CN103459473A - 聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法 - Google Patents

聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法 Download PDF

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Abstract

在特别是使用碳酸亚烷基酯化合物进行表面交联的吸水性树脂的制造中，实现副产物乙二醇量的降低化、兼具吸水性等物性和生产率，降低不合规格品。该方法的特征在于，在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法的表面交联工序中，对吸水性树脂粉末进行两次以上的下述混合处理：(1)混合含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂，并进行加热反应，进而与该混合同时混合或另外混合离子反应性表面交联剂，和/或(2)混合含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液。

Description

聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法。更具体而言，涉及残留原料(特别是表面交联剂或其副产物)少、并且物性高的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末及其稳定的连续制造的方法。
背景技术
近年，纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫片等卫生材料，从体液吸收性优异的观点考虑，作为其构成材料，广泛利用吸水性树脂。吸水性树脂经过聚合、干燥、粉碎、分级和表面交联等许多工序制造(非专利文献1)。包括这种工序的吸水性树脂的制造方法公开于专利文献1～14等。
吸水性树脂根据其使用目的(例如纸尿布、生理用卫生巾等)以许多物性(例如吸水倍率、加压下吸水倍率、吸水速度、通液性、凝胶稳定性等)作为标准来控制、生产。但是，吸水性树脂的大规模的连续生产中，难以实现生产率提高、物性提高和物性的稳定化，即使微细的物性的偏差，也有可能导致最终产品(例如纸尿布等)的物性降低、消费者不满。另外，随着生产量的增大，利用包括许多工序的制造方法时，包括原材料的调整、搬入，一部分工序中的小的问题、延迟在整体的制造工序中有可能引起大的问题、生产的延迟、杂质或副产物的增加、物性的降低。因此，高物性的维持和稳定的连续操作为大的课题。进而，随着吸水性树脂的生产量增大，其生产率的提高为重要的课题。
为了解决上述问题，专利文献15中公开了去除物性上下偏差的吸水性树脂来再混合的技术。专利文献16、17中公开了在中间工序、聚合工序使用多个料斗的技术。另外，专利文献17中公开了以2个系列进行聚合、并使后半为1个系列的技术。进而，专利文献19中为了实现物性提高或稳定化，公开了相对于1个系列聚合工序，使干燥工序以后的至少任意一工序为两个系列以上的技术。通过专利文献15～17等的中间工序的变更或赋予，或者，专利文献20～22等通过并用多个制造装置，提出了许多实现吸水性树脂的物性提高或稳定化的技术，但是充分存在改善的余地。另外，为了提高物性，专利文献23等中提出了在表面交联后再次去除或再利用微粉的技术，但是微粉去除存在收率降低的问题。
另外，随着吸水性树脂的生产量增大，各工序的制造装置的尺寸有限，因此自然而然利用多条生产线联合生产吸水性树脂。但是此时，各生产线之间的物性的偏差成为问题。特别是近年，不仅要求吸水倍率(CRC)，还要求加压下吸水倍率(AAP)、通液性(SFC、GBP)等许多物性控制，而生产量增大、特别是利用多台制造设备制造(生产线)联合生产吸水性树脂时，非常难以控制物性，产生许多不合规格品(不合格产品)，从成本升高、废弃所导致的环境负荷的观点考虑不优选。
另外，对于包括许多制造工序的吸水性树脂而言，表面交联工序从物性的提高、稳定化、另外从制造问题降低观点考虑为重要的工序，提出了许多改良技术。
另外，也提出了各种表面交联剂，提出了噁唑啉化合物(专利文献24)、乙烯基醚化合物(专利文献25)、环氧化合物(专利文献26)、氧杂环丁烷化合物(专利文献27)、多元醇化合物(专利文献28)、聚酰胺多胺-表卤加成物(专利文献29、30)、羟基丙烯酰胺化合物(专利文献31)、噁唑烷酮化合物(专利文献32)、双或聚-噁唑烷酮化合物(专利文献33)、2-氧代四氢-1,3-噁唑烷化合物(专利文献34)、碳酸亚烷基酯化合物(专利文献35)、碳酸多元亚烷基酯化合物(专利文献36)。进而，还提出了在表面交联后，特别是用碳酸亚烷基酯化合物降低表面交联后的挥发性醇、残留乙二醇的表面交联方法(专利文献37)。
另外，还已知将单体聚合来进行表面交联的技术(专利文献38)、用过硫酸盐进行自由基交联的技术(专利文献39、40)。进而，还提出了在表面交联剂的混合中并用添加剂的技术，作为添加剂，已知铝盐等水溶性阳离子(专利文献41、42)，碱(专利文献43)，有机酸、无机酸(专利文献44)等。进而已知与表面交联同时添加或另外添加的用于对吸水性树脂表面进行改性的各种添加剂的添加方法(专利文献45～60)。
但是，关于这些表面交联方法，不论对于吸水性树脂而言是否最重要的制造工序，在连续运转、巨大规模的制造中，都残留制造工序的稳定化、简化的余地。进而，对于上述物性的偏差、不合规格的产生而言，存在残留于吸水性树脂的原料、副产物，例如专利文献37中记载的挥发性醇、残留乙二醇的问题，它们的降低需要复杂的工序或其效果也不充分。
进而，在吸水性树脂与水溶液混合时产生粘合性的特性方面，即使以实验室等小规模发现利用表面处理实现的改善效果，商业上连续生产时，也会由于机器的运转不稳定而不能制造，由于经由搅拌、空气输送等对吸水性树脂粉体施加大的机械能量的工序，而有可能未发现表面处理效果、或表面处理效果降低。
因此，不能由数100g～数Kg(或数100Kg)的小规模的结果预想商业上连续生产规模(例如数吨～数1000吨)下的结果，虽然需要进行证实实验来确认，但是大多得不到所期待的性能。上述商业上连续生产规模下的证实实验的成本或时间(劳力)也非常大，期待由小规模的结果预想商业上连续生产规模的结果的方法。另外，进而，即使是小规模下的实验，在表面处理剂的混合后进而加热处理或其后也需要各种后处理操作，因此直至判明结果为止非常需要时间和工夫。
对于吸水性树脂的主要用途为纸尿布、生理用卫生巾等卫生材料的现状而言，所残留的原料(特别是表面处理剂)、副产物的降低是重要的。
另外，对于吸水性树脂的生产率提高而言，特别是作为表面交联剂，使用碳酸亚烷基酯化合物时、或使用以碳酸亚烷基酯为代表的固体的非高分子有机化合物时，需要进一步简化制造工序中的表面交联剂的处理性，需要降低作为副产物产生的残留的乙二醇。特别是随着吸水性树脂的生产量增大或要求更高的物性，制造工序的简便化或稳定化、进而残留副产物(例如专利文献37中记载的挥发性醇、残留乙二醇)的问题进一步得到重视。
进而，在物性提高、稳定化的问题方面，吸水速度、通液性的课题变大，特别是随着吸水性树脂的生产规模变大，现实是吸水速度的维持、提高，或兼具吸水速度和通液性变得更困难。为了维持吸水速度、通液性，有可能产生不合规格、生产性的降低，特别是对于吸水速度、通液性的提高而言，特别是作为表面交联剂，使用碳酸亚烷基酯化合物时、或使用以碳酸亚烷基酯为代表的固体的非高分子有机化合物时，解决这种问题是重要的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/123193号小册子
专利文献2：国际公开第2009/113679号小册子
专利文献3：国际公开第2009/113678号小册子
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专利文献5：国际公开第2009/113672号小册子
专利文献6：国际公开第2009/119754号小册子
专利文献7：国际公开第2009/123197号小册子
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专利文献9：美国专利第6727345号说明书
专利文献10：美国专利第6164455号说明书
专利文献11：美国专利第6817557号说明书
专利文献12：美国专利第6641064号说明书
专利文献13：美国专利第6291635号说明书
专利文献14：欧洲专利第1949011号说明书
专利文献15：美国专利第7193006号说明书
专利文献16：美国专利第6727345号说明书
专利文献17：美国专利第4985518号说明书
专利文献18：国际公开第2007/023097号小册子
专利文献19：国际公开第2009/113673号小册子
专利文献20：美国专利申请公开第2007/149760号说明书
专利文献21：国际公开第2009/001954号小册子
专利文献22：国际公开第2008/123477号小册子
专利文献23：美国专利第7357330号说明书
专利文献24：美国专利第6297319号说明书
专利文献25：美国专利第6372852号说明书
专利文献26：美国专利第6265488号说明书
专利文献27：美国专利第6809158号说明书
专利文献28：美国专利第4734478号说明书
专利文献29：美国专利第4755562号说明书
专利文献30：美国专利第4824901号说明书
专利文献31：美国专利第6239230号说明书
专利文献32：美国专利第6559239号说明书
专利文献33：美国专利第6472478号说明书
专利文献34：美国专利第6657015号说明书
专利文献35：美国专利第5672633号说明书
专利文献36：欧洲专利公开第0940149号说明书
专利文献37：国际公开第2006/033477号小册子
专利文献38：美国专利申请公开第2005/48221号说明书
专利文献39：美国专利第4783510号说明书
专利文献40：欧洲专利第1824910号说明书
专利文献41：美国专利第6605673号说明书
专利文献42：美国专利第6620899号说明书
专利文献43：美国专利第2004/106745号说明书
专利文献44：美国专利第5610208号说明书
专利文献45：国际公开第98/49221号小册子
专利文献46：国际公开第00/53644号小册子
专利文献47：国际公开第00/53664号
专利文献48：国际公开第01/074913号小册子
专利文献49：国际公开第2002/020068号小册子
专利文献50：国际公开第2002/022717号小册子
专利文献51：国际公开第2005/080479号小册子
专利文献52：国际公开第2007/065834号小册子
专利文献53：国际公开第2008/092842号小册子
专利文献54：国际公开第2008/092843号小册子
专利文献55：国际公开第2008/110524号小册子
专利文献56：国际公开第2009/080611号小册子
专利文献57：美国专利第5672633号说明书
专利文献58：日本特公平4-46617号说明书
专利文献59：国际公开第00/46260号小册子
专利文献60：国际公开第95/26209号小册子
非专利文献
非专利文献1：Modern Superabsorbent Polymer Technology(1998)(特别是p.39～44、p.197～199等)
发明内容
发明要解决的问题
使吸水性树脂的生产率、操作性和物性(特别是通液性、加压下吸水倍率)提高且稳定化。另外，降低吸水性树脂中的残留原料(特别是表面处理剂、其辅助原料)。本发明的方法在吸水性树脂的制造方法中合适地适用于常温下为固体的非高分子有机化合物(特别是利用碳酸亚烷基酯化合物的表面交联以及残留乙二醇降低)。
另外，在吸水性树脂的改良中，即使由数100g～数Kg的实验室规模下的结果进行商业上连续生产(例如数吨～数1000吨)，也会由于放大因子的影响，而未反映实验室规模下的结果，在实际生产中有可能伴有物性降低。也就是说，利用商业上连续生产进行证实实验由于有可能伴有成本上及时间上的限制，因此期待由实验室的结果预想商业上连续生产的结果的方法。
即，在专利文献1～13等包括许多工序的吸水性树脂的制造方法中，如上述专利文献14～22那样已知吸水性树脂的物性提高或稳定化的技术，但是仍然不充分，特别是在工业规模的连续制造中，需要减少吸水性树脂的物性的偏差、不合规格，或使制造工序简便化。另外，从对物性、生产率的影响大小程度观点考虑，在吸水性树脂的制造方法中表面交联工序的影响大，上述专利文献23～44等提出了许多表面交联方法，但是仍然不充分，需要提供物性高的稳定的吸水性树脂。作为表面交联剂，专利文献36～38的记载的碳酸亚烷基酯化合物、特别是碳酸亚乙酯是通用的，但是存在专利文献37中记载的产生残留乙二醇副产物的问题。
进而，从降低表面交联后的不合规格品的观点考虑，特别是使用常温下为固体的非高分子有机化合物、尤其是碳酸亚烷基酯化合物作为表面交联剂时，其溶解操作使生产率大幅降低，另外由于气温所造成的其流动性的影响大，或需要降低所产生的副产物乙二醇。或者特别是在物性稳定化方面，需要在维持操作性的状态下，兼具吸水速度的稳定化、吸水速度和通液性。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，其包括下述工序：丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合工序；所得到的聚合物的干燥工序；任意的粉碎、分级工序；和表面交联工序，
所述表面交联工序中，对吸水性树脂进行两次以上的下述混合处理：
(1)混合含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂，并进行加热反应，进而与该混合同时混合或另外混合离子反应性表面交联剂，和/或(2)混合含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液。上述方法(1)和上方(2)可以分别另外进行，优选同时进行。
为了解决上述课题，提供一种含有碳酸亚烷基酯化合物、多元醇、离子交联剂这三种的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法。
进而发现，在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂中“多次混合含有至少一种离子性表面交联剂的表面后交联剂溶液”、进行表面后交联，由此不仅提高吸水性树脂的液体扩散性(例如SFC)，而且其机械的耐损伤性、连续运转性也提高，还可以降低残留表面交联剂，从而完成了本发明。
进而，还涉及在吸水性树脂的表面交联中，由实验室的结果预想商业上连续生产的结果或实验室中在加热处理之前预想结果的方法。
即，提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，其包括下述工序：丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合工序；所得到的聚合物的干燥工序；任意的粉碎、分级工序；和表面交联工序，所述表面交联工序中，在吸水性树脂粉末中，混合含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂，并进行加热反应，进而与该混合同时混合或另外混合离子反应性表面交联剂(以下有时称为离子键合性表面交联剂)(方法(1))。
另外提供通过上述制法等得到的新型吸水性树脂。
即，提供一种聚丙烯酸(盐)系表面交联吸水性树脂粉末，其含有不足1000重量ppm的乙二醇、(优选含有1000～10000重量ppm)C3～C6的多元醇和离子反应性表面交联剂。
进而发现，在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂中多次混合含有至少一种离子反应性表面交联剂的表面后交联剂溶液、进行表面后交联，由此不仅提高吸水性树脂的液体扩散性(例如SFC)，而且其机械的耐损伤性、连续运转性也提高，还可以降低残留表面交联剂，从而完成了本发明。
即，提供一种吸水性树脂的制造方法，其特征在于，其为对聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂实施表面交联处理而得到的吸水剂的制造方法，其具有添加含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液的添加处理进行两次以上的表面交联处理工序。需要说明的是，可以添加含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液两次以上，进而也可以进行不含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液的添加处理(方法(2))。
进而，还涉及在吸水性树脂的表面交联中，由实验室的结果预想商业上连续生产的结果或实验室中在加热处理之前预想结果的方法。
另外，本发明还提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其特征在于，其为用碳酸亚乙酯进行了表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其内部气泡率为0.5%以上，并且说明书中规定(下述(5-16)的测定方法(2))的残留乙二醇为1000ppm以下，4.8kPa的加压下的对于0.9重量%的氯化钠水溶液的吸水倍率(APP)为20[g/g]，无加压下吸水倍率(CRC)为25[g/g]以上，69重量%生理盐水导流性(SFC)为1[×10-7·cm3·s·g-1]以上。
发明的效果
利用本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法时，能够以高的生产率有效地、稳定地制造物性高(特别是通液性高、吸水速度高)的吸水性树脂粉末。进而发挥以下的(1)～(8)中的至少一种效果。
(1)通过以加热状态储藏、输送作为吸水性树脂的原料的非高分子有机化合物(碳酸亚乙酯等)，不会受到气温变化的影响，操作性和混合比率的稳定性优异。
(2)作为表面交联剂，并用多元醇和环状化合物(优选碳酸亚烷基酯、特别是碳酸亚乙酯)，由此表面交联剂水溶液的保存稳定性提高，还能够降低残留副产物(来自碳酸亚乙酯的乙二醇)。
(3)作为表面交联剂，并用多元醇(特别是C3-C6的多元醇)和碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)，由此反应时间缩短或能够降低反应温度，进而还能够降低残留副产物(乙二醇)。由于反应时间缩短或能够降低反应温度，吸水性树脂中的β-羟基丙炔酸的分解也少，结果也能够降低残留单体。
(4)作为表面交联剂，并用多元醇、碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)和离子性交联剂这三种，由此物性(特别是通液性)提高。进而所得到的吸水性树脂的搬送性也优异。
(5)通过使用质量流量计，没有气温、液温的变化所导致的比重变化的影响，因此能够更精密地调整含有非高分子有机化合物的溶液的混合比，另外即使混合许多成分(三种成分以上)，混合比也稳定，因此吸水性树脂的物性稳定。
(6)通过以加热状态储藏、输送作为吸水性树脂的原料的非高分子有机化合物(碳酸亚乙酯等)，比重恒定，混合比稳定，因此吸水性树脂的物性稳定。
(7)表面交联中并用乙二醇以外的多元醇、碳酸亚乙酯和离子性交联剂这三种，由此提供含有规定量的来自碳酸亚乙酯的乙二醇、乙二醇以外的多元醇、离子性交联剂的新型吸水性树脂。上述粉体的搬送性、物性(特别是通液性、无加压下吸水倍率)也优异，适于卫生材料。
(8)工业规模下的特别是表面交联工序及其以后的制造装置的设计、运转条件的设定变得容易。
附图说明
图1为表示适用本发明的方法的、利用丙烯酸系单体水溶液的加热进行的连续升温方法中使用的装置的一例的立体图。
图2为示意性地表示吸水性树脂粉末中的闭孔气泡(Closed-Cell)和开孔气泡(Open-Cell)的截面图。
图3为示意性地表示本发明的用于测定真密度的将(例如粒度850～150μm的比例为95重量%以上的)吸水性树脂粉末微粉碎到不足45μm的操作的截面图。
图4为适用本发明方法的、利用丙烯酸系单体水溶液的中和进行的升温以及气泡产生方法的概略的流程图。
图5为表示表面活性剂的存在下的、利用丙烯酸系单体水溶液的中和进行的升温以及气泡产生方法的概略的流程图。
图6为表示作为可以适用于本发明方法的本发明的优选实施方式，在利用丙烯酸系单体水溶液的升温进行的气泡产生方法中，进而利用非活性气体(例如氮气)进行单体水溶液的聚合之前的脱氧的实施方式的概略的流程图。
图7为将非高分子有机化合物与其它化合物混合的流程图。
图8为表示本发明的实施方式中可以使用的、具备夹套式的加热设备的储藏槽的周边的概略的概念图。
图9为表示本发明的实施方式中可以使用的、外部具备多管式热交换器(加热装置)的储藏槽的周边的概略的概念图。
图10为本发明的搅拌能力评价中使用的倾斜浆叶型搅拌叶片的图。
图11为本发明的搅拌能力评价中使用的扁平圆盘涡轮(flat disk turbine)型的图。
需要说明的是，本发明的制造方法中，作为含有气泡的其它方法，也可以适用国际公开第2011/078298号中记载的[图5]、[图7]～[图11]、[图15]的概略流程图。
具体实施方式
以下，对本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法进行详细说明，但本发明的范围不限于这些说明，关于下述例示以外，也能够在不损害本发明的主旨的范围内适宜进行变更、实施。具体而言，本发明不限定于下述各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，关于将不同的各实施方式中分别公开的技术方案适宜组合所得到的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。
[1]用语的定义
(1-1)“吸水性树脂”
本发明中的“吸水性树脂”指的是水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂。需要说明的是，“水溶胀性”指的是ERT441.2-02中规定的CRC(无加压下吸水倍率)为5[g/g]以上，另外，“水不溶性”指的是ERT470.2-02中规定的Ext(水可溶成分)为0～50重量%。
吸水性树脂并不限定于总量(100重量%)为聚合物，在维持上述性能的范围内，也可以包含添加剂等，包含少量添加剂的吸水性树脂组合物在本发明中也总称为吸水性树脂，无论是否有无表面交联。需要说明的是，作为吸水性树脂的形状，存在片状、纤维状、薄膜状、粉末状等，其性状可以为干燥物或凝胶状物，优选为粉末状，特别是优选为具有后述的粒度、含水率的粉末状的吸水性树脂，称为吸水性树脂粉末。需要说明的是，本说明书中，为了方便，有时将表面交联之前的吸水性树脂(含水凝胶或其干燥物)称为吸水性树脂颗粒(或基础聚合物)，有时将表面交联之后的吸水性树脂称为“经过表面交联的吸水性树脂”。
(1-2)“聚丙烯酸(盐)”
本发明中的“聚丙烯酸(盐)”指的是任意地包含接枝成分、作为重复单元以丙烯酸和/或其盐(以下，称为丙烯酸(盐))作为主要成分的聚合物。具体而言，指的是聚合中使用的全部单体(除交联剂之外)中，丙烯酸(盐)的含量为50～100摩尔%的聚合物，指的是丙烯酸(盐)的含量优选为70～100摩尔%、更优选为90～100摩尔%、特别优选为实质100摩尔%的吸水性树脂。
(1-3)“EDANA”和“ERT”
“EDANA”是欧洲无纺布工业会(European Disposables and NonwovensAssociations)的简称，“ERT”是欧洲标准(大致为世界标准)的吸水性树脂的测定方法(EDANA Recommended Test Methods)的简称。需要说明的是，本说明书中，只要没有特别说明，则依据ERT原本(公知文献：2002年修定)测定吸水性树脂的物性。
(a)“CRC”(ERT441.2-02)
“CRC”是Centrifuge Retention Capacity(离心分离机保持容量)的简称，指的是无加压下吸水倍率(以下，有时也称为“吸水倍率”)。具体而言，是使无纺布中的吸水性树脂0.200g相对于大幅过量的0.9重量%氯化钠水溶液自由溶胀30分钟后，进而用离心分离机除水后的吸水倍率(单位：[g/g])。
(b)“AAP”(ERT442.2-02)
“AAP”是Absorption Against Pressure(抗压吸收率)的简称，指的是加压下吸水倍率。具体而言，是将吸水性树脂0.900g相对于0.9重量%氯化钠水溶液、在2.06kPa(0.3psi)的载荷下溶胀1小时后的吸水倍率(单位：[g/g])。需要说明的是，ERT442.2-02中，记载为Absorption Under Pressure，但是实质上为同一内容。另外，有时也将载荷条件变更为4.83kPa(0.7psi)来测定。
(c)“Ext”(ERT470.2-02)
“Ext”是Extractables(可溶物)的简称，指的是水可溶成分(水可溶成分量)。具体而言，是相对于0.9重量%氯化钠水溶液200g，将吸水性树脂1.000g搅拌16小时后，用pH滴定测定所溶解的聚合物量得到的值(单位：重量%)。
(d)“PSD”(ERT420.2-02)
“PSD”是Particle Size Disribution(粒径分布)的简称，指的是通过筛分级测定得到的粒度分布。需要说明的是，重均粒径(D50)和粒径分布宽度通过与美国专利2006-204755号中记载的“(1)平均粒径和粒径分布(AverageParticle Diameter and Distribution of Particle Diameter”相同的方法测定。
(1-4)“通液性”
将在载荷下或无载荷下流过溶胀了吸水性树脂颗粒间的液体的流通性称为“通液性”，作为该“通液性”代表性的测定方法，有SFC(Saline FlowConductivity/生理盐水导流性)、GBP(Gel Bed Permeability/凝胶床渗透性)。
“SFC(生理盐水导流性)”指的是0.69重量%氯化钠水溶液相对于载荷2.07kPa下的吸水性树脂0.9g的通液性。按照美国专利第5669894号中记载的SFC试验方法测定。另外，“GBP”指的是0.69重量%氯化钠水溶液相对于载荷下或自由膨胀的吸水性树脂的通液性。按照国际公开第2005/016393号小册子中记载的GBP试验方法测定。
(1-5)其它
本说明书，表示范围的“X～Y”指的是“X以上且Y以下”。另外，作为重量单位的“t(吨)”指的是“公吨(Metric ton)”，进而，只要没有特别注释，则“ppm”指的是“重量ppm”。另外，“重量”和“质量”、“重量%”和“质量%”、“重量份”和“质量份”作为同义词对待。进而，“～酸(盐)”指的是“～酸和/或其盐”，“(甲基)丙烯酸”指的是“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。另外，关于物性等的测定，只要没有特别说明，则在室温(20～25℃)、相对湿度40～50%RH下测定。
[2]聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法(全盘)
以下在[2]中对本发明的吸水性树脂粉末的制造方法、特别是其全盘进行说明，进而在[3]中对第一、第二和第三的制造方法的特别是其特征部分(非高分子有机化合物的加热、质量流量计、熔融状态的非高分子有机化合物)进行说明。
(2-1)丙烯酸(盐)系单体水溶液的制造工序
本说明书中，“丙烯酸(盐)系单体水溶液”指的是作为以丙烯酸(盐)系单体为主要成分的单体的水溶液，根据需要调制交联剂、接枝成分、微量成分(螯合剂、表面活性剂、分散剂等)等构成吸水性树脂粉末的成分而成的，指的是在该状态下直接添加聚合引发剂而供于聚合的水溶液。
作为前述丙烯酸(盐)系单体水溶液中使用的丙烯酸(盐)，可以为未中和或盐型(完全中和型或部分中和型)。
关于前述丙烯酸(盐)系单体水溶液，不仅包括全部溶质成分完全溶解而成的溶液，还包括一部分的溶质成分未溶解而分散而成的水分散液和/或溶质成分的一部分未溶解的水分散液的状态。需要说明的是，从所得到的吸水性树脂粉末的物性的观点考虑，优选至少丙烯酸(盐)的浓度为饱和浓度以下。
前述单体水溶液的溶剂优选主要成分为水。在此，“溶剂的主要成分为水”不限于溶剂的100重量%为水，可以并用0～30重量%、优选0～5重量%的水溶性有机溶剂(例如醇等)，本发明中将它们作为水溶液对待。
(单体)
作为本发明的丙烯酸(盐)系单体，只要为通过聚合而形成吸水性树脂的丙烯酸(盐)系单体则没有特别限定，可列举出例如(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)、衣康酸、肉桂酸、乙烯基磺酸、烯丙基甲苯磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸、2-羟基乙基(甲基)丙烯酰基磷酸酯等阴离子性不饱和单体(盐)；含巯基的不饱和单体；含酚性羟基的不饱和单体；(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基的不饱和单体；N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等含氨基的不饱和单体等。
作为上述丙烯酸(盐)系单体的含量(用量)，相对于全部单体(除内部交联剂之外)，通常为50摩尔%以上，优选为70摩尔%以上，更优选为80摩尔%以上，进一步优选为90摩尔%以上，特别优选为95摩尔%以上(上限为100摩尔%)。需要说明的是，本发明中聚丙烯酸(盐)是不限于未中和(中和率0摩尔%)、还包括部分中和或完全中和(中和率100摩尔%)的概念。
本发明中，对丙烯酸(盐)系单体或聚合后的含水凝胶状交联聚合物的中和率没有特别限定，但是从所得到的吸水性树脂粉末的物性、表面交联剂的反应性的观点考虑，优选为40～90摩尔%，更优选为50～80摩尔%，进一步优选为60～74摩尔%。
上述中和率低时存在吸水速度(例如FSR)降低的倾向，相反地中和率高时聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末与表面交联剂、特别是后述的脱水反应性表面交联剂、进而碳酸亚烷基酯的反应性降低，存在生产率的降低、通液性(例如SFC)、加压下吸水倍率(例如AAP)降低的倾向，因此优选为上述范围内的中和率。需要说明的是，在纸尿布等有可能与人体接触的用途中，无需聚合后的中和。
另外，从作为最终产品得到的吸水性树脂粉末的无加压下吸水倍率(CRC)、吸水速度(FSR)的观点考虑，丙烯酸(盐)系单体或聚合后的含水凝胶状交联聚合物一部分或全部可以为盐型，优选为钠盐、锂盐、钾盐、铵盐、胺类等一价盐，其中更优选为碱金属盐，进一步优选为钠盐和/或钾盐，从成本、物性的观点考虑，特别优选为钠盐。
(阻聚剂)
丙烯酸(盐)系单体优选含有阻聚剂。作为该阻聚剂没有特别限定，可列举出例如国际公开第2008/096713号中公开的N-烃氧基化合物、锰化合物、取代酚类化合物等。其中，优选为取代酚类，特别优选为甲氧基酚类。
作为上述甲氧基酚类，可列举出例如邻甲氧基苯酚、间甲氧基苯酚、对甲氧基苯酚，具有甲基、叔丁基、羟基等中的一个或两个以上取代基的甲氧基酚类等，本发明中特别优选为对甲氧基苯酚。
需要说明的是，上述丙烯酸(盐)系单体中的甲氧基酚类的含量优选为10～200ppm，以下依次优选为5～160ppm、10～160ppm、10～100ppm、10～80ppm，最优选为10～70ppm。上述含量超过200ppm时，所得到的吸水性树脂粉末的色调有可能变差(带黄色、黄变之类的着色)，所以不优选。另外，上述含量不足5ppm时，即通过蒸馏等精制而去除对甲氧基苯酚时，在开始意图的聚合之前产生聚合的危险性升高，进而所得到的吸水性树脂粉末的耐候性降低，所以不优选。需要说明的是，“耐候性”指的是国际公开第2011/040530号小册子的实施例(以及后述的(5-14))中规定的、由于光所导致的水可溶成分的增加绝对量，其值越小越优选。
(单体的微量成分)
关于丙烯酸(盐)系单体，从物性提高、残留单体降低的观点考虑，相对于原料丙烯酸(盐)，进而相对于所制造的单体水溶液中的丙烯酸(盐)，原白头翁素、丙烯酸烯丙基酯、糠醛分别优选为0～10ppm，进一步优选为0～5ppm，特别优选为ND(检测限以下)。另外同样地丙烯酸二聚物和β-羟基丙酸分别优选为0～1000ppm、0～500ppm、0～200ppm。丙烯酸二聚物可以通过析晶或蒸馏来去除，优选短时间、例如精制后24小时以内使用。β-羟基丙酸可以通过低温(例如70℃以下、更优选50℃以下)下中和等来控制得低。
(内部交联剂)
本发明中，在进行上述聚合时，根据需要使用内部交联剂。作为该内部交联剂，可以使用公知的内部交联剂，可列举出例如N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基磷酸酯、三烯丙基胺、聚(甲基)烯丙氧基烷烃、(聚)乙二醇二缩水甘油基醚、甘油二缩水甘油基醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、1,4-丁二醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、聚乙烯亚胺、缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯等。这些之中，考虑到反应性，可以使用一种或两种以上，其中优选使用具有两个以上聚合性不饱和基团的化合物。
上述内部交联剂的用量可以通过所希望的吸水性树脂粉末的物性适当确定，但是相对于上述全部丙烯酸(盐)系单体，优选为0.001～5摩尔%，更优选为0.005～2摩尔%，进一步优选为0.01～1摩尔%。该用量不足0.001摩尔时，所得到的吸水性树脂粉末的水可溶成分增多，不能充分确保加压下的吸水量。另一方面，该用量超过5摩尔%时，所得到的吸水性树脂粉末的交联密度提高，吸水量不充分。需要说明的是，内部交联剂可以全部添加于丙烯酸(盐)系单体中，也可以一部分添加于聚合中或聚合之后干燥之前的含水凝胶中。
(表面活性剂、分散剂)
本发明中，在上述单体水溶液和/或聚合时的上述单体水溶液和/或聚合后，可以任意添加表面活性剂、分散剂。
本发明中，为了提高吸水速度等或控制内部气泡率，优选向制造中或聚合工序之前的制造后的丙烯酸(盐)系单体水溶液中添加表面活性剂和/或分散剂，使所产生的气泡稳定地悬浮，进而通过适当设计表面活性剂和/或分散剂的种类、添加量等，能得到所希望的物性的吸水性树脂粉末。需要说明的是，表面活性剂优选为非高分子化合物，分散剂优选为高分子化合物。
上述表面活性剂和/或分散剂的添加量根据其种类适当设计，其具体数值如后文所述，但是优选的是，使得所得到的吸水性树脂粉末的表面张力为60[mN/m]以上、更优选处于后述的“(4-7)表面张力”中记载的范围内来添加于丙烯酸(盐)系单体水溶液。上述表面张力不足60[mN/m]时，在使用纸尿布时存在回渗量增加的倾向，所以不优选。需要说明的是，为了防止表面张力的降低，优选使用与吸水性树脂粉末、丙烯酸(盐)系单体具有反应性或聚合性的表面活性剂，例如具有不饱和聚合性基团(特别是α,β-不饱和双键)、反应性基团(羟基、氨基)的表面活性剂，另外也优选使用在水中的溶解度高的亲水性表面活性剂(HLB：1～18、特别是8～15)。
(表面活性剂)
本发明中，作为可以使用的表面活性剂没有特别限定，可列举出国际公开第97/017397号、美国专利第6107358号中公开的表面活性剂、即非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂等。这些表面活性剂可以具有与丙烯酸(盐)系单体、吸水性树脂粉末的聚合性或反应性。
作为上述非离子性表面活性剂，可列举出例如聚氧亚乙基月桂基醚、聚氧亚乙基鲸蜡基醚、聚氧亚乙基硬脂基醚、聚氧亚乙基油基醚等聚氧亚烷基烷基醚；聚氧亚乙基辛基苯基醚、聚氧亚乙基壬基苯基醚等聚氧亚烷基烷基苯基醚；聚氧亚乙基月桂基氨基醚、聚氧亚乙基硬脂基氨基醚等聚氧亚烷基烷基氨基醚；脱水山梨糖醇单月桂酸酯、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯等脱水山梨糖醇脂肪酸酯；聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单油酸酯等聚氧亚烷基脱水山梨糖醇脂肪酸酯；聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚烷撑二醇脂肪酸酯；月桂酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、油酸单甘油酯等甘油脂肪酸酯等。
作为上述阴离子性表面活性剂，可列举出例如聚氧亚乙基月桂基醚硫酸钠、聚氧亚乙基辛基苯基醚硫酸钠、聚氧亚乙基壬基苯基醚硫酸钠、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸钠、月桂基硫酸钾、月桂基硫酸铵等硫酸酯盐；十二烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠等磺酸盐；烷基磷酸钾等磷酸酯盐等。
作为上述阳离子性表面活性剂，可列举出例如月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、鲸蜡基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵等季铵盐等。
进而，除了上述表面活性剂之外，还可列举出硅氧烷系表面活性剂。该硅氧烷系表面活性剂，除了阴离子性、非离子性、阳离子性的硅氧烷系表面活性剂之外，还存在聚氧亚烷基改性硅氧烷系表面活性剂等，具体而言，可列举出聚氧亚乙基改性二甲基聚硅氧烷、聚氧亚乙基-聚氧亚丙基的嵌段或无规共聚物改性二甲磺酰基聚硅氧烷、用末端具有碳原子数为1～12的烷基的聚氧亚乙基改性得到的二甲基聚硅氧烷、用末端具有碳原子数为1～12的烷基的聚氧亚乙基-聚氧亚丙基的嵌段或无规共聚物改性得到的二甲基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷的末端和/或分子内部具有氨基或环氧基等的二甲基聚硅氧烷衍生物的上述聚氧亚烷基改性物等。这些之中，优选为聚氧亚乙基改性二甲基聚硅氧烷、聚氧亚乙基-聚氧亚丙基的嵌段或无规共聚物改性二甲磺酰基聚硅氧烷，聚氧亚乙基改性二甲基聚硅氧烷由于工业上可以廉价地获得，因此更优选。
这些表面活性剂可以仅使用一种或并用两种以上，另外也可以与后述的分散剂(特别是高分子分散剂)并用。这些表面活性剂中，从效果的观点考虑，优选使用阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、或硅氧烷系表面活性剂，进一步优选使用非离子性表面活性剂或硅氧烷系表面活性剂。
聚合时或聚合后(特别是表面交联时)添加的上述表面活性剂的添加量，根据其种类、目标的物性(特别是吸水速度、表面张力)适当确定，但是相对于所使用的单体总量或所得到的吸水性树脂，优选超过0且为2重量%以下，更优选超过0且为0.03重量%以下，进一步优选超过0且为0.015重量%以下，特别优选超过0且为0.01重量%以下，最优选超过0且为0.008重量%以下。
需要说明的是，上述表面活性剂的添加量对于吸水性树脂粉末也同样地适用。进而也可以适用于根据需要用后述的“(2-9)添加剂的添加工序”中记载的表面活性剂覆盖后得到的作为最终产品的吸水性树脂粉末。需要说明的是，上述表面活性剂的添加量超过2重量%时，难以控制聚合反应时的发泡，所以不优选。另外，由于吸水性树脂粉末的表面张力过度降低，在纸尿布等中使用时回渗量增大，所以不优选。
相反地，极少量的表面活性剂提高所得到的吸水性树脂粉末的搬送性、耐损伤性，作为其结果提高表面交联后、粉体输送后的吸水性树脂粉末的物性，因此优选超过0ppm，特别是优选为0.1ppm以上，进而依次优选1ppm以上、5ppm以上、10ppm以上。
(分散剂)
本发明中，作为可以使用的分散剂没有特别限定，优选为表现出水溶性或吸水性的亲水性高分子分散剂，更优选为水溶性高分子分散剂。另外，其重均分子量根据分散剂的种类适当确定，但是优选为500～1000万，更优选为5000～500万，特别优选为1万～300万。
对于上述分散剂的种类没有特别限定，可列举出例如淀粉、淀粉衍生物、纤维素、纤维素衍生物、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(钠)、羟乙基纤维素、聚丙烯酸(盐)、聚丙烯酸(盐)交联体等亲水性高分子。其中，从本发明的效果观点考虑，优选为选自淀粉、纤维素、PVA中的水溶性高分子分散剂。
这些分散剂的用量相对于丙烯酸(盐)系单体100重量份，优选超过0重量份且为50重量份以下，下限超过0.001重量份，更优选为0.01～20重量份，进一步优选为0.05～10重量份，特别优选为0.1～5重量份。
另外，上述分散剂可以在聚合工序以后另外添加。同样地以上述范围适用相对于得到的吸水性树脂粉末的上述分散剂的含量。上述分散剂的用量超过50重量份时，难以控制聚合反应时的发泡，所以不优选。另外，由于吸水性树脂粉末的吸水能力等过度降低，在纸尿布等中使用时回渗量增大，所以不优选。
(2-2)气泡产生、分散工序
(2-2-1)气泡率的控制
本发明中优选将含有内部气泡的吸水性树脂粉末用于表面交联。作为优选的气泡的控制方法，聚合时通过含有规定量的气泡来进行聚合，优选的是，所得到的表面交联之前的吸水性树脂的内部气泡率(后文中规定)优选为0.5%以上、1.0～8.0%、1.3～6.7%、2.8～6.6%，更优选为3.0～6.5%，进一步优选为3.5～6.5%，特别优选为3.8～6.5%，最优选为4.0～6.5%。进而，表面交联后的吸水性树脂也处于上述范围内。
内部气泡率不足0.5%、不足1.0%、进而不足2.8%时，吸水速度(FSR)提高效果小，相反地内部气泡率超过6.6%(特别是8.0%)时，耐损伤性降低，随之通液性(SFC)降低，所以不优选。上述内部含有率在上述本发明的制造方法中，可以通过聚合时的气泡含量、干燥温度(高温下进一步膨胀)等适当控制。
特别是作为表面交联剂，使用后述的脱水反应性表面交联剂、进而碳酸亚烷基酯化合物(特别是碳酸亚乙酯化合物)时，随着脱水反应进行，吸水性树脂粉末的表面容易被疏水化，因此吸水速度、特别是初期的润湿性有可能降低，所以优选控制于上述内部气泡率。上述疏水化推定是由于因脱水反应而表面酯化(亲水性羧酸转化为疏水性的羧酸酯)。上述内部气泡率适用于表面交联之前的吸水性树脂粉末，优选也适用于表面交联之后的吸水性树脂粉末。
作为含有气泡的方法，使聚合时的单体水溶液含有气泡即可，可例示出非活性气体的导入、碳酸(氢)盐、水溶性偶氮化合物(进而水溶性偶氮聚合引发剂)等固体的发泡剂、具有低于聚合时的温度的沸点的疏水性或亲水性有机溶剂等液体的发泡剂、各种气泡等气体发泡剂(常温下将气体的化合物分散于单体中)。
这些发泡剂相对于聚合时的单体100摩尔，以0.001～100摩尔等范围适当使用，优选在内部气泡率为2.8～6.6%、进而3.0～6.5%时将气体分散于单体，进一步优选适用国际公开第2011/078298号的聚丙烯酸系吸水性树脂粉末的制造方法。
本发明中控制内部气泡率时，作为其控制方法的一例，以下记载国际公开第2011/078298号的方法。使其公开内容成为本申请的公开内容的一部分。国际公开第2011/078298号的记载可以全部作为本发明的记载和手法使用，但是内部气泡率的控制始终是任意的，另外不限于该手法。
本发明的制造方法中，优选的是，可以降低丙烯酸系单体水溶液中的溶解气体的溶解度来分散气泡，作为其它手法，也可以将单体与气体混合等而从外部导入气体来分散气泡。
作为构成分散到丙烯酸系单体水溶液中的气泡的气体，可列举出氧气、空气、氮气、二氧化碳、臭氧、它们的混合物等，优选使用氮气、二氧化碳等非活性气体。进一步优选的是，从聚合性、成本方面，特别优选为空气、氮气。导入气体时或导入气体后的压力以常压、加压、减压适当确定。另外，从外部导入气体时的优选的导入方法记载于日本特愿2009-292318号(申请日：2009年12月24日)及其优先权申请PCT/JP2010/001004号(国际公开第2010/095427号小册子)。
(2-2-2)优选的表面交联剂
以吸水速度、通液性作为目的时，优选的是，也提供使上述(2-2-1)中记载的内部气泡率为0.5%以上、1.0～8.0%、1.3～6.7%、2.8～6.6%，优选为3.0～6.5%，进一步优选为3.5～6.5%，特别优选为3.8～6.5%，最优选为4.0～6.5%的聚丙烯酸系吸水性树脂粉末，作为表面交联，与碳酸亚烷基酯化合物、进而碳酸亚乙酯进行加热反应的吸水性树脂粉末的制造方法。优选的表面交联如后文所述，将共价键合性表面交联剂、其中碳酸亚烷基酯化合物以及多元醇化合物混合后进行加热反应。进而，优选同时或另外混合离子键合性表面交联剂。更优选上述混合的控制利用质量流量计、特别是科氏质量流量计(Coriolis mass flow meter)进行。需要说明的是，对于质量流量计而言，可以使用下述(3-6)的栏中记载的质量流量计。更进一步优选在调整为规定比率的表面交联剂之前，如后文[3]所述将作为原料的碳酸亚烷基酯化合物(单品本身)加热、进而加热熔融。
在(2-8)～(2-10)及[3]、特别是(2-8)及[3]中对利用适宜的碳酸亚烷基酯化合物进行的表面交联进行说明，而以下对适宜的内部气泡率的控制方法进行说明。
(2-2-3)国际公开第2011/078298号进行的发泡
(优选的内部气泡率的控制方法)
本发明中，为了提高吸水速度、通液性，优选控制吸水性树脂粉末的内部气泡率，可以适用各种发泡聚合等，作为合适的手法，例如使用国际公开第2011/078298号中记载的方法。
具体而言，在表面活性剂和/或分散剂的存在下，降低该丙烯酸系单体水溶液中的溶解气体的溶解度而产生、含有气泡后进行聚合。
本发明中，作为用于将上述内部气泡率控制于规定范围(0.5%以上、特别是4.0～6.5%)内的一例，作为向丙烯酸系单体水溶液分散气泡的方法，具体而言，使用以下的方法(a)或(b)中的至少一种方法。
方法(a)利用丙烯酸系单体水溶液的升温的方法
作为向丙烯酸系单体水溶液分散气泡的方法，可列举出将单体和/或其盐、根据需要的内部交联剂和水混合制造得到的丙烯酸系单体水溶液升温的方法；或者在丙烯酸系单体水溶液的制造阶段中升温而降低水溶液中的气体的溶解度的方法。
进行制造后的丙烯酸系单体水溶液的升温时，可列举出使该水溶液通过包括配管或容器的热交换器的方法、进行电子照射的方法等。所升温的单体水溶液的温度优选为气体的溶解度降低的高温，具体而言，优选为40℃～该水溶液的沸点，更优选为50～100℃，进一步优选为60～98℃，最优选为70～95℃。另外，升温所花费的时间优选为60秒以下，更优选为30秒以下，进一步优选为10秒以下，为了产生尽可能多的气泡，优选将单体水溶液急速升温。
升温幅度从气泡的产生量考虑优选为+5℃以上，更优选为+10～+100℃，进一步优选为+20～+90℃，特别优选为+30～+80℃。
若上述升温幅度过大则聚合前的气泡的稳定性变差，若升温幅度过小则聚合之前的气泡的产生量少，因此吸水速度的提高效果都有可能小。从吸水速度、其它物性方面考虑，升温之前的单体水溶液的温度优选为0～60℃，进一步优选为20～50℃。
在丙烯酸系单体水溶液的制造阶段进行升温时，可列举出利用中和单体和/或提高中和度时(中和工序)的中和热(13.9[kcal/摩尔](25℃))的方法等。需要说明的是，中和可以连续地或间歇地进行。另外，直至规定的中和率为止可以以一个阶段或多个阶段(例如两个阶段中和)进行。两个阶段中和是经过两个阶段投入碱，示于图5和实施例等中。需要说明的是，为了使升温时产生的气体量进一步增多，可以预先使气体溶解或分散于升温之前的单体水溶液。
从工序的简便程度和效果方面考虑，升温优选利用含有表面活性剂的丙烯酸或其水溶液的中和热进行。图4和图5为代表性地表示利用中和热进行升温及气泡产生的概略流程图。
另外，通过丙烯酸的中和热13.9[kcal/摩尔](25℃)升温时，为了控制升温的幅度，可以在中和反应时适当加热或冷却，另外，也可以在中和反应时使反应系统绝热。丙烯酸的中和热为13.9[kcal/摩尔](25℃)，水的比热为1[cal/℃/g](25℃)，丙烯酸的比热为0.66[cal/℃/g](25℃)，优选通过上述丙烯酸的中和热将丙烯酸水溶液升温。升温幅度也可以由中和热和比热预想。
另外，作为利用中和热的升温方法以外的升温方法，可列举出通过丙烯酸系单体水溶液的加热来进行升温的方法，加热通过夹套等将丙烯酸系单体水溶液加热即可。
图1表示可以适用本发明方法的、利用丙烯酸系单体水溶液的加热进行的连续升温方法的装置图(概略图)。图1所示的装置为利用丙烯酸系单体水溶液的升温进行的气泡产生方法的一手法中可以使用的装置。
另外，图6为表示本发明的实施方式中包括的利用升温进行的气体的溶解度降低及气泡产生的实施方式的概略的流程图。这些升温方法可以并用或为其它方法。
方法(b)在丙烯酸(盐)系单体水溶液的制造中相对于单体水溶液混合水溶性有机物的方法
作为向丙烯酸(盐)系单体水溶液分散气泡的方法，可列举出在将单体和/或其盐、根据需要的内部交联剂和水混合来制造时，进行气体不溶解、或几乎不溶解的水溶性有机物，或与作为混合对象的丙烯酸系单体水溶液、水相比气体不溶解的水溶性有机物的混合，降低气体的溶解度的方法。作为上述水溶性有机物，使用氧气的溶解度优选为0.02[ml/ml]以下、更优选0.01[ml/ml]以下、特别优选0.005[ml/ml]以下的有机化合物。例如通过在含有(溶解)气体的丙烯酸系单体水溶液中混合不含有气体的单体(例如丙烯酸)，产生不能溶解于混合之后的水溶液的气体，该气体可以以微细的气泡形式分散于水溶液中。
(溶解气体)
通过方法(a)或(b)导入到丙烯酸系单体水溶液的气泡的个数平均直径(体积平均粒径)优选为50μm以下，更优选为50nm(更优选10μm)～500μm，进一步优选为100nm(更优选10μm)～100μm。
气泡的平均直径不足50nm时，气泡的表面积不会变大，因此吸水速度有可能变差。另外，平均直径超过500μm时，所得到的吸水性树脂粉末的强度有可能变脆。
气体在水中的溶解度由气体的种类、温度确定，例如对于25℃的水，二氧化碳为(1.05[ml/ml])、氧气为(0.0285[ml/ml])、氮气为(0.0147[ml/ml])，这些气体的溶解度通过升温、水溶性有机物(优选为丙烯酸)的混合而降低，通过溶解度的降低产生的气泡通过表面活性剂、分散剂而可以分散于丙烯酸水溶液。气泡量通过气体的种类、溶解度降低方法(升温幅度、水溶性有机物的混合比)适当确定，但是优选的是使得通过所产生的气泡而单体水溶液的体积优选为1.01～1.1倍、更优选1.02～1.08倍来向丙烯酸系单体水溶液分散气泡。
(2-3)聚合工序
(聚合方法)
作为用于得到本发明的吸水性树脂粉末的聚合方法，可列举出喷雾聚合、液滴聚合、本体聚合、沉淀聚合、水溶液聚合或反相悬浮聚合等，但是为了解决本发明的课题，优选为单体形成水溶液的水溶液聚合、反相悬浮聚合、喷雾聚合-液滴聚合，特别优选为水溶液聚合。这些聚合中，根据需要进行上述(2-2)中记载的发泡聚合、特别是分散气泡的聚合，进而控制内部气泡率。
需要说明的是，上述水溶液聚合是不使用分散溶剂地将单体水溶液聚合的方法，例如公开于美国专利第4625001号、美国专利第4873299号、美国专利第4286082号、美国专利第4973632号、美国专利第4985518号、美国专利第5124416号、美国专利第5250640号、美国专利第5264495号、美国专利第5145906号、美国专利第5380808号，欧洲专利第0811636号、欧洲专利第0955086号、欧洲专利第0922717号。
另外，上述反相悬浮聚合是使单体水溶液悬浮于疏水性有机溶剂中进行聚合的方法，例如公开于美国专利第4093776号、美国专利第4367323号、美国专利第4446261号、美国专利第4683274号、美国专利第5244735号等。这些专利文献中公开的单体、聚合引发剂等也可以适用于本发明。
对于上述聚合时的单体水溶液的浓度没有特别限制，但是优选为20重量%～饱和浓度以下，更优选为25～80重量%，进一步优选为30～70重量%。该浓度不足20重量%时，生产率降低，所以不优选。需要说明的是，单体的至少一部分以固体形式存在的浆料(丙烯酸盐的水分散液)中的聚合发现物性的降低，因此优选在饱和浓度以下进行聚合(参照日本特开平1-318021号公报)。
本发明中的聚合工序可以在常压、减压、加压中的任意一种情况下进行，但是优选在常压(或其附近、通常±10mmHg)进行。另外，为了促进聚合、提高物性，聚合时根据需要可以设置单体水溶液中的溶解氧的脱氧工序(例如利用非活性气体导入的氧的置换工序)，可以通过导入非活性气体分散气泡来进行发泡聚合。
另外，聚合开始时的丙烯酸(盐)系单体水溶液的温度虽然依赖于所使用的聚合引发剂的种类，但是优选为15～130℃，更优选为20～120℃。
(聚合引发剂)
本发明中使用的聚合引发剂根据聚合方式适当确定，没有特别限定，可列举出例如光分解型聚合引发剂、热分解型聚合引发剂、氧化还原系聚合引发剂等。通过这些聚合引发剂，引发本发明的聚合。
作为上述光分解型聚合引发剂，可列举出例如苯偶姻衍生物、联苯酰衍生物、苯乙酮衍生物、二苯甲酮衍生物、偶氮化合物等。另外，作为上述热分解型聚合引发剂，可列举出例如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐；过氧化氢、过氧化叔丁基、过氧化甲乙酮等过氧化物；2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐等偶氮化合物等。进而，作为上述氧化还原系聚合引发剂，可列举出例如在上述过硫酸盐、过氧化物并用L-抗坏血酸、亚硫酸氢钠等还原性化合物而成的系统。另外，并用上述光分解型聚合引发剂和热分解型聚合引发剂是优选的方式。这些聚合引发剂中，可以使用通过热分解而产生氮气的偶氮系的聚合引发剂来促进发泡。进而可以将紫外线、电子束、γ射线等活性能量射线单独使用或与上述聚合引发剂并用。
上述聚合引发剂的用量相对于上述单体优选为0.0001～1摩尔%，更优选为0.0005～0.5摩尔%。该用量超过1摩尔%时，产生吸水性树脂粉末的色调变差，所以不优选。另外，该用量不足0.0001摩尔%时，残留单体增加，所以不优选。
(进一步优选的聚合方法)
本发明中，作为丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合方法，从吸水性树脂粉末的物性(例如吸水速度、通液性)、聚合控制的容易性等观点考虑，采用水溶液聚合。其中更优选采用连续水溶液聚合，进一步优选采用高浓度连续水溶液聚合和/或高温开始连续水溶液聚合，特别优选采用高浓度-高温开始连续水溶液聚合。
作为上述水溶液聚合的优选方式，可列举出捏合机聚合或带式聚合，具体而言，可例示出连续带式聚合(公开于美国专利第4893999号、美国专利第6241928号、美国专利申请公开第2005/215734号等)、连续捏合机聚合、间歇捏合机聚合(公开于美国专利第6987151号、美国专利第6710141号等)等。若使用这些水溶液聚合的方式则可以以高的生产率生产吸水性树脂粉末。需要说明的是，上述聚合方法优选在每一生产线的生成量多的巨大规模的制造装置中采用，作为上述生产量，优选为0.5[t/hr]，更优选为1[t/hr]，进一步优选为5[t/hr]，特别优选为10[t/hr]。
前述高温开始连续水溶液聚合指的是聚合开始温度优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上、特别优选为70℃以上、最优选为80℃以上(上限为该水溶液中含有最多的单体、优选丙烯酸的沸点)的高温开始连续水溶液聚合，前述高浓度连续水溶液聚合指的是单体浓度优选为40重量%以上、更优选为45重量%以上、进一步优选为50重量%以上(上限为90重量%以下、优选为80重量%以下、进一步优选为70重量%以下)的高浓度连续水溶液聚合，前述高浓度-高温开始连续水溶液聚合指的是两者组合而成的连续水溶液聚合。通过使用这些聚合方法，发泡得到进一步促进。进而，为了促进发泡，优选聚合时的最高到达温度高，具体而言，优选为100℃以上，更优选为100～130℃，进一步优选为105～120℃。需要说明的是，上述单体浓度只要聚合后的含水凝胶状交联聚合物的固体成分浓度处于前述范围内即可。通过使该单体浓度处于上述范围内，微细气泡的稳定性提高，特别是具有本发明的优势性。
另外，进行上述聚合时，聚合开始时间(从添加聚合引发剂的时点起直至聚合开始为止的时间)从抑制单体水溶液中的气泡的减少的观点考虑，优选超过0且为300秒以内，更优选为1～240秒。上述聚合开始时间超过300秒时，吸水性树脂粉末的内部气泡率有可能降低，所以不优选。
(2-4)凝胶粉碎工序
本工序为将经过上述聚合工序等得到的优选内部气泡率得到控制的含水凝胶状交联聚合物(以下称为“含水凝胶”)进行凝胶粉碎，得到颗粒状的含水凝胶(以下称为“颗粒状含水凝胶”)的工序。
通过上述含水凝胶的凝胶粉碎、特别是利用具有混炼功能的装置进行的凝胶粉碎进行细粒化，由此兼具吸水速度和通液性，进而耐冲击性也提高。因此，与采用无需凝胶粉碎的反相悬浮聚合相比，优选采用水溶液聚合，特别优选采用在聚合中(例如捏合机聚合中)或聚合后(例如带式聚合后、捏合机聚合后)进行凝胶粉碎的水溶液聚合。
对本发明中可以使用的凝胶粉碎机没有特别限定，可列举出例如间歇式或连续式的双臂型捏合机等、具备多个旋转搅拌叶片的凝胶粉碎机、单螺杆或双螺杆挤出机、碎肉机等。其中，优选为前端具有多孔板的螺杆型挤出机，可列举出例如日本特开2000-063527号公报中公开的螺杆型挤出机。
本发明的凝胶粉碎工序中，凝胶粉碎之前的含水凝胶的温度(凝胶温度)从粒度控制、物性的观点考虑，优选为60～120℃，更优选为65～110℃。上述凝胶温度低于60℃时，在含水凝胶的特性方面，硬度过高，凝胶粉碎时难以控制颗粒形状、粒度分布。另外，上述凝胶温度超过120℃时，含水凝胶的硬度过低，难以控制颗粒形状、粒度分布。需要说明的是，凝胶温度可以通过聚合时的温度、加热或冷却聚合之后的凝胶等来控制。
另外，凝胶粉碎之后的颗粒状含水凝胶的重均粒径(D50)(通过筛分级规定)优选为0.5～3mm，更优选为0.6～2mm，进一步优选为0.8～1.5mm。另外，粒径5mm以上的粗大颗粒状含水凝胶的比例优选为颗粒状含水凝胶整体的10重量%以下，更优选为5重量%以下，进一步优选为1重量%以下。
本发明，优选为将聚合时生成的含水凝胶状交联聚合物进行凝胶粉碎的连续捏合机聚合，或聚合工序以连续带式聚合进行、将所得到的含水凝胶状交联聚合物供于凝胶粉碎工序的制造方法。
(进一步优选的凝胶粉碎方法)
本发明中的凝胶粉碎进一步优选适用日本特愿2010-088993号(申请日：2010年4月7日)及其国际申请PCT/JP2011/058829号中记载的凝胶粉碎、特别是“凝胶粉碎能量(GGE)”为18～60[J/g]的凝胶粉碎和/或“含水凝胶的水可溶成分的重均分子量”增加10000～500000[Da]的凝胶粉碎。另外，聚合时含有上述(2-2)的气泡时，可以进而通过聚合之后的凝胶粉碎来控制内部气泡率。
对于上述“凝胶粉碎能量”和/或“含水凝胶的水可溶成分的重均分子量”的调整，例如优选适用使用前端具有多孔板的螺杆挤出机，对于凝胶粉碎之前的含水凝胶，使其温度为60～120℃，使其CRC(无加压下吸水倍率)为10～32[g/g]等日本特愿2010-088993号中记载的方法。进而将日本特愿2010-088993号及其优先权申请(包括国际申请PCT/JP2011/058829号)中记载的凝胶粉碎方法作为参照引入本申请。
(2-5)干燥工序
本工序是将经过上述聚合工序等得到的含有气泡的含水凝胶干燥而得到干燥聚合物的工序。需要说明的是，上述聚合工序为水溶液聚合时，在含水凝胶的干燥之前和/或干燥之后进行凝胶粉碎(细粒化)。另外，通过干燥工序得到的干燥聚合物(聚集物)可以直接供于粉碎工序。另外，也可以通过高温聚合、喷雾聚合-液滴聚合等来同时进行聚合工序和干燥工序。
作为本发明中的干燥方法没有特别限定，可以采用各种方法。具体而言，可列举出加热干燥、热风干燥、减压干燥、红外线干燥、微波干燥、利用疏水性有机溶剂的共沸脱水干燥、使用高温的水蒸气的高湿干燥等，也可以并用它们之中的一种或两种。
本发明的优选实施方式中，经过上述聚合工序等得到含有气泡(特别是闭孔气泡)的含水凝胶，含有气泡的含水凝胶在高温干燥时发泡得到进一步促进。因此，本发明中的干燥温度优选为100～300℃，更优选为150～250℃。另外，作为干燥时间，虽然依赖于含水凝胶的表面积或含水率、干燥机的种类等，但是例如优选为1分钟～5小时，更优选为5分钟～1小时。进而，由干燥之后的干燥失重(180℃下将粉末或颗粒1g干燥3小时)求得的树脂固体成分优选为80重量%以上，更优选为85～99重量%，进一步优选为90～98重量%，特别优选为92～97重量%。
(2-6)任意的粉碎、分级工序
本工序是将上述干燥工序中得到的干燥聚合物粉碎和/或分级而得到优选特定粒度的吸水性树脂粉末的工序。需要说明的是，与上述(2-4)凝胶粉碎工序在粉碎对象物经过干燥工序方面不同。另外，有时将粉碎工序之后的吸水性树脂称为粉碎物。需要说明的是，若使用反相聚合、喷雾聚合-液滴聚合等，通过上述聚合、干燥可以控制于目的粒度，则粉碎、分级工序没有必要而为任意工序，但是优选进行分级工序，进而也进行粉碎工序(水溶性聚合等中)。
(粒度)
表面交联之前的吸水性树脂粉末的重均粒径(D50)从吸水速度、通液性、加压下吸水倍率等观点考虑，优选为200～600μm，更优选为200～550μm，进一步优选为250～500μm，特别优选为350～450μm。另外，通过标准筛分级规定的粒径不足150μm的微粒越少越好，从通液性等观点考虑，优选为0～5重量%，更优选为0～3重量%，进一步优选为0～1重量%。进而，通过标准筛分级规定的粒径为850μm以上、优选710μm以上的粗大颗粒越少越好，从吸水速度等观点考虑，优选为0～5重量%，更优选为0～3重量%，进一步优选为0～1重量%。另外，粒径优选为150μm以上且不足850μm、更优选为150μm以上且不足710μm的比例，从吸水速度、通液性、加压下吸水倍率等方面考虑，优选为95重量%以上，更优选为98重量%以上，进一步优选为99重量%以上(上限为100重量%)。
需要说明的是，通过上述分级工序去除的粗大颗粒(粒径例如为1mm以上的颗粒)根据需要可以再粉碎，另外通过上述分级工序去除的微粒(粒径例如不足150μm、优选不足106μm的颗粒)可以废弃、用于其它用途、或通过后述的微粉回收工序回收-再利用。
上述粒度的控制可以在聚合时、凝胶粉碎时或干燥之后的粉碎、分级时分别独立地或组合进行，但是特别优选在干燥之后的分级时进行。另外，上述粒度的测定使用JIS标准筛按照国际公开第2004/69915号、EDANA-ERT420.2-02中规定的方法进行。
另外，作为本发明的吸水性树脂粉末的形状，可以为球状、其聚集物，也可以为对于含水凝胶或干燥聚合物经过粉碎工序得到的不定形破碎状，但是从吸水速度的观点考虑，优选为不定形破碎状或其造粒物。
为了进一步解决本发明的课题，上述粒度也适用于优选表面交联之后、进一步优选作为最终产品的吸水性树脂粉末。
(2-7)任意的微粉回收工序
为了解决本发明的课题，在干燥工序之后包括分级工序(包括表面交联工序之后的第二分级工序。以下相同)，优选的是，优选在上述分级工序中，用孔径250～45μm、例如150μm等的标准筛将微粉分级，更优选将作为该筛通过物的吸水性树脂微粒分离、回收后，在干燥工序以前的工序中再利用该吸水性树脂微粒或其水添加物。
通过去除吸水性树脂微粒，发现通液性(例如SFC)提高，进而通过添加所去除的吸水性树脂微粒，可以提高吸水速度(例如FSR)。
即，本发明的制造方法中，微粉回收工序指的是，将干燥工序以及根据需要粉碎、分级工序中产生的吸水性树脂微粒(特别是含有70重量%以上粒径150μm以下的颗粒的微粒。以下有时也称为“微粉”)分离后，直接以该状态、或者水合或造粒，添加于干燥工序以前，优选添加于聚合工序、凝胶粉碎工序或干燥工序的工序，通过回收微粉，可以控制吸水性树脂颗粒的粒度的同时，通过将所回收的微粉添加于干燥工序以前的工序，可以提高吸水速度。
需要说明的是，所添加的微粉可以为前述干燥工序之后且表面交联工序之前的微粉，也可以为后述的表面交联工序之后的微粉，微粉的添加量、也就是说分离回收量优选为全部干燥聚合物的1～40重量%，更优选为5～30重量%。
适于本发明的所回收的微粉的添加方法为在聚合之前的单体水溶液、聚合中的含水凝胶中混合吸水性树脂微粉或其水合物、造粒物，根据需要混合无机微粒等的方法。进而，通过所添加的微粉，聚合时的单体水溶液的粘度增加，能得到促进发泡的效果。需要说明的是，向聚合之前的单体水溶液的添加方法例示于国际公开第92/001008号、国际公开第92/020723号，向聚合中的含水凝胶的添加方法例示于国际公开第2007/074167号、国际公开第2009/109563号、国际公开第2009/153196号、国际公开第2010/006937号，另外向干燥工序(干燥机)的添加方法例示于美国专利第6228930号等，优选适用这些微粉添加方法。
本发明中以上述(2-1)～(2-7)作为一例，提供一种吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，进行本发明的丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合工序；所得到的聚合物的干燥工序；任意的粉碎、分级工序；进而本发明中包括表面交联工序，在前述表面交联工序中，对吸水性树脂粉末进行两次以上的下述混合处理：
(1)混合含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂，并进行加热反应，进而与该混合同时混合或另外混合离子反应性表面交联剂，
和/或
(2)混合含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液。
(方法(1)和方法(2))
本发明中在上述方法(1)(并用碳酸亚烷基酯化合物、多元醇化合物、离子反应性表面交联剂这三种)和上述方法(2)(混合离子反应性表面交联剂两次以上)方面具有特征，在以下(2-8)(2-9)中对方法(1)和方法(2)进行说明。
(2-8)表面交联工序(通过后述[3]记载优选的方法)
本工序是为了提高上述分级工序中得到的吸水性树脂粉末、进而包括微粉回收工序的吸水性树脂粉末的吸水速度、通液性，而对吸水性树脂粉末的表面或表面附近进行交联处理的工序，通过经过该工序，得到经过表面交联的吸水性树脂。
需要说明的是，表面交联通过后述的表面交联剂的添加、吸水性树脂粉末表面的单体的聚合、或过硫酸盐等自由基聚合引发剂的添加及加热-紫外线照射等进行，本发明中，优选为表面交联剂的添加，更优选为与作为吸水性树脂的官能团的羧基共价键合的共价键合性表面交联剂的添加、进而具有与羧基的脱水反应性的脱水反应性表面交联剂，进一步优选为共价键合性表面交联剂的添加与其它方法(具有与羧基的离子键合性的离子键合(反应)性表面交联剂)的并用。优选的脱水反应性表面交联剂如以下所示。
本发明适用于高的加压下吸水倍率(例如AAP)和通液性(例如SFC)的吸水性树脂粉末的制造方法、巨大规模(特别是1[t/hr]以上)的连续生产，特别是优选适用于利用高温表面交联的吸水性树脂粉末。
(表面交联之前的吸水性树脂中的β-羟基丙酸(盐)量)
为了抑制由于表面交联所导致的残留单体的产生增加，表面交联之前的吸水性树脂粉末中的β-羟基丙酸(盐)的含量为1000ppm以下，进而为0～1000ppm、0～500ppm、0～200ppm、0～100ppm。
本发明中通过并用后述的表面交联剂(特别是并用多元醇和碳酸亚烷基酯)，进而并用离子交联剂、进而优选有机酸或无机酸，能够缩短加热时间、降低加热温度。由此，能够使β-羟基丙酸(盐)的分解所导致的残留单体增加抑制得低，所以优选。
作为表面交联剂，可例示出与作为吸水性树脂的官能团的羧基共价键合的各种有机或无机的共价键合性表面交联剂，但是优选使用有机表面交联剂。从所得到的吸水性树脂粉末的物性的观点考虑，可列举出例如多元醇化合物、环氧化合物、多元胺化合物或其与卤代环氧化合物的缩合物、噁唑啉化合物、(单、二、或聚)噁唑烷酮化合物、氧杂环丁烷化合物、碳酸亚烷基酯化合物等，特别优选列举出包含多元醇化合物、碳酸亚烷基酯化合物、噁唑烷酮化合物等的脱水反应性交联剂。
在此，脱水反应性表面交联剂指的是作为聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的官能团的羧基与表面交联剂的官能团的羟基或氨基进行脱水酯化反应、或脱水酰胺化反应的表面交联剂，如碳酸亚烷基酯化合物、噁唑烷酮化合物那样由环状交联剂生成及经由羟基、氨基的表面交联剂也分类为脱水反应性表面交联剂。
需要说明的是，使用脱水反应性交联剂时，优选使用后述的(3-3)～(3-5)中记载的将脱水反应性交联剂加热(进而熔融)的方法、储藏方法、输送方法以及混合为规定比率的方法。特别优选的混合方法记载于后述[3]特别是(3-6)～(3-9)中。
作为共价键合性表面交联剂，可列举出美国专利第6228930号、美国专利第6071976号、美国专利第6254990号等中例示的化合物。可列举出例如单丙二醇、一缩二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙烷二醇、甘油、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、山梨醇等多元醇；乙二醇二缩水甘油基醚、环氧丙醇等环氧化合物；碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甘油酯等碳酸亚烷基酯化合物；氧杂环丁烷化合物；2-咪唑啉酮等环状脲化合物等。
另外，作为本发明中可以使用的表面交联剂，更优选使用与羧基形成酰胺键或酯键、进而酯键的表面交联剂。不使用上述表面交联剂时，不仅难以得到后述的特定物性(无加压下吸水倍率CRC、加压下吸水倍率AAP)，而且与通常安全性高的脱水反应性表面交联剂、形成酯键的表面交联剂(优选为多元醇、碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮化合物、氧杂环丁烷化合物、氨基醇化合物等)相比，残留交联剂的安全性有可能成为问题。
需要说明的是，作为与聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的官能团(羧基)形成酯键(优选脱水酯键)的表面交联剂，可列举出多元醇、氨基醇等分子内具有羟基的化合物，碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮、氧杂环丁烷等通过开环而产生羟基的化合物等。
(不同的反应机理的共价键合性表面交联剂、特别是脱水反应性交联剂的并用)
本发明中，在这些表面交联剂中，从物性方面、缩短反应时间、降低残留表面交联剂等观点考虑，特别是使用脱水反应性表面交联剂，作为脱水反应性表面交联剂，并用不同反应机理的脱水反应性表面交联剂。在此，作为不同的反应机理的表面交联剂，从与羧基脱水酯化的羟基化合物、脱水酰胺化的氨基化合物、开环的环状化合物(包括四元环、五元环等不同的环状结构)，特别是多元醇、碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮化合物、氧杂环丁烷化合物、氨基醇化合物中并用多种，特别是并用多元醇、和选自碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮化合物、氧杂环丁烷化合物中的环状化合物，进而并用多元醇和碳酸亚烷基酯。
从与吸水性树脂的反应性、混合性方面考虑，这些表面交联剂优选使用非高分子表面交联剂(非高分子化合物)，特别是使用非高分子水溶性表面交联剂，其碳原子数为20以下、进而15以下。本发明中通过并用不同反应机理的共价键合性表面交联剂、特别是脱水反应性交联剂，物性、生产率也提高，进而还可以降低残留表面交联剂、副产物(特别是由碳酸亚乙酯产生的副产物乙二醇)。例如与单独使用碳酸亚乙酯作为表面交联剂的情况相比，并用多元醇时，可以降低残留碳酸亚乙酯，进而还可以缩短反应时间，因此也可以提高生产率，所以优选。但是乙二醇的规定量的残留、特别是所得到的最终产品中1000ppm以下的残留有时为优选的情况，可以残留规定量。
需要说明的是，不同反应机理的表面交联剂(特别是脱水反应性表面交联剂)不包括多种多元醇的并用(例如丁二醇与丙二醇的并用)等相同化合物的并用，始终并用酯化、酰胺化、开环和它们的并用等不同的反应机理，具体而言，从多元醇、碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮化合物、氧杂环丁烷化合物、氨基醇化合物中并用两种以上，优选并用多元醇和碳酸亚烷基酯。
作为优选并用的多元醇，是C(碳原子数)2～C6(优选C3～C6)的多元醇(别名；polyhydric alcohol)、进而C2～C4(优选C3～C4)、C2～C3、C3的多元醇、特别是二醇(特别是C3二醇)，进而优选使用乙二醇、丙二醇(propyleneglycol)、1,3-丙烷二醇(1,3-propane diol)、特别是作为C3二元醇的丙二醇、1,3-丙烷二醇中的一种或两种以上。
上述多元醇与多元醇以外的表面交联剂，特别是选自碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮化合物、氧杂环丁烷化合物中的环状化合物，特别是碳酸亚烷基酯并用。从物性方面考虑，其中，作为碳酸亚烷基酯化合物，优选使用碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甘油酯，作为噁唑烷酮化合物，优选使用2-噁唑烷酮，作为氧杂环丁烷化合物，优选使用2-氧杂环丁烷。特别优选为碳酸亚乙酯。通过将碳酸亚乙酯与多元醇组合，通液性提高的同时，来自碳酸亚乙酯的副产物的生成受到抑制。
需要说明的是，作为表面交联剂，在碳酸亚烷基酯等多元醇衍生物、噁唑烷酮等氨基醇衍生物中有可能以杂质形式含有极少量(ppm)的原料或副产物多元醇、氨基醇。但是碳酸亚乙酯中的极微量的乙二醇等并非表现出本发明效果的程度的显著量(例如下述并用范围)，本发明中特征在于，有意并用显著量。优选的用量、比率如下所述。
并用多种脱水反应性表面交联剂时，特别是并用多元醇与多元醇以外的表面交联剂(其中碳酸亚烷基酯等环状化合物)时，其比率(重量比)通常为1:9～9:1，优选为2:8～8:2，更优选为3:7～7:3，特别优选为5:5～7:3，以该重量比并用多元醇和前述环状化合物，进而并用多元醇(进一步优选C3～C6)和碳酸亚烷基酯(进一步优选为碳酸亚乙酯)。
需要说明的是，并用碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物以外的化合物时，这两种相对于表面交联剂总量为50～不足100重量%，特别是为60～90重量%，具有第三种反应机理的表面交联剂(例如并用多元醇和碳酸亚烷基酯时、多价阳离子等)，相对于第二(与第一相比少量的表面交联剂)的表面交联剂以90重量%以下、70重量%以下、50重量%以下、30重量%以下并用。作为除了多元醇和多元醇以外的表面交联剂(其中碳酸亚烷基酯等环状化合物)之外、优选并用的第三的共价键合性表面交联剂，是非脱水反应性表面交联剂、特别是环氧系开环反应性表面交联剂、特别是聚缩水甘油基化合物，任意并用(聚)二元醇二缩水甘油基醚等。
本发明中，作为表面交联剂，并用多元醇化合物和前述环状化合物(优选为碳酸亚烷基酯化合物)，由此所得到的吸水性树脂的物性提高、反应时间也缩短、并且还可以降低残留表面交联剂、其副产物(特别是使用碳酸亚乙酯时的乙二醇)。另外，作为表面交联剂，并用多元醇和前述环状化合物，由此环状化合物的保存稳定性、特别是表面交联剂水溶液中的稳定性也提高，抑制使用之前的环状化合物的开环，因此可以控制使用碳酸亚乙酯时的向乙二醇的分解、使用噁唑烷酮时的向乙醇胺的分解。作为优选的多元醇，上述多元醇、特别是C3～C6的多元醇、其中特别是丙二醇、1,3-丙烷二醇由于提高环状化合物(特别是碳酸亚烷基酯、进而碳酸亚乙酯)水溶液的保存稳定性而优选。
由此，本发明中，通过并用多元醇和多元醇以外的表面交联剂(尤其是碳酸亚烷基酯等环状化合物)，环状化合物的保存稳定性提高，因此在将碳酸亚烷基酯、噁唑烷酮等环状化合物混合于吸水性树脂来进行表面交联的方法中，混合之前的环状化合物的分解受到抑制，因此环状化合物的混合比恒定化，表面交联之后的物性稳定化。
此时，碳酸亚烷基酯化合物的水分量为1.0重量%以下，进而优选为0.01重量%以上且1.0重量%以下。含有大量水时，例如由碳酸亚乙酯产生副产物乙二醇等加热或加热熔融时，有可能产生分解、着色，优选以上述水分量进行。在此，碳酸亚烷基酯化合物的情况下的前述水分量为即将制作表面交联剂之前的碳酸亚烷基酯的水分量，如后文所述将碳酸亚烷基酯加热熔融来使用时，也指的是即将制作表面交联剂之前的熔融状态的碳酸亚烷基酯化合物的水分量。水分量的测定采用使用卡尔费休水分仪测定得到的值。
(适宜的表面交联剂)
在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂中混合碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物之后进行加热反应，进而从通液性提高的观点考虑，在表面交联工序中优选同时混合或另外混合离子键合性表面交联剂。进一步优选在表面交联工序中，与碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的添加同时混合或另外混合表面活性剂。另外添加离子反应性表面交联剂/表面活性剂的时期可以为碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的添加之前或添加之后。也可以在添加之前、添加之后这两者添加。另外，进一步优选混合后述的α-羟基羧酸化合物(特别是乳酸或其盐)。在此，优选多元醇化合物为C3～C6的多元醇，离子反应性表面交联剂为多价金属阳离子。
上述表面交联剂的用量根据所得到的吸水性树脂粉末的物性、所使用的表面交联剂的种类等适当设定即可，没有特别限定，但是相对于吸水性树脂粉末100重量份，(并用上述多种时按各自的量、进一步优选总量计)优选为0.001～10重量份，依次更优选为0.01～5重量份、0.1～5重量份、0.1～1重量份。
特别是碳酸亚乙酯表面交联剂的用量，从吸水物性提高和残留乙二醇量降低的观点考虑，优选的是，相对于吸水性树脂粉末100重量份，碳酸亚乙酯的用量处于上述范围、进而为0.1～1重量份，C3-C6的多元醇(优选C3二元醇、特别是丙二醇)处于上述范围内、进而为0.1～5重量份。另外，表面交联剂水溶液中的水从同样的观点考虑，相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选为0.1～5重量份。
并用有机表面交联剂(包括多种有机表面交联剂的情况)和无机表面交联剂时，相对于吸水性树脂粉末100重量份，分别优选以0.001～10重量份、更优选以0.01～5重量份并用。另外，优选的多种有机表面交联剂为上述化合物(多元醇和多元醇以外)、上述比率。另外，表面活性剂、α-羟基羧酸化合物也以后述范围适当使用。
(溶剂、表面交联剂水溶液和浓度)
另外，相应于表面交联剂而优选使用水。即，本发明的优选的一实施方式为，制造至少含有碳酸亚烷基酯化合物、多元醇化合物和水的表面交联剂水溶液，在吸水性树脂粉末中混合该表面交联剂水溶液。此时的水的含量相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选为0.5～20重量份，更优选为0.5～10重量份。进而，并用无机表面交联剂和有机表面交联剂时，优选分别并用0.001～10重量份，更优选分别并用0.01～5重量份。此时，可以使用亲水性有机溶剂，其用量相对于吸水性树脂粉末100重量份，优选超过0重量份且为10重量份以下，更优选超过0重量份且为5重量份以下。需要说明的是，可以另外添加水，也可以为作为混合于表面交联剂水溶液的非高分子化合物和/或其它化合物的水溶液含有的水。
这些混合的溶剂的温度适当确定，但是若温度过低则有可能产生溶解度、粘度的问题，因此特别是将(3-1)中后述的固体的非高分子有机化合物用于表面交联剂、特别是将碳酸亚乙酯用作表面交联剂时，加热到室温以上(优选30～100℃、更优选35～70℃、进一步优选40～65℃)的水被用于溶剂。即，优选将与非高分子有机化合物(特别是固体的表面交联剂、进而固体的多元醇、碳酸亚烷基酯等环状化合物)混合的其它化合物、特别是水加热，更优选处于上述温度范围内。
另外，碳酸亚烷基酯化合物或前述多元醇化合物、特别是固体的碳酸亚烷基酯化合物优选在与水混合之前预先加热。加热温度优选加热到高于添加水之后的表面交联剂水溶液的温度的温度，具体而言，固体的碳酸亚烷基酯化合物的情况下，优选为后述的(3-3)的栏中记载的温度，多元醇、特别是固体的多元醇也优选加热熔融，其温度优选为30～100℃，更优选为35～70℃，进一步优选为40～65℃。
进而，在向吸水性树脂粉末混合表面交联剂溶液时，在不阻碍本发明效果的范围内，相对于吸水性树脂粉末例如可以共存超过0重量份且为10重量份以下、优选超过0重量份且为5重量份以下、更优选超过0重量份且为1重量份以下、进一步优选0.0005～1重量份的水不溶性微粒、表面活性剂。此时，对于所使用的表面活性剂等，公开于美国专利第7473739号等。作为水溶液的平均保存时间处于后述的范围内、特别是1小时以内。
表面交联剂的浓度适当确定，但是从物性方面考虑，为1～80重量%，进而为5～60重量%、10～40重量%、15～30重量%的水溶液。需要说明的是，在此水溶液不限于仅为水的溶剂，还可以含有水以外的溶剂0～50重量%、0～30重量%、0～10重量%的有机溶剂、特别是亲水性有机溶剂(特别是沸点150℃以下、进而100℃以下)作为溶剂。作为所使用的亲水性有机溶剂，可列举出C1～C4、进而C2～C3的伯醇，另外可列举出丙酮等C4以下的低级酮等。
上述表面交联剂水溶液的温度由所使用的表面交联剂的溶解度、该水溶液的粘度等适当确定，但是如下述(3-8)所述，优选的是，处于-10～100℃、进而5～50℃、10～30℃、35～70℃、40～65℃的范围内。若温度高，则存在在与吸水性树脂粉末混合或反应之前，环状表面交联剂水解(例如由碳酸亚乙酯向乙二醇的分解、由噁唑烷酮向乙醇胺的分解)、或混合性降低的倾向。若温度过低则在溶解度、粘度方面有可能不优选。
在此，优选的是，作为表面交联剂水溶液制造后，尽可能在短时间内使用，即作为平均保存时间，10天以内、5天以内、1天以内、10小时以内、1小时以内、1分钟内混合到吸水性树脂来使用。即，以规定比率混合规定化合物后，形成上述温度后，进而在10天以内混合于吸水性树脂中。本发明中，优选将含有表面交联剂的后述的非高分子有机化合物与水等其它化合物、或将非高分子有机化合物与水混合后，使混合物的温度为50℃以下，将该混合物在制造后10天以内混合于吸水性树脂中。
另外，制造表面交联剂水溶液后，从保存稳定性的观点考虑，优选在混合到吸水性树脂粉末之前在50℃以下、优选20～50℃下储藏。
进而，表面交联剂水溶液的储藏时的储藏槽内的上部空间可以为空气，为了防止劣化、防止着色等，也可以为氮气等非活性气体。另外，可以适当使上部空间减压或加压，但是通常为常压(大气压)。另外，优选储藏时的气氛露点(上部空间的露点)低，为20℃以下、进而10℃以下、0℃以下、-10℃以下、-20℃以下。为了控制露点，可以在储藏时使用干燥空气、或非活性气体优选氮气。氮气的露点为-73℃以下，氦气的露点为-65℃以下。
向吸水性树脂粉末混合表面交联剂水溶液时，优选用质量流量计(优选科氏流量计)测定流量的同时进行。通过使用质量流量计，消除由于气温、液温的变化所导致的比重变化的影响，因此可以精密地调整溶液的混合比，另外即使混合许多成分(三种成分以上)，混合比也稳定，因此吸水性树脂的物性稳定。
(对表面交联剂水溶液并用酸或碱)
为了促进表面交联剂的反应、均匀的混合，在表面交联剂中可以并用酸或碱。作为所使用的酸或碱，使用有机酸或其盐、无机酸或其盐、无机碱，相对于吸水性树脂粉末100重量份，以0～10重量份、进而0.01～5重量份、0.1～3重量份适当使用。作为所使用的有机酸，为C1～C6、进而C2～C4的水溶性有机酸、水溶性饱和有机酸、特别是含羟基的饱和有机酸。作为代表性的有机酸，为乙酸、丙酸、乳酸、3-羟基丙酸、柠檬酸、酒石酸或其盐，作为盐，为一价盐或多价金属盐、特别是碱金属盐或三价盐(特别是铝盐)。另外，作为所使用的无机酸，为碳酸、硫酸、盐酸、磷酸、多磷酸或其盐，作为盐，为一价盐或多价金属盐、特别是碱金属盐或三价盐(特别是铝盐)。作为可以使用的无机碱，为碱金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、或多价金属的氢氧化物等。作为优选的无机酸，可列举出硫酸铝，作为有机酸，可列举出乳酸等。另外，并用前述酸时，优选表面交联剂溶液的pH为2.5～6.9的酸性溶液。
特别是本发明中，使用上述脱水反应性表面交联剂、进而环状脱水反应性表面交联剂、特别是碳酸亚烷基酯时，优选在表面交联工序中在表面交联剂中并用酸(有机酸或无机酸)或碱，特别是优选将酸(有机酸或无机酸)与环状脱水反应性表面交联剂并用。通过使用碱而表面交联剂的混合性提高，但是吸水性树脂粉末与表面交联剂的反应性降低，进而表面交联之前的表面交联剂水溶液的稳定性有可能降低。例如碳酸亚乙酯由于在碱性水溶液中分解而产生副产物乙二醇，因此需要注意。上述酸或碱、特别是碱以水溶性液体形式保存时的平均时间处于前述范围内、特别是1小时以内。
(特别优选的表面交联剂及其用量)
从提高吸水物性、特别是无加压下吸水倍率与通液性、无加压下吸水倍率与加压下吸水倍率的关系的观点考虑，本发明中特别优选的表面交联剂优选的是，含有碳酸亚乙酯、进而含有C3-C6的多元醇、优选C3的二醇、特别是丙二醇的表面交联剂，以表面交联剂水溶液形式添加于吸水性树脂粉末。作为与上述表面交联剂水溶液同时使用或另外使用的离子键合表面交联剂，记载于后述的(2-9)，其中优选为铝盐，例如为硫酸铝、乳酸铝。
从吸水物性提高和残留乙二醇量降低的观点考虑，表面交联剂的用量相对于吸水性树脂粉末100重量份，碳酸亚乙酯的用量为0.001～10重量份、更优选为0.01～5重量份、进一步优选为0.1～1重量份，丙二醇为0.001～10重量份、更优选为0.01～5重量份、进一步优选为0.1～5重量份。另外，从同样的观点考虑，表面交联剂水溶液中的水相对于吸水性树脂粉末100重量份优选为0.1～5重量份。
对于铝盐，适用后述的离子键合性交联剂的用量。
另外，对多元醇化合物和碳酸酯化合物与离子键合性化合物的混合比没有特别限定，但是优选多元醇化合物和碳酸酯化合物:离子反应性化合物=50:1～2:1(重量比)。通过形成上述用量，能得到具有后述的组成、兼具安全性和吸水物性的新型的吸水性树脂粉末。进而，通过上述用量进行表面交联，使最终的吸水性树脂粉末中的残留交联剂、副产物，即乙二醇、丙二醇的浓度，根据需要使含水率等处于后述的范围内，能得到搬送性优异的吸水性树脂粉末。需要说明的是，搬送性优异指的是在吸水性树脂粉末的制造工序、纸尿布工厂等的输送中，吸水性树脂粉末不易受到损伤。
(混合方法)
对吸水性树脂与表面交联剂的混合方法没有特别限定，但是优选适用后述的(3-6)中记载的质量流量计、(3-8)中记载的混合机或其混合时间。
(方法(2)进而使用离子反应性表面交联剂混合多次时的适宜混合方法)
本发明中，除了方法(1)(并用碳酸亚烷基酯、多元醇、离子反应性表面交联剂这三种)之外，还可以以方法(2)(混合离子反应性交联剂两次以上)来实施。
即，本发明提供一种吸水性树脂的制造方法(制造方法(2))，其特征在于，其为聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其包括丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合工序；所得到的聚合物的干燥工序；任意的粉碎、分级工序；和表面交联工序，在前述表面交联工序中，对吸水性树脂粉末进行两次以上的下述混合处理：混合含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液。
本发明的优选的一实施方式中，在表面处理工序中，进行两次以上的下述混合处理：混合含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液。方法(2)中也优选含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液进而含有上述共价键合性表面交联剂。另外，共价键合性表面交联剂含有碳酸亚烷基酯化合物或多元醇化合物。本发明的制造方法其1(并用3种)的适宜条件也可以合适地适用于制造方法其2(离子反应性表面交联剂)，另外，本发明的制造方法其2的适宜条件，也可以合适地适用于制造方法其1。另外，离子反应性表面交联剂为多价金属硫酸盐等酸性时，离子反应性表面交联剂还可以促进共价键合性表面交联剂的脱水反应。
(多次的混合方法)
对多次混合时的方法没有特别限定，可例示出例如将吸水性树脂浸渍于亲水性有机溶剂、吸附表面交联剂的方法，向吸水性树脂直接喷雾或滴加表面交联剂并进行混合的方法等，从均匀地添加规定量的观点考虑，优选为后者。进而，混合处理中，为了均匀地混合，优选搅拌吸水性树脂的同时进行，进一步优选喷雾表面交联剂。
一次的混合处理中，可以将组成不同的两种以上表面交联剂例如使用不同的喷雾喷嘴同时添加，但是从均匀性等观点考虑优选为单一组成。另外，如果为单一组成，则可以考虑到混合处理装置的尺寸、处理量以及喷雾喷嘴的喷雾角等来使用多个喷雾喷嘴。
含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂的混合处理可以为两次以上，优选为五次以上，更优选为三次以下，进一步优选为两次。需要说明的是，该混合处理中使用的表面交联剂的组成及量可以分别相同或不同。
可以进一步进行不含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂的混合处理，但是优选不进行含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液中适当含有、不含有该离子反应性表面交联剂的添加交联剂的添加处理。需要说明的是，该表面交联剂溶液的组成及量可以分别相同或不同。
(一次的混合比)
一次的前述表面处理中使用的表面交联剂溶液的量优选为全部表面交联剂溶液量的1质量%以上，更优选为10质量%以上，优选为99质量%以下，更优选为90质量%以下。另外，在含有前述离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液中，优选一次前述混合处理中，含有全部离子反应性表面交联剂的1质量%以上，更优选含有10质量%以上，优选为99质量%以下，更优选为90质量%以下。若超过前述范围，则除了本发明的多次混合实现的效果缺乏之外，若表面交联剂溶液量少，则表面交联剂有可能不均匀地混合，所以不优选。
进而，前述添加处理中，与方法(1)同样地，方法(2)中更优选使用至少一次含有共价键合性表面交联剂、进而表面活性剂的表面交联剂溶液。
(使用离子反应性表面交联剂多次混合时的适宜的加热方法)
表面交联工序中，优选进行至少一次加热处理，该加热处理的至少一次更优选在最初的使用含有前述离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液的添加处理之后、且最后的使用含有前述离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液的混合处理之前进行。即，优选在表面交联处理工序中，含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液混合处理中的至少一次为在前述加热处理之前进行的加热前混合处理，且前述表面交联剂溶液混合处理中该加热前混合处理以外的至少一次为在前述加热处理之后进行的加热后混合处理。通过上述混合，不仅吸水性树脂的液体扩散性(例如SFC)提高，而且进一步发挥其机械的耐损伤性、连续运转性也提高的效果。另外，也优选为在最初的使用含有前述离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液的混合处理之后立即，即该混合处理之后不进行进一步的表面交联剂的混合处理而进行加热处理的方式。
(加热处理)
进而，并用离子表面交联剂和共价键合性表面交联剂时，适用后述的下述温度，仅离子表面交联剂的情况下，更优选实施了任意一种的在前述加热处理之后进行的含有至少一种前述离子反应性表面交联剂的前述混合处理的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的温度至少1分钟以上期间、处于20～150℃的温度范围内。
进而，对于该加热后添加处理中的至少一次，优选前述表面交联剂溶液中含有的前述离子反应性表面交联剂的质量相对于前述添加处理之前的前述聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂100质量份为0.01～1质量份。
(吸水性树脂粉末的加热)
混合表面交联剂之后的吸水性树脂粉末通过加热处理而反应，根据需要然后进行冷却处理。加热温度优选为70～300℃，更优选为120～250℃，使用脱水反应性表面交联剂时进一步优选为150～250℃、进而170～230℃，加热时间优选处于1分钟～2小时、5分钟～1小时的范围内。表面交联剂后的冷却温度优选冷却到低于表面交联温度、特别是10℃以上，例如冷却到100℃以下、进而30～90℃、特别是40～80℃的范围。
这些加热工序或冷却工序的压力也适当确定，但是为了缩短反应时间、降低残留交联剂、副产物，优选以后述(2-10)中记载的常压或减压、特别是微减压进行，所得到的吸水性树脂中的残留表面交联剂，特别是由多元醇、碳酸亚乙酯产生的副产物乙二醇也为规定量以下。
具体而言，乙二醇的情况下，可以降低到1000ppm以下(900ppm以下、800ppm以下、700ppm以下)，C3-C6的多元醇、优选C3的二醇、特别是丙二醇的情况下，可以降低到1000～10000ppm。若超过上述上限，则粉体的流动性、防结块(Anti-Caking)性变差。另外，对于乙二醇、C3-C6的多元醇而言，不仅在过度的成本、工艺上不利，而且一定量的含有在表面亲水化、防止粉尘方面有可能优选，对于各自的下限，乙二醇为1ppm、10ppm以上、进而100ppm以上，C3-C6的多元醇为100ppm、进而1000ppm。
进而，从生产率方面考虑，优选对混合表面交联剂之前的吸水性树脂粉末也进行加热，特别是后述的固体的非高分子有机化合物、进而水溶性非高分子有机化合物的情况下，通过混合于加热状态、特别是加热到表面交联剂中的非高分子有机化合物的熔点以上的吸水性树脂粉末，可以更均匀地混合表面交联剂。预先加热时，为表面交联剂的熔点以上，优选为30℃以上，进而处于35～100℃、特别是40～80℃的范围内。温度低时，表面交联花费时间，表面交联剂为熔点以下，混合性降低。另外，温度过高时，特别是超过水的沸点时，水从表面交联剂水溶液蒸发，混合性、物性有可能反而降低。
(混合方法)
对吸水性树脂和表面交联剂的混合方法没有特别限定，但是优选适用后述的(3-6)中记载的质量流量计、(3-8)中记载的混合机、其混合时间。
(成分数)
如后述的(3-8)所述，为了进一步发挥本发明效果，作为表面交联剂，适用多种、进而3种成分以上、4种成分以上的表面交联剂。成分数的上限可适当确定，但为10种成分左右。也合适地用于多次添加表面交联剂的情况，优选可以适用于在共价键合性表面交联剂的添加以及反应之后进行离子键合性交联剂的添加反应的情况等。
通过上述表面交联、特别是上述粒度控制之后的表面交联，可以交联至后述的加压下吸水倍率(AAP)处于后述范围内、优选20[g/g]以上、进一步优选23～30[g/g]。特别是SFC提高到下述范围(例如20[×10-7·cm3·s·g-1]以上、进一步优选后述的范围)时，可以在上述范围内使CRC优选处于15～45[g/g]、更优选20～40[g/g]、进一步优选25～35[g/g]、特别优选28～33[g/g]的范围内来进行表面交联，进一步优选通过进一步含有选自多价金属阳离子、多胺聚合物、水不溶性微粒中的通液性提高剂，可以进一步提高通液性。
(流动性评价)
吸水性树脂的流动性评价通过将前述多次混合处理典型化来进行。对将规定量的吸水性树脂和规定质量比的表面交联剂溶液在适当搅拌条件下混合时的最大扭矩和对搅拌叶片的吸水性树脂附着量进行测定。
前述评价可以在每次前述混合处理进行，但是优选将最初的混合处理、特别是最初含有前述离子反应性表面交联剂的表面交联剂的混合处理作为典型。
通常熟知吸水性树脂根据其性质、若与水溶液混合则带有粘合性。由于该粘合性，有可能阻碍表面交联剂向吸水性树脂的表面的均匀分散、以及均匀的表面交联剂处理。另外，大规模生产中，混合装置的搅拌能力由于粘合力的增大而降低，根据情况超过驱动电动机的额定电流时混合装置有可能停止。因此，作为对表面交联剂和吸水性树脂的混合性进行流动性评价的方法，新开发了实施例的(5-19)中后述的使用粘度计的评价方法。
即，向未进行表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末中添加表面交联剂溶液后、进行加热处理的表面交联处理工序中，对该表面交联剂溶液添加之后且该加热处理之前的添加有表面交联剂溶液的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的流动性进行评价，由此可以判断是否进行均匀的表面处理。该评价中为流动性差的结果时，重新估计表面交联剂溶液的量、组成或温度，混合处理中的搅拌、温度，供于处理的吸水性树脂的吸湿量、粒径等条件，从而可以实施更优选的表面交联处理工序。
吸水性树脂的流动性评价通过后述的实施例的方法进行，通过对将规定量的吸水性树脂和规定质量比的表面交联剂溶液在适当搅拌条件下混合时的最大扭矩值和/或对搅拌叶片的吸水性树脂附着量进行测定来进行。
前述评价可以在每次表面交联剂和吸水性树脂粉末的混合处理进行，但是优选将最初的表面交联剂和吸水性树脂粉末的混合处理、特别是最初含有前述离子反应性表面交联剂的表面交联剂的混合处理作为典型。
进而，可以使用小规模下的前述流动性评价结果进行用于工业规模下的实施的装置设计、运转条件的设定，或通过制造中途阶段的取样试验来预想作为产品的吸水剂的物性、特别是通液性(SFC)。
前述流动性评价包括利用扭矩值(N·m)的搅拌能力评价和聚集物量评价。
该搅拌能力评价中，搅拌扭矩值优选为2.50N·m以下，更优选为2.30N·m以下，进一步优选为2.00N·m以下，最优选为1.85N·m以下。若超过2.50N·m，则吸水剂的通液性(SFC)降低，由于对工业生产装置的搅拌机的过大的负荷而产生装置问题的可能性大幅升高。特别是使用连续式装置时，预想混合处理之后的排出未顺利地进行，产生装置的停止等。下限值通常可以表示未添加表面交联剂溶液的状态、所谓空白的值，但是不排除为空白的值以下，优选低者，最小值超过0.00N·m，通常为0.5N·m以上。
该聚集物量评价，优选对搅拌叶片的表面交联剂溶液添加之后的吸水性树脂附着量为2.4g以下，更优选为2.3g以下，进一步优选为2.0g以下。2.4g以上时，受到机械损伤后的SFC降低，因此在表面交联处理工序后的制造工序中具有受到机械损伤之类的制造工序时，不优选。处于前述范围之外时，产品的SFC相对于实验室的结果有可能降低。对吸水性树脂附着量的下限没有特别限定，但是通常为0.5g以上左右。
优选同时满足两评价，仅满足任意一者时，有可能得不到充分的性能。
(生产量)
本发明的制造方法通过连续运转、巨大规模下的物性稳定化、制造的简便化而优选。由此优选的是，合适地适用于1天(24小时)以上、进而10天以上的连续生产。另外，合适地适用于每1条生产线(装置)0.1[t/hr]以上、进而上述聚合中记载的生产量、特别是连续生产。本发明中，吸水性树脂粉末每1小时可以生产1吨以上。
上述巨大规模的生产、特别是连续生产中，为了物性的稳定化、工序的简化，使用固体的非高分子有机化合物，合适地将非高分子有机化合物加热，优选熔融，以水溶液形式混合于吸水性树脂粉末。另外，优选在上述混合工序中使用质量流量计、特别是科氏质量流量计。[3]中，对优选使用的固体的非高分子有机化合物和质量流量计进行说明。
(2-9)添加剂的添加工序
本工序是为了对吸水性树脂粉末赋予各种功能而添加各添加剂的工序，由一个或多个工序构成。作为上述添加剂，可列举出例如提高通液性的通液性提高剂、提高吸水速度和通液性的表面活性剂、或防止着色剂、耐尿性提高剂等。另外，全部或一部分的这些添加剂可以与上述表面活性剂同时添加或另外添加。在此，通液性提高剂可以与吸水性树脂反应时，例如为下述离子键合性表面交联剂时，上述通液性提高剂的添加工序也为上述(2-8)中记载的表面交联工序的一种。
(离子键合性表面交联剂、水不溶性微粒)
关于上述共价键合性表面交联剂，优选除了并用多元醇和多元醇以外(特别是碳酸亚烷基酯等环状化合物)之外，还另外在表面交联工序中混合多胺聚合物等多价阳离子性聚合物、多价金属盐(多价金属阳离子)作为离子键合性表面交联剂，从而提高通液性等。其中，从通液性提高的观点考虑，作为离子反应性表面交联剂，优选使用多价金属阳离子，进一步优选使用铝盐。另外，从通液性和抑制副产物、原料杂质的观点考虑，优选多元醇化合物为C3～C6的多元醇、离子键合性表面交联剂为多价金属阳离子。
上述离子反应性表面交联剂与作为共价键合性表面交联剂的多元醇化合物和碳酸亚烷基酯化合物同时使用或另外使用，在溶胀了的凝胶颗粒的表面上形成静电的间隔物，由此有助于通液性的提高。本发明中，使通液性(SFC)为20[×10-7·cm3·s·g-1]以上、进一步优选处于后述范围内时，优选并用共价键合性表面交联剂和离子反应性表面交联剂、进而并用后述的水不溶性微粒。由于离子反应性表面交联剂的混合时改善着色的理由，进一步优选并用多元醇或α-羟基羧酸(盐)。
作为上述多胺聚合物，可列举出聚乙烯亚胺、聚乙烯基胺、聚烯丙基胺等。另外，作为其重均分子量，优选为1000～500万，更优选为1万～100万。
作为上述多价金属盐，可例示出优选2价以上、更优选3价或4价的多价金属盐(有机盐或无机盐)或氢氧化物、即多价金属阳离子。具体而言，作为多价金属，可列举出铝、锆等，作为多价金属盐，可列举出乳酸铝、硫酸铝等铝阳离子。
作为上述水不溶性微粒，可列举出氧化硅、氧化铝、粘土、高岭土等无机微粉末，乳酸钙、金属皂(长链脂肪酸的多价金属盐)等有机微粉末，其体积平均粒径优选为10μm以下，更优选为1μm以下。
本发明的吸水性树脂粉末的制造方法中，优选除了上述表面交联剂之外，还同时或另外进一步添加离子反应性表面交联剂，进而添加水不溶性微粒。通过含有这些通液性提高剂(离子反应性表面交联剂和水不溶性微粒)，以更高的水平兼具吸水速度和通液性，进而吸湿时的防结块(Anti-Caking)性也优异，因此可以优选适用于易吸湿的本发明的吸水性树脂粉末。
关于本发明中使用的离子键合性表面交联剂、水不溶性微粒，优选的是，加压下吸水倍率(AAP)的降低幅度优选为3.0[g/g]以内、更优选2.5[g/g]以内、进一步优选2.0[g/g]以内、特别优选1.5[g/g]以内、最优选0.5[g/g]以内的量和种类。需要说明的是，降低幅度的下限值为0[g/g](即，无AAP的降低)或-1[g/g](即，AAP+1提高)。通过在上述范围内调整加压下吸水倍率(AAP)，可以将通液性(SFC)提高至目标的范围内，进而可以提高无加压下悬挂吸水倍率(FSC)。
以下，进而对并用于离子键合性表面交联剂、水不溶性微粒、离子键合性表面交联剂的多元醇和/或α-羟基羧酸(盐)进行说明。
作为离子键合性表面交联剂，可列举出多价金属阳离子和多价阳离子性聚合物。
(多价金属阳离子)
本发明中可以用于多价金属阳离子的多价金属化合物优选为水溶性。作为多价，必须为二价以上，优选为二价～四价，进而使用三价的金属阳离子、特别是铝阳离子。
本发明中的水溶性是指在水100g(25℃)中溶解1g以上、优选为10g以上的化合物。含有多价金属阳离子的多价金属化合物可以直接(主要为固体状)与吸水性树脂颗粒混合，从提高FSC的观点来看，优选使用水溶性的多价金属化合物，将其制成水溶液并与吸水性树脂混合。通过以水溶液的状态混合水溶性的多价金属化合物，从而多价金属化合物解离所产生的多价金属阳离子起到颗粒间的静电性间隔物的作用，通液性(例如SFC)、吸水倍率(例如FSC)进一步提高，可以进一步得到本发明的吸水剂。
可以用于本发明的多价金属阳离子优选含有选自典型金属和族号为4～11的过渡金属中的至少一种以上金属。在该多价金属中，优选含有Mg、Ca、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pd、Cu、Zn、Cd、Al，更优选为Mg、Ca、Zn、Al，特别优选为Al。
作为含有可以用于本发明的多价金属阳离子的多价金属化合物，平衡阴离子可以为有机或无机中的任意一种，没有特别限定。可例示出例如乙酸铝、乳酸铝、丙烯酸铝、氯化铝、聚氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、双硫酸铝钾、双硫酸铝钠等水溶性铝盐；氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硫酸镁、硝酸镁等水溶性碱土金属盐；氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、硫酸铜、氯化钴、氯化锆、硫酸锆、硝酸锆等过渡金属盐等。从通液性的观点考虑，这些之中，特别优选为铝盐，其中，优选为硫酸铝，可以最优选使用硫酸铝14～18水盐等含水结晶的粉末(或其水溶液)。
在使用有机酸的多价金属盐的情况下，可列举出例如茴香酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸、甲酸、缬草酸、柠檬酸、乙醇酸、甘油酸、戊二酸、氯乙酸、氯丙酸、桂皮酸、琥珀酸、乙酸、酒石酸、乳酸、丙酮酸、富马酸、丙酸、3-羟基丙酸、丙二酸、马来酸、丁酸、异丁酸、亚氨基二乙酸、苹果酸、异硫磺酸、甲基马来酸、己二酸、衣康酸、巴豆酸、草酸、水杨酸、葡糖酸、没食子酸、山梨酸、硬脂酸等脂肪酸以及与酸对应的碱等。这些之中，优选为酒石酸盐和乳酸盐，最优选为乳酸铝、乳酸钙等乳酸盐。
关于多价金属阳离子的混合方法，与上述表面交联剂同时或另外以含有多价金属阳离子的水溶液、特别是多价金属阳离子浓度为1～60重量%、进而10～50重量%的水溶液形式混合于吸水性树脂。与表面交联剂同时混合时，混合后根据需要在上述(2-8)中记载的表面交联温度下加热。另外与表面交联剂不同地另外混合时，可以在40～150℃、进而60～100℃左右下加热。需要说明的是，与表面交联剂不同地另外混合时，若混合之前的吸水性树脂粉末的温度处于上述范围内则无需加热。水的用量相对于吸水性树脂100重量份优选为0.1～5重量份，进一步优选为0.5～3重量份。进一步优选在混合时并用多元醇或α-羟基羧酸。
需要说明的是，作为多元醇或α-羟基羧酸，可从上述各种化合物适当选择。多元醇或α-羟基羧酸优选与水相比为少量，并且相对于吸水性树脂100重量份以0～4重量份、0.01～3重量份、进而0.1～0.5重量份使用。
关于多价金属化合物的用量，作为多价金属阳离子相对于吸水性树脂颗粒100重量份优选为0.001～3重量份，更优选为0.01～2重量份，进一步优选为0.02～1重量份，特别优选为0.03～0.9重量份，最优选为0.05～0.8重量份。相对于吸水性树脂100重量份，多价金属阳离子少于0.001重量份时，FSC的提高不充分，另一方面，多于3重量份时，由于混合而AAP有可能大幅降低。
(多价阳离子性聚合物)
本发明中可以使用的多价阳离子性聚合物的重均分子量优选为1000以上、更优选为2000以上、进一步优选为5000以上、特别优选为10000以上。另外，数均分子量优选为2000以上、进一步优选为5000以上。上述重均分子量不足1000时，有可能得不到所希望的效果。需要说明的是，重均分子量通过平衡沉降法测定、数均分子量通过粘度法测定。另外，还可以利用凝胶渗透色谱、静态光散射法等测定。需要说明的是，从成本观点考虑，对于上限而言，重均分子量为500万左右、进而100万左右是充分的。
另外，本发明的多价阳离子性聚合物的阳离子密度优选为2[毫摩尔/g]以上、进一步优选为4[毫摩尔/g]以上、进一步优选为6[毫摩尔/g]以上。上述阳离子密度不足2[毫摩尔/g]时，将吸水性树脂与多价阳离子性聚合物混合所得到的吸水性树脂中的溶胀后的吸水性树脂聚集体的形状保持性有可能不充分。上限由重复单元适当确定，为30[毫摩尔/g]以下，进而为25[毫摩尔/g]以下。
作为多价阳离子性聚合物的具体例，可列举出例如聚乙烯亚胺、通过乙烯亚胺的接枝而改性的改性聚酰胺胺、质子化聚酰胺胺、聚酰胺胺与表氯醇的缩合物、胺类与表氯醇的缩合物、聚(乙烯基苄基二烷基铵)、聚(二烯丙基烷基铵)、聚(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基二烷基胺)、聚醚胺、聚乙烯基胺、改性聚乙烯基胺、聚(N-乙烯基甲酰胺)的部分水解物、聚(N-乙烯基烷基酰胺)的部分水解物、(N-乙烯基甲酰胺)-(N-乙烯基烷基酰胺)共聚物的部分水解物、聚烷基胺、聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基咪唑啉、聚乙烯基四氢吡啶、聚二烷基氨基烷基乙烯基醚、聚二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、聚烯丙基胺、聚脒、淀粉、纤维素的阳离子化物、以及它们的盐或者与亲电子试剂的反应物等阳离子性高分子电解质。在此所称的聚脒是指分子内具有脒环的高分子，更优选为将N-乙烯基甲酰胺与丙烯腈共聚后进行酸处理而得到的聚脒。作为聚脒的具体例，可列举出日本专利第2624089号中记载的具有脒结构的阳离子性高分子等，但是不限定于此。
这些之中，从本发明的效果的方面考虑，优选为包含选自聚脒或其盐、聚乙烯基胺或其盐、聚乙烯基胺-聚(N-乙烯基甲酰胺)的共聚物或其盐、聚(N-乙烯基甲酰胺)的部分水解物或其盐中的至少1种的多胺聚合物，进一步优选为包含聚乙烯基胺或其盐、聚(N-乙烯基甲酰胺)的部分水解物或其盐的多胺聚合物。这些多价阳离子性聚合物可以包含0～30摩尔%、进而0～10摩尔%左右的其它重复单元。对这些多价阳离子性聚合物的制造方法没有特别限定，特别是在水解聚(N-乙烯基甲酰胺)的方法中生成具有胺基的多价阳离子性聚合物和甲酸(盐)，在与吸水性树脂混合时，使用该部分水解物或其盐与甲酸的混合物可以同时进行多价阳离子性聚合物与甲酸的添加，从简化工艺的观点来看优选。需要说明的是，在聚(N-乙烯基甲酰胺)的部分水解物的制造时，为了残留规定量的甲酸，应当采取不精制或者不去除甲酸的精制方法。
聚(N-乙烯基甲酰胺)的部分水解物或其盐的水解率优选为10～100摩尔%、进一步优选为20～95摩尔%、特别优选为30～90摩尔%。需要说明的是，水解率表示相对于水解之前的甲酰胺基(摩尔数)水解而得到的胺基(摩尔数)的比例(%)。在此，100摩尔%水解物相当于聚乙烯基胺或其盐。
关于多价阳离子性聚合物的混合方法，可以直接混合到吸水性树脂中，也可以将多价阳离子性聚合物制成水溶液而混合，但是优选制成水溶液、特别是多价阳离子性聚合物的浓度为1～60重量%、进而为10～50重量%的水溶液而混合，进而在混合后根据需要以40～150℃、进而60～100℃左右加热即可。混合机、加热处理包含与表面交联同样的装置，可以适当选择。
需要说明的是，进行多次的表面交联剂的混合处理时，在上述多价阳离子性聚合物的混合时有可能表现出粘合性，因此优选在最后的加热处理之后混合多价阳离子性聚合物。
吸水性树脂与多价阳离子性聚合物的比例适当确定，相对于吸水性树脂100重量份，优选不足0.3重量份、0.25重量份以下、0.2重量份以下，特别优选为0.1重量份以下，下限处于0.001重量份以上、进而0.01重量份以上的范围内。相对于吸水性树脂100重量份，多价阳离子性聚合物少于0.001重量份的情况下，FSC的提高不充分，另外在多于0.5重量份的情况下，混合有可能使AAP降低。
(水不溶性微粒)
作为水不溶性微粒，只要是在吸水剂与水性液体接触时抑制吸水剂的颗粒彼此密合、改善水性液体的流动的水不溶性微粒即可，没有特别限定。其中优选为水不溶性无机微粉末，可列举出粘土、高岭土、膨润土、二氧化硅、氧化钛、氧化铝等无机系微粒，乳酸钙、金属皂(长链脂肪酸的多价金属盐)等有机微粉末，硅系微粒使无加压下吸收倍率(FSC)提高，因而优选。
另外，作为水不溶性微粒，优选使用体积平均粒径为10μm以下、5μm以下、1μm以下、特别是0.5μm以下的微粒。
吸水性树脂与水不溶性微粒的混合方法可以为干混，也可以以将水不溶性微粒制成水分散液的浆料的形式混合，优选干混，此时的混合机可以适当选择。
关于吸水性树脂与水不溶性微粒的比例，只要是添加水不溶性微粒不会使加压下吸收倍率(AAP)、VDAUP极端降低的程度、特别是AAP的降低为3.0[g/g]以下即可，其量可以适当确定，相对于吸水性树脂100重量份，水不溶性微粒优选为0.4重量份以下、0.3重量份以下、0.2重量份以下、特别优选为0.1重量份以下，下限为0.001重量份以上、进而为0.01重量份以上的范围。
相对于吸水性树脂100重量份，水不溶性微粒少于0.001重量份的情况下，FSC的提高不充分，另外，在多于0.4重量份的情况下，混合有可能使AAP、VDAUP降低至不满足本申请的程度。
另外，上述制造方法中，可以使用长链烷基胺(特别是碳原子数为10～20)来替代多价金属阳离子、多价阳离子性聚合物、水不溶性微粒。
与离子键合性表面交联剂并用的多元醇，优选为非高分子的水溶性多元醇，为上述表面交联中例示的多元醇、特别是丙二醇，本发明中优选对于这些多元醇、α-羟基羧酸而言，相对于吸水性树脂100重量份，含有多元醇0.01～3重量份、进而0.05～2重量份。
(α-羟基羧酸(盐))
本发明中，优选使用的α-羟基羧酸是指分子内的α位的碳键合了羟基的羧酸或其盐，优选为非高分子α-羟基羧酸等脂肪族羟基羧酸(盐)，更优选为不具有环状结构、不饱和基团的脂肪族的α-羟基羧酸(盐)。在为芳香族α-羟基羧酸、具有环状结构或不饱和基团的α-羟基羧酸的情况下，其自身因氧化反应而着色，因而不优选。另外，其分子量优选为40～2000、进一步优选为60～1000、特别优选为100～500的范围。另外，本发明中使用的α-羟基羧酸优选具有在20±5℃下在去离子水100g中的溶解度为1g以上、更优选为5g以上、进一步优选为10g以上、特别优选为20g以上的水溶性。作为上述α-羟基羧酸，可例示出乳酸(盐)、柠檬酸(盐)、苹果酸(盐)、异柠檬酸(盐)、甘油酸(盐)、酒石酸(盐)、它们的D体、L体、内消旋体等。作为α-羟基多元羧酸，从吸水特性、改善着色的观点来看，最优选使用苹果酸(盐)、柠檬酸(盐)、异柠檬酸(盐)、酒石酸(盐)。
关于与离子键合性表面交联剂并用的多元醇、α-羟基羧酸，相对于吸水性树脂100重量份，优选以0.01～3重量份、进而0.05～2重量份使用多元醇。在此，有时也将α-羟基羧酸或其盐、混合物总称为α-羟基羧酸化合物。
(2-10)螯合剂添加工序
本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末中，优选进一步含有选自螯合剂(特别是有机磷系螯合剂、氨基羧酸系螯合剂)、α-羟基羧酸(特别是乳酸(盐))、无机或有机还原剂(特别是硫系无机还原剂)中的防止着色剂或耐尿性(进而(5-14)的耐候性)提高剂，优选本发明的制造方法包括在任意一个工序中混合螯合剂等的工序。通过含有螯合剂等，能得到耐尿性、防止着色优异的吸水性树脂粉末。
作为得到含有该螯合剂的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的方法，只要在上述各工序中适当添加螯合剂即可，没有特别限定，例如，可以适当选择下述各种方法：在聚合工序中预先添加到单体水溶液中的方法；在凝胶细粒化工序中添加的方法；在干燥工序的前后添加的方法；在表面交联工序中预先含有于表面交联剂水溶液中的方法或与表面交联剂水溶液不同地另外添加的方法；添加到表面交联后的吸水性树脂中的方法等。另外，关于添加螯合剂时的形态，也没有特别限定，例如，可以将液态或固体(粉体)状的螯合剂以其原状添加，也可以预先溶解到溶剂中制成溶液后添加，从操作性、添加量的偏差等观点来看，优选以溶液的形式添加。
作为该螯合剂没有特别限定，可列举出例如高分子或非高分子螯合剂。其中，优选为非高分子螯合剂，更优选将分子量或重均分子量优选为40～2000、更优选为60～1000、进一步优选为100～500的非高分子螯合剂用于单体或其聚合物。作为更具体的螯合剂，可列举出氨基羧酸(盐)或磷酸(盐)，其羧基的个数优选为2～20、更优选为4～10、特别优选为5～8。
相对于吸水性树脂100重量份，本发明中的螯合剂的用量优选为0.00001～10重量份、更优选为0.0001～1重量份、进一步优选为0.002～0.1重量份。在上述用量超过10重量份的情况下，无法得到与用量相应的效果，不仅不经济，还有可能产生吸水特性降低等问题。另一方面，在上述用量不足0.00001重量份的情况下，有可能得不到充分的添加效果。
(表面活性剂)
进而，聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末可以含有表面活性剂，优选本发明的制造方法含有在任意一个工序中混合表面活性剂的工序。可列举出例如如上所述用于控制基础聚合物的气泡率的方式、在表面交联工序中与表面交联剂并用的方式。另外，吸水性树脂粉末可以用表面活性剂覆盖。通过用表面活性剂覆盖吸水性树脂粉末的表面，能得到高吸水速度和高通液性的吸水性树脂粉末。需要说明的是，作为表面活性剂，适用上述(2-1)中记载的化合物。表面活性剂可以用于上述聚合时，但是优选为了表面覆盖，进而与上述表面交联剂、特别是表面交联剂水溶液同时或另外、优选同时混合，提高吸水性树脂的表面交联后的物性。
所使用的表面活性剂的种类、用量适当确定，但是优选以上述表面张力的范围使用，相对于吸水性树脂以0～0.5重量份、进而0.00001～0.1重量份、0.001～0.05重量份的范围使用。这些表面活性剂中，从效果的观点考虑，优选使用阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、或硅氧烷系表面活性剂，进一步优选使用非离子性表面活性剂或硅氧烷系表面活性剂。
本发明的一方式中，吸水性树脂粉末为发泡体，因此存在耐冲击性低的倾向，特别是由于因表面交联时或向表面交联后的此后的工序输送(例如空气输送等)所导致的工艺损伤，物性有可能降低。生产量越大该倾向越显著，例如每一条生产线的生产量为0.5[t/hr]以上、以下依次为1[t/hr]以上、5[t/hr]以上、10[t/hr]以上时，变得更显著。
即，为了得到吸水速度快、通液性高的吸水性树脂粉末，特别是在上述巨大规模下的连续生产时，优选的是，在干燥之后进行表面交联，在与表面交联同时或另外、优选同时用表面活性剂覆盖吸水性树脂粉末的表面。
上述表面活性剂的种类、用量适当确定，但是对于用量，优选为2重量%以下，以下依次优选为0.03重量%以下、0.015重量%以下、0.01重量%以下、0.008重量%以下。作为下限，优选为0.1ppm以上，更优选为1ppm以上。进而以维持下述表面张力(优选为60[mN/m]以上、进一步优选处于后述的“(4-7)表面张力”所述的范围内)的用量和种类使用。
另外，从吸水速度、耐冲击性的观点考虑，优选与表面活性剂同时添加水。相对于吸水性树脂粉末，上述添加水优选以0.1～10重量%、更优选以1～8重量%、进一步优选以2～7重量%添加。
(螯合剂、α-羟基羧酸(盐)、无机或有机还原剂)
本发明中，为了防止着色、防止劣化(降低其它残留单体等)，优选进一步含有选自螯合剂(特别是有机磷系螯合剂、氨基羧酸系螯合剂)、α-羟基羧酸(特别是乳酸(盐))、无机或有机还原剂(特别是硫系无机还原剂)中的防止着色剂或耐尿性(进而(5-14)的耐候性)提高剂。需要说明的是，表面积大的吸水性树脂粉末通常存在易着色、劣化的倾向。
相对于吸水性树脂粉末100重量份，上述防止着色剂或耐尿性(或(5-14)中规定的耐候性)提高剂的用量优选为0～3重量份，更优选为0.001～1重量份，特别优选为0.05～0.5重量份。这些防止着色剂或耐尿性(耐候性)提高剂由于添加于单体、含水凝胶、干燥聚合物、吸水性树脂粉末等，因此对于添加工序而言，在聚合工序以后适当确定。需要说明的是，上述无机或有机还原剂由于在聚合工序中被消耗，因此优选在聚合工序之后、进而干燥工序之后、特别是表面交联工序之后添加。
作为上述螯合剂，可列举出美国专利第6599989号、美国专利第6469080号、欧洲专利第2163302号等中公开的螯合剂，特别是非高分子螯合剂、进而有机磷系螯合剂、氨基羧酸系螯合剂。作为上述α-羟基羧酸，可列举出美国专利申请公开第2009/0312183号等中公开的苹果酸(盐)、琥珀酸(盐)、乳酸(盐)。作为上述无机或有机还原剂，可列举出美国专利申请公开第2010/0062252号等中公开的硫系还原剂、特别是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐等。
(2-10)气流暴露工序
本工序为在表面交联剂的混合之后、吸水性树脂粉末的加热处理时和/或加热处理之后，将该吸水性树脂粉末暴露于气流下的工序。
上述“暴露于气流下”指的是在吸水性树脂粉末的加热处理机和/或其它工序使充满于装置内的气体循环以及置换。通过该操作，能够去除成为高温下的加热处理中产生的异臭的原因的挥发成分。
作为上述气流中使用的气体没有特别限定，可列举出水蒸气、空气、氮气、或它们中的一种以上的混合气体等。作为其供给量，存在于吸水性树脂粉末的加热处理机和/或其它工序中的单位容积每1m3，优选为0.001～100[m3/hr]，更优选为0.01～10[m3/hr]。另外，作为气流的线速度，优选为0.01～100[m/s]，更优选为0.1～50[m/s]。进而，作为暴露时间，优选为1～120分钟，更优选为10～90分钟。
上述气流可以通过送风或吸引来产生。另外，此时，可以优选在10%以内、更优选1%以内减压或加压。由于可以降低残留表面交联剂、特别是残留碳酸亚烷基酯、作为其副产物的乙二醇，优选在0.999大气压以下的减压、进而0.999～0.9大气压、特别是0.998～0.95大气压的微减压下进行表面交联、其冷却。
上述气流下的暴露，在表面交联剂混合之后的吸水性树脂粉末的加热处理时同时进行时，优选使用具备气体供给装置和/或气体排气装置的热处理机或加热炉。需要说明的是，优选在加热处理时的温度设定(优选120～250)不会显著降低、不会造成能量上的不良影响的范围内，置换占有热处理机或加热炉的空间的气体(水蒸气、空气、氮气或它们中的一种以上的混合气体)。
上述气流下的暴露在加热处理之后的工序进行时，优选对表面交联之后的吸水性树脂粉末的冷却机、输送中的输送管道或配管内进行通风。需要说明的是，此时，作为气体的温度，可以适当加热或冷却，但是通常加热至成为异臭的原因的挥发成分容易从吸水性树脂粉末挥发的温度。具体而言，优选为50℃以上，更优选为60℃以上，进一步优选为70℃以上。上述气流的温度低于50℃时，有可能未去除挥发成分，所以不优选。另外，与表面交联工序中的加热处理温度相比设定得低。
进而，本气流暴露工序，除了降低异臭的效果之外，在作为表面交联剂使用碳酸亚烷基酯化合物、特别是碳酸亚乙酯时，还具有去除由于在添加表面交联剂之后暴露于高温而产生的乙二醇(副产物)的效果。乙二醇有可能对人体造成不良影响，因此优选通过本工序来降低或去除。
(2-11)空气输送工序
本工序为输送表面交联工序前后的吸水性树脂粉末的工序，可以采用各种输送方法，但是优选采用空气输送。该空气输送工序中，从稳定地保持本发明的吸水性树脂粉末的物性、并且防止配管的闭塞的观点考虑，优选一次空气以及根据需要使用的二次空气(输送配管中途的追加空气)使用干燥气体(空气)。通过空气输送，可以去除残留于吸水性树脂粉末的表面的非高分子有机化合物、特别是残留表面交联剂、进而乙二醇等。
作为上述干燥气体(空气)的露点，优选为-5℃以下，更优选为-10℃以下，进一步优选为-12℃以下，特别优选为-15℃以下。另外，从性价比的观点考虑，下限优选为-100℃以上，更优选为-70℃以上，进一步优选为-50℃左右。另外，作为上述干燥气体(空气)的温度，优选为10～40℃，更优选为15～35℃。通过使上述干燥气体(空气)的露点和温度处于上述范围内，作为产品包装时，可以抑制SFC降低，所以优选。
除了使用上述干燥气体(空气)之外，还可以使用加热气体(空气)。对加热方法没有特别限定，可以使用热源直接加热气体(空气)，也可以通过加热输送部、配管来间接地加热所通过的气体(空气)。需要说明的是，作为加热气体(空气)的温度，下限优选为20℃以上，更优选为30℃以上。上限优选低于70℃，更优选低于50℃。
另外，作为控制上述露点的方法，可以适当干燥气体、优选空气。具体而言，可列举出使用膜干燥器的方法、使用冷却吸附式干燥器的方法、使用隔膜式干燥机的方法、或并用它们的方法。使用上述冷却吸附式干燥器时，可以为加热再生式、非加热再生式或非再生式。
(2-12)其它的工序
上述工序以外，根据需要还可以设置第二分级工序(在表面交联工序之后实施)、蒸发单体的回收工序、造粒工序等。
进而，根据需要可以向吸水性树脂粉末中，以吸水性树脂粉末中超过0重量%且为3重量%以下、优选超过0重量%且为1重量%以下添加前述以外的氧化剂、抗氧化剂、水、多价金属化合物、二氧化硅或金属皂等水不溶性无机或有机粉末、消臭剂、抗菌剂、浆粕、热塑性纤维等。
[3]固体的非高分子有机化合物
以上[2]中对本发明的方法(1)和(2)全盘进行说明，进而以下[3]中对第一、第二和第三的制造方法的更优选的特征部分(非高分子有机化合物的加热、质量流量计)进行说明。下述第一、第二、第三的制造方法优选与本发明的方法(1)和/或(2)并用，但是也可以单独实施。
从降低表面交联之后的不合格产品的观点考虑，特别是使用常温下为固体的非高分子有机化合物、尤其是碳酸亚烷基酯化合物作为表面交联剂时，其溶解操作使生产率大幅降低，另外由于气温所导致的其流动性的影响大，另外需要降低副产物乙二醇。另外，特别是在物性稳定化方面，需要在维持操作性的状态下，使吸水速度的稳定化、兼具吸水速度和通液性。
本发明人等着眼于添加于吸水性树脂的改性剂(非高分子有机化合物)的处理性，发现通过对非高分子有机化合物、特别是表面交联剂、进而碳酸亚烷基酯进行加热、特别是加热熔融，由此可显著提高操作性，没有由于气温变动所导致的对流动性的影响，能以高的生产率稳定地得到物性高且杂质(特别是残留乙二醇)少的吸水性树脂。进而发现通过上述手法，可以稳定地提供通液性、吸水速度高的吸水性树脂。
即发现，使用常温下为固体的非高分子有机化合物作为吸水性树脂的原料时，其处理且操作性降低，而且其溶解操作导致生产率的降低、物性的偏差。上述专利文献1～44等提出了许多吸水性树脂的物性稳定化、表面交联的物性提高技术，但是都没有着眼于固体的非高分子有机化合物的处理性。
为了解决上述问题，以下提出第一、第二、第三的制造方法。第一的制造方法、第二的制造方法、第三的制造方法可以分别实施，优选实施第一的制造方法或第三的制造方法和第二的制造方法这两者、或实施第一～第三的制造方法全部。
(第一的制造方法)
本发明的吸水性树脂粉末的制造方法(第一的制造方法)为聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，其将作为吸水性树脂粉末的原料(改性原料)的非高分子有机化合物以加热状态(优选加热熔融状态)储藏后，与其它的化合物以规定比率混合，进而混合于吸水性树脂粉末。
(第二的制造方法)
本发明的吸水性树脂粉末的制造方法(第二的制造方法)为聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，其在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末中混合有机化合物(优选非高分子有机化合物)和水，并用质量流量计控制混合比。
(第三的制造方法)
本发明的吸水性树脂粉末的制造方法(第三的制造方法)为聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，其以规定比率将加热熔融状态的非高分子有机化合物和其它的化合物混合，进而混合于聚丙烯(盐)系吸水性树脂粉末。本发明中可以完全省略储藏、而用连续加热捏合机等将非高分子有机化合物连续地加热熔融。需要说明的是，以间歇式加热的情况相当于第一的制造方法中的储藏，用连续加热捏合机等连续加热熔融的情况相当于本发明的输送。
(适宜的制造条件)
本发明的第一的制造方法(以加热状态储藏非高分子有机化合物)、第二的制造方法(使用后述的质量流量计)或第三的制造方法(以熔融状态使用非高分子有机化合物)中，本发明优选非高分子有机化合物为水溶性，将加热状态的非高分子有机化合物与水以规定比率混合而形成水溶液。本发明中，非高分子有机化合物优选为表面交联剂，上述情况优选适用上述(2-8)、(2-9)中记载的表面交联工序中记载的条件。
在此，所使用的吸水性树脂可以为凝胶或干燥物，另外，可以为经过表面交联的吸水性树脂或表面交联之前的吸水性树脂，优选适用于表面交联之前的吸水性树脂颗粒。
更优选的是，非高分子有机化合物含有选自碳酸亚烷基酯化合物或多元醇化合物中的至少一种，优选将含有分别选自碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物中的至少各一种的表面交联剂和聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末在混合后进行加热反应，更优选同时混合或另外混合离子键合性表面交联剂的吸水性树脂的制造方法。
即，本发明的第一～第三的制造方法中，如上述(2-8)所述，优选表面交联剂为一种或多种的脱水反应性表面交联剂。另外，优选脱水反应性表面交联剂为碳酸亚烷基酯化合物，进一步优选碳酸亚烷基酯化合物为碳酸亚乙酯化合物。另外，优选表面交联剂为碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的并用。
另外，优选将与非高分子有机化合物混合的其它的化合物或水加热，进而将以规定比率得到的混合物混合于吸水性树脂时，更优选制造规定比率的混合物后直至混合于吸水性树脂为止期间进行加热。更优选的温度为30℃～100℃，进一步优选为35℃～70℃，最优选为40℃～65℃。
另外，非高分子有机化合物含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物，在吸水性树脂中混合碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物后，进行加热反应，进而在吸水性树脂中混合碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物时，可以同时混合离子键合性表面交联剂，或者与在吸水性树脂中混合碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物不同地另外混合离子键合性表面交联剂。
另外，在本发明的第一、第二或第三的制造方法中，优选的是，作为表面交联剂，并用非高分子有机化合物以外(特别是脱水反应性表面交联剂以外)的化合物，特别是并用选自(2-9)中记载的多胺聚合物或多价金属化合物中的离子键合性表面交联剂。
另外，可以另外混合上述选自(2-9)中记载的多胺聚合物或多价金属化合物中的离子键合性表面交联剂，进而也可以混合多价金属化合物。
进而，作为表面交联剂以外的化合物，可以并用和/或另外混合以加热或非加热方式储藏的表面活性剂和/或羟基羧酸化合物。
第一或第二的制造方法中，混合有非高分子有机化合物的吸水性树脂粉末优选如上述(2-2)所述吸水性树脂粉末是内部气泡率为0.5%以上的聚丙烯酸系吸水性树脂粉末。吸水性树脂粉末也预先加热到35℃以上。优选如上述(2-2)所述吸水性树脂中的β-羟基丙酸(盐)为1000ppm以下。本发明的方法由于操作性、稳定性提高，因此优选合适地适用于连续生产、特别是每1小时1吨以上的连续生产。
(加热储藏、特别是熔融储藏的效果)
以非高分子有机化合物的加热状态储藏、例如将丁二醇、碳酸亚乙酯等熔融储藏，由此与以非加热状态储藏、特别是以固体形式储藏相比，容易将水、根据需要的其它化合物连续混合。由于水溶液的制造容易，可以缩短作为非高分子有机化合物水溶液(例如碳酸亚乙酯水溶液)的保存时间，结果可以抑制由于水溶液保存所导致的非高分子有机化合物的分解、着色。
例如使用碳酸亚乙酯时，可以降低来自分解的副产物乙二醇，因此可以使吸水性树脂的表面物性提高或稳定化、或者降低至少所得到的吸水性树脂中残留的乙二醇。优选通过碳酸亚乙酯的熔融储藏，使碳酸亚乙酯和多元醇(优选C3-C6的多元醇)的规定比率的混合正确且容易，也使吸水性树脂的物性提高且稳定化。
通过利用非高分子有机化合物例如丁二醇、碳酸亚乙酯的熔融储藏，与水溶液储藏相比，可以减小槽、即工厂设备。进而，通过将固体的非高分子有机化合物熔融来储藏进而输送，可以省略将固体的非高分子有机化合物溶解于溶剂(特别是水)的工夫，通过使用管道、泵、质量流量计，操作性也提高，也可以简便且正确地实施巨大规模的连续生产、特别是每1小时1吨以上的连续生产。熔融了的非高分子有机化合物以规定比率连续混合是正确且容易的，特别是可以适用质量流量计、进而科氏质量流量计，进而可以正确地混合，因此用于表面交联剂时，表面物性提高或稳定化。
(作为原料的非高分子有机化合物、其它的化合物)
在此，非高分子有机化合物为上述吸水性树脂粉末的原料(改性原料)特别是固体的非高分子有机化合物，只要为混合于吸水性树脂粉末的原料则可以适用上述[2]中例示的化合物，特别是可以使用(3-1)中后述的表面交联剂。在此，其它的化合物指的是结构与非高分子化合物不同的化合物，虽然例示了上述例示的水等溶剂、各种高分子化合物、以及结构不同的非高分子有机化合物，但是优选为溶剂、特别是水。
与该非高分子有机化合物混合的其它的化合物指的是结构与该非高分子有机化合物不同的化合物，优选选自作为吸水性树脂的表面交联剂、改性剂通常使用的该非高分子有机化合物以外的化合物和溶剂中的至少一种，更优选为选自水、多元醇和多价金属盐中的至少一种。
具体而言，可列举出上述(2-8)、(2-9)、(2-10)中记载的表面交联剂、含有水的溶剂、各种改性剂(表面活性剂、螯合剂、α-羟基羧酸、以及消臭剂、防止着色剂、残留单体降低剂)。
进而，还可以含有一元醇等溶剂、各种高分子化合物、其它的有机或无机化合物。含有该非高分子有机化合物和该其它的化合物的混合物优选为形成溶液的组合物，更优选为水溶液或醇溶液的形态。
第一的制造方法中，非高分子有机化合物、优选固体的非高分子有机化合物以加热或冷却、特别是加热、进而加热熔融的状态使用(第三的制造方法)。作为所使用的非高分子有机化合物，优选为吸水性树脂粉末的表面交联剂、表面覆盖剂，进一步优选为表面交联剂，可例示出例如下述(3-1)、(3-2)的化合物。
(非高分子有机化合物的分子量和水溶性非高分子化合物的定义)
上述“非高分子有机化合物”若为在吸水性树脂的制造工序中混合于吸水性树脂的非高分子有机化合物则没有特别限定，通常为成为吸水性树脂的聚合的原料的丙烯酸等单体、聚合性交联剂以外的有机化合物，即，非自由基聚合性的有机化合物。非高分子有机化合物指的是分子量通常为7000以下、优选1000以下的有机化合物。水溶性非高分子化合物指的是特别是水溶性(指的是相对于常温的水100g的溶解度为1[g/水100g]以上、进而为5g、更优选为10g以上)的上述非高分子有机化合物。可以在实质上非自由基聚合性的范围内，如长链不饱和脂肪酸那样具有不饱和键，但是优选使用不具有不饱和键(烯烃结构)的非高分子有机化合物。
另外，作为固体的形状为块状、粉末状、颗粒状、片状、蜡状、纤维状、薄膜状等，没有特别限定，但是可以优选使用用标准筛规定的粒径为100mm以下、优选10mm以下、更优选2mm以下的粉末状。这些各种形状的固体优选加热而液态化，进而通过以规定比率的溶液、特别是水溶液状态添加、混合于吸水性树脂粉末，吸水性树脂粉末的物性稳定，进而即使残留于吸水性树脂表面粉末也为固体，因此对吸水性树脂粉末的流动性等的不良影响小。
(熔点)
上述非高分子有机化合物常温下可以为液体，但是优选常温下为固体，作为其熔点为10～200℃、10～100℃、优选为15～100℃、更优选为18～90℃、进一步优选为20～50℃、特别优选为30～40℃。优选的碳原子数处于C2～C30、进而C4～C20、C4～C18的范围内。需要说明的是，日本工业标准中，“常温”规定为20℃±15℃(5～35℃)的范围内(JIS Z8703)，上述范围作为常温。
上述非高分子有机化合物加热时、特别是加热熔融时的温度在加热到熔点以上且沸点以下、进而在其分解温度以下进行。由此优选不使用分解温度比较低的环氧化合物、有机过氧化物等，而优选适用作为非环氧化合物、非有机过氧化物的非高分子有机化合物。
(非高分子有机化合物的纯度、特别是水分量)
另外，作为上述非高分子有机化合物的纯度，可以含有水、其它的杂质，但是优选为96重量%，以下依次优选为至少97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%、99.7重量%、99.9重量%、99.95重量%、99.99重量%(在此，杂质优选水分为主要成分)。本发明的制造方法中，优选使用具有上述纯度的非高分子有机化合物。含有大量的水、其它的杂质时，例如由碳酸亚乙酯产生副产物乙二醇等加热或加热熔融时，有可能产生分解、着色，优选以上述纯度进行。非高分子有机化合物的水分量为1.0重量%以下、优选为0.5重量%以下、更优选为0.3重量%以下、进一步优选为0.1重量%以下、更进一步优选为0.05重量%以下、最优选为0.01重量%以下。通过防止使用之前的非高分子有机化合物(特别是表面交联剂)的分解、着色，所得到的吸水性树脂的物性也稳定化，残留副产物也降低，进而还可以防止着色。需要说明的是，水分量可以通过卡尔费休法(JIS K0068、ISO760、DIN51777等)规定，优选可以通过JIS K0068：1966规定。
(3-1)非高分子有机化合物、特别是固体的表面交联剂
作为本发明中优选使用的固体的表面交联剂没有特别限定，可列举出例如常温下为固体的、饱和二元醇、饱和三元醇、饱和四元醇、不饱和二元醇等多元醇类，环状(碳酸)酯等环状化合物，二胺化合物、氨基醇等胺化合物，饱和脂肪酸等，具体而言可例示出下述化合物。这些化合物、非高分子有机化合物、特别是固体的表面交联剂优选加热、特别是加热熔融、以加热状态储藏或输送。本发明中进一步优选使用常温下为固体的、脱水反应性表面交联剂、进而饱和二元醇、饱和三元醇、饱和四元醇、环状(碳酸)酯。另外，上述脱水反应性表面交联剂可以用于聚合时的单体、聚合后的凝胶而用作内部交联剂，即可以用作脱水反应性交联剂。
以下对本发明优选使用的固体的交联剂、特别是表面交联剂进行具体说明。需要说明的是，下述化合物可以用于内部交联剂、(不反应)表面覆盖剂，但是合适地用作上述(2-8)的表面交联剂。
作为上述饱和二元醇，可列举出内消旋-2,3-丁二醇(熔点34.4℃)、四甲基乙二醇(熔点38℃)或其6水合物(熔点46～47℃)、六甲基三亚甲基二醇(熔点126～128℃)、2,2-二甲基-1,3-丁二醇(熔点10℃)、2,2-二甲基-1,3-戊二醇(熔点60～63℃)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(熔点52℃)、1,4-丁二醇(熔点19℃)、2,5-己二醇(熔点43～44℃)、1,6-己二醇(熔点42℃)、1,8-辛二醇(熔点60℃)、1,9-壬二醇(熔点45℃)、1,10-癸二醇(熔点72～74℃)、1,11-十一烷二醇(熔点62～62.5℃)、1,12-十二烷二醇(熔点79～79.5℃)、1,13-十三烷二醇(熔点76.4～76.6℃)、1,14-十四烷二醇(熔点83～85℃)、1,12-十八烷二醇(熔点66～67℃)、1,18-十八烷二醇(熔点96～98℃)、新戊二醇(熔点130℃)、山梨醇(熔点96℃)等。
作为上述不饱和二元醇，可列举出顺式-2,5-二甲基-3-己烯-2,5-二醇(熔点69℃)、顺式-2,5-二甲基-3-己烯-2,5-二醇(熔点77℃)、内消旋-2,6-辛二烯-4,5-二醇(熔点23～24℃)、外消旋-2,6-辛二烯-4,5-二醇(熔点48℃)等。
另外，作为常温下为半固体、蜡状或蜡状固体的聚乙二醇，可列举出PEG600(熔点15～25℃)、PEG1000(熔点35～40℃)、PEG3000～4000(熔点53～56℃)、PEG5000～7000(熔点58～62℃)等。
作为上述饱和三元醇，可列举出甘油(熔点18℃)、2-甲基-2,3,4-丁三醇(熔点49℃)、2,3,4-己三醇(熔点47℃)、2,4-二甲基-2,3,4-己三醇(熔点75℃)、二甲基戊烷甘油(熔点83℃)、2,4-二甲基-2,3,4-戊三醇(熔点99℃)、三羟甲基丙烷(熔点58℃)等。
作为上述饱和四元醇，可列举出1,2,4,5-己四醇(熔点88℃)、1,2,5,6-己四醇(熔点96℃)等。
作为上述环状酯，可列举出碳酸亚乙酯(熔点35～38℃)、5,5-二甲基-4-亚甲基-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮(熔点26℃)、2,2-五亚甲基-1,3-二氧杂环戊烷-4-酮(熔点32～35℃)、1,3-二噁烷-2-酮(熔点48℃)、4,5-二甲基-1,3-二氧环戊烯-2-酮(熔点78℃)等。
作为其它的环状化合物，可列举出(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮(熔点86～88℃)、5-甲基-5-(3-异丙氧基-4-甲氧基苯基)-2-噁唑烷酮(熔点67～69.5℃)、5-甲基-5-(3-乙氧基-4-甲氧基苯基)-2-噁唑烷酮(熔点63～65℃)、噁唑烷酮(熔点86～89℃)等。
作为上述二胺化合物，可列举出乙二胺(熔点8.5℃)、四亚甲基二胺(熔点27℃)、六亚甲基二胺(熔点42℃)、七亚甲基二胺(熔点28～29℃)、八亚甲基二胺(熔点52℃)、九亚甲基二胺(熔点37.5℃)等。
作为上述氨基醇，可列举出二异丙醇胺(熔点43℃)、三异丙醇胺(熔点57.2℃)、1-氨基戊烷-5-醇(熔点36℃)等。
(3-2)固体的表面覆盖剂
作为本发明中优选使用的固体的表面覆盖剂没有特别限定，可例示出例如常温下为固体的、饱和或不饱和的一元醇、醚化合物、烷烃磺酸化合物、酮化合物等，具体而言可例示出下述化合物。需要说明的是，表面覆盖剂通过覆盖吸水性树脂粉末、其含水凝胶，可以用于流动性、疏水性亲水性等的各种改性。
作为上述饱和脂肪酸，可列举出辛酸(熔点16.7℃)、癸酸(熔点31.6℃)、月桂酸(熔点44.2℃)、肉豆蔻酸(熔点53.9℃)、棕榈酸(熔点63.1℃)、硬脂酸(熔点69.6℃)等。
作为上述饱和一元醇，可列举出月桂醇(熔点24℃)、肉豆蔻醇(熔点38℃)、鲸蜡醇(熔点49℃)、硬脂醇(熔点58.5℃)、新戊醇(熔点52～53℃)、正二十烷醇(熔点63.5℃)、正二十六烷醇(熔点79.5℃)，作为上述不饱和的一元醇，可列举出2,4-戊二炔-1-醇(熔点26～28℃)等。
作为上述醚化合物，可列举出二鲸蜡基醚(熔点55℃)、异戊基鲸蜡基醚(熔点30℃)等。
作为上述烷烃磺酸化合物，可列举出正戊烷磺酸(熔点15.9℃)、正己烷磺酸(熔点16.1℃)、正壬烷磺酸(熔点46℃)、正癸烷磺酸(熔点46.5℃)、正十一烷磺酸(熔点52℃)、正十二烷磺酸(熔点58℃)等。
作为上述醚化合物，可列举出二鲸蜡基醚(熔点55℃)、异戊基鲸蜡基醚(熔点30℃)等。
作为上述酮化合物，可列举出二正己基酮(熔点31℃)、二正庚基酮(熔点41℃)、甲基-正壬基酮(熔点15℃)、甲基-正癸基酮(熔点21℃)、甲基-正十一烷基酮(熔点29℃)、甲基-正十二烷基酮(熔点34℃)、甲基-正十三烷基酮(熔点39℃)等。
需要说明的是，这些(3-2)、上述(3-1)的化合物可以作为吸水性树脂的原料、用于表面交联、表面覆盖以外，例如可以用作聚合时的内部交联剂，可以添加于聚合中、聚合后的凝胶而用于凝胶的流动性的改善、其它的吸水性树脂的功能的赋予。
(3-3)熔融
本发明中，熔融的情况下，非高分子有机化合物在常温(JIS Z8703)下为固体，作为其熔点为10～200℃、10～100℃、优选为15～100℃、更优选为18～90℃、进一步优选为20～50℃、特别优选为30～40℃。由于常温下为固体，因此即使用于吸水性树脂粉末或残留，也不会损害吸水性树脂粉末的流动性，进而没有来自非高分子有机化合物的臭气的问题。若熔点高、超过200℃、100℃、90℃等，则在能量上是不利的，另外，有可能由于高温的加热而产生分解、着色。另外熔点低于10℃、15℃等时，难以表现出本发明的效果。
上述非高分子有机化合物优选加热、特别是加热到熔点以上来用于储藏、输送、进而吸水性树脂粉末的制造工序。加热可以对于常温下为液体的非高分子有机化合物进行，但是优选对常温下为固体的非高分子有机化合物进行。
上述非高分子有机化合物有可能由于夏冬的气温差、昼夜的气温差而吸水性树脂粉末的制造工序的操作环境超过或低于熔点，其结果有可能由于制造时的气温而为固体或液体。上述情况下，吸水性树脂粉末的原料制造时不仅花费时间，而且会由于温度而原料的流动性、比重也变化，因此原料的混合比率不恒定，有可能产生物性的降低、物性的偏差。
特别是以水溶液形式用于吸水性树脂粉末的制造工序、特别是表面处理工序、进而表面交联工序时，由于上述气温变动所导致的微妙的组成的变化(偏差)而成为产生物性降低、物性偏差的原因。
(加热温度)
本发明中，加热可以连续进行或间歇进行。连续进行的情况或间歇进行的情况在本发明中都包括在输送、储藏的概念中。
非高分子有机化合物的加热温度由其熔点、分解温度、粘度适当确定，常温下为固体的情况下，通常超过熔点来加热，上限优选为熔点+100℃以下、进一步依次优选为熔点+80℃以下、熔点+60℃以下、熔点+20℃以下、熔点+10℃以下。即，本发明中优选非高分子有机化合物具有上述熔点(优选10～100℃)、并在熔点以上且熔点+100℃以下的范围内加热。另外，加热温度下限由熔点等适当确定，但是优选加热到常温以上，更优选加热到下述(3-4)(3-6)中后述的温度。进一步优选非高分子有机化合物的加热温度为30℃以上且熔点+100℃以下，特别优选在30～90℃的范围内加热。
加热温度的下限若超过熔点则没有问题，但是优选考虑到气温变化等设定为熔点至少+5℃、进而熔点+8℃左右。加热温度由熔点确定，例如可以将具有低于30℃的熔点的非高分子有机化合物(例如丙二醇、1,3-丙烷二醇、碳酸甘油酯等交联剂、表面交联剂)加热到30～90℃来储藏、输送，但是优选适用于上述常温下为固体的非高分子有机化合物。
另外，从物性的稳定性观点考虑，加热温度优选为实质上恒定温度，特别优选同一温度，优选控制于、特别是全部制造时间的90%以上控制于上述规定温度的±9℃以内、进而±6℃以内、±3℃以内、±1℃以内。另外，加热状态的温度也为熔点以上，作为温度，优选为150℃以下，更优选为100℃以下，进一步优选为90℃以下。本发明中，原料在熔点以上熔融即可，过度的加热在能量上是不利的，而且随着原料的劣化、分解而成为所得到的吸水性树脂粉末的物性降低、着色的原因，所以不优选。
本发明中，在将非高分子有机化合物(特别是表面交联剂)调整为规定比率、特别是制造成规定比率的水溶液之前，预先将非高分子有机化合物(特别是表面交联剂)加热到(恒定温度)，由此可以严密地控制混合比、浓度，因此吸水性树脂粉末的物性、特别是表面交联之后的物性提高或稳定化。优选的规定比率根据目的确定，但是为表面交联剂及其溶剂(特别是水)、其它化合物的情况下，为上述(2-8)(2-9)记载的混合比率，表面交联剂的至少一种以加热状态、优选熔融状态储藏。
另外，即使非高分子有机化合物为粉末或块时，通过加热、熔融也形成液态物。结果与由于颗粒之间具有空隙而堆密度低的粉末、块相比，作为实质上没有空隙的液态物，储藏槽(tank)也可以紧凑化。形成水溶液时，通过由配管连续混合水，可以减少作为水溶液的储藏量、缩短储藏时间，抑制非高分子有机化合物在水溶液中的分解，并且可以使工厂设备紧凑化。作为液态物，储藏槽(例如tank)由球状、圆锥状、圆筒状等形状适当确定，加热方法、作为液态物的搅拌、循环的方法或有无、容积、填充率等也适当确定。
以加热状态储藏、特别是将常温下为固体的原料加热来储藏、进而以熔融状态储藏，由此能简便地、更稳定地进行吸水性树脂粉末的生产。不加热时，由于吸水性树脂粉末的制造现场的气温而粘度不恒定，原料的储藏稳定性降低，结果吸水性树脂粉末的物性、生产率有可能降低。另外，对于常温下为固体的有机化合物、特别是常温左右为固体的化合物而言，由于一天或一年的气温变化而原料为固体(粉体、糊剂、块)或液体，因此由于吸水性树脂粉末的气温而原料的流动性、形状大幅变化，因此制造工序接收原料(由原料厂商的购入、搬送、输送)、或吸水性树脂粉末的制造工序中的由原料的储藏(槽)的输送(特别是管道中的输送)变得困难，所以不优选。
加热时可以搅拌或不搅拌而直接加热，使用各种具有加热功能的容器、搅拌装置，例如使用图8所示的夹套式储藏槽、图9所示的具备储藏槽外部的多管式热交换器的储藏槽、各种加热搅拌装置(例如捏合机)等。使用搅拌叶片等进行搅拌时，搅拌部位也可以加热。根据需要搅拌时，转速、时间适当确定，例如为0.1～5000rpm、进而1～1000rpm下为1秒～10小时。进而，加热可以连续进行或间歇进行。
(3-4)储藏
另外，本发明提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的原料的储藏方法，其特征在于，其以加热状态储藏作为吸水性树脂粉末的原料的非高分子有机化合物。上述吸水性树脂粉末的原料的储藏方法在本发明的吸水性树脂的制造方法中合适(第二和第三的制造方法)或必须(第一的方法)适用。储藏可以兼带加热。
储藏可以为兼带加热(熔融)装置的间歇式或连续加热，但是优选储藏于加热或保温的槽。上述加热储藏、特别是熔融储藏的前后，加热了的非高分子有机化合物优选以(3-5)中记载的加热状态输送、特别是以加热熔融状态输送，用于吸水性树脂的制造工序。
(储藏槽)
本发明中，作为上述原料的非高分子有机化合物在使用之前以加热状态储藏、特别是储藏于槽。储藏场所为上述吸水性树脂的制造场所，实质上接近于上述吸水性树脂的工厂设备、特别是接近于距离其使用装置(例如表面交联剂制造槽)1km以内、优选0.5km以内、更优选0.2km来储藏。
为了以加热状态储藏，可以将预先加热了的原料、特别是加热熔融了的原料直接储藏，或在储藏中从外部对槽等储藏槽进行加热或保温。另外，还可以将未加热的原料、特别是固体状态的原料、特别是粉末原料加入到具有加热功能的储藏槽而直接加热到规定温度、特别是加热到熔点以上来加热熔融。作为加热中使用的储藏槽，可列举出表面具备面状发热体(特别是电式面状发热体、进而含有导电性炭黑的面状发热体)和/或蒸气、温水等载热体夹套的槽，另外作为保温中使用的储藏槽，可列举出表面具有绝热材料、双层结构的槽，也可以用具有保温功能的槽进行加热。
不以加热状态储藏时，原料的处理性变差，而且以溶液、特别是水溶液形式储藏原料时，原料的储藏需要巨大槽，在成本上不优选。另外，以水溶液状态保管时，对于酯化合物、特别是碳酸酯、特别是碳酸亚烷基酯而言在水溶液中分解、特别是碳酸亚乙酯产生副产物乙二醇，所以不优选。每个槽的填充率、储藏量、时间适当确定，例如为100～20000L、进而500～15000L，根据吸水性树脂的一天的制造量适当确定。
(非高分子有机化合物、和混合的其它的化合物)
作为本发明的制造方法的优选实施方式的第一的方法为，将作为吸水性树脂粉末的原料的有机化合物(优选常温下为固体的非高分子有机化合物)以加热状态储藏后，与其它化合物以规定比率混合，进而混合于吸水性树脂粉末的吸水性树脂粉末的制造方法。优选作为吸水性树脂粉末的原料的有机化合物为吸水性树脂粉末的表面交联剂。
在此，相对于以加热状态储藏、输送的非高分子有机化合物，作为混合的其它的化合物，可列举出无机化合物、溶剂特别是水、以及作为非高分子有机化合物的常温下为液体的有机化合物等，它们根据需要可以加热或冷却，也可以直接为室温(气温)。
本发明中，水等混合的其它化合物的温度由其熔点、沸点适当确定，但是如上述(2-8)所述，优选处于30～100℃、更优选35～70℃、进一步优选40～65℃的范围内。与其它的化合物的的温度差大时，存在混合不均匀，或发现析出、分解的情况，由此所混合的两者的温度差优选为100℃以下，进一步依次优选为80℃以下、60℃以下、20℃以下、10℃以下。进而，关于以规定比率混合之后的混合物的温度，在与吸水性树脂混合之前，优选调整为30～100℃、更优选35～70℃、进一步优选40～65℃。需要说明的是，上述温度不限于作为上述(2-8)的表面交联剂使用的情况。
本发明中，优选如上述(2-8)所述，表面交联剂为一种或多种脱水反应性表面交联剂，进而脱水反应性表面交联剂为碳酸亚烷基酯化合物、特别是碳酸亚烷基酯化合物为碳酸亚乙酯化合物。特别是优选表面交联剂为碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物(特别是C3～C6的多元醇化合物)的并用。利用上述手法简便、紧凑、稳定地得到物性高的吸水性树脂粉末，特别是还可以降低残留的碳酸亚烷基酯化合物、副产物乙二醇。
通过将非高分子有机化合物(特别是表面交联剂)以恒定温度形成加热状态来储藏，不会受到气温的影响，巨大规模混合比、处理稳定，制造成规定比率后也可以恒定地混合原料，因此生产率也稳定，与以堆密度小的粉末形式储藏、进而以用水稀释而成的水溶液形式储藏时相比，通过将非高分子有机化合物(特别是表面交联剂)其自身熔融，设备也变得紧凑，进而没有以水溶液储藏时的分解(例如碳酸酯分解为乙二醇)、腐败。
(加热温度)
储藏时的加热温度由原料的熔点、粘度、热稳定性等适当确定，非高分子有机化合物的加热温度为30～90℃且熔点+100℃以下，另外，非高分子有机化合物具有10～100℃熔点，在熔点+100℃以下加热。更优选为30～90℃、进而40～80℃、50～70℃。若加热温度过高，则虽然依赖于熔点，但是储藏时有可能产生分解、着色，相反地，若温度过低则在本发明的课题解决方面难以表现出效果。另外，储藏也在加热或保温到前述温度范围的槽进行。在此，原料的加热可以在搬入储藏槽之前的阶段进行或储藏后在槽中进行，另外，还可以将在搬入储藏槽之前的阶段加热、特别是加热熔融了的原料搬入搬送机例如槽车、集装箱、管道，此时根据需要可以对搬送机从外部进行加热或保温。
(储藏时的气氛露点)
其上部空间可以为空气，为了防止劣化、防止着色等，可以填充或流通氮气等非活性气体。另外，上部空间可以适当减压或加压，但是通常为常压(大气压)。另外，如上所述，为了控制水分，优选储藏时的气氛露点(上部空间的露点)低，为20℃以下、进而10℃以下、0℃以下、-10℃以下、-20℃以下。为了控制露点，储藏时可以使用干燥空气、或使用非活性气体优选氮气。氮气的露点为-73℃以下，氦气的露点为-65℃以下。
(储藏槽)
用槽车、集装箱输送到吸水性树脂粉末的制造工序时，其输送单位在100～20000L、进而500～15000L的范围内适当确定，另外其材质在金属制(特别是内表面为SUS)、树脂制(特别是聚乙烯制)等范围内适当确定，形状在立方体、圆筒状、圆柱状、倒锥状、倒棱锥状等范围内适当确定。这些之中，合适地使用保温-加热式热保温集装箱或载重汽车。
用上述设备搬送到吸水性树脂粉末的制造工厂(工厂设备)的原料在制造工厂根据需要储藏，接着输送，优选用管道、进一步优选加热或保温的管道搬送到吸水性树脂粉末的原料制造工序(例如进行表面交联剂水溶液的规定比率的制造的场地)。
为了控制储藏量，从精度、稳定性、进而吸水性树脂粉末的物性稳定性观点考虑，许多流量计中，使用质量流量计、进而科氏质量流量计。优选测定加热了的原料、特别是加热熔融了的原料的流量，对吸水性树脂粉末进行控制。
(3-5)表面交联剂制造方法
本发明中的表面交联剂溶液、含有上述加热了的非高分子有机化合物的表面交联剂溶液的制成可以以间歇式进行或连续式进行，使用其中可以特别优选适用的图7的装置图进行说明。
图7所示的装置20具有第一槽22、第二槽24、第三槽26、管道混合器28、第四槽30、第一配管32、第二配管34、第三配管36、第四配管38、第五配管40和第六配管42(循坏回路)。第一配管32将第一槽22与管道混合器28连接。第二配管34将第二槽24与第一配管32连接。第三配管36将第三槽26与第二配管34连接。第四配管38将管道混合器28与第四槽30连接。第五配管40将第四槽30与接下来的工序连接。第六配管42从第五配管40的中途中分支，再次与第四槽30连接。由此，第五配管40的一部分和第六配管42形成循坏回路(以后仅称为“循环回路2”)。
本发明中，第一槽22、第二槽24、第三槽26分别为储藏用于制成含有表面交联剂的混合液的原材料的槽。即，第一槽22中储藏第一表面交联剂(以后称为第一表面交联剂)，第二槽24中储藏其它的表面交联剂(以后称为第二表面交联剂)，第三槽26中储藏水。因此，第一槽22和第二槽24中分别储藏表面交联剂的原液，因此可以减少保有量，可以减小槽容量。需要说明的是，也可以不设置第三槽26而直接将水投入到第二配管34。
储藏于第一槽22的第一表面交联剂通过第一配管32连续取出，送到管道混合器28。储藏于第二槽24的第二表面交联剂通过第二配管34连续取出，送到第一配管32。储藏于第三槽26的水通过第三配管36连续取出，送到第二配管34。第一表面交联剂、第二表面交联剂和水在管道混合器28中混合。通过管道混合器28的表面交联剂的混合液通过第四配管38连续投入到第四槽30，规定量的混合液储藏于第四槽30。然后，储藏于第四槽30的混合液通过第五配管40连续地取出，连续地添加于由丙烯酸(盐)的聚合物形成的吸水性树脂颗粒。
在上述管道混合器28中，表面交联剂和水未充分混合，因此通过第四配管38的混合液的混合比不稳定、不均匀。因此假如将通过上述第四配管38的表面交联剂的混合液直接添加于吸水性树脂颗粒时，所得到的吸水性树脂粉末的品质也有可能不稳定。因此将通过上述第四配管38的表面交联剂的混合液暂时储藏于第四槽30。并且通过循环回路2使第四槽30内部的混合液循环，充分地混合三种液体。
假如将上述两种表面交联剂和水间歇式混合，制成适于添加到吸水性树脂颗粒的混合液时，需要大量的混合液。因此，有时需要大型的槽。
(3-6)输送
另外，本发明提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的原料的输送方法，其特征在于，其将作为吸水性树脂粉末的原料(改性原料)的非高分子有机化合物在制造后、根据需要储藏后以加热状态输送到吸水性树脂粉末的制造工序。上述吸水性树脂粉末的原料的输送方法在本发明的吸水性树脂的制造方法中合适(第二和第三的制造方法)或必须(第一的制造方法)适用。上述输送方法合适地适用于吸水性树脂的制造工序、特别是以上述制造方法合适地适用于原料输送，进而也适用于向吸水性树脂的制造工序(吸水性树脂的制造工厂设备)输送原料。即，本发明合适地以加热状态、加热熔融状态将吸水性树脂的原料输送到吸水性树脂的制造工序(吸水性树脂的制造工厂设备)、进而优选以加热状态储藏和/或以加热状态调整到规定比率，用于吸水性树脂的制造。前述以加热状态输送的吸水性树脂粉末的原料(优选改性原料)只要是吸水性树脂粉末的原料则没有特别限定，但是特别是合适地用作上述交联剂、特别是(常温下为固体的)表面交联剂、表面覆盖剂。
本发明中的前述非高分子有机化合物的输送指的是该非高分子有机化合物的移动，包括利用管道等的流体输送、利用前述储藏容器自身或填充有该化合物的输送用容器(例如集装箱、载重汽车、罐车)的移动的输送、或者它们的组合形态。代表性为制造该非高分子有机化合物之后向吸水性树脂制造工厂设备的输送、或吸水性树脂制造工厂设备中的制造工序中的输送，优选适用两者。
本发明中，优选将前述非高分子有机化合物以加热状态、特别是加热熔融的状态输送。通过将固体以加热熔融的状态输送，制造该非高分子有机化合物之后，向吸水性树脂制造工厂设备的输送也变得简便且正确，并且吸水性树脂制造工厂设备中的使用或储藏也可以以加热熔融的状态直接进行。吸水性树脂的制造工序中，利用管道等的流体输送的情况下，只要输送中途不会固化，则可以不进行管道的加热、保温。使用容器的输送的情况下，输送中的容器的加热、保温为任意，但是若考虑到由于固化所导致的容器的变形或破损、再熔融的工夫等，则优选实施加热、保温以保持熔融状态。输送时的加热、保温方法可以通过与储藏时相同的方法进行。
(滤器)
前述输送工序中优选使用滤器。滤器适当设置于具有网眼、金属丝网的流体输送系统路上、特别是输送泵的吸入口之前。滤器的网眼尺寸或孔径适当确定，处于10～5000μm、进而100～2000μm的范围内，开口率为10～90%左右、适当确定。
即，本发明提供一种吸水性树脂粉末的原料的输送方法，其中，其将作为吸水性树脂粉末的原料的至少一种的前述非高分子有机化合物在制造后、根据需要储藏后以加热-熔融状态输送到吸水性树脂粉末的制造工序。从效果方面考虑，优选的是，作为上述吸水性树脂粉末的原料的前述非高分子有机化合物常温下为固体，由于对吸水性树脂粉末的物性的影响大而用作吸水性树脂粉末的表面交联剂，该表面交联剂含有一种或多种脱水反应性表面交联剂，进而该脱水反应性表面交联剂使用碳酸亚烷基酯化合物，特别是该碳酸亚烷基酯化合物为碳酸亚乙酯。前述表面交联剂更优选含有至少碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物。
通过上述手法能简便且紧凑地、不会向吸水性树脂混入异物地、不会由于异物而停止装置地、稳定地得到物性高的吸水性树脂粉末。特别是还可以降低残留的碳酸亚烷基酯化合物、副产物乙二醇。通过将前述非高分子有机化合物以恒定温度形成加热状态来储藏，不会受到气温的影响，巨大规模混合比、处理稳定，可以使原料恒定地混合，因此生产率也稳定，与以水溶液储藏的情况相比，设备也变得紧凑，进而以水溶液储藏时的分解(例如碳酸酯分解为乙二醇)受到抑制，可以降低产生腐蚀的可能性。
通过将前述非高分子有机化合物以加热状态输送、更优选以熔融状态输送，能简便且稳定地进行吸水性树脂粉末的生产。未加热、熔融时，由于外部气体温度而粘度不会恒定，特别是对于常温左右为固体的化合物而言，由于一天或一年的气温变化而原料为固体(粉体、糊剂、块)或液体。因此，由于外部气体温度而原料的流动性、形状大幅变化，由此制造工序接收原料(由原料厂商的购入、搬送、输送)、或吸水性树脂粉末的制造工序中的由原料的储藏(槽)的输送(特别是管道中的输送)变得困难，所以不优选。
(加热温度)
输送时的加热温度由原料的熔点、粘度、热稳定性等适当确定，为30～90℃、进而40～80℃、50～70℃。若输送时的加热温度与熔点相比大幅过高，则在能量上是不利的，虽然依赖于化合物，但是储藏时有可能产生分解、着色，相反地若温度过低则在解决本发明的课题方面难以表现出效果。另外，输送使用槽车、罐车、集装箱、管道中的任意一种以上的搬送机进行，原料的加热也可以通过上述输送中使用的搬送机进行，另外还可以将在搬入搬送机之前的阶段加热、特别是加热熔融了的原料搬入搬送机例如槽车、集装箱、管道，此时根据需要可以对搬送机从外部进行加热或保温。
用槽车、集装箱以间歇式输送到吸水性树脂粉末的制造工序时，其输送单位在100～20000L、进而500～15000L的范围内适当确定，另外其材质在金属制(特别是内表面为SUS)、树脂制(特别是聚乙烯制)等范围内适当确定，形状在立方体、圆筒状、圆柱状、倒锥状、倒棱锥状等范围内适当确定。这些之中，合适地使用保温-加热式热保温集装箱或载重汽车。另外用管道输送流体时，其输送量也适当确定，例如以0.1～1000[m3/hr]、进而1～100[m3/hr]的流量调整。
从由原料制造厂商向吸水性树脂粉末的制造据点输送的情况下，以加热熔融状态输送合适地适用于比较长距离的输送，输送距离为10km以上、进而20～1000km。上述情况下，使用槽车、罐车等各种陆上输送或海上输送的输送手段，通过上述手段交纳到吸水性树脂粉末的制造工厂(工厂设备)。所交纳的原料在制造工厂根据需要储藏，接着输送、优选用管道、进一步优选加热或保温的管道搬送到吸水性树脂粉末的原料制造工序(例如表面交联剂水溶液的规定比率的制造)。
为了控制输送量，从精度、稳定性、进而吸水性树脂粉末的物性稳定性观点考虑，许多流量计中，使用质量流量计、进而科氏质量流量计。优选用质量流量计控制加热了的原料、特别是加热熔融了的原料的流量来制造吸水性树脂粉末。科氏质量流量计合适地适用于上述化合物(特别是表面交联剂、其溶剂)以规定比率混合时的流量调整、混合之后的表面交联剂水溶液混合于吸水性树脂时的流量调整。
(3-7)质量流量计、优选科氏质量流量计
本发明人等着眼于制造工序中的问题、生产率(操作性、原料的处理性)降低是由于每一天或每个季节的温度变化所导致的。发现上述问题对于熔点比较低的固体原料(特别是熔点15～100℃)而言是显著的。另外发现，碳酸亚烷基酯作为表面交联剂时，在吸水性树脂中产生副产物乙二醇，其原因在于混合于吸水性树脂之前的碳酸亚烷基酯水溶液中的分解，上述表面交联剂中使用的碳酸亚烷基酯的分解导致表面交联之后的物性的偏差、降低。
于是，本发明人等发现吸水性树脂的物性的偏差、降低的原因之一在于，混合于吸水性树脂的改性剂混合物、特别是表面交联剂水溶液的浓度、比率的微妙的偏差，特别是在于，由于每一天或每个季节的气温变化所导致的改性剂混合物、特别是表面交联剂水溶液的浓度、比率的微妙的偏差。
进而发现，吸水性树脂物性(特别是表面交联之后的物性)的偏差的原因之一在于，对吸水性树脂粉末的添加剂(吸水性树脂的改性剂、特别是表面交联剂)中使用的有机化合物和水混合时的微妙的混合比的偏差，通过在形成规定比率时使用特定的流量计，解决了上述课题。
以往上述专利文献1～44等提出了许多吸水性树脂粉末的物性稳定化、利用表面交联的物性提高技术，但是本发明人等发现吸水性树脂粉末的物性偏差、降低的原因之一在于，混合于吸水性树脂的改性剂混合物、特别是表面交联剂水溶液的浓度、比率的微妙的偏差，特别是在于，由于每一天或每个季节的气温变化所导致的改性剂混合物、特别是表面交联剂水溶液的浓度、比率的微妙的偏差。以往，流量控制使用各种流量计，进而根据需要还通过温度进行比重校正，但是利用这些以往的流量控制时，对于近年以高的物性(特别是后述的范围)、高的生产量生产而言是不充分的。
发现上述原因的本发明中，对于上述加热了的非高分子有机化合物利用质量流量计、特别是科氏质量流量计测定流量，混合于吸水性树脂粉末，由此解决了上述问题。本发明中从效果方面考虑，由于对物性的影响大，测定流量的非高分子有机化合物为吸水性树脂粉末的表面交联剂，进一步优选表面交联剂为一种或多种脱水反应性表面交联剂，进一步优选脱水反应性表面交联剂为碳酸亚烷基酯化合物，特别优选碳酸亚烷基酯化合物为碳酸亚乙酯(熔点36℃)。
需要说明的是，作为流量计，已知许多种类(参照OVAL Corporation主页http://www.oval.co.jp/techinfo/coriolis3.html)，例如已知容积质量流量计(OVAL流量计/检出恒定容积的抽出数：Q=K·N)、面积流量计(Q=K·A。检出浮子位置(H))、差压流量计(Q=K·√(P1-P2)。检出差压)、涡轮流量计(Q=K·w。检出转子的转速(w))、旋涡流量计(Q=K/f。检出旋涡产生数(f))、超声波质量流量计(检出Q=K/超声波传播速度变化(Δt))、科氏质量流量计(Q=K·Δt。检出时间差(Δt))、热式流量计(Q=K·ΔT或Q=K·Δq。检出温度差(ΔA)或供给热量(Δq))等。另外，JIS(日本工业标准)中，对于流量测定，在JIS-B7551(流子型面积流量计)、JIS-B7552(流体用流量计-仪表误差试验方法)、JIS-B7553(部分水槽式流量计)、JIS-B7554(电磁流量计)、JIS-B-Z8761(利用流子面积流量计的流量测定方法)、JIS-Z8762(利用节流机构的流量测定方法)、JIS-Z8765(利用涡轮流量计的流量测定方法)、JIS-Z-8766(利用旋涡流量计的流量测定法)等中进行规定。
(科氏质量流量计)
若运动的质量在运动方向遭遇垂直的振动则产生对应于该质量的速度的科氏力。科氏质量流量计具备用于正确地产生该效果的共振的测定管，若流体(=质量)在测定管中移动则产生科氏力。通过出口和入口的传感器，检测测定管的振动相位的偏移，微处理器解析、使用该信息而算出质量流量。进而，通过测定管的共振频率，能够直接性地测定流体密度，另外，为了校正温度的影响，也测定测定管的温度。该信号相当于工艺的温度，也可以作为输出信号使用。科氏质量流量计不仅合适地用于以规定比率制造表面交联剂，还合适地用于将制造后的表面交联剂添加于吸水性树脂。。
(容积质量流量计)
容积流量计以“升”直接测定流量，作为“自动连续升”，通过活塞、转子等“运动子”和包含其的“壳”形成空间。若从入口流通流体，则对OVAL齿轮(以下称为转子)的齿面施加压力，若连续地进行流体的供给则连续地进行旋转动作，转子每旋转一次，OVAL流量计测定形成于转子与壳之间的新月形的“升”容积，由此测定流量。
(热式质量流量计)
质量流量计存在毛细管式、热线式、半导体式、流量传感器式等，由主流路、旁通流路、设置于主流路的加热器和温度传感器(流量传感器)、包含为了在主流路产生流动而设置于旁通流路的层流元件等的主体部、和对来自流量传感器的质量流量信号进行演算处理的电路部等构成。
(超声波质量流量计)
超声波流量计存在传播时间差法、传播时间倒数差法、声循环法、多普勒法等一些方法，其中最经常使用的是传播时间倒数差法(频率差法)。容积流量可以将上述流速乘以管截面积A来求出流量。利用实际的流量计检出的流速值用“流量校正系数”校正为面的平均流速后，乘以截面积来求出流量。
(3-8)上述非高分子有机物对吸水性树脂粉末的适宜混合方法
上述非高分子有机物优选以加热状态输送或储藏。上述输送或储藏的非高分子有机物以规定比率混合、特别是形成规定浓度的水溶液，混合于吸水性树脂、特别是用于吸水性树脂的表面交联。通过将原料以加热状态(特别是熔点以上)输送、储藏或以规定比率混合，简便且紧凑地进行吸水性树脂的生产，进而通过将原料加热到恒定温度，混合比也稳定，因此吸水性树脂粉末的物性、特别是表面交联之后的物性也稳定。输送、储藏或混合时的流量测定使用质量流量计、特别是科氏质量流量计。通过用科氏质量流量计对加热了的非高分子有机物的流量进行定量，无论气温如何，都可以严密地控制非高分子有机物的混合比。其结果，所得到的吸水性树脂粉末的物性、特别是表面交联之后的物性也稳定。非高分子有机物为表面交联剂，进而为碳酸亚烷基酯、特别是上述(2-8)和(2-9)中记载的表面交联剂。优选的混合比为上述表面交联中记载的比率、浓度的水溶液。
以往，已知将碳酸亚烷基酯等表面交联剂以规定浓度的水溶液形式加热的技术，但是发现利用上述手法时，在添加于吸水性树脂粉末之前产生副产物乙二醇。本发明中相对于上述现有技术，将碳酸亚烷基酯、特别是碳酸亚乙酯(熔点36℃)加热、特别是加热熔融到上述范围内，在即将使用之前以水溶液形式混合于吸水性树脂粉末、特别是在后述的平均停留时间1小时以内混合于吸水性树脂粉末，由此可以解决上述问题而稳定地提高物性高的吸水性树脂粉末。
(混合机)
非高分子有机化合物或含有非高分子有机化合物的水溶液与吸水性树脂粉末的混合可以间歇或连续进行，但是优选进行连续混合，优选对于搅拌或流动的吸水性树脂进行混合，进一步优选喷雾混合。作为混合机，优选为具备科氏质量流量计的混合机，使用流化床、立式或卧式搅拌混合机。优选的立式搅拌混合机例示于国际公开第WO2010/133460号小册子、国际公开第WO2010/100936号小册子、国际公开第WO2007/065840号小册子、欧洲专利EP534228B公报，优选的卧式搅拌混合机例示于美国专利US6071976公报、美国专利US5140076公报等，流化床例示于国际公开第WO2009/028568号小册子。
混合时间进行优选3分钟以内、进一步优选1分钟以内、特别优选0.5分钟以内的高速混合，搅拌吸水性树脂的同时混合时的搅拌速度优选为10～10000rpm，更优选为100～5000rpm，由装置、制造量等适当确定。
(第二的制造方法)
即，本发明除了[3]所说明的将非高分子有机化合物(优选用作表面交联剂)以加热状态储藏的第一的制造方法以及以熔融状态使用的第三的制造方法之外，作为聚丙烯(盐)系吸水性树脂粉末的第二的制造方法，还提供一种制造方法(第二方法)，其特征在于，其向聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末中混合有机化合物和水，混合比用质量流量计控制。
第二的制造方法中，与上述第一的制造方法和/或第三的制造方法同样地，优选为上述(2-8)、(3-1)等中记载的表面交联剂，进一步优选上述有机化合物选自上述(2-8)、(2-9)中记载的碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物中，进而同时和/或另外使用混合有(2-9)中记载的离子键合性表面交联剂的表面交联剂。更优选为使用质量流量计、特别是优选使用科氏质量流量计的吸水性树脂的制造方法。
通过将质量流量计、特别是科氏质量流量计用于特定工序、特别是表面交联工序，长期制造的吸水性树脂的物性高度地稳定化。流量的稳定性，相对于目标的流量为2%以下、1%以下、0.5%以下、0.2%以下的偏差。近年，随着吸水性树脂的目标物性提高而增加，达到三种成分以上、四种成分以上，因此发现流量的稳定性更重要。
由此，为了进一步发挥科氏质量流量计的效果，流量计用于多种、进而三种成分以上、四种成分以上的表面交联剂的计量。优选的成分为上述(2-8)中记载的组成，例如合适地用于包含多种共价键合性表面交联剂(优选多元醇和碳酸亚烷基酯)和水的三种成分的表面交联剂、进而根据需要含有表面活性剂、离子交联性表面交联剂、有机酸等的四种成分以上的表面交联剂。对使用科氏质量流量计计量的成分数的上限没有特别限定，考虑到各成分物性、对所得到的吸水性树脂的影响度来适当确定，但是通常为10种成分左右。
另外，进而，科氏质量流量计也合适地用于多次添加表面交联剂时的各次的添加量的计量，另外还可以适用于共价键合性表面交联剂的添加及反应之后进行离子交联性交联剂的添加反应的情况等。在此，优选表面交联剂预先以加热状态储藏如前述[2]所述。
(3-9)作为水溶液的平均停留时间
在用环状化合物、特别是碳酸亚烷基酯化合物的水溶液将吸水性树脂粉末表面交联的方法中，优选为使由碳酸亚烷基酯化合物水溶液的制造直至添加为止的平均停留时间为3小时以内、进而1小时以内、0.5小时以内的连续制造方法。
上述手法中，如上述(3-2)～(3-6)中所述，优选碳酸亚烷基酯化合物以加热熔融状态储藏或输送之后，制造含有熔融状碳酸亚烷基酯化合物的水溶液。另外，如上述(2-8)所述，碳酸亚烷基酯化合物为碳酸亚乙酯是合适的，优选将碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物混合于吸水性树脂后进行加热反应。进而，优选与环状碳酸酯化合物等同时和/或另外混合(2-9)中记载的离子键合性表面交联剂。
若延长作为水溶液的平均停留时间，则表面交联剂中的特别是碳酸亚烷基酯化合物、进而碳酸亚乙酯化合物在与吸水性树脂粉末混合之前或反应之前在表面交联剂水溶液中或吸水性树脂表面分解，产生表面交联之后的物性降低、产生副产物乙二醇(碳酸亚乙酯的水解物)，所以不优选。
上述表面交联剂水溶液的温度由溶解度、粘度等适当确定，但是处于-10～100℃、进而5～50℃、10～90℃、35～70℃、40～65℃的范围内。若温度高，则在与吸水性树脂粉末混合或反应之前，存在环状表面交联剂水解或混合性降低的倾向。特别是使用添加有上述酸或碱的表面交联剂水溶液时，为了避免环状表面交联剂的水解，平均停留时间是更重要的。
本发明中的平均停留时间如以下定义。
(i)间歇式的情况下，为投入原料、直至总量使用完为止的时间。但是，在先前投入的原料使用完之前投入接下来的原料时，为直至使用先前的投入量相当量为止的时间。另外，由制造槽转送到计量槽后与吸水性树脂混合时，为从投入到制造槽直至与吸水性树脂混合为止的时间。需要说明的是，根据投入量或使用量不同等而上述时间变动时，为以各投入量加权的各时间的加权平均值。
(ii)连续式的情况下，为投入原料的制造槽的平均储藏量、与由该制造槽出口直至向吸水性树脂的混合用喷嘴为止的容积总计的平均储藏量除以向吸水性树脂的单位时间的投入量得到的值。需要说明的是，夜间、假日等停止制造时，为对于残留于系统内的部分，加入停止时间，通过加权平均求得的值。
(3-9)滤器
本发明中，上述非高分子有机化合物的输送时(输送工序中)、储藏时，或制造后的混合物、特别是水溶液优选通过滤器，过滤所含有的固体。作为滤材为聚丙烯等树脂、不锈钢，优选用于具有(以网眼尺寸规定的)粒径30μm、进而10μm的颗粒的滤材的分离效率至少为90%。
通过本发明有利的是，使用对于具有30μm的粒径的颗粒的分离效率(保持特性)至少为70%、优选至少80%、特别是有利地至少90%或至少95%以及更高的过滤器材料(滤材或过滤器类型)。特别是有利的是，利用本发明的方法的情况下，使用对于具有20μm的粒径的颗粒的分离效率至少为70%、优选至少80%、特别是有利地至少90%或至少95%以及更高的过滤器材料(滤材或过滤器类型)。极其有利的是，利用本发明的方法的情况下，使用对于具有10μm的粒径的颗粒的分离效率至少为70%、优选至少80%、特别是有利地至少90%或至少95%以及更高的过滤器材料(滤材或过滤器类型)。进一步有利的是，利用本发明的方法的情况下，使用对于具有5μm的粒径的颗粒的分离效率至少为70%、优选至少80%、特别是有利地至少90%或至少95%以及更高的过滤器材料(滤材或过滤器类型)。最有利的是，利用本发明的方法的情况下，使用对于具有1μm的粒径的颗粒的分离效率至少为70%、优选至少80%、特别是有利地至少90%或至少95%以及更高的过滤器材料(滤材或过滤器类型)。
关于具有滤器的部位的温度，若可以保持于熔融或可以维持熔融状态的温度即可，优选相对于即将流入滤器之前的液体温度可以保持于-5℃～+5℃的范围，最优选为实质上相同的温度。通过以将非高分子有机材料、特别是表面交联剂、进而碳酸亚烷基酯化合物加热的状态过滤，可以防止异物混入到吸水性树脂粉末、着色，进而还可以防止连续运转的问题、停止。
更有利的是，为了去除溶解于上述非高分子有机化合物中的聚合物等异物，作为上述滤材，例如优选使用过滤网、滤布、纤维层、烧结材料或堆积层(例如来自微细的石英材料、硅藻土、活性炭、沸石)。
上述滤器可以使用袋滤器、烛形滤器。袋滤器不仅可以使用来自各种材料的缝制过滤袋，还可以使用完全地熔敷的、优选多层过滤袋。烛形滤器，还考虑卷式烛形滤器、熔喷方式烛形滤器和树脂键合烛形滤器。袋滤器和烛形滤器不仅可以在单层滤罩中使用，还可以在多层滤罩中使用。作为该滤罩材料，例如考虑聚丙烯、不锈钢。
上述滤材例如考虑不锈钢、聚丙烯、纤维素、聚酯、金属织物(不锈钢、例如铬-镍-不锈钢)以及酚醛树脂键合丙烯酸(酯)纤维等。对于通过本发明应该使用的过滤器(不仅包括袋滤器，还包括烛形滤器)而言，进一步特别有利的材料是聚丙烯。另外，烛形滤器的情况下，还可以使用活性炭。
利用上述滤器进行的过滤优选对滤器前后的流体施加压力差来进行，该压力差优选为10mbar～5bar，更优选为20mbar～3bar，进一步优选为20mbar～2bar，最优选为20mbar～1.5bar。需要更高的压力差时，应该更换过滤器。
另外，使用上述滤器的过滤也可以在由原料制造厂商接收时、投入到制造槽的阶段进行。
[4]聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的物性
本发明中，由于操作性、稳定性优异，适于以上述生产量连续地制造下述(4-1)～(4-8)的高物性的吸水性树脂的方法。优选的是，作为第一吸水性树脂，提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其为用碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)进行了表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其中，内部气泡率为0.5%以上且(说明书中规定的下述(5-16)的测定方法(2)中)的残留乙二醇为1000ppm以下。
优选的是，作为第一吸水性树脂，提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其为用碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)进行了表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其中，内部气泡率为0.5%以上且(说明书中规定的下述(5-16)的测定方法(2)中)的残留乙二醇为1000ppm以下。
本发明的吸水性树脂为表现出高速度的多孔质的同时，来自碳酸亚乙酯的残留乙二醇也少，另外(与作为亲水性的表面交联剂的多元醇不同)易疏水化的碳酸亚烷基酯的影响也少，为高速度、亲水性。
本发明的吸水性树脂为表现出高速度(高FSR)的多孔质的同时，来自碳酸亚乙酯的残留乙二醇也少，另外(与作为亲水性的表面交联剂的多元醇不同)易疏水化的碳酸亚烷基酯的影响也少，为高速度(高FSR)、亲水性。
(适于本发明的各种物性)
本发明中，由于操作性、稳定性优异，适于以上述生产量连续地制造下述(4-1)～(4-8)的高物性的吸水性树脂的方法。优选的是，提供一种吸水性树脂，其为用碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)进行了表面交联的内部气泡率为0.5%以上的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其中，残留乙二醇为1000ppm以下。
即，本发明中，提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其为用碳酸亚乙酯进行了表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂，其中，
4.8kPa的加压下的对于0.9重量%的氯化钠水溶液的吸水倍率(AAP)优选为20[g/g]、
内部气泡率为0.5%以上且说明书中规定(下述(5-16)的测定方法(2))中的残留乙二醇为1000ppm以下、
无加压下吸水倍率(CRC)优选为10[g/g]以上、更优选为20[g/g]以上、
69重量%生理盐水导流性(SFC)为1[×10-7·cm3·s·g-1]
(适于本发明的各物性)
(4-1)AAP(加压下吸水倍率)
为了防止纸尿裤的泄漏，以上述聚合后的表面交联作为达成手段的一个例子，1.9kPa的加压下、进而4.8kPa的加压下的对于0.9重量%的氯化钠水溶液的吸水倍率(APP)被控制为优选20[g/g]以上、更优选22[g/g]以上、进一步优选24[g/g]以上。虽然AAP的上限越高越优选，但是从与其它物性的平衡考虑，上限通常为40[g/g]、进而为35[g/g]，特别是载荷4.8kPa的情况下优选为30[g/g]左右。
(4-2)CRC(无加压下吸水倍率)
无加压下吸水倍率(CRC)被控制为优选10[g/g]以上，更优选20[g/g]以上，进一步优选25[g/g]以上，特别优选30[g/g]以上。CRC越高越优选，对上限值没有特别限定，但是从与其它物性(特别是通液性)的平衡考虑，优选为50[g/g]以下、更优选为45[g/g]以下、进一步优选为40[g/g]以下。优选CRC处于25～35[g/g]的范围内。CRC可以通过交联剂量等进行控制。需要说明的是，上述非专利文献1的表5.6中对市售的吸水性树脂的吸水倍率(没有测定方法的详细记载)进行了公开。具体而言，公开了Aquakeep为65.4[g/g]、Sanwet IM-1000为58.3[g/g]的事实，但是为了进一步解决本发明的课题(兼具通液性和吸水速度)，本发明中优选将无加压下吸水倍率(CRC)控制在上述范围内。
(4-3)SFC(生理盐水导流性)
为了防止纸尿裤的泄漏，以上述聚合及其粒度得到控制的表面交联作为达成手段的一个例子，作为加压下的液体的通液特性的0.69重量%生理盐水导流性(SFC)被控制为1[×10-7·cm3·s·g-1]以上、30[×10-7·cm3·s·g-1]以上、45[×10-7·cm3·s·g-1]以上、50[×10-7·cm3·s·g-1]以上、70[×10-7·cm3·s·g-1]以上、100[×10-7·cm3·s·g-1]以上。SFC为周知的测定方法，例如可以通过美国专利第5562646号中记载的方法来规定。控制闭孔气泡率的情况下，吸水性树脂粉末可以兼具高的SFC和FSR。对SFC的上限适当确定，但是从与其它物性的平衡考虑，优选为1000[×10-7·cm3·s·g-1]左右。
优选的SFC的范围为20～150[×10-7·cm3·s·g-1]。SFC为周知的测定方法，例如可以通过美国专利第5562646号中记载的方法来规定。控制闭孔气泡率的情况下，吸水性树脂粉末可以兼具高的SFC和FSR。
本发明中，适用于通液性提高、尤其是SFC提高、特别是达到上述范围的SFC、特别是SFC达到20[×10-7·cm3·s·g-1]以上的高通液性的吸水性树脂粉末的制法时，显著地发挥效果，所以优选。
进而，本发明的吸水性树脂粉末(特别是控制了内部气泡率的第一吸水性树脂粉末或者内部及表面含有表面活性剂的第二吸水性树脂粉末)是SFC为45[×10-7·cm3·s·g-1]以上、50[×10-7·cm3·s·g-1]以上、进而100[×10-7·cm3·s·g-1]以上的具有高通液性的吸水性树脂粉末，如后文实施例所述那样，损伤导致的SFC降低幅度也可以为优选15[×10-7·cm3·s·g-1]以下、更优选10[×10-7·cm3·s·g-1]以下、特别优选5[×10-7·cm3·s·g-1]以下，耐损伤性优异。
(4-4)Ext(水可溶成分)
水可溶成分优选为35重量%以下，更优选为25重量%以下，进一步优选为15重量%以下，特别优选为10重量%以下。
(4-5)FSR(吸水速度)
以上述聚合(发泡聚合)作为达成手段的一个例子，本发明的吸水性树脂粉末的、1g吸水性树脂粉末相对于20g生理盐水的吸水速度(FSR)通常为0.05[g/g/s]以上、优选为0.1[g/g/s]以上、更优选为0.15[g/g/s]以上、进一步优选为0.20[g/g/s]以上、特别优选为0.25[g/g/s]以上。作为上限，优选为0.50[g/g/s]以下、更优选为1.0[g/g/s]以下。FSR测定方法通过国际公开第2009/016055号小册子来规定。控制了本发明的内部气泡率的吸水性树脂粉末可以兼具高的SFC和FRS。
(4-6)堆密度
吸水性树脂粉末的堆密度通常为0.58～0.8(与0.58～0.80同义)[g/cm3]，优选为0.6～0.8(与0.60～0.80同义)[g/cm3]，更优选为0.63～0.77[g/cm3]，进一步优选为0.66～0.74[g/cm3]。本发明的优选的一个实施方式中虽然具有内部气泡(别称：多孔结构)，但具有高的堆密度。
需要说明的是，上述非专利文献1的表5.6中，对市售的吸水性树脂粉末的堆密度(没有测定方法的详细记载)进行了公开。具体而言，公开了Aquakeep为0.4430[g/cm3]、Sanwet IM-1000为0.5624[g/cm3]、Drytech510为0.8989[g/cm3]的事实，但本发明中优选控制在上述范围内。堆密度可以通过本发明的制造方法进行控制。
(4-7)表面张力
表面张力(通过实施例的测定方法规定)优选为60[mN/m]以上，更优选为65[mN/m]以上，进一步优选为67[mN/m]以上，特别优选为70[mN/m]以上，最优选为72[mN/m]以上，没有实质上的表面张力的降低。上限通常75[mN/m]是充分的。低于所希望的下限值时，溶胀凝胶的表面润湿性增加而损害干燥感，另外与浆粕共存化时由于来自浆粕的尿等的水溶液的吸引力降低，因此有时回渗量增加。
(4-8)内部气泡率及新型吸水性树脂粉末
通过本发明的上述制造方法得到的吸水性树脂粉末优选在其内部具有规定量的空隙。适合的表面交联剂如上所述提供具有环状脱水反应性表面交联剂、进而特定范围的内部气泡率(吸水性树脂粉末内部的气泡含有率，别称：空隙率、闭孔气泡率)的新型吸水性树脂粉末。
即，为了解决上述课题，本发明提供一种吸水性树脂粉末，其特征在于，其为聚丙烯酸系吸水性树脂粉末，通过环状脱水反应性交联剂进行表面交联，下述式规定的内部气泡率(别称：闭孔气泡率)为2.8～6.6%。
(内部气泡率[%])={(真密度[g/cm3])-(表观密度[g/cm3])}/(真密度[g/cm3])×100
在此，对于充分干燥(含水率优选不足1重量%、更优选不足0.5重量%、特别优选不足0.1重量%)了的吸水性树脂粉末的真密度[g/cm3]可通过化学组成(高分子的重复单元或其它、交联剂等微量原料、任意使用的接枝成分)而明白地确定。因此，在聚丙烯酸系吸水性树脂粉末中，由于其中和率、其盐的种类(例如中和率为75摩尔%的聚丙烯酸钠)、微量原料由来而具有少许差异，但表示出大致恒定值。
对于上述通过化学组成(主要重复单元)确定的真密度而言，吸水性树脂粉末的“表观密度”指的是考虑了颗粒内部的空隙(别称：气泡、尤其是闭孔气泡)的密度。具体而言，通过发泡聚合得到的吸水性树脂、经由造粒工序得到的吸水性树脂如图2所示在其内部存在不与外部相连的空间(闭细孔、空隙、闭孔气泡)。因此，通过干式密度测定对吸水性树脂的密度进行测定时，由于导入气体不能到达闭细孔，因此所测定的密度为由包括闭细孔(闭孔气泡)在内的体积求得的表观密度。
本说明书中，表观密度、真密度的测定值的有效数字通过测定装置等适当确定，例如为小数点以后3位或4位。需要说明的是，对于吸水性树脂的表观密度而言，非专利文献1的p.197～199公开了对于40～60mesh-Cut后的吸水性树脂粉末的表观密度，利用甲醇求得体积的湿式测定，而本发明的表观密度，对于全部粒度利用上述干式测定规定，用上述表观密度规定的内部空隙率对于吸水性树脂粉末而言是重要的。
在此，吸水性树脂粉末的密度可以通过使用规定气体的干式密度测定来正确地进行。需要说明的是，固体的干式密度测定的测定原理在作为利用特定气体求出固体的体积的方法的定容积膨胀法中是周知的。具体而言，试样室的体积VCELL和膨胀室的体积VEXP已知时，若测定压力(表压)P1g和P2g则能求出试样的体积VSAMP，另外预先测定试样的质量，该质量除以体积则可以求出密度(参考：岛津制作所主页：http://www.shimadzu.co.jp/powder/lecture/middle/m04.html)。
真密度由化学组成(主要高分子的重复单元)明白地确定，因此可以直接使用已知的值，由于吸水性树脂粉末的微量原料而存在少许变化，因此不清楚已知的值时，也可以用后述的方法求得。
本发明中，真密度如下求得：利用后述的方法(参照图3)，通过微粉碎将粉末中的闭孔气泡破坏或形成开孔气泡后，测定实质上没有闭孔气泡的吸水性树脂粉末的干式密度，由此求得真密度。在此，开孔气泡指的是与外部相通的气泡，测定粉末的干式密度时没有作为粉末的体积计算，因此闭孔气泡和开孔气泡可以通过粉末的干式密度测定来容易地判别。
本发明的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的内部气泡率(利用实施例的测定法测定)优选为0.5%以上、1.0～8.0%、1.3～6.7%、2.8～6.6%，优选为3.0～6.5%、进一步优选为3.5～6.5%、特别优选为3.8～6.5%、最优选为4.0～6.5%。内部气泡率不足0.5%时，吸水速度(FSR)提高效果小，相反地内部气泡率超过6.6%、特别是8.0%时，耐损伤性降低，随之通液性(SFC)降低，所以不优选。上述内部气泡率在上述本发明的制造方法中可以通过聚合时的气泡含量、干燥温度(高温下进一步膨胀)等来适当控制。
以往，为了提高吸水速度，已知吸水性树脂粉末的发泡聚合。但是，以相当于美国专利第61007358号的本申请比较例1-1等为代表的以往的发泡聚合中，难以控制内部气泡率。其结果，超过6.6%而过度含有内部气泡、或如专利文献28、29那样为了发泡而使用大量的表面活性剂(例如0.1～10重量%)，因此存在所得到的吸水性树脂粉末的表面张力降低(特别是不足60[mN/m]、进而不足55[mN/m])、或由于过度的发泡而产生微粉(特别是10重量%以上)的问题。
另外，非专利文献1的p.197～199和表5.6中，对于市售的(聚丙烯酸系)吸水性树脂(五种)，公开了其40～60mesh-Cut(相当于上下限425～250μm的粉末)的BET表面积、吸水速度、吸水倍率、堆密度和表观密度。
上述非专利文献1中，作为利用甲醇湿式法得到的表观密度的具体数值，公开了商品名Arasorb720(荒川化学)及Sanwet IM-1000(三洋化成)为1.500[g/cm3]、Aridall1078(American Colloid)为1.250[g/cm3]、Aquakeep(住友精化)及Drytech510(Dow Chemical)为1.667[g/cm3]的事实。即，非专利文献1中公开了表观密度为1.250～1.667[g/cm3]的五种市售的吸水性树脂。
非专利文献1中对于40～60mesh-Cut品的表观密度(甲醇湿式法)，与本申请整体粒度的干式密度不同，另外也没有单独的真密度、其化学组成的记载，若假定Aquakeep(反相悬浮聚合-球状颗粒)的真密度1.667[g/cm3]为大致真密度，且表5.6中记载的五种市售的吸水性树脂为全部相同的化学组成，则市售的吸水性树脂(表5.6)的内部气泡率基于上述假定大致分为0%或接近0%的类型(Aquakeep、Drytech510)、和约10～25%的类型(Arasorb720、SanwetIM-1000、Aridall1078)。另一方面，本发明的特征在于，将内部气泡率(2.8～6.6%)和粒度控制于特定的狭窄范围内(粒度850～150μm的比例为95重量%以上)。
另外，美国专利第5856370号公开了通过使用偶氮化合物而干燥状态下的密度超过1.0[g/cm3]、溶胀状态下的密度(用比重瓶测定)为1.0[g/cm3]的多孔吸水性树脂，但是没有公开本发明的特定的内部气泡率、粒度。
本发明中规定的内部气泡率超过6.6%时，发现如后述的比较例那样通液性(SFC)、耐冲击性降低，本发明中特征在于，对以往的聚合发泡中没有任何关注的内部气泡率进行控制。
上述本发明的吸水性树脂粉末尽管能通过发泡聚合得到，但是耐冲击性高，因此微粉少，粒度850～150μm的比例为95重量%以上、进而表现出上述(2-6)的范围的上下限(850～150μm、进而710μm～150μm)、重均粒径(D50)。以往，为了提高吸水速度，已知如专利文献10那样使粒度变细的技术，但是相对于上述手法伴有微粉的增加，本发明中没有上述问题。本发明的吸水性树脂粉末的进一步优选的粒度如上述(2-6)所述。
上述本发明的吸水性树脂粉末(吸水性树脂)尽管通过发泡聚合得到，但是不会如专利文献28、29那样为了发泡而需要大量的表面活性剂(例如0.1～10重量%)，因此表面张力不会降低，表面张力为60[mN/m]以上、进而表现出后述的(4-7)的范围的表面张力。表面张力可以通过表面活性剂的种类、用量来调整，但是优选以前述(2-1)的范围使用。
即，以上述本发明的制造方法(降低气体溶解度)作为制法的一个例子的本发明的吸水性树脂粉末，是粒度850～150μm的比例为95重量%以上、优选98重量%以上、特别优选99重量%以上的聚丙烯酸系吸水性树脂粉末，其特征在于，表面张力为60[mN/m]以上且上述式规定的内部气泡率为2.8～6.6%。
上述本发明的吸水性树脂粉末例如通过包括上述表面交联、特别是直至上述CRC范围为止的表面交联的制造方法得到，优选为载荷50[g/cm2]下的加压下吸水倍率(AAP)为15[g/g]以上的吸水性树脂粉末。AAP的优选范围如下所述，AAP低时，纸尿布中吸水性树脂浓度高时，有可能不能发挥充分的吸水性能。
上述本发明的吸水性树脂粉末例如通过包括上述表面交联、特别是直至上述CRC范围为止的表面交联的制造方法得到，优选生理盐水导流性(SFC)为20[×10-7·cm3·s·g-1]以上。
上述吸水性树脂粉末优选在上述表面交联中，进一步含有选自上述(2-6)中例示的多价金属阳离子、多胺聚合物和水不溶性微粒中的通液性提高剂。通过含有这些通液性提高剂，以更高的水准兼具吸水速度和通液性。另外，吸湿时的防结块(Anti-Caking)性也提高。
上述本发明的吸水性树脂粉末优选通过上述(2-1)或(2-2)中例示的手法进一步含有表面活性剂。通过含有表面活性剂，可以得到耐冲击性更优异的吸水性树脂粉末。优选的用量处于前述范围内，优选以水溶液形式添加。
上述本发明的吸水性树脂粉末通过在聚合时或表面交联的前后使用表面活性剂，而优选以上述范围或上述表面张力的范围含有表面活性剂。
上述本发明的吸水性树脂粉末，如上述(2-1)所述，进一步含有对甲氧基苯酚(MEHQ)优选5～60ppm、更优选5～40ppm、进一步优选5～30ppm，由此可以形成耐候性进一步优异的吸水性树脂粉末。若对甲氧基苯酚过量则有可能着色，若少则耐候性有可能降低。需要说明的是，非专利文献1的“2.5.3Inhibition”(阻聚剂)(p.39～44)中表2.5中公开了市售的吸水性树脂(8种)中的对甲氧基苯酚为16～151ppm的事实，但是上述非专利文献1未公开本申请的效果(通过控制于特定范围而防止着色以及提高耐光性)。
需要说明的是，对甲氧基苯酚在吸水性树脂的制造工序(特别是聚合工序、干燥工序)中其一部分被消耗。因此，可以根据上述聚合工序以及干燥工序中的调整，例如国际申请号PCT/JP2010/067086号中记载的方法在最终产品的吸水性树脂中调整对甲氧基苯酚量。具体而言，上述中和工序用铁成分含量为0～7ppm的碱性物质进行，上述聚合工序为：使用自由基聚合引发剂0.001～1摩尔%，使含有丙烯酸(盐)90～100摩尔%的单体浓度30～55重量%的单体水溶液，在聚合时的最高达到温度130℃以下、聚合时间0.5分钟～3小时的条件下进行水溶液聚合或反相悬浮聚合的工序，上述干燥工序为将上述聚合工序(包括凝胶细粒化工序)中得到的颗粒状含水凝胶状交联聚合物在干燥温度100～250℃、干燥时间10～120分钟下干燥至含水率20重量%以下的工序，上述表面交联工序为相对于上述干燥之后的吸水性树脂粉末100重量份，混合表面交联剂0.001～10重量份，在温度70～300℃下进行1分钟～2小时加热处理的工序，经过以上的工序，可以使所得到的吸水性树脂粉末的对甲氧基苯酚含量为5～60ppm。
如上述(2-9)所述，上述本发明的吸水性树脂粉末优选进一步含有选自螯合剂、α-羟基羧酸、无机或有机还原剂中的添加剂。通过上述添加剂，表面积大，因此通常着色和/或耐久性成为问题，但是本发明中着色和/或耐久性提高。
另外，上述吸水性树脂优选具有15重量%以下的规定量的含水率(实施例中规定)，更优选具有0.1～10重量%的含水率，进一步优选具有1～8重量%的含水率。上述含水率低时，吸水速度(例如FSR)、耐冲击性降低，相反地含水率高时，存在无加压下吸水倍率(CRC)、加压下吸水倍率(AAP)降低的倾向。需要说明的是，含水率可以通过聚合后的加热温度、时间的调整、或水的添加来控制。
(适于本发明的各物性)
即，一种吸水性树脂粉末，其特征在于，其是粒度850～150μm的比例为95重量%以上的聚丙烯酸系吸水性树脂粉末，其优选使碳酸亚烷基酯化合物进行表面交联而成且下述式规定的内部气泡率为2.8～6.6%。
上述吸水性树脂优选通过碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物进行表面交联而成。进一步优选通过离子键合性表面交联剂进行交联而成。
优选的物性为上述(4-1)～(4-8)记载的范围，特别是生理盐水导流性为20[×10-7·cm3·s·g-1]以上、吸水速度(FSR)为0.25[g/g/s]以上。优选的是，无载荷下吸水倍率(CRC)为25[g/g]以上、载荷50[g/cm3]下的加压下吸收倍率(AAP)为15[g/g]以上。优选的是，无载荷下吸水倍率(CRC)为25[g/g]以上、生理盐水导流性(SFC)为20[×10-7·cm3·s·g-1]以上。
进而，本发明的吸水性树脂粉末优选进一步含有选自由多价金属阳离子、多胺聚合物和水不溶性微粒组成的组中的一种以上的通液性提高剂。另外，优选进一步含有表面活性剂。进一步含有5～60ppm的对甲氧基苯酚。另外，优选进一步含有选自由螯合剂、α-羟基羧酸(盐)、和无机或有机还原剂组成的组中的一种以上的添加剂。
(4-9)残留乙二醇含量
本发明人等发现，即使完全不使用乙二醇作为单体或交联剂的吸水性树脂也有可能含有乙二醇，发现存在起因于乙二醇的安全性的问题。追究这种乙二醇的由来，结果发现是表面交联剂中使用的原料(特别是乙二醇衍生物，例如碳酸亚乙酯、聚乙二醇)中的杂质或制造的表面交联剂中的分解物、特别是分解物。进而发现，使用碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)作为表面交联剂来提高物性(特别是加压下吸水倍率、加压下通液性)等时，需要大量的表面活性剂、高温下的反应，因此即使是原料中完全不使用乙二醇的吸水性树脂、或者即使使用碳酸亚乙酯等碳酸亚烷基酯中含有的乙二醇或乙二醇系杂质实质上为零的高纯度的原料，最终产品中也有副产物乙二醇。
如此，本发明是基于下述发现而完成的：即使不仅提高原料的纯度来降低颗粒状吸水剂中的乙二醇含量，而且为了达成高物性，使用实质上乙二醇或乙二醇系杂质为零的高纯度的原料(特别是碳酸亚乙酯)也有副产物乙二醇。
本发明人等发现，以往，使用碳酸亚烷基酯(特别是碳酸亚乙酯)作为表面交联剂来提高物性(特别是加压下吸收倍率、加压下通液性等)时，即使是原料中完全不使用乙二醇的吸水性树脂、或者即使是使用乙二醇实质上为零的高纯度的原料的吸水性树脂，最终产品中也有远远超过作为原料或杂质的乙二醇的量的量的副产物乙二醇。这种乙二醇不仅引起安全性问题、而且引起各种问题，而本发明中提供没有这种问题的新型吸水性树脂。
需要说明的是，碳酸亚烷基酯通过进行上述制造方法，在吸水性树脂粉末中几乎不会残留(通常N.D.)。
(4-10)特别优选的吸水性树脂组成及物性
本发明通过上述吸水性树脂粉末的制造方法提供安全且物性高的吸水性树脂粉末(第二吸水性树脂)。上述第一和第二吸水性树脂优选以“和(and)”方式满足各物性、化合物。
即，本发明提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末，其含有不足1000ppm的乙二醇、1000～10000ppm的C3～C6的多元醇和离子键合性表面交联剂(优选0.001～3重量%)。
进一步优选的范围为：乙二醇依次优选不足900ppm、不足800ppm、不足700ppm，C3～C6的多元醇依次优选1000～8000ppm、1000～6000ppm、1000～4000ppm。乙二醇含量的下限在吸水性树脂粉末中优选为100ppm以上，更优选为300ppm以上。需要说明的是，C3～C6的多元醇中优选为C3的二醇、特别优选为丙二醇。另外，离子键合性表面交联剂的含量的进一步优选的范围以(2-9)添加剂的添加工序中记载的添加量为标准。优选离子反应性表面交联剂为铝阳离子。
进一步优选该吸水性树脂粉末的无加压下吸水倍率(CRC)为25～35[g/g]且生理盐水导流性(SFC)为45～150[×10-7·cm3·s·g-1]。进一步生理盐水导流性(SFC)依次优选为50～150[×10-7·cm3·s·g-1]、70～150[×10-7·cm3·s·g-1]、100～150[×10-7·cm3·s·g-1]。
进而从吸水速度(FSR)的观点考虑，为上述(4-8)内部气泡率和新型吸水性树脂粉末中记载的范围，具体而言，内部气泡率依次优选为0.5%以上、0.5%以上、1.0～8.0%、1.3～6.7%、2.8～6.6%、3.0～6.5%、3.5～6.5%、3.8～6.5%。
吸水性树脂粉末如上所述优选含有α-羟基羧酸和/或表面活性剂。
另外，对于上述组成的吸水性树脂而言，搬送性优异，使用者的搬送工序中不易产生物性降低。从吸水速度(FSR)的观点考虑使用造粒颗粒或上述内部气泡率高的情况下，也不易受到搬送损伤，因此不易产生物性降低。
(4-11)
本发明的吸水性树脂是即使受到吸水性物品的制造工序或各种机械损伤(物理能量)、吸水性能的降低也少的优异的吸水性树脂，施加机械损伤(物理能量)之后的吸水性能(特别是SFC保持率)优选为下述(4-11-1)～(4-11-3)。这种吸水性树脂可以通过作为优选实施方式的添加多次离子反应性表面交联剂的制造方法得到。
(4-11-1)油漆搅拌试验后的CRC
油漆搅拌试验(800转/分钟、振荡20分钟)后(以下简称为PS后)的吸收倍率(CRC)为20(g/g)以上、优选为25(g/g)以上、更优选为28(g/g)以上。需要说明的是，上限通常为上述CRC的范围。
(4-11-2)油漆搅拌试验后的SFC
PS后的加压下通液速度(SFC)为30(×10-7·cm3·s/g)以上、优选为50(×10-7·cm3·s/g)以上、更优选为60(×10-7·cm3·s/g)以上、进一步优选为60(×10-7·cm3·s/g)以上、最优选为100(×10-7·cm3·s/g)以上。需要说明的是，上限通常为上述SFC的范围。
(4-11-3)油漆搅拌试验得到的SFC保持率
PS后测定的生理盐水导流性(SFC)设为(A)、PS前测定的该吸水性树脂组合物的生理盐水导流性(SFC)设为(B)时，(A)与(B)的比例、即油漆搅拌试验后的生理盐水导流性(SFC)保持率为80%以上、优选为85%以上、更优选为90%以上。需要说明的是，上限通常为100%。
[5]实施例
以下，根据实施例对发明进行说明，但本发明并不受实施例限定性解释。另外，本发明的权利要求书、实施例中记载的各物性按照以下的测定方法(5-1)～(5-15)求得。需要说明的是，只要没有特别说明，则各实施例中的各工序在实质上常压(大气压的±5%、更优选1%以内)进行，在同一工序中不施加意图的加压或减压引起的压力变化来实施。
(5-1)重均粒径(D50)及粒度分布的对数标准偏差(σζ)
按照美国专利申请公开第2006/204755号，用标准筛进行分级而求得重均粒径(D50)及粒度分布的对数标准偏差(σζ)。
(5-2)CRC(无加压下吸水倍率)
根据ERT441.2-02，求得对于0.90重量%氯化钠水溶液(也称为生理盐水)的无加压下的30分钟的吸水倍率(CRC)。
(5-3)固体成分
表示吸水性树脂粉末中180℃下不挥发的成分所占的比例。与含水率的关系为{固体成分=100-含水率}。
固体成分的测定方法如下进行。
在底面的直径约5cm的铝杯(重量W3[g])中量取约1g的吸水性树脂粉末(重量W4[g])，在180℃的无风干燥机中静置3小时，使其干燥。测定干燥后的铝杯与吸水性树脂粉末的总重量(W5[g])，由数学式1求得固体成分。
[数学式1]
固体成分[重量%]={(W5-W3)/W4}×100
(5-4)FSR(吸水速度)
将1.00g吸水性树脂粉末放入25ml玻璃制烧杯(直径32～34mm、高50mm)。此时，使放入到烧杯的吸水性树脂粉末的上表面水平(根据需要，可以通过小心地进行敲打烧杯等处置来使吸水性树脂粉末表面水平)。
接着，在50ml的玻璃制烧杯中量取调节温度至23℃±0.2℃的0.90重量%氯化钠水溶液20g，测定上述氯化钠水溶液与玻璃制烧杯的总重量(重量W6[g])。将量取的氯化钠小心地尽快注入到放入有吸水性树脂粉末的25ml烧杯。注入的氯化钠水溶液与吸水性树脂粉末接触的同时开始时间测定。然后，以约20度的角度肉眼观察注入氯化钠水溶液的烧杯中的氯化钠水溶液的上表面时，在作为起始氯化钠水溶液表面的上表面通过吸水性树脂粉末吸收氯化钠水溶液而置换为吸收有氯化钠水溶液的吸水性树脂粉末表面的时点结束时间测定(时间ts[秒])。
接着，测定注入氯化钠水溶液后的50ml玻璃制烧杯的重量(重量W7[g])。由数学式2求得注入的氯化钠水溶液的重量(重量W8[g])，通过数学式3求得FSR。
[数学式2]
W8[g]=W6-W7
[数学式3]
FSR[g/g/s]=W8/(ts×吸水性树脂粉末的重量[g])
(5-5)堆密度
使用堆密度测定器(藏持科学器械制作所制)，按照JIS K3362进行测定。为了消除粒度引起的偏差，将充分混合后的吸水性树脂粉末100.0g加入到关闭挡板的漏斗中后，快速地打开挡板，吸水性树脂粉末落入内容量100ml的接受器(重量W9[g])。从接受器堆起的吸水性树脂粉末用玻璃棒擦落后，精确至0.1g正确测量带有吸水性树脂粉末的接受器的重量(重量W10[g])，按照数学式4算出堆密度。
[数学式4]
堆密度[g/ml]=(W10-W9)/100
需要说明的是，进行测定的环境的温度为24.2℃，相对湿度为43%RH。
(5-6)表面张力
向充分洗涤了的100ml烧杯中加入调整为20℃的生理盐水50ml，首先用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)测定生理盐水的表面张力。该测定中表面张力的值必须处于71～75[mN/m]的范围内。
接着，向含有调整为20℃的表面张力测定后的生理盐水的烧杯中投入充分洗涤了的25mm长的氟树脂制转子以及吸水性树脂粉末0.5g，在500rpm的条件下搅拌4分钟。4分钟后，停止搅拌，含水的吸水性树脂粉末沉降后，再次进行同样的操作来测定上清液的表面张力。需要说明的是，本发明中采用使用铂板的板法，板在各测定前用去离子水充分洗涤且用煤气灯加热洗涤后使用。
(5-7)通液性(SFC)
SFC为周知的测定方法，通过美国专利第5562646号中记载的方法进行测定。
(5-8)白度(初期着色)
作为初期着色(吸水性树脂的刚制造后的着色)，白度为表示粉体的白色程度的指标，使用X、Y、Z值或L、a、b值算出。其中，为了比较白色程度，使用光谱色度计测定有用的吸水性树脂粉末的WB值。需要说明的是，相对于初期着色而言，将长时间保存中的着色(进行)或卫生材料中的着色(进行)称为经时着色。
光谱色度计：日本电色工业株式会社制的Spevtrophotometer SE6000
粉体加入吸收池：φ35mm、高度15mm
(5-9)耐损伤性试验
利用专利文献38(美国专利6562879号)及其对应专利日本公开专利公报“日本特开2000-302876号”记载的(机械的损伤试验)方法将振动时间设为10分钟，对吸水性树脂粉末施加损伤。
(5-10)表观密度(参照图2)
进一步去除吸水性树脂粉末的水分，利用干式密度测定(利用规定重量的吸水性树脂粉末体积的干式测定)进行(也考虑到粉末内部的闭孔气泡)粉末的表观密度。
即，在底面的直径约5cm的铝杯中量取吸水性树脂粉末6.0g，在180℃的无风干燥机中静置3小时以上，充分干燥至含水率1%以下。干燥后的吸水性树脂粉末5.00g通过株式会社岛津制作所制干式自动密度计：MicromeriticsAuto Pycnometer1320使用氦气测定表观密度(重量g/体积cm3)。反复测定直至同一测定值连续测定2次以上。
(5-11)真密度(参照图2、图3)
对于微粉碎为JIS标准筛中45μm通过物而将内部的闭孔气泡破坏或形成开孔气泡的吸水性树脂粉末，通过测定其干式密度来求得本发明中的真密度。
吸水性树脂的内部含有的气泡直径(闭孔气泡)通常为1～300μm。然而，粉碎时气泡附近的部分优先被粉碎、被粉碎为45μm以下的吸水性树脂粉末中几乎不含闭孔气泡，因此通过对微粉碎至45μm以下的吸水性树脂粉末的干式密度进行测定，作为吸水性树脂粉末的真密度。
使用粉碎为JIS标准筛中不足45μm的吸水性树脂粉末来测定真密度。即，在球磨壶(Teraoka Corporation制磁制球磨壶型号No.90内尺寸：直径80mm高75mm、外尺寸：直径90mm高110mm)中，相对于吸水性树脂粉末15.0g放入400g的圆柱状磁制球(直径13mm、长13mm)，使用球磨机以60Hz微粉碎2小时。其结果，得到吸水性树脂粉末的70重量%以上为JIS标准筛45μm通过物的吸水性树脂粉末。
对于用JIS标准筛45μm进一步分级得到的不足45μm的吸水性树脂粉末6.0g，与上述(5-10)的表观密度同样地以180℃干燥3小时后，测定干式密度，将其作为本发明中所称的真密度。
(5-12)内部气泡率(别称：闭孔气泡率)
使用通过上述“(5-10)表观密度”记载的方法测定的表观密度(密度ρ1[g/cm3])、以及通过上述“(5-11)真密度”记载的方法测定的真密度(密度ρ2[g/cm3])，按照下述数学式5算出吸水性树脂粉末的内部气泡率。
[数学式5]
内部气泡率[%]=(ρ2-ρ1)/ρ2×100
(5-13)甲氧基苯酚量
按照ERT470.2-02的可溶成分测定，向0.9重量%氯化钠水溶液200ml中添加吸水性树脂粉末1.000g，搅拌1小时(搅拌时间由16小时变更为1小时)，对搅拌后的滤液进行分析来求得。
具体而言，利用高效液相色谱对通过ERT470.2-02进行的分析操作(其中搅拌为1小时)得到的滤液进行分析，从而可以求得对甲氧基苯酚(相对于吸水性树脂)。
(5-14)耐候性促进试验(劣化率)
按照PCT/JP2010/067086号(公开为WO2011/040530A1)中记载的方法，利用对20倍溶胀凝胶照射UV来规定可溶成分增加量。
劣化率可以由上述劣化处理后与劣化处理前的16小时可溶成分(%)之差算出。需要说明的是，下述实施例中，虽然对个别的可溶成分(重量%)没有特别记载，但是全部为15重量%以下的范围(10重量%以下)。
劣化率可以由上述含水凝胶状吸水剂(劣化后)与吸水性树脂粉末(劣化前)的可溶成分之差算出。需要说明的是，下述实施例中，虽然对个别的可溶成分(重量%)没有特别记载，但是全部为15重量%以下的范围(10重量%以下)。
(5-15)残留乙二醇含量(1)(专利文献37的方法)
按照专利文献37，将吸水性树脂粉末2g加入到甲醇水溶液2ml(水:甲醇=1:2的混合比)中放置10分钟后，进一步加入48ml的甲醇，使用超声波发生装置施加振动的同时进行冲洗。冲洗后，通过过滤分离甲醇溶液，使该甲醇溶液30ml通过旋转蒸发器蒸发干燥。所得到的干燥物用3ml的磷酸载体水溶液再次溶解，作为残留乙二醇测定样品。所得到的测定样品利用液相色谱进行分析，从而对残留乙二醇含量进行定量。
(5-16)残留乙二醇含量(2)及其它多元醇含量
相对于专利文献37，本申请中下文规定乙二醇水准的更精密的测定方法。即，专利文献37使用吸水性树脂粉末没有溶胀的甲醇冲洗粉末树脂表面的乙二醇来进行测定，与此相对，作为对进而渗透表面层的乙二醇进行测定的方法，以下用生理盐水溶胀并用生理盐水萃取乙二醇。
即，向260ml的聚丙烯制烧杯中放入35mm的Teflon(注册商标)的转子，加入称量了的吸水性树脂粉末1g、0.9质量%氯化钠水溶液100g，使用磁力搅拌器搅拌1小时。
搅拌后，用聚丙烯制注射器吸取上清液，用色谱(GL色谱盘25A、GLSciences Inc.制)进行过滤。滤液用液相色谱进行分析，对残留乙二醇含量及其它多元醇进行定量。
需要说明的是，(5-15)残留乙二醇含量(1)由于在蒸发干燥时有可能损耗乙二醇，因此样品间的相对比较大致正确，但是没有定量性。因此，残留乙二醇含量采用(5-16)残留乙二醇含量(2)的值。
(5-17)铝阳离子量的定量
向260ml的聚丙烯制烧杯中放入35mm的Teflon(注册商标)的转子，加入称量了的吸水性树脂粉末1g、0.9质量%氯化钠水溶液190g、2N盐酸10g，使用磁力搅拌器搅拌5分钟。
搅拌后，用聚丙烯制注射器吸取上清液，用色谱(GL色谱盘25A、GLSciences Inc.制)进行过滤。滤液用ICP(等离子体发射光谱)进行分析。
(5-18)残留碳酸亚乙酯(1,3-二氧杂环戊烷-2-酮)的定量
残留1,3-二氧杂环戊烷-2-酮的测定中，使吸水性树脂1g在0.9重量%的氯化钠水溶液(生理盐水)中溶胀，搅拌1小时后用0.45μm的盘式过滤器过滤，滤液用高效液相色谱(HPLC)测定，测定相对于吸水性树脂重量的残留量。需要说明的是，检测限(N.D.水平)为300ppm以下。
(5-19)搅拌能力评价(加热处理之前的加湿物)
对于吸水性树脂粉末与表面处理剂的“加热处理之前的混合物(别称：加湿物)”，以下对其流动性进行评价。需要说明的是，作为加热处理之前的混合物的典型，使吸水性树脂粉末恒定为50g，混合规定重量比的表面处理剂(例如离子性交联剂/有机交联剂/水/其它等)，作为流动性的指标，用粘度计评价混合物(别称：加湿物)的扭矩(N·m)和附着量(g)。上述搅拌能力评价对于加热处理之前的加湿物，评价混合机或加热处理机中的搅拌能力的大小。
即，加热处理之前的加湿物的该评价使用Haake公司制旋转式粘度计RV12。该粘度计使用的搅拌叶片如图10和图11所示，使用上段为倾斜桨叶型搅拌叶片(叶片4片、叶片直径70mm、孔径7mm、叶片倾斜角度25度、叶片厚度10mm、商品名：通用搅拌叶片桨叶十字(paddle cross)R带SUS凸起部(零件号码：1-7125-18、AS ONE Corporation“研究综合机器2011”110页记载))、下段为扁平圆盘涡轮(flat disc turbine)型(圆盘部分叶片直径40mm、孔径7mm、涡轮叶片10mm×15mm为6片、商品名：通用搅拌叶片SUS圆盘涡轮40mm带凸起部(零件号码：1-7125-24、AS ONE Corporation“研究综合机器2011”110页记载))、以上段搅拌叶片中央与下段圆盘的间隔为15mm重合而成的复合搅拌叶片。需要说明的是，关于该搅拌叶片的上下方向的位置，为了正确地测定搅拌扭矩，以从下段涡轮叶片的下端直至后述的容器底部为止的距离(间隙)为1～2mm、也就是说搅拌叶片不与底部接触的方式设置。
测定时，首先将内径8.5cmφ、高度10cm的圆筒型SUS容器(例如容量500ml的带刻度SUS304制烧杯(商品代码：419-32-01-14、东京硝子器械株式会社“科学仪器综合目录2010-2011”4页记载)，不与搅拌叶片接触地设置于上述Haake粘度计。将吸水性树脂(粉末)或基础聚合物50g加入到该SUS容器。进而添加的所希望的量(g)的表面后交联剂溶液量取到具备注射针(TOPCorporation制TOP注射针25G×1”，0.50×25mm)的塑料制注射器。
使该粘度计的搅拌叶片以转速256rpm旋转，对于旋转的吸水性树脂50g5秒以内(通常3～5秒)一口气滴加量取到上述注射器的表面后交联剂溶液，通过数据记录器收集添加后20秒的混合物的测定扭矩数据。由收集的数据读取包含吸水性树脂和表面后交联剂溶液的混合物的扭矩(N·m)的最大值。
另外，扭矩测定结束后，由SUS容器取出混合物，测定附着于搅拌叶片的混合物的附着量(g)。
(5-20)油漆搅拌试验后的生理盐水导流性(SFC)保持率(简称为PS后保持率)
在美国专利6071976号及其对应专利日本公开专利公报“日本特开平09-235378号”记载的(机械的损伤试验)方法中，将振动时间设为20分钟，对吸水性树脂粉末施加损伤，比较赋予损伤前后的通液性(5-3记载)，由此求出PS后保持率。
具体而言，将赋予损伤之前的通液性设为SFC(PS前)、赋予损伤之后的通液性设为SFC(PS后)，PS后保持率通过下式表示。
PS后保持率(%)=SFC(PS后)/SFC(PS前)×100
以下的实施例中，只要没有特别说明，则制作表面交联剂时使用的碳酸亚烷基酯化合物的水分量为1重量%以下，含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂溶液向吸水性树脂粉末的混合在该溶液的制作之后1小时以内进行。
[制造例1]
作为吸水性树脂粉末的连续制造装置(生产能力1500[kg/hr])，准备由聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序、粉碎工序、分级工序、表面交联工序(喷雾工序、加热处理工序、冷却工序)、整粒工序以及连接各工序之间的输送工序构成的装置。通过以下所述的各工序的运转条件，使该连续制造装置运转，开始吸水性树脂粉末的连续生产。需要说明的是，制造例1中，对直至表面交联前的吸水性树脂颗粒(a)的制造为止进行说明。
首先，作为聚合工序，将向中和率73摩尔%的丙烯酸部分中和钠盐水溶液(单体浓度：38重量%)中添加作为内部交联剂的0.09摩尔%(相对于单体)的聚乙二醇二丙烯酸酯(平均n数9)而成的溶液作为单体水溶液(a)，使用定量泵连续地供给到聚合装置。此时，连续地吹入氮气以使单体水溶液(a)中的溶解氧量达到0.5[mg/L]以下。接着，分别使用不同的配管连续供给作为聚合引发剂的过硫酸钠0.12g/L-抗坏血酸0.005g(相对于单体1摩尔)，进行管道混合后，供给该水溶液以使在两端具有挡板的平面不锈钢带(聚合装置)上厚度达到约30mm，进行30分钟静置水溶液聚合。通过本操作，得到含水凝胶状交联聚合物(a)。
接着，作为凝胶粉碎工序，将通过上述聚合工序得到的含水凝胶状交联聚合物(a)供给到孔径7mm的碎肉机，凝胶粉碎成粒径约2mm的颗粒，得到颗粒状含水凝胶状交联聚合物(a)。
然后，作为干燥工序，将上述颗粒状含水凝胶状交联聚合物(a)以厚度达到50mm的方式扩展载置于连续通气带干燥机的移动的多孔板上，185℃下干燥30分钟。然后，用外部气体冷却，得到吸水性树脂干燥物(a)。
进而，作为粉碎工序，将通过上述操作得到的吸水性树脂干燥物(a)全部量连续供给到三段辊磨(辊间隙：从上起为1.0mm/0.65mm/0.42mm)并粉碎，然后，作为分级工序，连续地供给到具有孔径710μm和150μm的金属筛网的筛分装置并进行分级。通过上述一系列的操作，得到不定形破碎状的吸水性树脂颗粒(a)。所得到的吸水性树脂颗粒(a)中，固体成分为97质量%、重均粒径(D50)为375μm、粒度分布的对数标准偏差(σζ)为0.38、内部气泡率(别称：闭孔气泡率)为0.9%。所得到的吸水性树脂颗粒(a)的各物性如表1所示。
[制造例2]
与制造例1同样地，作为吸水性树脂粉末的连续制造装置(生产能力1500[kg/hr])，准备由聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序、粉碎工序、分级工序、表面交联工序(喷雾工序、加热处理工序、冷却工序)、整粒工序以及连接各工序之间的输送工序构成的装置。通过以下所述的各工序的运转条件，使该连续制造装置运转，开始吸水性树脂粉末的连续生产。需要说明的是，制造例2中，对直至表面交联前的吸水性树脂颗粒(b)的制造为止进行说明。
制造例2中，除了改变以下所示的各条件之外，进行与制造例1同样的操作。即，将聚合工序中的作为内部交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(平均n数9)的用量改变为0.06摩尔%(相对于单体)、粉碎工序中的三段辊磨的辊间隙从上起改变为1.0mm/0.65mm/0.50mm、进而分级工序中的金属筛网的孔径改变为850μm和150μm，除此之外进行与制造例1相同的操作，得到吸水性树脂颗粒(b)。所得到的吸水性树脂颗粒(b)中，固体成分为97质量%、重均粒径(D50)为448μm、粒度分布的对数标准偏差(σζ)为0.41、内部气泡率(别称：闭孔气泡率)为1.1%。所得到的吸水性树脂颗粒(b)的各物性如表1所示。
[实施例1]
(碳酸亚乙酯的熔融、储藏)
作为碳酸亚乙酯的熔融装置，准备具备可以流通加热用热介质的夹套和刮板搅拌轴的内容积500L的双臂型捏合机。
将固体片状(一边为数mm)的碳酸亚乙酯300kg投入到该双臂型捏合机后，向夹套和刮板搅拌轴通80℃的温水，以10rpm旋转刮板搅拌叶片，开始固体状碳酸亚乙酯的熔融。
在熔融了的碳酸亚乙酯的温度到达50℃的时点停止搅拌，以熔融(加热)状态输送、储藏于中间槽(原料槽)。该输送使用通过50℃的温水伴热保温的输送配管和泵进行。需要说明的是，在泵之前具备滤器。另外，该中间槽(原料槽)为内容积10m3的SUS304制槽，具备以内容物的加热-保温为目的的加热线圈，外壁被保温以抑制放热。进而，为了制造表面交联剂溶液，通过管道与吸水性树脂的制造工序连接。作为以熔融状态储藏的碳酸亚乙酯(液温约45℃)的液面管理，反复进行熔融以达到2m3到8m3的范围内。需要说明的是，上述操作中，碳酸亚乙酯稳定，实质上未发现副产物乙二醇(碳酸亚乙酯的分解物)。
(表面交联剂溶液的制作)
接着，为了制作表面交联剂溶液(1)，准备具备可以测定流量和累积流量的质量流量计(例如相当于科氏质量流量计/Endress Hauser制)以及流量调整用控制阀的输送配管。需要说明的是，碳酸亚乙酯用的输送配管通过温水伴热而保温在50℃。
使用上述质量流量计对上述得到的50℃的熔融碳酸亚乙酯、丙二醇和去离子水进行流量调整以形成规定的液体组成(熔融碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水=0.129:0.194:1(重量比))的同时进行管道混合(静态混合器等)，同时测定累积流量，制作总液体量300kg的表面交联剂溶液(1)。上述表面交联剂溶液(1)的制作后，确认其液体组成，结果误差为0.1%以内。
(吸水性树脂粉末的制造)
使用制造例1中准备的连续制造装置(生产能力1500[kg/hr])，制造吸水性树脂粉末(1)。需要说明的是，本实施例1中，由制造例1起接着对吸水性树脂颗粒(a)的表面交联工序以后进行说明。
相对于制造例1中得到的吸水性树脂颗粒(a)100重量份，使用喷雾机将上述操作中得到的表面交联剂溶液(1)4.1重量份喷雾到该吸水性树脂颗粒(a)，使用高速连续混合机(Turbulizer，1000rpm)进行混合。接着，利用加热用桨叶干燥机以200℃对该混合物连续地加热处理40分钟后，利用同一规格的冷却用桨叶干燥机强制冷却到60℃。
上述强制冷却时，相对于表面进行了交联的吸水性树脂颗粒(1)100重量份，制作包含27重量%(按氧化铝换算计为8重量%)的硫酸铝水溶液0.80重量份、60重量%的乳酸钠水溶液0.134重量份和丙二醇0.016重量份的水性液(1)，均匀地喷雾进行混合。
接着，利用具有孔径710μm的金属筛(JIS标准筛)的筛分装置进行分级。需要说明的是，对于孔径710μm的金属筛上的残留物再次进行粉碎后，与孔径710μm的金属筛通过物混合。通过以上的操作，得到全部量的粒径不足710μm的得到整粒的吸水性树脂粉末(1)。所得到的吸水性树脂粉末(1)的各物性如表1所示。
[实施例2]
通过与实施例1相同的方法进行碳酸亚乙酯的熔融、储藏之后，进而通过与实施例1相同的方法制作表面交联剂溶液(2)。
接着，使用制造例2中准备的连续制造装置(生产能力1500[kg/hr])，制造吸水性树脂粉末(2)。需要说明的是，本实施例2中，由制造例2起接着对吸水性树脂颗粒(b)的表面交联工序以后进行说明。
相对于制造例2中得到的吸水性树脂颗粒(b)100重量份，使用喷雾机将上述操作中得到的表面交联剂溶液(2)3.7重量份喷雾到该吸水性树脂颗粒(b)，使用高速连续混合机(Turbulizer，1000rpm)进行混合。接着，利用加热用桨叶干燥机以201℃对该混合物连续地加热处理40分钟后，利用同一规格的冷却用桨叶干燥机强制冷却到60℃。
上述强制冷却时，相对于表面进行了交联的吸水性树脂颗粒(2)100重量份，制作包含27重量%(按氧化铝换算计为8重量%)的硫酸铝水溶液0.61重量份、60重量%的乳酸钠水溶液0.102重量份和丙二醇0.012重量份的水性液(2)，均匀地喷雾进行混合。
接着，利用具有孔径710μm的金属筛(JIS标准筛)的筛分装置进行分级。需要说明的是，对于孔径710μm的金属筛上的残留物再次进行粉碎后，与孔径710μm的金属筛通过物混合。通过以上的操作，得到全部量的粒径不足710μm的得到整粒的吸水性树脂粉末(2)。所得到的吸水性树脂粉末(2)的各物性如表1所示。
[比较例1]
(1,4-丁二醇的熔融、储藏)
将以40℃的熔融状态由厂商得到的1,4-丁二醇直接以熔融状态输送、储藏于中间槽(原料槽)。该输送使用通过40℃的温水伴热保温的输送配管和泵进行。需要说明的是，在泵之前具备滤器。另外，该中间槽(原料槽)为内容积10m3的SUS304制槽，具备以内容物的加热-保温为目的的加热线圈，外壁被保温以抑制放热。进而，为了制造表面交联剂溶液，通过管道与吸水性树脂的制造工序连接。作为以熔融状态储藏的1,4-丁二醇(液温约40℃)的液面管理，反复进行输送以达到2m3到8m3的范围内。
(表面交联剂溶液的制作)
接着，为了制作比较表面交联剂溶液(1)，准备具备可以测定流量和累积流量的质量流量计(例如相当于科氏质量流量计/Endress Hauser制)以及流量调整用控制阀的输送配管。需要说明的是，1,4-丁二醇用的输送配管通过温水伴热而保温在40℃。
使用上述质量流量计对上述得到的40℃的熔融1,4-丁二醇、丙二醇和去离子水进行流量调整以形成规定的液体组成(熔融1,4-丁二醇:丙二醇:去离子水=0.117:0.191:1(重量比))的同时进行管道混合(静态混合器等)，同时测定累积流量，制作总液体量300kg的比较表面交联剂溶液(1)。上述比较表面交联剂溶液(1)的制作后，确认其液体组成，结果误差为0.1%以内。
(吸水性树脂粉末的制造)
在实施例1中，替代表面交联剂溶液(1)，改变为上述操作中得到的比较表面交联剂溶液(1)4.0重量份，除此之外进行与实施例1相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(1)。所得到的比较吸水性树脂粉末(1)的各物性如表1所示。
[比较例2]
通过与比较例1相同的方法进行1,4-丁二醇的熔融、储藏之后，进而通过与比较例1相同的方法制作比较表面交联剂溶液(2)。
(吸水性树脂粉末的制造)
在实施例2中，替代表面交联剂溶液(2)，改变为上述操作中得到的比较表面交联剂溶液(2)3.6重量份，除此之外进行与实施例2相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(2)。所得到的比较吸水性树脂粉末(2)的各物性如表1所示。
[实施例3]
通过与实施例1相同的方法进行碳酸亚乙酯的熔融、储藏之后，通过以下的方法制作表面交联剂溶液(3)。
即，向实施例1的表面交联剂溶液(1)中，使用质量流量计对27重量%的硫酸铝水溶液进行流量调整以形成规定的液体组成(熔融碳酸亚乙酯:丙二醇:27重量%的硫酸铝水溶液:去离子水=0.178:0.297:0.5:1(重量比))的同时进行管道混合(静态混合器等)，除此之外进行与实施例1相同的操作，得到表面交联剂溶液(3)。
然后，在实施例1中，替代表面交联剂溶液(1)，改变为上述操作中得到的表面交联剂溶液(3)3.9重量份，进而强制冷却时什么都不添加，除此之外进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂粉末(3)。所得到的吸水性树脂粉末(3)的各物性如表1所示。
[实施例4]
通过与实施例2相同的方法进行碳酸亚乙酯的熔融、储藏之后，通过以下的方法制作表面交联剂溶液(4)。
即，使用质量流量计进行流量调整以形成规定的液体组成(熔融碳酸亚乙酯:丙二醇:27重量%的硫酸铝水溶液:去离子水=0.178:0.297:0.5:1(重量比))的同时进行管道混合(静态混合器等)，除此之外进行与实施例2相同的操作，得到表面交联剂溶液(4)。
然后，在实施例2中，替代表面交联剂溶液(2)，改变为上述操作中得到的表面交联剂溶液(4)3.5重量份，进而强制冷却时什么都不添加，除此之外进行与实施例2相同的操作，得到吸水性树脂粉末(4)。所得到的吸水性树脂粉末(4)的各物性如表1所示。
[参考例1]
作为碳酸亚乙酯的熔融装置，准备具备可以流通加热用热介质的夹套、线圈和搅拌机的内容积1000L的圆筒型槽。
将固体状的碳酸亚乙酯700kg加入到该圆筒型槽后，向夹套和线圈通80℃的温水，以100rpm旋转搅拌叶片，开始固体状碳酸亚乙酯的熔融。
在熔融了的碳酸亚乙酯的温度到达50℃的时点停止搅拌，以熔融(加热)状态输送到中间槽(原料槽)。该输送使用通过50℃的温水伴热保温的输送配管和泵进行。需要说明的是，在泵之前具备滤器。另外，该中间槽(原料槽)为内容积10m3的SUS304制槽，具备以内容物的加热-保温为目的的加热线圈，外壁被保温以抑制放热。进而，为了制造表面交联剂溶液，通过管道与吸水性树脂的制造工序连接。作为以熔融状态储藏的碳酸亚乙酯(液温约45℃)的液面管理，反复进行熔融以达到2m3到8m3的范围内。需要说明的是，上述操作中，碳酸亚乙酯稳定，实质上未发现副产物乙二醇(碳酸亚乙酯的分解物)。
[参考例2]
作为碳酸亚乙酯的熔融装置，准备具备可以流通加热用热介质的夹套和搅拌叶片的内容积500L的圆筒型槽。
向上述圆筒型槽中加入常温的去离子水300L后，向夹套通50℃的温水，以10rpm旋转搅拌叶片，将去离子水的温度调温到40℃。接着将在30℃以下的冷暗处保存的固体状的碳酸亚乙酯45kg投入到上述圆筒型槽，进行溶解。
上述操作中得到碳酸亚乙酯水溶液输送到内容积500L的中间槽，暂时进行储藏。需要说明的是，上述操作中，碳酸亚乙酯稳定，实质上未发现副产物乙二醇(碳酸亚乙酯的分解物)。
[参考例3]
通过具备加热用夹套的集装箱，以固体状态得到的碳酸亚乙酯用以下的方法熔融并储藏。即，向上述集装箱的夹套通蒸气或50℃以上的温水，使固体状的碳酸亚乙酯完全地熔融。
在熔融了的碳酸亚乙酯的温度到达50℃的时点停止搅拌，以熔融(加热)状态输送到中间槽(原料槽)。该输送使用通过50℃的温水伴热保温的输送配管和泵进行。需要说明的是，在泵之前具备滤器。另外，该中间槽(原料槽)为内容积10m3的SUS304制槽，具备以内容物的加热-保温为目的的加热线圈，外壁被保温以抑制放热。进而，为了制造表面交联剂溶液，通过管道与吸水性树脂的制造工序连接。作为以熔融状态储藏的碳酸亚乙酯的液面管理，反复进行熔融以达到2m3到8m3的范围内。需要说明的是，上述操作中，碳酸亚乙酯稳定，实质上未发现副产物乙二醇(碳酸亚乙酯的分解物)。
[参考例4]
得到50～60℃的熔融状态的碳酸亚乙酯，直接以熔融状态输送到中间槽(原料槽)。该输送使用通过50℃的温水伴热保温的输送配管和泵进行。需要说明的是，在泵之前具备滤器。另外，该中间槽(原料槽)为内容积10m3的SUS304制槽，具备以内容物的加热-保温为目的的加热线圈，外壁被保温以抑制放热。进而，为了制造表面交联剂溶液，通过管道与吸水性树脂的制造工序连接。作为以熔融状态储藏的碳酸亚乙酯(液温约45℃)的液面管理，反复进行熔融以达到2m3到8m3的范围内。需要说明的是，上述操作中，碳酸亚乙酯稳定，实质上未发现副产物乙二醇(碳酸亚乙酯的分解物)。
[参考例5]
将固体状的碳酸亚乙酯直接储藏于中间槽(原料槽)，为了制造吸水性树脂的表面交联剂溶液，通过螺杆给料器输送到吸水性树脂的制造工序。
受到外部气体温度的影响，碳酸亚乙酯的输送性和储藏性变动。特别是在熔点以上的夏天特别是大幅变化，发现副产物乙二醇。
[参考例6]
为了制作吸水性树脂的表面交联剂溶液，准备具备可以测定流量和累积流量的质量流量计(例如相当于科氏质量流量计/Endress Hauser制)以及流量调整用控制阀的输送配管。
使用上述质量流量计对上述参考例2中得到碳酸亚乙酯水溶液、丙二醇和去离子水进行流量调整以形成规定的液体组成(碳酸亚乙酯水溶液:丙二醇:去离子水=3.649:0.797:1)的同时进行管道混合(静态混合器等)，同时测定累积流量，制作总液体量300kg的表面交联剂溶液。上述表面交联剂溶液的制作后，确认其液体组成，结果误差为0.1%以内。
[参考例7]
为了制作吸水性树脂的表面交联剂溶液，准备具备可以测定流量和累积流量的容积式流量计(OVAL Corporation制)以及流量调整用控制阀的输送配管。需要说明的是，碳酸亚乙酯用的输送配管通过温水伴热而保温在50℃。
使用上述容积式流量计对上述参考例1中得到的45℃的熔融碳酸亚乙酯、丙二醇和去离子水进行流量调整以形成规定的液体组成(熔融碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水=0.114:0.191:1(重量比))的同时进行管道混合(静态混合器等)，同时测定累积流量，制作总液体量300kg的表面交联剂溶液。需要说明的是，为了将容积流量换算为质量流量，碳酸亚乙酯使用45℃下的密度值，丙二醇和去离子水使用25℃下的密度值。
上述表面交联剂溶液的制作后，确认其液体组成，结果为熔融碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水=0.110:0.185:1(重量比)，未形成所希望的液体组成。认为原因在于，由于外部气温的变化所导致的各成分的密度、粘度的变化(例如混合后密度以1.027～1.045[g/cm3]变化，粘度以0.93～5.05[mPa·s]变化)或设定密度值的错误。
[参考例8]
实施例1中，将参考例5的固体状的碳酸亚乙酯以水溶液形式溶解，制作表面交联剂溶液，但是操作性差，进而由于一天或夏冬的气温变化而混合比的稳定性降低。
[参考例9]
实施例3中，将1,4-丁二醇在室温下以水溶液形式溶解，制作表面交联剂溶液，但是操作性差，进而由于一天或夏冬的气温变化而混合比的稳定性降低。
[参考例10]
为了制作吸水性树脂的表面交联剂溶液，准备具备可以测定流量和累积流量的质量流量计(例如相当于科氏质量流量计/Endress Hauser制)以及流量调整用控制阀的输送配管。需要说明的是，碳酸亚乙酯用的输送配管通过温水伴热而保温在50℃。
使用上述质量流量计对上述实施例1中得到的45℃的熔融碳酸亚乙酯、丙二醇和去离子水进行流量调整以形成规定的液体组成(熔融碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水=0.114:0.191:1(重量比))的同时进行管道混合(静态混合器等)，以100[kg/hr]连续地制作表面交联剂溶液。同时测定累积流量，并且送液到可以储藏50kg的缓冲槽。
表面交联剂溶液的制作开始30分钟之后，为了吸水性树脂颗粒的表面交联，将该表面交联剂溶液由缓冲槽送液，以100[kg/hr]使用。缓冲槽中的平均停留时间为30分钟。需要说明的是，送液的表面交联剂溶液中的乙二醇为48ppm。
[参考例11]
在参考例10中，缓冲槽由50kg变更为100kg，平均停留时间由30分钟延长为60分钟，除此之外进行与参考例7同样的操作，其结果，送液的表面交联剂溶液中的乙二醇为90ppm。
[参考例12]
在参考例10中，缓冲槽由50kg变更为500kg，平均停留时间由30分钟延长为5小时，除此之外进行与参考例7同样的操作，其结果，送液的表面交联剂溶液中的乙二醇为448ppm。
Figure BDA0000389040380001281
(总结)
如表1和实施例1～4所示可知，通过使用加热到熔点以上的碳酸亚烷基酯进行表面交联、或碳酸亚烷基酯和多元醇的并用、进而并用离子键合性表面交联剂，能得到加压下吸水倍率(AAP)和通液性(SFC)高的吸水性树脂粉末。
进而利用使用碳酸亚乙酯和丙二醇的表面交联时，吸水性树脂粉末中的乙二醇不足1000ppm。
需要说明的是，对上述吸水性树脂粉末的铝阳离子含量没有特别记载，但是定量结果与由添加量计算得到的浓度一致。
[制造例3]
根据国际公开第2011/078298号的实施例2，制作吸水性树脂颗粒(c)。
向容量2L的聚丙烯制容器中投入丙烯酸351.6g、48.5重量%的氢氧化钠水溶液144.9g、作为内部交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量523)2.17g、作为螯合剂的0.1重量%的二亚乙基三胺5乙酸·3钠水溶液94.6g、作为表面活性剂的1.0重量%的聚氧亚乙基(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯水溶液(花王(株)制)6.45g、和去离子水236.0g后，进行搅拌制作单体水溶液(c’)。此时，该单体水溶液(c’)的液温由于丙烯酸与氢氧化钠的中和反应(第一段)中产生的中和热而升高至65℃。随着该温度升高而气体的溶解度降低，由此产生非常细的气泡，该单体水溶液(c’)白浊。
接着对该单体水溶液(c’)进行搅拌的同时冷却，在液温为53℃的时点，加入调温为30℃的48.5重量%的氢氧化钠说溶液148.9g，制作单体水溶液(c)。此时，该单体水溶液(c)的液温由于丙烯酸与氢氧化钠的中和反应(第二段)中产生的中和热而升高至83.5℃。随着该温度升高而气体的溶解度降低，由此产生非常细的气泡，该单体水溶液(c)也白浊。
接着，在上述单体水溶液(c)的液温降低到83℃的时点，搅拌该单体水溶液(c)的同时加入3.8重量%的过硫酸钠水溶液15.3g，立即以大气开放系统注入到不锈钢制盘型聚合容器。需要说明的是，该不锈钢制盘型聚合容器是其尺寸为底面340mm×340mm、高度25mm、内表面粘贴有Teflon(注册商标)的容器，使用加热板(NEO HOTPLATE H1-1000/(株)井内盛荣堂制)，将表面温度加热到40℃。另外，加入过硫酸钠水溶液之前的单体水溶液(c)的溶解氧量为6.53[mg/L]。
将上述单体水溶液(c)注入盘型聚合容器15秒后开始聚合。聚合，在产生水蒸气的同时向着盘型聚合容器的上方四面八方膨胀发泡来进行，然后收缩至比盘型聚合容器的底面稍大的尺寸。该聚合(膨胀-收缩)以约1分钟结束。从聚合开始经过3分钟后以含水凝胶状交联聚合物(以下称为“含水凝胶”)(c)形式取出。需要说明的是，这些一系列的操作在大气开放系统中进行，聚合时的峰温度(最高达到温度)为108℃。
接着使用碎肉机(MEAT-CHOPPER TYPE：12VR-400KSOX/饭塚工业(株)制；模头孔径：6.4mm、孔数：38、模头厚度：8mm)将上述聚合工序中得到的含水凝胶(c)进行凝胶粉碎，得到颗粒状的含水凝胶(c)。需要说明的是，该凝胶粉碎工序中的含水凝胶(c)的投入量为350[g/分钟]，与含水凝胶(c)的投入并行，以80[g/分钟]添加调温到90℃的去离子水。
接着将上述凝胶粉碎工序中得到的颗粒状含水凝胶(c)扩展载置于孔径850μm的不锈钢制金属丝网上，180℃下热风干燥30分钟。接着使用辊磨机(WML型辊粉碎机/Inoguchi Giken Co.,Ltd.制)粉碎后，使用孔径850μm和45μm的JIS标准筛进行分级，得到不定形破碎状的吸水性树脂颗粒(c)。所得到的吸水性树脂颗粒(c)中，固体成分为97质量%、重均粒径(D50)为460μm、粒度分布的对数标准偏差(σζ)为0.40、内部气泡率为4.2%。所得到的吸水性树脂颗粒(c)的各物性如表2所示。
[制造例4]
在制造例3中，作为表面活性剂，使用1.0重量%的聚醚改性硅氧烷(侧链改性末端OH型)水溶液(Dow Corning Toray Co.,Ltd.制)来替代1.0重量%的聚氧亚乙基(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯水溶液(花王(株)制)，除此之外进行与制造例3相同的操作，制作单体水溶液(d’)。此时，该单体水溶液(d’)的液温由于丙烯酸和氢氧化钠的中和反应(第一段)中产生的中和热而升高至63℃。
以后，进行与制造例3相同的操作，得到不定形破碎状的吸水性树脂颗粒(d)。所得到的吸水性树脂颗粒(d)中，固体成分为97质量%、重均粒径(D50)为427μm、粒度分布的对数标准偏差(σζ)为0.39、内部气泡率为6.5%。所得到的吸水性树脂颗粒(d)的各物性如表2所示。
[实施例5]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入固体状的碳酸亚乙酯(熔点34～37℃)30g后，浸渍于50℃的水浴使内容物的碳酸亚乙酯熔融。该熔融碳酸亚乙酯用水浴加热、以熔融了的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。
接着制作包含上述操作中得到的熔融碳酸亚乙酯0.47重量份、丙二醇0.75重量份和去离子水4.0重量份的表面交联剂溶液(5)15g。
接着，向容量5L Loedige mixer(Loedige制)中投入制造例3中得到的吸水性树脂颗粒(c)300g后，高速旋转的同时均匀地喷雾该表面交联剂溶液(5)12.3g，进行混合。然后，将该混合物总量加入到热风干燥机(热风温度：180℃)，进行30分钟加热处理。接着进行粉碎直至通过孔径850μm的JIS标准筛，得到表面进行了交联的吸水性树脂颗粒(5)。
然后，相对于上述操作中得到的表面进行了交联的吸水性树脂颗粒(5)100重量份，制作包含作为多价金属阳离子的27重量%(按氧化铝换算计为8重量%)的硫酸铝水溶液0.80重量份、作为α-羟基羧酸的60重量%的乳酸钠水溶液0.134重量份和丙二醇0.016重量份的水性液(5)。将该水性液(5)均匀地喷雾到表面进行了交联的吸水性树脂颗粒(5)并进行混合，在无风条件、60℃下干燥1小时。接着通过孔径850μm的JIS标准筛，得到吸水性树脂粉末(5)。所得到的吸水性树脂粉末(5)的各物性如表2所示。需要说明的是，残留碳酸亚乙酯量为ND(检测限以下)。
[实施例6]
制作包含实施例5中得到的溶融碳酸亚乙酯0.47重量份、丙二醇0.75重量份、聚氧亚乙基(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯(花王(株)制)0.001重量份(相对于吸水性树脂颗粒(d)为10ppm)和去离子水4.0重量份的表面交联剂溶液(6)。
以后，均匀地喷雾表面交联剂溶液(6)，并进行混合，除此之外进行与实施例6相同的操作，得到吸水性树脂粉末(6)。所得到的吸水性树脂粉末(6)的各物性如表2所示。需要说明的是，残留碳酸亚乙酯量为ND(检测限以下)。
本实施例6中得到的吸水性树脂粉末(6)在其内部实质上均匀地存在150ppm表面活性剂，进而其表面被10ppm表面活性剂覆盖，其表面张力为67.1[mN/m]。
Figure BDA0000389040380001331
(总结)
如表2所示，即使利用表面易疏水化的碳酸亚烷基酯进行脱水表面交联，通过控制内部气泡率，也能得到吸水速度(FSR)高的吸水性树脂粉末。
[实施例7]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入碳酸亚丙酯30g后，浸渍于30℃的水浴对内容物的碳酸亚丙酯进行加热。该加热碳酸亚丙酯以用水浴加热的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。
接着，在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)，改变为作为上述操作中得到的相同摩尔数的碳酸亚丙酯(分子量：102.09)的表面交联剂溶液(7)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到吸水性树脂粉末(7)。表面交联剂溶液(7)的组成(重量比)为碳酸亚丙酯/丙二醇/去离子水=0.54/0.75/4.0、用量为12.5g。结果如表3所示。
[实施例8]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入碳酸甘油酯30g后，浸渍于30℃的水浴对内容物的碳酸甘油酯进行加热。该加热碳酸甘油酯以用水浴加热的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。
接着，在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)，改变为作为上述操作中得到的相同摩尔数的碳酸甘油酯(分子量：118.09)的表面交联剂溶液(8)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到吸水性树脂粉末(8)。表面交联剂溶液(8)的组成(重量比)为碳酸甘油酯/丙二醇/去离子水=0.63/0.75/4.0、用量为12.7g。结果如表3所示。
[比较例3]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入固体状的1,6-己二醇(熔点42.8℃)30g后，浸渍于60℃的水浴对内容物的1,6-己二醇进行加热。该熔融1,6-己二醇用水浴加热、以熔融了的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。
接着，在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)，改变为作为上述操作中得到的相同摩尔数的熔融1,6-己二醇(60℃)(分子量：118.17)的比较表面交联剂溶液(3)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(3)。比较表面交联剂溶液(3)的组成(重量比)为1,6-己二醇/丙二醇/去离子水=0.63/0.75/4.0、用量为12.7g。结果如表3所示。
[比较例4]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入固体状的山梨醇(熔点96℃)30g后，浸渍于100℃的油浴对内容物的山梨醇进行加热。该熔融山梨醇用油浴加热、以熔融了的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。
接着，在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(分子量：88.06)，改变为作为上述操作中得到的相同摩尔数的熔融山梨醇(100℃)(分子量：182.17)的比较表面交联剂溶液(4)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(4)。比较表面交联剂溶液(4)的组成(重量比)为山梨醇/丙二醇/去离子水=0.97/0.75/4.0、用量为13.5g。结果如表3所示。
[比较例5]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入固体状的新戊二醇(熔点130℃)30g后，浸渍于150℃的油浴对内容物的新戊二醇进行加热。该熔融新戊二醇用油浴加热、以熔融了的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。
接着，在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)，改变为作为上述操作中得到的相同摩尔数的熔融新戊二醇(150℃)(分子量：104.15)的比较表面交联剂溶液(5)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(5)。比较表面交联剂溶液(5)的组成(重量比)为新戊二醇/丙二醇/去离子水=0.56/0.75/4.0、用量为12.5g。结果如表3所示。
[比较例6]
在实施例7的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)和丙二醇(0.75重量份/分子量：76.09)，改变为作为与总计摩尔数相同摩尔数的熔融碳酸亚乙酯的比较表面交联剂溶液(6)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(6)。比较表面交联剂溶液(6)的组成(重量比)为熔融碳酸亚乙酯/去离子水=1.34/4.0、用量为13.0g。结果如表3所示。
[比较例7]
在比较例6中，为了缩短反应时间，熔融碳酸亚乙酯的用量增加到1.52重量份，除此之外进行与比较例6相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(7)。作为比较表面交联剂溶液(7)的组成(重量比)，熔融碳酸亚乙酯/去离子水=1.52/4.0、用量为13.0g。结果如表3所示。
[比较例8]
在比较例6中，为了缩短反应时间，去离子水的用量增加到5.2重量份，除此之外进行与比较例6相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(8)。作为比较表面交联剂溶液(8)的组成(重量比)，熔融碳酸亚乙酯/去离子水=1.34/5.2、用量为15.4g。结果如表3所示。
[比较例9]
在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)和丙二醇(0.75重量份/分子量：76.09)，改变为作为与总计摩尔数相同摩尔数的丙二醇的比较表面交联剂溶液(9)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(9)。比较表面交联剂溶液(9)的组成(重量比)为丙二醇/去离子水=1.16/4.0、用量为12.2g。结果如表3所示。
[比较例10]
在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)，改变为作为相同摩尔数的甘油(分子量：92.09)的比较表面交联剂溶液(10)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(10)。比较表面交联剂溶液(10)的组成(重量比)为甘油/丙二醇/去离子水=0.49/0.75/4.0、用量为12.3g。结果如表3所示。需要说明的是，上述甘油特别是不进行加热来使用。
[比较例11]
在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(0.47重量份/分子量：88.06)，改变为作为相同摩尔数的乙二醇(分子量：62.07)的比较表面交联剂溶液(11)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(11)。比较表面交联剂溶液(11)的组成(重量比)为乙二醇/丙二醇/去离子水=0.33/0.75/4.0、用量为12.0g。结果如表3所示。需要说明的是，上述乙二醇特别是不进行加热来使用。
Figure BDA0000389040380001381
(总结)
通过碳酸亚烷基酯和多元醇的并用、特别是与碳酸亚乙酯的并用，可以缩短反应时间(生产率提高)以及降低残留表面交联剂量。另外，聚集物降低，表面交联剂的混合性、物性(通液性)也提高。
另外，在表面交联剂溶液的制作中，从操作性、物性稳定性的观点考虑，优选将碳酸亚乙酯(熔点36℃)、1,4-丁二醇(熔点20℃)、1,6-己二醇((熔点42.8℃)、山梨醇((熔点96℃)、新戊二醇((熔点130℃)等熔点为20～130℃的非高分子有机化合物、特别是碳酸亚乙酯加热、熔融。通过这些表面交联剂与其它的多元醇、特别是丙烷二醇或丙二醇并用，反应时间缩短，物性也提高，还可以降低残留表面交联剂、其副产物。
需要说明的是，虽然表3没有记载，但是加热处理在微减压(-10mmH2O)下进行，所使用的吸水性树脂颗粒中的β-羟基丙酸为200ppm(液相色谱分析)。
[实施例9](储藏温度50℃)
在实施例1中的熔融碳酸亚乙酯储藏用的中间槽(原料槽)中，其上部空间用露点-15℃的干燥空气填充，向加热线圈通50℃的温水，形成保温的状态，将碳酸亚乙酯以熔融状态储藏30天。储藏之前的碳酸亚乙酯中含有作为杂质的乙二醇0.012重量%，但是经过30天后增加到0.030重量%。另外，经过30天后的熔融碳酸亚乙酯的色调(哈坚色值(Hazen Color Number))为5(APHA)。
接着，使用上述储藏了30天的熔融碳酸亚乙酯，用科氏质量流量计对各成分进行定量以使表面交联剂溶液(14)的液体组成为碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水=1:1.7:8.7(重量比)，并进行混合来制作。需要说明的是，表面交联剂溶液(9)为3种液体的混合物，因此可以用定量泵和质量流量计瞬间混合。
接着，相对于制造例1中得到的吸水性树脂颗粒(a)100重量份，使用喷雾机喷雾上述操作中得到的表面交联剂溶液(9)4.0重量份，然后进行混合，200℃下加热处理30分钟，除此之外，进行与实施例1相同的操作得到吸水性树脂粉末(14)。所得到的吸水性树脂粉末(9)的色调(Lab值)如表4所示。需要说明的是，吸水性树脂粉末的色调使用HunterLab公司制LabScan XE测定。
[实施例10](储藏温度100℃)
在实施例9中的熔融碳酸亚乙酯储藏用的中间槽(原料槽)中，使储藏温度改变为100℃，除此之外进行与实施例9相同的操作，得到吸水性树脂粉末(10)。需要说明的是，储藏温度通过将流通加热线圈的温水改变为水蒸气来实施。
结果经过30天后的乙二醇含量增加到0.20重量%。另外，经过30天后的熔融碳酸亚乙酯的色调(哈坚色值(Hazen Color Number))为140(APHA)。另外，所得到的吸水性树脂粉末(10)的色调(Lab值)如表4所示。
[实施例11](储藏温度140℃)
在实施例14中的熔融碳酸亚乙酯储藏用的中间槽(原料槽)中，使储藏温度改变为140℃，除此之外进行与实施例9相同的操作，得到吸水性树脂粉末(11)。需要说明的是，储藏温度通过将流通加热线圈的温水改变为水蒸气来实施。
结果经过30天后的乙二醇含量增加到2.0重量%。另外，经过30天后的熔融碳酸亚乙酯的色调(哈坚色值(Hazen Color Number))为400(APHA)。另外，所得到的吸水性树脂粉末(11)的色调(Lab值)如表4所示。
[实施例12](储藏温度25℃)
在实施例9中的熔融碳酸亚乙酯储藏用的中间槽(原料槽)中，不加热碳酸亚乙酯，在常温(25℃)下储藏35天。本实施例12中，碳酸亚乙酯在中间槽(原料槽)内固化，因此表面交联剂溶液的制作非常繁杂，发现混合比的偏差。
Figure BDA0000389040380001411
(总结)
如表4所示可知，通过以加热、熔融状态储藏作为吸水性树脂粉末的原料的非高分有机化合物(特别是碳酸亚乙酯)，操作性提高。另外，从着色、副产物的观点考虑，作为储藏温度，优选为熔点+20℃以内。
[实施例13](水分的影响)
在实施例1中的熔融碳酸亚乙酯储藏用的中间槽(原料槽)中，其上部空间用露点-15℃的干燥空气填充，向加热线圈通50℃的温水，形成保温的状态，将碳酸亚乙酯以熔融状态储藏30天。储藏之前的碳酸亚乙酯中含有作为杂质的乙二醇0.08重量%和水分0.001重量%。
接着，使用上述储藏了30天的熔融碳酸亚乙酯，用科氏质量流量计对各成分进行定量以使表面交联剂溶液(13)的液体组成为碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水:表面活性剂(聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单硬脂酸酯)=0.4:0.6:4.0:0.001(重量比)，并进行混合来制作。
接着，相对于制造例1中得到的吸水性树脂颗粒(a)100重量份，使用喷雾机喷雾上述操作中得到的表面交联剂溶液(13)5重量份，并进行混合，200℃下加热处理30分钟，除此之外，进行与实施例1相同的操作得到吸水性树脂粉末(13)。表5表示表面交联剂溶液(13)中的乙二醇量。
[实施例14](水分的影响)
在实施例13中，向碳酸亚乙酯中添加水以使水分为0.03重量%，除此之外进行与实施例13相同的操作，得到吸水性树脂粉末(14)。表5表示表面交联剂溶液(14)中的乙二醇量。
[实施例15](露点的影响)
在实施例13中，向中间槽(原料槽)的上部空间填充通常的大气(露点30℃以上)，除此之外进行与实施例13相同的操作，得到吸水性树脂粉末(15)。表5表示表面交联剂(15)中的乙二醇量。
[表5]
Figure BDA0000389040380001431
(总结)
如表5所示，通过露点、储藏时的水分量，可以实现副产物(乙二醇)的降低。
[实施例16]
在实施例1中，使用储藏了30天的熔融碳酸亚乙酯，用科氏质量流量计对各成分进行定量以使表面交联剂溶液(16)的液体组成为碳酸亚乙酯:丙二醇:去离子水=1:1.7:8.7(重量比)，并进行混合来制作。该表面交联剂溶液(16)在制作后于25℃下储藏1周。
接着，相对于制造例1中得到的吸水性树脂颗粒(a)100重量份，使用喷雾机喷雾上述操作中得到的表面交联剂溶液(16)4.0重量份后进行混合，200℃下加热处理30分钟，除此之外进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂粉末(16)。需要说明的是，作为表面交联剂溶液储藏中增加的乙二醇相对于碳酸亚乙酯为0.4摩尔%。
[实施例17]
在实施例16中，将表面交联剂溶液的储藏条件改变为50℃、1周，除此之外进行与实施例16相同的操作，得到吸水性树脂粉末(17)。需要说明的是，作为表面交联剂溶液储藏中增加的乙二醇相对于碳酸亚乙酯为1.4摩尔%。
[比较例12]
在实施例16中，表面交联剂溶液不使用丙二醇，除此之外进行与实施例16相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(12)。需要说明的是，比较例12中制作的比较表面交联剂溶液(12)的液体组成为碳酸亚乙酯:去离子水=1:8.7(重量比)，用量相对于吸水性树脂颗粒(a)100重量份为3.4重量份。另外将该比较表面交联剂溶液(12)在25℃储藏一周后，所增加的乙二醇相对于碳酸亚乙酯为1.7摩尔%。需要说明的是，比较表面交联剂溶液(12)由于表面交联剂的用量少，与实施例16相比CRC升高，SFC大幅降低。
[比较例13]
在实施例17中，表面交联剂溶液不使用丙二醇，除此之外进行与实施例17相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(13)。需要说明的是，比较例13中制作的比较表面交联剂溶液(13)的液体组成为碳酸亚乙酯:去离子水=1:8.7(重量比)，用量相对于吸水性树脂颗粒(a)100重量份为3.4重量份。另外将该比较表面交联剂溶液(13)在50℃储藏一周后，所增加的乙二醇相对于碳酸亚乙酯为8.0摩尔%。需要说明的是，比较表面交联剂溶液(13)由于表面交联剂的用量少，与实施例17相比CRC升高，SFC大幅降低。
[表6]
Figure BDA0000389040380001441
(总结)
可知通过多元醇与碳酸亚乙酯的并用，表面交联剂溶液的保存稳定性提高。
[实施例18]
在实施例1中的表面交联剂溶液(1)中进一步相对于吸水性树脂100重量份添加0.001重量份的表面活性剂(聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单硬脂酸酯)，除此之外进行与实施例1相同的操作，得到吸水性树脂粉末(18)。需要说明的是，作为加热处理时间，进行至与实施例1相同程度的吸水倍率(CRC=27[g/g])。所得到的吸水性树脂粉末(18)的物性如表7所示。
[实施例19]
在实施例2中的表面交联剂溶液(2)中进一步相对于吸水性树脂100重量份添加0.001重量份的表面活性剂(聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单硬脂酸酯)，除此之外进行与实施例2相同的操作，得到吸水性树脂粉末(19)。需要说明的是，作为加热处理时间，进行至与实施例2相同程度的吸水倍率(CRC=30[g/g])。所得到的吸水性树脂粉末(19)的物性如表7所示。
[比较例14]
在比较例1中的比较表面交联剂溶液(1)中进一步相对于吸水性树脂100重量份添加0.001重量份的表面活性剂(聚氧亚乙基脱水山梨糖醇单硬脂酸酯)，除此之外进行与比较例1相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(14)。需要说明的是，作为加热处理时间，进行至与比较例1相同程度的吸水倍率(CRC=27[g/g])。所得到的比较吸水性树脂粉末(14)的物性如表7所示。
[表7]
(总结)
可知在实际机器底座(1500[kg/hr])的运转条件下，通过使用表面活性剂，通液性(SFC)提高5～9点。上述表面活性剂的效果在数10g左右的规模下不怎么表现出来，但是在上述1t/hr以上的连续生产中显著地发挥。
[比较例15]
向容量120mL的聚丙烯制容器中投入固体状的2-噁唑烷酮(熔点87℃)30g后，浸渍于100℃的油浴对内容物的2-噁唑烷酮进行加热。该熔融2-噁唑烷酮用油浴加热、以熔融了的状态储藏直至用作表面交联剂溶液。在此期间未见分解。
在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，替代溶融碳酸亚乙酯(分子量：88.06)，改变为作为上述操作中得到的相同摩尔数的熔融2-噁唑烷酮(分子量：87.08)的比较表面交联剂溶液(15)，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(15)。比较表面交联剂溶液(15)的组成(重量比)为2-噁唑烷酮/丙二醇/去离子水=0.46/0.75/4.0。加热处理时间为30分钟、SFC为102[×10-7·cm3·s·g-1]。
[比较例16]
在实施例5的表面交联剂溶液(5)中，改变为组成(重量比)为乙二醇二缩水甘油基醚//丙二醇/去离子水=0.1/0.75/4.0的比较表面交联剂溶液(15)，用量为11.4g，除此之外，进行与实施例5相同的操作，得到比较吸水性树脂粉末(16)。需要说明的是，乙二醇二缩水甘油基醚不加热来使用。加热时间为30分钟、SFC为90[×10-7·cm3·s·g-1]。
[实施例20]
在实施例5中，相对于经过表面交联的吸水性树脂粉末100重量份，替代水性液5添加3重量份水性液20(17%多胺水溶液：相对于聚合物、胺值为6毫摩尔/g、分子量400000))，在无风条件下、90℃下加热1小时。接着通过孔径850μm的JIS标准筛，得到吸水性树脂粉末(20)。SFC为107[×10-7·cm3·s·g-1]。
[参考例R]
在具有两根西格马型叶片的内容积10升的带夹套不锈钢型双臂型捏合机带有盖而形成的反应器中，在具有71.3摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5438g(单体浓度39重量%)中溶解聚乙二醇二丙烯酸酯11.7g(0.10摩尔%)形成反应液。接着将该反应液在氮气气氛下脱气30分钟。接着向反应液中搅拌的同时添加10重量%过硫酸钠水溶液29.34g和0.1重量%L-抗坏血酸水溶液24.45g后，约1分钟后开始聚合。接着将所生成的凝胶粉碎的同时，在20～95℃下进行聚合，开始聚合30分钟后取出含水凝胶状交联聚合物(R)。所得到的含水凝胶状交联聚合物(R)其直径细分化为约5mm以下。将该细分化的含水凝胶状交联聚合物(R)扩展到50目(孔径300μm)的金属丝网上，180℃下热风干燥50分钟。如此得到不定形、且容易粉碎的颗粒状、粉末状、颗粒状干燥物聚集体的吸水性树脂(R)。
用辊磨机将所得到的吸水性树脂(R)粉碎，进而用孔径710μm的JIS标准筛分级，去除筛上部残留颗粒。接着，通过前述操作，将通过710μm的颗粒用孔径150μm的JIS标准筛分级，去除通过孔径150μm的JIS标准筛的吸水性树脂，由此得到颗粒状吸水性树脂(R1)。该吸水性树脂为未进行表面后交联的吸水性树脂颗粒。
(比较例C1)
在前述参考例1中得到的吸水性树脂(R1)100g中，混合包含1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35g、丙二醇0.6g、纯水3.0g的混合液的pH=6.56(pH测定溶液温度24℃)的表面后处理剂(第一表面处理)后，对混合物(别称：加湿物)在210℃下加热处理30分钟。进而将该颗粒破碎直至通过孔径710μm的JIS标准筛，得到表面被交联处理的比较用吸水性树脂(C1)。测定比较用吸水性树脂(C1)的各物性(CRC/AAP/SFC(PS前和PS后))得到的结果如表1所示。
另外，为了确认上述210℃下的加热处理之前的加湿物的扭矩等，对于包含吸水性树脂(R1)50g和上述组成比的第一表面处理(绝对量g为上述一半)的混合物，进行上述(5-19)的搅拌能力评价的结果也如表9所示。
(实施例C2)
向前述比较例1中得到的比较用吸水性树脂(C1)100g中进一步添加、混合包含50%硫酸铝水溶液1g、60%乳酸钠水溶液0.3g的pH=3.03(pH测定溶液温度24℃)的表面后交联剂溶液(第二表面交联剂)后，50℃下加热放置1小时。进而，将该颗粒破碎直至通过孔径710μm的JIS标准筛，得到表面被交联处理的吸水性树脂(C2)。测定吸水性树脂(C2)的各物性得到的结果如以下表8所示。
(实施例C3)
在比较例1中，向第一表面交联剂中进一步加入离子反应性表面交联剂(铝阳离子)。即，在前述参考例R中得到的吸水性树脂(R1)100g中，混合包含1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35g、丙二醇0.6g、纯水3.0g、50%硫酸铝水溶液1g、60%乳酸钠水溶液0.3g的混合液的pH=3.50(pH测定溶液温度24℃)的表面后处理剂(第一表面处理/加入铝)后，对混合物(别称：加湿物)在210℃下加热处理30分钟。进而将该颗粒破碎直至通过孔径710μm的JIS标准筛，得到表面被交联处理的吸水性树脂(C3)。测定吸水性树脂(C3)的各物性得到的结果如表8所示。
另外，为了确认加热处理之前的加湿物的扭矩等，对于包含吸水性树脂(R1)50g和上述组成比(绝对量g为上述一半)的第一表面交联剂(加入硫酸铝)的混合物，进行上述5-19的搅拌能力评价的结果也如表9所示。
(实施例E1)
在前述参考例1中得到的吸水性树脂(R1)100g中，混合包含1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35g、丙二醇0.6g、纯水3.0g、50%硫酸铝水溶液0.5g、60%乳酸钠水溶液0.15g的混合液的pH=3.57(pH测定溶液温度24℃)的表面后处理剂(第一表面交联剂)后，对混合物在210℃下加热处理30分钟。进而在该加热后的颗粒100g中添加、混合包含50%硫酸铝水溶液0.5g、60%乳酸钠水溶液0.15g的混合液的pH=3.03(pH测定溶液温度24℃)的表面后处理剂溶液(第二表面交联剂)，50℃下加热放置1小时。然后，破碎直至通过孔径710μm的JIS标准筛，得到表面被交联处理的吸水性树脂(E1)。测定吸水性树脂(E1)的各物性得到的结果如表8所示。
另外，为了确认加热处理之前的加湿物的扭矩等，对于包含吸水性树脂(R1)50g和上述组成比(绝对量g为上述一半)的第一表面交联剂(加入硫酸铝)的混合物，进行上述5-19的搅拌能力评价的结果也如表9所示。
(实施例E2)
在实施例1中，使第一表面交联剂中使用的50%硫酸铝水溶液/60%乳酸钠水溶液的绝对量为1/5、进而使第二表面交联剂为1.2倍，除此之外与实施例E1同样地进行。
即，在前述参考例1中得到的吸水性树脂(R1)100g中，混合包含1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35g、丙二醇0.6g、纯水3.0g、50%硫酸铝水溶液0.1g、60%乳酸钠水溶液0.03g的混合液的pH=3.78(pH测定溶液温度24℃)的表面后处理剂(第一表面交联剂)后，对混合物在210℃下加热处理30分钟。进而在该加热后的吸水性树脂颗粒100g中添加、混合包含50%硫酸铝水溶液0.9g、60%乳酸钠水溶液0.27g的混合液的pH=3.03(pH测定溶液温度24℃)的表面后处理剂溶液(第二表面交联剂)，50℃下加热放置1小时。然后，破碎直至通过孔径710μm的JIS标准筛，得到表面被交联处理的吸水性树脂(2)。测定吸水性树脂(E2)的各物性得到的结果如表8所示。
另外，为了确认加热处理之前的加湿物的扭矩等，对于包含吸水性树脂(R1)50g和上述组成比(绝对量g为上述一半)的第一表面交联剂(加入硫酸铝)的混合物，进行上述5-19的搅拌能力评价的结果也如表9所示。
(比较例C4)
在前述实施例E1中，不添加丙二醇、50%硫酸铝水溶液和60%乳酸钠水溶液，除此之外进行全部相同的操作，得到比较用吸水性树脂(C4)。此时的表面后处理剂(第一表面交联剂)示出pH=6.57(pH测定溶液温度24℃)。测定比较用吸水性树脂(C4)的各物性得到的结果如表8所示。
另外，为了确认加热处理之前的加湿物的扭矩等，使用吸水性树脂(R1)50g和上述组成比的第一表面交联剂(1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.175g、纯水1.5g(即，全部为上述加热处理之前的混合条件的一半))进行搅拌能力评价的结果如表9所示。
(实施例E3)
在前述实施例E1中，替代1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35g，而为使用2-噁唑烷酮0.35g的第一表面处理剂，除此之外进行全部相同的操作，得到吸水性树脂(E3)。此时的表面后处理剂(第一表面交联剂)示出pH=3.57(pH测定溶液温度24℃)。测定吸水性树脂(E3)的各物性得到的结果如表8所示。
另外，为了确认加热处理之前的加湿物的扭矩等，使用吸水性树脂(R1)50g和第一表面交联剂(2-噁唑烷酮0.175g、丙二醇0.3g、纯水1.5g、50%硫酸铝水溶液0.05g、60%乳酸钠水溶液0.015g(绝对量g为各自的一半))进行搅拌能力评价的结果如表9所示。
(实施例E4)
在前述实施例1中，替代1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35g，而为使用乙二醇二缩水甘油基醚0.1g的第一表面处理剂，除此之外进行全部相同的操作，得到吸水性树脂(E4)。此时的表面后处理剂(第一表面交联剂)示出pH=3.56(pH测定溶液温度24℃)。测定吸水性树脂(E4)的各物性得到的结果如表8所示。
另外，为了确认加热处理之前的加湿物的扭矩等，使用吸水性树脂(R1)50g和上述组成比的第一表面交联剂(乙二醇二缩水甘油基醚0.05g、丙二醇0.3g、纯水1.5g、50%硫酸铝水溶液0.05g、60%乳酸钠水溶液0.015g(绝对量g为各自的一半))进行搅拌能力评价的结果如表9所示。
(实施例E5)
在前述实施例1中，第二表面交联剂使用聚乙烯亚胺(数均分子量70000、日本触媒株式会社制、零件号码Epomine(注册商标)P-1000、30质量%水溶液)3.3g，来替代50%硫酸铝水溶液0.5g、60%乳酸钠水溶液0.15g的混合液，除此之外进行全部相同的操作，得到吸水性树脂(6)。此时的表面后处理剂(第二表面交联剂)示出pH=11.0(5%水溶液、pH测定溶液温度24℃)。测定吸水性树脂(E5)的各物性得到的结果如表8所示。
(实施例E6)
在具有71.3摩尔%的中和率、单体浓度39重量%的丙烯酸钠的水溶液中溶解0.10摩尔%聚乙二醇二丙烯酸酯连续地制作反应液，用静态混合器向该反应液中混合氮气，进而向该反应液中以管道混合添加10重量%过硫酸钠水溶液(相对于反应液为0.5重量%)和0.1重量%L-抗坏血酸水溶液(相对于反应液为0.5重量%)，以SUS制带进行连续聚合。进行控制以使单体供给温度维持约23℃、聚合峰温度维持95℃。接着，在投入单体后30分钟后将由带排出的所生成的凝胶用碎肉机粉碎，取出颗粒状的含水凝胶状交联聚合物。所得到的含水凝胶状交联聚合物(R2)其直径细分化为约5mm以下。将该细分化的含水凝胶状交联聚合物(R2)扩展到通气型连续带干燥机的穿孔带上，180℃下热风干燥50分钟。如此得到不定形、且容易粉碎的颗粒状、粉末状、颗粒状干燥物聚集体的吸水性树脂(R2)。
用辊磨机将所得到的吸水性树脂(R2)连续粉碎，进而用具有孔径710μm的筛网和孔径150μm的筛网的连续分级器分级，去除710μm筛网上部残留颗粒和通过150μm筛网的吸水性树脂，由此得到大量的颗粒状吸水性树脂(R2)。该吸水性树脂为未进行表面后交联的基础聚合物。
将该基础聚合物以100kg/hr的速度连续地供给到犁刀混合机(ploughshare mixer)，将该基础聚合物和第一表面交联剂混合液(相对于该基础聚合物，以1,3-二氧杂环戊烷-2-酮0.35重量%、丙二醇0.6重量%、纯水3.0重量%、50%硫酸铝水溶液0.1重量%、60%乳酸钠水溶液0.03重量%预先制造)连续地喷雾混合。此时，混合机的搅拌电动机电流值稳定，能够进行4小时的连续稳定运转。另外，4小时运转后，打开混合机检查内部，几乎没有不易剥离的附着物、堆积物。需要说明的是，基础聚合物和第一表面交联剂混合液的混合比率与实施例1记载的条件相同，并且比例增大为连续生产。
(比较例C5)
在上述实施例E6中，第一表面交联剂不使用50%硫酸铝水溶液和60%乳酸钠水溶液，除此之外进行同样的操作。此时，混合机的搅拌电动机电流值不稳定，另外，4小时的运转中频繁产生排出不良问题，伴有超过5度的额定电流值的自动停止。每当产生停止，打开混合机去除堆积、附着于内部的加湿物，但是稳定性不会恢复。需要说明的是，基础聚合物和第一表面交联剂混合液的混合比率与比较例C1记载的条件相同，并且比例增大为连续生产。
(总结)
由实施例E1与比较例C1的比较可知，通过在与基础聚合物混合的表面后交联剂中含有离子反应性表面交联剂，混合性评价中的加湿物的最大扭矩值(N·m)大幅降低(2.64→1.72)，并且附着量(g)也减半(4.73g→2.22g)。由上述结果可知，表面交联的附着也少，能够以低扭矩进行稳定运转。另外，比较吸水性树脂的吸收特性时可知，与实施例E1的SFC=112、实施例E2的SFC=101相比，比较例C1的SFC稍低、为92。
在实施例E1、E2与实施例C2的比较中，SFC的值比较高。实施例、比较例都多次混合表面后交联剂溶液，并且构成添加的表面后交联剂的各物质的总量(g)都相同，但是实施例C2中，在加热处理之前的表面后交联剂溶液中不含有离子反应性表面交联剂。由此可知，与比较例C1同样地，混合性评价中的最大扭矩值高，在大规模生产中有可能伴有混合装置的不稳定化、停止。
实施例C3中，构成添加的表面后交联剂的各物质的总量(g)与实施例E1、E2相同，但是全部一次性混合、加热处理。一次性混合的比较例C3的混合性评价、所得到的吸水性树脂的初期性能比较良好，但是SFC保持率低、为72%(SFC=111→PS后降低到SFC82)，可知考虑到吸水性物品的制作工序的工艺损伤后的性能，与通过本发明的制法得到的吸水性树脂(例如实施例E2的SFC保持率98%)相比，机械损伤下SFC大幅降低。
实施例E2和比较例C4中，示出离子反应性表面交联剂的有无、以及在有机性表面交联剂中含有或不含有多元醇化合物的效果。含有离子反应性表面交联剂和多元醇化合物时，在混合性评价中，暗示大规模生产中的混合机的稳定运转的最大扭矩值示出1.60，而不含有离子反应性表面交联剂和多元醇化合物时，该值显著高、为3.35，暗示大规模生产、特别是大规模连续生产中的稳定运转非常困难。另外，分别对于实施例E2和比较例C4中得到的吸水性树脂(E2)或比较吸水性树脂(C4)，比较其残留1,3-二氧杂环戊烷-2-酮量，结果虽然理由不明确，但是比较例C4中残留量为450ppm，与此相对地使用含有离子反应性表面交联剂和多元醇的表面后交联剂的实施例E2中残留量为ND(300ppm以下)，可知得到残留交联剂量少的安全的吸水性树脂。
实施例E1～E5的比较中，可知作为第一后交联剂，多种有机表面交联剂的并用、特别是多元醇与多元醇以外(优选碳酸亚烷基酯)的并用是合适的。
由与吸水性树脂的表面处理剂的加热处理之前的加湿物(50g)的评价可知，扭矩为1.85N·m以下时，兼具高的加热处理之后的SFC和SFC保持率。进而，加湿物(50g)附着量为2.3g以下的情况提供进一步优选的结果。
实施例E6(实施例1的比例增大)和比较例C5(比较例1的比例增大)中，可知通过本发明的搅拌能力评价得到的扭矩(N·m)和附着物量(g)，可以正确地预测。
产业上的可利用性
将通过本发明得到的吸水性树脂粉末用于纸尿布等卫生材料时，兼具通液性和吸水速度，耐冲击性(耐损伤性)、白度也优异，因此可以提供比以往的卫生材料优异的吸收性能(吸水速度)。
附图标记说明
20  装置、
22  第一槽、
24  第二槽、
26  第三槽、
28  管道混合器、
30  第四槽、
32  第一配管、
34  第二配管、
36  第三配管、
38  第四配管、
40  第五配管、
42  循环管道、
8-1 原料投入管道、
8-2 夹套式槽、
8-3 循环管道、
8-4 送液管道、
8-5 夹套、
8-6 热介质流入管道、
8-7 热介质排出管道、
9-1 原料投入管道、
9-2 储藏槽、
9-3 循环管道、
9-4 送液管道、
9-5 多管式外部热交换器。

Claims (38)

1.一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于，其包括下述工序：
丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合工序；
所得到的聚合物的干燥工序；
任意的粉碎、分级工序；和
表面交联工序，
所述表面交联工序中，对吸水性树脂粉末进行两次以上的下述混合处理：
(1)混合含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂，并进行加热反应，进而与该混合同时混合或另外混合离子反应性表面交联剂，
和/或
(2)混合含有至少一种以上离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液还含有共价键合性表面交联剂。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，所述共价键合性表面交联剂含有碳酸亚烷基酯化合物或多元醇化合物。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，(1)混合含有碳酸亚烷基酯化合物和多元醇化合物的表面交联剂，并进行加热反应，进而与该混合同时混合或另外混合离子反应性表面交联剂。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，表面交联工序之前的吸水性树脂粉末的内部气泡率为0.5%以上。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，制造至少含有碳酸亚烷基酯化合物、多元醇化合物和水的表面交联剂水溶液，向所述吸水性树脂粉末中混合该表面交联剂水溶液。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，将所述碳酸亚烷基酯化合物或所述多元醇化合物预先加热之后与水混合。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，将所述碳酸亚烷基酯化合物或所述多元醇化合物加热至高于向所述吸水性树脂粉末混合时的表面交联剂水溶液的温度的温度。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的制造方法，其中，边以质量流量计测定流量边进行所述表面交联剂水溶液向所述吸水性树脂粉末的混合。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，所述质量流量计为科氏质量流量计。
11.根据权利要求6～10中任一项所述的制造方法，其中，所述碳酸亚烷基酯化合物中的水分量为1.0重量%以下。
12.根据权利要求6～11中任一项所述的制造方法，其中，制造所述表面交联剂水溶液后，在50℃以下储藏，进而在10天以内混合到吸水性树脂粉末中。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述储藏时的气氛露点为20℃以下。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的制造方法，其中，所述表面交联工序之前的吸水性树脂粉末中的β-羟基丙酸(盐)的含量为1000重量ppm以下。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的制造方法，其还包括在所述单体水溶液、聚合时的单体水溶液和所述聚合物中的至少一种中混合表面活性剂的工序。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的制造方法，其中，进而在表面交联工序中混合α-羟基羧酸化合物。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的制造方法，其中，所述多元醇化合物为C3～C6的多元醇，所述离子反应性表面交联剂为多价金属阳离子。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的制造方法，其中，在所述表面交联工序中进而混合有机酸或无机酸。
19.根据权利要求1～18中任一项所述的制造方法，其中，在吸水性树脂粉末中混合表面交联剂之后的加热时/或加热之后，以0.999个大气压以下将该吸水性树脂粉末暴露在气流下。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的制造方法，其中，聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的生理盐水导流性为30[×10-7·cm3·s·g-1]以上。
21.根据权利要求1～20中任一项所述的制造方法，其中，所述碳酸亚烷基酯化合物为碳酸亚乙酯，其用量相对于100重量份吸水性树脂粉末为0.1～1重量份。
22.根据权利要求21所述的制造方法，其中，聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末中的乙二醇含有浓度不足1000重量ppm。
23.根据权利要求1～22中任一项所述的制造方法，其中，所述多元醇为丙二醇，其用量相对于100重量份吸水性树脂粉末为0.1～5重量份。
24.根据权利要求23所述的制造方法，其中，吸水性树脂中的丙二醇含有浓度为1000～10000重量ppm。
25.根据权利要求1～24中任一项所述的制造方法，其中，在所述表面交联工序中，进行至少一次的吸水性树脂粉末的加热处理，所述表面交联剂溶液的混合处理中的至少一次为在所述加热处理之前进行的加热之前混合处理，并且所述表面交联剂溶液的混合处理中该加热之前混合处理以外的至少一次为在所述加热处理之后进行的加热之后混合处理。
26.根据权利要求1～25中任一项所述的制造方法，其中，所述表面交联剂溶液的添加处理之后、所述加热处理之前的吸水性树脂的搅拌能力评价中的最大搅拌转矩值为2.50N·m以下。
27.根据权利要求1～26所述的制造方法，其中，含有离子反应性表面交联剂的表面交联剂溶液还含有共价键合性表面交联剂。
28.根据权利要求27所述的制造方法，其中，共价键合性表面交联剂含有碳酸亚烷基酯化合物或多元醇化合物。
29.根据权利要求1～28中任一项所述的制造方法，其中，所述加热反应在加热温度170～230℃、加热时间1分钟～2小时的条件下进行。
30.根据权利要求1～29中任一项所述的制造方法，其中，所述离子反应性表面交联剂为铝盐。
31.根据权利要求1～30中任一项所述的制造方法，其中，在所述离子反应性表面交联剂的混合时组合使用多元醇或α-羟基羧酸(盐)。
32.一种聚丙烯酸(盐)系表面交联吸水性树脂，其通过权利要求1～31所述的方法得到，无加压下吸收倍率为25[g/g]以上、并且生理盐水导流性为45[×10-7·cm3·s·g-1]以上。
33.一种聚丙烯酸(盐)系表面交联吸水性树脂粉末，其含有不足1000重量ppm的乙二醇、1000～10000重量ppm的C3～C6的多元醇和离子反应性表面交联剂。
34.根据权利要求33所述的聚丙烯酸(盐)系表面交联吸水性树脂粉末，其中，多元醇为C3二醇，离子反应性表面交联剂为铝阳离子。
35.根据权利要求33或34所述的吸水性树脂粉末，其中，内部气泡率为0.5%以上。
36.根据权利要求33～35中任一项所述的吸水性树脂粉末，其中，无加压下吸收倍率为25～35[g/g]、并且生理盐水导流性为45～150[×10-7·cm3·s·g-1]。
37.根据权利要求33～36中任一项所述的吸水性树脂粉末，其还至少含有α-羟基羧酸(盐)和表面活性剂中的任意一种。
38.一种方法，其在向未进行表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末添加表面交联剂溶液后进行加热处理的表面交联处理工序中，通过对该表面交联剂溶液添加之后且该加热处理之前的添加表面交联剂溶液的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的流动性进行评价，预想对聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的表面交联效果。
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