JP2005041700A

JP2005041700A - 被覆粒状肥料

Info

Publication number: JP2005041700A
Application number: JP2003199654A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Tabei; 伸昭田部井
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料で、施肥後に湛水され、さらに乾燥される工程が繰り返された後にも水面に浮上し難い被覆粒状肥料を提供すること。
【解決手段】ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料のポリウレタン樹脂層表面にＨＬＢ価が１０を超え１６未満のポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のノニオン性界面活性剤と、クレイ等の無機微粉体とが、被覆粒状肥料全量に対して０．０５〜０．５重量％保持されてなる被覆粒状肥料。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被覆粒状肥料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒状肥料表面を樹脂組成物で被覆した被覆粒状肥料は、比重が１より大きいにも関わらず樹脂組成物の撥水性のために、水田に施肥した後に水面に浮上しやすいという問題があった。そして、この被覆粒状肥料が施肥後に水面に浮上しやすいという問題を解決するために、これまでにいくつかの技術が開発されてきている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５６−５３９４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６７８６８号公報
【特許文献３】
特開２０００−１２８６８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料であって、施肥後に湛水され、さらに乾燥される工程が繰り返された後にも水面に浮上し難い被覆粒状肥料を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料で、施肥後に湛水され、さらに乾燥される工程が繰り返された後にも水面に浮上し難い被覆粒状肥料を提供するために種々検討を行い、本発明を完成した。即ち、本発明は以下の発明を提供するものである。
【０００６】
１．ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料のポリウレタン樹脂層表面にＨＬＢ価が１０を超え１６未満のノニオン性界面活性剤と、無機微粉体とが、被覆粒状肥料全量に対して０．０５〜０．５重量％保持されてなる被覆粒状肥料。
２．ノニオン性界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテルである１．記載の被覆粒状肥料。
３．ノニオン性界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルエーテルである１．記載の被覆粒状肥料。
４．無機微粉体がクレイである１．〜３．いずれか１項記載の被覆粒状肥料。
５．ノニオン性界面活性剤と無機微粉体との重量比が４：１〜１：４である請求項１．〜４．いずれか１項記載の被覆粒状肥料。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の被覆粒状肥料は、ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料のポリウレタン樹脂層表面にＨＬＢ価が１０を超え１６未満のノニオン性界面活性剤と、無機微粉体とが、被覆粒状肥料全量に対して０．０５〜０．５重量％保持されてなるものである。
【０００８】
本発明において、ＨＬＢ価が１０を超え１６未満のノニオン性界面活性剤としては、例えばＨＬＢ価が１０を超え１６未満のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（ポリオキシエチレンアルキルエーテル等）が挙げられ、ＨＬＢ価が１０を超え１６未満のポリオキシエチレンセチルエーテル、ＨＬＢ価が１０を超え１６未満のポリオキシエチレンラウリルエーテル、及びＨＬＢ価が１０を超え１６未満のポリオキシエチレンオレイルエーテルが挙げられる。
本発明に用いられる界面活性剤のＨＬＢ価は１０を超え１６未満であり、好ましくは１３を超え１６未満である。
【０００９】
本発明において、無機粉体としては、例えばベントナイト、タルク、クレイ（ろう石クレイ等）、炭酸カルシウム、カオリン、及びパーライトが挙げられる。本発明の被覆粒状肥料に用いられる無機粉体の平均粒径は、通常０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜８．０μｍである。
【００１０】
本発明において、ポリウレタン樹脂層表面に保持されるノニオン性界面活性剤と無機微粉体との重量比は、通常４：１〜１：４、好ましくは２：１〜１：２の範囲である。
本発明の被覆粒状肥料に保持されるノニオン性界面活性剤及び無機微粉体の量は、被覆粒状肥料全量に対するノニオン性界面活性剤と無機微粉体との合計量で０．０５〜０．５重量％、好ましくは０．０８〜０．４５重量％、更に好ましくは０．１〜０．４重量％である。
【００１１】
ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料のポリウレタン樹脂層表面に、ノニオン性界面活性剤と無機微粉体とを保持させる方法としては、ノニオン性界面活性剤と無機微粉体とのいずれか一方を先に保持させた後に、他方を保持させる方法；予めノニオン性界面活性剤と無機微粉体とを混合した後に保持させる方法のいずれの方法でも可能である。
具体的な操作方法としては、例えば７０〜９０℃で転動状態にあるポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料に対して、ノニオン性界面活性剤（必要に応じて加熱溶解したもの）を加えて均一になるまで（通常１〜５分間）転動させ、次いで無機粉体を加えてさらに均一になるまで（通常１〜５分間）転動させる方法が挙げられる。
【００１２】
本発明において、ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料は粒状肥料を通常の方法によりウレタン樹脂で被覆したものである。この場合のウレタン樹脂とは、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とが３次元架橋したものを指す。
【００１３】
ここで、粒状肥料とは、肥料成分を含有する粒状物である。
肥料成分とは、水稲等の植物栽培において養分を与えるために土壌に施される窒素、リン、カリウム、珪素、マグネシウム、カルシウム、マンガン、ホウ素等の種々の元素を含有する成分であり、具体的には、尿素、硝酸アンモニウム、硝酸苦土アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸ソーダ、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、石灰窒素、ホルムアルデヒド加工尿素肥料（ＵＦ）、アセトアルデヒド加工尿素肥料（ＣＤＵ）、イソブチルアルデヒド加工尿素肥料（ＩＢＤＵ）、グアニール尿素（ＧＵ）等の窒素質肥料；過リン酸石灰、重過リン酸石灰、熔成リン肥、腐植酸リン肥、焼成リン肥、重焼リン、苦土過リン酸、ポリリン酸アンモニウム、メタリン酸カリウム、メタリン酸カルシウム、苦土リン酸、硫リン安、リン硝安カリウム、塩リン安等のリン酸質肥料；塩化カリウム、硫酸カリウム、硫酸カリソーダ、硫酸カリ苦土、重炭酸カリウム、リン酸カリウム等のカリウム質肥料；珪酸カルシウム等の珪酸質肥料；硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等のマグネシウム質肥料；生石灰、消石灰、炭酸カルシウム等のカルシウム質肥料；硫酸マンガン、硫酸苦土マンガン、鉱さいマンガン等のマンガン質肥料；ホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素質肥料等の肥料取締法に定められる普通肥料が挙げられる。さらに、これらの肥料成分の複数が混合・化合等された複合肥料を用いることもでき、その例としては、ＮＰＫ成分型（Ｎ−Ｐ_２Ｏ_５−Ｋ_２Ｏ）肥料が挙げられ、かかる肥料としては、具体的には例えば、５−５−７（Ｎ−Ｐ_２Ｏ_５−Ｋ_２Ｏの重量比率を意味する。以下同じ。）、１２−１２−１６等の１型平上り型、５−５−５、１４−１４−１４等の２型水平型、６−６−５、８−８−５等の３型平下がり型、４−７−９、６−８−１１等の４型上り型、４−７−７、１０−２０−２０等の５型上り平型、４−７−４、６−９−６等の６型山型、６−４−５、１４−１０−１３等の７型谷型、６−５−５、１８−１１−１１等の８型下がり平型、７−６−５、１４−１２−９等の９型下がり型、３−２０−０、１８−３５−０等の１０型ＮＰ型、１６−０−１２、１８−０−１６等の１１型ＮＫ型、０−３−１４、０−１５−１５等の１２型ＰＫ型が挙げられる。
【００１４】
これらの粒状肥料には農薬活性化合物を含有させることもできる。
本発明に用いられる粒状肥料の粒径は、製造上の観点から通常１〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００１５】
これらの粒状肥料をポリウレタン樹脂で被覆する方法としては、例えばポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、及び必要に応じてアミン系触媒混合してウレタンプレポリマーを調製する工程；転動状態にある粒状肥料に、ウレタン樹脂層の厚さが１〜１０μｍとなる量の該ウレタンプレポリマーを添加し所定時間転動状態を維持して、粒状肥料表面をポリウレタンプレポリマーで被覆し、熱硬化させてウレタン被覆粒状肥料を得る工程；転動状態にある前記ウレタン被覆粒状肥料に、ウレタン樹脂層の厚さが１〜１０μｍとなる量の前記ウレタンプレポリマーを添加し所定時間転動状態を維持して、粒状肥料表面をポリウレタンで被覆し、熱硬化させる操作を複数回繰り返す工程を行う方法が挙げられる。
【００１６】
粒状肥料をポリウレタン樹脂で被覆する際に用いられるウレタンプレポリマーの総量は、粒状肥料１重量部に対して通常６〜１６重量％の割合である。
ここで、熱硬化における硬化とは、一般にいう完全硬化である必要はなく、本発明の粒状肥料被覆用プレポリマーが３次元網目構造をとるように反応してウレタン樹脂に変化する過程で、ゲル化点を過ぎ、曳糸性がなくなった状態を意味する。
【００１７】
この場合に用いられるポリイソシアネート化合物としては、例えばトルエンジイソシアネート（以下、ＴＤＩと略称することがある）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩと略称することがある）、ポリメリックＭＤＩ、ナフタレンジイソシアネート、トリジンイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びキシリレンジイソシアネートが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。
【００１８】
また、ポリオール化合物としては、例えば低分子（炭素数が１０以下）の多価アルコール（プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等）のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等）付加体［ポリエーテル型ポリオール］；水酸基を有する脂肪酸のトリグリセリド（イサノ油、ヒマシ油、硬化ヒマシ油等）［ポリエステル型ポリオール］；及び水酸基を有する脂肪酸のトリグリセリド（イサノ油、ヒマシ油、硬化ヒマシ油等）のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等）付加体［ポリエステルポリエーテル型ポリオール］が挙げられる。
【００１９】
さらに、アミン触媒としては、例えばトリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、２，６−ジメチルモルホリン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデック−７−エン、イミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、及び２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールが挙げられる。使用されるアミン触媒の量は、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との合計量に対して、通常０．０５〜５重量％である。
【００２０】
使用するポリイソシアネート化合物に由来するＮＣＯ基とポリオール化合物に由来するＯＨ基の当量比、いわゆるＮＣＯ／ＯＨは、通常０．９〜１．２になるよう調整される。
【００２１】
本発明の被覆粒状肥料は、水田で用いることができ、また畑で用いることもできる。
【００２２】
【実施例】
以下、製造例、試験例等により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００２３】
製造例１
温度制御可能な転動型の被覆装置に粒状尿素（平均粒径３．１ｍｍ）５ｋｇを仕込んだ。被覆装置の回転部を２０〜３０ｒｐｍで回転させ、仕込んだ粒状尿素を転動状態にした。該粒状尿素の温度を７０℃になるまで加熱してから、ポリメリックＭＤＩ［住化バイエルウレタン株式会社製、商品名：スミジュール４４Ｖ１０、分子中のＮＣＯ基の重量百分率：３１％］１１．８ｇ、分岐ポリエーテルポリオール［住化バイエルウレタン株式会社製、商品名：スミフェンＴＭ、水酸基価３７２ｍｇ／ｇ］１３．１ｇ、並びに２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール０．３ｇを混合して得られた未硬化ウレタン樹脂組成物を添加し、３分間転動させた。続いて、ここに、前記と同じ組成の未硬化ウレタン樹脂組成物を添加し、３分間転動させる操作を１５回繰り返し、さらに前記と同じ組成の未硬化ウレタン樹脂組成物を添加して、７４℃で３分間転動させた。
次いで、ポリオキシエチレンオレイルエーテル［東邦化学（株）製、商品名：ペグノールＯ−１６、ＨＬＢ価１４．５］７．５ｇを加え、３分間転動させた。その後、ろう石クレイ［昭和鉱業（株）製、商品名：特雪カットクレー］７．５ｇを添加して、３分間転動させ、本発明の被覆粒状肥料を得た。
【００２４】
製造例２
ポリオキシエチレンオレイルエーテル［東邦化学（株）製、商品名：ペグノールＯ−１６、ＨＬＢ価１４．５］７．５ｇに代えて、ポリオキシエチレンセチルエーテル［東邦化学（株）製、商品名：ペグノールＣ−１８、ＨＬＢ価１５．３］７．５ｇを用いた以外は製造例１と同様にして、本発明の被覆粒状肥料を得た。
【００２５】
参考例
温度制御可能な転動型の被覆装置に粒状尿素（平均粒径３．１ｍｍ）５ｋｇを仕込んだ。被覆装置の回転部を２０〜３０ｒｐｍで回転させ、仕込んだ粒状尿素を転動状態にした。該粒状尿素の温度を７０℃になるまで加熱してから、ポリメリックＭＤＩ［住化バイエルウレタン株式会社製、商品名：スミジュール４４Ｖ１０、分子中のＮＣＯ基の重量百分率：３１％］１１．８ｇ、分岐ポリエーテルポリオール［住化バイエルウレタン株式会社製、商品名：スミフェンＴＭ、水酸基価３７２ｍｇ／ｇ］１３．１ｇ、並びに２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール０．３ｇを混合して得られた未硬化ウレタン樹脂組成物を添加し、３分間転動させた。続いて、ここに、前記と同じ組成の未硬化ウレタン樹脂組成物を添加し、３分間転動させる操作を１５回繰り返し、さらに前記と同じ組成の未硬化ウレタン樹脂組成物を添加して、７４℃で３分間転動させてポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料を得た。
【００２６】
試験例
試験用粒状肥料１００個を内径１００ｍｍ、深さ４３ｍｍ、１６メッシュの篩に入れ、これを水に静かに浸し、１分間静置した後に水面上に浮いている粒状肥料の個数を数えた。その後、静かに篩を持ち上げ、室温で１時間放置した。次いで、これを水に静かに浸し、１分間静置した後に水面上に浮いている粒状肥料の個数を数えた。この操作を８回繰り返した。浮上していた粒状肥料の数から次式により被覆肥料の浮上率を求めた。
【００２７】
浮上率（％）＝１００×（浮上していた粒状肥料の数）／（試験用粒状肥料の数）
結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【発明の効果】
本発明の被覆粒状肥料は、施肥後に湛水され、さらに乾燥される工程が繰り返された後も水面に浮上し難いものである。

Claims

ポリウレタン樹脂で被覆された粒状肥料のポリウレタン樹脂層表面にＨＬＢ価が１０を超え１６未満のノニオン性界面活性剤と、無機微粉体とが、被覆粒状肥料全量に対して０．０５〜０．５重量％保持されてなる被覆粒状肥料。
ノニオン性界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテルである請求項１記載の被覆粒状肥料。
ノニオン性界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルエーテルである請求項１記載の被覆粒状肥料。
無機微粉体がクレイである請求項１〜３いずれか１項記載の被覆粒状肥料。
ノニオン性界面活性剤と無機微粉体との重量比が４：１〜１：４である請求項１〜４いずれか１項記載の被覆粒状肥料。