特許 5658229 粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5658229

(24)【登録日】2014年12月5日

(45)【発行日】2015年1月21日

(54)【発明の名称】粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 3/12 20060101AFI20141225BHJP

   C08F 6/00 20060101ALI20141225BHJP

   C08F 20/06 20060101ALI20141225BHJP

【ＦＩ】

   C08J3/12 ZCEY

   C08F6/00

   C08F20/06

【請求項の数】9

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2012-504449(P2012-504449)

(86)(22)【出願日】2011年3月7日

(86)【国際出願番号】JP2011055250

(87)【国際公開番号】WO2011111657

(87)【国際公開日】20110915

【審査請求日】2012年6月29日

(31)【優先権主張番号】特願2010-50710(P2010-50710)

(32)【優先日】2010年3月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004628

【氏名又は名称】株式会社日本触媒

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】入江 好夫

【審査官】 芦原 ゆりか

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１１２６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２４７２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３３９３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０７０５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０４１３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１１９７５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６４−０２６６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３４６９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ３／００−２８

Ｃ０８Ｆ ６／００−２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクリル酸（塩）を主成分とする、アクリル酸（部分中和塩）を架橋剤とともに水溶液中で重合して得られる固形分濃度が３５〜７５重量％のポリアクリル酸部分中和塩の粒子状含水ゲル状架橋重合体を、温度１３０〜２３０℃及び露点５０〜８０℃を有する熱風を使用する通気型乾燥機を用いて乾燥する方法であって、
前記乾燥ゾーンに挿入される直前の粒子状含水ゲル状架橋重合体の温度が、４０〜７０℃であり、
該粒子状含水ゲル状架橋重合体が通気型乾燥機の乾燥ゾーンに導入された後、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの６０％以上の期間において、該熱風の温度を多段で変化させることにより、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度と、該熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度との温度差（ΔＴ）を２０〜７０℃とすることを特徴とする、粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法。

【請求項2】

該粒子状含水ゲル状架橋重合体が通気型乾燥機の乾燥ゾーンに導入された後、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの６０％以上の期間において、さらに該熱風の露点を多段で変化させることにより、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度と、該熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度との温度差（ΔＴ）を２０〜７０℃とする、請求項１に記載の乾燥方法。

【請求項3】

前記粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度と、該熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度との温度差が、３０〜６０℃である、請求項１または２に記載の乾燥方法。

【請求項4】

前記通気型乾燥機が、通気ベルト式乾燥機である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の乾燥方法。

【請求項5】

前記通気ベルト式乾燥機が、多室構造である、請求項４に記載の乾燥方法。

【請求項6】

前記通気型乾燥機で使用される熱風の露点をさらに多段に変化させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の乾燥方法。

【請求項7】

前記固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間（乾燥時間）の７０％以上において、使用される熱風の露点が５０〜８０℃である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の乾燥方法。

【請求項8】

前記固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間（乾燥時間）の９０％以上において、使用される熱風の露点が５０〜８０℃であるおよび／または温度差（ΔＴ）が２０〜７０℃である請求項１〜７のいずれか１項に記載の乾燥方法。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の乾燥方法を含み、前記乾燥後、粒子状含水ゲル状架橋重合体をさらに表面架橋することを有する、吸水性樹脂の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸水性樹脂の製造工程における、粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

吸水性樹脂（別称：吸水性ポリマー、ＳＡＰ／Ｓｕｐｅｒ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ）は水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であり、紙オムツ、生理用ナプキン等の吸収性物品、さらには、農園芸用保水剤、工業用止水材等として、主に使い捨て用途に多用されている。このような吸水性樹脂としては、原料として多くの単量体や親水性高分子が提案されているが、特に、アクリル酸および／またはその塩を単量体として用いたポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂が、その吸水性能の高さから工業的に最も多く用いられている。

【0003】

このような吸水性樹脂は、単量体水溶液を重合して得られた含水ゲル状架橋重合体を重合時または重合後に細粒化し、得られた粒子状含水ゲル状架橋重合体を乾燥し、さらに粉砕、分級、表面架橋等の工程を経て、得られる。該粒子状含水ゲル状架橋重合体を乾燥する装置として、通気バンド型乾燥機等を用いることができる（非特許文献１）。

【0004】

また、上記粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥条件として、得られる吸水性樹脂の物性向上（例えば、残存モノマーの低減、吸水倍率の向上、水可溶分の低減等）のために、種々の方法が提案されている。具体的には、残存モノマーの低減を目的に、乾燥機内雰囲気の露点や温度を制御する方法（特許文献１）や、乾燥による物性変化の低減を目的に、通気バンド型乾燥機で含水ゲル状架橋重合体を乾燥するに際し、乾燥の前半部は上向きの温風、乾燥後半部は下向きの温風を用い、かつ、所定のガス速度で乾燥する方法（特許文献２）が提案されている。

【0005】

また、含水ゲル状架橋重合体をバンド乾燥機で乾燥する方法において、未乾燥物を発生させないために、熱風を吹き付ける側の圧力と含水ゲル重合体層を介して、反対側の圧力との圧力差を計測する方法（特許文献３）や、乾燥の均一化のために、周面に複数のピンが突出し、回転軸がコンベアの搬送方向と直交するロールをコンベアの搬送開始点上に配備し、コンベアを稼働させ、ロールを回転させた状態で、含水ゲル状重合体をロールの手前に載せ、搬送初期にロールとコンベアとの間を通過させた後に乾燥する、含水ゲル状重合体の乾燥方法（特許文献４）も知られている。さらに、含水ゲル状重合体の乾燥に際し、含水ゲル状重合体の含水率を特定範囲となるまで乾燥をし、その後１０分間以上同一条件で保ち、その後さらに仕上げ乾燥を行う乾燥方法（特許文献５）も知られている。乾燥中または乾燥後の含水ゲル状重合体の含水率を連続的に測定することで、連続ベルト式乾燥機の運転を制御する乾燥方法（特許文献６）も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第４９２０２０２号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２００８／０２１４７４９号明細書

【特許文献3】日本国特許第２７００５３１号公報

【特許文献4】日本国特許第３２９７１９２号公報

【特許文献5】米国特許第６２０７７９６号明細書

【特許文献6】国際公開第２００８／０３７６７６号パンフレット

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９８） ｐ．８７−９３

【発明の概要】

【0008】

近年、紙オムツの薄型化のため、一方では、紙オムツ１枚当りの吸水性樹脂使用量の増加のため、吸水性樹脂メーカーには低コスト化が要求されており、そのため製造装置の大規模化とともに重合濃度アップ（単量体水溶液の高濃度化）が図られている。また、もう一方で、薄型の紙オムツ用途として、従来以上の高性能を有する吸水性樹脂が要求されてきている。すなわち、無加圧下および加圧下での吸水倍率、ゲル粒子間の通液性、吸収速度、残存モノマー量等において、ますます高度のものが求められるようになっている。

【0009】

本発明は、単量体水溶液を重合して得られる含水ゲル状架橋重合体（以下、「含水ゲル」と称する）を重合時または重合後に細粒化し、得られた粒子状含水ゲル状架橋重合体を通気バンド型乾燥機で乾燥する工程において、低コスト化と高物性の両立という困難な課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の乾燥条件下で、上記課題を解決できることを見出したものである。

【0010】

すなわち、本発明に係る粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程において、粒子状含水ゲル状架橋重合体に含まれる水分が、単に蒸発するのみならず、下記に掲げる化学反応の少なくとも一つが粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥と同時に生じていると考えられる。

【0011】

１．重合の進行
（ア）重合開始剤の分解によるラジカル発生
（イ）ラジカル付加重合
２．重合体の分解・劣化
（ア）重合体主鎖の分解
（イ）架橋部分の分解
（ウ）酸化による着色
３．重合体間の架橋
つまり、これらの化学反応が乾燥条件に依存して生じていると考えられるため、得られる吸水性樹脂の特性に影響する。したがって、高レベルの吸水性樹脂特性と経済性の両方を満足するために、鋭意検討した結果、以下の知見を得るに至った。

【0012】

本発明の粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法は、アクリル酸（塩）を主成分とする単量体水溶液であって、アクリル酸（部分中和塩）を架橋剤とともに水溶液中で重合して得られるポリアクリル酸部分中和塩の含水ゲルを解砕後、通気型乾燥機で乾燥するに当り、乾燥の初期を特定の条件下に行うことを特徴とする、粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法を提供する。

【0013】

すなわち、アクリル酸（部分中和塩）を架橋剤とともに水溶液中で重合して得られる固形分濃度が３５〜７５重量％のポリアクリル酸部分中和塩の粒子状含水ゲル状架橋重合体を、温度１３０〜２３０℃及び露点５０〜８０℃を有する熱風を使用する通気型乾燥機を用いて乾燥する方法であって、該粒子状含水ゲル状架橋重合体が通気型乾燥機の乾燥ゾーンに導入された後、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの６０％以上の期間において、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度と、該熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度との温度差を２０〜７０℃とすることを特徴とする、粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法を提供する。

【0014】

なお、本発明の乾燥工程に導入される粒子状含水ゲル状架橋重合体は、乾燥工程が進むにつれ含水量が減少するため、含水率が数重量％となる。最終的には実質的に「含水」とは言えない状態となることもある。しかし、本明細書においては、乾燥工程に導入された粒子状含水ゲル状架橋重合体が乾燥機から排出されるまで、その含水率の推移、変化に関りなく、便宜上「粒子状含水ゲル状架橋重合体」と称する。

【0015】

本発明で規定する乾燥条件で粒子状含水ゲル状架橋重合体を乾燥することによって、低コストで、かつ、高物性の吸水性樹脂を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例で使用した通気型乾燥機の概略フロー図である。なお、図１中、１は、粒子状含水ゲル状架橋重合体を；２は、ｆｒｅｓｈ ａｉｒ導入管を；３は、水蒸気導入管を；４は、排出管を；５は、ブロワーを；６は、熱交換器を；７は、熱媒導入管を；８は、熱風乾燥機（通気型乾燥機）を；９は、熱風入口を；および１０は、熱風排出口を、それぞれ、示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更、実施し得る。具体的には、本発明は下記の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、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。

【0018】

〔１〕用語の定義
（１−１）「吸水性樹脂」
本発明における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味する。なお、「水膨潤性」とは、ＥＲＴ４４１．２−０２で規定するＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）が必須に５［ｇ／ｇ］以上であることをいい、好ましくは１０〜１００［ｇ／ｇ］、更に好ましくは２０〜８０［ｇ／ｇ］であり、また、「水不溶性」とは、ＥＲＴ４７０．２−０２で規定するＥｘｔ（水可溶分）が必須に０〜５０重量％、好ましくは０〜３０重量％、更に好ましくは０〜２０重量％、特に好ましくは０〜１０重量％であることをいう。

【0019】

上記吸水性樹脂は、その用途に応じて適宜設計可能であり、特に限定されるものではないが、カルボキシル基を有する不飽和単量体を架橋重合させた、親水性架橋重合体であることが好ましい。また、全量（１００重量％）が重合体である形態に限定されず、上記性能を維持する範囲内において、添加剤等を含んでいてもよい。すなわち、吸水性樹脂組成物であっても、本発明では吸水性樹脂と総称する。ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の含有量は、好ましくは全体に対して７０〜９９．９質量％であり、より好ましくは８０〜９９．７質量％であり、さらに好ましくは９０〜９９．５質量％である。吸水性樹脂以外のその他の成分としては、吸水速度や粉末（粒子）の耐衝撃性の観点から水が好ましく、必要により後述の添加剤が含まれる。

【0020】

（１−２）「ポリアクリル酸（塩）」
本発明における「ポリアクリル酸（塩）」とは、任意にグラフト成分を含み、繰り返し単位として、アクリル酸および／またはその塩（以下、アクリル酸（塩）と称する）を主成分とする重合体を意味する。

【0021】

具体的には、重合に用いられる総単量体（架橋剤を除く）のうち、アクリル酸（塩）を必須に５０〜１００モル％を含む重合体をいい、好ましくは７０〜１００モル％、より好ましくは９０〜１００モル％、特に好ましくは実質１００モル％を含む重合体をいう。また、重合体としての塩は、必須に水溶性塩を含み、好ましくは一価塩、さらに好ましくはアクリル金属塩またはアンモニウム塩、特にアルカリ金属塩、さらにはナトリウム塩を含む。

【0022】

（１−３）「ＥＤＡＮＡ」および「ＥＲＴ」
「ＥＤＡＮＡ」は、欧州不織布工業会（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ ａｎｄ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓ）の略称であり、「ＥＲＴ」は、欧州標準（ほぼ世界標準）である吸水性樹脂の測定方法（ＥＤＡＮＡ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ）の略称である。

【0023】

なお、本発明においては、特に断りのない限り、ＥＲＴ原本（公知文献：２００２年改定）に準拠して、吸水性樹脂等の物性を測定する。

【0024】

（ａ）「ＣＲＣ」（ＥＲＴ４４１．２−０２）
「ＣＲＣ」は、Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｃａｐａｃｉｔｙ（遠心分離機保持容量）の略称であり、無加圧下吸水倍率（以下、「吸水倍率」と称することもある）を意味する。具体的には、不織布袋中の０．２００ｇの吸水性樹脂を、大過剰の０．９重量％塩化ナトリウム水溶液に対して３０分間自由膨潤させた後、さらに遠心分離機で水切りした後の吸水倍率（単位；［ｇ／ｇ］）である。

【0025】

（ｂ）「ＡＡＰ」（ＥＲＴ４４２．２−０２）
「ＡＡＰ」は、Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ａｇａｉｎｓｔ Ｐｒｅｓｓｕｒｅの略称であり、加圧下吸水倍率を意味する。具体的には、０．９００ｇの吸水性樹脂を、大過剰の０．９重量％塩化ナトリウム水溶液に対して１時間、２．０６ｋＰａ（０．３ｐｓｉ、２１［ｇ／ｃｍ^２］）での荷重下で膨潤させた後の吸水倍率（単位；［ｇ／ｇ］）である。なお、本発明においては、荷重条件を４．８３ｋＰａ（０．７ｐｓｉ、５０［ｇ／ｃｍ^２］）に変更して測定した。

【0026】

（ｃ）「Ｅｘｔ」（ＥＲＴ４７０．２−０２）
「Ｅｘｔ」は、Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓの略称であり、水可溶分（水可溶成分量）を意味する。具体的には、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液２００ｇに対して、吸水性樹脂１ｇを１６時間攪拌した後、溶解したポリマー量をｐＨ滴定で測定した値（単位；重量％）である。

【0027】

（ｄ）「Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｍｏｎｏｍｅｒｓ」（ＥＲＴ４１０．２−０２）
「Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｍｏｎｏｍｅｒｓ」とは、吸水性樹脂中に残存しているモノマー量を意味する。具体的には、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液２００ｍｌに吸水性樹脂１．０ｇを投入し２時間攪拌後、該水溶液に溶出したモノマー量を高速液体クロマトグラフィーで測定した値（単位；ｐｐｍ）である。

【0028】

（ｅ）「ＰＳＤ」（ＥＲＴ４２０．２−０２）
「ＰＳＤ」とは、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎの略称であり、ふるい分級により測定される粒度分布を意味する。なお、重量平均粒子径（Ｄ５０）および粒子径分布幅は欧州特許第０３４９２４０号明細書７頁２５〜４３行に記載された「（１） Ａｖｅｒａｇｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ」と同様の方法で測定する。

【0029】

（ｆ）その他、ＥＤＡＮＡで規定される吸水性樹脂の物性
「ｐＨ」（ＥＲＴ４００．２−０２） ： 吸水性樹脂のｐＨを意味する。

【0030】

「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｅｎｔ」（ＥＲＴ４３０．２−０２） ： 吸水性樹脂の含水率を意味する。

【0031】

「Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ」（ＥＲＴ４５０．２−０２） ： 吸水性樹脂の流下速度を意味する。

【0032】

「Ｄｅｎｓｉｔｙ」（ＥＲＴ４６０．２−０２） ： 吸水性樹脂の嵩比重を意味する。

【0033】

「Ｒｅｓｐｉｒａｂｌｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」（ＥＲＴ４８０．２−０２） ： 吸水性樹脂の呼吸域粉塵を意味する。

【0034】

「Ｄｕｓｔ」（ＥＲＴ４９０．２−０２） ： 吸水性樹脂中に含まれる粉塵を意味する。

【0035】

（１−４）「通液性」
荷重下または無荷重下における膨潤ゲルの粒子間を流れる液の流れを「通液性」という。この「通液性」の代表的な測定方法として、ＳＦＣ（Ｓａｌｉｎｅ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ／生理食塩水流れ誘導性）や、ＧＢＰ（Ｇｅｌ Ｂｅｄ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ／ゲル床透過性）がある。

【0036】

「ＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）」は、荷重０．３ｐｓｉにおける吸水性樹脂０．９ｇに対する０．６９重量％塩化ナトリウム水溶液の通液性をいう。米国特許第５６６９８９４号明細書に記載されたＳＦＣ試験方法に準じて測定される。

【0037】

「ＧＢＰ（ゲル床透過性）」は、荷重下または自由膨張における吸水性樹脂に対する０．６９重量％生理食塩水の通液性をいう。国際公開第２００５／０１６３９３号パンフレットに記載されたＧＢＰ試験方法に準じて測定される。

【0038】

（１−５）その他
本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は、「Ｘ以上、Ｙ以下」であることを意味する。また、重量の単位である「ｔ（トン）」は、「Ｍｅｔｒｉｃ ｔｏｎ（メトリック トン）」であることを意味し、さらに、特に注釈のない限り、「ｐｐｍ」は「重量ｐｐｍ」または「質量ｐｐｍ」を意味する。また、本願明細書において、「質量」と「重量」、「質量％」と「重量％」、および「質量部」と「重量部」は同義語であり、物性等の測定に関しては特に断りがない場合は室温（２０〜２５℃）／相対湿度４０〜５０％で測定する。さらに、「〜酸（塩）」は「〜酸および／またはその塩」を意味し、「（メタ）アクリル」は「アクリルおよび／またはメタクリル」を意味する。

【0039】

〔２〕吸水性樹脂の製造方法
（２−１）重合工程
本工程は、アクリル酸および／またはその塩（以下、「アクリル酸（塩）」と称する）を主成分として含む水溶液を重合して、含水ゲル状架橋重合体を得る工程である。

【0040】

（ａ）単量体（架橋剤を除く）
本発明で得られる吸水性樹脂は、その原料（単量体）として、アクリル酸（塩）を主成分として含む水溶液を使用し、通常、水溶液状態で重合される。該単量体水溶液中の単量体濃度（固形分濃度）は、通常１０〜９０重量％であり、好ましくは２０〜８０重量％、より好ましくは３０〜７０重量％、さらに好ましくは４０〜６０重量％である。さらに、単量体を水溶液で重合するときには、必要に応じて、界面活性剤、ポリアクリル酸（塩）、澱粉、セルロース、ポリビニルアルコール等の高分子化合物、各種キレート剤、各種添加剤を、単量体に対して、０〜３０重量％、好ましくは０．００１〜２０重量％添加してもよい。

【0041】

また、該水溶液の重合により得られる含水ゲルは、吸水性能の観点から、重合体の酸基の少なくとも一部が中和されている。上記中和は、アクリル酸の重合前、重合中または重合後に行うことができるが、吸水性樹脂の生産性、ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）やＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）の向上等の観点から、アクリル酸の重合前に中和を行うことが好ましい。つまり、中和されたアクリル酸（すなわち、アクリル酸の部分中和塩）を単量体として使用することが好ましい。

【0042】

上記アクリル酸（塩）、または、好ましくは得られる吸水性樹脂の中和の中和率は、特に制限されないが、酸基に対して１０〜１００モル％（好ましくは１００％未満）が好ましく、３０〜９５モル％がより好ましく、５０〜９０モル％がさらに好ましく、６０〜８０モル％が特に好ましい。中和率が１０モル％未満の場合、特に、ＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）が著しく低下することがあり好ましくない。なお、未中和または部分中和のアクリル酸（塩）を主成分として含む水溶液を使用し、重合後に中和してもよいが、好ましくは単量体で中和される。

【0043】

また、本発明においてアクリル酸（塩）を主成分として使用する場合、アクリル酸（塩）以外の親水性または疎水性の不飽和単量体（以下、「他の単量体」と称することもある）を使用することもできる。このような他の単量体としては、特に限定されないが、メタクリル酸、（無水）マレイン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリロキシアルカンスルホン酸、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミド、（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、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（メタ）アクリレート、ステアリルアクリレートやそれらの塩等が挙げられる。これら他の単量体を使用する場合、その使用量は、得られる吸水性樹脂の吸水特性を損なわない程度であれば、特に限定されないが、全単量体の重量に対して、５０重量％以下が好ましく、２０重量％以下がより好ましい。なお、必要に応じて使用する上記他の単量体を使用する場合、その使用量の下限は、その種類や目的、効果に応じて適宜決定され特に制限されないが、全単量体の重量に対して、約１重量％程度である。

【0044】

（ｂ）中和の塩
上記単量体としてのアクリル酸または重合後の重合体（含水ゲル）の中和に用いられる塩基性物質としては、特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物や炭酸（水素）ナトリウム、炭酸（水素）カリウム等の炭酸（水素）塩等の一価の塩基性物質が好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。また、中和時の温度（中和温度）についても、特に制限されず、１０〜１００℃が好ましく、３０〜９０℃がより好ましい。なお、上記以外の中和処理条件等については、国際公開第２００４／０８５４９６号に開示されている条件等が、本発明に好ましく適用される。

【0045】

（ｃ）架橋剤（内部架橋剤）
本発明においては、得られる吸水性樹脂の吸水性能の観点から、架橋剤（以下、「内部架橋剤」と称することもある）を使用する。使用できる内部架橋剤として、重合性二重結合を１分子あたり２つ以上有する化合物や、カルボキシル基と反応して共有結合を形成することができる官能基を１分子あたり２つ以上有する多官能化合物が挙げられる。例えば、アクリル酸との重合性架橋剤や、カルボキシル基との反応性架橋剤、それらを併せ持った架橋剤の１種以上を例示することができる。具体的には、重合性架橋剤として、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリオキシエチレン）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アリロキシアルカン等、分子内に重合性二重結合を少なくとも２個有する化合物が例示できる。また、反応性架橋剤として、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル；プロパンジオール、グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール等の共有結合性架橋剤、アルミニウム塩等の多価金属化合物であるイオン結合性架橋剤が例示できる。これらの中でも、吸水性能の観点から、アクリル酸との重合性架橋剤が好ましく、特に、アクリレート系、アリル系、アクリルアミド系の重合性架橋剤が好適に使用される。これらの内部架橋剤は１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。上記内部架橋剤の使用量は、物性面から、架橋剤を除く上記単量体に対して、０．００１〜５モル％が好ましく、０．００５〜２モル％がより好ましく、０．０１〜１モル％がさらに好ましく、０．０３〜０．５モル％が特に好ましい。また、内部架橋剤は重合前の単量体水溶液に添加してもよく、重合中または重合後の含水ゲルに添加してもよく、これらを併用してもよいが、単量体水溶液に添加することが好ましい。

【0046】

（ｄ）メトシフェノール類
本発明では、重合安定性の観点から、単量体にメトキシフェノール類が含まれることが好ましく、ｐ−メトキシフェノールが含まれることがより好ましい。メトキシフェノール類の含有量は、単量体（アクリル酸）に対して、１〜２５０ｐｐｍが好ましく、５〜２００ｐｐｍがより好ましく、１０〜１６０ｐｐｍがさらに好ましく、２０〜１００ｐｐｍが特に好ましい。

【0047】

（ｅ）単量体水溶液中のその他の成分
本発明で得られる吸水性樹脂の諸物性を改善するために、任意成分として、上記単量体水溶液に、以下の物質を添加することができる。すなわち、澱粉、ポリアクリル酸（塩）、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン等の水溶性樹脂あるいは吸水性樹脂を、単量体に対して、例えば０〜５０重量％、好ましくは０〜２０重量％、より好ましくは０〜１０重量％、さらに好ましくは０〜３重量％添加することができる。ここで、上記任意成分を添加する際の、任意成分の添加量の下限は、その種類や目的、効果に応じて適宜決定され特に制限されないが、単量体に対して、０．００１重量％程度であることが好ましい。

【0048】

さらに、各種の発泡剤（炭酸塩、アゾ化合物、気泡等）、界面活性剤、各種キレート剤、ヒドロキシカルボン酸や還元性無機塩等の添加剤を、単量体に対して、例えば０〜５重量％、好ましくは０〜１重量％添加することができる。ここで、上記添加剤を添加する際の、添加剤の添加量の下限は、その種類や目的、効果に応じて適宜決定され特に制限されないが、単量体に対して、０．００１重量％程度であることが好ましい。

【0049】

これらの中でも、吸水性樹脂の経時着色の抑制（高温高湿下で長期間保存した際の色調安定性の向上）や耐尿性（ゲル劣化防止）の向上を目的とする場合には、キレート剤、ヒドロキシカルボン酸、還元性無機塩が好ましく使用され、キレート剤が特に好ましく使用される。この場合の使用量は、吸水性樹脂に対して、１０〜５０００ｐｐｍが好ましく、１０〜１０００ｐｐｍがより好ましく、５０〜１０００ｐｐｍがさらに好ましく、１００〜１０００ｐｐｍが特に好ましい。なお、上記キレート剤、ヒドロキシカルボン酸、還元性無機塩については、国際公開第２００９／００５１１４号、欧州特許第２０５７２２８号、同第１８４８７５８号に開示される化合物が使用される。

【0050】

（ｆ）重合開始剤
本発明において使用される重合開始剤は、重合形態によって適宜選択され、特に限定されない。例えば、熱分解型重合開始剤、光分解型重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。具体的には、熱分解型重合開始剤としては、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；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等が挙げられる。また、光分解型重合開始剤としては、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（例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。さらに、レドックス系重合開始剤としては、上記過硫酸塩や過酸化物に、Ｌ−アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウム等の還元性化合物を組み合わせた系が挙げられる。上記熱分解型重合開始剤と光分解型重合開始剤とを併用することも、好ましい態様として挙げることができる。これらの重合開始剤の使用量は、上記単量体に対して、０．０００１〜１モル％が好ましく、０．００１〜０．５モル％がより好ましい。重合開始剤の使用量が１モル％を超える場合、吸水性樹脂の着色を引き起こすことがあるため好ましくない。また、重合開始剤の使用量が０．０００１モル％を下回る場合、残存モノマーを増加させるおそれがあるため好ましくない。

【0051】

なお、上記重合開始剤を使用する代わりに、放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより重合を行ってもよい。または、これらの活性エネルギー線と重合開始剤とを併用して重合してもよい。

【0052】

（ｇ）重合方法
本発明においては、上記単量体水溶液を重合するに際して、得られる吸水性樹脂の吸水性能や重合制御の容易性等の観点から、通常、水溶液重合または逆相懸濁重合が採用されるが、好ましくは水溶液重合、より好ましくは連続水溶液重合が採用される。中でも、吸水性樹脂の１ラインあたりの生産量が多い巨大スケールでの製造に好ましく適用される。該生産量として、好ましくは０．５［ｔ／ｈｒ］以上であり、より好ましくは１［ｔ／ｈｒ］以上、さらに好ましくは５［ｔ／ｈｒ］以上、特に好ましくは１０［ｔ／ｈｒ］以上である。

【0053】

また、上記水溶液重合の好ましい形態として、連続ベルト重合（米国特許第４８９３９９９号、同第６２４１９２８号、米国特許出願公開第２００５／２１５７３４号等）、連続ニーダー重合（米国特許第６９８７１５１号、同第６７０１４１号等）などが挙げられる。

【0054】

上記連続水溶液重合においては、重合開始温度を好ましくは３０℃以上、より好ましくは３５℃以上、さらに好ましくは４０℃以上、特に好ましくは５０℃以上（上限は沸点）とする高温開始重合、あるいは、単量体濃度を好ましくは３５重量％以上、より好ましくは４０重量％以上、さらに好ましくは４５重量％以上（上限は飽和濃度）とする高単量体濃度重合が、最も好ましい一例として例示できる。なお、上記重合開始温度は、単量体水溶液の重合機供給直前の液温で規定されるが、米国特許第６９０６１５９号および同第７０９１２５３号等に開示された条件等を、本発明に好ましく適用することができる。

【0055】

また、これらの重合は、空気雰囲気下でも実施可能であるが、着色防止の観点から窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気（例えば、酸素濃度１容積％以下）下で実施することが好ましい。また、単量体または単量体を含む溶液中の溶存酸素を不活性ガスで置換（例えば、溶存酸素濃度；１ｍｇ／Ｌ未満）した後に、重合することが好ましい。また、減圧、常圧、加圧のいずれの圧力下でも実施することができる。

【0056】

（２−２）含水ゲル細粒化（解砕）工程
本工程は、上記重合工程で得られた含水ゲルを解砕し、粒子状の含水ゲル（以下、「粒子状含水ゲル」と称する）を得る工程である。

【0057】

上記重合工程で得られた含水ゲルは、そのまま乾燥を行ってもよいが、好ましくは重合時または重合後、必要により解砕機（ニーダー、ミートチョパー、カッターミル等）を用いてゲル解砕され粒子状にされる。すなわち、連続ベルト重合または連続ニーダー重合による重合工程と乾燥工程との間に、含水ゲルの細粒化（以下、「ゲル解砕」とも称する）工程をさらに含んでもよい。なお、逆相懸濁重合等、重合時に溶媒中での分散よってゲルが細粒化されている場合も、本発明の細粒化（重合工程の細粒化）に含むものとするが、好適には解砕機を用いて解砕される。また、細粒化（解砕）工程において、含水ゲルに対して上記添加剤等の混合やポリアクリル酸（塩）の酸基の後中和、ポリアクリル酸（塩）の後架橋を行ってもよい。最終的な中和率や内部架橋剤量は上記の範囲であり、重合後の後中和には上記（ｂ）中和の塩に記載される水酸化ナトリウムや炭酸（水素）塩またはそれらの水溶液や水分散液が用いられる。また、重合後の後架橋には上記（ｃ）架橋剤（内部架橋剤）に記載される（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテルや水溶性多価金属塩等のカルボキシル基と反応できる架橋剤が適宜使用できる。

【0058】

ゲル解砕時の含水ゲルの温度は、物性の面から、好ましくは４０〜９５℃、より好ましくは５０〜８０℃に保温または加熱される。また、ゲル解砕時または解砕後の粒子状含水ゲルの樹脂固形分は、特に限定されるものではないが、物性の面から、３５〜７５重量％である。なお、ゲル解砕工程においては、解砕効率向上を目的に、必要に応じて、水、多価アルコール、水と多価アルコールとの混合液、多価金属水溶液、あるいはこれらの蒸気等を添加してもよい。また、本願発明を好ましく適用できる高固形分濃度（例えば、以下の４５〜７０重量％）の含水ゲルを解砕する場合には、解砕装置内を通風、好ましくは乾燥空気を通気してもよい。

【0059】

ゲル解砕後の粒子状含水ゲルの重量平均粒子径（Ｄ５０）は、０．１〜４ｍｍが好ましく、０．３〜３ｍｍがより好ましく、０．５〜２ｍｍがさらに好ましい。上記粒子状含水ゲルの重量平均粒子径（Ｄ５０）が、上記範囲内となることで、乾燥が効率的に行われるため好ましい。また、５ｍｍ以上の粒径を有する粒子状含水ゲルの割合は、粒子状含水ゲル全体の０〜１０重量％が好ましく、０〜５重量％がより好ましい。

【0060】

なお、上記粒子状含水ゲルの粒子径は、粉砕工程後の吸水性樹脂の粒子径と同様に、特定の目開きの篩で分級することによって求められる。また、重量平均粒子径（Ｄ５０）についても、同様に求めることができる。ただし、上記粒子状含水ゲルの分級操作が、乾式の分級方法では凝集等により測定が困難である場合は、特開２０００−６３５２７号公報の段落〔００９１〕に記載の、湿式の分級方法を用いて測定する。

【0061】

（２−３）乾燥工程
本発明は乾燥工程に特徴を有している。すなわち、アクリル酸部分中和塩を架橋剤とともに水溶液中で重合して得られる固形分濃度が３５〜７５重量％の粒子状含水ゲル状重合体を、通気型乾燥機を用いて乾燥する方法であって、該粒子状含水ゲル状架橋重合体が通気型乾燥機の乾燥ゾーンに導入された後、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間の乾燥条件が以下の（１）および（２）を満たす乾燥方法を提供する：
（１）粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度が１３０〜２３０℃で、かつ、露点が５０〜８０℃であること；および
（２）粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度と、該熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度との温度差が、２０〜７０℃であること。

【0062】

なお、粒子状含水ゲルの固形分濃度は通常３５〜７５重量％であり、好ましくは４０〜７０重量％、より好ましくは４５〜７０重量％である。上記固形分濃度が３５重量％よりも低いと、生産性が低いだけでなく、本発明の特有の効果が現れに難い。また、固形分濃度が過度に高いと吸水倍率等の物性が低下することがある。固形分濃度は、重合時の単量体の濃度や重合時の蒸発、さらに必要により重合中や重合後に添加する添加剤で決定されるが、添加剤として吸水性樹脂微粉やその含水ゲルを添加して固形分濃度を制御してもよい。以下、本発明の乾燥工程について、詳細に説明する。

【0063】

（ａ）通気型乾燥装置
本発明で用いられる乾燥装置は、通気型乾燥装置であり、バッチ式と連続式とがあり、それぞれ「通気バッチ式乾燥装置」、「通気連続式乾燥装置」と呼ばれる。通気連続式乾燥装置については、「通気ベルト式乾燥機」あるいは「バンド型連続式通気乾燥機」等と称することもある。本発明では、上記乾燥装置のうち、通気連続式乾燥装置が好ましく、通気ベルト式乾燥機がより好ましい。以下、通気ベルト式乾燥機について詳述する。ただし、本発明は、下記説明に限定されない。

【0064】

上記通気型乾燥装置には、被乾燥物を載せるための金網または多孔板と、被乾燥物および金網若しくは多孔板に対して垂直方向（または実質的に垂直方向）に熱風を吹き付けるための熱風発生装置が備えられている。さらに、通気連続式乾燥装置においては、金網または多孔板で作られたエンドレスコンベアと、好ましくはさらに内壁で仕切られた多数の乾燥室とを有し、乾燥室ごとに熱風を通気することができる構造となっている。

【0065】

上記通気バッチ式乾燥装置では、被乾燥物を回分式に出し入れするのに対して、上記通気連続式乾燥装置では、被乾燥物をエンドレスベルト上に載せられた後、各乾燥室で乾燥を行い、ベルトコンベアの折り返し場所で落下し系外に取り出される。

【0066】

上記通気連続式乾燥装置のエンドレスコンベアのベルト長は、特に制限されないが、通常５〜１００ｍであり、好ましくは１０〜７０ｍ、より好ましくは２０〜６０ｍの範囲である。また、ベルト幅についても、特に制限されないが、通常０．５〜１０ｍであり、好ましくは１〜５ｍの範囲である。なお、長さ方向と幅方向の比も目的に応じて適宜決定できるが、幅より進行方向が長く、通常３〜５００倍であり、好ましくは５〜１００倍で適宜決定される。

【0067】

上記通気連続式乾燥装置のエンドレスコンベアに使用される通気ベルトとしては、目開きが４５〜１０００μｍの金網やパンチングメタルが挙げられるが、好ましくはパンチングメタルが使用される。該パンチングメタルの孔の形状は、特に制限されず、例えば、丸穴、楕円穴、角穴、六角穴、長丸穴、長角穴、菱穴、十字穴やこれら複数形状の併用が挙げられ、穴の並び方についても特に制限されず、例えば、千鳥状でも並列状でもよい。さらに、孔がルーバー（出窓）等立体的に形成されてもよいが、好ましくは平面構造の孔を有する。また、孔のピッチ方向についても特に制限されず、例えば、エンドレスコンベアの進行方向に対して、縦向きでもよく、横向きでもよく、斜め向きでもよく、これらの併用でもよい。また、通気連続式乾燥装置に使用されるエンドレスベルトと同一仕様の金網やパンチングメタルを上記通気バッチ式乾燥装置に用いることもできる。

【0068】

通気連続式乾燥装置のエンドレスコンベア上に導入された被乾燥物（粒子状含水ゲル）の移動速度は、生産量、ベルト長、ベルト幅、乾燥時間により適宜調整すればよいが、コンベア駆動装置の負荷、耐久性等の観点から、好ましくは０．３〜５［ｍ／ｍｉｎ］、より好ましくは０．５〜２．５［ｍ／ｍｉｎ］、さらに好ましくは０．５〜２［ｍ／ｍｉｎ］、特に好ましくは０．７〜１．５［ｍ／ｍｉｎ］である。

【0069】

本発明を達成する上では、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度、露点、風量を多段階に変化させることが好ましく、そのため、多室を有する通気連続式乾燥装置を使用することが好ましく、乾燥室数としては、５室以上が好ましく、６室以上がより好ましく、８室以上が特に好ましい。上記乾燥室の各部屋の大きさ（言い換えれば、ベルトの進行方向に対する長さ）は、同じでも異なっていてもよい。また、上記熱風は、（２−２）等で得られた粒子状含水ゲルのゲル層を上下（上から下向き、または下から上向き）に通過できるように、吹き付けられる。なお、乾燥室数の上限は生産量等により適宜設定すればよいが、通常２０室程度で十分である。なお、多室を有する通気バンド型乾燥機は、特許文献２、特許文献３の図２や非特許文献１のＦｉｇ．３．６に示されている。なお、上記通気型乾燥装置（通気バンド乾燥機）を日本国内において製作、販売しているメーカーとしては、栗本鉄工所、クメタ製作所、（株）ダルトン、フジパウダル（株）、大川原製作所等が例示される。

【0070】

なお、通気ベルト式乾燥機等の通気連続式乾燥装置を用いた工業的スケールでの実験には、一般に、大量（通常、０．５［ｔ／ｈｒ］以上、更には１［ｔ／ｈｒ］以上、特に５［ｔ／ｈｒ］以上）の連続乾燥および数時間または数日間の生産が必要である。しかしながら、乾燥条件を一定にした場合に得られる吸水性樹脂の物性は、連続乾燥と、バッチ式乾燥とで、ほぼ同じ挙動を示すので、連続乾燥のシミュレーション実験として、バッチ式乾燥を採用することができる。つまり、連続乾燥のモデル実験として小スケール（１バッチ当り、数ｋｇ〜数１０ｋｇ）で乾燥実験を行い、大スケールでの連続乾燥と、小スケールでのバッチ乾燥との相関を確認しつつ、通気ベルト式乾燥機の運転条件を決定することができる。例えば、後述の実施例１および２の通気静置バッチ式乾燥機における乾燥条件を、そのまま、通気ベルト式乾燥機における乾燥工程に適用することも可能である。このように、通気静置バッチ式乾燥機における乾燥結果をもとに、通気ベルト式乾燥機の乾燥条件を決定することで、単位時間あたりの乾燥量が１０倍以上、１００倍以上、２００〜１万倍のスケールアップが容易となる。

【0071】

（ｂ）固形分濃度８０重量％までの乾燥条件
本発明者らは、乾燥工程において、粒子状含水ゲル状架橋重合体が通気型乾燥機の乾燥ゾーンに導入された後、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの６０％以上の期間における乾燥条件が、得られる吸水性樹脂の物性に対して支配的であることを見出した。

【0072】

すなわち、本発明に係る粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程において、粒子状含水ゲル状架橋重合体に含まれる水分が、単に蒸発するのみならず、下記に掲げる化学反応の少なくとも一が粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥と同時に生じていると考えられる。

【0073】

１．重合の進行
（ア）重合開始剤の分解によるラジカル発生
（イ）ラジカル付加重合
２．重合体の分解・劣化
（ア）重合体主鎖の分解
（イ）架橋部分の分解
（ウ）酸化による着色
３．重合体間の架橋
これらの化学反応が、特に乾燥工程の初期、中でも粒子状含水ゲルの固形分濃度が８０重量％まで到達する期間の乾燥条件に大きく依存していることを見出した。なお、固形分濃度が８０重量％を超えた以降の乾燥条件については、当業者が常識的に採用する条件を適宜選択すればよい。

【0074】

本発明に係る乾燥方法において、粒子状含水ゲルの固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間（時間、または通気バンド型乾燥機における位置）は、粒子状含水ゲルの実測値から求めてもよく、あるいは乾燥装置内に設置した測定器（水分計）から求めてもよく、さらには単位時間毎に粒子状含水ゲルの固形分濃度を測定し、その固形分の時間変化のプロットから、固形分濃度が８０重量％となる乾燥時間（位置）を求めてもよい。なお、単位時間毎の粒子状含水ゲルの固形分濃度変化については、非特許文献１のＦｉｇ．３．７に例示されている。

【0075】

また、本発明の乾燥方法において、通気バンド型乾燥機で粒子状含水ゲルに対して垂直方向に通気する場合、同じ乾燥時間（バンド乾燥機の位置）であっても、ゲル層の厚み（例えば、１〜２０ｃｍ）方向で固形分濃度（含水率）が異なる場合がある。このような場合には、厚み方向に上下数箇所のサンプリングを行い、その平均固形分濃度で本発明の「８０重量％」を規定すればよい。なお、本発明の固形分濃度は、実施例に記載した乾燥減量法（１８０℃、２４時間での乾燥減量）と同じ固形分濃度が測定されうる限り、他の方法を代用してもよい。

【0076】

本発明に係る乾燥方法において、粒子状含水ゲルの固形分濃度が８０重量％に到達するまでの６０％以上の期間の乾燥条件として、粒子状含水ゲルに吹き付ける熱風の温度は、１３０〜２３０℃であり、１４０〜２２０℃が好ましく、１５０〜２１０℃がより好ましく、１６０〜２００℃がさらに好ましい。上記熱風の温度が１３０℃未満の場合、乾燥速度が遅く、経済性に乏しい。一方、熱風の温度が２３０℃を超える場合、局部的な過熱によって吸水性樹脂の物性の低下を招くおそれがある。

【0077】

また、該熱風の露点は、吸水性樹脂の物性に対して特に重要であり、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの乾燥時間の少なくとも一部の乾燥区間において、即ち、乾燥時間の６０％以上、以下順に、７０％以上、８０％以上、９０％以上が好ましく、特に好ましくは乾燥時間の１００％の乾燥区間において、使用する熱風の露点が５０〜８０℃であることが必要であり、好ましくは５５〜７５℃である。なお、乾燥区間毎に熱風の温度や露点を変化させる場合、バッチ式乾燥では、一定時間経過毎に連続的に変化させてもよく、また、多室で構成される通気連続式乾燥では、ベルト上の含水ゲルが連続的に通過する乾燥室毎に変化させてもよい。

【0078】

また、乾燥速度アップ等を目的として、露点が５０℃を下回る区間を一部設けてもよいが、その場合、残存モノマー低減の観点から、露点の下限は１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましい。

【0079】

さらに、本発明で必須の熱風温度差（ΔＴ）を２０〜７０℃とするため、使用する熱風の温度および／または露点を多段で変化させることが好ましい。その変化幅としては、特に限定されないが、乾燥時間１分あたり、あるいは各乾燥室あたり、好ましくは１℃以上、より好ましくは２℃以上、さらに好ましくは３℃以上の温度幅あるいは露点幅で変化させる。

【0080】

乾燥開始から固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間中（乾燥期間の４０％未満、さらには３０％未満）で上記熱風の露点が５０℃に満たない場合、粒子状含水ゲルの温度が速やかに上昇する前に固形分濃度が上昇してしまい、乾燥工程での重合の進行が不十分となるため、残存モノマーが増加するおそれがある。一方、熱風の露点が８０℃を超える場合、得られる吸水性樹脂の色調悪化が見られるのみならず、吸水性能の低下を招くおそれがある。さらに、該熱風の風速は、３．０［ｍ／ｓｅｃ］以下、より好ましくは０．５〜２．０［ｍ／ｓｅｃ］に制御することが好ましい。また、該熱風の風向きは、粒子状含水ゲルに対して、上向きでも、あるいは下向きでも良く特に制限されないが、通気バンド型乾燥機を使用する場合には、上向きおよび下向きの併用が好ましく、特に該乾燥機の前半部が上向き（Ｕｐ−Ｆｌｏｗ）、後半部が下向き（Ｄｏｗｎ−Ｆｌｏｗ）が好ましい。このような乾燥を行うことで、より均一な乾燥が達成できる。

【0081】

本発明に係る乾燥方法において、粒子状含水ゲルの固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間中（必須に乾燥期間の６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、特に好ましくは実質的に全期間）での、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度と、該熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度との温度差が、２０〜７０℃であることが必要であり、好ましくは３０〜６０℃である。固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間中（乾燥期間の４０％未満、好ましくは３０％未満、より好ましくは２０％未満、さらに好ましくは１０％未満）での上記温度差が２０℃未満の場合、生産性があがらず、また、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの期間中（乾燥期間の４０％未満、好ましくは３０％未満、より好ましくは２０％未満、さらに好ましくは１０％未満）での上記温度差が７０℃を超える場合、該熱風から粒子状含水ゲルへの熱移動が急速であり、乾燥の部位間の不均一あるいは部分的過熱を引き起こすと考えられ、乾燥の不均一さが増大し、所望の物性の吸水性樹脂を得ることが難しくなるため、好ましくない。

【0082】

なお、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度は、通常、乾燥機の熱風入口の直近（例えば、入口から１ｍ以内、さらに好ましくは０．２ｍ以内の配管部分）で測定される。また、本願で規定される熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度は、通常、該粒子状含水ゲル層の直上に設置された温度計、あるいは熱風の排出口直近（例えば、排出口から１ｍ以内、さらに好ましくは０．２ｍ以内の配管部分）で測定される。また、露点の測定は、上記温度測定と同じ箇所で行われる。なお、本発明では、図１に示されるように、粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風の温度は、乾燥機の熱風入口（図１中の通気型乾燥機８の熱風入口９）から０．１ｍの地点Ａで測定された温度である。また、熱風が粒子状含水ゲル層を通過した後に測定される温度は、図１に示されるように、乾燥機の熱風排出口（図１中の通気型乾燥機８の熱風排出口１０）から０．１ｍの地点Ｂで測定された温度である。

【0083】

通気バッチ式乾燥装置では、乾燥時間に対して、熱風の温度と露点を計測すればよく、また、通気連続式乾燥装置では、通気ベルト上の所定位置（乾燥時間と同義）における熱風の温度と露点を計測すればよい。さらに、上記多室を有する通気バンド型乾燥機においては、ベルト上の含水ゲルが連続的に通過する乾燥室ごとに温度と露点を計測することができる。

【0084】

本願で規定する上記熱風の温度差を２０〜７０℃に制御する方法は、任意の方法によって温度差を２０〜７０℃にすればよく、特に制限されないが、以下に掲げる（１）〜（７）の一つまたは二つ以上を適宜選択することが好ましく、中でも（１）のゲル層の厚みを制御することがより好ましい。

【0085】

（１）ベルト上に積層する粒子状含水ゲル層の厚み
例えば、本発明では、ベルト上に積層する粒子状含水ゲル層の厚みは、１０〜９０ｍｍ程度であることが好ましく、２０〜６０ｍｍ程度であることがより好ましい。このような範囲であれば、熱風の温度差を上記範囲に容易に制御でき、また、乾燥効率や吸水性樹脂の諸物性を向上させることができ、特に、吸水性樹脂の嵩比重を高く制御することができる。

【0086】

（２）ベルト上に積層する粒子状含水ゲル層の温度
例えば、本発明においては、乾燥ゾーンに挿入される直前（乾燥直前）の粒子状含水ゲルの温度は、特に制限されないが、４０〜７０℃、さらに好ましくは４５〜６０℃であることが好ましい。このような範囲であれば、熱風の温度差を小さく乾燥物の物性にむらが生じにくく、また、吸水性樹脂の色調悪化や吸水性能の低下を抑えられる。

【0087】

（３）ベルト上に積層する粒子状含水ゲル層の嵩比重（圧縮度合い）
例えば、本発明では、ベルト上に積層する粒子状含水ゲル層の嵩比重（圧縮度合い）は、上記（１）で規定されるベルト上に積層する粒子状含水ゲル層の厚みになるような圧縮度合いであれば特に制限されず、熱風の透過性や粒子状含水ゲルの飛散しやすさに応じて適宜選択される。ここで、嵩比重が高すぎると、熱風の透過性が悪くなり乾燥むらが生じる可能性がある。逆に、嵩比重が小さすぎると、熱風で粒子状含水ゲルが飛散しやすくなる可能性がある。

【0088】

（４）粒子状含水ゲル状重合体の粒度分布
例えば、本発明では、粒子状含水ゲル状重合体の粒度分布は、以下の（２−４）に記載されるようなベースポリマーの重量平均粒子径（Ｄ５０）が得られるような粒度分布であれば特に制限されない。具体的には、粒子状含水ゲル状重合体の重量平均粒子径（Ｄ５０）は、０．１〜４ｍｍが好ましく、０．３〜３ｍｍがより好ましく、０．５〜２ｍｍがさらに好ましい。このような範囲であれば、熱風の温度差を小さく乾燥物の物性にむらが生じにくく、また、吸水性樹脂の色調悪化や吸水性能の低下を抑えられる。

【0089】

（５）粒子状含水ゲル状重合体の含水率
例えば、本発明では、粒子状含水ゲル状重合体の含水率は、粒子状含水ゲルの固形分濃度によって規定され、通常２５〜６５重量％であり、好ましくは３０〜６０重量％、より好ましくは３０〜５５重量％である。

【0090】

（６）熱風の線速
例えば、本発明では、熱風の線速は、上記（５）で規定される含水率が達成できる程度であれば特に制限されないが、３．０ｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃがより好ましい。このような範囲であれば、粒子状含水ゲル状重合体の含水率を適度な範囲に調節しつつ、熱風の温度差を小さく乾燥物の物性にむらが生じにくく、また、吸水性樹脂の色調悪化や吸水性能の低下を抑えられる。

【0091】

（７）ベルト上の粒子状含水ゲル状重合体が占める面積率
例えば、本発明では、ベルト上の粒子状含水ゲル状重合体が占める面積率は、特に制限されないが、粒子状含水ゲル状重合体が、ベルトの表面積１ｍ^２に対して、０．８５〜１ｍ^２程度積層されることが好ましく、０．９０〜０．９８ｍ^２程度積層されることがより好ましい。このような範囲であれば、熱風が均一にかつ効率よく粒子状含水ゲル状重合体に吹きつけ、熱風の温度差を小さく乾燥物の物性にむらが生じにくく、また、吸水性樹脂の色調悪化や吸水性能の低下を抑えられる。

【0092】

（ｃ）通気ベルトの材質等
通気ベルトは単一ベルト、複数のベルト、多工程または多段階装置として形成されてもよい。本発明にとって少なくとも１つのベルトを有するベルト乾燥機の運転が有利である。単一ベルト乾燥機が特に有利である。電気研磨またはテフロン（登録商標）処理のような所定の表面処理も可能である。中でもパンチングメチルの材質は好ましくはステンレスであり、厚みは通常０．３〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍで適宜決定される。

【0093】

ベルト表面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１で規定される表面粗さ（Ｒｚ）が８００ｎｍ以下に制御される。表面粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、よりさらに好ましくは２００ｎｍ以下、特に好ましくは１８５ｎｍ以下、最も好ましくは１７０ｎｍ以下に平滑化される。このときは、表面粗さ（Ｒｚ）は、表面凹凸の最大高さ（μｍ）の最大値を意味する。表面粗さ（Ｒｚ）の下限は、０ｎｍであるが、１０ｎｍ程度でも大きな差はなく、１０ｎｍ、さらには２０ｎｍ程度でも十分である。その他の表面粗さ（Ｒａ）もＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１で規定されるが、その好ましい値もＲｚと同じとされる。より好ましくは、Ｒａは、２５０ｎｍ以下、特に好ましくは２００ｎｍ以下である。表面粗さ（Ｒａ）の下限は、０ｎｍであるが、１０ｎｍ程度でも大きな差はない。

【0094】

このような表面粗さは、触針式表面粗さ測定器によりＪＩＳ Ｂ ０６５１−２００１に準拠して測定することができる
（ｄ）乾燥工程の添加物
本発明の乾燥工程において、（２−１）（ｅ）に例示した添加物等を、目的に応じて添加しても良い。また、下記（２−６）に記載した微粉リサイクル工程での微粉（特に粒子径１５０μｍ以下の粉体を７０重量％以上含む微粉）を、乾燥前の粒子状含水ゲルに１〜４０重量％で、さらには１０〜３０重量％（対固形分）で混合してもよい。

【0095】

（２−４）粉砕工程、分級工程（乾燥後の粒度および調整）
本工程は、上記乾燥工程で得られた乾燥物を、粉砕、分級して、ベースポリマーを得る工程である。

【0096】

本工程においては、上記乾燥工程で得られた乾燥物をそのまま乾燥粉末として使用することもできるが、後述する表面架橋工程での物性向上のため、特定の粒度に制御することが好ましい。なお、粒度制御は、本粉砕工程、分級工程に限らず、重合工程（特に逆相懸濁重合）、微粉回収工程、造粒工程等で適宜実施することができる。以下、粒度は標準篩（ＪＩＳ Ｚ８８０１−１（２０００））で規定する。

【0097】

本粉砕工程で使用できる粉砕機は、特に限定されず、従来から知られている粉砕機を使用することができる。具体的には、ロールミル、ハンマーミル、ロールグラニュレーター、ジョークラッシャー、ジャイレクトリークラッシャー、コーンクラッシャー、ロールクラッシャー、カッターミル等を挙げることができる。これらの中でも、粒度制御の観点から、多段のロールミルまたはロールグラニュレーターを使用することが好ましい。

【0098】

また、分級工程においては、ふるい分級や気流分級等、各種の分級機を使用することができる。

【0099】

本工程で得られる吸水性樹脂の物性向上の観点から、以下の粒度となるように制御することが好ましい。すなわち、ベースポリマーの重量平均粒子径（Ｄ５０）は、２００〜６００μｍが好ましく、２００〜５５０μｍがより好ましく、２５０〜５００μｍがさらに好ましく、３５０〜４５０μｍが特に好ましい。また、目開き１５０μｍの篩（ＪＩＳ標準篩）を通過する微細な（粒径１５０μｍ未満の）粒子の割合が、ベースポリマー全体に対して、０〜５重量％が好ましく、０〜３重量％がより好ましく、０〜１重量％がさらに好ましい。また、目開き８５０μｍの篩（ＪＩＳ標準篩）を通過しない巨大な（粒径８５０μｍ超の）粒子の割合が、ベースポリマー全体に対して、０〜５重量％が好ましく、０〜３重量％がより好ましく、０〜１重量％がさらに好ましい。さらに、ベースポリマーの粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、０．２０〜０．４０が好ましく、０．２５〜０．３７がより好ましく、０．２７〜０．３５がさらに好ましい。これらの粒度は、国際公開第２００４／６９９１５号やＥＤＡＮＡ−ＥＲＴ４２０．２．−０２（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｒｉｂｕｔｉｏｎ）に開示された方法で測定される。

【0100】

（２−５）表面架橋工程
上記乾燥工程によって得られた架橋重合体（ベースポリマー）は表面架橋されてもよい。すなわち、本発明は、本発明に係る乾燥後にさらに表面架橋を有する吸水性樹脂の製造方法をも包含する。

【0101】

本工程は、必要であれば、上記粉砕工程、分級工程で得られたベースポリマーの表面近傍を、吸水性能向上のために、表面架橋剤を用いて架橋（表面架橋反応）する工程であり、該表面架橋によって、本発明の効果はより顕著なものとなる。なお、特許文献１は残存モノマー低減方法の発明であり、特許文献３、４は未乾燥物のないバンド乾燥方法に関する技術であるが、特許文献１、３、４には表面架橋、加圧下吸水倍率や通液性についての開示はない。すなわち、本願特定の乾燥と本表面架橋処理によって、特許文献１〜４に開示のない、着色の少ない白色度の高い吸水性樹脂が得られ、特に高温表面架橋での吸水性樹脂に好ましく適用される。さらに、本発明で得られる吸水性樹脂を衛生用品（特に紙オムツ）の原材料として使用する場合、本表面架橋処理によって、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）を低下（好ましくは低下幅で１〜１０［ｇ／ｇ］）させ、ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）を、好ましくは２０［ｇ／ｇ］以上に高めればよい。

【0102】

本発明で用いることができる表面架橋剤としては、特に限定されないが、種々の有機または無機架橋剤を挙げることができる。中でも有機表面架橋剤が好ましく、有機表面架橋剤とイオン架橋剤との併用がより好ましい。具体的には、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物またはそのハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、（モノ、ジ、またはポリ）オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物であり、特に高温での反応が必要な、多価アルコール化合物、アルキレンカーボネート化合物、オキサゾリジノン化合物からなる脱水エステル反応性架橋剤が使用できる。さらにより具体的には、米国特許第６２２８９３０号、同第６０７１９７６号、同第６２５４９９０号等に例示されている化合物を挙げることが出来る。例えば、モノ，ジ，トリ，テトラまたはプロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、グリセリン、１，４−ブタンジオール、１，３−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、ソルビトール等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やグリシドール等のエポキシ化合物；エチレンカボネート等のアルキレンカーボネート化合物；オキセタン化合物；２−イミダゾリジノンのような環状尿素化合物等が挙げられる。上記表面架橋剤の使用量は、ベースポリマー１００重量部に対して、好ましくは０．００１〜１０重量部、より好ましくは０．０１〜５重量部の範囲内で適宜決定される。

【0103】

また、吸水性樹脂と表面架橋剤との混合の際、溶媒として水を用いることが好ましい。上記水の使用量は、ベースポリマー１００重量部に対して、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは０．５〜１０重量部の範囲内で適宜決定される。さらに、上記水以外に、必要に応じて、親水性有機溶媒を併用してもよく、その使用量は、ベースポリマー１００重量部に対して、好ましくは０〜１０重量部、より好ましくは０〜５重量部の範囲内で適宜決定される。

【0104】

さらに、表面架橋剤溶液の混合に際し、水不溶性の微粒子粉体や界面活性剤を本発明の効果を妨げない程度に共存させてもよい。該微粒子粉体や界面活性剤の種類や使用量等については、米国特許第７４７３７３９号等に例示されているが、該使用量としては、ベースポリマー１００重量部に対して、好ましくは０〜１０重量部、より好ましくは０〜５重量部、さらに好ましくは０〜１重量部の範囲内で適宜決定される。

【0105】

本工程において、ベースポリマーと表面架橋剤とを混合した後、好ましくは加熱処理され、その後必要により冷却処理される。上記加熱処理時の加熱温度は、７０〜３００℃が好ましく、１２０〜２５０℃がより好ましく、１５０〜２５０℃がさらに好ましい。上記処理温度が７０℃未満の場合、加熱処理時間が延び生産性の低下を招来する上に、均一な表面架橋層を形成することができないため好ましくない。また、上記処理温度が３００℃を超える場合、ベースポリマーが劣化するため好ましくない。また、上記加熱処理時の加熱時間は、１分〜２時間の範囲が好ましい。上記加熱処理は、通常の乾燥機または加熱炉で行うことができる。

【0106】

なお、欧州特許第０３４９２４０号、同第０６０５１５０号、同第０４５０９２３号、同第０８１２８７３号、同第０４５０９２４号、同第０６６８０８０号、日本国特開平７−２４２７０９号、同平７−２２４３０４号、米国特許第５４０９７７１号、同第５５９７８７３号、同第５３８５９８３号、同第５６１０２２０号、同第５６３３３１６号、同第５６７４６３３号、同第５４６２９７２号、国際公開第９９／４２４９４号、同第９９／４３７２０号、同第９９／４２４９６号等に開示された表面架橋方法についても、本発明に好ましく適用することができる。

【0107】

（２−６）その他の工程
上記工程以外に、必要により、多価金属の表面処理工程、蒸発モノマーのリサイクル工程、造粒工程、微粉除去工程、微粉リサイクル工程等を設けてもよい。さらに、経時色調の安定性効果やゲル劣化防止等のために、上記各工程のいずれかまたは全部に、上記添加剤を単量体またはその重合物に使用してもよい。

【0108】

上記多価金属塩の表面処理工程は、高い加圧下通液性（ＳＦＣやＧＢＰ）を求める場合に適用され、例えば、米国特許第６６０５６７３号、同第６６２０８９９号に記載された製法が必要に応じて適用される。

【0109】

さらに、本発明の製造方法においては、好ましくは微粉リサイクル工程を含んでもよい。微粉リサイクル工程とは、乾燥工程および必要により粉砕工程、分級工程で発生する微粉（特に粒子径１５０μｍ以下の粉体を７０重量％以上含む微粉）を分離した後、そのままの状態で、あるいは水和して重合工程や乾燥工程にリサイクルする工程をいい、米国特許出願公開第２００６／２４７３５１号や米国特許第６２２８９３０号に記載された方法を適用することができる。微粉をリサイクルすることで、ベースポリマーの粒度を制御することができるとともに、微粉の添加によって、高固形分濃度を容易に達成することができ、さらに、乾燥機の通気ベルトから、乾燥物を容易に剥離することができるので好ましい。

【0110】

従来の乾燥方法では、微粉リサイクル工程を含む製造方法により得られた吸水性樹脂は、微粉添加に伴う不均一乾燥、残存モノマーの増加、吸水倍率の低下等のため、高物性の吸水性樹脂を得ることが困難であった。本発明の乾燥方法では、特に吸水性樹脂の製造工程において微粉リサイクル工程を含む場合に、吸収物性低下の抑止や着色防止の効果に優れる。

【0111】

〔３〕吸水性樹脂の物性
本発明の吸水性樹脂は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とし、衛生用品、特に紙オムツへの使用を目的とする場合、上述した重合方法や表面架橋方法等によって得られる。さらに得られる吸水性樹脂は、下記（３−１）〜（３−５）に挙げられた各物性のうち、少なくとも１以上の物性を制御することが好ましく、さらにはＡＡＰを含めた２以上、特に３以上の物性を制御することが好ましい。吸水性樹脂が下記の各物性を満たさない場合、吸水性樹脂濃度が４０重量％以上の高濃度オムツでは十分な性能を発揮しないおそれがある。

【0112】

（３−１）ＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）
本発明で得られる吸水性樹脂のＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）は、１０［ｇ／ｇ］以上が好ましく、２０［ｇ／ｇ］以上がより好ましく、２５［ｇ／ｇ］以上がさらに好ましく、３０［ｇ／ｇ］以上が特に好ましい。ＣＲＣの上限値は、特に限定されないが、５０［ｇ／ｇ］以下が好ましく、４５［ｇ／ｇ］以下がより好ましく、４０［ｇ／ｇ］以下がさらに好ましい。上記ＣＲＣが１０［ｇ／ｇ］未満の場合、吸水性樹脂の吸水量が低く、紙オムツ等、衛生用品中の吸収体への使用に適さないおそれがある。また、上記ＣＲＣが５０［ｇ／ｇ］を超える場合、かような吸水性樹脂を吸収体に使用すると、液の取り込み速度に優れる衛生用品を得ることができないおそれがあるため、好ましくない。なお、ＣＲＣは、上述した内部架橋剤や表面架橋剤等で適宜制御することができる。

【0113】

（３−２）ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）
本発明で得られる吸水性樹脂のＡＡＰ（加圧下吸水倍率）は、紙オムツでのモレを防止するため、上記乾燥を達成手段として、４．８３ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の加圧下におけるＡＡＰとして、２０［ｇ／ｇ］以上が好ましく、２２［ｇ／ｇ］以上がより好ましく、２４［ｇ／ｇ］以上がさらに好ましい。ＡＡＰの上限値は、特に限定されないが、他の物性とのバランスから４０［ｇ／ｇ］以下が好ましい。上記ＡＡＰが２０［ｇ／ｇ］未満の場合、かような吸水性樹脂を吸収体に使用すると、吸収体に圧力が加わった際の液の戻り（通常、「リウェット（Ｒｅ−Ｗｅｔ）」とも称される）が少ない衛生用品を得ることができないおそれがあるため、好ましくない。なお、ＡＡＰは、上述した表面架橋剤や粒度等で適宜制御することができる。

【0114】

（３−３）ＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）
本発明で得られる吸水性樹脂のＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）は、紙オムツでのモレを防止するため、上記乾燥を達成手段として、加圧下での液の通液特性であるＳＦＣとして、２０［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］以上が好ましく、３０［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］以上がより好ましく、３５［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］以上がさらにより好ましく、５０［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］以上が特に好ましい。ＳＦＣの上限値は、特に限定されないが、他の物性とのバランスから３０００［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］以下が好ましく、２０００［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］以下がより好ましい。上記ＳＦＣが３０００［×１０^−７・ｃｍ^３・ｓ・ｇ^−１］を超える場合、かような吸水性樹脂を吸水体に使用すると、吸水体で液漏れが発生するおそれがあるため、好ましくない。なお、ＳＦＣは、上述した乾燥方法等で適宜制御することができる。

【0115】

（３−４）Ｅｘｔ（水可溶分）
本発明で得られる吸水性樹脂のＥｘｔ（水可溶分）は、３５重量％以下が好ましく、２５重量％以下がより好ましく、１５重量％以下がさらに好ましく、１０重量％以下が特に好ましい。上記Ｅｘｔが３５重量％を超える場合、得られる吸水性樹脂のゲル強度が弱く、液透過性に劣ったものとなるおそれがある。また、かような吸水性樹脂を吸水体に使用すると、吸水体に圧力が加わった際の液の戻り（リウェット）が少ない吸水性樹脂を得ることができないおそれがあるため、好ましくない。なお、Ｅｘｔは、上述した内部架橋剤等で適宜制御することができる。

【0116】

（３−５）Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｍｏｎｏｍｅｒｓ（残存モノマー）
本発明で得られる吸水性樹脂のＲｅｓｉｄｕａｌ Ｍｏｎｏｍｅｒｓ（残存モノマー）は、安全性の観点から、好ましくは０〜４００ｐｐｍ、より好ましくは０〜３５０ｐｐｍ、さらにより好ましくは０〜３００ｐｐｍ、特に好ましくは０〜２００ｐｐｍに制御される。なお、Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｍｏｎｏｍｅｒｓは、上述した重合方法等で適宜制御することができる。

【0117】

〔４〕吸水性樹脂の用途
本発明にかかる製造方法により得られる吸水性樹脂の用途は、特に限定されず、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パット等の衛生用品、農園芸用保水剤、廃液固化剤や、工業用止水材等、吸収性物品に使用することができる。

【0118】

本発明で得られる吸水性樹脂は、吸水性樹脂を高濃度に使用する吸収性物品で、特に優れた性能が発揮される。すなわち、該吸収性物品中の吸収体における吸水性樹脂の含有量（コア濃度）は、３０〜１００重量％が好ましく、４０〜１００重量％がより好ましく、５０〜１００重量％がさらに好ましく、６０〜１００重量％がさらにより好ましく、７０〜１００重量％が特に好ましく、７５〜９５重量％が最も好ましい。該コア濃度を上記範囲内とすることで、本発明の効果をより発揮することができるため、好ましい。特に、本発明で得られる吸水性樹脂を上記コア濃度の範囲内で吸収体上層部分に使用する場合、高通液性（加圧下通液性）のため、尿等の吸収液の拡散性に優れ、効率的な液分配によって、紙オムツ等、吸収性物品全体の吸収量が向上するため、好ましい。さらに、衛生感のある白色状態が保たれた吸収性物品を提供することができるため、好ましい。

【0119】

また、上記吸収体は、密度が０．０６〜０．５０［ｇ／ｃｍ^３］であり、坪量が０．０１〜０．２０［ｇ／ｃｍ^２］に圧縮成形されているのが好ましい。さらに、上記吸収体の厚みは、好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ以下の薄型化の紙オムツにとって好適な吸収性物品を提供することができる。

【実施例】

【0120】

〔実施例〕
以下、実施例に従って本発明を説明するが、本発明はこれらに限定され解釈されるものではない。また、便宜上、「リットル」を「Ｌ」、「重量％」を「ｗｔ％」と記すことがある。なお、本発明で得られる吸水性樹脂の、特許請求の範囲や実施例に記載した諸物性は、特に記載のない限り、室温（２０〜２５℃）、湿度５０ＲＨ％の条件下で、以下の測定例に従って求めた。

【0121】

１．樹脂固形分（固形分）
底面の直径が約５０ｍｍのアルミカップに、吸水性樹脂１．００ｇを量り取り、試料（吸水性樹脂およびアルミカップ）の総重量Ｗ１［ｇ］を正確に秤量した。

【0122】

次に、雰囲気温度１８０℃のオーブン中に上記試料を静置し、吸水性樹脂を乾燥させた。３時間経過後オーブンから該試料を取り出し、デシケーター中で室温まで冷却した。その後、乾燥後の試料（吸水性樹脂およびアルミカップ）の総重量Ｗ２［ｇ］を秤量し、次式にしたがって固形分（単位；［重量％］）を算出した。

【0123】

【数1】

【0124】

なお、粒子状含水ゲル状架橋重合体の樹脂固形分の測定では、含水ゲルの使用量を約２〜４ｇとし乾燥時間を２４時間とした以外は、上記と同様の操作で測定した。

【0125】

２．ＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）
本発明で得られる吸水性樹脂のＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）は、米国特許第５６６９８９４号明細書の記載に従って測定した。

【0126】

３．その他の物性
吸水性樹脂のＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）、粒度分布（上記「ＰＳＤ」の項参照：ＥＲＴ４２０．２−０２に記載の方法）、ｐＨ可溶分（上記「Ｅｘｔ」の項参照：ＥＲＴ４７０．２−０２に記載の方法）、残存アクリル酸量（上記「Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｍｏｎｏｍｅｒｓ」の項参照：ＥＲＴ４１０．２−０２に記載の方法）等の物性については、上述したＥＤＡＮＡのＥＲＴ、または米国特許出願公開第２００６／２０４７５５号明細書に準じて測定した。

【0127】

［実施例１］
アクリル酸、水酸化ナトリウム、ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量４８７）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、および水を原料とするモノマー水溶液を調整した。アクリル酸、水酸化ナトリウム、および水については、モノマー濃度が４５重量％、アクリル酸の中和率が７０モル％となるように調整し、ポリエチレングリコールジアクリレートはアクリル酸に対して０．０７モル％、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンはアクリル酸に対して０．０１重量％をモノマー水溶液に加えた。調整後、モノマー水溶液の温度を９５±１℃にコントロールした。

【0128】

その後、該モノマー水溶液に、過硫酸ナトリウムの添加量がアクリル酸に対して０．１２ｇ／モルの割合になるように過硫酸ナトリウム水溶液を混合し、モノマー混合液とした。

【0129】

該モノマー混合液は、連続的にベルト重合装置に供給し重合を行い、帯状の含水ゲル状架橋重合体（含水ゲル）を得た。なお、本実施例で使用したベルト重合装置は、表面がフッ素樹脂コーティングされたエンドレスベルトを有し、ＵＶランプ、および蒸発水を回収するための吸気配管が設置された重合装置である。

【0130】

次いで、上記重合装置で得られた帯状の含水ゲルを、連続的にミートチョッパーで解砕し、解砕された粒子状含水ゲル１を得た。該粒子状含水ゲル１の固形分濃度は５６重量％であった。

【0131】

次いで、上記粒子状含水ゲル１を熱風乾燥機（大川原製作所製、通気型乾燥機、図１参照）８中に厚さ５０ｍｍに展開した。展開された粒子状含水ゲルの温度（乾燥直前の温度）は、６０℃であった。次いで、ｆｒｅｓｈ ａｉｒ導入管２および水蒸気導入管３からの気体を熱交換器６に導入し、熱媒導入管７から導入される伝熱媒体により加熱して、または、該ガスの一部を排出管４により排気したのち、ブロワー５により熱交換器６に循環して、温度および露点を調整した熱風を１．６[ｍ／ｓｅｃ]の風速で、該粒子状含水ゲルに吹き付けることにより乾燥して乾燥ゲルを得た。

【0132】

この乾燥時に、図１のＡ、Ｂの位置に設置されたノズルを用いて、温度および露点測定を、ハンディタイプ多機能温湿度計（ｒｏｔｏｒｏｎｉｃ ＨＹＤＲＯＰＡＬＭ２，ＲＯＴＲＯＮＩＣ ＡＧ，Ｓｗｉｓｓ ｍａｄｅ）にセンサーとしてＨｙｇｒｏＣｌｉｐ ＨＫ４０を用いて行った。なお、図１中、地点Ａは、通気型乾燥機８の熱風入口９から０．１ｍに位置し、地点Ｂは、通気型乾燥機８の熱風排出口１０から０．１ｍに位置している。

【0133】

また、粒子状含水ゲルの固形分濃度は、本乾燥実験と同じ実験を別途何度も行い、所定の乾燥時間を経過した時に材料を取り出し、固形分濃度測定にサンプルを供した。

【0134】

取得したデータを表１に示す。表１中、ΔＴは、「（粒子状含水ゲル層に吹き付ける熱風温度）−（粒子状含水ゲル層および通気ベルト通過後の熱風温度）」である。表１に示したように、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの乾燥期間の実質的に全期間でΔＴが２０〜７０℃の範囲内（５４〜３１℃程度）であることが判る。

【0135】

【表1】

【0136】

上記乾燥操作により得られた乾燥物を粉砕した後、目開き８５０μｍおよび１５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級し、粒子径８５０〜１５０μｍの乾燥物をベースポリマー１として得た。

【0137】

得られたベースポリマー１の１００重量部に対して、１，４−ブタンジオール０．４８重量部、１，２−プロパンジオール０．７５重量部、水４．０重量部からなる表面架橋剤溶液を、該ベースポリマー１と混合し加湿物を得た。この加湿物を温度１８０℃で４５分間加熱処理をし、表面架橋を行った。加熱処理後、得られた吸水性樹脂粒子を目開き８５０μｍのＪＩＳ標準篩を通過するまで粉砕することで、表面架橋された吸水性樹脂１を得た。得られた吸水性樹脂１の物性を表４に示す。

【0138】

［実施例２］
２本のシグマ型ブレードを備えたニーダーに、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸および水からなるモノマー濃度３８重量％、中和率７０モル％のモノマー水溶液を調整し、内部架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート（平均エチレングリコールユニット数９）０．０６モル％（対モノマー）となるよう溶解させた。

【0139】

次いで、該モノマー水溶液に窒素ガスを吹き込みモノマー水溶液中の溶存酸素を低減するとともに反応容器内全体を窒素置換した。引き続き、２本のシグマ型ブレードを回転させながら、重合開始剤として過硫酸ナトリウム０．１２［ｇ／ｍｏｌ］（対モノマー）、Ｌ−アスコルビン酸０．００５［ｇ／ｍｏｌ］（対モノマー）となるように添加して、該ニーダー内で攪拌下重合を行い、約４０分後に平均粒子径約２ｍｍの解砕された粒子状含水ゲル状架橋重合体２を得た。この粒子状含水ゲル２の固形分濃度は、４０重量％であった。

【0140】

次いで、得られた粒子状含水ゲル２を、実施例１と同じ乾燥装置を用いて乾燥を行った。該粒子状含水ゲル２を、ゲル層高３０ｍｍに展開した。このとき、展開された粒子状含水ゲル２の温度（乾燥直前の温度）は５３℃であった。熱風の温度および露点を調整しながら乾燥した。取得したデータを表２に示す。表２に示したように、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの乾燥期間の実質的に全期間でΔＴが２０〜７０℃の範囲内（５８〜５５℃程度）であることが判る。

【0141】

【表2】

【0142】

さらに、実施例１と同様に分級、表面架橋、整粒を行い、吸水性樹脂２を得た。得られた吸水性樹脂２の物性を表４に示す。ただし、表面架橋は実施例１において、加熱処理時間（別称；反応時間）を調整することで、実施例１と同じ吸水倍率（ＣＲＣ＝３０［ｇ／ｇ］）まで表面架橋した。

【0143】

［比較例１］
実施例１で得られた粒子状含水ゲル１を、実施例１と同じ乾燥装置を用いて乾燥を行った。該粒子状含水ゲル１を、ゲル層高１００ｍｍに展開した。このとき、展開された粒子状含水ゲル１の温度は３６℃であった。熱風の温度および露点を調整しながら乾燥した。取得したデータを表３に示す。ただし、表面架橋は実施例１において、加熱処理時間（別称；反応時間）を調整することで、実施例１と同じ吸水倍率（ＣＲＣ＝３０［ｇ／ｇ］）まで表面架橋した。なお、表３に示したように、乾燥時間９分でのΔＴが７７℃で固形分濃度が７４重量％であり、乾燥時間１２分でのΔＴが６０℃で固形分濃度が８０重量％であることから、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの乾燥期間の７５％を超える区間（約９０％前後）でΔＴが７０℃を超えることが判る。

【0144】

さらに、実施例１と同様に分級、表面架橋、整粒を行い、比較吸水性樹脂１を得た。得られた比較吸水性樹脂１の物性を表４に示す。

【0145】

【表3】

【0146】

［比較例２］
実施例１で得られた粒子状含水ゲル１を、実施例１と同じ乾燥装置を用いて乾燥を行った。該粒子状含水ゲル１を、ゲル層高１５０ｍｍに展開した。熱風の温度および露点を調整しながら乾燥した。取得したデータを表４に示す。ただし、表面架橋は実施例１において、加熱処理時間（別称；反応時間）を調整することで、実施例１と同じ吸水倍率（ＣＲＣ＝３０［ｇ／ｇ］）まで表面架橋した。なお、表４に示したように、乾燥時間３分でのΔＴが９８℃で固形分濃度が６５重量％であり、乾燥時間２０分でのΔＴが３℃で固形分濃度が９７重量％であることから、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの乾燥期間の７０％を超える区間でΔＴが７０℃を超えることが判る。

【0147】

さらに、実施例１と同様に分級、表面架橋、整粒を行い、比較吸水性樹脂２を得た。得られた比較吸水性樹脂２の物性を表６に示す。

【0148】

【表4】

【0149】

［実施例３］
実施例１で得られた粒子状含水ゲル１を、実施例１と同じ乾燥装置を用いて乾燥を行った。該粒子状含水ゲル１を、ゲル層高２５ｍｍに展開した。熱風の風速は０．８［ｍ／ｓｅｃ］とし、熱風の温度および露点を調整しながら乾燥した。取得したデータを表５に示す。ただし、表面架橋は実施例１において、加熱処理時間（別称；反応時間）を調整することで、実施例１と同じ吸水倍率（ＣＲＣ＝３０［ｇ／ｇ］）まで表面架橋した。表５に示したように、固形分濃度が８０重量％に到達するまでの乾燥期間の実質的に全期間でΔＴが２０〜７０℃の範囲内（３５〜２１℃程度）であることが判る。

【0150】

さらに、実施例１と同様に分級、表面架橋、整粒を行い、吸水性樹脂３を得た。得られた吸水性樹脂３の物性を表６に示す。

【0151】

【表5】

【0152】

【表6】

【0153】

（まとめ）
表４に、同じ粉砕・分級を行い、吸水倍率（ＣＲＣ）が３０［ｇ／ｇ］となるように同じ表面架橋剤で表面架橋した吸水性樹脂の物性値（結果）を示す。同じ粒子状含水ゲルであっても、本発明の乾燥方法（熱風の温度差；２０〜７０℃）を適用することによって、特許文献１に開示された残存モノマーの低減のみならず、特許文献１に開示されていないＡＡＰ（加圧下吸水倍率）やＳＦＣ（生理食塩水流れ誘導性）の向上が認められた。

【0154】

なお、特許文献１（露点５０〜１００℃の熱風による残存モノマーの低減方法）や特許文献２（熱風の風向きや温度、さらには露点を５０℃以下に制御することによる物性変化の低減方法）、さらに特許文献３、４についても表面架橋はおろか、ＡＡＰやＳＦＣの開示はない。よって、特許文献１〜４は、本発明の乾燥方法（熱風の温度差２０〜７０℃）やその効果（ＡＡＰやＳＦＣの向上）についてなんら示唆しない。

【産業上の利用可能性】

【0155】

吸水性樹脂の高濃度重合において、ＣＲＣ（無加圧下吸水倍率）、Ｅｘｔ（水可能分）等の物性を維持または向上した、着色がなく、未乾燥物のない吸水性樹脂の効率的な乾燥方法を提供する。吸水性樹脂の生産性向上、コスト削減、製造工程でのエネルギー削減（ＣＯ_２排出量の削減）等、することができる。

【0156】

さらに、本出願は、２０１０年３月８日に出願された日本特許出願番号２０１０−０５０７１０号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。

【図1】