JPS5828313B2 - ドジヨウカイリヨウザイノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアクリルアミド系ポリマーを有効成分とする土
壌改良剤の顆粒を製造する方法に関するものであり、特
に、貯蔵安定性のすぐれた顆粒を製造する方法に関する
ものである。

水溶性ポリマー、たとえばポリビニルアルコール、ポリ
アクリルアミド、ポリアクリル酸およびその塩などが土
壌粒子を団粒化して、土壌の通気性、通水性および熱伝
導性などを変化させ、土壌を植物の生育（こ適した構造
に改良することはよく知られている。

通常、水溶性ポリマーは相当するモノマーを水溶液中で
重合させるか、またはポリマーの非溶媒中で沈澱（また
は懸濁）重合させること（こより製造され、前者の場合
は水溶液状、後者の場合は粉末状（または粒状）のポリ
マーが得られる。

しかし、水溶液重合して得たポリマー水溶液は通常粘度
が極めて高くて土壌施用時に現場において多量の水を用
いて希釈しなければならず、このためには水利のない場
所では多大の労力を要する。

また、粉末状（または粒状）のポリマーの場合はそのま
ま手軽に土壌に散布することができるが、これを湿った
農地に施用した場合は、一般（こ水溶性ポリマーを水に
溶かしたときに認められる所謂「まま子現象」が起って
土壌を均一に処理することができない。

従来、これらの解決策として水溶性ポリマーを種々の不
活性担体で希釈して顆粒と威したものを土壌に施用する
ことが知られており、本発明者らも先（こ特願昭４７−
２２３６８号において、ポリアクリルアミドを主体とす
る水溶性ポリマーと珪酸または珪酸塩鉱物類の焼成粉末
←担体）から成る性能の良い顆粒の製造法を提案した。

この方法においては、顆粒は通常ポリマー水溶液に担体
を配合し、造粒したのち、適宜乾燥して製造するが、乾
燥後の顆粒中Ｇこ残存する水分の量によっては、貯蔵中
（こ顆粒の性能が著しく低下することがその後の研究に
より判明した。

たとえば、アクリルアミド−アクリル酸共重合物のナト
リウム塩〔アクリルアミド／アクリル酸＝８５／１５（
重量比〕、平均分子量約３００万〕５重量％、焼成珪藻
±９５重量％から成る顆粒の残存水分量を種々変化させ
た場合の顆粒の「湿潤崩壊率」および「ポリマー溶出率
」の経時変化は次の第１表の如くであった。

（なお、「湿潤崩壊率ヨとは、約１ｇの顆粒を約５０ｍ
１の純水中に浸漬して２４時間放置したのち、顆粒の崩
壊状態を観察して完全に崩壊した顆粒の原顆粒に対する
割合を％であられしたものであり、また、「ポリマー溶
出率」とは、純水１００ｍ１にポリマー濃度が０．１重
量％になるような量の顆粒を浸漬し、２時間振盪したの
ち、懸濁液を遠心分離機で処理し、得たろ液を窒素分析
して求めたポリマーの量の原ポリマーに対する割合を％
であられしたものである。

土壌に施用された顆粒は、通常、施用後の潅水または雨
水の作用により湿潤崩壊して土壌表面に拡がり、次いで
担体よりポリマーが溶出して土壌内部に浸透して行くも
のである。

したがって、顆粒中のポリマーを土壌処理に有効に活用
させるためには、顆粒の「湿潤崩壊率」および「ポリマ
ー溶出率」がなるべく高いことが必要とされ、これらの
値が高いほど顆粒の性能は良好である。

）第１表から明らかなように、この顆粒は、乾燥後の残
存水分量が少ないうちは（表中２．０％以下）貯蔵中の
性能低下は少ないが、残存水分量が多くなるＧこつれて
、貯蔵中の性能低下は顕著になり、そして成る水分量（
表中５．２％）になると性能低下は最大になって、それ
以後は、逆に残存水分量が多くなる（こしたがい貯蔵中
の性能低下は少なくなると云う傾向がある。

したがって、この顆粒の製造に当っては、乾燥には充分
の注意をはらい、顆粒の残存水分量を貯蔵中の性能低下
が最小となるような量に調節しなければならないが、こ
のためＩこは種々煩雑さを伴なうものである。

本発明はかかる欠点を是正するためになされたものであ
って、本発明者らは、アクリルアミド系ポリマーと珪酸
または珪酸塩鉱物類の焼成粉末とを主成分とする土壌改
良剤の顆粒を製造するに当り、乾燥後の顆粒中の残存水
分量をと０７ような量にした場合にも貯蔵中（こ顆粒の
性能が低下しないようＯこする方法について種々研究し
た結果、特定の窒素化合物を顆粒に含有させることによ
りその目的が達成されることを知り本発明に到達した。

すなわち、本発明は、（１）アクリルアミド系ポリマー
と、（２）珪酸または珪酸塩鉱物類のうちから選ばれた
少なくとも１種の焼成粉末を主成分とする土壌改良剤の
顆粒を製造するに当り、尿素、グアニル尿素のリン酸塩
、硫酸塩または硝酸塩、グアニジンのリン酸塩、硫酸塩
または硝酸塩、シアナミド、ジシアンジアミドおよびア
ミジノチオ尿素からなる群から選ばれた少なくとも１種
の化合物を顆粒に含有させることを特徴とする土壌改良
剤の製造法を要旨とするものである。

以下、本発明について説明する。

本発明に用いるアクリルアミド系ポリマーとは、ポリア
クリルアミドまたはポリメタクリルアミドを主体とする
水溶性のポリマーであって、その代表的なものとして、
それぞれの部分加水分解物、アクリルアミドまたはメタ
クリルアミドとアクリル酸との共重合物（またはその塩
）が挙げられるが、特に加水分解率５〜３０％のポリア
クリルアミドまたはアクリル酸成分を５〜３０重量％含
むアクリルアミド−アクリル酸共重合物（またはその塩
）が好適に用いられる。

これらポリマーは、公知方法でつくられた平均分子量約
１００万〜８００万のものが通常好適に用いられる。

本発明においては、上記アクリルアミド系ポリマーの担
体として珪酸または珪酸塩鉱物類に属する物質の焼成粉
末を使用する。

用いられる担体の種類としては多くのものが挙げられる
が、特に、珪藻土、カオリン、ベントナイト、真珠岩な
どの焼成粉末が好適である。

一般（こ、珪酸または珪酸塩鉱物類を焼成した粉末は、
未焼成のものにくらべてアクリルアミド系ポリマーを吸
着する性質が著しく小さい。

したがって、これらにアクリルアミド系ポリマーを担持
させた顆粒からのポリマーの溶出は未焼成のものの場合
（こくらべて容易であって、用いられたポリマーを土壌
改良により活用させることができる。

本発明においては、前記アクリルアミド系ポリマーと担
体を主成分とする顆粒の貯蔵中の性能低下を防止するた
めζこ、顆粒中に尿素、グアニル尿素、グアニジン、シ
アナミド、ジシアンジアミド、アミジノチオ尿素などの
一連の窒素化合物の少なくとも１種を含有させる。

これら窒素化合物の作用機構は明らかではないがシアナ
ミド以外は全て一般式 Ｈ２Ｎ−Ｃ−ＮＨ−基（但し、ＸはＯ，Ｓまたは１ ＮＨを表す）を有することからＨ２Ｎ−Ｃ−ＮＨ−基お
よびシアナミドの特有の作用によるものと推定される。

本発明者らは以前よりアクリルアミド系ポリマーと担体
から成る土壌改良用顆粒に肥料としての効果をも持たせ
るため、速効性、緩効性の種々の肥料を添加する研究を
進めてきたが、その研究の過程（こおいて、前記のよう
な窒素化合物を顆粒に含有させた場合は、顆粒の残存水
分がどのように変化しても、貯蔵中（こその性能が殆ど
低下しないことを見出し、この発明をなしたものである
。

これら窒素化合物の使用量は、用いられるアクリルアミ
ド系ポリマーの種類、量など（こ応して適宜変化させら
れるが、通常少量であって、たとえば既述のアクリルア
ミド−アクリル酸共重合物のナトリウム塩５重量％、焼
成珪藻土９５重量％から成る顆粒の場合は、顆粒中に０
．１〜５％重量（完全乾燥物基準）含有させることによ
り充分の効果が得られる。

この場合、窒素化合物を５重量％以上含有させても例等
差支へなく、むしろ顆粒に充分な肥効を持たせるために
多量用いた方が好ましい０ 本発明に用いる前記窒素化合物のうち、ジシアンジアミ
ド、グアニジン、グアニル尿素、アミジノチオ尿素など
は緩効性窒素肥料としても有用である。

なお、グアニル尿素およびグアニジンは単体では潮解性
や塩基性が強いなどにより取扱い難いため、実際には工
業的に入手し易く取扱いが容易なリン酸塩、硫酸塩、硝
酸塩などの塩が用いられる。

特にリン酸塩を用いた場合は土壌にリン酸肥料をも供給
することができてさらＧこ有利である。

顆粒の製造は、叙上の各成分に適宜水を加えて混合し、
造粒したのち乾燥することＯこよって達成される。

アクリルアミド系ポリマーと槌体の混合割合は広い範囲
にわたって変化させることができるが、通常はポリマー
：槌体＝５：９５〜５０：５０（重量比）の範囲である
。

各成分の混合には、種々の方法を採ることができるが、
通常はポリマー水溶液（または粉末ポリマー生水）とｄ
体および窒素化合物をニーグーのような混和機Ｇこ同時
に仕込んで混合する方法が適当である。

通常、市販されているアクリルアミド系ポリマー水溶液
は、ポリマー濃度が可成り低い場合でも粘度が高くて、
そのままでは他の成分との混合が困難なので、このよう
な場合は適宜水を加えて希釈する。

なお、ポリマーの劣化を防止するために、混合の際（こ
アルカリ性物質を少量加えることが望ましく、たとえは
炭酸すトリウム、硼砂、燐酸す１ヘリウムなどを、製品
顆粒約１ｇに水１００ｍ１を加えたときに液のｐＨが７
〜９を示すような量用いるのがよい。

混合後、混合物を適当な大きさに造粒する。

造粒（こは種々の方法があるが、たとえば、スクリュ一
式押出機を用いて連続的Ｏこ造粒する方法が生産性が高
くて好ましい。

通常、顆粒は粒径０．１〜５７ｎ１１１程度、特に０．
１〜１７ｎ７１（こするのがよい。

次いで得られた顆粒を適宜乾燥することＯこより目的と
する土壌改良剤顆粒が得られる。

なお、用いたポリマーの熱劣化を防止するため、乾燥は
なるべく低温、たとえば８０℃以下の温度で行なうこと
が望ましい。

本発明方法にしたがい製造した顆粒による土壌の改良は
従来公知の土壌改良剤顆粒の場合と同じであって、通常
土壌σこ対して水溶性ポリマーとして、０．０１〜０．
１重量％程度の量用いられる。

これにより、単粒構造の土壌を表面施用のみにより短時
間のうちに耐水性でしかも安定な団ね構造の土壌ζこ変
化させることができる。

次に、本発明の代表的な具体例を実施例１こより説明す
る。

なお、各実施例中単に部あるいは％とあるのはすべて重
量をあられすものとする。

実施例 １゜ アクリルアミド−アクリル酸共重合物のナトリウム塩粉
末〔アクリルアミド：アクリル酸＝８５：１５（重量比
）、平均分子量約３００万〕７部、炭酸ナトリウム０．
４部、アミジノチオ尿素５部、焼成珪藻±９０部および
水５０部をニーグーに仕込んで充分に混合したのち、口
径２インチ、吐出部のスクリーン穴径１間の横型スクリ
ュ一式押出申＊機を用いて造粒した。

次いで得られた顆粒を８０℃の温度で乾燥して、残存水
分がそれぞれ８．３％、５．３％、３６％、２．１％、
０．７％、の各試料を製造した。

各試料を密封して、１週問および３ケ月貯蔵したのち、
その「湿潤崩壊率」 「ポリマー溶出率」およびＦポリ
マールカオリン混合物の沈降半減期」を測定した結果を
第２表に示した。

なお、各試料の「湿潤崩壊率」および「ポリマー溶出率
」の測定は既に述べた方法にしたがって実施した。

また、「ポリマールカオリン混合物の沈降半減期１とは
、試料顆粒を純水１００ｍ１Ｉこ、ポリマー濃度が０．
１重量％となるような量浸漬し、２時間振盪したのち、
懸濁液を遠心分離機で処理し、得たろ液（ポリマー水溶
液）２ｍｌを、カオリン粉末（５ｇ）〜水懸濁液１００
ｍ１を入れた内径２２ｍｍの沈降管に加えて１０回転倒
し、静置してからカオリンの凝集沈降界面が５０７Ｉｌ
ｌになる迄の時間である。

この時間が短かいほどポリマーのカオリン粒子に対する
凝集性が良好であって、土壌粒子団粒化効果が太きい。

第２表から明らかなよう（こ、顆粒の残存水分量を種々
変化させても、顆粒の貯蔵中の性能低下はきわめて少な
い。

比較例 １ アシジノチオ尿素を用いなかった以外はすべて実施例１
．と同様の方法Ｇこしたがい、種々の残存水分量を有す
る土壌改良剤顆粒を製造し、実施例１゜と同様の試験を
した。

その結果、各顆粒の貯蔵中の性能低下は既述の第１表の
場合とほぼ同様であった。

実施例 ２．〜４゜ 実施例１．ニおけるアミジノチオ尿素の代りに尿素（実
施例２）、シアナミド（実施例３．）、ジシアンジアミ
ド（実施例４．）の各単独を用い、実施例１．と同様の
方法（こしたがって種々の残存水分量を有する土壌改良
剤顆粒を製造した。

各顆粒（こつき実施例１．の場合と同様の試験をした結
果を第３表〜第５表に示す。

第３〜第５表から明らかなように、アミジノチオ尿素の
代り（こ、尿素、シアナミド、ジシアンジアミドを用い
た場合もアミジノチオ尿素を用いた場合とほぼ同様の良
好な結果が得られた。

実施例 ５、 一般Ｑこアクリルアミド系ポリマーを含む顆粒は乾燥時
間を長くすると乾燥中（こ性能が低下するが、本発明に
用いる窒素化合物を台用させた顆粒は乾燥時間を長くし
ても性能低下が少ない。

以下にその例を示す。

実施例１．で用いたのと同様のアクリルアミド系ポリマ
ー７部、炭酸ナトリウム０．４部、焼成珪藻土９０部、
水５０部、これＧこさらＯこシアナミド、ジシアンジア
ミド、グアニジンリン酸塩、尿素、グアニル尿素リン酸
塩、アミジノチオ尿素の各単独１部をニーグーに仕込み
、その各々を実施例１゜と同様の方法にしたがい造粒し
た。

次いで得られた各顆粒を８０℃の温度で残存水分が殆ど
なくなるまで乾燥した。

（約４時間）各乾燥顆粒について、乾燥前および乾燥後
の「湿潤崩壊率」、「ポリマー溶出率」、「ポリマール
カオリン混合物の沈降半減期」を測定した結果を第６表
に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（１）アクリルアミド系ポリマーと、（２）珪酸およ
   び珪酸塩鉱物類のうちから選ばれた少なくとも１種の焼
   成粉末を主成分とする土壌改良剤の顆粒を製造するに当
   り、尿素、グアニル尿素のリン酸塩、硫酸塩または硝酸
   塩、グアニジンのリン酸塩、硫酸塩または硝酸塩、シア
   ナミド、ジシアンジアミドおよびアミジノチオ尿素から
   なる群から選ばれた少なくとも１種の化合物を顆粒に含
   有させることを特徴とする土壌改良剤の製造法。