1. No category

研究背景
土壌中のヒドロゲルが水
分を保持することで土壌
が乾きにくくなる！
近年、ヒートアイランド現象や砂漠化といった環境問題
への対策として、屋上緑化や乾燥地緑化計画などが
盛んに行われている。
そこで、保水材としてヒドロゲルの利用が期待される。
ヒドロゲルとは
三次元網目構造を持つ親水性
のポリマーであり、自重の数百
倍の水分を吸収し、圧力をかけ
ても離水しにくいという特性を
持つ。
ゲルの種類
化学架橋ゲル
COO-
架橋剤
共有結合による架橋
膨潤ゲル
COONa+
OSO3
-
K+
Ｏ
Ｍ＋
COO-
吸水の仕組み
乾燥ゲル
物理架橋ゲル
H
H
Ｏ
静電気的な結合や
水素結合による架橋
高分子網目内の負電荷反発
によりゲルが膨らむ。
また、網目内で解離したカチオ
ン種を薄めようとする力が働き、
ゲルが吸水し、網目内に水分
を保持する。
ポリアクリル酸塩系
～化学架橋ゲル～
天然多糖類
～物理架橋ゲル～
イタコン酸－PVA
～化学-物理架橋ゲル～
ポリアクリル酸ナトリウム
酸味料としても使用されている
イタコン酸（ＩＡ)
アルギン酸ナトリウム
褐藻類由来
洗濯糊の主成分
ローカストビーンガム ポリビニルアルコール
カロブ豆由来
（PVA)
架橋剤
アクリル酸塩と架橋剤のラジカル重合に
よる化学架橋ゲル
最もポピュラーな高吸水性ポリ
マーであり、おむつにも利用され
ている。
しかし、生分解性に乏しく、自然
環境への負荷が大きい。
κ-カラギーナン
紅藻類由来
Ｃａ2+による静電気力やＯＨ－の水素結合と
いった物理架橋
さらに、複数の網目同士が複雑に絡み合う
相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）構造
天然由来の材料からなり、触媒や重
合開始剤を用いずに調製され自然環
境中で分解する。
しかし、機械的強度に欠けている。
ジビニル型架橋剤により化学架橋を形成す
るＩＡ
水素結合により物理架橋を形成するＰＶＡ
化学架橋と物理架橋からなるＩＰＮ構造
生分解性を有するＩＡとＰＶＡを用
いることで環境に優しいゲルであり
さらに機械的強度も期待できる。
≪評価項目≫
IAにPVAを組み
合わせることに
よって再膨潤率
の低下を遅らせ
ることができた!!
吸水率
～水中～
吸水率
～塩類溶液～
強度
再膨潤率
保水性
コスト
環境への負荷
IA-PVA
○
○
○
○
○
○
◎
IA
○
△
×
×
○
○
◎
PVA
△
◎
◎
◎
△
○
◎
ポリアクリル酸塩系
◎
△
◎
◎
◎
◎
×
天然多糖類
◎
△
×
×
○
×
◎