JP2001519807A - 生物的に活性な成分を含有する接着性マイクロカプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 生物的に活性な材料を含有するマイクロカプセルの水性懸濁液は、前記マイクロカプセルを目的の基材に接着させるのに有効な量の接着性材料を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】 生物的に活性な成分を含有する接着性マイクロカプセル 技術分野 本発明は、生物的に活性な成分を含有する接着剤カプセルの懸濁液に関する。 背景技術 しばしば界面重縮合によって種々の材料を封入することが知られている。例え ば、米国特許第３，５７７，５１５号は、染料、インキ、試薬、医薬(ｐｈａｒ ｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ)、香味剤、殺有害生物剤、除草剤、過酸化物および実 際には、カプセルに封入された液体に溶解、懸濁され得る、またはカプセルに封 入された液体として構成され得るいかなるものをも含有するカプセルについて記 載している。英国特許第１，３７１，１７９号は、染料、インキ、試薬、医薬( ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ)、香味剤、防カビ剤、殺菌剤並びに除草剤お よび殺虫剤などの殺有害生物剤を含有するためのポリウレアカプセルの製造を開 示している。米国特許第４，０４６，７４１号、同第４，１４０，５１６号、同 第４，４１７，９１６号、同第４，５６３，２１２号および欧州特許第６１１， ２５３号は種々の材料の封入に関する。カナダ特許第１，０４４，１３４号は、 殺虫剤、特にピレスロイドの封入に関する。カナダ特許第１，１７９，６８２号 はフェロモンの封入に関する。本出願と同じ日付に提出された、米国係属特許出 願（弁理士登録番号５３３１９ＵＳ６Ａ）も、フェロモンなどの生物的に活性な 材料を含む種々の材料を封入することに関する。 上記の特許は、種々の形態の界面重縮合、特にポリウレアおよび／またはポリ ウレタン／ポリウレアシェル壁を有するカプセルの形成を使用する。種々の方法 で製造されるカプセルは直径約１ミクロン〜約２ｍｍとされるが、ほとんどがこ の範囲の小さい方の値、すなわち約２５０ミクロンまたは１００ミクロンから約 １ミクロンを目標としている。 発明の開示 生物的に活性な材料を含有するマイクロカプセルの水性懸濁液であって、前記 マイクロカプセルを目的の基材に接着させるのに有効な量の接着性材料をさらに 含有する懸濁液。 好ましい実施態様の説明 本発明の目的のために、「生物的に活性な」という用語は生物の生命過程に影 響を与える材料を意味する。生物的に活性である材料は、天然および人工的に製 造されるフェロモンを含む、除草剤、殺有害生物剤、医薬（ｐｈａｒｍａｃｅｕ ｔｉｃａｌｓ）および信号化学物質を含む。 このような生物的に活性な成分を含有し、さらに接着性材料を含有するマイク ロカプセルは、有利なことに、噴霧によって適用することができる。これは、空 中噴霧が適用手段として好ましい、林業、農業および園芸の分野で特に有利であ る。噴霧されたカプセルは、連続的な接触が望ましい群葉に適用される。例えば 、殺虫剤およびフェロモンが最大の効果を発揮しなければならない場合には、そ れらは群葉に残存しなければならない。本明細書に記載される接着性材料が存在 しないと、マイクロカプセルは風雨によって群葉から吹き飛ばされたり、流され るかもしれない。カプセルを接着性にする ためのいかなる処理も他の有用な特性を犠牲にするべきではないことが必要であ る。例えば、林業、農業または園芸における用途のために噴霧するためには、カ プセルは、理想的には、通常懸濁剤を用いて水性懸濁液中に存在する別個の粒子 である。カプセルに与えられる接着特性は、カプセルが水性懸濁液中で凝集する という結果を生じるべきではない。このような凝集は、もちろん、カプセルを噴 霧に適さなくし、カプセルの目的全てを無効にする。さらに、接着特性を与える ために使用されるいかなる材料も粒子の完全性に影響を与えるべきではない。そ れはカプセルのシェルを溶解または脆弱化するべきではない。 本発明の組成物は水性懸濁液であり、使用時に大きい利点を提供する。封入さ れた殺虫剤および除草剤を搬送する他の組成物は溶媒系であり、このような溶液 は環境に揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）を放出するので大きな欠点である。本発 明の目的のために、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、２０℃における蒸気圧が０ ．１Ｔｏｒｒ（ｍｍＨｇ）より大きく、活性成分（例えば、殺虫剤、除草剤等） でない全ての揮発性有機材料である。さらに好ましくは、揮発性有機化合物は、 ２０℃における蒸気圧が０．０２Ｔｏｒｒより大きく、活性成分でないと規定さ れてもよい。本発明の水性懸濁液はこれらの望ましくないＶＯＣｓを感知できる ほどの量も含有する必要がないので、組成物全体が環境にかなりやさしい。本発 明の好ましい組成物は５重量％を越えないＶＯＣを含有し、最も好ましくは、２ 重量％を越えないＶＯＣを含有する。重大な大気汚染問題を抱えるロサンゼルス 等などの区域は、環境への低い汚染性により本発明の水性懸濁液はかなり好まし いことを見出すだろう。 接着性材料は、除草剤および殺虫剤を有機基材に固着させる助けとするために 今日農業でときどき使用されるが、現在まで、ラテッ クスは封入されていない化学物質にごくわずかに使用されているだけである。驚 くべきことに、マイクロカプセルに封入した生物的に活性な材料に接着剤を組み 入れても、組成物は従来の噴霧装置から噴霧可能であることが見出されている。 予想とは違って、本発明の組成物の粘着性のマイクロカプセルは噴霧口部分また は噴霧容器内で凝集しないことが見出されている。適用時には接着性ラテックス はマイクロカプセルに結合するので、標的基材の表面全体を被覆しない。接着剤 は水の可溶性または分散性であるので、風雨が材料を基材から除去してしまうま でに、組成物は標的基材上で短いが、有効な寿命を終える。 本発明の組成物に使用する接着性ラテックスは、当技術分野で利用可能ないか なる水分散性接着剤であってもよい。農業では、このようなラテックス組成物は 展着剤または拡展剤と呼ばれることが多い。展着剤は未封入の農薬を植物に接着 させる助けをするために使用される。拡展剤は未封入の農薬を適用時に分散させ る助けをするために使用される。好ましい接着剤はアクリレート系接着剤である 。１つの好適なラテックスは商品名コンパニオン（Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ）でロー ム＆ハース（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ）社から購入できる。別の好適なラテックスは 商品名ＤＰＩ Ｓ−１００でデーアポイントインダストリーズ（Ｄｅｅｒｐｏｉ ｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から購入できる(商標を有する展着剤／拡展剤)。こ のような接着剤の例は、ｎ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート等 などの「軟らかい」モノマーから製造されるポリマー、またはイソブチレン、ｎ −ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレー ト等などの軟らかい成分から製造されるコポリマーおよびアクリル酸、アクリロ ニトリル、アクリルアミド、メタクリル酸、メチルメタクリレート等などの極性 モノマーである。 非球状ポリアクリレート接着剤は、例えばローム＆ハース（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ ）社のロプレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＴＭ系統の接着剤として市販されている 。好ましくは、非球状ポリアクリレート接着剤は総懸濁液の約１０〜３５重量％ の量で存在する。 驚くべきことに、接着剤の粘性マイクロスフェアーを使用して、マイクロカプ セルを含有する生物的に活性な材料を目的の基材に接着させることができること がさらに見出されている。粘性のマイクロカプセルは、望ましい接着機能を提供 するのに十分な接着特性を有し、マイクロカプセルを完全に被覆して、カプセル の放出特性を阻害するかもしれない危険性がない。驚くべきことに、マイクロカ プセルを含有する生物的に活性な材料と粘性のマイクロスフェアーとを合わせた 物は、従来の噴霧器の口を改良する必要なく適用することができ、べとつきや目 詰まりの問題が少ない。 好ましくは、接着性材料は、米国特許第３，６９１，１４０号に開示されてい るような不融性で、溶媒分散性で、溶媒不溶性で、本質的に粘着性で、エラスト マーで、コポリマーのマイクロスフェアーを含むアクリレート系またはメタクリ レート系接着剤システムである。または、この接着剤組成物は、米国特許第５， ０４５，５６９号に開示されているような中空で、ポリマーで、アクリレートで 、不融性で、本質的に粘着性で、溶媒不溶性で、溶媒分散性で、エラストマーの 感圧接着性マイクロスフェアーを含んでもよい。他の好適な接着剤は、米国特許 第５，５０８，３１３号に開示されている、親水性ポリマーまたはオリゴマー側 部分を有する粘着性のマイクロスフェアーである。 または、接着剤は、中空で、ポリマーで、アクリレートで、本質的に粘着性で 、不融性で、溶媒不溶性で、溶媒分散性で、エラストマーで、感圧接着性で、少 なくとも１マイクロメーターの直径を有 するマイクロスフェアー約６０〜１００重量％と、非球状ポリアクリレート接着 剤約０〜４０重量％とを含む。中空のマイクロスフェアーは欧州特許出願番号第 ３７１，６３５号によって製造される。 生物的に活性な材料は、好ましくは、医薬(ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ) 、防カビ剤、殺菌剤並びに除草剤および殺虫剤などの殺有害生物剤から選択され る。特に好ましい生物的に活性な材料は、天然に産生されるか、または人工的に 合成される、ピレスロイド、フェロモンおよび他のこのような信号化学物質であ る。 マイクロカプセルは、生物的に活性な材料を封入するために好適な、ポリウレ ア、ポリウレタン、メラミン／尿素、ゼラチンマイクロカプセル等を含むマイク ロカプセルのいかなるものであってもよい。生物的に活性な材料を含有するマイ クロカプセルは、好ましくは、１ミクロン〜２ｍｍのサイズで提供される。 接着性マイクロカプセルの水性懸濁液を調製するための方法も提供される。驚 くべきことに、従来の噴霧装置を使用して適用することを不可能にするかもしれ ない凝塊を形成させないためには、本発明の組成物の成分を基本的な条件下で注 意深く混合することが特に有用となり得ることが発見されている。本発明の方法 は、Ａ）ｐＨが７より大きい、または７より小さい、マイクロカプセルの水性懸 濁液と、Ｂ）ｐＨが７より大きい、または７より小さい、接着剤の水性懸濁液と を、Ａ）とＢ）のｐＨが共に７より大きい、または小さいように混合するステッ プを含む。接着剤懸濁液は、接着性マイクロスフェアー、非球状水性ラテックス 接着剤または接着性マイクロスフェアーと非球状水性ラテックス接着剤を合わせ たものからなる群から選択される。最も好ましくは、混合は約８〜約９のｐＨに おいて実施する。ｐＨを調整するために、例えばアルカリ金属またはアルカリ土 類金属の水酸化物または炭酸塩のようないかなる塩基 を使用することができるが、最も簡単で、好ましいのはアンモニア水溶液である 。 一般に、本発明のマイクロカプセルの水性懸濁液Ａ）は、接着剤組成物と混合 する前に、約５〜４０重量パーセントのマイクロカプセルを含有することができ 、好ましくは約５〜２５重量パーセントのマイクロカプセルを含有することがで きる。一般に、接着剤の水性懸濁液Ｂ）は、マイクロカプセル組成物と混合する 前に、約５〜６０重量パーセントの接着剤を含有することができ、好ましくは約 ２５〜４０重量パーセントの接着剤を含有することができる。好適には、約１０ 〜３０重量部の接着性マイクロスフェアーの水性懸濁液（組成物Ｂ）を約９０〜 ７０重量部のマイクロカプセルの水性懸濁液（組成物Ａ）に添加して、本発明の 懸濁液を形成する。非球状接着性材料のラテックスを使用する場合にも、その量 は、好適には約１０〜３０重量部で、約９０〜７０重量部のマイクロカプセルの 懸濁液に添加する。 マイクロカプセルの水性懸濁液と接着性マイクロスフェアーの水性懸濁液また は接着性材料を含有するラテックスとは、懸濁を破壊しないように攪拌しながら ゆっくり、注意深く混合されるべきである。混合は、好適には、室温で実施され る。 上記のように、本発明の組成物は、容易且つ経済的な方法で目的の基材に搬送 するのに特に好適である。具体的には、本発明の組成物は、群葉、作物および雑 草などの有機基材に容易に且つ効率的に搬送される。独自の組成により、基材を 不当に被覆することなく、またそれらの生命過程を不用意に妨害することなく、 生物的に活性な成分を含有するマイクロカプセルをこのような有機材料に接着さ せられる。同様に、本発明の組成物は、処置を必要とするヒト以外の対象および ヒトの皮膚および毛髪に容易に適用することができる。 さらに、本発明の組成物は、活性成分を目的の基材に十分に保留させる効率的且 つ効果的な方法で建築物、舗装、地面等などの有機物以外の基材に適用すること ができる。 驚くべきことに、マイクロカプセルと接着性材料との水性懸濁液は、エアロゾ ルの形態で噴霧装置を介して目的の基材に経済的に適用することができることが 見出されている。本発明の適用方法は、有利には、いかなる充填材料を含有する マイクロカプセルに使用することができるが、生物的に活性な材料を含有するマ イクロカプセルに特に望ましい。このような場合には、目的の基材は群葉、作物 または雑草である。最も好ましくは、接着性材料は接着性マイクロスフェアーの 水性懸濁液である。このようなマイクロスフェアーは、驚くべきことに、目的の 基材との優れた接着性を提供し、マイクロカプセルを被覆でず、封入されたマイ クロカプセルの中身の放出を妨害しない。 米国特許第３，６９１，１４０号；同第５，０４５，５６９号および同第５， ５０８，３１３号並びに欧州特許出願番号第３７１，３６５号並びに上記の特許 出願（弁理士登録番号第５３３１９ＵＳＡ６Ａ）の開示内容は参考として本明細 書に組み入れられている。 本発明は以下の実施例において例示されている。 実施例 １ 接着性マイクロスフェアーの水性懸濁液（米国特許第５，５０８，３１３号、 ＩＯＡ：ＡＡ：カルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）の比９７：２：１を有する 実施例２に記載されているように２０ｇ）をＮＨ４ＯＨ（８ｇを水２０ｇに溶解 ）で中和した。フェロモンである、Ｅ−１１−テトラデセン−１−イルアセテー トをポリウレアシェル（５０ｇ）に封入したマイクロカプセルとランサム（ｒｈ ａ ｍｓａｍ）ゴム懸濁剤との水性懸濁液を攪拌しながら添加した。接着性マイクロ カプセルの良好な懸濁液が得られた。 比較試験では、接着性マイクロスフェアー（上記のように２０ｇ）を２０ｇの 水と混合した。Ｅ−１１−テトラデセン−１−イルアセテートをポリウレアシェ ル（５０ｇ）に封入したマイクロカプセルとランサム（ｒｈａｍｓａｍ）ゴム懸 濁剤との水性懸濁液を攪拌しながら添加した。成分は凝集し、さらに８０ｇの水 で希釈したにもかかわらず、有用性のない凝塊が得られた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 バリンシュテイン，ガリナ アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 リ，カイ アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 バノベッツ，ジョン アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．生物的に活性な材料を含有するマイクロカプセルの水性懸濁液であって、 前記マイクロカプセルを目的の基材に接着させるのに有効な量の接着性材料をさ らに含有する懸濁液。 ２．前記接着性材料が、接着性マイクロスフェアーの水性懸濁液の形態で存在 する請求項１に記載の懸濁液。 ３．前記接着性材料が、非球状接着性ラテックスの形態で存在する請求項１に 記載の懸濁液。 ４．前記接着性マイクロスフェアーがアクリレート系またはメタクリレート系 の不融性で、溶媒分散性で、溶媒不溶性で、本質的に粘性で、エラストマーで、 コポリマーのマイクロスフェアーである請求項２に記載の懸濁液。 ５．前記接着性マイクロスフェアーが中空である請求項１に記載の懸濁液。 ６．前記懸濁液の前記接着性成分が、中空で、ポリマーで、アクリレートで、 本質的に粘性で、不融性で、溶媒不溶性で、溶媒分散性で、エラストマーで、感 圧接着性で、少なくとも１マイクロメーターの直径を有するマイクロスフェアー 約６０〜１００重量％と、非球状ポリアクリレート接着剤約０〜４０重量％とを 含む請求項１に記載の懸濁液。 ７．前記生物的に活性な材料が医薬（ａ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ）で ある請求項１に記載の懸濁液。 ８．前記生物的に活性な材料が防カビ剤および殺菌剤からなる群から選択され る請求項１に記載の懸濁液。 ９．前記生物的に活性な材料が殺有害生物剤である請求項１に記載の懸濁液。 １０．前記生物的に活性な材料が除草剤および殺虫剤からなる群から選択され る請求項８に記載の懸濁液。 １１．前記生物的に活性な材料がピレスロイドおよびフェロモンからなる群か ら選択される請求項１に記載の懸濁液。 １２．前記マイクロカプセルが、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン／尿素 およびゼラチンからなる群から選択されるシェル内に封入された生物的に活性な 材料からなる請求項１に記載の懸濁液。 １３．前記マイクロカプセルが１ミクロン〜２ｍｍのサイズで提供される請求 項１に記載の懸濁液。 １４．接着性マイクロカプセルの水性懸濁液を調製するための方法であって、 ｐＨが約７より大きいマイクロカプセルの水性懸濁液Ａ）と、ｐＨが約７より大 きい接着剤の水性懸濁液Ｂ）とを混合するステップを含み、前記接着剤は接着性 マイクロスフェアー、非球状水性ラテックス接着剤または接着性マイクロスフェ アーと非球状水性ラテックス接着剤を合わせたものからなる群から選択される、 方法。 １５．アンモニア水を使用して約７より大きい前記ｐＨを提供する請求項１４ に記載の方法。 １６．前記ｐＨが約８〜約９である請求項１４に記載の方法。 １７．接着性マイクロカプセルの水性懸濁液を調製するための方法であって、 ｐＨが約７より小さいマイクロカプセルの水性懸濁液Ａ）と、ｐＨが約７より小 さい接着剤の水性懸濁液Ｂ）とを混合するステップを含み、前記接着剤は接着性 マイクロスフェアー、非球状水性ラテックス接着剤または接着性マイクロスフェ アーと非球状水性ラテックス接着剤を合わせたものからなる群から選択される、 方法。 １８．接着剤の前記水性懸濁液Ｂ）が、マイクロカプセル組成物 Ａ）と混合する前に、約５〜約６０重量パーセントの前記接着剤を含有する、請 求項１４に記載の方法。 １９．接着性マイクロスフェアーの前記水性懸濁液Ｂ）が、マイクロカプセル 組成物Ａ）と混合する前に約２５〜４０重量パーセントの前記接着剤を含有する 、請求項１４に記載の方法。 ２０．約１０〜３０重量部の接着性マイクロスフェアーの水性懸濁液（組成物 Ｂ）を、約９０〜７０重量部のマイクロカプセルの水性懸濁液（組成物Ａ）に添 加する、請求項１４に記載の方法。 ２１．マイクロカプセルを目的の基材に適用するための方法であって、 ａ）マイクロカプセルの水性懸濁液であって、前記マイクロカプセルを目的の 基材に接着させるのに有効な量の接着性材料をさらに含む前記懸濁液を調製する ステップと、 ｂ）前記懸濁液をエアロゾルの形態で噴霧装置を介して目的の基材に搬送する ステップと を含む方法。 ２２．前記目的の基材が群葉、作物および雑草からなる群から選択される、請 求項２０に記載の方法。 ２３．前記接着性材料が接着性マイクロスフェアーの水性懸濁液である、請求 項２０に記載の方法。