JP3969760B2 - 害虫忌避組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、哺乳類、特に人間に適した害虫忌避組成物に関するものである。さらに詳しく述べると、本発明は、害虫忌避効果の持続性、及び付着性が優れた害虫忌避組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、キャンプ、登山などのレクリエーションの普及により、野外活動で蚊、ハチ、アブ、ブヨ、ダニ、ノミ、ナンキンムシなどに悩まされるケースが増えており、また開発途上国への開発協力、自衛隊の海外派遣などの活発化に伴い、ツツガムシ病、ライム病などの刺咬害虫によって重い疾患に冒されるケースも予想されている。そして、このような害虫による被害を防止するため、現在、効果的な害虫忌避組成物が求められている。
従来から使用されているN,N-ジエチル-m- トルアミドなどの害虫忌避成分の多くは揮発性であるため持続性が劣るという欠点を有しており、この欠点を解決するため、鉱物系粉体、有機系粉体、マイクロカプセル、シリコーン、油脂などを添加して揮発性を抑え、効果の持続性を向上させる技術が開発されている。特に、特開昭59-199615 号公報に記載されている、タルク、シリカ、ベントナイト、炭酸カルシウムなどから選ばれる、平均粒径５０μm の鉱物粉体を用いた害虫忌避組成物は忌避効力が持続し、皮膚表面への付着性もよいものである。
しかし、前記鉱物粉体を用いた害虫忌避組成物は、水や汗に流れ易く、また鉱物粉体を分散液中に保持するため、べとつき感が出る界面活性剤を用いなければならず、特に油状の害虫忌避成分を用いた場合、害虫忌避組成物を皮膚に塗布した際にべとついて、使用感が悪く、さらに、害虫忌避組成物が乾燥した後に鉱物粉体が白く粉を吹き、衣類を汚すという問題があった。
このような問題を解決することを目的として、特開昭 7-126104 号公報は、比表面積が５００m²/g以上の無水ケイ酸を用いる人体用害虫忌避組成物を開示している。しかし、害虫忌避効果の持続性、使用感、内容物の再分散性をさらに改善した害虫忌避組成物が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の害虫忌避組成物よりも、害虫忌避効果の持続性、使用感、分散性、長期保存時の保存安定性をさらに向上した害虫忌避組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために研究を行った結果、細孔容積が１ml/g以下、平均細孔径が１００Å以下、かつ比表面積が５００m²/g未満である無水ケイ酸粒子を、害虫忌避成分と組み合わせることにより、害虫忌避効果の持続性、使用感、付着性をさらに向上した害虫忌避組成物が得られるという知見を得た。
したがって、本発明は、害虫忌避成分、無水ケイ酸、及び溶媒を含む害虫忌避組成物であって、前記無水ケイ酸が、細孔容積１ml/g以下、平均細孔径１００Å以下、かつ比表面積が５００m²/g未満の無水ケイ酸粒子からなることを特徴とする害虫忌避組成物を提供するものである。次に本発明を詳細に説明する。
【０００５】
本発明で用いる無水ケイ酸粒子は、細孔容積１ml/g以下であって、好ましくは0.０１〜１ml/g、さらに好ましくは0.１〜0.９ml/gであり、平均細孔径１００Å以下であって、好ましくは１〜１００Å、特に好ましくは５〜８０Åであり、かつ比表面積が５００m²/g未満、好ましくは１００〜５００m²/g未満、特に好ましくは２００〜４５０m²/gの無水ケイ酸粒子からなるものである。また、無水ケイ酸粒子の平均粒子径は、0.０１〜５０μm 、好ましくは0.１〜３０μm 、特に好ましくは0.５〜２０μm とするのが好ましい。
【０００６】
このように無水ケイ酸粒子を規定するのは、細孔容積と平均細孔直径を本発明の範囲内にすることにより、害虫忌避成分が細孔に取り込まれ、これにより該成分の揮発を防止することができ、かつ害虫忌避成分が直接肌に触れる面が少なくなり、害虫忌避組成物のべたつきを防止できるからである。なお、平均細孔径を１００Å以下とするのは、１００Åを超えると、害虫忌避組成物にべたつき感が生じ、また粒子間の凝集が起こりやすくなるからである。なお、平均細孔径が小さくなることに伴い、細孔数も増え、比表面積が増す。べたつきは細孔径を減少させれば低下するが、白化は増大する。そこで、細孔径を変化させることなく、２次粒子に処理を施し、粒子中心部の細孔を減少させると粒子中心構造が密になり、忌避成分を取り込んでも白化がおこりにくくなる。べたつき感、凝集と白化のバランスをうまくとれる条件を試験で求めたところ、前記の細孔径でしかも比表面積が５００m²/g未満の場合であった。なお、無水ケイ酸粒子の比表面積を、５０m²/gよりも大きくするのは、忌避成分の取り込む量が減り、無水ケイ酸の添加する効果が減少してしまうからである。また、無水ケイ酸粒子の平均粒径を５０μm 以下にするのは、本発明の組成物を噴霧する場合、エアゾールのステム孔、ボタン噴射孔に詰まりを生じさせない為である。
【０００７】
なお、本発明の無水ケイ酸粒子は、１次粒子が凝集した２次粒子である。２次粒子を形成することで、容易に本発明の細孔容積及び平均細孔径を達成できるからである。
また、前記処理を行うことにより、無水ケイ酸の粒子表面のシラノール基中の水酸基が脱水縮合され、疎水性が向上し、液化石油ガスやジメチルエーテルなどの疎水性の高い噴射剤を用いてエアゾールとした場合のガスへの分散性が向上する。さらに無水ケイ酸の粒子同志の凝集も水酸基の減少でおこりにくくなる。これらの効果より、再分散性が著しく向上する。再分散性の向上は長期保存時のケーキングを防止し、エアゾール機構の詰まりを防止するとともに、常に成分中の無水ケイ酸が一定に噴霧される。
【０００８】
本発明で用いる害虫忌避成分は、本発明の無水ケイ酸粒子によって持続性を付与できるものであれば特に制限なく使用することができる。この害虫忌避成分の具体的な例を挙げると次のものがある：Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド（ディート）、Ｎ−ブチルアセトアニリド、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、プロピル マンデレート、プロピル−Ｎ，Ｎ−ジエチルサクシンナメート、Ｎ，Ｎ−ジエチル−２−エトキシベンズアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−２−ベンジルオキシアセトアミド、１−ブチル−４−メチル−カボシュキイール、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−２−エトキシベンズアルデヒド、１，３−ビス−ブトキシメチル−２−イミダゾリドン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−２クロロベンズアミド、ヘキサクロロフェノール、１，３−プロパンジオールモノベンゾエート、ジイソブチルアレート、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，３，４，５−ビス（Δ₂ −ブチレン）テトラヒドロフルフラール、ジ−ｎ−プロピルイソシンコメロネート、及びジ−ｍ−ブチルサクシネートであり、特にＮ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミドが好ましい。また、動植物から採取できる害虫忌避成分の例を挙げると、桂皮、樟脳、シトロネラ、レモングラス、クローバ、タチジャコウソウ、ジェラニウム、ベルガモント、月桂樹、松、アカモモ、ペニーロイアル、ユーカリおよびインドセンダンなどの精油、抽出液などがある。本発明ではこれらの害虫忌避成分を単独で、又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【０００９】
本発明で用いる溶媒は、前記害虫忌避成分を溶解でき、かつ無水ケイ酸粒子に保持されるものであれば、特に制限されない。該溶媒の具体的な例を挙げると、未変性エタノール、変性エタノール、ｎ−ブタノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノールなどの炭素原子数２〜４個の一価の低級アルコールがあり、これらを単独で、又は２種以上組み合わせて使用することができる。
さらに本発明では、前記害虫忌避成分と併せて、べたつき防止や効果の持続性向上などをもたらす害虫忌避効果増強成分を用いることができる。該害虫忌避効果増強成分の具体的な例を挙げると、次のシリコーン化合物がある：メチルポリシロキサン、高重合度メチルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、ジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチレン）シロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチレン）シロキサン・メチル（ポリオキシプロピレン）シロキサン共重合体などがある。
さらに、本発明では必要に応じて、保湿剤、分散剤（界面活性剤）、香料、色素、清涼剤、紫外線吸収剤、紫外線遮断剤、潤滑剤、殺菌剤などを用いることができる。
【００１０】
本発明では、振盪時の分散性を向上させる為に、分散剤を用いてもよい。この分散剤として用いる界面活性剤の例を挙げると、デカグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、好ましくはソルビタン脂肪酸エステル、デカグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどである。また、メチルポリシロキサン、シリコーンポリエーテルコポリマーなどのシリコーンを用いてもよい。
【００１１】
本発明で用いる保湿剤の例を挙げると、プロピレングリコール、グリセリン、ジブチレングリコール、１，３−ブチレングリコールなどの多価アルコールがあり、清涼剤の例を挙げると１−メントール、ｄｌ−メントール、ｄｌ−カンフルなどがあり、紫外線吸収剤としてオキシベンゾン、オキシベンゾンスルホン酸、メトケイ皮酸オクチル、オクチルトリアゾンがあり、紫外線反射剤として二酸化チタンなどがある。
本発明の害虫忌避組成物における害虫忌避成分、無水ケイ酸、及び溶媒の配合割合は、害虫忌避成分が２〜２５wt/v％、好ましくは５〜15wt/v％であり、無水ケイ酸が、 0.5〜20wt/v％、好ましくは１〜10wt/v％、特に好ましくは２〜６wt/v％であり、溶媒が 20 〜95 v/v％、好ましくは 50 〜90v/v ％とするのが適当である。このように無水ケイ酸の配合量を規定するのは、 0.5wt/v％よりも少ないと、忌避成分の取り込む量が減少し、忌避効果の持続性が減少するからであり、20wt/v％よりも多いと、噴霧時の吸入毒性が問題となるからである。
【００１２】
また、本発明における分散剤の配合量は、0.２〜５wt/v％、好ましくは0.５〜２wt/v％、特に好ましいのは0.５〜１wt/v％である。このように規定する理由は、該配合量が0.２wt/v％よりも低いと分散剤としての効果が現われず、５wt/v％よりも多いと害虫忌避組成物にべとつき感が生じるからである。
エアゾール用耐圧容器に害虫忌避成分、無水ケイ酸、溶媒、その他の成分および噴射剤を充填し、エアゾール用バルブ及びボタン（アクチエーター）を取り付ける。又、通常正立で使用される機会が多い為、バルブにディップチューブを取り付けたものの使用が好ましい。無水ケイ酸を多量に添加する場合の分散を簡便にする為に、金属性あるいは樹脂性の撹拌球を用いてもよい。
エアゾールの配合割合は、該害虫忌避組成物５〜80v/v%、好ましくは 20 〜60v/v%、噴射剤20〜95v/v%、好ましくは 30 〜85v/v%とする。
ここで用いる噴射剤の例を挙げると、圧縮空気、窒素ガス、炭酸ガス、亜酸化窒素などの圧縮ガス、液化石油ガス、プロパン、プロピレン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ブチレン、イソブチレン、ブタジエン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ジメチルエーテル、及びクロロフロロハイドロカーボン、フロロハイドロカーボンなどであって、これらを単独で、又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明により、害虫忌避効果の持続性、使用感が向上した害虫忌避組成物が得られる。この害虫忌避組成物は、害虫忌避効果の持続性が優れているだけでなく、べとつき感がないので使用時の不快感がなく、塗布面が白化しない。また、本発明の害虫忌避組成物は、分散性、特に再分散性がよいため、わずかな回数の振盪で分散し、使用が簡便であるとともに、保存性がよく、長期にわたって同じ性質を保つことができる。次に、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
【００１４】
【実施例】
〔害虫忌避組成物の調製〕
害虫忌避組成物を下記の成分を配合することにより調製し、さらに耐圧性容器に入れ、さらにＬＰＧを加えたエアゾール組成物を得た。無水ケイ酸は、表１に記載したＡ〜Ｊを用い、ブランクテストに用いた原液には無水ケイ酸を加えなかった。なお、Ａ〜Ｅは本発明の実施例であり、Ｆ〜Ｊは比較例である。
（原液）
ディート※１ １０ ｇ
1,3-ブチレングリコール ２ ｇ
分散剤 ※２ 0.５ ｇ
無水ケイ酸Ａ〜Ｊ ４ ｇ
99％エタノール 全量が１００mlとなるまで加えた。
※１ N,N-ジエチル-m- トルアミド
※２ ソルビタン脂肪酸エステル
（エアゾール）
原液 ２０ml
ＬＰＧ ３０ml
（エアゾール容器の仕様）
容量１００mlの耐圧性ガラスビン
エアゾール用バルブ（孔径0.４mm）
エアゾール用ボタン（孔径0.４mm）
【００１５】
【表１】

【００１６】
〔比較試験〕
調製したエアゾール組成物の特性について試験を行った。試験結果を表２に示す。なお、試験方法は表２に続き記載した通りに行った。
【表２】

【００１７】
べたつき感
モニター１０名の手の甲に噴口からの距離が１０cmの地点から、１秒間噴射した。同様に反対の手の甲にブランクを噴射して伸ばし、両者の感触を比較した。
×：べたつき感がある。
△：ややべたつき感がある。
○：べたつき感がない。
サラサラ感
モニター１０名の手の甲に噴口からの距離が１０cmの地点から１秒間噴射させ、３分間放置し、もう片方の手の指で、感触を確認した。２試料を１セットとし、同様に噴射し比較した。
×：さらさら感なし。
△：ややさらさら感があり。
○：さらさら感あり。
【００１８】
白残り
１５cm離れた所から黒い画用紙にエアゾール組成物を噴射し、３７℃の恒温室にて、１０分間乾燥後に観察し、比較した。
×：白く残る。
△：わずかに白く残る。
○：ほとんど白く残らない。
沈降容積
耐圧性ガラス容器に充填し、１日放置後に測定した粉体の沈降容積・・・初期沈降容積
該サンプルを２５℃で２ヶ月間、立てたまま静置保存し、測定した沈降容積・・・経時沈降容積
沈降容積変化率（％）＝（初期沈降容積−経時沈降容積）／初期沈降容積×１００
×：沈降変化率５０％未満
△：沈降変化率５０〜８０％未満
○：沈降変化率８０％以上
【００１９】
再分散性
沈降容積率算出に用いた経時サンプル（２５℃×２ヶ月間静置保存）をアーム型ロボットを用いて沈降している粉体が全量分散するまで振盪し、その振盪回数を教えた。

測定条件は、ロボットのアームの支点から３５cmの位置にガラスビンを固定し、中心角が80°の弧を描くように上下に振盪した。上下1 往復を１回としてカウントした。１回／１秒）。
×：１１回以上、 △：４〜１０回、 ○：３回以下
〔保存安定性〕
検体は実施例Ａ、比較例Ｊのエアゾール組成物を使用した。この試験において、エアゾール組成物の充填量は１００ml、エアゾール缶の満注量は１４０ml、エアゾールバルブ及びエアゾールボタンは、いずれも孔径0.４mmである。また、保存条件は、４５℃で３ヶ月、それぞれのエアゾール組成物各１０本を正立にて静置保存する条件である。また、高温保存した検体を２５℃で、３時間冷却した後全量を噴射し、その後容器を解体した。
【００２０】
【表３】

【００２１】
本発明のエアゾール組成物Ａは、比較例のＪに比べ、粉体の凝集が起こり難く、再分散性もよく、さらにエアゾール機構に対する影響が少ない。また、忌避成分の担体となる粉体が均一に噴射される傾向が強い。
〔害虫忌避持続性の試験〕
害虫忌避持続性の試験を、８月上旬に河川敷にある公園で行った。忌避の対象害虫はヒトスジシマカなどである。使用したエアゾール組成物は、保存性試験で用いた実施例Ａ及び比較例Ｊのエアゾール組成物であり、エアゾール容器も同じものを３ヶ月室温にて保管して用いた。この試験には１０名が参加し、各参加者の片方の下肢の足首から膝上１０cmまでの間で、足の正面中央部より内側半分、外側半分のそれぞれにＡ，Ｊを噴霧（約１秒間、１０回噴霧）した。同様にもう片方の下肢の内側半分に無水ケイ酸を加えないブランクを噴霧し、外側半分を無処理（コントロール）とした。次いで害虫忌避効果の持続性を各組成物塗布後７〜8.５時間に渡って観察した。ただし、観察時間帯は、対象となる害虫の吸血活動が最も盛んになる午後５：００〜７：３０（観察した実際の時間帯は午後６：００〜７：３０）になるように調整した。なお、害虫忌避の効果を下記の式により算出した忌避率により示した。測定結果を表４に示した。
忌避率（％）＝一定時間までの未吸血被験者数／被験者数の総数×１００
【００２２】
【表４】

表４に示されているように、実施例Ａ及び比較例Ｊの組成物共に、ブランクの組成物及びコントロールに比べ、忌避効果が優れている。また、実施例Ａの組成物は比較例Ｊの組成物よりも長時間忌避効果を持続することは明らかである。

Claims (5)

1. 害虫忌避成分、無水ケイ酸、噴射剤及び溶媒を含む害虫忌避組成物であって、前記無水ケイ酸粒子が、細孔容積が 0.4 〜１ml/g、平均細孔径が４０〜１００Å以下、かつ比表面積が２００ m ² /g 以上で５００m²/g未満の無水ケイ酸粒子からなることを特徴とする害虫忌避組成物。
2. 前記噴射剤の配合割合が２０〜９５ｖ／ｖ％であることを特徴とする請求項１の害虫忌避剤。
3. 前記無水ケイ酸粒子が、無水ケイ酸の１次粒子が凝集した２次粒子である請求項１記載の害虫忌避組成物。
4. 前記無水ケイ酸が、0.５〜２０重量％含まれている請求項１乃至３のいずれか１項記載の害虫忌避組成物。
5. 害虫忌避成分がN,N-ジエチル-m- トルアミドである請求項１乃至４のいずれか１項記載の害虫忌避組成物。