JPH09194280A - 分解性被膜を有する被覆粒状肥料 - Google Patents

分解性被膜を有する被覆粒状肥料

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JPH09194280A
JPH09194280A JP8021846A JP2184696A JPH09194280A JP H09194280 A JPH09194280 A JP H09194280A JP 8021846 A JP8021846 A JP 8021846A JP 2184696 A JP2184696 A JP 2184696A JP H09194280 A JPH09194280 A JP H09194280A
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granular fertilizer
copolymer
acid
coated granular
coating
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JP8021846A
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Yoshihiro Chikami
世始裕 千頭
Michiyuki Ashihara
通之 芦原
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Chisso Corp
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/37—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings layered or coated with a polymer

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被覆粒状肥料において酸化分解性被膜の溶出
制御と必要な被膜強度を両立させる。 【解決手段】 粒状肥料の表面を酸化分解性ポリエステ
ルとポリオレフィン又はポリ塩化ビニリデンからなる樹
脂で被覆し、更に該被覆面を前記ポリエステルからなる
樹脂で被覆。 【効果】 長期間にわたる溶出制御可能で、その製造、
保管、流通及び使用の各段階で破損することのない被膜
を有する被覆粒状肥料が提供できた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆粒状肥料に関
する。更に詳しくは、分解性を有する被膜で被覆された
被覆粒状肥料に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】これまでに溶出速度の制御
が可能な肥料として、樹脂や硫黄等の無機物で被覆され
た被覆粒状肥料が開発され開示されてきた（特公昭５４
−３１０４号、特公昭５９−３０６７９号、特公昭５４
−８１７号等）。これらの肥料の内、熱可塑性樹脂で被
覆されたものは、溶出速度や溶出の温度依存性を制御す
る技術などが次々に開発され（特開昭５５−９４９５
号、特開昭５４−９７２６０号等）、その溶出機能は充
実していった。これら被覆粒状肥料は、例えば水稲の基
肥一発施肥等に代表される画期的な省力施肥法を可能に
した。しかしながら、これらの樹脂で被覆された被覆粒
状肥料は、優れた溶出制御機能を有するものの、内容物
の肥料が溶出した後、カプセルを形成している被膜がい
つまでも土壌中に残ると云った問題点を有していた。こ
の問題の解決策として、近年環境問題の点で注目を浴び
ている生分解性樹脂で粒状肥料を被覆した、被覆粒状肥
料が開示されている。特公平２−２３５１７号ではポリ
３−ハイドロオキシ−３−アルキルプロピオン酸で被覆
された被覆粒状肥料が、特開平５−８５８７３号ではポ
リカプロラクトンで被覆された被覆粒状肥料が、特開平
７−６１８８４号ではポリ２−ハイドロオキシ−２−ア
ルキル酢酸で被覆された被覆粒状肥料が開示されてい
る。これらの生分解性樹脂は、いずれも親水性（極性）
の強いポリエステルであって、その強い親水性のため微
生物の生産する加水分解酵素で結合が切断され、分解資
化されてゆく。親水性（極性) が強いと云うことは、水
蒸気や水分の透過が大きいと云うことであって、これら
生分解性樹脂で被覆された被覆粒状肥料は、その溶出が
極めて速いものが多い。また、土壌に施用した時点から
分解作用を受けるため、ものによっては無菌の水中では
溶出が終了するまでに５０日程度かかるものが、土壌中
では１週間程度で溶出が終了してしまうものもあった。
この問題の解決のため、特公平２−２３５１７号や特開
平７−６１８８４号では、水蒸気透過性の小さいポリエ
チレン等のポリオレフィン系樹脂をブレンドさせて、溶
出速度や分解速度の調節を行う技術が開示されている。
この技術によって溶出速度や被膜の分解速度の調節可能
な範囲が飛躍的に広がった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
ポリオレフィン系樹脂をはじめとする熱可塑性樹脂と生
分解性ポリエステルとのブレンドは、お互いの極性の違
いから充分な相溶性が得られず、単独材料の被膜に比べ
極端に被膜強度が低下する欠点を有していた。一般に、
肥料の製造、保管、流通、使用の実際の場面において
は、被膜に摩擦や衝撃等の相当のストレスがかかる。特
に畑や水田における散布では、省力化の風潮の中、近年
自動散布機が普及している。自動散布機は、一般に圧縮
空気や回転羽根によって吹き出された肥料を角度の異な
る邪魔板に衝突させて、飛散する方向を換え畑や水田に
均一に分散させている。吹き出される際の機械や肥料粒
子間における摩擦や、邪魔板への衝突によって被覆肥料
の被膜にクラックや擦り傷をつける。被膜にクラック等
の傷が入るとその傷から溶出し、当初設計した溶出期間
よりも相当速く溶出してしまう。また、傷の入り方も状
況によって異なるため、傷が入った後の溶出は全く予想
出来ない。前述の通り、被覆粒状肥料の特性は適切な溶
出制御にあるのであって、クラックや擦り傷等のダメー
ジは被覆粒状肥料にとって致命的な障害である。本発明
者らは、これら生分解性樹脂被膜が有する問題を解決す
べく、生分解性被膜の溶出制御と被膜強度を両立させた
被膜組成について鋭意研究を重ねた。そしてついに、粒
状肥料の表面を生分解性を有するポリエステルの一種以
上と、ポリオレフィン若しくは、オレフィンと他の重合
単位との共重合体又はポリ塩化ビニリデン若しくは、塩
化ビニリデンと他の重合単位との共重合体の何れか一種
以上を有効成分とする樹脂被膜で被覆し、更にその表面
に高分子の酸化分解反応を促進する物質を含有せしめた
ポリオレフィン及びその共重合体とポリ塩化ビニリデン
及びその共重合体の何れか一種以上を有効成分とする樹
脂被膜で被覆することを特徴とする分解性被膜を有する
被覆粒状肥料に、極めて優れた被膜特性があることを見
いだし、本発明に到達した。以上の記述からも明らかな
ように、本発明の目的は、生分解性ポリエステルと非分
解性のポリオレフィン若しくは、オレフィンと他の重合
単位との共重合体又はポリ塩化ビニリデン若しくは、塩
化ビニリデンと他の重合単位との共重合体から選ばれた
一種以上を有効成分とする被膜を有し、長期間にわたる
溶出制御が可能であって、製造、保管、流通、使用の各
場面で充分に耐え得る被膜強度を有する分解性被膜被覆
粒状肥料を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下に記載の
１から１２の構成を有する。 （１）粒状肥料の表面を生分解性を有するポリエステル
の一種以上と、ポリオレフィン若しくは、オレフィンと
他の重合単位との共重合体又はポリ塩化ビニリデン若し
くは、塩化ビニリデンと他の重合単位との共重合体のい
ずれか一種以上を有効成分とする樹脂被膜で被覆し、更
にその表面を高分子の酸化分解反応を促進する物質の一
種以上を含有せしめたポリオレフィン若しくは、オレフ
ィンと他の重合単位との共重合体又はポリ塩化ビニリデ
ン若しくは、塩化ビニリデンと他の重合単位との共重合
体のいずれか一種以上を有効成分とする樹脂被膜で被覆
することを特徴とする分解性被膜を有する被覆粒状肥
料。 （２）生分解性を有するポリエステルが、ポリ３−ハイ
ドロオキシ−３−アルキルプロピオン酸、ポリ２−ハイ
ドロオキシ−２−アルキル酢酸、ポリカプロラクトン、
及び次の一般式（１）で表される脂肪族ポリエステルで
ある前記第１項に記載の被覆粒状肥料。
【化２】 （ここでＲ1 ，Ｒ2 は、それぞれ炭素数２〜１０のアル
キレン基） （３）ポリ３−ハイドロオキシ−３−アルキルプロピオ
ン酸のアルキル基がメチル基若しくはエチル基である前
記第２項に記載の被覆粒状肥料。 （４）ポリ２−ハイドロオキシ−２−アルキル酢酸のア
ルキル基が水素、メチル基若しくはエチル基である前記
第２項に記載の被覆粒状肥料。 （５）一般式（１）で表される脂肪族ポリエステルのＲ
1 が炭素数２又は／及び４のアルキレン基であり、一般
式（１）で表される脂肪族ポリエステルのＲ2が炭素数
２又は／及び４のアルキレン基である前記第２項に記載
の被覆粒状肥料。 （６）ポリオレフィン若しくはオレフィンと他の重合単
位との共重合体がポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重
合体、エチレン・一酸化炭素共重合体、エチレン・酢酸
ビニル・一酸化炭素共重合体、エチレン・アクリレート
共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、ゴム系樹
脂、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート等から
選ばれた一種以上である前記第１項に記載の被覆粒状肥
料。 （７）ポリ塩化ビニリデン若しくはその共重合体がポリ
塩化ビニリデン、塩化ビニリデン・塩化ビニル共重合体
である前記第１項に記載の被覆粒状肥料。 （８）酸化分解反応を促進する物質が、−Ｃ＝Ｃ−不飽
和結合を有する不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸エステル、
油脂類、ジエン系重合体、及び遷移金属、遷移金属化合
物から選ばれた一種以上である前記第１から７項のいず
れかに記載の被覆粒状肥料。 （９）酸化分解反応を促進する物質が、昇華性微粒子で
ある前記第１から８項のいずれかに記載の被覆粒状肥
料。 （１０）昇華性の微粒子群がナフタリン、樟脳、硫黄か
ら選ばれた一種以上である前記第９項に記載の被覆粒状
肥料。 （１１）被膜中に水難溶性もしくは水不溶性の、有機ま
たは無機の充填材を混合して成る前記第１から１０項の
いずれかに記載の被覆粒状肥料。 （１２）無機充填剤がタルク、クレイ、ケイソウ土、シ
リカ、炭酸カルシウム、ゼオライト、金属酸化物若しく
は硫黄の粉末から選ばれた一種以上であり、有機充填材
が糖重合体及びその誘導体、若しくはクロチリデンジウ
レア、イソブチリデンジウレア、オキザマイドの粉末か
ら選ばれた一種以上である前記第１１項に記載の被覆粒
状肥料。
【０００５】以下に本発明の構成を詳述する。本発明に
必須の生分解性ポリエステルは、土壌中において微生物
が生産する体内、体外の加水分解酵素、または土壌中に
存在する前記以外の加水分解酵素、若しくは通常の土壌
環境において加水分解等の作用によって主鎖の切断が行
われるものを指す。分解の速度については、特に指定す
るものではないが、使用目的に応じ選択すればよい。し
かしながら、現行の樹脂被覆肥料に用いられている程度
の形状のカプセルにした場合、土壌中で数ヶ月から１０
年程度の期間で分解し、カプセルの形状が消失するもの
の中から選択するのが実用的な範囲であると考える。こ
の機能を有するポリエステルであれば如何なるものも原
則的には使用可能であるが、以下に示す生分解性ポリエ
ステルが特に推奨される樹脂材料である。
【０００６】本発明において好ましい生分解性ポリエス
テル材料としては、ポリエステルが、ポリ３−ハイドロ
オキシ−３−アルキルプロピオン酸及びその共重合体、
ポリ２−ハイドロオキシ−２−アルキル酢酸及びその共
重合体、ポリカプロラクトン、及びその一般式（１）で
表される脂肪族ポリエステル共重合体が挙げられる。
【０００７】
【化３】 （ここでＲ1 、Ｒ2 はそれぞれ炭素数２〜１０のアルキ
ル基）
【０００８】ポリ３−ハイドロオキシ−３−アルキルプ
ロピオン酸は、一般式（２）に示されるいずれの組成の
ものであっても本発明に使用することが出来るが、更に
好ましい材料として、ポリ３−ハイドロオキシ−３−メ
チルプロピオン酸、ポリ３−ハイドロオキシ−３−エチ
ルプロピオン酸、３−ハイドロオキシ−３−メチルプロ
ピオン酸と３−ハイドロオキシ−３−エチルプロピオン
酸との共重合体を挙げることが出来る。但し、３−ハイ
ドロオキシ−３−メチルプロピオン酸と３−ハイドロオ
キシ−３−エチルプロピオン酸との共重合体は、ランダ
ム結合であってもブロック結合であっても本発明の目的
は達成される。
【０００９】
【化４】 （ここでＲはアルキル基）
【００１０】ポリ２−ハイドロオキシ−２−アルキル酢
酸は、一般式（３）に示されるいずれの組成のものであ
っても本発明に使用することが出来るが、更に好ましい
材料として、ポリ２−ハイドロオキシ酢酸、ポリ２−ハ
イドロオキシ−２−メチル酢酸、ポリ２−ハイドロオキ
シ−２−エチル酢酸、及び２−ハイドロオキシ酢酸と２
−ハイドロオキシ−２−メチル酢酸の共重合体が挙げら
れる。但し、２−ハイドロオキシ酢酸と２−ハイドロオ
キシ−２−メチル酢酸との共重合体は、ランダム結合で
あってもブロック結合であっても本発明の目的は達成さ
れる。これらポリ２−ハイドロオキシ−２−アルキル酢
酸の単量体にはＬ体、Ｄ体、Ｄ，Ｌ体と３種類の光学異
性体が存在するが、これらの内いずれのものであっても
本発明に使用することが出来る。
【００１１】
【化５】 （ここでＲはアルキル基）
【００１２】ポリカプロラクトンは、一般式（４）に示
される組成のもので、Ｒはアルキレン基で、Ｃn ＝Ｃ2
からＣ5 のものであればいずれのものであっても本発明
に使用することが出来る。
【００１３】
【化６】 （ここでＲはアルキル基）
【００１４】一般式（１）で表される脂肪族ポリエステ
ル共重合体はそれぞれ炭素数２から１０のアルキレン基
を持つグリコールとジカルボン酸またはその無水物との
縮合反応によって得られたものである。Ｒ1 は炭素数２
〜１０のアルキレン基を持つグリコールであり、例えば
エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチ
レングリコール、ブタンジオール１，３、ブタンジオー
ル１，４、ペンタンジオール１，５、３−メチルペンタ
ンジオール１，５、ヘキサンジオール１，６、ヘプタン
ジオール１，７、オクタンジオール１，８、ノナンジオ
ール１，９、デカンジオール１，１０、ネオペンチルグ
リコール並びにそれらの混合物である。Ｒ2 は炭素数２
〜１０のアルキレン基を持つ脂肪族ジカルボン酸又はそ
の無水物であり、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピ
ン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸、ノナンジカルボン酸、ドデカン酸、無水コハク
酸、無水グルタル酸並びにそれらの混合物である。上記
グリコールとジカルボン酸のうち、ブタンジオール１，
４とコハク酸又はその無水物、エチレングリコールとコ
ハク酸又はその無水物、ブタンジオール１，４とアジピ
ン酸、並びにエチレングリコールとアジピン酸の組み合
わせは原料のコストも安く本発明においては望ましい組
み合わせといえる。上記生分解性樹脂の使用により、樹
脂被覆粒状肥料の被膜に土壌中における生分解性を付与
することが出来る。
【００１５】本発明で必須のポリオレフィン若しくは、
オレフィンと他の重合単位との共重合体又はポリ塩化ビ
ニリデン若しくは、塩化ポリニデンと他の重合単位との
共重合体（以下該樹脂と記す）は、極性が大きく水蒸気
透過性の大きな、つまり溶出速度の速い生分解樹脂被膜
の溶出速度を遅くするために添加する資材であるため、
極性が小さく水蒸気の透過性が小さいものを用いること
が望ましい。本発明に好ましいポリオレフィン若しく
は、オレフィンと他の重合単位との共重合体としてはポ
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・酢酸ビニル共重合体、エチレン・一
酸化炭素共重合体、エチレン・酢酸ビニル・一酸化炭素
共重合体、エチレン・アクリレート共重合体、エチレン
・メタクリル酸共重合体、ゴム系樹脂、ポリスチレン、
ポリメチルメタアクリレート等が挙げられるが、水蒸気
の透過性が小さい樹脂であればいずれのものであっても
使用することが出来る。
【００１６】本発明に好ましいポリ塩化ビニリデン若し
くは、塩化ビニリデンと他の重合単位との共重合体とし
ては、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン・塩化ビニ
ル共重合体等が挙げられる。これらもポリオレフィン系
樹脂と同様に水蒸気の透過性が小さい樹脂であればいず
れのものを用いても差し支えない。酸化促進剤として有
効なものは、−Ｃ＝Ｃ−の不飽和結合を有する有機化合
物または高分子で、有機化合物としては不飽和脂肪酸、
例えばオレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキド
ン酸、エルカ酸、パルミトール酸、リシノール酸、エレ
オステアリン酸等、不飽和脂肪酸エステル、例えばオレ
イン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エル
カ酸、パルミトール酸、リシノール酸、エレオステアリ
ン酸等のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエ
ステル、イソブチルエステル等、油脂類、例えば乾性油
であるアマニ油、大豆油、桐油、半乾性油である玉蜀黍
油、菜種油、綿実油、不乾性油であるオリーブ油、椿
油、ヒマシ油等の植物油、及び鯨油、牛脂、魚油、肝油
等の動物油が挙げられ、高分子としては、ジエン系重合
体例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン・
ブタジエン共重合体、スチレン・イソプレン共重合体、
アクニロニトリル・ブタジエン共重合体等が挙げられる
がこれらに限定するものではない。
【００１７】また、この他の酸化促進剤としては遷移金
属或は遷移金属化合物があり、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの微細粉
末状金属、金属酸化物、金属ハロゲン化物、無機酸金属
塩、有機酸金属塩等が挙げられる。遷移金属酸化物とは
例えば、チタニア（特にアナターゼ型）、酸化クローム
グリーン、コバルトブルー等の無機顔料であり、遷移金
属ハロゲン化物とは例えば、ＮｉＣｌ2 、ＮｉＢｒ2 、
ＣｏＢｒ3 、ＦｅＣｌ2 、ＦｅＣｌ3 、ＣｒＣｌ2 、Ｃ
ｒＣｌ4 、ＭｎＣｌ2 、ＭｎＣｌ3 、ＴｉＣｌ4 、Ｃｕ
Ｃｌ、ＺｎＣｌ2等の微粉末化物であり、無機酸遷移金
属塩とは例えば、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、炭酸、
燐酸、亜燐酸とＺｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕなどの微粉末化塩であり、有機酸遷移
金属塩とは例えば、炭素数１ないし２２の有機酸、即ち
飽和、不飽和、脂肪属カルボン酸、芳香属カルボン酸の
遷移金属塩のことであるがこれらに限定するものではな
い。
【００１８】−Ｃ＝Ｃ−の不飽和結合を有する物質のう
ち、脂肪酸、脂肪酸エステル、油脂のように比較的低分
子量の有機化合物は、高分子組成物重量の０．５〜４０
％、好ましくは１〜３０％添加するのが望ましい。この
範囲以下であると高分子の酸化分解促進効果が不十分で
あり、またこの範囲以上では被膜の分解がより促進され
るものの、被膜の強度低下を招き実用的な被膜にならな
い。また、−Ｃ＝Ｃ−の不飽和結合を有する物質のう
ち、ジエン系重合体のように高分子量のものは、高分子
組成物重量の０．５〜８０％、好ましくは１〜７０％添
加するのが望ましい。低分子の有機化合物と同様にこの
範囲以下では酸化促進効果が不十分である。また、ジエ
ン系重合体のように不飽和結合を有する高分子は被膜の
溶出を促進する機能もあるため、この範囲を越えると溶
出が速くなり過ぎ希望する溶出コントロールが得られな
くなる。
【００１９】遷移金属及び遷移金属化合物は、高分子組
成物重量の０．０５〜２０％、好ましくは０．１〜１５
％添加するのが望ましい。この範囲以下では酸化促進効
果が不十分である。また、添加量は上記範囲以内で充分
であり、範囲以上に増やしても効果の向上は望めない。
のみならず、その多すぎる添加は製造中の過熱によって
被膜の劣化を招く場合もあるので適当ではない。これら
酸化促進剤は、−Ｃ＝Ｃ−基のように酸化分解を受け易
い感応基を高分子被膜に導入してやる方法、また、遷移
金属のように酸化分解の触媒作用を有する物質を導入す
る方法のいずれであっても本発明の目的は達成される。
【００２０】更に、上記以外の酸化分解促進物質として
本発明では、昇華性微粒子を挙げることが出来る。昇華
性微粒子は、上記酸化分解促進物質のように高分子鎖に
直接的に作用するものではないが、高分子組成物中に分
散された昇華性微粒子が、施肥後徐々に昇華した結果被
膜内に微細な空隙が生成し、空気との接触面積を著しく
増加させ、また酸化分解性高分子組成物の隔壁が極薄化
して急激に酸化分解を受けて崩壊し易くなる。従って、
微粒子の昇華性の程度は、施肥後空隙が完成するまでの
期間に影響を与える。高分子組成物の酸化分解性と、空
隙の界面（空隙、高分子間）は比例し、空隙界面は昇華
性微粒子の割合に比例し、粒径に反比例する。即ち、添
加割合が多いほど、また微粒子径が小さいほど酸化分解
は進行し、被膜設計に際してはこれらの組合せを充分に
検討し計画される。
【００２１】本発明に必須の昇華性微粒子とは常温にお
いて個体で、且つ水に不溶または難溶性で、粒径が０．
０１〜３０μｍ、好ましくは０．１〜２０μｍのもの
で、被膜重量の５〜９０％、好ましくは１０〜８０％分
散される。好ましい昇華性微粒子の材料としてはナフタ
レン、樟脳、硫黄の単独または混合物が挙げられる。
【００２２】本発明の目的の一つである生分解性樹脂被
膜の溶出速度を遅くする方法としては、水蒸気透過性の
大きな該ポリエステルと水蒸気透過性の小さな該樹脂を
ブレンドすることで達成できる。これはブレンドによっ
て被膜としての水蒸気透過性が低下すること、またブレ
ンドで該樹脂同士が相互に分散することによって該ポリ
エステルが、微生物や微生物が生産する加水分解酵素と
接触する確率が低くなることに因ると考えられる。但
し、該樹脂の過度の混合によっては被膜の分解性が損な
われることもあり、該樹脂のブレンドは全樹脂中の５０
ｗｔ％以下、好ましくは４０ｗｔ％以下にすることが望
ましい。この範囲内で該樹脂を選択することによって溶
出速度の設定を行うべきである。しかしながら、これら
極性の異なる樹脂のブレンドは一般に相溶性が悪く、ブ
レンド以前の樹脂単体の被膜強度が如何に強くとも、一
旦ブレンドすれば極端に強度が低下していた。しかしな
がら、本発明においては、上記ブレンド被膜（この被覆
層をブレンド層と以下に記載する）に、高分子の酸化分
解反応を促進する物質の一種以上を含有せしめたポリオ
レフィン若しくは、オレフィンと他の重合単位との共重
合体又はポリ塩化ビニリデン若しくは、塩化ビニリデン
と他の重合単位との共重合体を有効成分とする被膜を更
に被覆する（この被覆層を保護層と以下に記載する）こ
とでこの通常の使用に耐える被膜強度を得ることが出来
る。この際の該保護膜の膜厚は厚くすればそれだけ強度
が増すが、一般に酸化分解性被膜の分解には生分解性の
被膜よりも多くの時間を要する。水田のように溶出後の
空カプセルが水に浮いて流出してしまいやすい状況で
は、溶出後は速やかな分解が求められることから該保護
膜の膜厚は出来るだけ薄い方が望ましい。この膜厚につ
いては求められる被膜強度と分解速度の関係から任意に
設定すべきものである。
【００２３】制限された膜厚の該保護膜で更なる被膜強
度が望まれる場合には、エチレン・酢酸ビニル共重合体
等のゴム弾性の高い樹脂材料を選択して使用すればよ
い。該ポリエステルと該樹脂とのブレンド被膜では、上
述の様に生分解性確保の点からブレンドの比率に制限が
あるため、ブレンドによって溶出速度を遅くすると云っ
ても限界があった。２重の被膜で溶出を制御する場合、
その溶出速度は水蒸気透過性の小さい層の特性によって
ほぼ決定されることから、より遅い溶出速度が求められ
る場合には該保護膜に水蒸気透過性の小さな樹脂を用
い、膜として水蒸気透過性の小さな組成で該保護膜を形
成すればよい。また、比較的速い溶出速度が求められる
場合には、水蒸気透過性の大きな樹脂を用いるべきであ
る。この際、該保護膜の水蒸気透過性を挙げる方法とし
て、樹脂の選択以外に水難溶性もしくは水不溶性の充填
材を該保護膜の添加する方法が推奨される。水難溶性も
しくは水不溶性の充填材は該保護層にのみではなく、該
ブレンド層に用いても差し支えない。該充填材の添加は
上記のように溶出制御において有用なだけでなく、安価
な充填材を用いればコスト的にも有利である。但し、充
填材の添加は被膜強度の低下をもたらすことも念頭に置
いて被膜組成を決定すべきであり、本発明の効果を損な
わない範囲で用いるべきである。被膜組成にもよるが充
填材の添加は被膜重量の８０％以下で行うことを推奨す
る。
【００２４】無機充填剤としてはタルク、クレイ、ケイ
ソウ土、シリカ、炭酸カルシウム、ゼオライト、金属酸
化物若しくは硫黄の粉末が挙げられ、有機充填材として
は糖重合体及びその誘導体、若しくはクロチリデンジウ
レア、イソブチリデンジウレア、オキザマイド等の粉末
を用いることが出来る。
【００２５】更に、本発明では、被膜強度や溶出制御機
能が損なわれない範囲で界面活性剤を添加することが出
来る。本発明に使用し得る界面活性剤は、陽イオン性の
もの、陰イオン性のもの、両性のもの、非イオン性のも
のいずれも使用し得るが、界面活性剤の親水性疎水性の
バランスが重要であり、被膜のブレンド状況にあったも
のを添加すべきである。
【００２６】本発明は、あらゆる肥料成分を含む粒状物
に適用できる。例えば硫安、塩安、硝安、尿素、塩化加
里、硝酸加里、硝酸ソーダ、燐酸アンモニア、燐酸加
里、燐酸石灰等の水溶性肥料、及びキレート鉄、酸化
鉄、塩化鉄、ホウ酸、ホウ砂、硫酸マンガン、塩化マン
ガン、硫酸亜鉛、硫酸銅、モリブデン酸ナトリウム、モ
リブデン酸アンモニウム等の水溶性微量要素の単体また
は２種以上の成分を含む肥料に対しては特に有効であ
る。また、ＯＭＵＰ（クロチリデンジウレア）、ＩＢＤ
Ｕ（イソブチリデンジウレア）やオキザマイド等の難水
溶性肥料に適用すると、これらの肥料の有効期間を延ば
すことが出来る。
【００２７】本発明に係る被覆材は、有機溶剤に溶解ま
たは分散して使用される。この時使用される溶剤として
は、トルエンに代表されるような高分子材料やワックス
類を溶解するもので、本発明に必須の該脂肪族ポリエス
テルに対し、熱時は可溶であるが、冷時は該脂肪族ポリ
エステルを微細な結晶として析出して白濁するか、若し
くはゼリー状になる有機溶剤群から選択されたものであ
る。これら被覆のための溶液又はこれにフィラーを分散
させた溶液を、転動状態若しくは流動状態にある肥料粒
子に噴霧状で高速熱風流と共に吹き付け、溶剤を瞬時に
乾燥する事によって本発明の被覆粒状肥料を得ることが
出来る。本発明の被膜にフィラーとして粉体を混合使用
する場合、粉体が有機溶剤中で沈降や浮上せず均一に混
合する様に、溶解槽等では強制的に攪拌する必要があ
る。以下、実施例によって本発明を説明する。
【００２８】実施例 １．本発明肥料の製造例 製造法１ 図１は製造例において用いた噴流カプセル化装置を示
す。１は噴流塔で塔径２５０ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、
窒素ガス噴出口径５０ｍｍ、円錐角５０度で肥料投入口
２、排ガス出口３を有する。噴流用窒素ガスはブロアー
１０から送られ、オリフィス流量計９、熱交換器８を経
て噴流塔に至るが、流量は流量計、温度は熱交換機で管
理され、排気は排ガス出口３から塔外に導き出される。
カプセル化処理に使用される粒状肥料は、肥料投入口２
から所定の熱風を（Ｎ2 ガス）を通しながら投入し噴流
を形成させる。熱風温度はＴ1 、カプセル化中の粒子温
度はＴ2 、排気温度はＴa の温度計により検出される。
Ｔ2 が所定の温度になったら、カプセル化液を一流体ノ
ズル４を通して噴霧状で噴粒に向かって吹き付ける。被
覆液は液タンク１１で攪拌しておき、粉体使用の場合は
粉体が被覆液中に均一に分散されているように攪拌して
おく。所定の被覆率に達したらブロアーを止め、被覆さ
れた肥料を抜き出し口７より排出する。本製造例では下
記の基本条件を維持しつつサンプルの試作を行った。 一流体ノズル：開口０．８ｍｍフルコン型 熱風量：４ｍ3 ／ｍｉｎ 熱風温度：８０±２℃ 肥料の種類：６〜７ｍｅｓｈの粒状尿素 肥料投入量：１０ｋｇ 供試溶剤：トルエン 被覆液濃度：固形分５．０重量％ 被覆液供給量：０．３ｋｇ／ｍｉｎ ＊被覆液はポンプ５より送られてノズルに至るが、８０
℃以下に温度が低下しないように蒸気で過熱しておく。 ＊所定の被覆率になるまで上記条件を維持しつつ被覆を
行う。
【００２９】製造法２ 製造法１と同じ被覆装置を用い、本製造例では下記の基
本条件を維持しつつサンプルの試作を行った。 一流体ノズル：開口０．８ｍｍフルコン型 熱風量：４ｍ3 ／ｍｉｎ 熱風温度：１００±２℃ 肥料の種類：６〜７ｍｅｓｈの粒状尿素 肥料投入量：１０ｋｇ 供試溶剤：パークロルエチレン 被覆液濃度：固形分５．０重量％ 被覆液供給量：０．３ｋｇ／ｍｉｎ ＊被覆液はポンプ５より送られてノズルに至るが、１０
０℃以下に温度が低下しないように蒸気で過熱してお
く。 ＊所定の被覆率になるまで上記条件を維持しつつ被覆を
行う。
【００３０】製造法３ 製造法１と同じ被覆装置を用い、本製造例では下記の基
本条件を維持しつつサンプルの試作を行った。 一流体ノズル：開口０．８ｍｍフルコン型 熱風量：４ｍ3 ／ｍｉｎ 熱風温度：１００±２℃ 肥料の種類：６〜７ｍｅｓｈの粒状尿素 肥料投入量：１０ｋｇ 供試溶剤：酢酸エチル 被覆液濃度：固形分５．０重量％ 被覆液供給量：０．３ｋｇ／ｍｉｎ ＊被覆液はポンプ５より送られてノズルに至るが、７０
℃以下に温度が低下しないように蒸気で過熱しておく。 ＊所定の被覆率になるまで上記条件を維持しつつ被覆を
行う。
【００３１】２．試作サンプルの評価 表１に製造例の方法で試作した被覆粒状肥料の組成を示
す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１の注 ＊１ ポリ−３−ハイドロオキシ−３−メチルプロピオ
ン酸 Ｍｗ＝７５０，０００ ＊２ タルク 平均粒径１０μｍ ＊３ エチレン・一酸化炭素共重合体 ＭＩ＝０．７５
ＣＯ＝０．９５ｗｔ％ ＊４ １，４ブタンジオール・コハク酸共重合体 Ｍｗ
＝６７，０００ ＊５ 低密度ポリエチレン ＭＩ＝２０ ｄ＝０．９２
２ ＊６ ポリ−Ｌ−２−ハイドロオキシ−２−メチル酢酸
Ｍｗ＝１５０，０００ ＊７
【００３４】
【化７】
【００３５】ｎ＝４００ ＊８ エチレン・酢酸ビニル共重合体 ＭＩ＝２０ Ｖ
Ａｃ＝３３ｗｔ％ ＊９ 試薬品 ＊10 試薬品 ＊11 試薬品 ＊12 塩化ビニリデン・塩化ビニル共重合体 Ｖｃｌ＝
１０ｗｔ％ ＊13 クレイ 平均粒径１０μｍ ＊14 試薬品 ＊15 エチレン３％含むコポリマー型アタクチックポリ
プロピレン Ｍｗ＝６０，０００ ＊16 クロチリデンジウレア粉末 平均粒径１０μｍ ＊17 シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン Ｍ
ＦＩ＝３ ｄ＝０．９０１ ＊18 ポリ−Ｄ，Ｌ−２−ハイドロオキシ−２−メチル
酢酸 Ｍｗ＝１５０，０００ ＊19 ポリ−Ｌ−２−ハイドロオキシ−２−エチル酢酸
Ｍｗ＝１５０，０００ ＊20 エチレングリコール・コハク酸共重合体 Ｍｗ＝
６５，０００ ＊21 ｍ．ｐ＝６９〜７３℃のパラフィンワックス ＊22 酸化鉄 平均粒径１０μｍ ＊23 ゼオライト 平均粒径１０μｍ ＊24 硫黄 平均粒径１０μｍ ＊25 １，４ブタンジオール・アジピン酸共重合体 ５
９，０００ ＊26 ケイソウ土 平均粒径１０μｍ ＊27 炭酸カルシウム 平均粒径１０μｍ ＊28 ナフタリン 平均粒径１０μｍ
【００３６】破損処理法 試作した被覆粒状肥料被膜の耐衝撃性を比較するための
装置を図２に示した。別途圧縮機で加圧された圧縮空気
は、弁１で調節されオリフィス流量計２を経て配管５に
供給される配管の内径は１００ｍｍ、長さＬは５ｍで、
配管内の風速は５０ｍ／ｓｅｃである。試作被覆粒状肥
料は、ホッパー３に投入されロータリーバルブ４を経て
配管内に供給される。試作被覆粒状肥料は、風に乗って
運ばれその一部は配管内に設けられた衝突板( 図３に示
す) に衝突し、受器７に貯まり、残りの試作被覆粒状肥
料は、補修器８で除かれ空気は排出口９より大気中に放
出される。受器に貯まった試作被覆粒状肥料を取り出し
破損処理サンプルとした。 試作サンプルの評価 破損処理前及び破損処理後の試作被覆粒状肥料をそれぞ
れ１０ｇを２００ｍｌ水中に浸漬して２５℃に静置す
る。所定期間後肥料と水に分け、水中に溶出した尿素を
定量分析により求める。肥料には新水を２００ｍｌ入れ
て再び２５℃に静置、所定期間後同様な分析を行う。こ
の様な操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、８０
％溶出率に至る日数を知ることが出来る。評価結果を表
２に示す。表２の溶出項の２４時間溶出とは、上記溶出
測定において２５℃、２４時間経過後の水中溶出率であ
り、８０％溶出日数とは上記溶出率測定において溶出速
度曲線を作成して求めた。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【本発明の効果】本発明によって、生分解性ポリエステ
ルと非分解性のポリオレフィン若しくは、オレフィンと
他の重合単位との共重合体又はポリ塩化ビニリデン若し
くは、塩化ビニリデンと他の重合単位との共重合体から
選ばれた一種以上を有効成分とする被膜において、長期
間にわたる溶出制御が可能であって、製造、保管、流
通、使用の各場面で充分に耐え得る被膜強度を有する分
解性被膜が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る被覆粒状肥料製造装置である。
【図２】本発明に係る耐衝撃性評価装置である。
【図３】図２の装置に使用する衝撃板である。
【符号の説明】
１ 噴流塔 ２ 肥料投入口 ３ 排ガス出口 ４ 一流体ノズル ５ ポンプ ６ 液配管 ７ 肥料板出口 ８ 熱交換器 ９ オリフィス流量計 10 ブロアー 11 液タンク 12 ポンプ 13 液タンク Ｔ1 温度計 Ｔ2 温度計 Ｔ3 温度計 14 弁 15 オリフィス流量計 16 ホッパー 17 ロータリーバルブ 18 配管 19 衝撃板 20 受器 21 補修器 22 排出口 23 圧縮空気

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒状肥料の表面を生分解性を有するポリ
    エステルの一種以上と、ポリオレフィン若しくは、オレ
    フィンと他の重合単位との共重合体又はポリ塩化ビニリ
    デン若しくは、塩化ビニリデンと他の重合単位との共重
    合体のいずれか一種以上を有効成分とする樹脂被膜で被
    覆し、更にその表面を高分子の酸化分解反応を促進する
    物質の一種以上を含有せしめたポリオレフィン若しく
    は、オレフィンと他の重合単位との共重合体又はポリ塩
    化ビニリデン若しくは、塩化ビニリデンと他の重合単位
    との共重合体のいずれか一種以上を有効成分とする樹脂
    被膜で被覆することを特徴とする分解性被膜を有する被
    覆粒状肥料。
  2. 【請求項２】 生分解性を有するポリエステルが、ポリ
    ３−ハイドロオキシ−３−アルキルプロピオン酸、ポリ
    ２−ハイドロオキシ−２−アルキル酢酸、ポリカプロラ
    クトン、及び次の一般式（１）で表される脂肪族ポリエ
    ステルである請求項１に記載の被覆粒状肥料。 【化１】 （ここでＲ1 ，Ｒ2 は、それぞれ炭素数２〜１０のアル
    キレン基）
  3. 【請求項３】 ポリ３−ハイドロオキシ−３−アルキル
    プロピオン酸のアルキル基がメチル基若しくはエチル基
    である請求項２に記載の被覆粒状肥料。
  4. 【請求項４】 ポリ２−ハイドロオキシ−２−アルキル
    酢酸のアルキル基が水素、メチル基若しくはエチル基で
    ある請求項２に記載の被覆粒状肥料。
  5. 【請求項５】 一般式（１）で表される脂肪族ポリエス
    テルのＲ1 が炭素数２又は／及び４のアルキレン基であ
    り、一般式（１）で表される脂肪族ポリエステルのＲ2
    が炭素数２又は／及び４のアルキレン基である請求項２
    に記載の被覆粒状肥料。
  6. 【請求項６】 ポリオレフィン若しくはオレフィンと他
    の重合単位との共重合体がポリエチレン、ポリプロピレ
    ン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビ
    ニル共重合体、エチレン・一酸化炭素共重合体、エチレ
    ン・酢酸ビニル・一酸化炭素共重合体、エチレン・アク
    リレート共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、
    ゴム系樹脂、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレー
    ト等から選ばれた一種以上である請求項１に記載の被覆
    粒状肥料。
  7. 【請求項７】 ポリ塩化ビニリデン若しくはその共重合
    体がポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン・塩化ビニル
    共重合体である請求項１に記載の被覆粒状肥料。
  8. 【請求項８】 酸化分解反応を促進する物質が、−Ｃ＝
    Ｃ−不飽和結合を有する不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸エ
    ステル、油脂類、ジエン系重合体、及び遷移金属、遷移
    金属化合物から選ばれた一種以上である請求項１から７
    のいずれかに記載の被覆粒状肥料。
  9. 【請求項９】 酸化分解反応を促進する物質が、昇華性
    微粒子である請求項１から８のいずれかに記載の被覆粒
    状肥料。
  10. 【請求項１０】 昇華性の微粒子群がナフタリン、樟
    脳、硫黄から選ばれた一種以上である請求項９に記載の
    被覆粒状肥料。
  11. 【請求項１１】 被膜中に水難溶性もしくは水不溶性
    の、有機または無機の充填材を混合して成る請求項１か
    ら１０のいずれかに記載の被覆粒状肥料。
  12. 【請求項１２】 無機充填剤がタルク、クレイ、ケイソ
    ウ土、シリカ、炭酸カルシウム、ゼオライト、金属酸化
    物若しくは硫黄の粉末から選ばれた一種以上であり、有
    機充填材が糖重合体及びその誘導体、若しくはクロチリ
    デンジウレア、イソブチリデンジウレア、オキザマイド
    の粉末から選ばれた一種以上である請求項１１に記載の
    被覆粒状肥料。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000044376A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Yamagata Three Top:Kk 土壌酸性化感応型肥料、およびその製造方法
US6217630B1 (en) 1999-05-03 2001-04-17 Cargill, Incorporated Conditioned fertilizer product, method for conditioning fertilizer, and method for using conditioned fertilizer product
JP2007145693A (ja) * 2005-11-07 2007-06-14 Chisso Corp 時限溶出型被覆粒状肥料
WO2018058193A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Controlled release agrichemical composition
JP2020050803A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社カネカ 樹脂組成物及び成形体

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