(57)【要約】【課題】乾燥時に吸水性樹脂の造粒、塊状等が生成せず、乾燥機内壁及び攪拌羽根の付着が少なく、効率良く迅速に乾燥することが出来る吸水性樹脂の製造方法を提供する。【解決手段】水溶性エチレン性不飽和モノマー水溶液を、分散剤の存在下、疎水性有機溶媒中で逆相懸濁重合し、吸水性樹脂粒子を製造する方法において、重合後の懸濁反応液から固液分離した含水吸水性樹脂粒子を撹拌翼付き乾燥機で乾燥するに際し、該含水吸水性樹脂粒子に対し１〜３０重量％の疎水性有機溶媒の存在下、乾燥不活性ガス雰囲気中、乾燥機内の撹拌翼の撹拌により乾燥機内壁に付着した含水吸水性樹脂粒子を剥離し、流動させながら乾燥することを特徴とする吸水性樹脂粒子の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性エチレン性不飽和モノマー水溶液を、分散剤の存在下、疎水性有機溶媒中で逆相懸濁重合し、吸水性樹脂粒子を製造する方法において、重合後の懸濁液から固液分離した含水吸水性樹脂粒子を撹拌翼付き乾燥機で乾燥するに際し、該含水吸水性樹脂粒子に対し１〜３０重量％の疎水性有機溶媒の存在下、乾燥不活性ガス雰囲気中、乾燥機内の撹拌翼の撹拌により乾燥機内壁に付着した含水吸水性樹脂粒子を剥離し、流動させながら乾燥することを特徴とする吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項２】
撹拌翼付き乾燥機において、該攪拌翼は少なくとも１枚の羽根を有し、且つ乾燥機内壁の法線に対して少なくとも１つの羽根が回転の進行方向に形成する迎え角が鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項３】
乾燥機内壁の法線に対して少なくとも１つの羽根が回転の進行方向に形成する迎え角が５°〜６０°であることを特徴とする請求項２に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項４】
乾燥機内壁と該撹拌翼の羽根の端部との距離が、吸水性樹脂粒子の平均粒子径以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項５】
乾燥機内を−１００ｍｍＨ2Ｏ〜＋１００ｍｍＨ2Ｏの圧力下とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項６】
乾燥機から排出される不活性ガス及び疎水性有機溶媒は、回収し再使用することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項７】
乾燥不活性ガス中の酸素含有量は、１００ｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項８】
乾燥後の含水量１５〜２５重量％の吸水性樹脂粒子を、表面架橋処理に付することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性樹脂粒子の製造方法に関する。詳しくは、水溶性エチレン性不飽和モノマーを逆相懸濁重合させて得られた含水吸水性樹脂粒子を、凝集体を生成させることなく効率良く乾燥させ、その際、乾燥機内壁及び攪拌羽根に吸水性樹脂粒子の付着が少なく、高収率に粉末状の吸水性樹脂を製造し得る製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸水性樹脂はその特性を生かした種々の用途が提案されており、近年、吸水性樹脂は、紙おむつや生理用品等の衛生材料のみならず、止水材、結露防止材、鮮度保持材、溶剤脱水材等の産業分野での用途、更には緑化、農園芸用途等にも利用されるようになっている。
【０００３】
この種の吸水性樹脂としては、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、カルボキシメチルセルロース架橋体、架橋ポリアクリル酸（塩）、アクリル酸（塩）−ビニルアルコール共重合体、架橋ポリエチレンオキシド等が知られている。
これらの吸水性樹脂の中でも、吸水性能、製造の容易さ、原料の入手の容易さ、製品の安定性等から、主にアクリル酸を原料として製造されているものが主流となっている。アクリル酸を原料とする吸水性樹脂は、通常、アクリル酸部分中和塩水溶液を用いて、水溶液重合法、或いは疎水性有機溶媒を用いる逆相懸濁重合法により製造されているが、これらの方法では重合直後の吸水性樹脂に多量の水分が存在するので、吸水性樹脂の乾燥工程が必要とされる。
【０００４】
例えば、逆相懸濁重合法で製造された含水吸水性樹脂は、通常、共沸脱水により吸水性樹脂を乾燥させているが、共沸脱水するためには長時間加熱を続けなければならないことからコストアップ、環境への悪影響、吸水性樹脂の品質への影響等が問題になる。そこで、重合後の反応液を疎水性有機溶媒と含水吸水性樹脂に分別し、含水吸水性樹脂をパドルドライヤーやディスクドライヤー等の公知の乾燥機で乾燥させて吸水性樹脂を得ようとすることが検討されている。しかしながら、この場合乾燥中の含水吸水性樹脂同士の凝集、結着により造粒、塊状、板状になったり、或いは乾燥機壁面及び攪拌羽根に吸水性樹脂が付着してしまう問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、吸水性樹脂の製造方法において、乾燥時に吸水性樹脂の造粒、塊状、板状物がほとんど生成せず、乾燥機内壁及び攪拌羽根の付着が少なく、効率良く迅速に乾燥することが出来る吸水性樹脂の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、前記問題点を解決するために鋭意検討した結果、懸濁重合により得られる含水吸水性樹脂粒子を、所定の条件下、特定構造の乾燥機を使用して乾燥することにより、含水吸水性樹脂粒子同士の凝集による造粒や塊状を防ぎ、しかも、乾燥機内壁及び攪拌羽根への付着も抑制し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、水溶性エチレン性不飽和モノマー水溶液を、分散剤の存在下、疎水性有機溶媒中で逆相懸濁重合し、吸水性樹脂粒子を製造する方法において、重合後の懸濁反応液から固液分離した含水吸水性樹脂粒子を撹拌翼付き乾燥機で乾燥するに際し、該含水吸水性樹脂粒子に対し１〜３０重量％の疎水性有機溶媒の存在下、乾燥不活性ガス雰囲気中、乾燥機内の撹拌翼の撹拌により乾燥機内壁に付着した含水吸水性樹脂粒子を剥離し、流動させながら乾燥することを特徴とする吸水性樹脂粒子の製造方法に存する。本発明方法の好適な態様として、撹拌翼付き乾燥機において、該攪拌翼は少なくとも１枚の羽根を有し、且つ乾燥機内壁の法線に対して少なくとも１枚の羽根が回転の進行方向に形成する迎え角が鋭角であること；該鋭角が５°〜６０°であること；乾燥機内壁と該撹拌翼の羽根の端部との距離が、吸水性樹脂粒子の平均粒子径以上であること；乾燥機内を−１００ｍｍＨ2Ｏ〜＋１００ｍｍＨ2Ｏの圧力下とすること；乾燥機から排出される不活性ガス及び疎水性有機溶媒は、回収し再使用すること；不活性ガス中の酸素含有量は１００ｐｐｍ未満であること；乾燥後の含水量１５〜２５重量％の吸水性樹脂粒子を、表面架橋処理に付することを挙げることが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法によれば、乾燥中に粒子同士が凝集して生ずる凝集体、更に形状の異なる塊状、板状のものの量はほとんどなく、平均粒径２００〜３０００μｍの粉末状吸水性樹脂を効率良く得られ、更に乾燥機内壁及び攪拌羽根への付着が少なくなるので、迅速に且つ高収率で粉末状吸水性樹脂が容易に得られる。
【０００８】
乾燥後の吸水性樹脂は、紙おむつや生理ナプキン等の衛生材料のみならず、土壌保水剤として農業用分野、更には止水材、滑材、結露防止材等として土木や建築用資材として好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に適用される吸水性樹脂粒子は、水溶性エチレン性不飽和モノマーを含む単量体を重合して得られる吸水性重合体粒子であるが、特に該水溶性エチレン性不飽和モノマーを含む単量体水溶液を逆相懸濁重合して得られる吸水性重合体粒子である。なお、以下本明細書中において「（メタ）アクリル」という用語は「アクリル」および「メタクリル」のいずれをも意味するものとする。
【００１０】
＜重合性モノマー＞
本発明の吸水性樹脂粒子の製造に使用する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、高吸水性樹脂の製造に用いられている水溶性エチレン性不飽和モノマーであれば、特に制限はなく、代表的な不飽和モノマーとしては、脂肪族不飽和カルボン酸及びその塩、エステル、酸アミド等の誘導体である。そのいくつかを例示すると、（イ）イオン性モノマー、例えば（メタ）アクリル酸及びそのアルカリ金属塩やアンモニウム塩、アクリルアミド−２−エチルスルホン酸及びそのアルカリ金属塩等、（ロ）非イオン性モノマー、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等、（ハ）アミノ基含有モノマーやその４級化物、例えば、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらのモノマーは単独でもいくつかを併用することもできる。
【００１１】
これらの水溶性重合性モノマー中で好ましいものは、（メタ）アクリル酸及びそのアルカリ金属塩やアンモニウム塩、（メタ）アクリルアミド等である。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、ルビジウム塩等が用いられるが、得られる高吸水性樹脂の性能、工業的入手しやすさ、安全性等の面からナトリウム塩またはカリウム塩が好ましい。これら水溶性モノビニルモノマーは、水溶液中におけるモノマー濃度が通常２０重量％以上、好ましくは２５重量％〜飽和濃度となるように用いられる。また、上記のイオン性モノマー、例えば（メタ）アクリル酸、アクリルアミド−２−エチルスルホン酸等は、その少なくとも一部がアルカリ金属水酸化物や水酸化アンモニウム等で中和された形で使用するのが好ましい。中和の程度は通常２０〜１００モル％、好ましくは３０〜１００モル％である。
【００１２】
脂肪族不飽和カルボン酸またはその塩、特にアクリル酸またはその塩は、それ自身で自己架橋した重合体を形成することがあるが、架橋剤を併用して架橋構造を形成させることもできる。架橋剤を併用すると、生成する吸水性重合体の吸水性能が向上するのが普通である。架橋剤としては、前記重合性モノマーと共重合可能なジビニル化合物、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（メタ）アクリレート類等、ならびにカルボン酸と反応し得る２個以上の官能基を有する水溶性の化合物、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル等が好適に使用される。この中で特に好ましいのは、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミドである。架橋剤の使用量は、モノマーの仕込量に対して、０．００１〜１重量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％である。
【００１３】
＜重合触媒＞
本発明の吸水性樹脂粒子の製造に用いられる重合触媒としては、常用の水溶性ラジカル重合開始剤を用いればよい。そのいくつかを例示すると、（イ）過酸化水素、（ロ）過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム及び過硫酸アンモニウム等、（ハ）アゾ系開始剤、例えば、２，２−アゾビス−（２−アミジノプロパン）２塩酸塩、２，２−アゾビス−（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩酸塩、２，２−アゾビス−｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝等が挙げられる。これらの水溶性ラジカル開始剤は、単独でも混合しても使用することができる。また、過酸化水素、過硫酸塩は、例えば、亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸等の還元性物質やアミン塩等と組み合わせてレドックス系の開始剤としても使用できる。これらの重合開始剤は、水溶性重合性モノマーに対して０．００１〜５重量％、特に０．０１〜１重量％の範囲で用いるのが適当である。
【００１４】
＜重合方法＞
本発明の吸水性樹脂粒子の製造法は、逆相懸濁重合法により行われ、上記水溶性エチレン性不飽和モノマー及び重合触媒を含む水溶液を、分散剤の存在下、疎水性有機溶媒に撹拌等により懸濁させ重合する方法である。重合方法は回分式、連続式のいずれの方式を採用することも出来る。
本発明方法で製造される吸水性樹脂粒子は、非含水状態でその平均粒径が２００〜３０００μｍ、好ましくは２００〜２０００μｍ、更に好ましくは２００〜１０００μｍである。
【００１５】
逆相懸濁重合終了後、懸濁液から固液分離した吸水性樹脂粒子は、本発明方法に従い攪拌翼を備えた乾燥機内で乾燥される。
＜乾燥機及び攪拌翼＞
本発明で使用する乾燥機は、通常、円筒形で筒状のドラムの内部に、ドラムの中心軸を回転軸中心とする複数の攪拌翼が設置されたものである。該撹拌翼は、少なくとも１枚の羽根を有し、乾燥機内壁の法線に対して少なくとも１枚の羽根が回転の進行方向に形成する迎え角が鋭角となるように配置されていることが必要である。ここで、迎え角は、図１に示すように羽根の先端方向への延長面と内壁とが交差する線と回転軸とを含む面と羽根の面とによって形成される角θを意味する。具体的には、パドル翼形式の攪拌翼で、この攪拌翼は回転方向の進行方向へ突き出した鍬型形状をなしており、迎え角はθで表される（図１−１）。
攪拌翼としては、パドル翼形式以外でも、少なくとも１枚の羽根の迎え角θが鋭角であればよい。具体的には、ドラムの中心軸を回転軸中心とする複数枚の円盤を設置し、この円盤の外周上の任意の位置に円盤の半径方向へ円盤の半径より外側にはみ出す形で補助羽根を設置した攪拌翼でも良い（図２−１）。この補助羽根は、回転方向の進行方向へ突き出した鍬型形状を有し、この場合の迎え角をθで表す。
乾燥機内壁の法線に対し少なくとも１つの撹拌翼が回転方法に形成する迎え角は、鋭角であり、通常、５°〜６０°であるのが好ましく、５°〜４５°が更に好ましい。
本発明で使用する乾燥機の攪拌翼は少なくとも１枚の羽根を有し、回転軸に設置される攪拌翼の少なくとも一枚の攪拌翼の羽根が乾燥機内壁の法線に対し鋭角の迎え角を形成すれば良く、例えば図１−２、２−２に示すように鍬型形状を有する翼と通常の平板形状の翼が交互に、あるいは混在して配置されていても良い。更に、補助羽根が設置される円盤は、半円盤であっても良い。
更に、補助羽根が設置される円盤は、半円盤状であってもよい。また、図１−１、１−２、２−１，２−２の羽根は、回転軸に平行であるが、先端が傾斜した羽根、所謂送り羽根を用いてもよい。
また、乾燥機の内壁と撹拌翼端部との間の距離が、吸水性樹脂粒子の平均粒子径以上となるように設置され、その距離は、通常１〜５０ｍｍ、好ましくは５〜３０ｍｍである。間隔が広すぎると、解砕されるべき粗大化した凝集物が乾燥機の内壁と撹拌翼端部の隙間を通り抜けるようになり、凝集体が増大する傾向があるので好ましくない。間隔が狭すぎると、過度の解砕効果によるファインの増加および撹拌動力の急上昇による撹拌停止、あるいは撹拌回転数の不安定化の傾向があるので好ましくない。本発明では、このように設置された特定構造の攪拌翼を攪拌することにより、乾燥時に乾燥機の内壁に付着した吸水性樹脂粒子を掻きとって剥離させ、不活性ガスからなる気相部中に流動させるので、内壁面や攪拌翼への吸水性樹脂粒子の付着を抑制することができる。
なお、本発明では、上記円筒状のドラムを水平に２つ並べた構造を持つ２軸乾燥機を用いることができる。
【００１６】
乾燥機内部の圧力は特に制限はないが、吸水性樹脂粒子の含水量等から必要に応じ減圧にしても構わない。減圧する際は導入する乾燥不活性ガス量も考慮して−１００ｍｍ Ｈ2Ｏ〜＋１００ｍｍ Ｈ2Ｏが好ましい。
乾燥温度は、通常５０℃〜２００℃、好ましくは５０℃〜１５０℃である。また、乾燥時間は、通常０．５〜３時間である。
【００１７】
＜疎水性有機溶媒＞
本発明方法では、含水吸水性樹脂粒子の凝集、乾燥機内壁及び攪拌翼等への付着を防止するために乾燥機内に疎水性有機溶媒を存在させておくことが必要である。本発明に使用される疎水性有機溶媒は基本的に水に溶け難いものであれば、いかなるものも使用できる。その具体例を挙げれば、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらの中、工業的入手の安定性、品質等の観点からｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサンが好ましい溶媒として挙げることができる。これら疎水性有機溶媒を２種類以上混合して使用することもできるが、本発明方法では、乾燥機から回収した疎水性有機溶媒は必要に応じ循環再使用されるので、回収再使用時にはその組成比などを再調整する工程が必要となり、経済的に不利である。また、逆相懸濁重合に使用したのと同一疎水性有機溶媒を用いた方が、回収して逆相懸濁重合に再使用可能であり、経済的に有利である。
【００１８】
これら疎水性有機溶媒は、乾燥機内における含水吸水性樹脂粒子に対し、通常、１〜３０重量％、好ましくは２〜１０重量％存在させることが必要である。１重量％より少ない場合は含水吸水性樹脂粒子の凝集を十分に抑制することはできず、３０重量％を超えて多すぎると有機溶媒を最終的に除去するために長時間留去しなくてはならなくなるのでコストアップとなり不利となる。
通常の逆相懸濁重合により製造された含水吸水性樹脂粒子は、含水量が５０重量％〜１００重量％である。本発明の乾燥方法により吸水性樹脂粒子の含水量を低減するが、その際含水量が少なくとも２５重量％以下になるまで疎水性有機溶媒を存在させることが重要である。２５重量％を越えて水分が存在すると吸水性樹脂粒子同士が結着して凝集し易いので、凝集を抑制するためにも疎水性有機溶媒の存在は欠かせない。
【００１９】
本発明方法では乾燥機内の疎水性有機溶媒を所定量に制御する必要がある。疎水性有機溶媒は、懸濁重合後の吸水性樹脂粒子と共に乾燥機に導入されてもよく、また疎水性有機溶媒の一部が不活性ガスに付随して流出し、疎水性有機溶媒量が低下しそうな場合は、乾燥機内もしくは乾燥機への導入ガスへ疎水性有機溶媒を液状もしくは気体状で添加して制御する事が出来る。液状で添加する際は公知のスプレー等により均一に添加することが好ましい。
なお、含水不活性ガスと共に乾燥機から流出する疎水性有機溶媒は公知の方法で水分を分離後、再度乾燥機に戻して使用することもでき、場合により懸濁重合にも再利用することも出来る。再使用することで経済的にも優れるし、環境の保護にもなる。
疎水性有機溶媒を再利用する場合、疎水性有機溶媒を液体として再投入する場合には、水が疎水性有機溶媒中に微細な液滴として存在してもよいが、含水率５重量％以下、好ましくは２重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下にするのが良い。気体状態で再投入する場合は、水との共沸量よりも少ないことが大切である。
【００２０】
＜乾燥不活性ガス＞
乾燥機に導入される乾燥不活性ガスは、窒素、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン等が使用できるが、入手容易さ、経済性から窒素が望ましい。乾燥不活性ガスは、水分が３重量％以下であることが望ましい。水分量が３重量％より多いと乾燥に時間がかかりコストアップとなる。含水不活性ガスは公知の乾燥剤、シリカゲル等を用いて乾燥して使用してもよい。
乾燥不活性ガス中には酸素を１０ｐｐｍ以上含まないことが望ましい。酸素含有量が１０ｐｐｍより多く含んでいると含水吸水性樹脂粒子が酸化され、褐色、黄色に変色する事があるからである。吸水性樹脂粒子は主に衛生材料に使用されるため変色すると商品価値が下がり好ましくない。
乾燥不活性ガスの乾燥機への導入量は、含水吸水性樹脂粒子の量、乾燥させる速度等によっても異なるが、通常、乾燥機内積の０．０１倍〜１０倍量／分（常圧）流す事が望ましい。０．０１倍よりも少ないと十分な乾燥効果が認められず、他方、１０倍量よりも多い場合は乾燥機内をスルーして無駄になり、経済的に不適である。また、乾燥機から流出する不活性ガス中には乾燥によって留去してくる水分を含んでいるので、含水不活性ガスは公知の方法で水分を分離し、乾燥後、乾燥機に循環使用することも出来、これによって経済性及び環境保護も図ることができる。乾燥機から流出する不活性ガスを回収・再使用する際には、ガス中の水分量を、通常３重量％以下に調整することが望ましい。
【００２１】
＜表面架橋処理＞
本発明方法で乾燥した吸水性樹脂粒子は、その表面架橋処理により２次架橋させさらに吸水性能を向上させることができる。本発明で表面架橋処理に使用されるカルボキシレートと反応しうる官能基を２個以上有する架橋剤としては、グリシジルエーテル系化合物、ハロエポキシ系化合物、アルデヒド系化合物などが上げられる。これらの内では例えば、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリンジグリシジルエーテルなどのジグリシジルエーテル系化合物が適しており、これらの中でも特にジエチレングリコールジグリシジルエーテルが吸水性樹脂中のカルボキシレート基との反応性から最も適している。
架橋剤の添加量は吸水性樹脂粒子に対して通常１０ｐｐｍ〜１０００００ｐｐｍ、好ましくは５０ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍである。
表面処理を行う吸水性樹脂粒子としては、乾燥によりその水分量が１５〜２５重量％に調整されたものを用いるのが好ましい。吸水性樹脂粒子は、最終的には、表面処理後、乾燥、篩等を経て製品とする。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等により限定されるものではない。
尚、以下の実施例等に記載の吸水性樹脂粒子の凝集体率及び付着率は以下の方法により測定したものである。
（１）凝集体率
ＡＳＴＭ式標準篩の１２メッシュ篩と受け皿を順に組合せ、１２メッシュ篩に任意に取り出した乾燥吸水性樹脂粒子１００ｇをロータップ型自動篩振盪器に入れ、１分間振盪させた。篩上に残った吸水性樹脂粒子の重量を秤量し、全体量を１００％とする割合を質量基準で算出した。
（２）付着率
含水吸水性樹脂粒子を乾燥終了後、乾燥機から粉体粒子を全て取り出し、また攪拌羽根及び乾燥機内壁の付着ポリマーも取り出し、下記式に従い付着率を算出した。
【００２３】
【数１】
2005247931.tif 000002
【００２４】
実施例１
容量１００Ｌの冷却装置を付帯したＳＵＳ製反応器にアクリル酸２０．８Ｋｇ及び１．４Ｋｇの水を添加した。２０℃に冷却保温しつつ２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液３４．６Ｋｇを約３時間で中和した後（モノマー濃度４５重量％、中和度７５モル％）、過硫化カリウムを０．０８６Ｋｇ添加し溶解させて均一溶液とし、モノマー／開始剤水溶液を調製した。
別に、攪拌機、還流冷却器、温度計および窒素ガス導入管を付設した容量２００リットルのＳＵＳ製反応器にシクロヘキサン６２．４Ｋｇを入れ、これに分散剤としてポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルリン酸（第一工業製薬（株）製、「プライサーフＡ２１０Ｇ」）０．１６Ｋｇを加えて攪拌（５０ｒｐｍ）して分散させ、反応器を窒素置換した後７５℃に昇温して、シクロヘキサンを還流させた。これに前述のモノマー／開始剤溶液を６０分に亘り滴下し、滴下完了後、７５℃にて３０分間保持後、内容物を遠心分離器（１５０Ｇ,１０秒）にて生成した吸水性樹脂粒子と重合液に分離し、手で軽くほぐせるほどの吸水性樹脂ケーキ約６０Ｋｇを得た（シクロヘキサン５重量％対吸水性樹脂ケーキ）。
次いで吸水性樹脂ケーキは乾燥機に送られ乾燥処理した。乾燥機は、円筒型で回転中心軸に円盤状攪拌翼５０枚が付設され、 １枚の攪拌翼に半径より外側にはみ出す形で４枚の補助羽根を設置し、かつ該補助攪拌羽根は回転方向の進行方向へ突き出した形状で乾燥機内壁の法線となす角度（迎え角）が４５゜，該補助攪拌羽根端部と乾燥機内壁の間隔が１０ｍｍになされており，内容積 ８０Ｌである。乾燥機の 温度１１０℃, 翼の回転数５０ｒｐｍ， 導入乾燥窒素２０Ｌ／分、真空ポンプで内圧−２０ｍｍ Ｈ2Ｏに設定した。乾燥機からの排気ガスは１０℃に冷却し、シクロヘキサンと水と窒素に分離してシクロヘキサン及び窒素を更に１１０℃に加熱してガス状にして乾燥機に循環した。ガス中の水分は１重量％であった。吸水性樹脂粒子の水分量が２０重量％になるまで６０分間乾燥させた。得られた吸水性樹脂粒子の平均粒径は４００μｍであった。
その後、吸水性樹脂粒子にジエチレングリコールジグリシジルエーテル１％水溶液１．３Ｋｇ（５００ｐｐｍ／吸水性樹脂量）をスプレーし、更に８０℃で１時間表面架橋反応を実施した。その後、更に１１０℃にて乾燥し、粉体状吸水性樹脂を得た。なお、乾燥後、吸水性樹脂の凝集体率及び付着率を測定し、その結果を表１に示した。
【００２５】
実施例２
実施例１において乾燥機の内圧を真空ポンプで減圧にしないこと以外は同操作、同手法で行い粉体状吸水性樹脂を得た。なお、乾燥後、実施例１と同様に吸水性樹脂の凝集体率及び付着率を測定し、その結果を表１に示した。
【００２６】
実施例３
実施例１において乾燥機からの排気ガスを循環せず、乾燥窒素の導入及び留去されてくるシクロヘキサンと同量のシクロヘキサンを乾燥機内にスプレー添加し、また内圧を減圧−２０ｍｍＨ2Ｏにしたこと以外は同操作、同手法で行い粉体状吸水性樹脂を得た。乾燥後、実施例１と同様に吸水性樹脂の凝集体率及び付着率を測定し、その結果を表１に示した。
【００２７】
実施例４
実施例１において乾燥機に導入する乾燥窒素量を２Ｌ／分にしたこと以外は同操作、同手法で行い粉体状吸水性樹脂を得た。乾燥後、実施例１と同様に吸水性樹脂の凝集体率及び付着率を測定し、その結果を表１に示した。
【００２８】
実施例５
実施例１において該補助攪拌羽根と乾燥機内壁の法線となす角度（迎え角）を１０゜にしたこと以外は同操作、同手法で行い粉体状吸水性樹脂を得た。乾燥後、実施例１と同様に吸水性樹脂の凝集体率及び付着率を測定し、その結果を表１に示した。
【００２９】
実施例６
実施例１において該補助攪拌羽根と乾燥機内壁の法線となす角度（迎え角）を５５゜にしたこと以外は同操作、同手法で行い粉体状吸水性樹脂を得た。乾燥後、実施例１と同様に吸水性樹脂の凝集体率及び付着率を測定し、その結果を表１に示した。
【００３０】
比較例１
実施例１において懸濁重合反応後の内容物の遠心分離を１５０Ｇで２０分間行い、吸水性樹脂粒子のシクロヘキサン含量を０．０１％以下にしたこと及び乾燥機にシクロヘキサンを循環もしくは添加しないこととしたこと以外は同操作、同手法で乾燥を実施したが、乾燥５分目で全ての樹脂粒子の凝集及び乾燥機内壁及び攪拌羽根への多量の付着が生じた。吸水性樹脂の凝集体率及び付着率の測定結果を表２に示した。
【００３１】
比較例２
実施例１において該補助攪拌羽根と乾燥機内壁の法線となす角度（迎え角）を９０゜にしたこと以外は同操作、同手法で行い凝集体及び粉体状の吸水性樹脂を得た。また、乾燥機内壁及び攪拌羽根に多量の付着があった。比較例１と同様、凝集体率及び付着率の測定結果を表２に示した。
【００３２】
比較例３
実施例１において乾燥窒素の代わりに乾燥空気を使用したこと以外は同操作、同手法で行い褐色に着色した粉体状吸水性樹脂を得た。比較例１と同様、凝集体率及び付着率の測定結果を表２に示した。
【００３３】
比較例４
実施例１において該補助攪拌羽根端部と乾燥機内壁との間隔を０．１ｍｍにしたこと以外は同操作、同手法で行い凝集体及び粉体状の吸水性樹脂を得た。乾燥機内壁及び攪拌羽根に多量の付着があった。比較例１と同様、凝集体率及び付着率の測定結果を表２に示した。
以上実施例１〜７（表１）及び比較例１〜４（表２）にその結果を示したように、本発明では、（ａ）特定構造の撹拌翼を備えた乾燥機を用いることにより、乾燥機内で含水吸水性樹脂が乾燥機内壁から剥ぎ取られ、且つ気相部に流動するように攪拌され、（ｂ）疎水性有機溶媒を１〜３０重量％（対含水吸水性樹脂）存在させ、（ｃ）乾燥窒素を共存させることで吸水性樹脂の凝集体の生成を抑え、更に迅速に乾燥出来ることがわかる。また、これらの処理を行っても性能には影響がないことが吸水能測定結果から分かる。
【００３４】
【表１】
2005247931.tif 000003
【００３５】
【表２】
2005247931.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、迎え角の模式的説明図である。
【図２】１−１，１−２は乾燥機の撹拌翼を模式的に示す説明図である。
【図３】２−１，２−２は乾燥機の円盤状撹拌翼及び補助羽根を有する撹拌翼を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１．乾燥機壁
２．撹拌翼（羽根）
３．補助羽根
４．回転中心軸
５．θ（迎え角）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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