JPS584935B2 - 尼素−ｃ↓４飽和脂肪族アルデヒド縮合物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は尿素一０４飽和脂肪族アルデヒド縮合物の製造
方法に関するものである。

イソブチリデンジウレアなどの尿素−Ｃ４飽和脂肪族ア
ルデヒド縮合物は緩効性窒素肥料として優れたものであ
る。

この窒素肥料の製造法としては、例えば、イソブチリデ
ンジウレアの場合には、２モルの固体尿素と１モルのイ
ソブチルアルデヒドとを、無機酸を触媒として実質的に
密閉した反応器内で攪拌下に尿素を固相状態に維持しつ
つ反応させる方法が知られている。

この方法は反応生成物が粉粒状で得られるので、製造後
に脱水、乾燥などの操作を必要とせず工業的に有利な方
法であるが、粒径の小さいもの、特に０．７％以下の粒
径を有する粉粒体が多量に製造される。

これら粒径の小さな粉粒体はそのまま窒素肥料として利
用しても緩効性窒素肥料としての特性を十分発揮出来な
い。

また施用時に飛散するなど取扱い性も悪い。

これらの問題を解決するため、これら粉粒体を造粒して
適当な粒状物とする必要がある。

しかしながら、イソブチリデンジウレアは、造粒性が悪
く、また、適した造粒剤も見い出されていない。

そこで、この尿素一Ｃ４飽和脂肪族アルデヒド縮合物の
製造工程において、粒径の小さな粉粒体の生成を抑制し
、大粒径の粒体を多量に製造できる製造方法が望まれて
いた。

本発明者は上下実情に鑑み、大粒径を有する粉粒体が多
く得られる尿素一Ｃ４飽和脂肪族アルデヒド縮合物の製
造を目的として種々検討した結果、固体尿素とＣ４飽和
脂肪族アルデヒドとを反応させるに当り、酸性条件下で
重縮合しうる尿素−ホルムアルデヒド縮合物を共存させ
ることにより、この目的が達成されることを知見し、本
発明を完成した。

すなわち本発明の要旨は、固体尿素を反応器に連続的に
供給し、無機酸の存在下に固相の尿素とＣ４飽和脂肪族
アルデヒドとを反応させる尿素一Ｃ４飽和脂肪族アルデ
ヒド縮合物の製造方法において、酸性条件下で重縮合し
得る尿素−ホルムアルデヒド縮合物を反応器に供給する
ことを特徴とする方法に存する。

本発明を詳細に説明するに、本発明は固相の尿素とＣ４
飽和脂肪族アルデヒドとを無機酸の存在下に連続的に反
応させて尿素−Ｃ４飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉粒体
を製造する公知の方法において、尿素に加えて酸性条件
下で重縮合し得る尿素−ホルムアルデヒド縮合物を反応
器に供給することにより、粒径の小さな粉粒体の生成を
抑制する方法である。

本発明において反応器に供給する尿素は、粒状又は粉状
などの固体状のものである。

一方、Ｃ４飽和脂肪族アルデヒドとしては、ノルマルブ
チルアルデヒド又はイソブチルアルデヒドが用いられ、
これらは少量の水分、イソ酪酸などの不純物を含んでい
てもよい。

反応器へのこの固体状尿素とＣ４飽和脂肪族アルデヒド
との供給モル比は、製造する縮合物により異なるが、例
えばインブチリデンジウレアを製造する場合には、通常
、尿素１モルに対してアルデヒドを０．５〜２．０モル
供給するのが好ましい。

触媒として使用する無機酸は、通常は鉱酸、例えば塩酸
、硫酸、燐酸などである。

無機酸は分散を良好にし、かつアルデヒドとの副反応を
抑制するために、通常１５〜６０（重量）％、好ましく
は２０〜５０（重量）％の水溶液として用いられる。

無機酸の使用量は尿素１ｋｌ９に対して数ゴ（１００％
換算）で十分である。

無機酸は反応器内で尿素に添加することもできるが、予
じめ反応器外で尿素に噴霧しておくのが好ましい。

酸性条件下で重縮合し得る尿素−ホルムアルデヒド縮合
物としては、通常、ホルムアルデヒドと尿素とを１．０
〜２．０のモル比で縮合反応させ、所定の重合度に達し
た時点で反応を停止させたものが用いられる。

尿素−ホルムアルデヒド縮合物は酸性条件下で重縮合し
て不溶化し得るものであればよく、この条件を満足する
限り種種の重合度のものを用いることができる。

特に接着剤等級の尿素−ホルムアルデヒド縮合物を用い
るのか好ましい。

尿素−ホルムアルデヒド縮合物は、水溶液ないし粉末の
いずれの形態でも用いることができる。

尿素−ホルムアルデヒド縮合物は尿素に対し通常２〜３
０（重量）％の比率で反応器に供給する。

尿素−ホルムアルデヒド縮合物の供給比率が小さいと、
粒径の小さな粉粒体の生成を抑制する効果が十分に発揮
されない。

一般に尿素−ホルムアルデヒド縮合物の供給比率が増す
につれて大粒径の粉粒体の生成比率が向上する。

しかし同時に反応生成物中に肥効の乏しい尿素−ホルム
アルデヒド縮合物が多量に混入して、緩効性肥刺として
の特性が損なわれるようになる。

また、尿素−ホルムアルデヒド縮合物として最も入手し
やすい市販の水溶液状尿素樹脂接着剤を使用する場合に
は、多量に使用すると固相状態を維持しつつ反応を行な
うことが困難となる。

従って尿素に対して尿素一ホルムアルデヒド縮合物を３
〜２０、特に５〜１５（重量）％の比率で供給するのが
好ましい。

尿素とＣ４飽和脂肪族アルデヒドとの反応は、通常、反
応帯域におけるアルデヒドの沸騰温度よりも高く、該温
度よりも２０℃高くならない温度範囲で行なうのが好ま
しい。

本発明の反応は発熱反応であるので、通常は加熱を必要
とせず、アルデヒドの添加量によって温度調節を行なう
ことができる。

反応時間は種々の条件により異なるが、例えば、第１図
のような型式の反応器を用いる場合には、反応器内での
滞留時間３０分程度とするのがよい。

本発明の反応は固相状態で進行するので、なるべく均一
に反応物を攪拌することが好ましい。

本発明を実施する反応器としては、通常、実質上密閉さ
れていて気化したアルデヒドなどが系外へ洩れることの
ないような反応器を使用するのが好ましい。

また、反応器には内部の温度を調節するためのジャケッ
トなどの加熱装置及び攪拌機などを設けるとよい。

尿素−ホルムアルデヒド縮合物は無機酸によりすみやか
に重縮合するので、尿素−ホルムアルデヒド縮合物は無
機酸を噴霧した尿素と混合したのち直ちにアルデヒドと
反応させるのが好ましい。

また尿素−ホルムアルデヒド縮合物と尿素とを混合し、
これに無機酸を噴霧したのち直ちにアルデヒドを反応さ
せるのも好ましい方法の一つである。

次に本発明方法を添付図面により説明するに、第１図は
本発明の反応に用いられる反応装置の一例を示すもので
ある。

１は反応器本体であり実質上密閉された構造を有し、内
部には攪拌翼３を有する回転軸２及びアルデヒド貯槽１
０より伸びたアルデヒド分散管１２が設けられている。

回転軸２は適当な原動機により回転され、反応物を攪拌
する。

また分散管１２は多数の分散孔を有し、予め無機酸を添
加された尿素粉粒体中にアルデヒドを均一にスプレーす
るように配置されている。

また反応中に発生したアルデヒド蒸気を捕集するために
、コンデンサー１４が設けられ、ここで冷却液化された
アルデヒドはアルデヒド貯槽１０に循環されるようにな
っている。

５は固体状尿素の貯槽であり、下部に反応器のホッパー
４へ定量供給するための装置６を有する。

この装置６の途中には無機酸を添加するための無機酸供
給パイプ８が設けられている。

また９は尿素−ホルムアルデヒド縮合物の貯槽であり下
部に定量供給するための装置７を有する。

この反応装置を用いて本発明方法を実施するには、先ず
、貯槽５よりとりだした固体状尿素に無機酸をパイプ８
より添加し定量供給装置６を通じ反応器１中のホッパー
４内に連続供給する。

更に貯槽９より尿素−ホルムアルデヒド縮合物を定量供
給装置７を通じ反応器１中のホッパー４内に連続供給す
る。

またアルデヒドは貯槽１０よりパイプ１１を通じアルデ
ヒド分散管より原料粉粒体中に均一にスプレーする。

一方、反応器１内の攪拌機にて反応物を攪拌しながら、
原料粉粒体を反応器内滞留時間が約３０分前後となるよ
うに反応器内を移動させる。

この際に発生したアルデヒド蒸気などのガスはパイプ１
３よりコンデンサー１４に導かれて冷却液化され、アル
デヒド貯槽１０中へ循環される。

反応で得られた生成物は、必要に応じパイプ１６よりア
ルカリを添加してｐＨ調整を行なった後、排出装置１５
より反応器１の外へ出て篩１１にかけられる。

本発明によれば、従来の尿素−Ｃ４飽和脂肪族アルデヒ
ド縮合物の製造法において、尿素−ホルムアルデヒド縮
合物を固体尿素と併用するという簡単な方法により、１
％以上の粗粒を多く含む縮合物が容易に製造できる。

しかも本発明方法により得られる粉粒体は表面が滑らか
で真球状に近く、粒強度も向上している。

尿素−Ｃ４飽和脂肪族アルデヒド縮合物を市販の尿素樹
脂接着剤を用いて常法により造粒した場合には、強度の
小さな造粒物しか得られないことと対比すると、本発明
方法により従来法よりも強度の大きな粉粒体が得られる
ことは驚くべきである。

次に本発明を実施例により説明するが、本発明はその要
旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものでは
ない。

実施例 １ 第１図に示した反応装置を使用し、定量供給装置６より
粒状尿素を３６ｋｇ／ｈの割合で反応器中に供給した。

この尿素にはパイプ８より３０（重量）％硫酸を０．３
６ｌ／ｈの割合で添加した。

また貯槽９より市販の尿素樹脂接着剤（商標：スイソボ
ンド６０１、日本化成社製品、７％水溶液）を定量供給
装置７を経て反応器中に供給した。

反応器に供給された尿素及び尿素樹脂接着剤は、アルデ
ヒド分散管から３５ｌ／ｈの割合でスプレーされるイソ
ブチルアルデヒドと攪拌下に反応させた。

反応温度は７０℃で滞留時間は３０分であった。

反応生成物は篩１１で篩分けた。粒径別取得率を求め表
−１の結果を得た。

実施例 ２ 第１図に示した反応装置を使用し、尿素樹脂接着剤を日
本化成社の粉末状尿素樹脂接着剤に代えた以外は実施例
１と同様にして反応を行った。

反応生成物は篩１１で篩分けて粒径別取得率を求め表−
１の結果を得た。

実施例 ３ 第１図に示した反応装置を使用し、アルデヒド分散管か
らノルマルブチルアルデヒドを３ ２ ｌ／ｈの割合で
スプレーした以外は実施例２と同様にして反応を行なっ
た。

反応生成物は篩１Ｔで篩分けて粒径別取得率を求め、表
−１の結果を得た。

比較例 第１図に示した反応装置を使用し、尿素樹脂接着剤を使
用しない以外は実施例１と同様にして反応を行なった。

反応生成物の粒径別取得率を求め表−１の結果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するのに適した反応装置の略
図である。 １・・・・・・反応器、２・・・・・・回転軸、３・・
・・・・攪拌翼、４・・・・・・ホツパー、５・・・・
・・尿素貯槽、６・・・・・・尿素定量供給装置、７・
・・・・・尿素−ホルムアルデヒド縮合物定量供給装置
、８・・・・・・無機酸供給パイプ、９・・・・・・尿
素−ホルムアルデヒド縮合物貯槽、１０・・・・・・ア
ルデヒド貯槽、１１・・・・・・アルデヒド供給パイプ
、１２・・・・・・アルデヒド分散管、１３・・・・・
・アルデヒド蒸気抜出管、１４・・・・・・冷却器、１
５・・・・・・生成物排出装置、１６・・・・・・アル
カリ供給パイプ、１７・・・・・・篩。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固体尿素を反応器に連続的に供給し、無機酸の存在
   下に固相の尿素とＣ４飽和脂肪族アルデヒドとを反応さ
   せる尿素一Ｃ４飽和脂肪族アルデヒド縮合物の製造方法
   において、酸性条件下で重縮合し得る尿素一ホルムアル
   デヒド縮合物を反応器に供給することを特徴とする方法
   。 ２ 無機酸を固体尿素に添加して反応器に供給すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ Ｃ４飽和脂肪族アルデヒドがイソブチルアルデヒド
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の方法。 ４ 尿素一ホルムアルデヒド縮合物を尿素に対して２〜
   ３０（重量）％供給することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法。 ５ 尿素−ホルムアルデヒド縮合物が接着剤等級のもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項のいずれかに記載の方法。