JP2003277178A - 被覆粒状肥料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生分解性を考慮した原料を用い、有機溶剤を
使用しない、しかも簡便な方法で初期における溶出率が
従来の被覆肥料に比べて遙かに小さい、特定の溶出曲線
を描く多層被覆粒状肥料を提供する。 【解決手段】 窒素、りん酸、カリウム、マグネシウム
の少なくとも一成分を含有する粒状肥料表面が、ヒマシ
油とポリイソシアネートとをイソシアネート基／ヒドロ
キシル基のモル比が0.7〜3.0の範囲で反応させた反応物
で一次被覆され、アルキド樹脂とポリイソシアネートと
をイソシアネート基／ヒドロキシル基のモル比が0.7〜
3.0の範囲で反応させた反応物で二次被覆された肥料で
あって、当該肥料12.5ｇを２５℃、250mlの水中に浸漬
した場合の窒素、りん酸、カリウム、マグネシウムの少
なくとも一成分の溶出率が下記数１及び２の範囲にある
多層被覆粒状肥料である。 【数１】 【数２】 （上記数１及び２に於いて、 Ｅは溶出率％を、ｔは浸
漬日数を示す）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、肥料の溶出が精度
良く調節された多層被覆粒状肥料及びその製造方法に関
する。詳しくは、ヒマシ油とポリイソシアネートとの反
応物を主成分とする被覆材で一次被覆され、アルキド樹
脂とポリイソシアネートとの反応物を主成分とする被覆
材で二次被覆された多層被覆粒状肥料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、閉鎖性水域の富栄養化や硝酸性窒
素による地下水汚染などの環境問題から、肥料の低減な
ど環境負荷軽減が課題となっている。また、農業人口の
減少、従事者の高齢化により省力型肥料が要請され多く
の被覆粒状肥料が開発され市販・実用化されている。し
かし現在市販されている被覆粒状肥料の大半は、一般に
リニア型と云われ肥料成分の溶出曲線が大略直線的であ
る。このリニア型被覆粒状肥料は従来の化成肥料と比べ
て肥料成分の溶出が制御されており、追肥施用を相当省
略することができその需要量は年々増加している。植物
は幼苗期はあまり肥料成分を必要とせず、成長期に多く
必要とする。この植物生育段階を考慮すると、リニア型
被覆粒状肥料も初期における溶出率が大きいためさらな
る改良が求められている。

【０００３】このような要請に対応すべく、シグモイド
型と云われる溶出曲線がＳ字状を描く被覆粒状肥料が開
発されている。即ち、この肥料は、初期における溶出率
が極力抑制され、植物の成育段階に対応して溶出率が大
きくなるように工夫された被覆粒状肥料である。このよ
うな技術を開示した文献として例えば、特許第2819194
号、特許第2867175号、特開平8-151286号公報、特開平1
0-291881号公報等がある。例えば、特許第2819194号
は、粒状肥料の表面に、アルカリ物質からなる第一被覆
層が形成され、該第一被覆層の表面に、オレフィン系重
合体とアルカリ水可溶性重合体との混合物からなる第二
被覆層が形成された被覆粒状肥料を開示し、特許第2867
175号は、粒状肥料の表面に高吸水膨潤性物質からなる
第一被覆層が形成され、該第一被覆層の表面にオレフィ
ン系重合体からなる第二被覆層が形成された重層被覆粒
状肥料を開示している。

【０００４】また、特開平8-151286号公報は、粒状肥料
の表面がワックス類で一次被覆され、さらにその表面が
アルキッド樹脂と水に可溶あるいは膨潤する物質で二次
被覆された後、一次被覆材を溶融もしくは軟化処理した
多層被覆粒状肥料を開示し、特開平10-291881号公報
は、粒状肥料の外部が、粒径１〜２００μｍの高吸水性
物質の粒子とウレタン樹脂からなる少なくとも１層の被
膜で被覆された被覆粒状肥料を開示している。しかしこ
れら開示技術も、製造が煩雑であったり、肥料が高価と
なったり、溶出制御が困難であったり、また効果が必ず
しも充分期待できないことなどが考えられる。

【０００５】一方、被覆粒状肥料を使用する上での問題
として、被覆材が生分解性樹脂でない場合、被膜が圃場
に残留し環境汚染を招来することがある。また、被覆材
に溶剤型樹脂を使用した場合、大気汚染を招来し、ま
た、被膜成形時に於ける作業者人体への影響（毒性）、
火災（引火性）等の問題があり、加えて溶剤の除去、回
収には複雑な操作と、多大の費用を要する。そのため、
製造時に有機溶剤を使用することなく、且つ生分解性を
考慮しやすい天然産物を使用したウレタン樹脂を被覆材
として使用した被覆肥料が提案されている。

【０００６】ヒマシ油をウレタン樹脂成分として使用し
た場合、液状で取り扱いやすい、即ち、溶剤を使用しな
くて良いといった利点に加え、ブロッキング性が少ない
という利点がある。例えば、米国特許第5538531号公報
は、徐放性肥料及びその製造方法を開示している。この
徐放性肥料は、内側の被膜は、（A）１分子あたり約1.5
〜3個のNCO基を含有し、且つNCO含有量が10〜50質量％
である芳香族ポリイソシアネートまたはその誘導体と、
（B）2〜6個のヒドロキシル基を有し、約10〜22個の炭
素原子を含有する少なくとも１つのアルキル基を有する
ポリオールの反応生成物からなり、好適なポリオールと
してヒマシ油及び水素化ヒマシ油が、ポリイソシアネー
トとして、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネー
トが例示されている。外側の被膜は、滴下融点50〜120
℃の有機ワックスからなる。

【０００７】また、特公平7-16648号公報にはポリイソ
シアネート、フェノールホルマリン縮合物、ヒドロキシ
ル基含有軟化剤、触媒アミンからなる無溶剤型被覆剤が
開示されている。そこでは、ウレタン被膜の軟化剤とし
てヒマシ油が使用され、必須成分としてフェノールとア
ルデヒドの縮合物を含むポリオール成分、他に任意に塗
布組成物の希釈剤としてヒドロキシル基含有化合物が使
用される。また、特許第2916762号にはオキシエチレン
基とエステル基を含有するポリウレタン樹脂からなる被
覆剤が、さらに、特許第3161997号にはポリオール成分
とポリイソシアネート成分から誘導され、ポリオール成
分としてヒマシ油及びその誘導体を使用した被覆剤が開
示されている。特開平10-265288号公報には芳香族ポリ
イソシアネートから得られるイソシアネート基末端プレ
ポリマー、ヒマシ油又はヒマシ油誘導体ポリオール、ア
ミン系ポリオールからなるポリウレタン樹脂で被覆され
た被覆粒状肥料が、特開2001-213685号公報にはヒマシ
油とポリエーテルポリオールの混合物、またはヒマシ油
とポリエーテルポリオールの反応生成物からなるポリウ
レタンで被覆された徐放性肥料粒子が開示されている。
しかしながら、粒状肥料の被膜として、ヒマシ油を用い
たポリウレタン被膜を利用するこれら公知の方法では、
本発明の目的とする精度の良い溶出調整機能を有する被
覆粒状肥料を得ることはできない。

【０００８】また、溶出時間を遅延する目的で、特開20
00-44377号公報には、熱硬化性樹脂で被覆した粒状肥料
において、その被覆部及び肥料部の少なくとも一方に疎
水性化合物を含有させ、肥料の溶出時間を遅延させた被
覆粒状肥料の開示がある。さらに、溶出調整機能を付与
する目的で、特開2000-350554号公報には、ポリイソシ
アネートとアルキド樹脂と油からなる樹脂で被覆された
尿素系製品の開示がある。しかしながら、これら方法で
も必ずしも満足できる溶出調整機能は得られない。

【０００９】被膜形成法に関して云えば、特許第253226
4号には、尿素肥料表面にイソシアネート化合物を過剰
量反応させベースコートを形成させ、その上にポリオー
ル化合物を反応させることを特徴とする技術の開示があ
る。また、特開平9-202683号公報は未硬化熱硬化性樹脂
の添加と硬化を繰り返し粒状肥料表面上に被膜を形成す
る方法を開示している。また、その他ポリウレタン被覆
方法として、ポリオール成分とポリイソシアネート成分
を交互に積層し反応させる方法も行われているが、十分
に反応が進み難く、被膜形成に時間を要し、必ずしも工
業的とは云い難い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
生分解性を考慮した原料を用い、有機溶剤を使用しな
い、しかも簡便な方法で、初期における溶出率が従来の
被覆肥料に比べて遙かに小さい、後述する特定の溶出曲
線を描く多層被覆粒状肥料及びその製造方法について鋭
意検討を重ねた結果、本発明を完成したものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は窒素、り
ん酸、カリウム、マグネシウムの少なくとも一成分を含
有する粒状肥料表面が、ヒマシ油とポリイソシアネート
とをイソシアネート基／ヒドロキシル基のモル比が0.7
〜3.0の範囲で反応させた反応物で一次被覆され、アル
キド樹脂とポリイソシアネートとをイソシアネート基／
ヒドロキシル基のモル比が0.7〜3.0の範囲で反応させた
反応物で二次被覆された肥料であって、当該肥料12.5ｇ
を２５℃、250mlの水中に浸漬した場合の窒素、りん
酸、カリウム、マグネシウムの少なくとも一成分の溶出
率が下記数３及び表４の範囲にある多層被覆粒状肥料

【００１２】

【数３】

【００１３】

【数４】

【００１４】（上記数３及び数４に於いて、 Ｅは溶出
率％を、ｔは浸漬日数を示す）に関する。別言すれば本
発明は、肥料成分の初期における溶出率が極めて小さ
く、その後の溶出率が比較的大きな、一般にシグモイド
型と云われる溶出調整型の多層被覆粒状肥料に関する。
既に述べた様に、ヒマシ油とポリイソシアネートとの反
応物を用いる利点は、反応物であるポリウレタン樹脂を
被覆材として使用できる点である。ヒマシ油とポリイソ
シアネートとの反応物から成る単純な組成の一次被覆
で、硬度が大きく且つ欠陥のない被膜を形成することが
可能であるが、この一次被覆のみでは本発明の目的とす
る多層被覆粒状を得ることはできない。これに更にアル
キド樹脂とポリイソシアネートとの反応物を二次被覆す
ることにより、始めて本発明の目的とする特定の溶出曲
線を描く多層被覆粒状肥料を製造することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。今、数３及び数４について説明すると、数３は多
層被覆粒状肥料12.5ｇを２５℃、250mlの水中にｔ（但
し、２０≦ｔ≦６０）日間浸漬したときに窒素（Ｎ）、
りん酸（Ｐ_２Ｏ_５）、カリウム（Ｋ_２Ｏ）、マグネシウ
ム（ＭｇＯ）の少なくとも一成分の溶出率（％）Ｅが、
Ｅ≦（７／４）ｔ−２５を満足することである。数４
も同様である。このような溶出曲線を描く本発明多層被
覆粒状肥料は、初期における溶出率が極めて小さく、植
物生育段階に対応して溶出率が次第に大きくなってお
り、肥料成分が植物に有効に利用されることが理解され
る。さて、本発明に使用するヒマシ油の品質については
特に制限はない。ただ、構成脂肪酸の約90％がリシノー
ル酸であることが望ましく、水酸基価が150〜170、粘度
が500〜900mP・s（25℃）の物性を有するものがより好
ましく使用される。

【００１６】また、ウレタン化に際し使用されるポリイ
ソシアネートには、モノマーのジイソシアネートが含ま
れる。好適な例として、トリレンジイソシアネート、ジ
フェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフ
ェニルポリイソシアネート、キシレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。ま
た、これらの混合物も使用することができる。しかし、
これらのうち本発明の目的及び被膜形成性の点からポリ
メチレンポリフェニルポリイソシアネートがもっとも好
ましい。

【００１７】ヒマシ油とポリイソシアネートとのモル比
は、イソシアネート基とヒドロキシル基のモル比（ＮＣ
Ｏ／ＯＨ）として0.7〜3.0が好ましい。これらの比率の
範囲外となると反応物即ちポリウレタンの架橋が減少し
十分な耐水性被膜が得られなかったり、被膜強度が減少
し被膜に欠陥が発生しやすくなり、肥料成分の初期にお
ける溶出率を小さくすることがきわめて困難となる。と
ころで、ヒマシ油とポリイソシアネートとの反応物量は
一次被覆の被覆量の８０質量％以上であることが好まし
い。８０質量％を下廻ると本発明の目的を達成すること
が困難となる。

【００１８】本発明において、これまでとは全く異なっ
た溶出パターン、即ち、初期における溶出率が極めて小
さく、その後の溶出率が比較的大きな、一般にシグモイ
ド型と云われる溶出調整型の多層被覆粒状肥料を得るた
めには、上記一次被覆に次いで、ポリオール成分として
アルキド樹脂を使用し、一次被膜上をアルキド樹脂とポ
リイソシアネートとの反応物で二次被覆することが必要
である。本発明に使用するアルキド樹脂は特に限定され
るものではないが、本発明者が最も推奨するアルキド樹
脂は油変性アルキド樹脂で、フタル酸、マレイン酸、ア
ジピン酸等の多塩基酸とグリセリン、ペンタエリスリト
ール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等
の多価アルコール及び変性剤として天然植物油あるいは
動物油等を加熱縮合して得られる一般的なものである。
しかしながら、アルキド樹脂はウレタン化して被覆材と
して使用するため、本発明溶出特性の観点から水酸基価
は２０〜４００のものが好ましい。

【００１９】また、酸価に関して云えば、酸価が高いと
ウレタン化反応が阻害され被膜の乾燥性が悪くなり溶出
率が本発明の範囲内にある多層被覆粒状肥料をうること
が困難となるので、酸価は15以下、さらに好ましくは10
以下で、粘度は低いものが望ましい。また、ウレタン化
して樹脂とした場合の膜強度の観点から、変性剤として
はアマニ油、ヒマシ油が、多塩基酸としてはフタル酸、
アジピン酸が、多価アルコールとしてはグリセリン、エ
チレングリコールが特に推奨される。しかし、これらに
限定されるものではない。

【００２０】アルキド樹脂とポリイソシアネートの使用
比率は、イソシアネート基とヒドロキシル基のモル比
（ＮＣＯ／ＯＨ）として0.7〜3.0が好ましい。これらの
比率の範囲外となるとポリウレタン架橋の減少から十分
な耐水性被膜が得られなかったり、被膜強度が減少し被
膜に欠陥が発生しやすくなり、肥料成分の初期における
溶出率を小さくすることが困難となり本発明の目的を達
成すもことができない。

【００２１】アルキド樹脂とポリイソシアネートとの反
応物で二次被覆する場合、アルキド樹脂に少量のヒマシ
油を予め混合して使用しても良い。しかし、アルキド樹
脂とポリイソシアネートとの反応物量は二次被覆の被覆
量の８０質量％以上であることが好ましい。８０質量％
を下廻ると一次被覆の場合と同様、本発明の目的を達成
することが困難となる。本発明多層被覆粒状肥料は後述
するように、ヒマシ油とポリイソシアネートとの反応物
層と、アルキド樹脂とポリイソシアネートとの反応物層
が、重層する様な形で粒状肥料が被覆されている。ヒマ
シ油とポリイソシアネートとの反応物を主成分とする一
次被覆量と、アルキド樹脂とポリイソシアネートとの反
応物を主成分とする二次被覆量の質量割合は、一次被覆
の被覆量が全被覆量に対して40〜95質量％で、二次被覆
の被覆量が全被覆量に対して５〜４５質量％であること
が好ましい。この範囲を逸脱すると本発明の特定の溶出
率曲線を示す多層被覆粒状肥料を得ることが困難とな
る。

【００２２】ところで一次被覆と二次被覆の関係につい
て云えば、一次被覆はピンホールなどの欠陥のない完全
被膜の形成により、極力、初期の肥料成分の溶出を抑制
するとともに、一定期間後の溶出速度の増大に寄与する
ことを目的とする。二次被覆は被覆粒状肥料内部への水
の浸透を抑制する効果があると推測される。一次被覆だ
けでは初期における溶出抑制期間の形成が困難であり、
二次被覆だけでは初期における溶出率の低減ができず、
且つ、その後の溶出率も増加しない。先述の通り、ポリ
ウレタンはポリオールとポリイソシアネートの使用割合
により耐水性及び被膜形成性が変化すること、また、溶
出率は被覆量の影響を受けることから、一次被覆、二次
被覆の溶出率への影響については一概には云えないが、
二次被覆量の割合が増加する従い初期における溶出抑制
期間は長くなる。また、一次被覆量の割合が増加するに
従い一定期間後の溶出速度は増大する。

【００２３】一次被覆、二次被覆におけるウレタン化に
際しての反応促進のため触媒を添加することは有用な技
術である。触媒には公知のものを用いることができ、例
えば、オクタン酸カリウム等の有機塩類、トリエチレン
ジアミン等のアミン化合物が使用できる。反応速度の調
整の容易さ、均一な被膜の形成のし易さの点から、脂肪
族モノカルボン酸カリウムが好ましい。また、ヒマシ油
分子間、アルキド樹脂分子間で架橋させ、より強靭な被
膜を形成する目的で、架橋触媒として、例えば、ナフテ
ン酸マンガン、オクタン酸コバルト等の有機塩類を使用
することも有用である。

【００２４】本発明に使用する肥料は粒状であれば特に
限定はなく、例えば、尿素、硫安、塩安、りん安、硝
安、硫酸カリ、塩化カリ、りん酸マグネシウム、硫りん
安、硫加りん安、りん硝安カリ、過りん酸石灰等が代表
例として挙げられる。肥料粒子の粒径に特に限定はない
が、１ｍｍ〜５ｍｍのものが好ましく使用される。

【００２５】次いで、粒状肥料への被覆方法について述
べれば、流動または転動状態にある粒状肥料に対し各被
覆材を付着反応させ、これを熱風等で加温することによ
って粒状肥料上で硬化させ被膜を形成する方法が使用で
きる。粒状肥料を流動、転動するには公知の方法が使用
できる。例えば、流動化には流動装置や噴流動装置が、
転動化には回転パンや回転ドラムの装置が使用できる。

【００２６】各被覆材は液状化し、粘度が300mP・s以下
となる様に調整したものを使用する。例えば、ヒマシ
油、アルキド樹脂は80〜120℃に加熱する。ポリイソシ
アネートは常温で300mP・s以下のものはそのまま、ま
た、固体のものは融点以上に加熱し液状化する。被覆材
の粘度が300mP・sを越えると作業性が悪くなり、さらに
均一な被膜が形成されず、肥料成分溶出の制御が困難と
なるため好ましくない。

【００２７】肥料粒子への被覆材即ち、ヒマシ油、ポリ
イソシアネート、アルキド樹脂の付着方法は、肥料粒子
に均一に塗布できれば特に限定はなく、スプレーによる
噴霧、滴下に限らず実施できる。また、各被覆材は同一
の箇所から粒状肥料に噴霧しても、あるいは別々の箇所
から噴霧しても良い。

【００２８】作業性の面から、触媒はヒマシ油、アルキ
ド樹脂に予め混合して使用し、ポリイソシアネートはヒ
マシ油あるいはアルキド樹脂とは別の箇所から噴霧する
ことが好ましい。付着、反応により生成した被膜を硬化
させるには、一次被覆においても、二次被覆においても
室温から90℃の範囲で加熱を行うが、硬化温度が低すぎ
ると噴霧された溶液の粘性が高くなり粒子表面上で均一
な膜が形成されない。また、硬化温度が高すぎるとウレ
タン化反応の速度が速くなり、硬化速度を調節し難く、
均一な被膜形成が困難となる。従って、加熱温度は50℃
〜80℃が好ましい。被覆材の粘度を下げ、肥料粒子表面
上に均一な被膜を形成させるため、また反応性を高める
ために有機溶剤を使用することもできる。

【００２９】ところで、肥料粒子上への被膜の形成は被
覆材の付着、硬化を繰り返すことで行われる。即ち、繰
り返しによる被膜の多層化により緻密な被膜を形成する
ことができる。一回の被膜形成に使用される被覆材の量
は、被覆材の噴霧あるいは滴下速度、硬化速度等により
異なり一概に言及することはできないが、一次被覆、二
次被覆のいずれにおいても、被覆される粒状肥料に対し
好ましくは0.3〜1.5質量％である。下限を下廻ると被覆
回数が増え、工業的に不利となるばかりでなく、被覆ム
ラを起こしやすい。上限を上廻ると粒状肥料粒子上に多
数の粒子の塊が形成され、転動あるいは流動中にこの塊
が肥料粒子から離脱して被膜に欠陥が生じ好ましくな
い。肥料粒子への被覆材の付着、硬化の繰り返しは一次
被覆にあっては少なくとも３回以上即ち、被膜を３層以
上に多層化することが好ましい。上限に関して云えば、
格別制限はないが工業的生産の観点から２５層程度であ
る。二次被覆について云えば、少なくとも１回以上、即
ち１層以上とすることが必須であり、上限に関して云え
ば、一次被覆の場合と同じである。一次被覆、二次被覆
ともに、肥料粒子への被覆材の付着、硬化の繰り返し工
程の回数が上記範囲外となり、回数が少ない場合には、
被膜に存在するピンホールの影響で初期における溶出の
抑制が困難となる。また、回数が多くなると生産性が低
下し、工業的に不利となる。

【００３０】ところで、溶出率が本発明の範囲内にある
限り、作業性の向上及び肥効調節の補助的手段として被
覆材に脂肪族エステル、ワックス、ロジンおよびその誘
導体、界面活性剤、タルク、炭酸カルシウム等の各種添
加剤を加えることができる。また、粒状肥料散布機によ
り散布される等、より強靭な被膜が必要な場合には、保
護膜の形成も有用であり、例えば、保護膜形成材料とし
て、ポリエチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン-酢
酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹
脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂等を利用することがで
きる。これらの添加剤、保護膜形成剤の使用割合として
は、全被覆量の40質量％以下であり、これ以上となると
本発明の目的を達成することができない。

【００３１】この様にして得られる本発明多層被覆粒状
肥料は、これまでとは全く異なった前記の通りの特定の
溶出パターンを示す、一般にシグモイド型と云われる溶
出調整型の多層被覆粒状肥料となっている。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により詳細に説明するが、本発
明の範囲はこれに限定されるものではない。尚、特に断
らない限り％は全て質量％を示す。

【００３３】実施例及び比較例における使用原料の略号
は下記のとおりである。 A液：ヒマシ油（水酸基価159.2、粘度695mP・s/25℃、伊
藤製油（株）製、商品名URIC H-30）3000gに、触媒とし
て脂肪族モノカルボン酸カリウム溶液（濃度70％）30ｇ
を混合し、100℃に加熱して調製した。 B液：油長47％のアマニ油ヒマシ油変性アルキド樹脂ポ
リオール（水酸基価191）3000ｇ、触媒として脂肪族モ
ノカルボン酸コバルト溶液（Ｃｏ濃度8％）15ｇ、脂肪
族モノカルボン酸カリウム溶液（濃度70％）30ｇを混合
し、100℃に加熱して調製した。 C液：ヒマシ油（水酸基価159.2、粘度695mP・s/25℃、伊
藤製油（株）製、商品名URIC H-30）450g、油長47％の
アマニ油ヒマシ油変性アルキド樹脂ポリオール（水酸基
価191）2550ｇ、触媒として脂肪族モノカルボン酸コバ
ルト溶液（Ｃｏ濃度8％）13ｇ、脂肪族モノカルボン酸
カリウム溶液（濃度70％）30ｇを混合し、100℃に加熱
して調製した。 D液：ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート
（住友バイエルウレタン（株）製、商品名スミジュール
４４Ｖ１０） E液：ポリビニルアルコール（日本合成化学工業（株）
製、商品名ゴーセノールGL-05）500gを水2500gに溶解し
た。

【００３４】［実施例１］粒状尿素（平均粒径3ｍｍ）3
0kgを、熱風発生機を付設した遠心転動造粒コーティン
グ装置（回転円板径780ｍｍ）に仕込み、90rpmで回転さ
せ、粒状肥料を転動状態にし、下部より熱風を送り70℃
に保持した。加温され且つ転動状態にある粒状尿素に、
一次被覆として、A液とD液とを、２ヶ所から別々に２流
体ノズルにより、A液は4.1g/秒の、D液は2.5g/秒の速度
で45秒間噴霧する工程と、転動させ硬化する工程を６回
繰り返し、被膜を形成した。次に、二次被覆として、B
液とD液を２ヶ所から別々に２流体ノズルにより、B液は
4.3g/秒の、D液は2.3g/秒の速度で23秒間噴霧する工程
と、転動させ硬化する工程を８回繰り返し、被覆粒状肥
料を製造した。この場合の被覆率は8.8％であった。 被覆率（％）＝(被膜質量／被覆粒状肥料の質量)×100 また、窒素成分の溶出率の測定結果を表１に示す。

【００３５】［実施例２］二次被覆の噴霧−硬化工程を
６回とした以外は、実施例１と同一の被覆条件で被覆粒
状肥料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素
成分の溶出率を表１に示す。

【００３６】［実施例３］二次被覆の噴霧−硬化工程を
４回とした以外は、実施例１と同一の被覆条件で被覆粒
状肥料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素
成分の溶出率を表１に示す。

【００３７】［実施例４］一次被覆の噴霧−硬化工程を
５回、二次被覆の噴霧−硬化工程を６回とした以外は、
実施例１と同一の被覆条件で被覆粒状肥料を製造した。
この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素成分の溶出率を表１
に示す。

【００３８】［実施例５］一次被覆の噴霧−硬化工程を
８回、二次被覆の噴霧−硬化工程を４回とした以外は、
実施例１と同一の被覆条件で被覆粒状肥料を製造した。
この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素成分の溶出率を表１
に示す。

【００３９】［実施例６］実施例1と同じ装置を用い、
実施例1と同様に加温され且つ転動状態にある粒状尿素
に、一次被覆として、A液とD液を2ヶ所から別々に２流
体ノズルにより、A液は3.7g/秒の、D液は2.9g/秒の速度
で45秒間噴霧する工程と、転動させ硬化する工程を６回
繰り返し、被膜を形成した。次に、二次被覆として、B
液とD液を２ヶ所から別々に２流体ノズルにより、B液は
4.8g/秒の、D液は1.8g/秒の速度で23秒間噴霧する工程
と、転動させ硬化する工程を６回繰り返し、被覆粒状肥
料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素成分
の溶出率を表１に示す。

【００４０】［実施例７］実施例1と同じ装置を用い、
実施例1と同様に加温され且つ転動状態にある粒状尿素
に、一次被覆として、A液とD液を2ヶ所から別々に２流
体ノズルにより、A液は4.1g/秒の、D液は2.5g/秒の速度
で45秒間噴霧する工程と、転動させ硬化する工程を６回
繰り返し、被膜を形成した。次に、二次被覆として、C
液とD液を２ヶ所から別々に２流体ノズルにより、C液は
4.3g/秒の、D液は2.3g/秒の速度で23秒間噴霧する工程
と、転動させ硬化する工程を６回繰り返し、被覆粒状肥
料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素成分
の溶出率を表１に示す。

【００４１】［実施例８］実施例1と同じ装置を用い、
実施例1と同様に加温され且つ転動状態にある粒状尿素
に、一次被覆として、A液とD液を2ヶ所から別々に２流
体ノズルにより、A液は4.1g/秒の、D液は2.5g/秒の速度
で45秒間噴霧する工程と、転動させ硬化する工程を６回
繰り返し、被膜を形成した。次に、二次被覆として、B
液とD液を２ヶ所から別々に２流体ノズルにより、B液は
4.3g/秒の、D液は2.3g/秒の速度で23秒間噴霧する工程
と、転動させ硬化する工程を６回繰り返し、被覆を形成
した。次に、E液を2.5g/秒の速度で60秒間噴霧する工程
と、転動させ乾燥する工程を14回繰り返し、被覆粒状肥
料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び窒素成分
の溶出率を表１に示す。

【００４２】［実施例９］粒状尿素を粒状硫加りん安肥
料に変えた以外は、実施例１と同一の被覆条件で被覆粒
状肥料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び窒
素、りん酸、カリウム成分の溶出率を表１に示す。

【００４３】［実施例１０］粒状尿素を粒状苦土過りん
酸肥料に変えた以外は、実施例１と同一の被覆条件で被
覆粒状肥料を製造した。この被覆粒状肥料の被覆率及び
りん酸とマグネシウム成分の溶出率を表１に示す。

【００４４】［比較例１］実施例１と同じ装置を用い、
実施例１と同様に加温され且つ転動状態にある粒状尿素
に、A液とD液を２ヶ所から別々に２流体ノズルにより、
A液は4.1g/秒の、D液は2.5g/秒の速度で45秒間噴霧し、
２分間転動させ硬化した。この噴霧−乾燥工程を９回繰
り返し、被覆粒状肥料を製造した。この被覆粒状肥料の
被覆率及び溶出率を表１に示す。

【００４５】［比較例２］実施例１と同じ装置を用い、
実施例１と同様に加温され且つ転動状態にある粒状尿素
に、B液とD液を２ヶ所から別々に２流体ノズルにより、
B液は4.3g/秒の、D液は2.3g/秒の速度で23秒間噴霧し、
２分間転動させ硬化した。この噴霧−硬化工程を18回繰
り返し、被覆粒状肥料を製造した。この被覆粒状肥料の
被覆率及び溶出率を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】被覆率：被覆率（％）＝(被膜質量／被覆
粒状肥料の質量)×100 溶出率：被覆粒状肥料12.5gを250mlの水に加え容器を密
閉して25℃の恒温槽に入れる。これを一定期間後に取り
出し肥料と溶液を分別し（＊）、溶液中に溶出した肥料
成分を定量し、次式により溶出率を計算した。 溶出率（％）＝（溶液中の肥料成分量／被覆粒状肥料中
の全肥料成分量）×100（＊＊） ＊ 尚、肥料成分測定毎に、毎回分別した肥料に新たに
250mlの水を加えた。 ＊＊ 表中の溶出率は累積値を示す。

【００４８】上表から、ヒマシ油とアルキド樹脂を被覆
材に適用したものは、初期における溶出率が極めて小さ
く、その後の溶出率が比較的大きな、一般にシグモイド
型と云われる溶出率変化を示すことが判る。

【００４９】

【発明の効果】本発明多層被覆粒状肥料は、肥料成分の
初期における溶出率が極めて小さく、その後の溶出率が
比較的大きな、一般にシグモイド型と云われる溶出調整
型の肥料で、植物の成長段階に対応して肥料成分が溶出
するため、植物に有効に吸収利用され追肥等をほとんど
必要としない優れた省力型肥料である。また、肥料成分
が有効に吸収利用されることから河川、湖沼等への流亡
がなく極めて環境に優しい肥料と云うことができる。加
えて本発明多層被覆粒状肥料は、有機溶剤を使用しなく
ても製造可能であることから、人体や環境への影響が殆
どない。また、本発明における被覆材は、生分解性のた
め土中に残存することがない。このように、本発明の多
層被覆粒状肥料は産業上甚だ有用・有益な肥料であり、
また優れた効果を奏するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田秀樹 兵庫県加古川市別府町新野辺1406−１ Ｆターム(参考） 4G004 BA01 4H061 AA01 AA02 BB01 BB21 BB31 CC15 EE25 EE27 EE35 FF08 FF15 HH02 LL13 LL21 LL26 LL30

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒素、りん酸、カリウム、マグネシウム
   の少なくとも一成分を含有する粒状肥料表面が、ヒマシ
   油とポリイソシアネートとをイソシアネート基／ヒドロ
   キシル基のモル比が0.7〜3.0の範囲で反応させた反応物
   で一次被覆され、アルキド樹脂とポリイソシアネートと
   をイソシアネート基／ヒドロキシル基のモル比が0.7〜
   3.0の範囲で反応させた反応物で二次被覆された肥料で
   あって、当該肥料12.5ｇを２５℃、250mlの水中に浸漬
   した場合の窒素、りん酸、カリウム、マグネシウムの少
   なくとも一成分の溶出率が下記数１及び２の範囲にある
   多層被覆粒状肥料。 【数１】 【数２】 （上記数１及び２に於いて、 Ｅは溶出率％を、ｔは浸
   漬日数を示す）
2. 【請求項２】 被覆量が多層被覆粒状肥料に対して5〜2
   2質量％である請求項１記載の多層被覆粒状肥料。
3. 【請求項３】 ヒマシ油とポリイソシアネートとの反応
   物量が一次被覆の被覆量の８０質量％以上で、一次被覆
   の被覆量が全被覆量に対して40〜95質量％である請求項
   １又は２記載の多層被覆粒状肥料。
4. 【請求項４】 アルキド樹脂とポリイソシアネートとの
   反応物が二次被覆の被覆量の８０質量％以上で、二次被
   覆の被覆量が全被覆量に対して5〜45質量％である請求
   項１、２又は３記載の多層被覆粒状肥料。
5. 【請求項５】 被覆が４層以上の多層被覆である請求項
   １〜４のいずれか１項記載の多層被覆粒状肥料。
6. 【請求項６】 ポリイソシアネートがポリメチレンポリ
   フェニルポリイソシアネートである請求項１ 〜５のい
   ずれか１項記載の多層被覆粒状肥料。
7. 【請求項７】 ヒマシ油が水酸基価１５０ 〜１７０、
   粘度が５００ 〜９００ｍＰ・ｓ（２５℃）の物性を有
   するヒマシ油である請求項１〜６のいずれか１項記載の
   多層被覆粒状肥料。
8. 【請求項８】 アルキド樹脂が水酸基価２０ 〜４０
   ０、酸価１５以下の物性を有するアルキド樹脂である請
   求項１〜７のいずれか１項記載の多層被覆粒状肥料。
9. 【請求項９】 ヒマシ油とポリイソシアネートとをイソ
   シアネート基／ヒドロキシル基のモル比が0.7〜3.0の範
   囲で粒状肥料に付着させ硬化し一次被膜を形成し、次い
   でアルキド樹脂とポリイソシアネートとをイソシアネー
   ト基／ヒドロキシル基のモル比が0.7〜3.0の範囲で一次
   被膜上に付着させ硬化し二次被膜を形成することを特徴
   とする請求項１項記載の多層被覆粒状肥料の製造方法。
10. 【請求項１０】 ヒマシ油とポリイソシアネートとを粒
    状肥料に付着させ硬化することを３回以上繰り返す請求
    項９記載の多層被覆粒状肥料の製造方法。
11. 【請求項１１】 ヒマシ油が触媒を含んだものである請
    求項９又は１０記載の多層被覆粒状肥料の製造方法。
12. 【請求項１２】 触媒が脂肪族モノカルボン酸カリウム
    である請求項９、１０又は１１記載の多層被覆粒状肥料
    の製造方法。