JPH11263689A - 被覆肥料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被覆肥料の肥料成分の溶出制御幅が広く、被
膜強度に優れ、かつ、溶出終了後に土壌中で膜殻が微生
物による分解を受け、土壌中に残留しない被覆肥料を提
供すること。 【解決手段】 脂肪族ポリエステルとマイクロワックス
を含む被覆材で肥料を被覆することにより被覆肥料を得
る。

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
用いた被覆肥料に関する。さらに詳しくは、被覆材料が
生分解性の材料からなり肥料成分の溶出後に環境中で被
覆材の分解を生じる被覆肥料に関する。

【０００２】

【従来の技術】〔被覆肥料の技術的背景〕被覆肥料はプ
ラスチック等で肥料成分を包み込んだ緩効性肥料の一種
で、成分の溶出速度を制御することで肥効を持続させ、
施肥の回数を減らし、省力化と共に過剰施肥をなくし、
環境への負荷も小さくすることができる。これまで、種
々のプラスチックを肥料に被覆して肥料成分の溶出速度
を制御することが検討されてきた。例えば、特公昭５６
−８９号公報などでは低密度ポリエチレンやエチレン酢
酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系のプラスチック
をテトラクロロエチレン等の有機塩素系溶剤に溶解させ
て肥料に噴霧、乾燥して被覆肥料を製造する方法が提案
されている。さらに、これらのポリオレフィン系のプラ
スチックを自然光等により崩壊させる試みが例えば、特
公平２−２３５１６号公報等で提案されている。しか
し、これらは、本質的に生分解性プラスチックではない
ので、肥料成分の溶出後に膜殻が土壌中に残留し、蓄積
されるという欠点を有している。

【０００３】そこで、例えば、特公平２−２３５１７号
公報や特開平７−３３５７７号公報などにおいては、ポ
リカプロラクトン、ポリ乳酸等の生分解性のプラスチッ
クで肥料を被覆し、肥料成分溶出後の膜殻が微生物によ
り完全に分解し、土壌中に残留しないようにした生分解
性プラスチック被覆肥料が提案されている。しかし、生
分解性プラスチックの水蒸気透過性が高い為に、生分解
性樹脂単独の被覆では肥料成分の溶出速度が速く、長期
溶出制御型肥料には適用出来ない。これを解決する方法
として、例えば、特公平２−２３５１７号公報、特開平
４−８９３８４号公報、特開平５−８５８７３号公報、
特開平７−３３５７６号公報、特公平７−５０５号公報
では、溶出を抑制する目的で生分解性プラスチックに他
の生分解性の無いプラスチックを混合する方法が提案さ
れている。しかし、これらは、生分解性プラスチックの
比率を高くしなければ、充分な生分解性を発揮出来ない
にもかかわらず、生分解性プラスチックの比率を高くす
ると水蒸気透過性が高くなり、長期溶出型の被覆肥料に
適用出来ないという欠点を有していた。

【０００４】さらに、多層被覆構造をとる方法が特開平
７−３３５７６号公報、特開平７−１３３１７９号公
報、特開平８−２９８９号公報、特開平９−１９４２８
１号公報にまた、生分解性樹脂を肥料の結合材として使
用した後にさらに、生分解性樹脂で被覆する方法が特開
平６−１５７１８１号公報に提案されているが、いずれ
も工業的に生産効率のよいものでは無かった。

【０００５】また、生分解性プラスチックにパラフィン
ワックス等の低分子樹脂状物質を混合する方法が特公平
２−２３５１７号公報、特公平７−５０５公報、特開平
７−６１８８４号公報に記載されており、また、ポリエ
チレンワックスを混合する方法が特開平９−２６３４７
６に記載されている。これらの方法で水蒸気透過性を低
下させて長期溶出型の被覆肥料を得ようとすると、低分
子樹脂状物質または、ポリエチレンワックスを多量に混
合する必要があり、生分解性プラスチックの比率が低下
してしまうため、被膜の生分解性は損なわれないものも
あるが、被膜の強度が低下してしまい、袋への充填や他
の肥料との配合時等の衝撃により被膜が損傷を受けて被
覆肥料の溶出期間が短くなってしまう欠点があった。

【０００６】肥料に対する被覆材の使用量を増加させ、
膜厚を厚くして、溶出を抑制すると共に、被膜の強度を
向上させる方法では、製造時間が長くなり、製品のコス
トが増加し、肥料成分の含有量も減少するので好ましく
ない。また、被膜の強度を維持するために、例えば、混
合するポリエチレンワックスの分子量の大きいものを使
用すると今度は被膜の生分解性が損なわれる問題があっ
た。上記の従来の被覆肥料はいずれも被膜の土壌中での
生分解性、広い溶出制御幅及び被膜の強度を同時に満足
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、被膜強度に優れ、かつ、溶出終了後
に土壌中で被覆材が生分解する被覆肥料を提供すること
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、前記課題
について鋭意検討した結果、脂肪族ポリエステルに対す
るマイクロワックスの優れた水蒸気透過性の低下効果を
見い出し、脂肪族ポリエステルへの少量の混合で、被膜
強度を低下させることなく、長期溶出型の被覆肥料を得
て、本発明を完成した。

【０００９】本出願に係る発明は、下記の乃至に記
載したものである。 脂肪族ポリエステル２０重量％以上９０重量％以下、
およびマイクロワックス１０重量％以上８０重量％以下
を含有する被覆層を有する被覆肥料。 脂肪族ポリエステルが、ポリカプロラクトンである
記載の被覆肥料。 脂肪族ポリエステルが、乳酸及び／又は乳酸と乳酸以
外の他のヒドロキシカルボン酸との共重合体である記
載の被覆肥料。 脂肪族ポリエステルが、乳酸及び／又は脂肪族多価ア
ルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステルである
記載の被覆肥料。 脂肪族ポリエステルが脂肪族多価アルコールと脂肪族
多価カルボン酸のポリエステルである記載の被覆肥
料。 脂肪族多価アルコールが、エチレングリコール及び／
又は１，４−ブタンジオールであるまたは記載の被
覆肥料。 脂肪族多価カルボン酸がコハク酸及び／又はアジピン
酸である又は記載の被覆肥料。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係わる脂肪族ポリエステ
ルは、例えば、乳酸及び／又は乳酸と他のヒドロキシカ
ルボン酸のとのコポリマー、乳酸及び／又は脂肪族多価
アルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステル、又
は、脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸から
なるポリエステル、あるいはこれらのコポリマーまたは
混合物である。

【００１１】〔マイクロワックス〕本出願の明細書にお
いて用いる「マイクロワックス」なる語はＪＩＳ Ｋ
２２３５（１９９１）で定義されている石油ワックスの
一種で、「マイクロクリスタリンワックス」なる語の略
称である。マイクロクリスタリンワックスは原油の減圧
蒸留の残渣油または、重質留出油より分離精製した常温
において固形のワックスで、炭素数３５から６５程度の
イソパラフィン及びシクロパラフィン系炭化水素が主成
分でノルマルパラフィンの少ない分子量が５００から９
００程度の炭化水素の混合物である。

【００１２】一方、パラフィンワックスは、原油の減圧
蒸留留出油より分離精製した常温において固形のワック
スで、ノルマルパラフィンを主成分とする分子量が３０
０から５００の炭化水素の混合物であり、マイクロクリ
スタリンワックスとは成分及び結晶構造が異なる。マイ
クロワックス及びパラフィンワックス等の石油ワックス
は例えば、Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｌｉｐｈａｔｉｃｕ
ｍ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ等の微生物によって土壌
中で容易に分解されることが知られている。脂肪族ポリ
エステルに対するマイクロワックスの優れた水蒸気透過
性の低下効果は、単にマイクロワックスの疎水性に由来
するものではなく、混合物の相溶性及び微細構造の違い
によるものと推定される。

【００１３】〔肥料〕本出願で用いる「肥料」なる語は
肥料取締法で次のように定義されているものである。 植物の栄養に供することを目的として土地に施される
物。 植物の栽培に資するため土壌に化学的変化をもたらす
ことを目的として土地に施されるもの。 植物の栄養に供することを目的として植物に施される
もの。 本出願の明細書において、プラスチック被覆の基材とし
て用いる肥料は固体のものであれば、粒径、粒度分布等
の粒子の形状及び窒素、燐酸、カリ等の肥料成分の組成
に制限はない。

【００１４】〔被覆肥料〕本出願の明細書において用い
る「被覆肥料」なる語の概念は肥料の表面をプラスチッ
ク等で被覆（コーティング）し、土壌中における肥料成
分の溶出速度を調整して肥効の持続、緩効化、肥料成分
流亡の防止をねらった肥料である。肥料成分の初期溶出
率（２４時間の静止水中溶出率）は５０％以下であるこ
とと肥料取締法で規制されている。被覆肥料の種類は被
覆加里肥料、被覆窒素肥料、被覆複合肥料がある。

【００１５】〔脂肪族ポリエステル〕本出願の明細書に
おいて用いる「脂肪族ポリエステル」なる語は、ホモポ
リマーたる脂肪族ポリエステル及び／又はコポリマーた
る脂肪族コポリエステルを包含する。本出願の明細書に
おいて用いる「脂肪族ポリエステル」なる語は、脂肪族
多価カルボン酸と脂肪族多価アルコールが脱水縮合した
脂肪族ポリエステル、及び、ポリヒドロキシカルボン酸
を包含する。本出願の明細書において用いる「脂肪族ポ
リエステル」なる語は、少なくとも一部が、架橋された
ものも包含する。本出願の明細書において用いる「脂肪
族ポリエステル」なる語は、少なくとも一部が、例え
ば、分岐化合物又は多糖類のような架橋剤によって架橋
されたものをも包含する。本出願の明細書において用い
る「脂肪族ポリエステル」なる語は、少なくとも一部
が、分岐したものをも包含する。本出願の明細書におい
て用いる「脂肪族ポリエステル」なる語は、１種類のみ
ならず、２種類以上のポリマーブレンドやポリマーアロ
イのような高分子多相系あるいは、一部が反応した共重
合体をも包含する。もちろんこのような高分子多相系に
も、相溶性改善のために、相溶化剤が存在してもよい。

【００１６】本出願の明細書において用いる「ポリヒド
ロキシカルボン酸」なる語は、ホモポリマーたるポリヒ
ドロキシカルボン酸及び／又はコポリマーたるコポリヒ
ドロキシカルボン酸を包含する。

【００１７】本出願の明細書において用いる「ポリカプ
ロラクトン」なる語は、ホモポリマーたるポリカプロラ
クトン及び／又はコポリマーたるコポリカプロラクトン
を包含する。

【００１８】本出願の明細書において用いる「ポリ乳
酸」なる語は、ホモポリマーたるポリ乳酸及び／又はコ
ポリマーたるコポリ乳酸を包含する。本出願の明細書に
おいて用いる「ポリ乳酸」なる語は、Ｌ−乳酸及び／又
はＤ−乳酸から生成したものも包含する。

【００１９】本出願の明細書において用いる「ポリブチ
レンサクシネート」なる語は、ホモポリマーたるポリブ
チレンサクシネート及び又はコポリマーたるコポリブチ
レンサクシネート包含する。本出願の明細書において用
いる「プラスチック」なる語の概念は、「ポリマー」、
「コポリマー」、「高分子」、「重合体」、「共重合
体」、「樹脂」を包含する。

【００２０】本発明の明細書において用いる「重合体」
なる語の概念は、「高分子」なる語の概念と等価であ
り、ホモポリマー及びコポリマー（共重合体）を包含す
る。共重合体の配列の様式は、ランダム共重合体、交互
共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいず
れでもよい。本発明の明細書において用いる「コポリマ
ー」なる語の概念は、「共重合体」なる語の概念と等価
であり、少なくとも一部が、線状、環状、大環状、分岐
状、星型、三次元網目状、ＩＰＮ（インターペネトレイ
テッドポリマーネットワーク）、ＰＩＣ（ポリイオンコ
ンプレックス）等のいずれの構造をとっても差し支え無
い。

【００２１】〔脂肪族ポリエステルの態様〕本出願の明
細書においては、脂肪族ポリエステルは、少なくとも、
以下に示す〜の態様を包含する。 ホモポリマーたる脂肪族ポリエステル及び／又はコポ
リマーたる脂肪族コポリエステル。 ホモポリマーたるポリヒドロキシカルボン酸及び／又
はコポリマーたるコポリヒドロキシカルボン酸。 ポリカプロラクトン。 ポリ乳酸。 ポリブチレンサクシネート。 〜の混合物。 〜のポリマーブレンド。 〜のポリマーアロイ。 〜の場合、相溶化剤を含有してもよい。

【００２２】〔脂肪族ポリエステルの製造方法〕本発明
において使用する脂肪族ポリエステルの製造方法は、特
に制限されず公知の方法で行うことができる。その製造
方法の具体例としては、例えば、乳酸又は乳酸と他のヒ
ドロキシカルボン酸、あるいは、多価アルコールと多価
カルボン酸を直接脱水重縮合することによって製造する
方法、多価アルコールと多価カルボン酸エステルをエス
テル交換反応により重縮合することによって製造する方
法、例えば、ラクタイド、グリコライド、ε−カプロラ
クトン等の環状エステル化合物又はそれらの混合物を開
環重合することによって得る方法、ポリ乳酸と他のヒド
ロキシカルボン酸のポリマーを高温下で反応させてコポ
リマーにする方法等が挙げられる。

【００２３】〔脂肪族ポリエステルの分子量〕本発明で
使用する脂肪族ポリエステルの分子量又は分子量分布
は、被膜が所望の特性を有するものであれば、特に制限
されない。一般的には、重量平均分子量として、１千〜
１００万が好ましく、特に２万〜２０万が好ましい。一
般的には、重量平均分子量が１千より小さい場合は、被
膜強度が弱く実用的でない。また、重量平均分子量が１
００万より大きい場合は、樹脂溶液の粘度あるいは、樹
脂の溶融粘度が高くなり、肥料の表面にポリマーが付着
しにくくなるため、連続した被膜が得られず、その結
果、肥料成分の溶出を抑えることが困難となる。本発明
において使用する脂肪族ポリエステルの重量平均分子量
及び分子量分布は、その重合方法において、溶媒の種
類、触媒の種類及び量、反応温度、反応時間、生成する
縮合水の除去方法等の反応条件を適宜選択することによ
り所望のものに制御することができる。

【００２４】〔ポリカプロラクトン〕ポリカプロトンは
生分解性の脂肪族ポリエステルの一種であり、ε−カプ
ロラクトンの開環重合により製造されている。ポリカプ
ロラクトンは、ポリＬ−乳酸の融点が１７５℃であるの
と比較して融点が６０℃と低く、比較的低温で溶融し、
加工温度が低いという特徴を有している。本発明におい
て使用するポリカプロラクトンは、ε−カプロラクトン
成分以外にラクタイド、グリコライド等の環状エステル
類、脂肪族ヒドロキシカルボン酸類、及び／又は脂肪族
多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸からなる脂肪族
エステルの繰り返し単位を含んでもよい。また、ポリカ
プロラクトンの耐熱性等の物性を向上させる目的で、ポ
リヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、
ポリグリコール酸、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル類
の一種あるいは二種以上をブレンドして使用することも
可能である。

【００２５】〔ポリ乳酸〕ポリ乳酸の原料である乳酸は
発酵法や化学合成で製造されているが、特に発酵法によ
るＬ−乳酸が大量に製造され、安価で入手できるように
なってきた。また、得られたポリマーの性能として、剛
性が高いという特徴があるので、現在、各種のポリ乳酸
を含有するポリマーの利用が期待されている。

【００２６】本発明において使用するポリ乳酸は、乳酸
成分以外に、他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸及び／又
は脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸からな
る脂肪族エステル、特に、乳酸以外の脂肪族ヒドロキシ
カルボン酸及び／又は脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボ
ン酸からなる脂肪族エステル成分を含んでもよい。本発
明において使用されるポリ乳酸は、ポリ乳酸、乳酸と乳
酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン酸の脂肪族コポリエ
ステル、及び乳酸と脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン
酸からなる脂肪族コポリエステル及びそれらの混合物で
あってもよい。

【００２７】さらに、本発明において使用されるポリ乳
酸は、ポリ乳酸と乳酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン
酸の脂肪族ホモ又は脂肪族コポリエステル成分を含む脂
肪族ブロックコポリエステル、特にポリ乳酸と６−ヒド
ロキシカプロン酸成分を含むホモ又はコポリ６−ヒドロ
キシカプロン酸のブロックポリエステルが、また、ポリ
乳酸と脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸からなる脂
肪族コポリエステル、特にポリ乳酸と１，４−ブタンジ
オールとコハク酸を含むホモ又はコポリブチレンサクシ
ネートとのブロックポリエステルであってもよい。

【００２８】さらに、ポリ乳酸と乳酸以外の脂肪族ヒド
ロキシカルボン酸の脂肪族ポリエステルの混合物、ポリ
乳酸と脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸からなる脂
肪族ポリエステルの混合物であってもよい。特に、ポリ
乳酸と前記ホモ又はコポリヒドロキシカプロン酸の混合
物、ポリ乳酸と前記ホモ又はコポリブチレンサクシネー
トとの混合物であってもよい。

【００２９】本発明において使用する脂肪族ポリヒドロ
キシカルボン酸の態様としては、１種以上の乳酸と１種
以上の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸との共重合体が
挙げられる。この場合、乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸及
び／又はそれらの混合物であってもよい。乳酸以外のヒ
ドロキシカルボン酸は、分子内に少なくとも一つの水酸
基と一つのカルボキシル基を有する化合物で、例えば、
グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪
酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、６
−ヒドロキシカプロン酸等、あるいはこれらの２種以上
の組合せの混合物をも包含する。

【００３０】本発明で使用するポリ乳酸は、ポリ乳酸、
あるは、乳酸と前述したヒドロキシカルボン酸及び／又
は脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとの脱水縮合に
より得られるランダムコポリマー、及びブロックコポリ
マーあるいは、ポリ乳酸と脂肪族ポリヒドロキシカルボ
ン酸及び／又は脂肪族ポリエステルとの混合物であって
もよい。

【００３１】ポリ乳酸とポリヒドロキシカルボン酸及び
脂肪族ポリエステルの各ポリマーの混合比や混合時の分
子量等で、それぞれ異なる物性を示すが、本発明ではそ
の混合比や分子量には何等制限はなく、目的とする用途
に適した物性を示すポリマー組成を適宜選択することが
できる。

【００３２】〔ポリ乳酸の製造方法〕本発明で使用する
ポリ乳酸の製造法は特に制限されない。ポリ乳酸の製造
法の具体例としては、例えば、特開平６−６５３６０号
に開示されている方法を参考にしたような方法が挙げら
れる。すなわち、乳酸及び／又は乳酸以外のヒドロキシ
カルボン酸を、あるいは、脂肪族ジオールと脂肪族ジカ
ルボン酸を有機溶媒及び触媒の存在下、そのまま脱水縮
合する直接脱水縮合法である。

【００３３】〔脂肪族ヒドロキシカルボン酸〕本発明に
おいて使用する脂肪族ポリエステルを構成する乳酸以外
の脂肪族ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、例え
ば、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキ
シ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草
酸、６−ヒドロキシカプロン酸等があげられる。

【００３４】〔脂肪族多価カルボン酸及びその無水物〕
本発明において使用する脂肪族多価アルコールと脂肪族
多価カルボン酸からなる脂肪族ポリエステルは、一種類
または二種類以上の脂肪族多価カルボン酸（好ましく
は、脂肪族ジカルボン酸）及び／又はこれらの酸無水物
と、一種類又は二種類以上の脂肪族多価アルコール（好
ましくは、脂肪族ジオール）とを脱水重縮合することに
より製造することができる。この場合の脂肪族多価カル
ボン酸及びその無水物の具体例としては、例えば、シュ
ウ酸、コハク酸、マロン酸、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、
ウンデカン二酸、ドデカン二酸、フマル酸、マレイン酸
等の脂肪族ジカルボン酸、フェニルコハク酸、１，４−
フェニレンジ酢酸等及びそれらの無水物が挙げられる。

【００３５】〔脂肪族多価アルコール〕脂肪族多価アル
コールの具体例としては、例えば、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，
３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メ
チル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキ
サンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテト
ラメチレングリコール、１、４−ベンゼンジメタノール
等が挙げられる。

【００３６】〔生分解性プラスチック〕本出願の明細書
において用いる「生分解性プラスチック」なる語の概念
は、自然界において微生物が関与して低分子化合物に分
解されるプラスチックである。生分解性プラスチックの
具体例としては、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒド
ロキシヴァリレート、セルロース等の微生物により合成
されるもの、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の化学合
成により製造されるもの、澱粉にポリビニルアルコール
を添加したもの等の天然物系のものがある。その分解の
仕方は、プラスチック材料表面に付着した微生物が分泌
する菌体外分解酵素により、材料の高分子鎖が加水分解
し、低分子量化合物を生成する。次いで、分解生成物は
微生物体内に取り込まれ、様々な代謝経路を経て、各種
の生体物質の合成に用いられたり、エネルギー生産のた
めに用いられる。生分解性の評価は、例えば、土壌中ま
たは堆肥中への埋め込み試験、培養微生物による分解試
験、酵素標品による分解試験等によって評価することが
でき、より具体的には、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ５２０９
−９１（生分解性試験）やＡＳＴＭ Ｄ５３３８−９２
（土壌回帰性能試験）等によっても評価することができ
る。

【００３７】〔脂肪族〕本出願の明細書において用いる
「脂肪族」なる語の概念は狭義の脂肪族のみならず、実
質的に芳香族度が低い脂環族をも包含する。本出願の明
細書において用いる「脂肪族」なる語の概念には、少な
くとも一個の炭素原子を含む２価の炭化水素基を分子内
に有する、実質的に芳香族度の低い化合物からなる群を
も包含し、具体的は、狭義の脂肪族基のみならず、実質
的に芳香族度の低い脂環族基、これらを組み合わせた
基、又はこれらが水酸基、窒素、硫黄、珪素、燐などで
結合されるような２価の残基を分子内に有する化合物か
らなる群をも包含し、さらに具体的には、上記のもの
に、例えば、水酸基、アルキル基、シクルアルキル基、
アリル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリル
オキシ基、ハロゲン基が置換した基を分子内に有する化
合物からなる群をも包含する。これらの置換基を適宜選
択することにより、本発明に係る共重合体の諸特性（耐
熱性、強靱性、生分解性、強度等）を制御することがで
きる。本出願の明細書において用いる「脂肪族」化合物
なる語の概念には、一種類の化合物のみならず、二種類
以上の組み合わせによるものをも包含する。

【００３８】〔粉末〕本出願の明細書において用いる
「粉末」なる語の概念には、粒子の集合体を包含する。

【００３９】〔粒子〕本出願の明細書において用いる
「粒子」なる語の概念には、これらの語が高分子化学に
おいて一般的に有する概念を完全に包含するが、必ずし
も等価なものではない。本出願の明細書において用いる
「粒子」の走査電子顕微鏡的形態の態様に関しては、例
えば、ラズベリー状または金米糖（こんぺいとう、ポル
トガル語のｃｏｎｆｅｉｔｏ）状の多くの突起を有する
ような態様、赤血球状の偏平な態様、ラグビーボール状
の回転楕円体様の態様、大腸菌状の紡錘形様の態様、内
部に１つ以上の空隙（ボイド）を有するような中空粒子
の態様、鈴のような中空粒子の中にさらに非中空粒子を
１つ以上有するような態様、ロシアの民芸品のマトリョ
ーシカのように中空粒子の内部にさらに中空粒子を１つ
以上有するような態様等も包含する。本出願の明細書に
おいて用いる「粒子」なる語の概念には、例えば、ポリ
マーエマルジョン、ラテックス、ポリマーサスペンジョ
ンを構成するマイクロスフィアをも包含する。

【００４０】〔脂肪族ポリエステルとマイクロワックス
の混合〕本発明において、脂肪族ポリエステルとマイク
ロワックスを混合する方法の具体例としては、ロール
機、ニーダー機、ミキサー（バンバリー型、トランスフ
ァー型等）、カレンダー設備、押出機等の混練機を適宜
組合せ、各工程の条件（温度、溶融若しくは非溶融、回
転数、真空、不活性ガス下等の雰囲気等）を適宜設定し
て充分に均一に混合する方法、あるいは、両者を常温又
は加熱下で有機溶剤に溶解または分散させる方法を採用
することができるが、これらに限定されるものでない。

【００４１】〔添加剤〕本発明において使用される被覆
材には、目的に応じ、適宜、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂などを包含する合成樹脂組成
物、繊維素又は繊維素誘導体などを包含する天然樹脂又
は半合成樹脂組成物を配合して、組成物とすることもで
きる。本発明において使用される被覆材には、目的に応
じ、適宜、顔料、染料、着色剤、充填剤、非生分解性ポ
リマー、流動調整剤、チクソ剤（チクソトロピー付与
剤）表面調整剤、光沢付与剤、ブロッキング防止剤、可
塑剤、帯電調整剤、紫外線吸収剤、ワキ防止剤、酸化防
止剤、安定剤、レベリング剤、界面活性剤等の添加剤を
配合することもできる。

【００４２】〔ブロッキング防止剤〕本発明において使
用される被覆材には、目的に応じ、適宜、ブロッキング
防止剤を添加することができる。ブロッキング防止剤の
具体例としては、例えば、アセトアミド、プロピオン酸
アミド、ステアリン酸アミド、セロチン酸アミドなどの
脂肪族アミド類、ジアセトアミド、ビスオレイン酸アミ
ド、ビスラウリン酸アミド、メチレンビスステアロアミ
ド、エチレンビスステアロアミド等のビス脂肪酸アミド
類、ゼロチン酸ミリシル、ジモンタン酸ブチレングリコ
ール、トリ−１，２ヒドロキシステアリン酸グリセリン
エステル等の高級脂肪酸エステル類、分子量１，０００
〜１０，０００のポリエチレン、アタクチックポリプロ
ピレンあるいはこれらの部分酸化ポリオレフィン等を挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。組成物中のブロッキング防止剤の量は通常、１０％
以下が好ましい。

【００４３】〔表面調整剤〕本発明において使用される
被覆材には、目的に応じ、適宜、表面調整剤を添加する
ことができる。表面調整剤の具体例としては、例えば、
アクリル酸エステル系モノマー、またはスチレン系モノ
マーの単独又は共重合オリゴマー、パーフルオロカルボ
ン酸またはパーフルオロスルホン酸の金属塩、ポリエチ
レングリコール又はポリプルピレングリコールとパーフ
ルオロカルボン酸とのエステル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。組成物中の表面
調整剤の量は通常、5 ％以下が好ましい。

【００４４】〔顔料〕本発明においては、被覆材に適当
な色調を付与するために、目的に応じ、適宜、顔料を添
加することができる。顔料の具体例としては、例えば、
酸化チタン、酸化鉄、酸化クローム、カーボンブラック
等の無機顔料あるいは、フタロシアニンブルー、フタロ
シアニングリーン、シンカシアレッド等の有機顔料を挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。

【００４５】〔充填剤〕本発明においては、被覆材に目
的に応じて適宜、充填剤を添加することができる。充填
剤の具体例としては、カオリン、ケイ砂、クレイ、ケイ
ソウ土、タルク、ベントナイト等の鉱産物や炭酸カルシ
ウム等の無機塩を挙げる事ができる。

【００４６】〔可塑剤〕本発明においては、目的に応じ
て適宜、可塑剤を添加することができる。可塑剤の具体
例としては、例えば、アジピン酸エステル、燐酸エステ
ル、フタル酸エステル、セバシン酸エステル、アジピン
酸あるいはアゼライン酸から得られるポリエステル、エ
ポキシ化可塑剤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。

【００４７】〔配合方法〕本発明において、脂肪族ポリ
エステルおよびマイクロワックスを含有する被覆材組成
物を配合する方法の具体例としては、ロール機、ニーダ
ー機、ミキサー（バンバリー型、トランスファー型
等）、カレンダー設備、押出機等の混練機を適宜組合
せ、各工程の条件（温度、溶融若しくは非溶融、回転
数、真空、不活性ガス下等の雰囲気等）を適宜設定して
充分に均一に混合し、その後、粉砕装置等により粉末組
成物を得る方法、あるいは、脂肪族ポリエステル及びマ
イクロワックスの溶液または分散液に混合溶解または分
散させる方法を採用することができるがこれらに限定さ
れるものではない。

【００４８】〔配合混練〕本発明において、被覆材に添
加等を加える配合混練工程の一態様を例示すると、被覆
材に、必要に応じ、ブロッキング防止剤、表面調整剤、
可塑剤、帯電調整剤、顔料、充填剤、増量剤等の添加剤
を加え、５０〜１８０℃の範囲で、充分に溶融混練し、
冷却後、適当な粒度に粉砕し製造される。溶融混練装置
としては、通常、加熱ロール、加熱ニーダー、押出機等
を使用する。

【００４９】〔被覆材組成〕本発明において、被覆材に
は脂肪族ポリエステル及びマイクロワックスが含まれ
る。脂肪族ポリエステル及びマイクロワックスはそれぞ
れ２種類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、２０〜９０重量％、好まし
くは３０〜７０重量である。２０重量％未満では被膜の
強度が低下してしまい、良好な被膜が得られないために
肥料成分の溶出を抑えることが出来ない。また、９０重
量％より多いと水蒸気透過性が高すぎて好ましくない。
被覆材中のマイクロワックスの含有量は、１０〜８０重
量％、好ましくは３０〜７０重量％である。１０重量％
未満だと水蒸気透過性が高すぎ、９０％より多いと被膜
の強度が低下してしまい、良好な被膜が得られないため
に肥料成分の溶出を抑えることが出来ない。

【００５０】〔肥料の被覆〕本発明において被覆剤の肥
料への被覆は、公知の方法で行えるが、溶剤を使用する
方法（溶剤法）と溶剤を使用しない方法（無溶剤法）に
大別できる。溶剤法では被覆材を溶媒に溶解または分散
させたものをスプレーして加熱乾燥したり、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。乾燥は加熱気流によるものが効率的である。

【００５１】被覆材溶液または分散液に用いられる溶剤
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、１，２
−ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、トリクロロ
エチレン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２
−トリクロロエタンに代表される塩素化脂肪族系溶剤、
ο−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼ
ンに代表される塩素化芳香族系溶剤、ジオキサン、１−
アセトキシ−２−エトキシエタン、１−アセトキシ−２
−メトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテ
ルに代表されるグリコールエーテル類、Ｎ−メチルピロ
リドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミドに代表されるアミド系溶剤、及びベン
ゼン、トルエンに代表される芳香族系溶剤等が使用可能
である。

【００５２】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２０から１２０℃、好
ましくは３０から１００℃である。

【００５３】無溶剤法としては、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
使用する方法の他に、例えば、特開平９−２５１８９号
公報記載の方法で粉末状の被覆材を肥料粒子に付着させ
た後に加熱溶融して被覆する方法または、特願平８−２
２３４０１記載のプラスチック溶射の方法で、粉末状の
被覆材を非燃焼ガス及び火炎と共に肥料に対して噴射
し、火炎による加熱により、被覆材粉末を溶融又は軟化
させることにより肥料表面に融着させて被覆する方法を
採用することが出来る。

【００５４】被覆は、均一な被膜を得るためや粒子同士
の付着を防止するためにも肥料粒子を混合しながら行う
ことが好ましい。肥料粒子を混合する方法としては例え
ば、回転ドラム型転動装置、傾斜回転パン型転動装置等
の転動装置、流動層、噴流流動層、転動流動層等の流動
層を使用する方法が挙げられる。肥料の被覆は、通常、
このような混合装置に一流体あるいは二流体ノズルまた
は溶射機のガンを装備して行う。

【００５５】〔粉末状の被覆材〕本発明において、粉末
状の被覆材を得る方法の具体例として、脂肪族ポリエス
テルの粉末とマイクロワックスの粉末を混合する方法、
あるいは上記の混合方法により得られた混合物を粉砕す
る方法、両者の溶液又は分散液を冷却晶析又は再沈によ
り粉末を析出させる方法、両者の溶液又は分散液をノズ
ルより噴霧し溶剤を除去する方法（スプレードライ
法）、攪拌下又は非攪拌下で、両者の溶液または分散液
と貧溶媒を混合し粉末を析出させて、溶媒を溜去する方
法、両者の溶液又は分散液を凍結乾燥して多孔質なリオ
フィライズ状にした後粉砕する方法、ガラスビーズと共
に攪拌して粉砕する方法、石臼で挽く方法、微細フィラ
メントを細かく裁断する方法等があげられるが、被覆材
の粒子径が５００μ以下の粒子に粉砕できる方法であれ
ば、特に粉砕方法は限定されない。粒子径が５００μよ
り大きいと均一な被膜を得る事が困難となる。

【００５６】〔肥料の溶出〕本発明で製造した被覆肥料
の肥料成分の溶出は、水中での肥料溶出試験により調べ
ることが出来る。この方法は、水田や水耕栽培での肥料
溶出をシミュレートするだけでなく、畑の土中での肥料
放出性を予測するためにも有効である。

【００５７】〔被膜の生分解性〕被膜の生分解性は、被
覆肥料の長期間の土壌中埋没試験や堆肥中での促進試験
によって調べることができる。

【００５８】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて具
体的に説明する。

【００５９】〔溶出率〕被覆肥料について肥料成分の溶
出率を下記の方法にて測定した。試料１２．５ｇを３０
０ml容の三角フラスコに精秤し、３０℃の蒸留水２５０
mlを加えて、３０℃で所定の時間静置した。固形物を濾
別し、濾液中の窒素全量を分析して、溶出窒素量Ａを求
めた。さらに、被覆肥料１２．５ｇを粉砕機にて粉砕
し、蒸留水２５０mlに肥料成分を攪拌溶解させ、固形物
を濾別後、濾液の全窒素量を分析して完全溶出窒素量Ｂ
を求めた。次の式（１）により

【式１】溶出率＝〔Ａ／Ｂ〕×１００ （％） を求めた。

【００６０】〔被覆率〕被覆肥料１２．５ｇを粉砕機に
て粉砕し、蒸留水２５０mlに攪拌溶解させた。固形物を
濾別、水洗し、乾燥後の膜殻の重量（Ｃｇ）を測定し
て、次の式（２）により

【式２】 被覆率＝〔Ｃ／（１２．５−Ｃ）〕×１００ （％） を求めた。

【００６１】〔重量平均分子量〕脂肪族ポリエステル類
の重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー（ＧＰＣ）でクロロホルムを溶剤として、４０℃
に保温したＧＰＣ用カラムを使用し、ポリスチレンの標
準試料の分子量と保持時間との検量線より計算して求め
た。

【００６２】〔生分解性〕生分解性の試験は、被覆肥料
１２．５ｇを堆肥中に室温で３０日間埋没し、その後、
肥料粒子を選別し、粉砕、水洗後、不溶物を濾別、乾燥
して残留した膜殻の重量（Ｄｇ）を測定し、次の式
（３）により被覆材の残存率を求めた。

【式３】被覆材残存率＝〔Ｄ／Ｃ〕×１００ （％）

【００６３】〔被膜強度〕被覆肥料の被膜強度は、長さ
５ｍの円筒形の容器に試料１００ｇを入れ、円筒の中間
部を支点にして円筒を１０回回転させて、被覆肥料の落
下衝撃試験を行い、試験前後での肥料の溶出率の変化に
より評価した。

【００６４】〔実施例１〕要部を図１に示したような噴
流流動層装置に大粒尿素（三井化学株式会社製）５kgを
装入し、その下部より８０℃の噴流流動用の空気を送風
しながら、尿素を噴流混合し、下部に設置した二流体ノ
ズルよりポリＬ−乳酸（重量平均分子量１５万）３５０
ｇ及び１５５マイクロワックス（日本石油株式会社製）
１５０ｇを８０℃でトリクロロエチレン４５００ｇに溶
解した溶液を噴霧して被覆を行い被覆尿素５５００ｇを
得た。粉砕して求めた被覆率は１０％であり、溶出率が
８０％に達する時間は１００日で、堆肥中での被膜残存
率は３％であった。被膜強度試験後の試料の溶出率が８
０％に達する時間は１００日であった。

【００６５】〔実施例２〕実施例１でポリＬ−乳酸３５
０ｇ及び１５５マイクロワックス１５０ｇの代わりにポ
リＬ−乳酸２５０ｇ及び１５５マイクロワックス２５０
ｇを使用した以外は実施例１と同じ条件で被覆を行い、
被覆尿素５５００ｇを得た。粉砕して求めた被覆率は１
０％であり、溶出率が８０％に達する時間は１８０日
で、堆肥中での被膜残存率は２％であった。被膜強度試
験後の試料の溶出率が８０％に達する時間は１７０日で
あった。

【００６６】〔実施例３〕実施例１でポリＬ−乳酸３５
０ｇ及び１５５マイクロワックス１５０ｇの代わりにポ
リＬ−乳酸１５０ｇ及び１５５マイクロワックス３５０
ｇを使用した以外は実施例１と同じ条件で被覆を行い、
被覆尿素５５００ｇを得た。粉砕して求めた被覆率は１
０％であり、溶出率が８０％に達する時間は２７０日
で、堆肥中での被膜残存率は１％であった。被膜強度試
験後の試料の溶出率が８０％に達する時間は２２０日で
あった。

【００６７】〔実施例４〕要部を図１に示したような噴
流流動層装置に複合化成肥料として丸ツバメ尿素入り複
合燐加安４４４（三井東圧肥料株式会社製）５kgを装入
し、その下部より５０℃の噴流流動用の空気を送風しな
がら、化成肥料を噴流混合し、下部に設置した二流体ノ
ズルよりポリカプロラクトン（重量平均分子量５万）３
５０ｇ及び１８０マイクロワックス（日本石油株式会社
製）１５０ｇを５０℃で１，１，２−トリクロロエタン
４５００ｇに溶解した溶液を噴霧して被覆を行い、被覆
肥料５５００ｇを得た。粉砕して求めた被覆率は１０％
であり、溶出率が８０％に到達する時間は１２０日で、
堆肥中での被膜残存率は２％であった。被膜強度試験後
の試料の溶出率が８０％に達する時間は１００日であっ
た。

【００６８】〔実施例５〕要部を図１に示したような噴
流流動層装置に大粒尿素（三井化学株式会社製）５kgを
装入し、その下部より８０℃の噴流流動用の空気を送風
しながら、尿素を噴流混合し、下部に設置した二流体ノ
ズルよりポリブチレンサクシネート（重量平均分子量１
３万）３５０ｇ及び１５５マイクロワックス（日本石油
株式会社製）１５０ｇを８０℃で１，２−ジクロロエタ
ン４５００ｇに溶解した溶液を噴霧して被覆を行い被覆
尿素５５００ｇが得られた。粉砕して求めた被覆率は１
０％であり、溶出率が８０％に達する時間は１５０日
で、堆肥中での被膜残存率は、３％であった。被膜強度
試験後の試料の溶出率が８０％に達する時間は１４０日
であった。

【００６９】〔比較例１〕実施例１でポリＬ−乳酸３５
０ｇ及び１５５マイクロワックス１５０ｇの代わりにポ
リＬ−乳酸５００ｇを使用した以外は実施例１と同じ条
件で被覆を行い、被覆尿素５５００ｇを得た。粉砕して
求めた被覆率は１０％であり、溶出率が８０％に達する
時間は２０日で、堆肥中での被膜残存率は、５％であっ
た。被膜強度試験後の試料の溶出率が８０％に達する時
間は２０日であった。

【００７０】〔比較例２〕実施例１で１５５マイクロワ
ックス１５０ｇの代わりに１５５パラフィンワックス
（日本精蝋株式会社製）１５０ｇを使用した以外は実施
例１と同じ条件で被覆を行い、被覆尿素５５００ｇを得
た。粉砕して求めた被覆率は１０％であり、溶出率が８
０％に達する時間は３５日で、堆肥中での被膜残存率
は、１％であった。被膜強度試験後の試料の溶出率が８
０％に達する時間は３０日であった。

【００７１】〔比較例３〕実施例１でポリＬ−乳酸３５
０ｇ及び１５５マイクロワックス１５０ｇの代わりにポ
リＬ−乳酸１００ｇ及び１５５パラフィンワックス４０
０ｇを使用した以外は実施例１と同じ条件で被覆を行
い、被覆尿素５５００ｇを得た。粉砕して求めた被覆率
は１０％であり、溶出率が８０％に達する時間は８０日
で、堆肥中での被膜残存率は、１％であった。被膜強度
試験後の試料の溶出率が８０％に達する時間は２５日で
あった。

【００７２】〔比較例４〕実施例１で１５５マイクロワ
ックス１５０ｇの代わりにハイワックス４２０Ｐ（三井
化学製ポリエチレンワックス）１５０ｇを使用した以外
は実施例１と同じ条件で被覆を行い、被覆尿素５５００
ｇを得た。粉砕して求めた被覆率は１０％であり、溶出
率が８０％に達する時間は４０日で、堆肥中での被膜残
存率は、２０％であった。被膜強度試験後の試料の溶出
率が８０％に達する時間は３５日であった。

【００７３】〔比較例５〕実施例１でポリＬ−乳酸３５
０ｇ及び１５５マイクロワックス１５０ｇの代わりにポ
リＬ−乳酸１００ｇ及びハイワックス４２０Ｐ４００ｇ
を使用した以外は実施例１と同じ条件で被覆を行い、被
覆尿素５５００ｇを得た。粉砕して求めた被覆率は１０
％であり、溶出率が８０％に達する時間は９０日で、堆
肥中での被膜残存率は、３０％であった。被膜強度試験
後の試料の溶出率が８０％に達する時間は５０日であっ
た。

【００７４】

【発明の効果】本発明により、脂肪族ポリエステル樹脂
とマイクロワックスを含有した被覆材で被覆した被覆肥
料は、肥料成分の溶出制御幅が広く、被膜強度に優れ、
かつ、溶出終了後に土壌中で被覆材が生分解する機能を
も有するので、膜殻が蓄積していくという問題を発する
こともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例において、被覆肥料を製造する際に使
用した噴流流動層装置の要部を説明する概略図である。

【符号の説明】

１・・・噴流流動層装置 ２・・・二流体ノズル ３・・・分散板 ４・・・被覆材溶液または、分散液 ５・・・圧搾空気 ６・・・円筒 ７・・・流動用空気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貝塚 隆喜 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧肥料 株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脂肪族ポリエステル２０重量％以上９０
   重量％以下、およびマイクロワックス１０重量％以上８
   ０重量％以下を含有する被覆層を有する被覆肥料。
2. 【請求項２】 脂肪族ポリエステルがポリカプロラクト
   ンである請求項１記載の被覆肥料。
3. 【請求項３】 脂肪族ポリエステルが、乳酸及び／又は
   乳酸と乳酸以外の他のヒドロキシカルボン酸との共重合
   体である請求項１記載の被覆肥料。
4. 【請求項４】 脂肪族ポリエステルが、乳酸及び／又は
   脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエ
   ステルである請求項１記載の被覆肥料。
5. 【請求項５】 脂肪族ポリエステルが脂肪族多価アルコ
   ールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステルである請求
   項１記載の被覆肥料。
6. 【請求項６】 脂肪族多価アルコールが、エチレングリ
   コール及び／又は１，４−ブタンジオールである請求項
   ４または５記載の被覆肥料。
7. 【請求項７】 脂肪族多価カルボン酸がコハク酸及び／
   又はアジピン酸である請求項４又は５記載の被覆肥料。