JPH02111620A - 水中分散性粒剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は鉱物粉末を造粒して得られる特異な機能を有す
る粒剤に関する。

（従来の技術） タルク、珪藻土などの鉱物粉末を造粒して適当な形状の
造粒物を製造し、農薬、化学反応用触媒の担体として使
用することは知られている。このような造粒体は化学的
、物理的に安定なこと、材料コストの低いことから重用
されているが、最近になって農薬などの分野では、吸油
性が大きいばかりでなく、農薬原体の速効性、水への易
分散性を促進する機能を、基剤としての造粒物に持たせ
ることが要求されてきた。したがって水中で造粒物が急
速に崩壊して、素早（懸濁化することが好ましい。しか
し鉱物粉末を主剤とする造粒物は、従来より基本的に物
理的に安定なことに特徴があるために、かえって上記の
機能を付与することが困難であった。

したがって化学的、物理的には不安定であるという欠点
は有するものの、水溶性であるという特徴から、塩化カ
リウム、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウムなどの塩類
が用いられるようになった。しかしこのような塩類は高
純度のものが得やすく、肥料成分としての有効性が期待
されるという特徴を有するものの、コストが高く、経済
的でないこと、塩類が固結化しやすいこと、造粒が困難
なことなどの欠点も多い。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような塩類を基剤とすることの問題点から、従来
より用いられてきた鉱物粉末からの造粒物に対して、水
に対する迅速な分散性を付与させる試みがなされてきた
が、今までに得られた粒剤では水中に投入しても、分散
性が悪くそのまま沈降したり、あるいは分散して粒剤の
原形が消失するまでに長時間を要したり、得られた粒剤
の物理的性質に欠点が生ずるなどの問題点が多く残され
ていた。

上記の事情に鑑み、本発明者らは物性のイ！れた粒剤で
ありながら、水中に投入した際にすぐに分散して、分散
物がほとんど沈降せずに水中に浮遊する性質を有する鉱
物粉末を主成分とする粒剤を得るために鋭意検討を重ね
た結果、遂に本発明を完成させるに至った。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明の粒剤は、全１ｉｏｏ重量部中に、粒径
０．２ｍｍ以下の鉱物粉末５０〜９０重量部と交換性陽
イオンの６０％以上がアルカリ土類金属イオンであるモ
ンモリロナイト系粘土鉱物の粒径０．２ｍｍ以下の粉末
５〜３０重量部及び水溶性の含リン系分散剤３〜２０重
口部を含むものであり、水中で優れた分散性を示すもの
である。

本発明で用いられる鉱物粉末は、水に不活性な鉱物すな
わち水中で溶解、分散しない性質を有する鉱物が対象と
なる。このような鉱物としては、例えばカルサイト、ド
ロマイト、アラゴナイトなどの炭酸塩鉱物、パライト、
ジブサムなどの硫酸塩鉱物、タルク、クロライド、酸性
白土、カオリン、クレーなどの珪酸塩鉱物、石英、クリ
ストバライト、頁岩、火山灰、フライアッシュ、珪藻土
などの珪酸鉱物、ホウ砂、コレマナイトなどのホウ酸塩
鉱物などが挙げられるが、必ずしもこれらのもものに限
定されない。もちろんこれらの鉱物が２つ以上台まれて
いる材料を用いてもよい。これらの鉱物は粒径が０．２
ｍｍ以下になるような粉状体とするのが望まれる。粒径
が大きくなると本発明においても、水中で分散する性質
を付与することが困難になる。

上記のような鉱物の微粉末を得るには、通常の粉砕方法
が適用される。すなわち粉砕すべき鉱物に対して、衝撃
を与えたり、圧縮したり９、剪断したり、あるいは対象
物を相互に衝突させたり、さらにはこれらを適宜組合せ
るような形式の粉砕機を用いることにより目的を達する
ことができる。

具体的な粉砕機としては、例えば、ｉΦｙ？Ｊ破砕機、
旋動破砕機、エツジランナー、リングローラーミル、ジ
ェット粉砕機などが挙げられる。

さらに上述の粉砕方法により、粉砕された鉱物粉末は通
常用いられている方法により分級を行って所定の粒径の
ものを採取する。このような分級手段としては、例えば
適当な目のあらさを有するふるいを通過させる方法、サ
イクロンのような粒子の重量を利用して分級する方法な
どが適用される。本発明においては、こうして０．２ｍ
ｍ以下の粒径、好ましくばＯ，１ｍｍｍｍ下の粒径の粉
末を採取して用いるのが望まれる。

次に本発明において用いられるモンモリロナイト系粘土
鉱物は、具体的には、モンモリロナイト、バイデライト
、ノントロナイトなどのスメクタイト族粘土鉱物、ある
いはこれらを主成分とする鉱物、例えばベントナイトと
称される膨潤性粘土を指す。これらの鉱物は、珪酸塩鉱
物の層状構造が四面体シート２枚と八面体シートが１枚
から構成される３層の結晶構造を有し、層全体としては
負に帯電しているため、これを中和するための層間陽イ
オンとして、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどの
金属イオンが存在している。これらの陽イオンはイオン
交換反応により容易に他の陽イオンと置換される性質を
有しているため、交換性陽イオンと称されているが、本
発明においては交換性陽イオンの６０％以上、好ましく
は７５％以上がカルシウム、マグネシウムなどのアルカ
リ土類金属イオンであるものを用いる。このようなモン
モリロナイト系粘土鉱物は、硬い粒状物であっても水中
で短時間内に崩壊を起す性質を有する。本発明はこの現
象を有効に利用するためになされたものである。

モンモリロナイト系粘土鉱物は、有効成分が６割以上含
んでいるものであれば本発明に適用でき、従って俗にカ
ルシウム型ベントナイトと称される粘土鉱物を用いるの
が経済的であって好ましい。

このような粘土鉱物も、既述した水に不活性な鉱物と同
様に、微粉末状で用いるのが好ましいが、粉砕、分級は
既述した方法に従って実施することができる。

さらに本発明において用いられる分散剤は、水溶性の含
リン化合物であるが、具体的にはリン酸アンモニウム、
リン酸２水素ナトリウム、リン酸１水素ナトリウム、ピ
ロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、酸性
メタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ビ
ロリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、酸性
へキサメタリン酸ナトリウムなどが挙げられるが、本発
明では特にヘキサメタン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸
ナトリウム、トリポリリン酸ソーダを用いるのが特に好
ましい。本発明においては、これらのリン化合物を粉末
状で用いてもよいし、後述するように造粒に際して用い
られる水に溶解して添加する方法を採ってもよい。

本発明は、（Ａ）水に不活性な鉱物粉末、（Ｂ）モンモ
リロナイト系粘土鉱物粉末、（Ｃ）含りん系分散剤の３
種を含むものであるが、１００重量部中に占める割合は
、（Ａ）が６０〜９０％、（Ｂ）が５〜３０、（Ｃ）が
３〜２０％になるようにするのが望まれる。（Ａ）の配
合量が大きくなりすぎることは、（Ｂ）と（Ｃ）の配合
量が少ないことを意味し、本発明の趣旨に沿うものを得
ることが困難になる。一方（Ｂ）と（Ｃ）の配合量が大
きくなることは、経済的に粒剤を得ることが困難になる
ことを示すが、得られる粒剤の物理的な性質に悪影響を
与えることが多いので注意する必要がある。なお（Ｃ）
は、鉱物成分（Ａ）と（Ｂ）の水中における分散性を付
与させる量を用いれば十分であり、なるべく使用量を少
なくすることが好ましい。また粒剤中に（Ａ）と（Ｂ）
が偏在しないようにする。

本発明において、上述の３つの材料（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）を用いて、粒剤を製造するための造粒方法について
は、３つの材料が均一に粒剤中に含有され、物理的性質
の優れた粒剤が得られる限り特に限定されない。具体的
な方法を挙げれば、上述の３つの材ｆ」に、造粒に必要
な所定量の水を加え、均一に混練した後、所定の形状を
有するノズルを通して、混練物をストランド状に押出す
ことにより、造粒する方法、すなわち湿式造粒方法を用
いるのが好ましい。また３つの材料と水を含む造粒対象
物を転動させつつ造粒させる造粒方法を用いてもよい。

上述の造粒を行う際に添加される水の量は乾燥された３
つの材料に対して１５〜３０％の範囲内で、造粒方法、
３つの材料の種類、配合比その他の条件を考虜して決め
られる。

本発明の粒剤は、水中に投入してその分散を期待するも
のであるから、粒の形状は得に限定されないが、粒状物
はその平均系が太き（ならないようにする必要がある。

すなわち上記の平均径は３ｍｍ以下、好ましくは０．１
〜２ｍｍの範囲になるようにするのが好ましい。

（発明の効果） 上述のようにして製造される本発明の粒剤は優れた性質
を有している。すなわちこの粒剤を水中に投入した場合
、主成分が鉱物であるために、水との密度差により沈降
し始めるが、その過程ですぐに粒剤が崩壊、分散してし
まう性質を有している。例えば１００ｍρのメスシリン
ダーに水を１００ｍρ張って、上方よりこの粒剤を投入
した場合、水と接触してすぐに粒剤が崩壊、分散し、て
しまい、シリンダーの底部に尤降するものは殆ど存在せ
ず、水面に近い部分で粒剤の痕跡に該当する濁りが残存
しているだけとなる。したがって本発明の粒剤が非常に
優れた水への分散能を持っていることを示している。

本発明における成分（Ｃ）は、一般に分散剤としての性
質が知られているが、この材料単独では上述の挙動を示
す粒剤を得ることはできず、成分（Ｂ）と（Ｃ）を本発
明のように組合せて初めてその目的を達成し得るもので
ある。

また本発明の粒剤は、優れた物理的性質を有するもので
あり、水と接触しない状態では適切な硬度と優れた吸油
性を示す。したがってこの粒剤は油溶性の液状成分を吸
収させるための担体として用いることができる。例えば
農薬用のキャリアとして用いるのに適している。この場
合には成分（Ｃ）は肥効成分となるのでより好ましい用
途となる。

さらに本発明の粒剤は、粘結剤を用いることなしに造粒
できるという利点を有する。したがって有機物を含有し
ていないので、粒剤を長期間保存していても変質、劣化
する恐れがない。また優れた物性を有するものであるか
ら、輸送、取扱いに際して粒剤が変形を起す可能性も小
さい。

なお本発明の粒剤の製造に際して、上述の３つの成分以
外に、粒剤の製造に支障を与えない他の材料、例えば有
機溶剤、農薬などの油溶性材料、顔料、充填剤などを用
いることは、必ずしも本発明の趣旨に反するものではな
い。

（実施例） 以下実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明
は必ずしもこれらの実施例により限定されるものではな
い。

実施例１ 市販品のクレー粉末（商品名ＹＡクレー：関東ベントナ
イト株式会社製３００メツシュふるい９８％通過）８０
０ｇ、市販のベントナイト（商品名クニボンド、２００
メツシユふるい８０％通過、陽イオン交換当量−９２ミ
リ当１７１００ｇ、内力ルシウムイオンとマグネシウム
イオンで９１％を占める。）１００ｇを混合装置スバル
タンリユーザー（不ニバウダル株式会社製：　ＲＭＤ−
２Ｈ）に入れ、１１０００ｒｐで１分間運転して、混合
した後、試薬−級の酸性へキサメタリン酸ナトリウム１
００ｇを添加して、さらに２分間運転を行った。次に水
２００ｍρを加えて、４００ｒｐｍで２分運転を行って
材料の混合を行った。

得られた混合物を、ディスクペレッター（不二パウダル
株式会社製：型式Ｆ−５）を用いて、直径１ｍｍのダイ
スを通して常法により押出造粒を行った。

得られた造粒物を市販の乾燥機を用いて、含水率５％以
下になるように乾燥した後、篩分けを行って、８メツシ
ユふるいを通過し、２８メツシユふるいにかかる粒状物
を行った。この粒状物について、下に示す方法により、
硬度、吸油量、崩壊性、沈降性を測定したところ、それ
ぞれ２６、Ｏ１２ｍｍｍｎ、３回、１゜Ｏｒｒ＋９．を
得た。

測定方法は以下の通りである。

（硬度） 内径１００ｍｍ、長さ１００ｍｍの磁性のポットに、３
０±２ｍｍφの磁性の玉３個（重量計１０５ｇ）を入れ
、試料の粒子１００ｇを精秤してポットに移し入れ、そ
の蓋を閉じて２本のローラ上に上記のポットを寝かせて
置き、７５ｒｐｍの周速で１５分間ポットを回転させる
方法により、ポット内のボールで試料を砕（テストを実
施した。

その後ポット内の試料を取り出し、標準ふるい５００μ
上に試料を移し、はけで試料を掻きながらふるいから抜
ける微粉末を除去し、残渣を採取してその重量を測定し
、微粉未発生量（％）を測定して硬度とした。

（吸油量） ２００ｒｒ＋１２．のビーカーに試料２０ｇを採取して
、ビユレットより亜麻仁油を少量ずつ滴下し、滴下後に
ガラス棒で試料をよ（掻きまぜる操作を繰返す。粒の表
面が油でベトつき始めた所を終点とし、１００ｇ当りの
試料の吸油量を算出した。

（崩壊性） １００ｍｊ２の共栓付メスシリンダーに３度の硬水１０
０ｍｊ２を入れ、試料を２ｇ投入した後、栓を閉じて２
秒間に１回の速度でメスシリンダーを転（ｆＩＩＬ／て
正常位置に戻す操作を反復した。これで２回と計算する
。シリンダー内に試料粒子が認められなくなった転倒回
数を崩壊性とした。

（沈降性） 崩壊性試験と同様にして、試料をメスシリングーに入れ
て転倒を６０回繰返す。そして２分間メスシリンダーを
静置させ、水と沈降物の界面位置の目盛を読み取って分
散性をｍρ数で表わす。

したがって分散性の悪い材料をほど値が大きくなる。

実施例２ 実施例１において、酸性へキサメタリン酸ナトノウムの
代りに酸性ビロリン酸ナトリウムを用い、クレー粉末、
ベントナイトおよび酸性ビロリン酸ナトリウムの配合Ｍ
を第１表に示すように変化させた以外は、実施例１と同
様にして粒状物を製造し、その物性を実施例１の方法に
従って測定した。結果は第１表に示す通りである。

すなわち実験番号１〜６の２つの成分だけの粒剤は、吸
油量に関しては非常に満足すべきものであるが、硬度の
点では、衝撃、摩擦などにより粉末の発生しやすいこと
が分る。一方実験番号７〜１６の本発明に係わる粒剤は
、吸油量の点で実験番号１〜６のものよりやや低いが、
その他の物性では満足できる内容であった。特に崩壊性
と沈降性の点で、崩壊しやす（、かつ沈降しに（い性質
を有しているため、メスシリンダー内に水を張って上か
ら粒剤を落下させるとき、下端に到達するまでに完全に
分散して原形が認められなくなる現象が観察された。

一方実験番号１７以降の粒剤では、硬度、崩壊性、沈降
性などのいずれかで問題点のあることが判明した。

比較例１ 実施例１において、用いたベントナイトの代りに、他の
種類のベントナイト（商品名：クニゲルＶｌ　　２５０
メツシュアンダー９５．０％、モンモリロナイト含有量
５５％、その塩の１２％が交換性陽イオンとしてアルカ
リ土類金属イオンを含有する。）を用いた以外は、実施
例１と同様にして粒剤を製造した。得られた粒剤につい
ての硬度、吸油量、崩壊性、沈降性はぞれぞれ２３．５
．１８ｍρ、１１．１．０ｍ℃であり、非常に崩壊性が
悪く、本発明の趣旨に沿わないものであることがわかっ
た。

特許出願人　クニミネ工業株式会社 代理人　弁理士　飯　１）敏（−’　＊ニー゛ソ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 全量１００重量部中に、粒径０．２ｍｍ以下の鉱物粉末
   ５０〜９０重量部と交換性陽イオンの６０％以上がアル
   カリ土類金属イオンであるモンモリロナイト系粘土鉱物
   の粒径０．２ｍｍ以下の粉末５〜３０重量部及び水溶性
   の含リン系分散剤３〜２０重量部を含有してなることを
   特徴とする水中分散性粒剤。