JPH0859788A - 肥料用被覆材及び被覆粒状肥料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】(1) 乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂を
主成分とする肥料用被覆材、(2) 乾性油脂肪酸変性エポ
キシエステル樹脂１００重量部に対し、さらに石油樹
脂、乾性油及びロジン系樹脂から選ばれた少なくとも１
種を４００重量部以下の割合で混合してなる肥料用被覆
材、並びに(3) 粒状肥料の表面を、上記(1) 又は(2) の
肥料用被覆材の硬化被膜により被覆されてなる被覆粒状
肥料。 【効果】上記肥料用被覆材は、被膜の硬化性に優れ、し
かも均一な被膜を形成でき、有機溶剤を必要とせず、更
に生分解性にも優れる。また、上記被覆粒状肥料は、粒
状肥料成分の溶出の制御が容易であり、肥料の効率的な
使用や施肥の省力化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、肥料用被覆材及び該被
覆材により被覆されてなる被覆粒状肥料に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】近年、肥料の効率的な使用
や施肥の省力化等を目的に、疎水性の高分子化合物によ
り被覆された被覆粒状肥料が実用化されている。かかる
疎水性の高分子化合物としては、被膜の硬化性がよく、
均一な被膜を形成し肥料の溶出を制御し易いこと、生分
解性に優れること等の理由から油変性アルキド樹脂が使
用されている（特公昭５９−３０６７９号公報）。

【０００３】しかしながら、油変性アルキド樹脂は、一
般に常温で固形であり、有機溶剤で希釈しなければ肥料
の被覆が困難である。そのため、有機溶剤の使用にとも
なう回収の必要性、火災の危険性、毒性、環境汚染等の
諸問題があり、使用にあたっては十分な注意と設備上の
対策が必要になる。一方、油変性アルキド樹脂は、油長
増加等の方法により低分子量化すれば、低粘度になり、
使用にあたり有機溶剤で希釈する必要はなくなる。しか
し、低分子量の油変性アルキド樹脂は、硬化性が不十分
なため良好な硬化被膜の被覆粒状肥料が得られ難い。

【０００４】また、有機溶剤を使用しない方法として、
シクロペタジエン系オリゴマーと不飽和脂肪酸油との共
重合物を被覆材として用いて被覆する方法（特公平４−
２９４１０号公報）があるが、被覆材が高粘度であるた
め作業性が悪く、使用に際し１５０℃程度に加熱しなけ
ればならず経済的に不利であり、タンク内での熱安定性
にも問題がある。更に、水を媒体としたエマルジョンを
用いる方法（特開昭６４−３０９３号公報）もあるが、
一般に被膜の疎水性が劣り、又乾燥に多くのエネルギー
が必要なため経済的に不利である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、有機溶剤を使
用する必要がなく、被膜の硬化性に優れ、しかも均一な
被膜を形成できる肥料用被覆材を提供することを目的と
する。

【０００６】また、本発明は、当該肥料用被覆材を用い
て粒状肥料成分の溶出を容易に制御できる被覆粒状肥料
を提供することを目的とする。

【０００７】本発明者は、前記従来技術の課題を解決す
べく鋭意検討した結果、肥料用被覆材として乾性油脂肪
酸変性エポキシエステル樹脂を使用すれば、本発明の目
的に合致した被覆粒状肥料が得られることを見出した。
本発明はかかる新たな知見により完成されたものであ
る。

【０００８】即ち本発明は、(1) 乾性油脂肪酸変性エポ
キシエステル樹脂を主成分とする肥料用被覆材、(2) 乾
性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂１００重量部に対
し、さらに石油樹脂、乾性油及びロジン系樹脂から選ば
れた少なくとも１種を４００重量部以下の割合で混合し
てなる肥料用被覆材、並びに(3) 粒状肥料の表面を、上
記(1) 又は(2) の肥料用被覆材の硬化被膜により被覆さ
れてなる被覆粒状肥料、に係るものである。

【０００９】本発明において肥料用被覆材の主成分とし
て使用される乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂と
は、乾性油脂肪酸及びエポキシ樹脂を反応させて得られ
たもの、又は必要によりこれらに多塩基酸を反応させて
得られたものをいう。

【００１０】乾性油脂肪酸としては、動植物油から誘導
される脂肪酸や合成脂肪酸があげられ、例えば大豆油脂
肪酸、トール油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、ひまし油脂肪
酸、脱水ひまし油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、ナタネ
油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、綿実油脂肪酸、桐油脂肪
酸、オイチシカ油脂肪酸、魚油脂肪酸等を例示できる。

【００１１】また、エポキシ樹脂としては、例えばビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂、脂肪酸変性エポキシ樹脂、フェノール系化合
物変性エポキシ樹脂、多官能アルコールのモノ又は多官
能グリシジルエーテル、多官能カルボン酸のモノ又は多
官能グリシジルエステル等があげられる。これらエポキ
シ樹脂の市販品としては、例えばシェル化学（株）製の
エピコート８１５、同８２８、同８３４、同１００１、
同１００４、同１００７、同１００９；東都化成（株）
製のエポトートＹＤ１２７、同１２８、同１３４、同１
７１、同１７２、同７１５、同７１６、同０１１、同０
１４、同０１７、同０１９、エポトートＹＤＦ１７０、
同１８０、エポトートＹＤＰＮ６３８；ナガセ化成工業
（株）製のデナコールＥＸ８１０、同２１１、同２１
２、同７２１、同３１３、同３２１、同４２１、同５１
２、同５２１、同６１１等を例示できる。

【００１２】また、多塩基酸としては公知の多塩基酸又
はその無水物を使用でき、例えばアジピン酸、アゼライ
ン酸、セバチン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、無水
トリメリット酸、無水マレイン酸等を例示できる。

【００１３】乾性油脂肪酸及びエポキシ樹脂の使用量
は、通常、エポキシ樹脂１０〜５０重量％程度に対し、
乾性油脂肪酸９０〜５０重量％である。乾性油脂肪酸が
５０重量％に満たない場合には乾性油脂肪酸変性エポキ
シエステル樹脂の粘度が高くなり作業性が悪くなり、一
方乾性油脂肪酸が９０重量％を越えると高分子量化が困
難で硬化性に劣ることとなるので、いずれも好ましくな
い。また、多塩基酸を使用する場合、その使用量は乾性
油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂の通常２０重量％以
下である。多塩基酸が２０重量％を越える場合には過度
の高分子量化が起こり高粘度となるため好ましくない。

【００１４】乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂の
製造は公知の手段によればよい。例えば、乾性油脂肪
酸、エポキシ樹脂及び必要に応じて用いられる多塩基酸
を同時に仕込み、窒素雰囲気下、２００〜２５０℃程度
で２〜１０時間程度加熱し、副生する生成水を系外に留
去することにより製造できる。

【００１５】このようにして得られる本発明の乾性油脂
肪酸変性エポキシエステル樹脂の数平均分子量は、特に
限定されるものではないが、通常１０００〜１００００
程度、好ましくは２０００〜８０００である。１０００
未満では被覆の硬化に時間がかかり効率的でなく、１０
０００を越えると高粘度になり作業性に問題があるので
好ましくない。また、乾性油脂肪酸変性エポキシエステ
ル樹脂の酸価も、特に限定されるものではないが、通常
は５０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度以下、好ましくは３０〜０．
１ｍｇＫＯＨ／ｇであるのがよい。酸価が５０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇより大きくなると疎水性が低下し、肥料成分の溶
出の制御が難しくなるので好ましくない。

【００１６】かかる本発明の乾性油脂肪酸変性エポキシ
エステル樹脂は、その構造からも明らかなように硬化性
がよく、又過度の高分子縮合物を含まないため油変性ア
ルキド樹脂に比べて分子量分布が狭く低粘度である。し
かも、疎水性を有するため肥料の溶出制御の効果が大き
く、さらには生分解性を有することから粒状肥料の被覆
材として好適である。

【００１７】本発明においては、硬化被膜の疎水性や強
度を向上させるために、肥料用被覆材として前記乾性油
脂肪酸変性エポキシエステル樹脂に加えて、さらに石油
樹脂、乾性油及びロジン系樹脂から選ばれた少なくとも
１種を混合した組成物を使用することもできる。

【００１８】前記石油樹脂、乾性油又はロジン系樹脂と
しては、いずれも乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹
脂と相溶性を有するものを使用する。

【００１９】石油樹脂とは、石油留分の重合可能な物質
を単離、精製することなく重合して得られる樹脂をい
い、各種芳香族系、脂肪族系、脂環族系の石油樹脂があ
げられる。これら石油樹脂の市販品としては、例えば三
井石油化学（株）製のペトロジン１２０、同１３０；エ
ッソ化学（株）製のエスコレッツ１１０２、同１２０
２；日本ゼオン（株）製のクイントン１３２５、同１５
００等を例示できる。

【００２０】また、乾性油としては、例えばアマニ油、
サフラワー油、桐油、脱水ヒマシ油等を例示できる。

【００２１】また、ロジン系樹脂としては、ガムロジ
ン、ウッドロジン、トール油ロジン等の原料ロジン類、
該原料ロジンを不均化又は水素化処理した安定化ロジン
や重合ロジン等、その他にロジンエステル類、強化ロジ
ンエステル類、ロジンフェノール類、ロジン変性フェノ
ール樹脂等のロジン誘導体があげられる。

【００２２】前記石油樹脂、乾性油又はロジン系樹脂
は、それぞれ１種を単独で又は２種以上を併用して用い
ることができ、その使用量は、乾性油脂肪酸変性エポキ
シエステル樹脂１００重量部に対して、４００重量部以
下である。好ましくは、５〜３５０重量部であるのがよ
い。４００重量部を越える場合には均一な被膜を得難
く、肥料の溶出の制御が悪くなるため好ましくない。

【００２３】本発明の乾性油脂肪酸変性エポキシエステ
ル樹脂、又は該乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂
に石油樹脂、乾性油及びロジン系樹脂から選ばれた少な
くとも１種を混合してなる組成物を主成分とする肥料用
被覆材には、通常硬化触媒が添加される。硬化触媒とし
ては金属石鹸等を使用でき、例えばナフテン酸又はオク
チル酸のコバルト、マンガン、バリウム、鉛、亜鉛、ジ
ルコニウム、カルシウム鉄等の金属類塩類を例示でき
る。硬化触媒の使用量は、通常０．１〜１０重量％程度
である。その他、肥料用被覆材には皮張りを防止するた
めの酸化防止剤、被覆粒状肥料の固結を防ぐためのタル
ク、ケイソウ土、二酸化ケイ素粉末等を必要に応じて添
加できる。

【００２４】また、本発明の肥料用被覆材の２５℃にお
ける粘度は通常２〜２００ポイズとなるように調整する
のが良い。２００ポイズを越える場合には肥料被覆時の
作業性が悪くなり、更に均一な被膜を得難いため肥料の
溶出の制御が悪くなるため好ましくない。尚、肥料用被
覆材として乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂に、
石油樹脂、乾性油及びロジン系樹脂から選ばれた少なく
とも１種を混合した組成物を使用する場合には、該組成
物が前記粘度範囲内にあればよく必ずしも乾性油脂肪酸
変性エポキシエステル樹脂自体が前記粘度範囲内にある
必要はない。

【００２５】本発明の被覆粒状肥料は、粒状肥料の表面
を、前記本発明肥料用被覆材により被覆、硬化して、製
造される。被覆方法は、公知の手段を採用すればよい。
例えば、５０〜１２０℃程度の温度に加熱し、流動状態
又は転動状態にした粒状肥料に、肥料用被覆材を添加す
ることにより、肥料表面に硬化被膜を形成させることが
できる。肥料用被覆材の使用量は、溶出速度等を考慮し
て適宜に決定すればよく、通常は被覆率が３〜２０重量
％程度となるように添加する。尚、粒状肥料を流動状態
又は転動状態にするには、噴流動装置等を使用できる。
また、肥料用被覆材は常温で添加できるが、添加を効率
的に行うために４０〜８０℃程度に加温して粘度を下げ
て添加してもよい。

【００２６】粒状肥料としては、特に限定されず公知の
ものを使用できる。具体的には、尿素、硫安、塩安、硫
酸加里、塩化加里等の粒状単肥や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があげられ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、被膜の硬化性に優れ、
しかも均一な被膜を形成する肥料用被覆材が提供され
る。また、該被覆材は、有機溶剤を必要としないため有
機溶剤の回収や火災の危険等の問題もなく、更に生分解
性にも優れる。該肥料用被覆材の硬化被膜で被覆された
被覆粒状肥料は、粒状肥料成分の溶出の制御が容易であ
り、肥料の効率的な使用や施肥の省力化が可能になる。

【００２８】

【実施例】以下に、参考例、実施例及び比較例をあげて
本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。尚、各例中の部及び％は
重量基準である。

【００２９】参考例１ エポキシ樹脂（エピコート１００１、エポキシ当量４７
５、シェル化学（株）製）１００部及びアマニ油脂肪酸
２１５部を仕込み窒素雰囲気下、２５０℃で８時間加熱
し、生成水を系外に留去させ、分子量３８００、酸価２
０、粘度（２５℃）８０ポイズの乾性油脂肪酸変性エポ
キシエステル樹脂Ａを得た。

【００３０】参考例２〜４ 参考例１において、エポキシ樹脂の種類、乾性油脂肪酸
の種類もしくはその使用量、又は必要に応じて用いる多
塩基酸の種類もしくはその使用量を表１に示したように
代えた他は参考例１と同様にして、乾性油脂肪酸変性エ
ポキシエステル樹脂Ｂ、Ｃ又はＤを得た。それぞれの樹
脂の原料及び性状を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表中のエポキシ樹脂は、次の通りである。

【００３３】エピコート１００１：エポキシ当量４７
５、シェル化学（株）製、 エピコート８２８：エポキシ当量１９０、シェル化学
（株）製、 デナコールＥＸ２１１：エポキシ当量１４０、ナガセ化
成工業（株）製、 デナコールＥＸ３１３：エポキシ当量１４１、ナガセ化
成工業（株）製。

【００３４】参考例５ 参考例１で得られた乾性油脂肪酸変性エポキシエステル
樹脂Ａ１００部に、桐油３０部を混合し、粘度（２５
℃）３９ポイズの樹脂組成物Ｅを調製した。

【００３５】参考例６ 参考例１で得られた乾性油脂肪酸変性エポキシエステル
樹脂Ａ１００部に、桐油２００部を混合し、粘度（２５
℃）１２ポイズの樹脂組成物Ｆを調製した。

【００３６】参考例７ 参考例２で得られた乾性油脂肪酸変性エポキシエステル
樹脂Ｂ１００部と石油樹脂（ペトロジン１２０、三井石
油化学（株）製）２０部を混合し、粘度（２５℃）７０
ポイズの樹脂組成物Ｇを調製した。

【００３７】参考例８ 参考例１で得られた乾性油脂肪酸変性エポキシエステル
樹脂樹脂Ａ１００部に、ロジンエステル（エステルガム
ＡＡＬ、荒川化学工業（株）製）３０部を混合し、粘度
（２５℃）６５ポイズの樹脂組成物Ｈを調製した。

【００３８】参考例９ 大豆油、無水フタル酸及びペンタエリスリトールから油
長６０％の大豆油変性アルキド樹脂を合成し、ミネラル
ターペンにて不揮発分７０％に希釈して、粘度（２５
℃）４２ポイズの樹脂溶液Ｉを得た。

【００３９】参考例１０ アマニ油、無水フタル酸及びペンタエリスリトールから
油長７５％のアマニ油変性アルキド樹脂（不揮発分１０
０％）を合成し、粘度（２５℃）５１ポイズの樹脂Ｊを
得た。

【００４０】実施例１ 粒状尿素１００部を熱風流動装置で８０℃の流動状態に
し、これに予め乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂
Ａ１４部にオクチル酸コバルト０．５部及びオクチル酸
ジルコニウム０．５部を混合して調製しておいた被覆材
を３０分間で添加し粒状尿素を被覆した。さらに３０分
間熱風流動を続け硬化を完了させ、被覆粒状肥料Ａを得
た。

【００４１】実施例２〜８及び比較例１ 実施例１において、乾性油脂肪酸変性エポキシエステル
樹脂Ａに代えて、乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹
脂Ｂ〜Ｄ、樹脂組成物Ｅ〜Ｈ又は樹脂溶液Ｉを用いた他
は実施例１と同様に行い、被覆粒状肥料Ｂ〜Ｉを得た。

【００４２】比較例２ 実施例１において、乾性油脂肪酸変性エポキシエステル
樹脂Ａに代えて、樹脂Ｊを用いた他は実施例１と同様に
行ったが、硬化が不十分なため、装置中で肥料同士の固
結が著しく被覆粒状肥料は得られなかった。

【００４３】次に、実施例１〜８及び比較例１で得られ
た各被覆粒状肥料について、下記の様にして、被覆粒状
肥料の２５℃水中での窒素溶出率（％）を調べた。

【００４４】窒素溶出率（％）の測定 被覆粒状肥料５ｇを、脱イオン水１００ｇに入れ、２５
℃で放置し、水中に溶出した窒素分を測定し、経日的な
窒素溶出率を算出した。

【００４５】結果を、表２に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２の結果から、本発明の被覆粒状肥料に
よれば、その製造時に有機溶剤を使用することなく、肥
料成分の溶出制御を好適にできることが認められる。
尚、比較例１においては、被覆粒状肥料中に引火性の有
機溶剤を含有するため、引火防止、排気回収設備等が必
要であった。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 東野 哲二 大阪府大阪市城東区今福南３丁目４番33号 荒川化学工業株式会社研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂を
   主成分とする肥料用被覆材。
2. 【請求項２】乾性油脂肪酸変性エポキシエステル樹脂１
   ００重量部に対し、さらに石油樹脂、乾性油及びロジン
   系樹脂から選ばれた少なくとも１種を４００重量部以下
   の割合で混合してなる肥料用被覆材。
3. 【請求項３】２５℃における粘度が２〜２００ポイズで
   ある請求項１又は２に記載の肥料用被覆材。
4. 【請求項４】粒状肥料の表面を、請求項１、２又は３に
   記載の肥料用被覆材の硬化被膜により被覆されてなる被
   覆粒状肥料。