JP2002249392A - 浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物およびその製造方法 - Google Patents

浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】水中に施用しても水面に浮上しにくい被覆生物
活性粒状物およびその製造方法の提供。 【解決手段】被覆肥料や被覆農薬で代表される被覆生物
活性粒状物をさらに土壌団粒化材または酸価/水酸基価
が1000mg/g以上の樹脂で被覆する浮上防止処理
を施した被覆生物活性粒状物、およびさらに表面に水溶
性無機粉体を付着した浮上防止処理を施した被覆生物活
性粒状物、及びそれらの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆生物活性粒状
物をさらに高吸水性樹脂で被覆した高吸水性樹脂被覆生
物活性粒状物およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】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で代表され
る生物活性粒状物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
公開公報などを通じて既に公開されている。
【0003】被覆肥料としては、例えば特開昭63−1
62593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。
【0004】一方、被覆農薬としては、例えば特公昭6
4−5002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。これら何れの被覆肥料、被覆農薬も、溶出パ
ターンや溶出速度などの所望の放出機能を発現するよう
設計、製造されたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】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
各活性物質放出機能は極めて有効なものであるが、被覆
材の特性により水に浮上し易い問題があった。特に水田
では土壌に被覆生物活性粒状物を用いた後、水張り時に
該粒状物が浮上する問題があった。さらに被覆生物活性
粒状物の溶出後は被覆材が残留する。翌年の土壌の耕
運、水張りにより土壌に残留する被覆材の一部が水面に
浮上する問題があった。
【0006】本発明者らは前述の従来技術の問題点に鑑
み鋭意研究を重ねた。その結果、被覆肥料や被覆農薬で
代表される被覆生物活性粒状物をさらに土壌団粒化材で
被覆すると、得られる浮上防止処理を施した被覆生物活
性粒状物が、施用直後さらには翌年であっても土壌の耕
運、水張りにより被覆材の一部が水面に浮上を抑制する
ことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、施用
直後さらには翌年であっても、被覆生物活性物質及びそ
の被覆材の浮上を防止処理を施した被覆生物活性粒状物
およびその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の(1)〜
(11)の構成を有する。 (1)被覆生物活性粒状物がさらに土壌団粒化材で被覆
されている浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物。
【0008】(2)被覆生物活性粒状物がさらに酸価ま
たは水酸基価が1000mg/g以上の樹脂で被覆されてい
る浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物。。
【0009】(3)被覆生物活性粒状物をさらに被覆し
た被覆材が水溶性あるいは生分解性である第1項または
第2項記載の浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状
物。
【0010】(4)水溶性被覆材がポリビニルアルコー
ルである第3項記載の浮上防止処理を施した被覆生物活
性粒状物。
【0011】(5)ポリビニルアルコールが、ケン化度
70以上である第4項記載の浮上防止処理を施した被覆
生物活性粒状物。
【0012】(6)ポリビニルアルコールが、ケン化度
98以上である第4項記載の浮上防止処理を施した被覆
生物活性粒状物。
【0013】(7)ポリビニルアルコールが、重合度1
700以上である第4から6項いずれか記載の浮上防止
処理を施した被覆生物活性粒状物。
【0014】(8)被覆生物活性粒状物が、被覆肥料粒
子または被覆農薬粒子である第1項記載の浮上防止処理
を施した被覆生物活性粒状物。
【0015】(9)被覆肥料粒子または被覆農薬粒子
が、樹脂で被覆された被覆粒子である第1項記載の浮上
防止処理を施した被覆生物活性粒状物。
【0016】(10)第1項から第9項いずれか記載の
被覆生物活性粒状物表面に親水性無機紛体を付着した浮
上防止処理を施した被覆生物活性粒状物
【0017】(11)被覆生物活性粒状物を土壌団粒化
材または酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂
で被覆することを特徴とする浮上防止処理を施した被覆
生物活性粒状物およびさらに表面に水溶性無機紛体を付
着した浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物の製造
方法。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明で使用する被覆生物活性粒
状物の原料である生物活性粒状物とは、生物活性物質を
含有する粒子のことであり、該生物活性粒状物が含有す
る生物活性物質の含有割合は特に限定されるものではな
いが、0.01〜100重量%の範囲であることが好ま
しく、特に、生物活性物質が以下に挙げるような肥料で
ある場合には、60〜100重量%であることが好まし
く、生物活性物質が以下に挙げるような農薬である場合
には、0.01〜50重量%の範囲であることが好まし
い。
【0019】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。
【0020】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、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されない。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
薬を添加もしくは付着させた肥料でもよい。
【0021】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。ここで、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。
【0022】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。かかる農薬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。
【0023】生物活性物質の1つである微生物として
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。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やピロ
ールニトリン、ピオルテオリン、シアン化物、ディアセ
チルフログルシノール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
シデロフォアなどを生産する蛍光性シュードモナス属菌
を挙げることができる。
【0024】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として蛍光性シュードモナスや
バチルス属などが挙げられる。特にCDU分解菌群やス
トレプトマイセス属の菌株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。
【0025】本発明に使用する被覆生物活性粒状物の原
料である生物活性粒状物は、前述の生物活性物質を1種
以上含有するものであれば良いが、本発明の効果を損な
わない範囲であれば、それ以外の成分として、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含有するも
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。
【0026】該生物活性粒状物の造粒方法としては、押
出造粒法、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、押出造粒法が最も簡易である。
【0027】該粒状物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0.3〜3.0m
m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平均粒径を選択することがで
きる。
【0028】該粒状物の形状は特に限定されるものでは
ないが、後述の時限放出型の放出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)}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。
【0029】例えば、施用後一定期間生物活性物質の放
出が抑制された放出抑制期間(以下、d1という)と、
施用後一定期間経過後、該生物活性物質の放出が持続す
る放出期間(以下、d2という)とからなる時限放出型
の放出機能を有する被覆生物活性粒状物(以下、時限溶
出型被覆生物活性粒状物という)では、円形度係数が
0.7を下回る生物活性物質粒状物が増えると、該粒状
物を用いて得られる時限放出型の放出機能を有する被覆
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、生物活性粒状物は全てが0.7以上のものであるこ
とが好ましい。なお上記の円形度係数は、ピアス(PI
AS)−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。
【0030】本発明で用いる被覆生物活性粒状物は前記
生物活性粒状物を以下に示したような樹脂で被覆したも
のであるが、該被覆に使用する樹脂としては、ウレタン
樹脂を除く以外は特に限定されるものではなく、具体的
には、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。
【0031】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を挙げることができる。
【0032】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、エチレン−メタアクリル酸共重合
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あるいはジエン系重合体
の水素化物が例示できる。
【0033】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あるいはブタジエン−エチレン−メ
タアクリル酸等の3元共重合物が例示できる。なお、こ
こで、ポリエチレンは、高密度ポリエチレン(HDP
E)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度
ポリエチレン(LLDPE)、および超低密度ポリエチ
レンの何れであってもよく、メルトフローレ−トや分子
量、分子量分布などは特に限定されるものではない。
【0034】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。
【0035】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
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。
【0036】長期にわたる徐放機能、更には時限放出型
の放出機能を有する被覆生物活性粒状物の場合は、粒状
物の表面を透湿性の低い被覆用の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、粒状
物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状物表面に形成
させることにより、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状物にまで浸透させる
ことができる。
【0037】そのためには、熱可塑性樹脂を含有する被
覆材料で該粒状物を被覆することが有効であり、さら
に、熱可塑性樹脂のなかでも、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
ン共重合体は本発明に有効である。その中でも、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は本発明において好
ましい樹脂であり、さらに、ポリエチレン、およびエチ
レン−一酸化炭素共重合体は本発明にとって特に好まし
い樹脂である。これらの被覆材料を用い、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。
【0038】上記の被覆材料には、フィラーとして、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
を添加することができる。
【0039】該被覆材料がフィラーを含む場合、該被覆
材料に含まれるフィラーの含有割合は特に限定されるも
のではないが、該被覆材料に対して5〜90重量%の範
囲であることが好ましく、より好ましくは30〜80重
量%の範囲である。フィラーを含有する被覆材料を生物
活性物質粒状物の表面に被覆して形成される被膜におけ
るフィラー分散の変動係数は、50%以下であることが
好ましく、さらに好ましくは35%以下である。該変動
係数が50%を越える場合には、被覆生物活性粒状物の
粒子間の放出機能のばらつきが大きくなる傾向にある。
該変動係数は0に近いほど好ましいが、5%に満たない
場合には、下記の変動係数の測定方法では、フィラーの
形状による測定誤差のために測定が困難であることか
ら、本発明において該変動係数は、好ましくは5〜50
%、より好ましくは5〜35%である。
【0040】該被膜におけるフィラー分散の変動係数と
は、1粒状物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粒状物の被膜の切
断面から任意に、縦×横=20μm×50μmの範囲を
10箇所、任意に抽出した20粒について走査型電子顕
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。
【0041】また、上記の被覆材料には界面活性剤とし
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、非イオン系界面活性剤などを添加するこ
とができる。
【0042】該被覆材料が界面活性剤を含む場合、該被
覆材料に含まれる界面活性剤の含有割合は特に限定され
るものではないが、該被覆材料に対して0.01〜15
重量%の範囲であることが好ましく、より好ましくは
0.1〜5重量%の範囲である。
【0043】本発明で用いる該被覆生物活性粒状物は、
前記生物活性粒状物を予め製造し、該粒状物の表面を前
記の被覆材料で被覆することによって製造するものであ
り、被覆方法は、特に限定されるものではなく、例え
ば、溶融させた被覆材料を該粒状物表面に噴霧する方
法、溶剤に被覆材料を溶解させた被覆材料溶解液を該粒
状物表面に噴霧する方法(以下「溶解液噴霧法」とい
う)、被覆材料の粉体を該粒状物表面に付着させ、その
後、溶融して被膜を形成させる方法、モノマーを該粒状
物表面に噴霧し、該粒状物表面で反応させて樹脂化(被
膜化)する方法、更に、被覆材料の溶融液ないし被覆材
料溶解液に、該粒状物を浸すディップ法などで製造する
ことができる。
【0044】本発明で用いる被覆生物活性粒状物は、何
れ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状物に該被覆材料溶解液を噴
霧により付着させ、その後に熱風に晒すことにより被膜
を形成させる溶解液噴霧法が好ましい。
【0045】該被覆生物活性粒状物は上記の製造方法で
得ることができるが、詳細には、たとえば特公昭60−
3040号の実施の形態の項に記載の方法に準拠して得
ることができる。
【0046】本発明は、上記のようにして得られた被覆
生物活性粒状物の表面に、さらに土壌団粒化材を被覆し
たものである。被覆生物活性粒状物は、一般に生物活性
粒状物よりも水との親和性が低くなる傾向にある。この
ために水中で使用される場合に浮上の問題が発生する。
本発明者らはこの解決方法として土壌の団粒化材を表
面に付着させることで該被覆粒状物の土壌との親和性を
高める被覆材表面の水との親和性を高める生物活性
物質の溶出後に土壌中に残留する被覆材は、土壌が乾燥
すると内部に空気が進入し再度水没したときに浮上する
と考え、被覆生物活性粒状物の表面をさらに被覆するこ
とで、土壌が乾燥しても空気が進入しにくくなる処理を
施した被覆生物活性粒状物として土壌団粒化材または酸
価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂を被覆生物
活性粒状物に被覆した粒状物を考案した。
【0047】本発明における土壌団粒化材とは、一般的
に土壌改質剤として用いられる団粒化材であり、土壌の
良好な透水性、通気性と適度な保水性を得る為に用いら
れる土壌改良剤である。土壌団粒化材としてポリビニル
アルコール系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ポリア
ミンスルホン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリアクリ
ルアミド系樹脂、クリリウム系樹脂、ポリエチレングリ
コール系樹脂、ポリプロピレングリコール系樹脂等が例
示できる。
【0048】該土壌団粒化材は、上記例示した物質の1
種以上の混合物であっても良く、また土壌団粒化材でな
い樹脂との混合により、土壌の団粒化によって該粒子に
土壌を付着するものであっても良い。土壌団粒化材でな
い樹脂としては、混合できる樹脂であれば特に限定され
ないが、ポリエチレン、接着性ゴム、エチレン酢酸ビニ
ルが好ましい。接着性ゴムは接着性のある高分子であ
り、ポリスチレン−ポリイソプレンブロック共重合体な
どの熱可塑性エラストマー、フェノール樹脂などの熱硬
化性樹脂、ポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂、α
澱粉などの天然高分子を例示できる。
【0049】該ポリエチレンとしては、ポリエチレンの
分解性生物、ワックス、酸変性ポリエチレン、高密度ポ
リエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDP
E)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、およ
び超低密度ポリエチレンの何れであってもよく、メルト
フローレ−トや分子量、分子量分布などは特に限定され
るものではない。
【0050】該被覆生物活性粒状物を水中に施用する場
合に浮上を防止するためには、比重が1以上であるのみ
では不十分である。表面に被覆されている樹脂が、酸価
または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂で被覆さ
れることでも本発明の効果を達成することができる。酸
価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂は水と
の親和性が高く、撥水による該粒子の浮上を防止するこ
とができる。酸価または水酸基価はJIS k 007
0内で規定されている中和的定法によって測定された値
である。
【0051】酸価または水酸基価が1000mg/g以
上の樹脂には、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルホルマールなどが例
示できる。被覆生物活性粒状物の表面をさらに被覆され
る団粒化材または1000mg/g以上の樹脂は、透湿
性が高い程生物活性粒状物の溶出速度コントロールに与
える影響が少なくなり好ましい。
【0052】酸価または水酸基価が1000mg/g以
上の樹脂は、上記例示した物質の1種以上の混合物であ
っても良く、また該樹脂でない樹脂との混合により、酸
価または水酸基価が1000mg/g以上が達成される
ものであっても良い。混合する樹脂としては、混合でき
る樹脂であれば特に限定されない。上記した土壌団粒化
材と混合できる樹脂として例示した樹脂が同様に例示で
きる。
【0053】さらに、被覆生物活性粒状物の表面をさら
に被覆される団粒化材または1000mg/g以上の樹
脂は水溶性または生分解性であることが好ましい。該被
覆生物活性粒状物が使用された後、被膜が土壌中に残留
する。これは環境負荷につながるため、被覆材には水に
溶解後分解するあるいは生分解性を持った樹脂であるこ
とが好ましい。
【0054】土壌団粒化材または酸価または水酸基価が
1000mg/g以上の樹脂の付着状態は、生物活性粒材粒
子に完全に被覆されていることが好ましいが、部分的な
付着または粒子状物の付着であっても本発明の効果を損
なわない。
【0055】本発明で使用する被覆材である土壌団粒化
材または酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂
の形状は特に限定されない。粒状の場合の粒径は、平均
粒径で1〜900μm、なかでも20〜50μmが好ま
しく、20〜30μmがより好ましい。該平均粒径が1
μm未満では、土壌との親和性が不足し、200μmを
超えると土壌の耕運時などに該被覆材が剥離しやすくな
る。
【0056】該土壌団粒化材または酸価または水酸基価
が1000mg/g以上の樹脂の被覆率は、0.3〜3重量
%が好ましい。さらに好ましくは0.5〜1重量%であ
る。該範囲以下では土壌との親和力が不足し浮上防止効
果が弱くなる、水分保持力はかかる範囲以上であっても
本発明の効果が得られるが、生物活性物質の溶出制御に
影響を及ぼすことがある。
【0057】被覆生物活性粒状物に上述の土壌団粒化材
または酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂を
被覆する被覆方法としては、付着法、加熱融着法、接着
法等の被覆方法を挙げることができる。付着法とは、土
壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000mg/g以
上の樹脂を被覆生物活性粒状物と共に攪拌、接触させる
ことで該高吸水性樹脂を被覆生物活性粒状物の表面に付
着させて被覆する方法である。
【0058】付着装置としては転動ドラム、パン、流
動、噴流塔、レディーゲミキサーなどが使用でき、特に
均一攪できる装置が好ましい。たとえば、転動状態にあ
る被覆生物活性粒状物を加温し、溶解液を該粒子に加え
た後、該粒子を転動状態のまま熱風等を送気し溶解液を
乾燥して被覆する装置を用いることができる。
【0059】土壌団粒化材または酸価または水酸基価が
1000mg/g以上の樹脂の該被覆生物活性粒状物からの
剥離を少なくするためには、強い付着力あるいは粘着力
のある土壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000m
g/g以上の樹脂を用いることが好ましい。この場合、
土壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000mg/g
以上の樹脂を付着した被覆生物活性粒状物間に固結が生
じることがある。該固結を防止するためには固結防止材
を土壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000mg/
g以上の樹脂に添加して使用するか浮上防止処理を施し
た被覆生物活性粒状物の表面をさらに固結防止材で表面
処理することが好ましい。該固結防止材の種類は特に本
発明の効果に影響することはなく、スターチ、セルロー
ス、セルロース変性物、ロジン、界面活性剤、農薬など
の有機化合物や、クレ−、ホワイトカ−ボン、二酸化ケ
イ素、ピ−トモス等の無機化合物も好適に使用できる。
【0060】また、土壌団粒化材または酸価または水酸
基価が1000mg/g以上の樹脂が溶剤に溶解可能な場
合、溶解可能な成分を含む場合や膨潤等により粘着性が
発生するものの場合は付着力が大きく、乾燥により、粒
子間の固結を防止することができる。
【0061】該溶解液または分散液を用いる場合の付着
装置は、土壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000
mg/g以上の樹脂溶解液または分散液を被覆生物活性
粒状物に噴霧し乾燥できる装置で有れば良く、さらに好
ましくは粒状物間の付着を防止する為に充分攪拌でき乾
燥速度が速い装置を選択することが好ましい。流動床、
転動流動床、転動装置、噴流装置で溶液を噴霧しながら
熱風通気することで付着させる方法が例示できる。特に
乾燥能力が高く、被覆時に粒子間の固結を起こしにくい
噴流塔を用いた被覆方法が好ましい。該土壌団粒化材ま
たは酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂の溶
解液または分散液を被覆生物活性粒状物に噴霧付着させ
る方法は、均一にかつ強固に付着が可能であり、特に好
ましい方法である。
【0062】この場合に使用する溶解可能な成分は、透
湿性の高いポリオレフィンが好ましく、さらにゴム弾性
の高い樹脂が高い吸水性を示すので好ましい。溶解液は
特に限定されないが、溶解時の粘度が低い程被覆しやす
い。また、安全性が高い水が好ましい。
【0063】該溶解液または分散液を用いる方法におい
ても土壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000mg
/g以上の樹脂の剥離を防止する為には、被覆生物活性
粒状物の被覆材あるいは高吸水性樹脂に粘着力のある材
料を使用する方法が効果的である。製造中及び製品保管
中に粒子が固結する事を避ける為、固結防止材を該高吸
水性樹脂に添加して使用するか該固結防止材で表面処理
することが好ましい。固結防止材の種類は特に本発明の
効果に影響することは無く、スターチ、セルロース、セ
ルロース変性物、ロジン、界面活性剤、農薬などの有機
化合物や、クレ−、ホワイトカ−ボン、二酸化ケイ素、
ピ−トモス等の無機化合物も好適に使用できる。また、
土壌団粒化材または酸価または水酸基価が1000mg/g
以上の樹脂を付着後、該粒子を加熱溶融させて密着させ
る方法も有効である。
【0064】加熱融着法とは、高吸水性樹脂あるいは被
覆生物活性粒状物の表面被覆材を加熱することにより軟
化させて融着する方法である。該加熱融着法に使用する
装置としては転動ドラム、パン、流動、レディーゲミキ
サーなどが使用でき、特に均一攪できる装置が好まし
い。これらの装置を用いて付着を行った後に加熱処理す
る方法が用いられる。また、付着装置内で過熱しながら
融着するする方法も可能である。
【0065】接着法とは、バインダーを用いて土壌団粒
化材または酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹
脂と被覆生物活性粒状物を接着する方法である。バイン
ダーは特に限定されないが、該土壌団粒化材または酸価
または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂の土壌との接
触を阻害しないものが好ましい。該バインダ−として
は、ポリエチレン、接着性ゴム、エチレン酢酸ビニル等
の樹脂、ポリスチレン−ポリイソプレンブロック共重合
体などの熱可塑性エラストマー、フェノール樹脂などの
熱硬化性樹脂、ポリビニルアルコール、アラビアゴムな
どの水溶性樹脂、α澱粉などの天然高分子を例示でき
る。被覆生物活性粒状物の溶出コントロールを阻害しな
い為に、できるだけ透湿度の高い樹脂が好ましい。
【0066】接着方法は、被覆生物活性粒状物に上記バ
インダ−の液状物を噴霧したのちもしくは、上記バイン
ダ−を溶剤に溶解した溶液を噴霧したのち、土壌団粒化
材または酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂
を液状で噴霧するか紛状で付着させる方法が好ましい。
このとき被覆生物活性粒状物が互いに接着することを避
ける為、攪拌を充分に行う必要がある。また、固結防止
材として前記した有機化合物や、無機化合物を土壌団粒
化材または酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹
脂に添加して使用する方法が効果的である。該固結防止
材で表面処理することが好ましい。
【0067】接着方法では、粉状の土壌団粒化材または
酸価または水酸基価が1000mg/g以上の場合は樹脂の
粒径は5〜1000μmが好ましい。該範囲以下では粒
子の土壌の団粒化力が弱く、該範囲以上では輸送中など
に受ける外力で土壌団粒化材または酸価または水酸基価
が1000mg/g以上の樹脂が剥離することがある。接着
に使用する装置は、転動ドラム、パン、流動、レディー
ゲミキサーなどが使用でき、特に均一攪できる装置が好
ましい。
【0068】本発明の効果を得る為の被覆材はポリビニ
ルアルコールが好ましい。ポリビニルアルコールは土壌
団粒化能力が高く、親水性が高いために溶出速度に影響
せず、水溶液で被覆することができる為に均一な被膜と
なるために溶出後の被膜に空気の侵入を防止する効果が
期待できるため本発明の効果を得る為に好ましい材料で
ある。さらに水溶性、生分解性を有するために土壌への
環境負荷が少ない好ましい材料で有る。
【0069】さらにより高い水との親和性を得る為に
は、ケン化度が70%以上であるポリビニルアルコール
が好ましい。該範囲以下であると水との親和性が不十分
になる。さらに好ましくはケン化度98%以上である。
該範囲以上では生物活性物質の溶出期間後であっても水
との親和性、または土壌団粒化能力を維持することがで
きる。ケン化度は式1より求められる
【式1】ケン化度:l/(m+n)×100 m,nは式2に示す
【式2】
【0070】本発明の効果が得られるポリビニルアルコ
ールとして、重合度1700以上が好ましい。該範囲以
下であれば樹脂の強度が低く被覆生物活性粒状物の表面
から土壌の耕運などの外力で剥離することが有る。本発
明における重合度とは、式2における(m+n)の値で
ある。
【0071】
【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ものではない。
なお、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。
【0072】1.生物活性粒状物の製造 1)一次粒状物の製造 尿素を加熱可能な容器に投入し130℃で加熱溶融し尿
素溶融液を得た。該尿素溶融液を1時間撹拌後、20c
mの高さから50℃に加温した深さ20cm容量5Lの
ステンレス容器中の流動パラフィンに、直径3mmのコ
ック付ガラス管から該尿素溶融液を滴下造粒した尿素粒
子が2〜3.5mm程度になるように流量を調節しなが
ら滴下し粒状物を得た。次いで該粒状物をヘキサンで洗
浄し、乾燥後に粒径2〜3.5mmの篩にかけ一次粒状
物を得た。
【0073】2)二次粒状物の製造 塔径250mm、高さ2000mm、空気噴出口径50
mm、円錘角50度の形状を有する噴流塔内へ、高温熱
風が下部から上部に向けて流入し、噴流塔の上部に設置
されている排ガス用出口から排出されるように循環して
いる噴流塔の内部に、上記で得た一次粒状物を噴流塔の
側面に設置されている投入口から投入し、該一次粒状物
を噴流状態にする。この際、流量および熱風温度は、粒
状物温度が70℃±2℃になるように調節し、流量はオ
リフィス流量計で測定しながら調節し、熱風温度は、粒
状物温度、排気温度を測定しながら調節した。別途、溶
解槽において尿素を融解し造粒用尿素融解液を作成し
た。
【0074】造粒が終了するまで溶解槽は常時攪拌し
た。該造粒用尿素融解液を噴流塔の下部に設置されてい
る開口0.8mmフルコン型一流体ノズルであるスプレ
ーノズルに輸送し、噴流状態にある一次粒状物に噴霧し
吹き付けた。この時、該造粒用尿素融解液の温度が13
0℃以下にならないように、溶解槽と溶解槽からスプレ
ーノズルに至るまでの配管とを二重構造にして、蒸気を
通して、該被覆材料溶解液を加温しながら輸送した。
【0075】前述の造粒操作は、噴流状態にある一次粒
状物の粒子温度が70℃に達した時点から開始し、噴霧
量が投入した1次造粒物の20重量%となるまでの所定
時間スプレーした後ブロアーを止め、一次粒状物を噴流
塔1の最下部にある抜き出し口より排出し二次粒状物を
得た。
【0076】3)三次粒状物の製造 該二次粒状物を回転円盤式整粒機(不二パウダル株式会
社製、マルメライザーQJ400)に供給し、円形度係
数が0.7以上になるまで平滑化処理を行った。処理後
該二次粒状物を、熱風循環乾燥機を用いて50℃3日間
乾燥し、次いで75℃4時間乾燥した後に1.0〜4.
0mmの篩にかけ分級し三次粒状物(生物活性粒状物)
を得た。
【0077】得られた生物活性粒状物子(三次粒状物)
の円形度係数は株式会社ピアス製のピアス−IV(PI
AS−IV)を用いて測定した。測定はランダムに取り
出した粒子100個を用いて行った。測定結果は0.9928
であった。
【0078】2.被覆生物活性粒状物の製造 図1に示す製造装置を用いて次の方法により製造する。
塔径250mm、高さ2000mm、空気噴出口径50
mm、円錘角50度の形状を有する噴流塔内へ、高温熱
風が下部から上部に向けて流入し、噴流塔1の上部に設
置されている排ガス用出口から排出されるように循環し
ている噴流塔の内部に、上記で得た三次粒状物(生物活
性粒状物)を噴流塔の側面に設置されている投入口から
投入し、該三次粒状物を噴流状態にする。この際、熱風
流量および熱風温度は、粒状物温度が70℃±2℃にな
るように調節し、流量はオリフィス流量計9で測定しな
がら調節し、熱風温度は、粒状物温度T2、排気温度T
3を測定しながら調節した。他方、溶解槽11に被覆材
料組成(重量部)としてポリエチレン(低密度ポリエチ
レン d=0.918 [g/cm3](密度 JIS K6760)、MI=
22[g/10min](メルトインディクス JIS K676
0))50、コーンスターチ5、タルク(平均粒経10μ
m)45の各成分とテトラクロロエチレンを投入し、1
00℃±2℃で1時間混合撹拌することによって樹脂を
溶解し、5重量%の均一な被覆材料溶解液を調製した。
【0079】被覆が終了するまで溶解槽は常時攪拌し
た。該被覆材料溶解液を、噴流塔の下部に設置されてい
る開口0.8mmフルコン型一流体ノズルであるスプレ
ーノズルに流速0.1kg/minで輸送し、流動中の
生物活性粒状物に噴霧し吹き付けた。この時、該被覆材
料溶解液の温度が80℃以下にならないように、溶解槽
と溶解槽からスプレーノズルに至るまでの配管とを二重
構造にしておき、蒸気を通して、該被覆材料溶解液を加
温しながら輸送した。
【0080】前述の被覆操作は、流動中の生物活性粒状
物の粒状物温度が70℃に達した時点から開始し、被覆
量が被覆生物活性粒状物に対しての12%となるまで行
い、その後、該被覆生物活性粒状物を70℃±2℃に維
持することに留意して熱風の温度調節をしながら10分
間熱風のみを吹きつけて乾燥を実施し、乾燥が終了した
時点で、被覆された生物活性粒状物を、噴流塔の最下部
にある抜き出し口より排出し、被覆生物活性粒状物を得
た。これを粒状物1とする。
【0081】3.被覆生物活性粒状物の被覆条件 一流体ノズル:出口径0.8mmフルコーン型 粒状尿素:10kg 被覆中の粒子温度:70℃ 溶解温度:100〜110℃ 噴霧液温度:80〜100℃ 熱風温度:100〜110℃ 熱風風量:240m/hr スプレー流速:0.5kg/min
【0082】4.浮上防止処理を施した被覆生物活性粒
状物(粒状物2)の製造 「2.被覆生物活性粒状物の製造」で得た該被覆生物活
性粒状物10kgを直径60cmの図2に示した糖衣機
の回転パン4に入れ、ポンプ3、スプレーノズル5、熱
風吹込管6を閉止して630rpmの回転速度で該被覆
生物活性粒状物を転動させながら、ホワイトカーボン
(商品名:カープレックス−80D シオノギ製薬社
製)を0.5wt%添加し5分間転動攪拌し、粒状物2
を得た。
【0083】5.浮上防止処理を施した被覆生物活性粒
状物(粒状物3〜12)の製造 「2.被覆生物活性粒状物の製造」で得た該被覆生物活
性粒状物10kgを直径60cmの図2に示した糖衣機
の回転パン4に入れ、30rpmの回転速度で該被覆生
物活性粒状物を転動させながら、熱風吹込管6より60
±5℃の空気を吹き込み該粒子の温度を50±3℃の加
温した。あらかじめ、土壌団粒化材または酸価または水
酸基価が1000mg/g以上の樹脂の組成を後述の表1に
示した組成とし、液タンク1内で40℃の水に攪拌しな
がら溶解して表1に示した濃度に調製しておいた溶解液
を、該粒状物に向けて200mlづつ添加し、熱風吹込
管6より60±5℃の空気を300m/hrで吹き込
み乾燥した。表1に示した被覆率となるまでこの操作を
繰り返す。その後ホワイトカーボン(商品名:カープレ
ックス−80D シオノギ製薬社製)を0.5wt%
添加し5分間転動攪拌し、粒状物3〜12の浮上防止処
理を施した被覆生物活性粒状物を得た。
【0084】6.酸価または水酸基価の測定 酸価または水酸基価はによって測定された値である。表
1に示したWAX、PVA3をそれぞれ1g用い、JI
S k 0070に従い中和的定法で測定した。
【0085】
【表1】 1)三井石油化学株式会社 商品名:ハイワックス 1
105A 酸価 60 [KOHmg/g] 2) ポリアクリルアミド系土壌団粒化材 ハイモ株式
会社 商品名:ハイモロックSS−200H 3) タルク(富士タルク社製 PK50) 4) ポリビニルアルコール系土壌団粒化材 クラレ株
式会社 商品名:PVA−117 重合度:1700
ケン化度:98〜99% 5) ポリビニルアルコール系土壌団粒化材 クラレ株
式会社 商品名:PVA−217 重合度:1700
ケン化度:87〜89% 6) ポリビニルアルコール系土壌団粒化材 クラレ株
式会社 商品名:PVA−420 重合度:2000
ケン化度:78〜81% 水酸基価1100[KOHm
g/g] 7) ポリビニルアルコール系土壌団粒化材 クラレ株
式会社 商品名:PVA−110 重合度:1000
ケン化度:98〜99%
【0086】7.浮上性の測定 1) 初期浮上率の測定方法 粒状物1〜13の該粒状物をそれぞれ100粒子をシャ
ーレに入れ、純水をシャーレの壁に沿わせて10ml/
分で注水する。50ml注水後水面に浮上している粒子
数を初期浮上率とする。粒状物1〜12について測定し
た結果を表2に示した。
【0087】2) 被覆材浮上率の測定方法 105℃3日乾燥し、2mmメッシュで篩った黒ボク土
100gと粒状物1〜13の該粒状物をそれぞれ100
粒子を混合した後500mlポリ瓶に入れ、純水300
mlを加え、40℃90日間恒温水槽で保存する。その
後水を除き、土壌ごと50℃7日間熱風乾燥する。その
後純水300ml加え密栓し15rpmで3分間振とう
する。このとき水面に浮上している粒子状の被覆材の数
を被覆材浮上率とする。粒状物1〜12について測定し
た結果を表2に示した。
【0088】
【表2】
【0089】被覆生物活性粒材の表面に土壌団粒化材ま
たは酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂を被
覆することで、施用直後さらには翌年であっても、被覆
生物活性物質及びその被覆材の浮上を抑制されることが
判明した。
【0090】
【発明の効果】本発明の浮上防止処理を施した被覆生物
活性粒状物は、施用直後さらには翌年であっても、被覆
生物活性物質及びその被覆材の浮上を抑制することがで
き、極めて有用な被覆生物活性粒状物である。
【図面の簡単な説明】
【図1】高吸水性樹脂の被覆に使用する装置のフローシ
ート。
【符号の説明】
1.噴流塔 2.粒剤投入口 3.排ガス出口 4.スプレーノズル 5.粒子 6.ポンプ 7.抜き出し口 8.熱交換器 9.オリフィス流量計 10.ブロアー 11.溶解槽 12.溶解液 T1.熱風温度計 T2.粒体温度計 T3.排気温度計 SL.スチーム
【図2】糖衣機の概略図
【符号の説明】
1:液タンク 2:配管 3:ポンプ 4:回転パン 5:スプレーノズル 6:熱風吹込管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 2/00 B01J 2/00 B C05G 3/04 C05G 3/04 Fターム(参考) 4G004 BA02 4H011 AB03 BA01 BB14 BC01 BC18 BC19 BC20 DA02 DC06 DC08 DC10 DH02 DH06 DH08 DH10 DH13 4H061 AA01 AA02 BB15 DD04 DD18 EE35 EE37 EE43 FF08 FF15 GG15 GG18 GG23 GG26 GG27 GG41 GG46 HH02 HH03 HH50 KK01 LL12 LL30

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被覆生物活性粒状物がさらに土壌団粒化材
    で被覆されている浮上防止処理を施した被覆生物活性粒
    状物。
  2. 【請求項2】被覆生物活性粒状物がさらに酸価または水
    酸基価が1000mg/g以上の樹脂で被覆されている浮上
    防止処理を施した被覆生物活性粒状物。
  3. 【請求項3】被覆生物活性粒状物をさらに被覆した被覆
    材が水溶性あるいは生分解性である請求項1または2記
    載の浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物。
  4. 【請求項4】水溶性被覆材がポリビニルアルコールであ
    る請求項3記載の浮上防止処理を施した被覆生物活性粒
    状物。
  5. 【請求項5】ポリビニルアルコールが、ケン化度70以
    上である請求項4記載の浮上防止処理を施した被覆生物
    活性粒状物。
  6. 【請求項6】ポリビニルアルコールが、ケン化度98以
    上である請求項4記載の浮上防止処理を施した被覆生物
    活性粒状物。
  7. 【請求項7】ポリビニルアルコールが、重合度1700
    以上である請求項4から6いずれか記載の浮上防止処理
    を施した被覆生物活性粒状物。
  8. 【請求項8】被覆生物活性粒状物が、被覆肥料粒子また
    は被覆農薬粒子である請求項1記載の浮上防止処理を施
    した被覆生物活性粒状物。
  9. 【請求項9】被覆肥料粒子または被覆農薬粒子が、樹脂
    で被覆された被覆粒子である請求項1記載の浮上防止処
    理を施した被覆生物活性粒状物。
  10. 【請求項10】請求項1から9いずれか記載の被覆生物
    活性粒状物表面に親水性無機紛体を付着した浮上防止処
    理を施した被覆生物活性粒状物。
  11. 【請求項11】被覆生物活性粒状物を土壌団粒化材また
    は酸価または水酸基価が1000mg/g以上の樹脂で被覆
    することを特徴とする浮上防止処理を施した被覆生物活
    性粒状物およびさらに表面に水溶性無機紛体を付着した
    浮上防止処理を施した被覆生物活性粒状物の製造方法。
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