JPH0220221A - 植物栽培用人工土壌ブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は植物栽培用人工土壌ブロックに係わり、より詳
しくは、軽量で、製造が容易な植物栽培用人工土壌ブロ
ックに関する。

〈従来の技術〉 従来、植物栽培においては、自然物としての土壌（以下
、「土壌」という）が、そのまま実用に供されていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、土壌の真比重は、一般に２．２〜２．７
（嵩比重１．５程度）と大きいため、持ち運びや運搬に
多大の労力を要し、また運搬費用も割高になるばかりで
なく、吊り下げ用植木鉢に入れて使用した場合にあって
は、吊り紐の破断に因り植木鉢が落下して破損したり、
人身事故が発生したりした。

また、前記自然物としての土壌は、土壌粒の単なる集合
体であるため、一体性に欠けるものが多い。かかる土壌
には、植木鉢に盛り土した場合、風雨、振動□等により
土壌が植木鉢から流出して、体内土壌の不足が生じたり
、流出した土壌が周囲を汚したりするという問題があっ
た。

また、植物栽培用の土壌には、生育する植物をしっかり
と支承・保持する能力すなわち支承性・保持性が要求さ
れると共に、水はけ及び植物の根の伸長を良好にするた
め、その粘度が植物の種類に応じて適正な範囲にあるこ
とが要求される。この土壌粘度の適正化等の要求を満た
すため、複数種の土壌を配合して粘度調整する作業が行
われているが、一般にこの作業は煩雑である。

以上、自然物としての土壌を植物栽培用の土壌として用
いた場合の問題点を例示したが、これらの問題点を解決
する一つの方法として、発泡体を植物栽培用の土壌ブロ
ックとして利用することが考えられる。

このような発泡体としては、例えば、水、無機物粉粒体
、水溶性ウレタンプレポリマー等の混合液に低沸点液体
を攪拌混合し、該低沸点液体の沸点以上の温度にまでそ
の混合液を昇温することにより発泡させて得られる発泡
体が提案されている（特公昭５３−３８００号公報）。

しかしながら、上記発泡体の製造においては、一般に高
価であるペンタン、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、フロン類等の低沸点液体を発泡剤として用
いるため、製造コストが高くつく。また気化して可燃性
ガスを発生する低沸点液体を用いる場合にあっては、製
造作業上の安全性を確保する必要があるため、防災設備
の設置等、製造コストがより一層高くつく。

本発明は以上の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、軽量で、支承性・保持性に優れる
と共に、一体性に優れ、しがち安全且つ低摩に製造し得
る植物栽培用人工土壌ブロックを提供するにある。

く、課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明に係る植物栽培用人工
土壌ブロックにあっては、一体性を具備する人工土壌を
低コストで実現するために人工土壌を非発泡のブロック
体に形成し、また軽量化を図るためにブロック体の構成
部材として低嵩密度の物質を用いると共に、構成部材の
電比を適正にして適度な粘弾性をもたせることにより、
良好な水はけ（浸透性）、小さな根の伸長抵抗、優れた
植物の支承性・保持性等、植物栽培用土壌に要求される
多くの適性を賦与するようにした。

すなわち、本発明に係る植物栽培用人工土壌ブロックは
、少なくとも、水溶性ウレタンプレポリマーと、有機物
及び／又は無機物とからなるものであって、前記有機物
及び／又は無機物の嵩密度が０．５ｇ／ｃｕｔ以下であ
り、前記水溶性ウレタンプレポリマーと前記有機物及び
／又は無機物との電比が１＝２〜１　：　１００であり
、前記水溶性ウレタンプレポリマーの含有量が１〜３０
重量％であることを特徴とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

上記水溶性ウレタンプレポリマーとしては、水溶性であ
り、遊離のイソシアネート基を有するもの、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、遊離イソシアネート基が生成するように反
応させることにより得られる種々のプレポリマーが使用
される。

上記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単独や、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等の多価
アルコールと、アルキレンオキサイド、例えば、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド等との反応物が例
示される。

また、上記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個以上の
イソシアネート基を有する化合物が例示される。

なお、上記水溶性ウレタンプレポリマーは、イソシアネ
ート基が酸性亜硫酸ナトリウム等のマスク剤でマスクさ
れて安定化されたものであってもよい。

本発明に係る土壌ブロックにおいて、水溶性ウレタンプ
レポリマーの含有量は１〜３０重量％である。これは、
３０重量％を越えると、コスト高となるたけでなく、植
物の根の伸長抵抗が大きくなり、成育に悪影響を及ぼす
からであり、また１重量％未満の場合、人工土壌をブロ
ックとして一体化するのが困難となり、前記保形性、植
物の支承性・保持性が十分でなくなるからである。

なお、上記重量％は、乾燥により土壌ブロックから水分
を除去した後の含有率を示している。以下に示す重量％
についても同様である。

上記有機物としては、ピートモス、バークミン、籾殻、
腐養土、汚泥、プラスチック微粉砕物、紙屑、古タイヤ
の粉、おがくずが例示される。これらの土壌有機物は、
窒素、リン酸、カルシウムその他の灰分を含んでおり、
有機物が分解する際、これらの成分は可給態となり、植
物に養分として吸収されるのである。また、有機物は通
気性を高めるためにも有効である。

上記無機物としては、パーライト、バーミキュライト及
びシリカが例示される。

本発明に係る人工土壌ブロックにおいて、水溶性ウレタ
ンプレポリマーと有機物及び／又は無機物との嵩比（嵩
体積の比）は、１：２〜１　：　１００である。これは
、１：２より水溶性ウレタンプレポリマーの配合量を多
くした場合、水の浸透性が低下して水はけが悪くなると
共に、ブロック体の粘度が大きくなり過ぎて根の伸長抵
抗が大きくなり、植物の生育を妨げることになるがらで
あり、また１　：　１００よりも水溶性ウレタンプレポ
リマーの配合量を少なくした場合、粘度が低過ぎてブロ
ックとして一体化することが困難になると共に、植物の
支持性・保持性をもたせることができないからである。

本発明に係る人工土壌ブロックにおいて、上記有機物及
び／又は無機物の嵩密度は、０．５ｇ／ｃｍ？以下であ
る。これは、０．５ｇ／ａＡを越えるとブロック体の有
意な軽量化を図ることができないがらである。

本発明に係る人工土壌ブロックの嵩密度は特に限定され
ないが、０．０２〜０−８ｇ／ｃｍが好ましい。

これは、嵩密度が０．０２ｇ／ａａ未満であると植物の
支承性及び保持性が十分でなくなるからであり、また０
、８ｇ／ｃｕｔを越えると、保水性及び通気性が悪くな
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。

なお、人工土壌ブロックの嵩密度を上記範囲に調整する
ため、必要に応じて自然物としての土壌を適当量加えて
もよい。

自然物としての土壌としては、種々のものを用いること
ができるが、赤土、黒土、鹿沼土、荒木田上、けと土、
腐養土等の土類や、桐生砂、朝明砂、軽石、富土砂等の
砂類等の天然用土、バーミキュライ１、パーライト等の
人工用土が例示される。なお、これら土壌は、単独で用
いても良く、また二種以上混合して用いてもよい。

また、水硬性物質や繊維状物質を含有させてもよく、こ
の場合は、土壌ブロックに保形性を賦与することができ
ると共に、植物の支承性・保持性をさらに高めることが
できる。

水硬性物質、とじては、前記セメントの他、焼きセラコ
ラ、ドロマイトプラスターが好適なものとして例示され
る。

また、繊維状物質としては、木綿、麻等の天然繊維、ロ
ックウール、石綿、ガラス繊維等の無機繊維が例示され
る。

さらに、植物栽培の必要に応じて肥料を含有させてもよ
い。

肥料としては、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
；天然肥料と化学肥料とを混合した複合肥料；天然肥料
、化学肥料又は複合肥料にカルシウム、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
した肥料が例示される。これらの肥料は、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、肥料は、植物栽培用土壌ブロックの
製造時に添加して含有させてもよく、製造後に含浸、散
布等の手段により植物栽培用土壌ブロック中に含有させ
てもよい。

また、上記植物栽培用人工土壌ブロックは、用土の腐敗
防止作用・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燻化剤、根
腐れ防止剤、着色剤等を含有していてもよい。

さらに、上記植物栽培用人工土壌ブロックは、吸水性ポ
リマーを含有していてもよく、この場合には、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。

なお、上記の植物栽培用土壌ブロックは、植木鉢の大き
さ、用途等に応じて適宜の形状、大きさに成形して使用
に供することができる。

以下、上記植物栽培用土壌ブロックの製造方法について
述べる。上記植物栽培用土壌ブロックは、種々の方法に
より製造することができる。例えば、（１）水に、水溶
性ウレタンプレポリマーを溶解させた後、この水溶液に
有機物及び／又は無機物を添加混合することにより、或
いは（２）水に、有機物及び／又は無機物を分散させた
後、水溶性ウレタンプレポリマーを添加混合することに
より製造することができる。このうち特に、水溶性ウレ
タンプレポリマーと水とを事後的に混合する上記（２）
の方法によれば、予め水溶性ウレタンプレポリマーと水
とを混合しておく上記（１）の方法よりも作業性及び水
分散液の安定性を高めることができるだけでなく、水分
散液を加温することもできるので、水分散液中の有機物
及び／又は無機物の分散性を高めることができる。すな
わち、上記（２）の方法によれば、水溶性ウレタンプレ
ポリマーと水分散液との混合により得られる混合分散液
の均一性を高めることができ、有機物及び／又は無機物
の含有量が多くても発泡体の均一性、一体性、保水性、
通気性、植物の支承、保持性等を高めることができる。

なお、有機物及び／又は無機物の水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水に
加えるか、予め界面活性剤で表面処理された有機物及び
／又は無機物を加えてもよい。界面活性剤は一種又は二
種以上混合して用いることができ、通常、有機物及び／
又は無機物１００重量部に対して、０．０１〜５重量部
用いられ、０．１〜０，５重量部用いるのが好ましい。

なお、有機物及び／又は無機物と水との割合は、有機物
及び／又は無機物の分散性、作業性等を損なわない範囲
で適宜設定することができるが、通常有機物及び／又は
無機物１００重量部に対して、水５０〜５０００重量部
使用される。

また、水溶性ウレタンプレポリマーと水との割合は、作
業性等に応じて適宜設定することができるが、水溶性ウ
レタンプレポリマー１００重量部に対して、水２５０〜
５０００重量部、好ましくは５００〜４０００重量部使
用される。これは、水の量が２５０重量部未満であると
、均一な混合物を得るのが困難であり、５０００重量部
を越えると、水溶性ウレタンプレポリマーと水との反応
によるゲル状物か得難く、得られた植物栽培用土壌ブロ
ックが脆いものとなるからである。

上記組成の混合分散液を所定の型枠等の成形型に注入す
ることにより含水植物栽培用土壌ブロックが得られる。

上記のようにして得られた含水発泡体を乾燥して、水分
を除去することにより、水を含まない植物栽培用土壌ブ
ロックが得られる。上記水分の除去は、適宜の条件で行
なうことができ、例えば、１００℃以下の温度で約１〜
１０時間加熱乾燥したり、減圧乾燥したりすればよい。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。

（実施例１） 水ｌ　ｋｇに、まさ土２５０ｇ、ポリスチレン発泡体微
粉砕物５ｇ、製紙かす４０ｇ１　ピートモス（ｇｕｌｆ
ｉｓｌａｎｄ　ｍｏｓｓ、Ｃｏ、、　Ｉｎｃ製）４５ｇ
を入れ、均一に攪拌混合して水分散液を調整した。

この水分散液に、攪拌しつつ、水溶性ウレタンプレポリ
マー（東邦化学社製、商品名ｒＯＨグラウトＯＨ−ＩＪ
　）　１００　ｇを投入して、暫く攪拌を続行して均一
な混合分散液を得た。

次いで、この混合分散液を、体積５８０ｃＪの犬の形状
をした型枠に注入して、大型の植物栽培用土壌ブロック
を作製した。

２０℃の温度で６時間乾燥した後の植物栽培用土壌ブロ
ックは、保水性、通気性、弾力性、保形性等に優れてお
り、その嵩密度は、０．３９ｇ　／　ｃｍであった。

（実施例２） 水７００ｇに、まさ土２５０ｇ、パーライト（フヨライ
ト工業社製、商品名フヨーライト７号）１５ｇ１古タイ
ヤの粉砕物５０ｇ１おがくず５０ｇを入れて均一に攪拌
混合して水分散液を調整した。

この水分散液に、攪拌しつつ、水溶性ウレタンプレポリ
マー（東邦化学社製、商品名ｒＯＨグラウト０Ｈ−８Ｊ
　）６０ｇを投入し、さらに暫く攪拌を続行して均一な
混合分散液を得た。

次いで、この混合分散液を、１５０　ｎ＋ｍ　Ｘ　１５
０　＋ｕ＋　Ｘ３０＋ａｍの型枠に注入して、植物栽培
用土壌ブロックを作製した。

２０℃の温度で２５分間放置して得られた発泡体を型枠
より取り出して、さらに８０℃の温度で３時間乾燥した
後の植物栽培用土壌ブロックは、保水性、通気性、弾力
性、保形性等に優れており、その嵩密度は、０．６１ｇ
／ｃ＋ａであった。

上記実施例１で得られた植物栽培用土壌ブロックは、土
壌ブロックと大型の型枠とが一体接合されるため、逆さ
に吊るす等、いかようにも配置し得るため、デイスプレ
ィ用の植木鉢として用いて好適である。

なお、実施例１において、混合分散液を、犬の形状をし
た型枠に注入する際、混合分散液と型枠との間に離型紙
を介在させたり、或いは離型剤を型枠に塗布しておけば
、人工土壌だけで犬の形状をした人工土壌ブロックを製
造することができる。

また実施例１及び実施例２で得られた植物栽培用土壌ブ
ロックは、低嵩密度で、適正な粘弾性を有しているため
、軽量で取扱いが容品であると共に植物の支承、保持性
に優れていた。

また、室内における鉢植え用土壌として用いても、ブロ
ックとして一体化しているため、取扱い時に鉢からこぼ
れることがなく、床などを汚すことがない。

さらに、鉢の大きさ等、培地の広さや大きさ等に応じて
、所定形状の植物栽培用土壌ブロックを適宜数敷設した
り、切張りすることができ、容易に培地を作製すること
ができるだけでなく、切開することも容易であるため、
土壌を掘起すことなく、切開箇所への植物の植付けや種
子等の播種作業を容易に行なえると共に、切開箇所に種
子等を保持させた場合、雨等により種子等が流出したり
することがない。

またさらに、土壌含有量、養分、肥料含有量等が異なる
植物栽培用土壌ブロックを、栽培する植物の成長等に適
した形態、例えば、植物の根付き部分に養分含有量等の
大きな植物栽培用土壌ブロックを配する等、所望の形態
に配設することができる。

以上のように、本発明に係る植物栽培用人工土壌ブロッ
クは、農業用、園芸用土壌として好適である。

〈発明の効果〉 本発明に係る植物栽培用人工土壌ブロックにおいては、
ブロックを水溶性ウレタンプレポリマーと、その嵩密度
が０．５ｇ／ａＡ以下の有機物及び／又は無機物とを用
いて構成し、軽量化を図ったので、持ち運び、運搬等が
容易になると共に、吊り鉢に土盛りした場合でも落下事
故が生じることがない。

また非発泡なので製造コストが安くてすみ、体化を図っ
たので鉢こぼれにより周囲が汚れることもない。

さらに水溶性ウレタンプレポリマーと有機物及び／又は
無機物との電比を一定の範囲にしてブロック体の粘弾性
を植物栽培に適したものとしたので、水はけが良好であ
り、根の伸長抵抗が小さく、また植物の支持性・保持性
に優れている。

本発明は、以上のように種々の優れた実用的効果を奏す
る。

特許出願人　　積水化成品工業株式会社代　　理　　人
　　　弁理士　　亀　　井　　弘　　勝（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも、水溶性ウレタンプレポリ マーと、有機物及び／又は無機物とから なる植物栽培用人工土壌ブロックであっ て、 前記有機物及び／又は無機物の嵩密度 が０．５ｇ／ｃｍ＾３以下であり、前記水溶性ウレタン
   プレポリマーと前記有機物及び／ 又は無機物との嵩比が１：２〜１：１００ であり、前記水溶性ウレタンプレポリマ ーの含有量が１〜３０重量％であることを 特徴とする植物栽培用人工土壌ブロック。