JPS62230691A

JPS62230691A - 被覆粒状肥料

Info

Publication number: JPS62230691A
Application number: JP61075089A
Authority: JP
Inventors: 嶋　章二; 前田　正太郎
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1987-10-09
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0692275B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、含水土中又は水中の肥料溶出速度を調節し得
る被覆粒状肥料に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、粒状肥料を樹脂被膜でコーティングする技術は知
られており、ポリオレフィン系樹脂でコーティングする
技術も多く知られている。例えば英国特許第８１５．８
２９号明細書には、エチレンの重合体あるいは共重合体
で、粒状肥料をコーティングする技術が記載されている
。又、特公昭４４−２８４５７号公報には、エチレン−
酢酸ビニル共重合体単独で被覆した粒状肥料が示されて
いる。更に、特公昭６０−２１９５２号公報には、ポリ
オレフィン系樹脂とゴム状重合体の１種である酢酸ビニ
ル含有量１０〜５０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重
合体との混合物で被覆した被覆粒状肥料が示されている
。

一方、特公昭４２−１３６８１号、特公昭４４−４１７
２４号公報には、界面活性剤を含んだスチレン−ブタジ
ェン・ラテックス（乳化重合混合液）、塩化ビニリデン
ラテックス、アクリル樹脂ラテックスで被覆した粒状肥
料が示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ポリオレフィン単独で粒状肥料を被覆し
た場合は、その被膜が比較的硬く内部肥料との接着性も
弱いことと、その熱膨張率が内部肥料と大きく異なるた
め、被覆肥料を急冷したり温度変化の激しい環境下で保
存した時、粒の凹部に付着している被膜が剥離する傾向
が認められ、又、輸送中取扱い時の機械的衝撃を受ける
と、被膜が破れ被覆効果が一部損なわれる欠点があり、
４０日以上の長期保存試験で、被覆に剥離が生成する欠
点も認められる。

エチレン−酢酸ビニル共重合体単独で被覆した粒状肥料
は、その共重合体中の酢酸ビニル単位量が少ない場合は
、上記ポリエチレンと同様の欠点を有し、酢酸ビニル単
位量が多い場合は、その共重合体そのものに粘着性が生
じるため、被覆肥料の製造中、あるいは保存中に粒子相
互に固結し易い欠点があった。

オレフィンモノマーとゴム状重合体の１種である酢酸ビ
ニル単位量の多い共重合体とポリオレフィン樹脂との混
合物からなる被覆膜では、相互の混合量を変化させるこ
とにより、ポリオレフィン単位被膜の上記欠点及びオレ
フィン−酢酸ビニル共重合体単独被膜の上記欠点を解決
してはいるが、被覆粒状肥料の含水土中、水中での経時
肥料効果が植物の成長に充分にマツチし得ない欠点があ
った。

一方、界面活性剤を含むラテックス被膜では、ラテック
スの本質上それ自体粘着性があり、曳糸性があるものも
あり、製造中あるいは保存中に粒子相互が固結し易い欠
点がある。

ところで植物は種子からの成長過程で必要とする肥料成
分とその要求量が経時的に変化し、成長の盛んな時期に
は、要求量は増大する。従って、被覆粒状肥料内の肥料
成分の溶出速度は、植物の成長に合わせて、経時的に変
化させなければならない。

この問題を解決するために、従来は経時につれて多段階
に追肥を行っており、初期肥効の問題と共にこの追肥回
数が多いと云う欠点があった。

又、従来の被覆粒状肥料は、その被膜作成工程で、例え
ば、被覆用樹脂を多数回、部分的にコーティングし、被
膜に部分境界点を作り微小間隙とするか、無機質微粉末
を樹脂に混入して積極的に微小間隙を作る等の操作によ
り作られる物理的微小間隙を予め被膜に付与した被覆粒
状肥料であって、この粒状肥料が含水土中又は水中に施
されると、この微小間隙から水分が粒状肥料内に侵入し
、内部肥料を膨潤させ多少微小間隙にずれを起こさせる
ことはあっても、その微小間隙の数を増加させ得ないの
で、内部肥料成分の溶出量を経時的に著しく増大させ得
ない欠点がある。又、水分の粒子内への侵入を助けるた
めに、界面活性剤を併用することがあるが、これも微小
間隙の数を増加させるわけではないので、肥料溶出速度
の微細な調整ができる程度であって、溶出速度を経時的
に大幅に変えることができない欠点があるばかりでなく
、被覆粒子内の肥料成分溶出量の経日減少を止め得ない
ことさえもあり、肥効の長期安定性にも不安があると云
う欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記従来技術の欠点を解決することを目
的として鋭意研究を行った結果、驚くべきことに特定の
ポリエチレンの特定量と、界面活性剤の特定量と、ゴム
状重合体の特定量との組合せの特定範囲内の組成物を粒
状肥料の被膜とすることにより、含水土中又は水中で、
その被覆粒状肥料の被膜に、経時的にクラック（裂は目
）の数を増加させ得ることを見い出し、本発明に到達し
た。

即ち、本発明は、メルトインデックス５〜５０　ｇ／１
０分のポリエチレン４５〜８９．８重量％と、界面活性
剤５〜０．２重量％と、ゴム状重合体１０〜５０重量％
とからなる組成物の被膜を有する被覆粒状肥料に関する
ものである。

なお、上記本発明において、ポリエチレンが、ＡＳＴＭ
　Ｄ−１６９３に定められた測定法に基づく応力脆性値
が０．５〜０．１時間の範囲にある場合、更には被膜が
水中被膜クラック数増大性を有する場合が、特に好まし
い実施態様である。

本発明で云うポリエチレンとは、中低圧法で製造される
高密度ポリエチレン、中低圧法で他のオレフィン・コモ
ノマーを微量混合して製造される低密度ポリエチレン、
高圧法で製造される低密度ポリエチレンを云う。

本発明においては、これらのポリエチレンが、ＡＳＴＭ
　Ｄ−１２３８で測定されるメルトインデックス（以下
Ｍｌと略記する）で５〜５０　ｇ／１０分の範囲を有す
るものであることが重要である。この範囲のＭＩでなけ
れば、本発明の目的を達し難い。Ｍｒの下限５　ｇ／１
０分未満では、界面活性剤の量を多く混合′しても、水
中で被膜に微小間隙の数を増加させ難くなる。又、ＭＩ
が上限５０　ｇ／１０分を超えると、ポリエチレン樹脂
自体がワックス状に近づき脆くなり、僅かの機械的力を
受けるような取扱いでも、被膜にクラックが入り易くな
り、保存中の湿気で粒子内部の肥料が散布前に溶出して
しまう欠点がある。更に、界面活性剤との相乗作用で界
面活性剤の微量変動で被膜にクラックが多数入り易くな
り、粒状肥料製品の性状調整が著しく困難になる欠点が
ある。

本発明のポリエチレンとしては、０．９１０−０．９３
０’ｇ／ｃｃの密度範囲を有するものが、本発明の目的
を達成し易く好ましい。

本発明で用いるポリエチレンは、本発明の目的を達成す
る上で、Ｍｌの他にＡＳＴＭ　Ｄ−１６９３の応力脆性
測定方法による水中被膜クラック数増大性の適正範囲に
あることが重要である。水中での被膜の微小間隙（クラ
ック）の大きさと数の経時的増大に関しては、ポリエチ
レン樹脂の分子量分布及びその分布形状、密度、長鎖分
岐数等が副次的に影響を及ぼし極めて複雑なものである
と考えられるが、上記測定方法による測定数値は、これ
らの影響を綜合的に表示するものとして、好適であると
考えられる。好ましいこの数値範囲は０．５〜０．１の
間である。

なお、アイソタクチックポリプロピレンは本発明の目的
を達成し得す好ましくない。

該ポリエチレンの組成物中における割合は、４５〜８９
．８重量％の範囲である。上限８９．８重量％を超え、
下限４５重量％未満では、共に水中被膜クラック数の経
時増大性の調整が困難になる。

本発明で用いる界面活性剤は、陰イオン活性剤、陽イオ
ン活性剤、非イオン活性剤、両性表面活性剤のすべてを
包含する。具体例としては、次のものが挙げられる。

■陰イオン活性剤高級脂肪酸アルカリ塩（石鹸）　ＲＣＯＯＭアルキル硫
酸塩　　　　　　　ＲＯ５Ｏ３Ｍアルキルスルホン酸塩
　　　　ＲＳＯ，Ｍアルキルアリールスルホン酸塩Ｒ＠
）−Ｓ０３Ｍスルホコハク酸エステルｆｉ　　　ＲＯＣ
ＯＣＨ２ＲＯＣＯＣＩＳＯ３Ｍ ■陽イオン活性剤高級アミンハロゲン酸塩（ＲＮＨ３）　Ｘハロゲン化ア
ルキルピリジニウムｃＱ−ｐ）＋ｘ−■非イオン活性剤ポリエチレングリコールアルキルエーテル　　　　　　Ｒ（ＯＣＲＩ　ＣＨり、
ＯＨポリエチレングリコール脂肪酸エステル　　　　　　　ＲＣＯ（ＯＣＲ２Ｃ）ｌ
ｚ）ａ）ｌソルビタン脂肪酸エステルＣＨＱｏｏＣＲ脂肪酸モノグリセリド　　　　ＣＨＯＨＣＨ２０Ｈ ■両性表面活性剤アミノ酸　　　　　　　　　　　ＲＮＨＲ’Ｃ００ＨＲ
：　Ｃ，Ｈ，、、＋、−（ｎ　−８””１６）Ｒ１＋　
Ｒｚ　＋　Ｒ３’　ｃ、ｎｉｌ、「（ｎ　−１〜Ｂ　）
ＲニーＣ，，Ｉｉ、、！−（ｎ　＝１〜８　）Ｘ　：ハ
ロゲン原子Ｍ　：アルカリ金属原子中でも好ましい界面活性剤は、非イオン活性剤である。

本発明に好ましい界面活性剤の選び方は、ＡＳＴＭ　Ｄ
−１６９３で規定する応力脆性の測定法に準拠し、密度
０．９２３ｇ／ｃｃ、　Ｍ　１３　ｇ／１０分の低密度
ポリエチレンを用いて、各種の界面活性剤を試験し、応
力脆性の値が０．５〜０．１時間の範囲になる界面活性
剤を選ぶことである。

界面活性剤の組成物に占める割合は、５〜０．２重量％
の範囲でなければならない。

上記５重量％を超えると、被膜のクラック数が短時間に
著しく増大し過ぎて長期間の肥効の持続性が無くなる。

下限の０．２重量％未満では、肥料溶出調節剤としての
効果あるいは樹脂組成物中に無機微粉粒子を加えた場合
の分散剤としての効果は認められるものの、水中クラッ
ク数の経時増大効果が少ない重大な欠点を生じる。

本発明の特定範囲で界面活性剤を含む本発明の樹脂組成
物からなる被膜が水中においてクラックを起こし、その
数が経時的に増大する理由は定かではないが、樹脂成分
中の特定ポリエチレンとゴム状重合体と界面活性剤とが
水分の作用で相乗作用を生じるためと思われる。

本発明で云うゴム状重合体とは、本発明で云うポリエチ
レンに５０％の割合で均一に混合した場合に該ポリエチ
レンの引張伸び率（ＡＳＴＭ　Ｄ−４１２−４１による
）を向上させ得る重合体であって、それ自体のＡＳＴＭ
　Ｄ−４１２−４１の測定法で測定された引張伸び率（
％）が１５０以上で、かつ、ＡＳＴＭ　Ｄ−１７０６測
定法で測定されたショアーＤ硬度が３５〜１の重合体で
ある。この重合体には、例えば、脂肪族ジエン系重合体
がある。ブタジェン重合体、イソプレン重合体、クロロ
プレン重合体、ブタジエンースチン共重合体、ＥＰＤＭ
重合体等がある。又、エチレン−酢酸ビニル共重合体も
有用であって、この場合酢酸ビニル単位量が２０〜４５
重量％の範囲が、本発明の目的を達成し易く好ましい。

更に、該ゴム状重合体の本発明の組成物中の割合は、１
０〜５０重量％の範囲でなければならない。５０重量％
を超えると、水中被膜クラック数が経時増大し難くなる
他社状肥料がブロッキングを起こし、塊になる欠点を生
じる。又、下限値１０重量％未満では、水中被膜クラッ
ク数の経時的増大が短時間に起こり過ぎ長期肥効持続性
が不安定になる他被膜と内部肥料との固着性に問題を生
じ、被膜が保存取扱い時に剥離し易くる難点がある。

本発明で云う組成物には、本発明の目的を損なわない範
囲で、無機質粉末、例えば、タルク微粉末を５０重量％
未満の量で使用できるし、耐候性改良剤、着色剤、結合
剤を１０重量％以下の少量加えても良い。

本発明で云う被覆粒状肥料とは、水溶性の粒状の無機質
又は有機質肥料成分を主成分とする粒状体上に前記ポリ
エチレン、界面活性剤、ゴム状重合体からなる組成物を
全面被覆してなる粒状肥料を云う。

この被覆粒状肥料の幾何平均粒径は１抛ｍφ以下、好ま
しくは５〜ＩＩＩＩＩＩφが、取扱又は散布し易いし、
被膜クラック数の調整もし易い。又、その粒形にも特に
限定はないが、丸みがある形が取扱時粒子相互の接触摩
擦による被膜破壊が起こり難く好ましい。更に、その被
膜の厚さは１００　ｍμ以下、５０〜１０ｍμが、長期
保存性と水中クラック性の経時変化の調整がし易く好ま
しい。

本発明の被覆粒状肥料の被膜形成方法は、被膜組成物の
融点の高い方の樹脂のＶＩＣＡＴ軟化点以上に加熱した
溶媒に該組成物を溶解し、この溶液を粒状肥料にコーテ
ィングし、その後乾燥、溶媒除去すれば良い。この溶液
の粘度は３０〜１００　ｃｐｓ程度が良い。その理由は
、加熱と粘度調整によって、乾燥冷却作用による該組成
物の熱膨張冷却収縮等の作用を利用して、被膜に収縮残
留応力歪を残し、被膜と粒状肥料との接着性を高める機
能の他に、重要な作用機能として、製品被覆粒状肥料が
水中散布された後、本発明で云う被膜用の組成物間の相
乗作用を高める機能を有する。更にまた上記方法によれ
ば、従来知られた被膜粒状肥料と異なり多数回コーティ
ング方法によって眉間に微小間隙を予め作るために必要
な複雑調整の方法は必要でなく、製造直後の常温（２５
℃）より高い４０〜１００℃程度の温度では、被膜に微
小間隙ないしはクラックが全く認められなくても、常温
への冷却残留応力歪によって、顕微鏡観察で視認できる
程度の微小クラックが被膜に生じる作用が得られる。

本発明で云うクラックとは、被膜層間のずれ又は微小間
隙あるいは被膜と粒状肥料との剥離によって生じる所謂
被膜中の空隙とは全く異なり、被膜の膜厚み方向に生じ
た微小袋は目である。

〔実施例〕

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の被覆粒状肥料と
その製造方法を例示する。

実施例１噴流被覆装置の噴流塔内に塔下部から平均粒径３　、５
ｍｍの水溶性燐酸加工及び尿素の混合粒状肥料１０Ｋｇ
を１００℃の熱風と共に吹上塔内を上下に環流させなが
ら、別経路で塔下部から、ＶＩＣＡＴ軟化点７２℃、密
度０．９２２　、Ｍ　１７　ｇ／１０分、ＡＳＴＭ　Ｄ
−１６９３で測定した応力脆性０．１５時間の高圧法ポ
リエチレン５０重量％と非イオン界面活性剤ポリエチレ
ングリコールアルキルエーテル２重量％とゴム［Ｅ合体
エチレン−酢酸ビニル共重合体〔酢酸ビニル単位量３３
重量％、Ｍ　１３０ｇ／１０分、前記ポリエチレンと５
０重量％の割合で均一混合した時の引張伸び率（ＡＳＴ
Ｍ　Ｄ−４１２−４１）の向上があって、この共重合体
自体の引張伸び率は１９０％〕４８重量％とからなる被
膜材１０重量％と溶媒であるテトラクロルエチレン９０
重量％との９５℃溶液を０．５Ｋｇ　／分の供給量で２
０分間供給し、乾燥、溶媒除去して、製造中に粒子相互
がブロックすることなく、被覆粒状肥料を得た。得られ
た被覆粒状肥料は製造直後は約９５℃であり、３０℃に
冷却した時被覆肥料を直ちに赤インクテストで被膜クラ
ック数を検査したところ、クラックが数個所認められた
粒子は、１％であった。３日後に同赤インクテスト検査
をした所９５％になっていた。その評価は第１表に示す
。

比較例１〜２実施例１で用いたポリエチレンのＭＩを３と７０ｇ／１
０分にする他はすべて実施例１と同様に操作した。得ら
れた被覆粒状肥料の評価は第１表に示す。

比較例３〜４実施例１で用いたポリエチレンの重量％を４０重量％と
９５重量％とじ、これらに合わせてゴム状重合体の重量
％を増減させる他はすべて実施例１と同様に操作した。

得られた被覆粒状肥料の評価は第１表に示す。

比較例５〜６実施例１で用いた非イオン界面活性剤の割合を０．１重
量％と６重量％とし、これらに合わせてテトラクロルエ
チレンの重量％を増減させる他はすべて実施例１と同様
に操作した。得られた被覆粒状肥料の評価は第１表に示
す。

比較例７〜８実施例１で用いたゴム状重合体の割合を５Ｍ量％と６０
重量％とし、これらに合わせてポリエチレンの重量％を
増減する他はすべて実施例１と同様に操作した。得られ
た被覆粒状肥料の評価は第１表に示す。

なお、表中の評価方法及び本発明で云う用語の意味は、
次に示すとおりである。

血圧ｌ久±１上多数の被覆粒状肥料を赤インク中に水没させ２時間後に
その粒状肥料を水洗し、表面の被膜クラックに染み込ん
だ赤インク点を観察し、その割合を示す。場合によって
は、その赤インク点部を切断し被膜クラッタなのか単な
る被膜の成形時のズレなのかを顕微鏡で観察しても良い
。

クー・・り　土被覆粒状肥料多数を水没させ経日後に前記赤インク点の
数の増大の有無を云う。この増大とは少なくとも５０％
以上の粒子に赤インク点の増大が認められた場合を云う
。

皇且公１里立製造後１０日後の被覆粒状肥料４０Ｋｇ入りの袋を１ｍ
の高さから１０回落下させた後粒状肥料の被膜に剥離が
認められる粒子が存在することを云い、その割合が１０
％以上のものは剥離性が悪いとし、これをＸ印で示す。

良いものは○印で示す。

且ｉＱ←實１被覆粒状肥料を製造後４０日常温で保存し、粒子相互に
プロフキングを起こして塊が発生しないか、又は被膜剥
離が発生しない場合を良しとして、Ｑ印で示し、発生す
る場合を悪しとしてｘ印で示す。

〔発明の効果〕

第１表の実施例と比較例の比較から、本発明の被覆粒状
肥料は、特定のポリエチレンとその特定量と界面活性剤
の特定量とゴム状重合体の特定量との相乗効果により、
水中被膜クラブク数増大性に優れ、かつ、取扱い性、長
期保存性に優れていることが分かる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）メルトインデックス５〜５０ｇ／１０分のポリエ
チレン４５〜８９．８重量％と、界面活性剤５〜０．２
重量％と、ゴム状重合体１０〜５０重量％とからなる組
成物の被膜を有する被覆粒状肥料。
（２）ポリエチレンが、ＡＳＴＭＤ−１Ｓ９３に定めら
れた測定法に基づく応力脆性値が０．５〜０．１時間の
範囲にあるものである特許請求の範囲第１項記載の被覆
粒状肥料。
（３）被膜が水中被膜クラック数増大性を有する特許請
求の範囲第１項記載の被覆粒状肥料。