WO2011024972A1 - ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法 - Google Patents

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野木　幸三
邦彦 石▲崎▼
修二 神▲崎▼
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株式会社日本触媒
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    • C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin having high water absorption capacity (CRC), water absorption capacity under pressure (AAP), liquid permeability (SFC), and a small amount of water-soluble components, and a method for producing the same.
  • CRC water absorption capacity
  • AAP water absorption capacity under pressure
  • SFC liquid permeability
  • Superabsorbent Polymer absorbs a large amount of aqueous liquid from several times to several hundred times its own weight, so it can be used as sanitary materials such as paper diapers, sanitary napkins, adult incontinence products, and soil. It is widely used in various applications such as water retention agents, and is produced and consumed in large quantities.
  • the water-absorbing resin is produced by drying a hydrogel polymer obtained by polymerizing an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a crosslinking agent and performing surface crosslinking.
  • a hydrogel polymer obtained by polymerizing an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a crosslinking agent and performing surface crosslinking.
  • the surface crosslinking step is usually a step of providing a highly crosslinked layer in the vicinity of the surface of the water absorbent resin by reacting the water absorbent resin with a surface crosslinking agent or a polymerizable monomer.
  • Patent Document 2 Vinyl ether compound (Patent Document 2), epoxy compound (Patent Document 3), oxetane compound (Patent Document 4), polyhydric alcohol compound (Patent Document 5), polyamide polyamine-epihalo adduct (Patent Documents 6 and 7), Hydroxyacrylamide compound (patent document 8), oxazolidinone compound (patent documents 9 and 10), bis or poly-oxazolidinone compound (patent document 11), 2-oxotetrahydro-1,3-oxazolidine compound (patent document 12), alkylene carbonate A compound (Patent Document 13) and the like are known.
  • a technique (Patent Document 14) that uses a specific surface cross-linking agent in combination is also known.
  • Patent Document 15 a technique of polymerizing monomers in the vicinity of the surface of the water-absorbent resin to cross-link the surface
  • Patent Document 16 a technique of radical cross-linking with persulfate
  • Patent Document 18 and 19 modifies a water-absorbent resin by applying heat without using a surface cross-linking agent, unlike a normal surface cross-linking treatment.
  • Patent Documents 20 and 21 water-soluble cations such as aluminum salts (Patent Documents 20 and 21), alkalis (Patent Document 22), organic acids and inorganic acids.
  • Patent Document 23 water-soluble cations such as aluminum salts (Patent Documents 20 and 21), alkalis (Patent Document 22), organic acids and inorganic acids.
  • Patent Document 23 peroxide (Patent Document 24), surfactant (Patent Document 25), and the like are known.
  • Patent Documents 26 to 29 a technique using a specific mixer as a mixer for the surface cross-linking agent
  • Patent Document 30 a technique for a heating apparatus for reacting a water-absorbing resin and the surface cross-linking agent
  • Patent Document 32 In the improvement of the reaction condition surface, there is a technique (Patent Document 32) regarding the temperature rise control of the heating temperature for reacting the water absorbent resin and the surface cross-linking agent. Further, in the heating process, a technique for performing surface cross-linking twice (Patent Document 33), a technique for performing a second heat-drying process after drying the water absorbent resin and controlling the particle size, and then performing surface cross-linking (Patent Document 34).
  • Patent Document 35 A technique for defining oxygen partial pressure (Patent Document 35), a technique for defining spray conditions and dew point (Patent Documents 37 to 38), a technique for defining treatment liquid mixing conditions (Patent Documents 39 and 40), and a cooling step A technique (Patent Document 41) that pays attention to is known.
  • Patent Documents 1 to 13 Many of the above surface cross-linking agents (see Patent Documents 1 to 13) and their combined use (see Patent Document 14), surface cross-linking aids (see Patent Documents 20 to 25), mixing devices (see Patent Documents 26 to 29), Despite many proposals for heating devices (Patent Documents 30 and 31) and various other conditions (see Patent Documents 32 to 41), the surface cross-linking technique alone can absorb the water absorption capacity of the water-absorbing resin under pressure and the liquid. It was difficult to meet the increasing demands of users for physical properties such as transparency. Further, with the change of the surface cross-linking agent or the use of a new auxiliary agent, there are cases where cost increases, safety decreases, and other physical properties decrease (eg, coloring).
  • the above method shows a certain effect in small-scale production at the laboratory level and batch-type (batch-type) production, but small scale in large-scale continuous production on an industrial scale (for example, 1 t or more per unit time). There was a case that the effect was not shown.
  • the above-mentioned problem is obtained by performing heat treatment with a specific apparatus (preferably further a specific stirring power index) in the surface treatment step after the addition of the surface cross-linking agent Solved.
  • the present invention includes a step of preparing an aqueous monomer solution with acrylic acid (salt), a continuous polymerization step of the aqueous monomer solution, a step of refining the hydrogel crosslinked polymer during or after polymerization, A polyacrylic acid (salt) water-absorbent resin comprising a drying step of the obtained particulate hydrogel crosslinked polymer, and a surface treatment step comprising adding and reacting a surface treating agent to the dried water-absorbent resin powder
  • a continuous mixer and a continuous heating device of the surface treatment agent are connected, and periodic shielding is performed between the mixer and the heating device.
  • the physical properties after surface crosslinking for example, water absorption capacity under pressure and liquid permeability
  • Physical property fluctuation standard deviation
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a heating device or a cooling device including a biaxial horizontal continuous stirring device used in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a stirring board (with a fried blade) of a biaxial heating device or cooling device.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a longitudinal section of a heating device and a cooling device including a connected biaxial horizontal continuous stirring device.
  • the heating device or the cooling device is a similar device having the same inner area (inner volume) and corresponds to the prior art.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a high-speed rotary stirring mixer that can be used for mixing the surface cross-linking agent.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a high-speed rotary stirring mixer that can be used for mixing the surface cross-linking agent.
  • 2 is an inner wall
  • 6 is a stirring shaft
  • 7 (7a, 7b) are stirring blades.
  • the polyacrylic acid (salt) water-absorbent resin and the production method thereof according to the present invention will be described in detail.
  • the scope of the present invention is not limited to these descriptions, and the present invention is not limited to the following examples.
  • the present invention can be changed and implemented as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. Embodiments obtained in this manner are also included in the technical scope of the present invention.
  • the “water-absorbing resin” means a water-swellable, water-insoluble “polymer gelling agent” and has the following physical properties. That is, as the water swellability, the water absorption capacity without load (CRC) is 5 g / g or more.
  • the CRC is preferably 10 to 100 g / g, more preferably 20 to 80 g / g.
  • the water-insoluble content (Extractables) needs to be 0 to 50% by mass.
  • the water-soluble content is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and particularly preferably 0 to 10% by mass.
  • the water-absorbing resin is not limited to a form in which the total amount (100% by mass) is a polymer, and may contain additives (described later) within a range that maintains the above performance. That is, even a water absorbent resin composition containing a water absorbent resin and an additive is generically referred to as a water absorbent resin in the present invention.
  • the content of the water-absorbing resin (polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin) is preferably 70 to 99.9% by mass, more preferably 80 to 99%, based on the entire water-absorbing resin as a composition. 0.7 mass%, more preferably 90-99.5 mass%.
  • water is preferable from the viewpoint of water absorption speed and impact resistance of the powder (particles), and if necessary, additives described later are included.
  • Polyacrylic acid (salt) “Polyacrylic acid (salt)” “Polyacrylic acid (salt)” means a polymer containing, as a repeating unit, an acrylic acid (salt) as a main component, optionally containing a graft component. Specifically, acrylic acid (salt) is essentially 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol%, particularly preferably substantially as a monomer excluding the crosslinking agent. A polymer containing 100 mol% is meant.
  • the salt as a polymer includes a polyacrylate, preferably a monovalent salt, more preferably an alkali metal salt or an ammonium salt, still more preferably an alkali metal salt, and particularly preferably a sodium salt.
  • the shape is not particularly limited, but particles or powder is preferable.
  • EDANA European Disposables and Nonwovens Associations
  • ERT is an abbreviation for a method for measuring water-absorbent resin (ERT / EDANA Recommended Test Method) of European standards (almost world standards).
  • ERT is an abbreviation for a method for measuring water-absorbent resin (ERT / EDANA Recommended Test Method) of European standards (almost world standards).
  • the physical properties of the water-absorbent resin are measured based on the ERT original (known document: revised in 2002).
  • C-1 “CRC” (ERT441.2-02) “CRC” is an abbreviation for Centrifugation Retention Capacity (centrifuge retention capacity) and means water absorption capacity without pressure (sometimes simply referred to as “water absorption capacity”). Specifically, after 0.200 g of the water-absorbent resin in the non-woven bag was freely swollen with 0.9% by mass saline for 30 minutes, the water absorption capacity after draining at 250 G with a centrifuge (unit: g / G).
  • AAP is an abbreviation for Absorption against Pressure, which means water absorption capacity under pressure. Specifically, the water absorption capacity (unit: g / g) after 0.900 g of the water-absorbing resin was swollen in 0.9% by mass saline for 1 hour under a load of 1.9 kPa. In the present invention and Examples, the measurement was performed at 4.8 kPa.
  • Extractables means the amount of water-soluble component (soluble component). Specifically, it is a value (unit: mass%) obtained by adding 1.000 g of a water-absorbing resin to 200 ml of 0.9 mass% saline, stirring for 16 hours, and then measuring the amount of dissolved polymer by pH titration. .
  • C-4) “Residual Monomers” (ERT410.2-02) “Residual Monomers” means the amount of monomer remaining in the water-absorbent resin. Specifically, 1.000 g of a water-absorbing resin was added to 200 cm 3 of 0.9% by mass saline and stirred for 2 hours, and then the amount of monomer eluted in the aqueous solution was measured by high performance liquid chromatography (unit: mass ppm). ).
  • PSD is an abbreviation for Particle Size Distribution and means a particle size distribution measured by sieving classification. The mass average particle size and the particle size distribution width are described in “(1) Average Particle of Particle and Diameter Diameter” described in European Patent No. 0349240, page 7, lines 25 to 43 and International Publication No. 2004/069915. ”And measure in the same way.
  • “Moisture Content” Means the water content of the water-absorbent resin.
  • Flow Rate (ERT450.2-02): The flow rate of the water-absorbent resin powder.
  • Density (ERT460.2-02): means the bulk specific gravity of the water-absorbent resin.
  • liquid permeability The flow of the liquid flowing between the particles of the swollen gel under load or no load is called “liquid permeability”.
  • Typical measurement methods for this “liquid permeability” include SFC (Saline Flow Conductivity) and GBP (Gel Bed Permeability).
  • SFC refers to the permeability of 0.69% by mass physiological saline to the water-absorbent resin at a load of 0.3 psi. It is measured according to the SFC test method described in US Pat. No. 5,669,894.
  • GBP refers to the permeability of 0.69% by mass physiological saline to the water-absorbent resin under load or free expansion. It is measured according to the GBP test method described in International Publication No. 2005/016393 pamphlet.
  • Standard deviation is a numerical value indicating the degree of dispersion of data, and the difference between the value of n data and the arithmetic mean thereof, that is, the square of the deviation is totaled and divided by n ⁇ 1. The positive square root of the value. It is used to know the degree of fluctuation for a phenomenon rich in fluctuation. In this specification, a standard deviation is used in order to quantify the fluctuation (shake) with respect to the desired desired physical property value.
  • X to Y indicating a range means “X or more and Y or less”.
  • t (ton) which is a unit of mass means “Metric ton” (metric ton).
  • the physical properties of the water-absorbent resin are measured under the conditions of temperature: 20 to 25 ° C. (simply referred to as “room temperature” or “room temperature”) and relative humidity: 40 to 50% unless otherwise specified. It is implemented in.
  • the monomer of the present invention contains the above acrylic acid or a salt thereof as a main component. From the viewpoint of water absorption characteristics and reduction of residual monomers, it is preferable that the acid group of the polymer is neutralized, and the neutralization rate is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 95 mol%, and more preferably 50 to 90 More preferred is mol%, and particularly preferred is 60 to 80 mol%. Neutralization may be performed on the polymer after polymerization (hydrous gel) or may be performed on the monomer, but it is preferable to neutralize the monomer from the viewpoint of productivity and AAP improvement. . That is, the monomer of the present invention contains a partially neutralized acrylic acid salt.
  • a hydrophilic or hydrophobic unsaturated monomer other than acrylic acid (salt) may be used.
  • monomers that can be used include methacrylic acid, (anhydrous) maleic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth) acryloxyalkanesulfonic acid, N-vinyl-2-pyrrolidone, N- Vinylacetamide, (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, Stearyl acrylate and their salts.
  • cross-linking agent (internal cross-linking agent)
  • a crosslinking agent also referred to as an internal crosslinking agent
  • the crosslinking agent is preferably 0.001 to 5 mol%, more preferably 0.005 to 2 mol%, still more preferably 0.01 to 1 mol%, based on the above monomer excluding the crosslinking agent. 0.03-0.5 mol% is particularly preferred.
  • crosslinking agent examples include a polymerizable crosslinking agent (with a polymerizable double bond of acrylic acid), a reactive crosslinking agent (with a carboxyl group of a monomer), and a crosslinking agent having both of them. More than one species can be exemplified. Specifically, N, N′-methylenebisacrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (polyoxyethylene) trimethylolpropane tri (meth) acrylate, poly (meth) ary can be used as the polymerizable crosslinking agent. Examples thereof include compounds having at least two polymerizable double bonds in the molecule such as roxyalkane.
  • polyglycidyl ether such as ethylene glycol diglycidyl ether
  • covalent crosslinking agents such as polyhydric alcohol (such as propanediol, glycerin, sorbitol), ionic bonds that are polyvalent metal compounds such as aluminum
  • a polymerizable crosslinking agent with acrylic acid
  • an acrylate-based, allyl-based, and acrylamide-based crosslinking agent is preferably used from the viewpoint of water absorption characteristics.
  • Basic substances used for neutralization of acrylic acid include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate (hydrogen), and carbonate (hydrogen).
  • Monovalent bases such as carbonate (hydrogen) salts such as potassium are preferred, alkali metal acrylates are preferred from the standpoint of reducing residual monomers, and neutralized salts with sodium hydroxide are particularly preferred.
  • the neutralization temperature is preferably 10 to 100 ° C, more preferably 30 to 90 ° C. Although it determines suitably within this range, the below-mentioned neutralization method is preferable from a residual monomer reduction.
  • (D) Concentration of monomer These monomers are usually polymerized in an aqueous solution, and the solid content concentration is usually 10 to 90% by mass, preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass. Particularly preferred is 35 to 60% by mass.
  • polymerization may be performed with the slurry (water dispersion liquid) exceeding saturation concentration, from the physical property side, Preferably it is performed with the aqueous solution below saturation concentration.
  • the unsaturated monomer aqueous solution contains, for example, starch, polyacrylic acid (salt), water-soluble resin such as polyethyleneimine or water-absorbing resin together with the monomer. %, Preferably 0 to 20% by weight, particularly preferably 0 to 10% by weight, most preferably 0 to 3% by weight. Further, water absorption obtained by adding various foaming agents (carbonates, azo compounds, bubbles, etc.), surfactants and additives described later, for example, 0 to 5% by mass, preferably 0 to 1% by mass. Various physical properties of the resin and the particulate water-absorbing agent may be improved.
  • a graft polymer eg, starch acrylic acid graft polymer
  • a water-absorbing resin composition obtained by using other components is also collectively referred to as a polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin.
  • Chelating agents, hydroxycarboxylic acids, and reducing inorganic salts may be added as additives, and these are preferably 10 to 5000 ppm by weight, more preferably 10 to 1000 ppm by weight, and even more preferably 50 to 1000 ppm for the water-absorbent resin. It is added so as to contain ppm by mass, particularly preferably 100 to 1000 ppm by mass.
  • a chelating agent is preferably used.
  • the monomer preferably contains a polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor include methoxyphenol, and the content thereof is preferably 200 ppm or less (with respect to the monomer), more preferably 10 to 160 ppm, and further preferably 20 to 100 ppm.
  • the polymerization method may be spray polymerization or droplet polymerization from the viewpoint of performance and ease of control of polymerization, but is preferably performed by aqueous solution polymerization or reverse phase suspension polymerization. Conventionally, aqueous solution polymerization, which has been difficult to control polymerization or improve coloring, is preferred, and continuous aqueous solution polymerization is most preferred.
  • an unsaturated monomer aqueous solution is polymerized in one line, and a water-absorbing resin is produced at a huge scale of 0.5 t / hr or more, further 1 t / hr or more, further 5 t / hr or more, especially 10 t / hr or more.
  • It can be suitably controlled in the continuous polymerization. Therefore, as preferred continuous polymerization, continuous kneader polymerization (for example, US Pat. Nos. 6,987,151 and 6,701,141), continuous belt polymerization (for example, US Pat. Nos. 4,893,999, 6,241,928 and US Patent Application Publication No. 2005/215734). ).
  • high temperature start (monomer is 30 ° C. or higher, 35 ° C. or higher, further 40 ° C. or higher, particularly 50 ° C. or higher, upper limit is boiling point)
  • high monomer concentration (30% by mass or higher, especially 35 Polymerization at mass% or more, further 40 mass% or more, particularly 45 mass% or more (the upper limit is saturated concentration)
  • the upper limit is saturated concentration
  • the present invention is excellent in the stability of the monomer, and a white water-absorbing resin is obtained.
  • Suitable such high temperature initiating polymerizations are exemplified in US Pat. Nos. 6,906,159 and 7091253.
  • the method of the present invention is excellent in the stability of the monomer before polymerization, so that industrial scale production is easy. is there.
  • the polymerization is preferably carried out in an air atmosphere, preferably from the viewpoint of coloring improvement, the polymerization is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon (for example, an oxygen concentration of 1% by volume or less). It is preferable that the monomer or the dissolved oxygen in the solution containing the monomer is used for the polymerization after it is sufficiently substituted with an inert gas (for example, less than 1 mg / L of dissolved oxygen). As described above, even when deaerated, the monomer has excellent stability, so that gelation before polymerization does not occur, and a water-absorbing resin having higher physical properties and higher whiteness can be provided.
  • an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon (for example, an oxygen concentration of 1% by volume or less).
  • the polymerization initiator used in the present invention is appropriately selected depending on the form of polymerization.
  • examples of such polymerization initiators include photodecomposition polymerization initiators, thermal decomposition polymerization initiators, and redox polymerization initiators.
  • the polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.0001 to 1 mol%, more preferably 0.001 to 0.5 mol%, based on the monomer.
  • the conventional coloring improver may adversely affect the polymerization, but the method of the present invention is preferable because it can improve the coloring without adversely affecting the polymerization (conventional time, various physical properties, etc.).
  • Examples of the photodegradable polymerization initiator include benzoin derivatives, benzyl derivatives, acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, and azo compounds.
  • Examples of the thermal decomposition type polymerization initiator include persulfates (sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate), peroxides (hydrogen peroxide, t-butyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide), azo compounds ( 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride and the like.
  • persulfates, peroxides, and azo compounds can also be used as photopolymerization initiators.
  • redox polymerization initiator examples include a system in which a reducing compound such as L-ascorbic acid or sodium bisulfite is used in combination with the persulfate or peroxide. Moreover, it can also be mentioned as a preferable aspect to use a photodegradable initiator and a thermal decomposable polymerization initiator together.
  • hydrogel The hydrogel crosslinked polymer obtained by polymerization (hereinafter sometimes referred to as “hydrogel”) may be dried as it is, but a crusher (kneader, meat chopper, if necessary) during or after polymerization. Etc.) to form particles (for example, a mass average particle diameter of 0.1 to 5 mm, further 0.5 to 3 mm).
  • the temperature of the hydrogel at the time of gel crushing is preferably kept or heated to 40 to 95 ° C., more preferably 50 to 80 ° C. from the viewpoint of physical properties.
  • the resin solid content of the hydrated gel is not particularly limited, but is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15 to 65% by mass, and further preferably 30 to 55% by mass from the viewpoint of physical properties.
  • a drying step is performed after the completion of polymerization through a gel granulation step.
  • the temperature of the hydrogel crosslinked polymer after polymerization until the start of drying is preferably controlled to 50 to 80 ° C., more preferably 60 to 70 ° C.
  • the resin solid content determined from the loss on drying (1 g of powder or particles heated at 180 ° C. for 3 hours) is preferably 80% by mass or more, more preferably 85 to 99% by mass, still more preferably 90 to 98% by mass, particularly Preferably, a dried product adjusted to a range of 92 to 97% by mass is obtained.
  • the drying temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 100 to 300 ° C, more preferably in the range of 150 to 250 ° C.
  • the drying step is more preferably 160 to 235 ° C, and further preferably 165 to 230 ° C.
  • the drying time is preferably within 50 minutes. If the temperature or time is exceeded, there is a risk of causing a decrease in water absorption ratio (CRC), an increase in soluble content (Extractables), and a decrease in whiteness.
  • drying methods such as heat drying, hot air drying, vacuum drying, infrared drying, microwave drying, drum dryer drying, azeotropic dehydration with hydrophobic organic solvents, and high humidity drying using high temperature steam.
  • hot air drying with a gas having a dew point of 40 to 100 ° C., more preferably a dew point of 50 to 90 ° C.
  • the particle size may be adjusted after the drying step, if necessary, after the step of drying the water-containing gel-like crosslinked polymer.
  • the particle size can be appropriately adjusted in a polymerization step (particularly reverse phase suspension polymerization), a pulverization step, a classification step, a granulation step, a fine powder collection step, and the like.
  • the particle size is defined by a standard sieve (JIS Z8801-1 (2000)).
  • the mass average particle diameter (D50) of the water-absorbent resin particles before surface crosslinking obtained by the drying step is adjusted to 200 to 600 ⁇ m, preferably 200 to 550 ⁇ m, more preferably 250 to 500 ⁇ m, and particularly preferably 350 to 450 ⁇ m. .
  • the smaller the particle size is less than 150 ⁇ m, the better, and it is usually adjusted to 0 to 5% by mass, preferably 0 to 3% by mass, particularly preferably 0 to 1% by mass.
  • it is adjusted to 0 to 5% by mass, preferably 0 to 3% by mass, particularly preferably 0 to 1% by mass.
  • the logarithmic standard deviation ( ⁇ ) of the particle size distribution is preferably 0.20 to 0.40, preferably 0.25 to 0.37, and preferably 0.27 to 0.35.
  • a method described in, for example, International Publication No. 2004/69915 or EDANA-ERT420.2-02 may be adopted using a standard sieve.
  • the present invention preferably includes a classification step after drying, such that the proportion of particles of 150 to 850 ⁇ m is 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and particularly 98% by mass or more (upper limit 100% by mass).
  • the bulk specific gravity of the water-absorbent resin particles is preferably 0.5 to 0.75 (g / cm 3 ), more preferably 0.6 to 0.7 (g / cm 3 ).
  • the measuring method is described in detail in, for example, EDANA ERT460.2-02. When the bulk specific gravity is not satisfied, the stirring power index is difficult to control, and physical properties may be reduced or powdered.
  • a feature of the present invention is that a monomer aqueous solution is prepared with acrylic acid (salt), a continuous polymerization step of the monomer aqueous solution, a hydrogel crosslinked polymer during or after polymerization.
  • a polyacrylic acid comprising a fine graining step, a drying step of the resulting particulate hydrogel crosslinked polymer, and a surface treatment step comprising adding and reacting a surface treatment agent to the dried water-absorbent resin powder (
  • a continuous mixer and a continuous heating device of the surface treatment agent are connected, and periodic shielding is performed between the mixer and the heating device. .
  • the horizontal continuous stirring apparatus which has the stirring means and heating means which consist of a 1 or more rotating shaft provided with the inlet and outlet of a water absorbing resin, and several stirring boards The inside is used.
  • the stirring power index is preferably 3 to 15 W ⁇ hr / kg.
  • (stirring power index) ((power consumption of the apparatus during surface treatment) ⁇ (power consumption during idle operation) ⁇ average residence time) / (processing amount per hour ⁇ average residence time)
  • the stirring power index can be easily obtained from the power consumption of the apparatus during surface treatment and the power consumption during idle operation.
  • the stirring power index exceeds 15 W ⁇ hr / kg, the physical properties (particularly liquid permeability) are lowered, and even if the stirring power index is lower than 3 W ⁇ hr / kg, the physical properties (particularly the water absorption capacity under pressure) may be lowered.
  • the stirring power index is more preferably 4 to 13 W ⁇ hr / kg, further preferably 5 to 11 W ⁇ hr / kg, particularly preferably 5 to 10 W ⁇ hr / kg, and most preferably 5 to 9 W ⁇ hr / kg.
  • the control of the stirring power index is appropriately determined by adjusting the supply amount and discharge amount of the water absorbent resin, the particle size and bulk specific gravity of the water absorbent resin, the number of revolutions of the apparatus, the shape, the composition of the surface treatment agent, the residence time, etc. Suitable conditions will be described later.
  • This humidification and mixing step is a step of adding and mixing a surface cross-linking agent to the water-absorbent resin powder obtained from the above polymerization step through a classification step as necessary.
  • the present invention further includes a surface cross-linking step after drying.
  • the production method of the present invention is applied to a production method of a water-absorbent resin having a high water absorption capacity (AAP) and liquid permeability (SFC) under high pressure and continuous production at a huge scale (especially 1 t / hr). It is suitably applied to water-absorbing resins in
  • the treatment agents described in Patent Documents 1 to 19, particularly the surface crosslinking agent are used.
  • a covalent bond surface cross-linking agent is used, and preferably a covalent bond surface cross-linking agent and an ionic cross-linkable surface cross-linking agent are used in combination.
  • Covalent bonding surface cross-linking agent examples include various organic or inorganic cross-linking agents, but organic surface cross-linking agents can be preferably used.
  • As the surface cross-linking agent polyhydric alcohol compounds, epoxy compounds, polyvalent amine compounds or condensates thereof with haloepoxy compounds, oxazoline compounds, (mono, di, or poly) from the viewpoint of physical properties of the resulting water-absorbent resin Oxazolidinone compounds and alkylene carbonate compounds are preferred.
  • a dehydration-reactive crosslinking agent comprising a polyhydric alcohol compound, an alkylene carbonate compound, or an oxazolidinone compound that requires a reaction at a high temperature can be used.
  • the physical properties may be low, or the difference in the effects of the present invention may be difficult to appear.
  • an ion-binding inorganic surface crosslinking agent (a polyvalent metal-derived crosslinking agent) may be used to improve liquid permeability.
  • the inorganic surface crosslinking agent include divalent or higher, preferably trivalent to tetravalent polyvalent metal salts (organic salts or inorganic salts) or hydroxides.
  • the polyvalent metal examples include aluminum and zirconium, and aluminum lactate and aluminum sulfate can be used. These inorganic surface crosslinking agents are used simultaneously with or separately from the organic surface crosslinking agent. Surface cross-linking with a polyvalent metal is disclosed in International Publication Nos.
  • a polyamine polymer particularly a polymer having a mass average molecular weight of about 5,000 to 1,000,000 may be used simultaneously or separately to improve liquid permeability.
  • Polyamine polymers that can be used include, for example, U.S. Pat. No. 7098284, International Publication Nos. 2006/082188, 2006/082189, 2006/082197, 2006/111402, 2006/111403, For example, 2006/111404.
  • the amount of the surface cross-linking agent used is preferably about 0.001 to 10 parts by mass, more preferably about 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin particles.
  • the surface cross-linking agent preferably water can be used.
  • the amount of water used is preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin particles. Even when an inorganic surface crosslinking agent and an organic surface crosslinking agent are used in combination, it is preferable to use about 0.001 to 10 parts by mass (more preferably 0.01 to 5 masses).
  • a hydrophilic organic solvent may be used, and the amount thereof is in the range of 0 to 10 parts by mass, preferably 0 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin particles.
  • water is added in a range that does not hinder the effects of the present invention, for example, 0 to 10 parts by weight, preferably 0 to 5 parts by weight, more preferably 0 to 1 part by weight.
  • An insoluble fine particle powder or a surfactant may coexist. Usable surfactants and amounts thereof are exemplified in US Pat. No. 7,473,739.
  • a continuous high-speed rotary stirring type mixer is preferably used for mixing the surface treatment agent.
  • the surface treatment agent refers to the surface cross-linking agent or an alternative thereof (for example, a radical polymerization initiator such as persulfate, a monomer), and is a concept including a solution or a dispersion thereof.
  • the stirring speed is preferably 100 to 10,000 rpm, more preferably 300 to 2000 rpm.
  • the residence time is preferably within 180 seconds, more preferably 0.1 to 60 seconds, and particularly preferably about 1 to 30 seconds.
  • the temperature of the water-absorbent resin (also referred to as particulate water-absorbing agent) is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and still more preferably 50 ° C. or higher.
  • the upper limit is preferably 100 ° C., more preferably 95 ° C.
  • This heat treatment step is a step in which the wet mixture of the water-absorbent resin powder and the surface treating agent solution mixed in the humidifying and mixing step is heated to cause a surface crosslinking reaction.
  • the essential device is the horizontal continuous stirring device. From the viewpoint of controlling the stirring power index, it is preferable that the horizontal continuous stirring device has a downward inclination angle of 0.1 to 10 °.
  • the inclination angle is more preferably 0.5 to 5 °, and further preferably 1 to 4 °. When the inclination angle does not satisfy the range of 0.1 to 10 °, the stirring power index may be excessive or excessive and the physical properties may be lowered.
  • the aspect ratio of the horizontal continuous stirring device (the length of the device in the traveling direction / the device width in the section in the traveling direction) is preferably 1 to 20.
  • the aspect ratio is more preferably 1.5 to 10, and further preferably 2 to 5.
  • the aspect ratio is determined by the ratio of the length (traveling direction) and the width (perpendicular to the traveling direction) in the apparatus. If the aspect ratio does not satisfy the above range, the stirring power index may be too large or too small, resulting in poor physical properties of the water-absorbent resin, or poor piston flow in the device, resulting in poor performance stability. is there.
  • the horizontal continuous stirring device preferably has a lifting blade (for example, 90a in FIG. 2).
  • the lifting blade is described in Patent Document 31 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-352941). If the lifting blade is used, the stirring power index can be controlled low, and as a result, the physical properties of the water-absorbent resin are improved.
  • the average residence time of the water absorbent resin is preferably 0.05 to 2 hours.
  • the average residence time is more preferably from 0.1 to 1 hour, and further preferably from 0.2 to 0.8 hour.
  • the measurement of the average residence time of the water-absorbent resin in the horizontal continuous stirring apparatus of the present invention will be described.
  • the residence time in the device also known as the heating time or reaction time in the horizontal continuous stirring device
  • the internal volume is the amount of water-absorbing resin particles supplied, the angle of inclination, the rotational speed of the stirring shaft, the shape of the lifting blade, the bulk specific gravity of the water-absorbing resin particles, the type of surface treatment agent, the discharge of the horizontal continuous stirrer. It is governed by various factors such as the height of the discharge weir installed at the outlet. These factors greatly affect not only the residence time but also the stirring power index.
  • the average residence time is measured by actually operating under the conditions in which the above factors are fixed, stopping the apparatus, and measuring the mass of the water-absorbent resin particles remaining in the apparatus.
  • an easily specified substance for example, a compound containing sulfur
  • the average residence time can also be determined.
  • a water-soluble sulfate can be used as a tracer substance.
  • the intensity ratio of characteristic X-rays of sulfur and a monovalent cation is obtained by EPMA, XMA, etc.
  • a monovalent cation for example, sodium
  • the inside of the horizontal continuous stirring apparatus is preferably smooth, and its surface roughness (Rz) is preferably controlled to 800 nm or less.
  • the surface roughness (Rz) is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, further preferably 200 nm or less, particularly preferably 185 nm or less, and most preferably 170 nm or less.
  • the surface roughness (Rz) means the maximum value of the maximum height (nm) of the surface irregularities, and is defined by JIS B0601-2001.
  • the lower limit of the surface roughness (Rz) is 0 nm, but there is no significant difference even at about 10 nm, and about 20 nm is sufficient.
  • the material of the horizontal continuous stirring device is preferably stainless steel, more preferably a mirror finish.
  • This mirror finish can suppress damage to the water-absorbent resin powder.
  • the stainless steel used in the apparatus include SUS304, SUS316, and SUS316L.
  • the surface roughness (Ra) other than the above surface roughness (Rz) is also defined in JIS B0601-2001, but the preferred value is also the same as the surface roughness (Rz).
  • the surface roughness (Ra) is preferably 250 nm or less, and more preferably 200 nm or less. These surface roughnesses can be measured according to JIS B0651-2001 with a stylus type surface roughness measuring instrument. These surface roughnesses can be applied not only to heat treatment equipment but also to the equipment before and after that, preferably cooling equipment, transportation piping (especially air transportation piping) and hoppers, and improve physical properties by surface crosslinking. The effect becomes higher.
  • Rotating shaft and stirring board There are 1 to a plurality of rotation axes, preferably 2 to 10 axes, particularly 2 axes. Further, the number of stirring plates (for example, FIG. 2) or stirring blades is appropriately determined depending on the size (capacity) of the apparatus, but it is in the range of 2 to 100, more preferably 5 to 50 per axis.
  • Period shielding From the standpoint of stabilizing and improving the physical properties of surface crosslinking, when a water-absorbing resin and a surface treatment agent solution are mixed and then introduced into a horizontal stirring device, a horizontal continuous high-speed rotary stirring mixer and a horizontal stirring device The inside is periodically shielded.
  • the periodic shielding interval is preferably 0.001 to 5 minutes, more preferably 0.005 to 1 minute, still more preferably 0.01 to 0.1 minutes, and particularly preferably 0.01 to 0.05 minutes.
  • the shielding rate (the ratio of the time during which the water-absorbing resin is shielded to the downstream continuous device) is preferably 1 to 80%, more preferably 2 to 40%, and still more preferably from the viewpoint of physical property stabilization (standard deviation). Is in the range of 5-30%, particularly preferably 5-20%, most preferably 5-10%. Even if periodic shielding is performed, it is only necessary to feed the water-absorbing resin in the above range (for example, 1 t / hr or more) to the next apparatus.
  • the shielding interval is defined by the reciprocal (minutes) of the rotation speed (rpm), and the shielding rate is a mixture (wet powder; water absorbent resin and surface cross-linking agent solution) supplied from a high-speed continuous mixer.
  • Theoretical number of revolutions per minute (rpm) of the rotary valve required to discharge the mixture) (theory obtained from the volumetric flow rate obtained from the volume per rotation of the rotary valve, the mass flow rate of the discharged mixture, and the bulk specific gravity)
  • the number of revolutions is divided by the actual number of revolutions (rpm) of the rotary valve and multiplied by 100.
  • the retention amount of the water-absorbent resin due to periodic shielding is preferably 0 to 2% by mass of the treatment amount, and more preferably 0 to 1% by mass.
  • the volume per rotation of the rotary valve is appropriately determined, but is preferably 0.1 to 0.001 [m 3 / lev (one rotation)], and preferably 0.2 to 0.002 [m 3 / lev]. Is more preferably 0.1 to 0.01 [m 3 / lev].
  • the upstream device outlet and the downstream device inlet The distance is preferably 10 m or less. This distance is more preferably 5 m or less, further preferably 3 m or less, and particularly preferably 2 m or less.
  • the devices may be connected vertically, that is, the downstream device is connected to the lower side of the upstream device.
  • the lower limit of the distance is appropriately determined as long as the size of the device and the following shielding device can be accommodated.
  • the distance is large or when the above apparatus is not connected up and down, the physical properties of the obtained water-absorbent resin may be lowered.
  • the cooling device may be connected on the heating device or on the side.
  • Periodic shielding can be performed by providing gates, valves, dampers, rotary feeders, table feeders, etc. as periodic shielding devices at the connection between continuous devices.
  • Examples of the gate used include a slide gate, a roller gate, a tenter gate, a radial gate, a flap gate (undulation gate), a rolling gate, and a rubber gate.
  • Howell-Bunger fixed cone dispersion valve (fixed cone valve), hollow jet valve (movable cone valve) ⁇ ⁇ , jet flow valve, butterfly valve, gate
  • valves used Howell-Bunger (fixed cone dispersion) valve (fixed cone valve), hollow jet valve (movable cone valve) ⁇ ⁇ , jet flow valve, butterfly valve, gate
  • examples thereof include a valve (gate valve), an orifice valve, a rotary valve (Rotary valve) (a valve that opens and closes by rotating a cylinder), and a Johnson valve (a valve that opens and closes by moving a conical valve body back and forth).
  • These shielding devices are connected to the outlet of the continuous mixer (for example, FIG. 4 and FIG. 5) and the inlet of the continuous heating device (for example, FIG. 1), and installed at the outlet of the mixer, the inlet of the heating device, or an intermediate part thereof. That's fine.
  • the periodic shielding is preferably further performed on the outlet side of the heating device, and specifically, the periodic shielding is similarly performed between the outlet of the heating device (for example, FIG. 1) and the cooling device (for example, FIG. 3). Shielding is done.
  • these shielding devices it is preferable that the devices are shielded and connected via a valve or a rotary valve.
  • the size of the bulb refers to the diameter. However, when the cross section is a shape other than a circle, it is converted to the diameter of a circle having the same area) is appropriately determined. For example, the diameter is preferably 1 to 100 cm, and the diameter is 10 More preferably, it is 50 cm.
  • These shielding devices operate at less than 100% of the maximum throughput (kg / hr; maximum amount of substance that the shielding device can pass per unit time).
  • the operating conditions are preferably 5 to 95%, more preferably 10 to 90%, and even more preferably 20 to 80%.
  • the number of rotations is appropriately determined. For example, 1 to 500 rpm (times / minute) is preferable.
  • the rotation speed is more preferably 5 to 200 rpm, further preferably 10 to 100 rpm, and particularly preferably 20 to 100 rpm.
  • the maximum processing capacity of the shielding device is appropriately determined, but is preferably 0.01 to 20 t / hr, and more preferably 0.1 to 5 t / hr.
  • the apparatus required for the heat treatment is the horizontal continuous stirring apparatus.
  • the water-absorbent resin is subjected to a heat treatment, and if necessary, a second heat treatment is performed, followed by a cooling treatment.
  • the heating temperature heat transfer surface temperature of the jacket or the like
  • the heating time is preferably in the range of 1 minute to 2 hours.
  • the heat treatment can also be performed with a normal dryer or a heating furnace.
  • a highly white water-absorbing resin can be provided even by high-temperature heating or drying with air (hot air), which has been intensely colored in the past.
  • the water-absorbing resin filling rate (volume ratio) is continuously supplied so as to be 50 to 90%.
  • the filling rate is more preferably 55 to 85%, further preferably 60 to 80%.
  • the stirring power index is difficult to control, and the physical properties of the resulting water-absorbent resin may be lowered.
  • the position where the filling rate is 100% is the apex of the stirring plate of the rotating shaft.
  • the water-absorbent resin in the horizontal continuous stirring device is continuously supplied so that the mass area ratio thereof is 100 kg / m 2 / hr or less. 90 kg / m 2 / hr or less is more preferable, and 50 to 70 kg / m 2 / hr is more preferable.
  • the mass area ratio does not satisfy the above range, the stirring power index is difficult to control, and the physical properties of the resulting water-absorbent resin may deteriorate.
  • Mass area ratio (mass flow rate of water absorbent resin per unit time) / (heat transfer area of the apparatus)
  • the mass area ratio is specified as follows.
  • Mass area ratio (mass flow rate per unit time of the water-absorbent resin) / (heat transfer area of the stirring shaft of the apparatus and the stirring board).
  • stirring speed and reaction time uniform heating and mixing can be performed by setting the stirring speed of the horizontal continuous stirring device to 2 to 40 rpm. If it is less than 2 rpm, stirring is insufficient, while if it is faster than 40 rpm, fine powder may be easily generated. A more preferable stirring speed is 5 to 30 rpm.
  • the residence time in the apparatus is, for example, 10 to 180 minutes, preferably 20 to 120 minutes. If it is less than 10 minutes, the crosslinking reaction tends to be insufficient. On the other hand, if it exceeds 180 minutes, the water absorption performance may deteriorate.
  • the inside of the horizontal continuous stirring device is slightly reduced in pressure.
  • “Depressurized state” means a state where the atmospheric pressure is lower than the atmospheric pressure.
  • the “degree of decompression with respect to the atmospheric pressure” means a pressure difference from the atmospheric pressure, and is expressed as a positive (plus) value when the atmospheric pressure is lower than the atmospheric pressure.
  • the degree of reduced pressure is 10 kPa
  • the degree of reduced pressure relative to atmospheric pressure is also simply referred to as “the degree of reduced pressure”.
  • the water absorbent resin powder may spill out from the inlet of the mixer, which is not preferable.
  • dust ultrafine particles of the water-absorbent resin or inorganic fine particles to be used if necessary
  • the lower limit value of the degree of reduced pressure is preferably more than 0 kPa, more preferably 0.01 kPa or more, and further preferably 0.05 kPa or more. Excessive pressure reduction may cause not only dust but also necessary water-absorbing resin powder to be removed from the apparatus, resulting in a decrease in yield.
  • the degree of vacuum is preferably 10 kPa or less, more preferably 8 kPa or less, further preferably 5 kPa or less, and 2 kPa or less. Is particularly preferred.
  • a preferable numerical range of the degree of reduced pressure can be arbitrarily selected between the lower limit value and the upper limit value.
  • the atmosphere in the horizontal continuous stirring device may be air, an inert gas such as nitrogen, or water vapor may be appropriately added to prevent coloring or combustion.
  • the temperature and dew point are appropriately determined, but the ambient temperature (specified by the gas temperature in the upper space of the apparatus) is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C.
  • the dew point is preferably from 0 to 100 ° C, more preferably from 10 to 80 ° C.
  • the cooling step is a step that is optionally performed after the heat treatment step.
  • a dehydration-reactive crosslinking agent such as a polyhydric alcohol compound, an alkylene carbonate compound, or an oxazolidinone compound that requires a reaction at a high temperature is used as the surface crosslinking agent, it is preferable to perform a cooling step.
  • the cooling device used in this cooling step is not particularly limited, but may be a horizontal continuous stirring device used for the above-described heat treatment, exemplified in Patent Document 41 (US Pat. No. 7,378,453), for example, Further, a twin-shaft agitator and the like in which cooling water is passed through the inner wall and other heat transfer surfaces can be used.
  • the temperature of the cooling water is lower than the heating temperature in the surface treatment step, and is preferably 25 ° C. or higher and lower than 80 ° C.
  • the surface treatment reaction by heating can be controlled by a cooling device arbitrarily installed, and the physical properties of the water absorbent resin are improved.
  • a cooling device As a cooling device, a cooling device that is agitated and mixed by mechanical stirring (which may be combined with stirring by airflow) exemplified in Patent Document 41 or the like, or by a combination of stirring by vibration and stirring by airflow is suitably used.
  • the periodic shielding is performed at the inlet of the cooling device (connected to the outlet of the heating device) and further at the outlet of the cooling device.
  • the cooling step is preferably performed in the connected horizontal continuous stirring apparatus (for example, FIG. 3).
  • the stirring power index of the horizontal continuous stirring apparatus is preferably 3 to 15 W ⁇ hr / kg, more preferably 4 to 13 W ⁇ hr / kg, further preferably 5 to 11 W ⁇ hr / kg, and 5 to 10 W ⁇ hr / kg. Particularly preferred is 5 to 9 W ⁇ hr / kg.
  • the depressurization described above may be performed in the same manner as the heating step, and preferably, the periodic shielding may be performed in the same manner as in the heating step.
  • the stirring power index of the cooling device also referred to as “cooler”
  • the stirring power index of the cooling device is in the range of 0.99 to 0.25 times, more preferably 0.95 to 0.50 times, particularly 0.90 to 0.55 times the stirring power index of the heating device. It is preferable.
  • the polymerization process is performed by continuous belt polymerization or continuous kneader polymerization, and a plurality of surface treatment processes are performed on the polymerization process. It is preferable to carry out in parallel.
  • the surface cross-linking step may be performed in two or more series, preferably from the viewpoint of improving physical properties and stabilizing the series of polymerization steps.
  • one series refers to one that progresses through each process until a polymer gel, a water-absorbing resin (including a fine powder recovered product), a particulate water-absorbing agent and a final product are obtained from the raw material (monomer).
  • two or more systems refers to a mode in which two or more devices are arranged in parallel and operated simultaneously or alternately in the same process.
  • the upper limit of each process is about 10 series, among which 2 to 4 series are preferred, 2 to 3 series are more preferred, and 2 series are particularly preferred.
  • the polymer gel or the water-absorbent resin that is a dried product thereof is divided into two or more series, and the ratio of the divided amount may be determined for each step.
  • the ratio between the maximum amount and the minimum amount divided into n falls within the above range.
  • the division operation may be a continuous format or a batch format, and the ratio of the division amount is defined by an average amount in a predetermined time.
  • the number of series in the surface cross-linking step is not particularly limited, and an arbitrary number of series can be selected. However, considering the plant construction cost, running cost, etc., it is one series or two series, particularly two series. It is preferable. That is, from the viewpoint of physical properties, it is most preferable that the surface cross-linking step, preferably further the pulverization step and the classification step are all two or more (upper limit is in the above-described range) with respect to the above-described one polymerization step.
  • the parallel devices may be downsized as appropriate. Even if the processing capacity of the device is downsized by half, the price of the device is not halved.
  • the present invention by installing a specific parallel device, the physical properties of the obtained water-absorbing agent are improved and the spec out rate is also increased. As a result, it has been found that this leads to cost reduction.
  • US Patent Application Publication No. 2008/0227932 discloses a method of performing polymerization in two series and the latter half in one series
  • Patent Document 30 discloses surface crosslinking.
  • a technique of “connecting in series” the stirring and drying apparatus and the heating apparatus, and a technique of “connecting in series” of the belt polymerization apparatus are disclosed in WO2009 / 001954, respectively.
  • the present invention “the (substantially the same) apparatus is arranged in parallel” in a specific process after the completion of the polymerization process with respect to one polymerization machine, thereby improving and stabilizing physical properties more than conventional. To achieve.
  • the surface cross-linking may be divided into two or more series by including a dividing step, preferably a dividing step of the particulate water-absorbing resin which is a particulate hydrogel or a dried product thereof, more preferably, the particulate water-absorbing resin. Includes a splitting step.
  • the following methods (a-1) to (a-3) are used for the particulate water-absorbing resin after drying.
  • a method of dividing the particulate water-absorbing resin after storage in the hopper is used.
  • a quantitative feeder to the powder is used.
  • a circle feeder or a screw feeder is preferably used.
  • a method of dividing the particulate water-absorbing resin when it falls for example, free fall.
  • a bifurcater or a bifurcater provided with a mountain or a weir is used for the division.
  • the JIS sample reducer bisector
  • the input sample is alternately distributed in two directions.
  • the following methods (a-4) to (a-6) or a combination thereof are used and supplied to the parallel drying steps.
  • At least the particulate water-absorbing resin after drying is preferably divided, and for this purpose, the polymer gel or the particulate dried product is divided.
  • the methods (a-1) to (a-3) are preferably used, and the method (a-1) is more preferably used.
  • a hopper is preferably used before and after surface cross-linking, and more preferably the same as the inverted truncated pyramid shape, the inverted truncated cone shape, and the maximum aperture portion of the inverted truncated pyramid.
  • a hopper in which a cylindrical column having the same shape is added to a shape with a prismatic shape or a maximum diameter portion of the inverted truncated cone is used.
  • the material is not particularly limited, but stainless steel is preferably used, and the surface roughness is preferably in the above range. Suitable hoppers and their shapes are exemplified in PCT / JP2009 / 54903, and such hoppers are recommended.
  • air transport is used, and water-absorbing resin particles and / or water-absorbing resin powder is excellent.
  • dry air is preferably used as the primary air and the secondary air used as necessary (additional air during air transportation).
  • the dew point of this air is usually ⁇ 5 ° C. or lower, preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 12 ° C. or lower, and particularly preferably ⁇ 15 ° C. or lower.
  • the dew point range is ⁇ 100 ° C.
  • the gas temperature is preferably about 10 to 40 ° C., more preferably about 15 to 35 ° C. It is preferable to set the dew point of the compressed air used during pneumatic transportation within the above range, particularly when packaging as a product, since the decrease in SFC can be suppressed.
  • heated gas may be used.
  • Gas (air) may be directly heated using a heat source, and the gas (air) passed is indirectly by heating the said transport part and piping. It may be heated.
  • the temperature of the heated gas (air) is preferably 20 ° C. or more, more preferably 30 ° C. or more as a lower limit, and the upper limit is less than 70 ° C., more preferably less than 50 ° C.
  • gas preferably air
  • gas may be appropriately dried.
  • Specific examples include a method using a membrane dryer, a method using a cooling adsorption dryer, a method using a diaphragm dryer, and a method using them in combination.
  • an adsorption dryer it may be a heating regeneration type, a non-heating regeneration type, or a non-regeneration type.
  • a vaporized monomer recycling step, granulation step, fine powder removal step, fine powder recycling step, and the like may be provided as necessary.
  • additives described later may be used for the monomer or a polymer thereof for the purpose of color stability with time and prevention of gel deterioration.
  • Polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin (1) Physical properties of polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin
  • the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin of the present invention is applied to sanitary materials, especially paper diapers.
  • the production method of the present invention exhibits more effects, particularly stabilization of physical properties (small standard deviation), in the production of a water-absorbing resin that achieves the following physical properties.
  • the production method of the present invention preferably has a water absorption capacity (AAP) of 20 g / g or more with respect to a 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution under pressure of 4.8 kPa of the water absorbent resin. .69% by mass physiological saline flow conductivity (SFC) of 1 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ) or more, water absorption capacity under no pressure (CRC) of 20 g / g or more
  • SFC mass physiological saline flow conductivity
  • CRC water absorption capacity under no pressure
  • A Absorption capacity under pressure
  • AAP Absorption capacity under pressure
  • the water absorption capacity (AAP) is preferably controlled to 20 g / g or more, more preferably 22 g / g or more, and further preferably 24 g / g or more.
  • AAP is preferably as high as possible, but from the viewpoint of balance with other physical properties and costs, the upper limit of AAP may be 40 g / g if 1.9 kPa, or about 30 g / g if 4.8 kPa. Unless otherwise specified, AAP shows a value at 4.8 kPa.
  • the improvement in liquid permeability especially SFC improvement, particularly to improve to 25 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ) or more, exhibits a more remarkable effect. It can apply suitably for the manufacturing method of this water-absorbent resin.
  • C Absorption capacity without pressure
  • the water absorption capacity without load (CRC) is preferably 10 g / g or more, more preferably 20 g / g or more, still more preferably 25 g / g or more, and particularly preferably 30 g / g or more.
  • the upper limit of CRC is preferably as high as possible, but is preferably 50 g / g or less, more preferably 45 g / g or less, and still more preferably 40 g / g or less, from the balance of other physical properties.
  • the water-soluble content is preferably 0 to 35% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, further preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less.
  • the amount of residual monomer is usually 500 ppm by mass or less, preferably 0 to 400 ppm by mass, more preferably 0 to 300 ppm by mass, particularly preferably. 0 to 200 ppm by mass is indicated.
  • an oxidizing agent, an antioxidant, water, a polyvalent metal compound, a water-insoluble inorganic or organic powder such as silica or metal soap, a deodorant, an antibacterial agent, a polymer polyamine Pulp and thermoplastic fibers may be added to the water-absorbent resin in an amount of 0 to 3% by mass, preferably 0 to 1% by mass.
  • the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin of the present invention is not particularly limited, but it can be preferably used for absorbent articles such as paper diapers, sanitary napkins, incontinence pads, and the like.
  • it is used for high-concentration diapers (a large amount of water-absorbent resin is used for one diaper), which has been a problem with odor, coloring and the like derived from raw materials. When used in parts, particularly excellent performance is exhibited.
  • the content (core concentration) of the water-absorbent resin in the absorbent body which may optionally contain other absorbent materials (such as pulp fibers) is 30 to 100% by mass, preferably 40 to 40%.
  • the effect of the present invention is exhibited at 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, further preferably 60 to 100% by mass, particularly preferably 70 to 100% by mass, and most preferably 75 to 95% by mass.
  • the water-absorbing resin of the present invention is used at the above concentration, particularly in the upper layer of the absorbent body, it is highly permeable to absorbents such as urine due to high liquid permeability (liquid permeability under pressure).
  • This absorbent article can perform efficient liquid distribution, and can improve the amount of absorption of the entire absorbent article.
  • an absorber maintains a high white state, an absorptive article with a hygiene feeling can be provided.
  • an aqueous solution of a partial sodium salt of acrylic acid neutralized by 75 mol% was prepared.
  • This aqueous monomer solution (1) contained 0.06 mol% of polyethylene glycol diacrylate (average n number 9) as an internal crosslinking agent with respect to the total number of moles of monomers.
  • the concentration of the monomer (the acrylic acid partial sodium salt) was 38% by mass.
  • the obtained monomer aqueous solution (1) was continuously fed onto the belt by a metering pump. Nitrogen gas was continuously blown into the pipe in the middle of the pipe used for feeding, so that the dissolved oxygen concentration in the monomer aqueous solution (1) was 0.5 mg / L or less.
  • the “average n number” means the average number of methylene chain polymerization in the polyethylene glycol chain.
  • sodium persulfate and L-ascorbic acid were continuously mixed with the monomer aqueous solution (1) by line mixing.
  • the mixing ratio of sodium persulfate was 0.12 g per mole of monomer
  • the mixing ratio of L-ascorbic acid was 0.005 g per mole of monomer.
  • the continuous mixture obtained by this line mixing was supplied to a flat steel belt having weirs at both ends in a thickness of about 30 mm, and continuously subjected to aqueous solution polymerization for 30 minutes to obtain a hydrogel crosslinked polymer (1). Obtained.
  • the hydrogel crosslinked polymer (1) was finely granulated to about 2 mm with a meat chopper having a pore diameter of 7 mm, and this was spread on a perforated plate to which the continuous ventilation band dryer was moved so as to have a thickness of 50 mm.
  • the polymer was dried at 30 ° C. for 30 minutes to obtain a dry polymer.
  • the time from the polymerizer outlet to the dryer inlet was within 1 minute.
  • the dry polymer was pulverized by continuously supplying the entire amount of the dry polymer to a three-stage roll mill.
  • the roll gap of this three-stage roll mill was 1.0 mm / 0.55 mm / 0.42 mm in order from the top.
  • the particles were classified by a sieving apparatus having a metal sieve mesh having an opening of 850 ⁇ m and 150 ⁇ m, and water-absorbing resin particles (A) having about 98% by mass of 150-850 ⁇ m particles were obtained.
  • the CRC of the water absorbent resin particles (A) was 35 g / g, and the bulk specific gravity was 0.6 g / cm 3 .
  • Example 1 Subsequently to the continuous production apparatus used in Production Example 1, using a continuous production apparatus comprising a surface treatment process (humidification mixing process, heating process and cooling process), a sizing process and a transport process connecting each process, water absorption Resin powder (1) was produced. That is, the pulverization classification process of Production Example 1 and the surface treatment process of Example 1 are connected by a transportation process. Moreover, the high-speed continuous mixer and the horizontal continuous stirring apparatus are connected to each other at a distance of 1.5 m.
  • a surface treatment process humidity mixing process, heating process and cooling process
  • the water-absorbent resin particles (A) are pneumatically transported from a classifier to a temporary storage hopper by pneumatic transportation (temperature 35 ° C., dew point ⁇ 15 ° C.), and passed through a quantitative feeder to a high-speed continuous mixer (turbulator / 1000 rpm). While continuously supplying at 5 t / hr, the surface treating agent solution (1) was sprayed and mixed by spraying (humidification mixing step). This surface treating agent solution (1) was a mixed liquid of 1,4-butanediol, propylene glycol and pure water.
  • This surface treating agent solution (1) is composed of 0.3 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.5 parts by mass of propylene glycol and 2.7 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles (A). Part of the mixture was mixed with the water-absorbent resin particles (A), and as a result, a mixture (1) which was a wet powder was obtained. The bulk specific gravity of the mixture (1) which was a wet powder was 0.47 g / cm 3 .
  • the obtained mixture (1) has a downward inclination angle of 1 °, has an aspect ratio of 2.2, a paddle rotation number of 13 rpm, two rotating shafts, and a stirring plate having a lifting blade,
  • Surface treatment was performed by a horizontal continuous stirring device (1) having an inner surface roughness (Rz) of 500 nm (heat treatment step).
  • the inside of the device (1) was sucked by a suction exhaust device equipped with a bag filter, and the pressure inside the device was reduced to 1 kPa.
  • the rotary valve periodic shielding apparatus was installed in the inlet_port
  • the position of the discharge weir at which the average residence time was 45 minutes and the average filling rate was 75% was determined by a prior test, and the position of the discharge weir was set as such.
  • the heating source used for the surface treatment is pressurized steam of 2.5 MPa, and the temperature of the mixture (1) in the apparatus is measured by a thermometer provided near the discharge part of the horizontal continuous stirring apparatus (1). Heating was performed by controlling the steam flow rate so that the temperature was 198 ° C.
  • the total surface area of the stirring plate and the stirring shaft was 24.4 m 2 , and the mass area ratio calculated from the total surface area (heat transfer area) and the treatment amount was 61.5 kg / m 2 / hr.
  • the stirring power during the surface treatment was 27.8 kW
  • the stirring power in the idle operation was 13.5 kW
  • the average residence time was 45 minutes
  • the stirring power index was 9.5 W ⁇ hr / kg.
  • the 850 ⁇ m passing product is classified by a sieving device, the 850 ⁇ m on-product (850 ⁇ m non-passing product) is pulverized again, and then mixed with the 850 ⁇ m passing product, so that the total amount is 850 ⁇ m passing product.
  • Water-absorbent resin powder (1) was obtained.
  • the obtained water-absorbent resin powder (1) has a CRC of 30.5 (g / g), an SFC of 29.8 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ), and an AAP of 25.2 ( g / g). Moreover, the standard deviation of each physical-property value was CRC: 0.16, SFC: 0.48, AAP: 0.13. These physical property values are average values of measured values obtained by sampling (5 points) every hour until 5 hours have elapsed after the start of operation. In the following examples and comparative examples, physical property values were obtained in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 water-absorbent resin powder (2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the rotary valves installed on the inlet and outlet sides of the horizontal continuous stirring device (1) were removed. . In other words, it was in a completely continuous feed state without performing periodic shielding between each of the humidification mixing step, the heat treatment step, and the cooling step.
  • the water-absorbent resin powder (2) obtained in Comparative Example 1 has a CRC of 30.3 (g / g), an SFC of 27.9 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ), and an AAP of It was 24.3 (g / g).
  • the standard deviation of each physical property value was CRC: 0.45, SFC: 1.35, AAP: 0.48.
  • Table 1 The analysis results are listed in Table 1.
  • Example 2 In Example 1, except that 0.01 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of a surfactant polyoxyethylene (20: number of methoxy groups) sorbitan monostearate was further added to the surface crosslinking agent solution (1). The same operation as in No. 1 was performed to obtain a mixture (2) which was a wet powder. That is, the mixture (2) contains 0.001 part by mass of the surfactant in the mixture (1).
  • the obtained mixture (2) has a downward inclination angle of 2 °, has an aspect ratio of 2.4, a paddle rotation speed of 10 rpm, two rotating shafts, and a stirring board having a lifting blade,
  • Surface treatment was performed by a horizontal continuous stirring device (2) having an inner surface roughness (Rz) of 500 nm (heat treatment step).
  • the inside of the device (1) was sucked by a suction exhaust device equipped with a bag filter, and the pressure inside the device was reduced to 1 kPa.
  • the rotary valve periodic shielding apparatus
  • the position of the discharge weir at which the average residence time was 45 minutes and the average filling rate was 75% was determined by a prior test, and the position of the discharge weir was set as such.
  • the heating source used for the surface treatment was pressurized steam of 2.5 MPa, and the temperature of the mixture (2) in the apparatus was measured by a thermometer provided near the discharge part of the horizontal continuous stirring apparatus (2). Heating was performed by controlling the steam flow rate so that the temperature was 193 ° C.
  • the total surface area of the stirring plate and the stirring shaft was 55.7 m 2 , and the mass area ratio calculated from this total surface area (heat transfer area) and the amount treated was 26.9 kg / m 2 / hr.
  • the stirring power during the surface treatment was 32.0 kW
  • the stirring power in the idle operation was 24.4 kW
  • the stirring power index was 5.1 W ⁇ hr / kg.
  • the 850 ⁇ m passing product is classified by a sieving device, the 850 ⁇ m on product (850 ⁇ m non-passing product) is pulverized again, and then mixed with the 850 ⁇ m passing product, so that the total amount is 850 ⁇ m passing product.
  • Water-absorbent resin powder (3) was obtained.
  • the obtained water-absorbent resin powder (3) has a CRC of 30.3 (g / g), an SFC of 30.2 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ), and an AAP of 25.1 ( g / g). Moreover, the standard deviation of each physical-property value was CRC: 0.13, SFC: 0.47, AAP: 0.11. The analysis results are shown in Table 1.
  • Example 2 a water-absorbent resin powder (4) was obtained in the same manner as in Example 2 except that the rotary valves installed on the inlet and outlet sides of the horizontal continuous stirring device (2) were removed. . In other words, it was in a completely continuous feed state without performing periodic shielding between each of the humidification mixing step, the heat treatment step, and the cooling step.
  • the water-absorbent resin powder (4) obtained in Comparative Example 2 has a CRC of 30.3 (g / g), an SFC of 28.2 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ), and an AAP of It was 24.4 (g / g). Moreover, the standard deviation of each physical-property value was CRC: 0.43, SFC: 1.65, and AAP: 0.38. The analysis results are shown in Table 1.
  • Example 3 The amount of treatment in Production Example 1 was changed from 1.5 t / hr to 3 t / hr to produce water-absorbent resin particles (B). Furthermore, for the polymerization process 1 series (treatment amount: 3 t / hr), The surface treatment process (humidification mixing process, heat treatment process, and cooling process) in Example 1 is performed in two series (two devices used in each of the above processes are arranged in parallel, and the processing amount is 1.5 t / hr ⁇ 2 groups) Except for the above, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a mixture (3) which was a wet powder, and further, a water absorbent resin powder (5) as a product was obtained.
  • the obtained water-absorbent resin powder (5) has a CRC of 30.5 (g / g), an SFC of 29.5 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ), and an AAP of 25.2 ( g / g). Moreover, the standard deviation of each physical-property value was CRC: 0.28, SFC: 0.53, AAP: 0.21. The analysis results are shown in Table 1.
  • Example 3 the water-absorbent resin powder (6) was operated in the same manner as in Example 3 except that the rotary valves installed on the inlet and outlet sides of the two series of horizontal continuous stirring devices (1) were removed.
  • the CRC of the water absorbent resin powder (6) obtained in Comparative Example 3 is 30.3 (g / g)
  • SFC is 27.5 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 )
  • AAP is It was 24.1 (g / g).
  • the standard deviation of each physical-property value was CRC: 0.57, SFC: 1.71, AAP: 0.62.
  • Table 1 The analysis results are shown in Table 1.
  • Example 4 In Example 3, the same operation was performed except that one series of polymerization (one humidification mixer, one heating device, and one cooling device) was used for one polymerization series (3 t / hr).
  • the water-absorbing resin particles (B) were continuously supplied to a high-speed continuous mixer (turbulizer / 1200 rpm) at 3 t / hr, and the surface treatment agent solution (1) was sprayed and mixed (humidification mixing step).
  • This surface treating agent solution (1) was a mixed liquid of 1,4-butanediol, propylene glycol and pure water.
  • This surface treating agent solution (1) is composed of 0.3 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.5 parts by mass of propylene glycol and 2.7 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin particles (B). Part of the mixture was mixed with the water-absorbent resin particles (B) to obtain a mixture (4) which was a wet powder.
  • the obtained mixture (4) has a downward inclination angle of 2 °, has an aspect ratio of 2.5, a paddle rotation speed of 10 rpm, two rotation shafts, and a stirring plate having a lifting blade,
  • Surface treatment was performed by a horizontal continuous stirring device (4) comprising two rotating shafts having an inner surface roughness (Rz) of 500 nm (heat treatment step).
  • the inside of the device (4) was sucked by a suction / exhaust device equipped with a bag filter, and the pressure inside the device was reduced to 1 kPa.
  • the rotary valve periodic shielding apparatus
  • the rotary valve peripheral shielding apparatus
  • the position of the discharge weir at which the average residence time was 45 minutes and the average filling rate was 75% was determined by a prior test, and the position of the discharge weir was set as such.
  • the heating source used for the surface treatment was 2.5 MPa pressurized steam, and the temperature of the mixture (4) in the apparatus was measured by a thermometer provided near the discharge part of the horizontal continuous stirring apparatus (4). The heating was performed by controlling the steam flow rate so that the temperature became 200 ° C.
  • the total surface area of the stirring plate and the stirring shaft was 46.5 m 2 , and the mass area ratio calculated from the total surface area (heat transfer area) and the treatment amount was 64.5 kg / m 2 / hr.
  • the stirring power during the surface treatment was 57.1 kW
  • the stirring power in the idling operation was 24.3 kW
  • the average residence time was 45 minutes
  • the stirring power index was 10.9 W ⁇ hr / kg. Subsequently, it forcedly cooled to 60 degreeC using the same horizontal type
  • the 850 ⁇ m passing product is classified by a sieving device, the 850 ⁇ m on product (850 ⁇ m non-passing product) is pulverized again, and then mixed with the 850 ⁇ m passing product, so that the total amount is 850 ⁇ m passing product.
  • Water-absorbent resin powder (7) was obtained.
  • the obtained water-absorbent resin powder (7) had a CRC of 30.1 (g / g), an SFC of 28.5 ( ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g ⁇ 1 ), and an AAP of 24.8 ( g / g).
  • the analysis results are shown in Table 1.
  • Example 5 The water-absorbent resin powder (7) obtained in Example 4 was passed through compressed air (dew point ⁇ 15 ° C., temperature 35 ° C.) through a pipe having an inner surface roughness (Rz) of 200 nm. The resin powder was packaged by pneumatic transportation. The SFC after pneumatic transportation was 28.0, and the SFC reduction rate was 1.8%.
  • Example 6 Pneumatic transportation similar to Example 5 was performed except that compressed air having a dew point of 20 ° C. was used.
  • the SFC after the pneumatic transportation was 27.2, and the SFC reduction rate was 4.6%.
  • Table 1 shows the physical property fluctuation (standard deviation) and physical property (average value) in continuous operation for 5 hours. Table 1 shows the results (average value, standard deviation) of analyzing products every hour.
  • Example 3 1.5 t / hr ⁇ 2 groups
  • Example 4 3 t / hr ⁇ 1 group
  • two series of surface crosslinks two devices for one polymerization series.
  • the physical properties of CRC / AAP / SFC are also improved.
  • Example 7 In Example 1, the shielding interval was changed as shown in Table 2 by changing the rotational speed of the rotary valve. The results are shown in Table 2. From the result of the standard deviation, it can be seen that the rotational speed of the rotary valve is preferably 10 to 100 rpm, more preferably 20 to 100 rpm. The shielding interval is preferably from 0.01 to 0.1 minutes, and particularly preferably from 0.01 to 0.05 minutes.

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Abstract

　物性に優れた、表面架橋された吸水性樹脂を、低コストで高い生産性を確保しながら効率的に得ることができる吸水性樹脂の製造方法を提供することにある。巨大スケール（例；１ｔ／ｈｒ以上）の連続生産へのスケールアップ時に、表面架橋処理で物性向上および安定化（例；物性の標準偏差の低減）を図り、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）や通液性（ＳＦＣ）をさらに向上させることである。　アクリル酸（塩）で単量体水溶液を調整する工程、該単量体水溶液の連続重合工程、重合時または重合後の含水ゲル状架橋重合体の細粒化工程、得られた粒子状の含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程、および乾燥された吸水性樹脂粉末への表面架橋剤の添加および反応からなる表面処理工程を含む、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法において、表面処理工程で、表面処理剤の連続混合機および連続加熱装置を連結し、且つ混合機と加熱装置の間で周期的遮蔽を行う、製造方法。

Description

ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法
　本発明は、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、吸水倍率（ＣＲＣ）や加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）、通液性（ＳＦＣ）が高く、水可溶成分が少ないポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法に関する。
　吸水性樹脂（Ｓｕｐｅｒ　Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ　Ｐｏｌｙｍｅｒ；略称「ＳＡＰ」）は、自重の数倍から数百倍という多量の水性液を吸収する性質から紙オムツや生理用ナプキン、成人用失禁製品等の衛生材料、土壌用保水剤等の各種用途に幅広く利用され、大量に生産および消費されている。
　一般に、吸水性樹脂は、親水性単量体および架橋剤を含む水溶液を重合することにより得られる含水ゲル状重合体を乾燥し、表面架橋を行うことで製造される。上記吸水性樹脂の表面架橋工程を経て、加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）や液透過性（ＧＢＰ，ＳＦＣ）などの物性を高めることが行われる。表面架橋工程とは、通常、上記吸水性樹脂と表面架橋剤ないし重合性単量体とを反応させることにより、吸水性樹脂表面近傍に高架橋層を設ける工程である。
　かかる吸水性樹脂の表面改質方法として、吸水性樹脂の官能基（特にカルボキシル基）と反応する各種表面架橋剤が提案され、このような表面架橋剤としては、例えば、オキサゾリン化合物（特許文献１）、ビニルエーテル化合物（特許文献２）、エポキシ化合物（特許文献３）、オキセタン化合物（特許文献４）、多価アルコール化合物（特許文献５）、ポリアミドポリアミン－エピハロ付加物（特許文献６，７）、ヒドロキシアクリルアミド化合物（特許文献８）、オキサゾリジノン化合物（特許文献９，１０）、ビスまたはポリ－オキサゾリジノン化合物（特許文献１１）、２－オキソテトラヒドロ－１，３－オキサゾリジン化合物（特許文献１２）、アルキレンカーボネート化合物（特許文献１３）などが知られている。また、特定の表面架橋剤を併用する技術（特許文献１４）も知られている。
　さらに、表面架橋剤以外による表面改質方法として、単量体を吸水性樹脂表面近傍で重合して表面架橋する技術（特許文献１５）や過硫酸塩などでラジカル架橋する技術（特許文献１６，１７）も知られている。また、通常の表面架橋処理と異なり、表面架橋剤を使用せずに、熱を加えることで吸水性樹脂の改質を行う技術（特許文献１８，１９）も知られている。
　さらに、表面架橋剤の混合に添加剤を併用する技術も提案され、添加剤としては、アルミニウム塩などの水溶性カチオン（特許文献２０，２１）、アルカリ（特許文献２２）、有機酸や無機酸（特許文献２３）、過酸化物（特許文献２４）、界面活性剤（特許文献２５）などが知られている。
　上記ケミカルでの方法だけでなく、装置や反応条件での表面処理の方法も多く提案されている。例えば、装置による方法では、表面架橋剤の混合機に特定の混合機を使用する技術（特許文献２６～２９）、吸水性樹脂と表面架橋剤とを反応させるための加熱装置の技術（特許文献３０，３１）などが知られている。
　反応条件面の改良では、吸水性樹脂と表面架橋剤とを反応させるための加熱温度の昇温制御についての技術（特許文献３２）も挙げられる。また、加熱工程において、表面架橋を２度行う技術（特許文献３３）、吸水性樹脂を乾燥して粒度制御した後に、第２の加熱乾燥工程を行い、その後表面架橋を行う技術（特許文献３４）、酸素分圧を規定する技術（特許文献３５）、スプレー条件や露点を規定する技術（特許文献３７～３８）、処理液の混合条件を規定する技術（特許文献３９，４０）、冷却工程に着目する技術（特許文献４１）が知られている。
米国特許第６２９７３１９号明細書 米国特許第６３７２８５２号明細書 米国特許第６２６５４８８号明細書 米国特許第６８０９１５８号明細書 米国特許第４７３４４７８号明細書 米国特許第４７５５５６２号明細書 米国特許第４８２４９０１号明細書 米国特許第６２３９２３０号明細書 米国特許第６５５９２３９号明細書 米国特許第６５０３９７９号明細書 米国特許第６４７２４７８号明細書 米国特許第６６５７０１５号明細書 米国特許第５４０９７７１号明細書 米国特許第５４２２４０５号明細書 米国特許出願公開第２００５／０４８２２１号明細書 米国特許第４７８３５１０号明細書 欧州特許第１８２４９１０号明細書 米国特許第５２０６２０５号明細書 欧州特許第０６０３２９２号明細書 米国特許第６６０５６７３号明細書 米国特許第６６２０８９９号明細書 米国特許第７３１２２７８号明細書 米国特許第５６１０２０８号明細書 米国特許出願公開第２００７／０７８２３１号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２９３５２号明細書 米国特許第５１４００７６号明細書 米国特許第６０７１９７６号明細書 米国特許出願公開第２００４／２４０３１６号明細書 国際公開第２００７／０６５８４０号パンフレット 米国特許出願公開第２００７／１４９７６０号明細書 特開２００４－３５２９４１号公報 米国特許第６５１４６１５号明細書 米国特許第５６７２６３３号明細書 国際公開２００９／０２８５６８号明細書 米国特許出願公開第２００７／０２９３６３２号明細書 米国特許第６７２０３８９号明細書 米国特許第７１８３４５６号明細書 米国特許出願公開第２００７／１６１７５９号明細書 米国特許出願公開第２００６／０５７３８９号明細書 欧州特許第０５３４２２８号明細書 米国特許第７３７８４５３号明細書
　上記多くの表面架橋剤（特許文献１～１３参照）やその併用（特許文献１４参照）、表面架橋の助剤（特許文献２０～２５参照）、その混合装置（特許文献２６～２９参照）や加熱装置（特許文献３０，３１）、その他、各種条件（特許文献３２～４１参照）などが多く提案されているにもかかわらず、表面架橋技術だけでは、吸水性樹脂の加圧下吸水倍率や液透過性などの物性に対する、ユーザーからの高まる要求に対応していくのが困難であった。また、表面架橋剤の変更や新たな助剤の使用に伴って、コストアップ、安全性低下、他の物性低下（例、着色）などが見られる場合もあった。さらに、上記手法は、実験室レベルの小スケールやバッチ式（回分式）での製造では一定の効果を示すが、工業的スケール（例えば、単位時間あたり１ｔ以上）の大規模連続生産では小スケールほどの効果を示さないことがあった。
　本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、物性に優れた、表面架橋された吸水性樹脂を、低コストで高い生産性を確保しながら効率的に得ることができる吸水性樹脂の製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために、表面架橋工程を検討した結果、表面架橋剤添加後の表面処理工程で、加熱処理を特定の装置（好ましくはさらに特定の攪拌動力指数）で行うことで、上記課題を解決した。
　すなわち、本発明は、アクリル酸（塩）で単量体水溶液を調製する工程、該単量体水溶液の連続重合工程、重合時または重合後の含水ゲル状架橋重合体の細粒化工程、得られた粒子状の含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程、および乾燥された吸水性樹脂粉末への表面処理剤の添加および反応からなる表面処理工程を含む、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法において、
　表面処理工程で、表面処理剤の連続混合機および連続加熱装置を連結し、かつ、混合機と加熱装置の間で周期的遮蔽を行うことを特徴とする。
　本発明によれば、大規模な工業的スケール（特に処理量が１ｔ／ｈｒ以上）での連続生産において、表面架橋後の物性（例えば、加圧下吸水倍率や通液性）を向上させ、かつ、物性の振れ（標準偏差）を小さくすることができる。
図１は、本実施の形態において用いられる、２軸の横型連続攪拌装置からなる加熱装置または冷却装置の構成の一例を示す断面図である。 図２は、２軸の加熱装置または冷却装置の、（掻き揚げ羽根つき）攪拌盤の一例を示す断面図である。 図３は、連結された２軸の横型連続攪拌装置からなる加熱装置および冷却装置の縦断面の模式図である。ただし、加熱装置または冷却装置は同じ内面積（内容積）の相似形の装置であり、従来技術に対応する。 図４は、表面架橋剤の混合に使用できる、高速回転攪拌型混合機の一例を示す断面図である。２が内壁、６が攪拌軸、７（７ａ、７ｂ）が攪拌羽根である。 図５は、表面架橋剤の混合に使用できる、高速回転攪拌型混合機の一例を示す断面図である。２が内壁、６が攪拌軸、７（７ａ、７ｂ）が攪拌羽根である。
　以下、本発明に係るポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更、実施し得る。具体的には、本発明は下記の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
　〔１〕用語の定義
　（ａ）「吸水性樹脂」
　「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の「高分子ゲル化剤（ｇｅｌｌｉｎｇ　ａｇｅｎｔ）」を意味し、以下の物性を有するものをいう。すなわち、水膨潤性として無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が、５ｇ／ｇ以上のものである。ＣＲＣは好ましくは１０～１００ｇ／ｇ、さらに好ましくは２０～８０ｇ／ｇである。また、水不溶性として水可溶分（Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ）は、０～５０質量％であることが必要である。水可溶分は、好ましくは０～３０質量％、さらに好ましくは０～２０質量％、特に好ましくは０～１０質量％である。
　なお、吸水性樹脂とは全量（１００質量％）が重合体である形態に限定されず、上記性能を維持する範囲において添加剤など（後述する）を含んでいてもよい。すなわち、吸水性樹脂および添加剤を含む吸水性樹脂組成物であっても、本発明では吸水性樹脂と総称する。吸水性樹脂（ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂）の含有量は、組成物としての吸水性樹脂全体に対して、好ましくは７０～９９．９質量％であり、より好ましくは８０～９９．７質量％であり、さらに好ましくは９０～９９．５質量％である。吸水性樹脂以外のその他の成分としては、吸水速度や粉末（粒子）の耐衝撃性の観点から水が好ましく、必要により後述の添加剤が含まれる。
　（ｂ）「ポリアクリル酸（塩）」
　「ポリアクリル酸（塩）」とは、任意にグラフト成分を含み、繰り返し単位として、アクリル酸（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％、特に好ましくは実質１００モル％含む重合体を意味する。重合体としての塩は、ポリアクリル酸塩を含み、好ましくは一価塩、より好ましくはアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、さら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。なお、形状は特に問わないが、粒子または粉体が好ましい。
　（ｃ）「ＥＤＡＮＡ」および「ＥＲＴ」
　「ＥＤＡＮＡ」は、Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ　ａｎｄ　Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓの略称であり、「ＥＲＴ」は、欧州標準（ほぼ世界標準）の吸水性樹脂の測定方法（ＥＲＴ／ＥＤＡＮＡ　Ｒｅｃｏｍｅｄｅｄ　Ｔｅｓｔ　Ｍｅｔｈｏｄ）の略称である。本明細書においては、特に断りのない限り、ＥＲＴ原本（公知文献：２００２年改定）に基づいて、吸水性樹脂の物性を測定する。
　（ｃ－１）「ＣＲＣ」（ＥＲＴ４４１．２－０２）
　「ＣＲＣ」とは、Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ　Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　Ｃａｐａｃｉｔｙ（遠心分離機保持容量）の略称であり、無加圧下吸水倍率（単に「吸水倍率」とも称することもある）を意味する。具体的には、不織布袋中の吸水性樹脂０．２００ｇを０．９質量％食塩水で３０分、自由膨潤させた後、遠心分離機で２５０Ｇにて水切りした後の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）である。
　（ｃ－２）「ＡＡＰ」（ＥＲＴ４４２．２－０２）
　「ＡＡＰ」とは、Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ａｇａｉｎｓｔ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅの略称であり、加圧下吸水倍率を意味する。具体的には、吸水性樹脂０．９００ｇを０．９質量％食塩水に１時間、１．９ｋＰａでの荷重下で膨潤させた後の吸水倍率（単位；ｇ／ｇ）である。なお、本発明および実施例では４．８ｋＰａで測定した。
　（ｃ－３）「Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ」（ＥＲＴ４７０．２－０２）
　「Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ」とは、水可溶分量（可溶分）を意味する。具体的には、０．９質量％食塩水２００ｍｌに、吸水性樹脂１．０００ｇを添加し、１６時間攪拌した後、溶解したポリマー量をｐＨ滴定で測定した値（単位；質量％）である。
　（ｃ－４）「Ｒｅｓｉｄｕａｌ　Ｍｏｎｏｍｅｒｓ」（ＥＲＴ４１０．２－０２）
　「Ｒｅｓｉｄｕａｌ　Ｍｏｎｏｍｅｒｓ」とは、吸水性樹脂中に残存しているモノマー量を意味する。具体的には、０．９質量％食塩水２００ｃｍ3に吸水性樹脂１．０００ｇを投入し２時間攪拌後、該水溶液に溶出したモノマー量を高速液体クロマトグラフィーで測定した値（単位；質量ｐｐｍ）である。
　（ｃ－５）「ＰＳＤ」（ＥＲＴ４２０．２－０２）
　「ＰＳＤ」とは、Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｓｉｚｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎの略称であり、ふるい分級により測定される粒度分布を意味する。なお、質量平均粒子径および粒子径分布幅は欧州公告特許第０３４９２４０号明細書７頁２５～４３行や国際公開第２００４／０６９９１５号に記載された「（１）　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ」と同様の方法で測定する。
　（ｃ－６）その他
　「ｐＨ」（ＥＲＴ４００．２－０２）：吸水性樹脂のｐＨを意味する。
　「Ｍｏｉｓｔｕｒｅ　Ｃｏｎｔｅｎｔ」（ＥＲＴ４３０．２－２）：吸水性樹脂の含水率を意味する。
　「Ｆｌｏｗ　Ｒａｔｅ」（ＥＲＴ４５０．２－０２）：吸水性樹脂粉末の流下速度を意味する。
　「Ｄｅｎｓｉｔｙ」（ＥＲＴ４６０．２－０２）：吸水性樹脂の嵩比重を意味する。
　（ｄ）「通液性」
　荷重下または無荷重下における膨潤ゲルの粒子間を流れる液の流れを「通液性」という。この「通液性」の代表的な測定方法として、ＳＦＣ（Ｓａｌｉｎｅ　Ｆｌｏｗ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）や、ＧＢＰ（Ｇｅｌ　Ｂｅｄ　Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）がある。
　「ＳＦＣ」は、荷重０．３ｐｓｉにおける吸水性樹脂に対する０．６９質量％生理食塩水の通液性をいう。米国特許第５６６９８９４号明細書に記載されたＳＦＣ試験方法に準じて測定される。
　「ＧＢＰ」は、荷重下または自由膨張における吸水性樹脂に対する０．６９質量％生理食塩水の通液性をいう。国際公開第２００５／０１６３９３号パンフレットに記載されたＧＢＰ試験方法に準じて測定される。
　（ｅ）「標準偏差」
　「標準偏差」とは、データの散らばりの度合いを示す数値であり、ｎ個からなるデータの値とその相加平均値との差、すなわち偏差の２乗を合計し、ｎ－１で割った値の正の平方根をいう。変動に富む現象について、変動の度合いを知るために用いられる。なお、本明細書においては、目的とする所望の物性値に対する変動（振れ）を数値化するため、標準偏差を利用する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　（ｆ）その他
　本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は、「Ｘ以上Ｙ以下」であることを意味する。また、質量の単位である「ｔ（トン）」は、「Ｍｅｔｒｉｃ　ｔｏｎ（メトリック　トン）」であることを意味する。さらに、吸水性樹脂の物性の測定は、特に注釈のない限り、温度：２０～２５℃（単に「室温」、あるいは「常温」と称することもある）、相対湿度：４０～５０％の条件下で実施している。
　〔２〕ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法
　（１）重合工程
　（ａ）単量体（架橋剤を除く）
　本発明の単量体は、上記のアクリル酸またはその塩を主成分としている。吸水特性や残存モノマーの低減の点から、重合体の酸基が中和されていることが好ましく、中和率は１０～１００モル％が好ましく、３０～９５モル％がより好ましく、５０～９０モル％がさらに好ましく、６０～８０モル％が特に好ましい。中和は重合後の重合体（含水ゲル）に行ってもよく、単量体に行ってもよいが、生産性やＡＡＰ向上の面などから、単量体を中和しておくことが好ましい。すなわち、本発明の単量体はアクリル酸部分中和塩を含む。
　また、本発明ではアクリル酸（塩）以外の親水性または疎水性不飽和単量体を使用しても良い。使用できる単量体としては、メタクリル酸、（無水）マレイン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリロキシアルカンスルホン酸、Ｎ－ビニル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニルアセトアミド、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ステアリルアクリレートやそれらの塩などである。
　（ｂ）架橋剤（内部架橋剤）
　本発明では、吸水特性の観点から架橋剤（別称；内部架橋剤）を使用することが特に好ましい。架橋剤は物性面から、架橋剤を除く上記単量体に対して０．００１～５モル％が好ましく、０．００５～２モル％がより好ましく、０．０１～１モル％がさらに好ましく、０．０３～０．５モル％が特に好ましい。
　使用できる架橋剤としては、例えば、（アクリル酸の重合性二重結合との）重合性架橋剤、（単量体のカルボキシル基との）反応性架橋剤や、それらを併せ持った架橋剤の１種以上が例示できる。具体的には、重合性架橋剤として、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリオキシエチレン）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アリロキシアルカンなどの分子内に重合性２重結合を少なくとも２個有する化合物が例示できる。また、反応性架橋剤として、ポリグリシジルエーテル（エチレングリコールジグリシジルエーテルなど）、多価アルコール（プロパンジオール、グリセリン、ソルビトールなど）などの共有結合性架橋剤、アルミニウムなど多価金属化合物であるイオン結合性架橋剤が例示できる。これらの架橋剤の中では、吸水特性の面から、（アクリル酸との）重合性架橋剤、特に、アクリレート系、アリル系、アクリルアミド系の重合性架橋剤が好適に使用される。
　（ｃ）中和の塩
　アクリル酸の中和に用いられる塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属の水酸化物や炭酸（水素）ナトリウム、炭酸（水素）カリウムなどの炭酸（水素）塩等の一価塩基が好ましく、残存モノマー低減の点からアクリル酸アルカリ金属塩とすることが好ましく、水酸化ナトリウムでの中和塩が特に好ましい。なお、これらの中和処理での好ましい条件等は、国際公開２００６／５２２１８１号に例示されており、該公報に記載の条件も本発明に適応され得る。中和温度は１０～１００℃が好ましく、３０～９０℃がより好ましい。この範囲内で適宜決定されるが、残存モノマー低減から後述の中和方法が好ましい。
　（ｄ）単量体の濃度
　これら単量体は、通常水溶液で重合され、その固形分濃度は通常１０～９０質量％であり、好ましくは２０～８０質量％、さらに好ましくは３０～７０質量％、特に好ましくは３５～６０質量％である。なお、重合は、飽和濃度を超えたスラリー（水分散液）で行ってもよいが、物性面から、好ましくは飽和濃度以下の水溶液で行う。
　（ｅ）その他単量体の成分
　さらに、不飽和単量体水溶液は、単量体とともに、澱粉、ポリアクリル酸（塩）、ポリエチレンイミンなどの水溶性樹脂ないし吸水性樹脂を例えば０～５０質量％、好ましくは０～２０質量％、特に好ましくは０～１０質量％、最も好ましくは０～３質量％有していてもよい。また、各種の発泡剤（炭酸塩、アゾ化合物、気泡など）、界面活性剤や後述の添加剤等を、例えば０～５質量％、好ましくは０～１質量％添加して、得られる吸水性樹脂や粒子状吸水剤の諸物性を改善してもよい。なお、その他成分を使用して得られたグラフト重合体（例；澱粉アクリル酸グラフト重合体）ないし吸水性樹脂組成物も、本発明ではポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂と総称する。
　添加剤としてキレート剤、ヒドロキシカルボン酸、還元性無機塩を添加してもよく、これらは吸水性樹脂に好ましくは１０～５０００質量ｐｐｍ、より好ましくは１０～１０００質量ｐｐｍ、さらに好ましくは５０～１０００質量ｐｐｍ、特に好ましくは１００～１０００質量ｐｐｍ含まれるように添加する。好ましくはキレート剤が使用される。
　また、単量体は重合禁止剤を含むことが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、メトキシフェノールなどが挙げられ、その含有量は２００ｐｐｍ以下（対単量体）が好ましく、１０～１６０ｐｐｍがより好ましく、２０～１００ｐｐｍがさらに好ましい。
　（ｆ）重合工程（架橋重合工程）
　重合方法は、性能面や重合の制御の容易さから、噴霧重合または液滴重合でもよいが、好ましくは、通常、水溶液重合または逆相懸濁重合で行われる。従来、重合の制御や着色改善が困難であった水溶液重合が好ましく、連続水溶液重合が最も好ましい。特に１ラインで不飽和単量体水溶液を重合して吸水性樹脂を０．５ｔ／ｈｒ以上、さらには１ｔ／ｈｒ以上、よりさらには５ｔ／ｈｒ以上、特に１０ｔ／ｈｒ以上の巨大スケールで製造する連続重合において好適に制御できる。よって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６９８７１５１号および同第６７０１４１号）、連続ベルト重合（例えば、米国特許第４８９３９９９号、同第６２４１９２８号および米国特許出願公開第２００５／２１５７３４号）が挙げられる。
　なお、連続重合では、高温開始（単量体が３０℃以上、３５℃以上、さらには４０℃以上、特に５０℃以上。上限は沸点）、高単量体濃度（３０質量％以上、特に３５質量％以上、さらには４０質量％以上、特に４５質量％以上。上限は飽和濃度）での重合が好ましい一例として例示できる。
　このような高濃度や高温での重合でも、本発明では単量体の安定性に優れ、また、白色の吸水性樹脂が得られるため、かかる条件でより顕著に効果を発揮する。好適なかかる高温開始重合は米国特許第６９０６１５９号および同第７０９１２５３号などに例示されるが、本発明の方法では重合前の単量体の安定性に優れるので、工業的なスケール生産が容易である。
　これらの重合は空気雰囲気下でも実施できるが、着色改善からも好ましくは、窒素やアルゴンなどの不活性気体雰囲気（例えば、酸素濃度１容積％以下）で行われ、また、単量体成分は、その単量体もしくは単量体を含む溶液中の溶存酸素が不活性気体で十分に置換（例えば、溶存酸素１ｍｇ／Ｌ未満）された後に重合に用いられることが好ましい。そのように、脱気しても単量体の安定性に優れているので重合前のゲル化も起らず、より高物性・高白色の吸水性樹脂を提供することができる。
　（ｇ）重合開始剤
　本発明で使用される重合開始剤としては、重合の形態によって適宜選択される。このような重合開始剤としては例えば、光分解型重合開始剤や熱分解型重合開始剤、レドックス系重合開始剤等を例示できる。重合開始剤の使用量は上記単量体に対し、好ましくは０．０００１～１モル％、より好ましくは０．００１～０．５モル％の量使用される。
　重合開始剤の使用量が多い場合、着色を引き起こすことがあり、少ない場合は残存モノマーを増加させることがある。また、従来の着色改善剤では重合に悪影響を与えることがあったが、本発明の方法では重合（従来時間、諸物性など）に悪影響を与えず、着色を改善できるので好ましい。
　光分解型重合開始剤としては例えば、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、アゾ化合物を例示できる。また熱分解型重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩（過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム）、過酸化物（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）、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－イル）プロパン］ジヒドロクロリド等）を例示できる。なお、これらラジカル重合開始剤のうち、過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合物は光重合開始剤とすることもできる。
　レドックス系重合開始剤としては、例えば、上記過硫酸塩や過酸化物に、Ｌ－アスコルビン酸や亜硫酸水素ナトリウムのような還元性化合物を併用し両者を組み合わせた系を例示できる。また光分解型開始剤と熱分解型重合開始剤を併用することも好ましい態様として挙げることができる。
　（２）ゲル細粒化工程（解砕工程）
　重合で得られた含水ゲル状架橋重合体（以下、「含水ゲル」と称することもある。）はそのまま乾燥を行っても良いが、重合時または重合後、必要により解砕機（ニーダー、ミートチョッパーなど）を用いてゲル解砕され粒子状（例えば、質量平均粒子径で０．１～５ｍｍ、さらには０．５～３ｍｍ）にされる。
　ゲル解砕時の含水ゲルの温度は物性面から、好ましくは４０～９５℃、さらに好ましくは５０～８０℃に保温ないし加熱される。含水ゲルの樹脂固形分は、特に限定されるものではないが、物性面から好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６５質量％、さらに好ましくは３０～５５質量％である。水や、多価アルコール、水と多価アルコールの混合液、水に多価金属を溶解した溶液あるいはこれらの蒸気等を添加しても良い。また、ゲル細粒化工程で、吸水性樹脂微粉やその他各種添加剤を混錬してもよい。
　（３）乾燥工程
　本発明では残存モノマーの低減やゲル劣化防止（耐尿性）、黄変防止を達成するため、重合終了後にゲル細粒化工程を経て乾燥工程を行う。ゲル細粒化工程を経て乾燥を開始するまでの時間は、短いほど好ましい。すなわち、重合後の含水ゲル状架橋重合体は、重合機から排出後に、好ましくは１時間以内、より好ましくは０．５時間以内、さらに好ましくは０．１時間以内に乾燥を開始（乾燥機に投入）する。かかる時間とするためには、重合後にゲルの貯蔵工程を行うことなく、直接、細分化ないし乾燥することが好ましい。また、残存モノマーの低減や低着色を達成するため、重合後から乾燥開始までの含水ゲル状架橋重合体の温度は、好ましくは５０～８０℃、さらに好ましくは６０～７０℃に制御する。
　その乾燥減量（粉末ないし粒子１ｇを１８０℃で３時間加熱）から求められる樹脂固形分が、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５～９９質量％、さらに好ましくは９０～９８質量％、特に好ましくは９２～９７質量％の範囲に調整された乾燥物を得る。また、乾燥温度は特に限定されるものではないが、好ましくは１００～３００℃の範囲内、より好ましくは１５０～２５０℃の範囲内とすればよい。高物性と白色を両立する上で、乾燥工程は１６０～２３５℃がより好ましく、１６５～２３０℃がさらに好ましい。また、乾燥時間は５０分以内であることが好ましい。温度や時間を外れると、吸水倍率（ＣＲＣ）の低下や可溶分（Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ）の増加、白色度の低下を引き起こす恐れがある。
　乾燥方法としては、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸脱水、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等、種々の方法を採用することができるが、好ましくは露点が４０～１００℃、より好ましくは露点が５０～９０℃の気体による熱風乾燥である。
　（４）粉砕工程および／または分級工程（乾燥後の粒度調整）
　上述の含水ゲル状架橋重合体を乾燥する工程後、必要により乾燥後に粒度を調整してもよいが、後述の表面架橋での物性向上のため、好ましくは特定粒度にされる。粒度は重合工程（特に逆相懸濁重合）、粉砕工程、分級工程、造粒工程、微粉回収工程などで適宜調整できる。以下、粒度は標準篩で規定（ＪＩＳ　Ｚ８８０１－１（２０００））される。
　乾燥工程により得られた表面架橋前の吸水性樹脂粒子の質量平均粒子径（Ｄ５０）としては２００～６００μｍ、好ましくは２００～５５０μｍ、より好ましくは２５０～５００μｍ、特に好ましくは３５０～４５０μｍに調整する。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％、特に好ましくは０～１質量％に調整する。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質量％に調整する。粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、好ましくは０．２０～０．４０、好ましくは０．２５～０．３７、好ましくは０．２７～０．３５とする。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２００４／６９９１５号やＥＤＡＮＡ－ＥＲＴ４２０．２－０２に記載されている方法を採用すればよい。
　一般に粒度分布を狭く制御すると、すなわち、粒度の上下限の間を小さく制御すると、色が目立ってしまうが、本発明ではかかる色の問題がなく好ましい。よって、本発明では好ましくは乾燥後、１５０～８５０μｍの粒子の割合が９０質量％以上、さらには９５質量％以上、特に、９８質量％以上（上限１００質量％）への分級工程を含む。
　また、上記、吸水性樹脂粒子の嵩比重は、０．５～０．７５（ｇ／ｃｍ３）であることが好ましく、０．６～０．７（ｇ／ｃｍ３）がさらに好ましい。測定方法は例えば、ＥＤＡＮＡ　ＥＲＴ４６０．２－０２に詳しく記載されている。嵩比重が満たされない場合、攪拌動力指数が制御し難く、物性が低下したり、粉化したりすることがある。
　（５）表面処理工程
　本発明の特徴は、アクリル酸（塩）で単量体水溶液を調製する工程、該単量体水溶液の連続重合工程、重合時または重合後の含水ゲル状架橋重合体の細粒化工程、得られた粒子状の含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程、および乾燥された吸水性樹脂粉末への表面処理剤の添加および反応からなる表面処理工程を含む、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法において、表面処理工程で、表面処理剤の連続混合機および連続加熱装置を連結し、且つ混合機と加熱装置の間で周期的遮蔽を行う、製造方法である。
　なお、かかる連続加熱装置として、好ましくは、吸水性樹脂の投入口と排出口、および、複数の撹拌盤を備えた１本以上の回転軸からなる撹拌手段と加熱手段とを有する横型連続撹拌装置内が用いられる。架橋反応の際には、攪拌動力指数を３～１５Ｗ・ｈｒ／ｋｇとすることが好ましい。ここで、（攪拌動力指数）＝（（表面処理時の装置の消費電力）－（空運転時の消費電力）×平均滞留時間）／（時間当たりの処理量×平均滞留時間）で規定され、特定の装置とその特定パラメーター（攪拌動力指数）によって、大スケール（特に１ｔ/ｈｒ以上）のスケールアップ時にも高物性の吸水性樹脂が連続的に安定的に得られる。
　攪拌動力指数は、上記の通り、表面処理時の装置の消費電力と空運転時の消費電力から容易に求められる。この攪拌動力指数が１５Ｗ・ｈｒ／ｋｇを超えると物性(特に通液性)が低下し、また、３Ｗ・ｈｒ／ｋｇを下回っても物性(特に加圧下吸水倍率)が低下するおそれがある。攪拌動力指数は４～１３Ｗ・ｈｒ／ｋｇがより好ましく、５～１１Ｗ・ｈｒ／ｋｇがさらに好ましく、５～１０Ｗ・ｈｒ／ｋｇが特に好ましく、５～９Ｗ・ｈｒ／ｋｇが最も好ましい。
　攪拌動力指数の制御には吸水性樹脂の供給量および排出量の調整、吸水性樹脂の粒度やかさ比重、装置の回転数、形状、表面処理剤の組成、滞留時間などで適宜決定されるが、好適な条件は後述する。
　以下、好ましい表面処理方法および攪拌動力指数の制御方法を記載する。
　（５－１）加湿混合工程
　この加湿混合工程は、上述の重合工程から必要により分級工程を経て得られた吸水性樹脂粉体に、表面架橋剤を添加、混合する工程である。
　（ａ）表面架橋剤
　本発明では乾燥後の表面架橋工程をさらに含む。本発明の製造方法は、高い加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）および通液性（ＳＦＣ）の吸水性樹脂の製造方法や巨大スケール（特に１ｔ／ｈｒ）での連続生産に適用され、特に高温表面架橋での吸水性樹脂に好適に適用される。
　本発明で表面処理には、前記特許文献１～１９に記載された処理剤、特に表面架橋剤が使用される。これら中でも、スケールアップ時の物性面から、共有結合性表面架橋剤が使用され、好ましくは、共有結合性表面架橋剤およびイオン架橋性の表面架橋剤が併用される。
　（共有結合性表面架橋剤）
　本発明で用いることの出来る表面架橋剤としては、種々の有機または無機架橋剤を例示できるが、有機表面架橋剤が好ましく使用できる。表面架橋剤としては、得られる吸水性樹脂の物性面の点から、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物またはそのハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、（モノ、ジ、またはポリ）オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物が好ましい。特に高温での反応が必要な、多価アルコール化合物、アルキレンカーボネート化合物、オキサゾリジノン化合物からなる脱水反応性架橋剤が使用できる。脱水反応性架橋剤を使用しない場合、物性が低かったり、本発明の効果の差が現れにくかったりする場合もある。
　より具体的には、米国特許第６２２８９３０号、同第６０７１９７６号、同第６２５４９９０号などに例示されている化合物を挙げることが出来る。例えば、モノ，ジ，トリ，テトラまたはプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、グリセリン、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ソルビトールなど多価アルコール化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテルやグリシドールなどのエポキシ化合物；エチレンカボネートなどのアルキレンカーボネート化合物；オキセタン化合物；２－イミダゾリジノンのような環状尿素化合物等が挙げられる。
　（イオン結合性表面架橋剤）
　また、上記有機表面架橋剤以外にイオン結合性の無機表面架橋剤（多価金属由来の架橋剤）を使用して、通液性などを向上させてもよい。使用できる無機表面架橋剤は、２価以上、好ましくは３価ないし４価の多価金属の塩（有機塩ないし無機塩）ないし水酸化物が挙げられる。使用できる多価金属としてはアルミニウム、ジルコニウムなどが挙げられ、乳酸アルミニムや硫酸アルミニムが使用可能である。これら無機表面架橋剤は有機表面架橋剤と同時または別途に使用される。多価金属による表面架橋は国際公開第２００７／１２１０３７号、同第２００８／０９８４３号、同第２００８／０９８４２号、米国特許第７１５７１４１号、同第６６０５６７３号、同第６６２０８８９号、米国特許出願公開第２００５／０２８８１８２号、同第２００５／００７０６７１号、同第２００７／０１０６０１３号、同第２００６／００７３９６９号に示されている。
　また、上記有機表面架橋剤以外にポリアミンポリマー、特に質量平均分子量５０００～１００万程度のものを同時または別途で使用して通液性などを向上させてもよい。使用できるポリアミンポリマーは例えば米国特許第７０９８２８４号、国際公開第２００６／０８２１８８号、同第２００６／０８２１８９号、同第２００６／０８２１９７号、同第２００６／１１１４０２号、同第２００６／１１１４０３号、同第２００６／１１１４０４号などに例示されている。
　（使用量）
　表面架橋剤の使用量は吸水性樹脂粒子１００質量部に対して０．００１～１０質量部程度が好ましく、０．０１～５質量部程度がより好ましい。表面架橋剤と共に、好ましくは水が使用され得る。使用される水の量は、吸水性樹脂粒子１００質量部に対して０．５～２０質量部が好ましく、より好ましくは０．５～１０質量部の範囲である。無機表面架橋剤と有機表面架橋剤を併用する場合も、各々０．００１～１０質量部程度（より好ましくは０．０１～５質量）使用することが好ましい。
　また、この際、親水性有機溶媒を使用してもよく、その量は、吸水性樹脂粒子１００質量部に対し、０～１０質量部、好ましくは０～５質量部の範囲である。また吸水性樹脂粒子への架橋剤溶液の混合に際し、本発明の効果を妨げない範囲、例えば、０～１０質量部、好ましくは０～５質量部、より好ましくは０～１質量部で、水不溶性微粒子粉体や界面活性剤を共存させてもよい。用い得る界面活性剤やその使用量は米国特許７４７３７３９号などに例示されている。
　（ｂ）混合装置
　本発明では表面処理剤の混合に、連続高速回転攪拌型混合機、中でも横型の連続高速回転攪拌型混合機（例えば、図４、図５）が好適に使用される。なお、表面処理剤とは上記表面架橋剤ないしその代替物（例えば、過硫酸塩などのラジカル重合開始剤、単量体）を指し、その溶液や分散液を含む概念である。攪拌速度は１００～１００００ｒｐｍが好ましく、３００～２０００ｒｐｍがより好ましい。滞留時間は１８０秒以内、さらには０．１～６０秒、特に１～３０秒程度が好ましい。
　（ｃ）表面架橋前の吸水性樹脂の温度
　本発明においては、表面架橋工程や輸送管に供給される吸水性樹脂粒子（例えば、表面架橋剤を混合した後、表面架橋工程に導入されるまでの吸水性樹脂；粒子状吸水剤ともいう。）の温度は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上、さらに好ましくは５０℃以上である。また上限は１００℃が好ましく、９５℃がより好ましい。輸送管に供給される吸水性樹脂粒子（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）などの物性維持に顕著な効果がある。
　（５－２）加熱処理工程
　この加熱処理工程は、上記加湿混合工程で混合された、吸水性樹脂粉体と表面処理剤溶液との湿潤混合物を加熱し、表面架橋反応させる工程である。
　（ａ）加熱装置の構造
　（傾斜角）
　上記混合装置で表面処理剤を添加した後の吸水性樹脂に加熱処理を行う。必須な装置は上記横型連続撹拌装置である。攪拌動力指数の制御の面からは、横型連続撹拌装置が０．１～１０°の下向き傾斜角を有することが好ましい。傾斜角は、０．５～５°がより好ましく、１～４°がさらに好ましい。傾斜角が０．１～１０°の範囲を満たさない場合、攪拌動力指数が過大または過小になり物性が低下することがある。
　（縦横比）
　上記横型連続撹拌装置の縦横比（進行方向の装置の長さ／進行方向に断面の装置幅）は、１～２０であることが好ましい。縦横比は、１．５～１０がより好ましく、２～５がさらに好ましい。縦横比は装置内部の縦（進行方向）と横（進行方向に対して平面で直角）の長さの比で決定される。縦横比が上記範囲を満たさない場合、攪拌動力指数が過大または過小になり吸水性樹脂の物性が低下したり、あるいは装置内でのピストンフロー性が悪くなり、性能の安定性が悪くなることがある。
　（かき上げ羽根）
　上記横型連続撹拌装置は、かき上げ羽根を有することが好ましい（かき上げ羽根は、例えば、図２の９０ａ）。かき上げ羽根は上記特許文献３１（特開２００４－３５２９４１号公報）に記載されている。かき上げ羽根を用いれば攪拌動力指数が低く制御でき、その結果、吸水性樹脂の物性が向上する。
　（平均滞留時間）
　攪拌動力指数を上記好適範囲に制御する点からは、吸水性樹脂の平均滞留時間を０．０５～２時間とすることが好ましい。平均滞留時間は０．１～１時間がより好ましく、０．２～０．８時間がさらに好ましい。
　本発明の横型連続攪拌装置の吸水性樹脂の平均滞留時間測定について述べる。装置内の滞留時間（別称；横型連続攪拌装置内での加熱時間ないし反応時間）は、装置の有効容積（横方向に配置された攪拌軸を有する場合は、攪拌盤最上面を頂点として占有される容積。内容積）は、吸水性樹脂粒子の供給量、傾斜角度、攪拌軸回転数、かき上げ羽根の形状、吸水性樹脂粒子の嵩比重、表面処理剤の種類、横型連続攪拌装置の排出口に設置される排出堰の高さなど、種々の因子によって支配される。これらの因子は滞留時間のみならず、攪拌動力指数にも大きな影響を及ぼす。平均滞留時間の測定方法は、上記諸因子を固定した条件で実際に運転を行い、装置を停止して装置内に残留する吸水性樹脂粒子の質量を測定する。あるいは、装置投入口に特定が容易な物質（例えば硫黄を含む化合物）をトレーサー物質として非定常に導入し、排出口でその濃度変化を追跡して滞留時間分布関数を求め、滞留時間分布関数から平均滞留時間を求めることも出来る。例えばトレーサー物質として、水溶性硫酸塩などを用いることが出来る。また、濃度の分析方法としては、部分中和されたポリアクリル酸吸水性樹脂の場合、ＥＰＭＡ，ＸＭＡ等により、硫黄と１価のカチオン（例えばナトリウム）の特性Ｘ線の強度比を求めて、濃度変化を追跡する方法などがある。詳しい滞留時間分布関数、平均滞留時間の求め方については例えば、日刊工業新聞社刊、久保田浩史著「反応工学概論」に詳しく記載されている。
　（表面粗さ）
　上記横型連続撹拌装置内部は平滑であることが好ましく、その表面粗さ（Ｒｚ）は、８００ｎｍ以下に制御することが好ましい。この表面粗さ（Ｒｚ）は５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましく、１８５ｎｍ以下が特に好ましく、１７０ｎｍ以下が最も好ましい。横型連続攪拌装置内部の表面粗さ（Ｒｚ）が上記範囲を満たさない場合、吸水性樹脂粒子との摩擦抵抗が大きくなるため、攪拌動力指数が過大となり、物性が低下するおそれがある。
　なお、表面粗さ（Ｒｚ）は、表面凹凸の最大高さ（ｎｍ）の最大値を意味し、ＪＩＳ　Ｂ０６０１‐２００１で規定される。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、２０ｎｍ程度でも十分である。
　上記の観点から、横型連続攪拌装置の材質は、ステンレス鋼とされるのが好ましく、鏡面仕上げとされているのがより好ましい。この鏡面仕上げにより、吸水性樹脂粉体が受けるダメージが抑制されうる。該装置に使用されるステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等が挙げられる。
　上記の表面粗さ（Ｒｚ）以外の表面粗さ（Ｒａ）についても、ＪＩＳ　Ｂ０６０１－２００１で規定されるが、その好ましい値も表面粗さ（Ｒｚ）と同じである。表面粗さ（Ｒａ）は、２５０ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下がより好ましい。これらの表面粗さは、触針式表面粗さ測定器によりＪＩＳ　Ｂ０６５１－２００１に準拠して測定することができる。なお、これらの表面粗さは、加熱処理装置に限らず、その前後の装置、好ましくは冷却装置、輸送配管（特に空気輸送配管）や、ホッパーにも適用することができ、表面架橋による物性向上の効果がより高くなる。
　（回転軸および攪拌盤）
　回転軸は１軸ないし複数、好ましくは２軸～１０軸、特に２軸である。また、攪拌盤（例えば、図２）ないし攪拌羽根は、装置のサイズ（容量）によって適宜決定されるが、１軸あたり２～１００枚、さらには５～５０枚の範囲である。
　（周期的遮蔽）
　表面架橋の物性安定や向上の面から、吸水性樹脂と表面処理剤溶液とが混合された後、横型撹拌装置へと導入される際に、横型の連続高速回転攪拌型混合機と横型撹拌装置内とを、周期的に遮蔽する。周期的遮蔽の間隔は、０．００１～５分が好ましく、０．００５～１分がより好ましく、０．０１～０．１分がさらに好ましく、０．０１～０．０５分が特に好ましい。周期的に遮蔽することにより、吸水性樹脂の、下流の連続装置への導入（混合機から加熱装置への導入、加熱装置から冷却装置への導入）を、周期的、すなわち間欠的（Ｏｎ－Ｏｆｆ）に行うことができる。表面架橋工程で周期的遮蔽を行わない場合、得られる吸水性樹脂の物性が低下することがある。遮蔽率（吸水性樹脂が下流の連続装置へ遮蔽される時間の割合）としては、物性の安定化（標準偏差）の面から好ましくは１～８０％、より好ましくは２～４０％、さらに好ましくは５～３０％、特に好ましくは５～２０％、最も好ましくは５～１０％の範囲である。周期的遮蔽を行っても、前記範囲（例えば１ｔ／ｈｒ以上）の吸水性樹脂を次の装置へフィードできればよい。例えば、ロータリーバルブの場合、遮蔽間隔は回転数（ｒｐｍ）の逆数（分）で定義され、遮蔽率は高速連続混合機から供給される混合物（湿潤粉体；吸水性樹脂と表面架橋剤溶液の混合物）を排出するのに必要なロータリーバルブの１分間当たりの理論回転数（ｒｐｍ）（ロータリーバルブ１回転当たりの容積と排出される混合物の質量流量、嵩比重から求められる体積流量から得られる理論回転数）を実際のロータリーバルブの回転数（ｒｐｍ）で割った値に１００を乗じた値で定義される。なお、遮蔽率は、具体的には、混合機から単位時間当たりに排出される湿潤粉体（吸水性樹脂と表面架橋剤の混合物）を排出するのに必要なロータリーバルブの１分間当たりの回転数（ｒｐｍ）を実際のロータリーバルブの回転数で割った値で規定できる。例えば、本実施例の場合で計算すると、［１５００×（１＋（３．５／１００））／０．４７／１０００／０．０２／６０／２５］×１００＝１１．０％となる。
　周期的遮蔽による吸水性樹脂の滞留量は、処理量の０～２質量％、さらには０を超えて１質量％とすることが好ましい。ロ－タリーバルブの１回転当たりの容積は適宜決定されるが、０．１～０．００１［ｍ３／ｌｅｖ（１回転）］が好ましく、０．２～０．００２［ｍ３／ｌｅｖ］がより好ましく、０．１～０．０１［ｍ３／ｌｅｖ］がさらに好ましい。周期的遮蔽を行う場合は、あるいはしない場合であっても、連続装置間（混合機、加熱装置、必要により冷却装置）を連結する際に、上流の装置の出口と下流の装置の入口との距離を１０ｍ以下とすることが好ましい。この距離は５ｍ以下がより好ましく、３ｍ以下がさらに好ましく、２ｍ以下が特に好ましい。連結する際は、装置を上下に連結すればよく、すなわち、上流の装置の下側に下流の装置を連結する。そして上流の装置と下流の装置の間に、吸水性樹脂粒子の遮蔽装置を設ければよい。上記距離の下限は、装置の大きさや下記の遮蔽装置が収容できる範囲で、適宜決定される。距離が大きい場合、また、上記装置を上下に連結しない場合、得られる吸水性樹脂の物性が低下することがある。なお、上下に連結する場合、混合機、加熱装置、必要により冷却装置の順序で上下に連結すればよい。冷却装置の連結は、加熱装置の上でも横でも構わない。
　連続装置間の連結部に、周期的遮蔽装置として、ゲート、バルブ、ダンパ、ロータリーフィーダ、テーブルフィーダなどを設けることで、周期的遮蔽を行える。用いられるゲートとしてはスライドゲート、ローラーゲート、テンターゲート（Ｔａｉｎｔｅｒ　ｇａｔｅ）、ラジアルゲート、フラップゲート（起伏ゲート） ローリングゲート、ラバーゲートなどが挙げられる。また、用いられるバルブとしては、ハウエルバンガーバルブ〔Ｈｏｗｅｌｌ－Ｂｕｎｇｅｒ（ｆｉｘｅｄ　ｃｏｎｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）ｖａｌｖｅ〕（固定コーンバルブ），ホロージェットバルブ〔Ｈｏｌｌｏｗ　ｊｅｔ　ｖａｌｖｅ〕（可動コーンバルブ） ，ジェットフローバルブ，バタフライバルブ，ゲートバルブ（仕切弁），オリフィスバルブ，ロータリーバルブ〔Ｒｏｔａｒｙ　ｖａｌｖｅ〕（円筒を回転させることにより開閉を行うバルブ），ジョンソンバルブ（円錐状の弁体を前後させることにより開閉を行うバルブ）が挙げられる。これら遮蔽装置を連続混合機（例えば、図４、図５）の出口と連続加熱装置（例えば、図１）の入口を連結させて、混合機出口、加熱装置の入口ないしその中間部に設置すればよい。また、好ましくは加熱装置の出口側でもさらに周期的遮蔽が行われ、具体的には、加熱装置（例えば、図１）の出口と冷却装置（例えば、図３）の間にも同様に周期的遮蔽がなされる。これら遮蔽装置の中でもバルブ、さらにはロータリーバルブを介して装置間が遮蔽および連結されてなることが好ましい。バルブの大きさ（直径を指す。ただし、断面が円以外の形状である場合には、同面積の円の直径に換算する。）は適宜決定され、例えば、直径１～１００ｃｍが好ましく、直径１０～５０ｃｍがより好ましい。
　これらの遮蔽装置は、最大処理量（ｋｇ／ｈｒ；遮蔽装置が単位時間当たりに通過させることのできる物質量の最大量）の１００％未満で運転する。運転条件は、５～９５％が好ましく、１０～９０％がより好ましく、２０～８０％がさらに好ましい。遮蔽装置の運転条件が上記範囲から外れる場合、得られる吸水性樹脂の物性が低下したり、性能が不安定になったりする。ロータリーバルブなどの回転式遮蔽装置を用いる場合、その回転数は適宜決定されるが、例えば、１～５００ｒｐｍ（回／分）が好ましい。回転数は、５～２００ｒｐｍがより好ましく、１０～１００ｒｐｍがさらに好ましく、２０～１００ｒｐｍが特に好ましい。遮蔽装置の最大処理能力は適宜決定されるが、例えば、０．０１～２０ｔ／ｈｒが好ましく、０．１～５ｔ／ｈｒがより好ましい。
　（ｂ）加熱装置の運転条件
　表面処理剤が攪拌型混合機に添加されて、吸水性樹脂と表面処理剤溶液とが混合された後は、加熱表面架橋処理を行う。加熱処理に必要な装置は上記横型連続撹拌装置である。吸水性樹脂は加熱処理され、必要により第２の加熱処理を行った後、冷却処理される。加熱温度（ジャケットなどの伝熱面温度）は７０～３００℃、好ましくは１２０～２５０℃、より好ましくは１５０～２５０℃であり、加熱時間は、好ましくは１分～２時間の範囲である。加熱処理は、通常の乾燥機又は加熱炉で行うこともできる。本発明では、従来着色が激しかった高温加熱や空気（熱風）での乾燥でも、高度に白色の吸水性樹脂を提供することができる。
　（充填率）
　横型連続撹拌装置では、吸水性樹脂の充填率（容積比）は５０～９０％となるように連続供給されることが好ましい。充填率は、５５～８５％がより好ましく、６０～８０％がさらに好ましい。充填率が上記範囲を満たさない場合、攪拌動力指数が制御し難く、得られる吸水性樹脂の物性が低下することがある。充填率１００％の位置は、先に述べたように、回転軸の攪拌盤の頂点部である。
　横型連続撹拌装置での吸水性樹脂は、その質量面積比が１００ｋｇ／ｍ２／ｈｒ以下となるように連続供給されることが好ましい。９０ｋｇ／ｍ２／ｈｒ以下がより好ましく、５０～７０ｋｇ／ｍ２／ｈｒがさらに好ましい。質量面積比が上記範囲を満たさない場合、攪拌動力指数が制御し難く、得られる吸水性樹脂の物性が低下することがある。
　ここで、質量面積比は以下の式で定義される。
　（質量面積比）＝（吸水性樹脂の単位時間あたりの質量流量）／（装置の伝熱面積）　
　装置トラフのジャケット面が保温のみの場合、質量面積比は以下のように規定される。
　（質量面積比）＝（吸水性樹脂の単位時間あたりの質量流量）／（装置の攪拌軸および攪拌盤の伝熱面積）で規定される。
　（回転数と反応時間）
　本発明によれば、横型連続撹拌装置の撹拌速度を２～４０ｒｐｍとすることで均一な加熱混合ができる。２ｒｐｍを下回ると、撹拌が不充分となり、一方、４０ｒｐｍよりも速いと微粉が発生しやすくなる場合がある。より好ましい撹拌速度は５～３０ｒｐｍである。また、装置内の滞留時間は、例えば１０～１８０分、好ましくは２０～１２０分である。１０分未満では架橋反応が不充分となり易い。一方、１８０分を超えると吸水性能が低下することがある。
　（減圧）
　本発明では、横型連続撹拌装置内を微減圧とすることが好ましい。「減圧状態」とは、大気圧よりも気圧が低い状態を意味する。また「大気圧に対する減圧度」とは、大気圧との圧力差を意味し、気圧が大気圧よりも低い場合に正（プラス）の値として表現される。例えば、大気圧が標準大気圧（１０１．３ｋＰａ）である場合、「減圧度が１０ｋＰａ」とは、気圧が９１．３ｋＰａであることを意味する。本願において、「大気圧に対する減圧度」は、単に「減圧度」とも称される。減圧にしない場合、混合機の吸気口から吸水性樹脂粉末がこぼれ出てしまうことがあり好ましくない。微減圧とすることで、吸水性樹脂からダスト（吸水性樹脂の超微粒子や必要により使用する無機微粒子）が除去でき、ダスト低減の観点からも好ましい。
　減圧に起因する上記効果を高める観点から、減圧度の下限値は、０ｋＰａを超えるのが好ましく、０．０１ｋＰａ以上がより好ましく、０．０５ｋＰａ以上がさらに好ましい。過度の減圧は、ダストのみならず必要な吸水性樹脂粉末までも装置外に除去してしまうので収率低下を招くおそれがある。また、系内における粉の吊り上がりを抑制する観点、及び排気装置に対する過度のコストを抑制する観点から、減圧度は、１０ｋＰａ以下が好ましく、８ｋＰａ以下がより好ましく、５ｋＰａ以下がさらに好ましく、２ｋＰａ以下が特に好ましい。減圧度の好ましい数値範囲は、上記下限値と上記上限値との間で任意に選択できる。
　（雰囲気）
　横型連続撹拌装置内の雰囲気は空気でもよく、着色防止や燃焼防止ために、窒素などの不活性ガスでもよく、水蒸気が適宜追加されてもよい。また、温度や露点は適宜決定されるが、雰囲気温度（装置の上部空間のガス温度で規定）は３０～２００℃が好ましく、５０～１５０℃がより好ましい。露点は０～１００℃が好ましく、１０～８０℃がより好ましい。
　（５－３）冷却工程
　冷却工程は、加熱処理工程の後、任意に実施される工程である。表面架橋剤として、高温での反応が必要な、多価アルコール化合物、アルキレンカーボネート化合物、オキサゾリジノン化合物などの脱水反応性架橋剤を使用した場合に、冷却工程を行うことが好ましい。
　この冷却工程で用いられる冷却装置としては、特に制限はないが、先に述べた加熱処理に用いる横型連続攪拌装置でもよいし、前記特許文献４１（米国特許第７３７８４５３号）などに例示され、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軸撹拌乾燥機等が用いうる。また、冷却水の温度は、表面処理工程における加熱温度未満とし、好ましくは２５℃以上８０℃未満である。本発明では任意に設置される冷却装置により、加熱による表面処理反応を制御でき、吸水性樹脂の物性が向上する。冷却装置としては、特許文献４１などに例示された機械的攪拌（気流による攪拌を組み合わせてもよい）、又は振動による攪拌と気流による攪拌の組み合わせにより攪拌混合する冷却装置が好適に使用される。ここで、冷却装置の入口（上記加熱装置の出口と連結）、さらには冷却装置の出口にも上記周期的遮蔽がなされることが好ましい。
　冷却工程は、好ましくは連結された前記横型連続撹拌装置内（例えば、図３）で行う。横型連続撹拌装置の攪拌動力指数は、３～１５Ｗ・ｈｒ／ｋｇが好ましく、４～１３Ｗ・ｈｒ／ｋｇがより好ましく、５～１１Ｗ・ｈｒ／ｋｇがさらに好ましく、５～１０Ｗ・ｈｒ／ｋｇが特に好ましく、５～９Ｗ・ｈｒ／ｋｇが最も好ましい。上記した減圧を加熱工程と同様に行ってもよく、また、好ましくは、上記周期的遮蔽を加熱工程と同様に行ってもよい。ここで前記した加熱装置（別称；加熱処理機、加熱機）の攪拌動力指数（４～１３Ｗ・ｈｒ／ｋｇ、さらに好ましくは５～１１Ｗ・ｈｒ／ｋｇ、特に好ましくは５～１０Ｗ・ｈｒ／ｋｇ、最も好ましくは５～９Ｗ・ｈｒ／ｋｇ）と上記冷却装置の攪拌動力指数は同じでもよく異なってもよいが、物性面から好ましくは冷却装置（別称；冷却機）の攪拌動力指数の方が小さいことが好ましい。上記冷却装置の攪拌動力指数は、上記加熱装置の攪拌動力指数の０．９９～０．２５倍、さらには０．９５～０．５０倍、特に０．９０～０．５５倍の範囲であることが好ましい。
　（５－４）その他
　（ａ）表面処理装置の数
　攪拌動力指数や物性向上の面から、重合工程を連続ベルト重合または連続ニーダー重合で行い、かつ重合工程に対して、複数の表面処理工程を並列で行うことが好ましい。
　本発明の製造方法では、重合工程一系列に対して、物性向上および安定化からも好ましくは、表面架橋工程を二系列以上で行ってもよい。本発明で一系列とは、原料（モノマー）から重合ゲル、吸水性樹脂（微粉回収品を含む）、粒子状吸水剤と最終製品が得られるまでに、工程を経るごとに進んでいく一つの系を意味する。その系が二つに分岐する場合、「二系列」という。換言すれば、「二系列以上」とは、同一工程内で、２基以上の装置を並列に配置して、同時又は交互に、稼動させる形態を指す。
　本発明において、各工程を二系列以上とする場合、それぞれの工程について、上限は１０系列程度であり、中でも、二～四系列が好ましく、二～三系列がさらに好ましく、二系列が特に好ましい。系列数を上記範囲とすることで、得られる吸水性樹脂の物性が向上する。系列（分割）数が多い場合、分割する効果が得られず、また、運転が煩雑になり、コスト的にも経済的でないという観点から、二系列、即ち、２基以上の同じ装置（特に２基の装置）を並列で同時に稼動させることが特に好ましい。
　また、本発明においては、乾燥工程以降の工程で、重合ゲル又はその乾燥物である吸水性樹脂を二系列以上に分割するが、その分割量の割合は、工程毎に決定すればよく、特に制限されない。例えば、２分割する場合は、４：６～６：４が好ましく、４．５：５．５～５．５：４．５がより好ましく、４．８：５．２～５．２：４．８が更に好ましく、５：５が最も好ましい。三系列以上の場合であっても、ｎ分割される最大量と最小量との比が、上記範囲内に入ることが好ましい。なお、分割操作は、連続形式でもバッチ形式でもよく、上記分割量の割合は、所定時間での平均量で規定される。
　本発明において、表面架橋工程の系列数は特に限定されず、任意の系列数を選択することができるが、プラントの建設コスト、ランニングコスト等を考慮すると１系列または２系列、特に２系列であることが好ましい。すなわち、物性面から上記重合工程１系列に対して、表面架橋工程、好ましくはさらに粉砕工程、分級工程すべてが２系列以上（上限は前述の範囲）であることが最も好ましい。
　また、ひとつの装置に換えて、本発明で並列に複数の装置を設置する場合、並列の装置は適宜ダウンサイズすればよい。装置の処理能力を１／２にダウンサイズしても装置の価格は半減しないが、本発明では特定の並列の装置を設置することで、得られる吸水剤の物性が向上し、スペックアウト率も低減するため、結果的にコストダウンにも繋がることが見出された。
　なお、米国特許出願公開第２００８／０２２７９３２号は「重合を二系列」で行い後半を一系列にする手法を開示し、前記特許文献３０（米国特許出願公開第２００７／１４９７６０号）では表面架橋で攪拌乾燥装置と加熱装置を「直列に連結」する技術、また、国際公開第２００９／００１９５４号ではベルト重合装置を「直列に連結」する技術をそれぞれ開示する。これに対し、本発明では重合機１基に対して重合工程終了後の特定の工程で「(実質的に同一の)装置を並列に配置」することで、従来以上の物性の向上および安定化を達成する。
　（分割手法）
　本発明で表面架橋を２系列以上とするには分割工程を含み、好ましくは、粒子状含水ゲルまたはその乾燥物である粒子状吸水性樹脂の分割工程、より好ましくは、粒子状吸水性樹脂の分割工程を含む。
　用いられる分割方法としては、例えば、乾燥後の粒子状吸水性樹脂に対しては下記の手法（ａ－１）～（ａ－３）が用いられる。
　（ａ－１）粒子状吸水性樹脂をホッパーへの貯蔵後に分割する方法。好ましくは、粉体への定量フィーダーが使用される。定量フィーダーとしてはサークルフィーダーやスクリューフィーダーなどが好適に使用される。
　（ａ－２）粒子状吸水性樹脂を空気輸送により複数のホッパーへ輸送する際に分割する方法。
　（ａ－３）粒子状吸水性樹脂を落下（例えば、自由落下）時に分割する方法。この際、分割には山や堰を設けた２分器、３分器などが使用される。なお、ＪＩＳ試料縮分器（２分器）は、多数の小部屋に仕切られ、投入された試料が交互に２方向に振り分けられる構造を有している。
　例えば、重合後の重合ゲルに対する分割方法としては下記（ａ－４）～（ａ－６）ないしそれらの併用の手法が用いられ、並列の乾燥工程に供給される。
　（ａ－４）ニーダーやミートチョッパーで得られた粒子状含水ゲルを落下（例えば、自由落下）時に分割する方法。分割にはニーダーやミートチョッパー出口に、山や堰を設けた２分機、３分機などが使用される。
　（ａ－５）上記の粒子状含水ゲルを定量フィーダーで分割する方法。
　（ａ－６）ベルト重合で得られたシート状ゲルを切断する方法。
　これらの中では、少なくとも、乾燥後の粒子状吸水性樹脂は分割されていることが好ましく、そのためには、重合ゲルまたは粒子状乾燥物が分割される。
　なお、上述した形態において分割される粒子状吸水性樹脂や重合ゲルの分割比の好ましい値については、上述した通りである。
　これらの中でも、定量供給性から、好ましくは手法（ａ－１）～（ａ－３）が、更に好ましくは手法（ａ－１）が用いられる。
　（ｂ）ホッパー
　本発明で表面架橋物性の面から、表面架橋の前後に好ましくはホッパーが使用され、より好ましくは、逆角錐台形状や逆円錐台形状、ならびに逆角錐台の最大口径部分に同形状の角柱が付加された形状や逆円錐台の最大口径部分に同形状の円柱が付加されたホッパーが使用される。またその材質は特に限定されないが、ステンレス製が好ましく使用され、その表面粗さは好ましくは前記の範囲である。好適なホッパーやその形状はＰＣＴ／ＪＰ２００９／５４９０３号に例示され、かかるホッパーが推奨される。
　（ｃ）表面架橋前後の吸水性樹脂輸送
　表面架橋前後の吸水性樹脂の輸送方法は各種使用できるが、好ましくは、空気輸送が使用され、吸水性樹脂粒子および／または吸水性樹脂粉体の優れた物性が安定に保持されかつ閉塞現象が抑制されうるという観点から、一次空気及び必要により使用される二次空気（空気輸送中の追加空気）として、乾燥された空気が用いられるのが好ましい。この空気の露点は通常－５℃以下であり、好ましくは－１０℃以下であり、より好ましくは－１２℃以下であり、特に好ましくは－１５℃以下である。露点の範囲はコストパーフォマンスを考え、－１００℃以上であり、－７０℃以上であるのが好ましく、さらには－５０℃程度で十分である。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。空気輸送時に用いる圧縮空気の露点を上記範囲内とすることで、特に、製品として包装する際、ＳＦＣの低下を抑えることができるため、好ましい。
　乾燥された気体（空気）を用いる以外に、加熱された気体（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し、上記輸送部や配管が加熱されることにより、通される気体（空気）が間接的に加熱されてもよい。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、より好ましくは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、好ましくは空気を適宜乾燥すればよい。具体的には、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、ダイヤフラムドライヤーを使用する方法やそれらを併用する方法が挙げられる。吸着式ドライヤーを使用する場、加熱再生式でもよく、非加熱再生式でもよく、非再生式でもよい。
　（６）その他の工程
　上記以外に、必要により、蒸発した単量体のリサイクル工程、造粒工程、微粉除去工程、微粉リサイクル工程などを設けてもよい。さらには、経時色安定性効果やゲル劣化防止等のために、後述の添加剤を単量体ないしその重合物に使用してもよい。
　〔３〕ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂
　（１）ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の物性
　本発明のポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を、衛生材料、特に紙おむつへの使用を目的とする場合、上記重合や表面架橋をもって、下記（ａ）～（ｅ）の少なくとも１つ、さらにはＡＡＰを含め２つ以上、特に３つ以上に制御されることが好ましい。下記を満たさない場合、後述の高濃度おむつでは十分な性能を発揮しないことがある。本発明の製造方法は下記の物性を達成する吸水性樹脂の製造に、より効果、特に物性の安定化（小さい標準偏差）を発揮する。すなわち、下記目的物性の中でも、本発明の製造方法は好ましくは、吸水性樹脂の４．８ｋＰａ加圧下での０．９質量％の塩化ナトリウム水溶液に対する吸水倍率（ＡＡＰ）が２０ｇ／ｇ以上、０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が１（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が２０ｇ／ｇ以上である吸水性樹脂の製造方法、さらには下記範囲である製造方法に好適に適用され、物性が向上さらには安定化する。
　（ａ）加圧下吸水倍率（ＡＡＰ）
　おむつでのモレを防止するため、上記表面架橋とその後の冷却工程を達成手段の一例として、１．９ｋＰａの加圧下さらには４．８ｋＰａの加圧下での０．９質量％の塩化ナトリウム水溶液に対する吸水倍率（ＡＡＰ）が、好ましくは２０ｇ／ｇ以上、よりに好ましくは２２ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは２４ｇ／ｇ以上に制御される。ＡＡＰは高いほど好ましいが、他の物性やコストとのバランスから、ＡＡＰの上限は１．９ｋＰａなら４０ｇ／ｇ、さらには４．８ｋＰａなら３０ｇ／ｇ程度でもよい。特に記載のない場合、ＡＡＰは４．８ｋＰａでの値を示す。
　（ｂ）通液性（ＳＦＣ）
　おむつでのモレを防止するため、上記表面架橋とその後の冷却工程を達成手段の一例として、加圧下での液の通液特性である０．６９％生理食塩水流れ誘導性ＳＦＣ（米国特許５６６９８９４号で規定）は１（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上、好ましくは２５（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上、より好ましくは５０（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上、さらに好ましくは７０（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上、特に好ましくは１００（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上に制御される。
　本発明では通液性の向上、中でもＳＦＣ向上、特に２５（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上へ向上させることに、より顕著に効果を発揮するため、かかる高通液性の吸水性樹脂の製法に好適に適用できる。
　（ｃ）無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）
　無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）は、好ましくは１０ｇ／ｇ以上であり、より好ましくは２０ｇ／ｇ以上、さらに好ましくは２５ｇ／ｇ以上、特に好ましくは３０ｇ／ｇ以上に制御される。ＣＲＣは、高いほど好ましく上限値は特に限定されないが、他の物性のバランスから、好ましくは５０ｇ／ｇ以下、より好ましくは４５ｇ／ｇ以下、さらに好ましくは４０ｇ／ｇ以下である。
　（ｄ）水可溶分量（可溶分）
　水可溶分量が好ましくは０～３５質量％以下、より好ましくは２５質量％以下であり、さらに好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１０質量％以下である。
　（ｅ）残存モノマー
　上記重合を達成手段の一例として、残存モノマー（残存単量体）量は通常５００質量ｐｐｍ以下、好ましくは０～４００質量ｐｐｍ、より好ましくは０～３００質量ｐｐｍ、特に好ましくは０～２００質量ｐｐｍを示す。
　（２）その他添加剤
　さらに、目的に応じて、酸化剤、酸化防止剤、水、多価金属化合物、シリカや金属石鹸等の水不溶性無機ないし有機粉末、消臭剤、抗菌剤、高分子ポリアミン、パルプや熱可塑性繊維などを吸水性樹脂中に０～３質量％、好ましくは０～１質量％添加してもよい。
　（３）用途
　本発明のポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の用途は、特に限定されにないが、好ましくは、紙オムツ、生理ナプキン、失禁パット等の吸収性物品に使用され得る。特に、従来、原料由来の臭気、着色等が問題になっていた高濃度オムツ（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、特に上記吸収性物品中の吸収体上層部に使用された場合に、特に優れた性能が発揮される。
　この吸収性物品中の、任意に他の吸収性材料（パルプ繊維など）を含んでいてもよい吸収体における吸水性樹脂の含有量（コア濃度）は、３０～１００質量％、好ましくは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％、特に好ましくは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。例えば、本発明の吸水性樹脂を上記濃度で、特に吸収体上層部に使用した場合、高通液性（加圧下通液性）のため尿等の吸収液の拡散性に優れるので、紙オムツ等の吸収性物品が効率的な液分配を行うことができ、吸収性物品全体の吸収量を向上させることができる。また、吸収体が高度な白色状態を保つため、衛生感のある吸収性物品が提供できる。
　［実施例］
　以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。なお、以下におけるＡＡＰやＳＦＣ等の測定方法は上述した通りである。
　〔製造例１〕吸水性樹脂粒子（Ａ）の製造
　重合工程（ベルト上での静置重合）、ゲル細粒化工程（解砕工程）、乾燥工程、粉砕工程、分級工程及び各工程間の輸送工程の各装置が接続され、各工程を連続して行うことができるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の連続製造装置を用いた。この連続製造装置の生産能力は、１時間あたり約１５００ｋｇである。この連続製造装置を用いて、吸水性樹脂粒子を連続製造した。
　先ず、単量体水溶液（１）として、７５モル％が中和されたアクリル酸部分ナトリウム塩の水溶液を調製した。この単量体水溶液（１）は、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（平均ｎ数９）を単量体の全モル数に対して０．０６モル％含んでいた。上記単量体水溶液（１）において、上記単量体（上記アクリル酸部分ナトリウム塩）の濃度は、３８質量％であった。得られた単量体水溶液（１）は定量ポンプでベルト上へ連続フィードした。フィードに用いた配管の途中で窒素ガスを連続的に配管内に吹き込み、単量体水溶液（１）における溶存酸素濃度を０．５ｍｇ／Ｌ以下にした。なお、上記「平均ｎ数」とは、ポリエチレングリコール鎖中のメチレン鎖重合度の平均数を意味する。
　次に、単量体水溶液（１）に、過硫酸ナトリウムとＬ－アスコルビン酸とをラインミキシングにて連続混合した。このラインミキシングにおいて、過硫酸ナトリウムの混合比率は、単量体１モル当たり０．１２ｇとし、Ｌ－アスコルビン酸の混合比率は、単量体１モル当たり０．００５ｇとした。このラインミキシングにより得られた連続混合物を、両端に堰を有する平面スチールベルトに厚み約３０ｍｍで供給して、連続的に３０分間静置水溶液重合を行い、含水ゲル状架橋重合体（１）を得た。この含水ゲル状架橋重合体（１）を孔径７ｍｍのミートチョッパーで約２ｍｍに細粒化し、これを連続通風バンド乾燥機の移動する多孔板上に厚みが５０ｍｍとなるように広げて載せ、１８５℃で３０分間乾燥し、乾燥重合体を得た。ここで重合機出口から乾燥機入口までの時間は１分以内であった。当該乾燥重合体の全量を３段ロールミルに連続供給することで粉砕した。この３段ロールミルのロールギャップは、上から順に、１．０ｍｍ／０．５５ｍｍ／０．４２ｍｍであった。この粉砕の後、目開き８５０μｍおよび１５０μｍの金属篩網を有する篩い分け装置で分級して、１５０～８５０μｍの粒子が約９８質量％の吸水性樹脂粒子（Ａ）を得た。この吸水性樹脂粒子（Ａ）のＣＲＣは３５ｇ／ｇであり、嵩比重は０．６ｇ／ｃｍ３であった。
　〔実施例１〕
　製造例１で使用した連続製造装置から引き続いて、表面処理工程（加湿混合工程、加熱工程および冷却工程）、整粒工程および各工程間を連結する輸送工程からなる連続製造装置を用いて、吸水性樹脂粉体（１）を製造した。すなわち、製造例１の粉砕分級工程と、実施例１の表面処理工程は、輸送工程により連結されている。また、高速連続混合機と横型連続攪拌装置は上下に距離１．５ｍで連結されている。
　吸水性樹脂粒子（Ａ）を分級機から空気輸送（温度３５℃、露点－１５℃）で一時貯蔵ホッパーに空気輸送し、定量フィーダーを経て高速連続混合機（タービュライザー／１０００ｒｐｍ）に１．５ｔ／ｈｒで連続供給しつつ、表面処理剤溶液（１）をスプレーで噴霧し混合した（加湿混合工程）。この表面処理剤溶液（１）は、１，４－ブタンジオール、プロピレングリコール及び純水の混合液であった。この表面処理剤溶液（１）は、吸水性樹脂粒子（Ａ）１００質量部に対して、１，４－ブタンジオール０．３質量部、プロピレングリコール０．５質量部及び純水２．７質量部の割合で吸水性樹脂粒子（Ａ）に混合され、その結果、湿潤粉体である混合物（１）が得られた。湿潤粉体である混合物（１）の嵩比重は０．４７ｇ／ｃｍ３であった。
　次いで、得られた混合物（１）を１°の下向き傾斜角を有し、縦横比２．２、パドル回転数１３ｒｐｍ、２本の回転軸と、かき上げ羽根を有する撹拌盤とを有し、内面の表面粗さ（Ｒｚ）が５００ｎｍの横型連続攪拌装置（１）により表面処理を行った（加熱処理工程）。このとき、装置（１）内を、バグフィルターを備えた吸引排気装置によって吸引し、装置内を１ｋＰａの減圧とした。また、上記装置（１）の入口（混合機との連結部）および出口（冷却装置との連結部）にはロータリーバルブ（周期的遮蔽装置）を設置した。ロータリーバルブの１回転当たりの容積は０．０２ｍ３／ｌｅｖ、回転数２５ｒｐｍ、遮蔽間隔は０．０４分（回転数の逆数で定義；２５ｒｐｍであるため、１／２５＝０．０４分）、遮蔽率は１１．０％とした。なお、遮蔽率は、高速連続混合機から単位時間当たりに排出される湿潤粉体である混合物（１）を排出するのに必要なロータリーバルブの１分間当たりの回転数（ｒｐｍ）を実際のロータリーバルブの回転数で割った値である。本実施例では、［１５００（１＋（３．５／１００））／０．４７／１０００／０．０２／６０／２５］×１００＝１１．０％となる。
　事前のテストによって、平均滞留時間４５分、平均充填率７５％となる排出堰の位置を把握しておき、そのように、排出堰の位置を設定した。表面処理に用いた加熱源は、２．５ＭＰａの加圧蒸気であり、上記横型連続攪拌装置（１）の排出部付近に設けられた温度計により装置内の混合物（１）温度を測定し、その温度が１９８℃になるように蒸気流量を制御して加熱を行った。攪拌盤と攪拌軸の総表面積は２４．４ｍ２であり、この総表面積（伝熱面積）と処理量とから計算される質量面積比は６１．５ｋｇ／ｍ２／ｈｒであった。また、表面処理時の攪拌動力は２７．８ｋＷ、空運転での攪拌動力は１３．５ｋＷ、平均滞留時間４５分であり、攪拌動力指数は９．５Ｗ・ｈｒ／ｋｇであった。
　次いで、同様の横型連続攪拌装置を用いて６０℃まで強制冷却した（冷却工程）。
　さらに、篩い分け装置で８５０μｍ通過物を分級し、８５０μｍ　ｏｎ品（８５０μｍ非通過物）は再度粉砕したのち、前記８５０μｍ通過物と混合することで、全量が８５０μｍ通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂粉体（１）を得た。
　得られた吸水性樹脂粉体（１）のＣＲＣは３０．５（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは２９．８（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２５．２（ｇ／ｇ）であった。また、各物性値の標準偏差は、ＣＲＣ：０．１６、ＳＦＣ：０．４８、ＡＡＰ：０．１３であった。なお、これらの物性値は、運転開始後５時間を経過するまで、１時間ごとにサンプリング（５点）を行って求めた測定値の平均値である。以下の実施例、比較例でも同様にして物性値を求めた。結果を表１に示す。
　〔比較例１〕
　実施例１において、横型連続攪拌装置（１）の入口および出口側に設置したロータリーバルブを取り外した以外は、実施例１と同様の操作をして、吸水性樹脂粉体（２）を得た。言い換えれば、加湿混合工程－加熱処理工程－冷却工程のそれぞれの間で、周期的遮蔽を行わずに、完全な連続フィードの状態であった。比較例１で得られた吸水性樹脂粉体（２）のＣＲＣは３０．３（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは２７．９（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２４．３（ｇ／ｇ）であった。また、各物性値の標準偏差は、ＣＲＣ：０．４５、ＳＦＣ：１．３５、ＡＡＰ：０．４８、であった。分析結果を表１に記載する。
　〔実施例２〕
　実施例１において、表面架橋剤溶液（１）にさらに界面活性剤ポリオキシエチレン（２０：メトキシ基の数）ソルビタンモノステアレートの１０質量％水溶液０．０１質量部を添加した以外は、実施例１と同様の操作を行い、湿潤粉体である混合物（２）を得た。すなわち、混合物（２）は、混合物（１）にさらに上記界面活性剤を０．００１質量部を含むものである。
　次いで、得られた混合物（２）を２°の下向き傾斜角を有し、縦横比２．４、パドル回転数１０ｒｐｍ、２本の回転軸と、かき上げ羽根を有する撹拌盤とを有し、内面の表面粗さ（Ｒｚ）が５００ｎｍの横型連続攪拌装置（２）により表面処理を行った（加熱処理工程）。このとき、装置（１）内を、バグフィルターを備えた吸引排気装置によって吸引し、装置内を１ｋＰａの減圧とした。また、上記装置（２）の入口（混合機との連結部）および出口（冷却装置との連結部）にはロータリーバルブ（周期的遮蔽装置）を設置した。事前のテストによって、平均滞留時間４５分、平均充填率７５％となる排出堰の位置を把握しておき、そのように、排出堰の位置を設定した。表面処理に用いた加熱源は、２．５ＭＰａの加圧蒸気であり、上記横型連続攪拌装置（２）の排出部付近に設けられた温度計により装置内の混合物（２）温度を測定し、その温度が１９３℃になるように蒸気流量を制御して加熱を行った。攪拌盤と攪拌軸の総表面積は５５．７ｍ２であり、この総表面積（伝熱面積）と処理量とから計算される質量面積比は２６．９ｋｇ／ｍ２／ｈｒであった。また、表面処理時の攪拌動力は３２．０ｋＷ、空運転での攪拌動力は２４．４ｋＷ、攪拌動力指数は５．１Ｗ・ｈｒ／ｋｇであった。同様の横型連続攪拌装置を用いて６０℃まで強制冷却した（冷却工程）。さらに、篩い分け装置で８５０μｍ通過物を分級し、８５０μｍ　ｏｎ品（８５０μｍ非通過物）は再度粉砕したのち、前記８５０μｍ通過物と混合することで、全量が８５０μｍ通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂粉体（３）を得た。
　得られた吸水性樹脂粉体（３）のＣＲＣは３０．３（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは３０．２（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２５．１（ｇ／ｇ）であった。また、各物性値の標準偏差は、ＣＲＣ：０．１３、ＳＦＣ：０．４７、ＡＡＰ：０．１１であった。分析結果を表１に示す。
　〔比較例２〕
　実施例２において、横型連続攪拌装置（２）の入口および出口側に設置したロータリーバルブを取り外した以外は、実施例２と同様の操作をして、吸水性樹脂粉体（４）を得た。言い換えれば、加湿混合工程－加熱処理工程－冷却工程のそれぞれの間で、周期的遮蔽を行わずに、完全な連続フィードの状態であった。比較例２で得られた吸水性樹脂粉体（４）のＣＲＣは３０．３（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは２８．２（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２４．４（ｇ／ｇ）であった。また、各物性値の標準偏差は、ＣＲＣ：０．４３、ＳＦＣ：１．６５、ＡＡＰ：は０．３８であった。分析結果を表１に示す。
　〔実施例３〕
　製造例１における処理量を１．５ｔ／ｈｒから３ｔ／ｈｒに変更して、吸水性樹脂粒子（Ｂ）を製造し、さらに、重合工程１系列（処理量：３ｔ／ｈｒ）に対して、実施例１における表面処理工程（加湿混合工程、加熱処理工程および冷却工程）を２系列（上記各工程で使用するそれぞれの装置を２基並列とし、処理量としては１．５ｔ／ｈｒ×２基となる。）とした以外は、実施例１と同様の操作を行い、湿潤粉体である混合物（３）を得、さらに、製品としての吸水性樹脂粉体（５）を得た。得られた吸水性樹脂粉体（５）のＣＲＣは３０．５（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは２９．５（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２５．２（ｇ／ｇ）であった。また、各物性値の標準偏差は、ＣＲＣ：０．２８、ＳＦＣ：０．５３、ＡＡＰ：０．２１であった。分析結果を表１に示す。
　〔比較例３〕
　実施例３において、二系列の横型連続攪拌装置（１）の入口および出口側に設置したロータリーバルブを取り外した以外は、実施例３と同様の操作をして、吸水性樹脂粉体（６）を得た。比較例３で得られた吸水性樹脂粉体（６）のＣＲＣは３０．３（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは２７．５（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２４．１（ｇ／ｇ）であった。また、各物性値の標準偏差は、ＣＲＣ：０．５７、ＳＦＣ：１．７１、ＡＡＰ：０．６２であった。分析結果を表１に示す。
　〔実施例４〕
　実施例３において、重合１系列（３ｔ／ｈｒ）に対して、表面架橋を１系列（加湿混合機、加熱装置、冷却装置をそれぞれ１基）とした以外は、同様の操作を行った。
　すなわち、吸水性樹脂粒子（Ｂ）を高速連続混合機（タービュライザー／１２００ｒｐｍ）に３ｔ／ｈｒで連続供給しつつ、表面処理剤溶液（１）をスプレーで噴霧し混合した（加湿混合工程）。この表面処理剤溶液（１）は、１，４－ブタンジオール、プロピレングリコール及び純水の混合液であった。この表面処理剤溶液（１）は、吸水性樹脂粒子（Ｂ）１００質量部に対して、１，４－ブタンジオール０．３質量部、プロピレングリコール０．５質量部及び純水２．７質量部の割合で吸水性樹脂粒子（Ｂ）に混合され、湿潤粉体である混合物（４）とされた。
　次いで、得られた混合物（４）を２°の下向き傾斜角を有し、縦横比２．５、パドル回転数１０ｒｐｍ、２本の回転軸と、かき上げ羽根を有する撹拌盤とを有し、内面の表面粗さ（Ｒｚ）が５００ｎｍの２本の回転軸からなる横型連続攪拌装置（４）により表面処理を行った（加熱処理工程）。このとき、装置（４）内を、バグフィルターを備えた吸引排気装置によって吸引し、装置内を１ｋＰａの減圧とした。また、上記装置（４）の入口（混合機との連結部）および出口（冷却装置との連結部）にはロータリーバルブ（周期的遮蔽装置）を設置した。事前のテストによって、平均滞留時間４５分、平均充填率７５％となる排出堰の位置を把握しておき、そのように、排出堰の位置を設定した。表面処理に用いた加熱源は、２．５ＭＰａの加圧蒸気であり、上記横型連続攪拌装置（４）の排出部付近に設けられた温度計により装置内の混合物（４）の温度を測定し、その温度が２００℃になるように蒸気流量を制御して加熱を行った。攪拌盤と攪拌軸の総表面積は４６．５ｍ２であり、この総表面積（伝熱面積）と処理量とから計算される質量面積比は６４．５ｋｇ／ｍ２／ｈｒであった。また、表面処理時の攪拌動力は５７．１ｋＷ、空運転での攪拌動力は２４．３ｋＷ、平均滞留時間４５分であり、攪拌動力指数は１０．９Ｗ・ｈｒ／ｋｇであった。次いで、同様の横型連続攪拌装置を用いて６０℃まで強制冷却した（冷却工程）。
　さらに、篩い分け装置で８５０μｍ通過物を分級し、８５０μｍ　ｏｎ品（８５０μｍ非通過物）は再度粉砕したのち、前記８５０μｍ通過物と混合することで、全量が８５０μｍ通過物である整粒された製品としての吸水性樹脂粉体（７）を得た。得られた吸水性樹脂粉体（７）のＣＲＣは３０．１（ｇ／ｇ）、ＳＦＣは２８．５（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）、ＡＡＰは２４．８（ｇ／ｇ）であった。分析結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　〔実施例５〕
　実施例４で得られた吸水性樹脂粉体（７）を、内面の表面粗さ（Ｒｚ）２００ｎｍの配管内に圧縮空気（露点－１５℃、温度３５℃）を通すことで、該吸水性樹脂粉体を空気輸送して包装した。該空気輸送後のＳＦＣは２８．０であり、ＳＦＣ低下率は１．８％であった。
　〔実施例６〕
　露点２０℃の圧縮空気を使用した以外は、実施例５と同様の空気輸送を行った。該空気輸送後のＳＦＣは２７．２であり、ＳＦＣ低下率は４．６％であった。
　（まとめ）
　表１に、５時間の連続運転における物性のフレ（標準偏差）と物性（平均値）を示す。なお、表１は１時間ごとの製品を分析した結果（平均値、標準偏差）である。
　表１にあるように、表面処理剤の連続混合機および連続加熱装置を連結した連続表面架橋を行う場合、混合機と加熱装置の間で周期的遮蔽を行う、言い換えれば、半連続とすることで、吸水性樹脂の物性も向上し、安定化（標準偏差の低減）が見られる。
　また、実施例３（１．５ｔ／ｈｒ×２基）と実施例４（３ｔ／ｈｒ×１基）の比較に示すように、重合１系列に対して表面架橋を２系列（装置を２台並列）とすることで、ＣＲＣ／ＡＡＰ／ＳＦＣの物性も向上する。
　また、実施例５および実施例６の結果から、特定露点の圧縮空気を用いた空気輸送が好ましいことが分かる。
　〔実施例７〕
　実施例１において、ロータリーバルブの回転数を変化させることで遮蔽間隔を表２のように変化させた。結果を表２に示す。標準偏差の結果から、ロータリーバルブの回転数は１０～１００ｒｐｍが好ましく、２０～１００ｒｐｍがより好ましいことがわかる。また、遮蔽間隔は、０．０１～０．１分が好ましく、０．０１～０．０５分が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　（従来技術との対比）
　従来の表面処理技術である前記特許文献１～４１に比べて、本願では周期的遮蔽や攪拌動力指数の制御を行うことで、吸水性樹脂の物性も向上し、安定化（標準偏差の低下）が行える。例えば、従来、装置面の改良では、表面架橋剤の混合機に特定の混合機を使用する技術（特許文献２６～２９）、吸水性樹脂と表面架橋剤とを反応させるための加熱装置の技術（特許文献３０、３１）などが知られているが、かかる装置面の改良技術は本願を示唆せず、本願の比較例に相当する。
　巨大スケール(例；１ｔ／ｈｒ以上)の連続生産で、高物性、特に高通液性の吸水性樹脂を提供することができる。
　１０　　駆動装置
　２０　　横型ドラム
　３０　　原料供給口
　４０　　熱媒入口
　４０’　熱媒入口
　４５’　熱媒出口
　５０　　吸水性樹脂排出口
　７０　　回転軸
　８０　　攪拌盤
　８０ａ　攪拌盤
　８０ｂ　攪拌盤
　８１　　キャリアーガス導入口
　８５　　排気口
　９０　　かきあげ羽根
　９０ａ　かきあげ羽根
　９０ｂ　かきあげ羽根
　１００　攪拌装置（攪拌手段）

Claims (11)

  1. 　アクリル酸（塩）で単量体水溶液を調製する工程、該単量体水溶液の連続重合工程、重合時または重合後の含水ゲル状架橋重合体の細粒化工程、得られた粒子状の含水ゲル状架橋重合体の乾燥工程、および乾燥された吸水性樹脂粉末への表面処理剤の添加および反応からなる表面処理工程を含む、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法において、
    　表面処理工程で、表面処理剤の連続混合機および連続加熱装置を連結し、かつ、混合機と加熱装置との間で周期的遮蔽を行うことを特徴とするポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法。
  2. 　遮蔽間隔０．００１～５分、遮蔽率１～８０％で上記周期的遮蔽を行う、請求項１に記載の製造方法。
  3. 　上記表面処理工程において、連続加熱装置および連続冷却装置を連結し、かつ、該加熱装置と該冷却装置との間で周期的遮蔽を行う、請求項１または２に記載の製造方法。
  4. 　上記周期的遮蔽が、ゲート、バルブ、ダンパ、ロータリーフィーダ、テーブルフィーダから選ばれる少なくともひとつを用いて行われる、請求項１～３のいずれかに記載の製造方法。
  5. 　上記表面処理工程における加熱処理が、吸水性樹脂の投入口と排出口、および、複数の撹拌盤を備えた１本以上の回転軸からなる撹拌手段と加熱手段とを有する横型連続撹拌装置内にて行われる、請求項１～４のいずれか１項に記載の製造方法。
  6. 　上記重合工程一系列に対して、表面処理工程が二系列以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載の製造方法。
  7. 　上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の生産量が、１ｔ／ｈｒ以上である、請求項１～６のいずれか１項に記載の製造方法。
  8. 　上記表面架橋剤が、脱水反応性の表面架橋剤であり、加熱処理温度が１５０～２５０℃である、請求項１～７のいずれか１項に記載の製造方法。
  9. 　上記表面処理工程が減圧で行われる、請求項１～８のいずれか１項に記載の製造方法。
  10. 　吸水性樹脂の４．８ｋＰａ加圧下での０．９質量％の塩化ナトリウム水溶液に対する吸水倍率（ＡＡＰ）が２０ｇ／ｇ以上、０．６９質量％生理食塩水流れ誘導性（ＳＦＣ）が１（×１０－７・ｃｍ３・ｓ・ｇ－１）以上、無加圧下吸水倍率（ＣＲＣ）が２０ｇ／ｇ以上である、請求項１～９のいずれか１項に記載の製造方法。
  11. 　加熱装置の出口側でもさらに周期的遮蔽が行われる、請求項１～１０のいずれか１項に記載の製造方法。
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