JP2001064090A - 緩効性肥料 - Google Patents

緩効性肥料

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JP2001064090A
JP2001064090A JP23993599A JP23993599A JP2001064090A JP 2001064090 A JP2001064090 A JP 2001064090A JP 23993599 A JP23993599 A JP 23993599A JP 23993599 A JP23993599 A JP 23993599A JP 2001064090 A JP2001064090 A JP 2001064090A
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JP
Japan
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lactic acid
fertilizer
aliphatic polyester
slow
resin
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JP23993599A
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English (en)
Inventor
Satoko Shibazaki
都子 柴崎
Takashi Miyamoto
貴志 宮本
Takeshi Ito
武 伊藤
Katsuya Shino
勝也 示野
Yasunari Hotta
泰業 堀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES 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
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/37Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings layered or coated with a polymer

Abstract

(57)【要約】 【課題】 徐放期間を高い精度で制御することができ、
施用後は加水分解および生分解によって土壌中または水
中に長期間残留しない、環境への負荷を与えない緩効性
肥料を得る。 【解決手段】 上記式(1)の構造単位を持ち、上記式(1)
の構造単位のうち60モル%以上が乳酸残基であり、且つL
乳酸とD乳酸のモル比がL/D=3〜6の範囲内である脂肪族
ポリエステルと、肥料成分からなることを特徴とする緩
効性肥料。 (RはHまたは炭素数1〜3のアルキル基、nは0〜4
の整数) 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の脂肪族ポリ
エステルと肥料成分を組み合わせて製剤することによ
り、好ましくは、特定の脂肪族ポリエステルで肥料成分
を被覆することにより、目的に応じた任意の濃度で、任
意の期間肥料成分を周辺土壌中又は水中などに徐放する
とともに、施肥後は樹脂成分が分解し、環境に対して負
荷を与える物質を土壌中に残存させないことを特徴とす
る緩効性肥料に関する。
【0002】
【従来の技術】農作において作物増産のために肥料は多
く用いられているが、短期間で効力を失うものは施肥の
回数が多くなり、作業性、コストの面でマイナスとな
る。長期間効力を持続させる目的で、肥料成分を適当な
樹脂で被覆し、マイクロカプセル化することは有効であ
り、このような粒状肥料は種々考案されている。さらに
施肥後の樹脂残留という環境への影響を考慮し、樹脂成
分として生分解性樹脂を用いた例についても種々報告さ
れている。
【0003】生分解性樹脂を用いた例としては、ポリ乳
酸系(特開平7-061884号公報)、ポリカプロラクトン系
(特開平10-101501号公報)などの提案があり、生分解
性樹脂と難分解性樹脂または低透湿性の樹脂の配合例と
して、生分解性樹脂と低分子ポリオレフィン、ワックス
を配合したもの(特開平9-263476号公報)等が提案され
ている。ポリ乳酸系については、特にポリL乳酸を用い
たものが特開平7-033577号公報に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし生分解性樹脂を
難分解性樹脂と併用した場合、施肥後も難分解性成分が
土壌または水中に残留し、環境に悪影響を与える。また
生分解性樹脂を単独で用いた場合、肥料成分を長期間徐
放させるのに十分な分解性と被膜強度を両立させるのが
困難である。被膜強度が不十分であると、製造運搬時の
物理的な衝撃によって生じた損傷が原因で、施肥初期に
損傷部から大量の肥料成分が溶出する、いわゆるバース
ト現象を引き起こす。また特にポリ乳酸を用いた場合に
ついては、ポリL乳酸のみを用いた場合、溶剤への溶解
性が悪く、製造時に多量の溶剤を必要とする。また被膜
強度には優れるものの、分解速度が極めて遅く、樹脂の
分解によって肥料成分の徐放速度を長期間に渡って制御
することが困難である。さらに生分解性樹脂を複数種の
ブレンド組成で用いた場合、被膜は不均一となりやす
く、十分は被膜強度を確保するのは困難であるため、初
期バーストを引き起こす等の問題点がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意研究した結果、乳酸残基を含む脂肪族
ポリエステルで肥料成分を被覆する際、乳酸残基のL/D
比を特定の範囲内に設定することで、十分な被膜強度を
維持しつつ加水分解性も向上させることができ、初期バ
ーストを生じずに肥料成分を目的期間徐放できることを
見出した。本発明における脂肪族ポリエステルは十分な
被膜強度を有すると同時に従来のポリL乳酸樹脂と比較
して軟質であるため、製造運搬時の物理的衝撃、または
施肥初期の透湿によってクラック、ピンホール等を生じ
にくく、初期バースト現象を防止することができる。ま
た施肥後は加水分解又は生分解によって土壌中又は水中
に消失するため、環境に負荷を与える物質を土壌中に残
留させることがない。
【0006】すなわち、本発明は脂肪族ポリエステルと
肥料成分を必須の成分として含有することを特徴とする
緩効性肥料である。
【0007】本発明における脂肪族ポリエステルは下記
式(1)の構造単位のうち、60モル%以上が乳酸残基であ
り、且つL乳酸とD乳酸のモル比L/Dが3〜6の範囲内であ
る。
【0008】
【化2】
【0009】また、特に式(1)の構造単位の100モル%が
乳酸残基であり、且つL乳酸とD乳酸のモル比L/Dが3〜6
の範囲内であることができる。
【0010】さらには、脂肪族ポリエステルによって肥
料成分を被覆してなることを特徴とする緩効性肥料であ
ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明における脂肪族ポリエステ
ルは、被覆用樹脂としての被膜形成能と適度な加水分解
性を持たせるため、乳酸残基が60モル%以上であること
が望ましい。またコスト、被膜強度の確保という面か
ら、乳酸残基が100モル%であることが特に好ましい。乳
酸モノマーのL /Dモル比は、溶剤への溶解性、生分解
性、加水分解性の確保という点で6以下が望ましく、ま
た被膜強度を確保し、コスト面を満足させるために3以
上であることが望ましい。なお乳酸残基量はNMR、L乳酸
とD乳酸のモル比L/Dは旋光光度計で測定される。
【0012】また、本発明で使用される脂肪族ポリエス
テルは、土壌中または水中で使用に耐えうる被膜を形成
するために、還元粘度0.15dl/g以上であることが望まし
い。ここでいう還元粘度とはポリマー0.125gをクロロホ
ルム25mlに溶解し、25℃においてウベローデ粘度管を用
いて測定した値である。
【0013】脂肪族ポリエステルの重合方法としては、
乳酸モノマーの直接脱水重縮合、環状モノマーであるラ
クチドの開環重合などが挙げられ、特に限定はない。
【0014】本発明に於ける脂肪族ポリエステルには、
肥料の形状、施肥用途等の要求に応じて適正な徐放速度
を保つために、乳酸の他に、カプロラクトン・バレロラ
クトン・ブチロラクトンなどのラクトン類、コハク酸・
アジピン酸・セバシン酸・アゼライン酸などの脂肪族二
塩基酸、さらにポリエチレングリコール・ポリプロピレ
ングリコールなどのポリアルキレングリコール類などを
共重合し、物性を制御することができる。また、ポリオ
レフィン、不飽和結合を持つ熱可塑性樹脂等を共重合し
て透湿性を制御することも可能である。その他目的に応
じて、他成分を共存させて樹脂特性を制御することがで
き、共存させる成分及び手法については限定されるもの
ではない。
【0015】本発明で使用されうる肥料成分には特に限
定はなく、硫安、硝安、尿素、硝酸ソーダ、イソブチル
アルデヒド縮合尿素、リン酸カリ、リン酸石灰、焼成リ
ン肥、塩化カリウム、硫酸カリウム、重炭酸カリウム、
リン酸カリウム、硝酸カリウム等、各種の無機および有
機肥料を1種又は2種以上組み合わせて用いることができ
る。また用途に応じては除草剤、殺虫剤、殺菌剤等の農
薬活性成分を1種または2種以上組み合わせて用いること
もできる。
【0016】被覆粒状肥料の形態は肥料成分の徐放濃
度、徐放期間等の要求性能に応じるために組成物中に含
有させるべき肥料成分の量、また施用作業時の利便性を
考慮し、例えば粒状、球状、柱状、カプセル状等を選択
することができるが特に限定はなく、またその大きさ、
粒径等に関しても制限はない。
【0017】脂肪族ポリエステルの肥料成分への被覆方
法については、混練りしてペレット状、シート状等に成
型する方法、樹脂をカプセル状として肥料成分を充填し
た後に密封する方法等が挙げられるが、徐放速度の高精
度な制御という点では、例えば噴流層内において、転動
又は流動状態にある肥料成分粒剤に被覆剤溶液を噴霧
し、同時に熱風を高速で吹き付けることによって溶剤を
速やかに蒸発乾燥する方法等、肥料成分の表面を樹脂で
被覆する方法が特に好ましい。但し生分解性ポリマーが
熱によって分解又は劣化する可能性があるため、混合混
練・成型・被覆剤噴霧・乾燥等の過程においては品温を
当該構成成分の熱分解又は熱劣化温度以下に制御する必
要がある。
【0018】肥料成分へ噴霧被覆する脂肪族ポリエステ
ルの形態としては、ポリマーをトリクロロエチレン、パ
ークロロエチレン等の含ハロゲン系溶剤の他トルエン、
キシレン等の汎用溶剤に溶解した溶液、または溶融ポリ
マー等が考えられるが、ポリマーの組成、肥料成分の種
類、農薬活性成分との組み合わせ、目的用途による温度
設定の要求等の必要によっては水分散体とすることも可
能であり、またその形態に限定はない。水分散体の調製
は、ポリエステルを親水性溶剤に溶解し、界面活性剤と
水を加えてから親水性溶剤を留去する方法等によって行
うことができる。しかし被覆剤の調製の簡便さという点
では溶液または溶融ポリマーとする方法がより望まし
い。
【0019】
【実施例】以下に、本発明における実施例を示すが、あ
くまで例示であって本発明はこれによって何ら制限され
るものではない。
【0020】実施例1 DL-ラクチド200g(L/D=6)、グリコール酸1.521g(100e
q/106g)、開環重合触媒としてアルミニウムアセチルア
セトナート0.1gのトルエン溶液を、窒素導入管を備えた
4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、190℃に加熱し
て開環重合し、脂肪族ポリエステル(1)を得た。得られ
た脂肪族ポリエステル(1)の物性を表1に示す。
【0021】脂肪族ポリエステル(1)をトリクロロエチ
レンに5w/w%の濃度になるよう溶解し、平均粒径4mmの窒
素系粒状肥料に噴流被覆装置を用いて噴霧被覆、高温の
熱風により溶剤を蒸発乾燥して被覆粒状肥料 (1)を作製
した。
【0022】実施例2 DL-ラクチド200g(L/D=3)を用いた以外は脂肪族ポリエ
ステル(1)と同様の手法で脂肪族ポリエステル(2)を得
た。得られたポリエステルの物性を表1に示す。
【0023】脂肪族ポリエステル(2)を実施例1と同様の
手法で肥料成分に被覆し、被覆粒状肥料 (2)を作製し
た。
【0024】実施例3 DL-ラクチド200g(L/D=3)、グリコール酸1.521g(100e
q/106g)、開環重合触媒としてアルミニウムアセチルア
セトナート0.1gのトルエン溶液を、窒素導入管を備えた
4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、190℃に加熱し
て開環重合させ、続いて無水コハク酸2.4017gを加えて1
時間反応させた。さらにマグネシウムアセチルアセトナ
ート2.2252g(50eq/106g)を加えて真空下、190℃で1時
間反応させ、脂肪族ポリエステル (3)を得た。得られた
共重合ポリエステルの物性測定値を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】脂肪族ポリエステル(3)をトリクロロエチ
レンに溶解し、脂肪族ポリエステル(1)と同様の手法で
被覆粒状肥料(3)を作製した。
【0027】比較例 DLラクチドの代わりにL-ラクチドを用いた他は実施例1
と同様の手法で被覆粒状肥料(4)を作成した。
【0028】作製した被覆粒状肥料を、水200g中に5.0
g施用し、窒素の純水中への溶出率を測定した。結果を
表2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】
【発明の効果】本発明の具体的な効果としては、本発
明に用いられている樹脂はすでに提案されている生分解
性樹脂と異なり、樹脂のL/D組成を変えることにより目
的用途における徐放期間を高い精度で制御することがで
きる、施用後は加水分解および生分解によって土壌中
または水中に長期間残留しないため、環境への負荷を与
えない、等が挙げられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 示野 勝也 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 堀田 泰業 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4H061 AA01 BB01 DD04 DD18 EE35 FF15 HH03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 【化1】 (RはHまたは炭素数1〜3のアルキル基、nは0〜4
    の整数) 上記式(1)の構造単位を持ち、上記式(1)の構造単位のう
    ち60モル%以上が乳酸残基であり、且つL乳酸とD乳酸の
    モル比がL/D=3〜6の範囲内である脂肪族ポリエステル
    と、肥料成分からなることを特徴とする緩効性肥料。
  2. 【請求項2】上記式(1)の構造単位のうち100モル%が乳
    酸残基である脂肪族ポリエステルであることを特徴とす
    る請求項1記載の緩効性肥料。
  3. 【請求項3】請求項1、2記載の緩効性肥料であって、
    脂肪族ポリエステルによって肥料成分を被覆してなるこ
    とを特徴とする被覆粒状肥料。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006133893A3 (de) * 2005-06-16 2007-03-01 Uhde Gmbh Beschichtetes düngemittel mit kontrollierter wirkstofffreisetzung ung verfahren zu dessen herstellung
WO2023036893A1 (de) * 2021-09-10 2023-03-16 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Pla-beschichtung von düngemitteln
BE1029746B1 (de) * 2021-09-10 2023-04-12 Thyssenkrupp Ag PLA-Beschichtung von Düngemitteln

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