JP2000503965A - 被覆顆粒と無被覆顆粒とから成る肥料顆粒混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （ａ）５から４５重量％の、（ａ１）慣用の肥料を含有する核芯部分、および（ａ２）被覆重合体を含有する被覆部分から成る肥料被覆顆粒（ａ）と、 （ｂ）５５から９５重量％の、慣用の肥料を含有する肥料無被覆顆粒（ｂ）とから構成されることを特徴とする顆粒混合物。

Description

【発明の詳細な説明】 被覆顆粒と無被覆顆粒とから成る肥料顆粒混合物 本発明は、 （ａ）５から４５重量％の、（ａ１）慣用の肥料を含有する核芯部分、および （ａ２）被覆重合体を含有する被覆部分から成る肥料被覆顆粒（ａ）と、 （ｂ）５５から９５重量％の、慣用の肥料を含有する肥料無被覆顆粒（ｂ）と から構成される顆粒混合物、ならびにこの肥料顆粒混合物を使用する施肥方法に 関する。 無被覆の肥料顆粒は周知であり、例えば１９８７年刊、ウルマンス、エンサイ クロピーディア、オブ、インダストリアル、ケミストリー、第５版、Ａ１０巻、 ３６３−３６９頁に記載されている。このような顆粒肥料の欠点は、一般的に塩 の形態を成す肥料有効化合物が、顆粒から急速に放出され、その結果、短期間に 高濃度の施肥が行なわれることである。土壌中のこのように多量な肥料は直ちに 植物により攝取され得ない。この場合、肥料が土壌中に固定され、もはや植物に より攝取され得なくなるおそれがあり、あるいは浸出して地下水中に混入するお それがあるが、このような事態は環境保全の観点から回避されねばならない。さ らに、一時的に認められる高濃度の塩化合物は植物に障害をもたらし、植物の生 長を阻害する。 この種の顆粒肥料を大量に施こしても、植物により利用され得る有効成分の濃 度は、このような施肥方法では、短期間で急速に低下し、対応する期間内に反覆 して施肥する必要がある。これは余分の人手を要するのみでなく、顆粒肥料の葉 腋膠着による、いわゆる肥料焼けの問題も生じ得る。 このような欠点を克服するために、「徐放性」肥料がすでに開発されており、 これは長期間、例えば植物の全生育期間にわたり、植物の生育に適合する態様で 、肥料成分を徐々に釈放する。 この徐放性肥料は、例えば肥料顆料を重合体材料で被覆した肥料であって、前 述の文献の３６７頁から３６９頁に記載されている。 これまでのところ、顆粒の大半が被覆顆粒の場合、有効成分の釈放速度は、植 物の変化する肥料要求条件に適合するものと考えられている。これは独国肥料規 則（１９９１年７月９日）の表３（１９９２年、ラントヴィルツシャフトフェル ラーク社刊、ギュンター、クルーゲおよびゲオルク、エムベルト編、「独国肥料 法」２１頁および６２頁参照）に関する第２章および１９９５年８月２２日の肥 料法に関する規定の訂正規則（連邦法律官報１９９５年、第１部、１０６０−１ ０７１頁）が、被覆肥料顆粒が少なくとも５０％含まれているＮＰＫ肥料のみが ＥＥＣ肥料のラベルを附してもよい（従って別個のライセンスを要しない）と規 定しているからである。 しかしながら、被覆顆粒の割合が高い顆粒混合物の欠点は、価格が高過ぎるこ とである。これは被覆顆粒の製造が比較的複雑であることによる。被覆顆粒製造 用の出発材料は、無被覆の従来から慣用の肥料顆粒であって、これを被覆重合体 の溶液ないし懸濁液で、しかるべき厚さに被覆し、乾燥しなければならない。 そこで本発明の目的は、公知の徐放性肥料よりも廉価であり、かつ釈放速度が 時間の経過において変化する植物の肥料要求条件に適合せしめられた、調整徐放 性肥料を開発することである。 しかるに、この目的は冒頭において定義された肥料顆粒混合物により達成され 得ることが本発明者により見出された。 本発明による顆粒混合物は、 （ａ）５から４５重量％の、（ａ１）慣用の肥料を含有する核芯部分、および （ａ２）被覆重合体を含有する被覆部分から成る肥料被覆顆粒（ａ）と、 （ｂ）５５から９５重量％の、慣用の肥料を含有する肥料無被覆顆粒（ｂ）と から構成される。 上述の顆粒（ａ）は公知であり、例えば前述した「ウルマンス、エンサイクロ ピーディア、オブ、インダストリアル、ケミストリー」１９８７年、第５版、Ａ １０巻、３６７から３６８頁に記載されている。 核芯部分（ａ１）を本質的に構成する慣用の肥料は、例えば塩の形態における 窒素、カリウムまたは燐のような肥料成分を含有する単一組成または複合組成組 成の肥料である。複合肥料の例としては硝安石灰、硫安、アンモニア−燐−硝酸 塩および尿素のような、ＮＰ、ＮＫ、ＰＫおよびＮＰ肥料である。 核芯部分（ａ１）は、上述した主成分のほかに、Ｃａ、Ｂおよび／またはＭｇ のような二次的栄養素、微量の、通常０．５から５重量％のＦｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、 Ｚｎおよび／またはＭｏのような希元素、および他の添加剤、例えば殺虫剤、殺 菌剤のような裁培植物保護剤、生長制御剤、硝酸化成阻害剤などを含有し得る。 被覆部分（ａ２）は、本質的に慣用の被覆重合体、例えばポリエチレン、ポリ プロピレン、ＰＶＣ、ポリビニリデンクロリド、ビニルクロリド／ビニリデンク ロリドブロック共重合体、（脂肪族および／または芳香族）ポリウレタン、ポリ ビニルアセタート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリ ルアミド、ポリアクリル酸、尿素／ホルムアルデヒド樹脂、メラミン／ホルムア ルデヒド樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンイミン、無水マレイン酸／ スチレンブロック共重合体、エチレン／ビニルクロリドおよび例えばアクリル酸 、ひまし油および大豆油を基礎とし、シクロペンタジエンまたはブタジエンで架 橋された三元ブロック共重合体、エチレン／アクリル酸ブロック共重合体、ポリ 乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエステル、ポリヒドロキシブチル酸、ヒドロキ シプロピルセルロース、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシバレリン酸、ポリア スパラチン酸、パラフィンワックス、脂肪アルコールのフタル酸エステル、ロジ ン、脂肪酸金属塩から成る。 被覆重合体として適する主要な重合体は、 （ａ２．１）７５から９０、ことに１５から２５重量％のエチレンと （ａ２．２）１０から２５、ことに１５から２５重量％のα−オレフィン酸不 飽和のＣ₃−Ｃ₈カルボン酸から構成されるカルボキシル基含有エチレンブロック 共重合体（カルボキシル基はその塩の形態で存在してもよい）である。 適当な単量体（ａ２．２）としては、ことにアクリル酸、メタクリル酸、クロ トン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、これらの混合物が使用される。 このカルボキシル基含有エチレンブロック共重合体は、１から２５、ことに８ から１５のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）（１６０℃、３２５Ｋｐで測定 ）を有するのが好ましい。このＭＦＩは、特定の温度および時間で、特定の力（ 荷重）の作用下に、特定寸法のノズルから押出される溶融重合体の量（ｇ）を 示し、標準規格、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８−６５ Ｔ、ＩＳＯ Ｒ １１３３− １６９６（Ｅ）またはＤＩＮ５３７３５（１９７０）（これらの内容は相互に同 じである）により測定される。 カルボキシル基含有エチレンブロック共重合体は、メルティングエンド（Ｔ_SE ）が８０℃以上、好ましくは１１０℃以上の溶融範囲を有するのが好ましい。一 般的にＴ_SEは２００℃を超えない。Ｔ_SEは例えば示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法 により測定され得る。手順は一般にＤＩＮ５３７６５に従って行なわれる。 カルボキシル基含有エチレンブロック共重合体は、さらに５０℃未満、ことに −２０から＋２０℃のガラス転移点（Ｔ_G）を有するのが好ましく、（Ｔ_G）は５ ０℃を超えない。この（Ｔ_G）も一般的にＤＳＣ法でＤＩＮ５３７６５により測 定される。 カルボキシル基含有エチレンブロック共重合体のカルボキシル基の全部または 一部は、その塩の形態、ことに亜鉛、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはア ンモニウムの塩、なかんずく、ナトリウム塩、アンモニウム塩の形態で存在する のが好ましい。 特に適当なアンモニウム塩は、アンモニア、ヒドロキシルアルキル基中に、２ から１８、ことに２から６個の炭素原子を有するジもしくはトリアルカノールア ミン、これらアルカノールアミンの混合物、またはアルキルおよびヒドロキシア ルキル基中に２から８個の炭素原子を有するジアルキルモノアルカノールアミン から誘導されるアンモニウム塩である。具体例としては、ジエタノールアミン、 トリエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル-１−プロパノール、ジメチル エタノールアミンが挙げられる。 カルボキシル基の４０から１００％、ことに７０から９０％が、その塩の形態 で存在するのが、ことに有利である。 被覆部分（ａ２）は、さらに、希元素として一般的に肥料に添加される塩、例 えばＭｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏ、および／またはＢの塩を含有するこ ともできる。被覆部分は、被覆重合体に対して、０．１から５重量％のこれらの 塩を含有し得る。 被覆部分（２）は、さらに他の添加剤、例えば殺虫剤、殺菌剤のような裁培植 物保護剤、生長制御剤、硝酸化成作用阻害剤などを、総量で、被覆重合体に対し て０．１から５重量％含有し得る。 さらに、肥料の釈放を制御する物質も、被覆材料（ａ２）に添加されることが できる。これは主にリグニン、スターチ、セルロース、シリカートなどであって 、同じく被覆重合体に対して０．１から５重量％の割合で含有され得る。 顆粒（ａ）は、一般的に、５０から９９．５重量％の肥料成分と、０．５から ５０重量％の被覆重合体とから成る。 顆粒（ａ）は、一般的に公知の方法で得られる。この処理は出発材料としての 肥料顆粒に、溶融体、溶液または分散液の形態における被覆重合体を施こすこと により行なうのが好ましい。 顆粒（ａ）の製造に適する、出発材料としての顆粒肥料は、核芯部分（ａ１） を構成する、周知の有機または無機肥料の顆粒である（前述文献３７４−３８５ 頁参照）。 カルボキシル基含有エチレンブロック共重合体の溶液もしくは、分散液は、１ ０℃から１００℃の温度で、噴霧により施こされるのが有利である。 被覆重合体の水性分散液ないし水溶液を、出発材料としての肥料顆粒に施こし た場合に、この顆粒が液により崩壊しないようにするためには、時間当たりの溶 液ないし分散液施用量を限定し、かつ分散媒ないし溶媒としての水をなるべく迅 速に蒸発させる手段を構ずる必要がある。 そこで、出発材料としての肥料顆粒を流動化気体により流動化して顆粒の流動 床を形成し、１０から１００℃、ことに３０から７０℃の温度で、被覆重合体の 溶液ないし分散液をこの流動床に向けて噴霧し、溶媒ないし分散媒が蒸発するま でこの流動床を維持するのが好ましい。 このような流動床被覆法は、被覆顆粒肥料製造方法として一般的に公知であり 、例えば米国特許５２１１９８５号明細書に記載されている。この方法によれば 、ことに均斉で、薄い被覆が形成され得る。 本発明による顆粒混合物に、特に有利な特性、ことに機械的応力に対する耐性 および長期間貯蔵の場合の凝集、集塊化に対する耐性を附与するためには、出発 材料である肥料顆粒をまず流動床状態にして、カルボキシル基含有エチレンブロ ック共重合体の水性分散液をこの流動床に噴霧するのが好ましい。適当な水性分 散液は、例えば独国特許公開３４２０１６８号広報に記載されているようなエチ レンブロック共重合体ワックスの水性分散液である。 肥料成分が顆粒（ａ）から拡散する速度ないし割合にも影響する被覆部分（ａ ２）の厚さは、一般的に１０から２００、ことに１０から１００μｍである。 被覆部分（２ａ）に添加剤、微量元素、肥料釈放を制御する物質などを含有さ せる場合には、これらを被覆重合体の溶液、分散液または溶融体に添加するのが 好ましい。 肥料被覆顆粒の凝集、集総化ないしケーキ化傾向を低減させるためには、タル ク、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃またはＴｉＯ₂などの粉末を、カルボキシル基含有エチレ ンブロック共重合体で被覆した後に施こすのが有利な場合もある。 肥料無被覆顆粒（ｂ）は、原則的に被覆顆粒（ａ）を製造するための出発材料 を成す肥料顆粒と同じタイプのものであるが、これら顆粒を構成する肥料成分に 関しては、同じでも異なってもよい。 本発明による顆粒混合物を製造するための混合処理は、特に厳格なものではな く、慣用の装置、例えば一般的ミキサまたはドラムミキサを使用して行われる。 被覆顆粒（ａ）も、無被覆顆粒（ｂ）も、共に０．５から１０ｍｍ、ことに０ ．７から５ｍｍの最大限平均粒径、通常０．５から１．３ｋｇ／ｌの嵩密度を有 する。 ２種類の顆粒の嵩密度と直径は、本発明による顆粒混合物の混合均斉性を維持 するために、あるいは両者の分離を阻止するため、ほぼ同等に選定されるのが好 ましい。 本発明による顆粒混合物は、一般的に公知の方法（前述したウルマンの文献３ ９８−４０１頁参照）により、農業的、園芸的に使用されるべき地域に施与され る。前述したように本発明による顆粒混合物は、植物に対して致率的に作用し、 耕作地に均斉に施与するだけでなく、植物の根の近辺にスポット的に施与するの にも適当である。 本発明による肥料は、原則的に、農業、果実、野菜の生産を主とする園芸のよ うな裁培植物用のすべての耕作地に使用され得る。本発明による顆粒混合物肥料 を施用して有効に生育を促進し得るその他の作物の例として、じゃがいも、とう もろこし、シュガービート、あぶらな、ぶどう、芝、タバコ、ホップなどが挙げ られる。 本発明による顆粒混合物肥料は、環境汚染を充分に回避しながら、農業、園芸 耕作地を、ことに致率的に有効に使用することを可能ならしめることにおいて秀 れている。 植物の効率的な生長促進のために、本発明による顆粒混合物肥料は、それぞれ の植物生長期間当たり１回施与（好ましくはこの期間の頭初に）すれば充分であ る。植物の肥料要求条件は、肥料の釈放速度ないし割合と適合せしめられ得るか らである。 実施例 （Ａ）顆粒混合物の製造 （Ｉ）バッチ式製造 内容積ほぼ４００１,.最大充填重量２５０ｋｇの貯槽を有する金属製双円錐型 ミキサーに、約１０ｋｇの被覆肥料（一般的なＮＰＫ肥料顆粒）（Ｎとして計算 して１５部の窒素、Ｐ₂Ｏ₅として計算して５部の燐、Ｋ₂Ｏとして計算して２０ 部のカリウム、ＭｇＯとして計算して２部のマグネシウムを含有し、肥料分に対 して５％のエチレン／アクリル酸ブロック共重合体により被覆）と、約３０ｋｇ の無被覆肥料（一般的なＮＰＫ肥料）とを、少しづつ、交互に最大充填重量に達 するまで給送した。これによりミキサーには、６２．５ｋｇの被覆顆粒と、１８ ７．５ｋｇの無被覆顆料が充填された。次いでミキサを１分間稼働させ、次いで 顆粒を排出した。これにより被覆顆粒が２５％を占める、ほぼ均斉な混合物が得 られた。 （II）連続的製造 内部にリフティングブレードを設けた、傾斜ロータリードラム（長さ約３ｍ、 直径約lｍ）に、２個の独立した給送シートを経て、前述した被覆顆粒および無 被覆顆粒肥料を、下表１に示される給送速度で給送した。ドラムの傾斜、回転数 および内部設備の形状は、各肥料のドラム内滞留時間がほぼ１０から１５分（平 均）になるように調整した。ドラムから排出された混合物はほぼ均斉に混合され ていた。 （Ｂ）裁培植物育生テスト このテストは、独国リンブルゲールホーフ所在の農業試験場で、ローム砂土に より行なわれた。施肥は６ｃｍ間隔、６ｃｍ深さのスポット法により行なった。 この施肥方法は、被験植物間の間隔が可成りあって、肥料が植物の根に届かず、 あるいは生育後期になって始めて届くような場合に、耕作地全面の施肥をしない で済ませるように最近採用されている方法である。植物近傍の施肥は、肥料の効 率を増大させる。 このテストにおける施肥は、上記実施例により製造された顆粒混合物肥料を使 用して行なわれた。施肥量割合は２４０ｋｇ／ｈａＮ（＝１ヘクタール当たり肥 料約１６００ｋｇ）であって、これは被験植物の肥料要求分に対応する。 下表１は、被覆顆粒が２５％の場合、被験植物（カリフラワーおよび中国菜（ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｌｅａｖｅｓ））の収量は、共に可成り高いことを示す。被覆 顆粒を含まない肥料の場合、施与された肥料によりもたらされる塩によりストレ スから植物の生育は余りよくない。被覆顆粒が７５％ないし１００％に達する肥 料を施与した場合、急速に生長し、従って高い肥料要求量のこれら被験植物の生 長は若干の期間において不充分であり、収穫量はその分だけ低くなっている。 (１) カリフラワーの取引において一般的に使用されるサイズ６、サイズ８、 サイズ１２を考慮したカリフラワーのみの収量。 (２) カリフラワーの取引で好まれるサイズ６のカリフラワーの耕作地1m²当 たりの収穫個数。 (３) １級、２級の中国菜のみの収穫量。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘーンデル，ラインハルト ドイツ国、Ｄ―67117、リムブルガーホー フ、シラーシュトラーセ、35 (72)発明者 ドレセル，ユルゲン ドイツ国、Ｄ―67141、ノイホーフェン、 メデンハイマー、シュトラーセ、18 (72)発明者 ラング，ハンス ドイツ国、Ｄ―67117、リムブルガーホー フ、トリフェルスリング、31

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）５から４５重量％の、（ａ１）慣用の肥料を含有する核芯部分、お よび（ａ２）被覆重合体を含有する被覆部分から成る肥料被覆顆粒（ａ）と、 （ｂ）５５から９５重量％の、慣用の肥料を含有する肥料無被覆顆粒（ｂ）と から構成されることを特徴とする顆粒混合物。 ２．顆粒（ａ）または（ｂ）が、０．５から５ｍｍの最大限平均径を有するこ とを特徴とする請求項１の顆粒混合物。 ３．顆粒（ａ）が８０から９９．５重量％の肥料と、２０から０．５重量％の 被覆重合体を含有することを特徴とする、請求項１の顆粒混合物。 ４．上記肥料が、単一組成分肥料または複合組成肥料であることを特徴とする 、請求項１から３のいずれかの顆粒混合物。 ５．被覆重合体が、ポリエチレン、ポリビニリデンクロリド、（脂肪族および ／または芳香族）ポリウレタン、シクロペンタジエンまたはブタジエンで架橋さ れたあまに油および大豆油ブロック共重合体およびエチレン／アクリル酸ブロッ ク共重合体から選択されるいずれかの重合体であることを特徴とする、請求項１ から４のいずれかの顆粒混合物。 ６．被覆重合体が、カルボキシル基を含有し、このカルボキシル基がその塩の 形態で存在していてもよいエチレンブロック共重合体であって、かつその共重合 体が、（ｂ２．１）７５から９０重量％のエチレンと、（ｂ２．２）１０から２ ５重量％のα−オレフィン性不飽和のＣ₃−Ｃ₈カルボン酸とから構成されている ことを特徴とする、請求項１から５のいずれかの顆粒混合物。 ７．被覆部（ａ２）が１から２００μｍの平均厚さを有することを特徴とする 、請求項１から６のいずれかの顆粒混合物。 ８．請求項１から７のいずれかの顆粒混合物を農業もしくは園芸用耕作地に施 与しあるいは鉢もしくは容器中に混和することを特徴とする、施肥方法。 ９．請求項１から７のいずれかの顆粒混合物の、果実、野菜または芝に施肥す るための用途。