JP2000203978A

JP2000203978A - 分解性被膜からなる粒状農業園芸用組成物

Info

Publication number: JP2000203978A
Application number: JP11001845A
Authority: JP
Inventors: Tei Murakami; 禎村上
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】生分解性で、透湿性が低く、粒状肥料使用後
の被覆による残存樹脂が水田で浮いたりしない被覆粒状
肥料を提供すること【解決手段】ポリラクトン（Ａ）、並びに、石油樹脂
及び／又はロジン類からなる成分（Ｂ）との混合物を粒
状肥料の表面に被覆してなる粒状農業園芸用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分解性被膜で被覆
された粒状肥料に関する。更に詳しくは、生分解性のポ
リラクトンを必須成分とする分解性被膜で被覆された粒
状肥料に関する。本発明に用いられる粒状肥料の被膜
は、土壌微生物により分解され、最終的に土壌中に残留
しない。また該被膜中には、粒状肥料の溶出を調整する
ため、種々の助剤または薬剤を添加できる。

【０００２】

【従来の技術】従来、作物の生育に応じて肥効を発現さ
せようとする目的で、種々の肥効調節型の肥料が開発さ
れている。特に粒状肥料の表面を皮覆材で覆った粒状肥
料は、数多く開示され、かつ市販されている。特公平７
−５０５号公報にも記載されているように、例えば、米
国特許第３２９５９５０号公報、特公昭４０−２８９２
７号公報、特公昭４４−２８４５７号公報、英国特許第
８１５８２９号公報、特公昭３７−１５８３２号公報お
よび特公昭４２−１３６８１号公報等で、種々の肥効調
節型の肥料が提案されている。しかしながらこれらの肥
効調節型の肥料は、いずれも肥料成分の溶出速度を調節
することが困難であることが教示されている。このた
め、水田や畑等に施肥する回数が何回にもなるという問
題がある。

【０００３】これらに対し、特公昭６０−２１９５２号
公報および特公昭６０−３０４０号公報では、ポリオレ
フィンを主成分とした被膜材が用いられ、粒状肥料の表
面を被覆する際、粒状肥料に被膜材料の溶液を噴霧する
と同時に、熱風流で乾燥することによる被膜形成方法が
開示されている。この技術の特徴として、粒状肥料の溶
出速度を調節することが可能なことが教示されており、
かつ粒状肥料の表面に被膜を形成する上記の方法は広く
実用に供されている。更に、特公昭６０−３０４０号公
報および特開昭５５−１６７２号公報等では、タルク等
の無機粉体やイオウをポリオレフィン系樹脂等の被膜中
に分散させることにより、溶出コントロール機能を維持
し、併せて溶出後の残留被膜の崩壊や分解が促進される
ことが示されている。しかしながらポリオレフィン系樹
脂等を使用した場合には、相当期間被膜が残存し、水田
では浮いて残るという問題がある。

【０００４】従来から提案されているこれらの粒状肥料
では、被膜は、崩壊・分解を起こさず、又崩壊しても分
解しないで土壌中に残留し、作物の生育、土壌環境や田
畑周辺の用水・河川等に公害を引き起こす等の危険があ
る。この様な理由から、被膜が分解性を有し、肥効期間
が調節可能な粒状肥料が強く望まれている。この様な分
解性被膜において、分解性とは、光や酸素、微生物等に
より分解することを意味し、特に従来の被覆された粒状
肥料においては、肥料成分の溶出速度を調節することは
困難であり、肥効期間が天候・土壌等の環境に影響を受
け易い等の欠点が有った。また肥料成分溶出後の被膜
が、分解されず長期にわたり土壌中に残留することが指
摘されている。

【０００５】また、生分解性樹脂の応用も数多く試みら
れ、例えば特開平７−３３５７６号公報にはポリカプロ
ラクトン、ポリ乳酸、あるいは、脂肪族ポリエステル化
合物とセルロース誘導体、低分子量のポリエチレン、パ
ラフィン等との組合せが記載されている。しかしなが
ら、この場合に、溶解に使用する溶剤の沸点が高いた
め、被覆後にポリカプロラクトンの融点以上の乾燥温度
を必要とし、結果的に被覆肥料粒がブロッキングすると
いう問題がある。また、ポリ乳酸や脂肪族ポリエステル
は溶剤に対する溶解度が小さい為、実用上困難を伴う
等、未だ十分満足なものは見当たらない。また、前記特
公平７−５０５号公報にも、同様にポリカプロラクトン
により被覆された粒状肥料が開示されている。しかしな
がら、従来の生分解性樹脂は透湿性が高く、粒状肥料保
管中においてブロッキングを起こしたりする問題があ
り、被覆粒状肥料として充分よいものが見当たらない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生分
解性で、透湿性が低く、粒状肥料使用後の被覆による残
存樹脂が水田で浮いたりしない被覆粒状肥料を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、被膜が分解
性を有し、肥効期間が調節可能な分解性被膜で被覆され
た粒状肥料を製造するために、被膜材の選定について鋭
意検討を行った結果、生分解性の良好なポリラクトン
（Ａ）に石油樹脂やロジン等の成分（Ｂ）を混合して、
粒状肥料の表面を被覆することにより、均一に被覆でき
て、上記問題点を解決しうることを見い出し、本発明を
完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明の第１は、ポリラクトン
（Ａ）、並びに、石油樹脂及び／又はロジン類からなる
成分（Ｂ）との混合物を粒状肥料の表面に被覆してなる
粒状農業園芸用組成物である。また本発明の第２は、ポ
リラクトン（Ａ）の混合重量比が２０〜７０％であるこ
とを特徴とする第１の粒状農業園芸用組成物である。ま
た本発明の第３は、ポリラクトン（Ａ）が、数平均分子
量５００〜２０万のポリカプロラクトンであることを特
徴とする第１又は第２の粒状農業園芸用組成物である。
また本発明の第４は、被覆後の被膜の透湿度が１，００
０ｇ／ｍ²・日・１気圧以下であることを特徴とする第
１〜３のいずれかの粒状農業園芸用組成物である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の粒状農業園芸用組成物
は、上記被膜材からなる溶液を、粒状肥料に噴霧すると
同時に、その位置に高速熱風流を当てて、瞬時に乾燥し
つつ被覆することにより得られ、被膜が分解性を有し、
被膜の厚さや、組成比を調節することで肥効期間も調節
可能な被覆粒状肥料である。

【００１０】（Ａ）ポリラクトン本発明に用いられるポリラクトン（Ａ）は、ε−カプロ
ラクトン、γ−ブチロラクトン等のラクトンの１種以上
を、水、モノアルコール、ジオール、トリオール等のポ
リオールを開始剤にして開環して単独重合、又は共重合
して得られたものである。開始剤のモノアルコールとし
てはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル等；ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレング
リコール等、トリオールとしてはグリセリン、トリメチ
ロールプロパン等が挙げられる。ポリラクトン（Ａ）の
数平均分子量としては、５００〜２０万、好ましくは１
０００〜２万である。分子量が５００よりも低すぎると
粘着性が現れ、２０万よりも高すぎると溶剤への溶解性
が悪く、溶解しても粘度が高くなり、加工（塗工）性が
悪くなる。また本発明に用いられるポリラクトン（Ａ）
の比重は、１．２０〜１．２５程度である。このため、
例えば比重０．９７の石油樹脂と比重１．２１のポリカ
プロラクトンを用い、ポリカプロラクトンの混合重量比
が約２０％以上では、被膜は水沈することとなる。

【００１１】（Ｂ）成分本発明において使用される成分（Ｂ）は、石油樹脂、ロ
ジン類、又はこれらの混合物である。成分（Ｂ）には、
セラック、ゼイン類、アラビアガム等を添加することも
できる。石油樹脂は、石油の分解生成油のうち、炭素数
５〜１１の留分を重合させて得られる樹脂である。本発
明に用いられる石油樹脂の比重は、０．９７０〜０．９
７５程度である。ロジン類としては、ロジン、硬化ロジ
ン、エステルガムが挙げられる。本発明に用いられるロ
ジンの比重ｄ（２５／２５）は、１．０７〜１．０８程
度である。ロジンエステルとしてはロジン又は主成分の
アビエチン酸のメチルエステル、それらの水添物、ロジ
ン又はアビエチン酸のエチレングリコールエステル、ロ
ジン又はアビエチン酸のジエチレングリコールエステ
ル、ロジン又はアビエチン酸のペンタエリスリトールエ
ステル；エステルガムとしてはロジン又はアビエチン酸
のグリセリンエステル等が挙げられる。セラックは、昆
虫分泌物であり、酸価８０前後、軟化点８０℃前後のも
のが挙げられる。ゼインとしては、トウモロコシ等の植
物から抽出された植物たんぱくが好ましい。アラビアガ
ムは、植物分泌物であり、無色ないし淡黄色の物が好ま
しい。以上の（Ｂ）成分またはそれに添加できる成分と
して、天然系のもの、例えばエステルガムとゼインを組
み合わせれば完全な生分解性を有するものになり、好ま
しい。

【００１２】ポリラクトン（Ａ）の混合重量比は２０〜
７０％、好ましくは３０〜６０％の範囲で用いられる。
ポリラクトン（Ａ）の比率が２０％より小さすぎると、
生分解性や崩壊性が劣るようになり、７０％を超えると
透湿度が高くなりすぎて好ましくない。

【００１３】第３成分上記ポリラクトン（Ａ）と成分（Ｂ）からなる被膜に
は、第３成分（成分（Ｃ））を添加することができる。
このような第３成分としては、溶出調整剤としての界面
活性剤、不溶性フィラーとしてのタルク、炭酸カルシウ
ム、金属酸化物等が挙げられる。これらの第３成分は、
均一に分散することが必要である。不均一になれば、一
部の微粒子が片寄って被膜材の連続相が損なわれ、被膜
の効果が失われる。添加量としては、被膜の全体に対し
２０重量％以下であることが、透湿度が上がりすぎない
点で好ましい。

【００１４】第４成分本発明では、さらに必要に応じて第４成分が用いられ
る。このような第４成分としては、例えば、光分解促進
剤および生分解促進剤、溶出調整剤、フィラー、セルロ
ース粉末等が挙げられ、これら成分を均一に分散して用
いることができる。

【００１５】上記光分解促進剤としては、例えば、ベン
ゾイン類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンゾフェ
ノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノ
ン等のベンゾフェノンとその誘導体；アセトフェノン、
α，α−ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン
とその誘導体；キノン類；チオキサントン類；フタロシ
アニン等の光励起材、アナターゼ型酸化チタン、エチレ
ン−一酸化炭素共重合体、芳香族ケトンと金属塩との増
感剤等が例示される。これらの光分解促進剤は、１種ま
たは２種以上使用できる。光分解促進剤を用いると、セ
ルロースエステルを光分解できる。そのため、光分解性
とあいまって、生分解性を高めることができる。

【００１６】上記生分解促進剤としては、例えば、オキ
ソ酸（例えば、グリコール酸、乳酸、クエン酸、酒石
酸、リンゴ酸等の炭素数２〜６程度のオキソ酸）、飽和
ジカルボン酸（例えば、修酸、マロン酸、コハク酸、無
水コハク酸、グルタル酸等の炭素数２〜６程度の低飽和
ジカルボン酸等）等の有機酸；これらの有機酸と炭素数
１〜４程度のアルコールとの低級アルキルエステルが含
まれる。好ましい生分解促進剤には、クエン酸、酒石
酸、リンゴ酸等の炭素数２〜６程度の有機酸が含まれ
る。これらの生分解促進剤は１種または２種以上使用で
きる。

【００１７】また生分解促進剤としては、生分解酵素、
例えば、リパーゼ、セルラーゼ、エステラーゼ等の加水
分解酵素も含まれる。生分解酵素は、溶剤に懸濁、或い
は、分散させて用いることができる。なお前記の光分解
促進剤と生分解促進剤とは併用使用することができる。
また、被覆された顆粒の凝集防止にセルロース粉末を混
入することも可能である。

【００１８】上記第３成分及び第４成分は、ポリラクト
ン（Ａ）及び成分（Ｂ）からなる分解性被膜に、通常は
均一に混合されるが、必要に応じて、該分解性被膜の内
側又は外側に、層状に被覆されてもよい。

【００１９】分解性被膜の厚みは０．５〜５．０μｍ程
度であり、水田用、畑作用、果樹園用、芝生用等、目
的、緩効性の程度に応じて調節することができる。上記
範囲より薄すぎると、結果として透湿度が高くなり、肥
効持続期間の調節という本発明の効果が出なくなる。一
方、厚すぎると、崩壊・分解に時間がかかるばかりでな
く、コストアップにもなる。本発明の粒状農業園芸用組
成物を使用した分解性被膜は、水よりも比重が大きいの
で、水田等に散布して利用しても、肥料等が溶解した後
も分解により被覆が生分解して形状を止めなくなるまで
の間でも水に浮くことがない。

【００２０】粒状農業園芸用組成物には、肥料の他に農
薬等が添加されていてもよい。肥料としては、窒素系、
リン系、硫黄系など各種のものが挙げられる。農薬とし
ては、除草剤、殺虫剤、殺菌剤等が挙げられる。粒状品
の大きさは、直径が０．１〜１０ｍｍ程度の造粒品、粉
砕品等が挙げられる。

【００２１】本発明では、被膜材を炭化水素、塩素化炭
化水素、アルコール、ケトン、エステル、エーテル類等
の溶剤に溶解あるいは分散させて、高温に保持し、噴霧
状で粒状肥料の表面に添加すると同時に、その位置に高
速熱風流を当てて瞬時に乾燥しつつ、被覆することによ
り粒状肥料が得られる。

【００２２】本発明の粒状農業園芸用組成物を使用する
と、被覆後の、被膜の透湿度が１，０００ｇ／ｍ²・日
・１気圧（１気圧を１ａｔｍとも略す。）以下、好まし
くは５００ｇ／ｍ²・日・１気圧以下であり、保管中に
吸湿して固化することが少ない。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。（１）装置並びに製造方法図１は、本発明の粒状農業園芸用組成物を製造するのに
好適な一例の装置を示す。噴流塔１は、塔径２００mm、
高さ１８０mm、空気噴出径は４２mmで、肥料投入口２、
排ガス噴出口３を有する。噴流用空気はブロアー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。流量は流量計９、温度は熱交換器８で管理さ
れ、排ガスは排ガス噴出口３から塔外に導かれる。被覆
処理に供する粒状肥料は、肥料投入口２から所定の熱風
を通しながら投入し、噴流を形成させる。被膜処理は被
覆粒子温度が所定の温度になってから、低置換度酢酸セ
ルロース組成物含有被覆液を、液体ノズル４を通して噴
霧状で噴流に向かって吹き付ける。被覆液調製は、液タ
ンク１１に所定量の被膜材と溶剤を入れ、溶剤の沸点近
くで攪拌しながら行う。被覆液の供給は、ポンプ５によ
ってノズル４に送られるが、この系は温度を保持するた
めの充分な保温をしておく。所定の被覆液を供給したな
らば、ポンプ５を止めた後、ブロワー１０を止める。被
覆された肥料は、抜出口７から取り出される。６はバル
プである。図１において、Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃は温度計、SL
はスチームである。なお、実施例および比較例は何れ
も、下記の基本条件を保持して粒状肥料の被覆を行っ
た。

【００２４】液体ノズル：開口０．８mmフルコン型熱風量：４m³／min 熱風温度：１００℃ 肥料の種類：５〜７meshの燐硝安加里肥料投入量：５kg 被覆液濃度：固形分５重量％被覆液供給量：０．５kg/min 被覆時間：１０分被膜厚み：いずれも３μｍ被覆率（対肥料）：５．５重量％（ただし、界面活性剤
分を含む）溶剤：テトラヒドロフラン(表中ではＴＨＦと略す)、ト
リクロロエチレン(表中ではトリクレンと略す) ポリカプロラクトン：ＰＣＬ−Ｈ７（ダイセル化学工業
（株）製、数平均分子量７０，０００）石油樹脂１：エスコレッツ５３２０ＨＣ（エリクソン化
学（株）製、シクロペンタジエン系）ロジン１：ＫＥ１００（荒川化学（株）製ロジンエステ
ル）ＥＶＡ；東ソー（株）製［ウルトラセン（エチレン酢酸
ビニル、酢酸ビニル含量３２）］

【００２５】（２）被膜の組成および生分解テスト前記の製造方法によって、表１に示す各種被膜組成の被
覆燐硝安加里の製造を行った。その後、被覆された本例
のサンプル５０粒を一粒ずつ二面をカットし、水中に静
置して内部の肥料分を除去した後、乾燥し微粉砕をし
て、ＪＩＳＫ６９５０（活性汚泥による好気的生分解
度試験方法）により分解率を求めた。使用した活性汚泥
は姫路市下水処理場返送汚泥を利用した。また、別途被
膜を施した粒状肥料を、水田に放置して、視覚により被
膜が残存しているかどうかを調べた。（３）被膜の透湿度透湿度はモーコン法により、被膜厚み３μｍ、４０℃、
相対湿度（ＲＨ）９０％で行った。実施例１〜４および比較例１の結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明の粒状肥料は、肥効持続期間の調
節ができ、肥料分溶出後、被膜は、土壌微生物により崩
壊、分解し、土壌中に残留しない。また、作物の栽培期
間後の残留成分は被膜が崩壊、分解することによりなく
なり、肥培管理が容易になる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の製造に適した装置の一例を示
す概略図である。

【符号の簡単な説明】

１噴流塔、２肥料投入口、３排ガス噴出口、４流体ノズル、５ポンプ、６バルブ、７抜出口、８熱交換器、９オリフィス流量計、１０ブロアー、１１液タンク、Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃温度計、ＳＬスチーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリラクトン（Ａ）、並びに、石油樹脂
及び／又はロジン類からなる成分（Ｂ）との混合物を粒
状肥料の表面に被覆してなる粒状農業園芸用組成物。
【請求項２】ポリラクトン（Ａ）の混合重量比が２０
〜７０％であることを特徴とする請求項１記載の粒状農
業園芸用組成物。
【請求項３】ポリラクトン（Ａ）が、数平均分子量５
００〜２０万のポリカプロラクトンであることを特徴と
する請求項１又は２に記載の粒状農業園芸用組成物。
【請求項４】被覆後の被膜の透湿度が１，０００ｇ／
ｍ²・日・１気圧以下であることを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載の粒状農業園芸用組成物。