JP2779016B2 - 農園芸用保水剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、農園芸用保水剤に関する。更に詳しくは、
多量の塩を含む土壌に配合して使用した場合でも高い吸
水倍率と経時的に安定した保水能を示し、しかも植物の
根に対して高い親和性を有するため根に対する水分の供
給を円滑に行なえる農園芸用保水剤に関する。

（従来の技術） 近年、自重の数十から数百倍もの水を吸収する吸水性
樹脂としてたとえばデンプン−アクロリニトリルグラフ
ト重合体の加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト
重合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重
合体のケン化物、アクリロニトリル系共重合体もしくは
アクリルアミド系共重合体の加水分解物またはこれらの
架橋体、逆相懸濁重合によって得られた自己架橋型ポリ
アクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸部分中和物架橋
体等が開発され、生理用品、使い捨ておむつ等の吸水
剤、農園芸用の保水剤、汚泥の凝固剤、建材の結露防止
剤、土木用止水剤、光ケーブル用止水剤、乾燥剤等とし
て用途開発が進められている。

なかでも、農園芸用保水剤は、砂漠の緑化や砂漠化防
止等の環境保全に重要な役割を果すことが期待され、最
も利用技術の研究開発が急がれている分野である。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来の吸水性樹脂は、塩水、特に多価金属
イオンを含む水性液体に対する吸水倍率が低く、しかも
このような水性液体中では経時的に吸水倍率が低下する
など耐塩性に劣るという欠点があった。

このため、これらの吸水性樹脂からなる農園芸用保水
剤は、塩の含有量が比較的高い土壌中では充分な吸水倍
率を示さなかったり、潅水等により肥料の溶解した水性
液や予め調製された水性の液体肥料に対する保液能が低
いために保肥効果が得られない等の問題点があった。

また、従来の吸水性樹脂は、植物の根との親和性が低
いため、給水性樹脂中に侵入する根の生長を阻害する傾
向にあり、根に対して水分を円滑に供給できないという
問題点もあった。

本発明は、上記問題点を解消するものである。すなわ
ち、本発明の目的は、塩の含有量が比較的高い土壌中で
も高い給水倍率と経時的に安定した保水能を示し、また
液体肥料の保液能にもすぐれ、しかも植物の根との親和
性が高いため根に対して水分を円滑に供給できる農園芸
用保水剤を提供することである。

（問題点を解決するための手段および作用） 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究を重
ねた結果、特定の構造を有する（メタ）アクリル酸エス
テル系単量体およびカルボキシル基含有不飽和単量体を
特定の比率で重合して得られる架橋重合体を農園芸用保
水剤として用いることにより上記の問題点をことごとく
解決できることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。

すなわち、本発明は、 一般式 （ただし、Ｒは水素またはメチル基、Ｘは全オキシアル
キレン基に対するオキシエチレン基のモル分率が50％以
上である炭素数２〜４のオキシアルキレン基であり、Ｙ
は炭素数１〜５のアルコキシ基、フェノキシ基または炭
素数１〜９のアルキル基を１〜３個置換基として有する
オキシアルキルフェニル基であり、ｎは平均で３〜100
の数である。） で表わされる（メタ）アクリル酸エステル系単量体
（Ａ）（以下、単量体（Ａ）という）20〜80重量％とカ
ルボキシル基含有水溶性不飽和単量体（Ｂ）（以下、単
量体（Ｂ）という）20〜80重量％とからなる単量体混合
物（Ｉ）を架橋剤の存在下または不存在下に重合して得
られる架橋重合体からなる農園芸用保水剤に関するもの
である。

本発明の農園芸用保水剤として有効な架橋重合体にお
いて、該架橋重合体を構成する単量体（Ａ）中のポリオ
キシアルキレン鎖は、植物の根との親和性や得られる保
水剤の耐塩性を高める働きをしている。一方、単量体
（Ｂ）は、保水剤が膨潤して土壌中に空隙をつくり土壌
に通気性を持たせるために必要なゲル強度と保水剤とし
て必要な吸水倍率を高める働きをしている。

本発明に用いられる単量体（Ａ）は、前記一般式で表
わされるような末端に疎水性官能基を有する（メタ）ア
クリル酸エステル系単量体であり、例えばメトキキポリ
エチレングリコールモノ（メタ）アリレート、メトキシ
ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコ
ール・ポリブチレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、エトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、エトキシポリエチレングリコール・ポリプロ
ピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、エトキシ
ポリエチレングリコール・ポリブチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコ
ールモノ（メタ）アクリレート、ベンジルオキシポリエ
チレングリコールモノ（メタ）アクリレート等をあげる
ことができ、これらの１種又は２種以上を用いることが
できる。

末端に疎水性炭化水素基を有しない例えば末端ヒドロ
キシル基のポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリ
レートでは、重合後の乾燥条件により後述する単量体
（Ｂ）のカルボキシル基とエステル化反応を起こし、得
られる架橋重合体の吸水倍率が低下する場合があり、本
発明の意図する吸水倍率の高い優れた農園芸用保水剤は
得られない。

また、単量体（Ａ）における全オキシアルキレン基に
対するオキシエチレン基のモル分率は50％以上でなけれ
ばならず、このモル分率が50％未満のもの例えばアルコ
キシポリプロレングリコールモノ（メタ）アクリレート
やフェノキシポリブチレングリコールモノ（メタ）アク
リレートなどを単量体（Ａ）の代わりに使用すると、吸
水倍率の高い保水剤として有効な架橋重合体が得られな
い。

本発明に用いられる単量体（Ｂ）としては、カルボキ
シル基を有し且つ水溶性のものであれば特に制限はな
く、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イ
タコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸等やこ
れらの塩があげられ、これらの１種又は２種以上を用い
ることができる。

本発明においては、単量体混合物（Ｉ）中、単量体
（Ａ）は20〜80重量％、単量体（Ｂ）は20〜80重量％の
比率で使用する。単量体（Ａ）が20重量％未満の少ない
量では、得られる保水剤の耐塩性が低下すると共に植物
の根との親和性も低下するため、単量体（Ａ）を用いる
効果が現われない。また、80重量％を超えて多量の単量
体（Ａ）を用いると、得られる保水剤の吸水倍率が低下
すると同時にゲル強度も低下して土壌中に空隙を生起す
ることができず通気性が損なわれる。

なお、単量体混合物（Ｉ）に、本発明の保水剤の性能
を損なわない範囲で単量体（Ａ）や単量体（Ｂ）以外の
単量体を一部混合して用いてもよい。

本発明の保水剤として有効な架橋重合体は、前記単量
体混合物（Ｉ）を架橋剤の存在下または不存在下に重合
することにより得られることができるが、得られる架橋
重合体の保水能を自在に制御することができ、農園芸用
として好適な保水剤を容易に得られるという点で、架橋
剤の存在下に重合を行う方が好ましい。

本発明における架橋剤としては、例えばエチレグリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、N,
N−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、イソシアヌ
ル酸トリアリル、トリメチロールプロパンジアリルエー
テル等の１分子中にエチンレン性不飽和基を２個以上有
する化合物；単量体（Ｂ）中のカルボキシル基と反応す
る官能基を２個以上有するものとして例えばエチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリ
セリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、ポリプロピレングリコール、ペ
ンタエリスリトール、ソルビット、ソルビタン、グルコ
ース、マンニット、マンニタン、ショ糖、ぶどう糖等の
多価アルコール類や、エチレングリコールジグリシジル
エーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグ
リシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールグリシジル
エーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、
グリセリントリグリシジルエーテル等のポリエポキシ化
合物等があげられ、これらの１種又は２種以上を用いる
ことができる。架橋剤として多価アルコールを用いる場
合には150〜250℃で、ポリエポキシ化合物を用いる場合
には50〜250℃で重合中あるいは重合後に熱処理するこ
とが好ましい。

架橋剤の存在下で単量体混合物（Ｉ）を重合する場合
において、架橋剤の使用量は、前記単量体混合物（Ｉ）
に対して0.001〜5.0mol％の範囲が好ましい。5.0mol％
を超える量では、得られる架橋重合体の架橋密度が大き
くなりすぎて保水能が低下する傾向がある。逆に0.001m
ol％未満の少ない量では、架橋密度が低すぎるため吸水
時のゲル強度が弱くなり、土壌に混合した際に土壌に空
隙を生じさせて通気性をもたせることが難しくなること
がある。

本発明の農園芸用保水剤として有効な架橋重合体を得
るための重合方法は、従来から知られている公知の方法
が採用でき、例えばラジカル重合触媒を用いる方法、放
射線・電子線・紫外線等を照射する方法等があげられ
る。ラジカ重合触媒としては、例えば過酸化水素、ベン
ゾイルパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイ
ド等の過酸化物；アゾビスイソブチロニトリル、2,2′
−アゾビス−２−アミジノプロパン塩酸塩等のアゾ化合
物；過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナト
リウム等の過硫酸塩等があげられる。これらの重合開始
剤は２種以上混合して使用することも可能であり、さら
に亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸、第２鉄塩等の還元剤
との組合せによるレドックス系開始剤として使用しても
良い。

重合温度は用いる触媒の種類により異なるが、得られ
る架橋重合体の分子量が充分大きくでき、また重合を完
結させる意味から20〜100℃の範囲であることが好まし
い。

単量体混合物（Ｉ）を溶媒に溶媒希釈してから重合に
供することも自由であり、このような重合系溶媒として
は、例えば水、メタノール、エタノール、アセトン、ジ
メチルホルムアミド等やこれらの混合物を使用すること
ができる。

単量体混合物（Ｉ）の溶媒溶液を用いる場合の溶液濃
度には特に制限はないが、重合反応の制御の容易さと収
率・経済性を考慮すれば、20重量％〜飽和濃度以下であ
ることが好ましい。

重合形態としては、例えばソルビタン脂肪酸エステ
ル、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステ
ル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、エチルセルロース
やセルロースアセテート等のセルロースエステル、セル
ロースエーテル、α−オレフィン−無水マレイン酸共重
合体等のカルボキシル基含有重合体などを分散剤として
用いて疎水性有機溶媒中に単量体水溶液を分散させて行
う逆相懸濁重合法、注型重合法、双腕型ニーダーのせん
断力により含水ゲル状重合体を細分化しながら重合する
方法、薄膜重合法、噴霧重合法等の種々の方法を採用で
きる。

さらに本発明の農園芸用保水剤は、単量体混合物
（Ｉ）を架橋剤の存在下または不存在下に重合して得ら
れる前記架橋重合体の表面近傍を親水性架橋剤によって
さらに架橋し、表面近傍と内部との間に架橋密度勾配を
導入した架橋重合体としてから保水剤として使用するこ
ともできる。架橋重合体の表面近傍をさらに架橋して得
られる保水剤は、表面近傍を架橋していない保水剤に比
べ初期吸水速度が速いという効果を有する。

このような前記架橋重合体の表面近傍の架橋に用いる
親水性架橋剤としては、カルボキシル基および／または
カルボキシレート基と反応しうる官能基を分子内に２個
以上含む親水性化合物であればよく、例えばグリセリ
ン、エチレングリコール、ペンタエリスリトール等の多
価アルコール類；エチレングリコールジグリシジルエー
テル等のポリエポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラ
エチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリ
エチレンイミン等の多価アミン類；グルタルアルデヒ
ド、グリオキザール等の多価アルデヒド類；塩化アルミ
ニウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸アル
ミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等の多価
金属塩類等があげられる。

これらの親水性架橋剤の使用量は、表面近傍を架橋し
ようとする架橋重合体に対して0.005〜５重量％の範囲
が好ましい。

また、架橋重合体の表面近傍を架橋する方法について
も特に制限はなく、架橋重合体の粉体に親水性架橋剤を
そのままあるいは溶液の形で混合したのち必要により加
熱する方法や、架橋重合体の粉体を疎水性有機溶媒中に
分散させて得た分散液に親水性架橋剤を添加したのち必
要により加熱する方法等を採用することができる。

本発明の農園芸用保水剤は、土壌に対して0.01〜20重
量％の範囲で混合して使用するのが好ましい。保水剤の
使用量が0.01重量％未満の少ない量では、保水剤を使用
する効果が得られない。一方、20重量％を越えて使用し
ても、不経済となるだけでなく、植物の必要以上に水分
を土壌中に保持すると共に通気性も損なわれがちとなる
ために根腐れの原因となることがある。

本発明の農園芸用保水剤は、そのまま使用しても良い
し、あらかじめ水や液体肥料を吸収させてから使用する
ことも可能である。

また、土壌への施用方法も従来公知の方法で良く、例
えば土壌表面に散布する方法、土壌表面に散布した後に
土壌を掘り起こして混合する方法、あらかじめ土や砂や
たい肥等の無機あるいは有機粉体と混合しておき、これ
を土壌表面に散布あるいは土壌と混合する方法等があげ
られる。

（発明の効果） 本発明の農園芸用保水剤は、高い耐塩性を有している
ので、塩を比較的多く含む土壌に対して使用しても充分
な吸水倍率を有し、また液体肥料に対しても高い吸収倍
率を示すので、優れた保水・保肥効果を発揮することが
できる。

さらに、本発明の保水剤は、側鎖に植物の根等の生体
との親和性にすぐれたポリオキシアルキレン鎖を有する
架橋重合体からなるため、植物の根の生長を損なうこと
がなく、よって吸水した水や肥料を効率よく植物に吸収
させることが可能である。

（実 施 例） 以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明
の範囲がこれらの実施例のみに限定されるものではな
い。

実施例 １ 攪拌機、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管および
滴下ロートを付した２の四つ口セパラブルフラスコに
シクロヘキサン1.0をとり、ソルビタンモノステアレ
ートを5.0g加えて溶解させた後、窒素ガスを吹き込んで
溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中に単量体（Ａ）としてメトキシポリエ
チレングリコールアクリレート（平均で１分子当り10個
のエチレンオキサイド単位を含むもの）110.46g、単量
体（Ｂ）としてアリル酸ナトリウム34.55gとアクリル酸
8.82gおよび架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド
0.01gをイオン交換水153.83gに溶解し、モノマー濃度50
％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液に
過硫酸カリウム0.15gを加えて溶解させた後、窒素ガス
を吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、浴温を60℃に昇温して重合反応を
開始させた後、２時間この温度に維持して重合を完了さ
せた。その後、得られた架橋重合体の含水ゲル中の水を
シクロヘキサンとの共沸脱水にいより留去した後、架橋
重合体を過してシクロヘキサンから分離し、80℃で減
圧乾燥して農園芸用保水剤（１）を得た。

実施例 ２ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、エチルセルロースを3.0g加えて溶解させた後、窒
素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中にメトキシポリエチレングリコールア
クリレート（平均で１分子当り23個のエチレンオキサイ
ド単位を含むもの）61.68g、アクリル酸ナトリウム47.0
0g、アクリル酸36.00gおよびメチレンビスアクリルアミ
ド0.013gをイオン交換水144.68gに溶解し、モノマー濃
度50％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶
液にN,N′−アソビスアミジノプロパン塩酸塩0.13gを加
えて溶解させた後、窒素ガスを吹き込んで水溶液内に溶
存する酸素を追い出した。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、浴温を60℃に昇温して重合反応を
開始させた後、２時間この温度に維持して重合を完了さ
せた。その後、実施例１と同様にして、得られた架橋重
合体の脱水、過、減圧乾燥を行い農園芸用保水剤
（２）を得た。

実施例 ３ 内容積２、開口部160mm×150mm、深さ135mm、羽根
の回転径70mmのシグマ型羽根を２本有するジャケット付
ステンレス製双腕型ニーダーにふたをつけ、このニーダ
ー中にメトキシポリエチレングリコールアクリレート
（平均で１分子当り５個のエチレンオキサイド単位を含
むもの）350g、アクリル酸ナトリウム94.0g、アクリル
酸36.0gおよびトリメチロールプロパントリアクリレー
ト0.89gをイオン交換水480gに溶解し、モノマー濃度50
％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液に
窒素ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出
した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
した60分後に反応系内の温度は91℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに攪拌を続け重合を開始して90分後にふたをは
ずし、含水ゲル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、50メッシュ金網上に広
げ、150℃の温度で２時間熱風乾燥した。この乾燥物を
振動ミルを用いて粉砕することにより、農園芸用保水剤
（３）を得た。

実施例 ４ 縦200mm、横200mm、厚さ3mmのガラス容器中でメトキ
シポリエチレングリコールアクリレート（平均で１分子
当り60個のエチレンオキサイド単位を含むもの）27.26
g、アクリル酸ナトリウム22.50gおよびメチレンビスア
クリルアミド0.15gをイオン交換水49.76gに溶解し、モ
ノマー濃度50％のモノマー水溶液を調製した。このモノ
マー水溶液に窒素ガスを吹き込んで水溶液中に溶存する
酸素を追い出した。

次いで、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5gを
添加し、75℃で２時間加熱することにより重合を完結さ
せた。

その後、得られた含水ゲル状重合体をガラス容器から
取り出し、縦5mm×横5mm×厚さ3mmの板状に切断した
後、50メッシュ金網上に広げ、150℃の温度で２時間熱
風乾燥した。この乾燥物を振動ミルを用いて粉砕するこ
とにより、農園芸用保水剤（４）を得た。

実施例 ５ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、ショ糖脂肪酸エステルを5.0g加えて溶解させた
後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中にブトキシポリエチレングリコールア
クリレート（平均で１分子当り10個のエチレンオキサイ
ド単位を含むもの）113.4g、アクリル酸ナトリウム34.5
5g、アクリル酸8.82gおよびメチレンビスアクリルアミ
ド0.01gをイオン交換水156.77gに溶解し、モノマー濃度
50％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液
に過硫酸カリウム0.15gを加えて溶解させた後、窒素ガ
スを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、浴温を60℃に昇温して重合反応を
開始させた後、２時間この温度に維持して重合を完了さ
せた。その後、実施例１と同様にして、得られた架橋重
合体の脱水、過、減圧乾燥を行い農園芸用保水剤
（５）を得た。

実施例 ６ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、ソルビタンモノステアレートを5.0g加えて溶解さ
せた後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中にエトキシポリエチレングリコールポ
リプロピレングリコールアクリレート（平均で１分子当
り７個のエチレンオキサイド単位および３個のプロピレ
ンオキサイド単位を含むもの）122.2g、アクリル酸ナト
リウム34.55g、アクリル酸8.82gおよびメチレンビスア
クリルアミド0.01gをイオン交換水165.57gに溶解し、モ
ノマー濃度50％のモノマー水溶液を調製した。このモノ
マー水溶液に過硫酸カリウム0.15gを加えて溶解させた
後、窒素ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追
い出した。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、浴温を60℃に昇温して重合反応を
開始させた後、２時間この温度に維持して重合を完了さ
せた。その後、実施例１と同様にして、得られた架橋重
合体の脱水、過、減圧乾燥を行い農園芸用保水剤
（６）を得た。

実施例 ７ 実施例３と同様のニーダーに、フェノキシポリエチレ
ングリコールアクリレート（平均で１分子当り５個のエ
チレンオキサイド単位を含むもの）315.68g、アクリル
酸ナトリウム94.0g、アクリル酸36.0gおよびトリメチロ
ールプロパントリアクリレート0.89gをイオン交換水44
6.57gに溶解し、モノマー濃度50％のモノマー水溶液を
調製した。このモノマー水溶液に窒素ガスを吹き込んで
水溶液内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
した60分後に反応系内の温度は89℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに攪拌を続け重合を開始して90分後にふたをは
ずし、含水ゲル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、実施例３と同様にして
乾燥、粉砕することにより、農園芸用保水剤（７）を得
た。

実施例 ８ 実施例３と同様のニーダーに、ベンジルオキシポリエ
チレングリコールアクリレート（平均で１分子当り５個
のエチレンオキサイド単位を含むもの）295.56g、アク
リル酸ナトリウム117.5g、アクリル酸18.0gおよびトリ
メチロールプロパントリアクリレート0.89gをイオン交
換水431.95gに溶解し、モノマー濃度50％のモノマー水
溶液を調製した。このモノマー水溶液に窒素ガスを吹き
込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
した60分後に反応系内の温度は85℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに攪拌を続け重合を開始して90分後にふたをは
ずし、含水ゲル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、実施例３と同様にして
乾燥、粉砕することにより、農園芸用保水剤（８）を得
た。

実施例 ９ 実施例３と同様のニーダーに、ベンジルオキシポリエ
チレングリコールアクリレート（平均で１分子当り５個
のエチレンオキサイド単位を含むもの）295.56g、アク
リル酸ナトリウム94.4g、アクリル酸18.0g、マレイン酸
11.3gおよびトリメチロールプロパントリアクリレート
0.89gをイオン交換水420.15gに溶解し、モノマー濃度50
％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液に
窒素ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出
した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
した60分後に反応系内の温度は85℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに攪拌を続け重合を開始して90分後にふたをは
ずし、含水ゲル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、実施例３と同様にして
乾燥、粉砕することにより、農園芸用保水剤（９）を得
た。

比較例 １ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、ソルビタンモノステアレートを5.0g加えて溶解さ
せた後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中にアクリル酸ナトリウム112.8g、アク
リル酸28.82gおよびメチレンビスアクリルアミド0.022g
をイオン交換水263.00gに溶解し、モノマー濃度35％の
モノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液に過硫
酸カリウム0.15gを加えて溶解させた後、窒素ガスを吹
き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、実施例１と同様にして重合し、得
られた架橋重合体の脱水、過、減圧乾燥を行い比較用
保水剤（１）を得た。

比較例 ２ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、ソルビタンモノステアレートを5.0g加えて溶解さ
せた後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中にメトキシポリエチレングリコールア
クリレート（平均で１分子当り10個のエチレンオキサイ
ド単位を含むもの）7.89g、アクリル酸ナトリウム124.8
3g、アクリル酸31.86gおよびメチレンビスアクリルアミ
ド0.024gをイオン交換水164.58gに溶解し、モノマー濃
度50％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶
液に過硫酸カリウム0.15gを加えて溶解させた後、窒素
ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出し
た。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、実施例１と同様にして重合し、得
られた架橋重合体の脱水、過、減圧乾燥を行い比較用
保水剤（２）を得た。

比較例 ３ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、ソルビタンモノステアレートを5.0g加えて溶解さ
せた後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中にメトキシポリエチレングリコールア
クリレート（平均で１分子当り10個のエチレンオキサイ
ド単位を含むもの）164.7gおよびメチレンビスアクリル
アミド0.004gをイオン交換水164.7gに溶解し、モノマー
濃度50％のモノマー水溶液を調製した。このモノマー水
溶液に過硫酸カリウム0.15gを加えて溶解させた後、窒
素ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出し
た。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、実施例１と同様にして重合し、得
られた架橋重合体の脱水、過、減圧乾燥を行い比較用
保水剤（３）を得た。

比較例 ４ 実施例３と同様のニーダーに、メトキシポリエチレン
グリコールアクリレート（平均で１分子当り５個のエチ
レンオキサイド単位を含むもの）350g、アクリル酸ナト
リウム94.0g、アクリル酸36.0gおよびトリメチロールプ
ロパントリアクリレート44.45gをイオン交換水524.45g
に溶解し、モノマー濃度50％のモノマー水溶液を調製し
た。このモノマー水溶液に窒素ガスを吹き込んで水溶液
内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
した60分後に反応系内の温度は91℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに60分間攪拌をしたのちふたをはずし、含水ゲ
ル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、50メッシュ金網上に広
げ、150℃の温度で２時間熱風乾燥した。この乾燥物を
振動ミルを用いて粉砕することにより、比較用保水剤
（４）を得た。

比較例 ５ 実施例１と同様の反応装置にシクロヘキサン1.0を
とり、ソルビタンモノステアレートを5.0g加えて溶解さ
せた後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。

別のフラスコ中に２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロパンスルホン酸155.25g、アクリル酸ナトリウム23.5g
およびメチレンビスアクリルアミド0.077gをイオン交換
水178.75gに溶解し、モノマー濃度50％のモノマー水溶
液を調製した。このモノマー水溶液にN,N′−アゾビス
アミジノプロパン酸塩酸0.25gを加えて溶解させた後、
窒素ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出
した。

次いで、このフラスコ内のモノマー水溶液を上記セパ
ラブルフラスコに加えて、200rpmで攪拌することにより
分散させた。その後、実施例１と同様にして重合し、得
られた架橋重合体の脱水、過、減圧乾燥を行い比較用
保水剤（５）を得た。

比較例 ６ 実施例３と同様のニーダーに、ヒドロキシポリエチレ
ングリコールアクリレート（平均で１分子当り５個のエ
チレンオキサイド単位を含むもの）350g、アクリル酸ナ
トリウム94.0g、アクリル酸36.0gおよびトリメチロール
プロパントリアクリレート0.89gをイオン交換水480gに
溶解し、モノマー濃度50％のモノマー水溶液を調製し
た。このモノマー水溶液に窒素ガスを吹き込んで水溶液
内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
した60分後に反応系内の温度は91℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに攪拌を続け重合を開始して90分後にふたをは
ずし、含水ゲル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、50メッシュ金網上に広
げ、150℃の温度で２時間熱風乾燥した。この乾燥物を
振動ミルを用いて粉砕することにより、比較用保水剤
（６）を得た。

比較例 ７ 実施例３と同様のニーダーに、メトキシポリエチレン
グリコールアクリレート（平均で１分子当り５個のエチ
レンオキサイド単位を含むもの）350g、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸155.25gおよびト
リメチロールプロパントリアクリレート0.89gをイオン
交換水505.25gに溶解し、モノマー濃度50％のモノマー
水溶液を調製した。このモノマー水溶液に窒素ガスを吹
き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した。

次いで、２本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56rp
mの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を通して
加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.
5gとＬ−アスコルビン酸0.025gを添加した。重合開始剤
を添加して20分後に重合が開始した。重合開始剤を添加
して60分後に反応系内の温度は91℃に達し、生成した含
水ゲル状重合体は約3mmの径の細粒に細分化されてい
た。さらに攪拌を続け重合を開始して90分後にふたをは
ずし、含水ゲル状重合体を取り出した。

得られた含水ゲル状重合体を、50メッシュ金網上に広
げ、150℃の温度で２時間熱風乾燥した。この乾燥物を
振動ミルを用いて粉砕することにより、比較用保水剤
（７）を得た。

実施例 10 実施例１〜９および比較例１〜７で得た本発明の農園
芸用保水剤（１）〜（９）および比較用保水剤（１）〜
（７）について、以下の方法によって脱イオン水、１重
量％塩化カルシウム水溶液の吸水倍率を測定した。測定
結果は第１表に示した。

〈保水剤の吸水倍率の測定法〉 各保水剤1gを脱イオン水または１重量％塩化カルシウ
ム水溶液1000mlに浸漬し、浸漬して１時間後に200メッ
シュ金網で濾過し、10分間水切りした後、200メッシュ
金網上に存在する含水ゲル重量を測定し、そのグラム数
を吸水倍率とした。

実施例 11 実施例１〜９および比較例１〜７で得た本発明の農園
芸用保水剤（１）〜（９）および比較用保水剤（１）〜
（７）について、以下の方法によって１重量％塩化カル
シウム水溶液における吸水倍率の経時的低下（吸水倍率
減少率）を測定して、耐塩性の評価を行った。測定結果
は第１表に示した。

〈保水剤の１重量％塩化カルシウム水溶液における吸水
倍率の測定法〉 各保水剤1gを１重量％塩化カルシウム水溶液1000mlに
浸漬し、浸漬後20日後に200メッシュ金網で過し、10
分間水切りした後、200メッシュ金網上に存在する含水
ゲル重量を測定し、そのグラム数を20日間浸漬後の吸水
倍率とした。

実施例10で測定した１重量％塩化カルシウム水溶液１
時間浸漬後の吸水倍率および20日間浸漬後の吸水倍率か
ら、20日間浸漬後の吸水倍率が１時間浸漬後の吸水倍率
に比べてどれだけ低下するか（吸水倍率減少率）を次の
式により求めた。

実施例 12 実施例１〜９および比較例１〜７で得た本発明の農園
芸用保水剤（１）〜（９）および比較用保水剤（１）〜
（７）について、以下の方法によって保水剤の植物の根
に対する親和性を評価した。

〈保水剤の植物の根に対する親和性の評価方法〉 各保水剤1gを50mlビーカーにいれ脱イオン水30gで膨
潤させたものを、各保水剤について５個づつ用意した。
次いで、それぞれのビーカーにかいわれ大根の種を10個
づつ撒き、20℃に保温された暗室内に放置した。

暗室に入れて48時間後にビーカーを取り出し、発芽し
たかいわれ大根の本数および発芽したかいわれ大根のう
ち根が保水剤の膨潤ゲル中に入って生長しているものの
本数を測定し、次の式により保水剤の植物の根に対する
親和性パラメーター（Ａ）を算出した。

フロントページの続き 審査官 平山 美千恵 (56)参考文献 特開 平３−95211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−108411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−73747（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 17/22 C09K 3/00 C08F 220/28 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式 （ただし、Ｒは水素またはメチル基、Ｘは全オキシアル
   キレン基に対するオキシエチレン基のモル分率が50％以
   上である炭素数２〜４のオキシアルキレン基であり、Ｙ
   は炭素数１〜５のアルコキシ基、フェノキシ基または炭
   素数１〜９のアルキル基を１〜３個置換基として有する
   オキシアルキルフェニル基であり、ｎは平均で３〜100
   の数である。） で表わされる（メタ）アクリル酸エステル系単量体
   （Ａ）20〜80重量％とカルボキシル基含有水溶性不飽和
   単量体（Ｂ）20〜80重量％とからなる単量体混合物
   （Ｉ）を架橋剤の存在下または不存在下に重合して得ら
   れる架橋重合体からなる農園芸用保水剤。