JPH0733575A - 肥料被覆用組成物及び被覆粒状肥料及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】肥料成分の溶出を自由に調節するため粒状肥料
の表面を被覆するものであり、環境汚染等の問題がある
有機溶剤を用いることなく良好に肥料表面を被覆する。 【構成】油変成アルキッド樹脂と、分子中に共役二重結
合を有する不飽和油と、アミノ樹脂からなる被覆材を用
い、粒状肥料の表面にそれぞれを被覆する。また、アミ
ノ樹脂の種類、添加量を変化させ溶出パターンを制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒状肥料の表面を被覆
することにより、肥料の溶出速度を調節する肥料被覆組
成物及びこれを被覆した被覆粒状肥料及びその製造法に
関する。

【０００２】

【従来の技術とその解決しようとする課題】近年の農業
を取り巻く環境の変化に伴い、農業資材にも様々な機能
が要求されるようになってきた。現在広く用いられてい
る化学肥料についても、いくつかの問題点が指摘され、
それを解決することが求められている。

【０００３】即ち、化学肥料の多くは水溶性であり、速
効的である。そのため溶解した肥料成分のうち、かなり
の部分は作物に吸収されることなく、流亡、脱窒素等に
より損出し、利用率の低下をきたすのみでなく、生態系
環境に負荷をかけることになる。

【０００４】また、畑作・園芸作物の様に多施肥で、生
育環境に制約を受ける場合に於いては通常の化学肥料の
場合は施肥時の播きムラと相まって、塩類濃度障害を及
ぼすことが多くみられる。

【０００５】更に、農業従事者の減少・高齢化という問
題も大きくなりつつあり、より省力的な農業が求められ
ている現在、化学肥料に於ても施肥回数を減らす等肥料
自体にも新たな機能を付与したものが要求されるように
なつてきた。

【０００６】このような問題を解決するため、各種の肥
効調節型肥料が提案され、実用化されている。本目的の
肥料の一つとして被覆肥料がある。これは、粒状肥料の
表面を有機系あるいは無機系の被覆資材を用いて被覆す
ることにより内部の肥料成分の溶出を制御した肥料であ
る。中でも樹脂等の有機系の被覆資材を用いた被覆肥料
は溶出制御機能がより優れており、被覆肥料の中でも主
流を占めつつある。

【０００７】しかしながら、この樹脂等を用いた有機系
の被覆資材による被覆肥料の製造の過程に於いては、被
覆材（樹脂）の溶解に一般的には有機溶剤を用いるた
め、その毒性、引火性等に充分な注意、配慮が必要であ
る。

【０００８】また近年、環境問題の高まりともに、溶剤
の回収や環境汚染の面で有機溶剤の使用が問題視されて
きている。一方、有機溶剤を使用しない方法として、被
覆材を水エマルジョンとして用いる方法であるが、一般
に樹脂の水のエマルジョンより生成した膜は、有機溶剤
を用いて製造した膜より、強度、透過性等の点で劣るこ
と、また肥料成分が水溶性であるためにエマルジョン中
の水分により溶解して膜の性能を損なう等の理由により
充分に溶出制御可能な被覆肥料が製造困難であり、また
樹脂の曳糸性により製造時にブロッキングを起こしやす
い等の問題もある。更に水の蒸発潜熱が大きいため乾燥
に時間と多量のエネルギーを要し生産性が必ずしも高い
と言えない。

【０００９】しかし、最近これらの問題を解消する新た
な方法が提案（特開平５−４８８７号）されている。こ
れは、油変性アルキッド樹脂と分子中に共役二重結合を
有する不飽和油とを主成分とする被覆材を使用する方法
である。

【００１０】本法によれば、回収や環境汚染に問題のあ
る有機溶剤を用いることなく、かつ生産性よく被覆粒状
肥料を得ることができると記述している。しかしなが
ら、本法の被覆材はアルキッド樹脂を主成分の一つとし
ており、被覆性能に於て改善の余地がある。即ち、アル
キッド樹脂はガラス転移温度が低いため耐水性に劣り、
更に硬化時の収縮が大きいため成膜性が悪く膜ムラが発
生し、耐透水性が低下するなどの問題がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発名者らは、かかる問
題を解決すべく鋭意検討の結果、無溶剤型でしかもアル
キッド樹脂の耐水性および成膜性を改善した性能の優れ
た被覆材を見出し本発明に到達した。

【００１２】すなわち本発明は、油変性アルキッド樹脂
と分子中に共役二重結合を有する不飽和油とアミノ樹脂
を主成分とする肥料被覆用組成物で、粒状肥料の表面が
主として油変性アルキッド樹脂、分子中に共役二重結合
を有する不飽和油及びアミノ樹脂との反応生成物により
被覆されてなる被覆粒状肥料および粒状肥料の表面が主
として油変性アルキッド樹脂と、分子中に共役二重結合
を有する不飽和油との反応生成物により被覆され、更に
アミノ樹脂により被覆されてなる被覆粒状肥料で、さら
に被覆粒状肥料を製造するに際し、アミノ樹脂の種類、
添加率を変化させることにより溶出パターンを制御する
ことを特徴とする被覆粒状肥料の製造法を提供するもの
である。

【００１３】本発明に用いる油変性アルキッド樹脂と
は、無水フタル酸、無水マレイン酸等の多塩基酸とペン
タエリスリトール、グリセリン等の多価アルコール及び
変性剤としての天然植物油または植物脂あるいは天然動
物脂とを加熱縮合して得られる一般的なものでもよく、
特にその種類は限定されない。

【００１４】天然植物油または植物脂としては、例えば
大豆油、亜麻仁油、桐油、サーフラワー油、ヤシ油、パ
ーム油、トール油等が挙げられる。天然動物脂として
は、例えば牛脂が挙げられる。

【００１５】分子量としては５００〜５０００の範囲の
ものが好ましい。分子量が５００未満の場合には、不飽
和油との反応により生成する被膜がもろく、また硬化乾
燥速度も遅い。一方分子量が５０００以上の場合には粘
度が高くなり効率よく肥料を被覆することが困難にな
る。

【００１６】分子中に共役二重結合を有する不飽和油と
しては、例えば桐油、脱水ヒマシ油等が挙げられる。桐
油は、共役二重結合を持つエレオステリン酸を主成分と
している。脱水ヒマシ油は、共役二重結合を持つ９，１
１リノール酸を多く含む。これらの桐油、脱水ヒマシ油
等をそのままあるいは目的成分を精製して用いることが
できる。

【００１７】これらの不飽和油はアルキッド樹脂を希釈
し、粘度を下げる効果とともにそれ自体金属石鹸の存在
下、不飽和油同志またはアルキッド樹脂と架橋し樹脂化
（固形化）するものである。

【００１８】以上の油変性アルキッド樹脂と不飽和油と
の混合割合としては、通常重量比で２：８〜７：３の範
囲が好ましい。油変性アルキッド樹脂の混合割合がこの
範囲より少ない場合、生成した被覆がもろく、耐水性が
悪い。またアルキッド樹脂の割合がこの範囲より多い場
合、粘度が高すぎ効率よく被覆することが困難となる。

【００１９】金属石鹸類としては、通常マンガン、コバ
ルト、ジルコニウム、ニッケル、鉄、鉛等のナフテン酸
類またはオクチル酸類が使用できる。例えばオクチル酸
ジルコニウム、ナフテン酸マンガン、オクチル酸コバル
トの単独またはその混合物を使用することができ、その
量は油変性アルキッド樹脂と不飽和油の合計の０．５〜
３重量％の範囲が好まし。これ以下では、反応速度が十
分でなく、またこの範囲を越えても特に添加する意味が
なく、経済的ではない。

【００２０】アミノ樹脂とは、メラミン、尿素、ベンゾ
グアナミン、グリコールウリル等のアミン化合物をホル
ムアルデヒド及びアルコールと反応させてアミノ基の一
部もしくは全部をメチロール化、もしくはアルコキシメ
チル化した反応生成物を総称したもので、一般的には、
尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂と呼ば
れ広く使用されている。本発明に使用されるアミノ樹脂
はこの様な一般なものでよく、三井東圧（株）製の製品
名サイメル（メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、グ
リコールウリル樹脂）、ＵＦＲ（尿素樹脂）、三和ケミ
カル（株）製のニカラック（メラミン樹脂）などがある
が、特に限定されるものでない。

【００２１】アミノ樹脂の効果としては、アルキッド樹
脂の持つガラス転移温度が低いため室温以上では耐水性
が劣ること。また硬化時の収縮が大きいため成膜性が悪
く、耐透水性が劣るなどの性能を改善することが期待さ
れる。

【００２２】即ち、アミノ樹脂はガラス転移温度が高
く、また硬化時の収縮が少ないことから、アルキッド樹
脂とアミノ樹脂を混合し塗布したり、更に、アルキッド
樹脂を塗布した上にアミノ樹脂を塗布することで成膜性
が優れ、しかも耐水性が高くなり、被覆性能を高めるこ
とが可能となる。

【００２３】また、本発明に於けるアミノ樹脂の被覆方
法としては、種肥料に油変性アルキッド樹脂と分子中に
共役二重結合を有する不飽和油を被覆した後、二次被覆
する。種肥料に油変性アルキッド樹脂と分子中に共役二
重結合を有する不飽和油と混合した物を被覆する等であ
るが、種肥料にアミノ樹脂を被覆した後、油変性アルキ
ッド樹脂と分子中に共役二重結合を有する不飽和油を二
次被覆してもよい。

【００２４】更に、本発明の溶出制御方法は、アミノ樹
脂の添加率及びアミノ樹脂の種類により自在に制御する
ことができる。アミノ樹脂の添加量については、単独で
二次被覆および油変性アルキッド樹脂と不飽和油との混
合物に混合して使用する場合があるが、要望する溶出性
能に合わせて決定する。また、油変性アルキッド樹脂と
不飽和油との混合物に混合して被覆する際は、油変性ア
ルキッド樹脂と不飽和油との混合物１００部に対してア
ミノ樹脂５〜９００部を混合するのが好ましい。更に必
要に応じて硬化触媒を添加する。この触媒としては、鉱
酸（硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等）、有機酸（酢酸、メ
タスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベン
ゼンスルホン酸、ジノニルフタレンジスルホン酸及びこ
れの有機酸とアミンとの錯化合物等）を用いることがで
きる。

【００２５】一方、粒状肥料としては、粒状であれば特
に制限はない。通常の肥料、例えば塩安、硫安、尿素、
塩化カリ等の単独や、ＮＫ化成、塩加燐安、燐硝安カリ
等の複合肥料及び粒状の有機肥料を用いることができ
る。

【００２６】本発明に於て粒状肥料を被覆する方法は、
流動もしくは転動状態にする公知の方法により行なうこ
とができる。例えば、流動装置や噴流動装置により流動
状態に、回転パン、回転ドラム等により転動状態にする
ことができる。

【００２７】被覆温度としては、通常３０〜１５０℃の
温度範囲にて適宜被覆することができる。熱により分解
ないし変質しやすい成分を含む粒状肥料の場合には、比
較的低温にて被覆しなければならない。例えば尿素の場
合は、９０℃以下が好ましい。

【００２８】無溶剤型被覆材の添加方法としては、効率
よく分散添加することができれば、噴無、滴下によらず
実施することができる。通常、空気を用いて二流体ノズ
ルによる噴無添加が好ましい。また無溶剤型被覆材は一
般に高粘度であるため、加温により粘度を下げて添加を
することが推奨される。

【００２９】

【実施例】以下実施例により本発明を説明するが係る実
施例に限定されるものではない。 実施例１ 塔径が１０ｃｍの流動被覆装置に平均粒径が３．３ｍｍ
の尿素８００ｇを仕込み、下部より６０ｍ³ ／Ｈｒで熱
風を送り流動させ、８５℃に保持した。

【００３０】一方、上部より６０℃に加熱した被覆材Ａ
（６０％大豆油変性アルキッド樹脂３０％、桐油５０
％、共役リノール酸ペンタエリスリトールエステル１５
％、金属石鹸３％、皮張り防止剤２％）を二流体ノズル
を用い噴霧させて、一定膜厚の被覆粒状肥料を得た。

【００３１】得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出
試験に供した。この溶出率の測定は、被覆粒状肥料を一
定量の水に投入し、２５℃の恒温槽内に放置し、一定期
間経過後に取り出し、肥料と溶液を分別し、水中に溶出
した窒素分を定量し求めた。その結果を表１に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例２ 被覆率が異なる以外は、実施例１と同じ方法で製造した
被覆粒状肥料を熱風により８５℃に予熱した。更にその
外層に６０℃に加熱したアミノ樹脂（三井東圧（株）
製：商品名サイメル３０３；メラミン樹脂）を噴霧し、
被覆粒状肥料の表面にアミノ樹脂層を形成させた。同様
な処理で被覆率を変え種々の被覆粒状肥料を得た。得ら
れた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出試験に供し、その
結果を表２に示した。

【００３４】

【表２】

【００３５】実施例３ 被覆率が異なる以外は、実施例１と同じ方法で製造した
被覆粒状肥料をアミノ樹脂の種類を変え実施例２と同じ
方法で処理した。得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の
溶出試験に供し、その結果を表３に示した。

【００３６】

【表３】

【００３７】実施例４ 被覆材を被覆材Ａとアミノ樹脂の混合品に変えた以外
は、実施例１と同一方法で、一定膜厚の被覆粒状肥料を
得た。得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出試験に
供した。その結果を表４に示した。

【００３８】

【表４】

【００３９】実施例５ 被覆対象肥料を平均粒径３．１ｍｍの窒素加里化成Ｃ２
０号（Ｎ：２０％、Ｋ ₂ Ｏ：１０％）に変え、また被覆
温度を１０５℃に変えたほかは全て実施例１と同様に行
った。この結果を表５に示す。

【００４０】

【表５】

【００４１】実施例６ 被覆率が異なる以外は、実施例５と同じ方法で製造した
被覆粒状肥料を熱風により８５℃に予熱した。更にその
外層に６０℃に加熱したアミノ樹脂（三井東圧（株）
製：商品名サイメル３０３；メラミン樹脂）を噴霧し、
被覆粒状肥料の表面にアミノ樹脂層を形成させた。同様
な処理で被覆率を変え種々の被覆粒状肥料を得た。得ら
れた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出試験に供し、その
結果を表６に示した。

【００４２】

【表６】

【００４３】実施例７ 被覆率が異なる以外は、実施例５と同じ方法で製造した
被覆粒状肥料をアミノ樹脂の種類を変え実施例２と同じ
方法で処理した。得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の
溶出試験に供し、その結果を表７に示した。

【００４４】

【表７】

【００４５】実施例８ 被覆材を被覆材Ａとのアミノ樹脂の混合品に変えた以外
は、実施例５と同一方法で、一定膜厚の被覆粒状肥料を
得た。得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出試験に
供した。その結果を表８に示した。

【００４６】

【表８】

【００４７】

【発明の効果】本発明の粒状肥料被覆用組成物は、有機
溶剤を含有していないため引火性等、操業上の問題を考
慮する必要なく、しかも環境汚染問題等もない。更に本
被覆用組成物を用いれば、粒状肥料の成分溶出速度の調
節が極めて容易にかつ確実に行えるものであり、農作業
に於ける省力化が容易となるものである。

フロントページの続き (72)発明者 丸山 裕 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株式会社東京研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油変性アルキッド樹脂と分子中に共役二
   重結合を有する不飽和油とアミノ樹脂を主成分とする肥
   料被覆用組成物。
2. 【請求項２】 粒状肥料の表面が主として油変性アルキ
   ッド樹脂、分子中に共役二重結合を有する不飽和油及び
   アミノ樹脂との反応生成物により被覆されてなる被覆粒
   状肥料。
3. 【請求項３】 粒状肥料の表面が主として油変性アルキ
   ッド樹脂と、分子中に共役二重結合を有する不飽和油と
   の反応生成物により被覆され、更にアミノ樹脂により被
   覆されてなる被覆粒状肥料。
4. 【請求項４】 粒状被覆肥料を製造するに際し、アミノ
   樹脂の種類、添加率を変化させることにより溶出パター
   ンを制御することを特徴とする被覆粒状肥料の製造法。