(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単量体水溶液を重合させて、含水ゲル状架橋重合体を得る重合工程と、この重合工程後に乾燥助剤を添加して得られる乾燥助剤を含有する粒子状含水ゲル状架橋重合体を乾燥させる乾燥工程とを含む、吸水剤の製造方法であって、
上記乾燥助剤が、（ａ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第４級窒素及び１個の酸基を有し且つベタイン構造を有する化合物、及び／又は、（ｂ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第３級窒素及び１個以上の酸基を有する化合物であり、
上記化合物（ａ）及び（ｂ）が、下記一般式（１）から（３）からなる群から選択される１以上であり、
【化１】
0006727301.tif 000005
ただし、式（１）及び（２）において、Ｒ１は飽和又は不飽和の炭素数が８以上２０以下のアルキル基又は水酸基を有する炭素数が８以上２０以下のアルキル基であり、ｍは１以上６以下の整数である。また、式（１）において、Ｘ１はＮＨ、炭素数が１以上４以下のアルキル基Ｒ４を有するＮＲ４、Ｏ又はＳであり、ｘは０又は１であり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、炭素数１以上４以下のアルキル基又は末端に水酸基を有する炭素数１以上４以下のアルキル基であり、ｙは０又は１であり、ＹはＣＯＯ、ＳＯ３、ＯＰＯ（ＯＲ５）Ｏ又はＰ（Ｏ）（ＯＲ５）Ｏであり、Ｒ５は水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基である。また、式（２）において、Ｘ２及びＸ３は、それぞれ独立して、水素原子又はアルカリ金属、アンモニウム（但し、Ｘ２及びＸ３が共に水素原子である場合は除く）である。また、式（１）及び（３）において、ｎは１以上６以下の整数であり、
上記乾燥助剤の添加量が、上記粒子状含水ゲル状架橋重合体のゲル固形分に対して、０．００１質量％〜０．５質量％であり、
上記乾燥工程を経て得られる吸水性樹脂粉末を表面架橋することを特徴とする、吸水剤の製造方法。
【請求項２】
上記乾燥工程に供給される上記粒子状含水ゲル状架橋重合体の粒子径が、２５μｍ以上２０００μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
上記乾燥工程の前に、上記粒子状含水ゲル状架橋重合体をゲル粉砕するゲル粉砕工程を更に含んでおり、
上記乾燥助剤が、上記ゲル粉砕工程の後に添加される、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
上記乾燥工程における乾燥方法が攪拌乾燥である、請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
上記乾燥工程に供給される粒子状含水ゲル状架橋重合体の重合率が７０質量％以上であり、且つ、該粒子状含水ゲル状架橋重合体のゲルＥｘｔが２０質量％以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
（ａ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第４級窒素及び１個の酸基を有し且つベタイン構造を有する化合物、及び／又は、（ｂ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第３級窒素及び１個以上の酸基を有する化合物からなる乾燥助剤と、粒子状含水ゲル状架橋重合体とを含み、
上記粒子状含水ゲル状架橋重合体が、重合後のゲル粉砕により形成された破断面を有しており、上記乾燥助剤がこの破断面に付着しており、
上記化合物（ａ）及び（ｂ）が、下記一般式（１）から（３）からなる群から選択される１以上であり、
【化２】
0006727301.tif 000006
ただし、式（１）及び（２）において、Ｒ１は飽和又は不飽和の炭素数が８以上２０以下のアルキル基又は水酸基を有する炭素数が８以上２０以下のアルキル基であり、ｍは１以上６以下の整数である。また、式（１）において、Ｘ１はＮＨ、炭素数が１以上４以下のアルキル基Ｒ４を有するＮＲ４、Ｏ又はＳであり、ｘは０又は１であり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、炭素数１以上４以下のアルキル基又は末端に水酸基を有する炭素数１以上４以下のアルキル基であり、ｙは０又は１であり、ＹはＣＯＯ、ＳＯ３、ＯＰＯ（ＯＲ５）Ｏ又はＰ（Ｏ）（ＯＲ５）Ｏであり、Ｒ５は水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基である。また、式（２）において、Ｘ２及びＸ３は、それぞれ独立して、水素原子又はアルカリ金属、アンモニウム（但し、Ｘ２及びＸ３が共に水素原子である場合は除く）である。また、式（１）及び（３）において、ｎは１以上６以下の整数であり、
上記乾燥助剤の含有量が、上記粒子状含水ゲル状架橋重合体のゲル固形分に対して、０．００１質量％〜０．５質量％であることを特徴とする、吸水性樹脂の中間体組成物。
【請求項７】
上記粒子状含水ゲル状架橋重合体の粒子径が２５μｍ以上２０００μｍ以下である請求項６に記載の中間体組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、吸水剤の製造方法に関する。更に詳しくは、物性に優れた吸水剤を効率よく製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  吸水性樹脂（ＳＡＰ／Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であり、紙オムツや生理用ナプキン等の吸収性物品、農園芸用の保水剤、工業用の止水剤等、様々な分野で多用されている。【０００３】  上記吸水性樹脂には、その原料として多くの単量体や親水性高分子が使用されているが、吸水性能の観点から、アクリル酸及び／又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、工業的に最も多く生産されている。【０００４】  上記吸水性樹脂には、主用途である紙オムツの高性能化に伴い、様々な機能が求められている。具体的には、基本物性である無加圧下吸水倍率や加圧下吸水倍率等の吸水性能が吸水性樹脂に対して要求されている。【０００５】  このような吸水性樹脂は、シート状、繊維状、フィルム状等、様々な形状とすることができるが、一般的には、粉末状又は粒子状とすることが多い。粉末状又は粒子状の吸水性樹脂では、その粒子径や粒度分布等によって吸水性能や取扱性、使用感が変動することが知られている。更に、吸水性樹脂が紙オムツ等の吸収性物品の吸収体として使用される場合、市場の高いニーズとして、尿漏れや肌かぶれ等の改善や外観性（色調）の向上が求められている。【０００６】  上記粉末状又は粒子状の吸水性樹脂の主な製造方法として、水溶液重合法又は逆相懸濁重合法が挙げられる。いずれの製造方法においても、重合により得られる含水ゲル状架橋重合体を乾燥する必要がある。乾燥には多くのエネルギーと時間とを必要とするため、乾燥工程の効率化は、吸水性樹脂の生産性向上のために重要である。更に、乾燥工程では粒子状含水ゲル状架橋重合体が加熱されて、熱劣化することがある。その結果、得られる吸水性樹脂の物性、特に外観性（色調）に悪影響が生じることが多い。そのため、乾燥工程の効率化は、吸水性樹脂の物性にとっても重要である。【０００７】  そこで、乾燥工程を効率化する技術が提案されている。例えば、粒子状含水ゲル状架橋重合体に界面活性剤を添加して乾燥させる方法（特許文献１）、乾燥工程の実施前及び／又は実施中に付着防止加工助剤を使用する方法（特許文献２）、特定の物性を有する２種類の乾燥助剤（低融点乾燥助剤、高融点乾燥助剤）を混合して静置乾燥させる方法（特許文献３）、含水ゲルと乾燥助剤とを混合して浮遊乾燥させる方法（特許文献４）、乾燥前の含水ゲル状重合体に無機微粒子及び界面活性剤を混合して乾燥させる方法（特許文献５）、及びベルト乾燥の前に界面活性剤等の分離剤を噴霧する方法（特許文献６）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１３４１３４号公報
【特許文献２】特開２０１６−３０８３２号公報
【特許文献３】特開２００６−１６０７７４号公報
【特許文献４】特開２００７−０７１４１５号公報
【特許文献５】特開２００１−２１３９１４号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ２０００／２２０１７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  上記従来技術の乾燥工程における改良は未だ不十分である。例えば、従来の乾燥工程では、含水ゲル状架橋重合体の凝集又は塊状化により、得られる乾燥重合体がブロック状となる場合がある。そのため、乾燥後の粉砕工程での負荷が大きくなるだけでなく、粉砕工程で目的外の微粉が大量に発生するという問題を有していた。そこで、乾燥時の凝集や塊状化を抑制することを目的に乾燥助剤を添加することが提案されているが、特許文献１〜６に記載の乾燥方法では、添加された乾燥助剤が、表面架橋後の吸水性樹脂の物性を低下させることが判明した。市場で要望される物性に優れた吸水性樹脂を、より高い効率で製造する方法は、未だ提案されていない。【００１０】  また、含水ゲル状架橋重合体は含水率が高いため、その乾燥には多くのエネルギーと時間とを要する。また、長時間の加熱及び攪拌は、含水ゲル状架橋重合体に熱的及び物理的なダメージを与えうる。よって、当該含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程は、生産性及び最終製品としての吸水剤の品質を低下させる要因となっている。【００１１】  本発明の課題は、物性に優れた吸水性樹脂を、効率良く製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記課題を解決するため種々の検討をおこなった結果、本発明者等は、特定の化合物（乾燥助剤）を、特定量含有する含水ゲル状架橋重合体を乾燥させることで、表面架橋後の吸水剤の高い物性（品質）を維持しつつ、乾燥効率を高めることができることを見出し、本発明の製造方法を完成するに至った。すなわち、本発明者等は、後述される特定の乾燥助剤を含水ゲル状架橋重合体に添加することにより、乾燥時の含水ゲル状架橋重合体同士の凝集及び／又は塊状化が抑制され、乾燥効率が向上することを見出した。なお、本願明細書では、含水ゲル状架橋重合体同士の凝集及び／又は塊状化を抑制する効果を、「ゲル分散性」と称する。上記特定の乾燥助剤によれば、少ない添加量で高いゲル分散性が発揮されるため、当該添加に起因する吸水剤の物性低下を効果的に抑制できることが分かった。【００１３】  つまり、上記課題を解決するため、本発明者等は、乾燥助剤を含有する粒子状含水ゲル状架橋重合体を乾燥させる乾燥工程を含む、吸水剤の製造方法であって、上記乾燥助剤が、（ａ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第４級窒素及び１個の酸基を有し且つベタイン構造を有する化合物、及び／又は、（ｂ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第３級窒素及び１個以上の酸基を有する化合物であり、上記乾燥助剤の添加量が、上記粒子状含水ゲル状架橋重合体のゲル固形分に対して、０．００１質量％〜０．５質量％であり、上記乾燥工程を経て得られる吸水性樹脂粉末を表面架橋する、吸水剤の製造方法を提供する。【００１４】  また、粒子状含水ゲル状架橋重合体に上記乾燥助剤を含有させた吸水性樹脂の中間体組成物を乾燥することにより、該粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥効率が向上し、乾燥工程における熱的及び物理的な負荷が低減される。結果として、当該吸水性樹脂の中間体組成物を経て製造される最終製品としての吸水剤の生産性及び品質を改善できることが分かった。【００１５】  つまり、上記課題を解決するため、本発明者等は、（ａ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第４級窒素及び１個の酸基を有し且つベタイン構造を有する化合物、及び／又は、（ｂ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第３級窒素及び１個以上の酸基を有する化合物からなる乾燥助剤と、粒子状含水ゲル状架橋重合体とを含み、上記乾燥助剤の含有量が、上記粒子状含水ゲル状架橋重合体のゲル固形分に対して、０．００１質量％〜０．５質量％である、吸水性樹脂の中間体組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１６】  本発明に係る製造方法によれば、特定の構造を有する少量の乾燥助剤により、粒子状含水ゲル状架橋重合体の凝集及び／又は塊状化が効果的に抑制される。よって、乾燥工程における乾燥効率が向上する。さらに、粉砕工程における粉砕時の負荷が低減され、目的外の微粉発生が効果的に抑制される。その結果、最終的に得られる吸水剤等の製造物の物性（品質）が向上する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  以下、本発明について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下に例示する以外にも、本発明の趣旨を損なわない範囲内で適宜変更して、実施することが可能である。また、本発明は、以下の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る。複数の実施形態について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他の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」「吸水性樹脂粉末」「吸水性樹脂粒子」「吸水剤」  本願における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を指し、下記の物性を満たすものをいう。即ち、水膨潤性としてＥＲＴ４４１．２−０２で規定されるＣＲＣ（遠心分離機保持容量）が５ｇ／ｇ以上であり、かつ、水不溶性としてＥＲＴ４７０．２−０２で規定されるＥｘｔ（水可溶分）が５０質量％以下である、高分子ゲル化剤を指す。
【００１９】  上記吸水性樹脂は、その用途・目的に応じた設計が可能である。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の架橋重合体が好ましい。また、上記吸水性樹脂の全量が、架橋重合体である形態には限定されない。上記の各物性（ＣＲＣ、Ｅｘｔ）が上記数値範囲を満たす限り、上記吸水性樹脂が、添加剤等を含んだ組成物であってもよい。
【００２０】  上記吸水性樹脂は、「その内部のみが架橋された重合体、つまり、該吸水性樹脂の内部と表層部の架橋密度が実質的に同じである重合体」、及び、「その内部と表層部が架橋された重合体、つまり、該吸水性樹脂の表層部における架橋密度が内部の架橋密度に対して相対的に高い重合体」を含む。なお、本願では、内部のみが架橋された重合体を「吸水性樹脂粉末」と、内部と表層部とが架橋された重合体を「吸水性樹脂粒子」と便宜上、表記する。なお、上記「表層部」とは、吸水性樹脂の表面から内部に数１０μｍまでの部分のことをいう。
【００２１】  本願における「吸水剤」とは、最終製品として出荷可能な状態にある吸水性樹脂のことを指す。上記「吸水性樹脂粉末」や上記「吸水性樹脂粒子」をそのまま最終製品として出荷する場合には、これらの吸水性樹脂粉末や吸水性樹脂粒子が「吸水剤」となる。なお、吸水性樹脂粉末や吸水性樹脂粒子に添加剤を加えた組成物であっても、これらがそのまま最終製品として出荷される場合には「吸水剤」と称する。
【００２２】  〔１−２〕「ポリアクリル酸（塩）」  本願における「ポリアクリル酸（塩）」とは、ポリアクリル酸及び／又はその塩を意味する。詳細には、「ポリアクリル酸（塩）」とは、主成分としてアクリル酸及び／又はその塩（以下、「アクリル酸（塩）」と称する）を繰り返し単位として含み、任意成分としてグラフト成分を含む架橋重合体を意味する。
【００２３】  上記「主成分」とは、重合反応に関与する単量体全体に対して、アクリル酸（塩）の使用量（含有量）が、好ましくは５０モル％〜１００モル％、より好ましくは７０モル％〜１００モル％、更に好ましくは９０モル％〜１００モル％、特に好ましくは実質１００モル％であることを意味する。
【００２４】  架橋重合体としての「ポリアクリル酸塩」は、好ましくは一価の塩、より好ましくはアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、更に好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩を含む。
【００２５】  〔１−３〕「ＥＤＡＮＡ」及び「ＥＲＴ」  「ＥＤＡＮＡ」は、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓの略称であり、「ＥＲＴ」は、ＥＤＡＮＡ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓの略称である。ＥＲＴは、吸水性樹脂の物性測定方法に関する欧州標準である。本願では、特に断りのない限り、ＥＲＴ原本（２００２年改定）に準拠して、吸水性樹脂の物性の測定を行う。
【００２６】  〔１−３−１〕「ＣＲＣ」（ＥＲＴ４４１．２−０２）  「ＣＲＣ」は、Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ  Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｙの略称であり、無加圧下での吸水性樹脂の吸水倍率を意味する。具体的には、吸水性樹脂０．２ｇを不織布製の袋に入れた後、大過剰の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液中に３０分間浸漬して自由膨潤させ、その後、遠心分離機（２５０Ｇ）を用いて３分間、脱水した後の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）のことをいう。
【００２７】  〔１−３−２〕「ＡＡＰ」（ＥＲＴ４４２．２−０２）  「ＡＡＰ」は、Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ａｇａｉｎｓｔ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅの略称であり、加圧下での吸水性樹脂の吸水倍率を意味する。具体的には、吸水性樹脂０．９ｇを大過剰の０．９質量％塩化ナトリウム水溶液に対して、１時間、２．０６ｋＰａ（２１ｇ／ｃｍ２、０．３ｐｓｉ）の荷重下で膨潤させた後の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）のことをいう。なお、ＥＲＴ４４２．２−０２には、Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｕｎｄｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅと表記されているが、実質的には同一内容である。
【００２８】  〔１−３−３〕「Ｅｘｔ」（ＥＲＴ４７０．２−０２）  「Ｅｘｔ」は、Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓの略称であり、吸水性樹脂の水可溶分（水可溶成分量）を意味する。具体的には、吸水性樹脂１．０ｇを０．９質量％塩化ナトリウム水溶液２００ｍｌに入れ、５００ｒｐｍで１６時間攪拌した後、水溶液に溶解した物質の量（単位；質量％）のことをいう。水可溶分の測定には、ｐＨ滴定が用いられる。
【００２９】  〔１−３−４〕「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ」（ＥＲＴ４３０．２−０２）  「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ」は、吸水性樹脂の含水率を意味する。具体的には、吸水性樹脂４．０ｇを１０５℃で３時間乾燥した際の乾燥減量から算出した値（単位；質量％）のことをいう。なお、吸水性樹脂の量を１．０ｇに、乾燥温度を１８０℃にそれぞれ変更して測定する場合もある。
【００３０】  〔１−３−５〕「ＰＳＤ」（ＥＲＴ４２０．２−０２）  「ＰＳＤ」とは、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎの略称であり、篩分級により測定される吸水性樹脂の粒度分布を意味する。なお、質量平均粒子径（Ｄ５０）及び粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、米国特許第７６３８５７０号に記載された方法で測定される。
【００３１】  〔１−４〕その他  本願において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は「Ｘ以上、Ｙ以下」を意味する。また、特に注釈のない限り、質量の単位である「ｔ（トン）」は「Ｍｅｔｒｉｃ  ｔｏｎ（メトリック  トン）」を意味し、「ｐｐｍ」は「質量ｐｐｍ」又は「重量ｐｐｍ」を意味する。更に、「質量」と「重量」、「質量部」と「重量部」、「質量％」と「重量％」は、それぞれ同義語として扱う。また、「〜酸（塩）」は「〜酸及び／又はその塩」、「（メタ）アクリル」は「アクリル及び／又はメタクリル」をそれぞれ意味する。
【００３２】  〔２〕吸水剤の製造方法  以下、本発明に係る吸水剤の好ましい製造方法について、各製造工程を説明する。
【００３３】  〔２−１〕単量体水溶液の調製工程  本工程は、アクリル酸（塩）を主成分として含む水溶液（以下、「単量体水溶液」と称する）を調製する工程である。上記「主成分」とは、アクリル酸（塩）の使用量（含有量）が重合反応に供される単量体全体に対して、通常５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上（上限は１００モル％）であることをいう。なお、最終製品として得られる吸水剤の吸水性能が低下しない範囲内で、単量体のスラリー液を使用することもできるが、本項では便宜上、単量体水溶液について説明を行う。
【００３４】  （単量体）  本発明に係る吸水剤の製造方法において、使用される単量体としては、重合して吸水性樹脂となり得る化合物であればよく、例えば、（メタ）アクリル酸、（無水）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、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルフォスフェート等のアニオン性官能基含有不飽和単量体又はその塩；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（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）アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体；メルカプト基含有不飽和単量体；フェノール性水酸基含有不飽和単量体；Ｎ−ビニルピロリドン等のラクタム基含有不飽和単量体等が挙げられる。
【００３５】  これらの中でも、得られる吸水剤の吸水性能の観点から、使用される単量体は、好ましくはアニオン性官能基含有不飽和単量体又はその塩、より好ましくは（メタ）アクリル酸（塩）、（無水）マレイン酸（塩）、イタコン酸（塩）、ケイ皮酸（塩）、更に好ましくはアクリル酸（塩）である。
【００３６】  アニオン性官能基としてカルボキシル基等の酸基を有する単量体（以下、「酸基含有単量体」と称する）が使用される場合、得られる吸水剤の吸水性能の観点から、該酸基の一部が中和された部分中和塩であることが好ましい。この場合、塩として、好ましくはアルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩から選ばれる少なくとも１種の一価塩、より好ましくはアルカリ金属塩、更に好ましくはナトリウム塩、リチウム塩及びカリウム塩から選ばれる少なくとも１種の塩、特に好ましくはナトリウム塩である。
【００３７】  上記部分中和塩の中和率は、得られる吸水剤の吸水性能の観点から、酸基含有単量体の酸基に対して、好ましくは４０モル％以上、より好ましくは４０モル％〜８０モル％、更に好ましくは４５モル％〜７８モル％、特に好ましくは５０モル％〜７５モル％である。
【００３８】  上記中和率の調整は、酸基含有単量体の重合反応開始前に行ってもよいし、酸基含有単量体の重合反応中で行ってもよいし、酸基含有単量体の重合反応終了後に得られる含水ゲル状架橋重合体に対して行ってもよい。また、重合反応開始前、重合反応中又は重合反応終了後のいずれか一つの段階を選択して中和率を調整してもよいし、複数の段階で中和率を調整してもよい。なお、最終製品である吸水剤を、紙オムツ等の吸収性物品等、人体に直接接触する可能性のある用途に使用する場合、重合反応終了後に中和率を調整しない方法が好ましい。
【００３９】  本発明に係る製造方法では、上記例示した単量体のいずれかを単独で使用してもよく、任意の２種以上の単量体を適宜混合して使用してもよい。また、本発明の目的が達成される限り、更に他の単量体を混合することもできる。
【００４０】  （内部架橋剤）  本発明に係る吸水剤の製造方法において、単量体水溶液は、必要に応じて内部架橋剤を含んでもよい。該内部架橋剤は、公知のものが使用できる。例えば、Ｎ，Ｎ'−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチルロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、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）アクリレート等を挙げることができる。これらの中から、反応性を考慮して、１種又は２種以上を使用することができる。中でも、一分子中に２個以上の重合性不飽和基を有する化合物を使用することが好ましい。
【００４１】  また、内部架橋剤を２種以上併用する場合、その官能基の反応性を変えることで内部架橋構造を変化させることができる。そのため、アミド化合物、（メタ）アクリレート化合物、アリル化合物、アミン化合物、イミン化合物、アルコール化合物、カーボネート化合物、グリシジル化合物等、上記の化合物の中から異なる官能基を有する内部架橋剤を選択して使用することが好ましい。
【００４２】  上記内部架橋剤の使用量は、単量体全体に対して、好ましくは０．００１モル％〜５モル％、より好ましくは０．００５モル％〜３モル％である。また、内部架橋剤を２種以上併用する場合は、それぞれの内部架橋剤の使用量が、単量体全体に対して、好ましくは０．００１モル％〜５モル％、より好ましくは０．００５モル％〜３モル％である。
【００４３】  上記内部架橋剤の使用量を上記範囲内とすることで、所望する吸水性能を有する吸水剤が得られる。逆に当該範囲外の使用量は、ゲル強度の低下に伴う水可溶分の増加や吸水倍率の低下をもたらすため、好ましくない。
【００４４】  上記内部架橋剤の使用方法としては、上記内部架橋剤を単量体水溶液の調製時に予め添加しておき、重合反応と同時に架橋反応（架橋重合）させる方法が好ましく採用される。しかしながら本手法に限らず、単量体水溶液に内部架橋剤を添加せずに重合反応を開始し、その重合反応中又は重合反応終了後に内部架橋剤を添加して架橋する方法が採用されてもよい。また、これらの方法が併用されてもよい。
【００４５】  （その他、単量体水溶液に添加される物質）  得られる吸水剤の物性向上の観点から、下記の物質を上述した単量体水溶液の調製時や架橋重合中、架橋重合後の何れか１箇所以上で添加することができる。当該物質として、例えば、澱粉、澱粉誘導体、セルロース、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子や、炭酸塩、アゾ化合物、気泡等の発泡剤、界面活性剤、キレート剤、連鎖移動剤等の化合物が挙げられる。
【００４６】  上記親水性高分子の添加量は、上記単量体水溶液に対して、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下（下限値は０質量％）である。また、上記化合物の添加量は、上記単量体水溶液に対して、好ましくは５質量％以下、より好ましくは１質量％以下、更に好ましくは０．５質量％以下（下限値は０質量％）である。
【００４７】  なお、上記親水性高分子として水溶性樹脂又は吸水性樹脂を添加する場合、反応生成物として、グラフト重合体又は吸水性樹脂組成物（例えば、澱粉−アクリル酸重合体、ＰＶＡ−アクリル酸重合体等）が得られるが、これらのグラフト重合体や吸水性樹脂組成物も本発明の範疇とする。
【００４８】  （単量体水溶液中の単量体濃度）  本工程では、上述した各物質を目的に応じて種々選択し、上記範囲内を満たす所定量を、水又は水と親水性溶媒との混合溶媒に溶解することによって、単量体水溶液が調製される。上記アクリル酸（塩）を主成分とする単量体等の物質を、水に溶解して得られる単量体水溶液が好ましい。上記単量体水溶液における単量体の濃度は、吸水剤の物性の観点から、好ましくは１０質量％〜８０質量％、より好ましくは２０質量％〜７５質量％、更に好ましくは３０質量％〜７０質量％である。
【００４９】  上記単量体の濃度は下記（数式１）から算出される。下記（数式１）において、単量体水溶液の質量には、グラフト成分や吸水性樹脂、逆相懸濁重合における疎水性有機溶媒の質量は含まれない。  単量体の濃度（質量％）＝（単量体の質量）／（単量体水溶液の質量）×１００  ・・・  （数式１）
【００５０】  〔２−２〕重合工程  本工程は、上記単量体水溶液の調製工程で得られた単量体水溶液を重合させて、含水ゲル状架橋重合体（以下、「含水ゲル」と称する）を得る工程である。
【００５１】  （重合開始剤）  上記単量体水溶液は、重合開始剤を含んでいてもよい。この重合開始剤として、熱分解型重合開始剤、光分解型重合開始剤、又はこれらの重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用したレドックス系重合開始剤が挙げられる。例えば、米国特許第７２６５１９０号等に記載された重合開始剤が適用される。これらの中から重合形態等を考慮して、１種又は２種以上の重合開始剤が選択される。重合開始剤の取扱性や吸水剤の物性の観点から、好ましくは過酸化物又はアゾ化合物、より好ましくは過酸化物、更に好ましくは過硫酸塩が選択される。
【００５２】  上記重合開始剤の使用量は、単量体全体に対して、好ましくは０．００１モル％〜１モル％、より好ましくは０．００１モル％〜０．５モル％である。また、上記還元剤を使用する場合、その使用量は、単量体全体に対して、好ましくは０．０００１モル％〜０．０２モル％である。重合開始剤及び還元剤の使用量を当該範囲内とすることで、所望する吸水性能を有する吸水剤が得られる。
【００５３】  上記重合開始剤に代えて、放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線の照射によって、重合反応を開始させてもよい。また、上記活性エネルギー線が、上記重合開始剤と併用されてもよい。
【００５４】  （重合形態）  重合工程における重合形態として、水溶液重合、逆相懸濁重合、噴霧重合、バルク重合、沈殿重合等が挙げられる。重合の制御性、吸水剤の吸水性能及び生産性等の観点から、水溶液重合又は逆相懸濁重合が好ましい。
【００５５】  水溶液重合として、より好ましくは連続水溶液重合が選択される。連続水溶液重合として、具体的には米国特許第４８９３９９９号等に記載された連続ベルト重合や、米国特許第６９８７１５１号等に記載された連続ニーダー重合が挙げられる。これらの連続水溶液重合によって、吸水剤を高生産性で製造することができる。
【００５６】  上記連続水溶液重合の好ましい形態として、「高温開始重合」、「高濃度重合」、「発泡重合」等が挙げられる。これらの重合形態はそれぞれ単独で行うこともできるし、２以上を併用することもできる。なお、「高温開始重合」とは、重合開始時の単量体水溶液の温度を好ましくは３０℃以上、より好ましくは３５℃以上、更に好ましくは４０℃以上、特に好ましくは５０℃以上（上限値は単量体水溶液の沸点）とする重合形態のことを指す。「高濃度重合」とは、重合開始時の単量体水溶液の単量体の濃度を好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、特に好ましくは４５質量％以上（上限値は飽和濃度）とする重合形態のことを指す。「発泡重合」とは、単量体水溶液に気泡（特に下記不活性ガス）を分散させて重合を行う形態のことを指す。
【００５７】  逆相懸濁重合は、疎水性有機溶媒中に、上記単量体水溶液を粒子径０．０１ｍｍ〜１ｍｍの液滴で懸濁させた状態で重合する重合方法のことであり、バッチ式と連続式とがある。逆相懸濁重合には、重合と同時に製品粒径の粒子状含水ゲル状架橋重合体（以下、粒子状含水ゲルと称する場合がある）が得られる利点がある。なお、米国特許第４０９３７７６号等に記載された逆相懸濁重合を、本発明に適用することもできる。
【００５８】  上記の各重合形態は、いずれも空気雰囲気下で実施可能である。しかし、得られる吸水剤の着色防止の観点から、好ましくは窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下（例えば、酸素濃度が１容積％以下）で、重合工程が実施される。より好ましくは、単量体水溶液中の溶存酸素も、予め、不活性ガスで十分に置換（例えば、溶存酸素量が１ｍｇ／Ｌ未満）される。
【００５９】  （重合率）  本工程で得られる含水ゲルの重合率は、乾燥工程における粒子状含水ゲル状架橋重合体の凝集抑制や、得られる吸水剤の物性の観点から、好ましくは７０質量％以上、以下順に、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上、９８質量％以上、９９質量％以上が好ましく、９９．５質量％以上が最も好ましい（上限値は１００質量％）。含水ゲルの重合率を上記範囲内とすることで、乾燥工程での粒子状含水ゲル状架橋重合体の凝集及び／又は塊状化を抑制することができる。なお、本工程における重合時間は、含水ゲルの重合率を指標として調整される。
【００６０】  〔２−３〕ゲル粉砕工程  本工程は、上記重合工程で得られた含水ゲルをゲル粉砕して、粒子状含水ゲルを得る工程である。当該「ゲル粉砕」とは、ニーダー、ミートチョッパー、カッターミル等のゲル粉砕機を用いて含水ゲルを粒子状にすることをいう。ゲル粉砕の実施形態や条件等については、例えば、国際公開第２０１１／１２６０７９号等に記載された内容が本発明に適用されうる。
【００６１】  なお、重合形態としてニーダー重合が選択される場合、重合工程においてゲル粉砕が実施される。重合形態として逆相懸濁重合が選択される場合、重合過程において粒子状の含水ゲルが生成される。そのため、ニーダー重合又は逆相懸濁重合による重合工程後に、ゲル粉砕工程が実施されない場合がある。この場合、ニーダー重合又は逆相懸濁重合により得られる含水ゲルが、粒子状含水ゲルとして、後述する乾燥工程に供される。
【００６２】  したがって、上記重合工程での重合形態に関わらず、乾燥工程に供給される含水ゲルを、本発明では、「粒子状含水ゲル状架橋重合体」又は「粒子状含水ゲル」と称する。
【００６３】  （粒子状含水ゲルの形状）  乾燥工程に供給される粒子状含水ゲルの形状は、限定されない。例えば、ゲル粉砕工程を含む一連の工程を経て得られる粒子状含水ゲル及びニーダー重合により得られる粒子状含水ゲルは、ゲル粉砕によって形成された破断面を有する。一方、逆相懸濁重合で得られる粒子状含水ゲルの形状は、球形状又はその凝集物（造粒物）である。
【００６４】
（ゲル固形分）
乾燥工程に供給される粒子状含水ゲルのゲル固形分は、乾燥コストの観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上、特に好ましくは３５質量％以上である。また、ゲル分散性の観点から、上記ゲル固形分は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下である。上記ゲル固形分が上記範囲内の粒子状含水ゲルを後述の乾燥工程に供給することによって、本発明の効果が顕著となる。なお、「ゲル固形分」とは、乾燥減量（試料２．０ｇを１８０℃で２４時間乾燥した際の質量変化）から算出される値を意味する。
【００６５】  （ゲルＥｘｔ）  乾燥工程に供給される粒子状含水ゲルのゲルＥｘｔ（含水ゲルの水可溶分）は、上記ゲル固形分に対して、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である。上記ゲルＥｘｔが上記範囲内の粒子状含水ゲルを後述の乾燥工程に供給することによって凝集及び／又は塊状化が抑制され、本発明の効果が顕著となる。なお、ゲルＥｘｔは、吸水性樹脂のＥｘｔの測定方法に準じて測定される。
【００６６】  （ゲル粒子径）  乾燥工程に供給される粒子状含水ゲルの粒子径（以下、「ゲル粒子径」と称する）は、乾燥効率の観点から、好ましくは２０００μｍ以下、より好ましくは１８００μｍ以下、更に好ましくは１５００μｍ以下である。また、得られる吸水剤の物性の観点から、ゲル粒子径は、好ましくは２５μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、更に好ましくは７５μｍ以上である。上記範囲内であるゲル粒子径は、乾燥助剤を含有する粒子状含水ゲルのゲル分散性を向上させ、攪拌等によって流動化しやすくする。その結果、乾燥効率が向上するため、上記範囲内であるゲル粒子径が好ましい。
【００６７】  なお、上記ゲル粒子径は、乾燥工程が始まる直前の粒子状含水ゲルの粒子径を意味する。よってこのゲル粒子径は、乾燥前に測定される。ゲル粉砕工程が存在する場合には、当該ゲル粉砕工程後、乾燥工程前にゲル粒子径が測定される。また、粒子状含水ゲルが複数の粒子の凝集体である場合、その凝集体を形成する個々の粒子（以下、一次粒子と称する）のゲル粒子径が測定される。
【００６８】  上記ゲル粒子径は、次のように測定される。粒子状含水ゲルを光学顕微鏡（ＫＨ−３０００、株式会社ハイロックス製）で撮影する。撮影された画像から、任意の一次粒子をｎ粒選択し、その短径と長径とを測定する。以下の計算式にしたがって、平均値を求める。当該平均値を上記粒子状含水ゲルのゲル粒子径とする。なお、ｎは任意の自然数であり、適宜選択すればよい。好ましくは、ｎは１０〜１０００である。  ゲル粒子径（μｍ）＝Σ［（長径（μｍ）＋短径（μｍ））／２］／ｎ
【００６９】  （ゲル温度）  乾燥工程に供給される粒子状含水ゲルの温度（以下、「ゲル温度」と称する）は、好ましくは３０℃以上であり、以下順に、４０℃以上、５０℃以上が好ましく、５５℃以上が最も好ましい。またゲル温度は、好ましくは１２０℃以下であり、以下順に、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下が好ましく、７０℃以下が最も好ましい。上記ゲル温度を上記の温度範囲内とすることで、乾燥助剤の混合性や粒子状含水ゲルのゲル分散性や流動性が向上するため、本発明の攪拌乾燥がより効率的に実施される。なお、上記ゲル温度は、粒子状含水ゲルが乾燥工程に供給される直前に、接触温度計のセンサー部を粒子状含水ゲルに接触させることで測定される。当該ゲル温度は、安定した時点の温度を指す。
【００７０】  〔２−４〕乾燥工程  本工程は、上述した工程を経て得られる粒子状含水ゲルを乾燥させて、所望する固形分の乾燥重合体を得る工程である。なお、当該「固形分」とは、乾燥減量（試料１．０ｇを１８０℃で３時間乾燥した際の質量変化）から算出される値を意味する。
【００７１】  本発明において、上記乾燥重合体の固形分は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは８５質量％〜９９質量％、特に好ましくは９０質量％〜９９質量％、最も好ましくは９２質量％〜９９質量％である。
【００７２】  （乾燥助剤）  本発明に係る吸水剤の製造方法は、乾燥助剤を含有する粒子状含水ゲル状架橋重合体を乾燥させる乾燥工程を含む。上記乾燥助剤は、（ａ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第４級窒素及び１個の酸基を有し且つベタイン構造を有する化合物、及び／又は、（ｂ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第３級窒素及び１個以上の酸基を有する化合物である。なお、上記（ａ）及び（ｂ）で規定される化合物の分子量は、いずれも好ましくは１００〜８００、より好ましくは１００〜６５０、更に好ましくは１００〜５００である。本発明において、この乾燥助剤を含有する粒子状含水ゲル状架橋重合体を、「吸水性樹脂の中間体組成物」と称する。
【００７３】  本発明者等が鋭意検討した結果、上記乾燥助剤によるゲル分散性向上効果が、特に高いことが分かった。このため、上記乾燥助剤の存在下で粒子状含水ゲルを乾燥することにより、乾燥時の粒子状含水ゲル同士の凝集及び／又は塊状化が、極めて低い程度にまで抑制され、乾燥効率が大きく向上する。また、後述する粉砕工程における粉砕時の負荷が低減され、目的外の微粉発生が効果的に抑制される。更に、この乾燥助剤は、少量の添加量で、高いゲル分散性向上効果を発揮する。この乾燥助剤であれば、その添加量が低減できるため、得られる吸水剤の物性（品質）が、高い水準で維持されうる。
【００７４】  上記（ａ）及び／又は（ｂ）で規定される化合物である乾燥助剤は、好ましくは、下記一般式（１）から（３）からなる群から選択される１以上の化合物である。
【００７５】
【化１】
0006727301.tif 000002
【００７６】  ただし、式（１）及び（２）において、Ｒ１は飽和又は不飽和の炭素数が８以上２０以下のアルキル基又は水酸基を有する炭素数が８以上２０以下のアルキル基であり、ｍは１以上６以下の整数である。また、式（１）において、Ｘ１はＮＨ、炭素数が１以上４以下のアルキル基Ｒ４を有するＮＲ４、Ｏ又はＳであり、ｘは０又は１であり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、炭素数１以上４以下のアルキル基又は末端に水酸基を有する炭素数１以上４以下のアルキル基であり、ｙは０又は１であり、ＹはＣＯＯ、ＳＯ３、ＯＰＯ（ＯＲ５）Ｏ又はＰ（Ｏ）（ＯＲ５）Ｏであり、Ｒ５は水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基である。また、式（２）において、Ｘ２及びＸ３は、それぞれ独立して、水素原子又はアルカリ金属、アンモニウム（但し、Ｘ２及びＸ３が共に水素原子である場合は除く）である。また、式（１）において、ｎは１以上６以下の整数である。また、式（３）において、ｎは１以上の整数であればよい。
【００７７】  Ｒ１のアルキル基として、炭素数が８以上２０以下の直鎖、分岐状又は脂環式アルキル基が挙げられる。Ｒ１のアルキル基は、飽和であってもよいし、不飽和であってもよい。このアルキル基として、ｎ−オクチル基、ｓｅｃ−オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、カプリル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、セチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。ゲル分散性の観点から、Ｒ１は、直鎖アルキル基が好ましく、直鎖飽和アルキル基がより好ましい。
【００７８】  また、Ｒ１が水酸基を有する炭素数８以上２０以下のアルキル基である場合、このアルキル基として、２−ヒドロキシデシル基、２−ヒドロキシウンデシル基、２−ヒドロキシラウリル基、２−ヒドロキシトリデシル基、２−ヒドロキシミリスチル基、２−ヒドロキシペンタデシル基、２−ヒドロキシセチル基、２−ヒドロキシヘプタデシル基、２−ヒドロキシステアリル基等が挙げられる。
【００７９】  ゲル分散性の観点から、Ｒ１のアルキル基の炭素数は、８以上が好ましく、１０以上がより好ましく、１２以上が更に好ましい。吸水剤の物性の観点から、Ｒ１のアルキル基の炭素数は、２０以下が好ましく、１９以下がより好ましく、１８以下が更に好ましい。
【００８０】  Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、炭素数１以上４以下のアルキル基又は末端に水酸基を有する炭素数１以上４以下のアルキル基である。このアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基又はｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。ゲル分散性の観点から、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。Ｒ２とＲ３とは、同じであってもよいし、異なっていても良い。
【００８１】  Ｘ２及びＸ３は、それぞれ独立して、水素原子又はアルカリ金属、アンモニウム（但し、Ｘ２及びＸ３が共に水素原子である場合は除く）である。アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム又はリチウムが挙げられる。ゲル分散性の観点から、Ｘ２及び／又はＸ３として、アルカリ金属を選択する場合、ナトリウム又はカリウムが好ましく、ナトリウムがより好ましい。
【００８２】  ゲル分散性の観点から、式（１）における整数ｎは、１以上６以下が好ましく、２以上５以下がより好ましく、３が更に好ましい。式（１）における整数ｍは、１以上６以下が好ましく、１以上４以下がより好ましく、１以上２以下が更に好ましく、１が特に好ましい。式（２）における整数ｍは、１以上６以下が好ましく、１以上４以下がより好ましく、１以上２以下が更に好ましく、１が特に好ましい。なお式（２）における２つのｍは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。式（３）における整数ｎは、１以上であればよく特に限定されない。
【００８３】  上記一般式（１）から（３）に記載の化合物（乾燥助剤）は、界面活性剤として市販されている。なお、上記一般式（１）及び（３）に記載の化合物は両性界面活性剤に分類され、ベタイン型両性界面活性剤として市販されている。なお、上記「ベタイン」とは、ベタイン構造を有する化合物の総称である。「ベタイン構造」とは、正電荷と負電荷とを同一分子内の隣り合わない位置に有し、正電荷を有する原子には解離できる水素原子が結合しておらず、分子全体としては無電荷である構造を意味する。
【００８４】  上記式（１）において、Ｒ１がアルキル基、且つ、ｘ及びｙが共に０、ｍが１である場合の化合物の一般名として、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインが例示される（化学式としては、Ｒ１−Ｎ＋（ＣＨ３）２−ＣＨ２ＣＯＯ−）。このアルキルジメチルアミノ酢酸ベタインの具体例として、カプリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ミリスチルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。ゲル分散性及び吸水剤の物性の観点から、カプリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はステアリルジメチルアミノ酢酸ベタインが好ましく、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインがより好ましい。
【００８５】  カプリルジメチルアミノ酢酸ベタインは、第一工業製薬株式会社製の「アモーゲン（登録商標）ＨＢ−Ｃ」等として市販されている。また、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインは、花王株式会社製の「アンヒトール（登録商標）２０ＢＳ」、「アンヒトール（登録商標）２４Ｂ」、日油株式会社製の「ニッサンアノン（登録商標）ＢＬ」、「ニッサンアノン（登録商標）ＢＬ−ＳＦ」、東邦化学工業株式会社製の「オバゾリン（登録商標）ＬＢ」、「オバゾリン（登録商標）ＬＢ−ＳＦ」、新日本理化株式会社製の「リカビオン（登録商標）Ａ−１００」、第一工業製薬株式会社製の「アモーゲン（登録商標）Ｋ」、「アモーゲン（登録商標）Ｓ−Ｈ」等として市販されている。また、上記ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタインは、花王株式会社製の「アンヒトール（登録商標）８６Ｂ」等として市販されている。
【００８６】  上記式（１）において、Ｘ１がＮＨ、ｘが１、ｙが０、ｎが３、ｍが１である場合、この化合物の一般名として、アルキルアミドプロピルベタインが例示される（化学式としては、Ｒ１−ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ２）３−Ｎ＋（ＣＨ３）２−ＣＨ２ＣＯＯ−）。このアルキルアミドプロピルベタインの具体例として、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、パーム核油脂肪酸アミドプロピルベタイン等が挙げられる。ゲル分散性及び吸水剤の物性の観点から、ラウリン酸アミドプロピルベタイン又はヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインが好ましく、ラウリン酸アミドプロピルベタインがより好ましい。
【００８７】  ラウリン酸アミドプロピルベタインは、花王株式会社製の「アンヒトール（登録商標）２０ＡＢ」、新日本理化株式会社製の「リカビオン（登録商標）Ｂ−３００」、第一工業製薬株式会社製の「アモーゲン（登録商標）ＬＢ−Ｃ」、日油株式会社製の「ニッサンアノン（登録商標）ＢＤＬ−ＳＦ」等として市販されている。また、上記ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインは、花王株式会社製の「アンヒトール（登録商標）５５ＡＢ」、東邦化学工業株式会社製の「オバゾリン（登録商標）ＣＡＢ３０」、新日本理化株式会社製の「リカビオン（登録商標）Ｂ−２００」、第一工業製薬株式会社製の「アモーゲン（登録商標）ＣＢ−Ｈ」等として市販されている。
【００８８】  上記式（１）において、ｘが０、ｙが１、ｍが１である場合、この化合物の一般名として、アルキルヒドロキシスルホベタインが例示される（化学式としては、Ｒ１−Ｎ＋（ＣＨ３）２−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＳＯ３−）。このアルキルヒドロキシスルホベタインの具体例として、ラウリルヒドロキシスルホベタイン等が挙げられる。ゲル分散性及び吸水剤の物性の観点から、ラウリルヒドロキシスルホベタインが好ましい。上記ラウリルヒドロキシスルホベタインは、花王株式会社製の「アンヒトール（登録商標）２０ＨＤ」等として市販されている。
【００８９】  上記式（２）に該当する化合物の一般名として、アルキルアミノジ酢酸モノアルカリ金属が例示される。このアルキルアミノジ酢酸モノアルカリ金属の具体例として、ラウリルアミノジ酢酸モノナトリウム、ラウリルアミノジ酢酸カリウム、ミリスチルアミノジ酢酸ナトリウム等が挙げられる。ゲル分散性及び吸水剤の物性の観点から、ラウリルアミノジ酢酸モノナトリウムが好ましい。上記ラウリルアミノジ酢酸モノナトリウムは、日油株式会社製の「ニッサンアノン（登録商標）ＬＡ」等として市販されている。
【００９０】  上記式（３）に該当する化合物の一般名として、アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインが例示される。このアルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインの具体例として、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインが挙げられる。ゲル分散性及び吸水剤の物性の観点から、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインが好ましい。上記２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインは、花王株式会社製の「アンヒトール（登録商標）２０ＹＢ」、日油株式会社製の「ニッサンアノン（登録商標）ＧＬＭ−Ｒ−ＬＶ」、東邦化学工業株式会社製の「オバゾリン（登録商標）５５２」等として市販されている。
【００９１】  本発明で使用される乾燥助剤は、上述したように、（ａ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第４級窒素及び１個の酸基を有し且つベタイン構造を有する化合物、及び／又は、（ｂ）分子内に、炭素数８以上の長鎖アルキル基、１個の第３級窒素及び１個以上の酸基を有する化合物である。この乾燥助剤は、少量の添加量で、特異的に乾燥効率を向上させるだけでなく、表面架橋後の吸水剤の物性を向上させ、更に、乾燥後の粉砕工程における負荷を低減することができる。この機構として、吸水性樹脂のカルボキシル基（−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＮａ）と乾燥助剤の窒素原子とがイオン的に結合（−ＣＯＯ−Ｎ＋−）して、粒子状含水ゲルの表面に、炭素数８以上の長鎖アルキル基を有する乾燥助剤が効率的に固定化されることにより、粒子状含水ゲル同士の凝集及び／又は塊状化が抑制されていると推定される。
【００９２】  本発明において、上記乾燥助剤は、単一の化合物を使用してもよい。また、上記式（１）〜（３）に属する複数の化合物を併用してもよい。
【００９３】  上記乾燥助剤の添加量（即ち、中間体組成物における乾燥助剤の含有量）は、上記粒子状含水ゲルのゲル固形分に対して、好ましくは０．００１質量％〜０．５質量％、より好ましくは０．０１０質量％〜０．３質量％、更に好ましくは０．０２０質量％〜０．２質量％、特に好ましくは０．０２５質量％〜０．２質量％である。なお、上記乾燥助剤として複数の化合物を併用する場合には、その合計量が上記範囲内となっていればよい。上記乾燥助剤は、０．５質量％以下という少ない添加量で、乾燥時の粒子状含水ゲルの凝集及び／又は塊状化を効果的に抑制し、高いゲル分散性を発揮する。この結果、乾燥効率が向上する。また、この乾燥助剤を上記範囲内の添加量で含む粒子状含水ゲル（即ち、中間体組成物）を乾燥させた場合、最終的に得られる吸水剤の物性に対する乾燥助剤による影響が少ない。この吸水剤は、無加圧下吸水倍率及び加圧下吸水倍率が高く、良好な外観性（色調）を呈する。
【００９４】  好ましくは、上記乾燥助剤は、溶液又は分散液として添加される。均一混合の観点から、上記乾燥助剤が溶液（以下、「乾燥助剤溶液」と称する）として添加されることがより好ましい。乾燥助剤の溶液濃度は、乾燥助剤の種類に応じて適宜調整される。なお、上記乾燥助剤が、濃度既知の溶液として市販されている場合はその濃度のままで使用してもよく、好ましくは、希釈等により、所望する範囲内の溶液濃度に適宜調整したものを使用してもよい。乾燥助剤溶液の溶媒又は希釈液は、乾燥助剤の種類に応じて適宜選択されるが、好ましくは水又は親水性有機溶媒であり、より好ましくは水である。
【００９５】  この乾燥助剤は、乾燥工程において、粒子状含水ゲルの凝集及び／又は塊状化を抑制することができる時機に添加される。乾燥助剤は、例えば、重合工程に供される前の単量体水溶液に添加されてもよいし、重合工程後であって乾燥工程前の粒子状含水ゲルに添加されてもよいし、乾燥工程の途中で添加されてもよい。また、重合工程後にゲル粉砕工程がなされる場合、乾燥助剤は、当該ゲル粉砕工程前の含水ゲルに添加されてもよいし、当該ゲル粉砕工程後の粒子状含水ゲルに添加されてもよい。また、乾燥助剤は、異なる時機に、複数回に分けて、単量体水溶液又は含水ゲルに添加されてもよい。好ましくは、上記乾燥助剤は、ゲル粉砕工程中又はゲル粉砕工程後に添加される。上記時機に乾燥助剤が添加されることにより、乾燥助剤が粒子状含水ゲルの表面近傍に局在化して、乾燥時のゲル分散性が向上する。
【００９６】  なお、前述の通り、重合形態としてニーダー重合が選択される場合、重合工程においてゲル粉砕が実施される。一方、重合形態がニーダー重合ではない場合、重合工程とゲル粉砕工程とは別の工程であり、重合工程後にゲル粉砕工程が実施される。重合工程後になされたゲル粉砕工程で得られる粒子状含水ゲルの比表面積は、重合工程においてなされたゲル粉砕により得られる粒子状含水ゲルの比表面積よりも大きい。比表面積の大きな粒子状含水ゲルでは、添加された乾燥助剤が、その表面近傍に局在化する。乾燥助剤が粒子状含水ゲルの表面近傍に局在化することにより、乾燥時のゲル分散性が向上する。ゲル分散性向上の観点から、上記乾燥助剤は、ゲル粉砕工程後の粒子状含水ゲルに添加されることが好ましく、ゲル粉砕工程は、重合工程後に実施されることが好ましい。より好ましくは、ゲル粉砕工程は、重合工程とは別の工程として、実施されることが好ましい。また、重合形態が逆相懸濁重合の場合、重合工程後に比表面積が大きい粒子状含水ゲルが得られる。したがって、逆相懸濁重合で得られる粒子状含水ゲルに対して、上記乾燥助剤を添加して乾燥することにより、本発明の効果が奏される。
【００９７】  （乾燥温度及び乾燥時間）  本発明の乾燥工程における乾燥温度は、乾燥速度の観点から、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１４０℃以上、特に好ましくは１６０℃以上である。また、該乾燥温度は、乾燥重合体の劣化や着色、及び、吸水剤の性能の観点から、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２３０℃以下、更に好ましくは２００℃以下である。なお、この乾燥温度は、通常、熱媒の温度で規定される。例えば、熱風乾燥の場合は熱風の温度で規定される。しかし、熱媒温度では規定できないマイクロ波乾燥等の場合、乾燥温度は、粒子状含水ゲルの温度で規定される。また、当該乾燥温度は、乾燥工程を通して一定温度でもよいし、乾燥途中で適宜変更してもよい。
【００９８】  本発明の乾燥工程における乾燥時間は、好ましくは１０分間〜１２０分間、より好ましくは２０分間〜９０分間、更に好ましくは２０分間〜６０分間である。乾燥助剤の存在下で乾燥させることで、乾燥温度を過度に高めることなく、乾燥時間を短縮することができる。よって、加熱による劣化が少ない高物性の吸水剤が得られる。
【００９９】  （乾燥形態）   上記粒子状含水ゲルの乾燥方法として、例えば、伝導伝熱乾燥、対流伝熱乾燥（熱風乾燥）、放射伝熱乾燥、減圧乾燥、疎水性有機溶媒との共沸脱水による乾燥、高温の水蒸気を用いた過熱水蒸気乾燥等が公知の方法として挙げられる。
【０１００】  また、乾燥中における被乾燥物（粒子状含水ゲル）の動きに着目して乾燥形態を区分けすると、材料攪拌型乾燥、材料静置型乾燥、材料移送型乾燥、熱風搬送型乾燥等が挙げらえる。中でも、乾燥時、粒子状含水ゲルの乾燥装置への付着や粒子状含水ゲル同士の凝集及び／又は塊状化を抑制し、乾燥効率を向上させるには、材料攪拌型乾燥が最も適している。したがって、本発明の乾燥形態には、材料攪拌型乾燥（以下、「攪拌乾燥」と称する）が採用される。
【０１０１】  本発明の攪拌乾燥は、隣接する粒子が順次入れ替わるので、ある粒子は次々と新しい粒子に接触する。これにより、粒子状含水ゲルが乾燥助剤と均一に混合されると共に、直接伝熱及び／又は間接伝熱によって加熱される。上記乾燥助剤は、この順次起こる新たな粒子同士の接触に起因する凝集及び／又は塊状化を効果的に抑制し、攪拌による乾燥効果を更に高めるように作用する。よって、乾燥効率が向上する。
【０１０２】  （乾燥装置）  本発明で使用される乾燥装置は、上記攪拌乾燥が可能な攪拌型乾燥装置であって、該乾燥装置内の被乾燥物が攪拌翼や回転円筒等の攪拌手段により流動される形態であればよい。この攪拌型乾燥装置として、例えば、一軸又は二軸のディスク型乾燥機、一軸又は二軸のパドル型乾燥機、ロータリードライヤー、ロータリーキルン、チューブドライヤ等が挙げられる。具体的には、ソリッドエアー（ホソカワミクロン株式会社製）、ＣＤドライヤー（株式会社栗本鐵工所製）、パドルドライヤー（株式会社奈良機械製作所製）、スチームチューブドライヤー（月島機械株式会社製）、ロータリーキルン（株式会社栗本鐵工所製）、ロータリードライヤー（株式会社大川原製作所製）等の攪拌型乾燥装置を使用することができる。
【０１０３】  上記攪拌型乾燥装置のひとつである一軸又は二軸パドル型乾燥機は、攪拌盤の回転によって粒子がかき混ぜられるので、粒子同士が置き換わり、伝熱面への接触も頻繁となるため、効率的に乾燥することができる。また、別の攪拌型乾燥装置であるロータリーキルン又はロータリードライヤーは、粒子状含水ゲルが円筒内に配置される。この円筒が回転することで、円筒内部の粒子状含水ゲルの移動が起こり、隣接する粒子同士が置換され、効率的に乾燥される。つまり、円筒の回転によって公転する粒子は、高い位置に移動した後、重力によって下方に落下する。この結果として、隣接する粒子の置換が起こる。
【０１０４】  乾燥工程に使用されうる上記攪拌型乾燥装置の数は、１基のみでもよく、２基以上の複数でもよい。仕様又は形態の異なる複数の攪拌型乾燥装置を組み合わせて用いてもよい。また、上記攪拌型乾燥装置と、攪拌型乾燥装置に分類されない他の乾燥装置とを組み合わせて用いてもよい。複数の乾燥装置のうち、少なくとも１基が上記攪拌型乾燥装置であることが好ましく、この攪拌型乾燥装置と組み合わせる乾燥装置の種類及び数は、限定されない。
【０１０５】  なお、複数の乾燥装置を使用する場合、被乾燥物の固形分を指標にして、各装置の切替のタイミングを決定することができる。例えば、該固形分を指標とする場合、第１段目の乾燥装置で固形分約７０質量％まで乾燥し、その後、第２段目の乾燥装置に切り替えて所望する固形分まで乾燥する形態、更に第２段目の乾燥装置で固形分約８５質量％まで乾燥し、その後、第３段目の乾燥装置に切り替えて所望する固形分まで乾燥する形態等が挙げられる。攪拌型乾燥装置と他の乾燥装置とを組み合わせる場合、固形分が少ない段階で、上記攪拌型乾燥装置を使用する形態が好ましい。
【０１０６】  上記攪拌型乾燥装置が、アーム、羽根、パドル、カットディスク（ＣＤ）等の攪拌翼を具備した回転軸で被乾燥物（粒子状含水ゲル）を攪拌する機械攪拌型乾燥機である場合、その回転軸の回転数は、装置によって適宜設定されるが、通常、５ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍである。ロータリーキルンのような円筒形の場合、その円筒の回転数は、装置の種類や大きさによって適宜設定されるが、通常、１ｒｐｍ〜５０ｒｐｍである。
【０１０７】  上記攪拌型乾燥装置は、装置内を常圧、又は減圧状態とする機能を備えることもできる。減圧状態とする場合、大気圧に対する減圧度は、好ましくは０ｋＰａ超５ｋＰａ以下、より好ましくは０．１ｋＰａ〜２ｋＰａ、更に好ましくは０．１ｋＰａ〜０．５ｋＰａである。上記減圧度を上記範囲内とすることで、効率的に乾燥させることができ、乾燥工程における粒子状含水ゲルの凝集や塊状化を低減することができる。なお、「大気圧に対する減圧度」とは、大気圧との差圧を意味し、大気圧より低い気圧を正（プラス）の値として表記する。例えば、大気圧が標準大気圧（１０１．３ｋＰａ）で大気圧に対する減圧度が１０ｋＰａである場合、装置内の気圧は９１．３ｋＰａとなる。
【０１０８】  上記攪拌型乾燥装置は、装置内に、キャリアガスを導入する機能を備えることもできる。該キャリアガスとしては、例えば、空気（ドライエアーを含む）、窒素、水蒸気及びこれらの混合気体等が挙げられる。取扱性の観点から、好ましくは、ドライエアー、窒素、水蒸気及びこれらの混合気体が用いられる。なお、該キャリアガスの導入量は、単位時間当たりの水分蒸発量と、求める排気ガスの性状（露点、揮発成分量等）から任意に設定される。
【０１０９】  また、上記キャリアガスとして高温の湿り混合気体（以下、「高湿混合気体」と称する）を用いることもできる。本願において、高湿混合気体とは、水蒸気を含む混合気体を意味する。好ましくは、該高湿混合気体を、上記攪拌型乾燥装置中に導入し、循環させて使用する。なお、該高湿混合気体の温度は、好ましくは１０５℃以上、より好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１４０℃以上である。上限としては、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。また、該高湿混合気体の露点は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、特に好ましくは９０℃以上である。
【０１１０】  従来、酸素による吸水剤の物性劣化及び着色抑制のためには、粒子状含水ゲルを窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で乾燥させる必要があり、コストアップの原因となっていた。上記攪拌型乾燥装置内への上記高湿混合気体を導入により、不活性ガスの使用量を低減しても、又は不活性ガスを使用せずとも、該乾燥装置内を低酸素状態とすることができる。その結果として、吸水剤の物性向上と着色抑制が達成される。また、不活性ガスの使用によるコストアップが回避される。更に、高湿混合気体の導入は、乾燥中の粒子状含水ゲルの凝集及び／又は塊状化の抑制にも寄与するため、好ましい。
【０１１１】  なお、上記「低酸素状態」とは、上記攪拌型乾燥装置内の酸素濃度が低い状態を意味し、特に、粒子状含水ゲルを収容する乾燥室内の雰囲気中の酸素濃度が低い状態を意味する。この酸素濃度は、好ましくは１５容積％以下、より好ましくは１０容積％以下、更に好ましくは５容積％以下、特に好ましくは１容積％以下である。下限値としては０容積％が好ましいが、０．１容積％程度でもよい。
【０１１２】  〔２−５〕粉砕工程、分級工程  本工程は、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体を粉砕（粉砕工程）し、所望する範囲の粒度に調整（分級工程）して、吸水性樹脂粉末を得る、任意の工程である。なお、当該粉砕工程は、粉砕対象である乾燥重合体が乾燥工程を経ている点で、上記〔２−３〕のゲル粉砕工程とは異なる。なお、本発明は、粒子状含水ゲルに特定の乾燥助剤を添加して攪拌乾燥を行うため、乾燥後の粉砕工程や分級工程が不要となる場合もある。また、粉砕時の負荷が低減されるため、目的外の微粉発生を効果的に抑制することができる。
【０１１３】  上記粉砕工程で使用される機器（粉砕機）は、例えば、ロールミル、ハンマーミル、スクリューミル、ピンミル等の高速回転式粉砕機や、振動ミル、ナックルタイプ粉砕機、円筒型ミキサー等が挙げられる。粒度分布の制御のし易さから、好ましくはロールミルが選択される。
【０１１４】  上記分級工程での粒度調整は、好ましくはＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１（２０００））を用いた篩分級や気流分級等で行われる。分級効率の観点から、好ましくは篩分級が選択される。より好ましくは、乾燥工程後の乾燥重合体だけではなく、最終製品の吸水剤、表面架橋工程前の吸水剤樹脂粉末、表面架橋工程後の吸水性樹脂粒子についても、粒度分布が後述の好ましい範囲を満たすように、本工程（粉砕工程、分級工程）が行われる。なお、当該粒度分布は、本工程（粉砕工程、分級工程）以外に、重合工程（特に逆相懸濁重合）や後述する造粒工程、微粉除去工程でも適宜調整することができる。
【０１１５】  〔２−６〕表面架橋工程  本工程は、上記吸水性樹脂粉末の表層部において架橋反応を行う工程である。好ましくは、この表面架橋工程は、上記吸水性樹脂粉末の表層部（吸水性樹脂粉末の表面から内部に数１０μｍまでの部分）に、架橋密度の高い部分を更に設ける工程である。好ましくは、本工程は、熱処理工程を含む。より好ましくは、本工程は、混合工程、熱処理工程及び冷却工程を含む。当該表面架橋工程において、吸水性樹脂粉末の表層部でラジカル架橋、モノマー重合、表面架橋剤との架橋反応等が行われることで、表面架橋された吸水性樹脂（以下、「吸水性樹脂粒子」と称する）が得られる。
【０１１６】  〔２−６−１〕混合工程  本工程は、上記乾燥工程、粉砕工程及び分級工程を経た吸水性樹脂粉末と表面架橋剤とを混合装置内で混合して、混合物を得る工程である。
【０１１７】  （吸水性樹脂粉末の含水率）  この混合工程に供される吸水性樹脂粉末の含水率は、後述する表面架橋剤との混合性の観点から、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１質量％〜１５質量％、更に好ましくは１質量％〜１０質量％、特に好ましくは１質量％〜８質量％である。吸水性樹脂粉末の含水率は、表面架橋工程の混合工程に供される直前に測定される。
【０１１８】  （表面架橋剤）  上記表面架橋剤として、例えば、米国特許第７１８３４５６号等に記載された表面架橋剤が適用される。これらの中から反応性等を考慮して、１種又は２種以上の表面架橋剤が選択される。また、表面架橋剤の取扱性や吸水剤の吸水性能の観点から、好ましくは吸水性樹脂のカルボキシル基と反応して、共有結合を形成する官能基を２以上有する有機化合物が選択される。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、多価アミン化合物とハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、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、多価グリシジル化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物、環状尿素化合物等が挙げられる。
【０１１９】  上記表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂粉末１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部〜１０質量部、より好ましくは０．００５質量部〜５質量部である。表面架橋剤の使用量を当該範囲内とすることで、吸水性樹脂粉末の表層部に最適な架橋構造が形成され、高物性の吸水剤が得られる。なお、２種以上の表面架橋剤が使用される場合、その合計量が、上記範囲内であることが好ましい。
【０１２０】  上記表面架橋剤は、水溶液（以下、「表面架橋剤溶液」と称する）として吸水性樹脂粉末に添加することが好ましい。この場合、水の使用量は、吸水性樹脂粉末１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部〜２０質量部、より好ましくは０．３質量部〜１５質量部、更に好ましくは０．５質量部〜１０質量部である。水の使用量を上記範囲内とすることで、表面架橋剤溶液の取扱性が向上し、吸水性樹脂粉末に対して表面架橋剤を均等に混合することができる。
【０１２１】  （混合方法）  上記吸水性樹脂粉末と表面架橋剤溶液との好ましい混合方法として、例えば、当該表面架橋剤溶液を吸水性樹脂粉末に対して噴霧する方法、又は当該表面架橋剤溶液を吸水性樹脂粉末に滴下する方法が挙げられる。より好ましくは噴霧して混合する方法が選択される。
【０１２２】  上記混合工程を行う混合装置は、吸水性樹脂粉末と表面架橋剤とを均一かつ確実に混合するために、大きな混合力を備えていることが好ましい。当該混合装置として好ましくは高速攪拌型混合機、より好ましくは高速攪拌式連続混合機が挙げられる。具体的には、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、流動型炉ロータリーディスク型混合機、気流型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー等が選択される。
【０１２３】  上記混合工程に供給される吸水性樹脂粉末の温度は、表面架橋剤溶液との混合性、混合物の凝集性等の観点から、好ましくは３５℃〜８０℃、より好ましくは３５℃〜７０℃、更に好ましくは３５℃〜６０℃である。また、混合時間は、好ましくは１秒間〜１時間、より好ましくは５秒間〜１０分間である。
【０１２４】  〔２−６−２〕熱処理工程  本工程は、上記混合工程で得られた混合物を熱処理して、表面架橋された吸水性樹脂（以下、「吸水性樹脂粒子」と称する）を得る工程である。
【０１２５】  （熱処理方法）  上記混合物を加熱する方法として、例えば、当該混合物を静置状態で加熱する方法、攪拌混合下で加熱する方法等が挙げられる。混合物全体が均等に加熱されるという観点から、攪拌混合下で加熱する方法が好ましい。なお、本工程で使用される装置として、好ましくはパドルドライヤー、マルチフィンプロセッサー、タワードドライヤー等が挙げられる。
【０１２６】  本工程における加熱温度は、使用される表面架橋剤の種類や量、目的とする吸水剤の吸水性能等に応じて設定すればよい。この加熱温度は、熱媒の温度として、好ましくは１５０℃〜２５０℃、より好ましくは１８０℃〜２１０℃である。また、加熱時間は、好ましくは１分間〜２時間である。なお、加熱温度と加熱時間との組み合わせとしては、１８０℃で０．１時間〜１．５時間、２００℃で０．１時間〜１時間等が例示される。
【０１２７】  〔２−６−３〕冷却工程  本工程は、上記熱処理工程後に、必要に応じて設置される任意の工程である。本工程において、吸水性樹脂粒子が強制冷却されるため、その表層部で進行中の表面架橋反応が速やかに終了される。
【０１２８】  （冷却方法）  上記吸水性樹脂粒子を冷却する方法として、例えば、当該吸水性樹脂粒子を静置状態で冷却する方法、攪拌混合下で冷却する方法等が挙げられる。吸水性樹脂粒子全体に均等に、速やかに冷却されるという観点から、攪拌混合下で冷却する方法が好ましい。なお、本工程で使用される装置として、好ましくはパドルドライヤー、マルチフィンプロセッサー、タワードドライヤー等が挙げられる。
【０１２９】  本工程における冷却温度は、熱処理温度や目的とする吸水剤の吸水性能等に応じて設定すればよい。冷却温度は、冷媒の温度として、好ましくは４０℃〜１００℃、より好ましくは４０℃〜９０℃、更に好ましくは４０℃〜７０℃である。
【０１３０】  上述の通り、上記乾燥助剤は、粒子状含水ゲルの表面に存在することで、乾燥工程におけるゲル分散性を高める。しかし、この乾燥助剤は、この表面処理工程によって変化する場合がある。例えば、この乾燥助剤は、上記熱処理工程での加熱により分解及び反応する場合がある。また、この乾燥助剤は、上記表面架橋剤と反応する場合がある。表面架橋工程により変化した乾燥助剤は、吸水性樹脂の物性に悪影響を与えうる。本発明に係る製造方法では、少量で高いゲル分散性を発揮する特定の乾燥助剤が使用されることにより、その添加量が低減されるため、吸水性樹脂の物性への悪影響が抑制される。その結果、表面架橋工程を経て得られる吸水剤の物性が向上する。
【０１３１】  〔２−７〕添加工程  本工程は、吸水剤に様々な付加機能を付与することや、吸水性能の向上を目的として実施される、任意の工程である。この工程において、上記表面架橋工程で得られた吸水性樹脂粒子に、キレート剤、有機還元剤、無機還元剤、酸化剤、ヒドロキシカルボン酸化合物、界面活性剤、リン原子を有する化合物、金属石鹸等の有機粉末、消臭剤、抗菌剤、パルプや熱可塑性繊維、多価金属塩、カチオン性ポリマー、無機微粒子等の添加剤が添加される。当該添加剤は、添加効果の観点から、吸水性樹脂粒子の表面に存在させることが好ましい。したがって、この添加工程は、好ましくは、上記表面架橋工程と同時に、又は上記表面架橋工程後に実施される。より好ましくは、この添加工程は、上記表面架橋工程後に実施される。
【０１３２】  〔２−８〕その他の工程  上述した工程以外に、必要に応じて、整粒、微粉除去、造粒、微粉リサイクル、除鉄等の工程を設けてもよい。また、輸送、貯蔵、梱包、保管等の工程から選ばれるすくなくとも１の工程を更に含むこともできる。
【０１３３】  なお、上記「整粒」工程には、表面架橋工程以降の微粉除去工程や、吸水性樹脂が凝集して所望の大きさを超える場合に粉砕、分級を行う工程が含まれる。また、上記「微粉リサイクル」工程には、微粉をそのまま添加する形態や、微粉から大きな含水ゲルを形成して何れかの工程に添加する形態が含まれる。
【０１３４】  〔３〕吸水剤の物性  本発明に係る製造方法で得られる吸水剤を、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体用途に用いる場合、好ましくは、下記に掲げた物性のうち、〔３−１〕ＣＲＣ（遠心分離機保持容量）、〔３−２〕ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）及び〔３−６〕色調（Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）を所望する範囲内に制御する。また、これらの物性を満たした上で、〔３−３〕Ｅｘｔ（水可溶分）、〔３−４〕粒度及び〔３−５〕Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ（含水率）のうち少なくとも１、好ましくは２以上、より好ましくは全ての物性を、所望する範囲内に制御する。
【０１３５】  これらの物性が下記の範囲を満たさない場合、高濃度紙オムツにおいて十分な性能を発揮しないおそれがある。なお、下記の物性は、特に断りのない限り、ＥＤＡＮＡ法に準拠して測定される。
【０１３６】  〔３−１〕ＣＲＣ（遠心分離機保持容量）  本発明の吸水剤のＣＲＣ（遠心分離機保持容量）は、通常は５ｇ／ｇ以上、好ましくは１０ｇ／ｇ以上、より好ましくは２０ｇ／ｇ以上、更に好ましくは２５ｇ／ｇ以上である。また、他の物性とのバランスを考慮して、ＣＲＣは、好ましくは６０ｇ／ｇ以下、より好ましくは５５ｇ／ｇ以下、更に好ましくは５０ｇ／ｇ以下である。
【０１３７】  したがって、上記ＣＲＣの好ましい範囲は、上記範囲内で適宜選択すればよい。例えば、１０ｇ／ｇ〜５０ｇ／ｇ、２５ｇ／ｇ〜６０ｇ／ｇ、２０ｇ／ｇ〜５５ｇ／ｇ等が好ましい。
【０１３８】  ＣＲＣが上記範囲内の吸水剤は、吸収量が多く、尿や血液等の体液の吸収速度が早いため、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体として適している。なお、ＣＲＣは、内部架橋剤及び表面架橋剤等の種類又は量の変更により制御される。
【０１３９】  〔３−２〕ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）  本発明の吸水剤のＡＡＰ（加圧下吸水倍率）は、好ましくは１０ｇ／ｇ以上、より好ましくは２０ｇ／ｇ以上、更に好ましくは３０ｇ／ｇ以上である。また、他の物性とのバランスを考慮して、ＡＡＰ２．０６ｋＰａは、好ましくは５０ｇ／ｇ以下、より好ましくは４５ｇ／ｇ以下、更に好ましくは４０ｇ／ｇ以下である。
【０１４０】  ＡＡＰが上記範囲内の吸水剤は、紙オムツ等の吸収性物品に圧力が加わった際の液の戻り量（以下、「Ｒｅ−Ｗｅｔ（リウェット）」と称する場合がある）が少ないため、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体として適している。なお、ＡＡＰは、吸水剤の粒度及び表面架橋剤の変更等により制御される。
【０１４１】  〔３−３〕Ｅｘｔ（水可溶分）  本発明の吸水剤のＥｘｔ（水可溶分）は、通常は５０質量％以下、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下である。また、下限は特に限定されないが、Ｅｘｔは、好ましくは０質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上である。
【０１４２】  したがって、上記Ｅｘｔの好ましい範囲は、上記範囲内で適宜選択すればよい。例えば、０質量％〜１５質量％、０．１質量％〜５０質量％、０．１質量％〜２５質量％等が好ましい。
【０１４３】  Ｅｘｔが上記範囲内の吸水剤は、ゲル強度が強く、液透過性に優れる。また、Ｒｅ−Ｗｅｔ（リウェット）が少ないため、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体として適している。なお、Ｅｘｔは、内部架橋剤等の種類又は量により制御される。
【０１４４】  〔３−４〕粒度  本発明の吸水剤の粒度（ＰＳＤ（粒度分布）、Ｄ５０（質量平均粒子径）及びσζ（粒度分布の対数標準偏差）は、以下の範囲内であることが好ましい。
【０１４５】  つまり、吸水剤に占める、粒子径が１５０μｍ未満である粒子の割合は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは１質量％以下である。加えて、吸水剤に占める、粒子径が８５０μｍ以上である粒子の割合は、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは１質量％以下である。なお、これらの粒子の割合の下限値としては、何れの場合でも少ないほど好ましく、０質量％が望まれるが、０．１質量％程度でもよい。上記範囲内のＰＳＤは、吸水剤の物性向上に寄与する。
【０１４６】  また、本発明の吸水剤のＤ５０（質量平均粒子径）は、好ましくは２００μｍ〜６００μｍ、より好ましくは２００μｍ〜５５０μｍ、更に好ましくは２５０μｍ〜５００μｍ、特に好ましくは３５０μｍ〜４５０μｍである。更に、本発明の吸水剤のσζ（粒度分布の対数標準偏差）は、好ましくは０．２０〜０．５０、より好ましくは０．２５〜０．４０、更に好ましくは０．２７〜０．３５である。
【０１４７】  〔３−５〕Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ（含水率）  本発明の吸水剤のＭｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ（含水率）は、好ましくは０質量％を超えて１５質量％以下、より好ましくは１質量％〜１３質量％、更に好ましくは２質量％〜１０質量％、特に好ましくは２質量％〜９質量％である。
【０１４８】  Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔが上記範囲内である吸水剤は、粉体特性（例えば、流動性、搬送性、耐ダメージ性等）に優れる。なお、Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔは、乾燥工程や表面架橋工程、添加工程等で制御される。
【０１４９】  〔３−６〕色調（Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）  本発明の吸水剤の色調（Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ／以下、「ＷＢ」と略記する）は、好ましくは６９以上、より好ましくは７１以上、更に好ましくは７３以上である。また、上限は８５以下である。
【０１５０】  したがって、上記色調（ＷＢ）の好ましい範囲は、上記範囲内で適宜選択すればよい。例えば、６９〜８５、７１〜８５、７３〜８５等が好ましい。
【０１５１】  色調（ＷＢ）が上記範囲内である吸水剤は、白色パルプと複合化した際に着色による違和感のない紙オムツ等の吸収性物品が得られるため、好ましい。また、吸水剤は一般的には白色の粉末であるが、高湿度の環境下に曝されると、着色（黄色から茶色に変色）することがある。しかしながら、本発明に係る製造方法で得られる吸水剤は、このような着色を軽減することができるため、色調（ＷＢ）に優る。なお、色調（ＷＢ）は、吸水剤の粒子形状に影響されるため、粉砕や分級等により制御される。
【０１５２】  〔４〕吸水剤の用途  本発明の吸水剤は、好ましくは紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品の吸収体、食品等のドリップシート等の包装用品、工業用の止水剤、農園芸用の保水剤等の用途に用いられる。
【０１５３】  特に、原料由来の臭気、着色等が問題となっていた高濃度紙オムツ（紙オムツ１枚あたりの使用量が多いもの）の吸収体として使用することができる。上記吸収体の上層部に、本発明の吸水剤を使用することで、顕著な効果が期待できる。
【０１５４】  また、上記吸収体として、吸水剤以外にパルプ繊維等の吸収性材料を使用することもできる。この場合、吸収体中の吸水剤の含有量（コア濃度）としては、好ましくは３０質量％〜１００質量％、より好ましくは４０質量％〜１００質量％、更に好ましくは５０質量％〜１００質量％、更により好ましくは６０質量％〜１００質量％、特に好ましくは７０質量％〜１００質量％、最も好ましくは７５質量％〜９５質量％である。
【０１５５】  コア濃度が上記範囲内の吸収体を吸収性物品の上層部に使用した場合、吸収性物品が清浄感のある白色状態に保持される。更に、この吸収性物品は尿や血液等の体液等の拡散性に優れるため、効率的な液分配によって吸収量の向上が見込める。
【実施例】
【０１５６】  以下の実施例、比較例にしたがって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの説明に限定解釈されるものではなく、各実施例に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例も、本発明の範囲に含まれるものとする。【０１５７】  なお、実施例及び比較例で使用する電気機器（吸水性樹脂の物性測定用機器も含む）には、特に注釈のない限り、２００Ｖ又は１００Ｖの電源を使用した。また、吸水剤の諸物性は、特に注釈のない限り、室温（２０℃〜２５℃）、相対湿度５０％ＲＨ±１０％の条件下で測定された。また、便宜上、「リットル」を「ｌ」又は「Ｌ」、「質量％」を「ｗｔ％」と表記することがある。【０１５８】  ［吸水剤及び含水ゲルの物性測定］  以下、吸水剤及び含水ゲルの物性測定方法について記載する。なお、測定対象物が、乾燥重合体、吸水性樹脂粉末、吸水性樹脂粒子である場合には、それぞれ吸水剤を測定対象物に読み替えて適用する。【０１５９】  （ａ）ＣＲＣ（遠心分離機保持容量）  吸水剤のＣＲＣ（遠心分離機保持容量）は、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４４１．２−０２）に準拠して測定した。なお、乾燥重合体についても同様に測定した。【０１６０】  （ｂ）ＡＡＰ（加圧下吸水倍率）  吸水剤のＡＡＰ（加圧下吸水倍率）を、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４４２．２−０２）に準拠して測定した。【０１６１】  （ｃ）ゲルＥｘｔ（含水ゲルの水可溶分）  ゲルＥｘｔ（含水ゲルの水可溶分）を、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４７０．２−０２）に準拠して測定した。なお、測定に当たり、試料の量を２．０ｇに変更し、測定値をゲル固形分で補正した。【０１６２】  （ｄ）Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ（含水率）  吸水剤の含水率を、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４３０．２−０２）に準拠して測定した。なお、測定に当たり、試料の量を１．０ｇ、乾燥温度を１８０℃にそれぞれ変更した。【０１６３】  （ｅ）固形分、ゲル固形分  吸水剤の固形分及び含水ゲルのゲル固形分は、ＥＤＡＮＡ法（ＥＲＴ４３０．２−０２）で規定される「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｅｎｔ（含水率）」を１００から減ずることで求めた（単位；質量％）。なお、吸水剤の測定にあたり、試料量を１．０ｇ、乾燥温度を１８０℃にそれぞれ変更した。また、含水ゲルの測定に当たり、試料量を２．０ｇ、乾燥温度を１８０℃、乾燥時間を２４時間にそれぞれ変更したつまり、上記（１００−含水率）で求められる値を、吸水剤については固形分（単位；質量％）、含水ゲルについてはゲル固形分（単位；質量％）とした。【０１６４】  （ｆ）色調（ＷＢ）  吸水剤の色調（ＷＢ；Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）は、以下の手順にしたがって測定した。先ず、測定装置として、分光式色差計（日本電色工業株式会社製；ＳＺ−Σ８０）を用いた。また、測定条件として、反射測定を選択した。なお、上記分光式色差計には、粉末・ペースト試料用容器（内径３０ｍｍ、高さ１２ｍｍ）、粉末・ペースト試料用標準丸白板Ｎｏ．２及び３０Φ（直径３０ｍｍ）の投光パイプが備えられている。次に、上記粉末・ペースト試料用容器に、吸水剤５ｇを充填した後、室温（２０℃〜２５℃）、相対湿度５０％ＲＨの雰囲気下で、吸水剤の表面の色調（ＷＢ）を測定した。なお、吸水剤の色調（���Ｂ）は、製造後１週間以内に測定した。【０１６５】  （ｇ）含水ゲルの重合率  含水ゲルの重合率は、以下の手順にしたがって測定した。先ず、脱イオン水１０００ｇに含水ゲル１．００ｇを投入し、３００ｒｐｍで２時間攪拌した。その後、濾過することで不溶分を取り除いた。この操作で得られた濾液中に抽出された単量体の量を、液体クロマトグラフを用いて測定した。得られたデータについて、下記（数式３）にしたがって、ゲル固形分補正によって、重合率Ｃ（単位；質量％）を算出した。  重合率Ｃ（質量％）＝１００×｛１−ｍ／（α・Ｍ／１００）｝  ・・・  （数式３）  ここで、（数式３）中、ｍは単量体の質量（単位；ｇ）、Ｍは含水ゲルの質量（単位；ｇ）、αは含水ゲルのゲル固形分（単位；質量％）である。【０１６６】  ［製造例１］  容量１Ｌ、内径８０ｍｍのポリプロピレン製の容器に、アクリル酸３６８ｇ、４８．５質量％の水酸化ナトリウム水溶液３０７ｇ、脱イオン水３０３ｇ、及び、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０．８ｇを入れて混合し、単量体水溶液（１）を調製した。上記ポリエチレングリコールジアクリレートのエチレンオキシドの平均付加モル数ｎは９であり、添加量はアクリル酸に対して０．０３モル％であった。【０１６７】  なお、上記単量体水溶液（１）は、中和率が７３モル％、単量体濃度が４５質量％であった。また、混合の過程で発生した中和熱及び溶解熱によって、単量体水溶液（１）は９８℃まで上昇した。【０１６８】  その後、上記単量体水溶液（１）の攪拌を継続し、単量体水溶液（１）の温度が９５℃となった時点で、重合開始剤として３．０質量％の過硫酸ナトリウム水溶液２０ｇを加えて、約５秒間攪拌し、反応液（１）とした。【０１６９】  次に、上記反応液（１）をステンレス製バット型容器に、大気開放系で流し込んだ。なお、該ステンレス製バット型容器は、底面の大きさが２５０ｍｍ×２５０ｍｍ、上面の大きさが６４０ｍｍ×６４０ｍｍ、高さが５０ｍｍ、中心断面が台形状であり、内面にシリコンシートを貼付したものであった。また、該ステンレス製バット型容器は、１００℃に加熱されたホットプレート（株式会社井内盛栄堂製；ＮＥＯ  ＨＯＴＰＬＡＴＥ  Ｈ１−１０００）上に載置し、プレヒートしておいた。【０１７０】  上記反応液（１）を上記ステンレス製バット型容器に流し込んだ後、重合反応が開始した。該重合反応は、水蒸気を発生しながら上方に向かって四方八方に膨張、発泡しながら進行した。その後、ステンレス製バット型容器の底面より若干大きいサイズにまで収縮した。なお、該重合反応（膨張、収縮）は約１分以内に終了したがその後３分間はステンレス製バット型容器内に保持した。該重合反応によって、板状の含水ゲル状架橋重合体（以下、「含水ゲル」という）（１）を得た。なお、製造例１における含水ゲルの重合率は９９質量％であった。【０１７１】  次に、上記板状の含水ゲル（１）を裁断して、短冊状の含水ゲル（１）とした後、ミートチョッパー（レマコム株式会社製；ＨＬ−３２２５Ｎ）にてゲル粉砕し、粒子状の含水ゲル（１）を得た。なお、上記ミートチョッパーには、孔径が９．５ｍｍΦ、孔数が２４個の多孔板が備えられていた。得られた粒子���の含水ゲル（１）のゲル粒子径は、１３００μｍであった。また、ゲル固形分は５０質量％、ゲルＥｘｔは８質量％であった。【０１７２】  ［実施例１］  上記製造例（１）で得られた粒子状の含水ゲル（１）について、下記の乾燥を行った。なお、乾燥装置には、容量５Ｌの攪拌型乾燥機（株式会社栗本鐵工所製；ＣＤドライヤー、型式；ＣＤ−８０）を使用した。このＣＤドライヤーは、攪拌盤の回転軸及びジャケットの温度をそれぞれ１８０℃とし、回転数３０ｒｐｍとした。【０１７３】  先ず、乾燥助剤溶液として、３．１質量％のラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）２０ＢＳ）水溶液を準備した。続いて、上記粒子状の含水ゲル（１）に対して、アンヒトール２０ＢＳ水溶液を添加しながら、１軸シャフトレススクリュー（株式会社クマエンジニアリング製；アキュレートフィーダー）を用いて、上記ＣＤドライヤーに連続的に供給した。なお、乾燥助剤溶液を添加する直前の粒子状の含水ゲル（１）のゲル温度は、５５℃であった。粒子状の含水ゲル（１）の処理量は４．５ｋｇ／ｈｒであり、アンヒトール２０ＢＳ水溶液の添加量は０．１４ｋｇ／ｈｒであった。また、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインは、含水ゲル（１）のゲル固形分に対して０．２０質量％であった。【０１７４】  この乾燥操作によって、固形分が９８．３質量％である粒子状の乾燥重合体（１）を得た。【０１７５】  なお、上記連続乾燥中、ＣＤドライヤー内の雰囲気露点は８５℃であり、酸素濃度９．０容積％であった。上記粒子状の含水ゲル（１）のＣＤドライヤー内での滞留量は１．１ｋｇであり、平均滞留時間は３５分間であった。【０１７６】  続いて、得られた粒子状の乾燥重合体（１）を、ロールミルを用いて粉砕した後、目開きが８５０μｍと１５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この粉砕、分級によって、粒子径が１５０μｍ以上８５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（１）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（１）の含水率は、１．７質量％であった。【０１７７】  次に、上記吸水性樹脂粉末（１）１００質量部に対して、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０２５質量部、１，４−ブタンジオール０．４質量部、プロピレングリコール０．６質量部及び脱イオン水３．０質量部からなる表面架橋剤溶液を添加し、均一となるように混合した。その後、１９０℃で３０分間、加熱処理を行い、その後、６０℃まで強制冷却した。【０１７８】  上記一連の操作によって、吸水剤（１）を得た。吸水剤（１）の諸物性を表１に示す。【０１７９】  ［実施例２］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．０質量％のラウリン酸アミドプロピルベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）２０ＡＢ）水溶液に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（２）及び吸水剤（２）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（２）の含水率は、２．０質量％であった。また、吸水剤（２）の諸物性を表１に示す。【０１８０】  ［実施例３］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、４．０質量％の２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）２０ＹＢ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．０８ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．１５質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（３）及び吸水剤（３）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（３）の含水率は、２．０質量％であった。また、吸水剤（３）の諸物性を表１に示す。【０１８１】  ［実施例４］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、２．７質量％のステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）８６Ｂ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．０２ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．０２質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（４）及び吸水剤（４）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（４）の含水率は、２．７質量％であった。また、吸水剤（４）の諸物性を表１に示す。【０１８２】  ［実施例５］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．０質量％のヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）５５ＡＢ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．０３ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．０４質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（５）及び吸水剤（５）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（５）の含水率は、２．５質量％であった。また、吸水剤（５）の諸物性を表１に示す。【０１８３】  ［実施例６］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．０質量％のラウリルヒドロキシスルホベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）２０ＨＤ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．０３ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．０４質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（６）及び吸水剤（６）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（６）の含水率は、２．５質量％であった。また、吸水剤（６）の諸物性を表１に示す。【０１８４】  ［実施例７］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、２．８質量％のラウリルアミノジ酢酸モノナトリウム（日油株式会社製；ニッサンアノン（登録商標）ＬＡ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１５ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（７）及び吸水剤（７）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（７）の含水率は、２．０質量％であった。また、吸水剤（７）の諸物性を表１に示す。【０１８５】  ［比較例１］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、１０．０質量％のトリメチルグリシン水溶液に変更し、更にその添加量を０．０８ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着、被乾燥物同士の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止���余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０１８６】  ［比較例２］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．０質量％の塩化セチルトリメチルアンモニウム（花王株式会社製；コータミン（登録商標）６０Ｗ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１４ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、比較例１と同様に、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着、被乾燥物同士の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止を余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０１８７】  ［比較例３］  実施例１において、アンヒトール２０ＢＳの添加量を、０．１４ｋｇ／ｈｒから０．７５ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％から１．１０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、比較吸水性樹脂粉末（３）及び比較吸水剤（３）を得た。得られた比較吸水性樹脂粉末（３）の含水率は、１．５質量％であった。また、比較吸水剤（３）の諸物性を表１に示す。【０１８８】  ［実施例８］  上記製造例（１）で得られた粒子状の含水ゲル（１）について、下記の乾燥を行った。なお、乾燥装置には、容量１１０Ｌの攪拌型乾燥機（ホソカワミクロン株式会社製；ソリッドエアー、型式；ＳＪＳ−１０−６）を使用した。このソリッドエアーは、水平円筒状の乾燥機であり、その内径は０．２５ｍであり、乾燥機の中心部にシャフト（直径０．１ｍ）と、乾燥機外周にジャケットを備えており、それぞれ予め１８０℃に調温し、シャフト回転数６００ｒｐｍとした。【０１８９】  先ず、乾燥助剤溶液として、３．１質量％のラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）２０ＢＳ）水溶液を準備した。続いて、上記粒子状の含水ゲル（１）に対して、アンヒトール２０ＢＳ水溶液を添加しながら、１軸シャフトレススクリュー（株式会社クマエンジニアリング製；アキュレートフィーダー）を用いて、上記ソリッドエアーに連続的に供給した。なお、乾燥助剤溶液を添加する直前の粒子状の含水ゲル（１）のゲル温度は、５０℃であった。粒子状の含水ゲル（１）の処理量は４５ｋｇ／ｈｒであり、アンヒトール２０ＢＳ水溶液の添加量は１．３６ｋｇ／ｈｒであった。また、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインは、含水ゲル（１）のゲル固形分に対して０．２０質量％であった。【０１９０】  また、乾燥においては、１８０℃に加熱されたドライエアーを内容物の進行方向に対して向流に１．０ｍ３／ｍｉｎで上記ソリッドエアー内に吹き込み、連続的に乾燥した。この乾燥操作によって、固形分が９４．０質量％である粒子状の乾燥重合体（８）を得た。【０１９１】  なお、上記粒子状の含水ゲル（１）のソリッドエアー内での滞留量は２ｋｇであり、平均滞留時間は５分間であった。【０１９２】  続いて、得られた粒子状の乾燥重合体（８）を、ロールミルを用いて粉砕した後、目開きが８５０μｍと１５０μｍのＪＩＳ標準篩を用いて分級した。この粉砕、分級によって、粒子径が１５０μｍ以上８５０μｍ未満の吸水性樹脂粉末（８）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（８）の含水率は、６．０質量％であった。【０１９３】  次に、上記吸水性樹脂粉末（８）１００質量部に対して、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０２５質量部、１，４−ブタンジオール０．４質量部、プロピレングリコール０．６質量部及び脱イオン水３．０質量部からなる表面架橋剤溶液を添加し、均一となるように混合した。その後、１９０℃で３０分間、加熱処理を行い、その後、６０℃まで強制冷却した。【０１９４】  上記一連の操作によって、吸水剤（８）を得た。吸水剤（８）の諸物性を表１に示す。【０１９５】  ［実施例９］実施例１において、アンヒトール２０ＢＳの添加量を、０．１４ｋｇ／ｈｒから０．３６ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％から０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（９）及び吸水剤（９）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（９）の含水率は、１．３質量％であった。また、吸水剤（９）の諸物性を表１に示す。【０１９６】  ［実施例１０］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．４質量％のラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（日油株式会社製；ニッサンアノン（登録商標）ＢＬ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１３ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（１０）及び吸水剤（１０）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（１０）の含水率は、１．８質量％であった。また、吸水剤（１０）の諸物性を表２に示す。【０１９７】  ［実施例１１］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．５質量％のラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（東邦化学工業株式会社製；オバゾリン（登録商標）ＬＢ−ＳＦ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１３ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（１１）及び吸水剤（１１）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（１１）の含水率は、１．８質量％であった。また、吸水剤（１１）の諸物性を表２に示す。【０１９８】  ［実施例１２］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．５質量％のラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（日油株式会社製；ニッサンアノン（登録商標）ＢＬ−ＳＦ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１３ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（１２）及び吸水剤（１２）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（１２）の含水率は、１．９質量％であった。また、吸水剤（１２）の諸物性を表２に示す。【０１９９】  ［実施例１３］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．１質量％のラウリン酸アミドプロピルベタイン（新日本理化株式会社製；リカビオン（登録商標）Ｂ−３００）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１５ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行��て、吸水性樹脂粉末（１３）及び吸水剤（１３）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（１３）の含水率は、２．０質量％であった。また、吸水剤（１３）の諸物性を表２に示す。【０２００】  ［実施例１４］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、２．８質量％のラウリン酸アミドプロピルベタイン（日油株式会社製；ニッサンアノン（登録商標）ＢＤＬ−ＳＦ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１６ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末（１４）及び吸水剤（１４）を得た。得られた吸水性樹脂粉末（１４）の含水率は、１．８質量％であった。また、吸水剤（１４）の諸物性を表２に示す。【０２０１】  ［比較例４］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、９．９質量％のステアリルアミンアセテート（花王株式会社製；アセタミン（登録商標）８６）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１１ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、比較例１と同様に、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着や、被乾燥物同士の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止を余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０２０２】  ［比較例５］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、１０．０質量％のラウリルグリコールカルボン酸ナトリウム（三洋化成工業株式会社製；ビューライト（登録商標）ＳＨＡＡ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１１ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、比較例１と同様に、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着、被乾燥物同士の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止を余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０２０３】  ［比較例６］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、３．５質量％のラウリルジメチルアミンオキサイド（花王株式会社製；アンヒトール（登録商標）２０Ｎ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．３２ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、比較例１と同様に、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着、被乾燥物の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止を余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０２０４】  ［比較例７］  実施例１において、アンヒトール２０ＢＳの添加量を、０．１４ｋｇ／ｈｒから０．５１ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．２０質量％から０．７０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、比較吸水性樹脂粉末（７）及び比較吸水剤（７）を得た。得られた比較吸水性樹脂粉末（７）の含水率は、１．７質量％であった。また、比較吸水剤（７）の諸物性を表２に示す。【０２０５】  ［比較例８］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、１０．０質量％のポリエチレングリコール６００（重量平均分子量５７０〜６３０）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１１ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、比較例１と同様に、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着、被乾燥物の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止を余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０２０６】  ［比較例９］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、１０．０質量％のポリエチレングリコール２００００（重量平均分子量２００００±５０００）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１１ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行って、比較吸水性樹脂粉末（９）及び比較吸水剤（９）を得た。得られた比較吸水性樹脂粉末（９）の含水率は、７．９質量％であった。また、比較吸水剤（９）の諸物性を表２に示す。なお、ＣＤドライヤーから排出される比較乾燥重合体（９）中には、内部が未乾燥状態である粗大粒子（以下、「未乾燥物」という）が含まれていた。そのため、当該比較乾燥重合体（９）をロールミルで粉砕した際、未乾燥物がロールミルに付着してしまい、過負荷で停止することが頻繁に発生した。【０２０７】  ［比較例１０］  実施例１において、３．１質量％のアンヒトール２０ＢＳ水溶液を、１０．０質量％のポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート（花王株式会社製；レオドールスーパー（登録商標）Ｓ１２０Ｖ）水溶液に変更し、更にその添加量を０．１１ｋｇ／ｈｒ（含水ゲル（１）のゲル固形分に対しては０．５０質量％）に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果、比較例１と同様に、ＣＤドライヤーへの被乾燥物の付着、被乾燥物同士の凝集又は塊状化が短時間で発生した。そのため、攪拌が困難となり過負荷となったため、ＣＤドライヤーの停止を余儀なくされ、乾燥することができなかった。【０２０８】
【表１】
0006727301.tif 000003
【０２０９】
【表２】
0006727301.tif 000004
【０２１０】  （まとめ）  表１及び２に示される通り、本願請求項１に規定する特定の構造を有する乾燥助剤が添加された実施例１−１４では、添加量が少量でも高いゲル分散性が得られ、効率よく攪拌乾燥することができた。これに対して、比較例１が示すように、ベタインではあるが上記特定の構造を有していないトリメチルグリシンを添加しても、攪拌乾燥が困難になるほどゲル分散性は低く、乾燥できなかった。また、比較例２が示すように、第４級アンモニウム塩を添加した場合も、攪拌乾燥が困難になるほどゲル分散性は低く、乾燥できなかった。また、例えば実施例１の添加量は、比較例３に対して５分の１以下であるが、実施例１ではゲル分散性がよく、効率的に攪拌乾燥することができた。一方、添加量が０．５質量％を超える比較例３及び比較例７では、添加量が０．５質量％以下の実施例1及び９と比較して、表面架橋後の吸水剤の色調（ＷＢ）が大きく低下するだけではなく、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）までが急激に低下した。【０２１１】  比較例４−６では、実施例１−１４で用いた乾燥助剤と類似する構造の化合物を添加したが、上記特定の構造を有していないため、添加量０．５質量％ではゲル分散性が発揮されず、攪拌乾燥することができなかった。比較例８−１０では、従来使用されているポリエチレングリコール類及び非イオン性界面活性剤を添加したが、添加量０．５質量％ではゲル分散性が発揮されないため、乾燥できないか、吸水性能の低い吸水剤しか得られなかった。【０２１２】  以上、実施例１から１４及び比較例１から１０に示される通り、特定の乾燥助剤を特定量含有した含水ゲル状架橋重合体（即ち、中間体組成物）の乾燥を行った後、得られる吸水性樹脂粉末の表面架橋を行う本発明の優位性（物性向上、乾燥効率向上、粉砕負荷低減等）は明らかである。本発明に係る製造方法によれば、効率よく、物性に優れた吸水剤を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１３】  本発明によって得られる吸水剤は、紙オムツ等の衛生用品の吸収体用途に適している。本発明に係る中間体組成物は、含水ゲル状架橋重合体を中間体として得られる吸水剤の生産性及び物性を高める。