JPH0736724B2 - 紫外線硬化型粘着剤を用いた播種育苗シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圃場における播種育苗に
用いる播種育苗シートに係り、特に、微小な種子の播種
並びに育苗に好適な播種育苗シート及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圃場における播種作業は一般に手
播きで行われることが多く、一部においては機械による
播種も行われている。また、さらに播種の省力化を進め
て、種子を水溶性テープ内に封入したいわゆるシードテ
ープ、種子を水溶紙上に接着剤で固定したシードペーパ
等を圃場あるいは苗床上に置いて発芽、育苗するように
したものもある。また、予め特定の場所で播種して幼苗
を育てる栽培法に適した播種育苗用シートも近年開発さ
れている(特開昭64‐20035号、特開平1‐296909号等)。
播種の省力化を目的に開発されたシードテープは、種子
を水溶性フィルムからなるテープに脱落しないように物
理的に封じ込めたもので、種子相互間の位置を適当な距
離に保持することが困難であり、また幼苗を傷つける場
合もある。また、シードペーパーは水溶紙上に水溶性接
着剤で種子を固定したもので、種子の位置の設定並びに
固定には優れているが、接着剤及び種子を落す位置を機
械的に決めているため、種子間隔の接近しているパター
ンは作り難く、また、極微小種子には適用困難である。
近年開発された播種育苗用シートは種子を強固に固定す
ることを目的としていないため、種子をシートに搭載し
た状態で任意に作業を行うことには必ずしも適していな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、播種作業において、手播きによりもしくは播種装置
や播種道具を用いて播種を行う場合、種子を所定粒数、
所定間隔を保って播くことは極めて困難である。そのた
め、発芽生育後間引き作業を行う必要があり、莫大な時
間と手間とを必要とし、その省力化が強く望まれてい
た。また、播種育苗シートにについては、種子をテープ
に強固に固定することが望まれていた。

【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の有してい
た課題を解決して、種子を任意のパターン及び間隔で、
かつ、脱落の恐れなく容易に取扱うことができるほど強
固に固定してなり、各種の花卉、野菜等の播種育苗に柔
軟に対応でき、播種の省力化に貢献することのできる播
種育苗用シート及びその製造方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記４成分
からなる混合液を幼植物の根が容易に浸透伸長し得るシ
ート状支持体上の所定の位置に塗布してなる粘着剤組成
物により種子を固定したことを特徴とする紫外線硬化型
粘着剤を用いた播種育苗シートとすること、(A) アルキ
ル基の炭素数１〜14の(メタ)アクリル酸アルキルエステ
ルモノマー80〜99.9重量％と官能基を含有する共重合可
能なエチレン性モノマー0.1〜20重量％とを重合させて
なる重量平均分子量5〜30万のアクリルポリマー100重量
部、(B) アクリルポリマーの官能基と反応し得る架橋剤
0.01〜20重量部、(C) 分子内に２個以上の不飽和二重結
合を含有する多官能オリゴマー５〜100重量部、(D) 光
反応開始剤0.1〜10重量部、および、下記４成分からな
る粘着剤組成物を幼植物の根が容易に浸透伸長し得るシ
ート状支持体上の所定の位置に塗工した後、該粘着剤上
に種子を付着させ、次いで、紫外線を照射して粘着剤を
硬化させて種子を上記支持体に固定させることを特徴と
する紫外線硬化型粘着剤を用いた播種育苗シートの製造
方法とすることによって達成することができる。

【０００６】(A) アルキル基の炭素数１〜14の(メタ)ア
クリル酸アルキルエステルモノマー80〜99.9重量％と官
能基を含有する共重合可能なエチレン性モノマー0.1〜2
0重量％とを重合させてなる重量平均分子量5〜30万のア
クリルポリマー100重量部、(B) アクリルポリマーの官
能基と反応し得る架橋剤0.01〜20重量部、(C) 分子内に
２個以上の不飽和二重結合を含有する多官能オリゴマー
５〜100重量部、(D) 光反応開始剤0.1〜10重量部。

【０００７】種子を固定する硬化型粘着剤としては種々
のものを用いることができるが、熱硬化型粘着剤を使用
すると硬化の際の熱により種子の組織、成分を損傷する
恐れがある。また、高エネルギーの電離放射線、遠紫外
線等を粘着剤の硬化に使用することもできるが、これも
放射線によって種子を損傷する可能性が大きく、好まし
くない。近紫外線により硬化する粘着剤が最も適してい
る。しかし、現在市販されている紫外線硬化型粘着剤を
用いると微細な点状塗工が困難であり、かつ、硬化後も
幼苗の生育に悪影響を及ぼすことがある等の問題がある
ため、本発明者等は、紫外線を照射する前は種子を捕捉
するに十分な粘着特性を保持し、紫外線照射後は通常の
作業で種子が脱落しない程度に十分強く種子を固定でき
る接着性を発現し、さらに、微小な点状に長時間印刷塗
工可能な優れた印刷特性を保持し、かつ、紫外線硬化後
は植物の幼苗の生育を阻害する成分を有しない新規粘着
剤組成物を合成し、これを播種シートの製造に適用する
ことにより上記課題の解決を図った。

【０００８】

【作用】粘着剤は種子を捕捉するに足る粘着性を有する
ため、これを水溶紙等の支持体上の所定の位置に正確に
塗工しておけば、これに種子を振りかけることにより支
持体上の所望の場所に所望の間隔で種子を付着させるこ
とができる。この粘着剤を硬化させることにより、シー
ト製造時の種々の取扱いや運搬中等における種子の脱落
を防止することができる。また、粘着剤として紫外線硬
化型粘着剤を使用することにより、種子に生理的損傷を
与えることなくこれを支持体に強固に固定することがで
きる。上記の手段によって作製した播種シートを圃場に
適用した場合、種子を所定の位置に所定粒数ずつ迅速に
播種することができる。

【０００９】ここで、本発明の播種育苗シートに用いた
粘着剤について説明する。本発明者等は実験的に鋭意検
討を進めた結果、下記(A)、(B)、(C)、(D) の成分から
なる粘着剤が上記目的を達成し得ることを見出した。

【００１０】(A)成分はアクリルポリマーで、粘着剤の
ベースとなるものである。この中、主モノマーとして
は、アルキル基の炭素数１〜14の(メタ)アクリル酸アル
キルエステルモノマー、例えばメチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルア
クリレート、ペンチルアクリレート、イソペンチルアク
リレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレー
ト、イソオクチルアクリレート、2‐エチルヘキシルア
クリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリ
レート等を挙げることができる。主モノマーは80重量％
以上含有させることが望ましく、80重量％未満では粘着
性が低下する。また、主モノマーと共重合させる、官能
基を含有するエチレン性モノマーとしては、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸等のカルボキ
シル基を含有するモノマー、2‐ヒドロキシエチルアク
リレート、2‐ヒドロキシエチルメタクリレート等の水
酸基を含有するモノマー、グリシジルメタクリレート等
のエポキシ基を含有するモノマー、アクリルアマイド、
メタクリルアマイド、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチ
ルアミノプロピルアクリレート等を挙げることができ
る。これらはポリマーの架橋点となる。また、必要に応
じ、酢酸ビニル、スチレン、α‐メチルスチレン等のモ
ノマーを共重合させてもよい。アクリルポリマーの重量
平均分子量は 5〜30万がよく、5万以下では基材への滲
み込みが発生する。また、30万以上ではスクリーン印刷
特性が低下し、メッシュの目詰り、糸引き等を生じるの
で好ましくない。また、アクリルポリマーは溶液重合、
懸濁重合、エマルジョン重合、塊状重合等何れの重合法
により製造してもよいが、最終的にはスクリーン印刷可
能な無溶剤タイプまたは高沸点溶液タイプにする必要が
ある。

【００１１】(B)成分はアクリルポリマーの官能基と反
応し得る架橋剤であり、低分子量の多官能オリゴマーを
配合した場合にも基材への滲み込み、滲み出し、フロー
を防止し、粘着剤として十分な粘弾性を保たせるために
必要である。上記官能基と反応し得る架橋剤としては、
２官能以上のエポキシ樹脂、ポリイソシアネート、メラ
ミン樹脂、尿素樹脂、金属キレート等を挙げることがで
きる (C)成分は１分子内に２個以上の不飽和二重結合を含有
する多官能オリゴマーで、具体的には、ジシクロペンテ
ニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルア
クリレート、1,3‐ブタンジオールジアクリレート、1,4
‐ブタンジオールジアクリレート、1,6‐ヘキサンジオ
ールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコール400ジアクリレート、ヒドロキシピバ
リン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,3‐
ビス(3'‐アクリルオキシエトキシ‐2'‐ヒドロキシプ
ロピル)‐5,5‐ジメチルヒダントイン、トリメチロール
プロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテ
トラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
トまたはこれらのメタクリレート類のほか市販の各種オ
リゴマー等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使
用してもよい。添加量はアクリルポリマー100重量部に
対して 5〜100重量部がよく、5重量部以下では紫外線に
よる硬化が不十分であり、100重量部以上では過硬化と
なり、振動、衝撃等により種子の脱落が発生し易くな
る。好ましくは、10〜60重量部が適切である。

【００１２】(D)成分は光反応開始剤で、具体的にはベ
ンゾフェノン類、ミヒラーケトン、クロロチオキサント
ン、ベンジルメチルケタール、2‐ヒドロキシメチルフ
ェニルプロパン等を挙げることができる。これらの１種
または２種以上を使用し、0.1〜10重量部添加する。

【００１３】次に、上記粘着剤を保持する支持体につい
て簡単に説明する。支持体としては水溶性フィルム、水
溶紙等が適当である。具体的には、水溶性フィルムとし
てはポリビニルアルコールを素材とするもの、水溶紙と
してはセンイ状カルボキシメチルセルロースのようなセ
ンイ状水溶性樹脂と木材パルプとの混合物を素材とする
もの、その他種々の材料を層状に組み合わせたものなど
がある。これらの支持体を種子の種類、播種の方法等に
適合するように適宜に選択して使用することができる。

【００１４】次に、粘着剤の塗工方法について簡単に説
明する。支持体上に所望の形状、間隔で粘着剤を塗工す
る。粘着剤の形状は、種子を１個ずつ搭載するのに適す
るように、点状でかつ十分小さいことが必要である。こ
れにはスクリーン印刷が最も適している。粘着剤が無溶
剤系粘着剤の場合にはそのまま種子搭載工程に供し、溶
剤系粘着剤の場合には塗工後溶剤を加熱除去してから種
子搭載に供する。

【００１５】粘着剤を塗工したシートに種子を搭載する
には、シート上に種子を振りかけるなどの簡単な操作を
行えばよい。粘着剤に付着した以外の余分な種子はシー
トを傾けることによって簡単に除去することができる。

【００１６】次に、搭載した種子の脱落を防ぐために、
粘着剤を固化して種子を支持体に強固に固定する。すな
わち、上記組成の粘着剤は紫外線により架橋して硬化す
る性質のものであるから、種子の上から、あるいは、場
合によっては支持体の裏面から紫外線を照射して粘着剤
を硬化させる。種子が粘着剤層を完全に覆い隠すような
場合や支持体の裏面から紫外線を照射するときに支持体
が厚すぎる場合には粘着剤が硬化しないこともあるが、
本発明者等の実験によれば、上記したような照射方法に
よって種子を固定するのに十分な硬化状態を実現するこ
とができる。また、本発明シートの使用目的のために
は、必ずしも粘着剤を完全に硬化させる必要はなく、種
子の脱落が防止できれば、半硬化で粘着剤が柔軟性を持
った状態であってもよい。

【００１７】粘着剤の硬化に使用する紫外線は、種子の
損傷を防止するために、余り短波長のものは避けるべき
である。種子の種類によって紫外線に対する耐性が異な
るので一概にには言えないが、オゾン発生領域の波長以
下の短波長紫外線は好ましくない。すなわち、波長230n
m以上の紫外線を照射することが望ましい。上記組成の
粘着剤は波長290nm以上の紫外領域に分光感度を持つ紫
外線架橋型粘着剤であり、この条件に適合している。

【００１８】粘着剤の硬化に使用する紫外線が長波長領
域のものであっても、紫外線照射中に高温の熱に長時間
曝されると種子は損傷を受ける。従って、紫外線照射装
置の光源から発生する熱線は十分に除去して種子が高温
に曝されないようにしなければならない。大部分の種子
にあっては約50〜60℃以下であれば長時間その雰囲気に
置かれても損傷を受けることはないので、紫外線照射部
位の温度がこれ以上上昇しないように装置に冷却処置を
施すことが望ましい。

【００１９】以上、使用する粘着剤、支持体等の材料、
粘着剤の塗工方法、種子の搭載方法、粘着剤の紫外線に
よる硬化方法等について説明したが、これは本発明の構
成を説明するために必要な要点を述べたに過ぎない。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の構成について実施例によって
具体的に説明する。

【００２１】

【実施例１】温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却
管等を備えた反応器内にブチルアクリレート92重量部、
アクリル酸８重量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2
重量部、キシレン40重量部、シクロヘキサノン60重量部
を投入し、反応器内を窒素雰囲気とした後、65℃に加温
して重合反応を行い、12時間後平均分子量が20万のアク
リルポリマーを得た。このポリマーを含む反応液に、該
アクリルポリマー100重量部に対して架橋剤として４官
能エポキシ化合物を0.8重量部添加し、さらに多官能オ
リゴマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレー
ト15重量部及び光重合開始剤ベンゾフェノン0.5重量部
を加えて紫外線硬化型粘着剤を得た。

【００２２】次に、上記紫外線硬化型粘着剤を水溶紙上
に直径１mmの点状に印刷塗工した。この点状塗工粘着剤
は種子を固定するのに十分な粘着性を保持しているた
め、この上にコマツ菜の種子を付着させた。次いで、冷
却装置を備えた高圧水銀灯を光源とする紫外線照射装置
を用いて、400mJ/cm²の紫外線を照射して種子を固定し
た。種子の固定状態はその後の運搬、播種作業等に十分
耐え得るものであった。

【００２３】さらに、上記種子搭載シートをウレタンマ
ットを置いた育苗箱に移し、潅水して発芽試験を行っ
た。

【００２４】また、コマツ菜種子と同様にしてストック
の種子を搭載し、紫外線を照射して脱落しないように固
定した。この種子搭載固定シートを種子搭載面を上向き
にして25℃に温度調節した苗床上に置き、土を掛けずに
潅水して発芽試験を行った。

【００２５】

【実施例２】アクリルポリマー合成用原材料として 2‐
エチルヘキシルアクリレート90重量部、マレイン酸10重
量部からなる混合物を用いた以外は実施例１の場合と同
様にして重合反応を行い、平均分子量26万のアクリルポ
リマーを合成した。次に、このアクリルポリマーを含む
反応液にアクリルポリマー100重量部に対して架橋剤と
して４官能エポキシ化合物を0.1重量部添加し、さらに
多官能オリゴマーとしてジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート15重量部及び光反応開始剤ベンゾインメチ
ルエーテル0.5重量部を加えて紫外線硬化型粘着剤を得
た。

【００２６】この粘着剤を実施例１の場合と同様にして
水溶紙上に印刷し、コマツ菜及びストック種子を搭載固
定して特性評価を行った。

【００２７】

【実施例３】アクリルポリマー合成用原材料としてブチ
ルアクリレート55重量部、2‐エチルヘキシルアクリレ
ート40重量部、2‐ヒドロキシエチルメタクリレート 5
重量部からなる混合物を用いた以外は実施例１の場合と
同様にして重合反応を行い、平均分子量 22.5万のアク
リルポリマーを合成した。次に、このアクリルポリマー
を含む反応液に、アクリルポリマー100重量部に対して
架橋剤としてテトラブチルチタネート2.0重量部を添
加、さらに多官能オリゴマーとして1,6‐ヘキサンジオ
ールジアクリレート20重量部及び光反応開始剤 4'‐イ
ソプロピル‐2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロピオフェノ
ン1.0重量部を加えて、紫外線硬化型粘着剤を得た。

【００２８】この粘着剤を実施例１の場合と同様にして
水溶紙上に印刷し、コマツ菜及びストック種子を搭載固
定して特性評価を行った。

【００２９】

【実施例４】アクリルポリマー合成用原材料としてイソ
ノニルアクリレート95重量部、2‐ヒドロキシエチルア
クリレート 5重量部からなる混合物を用いた以外は実施
例１の場合と同様にして重合を行い、平均分子量18万の
アクリルポリマーを合成した。次に、このアクリルポリ
マーを含む反応液に架橋剤としてコロネート L 1.0重量
部を添加し、さらに多官能オリゴマーとしてペンタエリ
スリトールトリアクリレート20重量部及び光反応開始剤
ベンゾフェノン0.5重量部を加えて紫外線硬化型粘着剤
を得た。

【００３０】この粘着剤を実施例１の場合と同様にして
水溶紙上に印刷し、コマツ菜及びストック種子を搭載固
定して特性評価を行った。

【００３１】

【比較例１】実施例１の場合と同様なモノマー組成を用
い、トルエン40重量部、酢酸エチル60重量部で重合を行
い、重量平均分子量44万のアクリルポリマーを合成し
た。

【００３２】このアクリルポリマーを含む反応液に実施
例１の場合と同様の架橋剤、紫外線重合性多官能オリゴ
マーを添加したものを用い、実施例１の場合と同様の特
性評価を行った。

【００３３】

【比較例２】実施例１の紫外線重合性多官能オリゴマー
及び光反応開始剤を用いなかった以外はすべて実施例１
と同様のものを用いたものについて実施例１と同様の特
性評価を行った。

【００３４】

【比較例３】実施例３の架橋剤コロネート L を用いな
かった以外実施例３と同様の処理を行ったものについて
実施例１の場合と同様の特性評価を行った。

【００３５】

【比較例４】アクリルポリマー合成用原材料としてブチ
ルアクリレート100重量部、アゾビスイソブチロニトリ
ル0.2重量部、キシレン50重量部、シクロヘキサノン50
重量部からなる混合物を用いた以外は実施例１と同様に
して重合反応を行い、平均分子量20万のアクリルポリマ
ーを合成した。

【００３６】次に、このアクリルポリマーを含む反応液
に実施例１の場合と同様の架橋剤、多官能オリゴマー及
び光反応開始剤を添加したものを用い、実施例１と同様
の特性評価を行った。

【００３７】上記実施例１〜４及び比較例１〜４の試料
についてのスクリーン印刷性、紫外線硬化性、種子固定
性及び発芽性の評価結果をまとめて表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】以上述べてきたように、播種育苗シート
及びその製造方法を本発明構成の播種育苗シート及びそ
の製造方法とすることによって、従来技術の有していた
課題を解決して、微小種子を任意のパターン及び間隔
で、かつ、脱落の恐れなく容易に取扱うことができるほ
ど強固に固定してなり、各種の花卉、野菜等の播種育苗
に柔軟に対応でき、播種の省力化に貢献することのでき
る播種育苗用シート及びその製造方法を提供することが
できた。また、これによって、高性能の播種育苗シート
を農業経営者等に提供することができ、播種作業の省力
化、効率向上に貢献し得ると共に、高品質の花卉、野菜
等を国民に提供する一助となる。

フロントページの続き (72)発明者 亀澤 範正 神奈川県川崎市多摩区登戸3819番地 株式 会社スリオンテック内 (72)発明者 郎 剣威 埼玉県狭山市上広瀬向田130 綜研化学株 式会社 狭山事業所内 (72)発明者 池田 裕治 埼玉県狭山市上広瀬向田130 綜研化学株 式会社 狭山事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記４成分からなる混合液を幼植物の根が
   容易に浸透伸長し得るシート状支持体上の所定の位置に
   塗布してなる粘着剤組成物により種子を固定したことを
   特徴とする紫外線硬化型粘着剤を用いた播種育苗シー
   ト、 (A) アルキル基の炭素数１〜14の(メタ)アクリル酸アル
   キルエステルモノマー80〜99.9重量％と官能基を含有す
   る共重合可能なエチレン性モノマー0.1〜20重量％とを
   重合させてなる重量平均分子量5〜30万のアクリルポリ
   マー100重量部、 (B) アクリルポリマーの官能基と反応し得る架橋剤0.01
   〜20重量部、 (C) 分子内に２個以上の不飽和二重結合を含有する多官
   能オリゴマー５〜100重量部、 (D) 光反応開始剤0.1〜10重量部。
2. 【請求項２】上記シート状支持体が水溶性または水分散
   性の紙または高分子フィルムからなる支持体であること
   を特徴とする請求項１記載の紫外線硬化型粘着剤を用い
   た播種育苗シート。
3. 【請求項３】下記４成分からなる粘着剤組成物を幼植物
   の根が容易に浸透伸長し得るシート状支持体上の所定の
   位置に塗工した後、該粘着剤上に種子を付着させ、次い
   で、紫外線を照射して粘着剤を硬化させて種子を上記支
   持体に固定させることを特徴とする紫外線硬化型粘着剤
   を用いた播種育苗シートの製造方法、 (A) アルキル基の炭素数１〜14の(メタ)アクリル酸アル
   キルエステルモノマー80〜99.9重量％と官能基を含有す
   る共重合可能なエチレン性モノマー0.1〜20重量％とを
   重合させてなる重量平均分子量5〜30万のアクリルポリ
   マー100重量部、 (B) アクリルポリマーの官能基と反応し得る架橋剤0.01
   〜20重量部、 (C) 分子内に２個以上の不飽和二重結合を含有する多官
   能オリゴマー５〜100重量部、 (D) 光反応開始剤0.1〜10重量部。