JPH05244820A

JPH05244820A - 植物栽培用多孔性人工土壌体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05244820A
Application number: JP4045783A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saburi; 武司佐部利; Tomohiko Ishida; 智彦石田; Fumikazu Oota; 文十太田
Original assignee: Katakura Chikkarin Co Ltd; Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Katakura Chikkarin Co Ltd; Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 1993-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】植木鉢等の形に関係なく使用できる上、移植
する際に、ばらばらに崩れない植物栽培用多孔性人工土
壌体と、その製造方法を提供する。【構成】人工土壌体は、チップ状、粒状、ペレット状
または麺状であって、有機物、無機物、または土壌と、
水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物と、水硬性を有す
る石こうとを含有する。また、製造方法は、有機物、無
機物または土壌と、水溶性ウレタンプレポリマーと、石
こうとを含む分散液から、上記形状の多孔体を製造し、
これを熱処理して石こうに水硬性を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農業用、園芸用等とし
て好適に使用できる植物栽培用多孔性人工土壌体と、そ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、植物栽培においては土壌
条件が非常に重要であり、特に、保水性、通水性、通気
性等に優れること、根の伸張抵抗が小さいこと、適度の
養分を含有すること、および植物の支承・保持性が良好
であること等が要求される。しかしながら、従来の黒
土、腐葉土、桐生砂等の天然用土や、パーライト等の人
工用土は、それぞれ単独では保水性、通水性、通気性、
植物の支承・保持性等の特性を併せ満足することができ
ない。

【０００３】したがって、上記各特性を満足するには、
種々の用土を適切な割合で混合しなければならず、土壌
の調製作業が煩雑となる。また、天然用土、人工用土
は、いずれも比較的重量が大きいため、運搬等における
取扱いが不便であり、上記調整作業がより一層煩雑化す
る。珪藻土をペレット状に焼結したもの、粘土を球状に
焼結した発泡煉石、ロックウールを粒状に固めたもの等
の人工用土が開発されたが、これらの人工用土は、保水
性が十分でないという問題がある。また、珪藻土を焼結
したペレット体や発泡煉石は、硬いため根の伸張抵抗が
大きく、植物の根が内部に入ることができない。したが
って、植物の支承・保持性が十分に得られない。ロック
ウールを固めた粒状体においては、植物の根の先端が粒
状体の内部に入り込むことができ、ほどよい根張りの状
態が得られるが、取扱い時に、ロックウールの細かな破
片等が指先等に刺さって、取扱い者に不快感を与える等
の問題がある。

【０００４】上記の問題点を解決するため、本発明者ら
は先に、水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物と、有機
物、無機物、土壌等の構造成分とを含む多孔体からな
る、ブロック状あるいは粒状の多孔性人工土壌体を開発
した（特開平１−３０９６２３号公報、特開平２−１７
７８１９号公報等参照）。上記多孔性人工土壌体は、柔
軟で根の伸張抵抗が小さいため植物の支承・保持性がよ
い上、十分な保水性を有しており、しかも、軽量で取り
扱い易く、かつ、ロックウールのように不快感を与える
おそれもない、優れたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記多孔性人
工土壌体のうちブロック状のものは、形の合わない植木
鉢や育苗ポット等に使用する際には、ナイフで削る等し
て整形しなければならず、手間がかかるという問題があ
る。一方、粒状のものは、植木鉢等の形に関係なく使用
できるが、根の張った植物をより大きい植木鉢や畑等に
移植する際に、ばらばらに崩れて作業の邪魔となる上、
崩れる際に植物の根を傷めるおそれもある。

【０００６】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
のであって、植木鉢や育苗ポット等の形に関係なく使用
できる上、移植する際には、ばらばらに崩れて作業の邪
魔をしたり、植物の根を傷めたりするおそれのない、新
規な植物栽培用多孔性人工土壌体と、その効率的な製造
方法とを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するための、本発明の植物栽培用多孔性人工土壌体
は、水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物と、有機物、
無機物および土壌のうち少なくとも１種の構造成分とを
含む多孔体からなる、チップ状、粒状、ペレット状また
は麺状の植物栽培用多孔性人工土壌体であって、水硬性
を有する石こうを含有することを特徴とする。

【０００８】また、本発明の植物栽培用多孔性人工土壌
体の製造方法は、水溶性ウレタンプレポリマーと、有機
物、無機物および土壌のうち少なくとも１種の構造成分
と、石こうと、水性分散媒とを含む分散液を硬化させて
製造した、チップ状、粒状、ペレット状または麺状の多
孔体を熱処理して、石こうに水硬性を付与することを特
徴とする。

【０００９】上記構成からなる、本発明の植物栽培用多
孔性人工土壌体は、チップ状、粒状、ペレット状または
麺状であるので、植木鉢や育苗ポット等の形に関係なく
使用できる。植木鉢等に充填した人工土壌体は、多量の
水で濡らしたあと常温で自然乾燥させるか、または、水
硬性の石こうが反応するに足る少量の水で湿らせると、
当該石こうの硬化反応によって接着されて一体化するの
で、その後、植物を移植する際にばらばらに崩れて作業
の邪魔をしたり、植物の根を傷めたりするおそれがな
い。また、硬化した石こうは、人工土壌体の保形性を高
めると共に、栽培植物の支承・保持性を高める働きをも
有する。

【００１０】しかも、本発明の植物栽培用多孔性人工土
壌体は、水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物と構造成
分とを含む多孔体で構成されるため、石こうが反応して
一体化した後も柔軟で植物の支承・保持性に優れ、十分
な保水性を有し、軽量で取り扱い易く、かつ、ロックウ
ールのように不快感を与えるおそれがない。また、本発
明の製造方法によれば、水溶性ウレタンプレポリマー等
を水性分散媒中に分散させた分散液を硬化させるととも
に、それと前後して、チップ状、粒状、ペレット状また
は麺状に成形する、従来と同じ製造工程において、分散
液に石こうを添加するとともに、製造した多孔体を熱処
理して石こうに水硬性を付与するだけで、本発明の植物
栽培用多孔性人工土壌体を製造できるので、製造効率が
よいという利点がある。

【００１１】なお、水性分散媒とは、水溶性ウレタンプ
レポリマーを溶解するとともに、この水溶性ウレタンプ
レポリマーの遊離のイソシアネート基と反応して架橋さ
せることで、当該水溶性ウレタンプレポリマーを硬化さ
せる水を含み、かつ、石こう等の成分を均一に分散でき
る液体を意味する。この水性分散媒は、水そのものであ
ってもよい。

【００１２】本発明の植物栽培用多孔性人工土壌体を、
本発明の製造方法により製造するには、まず、水溶性ウ
レタンプレポリマーと構造成分と石こうとを水性分散媒
中に添加し、攪拌混合して分散液を作製する。各成分の
水性分散媒への添加順序等は特に限定されないが、まず
構造成分を添加し、攪拌して均一に分散させた後、水溶
性ウレタンプレポリマーと石こうとを添加するのが、構
造成分の分散性を高める上で好ましい。なぜなら、水溶
性ウレタンプレポリマーは、水性分散媒に添加されると
直ちに硬化反応を開始し、分散液の粘度を上昇させて構
造成分の分散を阻害し、石こうも、後述するように水硬
性を有する場合には、同様に、水性分散媒に添加される
と直ちに硬化反応を開始し、分散液の粘度を上昇させて
構造成分の分散を阻害するからである。なお、水硬性を
有さない石こうの場合には、構造成分と同時に添加して
もよい。

【００１３】上記各成分が添加された分散液中では、上
記のように水溶性ウレタンプレポリマーと水との硬化反
応が進行し、やがて、水溶性ウレタンプレポリマーの硬
化物と、構造成分と、石こうとを含む多孔体が形成され
る。なお、この硬化の際に、分散液を、従来公知の種々
の方法により起泡させると、より大きな空孔を有し、嵩
密度の低い多孔体を製造することができる。起泡の方法
には、大別して、硬化時の分散液中に気体を供給する方
法と、分散液中に低沸点液体を添加しておき、硬化時に
分散液を加熱して、低沸点液体を気化させる方法とがあ
る。さらに、前者の、分散液中に気体を供給する方法に
は、攪拌羽を上下左右に動かすことにより空気を巻き込
む方法、分散液中に強制的に気体を送り込んで混合攪拌
する方法、密閉系にして分散液中に気体を注入した後、
混合攪拌する方法等がある。

【００１４】上記のようにして得られた多孔体は、図１
に示すように、構造成分、石こう、その他、土壌体に配
合される固形分１２が、水溶性ウレタンプレポリマーの
硬化物１３によって部分的に結合された、互いに連通し
た空孔１４を有するものであり、保水性に優れている。
また、水溶性ウレタンプレポリマーを硬化させる際に起
泡させた場合には、図２に示すように、上記固形分１２
と水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物１３と、互いに
連通した空孔１４とからなる多孔性構造物１の間に、よ
り大きな空孔１５が多数形成された多孔体が得られる。
この大きな空孔１５は、隣設するもの同士が多孔性構造
物１の切れ目で連通する他、この多孔性構造物１内の空
孔１４を介しても、それぞれ連通している。

【００１５】つぎに、上記のようにして製造された多孔
体を、適当な大きさのチップ状に粉砕したり、あるい
は、糖衣機、ペレタイザー、成麺機等を用いて粒状、ペ
レット状または麺状に成形する。なお、上記多孔体の粉
砕、および、糖衣機、ペレタイザー、成麺機等を用いた
成形は、分散液中の水溶性ウレタンプレポリマーが完全
に硬化する前の、分散液の粘度がある程度上昇した段階
から開始してもよい。

【００１６】多孔体は、通常、空孔内に水性分散媒が含
水した状態で得られるので、粉砕、成形等を行う前後の
何れかの段階で、乾燥するのが好ましい。なお、多孔体
を乾燥して空孔内の水分を蒸散させると、べたつきがな
く、また軽くなって運搬し易いものとなる他、空孔の連
通化が促進されて、さらに保水性等の特性に優れたもの
となる。多孔体の乾燥条件は適宜設定できる。例えば、
１００℃以下の温度で、１〜１０時間程度加熱乾燥した
り、減圧乾燥したりすればよい。また、この乾燥工程
は、つぎに説明する熱処理の前段として、熱処理と連続
して行ってもよい。

【００１７】つぎに、チップ状、粒状、ペレット状また
は麺状に成形された多孔体を熱処理すると、成分中の石
こうが、後述するように、二水塩の状態から脱水して、
水硬性を有する半水塩となり、本発明の植物栽培用多孔
性人工土壌体が完成する。熱処理の温度は、５０〜１５
０℃の範囲内であるのが好ましい。熱処理の温度が５０
℃未満では、石こうの脱水反応が十分に進行せず、石こ
うに水硬性を付与できないおそれがある。また、熱処理
の温度が１５０℃を超えると、添加物間の結合剤として
使っている水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物の耐熱
性が悪くなり、人工土壌体が収縮するおそれがある。

【００１８】なお、熱処理およびその前段としての乾燥
は、水溶性ウレタンプレポリマーの硬化後、多孔体を粉
砕、成形する前に行ってもよい。上記のようにして製造
された、本発明の植物栽培用多孔性人工土壌体は、前述
したように、チップ状、粒状、ペレット状または麺状で
あって、自然物としての土壌と同様に、植木鉢や育苗ポ
ット等の形に関係なく、種々の形状の植物栽培容器に使
用できる上、土壌よりも軽いので、取扱い等の点で優れ
ている。

【００１９】しかも、植木鉢等に充填した状態で水を加
えると、水硬性の石こうが硬化反応して一体化するの
で、ばらばらに崩れて移植作業の邪魔をしたり、根を傷
めたりすることなしに、植物を移植できる。また、植物
栽培容器に充填された多孔性人工土壌体間には、石こう
の硬化後も、毛管現象を引き起こさない程度に充分大き
な空隙が形成されるので、水はけが良く通気性に優れ、
植物の根腐れを防止するのに必要不可欠な気相を形成す
ることが可能となる。また、柔軟で根の伸長抵抗が小さ
いので、各多孔性人工土壌体間の空隙のみならず、多孔
性人工土壌体内にも根が入り込むことができ、水硬性の
石こうが硬化反応して一体化することと相俟って、根張
りが良く、植物の支承・保持性にも優れたものとなる。
また、麺状の多孔性人工土壌体は、根と絡み合った状態
となるのでので、さらに植物の支承・保持性に優れる
上、現在ランの栽培等において多用されている水苔に代
わるものとして、その他種々の用途に利用し得る可能性
がある。

【００２０】本発明の植物栽培用多孔性人工土壌体の嵩
密度は、特に限定されないが、０．０５〜１．０ｇ／cm
³、特に、０．１〜０．５ｇ／cm³の範囲内が好まし
い。嵩密度が０．０５ｇ／cm³未満であると植物の支承
・保持性が十分でなく、１．０ｇ／cm³を越えると保水
性が悪くなるだけでなく、軽量化を図ることが困難とな
るからである。

【００２１】上記本発明の植物栽培用多孔性人工土壌体
の原料のうち、水溶性ウレタンプレポリマーとしては、
遊離のイソシアネート基を有し、かつ水溶性であれば、
種々のウレタンプレボリマーが使用できる。上記水溶性
ウレタンプレポリマーは、例えば親水性ポリエーテルポ
リオールと過剰量のイソシアネート化合物とを反応させ
ることで製造される。

【００２２】親水性ポリエーテルポリオールとしては、
例えばポリエチレングリコールが使用できる他、多価ア
ルコールとアルキレンオキサイドとの反応生成物を使用
することもできる。多価アルコールとしては、プロピレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオ
ール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリトール、
ソルビトール、ポリエステルポリオール、ビスフェノー
ルＡ等があげられ、アルキレンオキサイドとしては、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド等があげられ
る。

【００２３】上記親水性ポリエーテルポリオールと反応
するイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート等、２以上のイソシア
ネート基を有する化合物があげられる。上記水溶性ウレ
タンプレポリマーの好適な例としては、水性分散媒中で
の分散性に優れる、下記式(A) で表わされる有機イソシ
アネートポリエーテルジオール系プレポリマー、およ
び、下記式(B) で表わされる有機イソシアネートポリエ
ーテルトリオール系プレポリマーがあげられる。

【００２４】

【化１】

【００２５】

【化２】

【００２６】（上記式中、ｍは５〜５０、ｎは５０〜１
５０の整数を表わす。）なお、水溶性ウレタンプレポリ
マーは、分子中の遊離イソシアネート基を、酸性亜硫酸
ナトリウム等のマスク剤でマスクして安定化してもよ
い。また、水溶性ウレタンプレポリマーには、エチレン
グリコールモノメチルエーテルアジピン酸エステルや、
前述したイソシアネート化合物等の架橋助剤、メチルエ
チルケトン等の溶剤等、種々の添加剤を、水性分散媒中
での水溶性ウレタンプレポリマーの分散性を妨げない範
囲で配合することもできる。

【００２７】上記水溶性ウレタンプレポリマーの、分散
液への配合割合は特に限定されないが、硬化後の植物栽
培用多孔性人工土壌体中に占める、ウレタンプレポリマ
ーの硬化物の含有割合が１〜３０重量％の範囲内、より
好ましくは１〜２５重量％の範囲内となるように、水溶
性ウレタンプレポリマーを配合するのが好ましい。硬化
後の植物栽培用多孔性人工土壌体中に占める、水溶性ウ
レタンプレポリマーの硬化物の含有割合が３０重量％を
超えると、植物の根の伸張抵抗が大きくなり、植物の成
育に悪影響を及ぼすおそれがある他、コスト高となる。
また、硬化後の植物栽培用多孔性人工土壌体中に占め
る、水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物の含有割合が
１重量％未満では、多孔性人工土壌体の構造を維持する
のが困難になるおそれがある。

【００２８】なお、上記重量％は、水分を除去した絶乾
状態の人工土壌体における含有率を示す。以下同様であ
る。上記水溶性ウレタンプレポリマーとともに分散液中
に含まれる石こうとしては、従来公知の種々の石こうの
うち、前述した熱処理により水硬性を生じる、結晶石こ
う（二水石こう、CaＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）、焼き石こう
（半水石こう、CaＳＯ ₄・1/2 Ｈ₂Ｏ）、およびIII 型
無水石こう（可溶性無水石こう）が、主として使用され
る。

【００２９】結晶石こうは、前記熱処理により脱水して
結晶水を失い、半水石こうの形となって水硬性を生じ
る。また、焼き石こう、III 型無水石こうは、いずれ
も、分散液中に配合すると水性分散媒中の水と反応し
て、水硬性を有さない二水石こうに変化し、後は、結晶
石こうと同様に、熱処理により脱水して結晶水を失い、
半水石こうの形となって再び水硬性を生じる。

【００３０】また、上記焼き石こう、III 型無水石こう
は、分散液中の水と反応して結晶石こうに変化する際に
硬化するので、水性ウレタンプレポリマーの硬化後、水
分を乾燥除去した際に多孔体が体積収縮するのを防止
し、多孔性人工土壌体を、嵩密度が小さく軽量なものに
できるという利点がある。石こうのうち、硬石こうや死
焼石こう（II型無水石こう、Ｉ型無水石こう）は、熱処
理しても水硬性が得られないので、そのままでは使用で
きないが、微粉砕し、ミョウバン、ホウ砂、粘土等の硬
化剤を加えてカ焼してやれば、使用可能となる。つま
り、カ焼された硬石こう、死焼石こうは水硬性を生じ、
分散液中に配合すると水性分散媒中の水と反応して二水
石こうに変化するので、後は、結晶石こうと同様に、熱
処理により脱水して結晶水を失い、半水石こうの形とな
って再び水硬性を生じる。

【００３１】焼き石こうとしては、原料である結晶石こ
うからオードクレーブ法で製造されるα型石こう、結晶
石こうを真空中で加熱脱水して製造されるβ型石こう、
および、結晶石こうを乾式法で一次脱水させて得られ
る、上記両石こうの混合物の何れを使用することもでき
る。III 型無水石こうとしては、結晶石こうを乾式法で
二次脱水させるか、または、半水石こうをカ焼して脱水
させる通常の製造法により製造された合成石こうの他、
リン鉱石からリン酸を製造する際等、化学工業で副製す
る副産石こうに含まれるものを使用することもできる。

【００３２】結晶石こうとしては、天然石こう、従来公
知の製造方法で製造された合成石こう、化学工業で副製
する副産石こう、古型石こう、および、この古型石こう
をオートクレーブ等で処理して得られる再生石こうの何
れを使用することもできる。硬石こうは天然品であり、
死焼石こうは、上記各種の石こうを、より高度に脱水処
理することで製造されるる人工品である。

【００３３】石こうの、分散液への配合割合は特に限定
されないが、硬化後の植物栽培用多孔性人工土壌体中に
占める、石こうの含有割合が１５重量％以上、７０重量
％未満の範囲内となるように、石こうを配合するのが好
ましい。硬化後の植物栽培用多孔性人工土壌体中に占め
る石こうの含有割合が７０重量％以上では、人工土壌体
が硬くなり過ぎて根の伸長抵抗が大きく、植物の支承・
保持性が悪くなるおそれがある。また、硬化後の植物栽
培用多孔性人工土壌体中に占める、石こうの含有割合が
１５重量％未満では、硬化反応によって人工土壌体を接
着して一体化する作用が不十分となり、植物を移植する
際にばらばらに崩れて作業の邪魔をしたり、植物の根を
傷めたりするおそれがある。

【００３４】石こうの形状は特に限定されず、粉状、粒
状、針状、葉片状等の種々の形状のものを使用できる
が、特に、分散液中への分散性を考慮すると、粉状のも
のが好適に使用される。なお、石こうは、前述したよう
に分散液を起泡させる際に、分散液の増粘剤として、気
泡形成を助ける働きもする。

【００３５】上記水溶性ウレタンプレポリマー、石こう
とともに分散液中に含まれる構造成分のうち有機物とし
ては、ピートモス；バークミン；籾殻；汚泥；プラスチ
ック微粉砕物；紙屑；古タイヤの粉；おがくず；木綿、
麻等の天然繊維；ナイロン、ポリエステル等の合成繊
維；水苔、籾殻等があげられる。これら有機物の多く
は、窒素、リン酸、カルシウムその他の灰分を含んでお
り、分解する際に可給態となり、植物に養分として吸収
される。さらに、これらの有機物は多孔性人工土壌体の
嵩密度を低減し、また、土壌体内に含まれる気相量を高
めるために有効であり、天然繊維または合成繊維は、多
孔性人工土壌体の保形性を高めるためにも有効である。

【００３６】無機物としては、ロックウール、石綿、ガ
ラス繊維等の無機繊維；フライアッシュ；シリカ；セメ
ント；ドロマイトプラスター；人工用土としても使用し
得るパーライト、バーミキュライト等の軽量骨材；前述
した硬石こうや死焼石こう等の、熱処理しても水硬性が
得られない石こう等があげられ、これらのうち無機繊維
類は、人工土壌体の保形性を高めるために有効なもので
ある。

【００３７】上記有機物および無機物は、人工土壌体を
軽くするために、嵩密度が０．５ｇ／cm³以下であるの
が好ましい。土壌としては、赤土、黒土、鹿沼土、荒木
田土、けと土、腐葉土、珪藻土、まさ土等の土類；桐生
砂、朝明砂、軽石、富士砂等の砂類等の天然用土の他、
前述したパーライト、バーミキュライト等の人工用土を
用いることもできる。上記のうち天然用土は、無機物を
主成分とし、その他有機物、生物、空気、水等を含有
し、一般に真比重が２．２〜２．７程度であり、嵩比
重が１．３程度のものである。土壌の粒径は約５mm以下
が好ましい。

【００３８】本発明の多孔性人工土壌体には、上記各成
分の他に、例えば肥料を配合してもよい。肥料として
は、種々のものが使用でき、例えば、骨分、油かす等の
天然肥料；硫安、硝安、尿素、塩安、石灰窒素、過リン
酸石灰、溶成リン肥、焼成リン肥、塩化カリウム、硫酸
カリウム等の化学肥料、複合肥料；上記肥料にカルシウ
ム、マグネシウム、マンガン、亜鉛、銅、モリブデン、
鉄、ホウ素等を添加した肥料などが挙げられる。上記肥
料は、用途等に応じて一種または二種以上混合して、通
常、１〜30重量％使用される。なお、上記肥料は、人工
土壌体の製造時に添加することにより人工土壌体中に含
有させてもよく、製造後に含浸、散布等の手段を用いて
人工土壌体中に含有させてもよい。

【００３９】用土の腐敗防止、浄化作用を有するケイ酸
白土、植物の活性を促進する活力剤、植物の伸びすぎを
抑制する矮化剤、根腐れ防止剤、着色剤、消石灰等のＰ
Ｈ調整剤等を配合してもよい。吸水性ポリマーを含有さ
せてもよい。この場合は、植物栽培における潅水間隔を
長くすることができ、ひいては植物栽培の手間を削減す
ることができる。

【００４０】上記各成分のうち、特に構造成分の水性分
散媒への分散性を高めるために、ノニオン系、カチオン
系等の界面活性剤を使用することもできる。界面活性剤
は、水性分散媒に加えてもよく、また、水性分散媒に添
加する前の構造成分を、界面活性剤で処理してもよい。
界面活性剤は、構造成分１００重量部に対して、０．０
１〜５重量部、特に、０．１〜０．５重量部用いるの
が好ましい。

【００４１】分散液を起泡させる方法のうち前者の、分
散液中に気体を供給する方法に使用する気体としては、
空気、窒素、炭素ガス等があげられる。気体の供給量
は、所望する嵩密度および使用する分散液の量に対応し
て決定される。但し、分散液の量に対して気体の供給量
が多過ぎると、突沸現象が起こり、均一な発泡体が得ら
れない。

【００４２】分散液を起泡させる方法のうち後者の、低
沸点液体を気化させる方法に使用する低沸点液体として
は、ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ジエチ
ルエーテル、塩化エチル、塩化イソプロピル、ジクロロ
メタン、モノフルオロトリクロロメタン（フロン１
１）、モノフルオロジクロロメタン（フロン２１）、ト
リクロロトリフルオロエタン（フロン１１３）、ジクロ
ロテトラフルオロエタン（フロン１１４）等があげられ
る。低沸点液体は発泡倍率等に応じて適宜量使用できる
が、均一な気泡を形成するためには、水溶性ウレタンプ
レポリマー１００重量部に対して３〜３００重量部、特
に２０〜２００重量部使用するのが好ましい。

【００４３】分散液を、上記気体や低沸点液体等で起泡
させる際には、気泡の均一性を高めるため、混合液に、
シリコーン等の気泡調整剤を添加してもよい。また、前
述した界面活性剤は、充分な発泡倍率を得るために有効
である。また、発泡を助けるため、ポリビニルアルコー
ル、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤を配合する
こともできる。

【００４４】分散液における水性分散媒の使用量は、構
造成分および石こうの分散性、水溶性ウレタンプレポリ
マーの溶解性、分散液製造の作業性等を考慮すると、上
記構造成分、石こう、水溶性ウレタンプレポリマー等の
固形分の総量１００重量部に対して、５００〜４０００
重量部の範囲内であるのが好ましい。水性分散媒の使用
量が５００重量部未満では、均一な混合物を得るのが困
難であり、４０００重量部を越えると、多孔体から水分
を除去するのに多大の熱量を必要とするだけでなく、水
溶性ウレタンプレポリマーと水性分散媒との反応による
ゲル状物が得難く、植物栽培用多孔性人工土壌体が脆い
ものとなるからである。

【００４５】

【実施例】以下に、実施例に基づいて、本発明を説明す
る。実施例１１５リットルの容器に水２kgを入れ、この水に界面活性
剤（花王社製、商品名「エマールＤ−３−Ｄ」）１２ｇ
を溶かし、さらに珪藻土（クニミネ工業社製、商品名
「クニライト４０１」）３２５ｇとピートモス〔ガルフ
アイランドピートモス社（Gulf island peat moss Co.,
Inc.）製〕１４５ｇとを加え、容器内で空気を巻き込む
ように攪拌混合して分散させた後、前記式(A) で表わさ
れる水溶性ウレタンプレポリマー（但し、式中、ｍ＝１
０〜３０、ｎ＝７０〜９０）と、架橋助剤としてのトリ
レンジイソシアネートとの混合物（東邦化学社製、商品
名「ＯＨグラウトＯＨ−１」）１２８ｇを添加して均一
に攪拌混合し、さらに、焼き石こう（サンエス石膏社
製、商品名「Ｋ」）５８５ｇを加えて均一に攪拌混合し
て、分散液を調製した。

【００４６】上記分散液をしばらく放置して硬化させた
後、得られた多孔体を、ペレッター（不二パウダル社
製、形式「ＰＵ−５」）を用いてペレット化し、このペ
レットを１００℃で４時間熱処理して、直径２mm×長さ
５mmのペレット状の植物栽培用多孔性人工土壌体を得
た。比較例１珪藻土の量を７３０ｇ、ピートモスの量を３２５ｇにそ
れぞれ変更するとともに、焼き石こうを添加しなかった
こと以外は、上記実施例１と同様にして、直径２mm×長
さ５mmのペレット状の植物栽培用多孔性人工土壌体を得
た。

【００４７】栽培試験上記実施例１および比較例１で作製したペレット状の植
物栽培用多孔性人工土壌体を、それぞれ、直径２cm、深
さ３cmの育苗ポットに１．５ｇ充填し、玉ねぎの種を蒔
いて、毎日１回、１０mlずつ水をかけたところ、何れ
も、４０日で高さ２０cmの苗に成長した。

【００４８】つぎに、１０日間水をかけずに、人工土壌
体を常温で自然乾燥させた後、育苗ポットを逆さにする
と、比較例１の人工土壌体は育苗ポットからばらばらに
崩れて出てしまい、苗も土壌体から外れ落ちて、根が切
断されてしまった。そして、畑に移植して水をかけた
が、そのまま立ち枯れてしまった。これに対し、実施例
１の人工土壌体は、苗の付いた形で、全体が塊となっ
て、育苗ポットからそっくりそのまま外れた。そこで、
これを畑に移植して毎日水をかけると、苗はさらに成長
をつづけ、このことから、根を含めて、苗は全く損傷を
受けていないことが判った。

【００４９】実施例２３０リットルの容器に水７．５kgを入れ、この水に界面
活性剤（花王社製、商品名「エマールＤ−３−Ｄ」）５
０ｇを溶かし、さらにまさ土３．５kgにおがくず１kg、
ポリスチレン発泡体の微粉砕物７０ｇ、籾殻６００ｇ、
および焼き石こう１kgが配合された配合土壌６１７０ｇ
を加え、攪拌混合して分散させた後、前記式(B) で表わ
される水溶性ウレタンプレポリマー（但し、式中、ｍ＝
１０〜３０、ｎ＝７０〜９０）と、架橋助剤としてのト
リレンジイソシアネートと、溶媒としてのメチルエチル
ケトンとの混合物（東邦化学社製、商品名「ＯＨグラフ
トＯＨ−８Ｂ」）０．５kgを添加して均一に攪拌混合
し、さらにその混合液中に、コンプレッサーからホース
を介して空気を送り込みつつ攪拌混合して分散液を得
た。

【００５０】上記分散液をしばらく放置して硬化させた
後、適当な大きさに潰し、糖衣機に投入して粒状体を製
造し、この粒状体を９０℃で６時間乾燥させて、粒径２
〜１７mmの粒状の植物栽培用多孔性人工土壌体を得た。
この人工土壌体４００ｇを、直径１５cm、深さ１５cmの
植木鉢に充填し、鳳仙花の種を蒔いて、毎日１回、３０
００mlずつ水をかけたところ、１５日で高さ３cmの苗に
成長した。

【００５１】つぎに、７日間水をかけずに、人工土壌体
を常温で自然乾燥させた後、植木鉢を逆さにすると、人
工土壌体は、苗の付いた形で、全体が塊となって、植木
鉢からそっくりそのまま外れた。そこで、これを畑に移
植して毎日水をかけると、苗はさらに成長をつづけ、こ
のことから、根を含めて、苗は全く損傷を受けていない
ことが判った。

【００５２】実施例３１５リットルの容器に水２kgを入れ、この水に界面活性
剤（花王社製、商品名「エマールＤ−３−Ｄ」）１２ｇ
を溶かし、さらにピートモス〔ガルフアイランドピート
モス社（Gulf island peat moss Co.,Inc.）製〕２３２
ｇを加え、容器内で空気を巻き込むように攪拌混合して
分散させた後、前記式(A) で表わされる水溶性ウレタン
プレポリマー（但し、式中、ｍ＝１０〜３０、ｎ＝７０
〜９０）と、架橋助剤としてのトリレンジイソシアネー
トとの混合物（東邦化学社製、商品名「ＯＨグラウトＯ
Ｈ−１」）１１６ｇを添加して均一に攪拌混合し、さら
に、焼き石こう（サンエス石膏社製、商品名「Ｋ」）８
１０ｇを加えて均一に攪拌混合して、分散液を調製し
た。

【００５３】上記分散液をしばらく放置して硬化させた
後、得られた多孔体を、ペレッター（不二パウダル社
製、形式「ＰＵ−５」）を用いてペレット化し、このペ
レットを１００℃で４時間熱処理して、直径２mm×長さ
５mmのペレット状の植物栽培用多孔性人工土壌体を得
た。この人工土壌体４００ｇを、直径１５cm、深さcmの
植木鉢に充填し、５０ｇの水で湿らせ、１kgの荷重をか
けた状態で一昼夜放置した後、植木鉢を逆さにすると、
人工土壌体は、全体が塊となって、植木鉢からそっくり
そのまま外れた。

【００５４】

【発明の効果】本発明の植物栽培用多孔性人工土壌体
は、チップ状、粒状、ペレット状または麺状であって、
植木鉢や育苗ポット等の形に関係なく使用できる上、植
木鉢等に充填した状態で水を加えると、水硬性の石こう
が硬化反応して一体化するので、ばらばらに崩れて移植
作業の邪魔をしたり、根を傷めたりすることなしに、植
物を移植できる。

【００５５】また、本発明の製造方法によれば、従来の
多孔性人工土壌体と同じ製造工程において、分散液に石
こうを添加するとともに、製造した多孔体を熱処理して
石こうに水硬性を付与するだけで、本発明の植物栽培用
多孔性人工土壌体を製造できるので、製造効率がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる人工土壌体の構造の一例を模式
的に示す断面図である。

【図２】本発明にかかる人工土壌体の構造の別の例を模
式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１２固形分１３水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物１４空孔１５空孔

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】上記分散液をしばらく放置して硬化させた
後、得られた多孔体を、ペレッター（不二パウダル社
製、形式「ＰＵ−５」）を用いてペレット化し、このペ
レットを１００℃で４時間熱処理して、直径２mm×長さ
５mmのペレット状の植物栽培用多孔性人工土壌体を得
た。この人工土壌体４００ｇを、直径１５cm、深さ１５
cmの植木鉢に充填し、５０ｇの水で湿らせ、１kgの荷重
をかけた状態で一昼夜放置した後、植木鉢を逆さにする
と、人工土壌体は、全体が塊となって、植木鉢からそっ
くりそのまま外れた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性ウレタンプレポリマーの硬化物と、
有機物、無機物および土壌のうち少なくとも１種の構造
成分とを含む多孔体からなる、チップ状、粒状、ペレッ
ト状または麺状の植物栽培用多孔性人工土壌体であっ
て、水硬性を有する石こうを含有することを特徴とする
植物栽培用多孔性人工土壌体。
【請求項２】水溶性ウレタンプレポリマーと、有機物、
無機物および土壌のうち少なくとも１種の構造成分と、
石こうと、水性分散媒とを含む分散液を硬化させて製造
した、チップ状、粒状、ペレット状または麺状の多孔体
を熱処理して、石こうに水硬性を付与することを特徴と
する植物栽培用多孔性人工土壌体の製造方法。
【請求項３】熱処理の温度が５０〜１５０℃の範囲内で
ある請求項２記載の植物栽培用多孔性人工土壌体の製造
方法。