JPH052633B2 - - Google Patents
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- JPH052633B2 JPH052633B2 JP59023486A JP2348684A JPH052633B2 JP H052633 B2 JPH052633 B2 JP H052633B2 JP 59023486 A JP59023486 A JP 59023486A JP 2348684 A JP2348684 A JP 2348684A JP H052633 B2 JPH052633 B2 JP H052633B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- weight
- water absorption
- monomer
- polymerization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y02P60/216—
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、植物栽培用に使用される保水性に優
れた複合材料に関するものである。最近、家庭、
職場において簡便に植物栽培ができる、水耕栽培
が多く取入れられるようになつた。これは平地面
積の乏しい我国の都市部では、住宅の高層化又は
非建築物面積の狭小化は避けられず、室内に少し
でも、植物を取入れたいとする都会人の願望のあ
らわれと考えられる。又、職場ではオフイスコン
ピユーター、パーソナルコンピユーター、ワード
プロセツサー等の導入で事務合理化が急速に進
み、神経を集中する場面が多くなるため、逆に神
経を安めるような環境面の配慮が必要となつたか
らと考えられる。このような水耕栽培には、現
在、焼結で多孔質にした粒状品が用いられている
が、吸水性、保水性の面では吸水性樹脂に及ば
ず、空気の乾燥する冬場には保水性が悪いため給
水を忘れると、植物を枯らすこともあつた。この
ため冬場には給水頻度を増す必要がありより簡便
な保水材料が求められていた。本発明は、上記、
従来の水耕栽培に用いられている保水材料の保水
性を向上させることを目的とするものであり、重
合性単量体と、該単量体に対して0.01〜10重量％
の他の架橋性単量体との混合単量体水溶液を、粒
状の多孔性無機質材料に含浸し重合せしめてなる
保水性複合材料に関するものである。これによれ
ば吸水性、保水性に優れた吸水性樹脂を複合化し
たものであるので無機質単独の場合よりも水耕栽
培に使用した場合、給水頻度を少なくでき、室内
インテリアとしての水耕栽培による植物の価値を
更に高めることができる。本発明を更に詳しく説
明すると、本発明の重合性単量体としてはアクリ
ル酸、アクリル酸塩（例えばアンモニウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等）、アク
リルアミドを主成分とするが、メタアクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸およびその塩類：イタコ
ン酸、マレイン酸、フマール酸等のジカルボン酸
類の低級アルチル又は低級アルコキシエステル
類：ビニルスルホン酸、アクリル酸メチルエステ
ル、エチルエステル等：アクリル酸ヒドロキシエ
チルエステル：ポリエチレングリコールモノアク
リレート等：の１種又は２種以上の併用も可能で
ある。更に上記重合性単量体を使用して、重合反
応で保水性複合材料を製造する際に、重合性単量
体100重量部に対して、他の架橋性単量体を0.01
〜10重量部併用する必要がある。この架橋性単量
体は、重合時に架橋構造を与え保水性向上および
保水時の粘着防止のために併用が必須のものであ
る。しかし架橋性単量体の使用量が10重量部を越
えると架橋密度が大きくなりすぎ、吸水時の体積
膨張が抑えられるため吸水能力は低下するので繰
返し使用する場合に問題がある。又0.01重量部未
満の使用量では保水性低下および粘着性発生の問
題が生じる。このような架橋性単量体としては、
アクリル酸カルシウム、アクリル酸マグネシウム
等のアクリル酸の多価金属塩：Ｎ，N′−メチレ
ンビスアクリルアミド：エチレングリコールジア
クリレート：エチ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等の
グリコール類のジアクリレート又はジメタアクリ
レート：トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ペントエリスリトールトリアクリレート等、
ポリオールのアクリレート類又はメタアクリレー
ト類：エチレングリコール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
ル等のジグシジルエーテル類：エチレングリコー
ルエポキシアクリレート、ジエチレングリコール
エポキシアクリレート等のエポキシアクリレート
類：等の重合時に架橋構造を与えることのできる
ものの中から選択された１種又は２種以上を用い
ることができる。粒状の多孔性無機質材料として
軽石、火山礫等の天然のものやレンガ、パーライ
ト、発泡スラツジ、多孔質セラミツク等の人工の
ものが用いられる。上記、重合性単量体および架
橋性単量体を20重量％以上の濃度の水溶液とし、
N2ガスで溶存酸素を除去し多孔性無機質材料に
含浸させる。この場合、含浸法としては、混合単
量体水溶液を多孔性無機質材料に散布するか、又
は混合単量体水溶液に多孔性無機質材料を浸漬す
る方法が望ましい。又、この場合、多孔性無機質
材料の吸水率以下に混合単量体水溶液を含浸させ
ることが望ましい。これは多孔内で単量体を重合
させるためで吸水率以上にすると表面でも重合が
進行し粒子同士が接着し重合後の取扱いが困難と
なる。重合反応では重合に関与するものを全て
N2ガスで置換しておき重合反応を阻害しないよ
うにしておくことは勿論の事である。次に重合開
始剤を添加して、重合反応を開始させるが、開始
剤は通常の水溶性ラジカル発生剤である過硫酸ア
ンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイド等が用いられ、又
これらに亜硫酸水素ナトリウム、−アスコルビ
ン酸、第１鉄塩等の還元剤とを組合せるレドツク
ス系開始剤も用いられる。重合開始剤の添加方法
としては、重合性単量体を含有する多孔性無機質
材料に重合開始剤又は重合開始剤、還元剤の水溶
液を散布する方法が好ましい。又、均一に散布し
て重合開始剤をムラなく添加するため、重合開始
剤水溶液を霧状にして添加するのが特に好まし
い。重合開始剤水溶液を霧状にするには、超音波
振動子による超音波式装置や遠心力を利用した回
転霧化遠心噴霧装置やスプレーノズルが用いられ
る。重合温度としては、特に温度調節は必要とし
ないが５℃より低くなると、重合開始が不確実に
なり易いので重合開始温度を５℃以上とする。重
合反応は数分から数時間の間で完結し、得られた
含水状態のままで保水性複合材料として用いるこ
とも可能だし、又加熱乾燥した後、吸水させ保水
材料として用いることも可能である。かくして得
られた保水性複合材料は、保水性に優れるため、
水耕栽培に用いられると、給水頻度を減らすこと
ができ、より簡便に室内で植物栽培が楽しめるた
め、室内インテリアとしての水耕栽培植物の価値
を更に高めるものである。 以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ アクリル酸35重量部（以下、重量を省略する）、
アクリル酸ナトリウム65部、ジエチレングリコー
ルエポキシアクリレート４部からなる単量体混合
物を水で30％に希釈し、N2ガスを吹込みN2置換
した。以下重合の完了まではN2雰囲気に保ち、
重合が阻害されるのを防止した。市販の人工軽量
骨材（粒径：５〜10mm；容積重量0.7〜0.8Kg／
；飽和吸水率：15〜17％）に単量体混合物の水
溶液を散布吸収させたが吸水率は10〜12％とし
た。次に0.4％過硫酸アンモニウム水溶液、0.2％
亜硫酸水素ナトリウム水溶液をそれぞれ超音波霧
化装置で霧化した雰囲気に先の単量体混合物の水
溶液を含浸させた人工軽量骨材を10秒間づつ保持
し、重合反応を開始させた。更に同じくN2雰囲
気中で１時間保持し重合反応を完結させたが、重
合温度は30〜70℃であつた。この保水性複合材料
の保水率を測定すると、表．１のような結果とな
り優れた保水性を示した。又、植木鉢に充填して
観葉植物であるポトスを植えて人工軽量骨材の場
合と比較検討したが給水頻度を減らすことができ
た。 なお、飽和吸水率、吸水率、保水率は下記の式
で算出した。 (1) 飽和吸水率(A) Ａ＝サンプルの飽和吸水後の重量−サン
プルの乾燥重量／サンプルの乾燥重量×100（％） サンプルの飽和吸水後の重量：サンプルを水に
30分間浸漬後、金網上で５分間水切りした後
の重量 (2) 吸水率(B) Ｂ＝サンプルの吸水後の重量−サンプル
の乾燥重量／サンプルの乾燥重量×100（％） (3) 保水率(C) Ｃ＝サンプルの吸水後の重量−サンプル
の室温放置後の重量／サンプルの吸水後の重量−サンプ
ルの乾燥重量×100（％） サンプルの室温放置後の重量：吸水後のサンプ
ルを25±１℃、60％RHの雰囲気に50時間放
置後の重量
れた複合材料に関するものである。最近、家庭、
職場において簡便に植物栽培ができる、水耕栽培
が多く取入れられるようになつた。これは平地面
積の乏しい我国の都市部では、住宅の高層化又は
非建築物面積の狭小化は避けられず、室内に少し
でも、植物を取入れたいとする都会人の願望のあ
らわれと考えられる。又、職場ではオフイスコン
ピユーター、パーソナルコンピユーター、ワード
プロセツサー等の導入で事務合理化が急速に進
み、神経を集中する場面が多くなるため、逆に神
経を安めるような環境面の配慮が必要となつたか
らと考えられる。このような水耕栽培には、現
在、焼結で多孔質にした粒状品が用いられている
が、吸水性、保水性の面では吸水性樹脂に及ば
ず、空気の乾燥する冬場には保水性が悪いため給
水を忘れると、植物を枯らすこともあつた。この
ため冬場には給水頻度を増す必要がありより簡便
な保水材料が求められていた。本発明は、上記、
従来の水耕栽培に用いられている保水材料の保水
性を向上させることを目的とするものであり、重
合性単量体と、該単量体に対して0.01〜10重量％
の他の架橋性単量体との混合単量体水溶液を、粒
状の多孔性無機質材料に含浸し重合せしめてなる
保水性複合材料に関するものである。これによれ
ば吸水性、保水性に優れた吸水性樹脂を複合化し
たものであるので無機質単独の場合よりも水耕栽
培に使用した場合、給水頻度を少なくでき、室内
インテリアとしての水耕栽培による植物の価値を
更に高めることができる。本発明を更に詳しく説
明すると、本発明の重合性単量体としてはアクリ
ル酸、アクリル酸塩（例えばアンモニウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等）、アク
リルアミドを主成分とするが、メタアクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸およびその塩類：イタコ
ン酸、マレイン酸、フマール酸等のジカルボン酸
類の低級アルチル又は低級アルコキシエステル
類：ビニルスルホン酸、アクリル酸メチルエステ
ル、エチルエステル等：アクリル酸ヒドロキシエ
チルエステル：ポリエチレングリコールモノアク
リレート等：の１種又は２種以上の併用も可能で
ある。更に上記重合性単量体を使用して、重合反
応で保水性複合材料を製造する際に、重合性単量
体100重量部に対して、他の架橋性単量体を0.01
〜10重量部併用する必要がある。この架橋性単量
体は、重合時に架橋構造を与え保水性向上および
保水時の粘着防止のために併用が必須のものであ
る。しかし架橋性単量体の使用量が10重量部を越
えると架橋密度が大きくなりすぎ、吸水時の体積
膨張が抑えられるため吸水能力は低下するので繰
返し使用する場合に問題がある。又0.01重量部未
満の使用量では保水性低下および粘着性発生の問
題が生じる。このような架橋性単量体としては、
アクリル酸カルシウム、アクリル酸マグネシウム
等のアクリル酸の多価金属塩：Ｎ，N′−メチレ
ンビスアクリルアミド：エチレングリコールジア
クリレート：エチ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等の
グリコール類のジアクリレート又はジメタアクリ
レート：トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ペントエリスリトールトリアクリレート等、
ポリオールのアクリレート類又はメタアクリレー
ト類：エチレングリコール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
ル等のジグシジルエーテル類：エチレングリコー
ルエポキシアクリレート、ジエチレングリコール
エポキシアクリレート等のエポキシアクリレート
類：等の重合時に架橋構造を与えることのできる
ものの中から選択された１種又は２種以上を用い
ることができる。粒状の多孔性無機質材料として
軽石、火山礫等の天然のものやレンガ、パーライ
ト、発泡スラツジ、多孔質セラミツク等の人工の
ものが用いられる。上記、重合性単量体および架
橋性単量体を20重量％以上の濃度の水溶液とし、
N2ガスで溶存酸素を除去し多孔性無機質材料に
含浸させる。この場合、含浸法としては、混合単
量体水溶液を多孔性無機質材料に散布するか、又
は混合単量体水溶液に多孔性無機質材料を浸漬す
る方法が望ましい。又、この場合、多孔性無機質
材料の吸水率以下に混合単量体水溶液を含浸させ
ることが望ましい。これは多孔内で単量体を重合
させるためで吸水率以上にすると表面でも重合が
進行し粒子同士が接着し重合後の取扱いが困難と
なる。重合反応では重合に関与するものを全て
N2ガスで置換しておき重合反応を阻害しないよ
うにしておくことは勿論の事である。次に重合開
始剤を添加して、重合反応を開始させるが、開始
剤は通常の水溶性ラジカル発生剤である過硫酸ア
ンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイド等が用いられ、又
これらに亜硫酸水素ナトリウム、−アスコルビ
ン酸、第１鉄塩等の還元剤とを組合せるレドツク
ス系開始剤も用いられる。重合開始剤の添加方法
としては、重合性単量体を含有する多孔性無機質
材料に重合開始剤又は重合開始剤、還元剤の水溶
液を散布する方法が好ましい。又、均一に散布し
て重合開始剤をムラなく添加するため、重合開始
剤水溶液を霧状にして添加するのが特に好まし
い。重合開始剤水溶液を霧状にするには、超音波
振動子による超音波式装置や遠心力を利用した回
転霧化遠心噴霧装置やスプレーノズルが用いられ
る。重合温度としては、特に温度調節は必要とし
ないが５℃より低くなると、重合開始が不確実に
なり易いので重合開始温度を５℃以上とする。重
合反応は数分から数時間の間で完結し、得られた
含水状態のままで保水性複合材料として用いるこ
とも可能だし、又加熱乾燥した後、吸水させ保水
材料として用いることも可能である。かくして得
られた保水性複合材料は、保水性に優れるため、
水耕栽培に用いられると、給水頻度を減らすこと
ができ、より簡便に室内で植物栽培が楽しめるた
め、室内インテリアとしての水耕栽培植物の価値
を更に高めるものである。 以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ アクリル酸35重量部（以下、重量を省略する）、
アクリル酸ナトリウム65部、ジエチレングリコー
ルエポキシアクリレート４部からなる単量体混合
物を水で30％に希釈し、N2ガスを吹込みN2置換
した。以下重合の完了まではN2雰囲気に保ち、
重合が阻害されるのを防止した。市販の人工軽量
骨材（粒径：５〜10mm；容積重量0.7〜0.8Kg／
；飽和吸水率：15〜17％）に単量体混合物の水
溶液を散布吸収させたが吸水率は10〜12％とし
た。次に0.4％過硫酸アンモニウム水溶液、0.2％
亜硫酸水素ナトリウム水溶液をそれぞれ超音波霧
化装置で霧化した雰囲気に先の単量体混合物の水
溶液を含浸させた人工軽量骨材を10秒間づつ保持
し、重合反応を開始させた。更に同じくN2雰囲
気中で１時間保持し重合反応を完結させたが、重
合温度は30〜70℃であつた。この保水性複合材料
の保水率を測定すると、表．１のような結果とな
り優れた保水性を示した。又、植木鉢に充填して
観葉植物であるポトスを植えて人工軽量骨材の場
合と比較検討したが給水頻度を減らすことができ
た。 なお、飽和吸水率、吸水率、保水率は下記の式
で算出した。 (1) 飽和吸水率(A) Ａ＝サンプルの飽和吸水後の重量−サン
プルの乾燥重量／サンプルの乾燥重量×100（％） サンプルの飽和吸水後の重量：サンプルを水に
30分間浸漬後、金網上で５分間水切りした後
の重量 (2) 吸水率(B) Ｂ＝サンプルの吸水後の重量−サンプル
の乾燥重量／サンプルの乾燥重量×100（％） (3) 保水率(C) Ｃ＝サンプルの吸水後の重量−サンプル
の室温放置後の重量／サンプルの吸水後の重量−サンプ
ルの乾燥重量×100（％） サンプルの室温放置後の重量：吸水後のサンプ
ルを25±１℃、60％RHの雰囲気に50時間放
置後の重量
【表】
給水間隔は植えたポトスの水気がなくなり生気
がなくなるまでの期間をみた。 実施例 ２〜５ ジエチレングリコールエポキシアクリレートを
６部、８部、10部、12部と増やす以外は、実施
例．１と同様にして保水性複合材料の製造および
吸水性、保水性の測定をすると、表．２の結果を
得た。架橋性単量体が12部のため大巾な吸水性の
低下が認められ、これは架橋密度が大きくなつた
ためと考えられる。
がなくなるまでの期間をみた。 実施例 ２〜５ ジエチレングリコールエポキシアクリレートを
６部、８部、10部、12部と増やす以外は、実施
例．１と同様にして保水性複合材料の製造および
吸水性、保水性の測定をすると、表．２の結果を
得た。架橋性単量体が12部のため大巾な吸水性の
低下が認められ、これは架橋密度が大きくなつた
ためと考えられる。
【表】
実施例 ６
アクリル酸35部、アクリル酸ナトリウム55部、
アクリルアミド10部、Ｎ，N′−メチレンピスア
クリルアミド0.05部からなる単量体混合物を水で
35％に希釈し、N2ガスで置換する。粒状のパー
ライト（粒径：７〜12mm；容積重量：0.05Kg／
；飽和吸水率：70％）に単量体混合物を散布吸
収させた。吸水率は約20％とした。次に0.4％過
硫酸アンモニウム水溶液、0.2％亜硫酸水素ナト
リウム水溶液をそれぞれ超音波霧化装置で霧化し
た雰囲気に先の単量体混合物を含有させたパーラ
イトを15秒間づつ保持し、重合反応を開始させ
た。更に同じくN2雰囲気中で90分間保持し、重
合を完結させて保水性複合材料を製造した。次に
実施例．１と同様の保水性試験を実施すると、
表．３の結果となり、優れた保水性を示した。
アクリルアミド10部、Ｎ，N′−メチレンピスア
クリルアミド0.05部からなる単量体混合物を水で
35％に希釈し、N2ガスで置換する。粒状のパー
ライト（粒径：７〜12mm；容積重量：0.05Kg／
；飽和吸水率：70％）に単量体混合物を散布吸
収させた。吸水率は約20％とした。次に0.4％過
硫酸アンモニウム水溶液、0.2％亜硫酸水素ナト
リウム水溶液をそれぞれ超音波霧化装置で霧化し
た雰囲気に先の単量体混合物を含有させたパーラ
イトを15秒間づつ保持し、重合反応を開始させ
た。更に同じくN2雰囲気中で90分間保持し、重
合を完結させて保水性複合材料を製造した。次に
実施例．１と同様の保水性試験を実施すると、
表．３の結果となり、優れた保水性を示した。
【表】
実施例 ７〜８
Ｎ，N′−メチレンピスアクリルアミドを0.03
部、0.01部と減らす以外は、実施例．６と同様に
して、保水性複合材料の製造および吸水率の測定
をすると表．４の結果を得た。架橋性単量体が
0.01部の場合、保水性の低下が認められ、これは
架橋密度が小さくなつたためと考えられる。 従つて、架橋性単量体の使用量は0.01部が下限
である。
部、0.01部と減らす以外は、実施例．６と同様に
して、保水性複合材料の製造および吸水率の測定
をすると表．４の結果を得た。架橋性単量体が
0.01部の場合、保水性の低下が認められ、これは
架橋密度が小さくなつたためと考えられる。 従つて、架橋性単量体の使用量は0.01部が下限
である。
Claims (1)
- １ 水溶性の重合単量体と、該単量体に対して
0.01〜10重量部の他の架橋性単量体とを、20重量
％以上の濃度を有する混合単量体水溶液とし、
N2ガスで溶存酸素を除去し、該混合単量体水溶
液を粒状の多孔性無機質材料に、該多孔性無機質
材料の吸水率以下で含浸させて重合せしめてなる
吸水性をゆうする保水性複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59023486A JPS60166251A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 保水性複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59023486A JPS60166251A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 保水性複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166251A JPS60166251A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH052633B2 true JPH052633B2 (ja) | 1993-01-12 |
Family
ID=12111848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59023486A Granted JPS60166251A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 保水性複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166251A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10130427A1 (de) * | 2001-06-23 | 2003-03-27 | Reinmar Peppmoeller | Stabile, wasserquellbare und -saugende anionische Polymere mit Schwammstruktur sowie deren Herstellung und Verwendung |
| JPH01243927A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-28 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 土壌保水材 |
| JPH03198726A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-29 | World Ceramic:Kk | 園芸用砂れき |
| JPH03114935U (ja) * | 1990-03-07 | 1991-11-27 | ||
| JP3901742B2 (ja) * | 1992-12-23 | 2007-04-04 | イーエムエス・クンストシュトフ・アクチェンゲゼルシャフト | 重合性混合物、その製法ならびにその用途 |
| JP4694810B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2011-06-08 | 株式会社日本触媒 | 吸水性樹脂を主成分とする植物育成用保水材 |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59023486A patent/JPS60166251A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166251A (ja) | 1985-08-29 |
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