KR20030040412A - 제어방출형 우레아-포름알데히드 액상 비료 수지 - Google Patents

제어방출형 우레아-포름알데히드 액상 비료 수지 Download PDF

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KR20030040412A
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조지아-퍼시픽 레진스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 질소 함량이 28중량% 이상인 제어방출형 우레아-포름알데히드 액상 수지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 이 제어방출형 우레아-포름알데히드 수지는 비료로서 유용하다.

Description

제어방출형 우레아-포름알데히드 액상 비료 수지 {Controlled Release Urea-Formaldehyde Liquid Fertilizer Resins}
본 발명은 본 명세서에서 전문이 참고로 인용된, 2000년 8월 22일자로 출원된 미국 가출원 제 60/226,677 호를 우선권으로 주장한다.
오랫동안 토양에 질소를 공급하는데에 우레아-포름알데히드계 액상 비료를 사용해 왔다. 질소 외에, 인 및 칼륨도 식물 성장에 필수적인 주요 영양분이다. 시간이 흐름에 따라 토양중 주요 영양분의 함량은 점점 적어지는데, 왜냐하면 식물들은 비교적 많은 양의 주요 영양분을 소모하기 때문이다. 이러한 주요 영양분 외에도, 2차적인 미량-영양분도 필요하지만, 통상적으로 미량-영양분이 고갈되는 일은 덜 흔하고 이들은 비료 배합물중에 보다 소량으로 존재한다. 필수 질소 성분을 함유하고, 안정하며, 안정성을 유지한 채로 상이한 공급원에서 유래된 상이한 농도의 인, 칼륨 및 미량-영양분들을 가용화시킬 수 있는 우레아-포름알데히드계 수지를 제조하는 것이 바람직하다.
과거에는, 트리아존(triazone) 고리 구조를 높은 비율로(30%보다 높게) 형성시키거나, 우레아-포름알데히드 수지를 작은 우레아-포름알데히드 중합체쇄로 축합시킴으로써, 장기 안정성이 좋고 질소 함량이 높은(약 30%) 액상 우레아-포름알데히드 비료를 제조했었다.
호킨스(Hawkins)의 몇몇 특허에는 트리아존 함량이 높은 우레아-포름알데히드 수지의 제조방법이 기술되어 있다. 미국특허 제 4,554,005 호에는 트리아존을 약 30% 이상 형성시키고, 우레아:포름알데히드:암모니아 비율이 바람직한 비율인 1.2:1.0:0.28이 되게 하는 반응이 기술되어 있다. 호킨스는 또한 방출제어형 질소 70% 및 속성방출형 질소 30%(70/30)를 함유하는, 질소 함량이 28%인 액상 UF 수지에 우레아를 첨가하여, 질소 함량이 30%인 액상 UF 수지(제어방출형 질소 50% 및 속성방출형 질소 50%(50/50)를 함유)를 제조하는 방법에 대해서도 기술하고 있다. 당해 분야에서 질소 함량이 30%이고 우레아가 강화된 투명한 저장안정성 50/50 수지를 시종일관하게 제조할 수 있는 수지로 알려져 있는 것이라고는 70/30 수지 단 한가지 뿐이다. 이 제품은 현재 테센데를로 케를레이 인코포레이티드(Tessenderlo Kerley Inc.)에서 엔-슈어(N-SURE, 등록상표)로서 판매되고 있다.
미국특허 제 4,599,102 호에는 트리아존을 약 30% 이상 형성시키고 우레아:포름알데히드:암모니아 비율이 1.2:1.0:0.5인 반응이 기술되어 있다. 이 수지들은 모두 암모니아를 높은 비율로 함유한다. 미국특허 제 4,776,879 호에는 수-불용성 형태의 트리아존을 약 75% 이상 형성시키는 반응이 기술되어 있다. 이어서 이 물질을 결정화시키고 저-고체 함량으로 재용해시켜 사용한다. 미국특허 제4,778,510 호에는 트리아존을 약 48% 이상 형성시키는 반응이 기술되어 있다. 질소는 식물용 비료의 유용 성분이기 때문에, 질소 함량이 높을수록 비료의 효과는 좋은 것이다.
다른 특허에는 수지를 작은 중합체쇄로 축합하는 방법이 기술되어 있다. 무어(Moore)에게 허여된 미국특허 제 4,781,749 호에서는 암모니아 같은 암모늄 화합물의 존재하에서 우레아 1몰당 포름알데히드 1.5 내지 2.5몰을 반응시킨다. 이러한 초기 몰비는 본 발명의 초기 몰비인 우레아 1몰당 포름알데히드 4 내지 5몰보다는 작은 것이다. 반응 내내 pH를 거의 중성(6.9 내지 8.5)으로 유지한다. 축합된 UF 쇄는 메틸올화 우레아보다 용해도가 낮으며, 계속 축합되면, 질소를 매우 느리게 방출하는 형태로 된다.
무어 등의 미국특허 제 3,970,625 호에는 서방출형 비료 또는 접착제로서 사용하기 위한 우레아-포름알데히드 농축물을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 우레아와 포름알데히드를 1:4.4 내지 7.3의 비율로, 우레아중 암모니아 함량이 0.015중량% 이하가 되도록, 혼합한다. pH를 8.8 내지 9.5로 조절하고 혼합물을 30 내지 60분동안 50 내지 60℃로 가열한다. 이어서 고체 함량이 60 내지 90%가 되도록 감압하에서 물을 증발시켜 제거한다. 이렇게 얻은 잔사를 45 내지 50℃에서 48시간동안 가열하여 비료를 제조한다.
무어의 미국특허 제 5,449,394 호는 pH가 7보다 약간 높게 조절된 염기중에서 암모니아 1부와 우레아 2부와 포름알데히드 3부를 축합시켜 얻은 생성물을 함유하는 식물용 액상 비-중합체성 제어방출형 질소 비료 조성물에 관한 것이다. 이반응을 30 내지 300분 동안 약 100℃에서 수행한다. 이 배합물중 질소 함량이 20 내지 30%가 되도록 물을 증발시켜 제거할 수 있다. 이 용액을 냉각시킨 후 중합시켜 우레아 잔기를 3개보다 많이 갖는 쇄를 얻을 수 있다.
포르마이니(Formaini)의 미국특허 제 3,677,736 호에는 우레아 대 포름알데히드 비가 1 내지 2:1(즉 F:U가 0.5 내지 1:1)인 우레아/포름알데히드 수성 혼합물을 제조함으로써 액상 비료 현탁액을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 이어서 암모니아를 0.3 내지 6중량%의 양으로 첨가하고, pH를 7보다 높게 유지하면서 상기 혼합물을 가열한다. 가열 후, 이렇게 하여 얻은 반응생성물을 물로 희석하고, 산성 물질을 첨가하여 pH를 1 내지 4로 맞춘 후, 용액을 산성화시키고 재가열한다. 이어서 pH를 5 내지 8로 조절한다.
기존 수지보다 트리아존을 훨씬 덜 사용하고 산 축합을 이용하지 않고 질소 함량이 보다 높은, 비료로서 사용하기에 적합한 안정한 우레아-포름알데히드 수지를 제조하는 것이 바람직하다. 또한 제어방출형 질소를 50% 이상 함유하고, 인산염, 칼륨염 및 기타 미량-영양분을 함유하는 안정한 용액을 제공하는 수지를 제조하는 것이 바람직하다.
발명의 개요
본 발명은 호킨스의 방법보다는 트리아존을 훨씬 덜 사용하고, 무어의 방법 같은 축합 반응을 이용하지 않고, 질소 함량이 높고, 예를 들면 25℃에서 2개월 이상동안 매우 안정한, 비료로서 사용하기에 적합한 안정한 우레아-포름알데히드 수지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
특히 본 발명은 (1) 염기성 용액중에서 포름알데히드:우레아:암모니아 비가 약 0.6 내지 1:1:0.25 내지 0.35가 되도록 포름알데히드와 우레아와 암모니아를 혼합하는 단계, (2) 이 용액을, pH를 7이상으로 유지하면서 약 80 내지 약 95℃로 가열하고, 이 상태를 45분 이상 동안 유지하는 단계, (3) 이 용액을 약 50℃ 미만으로 냉각하면서 pH를 약 9.0 내지 약 10.5로 조절하는 단계를 포함하는 방법으로 제조한, 100% 수지 고체를 기준으로 질소 함량이 약 28중량% 이상이고 이 중 제어방출형 질소가 약 50 내지 약 60중량%이고 속성방출형 질소가 약 40 내지 약 50중량%인 우레아-포름알데히드 액상 수지에 관한 것이다.
이 비료 수지는 수-투명성(water-clarity) 및 탁월한 저장 안정성을 가지면서도, 다양한 인산염, 칼륨 및 미량-영양분 공급원에 대해 탁월한 혼화성을 나타낸다.
본 발명은 질소 함량이 약 28중량% 이상인 제어방출형 우레아-포름알데히드(UF) 액상 비료 수지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 포름알데히드와 우레아와 암모니아를 반응시켜 얻은 용액을 사용해 제조한 제어방출형 우레아-포름알데히드 액상 비료에 관한 것이다.
우레아-포름알데히드 수지의 질소 함량은 약 28중량% 이상, 바람직하게는 약 30중량% 이상, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 32중량%이다. 포름알데히드:우레아:암모니아의 최종 몰비는 약 0.6 내지 1:1:0.25 내지 0.35이다. 이 질소 함량중에서, 제어방출형 질소가 차지하는 비율은 약 50 내지 약 60중량%, 바람직하게는 약 55 내지 약 60중량%이고, 속성방출형 질소가 차지하는 비율은 약 40 내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 40 내지 약 45중량%이다.
속성방출형 질소란 유리 우레아를 말한다. 제어방출형 질소란 치환된 우레아를 말한다. 하기 화학식 I은 유리 우레아를 나타내고, 화학식 II 내지 VII는 치환된 우레아를 나타내며, 화학식 IV 내지 VII는 다양한 트리아존을 나타내는 것이다.
본 발명의 비료는 탁월한 저장 안정성을 가지면서도 다양한 농도의 칼륨염 및 인산염을 가용화시킬 수 있다. 이러한 수지를, 단리 단계를 거치지 않고 한 반응기에서 제조할 수 있어서, 최종 사용자가 우레아를 첨가하거나 배합할 필요가 없다. 본 발명에서는 산 축합 단계도 필요없다.
본 발명에 따르면, 염기성 용액중에서 포름알데히드:우레아:암모니아 비가 약 0.6 내지 1:1:0.25 내지 0.35, 바람직하게는 약 0.7 내지 0.9:1:0.25 내지 0.3, 가장 바람직하게는 약 0.8:1:0.27이 되도록 포름알데히드와 우레아와 암모니아를혼합한다. 존재하는 물의 전부 또는 대부분은 UFC 및 암모니아 공급원으로부터 유래하는 것이다. 질소 함량을 조절하기 위한 가열 단계가 끝나는 시점에서, 물을 첨가할 수 있다.
이 용액을 약 80 내지 약 95℃, 바람직하게는 약 85 내지 약 90℃로 가열하고, 이를 약 45분 이상 동안, 바람직하게는 약 45 내지 약 120분 동안, 가장 바람직하게는 약 60 내지 약 75분 동안 유지하여 트리아존을 형성시키고 포름알데히드의 반응을 완결시킨다. 우레아의 약 14 내지 20%, 바람직하게는 약 17 내지 약 20%가 트리아존의 형태이다. 이 용액의 pH는 7 이상, 바람직하게는 약 7.5 내지 약 10.5, 가장 바람직하게는 약 8.5 내지 약 9.5이다.
이 용액을 약 50℃ 미만, 바람직하게는 약 상온으로 냉각하면서 pH를 약 9.0 내지 약 10.5, 바람직하게는 약 9.5 내지 약 10으로 조절한다.
본 발명의 방법을 사용하면, 다양한 인산염 및 칼륨염 및 기타 미량-영양분과 안정한 블렌드를 이루기에 가장 좋은 혼화성 및 안정성을 제공하는 최적의 트리아존, 일치환, 이치환 및 삼치환된 우레아 함량을 갖는 우레아-포름알데히드 수지를 제조할 수 있다.
배치(batch)의 pH를 원하는 pH 수준으로 완충시키려는 시점에서 트리에탄올아민, 보락스, 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨, 또는 탄산나트륨 또는 탄산칼륨 같은 화합물, 바람직하게는 트리에탄올아민을 첨가함으로써 pH를 유지하거나 조절할 수 있다. 한편으로는, 반응 도중에 임의의 적합한 염기를 첨가함으로써 pH를 유지할 수 있다. 반응 혼합물의 pH를 증가시키기 위해서는 어떤 염기라도 사용할 수도있지만, 바람직하게는 수산화칼륨, 수산화리튬 및 수산화나트륨 같은 알칼리금속 수산화물을 사용한다.
숙련된 기술자라면 이러한 반응물들이 다양한 형태로서 시판되고 있다는 것을 알 것이다. 다른 반응물들과 반응할 수 있으면서 원하는 반응 또는 반응 생성물에 해로운 외래 잔기를 혼입시키지 않는 어떠한 형태도 본 발명의 우레아-포름알데히드 수지의 제조에 사용할 수 있다.
포름알데히드는 많은 형태로서 사용된다. 파라포름(고형의 중합된 포름알데히드) 및 포르말린 용액(포름알데히드와 때로는 메탄올의 수용액, 이 때 포름알데히드의 함량은 37%, 44% 또는 50%임)이 흔히 사용된다. 포름알데히드는 기체로서 사용되기도 한다. 이들 형태중 어떤 것도 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 전형적으로, 포르말린 용액이 포름알데히드 공급원으로서 바람직하다. 또한, 포름알데히드의 전부 또는 일부를 아세트알데히드 및/또는 프로필알데히드 같은 치환된 알데히드로 대체할 수 있다. 위에서 언급하지 않은 기타 알데히드의 경우 포름알데히드 대신에 글리옥살을 사용할 수도 있다. 알데히드는, 물 또는 당해 분야에 공지된, 임의의 바람직한 또는 통상적인 성질을 갖는 기타 적당한 비-반응성 유기 용매에 용해(가용화)된다는 것을 알아야 한다.
이와 유사하게 우레아도 많은 형태로서 사용된다. 프릴(prill) 같은 고형 우레아 및 우레아 용액, 전형적으로는 수용액이 시판되고 있다. 또한, 우레아는 흔히는 수용액중에서 다른 잔기, 가장 전형적으로는 포름알데히드 및 우레아-포름알데히드와 결합할 수 있다. 어떤 형태의 우레아 또는 우레아-포름알데히드도 본발명에서 사용하기에 적합하다. 우레아 프릴 및 우레아-포름알데히드 둘 다 바람직하며, 예를 들면 우레아 포름알데히드 농축물 또는 UFC 85이다. 이러한 형태의 물질은 예를 들면 미국특허 제 5,362,842 호 및 제 5,389,716 호에 개시되어 있다.
시판되는 포름알데히드- 및 우레아-함유 수용액이 바람직하다. 이 용액은 전형적으로 포름알데히드 및 우레아를 각각 약 60 내지 약 25% 함유한다.
암모니아를 35% 함유하는 용액을 사용하여 안정성을 제공하고 방출속도를 제어하는데 생기는 문제점을 해결할 수 있다. 암모니아를 약 28% 함유하는 수용액이 특히 바람직하다. 무수 암모니아를 사용할 수도 있다.
암모니아중 일부 또는 전부를, 메틸 아민, 모노메탄올 아민, 아미노 프로판올 등과 같은 임의의 1차 아민 또는 치환된 1차 아민으로 대체할 수 있다. 또한, 트리아존 고리를 형성할 수 있는 1차 아민기를 하나 함유하는, 에틸렌 디아민 또는 유기 아민의 임의의 조합 같은 2작용성 아민을 사용할 수도 있다. 반응은 훨씬 더 빨라질 것이며 더 단순해질 것이다. 관심이 가는 또다른 반응물은 고리형 우레아 술포네이트를 생성시키는 술팜산나트륨이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 우레아-포름알데히드 액상 비료 수지는 우레아-포름알데히드 수지를 기준으로, 유리 우레아 함량이 45 내지 55중량%이고, 고리형 우레아 함량이 14 내지 20중량%이고, 모노메틸올 우레아 함량이 25 내지 35중량%이고, 디/트리메틸우레아 함량이 5 내지 15중량%이고, 65 내지 75중량% 우레아 용액(이 용액의 나머지는 물, 암모니아 및 포름알데히드로 구성되어 있다)을 기준으로, 유리 우레아 함량이 31.5 내지 38.5중량%이고, 고리형 우레아 함량이 9.8내지 14중량%이고, 모노메틸올 우레아 함량이 17.5 내지 24.5중량%이고, 디/트리메틸우레아 함량이 3.5 내지 10.5중량%이다.
본 발명의 우레아-포름알데히드 액상 수지를 비료로서 사용할 수 있다. 이를 사용하기 전에 이 액상 비료에 인 및 칼륨을 기재로 하는 공지된 다양한 무기 비료 영양분 같은 기타 첨가제들을 혼입시킬 수 있다. 인산염 40% 및 칼륨 53%를 함유하는 용액인 케이-폴(K-Fol) 0-40-53이 적합하다. 현탁보조제, 예를 들면 케이-티오닉(K-Tionic) 같은 부식산염(humate) 용액을 사용할 수도 있다. 케이-폴 및 케이-티오닉은 미국 텍사스주 에딘버러 소재의 GBS 바이오사이언스 엘엘씨(GBS Biosciences, LLC.)에 의해 제조/판매되고 있다.
농약, 예를 들면 제초제 및 살충제를 혼합해 넣을 수도 있다. 적합한 첨가제는 당해 분야의 숙련자들에게 공지되어 있다.
다음 실시예는 본 발명을 설명하려는 것이지, 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
실시예 1
4.3% 암모니아의 존재하에서 우레아와 포름알데히드를 반응시켜 pH가 7보다 높고 포름알데히드와 우레아를 0.85의 몰비(F/U)로 함유하는 생성물을 제조하였다. UFC 85란 용액의 85%가 우레아 및 포름알데히드(각각 25% 및 60%)이고 15%가 물인 우레아-포름알데히드 농축물을 뜻한다.
성분 농도% 중량% 몰
UFC 85 85 37.9
(UFC에서 유래된)포름알데히드 100 22.7 0.76
(UFC에서 유래된)우레아 100 9.5 0.16
암모니아 28 15.4 0.25
우레아 100 46.7 0.78
몰비
U/F 1.2
F/U 0.8
F/A 3.0
U/A 3.8
A/U 0.26
NMR을 수행한 결과, 트리아존 형태의 우레아가 18%, 이/삼-치환된 우레아 형태의 우레아가 8%, 일치환된 우레아 형태의 우레아가 30% 및 유리 우레아 형태의 우레아가 45%였다.
축합 가능성을 없앰으로써 수지가 수용성 쇄를 함유하게 하도록 pH 8.5 내지 9.5에서 수지를 합성하였다. 이치환된 우레아, 일치환된 우레아 및 트리아존 우레아가 형성되도록 몰비를 최적화하였다. 수지는 합성 초기에 형성된 트리아존에 용해될 수 있는 다량의 유리 우레아를 용액중에 함유한다.
실시예 2
UFC, 수산화암모늄, 우레아, 수산화암모늄, 우레아 순으로 성분들을 첨가하여 혼합하였다. 이 혼합물을 85 내지 90℃로 가열하고 60분동안 유지하였다. 15분마다 pH를 모니터하고 필요한 경우 25% 부식제를 사용하여 pH를 8.6 내지 10으로 맞추었다.
성분 농도 중량%
UFC(85%) 85 37.9
수산화암모늄 28 0.5
우레아(프릴) 100 28.4
수산화암모늄 28 15.4
우레아(프릴) 100 18.3
부식제 25 pH를 맞추는 정도
포름산 23 pH를 맞추는 정도
물 질소 함량(%)을 맞추는 정도
이어서 혼합물을 25℃로 냉각하고 그의 질소 함량(%) 및 유리 우레아 함량(%)을13C-NMR로 분석하였다.
결과: 질소 함량(%)은 29.9%였고, pH는 10.1이었고, 유리 우레아 함량(%)은 50%였다(이는 속성방출형 질소가 50% 미만임을 뜻한다). 이 블렌드는 탁월한 안정성을 나타내었다.
실시예 3
8.4% 암모니아의 존재하에서 우레아와 포름알데히드를 반응시켜 pH가 7보다 높고 포름알데히드와 우레아를 1.01의 몰비(F/U)로 함유하는 생성물을 제조하였다.
성분 농도% 중량% 몰
UFC 85 85 33.7
(UFC에서 유래된)포름알데히드 100 20.2 0.67
(UFC에서 유래된)우레아 100 8.4 0.14
암모니아 28 30.0 0.49
우레아 100 31.5 1.05
물 3.7
몰비
U/F 1.0
F/U 1.0
F/A 1.38
U/A 1.36
A/U 0.74
NMR을 수행한 결과, 트리아존 형태의 우레아가 15%, 이/삼-치환된 우레아 형태의 우레아가 6%, 일치환된 우레아 형태의 우레아가 30% 및 유리 우레아 형태의 우레아가 49%였다.
축합 가능성을 없앰으로써 수지가 수용성 쇄를 함유하게 하도록 pH 8.5 내지 9.5에서 수지를 합성하였다. 이치환된 우레아, 일치환된 우레아 및 트리아존 우레아가 형성되도록 몰비를 최적화하였다. 수지는 합성 초기에 형성된 트리아존에 용해될 수 있는 다량의 유리 우레아를 용액중에 함유하였다.
실시예 4
UFC, 우레아, 암모니아, 우레아 순으로 성분들을 첨가하여 혼합하였다. 이 혼합물을 85 내지 90℃로 가열하고 60분동안 유지하였다. 15분마다 pH를 감시하고 필요한 경우 25% NaOH를 사용하여 pH를 8.5 내지 10으로 맞추었다.
성분 농도 중량%
UFC(85%) 85 33.9
우레아 100 13.0
암모니아 28 30.0
우레아 100 18.5
NaOH 25 pH를 맞추는 정도
이어서 혼합물을 25℃로 냉각하고 그의 질소 함량(%) 및 유리 우레아 함량(%)을13C-NMR로 분석하였다.
결과: 질소 함량(%)은 30.1%였고, pH는 9.8이었고, 유리 우레아 함량(%)은 49%였다(이는 속성방출형 질소가 50% 미만임을 뜻한다). 이 블렌드는 탁월한 안정성을 나타내었다.
실시예 5
다음 혼합 샘플을 제조하여, 질소 18%, 인산염 4% 및 칼륨 6%를 함유하는18-4-6 비료 배합물을 만들었다.
샘플 액상 UF 수지(g) 케이-티오닉(g) 케이-폴 0-40-53(g) 물(g)
1 291 35 51 76
2 291 35 51 76
3 291 35 51 76
4 291 35 51 76
5 291 35 68 58
케이-티오닉은 25% 부식산염 용액이며, 케이-폴에 대한 현탁보조제이다. 케이-폴 0-40-53은 인산염 40% 및 칼륨 53%를 함유하는 용액이다.
샘플 1 질소 함량이 28%(이중 70%는 제어방출형 질소이고 30%는 속성방출형 질소임)인 우레아-포름알데히드 비료 수지
샘플 2 샘플 1에 마지막으로 우레아를 첨가하여 제조한, 질소 함량이 30%인 비료
샘플 3 실시예 1의 수지
샘플 4 실시예 3의 수지
샘플 5 실시예 1의 수지
샘플 1 및 2는 혼합 공정 도중에 걸쭉해지면서 침전하였다. 샘플 3 내지 5는 수주 후에도 침전되지 않고 액체 상태를 유지하였다.
실시예 6
다음 혼합 샘플을 제조하여, 질소 14%, 인산염 0% 및 칼륨 12%를 함유하는 14-0-12 비료 배합물을 만들었다. KTS는 15% 티오황산칼륨 용액이다.
샘플 액상 UF 수지(g) KTS(g)
1 80 80
2 110 110
3 110 110
4 110 110
샘플 1 질소 함량이 28%(이중 70%는 제어방출형 질소이고 30%는 속성방출형 질소임)인 우레아-포름알데히드 비료 수지
샘플 2 실시예 1의 수지
샘플 3 샘플 1의 수지에 마지막으로 우레아를 첨가하여 제조한, 질소 함량이 30%인 비료
샘플 4 실시예 3의 수지
샘플 1 및 3은 겔화된 침전물을 형성하였다. 샘플 2 및 4는 안정하고 투명한 블렌드를 형성하였다.
본 발명을, 본 발명을 실시하는 바람직한 실시양태를 포함하는 특정 실시예를 들어 설명하였지만, 당해 분야의 숙련자들이라면, 위에서 기술한 시스템 및 기법을, 첨부된 "청구의 범위"에서 제시된 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않는 범위 내에서, 다양하게 변형시키고 변경시킬 수 있음을 알 것이다.

Claims (18)

  1. (1) 염기성 용액중에서 포름알데히드:우레아:암모니아 비가 약 0.6 내지 1:1:0.25 내지 0.35가 되도록 포름알데히드와 우레아와 암모니아를 혼합하는 단계, (2) 이 용액을, pH를 7이상으로 유지하면서 약 80 내지 약 95℃로 가열하고, 이 상태를 45분 이상 동안 유지하는 단계, (3) 이 용액을 약 50℃ 미만으로 냉각하면서 pH를 약 9.5 내지 약 10.5로 조절하는 단계를 포함하는 방법으로 제조한, 100% 수지 고체를 기준으로 질소 함량이 약 28중량% 이상이고 이 중 제어방출형 질소가 약 50 내지 약 60중량%이고 속성방출형 질소가 약 40 내지 약 50중량%인 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  2. 제 1 항에 있어서, 포름알데히드:우레아:암모니아 비가 약 0.7 내지 0.9:1:0.25 내지 0.3인 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  3. 제 1 항에 있어서, 단계(2)에서 pH를 약 7.5 내지 약 10.5로 유지하는 것을 또한 포함하는 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  4. 제 3 항에 있어서, 단계(2)에서 pH를 약 8.5 내지 약 9.5로 유지하는 것을 또한 포함하는 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  5. 제 1 항에 있어서, 단계(2)에서 용액을 약 85 내지 약 90℃로 가열하는 것을 또한 포함하는 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  6. 제 1 항에 있어서, 단계(2)에서 용액을 약 45 내지 약 120분 동안 유지하는 것을 또한 포함하는 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  7. 제 6 항에 있어서, 단계(2)에서 용액을 약 60 내지 약 75분동안 유지하는 것을 또한 포함하는 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  8. 제 1 항에 있어서, 수지의 질소 함량이 100% 수지 고체를 기준으로 약 30중량% 이상인 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  9. 제 1 항에 있어서, 인 또는 칼륨 또는 둘 다 중에서 선택된 하나 이상의 무기 비료 영양분을 더 포함하는 우레아-포름알데히드 액상 수지.
  10. (1) 염기성 용액중에서 포름알데히드:우레아:암모니아 비가 약 0.6 내지 1:1:0.25 내지 0.35가 되도록 포름알데히드와 우레아와 암모니아를 혼합하는 단계, (2) 이 용액을, pH를 7이상으로 유지하면서 약 80 내지 약 95℃로 가열하고, 이 상태를 45분 이상 동안 유지하는 단계, (3) 이 용액을 약 50℃ 미만으로 냉각하면서 pH를 약 9.5 내지 약 10.5로 조절하는 단계를 포함하는, 100% 수지 고체를 기준으로 질소 함량이 약 28중량% 이상이고 이 중 제어방출형 질소가 약 50 내지 약 60중량%이고 속성방출형 질소가 약 40 내지 약 50중량%인 우레아-포름알데히드 액상 수지의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 포름알데히드:우레아:암모니아 비가 약 0.7 내지 0.9:1:0.25 내지 0.3인 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 단계(2)에서 pH를 약 7.5 내지 약 10.5로 유지하는 것을 또한 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 단계(2)에서 pH를 약 8.5 내지 약 9.5로 유지하는 것을 또한 포함하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 단계(2)에서 용액을 약 85 내지 약 90℃로 가열하는 것을 또한 포함하는 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 단계(2)에서 용액을 약 45 내지 약 120분 동안 유지하는 것을 또한 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 단계(2)에서 용액을 약 60 내지 약 75분동안 유지하는것을 또한 포함하는 방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 우레아-포름알데히드 액상 수지의 질소 함량이 100% 수지 고체를 기준으로 약 30중량% 이상인 방법.
  18. 제 10 항에 있어서, 인 또는 칼륨 또는 둘 다 중에서 선택된 하나 이상의 무기 비료 영양분을 우레아-포름알데히드 액상 수지에 첨가함을 더 포함하는 방법.
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