米国特許第6727345号明細書

米国特許第7193006号明細書

米国特許第6716894号明細書

米国特許第4985518号明細書

米国特許第6817557号明細書

特開2004-43102号公報

国際公開第2007/104657号パンフレット

国際公開第2007/104673号パンフレット

国際公開第2007/104676号パンフレット

米国特許出願公開第2006/0204755号明細書

米国特許出願公開第2006/0073969号明細書

米国特許第7098284号明細書

米国特許出願公開第2005/0288182号明細書

米国特許出願公開第2005/0070671号明細書

米国特許出願公開第2007/0106013号明細書

国際公開第2008/092842号パンフレット

国際公開第2008/092843号パンフレット

 本発明は、吸水性樹脂の製造方法に関す� ��。本明細書において、「吸水性樹脂」は、� ��膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味す� ��。吸水倍率(CRC)は必須に5g/g以上であり、好� ��しくは10~100g/gであり、さらには20~80g/gであ� �。また、可溶分(Extractables)は必須に0~50重量%� ��あり、好ましくは0~30重量%であり、さらに� �ましくは0~20重量%であり、特に好ましくは0~1 0重量%である。

 なお、吸水性樹脂とは全量(100%)が重合体� ��ある形態に限定されず、上記性能を維持す� ��範囲において添加剤(後述など)を含んでい� �もよい。すなわち、粒子状吸水剤(吸水性樹� ��組成物)であっても、本発明では吸水性樹脂 と総称する。本発明では吸水性樹脂が粒子状 吸水剤(吸水性樹脂組成物)である場合の、本� ��明に係る吸水性樹脂(ポリアクリル酸(塩)系� ��水性樹脂)の含有量は、全体に対して、好ま しくは70~99.9重量%であり、より好ましくは80~9 9.7重量%であり、さらに好ましくは90~99.5重量% 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� ��から水が好ましく、必要により後述の添加� ��が含まれる。

 本明細書において、「ポリアクリル酸(塩 )」は、繰り返し単位として、アクリル酸(塩) を主成分とする重合体を意味する。具体的に は、架橋剤を除く単量体として、アクリル酸 (塩)を、必須に50~100モル%、好ましくは70~100モ ル%、さらに好ましくは90~100モル%、特に好ま� ��くは実質100モル%含む。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ルカリ金属塩ないしアン 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。

 「EDANA」は、European Disposables and Nonwovens� �Associationsの略である。欧州標準(ほぼ世界標� ��)の吸水性樹脂の測定法(ERT/EDANA Recomeded Test  Methods)の詳細は公知文献(02年改定)であるERT� ��原本を参照されたい。

 本明細書において、「含水ゲル状重合体( 含水ゲル)」、「乾燥物」、及び「吸水性樹� �粉体(粉体)」は、以下のようにして定義され る。

 「含水ゲル状重合体(含水ゲル)」とは、� �水性樹脂の含水ゲル状架橋重合体を指す。� �表として、重合工程で得られる含水ゲルの� �とである。通常は含水率が30重量%以上の重� �体を指す。

 「乾燥物」とは、乾燥工程を経た吸水性� ��脂の乾燥重合体を指す。重合後の含水率に� ��るが、通常、乾燥工程で含水率が30重量%未� ��、さらには20重量%以下の乾燥重合体を指す� ��形状は問わず、また、乾燥は重合と同時(重 合熱や重合時の加熱で乾燥等)に行ってよい� �

 「吸水性樹脂粉体(粉体)」とは、粉体と� �て一定の流動性を有し、例えば、流動性と� �て、Flow Rate(ERT450.2-02)を測定可能である状態 、あるいは(ERT420.2-02)で篩分級可能な固体の� �とである。より具体的には、篩分級で規定� �れる粒子径5mm以下の固体であって、吸水性� �脂の乾燥重合体の粉体、または、吸水性樹� �の原料や添加剤のうち固体のまま使用され� �粉体(例えば、水不溶性無機粉末、多価金属� ��粉末やその水和塩等)を指す。固体であれば 含水率は問わないが、通常は30重量%未満、さ らには20重量%以下である。粒子径の下限は、 特に制限されないが、例えば、1nm以上である 。なお、一般に1mm以上を粒体、1mm未満を粉体 と呼ぶ場合もあるが、本発明では、それら粉 粒体(吸水性樹脂ないしその原料)を総称して� ��以下、「粉体」と称する。また、本明細書� ��は、「粉体」および「粉末」は、同義語と� ��て扱う。

 先ず、本発明に係る粒子状吸水剤(吸水性 樹脂)の製造工程の概略について説明し、次� �で、本発明の輸送方法について説明する。

 [全体の工程(図1)]
 図1は、吸水性樹脂(粒子状吸水剤)を製造す� ��ために用いられる製造設備2が示された概略 構成図である。この製造設備2は、各工程を� �施するための装置が輸送部6によって連結さ� ��ている。重合装置8、乾燥装置10、粉砕装置1 2、分級装置14、混合装置16、加熱装置18、冷� �装置20、整粒装置22、充填装置24、微粉捕捉� �置26及び造粒装置28が、この製造設備2に設け られている。輸送部6により、ある工程で得� �れた吸水性樹脂粉体が、次の工程に輸送さ� �る。

 重合装置8を用いて重合工程がなされる。 乾燥装置10を用いて、乾燥工程がなされる。� ��砕装置12を用いて、粉砕工程がなされる。� �級装置14を用いて、分級工程がなされる。混 合装置16及び加熱装置18を用いて、表面架橋� �程がなされる。冷却装置20を用いて、冷却工 程がなされる。整粒装置22を用いて、整粒工� ��がなされる。充填装置24を用いて、包装工� �がなされる。微粉捕捉装置26を用いて、微粉 が収集される。造粒装置28を用いて、造粒工� ��がなされる。収集された微粉や造粒工程で� ��流された造流粒子は、微粉リサイクル工程� ��よりリサイクルされる。

 [重合工程]
 重合工程は、重合により吸水性樹脂となり� ��る単量体(以下、モノマーとも称することも ある)を、重合させて重合ゲル(含水ゲル状重� ��体)を生成させる工程である。本発明に係る 吸水性樹脂の重合法としては、特に限定され るものではないが、例えば、バルク重合、沈 殿重合、水溶液重合、逆相懸濁重合、噴霧重 合、液滴重合等が挙げられる。性能面及び重 合制御の容易さから、モノマーが水溶液とさ れて用いられうる水溶液重合または逆相懸濁 重合が好ましい。

 本発明では、得られる重合ゲルの形状か� ��搬送性の問題解決が顕著である水溶液重合� ��特に連続水溶液重合が好ましい。連続水溶� ��重合では、本発明の効果をより発揮する面� ��ら連続ベルト重合ないし連続ニーダーが好� ��に使用されうる。好ましい連続重合として� ��連続ニーダー重合(例えば、米国特許第698715 1号明細書および米国特許第6710141号明細書)、 連続ベルト重合(例えば、米国特許第4893999号� ��米国特許第6241928号および米国特許出願公開 第2005/215734号)が挙げられる。かかる連続重合 では高生産性で吸水性樹脂が生産できるが、 スケールアップに伴い物性にフレや低下が見 られる傾向があるが、本発明ではかかる問題 も解決しうる。

 (単量体)
 モノマーとしては、特に限定されないが、� ��えば以下に示すような水溶性不飽和単量体� ��挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸、(� ��水)マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、ビ ニルスルホン酸、アリルトルエンスルホン酸 、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスル ホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプ� �パンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルエタ� ��スルホン酸、2-(メタ)アクリロイルプロパン スルホン酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アク� �ロイルフォスフェート等の、アニオン性不� �和単量体およびその塩;メルカプト基含有不� ��和単量体;フェノール性水酸基含有不飽和単 量体;(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)� �クリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリル� �ミド等の、アミド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� ��ミド等のアミノ基含有不飽和単量体;等であ る。これらモノマーは単独で用いられてもよ く、適宜2種以上が混合されて用いられても� �い。これらモノマーは5ppm以下さらには1ppm以 下の鉄や、重合禁止剤を含んでもよく、好適 な使用量は例えばメトキシフェノール類160ppm 以下であり、米国特許7049366号に例示の使用� �である。

 中でも、得られる吸水性樹脂の性能及び� ��ストの点から、アニオン性不飽和単量体、� ��にカルボキシル基含有不飽和単量体、さら� ��はアクリル酸および/またはその塩(例えば� �ナトリウム、リチウム、カリウム、アンモ� �ウム、アミン類等の塩、中でもコスト面か� �ナトリウム塩が好ましい)を主成分として用� ��るポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂である� �とが好ましい。アクリル酸および/またはそ� ��塩の使用量は全モノマー成分(後述する内部 架橋剤は除く)に対して70モル%以上が好まし� �、より好ましくは80モル%以上、さらに好ま� �くは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以� �である(上限は100モル%である)。なお、上記� �ノマーがカルボキシル基などの酸基含有単� �体の場合、その中和率には特に制限はなく� �必要に応じて、重合後に重合ゲルが中和さ� �てもよい。衛生用品など人体に触れる可能� �のある用途では、重合後の中和は必要とさ� �ない。この中和率は、40モル%以上90モル%以� �が好ましく、50モル%以上80モル%以下がより� �ましい。

 重合工程において前述のモノマーを水溶� ��とする場合、該水溶液(以下、「モノマー溶 液」と称することもある)中のモノマーの濃� �は、特に限定されるものではないが、10~70重 量%の範囲内が好ましく、20~60重量%、さらに� �35~60重量%の範囲内がさらに好ましい。また� �上記水溶液重合または逆相懸濁重合を行う� �には、水以外の溶媒が必要に応じて併用さ� �てもよい。なお、併用される溶媒の種類は� �特に限定されるものではない。

 (重合開始剤)
 重合工程においては、例えば、ラジカル重� ��開始剤を用いることができる。このラジカ� ��重合開始剤としては、特に制限はなく、重� ��させるモノマーの種類、重合条件等に合わ� ��て、通常の吸水性樹脂の重合において利用� ��れているものの中から1種または2種以上が� �択されて使用されればよい。

 例えば、熱分解型開始剤(例えば、過硫酸 ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ ニウム等の過硫酸塩;過酸化水素、t-ブチルパ ーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシ ド等の過酸化物;アゾニトリル化合物、アゾ� �ミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、� �ゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、2,2� �-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロ リド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イ� �)プロパン]ジヒドロクロリド等のアゾ化合物 ;など)や、光分解型開始剤(例えば、ベンゾイ ン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン 誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物 など)等を挙げることができる。これらのな� �でも、コスト面および残存モノマー低減能� �ら、熱分解型開始剤が好ましく、過硫酸塩� �特に好ましい。また、還元剤の併用はこれ� �ラジカル重合開始剤の分解を促進しうるの� �、両者を組み合わせてレドックス系開始剤� �することもできる。上記の還元剤としては� �特に限定されないが、例えば、亜硫酸ナト� �ウム、亜硫酸水素ナトリウム等の(重)亜硫酸 (塩)、L-アスコルビン酸(塩)、第一鉄塩等の還 元性金属(塩)、アミン類等が挙げられる。

 前述の重合工程に用いられるラジカル重� ��開始剤の使用量は、特に制限されないが、� ��存モノマーや水可溶分の観点からモノマー� ��使用量に対して、通常、0.001~2重量%である� �とが好ましく、さらに好ましくは0.01~1重量%� ��より好ましくは0.01~0.5重量%であり、0.01~0.05� ��量%であることが特に好ましい。該モノマー の使用量に対するラジカル重合開始剤の使用 量が0.001重量%未満であることは、未反応のモ ノマーが多くなり得られる吸水性樹脂中の残 存モノマー量が増加してしまうという点で好 ましくない。一方、該使用量が2重量%を超え� ��ことは、得られる吸水性樹脂中の水可溶成� ��が増加してしまうという点で好ましくない� ��なお、この重合工程においては、前述のラ� ��カル重合開始剤の代わりに、放射線、電子� ��、紫外線などの活性エネルギー線が照射さ� ��て、モノマーが重合されてもよい。

 (内部架橋剤)
 重合工程においては、必要に応じて、内部� ��橋剤を用いることができる。内部架橋剤と� ��ては、1分子内に2個以上の重合性不飽和基� �2個以上の反応性基を有する従来公知の内部� ��橋剤が挙げられる。具体的には、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� �レート、トリメチロールプロパントリ(メタ) アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリ� ��ート、グリセリンアクリレートメタクリレ� ��ト、エチレンオキサイド変性トリメチロー� ��プロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタ� �リスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ト リアリルシアヌレート、トリアリルイソシア ヌレート、トリアリルホスフェート、トリア リルアミン、ポリアリロキシアルカン、(ポ� �)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� ��ングリコール、ポリエチレングリコール、� ��ロピレングリコール、グリセリン、1,4-ブタ ンジオール、ペンタエリスリトール、エチレ ンジアミン、エチレンカーボネート、プロピ レンカーボネート、ポリエチレンイミン、グ リシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる� ��これらの中から、反応性を考慮して、1種ま たは2種以上が用いられうる。特に、内部架� �剤としては、2個以上の重合性不飽和基を有� ��る化合物が好ましい。内部架橋剤の使用量� ��、所望する吸水性樹脂の物性により適宜決� ��されればよいが、通常、内部架橋剤の使用� ��は、モノマーに対して0.001~5モル%、さらに� �0.005~2モル%、特に0.01~0.5モル%の範囲がよい。 内部架橋剤の使用量が少なすぎると、重合ゲ ルの強度が低下し可溶分が増加する傾向にあ り、逆に多すぎると吸水倍率等の物性が低下 する傾向にある。なお、内部架橋剤は、反応 系に一括添加されてもよく、分割添加されて もよい。

 [乾燥工程]
 乾燥工程は、前述の重合工程で得られた重� ��ゲル(含水ゲル状重合体)を乾燥する工程で� �る。水溶液重合を用いる重合工程で得られ� �重合ゲルは、通常、重合時または重合後の� �砕処理により0.1~5mm、さらに好ましくは0.5~3mm 程度の粒子状の状態にして、乾燥工程に供さ れることが好ましい。粒子状のゲルとするこ とにより、ゲルの表面積が大きくなるため、 上述した乾燥工程が円滑に進行しうる。解砕 手段は特に制限されないが、例えば、ミート チョッパー、ローラー型カッター、ギロチン カッター、スライサー、ロールカッター、シ ュレッダー、ハサミなどの各種の切断手段を 単独でまたは適宜組み合わせて使用すること ができる。該乾燥工程における乾燥方法は特 に限定されないが、上記乾燥装置10としては� ��通常の乾燥機及び加熱炉を用いた方法が広� ��採用されうる。具体的には、伝導伝熱型乾� ��機、輻射伝熱型乾燥機、熱風伝熱型乾燥機� ��誘電加熱乾燥機等が例示される。乾燥の速� ��の観点から、熱風伝熱型乾燥機(以下、熱風 乾燥機)が好ましい。この熱風乾燥機として� �、通気バンド式、通気回路式、通気竪型式� �平行流バンド式、通気トンネル式、通気溝� �攪拌式、流動層式、気流式、噴霧式等の乾� �装置が挙げられる。粒子状吸水剤の物性制� �が容易であるという観点から、バンド式が� �ましい。乾燥温度としては、比較的高い温� �が設定されることが好ましく、具体的には� �100~250℃が好ましく、120~220℃がより好ましく 、150~200℃がさらに好ましい。乾燥時間は特� �限定されないが、得られる乾燥物が所望の� �形分率となるような時間が設定されればよ� �。乾燥工程において得られる乾燥物の固形� �率(180℃で3時間加熱した後の残存量)が、90重 量%以上であるのが、粉砕のし易さの点で好� �しい。一般に、重合ゲルの粒子径、乾燥温� �、風量などにもよるが、生産効率の点から� �該乾燥時間は通常、2時間以内とすることが� ��ましい。

 [粉砕工程]
 粉砕工程は、前述の乾燥工程において得ら� ��た、重合ゲルの乾燥物としての粒子状吸水� ��樹脂を粉砕する工程である。この粉砕は通� ��、この乾燥物に対して行うが、乾燥前の、� ��合工程で得られた重合ゲルに対して行って� ��良い。この粉砕により、粉砕物としての粒� ��状吸水性樹脂が得られる。

 粉砕は、所望の粒径(好ましくは、重量平 均粒子径200~800μm)の粒子状吸水性樹脂がより� ��く得られるように行うことが好ましい。粉� ��方法については、特に制限はなく、従来公� ��の方法を採用することができる。この粉砕� ��程に用いられる粉砕装置12としては、3段ロ� ��ルミルが例示される。この粉砕により微粉� ��発生するので、粉砕工程で得られる粒子状� ��水性樹脂には微粉が含まれる。なお、重合� ��程や乾燥工程で得られた粒子状吸水性樹脂� ��粒径が粒度制御され十分小さい場合、この� ��砕工程は実施されなくてもよい。

 [分級工程]
 分級工程は、粒子状吸水性樹脂を篩い分け� ��工程である。分級工程では前述の粉砕工程� ��得られた粉砕物が篩い分けられる。この分� ��工程では、例えば、金属篩網を有する分級� ��置14が用いられる。該分級工程において、� �の分級装置14を用いて所望の粒径(篩分級で� �定される重量平均粒子径(D50)が好ましくは200 ~800μm、さらに好ましくは300~600μmを有する粒� ��を選択して、目的とする粒子状吸水性樹脂� ��得られうる。分級方法については、特に制� ��はなく、従来公知の方法を採用することが� ��きる。なお、重合工程や乾燥工程で得られ� ��粒子状吸水性樹脂の粒径が粒度制御され十� ��小さい場合、この分級工程は実施されなく� ��もよい。

 [表面架橋工程]
 表面架橋工程は、前記乾燥工程後、好まし� ��は前述の分級工程で得られた粒子状吸水性� ��脂を表面架橋する工程である。本明細書に� ��いて、「表面架橋」とは、吸水性樹脂の表� ��ないし表面近傍を架橋することをいう。本� ��明では、表面ないし表面近傍が架橋された� ��子状吸水性樹脂が、粒子状吸水剤である。� ��お、「表面ないし表面近傍」とは、通常、� ��10μm以下の厚みの表層の部分または全体の1/ 10以下の厚みの表層の部分を意味するが、こ� ��厚みは目的に応じて適宜決定される。

 この表面架橋工程では、(1)後述する表面� ��橋剤を用いて粒子状吸水性樹脂の表面を架� ��する方法(特許第2530668号公報)、(2)架橋性単� ��体により粒子状吸水性樹脂の表面を架橋重� ��する方法(例えば、米国特許第7201941号明細� �)、(3)ラジカル開始剤を用いて粒子状吸水性� ��脂の表面を架橋する方法(米国特許第4783510� �明細書、米国特許出願公開第2005/0048221号明� �書)等が、好適に用いられうる。また、生産� ��の観点から、この粒子状吸水性樹脂の架橋� ��応が、加熱、放射線(好ましくは紫外線、欧 州特許1824910号明細書に開示)で促進されるこ� ��が好ましい。

 表面架橋工程で用いることができる表面� ��橋剤としては、種々のものがある。物性の� ��点から、多価アルコール化合物、エポキシ� ��合物、多価アミン化合物のハロエポキシ化� ��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等の共有結� �性架橋剤や、多価アミン化合物、多価金属� �等のイオン結合性架橋剤が、例示される。� �体的には、米国特許第6228930号明細書、米国� ��許第6071976号明細書、米国特許第6254990号明� �書等に例示されている表面架橋剤を用いる� �とができる。これらの表面架橋剤としては� �特に限定されないが、通液性向上や加圧下� �水倍率向上の面から共有結合性架橋剤が好� �しく、多価アミン化合物と上記ハロエポキ� �化合物との縮合物;2-オキサゾリジノン等の� �キサゾリジノン化合物(米国特許第6559239号明 細書);オキセタン化合物;環状尿素化合物;エ� �レンカーボネートなどのアルキレンカーボ� �ート化合物(米国特許第5409771号明細書)等が� �げられる。さらに、本発明の効果を最大限� �する観点から、これらの表面架橋剤、特に� �有結合性架橋剤の中でも、吸水性樹脂のカ� �ボキシル基との脱水エステル化反応性架橋� �が好ましく、具体的にはオキサゾリジノン� �合物、アルキレンカーボネート化合物、多� �アルコール化合物、オキセタン化合物(米国� ��許出願公開第2002/72471号明細書)及び環状尿� �化合物から選ばれる少なくとも一種が好ま� �く、オキサゾリジノン化合物、アルキレン� �ーボネート化合物、炭素数2~10の多価アルコ� ��ルおよび炭素数2~10のオキセタン化合物から 選ばれる少なくとも1種がより好ましく、1,4-� ��タンジオール、プロピレングリコールなど� ��炭素数3~8の多価アルコールが特に好ましい� ��上記表面架橋剤としては、上記例示の化合� ��を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み 合わせて用いてもよいが、通液性の面では共 有結合性架橋剤とイオン結合性架橋剤とが併 用されるのが好ましい。

 上述のように、本発明に係る吸水性樹脂� ��体は、上記多価アルコールによって表面架� ��されているのが特に好ましい。後述される� ��うに、本発明は、初期線速Vx(輸送配管の始� ��における吸水性樹脂粉体の線速度)を抑制し うる。低い初期線速Vxにより、粒子間等の擦� ��合いに起因する表面架橋層の剥離が抑制さ� ��うる。よって、多価アルコールなどによる� ��面架橋に起因する物性向上効果が損なわれ� ��くい。

 表面架橋工程において、前述の表面架橋� ��の使用量は、選定される表面架橋剤、表面� ��橋剤の組み合わせ等にもよるが、粒子状吸� ��性樹脂の固形分100質量部に対して、0.001~10� �量部の範囲内が好ましく、0.01~5質量部の範� �内がより好ましい。

 なお、表面架橋工程は、その効果を考慮� ��て2回以上行ってもよく、その場合、2回目� �降に用いられる表面架橋剤に、1回目と同一� ��表面架橋剤が用いられてもよいし、1回目の 表面架橋剤とは異なる表面架橋剤が用いられ てもよい。

 表面架橋工程では、上記表面架橋剤に加� ��て、必要に応じてさらに有機酸(乳酸、クエ ン酸、p-トルエンスルホン酸)又はその塩、無 機酸(リン酸、硫酸、亜硫酸)等の酸物質又は� ��の塩、苛性ソーダや炭酸ソーダ等の塩基物� ��、後述する硫酸アルミニウム等の多価金属� ��等が、吸水性樹脂に対して0重量%を超えて10 重量%以下、さらに好ましくは0重量%を超えて 5重量%以下、特に好ましくは0重量%を超えて1� ��量%以下程度、併用されてもよい。

 表面架橋工程では、粒子状吸水性樹脂と� ��面架橋剤との混合にあたり、溶媒として水� ��用いることが好ましい。水の使用量は、吸� ��性樹脂の種類、粒子状吸水性樹脂の粒径、� ��水率等にもよるが、粒子状吸水性樹脂の固� ��分100質量部に対して、0質量部を超え、20質� ��部以下が好ましく、0.5~10質量部の範囲内が� ��り好ましい。また、粒子状吸水性樹脂と表� ��架橋剤との混合にあたり、必要に応じて、� ��水性有機溶媒が併用されてもよい。ここで� ��用されうる親水性有機溶媒としては、例え� ��、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� �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� ��類;アセトン等のケトン類;ジオキサン、テ� �ラヒドロフラン等のエーテル類;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� �シド等のスルホキシド類等が挙げられる。� �水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂の種� �、粒子状吸水性樹脂の粒径、含水率等にも� �るが、粒子状吸水性樹脂の固形分100質量部� �対して、0質量部以上20質量部以下が好まし� �、0質量部以上10質量部以下の範囲内がより� �ましい。

 表面架橋を行うに際しては、まず、水及� ��/又は親水性有機溶媒と表面架橋剤とが予め 混合されて、表面処理剤溶液が作製される。 次いで、この溶液が粒子状吸水性樹脂にスプ レー等で噴霧又は滴下されて混合される方法 が好ましく、噴霧による混合方法がより好ま しい。噴霧される液滴の大きさとしては、体 積平均粒子径で0.1~300μmの範囲内が好ましく� �0.1~200μmの範囲がより好ましい。

 粒子状吸水性樹脂と、上記表面架橋剤、� ��及び/又は親水性有機溶媒とは、混合装置16� ��用いて混合される。この混合装置16は、両� �を均一かつ確実に混合するために、大きな� �合力を備えているのが好ましい。この混合� �置16としては、例えば円筒型混合機、二重壁 円錐混合機、高速攪拌型混合機、V字型混合� �、リボン型混合機、スクリュー型混合機、� �腕型ニーダー、粉砕型ニーダー、回転式混� �機、気流型混合機、タービュライザー、バ� �チ式レディゲミキサー、連続式レディゲミ� �サー等が好適である。

 表面架橋工程では、粒子状吸水性樹脂と表� ��架橋剤との混合物は、室温でも表面架橋を� ��なうことができるが、反応の促進並びに添� ��された水及び溶媒の除去の観点から、粒子� ��吸水性樹脂と表面架橋剤との混合後、さら� ��、加熱処理が行われて、粒子状吸水性樹脂� ��表面近傍が架橋させられることが好ましい� ��すなわち、粒子状吸水性樹脂の表面近傍で� ��橋剤を反応させるには、架橋剤の反応性、� ��造設備の簡易性、生産性等を考慮すると加� ��処理が行われるのが好ましいのである。該� ��熱処理において、処理温度は、選定される� ��面架橋剤にもよるが、80℃以上が好ましい� �処理温度が80℃以上であれば、加熱処理が長 時間とならず、生産性の低下を防止しうる上 に、均一な表面架橋が達成されうる。この場 合、粒子状吸水剤の加圧下における吸収特性 の低下や未反応の表面架橋剤の残存を防止し うる。また、物性の観点からは、処理温度(� �媒温度または材料温度/特に熱媒温度)として 、より好ましくは100~250℃の範囲内、さらに� �ましくは150~250℃の範囲内である。前記の温� ��範囲については、特に上記脱水エステル化� ��応性表面架橋剤において物性面に顕著に優� ��た効果を示す。
加熱時間としては、1分~2時間の範囲内が好ま しい。加熱温度と加熱時間の組み合わせの好 適例としては180℃で0.1~1.5時間、200℃で0.1~1時 間である。なお、高温の表面架橋では含水率 が低い粉体となり、輸送時のダメージによる 物性低下の問題を起こしやすいが、本発明で はかかる問題も解決する。例えば、ERT430.2-02� ��含水率は0~3重量%、特に0~2重量%、特に0~1重� �%の吸水性樹脂粉体の輸送に好適に本発明は� ��用される。

 上記加熱処理を行う加熱装置18としては� �公知の乾燥機又は加熱炉が用いられる。例� �ば、伝導伝熱型、輻射伝熱型、熱風伝熱型� �誘電加熱型の乾燥機又は加熱炉が好適であ� �。具体的には、ベルト式、溝型攪拌式、ス� �リュー式、回転型、円盤型、捏和型、流動� �式、気流式、赤外線型、電子線型の乾燥機� �は加熱炉が挙げられる。

 表面架橋工程では、加熱処理は静置状態� ��は撹拌下で行なわれうる。撹拌下で加熱処� ��が実施される場合、粒子状吸水性樹脂と表� ��架橋剤との混合がなされた混合装置16内で� �合物が加熱されて表面架橋が完成させられ� �もよいし、例えば2軸溝型撹拌乾燥装置に混� ��物を投入して、該混合物が加熱されて表面� ��橋が完成させられてもよい。

 [冷却工程]
 冷却工程は架橋反応の停止や制御などを目� ��として、前述の表面架橋工程で加熱され表� ��近傍が架橋されて得られる粒子状吸水剤が� ��続く工程(例えば、整粒工程)に投入される� �に、必要により冷却させられる工程である� �この冷却工程で用いられる上記冷却装置20と しては、特に制限はないが、例えば、内壁そ の他の伝熱面の内部に冷却水が通水されてい る2軸撹拌乾燥機や、溝型攪拌式乾燥機等を� �いることができ、この冷却水の温度は、加� �温度未満、即ち25℃以上80℃未満とされ、好� ��しくは30℃以上60℃以下とされうる。

 なお、上記表面架橋工程において、粒子� ��吸水性樹脂の表面架橋が室温で実施される� ��合がある。この場合、表面架橋により得ら� ��る粒子状吸水剤は加熱されないので、この� ��却工程は実施されなくてもよい。したがっ� ��、この冷却工程は、必要によりこの製造方� ��に更に含まれていてもよい他の工程である� ��

 [添加剤の添加工程]
 本発明では、上記表面架橋剤以外の添加剤� ��添加する添加工程がさらに設けられてもよ� ��。この添加工程は、上記重合工程以降に設� ��られるのが好ましく、上記乾燥工程以降に� ��けられるのがより好ましい。表面架橋と同� ��または別途、例えば、上記冷却工程又はそ� ��他の工程において、添加剤が添加されても� ��い。この添加剤としては、例えば、下記の( A)消臭成分(好ましくは植物成分)、(B)多価金� �塩、(C)無機粒子((D)複合含水酸化物を含む)、 (E)通液性向上剤、(F)その他の添加物等が添加 されてもよい。この添加により、粒子状吸水 剤に種々の機能が付与されうる。更に、この 粒子状吸水剤には、下記の(G)キレート剤が添 加されてもよい。

 上記(A)~(E)及び(F)の使用量は、目的及び付 加機能によっても異なるが、通常、その1種� �の添加量として、吸水性樹脂100質量部に対� �て0~10質量部、好ましくは0.001~5質量部、さら に好ましくは0.002~3質量部の範囲である。通� �、この添加量が0.001質量部より少ない場合、 添加剤による十分な効果及び付加機能が得ら れず、この添加量が10質量部以上の場合、添� ��量に見合った効果が得られないか、吸水性� ��が低下してしまう。

 (A)消臭成分
 粒子状吸水剤は、消臭性を発揮させるため� ��、上記量で消臭成分、好ましくは植物成分� ��配合することが出来る。植物成分としては� ��米国特許出願公開第2004/048955号明細書、国� �公開第2002/42379号パンフレットなどに例示さ� ��るが、特に限定されない。

 (B)多価金属塩
 本発明の製造方法で得られる粒子状吸水剤� ��、吸水性樹脂の表面に、通液性及び吸湿時� ��粉体流動性の向上の目的で、多価金属塩ま� ��は多価金属の水酸化物、好ましくは多価金� ��塩、より好ましくは水溶性多価金属塩、さ� ��に好ましくは3価ないし4価の水溶性多価金� �塩、特に水溶性アルミニウム塩が配合され� �ことが好ましい。この多価金属塩の好まし� �量は、上記の通りである。多価金属塩を配� �する場合、輸送性の低下や輸送時の物性低� �が大きいことが見出され、本発明の方法が� �適に適用できる。この多価金属塩としては� �米国特許出願公開第2002/0128618号明細書、米� �特許出願公開第2006/204755号明細書などに記載 の有機酸の多価金属塩及び無機の多価金属塩 が例示される。なお、水溶性多価金属とは常 温の水に0.1g/100g以上、さらには1g/100g以上、� �に10g/100g以上の溶解する多価金属であり、こ れらは粉体または溶液で混合され、溶液は飽 和濃度を超えた分散液であってもよい。

 好ましい有機の多価金属塩として、乳酸� ��ルミニウム、乳酸カルシウムなどが例示さ� ��る。また、好ましい無機の多価金属塩とし� ��、例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化ア� ��ミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミ� ��ウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビ� ��硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミ� ��ウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリ� ��ムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩� ��カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネ� ��ウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウ� ��、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化ジ� ��コニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコ� ��ウムなどが挙げられる。また、尿などの吸� ��液との溶解性の点から、これらの結晶水を� ��する塩を使用するのが好ましい。特に好ま� ��いくは、アルミニウム化合物である。この� ��ルミニウム化合物の中でも、塩化アルミニ� ��ム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニ� ��ム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウム� ��ルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニ� ��ム、カリウムミョウバン、アンモニウムミ� ��ウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン� ��ナトリウムが好ましく、硫酸アルミニウム� ��特に好ましい。硫酸アルミニウム18水塩、� �酸アルミニウム14~18水塩などの含水結晶の粉 末は、最も好適に使用することができる。こ れらは1種のみ用いても良いし、2種以上を併� ��して用いてもよい。上述した多価金属塩は� ��ハンドリング性及び吸水性樹脂粉体との混� ��性の観点から、溶液状態で用いられること� ��好ましく、特に水溶液状態で用いられるこ� ��がより好ましい。その他、用いられる有機� ��の多価金属塩及びその混合方法は、例えば� ��国際公開第2004/069936号パンフレットに例示� �れている。

 上記多価金属塩のうち、水溶性の多価金� ��塩として、硫酸アルミニウム及び各種ミョ� ��バン類が挙げられる。本発明の製造方法は� ��水溶性の多価金属塩を含む吸水性樹脂粉体� ��おいて効果的である。多価金属塩を含む吸� ��性樹脂粉体は、表面が滑りにくく、表面で� ��摩擦係数が大きい。特に、硫酸アルミニウ� ��等の水溶性の多価金属塩の場合、この摩擦� ��数の増加が顕著である。この摩擦係数の大� ��さに起因して、閉塞現象が生じやすい。こ� ��閉塞現象を抑制する目的で空気圧が高くさ� ��た場合、輸送配管における吸水性樹脂粉体� ��移動速度(初期線速Vx及び末端線速Vy)が大き� ��なり、吸水性樹脂粉体のダメージが大きく� ��る。本発明は、初期線速Vx及び末端線速Vyを 低下させつつ閉塞現象を抑制しうるので、水 溶性の多価金属塩を含む吸水性樹脂粉体にお いて効果的である。また、本発明は、初期線 速Vx及び末端線速Vyを抑制しうるので、擦れ� �いによって粉体表面から多価金属塩が剥離� �ることが抑制される。よって、多価金属塩� �起因する物性向上効果が損なわれにくい。

 (C)無機粒子
 粒子状吸水剤は、吸水性樹脂の表面に、通� ��性向上や吸湿時のブロッキング防止のため� ��無機粒子、特に水不溶性無機粒子(水不溶性 微粒子)を配合することができる。この無機� �子としては、具体的には例えば、二酸化珪� �や酸化チタン等の金属酸化物、天然ゼオラ� �トや合成ゼオライト等の珪酸(塩)、カオリン 、タルク、クレー、ベントナイト等が挙げら れる。このうち二酸化珪素及び珪酸(塩)がよ� ��好ましく、コールターカウンター法により� ��定された平均粒子径が0.001~200μmの二酸化珪� ��及び珪酸(塩)がさらに好ましい。

 また、粒子吸水剤の優れた吸湿流動性(吸 水性樹脂又は吸水剤が吸湿した後の粉体の流 動性)と優れた消臭機能とを発揮させるため� �、粒子吸水剤に亜鉛と珪素、又は亜鉛とア� �ミニウムを含む複合含水酸化物を配合する� �ともできる。

 無機粒子を配合する場合、輸送性の低下� ��輸送時の物性低下が大きいという問題が見� ��されているが、本発明では、初期線速Vx(輸� ��配管の始点における吸水性樹脂粉体の線速� ��)を抑制しうるので、擦れ合いによって粉体 表面から無機粒子が剥離することが抑制され 、その結果、無機粒子に起因する物性向上効 果が損なわれにくい。したがって、本発明の 方法が好適に適用できる。

 (D)ポリアミン化合物(多価アミン化合物)
 粒子状吸水剤の通液性向上、保形性向上な� ��を目的として、ポリアミンを添加できる。� ��えば、水溶性ポリアミンポリマー、より具� ��的には重量平均分子量が200~1000000である、� �リエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポ� �アリルアミンなどが例示できる。粒子状吸� �剤において、これらは吸水性樹脂表面被覆� �たは架橋に使用される。吸水性樹脂に適用� �きるポリアミンポリマーは例えば、米国特� �出願公開第2003/069359号明細書、米国特許出願 公開第2005/0245684号明細書、国際公開第2006/0821 97号パンフレット、国際公開第2006/074816号パ� �フレット、国際公開第2006/082189号パンフレッ ト、国際公開第2008/025652号パンフレット、国� ��公開第2008/025656号パンフレット、国際公開� �2008/025655A1などで例示される。

 (E)通液性向上剤
 通液性向上剤とは、後述する食塩水流れ誘� ��性(SFC)が6(10 ^-7 ・cm ³ ・s・g ^-1 )以上である吸水性樹脂又は吸水剤の食塩水� �れ誘導性(SFC)を10(10 ^-7 ・cm ³ ・s・g ^-1 )以上向上させる添加剤をいう。これらは好� �にはイオン的スペーサー(カチオン)または立 体的スペーサー(微粒子)として粒子間の隙間� ��維持拡大して通液性を向上される化合物で� ��る。したがって、前述の(A)~(D)に例示された 添加剤であっても、この通液性向上剤に該当 する場合もある。この製造方法では、この通 液性向上剤は、上記(B)~(D)であるのが好まし� �。

 これらの中でも、上記(B)で例示される、� ��オン的スペーサーとなりうる硫酸アルミニ� ��ム、カリウムミョウバンミョウバン等の水� ��性の多価金属塩が、食塩水流れ誘導性(SFC)� �向上させる点で好ましい。

 通液性向上剤の粒子状吸水剤中の存在形� ��は、粒子状であってもよく、全体に分子レ� ��ルで被覆(通常、溶液で被覆)してもよく、� �れらを併用してもよい。ただし、通液性向� �剤は、吸水性樹脂表面全体により均一に添� �しやすく、通液性向上剤の偏析等がない点� �ら、水溶液形態で使用されることが好まし� �。通液性向上剤は、吸水性樹脂に対して、0. 001~10重量%の割合で用いることが好ましく、0. 01~5重量%の割合で用いることがより好ましい� ��

 (F)界面活性剤
 粒子状吸水剤は、界面活性剤を含むことが� ��ましい。界面活性剤の存在のより、粉体特� ��(粉体流動性や吸湿時の流動性等)を向上し� �る。特に、吸水性樹脂の表面に界面活性剤� �含むことが好ましい。

 界面活性剤としては、脂肪酸塩や高級ア� ��コール硫酸塩等のアニオン性界面活性剤や� ��ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモ� ��パルミテート、ソルビタンモノステアレー� ��、ソルビタントリステアレート等のソルビ� ��ン脂肪酸エステル等のノニオン性界面活性� ��、ココナットアミンアセテート、ステアリ� ��アミンアセテート等のアルキルアミン塩等� ��カチオン性界面活性剤や両性界面活性剤が� ��示される。その他米国特許第6107358号に記載 の界面活性剤が本発明に適応できる。なお、 界面活性剤の添加方法としては特に限定され ず、好ましくは、米国特許第6228930号、米国� �許第6458921号、米国特許第7153910号及び米国特 許第7378453号に例示の造粒工程で添加される� �また、界面活性剤の添加時期もまた、特に� �限されず、(ア)重合工程で、界面活性剤をア クリル酸水溶液中に添加して、界面活性剤の 存在下で重合を行なう;(イ)重合工程で、界面 活性剤を重合後の含水ゲルに添加する;(ウ)乾 燥工程で、界面活性剤を乾燥中もしくは後に 添加する;(エ)粉砕・分級工程で、乾燥物の粉 砕または分級中もしくは後に界面活性剤を添 加する;(オ)表面架橋工程で、表面架橋中もし くは後に界面活性剤を添加する;(カ)最終産物 である吸水性樹脂に添加する、など、いずれ の時期でもよい。ただし、表面に含むには表 面架橋工程の前後に添加すればよい。

 界面活性剤の使用量は、吸水性樹脂100重� ��部に対し、好ましくは0.0005~0.012重量部、よ� ��好ましくは0.0005~0.001重量部、さらに好まし� ��は0.001~0.0045重量部、特に好ましくは0.0015~0.0 04重量部である。0.0005重量部未満では、流動� ��、かさ密度の向上が不十分となる場合があ� ��。一方、0.012重量部を越えると、吸収液の� �面張力が低下するという問題があり、また� �の添加量に見合っただけの効果が発揮でき� �い場合があり、非経済的である。

 本発明で使用される界面活性剤は、上記� ��面活性剤に限定されるものではない。上記� ��面活性剤の中で、安全性の面からノニオン� ��界面活性剤が好ましく、その中でもソルビ� ��ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソ� ��ビタン脂肪酸エステルが特に好ましい。ま� ��、本発明で使用される界面活性剤のHLB(親水 性-疎水性バランス)は特に限定されるもので� ��ないが、好ましくは8~18、より好ましくは、 9~17、さらに好ましくは10~17の範囲である。HLB が上記の範囲である場合、より好適に粒子状 吸水剤の流動性、かさ密度を向上させること ができる。

 (G)キレート剤
 本発明で用いられる吸水性樹脂粉体は、着� ��防止、耐尿性向上などのために、キレート� ��を含んでもよい。キレート剤を混合する工� ��は特に限定されないが、前記単量体あるい� ��単量体溶液に、キレート剤を混合すること� ��好ましい。上記キレート剤としては特に制� ��されず、例えば、欧州特許出願公開第1426157 号及び国際公開第2007/28751号、国際公開第2008/ 90961号に例示のキレート剤を使用することが� ��きる。効果の面から好ましくは、キレート� ��の分子量が100~1000である水溶性有機キレー� �剤である。具体的に好ましいキレート剤と� �ては、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイ� �ノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三プ� �ピオン酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒド� �キシエチレンジアミン三酢酸、ヘキサメチ� �ンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン� �酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸およ� �これらの塩等のアミノカルボン酸系金属キ� �ート剤やエチレンジアミン-N,N’-ジ(メチレ� �ホスフィン酸)、エチレンジアミンテトラ(メ チレンホスフィン酸)、ポリメチレンジアミ� �テトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレント リアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、1-ヒ� �ロキシエチリデンジホスホン酸、およびこ� �らの塩等のアミノ多価リン酸化合物である� �キレート剤の使用量は、吸水性樹脂粉体に� �まれる吸水性樹脂100質量部に対して0.001質量 部以上、好ましくは0.05質量部以上、さらに� �ましくは0.1質量部以上であり、また、吸水� �樹脂100質量部に対して、1質量部以下、好ま� ��くは0.5質量部以下、さらに好ましくは0.2質� ��部以下であることが望ましい。

 上記(B)及び(C)は、表面処理剤として好適� ��用いられうる。本願において表面処理とは� ��吸水性樹脂表面あるいは表面近傍の領域が� ��化学的あるいは物理的に修飾されているこ� ��を意味する。ここで、化学的修飾とは、何� ��かの化学結合(共有結合やイオン結合)を伴� �た修飾の状態を意味し、物理的修飾とは化� �的な結合を伴わない、物理的な被覆、付着� �意味する。

 (H)滑剤(すべり性向上剤)
 粒子状吸水剤は、滑剤を含むことが好まし� ��。特に、吸水性樹脂の表面に滑剤を含むこ� ��が好ましい。「滑剤」とは、互いに滑りあ� ��二面間にあって、摩擦(抵抗)を減少させる� �きをする物質をいう。本発明に用いること� �できる滑剤は、常温(25℃)および常圧(0.101MPa) にて固体の滑剤であれば特に限定されるもの ではない。滑剤は米国特許第7473739号明細書� �国際公開第2008/120742号パンフレットなどに例 示され、これらに例示された滑剤を本発明で も好ましく使用することができる。例えば、 炭化水素系滑剤、脂肪酸系滑剤(好ましくはC1 2以上)、脂肪酸アミド系滑剤、エステル系滑� ��、アルコール系滑剤(グリコールないし高級 アルコール)、金属石鹸滑剤等が挙げられる� �中でも、滑剤としての作用を有するととも� �安定剤としての作用も有するという点にお� �て、米国特許第7282262号明細書に例示の金属� ��鹸滑剤を用いることが好ましい。

 滑剤と混合する際の吸水性樹脂の粉体温� ��は、通常室温以上とされるが、粒子状吸水� ��の安定した吸水特性や流下速度、かさ密度� ��得るためには、好ましくは40℃以上、より� �ましくは50℃以上で混合される。吸水性樹脂 100重量%に対して、好ましくは0.0001~0.1重量%、 より好ましくは0.01~0.05重量%、特に好ましく� �0.001~0.01重量%である。

 特に本発明では、通液性を向上させる添� ��剤として(B)多価金属塩が好ましい。多価金� ��塩は、添加後、混合されることが好ましい� ��混合する装置としては、上記表面架橋剤の� ��じ混合装置16を挙げることができる。

 なお、多価金属塩は、水溶液として吸水� ��樹脂粒子(粒子状吸水性樹脂)と混合するこ� �が好ましい。水溶液の液滴の大きさは適宜� �整されうる。ただし、多価金属イオン(例え� ��、アルミニウムイオン)が吸水性樹脂粒子の 内部に浸透・拡散することを防ぐ観点から、 水溶液は飽和濃度に対して50%以上の濃度が好 ましく、より好ましくは60%以上の濃度、さら に好ましくは70%以上の濃度、さらに好ましく は80%以上の濃度、特に好ましくは90%以上の濃 度である。もちろん、飽和濃度(=飽和濃度に� ��して100%)であってもよい。また、同様の理� �で、水の使用量は吸水性樹脂の重量に対し� �0.1~30重量%、さらには0.2~10重量%程度であり、 添加後は必要により乾燥してもよい。

 [整粒工程]
 前述した粉砕工程及び分級工程において、� ��の粒径が調整されたにも関わらず、表面架� ��工程または冷却工程後の粒子状吸水剤には� ��大きな粒径を有する凝集物が含まれる場合� ��ある。この凝集物は、主として、表面架橋� ��の混合時や、表面架橋反応時において生成� ��れうる。この整粒工程では、この凝集物の� ��砕処理及び分級処理が行なわれる。この解� ��処理及び分級処理の順序及び回数は、特に� ��定されない。この整粒工程では、粒度を再� ��整するなどの目的で、例えば、粒子状吸水� ��に対して、先ず分級処理がなされる。この� ��級処理では、ふるいや気流分級機などの分� ��装置が用いられ、粒径の大きな凝集物や粒� ��が小さい微粉が除去されうる。そして、こ� ��分級処理により得られる凝集物には解砕処� ��が施され、凝集物を構成する粒子が個々の� ��子に解き分けられる。この解砕処理には、� ��えばナイフカッター式解砕機が用いられる� ��この解砕処理により得られた解砕物に対し� ��は、上記分級処理が再度実施されて、粒径� ��小さい微粉が除去されつつ、所望の粒径(好 ましくは、重量平均粒子径200~800μm)を有する� ��子状吸水剤が得られうる。生産性の観点か� ��、この整粒工程は、上記冷却工程の後に実� ��されるのが好ましい。ただし、この製造方� ��では、この整粒工程投入前の粒子状吸水剤� ��大きな粒径を有する凝集物が含まれない場� ��においては、この整粒工程は実施されなく� ��もよい。この整粒工程は、必要によりこの� ��造方法に更に含まれていてもよい他の工程� ��ある。

 [包装工程]
 包装工程は、粒子状吸水剤が包装される工� ��である。整粒工程がなされる場合、包装工� ��では前述の整粒工程で整粒された粒子状吸� ��剤が包装される。例えば、この包装工程で� ��、貯蔵用のホッパーに移された粒子状吸水� ��が、上記充填装置24を用いて貯蔵バックに� �填される。貯蔵バックに充填された粒子状� �水剤が、所定の検査を経て製品として出荷� �れる。

 [微粉リサイクル工程]
 微粉リサイクル工程は、分級などで除去し� ��微粉(例えば150μm未満の粒子を主成分、特に 70重量%以上含む粒子)を吸水性樹脂の製造工� �に戻す工程であり、好ましくは、重合工程� �いし乾燥工程にリサイクルされることで、� �粉の除去および再利用が可能である。すな� �ち、本発明の一実施形態では、前記吸水性� �脂粉体が吸水性樹脂の微粉リサイクル物を� �む。かかるリサイクル工程では微粉をその� �ま戻してもよく、後述する造粒工程におい� �造粒してからリサイクルしてもよい。リサ� �クル方法としては、重合機、好ましくはニ� �ダーなどの攪拌重合機に微粉を混合して一� �化したり、重合後に重合ゲルと微粉または� �の造粒物とを別途混合、例えば、ミートチ� �ッパーで(解砕)混合したり、乾燥機中で混合 したりすればよい。

 従来、微粉の破壊や再生に由来するとも� ��定されるが、かかる微粉リサイクル工程を� ��む吸水性樹脂、すなわち、微粉リサイクル� ��を含む吸水性樹脂は輸送工程で物性が低下� ��易い傾向にあったが、本発明では微粉が受� ��る衝撃を抑制できるため、かかる問題もな� ��。好ましい微粉リサイクル方法は、例えば� ��米国特許6133193号、同6228930号、同5455284号、� ��5342899号、米国特許出願公開2008-0306209号に例 示され、重合工程、ゲル粉砕工程、乾燥工程 など、吸水性樹脂の製造工程に微粉を添加す ることで微粉量は低減される。また、微粉の リサイクル量は例えば製造量の1~30重量%、さ� ��には5~25重量%、特に8~20重量%程度で適宜決定 される。また、微粉は乾燥粉末のまま、ある いは、必要により水を添加してゲル化して製 造工程にリサイクルされ、特に、単量体およ び/または(乾燥前や重合中の)ゲルにリサイク ルされる。

 [造粒工程]
 造粒工程は、微粉に、水性液を添加して、� ��粒粒子を得る工程である。この微粉は、例� ��ば、上記分級工程で得られうる。微粉は、� ��の工程(粉砕工程や整粒工程等)の雰囲気中� �ら微粉捕捉装置26により収集されたものであ ってもよい。この微粉捕捉装置26は、例えば� ��粉を捕捉しうるフィルターを備えている。� ��粒粒子は複数の微粉よりなる。造粒粒子の� ��量平均粒子径は、20mm以下、好ましくは0.3~10 mm、さらに好ましくは0.35~5mmである。なお、� �粒は微粉のみ(例;150μm通過物)で行ってもよ� �、微粉を含む粒子全体(150μm通過物を所定量� ��む、850μm通過物の吸水性樹脂粉体)で行って もよい。

 造粒工程で得られる造粒粒子はそのまま� ��粒品としても使用してもよいが、好ましく� ��、上記工程のいずれかに投入される。生産� ��率の観点から、この造粒粒子は微粉リサイ� ��ル工程として、上記乾燥工程に投入されて� ��記重合ゲルの共存下で乾燥させられるのが� ��ましい。図1に示されているように、この製 造設備2では、微粉捕捉装置26に繋げられてい る輸送部6は造粒装置28に繋げられている。こ の造粒装置28は、輸送部6で乾燥設備10に繋げ� ��れている。微粉捕捉装置26から排出される� �粉は、輸送部6により輸送されて造粒装置28� �投入される。この微粉も、吸水性樹脂粉体� �ある。この造粒装置28で形成された造粒粒子 は、輸送部6により輸送されて、乾燥装置10に 投入される。粒子状吸水剤が造粒粒子である ことは、光学顕微鏡によって個々の粒子が形 状を保ったまま複数集まり凝集している事実 や、吸液時に複数の不連続粒子として膨潤す る事実で確認できる。

 [貯蔵工程]
 本発明の粒子状吸水剤(吸水性樹脂)の製造� �法は、吸水性樹脂粉体の貯蔵工程を含むこ� �が好ましい。該貯蔵工程で使用する装置を� �本発明では「ホッパー」と称する。ホッパ� �とは、吸水性樹脂粉体を一時的または長期� �に貯蔵保管しておく装置であり、本発明で� �、特定形状であればサイロ状(縦長形状)のも のも含む。具体的には、後述する図2中に示� �れるような、40(受けホッパー)、32(加圧タン� ��ホッパー)、43(貯蔵ホッパー)などの装置が� �げられる。

 ホッパーを使用することで、吸水性樹脂� ��体を損傷破壊することなく、定量的にマス� ��ローで各工程で使用される装置にフィード� ��ることが実現できる。これにより、高機能� ��高物性の吸水性樹脂がロット毎の変動なく� ��定的に生産することができる。

 図3に本発明の一実施形態に使用されうる ホッパーの概略図を示す。ホッパーの形状と しては、粉体、特に吸水性樹脂粉体の搬送性 、移送性の観点から、図3左図に示されるよ� �な逆角錐台形状や逆円錐台形状、ならびに� �3右図に示されるような逆角錐台の最大口径� ��分に同形状の角柱が付加された形状や逆円� ��台の最大口径部分に同形状の円柱が付加さ� ��た形状が好ましく使用される。また、ホッ� ��ーの最大口径(直径)と高さとの比(ホッパー� ��最大口径/ホッパーの高さ、例えば、図3中� �「R1/H」)は1/10~10/1、さらには1/3~3/1、特に1/2~2 /1の範囲である。ここで、「ホッパーの高さ� ��は、図3左図に示されるような逆角錐台形状 や逆円錐台形状の場合には、逆角錐台部また は逆円錐台部の高さ(図3左図中の「H」)を指� �。また、図3右図に示されるような逆角錐台� ��状や逆円錐台形状に角柱や円柱が付加され� ��形状の場合には、逆角錐台部または逆円錐� ��部の高さに角柱部分または円柱部分の高さ� ��加えた合計高さ(図3右図中の「H’」)を指す 。また、ホッパーが円筒でない場合、ホッパ ーの最大口径は、その最大断面積に相当する 円の直径に換算して規定される。逆角錐台ま たは逆円錐台の形状として、逆角(ないし逆� �)と錐台の比率としては、錐台の方の高さが� ��さい方、ホッパー断面の形状において、ホ� ��ムベース形状であり、その三角部分の断面� ��が主である。すなわち、吸水性樹脂粉体の� ��成分、好ましくは50重量%以上、さらに好ま� ��くは80重量%以上がホッパーの角錐ないし円� ��の部分に貯蔵されてなる。

 本発明ではコーン部傾斜角が45度以上か� �絞り率が0.3~0.8という特定の形状を有するホ� ��パーを使用することが好ましい。コーン部� ��斜の上限は90度未満が好ましい。本明細書� �おいて、「コーン部傾斜角」とは、図3に示� ��れるように、設置されたホッパーの水平面� ��対する側壁面の傾斜角のことである。本発� ��のホッパーのコーン部傾斜角はより好まし� ��は50度以上、さらに好ましくは60~90度、特に 好ましくは65~85度、最も好ましくは68~85度と� �れる。なお、側壁面が直線でない場合、そ� �側壁面全体から求められる角度の平均値に� �規定される。

 また、本明細書において、「絞り率」と� ��、ホッパー上面の開口部の口径(ホッパー上 部の最大口径部(R1))およびホッパー底面の開� ��部(ホッパー排出部の口径(R2))で規定される� ��をパーセントで表わした比率(R2/R1×100)の値� ��ある。ホッパーの絞り率は、好ましくは30~8 0%であり、より好ましくは35~80%、さらに好ま� ��くは40~80%、特に好ましくは40~70%とされる。� ��お、口径が円でない場合、例えば、楕円や� ��角形の場合、その断面積に相当する円に換� ��して規定される。上記範囲のホッパーを使� ��した場合は所望の高物性の吸水性樹脂を安� ��して生産することができる。

 また、ホッパー内での吸水性樹脂粉体の� ��填率(平均)は0体積%を超えて90体積%以下であ り好ましくは10~80体積%、さらに好ましくは30~ 80体積%、特に好ましくは40~80体積%とされる。 本明細書において、「充填率」とはホッパー 内容積に対する充填される吸水性樹脂の体積 比(体積%)で規定され、前記範囲に制御するこ とで吸水性樹脂の移送性が良好となる。

 ホッパーの材質としては特に限定されな� ��が、ステンレス鋼が好ましく、その内面の� ��面粗さ等は後述する空気輸送工程で使用さ� ��うる配管に準じる。

 ホッパー内での吸水性樹脂の滞留時間(平 均)も制御することが好ましく、滞留時間と� �ては、ホッパー内に充填される吸水性樹脂� �にも依存するが、好ましくは24時間以下、よ り好ましくは12時間以下、さらに好ましくは6 時間以下、特に好ましくは2時間以下とされ� �。滞留時間が24時間を超える場合は物性の低 下やブロッキングを生じる可能性があるため 好ましくない。なお、ホッパー内での吸水性 樹脂の滞留時間(平均)の下限は、特に制限さ� ��ないが、可能な限り短いことが好ましい。

 なお、本発明で最も効果を発揮する実施� ��態としては、本発明の方法は、例えば1時間 当たり100kg以上、好ましくは500kg以上、特に� �ましくは1t(Metric ton)以上の生産量で吸水性� �脂を製造する製造方法に適用される。

 さらに、ホッパーが加熱されることが好� ��しく、その表面温度は、好ましくは40~120℃� ��さらに好ましくは50~90℃、特に好ましくは60 ~80℃の範囲である。また、ホッパーに貯蔵さ れる吸水性樹脂粉体も加熱されることが好ま しく、その温度は、好ましくは40~120℃、さら に好ましくは50~90℃、特に好ましくは60~80℃� �範囲である。前記温度より低い場合は、物� �値の低下や物性値のフレ幅の増加、吸水性� �脂の凝集の発生する場合がある。また、前� �温度よりも温度が高い場合は、物性値の低� �や物性値のフレ幅の増加に加え、吸水性樹� �の着色が発生する場合がある。

 また、該ホッパーに貯蔵される吸水性樹� ��粉体の含水率は、特に制限されないが、好� ��しくは0.1~30重量%、より好ましくは0.1~10重量 %である。前記含水率の範囲とすることによ� �吸水性樹脂粉体を該ホッパー内に貯蔵(また� ��充填)する際に、ダメージの低減、物性の低 下を抑止することができる。

 ホッパーは、各工程で粉体(吸水性樹脂粉 体)を取り扱う場合に、乾燥工程以降の少な� �とも1ヶ所以上で粉体を貯蔵した後に前記粉� ��を排出する際に、各工程で適応される。す� ��わち、ホッパーは、乾燥工程中;粉砕・分級 工程中;表面架橋工程中;乾燥工程と粉砕・分� ��工程との間;粉砕・分級工程と表面架橋工程 との間;表面架橋工程以降の最終製品として� �られた吸水性樹脂をコンテナバッグ等に充� �する工程(充填工程)中または後;表面架橋工� �と充填工程との間、など、いずれの時期で� �よい。また、上記各時期中、ホッパーを、1� ��所設置しても、あるいは2ヶ所以上設置して もよい。さらに、後者の場合、複数のホッパ ーの設置位置は、連続して設置してもあるい はホッパー間に他の工程(あるいは装置)を設� ��してもよい。

 該ホッパーを使用した貯蔵工程への前工� ��からの吸水性樹脂粉体の搬送や、貯蔵工程� ��ら次工程への搬送は、好ましくは後述の空� ��輸送にて行われる。本発明の好ましい一実� ��形態に係る製造方法は、空気輸送工程後に� ��水性樹脂粉体を貯蔵する工程を有する。か� ��うな形態によれば、衝撃による物性低下が� ��く、かつ高物性の品質を安定的して維持で� ��るため好ましい。

 [吸水性樹脂の物性]
 (粒子形状)
 吸水性樹脂粉体の粒子形状は限定されない� ��この粒子形状として、球状、略球状、(粉砕 物である)不定形破砕状、棒状、多面体状、� �ーセージ状(例;米国特許第4973632号明細書)、� ��を有する粒子(例;米国特許第5744564号明細書) などの粉末が挙げられる。それらは一次粒子 (single particle)でもよく、造粒粒子でもよく、 一次粒子と造粒粒子との混合物でもよい。ま た、粒子は発泡した多孔質でもよい。好まし くは、不定形破砕状の一次粒子又はそれらの 造粒粒子が挙げられる。

 (粒度)
 表面架橋前および/または最終製品における 吸水性樹脂の質量平均粒子径(D50)は、好まし� ��は200~600μm、より好ましくは200~550μm、さら� �好ましくは250~500μm、特に好ましくは350~450μm である。また、150μm未満の粒子が少ないほど よく、通常0~5質量%、好ましくは0~3質量%、特� ��好ましくは0~1質量%に調整される。さらに、 850μm以上の粒子が少ないほどよく、通常0~5質 量%、好ましくは0~3質量%、特に好ましくは0~1� ��量%に調整される。粒度分布の対数標準偏差 (σζ)は、好ましくは0.20~0.40、より好ましくは 0.27~0.37、さらに好ましくは0.25~0.35とされる。 これらの測定方法については、標準篩を用い て、例えば、国際公開第2004/069915号パンフレ� ��トやEDANA-ERT420.2-02に記載されている。

 (吸水倍率CRC(自由膨潤倍率(GV)))
 表面架橋後、さらには輸送後における吸水� ��樹脂粉体の、生理食塩水に対する無加圧下� ��水倍率(CRC)は15g/g以上が好ましい。表面架橋 前の吸水性樹脂粉体の無加圧下吸水倍率(CRC)� ��特に制限されないが、15g/g以上が好ましい� �この吸水性樹脂粉体が用いられたオムツ等� �吸収性物品は、体液などをよく吸収する。� �の観点から、この表面架橋後または表面架� �前の吸水倍率(CRC)は20g/g以上がより好ましく� ��25g/gがさらに好ましく、30g/g以上が特に好ま しい。吸収性物品の性能の観点から、この吸 水倍率(CRC)は大きいほど好ましい。ただし、� ��水性樹脂粉体が安定に製造でき低コストで� ��られるという観点から、この吸水倍率(CRC)� �60g/g以下が好ましく、50g/g以下がより好まし� ��、35g/g以下が特に好ましい。なお、本発明� �おいて、無加圧下吸水倍率(CRC)は、自由膨潤 倍率(GV)と同義であり、CRCをGVと称する場合も ある。

 無加圧下吸水倍率(CRC)の測定では、約0.2gに� ��水性樹脂粉体が準備される。この吸水性樹� ��粉体の質量W1が、測定される。この吸水性� �脂粉体が、不織布製の袋(60mm×85mm)に均一に� �れられる。この袋が、25±2℃に調温された生 理食塩水中に30分間浸漬される。次に、この� ��が引き上げられて、遠心分離機(株式会社コ クサン製、型式H-122小型遠心分離機)に投入さ れる。この遠心分離機が、250G(250×9.81m/s ² )の条件で3分間運転される。その後の袋の質� ��W2(g)が測定される。一方、吸水性樹脂粉体� �含まない袋についても同様の処理が行われ� �その質量W3(g)が測定される。そして、下記数 式により、無加圧下吸水倍率(CRC)が算出され� ��。

 (加圧下吸水倍率AAP)
 表面架橋後、さらには輸送後の吸水性樹脂� ��体の、加圧下での生理食塩水の加圧下吸水� ��率(AAP:Absorbency against Presure)(ERT442.2-02、但し 、荷重50g/cm ² )は、好ましくは15~50g/g、より好ましくは18~45g /g、特に好ましくは20~45g/g、最も好ましくは20 ~45g/gの範囲である。この吸水性樹脂粉体が用 いられたオムツ等の吸収性物品は、体液など をよく吸収する。なお、加圧下吸水倍率(AAP)� ��、0.9%塩化ナトリウム水溶液に対する1時間� �21g/cm ² での荷重下膨潤後の吸水倍率(単位;g/g)である 。なお、以下本願実施例では、「AAP」は、荷 重を50g/cm ² を変更した以外は同様にして測定した値とす る。

 (粒子間の通液性SFC)
 吸水性樹脂粉体の0.69質量%生理食塩水流れ� �導性(以下、SFCともいう)は、吸水性樹脂粉体 または吸水剤の膨潤時の液透過性を示す値で ある。このSFCの値が大きいほど、吸水性樹脂 粉体は高い液透過性を有することを示してい る。吸水性樹脂粉体(表面架橋されたポリア� �リル酸(塩)系吸水性樹脂粉体)のSFCは、10(×10 ^-7 ・cm ³ ・s・g ^-1 )以上が好ましく、20~1000(×10 ^-7 ・cm ³ ・s・g ^-1 )がより好ましく、30~500(×10 ^-7 ・cm ³ ・s・g ^-1 )がさらに好ましい。本発明では、初期線速Vx が抑制されうるので、輸送中におけるSFCの低 下が抑制されうる。このような評価は、米国 特許第5849405号明細書に記載されたSFC試験に� �じて行われる。

 なお、一般に、AAP、CRC及びSFCは、相反す� ��傾向にあるが、上記範囲とすることでこれ� ��の物性のバランスがとれた吸水性樹脂が提� ��できる。

 (含水率)
 最終的に得られる吸水性樹脂(粒子状吸水剤 )の含水率(1gから180℃で3時間の乾燥減量で規� ��)は好ましくは5重量%以下、より好ましくは3 %重量以下の水を含む。一定量の水、好まし� �は0.1重量%以上、より好ましくは0.5重量%以上 は吸水速度や輸送後の物性を維持ないし向上 させる。含水率の調整には加熱条件や必要に より水の添加量を適宜調整すればよい。

 [本発明の特長]
 通常、上記の表面架橋剤によって共有結合� ��たは表面重合されることにより表面架橋さ� ��た吸水性樹脂は、別途、通液性向上剤でス� ��ーサー的(Steric)またはイオン的に通液性が� �上される。すなわち、好ましい形態として� �(1)共有結合性の表面架橋剤、(2)スペーサー(S teric)またはイオン架橋剤として機能する通液 性向上剤、および(3)滑剤(すべり性向上剤)が� ��用され、さらに、(4)空気輸送が適用される� ��

 上述したように、本発明の粒子状吸水剤( 吸水性樹脂)の製造方法は、上記粒子状吸水� �の空気輸送工程を含む。空気輸送について� �、例えば、特開2004-345804号公報、国際公開第 2007/104657号パンフレット、国際公開第2007/10467 3号パンフレット、国際公開第2007/104676号パン フレットに記載されている空気輸送方法を用 いることができる。空気輸送工程において、 粒子状吸水剤は、低濃度空気輸送装置または 高濃度空気輸送装置を用いて、輸送管内を輸 送される。また、上記輸送管内には、必要に 応じて二次空気が噴出される。

 高濃度空気輸送装置の大きさについては� ��特に限定されず、輸送される粒子状吸水剤� ��量や輸送距離に応じて決定される。粒子状� ��水剤の輸送距離は、輸送管の長さを調整す� ��ことによって制御される。本発明の好まし� ��実施形態に係る粒子状吸水剤(吸水性樹脂)� �製造方法は、架橋構造を有する吸水性樹脂� �、表面架橋剤および通液性向上剤を添加し� �後に、滑剤(すべり性向上剤)を添加する方法 である。それゆえ、本実施形態の製造方法に より得られた粒子状吸水剤は、最も外側、即 ち、中心部に存在する吸水性樹脂とは反対側 にすべり性向上剤層が存在するので、吸湿時 の流動性及び乾燥状態における流動性が向上 する。その結果、上記粒子状吸水剤は、搬送 時においての取扱い性が良好で、装置等への 付着も少ない。これに加えて、上記粒子状吸 水剤は、通液性向上剤層を有するので、液透 過性に優れている。その結果、上記粒子状吸 水剤は、空気輸送による生理食塩水流れ誘導 性(SFC)の低下率が小さく、耐ダメージ性に優� ��ている。さらに、本発明の粒子状吸水剤(吸 水性樹脂)の製造方法においては、空気輸送� �程において、輸送管内に二次空気が噴出さ� �ることにより、上記本発明の効果が、より� �層顕著になる。

 なお、上述したように、多価金属塩や水� ��溶性無機微粒子などの通液性向上剤を含む� ��子状吸水剤およびその製造方法において、� ��生産における特有の問題、すなわち、通液� ��向上剤の使用に伴う搬送性の低下(生産性低 下)、および通液性向上剤の混合後の搬送に� �う物性低下という問題を見出した。特に、� �かる物性低下はスケールファクター(実験室� ��らの物性低下)が顕著である。本発明では、 下記の空気輸送工程を減ることにより、大規 模生産の際にも生産性低下および物性低下を 抑制しうる。なお、粒子状吸水剤の物性とは 、製造工程での最終製品の物性を指し、吸水 性樹脂の物性は製造工程での中間行程の物性 (特に表面架橋後ないし通液性向上剤の添加� �の物性、特に通液性向上剤を添加後の搬送� �の物性)を指す。

 [空気輸送工程]
 本発明に係る粒子状吸水剤の製造工程の概� ��は以上である。次に、本発明に係る輸送方� ��について説明する。本発明は、不飽和単量� ��水溶液の重合工程と、前記重合工程で得ら� ��た含水ゲル状重合体の乾燥工程と、前記乾� ��工程後に得られた粒子状吸水性樹脂を表面� ��橋する表面架橋工程と、を含む吸水性樹脂� ��製造方法において、各工程で生成した吸水� ��樹脂粉体を、内面の表面粗さ(Rz)が800nm以下� ��配管中を露点-5℃~-100℃の気体で空気輸送す る工程(空気輸送工程)を含む。これにより、� ��水性樹脂の物性を向上させることができる� ��

 図2は、本発明の一実施形態に使用されう る空気輸送装置30の概略図である。空気輸送� ��置30は、加圧タンクホッパー32、輸送配管34� ��二次空気用配管(図示せず)、バルブ37、二次 空気用バルブ36及びコンプレッサー38を有す� �。コンプレッサー38は、バルブ37を介して、� ��圧タンクホッパー32に接続されている。コ� �プレッサー38により、加圧タンクホッパー32� ��が加圧されうる。またコンプレッサー38は� �バルブ37を介して、輸送配管34に接続されて� ��る。コンプレッサー38は、輸送配管34の空気 を供給しうる。二次空気は、バルブ36を介し� ��供給される。二次空気は、バルブ36を経由� �て、二次空気用配管に供給される。コンプ� �ッサー38は、二次空気用配管の空気(二次空� �)を供給しうる。図2では、一つのコンプレッ サー38が記載されているが、コンプレッサー3 8は複数であってもよい。なお、二次空気を� �給する方法は各種存在し、本実施形態の方� �に限定されない。

 図2の実施形態において、空気輸送装置30� ��、受けホッパー40から貯蔵ホッパー42へと吸 水性樹脂粉体を輸送する。例えば、空気輸送 装置30が、工程Xを行う装置と工程Yを行う装� �とを連結している場合を考える。工程X及び� ��程Yは限定されない。工程Yは工程Xの次の工� ��である。この場合、受けホッパー40には工� �Xにより生じた吸水性樹脂粉体が貯留される� ��また、空気輸送装置30により輸送された吸� �性樹脂粉体は、貯蔵ホッパー42に貯留され、 工程Yに供される。すなわち、本実施形態に� �いては、工程Xの後にホッパー(40、32)が設け� ��れ、該ホッパーに吸水性樹脂粉体が貯蔵さ� ��た後(貯蔵工程)、該吸水性樹脂粉体が輸送� �管34を介して空気輸送され(空気輸送工程)、� ��送された吸水性樹脂粉体は工程Yの前にホッ パー(42)に貯蔵される(貯蔵工程)。なお、貯蔵 ホッパー42は、後述される図5の実施形態にお いては、貯蔵部に相当する。受けホッパー40� ��貯留された吸水性樹脂粉体は、バルブ44が� �かれることにより、加圧タンクホッパー32に 落下する。次に、バルブ44が閉じられ、加圧� ��ンクホッパー32に加圧された空気が導入さ� �る。この空気(一次空気)の圧力により、加圧 タンクホッパー32の内部の吸水性樹脂粉体が� ��輸送配管34の内部を移動し、貯蔵ホッパー42 に至る。一次空気のみでも空気輸送は可能で あるが、本実施形態では、更に二次空気が用 いられることにより、より好ましい輸送がな されている。

 本発明に係る空気輸送は、上記各工程、� ��に表面架橋後に生成した吸水性樹脂粉体(粒 子状吸水性樹脂及び粒子状吸水剤)の輸送に� �用される。すなわち、空気輸送は、図1に示� ��れた輸送部6に適用されうる。重合装置8と� �燥装置10との間、混合装置16と加熱装置18と� �間、及び、造粒装置28と乾燥装置10との間で� ��、被輸送物が湿っているため空気輸送は適� ��ないが、他の輸送部6では、被輸送物(吸水� �樹脂粉体)が乾燥した状態であるため、空気� ��送が好適に用いられうる。好ましくは表面� ��橋工程後に空気輸送工程を含む。本発明の� ��気輸送は、図1の輸送部6のうちの少なくと� �1箇所、好ましくは2箇所以上で用いられうる 。空気輸送が採用されない輸送部6には、例� �ば、コンベア等の機械的輸送が採用されう� �。

 (材質)
 輸送配管の材質は、ステンレス鋼とされる� ��が好ましい。輸送配管の内面は、鏡面仕上� ��とされているのが好ましい。この鏡面仕上� ��により、吸水性樹脂粉体が受けるダメージ� ��抑制されうる。ステンレス鋼が鏡面仕上げ� ��れることにより、ダメージ抑制効果が更に� ��まる。ステンレス鋼としては、SUS304、SUS316� ��SUS316L等が挙げられる。

 本発明で配管内面は、JIS B 0601-2001で規� �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� �ましくは300nm以下、よりさらに好ましくは200 nm以下、特に好ましくは185nm以下、最も好ま� �くは170nm以下に平滑化される。なお、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(R a)もJIS B 0601-2001で規定されるが、その好ま� �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。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� ��ことができる。

 (露点)
 この輸送方法では、吸水性樹脂粉体の優れ� ��物性が安定に保持されかつ閉塞現象が抑制� ��れうるという観点から、一次空気及び二次� ��気として、乾燥された空気が用いられるの� ��好ましい。この空気の露点は-5℃以下であ� �、好ましくは-10℃以下であり、より好まし� �は-12℃以下であり、特に好ましくは-15℃以� �である。露点の範囲はコストパーフォマン� �を考え、-100℃以上であり、-70℃以上である� ��が好ましく、さらには-50℃程度で十分であ� ��。さらに、気体の温度は10~40℃、さらには15 ~35℃程度であることが好ましい。

 乾燥された気体(空気)を用いる以外に、� �熱された気体(空気)が用いられてもよい。加 熱方法としては、特に限定されないが、気体 (空気)が熱源を用いて直接加熱されてもよい� ��、上記輸送部や配管が加熱されることによ� ��、通される気体(空気)が間接的に加熱され� �もよい。この加熱された気体(空気)の温度は 、下限として好ましくは20℃以上、より好ま� ��くは30℃以上であり、上限は70℃未満、より 好ましくは50℃未満である。

 露点を制御する方法としては、気体、好� ��しくは空気を適宜乾燥すればよい。具体的� ��は、メンブレンドライヤーを使用する方法� ��冷却吸着式ドライヤーを使用する方法、ダ� ��ヤフラムドライヤーを使用する方法やそれ� ��を併用する方法が挙げられる。吸着式ドラ� ��ヤーを使用する場、加熱再生式でもよく、� ��加熱再生式でもよく、非再生式でもよい。

 なお、残存モノマー低減の面から、上記� ��体の乾燥時の露点、特に熱風の露点が30~100� ��、さらには40~70℃であることが好ましい。� �なわち、本願では乾燥時に高露点としたう� �で、輸送時に-5℃以下の極端な低露点するこ とで、高物性の吸水性樹脂とされる。すなわ ち、吸水性樹脂の製造工程で、露点差は35℃� ��上、好ましくは35~170℃、より好ましくは55~1 20℃の範囲である。

 (粉体の温度)
 本発明においては、輸送管に供給される吸� ��性樹脂粉体(粒子状吸水剤)の温度は、好ま� �くは30℃以上、より好ましくは40℃以上、さ� ��に好ましくは50℃以上である。輸送管に供� �される吸水性樹脂粉体(粒子状吸水剤)の温度 を所定温度以上に保持することによって、粒 子状吸水剤の物性の低下が抑制される。具体 的には、生理食塩水流れ誘導性(SFC)などの物� ��維持に顕著な効果がある。

 輸送管に供給される吸水性樹脂粉体(粒子 状吸水剤)の温度は、輸送管の入口における� �水性樹脂粉体(粒子状吸水剤)の温度を測定す ることによって求められる。ここで、「輸送 管の入口」とは、吸水性樹脂粉体(粒子状吸� �剤)が空気輸送される輸送管に入る箇所周辺� ��意味する。吸水性樹脂粉体(粒子状吸水剤)� �温度の上限は特に限定されないが、吸水性� �脂粉体(粒子状吸水剤)の温度が高すぎると粒 子状吸水剤としての物性が低下するおそれが ある。また、吸水性樹脂粉体(粒子状吸水剤)� ��温度を高温に保持するためのエネルギーが� ��量に必要である。これらの観点からは、輸� ��管に供給される吸水性樹脂粉体(粒子状吸水 剤)の温度は、好ましくは100℃以下、さらに� �95℃以下、特に90℃以下である。また、輸送� ��の出口における吸水性樹脂粉体(粒子状吸水 剤)の温度は、30℃以上、好ましくは40℃以上� ��より好ましくは50℃以上である。

 輸送中の吸水性樹脂粉体の温度を制御す� ��場合、その方法は限定されない。好ましく� ��、ホッパー等の貯蔵部(貯蔵装置)又は輸送� �管を外部から加熱する手段が用いられうる� �好ましくは、貯蔵部(貯蔵装置)及び/又は輸� �配管は、スチームトレースされている。例� �ば、貯蔵部(貯蔵装置)及び/又は輸送配管の� �面に銅パイプを配置し、この銅パイプ内に� �チームを通過させることにより、吸水性樹� �粉体の温度を所定温度以上に維持すること� �できる。

 好ましくは、この銅パイプは、貯蔵部(貯 蔵装置)及び/又は輸送配管の外面に巻回され� ��。輸送配管の内部や貯蔵部(貯蔵装置)の内� �において結露が発生した場合、輸送配管表� �への吸水性樹脂粉体の付着や吸水性樹脂粉� �の凝集が生じうる。したがって、結露を抑� �し、上記輸送配管への吸水性樹脂粉体の付� �や上記凝集を抑制する観点から、輸送配管� �び/又は貯蔵部(貯蔵装置)は加熱されている� �とが特に好ましい。加熱の方法は上述した� �うな方法がとられうる。加熱により、輸送� �管及び/又は貯蔵部(貯蔵オス地)は、50℃以上 とされるのが好ましく、より好ましくは60℃� ��上であり、加熱温度の上限は100℃以下が好� ��しい。また輸送配管は、温度制御の観点か� ��、屋外には出さないのが好ましい。輸送中� ��吸水性樹脂粉体の温度を制御する観点から� ��輸送配管は、屋内に配置するのが好ましい� ��

 (線速)
 本明細書において、「線速度(線速ともいう )」とは、吸水性樹脂粉体の移動速度であり� �空気の移動速度と実質同一である。この線� �度の大きさは、輸送配管の長手方向に沿っ� �測定される。線速度は、例えば、配管中を� �れる単位時間あたりの空気流量をフローメ� �タ等により測定し、この測定値を輸送配管� �断面積で除することにより算出できる。図2� ��示すように、輸送配管の始点Kmにおける吸� �性樹脂粉体の線速度が、初期線速Vxと称され る。また、輸送配管の末端Emにおける吸水性� ��脂粉体の線速度が、末端線速Vyと称される� �同一の輸送配管において、線速度は、輸送� �管の末端Emに近づくほど速くなりやすい。し たがって、同一の輸送配管において、末端線 速Vyは初期線速Vxよりも大きく、通常、末端� �速Vyは、同一の輸送配管における最大線速で ある。

 吸水性樹脂粉体(粒子)の初期線速Vxを小さ くすることにより、粒子と輸送配管との衝突 速度や、粒子同士の衝突速度が小さくなる。 小さい初期線速Vxにより、吸水性樹脂粉体が� ��けるダメージが抑制されうる。吸水性樹脂� ��体の物性低下を抑制する観点から、初期線� ��Vxは、7m/s以下が好ましく、5m/s以下がより好 ましく、3m/s以下がより好ましく、2m/s以下が� ��り好ましい。輸送効率の観点から、初期線� ��Vxは、0.5m/s以上が好ましい。

 吸水性樹脂粉体(粒子)の末端線速Vyを小さ くすることにより、粒子と輸送配管との衝突 速度や、粒子同士の衝突速度が小さくなる。 小さい末端線速Vyにより、吸水性樹脂粉体が� ��けるダメージが抑制されうる。吸水性樹脂� ��体の物性低下を抑制する観点から、末端線� ��Vyは、15m/s以下が好ましく、13m/s以下がより� ��ましく、12m/s以下がより好ましい。輸送効� �の観点から、末端線速Vyは、7m/s以上が好ま� �い。末端線速Vyが好ましい値となるように、 二次空気の供給が調整される。

 (配管直径)
 配管の内径は生産量で決定されるが、好ま� ��くは30mm~300mm、さらに好ましくは50mm~200mm、� �に好ましくは70~160mm程度である。

 (配管長さ)
 閉塞現象(詰まり)を防止するためには、輸� �区間が長いほど、圧力が高くされる必要が� �る。高い圧力により、初期線速Vxや末端線速 Vyが大きくなりやすい。よって、輸送区間が� ��いほど、初期線速Vxや末端線速Vyを抑制しう る本発明の効果が顕在化しやすい。

 この観点からは、一つの輸送区間(輸送区 間の始点B1から輸送区間の終点F1まで)に含ま� ��る輸送配管の合計長さLtが50m以上であるの� �好ましく、100m以上がより好ましい。閉塞現� ��を防止し、又は初期線速Vx、末端線速Vyを低 下させる観点から、合計長さLtは、300m以下が 好ましい。例えば図2の実施形態では、輸送� �管の合計長さLtは、輸送配管34の長さに等し� ��。また、後述する多段空気輸送の形態、例� ��ば、図5に示す実施形態では、合計長さLtと� ��、輸送配管P1の長さLp1と、輸送配管P2の長さ Lp2と、輸送配管P3の長さLp3との合計である。� ��ち、

である。

 末端線速Vyを低くしつつ閉塞現象を抑制� �る観点から、輸送配管のそれぞれの長さLpは 、500m以下が好ましく、200m以下がより好まし� ��、150m以下がより好ましい。製造設備のレイ アウトの設計自由度を高める観点から、長さ Lpは、好ましくは10m以上、より好ましくは15m� ��上、さらに好ましくは20m以上、特に好まし� ��は30m以上である。

 上記した輸送効率や物性低下等の問題は� ��工業的スケールの生産において顕在化しや� ��い。この観点から、本発明の輸送方法では� ��吸水性樹脂粉体の輸送量が1000kg/hr以上であ� ��のが好ましい。[kg/hr]は、1時間あたりの輸� �量(kg)を意味する。初期線速Vxを低下させる� �点から、吸水性樹脂粉体の輸送量は10000kg/hr� ��下であるのが好ましい。

 (曲率半径)
 輸送配管は、水平方向又は垂直方向に直線� ��に設置される以外に、平面的、立体的又は� ��角形状に曲げられて設置される場合もあり� ��この場合、曲がり部の曲率半径は、1m以上� �さらには2m以上とされるのが好ましい。また その上限は10m、さらには5m程度で十分である� ��一つの輸送区間における曲がり部の数は、� ��ましくは2箇所以上10箇所以下であり、より� ��ましくは2箇所以上5箇所以下とされる。

 (生産量)
 上記した輸送効率の低下や物性低下等の問� ��は、工業的スケールの生産において顕在化� ��やすい。この観点から、本発明の輸送方法� ��は、1ラインあたり吸水性樹脂粉体の輸送量 が1000kg/hr以上であるのが好ましい。なお、[kg /hr]は、1時間あたりの輸送量(kg)を意味する。 初期線速Vxおよび末端線速Vyを低下させる観� �から、吸水性樹脂粉体の輸送量は10000kg/hr以� ��であるのが好ましく、8000kg/hr以下であるの� ��好ましい。なお、1ラインとは上記吸水性樹 脂の一連の製造工程をさし、工程が分岐する 場合は表面架橋工程(1装置)での処理量で規定 する。

 (加圧輸送または減圧輸送)
 本発明の空気輸送は、加圧輸送であっても� ��いし、減圧輸送であってもよい。用いられ� ��圧力は適宜決定されるが、例えば、-0.8bar~10 barの範囲である。減圧輸送の場合、輸送装置 の吸引力により吸水性樹脂粉体が輸送される 。この場合、配管の内部圧力が、大気圧より も低くされる。好ましくは、本発明の空気輸 送は、図2に示す実施形態の如く、加圧輸送� �される。加圧輸送の場合、輸送装置から発� �する高い圧力により吸水性樹脂粉体が輸送� �れる。加圧輸送では、配管の内部圧力が、� �気圧よりも高くされる。加圧状態とされる� �とにより、輸送装置や配管の内部に塵や埃� �が侵入しにくい。この加圧輸送は、吸水性� �脂粉体に含まれる異物の低減に寄与しうる� �異物の低減は、吸水性樹脂粉体の物性向上� �寄与しうる。

 (高濃度空気輸送)
 本明細書において、末端固気比が10(kg-樹脂/ kg-空気)以上であれば、一般的に高濃度空気� �送であると定義される。高濃度空気輸送は� �初期線速Vx及び末端線速Vyを抑制でき、吸水� ��樹脂粉体の物性低下を抑制しうるため好ま� ��い。「末端固気比」とは、輸送配管の末端E mにおける固気比である。また、「固気比」� �は、吸水性樹脂粉体の質量(kg)を、空気の質� ��(kg)で割って得られる値であり、単位は、(kg -樹脂/kg-空気)である。したがって、末端固気 比は、空気輸送時における単位時間あたりの 吸水性樹脂粉体の輸送量を、その単位時間あ たりの輸送に消費された空気質量で除するこ とにより算出される。例えば、1分間に輸送� �れた吸水性樹脂粉体の量が100kgであり、その 1分間に消費された空気量が10kgであった場合� ��固気比は100/10=10(kg-樹脂/kg-空気)となる。消� ��された空気量の質量測定が難しい場合、圧� ��及び空気の体積流量をフローメータ等によ� ��求め、それらの値から空気の平均分子量を� ��いて算出してもよい。

 (フルード数)
 フルード数は好ましくは10~18、さらに好ま� �くは11~15の範囲である。フルード数の測定方 法等は国際公開第2007/104657号パンフレットに� ��示される。

 (二次空気)
 本発明では一次空気のみでも空気輸送は可� ��であるが、更に二次空気が用いられること� ��より、より好ましい輸送がなされる。本明� ��書において、二次空気41とは、二次空気用� �管を経由して輸送配管34に供給される空気で ある。これに対して、二次空気用配管を経由 せずに輸送配管34に供給される空気は、本願� ��おいて一次空気とも称される。一次空気に� ��、加圧タンクホッパー32から輸送配管34に流 入する空気や、コンプレッサー38から直接輸� ��配管34に供給される空気が含まれる
 図4は、輸送配管34及び二次空気用配管39が� �された断面図である。図4は、図2の一部を拡 大した断面図である。図4に示すように、二� �空気41は、輸送配管34に併設された配管39に� �り供給される。輸送配管34は、二次空気導入 孔h1を有している。輸送配管34の長手方向の� �数位置に、二次空気導入孔h1が設けられてい る。二次空気用配管39は、二次空気排出孔h2� �有している。二次空気用配管39の長手方向の 複数位置に、二次空気排出孔h2が設けられて� ��る。二次空気排出孔h2の位置は、二次空気� �入孔h1の位置に対応している。二次空気導入 孔h1のそれぞれに、二次空気排出孔h2のぞれ� �れが接続されている。この接続により、二� �空気導入孔h1のそれぞれから、二次空気が導 入される。なお、図4では、二次空気導入孔h1 が内径の大きな孔として記載されているが、 実際には、二次空気導入孔h1は、ノズル(エア ノズル)である。

 二次空気導入孔h1から導入された二次空� �により、被輸送物である吸水性樹脂粉体が� �分断される。分断された吸水性樹脂粉体は� �プラグPgを形成しながら輸送配管34内を移動� ��る(図4参照)。高濃度空気輸送は、このよう� ��プラグPgを形成させながら吸水性樹脂粉体� �空気輸送することである。ただし、実際に� �、図4のように形状の整ったプラグPgが輸送� �常に維持されることは稀である。実際の高� �度空気輸送では、次の一連の挙動が繰り返� �れつつ、輸送がなされる。この一連の挙動� �は、輸送配管の底に粉体の堆積層が形成さ� �、この堆積層が成長して丘状の塊となり、� �の塊が更に成長してプラグPgとなり、このプ ラグPgが移動し、このプラグPgが崩壊すると� �う挙動である。

 (固気比変化率)
 本発明では、好ましくはさらに固気比変化� ��(R1/R2)が考慮される。なお、輸送配管34の始� ��Kmにおける初期固気比がR1(kg-樹脂/kg-空気)で あり、輸送配管34の末端Emにおける末端固気� �がR2(kg-樹脂/kg-空気)である。
本発明で好ましい固気比変化率は1以上であ� �。

 輸送効率を高め、高初期線速による物性� ��下を抑制する観点から、初期固気比R1は、35 (kg-樹脂/kg-空気)以上が好ましく、50(kg-樹脂/kg -空気)以上がより好ましく、100(kg-樹脂/kg-空� �)以上がより好ましい。輸送効率(単位時間あ たりの輸送量)の低下を抑える観点から、初� �固気比R1は、150(kg-樹脂/kg-空気)以下が好まし く、120(kg-樹脂/kg-空気)以下がより好ましい。

 輸送効率を高め、浮遊状態での粉体同士� ��衝突を抑制して物性低下を抑える観点から� ��末端固気比R2は10(kg-樹脂/kg-空気)以上が好ま しく、15(kg-樹脂/kg-空気)以上がより好ましく� ��20(kg-樹脂/kg-空気)以上がより好ましい。輸� �効率(単位時間あたりの輸送量)の低下を抑え 、更に閉塞現象や性能低下を抑制する観点か ら、末端固気比R2は、50(kg-樹脂/kg-空気)以下� �好ましく、40(kg-樹脂/kg-空気)以下がより好ま しく、30(kg-樹脂/kg-空気)以下がより好ましい� ��

 (多段空気輸送)
 空気輸送は一段で行ってもよく、多段で行� ��てもよい。

 図5は、本発明の他の実施形態に使用され うる多段空気輸送の概略構成を示す図である 。この輸送方法では、工程Xにより得られた� �水性樹脂粉体が、工程Yを行う装置へと輸送� ��れる。工程Yは、工程Xの次工程である。工� �Xは限定されない。工程Yは限定されない。本 実施形態では、一つの輸送区間に、複数(3つ) の空気輸送装置A、B及びCが用いられている。 吸水性樹脂粉体の輸送は、輸送装置Aからス� �ートし、輸送装置B及び輸送装置Cを経て、貯 蔵部に至る。この貯蔵部は、工程Yを行う装� �に吸水性樹脂粉体を供給するための貯蔵部� �ある。この貯蔵部は、工程Yを行う装置の一� ��である。

 輸送装置Aの構成は、上記した空気輸送装 置30と同様である。輸送装置Bの構成は、上記 した空気輸送装置30と同様である。輸送装置C の構成は、上記した空気輸送装置30と同様で� ��る。図5においては図示されていないが、輸 送配管P1には二次空気用配管が併設されてお� ��、輸送配管P2にも二次空気用配管が併設さ� �ており、輸送配管P3にも二次空気用配管が併 設されている。

 輸送装置Aと輸送装置Bとは、輸送配管P1に より連結されている。輸送装置Bと輸送装置C� ��は、輸送配管P2により連結されている。輸� �装置Cと貯蔵部とは、輸送配管P3により連結� �れている。輸送装置Aと、輸送装置Bと、輸送 装置Cとは、輸送配管によって直列的に接続� �れている。このように、図5の実施形態では� ��複数の輸送装置が輸送配管によって直列的� ��接続されている。かかる空気輸送を併用す� ��ことで、表面架橋後の物性低下をさらに抑� ��できるので好ましい。

 (フィルター)
 受けホッパー40には、微粉を捕捉しうるフ� �ルターが設けられるのが好ましい。このフ� �ルターは、受けホッパー内の気体中に存在� �る微粉を捕捉しうる。減圧吸引等によって� �けホッパー内の気体をフィルターに通過さ� �ることにより、微粉が捕捉されうる。この� �ィルターとして、バッグフィルターが好ま� �い。このフィルターにより、微粉の低減を� �りつつ、空気輸送がなされうる。かような� �態によれば、空気輸送時と同時にフィルタ� �にて微粉を除去することができる。フィル� �ーとして、メンブレンフィルターが好まし� �。このメンブレンフィルターは、捕集効率� �優れる。またこのメンブレンフィルターは� �微粉を容易にふるい落とすことができるた� �目詰まりしにくく、使用による捕集効率の� �下が少ない。すなわち、本発明の一実施形� �は、空気輸送時と同時にメンブレンフィル� �ーにて吸水性樹脂微粉を除去する集塵工程� �含む。

 このフィルターとして、JIS12種カーボンブ� �ック(粒径:0.03μm~0.2μm)の捕集効率に優れるフ ィルターが好ましい。微粉を効率よく収集し うる観点から、この捕集効率は、90%以上が好 ましく、95%以上がより好ましく、99.9%以上が� ��らに好ましく、99.99%以上が特に好ましい。� ��の捕集効率は、例えば、JIS B9908:2001形式1の 方法により測定される。簡易的には、捕集効 率は市販のダスト計により計測することがで きる。この捕集効率は、フィルター通過前の 微粉量及びフィルター通過後の微粉量に基づ いて実質的に得られうる。具体的には、フィ ルター通過前の微粉量W0(mg/m ³ )と、フィルター通過後の微粉量Wf(mg/m ³ )とから、下記式により捕集効率が算出され� �る。なお、このダスト計としては、例えば� �柴田科学製の商品名「P5Lデジタルダストメ� �ター」が挙げられる。

 [吸水性樹脂の用途]
 上記して得られる本発明の吸水性樹脂(粒子 状吸水剤)の用途は特に限定されにないが、� �ましくは、紙オムツ、生理ナプキン、失禁� �ット等の吸収体を含む吸収性物品に使用さ� �得る。特に、従来、粒子状吸水剤の原料由� �の臭気、着色等が問題になっていた高濃度� �ムツ(1枚のオムツに多量の吸水性樹脂を使用 したもの)に使用され、特に前記吸収性物品� �の吸収体上層部に使用された場合に、特に� �れた性能が発揮される。

 この吸収性物品中の吸収体における吸水� ��樹脂の含有量(コア濃度)は、30~100質量%、好� ��しくは40~100質量%、より好ましくは50~100質量 %、さらに好ましくは60~100質量%、特に好まし� ��は70~100質量%、最も好ましくは75~95質量%で本 発明の効果が発揮される。