JPH107484A - Slow-release fertilizer - Google Patents

Slow-release fertilizer

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JPH107484A
JPH107484A JP8164102A JP16410296A JPH107484A JP H107484 A JPH107484 A JP H107484A JP 8164102 A JP8164102 A JP 8164102A JP 16410296 A JP16410296 A JP 16410296A JP H107484 A JPH107484 A JP H107484A
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JP
Japan
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fertilizer
polymer
lactide
acid
weight
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Application number
JP8164102A
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Japanese (ja)
Inventor
Minako Yuuchi
美奈子 有地
Takeshi Ito
武 伊藤
Tomohiro Aoyama
知裕 青山
Keiichi Uno
敬一 宇野
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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Publication date
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Publication of JPH107484A publication Critical patent/JPH107484A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the desired dissolution rate and storage stability of a fertilizer by using a polylactate-type resin satisfying specific formulas containing a hydrolysis rate constant as a variable. SOLUTION: This slow-release fertilizer contains a polylactate-type resin composition satisfying the formula I and the formula II [A is the molar number of the ester bond in the original polymer; (b) is the molar number of water reacted with 1mol of the polymer; (t) is immersion period (hr); Tg is the glass transition temperature ( deg.C) of the polymer; (k) is the hydrolysis rate constant (hr)] when immersed in a phosphate buffer solution of pH7.0 at a temperature between Tg and 90 deg.C. The polylactate-type resin can be produced by the ring- opening polymerization of a lactide (a cyclic diester) and a corresponding lactone. For example, it can be produced by heating a toluene solution of 100 pts.wt. of an L-lactide, 0.3 pt.wt. of steary alcohol and 0.1 pt.wt. of aluminum acetylacetonate in N2 at 190 deg.C to effect the ring-opening polymerization of the lactide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、徐放性を有し、特
にその生分解性に優れ、肥料放出制御が可能である緩効
性肥料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slow-release fertilizer having a sustained release property, particularly excellent in biodegradability, and capable of controlling fertilizer release.

【0002】[0002]

【従来の技術】化学肥料は速効性であるが、本質的に水
溶性であるため流亡や脱窒等による損失が大きく、長期
にわたってその肥効を持続させることは困難である。一
方、化学肥料を一度に大量に施肥すると農作物に濃度障
害を及ぼしたり、また肥料の溶脱による河川等の汚染な
どのおそれがある。以上の点を改良する手段として、従
来から種々の樹脂を肥料に被覆あるいは混合して肥料の
徐放効果を利用して肥料に緩効性を付与する方法が各種
提案されている。高分子新素材便覧(高分子学会編、丸
善株式会社発行、平成元年9月20日)第335 頁によれ
ば、現在使用されている肥料被覆用素材としてはフェ
ノール樹脂及びタルク、硫黄またはパラフィンワック
ス及びけいそう土またはタルク、オレフィン樹脂、ま
たはオレフィン樹脂および界面活性剤またはタルク、
松やに、パラフィンワックス、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、タルク、大豆油とシクロペンタンジエンの5
種類がある。以上の他、特公昭60-21952号公報によると
ポリオレフィンとエチレン−酢酸ビニル共重合体の混合
物が、また特開昭62-21698号公報にはポリオレフィンと
ジエン系重合体の混合物、特開昭63-17286号公報にはポ
リオレフィン系樹脂、エチレン/酢酸ビニル/一酸化炭
素共重合体と水難溶性の無機粉体との混合物、特開平2-
30690 号公報には塩化ビニル・エチレン系共重合体が、
特開平4-16584号公報には−5℃〜50℃の範囲のガラス
転移温度を有するスチレンとブタジエンを主成分とする
高分子ラテックスが、特開平3-16984 号公報にはポリイ
ミド、スチレンブロックコポリマーまたはn-ポリブチル
メタクリレート等、水不溶性高分子を肥料の被覆材とし
て使用する提案がなされている。しかしながら、これら
の緩効性肥料は比較的堅固な被膜中の不完全な被覆、ピ
ンホール、亀裂から水が侵入して肥料成分が徐々に溶出
する仕組みになっているため、製造工程においてこれら
の仕組みを制御することは困難である。従って、例えば
肥料を散布した直後に肥料成分が急激に溶出したり、逆
に溶出量が少量で期待する溶出挙動を再現性よく得るこ
とができないという欠点がある。さらに、用いる皮膜用
高分子物質の性質上、肥効が終了した後もこれら皮膜用
高分子が土壌中に残存し、形状が保持されるため外観か
ら肥料の寿命を判断できないという欠点があり、さらに
土壌を汚染し、環境破壊にもつながると考えられる。
2. Description of the Related Art Although chemical fertilizers are fast-acting, they are inherently water-soluble, so that loss due to runoff or denitrification is large, and it is difficult to maintain the fertilizing effect for a long period of time. On the other hand, if a large amount of chemical fertilizer is applied at one time, there is a risk that the concentration of the fertilizer will be impaired, and that the leaching of the fertilizer will cause pollution of rivers and the like. As a means for improving the above points, various methods for coating or mixing various resins on a fertilizer and imparting a slow effect to the fertilizer by using a sustained release effect of the fertilizer have been conventionally proposed. According to page 335 of the Handbook of New Polymer Materials (edited by the Society of Polymer Science, published by Maruzen Co., Ltd., September 20, 1989), phenolic resin and talc, sulfur or paraffin are currently used as fertilizer coating materials. Wax and diatomaceous earth or talc, olefin resin, or olefin resin and surfactant or talc,
Pinaya, paraffin wax, polypropylene, polyethylene, talc, soybean oil and cyclopentadiene
There are types. In addition to the above, according to Japanese Patent Publication No. 60-21952, a mixture of a polyolefin and an ethylene-vinyl acetate copolymer is disclosed, and in JP-A-62-21698, a mixture of a polyolefin and a diene-based polymer is disclosed. JP-17286 discloses a mixture of a polyolefin resin, an ethylene / vinyl acetate / carbon monoxide copolymer and a poorly water-soluble inorganic powder.
No. 30690 discloses vinyl chloride / ethylene copolymer,
JP-A-4-16584 discloses a polymer latex containing styrene and butadiene as main components having a glass transition temperature in the range of -5 ° C to 50 ° C, and JP-A-3-16984 discloses polyimide and styrene block copolymer. Alternatively, a proposal has been made to use a water-insoluble polymer such as n-polybutyl methacrylate as a fertilizer coating material. However, since these slow-release fertilizers have a mechanism in which water enters from relatively incomplete coatings in relatively hard coatings, pinholes, and cracks and fertilizer components gradually elute, these fertilizers are used in the manufacturing process. It is difficult to control the mechanism. Therefore, for example, there is a defect that the fertilizer component is rapidly eluted immediately after the fertilizer is sprayed, or conversely, the expected elution behavior cannot be obtained with good reproducibility with a small amount of elution. Furthermore, due to the nature of the polymer material for the coating used, even after the fertilization effect is over, these coating polymers remain in the soil and have the disadvantage that the life of the fertilizer cannot be determined from the appearance because the shape is retained, It will also pollute the soil and lead to environmental destruction.

【0003】上述の水不溶性高分子を用いた肥料被覆材
における欠点を解決すべく、ポリビニルアルコール等の
水溶性高分子とポリエチレングリコールを用いた水中植
物用の肥料成型物が提案されているが、これは消失まで
の時間がきわめて短く、緩効性肥料として満足すべき性
質のものではない。
[0003] In order to solve the above-mentioned drawbacks in the fertilizer coating material using a water-insoluble polymer, a fertilizer molded article for underwater plants using a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol and polyethylene glycol has been proposed. It has a very short time to disappearance and is not of a satisfactory quality as a slow release fertilizer.

【0004】また、特公平2-23517 号公報においては、
ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)を被覆材として用
いた肥料組成物の記載がある。この樹脂は水不溶性であ
り、しかも土壌中で微生物により分解されるものであ
り、上記問題を解決するものであるが、溶融、成形状態
での流動性が悪いため、成形性が悪く肥料の自由な成形
が難しい。さらに、溶剤への溶解性が悪く、緩効性肥料
の製造に際して肥料粒への溶媒溶液を噴霧するような成
形は困難であり、高温下で溶解し噴霧成形する方法に限
られる。特開平7-309689号公報においては乳酸系樹脂組
成物を肥料の被覆材として用いているが、乳酸系樹脂は
一般に水中あるいは湿度下での安定性が充分ではなく、
緩効性肥料の被覆材として用いた場合、保存中に肥料粒
子同士が癒着したり、肥料成分が溶出してくる場合があ
る。また実施例中で用いられている乳酸系樹脂はテレフ
タル酸等の芳香族系化合物が用いられており、目に見え
ない形で土壌中に芳香族系化合物が残存してしまう。
In Japanese Patent Publication No. 2-23517,
There is a description of a fertilizer composition using poly (3-hydroxyalkanoate) as a covering material. This resin is water-insoluble and is decomposed by microorganisms in the soil, which solves the above-mentioned problem. However, since the resin has poor fluidity in a molten and molded state, it has poor moldability and free fertilizer. Difficult to form. Furthermore, the solubility in a solvent is poor, and it is difficult to form such a form by spraying a solvent solution on fertilizer granules in the production of a slow-release fertilizer. In JP-A-7-309689, a lactic acid-based resin composition is used as a covering material for fertilizers, but lactic acid-based resins generally have insufficient stability in water or under humidity,
When used as a coating material for a slow-acting fertilizer, fertilizer particles may adhere to each other during storage or fertilizer components may elute. In addition, an aromatic compound such as terephthalic acid is used as the lactic acid resin used in the examples, and the aromatic compound remains in the soil in an invisible form.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
の肥料被覆材の欠点を改良するものであって、肥料成分
の溶出速度や溶出パターンを制御しつつ、溶出が終了し
た後には肥料の被覆材が土壌中に残留することなく消失
するといういわゆる生分解性を有し、しかも容易に緩効
性肥料として成形でき、さらに保存安定性の良好な肥料
の被覆材料を提供することをその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to improve the disadvantages of these conventional fertilizer coating materials. The present invention controls the elution rate and elution pattern of the fertilizer components and, after the elution is completed, removes the fertilizer. It is an object of the present invention to provide a fertilizer coating material having so-called biodegradability, in which the coating material disappears without remaining in the soil, and which can be easily molded as a slow-release fertilizer, and which has good storage stability. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本研究者等は、以
上の問題点に鑑み、完全生分解性を有し、肥料成分の溶
出制御可能であり、さらに保存安定性の良好な緩効性肥
料材料を得るべく鋭意研究を重ねた結果、乳酸系ポリマ
ーの加水分解反応速度定数とガラス転移温度で示される
特定の関係式を満足することにより上記目的を達成する
ポリマーが得られることを見いだし、遂に本発明を完成
するに到った。
In view of the above-mentioned problems, the present researchers have developed a method of completely biodegradable, capable of controlling the dissolution of fertilizer components, and having good storage stability. As a result of intensive studies to obtain a fertilizer material, they have found that a polymer that achieves the above object can be obtained by satisfying a specific relational expression represented by a hydrolysis reaction rate constant of a lactic acid-based polymer and a glass transition temperature, Finally, the present invention has been completed.

【0007】即ち本発明は、Tg以上でかつ90℃以下
の温度範囲においてpH7.0のリン酸緩衝液中に浸漬
したときに以下の式(I)および式(II)を満足するこ
とを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物を含む緩効性肥料
である。
That is, the present invention is characterized by satisfying the following formulas (I) and (II) when immersed in a phosphate buffer having a pH of 7.0 in a temperature range of Tg or more and 90 ° C. or less. It is a slow-release fertilizer containing a polylactic acid-based resin composition.

【0008】 (3.28−lnk)×(3Tg+168)≧4500 (I) kt=log(A/(A−b)) (II) A:初期のポリマー1mol中のエステル結合の mol数 b:ポリマー1molと反応した水の mol数 t:浸漬時間[hr] Tg:ポリマーのガラス転移温度[℃] k:加水分解反応速度定数[hr-1](3.28-lnk) × (3Tg + 168) ≧ 4500 (I) kt = log (A / (A−b)) (II) A: mol number of ester bond in 1 mol of initial polymer b: polymer The number of mols of water reacted with 1 mol t: immersion time [hr] Tg: glass transition temperature of polymer [° C] k: hydrolysis reaction rate constant [hr -1 ]

【0009】本発明において、ポリ乳酸系樹脂の保存安
定性を向上させる方法のひとつにポリマー中の未反応モ
ノマーや副反応により生成する不純物、鎖状、環状のオ
リゴマー等の低分子量化合物量を低減する方法が挙げら
れる。通常ポリ乳酸系樹脂は環状ジエステルであるラク
チド及び対応するラクトン類の開環重合により製造され
る。この場合、開環重合反応と熱閉環(解重合)反応は
平衡関係にあり、ポリマー中にラクチドやラクトン類ま
たは乳酸あるいはオリゴマーといった低分子量化合物が
残存してしまう。これらの低分子量化合物は親水性が非
常に強く、且つそれ自体あるいはその加水分解物が強い
酸性を示し、ポリマーの加水分解を著しく促進させるの
で、これら低分子量化合物が緩効性肥料の組成物として
含まれる場合、肥料成分が施肥直後に大量に溶出してし
まったり(バースト現象)、保存安定性を低下させてし
まう。
In the present invention, one of the methods for improving the storage stability of the polylactic acid-based resin is to reduce the amount of low-molecular-weight compounds such as unreacted monomers and impurities, chain-like and cyclic oligomers generated by side reactions in the polymer. Method. Usually, polylactic acid-based resins are produced by ring-opening polymerization of lactide, which is a cyclic diester, and corresponding lactones. In this case, the ring-opening polymerization reaction and the thermal ring-closing (depolymerization) reaction are in an equilibrium relationship, and a low molecular weight compound such as lactide, lactones, lactic acid or oligomer remains in the polymer. These low molecular weight compounds have a very strong hydrophilicity, and the hydrolyzate itself or its hydrolyzate shows strong acidity, and significantly promotes the hydrolysis of the polymer. Therefore, these low molecular weight compounds are used as a slow-release fertilizer composition. If it is included, the fertilizer component elutes in large quantities immediately after fertilization (burst phenomenon) or storage stability decreases.

【0010】ラクチド法以外の例えば乳酸の直接脱水縮
合法やホルマリンと炭酸ガスの重縮合法等により重合反
応を行うことができるが、これらの方法から得られたポ
リマーについても全く同様に低分子量化合物が加水分解
を引き起こし、緩効性肥料としての特性を低下させる主
原因のひとつである。よって、ポリマー中の低分子量化
合物を減少させることが必要である。
The polymerization reaction can be carried out by a method other than the lactide method, for example, a direct dehydration condensation method of lactic acid, a polycondensation method of formalin and carbon dioxide gas, and the polymers obtained by these methods can be similarly treated with low molecular weight compounds. Is one of the main causes of hydrolysis and degrades its properties as a slow-release fertilizer. Therefore, it is necessary to reduce low molecular weight compounds in the polymer.

【0011】ポリマー中の低分子量化合物を減少させる
方法は、一般に用いられる以下の方法を用いることがで
き、例えば、ポリマーを溶媒に溶かし、ポリマーに対し
て貧溶媒中に投入してポリマーを析出させる再沈殿法や
低分子量化合物や残留モノマーのみが溶解する溶媒で抽
出する方法等である。また、ポリマーの重合後期もしく
は重合終了後、ポリマーの溶融状態で減圧する方法によ
り効率よく低分子量化合物を除去することができる。例
えば、ポリ乳酸の場合ではポリマーの融点から融点+5
0℃もしくはガラス転移点からガラス転移点+200度
の範囲で減圧処理を行えばよい。さらにポリマーの固相
熱処理によっても低分子量化合物の低減は可能である。
例えば、ポリ乳酸の場合では、ポリマーのガラス転移温
度以上150℃以下の温度で絶乾状態のもとで熱処理を
行えばよい。この場合、不活性ガス等の気流下、減圧
下、加圧下の何れでも問題はない。ポリマーの溶融減圧
処理と固相熱処理の両方を用いるとさらに効果的に低分
子量化合物を除去することができる。低分子量化合物を
低減させる方法として以上のようなものを挙げることが
できるがこれらに限定されるものではない。
As a method for reducing a low molecular weight compound in a polymer, the following method generally used can be used. For example, a polymer is dissolved in a solvent and the polymer is deposited in a poor solvent with respect to the polymer to precipitate the polymer. Examples thereof include a reprecipitation method and a method of extracting with a solvent in which only low molecular weight compounds and residual monomers are dissolved. In addition, a low molecular weight compound can be efficiently removed by a method of reducing the pressure in the molten state of the polymer at the latter stage of polymerization of the polymer or after completion of the polymerization. For example, in the case of polylactic acid, the melting point of the polymer is +5
Decompression treatment may be performed at 0 ° C. or in the range from the glass transition point to the glass transition point + 200 degrees. Furthermore, low molecular weight compounds can be reduced by solid phase heat treatment of the polymer.
For example, in the case of polylactic acid, heat treatment may be performed at a temperature not lower than the glass transition temperature of the polymer and not higher than 150 ° C. in a completely dry state. In this case, there is no problem under any flow of an inert gas or the like, under reduced pressure, or under increased pressure. When both the melt pressure reduction treatment and the solid state heat treatment of the polymer are used, the low molecular weight compound can be more effectively removed. Examples of the method for reducing the low molecular weight compound include the above methods, but are not limited thereto.

【0012】ポリ乳酸のようなα−オキシ酸エステルポ
リエステルの加水分解性は、その分子鎖の末端カルボキ
シル基数と相関があり、ポリマー中のカルボキシル基数
が増大するにしたがって耐加水分解性は低下する傾向に
ある。よって、ポリ乳酸系樹脂の耐加水分解性を向上さ
せる方法としてポリマー分子鎖末端カルボキシル基を封
鎖する方法が挙げられる。
The hydrolyzability of an α-oxy acid ester polyester such as polylactic acid has a correlation with the number of terminal carboxyl groups in the molecular chain, and the hydrolysis resistance tends to decrease as the number of carboxyl groups in the polymer increases. It is in. Therefore, as a method of improving the hydrolysis resistance of the polylactic acid-based resin, a method of blocking the carboxyl group at the terminal of the polymer molecular chain can be mentioned.

【0013】ポリマー分子鎖末端カルボキシル基を封鎖
する方法としては、ポリ乳酸系樹脂をラクチド法で製造
する場合、ラクチドおよび他のラクトン類と脂肪族アル
コールを共存させて開環重合反応を行なえばよい。
As a method for blocking the carboxyl group at the terminal of the polymer molecular chain, when a polylactic acid-based resin is produced by a lactide method, a ring-opening polymerization reaction may be carried out in the coexistence of lactide and other lactones with an aliphatic alcohol. .

【0014】用いる脂肪族アルコールはモノ、ジ、また
は多価アルコールのいずれでもよく、また飽和、もしく
は不飽和であってもかまわない。具体的にはメタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノ
ール、ヘキサノール、ヘプタノール、ノナノール、デカ
ノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、
セチルアルコール、ステアリルアルコール等のモノアル
コール、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサ
ンジオール、ノナンジオール、テトラメチレングリコー
ル等の、ジアルコール、グリセロール、ソルビトール、
キシリトール、リビトール、エリスリトール等の多価ア
ルコールおよび乳酸メチル、乳酸エチル等を用いること
ができるがこれらに限定されるものではない。特に好ま
しくはデカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルア
ルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等
の長鎖の脂肪族アルコールを用いる。これらのアルコー
ルは1種または複数併用することも可能である。用いる
アルコールの沸点が重合温度より低い場合には加圧下で
反応を行う必要がある。
The aliphatic alcohol used may be a mono-, di-, or polyhydric alcohol, and may be saturated or unsaturated. Specifically, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, nonanol, decanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol,
Cetyl alcohol, monoalcohols such as stearyl alcohol, ethylene glycol, butanediol, hexanediol, nonanediol, dialcohols such as tetramethylene glycol, dialcohols, glycerol, sorbitol,
Polyhydric alcohols such as xylitol, ribitol, and erythritol, and methyl lactate and ethyl lactate can be used, but are not limited thereto. Particularly preferably, long-chain aliphatic alcohols such as decanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol and stearyl alcohol are used. One or more of these alcohols can be used in combination. When the boiling point of the alcohol used is lower than the polymerization temperature, it is necessary to carry out the reaction under pressure.

【0015】アルコールの量は、目的により異なるが、
多すぎると分子量が上がりにくく低分子量化合物が多量
になるので好ましくない。全モノマー量に対して0.01〜
1モル%の割合で用いられる。
The amount of alcohol depends on the purpose,
If the amount is too large, the molecular weight hardly increases, and the amount of the low molecular weight compound increases, which is not preferable. 0.01 to the total amount of monomer
It is used in a proportion of 1 mol%.

【0016】また、脂肪族アルコールの代わりに分子鎖
中にヒドロキシル基を持った樹脂を用いることができ
る。ここでいう樹脂とは、例えばポリ−(β−ブチロラ
クトン)、ポリ−(γ−ブチロラクトン)、ポリ−(ε
−カプロラクトン)、ポリプロピオラクトン、ポリ−
(δ−バレロラクトン)、ポリ−(4−バレロラクト
ン)、ポリ−(β−メチル−δ−バレロラクトン)、ポ
リグリコール酸および脂肪族カルボン酸と脂肪族アルコ
ールを重縮合して得られたタイプのポリエステル等の脂
肪族ポリエステル等を挙げることができる。
Further, a resin having a hydroxyl group in the molecular chain can be used instead of the aliphatic alcohol. The resin referred to here includes, for example, poly- (β-butyrolactone), poly- (γ-butyrolactone), poly- (ε
-Caprolactone), polypropiolactone, poly-
(Δ-valerolactone), poly- (4-valerolactone), poly- (β-methyl-δ-valerolactone), polyglycolic acid and a type obtained by polycondensing an aliphatic carboxylic acid with an aliphatic alcohol And aliphatic polyesters such as polyester.

【0017】これらをラクチドに添加する場合、そのま
まの状態(液体、固体)でもよく、適当な溶媒に溶解し
ておいても構わない。ただし溶媒を用いた場合は、反応
前もしくは反応中に溶媒を容易に留去できるのが望まし
い。
When these are added to lactide, they may be used as they are (liquid or solid) or may be dissolved in an appropriate solvent. However, when a solvent is used, it is desirable that the solvent can be easily distilled off before or during the reaction.

【0018】さらに、ポリ乳酸系樹脂の保存安定性を向
上させるために可塑剤を添加することができる。使用す
る可塑剤は、例えばジ−n−オクチルフタレート、ジ−
2−エチルヘキシルフタレート、ジベンジルフタレート
等のフタル酸誘導体、ジイソオクチルフタレート等のイ
ソフタル酸誘導体、ジ−n−ブチルアジペート、ジオク
チルアジペート等のアジピン酸誘導体、ジオクチルセバ
ケート等のセバシン酸誘導体、ジ−n−ブチルマレエー
ト等のマレイン酸誘導体、トリ−n−ブチルシトレート
等のクエン酸誘導体、ブチルオレエート等のオレイン酸
誘導体、モノブイルイタコネート等のイタコン酸誘導
体、グリセリンモノリシリエート等のリシノール酸誘導
体、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフ
ェート等のリン酸エステル系可塑剤等が挙げられる。こ
れらの可塑剤は単独でもよいし2種以上を混合して用い
てもよい。上記可塑剤を乳酸系樹脂に添加することによ
りポリマーの疎水性が高くなり保存安定性が向上すると
同時に、乳酸系樹脂は効果的に可塑化され、得られる樹
脂組成は柔軟性を帯び、成形性が良好になる。
Further, a plasticizer can be added in order to improve the storage stability of the polylactic acid resin. The plasticizer used is, for example, di-n-octyl phthalate, di-
Phthalic acid derivatives such as 2-ethylhexyl phthalate and dibenzyl phthalate; isophthalic acid derivatives such as diisooctyl phthalate; adipic acid derivatives such as di-n-butyl adipate and dioctyl adipate; sebacic acid derivatives such as dioctyl sebacate; maleic acid derivatives such as n-butyl maleate; citric acid derivatives such as tri-n-butyl citrate; oleic acid derivatives such as butyl oleate; itaconic acid derivatives such as monobutyl itaconate; glycerin monolithiate; Examples thereof include phosphate plasticizers such as ricinoleic acid derivatives, tricresyl phosphate, and trixylenyl phosphate. These plasticizers may be used alone or in combination of two or more. By adding the plasticizer to the lactic acid-based resin, the hydrophobicity of the polymer is increased and the storage stability is improved, and at the same time, the lactic acid-based resin is effectively plasticized, and the obtained resin composition has flexibility and moldability. Becomes better.

【0019】本発明における保存安定性性の優れたポリ
乳酸系樹脂は、以上に述べた低分子量化合物量を低減す
る方法とその他の方法を複数で用いることにより実現さ
れるものである。これらの方法を各々単独で用いた場合
大きな効果を得ることはできない。
The polylactic acid-based resin having excellent storage stability according to the present invention is realized by using a plurality of the above-mentioned methods for reducing the amount of low molecular weight compounds and other methods. When each of these methods is used alone, a great effect cannot be obtained.

【0020】またポリ乳酸系樹脂の重合には一般に触媒
が用いられるが、これらには公知の触媒が用いられる。
ラクチド法で製造される場合には、具体的には錫、アン
チモン、亜鉛、チタン、鉄、アルミニウム化合物等を例
示することができるが、これらに限定されるものではな
い。この中では特に錫系触媒、アルミニウム系触媒が好
ましく、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトナ
ートが特に好適である。
A catalyst is generally used for the polymerization of the polylactic acid resin, and a known catalyst is used for these.
When manufactured by the lactide method, specific examples include tin, antimony, zinc, titanium, iron, and aluminum compounds, but are not limited thereto. Of these, tin catalysts and aluminum catalysts are particularly preferred, and tin octylate and aluminum acetylacetonate are particularly preferred.

【0021】本発明において分子鎖末端のヒドロキシル
基を脂肪族カルボン酸により封鎖してもよい。使用する
炭素数2〜51の脂肪族カルボン酸はモノ、ジ、多価カ
ルボン酸のいずれでもよく、また飽和もしくは不飽和で
あってもかまわない。具体的には酢酸、プロピオン酸、
酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リノール酸、オレイ
ン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ダイ
マー酸、フマル酸等が使用できる。また、これらの酸無
水物を加えても一向に構わない。これらのカルボン酸は
1種または複数を併用してもよい。ただし、重合温度よ
り沸点の低い酸を用いる場合には加圧下で反応を行う必
要がある。特にステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチ
ン酸、リノール酸、オレイン酸は着香料、乳化剤、ビタ
ミン強化剤、またフマル酸、コハク酸、アジピン酸は調
味料、酸味量もしくはそれらの原料として食品添加物に
も挙げられており、安全性が確認されているので好まし
いカルボン酸である。さらに好ましくは、製パン用助剤
として用いられるステアリル乳酸カルシウムの原料であ
るステアリン酸が挙げられる。このようにしてヒドロキ
シル基末端を封鎖することにより、ポリマーの親水性が
低下し、更に耐加水分解性が向上すると同時に、ポリマ
ーの溶融安定性が向上する。
In the present invention, the hydroxyl group at the terminal of the molecular chain may be blocked with an aliphatic carboxylic acid. The aliphatic carboxylic acid having 2 to 51 carbon atoms to be used may be any of mono-, di- and polycarboxylic acids, and may be saturated or unsaturated. Specifically, acetic acid, propionic acid,
Butyric, valeric, caproic, caprylic, pelargonic, lauric, myristic, palmitic, stearic, arachidic, behenic, linoleic, oleic, succinic, adipic, suberic, azelaic, Sebacic acid, undecandioic acid, dodecandioic acid, dimer acid, fumaric acid and the like can be used. Further, it does not matter even if these acid anhydrides are added. One or more of these carboxylic acids may be used in combination. However, when an acid having a boiling point lower than the polymerization temperature is used, it is necessary to carry out the reaction under pressure. In particular, stearic acid, palmitic acid, myristic acid, linoleic acid, and oleic acid are flavoring agents, emulsifiers, vitamin enhancers, and fumaric acid, succinic acid, and adipic acid are seasonings, sour amounts, or food additives as their raw materials. It is a preferred carboxylic acid because its safety has been confirmed. Still more preferably, stearic acid, which is a raw material of calcium stearyl lactate used as an auxiliary for baking, is exemplified. By blocking the hydroxyl group terminal in this manner, the hydrophilicity of the polymer is reduced, and the hydrolysis resistance is improved, and at the same time, the melt stability of the polymer is improved.

【0022】本発明において用いられるラクチドは、L
−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド、メソラク
チドのいずれでもよい。これらは通常の精製操作、すな
わち再結晶、精留、昇華などによって、十分に精製され
た物を用いるのが望ましい。反応は窒素、アルゴン等の
不活性雰囲気、あるいは減圧、もしくは加圧下で行って
もよく、その際に逐次、触媒やカルボン酸、アルコール
等を添加してもかまわない。
The lactide used in the present invention is L
-Lactide, D-lactide, DL-lactide, meso-lactide may be used. It is desirable to use those which are sufficiently purified by ordinary purification operations, that is, recrystallization, rectification, sublimation and the like. The reaction may be performed in an inert atmosphere such as nitrogen or argon, or under reduced pressure or increased pressure. At that time, a catalyst, a carboxylic acid, an alcohol, or the like may be sequentially added.

【0023】なお、本発明において、肥料の溶出挙動や
分解性等を種々変化させるためにポリ乳酸系樹脂に第二
成分を混合および/あるいは共重合してもよく、なかで
も生分解性を有する成分が好ましい。混合成分としては
例えば炭素数1以上20以下のアルキレン基からなるオ
キシ酸エステルポリマー等の脂肪族ポリエステルが挙げ
られる。具体的にはポリ−(β−ブチロラクトン)、ポ
リ−(γ−ブチロラクトン)、ポリ−(ε−カプロラク
トン)、ポリ−(プロピオラクトン)、ポリ−(δ−バ
レロラクトン)、ポリ−(4−バレロラクトン)、ポリ
−(β−メチル−δ−バレロラクトン)等のポリラクト
ン類やポリグリコール酸、および脂肪族カルボン酸と脂
肪族アルコールを重縮合して得られたタイプのポリエス
テル、微生物によって産生されるポリ−(3−ヒドロキ
シブチレート)、ポリ−(ヒドロキシバリレート)、ポ
リ−(3−ヒドロキシブチレート)−co−(3−ヒド
ロキシバリレート)、ポリ−(3−ヒドロキシブチレー
ト)−co−(4−ヒドロキシブチレート)等ポリ−ヒ
ドロキシアルカノエート類、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等ポリエーテル類、ポリビニ
ルアルコール、ポリアミノ酸、タンパク質、糖類、セル
ロース類、でんぷん等を挙げることができるがこれらに
限定されるものではない。非分解性成分を混合および/
あるいは共重合する場合は、環境中に放置された場合に
土壌や水質を汚染、改質する事のない化学的に安定なも
のが好ましい。混合成分としては例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリスチレン等が挙げられる。
In the present invention, the polylactic acid-based resin may be mixed and / or copolymerized with a second component in order to variously change the dissolution behavior and degradability of the fertilizer, and among others, it has biodegradability. The components are preferred. Examples of the mixed component include an aliphatic polyester such as an oxyacid ester polymer comprising an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. Specifically, poly- (β-butyrolactone), poly- (γ-butyrolactone), poly- (ε-caprolactone), poly- (propiolactone), poly- (δ-valerolactone), poly- (4- Valerolactone), poly-lactones such as poly- (β-methyl-δ-valerolactone), polyglycolic acid, and polyesters of the type obtained by polycondensing an aliphatic carboxylic acid and an aliphatic alcohol; Poly- (3-hydroxybutyrate), poly- (hydroxyvalerate), poly- (3-hydroxybutyrate) -co- (3-hydroxyvalerate), poly- (3-hydroxybutyrate) -co Poly-hydroxyalkanoates such as-(4-hydroxybutyrate), polyethylene glycol,
Examples thereof include, but are not limited to, polyethers such as polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, polyamino acids, proteins, sugars, celluloses, and starch. Mixing non-degradable components and / or
Alternatively, in the case of copolymerization, those which are chemically stable without contaminating or modifying soil or water quality when left in the environment are preferred. As a mixed component, for example, polyethylene,
Examples include polypropylene and polystyrene.

【0024】このようにして得られたポリ乳酸系樹脂は
用途に応じた任意の分子量を有している。また必要に応
じて顔料、酸化防止剤、劣化防止剤、可塑剤、紫外線吸
収剤、滑材などの添化剤を加えても一向に差し支えな
い。
The polylactic acid-based resin thus obtained has an arbitrary molecular weight according to the use. If necessary, an additive such as a pigment, an antioxidant, a deterioration inhibitor, a plasticizer, an ultraviolet absorber, or a lubricant may be added.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の緩効性肥料は一般に用い
られる方法により製造される。例えば、乳酸系樹脂を有
機溶剤に溶解してこの有機溶剤溶液中に肥料を浸漬ある
いは肥料に噴霧、乾燥して粒状肥料の外周に樹脂膜を形
成する方法、樹脂を溶融してこの溶融物と粒状肥料を混
合し、粒状肥料の外周に樹脂膜を形成するあるいは混合
して塊状になったものを粉砕する方法、乳酸系樹脂の水
性エマルジョンにより粒状肥料を被覆する方法、乳酸系
樹脂をカプセル状あるいはチューブ状にしたものの中に
肥料を入れ、接着、融着する方法、乳酸系樹脂のマイク
ロスフェア中に肥料成分を含有させる方法、さらにはポ
リ乳酸系樹脂中に肥料を混練しシート状、ペレット状、
棒状に成形する方法等が挙げられるが、これらの方法に
限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The slow-release fertilizer of the present invention is produced by a generally used method. For example, a method of dissolving a lactic acid-based resin in an organic solvent, immersing the fertilizer in the organic solvent solution or spraying the fertilizer, drying and forming a resin film on the outer periphery of the granular fertilizer, melting the resin, and melting the resin. A method in which a granular fertilizer is mixed and a resin film is formed on the outer periphery of the granular fertilizer or a mixture is crushed to form a mass, a method in which the granular fertilizer is coated with an aqueous emulsion of a lactic acid-based resin, and a capsule in which the lactic acid-based resin is encapsulated. Alternatively, fertilizer is put into a tube-shaped material, and the method of adhering and fusing, a method of including a fertilizer component in microspheres of a lactic acid-based resin, and further kneading the fertilizer in a polylactic acid-based resin, forming a sheet, a pellet. Shape,
Examples include a method of forming a rod, but the method is not limited to these methods.

【0026】本発明における緩効性肥料を製造する際の
熱や溶剤による可塑化による肥料粒子同士のブロッキン
グを防ぐ目的で肥料の表面もしくは内部に無機粒子、有
機粒子、オイル等を付着あるいは混合することができ
る。使用される無機粒子としては例えばコロイダルシリ
カ、酸化チタン、タルク、クレー、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、炭化ケイ素等が挙げられる。有機粒子
としてはポリエチレンラテックス、ポリスチレンラテッ
クス、でんぷん等が、オイルとしては動物性オイル、植
物性オイル、鉱物オイル等が挙げられる。これらを添加
することにより、肥料粒子同士の融着を防止するのみで
なく、肥料の溶出速度をコントロールすることもでき
る。
In order to prevent blocking of fertilizer particles due to plasticization by heat or a solvent in producing the slow-release fertilizer of the present invention, inorganic particles, organic particles, oil, etc. are adhered or mixed to the surface or inside of the fertilizer. be able to. Examples of the inorganic particles used include colloidal silica, titanium oxide, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, and silicon carbide. Organic particles include polyethylene latex, polystyrene latex, starch and the like, and oils include animal oils, vegetable oils, mineral oils and the like. By adding these, it is possible not only to prevent fusion of the fertilizer particles but also to control the elution rate of the fertilizer.

【0027】本発明における緩効性肥料の肥料成分につ
いては特に限定するものではない。また、化学肥料のみ
ならず天然肥料もその対象となる。使用される肥料成分
は1種類以上で、複数の種類を併用することも可能であ
る。さらに、肥料とポリマーを数層に重ねて被覆するこ
とにより、必要な時期に必要な肥料成分を土壌中に溶出
させることができるため施肥回数が減り労力の低減が可
能になる。本発明の緩効性肥料には、必要に応じて目的
植物の生育に悪影響を及ぼさない範囲で農薬類を加える
ことができる。農薬類については特に種類は問わない
が、具体的には殺菌剤、殺虫剤、除草剤、植物成長調節
剤等、また目的植物の成長を促す目的で土壌改良剤等を
加えてもよい。
The fertilizer component of the slow-release fertilizer in the present invention is not particularly limited. In addition, natural fertilizers as well as chemical fertilizers are also covered. One or more types of fertilizer components are used, and a plurality of types can be used in combination. Furthermore, by covering several layers of the fertilizer and the polymer, the required fertilizer component can be eluted into the soil at the required time, so that the number of times of fertilization is reduced and the labor can be reduced. Pesticides can be added to the slow-release fertilizer of the present invention as needed, as long as they do not adversely affect the growth of the target plant. The kind of pesticide is not particularly limited, but specific examples include a fungicide, an insecticide, a herbicide, a plant growth regulator, and a soil conditioner for promoting the growth of a target plant.

【0028】本発明における緩効性肥料は、加水分解速
度定数によって規定される数式の範囲内に入るポリ乳酸
系樹脂を用いることにより、一般に必要とされる肥料の
溶出速度および保存安定性が実現されるものであり、こ
の範囲に入る樹脂を用いることが必須の条件である。
The slow-release fertilizer of the present invention achieves the generally required fertilizer elution rate and storage stability by using a polylactic acid-based resin falling within the range defined by the hydrolysis rate constant. It is an essential condition to use a resin falling within this range.

【0029】[0029]

【実施例】本発明をさらに具体的に説明するために以下
に実施例を述べるが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。なお実施例における特性値は以下の方法によ
って測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. The characteristic values in the examples were measured by the following methods.

【0030】(1)加水分解性評価 35mm×17.5mm,厚み0.5mmのシートを各
ポリマーのTg〜90℃の温度範囲において、pH7.
0のリン酸 緩衝液中に24時間浸漬し、下記式のXを
求めた。
(1) Evaluation of Hydrolysis Property A sheet having a size of 35 mm × 17.5 mm and a thickness of 0.5 mm was prepared at a pH of 7.
0 was immersed in a phosphate buffer for 24 hours, and X in the following formula was determined.

【0031】 X=(3.28−lnk)×(3Tg+168) (I) kt=log(A/(A−b)) (II) A:初期のポリマー中のエステル結合の mol数 b:ポリマー1molと反応した水の mol数 t:浸漬時間[hr] Tg:ポリマーのガラス転移温度[℃] k:加水分解反応速度定数[hr-1]X = (3.28-lnk) × (3Tg + 168) (I) kt = log (A / (A−b)) (II) A: mol number of ester bond in initial polymer b: 1 mol of polymer T: immersion time [hr] Tg: glass transition temperature of polymer [° C] k: hydrolysis reaction rate constant [hr -1 ]

【0032】(2)溶出率測定 肥料粒子10gを200ml水中に浸漬して密封下25
℃に静置する。所定時間後サンプルと水を分けて水中に
溶出した肥料成分の量(窒素量)を定量分析により求
め、供試サンプル中の全窒素量と溶出窒素量の百分率を
求めて溶出率とする。
(2) Measurement of dissolution rate 10 g of fertilizer particles were immersed in 200 ml of water and sealed.
Leave at 0 ° C. After a predetermined time, the sample and water are separated, and the amount (nitrogen amount) of the fertilizer component eluted into the water is determined by quantitative analysis, and the total nitrogen amount and the percentage of the eluted nitrogen amount in the test sample are determined as the elution rate.

【数1】 (Equation 1)

【0033】(3)ブロッキング性テスト 肥料粒子を30℃、90%RHの恒温恒湿漕内に1ヶ月
間放置した後のブロッキングの有無を目視で判断する。
(3) Blocking test A fertilizer particle was left standing in a thermo-hygrostat at 30 ° C. and 90% RH for 1 month to visually determine the presence or absence of blocking.

【0034】製造例1 L−ラクチド100重量部、ステアリルアルコール0.
3重量部、アルミニウムアセチルアセトネート0.1重
量部のトルエン溶液を撹拌装置、窒素導入管を備えた重
合管に装入し、2時間真空乾燥、窒素置換を行った後、
窒素雰囲気下に190℃に加熱し、開環重合反応を2時
間行いポリマーを得た。このポリマーをさらに0.1m
mHgの減圧下100℃で12時間処理した後、窒素気
流下120℃で24時間固相処理下した。得られたポリ
マーの加水分解性評価を90℃で行った際のA、b、T
g、k、X各値を表1に示した。
Preparation Example 1 100 parts by weight of L-lactide, stearyl alcohol 0.1 part
A toluene solution of 3 parts by weight and 0.1 part by weight of aluminum acetylacetonate was charged into a polymerization tube equipped with a stirrer and a nitrogen introduction tube, and dried under vacuum for 2 hours and then replaced with nitrogen.
The mixture was heated to 190 ° C. in a nitrogen atmosphere, and a ring-opening polymerization reaction was performed for 2 hours to obtain a polymer. 0.1 m
After treating at 100 ° C. for 12 hours under a reduced pressure of mHg, the solid was treated at 120 ° C. for 24 hours under a nitrogen stream. A, b, T when the hydrolyzability of the obtained polymer was evaluated at 90 ° C.
Table 1 shows the values of g, k, and X.

【0035】製造例2 L−ラクチド100重量部、ラウリルリルアルコール
0.2重量部、ステアリン酸0.3重量部、オクチル酸
第一スズ0.03重量部のトルエン溶液を撹拌装置、窒
素導入管を備えた重合管に装入し、2時間真空乾燥、窒
素置換を行った後、窒素雰囲気下に190℃に加熱し、
開環重合反応を2時間行った。反応を終了して得られた
ポリマーをクロロホルム60mlに溶解し、メタノール
400mlに注いで再沈澱させた。得られた白色粉末は
メタノール、エーテルで順次洗浄した後、60℃で真空
乾燥した。得られたポリマーの加水分解性評価を90℃
で行った際のA、b、Tg、k、X各値を表1に示し
た。
Production Example 2 A toluene solution of 100 parts by weight of L-lactide, 0.2 parts by weight of laurylyl alcohol, 0.3 parts by weight of stearic acid, and 0.03 parts by weight of stannous octylate was stirred with a stirrer and a nitrogen inlet tube. , And dried under vacuum for 2 hours and purged with nitrogen, and then heated to 190 ° C. under a nitrogen atmosphere.
The ring-opening polymerization reaction was performed for 2 hours. After the reaction was completed, the resulting polymer was dissolved in chloroform (60 ml), poured into methanol (400 ml) and reprecipitated. The obtained white powder was sequentially washed with methanol and ether, and then dried at 60 ° C. in vacuo. The obtained polymer was evaluated for hydrolysis at 90 ° C.
Table 1 shows each value of A, b, Tg, k, and X when the test was performed.

【0036】製造例3 L−ラクチド50重量部、DLラクチドを50重量部、
ステアリルアルコール0.5重量部、アルミニウムアセ
チルアセトネート0.1重量部のトルエン溶液を撹拌装
置、窒素導入管を備えた重合管に装入し、2時間真空乾
燥、窒素置換を行った後、窒素雰囲気下に190℃に加
熱し、開環重合反応を2時間行った。反応を終了して得
られたポリマーをクロロホルム60mlに溶解し、メタ
ノール400mlに注いで再沈澱させた。得られた白色
粉末はメタノール、エーテルで順次洗浄した後、60℃
で真空乾燥した。得られたポリマーの加水分解性評価を
75℃で行った際のA、b、Tg、k、X各値を表1に
示した。
Production Example 3 50 parts by weight of L-lactide, 50 parts by weight of DL lactide,
A toluene solution of 0.5 part by weight of stearyl alcohol and 0.1 part by weight of aluminum acetylacetonate was charged into a polymerization tube equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, dried under vacuum for 2 hours, and replaced with nitrogen. The mixture was heated to 190 ° C. in an atmosphere, and a ring-opening polymerization reaction was performed for 2 hours. After the reaction was completed, the resulting polymer was dissolved in chloroform (60 ml), poured into methanol (400 ml) and reprecipitated. The obtained white powder was washed sequentially with methanol and ether, and then washed at 60 ° C.
And vacuum dried. Table 1 shows the values of A, b, Tg, k, and X when the obtained polymer was evaluated for hydrolysis at 75 ° C.

【0037】製造例4 L−ラクチドの代わりにDL−ラクチド100重量部を
用いた他は製造例1と同様の方法で重合反応を行った
後、反応系内の温度を保持した状態で真空ポンプにより
脱気して5mmHgまで減圧し、1時間継続した後に反
応器内を窒素置換しポリマーを取り出した。得られたポ
リマーの加水分解性評価を60℃で行った際のA、b、
Tg、k、X各値を表1に示した。
Production Example 4 A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that 100 parts by weight of DL-lactide was used instead of L-lactide, and then a vacuum pump was maintained while maintaining the temperature in the reaction system. The pressure in the reactor was reduced to 5 mmHg, and after continuing for 1 hour, the inside of the reactor was replaced with nitrogen to take out a polymer. A, b, when the hydrolytic property evaluation of the obtained polymer was performed at 60 ° C.
Table 1 shows the Tg, k, and X values.

【0038】製造例5 ステアリルアルコールの代わりにポリカプロラクトン
(PLACCEL220、ダイセル化学社製)10重量
部を用いた他は製造例4と同様の方法で重合、溶融減圧
処理を行った。得られたポリマーの加水分解性評価を6
0℃で行った際のA、b、Tg、k、X各値を表1に示
した。
Production Example 5 Polymerization and melt pressure reduction were carried out in the same manner as in Production Example 4, except that 10 parts by weight of polycaprolactone (PLACCEL220, manufactured by Daicel Chemical) was used instead of stearyl alcohol. Evaluation of the hydrolyzability of the obtained polymer was 6
Table 1 shows the values of A, b, Tg, k, and X at 0 ° C.

【0039】製造例6 製造例1と同様の方法で重合反応を行い、2時間で反応
を終了した。得られたポリマーの加水分解性評価を90
℃で行った際のA、b、Tg、k、X各値を表1に示し
た。
Production Example 6 A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1, and the reaction was completed in 2 hours. The evaluation of the hydrolyzability of the obtained polymer was 90.
Table 1 shows the values of A, b, Tg, k, and X when the measurement was performed at ° C.

【0040】製造例7 L−ラクチド100重量部、アルミニウムアセチルアセ
トネート0.1重量部のトルエン溶液を撹拌装置、窒素
導入管を備えた重合管に装入し、2時間真空乾燥、窒素
置換を行った後、窒素雰囲気下に190℃に加熱し、開
環重合反応を2時間行った。反応系内の温度を保持した
状態で真空ポンプにより脱気して5mmHgまで減圧
し、1時間継続した後に反応器内を窒素置換しポリマー
を取り出した。得られたポリマーの加水分解性評価を9
0℃で行った際のA、b、Tg、k、X各値を表1に示
した。
Production Example 7 A toluene solution of 100 parts by weight of L-lactide and 0.1 part by weight of aluminum acetylacetonate was charged into a polymerization tube equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and dried under vacuum for 2 hours and replaced with nitrogen. After that, the mixture was heated to 190 ° C. in a nitrogen atmosphere, and a ring-opening polymerization reaction was performed for 2 hours. While maintaining the temperature in the reaction system, degassing was performed with a vacuum pump to reduce the pressure to 5 mmHg. After continuing for 1 hour, the inside of the reactor was replaced with nitrogen and a polymer was taken out. The obtained polymer was evaluated for hydrolysis by 9
Table 1 shows the values of A, b, Tg, k, and X at 0 ° C.

【0041】製造例8 製造例3と同様の方法で重合反応を行い、2時間で反応
を終了した。得られたポリマーの加水分解性評価を75
℃で行った際のA、b、Tg、k、X各値を表1に示し
た。
Production Example 8 A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 3, and the reaction was completed in 2 hours. The evaluation of the hydrolyzability of the obtained polymer was 75.
Table 1 shows the values of A, b, Tg, k, and X when the measurement was performed at ° C.

【0042】製造例9 DL−ラクチド100重量部、ステアリン酸0.3重量
部、オクチル酸第1スズ0.03重量部のトルエン溶液
を撹拌装置、窒素導入管を備えた重合管に装入し、2時
間真空乾燥、窒素置換を行った後、窒素雰囲気下に19
0℃に加熱し、開環重合反応を2時間行った。反応系内
の温度を保持した状態で真空ポンプにより脱気して5m
mHgまで減圧し、1時間継続した後に反応器内を窒素
置換しポリマーを取り出した。得られたポリマーの加水
分解性評価を60℃で行った際のA、b、Tg、k、X
各値を表1に示した。
Production Example 9 A toluene solution containing 100 parts by weight of DL-lactide, 0.3 part by weight of stearic acid and 0.03 part by weight of stannous octylate was charged into a polymerization tube equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube. After vacuum drying for 2 hours and purging with nitrogen, 19
The mixture was heated to 0 ° C. and a ring-opening polymerization reaction was performed for 2 hours. Degas with a vacuum pump while maintaining the temperature inside the reaction system, 5m
After reducing the pressure to mHg and continuing for 1 hour, the inside of the reactor was replaced with nitrogen and the polymer was taken out. A, b, Tg, k, X when the hydrolyzability of the obtained polymer was evaluated at 60 ° C.
Each value is shown in Table 1.

【0043】製造例10 DL−ラクチド100重量部、ポリカプロラクトン(P
LACCEL220、ダイセル化学社製)10重量部、
アルミニウムアセチルアセトネート0.1重量部のトル
エン溶液を撹拌装置、窒素導入管を備えた重合管に装入
し、2時間真空乾燥、窒素置換を行った後、窒素雰囲気
下に190℃に加熱し、開環重合反応を3時間行った。
得られたポリマーの加水分解性評価を60℃で行った際
のA、b、Tg、k、X各値を表1に示した。
Production Example 10 100 parts by weight of DL-lactide, polycaprolactone (P
LACCEL220, manufactured by Daicel Chemical Industries) 10 parts by weight,
A toluene solution containing 0.1 parts by weight of aluminum acetylacetonate was charged into a polymerization tube equipped with a stirrer and a nitrogen introduction tube, vacuum-dried for 2 hours and replaced with nitrogen, and then heated to 190 ° C. under a nitrogen atmosphere. A ring opening polymerization reaction was performed for 3 hours.
Table 1 shows the values of A, b, Tg, k, and X when the obtained polymer was evaluated for hydrolysis at 60 ° C.

【0044】実施例1 製造例1で得られたポリマー5重量部をトリクロロエタ
ン100重量部に溶解した溶液を、平均粒径約4mmの窒
素系粒状肥料に噴流被覆装置を用いて噴霧し、乾燥して
被覆粒状肥料を作製した。肥料の溶出率は図1に、ブロ
ッキングの試験を行った結果は表2に示した。
Example 1 A solution obtained by dissolving 5 parts by weight of the polymer obtained in Production Example 1 in 100 parts by weight of trichloroethane was sprayed onto a nitrogen-based granular fertilizer having an average particle size of about 4 mm using a spray coating apparatus, and dried. To produce a coated granular fertilizer. The dissolution rate of the fertilizer is shown in FIG. 1, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0045】実施例2 製造例1で得られたポリマー7重量部をクロロホルム1
00重量部に溶解した液に、平均粒径約3μmのコーン
スターチ2重量部を分散させた。得られた液を実施例1
と同様の方法で窒素系粒状肥料に被覆し、乾燥して被覆
粒状肥料を作製した。肥料の溶出率は図1に、ブロッキ
ングの試験を行った結果は表2に示した。
Example 2 7 parts by weight of the polymer obtained in Production Example 1 was mixed with chloroform 1
In a solution dissolved in 00 parts by weight, 2 parts by weight of corn starch having an average particle size of about 3 μm were dispersed. The obtained liquid was used in Example 1.
Was coated with a nitrogen-based granular fertilizer in the same manner as described above, and dried to prepare a coated granular fertilizer. The dissolution rate of the fertilizer is shown in FIG. 1, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0046】実施例3 製造例2で得られたポリマー60重量部をフレーク状に
破砕し、窒素系肥料40重量部、ヤシ油5重量部とブレ
ンドした後、190℃でニーダーによって混練した。取
り出したストランドを破砕機により破砕し、粒径約4mm
のフレーク状の肥料を得た。肥料の溶出率は図1に、ブ
ロッキングの試験を行った結果は表2に示した。
Example 3 60 parts by weight of the polymer obtained in Production Example 2 was crushed into flakes, blended with 40 parts by weight of a nitrogen-based fertilizer and 5 parts by weight of coconut oil, and kneaded at 190 ° C. by a kneader. The removed strand is crushed by a crusher and the particle size is about 4mm
Flake fertilizer was obtained. The dissolution rate of the fertilizer is shown in FIG. 1, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0047】実施例4 製造例3で得られたポリマー5重量部をトリクロロエタ
ン100重量部に溶解した。実施例1と同様の方法でポ
リマー溶液を噴霧する際、同時にコロイダルシリカ10
重量部を噴霧し、乾燥して被覆粒状肥料を作製した。肥
料の溶出率は図1に、ブロッキングの試験を行った結果
は表2に示した。
Example 4 5 parts by weight of the polymer obtained in Production Example 3 was dissolved in 100 parts by weight of trichloroethane. When the polymer solution is sprayed in the same manner as in Example 1, the colloidal silica 10
A part by weight was sprayed and dried to produce a coated granular fertilizer. The dissolution rate of the fertilizer is shown in FIG. 1, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0048】実施例5 製造例4で得られたポリマー30重量部をメチルエチル
ケトン100重量部に溶解し、縦型噴流式の流動床で直
径約3mmの窒素系粒状肥料に被覆し、被覆粒状肥料を作
製した。肥料の溶出率は図2に、およびブロッキングの
試験を行った結果は表2に示した。
Example 5 30 parts by weight of the polymer obtained in Production Example 4 was dissolved in 100 parts by weight of methyl ethyl ketone, and coated with a nitrogen-based granular fertilizer having a diameter of about 3 mm using a vertical jet type fluidized bed. Produced. The fertilizer dissolution rate is shown in FIG. 2 and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0049】実施例6 製造例4で得られたポリマー60重量部、窒素系肥料4
0重量部、タルク5重量部を実施例3と同様の方法で混
練、破砕し、粒径約4mmのフレーク状の肥料を得た。肥
料の溶出率は図2に、ブロッキングの試験を行った結果
は表2に示した。
Example 6 60 parts by weight of the polymer obtained in Production Example 4 and nitrogenous fertilizer 4
0 parts by weight and 5 parts by weight of talc were kneaded and crushed in the same manner as in Example 3 to obtain a flake-shaped fertilizer having a particle size of about 4 mm. The elution rate of the fertilizer is shown in FIG. 2, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0050】実施例7 製造例5で得られたポリマーを使用する他は実施例1と
同様の方法で被覆粒状肥料を作製した。肥料の溶出率は
図2に、ブロッキングの試験を行った結果は表2に示し
た。
Example 7 A coated granular fertilizer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer obtained in Production Example 5 was used. The elution rate of the fertilizer is shown in FIG. 2, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0051】比較例1 製造例6で得られたポリマーを使用する他は実施例1と
同様の方法で被覆粒状肥料を作製した。肥料の溶出率は
図3に、ブロッキングの試験を行った結果は表2に示し
た。
Comparative Example 1 A coated granular fertilizer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer obtained in Production Example 6 was used. The dissolution rate of the fertilizer is shown in FIG. 3, and the result of the blocking test is shown in Table 2.

【0052】比較例2 製造例7で得られたポリマーを使用する他は実施例3と
同様の方法でフレーク状の肥料を得た。肥料の溶出率は
図3に、ブロッキングの試験を行った結果は表2に示し
た。
Comparative Example 2 A flake fertilizer was obtained in the same manner as in Example 3 except that the polymer obtained in Production Example 7 was used. The dissolution rate of the fertilizer is shown in FIG. 3, and the result of the blocking test is shown in Table 2.

【0053】比較例3 製造例8で得られたポリマーを使用する他は実施例4と
同様の方法で被覆粒状肥料を得た。肥料の溶出率は図3
に、ブロッキングの試験を行った結果は表2に示した。
Comparative Example 3 A coated granular fertilizer was obtained in the same manner as in Example 4 except that the polymer obtained in Production Example 8 was used. Fig. 3 Fertilizer elution rate
The results of the blocking test are shown in Table 2.

【0054】比較例4 製造例9で得られたポリマーを使用する他は実施例5と
同様の方法で被覆粒状肥料を得た。肥料の溶出率は図4
に、ブロッキングの試験を行った結果は表2に示した。
Comparative Example 4 A coated granular fertilizer was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polymer obtained in Production Example 9 was used. Fig. 4 Fertilizer elution rate
The results of the blocking test are shown in Table 2.

【0055】比較例5 製造例10で得られたポリマーを使用する他は実施例1
と同様の方法で被覆粒状肥料を作製した。肥料の溶出率
は図4に、ブロッキングの試験を行った結果は表2に示
した。
Comparative Example 5 Example 1 was repeated except that the polymer obtained in Production Example 10 was used.
A coated granular fertilizer was prepared in the same manner as described above. The fertilizer dissolution rate is shown in FIG. 4, and the results of the blocking test are shown in Table 2.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】[0058]

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明におけるポリ乳酸系樹脂を用いた緩効性肥料は、従
来の肥料と比較して肥料成分の溶出速度が制御可能であ
り、しかも保存安定性に優れている。また、本発明の緩
効性肥料は本質的に完全分解性であるため従来からの問
題であった環境安全性も著しく改良されている。よって
本発明のポリ乳酸系樹脂を用いた緩効性肥料は、産業界
または環境問題の解決にも寄与するところが非常に大き
い。
As is clear from the above examples, the slow-release fertilizer using the polylactic acid resin in the present invention can control the elution rate of the fertilizer component as compared with the conventional fertilizer, Moreover, it has excellent storage stability. Further, since the slow-release fertilizer of the present invention is essentially completely degradable, environmental safety, which has been a problem in the past, has been significantly improved. Therefore, the slow-release fertilizer using the polylactic acid-based resin of the present invention greatly contributes to solving the industry or environmental problems.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明実施例(実施例1〜4)の被覆粒状肥
料の25℃水中浸漬時間と溶出率の関係を示す図であ
る。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the immersion time of a coated granular fertilizer in water at 25 ° C. and the dissolution rate in Examples of the present invention (Examples 1-4).

【図2】 本発明実施例(実施例5〜7)の被覆粒状肥
料の25℃水中浸漬時間と溶出率の関係を示す図であ
る。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the immersion time in water at 25 ° C. and the dissolution rate of coated granular fertilizers of the present invention (Examples 5 to 7).

【図3】 比較例(比較例1〜3)の被覆粒状肥料の2
5℃水中浸漬時間と溶出率の関係を示す図である。
FIG. 3 shows 2 of coated granular fertilizers of Comparative Examples (Comparative Examples 1 to 3).
It is a figure which shows the relationship between the immersion time in 5 degreeC water, and an elution rate.

【図4】 比較例(比較例4〜5)の被覆粒状肥料の2
5℃水中浸漬時間と溶出率の関係を示す図である。
FIG. 4 shows 2 of the coated granular fertilizers of Comparative Examples (Comparative Examples 4 to 5).
It is a figure which shows the relationship between the immersion time in 5 degreeC water, and an elution rate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 敬一 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Keiichi Uno 2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Toyobo Co., Ltd. Research Laboratory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Tg以上でかつ90℃以下の温度範囲に
おいてpH7.0のリン酸緩衝液中に浸漬したときに以
下の式(I)および式(II)を満足することを特徴とす
るポリ乳酸系樹脂組成物を含む緩効性肥料。 (3.28−lnk)×(3Tg+168)≧4500 (I) kt=log(A/(A−b)) (II) A:初期のポリマー中のエステル結合の mol数 b:ポリマー1molと反応した水の mol数 t:浸漬時間[hr] Tg:ポリマーのガラス転移温度[℃] k:加水分解反応速度定数[hr-1]
1. A polysaccharide which satisfies the following formulas (I) and (II) when immersed in a phosphate buffer having a pH of 7.0 in a temperature range of not lower than Tg and not higher than 90 ° C. A slow-release fertilizer containing a lactic acid-based resin composition. (3.28-lnk) × (3Tg + 168) ≧ 4500 (I) kt = log (A / (A−b)) (II) A: mol number of ester bond in initial polymer b: reacted with 1 mol of polymer Mol number of water t: immersion time [hr] Tg: glass transition temperature of polymer [° C] k: hydrolysis reaction rate constant [hr -1 ]
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1048683A4 (en) * 1998-11-13 2002-09-25 Daicel Chem Aliphatic copolymer, production process, aliphatic polyester resin composition, various uses, coating composition, and agricultural or horticultural particulate composition comprising degradable coating film
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US20120090366A1 (en) * 2010-04-16 2012-04-19 Taylor Pursell Controlled release fertilizer with biopolymer coating and process for making same

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