(57)【要約】【課題】  界面活性剤を含有せずに優れた吸水性を有し、乾燥後にも速やかに吸水性を回復し、環境汚染等の懸念がなく、屋上緑化用土、法面緑化用土、植木鉢やプランターなど広範囲に使用することができる植栽資材を提供する。【解決手段】  植物繊維体１００重量部に、BET比表面積１００m2/g以上の非晶質シリカ微粉末を１０重量部以上付着させてなることを特徴とし、例えば、植物繊維体が泥炭やピートモスや樹皮などのマット状ないしシート状のものであり、非晶質シリカ微粉末の含有量が植物繊維体１００重量部に対して１０〜３０重量部である植栽資材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物繊維体１００重量部に、BET比表面積１００m2/g以上の非晶質シリカ微粉末を１０重量部以上付着させてなることを特徴とする植栽資材。
【請求項２】
植物繊維体が泥炭、ピートモス、樹皮であるマット状ないしシート状の請求項１に記載する植栽資材。
【請求項３】
非晶質シリカ微粉末が乾式法または湿式法によって製造された非晶質合成シリカである請求項１または２に記載する植栽資材。
【請求項４】
非晶質シリカ微粉末の含有量が、植物繊維体１００重量部に対して、１０〜３０重量部である請求項１、２または３の何れかに記載する植栽資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸水性に優れた植栽資材に関する。より詳しくは、泥炭やピートモス等の植物繊維体を基材とした植栽資材であって、界面活性剤を含有せずに優れた吸水性を有し、しかも乾燥後にも速やかに吸水性を回復することができ、環境汚染等の懸念がなく、屋上緑化用土、法面緑化用土、植木鉢やプランターなど広範囲に使用することができる植栽資材に関する。
【背景技術】
【０００２】
泥炭やピートモス等の植物繊維体は優れた保水性および保肥性を有することから植栽資材として多用されている。しかし、これらの植物繊維体は乾燥すると撥水性を呈し、乾燥したものを灌水しても吸水速度が極端に遅く、吸水性を回復させるのにかなりの時間がかかる。そこで、乾燥時の撥水性について幾つかの対策が提案されており、例えば、界面活性剤を添加する方法（特許文献１、特許文献２）、塩基性無機物と鉱酸の反応物を付着させる方法（特許文献３）、粘土鉱物を混合する方法（特許文献４）等が知られている。
【０００３】
しかし、界面活性剤を用いる方法は、乾燥後の吸水性の回復は優れているが、界面活性剤自身の流失による環境汚染や撥水防止効果の低下、さらには植物の発芽や生育への影響等の問題がある。一方、界面活性剤を使用しない方法は、乾燥時の撥水性は防止されているものの、乾燥後の吸水性の回復が遅く、しかも乾燥状態の進行に伴って吸水性が回復し難くなる。このため、乾燥した植物繊維体に灌水しても、吸水されずに流出する水量が多く、植栽資材への効率のよい吸水が行われない。また、吸水性が低いと植物繊維体が水に浮いて繊維屑が流亡し、排水を詰まらせるなどの問題を生じる。屋上緑化やベランダでのプランター等では植栽資材表面が非常に乾燥しやすいために大きな問題になる。
【０００４】
一方、畑土や黒土などにシリカゲルと共に小麦粉等の水溶性結合材を加え、粒状に成形した植物育成用培土が知られている（特許文献５）。これは栽培土壌や育苗床土に混ぜ込んで使用するものであり、従ってマット状の植物繊維体を基材とするものとは異なる。また、このシリカゲルはケイ酸成分の供給源として用いられており、植物に対する給水性を図るものではない。すなわち、シリカゲルは水を吸水しても、シリカゲル自身の保水力が強いために吸収した水を閉じ込める。このため、シリカゲルを植物繊維体に分散させても粒子の間隙を通じて水を植物繊維体の全体に浸透させる効果が弱く、植物に対する給水性が低い。
【特許文献１】特開昭５３−１２２５０８号
【特許文献２】特開昭５４−１５８０８号
【特許文献３】特開昭５９−１９９７８８号
【特許文献４】特開平０９−７４８９６号
【特許文献５】特開２０００−２６２１４４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、泥炭やピートモス等の植物繊維体について、従来の上記問題を解決したものであり、界面活性剤を使用せずに優れた吸水性を有し、従って環境汚染等の懸念がなく、しかもシリカゲルを用いた場合にみられる過剰な保水性などの不都合もなく、乾燥後にも植物繊維体の吸水性が速やかに回復すると共に適度な保水性を保ち、植物に対する給水性に優れる植栽資材を実現したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば以下の構成からなる植栽資材が提供される。
（１）植物繊維体１００重量部に、BET比表面積１００m2/g以上の非晶質シリカ微粉末を１０重量部以上付着させてなることを特徴とする植栽資材。
（２）植物繊維体が泥炭、ピートモス、樹皮であるマット状ないしシート状の上記(1)に記載する植栽資材。
（３）非晶質シリカ微粉末が乾式法または湿式法によって製造された非晶質合成シリカである上記(1)または(2)に記載する植栽資材。
（４）非晶質シリカの含有量が、植物繊維体１００重量部に対して、１０〜３０重量部である上記(1),(2)または(3)の何れかに記載する植栽資材。
【０００７】
〔発明の具体的な説明〕
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に示す。
本発明の植栽資材は、植物繊維体１００重量部に、BET比表面積１００m2/g以上の非晶質シリカ微粉末を１０重量部以上付着させてなることを特徴とするものである。本発明において基材として用いる植物繊維体とは泥炭やピートモスなどの植物繊維が絡み合った状態のものを云う。通常、これらは十分に水分を含有した状態で流通している。
【０００８】
また、本発明において用いる非晶質シリカ微粉末とは非晶質の合成シリカであり、合成方法は限定されず、珪酸ソーダ水溶液の酸やアルカリ金属塩による中和、分解反応によりシリカの析出を行う湿式法、または高温気相反応によりシリカの析出を行う乾式法で製造され、ナノオーダーの一次粒子が凝集してミクロンオーダーの二次粒子となった合成シリカである。この非晶質シリカは化学的に不活性であるので、環境汚染等の懸念がない。なお、本発明の非晶質シリカはシリカゲルを含まない。シリカゲルは吸水性を有するが保水力が強すぎて植物に対する給水性が低いので好ましくない。
【０００９】
植物繊維体に非晶質シリカ微粉末を付着させた本発明の植栽資材は、乾燥時に水と接触した際に、植物繊維体表面の非晶質シリカが吸水点となり、毛細管効果によってシリカ微粉末相互の空隙から水が浸透するので、植物繊維体の撥水性が防止され、このシリカ微粉末を起点として植物繊維体の繊維が絡み合った空間に水が浸透し、植物繊維体の吸水性が速やかに回復する。
【００１０】
シリカ微粉末の比表面積が大きいほど一次粒子が小さいために粒子間の空隙も小さくなり、毛細管効果による吸水性が強くなるので、非晶質シリカはBET比表面積が１００m2/g以上の微粉末が好ましい。BET比表面積が１００m2/g未満では、植物繊維体の乾燥時の撥水性を防止することはできるが、吸水性が不十分であり、吸水速度が遅い。
【００１１】
本発明の植栽資材が乾燥時にも十分な吸水性を有するには、植物繊維体１００重量部に対して非晶質シリカ微粉末１０重量部以上を付着させるのが好ましい。非晶質シリカの付着量が１０重量部未満では乾燥時の撥水性は防止されるが、十分な吸水速度を有しない。なお、非晶質シリカ微粉末の量が３０重量部を上回ると植物繊維体としての性質が低下するので適当ではない。
【００１２】
植物繊維体に非晶質シリカ微粉末を付着させる方法は、例えば、泥炭等の植物繊維体表面が僅かに濡れている状態で非晶質シリカ微粉末を植物繊維体に混合し、これを植物繊維体表面が乾く程度に乾燥すると良い。植物繊維体表面が僅かに濡れている状態は泥炭等の種類によって異なるが、概ね水分７０％程度以上である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の植栽資材は、植物繊維体を基材とし、これに微細な非晶質シリカを付着させたものであり、植物繊維体による吸水性と共に、毛細管効果によってシリカ微粉末相互の空隙から水が浸透するので、植物繊維体の撥水性が防止され、このシリカ微粉末を起点として植物繊維体の繊維が絡み合った空間に水が浸透して保持され、植物に対して優れた給水性を有する。さらに、植物繊維体が乾燥した場合にも、シリカ微粉末相互の空隙から毛細管効果によって水が浸透するので、植物繊維体の撥水性が防止され、吸水性が速やかに回復する。一方、このシリカ微粉末相互の空隙の保水力は緩やかであるので植物の吸水が妨げられず、良好な生育効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施例によって具体的に示す。なお、吸水速度および吸水率の試験方法は以下のとおりである。
〔吸水速度〕：乾燥後の混合物をシャーレ(φ58mm×17mm)に充填し、表面を均した後、スポイトで水を滴下し、吸水性を観察した。表面に水滴を生じることなく瞬時に吸水したものを○、滴下直後は水滴を形成するが間もなく速やかに吸水されるものを△、表面に水滴を生じ、暫く水滴が存在するものを×とした。
〔吸水率〕：乾燥後の成形体を水に浸漬し、３０秒、５分、３０分経過時に成形体を水から取り出した後、５分間静置して余分な水分をきり、重量を測定し、次式により、吸水率を求めた。    吸収率＝(吸水後重量−乾物重量)／乾物重量×１００％
【実施例】
【００１５】
水分６５％の泥炭２８５.７ｇ(乾燥重量100ｇ)に、BET比表面積１０５m2/gの非晶質シリカ微粉末(Nipsil ER:日本シリカ工業社製品)１０ｇを混合し、さらに全体の水分が６７％になるように水を添加し、混合機(ケンミックス・アイコー・PRO KM-600：愛工舎製作所社製品)を用いて混合し、植栽資材を製造した。この混合物５０ｇ(乾物重量16.5ｇ)を円柱状型枠（直径50mm,高さ25mm）に充填して成形し、成形体と残りの混合物を８０℃で１２時間乾燥し、吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.６）。
【００１６】
非晶質シリカ微粉末の混合量を２０ｇ、３０ｇとした以外は上記と同様にして吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.７、No.８）。
【００１７】
BET比表面積２２２m2/ｇ(Nipsil VN3：日本シリカ工業社製品)、BET比表面積２４０m2/ｇ(Nipsil KQ：日本シリカ工業社製品)、BET比表面積２９８m2/ｇ(NIPGEL AY-603：日本シリカ工業社製品)、BET比表面積１４９m2/ｇ(AEROSIL130：日本アエロジル社製品)、BET比表面積３２５m2/ｇ(AEROSIL300：日本アエロジル社製品)の非晶質シリカ微粉末を用いた以外は試料No６と同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.９〜No.１３）。
【００１８】
水分２６％のピートモス１３５.１ｇ(乾燥重量100g)に、BET比表面積１０５m2/ｇの非晶質シリカ微粉末(Nipsil ER：日本シリカ工業社製品)１０ｇを混合し、さらに全体の水分が７２％になるように水を添加した以外は試料No.７と同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度および吸水率を測定した。この結果を表１に示した（No.１４）。
【００１９】
非晶質シリカ微粉末をBET比表面積５３m2/ｇ(Nipsil E-75：日本シリカ工業社製品)の非晶質シリカ微粉末に代えた以外は試料No.６と同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.１）。
【００２０】
試料No.１において、非晶質シリカ微粉末の混合量を２０ｇとした以外は同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.２）。
【００２１】
試料No.６において、BET比表面積８２m2/ｇ(Nipsil RS-150：日本シリカ工業社製品)の非晶質シリカ微粉末を用いた以外は同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.３）。
【００２２】
試料No.６において、非晶質シリカ微粉末の混合量を５ｇとした以外は同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.４）。
【００２３】
試料No.９において、非晶質シリカ微粉末の混合量を５ｇとした以外は同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.５）。
【００２４】
試料No.１４において、非晶質シリカ微粉末の混合量を５ｇとした以外は同様にして植栽資材を製造して成形し、同様の条件下で吸水速度と吸水率を測定した。この結果を表１に示した（試料No.１５）。
【００２５】
BET比表面積６８０m2/ｇの乾燥用シリカゲル微粉末を用いて試料No.６と同様の試験を行った（試料No.１６）。また、非晶質シリカ微粉末に代えてベントナイト５ｇ、または１０ｇを添加して試料No.６と同様の試験を行った（試料No.１７、No.１８）。さらに、非晶質シリカ微粉末に代えてドロマイト１５ｇを用い、５０％硫酸５ｇを添加して試料No.６と同様の試験を行った（試料No.１９）。これらの結果を表１に示した。
【００２６】
表１に示すように、本発明の実施例（試料No.６〜No.１４）に示す植栽資材は何れも吸水直後の吸水性の立ち上がりが早く、かつその後の吸水性も高い。具体的には、試料No.６〜No.１４では、吸水３０秒後の吸水率は何れも１００％以上であり、５分後および３０分後の吸水率に近い吸水性を示している。一方、試料No.１〜No.５の比較例は一部を除き、吸水３０秒後の吸水率は１０％以下であり、５分後の吸水性も大幅に低い。
【００２７】
また、表１の結果に示すように、シリカゲルを用いた試料（No.１６）は植物に対する給水性が極めて低く、本発明のような効果が無かった。これは、植物繊維体が乾燥時に水と接触した際に、シリカゲルが水を吸水しても、シリカゲル自身の保水力が強く、吸収した水を閉じ込めるために植物繊維体の全体に水を浸透させる効果が弱いからであると思われる。同様に、ベントナイトおよびドロマイトを用いた試料（No.１７〜No.１９）では、これらが水を吸収しても、粒子の間隙を通じて植物繊維体の全体に水を浸透させる効果がなく、本発明のような効果が無かった。
【００２８】
【表１】
2005124443.tif 000002