JP4143993B2 - 顆粒状土壌保水剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物等の育成に用いられる、感温吸水性ポリマーを含有した顆粒状土壌保水剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土壌保水剤は、ガーデニング、法面緑化、植栽等の分野で利用されており、各種の保水剤が知られている。その中でも、特定の温度以下で水を吸収して膨潤し、特定の温度以上では収縮するという性質を有する感温吸水性ポリマーが注目を集めている。
【０００３】
ところで、該ポリマーは、通常、粉末の状態で土壌等と混合され使用されるため（例えば、特開平６−３２２２７５号公報、同８−８９１０８号公報、同８−１７２９００号公報、同１１−１６８７号公報、同１１−２９９３４４号公報、等）、▲１▼土壌と混合する際、均一な混合状態を作りにくく、往々にして大きなゲルの固まりを生ずること、▲２▼微細な粉末であるため、作業中に飛散しやすいこと、▲３▼土壌中での吸排水の状態を肉眼的に把握しにくいこと、等の問題点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これら欠点を解消するものとして、感温吸水性ポリマーを多孔材、例えば真珠岩パーライト、に含有させたもの（特開平９−３０２３３９号公報）、発泡体、例えばウレタンフォーム、に含有させたもの（特開平１１−１０３６６２号公報）等の報告もあるが、前者は感温吸水性ポリマーが脱落したりその効果も十分でないという欠点が、後者は土壌と混合して使用しずらいという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、かかる課題を解決すべく鋭意研究の結果、感温吸水性ポリマーを顆粒状にすることにより、作業性に優れたうえ、土壌等に混合した場合、大きさの揃ったゲルが均一に分散し、かつ、給排水状態が容易に確認できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
（１）感温吸水性ポリマー、賦形剤及び結着剤を含有した顆粒状土壌保水剤であって、該結着剤が合成樹脂エマルジョンまたはその粉末であることを特徴とする、顆粒状土壌保水剤、
（２）感温吸水性ポリマーの含有率が２０〜７０重量パーセントである、上記（１）記載の顆粒状土壌保水剤、
（３）感温吸水性ポリマー、賦形剤及び結着剤として合成樹脂エマルジョン又はその粉末を、該感温吸水性ポリマーの感温点より高い温度の水中で混合した後、水を除去し、次いで粉砕、乾燥することを特徴とする、感温吸水性ポリマーを含有した顆粒状土壌保水剤の製造方法、
を提供するものである。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう感温吸水性ポリマーとは、設定された特定の温度（以下、感温点という。）以下の温度では、水又は水溶液を吸収膨潤し、感温点以上では、水又は水溶液をほとんど吸収せず収縮するポリマーをいい、具体的には、Ｎ−アルキル基置換（メタ）アクリルアミド類を主成分モノマーとして重合、架橋することにより得られる。
使用できるＮ−アルキル基置換（メタ）アクリルアミドとしては、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルアクリルアミド、アクリロイルピペリジン、アクリロイルピロリジン等を挙げることができる。
感温吸水性ポリマーの感温点は、上記主成分モノマーに親水性モノマーあるいは疎水性モノマーを共重合することにより容易にコントロールすることができる。
感温吸水性ポリマーは、１種類でも、感温点の異なる数種類を混合したものでも用いることができる。
【０００７】
本発明でいう顆粒状とは、小さな粒状になっているものをいい、１粒の大きさは０．２〜５ｍｍの不定形から球形の粒子である。必要に応じ篩い等で粒度を揃える。
【０００８】
感温吸水性ポリマーを含有した顆粒状土壌保水剤は、感温吸水性ポリマー、賦形剤及び結着剤を、該ポリマーの感温点より高い温度の水中で混合した後、水を除去し粉砕・乾燥することにより得られる。
顆粒状土壌保水剤には、感温吸水性ポリマーを２０〜７０重量パーセント含有させることが望ましい。感温吸水性ポリマーが２０パーセント以下であると保水効果が十分でなく、また、７０パーセント以上であると、顆粒化が困難となる。使用できる賦形剤としては、セルロース粉末、珪藻土、ヤシガラ繊維粉末、ソバガラ、モミガラ等の天然植物起源物、バーミキュライト等の無機化合物、及び合成繊維等の合成物等が挙げられるが、安価で入手容易なセルロース粉末が特に望ましい。
【０００９】
結着剤は、植物の成長と種子の発芽に悪影響を与えない、法面緑化や植栽に使用される合成樹脂エマルジョンあるいはその粉末であり、例えば緑化用粘結剤、土壌団粒化剤、植生用浸食防止剤、種子吹き付け用粘着剤等が挙げられる。
【００１０】
感温吸水性ポリマー、賦形剤、結着剤は、該ポリマーの感温点以上の温度の水中で十分に混合される。
感温吸水性ポリマー、賦形剤、結着剤の使用量は任意であるが、感温吸水性ポリマー１００重量部に対して、賦形剤５０〜３００重量部、結着剤１０〜１００重量部程度が好ましい。水の量はこれらが十分に混合できる量であれば問題ないが、結着剤が例えば合成樹脂エマルジョンであれば、この水を利用することもできる。
【００１１】
混合した後の水の除去は、圧搾脱水あるいは遠心分離等の通常の方法で行われる。次いでニーダー機等により粉砕した後、適当なメッシュの金網を通すか、通常良く用いられる押し出し造粒機等にて湿顆粒とする。
湿顆粒は、熱風乾燥機等で品質に影響を与えない範囲で熱をかけて乾燥し、本発明の顆粒状土壌保水剤を得る。
顆粒状土壌保水剤は、そのまま、あるいは必要に応じて破砕機で処理したり、篩い分けをして粒度を揃えることもできる。
【００１２】
本発明の顆粒状土壌保水剤は、感温点以下では自重の１０〜１００倍の水を吸収し、感温点以上では保持している水を排出する。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例１
サーモゲル（興人製、粉末）１ｋｇとＫＣ フロック（日本製紙製、セルロース粉末）１ｋｇとを混合した。この混合物に、５０℃以上の温度のクリコートＣ−７１０（栗田工業製）エマルジョン４．８Ｌ（クリコートＣ−７１０、１．６Ｌと水、３．２Ｌとを混和したもの）を注ぎ、保温下で良く混捏した。次にこれをかご型遠心分離機を用い遠心脱水した。得られたケーキをニーダー破砕機にて粉砕後、金網にて濾過、湿顆粒物４．９ｋｇを得た。これを９０℃で乾燥することにより、本発明の顆粒状土壌保水剤２．２ｋｇを得た。
本顆粒状物は、１０℃以下の温度で１ｇ当たり約４０ｇの水を吸収した。
【００１４】
実施例２
実施例１で得られた顆粒状土壌保水剤１２ｇを２Ｌの園芸用土壌に混合した。混合の際のハンドリングは容易であり、また、均一に分散されていた。これに加肥後、プランターにてキキョウ、アゲラタム、グラジオラスの苗を移植、保水剤としての効果を検討した。
対照として保水剤無添加土壌を用い、水やりの回数を変え成長状態を観察した。本発明の顆粒状土壌保水剤については、顆粒の膨潤状態や土壌の湿り具合を見ながら水やりしたところ、ほぼ３〜４日に１回の水やりで十分であった。一方、無添加土壌では毎日の水やりが必要であった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の顆粒状土壌保水剤は、粉末状のものと同様、感温吸排水効果を示すとともに、土壌への混合の際、ハンドリングが容易となり、かつ、土壌に均一に分散できる。
また、混合状態が目視で確認でき、花卉の栽培中、水の吸排水の状態が良く観察されるので、次の水やりのタイミングが容易に判断できる。

Claims (3)

1. 感温吸水性ポリマー、賦形剤及び結着剤を含有した顆粒状土壌保水剤であって、該結着剤が合成樹脂エマルジョンまたはその粉末であることを特徴とする、顆粒状土壌保水剤。
2. 感温吸水性ポリマーの含有率が２０〜７０重量パーセントである、請求項１記載の顆粒状土壌保水剤。
3. 感温吸水性ポリマー、賦形剤及び結着剤として合成樹脂エマルジョン又はその粉末を、該感温吸水性ポリマーの感温点より高い温度の水中で混合した後、水を除去し、次いで粉砕、乾燥することを特徴とする、感温吸水性ポリマーを含有した顆粒状土壌保水剤の製造方法。