JPH09263476A

JPH09263476A - 分解性被覆粒状肥料およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09263476A
Application number: JP9011337A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ono; 裕一大野; Masako Yokoyama; 雅子横山
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1997-10-07
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JP4146911B2

Abstract

(57)【要約】【課題】肥料成分の溶出制御幅が広く、保存時の安
定性に優れ、かつ、溶出終了後に環境中で被覆材料の分
解を生じる被覆肥料およびその製造方法を提供する。【解決手段】脂肪族ポリエステル５重量％以上８０重
量％以下、及びポリオレフィンワックス２０重量％以上
９５重量％以下含有する被覆層を有する被覆粒状肥料お
よびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な被覆材料を
用いた被覆肥料およびその製造方法に関する。更に詳し
くは、肥料成分の溶出制御幅が広く、保存時の安定性に
優れ、かつ、溶出終了後に環境中で被覆材の分解を生じ
る被覆肥料及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粒状肥料の周囲全体を樹脂等によって被
覆してカプセル化することにより、肥料の溶出を制御で
きる被覆肥料は、代表的な緩効性肥料として、近年その
発展が著しい。すなわち、過剰施肥を防止し、作物への
肥料成分の利用効率を高め、かつ河川への肥料成分の流
失を低減させること、及び施肥回数の低減により省力化
できること等の効果を発揮し、省力化、効率化、環境保
全に対して充分な成果を挙げていることは周知の事実で
ある。

【０００３】粒状肥料の被覆技術としては、例えば、特
公昭５４−３１０４号公報、特公昭６０−３７０７４号
公報、特公昭６０−２１９５２号公報等に記載のオレフ
ィン系樹脂による被覆、特公昭６０−３０４０号公報、
特公昭６０−１０２号公報等に記載のオレフィン系樹脂
と無機充填剤からなる被覆、あるいは特公昭６０−２９
６７９号公報に記載の被覆肥料表面を微粉体で融着処理
する浮上防止方法等が知られている。しかしながら、こ
れらの被覆材は自然界において極めて安定な物質であ
り、肥料成分の溶出終了後には、被覆肥料の殻として田
畑に残存するという新たな問題点が発生していた。

【０００４】上記の被覆肥料の殻残存問題に対応する技
術として、（１）特開平６−５６５６８号公報に記載の
エチレン−一酸化炭素重合体による光崩壊性被覆、
（２）特開平５−２０１７８６号公報に記載のオレフィ
ン系樹脂と金属錯体からなる光崩壊性被覆、（３）特開
平７−３３５７７号公報に記載のポリ乳酸による生分解
性被覆、あるいは（４）特公平２−２３５１７号公報、
特開平４−８９３８４号公報、特開平５−８５８７３号
公報、特開平７−３３５７６号公報、特公平７−５０５
号公報等に記載の生分解性樹脂組成物を用いた被覆に関
する発明等が開示されている。しかしながら、これらの
分解性被覆に関する発明は、土中埋設等の条件によって
は崩壊性を示さないものであったり、崩壊性を示すもの
の水分の透過性が高すぎるために例えば数カ月以上に渡
って溶出を制御する長期溶出型の肥料には適用できない
等の問題があり充分なものではなかった。

【０００５】例えば、（１）特開平６−５６５６８号公
報に記載のエチレン−一酸化炭素重合体による光崩壊性
被覆、及び（２）特開平５−２０１７８６号公報に記載
のオレフィン系樹脂に金属錯体を添加した光崩壊性被覆
は、光、特に紫外線を照射されなければ被覆の分解が発
生せず、土中に残存する被覆は殆ど分解されない。ま
た、（３）特開平７−３３５７７号公報に記載の生分解
性被覆は、水の透過性と生分解性が極めて高い為、長期
溶出制御型には適用できない。さらに、（４）特公平２
−２３５１７号公報、特開平４−８９３８４号公報、特
開平５−８５８７３号公報、特開平７−３３５７６号公
報、特公平７−５０５号公報に記載の生分解性樹脂組成
物を用いた被覆は、生分解性樹脂量を多くしなければ充
分な崩壊性能を発揮できないにも関わらず、生分解性樹
脂量を多くすると水の透湿性が高くなり、長期制御型の
被覆肥料には適用できない。さらに多層被覆構造をとる
特開平７−３３５７６号公報に開示されている肥料では
工業的効率が良いものではなかった。また、上記の従来
の被覆粒状肥料はいずれも環境中での分解性と製品保存
時の安定性を両立できるものではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、肥料成分の
溶出制御幅が広く、保存時の安定性に優れ、かつ、溶出
終了後に環境中での被覆材の分解を生じる被覆肥料およ
びその製造方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、被覆材料に脂肪族ポリエステルとポリオレフィン
ワックスからなる被覆肥料を用いることによって上記課
題が解決されることを見出し本発明に至った。即ち、本
発明は以下の（１）〜（１４）である。（１）脂肪族ポリエステル５重量％以上８０重量％以
下、及びポリオレフィンワックス２０重量％以上９５重
量％以下含有する被覆層を有する被覆粒状肥料。（２）脂肪族ポリエステルが一般式（Ｉ）で表される脂
肪族ポリエステルである前記（１）の被覆粒状肥料。

【０００８】

【化２】

【０００９】（ｎは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以
上１，０００，０００以下となるのに必要な重合度を表
す。Ｒ¹は炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、
Ｒ²は０を含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水素基であ
る。Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ２種以上を含んでも良い）。（３）脂肪族ポリエステルのｎが、該ポリエステルの数
平均分子量Ｍｎが１５，０００より大で１，０００，０
００以下となるのに必要な重合度である前記（２）の被
覆粒状肥料。

【００１０】（４）脂肪族ポリエステルがポリヒドロキ
シカルボン酸である前記（１）の被覆粒状肥料。（５）脂肪族ポリエステルがポリ乳酸である前記（１）
の被覆粒状肥料。（６）脂肪族ポリエステルがポリカプロラクトンである
前記（１）の被覆粒状肥料。（７）ポリオレフィンワックスがポリエチレンワックス
である前記（１）の被覆粒状肥料。

【００１１】（８）ポリオレフィンワックスが密度０．
８６０ｇ／ｃｍ³以上０．９４０ｇ／ｃｍ³以下の低密度
ポリエチレンワックスである前記（１）の被覆粒状肥
料。（９）ポリオレフィンワックスの数平均分子量が３００
以上１０，０００以下である前記（１）の被覆粒状肥
料。（１０）ポリオレフィンワックスの数平均分子量が５７
０以上１０，０００以下である前記（１）の被覆粒状肥
料。（１１）ポリオレフィンワックスの数平均分子量が１，
０００以上１０，０００以下である前記（１）の被覆粒
状肥料。（１２）透湿性調整剤として０．０１以上７５重量％以
下の脂肪族ポリマー及び／又は界面活性剤を更に被覆層
に含む前記（１）の被覆粒状肥料。

【００１２】（１３）脂肪族ポリエステルとポリオレフ
ィンワックスとを混在して含有する被覆層を有する前記
（１）の被覆粒状肥料。（１４）被覆材を溶媒に溶解あるいは分散させた液を、
粒状肥料に吹き付け、加熱気流により乾燥することを特
徴とする前記（１）の被覆粒状肥料の製造方法。以下、本発明をさらに詳細に説明する。

【００１３】本発明の被覆粒状肥料の被覆層に用いられ
る脂肪族ポリエステルは、多価アルコールと多価カルボ
ン酸とが重縮合した構造のもの、ヒドロキシカルボン酸
が重縮合した構造のものがある。肥料溶出の抑制がしや
すい構造の脂肪族ポリエステルを容易に合成できること
から多価アルコールと多価カルボン酸とが重縮合した構
造の脂肪族ポリエステルが好ましい。多価アルコールと
多価カルボン酸とが重縮合した構造の脂肪族ポリエステ
ルの好適な例は一般式（Ｉ）で表される。

【００１４】

【化３】（ｎは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以上１，００
０，０００以下となるのに必要な重合度を表す。Ｒ¹は
炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、Ｒ²は０を
含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水素基である。Ｒ¹、
Ｒ²はそれぞれ２種以上を含んでも良い）。

【００１５】本発明の一般式（Ｉ）のｎは、強度面から
は大きいほど良いが、被覆材で粒状肥料を被覆する際の
被覆材の粘度が高くなるので、一般式（Ｉ）で表される
脂肪族ポリエステルは、数平均分子量Ｍｎが１，０００
以上１，０００，０００以下となるのに必要な重合度が
良く、１５，０００以上１，０００，０００以下となる
のがより好ましく、２５，０００より大きく１、００
０、０００以下となるのがさらに好ましい。また、脂肪
族ポリエステル中に低分子成分が多いと成形後の強度が
低下するので分子量５００以下の成分含量は１０重量％
以下、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．１
重量％以下である。重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量
Ｍｎの比Ｍｗ／Ｍｎとしては１以上２０以下が好まし
い。

【００１６】Ｒ¹は炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化
水素基、Ｒ²は０を含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水
素基である。これらは不飽和結合を含んでも良いし、脂
環式構造を含んでも良し、また、それぞれ２種以上を含
んでも良い。本発明の一般式（Ｉ）の脂肪族ポリエステ
ルは、脂肪族炭化水素ジオール（以下、単にジオールと
云う。）と脂肪族炭化水素ジカルボン酸類（以下、単に
ジカルボン酸類と云う。）から重縮合によって製造され
る。

【００１７】ジカルボン酸類としては、ジカルボン酸そ
のもの、ジカルボン酸エステル、ジカルボン酸無水物か
ら選ばれる。本発明に用いられる脂肪族ポリエステルの
製造に用いる、ジオールとジカルボン酸（またはそのエ
ステルまたは酸無水物）は、ジオールが、水酸基を除い
た残りが炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基であ
り、ジカルボン酸（またはそのエステルまたは酸無水
物）が、カルボニル基（またはそのエステルまたは酸無
水物）を除いた残りが０を含む炭素数２４以下の脂肪族
炭化水素基である。（これらは不飽和結合を含んでも良
いし、脂環式構造を含んでも良い。また、それぞれ２種
以上を用いても良い。）。

【００１８】前記ジオールとしては、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、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタン
ジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカン
ジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−
ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、
１，１４−テトラデカンジオール、１，１６−ヘキサデ
カンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，
２０−エイコサンジオール、ネオペンチルグリコール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−ブテン−
１，２−ジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、
２，５−ジメチル−３−ヘキセン−２，５−ジオール、
１，５−ヘキサジエン−３，４−ジオール、２，６−オ
クタジエン−４，３−ジオール等が挙げられ、前記ジカ
ルボン酸（またはそのエステルまたは酸無水物）として
は、例えば、蓚酸、マロン酸、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、ウンデカン２酸、ドデカン２酸、トリデカ
ン２酸、テトラデカン２酸、ペンタデカン２酸、ヘキサ
デカン２酸、オクタデカン２酸、エイコサン２酸、ヘネ
イコサン２酸、ドコサン２酸、テトラコサン２酸、コハ
ク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチ
ル、アゼライン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、ドデ
カン２酸ジメチル、テトラデカン２酸ジエチル、エイコ
サン２酸ジメチル、無水コハク酸、無水グルタール酸、
マレイン酸、フマル酸、マレイン酸ジメチル、フマル酸
ジメチル、また、置換コハク酸（またはそのエステルま
たは酸無水物）であるオクタコサニルコハク酸無水物、
ドコサエイコセニルコハク酸無水物等が挙げられる。

【００１９】上記のジオールおよび、ジカルボン酸（ま
たはそのエステルまたは酸無水物）は、結晶性、融点、
成形加工性をコントロールするのにそれぞれ２種以上を
用いて反応させることも可能である。また、これら原料
のジオールとジカルボン酸（またはそのエステルまたは
酸無水物）は不純物として３官能以上の官能基が含まれ
ていても良い。また、積極的に３官能以上の多価アルコ
ール、多価カルボン酸を添加しても良い。３官能以上の
多価アルコール、多価カルボン酸の量は生成ポリマーが
実質的に溶媒可溶であるのが好ましい。実質的に溶媒可
溶であるとは、生成ポリマー５重量部に対し、溶媒９５
重量部加えた溶液をＧ２グラスフィルターを用い、差圧
１Ｋｇ／ｃｍ²で濾過した濾液中のポリマーが仕込みの
８０重量％以上回収される事をいう。

【００２０】本発明の上記一般式（Ｉ）で表される脂肪
族ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンサクシ
ネート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンテトラ
デカンジオエート、ポリテトラメチレンサクシネート、
ポリテトラメチレンアジペート、ポリテトラメチレンド
デカンジオエート、ポリテトラメチレンエイコサンジオ
エート、ポリヘキサメチレングルタメート、ポリヘキサ
メチレンアジペート、ポリデカメチレンサクシネート、
ポリデカメチレンドデカンジオエート、ポリドデカメチ
レンサクシネート、ポリドデカメチレンエイコサンジオ
エート、ポリドデカメチレンテトラデカンジオエート、
ポリヘキサデカメチレンサクシネート、ポリヘキサデカ
メチレンエイコサンジオエートが挙げられる。

【００２１】これらの中で、原料の合成が容易で、入手
も容易であることから多価アルコール、多価カルボン酸
の炭素数の少ないモノマーを用いた脂肪族ポリエステル
が好ましい。この具体例としては、ポリエチレンサクシ
ネート、ポリエチレンアジペート、ポリテトラメチレン
サクシネート、ポリテトラメチレンアジペート、ポリヘ
キサメチレングルタメート、ポリヘキサメチレンアジペ
ートが挙げられる。本発明において、原料のジオールと
ジカルボン酸（またはそのエステルまたは酸無水物）
で、どちらか一方が過剰となる仕込みモル比、好ましく
は０．５以上２．０以下、より好ましくは０．８以上
１．２以下、さらに好ましくは０．９以上１．１以下の
範囲にすることで、高分子量でかつ過剰に使用した成分
の官能基を末端に有する脂肪族ポリエステルを製造する
ことが出来る（仕込み比によっては両者を含む構造もで
きる）。

【００２２】本発明に用いる脂肪族ポリエステルを製造
する方法としては、薄膜状にすることにより仕込量に対
して蒸発表面積を大きくすることが重要であり、反応系
の体積をＶ（ｃｍ³）、その表面積をＡ（ｃｍ²）とする
とき、Ａ／Ｖは少なくとも１以上で製造することが必要
である。好ましくは４以上、さらに好ましくは６以上で
ある。Ａ／Ｖは大きいほど高分子量の脂肪族ポリエステ
ルの製造には好ましいが、経済性の観点からは５００以
下、好ましくは５０以下で製造する。製造中にＡ／Ｖが
変化する場合は、最も分子量が高くなるとき、すなわち
通常は重合終了時のＡ／Ｖが１以上になっていればよ
い。また、製造時の圧力は低いほど脂肪族ポリエステル
の分子量は高くなるが、装置が大型化する必要があるな
どの問題があるため、製造時の圧力は０．１ｍｍＨｇよ
り大きいことが好ましく、特に７００００以上の高分子
量の脂肪族ポリエステルを製造する場合の圧力は０．１
ｍｍＨｇより大きく１ｍｍＨｇ以下がより好ましい。圧
力が製造中に変動する場合は最終到達圧力が上記範囲内
に有ればよい。

【００２３】製造温度は１２０℃以上３５０℃以下、好
ましくは１４０℃以上３００℃以下、さらに好ましくは
１４０℃以上２５０℃以下で行う。反応装置は上記条件
を実現できるものであれば制限されない。例えば、表面
更新型二軸ニーダー、表面更新型薄膜リアクター、特開
平７−２９２０９７号公報に開示されているような自由
落下ゾーンを重合促進域とする循環型装置、回転式チュ
ーブオーブンなどが製造に好適である。回転式チューブ
オーブンは、１）筒状の面ヒーターに沿って試料を薄膜
状で回転させるようになっていて蒸発表面積を増大させ
ることが出来、２）加熱面と凝縮面との距離が十分に接
近していて通常のフラスコ反応では留出しにくい成分の
留出も容易に行われるため、試料の加熱面の表面積を大
きくとることが出来、加熱面から飛び出す成分は凝縮す
ることなく凝縮面に到達できる。その結果、エステル化
では効率よく脱アルコール（脱水）反応を進めることが
出来、その後の脱グリコール反応もしくは脱ジエステル
（または脱ジカルボン酸）反応においても効率よく反応
を進めることが出来る。

【００２４】上記装置にジオールとジカルボン酸（また
はそのエステルまたは酸無水物）を仕込み、不活性ガス
（Ｎ₂）流中でエステル化を行う。エステル化の温度は
原料のジオール及びジカルボン酸（またはそのエステル
または酸無水物）のうち低沸点物の沸点より低い温度に
て行うのが好ましい。反応を続けてアルコールの留出
（または脱水）が止まる様子を確認する。脱グリコール
反応または脱ジエステル（または脱カルボン酸）反応で
は少量の触媒を必要とするため、一旦室温に戻し、触媒
を添加する。しかし、このときの触媒は、原料のジオー
ル、ジカルボン酸（またはそのエステルまたは酸無水
物）の仕込み時に既に添加しておくことも可能である。
用いることが出来る触媒としては、チタン、亜鉛、ゲル
マニウム、鉄、スズ等の金属化合物（水和物等も含
む。）であり、例えば、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、
オクタン酸亜鉛等の市販品を用いることができる。触媒
の添加量としては、仕込みの全モノマー量に対して、
０．０００１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下、好ましく
は、０．０００５ｍｏｌ％以上１ｍｏｌ％以下程度で良
い。触媒を添加した後、エステル化されたプレポリマー
の突沸が起きないように徐々に昇温し、また系内を減圧
していき、所定の圧力、温度にする。本発明の粒状肥料
及びその製造方法においては、上記一般式（Ｉ）で表さ
れる脂肪族ポリエステルを連結剤で結合させたものも用
いることができる。

【００２５】連結剤としては脂肪族ポリエステルの末端
と反応できる官能基を分子中に２個以上有する化合物
で、当該官能基としてはイソシアネート、カルボン酸、
カルボン酸無水物、カルボン酸エステル、水酸基等が用
いられる。当該官能基数は２個が最も好ましい。連結剤
を用いた脂肪族ポリエステルの好適な例としてはポリテ
トラメチレンサクシネートやポリテトラメチレンアジペ
ートをヘキサメチレンジイソシアネートで連結した樹脂
が挙げられる。

【００２６】本発明の被覆層に用いられるヒドロキシカ
ルボン酸が重縮合した構造の脂肪族ポリエステルとして
は、ポリ乳酸、ポリグルタミン酸、ポリカプロラクトン
等がその具体例として挙げられる。これらの中で、合成
が容易であることからポリカプロラクトンが好ましい。
本発明の被覆層に用いる脂肪族ポリエステル中のエステ
ル基含有量は低溶出性を示すためには低い方が好まし
く、数平均分子量１０００当たりのポリエステル基含有
量が１６以下が好ましく、１２以下がより好ましく、８
以下が最も好ましい。

【００２７】本発明の粒状肥料の被覆層の成分であるポ
リオレフィンワックスは、ポリオレフィンたとえば実質
的にエチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン
の単独あるいは２種以上の共重合体のワックスを用いる
ことができる。分子中に不飽和結合が残る場合は、水添
しても良い。また、直鎖構造でも分岐を含んでも良い。
当該ワックスはポリエチレンワックスが好ましい。ポリ
エチレンワックスとしてはエチレンを５０重量％以上含
有するワックスが好ましい。

【００２８】被覆を容易にするためには当該ワックスの
密度は低い方がよく、０．８６０ｇ／ｃｍ³以上０．９
４０ｇ／ｃｍ³以下が好ましい。合成の容易であること
から、０．９００ｇ／ｃｍ³以上が好ましい。当該ワッ
クスの数平均分子量は被覆が容易であり、また、貯蔵安
定性の点から高い方がよく、３００以上、より好ましく
は５７０以上、さらに好ましくは１０００以上である
が、廃棄後の分解性（生分解性等）が良いことから数平
均分子量１万以下、重量平均分子量７万以下が良く、数
平均分子量６０００以下、重量平均分子量５万以下がよ
り好ましい。３００より小さいと融点が室温に近く、被
覆肥料の性能が安定に保てない。本発明の脂肪族ポリエ
ステルの数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗはゲル
濾過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチ
レン換算の値である。本発明のポリオレフィンワックス
の数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗは、ゲル濾過
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリエチレン
換算の値である。次に本発明の被覆粒状肥料の製造法を
述べる。

【００２９】被覆材には上記脂肪族ポリエステルおよび
ポリオレフィンワックスが含まれる。該脂肪族ポリエス
テルおよびポリオレフィンワックスはそれぞれ２種以上
を混合して用いてもよい。被覆材中の脂肪族ポリエステ
ルの含有量は、５〜８０重量％、好ましくは２０〜７０
重量％である。５重量％より低いと成形性が悪く、８０
重量％より多いと透水性が速すぎるため好ましくない。
被覆材中のポリオレフィンワックスの含有量は、２０〜
９５重量％、好ましくは３０〜８０重量％である。２０
重量％より少ないと透水性が高すぎ、９５重量％より多
いと成膜性が悪く好ましくない。

【００３０】機械的性質、肥料溶出性、分解性などの被
覆層の性質を調節するために、被覆材には脂肪族ポリエ
ステルやポリオレフィンワックスと共に他の成分を併用
することができる。被覆層には適宜に相容化剤を用いて
もよい。相溶化剤としては、例えば、無水マレイン酸変
性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレンな
どの不飽和脂肪族カルボン酸変性ポリオレフィン、本発
明で用いる上記ポリオレフィンワックスの脂肪族カルボ
ン酸変成物や、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレ
ン）、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチ
レン）などのスチレン系熱可塑性エラストマー、ＥＰＲ
（エチレン−プロピレン）などのゴムなどが挙げられ
る。被覆層中の相容化剤の量は添加効果を得るためには
０．０１重量％以上が好ましいが、肥料の溶出抑制と分
解性の両立が困難となるため通常７５重量％以下であ
り、５０重量％以下が好ましく、２０重量％以下がより
好ましく、１０重量％以下がさらに好ましい。

【００３１】併用成分として、タルク、炭酸カルシウ
ム、珪藻土、金属酸化物などの不溶性充填材を用いるこ
とができる。被覆材中の不溶性充填材の量は添加効果を
得るためには０．０１重量％以上が好ましいが、肥料の
溶出抑制と分解性の両立が困難となるため、７５重量％
以下が好ましく、５０重量％以下がより好ましい。さら
に、透水性調節剤としてのエチレン・酢酸ビニル共重合
体、エチレン・ビニルアルコール共重合体などの脂肪族
ポリマーや界面活性剤なども用いることができる。被覆
材中の透湿性調節剤の量は添加効果を得るためには０．
０１重量％以上が好ましいが、透湿性抑制と分解性の両
立が困難となるため、７５重量％以下が好ましく、４０
重量％以下がより好ましく、１０重量％以下がさらに好
ましい。

【００３２】また、本発明の粒状肥料に用いた被覆材の
分解を促進することができるので光分解性添加剤を用い
ることが好ましい。光分解性添加剤としては、遷移金属
錯体、酸化促進剤、光増感剤が挙げられる。遷移金属錯
体としては、錯生成剤が酸素を介して金属に結合してお
り、かつ金属が遷移金属であるものが挙げられる。例え
ば、鉄アセチルアセトナート、鉄アセトニルアセトネー
ト、コバルトアセチルアセトナート、コバルトアセトニ
ルアセトネートなど、あるいは鉄、ニッケル、亜鉛また
はスズのジアルキルジチオカルバメート、ジチオホスフ
ェート、キサンテート、またはベンズチアゾールなどで
ある。これらは単独で添加しても良いし、２種以上を組
み合わせて添加しても良い。鉄またはコバルトのアセチ
ルアセトナートまたは鉄アセトニルアセトネートおよび
鉄、ニッケル、亜鉛またはスズのジアルキルジチオカル
バメートを組み合わせて添加するのが好ましい。そし
て、被覆材中の錯体の濃度は０．０００１〜０．５重量
％であり、さらに好ましくは０．００５〜０．２重量％
である。

【００３３】上記被覆材の成分はプレブレンドすること
によって被覆の色により均一性が得られ、好ましい。プ
レブレンドは樹脂組成物を製造する方法を用いることが
できる。プレブレンドに用いる装置は特に制限されない
が、混練機や押出し機を用いることができる。プレブレ
ンドの温度範囲は用いる樹脂の内、熔融温度の最も低い
もののより２０℃低い温度から熔融温度の最も高いのも
のより２０℃高い温度範囲が好ましいが、適正な温度は
個々の脂肪族ポリエステルや併用される成分、特に高分
子成分に従って決定される。。被覆材の被覆粒状肥料に
対する重量百分率、すなわち被覆率は好ましくは０．５
％以上５０％以下、より好ましくは１％以上４０％以
下、さらに好ましくは２％以上２５％以下である。０．
５％より少ないと皮膜にピンホールのような欠陥が生じ
易く、肥料溶出の制御が困難となる。また、５０％を越
えると、肥料溶出が必要以上に遅くなったり、被覆プロ
セスへの過大な負担、例えば被覆材の多大な使用やエネ
ルギー多消費を招くことになる。

【００３４】本発明に用いる粒状肥料の成分に限定はな
く、例えば（１）尿素、アセトアルデヒド縮合尿素、イ
ソブチルアルデヒド縮合尿素、ホルムアルデヒド縮合尿
素、硫酸グアニル尿素、オキサミド等の含窒素有機成
分、あるいは（２）硝酸アンモニウム、燐酸二水素アン
モニウム、燐酸水素二アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸カリウ
ム、燐酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウム等のカ
リウム塩、硝酸カルシウム、燐酸カルシウム、硫酸カル
シウム、塩化カルシウム等のカルシウム塩、硝酸マグネ
シウム、燐酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マ
グネシム等のマグネシウム塩、硝酸第一鉄、硝酸第二
鉄、燐酸第一鉄、燐酸第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄等の鉄塩、これらの単塩、
及び複数の成分からなる複塩等の無機成分、及び（３）
有機成分と無機成分の複合体等が挙げられる。

【００３５】粒状肥料の形状は、球状、円柱状、角状の
いずれでもかまわないが、溶出速度の制御性の面で球状
が好ましい。また、粒状肥料の径は０．５〜１０ｍｍが
好ましい。粒状肥料の径が０．５ｍｍ以下では被覆の単
位肥料重量当たりの被覆表面積比率が大きくなって、被
覆自体の厚みが薄くなり、溶出速度の制御が充分ではな
くなり、また、径が１０ｍｍ以上では施肥しにくく実用
的ではない。被覆材を肥料に被覆する方法としては、溶
剤法と無溶剤法に大別できる。溶剤法では、上記被覆材
を適当な溶媒に溶解または分散させたものを肥料に吹き
付けたり、または、肥料を被覆材溶液や分散液に浸漬
し、その後溶媒を除去、乾燥する。乾燥には加熱気流に
よる乾燥が特に効率的である。被覆する際には、被覆厚
みを均一化するために肥料粒子を転動または浮遊回転さ
せた状態で行うのが好ましい。被覆材溶液や分散液に用
いられる溶媒としては、個々の脂肪族ポリエステルや被
覆材の組成によって異なるが、クロロホルム、塩化メチ
レン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ト
リクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ｏ−クロロ
フェノール、Ｎ−メチルピロリドンなどを代表例として
その他多数のものが使用可能である。乾燥温度は溶解
性、蒸発速度、溶媒の沸点を考慮して決定されるが、通
常０〜１２０℃、好ましくは１０〜１００℃である。

【００３６】無溶剤法では、被覆材の溶融物または溶融
分散物を、溶剤法の被覆材溶液や分散液の代わりに使用
する。その場合、粘度の調整と熱分解防止の観点から溶
融温度は８０〜２５０℃、好ましくは１３０〜２３０℃
であるが、適正な温度は個々の脂肪族ポリエステルや併
用される成分、特に高分子成分に従って決定される。被
覆装置としては、噴流塔、回転パン、回転ドラムなどが
利用できる。プレブレンドや無溶剤被覆時の成形を容易
にするために、本発明に用いるポリオレフィンワックス
の熔融粘度は１４０℃で０．５以上４５０ポイズ以下が
良く、０．５以上３００ポイズ以下がより好ましく、
０．５以上１００ポイズ以下が最も好ましい。

【００３７】製造した被覆粒状肥料の肥料放出性は、水
中での肥料溶出試験により調べることができる。この方
法は、稲田や水耕栽培での肥料溶出性をシミュレートす
るだけでなく、畑の土中での肥料放出性を予測するため
にも有効である。被膜の消失性は、被覆粒状肥料の長期
間にわたる土中埋設試験や、活性汚泥中での短期促進試
験によって調べることができる。製造した被覆粒状肥料
の被覆の分解性は当該被覆肥料の被覆にピンホールを作
り、３０℃水中に２週間浸漬し、中の肥料を除去した空
の被覆を用いて行った。上記空被覆を樹脂製ネットに入
れ、土壌に埋設した。１２ヶ月後被覆を掘り出し、明ら
かに被覆の原型をとどめているサンプルのみを全量回転
羽つきＶ型混合機に入れて３０分間攪拌混合する。その
後、１０メッシュの篩を通し、通過した被覆の供試被覆
に対する割合を分解率とした。原型をとどめず痕跡の
み、あるいは痕跡も認められない場合は分解率１００％
とした。貯蔵安定性は４０℃の恒温器中で７日間保存
し、保存前後の被覆肥料の溶出性能の変化測定すること
によって行った。溶出変化はは溶出測定３日目の溶出率
を比較した。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例及び比較例
を用いて本発明を説明する。分子量の測定には、ＧＰＣ
を用いた。これらの詳細は次のとおりである。

【００３９】常温ＧＰＣ：使用機種・・・・・・東ソー製ＧＰＣＨＣＬ−８０２０型溶媒・・・・・・・・ＣＨＣｌ₃／ＭｅＯＨ＝９８／２（vol比）試料濃度・・・・・・１ｍｇ／ｍｌカラム温度・・・・・４０℃ 分子量スタンダード・ポリスチレン高温ＧＰＣ：使用機種・・・・・・ウォーターズ製ＧＰＣ１５０Ｃ型溶媒・・・・・・・・１，２，４−トリクロロベンゼン試料濃度・・・・・・２０ｍｇ／１５ｍｌカラム・・・・・・・ＳｈｏｗｄｅｘＡＴ−８０７Ｓ１本ＴｏｓｏｈＴＳＫ−ｇｅｌＧＭＨ−Ｈ６２本カラム温度・・・・・１４５℃ 分子量スタンダード・ポリスチレン以下に本発明の実施例を説明する。

【００４０】実施例１ポリエチレンサクシネートを多価イソシアネートで連結
した樹脂（ビオノーレ１０１０、昭和高分子製）を２５
ｇ、数平均分子量４３００、重量平均分子量３８００
０、密度０．９１０ｇ／ｃｍ³のポリエチレンワックス
（１４０℃での熔融粘度４３００ＣＰＳ）を２５ｇ、無
水マレイン酸変性ポリエチレンワックス（密度０．９５
０ｇ／ｃｍ³、数平均分子量３０００、１４０℃での熔
融粘度３５００ＣＰＳ、酸価３０ｍｇＫＯＨ／ｇ）５
ｇを１５０℃のラボプラストミル（東洋精機社製）に仕
込み、混練して組成物を得た。

【００４１】次に、コーティングに使用する５〜９メッ
シュ（Ｔｙｌｅｒ社製標準ふるい）の肥料（燐硝安カ
リ）２００ｇを回転ドラム式被覆装置内に仕込み、ドラ
ムを回転させ、９０℃の熱風を供給した。液タンク内の
溶剤トリクロロエチレン３８４ｇに上記の被覆材の組成
物１６ｇを入れ、溶剤の沸点近くで撹拌しながら調整し
た被覆液（被覆材４重量％）をポンプによって３０ｍｌ
／ｍｉｎでドラム内のスプレーノズルに送り、被覆粒状
肥料を得た。被覆率（対被覆肥料）７重量％の被覆粒状
肥料が得られた。被覆の色は均一であった。得られた被
覆粒状肥料について２５℃水中での窒素溶出率を分析機
器にて分析した。その結果を表２に示した。該被覆粒状
肥料は貯蔵安定性良好であり、溶出終了後の分解性が確
認された。

【００４２】実施例２〜１８実施例１と同様にして表１、３に示す被覆材を用いて被
覆粒状肥料を製造した。ただし、表中プレブレンド有り
とは実施例１と同様にラボプラストミルにより混練した
ことを指し、プレブレンド無しとは実施例１と同様な組
成でラボプラストミルによる混練をせずに用いたことを
指す。実施例１〜４については、被覆の状態も表１に示
した。なお、被覆の色は実施例１では均一となり、実施
例２〜４では不均一となったが、被覆状態はいずれの実
施例も正常であった。実施例１と同様にして測定した窒
素溶出率を表２、４に示した。いずれも貯蔵安定性良好
であり、溶出終了後の分解性が確認された。

【００４３】比較例１、２脂肪族ポリエステル又はポリオレフィンワックスのどち
らか一方のみを使用した他は、実施例１と同様にして被
覆粒状肥料を製造した。製造結果を表１に示した。いず
れも塊状になったり、被覆が剥離したりしたものが含ま
れており、良好な被覆粒状肥料が得られなかった。

【００４４】比較例３実施例１と同様にして表３に示す被覆材を用いて被覆粒
状肥料を製造した。貯蔵安定性を実施例１と同様に調べ
ると、３日後の窒素溶出率が４％から４０％に増加して
いた。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】上記表３注＊１）ポリオレフィンワックスは以下の通りポリエチレンワックスＡ（数平均分子量４３００、重量
平均分子量３８０００、密度０．９１０ｇ／ｃｍ³、１
４０℃での熔融粘度４３００ＣＰＳ）ポリエチレンワックスＢ（数平均分子量１１００、重量
平均分子量４８００、密度０．９３０ｇ／ｃｍ³、１４
０℃での熔融粘度１１０ＣＰＳ）ポリエチレンワックスＣ（数平均分子量６００、重量平
均分子量６４０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ³、１４０℃
での熔融粘度６ＣＰＳ）ポリエチレンワックスＤ（数平均分子量３４０、重量平
均分子量３８０、密度０．９１０ｇ／ｃｍ³）パラフィンワックス（数平均分子量２８０、重量平均分
子量２９０、密度０．９１０ｇ／ｃｍ³）＊２）脂肪族ポリエステルは以下の通りビオノーレ１０１０（昭和高分子製）脂肪族ポリエステルＣ４Ｃ４（ポリブチレンサクシネー
ト、数平均分子量１２００００、重量平均分子量４００
０００）脂肪族ポリエステルＣ４Ｃ２Ｏ（ポリブチレンエイコサ
ンジオエート、数平均分子量３７０００、重量平均分子
量１２００００）＊３）光分解剤入りマスターバッチ：鉄アセチルアセト
ナート２重量％、ニッケルジブチルジチオカルバメート
錯体０．２重量％含有

【００５０】

【表５】

【００５１】

【発明の効果】上記のとおり、本発明の被覆粒状肥料
は、製造保存中に被膜に亀裂や破断を起こすことがなく
貯蔵安定性に優れ、肥料溶出の制御を幅広い範囲で可能
にし、かつ、肥料溶出後は被覆材の分解性により被膜層
を消散せしめることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脂肪族ポリエステル５重量％以上８０重
量％以下、及びポリオレフィンワックス２０重量％以上
９５重量％以下含有する被覆層を有する被覆粒状肥料。
【請求項２】脂肪族ポリエステルが一般式（Ｉ）で表
される脂肪族ポリエステルである請求項１の被覆粒状肥
料。【化１】（ｎは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以上１，００
０，０００以下となるのに必要な重合度を表す。Ｒ¹は
炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、Ｒ²は０を
含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水素基である。Ｒ¹、
Ｒ²はそれぞれ２種以上を含んでも良い）。
【請求項３】脂肪族ポリエステルのｎが、該ポリエス
テルの数平均分子量Ｍｎが１５，０００より大で１，０
００，０００以下となるのに必要な重合度である請求項
２の被覆粒状肥料。
【請求項４】脂肪族ポリエステルがポリヒドロキシカ
ルボン酸である請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項５】脂肪族ポリエステルがポリ乳酸である請
求項１の被覆粒状肥料。
【請求項６】脂肪族ポリエステルがポリカプロラクト
ンである請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項７】ポリオレフィンワックスがポリエチレン
ワックスである請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項８】ポリオレフィンワックスが密度０．８６
０ｇ／ｃｍ³以上０．９４０ｇ／ｃｍ³以下の低密度ポリ
エチレンワックスである請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項９】ポリオレフィンワックスの数平均分子量
が３００以上１０，０００以下である請求項１の被覆粒
状肥料。
【請求項１０】ポリオレフィンワックスの数平均分子
量が５７０以上１０，０００以下である請求項１の被覆
粒状肥料。
【請求項１１】ポリオレフィンワックスの数平均分子
量が１，０００以上１０，０００以下である請求項１の
被覆粒状肥料。
【請求項１２】透湿性調整剤として０．０１以上７５
重量％以下の脂肪族ポリマー及び／又は界面活性剤を更
に被覆層に含む請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項１３】脂肪族ポリエステルとポリオレフィン
ワックスとを混在して含有する被覆層を有する請求項１
の被覆粒状肥料。
【請求項１４】被覆材を溶媒に溶解あるいは分散させ
た液を、粒状肥料に吹き付け、加熱気流により乾燥する
ことを特徴とする請求項１の被覆粒状肥料の製造方法。