TWI236874B - Precoated controlled release fertilizers and processes for their preparation - Google Patents

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1236874 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 1 .發明領域 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 本發明關於控制性釋放肥料及其製法。更詳而言之， 本發明關於由養分顆粒（如N P K顆粒）所形成的粒狀月巴 料組成物，該顆粒具有中間層且其上包有預塗層。本發明 亦關於製造具有令人合意的控制性釋放特性之粒狀肥料組 成物的方法。 2 .相關技藝之說明 肥料已經使用數千年用以補充養分給生長中的植物。 已知道額外養分所提供的好處係取決於甚麼時候它被傳送 給生長媒介，而因此使得在生長媒介中的植物可獲得它。 突然傳送太多肥料可能是浪費的或甚至對植物造成傷害。 另一方面，傳送太少肥料或延遲傳送適量的肥料可能餓死 植物。最好能提供一種粒狀肥料組成物，其以相當均等的 速率將養分傳送給生長中的媒介，經歷一段時間或另一特 定釋放模式。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在長的生長期間中傳送正確量的養分，需要事先多次 施予相當小量的肥料組成物，此係一種非常費勞力的方法 。因此要開發控制性釋放肥料。目前，希望能夠每幾週至 數月施予肥料一次。 通常，控制性釋放肥料使用包繞在養分周圍的塗層當 作養分核心與周圍生長媒介之間的物理或化學壁障。壁障 延遲養分核心與水分的接觸，因此延遲水分對核心的溶解 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1236874 Α7 Β7 五、發明說明6 ) 與養分釋放進入生長媒介內。養分的釋放速率係取決於壁 障所用的材料、其厚度和完整性以及其它因素。 美國專利第3 ，2 2 3 ，5 1 8號中顯示一種利用壁 障或包膠之方法，該專利在1 9 6 5年1 2月1 4日頒佈 給Louis I. Hansen且其文件首頁上記載受讓給Accher-Daniels-Midland。Hansen專利所涉及的肥料產品係將單或 多層底塗料以單或多包膠層方式塗覆在養分核心上◦如 Hansen專利中所述的，在塗覆包膠塗料之前，底塗料係完 全硬化。與完全沒有塗覆的養分顆粒比較下，所獲得的肥 料表現延遲地釋放核心養分。然而，重複地塗覆塗料及硬 化，已經發現係費時的且商業上不可行的。再者，依 Hansen之教導所製造的肥料係僅有一底層和僅有一包膠塗 層，Hansen揭示其在與水分接觸的六小時內釋出3 0 — 4〇％的養分，而在2 4小時內釋出5 0 — 6 0 %。該產 品太快地傳送太多的養分而就某些控制性釋放肥料的應用 而言係不能接受的。 較近的美國專利第4，657，576號中敘述另一 種方法，嘗試提供一種具有理想釋放特性的包膠層，該專 利在 1 9 8 7 年 4 月 1 4 曰頒佈給 Johannes Μ. H. Lambie 及且其文件首頁上記載受讓Sierra化學公司。核心係被一 種水不溶性二環戊二烯系樹脂所包膠，該樹脂如市場上由 Scotts公司以有商標〇SM〇C〇TE ®所販售者。雖然所使用的 聚合壁障係類似於Hansen’5 1 8參考案中所述的包膠塗料 ，ί曰.是有添加成分來調整塗料的p Η。根據此參考案，其 -5- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1236874 A7 ____B7 ___ 五、發明說明（3 ) 改良釋放模式的某些方面。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 施用聚合壁障如OSMOCOTE ®包膠層給養分核心的一 公認缺點係在於：肥料的釋放特性係取決於核心或基材（ 其上塗覆有聚合物）的品質。基材表面中的不連續性，如 粒狀基材中的孔、變形顆粒或具有裂縫、縫隙或凹凸不平 的粒子，使得塗料產生不完全或不均勻的覆蓋。典型上就 較低的塗覆重量而言，如每一百份（P P Η 〃）核心重 量有5份，係不足以提供包膠材料適當地覆蓋低品質核心 顆粒之核心表面中的缺陷，於是.產生不能接受量的不完美 塗覆粒子。可料想得到地，肥料中有太多的粒子將會在最 初幾天內釋放太多的養分，使其不適合作爲某些控制式釋 放（延遲）產品。 痤齊郎眘慧时¾¾員X.消費合阼fi印製 嘗試塗覆較厚的包膠塗層來補償不昂貴、低品質、不 規則核心顆粒的不完全或不均勻覆蓋，但發現效果不如預 期。使塗覆重量成爲兩倍，例如每一百份中有1 0份，將 更有效地覆蓋較多顆粒的表面缺陷。然而，這些較厚的外 層係將大量顆粒以非常有效率地將養分密封，而會造成'' 鎖住〃或防止養分由核心釋出進入生長媒介中，其花費過 長的時間而不能爲商業所接受的。 發明槪述 因此，本發明一目的在於提供一種肥料，其中養分核 心帶有初步或中間塗層以增強後續之外塗層的包膠作用。 本發明另一目的在於提供一種肥料，以獲得合意的釋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - 1236874 A7

放f寸丨生’尤其就具有局度表面缺陷的養分核心而言。 五、發明說明（4 ) 更一相關重要目的係在於提供一種肥料，其中養分核 心顆粒具有多層塗料，此塗料係在塗覆核心後硬化以便獲 得理想控制釋放模式，若非如此’無論用或不用較高的塗 覆重量均無法達成理想的控制釋放模式。 另一重要目的係在於提供一種肥料，其中使用較低塗 覆重量的包膠層來覆蓋及/或充滿養分顆粒之表面上的缺 陷而避免昂貴的厚層，該厚層會鎖住養分的釋放或需要過 長的誘導時間來達成釋放。 猶另一重要目的係在於提供一種以安全或成本有效的 方式製造具有一或多個上述目的或其它明顯目的之肥料的 方法。 在本發明一較佳實施例中，已發現利用一種未硬化的 原亞麻仁油或其它未硬化的適合油，塗覆於養分核心與肥 粉養分顆粒的包膠塗層之間，例如用二環戊二烯一亞麻仁 油’則可達成一或多個上述目的和其它目的。原亞麻仁油 在塗覆於養分核心之前可混合黏合劑，如細黏土、矽藻土 或類似的材料。若須要，在油和黏土之混合物中亦可含有 乾燥劑如錳/鈷乾燥劑，以便減少肥料組成物之製造的加 工時間。 已發現使用黏土和亞麻仁油會改善經塗覆的顆粒肥料 產品之製程。例如，沒有黏土，則在加工期間由於粒子面 對翻滾作用而產生大量的細（即小）、破裂之塗料碎片。 而H ’單獨使用原亞麻仁油傾向於穿透二環戊二稀-亞麻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 7 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂· 陵齊郎1曰慧讨¾¾員x-消費合阼fi印製 1236874 Α7 Β7 五、發明說明（5 ) 仁油包膠塗層，經過外包膠聚合層產生滲出或遷移情形。 出現在此層外側的油會造成加工問題。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 嘗試使預塗層硬化而將亞麻仁油預塗層固化，俾產生 一種獨立的硬化層，如H a n s e η' 5 1 8專利中所建議的，可以防 止亞麻仁油不當地擴散或遷移進入外包膠層內。的確，使 預塗層硬化似乎能妨礙原亞麻仁油預塗層與包膠塗層之間 的物理交互作用。現已發現沒有被硬化之原亞麻仁油的存 在，藉隨後包膠層會明顯改善粒狀養分表面的覆蓋性及肥 料組成物的釋放特性。 本發明利用先前技藝所未知的交互作用，此交互作用 係介於未固化的、自由運動的亞麻仁油（其可混合黏合劑 如黏土、矽藻土等）與包膠塗層之間。此交互作用提供釋 放特性給予精整後的肥料產品（否則僅在甚大的塗覆重量 時可獲得），尤其是對含孔或其它表面裂痕或缺陷的基材 。雖然未完全了解，但是目前相信亞麻仁油與聚合層的交 互作用會更有效率地塡充或堵塞核心顆粒的表面孔穴、裂 縫、縫隙。同一交互作用會減少誘導時間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與先前加工方法（其中塗覆預塗層然後在塗覆聚合塗 層之前使其硬化）比較下，可藉新的製法來利用新發現的 油性預塗層與包膠聚合物之交互作用。直到塗覆包膠塗層 後，預塗層才暴露於硬化溫度中，此提供發生塡充和堵塞 之交互作用的機會。若用包膠塗料之硬化所常用的溫度來 硬化預塗覆材料時，則預期預塗層將在暴露於包膠層之硬 化溫度時同時發生硬化。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1236874 經齊郎智慧时產局員工消費合作社印製 A7 ______B7__ 五、發明說明) 利用本發明則能使用具有較少包膠塗層重量的較低品 質之養分顆粒，而整體達成更理想的控制性釋放特性。本 發明係在改良核心（具有不完全的表面特性）覆蓋性上得 到一大進步，不會有不良效果和使用較厚塗料重量的較大 花費。 圖式之簡單說明 圖1係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養 ，其經6 P P Η的聚合包膠層所覆蓋； 圖2係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養 ，其經8 Ρ Ρ Η的聚合包膠層所覆蓋； 圖3係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養 ，其經1 Ο Ρ Ρ Η的聚合包膠層所覆蓋； 圖4係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養 ，其經預塗層Β ( 1 · 〇 Ρ Ρ Η基於亞麻仁油的預 和6 Ρ Ρ Η的聚合包膠層所覆蓋； 圖5係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養 ，其經預塗層Β (1·ΟΡΡΗ基於亞麻仁油的預 和8 ΡΡΗ的聚合包膠層所覆蓋； )相對 分顆粒 )相對 分顆粒 )相對 分顆粒 )相對 分顆粒 塗層） )相對 分顆粒 塗層） _鑛 I 1 H -ϋ 一： 口 Τ I 1 ϋ ϋ ϋ ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 - 1236874 A7 ------ 五、發明說明6 ) 圖6係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率）相對 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養分顆粒 ’其經預塗層B ( 1 · 〇 ρ ρ η基於亞麻仁油的預塗層） 和1 Ο Ρ Ρ Η的聚合包膠層所覆蓋； 圖7係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率）相對 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養分顆粒 ’其經預塗層C ( 〇 . 5 Ρ Ρ Η基於亞麻仁油的預塗層） 和6 Ρ Ρ Η的聚合包膠層所覆蓋； 圖8係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率）相對 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養分顆粒 ’其經預塗層C ( 〇 . 5 Ρ Ρ Η基於亞麻仁油的預塗層） 和8 Ρ ΡΗ的聚合包膠層所覆蓋； 圖9係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率）相對 於時間（小時）之繪圖，關於具有比較低球度的養分顆粒 ’其經預塗層C ( 〇 . 5 Ρ Ρ Η基於亞麻仁油的預塗層） 和1 Ο Ρ ΡΗ的聚合包膠層所覆蓋； 圖1 〇係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率）相 對於時間（小時）之繪圖，關於Ν 〇 r s k基材（篩選+ 6，具有約80%之球度），其經6PPH的聚合包膠層 所覆蓋；及 圖1 1係整體養分（氮）釋放（爲總氮的百分率）相 對於時間（小時）之繪圖，關於Norsk基材（篩選+ 6，具 有約8 0 %之球度），其具有預塗層C ( 0 · 5 Ρ Ρ Η基 於亞麻仁油的預塗層）和5 · 5 Ρ Ρ Η的聚合包膠層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐）-1〇 - --------------I l· I LI ^ ^--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1236874 A7 ________B7__ 五、發明說明（8 )

EilSJL 本發明關於一種新肥料產品及一種製造該產品之新方 法。通常，肥料粒子係由養分核心、預塗層和一外層或包 膠層所製成。核心可爲標準的N P K或技藝中所周知的肥 料顆粒，且其在市場上係可由Norsk Hydro、Kemira和其它 公司所獲得。另可選擇地，亦可使用其它一般養分（例如 尿素）核心。此外，核心亦包括一或多種第二養分如鈣、 鎂及硫或微養分如鐵、銅、鋅、猛、硼和鉬。 雖然本發明將使用具有較光滑表面的較呈球形顆粒， 但當控制性釋放肥料由不規則形狀的顆粒或那些表面含有 孔隙、缺陷、裂縫和縫隙者所製成時，使用本發明能使其 有最大的效果。較光滑的養分核心之例子係Norsk NPK複 合肥料。具有較大數目的不連繪表面缺陷之養分顆粒通常 較不昂貴，可由市場上取得的，且通常具有5 0 %或較低 的球度。因此，在本發明一較佳實施例中，比較不昂貴的 低球度材料可用作爲核心養分。 本發明中爲了測量產品和原料粒子的球度所採用的球 度試驗係_似於C a r p e n t e r和D e i t z所述者（R e s e a r c h P a p e r 2 2 3 8,3. Res.〇f the NBS 41 (37) ，1951 年 9 月） 。特別地，本發明中爲了測量產品和原料粒子的球度所採 用的球度試驗係使用一種裝置，其由一與水平成1 0度角 度的直徑1 8吋之轉盤所構成。轉盤以2 R P Μ轉動。由 一振動給料器來餵送粒子。將粒子餵到轉盤的左下側’離 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11: ' ' f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

P Αδτ· 1236874 A7 B7 五、發明說明6 ) 中心約5吋，與垂直成4 5度。粒降較佳係1 / 4吋或更 小。 將約1 0 0克養分送到轉動中的轉盤上。球形粒子滾 出轉盤進入一收集皿內。非球形粒子仍留在轉盤上直到被 物理性地移除。然後對這兩部分作秤重，而判定球形百分 率。 預塗層較佳係原亞麻仁油和細黏土的混合物。預塗層 必須能流動經過基材表面上，及穿透進入外塗層。它們必 須具有低表面能和低密度。可接.受的亞麻仁油之替代物係 其它有機油類如大豆油、桐油、乾性油及潤滑油。亦可使 用其它黏性少於5 0 0 c P S且可與外塗層相容的油類， 倘若它們具有足夠地的表面能且能適當地穿透包膠層而對 釋放特性有影響的話。而且，預塗層可爲原亞麻仁油和二 環戊二烯之樹脂。此樹脂，通常被用作包膠層，具有礦油 精濃度大約5 0 %固體，在用礦油精更進一步稀釋至約 4 0 %樹脂固體時可應用爲預塗層。與有機油混合的黏合 劑較佳係一種細黏土。細黏土係可由市場上取得的，如 Industrials Minerals 公司的 RM — 4 ，及 JM Huber 公司的

Huber 9 0和' Poly gloss 9 0。另可選擇地，代替細黏土或除 了細黏土外，可用滑石、矽藻土及吸收性矽石。 預塗層如亞麻仁油係易於流經過外塗層，所以使外塗 層變軟及易被磨蝕。於亞麻仁油和黏土的混合物中使用黏 土會限制亞麻仁油僅流到毗鄰於預塗層的外塗層部份。該 黏土典型上具有約4 0 %或較高的吸油率，具有最少6〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I---^----丨訂--I----- 經齊卽智慧时產咼員工消費合作钍印製 1236874 A7 ____Β7__ 五、發明說明（10 ) %的粒子大小可通過2 0 0篩目。已發現使用預塗層如原 亞麻仁油會獲得良好的塗層，然後當使用亞麻仁油時，需 要額外的加工時間來乾燥外塗層。乾燥劑與油-黏土預塗 料混合可解決此問題。適合的乾燥劑之例子係鈷錳、錳、 鈷鈣、锆鈷及其混合物。 較佳爲以0 . 5 - 1 . 0 P P Η油相對核心重量來施用 預塗層。就具有低至2 0 %球度之養分核心而言，預塗層 中之較高比例的油係特別有利於獲得理相的釋放特性。 外塗層必須與內塗層相容且提供必要的覆蓋和壁障特 性。外塗層較佳係二環戊二烯（D C P D 〃 ）聚合產品（ 含有亞麻仁油或基於大豆油的醇酸樹脂）如OSMOCOTE ® 樹脂，市場上可由Scotts公司取得。另可選擇地，其它密 封材料可用當作包膠塗層，如油樹脂乾性油，其它熱固性 聚合物及樹脂如聚酯，聚醯胺或聚胺甲酸酯，及熱塑性樹 脂。更具體的例子是D C P D改質的亞麻仁油或醇酸樹脂 ，及烴熱塑性樹脂。 可達成本發明肥料組成物所欲的有利釋放特性，其係 藉使預塗層材料在塗覆於養分後但在塗覆包膠層之前，不 暴露在一會使油硬化的高溫中。在一較佳實施例中，亞麻 仁油的硬化溫度係類似於聚合包膠層的硬化溫度，在將包 膠層塗覆於養分顆粒之後，預塗層可在當場與包膠層同時 硬化。另可選擇地，可在塗覆包膠層後但在包膠層硬化之 前，使預塗層硬化。 較佳實施例的亞麻仁油預塗層可在1 4 0 °F的高溫進 -----------#-麟-----一丨— >丨訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 1236874 A7 B7 五、發明說明（11 ) 行塗覆，而不會產生明顯硬化。預期將在約1 4 0 °F或更 高的溫度來塗覆包膠塗層。在較佳的實施例中，因爲亞麻 仁油的硬化時間係比包膠聚合物長，所以油將與包膠層同 時發生硬化。 實例] 將5 0磅的一批養分粒狀基材（核心）置於小規模實 驗塗覆器中，在塗覆之前先預熱至1 3 0 — 1 4 Ot歷1 5分鐘。在130 - 140 °F以約〇 · 1磅/分鐘的速率 來添加預塗料。該添加預塗料之後，立即以約〇 . 1磅/ 分鐘的速率來塗覆包膠塗層，並慢慢升高床溫。在包封聚 合塗層時，偶爾停止三分鐘兩次，以確使初包膠層的硬化 。最後的床溫爲1 8 5 - 1 9 0 °F。在完成液體的添加後 ，關掉入口空氣，添加5 0毫升黏土，重新打開入口空氣 ’讓溫度冷卻至1 6 0 °F。在膠泥（cement )混合機內將 產品更進一步冷卻至1 3 0 °F。 依照D D R - 4 0試驗來分析上述方法所獲得的產品 。所謂的D D R — 4 0試驗係將樣品置於4 0 °C的水中。 使在耐綸袋中的1 5克產品懸於1 5 0克水中。移出試驗 部份，及在第1 、3 、7、 1 0天完全更換水，然後又每 隔3或4天再完全更換水直到大部的養分已經釋出爲止。 在各試驗間隔，測試一部份水中的氮（有時亦測試鉀和磷 及其它養分），並將結果表爲產品中總氮的氮釋放百分率 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂 1236874 A7 B7 五、發明說明（12 ) 表1 5PPH 〇SM〇C〇TE®包膠樹脂在 :Norsk 21-7-14基材上 實驗號數 預塗層 DDR-40-三天 (釋放％ ) DDR-40-最 大釋放（天） 小型試驗廠-1 並 16 32 小型試驗廠-2 1PPH原亞麻仁油 10 14 製造廠-1 Μ j\\\ 21 27 製造廠-2 0.5PPH原亞麻仁 油+黏土 11 20 就某些控制性釋放產品而言，最大的釋放係在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 D D R - 4 0的3 2天，如沒有預塗層的肥料組成物所示 的，係不宜地長。就該些產品而言，1 3 %或較少的有缺 陷之塗覆粒子在最初三天釋放者（如DDR - 4 0三天釋 放百分率結果所顯示的）係可接受的。 表1中，小型實驗廠肥料組成物第1號（沒有預塗層 )的D D R - 4 0結果可與小型實驗廠組成物第2號（含 有預塗層）作比較。可以注意D D R — 4 0 —三天的改良 ，即由1 6 %至具有亞麻仁預塗層的1 0%。而且，具有 預塗層的組成物顯示1 4天的尖峰釋放，但不含有預塗層 者則爲3 2天。製造廠的D D R — 4 0比較結果亦顯示類 似的改良，其比較無預塗層的組成物與具有亞麻仁油-黏 土預塗層的組成物。 實例2 以下表2中顯示利用本發明方式的三種預塗層組成物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） · 15 - 1236874 A7 _______B7

五、發明說明（13 ) 表2 預塗層A 預塗層B 預塗層C 1.0 PPH樹脂 1·0 PPH 油 0.5 PPH 油 40%樹脂（75%) 原亞麻仁油（75%) 原亞麻仁油（75%) RM-4黏土（25%) RM-4黏土（25%) RM-4黏土（25%) 乾燥劑：914-4 乾燥劑：9 1 4 - 4 乾燥劑：9 1 4 - 4 Mooney Chemi c a 1 s (% Mooney Chemi Lcals(% Mooney Chemicals(% 濕乾燥劑對樹脂固 濕乾燥劑對樹脂固 濕乾燥劑對樹脂固 體 7.5 %) 體 7.5 %) 體 7.5%) %銘 3.3% %鈷 3.3% %銘 3.3% %猛 6.5% %锰 6.5% %锰 6.5% 顏色 藍黑 顏色 藍里 ΓΤΠ. >1、、 顏色 ^ S %NVM(固體） 60 %NVM(固體） 60 %NVM(固體） 60 WT/Gal.，磅 8.2 WT/Gal.，磅 8.2 WT/Gal·，磅 8.2 閃點 104F 閃點 104F 閃點 104F (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -—訂--------

預塗層A的樹脂係一種用礦油精稀釋且混有適當的吸 收劑和乾燥劑之經D C P D改質的亞麻仁油之低黏度溶液 。此預塗層已經被礦油精所稀釋，俾其含有大約4 0 %樹 脂固體。預塗層B和C分別代表1 · Ο P P Η和0 · 5 P

Ρ Η的具有適當吸收劑和乾燥劑之原亞麻仁油。用A R Τ 一 8 0 ( 8 0 °C水瀝濾）來分析預塗層的溶解率，A R T 一 8 0類似於實例1之D D R - 4 0法所進行者’例外的 是不需要如上述DDR - 4 0試驗之換水。就某些控制性 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 「16 . " 1236874 A7 B7 - ---—一 五、發明說明（14 ) 釋放產品而言，A R T - 8 0最大釋放在1 5小時或較短 時係一般可接受的，而A R T — 8 0最大釋放在約1 〇天 係合意的。使用一具有較多表面缺陷（5 0 %或較少的球 度）的粗粒狀基材（1 7 - 1 0 — 1 3 )。使用三種包膠 塗層重量，各預塗層爲6、8和10PPH。所欲的 A R T - 8 0釋放率爲在二小時後僅釋放出4 %或較少的 養分（當使用有缺陷的塗覆粒子時）。 圖1 - 3中顯示使用不含預塗層的標準肥料之增量 A R T - 8 0釋放率。累計的兩小時釋放速率係爲第一小 時的增量率加上第二小時的增量率之和。高的累計兩小時 釋放率通常表示有缺陷的塗覆粒子太多。圖1中顯示具有 比較薄的OSMOCOTE ®材料層之6 P P Η案例的增量釋放 率。已發現此肥料組成物在兩小時係具有1 7 %的累計釋 放率，爲不能接受的高結果。此暗示包膠塗層係不足以覆 蓋許多顆粒表面上的表面缺陷。圖2中顯示8 Ρ Ρ Η案例 ’其在兩小時亦具有4 %以上的累計釋放率。最後，圖3 中顯示1 Ο Ρ Ρ Η案例，有缺陷的塗覆粒子之產品在兩小 時的結果係低於4 %。 圖4 一 6顯示使用預塗層Β (1ΡΡΗ的3 : 1之亞 麻仁油對黏土和乾燥劑）之A R Τ - 8 0釋放結果。使用 預塗層B和6 Ρ Ρ Η的包膠塗層，則兩小時的A R T — 80釋放降至約5% (圖4) °8PPH塗層和預塗層B 案例（圖5 )的釋放類似於較重的塗層（即1 〇 Ρ Ρ Η ) 而沒有預塗層的案例（圖3 )者，且顯示兩小時A R 丁一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •I ϋ i-i n ϋ tmB *1 I I I I I I I I ϋ ϋ ϋ ϋ φ.,# 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- 1236874 Α7 Β7 五、發明說明) 8 0釋放的改良係優於使用8 P P Η的〇SM〇C〇TE ®材料 而沒有預塗層者（圖2)。由於增加包膠塗層之量，最大 的尖峰係移向較長的時間，而提供長壽命的產品系列（圖 4 一 6 ) 。6 P P Η的預塗層B在約十小時達到最大釋放 ，如某些控制性釋放產品的一般情形。 圖7 — 9顯示下列組成物的結果，其中6、8和1 〇 Ρ Ρ Η的包膠層覆蓋預塗層C ( 0 · 5 Ρ Ρ Η亞麻仁油與 黏土（ 3 : 1比例）和乾燥劑）。預塗層C之結果係介於 沒有預塗層與1 Ρ Ρ Η預塗層之間。當與沒有預塗層的8 Ρ Ρ Η (圖2 )比較下，圖8中顯示在8 Ρ Ρ Η時，預塗 層C似乎減少有缺陷的塗覆粒子之量。 用具有較光滑表面的Norsk基材會獲得類似的利益。因 爲Norsk小球的光滑表面，所以將塗層中的亞麻仁油用量減 少至0 · 5PPH (預塗層C)。使用ART — 80 (在 8 0 °C的釋放〈小時 >)來作比較。圖1 0和1 1顯示 Norsk基材的增量釋放率。 使用+ 6篩目（大粒子）部份會導致比較大量的不規 則形狀的顆粒，產生太多有缺陷的塗覆粒子且造成太長的 誘導時間。+ 6篩目部份的球度係約8 0 %。注意此基材 上的標準6 Ρ Ρ Η (圖1 0 )包膠層在2小時產生9 %累 計釋放率（約4 %係最大盼望的），而在約2 0小時發生 尖峰釋放率。在5·5ΡΡΗ包膠層之前使用預塗層C ( 圖11) ’則有缺陷的塗覆粒子之百分率在二小時係降到 少於約5 % ’且尖峰釋放係在約1 3小時。 -----------— 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂：-- % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- 1236874 A7 五、發明說明o6 ) 本發明的預塗層達成數項利益： 1 )可製得較快釋放的產品，即使當使用較不昂貴的 核心材料時也不需要增加有缺陷的塗覆粒子部份。此容許 製造更有效率的控制性釋放產品。 2 )減少塗覆量（可用少到5 P P Η的樹脂和預塗層 Β來製造較不昂貴的產品）。 3 )減少誘導期（鈍性）期間（最小釋放率）’其例 如由沒有亞麻仁油所證明（見表1及圖1 〇 一 1 1 )。 雖然已經以具有相當詳細程度的本發明較佳形式來說 明本發明，但是吾人了解本發明的揭示僅爲舉例而已。在 不脫離本發明的精神與範疇，如所附的申請專利範圍中所 定義者，組成物細節和方法之操作步驟中的許多變化將是 可見的。 ---------• ϋ n n in ·1 ..^K ammf 一-OJ^ I i^i a— ϋ n eKm (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 19 ·

Claims (1)

1236874 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件2A:

第881 09642號專利申請案 中文申請專利範圍 20日 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 民國 1 · 一種控制性釋放肥料，包括 養分材料之粒狀核心； 有機油的初步塗層，其塗覆於粒狀核心上；及 聚合包膠塗層，其塗覆在粒狀核心上的初步塗層之上 且此時該有機油尙未硬化； 在聚合包膠塗層施加之後才將未硬化的初步塗層予以化 學地硬化，使得包膠塗層與初步塗層之間形成化學鍵結/交 2 ·如申請專利範圍第1項之控制性釋放肥料，其中有 機油係混合一種選自於黏土、滑石、矽藻土、吸收性矽石及 其混合物的黏合劑。 3 ·如申請專利範圍第1項之控制性釋放肥料，其中粒 狀核心具有5 0 %或較少的球度。 4 .如申請專利範圍第3項之控制性釋放肥料，其中有 機油係原亞麻仁油。 5 .如申請專利範圍第2項之控制性釋放肥料，其中黏 合劑係細黏土。 6 ·如申請專利範圍第2項之控制性釋放肥料，其中初 步塗層更含有乾燥劑。 7 ·如申請專利範圍第6項之控制性釋放肥料，其中乾 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事_ 裝丨· -¾填寫本育 訂 1236874 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 燥劑係選自於鈷錳、錳、鈷鈣、鉻鈷及其混合物。 8 ·如申請專利範圍第1項之控制性釋放肥料，其中核 心係選自於N P K顆粒、肥料顆粒、尿素顆粒及其混合物。 9 ·如申請專利範圍第8項之控制性釋放肥料，其中核 心更有一或多種第二養分及微養分，它們選自於鈣、硫、鎂 、鐵、銅、鋅、錳、硼及鉬。 1〇·如申請專利範圍第1項之控制性釋放肥料，其中 核心具有5 0 %或較少的球度，且當包膠塗層佔每一百份核 心重量之8份或較少時，控制性釋放肥料在ART - 80實 驗室試驗中的一小時表現4 %或較少的累計釋放。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之控制性釋放肥料，其 中最大增量ART - 8 0實驗室釋放係在1 5小時以內發生 〇 1 2 ·如申請專利範圍第1項之控制性釋放肥料，其中 粒狀核心上之初步塗層包括（a )和（b )之混合物，（a )爲一種油，選自於亞麻仁油、大豆油、桐油、二環戊二烯 改質的乾性油、潤滑油及其混合物，（b )爲一種黏合劑， 選自於細黏土、滑石、矽藻土、吸收性矽石及其混合物。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之控制性釋放肥料，其 中聚合包膠塗層係一種二環戊二烯之共聚物與一選自於亞麻 仁油、基於大豆油的醇酸樹脂及其混合物的組成物。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之控制性釋放肥料，其 中核心具有5 0 %或較少的球度，且當包膠塗層佔每一百份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事 :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1236874 A8 B8 C8 _ D8 、申請專利範圍 核心重量之8份或較少時，控制性釋放肥料在a R T - 8 0 實驗室試驗中的二小時表現4 %或較少的累計釋放。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之控制性釋放肥料，其 中未硬化的初步塗層和聚合包膠塗層同時化學地硬化。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之控制性釋放肥料，其 中在1 4 0 °F或較低來塗覆初步塗層。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之控制性釋放肥料，其 中问時硬化係發生在1 4 0 °F或以上。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項之控制性釋放肥料，其 中有機油係混合一種選自於細黏土、滑石、矽藻土、吸收性 石夕石及其混合物的黏合劑。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之控制性釋放肥料，其 中有機油更混合一種選自於鈷錳、錳、鈷鈣、鉻鈷及其混合 物的乾燥劑。 2 0 ·如申請專利範圍第1 8項之控制性釋放肥料，其 中有機油係原亞麻仁油。 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之控制性釋放肥料，其 中黏合劑係細黏土。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項之控制性釋放肥料，其 中聚合包膠塗層係選自於油樹脂乾性油、聚酯、聚醯胺、聚 胺甲酸酯、熱塑性樹脂、二環戊二烯改質的亞麻仁油、二環 戊二烯改質的醇酸樹脂、烴熱塑性樹脂及其混合物。 2 3 ·如申請專利範圍第2 2項之控制性釋放肥料，其 中核心具有5 0 %或較少的球度，且當包膠塗層佔每百份核 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1236874 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 心重量之8份或較少時，控制性釋放肥料在A R τ — 8〇實 驗室試驗中的二小時表現4 %或較少的累計釋放。 2 4 ·如申請專利範圍第1 7項之控制性釋放肥料， 其中該肥料另包括黏合劑和乾燥劑，且其中該有機油爲亞麻 仁油，該聚合包膠塗層包含二環戊二烯。 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項之控制性釋放肥料，其 中核心具有5 0 %或較少的球度，且當包膠塗層佔每一百份 核心重量之8份或較少時，控制性釋放肥料在a R T - 8 0 實驗室試驗中的二小時表現4 %或較少的累計釋放。 2 6 · —種利用養分核心製造控制性釋放肥料之方法， 此方法係由以下步驟所構成： (a )用油塗覆養分核心，油係選自於亞麻仁油、大豆 油、桐油、二環戊二烯改質的乾性油、潤滑油及其混合物； (b )將聚合材料的包膠層塗覆在預塗覆過的養分核心 上，在預塗層硬化之前且該油尙未硬化時塗覆聚合層；及 (c )在包膠層施加之後才將未硬化的預塗層予以化學 地硬化，使得預塗層與包膠層之間形成化學鍵結/交聯。 2 7 ·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中預塗覆混 合物更包括一種選自於細黏土、滑石、矽藻土、吸收性矽石 及其混合物的黏合劑及一種選自於鈷錳、錳、鈷鈣、鉻鈷及 其混合物的乾燥劑。 2 8 ·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中預塗層和 包膠塗層係同時硬化。 2 9 .如申請專利範圍第2 6項之方法，其中在塗覆包 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意· 事項再填I 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ϊ236874 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '申請專利範圍 I ’預塗層係暴露於1 4 0 °F或較低的溫度中。 3 〇 ·如申請專利範圍第2 9項之方法 1 4 0 °F或更高的溫度來達成硬化。 3 1 ·如申請專利範圍第2 7項之方法 ~ I%阖係每一百份重量的養分核心有〇 · 3 2 ·如申請專利範圍第2 6項之方法 ^龜範圍係每一百份重量的養分核心有五至十份。 3 3 ·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中核心具有 5 π 〇 υ %或較少的球度，且當包膠塗層佔每一百份核心重量之 8份或較少時，控制性釋放肥料在A R Τ - 8 〇實驗室試驗 中自勺二小時表現4 %或較少的累計釋放。 3 4 ·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中： (a )用亞麻仁油、黏合劑和乾燥劑之混合物來預塗覆 養分核心，所塗覆的預塗層之比例係每一百份核心重量 有0 · 5 一 3 . 0份且係暴露於1 4 0 °F或較低的溫度範 18中’此時該亞麻仁油尙未硬化； (b)在預塗層硬化之前，塗覆聚合材料的包膠層，包 &層的塗覆比例係每一百份核心重量有五至十份； (c )在1 4 0 °F或更高溫度，使預塗層和包膠層硬化 〇 3 5 ·如申請專利範圍第3 4項之方法，其中核心具有 5 〇 %或較少的球度，且當包膠塗層佔每〜百份核心重量之 8份或較少時，控制性釋放肥料在a R τ - 8 0實驗室試驗 中的二小時表現4 %或較少的累計釋放。 其中藉暴露於 其中預塗覆的 至3 · 0份。 其中包膠層的 (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) >穿填 裝· 訂

本紙張尺度^用中國國家標準（〇^ ) ^規格（21〇><297公釐） ^