(57)【要約】【課題】製造が容易で、保水性に富み、かつ場所による保水性のかたよりのない均質な保水土壌の作成方法を提供すること。【解決手段】親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）、土壌（Ｂ）及び必要に応じて水を混合することにより得られる保水土壌の作成方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）、土壌（Ｂ）及び必要に応じて水を混合することにより得られる保水土壌の作成方法。
【請求項２】
親水性基がエチレンオキサイド基及び／又はプロピレンオキサイド基であることを特徴とする請求項１に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項３】
樹脂組成物（Ａ）が、ポリイソシアネート化合物（Ｃ）とポリオール（Ｄ）とを反応させてなるイソシアネート基含有ポリウレタン樹脂であり、且つ、ポリオール（Ｄ）中ポリアルキレングリコール化合物を７０重量％以上含有するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項４】
ポリアルキレングリコール化合物が、エチレングリコール（ａ）とプロピレングリコール（ｂ）とのランダム共重合体であり、両者の重量比率が（ａ）／（ｂ）＝９８／２〜５０／５０の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項５】
ポリアルキレングリコール化合物が分岐状の樹脂であることを特徴とする請求項３又は４に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項６】
親水性基がカルボキシル基、リン酸基、硫酸基及びそれらの塩から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項７】
樹脂組成物（Ａ）が、ポリイソシアネート化合物（Ｃ）と、親水性基及び水酸基を有するアクリル樹脂とを反応させてなるイソシアネート基含有ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１又は６に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項８】
土壌（Ｄ）１００重量部に対して、樹脂組成物（Ａ）０．１〜３０重量部及び水０〜２００重量部を混合することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項９】
土壌（Ｄ）が、天然土壌及び／又は人口土壌よりなる請求項１〜８のいずれか一項に記載の保水土壌の作成方法。
【請求項１０】
さらに栄養塩水溶液を混合することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の保水土壌の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保水性にすぐれ農園芸用として有用な保水土壌の作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から農園芸用の土壌保水材として、無機物や有機物からなる各種の保水材が知られている。前者の無機系保水材としては保水性を有する天然土壌、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土などを挙げることができるが、これらは水の吸収は容易であるが、水の放出が早く水を長時間保持することが困難である。
【０００３】
また、後者の有機系保水材としては、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物、アクリル酸塩／アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル／アクリル酸エステル共重合体のケン化物、デンプン／アクリル酸グラフト重合体の中和物などの高吸水性樹脂を挙げることができる。これらの高吸水性樹脂はその主用途が紙おむつなどの衛生材料用であることからもわかるように、自重の１００〜１，０００倍の吸水性があるため土壌保水材として用いる場合農園芸用植物に必要な水分までも吸収してしまい、しかも水の放出性が悪いため植物の育成に効果がないという欠点がある。
【０００４】
特開平１１−３４９９４４号公報には上記問題を解決するため、親水性の光硬化性樹脂を用いて粒状に成型した含水ゲルを保水材として利用することが開示されている。土壌中に該保水材を混合することで保水効果と植物への給水効果を高めることができたが、土壌中に粒状の保水材を分散するという方法であるため、土壌と保水材が分離してもろくなり法面等には利用できないこと、粒状の保水材を土壌中に均一に分散することは困難で保水性のバラツキが生じ易いこと、保水材の運搬にコストがかかること等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製造が容易で、保水性に富み、かつ場所による保水性のかたよりのない均質な保水土壌の作成方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、水と反応することによりゲル状となる親水性樹脂を土壌および必要に応じて水、栄養剤などと混合することにより、保水性に富む土壌を得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）、土壌（Ｂ）及び必要に応じて水を混合することにより得られる保水土壌の作成方法に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
【０００９】
本発明は、親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）、土壌（Ｂ）及び必要に応じて水、栄養剤などを混合して保水土壌を作成する方法である。かかる方法により得られた保水土壌はスポンジ状となっており、土壌中に分散された親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）が土壌中の水又は新たに加えられた水により反応し、土壌中にて網目状の樹脂硬化膜を形成するものであり、保水性は極めて高い。
【００１０】
親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）
本方法で用いる樹脂組成物（Ａ）は、親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂であれば特に制限されるものではない。該親水性基としては、例えば、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基などのノニオン性基；カルボキシル基、リン酸基、硫酸基などのアニオン性基又はその塩；アミノ基などのカチオン性基又はその塩などを挙げることができる。
【００１１】
樹脂組成物（Ａ）の具体的製造方法としては、例えば、上記に挙げたような親水性基を有するポリオール（Ｅ）にポリイソシアネート化合物（Ｃ）を水酸基に対しイソシアネート基過剰で反応させることにより容易に得ることができる。該ポリオール（Ｅ）としてはポリアルキレングリコールが好適であるが、水酸基と親水性基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂も使用することができる。
【００１２】
上記ポリイソシアネート化合物（Ｃ）としては、従来からポリウレタン樹脂の製造に使用されている１分子中に平均２個以上、好ましくは２〜４個のイソシアネート基を含有する数平均分子量１００〜２，０００程度の化合物を、好適に使用できる。具体的には、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の如き脂肪族ジイソシアネート類；水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の如き環状脂肪族ジイソシアネート類；トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート等の如き芳香族ジイソシアネート類等の有機ジイソシアネート類それ自体、又はこれら有機ジイソシアネート類と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂、水等との付加物、あるいは上記有機ジイソシアネート類同志の環化重合体、更には上記有機ジイソシアネート類のイソシアヌレート・ビウレット体等が挙げられる。
【００１３】
また、ポリイソシアネート（Ｃ）の代表的な市販品としては、例えば、「バーノックＤ−７５０」、「バーノック−８００」、「バーノックＤＮ−９５０」、「バーノック−９７０」、「バーノック１５−４５５」（以上、大日本インキ化学工業（株）製、商品名）、「デスモジュールＬ」、「デスモジュールＮ」、「デスモジュールＨＬ」、「デスモジュールＩＬ」、「デスモジュールＮ３３９０」（以上、ドイツ国バイエル社製、商品名）、「タケネートＤ−１０２」、「タケネート−２０２」、「タケネート−１１０Ｎ」、「タケネート１２３Ｎ」（以上、武田薬品工業（株）製、商品名）、「コロネートＬ」、「コロネートＨＬ」、「コロネートＥＨ」、「コロネート２０３」（以上、日本ポリウレタン工業（株）製、商品名）、「デュラネート２４Ａ−９０ＣＸ」（旭化成工業（株）製、商品名）等が挙げられる。
【００１４】
上記ポリオール（Ｅ）としては、ポリオール成分中、ポリアルキレングリコール化合物が７０重量％以上、特に８０重量％以上含有するものが保水性の点で好ましい。
【００１５】
上記ポリアルキレングリコール化合物としては、具体的には、例えば、エチレングリコールの単独重合物、エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合物、これら単独重合物又は共重合物の製造時又は製造後に下記低分子ポリオールを付加させたもの等を使用することができ、中でもエチレングリコール（ａ）とプロピレングリコール（ｂ）とのランダム共重合体であり、両者の重量比率が（ａ）／（ｂ）＝９８／２〜５０／５０の範囲内のものが好適に用いられる。低分子ポリオールの付加は、例えばジイソシアネートを介して容易に行うことができる。また、ポリアルキレングリコール化合物に付加する低分子ポリオールとして３価以上のポリオールを使用することにより、分岐したポリアルキレングリコール系ポリオールを作ることができる。樹脂組成物（Ａ）の反応性を高めるためには、分岐したポリオールを使用することが適している。
【００１６】
上記低分子ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、３−メチル−１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、２，３−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、３−メチル−４，３−ペンタンジオール、３−メチル−４，５−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類；グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタン、ジグリセリン、トリグリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニット等の３価以上のアルコール等が挙げられる。
【００１７】
上記低分子ポリオールは、それ自体を、ポリアルキレングリコール化合物以外のポリオール成分として、適宜併用することもできる。
【００１８】
また、ポリアルキレングリコール化合物以外のポリオール（Ｅ）としては、１分子中に平均２個以上、好ましくは２〜４個のアルコール性水酸基を含有し、数平均分子量が５００〜５０，０００程度の親水性の樹脂を用いることができる。具体的には、例えば水酸基とカルボキシル基とを有するアクリル樹脂などを挙げることができる。
【００１９】
また、ポリオール（Ｅ）は常温で液状であることが、取り扱い易さの点で好ましい。
【００２０】
上記ポリイソシアネート化合物（Ｃ）とポリオール（Ｅ）との反応は、成分（Ｅ）中の水酸基１モルに対して成分（Ｃ）中のイソシアネート基が約１．０１〜２モル程度、好ましくは約１．１〜２モルの範囲内になるように配合し、通常、１０℃以上、好ましくは２０〜２００℃で、数分〜数時間程度反応させて合成される。得られるイソシアネート基含有樹脂の数平均分子量は、特に限定されないが、１，０００〜１００，０００程度の範囲内であるのが取り扱いやすさの点から好ましい。
【００２１】
土壌（Ｂ）
本発明に使用される土壌は植物が生育できるものであれば特に制限されるものではなく、天然土壌及び人口土壌のどちらであってもよく、また、両者の混合物であってもよい。また、各種土壌に予め栄養塩、肥料等を加えたものでもよい。
【００２２】
保水土壌の作成と使用方法
土壌（Ｂ）に親水性基及びイソシアネート基を有する樹脂組成物（Ａ）及び必要に応じて水、栄養塩、肥料等を配合しよく混合すると、混合後数分から数時間で土壌のスポンジ化が始まり、１日後には反応がほぼ終了する。配合順序は特に限定されるものではないが、土壌、水、樹脂の順が取り扱い易さの点から好ましい。配合割合は通常土壌（Ｂ）１００重量部に対して樹脂組成物（Ａ）０．１〜３０重量部及び水０〜２００重量部程度が好ましい。
【００２３】
土壌、水、樹脂を混合した後、該混合物がスポンジ状になる前に、植物の種子、球根、植物の根の部分、挿し木・挿し芽などに用いる木・芽の下部などを浸漬することにより、植物の周囲に保水土壌が形成される。また、スポンジ状になった保水土壌に植物の種子、球根、植物の根などを植えたり、挿し木、挿し芽などをしてもよい。さらにスポンジ状になった保水土壌を保水剤の添加されていない土壌中に分散してもかまわない。また、水のしみこみやすい土壌に対しては、樹脂組成物（Ａ）を水中に溶解又は分散したものを、土壌の上に散布してもよい。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、以下、「部」及び「％」はいずれも重量基準によるものとする。
【００２５】
実施例１
トリレンジイソシアネート３モルと、グリセリンで分岐した数平均分子量３，０００及び水酸基当量１，０００のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド＝８０／２０（重量比）のランダム共重合体１モルとを混合し、８０℃で１０時間反応させて数平均分子量約４，０００のイソシアネート基含有樹脂Ｃ１を得た。
【００２６】
容積３００ｍｌのプラスチック製鉢に、川砂（ロイヤルホームセンター社製）に化学肥料マグァンプ（ハイポネックスジャパン社製）１重量％を加えてよく混合した土壌７０重量部、水道水４０重量部及び上記ポリウレタン樹脂Ｃ１を２重量部を配合し、よく混合した。まだ、該混合液が粘性のあるうちにひまわりの種をまいた。
【００２７】
比較例１
比較土壌として、川砂に化学肥料マグァンプ１重量％を加えてよく混合した土壌を用い、上記同様にひまわりの種をまいた。
【００２８】
生育実験は、各々１０鉢を用いて行った。その結果、実施例１のひまわりは１０鉢全てが発芽し、発芽に要した日数は平均１１日であったのに対し、比較例１のひまわりは６鉢が発芽し、４鉢は発芽しなかった。また、発芽に要した日数は６鉢平均で１４日であった。実施例１のひまわりは比較例１のひまわりよりもその後の生育が早く、平均約９日早く花が咲いた。
【００２９】
花が咲いたひまわりに水を与えなかったところ、比較例１のひまわりは２４時間でしおれたが、実施例１のひまわりは４８時間後でも元気であった。
【００３０】
実施例２
容積３００ｍｌのプラスチック製鉢に、培養土（秋元天産物社製）５０重量部、蒸留水５０重量部及び実施例１で用いた樹脂Ｃ１を５重量部配合し、よく混合した。混合液が粘性のあるうちにサフィニアの苗（サントリー社製）の根の部分を浸漬した。スポンジ状化した保水土壌で覆われたサフィニアの苗を６号鉢に移し替え、周囲を培養土で覆った。
【００３１】
比較例２
６号鉢に培養土を入れサフィニアの苗（サントリー社製）を植えた。
【００３２】
生育実験は、各々１０鉢を用いて行ない、サフィニアの苗は茎長約４ｃｍの蕾のついていないものを選んで行った。その結果、実験開始２週間後において比較例２のサフィニアの茎長は平均約１１ｃｍであったのに対し実施例２のサフィニアの茎長は平均約１６ｃｍあり、蕾の数も約２倍であった。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、保水性に富む土壌を容易に作成することができる。また、得られた保水土壌を使うことにより、植物の成長も早めることができ、農園芸用として極めて有用なものである。