JPS6295137A - 保水材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、乾燥地やかんがいの困難な地域における植
物の生育に対して有効な保水材に関するものである。

〔従来の技術〕

乾燥地の緑化や農業開発においてはかんがい水の不足、
高温１強日射、昼夜間の温度差等が問題となっているが
、かんがい水の不足はこれらの中でも最も重要な問題と
考えられている。特に乾燥地のかんがいは、かんがい水
や土質との関係においてかんがいに極めて困難な問題を
はらんでいる。すなわち、乾燥地では水が貴重であり、
しかも一度に多量のかん水を施しても、土質自体が著し
く保水性に欠けるためその殆どが重力水として土中に失
われてしまうのであり、上記かん木が水質の悪い場合に
は土中へ塩類等が集積するというような難点も生じる。

そこで、このような乾燥地では、保水材を土壌中に混合
することが行われており、それによってかんがい水が地
中深く浸透して失われることを防止し、少量のかんがい
水が有効に作用するよう企図している。これにより、貴
重なかんがい水が作物根群域に保持されて有効利用され
、少量のかんがい水でも充分な効果が得られ、しかも、
かんがい水が不足する時期には、保水材が保水している
水分を作物根に供給して水分の不足を補う作用をする。

このように乾燥地においては特に保水材の作用は重要で
あるが、保水材はこのような乾燥地以外でもがん水の困
難な地域に有効である。すなわち、道路の中央分離帯や
歩道と車道との間の緑化帯等の樹木は植え付は時を除い
て無かんがいで放置される場合が多く、夏期の渇水時に
は水分不足により多大な被害を受けている。したがって
、これら樹木の植え付は時に保水材を土壌に添加するこ
とにより上記のような夏期の渇水時における被害を防止
することができる。

このように、保水材は、乾燥地やかん水の困難な地域に
特に大きな効果を発揮するものであり、従来から保水材
として有機系および無機系のものが開発されている。無
機系保水材としては、バーミキュライトや多孔質セラミ
ックス、パーライト等が用いられている。これらの無機
系保水材は、吸水倍率はさほど高くはないが保水性と通
気性を合わせ持っている点に特徴を有する。しかしなが
ら、無機系保水材において、吸収された水は多孔体の空
隙に毛細管圧で保持されているため、水分の放出が容易
な反面、吸収した水分の保持時間が短く、効果が長期間
持続しないという欠点を有している。他方、有機系の保
水材としては、ポリアクリル酸ソーダ系やポリビニルア
ルコール系等の吸水性ポリマーがあり、これらの保水材
は高吸水性倍率を有しており（自重の２００〜１０００
倍の吸水能力をもつ）しかも吸水した水は水和水として
保持するので長期にわたる水分保持作用を有している。

したがって、最近ではこの有機系保水材が注目されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような有機系保水材は、通常、高吸
水性ポリマーから構成されていて粉末状であるため、取
扱および作用性が困難であるという難点がある。特に農
業用保水材として用いる場合、農地に保水材を散布した
のら、耕運機を用いて土中に混合する等の方法がとられ
るが、この作業時に粉体が風等により舞い上がり作業者
の目や鼻に入るなど著しく作業性を害する。このため、
このような有機系保水材の取扱性１作業性の改善が大き
な問題となっている。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、上
記有機系保水材の取扱性１作業性の向上をその目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の保水材は、水不
溶性の高吸水性ポリマー粒子が水溶性のバインダー成分
により結合され所定の形状に賦形されているという構成
をとる。

すなわち、上記保水材は、高吸水性ポリマー粒子が水溶
性のバインダー成分により結合されていて所定の形状に
賦形されており、従来のように粉末状になっていないた
め、取扱性が良好であり、しかも風等によって舞い上が
って作業者の目や鼻に入るというような難点がなく、作
業性にも冨んでいる。また、実際の使用時にはバインダ
ー成分が、かんがい水によって溶解消失するため、バイ
ンダー成分によって保水材の保水性能が損なわれること
は全くない。

この発明の保水材は、上記のように水不溶性の高吸水性
ポリマー粒子と水溶性のバインダー成分とから構成され
る。

上記水不溶性の高吸水性ポリマー粒子は、ポリビニルア
ルコール系、ポリアクリル酸ソーダ系。

ポリアクリルアミド系等の樹脂の粒子があげられ、単独
でもしくは併せて用いられる。これらは、イオン交換水
に対して２００倍以上の吸水倍率を有していることが好
ましい。

上記水溶性のバインダー成分としては、ポリビニルメチ
ルエーテル、ポリエチレンオキサイド。

ポリアクリル酸、ポリメタクリルアミド、ポリジメチル
アミノエチルメタクリレート等があげられ、これらのう
ちの少な（とも一つを主成分とするポリマーが用いられ
る。

この発明の保水材の製造は、例えばつぎのようにして行
うことができる。まず、水不溶性の高吸水性ポリマー粒
子を準備する。これらのポリマーは、通常、乾燥状態で
用い、一般にその形状は粉末状をしている。そして、上
記水不溶性の高吸水性ポリマーとともに、水溶性のバイ
ンダー成分も準備する。この水溶性バインダー成分は、
上記高吸水性ポリマー粒子の結合作用を奏するものであ
る。

つぎに、特定の有機溶媒に上記二成分を添加混合する。

この有機溶媒としては、上記水溶性のバインダー成分を
溶解するが、高吸水性ポリマーを侵すことのない（膨潤
もしくは溶解させることのない）ものを用いる。これに
より、バインダー成分が溶解しており、高吸水性ポリマ
ーがそれに分散しているスラリーが得られる。つぎに、
得られたスラリーを造粒もしくは成形等の賦形を施すこ
とにより目的とする保水材が得られる。

この製造に際しては、特に有機溶媒の選択が重要であり
、上記のように高吸水性ポリマーを侵さず、しかも水溶
性バインダー成分を溶解するというようなものを用いる
必要がある。このような有機溶媒は、高吸水性ポリマー
およびバインダー成分の種類により異なるが、例えば高
吸水性ポリマーとしてポリアクリル酸ソーダ系樹脂、バ
インダー成分としてポリエチレンオキサイドを使用する
場合にはアセトン、メタノール、トルエン等が用いられ
る。

また、上記高吸水性ポリマーとバインダー成分との混合
比率は特に制限されるものではないが、高吸水性ポリマ
ーに対するバインダー成分の割合が０．１〜５０重量％
の範囲内であることが好結果をもたらす。

また、上記スラリーに対する賦形の方法も特に限定する
ものではない。従来公知の造粒機もしくは成形機を用い
適宜に所定の形状に造粒もしくは成形することができる
。成形機を用いる成形には通常、上記スラリーを膜状に
成形し、それを適宜に切断することが行われる。

このようにして得られた保水材は、水不溶性の高吸水性
ポリマー粒子が水溶性のバインダー成分により結合され
ていて従来のような粉末状を呈していないため、風で舞
い上がったりすることがなく、取扱性１作業性が著しく
向上している。しかも上記水溶性のバインダー成分は、
水に溶解するため、この発明の保水材を土壌に混合して
使用する際、投与されるかんがい水によって水溶性バイ
ンダー成分は、溶解消失してしまう。したがって、高吸
水性ポリマー粒子の保水性能は、バインダー成分によっ
て何ら損なわれることがないのである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の保水材は、水不溶性の高吸水
性ポリマー粒子が水溶性のバインダー成分により結合さ
れ所定の形状に賦形されているため、従来の粉体状の保
水材のように風で舞い上がったりすることがなく、取扱
性１作業性が著しくよい。しかも使用状態においては、
投与されたかんがい水により水溶性のバインダー成分が
溶解消失するため、吸水性ポリマーの保水性能が何ら損
なわれず本来の性能を充分発揮しうるちのであり、有機
系保水材の高吸水性倍率、長期間の保水持続力を充分発
揮するのである。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例〕

ポリアクリル酸ソーダ系高吸水性ゲル１８重量部（以下
「部」と略す）、ポリエチレンオキサイド２部、アセト
ン８０部を混合してスラリーをつくり、このスラリーを
キャスティング法で処理してシートを作製した。得られ
たシートはその後の加工に対して充分な強度を保持して
いた。つぎにこのシートを裁断機に掛けてリボン状に裁
断し目的とする保水材を得た。

得られた保水材は、リボン状の裁断物であるため、従来
の粉末状保水材とは異なり風にあおられて舞い上がると
いうようなことがなく、取扱性。

作業性に優れていた。

つぎに、上記保水材の保水性をつぎのようにして測定し
た。すなわち、試料３ｇ、２０メッシュパスの川砂３０
０　ｇ、水１００ｇをシャーレ中に入れて２０℃、６０
％ＲＨの条件で保持したところ、当初１００％の保水率
のものが約１５日間経過して２０％になった。

ちなみに、ポリアクリル酸ソーダ系ポリマー粉末からな
る従来の保水材について上記と同様にして保水性能を測
定したところ、当初１００％の保水率のものが１５日間
で保水率が２０％と下がっていた。

上記両結果の対比より、この発明の保水材はバインダー
成分によって何らその保水性能が損なわれていないこと
がわかる。

また、川砂３００　ｇ、水１００ｇをシャーレ中に入れ
、上記と同様の試験に供したところ、当初１００％の保
水率であったものが、約５日間で保水率が２０％と下が
っていた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水不溶性の高吸水性ポリマー粒子が水溶性のバイ
   ンダー成分により結合され所定の形状に賦形されている
   ことを特徴とする保水材。
2. （２）水不溶性の高吸水性ポリマー粒子が、ポリビニル
   アルコール系樹脂、ポリアクリル酸ソーダ系樹脂および
   ポリアクリルアミド系樹脂からなる群から選択された少
   なくとも一つの樹脂の粒子である特許請求の範囲第１項
   記載の保水材。
3. （３）水溶性のバインダー成分が、ポリビニルメチルエ
   ーテル、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸、ポ
   リメタクリルアミドおよびポリジメチルアミノエチルメ
   タクリレートからなる群から選択された少なくとも一つ
   のポリマーを主成分とするものである特許請求の範囲第
   １項記載の保水材。