JP2000053965A

JP2000053965A - 植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成物、その製造方法および使用方法

Info

Publication number: JP2000053965A
Application number: JP10232272A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Ono; 勝昭大野; Yoshitaka Aoto; 吉隆青砥
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた保水性と保型性を有すると共に、長期
間かつ継続的に栽培植物に給水することができ、かつ肥
料成分としてマグネシウムおよび／またはカルシウムを
供給できる生分解性の植物育成用カルボキシメチルセル
ロースゲル組成物を提供すること。【解決手段】カルボキシメチルセルロース塩類と、マ
グネシウム金属塩および／またはカルシウム金属塩と、
水とを含有してなる植物育成用カルボキシメチルセルロ
ースゲル組成物であって、（１）カルボキシメチルセル
ロース塩類のエーテル化度は、０．５〜１．６、（２）
組成物中の（マグネシウムおよび／またはカルシウム）
対カルボキシメチルセルロースのイオン当量比は、０．
０５〜１．５、（３）水の含有量は、組成物の全重量を
基準として、３０〜９９．９重量％であることを特徴と
する植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成
物。およびその製造方法と使用方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物育成用カルボ
キシメチルセルロースゲル組成物に関し、さらに詳しく
は、優れた保水性と保型性を有すると共に、長期間かつ
継続的に栽培植物に給水することができ、かつ肥料成分
としてマグネシウムおよび／またはカルシウムを供給で
きる生分解性の植物育成用カルボキシメチルセルロース
ゲル組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋内や屋外の栽培植物に給水する
ためには、スプリンクラーやシャワーなどの散水装置、
土壌中に給水パイプを埋め込んだ潅水装置などが用いら
れている。しかし、散水装置や潅水装置は、大規模な設
備や工事を必要とすることから、多大の費用を要すると
いう問題がある。また、設置後も、装置の運転費用や保
守費用の点から、やはり、経済的にも労力的にも問題が
ある。さらに、設置後の使用条件の変化に応じて、その
仕様を変更することが困難であるという問題もある。一
方、近年農園芸作業の合理化や農作物の増収のために、
苗を集中育成し、その育成苗を機械により移植すること
が盛んに行われるようになった。しかし、機械移植にお
いては、育成苗を培土（育成培土）と共に移植する際
に、根部の培土の崩壊や根部の損傷を生じ易いという欠
点があり、この点の改善が強く求められていた。

【０００３】このような問題を解決するために、散水装
置や潅水装置に替えて、給水を必要とする栽培植物の根
圏部に配置するだけで容易に給水できることを目的とし
た給水性材料の開発や、崩壊しがたい培土を得るための
給水性材料の開発が行われてきた。たとえば、特開平３
−８６８０３号公報には、吸水性ポリマー製剤が記載さ
れており、このような吸水性ポリマー製剤は、植物の播
種時、移植時、生育時に培土に播くか培土に混和するか
植物に塗布処理するかをし、次いで水を散布して保水さ
せることによって、植物に給水することができる旨が開
示されている。特開平７−９９８３２号公報には、カル
ボキシメチルセルロース（一般に平均重合度５００〜２
０００程度）と、銅塩、アルミニウム塩、鉄塩などの水
溶性多価金属塩とにより硬化してなる育苗培土が記載さ
れ、また、特開平９−７４８９７号公報には、加熱が不
要な、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロー
ス、ペリチンのうちの一種以上の水性ゲル形成原料から
なる植物栽培用培地（給水性材料）が記載されている。
しかし、これらの給水性材料においては、吸水性ポリマ
ーや給水性ポリマーに含まれる金属が、使用後の培土に
残存して環境を汚染するという問題があり、また給水能
力が不十分であり、また吸水したゲルは、離水や軟化な
どを起こし易く、給水性材料として満足できるものでな
かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た保水性と保型性を有すると共に、長期間かつ継続的に
栽培植物に給水することができ、かつ肥料成分としてマ
グネシウムおよび／またはカルシウムを供給できる生分
解性の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成
物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、カルボキ
シメチルセルロースの金属塩は、分子間に水分子を保持
したゲル状物質を形成することに着目し、このようなゲ
ル状物質の保水性および保型性を鋭意検討した結果、カ
ルボキシメチルセルロースのマグネシウム金属塩および
／またはカルシウム金属塩は、特定の（マグネシウムお
よび／またはカルシウム）／カルボキシメチルセルロー
ス比（イオン当量比）の場合に、優れた保水性と保型性
を有すると共に、このようなゲル状物質は、土壌中に配
置された際に、土壌中のバクテリアにより生分解し、カ
ルボキシメチルセルロースゲルの架橋構造が崩壊される
結果、格子間に包含されていた水を長期間に亘って除々
に放出し、放出後に肥料成分としてマグネシウムおよび
／またはカルシウムを土壌中に供給できることを見い出
し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、カルボキシメチルセ
ルロース塩類と、マグネシウム金属塩および／またはカ
ルシウム金属塩と、水とを含有してなる植物育成用カル
ボキシメチルセルロースゲル組成物であって、（１）カ
ルボキシメチルセルロース塩類のエーテル化度は、０．
４〜１．６、（２）組成物中の（マグネシウムおよび／
またはカルシウム）対カルボキシメチルセルロースのイ
オン当量比は、０．０５〜１．５、（３）水の含有量
は、組成物の全重量を基準として、３０〜９９．９重量
％であることを特徴とする植物育成用カルボキシメチル
セルロースゲル組成物を提供するものである。

【０００７】また、本発明は、カルボキシメチルセルロ
ース塩類の含有量は、組成物の全重量を基準として、
０．０５〜５．０重量％であることを特徴とする上記組
成物、ゲル強度調整剤、土壌改良剤、植物活性剤、殺虫
剤および殺菌剤からなる群から選ばれる一種以上を含有
することを特徴とする上記組成物、扁平な直方体状、円
板状、球状、粒状などの固体形状であることを特徴とす
る上記組成物、および固体形状が多層構造であって、各
層中の（マグネシウムおよび／またはカルシウム）対カ
ルボキシメチルセルロースのイオン当量比が異なること
を特徴とする上記組成物を包含するものである。

【０００８】さらに、本発明は、カルボキシメチルセル
ロース塩類を、組成物の全重量を基準として３０〜９
９．９重量％となるような量の水に溶解または分散さ
せ、次いで、得られた水溶液または分散液に、組成物中
の（マグネシウムおよび／またはカルシウム）対カルボ
キシメチルセルロースのイオン当量比が０．０５〜１．
５となるような量のマグネシウム金属塩および／または
カルシウム金属塩を添加して混合することを特徴とする
上記の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成
物の製造方法を提供するものである。

【０００９】また、本発明は、上記組成物を、底部また
は底部と底部側壁部に、１個または複数個の開口部を形
成した容器に収納し、次いで該容器の開口部を、栽培植
物の根圏部の土壌中に埋設することを特徴とする上記組
成物の使用方法、上記組成物を、栽培植物の根圏部の土
壌表面上に載置することまたは土壌中に混合して埋設す
ることを特徴とする上記組成物の使用方法、および上記
組成物を、乾燥して粉砕し、得られた粉砕物を栽培植物
の根圏部に配置し、次いで水を散布して該粉砕物を保水
させることを特徴とする上記組成物の使用方法を提供す
るものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。（カルボキシメチルセルロース塩類）本発明で使用する
カルボキシメチルセルロース塩類（以下、単にＣＭＣと
いう。）としては、カルボキシメチルセルロースのリチ
ウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セ
シウム塩およびこれらの混合物を挙げることができる。
好ましくはナトリウム塩である。

【００１１】本発明で使用するＣＭＣは、ＣＭＣの１重
量％水溶液の２５℃における粘度（以下、単に１重量％
粘度という。）を、通常１０〜１０，０００ｍＰａ・ｓ
とするものである。１重量％粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満
の場合は、組成物の保型性が不十分となる。また、１
０，０００ｍＰａ・ｓを超える場合は、ゲル化反応初期
の流動性が低いことから、均一な組成物を形成すること
ができない。優れた保型性は、組成物中のＣＭＣの含有
量を増大することによっても、得ることができるが、経
済的に不利である。

【００１２】また、本発明で使用するＣＭＣは、エーテ
ル化度（以下、ＤＳともいう。）を、０．４〜１．６、
好ましくは０．６〜１．３の範囲とするものである。エ
ーテル化度が０．４未満の場合は、ＣＭＣは水に殆ど溶
解しないためにゲル組成物を形成することができず、
１．６を超える場合は、ＣＭＣが分子内架橋を起こし水
を充分に包含することができない。

【００１３】（マグネシウム金属塩および／またはカル
シウム金属塩）本発明で使用するマグネシウム金属塩お
よび／またはカルシウム金属塩は、無機または有機の塩
である。たとえば、マグネシウム金属塩としては、塩化
マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウムな
どを挙げることができる。また、カルシウム金属塩とし
ては、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウ
ムなどを挙げることができる。

【００１４】これらのマグネシウム金属塩および／また
はカルシウム金属塩は、一種または二種以上を混合して
使用することができる。マグネシウム金属塩および／ま
たはカルシウム金属塩は、カルボキシメチルセルロース
分子と反応してこれを架橋し、この架橋物に水分子を包
含させる機能を有する。また、本発明で使用するマグネ
シウム金属塩および／またはカルシウム金属塩以外に、
組成物の性能を阻害しない範囲で、他の水溶性金属塩を
併用することができる。たとえば、酢酸アルミニウム、
カリみょうばんなどのアルミニウム金属塩、塩化第一
鉄、塩化第二鉄、硫酸第二鉄などの鉄塩、塩化第二銅、
硫酸第二銅などの第二銅塩、バリウム塩、マンガン塩、
カドミウム塩、クロム酸塩、チタン酸塩、アンチモン酸
塩などの水溶性多価金属塩を挙げることができる。

【００１５】（植物育成用カルボキシメチルセルロース
ゲル組成物）本発明の植物育成用カルボキシメチルセル
ロースゲル組成物は、上記したＣＭＣと上記したマグネ
シウム金属塩および／またはカルシウム金属塩を含有し
てなり、かつ該組成物の（マグネシウムおよび／または
カルシウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当
量比は、０．０５〜１．５、好ましくは０．１〜１．２
であることが肝要である。

【００１６】すなわち、（マグネシウムおよび／または
カルシウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当
量比は、０．０５≦ [（マグネシウムおよび／またはカルシウ
ム）のイオン当量／カルボキシメチルセルロースのイオ
ン当量] ≦１．５、好ましくは０．１≦ [（マグネシウムおよび／またはカルシウム）
のイオン当量／カルボキシメチルセルロースのイオン当
量] ≦１．２である。ただし、（マグネシウムおよび／またはカルシ
ウム）のイオン当量は、本発明の植物育成用カルボキシ
メチルセルロースゲル組成物に含有されるマグネシウム
および／またはカルシウムのイオン当量の合計量であ
り、マグネシウムのイオン当量は、 [マグネシウム金属塩の重量（ｇ）／マグネシウム金属
塩の分子量（ｇ）]× [マグネシウム金属塩１分子中の
マグネシウム分子の個数] × ２として表され、カルシウムのイオン当量は、 [カルシウム金属塩の重量（ｇ）／カルシウム金属塩の
分子量（ｇ）]× [カルシウム金属塩１分子中のカルシ
ウム分子の個数] × ２として表される。また、ＣＭＣのイオン当量は、 [ＣＭＣの重量（ｇ）／（１６２．１＋エーテル化度×
８０）]× [エーテル化度] として表される。

【００１７】（マグネシウムおよび／またはカルシウ
ム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当量比が、
０．０５未満の場合は、吸水後のゲルが溶解状態を示し
て柔らか過ぎ、分子間に水を保持することが困難とな
り、１．５を超える場合は、カルボキシメチルセルロー
スの架橋密度が高くなるのでカルボキシメチルセルロー
スが不溶化し、やはり分子間に水を保持することが困難
となり、また吸水後のゲルも離水が著しく、ゲルから水
が滲みだしてしまう。（マグネシウムおよび／またはカ
ルシウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当量
比は、好ましくは０．１〜１．２である。

【００１８】また、本発明の植物育成用カルボキシメチ
ルセルロースゲル組成物の水の含有量は、組成物の全重
量を基準として、３０〜９９．９重量％、好ましくは６
０〜９７重量％である。水の含有量が、３０重量％未満
であると、植物に充分な水を与えることができず、９
９．９重量％を超えると、ゲル組成物の保型性が劣る。

【００１９】さらに、本発明の植物育成用カルボキシメ
チルセルロースゲル組成物は、組成物の全重量を基準と
して、ＣＭＣを０．０５〜５．０重量％、好ましくは
０．５〜３．０重量％の濃度で含有するものである。Ｃ
ＭＣの含有量が、０．０５重量％未満の場合には、カル
ボキシメチルセルロースゲルの格子が粗くなって、水分
子が入り込み易くなるものの、ゲルは崩れ易く、実質的
にゲルを形成することができずに水を保持することがで
きない。一方、ＣＭＣの含有量が、５．０重量を超える
場合は、ゲル化反応初期のゲルに流動性が低いことか
ら、均一な組成物を形成することができない。また、
５．０重量を超える場合は、含有量に見合った効果が得
られないので経済的に不利である。したがって、本発明
の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成物
は、ＣＭＣの含有量が、０．０５〜５．０重量の範囲で
あることよって、優れた保型性を有することができる。

【００２０】本発明の植物育成用カルボキシメチルセル
ロースゲル組成物は、このような構成とすることによっ
て、土壌中に配置された際に、土壌中のバクテリアによ
り生分解し、カルボキシメチルセルロースゲルの架橋構
造が崩壊される結果、格子間に包含されていた水を長期
間に亘って除々に放出し、放出後に肥料成分としてマグ
ネシウムおよび／またはカルシウムを土壌中に供給する
ことができる。土壌中に供給されたマグネシウムおよび
／またはカルシウムは、栽培植物に吸収されて葉緑素の
生成、リン酸分や炭水化物の移転などに寄与することが
できる。また、本発明の植物育成用カルボキシメチルセ
ルロースゲル組成物は、使用に際して、カルボキシメチ
ルセルロースゲルは生分解し、マグネシウムおよび／ま
たはカルシウムは肥効成分として栽培植物に吸収される
ことから、土壌を汚染するという問題を生じない。

【００２１】本発明の植物育成用カルボキシメチルセル
ロースゲル組成物は、性能を阻害しない範囲で、ゲル強
度調整剤、土壌改良剤、植物活性剤、殺虫剤、殺菌剤な
どを含有することができる。また、これらの成分を含有
させる方法は、特に限定されないが、たとえばＣＭＣの
水溶液または分散液を製造する際に、水に混合すること
によって含有させることができる。

【００２２】ゲル強度調整剤としては、キサンタンガ
ム、ローカストビーンガム、多価アルコール、デンプ
ン、セルロース、アルギン酸、カラギーナン、グルコマ
ンナン、寒天、ペクチン、プルラン、キチン、キトサ
ン、グアーガム、アラビアガム、タマリンド種子多糖
類、大豆タンパク質、卵白、グルテン、ゼラチン、コラ
ーゲンなどの天然高分子化合物、あるいは合成高分子化
合物を挙げることができる。また、ゲル強度調整剤の添
加量は、通常０．１〜５重量％である。

【００２３】土壌改良剤としては、溶性リン肥、ケイ酸
肥、リグノセルロース・フミン酸、ニトロフミン酸など
を挙げることができる。植物活性剤としては、ぶどう
糖、ビタミン類、ホルモン剤などを挙げることができ
る。植物活性剤を添加することによって、植物の活性状
態を維持することができる。また、土壌改良剤および植
物活性剤の添加量は、通常０．１〜３．０重量％であ
る。

【００２４】（植物育成用カルボキシメチルセルロース
ゲル組成物の製造方法）本発明の植物育成用カルボキシ
メチルセルロースゲル組成物の製造方法は、特に限定す
るものではないが、たとえば、次のようにして製造する
ことができる。（１）ＣＭＣを、組成物の全重量を基準として３０〜９
９．９重量％となるような量の水に溶解または分散さ
せ、次いで、得られた水溶液または分散液に、組成物中
の（マグネシウムおよび／またはカルシウム）対カルボ
キシメチルセルロースのイオン当量比が０．０５〜１．
５となるような量のマグネシウム金属塩および／または
カルシウム金属塩を添加して混合することによって製造
する方法。（２）マグネシウム金属塩および／またはカルシウム金
属塩を、組成物の全重量を基準として３０〜９９．９重
量％となるような量の水に溶解させ、次いで、得られた
水溶液に、組成物中の（マグネシウムおよび／またはカ
ルシウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当量
比が０．０５〜１．５となるような量のＣＭＣを添加し
て混合することによって製造する方法。（３）組成物中の（マグネシウムおよび／またはカルシ
ウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当量比が
０．０５〜１．５となるような量で、ＣＭＣと、マグネ
シウム金属塩および／またはカルシウム金属塩を均一に
混合し、得られた混合物を、組成物の全重量を基準とし
て３０〜９９．９重量％となるような量の水に溶解させ
る方法。

【００２５】すなわち、前記（１）の場合を例にして説
明すると、ＣＭＣを、組成物の全重量を基準として３０
〜９９．９重量％となるような量の水に、室温で撹拌し
ながら溶解または分散させ、次いで、得られた水溶液ま
たは分散液に、組成物中の（マグネシウムおよび／また
はカルシウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン
当量比が０．０５〜１．５となるような量のマグネシウ
ム金属塩および／またはカルシウム金属塩を徐々に添加
し、数分間撹拌しながらＣＭＣとこれらの金属塩とを反
応させてゲル化させて放置して、カルボキシメチルセル
ロースゲル組成物を製造することができる。これらの金
属塩は、水溶液または水溶性有機溶媒、たとえばグリセ
リン、エチレングリコール、アルコールなどに分散した
分散液として、ＣＭＣの水溶液または分散液に添加す
る。

【００２６】（植物育成用カルボキシメチルセルロース
ゲル組成物の使用方法）本発明の植物育成用カルボキシ
メチルセルロースゲル組成物は、使用するに先だって、
使用条件に適した任意の形状のものに成形して使用する
ことができる。形状としては、たとえば扁平な直方体
状、円板状、球状、粒状などである。また、形状を多層
構造とし、各層中の（マグネシウムおよび／またはカル
シウム）対カルボキシメチルセルロースのイオン当量比
を異ならせたものとすることもできる。この場合には、
各層はそのイオン当量比に対応した速度で生分解して水
を放出することから、各層のイオン当量比を適宜設定す
ることによって、使用中の給水速度を制御することがで
きる。

【００２７】上記のように成形された本発明の植物育成
用カルボキシメチルセルロースゲル組成物は、任意の方
法で使用することができる。たとえば、次に示すような
方法で、栽培植物や、森林、乾燥地帯などの植物に、長
期間かつ継続的に給水することができる。（１）底部または底部と底部側壁部に、１個または複数
個の開口部を形成した容器に収納した後、容器の開口部
を、栽培植物の根圏部の土壌中に埋設する方法。

【００２８】この場合、容器の形状は、特に限定するも
のではなく袋状、筒状または箱型または漏斗状などのも
のを使用することができる。開口部の個数および形状
は、開口部を土壌中に埋設した際に、内容物が容器内に
保持でき、土壌中のバクテリアによる微生物分解を容易
に行わせることができ、かつ放出された水が容易に根圏
部に給水できるようにして、適宜設定することができ
る。また、容器の材質も、特に限定するものではない
が、紙製や生分解性の合成樹脂製のものは、使用後に環
境を汚染することがないので好ましい。さらに、本発明
の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成物
を、容器中で製造するかまたは容器中に収納した後密閉
状態とし、これを使用直前に、容器を開口して使用する
こともできる。この場合は、組成物を移送し、保管し、
配置するなどの際に取扱いが極めて簡便となる。

【００２９】図１に、底部または底部と底部側壁部に、
１個または複数個の開口部を有する容器に収納し、その
開口部を、栽培植物の根圏部の土壌中に埋設した例を示
す。また図２（イ）に、底部に複数の開口部を有する容
器の例を示し、図２（ロ）に、底部と底部側壁部に複数
個の開口部を有する容器の例を示す。１は栽培植物を表
し、２は土壌を表し、３は本発明の植物育成用カルボキ
シメチルセルロースゲル組成物を表し、４は容器を表
し、５は容器の底部を表し、６は容器の底部側壁部を表
し、７は開口部を表す。

【００３０】（２）根圏部の土壌表面上にそのまま載置
するか、または土壌中に混合して埋設する方法。図３
に、栽培植物の根圏部の土壌表面上に載置した例を示
す。また、図４に、栽培植物の根圏部の土壌中に混合し
て埋設した例を示す。１は栽培植物を表し、２は土壌を
表し、３は本発明の植物育成用カルボキシメチルセルロ
ースゲル組成物を表す。

【００３１】（３）乾燥して粉砕し、得られた粉砕物を
所望とする給水部に配置し、次いで水を散布して該粉砕
物を保水させる方法。（４）所望とする給水部分、たとえば接ぎ木部に、塗
布、被覆などによって配置し、そのまままたは水を散布
して保水させる方法。（５）土付植物や園芸用植物などを移送する際に、水分
を供給するための給水性材料とする方法。

【００３２】また、本発明の植物育成用カルボキシメチ
ルセルロースゲル組成物は、土壌に給水する場合、土壌
１００重量部に対して、通常０．０１〜２０重量部の割
合で混合する。０．０１重量部未満の場合は、給水量が
不十分であり、２０重量部を超える場合は、混合量に見
合った効果が得られない。

【００３３】

【実施例】本発明を実施例に基づいて説明する。なお、
本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるもので
はない。（実施例１）ビーカーに水２１３．２ｇをいれ、さらに
塩化マグネシウム（市販の試薬）０．３ｇを投入してこ
れを分散し溶解させて、塩化マグネシウム水溶液を調製
した。別に、カルボキシメチルセルロースのナトリウム
塩（ダイセル化学工業株式会社製品：１重量％粘度２
１００ｍＰｓ・ｓ、ＤＳ１．０５）４．５ｇをグリセ
リン（市販の試薬）１２ｇに分散させた分散液を調製
し、これを上記の塩化マグネシウム水溶液に撹拌しなが
ら添加してカルボキシメチルセルロースゲルを生成させ
た。得られたカルボキシメチルセルロースゲルについ
て、その保水性および保型性を評価した。これらの結果
を表１に結果を示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例１で得られたカルボキシメチルセル
ロースゲルの保水性および保型性は、次のようにして評
価した。（１）保水性の評価方法作成直後のカルボキシメチルセルロースゲル２００ｇ
を、５００ｍｌビーカーに入れ、常温で一週間静置した
後、ビーカーを水平になるまで徐々に傾ける。その際、
カルボキシメチルセルロースゲルから滲みだした水が、
ビーカーから垂れ落ちる場合は、保水性が不良であり、
水が垂れ落ちない場合は、保水性が良好であるとした。（２）保型性の評価方法作成直後のカルボキシメチルセルロースゲル２００ｇ
を、５００ｍｌビーカーに入れ、常温で一週間静置した
後、ビーカーを水平になるまで徐々に傾ける。その際、
カルボキシメチルセルロースゲルが崩れて変形しない場
合は、保型性が良好であり、カルボキシメチルセルロー
スゲルが崩れてビーカーから垂れ落ちる場合は、保型性
が不良であるとした。

【００３６】（実施例２）ビーカーに水２１２．４５ｇ
をいれ、さらに塩化マグネシウム（市販の試薬）０．０
５ｇを投入してこれを分散し溶解させて、塩化マグネシ
ウム水溶液を調製した。別に、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩（ダイセル化学工業株式会社製品：
１重量％粘度１７００ｍＰｓ・ｓ、ＤＳ０．７０）
５．５ｇをグリセリン（市販の試薬）１２ｇに分散させ
た分散液を調製し、これを上記の塩化マグネシウム水溶
液に撹拌しながら添加してカルボキシメチルセルロース
ゲルを生成させた。得られたカルボキシメチルセルロー
スゲルについて、その保水性および保型性を評価した。
これらの結果を表１に結果を示す。

【００３７】（比較例１）ビーカーに水２０４．４８ｇ
をいれ、さらに塩化マグネシウム（市販の試薬）０．５
２ｇを投入してこれを分散し溶解させて、塩化マグネシ
ウム水溶液を調製した。別に、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩（ダイセル化学工業株式会社製品：
１重量％粘度８ｍＰｓ・ｓ、ＤＳ０．７３）１０．
０ｇをグリセリン（市販の試薬）１５ｇに分散させた分
散液を調製し、これを上記の塩化マグネシウム水溶液に
撹拌しながら添加してカルボキシメチルセルロースゲル
を生成させた。得られたカルボキシメチルセルロースゲ
ルについて、その保水性および保型性を評価した。これ
らの結果を表１に結果を示す。

【００３８】（比較例２）ビーカーに水２１０．９ｇを
いれ、さらに塩化マグネシウム（市販の試薬）１．６ｇ
を投入してこれを分散し溶解させて、塩化マグネシウム
水溶液を調製した。別に、カルボキシメチルセルロース
のナトリウム塩（ダイセル化学工業株式会社製品：１重
量％粘度１７００ｍＰｓ・ｓ、ＤＳ０．７０）５．５
ｇをグリセリン（市販の試薬）１２．０ｇに分散させた
分散液を調製し、これを上記の塩化マグネシウム水溶液
に撹拌しながら添加してカルボキシメチルセルロースゲ
ルを生成させた。得られたカルボキシメチルセルロース
ゲルについて、その保水性および保型性を評価した。こ
れらの結果を表１に結果を示す。

【００３９】表１の結果から明らかなように、実施例１
および２のものは、良好な保水性と良好な保型性を示し
たが、マグネシウム対カルボキシメチルセルロースのイ
オン当量比が所定の範囲内にない比較例１および２のも
のは、保水性および保型性が劣った。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的に説明したよう
に、本発明の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物は、マグネシウムまたはカルシウムを介して架
橋したカルボキシメチルセルロースの分子間に多量の水
が取り込まれ、土壌と接した際に土壌中のバクテリアに
よりカルボキシメチルセルロースが徐々に分解されて、
格子間に包含されていた水を徐々に放出することから、
長期間かつ継続的に栽培植物に給水することができ、か
つ給水後に肥料成分としてマグネシウムおよび／または
カルシウムを土壌中に供給できるという効果を奏する。
土壌中のバクテリアによるカルボキシメチルセルロース
の分解反応は、土壌の状態によって異なることから、雨
などにより土壌が濡れている場合には、バクテリアの活
動が低下して、分解速度が遅くなることから、組成物の
不必要な消耗が抑制され、結果的に給水期間が長くなる
という効果がある。さらに、このような植物育成用カル
ボキシメチルセルロースゲル組成物は、強固な架橋構
造、すなわち優れた保型性を有することから、使用前に
変形、破壊、水の放出などがなく、所望とする給水部分
に効果的に給水することができること、また使用に際し
てカルボキシメチルセルロースゲルは生分解し、マグネ
シウムおよび／またはカルシウムは肥効成分として栽培
植物に吸収されることから、土壌を汚染しないことなど
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の植物育成用カルボキシメチルセルロー
スゲル組成物を、容器に収納し、その開口部（記載しな
い）を、栽培植物の根圏部の土壌中に埋設した例を示
す。

【図２】（イ）は、底部に複数の開口部を有する容器の
例を示し、（ロ）は、底部と底部側壁部に複数個の開口
部を有する容器の例を示す。

【図３】本発明の植物育成用カルボキシメチルセルロー
スゲル組成物を、栽培植物の根圏部の土壌表面上に載置
した例を示す。

【図４】本発明の植物育成用カルボキシメチルセルロー
スゲル組成物を、栽培植物の根圏部の土壌中に混合して
埋設した例を示す。

【符号の説明】

１栽培植物２土壌３本発明の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物４容器５容器の底部６容器の底部側壁部７開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2B022 AA05 BA01 BA11 BA21 BB01 DA19 4H026 AA03 AA06 AA10 AB01 AB03 4J002 AB031 AB052 AD002 AD012 DD066 DE236 DG046 DG056 DH037 DJ007 EL087 FD202 FD206 FD207 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルボキシメチルセルロース塩類と、マグ
ネシウム金属塩および／またはカルシウム金属塩と、水
とを含有してなる植物育成用カルボキシメチルセルロー
スゲル組成物であって、（１）カルボキシメチルセルロ
ース塩類のエーテル化度は、０．４〜１．６、（２）組
成物中の（マグネシウムおよび／またはカルシウム）対
カルボキシメチルセルロースのイオン当量比は、０．０
５〜１．５、（３）水の含有量は、組成物の全重量を基
準として、３０〜９９．９％であることを特徴とする植
物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成物。
【請求項２】カルボキシメチルセルロース塩類の含有量
は、組成物の全重量を基準として、０．０５〜５．０重
量％であることを特徴とする請求項１に記載の植物育成
用カルボキシメチルセルロースゲル組成物。
【請求項３】さらに、ゲル強度調整剤、土壌改良剤、植
物活性剤、殺虫剤および殺菌剤からなる群から選ばれる
一種以上を含有することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の植物育成用カルボキシメチルセルロース
ゲル組成物。
【請求項４】扁平な直方体状、円板状、球状、粒状など
の固体形状であることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物。
【請求項５】固体形状が多層構造であって、各層中の
（マグネシウムおよび／またはカルシウム）対カルボキ
シメチルセルロースのイオン当量比が異なることを特徴
とする請求項４に記載の植物育成用カルボキシメチルセ
ルロースゲル組成物。
【請求項６】まず、カルボキシメチルセルロース塩類
を、組成物の全重量を基準として３０〜９９．９％とな
るような量の水に溶解または分散させ、次いで、得られ
た水溶液または分散液に、組成物中の（マグネシウムお
よび／またはカルシウム）対カルボキシメチルセルロー
スのイオン当量比が０．０５〜１．５となるような量の
マグネシウム金属塩および／またはカルシウム金属塩を
添加して混合することを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物の製造方法。
【請求項７】植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物を、底部または底部と底部側壁部に、１個また
は複数個の開口部を形成した容器に収納し、次いで、該
容器の開口部を、栽培植物の根圏部の土壌中に埋設する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の植物
育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成物の使用方
法。
【請求項８】植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物を、栽培植物の根圏部の土壌表面上に載置する
ことまたは土壌中に混合して埋設することを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載の植物育成用カルボキシ
メチルセルロースゲル組成物の使用方法。
【請求項９】植物育成用カルボキシメチルセルロースゲ
ル組成物を、乾燥して粉砕し、得られた粉砕物を栽培植
物の根圏部に配置し、次いで、水を散布して該粉砕物を
保水させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の植物育成用カルボキシメチルセルロースゲル組成
物の使用方法。