JP4050052B2 - 被覆粒状肥料 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被覆粒状肥料に関し、詳しくは施肥された環境下において肥料成分の溶出が制御され、且つ被覆材である皮膜が生分解することにより周辺環境への負荷を軽減した被覆粒状肥料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農作物の栽培には、その生長段階に応じた肥料が必要であり、その必要時期に合わせるために従来から元肥、追肥等、作物の収穫までに数回の施肥を行ってきた。近年、農業が近代化されまた農業人口の減少に伴い、より手間の掛からない、施肥回数が少なくて済む肥料の開発が求められ、肥料成分の溶出を、作物の養分要求特性に適合させるように制御すべく、様々な肥料が開発された。
【０００３】
例えば、土壌中に施肥された肥料成分の溶出を物理的に制御するために、粒状肥料の表面を高分子樹脂皮膜で被覆する検討が広く実施され、そのうち幾つかは実用化されている。例えば、皮膜材料として低透湿性のポリオレフィン樹脂を使用し、肥料成分の溶出曲線が直線となる直線型溶出タイプやＳ字曲線となるシグモイド型溶出タイプ等の様々な溶出タイプのものがあり、作物の生育に合わせた施肥管理が可能となった（特公昭５４−３１０４、特公昭６０−３０４０、特公昭６０−３７０７４等）。
【０００４】
しかしながら近年、かかるポリオレフィン樹脂が非分解性であるため、被覆粒状肥料が投入された圃場で皮膜殻が蓄積し、さらにはこの殻が圃場域外へ流出し、その結果生態系に蓄積するなどの環境負荷が懸念されている。そこでポリオレフィン樹脂に生分解性資材を添加し皮膜を崩壊に至らしめる技術が提案されている。
例えば、生分解性資材として糖重合体及びその誘導体を添加する方法（特開平６−８７６８４、特開平１１−３２２４７９）、脂肪族ポリエステルを添加する方法（特開平９−２６３４７６）などがある。しかしこれらは被覆材の多くを占めるポリオレフィン樹脂の分解を促進するものではなく、生分解性資材の増加に伴い土壌中の溶出制御性が不安定となる欠点がある。
【０００５】
皮膜材自体を何らかの作用によって分解できるような、分解性を有する被覆材を使用する技術も検討されているが、各々に問題があり、これを解決するに至っていない。
例えば、光分解性樹脂を皮膜の主成分とする技術が提案され、光分解性樹脂としてエチレン・一酸化炭素共重合体を用いるもの（特公平２−２３５１６）、ビニルケトン共重合体を用いるもの（特公平７−５０６）、オレフィン類・一酸化炭素・オレフィン性不飽和化合物共重合体を用いるもの（特開平６−５６５６８）などが挙げられる。これらは被覆粒状肥料が日光等に露光している条件下でのみ分解するため、皮膜殻の圃場での蓄積及び圃場域外への流出を回避できるものではなく、また保存中に皮膜が変質し、溶出制御性が変化してしまうという問題がある。
【０００６】
また、生分解性樹脂を皮膜の主成分とする技術も提案され、その生分解性樹脂として、変性天然ゴム（特開昭５９−９２９８９）や種々の脂肪族ポリエステル類（特公平２−２３５１７、特公平７−５０５、特開平４−８９３８４、特開平５−８５８７３、特開平７−３３５７７、特開平７−６１８８４、特開平７−３１５９７６、特開平８−１５７２９０、特開平９−２４９７７、特開平１０−７４８４）が知られているが、これらは樹脂の透湿性が高いため、溶出停滞期を有するシグモイド型の溶出タイプを創製できないことや、土壌中での生分解速度が大きく、溶出制御性が不安定である欠点がある。
【０００７】
一方、皮膜材料に生分解性を付与させ、かつ長期間にわたる溶出制御性を維持する目的で、低分子量のポリエチレン、石油ワックス類およびパラフィンワックスなどを皮膜の主成分とする技術が提案されている（特公昭４９−３３３９、特開平９−２６３４７６、特開平１０−２３１１９０、特開平１０−２９１８８０、特開平１１−７１１９２、特開平１１−２６３６８９等）。しかしこれらは皮膜材料の融点が低く、成膜中に肥料の粒子同志が融着して成膜が困難となり、皮膜の力学的強度、つまり耐衝撃性、耐磨耗性に乏しい。そのために物理的な衝撃により皮膜が損傷しやすくなる結果、溶出制御性が不安定となり、本来期待した溶出制御ができないなどの欠点がある。
【０００８】
上記の欠点を補うために、さらに外層に高分子物質を有する皮膜で被覆する技術が開示されている（特開平７−３３５７６、特開平７−２１５７８９、特開平８−１５１２８６、特開平９−３０８８３、特開平９−２４１０９０、特開平１０−２３１１９１等）が、外層被覆後のハンドリング性は改良されている反面、内層の被覆時の欠点を本質的に改善できるものではなく、また内層と外層の両皮膜層で溶出制御機能を持たせようとすると、溶出制御が煩雑となるなどの問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、力学的強度に優れた皮膜を有し、且つ皮膜の変質・破損等により溶出制御性が変化することなく、長期間にわたり施肥環境下における溶出制御性が良好であり、最終的にコーティング材の皮膜が土壌内外で分解することにより、環境への負荷を軽減した被覆粒状肥料を提供することである。
【００１０】
【発明を解決するための手段】
本発明者らは上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、被覆粒状肥料における皮膜材料として、分岐鎖の含有率が特定量以下の特定分子量の直鎖状炭化水素を用いることによって、被覆粒状肥料が、従来単一皮膜層では実現できなかったシグモイド型溶出曲線を有する緩効性肥料となり、且つ皮膜強度に優れ、皮膜の分解性も付与できるという、上述したような課題を解決する被覆粒状肥料となることを見い出し、本発明に至った。
【００１１】
即ち本願発明は、分岐鎖含有率が１０重量％以下で、重量平均分子量が３００以上である直鎖状炭化水素を含む皮膜で被覆してなる被覆粒状肥料を、さらに生分解性樹脂を含む外層皮膜で被覆してなることを特徴とする被覆粒状肥料に存する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明における直鎖状炭化水素は、分岐鎖の含有量が１０重量％以下の直鎖状（線状）化合物であり、且つ重量平均分子量が３００以上である。このように分岐鎖の含有量及び重量平均分子量を同時に特定することによって、結晶性、融点、及び材料強度が高くなり、また水蒸気の透過性も低くなることから被覆粒状肥料の皮膜材料として好ましい。この観点から、本発明における直鎖状炭化水素の分岐鎖の含有量は少ない程良く、中でも分岐鎖を全く含有しない直鎖状炭化水素が理想的である。
【００１３】
尚、本発明における分岐鎖とは、鎖状炭化水素における最長の炭素鎖（主鎖）より枝分かれした炭素鎖（側鎖）を示すものであって、この分岐鎖から更に枝分かれした側鎖をも含む。また分岐鎖の含有率とは、被覆粒状肥料の皮膜を構成する鎖状炭化水素の全重量に対する分岐鎖部分の重量割合（％）を示す。しかして、本発明における分岐鎖含有量は、尿素付加法により測定されるものと定義する。
【００１４】
直鎖状炭化水素の分岐鎖含有量の値は、１０重量％以下、好ましくは５重量％以下であればよく、更には、分岐鎖含有量は少ない程好ましい。しかし分岐鎖含有量が極めて低い鎖状炭化水素は工業的に入手困難であり、理想的に完全な直鎖状であっても、それ以上特段の効果は期待しがたいので、通常は、分岐鎖含有量は０．００１〜５重量％、好ましくは、０．００１〜１重量％の範囲から選択される。
【００１５】
直鎖状炭化水素における分岐鎖の構造は任意であり、具体的にはメチル基、エチル基、ｎ−ブチル基等のアルキル基；ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、等のアルケニル基；エチニル基、プロパルギル基等のアルキニル基；フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基等が挙げられる。中でもアルキル基、アルケニル基等を有するものが好ましく、特にアルキル基を有するものが好ましい。また各炭素に結合した分岐鎖の位置は特に限定されない。なお鎖状炭化水素は単一種のもののみを使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
【００１６】
本発明における炭化水素とは、主鎖を構成する炭素原子が線状に配列した直鎖状の構造を有する化合物を示す。直鎖状炭化水素における炭素同志の結合は、単結合、二重結合またはその他の態様やこれら複数種を有するものであってもよい。中でも炭素同志の結合が全て単結合である飽和化合物は、結晶性、疎水性に優れるので好ましい。例えば、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等の高分子量ポリエチレン；フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムに代表される石油ワックスなどが挙げられる。中でも分岐鎖が特に少なく、成膜性に優れ、かつ分解性が良好な合成ワックス、中でもフィッシャー・トロプシュワックスが特に好ましい。
【００１７】
本発明における直鎖状炭化水素の重量平均分子量は、３００以上の特定の範囲であり、通常、３００〜１００００、好ましくは５００〜５０００、さらに好ましくは６００〜１０００である。また、ＤＳＣ（示差走査型熱量計）法により測定される融点としては、４４〜１１０℃、好ましくは５０〜１００℃である。重量平均分子量が小さすぎると融点が低く、成膜中に肥料粒同志が融着して被覆成形性に問題が生じることがあり、土壌中での生分解速度が速すぎて溶出制御性が不安定となる。また、重量平均分子量が大きすぎると、肥料成分の初期の溶出抑制性は優れるが、皮膜の分解性及び崩壊性が低下することがある。
【００１８】
また、本発明における直鎖状炭化水素はある程度の分子量分布を有していてもよいが、この分布は小さい程よい。具体的には、数平均分子量（Ｍｎ）に対する重量平均分子量（Ｍｗ）の比、すなわちＭｗ／Ｍｎが１．０１〜３．００であるものが好ましい。尚、本発明における鎖状炭化水素の平均分子量は、高温ＧＣ（ガスクロマトグラフィー）−ＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）法により測定したものをいう。
【００１９】
皮膜の膜厚は、所望の溶出制御性、皮膜強度、生分解性等によって適宜選択できる。膜厚が薄いと経済的に有利であるが、皮膜の強度が弱く、剥離や欠損が生じやすい。膜厚が厚いと皮膜の強度、初期の溶出防止性および長期間に亘る溶出制御性に優れるが、経済的に不利である。以上の理由から、一般的には３０〜２１０μｍ、中でも４５〜１７５μｍとするのが好ましく、特に水稲用の緩効性肥料としては５０〜１４０μｍとするのが最も好ましい。
【００２０】
本発明の被覆粒状肥料の皮膜の被覆率（被覆される肥料成分粒子重量に対する皮膜の重量％）は、通常、６〜２５重量％、好ましくは７〜２０重量％の範囲である。被覆粒状肥料の皮膜膜厚、肥料粒子径およびその比重を測定することにより計算により求まる。
【００２１】
本発明の被覆粒状肥料におけるその皮膜は、分岐鎖含有率が１０重量％以下で、重量平均分子量が３００以上である直鎖状炭化水素を含むものである。当該皮膜は、その全体が該直鎖状炭化水素から構成されていてもよいが、その効果を損なわない範囲で、皮膜中に種々の物質を配合することができる。例えば、高分子化合物、樹脂類、無機物、塩類およびその他の添加物を用いて皮膜の性質を変え、肥料成分の溶出を制御するとともに、皮膜の生分解性、透湿性を高めたり、低めたりすることができる。また、力学的強度を変えることもできる。
【００２２】
高分子化合物としては、分子量が１万以上で、その主鎖が主として共有結合からなる化合物を使用することができる。また、分子量が１０００〜１万からなるオリゴマーも本発明の目的を損なわない範囲で使用できる。例えば、その主鎖が炭素からなる、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合物、ポリブテン、ブテン・エチレン共重合物、ブテン・プロピレン共重合物、ポリスチレン等のオレフィン共重合物、エチレン・酢酸ビニル共重合物、エチレン・アクリル酸共重合物、エチレン・アクリル酸エステル共重合物、エチレン・メタアクリル酸共重合物、エチレン・アクリル酸エステル共重合物、エチレン・一酸化炭素共重合物等のオレフィンを含む共重合物、ブタジエン共重合物、イソプレン重合物、クロロプレン重合物、ブタジエン・スチレン共重合物、スチレン・イソプレン共重合物等のジエン系重合物、ポリ塩化ビニル等の合成高分子を使用できる。一方、皮膜の分解性および崩壊を促進させるのであれば、天然高分子を使用することもできる。これらは高分子化合物ではあるが、本発明においては、生分解性樹脂として把握したので、別途詳しく後述する。これらの有機系高分子は本発明の直鎖状炭化水素と相溶しやすく、かつ成膜性および被覆均一性が良好であるので好ましい。
【００２３】
有機系高分子化合物の他に、ケイ素、硫黄、リンなどからなる無機系高分子化合物も使用できる。また、これらの高分子化合物は、本発明の目的を損なわない範囲で一種または二種以上を任意の割合で併用してもよい。皮膜中におけるこれらの高分子化合物の添加量は、皮膜重量に対して、通常０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜４０重量％、特に好ましくは１〜３０重量％である。
【００２４】
本発明においては、先述の直鎖状炭化水素皮膜中に、無機充填材を含有させてもよい。無機充填材を皮膜中に含有させることで、被覆粒状肥料の溶出制御調整や、温度依存性低減を計れるので好ましい。無機充填材としては、例えば、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、シリカ系バルン、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化スズ、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、金属箔、弁柄、アルミニウムボレート、炭化ケイ素、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、黒鉛、リサージ、イオウなどが挙げられる。
【００２５】
中でも皮膜強度を向上させる目的等で添加量を増加させても、被覆粒状肥料の溶出制御性への影響が小さいもの、例えばタルク、クレー、マイカ、シリカ、炭酸カルシウムなどが好ましい。皮膜中の無機充填材の添加量は、皮膜重量に対して、通常０．１〜７０重量％、好ましくは５〜６５重量％、特に好ましくは１０〜６０重量％である。無機充填材の添加量が多すぎると皮膜強度が低下し、溶出制御性が低下する場合があり、一方で添加量が少なすぎると充分な効果を得ることができない。また無機充填材は、直鎖状炭化水素皮膜の連続性を阻害せず、且つ無機充填材同志が凝集を起こさない程度の平均粒子径であることが好ましく、例えば膜厚の１／２以下の平均粒子径が好ましい。具体的には、２００μｍ以下、好ましくは５〜１００μｍ程度のものが用いられる。また、これらの無機充填材は、本発明の目的を損なわない範囲で一種または二種以上を任意の割合で併用してもよい。
【００２６】
また先述の無機充填材と同様に、本発明の被覆粒状肥料の溶出制御調整等の目的で鎖状炭化水素皮膜中に界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、及び両性界面活性剤の何れの任意のもの、およびこれらの混合物等を使用できる。中でも溶出制御の調整が容易で、且つ被覆粒状肥料の保存安定性に優れたノニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリコールエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、アルキロールアマイド、ソルビタン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル等が挙げられる。中でも、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが、少量の添加で溶出制御が行えるので特に好ましい。
【００２７】
界面活性剤のＨＬＢは任意であるが、通常３〜２０であればよい。皮膜中の界面活性剤の添加量は、皮膜重量に対して通常０．０１〜２０重量％、好ましくは０．０５〜１５重量％、さらに好ましくは０．１〜１０重量％である。界面活性剤の添加量が多すぎると皮膜の親水性が高くなり、溶出制御性が低下する場合があり、一方添加量が少なすぎると、溶出制御の調整に充分な効果を得ることができない。
【００２８】
また、本発明においては、先述の直鎖状炭化水素皮膜中に、生分解性樹脂を含有させてもよい。これらは一種、または二種以上を任意の割合で使用できる。
生分解性樹脂としては、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ものであればよい。例えば、３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシバリレートからなる共重合ポリエステル、バクテリアセルロース等に代表される微生物生産型樹脂、ポリアミノ酸、ポリグルタミン酸、ポリリジン、セルロース、澱粉、キチン・キトサン、アルギン酸、グルテン、コラーゲン、カードラン、プルラン、デキストラン、ゼラチン、リグニン、キサンタンガム、天然ゴム、蛋白質、多糖、核酸等の天然化合物型樹脂、及びエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール等のジオール類から選ばれる１種とコハク酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等のジカルボン酸から選ばれる１種との脱水縮合により得られる脂肪族ポリエステル類、ポリε−カプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等に代表される化学合成型樹脂が挙げられる。これらは一種又は二種以上を任意の割合で併用してもよい。また、生分解性樹脂としては、例えば、脂肪族ポリエステル、芳香族または環状エーテルが導入された脂肪族ポリエステル、糖重合体及びその誘導体、蛋白質及びその誘導体などが好ましい。
皮膜中の生分解性樹脂の添加量は、皮膜重量に対して通常０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、特に好ましくは１〜１０重量％である。
【００２９】
尚、本発明において被覆粒状肥料の皮膜が「生分解する」ということは、土壌中の微生物により皮膜中の高分子材料が低分子化され、最終的に水と二酸化炭素に分解される生物的メカニズムを示す。さらには紫外線を含む日光等に曝されて劣化したり、適当な温度と湿度の条件下で空気中の酸素により酸化される化学的メカニズム、農耕地土壌における土壌耕運・解砕時の皮膜への物理的衝撃、温度と湿度の変化による土壌の圧縮膨張および植物根の皮膜への侵入等による皮膜崩壊等の物理的メカニズムをも含む。例えばこの様な化学的、物理的メカニズムにより皮膜強度が粒子形状を維持できない程度まで減少し、さらには皮膜が極小片化に至る程度まで崩壊した状態であれば、粒子状態のままで土壌中に残留することがなく、また浮上等により系外へ流出することが抑制されるので、実質的には環境負荷の心配はなくなる。ここで極小片化した皮膜は、これらに微生物がより繁殖しやすくなるため生物的メカニズムによる分解が促進され、最終的に消失する。
【００３０】
また、本発明の被覆粒状肥料の皮膜中に、光分解性資材を含有させてもよい。光分解性資材としては、例えば、一酸化炭素とオレフィン類の共重合体、ジエン系重合体、ビニルケトン系共重合体、1,2−ポリブタジエン、ポリイソブチレンオキサイドなどの、感光性官能基が導入された樹脂が好ましい。これらは一種、または二種以上を任意の割合で使用できる。添加量としては、本発明の被覆粒状肥料の溶出制御性・分解性・保存安定性を考慮して適宜決定すればよいが、皮膜重量に対して通常０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％、特に好ましくは１〜２０重量％である。
【００３１】
また、本発明の被覆粒状肥料の皮膜中に、酸化促進物質、光分解促進物質、昇華性物質等を含有させてもよい。これにより皮膜の酸化分解や光分解を促進させることができる。一方、またこれらと併せて、保存安定性を考慮して光安定剤や酸化防止剤を添加してもよい。これらは、相互に反対の作用を及ぼすので、製品の用途、目的に応じて適宜に使用することが肝要である。
【００３２】
酸化促進物質・光分解促進物質としては、例えば、炭素不飽和結合を有する不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸エステル、油脂類、遷移金属、遷移金属化合物、遷移金属錯体、芳香族ケトン類などが好ましい。添加量としては、溶出制御性・分解性・保存安定性を考慮して適宜決定されるが、皮膜重量に対して通常０．００１〜１０重量％、好ましくは０．００５〜５重量％、特に好ましくは０．０１〜１重量％である。
【００３３】
昇華性物質としては、例えば、ナフタリン、樟脳、硫黄などが好ましい。添加量としては、溶出制御性・分解性・保存安定性を考慮して適宜決定されるが、皮膜重量に対して通常０．０１〜３０重量％、好ましくは０．０５〜２０重量％、特に好ましくは０．１〜１０重量％である。
光安定剤や酸化防止剤としては、芳香族アミン系、フェノール系、例えば、チバスペシャリティケミカルズ製イルガノックス１０１０、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ニッケル系、シアノアクリレート系、オキザリックアシッドアニリド系、ヒンダードアミン系、例えば、チバスペシャリティケミカルズ製ＬＳ６２２ＬＤなどがあげられる。その添加量としては、溶出制御性、保存安定性を考慮して適宜決定される。皮膜重量に対して通常０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量％程度である。
【００３４】
以上、分岐鎖含有率が１０重量％以下で、重量平均分子量が３００以上である直鎖状炭化水素と共に、皮膜を構成する補助的成分として使用される各種の配合物について説明した。これらの配合物の添加方法としては、先述の直鎖状炭化水素を含む高分子樹脂（溶液）に、必要に応じて相溶化剤又は分散剤を用いて均一に分散・溶解させるか、微粉末状で分散させて皮膜溶液としてもよい。相溶化剤としては、水、アルコール、炭化水素、ハロゲン化炭化水素等が使用されるが、詳しくは後述する。
【００３５】
本発明においては、上述の特定の直鎖状炭化水素で被覆された被覆粒状肥料（以下、「内層被覆肥料」ということがある。）上に、耐衝撃性向上等の観点から、さらに皮膜（以下、「外層皮膜」ということがある。）で被覆することが好ましい。外層皮膜としては、本発明の効果を損なわない範囲で被覆肥料としての保護効果を有するものが好ましく、特に施肥条件下において分解し消失するものがより好ましい。外層皮膜の膜厚は、その保護効果があればできる限り薄い方が好ましく、通常３〜２００μｍ、好ましくは５〜１５０μｍ、さらに好ましくは１０〜８０μｍである。また被覆率は、被覆される内層被覆肥料の重量に対して通常０．５〜２０重量％、好ましくは１〜１５重量％、さらに好ましくは３〜１０重量％の範囲である。
【００３６】
この様な外層皮膜としては、先に述べた生分解性樹脂が使用できるほか、水溶性樹脂、直鎖状炭化水素等を使用することができる。外層皮膜の主たる構成成分は、これらの樹脂であるが、内層皮膜の場合と同様に、他の補助的配合物を併せ使用することができる。
【００３７】
水溶性樹脂としては、水（酸性水・アルカリ性水を含む）に溶解するものであって、各種植物に対して毒性のないものが使用される。水溶性樹脂の中には、先に述べた生分解性を有するものも含む。具体的には例えば、澱粉、寒天、アルギン酸ソーダ、アラビアゴム、トラガントゴム、トロロアオイー、コンニャク、にかわ、カゼイン、ゼラチン、卵白、プルラン、デキストラン等に代表される天然高分子型樹脂、可溶性澱粉、カルボキシル澱粉、ジアルデヒドデンプン、カチオン澱粉、ポリエーテル、ポリリンゴ酸、ブリティッシュゴム、デキストリン、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等に代表される半合成高分子型樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリビニルアミン、ポリＮ−ビニルピロリドン、水溶性アルキッド、ポリビニルエーテル、ポリエチレンオキサイド、無水マレイン酸、ポリマレイン酸共重合体、ポリエチレンイミン、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルアンモニウム、ポリスチレンスルホン酸、ポリメタクリル酸、ポリアミン、ポリイミン、ポリベタイン等に代表される合成高分子型樹脂、及びポリリン酸ソーダ、水ガラス等に代表される無機高分子型樹脂が挙げられる。
これらは一種又は二種以上を任意の割合で併用してもよい。
【００３８】
外層皮膜の形成方法、即ち、内層被覆肥料の被覆方法としては、通常は先述の直鎖状炭化水素と共に溶剤に溶解または分散させて使用するが、溶融させてもよい。また微粉末状で適当な溶剤に分散させたコロイダルディスパージョンや、乳化剤を添加したエマルジョンとしても使用できる。
【００３９】
以上の生分解性樹脂および水溶性樹脂の中でも、外層皮膜として保護効果を有し、且つ被覆性と分解性が良好であり、安価で且つ内層被覆肥料の溶出制御性に影響が少ないポリイソプレンを主成分とするものが好ましい。
ここでポリイソプレンを主成分とする生分解樹脂とは、その構造がイソプレンまたはイソプレン誘導体が鎖状に連なったポリマーであればよく、ゴムの樹（Hevea brasiliencis）に含まれるラテックスにギ酸を加えて凝固・乾燥して得られるもの、またはチーグラー−ナッタ触媒やアルキルリチウム触媒を用いた重合反応により得られるもので、重量平均分子量が１×１０⁵〜５×１０⁶程度のものが好ましい。また重合反応より異性構造を有する数種のポリイソプレンが得られるが、なかでもシス−1,4−ポリイソプレンを６０重量％以上含有するものは分解性が高いので好ましい。さらに、シス−1,4−ポリイソプレンの溶液に、硫黄を添加後加熱して得られる加硫ゴムや、塩素および塩化水素を通じて得られる塩化ゴムおよび塩酸ゴム、同様に硫酸、ｐ−トルエンスルホニルクロライドまたは重金属の塩化物を通じて得られる環化ゴム等に代表されるポリイソプレン誘導体も、本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。
【００４０】
本発明においては、外層皮膜の被覆性改良、皮膜強度の向上、および高価な樹脂の使用量を低減する目的で、外層皮膜中に無機充填材を添加することが好ましい。無機充填材としては、先述の内層被覆肥料の皮膜中に添加するものが使用でき、一種または二種以上を任意の割合で併用してもよい。なかでもタルク、クレー、シリカ、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、カーボンブラック、弁柄、酸化亜鉛、酸化チタンが好ましい。外層皮膜中の無機充填材の添加量は任意であるが、好ましくは３０〜９９．９重量％、更に好ましくは５０〜９５重量％である。添加量が多すぎると外層皮膜の力学的強度が低下する場合があり、一方添加量が少なすぎると成膜中に肥料粒同志が接着して皮膜形成が困難となる場合がある。又いずれの無機充填材も皮膜の連続性を阻害せず、且つ粉体同志が凝集を起こさない平均粒子径、例えば外層膜厚の１／２以下の平均粒子径が好ましい。
【００４１】
被覆方法は、通常は溶液中に分散させて使用するが、乾燥風とともにそのまま内層被覆肥料粒に付着させても構わない。また、皮膜中での分散状態は、目的に応じて適宜選択される。通常は、皮膜の均一性を重視して均一に分散させることが好ましいが、例えば、被覆性をより改良したり、皮膜強度を制御するために、皮膜の外殻または内殻に分散させるなどの濃度勾配があってもよい。
【００４２】
外層皮膜を形成後に、被覆粒状肥料粒同志が接着する場合などは、外層皮膜表面に無機充填材を展着させることが好ましい。さらに外層皮膜の撥水性により該被覆肥料が浮上する場合は、外層皮膜中に、上述したような界面活性剤を添加すると、浮上防止効果があるので好ましい。
【００４３】
さらには、内層被覆肥料の皮膜（内層皮膜）と同様に、本発明の目的を損なわない範囲で、外層皮膜中にも先述のような光分解性資材、酸化促進物質、光分解促進物質および昇華性物質等を添加してもよく、これらの一種または二種以上を任意の割合で併用してもよい。また内層皮膜及び／または外層皮膜中に他の肥料成分、農薬、植物生理活性物などの農業資材、または植物の生長促進物質などを添加してもよく、それらの資材の皮膜中の分散状態も任意である。また、溶出制御性、分解性、保存安定性、および皮膜の力学的強度を考慮して、外層皮膜の更に外側に皮膜を設けた３層以上の被覆構造でもよい。
【００４４】
本発明の被覆粒状肥料においては、上述した各項の好ましい範囲を組み合わせることで、皮膜の力学的強度に優れ、保存中に皮膜の変質により溶出制御性を変化させることなく、長期間にわたり土壌中での溶出制御性が良好で、且つ最終的に皮膜が土壌内外の施肥条件下で分解し、環境への負荷が軽減されるので好ましい。具体的には、分岐鎖含有量が１０重量％以下、重量平均分子量３００〜１００００、好ましくは分岐鎖含有量が０．００１〜５重量％、重量平均分子量６００〜１０００の直鎖状炭化水素の皮膜中に、無機充填材を０．１〜７０重量％及び／又は界面活性剤を０．０１〜２０重量％含有する被覆粒状肥料である。中でも更にこの肥料を、ポリイソプレンを主成分とし無機充填材を３０〜９９．９重量％、好ましくは５０〜９５重量％含有する外層皮膜で被覆することにより、耐衝撃性が向上するので好ましい。
【００４５】
本発明の被覆粒状肥料において核となる肥料成分粒子としては、従来公知の任意のものを使用できる。例えば、尿素、硫安、塩安、硝安、石灰窒素、燐安、過燐酸石灰、重過石、重焼燐、塩加、硫加等の単肥の他に、Ｎ、Ｐ₂Ｏ₅、Ｋ₂Ｏ等の２成分以上からなる化成肥料、およびこれらを２種以上複合したバルクブレンド肥料が挙げられる。中でも溶出制御の観点から、肥料成分が高く肥効が最も顕著に現れる尿素が特に好ましい。
また、肥料自体に溶出制御性のあるイソブチリデンジウレアなどの化合物型緩効性肥料を用いるとさらに多様な溶出制御性が得られるので好ましい。肥料成分粒子の粒子径は任意であるが、通常０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍである。肥料成分粒子の形状も任意であるが、真球性が高い程、被覆均一性が高くなるので好ましい。
【００４６】
本発明の被覆粒状肥料の製造方法及び装置は、従来公知の任意の被覆肥料製造技術を採用することができる。例えば、装置自体の運動に付随して粒状物質を攪拌する回転ドラム式、回転パン式、回転落下式や、気流で粒状物質を攪拌する流動式等の各型の被覆装置を用いた方法が挙げられる。中でも被覆中の粒状肥料を気流を主として攪拌し、肥料粒子に対する衝撃が小さい噴流層、流動層を用いる方法が好ましい。粒状肥料表面への被覆材の適用は、一般的に被覆材またはその皮膜溶液を噴霧することによって行い、噴霧には一流体もしくは二流体スプレーノズルを用いる。中でも噴霧粒子径が細かく、より均一に成膜できる二流体スプレーノズルが好ましい。また被覆均一性をより高くするために、スプレー位置を適宜変更できる装置が好ましい。
【００４７】
皮膜の被覆方法としては、溶剤を使用する方法（以下「溶剤法」と言うことがある。）及び溶剤を使用しない方法（以下「無溶剤法」と言うことがある。）を適用できる。溶剤法では用いる被覆材を溶剤に溶解または分散して肥料表面に噴霧後、瞬時に溶剤を乾燥させる方法で、被覆均一性が高くなるので好ましい。溶剤法で使用される溶剤種は任意のものを使用でき、被覆材を溶解または分散させるものであればよい。具体的には、クロロホルム、ジクロロメタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等に代表される塩素化炭化水素系溶剤、ヘキサン、オクタン、トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルシクロヘキサン等に代表される炭化水素系溶剤が好ましい。また、生分解樹脂および水溶性樹脂を使用する場合は、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、アセトン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキサイド等に代表される極性溶剤を用いればよい。
【００４８】
一方、無溶剤法は被覆材の溶融物または溶融分散物を肥料表面に噴霧して被覆する方法、さらには被覆後、表面を加熱溶融させて被覆均一性を高める方法で、安全性、経済性、環境負荷低減の面で好ましい。
【００４９】
これら溶剤の除去および被覆材の乾燥は熱乾燥風下で実施されるが、そのガス種としては、空気のほかに窒素、炭酸ガスなどの不活性ガスも安全面から使用できる。内層皮膜の被覆においては、各製造条件の好適な範囲を選択することで、均一な皮膜を形成し、かつ溶出制御性に優れた被覆肥料を提供することができる。以下、溶剤法における製造条件について説明する。
【００５０】
溶解液または分散液の全重量に対する被覆材の重量（以下「固形物濃度」と言うことがある。）を大きくすると、溶剤の使用量が低減し、被覆時間が短くなるので生産性の面からも好ましい。しかしながら、溶液粘度が高く、成膜中にスプレーノズル部で被覆材が閉塞し成膜が困難となる場合は、使用するスプレーノズルおよび噴霧圧力に応じて、適当な噴霧状態が得られる粘度になるように適宜調整される。これらの観点から、固形物濃度は通常０．１〜３０重量％、好ましくは０．５〜２５重量％、さらに好ましくは１〜２０重量％である。
【００５１】
また、溶解または分散液の肥料粒子へのスプレー速度は、被覆均一性、生産性、および溶剤種により適宜選択される。一般に、スプレー速度を大きくすると溶剤の乾燥が不充分となり、肥料粒同志が融着し易く成膜が困難となり、また噴霧時間が短くなる結果、皮膜の均一性が低下する。一方、小さくすると噴霧液のミスト径が小さくなるため、肥料粒子に展着する前に被覆材が乾燥し、肥料表面での展着性が悪化する結果、皮膜の均一性が低下する。さらに、被覆効率が低下し生産性の面からも好ましくない。これらの観点から、粒状肥料１ｋｇに対し、１分間あたりの溶解または分散液（固形物濃度が５重量％の場合）のスプレー速度は、通常２５〜３００ｇ／分・ｋｇ、好ましくは８０〜２５０ｇ／分・ｋｇの範囲である。
【００５２】
さらに、被覆時の肥料粒子の表面温度（以下、「品温」という）および熱乾燥風量は、特に限定されない。肥料粒子が融着することなく均一に混合され、安定した転動または噴流状態を維持し、かつ溶剤の除去および被覆材の乾燥が良好である範囲であれば良い。しかしながら、品温については影響を受け易く、一般に、高すぎると成膜中に皮膜材が軟化または溶融する結果、肥料粒同志が融着し成膜性が悪化する。一方、低すぎると乾燥が不充分となり成膜不良となる。これらの観点から、例えば、テトラクロロエチレンを使用する場合の品温は、通常４０〜１３０℃、好ましくは５０〜１１０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。
【００５３】
先述の無機充填材や界面活性剤は、本発明の被覆粒状肥料の被覆方法において、直鎖状炭化水素を含む皮膜溶液中に、無機充填材及び／又は界面活性剤を溶解または分散させて使用する方法が一般的である。但し、乾燥風と共にそのまま肥料粒に展着または付着させてもよい。また、皮膜中での分散状態は目的に応じて適宜選択されるが、通常は皮膜の均一性を重視して均一に分散させることが好ましい。例えば、無機充填材は皮膜強度を制御するため、界面活性剤においては被覆肥料粒の浮上防止を抑制するために、皮膜の外殻に分散させるなどの濃度勾配があってもよい。
【００５４】
外層皮膜の製造においては、装置内での噴流、流動、攪拌などの衝撃により、内層皮膜が剥離または欠損しないように、できるだけ短時間で被覆できるような条件を設定することが好ましい。またこのことは生産性の面からも好ましい。具体的には、固形物濃度およびスプレー速度は、成膜中に肥料粒同志が接着しない範囲でできる限り大きくすることが好ましく、被覆均一性が多少損なわれても問題は少ない。
【００５５】
品温については使用する材料により適宜選択されるが、例えば、ポリイソプレンを主成分とする生分解性樹脂を使用する場合には、通常４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃である。また、内層被覆肥料を一旦装置から取り出して再度被覆装置内で外層を被覆しても良いが、内層を被覆後そのまま外層を被覆する方が工業的に有利である。
【００５６】
また、本発明の被覆粒状肥料の用途は特に限定されるものではなく、作物の養分要求特性に合わせて適宜選択される。例えば、シグモイド型の溶出パターンを示す被覆窒素肥料は、生育中期に窒素の追肥が必要な水稲の栽培で好適に使用される。さらに、溶出制御期間が１年以上の被覆肥料は、樹木などの生育期間が長期にわたる永年植物に好適に使用される。
【００５７】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
炭化水素の分岐鎖含有量は尿素付加法により求めた。また被覆率の測定は、被覆粒状肥料１０ｇを秤取り、小型粉砕器で粉砕した後、水を加えて尿素を溶解させ、皮膜のみを濾過回収し、この皮膜を乾燥したのち、秤量することで、次式から被覆率を算出した。
被覆率（％）＝（皮膜重量［ｇ］／（１０−皮膜重量）［ｇ］）×１００
なお、本発明でいう内層皮膜の被覆率は、被覆される尿素等肥料の重量に対する被覆率をいい、外層皮膜の被覆率は、被覆される内層被覆肥料の重量に対する被覆率をいう。また、被覆後の皮膜全体の被覆率は、使用した尿素等肥料の重量に対する被覆率をいう。
【００５８】
（１）被覆肥料の製造
（実施例１）
フィッシャー・トロプシュワックス（日本精蝋社製、ＦＴ１００。分岐鎖含有量：０重量％、重量平均分子量６７４、以下「ＦＴワックス」と言うことがある）３０ｇをテトラクロロエチレン２７０ｇに溶解させ、この溶液（固形物濃度１０重量％、液温度９０℃）３００ｇを、粒径２．８〜３．４ｍｍ（または粒径２〜４ｍｍ）の尿素粒３００ｇに流動層式コーティング装置を使用し、スプレー速度８１．５ｇ／分・ｋｇ、品温７０℃で噴霧被覆し、皮膜の平均膜厚６０μｍ、被覆率８．５％（対尿素粒重量）の被覆粒状肥料３２５．５ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の皮膜を内層皮膜▲１▼とする。上記の流動層式コーティング装置においては、槽内に充填した粒状肥料を装置下部より導入される熱乾燥風および装置底部に設置される攪拌翼で流動させながら、これに被覆材料を溶解または分散した噴霧液を噴霧後、さらに熱乾燥風にて溶剤を除去し、被覆材を乾燥することにより実施した。
【００５９】
（実施例２）
ＦＴワックス３０ｇと共に、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（東邦化学工業社製、非イオン系界面活性剤Ｎ２０４。ＨＬＢ８．９）０．６ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法により皮膜の平均膜厚６０μｍ、被覆率８．５％の被覆粒状肥料３２５．５ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の皮膜を内層皮膜▲２▼とする。
【００６０】
（実施例３）
実施例２で得られた被覆粒状肥料に、続いてポリイソプレンゴム（日本ゼオン社製、ＮＩＰＯＬ ＩＲ２２００）１．５ｇとタルク（松村産業社製、ハイフィラー＃５０００ＰＪ、平均粒径１．８μｍ）１３．５ｇをテトラクロロエチレン１３５ｇと混合して得られた溶液（固形物濃度１０重量％、９０℃）１５０ｇを、スプレー速度１９０ｇ／分・Ｋｇ、被覆粒状肥料の温度７０℃で噴霧被覆し、内層皮膜を含めた皮膜全体の被覆率１３．５％（対尿素粒重量）の被覆粒状肥料３４０．５ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の外層皮膜を外層皮膜▲３▼とする。
【００６１】
（実施例４）
ＦＴワックス１８ｇおよびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（東邦化学工業社製、非イオン系界面活性剤Ｎ２０２、ＨＬＢ５．７）０．１５ｇをテトラクロロエチレン２７１ｇに溶解させた後、この溶液にタルク１２ｇを混合させ得られた溶液を用い、実施例１と同様の方法により得られた被覆粒状肥料（ここで得られた被覆粒状肥料の皮膜を内層皮膜▲４▼とする）に続いて、ポリイソプレンゴム１５ｇとホワイトカーボン（日本シリカ工業製、ニップシールＳＳ−１０、平均粒子径２．７μｍ）１５ｇをテトラクロロエチレン１２２０ｇと混合して得られた溶液（固形物濃度２．４重量％、９０℃）１２５０ｇを実施例３と同様の方法により、内層皮膜を含めた皮膜全体の被覆率１８．４％（対尿素粒重量）の被覆粒状肥料３５５．２ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の外層皮膜を外層皮膜▲５▼とする。
【００６２】
（実施例５）
ポリイソプレンゴム２２．５ｇとホワイトカーボン２２．５ｇをテトラクロロエチレン１８３０ｇと混合して得られた溶液（固形物濃度２．４重量％、９０℃）を使用した以外は、実施例４と同様の方法により、内層皮膜を含めた皮膜全体の被覆率２３．０％（対尿素粒重量）の被覆粒状肥料３６９．０ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の外層皮膜を外層皮膜▲６▼とする。
【００６３】
（実施例６）
ＦＴワックス１８ｇをテトラクロロエチレン２７０ｇに溶解させた後、この溶液にタルク１２ｇを混合させ得られた溶液を用い、実施例１と同様の方法により得られた被覆粒状肥料（ここで得られた被覆粒状肥料の皮膜を内層皮膜▲７▼とする）に続いて、硫黄微粉末（細井化学工業製、純度９９．９％以上、２００メッシュパス）４５ｇをテトラクロロエチレン２５５ｇと混合して得られた溶液（固形物濃度１５重量％、９０℃）３００ｇを用いて実施例３と同様の方法により、内層皮膜を含めた皮膜全体の被覆率２１．４％（対尿素粒重量）の被覆粒状肥料３６４．２ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の外層皮膜を外層皮膜▲８▼とする。
【００６４】
（比較例１）
実施例１において使用したＦＴワックス３０ｇの代わりに、分岐鎖含有量２５．９重量％、重量平均分子量４０００のポリプロピレンワックス（三洋化成工業社製、ビスコール５５０Ｐ。以下「ＰＰワックス」と言うことがある）３０ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法により皮膜の平均膜厚６０μｍ、被覆率８．５％の被覆粒状肥料３２５．５ｇを得た。ここで得られた被覆粒状肥料の皮膜を内層皮膜▲９▼とする。
【００６５】
以上の実施例１〜６、及び比較例１で得られた各被覆肥料につき、製造処方を表１にまとめた。
【００６６】
【表１】

【００６７】
（２）被覆肥料中の欠陥粒子数の測定
被覆肥料１０ｇ（総粒子数約４７０個）を試験管に秤取り、インク１０ｃｃを加え、４０℃の恒温水中で１時間放置した後、被覆肥料を濾過回収する。被覆肥料に付着したインクを水洗すると皮膜の欠陥部分にインクの色が残るので、これより欠陥皮膜を有する粒子を区別する。欠陥粒子を下記の３種類に区分し、これを数えてその総数を欠陥粒子数とする。
欠陥粒子の数が多いほど、欠陥部分を通して水蒸気の透過速度が大きくなり、肥料成分の溶出量も多くなる。従って、欠陥粒子の数が少ないほど初期の溶出防止性が高く、種々の溶出パターンを調整するにあたり好ましい。
（i）被覆粒状肥料粒子の大部分は着色せず、部分的に着色箇所を有する粒子（小欠陥）
（ii）欠陥部分が大きいため肥料粒子のほぼ全体が着色した粒子（中欠陥）
（iii）既に尿素が溶出して皮膜だけになった殻の粒子（大欠陥）
【００６８】
実施例１〜６及び比較例１で製造した被覆肥料について、上記に基づき欠陥粒子数の測定を行なった。結果を表２に示した。
【００６９】
【表２】

【００７０】
（３）被覆肥料の溶出特性の評価
水中溶出測定法
実施例１〜６及び比較例１で製造した被覆肥料を、４０℃恒温水中に７ｇ／２００ｃｃの割合で投じ、経時的に水中の尿素態窒素を定量した。なお、４０℃の評価では、測定により得られた溶出特性の結果から２５℃の溶出特性を予測することが可能であり、２５℃の加速評価法として有効なものである。結果を図１（被覆肥料のＮ溶出率％）に示した。
【００７１】
図１に示した結果から、実施例１および２のように、分岐鎖の含有量が特定量以下の直鎖状炭化水素を皮膜材料に用いることにより、単一層の被覆のみでシグモイド型の肥料成分溶出パターンを示すことがわかる。また、実施例３〜５のように、分岐鎖の含有量が特定量以下の直鎖状炭化水素で被覆された被覆粒状肥料に、さらにポリイソプレンゴムと無機充填剤を含む外層皮膜、または実施例６のように硫黄を主成分とする外層皮膜で被覆した被覆粒状肥料は、シグモイド型の溶出パターンを損なうことなく、被覆肥料皮膜の保護効果に優れた緩効性肥料であることがわかる。
即ち、これらは長期間に亘る肥料成分の溶出制御が可能であり、従来のように数回の追肥を行うことなく、一回の施肥作業で肥料成分の溶出を作物の養分要求特性に適合させるように制御された被覆粒状肥料である。
これに対し、分岐鎖の含有量が１０重量％より多い直鎖状炭化水素で被覆された被覆粒状肥料（比較例１）は、施肥環境下での溶出制御性が不安定である。「溶出制御性が不安定」とは、皮膜の分解性が水分と温度条件のみならず、微生物活性、ｐＨ、物理的な衝撃等にも影響されることを意味する。そのため、施肥後の変化の予測が困難であり、よって分解に伴う溶出促進も予測困難であるので、土壌中での溶出を制御することができない。
【００７２】
実施例１〜３および比較例１の被覆肥料につき、耐衝撃性評価を行った。
（４）被覆肥料の耐衝撃性評価
ステンレス製の円筒容器（φ６９×Ｈ６９ｍｍ）に被覆肥料を４０ｇ（総粒子数約１８８０個）入れ、レシプロ振とう機（大洋科学工業社製、TAIYO recipro shaker SR-IIw）により、垂直方向（振幅４０mm、振とう速度５往復／秒）に３０秒間振とうさせた。振とう後の被覆肥料について、欠陥粒子数の測定および水中溶出測定を行った。結果を表３及び図２（耐衝撃試験前後のＮ溶出率％）に示す。
【００７３】
【表３】

【００７４】
表３の結果から、分岐鎖の含有量が特定量以下の直鎖状炭化水素を皮膜材料に用いることによって、被膜強度に優れた被覆粒状肥料となることが示された。また、さらにポリイソプレンゴムを含む外層皮膜で保護することにより、より耐衝撃性に優れた被覆粒状肥料となることが示された。さらに、図２の結果から、衝撃後の溶出速度は処理前とほぼ同等であり、シグモイド型の溶出パターンを損なうことなく被覆肥料皮膜の保護効果に優れた緩効性肥料であることが示された。
これに対し、分岐鎖の含有量が１０重量％より多い直鎖状炭化水素で被覆された被覆粒状肥料（比較例１）は、施肥環境下での溶出制御性が不安定であるだけでなく、皮膜の耐衝撃強度に劣っており、緩効性肥料として実用に耐えられないものである。
以上の結果から、本発明の被覆粒状肥料は水中、土中等の施肥環境下において、溶出制御性、つまり施肥環境下での水分と温度条件のみで溶出を予測することが可能で、作物の生育に合わせた施肥管理を可能とすることがわかる。
【００７５】
（５）被覆肥料の施肥機試験評価
実施例４〜６の被覆肥料につき、Ｎ-Ｐ-Ｋ成分が16-16-16となるように化成肥料と配合し（原単位として被覆肥料約１９．３％含有）、以下の条件により施肥機適合性を評価した。

施肥機処理後の被覆肥料につき、欠陥粒子数の測定および水中溶出測定（４０℃）を行った。結果を表４および図３（施肥機処理前後のＮ溶出率％）に示す。
【００７６】
【表４】

【００７７】
表４の結果から、分岐鎖の含有量が特定量以下の直鎖状炭化水素を含む皮膜で被覆した被覆粒状肥料に、さらにポリイソプレンゴムと無機充填剤を含む外層皮膜、および硫黄を主成分とする外層皮膜で被覆した被覆粒状肥料について、施肥機処理による皮膜の損傷の程度が小さいことが示されている。また、図３の結果から、施肥機処理後の溶出速度は処理前とほぼ同等であり、シグモイド型の溶出パターンを損なうことなく、被覆肥料皮膜の保護効果に優れた緩効性肥料であることが示された。また、施肥機処理により初期（溶出開始後３日目）のＮ溶出率がやや高くなっているが、いずれもＮ溶出率が１０％以下であることから、実場面において作物および環境に与える影響は小さく、緩効性肥料として実用可能である。
【００７８】
（６）被覆材料の生分解性評価
本発明で使用したＦＴワックスおよびポリイソプレンゴムにつき、素材の生分解性試験を行った。評価方法および分解挙動の結果を図４（素材の生分解性結果）に示す。

【００７９】
図４の結果から、ＦＴワックスについては、試験開始後より緩やかに生分解が認められることから、最終的に二酸化炭素と水に分解されると示唆される。また、ポリイソプレンゴムについては、生分解速度は遅いが、試験開始１５０日以降から緩やかに生分解率が向上しつつあることから、素材自体が生分解性を有することは明らかである。
すなわち、本発明の被覆粒状肥料により、施肥された環境下において肥料成分の溶出が制御され、且つ溶出終了後より被覆材である皮膜が生分解を受けるので、周辺環境への負荷を軽減できる。
【００８０】
以上の結果から、本発明の被覆粒状肥料が力学的強度に優れた皮膜を有し、且つ皮膜の変質・破損等により溶出制御性が変化することなく、長期間にわたり施肥環境下における溶出制御性が良好であり、最終的にコーティング材の皮膜が土壌内外で分解することにより、環境への負荷を軽減したものであることは明らかである。これに対し、分岐鎖の含有量が１０重量％より多い鎖状炭化水素で被覆された被覆粒状肥料は、施肥環境下での溶出制御性が不安定であるだけでなく、皮膜の耐衝撃強度も劣っており、緩効性肥料として実用に耐えられないものである。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の被覆粒状肥料によって、施肥された環境下において肥料成分の溶出が制御され、且つ被覆材である皮膜が生分解するので周辺環境への負荷を軽減した被覆粒状肥料を提供することが出来る。
本発明の被覆粒状肥料はその皮膜の力学的強度が優れ、他の肥料との配合時や輸送中および機械施肥時などにおいて、皮膜の一部が剥離または欠損等の損傷を受けず、かつ溶出制御性に影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 被覆肥料のＮ溶出率％（４０℃水中）
【図２】 耐衝撃性試験前後のＮ溶出率％（４０℃水中）
【図３】 施肥機処理前後のＮ溶出率％（４０℃水中）
【図４】 素材の生分解性結果

Claims (5)

1. 分岐鎖含有率が１０重量％以下で、重量平均分子量が３００以上である直鎖状炭化水素を含む皮膜で被覆してなる被覆粒状肥料を、さらに生分解性樹脂を含む外層皮膜で被覆してなることを特徴とする被覆粒状肥料。
2. 直鎖状炭化水素の重量平均分子量が３００〜１００００であることを特徴とする請求項１に記載の被覆粒状肥料。
3. 直鎖状炭化水素の重量平均分子量が６００〜１０００であることを特徴とする請求項１に記載の被覆粒状肥料。
4. 直鎖状炭化水素の融点が４４〜１１０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の被覆粒状肥料。
5. 外層皮膜がポリイソプレンを０．１〜１００重量％含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被覆粒状肥料。

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