(57)【要約】  粉塵抑制凝集体は、コア粒子と粉塵抑制剤を含む。粉塵抑制剤は、コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含み且つ該コア粒子の周りに配置されている。粉塵抑制凝集体の形成方法は、コア粒子を提供する工程と、該コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵抑制凝集体であって
Ａ．コア粒子；及び
Ｂ．前記コア粒子の発塵を抑制するために前記コア粒子の周りに配置され且つポリウレタンを含む粉塵抑制剤
を含み、
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記粉塵抑制凝集体。
【請求項２】
前記ポリウレタンが、１００質量部の前記コア粒子を基準として、０．３〜５．５質量部の量で存在する、請求項１に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項３】
３８℃での水中での老化１日後に６０％を上回る防塵勾配及び／又は１５以下の溶解勾配を有する、請求項２に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項４】
前記ポリウレタンが、イソシアネート成分とポリオール成分との反応生成物を含む、請求項１から３までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項５】
前記ポリオール成分が、少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含む、請求項４に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項６】
前記ＨＭＷポリオールが、２５℃で１００〜２０００ｃｐｓの粘度を有する、請求項５に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項７】
前記ポリオール成分が、前記ＨＭＷポリオールとは異なり且つアミン系開始剤から誘導される触媒ポリオールを含む、請求項５又は６に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項８】
前記イソシアネート成分がポリマーのジフェニルメタンジイソシアネートを含み且つ約３１．５質量パーセントのＮＣＯ含有率を有する、請求項４から７までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項９】
前記コア粒子が肥料を含む、請求項１から８までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項１０】
前記コア粒子がリン酸モノアンモニウム及び／又は尿素を含む、請求項１から９までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項１１】
コア粒子と、該コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含み且つ該コア粒子の周りに配置された粉塵抑制剤と、を含む粉塵抑制凝集体の形成方法であって、
Ａ．コア粒子を提供する工程；及び
Ｂ．３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する粉塵抑制凝集体を形成するために、コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程
を含む、前記方法。
【請求項１２】
ポリウレタンが、１００質量部のコア粒子を基準として、０．３〜５．５質量部の量で存在する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に６０％を上回る防塵勾配及び／又は１５以下の溶解勾配を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
コア粒子のポリウレタンによるカプセル化工程が、イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させてポリウレタンを形成することとして更に規定され、その際、該ポリオール成分が、少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含む、及び／又は該イソシアネート成分が、ポリマーのジフェニルメタンジイソシアネートを含み且つ約３１．５質量パーセントのＮＣＯ含有率を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
ポリオール成分が、ＨＭＷポリオールとは異なる触媒ポリオールを更に含み且つアミン系開始剤から誘導される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
コア粒子、イソシアネート成分、及びポリオール成分のうち少なくとも１つを、イソシアネート成分とポリオール成分とを混合する工程の前に又は該工程と同時に、４０℃よりも高い温度に加熱する工程を更に含む、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
イソシアネート成分とポリオール成分を９０〜１６０のイソシアネート指数で反応させる、請求項１４から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
コア粒子が肥料を含む、請求項１１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
コア粒子と、前記コア粒子の発塵を抑制するために、１００質量部の前記コア粒子を基準として０．３〜５．５質量部の量で存在し且つイソシアネート成分とポリオール成分との反応生成物を含む、ポリウレタンを含み且つ前記コア粒子の周りに配置された粉塵抑制剤と、を含む粉塵抑制凝集体の製造システムであって、前記システムは、
Ａ．前記イソシアネート成分；
Ｂ．ポリウレタンを製造するための前記イソシアネート成分と反応性の前記ポリオール成分；及び
Ｃ．前記コア粒子
を含み、
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／６４８７０７号、２０１２年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／６４８，７６６号及び２０１２年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／６４８，８８４号の利益及び優先権を主張し、これらはその全体が本願明細書に援用されている。
【０００２】
本出願は、同一の譲受人に譲渡された以下の米国非仮特許出願に関連するものであり、それぞれ、その全体が本願明細書に援用されている：米国仮特許出願第６１／６４８，６９７号の優先権を主張し、代理人整理番号Ｎｏ．ＰＦ−７２１８８／０６５３２２．００１８５であり、発明者としてAlice Hudson、Lillian Senior、Bernard Sencherey、及びVictor Granquistを有する、「カプセル化粒子（ENCAPSULATED PARTICLE）」との標題の、２０１３年５月１７日に出願された、米国特許出願第＊＊＊。
【０００３】
発明の背景
１．発明の属する技術分野
本発明は、概して粉塵抑制凝集体に関するものである。更に詳細には、本発明は、コア粒子の発塵を抑制するためのコア粒子の周囲に配置された塵埃抑制剤を含む粉塵抑制凝集体に関するものである。
【０００４】
２．関連技術の説明
粒子状物質を含む肥料は、製造、取り扱い、保管、及び適用の間に粉塵を生成し易い。粉塵は、粒子状物質がより小さな粒子に割れる時に生じる。特に、リン酸アンモニウム、リン酸カルシウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム等を含む肥料は、相当濃度の望ましくない粉塵を生成し易い。
【０００５】
肥料の製造、取り扱い、保管、及び適用時の粉塵の生成は、幾つかの理由で問題がある。通常、生成した粉塵は、最終的に廃棄される、即ち、その目的とする用途に到達しない。しかしながら、生成した粉塵は、一般に、健康と環境への懸念を生じ得る空気と周囲環境に入る。このような廃棄物を削減し、このような懸念を緩和するためには、粉塵抑制剤が、粉塵の発生を低減するために肥料に適用されることが多い。
【０００６】
粉塵抑制剤は、通常、油などの液体であるが、ワックスなどの固体であってよい。粉塵抑制剤の特定の例は、石油残渣、水素化鉱油、及びワックスである。粉塵抑制剤は、通常、肥料の上に吹き付け塗布される。粉塵抑制剤の肥料への吹き付け塗布は、通常、回転ドラム又はタンブラー内での撹拌と組み合わせて行われる。撹拌は、肥料上への、即ち、粒状物質の表面上への粉塵抑制剤の被覆を容易にする。
【０００７】
これまで、肥料の処理は、鉱物油及びワックスなどの粉塵抑制剤に焦点を当ててきた。このような粉塵抑制剤に関連する欠点がある。鉱物油などの液体粉塵抑制剤は、時間と共に揮発する及び／又は肥料中に移動し、それらの効果を失い得る。ワックスなどの固体粉塵抑制剤は、取り扱いが難しく、特別な適用装置を必要とし、凝集又は凝塊形成を引き起こして、一旦適用された肥料の溶解／放出を抑制し得る。
【０００８】
従って、改良された粉塵抑制剤を開発する必要が残っている。
【０００９】
本発明の概要及び利点
本発明は、コア粒子及び粉塵抑制剤を含む粉塵抑制凝集体を提供する。粉塵抑制剤は、コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含み且つ該コア粒子の周りに配置されている。粉塵抑制凝集体の形成方法は、コア粒子を提供する工程と、該コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程を含む。
【００１０】
ポリウレタンは、コア粒子を保護し、コア粒子による粉塵の発生を最小限にする。ポリウレタンは固体であり、時間と共に揮発せず及び／又は肥料中に移動せず、粉塵抑制剤としての効果を失わない。更に、ポリウレタンを形成するためのポリオール及びイソシアネート成分は、ポリウレタンによるコア粒子の一貫した最小限のカプセル化を促進し、耐久性があり、コア粒子の凝集及び凝塊形成を防ぐポリウレタンを形成する。ポリウレタンは、コア粒子を保護して粉塵の発生を防ぐ役割をするが、ポリウレタンは、水の急速な浸透を可能にし、且つコア粒子の溶解／放出を著しく阻害しない。
【００１１】
詳細な説明
本発明は、粉塵抑制凝集体を提供する。粉塵抑制凝集体は、コア粒子と粉塵抑制剤を含む。粉塵抑制凝集体は、通常、液体粉塵抑制剤を含まない。コア粒子は、通常、カルシウム、マグネシウム、窒素、リン、カリウム、硫黄、及びそれらの組み合わせを含み得る肥料を含む。肥料は、窒素肥料、リン酸肥料、カリ肥料、硫酸肥料、及びそれらの組み合わせ、例えば、混合肥料の群から選択され得る。適切な肥料としては、限定されずに、無水アンモニア、尿素、硝酸アンモニウム、尿素硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウムカルシウム、リン酸カルシウム、リン酸、リン酸モノアンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸硫酸アンモニウム、炭酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム及び硫酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。典型的な非限定的な肥料の例としては、尿素及びリン酸モノアンモニウムが挙げられる。
【００１２】
コア粒子は、農業用途に使用するための除草剤、殺虫剤、殺菌剤、及び他の成分を含んでもよい。しかしながら、粉塵抑制凝集体は、農業用途での使用に限定されず、本発明のコア粒子は、上記の成分に限定されない。
【００１３】
コア粒子の形状は重要ではないが、球状の形状を有するコア粒子が好ましい。従って、コア粒子は、通常、円形又はほぼ球形のいずれかである。コア粒子は、任意のサイズであってよいが、コア粒子は、通常、米国篩シリーズを使用して、標準的なサイジング技術に従って測定されるように、Ｎｏ．１７０〜５／１６インチ、更に典型的にはＮｏ．３５〜Ｎｏ．３１／２、最も典型的にはＮｏ．１８〜Ｎｏ．５メッシュの粒径を有する。即ち、コア粒子は、通常、０．１〜７ｍｍ、更に典型的には０．５〜５ｍｍ、最も典型的には１〜４ｍｍの粒径を有する。円形又はほぼ球状であり且つかかる粒径を有するコア粒子は、他の粒子形状及びサイズを有するコア粒子と比較して、典型的には、より少ない粉塵抑制剤が使用されることを可能にし、且つ典型的には、増大した均一性及び完全性を有するコア粒子の上に配置されることを可能にする。
【００１４】
粉塵抑制剤は、コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含み且つ該コア粒子の周りに配置されている。ポリウレタンは、部分的に又は完全にコア粒子の周りに配置されてよい。ポリウレタンは、イソシアネート成分とポリオール成分との反応生成物を含む。
【００１５】
イソシアネート成分は、典型的には、芳香族イソシアネートを含む。更に典型的には、イソシアネート成分としては、限定されずに、モノマー及びポリマーのメチレンジフェニルジイソシアネート、モノマー及びポリマーのトルエンジイソシアネート、及びそれらの混合物が挙げられる。最も典型的には、イソシアネート成分は、ニュージャージー州フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されているＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）Ｍ２０である。
【００１６】
ＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）Ｍ２０は、ポリマーのジフェニルメタンジイソシアネートを含み且つ約３１．５質量パーセントのＮＣＯ含有率を有する。ＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）Ｍ２０などのポリマーのメチレンジフェニルジイソシアネートは、高架橋密度と適度な粘度を与える。あるいは、ＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）Ｍなどのモノマーのメチレンジフェニルジイソシアネートは、低い公称官能価と共に、低粘度及び高ＮＣＯ含有率を提供する。同様に、ＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）ＴＤＩなどのトルエンジイソシアネートも、低い公称官能価と共に、低粘度及び高ＮＣＯ含有率を提供する。
【００１７】
典型的には、イソシアネート成分は、２５℃で１〜３０００センチポアズ、更に典型的には２０〜７００センチポアズ、最も典型的には５０〜３００センチポアズの粘度を有する。イソシアネート成分の最も典型的な粘度は、イソシアネート成分をコア粒子の上に吹き付けるために、２５℃で５０〜３００センチポアズである。典型的には、イソシアネート成分は、１〜５、更に典型的には１．５〜４、最も典型的には２．０〜２．７の公称官能価を有する。イソシアネート成分の最も典型的な公称官能価は、イソシアネート成分とポリオール成分との効果的な反応と費用対効果のために２．０〜２．７である。典型的には、イソシアネート成分は、２０〜５０質量％、更に典型的には２５〜４０質量％、最も典型的には３０〜３４質量％のＮＣＯ含有率を有する。ＮＣＯ含有率は、ポリウレタンの形成を助ける高分子架橋密度を提供する。ＮＣＯ含有率は、費用効果を改善するために単位質量当たり更に多くの化学結合も提供する。イソシアネート成分の粘度、公称官能価、及びＮＣＯ含有率は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方の値である。
【００１８】
ポリオール成分を振り返ると、ポリオール成分は、典型的には、１つ以上のＯＨ官能基、典型的には少なくとも２つのＯＨ官能基を有する１つ以上のポリオールを含む。ＯＨ官能基の他に、又はそれの代わりに、ポリオール成分は、１つ以上のＮＨ官能基を有するイソシアネート反応性部分を含み得る。典型的には、ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテル／エステルポリオール、及びそれらの組み合わせの群から選択される１つ以上のポリオールを含む。しかしながら、他のポリオールも利用され得る。
【００１９】
一実施態様では、ポリオール成分は、高分子量（ＨＭＷ）のポリオールを含む。ＨＭＷポリオールは、典型的には、高分子量の、第一級ヒドロキシル末端ポリオールである。ＨＭＷポリオールは、典型的には、少なくとも１種の非アミン系の、三官能性開始剤を用いて開始される。ＨＭＷポリオールを開始するための好適な開始剤としては、限定されずに、グリセリン、トリメチロールプロパン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、イソプロピレングリコール、ソルビトール、スクロース、及び類似物が挙げられる。
【００２０】
ＨＭＷポリオールは、１４００ｇ／モルを上回る数平均分子量Ｍｎを有する。これは、このような数平均分子量Ｍｎが、ポリウレタンの性能特性を改善し易いためである。この数平均分子量Ｍｎは、弾性、耐摩耗性、及び制御放出特性をポリウレタンに付与し易い。典型的には、ＨＭＷポリオールは、４００ｇ／モルを上回る数平均分子量Ｍｎ、更に典型的には４００〜１５０００ｇ／モル、最も典型的には５００〜７０００ｇ／モルの数平均分子量Ｍｎを有する。典型的には、ＨＭＷポリオールは、２５℃で１００〜２０００センチポアズ、更に典型的には１５０〜１８００センチポアズ、最も典型的には２００〜１６００センチポアズの粘度を有する。典型的には、ＨＭＷポリオールは、少なくとも１．６、更に典型的には１．８〜５、最も典型的には１．８〜３．２の公称官能価を有する。典型的には、ＨＭＷポリオールは、２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に典型的には２３〜２７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、最も典型的には２５〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有する。ＨＭＷポリオールの数平均分子量、粘度、公称官能価、及びＯＨ数は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値及び小数値の両方である。非限定的例の典型的なＨＭＷポリオールとしては、全てがニュージャージー州フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）２２０、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）２０１０、及びＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）４１５６が挙げられる。
【００２１】
ポリオール成分も、触媒ポリオールを含み得る。触媒ポリオールは、ＨＭＷポリオールとは異なる。触媒ポリオールは、「触媒」ポリオールと呼ばれる。これは触媒ポリオールが、イソシアネート成分とポリオール成分との化学反応を容易にする触媒の代わりに使用できるからである。換言すれば、触媒ポリオールを含むポリオール成分は、通常、触媒ポリオールを含まないポリオール成分よりも、少ない触媒の存在下（さらに触媒なし）で、より低い温度でイソシアネート成分と化学的に反応する。触媒ポリオールは、通常、アミン系の開始剤から誘導される。触媒ポリオールは、２種以上の開始剤で形成され得る。一実施態様では、触媒ポリオールは、ジプロピレングリコール開始剤から誘導される。別の実施態様では、触媒ポリオールは、ジプロピレングリコールで共開始され得る。理論により拘束されないが、触媒ポリオールのアミン成分が、イソシアネート成分とポリオール成分との反応を促進することが考えられる。
【００２２】
触媒ポリオールも、アルキレンオキシド置換基を含み得る。好適なアルキレンオキシド置換基の例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、アミレンオキシド、それらの混合物、アルキレンオキシド−テトラヒドロフラン混合物、エピハロヒドリン、及びアラルキレンスチレンが挙げられる。
【００２３】
アミン系の開始剤から形成される触媒ポリオールの一実施態様は、典型的には、２５℃で、５００〜７５，０００センチポアズ、更に典型的には３２，０００〜７２，０００センチポアズ、最も典型的には４２，０００〜６２，０００センチポアズの粘度；２．５を上回る、更に典型的には２．７５〜１０、最も典型的には３〜４の公称官能価；２００〜９５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に典型的には２５０〜８５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、最も典型的には７５０〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ数；及び１４００ｇ／モル未満、更に典型的には１００〜１１２０ｇ／モル、最も典型的には１９２〜３９２ｇ／モルの数平均分子量を有する。この実施態様の触媒ポリオールの粘度、公称官能価、ＯＨ数、及び数平均分子量は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値及び小数値の両方である。この実施態様の好適な触媒ポリオールの一例は、ＱＵＡＤＲＯＬ（登録商標）の商品名で、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている。
【００２４】
触媒ポリオールの別の実施態様は、芳香族アミン系の開始剤から形成される。芳香族アミン系の開始剤は、以下の式
【化１】
2015528025.tif 000002
（式中、Ｒ１は、アルキル基、アミン基、及び水素のうちの１つを含み、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つがアミン基である限り、Ｒ２〜Ｒ６はそれぞれ、独立してアミン基及び水素のうちの１つを含む）のものである。従って、Ｒ１がアルキル基、アミン基、又は水素のうちいずれか１つ、又はそれらの組み合わせを含む任意の化合物であり得ることが理解されるべきである。Ｒ２〜Ｒ６が、同一である必要はなく、それぞれ、アミン基又は水素を含み得ることも理解されるべきである。「アミン基」との用語は、全体を通してＲ−Ｎ−Ｈ及びＮＨ２を意味することも理解されるべきである。
【００２５】
芳香族アミン系の開始剤としては、限定されずに、トルエンジアミンが挙げられる。トルエンジアミンは、通常、限定されずに、以下の構造：
【化２】
2015528025.tif 000003
を含み、その際、トルエンジアミンとしては、限定されずに、２，３−トルエンジアミン、２，４−トルエンジアミン、２，５−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン、３，４−トルエンジアミン、３，５−トルエンジアミン及びそれらの混合物が挙げられる。
【００２６】
芳香族アミン系開始剤は、イソシアネート成分と混和性の、例えば、完全に混和性の、触媒ポリオールを生じ易い。イソシアネート成分及び芳香族アミン系開始剤から誘導される触媒ポリオールの混和性は、２つの主要な効果から得られ易い。まず、混和性は、触媒ポリオールの類似の芳香族部分とイソシアネート成分との間に、瞬間的に誘起された双極子を作り出すロンドン力の影響を受ける。瞬間的に誘起された双極子は、触媒ポリオールとイソシアネート成分が効果的に混ざるようにする。次に、混和性は、触媒ポリオールとイソシアネート成分の相補的な積み重ねを可能にする触媒ポリオールとイソシアネート成分の芳香族部分の平面形状の影響を受ける。このように、イソシアネート成分とポリオール成分は効果的に混合される。
【００２７】
芳香族アミン系開始剤から形成された触媒ポリオールの実施態様は、典型的には、２５℃で４００〜１００，０００センチポアズ、更に典型的には４５０〜１０，０００センチポアズ、最も典型的には５００〜２５００センチポアズの粘度；２．５を上回る、更に典型的には２．７５〜１０、最も典型的には３〜４の公称官能価；２００〜９５０、更に典型的には２５０〜８５０、最も典型的には７５０〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ数；及び１４００ｇ／モル未満、更に典型的には１００〜１１２０ｇ／モル、最も典型的には６３９〜８３９ｇ／モルの数平均分子量を有する。この実施態様の触媒ポリオールの粘度、公称官能価、ＯＨ数、及び数平均分子量は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方である。この実施態様の好適な触媒ポリオールの例は、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）１１６８及びＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）１５７８の商品名でニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている。
【００２８】
存在する場合、触媒ポリオールは、通常、１００質量部のポリオール成分を基準として、１〜９５質量部の量で、更に典型的には６５質量部までの量で、最も典型的には１５〜３５質量部の量でポリオール成分中に存在する。触媒ポリオールの量は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方である。
【００２９】
ＨＭＷ及び触媒ポリオールがポリオール成分中に両方とも存在する場合、触媒ポリオールは典型的にはポリオール成分中にＨＭＷポリオールの量よりも少ない量で存在する。ポリオール成分中のＨＭＷポリオール対触媒ポリオールの質量比は、典型的には、１：１〜１５：１、更に典型的には２：１〜１２：１、最も典型的には２．５：１〜１０：１である。ＨＭＷポリオール対触媒ポリオールの質量比は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方である。
【００３０】
ポリウレタンは、シリコーン界面活性剤の存在下で形成し得る。シリコーン界面活性剤は、典型的には、ポリオルガノシロキサンである。典型的なポリオルガノシロキサンの非限定的例は、ポリシロキサン主鎖及びポリエーテル側鎖を含むアルキルペンダントオルガノシリコーン分子である。この例のアルキルペンダントオルガノシリコーン分子は、櫛構造又はデンドリマー構造であってよい。
【００３１】
シリコーン界面活性剤は、典型的には、コア粒子上のポリオール成分とイソシアネート成分の湿潤を改善するので、湿潤剤としても記載され得る。シリコーン界面活性剤は、典型的には、ポリウレタンのコア粒子への付着も改善する。更に、シリコーン界面活性剤は、カプセル化プロセス中の及びその後の粉塵抑制凝集体の凝集及び凝塊形成を減少させる。従って、シリコーン界面活性剤は、ポリウレタンによってコア粒子のより完全なカプセル化を促進し、ポリウレタンの一貫性のある厚さを促進し、最小限であるが一貫した厚さを有するポリウレタンの形成を可能にし、コア粒子を被覆するのに要求されるポリウレタンの量を削減し、それによって該コア粒子をポリウレタンの一貫した厚さのコーティングでカプセル化するのに必要とされるイソシアネート成分及びポリオール成分の量をまとめて減少させ、ポリウレタンの一貫したコーティングでカプセル化された粉塵抑制凝集体の生成を増加させ、そしてポリウレタン中のくぼみ及びへこみを最小限にする。典型的には、シリコーン界面活性剤は液体であり且つ２５℃で１００〜１５００ｃＳｔ、更に典型的には２００〜１０００ｃＳｔ、最も典型的には６５０〜８５０ｃＳｔの粘度を有する。シリコーン界面活性剤の粘度は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方である。
【００３２】
好適なシリコーン界面活性剤の特別な例としては、限定されずに、独国、エッセンのゴールドシュミット社（Goldschmidt AG）から市販されている、ＴＥＧＯＳＴＡＢ（登録商標）ＢＦ２３７０、ペンシルベニア州、アレンタウンのエアープロダクツアンドケミカルズ社（Air Products and Chemicals, Inc.）から市販されているＤＡＢＣＯ（登録商標）ＤＣ５０４３、並びにニューヨーク州、オールバニのモメンティブパフォーマンスマテリアルズ社（Momentive Performance Materials）から市販されているＮＩＡＸ（登録商標）シリコーンＬ−５３４０及びＬ−６２０が挙げられる。特に適したシリコーン界面活性剤は、ＮＩＡＸ（登録商標）シリコーンＬ−６２０、ポリアルキレンオキシドメチルシロキサンコポリマーである。シリコーン界面活性剤は、ポリウレタンを形成するのに使用される全成分１００質量部を基準として、０．０１〜１０質量部、典型的には０．０５〜５質量部、更に典型的には０．５〜１．５質量部の量でポリオール成分中に存在し得る。シリコーン界面活性剤の質量部は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方である。
【００３３】
ポリウレタンは任意に１種以上の添加剤を含んでよい。添加剤は、通常、ポリオール成分中に含まれるが、イソシアネート成分中に含まれるか又は別々に添加され得る。本発明の目的に適した添加剤としては、限定されずに、鎖延長剤、架橋剤、連鎖停止剤、加工添加剤、接着促進剤、酸化防止剤、消泡剤、難燃剤、触媒、発泡防止剤、水捕捉剤、分子篩い、ヒュームドシリカ、界面活性剤、紫外線安定剤、充填剤、チキソトロープ剤、シリコーン、着色剤、顔料、不活性希釈剤、及びそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、顔料が、ポリウレタン中に含まれ得る。含まれる場合、添加剤が、様々な量でポリウレタン中に含まれ得る。
【００３４】
ポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、典型的には、１００質量部のコア粒子を基準として、０．３〜５．５質量部、更に典型的には０．５〜３．０質量部、最も典型的には０．７〜２．０質量部の量で粉塵抑制凝集体中に存在する。粉塵抑制凝集体中に存在するポリウレタンを含む粉塵抑制剤の量は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、これらの範囲内で整数値と小数値の両方である。
【００３５】
コア粒子及びその上にポリウレタンを含む、粉塵抑制凝集体は、典型的には球状又はほぼ球状である。粉塵抑制凝集体は、当該技術分野で十分に定義され、理解されている通り、Ｄ［４，３］、ｄ（０．１）、ｄ（０．５）、及び／又はｄ（０．９）として報告されたサイズ分布を有する。幾つかの実施態様では、粉塵抑制凝集体は、０．１ｍｍからの全粒径範囲で、０．５〜５ｍｍ、１〜４ｍｍ、又は１〜３ｍｍのサイズ分布Ｄ［４，３］を有する。他の実施態様では、粉塵抑制凝集体は、０．１〜１０ｍｍの全粒径範囲で、０．２〜２ｍｍ、０．４〜１．７ｍｍ、又は０．５〜１．５ｍｍの粒径分布ｄ（０．１）を有する。更なる実施態様では、粉塵抑制凝集体は、０．１ｍｍからの全粒径範囲で、０．５〜５ｍｍ、１〜４ｍｍ、又は１〜３ｍｍの粒径分布ｄ（０．５）を有する。更に他の実施態様では、粉塵抑制凝集体は、０．１〜１０ｍｍの全粒径範囲で、０．７〜７ｍｍ、０．８〜５ｍｍ、又は１〜４ｍｍのサイズ分布ｄ（０．９）を有する。粉塵抑制凝集体のＤ［４，３］、ｄ（０．１）、ｄ（０．５）、及びｄ（０．９）サイズ分布は、上記の範囲外で変化し得るが、通常、０．５〜５ｍｍ、０．２〜２ｍｍ、０．５〜５ｍｍ、及び０．７〜７ｍｍ内で、それぞれ、整数値と小数値の両方である。
【００３６】
粉塵抑制剤の粉塵抑制性能は測定できない。粉塵抑制剤の粉塵抑制性能を試験するために、粉塵抑制凝集体の粉塵値（ｐｐｍ）を測定する。粉塵値を、１２５ｍｌの広口ガラス瓶内に粉塵抑制凝集体の５０ｇ試料を配置することによって測定する。瓶をバレルモデル７５リストアクションシェイカー（wrist action shaker）内に配置し、最大強度設定（１０）で２０分間振盪させる。振盪後、試料を秤量し、次いで粉塵除去装置内で処理する。粉塵除去装置は、２．５インチ直径のプラスチックカップ、カップホルダー、空気流メータ、及び真空掃除機から構成されている。カップの底部を取り出して、２００メッシュのスクリーンと置き換える。それぞれの試料をカップ内に置き、カップをホルダー内に置き、そして空気を、真空掃除機を用いて９標準立方フィート／分の速度で２分間試料を通して吸引する。試料を次いで再秤量する。粉塵の量を、粉塵除去前後の質量の差から計算する。結果を２つの反復試験の平均値として報告する。
【００３７】
典型的には、粉塵抑制凝集体は、３０００ｐｐｍ未満、更に典型的には２０００ｐｐｍ未満、更に一層典型的には１０００ｐｐｍ未満、更に一層典型的には５００ｐｐｍ未満、最も典型的には２５０ｐｐｍ未満の粉塵値を有する。
【００３８】
一実施態様では、粉塵抑制凝集体は、１００質量部の粉塵抑制凝集体を基準として、１質量部以下の量の粉塵抑制剤を含み、且つ１０００ｐｐｍ未満、更に典型的には７５０ｐｐｍ未満、最も典型的には５００ｐｐｍ未満の初期粉塵値を有する。
【００３９】
別の実施態様では、粉塵抑制凝集体は、１００質量部の粉塵抑制凝集体を基準として２質量部以下の量で粉塵抑制剤を含み、且つ５００ｐｐｍ未満、更に典型的には２００ｐｐｍ未満、最も典型的には１５０ｐｐｍ未満の初期粉塵値を有する。
【００４０】
防塵勾配（％）は、粉塵値を用いて決定することができる。防塵勾配は、以下の式で計算される：
［（粉塵値Ａ−粉塵値Ｂ）／粉塵値Ａ］×１００
粉塵値Ａは、未被覆コア粒子の粉塵値である
粉塵値Ｂは、同一のコア粒子を含む粉塵抑制凝集体の粉塵値である。
【００４１】
換言すれば、未被覆コア粒子及び粉塵抑制凝集体の粉塵値を一定の条件下で測定すると、防塵勾配（％）は、未被覆コア粒子及び被覆コア粒子、即ち、粉塵抑制凝集体によって生じる粉塵の量の差のパーセンテージである。典型的には、防塵勾配が大きい程、良好である。一実施態様では、粉塵抑制凝集体は、１００質量部の粉塵抑制凝集体を基準として１質量部以下の量で粉塵抑制剤を含み、１０％を上回る、更に典型的には５０％を上回る、最も典型的には８０％を上回る初期防塵勾配を有する。
【００４２】
別の実施態様では、粉塵抑制凝集体は、１００質量部の粉塵抑制凝集体を基準として２質量部以下の量で粉塵抑制剤を含み、２０％を上回る、更に典型的には６０％を上回る、最も典型的には９０％を上回る初期防塵勾配を有する。
【００４３】
粉塵抑制凝集体のポリウレタンは、コア粒子の溶解に最小限の影響を与える。即ち、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、コア粒子が溶解する速度に最小限の影響しか与えない。溶解とは、下記に更に詳細に記載されている通り、一定の条件下で水に溶解し、典型的には質量パーセントで測定されるコア粒子の量である。
【００４４】
溶解を、２５０ｍｌのプラスチック瓶内に５０ｇの粉塵抑制凝集体を配置することによって測定する。次に２３０ｇの脱イオン水を瓶に加える。プラスチック瓶を、室温（２３℃）で８時間静置する。液体試料を次いで抜き出し、その屈折率を、屈折計を用いて測定する。それぞれの溶液試料中に溶解したコア粒子の量（グラム）を、屈折率及び温度補正標準曲線を用いて計算する。溶解したコア粒子の量を利用して、以下の式を用いて溶解（％）を計算した：
溶解（％）＝Ｘ／（５０−（適用される粉塵抑制剤の質量パーセント／２））
Ｘ＝溶液試料中に溶解したコア粒子の量（グラム）
適用される粉塵抑制剤の質量パーセント＝１００％×適用される粉塵抑制剤／粉塵抑制凝集体の質量
【００４５】
溶解勾配は、溶解を用いて決定できる。溶解勾配は、単純に、未被覆コア粒子と粉塵抑制凝集体のコア粒子との間の溶解（％）の差である。換言すれば、未被覆コア粒子と粉塵抑制凝集体の溶解を一定の条件下で測定すると、溶解勾配は、未被覆コア粒子の溶解から粉塵抑制凝集体の溶解を引いた絶対値である。典型的には、溶解勾配が小さい程、良好である。粉塵抑制剤はコア粒子の発塵を抑制するべきであるが、典型的には、粉塵抑制剤がコア粒子の溶解に最小限の影響しか与えないことが望ましい。典型的には、粉塵抑制凝集体は、２３℃での水中での老化１日後に３０以下、更に典型的には１５未満、更に一層典型的には１０未満、最も典型的には５未満の溶解勾配を有する。
【００４６】
粉塵抑制凝集体の他に、本発明は、粉塵抑制凝集体を形成するためのシステム及び粉塵抑制凝集体の形成方法に関する。粉塵抑制凝集体を形成するためのシステムは、イソシアネート成分、ポリオール成分、及びコア粒子を含む。
【００４７】
本方法は、コア粒子を提供する工程と該コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程を含む。コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程は、イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させてポリウレタンを形成することとして更に定義され得る。典型的には、イソシアネート成分とポリオール成分を混合する、即ち、組み合わせ、化学的に反応させてポリウレタンを形成する。典型的には、イソシアネート成分とポリオール成分は、９０〜１６０、更に典型的には１１０〜１４０、最も典型的には１２５〜１３５のイソシアネート指数で反応する。当該技術分野でよく知られるように、イソシアネート指数（isocyanate index）とは、等モル量のポリオールと反応するのに必要なイソシアネートの化学量論的モル量に対するポリオールと反応するイソシアネートの実際のモル量の比である。イソシアネート成分とポリオール成分との反応工程は、コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程の前に実施され得る。あるいは、イソシアネート成分とポリオール成分との反応工程は、コア粒子をポリウレタンでカプセル化する工程と同時に実施され得る。
【００４８】
イソシアネート成分とポリオール成分は、限定されずに、流し込み、パンコーティング、流動床コーティング、共押出、混合、噴霧及び回転ディスクカプセル化などの１つ以上の技術を用いて組み合わせてよい。最も典型的には、イソシアネート成分とポリオール成分は、バレル、ドラム、ミキサー、又は類似物などの反応容器中に又はその上に噴霧することによって混合される。ポリオール成分とイソシアネート成分は、混合されて、単一のスプレーガン又は複数のスプレーガンを用いて反応容器内に又はその上に吹き付けられ得る。一実施態様では、イソシアネート成分とポリオール成分は、スプレーノズル内で衝突混合される。ポリオール成分とイソシアネート成分はまた、単一のスプレーガンを用いて反応容器内に又はその上に、順次、吹き付けられ、反応容器内で混合され得る。あるいは、イソシアネート成分とポリオール成分は、同時に又は順次、異なるスプレーガンを用いて反応容器内に又はその上に吹き付けられ得る。
【００４９】
単なる一非限定的例としては、イソシアネート成分とポリオール成分は、次の順序でコア粒子上に吹き付けられ得る：（１）イソシアネート成分の一部がコア粒子上に吹き付けられる；（２）ポリオール成分の一部がコア粒子上に吹き付けられる；（３）イソシアネート成分の残りの部分は、コア粒子上に吹き付けられる；そして、（４）ポリオール成分の残りの部分は、コア粒子上に吹き付けられる。別の非限定的例としては、イソシアネート成分とポリオール成分は、次の順序でコア粒子上に吹き付けられ得る：（１）イソシアネート成分の一部がコア粒子上に吹き付けられる；（２）ポリオール成分の一部がコア粒子上に吹き付けられ、イソシアネート成分の残りの部分が同時にコア粒子上に吹き付けられ；且つ（３）ポリオール成分の残りの部分はコア粒子上に吹き付けられる。
【００５０】
本方法は任意に、イソシアネート成分とポリオール成分とを混合する工程の前に、又はそれと同時に、イソシアネート成分、ポリオール成分、及び／又はコア粒子を加熱する工程を含む。イソシアネート成分、ポリオール成分、シリコーン界面活性剤、及び／又はコア粒子は、別々に加熱されるか又は１つ以上互いに組み合わせて加熱されてもよい。イソシアネート成分、ポリオール成分、及びコア粒子は、典型的には、コア粒子のカプセル化工程の前に又はそれと同時に加熱される。典型的には、イソシアネート成分、ポリオール成分、及びコア粒子は、４０℃、更に典型的には４５〜９０℃、最も典型的には５０〜８０℃の温度に加熱される。
【００５１】
カプセル化工程は一度だけ起こるか又は繰り返され得る。繰り返される場合、この工程は、それぞれの個々の時間と同じである必要はない。コア粒子は、ポリウレタンにより１回でカプセル化されるか又はポリウレタンにより複数回カプセル化されてよい。コア粒子が、ポリウレタン及び１種以上の追加の粉塵抑制剤によりカプセル化され得ることが考えられる。コア粒子は部分的に又は全体的にカプセル化され得る。
【００５２】
以下の実施例は、本発明の性質を例示しており、本発明を限定するものとして考えるべきではない。
【００５３】
実施例
粉塵抑制剤凝集体（実施例）Ａ〜Ｄの例を本願明細書に記載する。実施例Ａ〜Ｄは、コア粒子及び該コア粒子の周りに配置されたポリウレタンを含む粉塵抑制剤を含む。実施例Ａ〜Ｄは、本発明に従って形成される。
【００５４】
実施例Ａ〜Ｄを形成するために、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤をコア粒子の周りに配置する。実施例Ａ〜Ｄを形成するために使用される組成物をグラムで以下の表１に記載する。ポリオールＡを、第１の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。イソシアネートを、第２の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。コア粒子Ａを、第３の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。予め加熱してから、コア粒子Ａを、２６ｒｐｍのローラー速度を有する反応容器に加える。コア粒子Ａを添加してから、イソシアネートを反応容器に加え、コア粒子Ａと一緒に２分間撹拌する。次に、ポリオールＡを反応容器に加え、イソシアネートとコア粒子Ａと一緒に１０分を超えて撹拌する。撹拌の間に、ポリオールＡとイソシアネートが反応してポリウレタンを含む粉塵抑制剤を形成し、これをコア粒子Ａの周りに配置する。
【表１】
2015528025.tif 000004
【００５５】
ポリオールＡは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）４１５６、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている高分子量ポリオールである。
【００５６】
イソシアネートは、ＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）Ｍ２０、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている、ポリマーのメチレンジフェニルジイソシアネートである。
【００５７】
コア粒子Ａは、ＭｉｃｒｏＥｓｓｅｎｔｉａｌｓ  ＭＥＳ−ｚ、ミネソタ州、プリマスのモザイク（Mosaic）社から市販されている、肥料である。
【００５８】
実施例Ａ〜Ｄのポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、コア粒子Ａをカプセル化し、機械的研磨の際に粉塵の形成を防止する。更に、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、コア粒子Ａの溶解を有意に阻害又は防止しない。
【００５９】
粉塵抑制凝集体（実施例）Ｅ〜Ｕの例も本願明細書に記載する。実施例Ｅ〜Ｕは、コア粒子及び該コア粒子の周りに配置されたポリウレタンを含む粉塵抑制剤を含む。実施例Ｅ〜Ｕは、本発明に従って形成される。
【００６０】
実施例Ｅ〜Ｕを形成するために、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤をコア粒子の周りに配置する。実施例Ｅ〜Ｕを形成するために使用される組成物を、グラムで、以下の表２及び表３に記載する。１種以上のポリオール及び添加剤を、混合してポリオール成分を形成し、第１の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。イソシアネートを、第２の容器で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。コア粒子Ａ又はＢ（実施例に依存する）を、第３の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。予め加熱してから、コア粒子Ａ又はＢを、２６ｒｐｍのローラー速度を有する反応容器に加える。コア粒子Ａ又はＢを加熱してから、イソシアネートを反応容器に加え、コア粒子Ａ又はＢと一緒に２分間撹拌する。次に、ポリオール成分を、反応容器に加え、イソシアネートとコア粒子Ａ又はＢと一緒に１０分を超えて撹拌する。撹拌の間、ポリオール成分とイソシアネートを反応させて、ポリウレタンを含み且つコア粒子の周りに配置された粉塵抑制剤を形成する。
【表２】
2015528025.tif 000005
【表３】
2015528025.tif 000006
【００６１】
ポリオールＢは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）１１６８、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている芳香族アミン開始ポリオールである。
【００６２】
ポリオールＣは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）２２０、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている高分子量ポリオールである。
【００６３】
ポリオールＤはヒマシ油である。
【００６４】
ポリオールＥは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）４６５０、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている芳香族アミン開始ポリオールである。
【００６５】
ポリオールＦは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）ＧＰ４３０、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている芳香族アミン開始ポリオールである。
【００６６】
ポリオールＧは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）５９３、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている、芳香族アミン開始ポリオールである。
【００６７】
ポリオールＨはジプロピレングリコールである。
【００６８】
添加剤Ａは、ＡＮＴＩＦＯＡＭ  Ａ、ミシガン州、ミッドランドのダウコーニング社から市販されている消泡剤である。
【００６９】
添加剤Ｂは、ＭＯＬＳＩＶ  ３Ａ、イリノイ州、デスプレーンズのＵＯＰ社から市販されている分子篩いである。
【００７０】
添加剤Ｃは、ＮＩＡＸ（登録商標）Ｌ−６２０、ニューヨーク州、オールバニのモメンティブパフォーマンスマテリアルズ社（Momentive Performance Materials）から市販されているシリコーン界面活性剤である。
【００７１】
イソシアネートは、ＬＵＰＲＡＮＡＴＥ（登録商標）Ｍ２０、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されているポリマーのメチレンジフェニルジイソシアネートである。
【００７２】
コア粒子Ｂは粒状尿素である。
【００７３】
実施例Ｅ〜Ｕのポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、コア粒子Ａをカプセル化し、機械的研磨時の粉塵形成を防ぐ、更に、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、コア粒子Ｂの溶解を、有意に阻止又は防止しない。
【００７４】
実施例の粉塵抑制凝集体（実施例）Ｖ〜Ｘ及び比較例Ａを本願明細書に記載する。実施例Ｖ〜Ｘは、コア粒子と、該粒子の周りに配置されたポリウレタンを含む粉塵抑制剤とを含む。実施例Ｖ〜Ｘは、本発明に従って形成される。比較例Ａは、本発明に従って形成されず、比較目的のために含まれる。
【００７５】
実施例Ｖ〜Ｘを形成するために、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤をコア粒子の周りに配置する。実施例Ｖ〜Ｘを形成するために使用される組成物を、グラムで、以下の表４に記載する。１種以上のポリオール及び添加剤を混合してポリオール成分を形成し、第１の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。イソシアネートを第２の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。コア粒子Ｂを第３の容器内で１５０゜Ｆの温度に予め加熱する。予め加熱すると、コア粒子Ｂを、２６ｒｐｍのローラー速度で反応容器に加える。コア粒子Ｂを添加すると、イソシアネートを反応容器に加えて、コア粒子Ｂと一緒に２分間撹拌する。次に、ポリオール成分を反応容器に加え、イソシアネート及びコア粒子Ｂと一緒に１０分を超えて撹拌する。撹拌の間、ポリオール成分とイソシアネートを反応させて、ポリウレタンを含み且つコア粒子Ｂの周りに配置された粉塵抑制剤を形成する。
【表４】
2015528025.tif 000007
【００７６】
＊ポリオールＢは、ＰＬＵＲＡＣＯＬ（登録商標）１１６８、ニュージャージー州、フローラムパークのＢＡＳＦ社から市販されている芳香族アミン開始ポリオールである。
【００７７】
コア粒子Ｂは、ＳＧＮ２５０（粒状尿素）、イリノイ州、ディアフィールドのＣＦインダストリーズ社から市販されている肥料である。粒状尿素は、使用前に粒径を調整するためにＵＳ＃５及びＵＳ＃１６篩いにかける。
【００７８】
粉塵値（ｐｐｍ）を、１２５ｍｌの広口ガラス瓶内に、それぞれの実施例の粉塵抑制凝集体の試料５０ｇを配置することによって測定する。瓶をバレルモデル７５リストアクションシェイカー（wrist action shaker）内に配置し、最大強度設定（１０）で２０分間振盪させる。振盪後、試料を秤量し、次いで粉塵除去装置内で処理する。粉塵除去装置は、２．５インチ直径のプラスチックカップ、カップホルダー、空気流メータ、及び真空掃除機から構成されている。カップの底部を取り出して、２００メッシュスクリーンと置き換える。それぞれの試料をカップ内に置き、カップをホルダー内に置き、そして空気を、真空掃除機を用いて９標準立方フィート／分の速度で２分間試料を通して吸引する。試料を次いで再秤量する。粉塵の量を、粉塵除去前後の質量の差から計算する。結果を２つの反復試験の平均値として報告する。
【００７９】
防塵勾配（％）は、粉塵値を用いて決定される。防塵勾配は以下の式で計算される：
［（粉塵値Ａ−粉塵値Ｂ）／粉塵値Ａ］×１００
粉塵値Ａは、未被覆コア粒子の粉塵値である
粉塵値Ｂは、同一のコア粒子を含む粉塵抑制凝集体の粉塵値である。
【００８０】
溶解（％）は、それぞれの実施例の粉塵抑制凝集体の試料５０ｇを、２５０ｍｌのプラスチック瓶内に配置することによって測定する。次に２３０ｇの脱イオン水を瓶に加える。プラスチック瓶を、室温（２３℃）で８時間静置する。液体試料を次いで抜き出し、その屈折率を、屈折計を用いて測定する。それぞれの溶液試料中に溶解したコア粒子の量（グラム）を、屈折率及び温度補正標準曲線を用いて計算する。溶解したコア粒子の量を利用して、以下の式を用いて溶解（％）（例えば、溶解した尿素のパーセンテージ）を計算した：
【００８１】
溶解（％）＝Ｘ／（５０−（適用された粉塵抑制剤の質量パーセント／２））
Ｘ＝溶液試料中に溶解したコア粒子の量（グラム）
コーティング％＝１００％×適用された粉塵抑制剤／粉塵抑制凝集体の質量
【００８２】
溶解勾配を、溶解（％）を用いて決定する。溶解勾配は、単純に、未被覆コア粒子と粉塵抑制凝集体のコア粒子との間の溶解（％）の差である。換言すれば、未被覆コア粒子と粉塵抑制凝集体の溶解を一定の条件下で測定すると、溶解勾配は、未被覆コア粒子の溶解（％）から粉塵抑制凝集体の溶解を引いた絶対値である。典型的には、溶解勾配が小さい程、良好である。粉塵抑制剤はコア粒子の発塵を抑制するべきであるが、典型的には、粉塵抑制剤がコア粒子の溶解に最小限の影響しか与えないことが望ましい。
【００８３】
ここで表４を参照すると、実施例Ｖ〜Ｘの粉塵値は、比較例Ａ（未被覆コア粒子Ｂ）の粉塵値よりも相当に低い。更に具体的には、実施例Ｖ〜Ｘのポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、実施例Ｖ〜Ｘについて低い粉塵値と高い防塵勾配値によって示されるように、コア粒子Ｂをカプセル化し、機械的研磨時に粉塵の形成を防ぐ。更に、ポリウレタンを含む粉塵抑制剤は、低い溶解勾配によって示されるように、コア粒子Ｂの溶解を有意に阻害又は防止しない。
【００８４】
添付の特許請求の範囲は、詳細な説明に記載された表現及び特定の化合物、組成物、又は方法に限定されず、これらは添付の特許請求の範囲内に入る特定の実施態様の間で変化し得ることが理解されるべきである。様々な実施態様の特定の特徴又は態様を記載するための本願明細書に依存するマーカッシュ群に関しては、様々な、特別な及び／又は予期しない結果が、全ての他のマーカッシュ要素とは無関係なそれぞれのマーカッシュ群の各要素から得られ得ることが理解されるべきである。マーカッシュ群の各要素は、個別に又は組み合わせて依存し且つ添付の特許請求の範囲内の特別な実施態様のための適切な根拠を提供する。
【００８５】
本発明の様々な実施態様を説明する際に依存する任意の範囲及び部分範囲は、添付の特許請求範囲内に独立して且つまとめて入ることも理解されるべきであり、かかる値がそこに明確に記載されていない場合でも、そこにある整数値及び／又は小数値を含む全ての範囲を記載し且つ考慮することが理解されている。当業者は、列挙された範囲及び部分範囲が本発明の様々な実施態様を十分に説明し且つ可能にし、かかる範囲及び部分範囲が関連する半分、３分の１、４分の１、５分の１等に更に線引きされ得ることを容易に認識している。ほんの一例として、「０．１から０．９までの」範囲は、下３分の１、即ち、０．１〜０．３、中３分の１、即ち、０．４〜０．６、及び上３分の１、即ち、０．７〜０．９に更に線引きされてよく、これらは個々に且つまとめて添付の特許請求の範囲内であり、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様のための適切な根拠に個々に及び／又はまとめて依存し且つこれを提供し得る。更に、「少なくとも」、「それより高い」、「未満」、「わずか」などの範囲を規定するか又は変更する用語に関しては、かかる用語が部分範囲及び／又は上限又は下限を含むことが理解されるべきである。別の例として、「少なくとも１０」の範囲は、固有に少なくとも１０〜３５の部分範囲、少なくとも１０〜２５の部分範囲、２５から３５までの部分範囲などの部分範囲を含み、それぞれの部分範囲は、添付の特許請求の範囲内の特別な実施態様に個別に及び／又はまとめて依存し且つこれに適切な根拠を提供する。最終的に、開示された範囲内の個別の数は、添付の特許請求の範囲内の特別な実施態様のための適切な根拠に依存し且つこれを提供し得る。例えば、「１から９までの」範囲は、様々な個々の整数、例えば、３、並びに小数点（又は小数部）を含む個々の数、例えば、４．１を含み、これは添付の特許請求の範囲内の特別な実施態様のための適切な根拠に依存し且つこれを提供し得る。
【００８６】
本発明は例示的に記載されており、使用された用語は限定ではなく説明の用語の範疇に入ることが意図されていることが理解されるべきである。明らかに、本発明の多くに改変及び変更が、上記の教示に照らして可能である。従って、添付の特許請求の範囲内において、本発明が、具体的に記載されたもの以外の方法で実施され得ることが理解されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月18日(2014.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵抑制凝集体であって
Ａ．コア粒子；及び
Ｂ．前記コア粒子の周りに１００質量部の前記コア粒子を基準として、０．５〜３．０質量部の量で配置され且つ前記コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含む粉塵抑制剤
を含み、前記ポリウレタンは、
（ｉ）イソシアネート成分、及び
（ｉｉ）少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含むポリオール成分
の反応生成物を含み；
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記粉塵抑制凝集体。
【請求項２】
前記粉塵抑制剤が、１００質量部の前記コア粒子を基準として、０．７〜２．０質量部の量で存在する、請求項１に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項３】
３８℃での水中での老化１日後に６０％を上回る防塵勾配及び／又は１５以下の溶解勾配を有する、請求項２に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項４】
前記ＨＭＷポリオールが、２５℃で１００〜２０００ｃｐｓの粘度を有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項５】
前記ポリオール成分が、前記ＨＭＷポリオールとは異なり且つアミン系開始剤から誘導される触媒ポリオールを含む、請求項４に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項６】
前記イソシアネート成分がポリマーのジフェニルメタンジイソシアネートを含み且つ約３１．５質量パーセントのＮＣＯ含有率を有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項７】
前記コア粒子が肥料を含む、請求項１から６までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項８】
前記コア粒子がリン酸モノアンモニウム及び／又は尿素を含む、請求項１から７までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項９】
コア粒子と、該コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含み且つ該コア粒子の周りに配置された粉塵抑制剤と、を含む粉塵抑制凝集体の形成方法であって、
Ａ．コア粒子を提供する工程；
Ｂ．１００質量部のコア粒子を基準として０．５〜３．０質量部の量で粉塵抑制剤を提供する工程；及び
Ｃ．（ｉ）イソシアネート成分、及び
（ｉｉ）少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含むポリオール成分
の反応生成物を含むポリウレタンを用いて、コア粒子をカプセル化して粉塵抑制凝集体を形成する工程
を含み；
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記方法。
【請求項１０】
粉塵抑制剤が、１００質量部のコア粒子を基準として、０．７〜２．０質量部の量で存在する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に６０％を上回る防塵勾配及び／又は１５以下の溶解勾配を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
イソシアネート成分が、ポリマーのジフェニルメタンジイソシアネートを含み且つ約３１．５質量パーセントのＮＣＯ含有率を有する、請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ポリオール成分が、ＨＭＷポリオールとは異なる触媒ポリオールを更に含み且つアミン系開始剤から誘導される、請求項９から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
コア粒子、イソシアネート成分、及びポリオール成分のうち少なくとも１つを、イソシアネート成分とポリオール成分とを混合する工程の前に又は該工程と同時に、４０℃よりも高い温度に加熱する工程を更に含む、請求項９から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
イソシアネート成分とポリオール成分を９０〜１６０のイソシアネート指数で反応させる、請求項９から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
コア粒子が肥料を含む、請求項９から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
コア粒子と、１００質量部の前記コア粒子を基準として０．５〜３．０質量部の量で存在し且つイソシアネート成分とポリオール成分との反応生成物を含む、ポリウレタンを含み且つ前記コア粒子の発塵を抑制するために前記コア粒子の周りに配置された粉塵抑制剤と、を含む粉塵抑制凝集体の製造システムであって、前記システムは、
Ａ．前記イソシアネート成分；
Ｂ．少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含み且つポリウレタンを製造するための前記イソシアネート成分と反応性の前記ポリオール成分；及び
Ｃ．前記コア粒子
を含み、
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記システム。
【請求項１８】
前記粉塵抑制剤が、１００質量部の前記コア粒子を基準として、１質量部以下の量で存在する、請求項１に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項１９】
前記ＨＭＷポリオールが、４００〜１５０００ｇ／モルの数平均分子量を有する、請求項１に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項２０】
前記ＨＭＷポリオールが、第一級ヒドロキシル末端である、請求項１に記載の粉塵抑制凝集体。
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月21日(2015.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵抑制凝集体であって
Ａ．コア粒子；及び
Ｂ．前記コア粒子の周りに１００質量部の前記コア粒子を基準として、０．５〜３．０質量部の量で配置され且つ前記コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含む粉塵抑制剤
を含み、前記ポリウレタンは、
（ｉ）イソシアネート成分、及び
（ｉｉ）少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含むポリオール成分
の反応生成物を含み；
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記粉塵抑制凝集体。
【請求項２】
前記粉塵抑制剤が、１００質量部の前記コア粒子を基準として、０．７〜２．０質量部の量で存在し、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃での水中での老化１日後に６０％を上回る防塵勾配及び／又は１５以下の溶解勾配を有する、請求項１に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項３】
前記ＨＭＷポリオールが、２５℃で１００〜２０００ｃｐｓの粘度及び／又は４００〜１５０００ｇ／モルの数平均分子量を有する、請求項１又は２に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項４】
前記ポリオール成分が、前記ＨＭＷポリオールとは異なり且つアミン系開始剤から誘導される触媒ポリオールを含む、請求項１から３までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項５】
前記イソシアネート成分がポリマーのジフェニルメタンジイソシアネートを含み且つ約３１．５質量パーセントのＮＣＯ含有率を有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項６】
前記コア粒子がリン酸モノアンモニウム及び／又は尿素を含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項７】
コア粒子と、該コア粒子の発塵を抑制するためにポリウレタンを含み且つ該コア粒子の周りに配置された粉塵抑制剤と、を含む粉塵抑制凝集体の形成方法であって、
Ａ．コア粒子を提供する工程；
Ｂ．１００質量部のコア粒子を基準として０．５〜３．０質量部の量で粉塵抑制剤を提供する工程；及び
Ｃ．（ｉ）イソシアネート成分、及び
（ｉｉ）少なくとも２．５の公称官能価及び２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する高分子量（ＨＭＷ）ポリオールを含むポリオール成分
の反応生成物を含むポリウレタンを用いて、コア粒子をカプセル化して粉塵抑制凝集体を形成する工程
を含み；
その際、前記粉塵抑制凝集体が、３８℃で水中での老化１日後に２０％を上回る防塵勾配及び３０以下の溶解勾配を有する、前記方法。
【請求項８】
粉塵抑制剤が、１００質量部のコア粒子を基準として、０．７〜２．０質量部の量で存在し且つ３８℃で水中での老化１日後に６０％を上回る防塵勾配及び／又は１５以下の溶解勾配を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
コア粒子、イソシアネート成分、及びポリオール成分のうち少なくとも１つを、イソシアネート成分とポリオール成分とを混合する工程の前に又は該工程と同時に、４０℃よりも高い温度に加熱する工程を更に含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
コア粒子が肥料を含む、請求項７から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記粉塵抑制剤が、１００質量部の前記コア粒子を基準として、１質量部以下の量で存在する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【請求項１２】
前記ＨＭＷポリオールが、第一級ヒドロキシル末端である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の粉塵抑制凝集体。
【国際調査報告】
2015528025.tif 000008
2015528025.tif 000009
2015528025.tif 000010