JP4621480B2 - Water-retaining agent for plant growth comprising a hydrogel-forming polymer - Google Patents

Water-retaining agent for plant growth comprising a hydrogel-forming polymer Download PDF

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Description

本発明は、植物の育成に際して水の供給源としての機能を発揮することが可能な植物体育成用保水剤に関するものである。   The present invention relates to a water-retaining agent for plant growth that can exhibit a function as a water supply source during plant growth.

従来、屋内あるいは屋外用の植物の生育や生産には、大部分天然土壌が用いられてきた。しかし天然土壌は保水能について、さらなる高い性能が求められるようになったことから、近年においては、新しい植物栽培用基材として、多量の水を吸収する各種ハイドロゲル形成性の高分子系保水材が提案され利用されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, natural soil has been mostly used for the growth and production of indoor and outdoor plants. However, natural soils have been required to have higher performance for water retention. In recent years, as a new plant cultivation base, various hydrogel-forming polymeric water retention materials that absorb a large amount of water. Has been proposed and used (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−308412号公報JP 2000-308412 A

しかしながら、従来公知のハイドロゲル形成性の高分子系保水材は、保水性に関しては優れた効果を発揮していたものの、分子構造的にアルカリ金属を重合安定剤として使用することが必須とされていたものであるため、アルカリ金属の含有率が必然的に高くなり、植物が直接接触すると、発芽や生長が大きく阻害されてしまうという、実用面における問題を有していた。   However, although the conventionally known hydrogel-forming polymeric water-retaining material has exhibited an excellent effect on water retention, it is essential to use an alkali metal as a polymerization stabilizer in terms of molecular structure. As a result, the content of alkali metal is inevitably high, and when the plant is in direct contact, germination and growth are greatly hindered.

そこで本発明においては、このような植物の発芽発根阻害が生じることなく、良好な保水能を発揮し、かつ種々の周囲環境において汎用性の高い植物体育成用保水剤、及びこれを用いて作製した植物体育成用保水材を提供する。   Therefore, in the present invention, without inhibiting the germination and rooting of such plants, a water retention agent for plant growth that exhibits good water retention ability and is highly versatile in various surrounding environments, and using this The produced water retention material for plant cultivation is provided.

上述したような従来における課題の解決を図るべく、本発明においては、植物体育成用保水剤を構成するハイドロゲル形成性高分子電解質について、種々の特定を行った。
すなわち、ポリマーの担体に酸性中和塩を有していること、乾燥重量1gあたりのアルカリ金属の含有量が、0.3mmol/g未満であること、乾燥重量1gあたりの25℃のイオン交換水の吸水倍率が10倍以上であり、25℃のイオン交換水の吸水倍率(A)と、1重量%の塩化カルシウム水溶液の吸水倍率(B)との比率〔(A)/(B)〕が、15以下であるものとした。
In order to solve the conventional problems as described above, in the present invention, various identifications were made on the hydrogel-forming polymer electrolyte constituting the water-retaining agent for plant growth.
That is, the polymer carrier has an acidic neutralized salt, the alkali metal content per gram dry weight is less than 0.3 mmol / g, and 25 ° C. ion-exchanged water per gram dry weight. The ratio of the water absorption capacity (A) of ion exchange water at 25 ° C. to the water absorption capacity (B) of a 1 wt% aqueous solution of calcium chloride is [(A) / (B)]. , 15 or less.

本発明によれば、ハイドロゲル形成性高分子よりなる植物体育成用保水剤に関し、分子中に酸性中和塩を有するものとし、乾燥重量1gあたりのアルカリ金属の含有量が、0.3mmol/g未満であり、乾燥重量1gあたりの25℃のイオン交換水の吸水倍率が10倍以上であり、25℃のイオン交換水の吸水倍率(A)と、1重量%の塩化カルシウム水溶液の吸水倍率(B)との比率〔(A)/(B)〕が15以下であるものと特定したことにより、植物が直接接触したような場合においても発芽発根阻害が生じることなく、かつ良好な保水能を発揮し、様々な周囲環境において安定した機能を発揮できる汎用性の高いものとすることができた。   According to the present invention, the water retention agent for plant growth comprising a hydrogel-forming polymer has an acidic neutralized salt in the molecule, and the content of alkali metal per 1 g of dry weight is 0.3 mmol / The water absorption capacity of 25 ° C. ion exchange water per gram of dry weight is 10 times or more, the water absorption capacity (A) of 25 ° C. ion exchange water, and the water absorption capacity of a 1% by weight calcium chloride aqueous solution. By specifying that the ratio [(A) / (B)] to (B) is 15 or less, germination rooting inhibition is not caused even when the plant is in direct contact, and good water retention It was possible to make it highly versatile and capable of performing stable functions in various surrounding environments.

本発明のハイドロゲル形成性高分子よりなる植物体育成用保水剤について、具体的な実施形態を説明する。なお本発明は以下に挙げる例に限定されるものではない。
なお、以下においては、ハイドロゲル形成性の高分子電解質とは、内部に水を保持することにより、ハイドロゲルを形成可能な性質を有する高分子を言うものとする。
また、「ハイドロゲル」とは、高分子電解質と、該構造中に支持ないし保持された(分散液体たる)水とを少なくとも含むゲルをいうものとする。
A specific embodiment of the water-retaining agent for plant growth comprising the hydrogel-forming polymer of the present invention will be described. The present invention is not limited to the examples given below.
In the following, the hydrogel-forming polymer electrolyte refers to a polymer that has the property of forming a hydrogel by retaining water therein.
The “hydrogel” refers to a gel containing at least a polymer electrolyte and water supported or held in the structure (dispersed liquid).

本発明の植物体育成用保水剤を構成するハイドロゲル形成性の高分子電解質について、詳細に説明する。
先ず、本発明のハイドロゲル形成性の高分子については、アルカリ金属イオンの含有量が、乾燥重量1gあたり0.3mmol/g未満であるものとし、より好ましくは、0.1mmol/g未満であるものとする。
本発明においては、ハイドロゲル形成性の高分子電解質の合成工程において、後述するように、アルカリ金属を重合安定化剤として使用する必要がないため、理論的にはアルカリ金属が含有せず、不可避的なもののみ含有することになる。
アルカリ金属含有量が0.3mmol/gを超えると、植物のカルシウムイオンと置換反応の影響が大きくなり、カルシウム欠乏症の原因となってしまい、植物の育成を阻害するが、本発明によればこのような問題は生じない。
The hydrogel-forming polymer electrolyte constituting the water-retaining agent for plant growth of the present invention will be described in detail.
First, the hydrogel-forming polymer of the present invention has an alkali metal ion content of less than 0.3 mmol / g, more preferably less than 0.1 mmol / g, per gram of dry weight. Shall.
In the present invention, it is not necessary to use an alkali metal as a polymerization stabilizer in the synthesis process of the hydrogel-forming polymer electrolyte, as will be described later. Only typical ones will be included.
If the alkali metal content exceeds 0.3 mmol / g, the influence of the plant calcium ion and the substitution reaction increases, which causes calcium deficiency and inhibits plant growth. Such a problem does not occur.

また、本発明のハイドロゲル形成性の高分子は、乾燥重量1gあたりの25℃のイオン交換水の吸水倍率が10倍以上であり、より好ましくは20倍以上であるものとする。
吸水倍率が10倍未満であると、植物体育成用保水材として実用的な保水効果が発揮できないからである。
The hydrogel-forming polymer of the present invention has a water absorption ratio of 25 ° C. ion-exchanged water per gram of dry weight of 10 times or more, more preferably 20 times or more.
This is because if the water absorption ratio is less than 10 times, a practical water retention effect cannot be exhibited as a water retention material for plant growth.

また、本発明のハイドロゲル形成性の高分子は、25℃のイオン交換水の吸水倍率(A)と、1重量%の塩化カルシウム水溶液の吸水倍率(B)との比率〔(A)/(B)〕が、15以下、より好ましくは10以下であるものとする。
吸水倍率の比率をこのように選定することにより、周囲の環境の変化による吸水能の変動が少なく、様々な土壌種類によって良好な保水能が得られ、適用範囲が極めて広い汎用性に優れたものとすることができる。
In addition, the hydrogel-forming polymer of the present invention has a ratio of the water absorption capacity (A) of ion-exchanged water at 25 ° C. to the water absorption capacity (B) of a 1% by weight calcium chloride aqueous solution [(A) / ( B)] is 15 or less, more preferably 10 or less.
By selecting the ratio of water absorption ratio in this way, there is little fluctuation in water absorption capacity due to changes in the surrounding environment, good water retention capacity can be obtained by various soil types, and versatility is extremely wide and versatile It can be.

本発明のハイドロゲル形成性の高分子は、具体的に、25℃におけるイオン交換水吸収後のpHが5〜9、より好ましくは6〜8であるものとする。
pHを上記数値範囲に選定することにより、実用上充分な植物の発芽や生育が確保されることが確かめられた。
Specifically, the hydrogel-forming polymer of the present invention has a pH of 5 to 9, more preferably 6 to 8 after absorption of ion-exchanged water at 25 ° C.
By selecting the pH within the above numerical range, it was confirmed that practically sufficient germination and growth of plants were ensured.

上述したような各種条件を満足するハイドロゲル形成性の高分子電解質の具体的な構成について説明する。
本発明においてハイドロゲル形成性の高分子電解質としては、保水性の向上を図るために高分子骨格中に親水性のイオン基を有するものとする。このイオン基としては、スルホン酸基、スルホン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基が挙げられる。
また、本発明のハイドロゲル形成性の高分子電解質は、ポリマーの担体に酸性中和塩を有しているものとする。すなわち、スルホン酸基やカルボン酸基を中和して、それぞれスルホン酸塩基やカルボン酸塩基とするための塩基性対イオンが存在し、具体的には、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオンが適用できる。
なお、塩基性対イオンとしては、植物体の育成を阻害しないカルシウムイオンが最も好適である。
一方、塩基性対イオンとしてアルカリ金属やアンモニアを適用すると、カルシウムイオンとの置換が起こるため、植物のカルシウムイオンの欠乏の原因となり、生育阻害を発生してしまう。
すなわち、ハイドロゲルのpHを中性近傍とするためには、スルホン酸塩基、カルボン酸塩基が好適であるが、カルシウムイオンとの中和が容易なスルホン酸塩基が最も好適である。
A specific configuration of the hydrogel-forming polymer electrolyte that satisfies the various conditions as described above will be described.
In the present invention, the hydrogel-forming polymer electrolyte has a hydrophilic ionic group in the polymer skeleton in order to improve water retention. Examples of the ionic group include a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a carboxylic acid group.
In addition, the hydrogel-forming polymer electrolyte of the present invention has an acidic neutralized salt in the polymer carrier. In other words, there is a basic counter ion to neutralize the sulfonic acid group and carboxylic acid group to form a sulfonic acid group and a carboxylic acid group, respectively. Specifically, calcium ions, magnesium ions, and iron ions are applied. it can.
The basic counter ion is most preferably calcium ion that does not inhibit the growth of the plant.
On the other hand, when alkali metal or ammonia is applied as a basic counter ion, substitution with calcium ion occurs, which causes deficiency of plant calcium ion and causes growth inhibition.
That is, in order to make the pH of the hydrogel near neutral, a sulfonate group or a carboxylate group is preferable, but a sulfonate group that can be easily neutralized with calcium ions is most preferable.

スルホン酸塩基等のイオン基、すなわち酸性中和塩の導入量としては、ハイドロゲル形成性高分子のモノマーユニット全体の5〜95モル%とすることが好ましく、更には10〜70モル%とすることが望ましい。
この導入率が5モル%未満であると、必然的に吸水能に寄与する分子鎖の部分が少なくなるため、充分な吸水能が得られなくなり、一方、95モル%を超えると、水溶性を示し水に溶解してしまう。
The amount of ionic groups such as sulfonate groups, that is, the amount of acidic neutralized salt introduced is preferably 5 to 95 mol%, more preferably 10 to 70 mol% of the entire monomer unit of the hydrogel-forming polymer. It is desirable.
When the introduction ratio is less than 5 mol%, the portion of the molecular chain that inevitably contributes to the water absorption ability is reduced, so that sufficient water absorption ability cannot be obtained. Dissolves in water.

次に、上述したような構成を有する本発明のハイドロゲル形成性の高分子電解質の製造方法について、具体的に説明する。   Next, a method for producing the hydrogel-forming polymer electrolyte of the present invention having the above-described configuration will be specifically described.

(1)アクリロニトリル基を所定量含有するスチレン系ポリマーの濃硫酸処理
ポリマー中にアクリロニトリル単位を5〜80モル%、好ましくは10〜60モル%、さらに好ましくは20〜50モル%含有しているスチレン系ポリマー〔具体的には、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂)、SAN樹脂(スチレン−アクリロニトリル樹脂)、ASA樹脂(アクリロニトリル−スチレン−アクリレート樹脂)、ACS樹脂(アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン樹脂)、AAS樹脂(アクリロニトリル−アクリル−スチレン樹脂)等〕を熱濃硫酸で処理(二トリル基は加水分解されてアミド基やカルボキシル基に転換され、スチレン基中のベンゼン環はスルホン化される)することにより、分子内にスルホン酸基を有する保水材(ゲル状)を得る。
その後、得られたゲルのろ過を行い、水酸化カルシウム水溶液等で、pHを5〜9に調整して再度ろ過、乾燥処理を行い、粉末状の保水材を得る。
なお、保水材中に含まれるイオン基〔スルホン酸(塩)基やカルボン酸(塩)基〕の含有量は、反応時間、反応温度、硫酸の濃度等の条件を検討することで調整できる。
(1) Concentrated sulfuric acid treatment of a styrene polymer containing a predetermined amount of acrylonitrile groups Styrene containing 5 to 80 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol% of acrylonitrile units in the polymer Polymer (specifically, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene resin), SAN resin (styrene-acrylonitrile resin), ASA resin (acrylonitrile-styrene-acrylate resin), ACS resin (acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene resin) ), AAS resin (acrylonitrile-acrylic-styrene resin) etc.] treated with hot concentrated sulfuric acid (nitrile group is hydrolyzed and converted to amide group or carboxyl group, and benzene ring in styrene group is sulfonated) In the molecule, sulfo A water retention material (gel form) having acid groups is obtained.
Then, the obtained gel is filtered, and the pH is adjusted to 5 to 9 with a calcium hydroxide aqueous solution or the like, followed by filtration and drying again to obtain a powdery water retaining material.
The content of ionic groups [sulfonic acid (salt) groups and carboxylic acid (salt) groups] contained in the water retention material can be adjusted by examining conditions such as reaction time, reaction temperature, and sulfuric acid concentration.

アクリロニトリル基を所定量含有するスチレン系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、1,000〜20,000,000、更には、10,000〜1,000,000が一般的である。
分子量が1,000より小さい場合には、熱硫酸処理後に水溶性を示すことになりゲル状の保水材が得られなくなり、一方、分子量が20,000,000より大きい場合には、熱濃硫酸処理時に加水分解やスルホン化反応の進行が難しくなるためである。
なお、アクリロニトリル基を所定量含有するスチレン系ポリマーは、バージン材であっても良いし、使用済みの廃プラや工場から排出された回収材のいずれであっても良い。資源の有効利用の観点では、廃材や回収材を適用することが望ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of a styrenic polymer containing a predetermined amount of acrylonitrile groups is generally 1,000 to 20,000,000, more preferably 10,000 to 1,000,000.
When the molecular weight is less than 1,000, it becomes water-soluble after the hot sulfuric acid treatment, and a gel-like water retaining material cannot be obtained. On the other hand, when the molecular weight is larger than 20,000,000, hot concentrated sulfuric acid This is because hydrolysis and sulfonation reaction are difficult to proceed during the treatment.
The styrenic polymer containing a predetermined amount of acrylonitrile groups may be a virgin material, a used waste plastic, or a recovered material discharged from a factory. From the viewpoint of effective use of resources, it is desirable to apply waste materials and recovered materials.

(2)カルボン酸基、スルホン酸基のイオン基を有するモノマーと他の親水基モノマー(アクリルアミド、N−メチルピロリドン等)及び/又は加水分解により水溶性となるモノマー(アクリロニトリル等)から選ばれる1種以上のモノマーと、架橋剤(モノマー)を重合させ、必要により加水分解を行う。
なお、でんぷんやセルロースを重合系内に予め添加しておくことにより、ブロックポリマー化しても良い。
塩基性イオンによる中和反応は、モノマーの状態(重合前)で行っても良いし、ポリマーの状態(重合後)で行っても良い。なお、保水剤中に含まれるイオン基の量は、重合前の各種モノマーの仕込み量によって調整できる。
(2) 1 selected from monomers having an ionic group of a carboxylic acid group or a sulfonic acid group and other hydrophilic group monomers (acrylamide, N-methylpyrrolidone, etc.) and / or monomers that become water-soluble by hydrolysis (acrylonitrile, etc.) More than one type of monomer and a crosslinking agent (monomer) are polymerized, and if necessary, hydrolysis is performed.
In addition, you may make block polymer by adding starch and a cellulose beforehand in a polymerization system.
The neutralization reaction with basic ions may be performed in the monomer state (before polymerization) or in the polymer state (after polymerization). In addition, the quantity of the ionic group contained in a water retention agent can be adjusted with the preparation amount of various monomers before superposition | polymerization.

ここで、保水剤中のアルカリ金属の含有量は、同乾燥物を電気炉等で灰化した後、無機酸に溶解させたものを原子吸光により分析することで定量化できる。
もしくは、硫酸と硝酸の混合物に同乾燥物を投入してマイクロウェーブ分解装置により加圧分解を行った後、分解液をICP質量分析法により定量できる。
イオン基の含有量については、スルホン酸(塩)基の場合、燃焼フラスコ法による処理後にイオンクロマトグラフ測定により定量できる。
また、カルボキシル基の場合は、CHNの元素分析、酵素法、蛍光誘導体化法等から定量できる。
Here, the content of the alkali metal in the water retention agent can be quantified by analyzing the material dissolved in an inorganic acid by atomic absorption after ashing the dried product with an electric furnace or the like.
Alternatively, after the dried product is put into a mixture of sulfuric acid and nitric acid and subjected to pressure decomposition using a microwave decomposition apparatus, the decomposition solution can be quantified by ICP mass spectrometry.
About content of an ionic group, in the case of a sulfonic acid (salt) group, it can quantify by an ion chromatograph measurement after the process by a combustion flask method.
In the case of a carboxyl group, it can be quantified by CHN elemental analysis, enzymatic method, fluorescent derivatization method and the like.

イオン交換水中の吸水倍率を測定する方法としては、まず、乾燥保水材の一定量(Ag)を秤取り、過剰量のイオン交換水(電気伝導度5μS/cm以下)に浸漬し、25℃で30分に放置して前記保水剤を膨潤させる。次に、余剰の水を濾過により除去した後、吸水膨潤した保水材の重量(Bg)を測定し、吸水倍率=(B−A)/Aより吸水倍率を求める。1重量%の塩化カルシウム水溶液における吸水倍率も同様な方法により求められる。   As a method of measuring the water absorption ratio in ion-exchanged water, first, a certain amount (Ag) of a dry water retaining material is weighed and immersed in an excessive amount of ion-exchanged water (electric conductivity 5 μS / cm or less) at 25 ° C. Let the water retention agent swell for 30 minutes. Next, after removing excess water by filtration, the weight (Bg) of the water retention material swollen by water absorption is measured, and the water absorption magnification is obtained from water absorption magnification = (B−A) / A. The water absorption capacity in a 1% by weight calcium chloride aqueous solution is also determined by the same method.

保水剤(ハイドロゲル)のpHは、乾燥保水剤の20重量倍のイオン交換水を加えた場合のハイドロゲルに、直接pH試験紙やpHメーターを投入することで測定できる。   The pH of the water-retaining agent (hydrogel) can be measured by directly introducing a pH test paper or a pH meter into the hydrogel when 20 weight times of ion-exchanged water is added to the dry water-retaining agent.

上述したような各測定方法を用いて、確認を行いつつ製造することにより、本発明の、アルカリ金属含有量が極めて少なく、植物体の生育に好適なpH範囲を有し、かつ極めて優れた吸水性を有するハイドロゲル形成性の高分子電解質からなる保水剤が得られる。   By using each measurement method as described above and producing while confirming, the present invention has a very low alkali metal content, a pH range suitable for plant growth, and extremely excellent water absorption. Thus, a water retention agent comprising a hydrogel-forming polymer electrolyte having properties can be obtained.

本発明におけるハイドロゲル形成性の高分子電解質をそのまま植物体育成用保水材として用いても良いが、下記の植物体育成用担体と混合して用いても良い。   The hydrogel-forming polymer electrolyte in the present invention may be used as it is as a water-retaining material for plant growth, or may be used by mixing with the following plant growth support.

植物体育成用担体としては、植物体育成に適する物質として一般的に使用されているものを適用でき、特に制限されない。植物体育成に適する物質としては、例えば無機物質及び/又は有機物質等の粉末、多孔体、ペレット状、繊維状及び発泡体等の水不溶性の固状のものが挙げられる。   As the plant growth carrier, those generally used as substances suitable for plant growth can be applied and are not particularly limited. Examples of substances suitable for plant growth include water-insoluble solid substances such as powders of inorganic substances and / or organic substances, porous bodies, pellets, fibers, and foams.

上記無機物質としては、無機質粉体(土壌、砂、フライアッシュ、珪藻土、クレー、タルク、カオリン、ベントナイト、ドロマイト、炭酸カルシウム、アルミナ等)、無機質繊維(ロックウール、ガラス繊維等)、無機質多孔体[フィルトン(多孔質セラミック、くんたん)、バーミキュライト、軽石、火山灰、ゼオライト、シラスバルーン等]、無機質発泡体(パーライト等)等が挙げられる。   Examples of the inorganic substances include inorganic powders (soil, sand, fly ash, diatomaceous earth, clay, talc, kaolin, bentonite, dolomite, calcium carbonate, alumina, etc.), inorganic fibers (rock wool, glass fibers, etc.), inorganic porous bodies [Filton (porous ceramic, kuntan), vermiculite, pumice, volcanic ash, zeolite, shirasu balloon, etc.], inorganic foam (perlite, etc.) and the like.

上記有機物質としては、有機質粉末[ヤシガラ、モミガラ、ピーナッツの殻、ミカンの殻、木くず、木粉、ヤシの実乾燥粉体、合成樹脂粉末(ポリエチレン粉末、ポリプロピレン粉末、ポリスチレン粉末、ポリカーボネート粉末、SAN粉末、ABS粉末、エチレン−酢酸ビニル共重合体粉末等)等]、有機質繊維[天然繊維〔セルロース系のもの(木綿、オガクズ、ワラ等)およびその他、草炭、羊毛等〕、人造繊維(レーヨン、アセテート等のセルロース系等)、合成繊維(ポリアミド、ポリエステル、アクリル等)、パルプ〔メカニカルパルプ(丸太からの砕木パルプ、アスプルンド法砕木パルプ等)、ケミカルパルプ(亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、硫酸塩パルプ、硝酸パルプ、塩素パルプ等)、セミケミカルパルプ、再生パルプ(例えばパルプを一旦製紙して作った紙の機械的破砕または粉砕物、または故紙の機械的破砕または粉砕物である再生故紙パルプ等)等〕、その他廃材(紙オムツの製造より出る廃材等)等]、有機質多孔体(ヤシ殻活性炭等)、有機質発泡体[穀物、合成樹脂又はゴムの発泡体(ポリスチレン発泡体、ポリビニルアセタール系スポンジ、ゴムスポンジ、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ウレタンフォーム等)等]、有機質ペレット[ゴム及び合成樹脂のペレット等]等が挙げられる。   Examples of the organic substances include organic powders [coconut shells, rice straw, peanut shells, mandarin shells, wood chips, wood powders, dried coconut powder, synthetic resin powders (polyethylene powder, polypropylene powder, polystyrene powder, polycarbonate powder, SAN Powder, ABS powder, ethylene-vinyl acetate copolymer powder, etc.)], organic fiber [natural fiber (cellulosic (cotton, sawdust, straw, etc.) and others, grass charcoal, wool, etc.), artificial fiber (rayon, Cellulose-based materials such as acetate), synthetic fibers (polyamide, polyester, acrylic, etc.), pulp (mechanical pulp (pulverized wood pulp, aspulled pulp, etc.), chemical pulp (sulfite pulp, soda pulp, sulfate pulp, Nitrate pulp, chlorine pulp, etc.), semi-chemical pulp, recycled pulp ( For example, mechanically pulverized or pulverized paper made from pulp once, or recycled waste paper pulp that is mechanically crushed or pulverized waste paper)), other waste materials (waste material produced from the manufacture of paper diapers, etc.), etc. ], Organic porous body (coconut shell activated carbon, etc.), organic foam [cereals, synthetic resin or rubber foam (polystyrene foam, polyvinyl acetal sponge, rubber sponge, polyethylene foam, polypropylene foam, urethane foam, etc.)] And organic pellets [rubber and synthetic resin pellets] and the like.

上記の植物体育成用担体は、単独で、あるいは必要に応じて複数種類以上を組み合わせて使用することができる。上記のうち、好適なものとしては、無機質多孔体、無機質発泡体、有機質繊維、ゴム及び合成樹脂が挙げられる。   The above-mentioned plant growth carrier can be used alone or in combination of a plurality of kinds as necessary. Among these, preferable examples include inorganic porous bodies, inorganic foams, organic fibers, rubbers, and synthetic resins.

上述したように、ハイドロゲル形成性の高分子電解質と植物体育成用担体とを組み合わせて保水材を構成させる場合には、これらの重量比率は、それぞれの種類、植物の最適水分量により適宜選定するものであるが、一般的には、ハイドロゲル形成性高分子:担体=0.01:99.09〜90:10、好ましくは0.1:99.1〜80:20、更には、1:99〜70:30、5:95〜60:40が望ましい。
ハイドロゲル形成性の高分子電解質の含有量が0.01未満であるとすると、保水能力が実用上不充分となり、90以上となるとコスト高を招来する。
As described above, when a water retention material is constituted by combining a hydrogel-forming polymer electrolyte and a plant growth carrier, these weight ratios are appropriately selected depending on the type and the optimal moisture content of the plant. In general, however, the hydrogel-forming polymer: carrier = 0.01: 99.09 to 90:10, preferably 0.1: 99.1 to 80:20, : 99-70: 30, 5: 95-60: 40 are desirable.
If the content of the hydrogel-forming polymer electrolyte is less than 0.01, the water retention capacity is practically insufficient, and if it is 90 or more, the cost increases.

なお、上記ハイドロゲル形成性の高分子電解質と植物体育成用担体とを混合する際には、結合剤を適用してもよい。
結合剤としては、従来公知の材料を適用することができ、水溶性、非水溶性を問わず、例えば、天然高分子や半合成高分子を適用できる。
天然高分子としては、例えば、デンプン質(デンプン等)、動物タンパク質(ゼラチン、カゼイン、コーラゲン等)、動物タンパク質(大豆タンパク質、小麦タンパク質等)、繊維素(木材セルロース等)、海藻抽出物(寒天、カラギーナン等)、植物種子粘質物(グァーガム、ローカストビーンガム、タマリンドシードガム等)、植物樹葉粘質物(アラビアゴム、トラガントガム等)、植物果実粘質物(ペクチン等)、微生物生産粘質物(キサンタンガム、プルラン、カードラン、デキストラン、ジュランガム等)、植物地下茎粘質物(コンニャクナンマン等)等が挙げられる。
半合成高分子としては、セルロース誘導体(メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース等)、デンプン誘導体(可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルデンプン等)、並びにアルギン酸誘導体(アルギン酸塩、アルギン酸プロピレングリコール等)等が挙げられる。
これらを水系としてではなく熱可塑性を利用して使用できる。熱可塑性の軟化点としては前記した熱可塑性樹脂の場合と同じである。
Note that a binder may be applied when the hydrogel-forming polymer electrolyte and the plant-growing carrier are mixed.
As the binder, conventionally known materials can be applied. For example, natural polymers or semi-synthetic polymers can be applied regardless of whether they are water-soluble or water-insoluble.
Examples of natural polymers include starch (starch, etc.), animal proteins (gelatin, casein, collagen, etc.), animal proteins (soy protein, wheat protein, etc.), fibrin (wood cellulose, etc.), seaweed extract (agar, etc.) , Carrageenan, etc.), plant seed mucilage (guar gum, locust bean gum, tamarind seed gum, etc.), plant leaf mucilage (arabic gum, tragacanth gum, etc.), plant fruit mucilage (pectin etc.), microbial production mucilage (xanthan gum, Pullulan, curdlan, dextran, dulan gum, etc.), plant rhizome mucilage (konjaknanman, etc.) and the like.
Semi-synthetic polymers include cellulose derivatives (methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, etc.), starch derivatives (soluble starch, carboxymethyl starch, methyl starch, etc.), and alginic acid derivatives ( Alginate, propylene glycol alginate, etc.).
These can be used by utilizing thermoplasticity rather than as an aqueous system. The thermoplastic softening point is the same as that of the thermoplastic resin described above.

上述したハイドロゲル形成性の高分子電解質と、植物体育成用担体とをブレンドする方法としては、必要に応じて上述した結合剤を使用してもよく、(1)高分子電解質と植物体育成用担体の撹拌混合物を適当な形、大きさの型の中でペレット状に加圧成形する方法、(2)混合物を加圧成形し、適度な大きさに裁断・粉砕する方法、(3)上記(2)で得られた裁断・粉砕物の表面にハイドロゲル形成性の高分子及び必要により結合剤をまぶした後に再度加圧成形し、裁断・粉砕する方法、(4)(3)の加圧成形前の物を適当な形、大きさの型の中でペレット状に加圧成形する方法、(5)一旦シート状、棒状あるいはブロック状に加圧成形した後、適当な大きさに裁断又は粉砕する方法、(6)混合物をシート状、棒状或いはブロック状に加熱成形した後、裁断又は粉砕する方法、(7)混合物を適当な形、大きさの型の中でペレット状に加熱成形する方法、(8)混合物をシート状、棒状或いはブロック状に発泡した後、裁断又は粉砕する方法等が挙げられる。   As a method of blending the above-described hydrogel-forming polymer electrolyte and the plant-growing carrier, the above-mentioned binder may be used as necessary. (1) Polymer electrolyte and plant-growing (2) A method of pressure-molding a stirred mixture of carriers into a pellet in a mold of an appropriate shape and size, (2) A method of pressure-molding the mixture, and cutting and grinding to an appropriate size, (3) (4) The method of (4) and (3), wherein the surface of the cut and pulverized product obtained in (2) is coated with a hydrogel-forming polymer and, if necessary, a binder and then pressure-molded again, and then cut and pulverized A method of pressure-molding the material before pressure molding into a pellet shape in a mold of an appropriate shape and size, (5) Once pressure-molded into a sheet shape, rod shape or block shape, then to an appropriate size Cutting or pulverizing method, (6) Mixture of sheet, rod or block (7) A method of heat-molding the mixture into a pellet in a mold of an appropriate shape and size, (8) Foaming the mixture into a sheet, rod or block Then, a method of cutting or pulverizing can be used.

混合装置としては、混合物を均一に混合できるものであれば、従来公知のいかなる装置も適用でき、例えばヘシェルミキサー、リボンブレンダー、プラネタリーミキサー、タンブラー、万能混合機等が挙げられる。
また、混合物を混練するには、例えば2軸押出機、単軸押出機、コニーダー、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等の加熱しながら剪断力下混練できる装置が適用できる。
As a mixing apparatus, any conventionally known apparatus can be applied as long as the mixture can be mixed uniformly. Examples thereof include a hessell mixer, a ribbon blender, a planetary mixer, a tumbler, and a universal mixer.
Moreover, in order to knead | mix a mixture, the apparatus which can knead | mix knead | mixing under a shearing force, such as a twin-screw extruder, a single screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, a kneader, an open roll, is applicable.

本発明の植物体育成用保水剤には、必要に応じて、肥料、農薬、殺虫剤、殺菌剤、消臭剤、芳香剤、防かび剤、防腐剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤等の各種薬剤を添加してもよい。
これらの薬剤は本発明の植物体育成用保水材中に存在していればよく、あらかじめ植物体育成用担体及び/又はハイドロゲル形成性の高分子電解質に添加しておいてもよく、あるいは成形工程の前後において添加してもよい。
本発明の植物体育成用保水剤は、着色されていても着色されていなくてもよいが、視覚的な効果から顔料および/又は染料により着色されていることが好ましい。
The water-retaining agent for plant growth of the present invention includes fertilizers, agricultural chemicals, insecticides, bactericides, deodorants, fragrances, fungicides, antiseptics, anti-blocking agents, surfactants and the like as necessary. Various drugs may be added.
These agents only need to be present in the water retention material for plant growth of the present invention, and may be added in advance to the plant growth support and / or hydrogel-forming polymer electrolyte, or molded. You may add before and after a process.
Although the water-retaining agent for plant growth of the present invention may be colored or not colored, it is preferably colored with a pigment and / or a dye from the viewpoint of visual effects.

以下、本発明の植物体育成用保水剤、及びこれを用いて作製した保水材について、具体的なサンプルを作製し、特性の試験を行った。
なお、本発明は、以下に示す各実施例に限定されるものでない。
Hereinafter, specific samples of the water-retaining agent for plant cultivation according to the present invention and the water-retaining material produced using the same were prepared and tested for characteristics.
In addition, this invention is not limited to each Example shown below.

〔比較例1〕
使用済みの8mmビデオカセットのシェル材(ABS樹脂廃材:樹脂組成として、スチレンユニットを50モル%、アクリロニトリルユニットを39モル%、ブタジエンユニットを11モル%含有)を冷凍粉砕し、16〜32メッシュの粉砕物を樹脂原料とした。
この樹脂粉砕物3gを濃硫酸(濃度:97重量%)90g中に加え80℃で60分間反応させた。
反応終了後、系内のゲル状物をグラスフィルターにてろ過した。
次に、ろ過物を2度水洗した後循風乾燥器にて115℃で2時間乾燥することにより黒色の乾燥物(保水剤サンプル)を得た。
上記保水剤サンプルに対して、燃焼フラスコ法による硫黄の定量分析を行ったところ、スルホン酸基の含有量は40mol%であることが確認された。
アルカリ金属(Na、K)の含有量については、マイクロウェーブ分解装置により加圧分解後にICP質量分析法による測定を行ったところ、0.1mmol/g未満であることが確認された。
また、サンプルを20重量倍のイオン交換水(電気伝導度2.3μS/cm)に加えて30分経過後(25℃)のpHを測定したところ、2.0であった。
[Comparative Example 1]
Used 8 mm video cassette shell material (ABS resin waste: 50 mol% styrene unit, 39 mol% acrylonitrile unit and 11 mol% butadiene unit as a resin composition) The pulverized product was used as a resin raw material.
3 g of this resin pulverized product was added to 90 g of concentrated sulfuric acid (concentration: 97% by weight) and reacted at 80 ° C. for 60 minutes.
After completion of the reaction, the gel-like material in the system was filtered with a glass filter.
Next, after washing the filtrate twice with water, the filtrate was dried at 115 ° C. for 2 hours with a circulating drier to obtain a black dried product (water retaining agent sample).
When the quantitative analysis of sulfur by the combustion flask method was performed with respect to the said water retention agent sample, it was confirmed that content of a sulfonic acid group is 40 mol%.
The content of alkali metals (Na, K) was confirmed to be less than 0.1 mmol / g when measured by ICP mass spectrometry after pressure decomposition using a microwave decomposition apparatus.
The sample was added to 20 times by weight of ion-exchanged water (electric conductivity: 2.3 μS / cm), and the pH after 30 minutes (25 ° C.) was measured and found to be 2.0.

〔比較例2〕
上記比較例1で得られたろ過物(2度水洗後のもの)を多量の水に投入し、水酸化ナトリウムでpHを7に調整した。
その他の条件は、上記比較例1と同様にして保水材サンプルを作製した。
上記比較例1と同様に定量分析を行ったところ、スルホン酸基の含有量は40mol%であった。
アルカリ金属(Na、K)の含有量は、0.5mmol/g以上であった。
また、同様にpHを測定したところ、7.0であった。
[Comparative Example 2]
The filtrate obtained in Comparative Example 1 (after washing twice with water) was poured into a large amount of water, and the pH was adjusted to 7 with sodium hydroxide.
The other conditions were the same as in Comparative Example 1 above to prepare a water retention material sample.
When a quantitative analysis was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the content of the sulfonic acid group was 40 mol%.
The content of alkali metal (Na, K) was 0.5 mmol / g or more.
Similarly, the pH was measured and found to be 7.0.

〔比較例3〕
上記比較例2において適用した水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カリウムを用いてpHを調整した。
その他の条件は、上記比較例2と同様にして保水材サンプルを作製した。
上記比較例1と同様に定量分析を行ったところ、スルホン酸基の含有量は40mol%であった。
アルカリ金属(Na、K)の含有量は、0.5mmol/g以上であった。
また、pHは7.0であった。
[Comparative Example 3]
Instead of sodium hydroxide applied in Comparative Example 2, the pH was adjusted using potassium hydroxide.
Other conditions were the same as in Comparative Example 2 above, and a water retention material sample was prepared.
When a quantitative analysis was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the content of the sulfonic acid group was 40 mol%.
The content of alkali metal (Na, K) was 0.5 mmol / g or more.
The pH was 7.0.

〔比較例4〕
市販されている紙おむつに使用されている吸水性樹脂(カルボン酸Na塩)を保水材サンプルとした。
上記比較例1と同様に定量分析を行ったところ、カルボン酸基の含有量は97mol%であった。
アルカリ金属(Na、K)の含有量は、0.5mmol/g以上であった。
また、pHは7.0であった。
[Comparative Example 4]
A water absorbent resin (Na salt of carboxylic acid) used in commercially available paper diapers was used as a water retention material sample.
As a result of quantitative analysis in the same manner as in Comparative Example 1, the content of carboxylic acid groups was 97 mol%.
The content of alkali metal (Na, K) was 0.5 mmol / g or more.
The pH was 7.0.

〔実施例1〕
上記比較例2において適用した水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カルシウムを用いてpHを調整した。
その他の条件は、比較例2と同様として保水材サンプルを作製した。
上記比較例1と同様に定量分析を行ったところ、スルホン酸基の含有量は40mol%であった。
アルカリ金属(Na、K)の含有量は、0.1mmol/g未満であった。
また、pHは7.0であった。
[Example 1]
Instead of sodium hydroxide applied in Comparative Example 2, the pH was adjusted using calcium hydroxide.
The other conditions were the same as in Comparative Example 2, and a water retention material sample was prepared.
When a quantitative analysis was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the content of the sulfonic acid group was 40 mol%.
The content of alkali metal (Na, K) was less than 0.1 mmol / g.
The pH was 7.0.

〔実施例2〕
使用済みの8mmビデオカセットのシェル材に代えて、業務用ビデオカセット(βテープ)のリール材(透明部分)(9SAN樹脂廃材:樹脂組成として、スチレンユニットを56モル%、アクリロニトリルユニットを44モル%を含有)を原料として用いた。
更には、中和剤として水酸化カルシウムを用いてpHを調整した。
その他の条件は、比較例2と同様として保水材サンプルを作製した。
上記比較例1と同様に定量分析を行ったところ、スルホン酸基の含有量は50mol%であった。
アルカリ金属(Na、K)の含有量は、0.1mmol/g未満であった。
また、pHは7.0であった。
[Example 2]
Instead of used 8mm videocassette shell material, commercial videocassette (β tape) reel material (transparent part) (9SAN resin waste material: As resin composition, styrene unit is 56 mol%, acrylonitrile unit is 44 mol% Was used as a raw material.
Furthermore, pH was adjusted using calcium hydroxide as a neutralizing agent.
The other conditions were the same as in Comparative Example 2, and a water retention material sample was prepared.
When quantitative analysis was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the content of sulfonic acid groups was 50 mol%.
The content of alkali metal (Na, K) was less than 0.1 mmol / g.
The pH was 7.0.

(吸水倍率の測定)
各サンプルを20重量倍のイオン交換水(電気伝導度2.3μS/cm)に加えて30分経過後(25℃)の重量を測定し、吸水倍率Aを算出した。
また、イオン交換水と同じ容量で1重量%の塩化カルシウム水溶液の吸水倍率Bを測定した。
上記イオン交換水における吸水倍率Aと、上記塩化カルシウム水溶液の吸水倍率Bとの比(A/B)を算出した。
(Measurement of water absorption ratio)
Each sample was added to 20 times by weight of ion-exchanged water (electric conductivity: 2.3 μS / cm), the weight after 30 minutes (25 ° C.) was measured, and the water absorption ratio A was calculated.
Further, the water absorption ratio B of a 1% by weight calcium chloride aqueous solution with the same capacity as ion-exchanged water was measured.
A ratio (A / B) between the water absorption A in the ion-exchanged water and the water absorption B of the calcium chloride aqueous solution was calculated.

(小松菜の成長実験)
各保水材サンプルについて、それぞれガラス瓶の中で20重量倍のイオン交換水で膨潤させ、その後、同ゲルの上部表面に小松菜の種を2個添加した。
次にこれらガラス瓶を25℃の恒温室(日差しが差し込む)で140時間静置させ、小松菜の発芽を観察した。
観察方法としては、発芽した茎と根の長さを2サンプルずつと測定して平均値とした。
(Komatsuna growth experiment)
Each water-retaining material sample was swollen with 20 times weight of ion-exchanged water in a glass bottle, and then two komatsuna seeds were added to the upper surface of the gel.
Next, these glass bottles were allowed to stand for 140 hours in a thermostatic chamber (sunlight was inserted) at 25 ° C., and germination of Komatsuna was observed.
As an observation method, the lengths of germinated stems and roots were measured as two samples, and average values were obtained.

上記各サンプルの上記吸水倍率の測定結果と、小松菜の成長実験の茎長と根長の測定結果を下記表1に示す。   Table 1 below shows the measurement results of the water absorption ratio of each sample and the measurement results of stem length and root length in the growth test of Komatsuna.

Figure 0004621480
Figure 0004621480

上記表1の結果から、比較例1は、含有イオン基が中和塩となっておらず、ゲルのpHが小さすぎるため、発芽や発根が阻害されてしまい、小松菜の生育状態が極めて悪く、保水剤としての機能を有しなかった。   From the results of Table 1 above, in Comparative Example 1, the contained ionic groups are not neutralized salts, and the gel pH is too low, so germination and rooting are inhibited, and the growth of Komatsuna is extremely poor. It did not have a function as a water retention agent.

また、比較例2〜4においては、アルカリ金属含有量が高すぎるため、置換により植物体のCa欠乏を招来してしまい、小松菜の生育状態が悪化した。
特に比較例4においては、塩化カルシウム水溶液の吸水倍率Bが低く、イオン交換水における吸水倍率Aと塩化カルシウム水溶液の吸水倍率Bとの比(A/B)が極めて大きく、土壌選択の適用範囲が非常に狭いものであることがわかった。
このサンプルにおいては、分子鎖中にカルボン酸基をイオン基として有しており、重合安定化にNaイオンを必須要素として適用したため、Naイオンの含有量が必然的に高くなり、これがCaイオンと置換して、分子が架橋反応を起こし、吸水性の著しい劣化を招来した。
Moreover, in Comparative Examples 2-4, since alkali metal content was too high, Ca deficiency of a plant body was caused by substitution, and the growth state of Komatsuna deteriorated.
Particularly in Comparative Example 4, the water absorption ratio B of the calcium chloride aqueous solution is low, the ratio (A / B) between the water absorption ratio A of the ion exchange water and the water absorption ratio B of the calcium chloride aqueous solution is extremely large, and the applicable range of soil selection is It turned out to be very narrow.
In this sample, the molecular chain has a carboxylic acid group as an ionic group, and Na ion is applied as an essential element for stabilizing the polymerization. Therefore, the content of Na ion is inevitably high. Upon substitution, the molecule caused a cross-linking reaction, resulting in significant degradation of water absorption.

(小松菜の発芽生育試験)
先ず、次に挙げるポリマーよりなる保水剤サンプルを用意した。
サンプル1:ポリN−ビニルアセトアミドを3次元架橋したポリマー
サンプル2:アクリル酸を3次元架橋したポリマー、部分的にNa中和塩とした。
サンプル3:スルホン化ABS樹脂カルシウム塩
次に、下記に示す条件により、小松菜の発芽生育観察を行い、所定時間経過後、茎長、根長を測定し、茎長/根長を算出した。
試験個数:1サンプル2個
吸収倍率:20倍(イオン交換水)
小松菜の種:2粒/1サンプル
室内温度:25〜27℃
経過時間:310時間(約13日)
(Sprout growth test of Komatsuna)
First, a water retention agent sample made of the following polymer was prepared.
Sample 1: Polymer three-dimensionally cross-linked poly N-vinylacetamide Sample 2: Polymer three-dimensionally cross-linked acrylic acid, partially Na neutralized salt.
Sample 3: Sulfonated ABS resin calcium salt Next, sprouting growth of Komatsuna was observed under the following conditions. After a predetermined time, the stem length and root length were measured, and the stem length / root length was calculated.
Test number: 1 sample 2 Absorption capacity: 20 times (ion-exchanged water)
Komatsuna seeds: 2 grains / sample Indoor temperature: 25-27 ° C
Elapsed time: 310 hours (about 13 days)

Figure 0004621480
Figure 0004621480

図1〜図3に、上記サンプル1〜3のそれぞれの生育試験後の小松菜の状態を示した。
本発明の保水剤であるサンプル3を用いた場合、図3に示すように、他のサンプルよりも明らかに小松菜の生育状態が良好であることが確かめられた。
In FIGS. 1-3, the state of the Japanese mustard spinach after each growth test of the said samples 1-3 was shown.
When Sample 3 which is the water retention agent of the present invention was used, it was confirmed that the growth of Komatsuna was clearly better than the other samples, as shown in FIG.

サンプル1を使用した場合の小松菜の生育状態を示す。The growth state of Komatsuna when Sample 1 is used is shown. サンプル2を使用した場合の小松菜の生育状態を示す。The growth state of Komatsuna when Sample 2 is used is shown. サンプル3を使用した場合の小松菜の生育状態を示す。The growth state of Komatsuna when sample 3 is used is shown.

Claims (9)

ポリマーの担体に、酸性中和塩を有しているハイドロゲル形成性高分子よりなる植物体育成用保水剤であって、
乾燥重量1gあたりのアルカリ金属の含有量が0.3mmol/g未満であり、
乾燥重量1gあたりの25℃のイオン交換水の吸水倍率が10倍以上であり、
25℃のイオン交換水の吸水倍率(A)と、1重量%の塩化カルシウム水溶液の吸水倍率(B)との比率〔(A)/(B)〕が、15以下であることを特徴とするハイドロゲル形成性高分子電解質からなる植物体育成用保水剤。
A water retention agent for plant growth comprising a hydrogel-forming polymer having an acidic neutralized salt on a polymer carrier,
The alkali metal content per gram dry weight is less than 0.3 mmol / g,
The water absorption ratio of 25 ° C. ion-exchanged water per 1 g of dry weight is 10 times or more,
The ratio [(A) / (B)] of the water absorption capacity (A) of ion-exchanged water at 25 ° C. and the water absorption capacity (B) of a 1% by weight calcium chloride aqueous solution is 15 or less. A water retention agent for plant growth comprising a hydrogel-forming polymer electrolyte.
乾燥重量1重量部に対しイオン交換水20重量部の、25℃における水系でのpHが、5.0〜9.0であることを特徴とする請求項1に記載の植物体育成用保水剤。   The water retention agent for plant growth according to claim 1, wherein 20 parts by weight of ion-exchanged water with respect to 1 part by weight of dry water has a pH in an aqueous system at 25 ° C of 5.0 to 9.0. . 前記酸性中和塩の少なくとも一つが、スルホン酸塩基であることを特徴とする請求項1に記載の植物体育成用保水剤。   The water retention agent for plant cultivation according to claim 1, wherein at least one of the acidic neutralized salts is a sulfonate group. 前記ハイドロゲル形成性の高分子電解質は、アクリロニトリルを共重合したスチレン系共重合体をスルホン化した改質樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項3に記載の植物体育成用保水剤。   The water retention water for plant growth according to claim 3, wherein the hydrogel-forming polymer electrolyte contains a modified resin obtained by sulfonating a styrene copolymer copolymerized with acrylonitrile. Agent. 前記アクリロニトリルを共重合したスチレン系共重合体は、構成ユニット全体の5〜80モル%が、アクリロニトリルであることを特徴とする請求項4に記載の植物体育成用保水剤。   The water-retaining agent for plant growth according to claim 4, wherein the styrene-based copolymer obtained by copolymerizing acrylonitrile is acrylonitrile in an amount of 5 to 80 mol% of the entire constituent units. 前記スルホン化により形成されたスルホン酸塩基が、前記ハイドロゲル形成性高分子のモノマーユニット全体の5〜95モル%含有されていることを特徴とする請求項4に記載の植物体育成用保水剤。   5. The water retention agent for growing a plant according to claim 4, wherein the sulfonate group formed by the sulfonation is contained in an amount of 5 to 95 mol% of the whole monomer unit of the hydrogel-forming polymer. . 前記酸性中和塩が、スルホン酸カルシウム塩基であることを特徴とする請求項4に記載の植物体育成用保水剤。   The water-retaining agent for plant cultivation according to claim 4, wherein the acid neutralized salt is calcium sulfonate. 前記ハイドロゲル形成性の高分子電解質のアクリロニトリルを共重合したスチレン系共重合体は、廃材であることを特徴とする請求項5に記載の植物体育成用保水剤。   6. The water retention agent for plant growth according to claim 5, wherein the styrene copolymer obtained by copolymerizing acrylonitrile of the hydrogel-forming polymer electrolyte is a waste material. ハイドロゲル形成性の高分子電解質と、植物体育成用担体の混合物の成形体からなる植物体育成用保水材であって、
前記ハイドロゲル形成性の高分子電解質は、ポリマーの担体に、酸性中和塩を有しており、
乾燥重量1gあたりのアルカリ金属の含有量が0.3mmol/g未満であり、
乾燥重量1gあたりの25℃のイオン交換水の吸水倍率が10倍以上であり、
25℃のイオン交換水の吸水倍率(A)と、1重量%の塩化カルシウム水溶液の吸水倍率(B)との比率〔(A)/(B)〕が、15以下であることを特徴とする植物体育成用保水材。


A water retention material for plant growth comprising a molded product of a mixture of a hydrogel-forming polymer electrolyte and a plant growth support,
The hydrogel-forming polymer electrolyte has an acidic neutralized salt on a polymer carrier,
The alkali metal content per gram dry weight is less than 0.3 mmol / g,
The water absorption ratio of 25 ° C. ion-exchanged water per 1 g of dry weight is 10 times or more,
The ratio [(A) / (B)] of the water absorption capacity (A) of ion-exchanged water at 25 ° C. and the water absorption capacity (B) of a 1% by weight calcium chloride aqueous solution is 15 or less. Water retention material for plant growth.


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