JPH10194883A

JPH10194883A - 被覆粒状肥料

Info

Publication number: JPH10194883A
Application number: JP8356798A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Suzuki; 俊寛鈴木; Kenji Kobayashi; 健司小林; Satoru Miyashita; 哲宮下
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK; Tonen Chemical Corp
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】肥料の放出期間が十分に長く、搬送，保管，
散布の間に放出期間が短くならず、かつ分解しない物質
により農地を汚染することがない緩効性の被覆粒状肥料
を提供する。【解決手段】被覆肥料、及びその表面を被覆している
次式〔Ｉ〕で表わされる少なくとも２つのウレタン結合
を含む脂肪族ポリエステルを含む被覆粒状肥料【化１】（式中、Ｒ¹は炭素数２〜１０のアルキレン基であり、
Ｒ²は炭素数２〜１２のアルキレン基であり、Ｒ³はジ
イソシアナートの残基であり、ｍ≧３０、Ｍ≧１であ
る）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粒状肥料を、生分解
性を有する特定の脂肪族ポリエステルを用いて被覆して
なる被覆粒状肥料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】化学肥料は本質的に水溶性であるため、
散水，雨水等により溶出し、長期にわたってその効果を
持続することが困難である。従来より施肥の省力化のた
めに、一度の施肥で長期間効果を持続することができる
緩効性肥料が注目されている。肥料に緩効性を持たせる
手段としては、肥料をマトリックスとしてのアスファル
ト等の難水溶性物質と混合・成形し徐放性を付与したも
の、ポリオレフィン等の合成樹脂で肥料を被覆すること
により徐放性を付与したもの等があるが、何れも肥料以
外の物質が土壌中で分解せず、土壌の安全面からの懸念
がある。

【０００３】また、上記の懸念を払拭すべく、生分解性
の高分子物質を被覆材料に用いて徐放性を付与した被覆
肥料が種々報告されている。しかし、従来の生分解性高
分子化合物は機械的物性が劣り、肥料の製造，搬送，保
存の間に被覆層に亀裂ができやすく、期待される肥料の
徐放性が損なわれるものが多かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、肥料の放出期間が十分に長く、運搬，保存
の間に肥料の放出期間が短くならず、かつ分解しない物
質により農地を汚染することがない被覆粒状肥料を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、特定の脂肪族ポリエステルを使用して被覆を行
うことにより、上記課題を解決できることを見出した。

【０００６】すなわち、本発明は、被覆肥料、及びその
表面を被覆している次式〔Ｉ〕で表わされる少なくとも
２つのウレタン結合を含む脂肪族ポリエステルを含む被
覆粒状肥料である。

【０００７】

【化２】（式中、Ｒ¹は炭素数２〜１０のアルキレン基であり、
Ｒ²は炭素数２〜１２のアルキレン基であり、Ｒ³はジ
イソシアナートの残基であり、ｍ≧３０、Ｍ≧１であ
る）。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記のウレタン結合を含む脂肪族
ポリエステルにおける脂肪族ポリエステル部は、脂肪族
ジオールと脂肪族ジカルボン酸（又はジカルボン酸エス
テル）を重合させることにより得られる。かかる脂肪族
ポリエステル自体の製造法自体は公知である（特開平8-
109248）。コハク酸１モルに対して小過剰（たとえば
１．０５〜１．３モル）の１，４−ブタンジオールを用
いることにより、生成するポリエステルの両末端のほと
んどはヒドロキシル基である。脂肪族ポリエステルの数
平均分子量は、好ましくは１５，０００以上である。

【０００９】脂肪族ジオールは、炭素数２〜１０のジオ
ールであり、たとえばエチレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−プ
ロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−
ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチ
ル−１，５−ペンタンジオール、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、ネオペンチルグリコ
ール等が挙げられる。これらの中で、エチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ルが、粒状肥料のための優れた被覆を与えるので好まし
い。上記脂肪族グリコールは、単独で用いても良くまた
二種以上を混合して用いても良い。

【００１０】脂肪族ジカルボン酸は、炭素数２〜１２の
ジカルボン酸であり、たとえばコハク酸、アジピン酸、
ドデカンジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル
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等を挙げることができる。脂肪
族ジカルボン酸のジエステルとしては、上記酸とＣ₁〜
Ｃ₄の低級アルコールとのジエステルが好ましい。

【００１１】得られた脂肪族ポリエステルを加熱溶融
し、これにジイソシアナートを添加混合すると、目的と
する少くとも２つのウレタン結合を含む脂肪族ポリエス
テルが得られる。ジイソシアナートとしては、２，４−
トリレンジイソシアナート、２，４−トリレンジイソシ
アナートと２，６−トリレンジイソシアナートとの混合
体、ジフェニルメタンジイソシアナート、１，５−ナフ
チレンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナー
ト、水素化キシリレンジイソシアナート、ヘキサメチレ
ンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナートが挙
げられ、ヘキサメチレンジイソシアナートが好ましい。
ジイソシアナートの添加量は、好ましくはポリエステル
１００重量部に対して０．１〜５重量部、特に０．５〜
３重量部である。０．１重量部未満では、反応が不十分
であり、５重量部を超えると、ゲル化が発生し易くな
る。

【００１２】本発明において、Ｒ¹がテトラメチレン基
であり、Ｒ²がジメチレン基であり、Ｒ³がヘキサメチ
レン基である場合に、本発明の目的にかなう特に優れた
粒状肥料用の被覆が達成されることが判った。

【００１３】上記のウレタン結合を有する脂肪族ポリエ
ステルの数平均分子量は、好ましくは３０，０００以
上、特に３０，０００〜３００，０００である。

【００１４】ウレタン結合を有する脂肪族ポリエステル
を粒状肥料に被覆する方法自体は、特に限定されない。
たとえば該ポリエステルを溶剤に溶解又は分散させ、浮
遊または流動状態にある粒状肥料に施与し（好ましくは
噴霧し）、次に溶剤を揮発させることができる。粒状肥
料を噴流層の状態にし、その中にポリエステルの溶液又
は分散液を噴霧し、かつ必要により噴流層を高められた
温度に保つ方法が、良好な被覆を効率的に与える故に好
ましい。溶剤としては、クロロホルム、ジクロロベンゼ
ン、トリクロロベンゼン、テトラクロロベンゼン、塩化
メチレン、クロロフェノール、Ｎ−メチルピロリドン等
を用いることができ、しかし、これらに限定されない。
該ポリエステルと共に、他のポリマー、例えばポリオレ
フィン、スチレン（共）重合体、ビニル系重合体、ジエ
ン系ゴム等を併用することもできる。

【００１５】粒状肥料に対して５〜１０重量％の上記ポ
リエステルが被覆として存在することが好ましい。下限
未満では、十分な徐放性を有しながら亀裂が少ない被覆
を与えることが困難である。上限を超えると、コスト高
になる。

【００１６】

【実施例】以下の実施例で、本発明を更に詳しく説明す
るが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。

【００１７】実施例１脂肪族ポリエステルの製造：（１）撹拌機、リービッヒコンデンサー、温度計、窒素
導入口を備えた３ｌの反応器に、コハク酸（ＳＡ）５９
０．５ｇ、１，４−ブタンジオール（ＢＤＯ）５４３．
４ｇ、ヒドロキノンモノメチルエーテル（ＨＱＭＭＥ）
１４０mgを入れ、反応器内の窒素置換を十分行った。そ
の後、窒素気流中で激しく撹拌しつつ、反応温度を徐々
に２００℃まで上昇させ、３時間エステル化反応を行っ
た。（２）その後、ゆっくりと１Torrまで減圧して、２
００℃で１時間反応させた。（３）チタンテトライソプ
ロポキシド１．４２１mgを添加し、２２０℃、０．１To
rrで５時間重縮合反応を行った。一旦この時点で生成し
たポリマーを少量サンプリングした。

【００１８】ポリマーの分析：得られた白色の樹脂のＭ
ｎ，Ｍｗを、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
（ＧＰＣ）により求めた。ＧＰＣの条件は下記のとおり
である。なお、分子量はポリスチレン（ＰＳ）換算で求
めた。

【００１９】使用機種：ＬＣ９Ａ（島津製作所製）溶媒：クロロホルム溶媒流速：０．５ml／min 試料濃度：４mg／ml カラム：ＴＳＫgel Ｇ５０００Ｈ_HR＋Ｇ３０００Ｈ
_HR（東ソー株式会社）（７．８mm内径×３０cm）カラム温度：４０℃ 分子量スタンダード：ポリスチレンＭｎ＝１９，０００かつＭｗ＝４７，０００であった。

【００２０】ウレタン化反応：前記のポリエステル５４
０ｇを２１０℃に熔融した状態で撹拌しながら、ヘキサ
メチレンジイソシアナート７ｇを添加した。熔融粘度は
急激に上昇したが、ゲル化は生じなかった。前記ポリマ
ーの分析と同条件でＧＰＣを測定した結果、Ｍｎ＝３
６，６００、Ｍｗ＝１７８，０００であった。また、Ｍ
ＦＲ（１９０℃、荷重２．１６kg）を測定したところ、
１．６ｇ／１０分であった。

【００２１】被覆：塔径が１０cmの噴流被覆装置に平均
粒径３．３mmの尿素肥料を仕込み、下部より６０ｍ³／
時間で熱風を送り、噴流撹拌を起こしながら内部温度を
６０℃に上昇させた。上記で得たポリマーを濃度３wt％
となるようにクロロホルムに溶解させ（液温は６０
℃）、この溶液を噴流被覆装置下部の熱風吹出し口に設
けられた二流体ノズルより噴霧し、粒状肥料上に被膜を
形成した。被覆量は、尿素肥料重量に対して約８重量％
であった。

【００２２】溶出試験：得られた被覆粒状肥料の一定量
をポリエステル製の網に入れ、２５℃の温水中に吊るし
た。一定期間（３０日，６０日，９０日）密閉放置した
後（液温は２５℃に保持）、水中の窒素を測定した。

【００２３】実施例２ポリマーの被覆量を約１２％とした以外は、実施例１と
同様に行った。

【００２４】比較例１ポリマーの被覆量を約４％とした以外は、実施例１と同
様に行った。

【００２５】比較例２実施例１と同様にして脂肪族ポリエステルを作り、しか
し続くウレタン化反応を行なわず、脂肪族ポリエステル
を用いて実施例１と同様に被覆をした。

【００２６】結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】実施例１及び２においては、初期の肥料の溶出が少な
い。光学顕微鏡での観察によると、被覆には亀裂が少な
い。比較例１においては、肥料の初期の溶出が多い。被
覆の量が少なすぎたので、亀裂が多数あり、また被覆が
不完全で肥料粒子の一部分が露出していたためであると
考えられる。

【００２８】一方、ウレタン結合を有していない脂肪族
ポリエステルを用いた比較例２においては、被覆に亀裂
が多く、肥料の初期溶出が多い。ここでは噴流層を用い
て被覆を行ったが、より緩やかな状態で被覆を行うこと
により、比較例２の脂肪族ポリエステルを用いた場合に
でも製造直後の亀裂を少なくできる。しかし、搬送，保
管，散布等の間に機械力，温度ストレス等がかかると、
比較例２のものは亀裂が生じやすい。

【００２９】

【発明の効果】肥料の放出期間が十分に長く、搬送，保
管，散布の間に放出期間が短くならず、かつ分解しない
物質により農地を汚染することがない緩効性の被覆粒状
肥料が得られた。

【化３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被覆肥料、及びその表面を被覆している
次式〔Ｉ〕で表わされる少なくとも２つのウレタン結合
を含む脂肪族ポリエステルを含む被覆粒状肥料【化１】（式中、Ｒ¹は炭素数２〜１０のアルキレン基であり、
Ｒ²は炭素数２〜１２のアルキレン基であり、Ｒ³はジ
イソシアナートの残基であり、ｍ≧３０、Ｍ≧１であ
る）。
【請求項２】Ｒ¹がテトラメチレン基であり、Ｒ²が
ジメチレン基でありＲ³がヘキサメチレン基である請求
項１の被覆粒状肥料。
【請求項３】被覆肥料に対する上記ポリエステルの割
合が５重量％以上１０重量％以下である請求項１又は２
記載の被覆粒状肥料。
【請求項４】上記ポリエステルの数平均分子量Ｍｎ
が、少なくとも３０，０００である請求項１〜３のいず
れか１つに記載の被覆粒状肥料。