JPH1143391A

JPH1143391A - 分解性被覆粒状肥料およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1143391A
Application number: JP9198755A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ono; 裕一大野; Masako Yokoyama; 雅子横山
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】肥料成分の溶出制御幅が広く、保存時の安定
性に優れ、かつ、溶出終了後に環境中での被覆材の分解
を生じる被覆肥料およびその製造方法を提供する。【解決手段】脂肪族ポリエステル４重量％以上８０重
量％以下、ポリオレフィン１９重量％以上９５重量％以
下、及び光分解剤０．００００１重量％以上１０重量％
以下を含有する被覆層を有する被覆粒状肥料および被覆
材を溶媒に溶解あるいは分散させた液を、粒状肥料に吹
き付け、加熱気流により乾燥する被覆粒状肥料の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な被覆材料を
用いた被覆肥料およびその製造方法に関する。更に詳し
くは、肥料成分の溶出制御幅が広く、保存時の安定性に
優れ、かつ、溶出終了後に土中でも分解を開始し、かつ
光分解剤により環境中で被覆材の分解が速やかに生じる
被覆肥料及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粒状肥料の周囲全体を樹脂等によって被
覆してカプセル化することにより、肥料の溶出を制御で
きる被覆肥料は、代表的な緩効性肥料として、近年その
発展が著しい。すなわち、過剰施肥を防止し、作物への
肥料成分の利用効率を高め、かつ河川への肥料成分の流
失を低減させること、及び施肥回数の低減により省力化
できること等の効果を発揮し、省力化、効率化、環境保
全に対して充分な成果を挙げていることは周知の事実で
ある。

【０００３】粒状肥料の被覆技術としては、例えば、特
公昭５４−３１０４号公報、特公昭６０−３７０７４号
公報、特公昭６０−２１９５２号公報等に記載のオレフ
ィン系樹脂による被覆、特公昭６０−３０４０号公報、
特公昭６０−１０２号公報等に記載のオレフィン系樹脂
と無機充填剤からなる被覆、あるいは特公昭６０−２９
６７９号公報に記載の被覆肥料表面を微粉体で融着処理
する浮上防止方法等が知られている。

【０００４】しかしながら、これらの被覆材は自然界に
おいて極めて安定な物質であり、肥料成分の溶出終了後
には、被覆肥料の殻として田畑に残存するという新たな
問題点が発生していた。上記の被覆肥料の殻残存問題に
対応する技術として、（１）特開平６−５６５６８号公
報に記載のエチレン−一酸化炭素重合体による光崩壊性
被覆、（２）特開平５−２０１７８６号公報に記載のオ
レフィン系樹脂と金属錯体からなる光崩壊性被覆、
（３）特開平７−３３５７７号公報に記載のポリ乳酸に
よる生分解性被覆、あるいは（４）特公平２−２３５１
７号公報、特開平４−８９３８４号公報、特開平５−８
５８７３号公報、特開平７−３３５７６号公報、特公平
７−５０５号公報等に記載の生分解性樹脂組成物を用い
た被覆に関する発明等が開示されている。

【０００５】しかしながら、これらの分解性被覆に関す
る発明は、土中埋設等の条件によっては崩壊性を示さな
いものであったり、崩壊性を示すものの水分の透過性が
高すぎるために例えば数カ月以上に渡って溶出を制御す
る長期溶出型の肥料には適用できない等の問題があり充
分なものではなかった。例えば、（１）特開平６−５６
５６８号公報に記載のエチレン−一酸化炭素重合体によ
る光崩壊性被覆、及び（２）特開平５−２０１７８６号
公報に記載のオレフィン系樹脂に金属錯体を添加した光
崩壊性被覆は、光、特に紫外線を照射されなければ被覆
の分解が発生せず、土中に残存する被覆は殆ど分解され
ない。また、（３）特開平７−３３５７７号公報に記載
の生分解性被覆は、水の透過性と生分解性が極めて高い
為、長期溶出制御型には適用できない。さらに、（４）
特公平２−２３５１７号公報、特開平４−８９３８４号
公報、特開平５−８５８７３号公報、特公平７−５０５
号公報に記載の生分解性樹脂組成物を用いた被覆は、生
分解性樹脂量を多くしなければ充分な崩壊性能を発揮で
きないにも関わらず、生分解性樹脂量を多くすると水の
透湿性が高くなり、長期制御型の被覆肥料には適用でき
ない。さらに多層被覆構造をとる特開平７−３３５７６
号公報、特開平７−８２０７３号公報に開示されている
肥料では工業的効率が良いものではなかった。

【０００６】また、上記の従来の被覆粒状肥料はいずれ
も環境中での分解性と製品保存時の安定性を両立できる
ものではなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、肥料成分の
溶出制御幅が広く、保存時の安定性に優れ、かつ、溶出
終了後に環境中での被覆材の分解を生じる被覆肥料およ
びその製造方法を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、被覆材料に脂肪族ポリエステル、ポリオレフィン
及び光分解剤からなる被覆肥料を用いることによって上
記課題が解決されることを見出し本発明に至った。即
ち、本発明は以下の（１）〜（８）である。（１）脂肪族ポリエステル４重量％以上８０重量％以
下、ポリオレフィン１９重量％以上９５重量％以下、及
び光分解剤０．００００１重量％以上１０重量％以下を
含有する被覆層を有する被覆粒状肥料。（２）光分解剤が金属錯体である上記（１）の被覆粒状
肥料。（３）脂肪族ポリエステルが一般式（Ｉ）で表される脂
肪族ポリエステルである上記（１）の被覆粒状肥料。

【０００９】

【化２】

【００１０】（ｎは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以
上１，０００，０００以下となるのに必要な重合度を表
す。Ｒ¹は炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、
Ｒ²は０を含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水素基であ
る。Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ２種以上を含んでも良い）。（４）脂肪族ポリエステルがポリヒドロキシカルボン酸
である上記（１）の被覆粒状肥料。（５）脂肪族ポリエステルが被覆用溶媒に０．１重量％
以上溶解することを特徴とする上記（１）の被覆粒状肥
料。（６）ポリオレフィンの数平均分子量が１０，０００以
上である上記（１）の被覆粒状肥料。（７）脂肪族ポリエステルとポリオレフィンと光分解剤
とを混在して含有する被覆層を有する上記（１）の被覆
粒状肥料。（８）被覆材を溶媒に溶解あるいは分散させた液を、粒
状肥料に吹き付け、加熱気流により乾燥することを特徴
とする上記（１）の被覆粒状肥料の製造方法。

【００１１】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明の被覆粒状肥料の被覆層に用いられる脂肪族ポリエ
ステルは、多価アルコールと多価カルボン酸とが重縮合
した構造のもの、ヒドロキシカルボン酸が重縮合した構
造のものがある。肥料溶出の抑制がしやすい構造の脂肪
族ポリエステルを容易に合成できることから多価アルコ
ールと多価カルボン酸とが重縮合した構造の脂肪族ポリ
エステルが好ましい。

【００１２】多価アルコールと多価カルボン酸とが重縮
合した構造の脂肪族ポリエステルの好適な例は一般式
（Ｉ）で表される。

【００１３】

【化３】

【００１４】（ｎは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以
上１，０００，０００以下となるのに必要な重合度を表
す。Ｒ¹は炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、
Ｒ²は０を含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水素基であ
る。Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ２種以上を含んでも良
い。）。本発明の一般式（Ｉ）のｎは、強度面からは大
きいほど良いが、被覆材で粒状肥料を被覆する際の被覆
材の粘度が高くなるので、一般式（Ｉ）で表される脂肪
族ポリエステルは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以上
１，０００，０００以下となるのに必要な重合度が良
く、１５，０００以上１，０００，０００以下となるの
がより好ましく、２５，０００以上、１，０００、００
０以下となるのが特に好ましい。

【００１５】また、脂肪族ポリエステル中に低分子成分
が多いと成形後の強度が低下するので分子量５００以下
の成分含量は１０重量％以下が好ましく、より好ましく
は１重量％以下、特に好ましくは０．１重量％以下であ
る。重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎの比Ｍｗ／
Ｍｎとしては１以上２０以下が好ましい。Ｒ¹は炭素数
２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、Ｒ²は０を含む炭
素数２４以下の脂肪族炭化水素基である。これらは不飽
和結合を含んでも良いし、脂環式構造を含んでも良し、
また、それぞれ２種以上を含んでも良い。

【００１６】本発明の一般式（Ｉ）の脂肪族ポリエステ
ルは、脂肪族炭化水素ジオール（以下、単にジオールと
云う。）と脂肪族炭化水素ジカルボン酸類（以下、単に
ジカルボン酸類と云う。）から重縮合によって製造され
る。ジカルボン酸類としては、ジカルボン酸そのもの、
ジカルボン酸エステル、ジカルボン酸無水物から選ばれ
る。

【００１７】本発明に用いられる脂肪族ポリエステルの
製造に用いる、ジオールとジカルボン酸（またはそのエ
ステルまたは酸無水物）は、ジオールが、水酸基を除い
た残りが炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基であ
り、ジカルボン酸（またはそのエステルまたは酸無水
物）が、カルボニル基（またはそのエステルまたは酸無
水物）を除いた残りが０を含む炭素数２４以下の脂肪族
炭化水素基である。（これらは不飽和結合を含んでも良
いし、脂環式構造を含んでも良い。また、それぞれ２種
以上を用いても良い。）。

【００１８】上記ジオールとしては、例えば、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリ
コール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジ
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、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−
ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、
１，１４−テトラデカンジオール、１，１６−ヘキサデ
カンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，
２０−エイコサンジオール、ネオペンチルグリコール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−ブテン−
１，２−ジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、
２，５−ジメチル−３−ヘキセン−２，５−ジオール、
１，５−ヘキサジエン−３，４−ジオール、２，６−オ
クタジエン−４，３−ジオール等が挙げられる。

【００１９】上記ジカルボン酸（またはそのエステルま
たは酸無水物）としては、例えば、蓚酸、マロン酸、コ
ハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン２酸、ド
デカン２酸、トリデカン２酸、テトラデカン２酸、ペン
タデカン２酸、ヘキサデカン２酸、オクタデカン２酸、
エイコサン２酸、ヘネイコサン２酸、ドコサン２酸、テ
トラコサン２酸、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチ
ル、アジピン酸ジメチル、アゼライン酸ジメチル、セバ
シン酸ジエチル、ドデカン２酸ジメチル、テトラデカン
２酸ジエチル、エイコサン２酸ジメチル、無水コハク
酸、無水グルタール酸、マレイン酸、フマル酸、マレイ
ン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、また、置換コハク酸
（またはそのエステルまたは酸無水物）であるオクタコ
サニルコハク酸無水物、ドコサエイコセニルコハク酸無
水物等が挙げられる。

【００２０】上記のジオールおよび、ジカルボン酸（ま
たはそのエステルまたは酸無水物）は、結晶性、融点、
成形加工性をコントロールするのにそれぞれ２種以上を
用いて反応させることも可能である。また、これら原料
のジオールとジカルボン酸（またはそのエステルまたは
酸無水物）は不純物として３官能以上の官能基が含まれ
ていても良い。また、積極的に３官能以上の多価アルコ
ール、多価カルボン酸を添加しても良い。３官能以上の
多価アルコール、多価カルボン酸の量は生成ポリマーが
実質的に溶媒可溶であるのが好ましい。

【００２１】使用する脂肪族ポリマーは被覆に使用する
溶媒に０．１重量％以上溶解することが好ましく、１重
量％以上溶解することがより好ましく、５重量％以上溶
解することが特に好ましい。この条件を満たすように、
使用する各ポリマーの架橋度、結晶度、重合度、光学活
性体比（D-体、L-体比等）等を調整する。溶媒への溶解
性は当該ポリマーの被覆に用いる溶媒に上記濃度になる
ように加えた液をＧ２グラスフィルターを用い、差圧１
ｋｇ／ｃｍ²で濾過することにより判定し、濾液中のポ
リマーが仕込みの８０重量％以上回収される場合を溶媒
可溶という。

【００２２】本発明の上記一般式（Ｉ）で表される脂肪
族ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンサクシ
ネート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンテトラ
デカンジオエート、ポリテトラメチレンサクシネート、
ポリテトラメチレンアジペート、ポリテトラメチレンド
デカンジオエート、ポリテトラメチレンエイコサンジオ
エート、ポリヘキサメチレングルタメート、ポリヘキサ
メチレンアジペート、ポリデカメチレンサクシネート、
ポリデカメチレンドデカンジオエート、ポリドデカメチ
レンサクシネート、ポリドデカメチレンエイコサンジオ
エート、ポリドデカメチレンテトラデカンジオエート、
ポリヘキサデカメチレンサクシネート、ポリヘキサデカ
メチレンエイコサンジオエートが挙げられる。

【００２３】これらの中で、原料の合成が容易で、入手
も容易であることから多価アルコール、多価カルボン酸
の炭素数の少ないモノマーを用いた脂肪族ポリエステル
が好ましい。この具体例としては、ポリエチレンサクシ
ネート、ポリエチレンアジペート、ポリテトラメチレン
サクシネート、ポリテトラメチレンアジペート、ポリヘ
キサメチレングルタメート、ポリヘキサメチレンアジペ
ートが挙げられる。

【００２４】本発明において、原料のジオールとジカル
ボン酸（またはそのエステルまたは酸無水物）で、どち
らか一方が過剰となる仕込みモル比、好ましくは０．５
以上２．０以下、より好ましくは０．８以上１．２以
下、特に好ましくは０．９以上１．１以下の範囲にする
ことで、高分子量でかつ過剰に使用した成分の官能基を
末端に有する脂肪族ポリエステルを製造することが出来
る（仕込み比によっては両者を含む構造もできる。）。

【００２５】本発明に用いる脂肪族ポリエステルを製造
する方法としては、薄膜状にすることにより仕込量に対
して蒸発表面積を大きくすることが重要であり、反応系
の体積をＶ（ｃｍ³）、その表面積をＡ（ｃｍ²）とす
るとき、Ａ／Ｖは少なくとも１以上で製造することが必
要である。好ましくは４以上、さらに好ましくは６以上
である。Ａ／Ｖは大きいほど高分子量の脂肪族ポリエス
テルの製造には好ましいが、経済性の観点からは５００
以下、好ましくは５０以下で製造する。製造中にＡ／Ｖ
が変化する場合は、最も分子量が高くなるとき、すなわ
ち通常は重合終了時のＡ／Ｖが１以上になっていればよ
い。

【００２６】また、製造時の圧力は低いほど脂肪族ポリ
エステルの分子量は高くなるが、装置が大型化する必要
があるなどの問題があるため、製造時の圧力は０．１ｍ
ｍＨｇより大きいことが好ましく、特に７００００以上
の高分子量の脂肪族ポリエステルを製造する場合の圧力
は０．１ｍｍＨｇより大きく１ｍｍＨｇ以下がより好ま
しい。圧力が製造中に変動する場合は最終到達圧力が上
記範囲内に有ればよい。

【００２７】製造温度は１２０℃以上３５０℃以下、好
ましくは１４０℃以上３００℃以下、さらに好ましくは
１４０℃以上２５０℃以下で行う。反応装置は上記条件
を実現できるものであれば制限されない。例えば、表面
更新型二軸ニーダー、表面更新型薄膜リアクター、特開
平７−２９２０９７号公報に開示されているような自由
落下ゾーンを重合促進域とする循環型装置、回転式チュ
ーブオーブンなどが製造に好適である。回転式チューブ
オーブンは、１）筒状の面ヒーターに沿って試料を薄膜
状で回転させるようになっていて蒸発表面積を増大させ
ることが出来、２）加熱面と凝縮面との距離が十分に接
近していて通常のフラスコ反応では留出しにくい成分の
留出も容易に行われるため、試料の加熱面の表面積を大
きくとることが出来、加熱面から飛び出す成分は凝縮す
ることなく凝縮面に到達できる。その結果、エステル化
では効率よく脱アルコール（脱水）反応を進めることが
出来ることから、その後の脱グリコール反応もしくは脱
ジエステル（または脱ジカルボン酸）反応においても効
率よく反応を進めることが出来る。

【００２８】上記装置にジオールとジカルボン酸（また
はそのエステルまたは酸無水物）を仕込み、不活性ガス
（Ｎ₂）流中でエステル化を行う。エステル化の温度は
原料のジオール及びジカルボン酸（またはそのエステル
または酸無水物）のうち低沸点物の沸点より低い温度に
て行うのが好ましい。反応を続けてアルコールの留出
（または脱水）が止まる様子を確認する。脱グリコール
反応または脱ジエステル（または脱カルボン酸）反応で
は少量の触媒を必要とするため、一旦室温に戻し、触媒
を添加する。しかし、このときの触媒は、原料のジオー
ル、ジカルボン酸（またはそのエステルまたは酸無水
物）の仕込み時に既に添加しておくことも可能である。
用いることが出来る触媒としては、チタン、亜鉛、ゲル
マニウム、鉄、スズ等の金属化合物（水和物等も含
む。）であり、例えば、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、
オクタン酸亜鉛等の市販品を用いることができる。触媒
の添加量としては、仕込みの全モノマー量に対して、
０．０００１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下、好ましく
は、０．０００５ｍｏｌ％以上１ｍｏｌ％以下程度で良
い。触媒を添加した後、エステル化されたプレポリマー
の突沸が起きないように徐々に昇温し、また系内を減圧
していき、所定の圧力、温度にする。

【００２９】本発明の粒状肥料及びその製造方法におい
ては、前記一般式（Ｉ）で表される脂肪族ポリエステル
を連結剤で結合させたものも用いることができる。連結
剤としては脂肪族ポリエステルの末端と反応できる官能
基を分子中に２個以上有する化合物で、当該官能基とし
てはイソシアネート、カルボン酸、カルボン酸無水物、
カルボン酸エステル、水酸基等が用いられる。当該官能
基数は２個が最も好ましい。

【００３０】連結剤を用いた脂肪族ポリエステルの好適
な例としてはポリテトラメチレンサクシネートやポリテ
トラメチレンアジペートをヘキサメチレンジイソシアネ
ートで連結した樹脂が挙げられる。本発明の被覆層に用
いられるヒドロキシカルボン酸が重縮合した構造の脂肪
族ポリエステルとしては、ポリ乳酸、ポリグルタミン
酸、ポリカプロラクトン等がその具体例として挙げられ
る。これらの中で、合成が容易であることからポリカプ
ロラクトンが好ましい。

【００３１】本発明の被覆層に用いる脂肪族ポリエステ
ル中のエステル基含有量は低溶出性を示すためには低い
方が好ましく、数平均分子量１０００当たりのエステル
基含有量が１６以下が好ましく、１２以下がより好まし
く、８以下が最も好ましい。また、生分解が容易である
ことから、数平均分子量１０００当たりのエステル基含
有量は０．１以上が良く、０．２以上が好ましく、１以
上がより好ましく、２以上がさらに好ましく、２．８以
上が最も好ましい。

【００３２】本発明の粒状肥料の被覆層の成分であるポ
リオレフィンは、たとえば実質的にエチレン、プロピレ
ン、ブタジエン等のオレフィンの単独あるいは２種以上
の共重合体を用いることができる。分子中に不飽和結合
が残る場合は、水添しても良い。また、直鎖構造でも分
岐を含んでも良い。当該ポリオレフィンはポリエチレン
が好ましい。ポリエチレンとしてはエチレンを５０重量
％以上含有することが好ましい。

【００３３】被覆を容易にするためには当該ポリオレフ
ィンの密度は低い方がよく、０．８６０ｇ／ｃｍ³以上
０．９４０ｇ／ｃｍ³以下が好ましい。合成の容易であ
ることから、０．９００ｇ／ｃｍ³以上が好ましい。当
該ポリオレフィンの数平均分子量は被覆が容易であり、
また、被覆の貯蔵安定性が高いことから高い方がよく、
５０００以上、より好ましくは１００００以上、さらに
好ましくは１０５００以上であるが、廃棄後の分解性
（光分解性等）が良いことから数平均分子量１００万以
下、重量平均分子量７００万以下が良く、数平均分子量
１０万以下、重量平均分子量５０万以下がより好まし
い。５０００より小さいと、被覆肥料の性能が安定に保
てない。

【００３４】本発明の脂肪族ポリエステルの数平均分子
量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗはゲル濾過クロマトグラフ
ィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の値であ
る。本発明のポリオレフィンの数平均分子量Ｍｎ、重量
平均分子量Ｍｗは、ゲル濾過クロマトグラフィー（ＧＰ
Ｃ）で測定したポリエチレン換算の値である。被覆材に
は上記脂肪族ポリエステルおよびポリオレフィン、光分
解剤が含まれる。該脂肪族ポリエステルおよびポリオレ
フィン、光分解剤はそれぞれ２種以上を混合して用いて
もよい。被覆材中の脂肪族ポリエステルの含有量は、４
〜８０重量％、好ましくは２０〜７０重量％である。４
重量％より低いと生分解性が悪く、８０重量％より多い
と透水性が速すぎるため好ましくない。被覆材中のポリ
オレフィンの含有量は、１９〜９５重量％、好ましくは
３０〜８０重量％である。１９重量％より少ないと透水
性が高すぎ、９５重量％より多いと分解性が悪く好まし
くない。

【００３５】また、本発明の粒状肥料に用いた被覆材の
分解を促進するために光分解剤を用いる。光分解剤とし
ては、遷移金属錯体、酸化促進剤、光増感剤が挙げられ
る。光分解性の調節が容易なことから、遷移金属錯体が
好ましい。遷移金属錯体としては、錯生成剤が酸素を介
して金属に結合しており、かつ金属が遷移金属であるも
のが挙げられる。例えば、鉄アセチルアセトナート、鉄
アセトニルアセトネート、コバルトアセチルアセトナー
ト、コバルトアセトニルアセトネートなど、あるいは
鉄、ニッケル、亜鉛またはスズのジアルキルジチオカル
バメート、ジチオホスフェート、キサンテート、及びベ
ンズチアゾールなどである。これらは単独で添加しても
良いし、２種以上を組み合わせて添加しても良い。鉄ま
たはコバルトのアセチルアセトナートまたは鉄アセトニ
ルアセトネートおよび鉄、ニッケル、亜鉛またはスズの
ジアルキルジチオカルバメートを組み合わせて添加する
のが好ましい。そして、被覆材中の錯体の濃度は０．０
０００１〜１０重量％であり、より好ましくは０．００
０１〜５重量％、さらに好ましくは０．００１〜５重量
％である。

【００３６】機械的性質、肥料溶出性、分解性などの被
覆層の性質を調節するために、被覆材には脂肪族ポリエ
ステルやポリオレフィン、光分解剤と共に他の成分を併
用することができる。被覆層には適宜に相溶化剤を用い
てもよい。相溶化剤としては、例えば、無水マレイン酸
変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン
などの不飽和脂肪族カルボン酸変性ポリオレフィン、ポ
リオレフィンワックスの脂肪族カルボン酸変成物や、Ｓ
ＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）、ＳＥＢＳ
（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン）などのス
チレン系熱可塑性エラストマー、ＥＰＲ（エチレン−プ
ロピレン）などのゴムなどが挙げられる。被覆層中の相
溶化剤の量は添加効果を得るためには０．０１重量％以
上が好ましいが、肥料の溶出抑制と分解性の両立が困難
となるため通常７５重量％以下であり、５０重量％以下
が好ましく、２０重量％以下がより好ましく、１０重量
％以下がさらに好ましい。

【００３７】併用成分として、タルク、炭酸カルシウ
ム、珪藻土、金属酸化物などの不溶性充填材を用いるこ
とができる。被覆材中の不溶性充填材の量は添加効果を
得るためには０．０１重量％以上が好ましいが、肥料の
溶出抑制と分解性の両立が困難となるため、７５重量％
以下が好ましく、５０重量％以下がより好ましい。さら
に、透水性調節剤としてのエチレン・酢酸ビニル共重合
体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエチレ
ン（数平均分子量５０００以下）、ロジン、ワックス、
石油樹脂などの脂肪族ポリマーや界面活性剤なども用い
ることができる。被覆材中の透湿性調節剤の量は添加効
果を得るためには０．０１重量％以上が好ましいが、透
湿性抑制と分解性の両立が困難となるため、７５重量％
以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、１０
重量％以下がさらに好ましい。

【００３８】上記被覆材の成分はプレブレンドすること
によって被覆の色により均一性が得られ、好ましい。プ
レブレンドは樹脂組成物を製造する方法を用いることが
できる。プレブレンドに用いる装置は特に制限されない
が、混練機や押出し機を用いることができる。プレブレ
ンドの温度範囲は用いる樹脂の内、熔融温度の最も低い
もののより２０℃低い温度から熔融温度の最も高いのも
のより２０℃高い温度範囲が好ましいが、適正な温度は
個々の脂肪族ポリエステルや併用される成分、特に高分
子成分に従って決定される。

【００３９】被覆材の被覆粒状肥料に対する重量百分
率、すなわち被覆率は好ましくは０．５％以上５０％以
下、より好ましくは１％以上４０％以下、さらに好まし
くは２％以上２５％以下である。０．５％より少ないと
皮膜にピンホールのような欠陥が生じ易く、肥料溶出の
制御が困難となる。また、５０％を越えると、肥料溶出
が必要以上に遅くなったり、被覆プロセスへの過大な負
担、例えば被覆材の多大な使用やエネルギー多消費を招
くことになる。

【００４０】本発明に用いる粒状肥料の成分に限定はな
く、例えば（１）尿素、アセトアルデヒド縮合尿素、イ
ソブチルアルデヒド縮合尿素、ホルムアルデヒド縮合尿
素、硫酸グアニル尿素、オキサミド等の含窒素有機成
分、あるいは（２）硝酸アンモニウム、燐酸二水素アン
モニウム、燐酸水素二アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸カリウ
ム、燐酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウム等のカ
リウム塩、硝酸カルシウム、燐酸カルシウム、硫酸カル
シウム、塩化カルシウム等のカルシウム塩、硝酸マグネ
シウム、燐酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マ
グネシム等のマグネシウム塩、硝酸第一鉄、硝酸第二
鉄、燐酸第一鉄、燐酸第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄等の鉄塩、これらの単塩、
及び複数の成分からなる複塩等の無機成分、及び（３）
有機成分と無機成分の複合体等が挙げられる。

【００４１】粒状肥料の形状は、球状、円柱状、角状の
いずれでもかまわないが、溶出速度の制御性の面で球状
が好ましい。また、粒状肥料の径は０．５〜１０ｍｍが
好ましい。粒状肥料の径が０．５ｍｍ以下では被覆の単
位肥料重量当たりの被覆表面積比率が大きくなって、被
覆自体の厚みが薄くなり、溶出速度の制御が充分ではな
くなり、また、径が１０ｍｍ以上では施肥しにくく実用
的ではない。

【００４２】次に本発明の被覆粒状肥料の製造法を述べ
る。被覆材を肥料に被覆する方法としては、溶剤法と無
溶剤法に大別できる。溶剤法では、上記被覆材を適当な
溶媒に溶解または分散させたものを肥料に吹き付けた
り、または、肥料を被覆材溶液や分散液に浸漬し、その
後溶媒を除去、乾燥する。溶媒中の固形分濃度は使用す
る成分組成、被覆条件により選定すればよいが、０．０
１重量％以上５０重量％以下が好ましく、０．１重量％
以上１０重量％以下がより好ましい。乾燥には加熱気流
による乾燥が特に効率的である。被覆する際には、被覆
厚みを均一化するために肥料粒子を転動または浮遊回転
させた状態で行うのが好ましい。被覆材溶液や分散液に
用いられる溶媒としては、個々の脂肪族ポリエステルや
被覆材の組成によって異なるが、クロロホルム、塩化メ
チレン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ｏ−クロ
ロフェノール、Ｎ−メチルピロリドンなどを代表例とし
てその他多数のものが使用可能である。乾燥温度は溶解
性、蒸発速度、溶媒の沸点を考慮して決定されるが、通
常０〜１２０℃、好ましくは１０〜１００℃である。

【００４３】無溶剤法では、被覆材の溶融物または溶融
分散物を、溶剤法の被覆材溶液や分散液の代わりに使用
する。その場合、粘度の調整と熱分解防止の観点から溶
融温度は８０〜２５０℃、好ましくは１３０〜２３０℃
であるが、適正な温度は個々の脂肪族ポリエステルや併
用される成分、特に高分子成分に従って決定される。被
覆装置としては、噴流塔、回転パン、回転ドラムなどが
利用できる。

【００４４】製造した被覆粒状肥料の肥料放出性は、水
中での肥料溶出試験により調べることができる。被膜の
消失性は、被覆粒状肥料の長期間にわたる土中埋設試験
や、活性汚泥中での短期促進試験によって調べることが
できる。製造した被覆粒状肥料の被覆の分解性は当該被
覆肥料の被覆にピンホールを作り、３０℃水中に２週間
浸漬し、中の肥料を除去した空の被覆を用いて行った。

【００４５】上記空被覆を樹脂製ネットに入れ、土壌に
埋設した。土中４ヶ月埋設後掘り出し、地表太陽下２８
ヶ月静置後、再埋設し、引き続き土中４ヶ月埋設後該空
被覆を掘り出し、明らかに被覆の原型をとどめているサ
ンプルのみを全量回転羽つきＶ型混合機に入れて３０分
間攪拌混合する。その後、１０メッシュの篩を通し、通
過した被覆の供試被覆に対する割合を分解率とした。原
型をとどめず痕跡のみ、あるいは痕跡も認められない場
合は分解率１００％とした。

【００４６】貯蔵安定性は４０℃の恒温器中で保存した
被覆肥料を７日目、１４日目に取り出し、それぞれ保存
前後の被覆肥料の溶出性能の変化測定することによって
行った。溶出変化は溶出測定３日目の溶出率を比較し
た。落袋試験では評価対象被覆肥料５０ｇを袋に入れ
て、重り用肥料３Ｋｇを入れた袋の下に付け、この試験
体を２ｍの高さから１０回落下させ、当該操作による肥
料溶出率の変化を測定した。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例及び比較例
を用いて本発明を説明する。分子量の測定には、ＧＰＣ
を用いた。これらの詳細は次のとおりである。常温ＧＰＣ：使用機種・・・・・・東ソー製ＧＰＣＨＣＬ−８０
２０型溶媒・・・・・・・・ＣＨＣｌ₃／ＭｅＯＨ＝９８／２
（vol比）試料濃度・・・・・・１ｍｇ／ｍｌカラム温度・・・・・４０℃ 分子量スタンダード・ポリスチレン高温ＧＰＣ：使用機種・・・・・・ウォーターズ製ＧＰＣ１５０
Ｃ型溶媒・・・・・・・・１，２，４−トリクロロベンゼン試料濃度・・・・・・２０ｍｇ／１５ｍｌカラム・・・・・・・ＳｈｏｗｄｅｘＡＴ−８０７Ｓ
１本ＴｏｓｏｈＴＳＫ−ｇｅｌＧＭＨ−Ｈ６２本カラム温度・・・・・１４５℃ 分子量スタンダード・ポリエチレン

【００４８】

【実施例１】ポリエチレンサクシネート系樹脂（ビオノ
ーレ１０１０、昭和高分子製）を２５ｇ、数平均分子量
１１０００、重量平均分子量７４０００、密度０．９２
２ｇ／ｃｍ³のポリエチレンＡを１９ｇ、ポリエチレン
Ａに鉄アセチルアセトナート錯体２重量％、ニッケルジ
ブチルジチオカルバメート０．２重量％添加したマスタ
ーバッチＡを６ｇ、無水マレイン酸変性ポリエチレンワ
ックス（密度０．９５０ｇ／ｃｍ³、数平均分子量３０
００、１４０℃での熔融粘度３５００ＣＰＳ、酸価３０
ｍｇＫＯＨ／ｇ）５ｇを１５０℃のラボプラストミル
（東洋精機社製）に仕込み、混練して組成物を得た。

【００４９】次に、コーティングに使用する５〜９メッ
シュ（Ｔｙｌｅｒ社製標準ふるい）の肥料（燐硝安カ
リ）２００ｇを回転ドラム式被覆装置内に仕込み、ドラ
ムを回転させ、４０℃の熱風を毎時５０ｍ³の風速で供
給した。還流器付き液タンク内の溶剤トリクロロエチレ
ン７８４ｇに上記の被覆材の組成物１６ｇを入れ、溶剤
の沸点近く（８５℃）で撹拌しながら調整した被覆液
（被覆材２重量％）をポンプによって４４ｍｌ／ｍｉｎ
でドラム内のスプレーノズルに送り、被覆粒状肥料を得
た。被覆率（対被覆肥料）７重量％の被覆粒状肥料が得
られた。得られた被覆粒状肥料について２５℃水中での
窒素溶出率を分析機器にて分析した。その結果を上記方
法で評価した貯蔵安定性、落袋試験、分解性評価結果と
共に表３に示す。該被覆粒状肥料は窒素溶出性能、貯蔵
安定性、落袋試験結果等良好であり、溶出終了後の分解
性も確認された。

【００５０】

【実施例２〜１４】実施例１と同様にして、表１及び２
に示す被覆材を用いて被覆粒状肥料を製造した。ただ
し、表中プレブレンド有りとは実施例１と同様にラボプ
ラストミルにより混練したことを指し、プレブレンド無
しとは実施例１と同様な組成でラボプラストミルによる
混練をせずに用いたことを指す。被覆状態はいずれの実
施例も正常であった。実施例１と同様にして測定した窒
素溶出率、貯蔵安定性、落袋試験、分解性評価結果を表
３及び４に示す。いずれも窒素溶出性能、貯蔵安定性、
落袋試験結果等良好であり、溶出終了後の分解性も確認
された。

【００５１】

【比較例１〜１６】比較例１〜１４は光分解剤を用いな
い他は対応する実施例と同様にして表１及び２に示す被
覆材を用いて被覆粒状肥料を製造した。また、比較例１
５、１６はポリエチレンに換えて、ポリエチレンワック
スを用いた以外は対応する実施例、比較例と同様にし
て、表２に示す被覆材を用いて被覆粒状肥料を製造し
た。実施例と同様にして測定した窒素溶出率、貯蔵安定
性、落袋試験、分解性評価結果を表３及び４に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】

【発明の効果】上記のとおり、本発明の被覆粒状肥料
は、製造保存中に被覆の劣化による溶出性能の変化が少
なく貯蔵安定性に優れ、肥料溶出の制御を幅広い範囲で
可能にし、かつ、溶出終了後は土中でも分解を開始し、
かつ光分解材のにより環境中で被覆材の分解が速やかに
生じることにより被覆層を消散せしめることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脂肪族ポリエステル４重量％以上８０重
量％以下、ポリオレフィン１９重量％以上９５重量％以
下、及び光分解剤０．００００１重量％以上１０重量％
以下を含有する被覆層を有する被覆粒状肥料。
【請求項２】光分解剤が金属錯体である請求項１の被
覆粒状肥料。
【請求項３】脂肪族ポリエステルが一般式（Ｉ）で表
される脂肪族ポリエステルである請求項１の被覆粒状肥
料。【化１】（ｎは、数平均分子量Ｍｎが１，０００以上１，００
０，０００以下となるのに必要な重合度を表す。Ｒ¹は
炭素数２以上２０以下の脂肪族炭化水素基、Ｒ²は０を
含む炭素数２４以下の脂肪族炭化水素基である。Ｒ¹、
Ｒ²はそれぞれ２種以上を含んでも良い。）。
【請求項４】脂肪族ポリエステルがポリヒドロキシカ
ルボン酸である請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項５】脂肪族ポリエステルが被覆用溶媒に０．
１重量％以上溶解することを特徴とする請求項１の被覆
粒状肥料。
【請求項６】ポリオレフィンの数平均分子量が１０，
０００以上である請求項１の被覆粒状肥料。
【請求項７】脂肪族ポリエステルとポリオレフィンと
光分解剤とを混在して含有する被覆層を有する請求項１
の被覆粒状肥料。
【請求項８】被覆材を溶媒に溶解あるいは分散させた
液を、粒状肥料に吹き付け、加熱気流により乾燥するこ
とを特徴とする請求項１の被覆粒状肥料の製造方法。