方向にカットされた含水ゲルシートが通過する面に、フッ素樹脂エナメル塗料（商品名 ４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹ デュポン株式会社製）にてコーティングを実施していたので、切断機内部での詰まりなどは見られなかった。
【０３６２】
なお、冷却ベルトは下部より、１３℃の冷水をあてることにより、切断機１００へ入る直前の含水ゲルシートの表面温度は約４０℃であった。また、６面体形状の含水ゲル含有量は、９９質量％であり、含水ゲルシートの質量平均粒子径は４．３ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１９であった。
【０３６３】
含水ゲル切断の際、噴霧装置９’，１０’，１１より噴霧ノズルからそれぞれプロピレングリコール６５ｇ／ｍｉｎ条件で、プロピレングリコールを含水ゲルに吹き付け、さらに散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを６５ｇ／ｍｉｎの条件で散布した。使用したプロピレングリコールは、吸水性樹脂固形分に対し２７．４５質量％であった。
【０３６４】
含水ゲル（７）６０ｋｇを容量１３０リットルのバッチ方式のレーディゲミキサー（株式会社マツボー製）に投入し、ブレードの回転数を１４０ｍｉｎ−１、サイドチョッパーの回転数を３０００ｍｉｎ−１で、１０質量％硫酸アルミニウム水溶液９００ｇを噴霧しながら、混合を行った。含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３６５】
この含水ゲルを高さ４ｃｍで、等間隔に５つに分割した部屋を１２０分間で通過させながら、１室〜３室は１０５℃、４〜５室は１５０℃、１，３室はアップブロー、２，４，５室はダウンブローで各部屋とも１．０ｍ／ｓの風速にて乾燥を行った。３室通過時点での含水ゲル（７）の温度は１０５℃であり、５室から出てきた時点での吸水性樹脂の温度は１４８℃であった。その後、実施例（８）に記載されたものと同様の選別方法に吸水性樹脂（１３）を得た。
【０３６６】
得られた吸水性樹脂（１３）の含水率は、１２．５質量％、質量平均粒子径は４．４ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であり、ＣＲＣは５１．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２６０ｐｐｍ、ダスト量は２５０ｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（１３）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９９質量％であった。
【０３６７】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３６８】
〔実施例１３〕
アクリル酸１５．９ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液１７３．４ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）１０４．６ｇ、およびイオン交換水７．９ｋｇを十分混合しモノマー水性液を作成した。この水性液を２０℃に調温した後、１．７５ｋｇ／ｍｉｎで供給ライン内を送液する際に連続的に窒素ガスを２００ｍｌ／ｍｉｎで吹き込み、その後、図１に示す脱泡機４００と同様の構成を有する脱泡機（商品名 クイックトロン０１型 新日本石油株式会社製を使用し、脱泡を行った。クイックトロンのアウトレット孔から１．４ｋｇ／ｍｉｎの脱気されたモノマー水性液が排出され、これに１５質量％ポリエチレングリコール（商品名 ポリエチレングリコール６０００ 日本油脂株式会社製）水溶液１８．９ｇ／ｍｉｎ、実施例８記載のヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン水性液を１０ｇ／ｍｉｎ、実施例８記載の過硫酸ナトリウム水性液を１０ｇ／ｍｉｎで供給した。
【０３６９】
モノマー水性液の溶存酸素は５ｐｐｍであり、上記モノマー水性液には気泡が見られなかった。一方、気泡排出孔より０．３５ｋｇ／ｍｉｎで気泡を含むモノマー水性液が排出されたが、これは再び脱気前のモノマー調製層へ投入した。
【０３７０】
このモノマー水性液について、重合以降の工程は実施例８と同様に行った。これにより、得られた含水ゲルの含水率は４５．３質量％であり、厚さは４．５ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は、０．１９であった。
【０３７１】
さらに、上記含水ゲルを選別機３００にて処理した後に得られた吸水性樹脂（１４）の質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であり、ＣＲＣは４２．４ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２８０ｐｐｍであり、ダスト量は２２０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３７２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３７３】
〔実施例１４〕
実施例８で調製した２０℃に調温したモノマー水性液の溶存酸素を除去する方法として、図２に示す脱気膜モジュール５００と同様の構成を有する脱気モジュール（商品名 ＭＨＦ０５０４ＭＢＦＴ 三菱レイヨンエンジニアリング株式会社製）を使用する以外は同じ方法で行った。なお、真空ポンプにより真空度７ｋＰａで脱気を行ったところ、溶存酸素は１ｐｐｍであり、上記モノマー水性液には気泡が見られなかった。このモノマー水性液につい、重合以降の工程は実施例８と同様に行った。
【０３７４】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．０質量％で厚さは４．５ｍｍであった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．５ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値０．１９であった。
【０３７５】
選別機３００で処理した後に、得られた吸水性樹脂（１５）の質量平均粒子径は３．９ｍｍであり、対数標準偏差値σζは、０．１９であった。また、ＣＲＣは４２．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２７５ｐｐｍであり、ダスト量は、２６０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３７６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３７７】
〔実施例１５〕
実施例８において、乾燥を１５０℃、風量１ｍ／ｓで６０分間熱風をあてる以外は、同様に行った。乾燥開始後１０分で含水ゲル（４）の温度は１２０℃、乾燥開始後２０分後は１５０℃であった。
【０３７８】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（１６）には、突沸したような泡が多数見られた。吸水性樹脂（１６）の質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１８であり、残存モノマー含有量は２８０ｐｐｍであり、ダスト量は２５２０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３７９】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３８０】
〔実施例１６〕
実施例８において、含水ゲル切断の際、噴霧装置９，１０，１１より２流体ノズル（ＢＩＭＶ１１００２、いけうち株式会社製）からそれぞれプロピレングリコール６０ｇ／ｍｉｎ、空気圧０．１ＭＰａの条件で、プロピレングリコールを吹き付け、散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを６０ｇ／ｍｉｎの条件で導入する他は同様に実施した。なお、使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し３８．１０ｗｔ％であった。
【０３８１】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（１７）の質量平均粒子径は４．１ｍｍであり、残存モノマー含有量は、２２５ｐｐｍであり、ダスト量は３０２０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３８２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３８３】
〔実施例１７〕
実施例１３において２０℃に調温したモノマー水性液を２流体ノズルの液入り口から１．４ｋｇ／ｍｉｎで供給し、ガス入り口側から窒素ガスを２００ｍｌ／ｍｉｎで吹き込み、脱泡機（商品名 クイックトロン０１型 新日本石油化学株式会社製）を使用しなかった。このモノマー水性液について、重合工程以降の工程は、実施例１３と同様に行った。
【０３８４】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．３質量％で厚さは４．５ｍｍであった。この含水ゲルには気泡が多数混入していることが確認された。また、切断後の６面体形状の含水ゲル含有量は９０質量％であり、含水ゲルの質量平均粒子径は４．６ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２４であった。
【０３８５】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（１８）の質量平均粒子径は４．２ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．２３であり、ＣＲＣは４２．４ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２３０ｐｐｍであり、ダスト量は２００ｍｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（１８）の内部には、目視にて多数の泡が確認された。
【０３８６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３８７】
〔比較例１〕
実施例１と同様にして含水ゲルシートを作成し、含水ゲルシートをハサミカットによりにより一辺が１ｍｍ角に切断し、６面体の含水ゲル（５）を調製した。含水ゲル（５）は再凝集を起こしていた。６面体形状の含水ゲル含有量は１００質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は１．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。
【０３８８】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、ゲルの融着がおこり一つの塊となっていた。得られた吸水性樹脂の含水率は１６．５質量％であり、ＣＲＣは４１．０ｇ／ｇであった。また残存モノマー含有量は４５０ｐｐｍであった。耐光性試験においてゲルの黄変が見られた。
【０３８９】
〔比較例２〕
実施例１の組成からポリエチレングリコールを除去した組成で含水ゲルシートを作製し、含水ゲルシートをハサミカットにより一辺が４ｍｍ角に切断し、６面体の含水ゲル（６）を調製した。６面体形状の含水ゲル含有量は１００質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。含水ゲル（６）は再凝集を起こしていた。
【０３９０】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、ゲルの融着が起こり一つの塊となっていた。得られた吸水性樹脂の含水率は２４．０質量％であり、ＣＲＣは４１．０ｇ／ｇであった。また残存モノマー含有量は５５０ｐｐｍであった。
【０３９１】
上記の実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０３９２】
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、付着性防止剤で被覆し、これを乾燥するものであるため、非凝集状態であり円滑に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。
【０３９３】
したがって、本発明は物性の低下が少ない吸水性樹脂の製造方法として好適に利用することができ、上記吸水性樹脂は、植物育成用保水剤やディスプレイ用の人工氷などの用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３９４】
【図１】脱泡機の構成を示す縦断面図である。
【図２】脱気膜モジュールの構成を示す縦断面図である。
【図３】本実施の形態に係る切断機の構成を示す縦断面図である。
【図４】コーティングされたスクレーパを示す縦断面図である。
【図５】縦切り刃（ロールカッタ）１，２を上から見た構成を示す説明図である。
【図６】縦切り刃（ロールカッタ）１，２のかみ合い部分に関する説明図である。
【図７】図６に示すかみ合い部分の拡大説明図である。
【図８】本実施の形態に係る回転式選別機の構成を示す側面図である。
【図９】図８に示す第１選別部の構成を示す断面図である。
【図１０】図８に示す第２選別部が１層である構成を示す断面図である。
【図１１】図８に示す第２選別部が２層である構成を示す断面図である。
【図１２】図８に示す第２選別部の構成を示す模式的透視図である。
【図１３】本実施の形態に係る振動平面式選別機の構成を示す断面図である。
【図１４】図１３に示す第２選別部の構成を示す模式的透視図である。
【図１５】吸水性樹脂のダスト量を測定する装置の概略図である。
【符号の説明】
【０３９５】
１、２ 縦切り刃
３、３’、４、４’ スクレーパ
８ 固定刃
９ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
９’ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１０ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１０’ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１１ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１２ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１４ ケーシング
１７ 第２選別部
１７’ 第２選別部
１８ パンチング（開口部）
１８’ パンチング（開口部）
１９ 第１選別部
２０ 気体噴射ノズル（気体噴射霧機構）
２４ 吸水性樹脂
１００ 切断機
２００ 横切り回転刃
３００ 選別機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにその利用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水溶性エチレン性不飽和単量体を水溶液重合することにより、吸水性重合体として、含水ゲル状重合体が得られることはよく知られている（例えば特許文献１）。この含水ゲル状重合体は、半固体状で弾性に富むゲル状物として得られるもので、これを切断、乾燥することにより吸水性樹脂、すなわち吸水剤として使用する。
【０００３】
含水ゲルを切断する際に、単に切断するだけで何らの処置も行わないと、切断された含水ゲル状重合体同士が付着してしまい、例えば、機械的に切断した場合、連続で切断することが出来ず、作業効率が低下する。そこで、通常、上記付着を防止するために、界面活性剤や高分子多価アルコール等が使用されている（例えば特許文献２，３）。
【０００４】
一方、上記含水ゲル中の未反応のモノマー（以下「残存モノマー」という）は、重合体においては不純物であり、臭気や衛生上の問題となるおそれがあるので、少ない方が好ましい。従来、残存モノマーを低減させる手法としては、ラジカル重合開始剤の添加量を増やす方法や、ラジカル重合開始剤を分割添加する方法等が知られている（特許文献４〜１０）。
【０００５】
また、特許文献１１には、水分含有量２０質量％以下の乾燥粉末状親水性重合体粒子に多価金属塩水溶液を噴霧することにより、吸水材料の吸水速度を向上させることができる旨が記載されている。
【０００６】
しかし、上記従来の技術では、含水ゲル状重合体同士の付着を十分に防止することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献６および７の場合においても、詳細な原因は不明であるが、後工程の加熱処理により、添加した還元性物質と原料由来の不純物等とが結合した成分由来と考えられる異臭が発生するという問題がある。さらに、上記特許文献８の場合においても、確実に残存モノマー量が低減されるが、吸収剤の残存モノマー量のばらつきが大きく、残存モノマー量が所望のレベルまで低減されていないものや、スペックアウト品が見られるという問題がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献４および５の技術を用いて残存モノマー量を低減させる場合、得られる吸水性樹脂が着色することがあり、商品価値が下がるという問題がある。また、残存モノマー量を低減させるには種々の厳しい反応条件が必要であるため、ポリマーの劣化により物性が低下することがあり、所望の残存モノマーレベルへの低減と無加圧下吸収倍率や加圧下吸収倍率等の吸収特性の維持、向上とを両立させるのは困難であるという問題もある。
【０００９】
すなわち、特許文献４には付着性防止剤としてポリエチレングリコール、界面活性剤が挙げられているが、これらを用いて含水ゲル状重合体をどのように処理するのかについて具体的な記述はなされていない。また、特許文献５に記載の技術では、含水ゲル状重合体同士の付着防止のために界面活性剤や高分子多価アルコール等を用いているが、含水ゲル状重合体の粒径分布が広く、含水ゲル状重合体の形状が均質ではないため、粒子同士が凝集しやすい。
【００１０】
また、特許文献１１に記載されているように、乾燥粉末状の重合体粒子に多価金属塩水溶液を噴霧する方法は既に知られているが、係る技術は含水ゲル状重合体同士の付着防止を目的としたものではなく、多価金属塩水溶液等で被覆することによって含水ゲル状重合体同士の付着を十分に防止する技術に関する知見は未だ存在していない。
【特許文献１】特開平８−９２３０７号公報（平成８（１９９６）年４月９日公開）
【特許文献２】特開昭６１−１１０５１０号公報（昭和６１（１９８６）年５月２８日公開）
【特許文献３】特開平１１−３４９６８７号公報（平成１１（１９９９）年１２月２１日公開）
【特許文献４】米国特許４９７３６３２号
【特許文献５】米国特許５９９８５５３号
【特許文献６】特公昭６３−７２０３号公報（昭和６３（１９８８）年２月１６日公告）
【特許文献７】米国特許２００４−００６８０５７号
【特許文献８】特公平７−９８８４７号公報（平成７（１９９５）年１０月２５日公告）
【特許文献９】特開平４−１０６１０８号公報（平成４（１９９２）年４月８日公開）
【特許文献１０】米国特許５２２９４８８号
【特許文献１１】特公平５−４０７８０号公報（平成５（１９９３）年６月２１日公告）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにその利用を提供することにあり、好ましくは、残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂の製造方法および残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂並びにその利用に関するものである。
【００１２】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤を用いて特定の方法で被覆することにより、切断時の作業性が向上し、また、これを乾燥しても非凝集状態となるため良好な乾燥ができることを見出した。また、特定の質量平均粒子径を持つ含水ゲル状重合体を乾燥することにより、残存モノマーを低減し得ることをも見出し本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、
（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、
（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている４面体以上１２面体以下の形状の粒子を５０質量％以上１００質量％以下含む含水ゲル状重合体が、付着性防止剤で被覆され、当該付着性防止剤は含水ゲル状重合体間の離型剤として働く。そのため、切断時および／または切断後の含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができる。
【００１５】
また、含水ゲル状重合体の含水率が４０質量％以上７０質量％以下であり、かつ質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下と大粒径であるため、乾燥工程において残存モノマーを十分に反応させることができる。そのため、残存モノマーの含有量が少なく、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない吸水性樹脂を得ることができる。
【００１６】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を、選別する選別工程を含むことが好ましい。
【００１７】
上記選別工程によって、小異型物および大異型物を除去することによって、吸水性樹脂のディスプレイ効果をさらに向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、選別工程が、小異型物および大異型物を除去する工程であり、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の吸水性樹脂を得る製造方法であることが好ましい。
【００１９】
上記吸水性樹脂の質量平均粒子径が上記範囲であり、上記選別工程によって、小異型物および大異型物を除去することによって、さらに吸水性樹脂のディスプレイ効果を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記切断工程が、切断機を用いる吸水性樹脂の製造方法であって、上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることが好ましい。
【００２１】
これにより、切断工程において、含水ゲル状重合体が詰まることによる不具合が生じることを抑制することができる。
【００２２】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記切断工程が、含水ゲル状重合体を、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断するものであることが好ましい。
【００２３】
６面体形状の粒子は、含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすれば容易に作り出すことができる。そのため、切断工程を効率化することができるとともに、含水ゲル状重合体の大きさを容易に調整することができる。
【００２４】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記被覆工程が、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および／または散布する工程を含むものであることが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、少なくとも、付着性防止剤が含水ゲル状重合体に直接付着するか、上記縦切り刃および／または横切り回転刃、固定刃から間接的に付着して、含水ゲル状重合体を被覆することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができ、切断後の含水ゲルの再付着を防止することができる。また、縦切り刃、固定刃、回転刃と含水ゲル状重合体との離型を促すため、縦切り刃、固定刃、回転刃の切断力を保つことができる。
【００２６】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記付着性防止剤を、上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下となるように噴霧および／または散布することが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。
【００２８】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、さらに、上記重合工程で、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液および／または含水ゲル状重合体内部に、界面活性剤および／または多価アルコールを含有させる工程を含むことが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、界面活性剤または多価アルコールが含水ゲル状重合体同士の付着防止効果を有しているので、表面被覆による含水ゲル状重合体同士の付着防止効果をさらに高めることができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量をさらに少なくすることができる。
【００３０】
また、被覆工程として、切断工程以外に混合工程を導入することにより、付着防止剤を噴霧および／または散布しながら混合することも可能である。
【００３１】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および／または切断面を含む表面に、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる工程を含むことが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる金属イオンをキレート剤でトラップする、および／または吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる紫外線が紫外線吸収剤により吸収されるので、光等に対する耐久性の高い吸水性樹脂を製造することができる。
【００３３】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を８０℃以上１５０℃以下で乾燥することによって、上記吸水性樹脂の含水率を５質量％以上３０質量％以下とし、上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下とすることが好ましい。上記構成によれば、含水ゲル状重合体を発泡させずに良好に乾燥させることができ、残存モノマーの含有量を少なくすることができる。したがって、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない吸水性樹脂を得ることができ、また、非凝集状態でかつディスプレイ効果にも優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【００３４】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を１０℃以上１２０℃未満で乾燥する工程を経ることが好ましい。
【００３５】
これにより、上記吸水性樹脂を１０℃以上１２０℃未満の温度で乾燥する工程を経るため、生じるダスト量を好ましく低減することができる。
【００３６】
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記静置重合がシート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされ、切断工程、被覆工程、および乾燥工程を経た吸水性樹脂の質量平均粒子径を２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、粒径分布の対数標準偏差値を０以上０．２５以下とすることが好ましい。
【００３７】
質量平均粒子径、粒径分布の対数標準偏差値が上記範囲の吸水性樹脂は、粒径の揃った含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。つまり、残存モノマーと、含水ゲル状重合体中に残存している重合開始剤との反応が起こりやすい状態の含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。したがって、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を得ることができる。
【００３８】
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、付着性防止剤で被覆し、これを乾燥するものであるため、円滑に乾燥させた、好ましくは残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂を得ることができる。
【００３９】
したがって、本発明は物性の低下が少ない吸水性樹脂の製造方法として好適に利用することができ、上記吸水性樹脂は、植物育成用保水剤やディスプレイ用の人工氷などの用途に利用することができる。
【００４０】
また、本発明に係る切断機は、シート状の含水ゲル状重合体を切断するための切断機であって、上記含水ゲル状重合体を縦切りする少なくとも１つ以上の縦切り刃と、上記含水ゲル状重合体を横切りする少なくとも１つ以上の横切り回転刃および固定刃と、付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する１つ以上の噴霧および／または散布手段と、を備えることを特徴としている。
【００４１】
上記構成によれば、縦切りまたは横切りによって多面体形状となった含水ゲル重合体に効率よく付着性防止剤を噴霧および／または散布することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を低減することができる。そのため、粒子形状が揃った非凝集状態の吸水性樹脂の製造に好適に用いることができ、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂の製造に好適に用いることができる。
【００４２】
本発明に係る切断機は、上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることが好ましい。
【００４３】
これにより、切断機の内部において、含水ゲル状重合体が詰まることによる不具合が生じることを抑制することができる。
【００４４】
また、本発明に係る吸水性樹脂は、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることを特徴としている。
【００４５】
上記吸水性樹脂は、粒径の揃った含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。そのため、製造工程において含水ゲル状重合体同士の付着が十分に防止され、十分に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。
【００４６】
本発明に係る吸水性樹脂は、選別工程後の質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることが好ましい。
【００４７】
上記吸水性樹脂が選別工程を経ることによって、ディスプレイ効果に優れる吸水性樹脂を得ることができる。
【００４８】
本発明に係る吸水性樹脂は、残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
上記吸水性樹脂は、含水ゲル状重合体中の残存モノマーと重合開始剤との反応が起こりやすい状態の含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。したがって、上記範囲の残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を得ることができる。
【００５０】
本発明に係る吸水性樹脂は、得られた吸水性樹脂の含水率が５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
【００５１】
上記吸水性樹脂は、残存モノマーと上記重合開始剤との反応に好適な含水率を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものであり、その結果、含水率が吸水性樹脂の質量に対して５質量％以上３０質量％以下となっている。したがって、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂となる。
【００５２】
また、本発明に係る吸水性樹脂は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、当該吸水性樹脂の表面の少なくとも一部が多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で被覆されていることを特徴としている。
【００５３】
上記構成によれば、付着性防止剤が多面体形状を有する吸水性樹脂の表面の少なくとも一部で離型剤として働く。そのため、含水ゲル状重合体同士が凝集しにくくなり、含水ゲル状重合体同士の付着性を著しく低減することができる。また、例え凝集体が形成されても、該凝集体に弱い外力を加えるのみで容易に一次粒子に解離することができる。したがって、乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。
【００５４】
本発明に係る吸水性樹脂は、上記付着性防止剤の含有量が、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。上記構成によれば、上記付着性防止剤の含有量が、含水ゲル状重合体同士の凝集を防ぐために好適な範囲となる。したがって、粒子形状が揃った吸水性樹脂を得ることができ、さらに乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。
【００５５】
本発明に係る吸水性樹脂は、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下含まれることが好ましい。６面体形状の粒子は、含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすれば容易に作り出すことができる。したがって、６面体形状の粒子が主成分であれば、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を安価かつ容易に得ることができる。
【００５６】
本発明に係る吸水性樹脂は、さらにキレート剤および／または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。上記構成によれば、吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる金属イオンをキレート剤でトラップする、および／または吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる紫外線が紫外線吸収剤により吸収されるので、例えば屋外などで使用する吸水性樹脂耐久性を高めることができる。
【００５７】
また、本発明に係る選別機は、乾燥後の吸水性樹脂を選別する選別機であって、気体噴射機構を備えることを特徴としている。
【００５８】
この選別機により、乾燥が終了した吸水性樹脂の大異型物、小異型物を除去することができるので、所望の質量平均粒子径の吸水性樹脂を得ることができる。これにより、得られた吸水性樹脂の質量平均粒子径が揃うため、吸水性樹脂のディスプレイ効果を向上させることができる。
【００５９】
また、本発明に係る植物育成用保水剤は、本発明に係る方法によって製造された吸水性樹脂および／または本発明に係る吸水性樹脂を含むことを特徴としている。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない。本発明に係る植物育成用保水剤は、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば植物に長期間水を与える手間を省くことができるとともにディスプレイ効果にも優れた外観を有する。
【００６０】
また、本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、本発明に係る方法によって製造された吸水性樹脂および／または本発明に係る吸水性樹脂を含むことを特徴としている。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない。本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば長期間、実物の氷に類似した外観を保つことができ、ディスプレイ効果を長く保つことができる。
【発明の効果】
【００６１】
本発明の吸水性樹脂の製造方法は、（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴としている。
【００６２】
上記構成によれば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている４面体以上１２面体以下の形状の粒子を５０質量％以上１００質量％以下含む含水ゲル状重合体が、付着性防止剤で被覆され、当該付着性防止剤は含水ゲル状重合体間の離型剤として働く。そのため、切断時および／または切断後の含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
本発明の実施の形態について説明すれば以下のとおりであるが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法について詳述する。
【００６４】
（１．吸水性樹脂の製造方法）
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、
（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、
（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むものである。
【００６５】
上記含水ゲル状重合体は、エチレン性不飽和単量体を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合し、この重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、付着性防止剤で表面の少なくとも一部を被覆して得られるものである。なお、本明細書においては、用語「含水ゲル状重合体」には、含水ゲル状重合体間が架橋されていない含水ゲル状重合体と、含水ゲル状重合体間が架橋された含水ゲル状架橋重合体の双方を含むものとする。また、本明細書においては、「質量」および「質量％」は、それぞれ「重量」および「重量％」と同義語として扱う。
【００６６】
上記含水ゲル状重合体の原料として用いられるエチレン性不飽和単量体は、水溶性を有する単量体であり、具体的には、たとえば、（メタ）アクリル酸、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルホスホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルリン酸、（メタ）アクリロキシアルカンスルホン酸などの酸基含有単量体、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン塩；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物（たとえば、アルキルハイドライドとの反応物、ジアルキル硫酸との反応物など）；ジアルキルアミノヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物；Ｎ−アルキルビニルピリジニウムハライド；ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート；ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン；Ｎ−ビニルアセトアミド；などが挙げられる。これらエチレン性不飽和単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合してもよい。
【００６７】
上記例示のエチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下、好ましくは５０モル％以上１００モル％以下、さらに好ましくは９０モル％以上１００モル％以下含有することが好ましい。３０モル％未満であると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより低下することがあり、また、重合反応性が低下することがある。さらに、汎用性が低下し、経済性が低下することがある。ここで、アクリル酸塩とはアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。
【００６８】
上記例示の水溶性塩類のうち、ナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。なお、吸水性樹脂の平均分子量（重合度）は、特に限定されるものではない。
【００６９】
上記エチレン性不飽和単量体を主成分として含む単量体組成物を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合させることによって、上記の含水ゲル状重合体を得ることができる。さらに、上記単量体組成物は、得られる含水ゲル状重合体の親水性を阻害しない程度に、上記エチレン性不飽和単量体と共重合可能な他の単量体（共重合性モノマー）を含んでいてもよい。
【００７０】
上記の共重合性モノマーとしては、具体的には、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの疎水性単量体；などが挙げられる。これら共重合性モノマーは、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００７１】
また、上記単量体成分を重合させる際に用いられる架橋剤としては、たとえば、分子内にビニル基を複数有する化合物；分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数含有する化合物；などが挙げられる。これら架橋剤は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００７２】
分子内にビニル基を複数含有する化合物としては、具体的には、たとえば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ジアリルオキシ酢酸、ビス（Ｎ−ビニルカルボン酸アミド）、テトラアリロキシエタンなどが挙げられる。
【００７３】
分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数有する化合物としては、（ポリ）エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、（ポリ）グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール化合物；（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドールなどのエポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリアミドポリアミン、ポリエチレンイミンなどの多価アミン化合物、並びに、それら多価アミンとハロエポキシ化合物との縮合物；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリンなどの多価オキサゾリン化合物；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤；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、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン−２−オンなどのアルキレンカーボネート化合物；エピクロロヒドリンなどのハロエポキシ化合物；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物などが挙げられる。
【００７４】
上記の架橋剤の使用量としては、特に限定されるものではないが、上記単量体成分に対して、０．０００１モル％以上１０モル％以下の範囲内であることが好ましく、０．００１モル％以上１モル％以下の範囲内であることがより好ましい。本発明において、上記の単量体成分を重合する方法としては、水溶液重合が挙げられ、具体的方法としては、バットやベルト上での静置重合、あるいはニーダー中での重合が挙げられる。この中でも、可動式のエンドレスベルト上で静置重合する方法は、次の切断工程を連続的に行うことができるので好ましい。
【００７５】
上記静置重合は、重合ゲルシート厚みの限定はないが、シート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされることが好ましい。つまり、上記重合工程によって生成されたシート状の含水ゲル状重合体の厚みが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下となることが好ましい。静置重合を上記シート厚みで行うことによって、乾燥工程において、残存モノマーを効果的に低減することができる。
【００７６】
すなわち、シート状の含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状のゲルが作成されるが、厚みが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下のシート状の含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすることにより、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状のゲルが作成される。後述するように、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の含水ゲル状重合体は、乾燥後の吸水性樹脂における残存モノマー含有量低減に有効である。そのため、上記静置重合は、シート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされることが好ましい。
【００７７】
また、上記のエチレン性不飽和単量体を水溶液重合させる際には、連続式重合、または回分重合の何れかの方式を採用してもよく、また、常圧、減圧、加圧の何れの圧力下で実施してもよい。なお、重合反応は、空気雰囲気下で行ってもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスの気流下で行うことが好ましい。
【００７８】
上記重合反応における重合開始時には、たとえば、重合開始剤、あるいは放射線や電子線、紫外線、電磁線などの活性化エネルギー線などを用いることができる。
【００７９】
上記重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、熱分解型開始剤や光分解型開始剤が使用され、その使用量は、０．００１〜５モル％、好ましくは０．０１〜０．５モル％である。熱分解型開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素、ｔ−ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物；アゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリド等のアゾ化合物が挙げられる。
【００８０】
光分解型開始剤としては、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独もしくは、適宜組み合わせて使用されうる。残存モノマー低減能を考慮すると、熱分解型開始剤と光分解型開始剤とを併用することが好ましい。また、重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、たとえば、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸などの還元剤を併用して酸化還元（レドックス）重合を行ってもよい。
【００８１】
上記重合反応を安定に開始させるためには、上記のエチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素量を一定にしておくことが好ましく、さらに円滑に重合を開始させるためには、上記水溶液中の溶存酸素量を低減することが好ましい。溶存酸素の好ましい範囲は、８ｍｇ／ｌ以下、さらに好ましくは６ｍｇ／ｌ以下、特に好ましくは２ｍｇ／ｌ以下である。
【００８２】
脱気操作により上記水溶液中に気泡が残存した状態で重合反応を開始した場合、シート中に気泡が残存し、その結果、吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうため好ましくない。上記場合に吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なわないためには、脱気と同時に脱泡をも行う必要が生じる。
【００８３】
エチレン性不飽和単量体中の水溶液における残存酸素の除去方法としては、たとえば、不活性ガスの吹き込み、減圧脱気法、膜脱気法、還元剤添加法などがある。それらの方法について以下に説明する。
【００８４】
（ａ．不活性ガスの吹き込み）
（Ｉ）重合装置へ通じる、エチレン性不飽和単量体の水溶液の配管中へ不活性ガスを吹き込む方法、または、（II）エチレン性不飽和単量体を収容している液槽中に不活性ガスとバブリングする方法などがある。いずれの方法においても、吹き込んだ不活性ガスおよび析出する酸素の気泡を除去した後に重合を開始する必要がある。
【００８５】
気泡の除去方法としては、（Ｉ）重合装置へ通じる、エチレン性不飽和単量体の水溶液の配管中へ不活性ガスと吹き込む場合には、たとえば、旋回流を利用し気泡と液とを分離する方法、エチレン性不飽和単量体の水溶液を脱気槽へ一旦投入し、気泡が除去されるまで放置する方法が挙げられる。旋回流を利用する方法としては、例えば、新日本石油化学株式会社製のクイックトロンを使用することができる。
【００８６】
上記クイックトロンに代表される脱泡機について、図１を用いて以下に説明する。脱泡機４００は円筒型であり、内部には円錐形のサイクロン室３０を備えている。サイクロン室３０の中心部には気泡除去管３１がさらに備えられている。また、気泡を含有する液体が導入されるインレット孔２８、予備旋回流室２９、を備えている。さらに脱泡機４００の上部にはアウトレット孔３２が備えられている。
【００８７】
まず、矢印Ｆ方向へ導入された流体は、インレット孔２８からサイクロン室３０に導入される。その後サイクロン室３０で気泡を除去された流体は、多数の小孔を通って、アウトレット孔３２から矢印Ｈの方向へ排出される。
【００８８】
一方、少量の流体を伴った気泡は、サイクロン室３０の中央に集められ、気泡除去管３１を通って方向Ｇへと排出されることとなる。
【００８９】
また、（II）エチレン性不飽和単量体の水溶液を収容している液槽中に不活性ガスをバブリングする場合に、気泡が除去されるまで放置するなどの方法が挙げられる。
【００９０】
（ｂ．減圧脱気法）
エチレン性不飽和単量体の水溶液を減圧することにより、上記エチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素を低減させる方法である。エチレン性不飽和単量体の水溶液を減圧する方法のほかには、脱気ポンプを使用する方法などが挙げられる。脱気ポンプを使用する方法としては、たとえば、株式会社横田製作所製の脱気ポンプＡＳＰ−０３１０、ＡＳＰ−０５１０を使用することができる。
【００９１】
（ｃ．膜脱気法）
減圧脱気法の１つの方法であるが、エチレン性不飽和単量体の水溶液が脱気膜モジュール内部を通過する際、脱気膜モジュールの外側を減圧にすることにより、エチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素を脱気膜モジュールの外側に排出させる方法である。
【００９２】
脱気膜としては多孔質膜または分離膜を用いることができ、たとえば、永柳工業株式会社製の分離膜であるシリコン系樹脂非多孔質膜ＮＡＧＡＳＥＰ Ｍ４０−Ａ、Ｍ４０−Ｂ、Ｍ−６０−Ｂ、Ｍ８０−Ｂや、三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社製の非多孔質膜をポリエチレン製の脱気膜モジュールＭＨＦ０５０４ＭＢＦＴ、ＭＨＦ１７０４、ＭＨＦ３５０４、ＭＨＦ３０４ＥＥＤ、ＭＧＦ３０４ＫＭＤ、ＭＨＦ０４９８Ｐ等を用いることができる。
【００９３】
図２は、脱気膜モジュールの概略を示している。脱気膜モジュール５００は、カバー３６内部に脱気膜３５が複数備えられているものである。脱気膜３５の側面より配管３４を経由して真空ポンプが備えられており、矢印Ｋの方向に減圧することができる構成となっている。まず、溶存酸素などの溶存ガスを含む流体が、矢印Ｉの方向へ脱気膜モジュール５００へと導入される。その後、脱気膜３５を介して、流体中の溶存ガスが矢印Ｋの方向へと透過し、矢印Ｊの方向から脱気された流体が排出される。
【００９４】
（ｄ．還元剤添加法）
エチレン性不飽和単量体の水溶液中にヒドラジン、亜硫酸ナトリウムまたは重亜硫酸ナトリウムを添加し化学的に脱気する方法である。
【００９５】
なお、上記の各方法に加えて、または単独で、超音波による脱気、脱泡を行ってもよい。
【００９６】
重合反応時、ゲルシートに泡が混入すると吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうため好ましくない。このため、たとえば、（Ｉ）エチレン性不飽和単量体の水溶液の脱気、脱泡を実施すること、（II）重合時の発熱を抑制すること、たとえば、エチレン性不飽和単量体の水溶液の突沸を回避するため、エチレン性不飽和単量体の水溶液の温度を３０℃以下、好ましくは２５℃以下、さらに好ましくは、２０℃以下にて重合を行うことが好ましい。（III）光分解開始剤を用い、紫外線を利用した重合反応で重合を開始させることが好ましい。
【００９７】
なお、重合中における含水ゲル状重合体の最高到達温度は、６０℃以上１００℃以下、好ましくは７０℃以上９０℃以下、さらに好ましくは８０℃以上９０℃以下である。１００℃を超えるとエチレン性不飽和単量体の水溶液の突沸が起こるため好ましくなく、８０℃未満では重合時間が長くなり、生産性が低下するので好ましくない。
【００９８】
なお、重合反応に必要とされる紫外線の積算光量としては、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２以上５０００ｍＪ／ｃｍ２以下、さらに好ましくは６００ｍＪ／ｃｍ２以上４０００ｍＪ／ｃｍ２以下である。積算光量が５００ｍＪ／ｃｍ２未満の場合、より多くの光分解開始剤を必要とするため好ましくない。また、積算光量が５０００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合、重合反応が急激に起こり、その際の発熱によって、エチレン性不飽和単量体の水溶液が突沸するおそれがある。さらに、ゲルシートに必要以上のエネルギーを照射することとなり、含水ゲル状重合体が劣化または分解するため好ましくない。
【００９９】
紫外線を発生させるためのＵＶランプは、ブラックライト水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等があり、これらランプの何れを用いてもよいし、これらランプを併用してもよい。なかでもメタルハライドランプとブラックライト水銀ランプとを併用し、積算光量を調整することが好ましい。
【０１００】
上記単量体成分を架橋剤の存在下で重合させる際には、溶媒として水を用いることが好ましい。つまり、上記単量体成分および架橋剤を水溶液とすることが好ましい。これは、得られる吸水性樹脂の吸水性能を向上させるためである。
【０１０１】
上記水溶液（以下、単量体水溶液とする）中の単量体成分の濃度は、３０質量％以上６０質量％以下の範囲内がより好ましい。単量体成分の濃度が３０質量％未満の場合には、得られる吸水性樹脂の水可溶性成分量が増加するおそれがある。一方、単量体成分の濃度が６０質量％を越える場合には、反応温度を制御することが困難となるおそれがある。このようにして含水率４０質量％以上７０質量％以下の含水ゲル状重合体を得ることができる。
【０１０２】
また、単量体水溶液の溶媒として、水と、水に可溶な有機溶媒とを併用することもできる。該有機溶媒としては、具体的には、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、アセトン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）プロピレングリコール、アルキレンカーボネートなどが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【０１０３】
切断工程においては、シート状に整形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすることにより、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断し、好ましくは形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下、好ましくは８０質量％以上１００質量％以下、さらに好ましくは９０質量％以上１００質量％以下、特に好ましくは９５質量％以上１００質量％以下となるように切断する。
【０１０４】
得られた含水ゲル状重合体のうち、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以下である場合、形状が不揃いであるため、当該含水ゲル状重合体を乾燥した後に得られる吸水性樹脂を水性液で膨潤させた際のディスプレイ性能が低下することがあるため好ましくない。
【０１０５】
シート状に成形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が主成分のゲルが得られる。ただし、切り損じが生じる場合もあるため、６面体形状の粒子ばかりではなく、多面体形状の粒子の混合物となり、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となる含水ゲル状重合体が得られる。
【０１０６】
４面体未満の多面体形状および／または１２面体を超える多面体形状の含水ゲル状重合体は、これを乾燥した後に得られる吸水性樹脂を水性液で膨潤させた際のディスプレイ性能が劣るため好ましくない。
【０１０７】
上記切断は、例えばローラー型カッターや、ギロチンカッター、スライサー、ロールカッタ、シュレッダー、ハサミなどの各種の切断手段やこれらの組み合わせを用いることができ、特に限定されるものではない。
【０１０８】
次に、付着性防止剤について説明する。付着性防止剤は、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含み、含水ゲル重合体の表面の少なくとも一部を被覆して、含水ゲル重合体の粒子同士の付着を防止する。
【０１０９】
付着性防止剤の使用量は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下、好ましくは０．００２質量％以上３０質量％以下、さらに好ましくは０．００２質量％以上２５質量％以下である。上記使用量が０．００１５質量％よりも少ないと、切断して得られる粒子状含水ゲルの離型性効果が小さく、再凝集しやすくなる。一方、上記使用量が３５質量％よりも多いと、添加に見合う効果が得られないばかりか、最終製品の吸水性樹脂の物性を低下させるおそれがある。
【０１１０】
上記多価金属塩としては、例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化セリウム（ＩＩＩ）、塩化ルテニウム（ＩＩＩ）、塩化イットリウム（ＩＩＩ）、塩化クロム（ＩＩＩ）、硫酸ジルコニウム、６フッ化ジルコニウムカリウム、６フッ化ジルコニウムナトリウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭酸ジルコニウムカリウム、炭酸ジルコニウムナトリウム、酢酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウムなどを用いることができる。
【０１１１】
中でも、水などの水性液との溶解性が良好であるため、これらの結晶水を有する塩を使用するのが好ましい。また、特に好ましいのは、アルミニウム化合物であり、中でも、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウムが好ましく、硫酸アルミニウムが特に好ましい。硫酸アルミニウムとしては、硫酸アルミニウム１８水塩、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩等の含水結晶の粉末を最も好適に使用することができる。これらは１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【０１１２】
多価金属塩は、水溶液として用いるのが好ましい。多価金属塩水溶液の濃度としては、特に限定されるものではないが、好ましくは１質量％以上５０質量％以下、より好ましくは３質量％以上４０質量％以下、更に好ましくは５質量％以上３０質量％以下、特に好ましくは１０質量％以上２０質量％以下である。
【０１１３】
多価金属塩水溶液の濃度が１質量％より少ないと、離型性能を付与するためには多量の多価金属塩水溶液が必要となるため、その後の乾燥工程で多くのエネルギーを要し、好ましくない。一方、多価金属塩水溶液の濃度が５０質量％を超えると、離型性能は向上するものの、水溶解性の低下がおこるとともに、含水ゲル状重合体の表面に均一に噴霧することが難しくなるので好ましくない。また、使用量が多すぎて非経済的である。
【０１１４】
上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、２，３，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどを用いることができる。中でも、汎用性が高いため、プロピレングリコールが特に好ましい。これら多価アルコールは、１種のみ用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【０１１５】
上記界面活性剤としては、たとえば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、あるいは両性界面活性剤などを用いることができる。上記界面活性剤のうち、アニオン性界面活性剤としては、具体的には、混合脂肪酸ナトリウム石けん、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム石けん、ステアリン酸ナトリウム石けん、オレイン酸カリウム石けん、ヒマシ油カリウム石けんなどの脂肪酸塩；ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミンなどのアルキル硫酸エステル塩；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩；アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルナフタレンスルホン酸塩；ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどのアルキルスルホコハク酸塩；アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどのアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩；アルキルリン酸カリウムなどのアルキルリン酸塩；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキル（またはアルキルアリル）硫酸エステル塩；特殊反応型アニオン界面活性剤；特殊カルボン酸型界面活性剤；β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩などのナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物；特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル；などが挙げられる。
【０１１６】
また、ノニオン性界面活性剤としては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体などのポリオレフィンオキサイド；ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル；ポリオキシエチレン誘導体；ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンジステアレートなどのソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエートなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル；テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビットなどのポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル；グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート、自己乳化型グリセロールモノステアレートなどのグリセリン脂肪酸エステル；ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエートなどのポリオキシエチレン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンアルキルアミン；ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油；アルキルアルカノールアミド；などが挙げられる。
【０１１７】
さらに、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤としては、具体的には、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテートなどのアルキルアミン塩；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライドなどの第四級アンモニウム塩；ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどのアルキルベタイン；ラウリルジメチルアミンオキサイドなどのアミンオキサイド；などが挙げられる。上記各界面活性剤に加えて、さらに、フッ素系界面活性剤やシロキサン系界面活性剤を用いることも可能である。
【０１１８】
上記各界面活性剤の中でも、特に好ましいのは、ポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体である。これらの界面活性剤は、含水ゲルに添加する際の添加量が少量で済む。また、これらの界面活性剤は、添加後に、含水ゲルの表面に対して表面処理を施した状態でも、該含水ゲルの物性（たとえば、加圧下吸水倍率など）を阻害することがない。さらに、これらの界面活性剤は使用上の安全性が高いため好ましい。
【０１１９】
付着性防止剤は、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含んでいればよい。また、２種類以上の付着性防止剤を組み合わせて用いる場合、多価金属塩、多価アルコール、または界面活性剤に分類される化合物が混合された状態で使用してもよいし、別々に使用してもよい。多価金属塩、多価アルコール、界面活性剤を組み合わせて用いる場合、それぞれの使用量については特に制限されるものではないが、好ましくは、多価金属塩と多価アルコールとの組み合わせであり、この組み合わせの場合、多価金属塩の質量は付着防止剤の全質量に対し、２０質量％以下であることが好ましい。
【０１２０】
上記含水ゲル状重合体は、その表面の少なくとも一部が上記付着性防止剤で被覆されていればよいが、表面全体が被覆されている方が、付着性防止剤の離型効果が十分に得られるため好ましい。また、上記「被覆」とは、必ずしも付着性防止剤が含水ゲル状重合体の内部まで浸透していなくてもよいとの意であるが、含水ゲル状重合体の機能を損なわない限り、内部まで浸透していてもよい。
【０１２１】
上記含水ゲル状重合体の含水率は、特に限定されるものではないが、４０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以上６５質量％以下であることがさらに好ましく、５０質量％以上６０質量％以下であることが特に好ましい。
【０１２２】
上記含水率が４０質量％未満だと、重合反応時における発熱が高くなり、含水ゲル重合体中に多数の発泡が発生することがあり、好ましくない。一方、上記含水率が７０質量％を超えると、重合反応が円滑に行われないことがあるため好ましくない。また、残存モノマーを十分反応させることはできるが、乾燥後に残る水分が多くなりすぎ、乾燥に多くのエネルギーが必要となり作業効率が低下するため好ましくない。
【０１２３】
また、上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径は、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、上記含水ゲル重合体の粒径分布が対数標準偏差値で０以上０．２５以下となっていることが好ましい。
【０１２４】
一般に、含水ゲルの粒子径が大きいものの方が、同じ条件で乾燥させた時の残存モノマーが減少し易い傾向にある。すなわち、含水ゲルを乾燥すると表層から乾燥（温度上昇による水分蒸発）が始まり次第に内部へ進行していくが、粒径の細かい小さい含水ゲルの場合、比較的速くに内部まで水分蒸発してしまうため、残存モノマーと含水ゲル状重合体中に残存している重合開始剤の反応が起こりにくくなり、結果として残存モノマーが減りにくくなる。上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が３ｍｍ未満の場合は、粒子径が小さいため、残存モノマーを減少させにくくなり、好ましくない。
【０１２５】
一方、粒径が大きい含水ゲルの場合は、乾燥によりゲル内部の温度が上昇しているにもかかわらずゲル内部の水分蒸発が遅れるため、残存モノマーが上記重合開始剤と反応し、残存モノマーが減少しやすくなる。上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が１０ｍｍを超えると、上記と同様の理由で残存モノマーは減少しやすくなっているが、ゲルを内部まで乾燥させるためには多くの乾燥時間（エネルギー）が必要となるので、作業効率低下につながり、好ましくない。
【０１２６】
上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、上記含水ゲル重合体の粒径分布が対数標準偏差値で０以上０．２５以下となっている場合、上記含水ゲル重合体の粒径が比較的大きく、粒径分布が均一であるため、乾燥工程において残存モノマーが上記重合開始剤と反応しやすい状態にすることができる。
【０１２７】
ここで、「質量平均粒子径」とは標準篩分級された粒子で規定される平均粒子径のことをいう。また、対数標準偏差値とは、平均粒径の分布を表す値である。なお、平均粒径および対数標準偏差値の算出方法については実施例にて説明する。
【０１２８】
付着性防止剤の噴霧および／または散布は、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置、液体注入ポンプ、刷毛、およびローラー等の従来公知の噴霧手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。また、噴霧および／または散布手段の数も特に限定されるものではない。
【０１２９】
付着性防止剤の噴霧および／または散布方法は、付着性防止剤による含水ゲル状重合体の付着防止効果が得られる限り特に限定されるものではないが、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および／または散布する工程を含むものであることが好ましい。換言すれば、上記付着防止効果が得られる限り、付着性防止剤は、含水ゲル状重合体に直接噴霧および／または散布してもよいし、縦切り刃、横切り回転刃および／または固定刃に噴霧および／または散布し、当該縦切り刃、横切り回転刃および／または固定刃から含水ゲル状重合体に付着させてもよい。
【０１３０】
また、被覆工程として、切断工程以外に混合工程を導入することにより、付着防止剤を噴霧および／または散布しながら混合することも可能である。混合装置としては、通常に固形物に液体を混合するために使用される混合装置であれば特に限定されるものではないが、レーディゲミキサー、ナウターミキサーなどの混合装置が好ましい。
【０１３１】
上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体への付着性防止剤の噴霧量および／または散布量は、特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下となるよう噴霧および／または散布することが好ましい。さらに好ましくは０．００１５質量％以上２５質量％以下、特に好ましくは０．００１５質量％以上２０質量％以下、最も好ましくは０．００１５質量％以上１８質量％以下である。
【０１３２】
噴霧量および／または散布量が０．００１５質量％未満の場合は、十分に含水ゲル状重合体を被覆することができないため、十分な付着性防止効果を得ることができない。一方、噴霧量および／または散布量が３５質量％を超えると、乾燥のために必要となるエネルギーが多くなるだけでなく、ダスト量が増加するという問題が生じる。また、多価金属塩を使用する場合、ゲル表面の架橋反応が進むため吸水倍率が低下するという問題及び多価金属塩の種類により切断機などへの腐食性が向上する問題が生じる。
【０１３３】
キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる方法としては、噴霧および／または散布しながら混合することも可能である。混合装置としては、通常に液体を混合するために使用される混合機であれば限定されるものではないが、レーディゲミキサー、ナウターミキサーなどの混合装置が好ましい。
【０１３４】
また、上記付着性防止剤のうち、界面活性剤または多価アルコールは、上記重合工程で、エチレン性不飽和単量体の水溶液および／または含水ゲル状重合体内部に含有させてもよい。上記含水ゲル状重合体内部に含有させる方法としては特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液中に、界面活性剤および／または多価アルコールを投入し、均一に混合させた後に重合させる方法を挙げることができる。
【０１３５】
界面活性剤または多価アルコールに分類される化合物のうち少なくとも１種類を含水ゲル重合体の内部に含有させることにより、含水ゲル重合体の表面、および／または切断した際の切断面同士の付着を低減することができる。
【０１３６】
含水ゲル重合体の内部に含有させる界面活性剤および／または多価アルコールの使用量は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１質量％以上１０質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上８質量％以下、さらに好ましくは０．０３質量％以上５質量％以下である。上記使用量が０．００１質量％よりも少ないと、含水ゲルの切断面同士の付着性低減効果が小さく再凝集しやすくなる。一方、上記使用量が１０質量％よりも多いと、吸水性樹脂が持つ透明性が損なわれ、例えば白化が起こり、ディスプレイ効果を低減させるおそれがある。
【０１３７】
さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および／または切断面を含む表面には、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させてもよい。キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる方法は、特に限定されるものでなく、例えば、付着性防止剤と同様に、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置および液体注入ポンプ等の従来公知の手段を用いて含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する方法を挙げることができる。
【０１３８】
また、付着性防止剤と同様に、含水ゲル状重合体を縦切りまたは横切りするための固定刃および／または回転刃に噴霧および／または散布し、当該固定刃および／または回転刃から含水ゲル状重合体に付着させ、その結果上記含水ゲル状重合体の内部または切断面を含む表面に含有させてもよい。
【０１３９】
上記キレート剤としては、従来公知の金属イオン封鎖能を有する化合物であれば特に制限なく用いることができる。例えば、（１）アミノカルボン酸及びその塩、（２）クエン酸モノアルキルアミド及びクエン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩、（３）マロン酸モノアルキルアミド及びマロン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩、（４）モノアルキルリン酸エステル及びモノアルケニルリン酸エステル及びそれらの塩、（５）Ｎ−アシル化グルタミン酸及びＮ−アシル化アスパラギン酸及びそれらの塩、（６）β―ジケトン誘導体、（７）トロポロン誘導体、等が挙げられる。これらのキレート剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４０】
（１）アミノカルボン酸及びその塩としてはカルボキシル基を３個以上有するアミノカルボン酸及びその塩が金属イオン封鎖能の点で好ましい。具体的には、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラアミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンー１，２−ジアミンテトラ酢酸、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、Ｎ−アルキルーＮ’−カルボキシメチルアスパラギン酸、Ｎ−アルケニルーＮ’−カルボキシメチルアスパラギン酸、及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩もしくはアミン塩が挙げられる。
【０１４１】
（２）クエン酸モノアルキルアミド及びクエン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩は、例えばアルコールとクエン酸の脱水縮合により得られる。
【０１４２】
（３）マロン酸モノアルキルアミド及びマロン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩は、例えば、α―オレフィンをマロン酸メチルに付加せしめた後加水分解することにより得られる。
【０１４３】
（４）モノアルキルリン酸エステル及びモノアルケニルリン酸エステル及びそれらの塩はとしては、ラウリルリン酸、ステアリルリン酸等が挙げられる。
【０１４４】
（５）Ｎ−アシル化グルタミン酸及びＮ−アシル化アスパラギン酸及びそれらの塩としては、例えば（株）味の素より市販されているアミソフトＨＳ−１１やＧＳ−１１等が挙げられる。
【０１４５】
（６）β―ジケトン誘導体としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン等が挙げられる。
【０１４６】
（７）トロポロン誘導体としてはトロポロン、β―ツヤプリシン、γ―ツヤプリシン等が挙げられる。
【０１４７】
これらキレート剤の中でも好ましくはカルボキシル基を３個以上有するアミノカルボン酸及びその塩であり、中でもジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンー１，２−ジアミノテトラ酢酸、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸及びその塩が、耐光性の点で最も好ましい。
【０１４８】
また、上記紫外線吸収剤としては、その種類に特に制限はなく、通常、波長領域として３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲の光を効率よく吸収しうるものであればいかなるものでも良い。そのうちベンゾフェノン系のものとしては、
（イ）２−ヒドロキシベンゾフェノン−４−ジグリセリルエーテル、（ロ）２，２’−ジヒロキシベンゾフェノン−４−ジグリセリルエーテル、（ハ）２−ヒドロキシベンゾフェノン−４、４’−ジグリセリルエーテル、（ニ）２，２’−ジヒロキシベンゾフェノン−４、４’−ビスグリセリルエーテル、（ホ）２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノンナトリウム塩、（ヘ）２，２’−ジヒロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−スルホベンゾフェノンナトリウム塩、（ト）２，２’−ジヒロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸、（チ）２−（２’−ヒドロキシ−４’−メトキシ−５’−スルホフェニル）ベンゾトリアゾールナトリウム塩、（リ）２−（２’−ヒドロキシ−４’−ブトキシ−５’−スルホフェニル）ベンゾトリアゾールナトリウム塩、等が挙げられる。
【０１４９】
これらの中でも特にベンゾフェノン系でかつ非イオン系のもの、すなわち、（イ）〜（ニ）が好ましい。
【０１５０】
上記キレート剤および／または紫外線吸収剤の使用量は、通常吸水性樹脂の固形分に対して０．００１質量％以上１０質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下である。上記使用量が１０質量％を超えると、使用に見合う効果が得られず不経済になるばかりか、吸収量が低下したり、８族遷移金属イオンの必要量が多量となる等の問題が生じる。また、上記使用量が０．００１質量％よりも少ないと、吸水性樹脂の耐久性向上効果が得られない。
【０１５１】
次に、乾燥工程について説明する。乾燥工程は、上記含水ゲル状重合体を乾燥する工程である。このときの乾燥方法については特に限定されるものではなく、たとえば、通気バンド型乾燥機、回転型通気乾燥機、攪拌乾燥機、流動層乾燥機、振動流動乾燥機などを用いるような従来からの乾燥方法を好適に用いることができる。
【０１５２】
また、これらの乾燥機を用いて高湿乾燥を行うことが好ましい。高湿乾燥とは、上記乾燥機を用いて、少なくとも水蒸気を含有し、かつ、５０〜１００℃の露点を有する気体と対象物とを接触させながら乾燥することである。
【０１５３】
含水ゲル状重合体を乾燥する際の温度は雰囲気温度または含水ゲル状重合体の温度（材料温度）として適用することができ、含水ゲル状重合体の材料温度として適用することが好ましい。
【０１５４】
ここで、雰囲気温度とは、熱風温度を指し、また、材料温度とは、含水ゲル状重合体を４０ｍｍ以上積み重ねて乾燥した状態において、厚み方向で、中央付近に温度センサーを差し込み測定した温度を指す。
【０１５５】
上記含水ゲル状重合体を乾燥する際の温度は、８０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、１００℃以上１４５℃以下であることがさらに好ましく、１２０℃以上１４０℃以下であることが特に好ましい。乾燥温度が８０℃未満であると、残存モノマー低減および乾燥に多くの時間が必要となり好ましくない。また、乾燥温度が１５０℃を超えると、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸し、乾燥後の吸水性樹脂の形状が不定形となり、ディスプレイ効果を損なう可能性があるため好ましくない。
【０１５６】
また、上記含水ゲル状重合体を乾燥する際、材料温度を急激に上げることにより、付着防止剤の切断ゲル表層部分での急激な乾燥により、切断ゲル表層部分での、付着防止剤の乾燥が一気に進行し、ダスト成分が発生しやすくなり、得られる吸水性樹脂にダストが増加するおそれがあることから、急激に材料温度の上昇を避ける乾燥方法が必要であり、たとえば、バンド乾燥機などを使用して多段階で昇温させる手法や株式会社大川原製製作所製のロートスルーなどの回転通気式乾燥機などを使用する手法がある。
【０１５７】
これにより、得られる吸水性樹脂に対する、粒子径が１０μｍ以下のダスト量を低減させることができる。たとえば、第１段階目の乾燥温度としては、１０℃以上１２０℃未満、好ましくは３０℃以上１１５℃未満、さらに好ましくは、５０℃以上１１０℃未満とすることができる。第１段階目の乾燥時間としては、１０分以上５時間以下（好ましくは１０分以上２時間以下、さらに好ましくは１０分以上１．５時間以下である）であることが好ましい。
【０１５８】
また、第２段階目の乾燥温度としては、１２０℃以上１８０℃未満、好ましくは１３０℃以上１７５℃未満、さらに好ましくは、１４０℃以上１７５℃未満とすることができる。第２段階目の乾燥時間は１０分以上５時間以下、好ましくは１０分以上２時間以下であることが好ましい。
【０１５９】
このように第１段階目の乾燥温度を設定することによって、１２０℃未満の温度であらかじめ上記含水ゲル状重合体を乾燥するので、第２段階目の乾燥温度で乾燥する際、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸することを抑制できる。また、第２段階目の乾燥温度に昇温した際には、上述したように突沸を抑制できるため、得られる吸水性樹脂の変形を伴うことなく、１２０℃以上１８０℃未満の高い温度で乾燥を行うことが可能となる。これにより、得られる吸水性樹脂の形状は安定し、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【０１６０】
なお、第１段階目の乾燥温度が１２０℃以上である場合には、得られた吸水性樹脂のダスト量が増加するおそれがある。また、第２段階目の乾燥温度が１２０℃未満である場合には、乾燥に多くの時間を費やす必要が生じ、第２段階目の乾燥温度が１８０℃以上である場合には、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸し、得られる吸水性樹脂の形状が不定形となり、ディスプレイ効果が損なわれるおそれがあるので好ましくない。
【０１６１】
回転型通気式乾燥機（たとえば、株式会社大川原製作所のロートスルーなどを）使用する場合、乾燥する含水ゲル状重合体の処理量にもよるが、ドラム回転数は５ｍｉｎ−１以上２０ｍｉｎ−１以下であることが好ましく、風速は０．５ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ以下であることが好ましく、熱風温度は１５０℃以上２００℃以下であることが好ましい。上記ロートスルーを使用することにより、連続的に材料温度を上昇させる乾燥を行うことができるため、含水ゲル状重合体を乾燥した後のダスト量を低減することが可能である。
【０１６２】
このような乾燥方法により、得られた吸水性樹脂のダスト量を効果的に低減することが可能となる。
【０１６３】
また、上記乾燥後の吸水性樹脂の含水率は好ましくは５質量％以上３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以上２５質量％以下、特に好ましくは１５質量％以上２５質量％以下である。含水率を５質量％未満とするためには、比較的多くの乾燥時間が必要となるため好ましくない。一方、含水率が３０質量％を超えると、吸水性樹脂を長期間保存した場合に吸水性樹脂同士が再付着しやすくなること、および、吸水性樹脂自体の含水量が多くなり、吸水できる水の量が減ることから好ましくない。
【０１６４】
上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量は、０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは０質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下である。上記含有量が３００質量ｐｐｍを超えると、吸水性樹脂の衛生上および臭気の問題に影響を及ぼす可能性があるため好ましくない。なお、上記残存モノマーの測定法については実施例で説明する。
【０１６５】
本発明に係る吸水性樹脂の質量平均粒子径は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２．５ｍｍ以上９．０ｍｍ以下であることがより好ましく、３．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。質量平均粒子径が２ｍｍ未満であると、残存モノマーが多く含有されている可能性があるため好ましくなく、１０ｍｍを超えると含水率が高くなり長期間保存した場合に再付着しやすくなること、および比較的多くの乾燥時間が必要になることから好ましくない。
【０１６６】
また、本発明に係る吸水性樹脂の粒径分布の対数標準偏差値は、０〜０．２５以下であることが好ましく、０〜０．２３以下であることがより好ましく、０〜０．２０以下であることがさらに好ましい。対数標準偏差値がこの範囲内であれば、粒子状含水ゲルの粒径分布が非常にシャープであることになり、全体的に均質な粒子が得られていることを示す。
【０１６７】
本発明では、さらに粒子状の吸水性樹脂の表面近傍を架橋処理してもよく、これにより荷重下の吸収倍率の大きい吸水性樹脂を得ることができる。表面架橋処理には、吸水性樹脂の有する官能基、例えば酸性基と反応しうる架橋剤を用いればよく、通常当該用途に用いられている公知の架橋剤が例示される。
【０１６８】
表面架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドールなどの多価エポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミンなどの多価アミン化合物や、それらの無機塩ないし有機塩（例えばアジチニウム塩）；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリンなどの多価オキサゾリン化合物；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、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン−２−オンなどのアルキレンカーボネート化合物；エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリンなどのハロエポキシ化合物、および、その多価アミン付加物（例えばハーキュレス製カイメン：登録商標）；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物等の多価金属化合物等が挙げられる。
【０１６９】
これらの中でも、多価アルコール化合物、多価エポキシ化合物、多価アミン化合物やそれらの塩、アルキレンカーボネート化合物が好ましい。これらの表面架橋剤は単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。
【０１７０】
表面架橋剤の量としては、吸水性樹脂１００質量％に対して０．００１質量％以上１０質量％以下用いるのが好ましく、０．０１質量％以上５質量％以下用いるのが好ましい。
【０１７１】
加熱処理には通常の乾燥機や加熱炉を用いることができる。例えば、薄型攪拌乾燥機、回転乾燥機、円盤乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線乾燥機、振動流動乾燥機等を挙げることができる。その場合、加熱処理温度は、好ましくは４０℃以上２５０℃以下、より好ましくは９０℃以上２３０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以上２２０℃以下である。加熱処理時間としては、通常１分以上１２０分以下が好ましく、１０分以上６０分以下がより好ましい。
【０１７２】
本発明の質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子状含水ゲル状重合体を乾燥して得られる、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の吸水性樹脂粒子を粉砕、分級、造粒し、不定形破砕状の吸水性樹脂として使用してもよい。
【０１７３】
本発明の製造方法で得られた吸水性樹脂は、酸化チタン、酸化ケイ素、活性炭等の無機微粒子；ポリメタクリル酸メチル等の有機微粒子；パルプ等の親水性繊維；ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維；ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等の界面活性剤をその製造工程の途中で、あるいは製造後に添加してもよい。
【０１７４】
なお、本願発明の新規な吸水性樹脂は例えば上記製法を一例として得られ、本願発明の製法が最も効率よく本願吸水性樹脂を製造することができるが、その他製法２，３などで本願吸水性樹脂を得てもよい。
【０１７５】
（製法２）
含水ゲルまたはその乾燥物を切断後、含水ゲルの質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下から外れている場合や、乾燥物の質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下から外れている場合や、４面体以上１２面体以下の形状の粒子の割合が５０質量％以上１００質量％以下から外れている場合、本願吸水性樹脂のみを選別する製造方法。
【０１７６】
上記の本願吸水性樹脂のみを選別する製造方法としては、例えば、後述する選別機を用いることによって選別する方法を挙げることができる。また、後述する回転式選別機を用いて選別することもできる。
【０１７７】
（製法３）
上記単量体を重合して得られた、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、４面体以上１２面体以下の形状の含水ゲル状重合体について、切断工程を経ずに、重合容器から質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、４面体以上１２面体以下の形状の含水ゲル状重合体を取り出す製造方法。
【０１７８】
（２．切断機）
本発明に係る切断機は、シート状の含水ゲル状重合体（ゲルシート）を切断するための切断機であって、上記含水ゲル状重合体を縦切り（幅切り）する少なくとも１つ以上の縦切り刃と、上記含水ゲル状重合体を横切り（長さ切り）する少なくとも１つ以上の横切り回転刃および固定刃と、付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する１つ以上の噴霧および／または散布手段と、を備えるものである。そのため、この切断機を用いて上記切断工程を行えば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子を主成分とする、表面の少なくとも一部が付着性防止剤によって被覆された含水ゲル状重合体を得ることができる。
【０１７９】
以下、上記切断機について、図３〜図７に基づき説明する。図３は、本実施の形態に係る切断機の構成を示す縦断面図である。図３に示すように、切断機１００は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２、スクレーパ３，４、横切り回転刃２００、固定刃８、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２、ゲルシート注入口１３、ケーシング１４を備えて構成されている。また、必要であれば噴霧および／または散布装置９’,１０’が備えられていてもよい。横切り回転刃２００は、横切り（長さ切り）用の回転軸５、ブレード６、横切り回転体７から構成されている。また、横切り回転刃２００と固定刃８とは挟み切り装置を構成する。
【０１８０】
噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’は、付着性防止剤を固定刃８、ブレード６、縦切り刃（ロールカッタ）１，２および／または含水ゲル状重合体（図示しない）に噴霧および／または散布するためのものである。切断機１００は、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’を備えているため、含水ゲル状重合体を付着性防止剤で効率よく被覆することができ、切断工程後の含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができる。
【０１８１】
すなわち、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’から噴霧および／または散布された付着性防止剤が、固定刃８、ブレード６、縦切り刃（ロールカッタ）１，２および／または含水ゲル状重合体に付着することにより、固定刃８、ブレード６、縦切り刃（ロールカッタ）１，２および／または含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部が被覆されるため、切断工程後の含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができる。
【０１８２】
噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’への付着性防止剤の供給方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のポンプなど（図示しない）を用いて行うことができる。また、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）の数は、図３では噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’の６つを例示しているが、これに限定されるものではなく、噴霧および／または散布の効率等に応じて適宜増減することが可能である。
【０１８３】
さらに、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’の位置も特に限定されるものではないが、付着性防止剤による含水ゲル状重合体の被覆効率を向上させるため、含水ゲル状重合体、ブレード６、固定刃８、縦切り刃（ロールカッタ）１，２への噴霧および／または散布が可能な位置であることが好ましい。
【０１８４】
図３においては、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０から噴霧および／または散布された付着性防止剤が、主として縦切り刃（ロールカッタ）１，２に付着し、ゲルシート注入口１３から供給された含水ゲル状重合体が縦切り刃（ロールカッタ）１，２の間を通過して切断される前、切断されると同時、および／または切断された後に、縦切り刃（ロールカッタ）１，２から含水ゲル状重合体に移行し、含水ゲル状重合体を被覆する。
【０１８５】
また、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０から噴霧および／または散布された付着性防止剤は、主として縦切り刃（ロールカッタ）１，２によって切断された含水ゲル状重合体に直接付着し、当該含水ゲル状重合体を被覆する。
【０１８６】
さらに、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）１１，１２から噴霧および／または散布された付着性防止剤は、主としてブレード６、固定刃８、横切り回転体７に付着し、含水ゲル状重合体がブレード６と固定刃８とによって切断される前、切断されると同時、および／または切断された後に、主としてブレード６、固定刃８から含水ゲル状重合体に移行し、含水ゲル状重合体を被覆する。
【０１８７】
また、噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’から噴霧および／または散布され、縦切り刃（ロールカッタ）１，２、ブレード６、横切り回転体７等の切断機１００の部材に付着した付着性防止剤は、これらの部材に含水ゲル状重合体が付着することを防止し、これらの部材が有する切断力等の機能を保持する役割も果たす。
【０１８８】
なお、上記噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）９，１０，１１，１２, ９’,１０’としては、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置および液体注入ポンプ等の従来公知の噴霧および／または散布手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。
【０１８９】
横切り（長さ切り）用の回転軸５は、横切り回転体７を回転させるためのものである。横切り（長さ切り）用の回転軸５を回転させるための動力は特に限定されるものではなく、公知のモーター等を用いてもよいし、手動で回転させてもよい。また、図３では横切り（長さ切り）用の回転軸５の回転方向は時計回りとなっているが、これに限定されるものではない。
【０１９０】
横切り回転体７は、外周部にブレード６を備え、横切り（長さ切り）用の回転軸５の回転に伴って動作する。すなわち、図３においては、横切り（長さ切り）用の回転軸５、ブレード６、横切り回転体７から構成される横切り回転刃２００と、縦切り刃（ロールカッタ）１，２との二種類の回転刃が備えられている。
【０１９１】
縦切り刃（ロールカッタ）１，２の周速度と横切り回転刃２００の周速度との比率に関しては、切断される含水ゲル状重合体の長さによって決められるものであるが、横切り回転刃２００の周速度は、縦切りによりストランド状の短冊になった含水ゲル状重合体の剛性、温度などの影響を考慮して最適値が決められるものである。一般的には、周速度が遅すぎる場合には、うまく切断ができずに切断面の平滑性が低下する傾向があり、周速度が速すぎる場合には、切断されたゲルが一定の寸法になり難く、切断片の寸法が不定常になる傾向がある。
【０１９２】
ブレード６は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２によって切断された含水ゲル状重合体を、固定刃８との間に挟んで横切り（長さ切り）するためのものである。ブレード６の配置、個数は、特に限定されるものではないが、好ましくは均等位置に１〜１０個程度であり、主として切断速度と切断長さとを考慮して個数が選択される。当該個数は、バランスを考えると偶数個にするケースが多いが、奇数個であっても構わない。
【０１９３】
固定刃８は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２によって切断された含水ゲル状重合体を、ブレード６との間に挟んで横切りするためのものである。固定刃８とブレード６のクリアランスは、特に限定されるものではないが、０．００５ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上０．０４ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【０１９４】
上記クリアランスが０．００５ｍｍ未満であると、クリアランスが狭すぎるため、温度変化などの影響で刃先同士が当たってしまい磨耗や損傷が生じ、好ましくない。上記クリアランスが０．０５ｍｍを超えると、クリアランスが広すぎるため、含水ゲル状重合体の切断が困難になり、好ましくない。
【０１９５】
縦切り刃（ロールカッタ）１，２は、ゲルシート注入口１３から供給された含水ゲル状重合体を縦切り（幅切り）するためのものである。縦切り刃（ロールカッタ）１，２は、縦切りされるシート幅によって刃の直径が決定される傾向があり、シート幅が大きくなると、切断幅の精度を維持し、刃のたわみを少なくするため刃の直径を大きくすることになる。
【０１９６】
図５は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２を上から見た構成を示す説明図である。図６は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２かみ合い部分に関する説明図、図７は、図６に示すかみ合い部分の拡大説明図である。縦切り刃（ロールカッタ）１，２の表面には、それぞれ図５、より詳しくは図６，７に示すように、互いの凹凸がかみ合うように凹凸の形状にカッターの刃が形成されている。回転軸１５，１６は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２に回転力を伝えるためのものである。
【０１９７】
この互いにかみ合う縦切り刃（ロールカッタ）１，２は、例えば同じ寸法を持ち、同じ回転速度でかみ合う方向に回転する。かみ合うように形成された刃の凹凸の幅、深さ、高さは、含水ゲル状重合体に所望される大きさにより決定すればよく、例えば、図７における幅（X１）が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度、凹部の深さ（X４）が１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度、凸部の高さ（X5）が１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度で、凹部と凸部とが最も深くかみ合った場合でも、切断された含水ゲル状重合体が通過するのに必要な間隙（図７における（X3））が１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下程度あくように通常は形成される。
【０１９８】
このような形状に縦切り刃（ロールカッタ）１，２表面の刃を形成し、図５に示す縦切り刃（ロールカッタ）１，２の回転軸１５，１６を用いて２つの縦切り刃（ロールカッタ）１，２を回転させ、ゲルシート注入口１３から供給された含水ゲル状重合体をかみこんで切断し、下方に供給することにより、含水ゲル状重合体を容易に縦切りすることができ、例えばストランド状の短ざくにすることができる。
【０１９９】
なお、縦切り刃（ロールカッタ）１，２に含水ゲル状重合体を供給するのに、可動式支持体、例えばエンドレスベルトの他端より含水ゲル状重合体を連続的に取り出し、縦切り刃（ロールカッタ）１，２に食い込ませる方法などを用いて連続的に行うと、工程全体を連続化することができ、生産効率を向上させることができる。
【０２００】
次に、短ざく状にしたストランドを横切りする方法について説明する。互いにかみ合う方向に回転する縦切り刃（ロールカッタ）１，２により、例えば短ざく状に切断された含水ゲル状重合体のストランドは、スクレーパ３，４の上端エッジで、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の内刃（図６に示すA）の外周部より剥離され、スクレーパ３とスクレーパ４との間を下降し、スクレーパ４の下端に設けられた固定刃８の位置に到達する。通常、含水ゲル状重合体のストランドが縦切り刃（ロールカッタ）１，２の外刃（図６に示すB）に付着することはない。
【０２０１】
なお、スクレーパ３，４は短ざく状に切断された含水ゲル状重合体のストランドが付着して詰まりが発生しないような材料を使用すること、またはコーティングすることが好ましい。特に費用の面からコーティングをすることが好ましい。具体的には縦切り刃（ロールカッタ）１，２、横切り回転刃２００、ケーシング１４、図４に示すスクレーパ３・４において、含水ゲル状重合体のストランドと接する部分であるスクレーパ３’・４’にコーティングすることが好ましい。
【０２０２】
コーティングの手法としては、例えば、金属系材料を用いたメッキ、溶射、蒸着などがあり、また、樹脂系材料を用いて加熱処理する手法などがあるが、特に限定されるものではない。
【０２０３】
コーティング材料としては、例えば、樹脂系材料としては、非粘着性塗料、潤滑性塗料があり、具体的には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）塗料系、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）塗料系、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）塗料系、フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン）などのフッ素系塗料や、シリコーン系塗料、ポリ塩化ビニル系塗料、ポリアミド系塗料などがある。
【０２０４】
フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）としては、例えば、デュポン株式会社の商品名４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹを使用することができる。この塗料の成分および含有量は、フッ素樹脂１０〜１５ｗｔ％、有機バインダー樹脂１０〜１５ｗｔ％、メチルイソブチルケトン１５〜２５ｗｔ％、ジアセトンアルコール１〜５ｗｔ％、Ｎ−メチルピロリドン５０〜５５ｗｔ％、酸化チタン５〜１０ｗｔ％である。
【０２０５】
また、金属系材料としては、含水ゲル状重合体が付着しない材料であれば限定されるものではないが、例えば、ニッケルとリンとを無電解化学処理したカニゼンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中にフッ素系樹脂の微粒子を均一に分散共析させたカニフロンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中に金属酸化物、炭化物などの微粒子を均一に共析させたセラミックカニゼンメッキ、チタンなどを使用することができる。チタンは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法によって、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮなどをコーティングすることができる。
【０２０６】
磨耗が問題になる部分である縦切り刃（ロールカッタ）１，２、ブレード６、固定刃８の刃の部分については耐久性のあるチタンコーティングを使用することが好ましく、スクレーバ３，４の一部分や、回転刃のボルダー、ケーシングなどの磨耗が問題になりにくい部分については、フッ素系塗料を使用することが好ましい。
【０２０７】
固定刃８の位置に到達し、該位置より下方に出た短ざく状のストランドは、ブレード６と固定刃８との間に働く切断力によって切断され、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体を主成分とし、好ましくは質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下、粒径分布の対数標準偏差値が０．２５以下の細片にされる。
【０２０８】
短ざく状のものの横幅方向の断面形状は、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の組み立て後の機械寸法、すなわち刃の凹凸の幅（X1）、凹部の深さ（X4）、凸部の高さ（X5）、かみ合いの深さ（X2）、および縦切り刃（ロールカッタ）１，２の回転速度により決定される。そして、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の回転速度と、切断長に対応する速度で回転する横切り回転体７の回転速度および横切り回転体７の上に設けられたブレード６の数とを調節することにより、含水ゲル状重合体の質量平均粒子径を決定することができる。
【０２０９】
スクレーパ３，４は上述のように、縦切り刃（ロールカッタ）１，２の内刃（図６に示すA）の外周部より含水ゲル状重合体を剥離するためのものである。ゲルシート注入口１３は、シート状で静置重合された含水ゲル状重合体を縦切り刃（ロールカッタ）１，２に供給するためのものである。ケーシング１４は、切断された含水ゲル状重合体の飛散を防止するためのものであり、その形状等は特に限定されない。
【０２１０】
なお、上記説明では、固定刃８はスクレーパ４の下端に設けられ、横切りを行うものとして説明したが、固定刃８の数、設置位置は必ずしもこれに限られるものではなく、特に限定されない。また、固定刃８は必ずしも横切りだけではなく、縦切りに用いられるものであっても構わない。
【０２１１】
切断機１００においては、切断効率を高め、かつ均一な形状にカッティングするために、切断時の含水ゲル状重合体の温度を低くすること、および／またはゲルシートのテンションをコントロールすることが好ましい。切断時の含水ゲル状重合体の好ましい温度は７０℃以下、より好ましくは６０℃以下、さらに好ましくは５０℃以下、よりさらに好ましくは４０℃以下、特に好ましくは３０℃以下、最も好ましくは２０℃以下である。
【０２１２】
ゲルシートは、切断機１００に入る際に縦切り刃（ロールカッタ）１，２に引っ張られるためテンションがかかり通常は、その幅が狭くなる。したがって、ゲルシートのテンションは、ゲルシートの幅で間接的にコントロールすることができる。ゲルシートの幅は、切断速度や切断までの移送手段により変化するが、切断機に入る直前のゲルシートの幅をテンションがかかっていない状態でのゲルシートの幅の９０％以上に保つことが好ましい。テンションがかかりすぎた状態では切断前のゲルシートに大きな変形が生じるため、切断後のゲルシートの幅にばらつき等が生じるので好ましくない。
【０２１３】
含水ゲル状重合体の温度を低くする方法としては、重合工程において冷却を十分行う方法、切断工程以前に、冷風等によって強制的に冷却する方法および／または冷却ベルトを使用する方法等が挙げられる。冷却ベルトは、例えば、水平に置いたＳＵＳ製エンドレスベルト上部にゲルシートを移送させながらベルト下面（内側）から冷水をあてる方法等がある。
【０２１４】
また、切断工程を乾燥した空気や冷風、好ましくは２５℃以下の乾燥した空気や冷風を通じたりして行うと、切断時の摩擦熱等による含水ゲル状重合体のべとつきや、切断された含水ゲル状重合体の付着をさらに軽減することができる。切断機の具体例としては、株式会社タナカ製の角切りペレタイザーＰＭ−３００などがある。
【０２１５】
（３．混合機）
また、切断された含水ゲル状重合体への付着性防止剤の被覆を均一にする、および／または付着性防止剤を追加して含水ゲル状重合体の付着防止性を向上させるために、切断後の含水ゲル状重合体をさらに混合装置により混合することが好ましい。または、キレート剤および／または紫外線吸収剤の混合のため混合装置を活用することも可能である。
【０２１６】
この場合に使用する装置としては通常の装置でよく、例えばレーディゲミキサー、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー押し出し機、タービュライザー、ナウター型混合機、Ｖ型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機などを挙げることができ、連続混合式、バッチ混合式の何れでもよい。付着防止性を安定させるため装置内での滞留時間および付着防止剤の噴霧量を一定にするため、バッチ式が好ましく、装置としてはレーディゲミキサーの使用が好ましい。
【０２１７】
バッチ式レーディゲミキサーを使用した場合の混合の方法として、例えば、下記の方法が挙げられる。すなわち、切断機１００でカッティングされた含水ゲル状重合体をレーディゲミキサーへ所定量投入後、付着防止剤を噴霧しながら混合する。
【０２１８】
なお、付着防止剤を噴霧する前に所定時間混合しておくこと（予備混合）、および／または噴霧終了後に混合を継続すること（後工程）を行うこともできる。予備混合は、含水ゲルを解砕することにより、付着防止剤を含水ゲルに対し、より均一にコーティングできる。
【０２１９】
混合の際、ブレードの回転数は１００ｍｉｎ−１以上２００ｍｉｎ−１以下、サイドチョッパーの回転数は１０００ｍｉｎ−１以上４０００ｍｉｎ−１以下であることが好ましい。混合時間は、レーディゲミキサーの容量、材料の充填率によっても異なるが、予備混合は０秒以上２分未満、本混合は１０秒以上３分未満、後混合は０秒以上５分未満であることが好ましい。
【０２２０】
また、装置内部への含水ゲル状重合体の付着を防止する材料を使用すること、またはコーティングすることが好ましい。特に費用の面からコーティングをすることが好ましい。
【０２２１】
コーティングの手法としては、例えば、金属系材料を用いたメッキ、溶射、蒸着などがあり、また、樹脂系材料を用いて加熱処理する手法などがあるが、特に限定されるものではない。
【０２２２】
コーティング材料としては、例えば、樹脂系材料としては、非粘着性塗料、潤滑性塗料があり、具体的には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）塗料系、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）塗料系、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）塗料系、フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン）などのフッ素系塗料や、シリコーン系塗料、ポリ塩化ビニル系塗料、ポリアミド系塗料などがある。
【０２２３】
フッ素樹脂変性塗料系（ワンコートエナメル）としては、例えば、デュポン株式会社の商品名４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹを使用することができる。この塗料の成分および含有量は、フッ素樹脂１０〜１５ｗｔ％、有機バインダー樹脂１０〜１５ｗｔ％、メチルイソブチルケトン１５〜２５ｗｔ％、ジアセトンアルコール１〜５ｗｔ％、Ｎ−メチルピロリドン５０〜５５ｗｔ％、酸化チタン５〜１０ｗｔ％である。
【０２２４】
また、金属系材料としては、含水ゲル状重合体が付着しない材料であれば限定されるものではないが、例えば、ニッケルとリンとを無電解化学処理したカニゼンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中にフッ素系樹脂の微粒子を均一に分散共析させたカニフロンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中に金属酸化物、炭化物などの微粒子を均一に共析させたセラミックカニゼンメッキ、チタンなどを使用することができる。チタンは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法によって、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮなどをコーティングすることができる。
【０２２５】
なお、これらの混合機は、前記の吸水性樹脂の表面架橋での表面架橋剤の混合にも使用できる。また、付着性防止剤は噴霧および／または散布により追加するが、アトマイザー、１流体ノズル、２流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置、液体注入ポンプ、刷毛、およびローラー等の従来公知の噴霧および／または散布手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。
【０２２６】
（４．吸水性樹脂）
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂は、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下である。
【０２２７】
また、上記吸水性樹脂は、残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【０２２８】
上記アクリル酸および／またはアクリル酸塩とは、既に説明したアクリル酸塩系単量体とは、アクリル酸、および／またはアクリル酸の水溶性塩類を示す。エチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸塩系単量体を主成分として含む単量体を用いると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより一層向上するので好ましい。
【０２２９】
アクリル酸塩類とは、中和率が３０モル％以上１００モル％以下の範囲内、好ましくは５０モル％以上９９モル％以下の範囲内であるアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。上記例示の水溶性塩類のうち、ナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。
【０２３０】
中和率が７０モル％以上１００モル％以下である場合、重合反応が特に円滑に進行され、吸水性樹脂の歩留まりが高まるため好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【０２３１】
既に説明したように、シート状に成形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となる含水ゲル状重合体が得られる。これを乾燥させて得られた吸水性樹脂のうち、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０．２５以下となる吸水性樹脂は、粒径が全体的に均質となっている含水ゲル状重合体を乾燥したものであるため、良好な乾燥状態を有している。
【０２３２】
また、残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であれば、残存モノマーの含有量が非常に少なく、臭気や衛生上の問題が少ない高品質の吸水性樹脂を得ることができる。
【０２３３】
含水率が吸水性樹脂の質量に対して５質量％以上３０質量％以下である吸水性樹脂は、残存モノマーと上記重合開始剤との反応に好適な含水率を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものであるため、より確実に残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下の吸水性樹脂を得ることができる。
【０２３４】
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤でその表面の少なくとも一部が被覆されていることを特徴とする吸水性樹脂である。
【０２３５】
係る吸水性樹脂は、既に説明した本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって得ることができる。上記付着性防止剤の噴霧量および／または散布量は、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。
【０２３６】
上記噴霧量および／または散布量が０．００１５質量％未満であると、含水ゲル状重合体を十分被覆することができず、含水ゲル状重合体同士が付着しやすくなる。したがって、含水ゲル状重合体を乾燥させても塊になりやすく乾燥が円滑に行われないため好ましくない。上記噴霧量が３５質量％を超えると、べたつきによりハンドリングし難くなるおよび／または乾燥時の飛散がし難くなるので好ましくない。また、使用量が多すぎて非経済的であるため好ましくない。
【０２３７】
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂では、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記吸水性樹脂の固形分に対して５０質量％以上含まれる。他の粒子は、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている多面体形状であれば、特に限定されるものではなく、４面体以上１２面体以下の形状の粒子であることが好ましい。さらに、本発明に係る吸水性樹脂では、耐久性を向上させるため、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
【０２３８】
（５．選別機）
本実施の形態に係る選別機は、上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を所望の質量平均粒子径に応じて選別するものである。一例として、図８は回転式選別機である選別機３００の側面からの模式的構成を示している。
【０２３９】
選別機３００は、吸水性樹脂を投入するための吸水性樹脂投入口２１、小異型物の吸水性樹脂を除去するための第１選別部１９、大異型物の吸水性樹脂を除去するための第２選別部１７とを備えている。
【０２４０】
上記小異型物の吸水性樹脂とは、乾燥後の吸水性樹脂の質量粒子径よりも小さく、かつ０．１ｍｍ以上９ｍｍ以下の目開きの網またはパンチングを通過することができる吸水性樹脂であり、たとえば、２度切りされた含水ゲル状重合体を乾燥したもの、切りかす、ダストなどが該当する。また、上記大異型物とは、乾燥後の吸水性樹脂の質量平均粒子径よりも大きく、かつ２．０ｍｍ以上１０ｍｍ以下の目開きの網またはパンチングを通過することができない吸水性樹脂であり、たとえば、２個以上の吸水性樹脂が凝集したもの、切断不完全なものなどが該当する。
【０２４１】
選別機３００を使用した選別工程を経ることにより、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、対数平均標準偏差を０以上０．２５以下にすることが可能となる。
【０２４２】
除去する小異型物の吸水性樹脂、大異型物の吸水性樹脂の径を変更するためには、後述する第２選別部１７が備えるパンチング１８の径および第１選別部１９の網の目開きを変更することによって行うことができる。
【０２４３】
第１選別部１９および第２選別部１７は円筒状であり、それらの間には、第１選別部１９および第２選別部１７よりも内径の小さい堰２２が備えられていることが好ましい。さらに、第２選別部１７には開口部であるパンチング１８が備えられており、第１選別部１９内の吸水性樹脂に気体を噴射するための気体噴射機構である気体噴射ノズル２０が１箇所以上備えられている。もちろん、気体噴射ノズル２０の設置箇所、個数は適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。気体噴射ノズル２０から、例えば、第１選別部１９の上面、側面、下面、材料投入口２１の少なくとも１箇所以上から気体を吹き付けることによって、さらに小異型物を除去することができる。
【０２４４】
材料投入口２１は吸水性樹脂が投入されるための開口部である。材料投入口２１と第１選別部１９とは隣接しており、吸水性樹脂は投入されるに従って第１選別部１９に移動する。第１選別部１９は、吸水性樹脂の粒度分布における小粒径の吸水性樹脂を除去するためのものであり、円筒形の網で構成されている。
【０２４５】
第１選別部１９の材料の充填率は、第１選別部１９の容積に対し吸水性樹脂が５体積％以上４０体積％以下、好ましくは１０体積％以上３０体積％以下、さらに好ましくは１０体積％以上２０体積％以下である。上記充填率が５体積％未満の場合、吸水性樹脂の第１選別部１９における滞留時間が短いので、小異型物を除去する効果が不十分となる。一方、上記充填率が４０体積％を超えた場合、第１選別部１９内における吸水性樹脂の体積が多すぎるため、小異型物を除去する効果が低減することとなる。
【０２４６】
第１選別部１９の網の径は、特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が４．０ｍｍの賽の目状吸水性樹脂を得る場合、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【０２４７】
図９は第１選別部１９の断面図を示している。図９に示すように、第１選別部１９は矢印Ｄの方向に回転する構造となっている。また、第１選別部１９の周囲には、気体噴射ノズル２０が備えられており、矢印Ｃの方向に気体を噴射する構造となっている。噴射される気体は特段限定されるものではないが、コスト面から空気を用いることが好ましい。好ましくは、露点−１０℃以下のドライエアー、特に好ましくは露点−２０℃以下のドライエアーを用いることが好ましい。このように、第１選別部１９が回転することによって、内部の吸水性樹脂２４に効率良く気体を噴射することができる。
【０２４８】
第１選別部１９の回転速度（滞留時間）は５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下、好ましくは１０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｒｐｍ以上２０ｒｐｍ以下である。１０ｒｐｍ未満の場合、材料送り速度が遅く、第１選別部１９における吸水性樹脂の充填率が上がりすぎるので好ましくない。また、３０ｒｐｍを超えると逆に材料送り速度が速く、第１選別部１９における吸水性樹脂の充填率が下がりすぎるので好ましくない。
【０２４９】
気体噴射ノズル２０としては特に限定されるものではないが、例えば、アトマイザー、１流体ノズル、ワンダーガン等の公知の気体噴射機構を用いることができる。また、気体の噴射は連続的に行ってもよいし、不連続（間欠）に行ってもよい。
【０２５０】
また、第１選別部１９および／または第２選別部１７の内部には、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂが備えられていてもよい。第１選別部１９および／または第２選別部１７が回転する際、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂは、矢印Ｅの方向に振動するので、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂが振動するとともに第１選別部１９および／または第２選別部１７が振動する。この振動によって、第１選別部１９および／または第２選別部１７の網目に詰まった異型物が第１選別部１９および／または第２選別部１７から除かれるので、第１選別部１９および／または第２選別部１７の目詰まりを防止することができる。また、目詰まり防止のために、第１選別部１９および／または第２選別部１７に少なくともそれぞれ１箇所以上、ハンマー２３,２３ａ,２３ｂが備えられていることが好ましい。
【０２５１】
第１選別部１９と第２選別部１７との間には、堰２２が備えられていることが好ましい。堰２２は第１選別部１９よりも内径が小さいので、第１選別部１９内の吸水性樹脂２４が少量である場合、堰２２によって第２選別部１７に移動することを妨げられることとなる。そのため、吸水性樹脂２４の第１選別部１９における滞留時間が増加し、小異型物をカットすることができる。このように小異型物をカットすることによって、得られる吸水性樹脂に小異型物が混入し難くなるので、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【０２５２】
第２選別部１７は複数のパンチング１８を有している。パンチング１８の径は吸水性樹脂の所望の質量平均粒子径よりも大きく、パンチング１８の径よりも大きな径の吸水性樹脂は第２選別部１７内に残存するので、大異型物を除去することができる。
【０２５３】
また、第２選別部１７は図１０に示すように、１層のパンチング筒の層状構造を有していてもよいが、図１１に示すように、複数のパンチング筒の層状構造を有していてもよい。本発明に係る選別機の一例である、図８に示す選別機３００においては、円筒形の第２選別部１７はその内部にさらに第２選別部１７を有し、２重構造である。また、第２選別部１７同士が対向している。一方、２層の第２選別部１７に設けられたパンチング１８同士は対向しないよう設けられている。パンチング１８同士が対向しないとは、パンチング１８の一部同士も対向していない状態を示す。
【０２５４】
図１２は、第２選別部１７が２層構造となっている構造を示す模式的透視図である。図１２に示すように、第２選別部１７に備えられたパンチング１８（実線で示されている）は、他方の第２選別部１７に備えられたパンチング１８（破線で示されている）と対向しない構造となっている。また、２層の第２選別部１７同士の間隔は吸水性樹脂の質量平均粒子径の１倍以上２倍以下であることが好ましく、１倍以上１．８倍以下であることがさらに好ましい。第２選別部１７同士の間隔がこのように設定されていることによって、所望の質量平均粒子径の吸水性樹脂は、パンチング１８を通ることができる。一方、長寸の吸水性樹脂は第２選別部１７内に残存するので、質量平均粒子径が揃った吸水性樹脂が得られ、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
【０２５５】
パンチング１８の径としては、特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が４．０ｍｍの賽の目状吸水性樹脂を得る場合、６．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【０２５６】
たとえば、選別機３００においては、質量平均粒子径が４ｍｍの賽の目状吸水性樹脂を得るために、具体例として第１選別部１９の網の径を２．８ｍｍに設定し、２層の第２選別部１７におけるそれぞれのパンチング１８の径は、内側のパンチングの径を７ｍｍ、外側のパンチングの径を９ｍｍ、内側のパンチングと外側のパンチングとのクリアランスは７ｍｍに設定していることがある。
【０２５７】
回転式選別機の具体例としては、株式会社誠和鉄工所製の第２選別部１７が１層構造であるＳＰＳＲ−２０００、ＳＰＳＲ−１５００、ＳＰＳＲ−１０００、ＳＰＳＲ−５００、ＳＰＳＲ−２５０、株式会社誠和鉄工所製の第２選別部１７が２層構造であるＳＰＳＲ−２０００Ｗ、ＳＰＳＲ−１５００Ｗ、ＳＰＳＲ−１０００Ｗ、ＳＰＳＲ−５００Ｗ、ＳＰＳＲ−２５０Ｗなどを用いることができる。
【０２５８】
上記に記載の選別機および選別方法を使用することにより、乾燥工程を経て得られた吸水性樹脂から粒子径が１０μｍ以下のダストを効果的に低減することが可能である。ダスト量としては、好ましくは０ｍｇ／ｍ３以上５００ｍｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは０ｍｇ／ｍ３以上３５０ｍｇ／ｍ３以下である。ダスト量が５００ｍｇ／ｍ３を超えると、吸水性樹脂を取り扱う際にダストが舞い、これを吸引する可能性があるので好ましくない。
【０２５９】
選別機３００は回転式選別機であるが、本実施の形態で用いることができる選別機はこれに限定されるものではなく、振動平面式選別機を用いてもよい。図１３は、振動平面式選別機６００の構造を示している。振動平面式選別機６００では、第１選別部１９および第２選別部１７’は平面構造であり、第２選別部１７’は少なくとも２層構造となっている。また、少なくとも２層の第２選別部１７’同士はそれぞれ対向して備えられており、複数の第２選別部１７’の下部に第１選別部１９が備えられている。第１選別部１９の網の径、第２選別部１７’に備えられているパンチング１８’の径については選別機３００と同様である。また、図１４に示すように、２層の第２選別部１７’に備えられている実線および破線で示されたパンチング１８’同士は、それぞれ対向していない点についても同様である。
【０２６０】
振動平面式選別機６００の第２選別部１７’には、吸水性樹脂が投入される製品投入口３７および大異型物が取り出される大異型物取出口３８が備えられており、上記製品投入口３７から大異型物取出口３８にかけては、大異型物取出口３８側が低くなるよう傾斜が設けられている。振動平面式選別機６００には図示しないが振動モーターが備えられており、振動が加えられるにつれ製品投入口３７から投入された吸水性樹脂は、第２選別部１７’に移動し、第２選別部１７’に備えられたパンチングを通った後、小異型物が第１選別部１９にて除去され、小異型物取出口３９から取り出されることとなる。その後、第１選別部１９上にて選別された吸水性樹脂が、製品取出口４０にて得られることとなる。大異型物取出口３８からはパンチングを通らない長寸の吸水性樹脂が排出される。
【０２６１】
振動平面式選別機の具体例としては、株式会社タナカ製のペレット選別機であるＰＳ−２８０、ＰＳＬ−３００、ＰＳＬ−４００、ＰＳＬＬ−４００などを用いることができる。
【０２６２】
吸水性樹脂の製造中に異物（大きさ、形状は吸水性樹脂と同様であるが、色調が異なる金属片、ごみなど、および／または小さい異物が付着した吸水性樹脂、着色した吸水性樹脂などを示す）が混入した場合、吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうだけでなく、異物が金属の場合は吸水性樹脂の劣化を促進させる、または、吸水性樹脂の保存安定性を低減させるので好ましくない。そのため、異物を除去することが好ましい。
【０２６３】
上記異物を除去する方法としては、たとえば、目視で確認した後に除去する方法、異物選別機を利用する方法および除鉄機を利用する方法等がある。
【０２６４】
除鉄機としては、電磁石、永久磁石の何れを使用することができるが、２０００ガウス以上１２０００ガウス以下のものが好ましく、さらに好ましくは５０００ガウス以上１２０００ガウス以下であり、特に好ましくは８０００ガウス以上１２０００ガウス以下である。
【０２６５】
（６．植物育成用保水剤）
本発明に係る植物育成用保水剤は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものである。すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって製造された吸水性樹脂を含むものである。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気並びに植物育成阻害の問題に影響を及ぼさない。本発明に係る植物育成用保水剤は、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさず、また、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば植物に長期間水を与える手間を省くことができる。
【０２６６】
以下、上記植物育成用保水剤について説明する。上記植物育成用保水剤は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものであればよく、他の成分については特に限定されるものではないが、例えば多価金属化合物を好適に用いることができる。
【０２６７】
上記多価金属化合物とは、多価金属の塩または水酸化物であり、カルシウムやマグネシウム、バリウム、アルカリ土類金属等の二価の金属およびアルミニウム等三価の金属や亜鉛、鉄、マンガン、銅、モリブテン等の遷移金属の、ハロゲン化物や硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩等の無機の正塩および複塩や乳酸や脂肪酸等の有機塩、および水酸化物や酸化物である。
【０２６８】
中でも、吸水後のゲル状態の安定性や植物の発芽生長等の植物体に対する生理作用に良い環境を与えるために、カルシウム、アルミニウム、マグネシウムや亜鉛の硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物が好ましいが、より好ましくは二価の金属化合物、さらに好ましくはカルシウム化合物である。
【０２６９】
カルシウム化合物としては硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、燐酸三カルシウム、ホウ酸カルシウムや乳酸カルシウムやクエン酸カルシウムやステアリン酸カルシウム等の有機酸カルシウム等を用いることができ、特に限定されるものではないが、硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムが特に好ましい。
【０２７０】
また、上記多価金属化合物は、水に対して水溶性または微溶性であるが、２０℃での１００ｇのイオン交換水に対する溶解度は１０．０ｇ以下であり、好ましくは１．０ｇ以下、より好ましくは０．５ｇ以下であり、特に好ましくは０を超えて０．３ｇ以下である。
【０２７１】
本発明における植物用保水材において、多価金属塩の溶解度が上記よりも高い場合は、特にカルボキシル基を有する吸水性樹脂の場合、吸水性樹脂粒子内部への多価金属イオンの浸透が速いため、吸水性樹脂内部の一価の対イオン（ナトリウム等）と塩交換して内部金属架橋を引き起こすことにより、吸水速度や吸水倍率といった保水材としての吸水特性を大きく低下させるので好ましくない。また、水に対して不溶性の多価金属化合物では、上記吸水性樹脂の表面に該多価金属化合物が付着ないし結着、または表層付近に浸透することができないために好ましくない。
【０２７２】
該多価金属化合物は通常、含水率が１０質量％以下の結晶水を含む粉末の形状でありその粒径は特に限定されるものではないが、通常、通常吸水性樹脂の質量平均粒子径よりも小さいものが使用される。なお、該多価金属化合物の添加方法や添加量については、後述する。
【０２７３】
本発明に係る植物用保水材を製造する方法は、特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法を挙げることができる。
【０２７４】
（１）吸水性樹脂の含水率が５０質量％以下の状態で、５０質量％以上の濃度の多価金属化合物スラリーを添加混合する製造方法。
【０２７５】
（２）吸水性樹脂の含水率が２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下の粉体状態で、多価金属化合物の粉体を添加混合した後、水性液または水蒸気を添加混合する製造方法。
【０２７６】
（３）吸水性樹脂の含水率が２０質量％以上５０質量％以下の状態で、多価金属化合物を粉体で混合する製造方法。
【０２７７】
上記（１）から（３）の方法以外の製造方法としては、例えば、含水率が２０質量％以下の吸水性樹脂（Ａ）に多価金属化合物を粉体どうしで添加混合する、ドライブレンド法等を用いることができるが、該吸水性樹脂（Ａ）の表面に、該多価金属化合物が担持ないし付着あるいは被覆していることが望ましいので、上記（１）から（３）の製法が好ましい。
【０２７８】
また、多価金属化合物を、上記吸水性樹脂（Ａ）の含水率が５０質量％を超える状態に溶液ないしスラリー状態で混合すると、上記吸水性樹脂の樹脂内部まで多価金属化合物が浸透し、吸水性樹脂内部が多価金属化合物により塩架橋され、植物用保水材としての吸水特性が大きく低下するため好ましくない。その他、多価金属化合物を、上記重合工程において単量体へ添加した場合も、該吸水性樹脂の内部が多価金属化合物により塩架橋されるため好ましくない。
【０２７９】
本発明に係る植物用保水材を上記（１）の方法で製造する場合、吸水性樹脂の含水率は、該吸水性樹脂内部への多価金属化合物の浸透を防ぐために低い方が好ましく、好ましい含水率は０質量％以上５０質量％以下であり、次に好ましくは０質量％以上４０質量％以下、より好ましくは０質量％以上３５質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上３０質量％以下、特に好ましくは０質量％以上２０質量％以下、最も好ましくは０質量％以上１０質量％以下である。
【０２８０】
また、多価金属化合物は溶液またはスラリーで添加されるが、多くの多価金属化合物は水に対する溶解度が低いため水性液等の溶媒と混合され、スラリー状態で該吸水性樹脂と混合される。
【０２８１】
該スラリー中の多価金属化合物濃度は５０質量％以上が好ましく、より好ましくは５０質量％以上９０質量％以下、特に好ましくは５０質量％以上８０質量％以下である。該濃度が９０質量％以上の場合、スラリーが流動性を失って湿粉状態となるために均一な添加が困難なために好ましくない。
【０２８２】
該スラリーの添加量は、多価金属化合物の種類等により特に限定されないが、水性液を溶媒としてスラリーに用いる場合、添加量が多い場合は上記吸水性樹脂の含水率が高くなるため、該吸水性樹脂の質量に対して、上記スラリーの添加量は０質量％以上５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上３０質量％以下、特に好ましくは０質量％以上２０質量％以下、最も好ましくは０質量％以上１０質量％以下、最も特に好ましくは０質量％以上５質量％以下である。
【０２８３】
また、上記多価金属化合物を含むスラリーに使用される溶媒は多価金属化合物を均一に分散させることが出来れば特に限定されるものではないが、上記吸水性樹脂の表面に該多価金属化合物を担持ないし付着させるためには、極性溶媒が好ましく特に水が好ましい。また、該スラリーの流動性を調整するために、有機または無機分散剤を添加しても良い。
【０２８４】
本発明では種々の混合方法のうち、スラリーを吸水性樹脂に噴霧あるいは滴下混合する方法が好ましい。さらに、上記多価金属化合物ごとの種類によっては、温度と該多価金属化合物の水に対する溶解度や、温度に対するスラリー濃度とスラリー流動性を考慮して、適宜スラリーを加熱あるいは冷却しても良いが、通常、凝固点を超えて沸点までの加熱であるが、２０℃以上８０℃以下が好ましい。
【０２８５】
本発明で用いる植物用保水材を上記（２）の方法で製造する場合、吸水性樹脂の含水率が０質量％以上２０質量％以下、好ましくは０質量％以上１０質量％以下の粉体状態で、多価金属化合物の粉体を添加混合した後に、水性液または水蒸気を添加混合することにより製造される。水性液を添加する場合、添加される水性液は上記（１）記載の水性液が使用され、その使用量は０質量％以上３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０質量％以上２０質量％以下、さらに好ましくは０質量％以上１５質量％以下、特に好ましくは０質量％以上１０質量％以下、最も好ましくは０質量％以上５質量％以下である。
【０２８６】
（７．ディスプレイ用の人工氷）
本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものである。当該吸水性樹脂以外の成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、着色剤等を含んでいてもよい。本発明に係る吸水性樹脂は、６面体形状の粒子を主成分とする多面体形状を有しており、その粒径が通常の吸水性樹脂の粒径（質量平均粒子径約４００μｍ）よりも大きいｍｍオーダーである。また、十分な量の水を取り込むことができる。そのため、実物の氷に類似した外観を保つことができ、例えばレストランの商品見本等に好適に用いることができる。
【０２８７】
なお、本発明は以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０２８８】
本発明について、実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正および改変を行うことができる。なお、評価方法は以下に従った。
【０２８９】
（１）吸収倍率
吸収倍率とは、０．９０質量％食塩水に対する無加圧下、４８時間後の吸収倍率をいい、以下の方法で測定することができる。
【０２９０】
すなわち、吸水性樹脂０．２００ｇを不織布（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）製の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてヒートシールした後、室温で大過剰（通常５００ｇ程度）の０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）中に浸漬した。
【０２９１】
４８時間後に袋を引き上げ、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（２５０Ｇ）で３分間水切りを行った後、袋の質量Ｗ２（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を用いずに行い、そのときの質量Ｗ１（ｇ）を測定した。そして、これら質量Ｗ１、Ｗ２から、次式に従って吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【０２９２】
吸収倍率（ｇ／ｇ）＝（質量Ｗ２（ｇ）−質量Ｗ１（ｇ））／（吸水性樹脂の質量（ｇ））−１・・・（１）
（２）残存モノマー
吸水性樹脂中の残存モノマーの含有量は、従来公知の方法によって測定することができる。例えば、０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）１８４．３ｇに吸水性樹脂１．０ｇを加え、攪拌下で２時間抽出した後、膨潤ゲル化した吸水性樹脂を、濾紙を用いて濾別し、濾液中の残存モノマー量を液体クロマトグラフィーで分析する方法を挙げることができる。この場合、既知濃度のモノマー標準溶液を同様に分析して得た検量線を外部標準とし、濾液の希釈倍率を考慮して、吸水性樹脂中の残存モノマー量を求めることができる。
【０２９３】
（３）含水ゲル状重合体の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定
含水ゲル状重合体サンプル３０ｇを２０質量％ＮａＣｌ水溶液１０００ｇに投入し、スターラーチップを３００ｒｐｍで回転させることによって１２０分間攪拌した。この攪拌終了後、以下のふるいより下記記載の対数標準偏差（下式（２）におけるＲ＝１５．９％、５０．０％、８４．９％）が測定できる５〜８種類のふるい（ＴＨＥ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ；径２０ｃｍ、ふるいの目開き１６．０ｍｍ、１３．２ｍｍ、１１．２ｍｍ、９．５ｍｍ、８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．３６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．０ｍｍのＪＩＳ標準ふるいＺ８８０１−１（１９９８））を選択してサンプルを１００ｇ投入し、さらに６０００ｇの２０質量％ＮａＣｌ水溶液を投入して分級した。分級されたふるい上のサンプルを十分に水切りした後に秤量した。
【０２９４】
上記分級・水切り後の粒子状含水ゲルの質量をｗとし、ふるい目の開きをｒとし、サンプルの質量ｗ０＝３０ｇとして、下式（２）に基づいて、粒子状含水ゲルの粒径分布を対数確率紙にプロットした。プロットの積算ふるい上％Ｒが５０質量％に相当する粒子径を粒子状含水ゲルの平均粒子径とした。なお、式（２）を以下に示す。
【０２９５】
Ｒ（α）＝（ｗ０／ｗ）１／３×ｒ・・・（２）
対数標準偏差値σζは、上記プロットにおいて、積算ふるい上％がＲ＝８４．１％における粒径（Ｘ１とする）およびＲ＝１５．９％の粒径（Ｘ２とする）を算出し、これらＸ１およびＸ２から、次式（３）により、算出した。
【０２９６】
σζ＝（１／２）ｌｎ（Ｘ２／Ｘ１）・・・（３）
（４）吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定
吸水性樹脂を後述のふるいより下記記載の対数標準偏差（上式（２）におけるＲ＝１５．９％、５０．０％、８４．９％）が測定できる５〜８種類のふるい（（ＴＨＥ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ；径２０ｃｍ、ふるいの目開き１６．０ｍｍ、１３．２ｍｍ、１１．２ｍｍ、９．５ｍｍ、８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．３６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．０ｍｍのＪＩＳ標準ふるいＺ８８０１−１（１９９８））を選択してサンプルを１００ｇ投入し、振動分級機（ＩＩＤＡ ＳＩＥＶＥ ＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により５分間、分級した。分級されたふるい上のサンプルを秤量した。上記分級後の吸水性樹脂の質量をｗとし、ふるい目の開きをｒとし、サンプルの質量ｗ０＝３０ｇとして、上式（２）に基づいて、吸水性樹脂の粒径分布を対数確率紙にプロットした。プロットの積算ふるい上％Ｒが５０質量％に相当する粒子径を吸水性樹脂の平均粒子径とした。
【０２９７】
対数標準偏差値σζは、上記プロットにおいて、積算ふるい上％がＲ＝８４．１％における粒径（Ｘ１とする）およびＲ＝１５．９％の粒径（Ｘ２とする）を算出し、これらＸ１およびＸ２から、上式（３）により、算出した。
【０２９８】
（５）耐光性試験
吸水性樹脂の固形分に対して２５倍のイオン交換水を完全に吸収させたゲル３０ｇを２２５ｃｃのマヨネーズビンに入れ、蓋をして密封した後、屋外で１週間放置後の状態を目視で観察した。
【０２９９】
（６）含水ゲルの形状（面体）測定
切断終了後の含水ゲル状重合体サンプル３０ｇを取り、一つ一つの形状（面体）を目視で確認することにより、４面体以上１２面体以下の形状の、または６面体形状の含水ゲル状重合体の質量百分率を算出した。
【０３００】
４面体以上１２面体以下の形状の、または６面体形状の含水ゲル状重合体の濃度（質量％）＝（４面体以上１２面体以下の形状の、または６面体形状の含水ゲル重合体の）質量（ｇ）／３０（ｇ）×１００
（７）含水ゲル状重合体の含水率測定（固形分）
重合機から取り出された含水ゲル状重合体の一部を少量切り取って素早く冷やし、ハサミで素早く細分化した含水ゲル状重合体４ｇを内径５０ｍｍのシャーレに取り、１８０℃静置乾燥機中で１６時間乾燥して算出した。
【０３０１】
含水ゲル状重合体の含水率（質量％）＝１００−（乾燥後の含水ゲル状重合体質量（ｇ）／乾燥前の含水ゲル状重合体質量（ｇ）×１００）
なお、固形分は含水率から逆算することができる。
【０３０２】
固形分（質量％）＝１００−含水率（質量％）
（８）吸水性樹脂の含水率測定（固形分）
吸水性樹脂２ｇを内径５０ｍｍのシャーレに取り、１８０℃静置乾燥機中で１６時間乾燥して算出した。
【０３０３】
吸水性樹脂の含水率（質量％）＝１００−（乾燥後の吸水性樹脂質量（ｇ）／乾燥前の吸水性樹脂質量（ｇ）×１００）
なお、固形分は含水率から逆算することができる。
【０３０４】
固形分（質量％）＝１００−含水率（質量％）
（９）ダスト量の測定
振動フィーダー２５（神鋼電機株式会社製ＣＦ−２）、デジタル粉塵計２６（柴田化学器械工業株式会社製Ｐ−５Ｌ）、受けカップ２７を図１５に示すような間隔にて配置する。
【０３０５】
まず、吸水性樹脂２４を振動フィーダー２５上に１ｋｇ載せ、振動フィーダー２５から落下し始めてから約１分間で落下終了するように振動フィーダー２５の設定を調整する。その後、吸水性樹脂２４を振動フィーダー２５に１ｋｇ載せ、フィーダーから吸水性樹脂２４が落下すると同時にデジタル粉塵計を１分間作動させる。そして、１分後にデジタル粉塵計の表示を確認する。
【０３０６】
〔実施例１〕
３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液２５４．５０ｇ、アクリル酸２９．５０ｇ、１０質量％ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）水溶液０．７４７ｇ、イオン交換水２０．２６ｇ、１０質量％ポリエチレングリコール（商品名：ポリエチレングリコール６，０００、関東化学株式会社製）水溶液６．２５ｇを含むモノマー水溶液を調製した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを１００モル％含有する（架橋剤を除く）エチレン性不飽和単量体を調製した。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下とした。
【０３０７】
ついで、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）の１．０質量％アクリル酸溶液１．４１ｇ、３．０質量％過硫酸ナトリウム水溶液１．４１ｇを順番に投入した後、モノマー液を３０ｃｍ×３０ｃｍのＰＦＡ製バット中に注ぎ、高圧水銀ランプ４５０Ｗ（商品名トスキュア４０１；ハリソン東芝ライティング株式会社製）照射距離６０ｃｍにて重合を行った。
【０３０８】
重合開始温度は２２℃であり、２分３０秒後には８０℃に達した。５分間高圧水銀ランプを照射した後高圧水銀ランプを消して重合を終了した。このときの含水ゲルの含水率は５５質量％であった。
【０３０９】
重合シート厚みは約５ｍｍであった。重合後の含水ゲルシートをハサミカットにより一辺が５ｍｍ角に切断し、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体の含水ゲル（１）を調製した。すなわち６面体形状の含水ゲルは９８．５質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は５．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。この含水ゲル（１）３００ｇを容量５リットルのレーディゲミキサー（マツボー社製）に投入し、シリンジで１０質量％硫酸アルミニウム水溶液０．７５ｇ（０．０５質量％）、および１０質量％ Diethylene Triamine Pentaacetic Acid（商品名キレストＰＣ４５、キレスト株式会社製）水溶液を０．０３ｇ（０．０２質量％）を滴下しながら２００ｍｉｎ−１の回転数で１分間混合した。添加後の含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３１０】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率２０質量％の吸水性樹脂（１）を得た。得られた吸水性樹脂の平均粒径は３．８ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であった。また、吸収倍率（以下「ＣＲＣ」という）は４１．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１００ｐｐｍであった。耐光性試験においてもゲルの変色、変形等は見られなかった。
【０３１１】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３１２】
〔実施例２〕
３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液４０７．２ｇ、アクリル酸４７．２ｇ、１０質量％ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）水溶液１．１９５ｇ、イオン交換水４０．３５ｇ、１０質量％ポリエチレングリコール（商品名：ポリエチレングリコール６，０００、関東化学株式会社製）水溶液１０．００ｇを含むモノマー水溶液を調製した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを１００モル％含有する（架橋剤を除く）エチレン性不飽和単量体を調製した。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下とした。
【０３１３】
ついで、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）の１．０質量％アクリル酸溶液２．２５６ｇ、３．０質量％過硫酸ナトリウム水溶液２．２５６ｇを順番に投入した後、モノマー液を３０ｃｍ×３０ｃｍのＰＦＡ製バット中に注ぎ、高圧水銀ランプ４５０Ｗ（商品名：トスキュア４０１；ハリソン東芝ライティング株式会社製）照射距離６０ｃｍにて重合を行った。重合開始温度は２２℃であり、４分後には８８℃に達した。重合シート厚みは約８ｍｍであった。
【０３１４】
重合後の含水ゲルシートをハサミカットにより一辺を８ｍｍ角に切断し、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体の含水ゲル（２）を調製した。すなわち６面体形状の含水ゲルは９７．０質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は８．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１８であった。この含水ゲル（２）３００ｇを容量５リットルのレーディゲミキサー（マツボー社製）に投入し、シリンジで１０質量％硫酸アルミニウム水溶液０．７５ｇ（０．０５質量％）、および２−ヒドロキシベンゾフェノン−４−ジグリセリルエーテル０．１０５ｇ（０．０５質量％）を滴下しながら２００ｍｉｎ−１の回転数で１分間混合した。添加後の含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３１５】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率１９質量％の吸水性樹脂（２）を得た。得られた吸水性樹脂（２）の平均粒径は６．８ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１７であった。また、ＣＲＣは４１．０ｇ／ｇであり、また残存モノマー含有量は８０ｐｐｍであった。耐光性試験においてもゲルの変色、変形等は見られなかった。
【０３１６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き１１．２ｍｍ、９．５ｍｍ、８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍのふるいを使用した。
【０３１７】
〔実施例３〕
アクリル酸４３．７ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液２８６ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）３３７ｇ、及びイオン交換水８６．３ｇを十分混合し水性液を作成した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを１００モル％含有する（架橋剤を除く）エチレン性不飽和単量体を調製した。
【０３１８】
エンドレススチールベルト上にガラス繊維入りフッ素系粘着テープ（商品名ＴＧＦガラスクロス 淀川ヒューテック株式会社製）を貼り付けし、その上に幅３０ｃｍの間隔で高さ３．０ｃｍの堰を取り付けた１．０ｍ／ｍｉｎで動くベルト重合機に上記水性液を１．２ｋｇ／ｍｉｎで供給した。上記水性液は５ｍｍの高さまで満たされていた。上記水性液は、ベルト重合機の供給口で、該水性液の温度が２２℃となるように供給ライン上で加温した。また、供給ライン上で連続的に窒素ガスを吹き込み、溶存酸素を０．５ｐｐｍ以下にした。
【０３１９】
溶存酸素レベルを下げた水性液に、供給ライン上で連続的にヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）０．０１ｇ／単量体モル、過硫酸ナトリウム０．０３ｇ／単量体モルとなるようにこれらの重合開始剤のアクリル酸溶液及び水性液を注入し十分混合した（単量体濃度４０．０質量％）。
【０３２０】
等間隔で６個／３ｍ、水性液面から２０ｃｍの高さに配置した高圧水銀ランプ（東芝MERCURYLUMP H４００BL）で４分間ＵＶを照射し、ベルト重合機に供給された水性液は３分３０秒後に９０℃の重合ピーク温度を示した。水性液の供給口と同じ位置から５Ｌ／ｍｉｎ、ベルト中央部から５Ｌ／ｍｉｎで窒素ガスを供給した。
【０３２１】
得られた含水ゲルの含水率は５５．４質量％で厚さは４ｍｍであった。重合機より出て来た該含水ゲルを図３に示す切断機１００に１．０ｍ／ｍｉｎの速度で含水ゲルシートを送り込み、切断幅が約４ｍｍ、切断長さが約４ｍｍになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体状の含水ゲル（３）を得た。６面体形状の含水ゲル含有量は８５質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。
【０３２２】
その際、噴霧装置９，１０，１１より２流体ノズル（ＢＩＭＶ１１００２、いけうち株式会社製）からそれぞれプロピレングリコール８ｇ／ｍｉｎ、空気圧０．１ＭＰａの条件で吹き付け、散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを１０ｇ／ｍｉｎの条件で散布した。使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し７．０８ｗｔ％であった。
【０３２３】
含水ゲル（３）５０００ｇを容量２０リットルのレーディゲミキサー（マツボー社製、タイプ；Ｍ２０）に投入し、シリンジで１０質量％硫酸アルミニウム水溶液２２．３ｇ（０．１０質量％）を滴下しながら２００ｍｉｎ−１の回転数で１分間混合を行った。その際、レーディゲミキサーのサイドチョッパーの回転数を４０００ｒｐｍとして実施した。含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３２４】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率２０質量％の吸水性樹脂（３）を得た。得られた吸水性樹脂（３）の平均粒径は３．５ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１８であった。また、ＣＲＣは４２．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１２０ｐｐｍであった。
【０３２５】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３２６】
〔実施例４〕
実施例３にて、切断機１００で使用した付着性防止剤を５０質量％プロピレングリコール水溶液に変更した以外は同じ方法にて行った。
【０３２７】
切断後の含水ゲルは非凝集状態であり、６面体形状の含水ゲルは８０質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．２ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１８であった。
【０３２８】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、含水率１９質量％の吸水性樹脂（４）を得た。得られた吸水性樹脂（４）の平均粒径は３．７ｍｍであり、対数標準偏差値は０．１７であった。また、ＣＲＣは４２．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１２０ｐｐｍであった。
【０３２９】
〔実施例５〕
実施例３と同じ重合方法にて得られたシート状の含水ゲル２ｋｇを、シートのままで１２０℃で３０分間乾燥した。乾燥後のシートゲルの含水率は３９．３％であった。
【０３３０】
上記乾燥後のシートゲルを実施例３と同じ方法で切断した。切断後の含水ゲルは非凝集状態であり、６面体形状の含水ゲル含有量は９５質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は５．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１８であった。
【０３３１】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１２０℃で３０分間乾燥したところ、含水率２０質量％の吸水性樹脂（５）を得た。得られた吸水性樹脂（５）の平均粒径は４．５ｍｍであり、対数標準偏差値は０．１８であった。また、ＣＲＣは４３．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は１１５ｐｐｍであった。
【０３３２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３３３】
〔実施例６〕
実施例３と同じ方法にて得た吸水性樹脂（３）３００ｇを５Ｌレーディゲミキサー（マツボー社製、タイプ：Ｍ５Ｒ）に投入し、硫酸カルシウムの５０質量％濃度スラリーを６０ｇ滴下しながら３３０ｒｐｍで１５秒間攪拌混合した。混合後１２０℃で１０分間熱風乾燥し、植物育成用保水材（１）を得た。
【０３３４】
内径８０ｍｍ、高さ２５０ｍｍのポリプロピレン製容器にイオン交換水を１５０ｍｌ投入し、次いで、植物育成用保水材（１）を１．５ｇ秤量して該容器中に投入し、投入後１時間放置することにより植物育成用保水材からなるゲル培地（吸水倍率１００倍のゲル培地）を作成した。続いてカイワレ大根種子を３０粒播き、前記容器の上に不織布で蓋をして、培養室（２５℃、５００Ｌｕｘ、１２時間日長）で１週間培養し発芽させた。
【０３３５】
１週間後、発芽したカイワレ大根を取り出したところ、発芽した固体の基部（根と茎の分岐点）から葉先までの茎葉長（地上部長さ）が６１０ｍｍであり、地下部の長さは発芽した固体の基部から主根の先端までの根長（地下部長さ）が５６０ｍｍであった。更に根毛が確認された。
【０３３６】
〔実施例７〕
実施例３と同じ方法にて得た吸水性樹脂（３）をイオン交換水で１００倍膨潤させることによりディスプレイ用人工氷を作成した。
【０３３７】
〔実施例８〕
アクリル酸１５．９ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液１７３．４ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）、１０４．６ｇ、およびイオン交換水７．９ｋｇ、１５質量％ポリエチレングリコール（商品名 ポリエチレングリコール６０００ 日本油脂株式会社製）水溶液２．７ｋｇを十分混合し、モノマー水性液を作成した。この水溶液を２０℃に調温した後窒素ガスを吹き込み、溶存酸素を１ｐｐｍとした。その後目視で気泡が抜けることを確認した。
【０３３８】
次に、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名 Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；チバスペシャリティケミカル株式会社製）をアクリル酸／水＝１／１（質量比）で溶解し、３質量％アクリル酸水混合溶媒液を調製した。次に、３質量％過硫酸ナトリウム水性液を調製した。
【０３３９】
エンドレススチールベルト上にガラス繊維入りフッ素系粘着テープ（商品名 ＣＨＥＭＬＡＭ６Ｒ、サンゴバン株式会社製）を貼り付けた。その上に幅２２ｃｍの間隔で高さ１．０ｃｍの堰を取り付け、１．０ｍ／ｍｉｎで動くベルト重合機に、上記モノマー水溶液を１．４ｋｇ／ｍｉｎ、上記ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのアクリル酸水混合溶媒液を１０ｇ／ｍｉｎ、上記過硫酸ナトリウム水性液を１０ｇ／ｍｉｎで供給した。
【０３４０】
ブラックライト水銀ランプ（東芝ＭＥＲＣＵＲＹＬＵＭＰ Ｈ４００ＢＬ−Ｌ）で４．３分間、紫外線を照射し、その際の積算光量は８２０ｍＪ／ｃｍ２であった。５０Ｌ／ｍｉｎで窒素ガスを供給しながら重合を行った。
【０３４１】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．０質量％で厚さは、４．５ｍｍであった。重合時の最高到達温度は９０℃であった。含水ゲルシートには２００μｍ以上の気泡は目視では確認されなかった。ベルト重合機からの上記含水ゲルシートを、水平に設置したコロコンベヤーを経由して図３に示す切断機１００に１．０ｍ／ｍｉｎの速度で送り込み、切断幅が約４ｍｍ、切断長さが約４ｍｍになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体状の含水ゲル（４）を得た。切断機１００のスクレーパ３，４には図４に示すように縦切り刃であるスリッターロール１，２で幅方向にカットされた含水ゲルシートが通過する面にフッ素樹脂エナメル塗料（商品名４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹ デュポン株式会社製）にてコーティングを実施していたので、切断機１００内部での詰まりなどは見られなかった。
【０３４２】
なお、コロコンベヤーの上部より２５℃の冷気を含水ゲルシートにあてることによって、切断機１００へ入る直前の含水ゲルシートの表面温度は、約５０℃であった。６面体形状の含水ゲルの含有量は９９質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．４ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１９であった。
【０３４３】
含水ゲルを切断する際、噴霧装置９，１０，１１より噴霧ノズルを使用してそれぞれプロピレングリコール３０ｇ／ｍｉｎを吹きつけ、散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを３０ｇ／ｍｉｎの条件で導入した。使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し１９．０５質量％であった。
【０３４４】
含水ゲル（４）４０ｋｇを容量１３０リットルのバッチ式レーディゲミキサー（株式会社マツボー製）に投入し、ブレードの回転数を１４０ｍｉｎ−１、サイドチョッパーの回転数を３０００ｍｉｎ−１で、１０質量％硫酸アルミニウム水溶液６００ｇを噴霧ノズルを使用してにて噴霧しながら混合を行った。上記含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３４５】
この含水ゲルをバッチ式の熱風乾燥機の５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１０５℃、風量１ｍ／ｓで３０分間熱風をあてたところ含水ゲル（４）の温度は３０分後に１０５℃になり、引き続き１５０℃、風量１ｍ／ｓで５０分間熱風をあてたところ含水ゲル（４）は、５０分後に１４９℃になり、含水率１２質量％の吸水性樹脂（６）を得た。
【０３４６】
この吸水性樹脂（６）を選別機３００へ１．５ｋｇ／ｍｉｎで送り込み吸水性樹脂（７）を得た。なお、選別機３００の第１選別部１９には目開き２．８ｍｍの網を設置し、第１選別部１９の下側からドライエアーを１箇所から２００Ｌ／ｍｉｎで吹きつけた。また、第２選別部１７は２重構造とし、内側の第２選別部１７には直径７ｍｍのパンチングが備えられており、外側の第２選別部１７には直径９ｍｍのパンチングが備えられている構造であった。上記パンチング同士間のクリアランスは７ｍｍとした。
【０３４７】
得られた吸水性樹脂（７）の質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１８であった。また、ＣＲＣは３７．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２８０ｐｐｍであり、ダスト量は２２０ｍｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（７）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９９質量％であった。
【０３４８】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３４９】
〔実施例９〕
実施例８で乾燥をバンド乾燥機で実施する以外は同じ方法で行った。等間隔に５つに分割した部屋を１２０分間隔で、含水ゲル（４）を通過させながら１室〜３室は１０５℃、４〜５室は１５０℃、各部屋とも１．０ｍ／ｓの風速で乾燥し、吸水性樹脂（８）を得た。
【０３５０】
３室を通過した時点での含水ゲル（４）の温度は１０５℃であり、５室を通過した時点での含水ゲル（４）の温度は１４８℃であった。なお、含水ゲル（４）の高さは４ｃｍにて乾燥を行った。
【０３５１】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（９）の含水率は、１３質量％、質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であった。また、ＣＲＣは３８．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２９０ｐｐｍであり、ダスト量は２５０ｍｇ／ｍ３であり、吸水性樹脂（９）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９８質量％であった。また、吸水性樹脂（９）の内部には目視では泡は確認されなかった。
【０３５２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３５３】
〔実施例１０〕
実施例８で乾燥を回転型通気乾燥機（商品名 ロートスルーＳＲＴＡ−２ 大川原製作所株式会社製）で実施する以外は同じ方法で行った。
【０３５４】
含水ゲル（４）をＳＲＴＡ−２へ１６ｋｇ投入し、８ｒｐｍで回転させながら、熱風温度１９０℃、風速１．０ｍ／ｓで乾燥を行った。なおドラムのパンチングは直径１．０ｍｍであった。含水ゲル（４）は、乾燥機へ投入後４０分間で１１０℃となり、さらに８０分後には１４９℃となった。８０分後に乾燥を終了し、吸水性樹脂（１０）を得た。
【０３５５】
選別機３００で処理した後に、得られた吸水性樹脂（１１）の含水率は、１３．８質量％、質量平均粒子径は３．９ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１７であった。またＣＲＣは４２．１ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２７０ｐｐｍ、ダスト量は１９０ｍｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（１１）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９８質量％であった。
【０３５６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３５７】
〔実施例１１〕
吸水性樹脂（７）に金属片を５個添加し、吸水性樹脂（１２）を作成した。吸水性樹脂（１２）を、１．５ｋｇ／ｍｉｎにて、除鉄機に送り込んだ後、再度目視で精査すると、金属片は完全に取り除かれていた。
【０３５８】
なお除鉄機は、長さ１０ｃｍの１００００ガウスの永久磁石３本を２ｃｍの間隔を開けて平行に設置したものを３段通過させた。
【０３５９】
〔実施例１２〕
実施例８のブラックライト水銀ランプ（東芝ＭＥＲＣＵＲＹＬＵＭＰ Ｈ４００ＢＬ−Ｌ）の１灯目をメタルハライドランプ（発光長１２５ｍｍ）を取り付けたウシオ電機製のＵＶ−１５２／１ＭＮＳＣ３−ＡＡ０６に置き換え、１．０ｋＷでシャッターを開放して使用した。このときの積算光量は１３００ｍＪ／ｃｍ２であった。１．５ｍ／ｍｉｎで動くベルト重合機に実施例８で調製したモノマー水性液を２．１ｋｇ／ｍｉｎ、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンアクリル酸水混合溶媒液を１０ｇ／ｍｉｎ、過硫酸ナトリウム水性液を１５ｇ／ｍｉｎで供給した。
【０３６０】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．１質量％で厚さは４．５ｍｍであった。重合時の最高到達温度は、９４℃であった。含水ゲルシートには２００μｍ以上の気泡は目視では確認されなかった。ベルト重合機より出てきた上記含水ゲルを、水平に設定した冷却ベルトを経由して図３に示す切断機１００に１．５ｍ／ｍｉｎの速度で含水ゲルシートを送り込んだ。切断機１００を用い、切断幅が約４ｍｍ、切断長さが約４ｍｍになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体状の含水ゲル（７）を得た。
【０３６１】
切断機１００のスクレーパ３，４には、図４に示すように縦切り刃１，２で横方向にカットされた含水ゲルシートが通過する面に、フッ素樹脂エナメル塗料（商品名 ４２０−１０５ ＯＮＥ ＣＯＡＴ ＧＲＡＹ デュポン株式会社製）にてコーティングを実施していたので、切断機内部での詰まりなどは見られなかった。
【０３６２】
なお、冷却ベルトは下部より、１３℃の冷水をあてることにより、切断機１００へ入る直前の含水ゲルシートの表面温度は約４０℃であった。また、６面体形状の含水ゲル含有量は、９９質量％であり、含水ゲルシートの質量平均粒子径は４．３ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．１９であった。
【０３６３】
含水ゲル切断の際、噴霧装置９’，１０’，１１より噴霧ノズルからそれぞれプロピレングリコール６５ｇ／ｍｉｎ条件で、プロピレングリコールを含水ゲルに吹き付け、さらに散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを６５ｇ／ｍｉｎの条件で散布した。使用したプロピレングリコールは、吸水性樹脂固形分に対し２７．４５質量％であった。
【０３６４】
含水ゲル（７）６０ｋｇを容量１３０リットルのバッチ方式のレーディゲミキサー（株式会社マツボー製）に投入し、ブレードの回転数を１４０ｍｉｎ−１、サイドチョッパーの回転数を３０００ｍｉｎ−１で、１０質量％硫酸アルミニウム水溶液９００ｇを噴霧しながら、混合を行った。含水ゲルは非凝集状態であった。
【０３６５】
この含水ゲルを高さ４ｃｍで、等間隔に５つに分割した部屋を１２０分間で通過させながら、１室〜３室は１０５℃、４〜５室は１５０℃、１，３室はアップブロー、２，４，５室はダウンブローで各部屋とも１．０ｍ／ｓの風速にて乾燥を行った。３室通過時点での含水ゲル（７）の温度は１０５℃であり、５室から出てきた時点での吸水性樹脂の温度は１４８℃であった。その後、実施例（８）に記載されたものと同様の選別方法に吸水性樹脂（１３）を得た。
【０３６６】
得られた吸水性樹脂（１３）の含水率は、１２．５質量％、質量平均粒子径は４．４ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であり、ＣＲＣは５１．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２６０ｐｐｍ、ダスト量は２５０ｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（１３）において、６面体形状の吸水性樹脂の比率は、９９質量％であった。
【０３６７】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３６８】
〔実施例１３〕
アクリル酸１５．９ｋｇおよび３７質量％アクリル酸ナトリウム水溶液１７３．４ｋｇの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）１０４．６ｇ、およびイオン交換水７．９ｋｇを十分混合しモノマー水性液を作成した。この水性液を２０℃に調温した後、１．７５ｋｇ／ｍｉｎで供給ライン内を送液する際に連続的に窒素ガスを２００ｍｌ／ｍｉｎで吹き込み、その後、図１に示す脱泡機４００と同様の構成を有する脱泡機（商品名 クイックトロン０１型 新日本石油株式会社製を使用し、脱泡を行った。クイックトロンのアウトレット孔から１．４ｋｇ／ｍｉｎの脱気されたモノマー水性液が排出され、これに１５質量％ポリエチレングリコール（商品名 ポリエチレングリコール６０００ 日本油脂株式会社製）水溶液１８．９ｇ／ｍｉｎ、実施例８記載のヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン水性液を１０ｇ／ｍｉｎ、実施例８記載の過硫酸ナトリウム水性液を１０ｇ／ｍｉｎで供給した。
【０３６９】
モノマー水性液の溶存酸素は５ｐｐｍであり、上記モノマー水性液には気泡が見られなかった。一方、気泡排出孔より０．３５ｋｇ／ｍｉｎで気泡を含むモノマー水性液が排出されたが、これは再び脱気前のモノマー調製層へ投入した。
【０３７０】
このモノマー水性液について、重合以降の工程は実施例８と同様に行った。これにより、得られた含水ゲルの含水率は４５．３質量％であり、厚さは４．５ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は、０．１９であった。
【０３７１】
さらに、上記含水ゲルを選別機３００にて処理した後に得られた吸水性樹脂（１４）の質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１９であり、ＣＲＣは４２．４ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２８０ｐｐｍであり、ダスト量は２２０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３７２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３７３】
〔実施例１４〕
実施例８で調製した２０℃に調温したモノマー水性液の溶存酸素を除去する方法として、図２に示す脱気膜モジュール５００と同様の構成を有する脱気モジュール（商品名 ＭＨＦ０５０４ＭＢＦＴ 三菱レイヨンエンジニアリング株式会社製）を使用する以外は同じ方法で行った。なお、真空ポンプにより真空度７ｋＰａで脱気を行ったところ、溶存酸素は１ｐｐｍであり、上記モノマー水性液には気泡が見られなかった。このモノマー水性液につい、重合以降の工程は実施例８と同様に行った。
【０３７４】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．０質量％で厚さは４．５ｍｍであった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．５ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値０．１９であった。
【０３７５】
選別機３００で処理した後に、得られた吸水性樹脂（１５）の質量平均粒子径は３．９ｍｍであり、対数標準偏差値σζは、０．１９であった。また、ＣＲＣは４２．０ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２７５ｐｐｍであり、ダスト量は、２６０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３７６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３７７】
〔実施例１５〕
実施例８において、乾燥を１５０℃、風量１ｍ／ｓで６０分間熱風をあてる以外は、同様に行った。乾燥開始後１０分で含水ゲル（４）の温度は１２０℃、乾燥開始後２０分後は１５０℃であった。
【０３７８】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（１６）には、突沸したような泡が多数見られた。吸水性樹脂（１６）の質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．１８であり、残存モノマー含有量は２８０ｐｐｍであり、ダスト量は２５２０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３７９】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３８０】
〔実施例１６〕
実施例８において、含水ゲル切断の際、噴霧装置９，１０，１１より２流体ノズル（ＢＩＭＶ１１００２、いけうち株式会社製）からそれぞれプロピレングリコール６０ｇ／ｍｉｎ、空気圧０．１ＭＰａの条件で、プロピレングリコールを吹き付け、散布装置１２よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを６０ｇ／ｍｉｎの条件で導入する他は同様に実施した。なお、使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し３８．１０ｗｔ％であった。
【０３８１】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（１７）の質量平均粒子径は４．１ｍｍであり、残存モノマー含有量は、２２５ｐｐｍであり、ダスト量は３０２０ｍｇ／ｍ３であった。
【０３８２】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３８３】
〔実施例１７〕
実施例１３において２０℃に調温したモノマー水性液を２流体ノズルの液入り口から１．４ｋｇ／ｍｉｎで供給し、ガス入り口側から窒素ガスを２００ｍｌ／ｍｉｎで吹き込み、脱泡機（商品名 クイックトロン０１型 新日本石油化学株式会社製）を使用しなかった。このモノマー水性液について、重合工程以降の工程は、実施例１３と同様に行った。
【０３８４】
得られた含水ゲルの含水率は、４５．３質量％で厚さは４．５ｍｍであった。この含水ゲルには気泡が多数混入していることが確認された。また、切断後の６面体形状の含水ゲル含有量は９０質量％であり、含水ゲルの質量平均粒子径は４．６ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２４であった。
【０３８５】
選別機３００で処理した後に得られた吸水性樹脂（１８）の質量平均粒子径は４．２ｍｍであり、対数標準偏差値σζは０．２３であり、ＣＲＣは４２．４ｇ／ｇであり、残存モノマー含有量は２３０ｐｐｍであり、ダスト量は２００ｍｇ／ｍ３であった。また、吸水性樹脂（１８）の内部には、目視にて多数の泡が確認された。
【０３８６】
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き８．０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６０ｍｍ、４．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８ｍｍ、２．０ｍｍのふるいを使用した。
【０３８７】
〔比較例１〕
実施例１と同様にして含水ゲルシートを作成し、含水ゲルシートをハサミカットによりにより一辺が１ｍｍ角に切断し、６面体の含水ゲル（５）を調製した。含水ゲル（５）は再凝集を起こしていた。６面体形状の含水ゲル含有量は１００質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は１．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。
【０３８８】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、ゲルの融着がおこり一つの塊となっていた。得られた吸水性樹脂の含水率は１６．５質量％であり、ＣＲＣは４１．０ｇ／ｇであった。また残存モノマー含有量は４５０ｐｐｍであった。耐光性試験においてゲルの黄変が見られた。
【０３８９】
〔比較例２〕
実施例１の組成からポリエチレングリコールを除去した組成で含水ゲルシートを作製し、含水ゲルシートをハサミカットにより一辺が４ｍｍ角に切断し、６面体の含水ゲル（６）を調製した。６面体形状の含水ゲル含有量は１００質量％であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は４．０ｍｍであり、粒径分布の対数標準偏差値は０．２０であった。含水ゲル（６）は再凝集を起こしていた。
【０３９０】
この含水ゲルを５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１３０℃で３０分間乾燥したところ、ゲルの融着が起こり一つの塊となっていた。得られた吸水性樹脂の含水率は２４．０質量％であり、ＣＲＣは４１．０ｇ／ｇであった。また残存モノマー含有量は５５０ｐｐｍであった。
【０３９１】
上記の実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０３９２】
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、付着性防止剤で被覆し、これを乾燥するものであるため、非凝集状態であり円滑に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。
【０３９３】
したがって、本発明は物性の低下が少ない吸水性樹脂の製造方法として好適に利用することができ、上記吸水性樹脂は、植物育成用保水剤やディスプレイ用の人工氷などの用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３９４】
【図１】脱泡機の構成を示す縦断面図である。
【図２】脱気膜モジュールの構成を示す縦断面図である。
【図３】本実施の形態に係る切断機の構成を示す縦断面図である。
【図４】コーティングされたスクレーパを示す縦断面図である。
【図５】縦切り刃（ロールカッタ）１，２を上から見た構成を示す説明図である。
【図６】縦切り刃（ロールカッタ）１，２のかみ合い部分に関する説明図である。
【図７】図６に示すかみ合い部分の拡大説明図である。
【図８】本実施の形態に係る回転式選別機の構成を示す側面図である。
【図９】図８に示す第１選別部の構成を示す断面図である。
【図１０】図８に示す第２選別部が１層である構成を示す断面図である。
【図１１】図８に示す第２選別部が２層である構成を示す断面図である。
【図１２】図８に示す第２選別部の構成を示す模式的透視図である。
【図１３】本実施の形態に係る振動平面式選別機の構成を示す断面図である。
【図１４】図１３に示す第２選別部の構成を示す模式的透視図である。
【図１５】吸水性樹脂のダスト量を測定する装置の概略図である。
【符号の説明】
【０３９５】
１、２ 縦切り刃
３、３’、４、４’ スクレーパ
８ 固定刃
９ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
９’ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１０ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１０’ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１１ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１２ 噴霧および／または散布装置（噴霧および／または散布手段）
１４ ケーシング
１７ 第２選別部
１７’ 第２選別部
１８ パンチング（開口部）
１８’ パンチング（開口部）
１９ 第１選別部
２０ 気体噴射ノズル（気体噴射霧機構）
２４ 吸水性樹脂
１００ 切断機
２００ 横切り回転刃
３００ 選別機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、
（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、
を含むことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
【請求項２】
上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を、選別する選別工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項３】
上記選別工程が、小異型物および大異型物を除去する工程であり、
質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の吸水性樹脂を得ることを特徴とする請求項２に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項４】
上記切断工程が、切断機を用いる吸水性樹脂の製造方法であって、
上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項５】
上記切断工程が、含水ゲル状重合体を、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断するものであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項６】
上記被覆工程が、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および／または散布する工程を含むものであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項７】
上記付着性防止剤を、上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下となるように噴霧および／または散布することを特徴とする請求項６に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項８】
さらに、上記重合工程で、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液および／または含水ゲル状重合体内部に、界面活性剤および／または多価アルコールを含有させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜７に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項９】
さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および／または切断面を含む表面に、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１０】
上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を８０℃以上１５０℃以下で乾燥することによって、上記吸水性樹脂の含水率を５質量％以上３０質量％以下とし、上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１１】
上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を１０℃以上１２０℃未満で乾燥する工程を経ることを特徴とする請求項２〜１０の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１２】
上記静置重合がシート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされ、切断工程、被覆工程、および乾燥工程を経た吸水性樹脂の質量平均粒子径を２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、粒径分布の対数標準偏差値を０以上０．２５以下とすることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１３】
シート状の含水ゲル状重合体を切断するための切断機であって、
上記含水ゲル状重合体を縦切りする少なくとも１つ以上の縦切り刃と、
上記含水ゲル状重合体を横切りする少なくとも１つ以上の横切り回転刃および固定刃と、
付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する１つ以上の噴霧および／または散布手段と、を備えることを特徴とする切断機。
【請求項１４】
上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることを特徴とする請求項１３に記載の切断機。
【請求項１５】
アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることを特徴とする吸水性樹脂。
【請求項１６】
選別工程後の質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることを特徴とする請求項１５に記載の吸水性樹脂。
【請求項１７】
残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１５または１６に記載の吸水性樹脂。
【請求項１８】
得られた吸水性樹脂の含水率が５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項に記載の吸水性樹脂。
【請求項１９】
多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、当該吸水性樹脂の表面の少なくとも一部が多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で被覆されていることを特徴とする吸水性樹脂。
【請求項２０】
上記付着性防止剤の含有量が、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下であることを特徴とする請求項１９に記載の吸水性樹脂。
【請求項２１】
形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が、上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下含まれていることを特徴とする請求項１５〜２０の何れか１項に記載の吸水性樹脂。
【請求項２２】
さらにキレート剤および／または紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項１５〜２１の何れか１項に記載の吸水性樹脂。
【請求項２３】
乾燥後の吸水性樹脂を選別する選別機であって、気体噴射機構を備えることを特徴とする選別機。
【請求項２４】
請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法によって製造された吸水性樹脂および／または請求項１５〜２２の何れか１項に記載の吸水性樹脂を含むことを特徴とする植物育成用保水剤。
【請求項２５】
請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法によって製造された吸水性樹脂および／または請求項１５〜２２の何れか１項に記載の吸水性樹脂を含むことを特徴とするディスプレイ用の人工氷。
【請求項１】
（１）アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が４０質量％以上７０質量％以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
（２）上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が５質量％以上６０質量％以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である４面体以上１２面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断する切断工程と、
（３）上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および／または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
（４）上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、
を含むことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
【請求項２】
上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を、選別する選別工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項３】
上記選別工程が、小異型物および大異型物を除去する工程であり、
質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の吸水性樹脂を得ることを特徴とする請求項２に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項４】
上記切断工程が、切断機を用いる吸水性樹脂の製造方法であって、
上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項５】
上記切断工程が、含水ゲル状重合体を、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断するものであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項６】
上記被覆工程が、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および／または散布する工程を含むものであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項７】
上記付着性防止剤を、上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下となるように噴霧および／または散布することを特徴とする請求項６に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項８】
さらに、上記重合工程で、アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下（架橋剤を除く）含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液および／または含水ゲル状重合体内部に、界面活性剤および／または多価アルコールを含有させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜７に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項９】
さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および／または切断面を含む表面に、キレート剤および／または紫外線吸収剤を含有させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１０】
上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を８０℃以上１５０℃以下で乾燥することによって、上記吸水性樹脂の含水率を５質量％以上３０質量％以下とし、上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１１】
上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を１０℃以上１２０℃未満で乾燥する工程を経ることを特徴とする請求項２〜１０の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１２】
上記静置重合がシート厚み３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でなされ、切断工程、被覆工程、および乾燥工程を経た吸水性樹脂の質量平均粒子径を２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、粒径分布の対数標準偏差値を０以上０．２５以下とすることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項１３】
シート状の含水ゲル状重合体を切断するための切断機であって、
上記含水ゲル状重合体を縦切りする少なくとも１つ以上の縦切り刃と、
上記含水ゲル状重合体を横切りする少なくとも１つ以上の横切り回転刃および固定刃と、
付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および／または含水ゲル状重合体に噴霧および／または散布する１つ以上の噴霧および／または散布手段と、を備えることを特徴とする切断機。
【請求項１４】
上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも１箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも１種類によって覆われていることを特徴とする請求項１３に記載の切断機。
【請求項１５】
アクリル酸および／またはアクリル酸塩を３０モル％以上１００モル％以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、４面体以上１２面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることを特徴とする吸水性樹脂。
【請求項１６】
選別工程後の質量平均粒子径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が０以上０．２５以下であることを特徴とする請求項１５に記載の吸水性樹脂。
【請求項１７】
残存モノマーの含有量が０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１５または１６に記載の吸水性樹脂。
【請求項１８】
得られた吸水性樹脂の含水率が５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項に記載の吸水性樹脂。
【請求項１９】
多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、当該吸水性樹脂の表面の少なくとも一部が多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも１種類を含む付着性防止剤で被覆されていることを特徴とする吸水性樹脂。
【請求項２０】
上記付着性防止剤の含有量が、吸水性樹脂の固形分に対して０．００１５質量％以上３５質量％以下であることを特徴とする請求項１９に記載の吸水性樹脂。
【請求項２１】
形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている６面体形状の粒子が、上記含水ゲル状重合体の質量に対して５０質量％以上１００質量％以下含まれていることを特徴とする請求項１５〜２０の何れか１項に記載の吸水性樹脂。
【請求項２２】
さらにキレート剤および／または紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項１５〜２１の何れか１項に記載の吸水性樹脂。
【請求項２３】
乾燥後の吸水性樹脂を選別する選別機であって、気体噴射機構を備えることを特徴とする選別機。
【請求項２４】
請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法によって製造された吸水性樹脂および／または請求項１５〜２２の何れか１項に記載の吸水性樹脂を含むことを特徴とする植物育成用保水剤。
【請求項２５】
請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法によって製造された吸水性樹脂および／または請求項１５〜２２の何れか１項に記載の吸水性樹脂を含むことを特徴とするディスプレイ用の人工氷。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−７７３９３（Ｐ２００７−７７３９３Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２２０８０（Ｐ２００６−２２２０８０）
【出願日】平成１８年８月１６日（２００６．８．１６）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１６日（２００６．８．１６）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]