JPH10324587A - 粒状肥料用被覆剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遅延性および耐ブロッキング性に優れ、しか
も肥料成分放出後は加水分解して土中に残存しない無溶
剤型の粒状肥料用被覆剤の提供。 【解決手段】 ポリオール成分とポリイソシアネート成
分とを必須成分する被膜形成性組成物からなり、該被膜
中の炭素数３〜１２のオキシアルキレン単位の含有量が
０．５〜２０重量％であり、且つエステル基（−ＣＯＯ
−）含有量が３〜１０重量％であることを特徴とする粒
状肥料用被覆剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粒状肥料用被覆剤に
関する。更に詳しくは、肥料成分溶出の遅延性が良好で
あり、かつブロッキング性のなく肥料への密着性に優
れ、また、被膜を溶剤を使用することなく、短時間で形
成することのできる被覆剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粒状肥料の成分の効果を持続させ
るため、各種の合成高分子材料を粒状肥料の表面に被覆
した被覆肥料が検討されてきた。このような被覆材料の
うち、ウレタン系のものとしては、例えばポリイソシ
アネート、フェノールホルマリン縮合物、ヒドロキシ基
含有軟化剤、触媒アミンからなる無溶剤型被覆剤（特開
昭６２−１４４７４号公報）；ポリイソシアネート
と、ウールまたはラノリン等から誘導されるポリオール
とを有機溶剤に溶解してなる被覆剤（特開平４−３０５
０８５号公報）等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
は肥料成分のブロッキングする問題があり、また肥料成
分溶出の遅延性にも問題がある。は所定の被膜厚とす
るためには何回も塗布乾燥を繰り返す必要があり、手間
がかかる問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するため、遅延性が良好で、ブロッキング性の
ない被膜を形成できる無溶剤型被覆剤を得るべく鋭意検
討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、ポ
リオール成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｂ）か
ら誘導され、かつ分子内に、０．５〜２０重量％の炭素
数３〜１２のオキシアルキレン基と、１〜１０重量％の
エステル基（−ＣＯＯ−）を含有するポリウレタン樹脂
からなることを特徴とする粒状肥料用被覆剤；ポリオー
ル成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｂ）からな
り、該ポリオール成分（Ａ）および／または該ポリイソ
シアネート成分（Ｂ）が分子内に炭素数３〜１２のオキ
シアルキレン基とエステル基（−ＣＯＯ−）を含有し、
（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づいてオキシアルキレン
単位の含有量が０．５〜２０重量％であり、（Ａ）と
（Ｂ）の合計重量に基づいてエステル基含有量が１〜１
０重量％である、２成分系のポリウレタン形成性組成物
であることを特徴とする粒状肥料用被覆剤；さらに該被
覆剤で被覆されてなる粒状肥料である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明におけるポリウレタン樹脂
は、分子内にオキシアルキレン基とエステル基（−ＣＯ
Ｏ−）を含有する。オキシアルキレン基としては、肥料
成分溶出の遅延性の点および肥料への密着性の点から、
通常炭素数３〜１２のオキシアルキレン基、好ましくは
３〜６のオキシアルキレン基である。炭素数２以下では
過剰に肥料成分が溶出される場合があり、炭素数１３以
上では肥料への密着性が低下する場合があり好ましくな
い。

【０００６】該ポリウレタン樹脂中のオキシアルキレン
単位の含有量は、肥料成分溶出の遅延性の点および肥料
への密着性の点からから、通常０．５〜２０重量％、好
ましくは１〜１７重量％である。０．５重量％未満では
過剰に肥料成分が溶出される場合があり、２０重量％を
超えると肥料への密着性が低下する場合があり好ましく
ない。

【０００７】また該ポリウレタン樹脂中のエステル基の
含有量は、肥料成分溶出後の残存被膜成分の加水分解性
の点から、通常１〜１０重量％、好ましくは１．５〜８
重量％である。１重量％未満では被膜の肥料成分溶出後
の加水分解性が悪くなり、１０重量％を超えると肥料成
分の溶出途中で被膜の加水分解が起こり徐放性が損なわ
れる。

【０００８】該ポリウレタン樹脂中への炭素数３〜１２
のオキシアルキレン基、エステル基の導入方法は特に限
定はなく、ポリオール成分（Ａ）由来、ポリイソシアネ
ート成分（Ｂ）由来のいずれでもかまわない。さらに、
２種の基が単独成分の由来でも異なる成分由来でもよ
い。

【０００９】本発明における粒状肥料用被覆剤は、ポリ
オール成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｂ）から
誘導されるポリウレタン樹脂であり、また、ポリオール
成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｂ）からなる２
成分系のポリウレタン樹脂である。オキシアルキレン単
位の含有量は、肥料成分溶出の遅延性の点および肥料へ
の密着性の点からから、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対
し、通常０．５〜２０重量％、好ましくは１〜１７重量
％である。また、エステル基含有量は、肥料成分溶出の
遅延性の点および肥料への密着性の点からから、（Ａ）
と（Ｂ）の合計重量に基づき、通常１〜１０重量％、好
ましくは１．５〜８重量％である。１重量％未満では被
膜の肥料成分溶出後の加水分解性が悪くなり、１０重量
％を超えると肥料成分の溶出途中で被膜の加水分解が起
こり徐放性が損なわれる。

【００１０】ポリオール成分（Ａ）としては、たとえば
植物油およびその誘導体（たとえばヒマシ油、ヒマシ
油のアルキレンオキサイド付加体、ヒマシ油脂肪酸の多
価アルコール変性体等）、低分子多官能アルコールの
アルキレンオキサイド付加体（たとえばグリセリン、ト
リメチロールプロパンのプロピレンオキサイド、ブチレ
ンオキサイド、スチレンオキサイドの単独付加体、共付
加体等）、低分子多官能カルボン酸のアルキレンオキ
サイド付加体（たとえばドデカン二酸のプロピレンオキ
サイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドの単
独付加体、共付加体等）低分子多官能ポリエステルの
アルキレンオキサイド付加体（たとえばグリセリンとド
デカン二酸とのポリエステルのプロピレンオキサイド、
ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドの単独付加
体、共付加体等）；およびこれら２種以上の混合物が挙
げられる。ポリオール１分子中の官能基（水酸基）数は
皮膜形成性の点から通常２〜１０であり、好ましくは２
〜６である。

【００１１】また、被膜形成性の低温での硬化性を付与
する目的で、必要によりアミン系ポリオール（Ａ−１）
をポリオール成分の一部として併用してもよい。アミン
系ポリオール（Ａ−１）としては、例えば炭素数３〜
２０のオキシアルキレン化ポリアミン（エチレンジアミ
ンのプロピレンオキサイド４モル付加体、ジエチレント
リアミンのプロピレンオキサイド５モル付加体、トリエ
チレンテトラミンのプロピレンオキサイド６モル付加
体、トリレンジアミンのエチレンオキサイド４モル付加
体等）；アルカノールアミン（トリプロパノールアミ
ン、トリプロパノールアミンのプロピレンオキサイド３
モル付加体等）が挙げられる。これらのうち、被膜の硬
化速度および硬化被膜の耐ブロッキング性の点から好ま
しいものは上記であり、分子内に少なくとも３個の水
酸基を含有する上記がさらに好ましい。アミン系ポリ
オール（Ａ−１）に基づく３級窒素含有量は、室温での
硬化性を付与するためには、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量
に対し、通常０．０１〜１．５重量％、好ましくは０．
１〜１．０重量％である。０．０１重量％未満では室温
での硬化速度が遅くなり、１．５重量％を超えると硬化
速度が速くなりすぎ、均質な被膜形成が困難となること
がある。

【００１２】さらに、前記のポリオールを少量のポリイ
ソシアネートと予め反応させたポリウレタンポリオール
プレポリマーをポリオール成分（Ａ）として用いてもか
まわない。ポリオールの水酸基と、ポリイソシアネート
のイソシアネート基の当量比（ＯＨ／ＮＣＯ）は、通常
（１．２〜１００）／１、好ましくは（２〜５０）／１
である。

【００１３】ポリオール成分（Ａ）中には、必要により
他の成分として公知のポリマー、溶剤等を添加してもか
まわない。

【００１４】ポリイソシアネ−ト成分（Ｂ）としては、
例えばジイソシアネートモノマー〔芳香族イソシアネ
ート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシアネートなど）、芳香脂肪族イソシアネート（キ
シリレンジイソシアネート、α、α、α'、α'−テトラ
メチルキシリレンジイソシアネートなど）、脂環式イソ
シアネート（イソホロンジイソシネート、ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネートなど）、脂肪族イソシアネ
ート（ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレ
ンジイソシアネートなど）〕；これらジイソシアネー
トモノマーの変性体（イソシアヌレート体、ビューレッ
ト体、ウレトジオン体、トリメチロールプロパン付加体
など）；ポリイソシアネートプレポリマー（たとえば
ポリオールと過剰のイソシアネート化合物との反応
物）；およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち好ましいものは反応性の高い芳香族ジイソ
シアネートモノマー、その変性体およびプレポリマーで
あり、特に好ましいものはジフェニルメタンジイソシア
ネートモノマーおよびそのプレポリマーである。ポリイ
ソシアネート１分子中の官能基（イソシアネート基）数
は皮膜形成性の点から通常２〜１０であり、好ましくは
２〜６である。

【００１５】さらに、前記のポリイソシアネートを少量
のポリオールと予め反応させたポリウレタンポリイソシ
アネートをポリイソシアネート成分（Ｂ）として用いて
もかまわない。ポリイソシアネートのイソシアネート基
とポリオールの水酸基の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、通
常（１．２〜１００）／１、好ましくは（２〜５０）／
１である。

【００１６】ポリイソシアネート成分（Ｂ）には、必要
により他の成分として公知のポリマー、溶剤等を添加し
てもかまわない。

【００１７】成分（Ａ）の水酸基と、成分（Ｂ）のイソ
シアネート基の当量比（ＯＨ／ＮＣＯ）は、通常（８５
〜１１５）／（１１５〜８５）、好ましくは（９０〜１
１０）／（１１０〜９０）である。比率が上記範囲外で
は十分な被膜強度および耐久性が得られないことがあ
る。

【００１８】本発明において（Ａ）、（Ｂ）の混合方法
および被覆剤としての使用方法については特に限定され
ず、（Ａ）と（Ｂ）を予め混合し被覆剤として用いる
方法、（Ａ）と（Ｂ）から誘導されるウレタン樹脂の
溶剤（たとえばトルエン、キシレン、クロロホルム、テ
トラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド）希釈品を被
覆剤として用いる方法等が挙げられる。粘度によって異
なるが、通常、樹脂濃度は５〜１００％である。好まし
くは希釈剤を用いる必要がなく、乾燥行程が省けるとい
う利点を持つである。

【００１９】本発明の被覆剤には、必要により他の成分
として公知のポリマー、分散剤、界面活性剤、無機顔料
等を添加してもよい。上記ポリマーの具体例としてはポ
リエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂などをあげることができ
る。また、無機顔料の例としては、カオリン、タルク、
炭酸カルシウム、マイカ、クレー、硅酸カルシウムなど
があげられる。

【００２０】本発明の被覆剤を使用できる肥料は粒状で
あれば特に限定はなく、例えば、尿素、硫安、硝安、塩
化カリの如き単肥や、硫化燐安、燐化安、燐硝安カリの
如き複合肥料が代表例として挙げられる。

【００２１】本発明の被覆剤を使用する場合の粒状肥料
への被覆方法としては、流動浮遊状態にある粒状肥料
に対しスプレー粉霧する方法、回転パン中にある粒状
肥料に対しスプレー粉霧する方法が挙げられる。被覆剤
被膜は塗布後１０〜２０分で硬化するが、６０〜１００
℃の熱風で加熱すれば更に短時間で硬化させることがで
きる。

【００２２】このようにして得られた被覆粒状肥料は被
覆途中でブロッキング現象を引き起こすこともなく、ま
た保管中にブロッキングすることもない。また、該被覆
剤は短い時間で任意の厚さに被覆することができ、得ら
れた粒状肥料は水中に浸積した場合その肥料成分の溶出
量を適度に制御することができる。

【００２３】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、以
下において「部」は重量部、「％」は重量％を示す。

【００２４】製造例、実施例および比較例における使用
原料の略号の意味は下記のとおりである。 〔ポリオール（Ａ）成分〕 Ａ１：ヒマシ油（分子量１０００、水酸基価１６１） Ａ２：ヒマシ油プロピレンオキサイド付加体（分子量１
３５０、水酸基価１２５） Ａ３：ヒマシ油（分子量１０００、水酸基価１６１）７
００部とペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド
付加体（分子量４００）３００部の混合物（水酸基価２
８０） 〔ポリイソシアネート（Ｂ）成分〕 Ｂ１：グリセリンのプロピレンオキサイド付加体（分子
量３０００）とジフェニルメタンジイソシアネートの反
応物（ＮＣＯ％１５．１） Ｂ２：トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド
付加体（分子量７００）とジフェニルメタンジイソシア
ネートの反応物（ＮＣＯ％１８．９） Ｂ３：ヒマシ油とジフェニルメタンジイソシアネートの
反応物（ＮＣＯ％１９．１） 〔アミン系ポリオール（Ａ−１）成分〕 Ｃ１：エチレンジアミンのプロピレンオキサイド付加体
（分子量３００） Ｃ２：エチレンジアミンのプロピレンオキサイド付加体
（分子量４００）

【００２５】実施例１〜５ 表１に示す配合量のポリオール成分（Ａ）、ポリイソシ
アネート成分（Ｂ）およびアミン系ポリオール（Ａ−
１）を使用し被覆剤を作成した。粒状肥料への被覆は、
噴流層による流動コーテイング装置を用い、装置内で浮
遊している平均粒子径が３〜５ｍｍである市販の硫安粒
状肥料１ｋｇに、各被覆剤を固形分として６０ｇスプレ
ー粉霧で添加し被覆を行い、室温硬化させて被覆剤被覆
率６重量％の本発明の被覆粒状肥料を得た。

【００２６】

【表１】

【００２７】比較例１ 特開平４−３０５０８５号公報明細書の実施例３の記載
の方法に従って、ラノリンアルコール１０部、２，４−
トリレンジイソシアネート１０部およびテトラクロロエ
チレン５０部を混合溶解した溶液に、実施例１で用いた
粒状肥料を浸漬し、１００℃で２０分乾燥する操作を繰
り返して、被覆率１０重量％の比較の被覆粒状肥料を得
た。

【００２８】比較例２ 特開昭６２−１４４４７４号公報明細書の実施例１の記
載の方法に従って、１モルのフェノールと１．２モルの
ホルムアルデヒドから調整したベンジルエーテル樹脂、
ヒマシ油、およびジアセトンアルコール混合物５０部と
ジフェニルメタンジイソシアネート５０部を混合溶解し
た溶液を、ジメチルアミン含有窒素ガスを導入しなが
ら、実施例１と同様の操作を行い、被覆率１０重量％の
比較の被覆粒状肥料を得た。

【００２９】比較例３ ポリカプロラクトン樹脂（ダイセル化学工業製、「プラ
クセルＨ７０００」）をメチルエチルケトンに溶解して
２５％溶液を作成し、この溶液に実施例１で用いた粒状
肥料を浸漬し１００℃で２０分乾燥する操作を繰り返し
て、被覆率１０重量％の比較の被覆粒状肥料を得た。

【００３０】実施例１〜５、比較例１〜３で得られた被
覆粒状肥料を１０ｇずつ、各々別々に２００ｍｌの水中
に入れて２５℃で放置し、水相の導電率を測定し硫安の
溶出率を算出した。硫安の溶出率を表２に示す。

【００３１】

【表２】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 被覆肥料中硫安の溶出率（％） １ヶ月後 ２ヶ月後 ３ヶ月後 ４ヶ月後 ５ヶ月後 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ ０ １３．０ ３０．２ ５６．７ ８２．３ ２ ０ ２５．３ ５５．９ ８０．３ ９７．５ ３ ０ ３３．２ ６９．１ ８５．３ ９９．２ ４ ０ １２．７ ２９．３ ５２．９ ８０．３ ５ ０ ２４．９ ５２．７ ７７．９ ９５．９ ６ ０ ３０．０ ６２．９ ８７．４ ９６．７ ７ ０ ２９．３ ５９．３ ８６．２ ９４．７ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例１ １．０ １．５ １．６ ５．５ ９０．２ ２ ４．５ １０．５ １００ − − ３ １００ − − − − −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００３２】

【発明の効果】本発明の粒状肥料用被覆剤は、下記の効
果を奏する。 （１）溶剤を使用することなく、短時間で粒状肥料表面
に有機質被膜を形成することができる。 （２）従来より薄い膜厚でも均質な被膜を形成すること
ができる。 （３）肥料に長期にわたり遅延性を付与し、肥料成分の
土中への溶出量を制御することができる。 （４）肥料成分放出後の樹脂被膜は、土中の酸またはア
ルカリによって加水分解するので、最終的に土中に残存
することがない。

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオール成分（Ａ）とポリイソシアネ
   ート成分（Ｂ）から誘導され、かつ分子内に、０．５〜
   ２０重量％の炭素数３〜１２のオキシアルキレン基と、
   １〜１０重量％のエステル基（−ＣＯＯ−）を含有する
   ポリウレタン樹脂からなることを特徴とする粒状肥料用
   被覆剤。
2. 【請求項２】 ポリオール成分（Ａ）とポリイソシアネ
   ート成分（Ｂ）からなり、該ポリオール成分（Ａ）およ
   び／または該ポリイソシアネート成分（Ｂ）が分子内に
   炭素数３〜１２のオキシアルキレン基とエステル基（−
   ＣＯＯ−）を含有し、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づ
   いてオキシアルキレン単位の含有量が０．５〜２０重量
   ％であり、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づいてエステ
   ル基含有量が１〜１０重量％である、２成分系のポリウ
   レタン形成性組成物であることを特徴とする粒状肥料用
   被覆剤。
3. 【請求項３】 ポリオール成分（Ａ）の一部として、３
   価以上のアミン系ポリオール（Ａ−１）を用いてなる請
   求項２または３記載の粒状肥料用被覆剤。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか記載の被覆剤で被
   覆されてなる粒状肥料。