JP4642238B2 - 被覆生物活性粒状物 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は生物活性物質粒子の表面を、被膜で被覆した被覆生物活性粒状物に関する。更に詳しくは、該被覆生物活性粒状物に含まれる揮発物質の、該粒状物に対する濃度が５００ｐｐｍ以下である被覆生物活性粒状物に関する。
発明の背景
就農人口が減少し、且つ就農者が高齢化している近年の農業環境においては、肥料や農薬をはじめとする生物活性物質の施肥や散布などの作業の省力化と効率化が求められ、樹脂や硫黄で肥料粒子を被覆した被覆肥料や、樹脂で農薬粒子を被覆した被覆農薬が開発され、その技術内容は特許などを通じて既に公開されている。
被覆肥料としては、例えば特開昭６３−１６２５９３号公報には、作物の吸収にあわせて肥料成分を適期に供給することができる被覆粒状尿素硝酸加里肥料が開示され、特開平４−２０２０７９号公報には、溶出開始時期が調節できる重層被覆粒状肥料が開示されている。
一方、被覆農薬としては、例えば特公昭６４−５００２号公報には、農薬成分の放出を徐放化した被覆粒状農薬が開示され、特開平６−９３０３号公報には、高吸水膨潤性物質層とオレフィン系重合体層からなる多層被膜で農薬粒剤を被覆した被覆農薬粒剤が開示されている。
これらの被覆肥料、被覆農薬は被覆された肥料や農薬に代表される生物活性物質の放出を徐放化するものであり、施肥や農薬散布などの農作業の省力化に有効な資材である。
特に、施用後一定期間肥料の放出が抑制された放出抑制期間（以下「ｄ１」と記述する）と、一定期間経過後放出が持続する放出期間（以下「ｄ２」と記述する）とからなる時限放出型の徐放機能を有する被覆肥料は、その徐放機能により、多量の該肥料を播種若しくは本圃への苗の移植と同時に施用することを可能とし、施肥の省力化を一層向上させた。
しかしながら、これら被覆肥料や被覆農薬に代表される被覆生物活性粒状物の、各活性物質の放出制御機能は極めて有効なものであるが、製造直後の放出機能（放出期間の長さ、放出速度など）と、長期保存後の放出機能との間に違いが生じる場合があった。つまり保存後に放出機能の経時変化が生じる場合があった。このような経時変化は保管条件の影響を受け、どの程度変化するのか予測することは困難であった。
発明の要約
本発明者らは、保存した後に放出機能の経時変化が生じない被覆生物活性粒状物を開発すべく鋭意研究を行った。
その結果、１種以上の生物活性物質を含有する粒子の表面を、樹脂を含む被膜で被覆した被覆生物活性粒状物であって、樹脂重合時或いは被膜形成時に使用した溶剤、水、界面活性剤、未反応モノマー、プレポリマーなどの揮発物質の、該粒状物に対する濃度が５００ｐｐｍ以下である被覆生物活性粒状物であれば、保存している間に発生する放出機能の経時変化が極めて少ないことを見出し、この知見に基づき本発明を完成させた。
従って、本発明の目的とするところは、保存している間に発生する放出機能の経時変化が極めて少ない被覆生物活性粒状物を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は、
（１）生物活性物質を含有する粒子の表面を、被膜で被覆した被覆生物活性粒状物であって、該粒状物に含まれる揮発物質の該粒状物に対する濃度が５００ｐｐｍ以下である被覆生物活性粒状物、
（２）揮発物質の該粒状物に対する濃度が１００ｐｐｍ以下である前記第１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（３）揮発物質の該粒状物に対する濃度が１０ｐｐｍ以下である前記第１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（４）揮発物質の該粒状物に対する濃度が１ｐｐｍ以下である前記第１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（５）被膜が樹脂を含有する被膜である前記第１〜４項の何れか一項に記載の被覆生物活性粒状物、
（６）被膜が樹脂とフィラーとを含有する被膜である前記第１〜４項の何れか一項に記載の被覆生物活性粒状物、
（７）フィラーが被膜内に均一に分散されている前記第６項に記載の被覆生物活性粒状物、
（８）樹脂が熱可塑性樹脂である前記第５〜７項の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（９）熱可塑性樹脂がオレフィン重合体、およびオレフィン共重合体から選ばれた１種以上である前記第８項に記載の被覆生物活性粒状物、
（１０）熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−一酸化炭素共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、およびプロピレン−ブテン共重合体から選ばれた１種以上である前記第８項に記載の被覆生物活性粒状物、
（１１）揮発物質が溶剤である前記第１〜１０項の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（１２）溶剤が炭素系有機溶剤および塩素系有機溶剤から選ばれた１種以上である前記第１１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（１３）溶剤がトルエン、キシレン、テトラクロロエチレン、およびトリクロロエチレンから選ばれた１種以上である前記第１１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（１４）被覆生物活性粒状物が、溶剤に樹脂を溶解させた樹脂溶液を、生物活性物質を含有する粒子の表面に付着させるとともに、該樹脂溶液から溶剤を蒸発させることによって得られたものである前記第１〜１３項の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物、
（１５）生物活性物質が肥料である前記第１〜１４項の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物、並びに
（１６）生物活性物質が農薬である前記第１〜１４項の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物を提供するものである。
発明の開示
本発明で用いる生物活性物質とは、農作物、有用植物、農産物などの植物体の育成、保護の目的で用いられるものであり、使用目的に応じて増収、農作物の高品質化、病害防除、害虫防除、有害動物防除、雑草防除、更には、農作物の生育促進、生育抑制、矮化などの効果をもたらすものであって、具体的には肥料、農薬、微生物等を挙げることができる。特に被覆生物活性粒状物に用いる場合、生物活性物質が肥料または農薬であると、その使用目的に対して比較的高い効果が得られる。
本発明においては、前記生物活性物質から選ばれた１種を使用してもよく、２種以上を使用しても良い。
肥料としては、窒素質肥料、燐酸質肥料、加里質肥料のほか、植物必須要素のカルシウム、マグネシウム、硫黄、鉄、微量要素やケイ素等を含有する肥料を挙げることができる。
具体的には、窒素質肥料として硫酸アンモニア、尿素、硝酸アンモニアのほか、イソブチルアルデヒド縮合尿素、アセトアルデヒド縮合尿素等が挙げられ、燐酸質肥料としては過燐酸石灰、熔成リン肥、焼成リン肥等が挙げられ、加里質肥料としては硫酸加里、塩化加里、けい酸加里肥料等が挙げられ、その形態としては特に限定はない。また、肥料の三要素の合計成分量が３０％以上の高度化成肥料や配合肥料、更には、有機質肥料でもよい。また、硝酸化成抑制材や農薬を添加した肥料でもよい。
農薬としては、病害防除剤、害虫防除剤、有害動物防除剤、雑草防除剤、植物生長調節剤を挙げることができ、これらであればその種類に制限なく使用することができる。
病害防除剤とは、農作物等を病原微生物の有害作用から保護するために用いられる薬剤であり、主として殺菌剤が挙げられる。害虫防除剤とは、農作物等の害虫を防除する薬剤であり、主として殺虫剤が挙げられる。有害動物防除剤とは、農作物等を加害する植物寄生性ダニ、植物寄生性線虫、野そ、鳥、その他の有害動物を防除するために用いる薬剤である。雑草防除剤とは農作物や樹木等に有害となる草木植物の防除に用いられる薬剤であり、除草剤とも呼ばれる。植物生長調節剤とは、植物の生理機能の増進あるいは抑制を目的に用いられる薬剤である。
本発明において使用する農薬は、常温で固体の粉状であることが望ましいが常温で液体であっても良い。また、本発明においては、農薬が水溶性であっても、水難溶性であっても、水不溶性のものであっても用いることができ特に限定されるものではない。
本発明に利用できる農薬として、その具体例を下記に挙げるが、これらはあくまでも例示であり、これらに限定されるものではない。また、農薬は１種であっても、２種以上の複合成分からなるものであっても良い。
例えば、１−（６−クロロ−３−ピリジルメチル）−Ｎ−ニトロイミダゾリジン−２−イリデンアミン、Ｏ，Ｏ−ジエチル−Ｓ−２−（エチルチオ）エチルホスホロジチオエート、１，３−ビス（カルバモイルチオ）−２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロパン塩酸塩、２，３−ジヒドロ−２，２−ジメチル−７−ベンゾ〔ｂ〕フラニル＝Ｎ−ジブチルアミノチオ−Ｎ−メチルカルバマート、（２−イソプロピル−４−メチルピリミジル−６）−ジエチルチオホスフェート、５−ジメチルアミノ−１，２，３−トリチアンシュウ酸塩、Ｏ，Ｏ−ジプロピル−Ｏ−４−メチルチオフェニルホスフェート、エチル＝Ｎ−〔２，３−ジヒドロ−２，２−ジメチルベンゾフラン−７−イルオキシカルボニル（メチル）アミノチオ〕−Ｎ−イソプロピル−β−アラニナート、１−ナフチル−Ｎ−メチルカーバメート、２−イソプロポキシフェニル−Ｎ−メチルカーバメート、ジイソプロピル−１，３−ジチオラン−２−イリデンーマロネート、５−メチル−１，２，４−トリアゾロ〔３，４−ｂ〕ベンゾチアゾール、１，２，５，６−テトラヒドロピロロ〔３，２，１−ｉｊ〕キノリン−４−オン、３−アリルオキシ−１，２−ベンゾイソチアゾール−１，１−ジオキシド、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸のナトリウム塩、ジメチルアミン塩またはエチルエステル。２−メチル−４−クロロフェノキシ酢酸のナトリウム塩またはエチル、ブチルエステル。２−メチル−４−クロロフェノキシ酪酸のナトリウム塩またはエチルエステル。α−（２−ナフトキシ）プロピオンアニリド、Ｓ−１−メチル−１−フェニルエチル＝ピペリジン−１−カルボチオアート、Ｓ−（４−クロロベンジル）−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオカーバメート、５−ターシャリーブチル−３−（２，４−ジクロル−５−イソプロポキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾリン−２−オン、２−〔４−（２，４−ジクロロベンゾイル）−１，３−ジメチルピラゾール−５−イルオキシ〕アセトフェノン、４−（２，４−ジクロロベンゾイル）−１，３−ジメチル−５−ピラゾリル−ｐ−トルエンスルホネート、３−イソプロピル−２，１，３−ベンゾ−チアジアジノン−（４）−２，２−ジオキシドまたはそのナトリウム塩、２−クロロ−４−エチルアミノ−６−イソプロピルアミノ−ｓ−トリアジン、２−メチルチオ−４−エチルアミノ−６−（１，２−ジメチルプロピルアミノ）−ｓ−トリアジン、２−メチルチオ−４，６−ビス（エチルアミノ）−ｓ−トリアジン、２−メチルチオ−４，６−ビス（イソプロピルアミノ）−ｓ−トリアジン、１−（α，α−ジメチルベンジル）−３−（パラトリル）尿素、メチル＝α−（４，６−ジメトキシピリミジン−２−イルカルバモイルスルファモイル）−ｏ−トルアート、２−ベンゾチアゾール−２−イルオキシ−Ｎ−メチルアセトアニリド、１−（２−クロロイミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イルスルホニル）−３−（４，６−ジメトキシピリミジン−２−イル尿素、Ｓ−ベンジル＝１，２−ジメチルプロピル（エチル）チオカルバマート、２−クロロ−Ｎ−（３−メトキシ−２−テニル）−２´，６´−ジメチルアセトアニリド等を挙げることができる。
更に、本発明における農薬としては植物が接触した後に、植物によって合成され、植物体内に蓄積する低分子の抗菌性物質であるファイトアレキシンを誘導する物質を挙げることができる。
微生物としては、病原微生物の繁殖抑制効果のあるものを用いることができる。具体的にはトリコデルマ属（トリコデルマ・リグノーラム、トリコデルマ・ビィリディなど）、グリオクラディウム属（グリオクラディウム・ビレンスなど）、セファロスポリウム属、コニオシリウム属、スポリデスミウム属、ラエティサリア属などの糸状菌、アグロバクテリウム属（アグロバクテリウム・ラディオバクター）、バチルス属（バチルス・ズブチリス）、シュードモナス属（シュードモナス・セパシア、シュードモナス・グルメ、シュードモナス・グラディオリ、シュードモナス・フロルエッセンス、シュードモナス・アウレオファシエンス、シュードモナス・プチダなど）、キサントモナス属、エルビニア属、アースロバクター属、コリネバクテリウム属、エンテロバクター属、アゾトバクター属、フラボバクテリウム属、ストレプトマイセス属（ストレプトマイセス・アクロモゲナス、ストレプトマイセス・ファエオパーピュレンス、ストレプトマイセス・ヒグロスコピカス、ストレプトマイセス・ニトロスポレンス、ストレプトマイセス・バーネンシスなど）、アクチノプラネス属、アルカリゲネス属、アモルフォスポランギウム属、セルロモナス属、マイクロモノスポラ属、パスチュリア属、ハフニア属、リゾビウム属、ブラディリゾビウム属、セラティア属、ラストニア属（ラストニア・ソラナセアラム）などの細菌および放線菌を挙げることができる。
これらの中で好ましく使用できるものは、抗菌活性物質産生菌である。具体的には抗菌物質生産能の高いシュードモナス属細菌であり、例えば抗生物質を生産する菌株としては抗生物質ピロールニトリン（対ダイコン苗立枯病菌）を生産するシュードモナス・セパシア、抗生物質フェナジンカルボン酸（対コムギ立枯病菌）やピロールニトリン、ピオルテオリン（対ワタ苗立枯病菌、キュウリ苗立枯病菌）、シアン化物（タバコ黒根病菌）、ディアセチルフログルシノール（対コムギ立枯病菌）などを生産するシュードモナス フロルエッセンス、更には土壌中の鉄を病原菌に利用させず、植物にのみ利用できるようにする鉄キレート物質シデロフォア（シュードバクチン、蛍光性シデロフォア：ピオベルディン）などを生産する蛍光性シュードモナス属菌（シュードモナス・プチダ、シュードモナス・フロルエッセンスなど）を挙げることができる。
その他の微生物としては、バクテリオシンのアグロシン８４（対根頭がんしゅ病菌）を生産するアグロバクテリウム・ラディオバクターや植物ホルモンなどの生育増進物質を生産する生育増進性根圏細菌（ＰＧＰＲ）として蛍光性シュードモナス（シュードモナス・プチダ、シュードモナス・フロルエッセンスなど）やバチルス属などが挙げられる。
特にＣＤＵ分解菌群（シュードモナス属、アースロバクター属、コリネバクテリウム属、アグロバクテリウム属など）やストレプトマイセス属の菌株（例えば特公平５−２６４６２号公報に開示の微工研寄託第１０５３３号）は土壌伝染性の病原性糸状菌に対し顕著な抑止力を有するため好ましく用いられる。
本発明に用いる生物活性物質を含有する粒子の組成は、１種以上の生物活性物質を含有していれば、特に限定されるものではない。生物活性物質単独で造粒されたものであってもよく、クレー、カオリン、タルク、ベントナイト、炭酸カルシウムなどの担体や、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、澱粉類などの結合剤を用いて造粒したものであっても構わない。また、必要に応じ、例えばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の界面活性剤や廃糖蜜、動物油、植物油、水素添加油、脂肪酸、脂肪酸金属塩、パラフィン、ワックス、グリセリンなどを含有したものであっても構わない。
該粒子の造粒方法としては、押出し造粒法、流動層式造粒法、転動造粒法、圧縮造粒法、被覆造粒法、吸着造粒法等を用いることができる。本発明においては、これらの造粒法のいずれを使用しても良いが、押し出し造粒法が最も簡易である。
該粒子の粒径は特に限定されるものではないが、例えば、肥料の場合においては１．０〜１０．０ｍｍであり、農薬の場合においては０．３〜３．０ｍｍであることが好ましい。これらは篩いを用いることにより、前記範囲内で任意の粒径を選択することができる。
該粒子の形状は特に限定されるものではないが、時限放出型の徐放機能を発現させるためには球状のものが好ましい。具体的には、粒子の円形度合いを知るための尺度である円形度係数を用いるとよく、式｛（４π×粒子の投影面積）／（粒子投影図の輪郭の長さ）^２｝によって求められた値が０．７以上のものが好ましく、より好ましくは０．７５以上であり、更に好ましくは０．８以上である。円形度係数の最大値は１であり、１に近づくほど粒子は真円に近づき、粒子形状が真円から崩れるに従って円形度係数は小さくなる。
円形度係数が０．７を下回る芯材が増えると、これを用いて得られる時限放出型の徐放機能を有する被覆生物活性粒状物のｄ１における放出抑制が不十分となり、生物活性物質の洩れを生じやすくなる傾向にあるため、本発明に用いる粒子は、全てが０．７以上のものであることが好ましいが、本発明の効果を大きく損なわない限りにおいて、下限値未満のものが若干量存在していても差し支えない。なお上記の円形度係数は、ＰＩＡＳ−ＩＶ（株式会社ピアス製）等の市販の測定機器を用いることにより測定することができる。
本発明の被覆生物活性粒状物の被膜は、樹脂を含有するものや硫黄などの無機物質を含有するものであっても良い。
樹脂を含有する被膜において、樹脂の含有割合は被膜重量に対し、１０〜１００重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは、２０〜１００重量％の範囲である。
また、無機物質を含有する被膜において、無機物質の含有割合は被膜重量に対し、２０〜１００重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは、５０〜９０重量％の範囲である。
被膜に使用する樹脂は特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エマルジョン等を挙げることができる。
熱可塑性樹脂としては具体的に、オレフィン系重合体、塩化ビニリデン系重合体、ジエン系重合体、ワックス類、ポリエステル、石油樹脂、天然樹脂、油脂およびその変性物、ウレタン樹脂を挙げることができる。
オレフィン系重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−一酸化炭素共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、ポリブテン、ブテン−エチレン共重合体、ブテン−プロピレン共重合体、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、およびエチレン−メタアクリル酸エステル共重合体等が例示でき、塩化ビニリデン系重合体としては、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体が例示できる。
ジエン系重合体としては、ブタジエン重合体、イソプレン重合体、クロロプレン重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、ＥＰＤＭ重合体、スチレン−イソプレン共重合体等が例示できる。
ワックス類としては、密ロウ、木ロウ、パラフィン等が例示でき、ポリエステルとしてはポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステルやポリエチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステルが例示でき、天然樹脂としては、天然ゴム、ロジン等が例示でき、油脂及びその変性物としては、硬化物、固形脂肪酸および金属塩等を例示することができる。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ケトンホルムアルデヒド樹脂、アミノ樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ウレタン樹脂、および乾性油などを挙げることができる。
これらの熱硬化性樹脂は数多くのモノマーの組み合わせが有るが、本発明においては、モノマーの種類や組み合わせは限定されるものではない。また、モノマー同士の重合物の他に、２量体あるいはポリマー化したもの、またはその混合物の重合物であっても良い。また、種類の異なる複数の樹脂を配合したものであっても良い。
フェノール樹脂としては、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，４−キシレノール、２，３−キシレノール、３，５−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、および３，４−キシレノールなどのフェノール類から選ばれた１種以上と、ホルムアルデヒドに代表されるアルデヒド類から選ばれた１種以上との縮合反応によって得られたものを使用することができる。
フラン樹脂の代表的なものとしてフェノール・フルフラール樹脂、フルフラール・アセトン樹脂、およびフルフリルアルコール樹脂などを挙げることができる。
キシレン・ホルムアルデヒド樹脂は、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、およびエチルベンゼンなどのキシレン類から選ばれた１種以上と、ホルムアルデヒドに代表されるアルデヒド類から選ばれた１種以上との縮合反応によって得られたものを使用することができる。
ケトンホルムアルデヒド樹脂としては、アセトン・ホルムアルデヒド樹脂、シクロヘキサノン・ホルムアルデヒド樹脂、アセトフェノン・ホルムアルデヒド樹脂、および高級脂肪族ケトン・ホルムアルデヒド樹脂などを挙げることができる。
アミノ樹脂としては、尿素、メラミン、チオ尿素、グアニジン、ジシアンジアミド、グアナミン類、およびアニリンなどのアミノ基含有モノマーから選ばれた１種以上と、ホルムアルデヒドとの縮合反応によって得られたものを挙げることができる。
アルキド樹脂は非転化型、転化型のどちらでもよく、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、マンニトール、およびトリメチロールプロパンなどの多価アルコールから選ばれた１種以上と、無水フタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマル酸、セバシン酸、アジピン酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、ジフェン酸、１，８−ナフタリル酸、またテルペン油、ロジン、不飽和脂肪酸とマレイン酸の付加物などの多塩基酸から選ばれた１種以上とを縮合させて得られたものを挙げることができる。
また、アルキド樹脂を変性させる際に使用する脂肪油または脂肪酸としては、アマニ油、大豆油、エゴマ油、魚油、桐油、ヒマワリ油、クルミ油、オイチシカ油、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、蒸留脂肪酸、綿実油、ヤシ油、およびそれらの脂肪酸、またはグリセリンとエステル交換したモノグリセリドを挙げることができる。このほかロジン、エステルロジン、コーパル、フェノールレジン等の樹脂変成物も使用することができる。
不飽和ポリエステルとしては、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、３，６−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラクロル無水フタル酸、および３，６−エンドジクロルメチレンテトラクロルフタル酸などの有機酸から選ばれた１種以上と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、水素化ビスフェノールＡ、２，２−ビス（４−オキシエトキシフェニル）プロパン、および２，２−ビス（４−オキシプロポキシフェニル）プロパンなどのポリオールから選ばれた１種以上とを縮合反応させて得られたものを挙げることができる。
更に、該不飽和ポリエステルの硬化促進を目的として、スチレン、ビニルトルエン、ジアリルフタレート、メタクリル酸メチル、トリアリルシアヌル酸、およびトリアリルリン酸などのビニルモノマーから選ばれた１種以上とを縮合時に加えて得られたものも使用することができる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型、ノボラック型、ビスフェノールＦ型、テトラビスフェノールＡ型、およびジフェノール酸型のエポキシ樹脂を挙げることができる。
さらに、ポリエステル樹脂をウレタン化したものなど、複合化した樹脂を使用することも可能である。
ウレタン樹脂としては、トリレンジイソシアナート、３，３’−ビトリレン−４，４’−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアナート、３，３’−ジメチル−ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナート、メタフェニレンジイソシアナート、トリフェニルメタントリイソシアナート、２，４−トリレンジイソシアナート、トリジンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、キシレンジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、水添キシレンジイソシアナート、およびナフタリン−１，５−ジイソシアナートなどのジイソシアナートから選ばれた１種以上と、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエチレンポリオール、アクリロニトリル−プロピレンオキシド重合物、スチレン−プロピレンオキシド重合物、ポリオキシテトラメチレングリコール、アジピン酸−エチレングリコール、アジピン酸−ブチレングリコール、アジピン酸−トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジオール、ポリブタジエンポリオール、およびポリアクリラートポリオールなどのポリオールから選ばれた１種以上とを、ポリ付加重合させることによって得られたものを挙げることができる。
長期にわたる徐放機能、更には時限放出型の徐放機能の達成には、粒子の表面を透湿性の低い樹脂で完全に被覆し、水分の透過を極僅かに抑えることができる被膜を形成させることが必要である。つまり、ピンホールや亀裂の無い被膜を形成することが重要である。特に、時限放出型の徐放機能において、長いｄ１が必要な場合には、粒子の表面に透湿性の小さな被膜を形成させることが有効である。透湿性の小さい樹脂被膜を該粒子表面に被覆することにより、外部に存在する水分を徐々に時間をかけて生物活性物質を含有する粒子にまで浸透させることができる。
そのためには、熱可塑性樹脂を含有する被膜で該粒子を被覆することが有効であり、更に、熱可塑性樹脂としてオレフィン重合体、オレフィン共重合体、塩化ビニリデン重合体、塩化ビニリデン共重合体を用いることが有効である。
特にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−一酸化炭素共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体及びこれらの混合物を最も好ましい被膜材料として挙げることができる。これらの被膜材料を用い、ピンホールや亀裂のない被膜が形成されれば、水分の透過量は極僅かとなる。
更に本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、被膜にフィラーや親水性付与のための界面活性剤などを添加してもよい。フィラーとしてはタルク、クレー、カオリン、ベントナイト、硫黄、白雲母、金雲母、雲母状酸化鉄、金属酸化物、珪酸質、ガラス、アルカリ土類金属の炭酸塩、硫酸塩、および澱粉等を挙げることができ、界面活性剤としては、ポリオールの脂肪酸エステルに代表されるノニオン界面活性剤を挙げることができる。
本発明における揮発物質とは、物質の蒸気圧が２５℃で１×１０^−４Ｐａ以上の物質である。
被覆生物活性粒状物に含まれる揮発物質としては、樹脂重合時に使用した溶剤（ｎ−ヘキサン等）、水、界面活性剤、未反応モノマー、重合度の低いプレポリマー、および被膜形成時に使用した溶剤などがある。
生物活性物質を含有する粒子の表面を被膜で被覆する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、溶融させた被膜材料を該粒子表面に噴霧する方法、溶剤に被膜材料を溶解させた被膜材料溶解液を該粒子表面に噴霧する方法、被膜材料の粉体を該粒子表面に付着させ、その後溶融する方法、モノマーを該粒子表面に噴霧し、該粒子表面で反応させ樹脂化（被膜化）する方法、更に、被膜材料の溶融液ないし被膜材料溶解液に、該粒子を浸すディップ法などを挙げることができる。
本発明の被覆生物活性粒状物は、例えば１種以上の生物活性物質からなる粒子を予め製造し、該粒子の表面を被膜で被覆することによって得ることが出来る。
樹脂を含む被膜材料を該粒子に被覆する方法としては、該被膜材料中の樹脂を溶解し得る溶剤に溶解させた被膜材料溶解液を、噴霧により該粒子表面に付着させ、被膜を形成させる方法（以下「溶解液噴霧法」と云う）、若しくは該被膜材料を加熱により溶融させて得られた被膜材料溶融液を、噴霧により該粒子表面に付着させ、被膜を形成させる方法（以下「溶融液噴霧法」と云う）を挙げることができる。
本発明の被覆生物活性粒状物は、どちらの方法で得られたものであっても構わないが、生産効率の高さや、得られる被膜の均一性などの面から、転動または流動状態にある該粒子に該被膜材料溶解液を噴霧により付着させ、その後に熱風に晒すことにより溶剤を蒸発させ被膜を形成させる方法が好ましい。
樹脂を含有する被膜にフィラーを分散させる場合において、良好に生物活性物質の溶出を制御するためには、フィラーが被膜内において均一に分散されていることが重要である。
本発明において、フィラーが被膜内に均一に分散されている状態とは、下記の方法で求めた変動係数が５０％以下である場合を意味する。本発明において、該変動係数は好ましくは３５％以下である。
該変動係数は、１粒子の被膜の切断面において、膜厚方向を縦、膜表面に対して平行方向を横とし、１粒子の被膜の切断面から任意に、縦×横＝２０μｍ×５０μｍの範囲を１０箇所、走査型電子顕微鏡で観察し、各箇所毎に存在するフィラー数を計測し、その計測結果から求めた（該変動係数＝標準偏差／平均値×１００）ものである。
フィラーを均一に分散した被膜を得るためには、本発明の被覆生物活性粒状物を溶解液噴霧法で製造することが好ましい。
該溶解液噴霧法に使用し得る被覆装置の一例について、図１に示した噴流装置を参照しながら説明する。該方法においては、無機フィラー等の溶剤に不溶な被膜材料を、被膜材料溶解液中に均一に分散させるため、特に被膜材料溶解液の攪拌を強力に行う必要がある。
この噴流装置は、噴流状態にある粒子３に対し、被膜材溶解液を配管５経由で輸送、スプレーノズル２により噴霧し、粒子３の表面に吹き付けて、該表面を被覆すると同時並行的に、高温気体を噴流塔１に下部の熱風導入管４からガイド管６へ流入させ、該高速熱風流によって、該粒子表面に付着している被膜材溶解液中の溶剤を瞬時に蒸発乾燥させるものである。
噴霧時間は被膜材料溶解液の樹脂濃度、及び該溶液のスプレー速度、被覆率等により異なるが、これらは目的に応じて適宜選択されるべきものである。
図１に示した噴流装置以外の本発明に使用し得る被覆装置としては、流動層型または噴流層型の被覆装置として、特公昭４２−２４２８１号公報及び特公昭４２−２４２８２号公報に開示の、ガス体により粒子の噴水型流動層を形成せしめ、中心部に生ずる粒子分散層にコーティング剤を噴霧する装置を挙げることができ、回転型の被覆装置としては、特開平７−３１９１４号公報及び特開平７−１９５００７号公報に開示の、ドラムの回転によりドラム内周に具えたリフタによって粉粒体を上方に移送した後に落下させ、落下中の粉粒体表面にコーティング剤を塗布し、被膜を形成させる装置を挙げることができる。
溶解液噴霧法で本発明の被覆生物活性粒状物を得る場合、使用する溶剤は特に限定されるものではないが、被膜に用いる樹脂の種類毎に、各溶剤に対する溶解特性が異なることから、使用する樹脂に併せて溶剤を選択すればよい。
例えば、樹脂としてオレフィン重合体、オレフィン共重合体、塩化ビニリデン重合体、塩化ビニリデン共重合体などを用いる場合には、塩素系溶剤や炭化水素系溶剤が好ましく、その中でもテトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、トルエンを用いた場合には、緻密で均一な被膜が得られることから特に好ましい溶剤である。
本発明においては、被覆性物活性粒状物に含まれる揮発物質の該粒状物に対する濃度は５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。５００ｐｐｍ以下であれば、被覆生物活性粒状物を長期保存した際の放出機能の経時変化を良好に抑えることができ、より好ましくは１００ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは１０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは１ｐｐｍ以下である。
時限放出型の徐放機能を有する被覆生物活性粒状物においては、揮発物質の該粒状物に対する濃度は１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１ｐｐｍ以下で有ることが望ましい。
これら被覆生物活性粒状物に含まれる揮発物質の濃度は、例えば、ベンゼンやノルマルヘキサン等の溶媒を用いて抽出し、ガスクロマトグラフィ（例えばＥＣＤ）等の公知の分析方法で測定することができる。
本発明の被覆生物活性粒状物を得るためには、被覆工程終了後、揮発物質を被覆生物活性粒状物から除去するための脱気の工程を設けることが有効である。脱気の方法は特に限定されないが、通熱風、赤外線照射、マイクロウェーブ等により、被膜が損傷しない程度に該粒状物を加熱する方法を挙げることができる。
本発明において、脱気は通熱風によるものであることが好ましく、具体的には、該粒状物に対し、揮発物質を含有していない、加熱された窒素や空気、水蒸気等のガスを吹き付ける処理を行えばよい。
揮発物質をほとんど含有していないガスで処理するためには、揮発物質をほとんど含有していないガスを入手し、該粒状物に吹き付けたガスを、脱気のための空間から速やかに排出すればよい。処理後のガスをそのまま循環させたり、該ガスが滞留するような構造の脱気（加熱）装置を用いた場合には、該粒状物における揮発物質の濃度を本発明の範囲にするのに、長時間を要するほか、脱気処理時の温度や、脱気に用いるガスに含まれる揮発物質の濃度によっては、本発明の被覆生物活性粒状物が得られない場合がある。
該処理後のガスを循環再利用する場合は、該ガスを活性炭等を用いて揮発物質を分離精製したうえで再度使用すれば、前記弊害を緩和することができる。また、該ガスにおける揮発物質の濃度は、露点以下であることが好ましい。
また、脱気処理を行う際の、被覆生物活性粒状物の状態は、特に限定されるものではないが、流動若しくは転動状態にあることが好ましい。静置状態であっても脱気処理は可能であるが、揮発物質の濃度を本発明の範囲にするためには、長時間を要するほか、脱気時の温度や、脱気に用いるガスに含まれる揮発物質の濃度によっては、本発明の被覆生物活性粒状物が得られない場合がある。
更に、脱気処理の際に、ビーカーのような底深の容器に該粒状物を入れて脱気処理を行った場合、また特に、ガス化した際の揮発物質の比重が、脱気処理の際に使用するガスの比重よりも重い場合にも、本発明の被覆生物活性粒状物が得られない場合がある。
このときの脱気の温度は特に限定されるものではないが、被膜が熱可塑性樹脂を含有する場合には、被膜に含まれる熱可塑性樹脂の融点をＴ℃とした場合、（Ｔ−６０）℃以上（Ｔ−５）℃未満であることが好ましい。被膜に含まれる熱可塑性樹脂が単一の場合は、該樹脂の融点をＴ℃とし、２種以上の場合は、それぞれの樹脂の融点を比較して高い方の樹脂の融点をＴ℃とする。但し、その温度条件下で脱気処理をしていて粒子同士が団粒化するなどの不都合が生じた場合には、融点が低い方の樹脂の融点以下で行うことが好ましい。樹脂の融点はＤＳＣ等公知の分析機器を用いて測定することができる。
脱気時間は被膜の厚さ、製造直後に被覆生物活性粒状物に含まれる揮発物質の濃度などにより一様ではないが、好ましくは０．０５〜２時間である。
本発明の被膜生物活性粒状物から脱気された揮発物質は、例えば冷却、圧縮や、活性炭等の吸着剤により回収することができる。従って、揮発物質は、廃棄物として排出されることなく、リサイクルすることにより被覆工程で再度使用できることから環境面、コスト面においても好ましい処理法であるといえる。
前述の脱気処理は、被覆生物活性粒状物を溶解液噴霧法で得た場合に特に有効である。それは、溶解液噴霧法においては、被膜材料溶解液を得る際に、多量の溶剤を用いることから、被覆工程終了後の該粒状物に含まれる揮発物質の濃度が、非常に高くなる傾向にあるからである。
本発明の被覆性物流状物は放出特性の経時変化がほとんどないため、製造直後の製品を直ちに品質検査に供試できる。このようにして得られた品質検査データは、速やかに製造部門へフィードバックすることができ、例えば、品質管理目標値からの偏差が生じ始めた場合、その対処を少ないロスタイムで行うことができるため、本発明の被覆生物活性粒状物は製造管理の面からも好ましい機能を有する。
実施例
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるべきものではない。尚、以下の実施例における「％」は特に断りがない限り「重量％」である。
１．被覆生物活性粒状物の製造
１）被覆生物活性粒状物の製造Ａ（被覆粒状物１〜４の製造）
図１に示される噴流層被覆装置（塔径４５０ｍｍ、高さ４０００ｍｍ、空気噴出口径７０ｍｍ、円錐角５０度）を用い、生物活性粒状物として粒径２．０〜３．４ｍｍ、円形度係数０．８の粒状尿素を、表１に記載の被膜材料で被覆率が１２％になるまで被覆し、被覆粒状物１〜４を製造した。製造条件は以下の方法に準拠して行った。
また、被覆率は被覆粒状物の重量（Ａ）と被膜の重量（Ｂ）との和を１００重量％とした被覆粒状物に対する被膜の重量（Ａ）の比率であり、算式［Ｂ×１００／（Ａ＋Ｂ）］で求めた値である。
被膜材料溶解液は、被膜材料を表１に記載の割合で揮発物質に均一に溶解、分散させ、被膜材料溶解液に対する被膜材料の濃度を１．０重量％にした。
一流体ノズル：出口径０．８ｍｍフルコーン型
粒状肥料：１０ｋｇ
熱風温度：１００〜１１０℃
熱風風量：２４０ｍ^３／ｈｒ
スプレー流速：０．５ｋｇ／ｍｉｎ

被膜材の数字は重量部を示す。
蒸気圧：「改訂第５版 化学工業便覧」丸善（株）発行、１９８８年より
ＰＥ：低密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝２３ｇ／１０ｍｉｎ［ＪＩＳ Ｋ ６７６０］密度：ｄ＝０．９１６／ｃｍ^３、融点１０５℃）
ＥＶＡ：エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＭＩ＝２０、酢酸ビニル３０重量％）タルク：平均粒径 ５μｍ
ＳＡ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ＝１３）
ＥＣＯ：エチレン−一酸化炭素共重合体（ＭＦＲ＝０．７５ｇ／１０ｍｉｎ、ＣＯ＝０．９５重量％、ｄ＝０．９３ｇ／ｃｍ^３、融点１２０℃）
ＰＰ：ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３ｇ／１０ｍｉｎ［ＪＩＳ Ｋ ６７５８］、密度：ｄ＝０．９０ｇ／ｃｍ^３、ビカット軟化点：１４５℃［ＪＩＳ Ｋ ６７５８］）
スターチ：でんぷん、トウモロコシ（和光純薬工業）
ＰＣＬ：ポリ−ε−カプロラクトン（Ｍｎ＝８０，０００、融点６０℃）
ＰＬＡ：ポリ−Ｌ−乳酸（Ｍｎ＝６０，０００）
イオウ：試薬品
２）被覆生物活性粒状物の製造Ｂ（被覆粒状物５〜７の製造）
図１に示される噴流層被覆装置（塔径２５０ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、空気噴出口径５０ｍｍ、円錐角５０度）を用い、生物活性粒状物として粒径１．４〜１．７ｍｍ、円形度係数０．８の粒状農薬（ベントナイト６０重量部、クレー２５重量部、三共ダイアジノン水和剤３４（九州三共、ダイアジノン３４％）１５重量部）を、表１に記載の被膜材料で被覆率が２０％になるまで被覆し、被覆粒状物５〜７を製造した。製造条件は以下の方法に準拠して行った。
また、被覆率は被覆粒状物の重量（ａ）と被膜の重量（ｂ）との和を１００重量％とした被覆粒状物に対する被膜の重量（ｂ）の比率であり、算式［ｂ×１００／（ａ＋ｂ）］にて求めた値である。
被膜材料溶解液は、被膜材料を表１に記載の割合で揮発物質に均一に溶解、分散させ、被膜材料溶解液に対する被膜材料の濃度を１．０重量％にした。
一流体ノズル：出口径０．４ｍｍフルコーン型
粒状肥料：３ｋｇ
熱風温度：１００〜１１０℃
熱風風量：７０ｍ^３／ｈｒ
スプレー流速：０．２ｋｇ／ｍｉｎ
２．揮発物質の脱気
被覆生物活性粒状物の製造Ａ及びＢで得られた被覆粒状物１〜７を用いて、揮発物質の脱気処理を行った。供試ガスは、揮発物質（トリクロロエチレン、パークロロエチレン、トルエン）濃度が１ｐｐｍ未満である空気を用いた。脱気処理時のガスの温度は表２に示した。得られた被覆粒状物１〜７からそれぞれ５００ｇを用いて図２の脱気装置で脱気処理を行った。被覆粒状物１〜７を製造後、図２の脱気装置に該粒状物を投入し、熱風導入管を通して空気を装置内に入れ、３０分間通風することで脱気処理を行う。排気ガスは上方の開口部から連続的に排出され、溶剤回収装置で処理した後脱気処理用のガスとして再利用される。このようにして脱気処理することにより、実施例１〜７を得た。一方、脱気処理を行わない被覆粒状物１〜７を比較例１〜７とした。

３．揮発物質濃度の測定
表２の実施例１〜７と比較例１〜７について、揮発物質の濃度測定を行った。比較例１〜７については製造直後（被覆工程終了直後）、実施例１〜７については揮発物質の脱気処理後に行った。
抽出する揮発物質がテトラクロロエチレン、トリクロロエチレンの場合には、抽出用溶媒としてベンゼンを用い、抽出する揮発物質がトルエンの場合には、ノルマルヘキサンを用い、実施例１〜７及び比較例１〜７のそれぞれ０．５ｇを、該抽出用溶媒５０ｍｌに１週間、常温で浸漬し、揮発物質を抽出させることによって分析試料を調整した。
該分析試料をガスクロマトグラフィー（検出器：ＥＣＤ（抽出用溶媒：ベンゼン）、ＦＩＤ（抽出用溶媒：ノルマルヘキサン））によって揮発物質を分析し揮発物質濃度を得た（表２）。
４．性能評価試験
性能評価試験は下記Ａ及びＢの方法で行い、比較例１〜７は製造直後（被覆工程終了直後）、実施例１〜７は揮発物質の脱気処理後のものを供試した。これとは別に、実施例１〜７及び比較例１〜７を、それぞれを１００ｇずつ個々に厚さ０．０６３ｍｍのポリエチレン製袋（商品名：リード冷凍保存するバッグ、ライオン（株））に入れて封印して２週間冷暗所に保存後、前述と同様に性能評価試験に供試した。
１）性能評価試験Ａ
実施例１〜４及び比較例１〜４のそれぞれ１０ｇを２００ｍｌ水中に浸漬して２５℃に静置し、所定期間経過後被覆生物活性粒状物と水とに分け、水中に溶出した尿素を定量分析により求める。肥料には新水２００ｍｌを入れて再び２５℃に静置し、所定期間経過後同様の操作を行う。このような動作を反復して水中に溶出した尿素の溶出累計と日数の関係をグラフ化して溶出速度曲線を作成し、グラフから溶出累計が１０％に到達する日数（ｄ１）を読みとった。
その結果を表３に示した。
２）性能評価試験Ｂ
試験は、供試サンプルの被膜に亀裂が入り、被膜が破壊されることにより、内部の農薬粒子が外部に１０％放出されるまでの時間を測定したものである。
水を１．５ｍｌ入れたキャップ付試験管（１２ｍｍ×７２ｍｍ）に、実施例５〜７、比較例５〜７をそれぞれ該試験管１本当たり１粒投入しキャップをした。これを実施例５〜７、比較例５〜７それぞれ１００管（粒）用い、水温２０℃一定の条件下でそれぞれ被覆生物活性粒状物の崩壊の個数をカウントした。観察は試験開始から毎日行った。得られた結果から放出累計と日数の関係をグラフ化して放出速度曲線を作成し、グラフから溶出累計が１０％に到達する日数（ｄ１）を読みとった。その結果を表３に示した。

表３の結果からも明らかな様に、実施例１〜７は２週間保存下後の放出機能における経時変化は極僅かであったのに対し、比較例１〜７においては著しい経時変化が認められた。
本発明の被覆生物活性粒状物は以下の効果がある。
（１）保存中の放出機能の経時変化が少なく、安定した品質を保てる。
（２）（１）により、製造後直ちに評価できるため、結果を速やかに製造に反映できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の被覆生物活性粒状物を製造するための噴流層被覆装置の断面図である。
図２は、本発明の被覆生物活性粒状物を製造するための脱気処理＋装置の断面図である。

Claims (11)

1. 下記工程（Ａ）、（Ｂ）を含む被覆生物活性粒状物の製造方法。
   被覆工程（Ａ）；トルエン、テトラクロロエチレン、およびトリクロロエチレンから選ばれた１種以上である溶剤に樹脂を溶解させた樹脂溶液を、生物活性物質を含有する粒子の表面に付着させるとともに、該樹脂溶液から上記溶剤を蒸発させることによって、該生物活性物質を含有する粒子に被膜を形成する工程
   脱ガス工程（Ｂ）；被膜が形成された生物活性粒状物に含まれる、被膜形成時に使用した、上記溶剤を除去し、該粒状物に対する該溶剤の濃度を５００ｐｐｍ以下にして、被覆生物活性粒状物を製造する工程
2. 前記溶剤の該粒状物に対する濃度が１００ｐｐｍ以下である請求項１に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
3. 前記溶剤の該粒状物に対する濃度が１０ｐｐｍ以下である請求項１に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
4. 前記溶剤の該粒状物に対する濃度が１ｐｐｍ以下である請求項１に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
5. 被膜が、さらにフィラーを含有する被膜である請求項１〜４の何れか一項に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
6. 前記フィラーが被膜内に均一に分散されている請求項５に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
7. 前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１〜６の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
8. 前記熱可塑性樹脂がオレフィン重合体、およびオレフィン共重合体から選ばれた１種以上である請求項７に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
9. 前記熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−一酸化炭素共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、およびプロピレン−ブテン共重合体から選ばれた１種以上である請求項７に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
10. 前記生物活性物質が肥料である請求項１〜９の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。
11. 前記生物活性物質が農薬である請求項１〜９の何れか１項に記載の被覆生物活性粒状物の製造方法。

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