JP6098337B2 - 窒素肥料用ブロッキング防止剤および窒素肥料組成物 - Google Patents

Description

本発明は、窒素肥料用ブロッキング防止剤および窒素肥料組成物に関する。詳しくは、本発明は、窒素肥料の耐ブロッキング性、吸湿防止性を向上させ、流動性を保持できる窒素肥料用ブロッキング防止剤、およびこのブロッキング防止剤を含有する窒素肥料組成物に関するものである。

窒素肥料は、保管中に空気中の水分を吸収して固結を起こし、流動性を損ない、作業性を著しく低減させる欠点がある。このため、これまで耐ブロッキング対策が検討され、多くの提案がなされているが、いまだ十分な解決には至っていない。
例えば、珪藻土、タルク、カオリン、シリカ粉末などの無機粉末を窒素肥料と乾式混合して被覆する方法では、これらの無機粉末が吸湿しやすいことから十分な効果が得られない。
また、特許文献１には、脂肪酸金属塩を尿素肥料に添加し混合した後、加熱を行うか、あるいは脂肪酸金属塩を溶融窒素に添加したのち造粒を行うことが記載させている。しかし、加熱処理の場合は、脂肪酸金属塩粒子の軟化あるいは溶解によってバインダーとして働き窒素粒子同士を結合させ難いという問題がある。また、溶融窒素に添加して造粒する場合は、脂肪酸金属塩が窒素粒子の中に入り込んでしまい、表面に適量被覆できないことから、窒素粒子同士のブロッキングを起こし易くなるという問題がある。
また、脂肪酸と金属酸化物または金属水酸化物とを反応して得る直接法の脂肪酸金属塩については、粒子形状が顆粒状となり粒子形が大きく、かつ不揃いであるので、窒素肥料粒子への分散が不均一となり、十分な被覆性能が得られない。

特開昭６２−２３５２８４号公報

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、窒素肥料に対して優れた耐ブロッキング性、吸湿防止性を付与でき、窒素肥料の流動性を保持できる窒素肥料用ブロッキング防止剤、およびこのブロッキング防止剤を含有する窒素肥料組成物を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、複分解によって得られた炭素数８〜２４の脂肪酸の二価金属塩粒子、好ましくは特定の粒度要約値、特定の凝集度、特定のゆるみ嵩密度、特定の平均円形度Ｃを有し、さらに、粒度要約値を平均円形度で除した値が特定の範囲となる粉体物性を有する上記脂肪酸の二価金属塩粒子が、窒素肥料に対して優れた耐ブロッキング性、吸湿防止性を付与でき、窒素肥料の流動性を保持できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、炭素数８〜２４の脂肪酸に対して一価のアルカリ化合物を反応させて得られた脂肪酸アルカリ化合物塩と、二価の金属塩とを水溶液中で反応させて得られた脂肪酸の二価金属塩粒子からなることを特徴とする窒素肥料用ブロッキング防止剤（以下、単にブロッキング防止剤ともいう。）である。

本発明のブロッキング防止剤は、下記（１）式で表される粒度要約値Ａが２．０以下であり、８０℃の環境下に１０分放置した前記脂肪酸の二価金属塩粒子において、パウダーテスターで測定される下記（２）式で表される凝集度Ｂ（％）がＢ≦２０の関係を満たすことが好ましい。
（１）式
粒度要約値Ａ＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０（但し、１．０≦Ｄ５０≦４０．０）
Ｄ１０：脂肪酸の二価金属塩粒子の体積基準における１０％積算径（μｍ）
Ｄ５０：脂肪酸の二価金属塩粒子の体積基準におけるメジアン径（μｍ）
Ｄ９０：脂肪酸の二価金属塩粒子の体積基準における９０％積算径（μｍ）

（２）式
凝集度Ｂ＝〔（篩目３５０μｍの篩に残存する脂肪酸の二価金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（１／１）＋〔（篩目２５０μｍの篩に残存する脂肪酸の二価金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（３／５）＋〔（篩目１５０μｍの篩に残存する脂肪酸の二価金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（１／５）〕

さらに、本発明のブロッキング防止剤は、前記脂肪酸の二価金属塩粒子をフロー式粒子像分析装置によって測定したとき、１０％粒子径〜９０％粒子径の粒子群の平均円形度Ｃが０．８１０〜１．０００であることが好ましい。

また、本発明のブロッキング防止剤は、前記脂肪酸の二価金属塩粒子を構成する二価の金属がカルシウムであることが好ましい。

また、本発明は、本発明のブロッキング防止剤と、窒素肥料とを含有し、窒素肥料１００質量部に対して、ブロッキング防止剤が０．０１質量部〜５質量部の割合で含まれる窒素肥料組成物である。

本発明によれば、常温の乾式混合で窒素肥料への被覆性を向上させ、窒素肥料に対して、耐ブロッキング性、吸湿防止性を付与でき、流動性を保持することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の窒素肥料用ブロッキング防止剤、窒素肥料、窒素肥料組成物について順次説明する。

（１）窒素肥料用ブロッキング防止剤
本発明に用いられるブロッキング防止剤は、炭素数８〜２４の脂肪酸に対して一価のアルカリ化合物を反応させて得られた脂肪酸アルカリ化合物塩と、二価の金属塩とを水溶液中で反応させる複分解法で調製させて得られた脂肪酸の二価金属塩粒子からなる。
なお、以下では、「脂肪酸の二価金属塩」を「脂肪酸金属塩」と言い、「脂肪酸の二価金属塩粒子」を「二価の脂肪酸金属塩粒子」または「脂肪酸金属塩粒子」と言う。

脂肪酸アルカリ化合物塩の原料となる脂肪酸は、炭素数が８〜２４の脂肪酸であれば特に制限はない。すなわち、天然由来の脂肪酸および合成脂肪酸のいずれであってもよく、飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸のいずれであってもよい。好ましくは炭素数が１２〜２２の直鎖飽和脂肪酸である。炭素数が８未満の場合は、得られる脂肪酸金属塩粒子のブロッキング防止剤としての効果が得られ難くなる。一方、炭素数が２４を超える脂肪酸は工業的に入手が困難であり、得られる脂肪酸アルカリ化合物塩の水に対する溶解度が著しく低下するため生産性が低くなる。

上記脂肪酸としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストオレイン酸、パルミチン酸、パルミトオレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキン酸、ベヘン酸、エルカ酸およびヒドロキシステアリン酸などが挙げられ、その中ではステアリン酸が好ましい。混合脂肪酸を用いる場合は、好ましくはステアリン酸含有量が５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上の混合脂肪酸が用いられる。

脂肪酸アルカリ化合物塩の原料となる一価のアルカリ化合物としては、アルカリ金属（ナトリウム、カリウムなど）の水酸化物、およびアンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類などが挙げられる。脂肪酸アルカリ化合物塩としたときに水に対する溶解度が高い点から、好ましくはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物である。

本発明に用いる脂肪酸アルカリ化合物塩は、一価のアルカリ化合物と脂肪酸とを、一般に、脂肪酸の融点以上であり、かつ該脂肪酸が分解しない程度の温度、好ましくは１００℃以下、より好ましくは５０〜１００℃、さらに好ましくは６０〜９５℃、特に好ましくは７０〜９５℃で反応させて得られる。

本発明に用いられる二価の脂肪酸金属塩粒子は、上記で得られた脂肪酸アルカリ化合物塩と、二価の金属塩とを水溶液中で反応させて得られる脂肪酸金属塩粒子である。上記二価の金属塩は、具体的には二価の無機金属と無機酸または有機酸との塩である。二価の無機金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、チタン、亜鉛、鉄、マンガン、カドミウム、水銀、ジルコニウム、鉛、銅、コバルト、アルミニウム、ニッケルなどの遷移金属などが挙げられる。これらの中で、好ましくは、環境に対して負荷が少なく、工業的に容易に入手可能な点から、カルシウム、マグネシウムであり、特に好ましくはカルシウムである。

二価の金属塩としては、例えば塩化カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウムなどが挙げられる。特に、カルシウム、マグネシウムなどの塩化物、硫酸塩、および硝酸塩が、水に対する溶解度が高く、効率的に脂肪酸アルカリ化合物塩と反応する点から好ましい。

上記反応は、具体的には、二価の金属塩含有水溶液および脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液を別々に調製した後、これらを混合することにより行われる。例えば、脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液中に二価の金属塩含有水溶液を添加する、あるいは別の反応槽に両者を添加することによって行われる。
脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液と二価の金属塩含有水溶液との混合に際しては、例えば脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液中に対して二価の金属塩含有水溶液を一度に投入すると、得られる脂肪酸金属塩粒子の形状が不均一になり、粒度分布が広くなるおそれがある。したがって、本発明においては、脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液中に対して二価の金属塩含有水溶液を適度な速度で徐々に滴下することが好ましい。

脂肪酸金属塩製造時の脂肪酸アルカリ化合物塩の濃度は、脂肪酸金属塩の生産性の点、および脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液または得られる脂肪酸金属塩スラリーのハンドリング性の点から、通常、１質量％〜２０質量％、好ましくは５質量％〜１５質量％である。脂肪酸アルカリ化合物塩の濃度が１質量％未満の場合は、脂肪酸金属塩の生産性が低下するおそれがあり、実用上好ましくない。２０質量％を超える場合は、脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液または得られる脂肪酸金属塩スラリーの粘度が上昇するので、均一な反応を行うことが困難となることがある。なお、二価の金属塩含有液中の二価の金属塩の濃度は、脂肪酸金属塩の生産性の点、および脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液または得られる脂肪酸金属塩スラリーのハンドリング性の点から、通常、１０質量％〜５０質量％、好ましくは１０質量％〜４０質量％である。

脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応は、脂肪酸アルカリ化合物塩の溶解度を考慮して、当業者が通常行う温度条件下で行われる。好ましくは５０〜１００℃、より好ましくは６０〜９５℃である。反応温度が５０℃未満である場合、脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応率が低下するおそれがある。

脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応時に脂肪酸金属塩スラリーを安定化させて、脂肪酸金属塩の生産性を向上させる目的で、ポリアルキレングリコール系エーテル、特にオキシプロピレンブロックがオキシエチレンブロックで挟まれた構造（ＥＯ−ＰＯ−ＥＯ）を有するトリブロックエーテルを脂肪酸金属塩スラリー中に存在させることが好ましい。脂肪酸金属塩スラリー中におけるポリアルキレングリコール系エーテルの含有量は、通常、脂肪酸アルカリ化合物塩１００質量部に対して０．０１質量部〜５質量部、好ましくは０．０５質量部〜２質量部である。なお、ポリアルキレングリコール系エーテルは、一価のアルカリ化合物と脂肪酸とを反応させる前に反応系に存在させても良く、また脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応の前に反応系に存在させても良い。

上記方法によって、脂肪酸金属塩スラリーが得られる。この脂肪酸金属塩スラリーはそのまま、あるいは遠心脱水機、フィルタープレス、真空回転濾過機などにより溶媒を分離し、必要に応じて、洗浄を行い、副生する無機塩を除去した後に、回転乾燥機、気流乾燥装置、通気式乾燥機、噴霧式乾燥機、流動層型乾燥装置などにより乾燥させる。乾燥方法は、連続式または回分式、あるいは常圧または真空下のいずれでもよい。さらに、乾燥させた脂肪酸金属塩を必要に応じて粉砕する。粉砕方法は、特に限定されず、例えばピンミル、ジェットミル、アトマイザー等によることができる。粉砕された脂肪酸金属塩粒子は分級される。すなわち、振動を与えて篩い分けを行う多段篩装置等を用いて分級を行ない、粒度分布を調整する。このようにして、本発明のブロッキング防止剤としての脂肪酸金属塩粒子を得ることができる。

本発明に用いられる脂肪酸金属塩粒子は、複分解によって得られた炭素数８〜２４の二価の脂肪酸金属塩粒子であって、好ましくは、粒度分布が狭いものとすることで、窒素肥料表面に対して均一に存在させることが可能であり、本発明の作用効果（耐ブロッキング性、吸湿防止性）をより安定して発現させ易くなる。
具体的には、脂肪酸金属塩粒子の下記（１）式で表される粒度要約値Ａを２．０以下にすることが好ましい。本発明において粒度要約値Ａはマイクロトラックレーザー回折法により測定した粒子径から算出される。粒度要約値Ａが２．０を超えると、窒素肥料の粒子表面に存在する脂肪酸金属塩の粒子径のバラツキにより、窒素肥料への被覆性が不均一となり、ブロッキングを引き起こすおそれがある。

粒度要約値Ａは１．０≦Ａ≦１．８の関係を満たすことがより好ましい。１．０≦Ａ≦１．８の関係を満たす場合、本発明の作用効果がさらにより安定して得られる。粒度要約値Ａが１．０未満の場合、歩留まりが著しく低くなるなど工業的に製造することが困難となるおそれがある。

なお、粒度要約値Ａの調整は、脂肪酸アルカリ化合物塩の濃度、脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応時の温度、二価の金属塩含有水溶液を脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液に滴下する際の滴下速度をそれぞれ適宜調整することによって行うことができる。また、粒度分布が広い、つまり粒度要約値Ａの値が大きいものについては、後処理において、１００メッシュ、２００メッシュ、３３０メッシュ等の篩を用いて分級することによって行なうことができる。

ここで使用するマイクロトラックレーザー回折法は、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して、粒度分布を求める方法である。本発明においては、脂肪酸金属塩粒子が溶解しない有機溶媒、例えばエタノール、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒を循環させたところに試料をそのまま投入する湿式による測定とする。また、本発明における測定対象は粒子径０．１μｍ〜２００μｍの範囲であり、下記の（１）式で表わされる値を粒度要約値Ａとした。なお、本発明においては、例えば日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ−３０００を用いて測定することができる。

（１）式
粒度要約値Ａ＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０（但し、１．０≦Ｄ５０≦４０．０）
Ｄ１０：脂肪酸金属塩粒子の体積基準における１０％積算径（μｍ）
Ｄ５０：脂肪酸金属塩粒子の体積基準におけるメジアン径（μｍ）
Ｄ９０：脂肪酸金属塩粒子の体積基準における９０％積算径（μｍ）

本発明者の検討によれば、脂肪酸金属塩粒子を８０℃の環境下に１０分放置したときのパウダーテスターで測定される下記（２）式で表される凝集度Ｂ（％）がＢ≦２０の関係を満たすことにより、窒素肥料との乾式混合条件でも脂肪酸金属塩粒子が解れやすく、窒素肥料に素早く均一に分散することができるので、耐ブロッキング性、吸湿防止性を改善することができる。

なお、凝集度Ｂの調整は、脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応を穏和な条件下で行ない、反応によって得られるスラリー中の脂肪酸金属塩粒子同士の凝集を防ぐことによって行うことができる。つまり、例えば、脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応時の反応率を低下させない程度の穏和な温度で反応を行ったり、熟成時間を短縮したりすることによって行なうことができる。反応時のこれら因子を適宜調整することによって、凝集度Ｂを本発明規定の範囲に調整することができる。

凝集度Ｂ（％）は、２≦Ｂ≦１８がより好ましく、さらに好ましくは２≦Ｂ≦１５であり、特に好ましくは２≦Ｂ≦１３である。２≦Ｂ≦１３を満たせば本発明の作用効果がさらにより安定して得られる。

（２）式
凝集度Ｂ＝〔（篩目３５０μｍの篩に残存する脂肪酸金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（１／１）＋〔（篩目２５０μｍの篩に残存する脂肪酸金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（３／５）＋〔（篩目１５０μｍの篩に残存する脂肪酸金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（１／５）〕

ここで使用するパウダーテスターによる脂肪酸金属塩粒子の凝集度Ｂは、下記の測定方法で得られた値である。すなわち、例えばパウダーテスター（ホソカワミクロン株式会社製、ＰＴ−Ｎ型）を用いて下記の（ａ）〜（ｆ）の工程を行なう。
（ａ）８０℃に設定された恒温機内で、測定対象の脂肪酸金属塩粒子を１０分間放置する。
（ｂ）パウダーテスターの振動台に、上層から篩目３５０μｍ、２５０μｍ、１５０μｍの篩いを順次セットする。
（ｃ）上記（ａ）工程後の脂肪酸金属塩粒子２．０ｇを即座に篩目３５０μｍの篩上に静かにのせる。
（ｄ）篩を振幅１ｍｍで１０５秒間振動させる。
（ｅ）各篩に残存した脂肪酸金属塩粒子の質量を計測する。
（ｆ）上記（ｅ）工程で得られた各質量にそれぞれ１／１、３／５および１／５の重みを順次に乗じ、これらを加算して上記（２）式により百分率を算出した値を凝集度Ｂ（％）とする。
以上の（ａ）〜（ｆ）の工程を５回繰り返し、その平均値を測定値とする。

さらに、本発明に用いられる脂肪酸金属塩粒子は、下記（３）式で表されるゆるみ嵩密度（Ｄａ）（ｇ／ｃｃ）が０．１１０≦Ｄａ≦０．１８０であることが好ましく、０．１３５≦Ｄａ≦０．１６０であることがより好ましい。０．１１０≦Ｄａ≦０．１８０であることにより、窒素肥料に添加した際に脂肪酸金属塩粒子に高い滑り性が得られ、高い流動性を保持することができる。

ゆるみ嵩密度（Ｄａ）は、下記の測定方法で得られた値である。まず、例えばパウダーテスター（ホソカワミクロン株式会社製、ＰＴ−Ｎ型）を用い、振動台に篩目７１０μｍの篩をセットし、その中に試料２５０ｃｃを入れ、３０秒間振動させて、篩の下方に設置した測定用カップの中に、落下した試料を集める。付属のブレードを用いて、カップ上の余分な脂肪酸金属塩粒子をすりきった後、試料の入ったカップの質量を測定する。なお、本発明においては、この操作・測定を５回繰り返し、その平均値を嵩密度（Ｄａ）の測定値とする。ＰＴ−Ｎ型では、自動で測定値が表示される。

（３）式
ゆるみ嵩密度（Ｄａ）（ｇ／ｃｃ）＝試料の入ったカップの質量（ｇ）／カップの容積（ｃｃ）

本発明に用いられる脂肪酸金属塩粒子は、脂肪酸金属塩粒子添加時の粒状窒素肥料への被覆性を高める観点から、フロー式粒子像分析装置によって測定したとき、１０％粒子径〜９０％粒子径の粒子群の平均円形度Ｃが０．８１０〜１．０００であることが好ましく、０．８２０〜０．９５０であることがさらに好ましく、０．８３０〜０．９２０であることが特に好ましい。

なお、平均円形度Ｃの調整は、脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応を穏和な条件下で行ない、反応によって得られるスラリー中の脂肪酸金属塩粒子の粒子形状が不均一となるのを防ぐことによって行うことができる。つまり、例えば、脂肪酸アルカリ化合物塩と二価の金属塩との反応時の反応率を低下させない程度の穏和な温度で反応を行ったり、二価の金属塩含有水溶液を脂肪酸アルカリ化合物塩含有水溶液に滴下する際の滴下速度を緩やかにしたり、スラリーを安定化させるために上述のポリアルキレングリコール系エーテルを添加したりすることによって行なうことができる。反応時のこれら因子を適宜調整することによって、平均円形度Ｃを本発明規定の範囲に調整することができる。

本発明における平均円形度は、脂肪酸金属塩粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、次のように定義することができる。まず、例えばシスメックス社製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００」を用いて、円相当径０．５μｍ〜２００μｍの範囲内の粒子を測定し、そこで測定された各粒子の円形度（ａｉ）を下記（４）式によりそれぞれ求める。

（４）式
円形度（ａｉ）＝（粒子の投影像と同じ面積を有する円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）

さらに、円相当径０．５μｍ〜２００μｍの範囲内の粒子において、下記（５）式で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を、全粒子数（ｍ）で除した値を平均円形度（ａ）と定義する。

本発明における平均円形度とは、脂肪酸金属塩の粒子形の凹凸の度合いを示す指標であり、脂肪酸金属塩粒子の表面形状が円形に近くなるほど１．０００に近づき、粒子の表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。本発明で用いることができる測定装置である「ＦＰＩＡ−３０００」は、各粒子の円形度を算出し、得られた円形度によって、粒子の円形度０．４〜１．０を６１分割したクラスに分け、分割点の中心と頻度を用いて平均円形度の算出を行う算出法を用いている。

本発明において、１０％粒子径〜９０％粒子径の粒子群の平均円形度Ｃ（以下、単に「平均円形度Ｃ」とも呼ぶ。）は、上記測定装置で測定した全粒子のうち、粒径分布の小粒子径側から数えて１０％粒子径〜９０％粒子径の範囲にある粒子の円形度の総和を粒子数で除した値である。

１０％粒子径〜９０％粒子径の粒子群の平均円形度Ｃの測定は、例えば以下のとおりである。予め不純固形物などを除去したイオン交換水３０ｍｌを容器中に用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはポリオキシエチレン−ラウリルエーテル（日油株式会社製、商品名：ノニオンＫ−２０４）を加えた後、さらに測定試料を２０ｍｇ加え、均一に分散させる。分散手段としては、例えば超音波分散機ＵＨ−５０型（エスエムテー社製、２０ｋＨｚ・５０Ｗ）に、振動子として直径５ｍｍのチタン合金チップを装着したものを用い、５分間分散処理を行い、分散液濃度を３, ０００個／ｍｌ〜２０, ０００個／ｍｌとして、測定用の分散液とする。その際、測定用分散液の温度が４０℃以上にならないように適宜冷却しながら行う。その後、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００」を用いて測定を行い、得られたデータを処理することで平均円形度Ｃが求められる。

本発明者は、得られた脂肪酸金属塩粒子をブロッキング防止剤として用いるに際し、得られた粉体物性の中でも、１０％粒子径〜９０％粒子径の粒子群の平均円形度Ｃと、（１）式の粒度要約値Ａとの数値的関係が、脂肪酸金属塩粒子添加時の窒素への被覆性に大きく影響を与えることを見出した。つまり、脂肪酸金属塩粒子添加時の窒素への被覆性を高める観点からは、０＜（粒度要約値Ａ／平均円形度Ｃ）≦２．５であり、０＜（粒度要約値Ａ／平均円形度Ｃ）≦２．３が好ましく、０＜（粒度要約値Ａ／平均円形度Ｃ）≦２．１がより好ましい。
（粒度要約値Ａ／平均円形度Ｃ）の値が小さいほど脂肪酸金属塩の粒度分布が狭く均一な大きさとなり、且つ個々の粒子の形状は円形に近くなることから、添加時に窒素肥料中に素早く均一に分散して、さらに窒素肥料粒子への被覆性が高くなることによって、高い耐ブロッキング性、吸湿防止性が付与された窒素肥料を得ることができる。

本発明のブロッキング防止剤は、非イオン性界面活性剤と混合して用いても良い。非イオン性界面活性剤としては、エーテル型の非イオン性界面活性剤が望ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどが更に望ましい。これは、スラリー中の脂肪酸金属塩粒子形成の安定性、得られた脂肪酸金属塩粒子による粒状窒素肥料への被覆性において、前記脂肪酸金属塩粒子および非イオン性界面活性剤を併用する方が優れているためである。

本発明のブロッキング防止剤は、複分解によって得られた炭素数８〜２４の二価の脂肪酸金属塩粒子であり、好ましくは、上記のように、特定の粒度要約値Ａ、特定の凝集度Ｂ、特定のゆるみ嵩密度、特定の平均円形度Ｃを有し、さらに、粒度要約値Ａを平均円形度Ｃで除した値が特定の範囲となる粉体物性を有する。このような脂肪酸金属塩粒子は、窒素肥料に対して常温の乾式混合で素早く均一に分散させ、窒素肥料粒子に対して効果的に被覆することができ、高い耐ブロッキング性、吸湿防止性を付与でき、流動性を保持することができる点で好適である。

（２）窒素肥料
本発明における窒素肥料は、窒素肥料成分を含有する粒状物である。例えば、尿素、イソブチルアルデヒド縮合尿素、アセトアルデヒド縮合尿素などの尿素態窒素肥料、および硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、塩化アンモニウムなどのアンモニア態窒素肥料から選ばれた１種以上を含有する肥料である。また、窒素肥料成分には、農薬活性化合物を含有させることもできる。
窒素肥料の平均粒子径は、製造上の観点から、０．５〜５ｍｍの範囲である。

（３）窒素肥料組成物
本発明の窒素肥料組成物は、本発明のブロッキング防止剤と、窒素肥料とを含有し、通常、乾式混合によって製造することができる。乾式混合方法については、特に制限はないが、実用レベルの方法では、Ｖブレンダー、ヘンシェルミキサー等の乾式粉体混合機を使用することができる。
本発明の窒素肥料組成物は、窒素肥料１００質量部に対して、本発明のブロッキング防止剤を０．０１質量部〜５質量部の割合で含有する。ブロッキング防止剤の含有量が０．０１質量部未満であれば、窒素肥料に対して一定の耐ブロッキング性、吸湿防止性を付与することが困難となる。また５質量部よりも含有量が多くなれば、脂肪酸金属塩粒子同士の凝集性により流動性が損なわれるおそれがある。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１：樹脂コーテッドサンド分散剤の調製）
３Ｌセパラブルフラスコに混合脂肪酸（ミリスチン酸２．１質量％、パルミチン酸３０．３質量％、ステアリン酸６６．５質量％、アラキン酸０．８質量％、およびベヘン酸０．３質量％を含有）２５０ｇおよび水２５００ｇを仕込み、９０℃まで昇温した。次いで、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液７７．２ｇを加え、同温度（９０℃）にて１時間攪拌し、脂肪酸アルカリ化合物塩水溶液を得た。その後、９０℃に保持したまま、３５質量％塩化カルシウム水溶液１５１．２ｇを１時間かけて脂肪酸アルカリ化合物塩水溶液に滴下した。滴下終了後、さらに、９０℃にて１時間攪拌した。得られた混合脂肪酸カルシウム塩水溶液スラリーに水１５００ｇを加え、６５℃以下まで冷却した。その後、吸引濾過機でろ過し、１０００ｇの水で２回水洗し、得られたケーキをミクロンドライヤーで乾燥、粉砕及び分級して脂肪酸カルシウム塩粒子を得た。

（実施例２）
３Ｌセパラブルフラスコに混合脂肪酸（ミリスチン酸１．６質量％、パルミチン酸２４．０質量％、ステアリン酸７３．４質量％、アラキン酸０．７質量％、およびベヘン酸０．３質量％を含有）２５０ｇ、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール・ブロックエーテル（日油株式会社製、商品名：プロノン♯１０４）０．７５ｇおよび水２５００ｇを仕込み、９０℃まで昇温した。次いで、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液７６．５ｇを加え、同温度（９０℃）にて１時間攪拌し、脂肪酸アルカリ化合物塩水溶液を得た。その後、９０℃に保持したまま、３５質量％塩化カルシウム水溶液１５０．１ｇを１時間かけて脂肪酸アルカリ化合物塩水溶液に滴下した。滴下終了後、さらに、９０℃にて１時間攪拌した。得られた混合脂肪酸カルシウム塩水溶液スラリーに水１５００ｇを加え、６５℃以下まで冷却した。その後、吸引濾過機でろ過し、１０００ｇの水で２回水洗し、得られたケーキをミクロンドライヤーで乾燥、粉砕及び分級して脂肪酸カルシウム塩粒子を得た。

（比較例１）
１０Ｌ加圧ニーダーに混合脂肪酸（ミリスチン酸２．４質量％、パルミチン酸３１．１質量％、ステアリン酸６５．４質量％、アラキン酸０．８質量％、およびベヘン酸０．３質量％を含有）２５０ｇを入れ、１００℃に加熱した後、生石灰６８．０ｇを加え、攪拌しつつ徐々に１４０℃まで昇温し、１時間反応させた。得られた混合脂肪酸カルシウム塩を８０℃、３日間恒温槽で乾燥し、バンタムミルで粉砕して、６０メッシュの篩いを通過させてサンプルを得た。

実施例１、２および比較例１の脂肪酸金属塩粒子について、粒度要約値Ａ〔体積基準における１０％積算径Ｄ１０（μｍ) 、体積基準におけるメジアン径Ｄ５０（μｍ) 、体積基準における９０％積算径Ｄ９０（μｍ) から算出した値］、ゆるみ嵩密度（Ｄａ）（ｇ／ｃｃ）および凝集度Ｂ（％）を、それぞれ以下の装置を用い、上述の方法で測定した。その結果を表１に示す。

（１）粒度
粒度分布測定装置（機器名「マイクロトラックＭＴ−３０００」日機装株式会社製）で測定した。原理：レーザー回折・散乱法
（２）ゆるみ嵩密度
粉体特性評価装置（機器名「パウダーテスターＰＴ−Ｎ型」ホソカワミクロン株式会社製）で測定した。
（３）凝集度
粉体特性評価装置（機器名「パウダーテスターＰＴ−Ｎ型」ホソカワミクロン株式会社製）で測定した。
（４）平均円形度
フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００」（シスメックス社製）を用いて水分散系で測定を行った。

〔窒素肥料組成物の製造と評価〕
（実施例１）
７Ｌヘンシェルミキサーに大粒尿素（直径３．０ｍｍ）２ｋｇと、表１のＮｏ. １の脂肪酸カルシウム塩粒子を６ｇ（０．２重量％）投入し、室温で３０ｒｐｍ、３０分間混合し排出して、窒素肥料組成物を得た。

（実施例２）
７Ｌヘンシェルミキサーに大粒尿素（直径３．０ｍｍ）２ｋｇと、表１のＮｏ. ２の脂肪酸カルシウム塩粒子を６ｇ（０．２重量％）投入し、室温で３０ｒｐｍ、３０分間混合し排出して、窒素肥料組成物を得た。

（比較例１）
７Ｌヘンシェルミキサーに大粒尿素（直径３．０ｍｍ）２ｋｇと、表１のＮｏ. ３の脂肪酸カルシウム塩粒子を６ｇ（０．２重量％）投入し、室温で３０ｒｐｍ、３０分間混合し排出して、窒素肥料組成物を得た。

（ブロッキング試験）
得られた窒素肥料組成物を、内側がビニール樹脂層からなる三層クラフト紙製袋（２０ｃｍ×１０ｃｍ）の各々に２００ｇ入れ、袋中の窒素肥料組成物を約３ｃｍの厚さに平坦化した後、袋の上に板（縦×横×厚さ＝２００ｍｍ×４００ｍｍ×１０ｍｍ；重さ２００ｇ）を置いた。その上に１６ｋｇの荷重をかけ、温度４０±２℃、湿度７５±５％に保持した恒温・恒湿室で７日間保持した。
その後、窒素肥料組成物を袋から取り出して肉眼でブロッキング（塊）の発生を観察すると共に、全量を篩目開き４．７５ｍｍ（４メッシュ）の篩いに投入し、篩いを手で軽く５０回たたいて、篩上に残留した窒素肥料組成物の重量をブロッキング発生量として測定した。袋に充填した窒素肥料組成物１００ｇに対する割合をブロッキング発生率（％）として求めて塊の形成状況を比較した。また、肉眼によって塊の数の判定を行なった。

（吸湿試験）
秤量瓶（外径×高さ＝４５ｍｍ×４０ｍｍ、容量約３４ｍＬ）に窒素肥料組成物を２０ｇ入れ、温度３０±２℃、湿度６５±５％に保持した恒温・恒湿室で７日間保持した。その後、各試料の重量を測定し、重量増加量を吸湿率（％）として比較した。

表２の結果から、表１のＮｏ．１およびＮｏ．２の脂肪酸カルシウム塩粒子を用いた窒素肥料組成物は、表１のＮｏ．３と比較して、粒度要約値Ａが小さく粒子径が均一であり、凝集度Ｂが低いことから分散性が高く、平均円形度も高いことから窒素肥料に対して被覆性が高いので、ブロッキングの発生率を抑制することができる。また、吸湿率も低いことから高い流動性を付与できていることが分かる。

一方、表２のＮｏ．３は、粒度要約値Ａが大きく粒子径が不均一であることから分散性が低く、また平均円形度が低いことから窒素肥料に対して被覆性が低く、ブロッキングを起こしやすくなり、吸湿率が高くなった。

本発明のブロッキング防止剤は、常温の乾式混合で窒素肥料への被覆性を向上させ、耐ブロッキング性、吸湿防止性を付与でき、流動性を保持することができる。

Claims (5)

1. 炭素数８〜２４の脂肪酸に対して一価のアルカリ化合物を反応させて得られた脂肪酸アルカリ化合物塩と、二価の金属塩とを水溶液中で反応させて得られた脂肪酸の二価金属塩粒子からなることを特徴とする窒素肥料用ブロッキング防止剤。
2. 下記（１）式で表される粒度要約値Ａが２．０以下であり、８０℃の環境下に１０分放置した前記脂肪酸の二価金属塩粒子において、パウダーテスターで測定される下記（２）式で表される凝集度Ｂ（％）がＢ≦２０の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の窒素肥料用ブロッキング防止剤。
   
   （１）式
   粒度要約値Ａ＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０（但し、１．０≦Ｄ５０≦４０．０）
   Ｄ１０：脂肪酸の二価金属塩粒子の体積基準における１０％積算径（μｍ）
   Ｄ５０：脂肪酸の二価金属塩粒子の体積基準におけるメジアン径（μｍ）
   Ｄ９０：脂肪酸の二価金属塩粒子の体積基準における９０％積算径（μｍ）
   
   （２）式
   凝集度Ｂ＝〔（篩目３５０μｍの篩に残存する脂肪酸の二価金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（１／１）＋〔（篩目２５０μｍの篩に残存する脂肪酸の二価金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（３／５）＋〔（篩目１５０μｍの篩に残存する脂肪酸の二価金属塩粒子の質量）／２〕×１００×（１／５）〕
3. 前記脂肪酸の二価金属塩粒子をフロー式粒子像分析装置によって測定したとき、１０％粒子径〜９０％粒子径の粒子群の平均円形度Ｃが０．８１０〜１．０００であることを特徴とする請求項１または２に記載の窒素肥料用ブロッキング防止剤。
4. 前記脂肪酸の二価金属塩粒子を構成する二価の金属がカルシウムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の窒素肥料用ブロッキング防止剤。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の窒素肥料用ブロッキング防止剤と、窒素肥料とを含有し、窒素肥料１００質量部に対して、窒素肥料用ブロッキング防止剤が０．０１質量部〜５質量部の割合で含まれることを特徴とする窒素肥料組成物。