JP2005105254A - 吸水性樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents
吸水性樹脂組成物およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005105254A JP2005105254A JP2004231380A JP2004231380A JP2005105254A JP 2005105254 A JP2005105254 A JP 2005105254A JP 2004231380 A JP2004231380 A JP 2004231380A JP 2004231380 A JP2004231380 A JP 2004231380A JP 2005105254 A JP2005105254 A JP 2005105254A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- absorbent resin
- resin composition
- metal compound
- resin particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】 ゲルブロッキングを起こし難く、通液性、液拡散性に優れるとともに、吸収性能も高く、物理的ダメージにも強く、金属化合物の偏析が起こり難く、ダスト抑制効果もある、吸水性樹脂組成物とその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している。
【選択図】 なし
【解決手段】 本発明の吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している。
【選択図】 なし
Description
本発明は、紙おむつや生理ナプキン、いわゆる失禁パッド等の衛生材料に用いられる吸水性樹脂組成物及びその製造方法に関するものである。
紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等の衛生材料には、体液を吸収させることを目的として、パルプ等の親水性繊維と吸水性樹脂とをその構成材料とする吸収体が幅広く利用されている。
近年、これら衛生材料は、高機能かつ薄型化が進み、衛生材料一枚あたりの吸水性樹脂の使用量や、吸水性樹脂と親水性繊維とからなる吸水体全体に対する吸水性樹脂の比率が増加する傾向にある。つまり、かさ比重の小さい親水性繊維を少なくし、吸水性に優れ且つかさ比重の大きい吸水性樹脂を多く使用することにより、吸水体中における吸水性樹脂の比率を高め、吸水量を低下させることなく衛生材料の薄型化を図っている。
近年、これら衛生材料は、高機能かつ薄型化が進み、衛生材料一枚あたりの吸水性樹脂の使用量や、吸水性樹脂と親水性繊維とからなる吸水体全体に対する吸水性樹脂の比率が増加する傾向にある。つまり、かさ比重の小さい親水性繊維を少なくし、吸水性に優れ且つかさ比重の大きい吸水性樹脂を多く使用することにより、吸水体中における吸水性樹脂の比率を高め、吸水量を低下させることなく衛生材料の薄型化を図っている。
しかしながら、このように親水性繊維の比率を低くし、吸水性樹脂の比率を高めた衛生材料は、単純に液体を貯蔵するという観点からは好ましいが、実際のおむつ等としての使用状況における液体の分配、拡散を考えた場合には、むしろ問題が生じてくる。例えば、多量の吸水性樹脂は吸水により柔らかいゲル状となり、ゲルブロッキングという現象を引き起こし、衛生材料中の液の拡散性を劇的に低下させる。このような問題を避け、吸収体の吸収特性を維持するためには、親水性繊維と吸水性樹脂との比率はおのずと制限され、衛生材料の薄型化にも限界が生じていた。
ゲルブロッキングを抑制し、通液・拡散性に優れる吸水性樹脂を得るための手段として、吸水性樹脂に金属化合物（金属塩や金属カチオンなど）を添加する以下に示すような技術が知られている。
ゲルブロッキングを抑制し、通液・拡散性に優れる吸水性樹脂を得るための手段として、吸水性樹脂に金属化合物（金属塩や金属カチオンなど）を添加する以下に示すような技術が知られている。
吸水性樹脂に多価金属の塩および／または水酸化物を含む水を付与させてなる水不溶性吸水性樹脂組成物が知られている（特許文献１）。
多価アルコールと水の存在下に、吸水性樹脂をそれと反応しうるアルミニウム化合物により処理する吸水性樹脂の製法が知られている（特許文献２）。
多価アルコールおよび水の存在下に、吸水性樹脂をそれと反応しうるアルミニウム化合物および該吸水性樹脂と反応しうる２以上の官能基を有する架橋剤を用いて処理する吸水性樹脂の製法が知られている（特許文献３）。
吸水性樹脂の粒子表面近傍が加熱架橋された吸水性樹脂粒子に、加熱架橋後に水に対する濃度が５〜５０質量％である無機の塩を溶解している水および／または無機の水酸化物を溶解している水を添加して含水率を３〜９％に調整する粒子脆さの改質された吸水性樹脂粒子の製法が知られている（特許文献４）。
多価アルコールと水の存在下に、吸水性樹脂をそれと反応しうるアルミニウム化合物により処理する吸水性樹脂の製法が知られている（特許文献２）。
多価アルコールおよび水の存在下に、吸水性樹脂をそれと反応しうるアルミニウム化合物および該吸水性樹脂と反応しうる２以上の官能基を有する架橋剤を用いて処理する吸水性樹脂の製法が知られている（特許文献３）。
吸水性樹脂の粒子表面近傍が加熱架橋された吸水性樹脂粒子に、加熱架橋後に水に対する濃度が５〜５０質量％である無機の塩を溶解している水および／または無機の水酸化物を溶解している水を添加して含水率を３〜９％に調整する粒子脆さの改質された吸水性樹脂粒子の製法が知られている（特許文献４）。
吸水性樹脂をポリオールと水溶液状態のカチオンで処理し、１５０〜３００℃で表面架橋されているポリマー生成物が知られている（特許文献５）。
吸水性樹脂を有機表面２次架橋剤（ポリオールを除く）と水溶液状態のカチオンで処理し、表面架橋されているポリマー生成物が知られている（特許文献６）。
１７０℃を超える温度で１０分を上回る間熱処理された水性流体吸収性ポリマー粒子を含む組成物であって、該組成物は熱処理後に有機溶剤または、水に不溶かつ膨潤不能の粉体の不存在下において添加剤水溶液により再加湿されており、かつ該組成物の総質量を基準にして１ないし１０質量パーセントの水を含み、６０分０．３ｐｓｉでの吸収倍率が２０ｇ／ｇを上回る組成物が知られている（特許文献７）。
吸水性樹脂を有機表面２次架橋剤（ポリオールを除く）と水溶液状態のカチオンで処理し、表面架橋されているポリマー生成物が知られている（特許文献６）。
１７０℃を超える温度で１０分を上回る間熱処理された水性流体吸収性ポリマー粒子を含む組成物であって、該組成物は熱処理後に有機溶剤または、水に不溶かつ膨潤不能の粉体の不存在下において添加剤水溶液により再加湿されており、かつ該組成物の総質量を基準にして１ないし１０質量パーセントの水を含み、６０分０．３ｐｓｉでの吸収倍率が２０ｇ／ｇを上回る組成物が知られている（特許文献７）。
これら（特許文献１〜７）は、水溶液状態で金属化合物（金属塩や金属カチオンなど）を添加する技術である。これらの技術は水溶液状態で金属化合物（金属塩や金属カチオンなど）を添加するため、金属成分が吸水性樹脂内部に浸透してしまう。そのため、その添加量に見合うだけの通液・拡散性を向上させる効果が十分でなかった。また、金属成分が吸水性樹脂内部に浸透するために、無加圧下吸収倍率や加圧下吸収倍率などの低下が起こってしまっていた。
吸水性樹脂と多価金属の塩および／または水酸化物との混合物に水を付与させてなる改質された水不溶性吸水性樹脂組成物が知られている（特許文献８）。
吸水性樹脂と多価金属の塩および／または水酸化物との混合物に水を付与させてなる改質された水不溶性吸水性樹脂組成物が知られている（特許文献８）。
吸水性樹脂と多価金属塩を混合し、ついで該混合物を揮発性アルコールの不存在下に結合剤と密に接触させる方法が知られている（特許文献９）。
これらの技術（特許文献８〜９）では、溶解した金属塩により粒子間結合が生じるため、強固な凝集物が生成しやすく、実生産時や実使用時などにおける物理的ダメージによってその凝集物が砕かれた場合に加圧下吸収倍率が低下してしまうという問題があった。また、溶解した金属塩が吸水性樹脂の粒子内部にまで浸透してしまう問題もあり、粒径の小さい多価金属塩の粒子を用いる場合の前記浸透は顕著であった。この浸透により、前述と同様の問題、すなわち、その添加量に見合うだけの通液・拡散性を向上させる効果が十分でなかったり、金属成分が吸水性樹脂内部に浸透するために、無加圧下吸収倍率や加圧下吸収倍率などの低下が起こってしまったりしていた。また、粒径の比較的大きい多価金属塩の粒子については、結合剤では十分な粒子間の結合力が得られないため、剥離または脱離などが起こってしまい、金属化合物（金属塩など）の偏析などの問題も引き起こしていた。
これらの技術（特許文献８〜９）では、溶解した金属塩により粒子間結合が生じるため、強固な凝集物が生成しやすく、実生産時や実使用時などにおける物理的ダメージによってその凝集物が砕かれた場合に加圧下吸収倍率が低下してしまうという問題があった。また、溶解した金属塩が吸水性樹脂の粒子内部にまで浸透してしまう問題もあり、粒径の小さい多価金属塩の粒子を用いる場合の前記浸透は顕著であった。この浸透により、前述と同様の問題、すなわち、その添加量に見合うだけの通液・拡散性を向上させる効果が十分でなかったり、金属成分が吸水性樹脂内部に浸透するために、無加圧下吸収倍率や加圧下吸収倍率などの低下が起こってしまったりしていた。また、粒径の比較的大きい多価金属塩の粒子については、結合剤では十分な粒子間の結合力が得られないため、剥離または脱離などが起こってしまい、金属化合物（金属塩など）の偏析などの問題も引き起こしていた。
これらの方法の他に、例えば吸水性樹脂と金属化合物（金属塩など）をドライブレンドする方法では、粒子と粒子の混合であるために、偏析がおこり、吸水性樹脂の性能が安定しないなどの問題が起こる恐れがある。
ゲルブロッキングを抑制し、通液・拡散性に優れる吸水性樹脂を得るための手段としては、これらの他にも、以下に示すような、いくつかの技術が知られている。
例えば、吸水性能の異なる２種類の吸水性樹脂を使用する方法（特許文献１０）、カチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとアニオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとを含む組成物を用いる方法（特許文献１１）、表面の架橋密度を高い吸水性樹脂を用いる方法（特許文献１２）などが提案されているが、吸水性樹脂濃度の高い吸収体としての吸収特性に不満があったり、価格が高かったりするなどの問題を抱えていた。
ゲルブロッキングを抑制し、通液・拡散性に優れる吸水性樹脂を得るための手段としては、これらの他にも、以下に示すような、いくつかの技術が知られている。
例えば、吸水性能の異なる２種類の吸水性樹脂を使用する方法（特許文献１０）、カチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとアニオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとを含む組成物を用いる方法（特許文献１１）、表面の架橋密度を高い吸水性樹脂を用いる方法（特許文献１２）などが提案されているが、吸水性樹脂濃度の高い吸収体としての吸収特性に不満があったり、価格が高かったりするなどの問題を抱えていた。
また、吸水性樹脂製造工程での磨耗などが原因で微細な粉体を多く含む吸水性樹脂はゲルブロッキングを起こしやすいので、吸水性樹脂に３％以上の水分を含ませて脆さを改善する方法（特許文献１３）が提案されているが、吸収倍率が低下したり、水を添加した時に膨潤して粒子径の大きすぎる粒子が生じたりするなどの問題がある。また、吸水性樹脂製造工程での微紛の発生を低減するために特殊な撹拌装置を使用することも提案されている（特許文献１４）。
また、有機、無機の水溶性塩（チオウレア、サッカライド、カルボン酸塩などの特定の塩）の粉体を吸水性樹脂に混合して血液の吸収をよくする方法（特許文献１５）、吸水性樹脂と透過性保持剤（シリカ、アルミナ、チタニア、クレー、乳化重合物、沈殿重合物など）をＶｏｒｔｅｘ Ｍｉｘｅｒで混合後、Ｏｓｔｅｒｉｚｅｒ ｂｌｅｎｄｅｒなどで機械的ストレスをかける方法（特許文献１６）、水不溶性水膨潤性のハイドロゲルを立体的或いは静電的スペーサーでコートする方法（特許文献１７）、特定の金属イオンで架橋した吸水性樹脂を用いる方法（特許文献１８、特許文献１９）、高吸水性樹脂と少なくとも一部に‐Ｍ１‐Ｏ‐Ｍ２‐結合を有する２種類の金属Ｍ１、Ｍ２を含む含水酸化物の集合体からなる微粉末を含む高吸水性樹脂組成物（特許文献２０）などが知られている。
また、有機、無機の水溶性塩（チオウレア、サッカライド、カルボン酸塩などの特定の塩）の粉体を吸水性樹脂に混合して血液の吸収をよくする方法（特許文献１５）、吸水性樹脂と透過性保持剤（シリカ、アルミナ、チタニア、クレー、乳化重合物、沈殿重合物など）をＶｏｒｔｅｘ Ｍｉｘｅｒで混合後、Ｏｓｔｅｒｉｚｅｒ ｂｌｅｎｄｅｒなどで機械的ストレスをかける方法（特許文献１６）、水不溶性水膨潤性のハイドロゲルを立体的或いは静電的スペーサーでコートする方法（特許文献１７）、特定の金属イオンで架橋した吸水性樹脂を用いる方法（特許文献１８、特許文献１９）、高吸水性樹脂と少なくとも一部に‐Ｍ１‐Ｏ‐Ｍ２‐結合を有する２種類の金属Ｍ１、Ｍ２を含む含水酸化物の集合体からなる微粉末を含む高吸水性樹脂組成物（特許文献２０）などが知られている。
これら公知の方法（特許文献１５〜２０）においては、ゲルブロッキングは防止できるが、おむつ中での液拡散性能、特に、食塩水流れ誘導性（Ｓａｌｉｎｅ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ：以下ＳＦＣと略）の持続性が低いという問題が起こったり、液拡散性能が十分であったとしても吸水性樹脂を製造する際や吸水性樹脂を用いて吸収性物品を製造する際に受ける機械的衝撃や摩擦等による各種性能低下が考慮されておらず実際の製造においては十分な性能が維持できないものであった。例えば、実験室では改善効果が認められても、撹拌や空気輸送などの粉体に物理的エネルギーの掛かる工程を含む生産機で生産すると効果が認められない或いは低下することがあった。
吸水性樹脂粒子１００質量部と融点が５０〜１６０℃の熱融着性樹脂粉末１〜３０質量部からなる吸水剤が知られている（特許文献２１）。
この技術（特許文献２１）を見ると、吸水性樹脂粒子と融点が５０〜１６０℃の熱融着性樹脂粉末を混合後、または混合時に加熱処理し、熱融着性樹脂粉末を吸水性樹脂粒子に固着させる方法が開示されている。このような、熱融着性樹脂粉末はパルプ等の繊維への固着性を上げるために使用されている。つまり、繊維と吸水性樹脂粒子とのバインダーとして用いられている。しかし、このような熱融着性樹脂粉末は吸水性樹脂粒子の繊維への固着性を上げるものの、カルボキシル基との相互作用がないため、吸水性樹脂の通液・拡散性を向上させる効果は得られ無かった。また、熱融着性樹脂粉末の疎水性が強い場合には吸水性樹脂組成物の毛管吸引力の低下などを引き起こす場合もあり、必ずしも十分な性能を有している吸水性樹脂組成物ではなかった。
特開昭６２−７７４５号公報
特開昭６３−２７０７４１号公報
特開平１−５６７０７号公報
特開平９−１２４８７９号公報
特表２００２−５３９２８１号公報
特表２００２−５３８２７５号公報
特表２００１−５２３２８７号公報
特開昭６１−２５７２３５号公報
特表２００１−５２３２８９号公報
特開２００１−２５２３０７号公報
国際公開第９８／０３７１４９号パンフレット
特開平０６−０５７０１０号公報
国際公開第０１／２５２９０号パンフレット
国際公開第９７／２４３９４号パンフレット
米国特許第４６９３７１３号明細書
国際公開第０１／６６０５６号パンフレット
米国公開２００２／０１２８６１８号明細書
特表２００２−５１３０４３号公報
特表２００２−５１３０５９号公報
特開平１０−１４７７２４号公報
特開平６−２４８１８７号公報
この技術（特許文献２１）を見ると、吸水性樹脂粒子と融点が５０〜１６０℃の熱融着性樹脂粉末を混合後、または混合時に加熱処理し、熱融着性樹脂粉末を吸水性樹脂粒子に固着させる方法が開示されている。このような、熱融着性樹脂粉末はパルプ等の繊維への固着性を上げるために使用されている。つまり、繊維と吸水性樹脂粒子とのバインダーとして用いられている。しかし、このような熱融着性樹脂粉末は吸水性樹脂粒子の繊維への固着性を上げるものの、カルボキシル基との相互作用がないため、吸水性樹脂の通液・拡散性を向上させる効果は得られ無かった。また、熱融着性樹脂粉末の疎水性が強い場合には吸水性樹脂組成物の毛管吸引力の低下などを引き起こす場合もあり、必ずしも十分な性能を有している吸水性樹脂組成物ではなかった。
本発明が解決しようとする課題は、ゲルブロッキングを起こし難く、通液性、液拡散性に優れるとともに、無加圧下吸収倍率、加圧下吸収倍率、毛管吸収倍率等の吸収性能も高く、しかも、実生産時や実使用時などにおける物理的ダメージにも強く、さらに、金属化合物（金属塩など）の偏析が起こり難く、吸湿時の取り扱い性にも優れ、ダスト抑制効果もある、吸水性樹脂組成物およびその製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物において、金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着することで、驚くべきことに、ゲルブロッキングが十分に抑制され、優れた通液性、液拡散性が発現できるとともに、優れた吸収性能も発揮でき、さらに実生産時や実使用時などにおける物理的ダメージにも強い状態となり、しかも、金属化合物（金属塩など）の偏析が起こり難く、吸湿時の取り扱い性にも優れ、ダスト抑制効果もあることを見出した。
すなわち、本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している。
すなわち、本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子が、カルボキシル基と脱水反応またはエステル交換反応する官能基を少なくとも２個有する化合物で表面架橋されていることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物の少なくとも一部が前記吸水性樹脂粒子の表面の少なくとも一部を層状に被覆する形態で融着していることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物の融点が２５０℃以下であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物が水溶性多価金属塩であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物の少なくとも一部が前記吸水性樹脂粒子の表面の少なくとも一部を層状に被覆する形態で融着していることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物の融点が２５０℃以下であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物が水溶性多価金属塩であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、金属化合物が、水和水を有し、かつアルミニウムを含む水溶性多価金属塩であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、組成物の加圧下吸収倍率が２０ｇ／ｇ以上であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、組成物の０．６９質量％食塩水流れ誘導性が３０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物の製法であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該吸水性樹脂粒子および／または該金属化合物を該金属化合物の融点以上の温度に加熱することによって、該金属化合物の少なくとも一部を該吸水性樹脂粒子の表面に融着させる。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、組成物の加圧下吸収倍率が２０ｇ／ｇ以上であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、組成物の０．６９質量％食塩水流れ誘導性が３０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物の製法であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該吸水性樹脂粒子および／または該金属化合物を該金属化合物の融点以上の温度に加熱することによって、該金属化合物の少なくとも一部を該吸水性樹脂粒子の表面に融着させる。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、融着が吸水性樹脂粒子および／または金属化合物の攪拌下に行われることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、融着が前記吸水性樹脂粒子の表面架橋処理の後に行われることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、金属化合物の融点が２５０℃以下であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、金属化合物が、水和水を有し、かつアルミニウムを含む水溶性多価金属塩であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、融着が前記吸水性樹脂粒子の表面架橋処理の後に行われることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、金属化合物の融点が２５０℃以下であることが好ましい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物の製造方法は、金属化合物が、水和水を有し、かつアルミニウムを含む水溶性多価金属塩であることが好ましい。
本発明によれば、ゲルブロッキングを起こし難く、通液性、液拡散性に優れるとともに、無加圧下吸収倍率、加圧下吸収倍率、毛管吸収倍率等の吸収性能も高く、しかも、実生産時や実使用時などにおける物理的ダメージにも強く、さらに、金属化合物（金属塩など）の偏析が起こり難く、吸湿時の取り扱い性にも優れ、ダスト抑制効果もある、吸水性樹脂組成物およびその製造方法を提供できる。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明の吸水性樹脂組成物とは吸水性樹脂（吸水性樹脂粒子）を主成分とする組成物であり、吸水性樹脂を好ましくは８０〜１００質量％、さらに好ましくは９０〜１００質量％含む粒子状の組成物で、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の衛生材料に好適に用いられる。なお、本発明において「質量」とは、「重量」と同様の意味である。
〔吸水性樹脂粒子〕
本発明で用いる吸水性樹脂粒子は、親水性単量体を重合して得ることができる水不溶性水膨潤性ヒドロゲル形成性重合体（以下、吸水性樹脂とも言う）の粒子であって、少なくとも生理食塩水の吸収倍率が１０倍以上である、球形或いは不定形の粒子形状のものである。なお、本発明においては、吸水性樹脂粒子を単に吸水性樹脂と称することもある。
〔吸水性樹脂粒子〕
本発明で用いる吸水性樹脂粒子は、親水性単量体を重合して得ることができる水不溶性水膨潤性ヒドロゲル形成性重合体（以下、吸水性樹脂とも言う）の粒子であって、少なくとも生理食塩水の吸収倍率が１０倍以上である、球形或いは不定形の粒子形状のものである。なお、本発明においては、吸水性樹脂粒子を単に吸水性樹脂と称することもある。
水不溶性水膨潤性ヒドロゲル形成性重合体の具体例としては、部分中和架橋ポリアクリル酸重合体（米国特許第４６２５００１号、米国特許第４６５４０３９号、米国特許第５２５０６４０号、米国特許第５２７５７７３号、欧州特許第４５６１３６号等）、架橋され部分的に中和された澱粉−アクリル酸グラフトポリマー（米国特許第４０７６６６３号）、イソブチレン−マレイン酸共重合体（米国特許第４３８９５１３号）、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体のケン化物（米国特許第４１２４７４８号）、アクリルアミド（共）重合体の加水分解物（米国特許第３９５９５６９号）、アクリロニトリル重合体の加水分解物（米国特許第３９３５０９９号）等が挙げられるが、本発明で用いる吸水性樹脂はアクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られるポリアクリル酸（塩）系架橋重合体からなる吸水性樹脂であることが好ましい。本発明においてポリアクリル酸（塩）系架橋重合体とは、アクリル酸および／またはその塩を５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含む単量体を重合して得られる架橋重合体である。また、重合体中の酸基は、その５０〜９０モル％が中和されていることが好ましく、６０〜８０モル％が中和されていることがより好ましく、塩としてはナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などを例示する事ができる。塩を形成させるための吸水性樹脂の中和は重合前に単量体の状態で行っても良いし、あるいは重合途中や重合後に重合体の状態で行っても良いし、それらを併用してもよい。
本発明に好ましく用いられる吸水性樹脂であるポリアクリル酸（塩）系架橋重合体としては、主成分として用いられる単量体（アクリル酸および／またはその塩）に併用して、必要により他の単量体を共重合させたものであってもよい。他の単量体の具体例としては、メタアクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸などのアニオン性不飽和単量体およびその塩；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン、Ｎ−ビニルアセトアミドなどのノニオン性の親水基含有不飽和単量体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドおよびそれらの四級塩などのカチオン性不飽和単量体などを挙げることができる。これらアクリル酸および／またはその塩以外の単量体の使用量は、全単量体中０〜３０モル％が好ましく、より好ましくは０〜１０モル％である。
本発明で用いる吸水性樹脂は、内部架橋構造を有する架橋重合体である。
本発明に用いられる吸水性樹脂に内部架橋構造を導入する方法として、架橋剤を使用しない自己架橋によって導入する方法や、１分子中に２個以上の重合性不飽和基および／または２個以上の反応性基を有する内部架橋剤を共重合または反応させて導入する方法等を例示できる。好ましくは、内部架橋剤を共重合または反応させて導入する方法である。
これらの内部架橋剤の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ′−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチ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−ルテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルヘキサ（メタ）アクリレ−ト、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレートなどを挙げることが出来る。これらの内部架橋剤は１種のみ用いてもよいし２種以上使用してもよい。中でも、得られる吸水性樹脂の吸水特性などから、２個以上の重合性不飽和基を有する化合物を内部架橋剤として必須に用いることが好ましく、その使用量としては全単量体に対して０．００５〜３モル％が好ましく、より好ましくは０．０１〜１．５モル％である。
本発明に用いられる吸水性樹脂に内部架橋構造を導入する方法として、架橋剤を使用しない自己架橋によって導入する方法や、１分子中に２個以上の重合性不飽和基および／または２個以上の反応性基を有する内部架橋剤を共重合または反応させて導入する方法等を例示できる。好ましくは、内部架橋剤を共重合または反応させて導入する方法である。
これらの内部架橋剤の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ′−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチ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−ルテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルヘキサ（メタ）アクリレ−ト、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレートなどを挙げることが出来る。これらの内部架橋剤は１種のみ用いてもよいし２種以上使用してもよい。中でも、得られる吸水性樹脂の吸水特性などから、２個以上の重合性不飽和基を有する化合物を内部架橋剤として必須に用いることが好ましく、その使用量としては全単量体に対して０．００５〜３モル％が好ましく、より好ましくは０．０１〜１．５モル％である。
重合に際しては、澱粉−セルロ−ス、澱粉−セルロ−スの誘導体、ポリビニルアルコ−ル、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子や、次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤を添加してもよい。
本発明に用いられる吸水性樹脂を得るために上記したアクリル酸および／またはその塩を主成分とする単量体を重合するに際しては、バルク重合、逆相懸濁重合、沈澱重合を行うことも可能であるが、性能面や重合の制御の容易さから、単量体を水溶液として、水溶液重合を行うことが好ましい。かかる重合方法は、例えば、米国特許第４６２５００１号明細書、米国特許第４７６９４２７号明細書、米国特許第４８７３２９９号明細書、米国特許第４０９３７７６号明細書、米国特許第４３６７３２３号明細書、米国特許第４４４６２６１号明細書、米国特許第４６８３２７４号明細書、米国特許第４６９０９９６号明細書、米国特許第４７２１６４７号明細書、米国特許第４７３８８６７号明細書、米国特許第４７４８０７６号明細書、欧州特許第１１７８０５９号明細書などに記載されている。
本発明に用いられる吸水性樹脂を得るために上記したアクリル酸および／またはその塩を主成分とする単量体を重合するに際しては、バルク重合、逆相懸濁重合、沈澱重合を行うことも可能であるが、性能面や重合の制御の容易さから、単量体を水溶液として、水溶液重合を行うことが好ましい。かかる重合方法は、例えば、米国特許第４６２５００１号明細書、米国特許第４７６９４２７号明細書、米国特許第４８７３２９９号明細書、米国特許第４０９３７７６号明細書、米国特許第４３６７３２３号明細書、米国特許第４４４６２６１号明細書、米国特許第４６８３２７４号明細書、米国特許第４６９０９９６号明細書、米国特許第４７２１６４７号明細書、米国特許第４７３８８６７号明細書、米国特許第４７４８０７６号明細書、欧州特許第１１７８０５９号明細書などに記載されている。
重合を行うにあたり、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル重合開始剤、紫外線や電子線などの活性エネルギー線等を用いることができる。また、ラジカル重合開始剤を用いる場合、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、Ｌ−アスコルビン酸等の還元剤を併用してレドックス重合としても良い。これらの重合開始剤の使用量は、全単量体に対して、０．００１〜２モル％が好ましく、より好ましくは０．０１〜０．５モル％である。
上記の重合により得られた吸水性樹脂の形状は、一般には、不定形破砕状、球状、繊維状、棒状、略球状、偏平状等であるが、本発明に用いられる吸水性樹脂は粒子状が望ましく、乾燥後に粉砕して得られるような不定形破砕状のものを用いると、より本発明の効果が大きくなるので好ましい。
上記の重合により得られた吸水性樹脂の形状は、一般には、不定形破砕状、球状、繊維状、棒状、略球状、偏平状等であるが、本発明に用いられる吸水性樹脂は粒子状が望ましく、乾燥後に粉砕して得られるような不定形破砕状のものを用いると、より本発明の効果が大きくなるので好ましい。
本発明で用いる吸水性樹脂は、その表面近傍が表面架橋剤でさらに架橋処理されたものが好ましい。
表面架橋処理に用いることの出来る表面架橋剤としては、吸水性樹脂の有する官能基、特に、カルボキシル基と反応し得る官能基を２個以上有する有機表面架橋剤や多価金属化合物が挙げられる。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−ペンタンジオール、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、１，３−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、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、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロール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、グリシドール等のエポキシ化合物；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、ポリエチレンイミン等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、アゼチジニウム塩等）；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等の多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリン化合物；尿素、チオ尿素、グアニジン、ジシアンジアミド、２−オキサゾリジノン等の炭酸誘導体；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−オン等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等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）；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤；３−メチル−３−オキセタンメタノール、３−エチル−３−オキセタンメタノール、３−ブチル−３−オキセタンメタノール、３−メチル−３−オキセタンエタノール、３−エチル−３−オキセタンエタノール、３−ブチル−３−オキセタンエタノール、３−クロロメチル−３−メチルオキセタン、３−クロロメチル−３−エチルオキセタン、多価オキセタン化合物などのオキセタン化合物；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等の水酸化物又は塩化物等の多価金属化合物等が挙げられる。これら表面架橋剤は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。中でも多価アルコールは、安全性が高く、吸水性樹脂粒子表面の親水性を向上させることができる点で好ましい。また、多価アルコールを使用することで、吸水性樹脂粒子表面の多価金属粒子との馴染みが良くなり、多価アルコール残基と多価金属表面との相互作用により吸水性樹脂粒子表面に多価金属粒子をより均一に存在させることが可能となる。
表面架橋処理に用いることの出来る表面架橋剤としては、吸水性樹脂の有する官能基、特に、カルボキシル基と反応し得る官能基を２個以上有する有機表面架橋剤や多価金属化合物が挙げられる。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−ペンタンジオール、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、１，３−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、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、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロール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、グリシドール等のエポキシ化合物；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、ポリエチレンイミン等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、アゼチジニウム塩等）；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等の多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリン化合物；尿素、チオ尿素、グアニジン、ジシアンジアミド、２−オキサゾリジノン等の炭酸誘導体；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−オン等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等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）；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤；３−メチル−３−オキセタンメタノール、３−エチル−３−オキセタンメタノール、３−ブチル−３−オキセタンメタノール、３−メチル−３−オキセタンエタノール、３−エチル−３−オキセタンエタノール、３−ブチル−３−オキセタンエタノール、３−クロロメチル−３−メチルオキセタン、３−クロロメチル−３−エチルオキセタン、多価オキセタン化合物などのオキセタン化合物；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等の水酸化物又は塩化物等の多価金属化合物等が挙げられる。これら表面架橋剤は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。中でも多価アルコールは、安全性が高く、吸水性樹脂粒子表面の親水性を向上させることができる点で好ましい。また、多価アルコールを使用することで、吸水性樹脂粒子表面の多価金属粒子との馴染みが良くなり、多価アルコール残基と多価金属表面との相互作用により吸水性樹脂粒子表面に多価金属粒子をより均一に存在させることが可能となる。
表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して０．００１〜５質量部が好ましい。
表面架橋剤と吸水性樹脂との混合の際には水を用いてもよい。水の使用量は、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して、０．５を越え、１０質量部以下が好ましく、１質量部〜５質量部の範囲内がより好ましい。
表面架橋剤やその水溶液を混合する際には、親水性有機溶媒や、第三物質を混合助剤として用いてもよい。
親水性有機溶媒を用いる場合には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン、メトキシ（ポリ）エチレングリコール等のエーテル類；ε−カプロラクタム、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；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−ペンタンジオール、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、１，３−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、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類等が挙げられる。親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂の種類や粒径、含水率等にもよるが、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して、１０質量部以下が好ましく、０．１質量部〜５質量部の範囲内がより好ましい。また、第三物質として欧州特許第０６６８０８０号公報に示された無機酸、有機酸、ポリアミノ酸等を存在させてもよい。これらの混合助剤は表面架橋剤として作用しても良いが、表面架橋後に吸水性樹脂の吸水性能を低下させないものが好ましい。特に沸点が１５０℃未満の揮発性アルコール類は表面架橋処理時に揮発してしまうので、残存物が残らず望ましい。
表面架橋剤と吸水性樹脂との混合の際には水を用いてもよい。水の使用量は、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して、０．５を越え、１０質量部以下が好ましく、１質量部〜５質量部の範囲内がより好ましい。
表面架橋剤やその水溶液を混合する際には、親水性有機溶媒や、第三物質を混合助剤として用いてもよい。
親水性有機溶媒を用いる場合には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン、メトキシ（ポリ）エチレングリコール等のエーテル類；ε−カプロラクタム、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；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−ペンタンジオール、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、１，３−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、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類等が挙げられる。親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂の種類や粒径、含水率等にもよるが、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して、１０質量部以下が好ましく、０．１質量部〜５質量部の範囲内がより好ましい。また、第三物質として欧州特許第０６６８０８０号公報に示された無機酸、有機酸、ポリアミノ酸等を存在させてもよい。これらの混合助剤は表面架橋剤として作用しても良いが、表面架橋後に吸水性樹脂の吸水性能を低下させないものが好ましい。特に沸点が１５０℃未満の揮発性アルコール類は表面架橋処理時に揮発してしまうので、残存物が残らず望ましい。
吸水性樹脂と表面架橋剤とをより均一に混合するため、非架橋性の水溶性無機塩基類（好ましくは、アルカリ金属塩，アンモニウム塩，アルカリ金属水酸化物、および、アンモニアあるいはその水酸化物）や、非還元性アルカリ金属塩ｐＨ緩衝剤（好ましくは炭酸水素塩、リン酸二水素塩、リン酸水素塩等）を、吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際に共存させても良い。これらの使用量は、吸水性樹脂の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂の固形分１００質量部に対して０．００５〜１０質量部の範囲内が好ましく、０．０５〜５質量部の範囲内がより好ましい。
吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する混合方法は特に限定されないが、たとえば吸水性樹脂を親水性有機溶剤に浸漬し、必要に応じて水および／または親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を混合する方法、吸水性樹脂に直接、水および／または親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を噴霧若しくは滴下して混合する方法等が例示できる。
吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する混合方法は特に限定されないが、たとえば吸水性樹脂を親水性有機溶剤に浸漬し、必要に応じて水および／または親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を混合する方法、吸水性樹脂に直接、水および／または親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を噴霧若しくは滴下して混合する方法等が例示できる。
吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合した後、通常、加熱処理を行い、架橋反応を遂行させる。上記加熱処理温度は、用いる表面架橋剤にもよるが、４０℃以上２５０℃以下が好ましく、１５０℃以上２５０℃以下がより好ましい。処理温度が４０℃未満の場合には、加圧下の吸収倍率等の吸収特性が十分に改善されない場合がある。処理温度が２５０℃を越える場合には、吸水性樹脂の劣化を引き起こし、性能が低下する場合があり注意を要する。加熱処理時間は、好ましくは１分〜２時間、より好ましくは５分〜１時間である。
本発明で用いる吸水性樹脂の粒径や粒径分布に特に制限は無いが、粒径が比較的小さく、小粒径成分の多い粒径分布のものを用いると、吸水速度、毛管吸収倍率などの吸水性能の向上が顕著であるので好ましい。
本発明で用いる吸水性樹脂の粒径や粒径分布に特に制限は無いが、粒径が比較的小さく、小粒径成分の多い粒径分布のものを用いると、吸水速度、毛管吸収倍率などの吸水性能の向上が顕著であるので好ましい。
本発明で用いる吸水性樹脂は、質量平均粒子径が５００μｍ以下であることが好ましく、４００μｍ以下であることが吸水速度や毛管吸収倍率などの性能を向上させるためにより好ましい。また、該吸水性樹脂中、粒径が３００μｍ未満の粒子の比率が、該吸水性樹脂に対して、１０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましい。このような粒子径を有する吸水性樹脂は、水溶液重合で得られた吸水性樹脂を粉砕したもの、あるいはこれらを篩いに掛けて粒度を調整することによって好ましく得ることができる。また、３００μｍ以下の粒子径の吸水性樹脂微紛を造粒し粒度調整したものを用いても良く、粉砕して得られる一次粒子の不定形破砕状の粒子に微紛の造粒物を一部混合した吸水性樹脂を用いても良い。吸水性樹脂の造粒物を一部混合した場合には吸水速度、毛管吸収倍率などの吸収特性が一層優れた本発明の吸水性樹脂組成物を得ることが出来る。微紛の造粒物の混合量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上である。
微粉造粒物の作成方法としては、微粉を再生する公知の技術が使用可能である。例えば、温水と吸水性樹脂の微粉を混合し乾燥する方法（米国特許第６２２８９３０号）や、吸水性樹脂の微粉を単量体水溶液と混合し重合する方法（米国特許第５２６４４９５号）、吸水性樹脂の微粉に水を加え特定の面圧以上で造粒する方法（欧州特許第８４４２７０号）、吸水性樹脂の微粉を十分に湿潤させ非晶質のゲルを形成し乾燥・粉砕する方法（米国特許第４９５０６９２号）、吸水性樹脂の微粉と重合ゲルを混合する方法（米国特許第５４７８８７９号）などを用いることが可能であるが、好ましくは前記の温水と吸水性樹脂の微粉を混合し乾燥する方法が用いられる。なお、粒子径は分級される篩目径で示される。
〔吸水性樹脂組成物〕
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している。
本発明で使用する金属化合物は、本発明の吸水性樹脂組成物が紙おむつなどの衛生材料用の吸水剤として利用されることを考えれば、吸水性樹脂組成物を着色せず、人体に対する毒性の低いものを選ぶことが好ましい。
本発明で使用する金属化合物とは、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であることが好ましい。炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩は疎水性が高く吸水性樹脂組成物の毛管吸引力を低下させるため、本発明における多価金属塩としては用いられない。
アルカリ金属塩としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの塩が好ましい。
炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く多価金属塩としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の多価金属を含むものが好ましく、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の多価金属を含むものがさらに好ましく、Ａｌを含むものがもっとも好ましい。また、前述の水溶性多価金属塩粒子を用いてもよい。
アルカリ金属塩としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの塩が好ましい。
炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く多価金属塩としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の多価金属を含むものが好ましく、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の多価金属を含むものがさらに好ましく、Ａｌを含むものがもっとも好ましい。また、前述の水溶性多価金属塩粒子を用いてもよい。
本発明で使用する金属化合物は、好ましくは２５０℃以下の融点を有する金属化合物である。また、金属化合物の融点は、好ましくは３０〜２５０℃、より好ましくは４０〜２００℃、さらに好ましくは５０〜１５０℃、最も好ましくは６０〜１００℃の範囲である。融点が２５０℃を超える場合には、吸水性樹脂粒子に融着させる際にダメージを与えてしまい、目的とする物性が得られない恐れがある。また、融点が３０℃よりも低い場合には、吸水性樹脂粒子の内部に浸透してしまい、目的とする物性が得られない恐れがある。
本発明で使用する金属化合物は、親水性および／または水溶性のものが好ましい。よって、炭素数が分子内に７個以上の有機酸の多価金属塩は好ましくない。また、分子内の炭素数が７個以上の有機酸の多価金属塩になると、疎水性が高くなりすぎ、吸水性樹脂粒子の表面張力の低下等を引き起こし、目的とする物性が得られない恐れがある。本発明において、水溶性とは、２５℃において水１００ｇに１ｇ以上、好ましくは１０ｇ以上溶解する化合物をさす。
本発明で使用する金属化合物は、親水性および／または水溶性のものが好ましい。よって、炭素数が分子内に７個以上の有機酸の多価金属塩は好ましくない。また、分子内の炭素数が７個以上の有機酸の多価金属塩になると、疎水性が高くなりすぎ、吸水性樹脂粒子の表面張力の低下等を引き起こし、目的とする物性が得られない恐れがある。本発明において、水溶性とは、２５℃において水１００ｇに１ｇ以上、好ましくは１０ｇ以上溶解する化合物をさす。
本発明で使用する金属化合物は、分子内に水和水を有することが好ましい。水和水を有する金属化合物は通常、親水性であり本発明の吸水性樹脂組成物の吸水時にその効果を発現しやすい。
本発明で使用する金属化合物は常温で固体であることが好ましく、粉体であることがさらに好ましい。金属化合物が粉体であった場合、粒子径は細かいほど吸水性樹脂粒子との融着が起こりやすい。よって、好ましくは質量平均粒子径（Ｄ５０）が１０００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下、最も好ましくは１５０μｍ以下である。
本発明で使用する金属化合物は常温で固体であることが好ましく、粉体であることがさらに好ましい。金属化合物が粉体であった場合、粒子径は細かいほど吸水性樹脂粒子との融着が起こりやすい。よって、好ましくは質量平均粒子径（Ｄ５０）が１０００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下、最も好ましくは１５０μｍ以下である。
本発明で使用する金属化合物の具体例は、例えば、Ｇｍｅｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｖａｒｒｅｎｔｒａｐｐｓｔｒ．が提供するＧＭＥＬＩＮファイルおよび／またはＢｅｉｌｓｔｅｉｎ Ｃｈｅｍｉｅｄａｔｅｎ ｕｎｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＧｍｂＨが提供するＢＥＩＬＳＴＥＩＮファイル（それぞれＳＴＮ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬの検索ファイルとして使用できる。日本での代理店は科学情報協会。）に２００３年９月１０日時点で収録されているアルカリ金属塩、炭素数が６以下の多価金属塩から選ばれる１種または２種以上であるものが挙げられる。その中でも好ましくは、融点が２５０℃以下のものが挙げられる。その中でもより好ましくは、硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩、酢酸塩などの、無機酸塩または分子内の炭素数が６以下の有機酸の塩、から選ばれる１種または２種以上であるものが挙げられる。その中でも、さらに好ましくは、水和水を有するものが挙げられる。より具体的に例示すれば、Ａｌ２（ＳＯ４）３・１４〜１８Ｈ２Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ、（ＮＨ４）Ａｌ（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ、ＮａＡｌ（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ、ＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・５〜１０Ｈ２Ｏ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、Ｋ２ＳＯ４・Ｆｅ２（ＳＯ４）３・２４Ｈ２Ｏ、Ｚｎ（ＮＯ３）２・２〜６Ｈ２Ｏ、Ｚｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・２Ｈ２Ｏ、Ｚｎ（Ｈ２ＰＯ４）２・２Ｈ２Ｏ、ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏから選ばれる１種または２種以上が好ましく用いられ、最も好ましいものはＡｌ２（ＳＯ４）３・１４〜１８Ｈ２Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏから選ばれる１種または２種以上である。
本発明の吸水性樹脂組成物とは、吸水性樹脂粒子と金属化合物を含むもので、通常、粒子状で尿、経血、汗、その他の体液吸収のための衛生材料用吸収材料として好適に使用されるものである。
本発明の吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、炭素数が６以下の多価金属塩から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している吸水性樹脂組成物である。
本発明の吸水性樹脂組成物は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、該金属化合物が、アルカリ金属塩、炭素数が６以下の多価金属塩から選ばれる１種または２種以上であり、該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している吸水性樹脂組成物である。
本発明において、融着とは金属化合物の少なくとも一部が溶融した状態で吸水性樹脂粒子の表面に強固に接着された状態をいう。
本発明において、吸水性樹脂粒子は表面架橋されていることが好ましい。また、多価アルコールによって表面架橋されているものがより好ましい。たとえ少量の表面処理剤が表面に残存した場合でも、残存表面処理剤を含む吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合しただけでは、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物は結合されないため、残存表面処理剤を結合剤として用いることはできない。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子と金属化合物とを結合させるために用いる結合剤を含まないことが好ましい。結合剤によって、表面張力や毛管吸収倍率（ＣＳＦ）その他の物性の低下を引き起こす恐れがある。本発明の吸水性樹脂組成物を得るためには、結合剤で吸水性樹脂粒子と金属化合物を結合する必要は無く、金属化合物が吸水性樹脂粒子の表面に融着することで強固に両者を結合することができる。むしろ、結合剤を用いると、金属化合物の吸水性樹脂粒子への融着を阻害することがある。
本発明において、吸水性樹脂粒子は表面架橋されていることが好ましい。また、多価アルコールによって表面架橋されているものがより好ましい。たとえ少量の表面処理剤が表面に残存した場合でも、残存表面処理剤を含む吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合しただけでは、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物は結合されないため、残存表面処理剤を結合剤として用いることはできない。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子と金属化合物とを結合させるために用いる結合剤を含まないことが好ましい。結合剤によって、表面張力や毛管吸収倍率（ＣＳＦ）その他の物性の低下を引き起こす恐れがある。本発明の吸水性樹脂組成物を得るためには、結合剤で吸水性樹脂粒子と金属化合物を結合する必要は無く、金属化合物が吸水性樹脂粒子の表面に融着することで強固に両者を結合することができる。むしろ、結合剤を用いると、金属化合物の吸水性樹脂粒子への融着を阻害することがある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、前記金属化合物の少なくとも一部が前記の吸水性樹脂粒子の表面の一部を層状に被覆する形態で融着していることが好ましい。層状とは前記金属化合物が吸水性樹脂粒子の表面を薄く被覆している状態をいう。層状に被覆する形態で融着することで、吸水性樹脂粒子内部に浸透せず、また表面積も大きくなるため、目的とする性能を容易に得ることができる。また、吸水性樹脂粒子の表面がすべて金属化合物によって被覆されてしまうような形態は、物性の低下を招く恐れがあるため、金属化合物は吸水性樹脂粒子の表面において不連続な層を形成することが好ましい。また、融着によって前記吸水性樹脂粒子と前記金属化合物の間に粒子間結合が形成されているような形態も好ましい。これらの状態は電子顕微鏡等の写真で観察する事もできる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、質量平均粒子径が好ましくは１００〜６００μｍの粒子状であり、より好ましく質量平均粒子径が２００〜５００μｍの粒子状である。質量平均粒子径が１００μｍ未満の場合は、取り扱い性が悪く、またダストが多く、通液・拡散性が悪くなってしまう恐れがある。質量平均粒子径が６００μｍよりも大きい場合には、ダメージを受けやすくなり、物性の低下を招く恐れがある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が好ましくは０．２５〜０．４５、より好ましくは０．２７〜０．４７、さらに好ましくは０．３０〜０．４０である。粒度分布の対数標準偏差（σζ）は粒度分布の広がりを示す数値で、小さい値ほど粒度分布が狭いことを表している。すなわち、対数標準偏差（σζ）が０．４５よりも大きくなってしまうと、粒度分布の幅が広くなりすぎ、取り扱い性が悪くなったり、目的の物性が得られなかったりする恐れがある。０．２５未満の場合には、生産性が著しく低下してしまうため、コストに見合った効果が得られない可能性がある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が好ましくは０．２５〜０．４５、より好ましくは０．２７〜０．４７、さらに好ましくは０．３０〜０．４０である。粒度分布の対数標準偏差（σζ）は粒度分布の広がりを示す数値で、小さい値ほど粒度分布が狭いことを表している。すなわち、対数標準偏差（σζ）が０．４５よりも大きくなってしまうと、粒度分布の幅が広くなりすぎ、取り扱い性が悪くなったり、目的の物性が得られなかったりする恐れがある。０．２５未満の場合には、生産性が著しく低下してしまうため、コストに見合った効果が得られない可能性がある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物の少なくとも一部が融着しているため、金属化合物の偏析が起こりにくい。この偏析の起こりやすさを知るための指標として、金属化合物偏析指数がある。すなわち、本発明の吸水性樹脂組成物の金属化合物偏析指数は、好ましくは０．０〜２．０、より好ましくは０．０〜１．７、最も好ましくは０．０〜１．５である。金属化合物偏析指数は後述の方法によって求められる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物の少なくとも一部が融着する際に、微粒子も融着する場合もあるため、ダスト抑制効果が高い。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物の少なくとも一部が融着する際に、微粒子も融着する場合もあるため、ダスト抑制効果が高い。
本発明の吸水性樹脂組成物は、驚くべきことに、吸水性樹脂粒子に金属化合物を添加する他の方法（乾式混合、水溶液添加、乾式混合後に結合剤を添加など）と比べて吸湿時の取り扱い性に優れることが見出された。吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物を融着させた場合、吸水性樹脂粒子の表面の一部を金属化合物が被覆することにより、吸湿時の吸水性樹脂粒子間の結合が抑制され、粒子同士が凝集するのを防ぐ効果がある。その効果は、融着により、より有効に働いている。例えば、金属化合物を水溶液添加した場合には、金属化合物が粒子内部に浸透してしまうため、粒子同士の凝集を防ぐ効果は得られにくい。また、乾式混合では吸水性樹脂粒子と金属化合物は点接触となり、やはり融着した場合ほどの効果は得られない。
本発明の吸水性樹脂組成物は、２５℃、相対湿度７０％、１時間経過時のブロッキング率（ＢＲ）が、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。
本発明の吸水性樹脂組成物は、無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が１５〜４５ｇ／ｇであることが好ましく、２０〜３７ｇ／ｇであることがより好ましく、２４〜３２ｇ／ｇであることがさらに好ましい。無加圧下吸収倍率が低いとおむつ等の衛生材料に使用する場合の効率が悪くなり、高すぎた場合にはゲル強度の低下などによる性能低下が起こる恐れがある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が１５〜４５ｇ／ｇであることが好ましく、２０〜３７ｇ／ｇであることがより好ましく、２４〜３２ｇ／ｇであることがさらに好ましい。無加圧下吸収倍率が低いとおむつ等の衛生材料に使用する場合の効率が悪くなり、高すぎた場合にはゲル強度の低下などによる性能低下が起こる恐れがある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）が１６ｇ／ｇ以上を示すことが好ましく、２０ｇ／ｇ以上を示すことがより好ましく、２４ｇ／ｇ以上を示すことがさらに好ましい。また、吸水性樹脂組成物の加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）は金属化合物を添加する前の吸水性樹脂粒子の加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）と比較して低下が少ない事が望ましく、吸水性樹脂粒子の加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）と比較して０．８５倍以上を維持していることが好ましく、０．９０倍以上を維持していることがより好ましく、０．９５倍以上を維持していることが最も好ましい。
本発明の吸水性樹脂組成物は、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が３０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示す物が好ましく、５０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示すことがより好ましく、８０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示すことがさらに好ましく、１００（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示すことが最も好ましい。食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は通液・拡散性を示す数値であり、高い吸水性樹脂組成物ほど通液・拡散性に優れる。食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は衛生材料中の吸水性樹脂組成物の含有率にもよるが高含有率になる程より高い値が必要となる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が３０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示す物が好ましく、５０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示すことがより好ましく、８０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示すことがさらに好ましく、１００（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上を示すことが最も好ましい。食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は通液・拡散性を示す数値であり、高い吸水性樹脂組成物ほど通液・拡散性に優れる。食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）は衛生材料中の吸水性樹脂組成物の含有率にもよるが高含有率になる程より高い値が必要となる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、２０ｃｍの高さにおける毛管吸収倍率（ＣＳＦ）が１５ｇ／ｇ以上を示すことが好ましく、１８ｇ／ｇ以上を示すことがより好ましく、２０ｇ／ｇ以上を示すことが最も好ましい。毛管吸収倍率（ＣＳＦ）は毛管吸引力の強さを示す値である。毛管吸収倍率（ＣＳＦ）が高い方がより吸収液を高さ方向にも拡散できるので望ましい。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂組成物中の水可溶成分が好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、最も好ましくは１０質量％以下のものが用いられる。本発明において水可溶成分が２０質量％を超えると、発明の効果が得られないおそれがあるばかりか、おむつなどの衛生材料の吸水体として使用した場合の性能を低下させるおそれもある。また、安全性の観点からも好ましくない。性能低下の原因としては、吸水性樹脂組成物が吸水し膨潤した時に、吸水性樹脂内部の高分子成分が溶出し、それによって液の透過が阻害されることが挙げられる。溶出した高分子成分は、吸水性樹脂粒子表面を液が流れる際に抵抗となっていると考えられる。また、同様に高分子成分の溶出は、被吸収溶液の粘度を上げ、毛管吸引力を低下させるおそれもある。吸水性樹脂組成物の水可溶成分は後述の方法で測定される。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂組成物中の水可溶成分が好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、最も好ましくは１０質量％以下のものが用いられる。本発明において水可溶成分が２０質量％を超えると、発明の効果が得られないおそれがあるばかりか、おむつなどの衛生材料の吸水体として使用した場合の性能を低下させるおそれもある。また、安全性の観点からも好ましくない。性能低下の原因としては、吸水性樹脂組成物が吸水し膨潤した時に、吸水性樹脂内部の高分子成分が溶出し、それによって液の透過が阻害されることが挙げられる。溶出した高分子成分は、吸水性樹脂粒子表面を液が流れる際に抵抗となっていると考えられる。また、同様に高分子成分の溶出は、被吸収溶液の粘度を上げ、毛管吸引力を低下させるおそれもある。吸水性樹脂組成物の水可溶成分は後述の方法で測定される。
本発明の吸水性樹脂組成物の含水率は特に限定されないが、好ましくは０質量％以上１００質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下である。
本発明の吸水性樹脂組成物の嵩比重は特に限定されないが、好ましくは０．４０〜０．９０ｇ／ｍｌであり、０．５０〜０．８０ｇ／ｍｌの範囲であることがさらに好ましい（嵩比重の測定法はＪＩＳ Ｋ−３３６２で規定されている）。嵩比重が０．４０ｇ／ｍｌ未満のものや０．９０ｇ／ｍｌを超えるものの場合には、プロセスによるダメージを受けやすくなり、物性が低下するおそれがある。
本発明の吸水性樹脂組成物の嵩比重は特に限定されないが、好ましくは０．４０〜０．９０ｇ／ｍｌであり、０．５０〜０．８０ｇ／ｍｌの範囲であることがさらに好ましい（嵩比重の測定法はＪＩＳ Ｋ−３３６２で規定されている）。嵩比重が０．４０ｇ／ｍｌ未満のものや０．９０ｇ／ｍｌを超えるものの場合には、プロセスによるダメージを受けやすくなり、物性が低下するおそれがある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂粒子および金属化合物の他に、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、ホウ酸、珪酸、粘土、珪藻土、ゼオライト、ベントナイト、カオリン、ハイドロタルサイト、活性白等塩類等の水不溶性微粒子状無機粉体；消臭剤、香料、抗菌剤、ポリアミン等のカチオン性高分子化合物、発泡剤、顔料、染料、肥料、酸化剤、還元剤、等の添加物を含有し、機能を付与或いは高めたものであってもよい。これら添加物の使用割合は、吸水性樹脂組成物の質量に対して、１０質量％未満であることが好ましく、より好ましくは５質量％未満、さらに好ましくは１質量％未満である。
本発明の吸水性樹脂組成物が衛生材料に用いられた場合、表面架橋された吸水性樹脂粒子に金属化合物が融着されている事で水性液に対するぬれ性が良い上に、吸液したゲルが所謂ゲルブロッキングを起こし難く、ゲル粒子間の空隙がゲル同士の密着によって塞がることもないので、オムツなどの吸収体中に高濃度で使用した場合においても、２度目以降の尿や体液が吸収体表面で行き場を失うことなく吸収体の内部に拡散することが出来、内部の吸水性樹脂粒子に尿や体液を分配することができる。更に、吸水性樹脂組成物の吸水性樹脂に該吸水性樹脂組成物の造粒品を混合したものは粒子間の隙間の大きさが適度であるために、液体を毛管力で吸引する性質も併せ持つため、毛管吸引力によっても吸収液を吸収体全体に拡散することができる。
〔吸水性樹脂組成物の製造方法〕
本発明の吸水性樹脂組成物を製造する際に使用される吸水性樹脂粒子、金属化合物は、先に説明した通りである。
本発明の吸水性樹脂組成物を製造する方法は、アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子および／または金属化合物を、該金属化合物の融点以上の温度に加熱することによって、該金属化合物の少なくとも一部を該吸水性樹脂粒子の表面に融着させる方法である。
本発明における融着とは、金属化合物の少なくとも一部が熱によって、溶融または固体状態よりも柔らかくなり、他の物質に接着するような現象をいい、熱融着と同じ意味で用いられる。ただし、熱以外の手段で金属化合物を溶融または固体状態よりも柔らかくすることで融着する場合も含む。
すなわち、上記の方法であれば特に限定されないが、例えば下記の（ａ）〜（ｄ）ような方法がある。
（ａ）金属化合物の融点以上に加熱した吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合する方法。
（ｂ）金属化合物の融点以上に加熱した金属化合物と吸水性樹脂粒子を混合する方法。
（ｃ）吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合した後に、その混合物を金属化合物の融点以上に加熱する方法。
（ｄ）金属化合物の融点以上に加熱した吸水性樹脂粒子と金属化合物の融点以上に加熱した金属化合物を混合する方法。
すなわち、上記の方法であれば特に限定されないが、例えば下記の（ａ）〜（ｄ）ような方法がある。
（ａ）金属化合物の融点以上に加熱した吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合する方法。
（ｂ）金属化合物の融点以上に加熱した金属化合物と吸水性樹脂粒子を混合する方法。
（ｃ）吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合した後に、その混合物を金属化合物の融点以上に加熱する方法。
（ｄ）金属化合物の融点以上に加熱した吸水性樹脂粒子と金属化合物の融点以上に加熱した金属化合物を混合する方法。
これらの方法が好ましいが、他の方法を用いることも可能である。
本発明において、吸水性樹脂粒子および／または金属化合物を加熱する手段としては、例えば、ヒーター、マイクロ波、超音波、遠赤外線などが挙げられる。
本発明において、吸水性樹脂粒子は、カルボキシル基と脱水反応またはエステル交換反応する官能基を、少なくとも２個有する化合物で表面架橋処理されていることが好ましい。
本発明において、金属化合物は、水分散体や水溶液などではなく、粉体の形態で使用することが好ましいが、水などを加えずに溶融させた状態で用いることもできる。また、溶融させた状態で用いる場合、溶融を促進するために少量の水を添加することも可能である。しかし、添加する水の量は少ないほど良く、金属化合物が室温（２５℃）において固体である範囲で添加される。具体的には、添加する水の量は、金属化合物の質量に対して、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。
本発明において、吸水性樹脂粒子および／または金属化合物を加熱する手段としては、例えば、ヒーター、マイクロ波、超音波、遠赤外線などが挙げられる。
本発明において、吸水性樹脂粒子は、カルボキシル基と脱水反応またはエステル交換反応する官能基を、少なくとも２個有する化合物で表面架橋処理されていることが好ましい。
本発明において、金属化合物は、水分散体や水溶液などではなく、粉体の形態で使用することが好ましいが、水などを加えずに溶融させた状態で用いることもできる。また、溶融させた状態で用いる場合、溶融を促進するために少量の水を添加することも可能である。しかし、添加する水の量は少ないほど良く、金属化合物が室温（２５℃）において固体である範囲で添加される。具体的には、添加する水の量は、金属化合物の質量に対して、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。
本発明において、金属化合物は、吸水性樹脂粒子の質量に対して、好ましくは０．００１〜１０質量％、より好ましくは０．０１〜５質量％、最も好ましくは０．１〜３質量％用いられる。金属化合物の添加量が０．００１質量％未満の場合は、本発明の効果を得ることが困難となる。また、１０質量％を超える添加量の場合には、不経済であるばかりか、吸水性樹脂組成物の性能の低下を招く恐れがある。
本発明において、添加・混合方法に特に制限はなく、公知の粉体添加・混合方法を用いれば良い。吸水性樹脂粒子に所定量の金属化合物を一括または分割または連続的に添加する方法が好ましい。
本発明において、添加・混合方法に特に制限はなく、公知の粉体添加・混合方法を用いれば良い。吸水性樹脂粒子に所定量の金属化合物を一括または分割または連続的に添加する方法が好ましい。
本発明において、吸水性樹脂粒子と金属化合物の混合は攪拌下に行われることが好ましい。また、攪拌下に金属化合物の少なくとも一部を該吸水性樹脂粒子の表面に融着させることが好ましい。攪拌装置としては、パドルブレンダー、リボンミキサー、ロータリーブレンダー、ジャータンブラー、プラウジャーミキサー、モルタルミキサー、レーディゲミキサーなどを使用する事ができる。これらの攪拌装置は加熱できる装置であっても良いし、加熱した混合物を冷却する装置であっても良い。
本発明において、吸水性樹脂粒子および／または金属化合物を加熱する際には、該金属化合物の融点以上に加熱する必要がある。加熱する際の温度範囲は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは３０〜２５０℃、最も好ましくは５０〜２００℃の範囲である。また、金属化合物が完全に溶融しない状態が好ましい。完全に溶融した場合、吸水性樹脂粒子が金属化合物によって完全に被覆されてしまう可能性があり、そのため物性が低下してしまう恐れがある。
本発明において、吸水性樹脂粒子および／または金属化合物を加熱する際には、該金属化合物の融点以上に加熱する必要がある。加熱する際の温度範囲は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは３０〜２５０℃、最も好ましくは５０〜２００℃の範囲である。また、金属化合物が完全に溶融しない状態が好ましい。完全に溶融した場合、吸水性樹脂粒子が金属化合物によって完全に被覆されてしまう可能性があり、そのため物性が低下してしまう恐れがある。
本発明において、吸水性樹脂粒子と金属化合物の攪拌時間は特に限定されないが、好ましくは６０分以下、より好ましくは３０分以下である。
本発明において、金属化合物の少なくとも一部を吸水性樹脂粒子の表面に融着させる時に、吸水性樹脂粒子と金属化合物の混合物を加圧することが好ましい。加圧することによって、融着が促進される。
本発明において、金属化合物の少なくとも一部を吸水性樹脂粒子の表面に融着させた後に、得られた吸水性樹脂組成物の粒度分布を調整することが好ましい。粒度分布を調整する手段としては、公知の手段を用いれば良いが、好ましくは解砕機および／または分級機が使用される。
本発明において、金属化合物の少なくとも一部を吸水性樹脂粒子の表面に融着させる時に、吸水性樹脂粒子と金属化合物の混合物を加圧することが好ましい。加圧することによって、融着が促進される。
本発明において、金属化合物の少なくとも一部を吸水性樹脂粒子の表面に融着させた後に、得られた吸水性樹脂組成物の粒度分布を調整することが好ましい。粒度分布を調整する手段としては、公知の手段を用いれば良いが、好ましくは解砕機および／または分級機が使用される。
本発明において、吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合する際には水分の添加や水溶液状態での金属化合物の混合は避けなければならない。水分の添加や水溶液状態での金属化合物の混合が行われると、金属化合物成分が吸水性樹脂粒子の内部に浸透してしまい、本発明の効果が十分に発揮されなくなる。例えば、特表２００１−５２３２８９（ＷＯ９８／４８８５７）には、高吸水性ポリマーを多価金属塩と混合した後に該混合物を結合剤と密に接触させる事を特徴とする高吸水性ポリマーの調製法が開示されており、前記結合剤として水もしくは水溶性液体が記載されている。一方、本発明では、吸水性樹脂組成物（２）を製造するに当たって、吸水性樹脂粒子と金属化合物を混合後、水や水溶性液体などの水性液体を添加する必要がない点が従来の方法と全く異なるのである。よって、本発明では、結合剤を用いない方法が好ましい。結合剤が使用されることによって、表面張力やＣＳＦその他の物性が低下する恐れがある。また、これら水もしくは水溶性液体を用いない方法として吸水性樹脂粒子と金属化合物を乾式混合する方法が考えられるが、この方法では偏析やダストの増加などが起こる可能性がある。また、吸水性樹脂粒子に金属化合物が付着していてもその結合力が弱いために、少しの力が加わるだけで容易に剥離してしまうなどの問題点がある。本発明では、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物の少なくとも一部を融着させることが重要な手法であり、この手法により、前記従来あった問題点を解決し、添加剤の偏析が起こり難く、通液・拡散性に優れ、また、加圧下吸収倍率の低下が少なく、さらに、驚くべきことに吸湿時の取り扱い性にも優れ、ダスト抑制効果もある吸水性樹脂組成物を提供することが出来るのである。
〔吸水体〕
本発明の吸水性樹脂組成物は、適当な素材と組み合わせることにより、たとえば、衛生材料の吸収層として好適な吸水体とすることができる。以下、本発明における吸水体について説明する。
本発明における吸水体とは、血液や体液、尿などを吸収する、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の衛生材料に用いられる、吸水性樹脂組成物とその他の素材からなる成形された組成物のことであり、用いられる素材の例としては、たとえば、セルロース繊維が挙げられる。セルロース繊維の具体例としては、木材からのメカニカルパルプ、ケミカルパルプ、セミケミカルパルプ、溶解パルプ等の木材パルプ繊維、レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維等を例示できる。好ましいセルロース繊維は木材パルプ繊維である。これらセルロース繊維はナイロン、ポリエステル等の合成繊維を一部含有していてもよい。本発明の吸水性樹脂組成物を吸水体の一部として使用する際には、吸水体中に含まれる本発明の吸水性樹脂組成物の質量が、好ましくは２０質量％以上の範囲である。吸水体中に含まれる本発明の吸水性樹脂組成物の質量が、２０質量％未満になると、十分な効果が得られなくなるおそれがある。
本発明の吸水性樹脂組成物とセルロース繊維から吸水体を得るには、たとえば、セルロース繊維からなる紙やマットに吸水性樹脂組成物を散布し、必要によりこれらで挟持する方法、セルロース繊維と吸水性樹脂組成物を均一にブレンドする方法、など吸水体を得るための公知の手段を適宜選択できる。好ましくは、吸水性樹脂組成物とセルロース繊維を乾式混含した後、圧縮する方法である。この方法により、セルロース繊維からの吸水性樹脂組成物の脱落を著しく抑えることが可能である。圧縮は加熱下に行うことが好ましく、その温度範囲は、たとえば５０〜２００℃である。また、吸水体を得るために、特表平９−５０９５９１号や特開平９−２９００００号に記載されている方法も好ましく用いられる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水体に使用された場合、諸物性に優れるため、液の取り込みが早く、また、吸水体表層の液の残存量が少ない、非常に優れた吸水体が得られる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、優れた吸水特性を有しているため、種々の用途の吸水保水剤として使用できる。例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の吸収物品用吸水保水剤；水苔代替、土壌改質改良剤、保水剤、農薬効力持続剤等の農園芸用保水剤；内装壁材用結露防止剤、セメント添加剤等の建築用保水剤；リリースコントロール剤、保冷剤、使い捨てカイロ、汚泥凝固剤、食品用鮮度保持剤、イオン交換カラム材料、スラッジまたはオイルの脱水剤、乾燥剤、湿度調整材料等で使用できる。また、本発明の吸水性樹脂組成物は、紙おむつ、生理用ナプキンなどの、糞、尿または血液の吸収用衛生材料に特に好適に用いられる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、優れた吸水特性を有しているため、種々の用途の吸水保水剤として使用できる。例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の吸収物品用吸水保水剤；水苔代替、土壌改質改良剤、保水剤、農薬効力持続剤等の農園芸用保水剤；内装壁材用結露防止剤、セメント添加剤等の建築用保水剤；リリースコントロール剤、保冷剤、使い捨てカイロ、汚泥凝固剤、食品用鮮度保持剤、イオン交換カラム材料、スラッジまたはオイルの脱水剤、乾燥剤、湿度調整材料等で使用できる。また、本発明の吸水性樹脂組成物は、紙おむつ、生理用ナプキンなどの、糞、尿または血液の吸収用衛生材料に特に好適に用いられる。
本発明における吸水体は、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の衛生材料に用いられる場合、（ａ）着用者の体に隣接して配置される液体透過性のトップシート、（ｂ）着用者の身体から遠くに、着用者の衣類に隣接して配置される、液体に対して不透過性のバックシート、および（ｃ）トップシートとバックシートの間に配置された吸水体、を含んでなる構成で使用されることが好ましい。吸水体は二層以上であっても良いし、パルプ層などとともに用いても良い。
以下に、実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下では、便宜上、「質量部」を単に「部」と、「リットル」を単に「Ｌ」と記すことがある。また、「質量％」を「ｗｔ％」と記すことがある。
実施例および比較例における、測定方法および評価方法を以下に示す。
特に記載が無い限り下記の測定は室温（２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で行われたものとする。
なお、衛生材料などの最終製品として使用された吸水性樹脂組成物の場合は、吸水性樹脂組成物は吸湿しているので、適宜、吸水性樹脂組成物を最終製品から分離して減圧低温乾燥後（例えば、１ｍｍＨｇ以下、６０℃で１２時間）に測定すればよい。また、本発明の実施例および比較例において使用された吸水性樹脂組成物の含水率はすべて６質量％以下であった。
実施例および比較例における、測定方法および評価方法を以下に示す。
特に記載が無い限り下記の測定は室温（２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で行われたものとする。
なお、衛生材料などの最終製品として使用された吸水性樹脂組成物の場合は、吸水性樹脂組成物は吸湿しているので、適宜、吸水性樹脂組成物を最終製品から分離して減圧低温乾燥後（例えば、１ｍｍＨｇ以下、６０℃で１２時間）に測定すればよい。また、本発明の実施例および比較例において使用された吸水性樹脂組成物の含水率はすべて６質量％以下であった。
＜無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）＞
吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物０．２０ｇを０．０００１ｇのレベルまで正確に計り取り、不織布製（南国パルプ工業（株）製、商品名：ヒートロンペーパー、型式：ＧＳＰ−２２）の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてシールした。
１Ｌの容器に０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）１Ｌを投入し、１容器あたりに１つの評価サンプルを１時間浸漬した。なお、本発明はイオン移動の効果に着目する発明であるため、複数のサンプルを１つの容器に浸漬してはならない。
３０分後、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の遠心力）で３分間水切りを行った後、袋の質量Ｗ１（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を用いずに行い、その時の質量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これらＷ１、Ｗ０から、下記の式に従って無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物０．２０ｇを０．０００１ｇのレベルまで正確に計り取り、不織布製（南国パルプ工業（株）製、商品名：ヒートロンペーパー、型式：ＧＳＰ−２２）の袋（８５ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れてシールした。
１Ｌの容器に０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）１Ｌを投入し、１容器あたりに１つの評価サンプルを１時間浸漬した。なお、本発明はイオン移動の効果に着目する発明であるため、複数のサンプルを１つの容器に浸漬してはならない。
３０分後、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の遠心力）で３分間水切りを行った後、袋の質量Ｗ１（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を用いずに行い、その時の質量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これらＷ１、Ｗ０から、下記の式に従って無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
ＣＲＣ（ｇ／ｇ）＝［（Ｗ１（ｇ）−Ｗ０（ｇ））／吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物の質量（ｇ）］−１
＜加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）＞
下記の参考例、実施例、比較例におけるＡＡＰは、以下の方法で測定した。
図１に示す装置を用いて測定した。
内径６０ｍｍのプラスチックの支持円筒１００の底に、ステンレス製４００メッシュの金網（目の大きさ３８μｍ）１０１を融着させ、室温（２０〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、金網上に吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物（１０２）０．９０ｇを均一に散布し、その上に、吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物に対して、４．８３ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が６０ｍｍよりわずかに小さく支持円筒の内壁面との間に隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストン１０３と荷重１０４とをこの順に載置して、この測定装置一式の質量Ｗａ（ｇ）を測定した。
＜加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）＞
下記の参考例、実施例、比較例におけるＡＡＰは、以下の方法で測定した。
図１に示す装置を用いて測定した。
内径６０ｍｍのプラスチックの支持円筒１００の底に、ステンレス製４００メッシュの金網（目の大きさ３８μｍ）１０１を融着させ、室温（２０〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、金網上に吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物（１０２）０．９０ｇを均一に散布し、その上に、吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物に対して、４．８３ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が６０ｍｍよりわずかに小さく支持円筒の内壁面との間に隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストン１０３と荷重１０４とをこの順に載置して、この測定装置一式の質量Ｗａ（ｇ）を測定した。
直径１５０ｍｍのペトリ皿１０５の内側に直径９０ｍｍのガラスフィルター１０６（株式会社相互理化学硝子製作所社製、細孔直径：１００〜１２０μｍ）を置き、０．９０質量％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）１０８（２０〜２５℃）をガラスフィルターの上面と同じレベルになるように加えた。その上に、直径９０ｍｍの濾紙（１０７）１枚（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名：（ＪＩＳ Ｐ ３８０１、Ｎｏ．２）、厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）を載せ、表面が全て濡れるようにし、かつ過剰の液を除いた。
測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で所定時間吸収させた。この吸収時間は、測定開始から算出して、１時間後とした。具体的には、１時間後、測定装置一式を持ち上げ、その質量Ｗｂ（ｇ）を測定した。この質量測定はできるだけすばやく、かつ振動を与えないように行わなくてはならない。そして、Ｗａ、Ｗｂから、次式によって加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）（ｇ／ｇ）を算出した。
測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で所定時間吸収させた。この吸収時間は、測定開始から算出して、１時間後とした。具体的には、１時間後、測定装置一式を持ち上げ、その質量Ｗｂ（ｇ）を測定した。この質量測定はできるだけすばやく、かつ振動を与えないように行わなくてはならない。そして、Ｗａ、Ｗｂから、次式によって加圧下吸収倍率（ＡＡＰ）（ｇ／ｇ）を算出した。
ＡＡＰ（ｇ／ｇ）＝［Ｗｂ（ｇ）−Ｗａ（ｇ）］／吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物の質量（ｇ）
＜食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）＞
特表平９−５０９５９１の食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）試験に準じて行った。
図２に示す装置を用い、容器４０に均一に入れた吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物（０．９００ｇ）を人工尿（１）中で０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、６０分間膨潤させ、ゲル４４のゲル層の高さを記録し、次に０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、０．６９質量％塩化ナトリウム水溶液３３を、一定の静水圧でタンク３１から膨潤したゲル層を通液させた。このＳＦＣ試験は室温（２０〜２５℃）で行った。コンピューターと天秤を用い、時間の関数として２０秒間隔でゲル層を通過する液体量を１０分間記録した。膨潤したゲル４４（の主に粒子間）を通過する流速Ｆｓ（ｔ）は増加質量（ｇ）を増加時間（ｓ）で割ることによりｇ／ｓの単位で決定した。一定の静水圧と安定した流速が得られた時間をｔｓとし、ｔｓと１０分間の間に得たデータだけを流速計算に使用して、ｔｓと１０分間の間に得た流速を使用してＦｓ（ｔ＝０）の値、つまりゲル層を通る最初の流速を計算した。Ｆｓ（ｔ＝０）はＦｓ（ｔ）対時間の最小２乗法の結果をｔ＝０に外挿することにより計算した。
＜食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）＞
特表平９−５０９５９１の食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）試験に準じて行った。
図２に示す装置を用い、容器４０に均一に入れた吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物（０．９００ｇ）を人工尿（１）中で０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、６０分間膨潤させ、ゲル４４のゲル層の高さを記録し、次に０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、０．６９質量％塩化ナトリウム水溶液３３を、一定の静水圧でタンク３１から膨潤したゲル層を通液させた。このＳＦＣ試験は室温（２０〜２５℃）で行った。コンピューターと天秤を用い、時間の関数として２０秒間隔でゲル層を通過する液体量を１０分間記録した。膨潤したゲル４４（の主に粒子間）を通過する流速Ｆｓ（ｔ）は増加質量（ｇ）を増加時間（ｓ）で割ることによりｇ／ｓの単位で決定した。一定の静水圧と安定した流速が得られた時間をｔｓとし、ｔｓと１０分間の間に得たデータだけを流速計算に使用して、ｔｓと１０分間の間に得た流速を使用してＦｓ（ｔ＝０）の値、つまりゲル層を通る最初の流速を計算した。Ｆｓ（ｔ＝０）はＦｓ（ｔ）対時間の最小２乗法の結果をｔ＝０に外挿することにより計算した。
ＳＦＣ
＝（Ｆｓ（ｔ＝０）×Ｌｏ）／（ρ×Ａ×△Ｐ）
＝（Ｆｓ（ｔ＝０）×Ｌｏ）／１３９５０６
ここで、
Ｆｓ（ｔ＝０）：ｇ／ｓで表した流速
Ｌｏ：ｃｍで表したゲル層の最初の厚さ
ρ：ＮａＣ１溶液の密度（１．００３ｇ／ｃｍ３）
Ａ：セル４１中のゲル層上側の面積（２８．２７ｃｍ２）
△Ｐ：ゲル層にかかる静水圧（４９２０ｄｙｎｅ／ｃｍ２）
ＳＦＣの単位は、（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）である。
＝（Ｆｓ（ｔ＝０）×Ｌｏ）／（ρ×Ａ×△Ｐ）
＝（Ｆｓ（ｔ＝０）×Ｌｏ）／１３９５０６
ここで、
Ｆｓ（ｔ＝０）：ｇ／ｓで表した流速
Ｌｏ：ｃｍで表したゲル層の最初の厚さ
ρ：ＮａＣ１溶液の密度（１．００３ｇ／ｃｍ３）
Ａ：セル４１中のゲル層上側の面積（２８．２７ｃｍ２）
△Ｐ：ゲル層にかかる静水圧（４９２０ｄｙｎｅ／ｃｍ２）
ＳＦＣの単位は、（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）である。
図２に示す装置としては、タンク３１には、ガラス管３２が挿入されており、ガラス管３２の下端は、０．６９質量％塩化ナトリウム水溶液３３をセル４１中の膨潤ゲル４４の底部から、５ｃｍ上の高さに維持できるように配置した。タンク３１中の０．６９質量％塩化ナトリウム水溶液３３は、コック付きＬ字管３４を通じてセル４１へ供給された。セル４１の下には、通過した液を補集する容器４８が配置されており、補集容器４８は上皿天秤４９の上に設置されていた。セル４１の内径は６ｃｍであり、下部の底面にはＮｏ．４００ステンレス製金網（目開き３８μｍ）４２が設置されていた。ピストン４６の下部には液が通過するのに十分な穴４７があり、底部には吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物あるいはそれらの膨潤ゲルが、穴４７へ入り込まないように透過性の良いガラスフィルター４５が取り付けてあった。セル４１は、セルを乗せるための台の上に置かれ、セルと接する台の面は、液の透過を妨げないステンレス製の金網４３の上に設置した。
人工尿（１）は、塩化カルシウムの２水和物０．２５ｇ、塩化カリウム２．０ｇ、塩化マグネシウムの６水和物０．５０ｇ、硫酸ナトリウム２．０ｇ、りん酸２水素アンモニウム０．８５ｇ、りん酸水素２アンモニウム０．１５ｇ、および、純水９９４．２５ｇを混合したものを用いた。
＜質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）＞
吸水性樹脂または水溶性多価金属塩粒子または吸水性樹脂組成物を、目開き８５０μｍ、７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、４５μｍなどのＪＩＳ標準ふるいで篩い分けし、残留百分率Ｒを対数確率紙にプロットした。これにより、Ｒ＝５０質量％に相当する粒子径を質量平均粒子径（Ｄ５０）として読み取った。また、粒度分布の対数標準偏差（σζ）は下記の式で表され、σζの値が小さいほど粒度分布が狭いことを意味する。
＜質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）＞
吸水性樹脂または水溶性多価金属塩粒子または吸水性樹脂組成物を、目開き８５０μｍ、７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、４５μｍなどのＪＩＳ標準ふるいで篩い分けし、残留百分率Ｒを対数確率紙にプロットした。これにより、Ｒ＝５０質量％に相当する粒子径を質量平均粒子径（Ｄ５０）として読み取った。また、粒度分布の対数標準偏差（σζ）は下記の式で表され、σζの値が小さいほど粒度分布が狭いことを意味する。
σζ＝０．５×ｌｎ（Ｘ２／Ｘ１）
（Ｘ１はＲ＝８４．１質量％、Ｘ２はＲ＝１５．９質量％の時のそれぞれの粒径である。）
質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）を測定する際の分級方法は、吸水性樹脂または水溶性多価金属塩粒子または吸水性樹脂組成物１０．０ｇを、室温（２０〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、目開き８５０μｍ、７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、４５μｍのＪＩＳ標準ふるい（ＴＨＥＩＩＤＡＴＥＳＴＩＮＧＳＩＥＶＥ：径８ｃｍ）に仕込み、振動分級器（ＩＩＤＡＳＩＥＶＥＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により、５分間、分級を行った。
（Ｘ１はＲ＝８４．１質量％、Ｘ２はＲ＝１５．９質量％の時のそれぞれの粒径である。）
質量平均粒子径（Ｄ５０）および粒度分布の対数標準偏差（σζ）を測定する際の分級方法は、吸水性樹脂または水溶性多価金属塩粒子または吸水性樹脂組成物１０．０ｇを、室温（２０〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、目開き８５０μｍ、７１０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、４５μｍのＪＩＳ標準ふるい（ＴＨＥＩＩＤＡＴＥＳＴＩＮＧＳＩＥＶＥ：径８ｃｍ）に仕込み、振動分級器（ＩＩＤＡＳＩＥＶＥＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により、５分間、分級を行った。
＜毛管吸収倍率（ＣＳＦ）＞
ＣＳＦは、吸水性樹脂や吸水性樹脂組成物の毛管吸引力を表す指標である。
毛管吸収倍率は、水柱２０ｃｍの負の圧力勾配における所定時間内での吸収体の液体の吸収能力を０．０６ｐｓｉ荷重下で測定する。
図３を参照して、これらの毛管吸収能力を測定するための装置および方法を記載する。
多孔質ガラス板１（グラスフィルター粒子番号＃３； 株式会社相互理化学硝子製作所製のＢｕｃｈｎｅｒ型フィルター ＴＯＰ １７Ｇ‐３（ｃｏｄｅ ｎｏ．１１７５−０３））の液吸収面を有する直径６０ｍｍのグラスフィルター２の下部に導管３をつなぎ、この導管３を直径１０ｃｍの液溜容器４の下部に備え付けられている口に接続した。前記グラスフィルターの多孔質ガラス板は平均孔径が２０〜３０μｍであって、その毛管力によって６０ｃｍの液面高さの差を付けた状態でも水柱の負圧に抗して多孔質ガラス板内に水を保持することが出来、空気の導入が無い状態を保てるものである。グラスフィルター２に高さを上下させるための支持リング５をはめ、系に０．９０質量％食塩水（０．９０質量％ＮａＣｌ水溶液）（０．９０％ＮａＣｌ溶液）６を満たし、液溜容器を天秤上７に載せた。導管中、およびグラスフィルターの多孔質ガラス板の下部に空気がないことを確認してから液溜容器４中の生理食塩水（０．９０質量％ＮａＣｌ水溶液）６上部の液面レベルと多孔質ガラス板１の上面の高低差が２０ｃｍになるように調節してグラスフィルターをスタンド８に固定した。
ＣＳＦは、吸水性樹脂や吸水性樹脂組成物の毛管吸引力を表す指標である。
毛管吸収倍率は、水柱２０ｃｍの負の圧力勾配における所定時間内での吸収体の液体の吸収能力を０．０６ｐｓｉ荷重下で測定する。
図３を参照して、これらの毛管吸収能力を測定するための装置および方法を記載する。
多孔質ガラス板１（グラスフィルター粒子番号＃３； 株式会社相互理化学硝子製作所製のＢｕｃｈｎｅｒ型フィルター ＴＯＰ １７Ｇ‐３（ｃｏｄｅ ｎｏ．１１７５−０３））の液吸収面を有する直径６０ｍｍのグラスフィルター２の下部に導管３をつなぎ、この導管３を直径１０ｃｍの液溜容器４の下部に備え付けられている口に接続した。前記グラスフィルターの多孔質ガラス板は平均孔径が２０〜３０μｍであって、その毛管力によって６０ｃｍの液面高さの差を付けた状態でも水柱の負圧に抗して多孔質ガラス板内に水を保持することが出来、空気の導入が無い状態を保てるものである。グラスフィルター２に高さを上下させるための支持リング５をはめ、系に０．９０質量％食塩水（０．９０質量％ＮａＣｌ水溶液）（０．９０％ＮａＣｌ溶液）６を満たし、液溜容器を天秤上７に載せた。導管中、およびグラスフィルターの多孔質ガラス板の下部に空気がないことを確認してから液溜容器４中の生理食塩水（０．９０質量％ＮａＣｌ水溶液）６上部の液面レベルと多孔質ガラス板１の上面の高低差が２０ｃｍになるように調節してグラスフィルターをスタンド８に固定した。
多孔質ガラス板１上に測定試料９（吸水性樹脂組成物）０．４４ｇをロート中のガラスフィルター上に均一にすばやく散布し、さらにその上に直径５９ｍｍの荷重１０（０．０６ｐｓｉ）を載せ、３０分後に測定試料９に吸収された０．９０質量％食塩水（０．９０質量％ＮａＣｌ水溶液）の値（Ｗ２０）を測定した。
毛管吸収倍率は以下の式で求められる。
毛管吸収倍率（ＣＳＦ）（ｇ／ｇ）＝吸収量（Ｗ２０）（ｇ）／０．４４（ｇ）
＜可溶分（水可溶成分）量＞
２５０ｍｌ容量の蓋付きプラスチック容器に０．９０質量％食塩水１８４．３ｇを測り取り、その水溶液中に吸水性樹脂粒子または吸水性樹脂組成物１．００ｇを加え１６時間攪拌することにより樹脂中の可溶分を抽出した。この抽出液を濾紙１枚（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名：（ＪＩＳ Ｐ ３８０１、Ｎｏ．２）、厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）を用いて濾過することにより得られた濾液の５０．０ｇを測り取り測定溶液とした。
毛管吸収倍率は以下の式で求められる。
毛管吸収倍率（ＣＳＦ）（ｇ／ｇ）＝吸収量（Ｗ２０）（ｇ）／０．４４（ｇ）
＜可溶分（水可溶成分）量＞
２５０ｍｌ容量の蓋付きプラスチック容器に０．９０質量％食塩水１８４．３ｇを測り取り、その水溶液中に吸水性樹脂粒子または吸水性樹脂組成物１．００ｇを加え１６時間攪拌することにより樹脂中の可溶分を抽出した。この抽出液を濾紙１枚（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社、品名：（ＪＩＳ Ｐ ３８０１、Ｎｏ．２）、厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）を用いて濾過することにより得られた濾液の５０．０ｇを測り取り測定溶液とした。
はじめに０．９０質量％食塩水だけを、まず、０．１ＮのＮａＯＨ水溶液でｐＨ１０まで滴定を行い、その後、０．１ＮのＨＣｌ水溶液でｐＨ２．７まで滴定して空滴定量（［ｂＮａＯＨ］ｍｌ、［ｂＨＣｌ］ｍｌ）を得た。
同様の滴定操作を測定溶液についても行うことにより滴定量（［ＮａＯＨ］ｍｌ、［ＨＣｌ］ｍｌ）を求めた。
例えば既知量のアクリル酸とそのナトリウム塩からなる吸水性樹脂または吸水性樹脂粒子または吸水性樹脂組成物の場合、そのモノマーの平均分子量と上記操作により得られた滴定量をもとに、吸水性樹脂中の可溶分量を以下の計算式により算出することができる。未知量の場合は滴定により求めた中和率を用いてモノマーの平均分子量を算出する。
同様の滴定操作を測定溶液についても行うことにより滴定量（［ＮａＯＨ］ｍｌ、［ＨＣｌ］ｍｌ）を求めた。
例えば既知量のアクリル酸とそのナトリウム塩からなる吸水性樹脂または吸水性樹脂粒子または吸水性樹脂組成物の場合、そのモノマーの平均分子量と上記操作により得られた滴定量をもとに、吸水性樹脂中の可溶分量を以下の計算式により算出することができる。未知量の場合は滴定により求めた中和率を用いてモノマーの平均分子量を算出する。
可溶分（質量％）＝０．１×（平均分子量）×１８４．３×１００×（［ＨＣｌ］−［ｂＨＣｌ］）／１０００／１．０／５０．０
中和率（ｍｏｌ％）＝（１−（［ＮａＯＨ］−［ｂＮａＯＨ］）／（［ＨＣｌ］−［ｂＨＣｌ］））×１００
＜金属化合物の定量＞
金属化合物の定量は、公知の方法が適宜用いられる。例えば、原子吸光光度法、プラズマ発光分光分析法、呈色試薬を用いた吸光光度法などで定量される。水溶性の金属化合物であればプラズマ発光分光分析法が好ましく用いられる。以下に測定法の例を挙げる。
中和率（ｍｏｌ％）＝（１−（［ＮａＯＨ］−［ｂＮａＯＨ］）／（［ＨＣｌ］−［ｂＨＣｌ］））×１００
＜金属化合物の定量＞
金属化合物の定量は、公知の方法が適宜用いられる。例えば、原子吸光光度法、プラズマ発光分光分析法、呈色試薬を用いた吸光光度法などで定量される。水溶性の金属化合物であればプラズマ発光分光分析法が好ましく用いられる。以下に測定法の例を挙げる。
２６０ｍｌの容量のポリプロピレン製ビーカーに吸水性樹脂組成物１．０ｇを秤取り、０．９０質量％食塩水１９０．０ｇおよび２Ｎの塩酸１０．０ｇを加え、室温下３０分間攪拌した。攪拌後、上澄み液をクロマトディスク（ＧＬクロマトディスク２５Ａ、ジーエルサイエンス株式会社）でろ過し、ろ液をプラズマ発光分光分析（堀場製作所製、ＵＬＴＩＭＡ）で分析することにより金属塩濃度を求めた。なお、検量線は既知量の多価金属を含む０．９０質量％食塩水により作成した。求められた多価金属濃度より、吸水性樹脂組成物中の多価金属濃度は次の式で表される。
吸水性樹脂組成物中の多価金属濃度（質量％）＝（溶液中の多価金属濃度（質量％））×２００
＜金属化合物偏析指数＞
金属化合物の偏析の起こり安さを示した数値であり、以下の方法で測定される。
吸水性樹脂組成物中の多価金属濃度（質量％）＝（溶液中の多価金属濃度（質量％））×２００
＜金属化合物偏析指数＞
金属化合物の偏析の起こり安さを示した数値であり、以下の方法で測定される。
前記の方法によって吸水性樹脂組成物中に含まれる金属化合物の量を定量し、以下の式によって算出する。
金属化合物偏析指数＝Ｗ７１（ｐｐｍ）／Ｗ７２（ｐｐｍ）
Ｗ７１は前記の質量平均粒子径の測定と同じ要領で分級操作を行い、例えば目開き３００μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過した吸水性樹脂組成物中（３００μｍ以下の粒子径を有する部分）に含まれるの金属成分の濃度（ｐｐｍ）を表す。また、Ｗ７２は分級操作前の吸水性樹脂組成物に含まれる金属成分の濃度（ｐｐｍ）を表す。吸水性樹脂組成物の質量平均粒子径によって、本測定法の篩の目開きの大きさは適宜変化させる。具体的には質量平均粒子径が１５０μｍ以下の場合は目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを用い、質量平均粒子径が１５０〜３００μｍの場合は目開き１５０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用い、質量平均粒子径が３００〜５００μｍの場合は目開き３００μｍのＪＩＳ標準ふるいを用い、質量平均粒子径が５００μｍ以上の場合は目開き５００μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いることとする。
金属化合物偏析指数＝Ｗ７１（ｐｐｍ）／Ｗ７２（ｐｐｍ）
Ｗ７１は前記の質量平均粒子径の測定と同じ要領で分級操作を行い、例えば目開き３００μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過した吸水性樹脂組成物中（３００μｍ以下の粒子径を有する部分）に含まれるの金属成分の濃度（ｐｐｍ）を表す。また、Ｗ７２は分級操作前の吸水性樹脂組成物に含まれる金属成分の濃度（ｐｐｍ）を表す。吸水性樹脂組成物の質量平均粒子径によって、本測定法の篩の目開きの大きさは適宜変化させる。具体的には質量平均粒子径が１５０μｍ以下の場合は目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを用い、質量平均粒子径が１５０〜３００μｍの場合は目開き１５０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用い、質量平均粒子径が３００〜５００μｍの場合は目開き３００μｍのＪＩＳ標準ふるいを用い、質量平均粒子径が５００μｍ以上の場合は目開き５００μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いることとする。
＜ブロッキング率（ＢＲ）＞
２５℃、相対湿度７０％、１時間経過時のブロッキング率（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｒａｔｉｏ）のことを示す。
吸水性樹脂粒子（または吸水性樹脂組成物）２ｇを底面の内径５０ｍｍ、高さ１０ｍｍのポリプロピレン製カップの底に均一に散布し、あらかじめ２５℃、相対湿度７０％に調整した恒温恒湿器（タバイエスペック製ＰＬＡＴＩＯＯＵＳ ＬＵＣＩＦＥＲ ＰＬ−２Ｇ）にすばやく入れ、６０分間放置した。その後、吸湿した吸水性樹脂粒子を直径７．５ｃｍ、目開き２０００μｍのＪＩＳ標準ふるいに移し、振動分級器（ＩＩＤＡ ＳＩＥＶＥ ＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により５分間ふるい、ふるい上に残存した吸水性樹脂粒子の質量Ｗ４（ｇ）およびふるいを通過した吸水性樹脂粒子の質量Ｗ５（ｇ）を測定した。
２５℃、相対湿度７０％、１時間経過時のブロッキング率（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｒａｔｉｏ）のことを示す。
吸水性樹脂粒子（または吸水性樹脂組成物）２ｇを底面の内径５０ｍｍ、高さ１０ｍｍのポリプロピレン製カップの底に均一に散布し、あらかじめ２５℃、相対湿度７０％に調整した恒温恒湿器（タバイエスペック製ＰＬＡＴＩＯＯＵＳ ＬＵＣＩＦＥＲ ＰＬ−２Ｇ）にすばやく入れ、６０分間放置した。その後、吸湿した吸水性樹脂粒子を直径７．５ｃｍ、目開き２０００μｍのＪＩＳ標準ふるいに移し、振動分級器（ＩＩＤＡ ＳＩＥＶＥ ＳＨＡＫＥＲ、ＴＹＰＥ：ＥＳ−６５型、ＳＥＲ．Ｎｏ．０５０１）により５分間ふるい、ふるい上に残存した吸水性樹脂粒子の質量Ｗ４（ｇ）およびふるいを通過した吸水性樹脂粒子の質量Ｗ５（ｇ）を測定した。
下記式により、吸湿ブロッキング率（％）を算出した。
吸湿ブロッキング率（％）＝質量Ｗ４（ｇ）／（質量Ｗ４（ｇ）＋質量Ｗ５（ｇ））×１００
吸湿ブロッキング率が低いほど、吸湿流動性に優れている。
後述するような、金属化合物の添加効果を明らかにする実験は、同じ前駆体を用いて、その効果を比較することが好ましい。例えば、前駆体の粒度分布が変化してしまうと、ＳＦＣのような粒度に依存するパラメータの評価が正しく行えなくなる恐れがある。例えばＳＦＣで表される吸水性樹脂粒子の性能を比較する際には、同程度のＣＲＣおよび粒度分布を有している吸水性樹脂粒子でＳＦＣを比較することが好ましい。
吸湿ブロッキング率（％）＝質量Ｗ４（ｇ）／（質量Ｗ４（ｇ）＋質量Ｗ５（ｇ））×１００
吸湿ブロッキング率が低いほど、吸湿流動性に優れている。
後述するような、金属化合物の添加効果を明らかにする実験は、同じ前駆体を用いて、その効果を比較することが好ましい。例えば、前駆体の粒度分布が変化してしまうと、ＳＦＣのような粒度に依存するパラメータの評価が正しく行えなくなる恐れがある。例えばＳＦＣで表される吸水性樹脂粒子の性能を比較する際には、同程度のＣＲＣおよび粒度分布を有している吸水性樹脂粒子でＳＦＣを比較することが好ましい。
〔参考例１〕
シグマ型羽根を２本有する内容積１０リットルのジャケット付きステンレス型双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器中で、７１．３モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５４３８ｇ（単量体濃度３９質量％）にポリエチレングリコールジアクリレート７．１４ｇ（０．０６モル％）を溶解させて反応液とした。次にこの反応液を窒素ガス雰囲気下で、３０分間脱気した。続いて、反応液に１０質量％過硫酸ナトリウム水溶液２９．３４ｇおよび０．１質量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液２４．４５ｇを攪拌しながら添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、２０〜９５℃で重合を行い、重合が開始して３０分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。
シグマ型羽根を２本有する内容積１０リットルのジャケット付きステンレス型双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器中で、７１．３モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５４３８ｇ（単量体濃度３９質量％）にポリエチレングリコールジアクリレート７．１４ｇ（０．０６モル％）を溶解させて反応液とした。次にこの反応液を窒素ガス雰囲気下で、３０分間脱気した。続いて、反応液に１０質量％過硫酸ナトリウム水溶液２９．３４ｇおよび０．１質量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液２４．４５ｇを攪拌しながら添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、２０〜９５℃で重合を行い、重合が開始して３０分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。
得られた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約５ｍｍ以下に細分化されていた。この細分化された含水ゲル状架橋重合体を５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１８０℃で５０分間熱風乾燥した。得られた吸水性樹脂をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き８５０μｍおよび１５０μｍのＪＩＳ標準篩で分級することにより、吸水性樹脂粒子（ａ）を得た。
〔参考例２〕
参考例１と同様の重合操作を、反応液を７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５４４４ｇ（単量体濃度３８質量％）にポリエチレングリコールジアクリレート４．０２ｇ（０．０３５モル％）を溶解させたものに変えて行った。
〔参考例２〕
参考例１と同様の重合操作を、反応液を７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５４４４ｇ（単量体濃度３８質量％）にポリエチレングリコールジアクリレート４．０２ｇ（０．０３５モル％）を溶解させたものに変えて行った。
得られた吸水性樹脂をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き７１０μｍおよび１５０μｍのＪＩＳ標準篩で分級することにより、吸水性樹脂粒子（ｂ）を得た。
〔参考例３〕
参考例１と同様の重合操作を、反応液を７１モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５４３８ｇ（単量体濃度３８質量％）にポリエチレングリコールジアクリレート１１．７ｇ（０．１モル％）を溶解させたものに変えて行った。
得られた吸水性樹脂をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き６００μｍおよび１５０μｍのＪＩＳ標準篩で分級することにより、吸水性樹脂粒子（ｃ）を得た。
〔参考例３〕
参考例１と同様の重合操作を、反応液を７１モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５４３８ｇ（単量体濃度３８質量％）にポリエチレングリコールジアクリレート１１．７ｇ（０．１モル％）を溶解させたものに変えて行った。
得られた吸水性樹脂をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き６００μｍおよび１５０μｍのＪＩＳ標準篩で分級することにより、吸水性樹脂粒子（ｃ）を得た。
〔参考例４〕
前記参考例１で得られた吸水性樹脂（ａ）１００ｇに、炭酸エチレン１．０ｇ、純水３．０ｇの混合液からなる表面処理剤を均一に混合した後、混合物を１８０℃で３０分間加熱処理した。さらに、その粒子を目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕し、吸水性樹脂粒子（ａ１）を得た。
〔参考例５〕
前記参考例２で得られた吸水性樹脂（ｂ）１００ｇに、２−オキサゾリドン１．０ｇ、純水３．０ｇの混合液からなる表面処理剤を均一に混合した後、混合物を１８５℃で３０分間加熱処理した。さらに、その粒子を目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕し、吸水性樹脂粒子（ｂ１）を得た。
前記参考例１で得られた吸水性樹脂（ａ）１００ｇに、炭酸エチレン１．０ｇ、純水３．０ｇの混合液からなる表面処理剤を均一に混合した後、混合物を１８０℃で３０分間加熱処理した。さらに、その粒子を目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕し、吸水性樹脂粒子（ａ１）を得た。
〔参考例５〕
前記参考例２で得られた吸水性樹脂（ｂ）１００ｇに、２−オキサゾリドン１．０ｇ、純水３．０ｇの混合液からなる表面処理剤を均一に混合した後、混合物を１８５℃で３０分間加熱処理した。さらに、その粒子を目開き７１０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕し、吸水性樹脂粒子（ｂ１）を得た。
〔参考例６〕
前記参考例３で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ）１００ｇに、１，４−ブタンジオール１．０ｇ、純水３．０ｇの混合液からなる表面処理剤を均一に混合した後、混合物を１９０℃で３０分間加熱処理した。さらに、その粒子を目開き６００μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕し、吸水性樹脂粒子（ｃ１）を得た。
〔実施例１〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１４０℃に加温し、カリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇを攪拌下に混合し、１０分間攪拌した。このようにして吸水性樹脂組成物（１）を得た。
前記参考例３で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ）１００ｇに、１，４−ブタンジオール１．０ｇ、純水３．０ｇの混合液からなる表面処理剤を均一に混合した後、混合物を１９０℃で３０分間加熱処理した。さらに、その粒子を目開き６００μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで解砕し、吸水性樹脂粒子（ｃ１）を得た。
〔実施例１〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１４０℃に加温し、カリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇを攪拌下に混合し、１０分間攪拌した。このようにして吸水性樹脂組成物（１）を得た。
〔比較例１〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇに、カリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇと水８ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１）を得た。
〔比較例２〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇとカリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇを混合し、攪拌下に水３ｇを添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（２）を得た。
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇに、カリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇと水８ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１）を得た。
〔比較例２〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇとカリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇを混合し、攪拌下に水３ｇを添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（２）を得た。
〔実施例２〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇとアンモニウムミョウバン（硫酸アルミニウムアンモニウム１２水塩）１．５ｇを攪拌下に混合し、混合物を１３０℃に加温し、１５分間攪拌した。このようにして吸水性樹脂組成物（２）を得た。
〔実施例３〕
カリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水）１０ｇと純水１．５ｇとを還流冷却器（コンデンサー）を備えたＳＵＳ３１６製の容器に仕込んだ。このときは、カリウムミョウバンは固体粉末であった。これを容器ごと１２０℃のグリセリン浴に浸し、カリウムミョウバンが溶融するまで加熱した。溶融を確認した後、直ちに、前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）５００ｇの入ったレディゲミキサーに、ミキサー攪拌下で１分間、そのカリウムミョウバン溶融液を噴霧（噴霧ノズル：いけうち製、Ｋ００１２ノズル、加圧圧力＝０．２ＭＰａ）し、カリウムミョウバン溶融液でコーティングされた吸水性樹脂組成物（３）を得た。
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇとアンモニウムミョウバン（硫酸アルミニウムアンモニウム１２水塩）１．５ｇを攪拌下に混合し、混合物を１３０℃に加温し、１５分間攪拌した。このようにして吸水性樹脂組成物（２）を得た。
〔実施例３〕
カリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水）１０ｇと純水１．５ｇとを還流冷却器（コンデンサー）を備えたＳＵＳ３１６製の容器に仕込んだ。このときは、カリウムミョウバンは固体粉末であった。これを容器ごと１２０℃のグリセリン浴に浸し、カリウムミョウバンが溶融するまで加熱した。溶融を確認した後、直ちに、前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）５００ｇの入ったレディゲミキサーに、ミキサー攪拌下で１分間、そのカリウムミョウバン溶融液を噴霧（噴霧ノズル：いけうち製、Ｋ００１２ノズル、加圧圧力＝０．２ＭＰａ）し、カリウムミョウバン溶融液でコーティングされた吸水性樹脂組成物（３）を得た。
〔比較例３〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇに、アンモニウムミョウバン（硫酸アルミニウムアンモニウム１２水塩）１．５ｇと水８．５ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（３）を得た。
〔比較例４〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇとアンモニウムミョウバン（硫酸アルミニウムアンモニウム１２水塩）１．５ｇとを混合し、攪拌下に水３ｇを添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（４）を得た。
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇに、アンモニウムミョウバン（硫酸アルミニウムアンモニウム１２水塩）１．５ｇと水８．５ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（３）を得た。
〔比較例４〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇとアンモニウムミョウバン（硫酸アルミニウムアンモニウム１２水塩）１．５ｇとを混合し、攪拌下に水３ｇを添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（４）を得た。
〔実施例１〜３および比較例１〜４で得られた吸水性樹脂組成物（１）〜（３）および比較吸水性樹脂組成物（１）〜（４）について〕
実施例１〜３および比較例１〜４で得られた吸水性樹脂組成物（１）〜（３）および比較吸水性樹脂組成物（１）〜（４）のＣＲＣ、ＡＡＰ、ＳＦＣを表１に示す。
また、実施例１で得られた吸水性樹脂組成物（１）の電子顕微鏡写真の撮影をして得られた図（図４−（ａ）、図５−（ａ））および同じ写真のＳＥＭ−ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）による硫黄元素のＸ線イメージ写真の撮影をして得られた図（図４−（ｂ）、図５−（ｂ））を図４、図５に示す。硫黄元素はカリウムミョウバンに含まれる硫酸イオンに由来するものである。アルミニウム元素のＸ線イメージよりも感度が高く見やすいため硫黄元素のＸ線イメージ写真の撮影をして得られた図を用いた（アルミニウム元素のＸ線イメージも硫黄元素と同様の分布になる）。
実施例１〜３および比較例１〜４で得られた吸水性樹脂組成物（１）〜（３）および比較吸水性樹脂組成物（１）〜（４）のＣＲＣ、ＡＡＰ、ＳＦＣを表１に示す。
また、実施例１で得られた吸水性樹脂組成物（１）の電子顕微鏡写真の撮影をして得られた図（図４−（ａ）、図５−（ａ））および同じ写真のＳＥＭ−ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）による硫黄元素のＸ線イメージ写真の撮影をして得られた図（図４−（ｂ）、図５−（ｂ））を図４、図５に示す。硫黄元素はカリウムミョウバンに含まれる硫酸イオンに由来するものである。アルミニウム元素のＸ線イメージよりも感度が高く見やすいため硫黄元素のＸ線イメージ写真の撮影をして得られた図を用いた（アルミニウム元素のＸ線イメージも硫黄元素と同様の分布になる）。
表１では、同じ吸水性樹脂粒子に同じ量の金属化合物を添加した場合であっても、本発明の吸水性樹脂組成物は優れた通液・拡散性を有し、またＣＲＣやＡＡＰの低下が少ない優れた吸水性樹脂組成物であることがわかる。
図４および図５では、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物が融着している様子がよくわかる。図４のように、本発明の吸水性樹脂組成物は、金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面の少なくとも一部を層状に被覆する形態で融着していることが好ましい。また、図５のように吸水性樹脂粒子と金属化合物の粒子同士が融着によって粒子間結合しているような形態も好ましい形態である。
図４および図５では、吸水性樹脂粒子の表面に金属化合物が融着している様子がよくわかる。図４のように、本発明の吸水性樹脂組成物は、金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面の少なくとも一部を層状に被覆する形態で融着していることが好ましい。また、図５のように吸水性樹脂粒子と金属化合物の粒子同士が融着によって粒子間結合しているような形態も好ましい形態である。
〔実施例４〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１７０℃に加温し、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして吸水性樹脂組成物（４）を得た。
〔比較例５〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを７０℃に加温し、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（５）を得た。
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１７０℃に加温し、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして吸水性樹脂組成物（４）を得た。
〔比較例５〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを７０℃に加温し、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（５）を得た。
〔比較例６〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇに、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（６）を得た。
〔比較例７〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇと硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを混合し、攪拌下に水３ｇを添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（７）を得た。
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇに、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（６）を得た。
〔比較例７〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇと硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇを混合し、攪拌下に水３ｇを添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（７）を得た。
〔比較例８〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇに、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇと水４ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（８）を得た。
〔実施例１、４および比較例５〜８で得られた吸水性樹脂組成物（１）、（４）および比較吸水性樹脂組成物（５）〜（８）について〕
実施例１、４および比較例５〜８で得られた吸水性樹脂組成物（１）、（４）、比較吸水性樹脂組成物（５）〜（８）の粒度別硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（以下ＡＳＨと略す）含有量を測定した結果を表２に示す。なお結果は、前記のプラズマ発光分光分析法で測定したアルミニウム含有量から算出した。
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇに、硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（質量平均粒子径１５０μｍ）１ｇと水４ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（８）を得た。
〔実施例１、４および比較例５〜８で得られた吸水性樹脂組成物（１）、（４）および比較吸水性樹脂組成物（５）〜（８）について〕
実施例１、４および比較例５〜８で得られた吸水性樹脂組成物（１）、（４）、比較吸水性樹脂組成物（５）〜（８）の粒度別硫酸アルミニウム１４〜１８水塩（以下ＡＳＨと略す）含有量を測定した結果を表２に示す。なお結果は、前記のプラズマ発光分光分析法で測定したアルミニウム含有量から算出した。
表２より、実施例４により得られた吸水性樹脂組成物（４）に含まれるＡＳＨは吸水性樹脂粒子表面に融着し完全に固定化されているため、３００μｍの目開きを有するメッシュを通過する粒子に含まれるＡＳＨの量が少なく、水溶液で添加した場合（比較吸水性樹脂組成物（８））と同程度である。これに比べて、他の乾式混合などの方法（比較吸水性樹脂組成物（５）〜（７））では、細かい粒径のＡＳＨが十分に固定化されていないため、３００μｍの目開きを有するメッシュを通過する粒子に含まれるＡＳＨの量が多くなってしまう。この結果より、本発明の吸水性樹脂組成物は含有される金属化合物の偏析が非常に起こりにくい、優れた吸水性樹脂組成物であることがわかる。また、金属化合物水溶液を添加する方法は、本発明の方法と同様に金属化合物の偏析抑制には効果的であるが、表８に示されるようにＳＦＣの向上効果が低く、ＡＡＰの低下が大きい欠点がある。
〔実施例５〕
前記参考例４で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）１００ｇおよび硝酸アルミニウム９水塩０．８ｇを攪拌下に混合し、さらに１１０℃に加温、１０分間攪拌した。このようにして吸水性樹脂組成物（５）を得た。
〔比較例９〕
前記参考例４で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）１００ｇおよび硝酸アルミニウム９水塩０．８ｇと水７．２ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（９）を得た。
前記参考例４で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）１００ｇおよび硝酸アルミニウム９水塩０．８ｇを攪拌下に混合し、さらに１１０℃に加温、１０分間攪拌した。このようにして吸水性樹脂組成物（５）を得た。
〔比較例９〕
前記参考例４で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）１００ｇおよび硝酸アルミニウム９水塩０．８ｇと水７．２ｇからなる水溶液を攪拌下に混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（９）を得た。
〔比較例１０〕
前記参考例４で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）１００ｇおよび硝酸アルミニウム９水塩０．８ｇを混合し、攪拌下に水３ｇおよびポリエチレングリコール（平均分子量３００）１ｇからなる水溶液を添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１０）を得た。
〔実施例５および比較例９〜１０で得られた吸水性樹脂組成物（５）および比較吸水性樹脂組成物（９）〜（１０）について〕
実施例５および比較例９〜１０で得られた吸水性樹脂組成物（５）、比較吸水性樹脂組成物（９）〜（１０）のＣＲＣ、ＡＡＰ、ＢＲを測定した結果を表３に示す。
前記参考例４で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）１００ｇおよび硝酸アルミニウム９水塩０．８ｇを混合し、攪拌下に水３ｇおよびポリエチレングリコール（平均分子量３００）１ｇからなる水溶液を添加した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１０）を得た。
〔実施例５および比較例９〜１０で得られた吸水性樹脂組成物（５）および比較吸水性樹脂組成物（９）〜（１０）について〕
実施例５および比較例９〜１０で得られた吸水性樹脂組成物（５）、比較吸水性樹脂組成物（９）〜（１０）のＣＲＣ、ＡＡＰ、ＢＲを測定した結果を表３に示す。
表３では、同じ吸水性樹脂粒子に同じ量の金属化合物を添加した場合であっても、本発明の吸水性樹脂組成物はＣＲＣやＡＡＰの低下が少なく、ＢＲに優れた吸水性樹脂組成物であることがわかる。
〔実施例６〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇを１２０℃に加温し、塩化アルミニウム６水塩１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして吸水性樹脂組成物（６）を得た。
〔実施例７〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１００℃に加温し、硫酸ナトリウムアルミニウム１２水塩２ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして吸水性樹脂組成物（７）を得た。
〔実施例６〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇを１２０℃に加温し、塩化アルミニウム６水塩１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして吸水性樹脂組成物（６）を得た。
〔実施例７〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１００℃に加温し、硫酸ナトリウムアルミニウム１２水塩２ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして吸水性樹脂組成物（７）を得た。
〔比較例１１〕
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇを１２０℃に加温し、パラフィンワックス（融点８３℃）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１１）を得た。
（比較例１２）
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１６０℃に加温し、カプリル酸亜鉛１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１２）を得た。
前記参考例５で得られた吸水性樹脂粒子（ｂ１）１００ｇを１２０℃に加温し、パラフィンワックス（融点８３℃）１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１１）を得た。
（比較例１２）
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇを１６０℃に加温し、カプリル酸亜鉛１ｇを攪拌下に５分間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１２）を得た。
（比較例１３）
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇとトリクロサン（ＴＲＩＣＬＯＳＡＮ）５ｇを均一に混合し、混合物を８０℃に加温し、攪拌下に１時間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１３）を得た。
〔実施例２、６〜７および比較例１１〜１３で得られた吸水性樹脂組成物（２）、（６）〜（７）および比較吸水性樹脂組成物（１１）〜（１３）について〕
実施例２、６〜７および比較例１１〜１３で得られた吸水性樹脂組成物（２）、（６）〜（７）、比較吸水性樹脂組成物（１１）〜（１３）のＣＲＣ、ＳＦＣ、ＣＳＦを表４に示す。
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇとトリクロサン（ＴＲＩＣＬＯＳＡＮ）５ｇを均一に混合し、混合物を８０℃に加温し、攪拌下に１時間混合した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１３）を得た。
〔実施例２、６〜７および比較例１１〜１３で得られた吸水性樹脂組成物（２）、（６）〜（７）および比較吸水性樹脂組成物（１１）〜（１３）について〕
実施例２、６〜７および比較例１１〜１３で得られた吸水性樹脂組成物（２）、（６）〜（７）、比較吸水性樹脂組成物（１１）〜（１３）のＣＲＣ、ＳＦＣ、ＣＳＦを表４に示す。
表４より、本発明の吸水性樹脂組成物は優れたＳＦＣ、ＣＳＦを有し、通液・拡散性および毛管吸引力に優れていることがわかる。比較吸水性樹脂組成物（１１）のような熱融着性の樹脂などでは、本発明の効果は得られず、逆にＣＳＦの低下等を招いてしまう。比較吸水性樹脂組成物（１２）のような、炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を用いた場合には、ＣＳＦの著しい低下を引き起こしてしまう。比較吸水性樹脂組成物（１３）のような有機物の場合も本発明の効果は得られず、逆にＣＳＦの低下等を招いてしまう。
〔比較例１４〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇとカリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇを攪拌下に混合し、１０分間攪拌した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１４）を得た。
〔比較例１４〕
前記参考例６で得られた吸水性樹脂粒子（ｃ１）１００ｇとカリウムミョウバン（硫酸カリウムアルミニウム１２水塩）２ｇを攪拌下に混合し、１０分間攪拌した。このようにして比較吸水性樹脂組成物（１４）を得た。
〔実施例１および比較例１〜２、１４で得られた吸水性樹脂組成物（１）および比較吸水性樹脂組成物（１）〜（２）、（１４）について〕
実施例１および比較例１〜２、１４で得られた吸水性樹脂組成物（１）、比較吸水性樹脂組成物（１）〜（２）、（１４）のＢＲを表５に示す。
実施例１および比較例１〜２、１４で得られた吸水性樹脂組成物（１）、比較吸水性樹脂組成物（１）〜（２）、（１４）のＢＲを表５に示す。
表５より、他の添加方法と比べて、本発明の吸水性樹脂組成物は優れたＢＲを有し、吸湿時の取り扱い性に優れていることがわかる。
参考例４〜６で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）、実施例１〜２、４〜７で得られた吸水性樹脂組成物（１）〜（２）、（４）〜（７）の粒度分布を表６に示す。
参考例４〜６で得られた吸水性樹脂粒子（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）、実施例１〜２、４〜７で得られた吸水性樹脂組成物（１）〜（２）、（４）〜（７）の粒度分布を表６に示す。
本発明の吸水性樹脂組成物は、優れた吸水特性を有しているため、種々の用途の吸水保水剤として使用できる。例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の吸収物品用吸水保水剤；水苔代替、土壌改質改良剤、保水剤、農薬効力持続剤等の農園芸用保水剤；内装壁材用結露防止剤、セメント添加剤等の建築用保水剤；リリースコントロール剤、保冷剤、使い捨てカイロ、汚泥凝固剤、食品用鮮度保持剤、イオン交換カラム材料、スラッジまたはオイルの脱水剤、乾燥剤、湿度調整材料等で使用できる。また、本発明の吸水性樹脂組成物は、紙おむつ、生理用ナプキンなどの、糞、尿または血液の吸収用衛生材料に特に好適に用いられる。
１ 多孔質ガラス板
２ グラスフィルター
３ 導管
４ 液溜容器
５ 支持リング
６ ０．９０質量％食塩水
７ 天秤
８ スタンド
９ 測定試料（吸水性樹脂粒子や吸水性樹脂組成物など）
１０ 荷重（０．４１ｋＰａ（０．０６ｐｓｉ））
３１ タンク
３２ ガラス管
３３ ０．６９質量％塩化ナトリウム水溶液
３４ コック付きＬ字管
３５ コック
４０ 容器
４１ セル
４２ ステンレス製金網
４３ ステンレス製金網
４４ 膨潤ゲル
４５ ガラスフィルター
４６ ピストン
４７ ピストン中の穴
４８ 補集容器
４９ 上皿天秤
１００ プラスチックの支持円筒
１０１ ステンレス製４００メッシュの金網
１０２ 膨潤ゲル
１０３ ピストン
１０４ 荷重（おもり）
１０５ ペトリ皿
１０６ ガラスフィルター
１０７ 濾紙
１０８ ０．９０質量％食塩水
２ グラスフィルター
３ 導管
４ 液溜容器
５ 支持リング
６ ０．９０質量％食塩水
７ 天秤
８ スタンド
９ 測定試料（吸水性樹脂粒子や吸水性樹脂組成物など）
１０ 荷重（０．４１ｋＰａ（０．０６ｐｓｉ））
３１ タンク
３２ ガラス管
３３ ０．６９質量％塩化ナトリウム水溶液
３４ コック付きＬ字管
３５ コック
４０ 容器
４１ セル
４２ ステンレス製金網
４３ ステンレス製金網
４４ 膨潤ゲル
４５ ガラスフィルター
４６ ピストン
４７ ピストン中の穴
４８ 補集容器
４９ 上皿天秤
１００ プラスチックの支持円筒
１０１ ステンレス製４００メッシュの金網
１０２ 膨潤ゲル
１０３ ピストン
１０４ 荷重（おもり）
１０５ ペトリ皿
１０６ ガラスフィルター
１０７ 濾紙
１０８ ０．９０質量％食塩水
Claims (11)
- アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物であって、
該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、
該金属化合物の少なくとも一部が吸水性樹脂粒子の表面に融着している、吸水性樹脂組成物。 - 前記吸水性樹脂粒子が、カルボキシル基と脱水反応またはエステル交換反応する官能基を少なくとも２個有する化合物で表面架橋されている、請求項１に記載の吸水性樹脂組成物。
- 前記金属化合物の少なくとも一部が前記吸水性樹脂粒子の表面の少なくとも一部を層状に被覆する形態で融着している、請求項１または２に記載の吸水性樹脂組成物。
- 前記金属化合物の融点が２５０℃以下である、請求項１から３までのいずれかに記載の吸水性樹脂組成物。
- 前記金属化合物が水溶性多価金属塩である、請求項１から４までのいずれかに記載の吸水性樹脂組成物。
- 前記金属化合物が、水和水を有し、かつアルミニウムを含む水溶性多価金属塩である、請求項５に記載の吸水性樹脂組成物。
- 前記組成物の加圧下吸収倍率が２０ｇ／ｇ以上である、請求項１から６までのいずれかに記載の吸水性樹脂組成物。
- 前記組成物の０．６９質量％食塩水流れ誘導性が３０（×１０−７・ｃｍ３・ｓ・ｇ−１）以上である、請求項１から７までのいずれかに記載の吸水性樹脂組成物。
- アクリル酸および／またはその塩を含む単量体を重合して得られる吸水性樹脂粒子と金属化合物を含む吸水性樹脂組成物の製法であって、
該金属化合物が、アルカリ金属塩、多価金属塩（炭素数が分子内に７個以上ある有機酸の多価金属塩を除く）から選ばれる１種または２種以上であり、
該吸水性樹脂粒子および／または該金属化合物を該金属化合物の融点以上の温度に加熱することによって、該金属化合物の少なくとも一部を該吸水性樹脂粒子の表面に融着させる、吸水性樹脂組成物の製造方法。 - 前記融着が吸水性樹脂粒子および／または金属化合物の攪拌下に行われる、請求項９に記載の吸水性樹脂組成物の製造方法。
- 前記融着が前記吸水性樹脂粒子の表面架橋処理の後に行われる、請求項９または１０に記載の吸水性樹脂組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004231380A JP4746292B2 (ja) | 2003-09-12 | 2004-08-06 | 吸水性樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003322031 | 2003-09-12 | ||
| JP2003322031 | 2003-09-12 | ||
| JP2004231380A JP4746292B2 (ja) | 2003-09-12 | 2004-08-06 | 吸水性樹脂組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005105254A true JP2005105254A (ja) | 2005-04-21 |
| JP4746292B2 JP4746292B2 (ja) | 2011-08-10 |
Family
ID=34554412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004231380A Active JP4746292B2 (ja) | 2003-09-12 | 2004-08-06 | 吸水性樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4746292B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010521578A (ja) * | 2007-03-19 | 2010-06-24 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 吸水性ポリマー粒子を被覆する方法 |
| WO2011040472A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| WO2012043821A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| WO2014034667A1 (ja) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| US9062140B2 (en) | 2005-04-07 | 2015-06-23 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Polyacrylic acid (salt) water-absorbent resin, production process thereof, and acrylic acid used in polymerization for production of water-absorbent resin |
| US9090718B2 (en) | 2006-03-24 | 2015-07-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbing resin and method for manufacturing the same |
| US9926449B2 (en) | 2005-12-22 | 2018-03-27 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbent resin composition, method of manufacturing the same, and absorbent article |
| JP7497829B2 (ja) | 2020-11-27 | 2024-06-11 | エルジー・ケム・リミテッド | 高吸水性樹脂の製造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60163956A (ja) * | 1984-02-04 | 1985-08-26 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 吸水性樹脂の製法 |
| JPH0531362A (ja) * | 1991-08-01 | 1993-02-09 | Nippon Shokubai Co Ltd | 吸水剤の製造方法 |
| JPH0596159A (ja) * | 1990-12-21 | 1993-04-20 | Nippon Shokubai Co Ltd | 吸水体およびその製造方法、ならびに、吸水剤およびその製造方法 |
| JPH05156034A (ja) * | 1991-04-15 | 1993-06-22 | Dow Chem Co:The | 表面架橋吸収性樹脂粒子及びその製造方法 |
| JPH06122707A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Nippon Shokubai Co Ltd | 吸水性樹脂の製造方法 |
| JP2002538275A (ja) * | 1999-03-05 | 2002-11-12 | シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用 |
| JP2002539281A (ja) * | 1999-03-05 | 2002-11-19 | シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用 |
-
2004
- 2004-08-06 JP JP2004231380A patent/JP4746292B2/ja active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60163956A (ja) * | 1984-02-04 | 1985-08-26 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 吸水性樹脂の製法 |
| JPH0596159A (ja) * | 1990-12-21 | 1993-04-20 | Nippon Shokubai Co Ltd | 吸水体およびその製造方法、ならびに、吸水剤およびその製造方法 |
| JPH05156034A (ja) * | 1991-04-15 | 1993-06-22 | Dow Chem Co:The | 表面架橋吸収性樹脂粒子及びその製造方法 |
| JPH0531362A (ja) * | 1991-08-01 | 1993-02-09 | Nippon Shokubai Co Ltd | 吸水剤の製造方法 |
| JPH06122707A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Nippon Shokubai Co Ltd | 吸水性樹脂の製造方法 |
| JP2002538275A (ja) * | 1999-03-05 | 2002-11-12 | シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用 |
| JP2002539281A (ja) * | 1999-03-05 | 2002-11-19 | シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9062140B2 (en) | 2005-04-07 | 2015-06-23 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Polyacrylic acid (salt) water-absorbent resin, production process thereof, and acrylic acid used in polymerization for production of water-absorbent resin |
| US9926449B2 (en) | 2005-12-22 | 2018-03-27 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbent resin composition, method of manufacturing the same, and absorbent article |
| US10358558B2 (en) | 2005-12-22 | 2019-07-23 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbent resin composition, method of manufacturing the same, and absorbent article |
| US9090718B2 (en) | 2006-03-24 | 2015-07-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbing resin and method for manufacturing the same |
| JP2010521578A (ja) * | 2007-03-19 | 2010-06-24 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 吸水性ポリマー粒子を被覆する方法 |
| US9775927B2 (en) | 2009-09-29 | 2017-10-03 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Particulate water absorbent and process for production thereof |
| WO2011040472A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| US8952116B2 (en) | 2009-09-29 | 2015-02-10 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Particulate water absorbent and process for production thereof |
| JP5731522B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2015-06-10 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| WO2012043821A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| JP2015107488A (ja) * | 2010-09-30 | 2015-06-11 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| US9669386B2 (en) | 2010-09-30 | 2017-06-06 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Particulate water-absorbing agent and production method for the same |
| KR20150050565A (ko) | 2012-08-27 | 2015-05-08 | 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 | 입자상 흡수제 및 그의 제조 방법 |
| US10196500B2 (en) | 2012-08-27 | 2019-02-05 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Particulate water absorbing agent and process for producing same |
| WO2014034667A1 (ja) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | 株式会社日本触媒 | 粒子状吸水剤及びその製造方法 |
| JP7497829B2 (ja) | 2020-11-27 | 2024-06-11 | エルジー・ケム・リミテッド | 高吸水性樹脂の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4746292B2 (ja) | 2011-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8247491B2 (en) | Water-absorbent resin composition and its production process | |
| JP4683405B2 (ja) | 吸水性樹脂組成物とその製造方法 | |
| JP5047616B2 (ja) | 吸水剤およびその製造方法 | |
| JP4866733B2 (ja) | 水性液吸収剤の製造方法 | |
| JP4776969B2 (ja) | 吸水剤およびその製造方法 | |
| JP5386517B2 (ja) | 表面処理された吸水性樹脂 | |
| JP5591467B2 (ja) | 水性液吸収剤およびその製造方法 | |
| JP5301159B2 (ja) | 吸水剤及びこれを用いた吸水体、並びに吸水剤の製造方法 | |
| KR100697944B1 (ko) | 수분-흡수제 | |
| US8497226B2 (en) | Water absorbent and producing method of same | |
| JP4422509B2 (ja) | 吸水性樹脂組成物、その用途およびその製造方法 | |
| JP4739682B2 (ja) | 吸水剤 | |
| US20050288182A1 (en) | Water absorbent resin composition and production method thereof | |
| JP2005288265A (ja) | 水性液吸収剤およびその製造方法 | |
| KR20070012731A (ko) | 흡수제 및 그 제조방법 | |
| JP2007099845A (ja) | 水性液吸収剤およびその製法 | |
| JP4722545B2 (ja) | 吸水性樹脂組成物とその製造方法 | |
| JP4746292B2 (ja) | 吸水性樹脂組成物の製造方法 | |
| JP4722546B2 (ja) | 吸水性樹脂組成物とその製造方法 | |
| JP4695370B2 (ja) | 表面処理された吸水性樹脂の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070309 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090820 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090825 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091023 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20091028 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100727 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101026 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20101104 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110510 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110513 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4746292 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |