JP4965899B2 - マイクロカプセル剤 - Google Patents

Description

本発明は、被膜中にイミダクロプリドを有効成分として内包したマイクロカプセル剤、その製造方法及びそれを用いる有害生物防除剤に関する。

従来、シロアリ等の木材害虫、ゴキブリ等の家屋内害虫、ヨトウムシ等の農園芸害虫等の害虫による食害を防ぐため、種々の殺虫組成物が提案されてきた。これらの害虫を防除するための殺虫組成物の有効成分としては、当初、有機塩素系殺虫剤がよく使用されていたが、毒性が高いことや残留毒性が問題となり、より安全性の高い有機リン系、カーバメート系殺虫剤が開発された。その後、温血動物に対する毒性がさらに低いピレスロイド系の殺虫剤や昆虫成長制御剤が開発され広く普及している。
一方、近年、ネオニコチノイド（クロロニコチニル）系という新たな殺虫剤が次々と開発されている。既に欧米では有機リン系やカーバメート系殺虫剤の毒性再評価に伴う適用制限を受け、これらに替わって市場に浸透している。イミダクロプリド（非特許文献１）は代表的なネオニコチノイド系殺虫剤であり、アブラムシ類、コナジラミ類、ウンカ・ヨコバイ類等の半翅目昆虫、コガネムシ類やハムシ類の鞘翅目昆虫防除用の殺虫剤として、世界各国で高く評価されている。日本でも、上記害虫と対象とした農薬、シロアリを対象とした防蟻剤等として広く使用されている。

これらの有効成分を含む殺虫剤組成物としては、従来から、油剤、乳剤、懸濁剤、エマルジョン剤、粉剤、粒剤、水和剤等が使用されてきた。しかしながら、これら従来の剤型で散布を行うと、雨により流脱したり水系環境を汚染するという欠点があった。このような問題を解決するためのひとつの方法として、殺虫剤の有効成分をマイクロカプセルで被覆する方法がある。マイクロカプセル化することによって有効成分がカプセル内に封入されるため、紫外線や水分による分解が起こりにくくなり、環境中に流脱することを防ぐことができる。また害虫がマイクロカプセルと接触してカプセルが破壊されることにより有効成分が作用するため、有効成分が効率的に作用するという利点もある。有機リン系殺虫剤、ピレスロイド系殺虫剤をマイクロカプセル化した殺虫組成物に関しては特許文献１、特許文献２などに記載されている。

一方、ネオニコチノイド系殺虫剤はその溶解性の問題から、従来の界面重合法ではうまくマイクロカプセル内に封入できないという問題がある。この問題を解決するために特許文献３、特許文献４では、有効成分を水非混和性有機溶剤に懸濁させたスラリーを湿式粉砕した後、マイクロカプセル被膜を形成することによりカプセル内に封入する方法に関して記載されている。しかしながら、イミダクロプリドをこれらの方法でマイクロカプセル化しようとしても、マイクロカプセル内に高濃度で封入することが困難であった。

特許１０８８６５３号公報 特許１９６０６０３号公報 特開２０００−２４７８２１号公報 特開２００５−１７０９５６号公報 続医薬品の開発 第１８巻 農薬の開発ＩＩＩ 廣川書店 Ｐ．６２９−６４８

本発明は、イミダクロプリドを高濃度で封入するマイクロカプセル剤、その製造方法及びそれを用いる有害生物防除剤を提供しようとするものである。

本発明者は鋭意研究した結果、イミダクロプリドを水非混和性有機溶剤に懸濁させたスラリーを湿式粉砕した後に、ウレタン系高分子重合体を添加することにより前記の問題、すなわちマイクロカプセル外に高濃度のイミダクロプリドが存在するという問題が改良されることを見いだし、本発明を完成した。すなわち本発明は、イミダクロプリドを高濃度で内包したマイクロカプセル剤、その製造方法及びそれを用いる有害生物防除剤である。

本発明のイミダクロプリドマイクロカプセル剤を用いることにより、種々の有害生物を効果的かつ長期間防除できるようになる。

本発明において用いられる水非混和性有機溶剤は特に限定されないが、通常はイミダクロプリドをあまり溶解しないものを使用する。これらの溶剤として、ジメチルナフタレン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、フタル酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジノニル、アジピン酸ジデシル等のエステル類、灯油、煙霧灯油等の石油系溶剤、椰子油、菜種油、綿実油、ヒマシ油、大豆油、コーン油等の植物油が挙げられる。これらの溶剤は一種を単独に用いても二種以上を併用してもよい。

イミダクロプリドをこれらの水非混和性有機溶剤中で湿式粉砕するために使用する粉砕機は、通常フロアブル剤を製造する際に使用するものを用いることができる。具体的には、ビーズミル、サンドミル、アトライター等の媒体を用いる粉砕機、ホモミキサー、ディスパーザー等が挙げられる。

湿式粉砕中にスラリーが増粘する場合には分散剤を添加してもよい。そのような分散剤としては、塗料用の顔料湿潤分散剤が使用できる。具体的には、ポリカルボン酸系分散剤、アクリル共重合体系分散剤、高級脂肪酸エステル系分散剤、イミダゾリン系分散剤等が挙げられる。これらの分散剤は一種を単独に用いても二種以上を併用してもよい。

湿式粉砕して得たイミダクロプリドのスラリーにウレタン系高分子重合体を添加することにより、続く被膜形成反応によってイミダクロプリドを高濃度で内包したマイクロカプセルを得ることができる。ウレタン系高分子重合体としては、分子量１０００〜１０００００のものが好ましく具体的には、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３（変性ポリウレタン系高分子重合体、分子量５００００、ビックケミー・ジャパン株式会社製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６４（変性ポリウレタン系高分子重合体、分子量１００００〜５００００、ビックケミー・ジャパン株式会社製）等が挙げられる。

本発明のイミダクロプリドを有効成分として内包するマイクロカプセル剤は、従来提案されている界面重合法に準じて製造することができる。これらの方法を用いることによって被膜物質の量、膜厚、平均粒子径を制御することができる。本発明のマイクロカプセルの被膜物質としては、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられるが、ポリウレア、ポリウレタンが好ましい。

このようにして得られるマイクロカプセルのスラリーはそのまま有害生物防除剤として使用することもできるが、製剤の安定化のために増粘剤、防腐剤、安定剤、酸化防止剤、キレート剤、防錆剤、消泡剤、ｐＨ調節剤等を添加しても良い。また、有機リン系殺虫剤、ピレスロイド系殺虫剤、他のネオニコチノイド系殺虫剤、昆虫成長制御剤、殺ダニ剤、防カビ剤、殺菌剤等と混合して用いることもできる。

マイクロカプセルの平均粒子径の測定には、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２０００（島津製作所製）等を用いて行うことができる。本発明組成物のマイクロカプセルの平均粒子径は５μｍ以上１００μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。マイクロカプセルの平均粒子径が５μｍより小さいと、昆虫が接触したときに破壊されにくくなるため十分な効力が発揮されない。平均粒子径が１００μｍを超える場合には安定なマイクロカプセルを調製することが困難になり、またマイクロカプセル組成物の希釈や撹拌の操作によってマイクロカプセルが破壊されやすくなりマイクロカプセルとしての効力の持続性を発揮できない恐れがある。

本発明組成物は、木材害虫、屋内害虫、農園芸害虫等、多くの害虫の防除に有効であり、特に残効性を要求される分野への使用が好ましい。本発明組成物が有効な害虫としては、イエシロアリ、ヤマトシロアリ、アメリカカンザイシロアリ等の等翅目昆虫、チャバネゴキブリ、クロゴキブリ、ワモンゴキブリ等の網翅目昆虫、ヒラタキクイムシ、タバコシバンムシ、カツオブシムシ類、コガネムシ類等の鞘翅目昆虫、ヨトウムシ、アオムシ、ハスモンヨトウ、オオタバコガ等の鱗翅目昆虫、クロオオアリ、アミメアリ、カブラハバチ等の膜翅目昆虫、コバネイナゴ、コオロギ類等の直翅目昆虫、半翅目昆虫、双翅目昆虫、その他の昆虫やダンゴムシ、ワラジムシ等の昆虫以外の節足動物等が挙げられ、特に匍匐性害虫の防除に適している。
（実施例）

次に本発明の実施例及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下に示した配合比率はすべて重量％である。

ビニサイザー４０（アジピン酸ジイソブチル、花王株式会社製）２５０ｇ、ソフトアルキルベンゼン（三菱化学株式会社製）５０ｇを均一に混合して得た溶液に、イミダクロプリド８０ｇを加え、ガラスビーズにて３０分間湿式粉砕した。このスラリーにＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６４（前述）５ｇを添加し均一に混合した。得られたスラリー９６ｇにスミジュールＬ−７５（芳香族変性ポリイソシアネート、住化バイエルウレタン株式会社製）４ｇを添加し均一に混合したものを油相とした。ゴーセノールＧＬ−０５（ポリビニルアルコール、日本合成化学工業株式会社製）３ｇをイオン交換水９７ｇに溶解したものを水相とした。水相をＴ．Ｋ．ホモミックミキサー（特殊機化工業株式会社製）を用いて回転数３５００ｒｐｍで分散しながら油相溶液を添加した。得られた分散液を回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら、エチレンジアミン０．５ｇ、イオン交換水１０ｇを均一に混合したものを添加した。その後、６０℃の湯浴に移し回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら１０時間反応させ、マイクロカプセル分散液を得た。これにイミダクロプリド濃度が８％となるようにケルザンＳ（キサンタンガム、三晶株式会社製）の０．２％液を加え、実施例１とした。平均粒子径を測定した結果、２５μｍであった。

ビニサイザー４０（前述）１５０ｇ、ソフトアルキルベンゼン１５０ｇ、ホモゲノールＬ９５（イミダゾリン系界面活性剤、花王株式会社製）１ｇを均一に混合して得た溶液に、イミダクロプリド１２０ｇを加え、ガラスビーズにて３０分間湿式粉砕した。このスラリーにＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６４（前述）５ｇを添加し均一に混合した。得られたスラリー９６ｇにスミジュールＬ−７５（前述）４ｇを添加し均一に混合したものを油相とした。ゴーセノールＧＬ−０５（前述）３ｇをイオン交換水９７ｇに溶解したものを水相とした。水相をＴ．Ｋ．ホモミックミキサーを用いて回転数３５００ｒｐｍで分散しながら油相溶液を添加した。得られた分散液を回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら、エチレンジアミン０．５ｇ、イオン交換水１０ｇを均一に混合したものを添加した。その後、６０℃の湯浴に移し回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら１０時間反応させ、マイクロカプセル分散液を得た。これにイミダクロプリド濃度が１０％となるようにケルザンＳ（前述）の０．２％液を加え、実施例２とした。平均粒子径を測定した結果、２５μｍであった。

（比較例１）
ビニサイザー４０（前述）２５０ｇ、ソフトアルキルベンゼン５０ｇ、ホモゲノールＬ９５（前述）１ｇを均一に混合して得た溶液に、イミダクロプリド１２０ｇを加え、ガラスビーズにて３０分間湿式粉砕した。このスラリー９６ｇにスミジュールＬ−７５（前述）４ｇを添加し均一に混合したものを油相とした。ゴーセノールＧＬ−０５（前述）３ｇをイオン交換水９７ｇに溶解したものを水相とした。水相をＴ．Ｋ．ホモミックミキサーを用いて回転数３５００ｒｐｍで分散しながら油相溶液を添加した。得られた分散液を回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら、エチレンジアミン０．５ｇ、イオン交換水１０ｇを均一に混合したものを添加した。その後、６０℃の湯浴に移し回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら１０時間反応させ、マイクロカプセル分散液を得た。これにイミダクロプリド濃度が１０％となるようにケルザンＳ（前述）の０．２％液を加え、比較例１とした。平均粒子径を測定した結果、２５μｍであった。

（比較例２）
ビニサイザー４０（前述）１５０ｇ、ソフトアルキルベンゼン１５０ｇ、ホモゲノールＬ９５（前述）１ｇを均一に混合して得た溶液に、イミダクロプリド１２０ｇを加え、ガラスビーズにて３０分間湿式粉砕した。このスラリーにＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０９（１−ヒドロキシエチル−２−アルケニルイミダゾリン、ビックケミー・ジャパン株式会社製）５ｇを添加し均一に混合した。得られたスラリー９６ｇにスミジュールＬ−７５（前述）４ｇを添加し均一に混合したものを油相とした。ゴーセノールＧＬ−０５（前述）３ｇをイオン交換水９７ｇに溶解したものを水相とした。水相をＴ．Ｋ．ホモミックミキサーを用いて回転数３５００ｒｐｍで分散しながら油相溶液を添加した。得られた分散液を回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら、エチレンジアミン０．５ｇ、イオン交換水１０ｇを均一に混合したものを添加した。その後、６０℃の湯浴に移し回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら１０時間反応させ、マイクロカプセル分散液を得た。これにイミダクロプリド濃度が１０％となるようにケルザンＳ（前述）の０．２％液を加え、比較例２とした。平均粒子径を測定した結果、２５μｍであった。

（比較例３）
ビニサイザー４０（前述）１５０ｇ、ソフトアルキルベンゼン１５０ｇ、ホモゲノールＬ９５（前述）１ｇを均一に混合して得た溶液に、イミダクロプリド１２０ｇを加え、ガラスビーズにて３０分間湿式粉砕した。このスラリーにフローレンＧ−７００（カルボン酸含有変性高分子共重合体、共栄社化学株式会社製）５ｇを添加し均一に混合した。得られたスラリー９６ｇにスミジュールＬ−７５（前述）４ｇを添加し均一に混合したものを油相とした。ゴーセノールＧＬ−０５（前述）３ｇをイオン交換水９７ｇに溶解したものを水相とした。水相をＴ．Ｋ．ホモミックミキサーを用いて回転数３５００ｒｐｍで分散しながら油相溶液を添加した。得られた分散液を回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら、エチレンジアミン０．５ｇ、イオン交換水１０ｇを均一に混合したものを添加した。その後、６０℃の湯浴に移し回転数５００ｒｐｍで撹拌しながら１０時間反応させ、マイクロカプセル分散液を得た。これにイミダクロプリド濃度が１０％となるようにケルザンＳ（前述）の０．２％液を加え、比較例３とした。平均粒子径を測定した結果、２５μｍであった。

（試験例１） イミダクロプリド膜外濃度測定
実施例１、２及び比較例１〜３の各製剤それぞれ５ｇにイオン交換水を加えて１００ｍｌとした。２４時間静置した後にこれらの希釈液をメンブランフィルター（細孔径０．４５μｍ）で濾過し、その濾液を高速液体クロマトグラフィーにて分析しイミダクロプリドの定量を行った。その結果を表１に示す。

本発明組成物である実施例１、２は、比較例１〜３と比べ膜外に存在するイミダクロプリドの濃度が大幅に低く、高濃度でマイクロカプセル内に封入されていることが示唆された。

（試験例２） シロアリに対する効力
直径９ｃｍのプラスチックシャーレに砂を３２ｇ敷き詰めた。実施例１、２及びイミダクロプリドのフロアブル製剤をイオン交換水で表１に示す希釈倍率に希釈して、砂の上から８ｍｌ処理した。処理直後、イエシロアリ職蟻２０頭を放ち、それぞれ放飼２４時間後に生死を調査し、死虫率を算出した。なお、実験は３反復で行った。その結果を表２に示す。

実施例１および２で得られた組成物は、イエシロアリに対しイミダクロプリドフロアブル製剤と同様の高い殺虫活性を示した。

本発明によるイミダクロプリドのマイクロカプセル製剤は、シロアリを含め多くの有害生物に対し高い防除効果と残効性を示し、有害生物防除剤に用いることができる。

Claims (2)

1. イミダクロプリドを水非混和性有機溶剤に懸濁させたスラリーを、湿式粉砕した後、ウレタン系高分子重合体を添加して均一混合物とし、これを水中に液滴として分散して、液滴の界面に膜を形成させることを特徴とするマイクロカプセル剤の製造方法。
2. ウレタン系高分子重合体が、分子量１０００〜１０００００であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル剤の製造方法。