JPH06191981A - 肥料被覆用組成物および被覆粒状肥料およびその製造法 - 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、ワックスおよび石油樹脂並びに
ロジンおよびその誘導体を主成分とする被覆材を用い、
ワックス、石油樹脂、ロジンおよびその誘導体の種類、
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。

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用
組成物およびこれを被覆した被覆粒状肥料およびその製
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】従来、粒状
肥料の表面を耐水性の資材で被覆し、肥料の溶出をコン
トロールする目的で種々の被覆肥料が開発されている。
その主たる被覆材には、硫黄や樹脂等が挙げられる。

【０００３】これらの資材は各れも肥料の溶出が完了し
たあと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こととなる。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あとは極力速やか
に土壌中で分解されることが要求される。

【０００４】一方、被覆肥料の本来の目的である作物の
要求適期に養分を人為的に供給する方策については特公
昭60− 37074号にみられる様に完全な耐水性膜の中に水
溶性の界面活性剤を添加しその添加量（ピンホール）で
もって溶出をコントロールする方法や被膜の厚さでもっ
てコントロールする方法が主流である。

【０００５】すなわち土壌中での分解性を有し、なおか
つ極度に膜厚を厚くすることなく溶出・肥効のコントロ
ールを可能にする方法が要求される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の状況に鑑み、本発
明者らは、特願平 3−154730号に示す油変性アルキッド
樹脂と、分子中に共役二重結合を有する不飽和油よりな
るアルキッド樹脂を１次被覆材としてその外層に前記目
的を達成させるための少量被覆で溶出制御可能な２次被
覆材の開発につき鋭意研究をかさね本発明に到達した。

【０００７】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、ワッ
クスおよび石油樹脂ならびにロジンおよびその誘導体を
主成分とする肥料被覆用組成物、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々物により被覆され、さらに
ワックスおよび石油樹脂ならびにロジン及びその誘導体
の混合物により外層を被覆されてなることを特徴とする
被覆粒状肥料、さらには、外層に被覆するワックスおよ
び石油樹脂ならびにロジンおよびその誘導体の被覆率お
よびその配合比で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である。

【０００８】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
およ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良
く、特にその種類は限定されるものではない。

【０００９】天然植物油または植物脂としては、たとえ
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。天然動物脂としては、例
えば、牛脂が挙げられる。

【００１０】分子量は５００〜５，０００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を要する。一方分子量が
５，０００をこえる場合には、高粘度となり効率よく均
一に塗膜を形成することが困難となる。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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、生成した被膜がもろく、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。

【００１４】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
分ではなく、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。

【００１５】ワックスとしては、軟化点が４０℃から１
５０℃の範囲のもの、好ましくは軟化点が７０℃から１
１０℃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、均厚化が阻害され、目的の溶出性能のものを得る
ことが困難となる。

【００１６】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様の性能を有する熱
可塑性樹脂の様な材料を使用することができる。

【００１７】ワックスの効果としては、アルキッド樹脂
と不飽和油の固形化した反応生成物の分子間の微細な間
隙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。

【００１８】次に石油樹脂ならびにロジンおよびその誘
導体（以下、樹脂類）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お
よびＣ９系留分を主成分とした芳香族系炭化水素樹脂が
あげられるが、好ましくはワックス類との相溶性の高い
Ｃ９系が望ましい。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。

【００１９】また、ロジンは、ガムロジン、ウッドロジ
ン各れでも良く、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
亜鉛セッケンに変じ、硬化させたライムレジン等の誘導
体も使用することができる。

【００２０】これらワックス類と樹脂類は、熱時相溶さ
せ２次被覆材として使用するが１次被覆材への被覆量は
１〜５％、好ましくは２〜３％である。これ以下では外
部水分の侵入を長期にわたって防御するには不充分で、
またこれ以上では輸送時、機械施肥時の２次被膜の損耗
ならびの屋外保存時の熱ブロッキングが生ずる。

【００２１】また、これら２種の配合比は、２次被覆材
の総量に対してワックス類が５０〜５％、樹脂類が５０
〜９５％、好ましくは各々３０〜１０％、７０〜９０％
の範囲である。

【００２２】ワックス類がこの範囲より過剰の場合は、
加熱被覆時、ワックス層が損耗したり、輸送時、施肥機
散布時に膜が損耗する。逆に過少の場合は、被覆時の１
次層への侵入、１次層表面への伸展性に欠ける。

【００２３】一方樹脂類がこの範囲より過剰の場合は、
被覆時極度に高粘度となり均厚な成膜が困難となる。ま
た、逆に過少の場合は耐水性が劣り、ワックス類増加に
よる前記した物理的欠陥を生じ被覆肥料としての機能を
はたせなくなる。

【００２４】これら２次被覆材による溶出制御方法につ
いて述べる。被覆肥料の如き肥効制御型肥料に求められ
る肥効特性として作期の一定期間溶出せず、一定期間経
過後に溶出を開始させる肥料が求められつつある。

【００２５】この背景は水稲を例にとってみると、生育
前半の贅沢吸収を抑制し、過繁茂の防止や、水稲の栄養
生理上最も養分吸収の活発な幼穂形成期〜出穂期にかけ
て養分を供給させる等が挙げられる。

【００２６】そのためには一定期間外部水分の侵入を防
御したのち放出させる仕掛けが必要となってくる。発明
者はこれらの機能を付加する方法として鋭意検討した結
果前記せるワックス類と樹脂類の配合物を２次被覆し、
その被覆率、配合組成ならびにこれら資材の種類を目的
に応じ変化させることで、施肥後一定期間の溶出抑制を
可能とした。

【００２７】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ない。

【００２８】また、粒状肥料の被覆方法は、一般に用い
られる流動層、回転ドラム型ならびにパン型被覆装置の
各れでも製造可能である。この場合１次、２次被覆とも
同一被覆装置でおこなっても良いし、２段方式でも良
い。

【００２９】被覆は１次層を通常３０〜１５０℃の温度
範囲で行うが、熱時分解の恐れのある尿素の場合は９０
℃以下のやや低温が望ましい。２次被膜は６０〜１５０
℃に溶融した液を噴霧（叉は滴下）し、空気により冷却
固化し塗膜を形成させる。

【００３０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
かかる実施例に限定されるものではない。

【００３１】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。

【００３２】一方、上部より６０℃に加熱した被覆材
（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
％、金属せっけん３％、皮張防止剤２％）を２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。

【００３３】この１次被覆肥料を一旦取り出し、径３０
ｃｍ深さ５ｃｍの小型皿型造粒機に２００ｇ仕込み該肥
料を９０℃で流動させながら８５℃のワックス類と樹脂
類の融液を噴霧したのち、冷風ブロワーで冷却固化し、
１次被覆肥料の表面に２次被覆層を形成させた一定量の
製品を得た。また、同様の処理で噴霧量を変えることに
より種々の膜厚の被覆粒状肥料を得た。

【００３４】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１及び図１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
し求める。

【００３５】

【表１】

【００３６】実施例２ 実施例１のＡで製造した被覆粒状肥料を、径３０ｃｍ、
深さ５ｃｍの小型皿型造粒機に２００ｇ仕込み該肥料を
９０℃で流動させながら、２次被覆層を形成させた。

【００３７】また、同様な処理でワックス類と樹脂類の
配合比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）の溶出試験に供した。その結果を
表２、図２に示した。

【００３８】

【表２】

【００３９】実施例３ 実施例１のＡで製造した被覆粒状肥料を、径３０ｃｍ、
深さ５ｃｍの小型皿型造粒機に２００ｇ仕込み該肥料を
９０℃で流動させながら、２次被覆層を形成させた。

【００４０】また、同様な処理でワックス類と樹脂類の
種類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）の溶出試験に供した。その結果を表
３、図３に示した。

【００４１】

【表３】

【００４２】実施例４ 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％，Ｋ2 Ｏ；１０％）に変え、また１次
被覆温度を１０５℃に変えたほかは全て実施例１Ｃと同
様に行った。この結果を表４、図４に示した。

【００４３】

【表４】

【００４４】

【発明の効果】本発明により、土壌中での分解性を有
し、かつ、極度に膜厚を厚くすることなく被覆できるた
め、溶出、肥効を容易にかつ確実に制御できることを可
能にし、農作業における省力化が容易となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における被覆量による経時日数と累積
溶出率の関係を示す。

【図２】実施例２における被覆量による経時日数と累積
溶出率の関係を示す。

【図３】実施例３における被覆量による経時日数と累積
溶出率の関係を示す。

【図４】実施例４における被覆量による経時日数と累積
溶出率の関係を示す。

フロントページの続き (72)発明者 酒田 直克 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 (3)

【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、ワックスおよび石油樹脂
   ならびにロジンおよびその誘導体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
   ッド樹脂と、分子中に共役二重結合を有する不飽和油と
   の反応生々物により被覆され、さらにワックスおよび石
   油樹脂ならびにロジン及びその誘導体の混合物により外
   層を被覆されてなることを特徴とする被覆粒状肥料。
3. 【請求項３】 外層に被覆するワックスおよび石油樹脂
   ならびにロジンおよびその誘導体の被覆率およびその配
   合比で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。