JP2018170998A - 農業用液体マルチ組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 (A)成分:カルボキシメチルセルロース又はその塩、(B)成分:カチオン性高分子、(D)成分:有色剤を含有する農業用液体マルチ組成物。
〔2〕 (C)成分:硫酸塩、リン酸塩、及び硝酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種類の塩を含有する〔1〕に記載の組成物。
〔3〕 (A)成分が、グルコース残基当たりカルボキシメチル基の置換度が0.4〜1.1のカルボキシメチルセルロースを含む〔1〕〜〔2〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔4〕 (A)成分が、1%粘度が300〜2000mPa・sのカルボキシメチルセルロースを含む〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔5〕 (B)成分が、ポリアクリル酸エステル系化合物及び/又はポリメタクリル酸エステル系化合物である〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔6〕 (B)成分が、カチオン化度が3.0〜5.0meq/gであるカチオン性高分子を含む〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔7〕 (B)成分が、分子量300万〜750万のカチオン性高分子を含む〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔8〕 (C)成分が、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、及びリン酸アンモニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種類のアンモニウム塩を含む〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔9〕 ((D)成分が、カーボンブラック、フタロシアニングリーン、チタンホワイト、ベンガラからなる群より選ばれる少なくとも1種類を含む〔1〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔10〕 (A)、(B)成分の配合比率が、(A):(B)=0.3〜0.8:0.05〜0.2である〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔11〕 (A)、(B)及び(C)成分の配合比率が、(A):(B):(C)=0.3〜0.8:0.05〜0.2:0.4〜1.0である〔1〕〜〔10〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔12〕 (A)、(B)、(C)及び(D)成分の配合比率が、(A):(B):(C):(D)=0.3〜0.8:0.05〜0.2:0.4〜1.0:0.03〜0.15である〔1〕〜〔11〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔13〕 組成物のpHが5.8以上7.5以下であることを特徴とする〔1〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔14〕 リグニンスルホン酸及びその塩を含む〔1〕〜〔13〕のいずれか一項に記載の組成物。
(A)成分は、カルボキシメチルセルロース(CMC)及び/又はその塩である。カルボキシメチルセルロース又はその塩の製造方法は特に限定されないが、セルロース原料にカルボキシメチル化反応を行う製造方法が例示される。
(B)成分は、カチオン性高分子である。カチオン性高分子は、通常、水に溶解したときにカチオン性を示す。カチオン性は、カチオン化度にて示すことができる。カチオン性高分子のカチオン化度は、5.0meq/g以下であることが好ましく、4.5meq/g以下であることがより好ましい。これにより、(A)及び(B)成分の「継子」の発生を抑制することができる。下限は、3.0meq/g以上であることが好ましく、3.5meq/g以上であることがより好ましい。これにより、組成物が固化性を十分に発揮することができる。従って、カチオン化度は、3.0〜5.0meq/gであることが好ましく、3.5〜4.5meq/gであるこ
とがより好ましい。
(C)成分は、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種類の塩である。硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩としては、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸カリウム、リン酸カリウムリン酸アンモニウムが例示され、肥料としても利用されている硫酸アンモニウム、硫酸カリウムを使用することが好ましく、固化性の観点から硫酸アンモニウムを使用することがさらに好ましい。硫酸アンモニウムは、(A)成分と(B)成分からなるポリイオンコンプレックスの分散安定性に優れるほかリン酸塩、硝酸塩のような環境汚染物質ではなく、一般に肥料として使用されており、農業用液体マルチ組成物の材料として好適に用いられる。また、アンモニウム塩は、通常、(A)成分との溶解性に優れている。
(D)成分である有色剤とは、組成物に機能性を付与するために添加される材料であり、例えば、黒色の有色剤を用いた場合には地温を高く保つことができ、白色の有色剤を用いることで場合には地温の上昇を抑制することができる。
有色剤としては、無機顔料、有機顔料、多環顔料、アゾ顔料、レーキ顔料、蛍光顔料、各種染料を使用することができ、雑草抑制の観点からは、フタロシアニン、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、ベンガラ、チタンホワイト、ジアゾ顔料、天然色素類、ジアゾ染料、カーボンブラック等を使用することが好ましく、カーボンブラックを使用することがさらに好ましい。なお、カーボンブラックの使用にあたっては、(A)成分:カルボキシメチルセルロース又はその塩と(B)成分:カチオン性高分子との相溶性の点から、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどの分散剤を含む溶液にカーボンブラックを分散した分散液を使用することが好ましい。
本発明において、リグニンスルホン酸及びその塩を液体マルチシート組成物に対して、有効固形分0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜1.5質量%配合することで、液体マルチシート組成物(特に顔料を含む液体マルチシート組成物)を構成する成分の相溶性を向上させることができる。
また、(A)、(B)及び(D)成分の含有比率(固形分)は、重量比で、(A):(B):(D)=0.3〜0.8:0.05〜0.2:0.03〜0.15であることが好ましく、0.35〜0.75:0.1〜0.15:0.03〜0.15であることがより好ましく、0.38〜0.75:0.08〜0.15:0.03〜0.15であることがさらに好ましく、0.4〜0.6:0.1〜0.14:0.03〜0.15であることがさらにより好ましい。
カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩1.2重量%水溶液(日本製紙製 商品名:CS−2、1%粘度1000mPa・s、DS値:0.55)175gに、硫酸アンモニウム2.5重量%水溶液140g、ポリメタアクリル酸エステル系樹脂(MTアクアポリマー製、商品名:C303H、カチオン化度:4.0meq/g、分子量600万、有効固形分:0.3重量%、粘度290mPa・s(0.2重量%溶液))190g、リグニンスルホン酸塩(日本製紙製、商品名:サンエキスP202、有効固形分:93重量%)6g、カーボンブラック(呉竹製、商品名S.R.ブラック、有効固形分:10重量%、エチレングリコール含有)2.5mlを混合して固形分2.4重量%の農業用液体マルチ組成物を得た。なお、農業用液体マルチ組成物は、白濁しており、ポリイオンコンプレックス(PIC)が形成されていることが認められた。また、粘度は60mPa・s、pHは6.2であった。得られた農業用液体マルチ組成物を農薬散布機(やまびこ社製、商品面:KIORITZ SHPE701)にて、2L/m2になるように温室内の土壌表面に均一に散布した。
<雑草抑制効果>
2か月後の農業用液体マルチ組成物を散布した土壌と、農業用液体マルチ組成物の散布を行わなかった土壌の雑草の状態を比較観察したところ、農業用液体マルチ組成物を散布した土壌に明らかな雑草抑制効果が認められた。
農業用液体マルチ組成物を散布した土壌と、農業用液体マルチ組成物の散布を行わなかった土壌に如雨露を用いて水を散布して、土壌の透水性の評価を行った。その結果、農業用液体マルチ組成物を散布しなかった土壌比較して、散布した土壌の水はけ(透水性)は低下しているが、水たまりができることはなかった。
農業用液体マルチ組成物を散布した土壌と、農業用液体マルチ組成物の散布を行わなかった土壌の地温(地表から8cmの地中)を測定したところ、地温に変化は見られなかったことから、農業用液体マルチ組成物の散布を行った土壌には、地温上昇抑制効果があることが認められた。
<カルボキシメチルセルロースのDS値>
試料約2.0gを精秤して、300mL共栓付き三角フラスコに入れた。メタノール1000mLに特級濃硝酸100mLを加えた液100mLを加え、3時間振とうして、カルボキシメチルセルロース塩(CMC)をH−CMC(カルボキシメチルセルロース)にした。その絶乾H−CMCを1.5〜2.0g精秤し、300mL共栓付き三角フラスコに入れた。80%メタノール15mLでH−CMCを湿潤し、0.1N−NaOHを100mL加え、室温で3時間振とうした。指示薬として、フェノールフタレインを用いて、0.1N−H2SO4で過剰のNaOHを逆滴定した。CM−DSは、次式によって算出した。
(式)
A=[(100×F−0.1N−H2SO4(mL)×F’)×0.1]/(H−CMCの絶乾重量(g))
CM−DS=0.162×A/(1−0.058×A)
A:H−CMCの1gの中和に要する1N−NaOH量(mL)
F’:0.1N−H2SO4のファクター
F:0.1N−NaOHのファクター
<カルボキシメチルセルロースの分子量>
GPC用カラム(OHpak SB−804 HQ:昭和電工株式会社)を用い、溶離液を200mM過塩素酸ナトリウムとし、プルランを標準物質としてできる。検出は示差屈折計をもちいることができる。
<カルボキシメチルセルロースの1%粘度>
1%水溶液を調製後、24時間放置し25℃でB型粘度計を用いて測定できる。
<カチオン性高分子のカチオン化度>
粒子表面電荷量測定装置(MUTEK製、Particle Charge Detector PCD 03pH)を用い、滴定試薬としてポリ塩化ジアリルジメチルアンモニウム(1/1000N)を用いてもよい。試料であるカチオン性高分子は、イオン交換水で0.04重量%に希釈してから測定することができる。
<カチオン性高分子の分子量>
GPC用カラム(OHpak SB−804 HQ:昭和電工株式会社)を用い、溶離液として酢酸水溶液と硝酸ナトリウムを用いプルランを標準物質とできる。検出は示差屈折計を用いる事ができる。
<カチオン性高分子の粘度>
B型粘度計を用いて測定できる。
Claims (14)
- (A)成分:カルボキシメチルセルロース又はその塩、(B)成分:カチオン性高分子、(D)成分:有色剤を含有する農業用液体マルチ組成物。
- (C)成分:硫酸塩、リン酸塩、及び硝酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種類の塩を含有する請求項1に記載の組成物。
- (A)成分が、グルコース残基当たりカルボキシメチル基の置換度が0.4〜1.1のカルボキシメチルセルロースを含む請求項1〜2のいずれか一項に記載の組成物。
- (A)成分が、1%粘度が300〜2000mPa・sのカルボキシメチルセルロースを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- (B)成分が、ポリアクリル酸エステル系化合物及び/又はポリメタクリル酸エステル系化合物である請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- (B)成分が、カチオン化度が3.0〜5.0meq/gであるカチオン性高分子を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
- (B)成分が、分子量300万〜750万のカチオン性高分子を含む請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- (C)成分が、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、及びリン酸アンモニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種類のアンモニウム塩を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- (D)成分が、カーボンブラック、フタロシアニングリーン、チタンホワイト、ベンガラからなる群より選ばれる少なくとも1種類を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- (A)、(B)成分の配合比率が、(A):(B)=0.3〜0.8:0.05〜0.2である請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- (A)、(B)及び(C)成分の配合比率が、(A):(B):(C)=0.3〜0.8:0.05〜0.2:0.4〜1.0である請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
- (A)、(B)、(C)及び(D)成分の配合比率が、(A):(B):(C):(D)=0.3〜0.8:0.05〜0.2:0.4〜1.0:0.03〜0.15である請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
- 組成物のpHが5.8以上7.5以下であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
- リグニンスルホン酸及びその塩を含む請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物。
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