JPH0230690A - 被覆粒状肥料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、作物への養分要求に合わせて適期に養分の供
給が可能な緩効性が賦与された被覆粒状肥料およびその
製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、化学肥料の速効性を改善い緩効性を賦与し、施肥
の省力化、効率化を図るために、粒状肥料を樹脂で被覆
した被覆粒状肥料に関する技術が知られている。まず、
樹脂を有機溶媒に溶解して粒状肥料に被覆する方法とし
て、例えば特公昭６０−２１９５２号公報、特公昭６０
−３７０７４号公報には、ポリオレフィン樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体を被覆材料として用いる方法、
特公昭６０−３０４０号公報には、ポリオレフィン樹脂
、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体の組み合わせと水難溶性無機担体との混合体を被覆
材料とする方法、特公昭５３−３１０４号公報には、ポ
リオレフィン樹脂を被覆材料とする方法、特公昭４４−
２８４５７号公報には、エチレン−酢酸ビニル共重合体
を被覆材料として用いる方法、英国特許第９５４５５５
号明細書には、スチレン化アルキッド樹脂とフェノール
樹脂を被覆材料とする方法、英国特許第８１５８２９号
明細書には、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニ
リデン樹脂等を被覆材料として用いる方法が記載されて
いる。

また、樹脂のエマルジョン、ラテックスを被覆材料とし
て用いる方法として、例えば特公昭６０−１８６４０号
公報にポリエチレンエマルジョン、ポリ塩化ビニリデン
およびその共重合体エマルジョン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョンを
用いる方法が示されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、樹脂を有機溶媒に溶解して、粒状肥料に
噴霧して被覆肥料を製造する方法には、有機溶剤を使用
するため、その毒性、引火爆発性等に充分な注意が必要
であり、かつ製造時にブロッキングが生じ易いという問
題があった。一方、被覆材Ｎである樹脂をエマルジョン
として用いる方法においては、一般的にｍ脂のエマルジ
ョンより生成した膜は、有機溶媒を用いて生成した膜よ
り強度、蒸気通過性等の物性で劣り、また肥料成分が水
溶性であるためにエマルジョン中の水分に溶解し、充分
に溶出制御可能な被覆肥料が製造困難であり、さらに樹
脂の曳糸性によるブロッキングのため肥料の数パーセン
トしか被覆できない等の問題があった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、このような状況の下で被覆粒状肥料につ
いて、上記問題点を解決すべく鋭意検討を行った結果、
塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比で約５０
：５０〜９０：１０、および塩化ビニルとエチレンのモ
ノマー合計量に対して、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメ
チルアクリルアミド、アクリル酸、グリシジルメタクリ
レートおよびヒドロキシエチルアクリレートから選ばれ
た官能性モノマー１種以上を約１０重量％以下含有する
塩化ビニル−エチレン系共重合体を被覆材斜上して粒状
肥料ｌこ対して約５〜４０重量％用いることにより、製
造時ブロッキングを生じることなく、植物の生長に即し
て水中での肥料成分溶出が充分に進行するように被覆粒
状肥料に緩効性を賦与することができることを見出し、
本発明に到達した。

次に、本発明の被覆粒状肥料の製造法を説明する。

すなわち、被覆材料である上述の塩化ビニルーエチレン
系共重合体を粒状肥料に被覆する際、粒状肥料を約４０
〜５０℃に加温し、同温度の温風にて該被覆材料のエマ
ルジョンを噴霧、被覆、乾燥することにより粒状肥料を
被覆した後、約８０〜１３０℃に加熱し、被覆を熟成す
ることにより目的の被覆粒状肥料を製造することができ
る。

本発明に用いる粒状肥料は何ら制限がないが、例えば、
操作上球状に近い形状のものが望ましく、また粒径は約
２〜１０朋程度が好ましい。その種類としては、例えば
尿素、硫安、塩安、硝安、塩化カリ、硫酸カリ、硝酸カ
リ、硝酸ソーダ、リン酸アンモニウム、リン酸カリ、リ
ン酸石灰等の公知の化学肥料、およびこれらを複合した
化成肥料、高度化学肥料等が挙げられる。

被覆材料としての塩化ビニル−エチレン系共重合体は、
塩化ビニルおよびエチレンを主たるモノマー構成分とし
、更にその合計量に対して約１０重量％以下のアクリル
アミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルア
ミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、アクリル酸
、グリシジルメタクリレートおよびヒドロキシエチルア
クリレートから選ばれた官能性モノマー１種以上を含む
共重合体である。該塩化ビニル−エチレン系共重合体中
の塩化ビニルとエチレンのモノマー組成は重量比で約５
０：５０〜９０：１０である。エチレンモノマーが約５
０重量％を越えると、被覆された粒状肥料間でのブロッ
キングが生じ易く、被覆粒状肥料の製造が困難となり、
また塩化ビニル七ツマ−が約９０ｆｒ量％を越えると被
膜の収縮性が増大するため、完全な被覆ができ難くなり
、溶出制御が困難となる。

第３成分としての官能性モノマーは被膜に親水性を賦与
するために使用されるものであって、これを使用しない
場合に比較して被膜の水透過性が上昇する。その使用量
は、塩化ビニルとエチレンのモノマー合計量に対して約
１０重量％以下、好ましくは約１−１０重量％であり、
約１０重量％を越えると被膜の耐水性が劣化し、肥料の
溶出が早過ぎる結果となる。

なお、該塩化ビニル−エチレン系共重合体の造膜性、耐
ブロッキング性という特徴をより一層活用するために組
成比の異なる２種以上の塩化ビニル−エチレン系共重合
体を組合せて被覆材料として用いることもできる。

被膜に際して、上記塩化ビニル−エチレン系共重合体は
、エマルジョン、特に水中油型のエマルジョンとして使
用される。このようなエマルジョンは、該共重合体の構
成子ツマー成分をエマルジョン重合させて得られたもの
であってもよく、あるいは適宜の重合法で得られた該共
重合体樹脂を溶媒に溶解し、界面活性剤の存在下水に分
散させて調製したものであってもよい。勿論、市販され
ているものであってもよい。上記の場合の溶媒としては
ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘプタン、オクタン、
エチルシクロヘキサン、トリクロロエチレン、テトラク
ロロエチレン、メチルクロロホルム、四塩化炭素、テト
ラクロロエタン、テトラヒドロフランなどが使用出来る
。また、界面活性剤としてはジアルキルスルホコハク酸
エステルナトリウム塩、高級アルコール硫酸エステルナ
トリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
アルキルピコリニウムクロリド、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテルサル７エートアンモニウム塩な
どが使用されてよい。エマルジョン中の固形分、すなわ
ち塩化ビニル−エチレン系共重合体の含量は、通常約１
０〜６０重量％である。

粒状肥料に被覆すべき塩化ビニル−エチレン系共重合体
の量は、通常、粒状肥料に対して約５〜４０重量％であ
る。これよりも少なければ、充分な被覆が達成されず、
被膜にピンホールが形成されやすい。これよりも多けれ
ば、その割には溶出速度が速くならず、経済的に不利で
ある。

被覆粒状肥料の製造において、噴霧、被覆特約４０℃以
下では乾燥に時間を要し、肥料成分とエマルジョン中水
分の相溶が生じて充分に溶出を制御できる膜を製造でき
ず、また約５０９Ｃ以上では、共重合体エマルジョン中
に含まれるエチレンや界面活性剤のためブロッキングを
生じ易くなり好ましくない。上述のような約４０〜５０
℃での噴霧、被覆、乾燥のみで一応の溶出制御可能な被
覆粒状肥料を製造できるが、より完全な被覆粒状肥料に
するためには、膜熟成のために後加熱が必要である。こ
の際、約８０℃以下では熟成効果が充分でなく、約８０
℃以上の熟成温度が必要である。また、約１３０℃以上
では膜熟成効果の増大が見られず、一方、粒状肥料の成
分、例えば尿素の融点に近づくため好ましくない。

なお、必要に応じ、被覆粒状肥料の加熱による熟成に先
立って、適宜の抗ブロツキング剤（滑剤）、例えばろう
石、タルク、炭酸カルシウム、シリカ等を少量、例えば
被覆材料である塩化ビニル−エチレン系共重合体に対し
約０．０５〜２重量％の割合で添加すれば、熟成時に生
じる可能性のあるブロッキングをより完全に防止出来る
利点がある。

被覆粒状肥料の製造で用いる粒状肥料を被覆する装置と
しては、通常用いられている回転パン型造粒機、流動層
造粒機等の被覆材スプレー装置、または例えば第１図に
示されるような粒状肥料流動装置および加熱温風送風装
置等がついているものであれば、特に限定されるもので
はない。

本発明の被覆材料を用いて、粒状肥料に被覆する際、被
覆量を多くしたい場合には、被覆−膜熟成の工程を数回
に分けて行ってもよい。

本発明の被覆粒状肥料には、本発明の目的を損なわない
範囲で殺菌剤、除草剤、殺虫剤、着色剤、および溶出コ
ントロール剤として界面活性剤、水不溶性無機物質等を
加えてもよい。

〈実施例〉 次に実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
。なお、％は重量％を表わす。

実施例１〜３および比較例１ 本実施例において用いた流動被覆装置を、添付図面の第
１図に示す。粒状肥料支持金網５を備えた流動被覆装置
内に粒状肥料４を装填する。加熱温風導入管２から所定
温度の温風を送って粒状肥料４を流動させながら、被覆
材料を被覆液導入管ｌより流体ノズル３を通して噴霧状
で粒状肥料４に所定量吹き付ける。後、所定量のタルク
を加熱温風導入管を通して、噴霧、添加し、流動条件下
で空気温度を所定温度に昇温し、所定時間同条件下で保
持する。粒状肥料の被覆は下記の条件で行った。

粒状肥料　　　　　　　尿素（粒径２〜４龍）粒径肥料
投入量　　　　１０００９ 被覆、乾燥時空気温度　４３〜４５℃ 膜熟成時空気温度　　　■　８２℃［実施例１１■１０
０℃［実施例２１ ０１３０℃［実施例３］ ■　７５℃〔比較例１］ 空気量　　　　　　　　１３０ｍ”／Ｈｒスプレー空気
圧　　　　１　、８　ｋｇ／ｃＷ１”被覆材料の量　　
　　　粒状肥料の１７％７％抗ブロツキング滑剤）（タ
ルク）被覆材料の０．２％被覆材料としてエチレン、塩
化ビニル、アクリルアミドおよびＮ−メチロールアクリ
ルアミドの共重合体［モノマー組成比（重量比）：エチ
レン２１．２％、塩化ビニル７５．０％、アクリルアミ
ド１．９％、Ｎ−メチロールアクリルアミド１．９％］
を用い、そのエマルジ３ンを上記条件で、尿素を４３〜
４５℃の空気で流動させながら、被覆材料を約６０分間
でスプレー噴霧と同時に乾燥した。後、０．２％のタル
クを噴霧、添加し、流動条件下で空気温度を０８２℃［
実施例１］、０１００℃［実施例２］、０１３０℃［実
施例３］、■７５’Ｏ［比較例１］に昇温し、約４５分
間条件で保持して膜熟成を行い、被覆粒状肥料を製造し
た。３００Ｃでの水中溶出率は、第１表のとおりである
。また実施例１における３０℃での水中溶出率の７０日
までの変化は、第２表のとおりである。

第１表 第２表 ３０℃での水中溶出率 実施例１における水中溶出率の変化 実施例４ 実施例１と同条件で尿素の代わりに粒状肥料として高度
化成肥料「えびす０Ｊ（Ｎ　１．０％、Ｐ、０゜１４％
、Ｋ１３％：住友化学工業会社製）を用い、被覆粒状肥
料を製造して、３０℃での水中溶出率は、１日後で１．
７％、１週間後で３．４％であっＩこ。

比較例２ 第１図に示す装置を用い、酢酸ビニル−エチレン系共重
合体エマルジョン［スミカフレックス８３０■（住友化
学工業会社製）；モノマー組成比（重量比）：エチレン
５％、酢酸ビニル４２％、塩化ビニル５３％１、酢酸ビ
ニル−エチレン系共重合体エマルジョン［スミカフレッ
クス８５０＠（住友化学工業会社製）；モノマー組成比
（重量比）：エチレン３％、酢酸ビニル３６％、塩化ビ
ニル１６％１および塩化ビニリデン系重合体エマルジョ
ン［Ｌ−５０２、Ｌ−５１１（旭化成工業会社製）］に
より、実施例１と同条件でそれぞれ尿素粒径２〜４ｍｍ
に被覆を行った。その結果、いずれも製造時ブロッキン
グを生じ、被覆完成までに至らなかっＩこ。

実施例５ 実施例１と同条件で、被覆材料としてエチレン、塩化ビ
ニル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド
の共重合体【モノマー組成比（重量比）：エチレン２１
．２％、塩化ビニル７５．０％、アクリルアミド１．９
％、Ｎ−メチロールアクリルアミド１．９％］と同共重
合体［モノマー組成比（重量比）：エチレン１８．３％
、塩化ビニル７７．９％、アクリルアミド１．９％、Ｎ
−メチロールアクリルアミド１．９％］を重量比３：２
で含有するエマルジョンを用いて、粒状肥料を被覆した
。

被覆された粒状尿素の３０℃での水中溶出率は、１１後
１．３％、１週間後７．９％であった。

実施例６ 実施例５の被覆材料を用い、実施例１と同様な条件であ
るが、被覆材料を半量ずつ２回に分けてスプレー噴霧、
乾燥、膜熟成を行った。得られた被覆粒状尿素の３０℃
での水中溶出率は、１日後０．８％、１週間後で２．７
％であった。

〈発明の効果〉 本発明により、被覆粒状肥料の製造時ブロッキングを生
じることなく、水中での肥料成分溶出を充分に植物の生
長に即して供給できるように被覆粒状肥料に緩効性が賦
与される。従って、本発明の被覆粒状肥料を使用すれば
、従来の肥料に比して、水稲のような穀物の収穫を向上
せしめることが可能である。

本発明の要旨およびその好ましい実施態様を要約して以
下に示す。

（１）塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比で
５０：５０〜９０：１０、および塩化ビニルとエチレン
のモノマー合計量に対して、下記の官能性モノマー１種
以上 アクリルアミド メタクリルアミド Ｎ−メチロールアクリルアミド Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド アクリル酸 グリシジルメタクリレート ヒドロキシエチルアクリレート を１０重量％以下含有する塩化ビニル−エチレン系共重
合体を被覆材料として粒状肥料に対して５〜４０重量％
用いたことを特徴とする被覆粒状肥料。

（２）粒状肥料の粒径が２〜ＬＯ＋＋ｏ＋＋である第（
１）項記載の被覆粒状肥料。

（３）粒状肥料が、尿素、硫安、塩安、硝安、塩化カリ
、硫酸カリ、硝酸カリ、硝酸ソーダ、リン酸アンモニウ
ム、リン酸カリおよびリン酸石灰の少くとも１種を含有
するものである第（１）項記載の被覆粒状肥料。

（４）被覆粒状肥料が被覆材料に対して０．０５〜２重
量％の抗ブロツキング剤（滑剤）を含有する第（１）項
記載の被覆粒状肥料。

（５）抗ブロツキング剤（滑剤）がろう石、タルク、炭
酸カルシウムおよびシリカから選ばれた少なくとも１種
のものである第（４）項記載の被覆粒状肥料。

（６）塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比で
５０：５０〜９０：１０．および塩化ビニルとエチレン
のモノマー合計量に対して、下記の官能性モノマー１種
以上 アクリルアミド メタクリルアミド Ｎ−メチロールアクリルアミド Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド アクリル酸 グリシジルメタクリレート ヒドロキシエチルアクリレート を１０重量％以下含有する塩化ビニル−エチレン系共重
合体を粒状肥料に被覆する際、粒状肥料を４０〜５０℃
に加温し、同温度の温風にて被覆材料のエマルジョンを
噴霧、乾燥することにより粒状肥料を被覆した後、８０
〜１３０℃に加熱し、被膜を熟成することを特徴とする
被覆粒状肥料の製造方法。

（７）粒状肥料の粒径が２〜１０ｍｍである第（６）項
記載の被覆粒状肥料の製造方法。

（８）粒状肥料が、尿素、硫安、塩安、硝安、塩化カリ
、硫酸カリ、硝酸カリ、硝酸ソーダ、リン酸アンモニウ
ム、リン酸カリおよびリン酸石灰の少くとも１種を含存
するものである第（６）項記載の被覆粒状肥料の製造方
法。

（９）粒状肥料に被覆材料のエマルジョンを噴霧、乾燥
した後、形成された被膜を加熱、熟成するに先立って、
被覆材料に対して０．０５〜２重量％の抗ブロツキング
剤（滑剤）を噴霧、添加する第（６）項記載の被覆粒状
肥料の製造方法。

（１０）抗ブロツキング剤（滑剤）がろう石、タルク、
炭酸カルシウムおよびシリカから選ばれた少なくとも１
種のものである第（９）項記載の被覆粒状肥料の製造方
法。

（１１）塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比
で５．０：５０〜９０：１０、および塩化ビニルとエチ
レンのモノマー合計量に対して、下記の官能性モノマー
１種以上 アクリルアミド メタクリルアミド Ｎ−メチロールアクリルアミド Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド アクリル酸 グリシジルメタクリレート ヒドロキシエチルアクリレート を１０重量％以下含有する塩化ビニル−エチレン系共重
合体からなることを特徴とする粒状肥料被覆材料。

（１２）塩化ビニル−エチレン系共重合体を粒状肥料に
対して５〜４０重量％の割合で使用する第（１１）項記
載の粒状肥料被覆材料。

（１３）塩化ビニル−エチレン系共重合体をエマルジョ
ンの形で使用する第（１１）項記載の粒状肥料被覆材料
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例で使用した流動被覆装置を示
す概略説明図である。図中、１〜５は以下のとおりであ
る：１・・・被覆液導入管、２・・・加熱温風導入管、
３・・・流体ノズノ呟４・・・粒状肥料、５・・・粒状
肥料支持金網。 特許出願人住友化学工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比で
   ５０：５０〜９０：１０、および塩化ビニルとエチレン
   のモノマー合計量に対して、下記の官能性モノマー１種
   以上 アクリルアミド メタクリルアミド Ｎ−メチロールアクリルアミド Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド アクリル酸 グリシジルメタクリレート ヒドロキシエチルアクリレート を１０重量％以下含有する塩化ビニル−エチレン系共重
   合体を被覆材料として粒状肥料に対して５〜４０重量％
   用いたことを特徴とする被覆粒状肥料。
2. （２）塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比で
   ５０：５０〜９０：１０、および塩化ビニルとエチレン
   のモノマー合計量に対して、下記の官能性モノマー１種
   以上 アクリルアミド メタクリルアミド Ｎ−メチロールアクリルアミド Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド アクリル酸 グリシジルメタクリレート ヒドロキシエチルアクリレート を１０重量％以下含有する塩化ビニル−エチレン系共重
   合体を粒状肥料に被覆する際、粒状肥料を４０〜５０℃
   に加温し、同温度の温風にて被覆材料のエマルジョンを
   噴霧、乾燥することにより粒状肥料を被覆した後、８０
   〜１３０℃に加熱し、被膜を熟成することを特徴とする
   被覆粒状肥料の製造方法。
3. （３）塩化ビニルとエチレンのモノマー組成が重量比で
   ５０：５０〜９０：１０、および塩化ビニルとエチレン
   のモノマー合計量に対して、下記の官能性モノマー１種
   以上 アクリルアミド メタクリルアミド Ｎ−メチロールアクリルアミド Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド アクリル酸 グリシジルメタクリレート ヒドロキシエチルアクリレート を１０重量％以下含有する塩化ビニル−エチレン系共重
   合体からなることを特徴とする粒状肥料被覆材料。