(57)【要約】  植物の育成に際して、乾燥地帯等の水分の少ない環境下においても、上記植物の種子の発芽率が高い植物育成用保水材組成物を付着させた種子を提供すること、発芽後の植物体への水、及び成長促進剤の供給源としての機能を発揮するとともに、播種作業性に優れた植物育成用保水材組成物を付着させた種子を提供することである。植物の種子の表面に特定の物性を有する吸水性樹脂粒子を含む植物育成用保水材組成物を付着させる。特定の物性とは２．０７ｋＰａ・６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）が６０〜２００［ｇ／ｇ］である。
2010044281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２．０７ｋＰａ、６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）が６０〜２００［ｇ／ｇ］である、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項２】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の水可溶分が０〜２５重量％である、請求項１に記載の植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項３】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の残存モノマーが５００重量ｐｐｍ以下である、請求項１または２に記載の植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項４】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．３〜２．０である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項５】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が２０〜１０００［ｇ／ｇ］である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項６】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が２００［ｇ／ｇ］以下である、請求項５に記載の植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項７】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の純水吸収速度（１０分）が２０〜５００［ｇ／ｇ］である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の植物育成用粒子状吸水剤。
【請求項８】
アクリル酸（塩）水溶液を架橋重合する重合工程と、得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する工程と、得られた乾燥重合体を粉砕および分級する工程とを含む植物育成用粒子状吸水剤の製造方法であって、
ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が２０〜１０００［ｇ／ｇ］となるように上記重合工程がなされ、かつ、８５０μｍ以上の粗粒子が１０重量％以上８０重量％未満となるように上記粉砕および分級する工程がなされることを特徴とする、植物育成用粒子状吸水剤の製造方法。
【請求項９】
上記粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００〜２０００μｍとなるように粉砕および分級する、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
上記粒子状吸水剤の粒度分布の対数標準偏差（σζ）が０．３〜２．０となるように粉砕および分級する、請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
アクリル酸の沸点以上の温度で、重合中または重合後に加熱処理してアクリル酸の少なくとも一部を揮発させる、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
上記重合工程が水溶液重合であり、重合時または重合後に含水ゲル状架橋重合体が細分化される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
上記重合工程がニーダー型重合機またはベルト型重合機で行われる、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植物育成用粒子状吸水剤が、粒子径８５０μｍを超える粗粒子を有しており、その含有量が、粒子状吸水剤全体に対して１０重量％以上８０重量％未満である植物育成用保水剤。
【請求項１５】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂が５０〜１００重量％含まれている、請求項１４に記載の植物育成用保水剤。
【請求項１６】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００〜２０００μｍである、請求項１４または１５に記載の植物育成用保水剤。
【請求項１７】
上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が２００［ｇ／ｇ］以下となるように架橋する、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の植物育成用保水剤。
【請求項１８】
請求項１４に記載の植物育成用保水剤を培地に配置させる工程と、
苗木を培地に植栽する工程とを含み、
該苗木を植栽する培地において、植穴に配置された植物育成用保水剤のうち、最深部分にある該植物育成用保水剤が、地表から５〜５０ｃｍの深さにある、植物の育成方法。
【請求項１９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の植物育成用粒子状吸水剤を、植物種子の表面に付着させたものである、植物種子組成物。
【請求項２０】
個々の上記植物種子の表面に上記粒子状吸水剤が付着した、請求項１９に記載の植物種子組成物。
【請求項２１】
上記粒子状吸水剤、または、上記粒子状吸水剤と少なくとも１種以上の造粒剤との混合物が、上記植物種子の表面に付着している、請求項１９又は２０に記載の植物種子組成物。
【請求項２２】
上記粒子状吸水剤の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が６０〜１０００［ｇ／ｇ］であり、かつ、上記造粒剤の無加圧下純水吸収倍率が５［ｇ／ｇ］未満である、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の植物種子組成物。
【請求項２３】
上記植物種子の長辺の長さが、上記粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）の３〜５０倍である、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の植物種子組成物。
【請求項２４】
上記粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）が、３００〜１０００μｍである、請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の植物種子組成物。
【請求項２５】
上記粒子状吸水剤、または、上記粒子状吸水剤と少なくとも１種以上の造粒剤とからなる混合物が、結合剤により上記植物種子の表面に付着している、請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の植物種子組成物。
【請求項２６】
上記結合剤が有機化合物である、請求項２５に記載の植物種子組成物。
【請求項２７】
上記結合剤が水溶性である、請求項２５または２６に記載の植物種子組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物育成用粒子状吸水剤に関する。さらに詳しくは、本発明は、培地に混合され、植物への水の供給源として機能しうる植物育成用保水剤及びこれを用いた植物の育成方法、並びに、乾燥した地域での播種の際、水不足による種子の発芽率低下を抑制することができる、植物種子組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙オムツ、生理用ナプキンや失禁パット等の衛生用品に、体液吸収の観点から、その構成原材料として吸水性樹脂が幅広く利用されている。このような吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体等のポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を含むポリカルボン酸（塩）系吸水性樹脂や、澱粉‐アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物等がある。これらの中でも、特にポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂がコストおよび物性の観点から優れており、大量に使用されている。【０００３】
また近年、吸水性樹脂は衛生用品の原材料以外に、その低コスト性や保水性を活かして農園芸用途等に使用されるようになっている。例えば、緑化工法、節水栽培、砂地栽培の保水剤として、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を使用する技術（特許文献１〜３）や、植物の成長に悪影響を与えない保水剤として、ポリアクリル酸アンモニウム塩を用いた吸水性樹脂を使用する技術（特許文献４）、植物の成長阻害を改善した保水剤として、ポリアクリル酸系吸水性樹脂を使用する技術（特許文献５）等が開示されている。【０００４】
しかしながら、これらの特許文献１〜６に開示された従来のポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂は、植物育成用保水剤として使用した場合、植物の成長に悪影響を及ぼし、特に著しい発根および根成長阻害を引き起こすことが明らかとなっている（非特許文献１）。【０００５】
また、植物の育成を促進するためには、培地の保水性能および空気量を向上させることが必要であり、そのためには、特定の粒子径および吸収倍率を有する吸水性樹脂を保水剤として使用することが望まれる。しかしながら、上記文献には、吸水性樹脂の粒子径、粒度分布、吸収倍率、吸水前後の体積比等の物性が特定されておらず、植物育成用保水剤として、十分な効果が得られない場合があった。また、上記保水剤は、培地の地中深くに配置されることが多く、加圧状態で保持されるため、吸水性能を著しく阻害する。そのため、吸水前後の体積変化が小さく、培地の空気量が不十分となるおそれもあった。【０００６】
そこで、培地の保水性能および空気量の向上を目的として、粒子径の大きい吸水性樹脂を保水剤として使用する技術（特許文献７，８）が開示されている。しかし、特許文献７に開示された吸水性樹脂は、粒子径が大きすぎるため、吸収速度が遅く、植物の成長を促進するには、培地に保水効果を与える必要があり、結果として灌水量が多大となるおそれがあった。また、特許文献８に開示された吸水性樹脂は、必要なゲル強度が得られず、培地中での吸収倍率が低下するため、培地の空気量が減少するおそれがあった。【０００７】
また、植物育成のために、ノニオン系やカルシウム塩系の吸水性樹脂を保水剤とする技術（特許文献９〜１５）が開示されているが、これらの保水剤も吸水速度が遅く、また、ゲル強度が低く、さらに製造コストが高いため、汎用できるものではなかった。また、植物育成用保水剤に好適なパラメーター（特許文献１６）が開示されているが、未だ十分な性能を発揮できなかった。【０００８】
さらに農園芸分野においては、近年、効率化や省力化に対応できる技術が求められている。そのひとつとして、機械播種可能であり、間引き作業が軽減される造粒コーティング種子が普及している。このような造粒コーティング種子は、例えば、赤土、クレー、非晶質シリカ、タルク、カオリナイト、珪藻土、炭酸カルシウム等の造粒剤を、澱粉、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、水等の結合剤を用いて種子にコーティングすることによって得られる。このようにして得られた造粒コーティング種子は、播種後、土壌中の適度な水分によってコート層が吸水し、数箇所に亀裂が生じることでブロック状に破砕され、種子の発芽が起こる。このような造粒コーティング種子の一例として、種子の一部分が露出した造粒コーティング種子が開示されている（特許文献１７）。しかしながら、特許文献１７に開示された造粒コーティング種子は、土壌中の水分が低い乾燥地域において、コート層に亀裂を生じさせるために必要な水分を確保できず、種子の発芽を妨害するという問題点があった。【０００９】
また、造粒コーティング種子の一例として、造粒コーティング剤に吸水性樹脂を使用する技術が開示されている（特許文献１８）。しかしながら、吸水性樹脂を含んだ造粒コーティング剤を良好に種子に付着させることは容易ではなく、そのため、種子への酸素供給を妨げたり、必要以上に吸水性樹脂が吸水するために種子への水分供給を妨げたりするといった問題点があった。さらに、造粒コーティング作業中に吸水性樹脂が吸水し膨潤することによって種子から脱離してしまい、吸水性樹脂が核となって造粒され、種子のないコーティング物が副生されるという問題点もあった。【００１０】
また、農業の機械化に伴う、種子の機械撒きが実施されているが、微細な種子を均一に播種することは困難であり、さらに種子に必要量の造粒コーティング剤を均一に配置させるのも困難であるという問題点があった。【００１１】
また、広大な土地へ植物の種子を播種する場合、例えば、航空機から播種する方法等が挙げられるが、保水剤も散布しようとすると、種子と保水剤とを別々に散布しなければならず、種子と保水剤とを均一に散布することは困難であった。【００１２】
そこで、上記問題を解決するため、播種に好適であり、かつ、発芽率の高い種子コーティング用組成物が開示されている（特許文献１９）。この方法によって、種子と保水剤とを均一に散布することは可能となるが、土壌、特に乾燥した土地への播種における種子の発芽率が明らかにされていない。【００１３】
また、これらの先行技術文献に開示される造粒剤や吸水性樹脂は、その粒径が小さく、水分を吸収して膨潤した際に種子の表面を隙間無く覆ってしまうため、種子が窒息に陥りやすいという問題点があった。さらに、植物種子コーティング剤を付着させる際に複数の植物種子が含まれる場合、発芽に必要な水分を複数の種子で消費するため、水分が不足し、発芽に支障をきたす問題があった。また、発芽後も水分や栄養分を複数の苗で消費することになり、充分な成長が行えず、間引きを行う必要が出てくる等の問題もあった。
【特許文献１】特開昭５８−４２６０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−６８０２６号公報
【特許文献３】特開昭６４−５１０２８号公報
【特許文献４】特開昭６２−２７３２８３号公報
【特許文献５】特開２０００−１３９２０８公報
【特許文献６】特開平０１−２８５１１９号公報
【特許文献７】特開昭５７−２５３８３号公報
【特許文献８】米国特許出願公開第２００７／０１０１６４４号明細書
【特許文献９】特開平１０−１９１７７７号公報
【特許文献１０】特開２０００−１３９２０８号公報
【特許文献１１】特開２０００−３０８４１２号公報
【特許文献１２】特開２０００−３２４９４８号公報
【特許文献１３】特開２００７−３１９０２９号公報
【特許文献１４】欧州特許第１１４５６２１号明細書
【特許文献１５】特開平０３−１４１９２８８号公報
【特許文献１６】特開昭６３−０６８０２６号公報
【特許文献１７】特開２００５−２８７３３８公報
【特許文献１８】特開２０００−１３５００５公報
【特許文献１９】特開２００５−０５８２２１公報
【非特許文献１】川島和夫ら、高吸水性高分子物質の作物の初期成長へ及ぼす影響、砂丘研究、３１（１）、１−８、１９８４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、培地の表面近傍だけでなく、地中深くに埋設しても充分な保水効果を発揮しうる植物育成用保水剤及びこれを用いた植物の育成方法、および乾燥した環境下における植物の育成に際して、上記植物への水分供給源としての機能を発揮すると共に、土壌表面のみならず土中においても発芽率を向上させることができる植物種子組成物に使用することのできるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する方法は以下の通りである。【００１６】
すなわち、本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする植物育成用粒子状吸水剤は、２．０７ｋＰａ、６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）が６０〜２００［ｇ／ｇ］である。【００１７】
本発明の植物育成用粒子状吸水剤の製造方法は、アクリル酸（塩）水溶液を架橋重合する重合工程と、得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する工程と、得られた乾燥重合体を粉砕および分級する工程とを含む植物育成用粒子状吸水剤の製造方法であって、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が２０〜１０００［ｇ／ｇ］となるように上記重合工程がなされ、かつ、８５０μｍ以上の粗粒子が１０重量％以上８０重量％未満となるように上記粉砕および分級する工程がなされる。【００１８】
本発明の植物育成用保水剤は、上記粒子状吸水剤を含んでいる。この粒子状吸水剤は、粒子径が８５０μｍを超える粗粒子を有しており、その含有量が、粒子状吸水剤全体に対して１０重量％以上８０重量％未満である。【００１９】
本発明の植物の育成方法は、
（１）上記粒子状吸水剤を含んでおり、この粒子状吸水剤が粒子径８５０μｍを超える粗粒子を有しており、その含有量が、粒子状吸水剤全体に対して１０重量％以上８０重量％未満である上記植物育成用保水剤を培地に配置させる工程と、
（２）苗木を培地に植栽する工程とを含み、
該苗木を植栽する培地において、植穴に配置された植物育成用保水剤のうち、最深部分にある該植物育成用保水剤が、地表から５〜５０ｃｍの深さである。【００２０】
本発明の植物種子組成物は、上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする植物育成用粒子状吸水剤を、植物種子の表面に付着させたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る粒子状吸水剤は、加圧下での吸水特性に優れる。この粒子状吸水剤を含む植物育成用保水剤は、地中深くに埋設されても、充分な保水効果を発揮しうる。さらに、この植物育成用保水剤は、その粒子径が大きいので、培地の空気量を維持しうる。この植物育成用保水剤は、植物の育成に効果的に寄与しうる。このような植物育成用保水剤は、植林に適用されうる。さらにこの粒子状吸水剤を含む植物種子組成物は、乾燥しやすい条件下や土中等の加圧条件下でも高い発芽率を得ることができる。換言すれば、吸水して膨潤した後、一旦乾燥しても、再度容易に吸水することができ、さらに播種後、土壌水分が不足する場所や砂漠地帯等の乾燥地や土中等の加圧下でも生育に必要な水分を保持している。したがって、乾燥しやすい環境下においても、高い発芽率を得るこができる。さらに、本発明の植物種子組成物は、成長に必要な水分を供給することができ、間引きの必要も無く、間引きによる植物種子の無駄な消費を減らすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる植物の育成方法を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の培地の一部（図１の領域Ｐ）を示した概略図である。
【図３】図３は、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）を測定する際に使用する測定装置の概略図である。
【図４】図４は、実施例５〜７及び比較例３〜５における発芽率〔１〕の測定結果を示した図である。
【図５】図５は、実施例８及び比較例６〜７における発芽率〔２〕の測定結果を示した図である。
【符号の説明】
【００２３】
２・・・苗木
４・・・培地
６・・・幹
８・・・根
１０・・・土壌
１２・・・保水剤
１００・・・支持円筒
１０１・・・金網
１０２・・・吸水性樹脂
１０３・・・ピストン
１０４・・・錘
１０５・・・ペトリ皿
１０６・・・ガラスフィルター
１０７・・・ろ紙
１０８・・・純水
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする植物育成用粒子状吸水剤について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更、実施し得る。具体的には、本発明は下記の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。  【００２５】
〔１〕用語の定義
（ａ）「吸水性樹脂」
本発明における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味する。なお、「水膨潤性」とは、ＥＲＴ４４１．２−０２で規定する無加圧下吸収倍率（ＣＲＣ）が必須に５［ｇ／ｇ］以上であることをいい、また、「水不溶性」とは、ＥＲＴ４７０．２−０２に規定する水可溶分（Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ）が必須に０〜５０重量％であることをいう。【００２６】
該吸水性樹脂は、その用途に応じて適宜設計可能であり特に限定されるものではないが、カルボキシル基を含有する親水性架橋重合体であることが好ましい。また、全量（１００重量％）が重合体である形態に限定されない。【００２７】
（ｂ）「ポリアクリル酸（塩）」
本発明における「ポリアクリル酸（塩）」とは、繰り返し単位としてアクリル酸（塩）を主成分とする重合体を意味する。具体的には、架橋剤を除く単量体として、アクリル酸（塩）を必須に５０〜１００モル％、より好ましくは７０〜１００モル％、さらに好ましくは９０〜１００モル％、特に好ましくは実質１００モル％、含む重合体をいう。【００２８】
重合体としての塩は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩が好ましく、これらの中でも１価の塩、アルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。また、ポリアクリル酸（塩）の形状は特に限定されず、粒子状（粉末状とも称することがある。）であることが好ましい。【００２９】
（ｃ）「植物育成用粒子状吸水剤」
本発明における「植物育成用粒子状吸水剤」とは、上記ポリアクリル酸（塩）を繰り返し単位として得られる重合体や、該重合体に添加剤等を添加して改質したものをいう。すなわち、特定の物性を得るために、吸水性樹脂そのものや、吸水性樹脂を改良したもの、吸水性樹脂に添加剤等を添加して改良したものを、植物育成用粒子状吸水剤（以下、「粒子状吸水剤」あるいは単に「吸水剤」と称することもある）という。【００３０】
本発明では、地中深く埋設しても充分な保水効果を発揮する「植物育成用保水剤」や種子表面に付着させることで乾燥しやすい環境下でも高い発芽率が得られる「植物種子組成物」の原材料として、上記粒子状吸水剤を用いる。【００３１】
（ｄ）「植物育成用保水剤」
本発明における「植物育成用保水剤」とは、上記ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤を土壌に埋設し、植物育成用に使用されるものである。したがって、所望の吸水性能が得られる範囲内において、添加剤の添加等の改良操作は任意であり、例えば、吸水性樹脂自体の吸水性能が所望の範囲に入る場合、該吸水性樹脂が植物育成用保水剤となる。【００３２】
（ｅ）「植物種子組成物」
本発明における「植物種子組成物」とは、植物種子の表面に、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤と、必要により造粒剤とを、結合剤を用いて付着させた植物種子全体のことをいう。すなわち、本発明の植物種子組成物には、「植物種子」、「粒子状吸水剤」及び「結合剤」が必須に含まれ、「造粒剤」が任意に含まれる。【００３３】
なお、上記植物種子組成物から植物種子および結合剤を除いたもの、すなわち、粒子状吸水剤、あるいは粒子状吸水剤および造粒剤との混合物を、本発明では「植物種子コーティング剤」（以下、単に「コーティング剤」とも称する）という。【００３４】
したがって、コーティング剤の物性は、構成する物質ごとに測定することが好ましいが、コーティング剤として植物種子に付着している場合、へら等を用いて植物種子から剥ぎ落とした後、コーティング剤全体として物性を測定してもよいし、構成物質ごとに分離してそれぞれの物性を測定してもよい。【００３５】
（ｅ−１）「植物種子」
本発明における「植物種子」とは、地球上に存在する植物の種子であり、いわゆる商品作物の植物種子のことをいう。なお、商品作物とは、自己消費よりも市場での販売を目的として生産する農作物のことをいう。【００３６】
（ｅ−２）「造粒剤」
本発明における「造粒剤」とは、上記コーティング剤に任意に用いられる物質のうち、粒子状吸水剤以外の物質のことをいう。ただし、本発明における「結合剤」に該当するものは、「造粒剤」から除かれる。【００３７】
（ｅ−３）「結合剤」
本発明における「結合剤」とは、上記コーティング剤を、植物種子の表面に付着させる際に用いる接着効果のある、粒子状吸水剤および造粒剤以外の物質のことをいう。【００３８】
（ｆ）「ＥＤＡＮＡ」および「ＥＲＴ」
「ＥＤＡＮＡ」は、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｉａｔｉｏｎｓの略称であり、「ＥＲＴ」は、欧州標準（ほぼ世界標準）の吸水性樹脂の測定法（ＥＲＴ／ＥＤＡＮＡ  Ｒｅｃｏｍｅｄｅｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）の略称である。【００３９】
なお、本明細書においては、特に断りのない限り、ＥＲＴ原本（公知文献：２００２年改定）に準拠して、粒子状吸水剤等の物性を測定する。【００４０】
（ｇ）「無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）」
本発明における「無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）」とは、無加圧下における粒子状吸水剤の吸水性能を示す指標であり、ＥＲＴ４４１．２−０２（ＣＲＣ／Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ  Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｙ／遠心分離機保持容量／無加圧下吸収倍率）に準拠して、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液に代えて純水（本発明においては、電気伝導度が５［μＳ／ｃｍ］以下の脱イオン水を指す。以下同じ。）を用いて測定した値（単位；「ｇ／ｇ」）である。【００４１】
なお、ＥＲＴ４４１．２−０２（ＣＲＣ）は、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液で規定される無加圧下純水吸収倍率であるが、純水での吸収倍率は、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液での吸収倍率に対して、はるかに高くなる傾向にある。したがって、膨潤ゲルの重量（通常は、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液の数倍〜数十倍）に合わせて、測定時の粒子状吸水剤の重量は、適宜減量すればよい。【００４２】
また、本発明では、粒子状吸水剤に代えて造粒剤についても、同様の試験方法により測定される値を無加圧下純水吸収倍率という。【００４３】
（ｈ）「加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）」
本発明における「加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）」とは、加圧下における粒子状吸水剤（０．９００ｇ）の吸水性能を示す指標であり、ＥＲＴ４４２．２−０２（ＡＡＰ／Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ  Ａｇａｉｎｓｔ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ／加圧下吸収倍率）に準拠して、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液に代えて純水を用いて測定した値（単位；［ｇ／ｇ］）である。【００４４】
なお、本発明では、（１）２．０７ｋＰａ・６０分間、（２）２．０７ｋＰａ・２０時間、（３）４．８ｋＰａ・６０分間の条件下で、加圧下純水吸収倍率を測定した。【００４５】
また、本発明では、粒子状吸水剤に代えて造粒剤についても、同様の試験方法により測定される値を加圧下純水吸収倍率という。【００４６】
（ｉ）「純水吸収速度（１０分）」
本発明における「純水吸収速度（１０分）」とは、粒子状吸水剤の吸水性能を示す指標であり、上記加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）の測定装置のうち、錘、ピストンを用いない無加圧下条件で、さらに１０分間で測定した値（単位；「ｇ／ｇ」）である。【００４７】
（ｊ）重量平均粒子径（Ｄ５０）
本発明における「重量平均粒子径（Ｄ５０）」とは、米国特許第５０５１２５９号明細書等に開示されているように、一定目開きのＪＩＳ標準篩で篩い分けした後、残留百分率Ｒを対数確率紙にプロットし、Ｒ＝５０重量％に相当する標準篩の粒子径のことをいう。【００４８】
また、本発明では、粒子状吸水剤に代えて造粒剤についても、同様の試験方法により測定される値を重量平均粒子径（Ｄ５０）という。さらに、上記保水剤組成物の重量平均粒子径は、粒子状吸水剤の重量平均粒子径と造粒剤の重量平均粒子径とを加重平均した値をさす。【００４９】
（ｋ）粒度分布の対数標準偏差（σζ）
本発明における「粒度分布の対数標準偏差（σζ）」とは、下記の式にしたがって算出される値をいい、σζの値が小さいほど粒度分布が狭いことを意味する。
σζ  ＝  ０．５  ×  ｌｎ（Ｘ２／Ｘ１）【００５０】
ここで、Ｘ１およびＸ２は、上記（ｊ）重量平均粒子径（Ｄ５０）と同様の操作を行った後、残留百分率Ｒを対数確率紙にプロットし、Ｒ＝８４．１重量％（Ｘ１）、Ｒ＝１５．９重量％（Ｘ２）に相当する標準篩の粒子径をさす。【００５１】
（ｌ）「水可溶分」
本発明における「水可溶分」とは、粒子状吸水剤の性能を示す指標であり、通常、ＥＲＴ４７０．２−０２（Ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｓ）に準拠して、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液を用いて測定する値（単位；［重量％］）である。【００５２】
ただし、本発明の粒子状吸水剤は酸基を有しないノニオン性ポリマーを含むため、ｐＨ滴定（ＥＲＴ４７０．２−２００２）を行えず、適宜、重量法（実施例で規定する）で測定する。【００５３】
（ｍ）「残存モノマー」
本発明における「残存モノマー」とは、粒子状吸水剤中に残存しているモノマー成分の含有量をいい、ＥＲＴ４１０．２−０２（Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｍｏｎｏｍｅｒｓ）に準じて、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液を用いて測定した値（単位；［重量ｐｐｍ］）である。なお、本発明では、未反応のアクリル酸および／またはその塩が、残存モノマーに該当する。【００５４】
（ｎ）「その他」
本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は、「Ｘ以上、Ｙ以下」であることを意味する。また、重量の単位である「ｔ（トン）」は、「Ｍｅｔｏｒｉｃ  ｔｏｎ（メトリック  トン）であることを意味する。【００５５】
〔２〕植物育成用粒子状吸水剤
本発明における植物育成用粒子状吸水剤は、以下の物性を有するポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分（５０モル％以上）とすることが好ましく、７０モル％以上とすることがより好ましく、９０モル％以上がさらに好ましく、実質１００モル％であることが好ましい。すなわち、植物育成用粒子状吸水剤が所望の物性を有する範囲内で、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂と同一であるとする。【００５６】
（２−１）無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）は、２０〜１０００［ｇ／ｇ］が好ましく、５０〜１０００［ｇ／ｇ］がより好ましく、６０〜１０００［ｇ／ｇ］がさらに好ましく、８０〜１０００［ｇ／ｇ］が特に好ましく、１００〜１０００［ｇ／ｇ］が最も好ましい。ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が上記範囲内となることで、植物の生育に必要な水分を供給できるとともに、土中等の加圧下においても充分に水分を保持することができる。なお、上限値は１０００［ｇ／ｇ］であるが、本発明ではより好ましい上限値は、従来の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）の上限値より低い値となる。すなわち、上記無加圧下純水吸水倍率（ＧＶｗ）の上限値としては、５００［ｇ／ｇ］以下が好ましく、３００［ｇ／ｇ］以下がより好ましく、２００［ｇ／ｇ］以下がさらに好ましく、１５０［ｇ／ｇ］以下が特に好ましい。下限値は上述したように、２０［ｇ／ｇ］以上が好ましく、５０［ｇ／ｇ］以上がより好ましく、６０［ｇ／ｇ］以上がさらに好ましく、８０［ｇ／ｇ］以上が特に好ましく、１００［ｇ／ｇ］以上が最も好ましい。【００５７】
従来、吸水性樹脂では、高倍率の無加圧下純水吸収倍率が求められていたが、本発明では、従来の市販品や上記特許文献１〜１９等の公知の吸水性樹脂に比して低いことが好ましい。このような低無加圧下純水吸収倍率によって、特に２００［ｇ／ｇ］以下の場合に、より好適な植物育成用粒子状吸水剤が得られることが見出された。【００５８】
（２−２）加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）は、測定条件によってその好ましい範囲が異なる。具体的には、（１）２．０７ｋＰａ・６０分間の加圧下純水吸収倍率は、灌水効率や土壌中での水分保持量等の観点から、６０〜２００［ｇ／ｇ］が好ましく、８０〜２００［ｇ／ｇ］がより好ましく、１００〜２００［ｇ／ｇ］がさらに好ましい。【００５９】
また、（２）２．０７ｋＰａ・２０時間の加圧下純水吸収倍率は、植物育成の観点から、６０［ｇ／ｇ］以上が好ましく、８０［ｇ／ｇ］以上がより好ましく、１００［ｇ／ｇ］以上がさらに好ましい。【００６０】
さらに、（３）４．８ｋＰａ・６０分間の加圧下純水吸収倍率は、植物育成、得られる保水剤やコーティング剤の性能向上、低コストで安定的な生産等の観点から、１５［ｇ／ｇ］以上が好ましく、２２［ｇ／ｇ］以上がより好ましく、２４［ｇ／ｇ］以上がさらに好ましく、２６［ｇ／ｇ］以上が特に好ましい。また上限としては、３５［ｇ／ｇ］以下が好ましい。【００６１】
なお、上記２．０７ｋＰａの加圧は、嵩比重が１．５［ｇ／ｃｍ３］の土壌において深さ約１４ｃｍの位置で受ける圧力に相当する。【００６２】
（２−３）純水吸収速度（１０分）
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の純水吸収速度（１０分）は、通常、２０〜５００［ｇ／ｇ］であり、３０〜５００［ｇ／ｇ］が好ましく、５０〜５００［ｇ／ｇ］がより好ましく、７０〜５００［ｇ／ｇ］がさらに好ましく、１００〜５００［ｇ／ｇ］が特に好ましい。ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の純水吸収速度（１０分）が２０［ｇ／ｇ］を下回る場合、所望の保持水量が確保されず灌水頻度が高くなり効率が悪くなる。また、上記純水吸収速度（１０分）が５００［ｇ／ｇ］を超える場合、製造コストが高くなり不利となる。【００６３】
（２−４）重量平均粒子径（Ｄ５０）
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の重量平均粒子径（Ｄ５０）は、該ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を上記植物育成用保水剤として用いる場合は、２００〜２０００μｍが好ましく、３００〜２０００μｍがより好ましく、５００〜２０００μｍがさらに好ましく、６００〜２０００μｍが特に好ましく、７００〜２０００μｍが最も好ましい。上記重量平均粒子径（Ｄ５０）が２００μｍ未満の場合、植物育成用保水剤の表面積が大きいため水分の蒸散が速くなり、植物に充分な水分を供給することができない。また、上記重量平均粒子径（Ｄ５０）が２０００μｍを超える場合、吸収速度が低下し灌水効率が悪くなるため、取扱性に問題が生じる。【００６４】
なお、上記重量平均粒子径（Ｄ５０）の上限値は２０００μｍ以下であるが、上記範囲内でさらに１５００μｍ以下が好ましく、１３００μｍ以下がより好ましく、１０００μｍ以下がさらに好ましい。すなわち、本発明では従来の吸水性樹脂よりも粗く制御することにより、好適な植物育成用保水剤が得られることを見出した。【００６５】
また、上記ポリアクリル酸（塩）吸水性樹脂を上記植物種子コーティング剤として用いる場合、該ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の重量平均粒子径（Ｄ５０）は、３００〜１０００μｍが好ましく、３００〜９００μｍがより好ましく、３５０〜８００μｍがさらに好ましい。上記重量平均粒子径（Ｄ５０）が３００μｍ未満の場合、植物種子コーティング剤が吸水した際、植物種子の表面をすき間なく覆い空気を遮断してしまうため、植物種子が窒息するおそれがある。また、上記重量平均粒子径（Ｄ５０）が１０００μｍを超える場合、植物種子との付着面積が小さくなり、種子表面から吸水性樹脂が剥がれやすくなるおそれがある。【００６６】
（２−５）粒子径および粒度分布の対数標準偏差（σζ）
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の粒子径は、特に限定されず、その用途によって適宜選択することができる。例えば、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を上記植物育成用粒子状吸水剤として用いる場合、粒子径が１５０μｍ未満の吸水性樹脂の含有量は、吸水剤全体に対して、０〜２０重量％が好ましく、０〜１０重量％がより好ましく、０〜５重量％がさらに好ましい。粒子径１５０μｍ未満の吸水性樹脂の含有量が２０重量％を超えると、粒子状吸水剤から溶出される水可溶分が増加し、植物の成長を阻害するおそれがある。すなわち、本発明では、従来の吸水性樹脂より微粉（１５０μｍ未満）が植物の成長を阻害することが見出された。【００６７】
また、粒子径が８５０μｍを超える吸水性樹脂の含有量は、吸水剤全体に対して、１０重量％以上８０重量％未満が好ましく、１５重量％以上８０重量％未満がより好ましく、２０重量％以上８０重量％未満がさらに好ましく、２５重量％以上６０重量％未満が特に好ましい。粒子径８５０μｍ以上の吸水性樹脂の含有量が上記範囲内となることで、粒子状吸水剤が膨潤した場合でも閉塞することがなく、植物の呼吸を妨げることない。すなわち、本発明では従来の吸水性樹脂より粗く制御すること、特に粒子径が８５０μｍ以上の粒子を所望量含有することが好ましい。粒子径が８５０μｍ以上の粒子が多すぎる場合、吸収速度が低下するため好ましくない。また、粒子径が８５０μｍ以上の粒子が少ない場合、加圧下純水吸収倍率が低下するため好ましくない。【００６８】
また、本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の粒度分布（標準篩分級で規定）は、３００〜３０００μｍの範囲が好ましく、３００〜１４００μｍの範囲がより好ましく、該範囲を主成分（５０重量％以上）とすることが好ましく、７０重量％以上とすることがより好ましく、８０重量％以上がさらに好ましい。【００６９】
さらに、本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の粒度分布の対数標準偏差（σζ）は、０．３〜２．０が好ましく、０．５〜１．５がより好ましく、０．６〜１．５がさらに好ましく、０．７〜１．０が特に好ましい。粒度分布の対数標準偏差（σζ）が上記範囲内となることで、土壌中の土、水分、空気の三相分布が良好となり、土壌の保水量および空気量を増大させ、土壌中での目詰まりや止水層の形成を抑えることができる。本発明では、粒度分布の対数標準偏差（σζ）が上記範囲内、好ましくは粗く粒度される。したがって、重合後や乾燥後の粉砕を制御し、さらに分級を制御することで、上記粒度とすればよい。【００７０】
（２−６）水可溶分
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の水可溶分は、０〜２５重量％が好ましく、以下、０〜２０重量％、０〜１５重量％、０〜１０重量％、０〜７重量％、０〜５重量％の順に好ましく、０〜３重量％が最も好ましい。水可溶分が上記範囲内となることで、未架橋の水溶性高分子（ポリアクリル酸（塩））が植物体の生存環境に溶出することがない。すなわち、本発明では、未架橋の水溶性高分子が植物の成長を阻害することが見出された。【００７１】
また、本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の溶出可溶分は、０〜０．５重量％が好ましく、０〜０．３重量％がより好ましく、０〜０．１重量％がさらに好ましく、０〜０．００５重量％が特に好ましい。該溶出可溶分は、特定の飽和吸収倍率を持つ粒子状吸水剤が、２４時間、２５℃の密閉状態で放置されたときに、この粒子状吸水剤から溶出する可溶分量のことをいう。【００７２】
本発明では、上記範囲内、好ましくは低く制御されるがそのために、重合時の架橋剤量を制御することで上記可溶分とすればよい。【００７３】
（２−７）残存モノマー
本発明にかかるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の残存モノマーは、５００重量ｐｐｍ以下が好ましく、以下、４００重量ｐｐｍ以下、３００重量ｐｐｍ以下、２５０重量ｐｐｍ以下、２００重量ｐｐｍ以下、１５０重量ｐｐｍ以下、の順に好ましく、１００重量ｐｐｍ以下が最も好ましい。残存モノマーが上記範囲内となることで、吸水時の異臭発生を抑制することができ、また、製造作業者の健康被害を抑制することができる。すなわち、本発明では、残存モノマー（アクリル酸）が植物の成長を阻害することが見出された。本発明では上記範囲内、好ましくは低く制御されるが、そのために、重合時または重合後にアクリル酸の沸点（１４３℃）以上に加熱、好ましくは１５０〜２００℃に加熱して残存モノマーの少なくとも一部を揮発させればよい。さらに好ましくは、重合後に無機還元剤、特に亜硫酸（水素）塩を添加、特に０．００１〜１重量部（対重合体）添加すればよく、残存モノマーはより効果的に低減できる。【００７４】
〔３〕植物育成用粒子状吸水剤の製造方法
本発明の実施形態にかかる粒子状吸水剤としては、ポリアスパラギン酸架橋体、γ−グルタミン酸架橋体等のポリアミド型吸水性樹脂；ＣＭＣ架橋体等の天然物吸水性樹脂等が例示されるが、吸水性能の観点から、不飽和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性樹脂が好ましい。【００７５】
さらに吸水性樹脂の表面または表面近傍に、有機二次架橋構造を有していてもよい。このような吸水性樹脂としては、ポリアクリル酸部分中和物の重合体、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の鹸化物又はその架橋体、アクリロニトリル共重合体またはアクリルアミド共重合体の加水分解物の架橋体、カルボキシル基含有架橋ポリビニルアルコール変性物、および架橋イソブチレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらの吸水性樹脂は、単独または２種以上の混合物の形態で用いられる。【００７６】
これらの中でも、アクリル酸および／またはその塩（中和物）を主成分とする単量体から得られるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂（以下、単に「吸水性樹脂」と称することもある）が最も好ましい。【００７７】
上述したように本発明の植物育成用粒子状吸水剤は、２．０７ｋＰａ、６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）が６０〜２００［ｇ／ｇ］であるポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする植物育成用粒子状吸水剤である。さらに、粒子径が８５０μｍを超える粒子状吸水剤が１０重量％以上８０重量％未満であり、また、重量平均粒子径（篩分級で規定）が２００〜２０００μｍであり、水可溶分が０〜２５重量％であり、残存モノマーが５００重量ｐｐｍ以下であり、粒度分布の対数標準偏差が０．３〜２．０であり、無加圧下純水吸収倍率が２０〜１０００［ｇ／ｇ］であり、さらに２００［ｇ／ｇ］以下の植物育成用粒子状吸水剤である。すなわち、本発明の植物育成用粒子状吸水剤は、２．０７ｋＰａ、６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）を一定範囲とすることに特徴があり、また、植物育成のため、好ましくは従来より粗い粒度分布で、低吸収倍率に特徴がある。さらに、一定以下の水可溶分や残存モノマーに特徴がある。【００７８】
このような植物育成用粒子状吸水剤の製造方法の一例を下記に記載するが、本発明はこれに限定されない。すなわち、２．０７ｋＰａ、６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）を一定範囲とするために、アクリル酸（塩）水溶液を架橋重合する工程、得られた含水ゲル状架橋重合体を乾燥する工程、得られた乾燥重合体を粉砕および分級する工程を含む植物育成用粒子状吸水剤であって、無加圧下純水吸収倍率が２０〜１０００［ｇ／ｇ］となるように架橋重合し、かつ、８５０μｍ以上の粗粒子が１０重量％以上８０重量％未満となるように粉砕および分級する製造方法を提供する。かかる製造方法において、さらに粒度を粗く、また、無加圧下純水吸収倍率を低くすることが好ましく、重量平均粒子径が５００〜２０００μｍとなるように粉砕および分級し、粒度分布の対数標準偏差が０．３〜２．０であり、残存モノマーを低減するために、アクリル酸の沸点以上で重合中または重合後に加熱処理して、アクリル酸のすくなくとも一部を揮発させる。【００７９】
以下、上記製造方法およびその他の製造方法について述べる。【００８０】
（３−１）重合工程
＜不飽和単量体＞
本発明にかかる粒子状吸水剤は、主原料（不飽和単量体）として、アクリル酸および／またはその塩（以下、「アクリル酸（塩）」と称する）の水溶液を使用する。該水溶液は、アクリル酸（塩）を単量体の主成分（５０〜１００モル％が好ましく、７０〜１００モル％がより好ましく、９０〜１００モル％がさらに好ましく、実質１００モル％）として含む。【００８１】
また、重合により得られる含水ゲル状架橋重合体（以下、「含水ゲル」と称することもある）は、吸水性能の観点から、重合体の酸基の少なくとも一部が中和されていることが好ましい。このようなアクリル酸の部分中和塩としては、特に限定されないが、得られる植物育成用粒子状吸水剤としての機能、工業的入手性、および安全性等の観点から、中和の主成分がアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましく、ナトリウム塩、カリウム塩、必要によりカルシウム塩の併用がさらに好ましい。【００８２】
したがって、不飽和単量体としてのアクリル酸、または、重合後の重合体の中和反応に用いられる塩基性物質としては、特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物や、炭酸（水素）ナトリウム、炭酸（水素）カリウム等の炭酸（水素）塩等の塩基性物質が好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。【００８３】
上記中和反応は、重合前の不飽和単量体（アクリル酸）に行ってもよく、または、重合後の重合体（含水ゲル）に行ってもよいが、生産性や加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）の向上等の観点から、中和された単量体を使用することが好ましい。すなわち、アクリル酸の部分中和塩を単量体として使用することが好ましい。【００８４】
上記中和反応の中和率は、特に限定されないが、１０〜１００モル％が好ましく、３０〜９５モル％がより好ましく、５０〜９０モル％がさらに好ましく、６０〜８０モル％が特に好ましい。また、中和時の温度（中和温度）としては、特に限定されないが、１０〜１００℃が好ましく、３０〜９０℃がより好ましい。その他、中和処理条件等の好ましい範囲は、欧州特許第５７４２６０号明細書に開示されており、これらの条件も本発明に適用され得る。また、必要により、アクリル酸（塩）の使用量に対して０〜５０モル％の多価金属塩やカルシウム塩が中和反応で併用される。【００８５】
また、本発明においては、アクリル酸（塩）以外の親水性または疎水性の不飽和単量体（以下、「他の単量体」と称する）を併用してもよい。他の単量体としては、特に限定されないが、例えば、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、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、ステアリル（メタ）アクリレートやそれらの塩等が挙げられる。他の単量体を併用する場合、その使用量としては、アクリル酸（塩）の使用量に対して、０〜５０モル％が好ましく、０〜３０モル％がより好ましく、０〜１０モル％がさらに好ましく、０〜５モル％が特に好ましい。他の単量体使用量を上記範囲内とすることで、粒子状吸水剤の植物成長促進効果や吸水性能の向上に加えて、抗菌性等の別の機能を付与でき、さらに安価で生産することができる。【００８６】
＜架橋性単量体（内部架橋剤）＞
本発明にかかる粒子状吸水剤は、必須に架橋構造を有するが、架橋性単量体を有しない自己架橋型であってもよいし、１分子内に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（以下、「内部架橋剤」と称する）を共重合あるいは反応させたものであってもよい。【００８７】
上記内部架橋剤としては、特に限定されないが、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、（ポリオキシエチレン）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（β−アクリロイルオキシプロピオネート）、トリメチロールプロパントリ（β−アクロイルオキシプロピオネート）、ポリ（メタ）アリロキシアルカン等の分子内に重合性二重結合を少なくとも２個有する化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル類化合物；エチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等のポリオール類化合物等、カルボキシル基と反応して共有結合を形成しえる化合物が挙げられる。これらの中から、反応性を考慮して１種または２種以上の内部架橋剤が用いられ、さらに、得られる粒子状吸水剤の吸収倍率を考慮して２個以上の重合性不飽和基を有する化合物を重合時に必須に用いることが好ましい。【００８８】
上記内部架橋剤の使用量は、上記単量体の使用量に対して、０．００１〜５モル％が好ましく、０．００５〜１モル％がより好ましく、０．０１〜０．５モル％がさらに好ましく、０．０２〜０．３モル％が特に好ましい。内部架橋剤の使用量が０．００１モル％未満の場合、重合ゲルの強度が低下し水可溶分が増加する傾向にあるため、好ましくない。また、内部架橋剤の使用量が５モル％を超える場合、吸水性能が低下する傾向にあるため、好ましくない。本発明の好ましい製造方法では、無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）が従来より低く制御されるが、所望の無加圧下吸収倍率（ＧＶｗ）を得るには上記内部架橋剤の使用量を増加すればよい。これら内部架橋剤の増量による無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）を低く制御することは適宜実施できる。【００８９】
なお、内部架橋剤の添加は、特に限定されず、反応系に一括添加してもよく、分割添加してもよい。さらに架橋構造を重合体内部に導入する場合、内部架橋剤を単量体の重合前、重合中、重合後、あるいは中和後のいずれかの時点で添加すればよい。【００９０】
＜重合開始剤＞
本発明にかかる粒子状吸水剤は、上記単量体を重合することで得られ、その重合開始剤として、ラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、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）二塩酸等の熱分解型重合開始剤や、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン等の光分解型重合開始剤が挙げられる。【００９１】
また、これらのラジカル重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用し、レドックス系重合開始剤とすることもできる。還元剤としては、特に限定されないが、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等の亜硫酸塩化合物；亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム等の亜硫酸水素塩化合物；ピロ亜硫酸（塩）、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、第一鉄塩等の還元性金属（塩）、亜リン酸（塩）アミノ酸等が挙げられる。【００９２】
これら重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、得られる粒子状吸水剤の物性等の観点から、全単量体の使用量に対して、０．００１〜２重量％が好ましく、０．０１〜０．５重量％がより好ましい。重合開始剤の使用量が０．００１重量％未満の場合、未反応の単量体成分が増加し、得られる粒子状吸水剤の残存モノマーが増加するため、好ましくない。また、重合開始剤の使用量が２重量％を超える場合、重合制御が困難となるため、好ましくない。本発明の好ましい製造方法では、残存モノマーを従来より低く制御するために、適宜、重合開始剤の使用量を増加すればよい。【００９３】
また、上記単量体の重合は、上記重合開始剤の添加によって開始されるが、重合開始剤の代わりに、放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射してもよく、重合開始剤と活性エネルギー線を併用してもよい。【００９４】
＜重合方法＞
本発明にかかる粒子状吸水剤の重合方法としては、特に限定されないが、例えば、バルク重合、沈殿重合、水溶液重合、逆相懸濁重合等を挙げることができる。これらの中でも、粒子状吸水剤の吸水性能および重合制御の容易性等の観点から、上記単量体を水溶液とする水溶液重合や逆相懸濁重合が好ましく、連続水溶液重合がより好ましい。本発明の好ましい製造方法では、粒度が従来より粗く制御されるため、所望する粗粒度の吸水剤を得るには水溶液重合が好ましい。逆相懸濁重合や沈殿重合では、得られる粒子状吸水剤の粒度が細かく、また、有機溶媒が残存するため、植物の育成に悪影響を与える恐れがある。したがって、所望する粗粒度の吸水剤を得るために、好ましい連続重合として、ニーダー型重合機で行われる連続ニーダー重合（例えば、米国特許第６９８７１５１号および同第６７０１４１号）や、ベルト型重合機で行われる連続ベルト重合（例えば、米国特許第４８９３９９９号、同第６２４１９２８号、および米国特許出願公開第２００５／２１５７３４号）等が挙げられる。さらに、吸水速度の観点から、連続重合として高温開始重合（単量体の重合開始温度が、３０℃以上が好ましく、３５℃以上がより好ましく、４０℃以上がさらに好ましく、５０℃以上が特に好ましく、上限は沸点が好ましい）や、高濃度重合（単量体濃度が、３０重量％以上が好ましく、３５重量％以上がより好ましく、４０重量％以上がさらに好ましく、４５重量％以上が特に好ましく、上限は飽和濃度が好ましい）が、好ましい重合の一例として挙げられる。上記高温開始重合の好適な一例として、米国特許第６９０６１５９号および同第７０９１２５３号等に例示されている。【００９５】
なお、水溶液重合とは、分散溶媒を用いることなく単量体水溶液を重合させる方法であり、例えば、米国特許第４６２５００１号、同第４８７３２９９号、同第４２８６０８２号、同第４９７３６３２号、同第４９８５５１８号、同第５１２４４１６号、同第５２５０６４０号、同第５２６４４９５号、同第５１４５９０６号、同第５３８０８０８号等の米国特許や、欧州特許第０８１１６３６号、同第０９５５０８６号、同第０９２２７１７号、同第１１７８０５９号等の欧州特許に開示されている。また、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て重合させる方法であり、例えば、米国特許第４０９３７７６号、同第４３６７３２３号、同第４４４６２６１号、同第４６８３２７４号、同第５２４４７３５号等の米国特許に開示されている。これらの特許文献に記載されている単量体、内部架橋剤、重合開始剤、およびその他添加剤についても、本発明において使用することができる。【００９６】
本発明において、水溶液重合あるいは逆相懸濁重合を行う場合、単量体の水溶液濃度としては、特に限定されないが、１０〜８０重量％が好ましく、２０〜６０重量％がより好ましい。水溶液重合を行う場合には、水以外の溶媒を必要に応じて併用してもよい。併用される溶媒の種類は特に限定されない。また、重合開始時の温度としては、使用する重合開始剤の種類等の条件にもよるが、１５〜１３０℃が好ましく、２０〜１２０℃がより好ましい。重合開始時の温度が上記範囲を外れると、得られる粒子状吸水剤中の残存モノマーの増加や、自己架橋反応が過度に進行し得られる吸水剤の吸水性能が低下するおそれがあるため、好ましくない。重合時間についても、特に限定されず、不飽和単量体および重合開始剤の種類、重合温度等の条件に応じて、適宜決定すればよい。【００９７】
また、必要に応じて、不飽和単量体に、炭酸（水素）塩、二酸化炭素、アゾ化合物、不活性有機溶媒等の発泡剤；澱粉・セルロース、澱粉・セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子；界面活性剤；次亜燐酸（塩）等の連鎖移動剤等を、本発明の効果を損なわない範囲（例えば、不飽和単量体１００重量部に対して、発泡剤は３０重量部以下、親水性高分子は３０重量部以下、界面活性剤は３０重量部以下、連鎖移動剤は１重量部以下）内で適宜添加することもできる。【００９８】
以上の重合工程において、含水ゲル状架橋重合体が得られる。【００９９】
（３−２）ゲル細粒化工程
上記重合工程で得られた含水ゲル状架橋重合体（含水ゲル）は、そのまま乾燥してもよいが、必要により、重合時又は重合後にゲル解砕機（例えば、ニーダー、ミートチョパー）等を用いて細断（細分化）された後、乾燥する。含水ゲルを細断する場合、その形状は、特に限定されないが、例えば、顆粒状、粉末状、フレーク状、繊維状等、任意の形状に細断することができる。【０１００】
上記細断方法として種々の方法で行われるが、例えば、任意形状の多孔構造を有するスクリュー型押出機を用いて細断する方法が例示される。【０１０１】
ゲル解砕時の含水ゲルの温度は、物性の面から、４０〜９５℃が好ましく、５０〜８０℃がより好ましい。含水ゲルの樹脂固形分は、特に限定されないが、物性の面から、１０〜７０重量％が好ましく、１５〜６５重量％がより好ましく、３０〜５５重量％がさらに好ましい。上記含水ゲルに、水や、多価アルコール、水と多価アルコールの混合液、水に多価金属を溶解した溶液、あるいはこれらの蒸気等を添加しても良い。【０１０２】
上記ゲル解砕後の粒子状含水ゲルの重量平均粒子径は、粗く制御する。具体的には、０．２〜１０ｍｍが好ましく、０．３〜５ｍｍがより好ましく、０．５〜３ｍｍがさらに好ましい。また、粒子状含水ゲルの粒子径が５ｍｍ以上の粒子は、全体の０〜１０重量％が好ましく、０〜５重量％がより好ましい。粒子状含水ゲルの重量平均粒子径が、上記範囲内であれば、最終的な粒子状吸水剤の粒度を粗く制御でき、所望の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）とすることができる上に、乾燥が効率的に行われるため好ましい。なお、含水ゲル状架橋重合体の粒子径は、重合時のゲル粉砕（上記ニーダーの回転数）や重合後のゲル粉砕（ミートチョッパーの多孔板の口径）等で適宜制御することができる。【０１０３】
ここで、粒子状含水ゲルの粒子径は、粉砕工程後の吸水性樹脂の粒子径と同様に、特定の目開きの篩で分級することによって求められる。また、粒子状含水ゲルの重量平均粒子径についても、後述の重量平均粒子径（Ｄ５０）と同様にして求められる。ただし、上記粒子状含水ゲルの分級操作は、乾式では困難なため、特開２０００−６３５２７号公報の段落〔００９１〕に記載の湿式の分級方法を用いて測定する。【０１０４】
（３−３）乾燥工程
上記重合工程あるいはゲル細粒化工程で得られた含水ゲル状架橋重合体は、乾燥工程において、所望する樹脂固形分量まで乾燥され、乾燥重合体が得られる。乾燥工程における乾燥方法は、特に限定されないが、例えば、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸による脱水乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等が挙げられる。これらの中でも、露点が４０〜１００℃、より好ましくは５０〜９０℃の気体と接触させる熱風乾燥が好ましい。【０１０５】
また、乾燥工程で使用されうる乾燥装置としては、特に限定されないが、例えば、伝導伝熱型乾燥機、輻射伝熱型乾燥機、熱風伝導型乾燥機、誘電加熱乾燥機等が挙げられる。乾燥効率の観点から、熱風伝導型乾燥機が好ましく、通気バンド式、通気回路式、通気竪型式、平行流バンド式、通気トンネル式、通気溝型攪拌式、流動層式、気流式、噴霧式等の熱風型乾燥装置が挙げられる。これらの中でも、粒子状吸水剤の物性制御が容易であるという観点から、バンド式が好ましい。【０１０６】
乾燥温度としては、５０〜３００℃が好ましく、１００〜２５０℃がより好ましく、１５０〜２００℃がさらに好ましい。なお、乾燥温度が１００℃以下の場合には、減圧下で行うことが好ましい。また、乾燥時間としては、特に限定されないが、得られる粒子状吸水剤の固形分率（粒子状吸水剤１ｇを１８０℃で３時間静置乾燥して得られる乾燥減量）が所望する値となる時間であればよく、含水ゲルの粒子径、乾燥温度、風量等の乾燥条件や生産効率等の観点から、２時間以内とすることが好ましい。なお、上記固形分率は、吸水性能および取扱性の観点から９０重量％以上であることが好ましい。また、残存モノマー量の観点から、アクリル酸の沸点以上に、重合中または重合後に加熱処理してアクリル酸の少なくとも一部を揮発させることが好ましい。この場合の加熱温度としては、１５０〜２００℃が好ましく、１７０〜２００℃がより好ましい。加熱温度を上記範囲内とすることで残存モノマーが揮発し、目的の残存モノマーとすることができる。【０１０７】
（３−４）粉砕／分級工程
上記乾燥工程で得られた粒子状吸水剤は、さらにその目的に応じ、必要により粒径を制御するため、粉砕／分級工程を経てもよい。これらの方法は、例えば、国際公開特許第２００４／６９９１５号に開示されている。【０１０８】
用いられる粉砕機としては、ロールミル、ハンマーミル、ロールグラニュレーター、ジョークラッシャー、ジャイクトリークラッシャー、コーンクラッシャー、ロールクラッシャー、カッターミル等、従来から知られている粉砕機を使用することができる。吸水性樹脂の篩分級方法は、例えば、米国特許第６１６４４５５号、国際公開第２００６／０７４８１６号、同第２００８／０３６７２号、同第２００８／０３７６７３号、同第２００８／０３６７５号、同第２００８／１２３４７７号等に例示される。【０１０９】
好ましい粒度は上記範囲であり、粉砕および分級を適宜制御することで、上記の重量平均粒子径（Ｄ５０）、粒子径、粒度分布およびその対数標準偏差（σζ）とされる。かかる粒子、特に粗い粒子とすることで、本発明の粒子状吸水剤が得られる。【０１１０】
すなわち、粉砕および分級後の粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）は、２００〜２０００μｍが好ましく、３００〜２０００μｍがより好ましく、５００〜２０００μｍがさらに好ましく、６００〜２０００μｍが特に好ましく、７００〜２０００μｍがもっとも好ましい。上限は２０００μｍ以下であるが、上記範囲内で、さらに１５００μｍ以下が好ましく、１３００μｍ以下がより好ましく、１０００μｍがさらに好ましい。また、粒子径が１５０μｍ未満の吸水剤の含有量は、吸水剤全体に対して、０〜２０重量％が好ましく、０〜１０重量％がより好ましく、０〜５重量％がさらに好ましい。また、粒子径が８５０μｍを超える吸水剤（粗粒子）の含有量は、吸水剤全体に対して、１０重量％以上８０重量％未満が好ましく、１５重量％以上８０重量％未満がより好ましく、２０重量％以上８０重量％未満がさらに好ましく、２５重量％以上６０重量％未満が特に好ましい。好適な粒度分布（標準ふるい分級で規定）は、３００〜３０００μｍが好ましく、３００〜１４００μｍがより好ましく、主成分（５０重量％以上）、特に７０重量％以上、さらには８０重量％とすることが好ましい。【０１１１】
（３−５）その他の工程
上記以外に、必要により、表面架橋工程、造粒工程、微粉除去工程、微粉リサイクル工程等を設けてもよい。また、多価金属化合物を含んでもよい。【０１１２】
〔４〕植物育成用保水剤およびこれを用いた植物の育成方法
本発明の植物育成用粒子状吸水剤は、植物育成用の保水剤として用いることができる。以下、植物育成用保水剤（以下、単に「保水剤」と称する）およびこれを用いた植物の育成方法について、説明する。【０１１３】
（４−１）植物育成用保水剤
上記保水剤は、上述したように、主要構成物質として、ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂からなるが、所望の吸水性能が得られる範囲内において、吸水性樹脂の改良操作は任意である。したがって、上記保水剤の吸水性樹脂含有量は５０〜１００重量％が好ましく、８０〜１００重量％がより好ましく、９５〜１００重量％が特に好ましい。吸水性樹脂の含有量が５０重量％未満の場合、無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）のみならず、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）をも低下し、培地の空気量が減少するおそれがある。この場合、植物の育成効果が十分に得られない。【０１１４】
上記保水剤は、〔３〕植物育成用粒子状吸水剤の製造方法に従って生産される。【０１１５】
本発明の植物育成用保水剤１２は、用途に応じ、任意成分として、さらに、消臭剤、抗菌剤、害虫および動物の忌避剤、農薬（殺虫剤、殺菌剤、除草剤等）、植物活力剤、植物延命剤、植物ホルモン、キンコン菌、ミネラル、顔料、染料、増粘剤、粘着剤、塩類、ｐＨ調整剤、カオリン土、粘土、土壌等を含んでもよい。これらの任意成分の含有量は、保水剤１２に対して、０〜５０重量％が好ましく、０〜２０重量％がより好ましく、０〜１重量％がさらに好ましく、０〜１重量％が特に好ましい。【０１１６】
また、上記植物ホルモンとして、発根とカルス化を促進する２，４‐ジクロロフェノキシ酢酸、ナフタレン酢酸、インドール酢酸等のオーキシンや、芽の分化を促進するカイネチン、ゼアチン、インペンテニルアデニン、ベンジルアデニン等のサイトカイニン、茎や葉梢の成長を促すジベレリン、成長バランスの調節作用を有するアブシジン酸、開花や果実の成熟を促すエチレン等が挙げられる。これらの植物ホルモンは、育成対象の植物によって、必要とする種類、量が異なり、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。【０１１７】
さらに、乳酸、酢酸、木酢等の抗菌作用を示すものや抗菌剤は、上記保水剤１２に含有させておくことが好ましい。これらの添加量は、保水剤１２に対して、０〜５０重量％が好ましく、０〜２０重量％がより好ましく、０〜５重量％がさらに好ましく、０〜１重量％が特に好ましい。【０１１８】
（４−２）植物育成用保水剤を用いた植物の育成方法
次に、上記保水剤を用いた植物の育成方法について説明する。【０１１９】
図１は、本発明の実施形態にかかる植物の育成方法を示す概略図である。図示したように、苗木２が培地４に植栽されている。苗木２の幹６から根８が伸び、苗木２の成長とともに、根８は地中深くに成長していく。また、実線ＬＡは、この培地４に含まれる保水剤１２のうち、最も深い位置（最深位置）に存在している保水剤１２の位置を示し、両矢印線ＤＡは、地表からこの最深位置にある保水剤１２までの鉛直方向の深さを表している。【０１２０】
図２は、図１の培地４の一部（図１の領域Ｐ）を示した概略図である。図示したように、培地４には土壌１０と保水剤１２が含まれる。【０１２１】
本発明の保水剤を用いた植物の育成方法は、（１）保水剤１２を培地４に配置させる工程（配置工程）と、（２）苗木２を培地４に植栽する工程（植栽工程）とを含む。【０１２２】
（１）配置工程
本発明の育成方法において、保水剤１２の配置は、育成対象の植物種によって適宜決定でき、特に限定されないが、例えば、培地４に均一に分散するように配置してもよく、あるいは、培地４の特定領域にのみ配置するようにしてもよい。また、培地４の形成方法についても特に限定されない。例えば、大地を耕し、該大地を構成する土壌１０に保水剤１２を混合して培地４を形成してもよいし、大地に植穴を掘り、該植穴に土壌１０と保水剤１２との混合物を投入して培地４を形成してもよいし、上記植穴に保水剤１２を配置した後、土壌１０を投入・混合して培地４を形成してもよいし、根８の部分に予め保水剤１２を付着させておいた苗木２を、上記植穴に植栽する際に土壌１０と混合し培地４を形成してもよい。【０１２３】
また、上記保水剤１２の配合量は、培地４を形成するために使用した土壌１０および下記の植物育成用担体の合計重量に対して、０．０１〜１０重量％の範囲内で使用するのが好ましく、０．０５〜１０重量％がより好ましく、０．０８〜５重量％がさらに好ましく、０．１〜３重量％が特に好ましい。上記配合量が０．０１重量％未満の場合、保水効果が十分でない場合がある。また、１０重量％を超える場合、土壌１０や地盤の強度が低下したり、乾燥時には土壌体積が減少したりする場合がある。なお、植栽時に苗木２に予め付着している土壌の重量は、上記合計重量に含まれない。【０１２４】
本発明の育成方法では、上記培地４に、保水剤１２の他に、必要により、植物育成用担体を配置することもできる。該植物育成用担体としては、特に限定されないが、例えば、砂礫、軽石、ゼオライト、バーミキュライト、パーライト、フィルトン、ピート、炭化物、薫炭、バーク、クリプトモス、ヤシガラ、ロックウール、スポンジ、水苔、ポリスチレンやポリウレタン等の合成樹脂発泡体およびその破砕物、パルプ等が挙げられる。これらの植物育成用担体は、単独あるいは２種以上を併用することができる。【０１２５】
本発明の育成方法に用いられる保水剤１２は、加圧下における吸水特性に優れるため、地中深くに埋設されても十分な保水効果を発揮し、培地の空気量の増大に寄与しうる。つまり、保水剤１２が培地４中の土壌、水分および空気の三相分布を良好にし、培地４の保水量および空気量を増大させ、さらに培地での目詰まりおよび止水層の形成を抑えることができる。【０１２６】
（２）植栽工程
本発明の育成方法において、苗木２を培地４に植栽する際、その植穴の深さＤＡは、苗木２の種類によって適宜決定すればよく特に限定されないが、０〜５０ｃｍが好ましく、５〜５０ｃｍがより好ましく、５〜４０ｃｍがさらに好ましく、５〜３０ｃｍが特に好ましく、５〜２０ｃｍが最も好ましい。植穴の深さＤＡが５０ｃｍを超えるの場合、保水剤１２の吸水性能が十分に発揮できず、培地４の保水性能および空気量が低下し、植物の育成を阻害するおそれがある。【０１２７】
〔５〕植物種子組成物
本発明の植物育成用粒子状吸水剤は、植物種子組成物の構成物質のひとつとして用いることができる。以下、植物種子組成物を構成する物質について、説明する。【０１２８】
（５−１）植物の種子
本発明において、用いられる植物種子としては、特に限定されるものではなく、地球上に存在する植物の種子が該当し、例えば、以下のものが挙げられる。【０１２９】
米、とうもろこし、大麦、小麦、ライ麦、カラス麦、ハト麦、キビ、アワ、ヒエ等の穀物類；インゲン、うまい菜、エンドウ、カイラン、カブ、カボチャ、からし菜、カリフラワー、キャベツ、キュウリ、キンサイ、ケール、コールラビ、コウサイタイ、コマツナ、コラード、ゴボウ、サイシン、サヤエンドウ、サラダ菜、山東菜、シュンギク、スイートコーン、セルリー、ソバ、ソラマメ、タアサイ、体菜、高菜、タマネギ、ダイコン、チヂミナ、チマサンチュ、チンゲンサイ、ツケナ、豆苗、トマト、ナス、菜花、ニラ、ニンジン、ネギ、野沢菜、ハクサイ、パクチョイ、パセリ、広島菜、ビーツ、ビタミン菜、ふだんな、ブロッコリー、べかな、ホウレンソウ、ミズナ、ミツバ、レタス、小豆、大豆、リョクトウ、蕎麦等の野菜類；アンズ、リンゴ、梨、洋ナシ、ビワ、カリン、柿、無花果、ザクロ、ぶどう、みかん、オレンジ、グレープフルーツ、はっさく、パパイヤ、アボガド、マンゴー、ライチ等の果実類；アグロステンマ、アスター、アリッサム、アルメリア、アンドロサセ、Ｆ１ナチュレ系、エリシマム、オステオスペルマム、おだまき、カーネーション、かすみ草、カンパニュラ、ガザニア、金魚草、金盞花、ギリア、クラスペディア、クリサンセマム、コスミディウム、コスモス、ゴデチャ、サポナリア、シネラリア、パンジー、シレネ、スイートピー、スカビオサ、スティパ、ストック、セラスチウム、セリンセ、セントーレア、ダスティーミラー、チェイランサス、千鳥草、つりがね草、帝王貝細工、デージー、ディディスカス、ディモルフォセカ、デルフィニウム、トルコ桔梗、撫子、なでしこ、菜の花、ニーレンベルギア、ニゲラ、ネモフィラ、花げし、花菜、花菱草、葉牡丹、バーベナ、パンジー、ひまわり、姫金魚草、ビオラ、フェリシア、フロックス、ブプレウルム、ヘリオフィラ、ヘリクリサム、ベニジューム、ペンステモン、ポピー、松虫草、マリーゴールド、むぎ、矢車草、ユーストマ、夕霧草、リナリア、リビングストンデージー、リモニューム、ルドベキア、ルナリア、ルピナス、れんげ、ローダンセ、ローレンティア、ロナス、ロベリア、ワイルドフラワー、わすれな草、綿花等の花類；センダン、アカメガシワ、ノイバラ、ヌルデ、アキグミ、カラキグミ、チョウセンマツ、ポプラ、サジー、ヤマハゼ、ハゼノキ等の樹木類が挙げられる。これらの中でも、穀物類、野菜類、果物類、綿花等いわゆる商品作物の植物種子が好ましく、穀物類、綿花がより好ましく、綿花がさらに好ましい。【０１３０】
また、本発明において、植物種子の大きさ（長辺部分の長さ）は、上記粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）より大きいものが好ましい。具体的には、植物種子の長辺部分の長さが、粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）の３〜５０倍が好ましく、３〜４０倍がより好ましく、３〜３０倍がさらに好ましい。植物種子の長辺部分の長さが３倍未満の場合、植物種子１粒あたりに付着するコーティング剤が少なくなるとともに、植物種子との接触面積が少なくなりコーティング剤が外れやすくなるため、好ましくない。また、植物種子の長辺部分の長さが５０倍を超える場合、コーティング剤の付着作業性が低下することがあるため、好ましくない。【０１３１】
（５−２）造粒剤
本発明の植物種子組成物は、造粒剤をさらに含むことができる。この植物種子組成物に、必要により用いられる造粒剤としては、粒子状吸水剤と植物種子以外であれば特に限定されないが、通常使用される無機物、有機物、さらには無機粒子または有機粒子、特に天然物無機粒子または有機粒子が挙げられる。これらの造粒剤は、好ましくは、水難溶性あるいは水不溶性の粒子が用いられる。水難溶性とは、水１００ｇに対して０．０１重量％未満の溶解度であることをいう。造粒剤の使用量は、用いられる造粒剤や粒子状吸水剤によって適宜決定されるが、通常、粒子状吸水剤に対して０〜９００重量％が好ましく、０〜３００重量％がより好ましい。【０１３２】
本発明に用いられる造粒剤の具体例としては、珪藻土、シリカ、長石、タルク、ゼオライト、バーライト、バーミキュライト、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の無機物や、木屑、おが屑、ピートモス等の有機物が挙げられる。これらは、単独であるいは２種以上を併用して使用することができる。さらに上記に例示した物質は、入手が比較的容易であり、天然物由来のものが多く、地球環境にも優しい。【０１３３】
上記造粒剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）としては、特に限定されないが、１５０〜１０００μｍが好ましく、２００〜８００μｍがより好ましく、３００〜５００μｍがさらに好ましい。重量平均粒子径（Ｄ５０）が１５０μｍ未満の場合、本発明のコーティング剤を植物種子に付着させる際、コーティング剤中の吸水剤が植物種子に付着しないおそれがあり、好ましくない。また、重量平均粒子径（Ｄ５０）が１０００μｍを超える場合、造粒剤が植物種子に付着しないため、好ましくない。さらに、２種以上の造粒剤を併用する場合、それぞれの造粒剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）は、上記範囲内にあれば特に問題はないが、同程度の重量平均粒子径（Ｄ５０）とすることが、植物種子への付着性の観点から好ましい。【０１３４】
また、造粒剤の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）は、５．０［ｇ／ｇ］未満であることが好ましい。さらに、２．０７ｋＰａ・６０分間の加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）は、５．０［ｇ／ｇ］未満であることが好ましい。上記造粒剤の無加圧下純水吸収倍率及び加圧下純水吸収倍率が５．０［ｇ／ｇ］以上である場合、周辺の吸水剤と共に、吸収した水分で植物種子を完全に覆ってしまい、種子が窒息状態に陥るため、好ましくない。さらに、２種以上の造粒剤を併用する場合であっても、それぞれの造粒剤が、上記に示した無加圧下純水吸収倍率および加圧下純水吸収倍率を有すればよい。【０１３５】
（５−３）結合剤
本発明の植物種子組成物は、結合剤をさらに含む。本発明において、上記コーティング剤を植物種子の表面に付着する際、結合剤を用いる。該結合剤は、該コーティング剤を植物種子の表面に付着させることができれば、特に限定されないが、通常使用される有機物、無機物、特に液状物を挙げることができる。具体的には、でんぷん、ゼラチン、プルラン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム等の有機物；赤土、火山灰、カオリン、クレー、粘土鉱物、ベントナイト、水等の無機物が挙げられる。これらの物質は、単独であるいは２種以上を併用して使用することができる。通常、これらの物質は水溶液状態で用いられる。該水溶液の濃度としては０．０１重量％以上が好ましく、１重量％以上がより好ましい。【０１３６】
これらの物質は、比較的容易に入手でき、また、植物や鉱物等を原料とする天然物由来のものや水溶性の高いものが多いため、取扱が簡便で安全性が高く、植物種子と上記コーティング剤との結合剤に適している。【０１３７】
結合剤の使用量は、粒子状吸水剤、造粒剤、結合剤によって適宜決定されるが、通常、粒子状吸水剤に対して０．０１〜１００重量％が好ましく、０．１〜１００重量％がより好ましい。【０１３８】
特に有機物は、水溶液としたときの粘性が高くなるものが多く、コーティング剤の植物種子への付着が容易に行えるので好ましい。また、水溶性が高いものほど種子の表面に薄く均一に塗布することができるので、好ましい。さらに水のみを結合材として単体で用いることもできる。なお、上記「付着」とは、異なる二つの物質が接触したときに、互いの分子間の力によって接合することをいう。【０１３９】
本発明においては、上記コーティング剤が植物種子の表面に物理的に接触して離れない状態を指し、該接触状態は、面接触でも点接触でもよい。また、播種の前後において、上記コーティング剤が植物種子の表面に接合していればよい。また、本発明における「個々の植物種子の表面」への付着とは、種子１粒毎の表面に上記コーティング剤が付着している状態で、かつ、コーティング剤が付着した粒子が１粒ずつで存在している状態をいう。また、コーティング剤が付着される表面の割合（％）は、植物種子の表面積に対して１０〜１００％が好ましく、５０〜１００％がより好ましく、６０〜１００％がさらに好ましい。面積比の測定は、顕微鏡やビデオの画像処理で実施できる。【０１４０】
さらに、上記「水溶性」とは、溶媒としての水に対する溶質となる物質の溶解する割合を示す指標であり、水１００ｇに対する溶質の重量として示される。本発明における水溶性とは、一般的に水溶性と呼ばれるものであれば特に限定されないが、具体的には、溶媒である水に溶質が均一に分散して溶液となるものをいい、溶媒と溶質が別々に存在する場合と比較して溶液全体の自由エネルギーが小さくなり、安定した状態となるものをいう。なお、本発明においては、水１００ｇに対して０．０１ｇ以上溶解する物質を「水溶性」とする。また、本発明においては上記水溶性結合剤に、水膨潤性水不溶性である粒子状吸水剤は含まれない。【０１４１】
（５−４）その他の添加剤
また、上記植物種子組成物に、必要に応じて、肥料、殺虫剤、殺菌剤、抗菌剤、農薬、栄養剤、植物ホルモン剤等の補助成分を添加してもよい。これらの物質は、コーティング剤を構成する粒子状吸水剤１００重量部に対して、３０重量部以下が好ましく、１０重量部以下がより好ましい。上記物質の添加により、植物種子組成物に、種々の機能が付与される。【０１４２】
（５−５）植物種子組成物の製造方法
本発明における植物種子組成物の製造方法としては、当業者が行う一般的な方法で植物種子の表面に上記コーティング剤を付着できればよく、特に制限されない。【０１４３】
例えば、上記結合剤の水溶液を、刷毛、スプレー等を用いて植物種子の表面に塗布した後、予めバットに広げておいた粒子状吸水剤と造粒剤との混合物からなるコーティング剤上にのせ、数回転がして接触させることで付着させることができる。また、上記コーティング剤に予め水分を加え、粘着質状にして植物種子と混合し、付着させることもできる。これらの方法により、個々の植物種子に、コーティング剤を付着させることができる。また、吸水剤として上記物性を満たす含水ゲルを使用して、含水ゲルを付着させ必要により乾燥させてもよい。【０１４４】
本発明におけるコーティング剤の使用量は、粒子状吸水剤、造粒剤によって適宜決定されるが、通常、植物種子に対して１〜１００００重量％が好ましく、１〜１０００重量％がより好ましく、１〜５００重量％がさらに好ましい。【０１４５】
本発明における植物種子組成物は、粒子状吸水剤または粒子状吸水剤と造粒剤との混合物からなるコーティング剤を、結合剤を用いて、植物種子の表面に付着させることで得られるが、植物に充分な呼吸と発芽しやすい環境を与えるという観点から、適度な空隙を設けて付着させることが好ましい。【０１４６】
上記コーティング剤が粒子状吸水剤のみからなる場合、粒子状吸水剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）は３００μｍ以上であれば、膨潤した後も空隙が生じるため、好ましい。【０１４７】
また、上記コーティング剤が、粒子状吸水剤および造粒剤とからなる場合、それらが交互に並んで付着させることで、適度な空隙を与えることができ、充分な呼吸と発芽しやすい環境を与えることができるため、好ましい。さらに、粒子状吸水剤の粒子径と造粒剤の粒子径とが同程度の大きさであることが好ましい。造粒剤の粒子径が吸水剤の粒子径より小さい場合、造粒剤が優先的に植物種子に付着し、吸水剤の付着を阻害するため、好ましくない。一方、造粒剤の粒子径が吸水剤の粒子径よりも大きい場合、造粒剤が植物種子表面に付着せず、空隙を与える効果がなくなるため、好ましくない。【０１４８】
本発明において、植物種子の表面に付着した粒子状吸水剤と造粒剤との存在比率は、顕微鏡を用いて観察、測定することができる。粒子状吸水剤と造粒材との存在比率（吸水剤：造粒剤）は、重量比で１０：９０〜１００：０が好ましく、２０：８０〜１００：０がより好ましく、２５：７５〜１００：０がさらに好ましい。粒子状吸水剤と造粒剤との存在比率をこの範囲とすることで、植物種子の発芽に必要な水分を充分に供給するとともに、種子表面に適度な空隙を与えることができ、発芽するために重要な要素である種子の呼吸を充分に行えるようにする効果がある。
【実施例】
【０１４９】
以下、実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、粒子状吸水剤等の物性測定は、特に注釈のない限り、温度：２０〜２５℃（以下、単に「室温」あるいは「常温」と称することもある。）、相対湿度：４０〜５０％の条件下で実施した。【０１５０】
（１）無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）
粒子状吸水剤０．０２ｇを不織布製の袋（６０ｍｍ×８０ｍｍ）に均一に入れ、２５℃に調温した５００ｍＬの純水（電気伝導度５μＳ／ｃｍ以下）に浸漬し、静置させた。２４時間経過後、袋を引き上げ、遠心分離機にて水切り（２５０Ｇ／３分間）を行い、袋の重量Ｗ２［ｇ］を測定した。同様の操作を、粒子状吸水剤を入れずに行い、そのときの袋の重量Ｗ１［ｇ］を測定した。これらの重量Ｗ１及びＷ２から、次式にしたがって無加圧下純水吸収倍率［ｇ／ｇ］を求めた。なお、造粒剤の無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）についても、上記粒子状吸水剤での測定方法に準じて測定した。
ＧＶｗ［ｇ／ｇ］＝（Ｗ２−Ｗ１）／（粒子状吸水剤の重量）【０１５１】
（２）加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）
加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）は、純水（電気伝導度５μＳ／ｃｍ以下）に対する加圧下での吸収倍率をいい、図３に示す装置を用いて測定する。【０１５２】
図３に示した装置は、支持円筒１００、金網１０１、ピストン１０３、錘１０４、ガラスフィルター１０６、ろ紙１０７、ペトリ皿１０５から構成されている。支持円筒は内径６０ｍｍのプラスチック製のパイプであり、その底部に４００メッシュのステンレス製の金網が融着されている。この金網の上に粒子状吸水剤Ｗ３［ｇ］（通常、０．９００ｇ）１０２を、室温（２０〜２５℃）、相対湿度５０％ＲＨの条件下で、均一に散布した。そして、この粒子状吸水剤の上に、ピストンと錘をこの順序で載置した。なお、ピストン及び錘の外径は支持円筒の内径より僅かに小さいため、支持円筒との間に隙間が生じず、かつ、ピストン及び錘が上下に摺動できるようになっている。【０１５３】
この装置は、ピストン及び錘の重量を適宜調整することが可能であり、粒子状吸水剤に対して任意の荷重を均一に加えることができる。本願発明においては、粒子状吸水剤に対して、２．０７ｋＰａあるいは４．８ｋＰａの荷重を均一に加えるように調整している。そして、このように構成した測定装置一式の重量Ｗ４［ｇ］を測定した。【０１５４】
次に、直径１５０ｍｍのペトリ皿の内側に、直径９０ｍｍのガラスフィルター（株式会社相互理化学硝子製作所製、細孔直径：１００〜１２０μｍ）を置き、ペトリ皿内側に、２０〜２５℃に調温した純水をガラスフィルター上面と同じレベルとなるように加えた。さらにその上に、直径９０ｍｍのろ紙（アドバンテック東洋株式会社製、商品名「ＪＩＳ  Ｐ  ３８０１  Ｎｏ．２」；厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）１枚をのせ、ろ紙の表面全体が濡れるようにした後、過剰の純水を取り除いた。【０１５５】
次に、上記測定装置一式を上記ろ紙上にのせ、（１）２．０７ｋＰａ・６０分間、（２）２．０７ｋＰａ・２０時間、および（３）４．８ｋＰａ・６０分間の条件で、粒子状吸水剤に純水を吸収させた。所定時間の経過後、測定装置一式を持ち上げ、該測定装置一式の重量Ｗ５［ｇ］を測定した。上記測定操作から得られた重量Ｗ３、重量Ｗ４、重量Ｗ５から、下記の式にしたがって加圧下純水吸収倍率［ｇ／ｇ］を算出した。
ＡＡＰｗ［ｇ／ｇ］＝（Ｗ５−Ｗ４）／Ｗ３【０１５６】
（３）吸収速度
内径６０ｍｍのプラスチック支持円筒の底に、４００メッシュ（目開き３８μｍ）のステンレス製金網を融着させた測定セルを用意した。この測定セル中に、室温（２０〜２５℃）、相対湿度５０±５％の条件下で、粒子状吸水剤（重量Ｗ６［ｇ］）を厚さが均一となるように投入した。その後、測定セル装置一式の重量Ｗ７［ｇ］を測定した。【０１５７】
次いで、直径１５０ｍｍのペトリ皿の内側に直径９０ｍｍのガラスフィルター（株式会社相互理化学硝子製作所製、細孔直径１００〜１２０μｍ）を置き、脱イオン水（２０〜２５℃）をガラスフィルターの上面と同じ高さになるように加え、上記測定セルを前記ガラスフィルターの上に載せ、粒子状吸水剤に脱イオン水を吸収させた。なお、吸水中は脱イオン水の液面が一定になるように脱イオン水が随時補充された。１０分経過後、測定セル装置一式を引き上げ、重量Ｗ８［ｇ］を測定した。下記数式により、吸収速度（脱イオン水中の１０分間での吸収倍率）［ｇ／ｇ］を算出した。
吸収速度（ｇ／ｇ）＝（Ｗ８−Ｗ７）／Ｗ６【０１５８】
（４）重量平均粒子径（Ｄ５０）
粒子状吸水剤を、目開き５６００μｍ、４７５０μｍ、４０００μｍ、３３５０μｍ、２８００μｍ、２３６０μｍ、２０００μｍ、１７００μｍ、１４００μｍ、１０００μｍ、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Ｒを対数確率紙にプロットした。これにより、Ｒ＝５０重量％に相当する粒径を重量平均粒子径（Ｄ５０）として読み取った。【０１５９】
篩い分け方法としては、吸水性樹脂粒子１０ｇを室温（２０〜２５℃）、相対湿度５０％ＲＨの条件下で、上記ＪＩＳ標準ふるい（Ｔｈｅ  ＩＩＤＡ  ＴＥＳＴＩＮＧ  ＳＩＥＶＥ：内径８０ｍｍ）に仕込み、ロータップ型ふるい振盪機（株式会社飯田製作所製「ＥＳ−６５型ふるい振盪機」：回転数２３０ｒｐｍ、衝撃数１３０ｒｐｍ）を用いて１０分間振盪させ、分級を行った。なお、造粒剤の重量平均粒子径（Ｄ５０）についても、上記粒子状吸水剤での測定方法に準じて測定した。【０１６０】
（５）水可溶分
本発明に用いられる粒子状吸水剤は、酸基を有しないノニオン性ポリマーが含まれるため、水可溶分の測定方法のひとつであるｐＨ滴定が不可である。そこで、本発明では、下記重量法を用いて測定した。【０１６１】
まず、粒子状吸水剤０．５ｇを１０００ｍｌの純水に分散させる。１６時間攪拌した後、１６時間静置させ、上記サンプルから水可溶分を抽出する。得られた抽出液をろ紙１枚（ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋株式会社製；品名  ＪＩＳ  Ｐ  ３８０１、Ｎｏ．２；厚さ０．２６ｍｍ、保留粒子径５μｍ）を用いてろ過する。ろ液Ｗ９［ｇ］をナス型フラスコに入れ、８０℃のロータリーエバポレーターで全量濃縮した。濃縮後のろ液をアルミカップに入れ、１８０℃の無風オーブンで加熱した。３時間経過後、アルミカップに残存した固形分量Ｗ１０［ｇ］を測定し、下記の式にしたがって水可溶分［重量％］を算出した。
水可溶分［重量％］＝（Ｗ７）×（１０００／（Ｗ６））／０．５×１００【０１６２】
（６）残存モノマー
容量２５０ｍｌビーカーに、０．９重量％塩化ナトリウム水溶液２００ｍｌと、０．９９９〜１．００１ｇの粒子状吸水剤とを入れ、スターラーチップ（３０ｍｍ×６ｍｍ）で攪拌した（攪拌速度；５００±５０ｒｐｍ、温度；２３±２℃、抽出時間；１６時間）。上記攪拌後、膨潤ゲル化した粒子状吸水剤をろ別し、ろ液中のモノマー（アクリル酸）量を液体クロマトグラフィーにて定量した。【０１６３】
（７）造粒剤の付着率
本発明の植物種子組成物に、食品添加物青色２号１ｇを純水１Ｌに溶解して作成した青色の水溶液をパスツールピペット１、２滴を滴下することで、植物種子の表面に付着した粒子状吸水剤を膨潤させた。
膨潤前後の植物種子組成物の表面状態を、光学顕微鏡写真機で撮影し、青く膨潤しなかった部分を造粒剤が付着した箇所として、植物種子全体の面積に対する比率として、造粒材の付着率を求めた。【０１６４】
（８）発芽率〔１〕
砂質土壌（千葉県木更津市祇園で採取した川砂）が入ったプラスチック製容器（寸法；幅５０×奥行５０×高さ５０ｍｍ）を用意した。該容器1つにサンプル種子１粒を深さ２０ｍｍに埋め、人工気象器（日本医科器械製作所社製）中にて２週間育成させた。２週間経過後の発芽状態を目視で確認し、発芽率を求めた。なお、人工気象器の条件は以下の通りである。
明期：２５℃、１６時間／暗期：１８℃、８時間の交互運転。
灌水：１日当たり、２．５ｍＬで実施。【０１６５】
（９）発芽率〔２〕
プラスチックシャーレにサンプル種子１粒を入れ、該種子の表面が乾かないように水をスプレーしながら、人工気象器（日本医科器械製作所社製）中にて２週間育成させた。２週間経過後の発芽状態を目視で確認し、発芽率を求めた。なお、人工気象器の条件は以下の通りである。
明期：２５℃、１６時間／暗期：１８℃、８時間の交互運転。【０１６６】
［植物育成用保水剤の評価］
〔実施例１〕
アクリル酸を苛性ソーダで中和することにより、７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウム水溶液（１）４５００ｇ（単量体濃度３９重量％）を得た。この水溶液（１）に、トリメチロールプロパントリアクリレート５．６ｇを溶解し反応液（１）とした。次に、この反応液（１）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（１）を供給し、該反応液（１）を３０℃に保ちながら反応系を窒素ガス置換した。続いて、反応液（１）を攪拌しながら、過硫酸ナトリウム２．０ｇおよびＬ‐アスコルビン酸０．０１ｇを水溶液で添加したところ、約１分後に重合が開始した。重合を開始して６０分経過前に、含水ゲル状架橋重合体（１）を取り出した。得られた含水ゲル状架橋重合体（１）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架橋重合体（１）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（１）を、３段ロール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、粒子状吸水剤（ａ）を得た。この粒子状吸水剤（ａ）について、重量平均粒子径（Ｄ５０）、目開き８５０μｍ篩い残率、目開き１５０μｍ篩い通過率、粒度分布、粒度分布の対数標準偏差（σζ）、２．０７ｋＰａ加圧下純水吸水倍率、４．８ｋＰａ加圧下純水吸収倍率、無加圧下吸収倍率、吸収速度、水可溶分及び残存モノマーを測定した。その結果を、下記の表１に示す。【０１６７】
〔実施例２〕
アクリル酸を苛性ソーダで中和することにより、７１．３モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウム水溶液（２）４５００ｇ（単量体濃度３９重量％）を得た。この水溶液（２）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）５．０ｇを溶解し反応液（２）とした。次に、この反応液（２）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（２）を供給し、該反応液（２）を３０℃に保ちながら反応系を窒素ガス置換した。続いて、反応液（２）を攪拌しながら、過硫酸ナトリウム２．２６ｇおよびＬ‐アスコルビン酸０．０３ｇを水溶液で添加したところ、約１分後に重合が開始した。重合を開始して６０分経過前に、含水ゲル状架橋重合体（２）を取り出した。得られた含水ゲル状架橋重合体（２）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架橋重合体（２）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、粒子状吸水剤（ｂ）を得た。この粒子状吸水剤（ｂ）について、重量平均粒子径（Ｄ５０）、目開き８５０μｍ篩い残率、目開き１５０μｍ篩い通過率、粒度分布、粒度分布の対数標準偏差（σζ）、２．０７ｋＰａ加圧下純水吸水倍率、４．８ｋＰａ加圧下純水吸収倍率、無加圧下吸収倍率、吸収速度、水可溶分及び残存モノマーを測定した。その結果を、下記の表１に示す。【０１６８】
〔比較例１〕
実施例１のトリメチロールプロパントリアクリレート５．６ｇを１．１ｇに変更する他は実施例１と同様の作業を実施し、含水ゲル状架橋重合体（３）を取り出した。得られた含水ゲル状架橋重合体（３）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架橋重合体（３）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、粒子状吸水剤（ｃ）を得た。この粒子状吸水剤（ｃ）について、重量平均粒子径（Ｄ５０）、目開き８５０μｍ篩い残率、目開き１５０μｍ篩い通過率、粒度分布、粒度分布の対数標準偏差（σζ）、２．０７ｋＰａ加圧下純水吸水倍率、４．８ｋＰａ加圧下純水吸収倍率、無加圧下吸収倍率、吸収速度、水可溶分及び残存モノマーを測定した。その結果を、下記の表１に示す。【０１６９】
〔実施例３〕
底穴に見開き３８μｍの金網を備え付けたビニル樹脂製植木鉢（縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、高さ５０ｃｍ）に実施例１で得た粒子状吸水剤（ａ）を０．０５重量％の割合で混合した培養土（タキイ種苗（株）製、商品名「タキイ培養土」）を底からの高さ２０ｃｍまで投入し、次に苗木、培養土を投入した。表面の高さは、底から４０ｃｍであった。【０１７０】
これに、灌水として水道水（姫路市）を、１０日に1回の割合とし、灌水量は植木鉢の底穴から出てくるまで与えた。【０１７１】
この操作を繰り返し、２カ月後の苗木の高さを測定したところ、４８ｃｍとなっており、１８ｃｍ成長していた。【０１７２】
〔実施例４〕
実施例３で使用した粒子状吸水剤（ａ）を粒子状吸水剤（ｂ）に変更した以外は、実施例３と同様の操作を行った。６カ月後の苗木の高さを測定したところ、４４ｃｍとなっており、１４ｃｍ成長していた。【０１７３】
〔比較例２〕
実施例３で使用した粒子状吸水剤（ａ）を粒子状吸水剤（ｃ）に変更した以外は、実施例３と同様の操作を行った。６カ月後の苗木の高さを測定したところ、３５ｃｍとなっており、５ｃｍ成長していた。【０１７４】
【表１】
2010044281.tif 000003
【０１７５】
表１に示されるように、実施例は２．０７ｋＰａ下での加圧下吸収倍率が大きい。実施例は、加圧下における吸収特性に優れる。この実施例によれば、苗木の発育状態が良好であることも確認された。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。【０１７６】
［植物種子組成物の評価］
〔製造例１〕
実施例１と同様の操作により、含水ゲル状架橋重合体（１）の乾燥物を得た。得られた乾燥物（１）を、振動ミルを用いて粉砕し、粒子状吸水剤（Ａ）を得た。得られた粒子状吸水剤（Ａ）の重量平均粒子径（Ｄ５０）は６２２μｍ、無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）は８０［ｇ／ｇ］、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）は６０［ｇ／ｇ］、水可溶分は７．５［重量％］であった。【０１７７】
〔製造例２〕
容量１Ｌのガラス製三ツ口セパラブルフラスコに、Ｎ−ビニルアセトアミド２００ｇと、Ｎ，Ｎ−ジアセチル−Ｎ，Ｎ−ビニル−１，４−ビスアミノメチルシクロヘキサン１．０ｇ、及び水７５０ｇとを投入し、反応液（３）とした。【０１７８】
次に、上記反応液（３）が入った三ツ口セパラブルフラスコに、窒素導入管、温度計保護管及び排気管をセットし、３０℃の恒温槽に浸した後、該反応液（３）に窒素ガスを流量１Ｌ／分で３０分間バブリングし、溶存酸素を除去した。引き続き、２，２−アゾビス（２−ジアミノプロパン）二塩酸塩０．８重量％水溶液５０ｇを反応液（３）に添加した。添加後、該フラスコを断熱容器に入れ、窒素流量を０．１Ｌ／分に下げ静置した。１６時間経過後、ゲル状の内容物を取り出し、ミキサーにて細分化した。細分化したゲル状内容物は、アセトンで脱水した後、１０５℃で５時間乾燥し、乾燥重合体（３）を得た。【０１７９】
得られた乾燥重合体（３）を粉砕し、分級して４８〜１００メッシュに整え、粒子状吸水剤（Ｂ）（ポリ（Ｎ−ビニルアセトアミド）の架橋体）を得た。得られた吸水剤（Ｂ）の重量平均粒子径（Ｄ５０）は２７５μｍ、無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）は４８［ｇ／ｇ］、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）は４０［ｇ／ｇ］、水可溶分は８．０［重量％］であった。【０１８０】
〔製造例３〕
製造例１で得られた乾燥物（１）を、振動ミルを用いて粉砕した後、分級して４８〜１００メッシュに整え、粒子状吸水剤（Ｃ）を得た。得られた吸水剤（Ｃ）の重量平均粒子径（Ｄ５０）は２８０μｍ、無加圧下純水吸収倍率（ＧＶｗ）は７８［ｇ／ｇ］、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）は５６［ｇ／ｇ］、水可溶分は８．０［重量％］であった。【０１８１】
〔実施例５〕
製造例１で得られた粒子状吸水剤（Ａ）のみからなる植物種子コーティング剤を用意した。【０１８２】
次いで、綿花の種子に、結合剤として水溶性でんぷんのり（不易糊工業株式会社製；品番：ＦＰ２００）を刷毛で全体に３０％重量（対粒子状吸水剤重量）を塗布した後、バットに広げておいた上記コーティング剤の上に置き、３回程度転がして該コーティング剤を種子表面に１５０％重量（対種子重量）付着させた。その後、予め４０℃に昇温した送風乾燥機内で８時間乾燥させ、コーティング剤を付着させた種子（ａ）を得た。【０１８３】
種子（ａ）の珪藻土付着率は、上記（７）の「造粒材の付着率」にしたがって測定し、また、種子（ａ）の発芽率は、上記（８）の「発芽率〔１〕」にしたがって測定した。その結果を表２および図４に示す。【０１８４】
〔実施例６〕
製造例１で得られた粒子状吸水剤（Ａ）と珪藻土とを、重量比５０：５０で混合したコーティング剤を１５０％重量（対種子重量）使用した以外は、実施例５と同様の操作を行い、コーティング剤を付着させた種子（ｂ）を得た。種子（ｂ）の珪藻土付着率は、上記（７）造粒材の付着率にしたがって測定し、また、種子（ｂ）の発芽率は、上記（８）発芽率〔１〕にしたがって測定した。その結果を表２および図４に示す。【０１８５】
〔実施例７〕
製造例１で得られた粒子状吸水剤（Ａ）と実施例６で用いた珪藻土とを、重量比２５：７５で混合したコーティング剤を１５０％重量（対種子重量）（即ち、吸水剤：珪藻土＝２５：７５（重量比））使用した以外は、実施例６と同様の操作を行い、コーティング剤を付着させた種子（ｃ）を得た。種子（ｃ）の珪藻土付着率は、上記（７）造粒材の付着率にしたがって測定し、また、種子（ｃ）の発芽率は、上記（８）発芽率〔１〕にしたがって測定した。その結果を表２および図４に示す。【０１８６】
〔比較例３〕
コーティング剤を使用しなかった以外は、実施例５と同様の操作を行い、種子（ｄ）を得た。種子（ｄ）の発芽率は、上記（８）発芽率〔１〕にしたがって測定した。その結果を表２および図４に示す。【０１８７】
〔比較例４〕
製造例２で得られた粒子状吸水剤（Ｂ）と実施例６で用いた珪藻土とを、重量比２５：７５で混合したコーティング剤１５０％重量（対種子重量）を使用した以外は、実施例６と同様の操作を行い、コーティング剤を付着させた種子（ｅ）を得た。種子（ｅ）の珪藻土付着率は、上記（７）造粒材の付着率にしたがって測定し、また、種子（ｅ）の発芽率は、上記（８）発芽率〔１〕にしたがって測定した。その結果を表２および図４に示す。【０１８８】
〔比較例５〕
製造例２で得られた粒子状吸水剤（Ｂ）と実施例６で用いた珪藻土とを、重量比５：９５で混合したコーティング剤１５０％重量（対種子重量）を使用し、さらに結合剤として、アルギン酸ナトリウム２重量％水溶液を種に５［重量％］使用した以外は実施例６と同様の操作を行い、コーティング剤を付着させた種子（ｆ）を得た。種子（ｆ）の珪藻土付着率は、上記（７）造粒材の付着率にしたがって測定し、また、種子（ｆ）の発芽率は、上記（８）発芽率〔１〕にしたがって測定した。その結果を表２および図４に示す。【０１８９】
【表２】
2010044281.tif 000004
【０１９０】
表２及び図４に示したように、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）の高い吸水剤を用いた本発明の植物種子組成物の発芽率が高いことが分かる。さらに、コーティング剤中の造粒剤の割合を増加させることで発芽率を向上させることができる。このように、本発明の植物種子組成物は、水分の保持と供給が充分に行われており、さらに造粒剤を増加することによる種子の呼吸と発根の促進により、発芽率が向上する効果がある。また、地中に埋めた加圧下の状態においても充分な発芽率が得られることを確認した。【０１９１】
〔実施例８〕
実施例５で得られた種子（ａ）の発芽率について、上記（９）の発芽率〔２〕を測定した。その結果を表３および図５に示す。【０１９２】
〔比較例６〕
製造例３で得られた粒子状吸水剤（Ｃ）のみから成るコーティング剤を使用した以外は、実施例５と同様の操作を行い、コーティング剤を付着させた種子（ｇ）を得た。種子（ｇ）について、実施例８と同様に発芽率〔２〕を測定した。その結果を表３および図５に示す。【０１９３】
〔比較例７〕
比較例３で得られた種子（ｄ）について、実施例８と同様に発芽率〔２〕を測定した。その結果を表３および図５に示す。【０１９４】
【表３】
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【０１９５】
表３及び図５に示したように、水分が充分に補給される環境下においては、本発明の植物種子組成物の発芽率は１００％であった。これは、与えた水分が充分にコーティング剤に保持され植物種子に供給されるとともに、植物種子の表面に付着しているコーティング剤の粒子間に適度な空隙が設けられることによって、植物種子の呼吸が充分に行え、かつ、発根しやすい環境を与えたことによる。【０１９６】
一方、何も付着させていない植物種子は水分を与えても種子表面に保持しにくく、また、加圧下純水吸収倍率（ＡＡＰｗ）の低い粒子状吸水剤を用いたコーティング剤を付着させた植物種子は、水分の補給は充分行えるものの、膨潤した粒子状吸水剤間に隙間が小さくなり、種子の呼吸を妨げてしまい、その結果として発芽率の低下を起こしている。
【産業上の利用可能性】
【０１９７】
本発明の植物種子組成物を用いることで、砂漠や年間降水量の少ない乾燥地帯において、高い発芽率が得られるとともに、発芽後の植物体への水及び成長促進剤の供給源としての機能を発揮することで植物体の育成が容易となる。また、植物種子組成物を用いることで優れた播種作業性が得られる。本発明は、様々な植物の育成に適用されうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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