JP4868816B2 - 育苗培土用固化剤及び育苗培土 - Google Patents

Description

本発明は、育苗培土用固化剤に関する。更に詳しくは育苗管理のためにカルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体と、２価又は３価の金属のカルボン酸塩を用いる育苗培土用固化剤及びこれと培土とを混合してなる育苗培土に関する。

植物の栽培の一方法に予め培土で育てた苗を移植する方法がある。この場合には、育苗箱の中の培土で苗を育てた後培土ごと取り出して移植されるが、取り出す際に培土が剥落したりすると苗が弱って移植後の生長に悪影響を及ぼす。また、玉葱苗等の様に培土からすっと抜けてしまうものは培土がつきにくく、この場合にも生長性が劣ることになる。移植時に培土が剥落しにくい育苗培土用固化剤としてカルボキシル基を含有する水膨潤性又は水溶性高分子化合物と２価又は３価の金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、塩酸塩、硫酸塩からなる植物栽培床用培土粘結剤が提案されている。（特許文献１）
特開昭５９−８８０２５号公報

しかしながら、この育苗培土用固化剤（粘結剤）は培土の強度向上には極めて有効である反面、結合力が強すぎるため播種後の発芽を阻害するだけでなく、培土の通気性や透水性を阻害して育苗障害を引き起こすこともあり、実用的には難点がある。使用量を減らせば発芽や育苗の阻害は抑えられるが、培土内での分散が不十分となり培土の剥落が生じるという問題が発生する。
培土との混合性がよく、発芽や育苗の阻害がなく、培土の剥落が生じない育苗培土用固化剤が望まれていた。

本発明者らは、上記の問題点を改善し、特定の材料を組み合わせたものが育苗培土用固
化剤として有効であることを見いだし、本発明に到達した。
すなわち本発明は、カルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体（Ａ）と、２価又は３価の金属のカルボン酸塩（Ｂ）とからなり、（Ｂ）が炭素数１０〜３０のカルボン酸塩である育苗培土用固化剤及びこれを含有する育苗培土
；並びに培土１００重量部、カルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体（Ａ）０．２〜
１０重量部、及び重合体（Ａ）のカルボン酸アルカリ金属塩基当量の０．２〜２０倍当量
の２価又は３価の金属のカルボン酸塩（Ｂ）からなり、（Ｂ）が炭素数１０〜３０のカルボン酸塩である育苗培土である。

本発明の育苗培土用固化剤を用いた育苗培土は下記の効果を奏する。
（１）発芽や育苗を阻害する心配がない。
（２）ポットや箱等から取り出す際に培土の剥落が生じない。
（３）育苗培土用固化剤を培土と混合する際にブロッキングが発生しにくい。その結果、固化剤が均一に混合され固化効果のばらつきが少なくなる。

本発明においてカルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体（Ａ）としては、例えば、カルボキシル基を有するビニル重合性モノマーを重合して得られるビニル重合体をアルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）で中和した重合体、カルボン酸アルカリ金属塩基（対イオンがアルカリ金属イオンであるカルボキシラト基）を有するビニル重合性モノマーを重合して得られるビニル重合体、及び加水分解によりカルボキシル基となるビニル重合性モノマーを重合して得られるビニル重合体をアルカリ金属で加水分解し中和した重合体等が挙げられる。
カルボキシル基を有するビニル重合性モノマーとしては、不飽和モノカルボン酸、例えば（メタ）アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル（炭素数１〜８）エステル、例えばマレイン酸モノブチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸のエチルカルビトールモノエステル、フマル酸のエチルカルビトールモノエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸グリコールモノエステル等のカルボキシル基含有ビニル系モノマー、及びこれらの２種以上の併用等が挙げられる。
これらの内で好ましくは不飽和モノカルボン酸であり、より好ましくは（メタ）アクリル酸である。

これらの不飽和カルボン酸をアルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）で中和した後重合してもよいが、未中和で重合した後重合体中のカルボキシル基を中和してもよい。中和塩はアルカリ金属塩であり、好ましくはナトリウム塩及びカリウム塩である。酸基（カルボキシル基）に対する中和度は好ましくは５０〜９０モル％であり、より好ましくは６０〜８０モル％である。中和する場合はアルカリ金属水酸化物を中和されるものと混合すれば容易に中和される。好ましくは水溶液中で行うが濃度は任意でよい。

加水分解によりカルボキシル基となるビニル重合性モノマーとしては、少なくとも１個の加水分解性基［酸無水物基、エステル基｛低級アルキル（炭素数１〜３）エステル等｝及びニトリル基等］を有するビニル重合性モノマーが挙げられる。
酸無水物基を有するビニル重合性モノマーとしては例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の炭素数４〜２０のビニル重合性モノマーが挙げられる。
エステル基を有するビニル重合性モノマーとしては、例えば、モノエチレン性不飽和カルボン酸の低級アルキル（Ｃ１〜Ｃ３；Ｃは炭素数を表す。以下同様。）エステル［例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等］、モノエチレン性不飽和アルコールのエステル［例えば、酢酸ビニル、酢酸（メタ）アリル等］等が挙げられる。
ニトリル基を有するビニル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。これらの加水分解は重合時であっても重合後であってもよく、通常加水分解によって塩を形成しカルボキシル基を生成するがアルカリ金属水酸化物を加えて加熱すると加水分解が生じてカルボン酸アルカリ金属塩となる。中和度等は該モノマーの配合量、アルカリ金属水酸化物の配合量によって決まる。

これらのビニル重合性モノマーは単独で使用してもよく、また、必要により２種以上を併用してもよい。

上記カルボキシル基を有する、又は加水分解によりカルボキシル基となるビニル重合性モノマーを重合して得られるビニル重合体は上記のモノマー及び必要により他の重合性モノマーを共重合することができる。
他の重合性モノマーとしては、（ｉ）親水性単官能モノマー及び（ｉｉ）疎水性単官能モノマーが挙げられる。
（ｉ）親水性単官能モノマーとしては、スルホン酸基を有するビニル重合性モノマー｛ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸；スチレンスルホン酸、（メタ）アクリロキシプロピルスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロピルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等｝；硫酸エステルを有するビニル重合性モノマー｛ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートの硫酸エステル化物等｝；ポリ（ｎ＝２〜３０）オキシプロピレンモノメタクリレート硫酸エステル化物等｝；燐酸基を有するビニル重合性モノマー｛（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルのモノホスフェート、フェニル−２−アクリロイロキシエチルホスフェート、２−アクリロイロキシエチルホスホン酸等｝等；水酸基を有するビニル重合性モノマー｛（メタ）アリルアルコール、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート等｝；アミド基を有するビニル重合性モノマー｛（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等｝；アミノ基を有するビニル系重合性モノマー｛ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、モルホリノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、２−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルイミダゾール等｝等が挙げられる。

（ｉｉ）疎水性単官能モノマーとしては、芳香族エチレン性モノマー｛スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ヒドロキシスチレン等のスチレン類、ビニルナフタレン類、ジクロルスチレン等のスチレン類のハロゲン置換体等｝；炭素数２〜２０の脂肪族エチレン性モノマー｛アルケン［エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン等］；アルカジエン［ブタジエン、イソプレン等］等｝；炭素数５〜１５の脂環式エチレン性モノマー｛モノエチレン性不飽和モノマー［ピネン、リモネン、インデン等］；ポリエチレン性ビニル重合性モノマー［シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン等］等｝；炭素数４〜５０のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル｛ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート等｝等が挙げられる。
その他のモノマーの内好ましいものは親水性単官能モノマーであり、より好ましいものは、水酸基含有モノマー及びアミド基含有モノマーである。

上記（ｉ）又は（ｉｉ）のモノマーの配合量はカルボキシル基を有する重合性モノマー、及び加水分解によりカルボキシル基となる重合性モノマーの合計量に対して、好ましくは０〜５０重量％であり、より好ましくは０〜２５重量％である。

本発明おける重合方法は、従来から知られている方法でよく、例えば溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、逆相懸濁重合法、薄膜重合法、噴霧重合法等が挙げられる。重合制御の方法では断熱重合法、温度制御重合法、等温重合法等が挙げられる。また、重合開始剤よる重合開始の方法の他に、放射線、電子線、紫外線等を照射して重合を開始させる方法を取ることもできる。好ましくは開始剤を使用した溶液重合法であり、特に好ましくは、有機溶媒等を使用する必要がなく、生産コスト面で有利なことから水溶液重合法が好ましい。

重合開始剤としては、アゾ開始剤、過酸化物開始剤、及びレドックス開始剤からなる群より選ばれる開始剤が使用できる。
アゾ開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ハイドロクロライド、２，２′−アゾビス（２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド等が挙げられる。
過酸化物開始剤としては無機過酸化物［過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等］、有機過酸化物［過酸化ベンゾイル、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、コハク酸パーオキサイド、ジ（２−エトキシエチル）パーオキシジカーボネート等］が挙げられる。
レドックス開始剤としては、アルカリ金属の亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩、亜硫酸アンモニウム、重亜硫酸アンモニウム、塩化第２鉄、硫酸第２鉄、又はアスコルビン酸などの還元剤とアルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、又は有機過酸化物等の酸化剤との組合せよりなるもの等が挙げられる。
開始剤の使用量は、重合性モノマーの合計重量に基づいて、好ましくは０．０００５〜５重量％、より好ましくは０．００１〜２重量％である。

重合時に連鎖移動剤を使用してもよく、このようなもの（連鎖移動剤）としては、例えばチオール類（ｎ−ラウリルメルカプタン、メルカプトエタノール、トリエチレングリコールジメルカプタン等）、チオール酸類（チオグリコール酸、チオリンゴ酸等）、２級アルコール類（イソプロパノ−ル等）、アミン類（ジブチルアミン等）、次亜燐酸塩類（次亜燐酸ナトリウム等）等を挙げることができ、連鎖移動剤を使用する場合の量は全重合性モノマーの量に対して、好ましくは０．００１〜１重量％である。

本発明において、重合条件は特に限定されず、例えば、重合開始温度は使用する触媒の種類によって種々変えることができるが、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは５〜８０℃である。
重合は水溶液重合が好ましいが、必要であれば水と水溶性有機溶媒の共存下で行ってもよい。水溶性有機溶媒としては、例えば、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール等）、ケトン系溶媒（アセトン、メチルエチルケトン等）、アミド系溶媒（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等）、スルホキシド系溶媒（ジメチルスルホキシド等）、及びこれらの２種以上の混合物をあげることができ、水に対する溶媒の量は重量基準｛水溶性有機溶媒の重量／（水＋水溶性有機溶媒の重量）×１００（重量％）｝で好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下である。

このようにして製造される重合体の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましくは１０００〜１００万、より好ましくは２０００〜５０万、特に好ましくは５０００〜２０万のものが挙げられる。重量平均分子量が１０００以上であると、土壌への固着効果が顕著に発揮され、１００万以下であると水に溶解するのが早く土壌への固着時間が早くなり作業性がさらに優れる。
重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ法）で測定できる。
上記の方法で製造される重合体は水溶性となるが、下記の様に重合時に架橋剤を加えて重合するか、熱架橋することにより水不溶性で水膨潤性の重合体とすることもできるが、好ましくは水溶性重合体である。水溶性重合体であると、培土全体を均一に固化することができるため、培土の剥落が少ない。
一方、水不溶性で水膨潤性であると、灌水等での流出が少ないため、固化剤としての効果が長期間持続するという効果を有する。したがって、必要により水溶性重合体と水不溶性で水膨潤性の重合体とを併用してもよい。

架橋剤としては、例えば、重合性不飽和基を２個以上有する架橋剤（イ）、重合性不飽和基と反応性官能基とを有する架橋剤（ロ）、反応性官能基を２個以上有する架橋剤（ハ）等が挙げられる。
重合性不飽和基を２個以上有する架橋剤（イ）の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリ（ｎ＝２〜３０）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリン（ジ又はトリ）アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルアミン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラアリロキシエタン及びペンタエリスリトールトリアリルエーテル等が挙げられる。

架橋剤（ロ）としては、例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
架橋剤（ハ）としては、多価アルコール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン等）、アルカノールアミン（例えば、ジエタノールアミン等）、及びポリアミン（例えば、ポリエチレンイミン等）等が挙げられる。
これらの架橋剤は２種類以上を併用しても良い。これらのうち好ましいものは、重合性不飽和基を２個以上有する共重合性の架橋剤であり、より好ましくはＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリスルトールトリアリルエーテル、トリアリルアミンである。これらは２種以上併用してもよい。架橋剤の配合量はカルボキシル基を有する重合性モノマーに対して、好ましくは０〜２０重量％である。架橋剤を配合する場合、０．００１〜１０重量％が好ましく、特に好ましくは０．０１〜５重量％である。上記架橋剤の量が０．００１重量％以上であると、水不溶性で水膨潤性を有する。２０重量％以下であると架橋が経済的に行える。

重合体を熱架橋する場合、特定の温度に加熱して水酸基やアミド基等の官能基の反応性を利用して熱架橋する方法等が使用できる。熱架橋を行える好ましい重合体としては（メタ）アクリルアミド、アルキル基の炭素数が２〜３個のヒドロキシアルキルモノ（メタ）アクリレートを含有する重合体が挙げられ、具体的には（メタ）アクリルアミド／（メタ）アクリル酸（アルカリ金属塩）共重合体、ヒドロキシアルキルモノ（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸（アルカリ金属塩）共重合体等を例示することができる。

熱架橋を行う方法としては、目的の粒径に調整する前に、重合体を所定温度に加熱して熱架橋させた後、必要により粉砕を行って目的の粒径に粒度調整しても良いが、好ましくは、重合体を目的の粒径の粉末状あるいは粒子状に粒度調整した後、所定温度に加熱して熱架橋させることにより、いわゆる表面架橋の原理で内部の架橋密度が低くかつ外部の架橋密度の高い重合体を得る方法である。
熱架橋の際の加熱温度は、好ましくは１２０℃〜２３０℃、より好ましくは１４０℃〜２２０℃である。加熱温度が１２０℃〜２３０℃であると、加熱架橋が早く進行し、重合体が熱分解せず、品質が低下しないので好ましい。加熱時間に関しては、達成したい架橋度によって種々異なるが、目的の温度に達してから、好ましくは１〜６００分、より好ましくは５〜３００分である。加熱時間が１分以上であると熱架橋が充分に起こり、一方加熱時間が６００分以下であると、熱分解が起こらないため品質が低下しない。

重合体の形態は水溶液でも水分散体でも粉体でもよいが好ましくは粉体である。
粉体を製造する場合、重合物を必要により裁断してブロック状又は粒子状にした後、乾燥する方法等が使用できる。乾燥粒子を製造する場合、乾燥温度は、好ましくは６０〜２３０℃であり、より好ましくは１００〜２００℃であり、特に好ましくは１０５〜１８０℃である。乾燥温度が６０℃以上の場合、乾燥に多くの時間を必要とせず経済的であり、一方、２３０℃以下である場合は、副反応や樹脂の分解等が起こりにくく、品質が低下しない。乾燥する装置は通常の装置でよく、例えば、ドラムドライヤー、平行流バンド乾燥機（トンネル乾燥機）、通気バンド乾燥機、噴出流（ノズルジェット）乾燥機、箱型熱風乾燥機、赤外線乾燥機等が挙げられる。特に熱源は限定されない。これらの乾燥機は複数個を組み合わせて使用することもできる。

乾燥後、粉砕し、さらに必要により粒度調整して粒子状の重合体を得る。粉砕機は従来公知のものが使用でき、粒度調整も篩い振とう機等の従来公知のものが使用できる。
粉体の質量平均粒子径は好ましくは１〜８４０μｍであり、より好ましくは５〜２００μｍである。１〜１，０００μｍの粒子径のものが好ましくは９０重量％以上である。平均粒子径は上記の様に粉砕及び篩いによりコントロールできる。また逆相懸濁重合の場合は重合条件によりコントロールすることもできる。質量平均粒子径は、架橋重合体の各粒度分布を横軸が粒子径、縦軸が質量基準の含有量の対数確率紙にプロットし、全体の質量の５０％をしめるところの粒子径を求める方法により測定する。

本発明における２価又は３価の金属のカルボン酸塩（Ｂ）とは、２価の金属（マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、第一鉄、ニッケル、コバルト等）又は３価の金属（アルミニウム、第二鉄等）の有機カルボン酸の塩である。好ましくは２価の金属の有機カルボン酸塩であり、より好ましくはマグネシウム又はカルシウムの有機カルボン酸塩である。なお、２価の金属のカルボン酸塩と３価の金属のカルボン酸塩とは併用してもよい。

カルボン酸塩（Ｂ）を構成する有機カルボン酸は、好ましくは炭素数１〜３０のカルボン酸であり、具体的には下記（１）〜（４）のものが挙げられる。
（１）脂肪族モノ又はジカルボン酸
蟻酸、酢酸、プロピオン酸、チオプロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸及びトリアコンタン酸等の炭素数１〜３０の脂肪族モノカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、プロパンジカルボン酸、チオジプロピオン酸及びトリアコンタンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸の炭素数２〜３０の脂肪族２価カルボン酸；

（２）脂肪族多価（３〜４価又はそれ以上）カルボン酸
プロパントリカルボン酸、メチルシクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキセントリカルボン酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸等の炭素数４〜３０の脂肪族多価（３〜４価又はそれ以上）カルボン酸；
（３）芳香族モノ又はジカルボン酸
安息香酸、フェニル酢酸、ナフタレンカルボン酸等の炭素数７〜３０の芳香族モノカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、キシリレンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ハイミック酸、テトラブロモフタル酸、テトラクロロフタル酸等の炭素数８〜３０の芳香族２価カルボン酸；
（４）芳香族多価（３〜４価又はそれ以上）カルボン酸
ベンゼントリカルボン酸、ベンゼンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸等の炭素数９〜３０の芳香族多価（３〜４価又はそれ以上）カルボン酸；

これらのうちで好ましいものは（１）及び（２）であり、より好ましくは（１）、特に好ましくは炭素数１０〜３０の脂肪族モノカルボン酸、さらに一層好ましくは炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸、最も好ましくはステアリン酸である。

本発明の育苗培土用固化剤はカルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体（Ａ）、２価又は３価の金属のカルボン酸塩（Ｂ）からなるが、配合比についてはカルボン酸塩（Ｂ）を重合体（Ａ）のカルボン酸アルカリ金属塩基当量の０．２〜２０倍当量配合するのが好ましい。より好ましくは０．５〜１０倍当量、特に好ましくは０．８〜５倍当量である。０．２倍当量以上であると培土固化の効果が良好となり、２０倍以下であると経済的である。なお、本発明において、カルボン酸アルカリ金属塩基当量は、重合体（Ａ）の製造原料からの計算値である。

育苗培土用固化剤には増量剤として無機物質及び有機物質の少なくとも一方を含有してもよい。無機物質及び有機物質の形状としては、粉末状、多孔体、ペレット状、繊維状及び発泡体等が挙げられる。好ましくは粉末状のものである。増量剤を配合した固化剤はさらにブロッキングが発生しにくくなる。
具体的には、無機物質としては例えば無機質粉体（フライアッシュ、珪藻土、クレー、タルク、カオリン、ベントナイト、ドロマイト、炭酸カルシウム、アルミナ、硅砂等）；無機質繊維（ロックウール、ガラス繊維等）；無機質多孔体［フィルトン（多孔質セラミック、くんたん）、焼成バーミキュライト、軽石、火山灰、ゼオライト、シラスバルーン等］；無機質発泡体（パーライト等）等が挙げられる。

有機物質としては、例えば有機質粉体［ヤシガラ、モミガラ、オガクズ、ピーナッツの殻、ミカンの殻、木くず、木粉、ヤシの実乾燥粉体、合成樹脂又はゴムの粉末（ポリエチレン粉末、ポリプロピレン粉末、エチレン−酢酸ビニル共重合体粉末等）等］；有機質短繊維［天然繊維〔セルロース系のもの（木綿、オガクズ、ワラ等）及びその他、草炭、ピートモス、羊毛等〕、人造繊維（レーヨン、アセテート等のセルロース系等）、合成繊維（ポリアミド、ポリエステル、アクリル等）、パルプ〔メカニカルパルプ（丸太からの砕木パルプ、アスプルンド法砕木パルプ等）、ケミカルパルプ（亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、硫酸塩パルプ、硝酸パルプ、塩素パルプ等）、セミケミカルパルプ、再生パルプ（例えばパルプを一旦製紙して作った紙の機械的破砕又は粉砕物、又は故紙の機械的破砕又は粉砕物である再生故紙パルプ等）等〕；紙（新聞紙、段ボール紙、雑誌等）等のセルロース質の粉砕物；有機質多孔体（ヤシ殻活性炭等）；有機質発泡体［穀物、合成樹脂又はゴムの発泡体（ポリスチレン発泡体、ポリビニルアセタール系スポンジ、ゴムスポンジ、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ウレタンフォーム等）等］；有機質ペレット［ゴム及び合成樹脂のペレット等］等が挙げられる。

これらの内、好ましいものは無機質多孔体、無機質粉体、無機質発泡体、有機質粉体、有機質短繊維、セルロース質の粉砕物、有機質発泡体であり、特に好ましいものは無機質多孔体及び無機質粉体であり、最も好ましいものは無機質粉体である。大きさについては、粉体の質量平均粒子径は好ましくは１〜８４０μｍであり、より好ましくは２〜２００μｍであり、多孔体、繊維及び発泡体の大きさ（繊維の場合は長さ、多孔体及び発泡体の場合は投影面積が最長となる部分の長さ）は好ましくは０．００１〜２０ｍｍ、より好ましくは０．０１〜１０ｍｍである。ペレットは好ましくは１〜３０ｍｍである。発泡体の密度は好ましくは０．０１〜１ｇ／ｃｍ³である。
また、これらの増量剤は単独、もしくは２種以上混合して用いることができる。

育苗培土用固化剤中が増量剤を含有する場合、増量剤は重合体（Ａ）とカルボン酸塩（Ｂ）との合計量１００重量部に対して、好ましくは０〜１，０００重量部、より好ましくは３０〜９００重量部、特に好ましくは５０〜８００重量部である。
本発明の育苗培土用固化剤の製造法は、重合体（Ａ）、カルボン酸塩（Ｂ）及び必要により増量剤を単に機械的に混合するだけでよい。混合装置は従来公知のものが使用でき、混合条件も特に限定はないが、作業性等の観点から室温が好ましい。上記の混合する装置は、混合物を均一に混合できるものであればいかなる装置でも良く、例えばモルタルミキサー、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、プラネタリーミキサー、タンブラー、万能混合機等が挙げられる。

育苗培土用固化剤を使用する培土としては、通常の土、砂、粒土、焼結土、腐葉土等の他、鹿沼土が挙げられる。上記増量剤として例示したものの内、無機物質を培土として用いることも可能である。また、培土には従来公知の元肥料、農薬、殺菌剤、殺虫剤及び保水剤等を混入させることも可能である。

育苗培土用固化剤の培土への配合量は、培土１００重量部に対して育苗培土用固化剤の重合体（Ａ），カルボン酸塩（Ｂ）の合計量が好ましくは０．００５〜４０重量部、より好ましくは０．０１〜２０重量部、特に好ましくは０．１〜１０重量部になる様に配合するのがよい。
本発明の固化剤を含有する育苗培土の製造方法は、予め重合体（Ａ）及びカルボン酸塩（Ｂ）を混合した固化剤を培土に混合する方法、重合体（Ａ）及びカルボン酸塩（Ｂ）をそれぞれ培土に入れた後に培土を混合する方法があるがどちらでもよい。培土が湿っていると重合体（Ａ）の粉末がままこになって均一に混合することが困難になることが多いので、培土は乾燥したものを用いるのが好ましい。重合体（Ａ）、カルボン酸塩（Ｂ）及び培土がすべて乾燥した粉末であるのが特に好ましい。育苗培土を乾燥する方法・条件は特に限定はない。

本発明の固化剤を含有する育苗培土は、播種して灌水を行うと、植物が発芽して生長する。すなわち、育苗培土は植物の発芽及び生長を阻害しないことが基本的に重要であるが、本発明の固化剤はこれらを阻害しない。生長した後培土ごと取り出し移植を行うにも好適である。玉葱苗の様に培土からすっと抜けてしまい易いものでも取り出す際に培土が剥落せず、移植後も苗が弱らず生長に悪影響を及ぼさない。

また、上記固化剤が配合された育苗用培土を用いた場合、育苗後の移植に際して培土が育苗ポットや育苗箱の内側に固着し、土付き苗の取り出しが困難になることがあるが、そのような場合は、培土の装入に先立ってポットや箱の内側にシリコーン系離型剤等を塗布しておくことによって容易に対処できる。

以下の実施例で本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。

製造例１
耐圧反応容器に水５４０部を仕込み、窒素置換後密閉し、９８℃に昇温した。撹拌下で、アクリル酸７７部と、アクリル酸２２８部とｎ−ラウリルメルカプタン３部と４，４’−アゾビス−４−シアノバレリクアシッド１５部との混合物を、別々の容器からそれぞれ５．０時間かけて滴下した。滴下終了後、３５％過酸化水素水溶液３部を投入し同温度で５時間保持し重合率９９．９％以上であることを確認した後、水酸化ナトリウム４８％水溶液２８８部で中和し、濃度４２．３重量％のポリアクリル酸ナトリウム（ポリマーＡ）の水溶液を得た。ポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量は２２，０００であった。
なお、本発明において、重量平均分子量は、次の条件により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定した。
装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ（東ソー株式会社）
カラム：ＴＳＫｇｅｌα−３０００（東ソー株式会社）とＴＳＫｇｅｌα−６０００（東ソー株式会社）とを直列に結合したカラム
カラム温度：４０℃
展開溶媒：水／メタノール(容積比＝７０／３０)＋酢酸ナトリウム(０．５％）
流速：１．０（ｍｌ／ｍｉｎ）
検出器：示差屈折率検出器
標準物質：ＴＳＫ標準ポリエチレンオキシド（東ソー株式会社）

製造例２
２リットルのビーカーに、アクリル酸２００ｇとトリメチロールプロパントリアクリレート０．６ｇ（０．３重量％／アクリル酸）とイオン交換水８００ｇを入れ８℃に冷却した。
アクリル酸水溶液を１．５リットルの断熱重合槽に入れ、水溶液に窒素を通じて水溶液中の溶存酸素量を０．１ｐｐｍ以下とし、０．１％の過酸化水素水４．０ｇと０．１％Ｌ−アスコルビン酸水溶液４．０ｇ及び２，２'−アゾビス（２−アミジノプロパン）ハイドロクロライド（和光純薬工業社製、商品名：Ｖ−５０）の１０％水溶液１．０ｇを添加し、重合が開始するまで水溶液中への窒素パージを継続した。重合が開始し、アクリル酸水溶液の粘度が上昇し始めたので、窒素のパージを停止し、さらに６時間重合した。打点温度計でアクリル酸水溶液の温度を測定したところ、最高到達温度は、６３℃であった。
尚、上記重合において、上記の架橋剤を除いて重合したポリマーの平均重合度をＧＰＣを用いて測定したところ、ポリマーの重量平均分子量は約２８，０００であった。

ブロック状の架橋された含水ゲルを断熱重合槽から取り出し、小型ミートチョッパー（ローヤル社製）を用いて含水ゲルを３〜１０ｍｍに細分化した後、水酸化ナトリウム（試薬特級）の４０％水溶液２２２ｇを加え含水ゲルを中和した（中和度８０モル％）。
中和した含水ゲルを、目開き８５０ミクロンのＳＵＳ製のスクリ−ンの上に、厚さ５ｃｍで積層し、小型透気乾燥機（井上金属工業株式会社製）を用いて１２０℃の熱風を１時間含水ゲルに透気させて、含水ゲルを乾燥した。
乾燥物をクッキングミキサーを用いて粉砕し、フルイを用いて３２〜５００μｍ（４００メッシュ〜３０メッシュ）の粒径のものを採取し、ポリマーＢを得た。

実施例１〜７及び比較例１〜２
園芸用育苗培土「セルピート」（富士見工業株式会社製）９６０ｇに表１〜２記載の組成で予め混合した育苗培土用固化剤５４０ｇを混合機（モルタルミキサー）で５分間混合した。底部に突き出し用の穴をあけた上径１６ｍｍ、下径１２ｍｍ、高さ２５ｍｍの多数のポットで連結されてなる連結ポットトレーに、培土混合物をポットの上端まで加え（約２ｇ／ポット）、玉葱の種を播種後、同じ培土混合物で覆土した。この連結ポットトレーを温室ベンチ上に設置し、１日１回作動する自動灌水装置（１回当りポット１個当り約１ｍｌ灌水）下に５０日間置いた。最後に灌水してから２４時間後にポット底部より押し出し棒で押し出して根鉢状態を調べた。各３０ロット行った結果を表１〜２に示した。

＜評価方法＞
混合性：混合機で混合した時のブロッキングの発生状況を肉眼で判定
○：ブロッキングなし
△：ブロッキング僅かに発生
×：ブロッキング多量に発生
発芽率：播いた種の数に対する発芽したものの比率
発育性：発芽したもののうち正常に育苗したものの比率
◎：９０％以上
○：８０％以上、９０％未満
△：６０％以上、８０％未満
×：６０％未満
押出し性：直径５ｍｍの円柱状の棒をポット底部の穴より挿入して、培土混合物付きの玉
葱の苗を取り出した時に、ポットの型をした成形体のままで取り出すことがで
きるかどうかを確認する。
○：９０％を超える割合のポットで、ポットの型をした成形体のままで取り
出せたもの
△：１０〜２０％の割合で型くずれが認められたもの
×：２０％を超えた割合のポットで型が崩れてしまい、成形体の形で取り出せ
なかったもの

本発明の育苗培土用固化剤は、各種野菜、花弁、苗木、水稲等の育苗ポットを用いた種植えから育苗、さらに育苗後の苗の土付き苗としての機械移植等にも有効に利用できる。

Claims (5)

1. カルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体（Ａ）と、２価又は３価の金属のカルボン酸塩（Ｂ）とからなり、（Ｂ）が炭素数１０〜３０のカルボン酸塩である育苗培土用固化剤。
2. 重合体（Ａ）が、水溶性重合体であることを特徴とする請求項１に記載の育苗培土用固化剤。
3. カルボン酸塩（Ｂ）が、ステアリン酸塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の育苗培土用固化剤。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の育苗培土用固化剤を含有する育苗培土。
5. 培土１００重量部、カルボン酸アルカリ金属塩基を有する重合体（Ａ）０．２〜１０重量部、及び重合体（Ａ）のカルボン酸アルカリ金属塩基当量の０．２〜２０倍当量の２価又は３価の金属のカルボン酸塩（Ｂ）からなり、（Ｂ）が炭素数１０〜３０のカルボン酸塩である育苗培土。