JP4694810B2 - 吸水性樹脂を主成分とする植物育成用保水材 - Google Patents
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Description
本発明の吸水性樹脂とは、粒子状であって、ヒドロゲルを形成しうる水膨潤性水不溶性の架橋重合体のことであり、例えば、水膨潤性とはイオン交換水中において吸水倍率が、20〜1,000g/g、好ましくは50〜1,000g/g、より好ましくは100〜1,000g/gという多量の水を吸収するものを指し、水不溶性とは吸水性樹脂中の未架橋の水可溶性成分(水溶性高分子)が好ましくは50質量%以下、より好ましくは25質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、特に好ましくは15質量%以下、さらに特に好ましくは10質量%以下、最も好ましくは7質量%以下のものを指す。水可溶性成分量が50質量%を越えると、溶出分による成長の阻害が生じ、植物育成効果が低減する場合がある。また、吸水によって形状維持効果が低減するため、種苗を樹脂中に定植できない場合がある。なお、吸水倍率および水可溶性成分の数値は、後記する実施例で規定する測定方法によるものとする。
不飽和単量体(以下単に単量体と略す)としては、アクリル酸および/またはその塩を主成分として使用することが好ましいが、その他の単量体を併用してもよい。併用される単量体としては、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリロキシアルカンスルホン酸およびそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルアセトアミド、(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソブチレン、ラウリル(メタ)アクリレート等の水溶性または疎水性不飽和単量体等を共重合成分とするものも含まれる。
吸水性樹脂は架橋構造を必須するが、架橋性単量体を使用しない自己架橋型のものであってもよいが、一分子中に、2個以上の重合性不飽和基や、2個以上の反応性基を有する架橋性単量体(吸水性樹脂の内部架橋剤とも言う)を共重合又は反応させたものがさらに好ましい。これら内部架橋剤の具体例としては、例えば、N,N´−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(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、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性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ヘキサ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ(メタ)アリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
上記内部架橋剤を用いて架橋構造を重合体内部に導入する場合には、上記内部架橋剤を、上記単量体の重合前あるいは重合途中、あるいは重合後、または中和後に反応系に添加するようにすればよい。
本発明に用いられる吸水性樹脂を得るために上述の単量体を重合するに際して使用される開始剤としては過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過酢酸カリウム、過酢酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過炭酸ナトリウム、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合開始剤や、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン等の光重合開始剤を用いることができる。これら重合開始剤の使用量は物性面から通常0.001〜2モル%、好ましくは0.01〜0.1モル%(対全単量体)である。これらの重合開始剤が0.001モル%未満の場合には未反応の残存単量体が多くなり、一方重合開始剤が2モル%を超える場合には重合の制御が困難となるので好ましくない。
本発明に用いられる吸水性樹脂を得るために上述の単量体を重合するに際しては、バルク重合や沈殿重合を行うことが可能であるが、性能面や重合の制御の容易さ、さらに膨潤ゲルの吸収特性の観点から、上記単量体を水溶液とすることによる水溶液重合や逆相懸濁重合を行うことが好ましい。
なお、逆相懸濁重合とは、単量体水溶液を疎水性有機溶媒に懸濁させる重合法であり、例えば、米国特許4093776号、同4367323号、同4446261号、同4683274号、同5244735号などの米国特許に記載されている。水溶液重合は分散溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、例えば、米国特許4625001号、同4873299号、同4286082号、同4973632号、同4985518号、同5124416号、同5250640号、同5264495号、同5145906号、同5380808号などの米国特許や、欧州特許0811636号、同0955086号,同0922717号などの欧州特許に記載されている。これら重合法に例示の単量体や開始剤なども本発明では適用できる。
重合後、通常は含水ゲル状架橋重合体であり、必要に応じて乾燥し、乾燥の前および/または後で通常粉砕される。特に、重合後の含水ゲル状架橋重合体の表面積が大きい場合は、乾燥負荷を低減するために、例えば得られた含水ゲル状架橋重合体を双腕型ニーダーや肉挽き機(ミートチョッパー)等により細分化された後に乾燥される。また、熱風乾燥する場合は通常60℃〜250℃、好ましくは100℃〜220℃、より好ましくは120℃〜200℃の温度範囲で行われる。乾燥時間は、重合体の表面積、含水率、および乾燥機の種類に依存し、目的とする含水率になるように例えば1分から10時間の範囲で選択される。さらに乾燥後、乾燥物および/またはその凝集物は特定の粒子径に制御するために解砕機や粉砕機で解砕・粉砕することにより、粒子状の吸水性樹脂が得られる。解砕機や粉砕機としてはナイフカッター式整粒機等の回転式整粒機やロールミル等のロール式粉砕機、ハンマーミル等のハンマー式粉砕機が例示される。本発明に用いることのできる吸水性樹脂の含水率(吸水性樹脂や植物育成用保水材に含まれる水分量で規定され、180℃で3時間熱風乾燥したときの乾燥減量で測定される)は特に限定されないが、得られる植物育成用保水材の物性面や取り扱い性から室温でも流動性を示す粉末である。吸水性樹脂の含水率は、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜40質量%、さらに好ましくは0〜30質量%、特に好ましくは0〜20質量%、最も好ましくは0〜10質量%の粉末状態である。吸水性樹脂の好ましい粒子径は後述する。
本発明の植物育成用保水材に用いられる吸水性樹脂は上記の架橋重合し、必要により乾燥粉砕したものに、さらに表面に架橋(二次架橋)処理をしても良い。表面架橋処理については、植物育成用保水材を適用する土壌の塩濃度や土壌を形成する鉱物種等の性状、潅水で使用される水質等を考慮して必要に応じてなされる。
使用する吸水性樹脂の粒子径に限定はなく、用途によって適宜選択することができる。例えば、植物育成用保水材として使用するには、150μm未満の粒子径は好ましくは0〜20質量%であり、より好ましくは0〜10質量%であり、特に好ましくは0〜5質量%である。150μm以下の粒子径が20質量%を超えると、吸水性樹脂から溶出される水可溶分量が増加するために植物生長阻害を引き起こす場合がある。また、600μm以上の粒子が全体の20質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上である。さらに、好適に用いられる吸水性樹脂の重量平均粒子径は、200〜10,000μmであり、好ましくは500〜5,000μm、特に好ましくは500〜2,000μmである。重量平均粒子径が10,000μmを超える場合は吸水速度が大きく低下するために植物育成用の吸水性樹脂としての取り扱い性が低下する場合がある。また重量平均粒子径が特に200μm未満の場合は吸水ゲル状態での表面積が大きいため乾燥しやすく、植物体への水分供給以上に水分の蒸散が早いため好ましくない。なお、重量平均粒子径は、後記する実施例で記載する方法で測定する。
本発明で使用する複合無機化合物とは、カルシウムと、マグネシウム、鉄および珪素から選ばれる群からなる少なくとも1種以上の元素とを含む化合物またはこれらの混合物である。植物体の根毛等の根部生長性にとってカルシウムが必須成分であるため、該無機化合物としてカルシウムを必須として含む。なお、複合無機化合物とは、酸化カルシウムと酸化ケイ素との組成物のように、前記元素の1種を含む無機化合物を2種以上組み合わせた組成物であってもよく、カルシウムフェライトや硫酸マグネシウムカルシウムカリウムのように、前記元素の2種以上を含む1種の無機化合物であってもよい。少なくとも、吸水性樹脂に上記元素の2種以上を含ませることで、特に植物育成用などに使用する場合に、発根率、発芽率に優れる。
本発明の粒子状吸水材には、吸水性樹脂と複合無機化合物とが含まれており、吸水性樹脂と複合無機化合物とが少なくとも一部が、好ましくは実質的に一体化しているものである。特には、吸水性樹脂の表面ないし表層付近に無機複合化合物が一体化されているものが好ましい。ここに「一体化」とは、少なくとも複合無機化合物の一部が吸水性樹脂に化学的または物理的に結合している形態をいう。このような一体化の態様としては、該吸水性樹脂に存在する官能基に複合無機化合物が化学的に結合しているもの、該吸水性樹脂の表面に複合無機化合物が物理的に付着しているもの、または該吸水性樹脂の表面に複合無機化合物が浸透しているものなどがある。
本発明の粒子状吸水材は、給水(潅水)してゲル化させ、これに播種すると発芽率および発根率に優れるため、特に植物育成用保水材として好適に使用できる。このような植物育成用保水材は、代替土壌とも言うべきものであり、他の植物育成用担体を併用することなく優れた発芽率および発根率を確保することができる。しかも、該粒子状吸水材中に根を張らせることができるため、保水効率にも優れる。また、本発明の粒子状吸水材は、その他、使い捨ておむつ等の吸収物品や消火用ゲル、蓄冷材や保冷材、保温材、廃液処理剤等やケーブル止水材等建築資材に使用することもできる。
上記粒子状吸水材は、いずれの方法によっても調製できるが、該吸水性樹脂の含有率が0〜50質量%の状態で、該吸水性樹脂の固形分に対して5〜50質量%の該複合無機化合物を混合する工程を含むことが好適である。特に、本発明の粒子状吸水材は、吸水性樹脂の表面に複合無機化合物が存在することが好ましく、例えば所定の含水率の該吸水性樹脂に所定量の複合無機化合物を混合することで調整できる。
吸水性樹脂、粒子状吸水材および/または植物育成用保水材は以下の方法によって測定した。以下に、吸水性樹脂を対象として説明するが、各実施例および比較例で製造した粒子状吸水材および/または植物育成用保水材の特性は、吸水性樹脂に代えて各粒子状吸水材を使用して同様に測定することができる。
吸水性樹脂の粉末0.02gを不織布製の袋(60mm×80mm)に均一に入れ、25℃に調温した500mlのイオン交換水(電気伝導度5μS/cm以下)に浸漬した。24時間後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて250Gで3分間水切りを行った後、袋の重量W2(g)を測定した。同様の操作を吸水性樹脂粉末を用いずに行い、そのときの重量W1(g)を測定した。これら重量W1、W2から、次式に従って吸水倍率(g/g)を算出した。
底に目開き38μmのステンレス製網(400メッシュ(2000年、JISZ8801−1))を融着させた内径60mmのプラスチック支持円筒の測定セルに、室温(20〜25℃)、相対湿度50%の条件で、吸水性樹脂1.0gを厚さを均一に投入し、質量Wa(g)を測定した。
種子としては短期的に発芽勢試験が容易で、市販で入手可能なカイワレ大根の種子(例えばタキイ種苗株式会社等より入手される発芽率85%以上のカイワレ大根種子)を使用した。
吸水性樹脂粉末を5,600μm、4,750μm、4,000μm、3,350μm、2,800μm、2,360μm、2,000μm、1,700μm、1,400μm、1,000μm、850μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、75μmのJIS標準ふるいで篩い分けし、残留百分率を対数確率紙にプロットした。これにより、重量平均粒子径(D50)を読み取った。
JIS 20メッシュ(目開き850μm)を通過した吸水性樹脂を直径52mmのアルミカップに均一に約2gを散布した後、温度25±1℃、相対湿度90±5%の恒温恒湿機内に1時間放置した。1時間後、アルミカップ内の吸水性樹脂をJIS 8.6メッシュ(目開き2,000μm)のJIS標準ふるい(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm)の上に移し、ロータップ型ふるい振盪機を用いて、室温(20〜25℃)、相対湿度50%の条件で5秒間分級し、2,000μmメッシュ上に残存した吸水性樹脂の重量(Ag)と該メッシュを通過した吸水性樹脂の重量(Bg)を測定した。本発明においては、吸湿流動性は下式に従って算出した。
吸水性樹脂0.5gを1,000mlの脱イオン水に分散させて16時間攪拌下で放置して水可溶性成分を抽出した。16時間後、この抽出液を濾紙1枚(ADVANTEC東洋株式会社、品名:(JIS P 3801、No.2)、厚さ0.26mm、保留粒子径5μm)を用いて濾過した。濾液E(g)をナスフラスコに回収し、80℃に加温しながらロータリーエバポレーター(東京理化器械株式会社製、タイプN)を用いて全量濃縮し、濃縮した濾液をアルミカップに入れ180℃の無風オーブンで3時間加熱し、濾液中に含まれる固形分量D(g)を測定し下式に従って算出した。
吸水性樹脂1.000gをアルミカップに入れ、180℃の無風オーブンで3時間加熱し、その乾燥減量により算出した。
内径60mmのプラスチック支持円筒の底にステンレス製400メッシュ(目開き38μm)を融着させた測定セルに、室温(20〜25℃)、相対湿度50±5%の条件下で、該網上に吸水性樹脂1.0gと、モデル砂として直径約1mmのガラスビーズ50gを散布し混合する。次いで、イオン交換水を1000g/分の流速で該セルの上部から底面のメッシュへと1分間注ぎ、通水しながらゲル培地を作成する。次いで、上記カイワレ大根種子を20粒播き、前記容器の上に不織布で蓋をして、日中は屋外に8時間、夜は培養室(25℃、相対湿度70%)で16時間放置を2週間継続し、カイワレ大根の生長について観察する。潅水効率による発芽評価の判断基準を下記する。
○〜△:発芽率が90%以上で茎葉根の生長および根毛の生長が観察されたが、途中で枯死した株が発芽種子の半分であったもの、
△:発芽率が90%以上で茎葉根の生長および根毛の生長が観察されたが、全ての株が途中で枯死したもの、
×:発芽したが茎葉根の生長が不十分で根毛の生長が見られず、すべての株が途中で枯死したもの、
××:発芽しなかったもの、とした。
20モル%のアクリル酸と80モル%アクリル酸ナトリウムからなる単量体水溶液5500g(単量体濃度38質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数8)12.0gを溶解し反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で30分間脱気した。次いで、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を30℃に保ちながら系を窒素ガスで置換した。続いて、反応液を撹拌しながら、過硫酸ナトリウム2.46g及びL−アスコルビン酸0.10gを添加したところ、およそ1分後に重合を開始した。30〜90℃で重合を行い、重合を開始して60分後に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は、その径が約5mmに細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、150℃で90分間熱風乾燥した。次いで得られた乾燥物を、振動ミルを用いて粉砕し、さらに金網で分級、調合することにより、不定形破砕状の吸水性樹脂(1)を得た。該吸水性樹脂(1)は、使用原料から概算したカルボキシル基(塩)量は、11.1mmol/gであり、中和率は80モル%であった。以下、表3〜4に、各参考例などで得られた吸水性樹脂、吸水材、比較吸水材などの特性、実験結果を示す。なお、表3において中和率は、使用原料から概算される中和率を記載した。
参考例1の単量体水溶液を、アクリル酸60モル%とアクリル酸ナトリウム40モル%(単量体濃度38質量%)に代えて用いた以外は同様の操作を行い、不定形破砕状の吸水性樹脂(2)を得た。該吸水性樹脂(2)は、1g当たり11.7mmolのカルボキシル基(塩)量であった。
アクリル酸40モル%とアクリル酸ナトリウム60モル%からなる単量体濃度が55質量%の単量体水溶液150gにポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数8)を0.11gおよび開始剤として過硫酸ナトリウム0.13gを混合して反応溶液を調整した。該反応溶液を窒素ガスで30分間バブリングして脱酸素をした後、90℃のホットプレート(NEO HOTPLATE HI−1000株式会社井内盛栄堂製)上に置かれ窒素ガスを封入した底面200mm×260mmのテフロン(登録商標)コートしたステンレス製容器中に注いだ。前記反応溶液は容器に注いだ直後に速やかに重合し含水ゲル状重合体を得た。得られた含水ゲル状重合体を直径1.5mmの孔径のスクリーンを有し竪型粉砕機(形式VM27−S、(株式会社オリエント製)で回転刃の周速7m/秒で粉砕し、さらに金網で分級、調合することにより、不定形破砕状の吸水性樹脂(3)を得た。該吸水性樹脂(3)は、1g当たり12.4mmolのカルボキシル基(塩)量であった。
参考例3で得た吸水性樹脂(3)を目開き38μmの金網上にひろげて150℃で90分間熱風乾燥し、吸水性樹脂(4)を得た。
硫酸カルシウム2水和物(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度0.27g)500gと酸化マグネシウム(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度0.60mg)200g、酸化鉄(III)(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度10mg未満)10g、酸化亜鉛(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度0.40mg)10gをレディゲミキサー(レディゲ社製、タイプ:M5R)に投入して330rpmで15秒間攪拌混合し複合無機化合物(1)を得た。
参考例5において硫酸カルシウム2水和物を水酸化カルシウム(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度0.18g)に代える以外は同様の操作を行って混合し複合無機化合物(2)を得た。
水酸化カルシウム500gと下水汚泥焼却灰の粒度調整灰(東京都下水道局、下記組成のスーパーアッシュ:20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度12.0mg)500gをレディゲミキサー(レディゲ社製、タイプ:M5R)に投入して330rpmで15秒間攪拌混合し複合無機化合物(3)を得た。
酸化マグネシウム200gと酸化亜鉛100gをレディゲミキサー(レディゲ社製、タイプ:M5R)に投入して330rpmで15秒間攪拌混合し複合無機化合物(4)を得た。
参考例2で得た吸水性樹脂(2)300gをレディゲミキサー(レディゲ社製、タイプ:M5R)に投入し、参考例5で得た複合無機化合物(1)の50質量%濃度スラリーを60g滴下しながら330rpmで15秒間攪拌混合した。混合後120℃10分間熱風乾燥し、目開き2mmの金網を通過させて吸水材(1)を得た。
実施例1において複合無機化合物(1)に代えて参考例6で得た複合無機化合物(2)、参考例7で得た複合無機化合物(3)を用いた以外は同様の操作を行い吸水材(2)、吸水材(3)を得た。
吸水性樹脂(2)を吸水性樹脂(3)に代え、および複合無機化合物(1)に代えて参考例7で使用した下水汚泥焼却灰の粒度調整灰(東京都下水道局、スーパーアッシュ)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い吸水材(4)を得た。
吸水性樹脂(2)を吸水性樹脂(3)に代え、複合無機化合物(1)に代えて石炭焼却灰(日本フライアッシュ協会、下記組成のフライアッシュ:20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度8.0mg)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い吸水材(5)を得た。
実施例1において複合無機化合物(1)の50質量%濃度スラリーを120g使用する以外は同様の操作を行い、吸水材(6)を得た。
吸水性樹脂(4)100gと20gの複合無機化合物(2)をレディゲミキサー(レディゲ社製、タイプ:M5R)に投入し、330rpmで15秒間攪拌混合した。続いて、該レディゲミキサーに水10gを噴霧しながらさらに15秒間混合した。混合物を120℃10分間熱風乾燥し、目開き2mmの金網を通過させて吸水材(7)を得た。
単量体としてL−アスパラギン酸(和光純薬工業株式会社製)133gと架橋剤としてL−リジン(和光純薬工業株式会社製)15g、溶媒として85質量%の燐酸水溶液(和光純薬工業株式会社)83gを5,000mlのガラスビーカー中で混合後、混合物を窒素シールされたイナートオーブン(タバイエスペック株式会社、1PHH−201)中で静置加熱して重合した。4時間後、オーブンから塊状の重合体を取り出し2mm角以下に粉砕してさらに4時間静置加熱した。次いで195℃の真空減圧乾燥機(HITEC株式会社DP−31)で静置加熱を4時間行ない粉末状のコハク酸イミド架橋重合体を得た。得られた該粉末状コハク酸イミド架橋重合体を5,000mlの水に分散させて濾過する洗浄操作を3回行ない溶媒の燐酸を除去した後、該粉末を90℃で減圧乾燥した。
実施例1において吸水性樹脂(3)に代えて吸水性樹脂(1)を用い、複合無機化合物(1)に代えて参考例8で得た複合無機化合物(4)を使用した以外は実施例1と同様にして、比較吸水材(1)を得た。
1,000mlのビーカーにアクリル酸230g、48質量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液を133g、N,N‘−メチレンビスアクリルアミドを0.5gおよび水を636g混合して反応溶液とした。該反応溶液を窒素ガス置換し、酸素濃度を0.1ppm以下とした後、窒素ガスを封入した底面200mm×260mmのテフロン(登録商標)コートしたステンレス製容器中に注入し、該反応溶液を10℃に冷却した。続いて35質量%濃度の過酸化水素水0.023g、L−アスコルビン酸0.00575g、および過硫酸ナトリウム0.20gを添加した。該添加後、約30分で重合反応が開始し、約2時間後にピーク温度に到達しさらに熟成させて含水ゲル状重合体を得た。得られた該ゲル状重合体を、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に投入し、約2時間攪拌して裁断した。さらに50質量%の塩化カルシウム水溶液35.5gを混合し、該反応器で約2時間攪拌した後、50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、110℃で120分間熱風乾燥した。次いで得られた乾燥物を、振動ミルを用いて粉砕し、さらに金網で分級、調合することにより、比較吸水材(2)を得た。
吸水性樹脂(1)10gを4,000gの蒸留水で膨潤したところに、0.28質量%の塩化カルシウム(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度74.5g)水溶液1,000gを加え、攪拌しながら2時間放置した。放置後、膨潤ゲル化した内容物をナイロン製の濾過布で濾し取り、目開き38μmの金網にひろげて熱風乾燥した。次いで得られた乾燥物を、振動ミルを用いて粉砕し、さらに金網で分級、調合することにより、比較吸水材(3)を得た。
比較例3において塩化カルシウムを硝酸カルシウム(20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度129.9g)に代える他は同様の操作を行い、比較吸水材(4)を得た。
実施例1において複合無機化合物(4)を用いた以外は同様の操作を行い、比較吸水材(5)を得た。
吸水材(1)を5gと培養土50gを混合し、底穴に目開き38μmの金網を備え付けたビニル製植木鉢(直径16cm、高さ12cm)に投入した。続いて、水道水を500g投入して培地を調整した。該培地に対して市販の小松菜の苗を植え、2週間ごとに水道水500gを潅水しながら、苗を鉢ごと日中は屋外に8時間、夜は培養室(25℃、相対湿度70%)で16時間放置を2ヶ月間継続した。同様の操作を吸水性樹脂(1)〜(4)、吸水材(2)〜(8)および比較吸水材(1)〜(5)についても行い、植物苗生長勢を葉の枚数と色の観察により評価した。表4に結果を示す。
実施例1〜8に示す吸水性樹脂と複合無機化合物とを含む粒状吸水材は、発芽勢指数、発根勢指数共に優れ、根部は根毛が発育し、いずれも潅水効率評価に優れた。
Claims (10)
- 吸水性樹脂と複合無機化合物とを含む粒子状吸水材であって、該複合無機化合物の含有量が該吸水性樹脂の固形分に対して5〜50質量%であり、該複合無機化合物は、20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度が0を超えて10.0g以下であり、かつカルシウムと、マグネシウム、鉄および珪素から選ばれる群からなる少なくとも1種以上の元素とを含むものである、粒子状吸水材。
- 吸水性樹脂と、焼却灰からなる複合無機化合物とを含む粒子状吸水材であって、該焼却灰の含有量が該吸水性樹脂の固形分に対して5〜50質量%であり、該焼却灰は、20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度が0を超えて10.0g以下である、粒子状吸水材。
- 該複合無機化合物が該吸水性樹脂の表面に存在することを特徴とする請求項1または2に記載の粒子状吸水材。
- 該複合無機化合物が該吸水性樹脂の表面に付着および/または被覆ないし担持されている請求項3記載の粒子状吸水材。
- 該吸水性樹脂は、アクリル酸および/またはその塩が主成分であって、該吸水性樹脂のカルボン酸基が一価の塩基によって5〜75モル%中和されたものである請求項1〜4記載の粒子状吸水材。
- 該粒子状吸水材は、水可溶性成分量が0〜20質量%である、請求項1〜5のいずれかに記載の粒子状吸水材。
- 吸湿時の吸湿流動性が0〜10質量%である、請求項1〜6のいずれかに記載の粒子状吸水材。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の粒子状吸水材を用いた植物育成用保水材。
- 吸水性樹脂と複合無機化合物とを含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の粒子状吸水材の製造方法であって、該吸水性樹脂の含水率が0〜50質量%の状態で、該吸水性樹脂の固形分に対して5〜50質量%の該複合無機化合物を混合する工程を含む、粒子状吸水材の製造方法。
- 該吸水性樹脂と該複合無機化合物との混合工程は、該複合無機化合物を水性液に分散させてスラリーを調製し、該スラリーを該吸水性樹脂吸水性樹脂に噴霧または滴下混合すること含む、請求項9に記載の粒子状吸水材の製造方法。
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