JPH0769770A

JPH0769770A - 肥料被覆用組成物及び被覆粒状肥料及びその製造法

Info

Publication number: JPH0769770A
Application number: JP5213192A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamamoto; 一夫山本; Akira Sakagami; 晃阪上; Sadaji Misumi; 定治三隅; Kazutoshi Imada; 一年今田
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-03-14

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、エステルガムまたはボイル油
と、ワックス、石油樹脂またはロジンおよびその誘導体
の少なくとも１種以上からなる被覆材を用い、粒状肥料
の表面に被覆する。また、ワックス、石油樹脂またはロ
ジンおよびその誘導体の種類、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耐水性
の樹脂で被覆することにより作物の必要適期に適量の養
分供給可能な被覆粒状肥料の被覆用組成物及びそれを被
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】化学肥料は
一般に水溶性であり、そのため速効性である。しかし、
水溶性であるがため流亡、脱窒素等による成分損失（利
用率の低下）が大きく、長期にわたって肥効を持続させ
ることが困難である。又、施肥時の局部的な偏りにより
農作物に濃度障害を及ぼす恐れがある。

【０００３】農作物に濃度障害を及ぼさない施肥法の一
つとして被覆肥料の施用が挙げられる。被覆肥料とは粒
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調節した
肥料である。なかでも成分調節機能の点で樹脂等を用い
た有機系の被覆資材が有効であり主流を占めている。

【０００４】これらの資材はいずれも肥料の溶出が完了
した後、その大部分の被覆材は土壌中で永年残留し生態
系環境に負荷を与える事になる。特に近年、環境にやさ
しい生態調和型農業の高まりの中では被覆肥料に使用さ
れる被覆材は肥効成分が溶出した後は極力速やかに土壌
中で分解されることが要求される。しかしながら、生分
解型として知られるアルキッド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には一般に有機溶剤を使
用するため、その毒性、引火性等に充分な注意及び対策
が必要である。特に近年環境問題の高まりとともに溶剤
の回収や環境汚染等が問題にされている。従って、かか
る問題を解決すべく、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被覆粒状肥料を得ることができる
被覆材が検討されたが、樹脂が高粘度であるため成膜性
ならびに溶出制御という点で必ずしも満足できるもので
はなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる問題
を解決すべく鋭意検討の結果、アルキッド樹脂とエステ
ルガム（耐水性や肥料との密着性の向上）の配合物及び
ボイル油（成膜性の改善）に、さらにワックス、石油樹
脂等を配合することにより成膜性にすぐれた耐水性のあ
る被覆材を見いだし本発明に到達した。

【０００６】すなわち本発明は、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、エステル
ガム及びボイル油と、ワックス、石油樹脂またはロジン
およびその誘導体の少なくとも一種以上からなる肥料被
覆用組成物、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、分子中に共役二重結合を有する不飽和
油、エステルガム及びボイル油と、ワックス、石油樹脂
またはロジンおよびその誘導体の少なくとも一種以上か
らなる肥料被覆用組成物で被覆されてなることを特徴と
する被覆粒状肥料、または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、エステルガム及びボイル油からなる肥料被覆用
組成物で被覆され、さらにその外層をワックス、石油樹
脂またはロジンおよびその誘導体の少なくとも一種以上
からなる肥料被覆用組成物で被覆されてなることを特徴
とする被覆粒状肥料、または粒状肥料の表面が主として
ワックス、石油樹脂またはロジンおよびその誘導体の少
なくとも一種以上からなる肥料被覆用組成物で被覆さ
れ、その外層を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、エステルガム及びボイル油か
らなる肥料被覆用組成物で被覆されてなることを特徴と
する被覆粒状肥料、または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、エステルガム及びボイル油からなる肥料被覆用
組成物で被覆され、さらにその外層を油変性アルキッド
樹脂、分子中に共役二重結合を有する不飽和油、エステ
ルガム及びボイル油と、ワックス、石油樹脂またはロジ
ンおよびその誘導体の少なくとも一種以上からなる肥料
被覆用組成物で被覆されてなることを特徴とする被覆粒
状肥料、または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、エ
ステルガム及びボイル油と、ワックス、石油樹脂または
ロジンおよびその誘導体の少なくとも一種以上からなる
肥料被覆用組成物で被覆され、その外層を油変性アルキ
ッド樹脂、分子中に共役二重結合を有する不飽和油、エ
ステルガム及びボイル油からなる肥料被覆用組成物で被
覆されてなることを特徴とする被覆粒状肥料で、肥効調
節をワックス、石油樹脂またはロジンおよびその誘導体
の種類、添加量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。

【０００７】本発明において、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
動物脂と加熱縮合して得られる一般的なもので良く特に
その種類は限定されるものではない。

【０００８】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
ーム油等が挙げられる。天然動物油としては例えば牛脂
が挙げられる。分子量は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脆くまた、硬化乾燥速度も
遅いため塗膜形成に長時間要する。一方、分子量が５０
００を越える場合には高粘度となり効率よく均一に被膜
を形成することが困難となる。

【０００９】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ア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９，１１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もでき
る。

【００１０】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、不飽和油同士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。

【００１１】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割合がこの範囲よ
り少ない場合、精製した被膜が脆く耐水性が悪い。また
油変性アルキッド樹脂の割合がこの範囲より多い場合、
粘度が高すぎて効率よく被覆することが困難となる。

【００１２】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％の範囲が好ましい。これ以下では反応速度が十
分でなく、また、これ以上の場合は反応速度が速すぎ、
連続的成膜が困難である。

【００１３】エステルガムとはガムロジン、ウッドロジ
ン、トール油ロジンとグリセリン、ポリグリセリン、グ
リセリンピッチを常圧下で加熱して得られるロジン酸グ
リセリンエステルである。ロジン酸グリセリンエステル
の添加量は油変性アルキッド樹脂と不飽和油との混合物
の合計の５〜２５重量％の範囲が好ましい。これ以下で
は期待した効果が得られない。またこれ以上の場合、粘
度が高すぎて均一被膜形成が困難となり、その結果、耐
水性不良となる。

【００１４】ボイル油とは乾性油を常圧下で加熱して適
度のコンシステンシーを与え、脱色し、乾燥剤を加えて
乾燥性を改良したものであり、乾性油としてはアマニ
油、エノ油、桐油、麻実油、大豆油、イワシ油が挙げら
れる。ボイル油の添加量は油変性アルキッド樹脂と不飽
和油及びエステルガムとの混合物の合計の１０〜４０重
量％の範囲が好ましい。これ以下では被膜の最低膜厚が
小さく成膜性に難があり、その結果、耐水性不良とな
る。またこれ以上の場合、硬化速度が遅くなり塗膜形成
に長時間を要する。

【００１５】ワックスとしては軟化点が４０〜１５０℃
の範囲のもの、好ましくは軟化点が７０〜１１０℃の範
囲のものを用いる。軟化点が４０℃以下の場合は屋外貯
蔵時等においてワックスが融解し溶出性能を損ない、ま
た、固結を生起する恐れがある。また、軟化点が１５０
℃以上の場合は被膜形成時に熱収縮等により均厚性が阻
害され目的の溶出性能のものを得ることが困難となる。
ここで使用するワックスとしては特に限定されるもので
はなくカーボワックス、ヘキストロウの様な各種合成ワ
ックス、カーナバロウ、みつロウの様な各種天然ワック
スならびにワックスの性能を有する熱可塑性樹脂の様な
材料を使用することができる。ワックスの効果としては
油変性アルキッド樹脂と不飽和油及びエステルガム、ま
たはボイル油を含有せしめた固形化した反応生成物の分
子間の微細な間隔に侵入して膜の耐水性をより高くして
いることが挙げられる。

【００１６】次に石油樹脂ならびにロジン及びその誘導
体はワックス類と相溶しその耐水性、粘着性により外部
からの水の侵入を抑えワックスとの相乗効果が期待でき
るものである。石油樹脂としてはＣ５留分を主原料とし
た脂肪族系炭化水素樹脂及びＣ９留分を主成分とした芳
香族系炭化水素樹脂が挙げられるが、好ましくはワック
ス類との相溶性の高いＣ９が望ましい。また、Ｃ９系石
油樹脂の主成分はスチレン、ビニルトルエン、α−メチ
ルスチレン、インデンの共重合体であり使用する軟化点
は７０〜１５０℃、好ましくは９０〜１２０℃の範囲の
ものが望ましい。また、ロジンはガムロジン、ウッドロ
ジン何れでもよくまたこれらのロジンとアルコールを加
圧下加熱して得られるロジンエステル、ロジンを石灰や
亜鉛華で硬化させたロジン等の誘導体も使用することが
できる。

【００１７】一次被覆材としては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、エステル
ガム及びボイル油と、ワックス類の配合物を熱溶融し被
覆するが、この場合の条件は比較的低融点のワックスや
石油樹脂等を使用する〔表面物性に問題があれば当資材
の外層にワックス及び石油樹脂を含まない被覆材で塗膜
形成することもできる〕。その配合組成はワックス類の
添加量が油変性アルキッド樹脂と不飽和油及びエステル
ガム、叉はボイル油を含有せしめた混合物の合計の２〜
３０重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲が望まし
い。この範囲よりも少量の場合は初期の溶出抑制困難で
これ以上では被覆時の膜の損耗が起こるし、外層に被覆
するアルキッド樹脂との接着性に支障をきたすことにな
る。

【００１８】次に、粒状肥料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、
エステルガム及びボイル油からなる組成物で被覆され、
さらにその外層をワックス類により被覆する場合にはワ
ックス類の添加量は被覆材の総量の２〜２０重量％、好
ましくは２〜１０重量％の範囲が望ましい。ワックス類
がこの範囲以下においては初期の溶出抑制困難で、これ
以上では被覆時の膜の損耗がおこるし、輸送時、施肥機
械散布時に損耗する。また、逆に内層にワックス類によ
り被覆する場合も同様の添加量が好ましい。

【００１９】さらに、粒状肥料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、エステルガム及びボイル油からなる組成物で被覆さ
れ、さらにその外層を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とエステルガム又はボイ
ル油と、ワックス、石油樹脂またはロジン及びその誘導
体の少なくとも一種以上からなる肥料被覆用組成物を被
覆する被覆粒状肥料においてはワックス類の添加量は被
覆材の総量に対して２〜２５重量％、好ましくは２〜１
５重量％の範囲が望ましい。ワックス類がこの範囲以下
においては初期の溶出抑制困難で、これ以上では被覆時
の膜の損耗がおこるし、輸送時、施肥機械散布時に損耗
する。また、逆に内層に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とエステルガム又はボ
イル油と、ワックス、石油樹脂またはロジン及びその誘
導体の少なくとも一種以上からなる肥料被覆用組成物を
被覆する被覆粒状肥料においても同様の添加量が好まし
い。

【００２０】さらに、粒状肥料の表面を本発明の被覆用
組成物で被覆した被覆粒状肥料の肥効調節はワックス、
石油樹脂またはロジンおよびその誘導体の種類、添加量
を調節することにより溶出パターンを制御することがで
きる。

【００２１】本発明において被覆される肥料は通常、使
用される塩安、尿素、塩化加里等の単肥やＮＫ化成、塩
加燐安、燐硝安加里等の複合肥料及び粒状の有機肥料
等、特に制限されるものではない。又、被覆方法は公知
の如く、流動層や回転ドラム等の転動型の各れでも良
い。

【００２２】

【実施例】以下に実施例により詳細に説明するが、係る
実施例に限定されるものではない。

【００２３】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７０ｍ³／Ｈｒで熱
風を送り流動させ８０℃に保持した。

【００２４】一方、上部より８０℃に加熱した被覆材
（６０％大豆油変性アルキッド樹脂３０％、ロジン酸グ
リセリンエステル１５％、桐油３０％、ボイル油２０
％、金属石鹸３％、皮張防止剤２％）とワックス（日本
精蝋（株）：ＨＮＰ−９）の混合物を２流体ノズルを用
い１．７ｇ／ｍｉｎの速度で肥料粒上に噴霧し一定膜厚
（被覆率＝１１％）の被覆粒状肥料を得た。

【００２５】得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出
試験に供した。被覆材とワックスの配合比は表１に示し
た。また、その結果を表２に示した。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る。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例２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７０ｍ³／Ｈｒで熱
風を送り流動させ８０℃に保持した。

【００２９】一方、上部より８０℃に加熱した一次被覆
材（６０％大豆油変性アルキッド樹脂３０％、ロジン酸
グリセリンエステル１５％、桐油３０％、ボイル油２０
％、金属石鹸３％、皮張防止剤２％）を２流体ノズルを
用い１．７ｇ／ｍｉｎの速度で肥料粒上に噴霧し一次膜
を形成させた。さらに、二次被覆材〔ワックス（パラフ
ィンワックス１５５：日本精蝋（株））及び石油樹脂
（アルコンＰ−１００：荒川化学（株））混合品（混合
比＝１：１）〕を同様の方法で噴霧して、被覆膜の膜厚
が異なる種々の被覆粒状肥料を得た。

【００３０】得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出
試験に供した。被覆材とワックスの配合比は表３に示し
た。また、その結果を表４に示した。溶出率の測定は実
施例１に準ずる。

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】実施例３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７０ｍ³／Ｈｒで熱
風を送り流動させ８０℃に保持した。

【００３４】一方、上部より８０℃に加熱した一次被覆
材〔ワックス（パラフィンワックス１５５：日本精蝋
（株））及び石油樹脂（アルコンＰ−１００：荒川化学
（株））混合品（混合比＝１：１）〕を２流体ノズルを
用い１．７ｇ／ｍｉｎの速度で肥料粒上に噴霧し一次膜
を形成させた。さらに、二次被覆材（６０％大豆油変性
アルキッド樹脂３０％、ロジン酸グリセリンエステル１
５％、桐油３０％、ボイル油２０％、金属石鹸３％、皮
張防止剤２％）を同様の方法で噴霧して、被覆膜の膜厚
が異なる種々の被覆粒状肥料を得た。

【００３５】得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出
試験に供した。被覆材とワックスの配合比は表５に示し
た。また、その結果を表６に示した。溶出率の測定は実
施例１に準ずる。

【００３６】

【表５】

【００３７】

【表６】

【００３８】実施例４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７０ｍ³／Ｈｒで熱
風を送り流動させ８０℃に保持した。

【００３９】一方、上部より８０℃に加熱した被覆材
（６０％大豆油変性アルキッド樹脂３０％、ロジン酸グ
リセリンエステル１５％、桐油３０％、ボイル油２０
％、金属石鹸３％、皮張防止剤２％）とワックス（日本
精蝋（株）：ＨＮＰ−９）の混合物を２／３層（被覆率
＝７．３％）、２流体ノズルを用い１．７ｇ／ｍｉｎの
速度で肥料粒上に噴霧し、その後、６０℃に加熱したア
ルキッド系被覆材（６０％大豆油変性アルキッド樹脂３
０％、ロジン酸グリセリンエステル１５％、桐油３０
％、ボイル油２０％、金属石鹸３％、皮張防止剤２％）
を１／３層（被覆率＝３．７％）、２流体ノズルを用い
１．７ｇ／ｍｉｎの速度で肥料粒上に噴霧し、一定膜厚
（被覆率＝１１％）の被覆粒状肥料を得た。

【００４０】得られた被覆粒状肥料は窒素（Ｎ）の溶出
試験に供した。被覆材とワックスの配合比は表７に示し
た。また、その結果を表８に示した。溶出率の測定は実
施例１に準ずる。

【００４１】

【表７】

【００４２】

【表８】

【００４３】

【発明の効果】本発明の被覆用組成物は、有機溶剤を含
有していないため、引火性等の危険性がなく、環境汚染
問題等もない。さらに本発明の被覆用組成物を用いれ
ば、粒状肥料の溶出速度の調節が可能となり、長期にわ
たり肥効を持続させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今田一年山口県宇部市大字沖宇部5253番地セントラル硝子株式会社宇部研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、エステルガム及びボイル油
と、ワックス、石油樹脂またはロジンおよびその誘導体
の少なくとも一種以上からなる肥料被覆用組成物。
【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、エ
ステルガム及びボイル油と、ワックス、石油樹脂または
ロジンおよびその誘導体の少なくとも一種以上からなる
肥料被覆用組成物で被覆されてなることを特徴とする被
覆粒状肥料。
【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、分子中に共役二重結合を有する不飽和油、エ
ステルガム及びボイル油からなる肥料被覆用組成物で被
覆され、さらにその外層をワックス、石油樹脂またはロ
ジンおよびその誘導体の少なくとも一種以上からなる肥
料被覆用組成物で被覆されてなることを特徴とする被覆
粒状肥料。
【請求項４】粒状肥料の表面が主としてワックス、石
油樹脂またはロジンおよびその誘導体の少なくとも一種
以上からなる肥料被覆用組成物で被覆され、その外層を
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、エステルガム及びボイル油からなる肥料被覆
用組成物で被覆されてなることを特徴とする被覆粒状肥
料。
【請求項５】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、エ
ステルガム及びボイル油からなる肥料被覆用組成物で被
覆され、さらにその外層を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、エステルガム及び
ボイル油と、ワックス、石油樹脂またはロジンおよびそ
の誘導体の少なくとも一種以上からなる肥料被覆用組成
物で被覆されてなることを特徴とする被覆粒状肥料。
【請求項６】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、エ
ステルガム及びボイル油と、ワックス、石油樹脂または
ロジンおよびその誘導体の少なくとも一種以上からなる
肥料被覆用組成物で被覆され、その外層を油変性アルキ
ッド樹脂、分子中に共役二重結合を有する不飽和油、エ
ステルガム及びボイル油からなる肥料被覆用組成物で被
覆されてなることを特徴とする被覆粒状肥料。
【請求項７】請求項２〜６記載の被覆粒状肥料の肥効
調節をワックス、石油樹脂またはロジンおよびその誘導
体の種類、添加量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。