(57)【要約】【課題】  種子の発芽や成育に対して悪影響を及ぼさず、種子に対して良好な接着性を示し、且つ顔料等の分散安定性に優れた種子用着色処理剤、及び、該処理剤で種子を処理して乾燥する際、種子同士の接着が少なく、結果として、乾燥時に種子が団粒化することの極めて少ない種子用着色処理剤を提供すること。【解決手段】  水性媒体、染料及び／又は顔料、及び水溶性バインダーからなり、上記バインダーがキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールからなることを特徴とする種子用着色処理剤。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性媒体、染料及び／又は顔料、及び水溶性バインダーからなり、上記バインダーがキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールからなることを特徴とする種子用着色処理剤。
【請求項２】
有機酸が天然に存在する有機酸である請求項１に記載の種子用着色処理剤。
【請求項３】
ポリビニルアルコールをキトサンに対して１〜２００質量％の割合で使用する請求項１に記載の種子用着色処理剤。
【請求項４】
更に水不溶性粒子を含有する請求項１に記載の種子用着色処理剤。
【請求項５】
水不溶性粒子の平均粒径が１〜１，０００μｍである請求項４に記載の種子用着色処理剤。
【請求項６】
水不溶性粒子の使用割合がキトサンに対して１０〜５００質量％である請求項４に記載の種子用着色処理剤。
【請求項７】
水不溶性粒子の表面が親水性である請求項４に記載の種子用着色処理剤。
【請求項８】
水不溶性粒子が有機物及び／又は無機物を主成分とするものである請求項４に記載の種子用着色処理剤。
【請求項９】
有機物が天然高分子及び／又は生分解性高分子である請求項８に記載の種子用着色処理剤。
【請求項１０】
天然高分子がセルロース及び／又は澱粉である請求項９に記載の種子用着色処理剤。
【請求項１１】
水不溶性粒子が粉砕品である請求項８に記載の種子用着色処理剤。
【請求項１２】
粉砕品が籾殻、木材、動物の皮、キチンあるいは岩石等の天然物の粉砕品である請求項１１に記載の種子用着色処理剤。
【請求項１３】
粉砕品が紙、プラスチックフィルム等の加工品の粉砕品である請求項１１に記載の種子用着色処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は種子用着色処理剤に関し、更に詳しくは、種々の種子に対する接着性が良好であり、且つ種子の発芽率や成長に対して良好な影響を与える新規な種子用着色処理剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から種々の穀物等の種子は大量に食用に供されている。又、これらの種子は播種用としても用いられており、播種用の種子は種々の消毒やその他の薬剤処理が施されているため、誤って食用に供されることは非常に危険である。従って、播種用であることを明示するために、播種用種子は種々の色相に着色されている場合が多い。
【０００３】
これらの種子用着色剤としては、染料及び／又は顔料をバインダー液中に溶解又は分散させたものが用いられており、バインダーとしては、例えば、疎水性ビニル系樹脂のエマルジョンや水溶性樹脂等の合成樹脂バインダーや、天然の水溶性樹脂も広く使用されている。
種子用着色剤のバインダーに要求される性質は、第１に、種子の発芽や成育に対して悪影響を与えないことであり、第２には種子に対して十分な接着性を有することである。
【０００４】
種子用のバインダーとして、疎水性合成樹脂のエマルジョンを使用したものは、種子に対して良好な接着性を有するが、エマルジョン中には少量のモノマーが残存していること、界面活性剤を使用していること等の理由から、種子の発芽や生育に対して悪影響を与える恐れが大きい。又、ポリビニルアルコールの如き中性の水溶性合成樹脂バインダーを使用した場合には、残存モノマーや界面活性剤による問題は無いが、種子表面との相互作用に欠けるために単独使用では、剥れやすいという問題がある。一方、セルロース変性物やゼラチン、カゼイン等の天然水溶性樹脂バインダーは、生物学的分解性には優れているものの、上記と同様に種子に対する接着性等に問題がある。
更に、着色剤としては堅牢度に優れた顔料を使用するのが好ましいが、顔料は、上記の如き従来のバインダーの溶液中では分散安定性に劣り、着色剤としての安定性に欠ける場合が多い。
【０００５】
本発明者らは上記の問題点を解決すべく検討した結果、キトサンの有機酸塩をバインダーとすることが有効であることを見出したが、対象となる種子の形状、大きさによってはキトサンの有機酸塩のみをバインダーとした場合、種子から幾分剥れやすい場合があり、この点の更なる改良が必要であった。
【０００６】
キトサンを種子用処理剤のバインダーとして使用することは従来から知られている。この場合、キトサンは希塩酸水溶液として使用されるが、これを均一に種子にコートすると、乾燥時に種子同士が互いに接着してしまい、結果として団粒化が起こることは避けられず、ひどい場合は一塊になってしまうこともある。一旦団粒化してしまった種子は細心の注意を払って、１粒１粒をバラすことになるが、この場合、せっかくのコート面が剥れてしまったり、ひどい場合は、種子を傷付けることもある。
一方、キトサンを有機酸塩として使用した場合も同様であり、乾燥時の種子同士の接着を防止する対策が必要であった。
【０００７】
乾燥に際し、種子を１粒１粒離して配置して乾燥することも、乾燥時の団粒化を避ける一つの方法であるが、この方法は未乾燥状態の取り扱いにくい種子を１粒１粒離して配置する手間とともに、大きな乾燥面積を必要とすることから非実用的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
キトサンが種子処理剤として極めて有用であることは多くの認めるところであるが、種子との接着性（固着性）及び乾燥時の種子同士の接着性が、キトサンを種子処理用のバインダーとして実用化するうえで大きな問題となっている。
従って、本発明の第１の目的は種子の発芽や成育に対して悪影響を及ぼさず、種子に対して良好な接着性を示し、且つ顔料等の分散安定性に優れた種子用着色処理剤を提供することであり、本発明の第２の目的は、それで種子を処理して乾燥する際、種子同士の接着の少ない、結果として、乾燥時に種子が団粒化することの極めて少ない種子用着色処理剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記の目的を達成すべく鋭意研究の結果、バインダーとして水溶性キトサンの有機酸塩とポリビニルアルコールを併用することにより、種子との接着性に優れ、乾燥時の種子同士の接着が抑制されること、更に水不溶性粒子を加えることにより乾燥時の種子同士の接着が確実に防止されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
【００１０】
即ち、本発明は、水性媒体、染料及び／又は顔料、及び水溶性バインダーからなり、上記バインダーがキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールからなることを特徴とする種子用着色処理剤及び更に水不溶性粒子を含む種子用着色処理剤である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、種子の発芽や成育に対して悪影響を及ぼさず、種子に対して良好な接着性を示し、且つ顔料等の分散安定性に優れた種子用着色処理剤を提供することができ、該処理剤で種子を処理して乾燥する際、種子同士の接着の少ない、結果として、乾燥時に種子が団粒化することの極めて少ない種子用着色処理剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明を更に詳細に説明する。本発明の種子用着色処理剤は、水性媒体に分散させた染料及び／又は顔料と、これらを種子に付着させるバインダーとしてキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールとからなることが特徴である。キトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールは水性媒体に均一に混合されており、種子にコート及び乾燥することにより、キトサンの有機酸塩あるいはポリビニルアルコールをそれぞれ単独でバインダーとして使用する場合に比べ、より高強度の種子被覆の形成が可能である。
【００１３】
本発明の種子用着色処理剤に使用する水性媒体は、主として水からなるが、この中には少量の水溶性有機溶剤、例えば、アルコールやグリコール等を含有していてもよい。
【００１４】
本発明において使用する染料及び／又は顔料は、従来公知の染料及び／又は顔料がいずれも使用でき、特に限定されない。種子用着色処理剤中の染料及び／又は顔料の使用量は特に限定されないが、通常、約０．１〜２０質量％程度の濃度で使用するのが一般的である。
【００１５】
キトサンは、カニやエビの甲殻類の外皮中に存在するキチンを脱アセチル化して得られるものであり、それ自体としては周知の材料であり、種々の脱アセチル化度、種々の分子量のものが市場から容易に入手でき、又、容易に製造し得るものである。本発明においてはこれらの公知のキトサンがいずれも、水溶性キトサンの有機酸塩の製造に使用できる。
【００１６】
キトサンの有機酸塩を調製するために使用する有機酸としては、水性媒体中にある程度の溶解性を有する有機酸であればいずれでもよく、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、タウリン、ピロリドンカルボン酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、ヒドロキシマロン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、安息香酸、サリチル酸、アミノ安息香酸、フタル酸、ビタミンＣ等が挙げられる。特に好ましいものは乳酸、リンゴ酸、クエン酸等の天然に存在する有機酸である。
【００１７】
このような有機酸のキトサンに対する使用量は、キトサンの脱アセチル化度（すなわち、キトサンの塩基度）及び酸の当量によって異なるので一概に規定することはできないが、要は生成したキトサンの有機酸塩が水溶性を保持できる量であればよく、一般的にはキトサン中のアミノ基１個あたり約０．８〜２モルの範囲である。
【００１８】
キトサンの有機酸塩は、本発明の種子用着色処理剤中の含有量が約０．１〜２０質量％程度の濃度で使用するのが好ましく、使用量が少すぎると形成される着色被膜の強度が不十分となり、多すぎると着色剤自体の粘度が高くなりすぎるので好ましくない。上記濃度において、使用量が多い範囲においては比較的低分子量のキトサンを使用するのが好ましい。
【００１９】
本発明において使用するポリビニルアルコールには、ポリビニルアルコール及びポリビニルアルコール誘導体が含まれる。これらはいずれも水溶性のものであればよく、その鹸化度、置換基の種類や量、分子量（重合度）は特に限定されない。ポリビニルアルコールはキトサンの有機酸塩に対して１〜２００質量％の割合で使用される。ポリビニルアルコールの割合が少なすぎると種子との接着性が不充分でなく、多すぎると種子の発芽や成育に悪影響を及ぼすので好ましくない。
【００２０】
本発明の種子用着色処理剤は、キトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールを水系媒体に溶解し、この溶液に染料及び／又は顔料を溶解及び／又は分散させたものである。製造に際しては、キトサンの有機酸塩とポリビニルアルコールを同時に水に溶解しても、又、別々に水系媒体に溶解したものを混合してもよく、溶解の方法は特に限定されない。又、溶解を促進するために加熱してもよい。
【００２１】
本発明の種子用着色処理剤は、水性媒体、染料及び／又は顔料及びキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールを必須成分とするが、必要により、本発明の目的を妨げない範囲で、少量の水溶性有機溶剤、例えば、アルコールやグリコール、他の水溶性ポリマー、界面活性剤、消毒剤、発芽促進剤、成長ホルモン等を含有させることができる。
【００２２】
本発明においては、特に水不溶性粒子を上記の種子用着色処理剤中に加えることにより、バインダー被膜と種子との接着性を損なわずに、乾燥時の種子同士の接着を著しく防止することができる。使用する水不溶性粒子は、平均粒径が１〜１，０００μｍで、水不溶性であれば有機物、無機物、あるいはその混合物でもよく、特に限定されない。本発明の目的が種子用着色処理剤であることから、水不溶性粒子として種子に悪影響を与える該粒子を避けることは当然であるが、該粒子は環境適合性のある物質であることが望ましい。この意味で天然物が好ましいが、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂微粒子も使用することができる。合成樹脂の中でも、例えば、ポリ乳酸の如き生分解性ポリマーの使用が好ましい。又、本発明の媒体が基本的に水であることから、少なくとも該粒子の表面は親水性であることが望ましい。
【００２３】
これら要件を全て満たす水不溶性粒子として、セルロースパウダー及び／又は澱粉粒が特に推奨される。これらは特に純粋である必要はなく、セルロースパウダーとしては、例えば、古紙、廃木材等の粉砕品もリサイクルの意味から有効に利用できる。更にリサイクルの点からは、籾殻、わら、魚のうろこ、骨、豚や牛等の家畜等の皮の粉砕物も使用できる。更に場合によっては、農業用ビニールフィルム等の合成樹脂の加工品の粉砕粒子も使用し得る。また、セラミックスなどの無機化合物も使用できる。
【００２４】
これらの水不溶性粒子の使用量は、キトサンの有機酸塩に対して１０〜５００質量％である。使用量が少なすぎると種子同士の接着防止効果が不充分となり、多すぎるとキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールのバインダーとしての効果を阻害する恐れがある。
【実施例】
【００２５】
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、「部」又は「％」とあるのは特に断わりのない限り質量基準である。
【００２６】
実施例１
キトサン濃度が３．３％及び乳酸濃度が３．３％となるようにキトサン粉末及び乳酸を分散及び溶解し、撹拌混合することでキトサンの乳酸塩水溶液（２５℃の粘度５ｍＰａ（ｃｐｓ））を調製した。別にポリビニルアルコール（クラレ社製クラレポバールＰＶＡ−２１７Ｅ）が２．０％濃度となるように水に分散させ、加熱下に溶解させた後冷却し、ポリビニルアルコール水溶液を調製した。
両水溶液を同質量混合し、３分割して、それぞれにピグメントブルー７、ピグメントグリーン１２８及びピグメントレッド１２２を各々２．５％の濃度となるように添加し、分散処理して３色の本発明の種子用着色処理剤を得た。
【００２７】
得られた３色の本発明の種子用着色処理剤を、それぞれ、かいわれ大根の種子１００部に対して４部スプレーし、十分に混合した後風乾した。
又、得られた３色の着色種子をそれぞれポリ袋に入れて５分間上下に強力に振り動かしたが、いずれの種子も着色被膜の脱落（剥れ）は殆ど生じなかった。更に、それぞれの着色種子について発芽試験を行ったところ未着色の種子に比して発芽及び成育は、同等か、むしろ若干向上していた。
【００２８】
実施例２
乳酸に代えてクエン酸を使用し、ポリビニールアルコールをクラレ社製クラレポバールＰＶＡ−１１７に変更した以外は実施例１と同様にして種子用着色処理剤を調製し、着色種子を得たが、実施例１におけると同様な良好な結果が得られた。
【００２９】
実施例３
乳酸をリンゴ酸に代え、ポリビニルアルコールをクラレ社製クラレポバールＰＶＡ−１０３に変更した以外は実施例１と同様にして、種子用着色処理剤を作製し、種子の着色を行ったが実施例１におけると同様な良好な結果が得られた。
【００３０】
実施例４
顔料を赤色酸性染料（濃度０．５％）に代える以外は実施例１と同様にして種子用着色処理剤を得、種子を着色したが、実施例１におけると同様な良好な結果が得られた。
【００３１】
実施例５
実施例１の種子用着色処理剤のそれぞれに、セルロースパウダー、籾殻粉砕物、牛皮粉砕物のいずれかを、それぞれキトサンの乳酸塩に対して５、５０、２００％と各々加え、本発明の種子用着色処理剤を得た。それぞれをかいわれ大根の種子１００ｇに対して４ｇスプレーし、十分に混合した。これをペットフィルムの上に置いた１５ｃｍ×１５ｃｍのボール紙製の正方形の枠の中に入れ、上部を平らに整えた後、静かに枠をはずし、風乾し、乾燥物の団粒化状態を調べた。
【００３２】
上記の水不溶性粒子を加えていない種子用着色処理剤（実施例１〜４）を使用した場合は、風乾後、着色種子全体が一塊になり易く、かなりの力を加えないとほぐれにくかった。ほぐれた種子の中には着色皮膜が一部剥れたものが散見された。これに比ベ、実施例５の種子用着色処理剤を使用した場合は、いずれも風乾後ほとんど団粒化しないか、団粒化したものも僅かな力で簡単にほぐれ、１粒１粒バラバラになった。又、ほぐれた着色種子には着色皮膜の剥れは殆ど見られなかった。更に、得られた着色処理された種子をポリ袋に入れて５分間上下に強力に振り動かしたが、いずれの場合も被膜の脱落（剥れ）は殆ど生じなかった。
又、夫々の着色種子について発芽試験を行ったところ、上記粒子を加えていない他の実施例の場合と同等の結果であった。
【００３３】
実施例６
乳酸をクエン酸に代え、ポリビニルアルコールをクラレ社製クラレポバールＰＶＡ−１０３に変更した以外は実施例５と同様にして種子用着色処理剤を作製し、種子を着色した結果、実施例５におけると同様な良好な結果が得られた。
【００３４】
実施例７
乳酸に代えてリンゴ酸を使用し、ポリビニルアルコールをクラレ社製クラレポバールＰＶＡ−１１７に変更し、種子を大豆に変えた以外は実施例５と同様にして得た種子用着色処理剤で大豆を着色処理及び乾燥したところ、ほとんど団粒化現象が見られず、全体として実施例５におけるより良好な結果が得られた。
【００３５】
実施例８
実施例１の種子用着色処理剤に平均粒径１，０００μｍのセルロースパウダーを１％となるよう加えた種子用着色処理剤を調製し、これをソラマメに対し４％添加し、実施例１と同様に着色処理して乾燥したところ、団粒化は起こらなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上の如き本発明によれば、種子用着色処理剤のバインダーとしてキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールを採用したことによって次の如き作用効果が奏される。
（１）形成される着色被膜の主成分がキトサンの有機酸塩であるので、これは種子に対して何らの悪影響もなく、むしろ発芽促進効果を示す。
【００３７】
（２）形成された着色被膜は、その主成分の一つが天然物のキトサンの有機酸塩であるので、同じく天然物である種子表面に強力に接着する。又、ポリビニルアルコールをバインダーとして併用することにより、皮膜そのものの強度がそれぞれを単独で使用した場合よりも、より高強度となり、水不溶性粒子の添加と合わせて、着色種子の輸送時等における種子同上の衝突による摩擦に対して十分に耐えることができる。
【００３８】
（３）一旦被膜となったキトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールは、一部の未反応の有機酸が揮散することによって耐湿性となり、吸湿等による問題を生じない。
【００３９】
（４）キトサンの有機酸塩及びポリビニルアルコールの相乗効果により、それぞれ単独使用の場合に比べ、分散可能な顔料の種類が増え、染料及び／又は顔料の分散安定性が一層良好となる。又、実質上界面活性剤を使用する必要はなく、界面活性剤による種子に対する悪影響を排除することができる。
【００４０】
（５）水不溶性粒子を更に加えた本発明の種子用着色処理剤を種子にコートすると、水不溶性粒子の存在により種子同士の接着が防止されるので、乾燥に際して、種子を１粒１粒離して配置する必要がない。又、限られた乾燥面積の中で、種子を、種子同士が接触した状態で乾燥させた場合でも、団粒化が起こりにくく、一部団粒化しても、極めて僅かの力でパラパラにほぐれ、着色被膜が剥離したり、種子を傷付ける恐れがない。