JP2011057569A - 殺虫剤組成物およびスプレー式殺虫剤 - Google Patents
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- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
【解決手段】
下記の(A)、(B)及び(C)成分を含有する殺虫剤組成物である。
(A)数平均繊維径が2〜150nmのセルロース繊維であって、そのセルロースが、セルロースI型結晶構造を有すると共に、セルロース分子中のグルコースユニットのC6位の水酸基が選択的に酸化されてアルデヒド基およびカルボキシル基に変性されており、カルボキシル基の量が0.6〜2.0mmol/gであるセルロース繊維
(B)殺虫剤成分
(C)水
【選択図】なし
Description
該組成物がスプレーできるかどうかについての記載はない。
さらに、溶剤を配合しない替わりに、殺虫剤有効成分を水中に安定に乳化・懸濁させるために、多量の界面活性剤を乳化剤として添加するため、経済的でなく、特に、殺虫剤組成物を屋外で使用した場合、耐水性がないため、雨や水分により施用した殺虫剤組成物が流出して、殺虫効果の持続性が低下するという問題点があった。
さらに、従来の特許文献1ないし3に記載のものは殺虫剤組成物の粘度が低いため、施用後の液ダレが発生し、殺虫剤組成物を直接に駆除害虫に吹きかけて施用する場合には、駆除害虫への付着性が悪く、殺虫効果が悪化する。駆除害虫の生息領域に吹きかけて施用する場合、特に垂直面や駆除害虫の巣に施用する場合には液ダレにより有効に利用されない殺虫剤組成物が発生し、殺虫効果が低下するという問題があった。
このような液ダレの問題を解決する目的で、増粘剤を添加して、殺虫剤組成物の粘度を上げると、今度は、スプレーが困難になるという問題があった。
(A)数平均繊維径が2〜150nmのセルロース繊維であって、そのセルロースが、セルロースI型結晶構造を有すると共に、セルロース分子中のグルコースユニットのC6位の水酸基が選択的に酸化されてアルデヒド基およびカルボキシル基に変性されており、カルボキシル基の量が0.6〜2.0mmol/gであるセルロース繊維 (B)殺虫剤成分
(C)水
すなわち、本発明者らは、引火の危険性や溶剤の臭気等の問題が無く、耐水性に優れ、液ダレが発生せず、スプレー性が良好な殺虫剤組成物およびこれを用いたスプレー式殺虫剤を得るために、鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、数平均繊維径が2〜150nmのセルロース繊維であって、そのセルロースが、セルロースI型結晶構造を有すると共に、セルロース分子中のグルコースユニットのC6位の水酸基が選択的に酸化されてアルデヒド基およびカルボキシル基に変性されており、カルボキシル基の量が0.6〜2.0mmol/gであるセルロース繊維を用いると、耐水性に優れ、液ダレが発生せず、スプレー性が良好であることを見出し、本発明に到達した。
さらに、本発明の殺虫剤組成物は上記特定のセルロース繊維のチキソトロピーインデックスが大きいこと、一般に油性物質である殺虫剤成分に対する乳化分散性が良いことに起因して、殺虫剤成分を溶解させるための灯油やケロシン等の溶剤を減量または配合せずに、水系の殺虫剤組成物とすることが可能となるので、製剤の乳化分散安定性に優れ、製剤の溶剤臭が軽減され、人体に対する安全性、使用時の安全性に優れるという優れた効果を発揮する。加えて、上記特定のセルロース繊維は油性物質を水中に乳化・分散させる能力に優れているため、殺虫剤剤成分を溶解させるための灯油やケロシン等の溶剤を減量または配合しない場合においても、油性の殺虫剤成分を水系に乳化分散させるための乳化剤(界面活性剤)の添加量を減量または配合しないことが可能となるので、経済的であり、殺虫剤組成物を屋外で使用した場合に、耐水性が向上し、雨や水分により施用した殺虫剤組成物の流出が減少し、ひいては殺虫効果が持続するという優れた効果を発揮する。
上記数平均繊維径は、例えば次のようにして測定することができる。すなわち、上記特定のセルロース繊維(成分A)に水を加え希釈した試料を分散処理した後、親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストして、これを透過型電子顕微鏡(TEM)で観察し、得られた画像から、数平均繊維径と最大繊維径を測定算出することができる。
上記特定のセルロース繊維(成分A)を構成するセルロースが、I型結晶構造を有することは、例えば、広角X線回折像測定により得られる回折プロファイルにおいて、2シータ=14〜17°付近と、2シータ=22〜23°付近の2つの位置に典型的なピークを持つことから同定することができる。
上記特定のセルロース繊維(成分A)のカルボキシル基の量は、好ましくは0.6〜2.0mmol/gの範囲である。カルボキシル基の量が0.6mmol/g未満であると、セルロース繊維の分散安定性に乏しく、セルロース繊維の沈澱を生じる場合があり、また疎水性固体の分散安定性が低下する。カルボキシル基の量が2.0mmol/g以上であると、セルロース繊維の水溶性が強くなり、使用感が低下する傾向にある。
上記特定のセルロース繊維(成分A)のカルボキシル基量の測定は、例えば電位差滴定により行うことができる。すなわち、乾燥させたセルロース繊維を水に分散させ、0.01規定の塩化ナトリウム水溶液を加えて、十分に攪拌してセルロース繊維を分散させる。つぎに、0.1規定の塩酸溶液をpH2.5〜3.0になるまで加え、0.04規定の水酸化ナトリウム水溶液を毎分0.1mlの速度で滴下し、得られたpH曲線から過剰の塩酸の中和点と、セルロース繊維由来のカルボキシル基の中和点との差から、カルボキシル基量を算出することができる。
上記特定のセルロース繊維(成分A)を構成するグルコースユニットのC6位の水酸基のみが選択的にアルデヒド基およびカルボキシル基に酸化されているかどうかは、例えば、13C-NMR分析により確認することができる。すなわち、酸化前のセルロースの13C-NMRチャートで確認できるグルコース単位の1級水酸基のC6位に相当する62ppmのピークが、酸化反応後は消失し、代わりに178ppmにカルボキシル基に由来するピークが現れることで確認できる。
次に、本発明の殺虫剤組成物には、上記特定のセルロース繊維(成分A)とともに殺虫剤成分(成分B)が用いられる。
上記殺虫剤成分(成分B)は特に限定されるものではなく、例えば社団法人日本植物防疫協会発行の農薬要覧(2008年版)に記載されている殺虫剤有効成分や、有機リン系殺虫剤、カーバメート系殺虫剤、ピレスロイド系殺虫剤、ネライストキシン系殺虫剤、ネオニコチノイド系殺虫剤、昆虫成長制御剤、その他の合成殺虫剤、天然殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、くん蒸剤、生物由来の殺虫剤、等が挙げられる。
さらに具体的に化合物名で例示するとジノテフラン、d,d−T−シフェノトリン、トリクロルホン、カルタップ、アセタミプリド、ニテンピラム、イミダクロプリド、ニテンピラム、チアクロプリド、クロチアニジン、チアメトキサム、プロポクスル、ピメトロジン、フェニトロチオン、フェンチオン、メトフルトリン、アミドフルメト、除虫菊エキス、ピレトリン、d−アレスリン、フタルスリン、フラメトリン、プラレトリン、テラレスリン、レスメトリン、ペルメトリン、フェノトリン、サイペルメトリン、サイフェノトリン、トランスフルスリン、フェンフルスリン、エンペントリン、ピリミホスメチル、フェニトロチオン、メトフルトリン、ピリダフェンチオン、プロポクスル、カルバリル、メトキサジアゾン、S−1295、イミプロトリン、フィプロニール、メトプレン、S−ハイドロプレン、ピリプロキシフェン、2−[1−メチルー2−(フェノキシフェノキシ)エトキシ]ピリジン、ジフルベンズロン、テフルベンズロンなどが挙げられるが、これらに限るものではない。
本発明の殺虫剤組成物には、その効果を妨げない範囲内において、任意の成分を添加しても良い。
任意の成分としては、次の通りである。すなわち、粘土鉱物類、充填剤;充填剤、顔料、染料;界面活性剤類、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、炭化水素類、芳香族類、等の水と混和し得る溶剤および水と混和しない溶剤類;ジオール化合物、グリセリンとその誘導体、ペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリトール、ショ糖、ブドウ糖、果糖、等のグリコール類や糖類;天然水溶性高分子、合成水溶性高分子、セルロース誘導体、アクリル系ポリマー、等の水溶性高分子類;シリコンオイル類、植物油、動物油、合成油、等のオイル類;防腐剤・保存安定剤、無機塩類、紫外線遮蔽剤、ラテックス類、エマルジョン類、消泡剤、pH調整剤、香料類・消臭剤類、生薬類、DEETなどの忌避剤、殺菌剤、肥料等が挙げられる。
これらの任意の成分のうち、界面活性剤類については、殺虫剤の耐水性を低下させるので、最少必要量での添加が好ましい。
これらの任意の成分のうち、溶剤類については、殺虫剤の安全性と臭気の観点から、最少必要量での添加が好ましい。
これらの任意の成分のうち、水溶性高分子については、殺虫剤のスプレー性を低下させる場合があるので、最小必要量での添加が好ましい。
任意の成分である界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、が挙げられる。
前記アニオン界面活性剤としては、アルキル(炭素数10〜15)ベンゼンスルホン酸塩、アルキル(炭素数6〜18)硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜30モル)アルキル(炭素数6〜18)エーテル硫酸エステル塩、脂肪酸(炭素数6〜18)塩、アルカン(炭素数6〜18)スルホン酸塩、オレフィン(炭素数8〜18)スルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩縮合物、アルキル(炭素数6〜18)スルホコハク酸エステル塩、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜30モル)アルキル(炭素数6〜18)エーテルスルホコハク酸塩 、アルキル(炭素数6〜18)リン酸エステル塩、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜30モル)アルキル(炭素数6〜18)エーテルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜30モル)アルキル(炭素数6〜18)エーテル酢酸塩、等が挙げられる。上記の塩としては、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、アンモニア、アルカノールアミンなどのアミン、等が挙げられる。
前記非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜50モル)アルキル(炭素数6〜18)エーテル、 ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜50モル)アシル(炭素数6〜18)エステル、アルキル(炭素数6〜18)ジエタノールアミド、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜100モル)トリグリセリド(脂肪酸炭素数6〜18)エーテル、ソルビタン脂肪酸(炭素数6〜18)エステル、ショ糖脂肪酸(炭素数6〜18)エステル、ポリオキシアルキレン(付加モル数1モル〜50モル)ソルビタン脂肪酸(炭素数6〜18)エステル、アルキル(炭素数6〜18)ポリグリコシド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、アルキル(炭素数6〜18)ベタイン、脂肪酸(炭素数6〜18)アミドプロピルベタイン、2−アルキル(炭素数6〜18)−N−カルボキシルメチル−N−ヒドロキシエチル−イミダゾリニウムベタイン、アルキル(炭素数6〜18)ジエチレントリアミノ酢酸、ジアルキル(炭素数6〜18)ジエチレントリアミノ酢酸、アルキル(炭素数6〜18)アミンオキシド、等が挙げられる。
例えば、混合時に、超高圧ホモジナイザー等の分散力の強い装置を用いると、透明度の高い組成物が得られる。
殺虫剤成分(成分B)の配合量は、施用対象によって異なる。園芸・農業以外での有害害虫や不快害虫の駆除目的には、通常0.01%〜5%、好ましくは0.05%〜3%の範囲内である。園芸・農業用途においては、通常0.00001%〜3%、好ましくは0.0001%〜1%の範囲内である。この範囲以下では、十分な殺虫効果が得られず、この範囲以上添加しても、添加量に見合うだけの殺虫効果が得られない。
上記特定のセルロース繊維(成分A)の配合量は、通常0.1%〜5%、好ましくは0.2%〜3%の範囲内である。0.1%以下では殺虫剤組成物の粘度が低く、液ダレが発生するので好ましくない。5%以上では殺虫剤組成物の粘度が高過ぎて、製造時のハンドリングが悪化するので好ましくない。
本発明の殺虫剤組成物の粘度は、1,000mPa・s〜100,000mPa・sの範囲であり、好ましくは2,000mPa・s〜80,000mPa・sの範囲である。
(1)噴霧可能なポンプ式ノズルを装着したディスペンサー式スプレー容器:本スプレー容器は、大気圧でスプレーでき、加圧ガスなどを必要とせず、かつ容器構造も比較的単純であるので安全性が高く、携帯用に向くスプレー容器である。構造は吸い上げ式のチューブを装着した押し出しポンプ式のノズルと、これを固定し、内容物を充填するねじ式容器からなる。ここでいうディスペンサー式スプレー容器には、スプレー機能を高めるためにポンプ式ノズルの孔径やポンプの1回あたりの押し出し体積等に依存するが、これらの条件は、施用対象物や対象害虫に応じて、選定、調整する。
(2)トリガー式スプレー容器:トリガー式スプレー容器は、内容物を充填する容器本体の口部にピストル状のトリガー式スプレー装置が装着されたものであり、大気圧でスプレーを操作でき、スプレー容器として汎用性の高いものである。ここでいう、トリガー式スプレー容器には、スプレー機能を高めるために、トリガー式スプレー容器の一部を改良したものも全て含まれる。
(3)エアゾール式スプレー容器:エアゾール式スプレー容器は、容器内へ噴射剤を充填することによって、上記2つのスプレー装置では実現できない連続スプレーを可能とするものである。ここでいうエアゾール式スプレー容器には、エアゾール式容器の噴射装置部分に改良を施したもの等もすべて含まれる。一般的に本スプレー容器を用いたスプレーでは、大気圧下で実施する上記2つのスプレーに比べ、より細かな霧が可能となる。エアゾール式スプレー容器で使用する噴射剤としては、ジメチルエーテル、液化石油ガス、炭酸ガス、窒素ガス、アルゴンガス、空気、酸素ガス、フロンガス等を挙げることができ、これらは単独であるいいは2種以上併用して用いられる。
〔セルロース繊維T1(実施例用)の作成〕
針葉樹パルプ2g(乾燥重量)に対し水150g、臭化ナトリウム0.025g、2,2,6,6-テトラメチルピペリジンノオキシラジカル(TEMPO)0.025gを加え十分攪拌して分散させた後、13重量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1gのパルプに対して次亜塩素酸ナトリウム量が5.4mmol/g-セルロースとなるように加え、pHを10〜11に保持するように0.5規定水酸化ナトリウム溶液を滴下しながらpH変化が見られなくなるまで反応させた。(反応時間は120分)反応終了後、0.1規定塩酸を添加して中和した後、ろ過と水洗を繰り返して精製し、繊維表面が酸化されたセルロース繊維を得た。
〔セルロース繊維T2、T3(実施例用)、セルロース繊維H1、H2(比較例用)の作成〕
添加する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の量および反応時間を、下記の表1に示すとおりに変更する以外は、セルロース繊維T1の作製に準じて、各セルロース繊維を作製した。
<数平均繊維径>
セルロース繊維に水を加え希釈した試料を真空乳化装置を用いて12000rpmで15分間分散させた後、親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストして、これを透過型電子顕微鏡(TEM)(日本電子社製、JEM-1400)で観察し、得られた画像(倍率10000倍または50000倍)から、数平均繊維径を測定算出した。
<カルボキシル基量の測定>
セルロース繊維表面のカルボキシル基の定量は、電位差滴定により行った。すなわち、乾燥させたセルロース繊維0.3gを水55mlに分散させ、0.01規定の塩化ナトリウム水溶液5mlを加えて、十分に攪拌してセルロース繊維を分散させた。つぎに、0.1規定の塩酸溶液をpH2.5〜3.0になるまで加え、0.04規定の水酸化ナトリウム水溶液を毎分0.1mlの速度で滴下し、得られたpH曲線から過剰の塩酸の中和点と、セルロース繊維由来のカルボキシル基の中和点との差から、カルボキシル基量を算出した。
<アルデヒド基量の測定>
セルロース繊維(試料)表面のアルデヒド基量は、以下のようにして測定した。
すなわち、資料を水に分散させ、酢酸酸性下で亜塩酸ナトリウムを用いてアルデヒド基を全てカルボキシル基まで酸化させた試料のカルボキシル基量を測定し、酸化前のカルボキシル基量との差をもってアルデヒド基量とした。
<セルロースI型結晶構造の確認>
上記各セルロース繊維がI型結晶構造を有することの確認を次のようにして確認した。すなわち、広角X線回折像測定により得られた回折プロファイルにおいて、2シータ=14〜17°付近と、2シータ=22〜23°付近の2つの位置に典型的なピークを持つことからI型結晶構造を有することを確認した。その結果、上記セルロース繊維T1〜T3(実施例用)、セルロース繊維H1、H2(比較例用)はI型結晶構造を有することを確認した。
<アルデヒド基およびカルボキシル基の確認>
各セルロース繊維を構成するグルコースユニットのC6位の水酸基のみが選択的にアルデヒド基およびカルボキシル基に酸化されているかどうか、次のようにして確認した。すなわち、酸化前のセルロースの13C-NMRチャートで確認されたグルコース単位の1級水酸基のC6位に相当する62ppmのピークが、酸化反応後は消失し、代わりに178ppmにカルボキシル基に由来するピークが現れたことを確認した。その結果、上記セルロース繊維T1〜T3(実施例用)、セルロース繊維H1、H2(比較例用)は、セルロース分子中のグルコースユニットのC6位の水酸基が酸化されてなるカルボキシル基およびアルデヒド基も有することが確認された。
〔実施例1〕
上記セルロース繊維T1を固形分換算で1.2重量部(以下「部」と略す)、殺虫剤成分としてイミプロトリン1.2部およびレスメトリン0.1部計量し、水を加えて100部とした。つぎに、真空乳化装置を用いて、12000rpmで15分間処理して、殺虫剤組成物を得た。得られた殺虫剤組成物を500ml容量のトリガースプレー容器に充填し、スプレー式殺虫剤を製造した。
〔実施例2〜7、比較例1〜4〕
下記の表2に示すように、各成分の種類および配合量を変更する以外は、実施例1に準じて、スプレー式殺虫剤を製造した。
(粘度の評価)
殺虫剤組成物を、BH型粘度計を用い、25℃にて、ローター番号5番、2.5rpm、で180秒後に測定される粘度を測定した。
(分散安定性の評価)
得られた殺虫剤組成物を、40℃で1ヵ月放置した後、下記の判定基準に従い、組成物の分離状態を目視で判定した。
◎:全く分離が認められない。
○:ほとんど分離が認められない。
△:僅かに分離が認められる。
× :完全に分離している。
(スプレー性の評価)
得られたスプレー式殺虫剤をスプレーし、霧の分散状態を、下記の判定基準に従い、目視で判定した。
◎:細かい霧状となってスプレーされる
○:液滴となってスプレーされる
△:棒状に噴出する
×:ノズルからタレ落ちる、または、ノズルから出ない
(液ダレ性の評価)
得られたスプレー式殺虫剤を垂直面にスプレーし、垂直面に付着した殺虫剤組成物の液ダレの程度を、下記の判定基準に従い、目視判定した。
◎:全く液ダレがない
○:ほとんど液ダレがない
△:僅かに液ダレがある
×:明らかに液ダレがある
(耐水性の評価)
得られた殺虫剤剤をガラス板にスプレーして乾燥させ、皮膜を形成させた後、40℃の水に浸漬し、皮膜の崩壊状態を、下記の判定基準に従い目視で判定した。
◎:全く皮膜が崩壊しない。
○:ほとんど皮膜が崩壊しない。
△:しばらくして皮膜が崩壊する。
× :ただちに皮膜が崩壊する。
これに対して、実施例品のセルロース繊維T1〜T3に代えて、セルロース繊維H1を用いた比較例1品はセルロース繊維中のカルボキシル基量が0.5mmol/gと低いため、殺虫剤組成物の粘度が600mPa・sと低く、分散安定性と液ダレ性が実施例品より劣っていた。また、セルロース繊維H2を用いた場合はセルロース繊維中のカルボキシル基量が2.2.mmol/gと高いため、分散安定性とスプレー耐水性が実施例品より劣っていた。
Claims (3)
- 下記の(A)、(B)及び(C)成分を含有することを特徴とする殺虫剤組成物
(A)数平均繊維径が2〜150nmのセルロース繊維であって、そのセルロースが、セルロースI型結晶構造を有すると共に、セルロース分子中のグルコースユニットのC6位の水酸基が選択的に酸化されてアルデヒド基およびカルボキシル基に変性されており、カルボキシル基の量が0.6〜2.0mmol/gであるセルロース繊維
(B)殺虫剤成分
(C)水 - 上記(A)成分のセルロース繊維が、N−オキシル化合物の存在下、共酸化剤を用いて酸化されたものであることを特徴とする請求項1記載の殺虫剤組成物。
- 請求項1または請求項2の殺虫剤組成物を充填してなるスプレー式殺虫剤。
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