JPS6021952B2 - 被覆肥料とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来から植物の要求に合うように人為的に脂料成分の供
給を調節するため、あるいは肥料粒子の吸湿や固結を防
止するため、肥料成分を高分子重合体で被覆した被覆粒
状肥料に関する研究開発がなされてきた。

高分子重合体は熱硬化性のものと熱可塑性のものに大別
されるが、上記目的には何れの重合体も使用される。例
えば英国特許９５４５５５にはスチレン化アルキツド樹
脂とフェノール樹脂、持公昭４０−２８９２７には脂肪
油変性アルキッド樹脂、脂肪油ジシクロベンタジェン共
重合体、ジィソシアネート変性脂肪油重合体、特公昭４
４−２８４５７にはエチレン−酢酸ビニール共重合体を
使用できることが示されている。また英国特許８１５８
２９には被覆材としてスチレン、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、アクリロニトリル、エチレンおよびフツ化アル
カンの重合体あるいは共重合体等の熱可塑性樹脂を用い
ることが示されている。高分子重合体、特に熱可塑性樹
脂の溶液或はその乳化重合液等を被覆材として用いた時
の問題点として、持公昭４２一１３６８１、特公昭４４
−４１７２４、袴公昭４７一４１８１４、特公昭４８一
４１９９１には粒状物質表面に液状樹脂または曳糸性を
有する樹脂を被覆させると樹脂の曳糸性のためわずか数
％の樹脂が被覆されるだけで粒子は粘着し合ってブロッ
クを作って、個々の粒状物とはならず均一に被覆するこ
とが不可能であり、肥料成分の溶出速度を遅くすること
は困難であることが示されている。侍公昭５４−３１０
４、特開昭５１−７５６７４、特開昭５３一蛾２６５は
、本出願人らによって発明された粒状肥料の被覆方法に
関する出願に係るものであるが、これらの公報には被覆
材料としてポリオレフィン、ポリ塩化ピニリデンあるい
は酢酸ビニールが５％以下のエチレン−酢酸ビニール共
重合体を用いる被覆粒状肥料の製造法が示されている。

しかしながら、上記高分子材料で被覆した被覆粒状肥料
の中には被覆組成物の内容によっては屋外等の保管で高
温に晒されたときや、直射日光を浴びる条件下では、熱
や光線により被覆材の劣化が認められる場合がある。ま
た被覆材料としてポリオレフィンを単独で用いる場合は
、被膜が比較的硬く、接着性も弱いため、被覆肥料を急
冷したり、温度変化の激しい屋外に保管したとき、粒の
凹部に付着している被膜が剥離する額向が認められ、ま
た輸送中に機械的衝撃を受けると被膜が破れ被覆効果が
一部損はれる場合もある。また２年以上の長期保存試験
の結果、被覆にヘアクラックが生成する等の欠点も認め
られた。この原因は明らかではないが、被覆工程では肥
料粒子が５０〜９０℃に保持されつつ被覆されるので、
製造後の冷却により被膜が収縮して張力がか）ることに
よるものと思われる。エチレン−酢酸ビニール共重合体
中の酢酸ビニール舎量が５重量％以下のものも、ポリエ
チレンと同様な性質を有するために、これらの欠点を基
本的に改善することは困難である。またポリ塩化ビニリ
デン系樹脂を用いて肥料を被覆する場合わずかな温度変
化で樹脂溶液がゲル化するので他の樹脂、例えばポリス
チレン等と併用することが望ましいが、それでも熔解特
性が違うので使用し‘こくい難点がある。特公昭４４−
２８４５７には粒状肥料をエチレン−酢酸ビニール共重
合体単独で被覆した粒状肥料が示されているが、これは
粘着性が強く、製造中、あるいは保管中に粒子相互が固
結しやすく、また粒状成分の溶出速度が極めて早いもの
しか作り得ないものである。

本出願人等は施肥後の粒状成分溶出が長期間安定持続し
、また保管、輸送時に受ける熱的、機械的衝撃に耐える
製品を得べ〈鋭意研究を重ねた結果、公知方法に用いら
れている高分子樹脂の中から、特定の樹脂を選択して適
当に総合せることにより、所期の目的を達成することが
できることがわかり本発明を完成するに至った。

即ちポリオレフィン系樹脂を第一樹脂成分とし、これに
酢酸ビニールが１０〜５の重量％好ましくは１０〜４の
重量％合まれるエチレン−酢酸ビニール共重合体を第二
樹脂成分とする樹脂組成物を主成分とする被覆材料で被
覆することにより、かつこれらの樹脂成分の混合割合を
変えることにより安定性が高く、且つ種々の溶出速度の
ものが偽られることがわかり本発明が完成されるに至っ
た。本発明において、ポリオレフィン系樹脂に混合され
るエチレン−酢酸ビニール共重合体の量は、その酢酸ビ
ニール含有量によって左右されるが、０樹脂組成物に対
して、１０〜略々１００重量％の範囲であるが、本実施
例で用いたように酢酸ビニール含有量３０％前後のエチ
レン−酢酸ビニール共重合体を用いる場合は、１０〜６
の重量％、好ましくは１０〜５の重量％の範囲である。

タ 本発明で用いるポリオレフィン系樹脂はオレフィン
重合体の総称であって、重合法や重合度に制約されるこ
となく、エチレン重合体、プロピレン重合体、エチレン
ープロピレン共重合体等が好ましい樹脂としてあげられ
るが、最も好ましいもの０は抵密度ポリエチレンである
。

本発明に使用されるエチレン−酢酸ビニール共重合体は
エチレンと酢酸ビニールの共重合体であり、重合法、重
合度に特に制約はなく市販のものを適宜使用することが
できる。

ポリオレフィン系樹脂とエチレン−酢酸ビニール共重合
体は化学構造が比較的似ており、溶剤に対する溶解性も
類似している場合が多い。

例えば酢酸ビニール含量５％程度のエチレン−酢酸ビニ
ール共重合体はポリエチレンと略々同様の溶解性を有し
ている。従って溶剤にご．の両者を一緒に溶解すると、
両者が夫々分子レベルに均一に分散した混合溶液がえら
れる。特公昭５４一３１０４等の方法によって、このよ
うな樹脂溶液で粒状肥料等を被覆すると、両者は相溶性
がよく、溶解性に殆んど差がないため、溶剤の輝散によ
り混合樹脂相が膜状を形成する際にも、夫々の分子が膜
中に均一に混合された状態であるのに反し、酢酸ビニー
ル分の多いエチレン−酢酸ビニール共重合体とポリエチ
レンとの混合樹脂の場合は、相溶性が若干悪く溶解性が
異なるため、成膜時に溶剤が薄散するにつれて、先づエ
チレン−酢酸ビニール共重合体が固相として析出し、次
いでポリエチレンが遅れて析出するため、あたかも、海
（ポリエチレン）に島（エチレン−酢酸ビニール共重合
体）が点在したような状態を呈しているのではないかと
考えられる。このように“海一島”の状態にある樹脂膜
で被覆された肥料を水中に浸潰すると、水分が吸収され
、次いでその水分によって被膜内部の肥料が溶解するこ
とによって生じる鯵透圧等のわずかな内部応力によって
海−島間の接触面にずれが起こり、イオンまたは分子が
通過できる間隙が生成し、その間隙より肥料成分が拡散
溶出するものと考えられる。ポリオレフィン等の樹脂単
独では“海−島”の生成が少〈、間隙の疎水性も強いの
Ｊで肥料成分の通過溶出が抑えられるため、通常要求さ
れる数ケ月以内で熔出が完了するような被覆粒状肥料を
作ることは困難であるが、本発明によると被膜のエチレ
ン−酢酸ビニール共重合体の混合率と該共重合体中の酢
酸ビニール含有量を変えＺることによって数ケ月以内に
溶出が完了するように被覆粒状肥料からの溶出調整が容
易に出来る。さらに界面活性剤を併用することにより溶
出速度の微細な調整も可能である。本発明の被膜は、ポ
リオレフィン樹脂単独の場２合と異なり比較的柔軟性が
あり、急激な温度変化や屋外保管等によって粒状肥料凹
部等の剥離もなく、機械的衝撃に強く、長期保存性も良
好であり、且つ、耐候性が強いので、表面施肥の場合で
も、溶出が安定している。

更に初期溶出率が低２く、大量施肥に際して生ずる濃度
障害の心配かない。本発明の応用としてポリオレフィン
類とエチレン−酢酸ビニール共重合体の外に、ワックス
類や本発明の被覆肥料を製造する際に用いる溶剤に可３
溶な他の高分子重合体またはタルク、炭酸カルシウム、
ケイ酸塩等の無機のフィラーを本発明の目的が損なわれ
ない範囲で用いることができる。

本発明被覆肥料の製造は種々の公知の方法で行なうこと
ができる。例えば特公昭５４一３１０４に準じ３た方法
で行なうことができる。即ち、使用する被覆材を炭化水
素類または塩素化炭化水素類の、溶剤に溶解した溶液を
粒状肥料に噂霧すると同時に溶液がゼリー状にゲル化す
る時間的余裕を与えず瞬時乾燥して得られる。もしタル
ク等のフィラー４を入れる場合は、高分子重合体の連続
相を損なわない様に均一に添加する必要がある。これら
のフィラーを被覆材溶液に入れて用いる場合には均一に
分散させるために懸濁溶液を輝拝する必要がある。また
特関昭球−難２６５に示された様に特殊な装置を用いて
乾燥用熱風に均一に分散しても良い。本発明の方法によ
りあらゆる粒状肥料を被覆することができるが、以下の
実施例は燐硝安加理と尿素の被覆に関して行ったもので
ある。

実施例 １ 本実施例では各種の被覆粒状肥料の溶出特性および保存
性を比較するためのサンプルの製造法を示す。

本例では瞬時乾燥条件を得るために噴流被覆装置を用い
た。第１図は本実施例に於いて用いた噴流被覆装置を示
す。

１は噴流塔で塔径２５物舷、高さ２００仇肋、空気噴出
口径は５仇蚊で肥料投入口２、排ガス排出口３を有する
。噴流用空気はブロアー９から送られ、オリフィス流量
計８で流量を、熱交換器７で温度を調節し、排ガスは排
出口から搭外に導かれる。被覆処理に供する粒状肥料は
肥料投入口２から所定の温度および量の熱風を通しなが
ら投入し、噴流を形成させる。熱風温度はＴ，、被覆粒
子温度はＴ２、排ガス温度はＴ３で検出される。被覆処
理はＴ２が所定の温度になった後、被覆液を流体ノズル
４を通して噴霧状で噴流に向って吹き付ける。被覆液調
製は液タンクー０１こ所定量の被覆材と溶剤を入れ、溶
剤の沸点近くで縄拝しながら行い、被覆操作中、該温度
の保持並びに鰹梓を継続する。被覆液の供孫舎はポンプ
５によってノズルに送られるが、この系は温度を保持す
るための充分な保温を施しておく。所定量の被覆液を供
給したらポンプを止め、次いでブロアーをとめる。被覆
された肥料は抜出口６から取り出される。なお本実施例
ではいずれも下記の基本条件で粒状肥料の被覆を行なっ
た。流体ノズル：一流体用、フルコーン型開□０．８柳
径熱 風 量：４〆／ｍｉｎ 熱風温度 ：１００つ○ 肥料の種類：５〜７ｍｅｓｈの燐硝安加理および粒状尿
素肥料投入量：１０ｋ９ 被覆液濃度：固形分５重量％ 被覆液供給量：０．５ｋｇ／ｍｉｎ 被覆時間 ：２０分 被覆率（対肥料）：５．の重量％ 溶 剤：テトラクロルェチレン 実施例 ２ 本実施例では肥料の被覆材にポリエチレンとエチレン−
酢酸ビニール共重合体の混合物を用い、その混合率を種
々変えることによって溶出速度を調節できることを示す
。

第１表は実施例１に示す方法によって調整したポリエチ
レンと酢酸ビニール３の雲量％含むエチレン酢酸ビニー
ル共重合体の種々の混合割合からなる被覆材で被覆した
燐硝安加理の被覆組成と全窒素が８０％溶出するに要し
た日数を示したものである。

第１表 なお全窒素が８０％溶出するに要する日数は次のように
して求めた。

被覆品１０９を２００の‘の水中に浸潰し２５００の恒
温室に静置し１０日毎に全量の水を更新する。取り替え
た水中に含まれる全窒素を分析し１０日間の溶出率を求
める。このデータを使い、機軸に日数、縦軸に累計漆出
率を取り、曲線（溶出速度曲線）を作成し累計溶出率が
８０％に相当する日数を求めた。この実施例からエチレ
ン一酢酸ビニール共重合体の混合割合によって、広範囲
に溶出日数の異なるものが得られることがわかる。

実施例 ３ 本実施例ではポリエチレン−エチレン酢酸ビニール共重
合体の混合割合が同一の場合でも、共重合体中の酢酸ビ
ニール含有量をかえることによって、溶出速度の調整が
出来ることを示す。

第２表は実施例１の方法によって被覆した燐硝安加理の
窒素の溶出を示すものである。

第２表 実施例 ４ 本実施例では保存性良否の確認例を示す。

第３表は実施例１の方法により調整した被覆尿素の製造
直後と２年間５００夕入りの瓶に密封保存したサンプル
の２９０、水中３日間の熔出率を示したものである。第
３表 水中溶出試験：サンプル１０夕を２００の上の水に浸潰
し２５００３日間放置した后、水中に溶出した尿素を測
定して算出、データは５回の試験の平均値ＰＥ
：低密度ポリエチレンＭ１２０ＥＶＡ ：エチレン
−酢酸ビニール−共重合体（酢酸ビニール３の重量％）
被膜組成 ：樹脂組成はＰＥとＥＶＡ第３表の肺．１
，２は３日後の水中港出率が２年間保存したことにより
著しく増加しており被膜に欠陥部が生じたことを示して
いる。

Ｎｏ．３〜６は溶出率の変化がなく経時変化がないこと
を示している。欠陥部がどの様なものであるかを確認す
るために、尿素の発色液に１００粒を１び分闇浸潰して
からアルコールを用いて表面に付着した発色液を洗つて
１枚ずつ拡大鏡を用いて観察したところ、被膜欠陥部は
何れも内部に浸透した発色液で着色しており容易にその
位置が判別できた。さらに欠陥部の形としては何れの粒
子も長さ１側以下のヘアクラックであった。Ｍ．１は１
雛泣、恥．２は１総帥こ亀裂が認められたがＮｏ．３〜
船．６の粒子には認められなかつた。なお発色液は、ｐ
ージメチルアミ／ペンズアルデヒド２０夕、濃塩酸１０
０叫をアルコールに溶かし１夕としたもので尿素と反応
して黄色に着色するものである。

以上の初期溶出率と拡大鏡による観察の結果Ｎｏ．１，
２は保存中に亀裂が生成した。

Ｎｏ．３〜６は生成していないことが判明した。実施例
５ 本実施例ではポリエチレンとエチレン−酢酸ビニール共
重合体（酢酸ビニール３の重量％を含む）の混合物によ
る被膜がポＩＪエチレン単独のそれより安定性が優れて
いることを示す。

■被覆法 実施例１に従い隣硝安加理を被覆＊
した。

■安定性 ■高温保存性 ■耐紫外線性 ＠の試験法 密封下、７０午○、１年 ■の試験法 石英管中密封、太陽光３年 ■安定性確認方法 ＠被覆強度の変化 ■初期港出率の変化 被膜強度は、被覆粒子を中２．５肋に切断し、水中にて
内容物を溶かし、試験体リボンを作成し、次にこのリボ
ンに、ポリエチレンビンを吊り下げ水を注入し切断時の
重量を測り、被膜の強度とした（測定値は２０個の平均
）。

また初期港出率は、被覆肥料１０夕を２００の土の水に
浸潰し２５００３日放置後の水中に溶出した全窒素を測
定して算出した。結果は第４表に示す。この表より被覆
材がポリエチレンーヱチレン酢酸ビニール共重合体の混
合物の場合は、ポリエチレン単独の場合よりも高温保存
性、耐紫外線性とも優れていることがわかる。第４表 対照は、製造直後の被覆肥料 実施例 ６ 本実施例ではエチレン−酢酸ビニール共重合体の混合率
が同じであっても共重合体の酢酸ピニル含有量によって
保存性、耐紫外線性が異なることを示す。

／ 第５表はポリエチレン７ｏ％、酢酸ビニール含量を
異にするエチレン酢酸ビニル共重合体３０％よりなる被
膜で被覆肥料の高温保存性と耐紫外線性の試験結果を示
したものである。

酢酸ビニール含量が５％のものを混合したものは被膜の
劣化が認められるが１０％以上のものを混合したものは
その程度は極めてわずかであって、保存性、耐紫外線性
が著しく改善されている。第５表 ＶＡｃ：酢酸ビニール ■被覆方法 実施例１に従い粒状尿素を被覆した。

■被膜組成 ＰＥ７０重量※ ＥＶＡ３０重量努
■試験方法 実施例５と同一方法

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられる製造装置の一態様を示す
。 １・・・・・・噴流塔、２・・…・肥料投入口、３・・
・・・・排ガス排出口、４・・・・・・流体ノズル、５
・・・・・・（被覆液供給用）ポンプ、６・・・・・・
（被覆肥料）抜出口、７・・・・・・熱交換器、８・・
・・・・オリフィス流量計、９・・・・〜フロア一、１
０・・・・・・（被覆液調整用）液タンク、．‘１・・
…・蒸気、Ｔ．・・・・・・熱風温度計、Ｔ２・・・・
・・被覆粒子用温度計、Ｌ・・・・・・排ガス温度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフイン系樹脂と酢酸ビニール含有量１０〜
   ５０重量％のエチレン−酢酸ビニール共重合体との混合
   物よりなり、該混合物中のエチレン−酢酸ビニール共重
   合体の含有量が少すとも１０重量％である樹脂混合物を
   主成分とする被覆材料で被覆された粒状肥料。 ２ ポリオレフイン系樹脂と酢酸ビニール含有量１０〜
   ５０重量％のエチレン−酢酸ビニール共重合体との混合
   物よりなり、該混合物中のエチレン−酢酸ビニール共重
   合体の含有量が少くとも１０重量％である樹脂混合物を
   主成分とする被覆材料を溶剤に加え、得られた溶液を、
   ３０℃以上で且つ被覆された肥料粒子が相互に融着しな
   い温度範囲内に保持された肥料粒子に、高速熱風を当て
   ながら添加し、瞬時に乾燥することを特徴とする、上記
   樹脂混合物で被覆された粒状肥料の製造方法。