JPH03112882A - 配合肥料粒剤用拡展剤および組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［従来の技術］ 従来、肥料は成分ごとに個別に施用してきた。

しかし、近年の消費者のニーズの多様化により種々の肥
料を一度に施用可能な配合肥料が開発されつつある。こ
れらの肥料の混合物を油性のバインダーにて造粒し製品
とし、施用時、水に希釈して使用する。この水への分散
性改良薬剤として、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム塩やアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等
が用いられてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の分散剤は水中拡展性が充分ではな
かった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、この問題点を解決すべく鋭意検討した結果
、本発明に到達した。

すなわち本発明はスルホン基含有ビニル重合体からなる
ことを特徴とする配合肥料用拡展剤；および請求項１〜
６のいずれか記載の拡展剤と造粒用バインダーおよび肥
料からなることを特徴とする配合肥料粒剤組成物である
。

本発明において、スルホン基含有ビニル重合体としては
、水分散性または水溶性の重合体で、ポリスチレン類の
スルホン化物および／またはその塩、スルホン基含有ビ
ニルモノマーの重合体並びにスルホン基含有モノマーと
他の共重合性モノマーとの共重合体が挙げられる。好ま
しくは、ポリスチレン類のスルホン化物の塩である。

具体的には、下記のスルホン基含有ビニル重合体が挙げ
られる。

（Ａ）ポリスチレン類のスルホン化物 ポリスチレン類は、スチレン、α−メチルスチレン、α
−エチルスチレンなどのスチレン類の単独重合体および
スチレン類とこれと共重合する単量体との共重合体を包
含する。

スチレン類と共重合する単量体としては、　（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル［（メタ）アクリル酸メチル
、　（メタ）アクリル酸エチル、　（メタ）アクリル酸
ブチル、　（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、
　（メタ）アクリル酸ラウリル、　（メタ）アクリル酸
ステアリルなどコ、ビニルエステルモノマー［酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ビニルフタレートなど］、芳
香族炭化水素ビニル単量体［ビニルナフタレン、ビニル
トルエン、ｐ−メチルスチレンなど］、不飽和（ジ）カ
ルボン酸もしくはその無水物［（メタ）アクリル酸、無
水マレイン酸、無水イタコン酸など］、（塩素化）オレ
フィン類［α−オレフィン、イソプレン、インブチレン
、ジイソブチレン、ブタジェン、クロロプレンなど］、
ニトリル基台をビニル単量体［（メタ）アクリロニトリ
ルなど］など後述の（Ｂ）の他の共重合性モノマーの例
として記載されているものおよびこれらの二種以上が挙
げられる。

スチレン類共重合体のスチレン類の含量は、通常３０モ
ル％以上、好ましくは、５０モル％以上である。ポリス
チレン類の分子量は、通常５００〜１．０００、０００
、好ましくは２，０００〜５００，０００、更に好まし
くは、　３，０００〜１００．０００である。

スルホン化物は、通常のスルホン化方法で製造すること
ができる。また本出願人が特許出願している特願平１−
８１１１１ｉ！１号明細書、特願平１−１１４５９３号
明細書、特願平１−１１７８３２号明細書および特願平
１−１６１０２７号明細書に記載の方法によっても製造
することができる。

スルホン化物は、通常、ナトリウム、カリウムなどのア
ルカリ金属、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
土類金属などの水酸化物、炭酸塩、またはアンモニア、
アミン類例えばトリエチルアミン、ジメチルアミン、ラ
ウリルアミン、ステアリルアミンなどのアルキルアミン
、モノエタノールアミン、ジェタノールアミンなどのア
ルカノールアミンなどの中和剤で中和され塩にされる。

好ましくは、ナトリウム塩、カリウム塩、およびアンモ
ニウム塩である。

（Ｂ）スルホン基含有ビニルモノマーの重合体スルホン
基含有モノマーの重合体としては、芳香族炭化水素ビニ
ルスルホン酸、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミ
ド、スルホン酸基台を（メタ）アクリレート、脂肪族炭
化水素ビニルスルホン酸およびそれらの塩などの単量体
の一種または二種以上の（共）重合体または他の共重合
性モノマーとの共重合体があげられる。これらのうち好
ましいものは芳香族炭化水素ビニルスルホン酸（塩）で
ある。スルホン基含有モノマーの具体例としては、下記
単量体があげられる。

（Ｂ−１）芳香族炭化水素ビニルスルホン酸ｐ−および
０−スチレンスルホン酸、スチレンジスルホン酸、α−
メチルスチレンスルホン酸、ビニルフェニルメタンスル
ホン酸などおよびこれらの塩 （Ｂ−２）スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド ２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸、３−（メタ）アクリルアミドプロパン−１−ス
ルホン酸、２−（メタ）アクリルアミドエチル−１−ス
ルホン酸、３−（メタ）アクリルアミド−２−ヒドロキ
シプロパンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリルアミドメ
チルベンゼンスルホン酸などおよびこれらの塩 （Ｂ−３）スルホン酸基含有（メタ）アクリレート ３−（メタ）アクリロイロキシプロパン−１−スルホン
酸、４−（メタ）アクリロイロキシブタン−１−スルホ
ン酸、４−（メタ）アクリロイロキシブタン−２−スル
ホン酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチル−１＝ス
ルホン酸、３−Ｃメタ）アクリロイロキシ−２−ヒドロ
キシプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシ
プロピルスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノ
−２，２−ジメチルエタンスルホン酸など３−（メタ）
アクリロイルオキシエタンスルホン酸、３−（メタ）ア
クリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸
などおよびこれらの塩（Ｂ−４）脂肪族炭化水素ビニル
スルホン酸塩ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホ
ン酸などおよびこれらの塩 スルホン酸基含有単量体の塩としては、ナトリウム、カ
リウム、リチウムなどのアルカリ金属塩、カルシウム、
マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニウム
塩、エタノールアミン、ジェタノールアミン、モノメチ
ルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの
アミン塩があげられ、好ましくは、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、およびアンモニウム塩である。・ スルホン基含有ビニルモノマーと共重合する他の共重合
性モノマーとしては、下記の単量体があげられる。

本発明における他の共重合性モノマーとしては不飽和モ
ノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、アミド基含有モノ
マー　水酸基含有モノマーなとの親水性単量体および不
飽和モノカルボン酸アルキルエステル、不飽和ジカルボ
ン酸アルキルエステル、共役ジエン、鎖状オレフィンお
よび環状オレフィン、ビニルエステルモノマー　ニトリ
ル基含有モノマーなどの疎水性単量体があげられ、これ
らは一種または二種以上を用いることができる。

不飽和モノカルボン酸としてはアクリル酸、メタアクリ
ル酸などがあげられ、不飽和ジカルボン酸としてはマレ
イン酸、フマル酸およびイタコン酸などがあげられる。

また上記の酸の塩として例えばアルカリ金属塩（ナトリ
ウムなど）、アンモニウム塩、有機アミン塩（トリエタ
ノールアミン塩）およびこれらの混合物も用いることが
できる。

アミド基含有モノマーとしては（メタ）アクリルアミド
％　　ｉ−＋　　またはＦｌ，Ｎ−ジ（ヒドロキシ）ア
ルキル（メタ）アクリルアミドなどがあげられる。

水酸基含有モノマーとしてはヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
トなどのヒドロキシ低級アルキル（メタ）アクリレート
などがあげられる。

その他トリエチレングリコール（メタ）アクリレートな
どのポリエチレングリコール（メタ）アクリレート；　
（メタ）アリルアルコールなどの不飽和アルコールも親
水性単量体として用いられる。

不飽和モノカルボン酸アルキルエステルおよび不飽和ジ
カルボン酸アルキルエステルの具体例としては前記の不
飽和（モノまたはアルキル）カルボン酸のアルキルエス
テル（アルキル基の炭素数は通常１〜２０）があげられ
る。アルキル基の具体例としてはメチル、エチル、プロ
ピル、ｎ−、　　ｓｅｃ−。

ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、　ドデシル、
エイコシルおよび２−エチルヘキシル基などがあげられ
る。さらに具体的には（メタ）アクリル酸メチル、　（
メタ）アクリル酸エチル、　（メタ）アクリル酸ブチル
、　（メタ）アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリルなどがあげられる。

共役ジエンとしてはブタジェンなどがあげられ鎖状オレ
フィンとしてはエチレン、プロピレンおよびイソプレン
などがあげられる。

環状オレフィンとしてはスチレンおよびアルキル基置換
スチレン（α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、
ビニルナフタレンおよびビニルトルエンなど）などがあ
げられる。

ビニルエステルモノマーとしては酢酸ビニル、フロヒオ
ン酸ビニルおよびビニルフタレートナトがあげられる。

ニトリル基含有モノマーとしては（メタ）アクリロニト
リルなどがあげられる。

これらのうち好ましいものは親水性単量体である。

上記のスルホン酸塩において塩としてはナトリウム塩、
カリウム塩、リチウム塩などのアルカリ金属の塩、カル
シウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属の塩
、エタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩などの
アミンの塩が挙げられる。好ましくは、ナトリウム、カ
リウム、　リチウム、カルシウム、およびマグネシウム
の塩であり特に好ましくは、（１）ナトリウムと（２）
カリウムおよび／またはリチウムとの併用塩である。併
用塩の場合（＋）と（２）のモル比は通常９９：ｌ−１
：９９である。

併用塩の場合共重合体−分子中に二種以上の塩をもつも
のが好ましいが、二種以上の塩の混合物であってもよい
。

スルホン基含有ビニルモノマーの重合体の製造について
は、特に制限はないが、通常の溶液重合法によって製造
できる。例えば、特願平１−ＩＥｉ１０２７号明細書に
記載の方法によって製造することができる。

本発明におけるスルホン基含有ビニル重合体の平均分子
量は通常１．０００〜２，０００，０００好ましくは、
５．０００〜５００．０００である。平均分子量が１，
０００未溝では水中拡展性が十分でなく、２，０００，
０００を越えると水中拡展性が悪くなる。粘度は３０重
量％水溶液粘度で示した場合、通常１０〜１００，００
０ｃｐｓ、　　好ましくは約２０〜１．０００ｃｐｓで
ある。

重合体全体の重量に基づいてスルホン基含有モノマー含
量は通常５％〜１００％、好ましくは３０％〜１００％
：他の共重合性モノマー含量は通常０％〜９５％、好ま
しくは０％〜５０％である。

本発明の配合肥料用拡展剤は必要に応じて結合剤（デン
プン、ＣＭＣ１アルギン酸ナトリウムなど）、崩壊促進
剤（リン酸アルカリ金属塩など）、分解防止剤、消泡剤
などを添加することも可能である。

上記成分のほかに必要に応じ湿展剤としてポリオキシエ
チレンアルキルアリールエーテル等の界面活性剤等を配
合してもよい。

また、アニオン界面活性剤およびノニオン界面活性剤も
含有させることができる。これらの界面活性剤は特公昭
５７−３９８７８号公報に記載のものが使用できる。

アニオン界面活性剤としてはアルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、ポリオ
キシエチレンアルキル硫酸エステル塩などが挙げられる
。好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムお
よびリグニンスルホン酸ナトリウムである。

ノニオン界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキ
ルアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルが挙げられる。

本発明の配合肥料粒剤用拡展剤（Ａ）は肥料（Ｂ）およ
び造粒用バインダー（Ｃ）を含有する粒状の配合肥料組
成物の拡展剤として用いられる。

肥料（Ｂ）としては窒素肥料（硝酸ナトリウム、硫酸ア
ンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿
素など）、リン肥料（過リン酸石灰、重過リン酸石灰、
リン酸アンモニウムなど）、カリ肥料（塩化カリウム、
硝酸カリウムなど）、石灰肥料（生石灰、消石灰など）
、苦土肥料（硫酸マグネシウムなど）、ケイ酸肥料（ケ
イ酸アンモニウムなど）、マンガン肥料（硫酸マンガン
など）などの化学肥料および菜種かすなどの有機肥料を
挙げることができる。

造粒用バインダー（Ｃ）としてはある程度の粘結性をも
ったものであれば何でもよ（例えばアルコール発酵しア
ルコール蒸留後のアルコール廃液、鉱物質粉末（ロウ石
、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、ベンチナイト、
珪石粉９右灰石粉末、酸性白土、硅藻土類粉末１石膏、
軽石粉末等）等を挙げることが出来る。また時として肥
料そのものがバインダーとなることもある。

各成分の量は配合肥料粒剤組成物の重量に基づいて下記
の通りである。配合肥料粒剤用拡展剤（Ａ）は通常０．
１〜１０％、好ましくは０．５〜５％である。

０．１％未満ではその効果は期待できず、また１０％を
越える多量では増量による利点よりも製剤状態の悪化、
経済的不利などの問題が生じる。

配合肥料（Ｂ）は通常５０〜９８％、好ましくは８０〜
８５％である。

造粒用バインダー（Ｃ）は通常０〜５０％、好ましくは
５〜３０％である。

本発明の配合肥料粒剤組成物の製造方法は、本発明の拡
展剤、配合肥料、造粒用バインダーを前記配合割合で配
合し必要に応じて粉砕し均一に混合した後、適量の水を
加え、混和混練したのち、造粒し、乾燥して目的物を得
る。

造粒は押しだし式造粒機、加圧式造粒機流動層造粒機、
スプレードライヤーなどの造粒機により行うことができ
、また粉砕式造粒法などを採用してもよい。

得られる配合肥料粒剤の粒径は通常０．１〜１０ｍｍで
ある。

上記の配合肥料粒剤用拡展剤を用いて作成された本発明
の配合肥料粒剤組成物は水に投入して分散させ、散布液
を調製して使用する。水に対する配合肥料粒剤の添加量
は任意であるが、２０〜５０重量％程度が好ましい。散
布液の施用はそれぞれの配合肥料成分に応じた形態で田
畑などに散布する。

［実施例］ 以下実施例により本発明を更に説明するが本発明はこれ
に限定されるものではない。

表中の略号は下記の通り。

ａｌ：　スチレンスルホン酸 ａ２：２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸 ｂｌ＝　アクリル酸 ｂ２：　マレイン酸 （）内の数字は重量％。

塩の欄に記載の数字はモル比を示す。

表　　　１ 実施例６ ポリスチレンのスルホン化物（分子量：　２Ｇ、０００
、スルホン化度１００％） 実施例７ スチレンとマレイン酸の共重合体（スチレンとマレイン
酸のモル比７：３）のスルホン化物（分子量：　２８０
０、スルホン化度１００％）比較例の分散剤を以下に示
す。

比較例１　アルキルナフタレンスルホン酸Ｎａ塩ホルマ
リン縮合物（分子量：　１２，０００）２　ポリオキシ
エチレン（１０モル）アルキルエーテル ３　アルキルベンゼンスルホン酸Ｎａ塩４　ポリカルボ
ン酸Ｎａ塩 （分子量：　１５，０００） ５　ポリオキシエチレン（ｌＯモル）ノニルフェニルエ
ーテル 実施例８〜Ｉ４および比較例６〜１０ 表２および３に示すような処方にて卓上ニーダ−にて混
合し、押しだし成型機にて粒状化（１，２■／■）した
。次に熱風乾燥機（カフエロースター）にて乾燥（１２
０〜１５０℃）シ、配合肥料粒剤組成物を得た。

実施例８〜１４および比較例６〜！Ｏで使用した化学肥
料（Ｂ）、バインダー（Ｃ）は下記の通りである。

肥料　　　　藍　硫酸アンモニウム ２　硫酸カリウム ３　尿素 ４　リン酸アンモニウム ５　菜種かす バインダー　アルコール発酵廃液 実施例８〜１４および比較例Ｇ−１０について下記の方
法により物性を評価した。

（１）拡展性 上記で得られた顆粒物を１００ｍ１の共栓付メスシリン
ダーに２０ｇ取り３度硬水（ＣａＯとして３０ｐｐｍ含
む水）および１０度硬水（ＣａＯとしてｔｏｏｐｐｍ含
む水）を８０ｍ１加え３０回（２秒／回）転倒する。上
層の液の色を観察し色の濃いものを良とする。次に０．
５ｍｍの金網に移し乾燥（１３０℃、２時間）後金網上
の残量を計り下記式にて崩壊率を求める。崩壊率の高い
ものを良とする。

−Ｂ 懸垂率（％）　　　　　　Ｘ　１ＧＧ Ａ：最初に精秤した試料の重量（ｇ） Ｂ：乾燥残渣重量（ｇ） 上記の評価結果を表５に示す。

（２）泡立ち性 試料１０．０ｇをビーカーに精秤し、２０℃の３度硬水
を１０＋ａｌ加えて、よく混合分散させる。それを２５
０ｍ１の有枠シリンダーに移し更に２０″Ｃの３度硬水
を加えて２５０１とし１５分間静置した後１分間に３０
回激しく振とうさせた直後の泡の高さ（ａｍ）を測定す
る。

泡の高さは低いほど優れている。

表 単位は重量％を示す （組成物の重量を１００とする） 表 単位は重量％を示す （組成物の重量を１００とする）。

評価結果を表４に示す。

表 ４ Ａ：３度硬水 Ｂ：１０度硬水 ［発明の効果］ 本発明の配合肥料用拡展剤は水中拡展性に優れた分散剤
でありまた、低泡性で拡展性が水の硬度の影響をうけな
い等の点にもすぐれている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スルホン基含有ビニル重合体からなることを特徴と
   する配合肥料粒剤用拡展剤。 ２、スルホン基含有ビニル重合体がポリスチレン類のス
   ルホン化物および／またはその塩である請求項１記載の
   拡展剤。 ３、スルホン基含有ビニル重合体がスルホン基含有モノ
   マーと他の共重合性モノマーとの共重合体である請求項
   １記載の拡展剤。 ４、他の共重合性モノマーが不飽和モノカルボン酸、不
   飽和モノカルボン酸アルキルエステル、不飽和ジカルボ
   ン酸、不飽和ジカルボン酸アルキルエステル、アミド基
   含有モノマー、水酸基含有モノマー、共役ジエン、鎖状
   オレフィン、環状オレフィン、ビニルエステルモノマー
   及びニトリル基含有モノマーからなる群から選ばれる１
   種以上のモノマーである請求項３記載の拡展剤。 ５、スルホン基含有ビニル重合体の重量平均分子量が１
   ，０００〜２，０００，０００である請求項１〜４のい
   ずれか記載の拡展剤。 ６、配合肥料が窒素肥料、リン酸肥料、カリ肥料、石灰
   肥料、苦土肥料、ケイ酸肥料、マンガン肥料、および菜
   種かすからなる群より選ばれる肥料である請求項１〜５
   のいずれか記載の拡展剤。 ７、請求項１〜６のいずれか記載の拡展剤と造粒用バイ
   ンダーおよび肥料からなることを特徴とする配合肥料粒
   剤組成物。