JP2002534967A - 霜および／または凍結から植物を保護するための組成物ならびにその付着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 組成物ならびに植物にその組成物を付着させる方法が開示される。その組成物は約３２°Ｆ（０℃）で始まる外気温度を降下させる範囲にわたって熱を放出するポリマー成分を含む。幅広い凝固温度転移範囲を示すことにより、植物に付着されるとき、その組成物は植物への実質的な霜および／または凍結の損傷が生じる温度の閾温度を有効に低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、一般的に、植物への付着に適した組成物および植物にその組成物を
付着させる方法に関する。特に、本発明は霜および／または凍結のより引き起さ
れる損傷から植物を保護するために植物の表面に付着させるポリマー組成物に関
する。 発明の背景 霜および／または凍結は農産物品に広範な損傷を引き起こしうる。霜発生の重
要な要因は地球表面およびその上に生育する作物からの放射冷却である。このよ
うな放射冷却は大気に熱損失を生じ、特に無風の晴れた夜におこりやすい。した
がって、いくつかの方法が、霜および／または凍結により引き起こされる損傷か
ら植物を保護するために用いられている。

【０００２】 たとえば、早朝の予防法は果樹園におけるいぶし火ポットの使用を含んでいた
。いぶし火ポットは容器中で油を燃焼することにより実施された。このように、
熱は果樹園の温度を危険水準を超えて上昇させた。燃焼で発生した煙も果樹園の
熱を保持するのを助けるために断熱のおおいを供給した。

【０００３】 絶縁した霧および／またはミストの層を形成する他の方法も知られている。た
とえばＣａｒｌｏｎらの米国特許第５，０５２，６１８号明細書は第２液体中に
微細にカプセル化された第１液体のアエロゾルを発生させるためジェットエンジ
ンを使用することにより霜から植物を保護する方法を開示する。そのアエロゾル
は霜から保護されるべき植物のまわりにミストとなって分散される。ミストは植
物のための保護放射バリアとして作用する。Ｍａｓｅｌの米国特許第４，３５２
，４５８号明細書は、その中に飛沫同伴された凝縮水を有する熱い燃焼ガス噴出
を実質的な距離にわたって発生し、そして運ぶための装置を開示する。発生する
ガス噴出および飛沫同伴される凝縮水は蒸気ミストを与え、そして装置は生育す
る作物について、および所望の時間にわたって所望の方向に蒸気の雲を維持する
ような態様で場所から場所へ移動しうる。

【０００４】 さらにもう１つの方法は冷たい空気を果樹園の上方へ、そして暖かい空気を下
方へ追いやる風の流れを発生させる機械を用いることを含む。このような風力機
械は寒い夜の間に、霜から作物をさらに保護するために発生された風の流れに湿
ったミストを導入するための手段と一緒に用いられうる。

【０００５】 他の方法は、たとえば、Ｗｏｊｃｉｃｋｉの米国特許第５，２８５，７６９号
明細書に記載されているようにパルス−ジェットエンジンの使用を含み、それは
パルス周期にわたって個別の熱パルスの発生を発生させる。燃焼生成物は熱い噴
出の形態であり、果樹園に排出され、温度を上昇させ、果樹もしくは同様の作物
への凍結の損傷を妨げもしくは低滅させる。

【０００６】 さらに、霜の損傷に対して作物を保護するためのもう１つの方法は、作物への
直接的な水散布である。この方法において、放射熱損失は水滴の凍結により産出
される潜熱により部分的に補償される。上述のとおり、Ｍａｓｅｌの特許は、こ
の方法が水の４倍の伝電率を有する氷の有意の量が作物の上に、たとえば果樹の
葉の上に、形成されるという不利益をこうむるということを言及する。したがっ
て、この様の形成された氷は、葉の冷却を増強する。さらに、氷の質量は植物を
損傷しうる。

【０００７】 水は植物表面に直接付着するための凍結を妨げおよび／または保護する組成物
を形成するために他の成分とも組合わされている。植物へ直接に付着させるこの
ような組成物は、一価アルコール、フロピレングリコール、ポリアルキルグリコ
ール等のような小鎖のジヒトロキシおよびポリヒドロキシアルコールのような凝
固点降下剤、ならびに架橋ポリアクリル酸のような他の剤の使用を主として含ん
でいた。

【０００８】 たとえば、Ｓａｖｉｇｎａｎｏの米国特許第５，６５３，０５４号明細書は草
もしくは葉の多い植物上に霜の形成を防止もしくは抑制するため組成物を開示し
、それは水、プロピレングリコールのような水溶性凝固点降下剤、および架橋ポ
リアクリル酸ポリマーのような水分散性濃厚化剤（thickening agent）を含む。
その組成物は吹付けによりそして好ましくは予測された霜の始まりの前に、付着
される。組成物はその組成物で処理された植物表面上に夜通し凝縮しもしくは集
まる水分の凝固点を低下させることにより植物を保護する。

【０００９】 Ｍｉｌｌｅｒらの米国特許第５，６６８，０８２号明細書は農業および園芸産
業で使用される活性物質と組合される「固着剤」（“sticker”）組成物および
／または「固着剤／展着剤」（”sticker/spreader”）補助剤(adjuvant)を開示
する。その組成物は、低分子量ポリオレフィン炭化水素レジンおよび殺虫剤、除
草剤、殺カビ剤、殺ソ剤、栄養素、植物生育調節剤、フェロモンおよび落葉剤の
ような活性物質を含む。

【００１０】 その特許は、その発明が過度の熱、寒さもしくは太陽にさらされることから保
護するために数多くの果物および野菜の種類に種々の保護被膜の保持および分散
に有利な結果を継続しうることを広く開示する。しかし、その特許は霜および／
または凍結から植物を保護するために特に設計された組成物を何も開示しない。

【００１１】 Ｓｉｅｍｅｒらの米国特許第５，１８５，０２４号明細書は、吹付けにより農
業用土壌もしくは作物に架橋水和ポリアクリルアミドおよびポリ（アンモニウム
）アクリレートヒドロゲルを付着させることを開示する。ヒドロゲルは通常、硬
くて、不溶性であるとして記述され、そして界面活性剤、植物の微量栄養素もし
くは多量栄養素、害虫駆除剤（pesticides）、植物生育調節剤、凝固点降下剤、
微生物および着色剤（colorants）のような添加物を含みうる。その特許は、ヒ
ドロゲルが土壌改質として、そして作物の葉の処理に使用されうることを開示す
る。たとえば、ヒドロゲルの使用は土壌もしくは作物の根のまわりの湿分の保持
によりかんがい水の使用を実質的に低減しうる。生きたもしくは切った植物の表
面がヒドロゲルで被覆されるとき、葉による水の蒸散は限定され、したがって水
のために圧力を加えられる植物の生きた葉の生存を長くし、そして切った植物も
しく花の心地よい外観の期間を長くする。さらにその特許は、植物を保護するた
めに水の高い潜熱能力を利用することにより、霜の損傷から葉を保護するために
ヒドロゲルか作物植物の表面に付着されてきたことも開示する。その特許は、熱
くて乾いた天候条件に供された芝生にヒドロゲルを吹付ける、ならびにまだら豆
に、または種まき後に砂の表面にヒドロゲルを吹付ける具体的な例を開示する。
本発明の利点 霜および／または凍結により引き起される損傷から植物を保護するために植物
に付着させるための組成物を提供することが本発明の利点である。

【００１２】 霜および／または凍結により引き起される損傷から植物を保護するために組成
物を植物に付着させる方法を提供することが本発明のもう１つの利点である。 発明の要約 次の本発明の詳細な説明から明らかになる本発明のこれらおよび他の利点は、 植物の表面の少なくとも１部に付着されるとき約３２°F（０℃）で始まる外
界温度を降下させる範囲にわたって熱を放出するポリマーを含む組成物を提供す
ることにより、１つの態様において達成される。本発明のもう１つの態様におい
て、約３２°F（℃）で始まる外気温度を降下させる範囲にわたって熱を放出す
るポリマーを含有する組成物で、植物の表面の少なくとも１部を被覆することを
含む植物への組成物の付着方法が提供される。本発明の好適な態様において、外
気温度を降下させる範囲が少なくとも約３２°F（０℃）から約２７°F（約−２
．８℃）である。本発明の特に好適な態様において、外気温度を降下させる範囲
が約３２°F（０℃）から約２２°F（約−５．６℃）である、本発明の好適な態
様において、ポリマーは水和ポリマーゲルである。本発明の特に好適な態様にお
いて、水和ポリマーゲルは実質的に架橋されていないポリマーである。本発明の
もう１つの好適な態様において、組成物は水和ポリマーゲルの水性溶液を含む。
さらに本発明の好適な態様において組成物は該水和ポリマーゲルで被覆された水
滴を含む。本発明のなおもう1つの好適な態様において、組成物は発泡体の形態
で水和ポリマーゲルを含む。本発明の特に好適な態様において、水和ポリマーゲ
ル発泡体は約１０〜約１０μｍの範囲の径を有する気泡を含む。本発明の好適な
態様において、水和ポリマーゲルは水和コポリマーゲルである。本発明のもう１
つの特に好適な態様において、水和ポリマーゲルはポリマーを加水分解すること
により形成される。本発明のもう１つの特に好適な態様において水和ポリマーゲ
ルは加水分解されたポリアクリロニトリルである。本発明のもう１つの特に好適
な態様において、水和ポリマーゲルは加水分解された繊維状タンパク質である。
本発明のさらにもっと好適な態様において、加水分解された繊維状タンパク質は
アミノ酸およびアクリルアミド部分を含む。本発明のさらにもう1つの好適な態
様において加水分解された繊維状タンパク質は加水分解フィブロネクチンおよび
加水分解エラスチンからなる群より選ばれる。本発明のもう１つの好適な態様に
おいて加水分解されたポリアクリロニトリルはアクリル酸およびアクリルアミド
部分を含む。本発明の好適な態様において、加水分解されたポリアクリロニトリ
ルは架橋されていない。本発明の好適な態様において、組成物は吹付けにより植
物に付着される。本発明の好適な態様において、水和ポリマーゲルで被覆された
水滴を含む組成物が付着され、ついで該水和ポリマーゲルの水性溶液を含む組成
物が付着される。本発明の好適な態様において、組成物が、多量栄養素、微量栄
養素、害虫駆除剤、殺虫剤、除草剤、殺そ剤、殺カビ剤、殺生物剤、植物生育調
節剤、肥料、微生物、土壌添加剤、付着促進剤、界面活性剤および凝固点調節剤
からなる群より選ばれる１つ以上の成分をさらに含む。本発明の特に好適な態様
において凝固点調節剤は凝固点降下剤である。 本発明の詳細な説明 本発明の組成物は、植物の表面の少なくとも1部に付着されるとき、約３２°
Ｆ（２０℃）で始まる外気温を降下させる範囲にわたって熱を放出することによ
り霜および／または凍結から植物を保護するのに有用である。したがって本発明
組成物は植物への実質的な霜および／または凍結の損傷が生じる閾温度を有効に
低下させる。

【００１３】 本発明の特別の理論には縛られないが、本発明の組成物中のポリマーは約３２
°Ｆで始まる広い凍結転移範囲、好ましくは少なくとも約３２°Ｆ〜約２７°Ｆ
（−２．８℃）以下の範囲で、もっと好ましくは約３２°Ｆ〜約２２°Ｆ（−５
．６℃）以下の範囲を示すので、熱は温度範囲にわたって放出されると考えられ
る。この広範な凍結転位は広範な温度範囲にわたってその融解潜熱をポリマーが
放出するのを可能にする。

【００１４】 本発明による特定のポリマーにおいて、いくつかの異なるメカニズムによりそ
れと会合された(associated)水分子が存在しうる。ポリマーと会合される特定の
メカニズムに依存して、特定のポリマーと会合された異なる水分子は、異なる凝
固点を示しうる。したがって、温度がこれらの異なる凝固点の範囲内にあるとき
には、融解潜熱はこの範囲にわたって放出される。たとえば、いくつかの水分子
は凝固点が３２°Ｆに近いようなポリマーと会合され得、したがって、これらの
水分子は約３２°Ｆでその融解潜熱を放出すると考えられる。約３２°Ｆの凝固
点を有するこのような水分子はポリマーと比較的ゆるく会合され得ると考えられ
る。対照的に、同一ポリマーにおけるいくつかの水分子はポリマー鎖内の部分（
たとえばヒドロキシおよびアミノ基）に直接に水素結合され得、２７°Ｆ以下の
ような有意にもっと低い凝固点を示しうる。このように、ポリマー鎖の主鎖に近
い部分を組合わされる水分子はポリマー鎖の主鎖からの水分子よりも低い凝固点
を示すと考えられる。

【００１５】 例示の目的のためのみに表示される簡易な意味で、ポリマー主鎖からの距離に
依存して、異なる凝固点を示す層に会合された水を有するように視覚化されうる
。したがって、ポリマーの主鎖に最も近いこれらの水分子は最も低い凝固点を有
し、そしてさらにポリマー主鎖からの水分子は水の通常の３２°Ｆ凝固点に最も
近い比較的高い凝固点を有する。

【００１６】 本発明によるポリマーは、比較的広い凝固点転移の範囲を示し、そのようにポ
リマーをこの範囲にわたって融解潜熱を放出するのに任意に適したものにするこ
とが見出された。最も広範な凍結点範囲を有するポリマーが使用されるとき、も
っと大きい保護が植物に提供される。これは、広範な凝結点転移を有する本発明
ポリマーを、ポリマー物質と会合されていない水と比較することにより例証され
る。このように、もし水が植物表面に付着されると、水は３２°Ｆの温度で潜熱
を放出し、したがって、外気温度が３２°Ｆ未満に降下するときに植物にほとん
ど保護を提供しない。さらに、植物の表面に水の均一層を形成するのが困難であ
る。しかも、氷は液相の水よりもはるかに高い熱伝導度を有するので、植物によ
り放出され、保持される熱は、凍結の際に氷層を通じての伝導によりはるかに容
易に失われる。

【００１７】 しかし、本発明によるポリマーは温度範囲にわたって熱を放出し、植物の構造
内に熱を保持するのを助ける断熱層を付与し、植物にもっと大きい保護を与える
。融解潜熱が放出される最も広い温度範囲は、親水性および水素結合基を比較的
小さい数の密度で有する領域の間に散在する親水性および水素結合基を比較的大
きい数の密度で有する領域を持つ本発明によるポリマー中に見出される。

【００１８】 架橋されていないポリアクリルアミド−ポリアクリル酸ゲルを形成する、本発
明による加水分解ポリアクリロニトリルの場合において、これらの親水性および
水素結合基はアクリル酸部分のヒドロキシル基およびアクリルアミド部分のアミ
ノ基を含むのが通常である。ヒドロキシル基の比較的小さい数の密度を有する領
域の間に散在する、ヒドロキシル基の比較的大きい数の密度を有する領域をもつ
ポリマーと組合わされる水は、水の融解潜熱が放出される外界温度に会う際に結
晶化しにくいと考えられる。

【００１９】 このように、本発明によるポリマーは、好適な態様において、ポリマーと会合
された水が結晶構造よりも無定形を生じる相転移を受けるときに広範な温度範囲
にわたって融解潜熱を放出すると考えられる。結晶ドメインは、もし形成された
ら、小さくなりやすく、通常約２０００Å未満であり、無定形マトリックス内で
無秩序である。したがって、ポリマーと会合していない水は特定温度で結晶相へ
の明確な相変化を示し、この温度でのみ熱を放出するが、本発明によりポリマー
と会合した水は、比較的少ない結晶状およびもっと多い無定形状態への相変化、
および特定の温度とは異なり温度範囲にわたって、そしてこの範囲にわたって熱
の放出を示す。

【００２０】 凝固点転移範囲にわたって本発明によりそのようなポリマーから放出される熱
の多くはそれによって凍結から保護される植物体に移されると考えられる。被覆
層も植物を断熱しうるので、移された熱は植物内にもっと効果的に保持される。

【００２１】 加えて、本発明組成物は、植物への組成物の付着につづいて植物表面に凝縮お
よび／または集める水の凝固点を低下させる能力も有する。

【００２２】 その作用の実際のメカニズムにもかかわらず、本発明組成物は植物表面の少な
くとも１部がその組成物で被覆されるように付着される。本発明はいかなる特定
の種類の植物、もしくは植物のいかなる特定の生育段階、もしくは植物のいかな
る特定の部分への組成物付着に限定されない。したがって、本発明組成物は、霜
および／または凍結から保護のためになるいかなる植物、生育のいかなる段階、
そしてそのいかなる部分にも付着されうる。そのような植物は、たとえば、果物
、野菜、牧草、干し草等のような人間および／または動物の消費のために予定さ
れた従来の農業用作物、または花および低木を含む装飾、植林造成、浸食（eros
ion）保護、種々の産業用途、等を含むが、これらに限定されない他の目的のた
めの成育植物を含む。

【００２３】 本発明組成物は未熟な植物、たとえば芽、苗等、ならびにもっと成熟した植物
、たとえば、つぼみをつけた、果物をつけた、葉をつけた植物等に適用されうる
。

【００２４】 さらに、本発明組成物は、生育する植物への付着に限定されない。したがって
、本発明組成物は地面から切られたが、そこに霜および／または凍結を生じうる
環境条件になお供されている植物、もしくはそのいかなる部分にも適用されうる
。

【００２５】 本発明組成物は組成物で被覆される植物表面の少なくとも１部を生じるいかな
る態様ででも植物に付着されうる。したがって、本発明は特定の態様の付着に限
定されない。よって、液体、本液体、ゲル、固体等で植物と接触するのに用いら
れるいかなる従来法も使用されうる。たとえば、本発明組成物は、たとえばノズ
ルもしくはスプリンクリングシステムによる吹付け（spraying）、散布(broadca
sting)、散水(dousing)、浸漬(soaking)等により付着されうる。本発明組成物の
好適な付着方法は吹付けである。いかなる従来の吹付け法もしくは装置もこの目
的のために使用されうる。

【００２６】 本発明組成物は水性溶液の形態で付着されうる。たとえば、水和ポリマーゲル
の場合には水和ポリマーゲルの水性溶液が付着されうる。

【００２７】 さらに本発明組成物は、本発明によるポリマーで被覆された水小滴（たとえば
微小カプセル）の形態で使用されうる。好適には水小滴を被覆するポリマーは水
和ポリマーゲルである。このような被覆された水小滴は、水小滴が本発明による
ポリマー層で被覆される微小カプセル化法を含む従来法で形成されうる。微小カ
プセル化は液体、固体、半固体等でありうる、通常μｍの大きさの粒子に薄い被
覆を与える方法である。

【００２８】 本発明によるポリマーで被覆された水小滴を生成する他の方法は、たとえば、
水和ゲルの非水性溶液（たとえば懸濁液）で水の懸濁液を形成し、ついで微笑ノ
ズルにより懸濁液を吹き付けることを含む。水と溶け合わない揮発性極性液体は
、水がこの液体中で水和ゲルの溶液（もしくは懸濁液）に添加されるとき、ミセ
ル構造を形成する懸濁液を形成するのに必要とされる。この方法に有用である適
切な極性液体は、たとえばアセトニトリル、1−ヘキサノールおよびイソピプロ
ピルエーテルを含む。しかし吹き付けに際して、極性液体は蒸発し、環境的に害
を生じうる。

【００２９】 被覆層の付着の前に、本発明によるポリマーで被覆されるべき水小滴の大きさ
は約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍ、好ましくは約０．３〜約１．０ｍｍの範囲であ
りうる。水小滴を被覆するポリマー層の厚さは約１００μｍ〜約５００μｍ、好
ましくは約３００μｍ〜約５００μｍの範囲でありうる。

【００３０】 本発明により植物に被覆水小滴を付着させるとき、はじめに被覆水小滴を付着
させ、ついでポリマーの水性溶液を付着させるのが好適である。しかし、この順
序は単に好適であるにすぎず、逆にされうる。被覆水小滴およびポリマーの水小
滴の付着を繰り返すことにより、多層が達成されうる。被覆された水滴の形態で
本発明組成物を付着させる１つの利点は、水性溶液のみが植物に付着された場合
よりも、植物が水の有効に比較的大きい貯蔵を伴って被覆されることである。さ
らにゲルはもろくなり、広い温度範囲にわたる望ましい凍結挙動を失ないうるの
で水和ポリマーゲル中にあまりに多くの水を含むのは望ましくないことがありう
る。したがって、水小滴により与えられる追加の水は、水和されるのでその効能
が実質的に低下しているポリマーを用いる問題を除去する。作用について特定の
理論に支持されることなく、ポリマー被服層内にカプセル化された水の水素結合
はカプセル化した水小滴を安定化し、水の蒸発をおそくし、被覆を何日かの使用
により構造的な無償に保持させると考えられる。本発明による水小滴を被覆する
のに用いられる好適なポリマーは下に記述されリポリアクリル酸およびポリアミ
ノ酸ゲルである。

【００３１】 本発明組成物は、さらに発泡体の形態で付着されうる。発泡体として付着され
るとき、ポリマーは安定な発泡体を形成するために、気泡を誘導して用いられる
。ポリマーの内外表面は水素結合形成により架橋を受け、発泡体に構造的な完全
さを付加すると考えられる。発泡体は従来の手段により形成され得、たとえばポ
リマーゲルの溶液中に制御された大きさの気泡を創り出し、ゲルで被覆された気
泡の安定な懸濁液を導く。このようにして形成された発泡体は上述のいかなる方
法によっても付着されうる。発泡体を付着させる好適な方法は吹付けである。発
泡体は、ポリマーにより封入された気泡の大きさ、およびゲルの水含量に依存し
て、実質的に透明もしくは反射してもよい。約５０％〜約９０％の範囲の水含量
を有するゲルが好適である。一般に、大きい気孔の発泡体が好ましい。したがっ
て、発泡体中の気泡の径は約１０〜約１００μｍの範囲内にあるのが好適である
。１０〜約１００μｍの径の範囲を有する気泡をもつ発泡体は、ポリマーゲルが
約７０ｗｔ％の水含量を有し、乾燥ポリマーが約１．５０の屈折率を有するなら
ば、可視放射入射の約３％を反射する。発泡体形成に最も適している本発明によ
るポリマーは好ましくは約１．４０〜約１．６０の範囲の乾燥ポリマーの屈折率
を有するポリマーである。

【００３２】 本発明による発泡体は組成物の水性溶液および被覆された水小滴形態とともに
使用されうる。したがって、たとえば、被覆された水小滴の第１の層は、植物表
面に付着され得、つづいて水性溶液の層、つづいて発泡体層が付着される。この
順序は単に例示的であり、他の順序が使用され得、そして多層も形成されうるこ
とが理解されるべきである。

【００３３】 本発明組成物は、植物表面の少なくとも１部に付着されるとき、ポリマーと会
合する水分子の蒸発により引起される脱水により効能を失う前に数日間、霜の保
持を与えるのが好ましい。水分子の蒸発損失に際してさえ、本発明のポリマーは
その構造を再組織化することにより、被覆としての無傷さを維持する。したがっ
て、ポリマーは凍結条件に会う際に熱を放出する能力を次第に失うけれども、植
物に断熱効果を与えるのを継続するのが好ましい。しかも、本発明ポリマーは、
再び水分を与えられることにより、たとえば湿った状態、特に雨にさらされるこ
とにより、または植物が注水されるならば、凍結条件に出会う際に熱を放出する
能力を再び発生しうる。

【００３４】 さらに本発明組成物は、組成物のポリマー成分が植物の表面に付着し、植物の
表面に比較的薄い、均一な被覆を形成する組成物の能力を高めるという利点も有
する。したがって、本発明組成物は、ポリマーおよびそれとともに会合された水
が被覆されるべき植物体の質量の約０．５〜約３％からなる被覆を与える量で植
物に付着されるとき、最適の霜および／または凍結保護を付与する。典型的な付
着において、ゲル物質は被覆質量の約３０％を含む。したがって、好適な被覆組
成において、ゲル物質は被覆されるべき植物体の質量の約０．１５％〜約０．９
％を含むのが好適である。被覆が植物体の質量の１％を含む被覆組成において、
ゲル物質は植物体の質量０．３％を含む。

【００３５】 好適な質量％は、通常、本発明組成物が約２００μｍ〜約１０００μｍの範囲
の厚さを有する被覆を形成するときに得ることができる。質量および厚さの範囲
は単に例示的であることが理解されるべきである。したがって、植物体の質量に
対する被覆物質の比較的大きな質量の付着、したがって比較的大きい被覆厚さは
、霜および／または凍結に対して比較的大きい保護を付与する。たとえば植物体
の質量に対して２％含量で付着される被覆は１％含量で付着される被覆の約２倍
もの多くの熱を放出する。したがって、比較的大きいレベルの熱が放出され、比
較的大きいレベルの保護が、比較的大きい被覆レベルが用いられるときに与えら
れる。たとえば長く続く凍結条件が予想されるとき、または保護が外気の大きい
温度範囲にわたって望まれるときには余分の保護が望まれうる。

【００３６】 凍結条件に出会う際に、本発明組成物は約４０〜約７０ｃａｌ／ｇを放出する
のが通常である。しかし、熱放出量はなかんずく使用される特定のポリマー、そ
の水和レベルに依存すると理解されるべきである。

【００３７】 さらに本発明組成物はポリマーに加えて他の成分を含みうる。たとえば組成物
は多量栄養素、微量栄養素、害虫駆除剤、殺虫剤、除草剤、殺そ剤、殺カビ剤、
殺生物剤、植物生育調節剤、肥料、微生物、土壌添加剤、付着促進剤、界面活性
剤および凝固点調節剤等のような１つ以上の成分を含みうる。したがって本発明
成分は植物の処理に従来用いられる、いかなる付加成分も実質的に含みうる。加
えて、組成物は肥料、土壌改質剤等の土壌処理に用いられる成分を含みうる。し
たがって、本発明成分は組成物、またはそのような組成物の明確な相もしくは部
分内に分散され、溶解されもしくは配合されうるそのような付加成分に対するキ
ャリアとして作用しうる。

【００３８】 さらに、本発明組成物はそのような組成物の広い凍結範囲に有害に影響するこ
となしに被覆本来の性質を高め、および／または変更する他の添加剤を含みうる
。たとえば、凝固点調節剤、好ましくは凝固点降下剤が、本発明組成物の凍結温
度をさらに低下させるために本発明組成物に添加されうる。このような凝固点降
下剤は、たとえば１価アルコール、とりわけエチレングリコール、およびプロピ
レングリコールのような小さい鎖のジヒドロキシもしくはポリヒドロキシアルコ
ール、ならびにとりわけポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコー
ルのようなポリアルキレングリコールを含む。

【００３９】 ノニオン、カチオン、アニオンおよび両性界面活性剤のような界面活性剤（展
着剤、膜伸展剤および湿潤剤としてこの分野で知られてもいる）は本発明組成物
内に含まれうる。たとえば本発明組成物に添加されるとき、イオン界面活性剤は
、植物表面に付着されるとポリマーの架橋を促進し得、したがってもっと安定な
被覆層を促進しうる。一方、本発明組成物に添加されるとき、ノニオン界面活性
剤はポリマーの固まりをつくるのを防止するように助けうるので、もっと均一な
被覆層を容易にする。多価アルコールは水和ゲル粒子の表面エネルギーを低下さ
せるために本発明のポリマーゲル水性溶液に添加されうる。使用されうる多価ア
ルコールの例はたとえば、とりわけエチレングリコール、およびプロピレングリ
コールのような小さい鎖のジヒドロキシおよびポリヒドロキシアルコール、なら
びにとりわけポリエチレングリコールおよびプロピレングリコールを含むポリア
ルキレングリコール、を含む。このように水和ゲル粒子の表面エネルギーを低下
させることにより、表面のぬれおよび適用範囲は増加されうる。

【００４０】 界面活性剤も、本発明組成物に添加された成分に、雨、露もしくは注水により
除去されることに対する抵抗性を増加させるのに用いられうる。アニオン界面活
性剤もそのような添加剤が植物の表皮からすぐに吸収されるのを防止するのに有
用であり、したがって添加剤が植物の外表面に残るのが重要であるときに使用さ
れる。一方、ノニオン界面活性剤は植物表皮によりそのような添加剤の移送を増
加するのが望ましいときに有用であり、したがって体系的な除草剤、栄養素等と
ともに使用するのが勧められる。

【００４１】 本発明組成物は、さらに植物表面への組成物または組成物内の成分の付着を改
良する１つ以上の物質を含みうる。このような付着促進物質は「固着剤」(“sti
ckers”)としてこの分野で知られている。たとえば固着剤は植物表面への微細に
分割された固体または他の水溶性もしくは不活性物質の付着を改善しうる。した
がって固着剤は、時間、風、水、機械的もしくは化学的作用という趣旨で植物表
面への被覆として付与された植物処理物質の抵抗性を改良しうる。たとえば、固
着剤は降雨、重い露もしくは注水による洗浄に対して本発明組成物に添加された
害虫駆除剤の付着力を増強し得、そして風もしくは葉の摩擦から害虫駆除剤の損
失を防止するのを助けうる。本発明組成物に添加されるとき、固着剤はその中の
ポリマー成分により本発明組成物中に本来存在する付着特性を向上させる。

【００４２】 本発明組成物は約３２°Ｆ（０℃）で始まる外界温度を降下させる範囲にわた
って熱を放出するポリマーを含む。約３２°Ｆ（０℃）で始まる外界温度の範囲
にわたって熱を放出する本発明によるポリマーの１つの例は、加水分解されたポ
リアクリロニトリルである。水酸化ナトリウムの水性溶液のような強塩基による
ポリアクリロニトリルの加水分解の際に、アクリルアミドおよびアクリル酸のコ
ポリマーが生成されると考えられる。このコポリマーは水溶性で架橋されていな
いポリアクリルアミド−アクリル酸であり、水素結合により一緒に保持されると
考えられる。ポリマーゲルはポリマーを囲む水和殻を有し、その水和殻は水性溶
液にポリマーを保つのを助けると考えられる。水性溶液のわずかに酸性のｐＨは
水性溶液中にポリマーを維持するのを容易にする。好適には、約５〜約７の水性
溶液のｐＨは溶液中にポリマーを保持するために維持される。このように形成さ
れるポリアクリルアミド−アクリル酸ゲルは好ましくは約７０ｗｔ％〜約９０ｗ
ｔ％の範囲の水含量に水和される。上述のように、比較的高い水含量を有するゲ
ルは、もろくなって広い温度範囲にわたって生じる望ましい凍結挙動を失うこと
がありうる。

【００４３】 本発明によるポリマーは実質的に架橋されておらず、もしくは比較的低い量の
架橋を有するのが特に好ましい。高度に架橋されたポリマーは霜および／または
凍結保護が望まれる外界温度に出会う際に比較的少ない熱を放出することがわか
った。高度に架橋されたポリマーは比較的少ない熱を放出し、したがって本発明
の目的にあまり好ましくない可能性がある。なぜならそのようなポリマーは本発
明の最も好ましい凝固転移範囲を生じると考えられるような態様で水分子と会合
するようになる能力が比較的少ないからである。上述のように広い凝固点転移範
囲を示す架橋されていないポリマーは特に好適であるが、ある程度の架橋を有す
るポリマーも本発明に有用であり、そのような架橋ポリマーも広い凝固点転移を
示す。このように、約３２°Ｆ（０℃）で始まる外界温度を降下させる範囲にわ
たって熱を放出する架橋ポリマーも本発明に有用である。

【００４４】 本発明組成物において使用されうる加水分解されたポリアクリロニトリルは公
知の方法により製造され得、ポリアクリロニトリルを酸およびアルカリ加水分解
の両方で、アクリルアミドおよびアクリル酸部分を含むポリマーを生成させるこ
とを含む。好適な方法は水酸化ナトリウムの水性溶液のような強塩基でポリアク
リロニトリルを加水分解して、水素結合で一緒に保持されていると考えられる、
実質的に架橋されておらず、水溶性のポリアクリルアミド−アクリル酸ゲルを生
成することを含む。上述のようにアルカリ加水分解生成物はアクリルアミドおよ
びアクリル酸部分の両方を含むが、それはいくらかの加水分解されていないアク
リロニトリル部分も含みうる。引用によりここに組入れられる米国特許第２，８
１２，３１７号明細書はポリアクリロニトリルをアルカリ加水分解してポリマー
を生成し、そこでは約４０％〜約８０％のニトリル基がカルボキシル基に加水分
解されることを開示する。引用によりここに組入れられる米国特許第２，８６１
，０５９号明細書はポリアクリロニトリルをアルカリ加水分解してアクリル酸の
水溶性ポリマーを生成することを開示する。この方法はポリマー粒子を固相に保
持し、したがって粘性で取扱いの困難な、加水分解生成物の水溶液を避ける。固
相は、薄いスラリーとしてポリマー粒子を維持するのに十分な量で、最少量の水
および水と溶け合う有機液体を用いることにより維持される。このようにして製
造される加水分解ポリマーは、完全に固相のままであり、ろ過により反応混合物
から容易に分離される。引用によりここに組入れられる米国特許第２，５７９，
４５１号明細書はポリアクリロニトリルを酸加水分解して約２％〜約７５％のア
ミド基を有する加水分解生成物を製造することを開示する。引用によりここに組
入れられる米国特許第３，７０９，８４２号明細書は部分的に加水分解されたポ
リアクリロニトリルの多孔質ヒドロゲルを製造するための酸加水分解法を開示す
る。引用によりここに組入れられる米国特許第４，１８３，８８４号明細書は約
３０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％の水を吸収するヒドロゲルを生成するためのポリアク
リロニトリルの酸加水分解法を開示する。引用によりここに組入れられる米国特
許第３，８９７，３８２号明細書は、ヒドロゲルを生成するための、アクリロニ
トリル含有ポリマーの加水分解法を開示する。引用によりここに組入れられる米
国特許第３，８６４，３２３号明細書は，ポリアクリロニトリルの酸加水分解法
を開示する。引用によりここに組入れられる米国特許第３，２００，１０２号明
細書は，ポリアクリロニトリルを水性懸濁液、分散液もしくはエマルジョン中で
、比較的高温、すなわち少なくとも約１８０℃に、好ましくは圧力下、そして多
分不活性ガスの存在下に、加熱することにより、カーボナミド基およびカルボン
酸基を通常約１：１の比で含む加水分解されたポリアクリロニトリルを製造する
ことを開示する。

【００４５】 本発明によるポリマーのもう１つの例は、たとえばフィブリン、フィブロネク
チンおよびエラスチンのような繊維状タンパク質の加水分解された生成物である
。本発明組成物で使用されうるこのような加水分解された繊維状タンパク質生成
物は、公知の方法により製造され得、たとえばエラスターゼ、ペプシンおよびプ
ロナーゼのような酵素を用いる酵素の加水分解および、たとえば酸およびアルカ
リ加水分解を含む非酵素法である。これらの繊維状タンパク質の加水分解生成物
はポリアミノ酸部分（すなわちポリペプチド）およびアクリルアミド部分を含む
ポリマーであると考えられる。好適な加水分解繊維状タンパク質生成物はポリア
ミノ酸／ポリアクリルアミドコポリマーである。引用によりここに組入れられる
米国特許第４，９６３，６５６号明細書は，ペプシンでの酵素加水分解により２
００，０００を超える分子量、好ましくは１，０００，０００〜２，０００，０
００を有するエラスチン加水分解物を製造する方法を開示する。この方法は、エ
ラスチン繊維にその弾性を与えると考えられる。実質的にすべてのデスモシンお
よびイソデスモシン残基を回収することによりエラスチンの基本的特性を保持す
る安定化エラスチン加水分解物を製造する。引用によりここに組入れられる米国
特許第４，３６３，７６０号明細書は，可溶性の部分的に加水分解されたエラス
チンを製造するための非酵素法を開示する。この特許の開示は上述の米国特許第
４，４１９，２８８号明細書の開示に関連する。

【００４６】 本発明組成物に有用な他のポリマーは、たとえばスターチ、セルロースならび
にたとえばヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
スおよびカルボキシメチルセルロースを含むその誘導体を含むがこれらに限定さ
れない多糖類を部分加水分解して得られるようなポリオールを含む。ヒドロキシ
プロピルメチルセルロースは、たとえば木綿くずもしくは樹木パルプから得られ
るセルロースの精製形態を水酸化ナトリウム溶液と反応させて、膨潤アルカリセ
ルロースを得、ついでクロロメタンおよびプロピレンオキシドで処理して、セル
ロースのメチルヒドロキシプロピルエーテルを得ることにより製造されうる。こ
れらおよび他の多糖類の部分加水分解はたとえばアルカリもしくは酸加水分解を
含む従来の方法により実施されうる。

【００４７】 ここに述べられた例および態様は例示のためであり、限定するためではないこ
と、そして他の例および態様も請求範囲に述べられる本発明の範囲を逸脱するこ
となく発明されうることは当業者に明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明によるポリマーの幅広い凍結転移を示す。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年８月１０日（２００１．８．１０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2B022 AA01 AB11 AB15 AB17 EA03 EA10 4H011 AA01 AB01 AB03 AC01 BC19 DC05 DD03 DD04 DE15 DH02 DH11

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 約３２°F（０℃）で始まる外気温度を降下させる範囲にわ
   たって熱を放出するポリマーを含有する組成物で、植物の表面の少なくとも１部
   を被覆することを含む植物への組成物の付着方法。
2. 【請求項２】 外気温度を降下させる範囲が少なくとも約３２°F（０℃）
   から約２７°F（約−２．８℃）である請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 外気温度を降下させる範囲が約３２°F（０℃）から約２２
   °F（約−５．６℃）である請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 該ポリマーが水和ポリマーゲルである請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 該組成物が該水和ポリマーゲルの水性溶液を含む請求項４記
   載の方法。
6. 【請求項６】 該組成物が該水和ポリマーゲルで被覆された水小滴を含む請
   求項４記載の方法。
7. 【請求項７】 該組成物が発泡体を含む請求項４記載の方法。
8. 【請求項８】 該発泡体が約１０〜約10μｍの範囲の径を有する気泡をさら
   に含む請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 該水和ポリマーゲルが水和コポリマーゲルである請求項４記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 該水和ポリマーゲルがポリマーを加水分解することにより
    形成される請求項４記載の方法。
11. 【請求項１１】 水和ポリマーゲルが加水分解されたポリアクリロニトリル
    である請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 水和ポリマーゲルが加水分解された繊維状タンパク質であ
    る請求項１０記載の方法。
13. 【請求項１３】 該加水分解されたポリアクリロニトリルがアクリル酸およ
    びアクリルアミド部分を含む請求項１１記載の方法。
14. 【請求項１４】 該加水分解されたポリアクリロニトリルが架橋されていな
    い請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】 該加水分解された繊維状タンパク質がアミノ酸およびアク
    リルアミド部分を含む請求項１２記載の方法。
16. 【請求項１６】 該加水分解された繊維状タンパク質が加水分解フィブロネ
    クチン、加水分解フィブリンおよび加水分解エラスチンからなる群より選ばれる
    請求項１５記載の方法。
17. 【請求項１７】 該組成物が、多量栄養素、微量栄養素、害虫駆除剤、殺虫
    剤、除草剤、殺そ剤、殺カビ剤、殺生物剤、植物生育調節剤、肥料、微生物、土
    壌添加剤、付着促進剤、界面活性剤および凝固点調節剤からなる群より選ばれる
    １つ以上の成分をさらに含む請求項４記載の方法。
18. 【請求項１８】 該組成物が吹付けにより付着される請求項４記載の方法。
19. 【請求項１９】 該水和ポリマーゲルで被覆された水小滴を含む組成物が付
    着され、ついで該水和ポリマーゲルの水性溶液を含む組成物が付着される請求項
    ４記載の方法。
20. 【請求項２０】 植物の表面の少くとも１部に付着されるとき約３２°F（
    ０℃）で始まる外界温度を降下させる範囲にわたって熱を放出するポリマーを含
    む組成物。
21. 【請求項２１】 外気温度を降下させる範囲が少くとも約３２°F（０℃）
    から約２７°F（約−２．８℃）である請求項２０記載の組成物。
22. 【請求項２２】 外気温度を降下させる範囲から約３２°F（０℃）から約
    ２２°F（約−５．６℃）である請求項２０記載の組成物。
23. 【請求項２３】 該ポリマーが水和ポリマーゲルである請求項２０記載の組
    成物。
24. 【請求項２４】 該組成物が該水和ポリマーゲルの水性溶液を含む請求項２
    ３記載の組成物。
25. 【請求項２５】 該組成物が該水和ポリマーゲルで被覆された水小滴を含む
    請求項２３記載の組成物。
26. 【請求項２６】 該組成物が発泡体を含む請求項２３記載の組成物。
27. 【請求項２７】 該発泡体が約１０〜約10μｍの範囲の径を有する気泡をさ
    らに含む請求項２６記載の組成物。
28. 【請求項２８】 該水和ポリマーゲルが水和コポリマーゲルである請求項２
    ３記載の組成物。
29. 【請求項２９】 該水和ポリマーゲルがポリマーを加水分解することにより
    形成される請求項２３記載の組成物。
30. 【請求項３０】 水和ポリマーゲルが加水分解されたポリアクリロニトリル
    である請求項２９記載の組成物。
31. 【請求項３１】 水和ポリマーゲルが加水分解された繊維状タンパク質であ
    る請求項２９記載の組成物。
32. 【請求項３２】 該加水分解されたポリアクリロニトリルがアクリル酸およ
    びアクリルアミド部分を含む請求項３０記載の組成物。
33. 【請求項３３】 該加水分解されたポリアクリロニトリルが架橋されていな
    い請求項３２記載の組成物。
34. 【請求項３４】 該加水分解された繊維状タンパク質がアミノ酸およびアク
    リルアミノ部分を含む請求項３１記載の組成物。
35. 【請求項３５】 該加水分解された繊維状タンパク質が加水分解フィブロネ
    クチン、加水分解フィブリンおよび加水分解エラスチンからなる群より選ばれる
    請求項３４記載の組成物。
36. 【請求項３６】 該組成物が、多量栄養素、微量栄養素、害虫駆除剤、殺虫
    剤、除草剤、殺そ剤、殺カビ剤、殺生物剤、植物生育調節剤、肥料、微生物、土
    壌添加剤、付着促進剤、界面活性剤および凝固点調節剤からなる群より選ばれる
    １つ以上の成分をさらに含む請求項２３記載の組成物。