JP5493872B2 - 除草用組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、環境に対して安全性の高い除草用組成物に関する。
農耕地または非農耕地には種々の雑草が発生し、その駆除のために、多くの除草剤が開発され試みられてきた。ことに、近年に至って、農耕地または非農耕地に限らず、人の居住地と雑草の発生地が近接する傾向にあるため、単に有効性に優れるだけではなく、人や環境に対してさらに安全性の高い除草剤が求められている。
例えば、ブタクサやオオブタクサは、ともにキク科ブタクサ属の一年草で、花粉症の原因となる風媒花である。原産地の北アメリカでは、毎年夏から秋になるとブタクサ花粉症の患者が多数発生しており、日本においても、スギ、ヒノキについで、花粉症患者が存在する。ブタクサ花粉症の発症原因は、近所に生えているブタクサやオオブタクサである蓋然性が高く、そのためブタクサ花粉症の予防策としては、身近に発生したブタクサやオオブタクサを除草するのが効果的である。
また環境美化という点においても、ブタクサやオオブタクサを駆除するメリットは大きい。ブタクサやオオブタクサは、非常に生命力が強く、世界各地で帰化植物として定着し、侵入先の生態系を破壊している。そのため、環境学や保全生態学の観点からも、ブタクサやオオブタクサの駆除が望まれている。
これまでに、除草活性を有する様々な化学物質が知られている。除草活性を有する多くの化学物質は他の生物に対しても毒性が強く、また分解され難いものが多い。これに対して、生物由来の脂肪酸、その塩、またはそのエステルは、比較的環境に安全な除草剤として知られている。
特許文献1では0.3〜10%のウンデシレン酸及びその誘導体分散液による植物成長抑制ならびに、部分的、全体的な枯死が開示されている。特許文献2では、炭素数8〜12の脂肪酸と油分と界面活性剤によって水で乳化するのに適した除草活性濃縮液が開示されている。特許文献3では、炭素数8〜12の脂肪酸と界面活性剤と水からなる乳化液の除草性組成物が開示されている。特許文献4では、エチレングリコールなどのジオールと炭素数6〜20の脂肪酸エステルを含む植物成長コントロール(除草性)組成物が開示されている。
しかしながら、特許文献1で使用されているウンデシレン酸は、ヒマシ油(Castor oil)の熱分解物を精製して製造するため、原料と製造工程の長さのために高価であるとともに、脂肪酸そのものを用いた場合には臭気が問題であった。さらに、特許文献2〜4で多用されているペラルゴン酸は、オレイン酸の酸化反応で製造されるために高価であるとともに、特許文献2、3では脂肪酸そのものを用いるため、臭気が問題となる場合があった。特許文献4では、脂肪酸のエステルを用いているため臭気は低く抑えられるが、エチレングリコールモノ脂肪酸エステルでは水酸基が1つであり、分子全体としては疎水性であるため、水で希釈するとエマルジョンとなり、界面活性剤などを共存させても、長期安定性に優れる透明均一水溶液(可溶化液)とする事が困難であった。
米国特許第2626862号明細書 特表平5−501254号公報 特表平5−502216号公報 特表平7−509692号公報
本発明が解決しようとする課題は、脂肪酸の臭気が発生し難く、分解物の毒性が低く、長期安定性に優れ、原料入手における選択性が広く、環境に適合した、除草用組成物を提供することである。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸とグリセリンからなる脂肪酸エステルが、上記の目的を達成し得るとの知見を得、本発明を完成するに至った。
すなわち第1の発明は、6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸とグリセリンから得られるグリセリン脂肪酸エステルを有効成分として含有する、除草用組成物である。
第2の発明は、6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸がカプリル酸である、第1の発明に記載の除草用組成物である。
第3の発明は、6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸がカプロン酸である、第1の発明に記載の除草用組成物である。
第4の発明は、グリセリン脂肪酸エステルがモノエステルであることを特徴とする、第1〜3の発明のいずれか1つに記載の除草用組成物である。
第5の発明は、グリセリン脂肪酸エステルを0.5〜30質量%含有するエマルジョンまたは可溶化液であることを特徴とする、第1〜4の発明のいずれか1つに記載の除草用組成物である。
第6の発明は、ブタクサまたはオオブタクサ用である、第1〜5の発明のいずれか1つに記載の除草用組成物である。
本発明によれば、脂肪酸の臭気が発生し難く、分解物の毒性が低く、長期安定性に優れ、原料入手における選択性が広く、環境に適合した除草用組成物を提供することができる。
対照区のブタクサの状態を示した写真である。 グリセリン脂肪酸エステルの可溶化液を散布して1日後のブタクサの状態を示した写真である。 対照区のオオブタクサの状態を示した写真である。 グリセリン脂肪酸エステルの可溶化液を散布して1日後のオオブタクサの状態を示した写真である。
本発明の除草用組成物について以下に説明する。
本発明の除草用組成物は、6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸とグリセリンから得られるグリセリン脂肪酸エステルを有効成分として含有することを特徴とする。
グリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、除草活性の強い炭素数6〜12のうち、偶数の脂肪酸であることが好ましく、具体的にはカプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸であり、グリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸の付加数は1〜3の任意の数を選択できるが、脂肪酸が炭素数6または8のカプロン酸、カプリル酸で、脂肪酸の付加数が1である、グリセリンモノカプロン酸エステル、グリセリンモノカプリル酸エステルは、水酸基が2つあり、脂肪酸部分も小さいため、相対的に親水性が高く、水に希釈した後の長期安定性に優れることが自明な透明均一水溶液(可溶化液)を調整できるためさらに好ましい。
本発明で使用するグリセリン脂肪酸エステルは単独で使用することもできるが、単独では粘度が高いため、塗布する場合は使用量が多くなり、散布する場合には加温して粘度を下げるとともに高圧噴射する必要があるため、エマルジョンまたは可溶化液にして使用するのが効果的である。
エマルジョンまたは可溶化液中のグリセリン脂肪酸エステルの濃度は、0.5〜30質量%である事が好ましく、1〜20質量%である事がさらに好ましい。1質量%以下では効果を得るための散布量が増大し、0.5質量%未満では十分な効果が得にくく、20質量%以上ではエマルジョンの場合、安定性が低いため調整直後に使用しなくてはならず、可溶化液の場合、粘度が上がるために散布が容易でなくなる。さらに、30質量%以上ではエマルジョンの場合は安定した溶液が得にくく、可溶化液の場合は粘度が上昇するため散布する事が難しい。
ここで、エマルジョンとは、水に溶解しない液体が粒子状に存在して可視光が光散乱する液体であり、肉眼では白色に見える溶液を指す。一方、可溶化液とは、可視光が光散乱しないレベルで水に混ざり合い、肉眼では透明に見える溶液を指す。
エマルジョンまたは可溶化液の作製に当たっては安定性を向上する目的で界面活性剤を加えてもよく、添加される界面活性剤としては、一般的に使用される界面活性剤であればいずれでも良く、特に非イオン性界面活性剤が好ましい。非イオン性界面活性剤の例としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル型非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル型非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン脂肪酸ソルビタンエステル型非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油型非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル型非イオン性界面活性剤、ポリグリセリン脂肪酸エステル型非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
本発明の除草用組成物が適用可能な対象植物は、例えばイヌホウズキ(Solanum nigrum)、チョウセンアサガオ(Datura stramonium)等に代表されるナス科(Solanaceae)雑草、イチビ(Abutilon theophrasti)、アメリカキンゴジカ(Sida spinosa)等に代表されるアオイ科(Malvaceae)雑草、マルバアサガオ(Ipomoea purpurea)等のアサガオ類(Ipomoea purpurea)やヒルガオ類(Calystegia spps.)に代表されるヒルガオ科(Convolvulaceae)雑草、イヌビユ(Amaranthus lividus)等に代表されるヒユ科(Amaranthaceae)雑草、オナモミ(Xanthium strumarium)、ブタクサ(Ambrosia artemisiaefolia)、オオブタクサ(Ambrosia trifida)、ヒマワリ(Helianthus annus)、ハキダメギク(Galinsoga ciliata)、セイヨウトゲアザミ(Cirsium arvense)、ノボロギク(Senecio vulgaris)、ヒメジョン(Erigeron annus)等に代表されるキク科(Compositae)雑草、イヌガラシ(Rorippa indica)、ノハラガラシ(Sinapisarvensis)、ナズナ(Capsellaurea bursa−pastoris)等に代表されるアブラナ科(Cruciferae)雑草、イヌタデ(Polygonum blumei)、ソバカズラ(Polygonum convolvulus)等に代表されるタデ科(Polygonaceae)雑草、スベリヒユ(Portulaca oleracea)等に代表されるスベリヒユ科(Portulacaceae)雑草、シロザ(Chenopodium album)、コアカザ(Chenopodium ficifolium)、ホウキギ(Kchia scoparia)等に代表されるアサガオ科(Chenopodiaceae)雑草、ハコベ(Stellaria media)等に代表されるナデシコ科(Caryophyllaceae)雑草、オオイヌノフグリ(Veronica persica)等に代表されるゴマノハグサ科(Scrophulariaceae)雑草、ツユクサ(Commelina communis)等に代表されるツユクサ科(Commelinaceae)雑草、ホトケノザ(Lamium amplexicaule)、ヒメオドリコソウ(Lamium purpureum)等に代表されるシソ科(Labiatae)雑草、コニシキソウ(Euphorbia supina)、オオニシキソウ(Euphorbia maculata)等に代表されるトウダイグサ科(Euphorbiaceae)雑草、トゲナシヤエムグラ(Galium spurium)、ヤエムグラ(Galium aparine)、アカネ(Rubia akane)等に代表されるアカネ科(Rubiaceae)雑草、スミレ(Violaarvensis)等に代表されるスミレ科(Violaceae)雑草、アメリカツノクサネム(Sesbania exaltata)、エビスグサ(Cassia obtusifolia)等に代表されるマメ科(Leguminosae)雑草などの広葉雑草(Broad−leaved weeds)、野生ソルガム(Sorgham bicolor)、オオクサキビ(panicum dichotomiflorum)、ジョンソングラス(Sorghum halepense)、イヌビエ(Echinochloa crus−galli)、メヒシバ(Digitaria adscendens)、カラスムギ(Avena fatua)、オヒシバ(Eleusine indica)、エノコログサ(Setaria viridis)、スズメノテッポウ(Alopecurus aequalis)等に代表されるイネ科雑草(Graminaceous weeds)、ハマスゲ(Cyperus rotundus,Cyperus esculentus)等に代表されるカヤツリグサ科雑草(Cyperaceous weeds)、ヘラオモダカ(Alisma canaliculatum)、オモダカ(Sagittaria trifolia)、ウリカワ(Sagittaria pygmaea)等に代表されるオモダカ科(Alismataceae)雑草、タマガヤツリ(Cyperus difformis)、ミズガヤツリ(Cyperus serotinus)、ホタルイ(Scirpus juncoides)、クログワイ(Eleocharis kuroguwai)等に代表されるカヤツリグサ科(Cyperaceae)雑草、アゼナ(Lindenia pyxidaria)等に代表されるゴマノハグサ科(Scrothuslariaceae)雑草、コナギ(Monochoria Vaginalis)等に代表されるミズアオイ科(Potenderiaceae)雑草、ヒルムシロ(PoIgeton distinctus)等に代表されるヒルムシロ科(potamogetonaceae)雑草、キカシグサ(Rotala indica)等に代表されるミソハギ科(Lythraceae)雑草、タイヌビエ(Echinochloa crus−galli)等に代表されるイネ科(Gramineae)雑草、等があげられる。
本発明のグリセリン脂肪酸エステルを有効成分として含有する除草用組成物は、他の除草剤と併用/混合して使用することもできる。併用/混合することのできる除草剤としては、4、4−D、MCPA、ジクロルプロップなどのフェノキシ酸(酸、エステル、塩)系除草剤、ジカンバなどの安息香酸系除草剤、フルアジフォップ、ジクロフォップなどのアリオキシフェノキシプロピオネート(酸、エステル、塩)系除草剤、クロリムロン、ベンスルフロンなどのスルホニル尿素(酸、エステル)系除草剤、イマゼタピルなどのイミダジリノン系除草剤、パラクアットなどのビピリジリウム系除草剤、アシフルオロフェン、フォメサフェンなどのジフェニルエーテル(酸、塩)系除草剤、セトキシジム、シクロキシジム、クレソジムなどのシクロヘキサンジオン系除草剤、MSMA(アルソン酸メチル)などのメタンアルソネート系除草剤、アトラジン、シアナジンなどのトリアジン系除草剤、ダラポンなどの脂肪族カルボン酸系除草剤、ブロモキシニルなどのベンゾニトリル系除草剤、バーバンなどのカルバメート系除草剤、ベンチオカルブ、トリアレートなどのチオカルバメート系除草剤、ピラゾン系除草剤、グリホセート系除草剤、ピクロラム系除草剤、メトリブシン系除草剤、グルホシネート系除草剤、クロピラリド系除草剤、ベンタジン系除草剤、デスメジファム系除草剤、キンクロラック系除草剤、アミトール系除草剤、フェンメジファム系除草剤、トリクロピル系除草剤、エチオジン系除草剤、などが挙げられる。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。なお、例中、「%」はいずれも質量基準を意味する。
実施例1〜7
(グリセリン脂肪酸エステルの直接塗布による、除草活性の評価)
関東ローム層の赤土を充填したプランターに移植した開花したブタクサに対して、表1に示す主剤を直接塗布し、1日経過後の花葉の枯死状況を目視で確認した。その結果を表1に記す。
(グリセリン脂肪酸エステルの直接塗布による、臭気の評価)
また、同様に塗布したブタクサを縦20cm横14cmのビニール袋で密封し、1日経過後の臭気を官能評価した。その結果を表1に併せて記す。
(加水分解物の眼刺激性の評価)
主剤が自然界で加水分解されることを想定し、加水分解物の生体反応を眼刺激性で評価した。具体的には、表1に記した主剤10gを100mLの水に加え、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHが10になるように調整した。この混合物をフラスコに入れて80℃にし、10分毎にpHが10を保つように水酸化ナトリウム水溶液を適宜加えて1時間撹拌した。次にこの混合物に塩酸水溶液を用いてpHを3.5にし、ヘキサンにて3回洗浄することで脂肪酸を除いた。次にこの溶液に水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和し、エバポレーション後ろ過することで塩化ナトリウムを除いた。この粘調液を精製水にて希釈して50%濃度とし、眼刺激測定用試料とした。
日本白色種雄ウサギを1検体当たり3羽使用し、各試験動物の片眼結膜嚢内に上記眼刺激測定用試料を0.1mL点眼し、約1秒間上下眼瞼を穏やかに合わせ保持した。他眼は無処置のコントロールとした。点眼後、1、6、12、24時間後に角膜、虹彩、結膜などの観察を行った。その結果を表1に併せて記す。
表1中、※1は、無処置の他眼と比較して、角膜、虹彩、結膜などに異常は見られなかったことを表わしている。また、※2は、2羽で結膜の充血が観察されたことを表わしている。
結果
表1にて、実施例1〜7は、本発明の除草用組成物を用いて上記の各評価を行った結果である。また比較例1〜4は、カプロン酸、ペラルゴン酸、ウンデシレン酸及びエチレングリコールモノペラルゴン酸エステルを用いて、同様の評価を行った結果である。
表1より、除草活性の評価において、実施例1〜7にて使用した本発明の組成物は、ブタクサの花葉を褐変または著しく褐変させた。即ち、当該除草活性の評価により、本発明の除草用組成物が、優れた除草活性を有することが確かめられた。
表1より、臭気の評価において、実施例1〜7にて使用した本発明の除草用組成物、及び比較例4の組成物は、わずかに臭う程度であったのに対し、比較例1、2及び3の組成物は、激しく臭った。これは、実施例1〜7及び比較例4では脂肪酸エステルを用いているのに対し、比較例1、2及び3では脂肪酸そのものを用いていることによる。即ち、当該臭気の評価から、本発明の除草用組成物が、臭気が発生しにくい除草用組成物であることが確かめられた。
表1より、加水分解物の眼刺激性の評価において、実施例1〜7にて使用した本発明の組成物は、問題なしであったのに対し、比較例4の組成物は、問題ありであった。即ち、当該の眼刺激性の評価から、本発明の除草用組成物の加水分解産物が、毒性を有さないことが確かめられた。
表1より、除草活性においては、実施例1〜7及び比較例1〜4のいずれの組成物も理想的な除草活性を示した。そのうち実施例1〜7及び比較例4の組成物は、臭気評価においても、臭気が発生しにくいと評価され、更に、眼刺激性についての試験結果から、実施例1〜7の組成物は、加水分解後も生体に対し有害な刺激を与えないことが裏付けられた。
以上より、本発明の除草用組成物は、臭気が発生し難く、分解物の毒性が低く、原料入手における選択性が広く、環境に適合した、除草用組成物となることが確認された。
実施例8
(グリセリン脂肪酸エステルの可溶化液の散布による評価)
グリセリンモノカプリル酸エステル5質量部とポリエチレングリコール(20)モノオレイン酸ソルビタンエステル1質量部と水94質量部を、ホモジナイザー(みづほ工業株式会社製QUICK HOMO MIXER LR−1)を使用して、毎分7000回転で3分間処理して、グリセリン脂肪酸エステルを5質量%含有する可溶化液を作製した。この可溶化液を、関東ローム層の赤土を充填したプランターに移植した開花したブタクサ及びオオブタクサに滴る程度に散布し、1日後の外観を写真撮影した。なお、対照区は水を散布した。その結果を図1〜4の写真に示す。
結果
図1及び図3は、対照区のブタクサ及びオオブタクサの状態を示した写真であり、図2及び図4は、グリセリン脂肪酸エステルの可溶化液を散布して1日後の、ブタクサ及びオオブタクサの状態を示した写真である。
図1〜4から明らかなとおり、本発明においては、可溶化液の形態にしても除草活性の高いことが確認された。
実施例9、10
(可溶化液の安定性評価)
表2に示す組成でグリセリン脂肪酸エステルを配合し、ホモジナイザー(みづほ工業株式会社製QUICK HOMO MIXER LR−1)を使用して、7000回転で3分間処理して、グリセリン脂肪酸エステルを5質量%含有する可溶化液を作製した。作製直後の可溶化液を目視にて評価するとともに、冷暗所に3ヶ月静置した後の可溶化液を、再度目視にて評価した。その結果を表2に併せて記す。
表2より、実施例9および10の組成物は、冷暗所3ヶ月静置後も調整直後と同様に透明均一水溶液であることから、長期安定性に優れていることが確かめられた。
通常、脂肪酸などの乳化液は脂肪酸の密度が水の密度よりも低いために、長期間静置すると乳化粒子が上層に集まり、場合によっては乳化粒子が合一して油層ができる場合がある。一方、実施例9および10の主剤は、グリセリンモノカプロン酸エステル、グリセリンモノカプリル酸エステルであるため、水酸基が2つあり、脂肪酸部分も小さいため、相対的に親水性が高く、透明均一水溶液(可溶化液)にすることができ、比重差による乳化粒子の浮上や合一がない。
実施例11
(ブタクサ以外の植物種に対する除草剤としての効果の確認)
表3に示す植物に対して、表3に示した散布液を50mL/mになるようにハンドスプレーにて散布した。具体的には、株式会社フルプラ製No.505でターゲットから約30cm離して5噴きした。1日経過後、植物の葉および花の状態を目視にて観察して、除草活性を評価した。その結果を表3に併せて記す。
表3より、本発明の除草用組成物は、検討した植物総てで除草活性を有する事が確認された。本発明の主剤であるグリセリン脂肪酸エステルの原料である中鎖脂肪酸が多くの植物に対して除草活性を有することから、本発明の除草用組成物も、多くの植物に対して除草活性を有すると考える事ができる。
本発明によれば、脂肪酸の臭気が発生し難く、分解物の毒性が低く、長期安定性に優れ、原料入手における選択性が広く、環境に適合した除草用組成物を提供することができる。
本発明の除草用組成物は、エマルジョンまたは可溶化液の形態にしても高い除草活性を有すること、及び加水分解産物が毒性を有さないことから、空中散布などの方法も有効であり、これにより、広大な範囲にわたり、ブタクサやオオブタクサなどの雑草を網羅的に一掃することができる。即ち、本発明の除草用組成物は、上記の利点から、アレルギー疾患の予防、とりわけブタクサ花粉症の予防策を講じるのに効果的であり、更には、環境美化、生物多様性の保全、帰化植物駆除というテーマに対しても、有効な解決手段を与えるものである。
本出願は、日本で出願された特願2008−36634(出願日:2008年2月18日)を基礎としており、その内容は、本明細書に包含されるものである。

Claims (5)

  1. 6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸とグリセリンから得られるグリセリン脂肪酸エステルを有効成分として含有する、除草用組成物であって、グリセリン脂肪酸エステルがモノエステルであることを特徴とする、該除草用組成物
  2. 6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸がカプリル酸である、請求項1記載の除草用組成物。
  3. 6〜12の偶数の炭素数の脂肪酸がカプロン酸である、請求項1記載の除草用組成物。
  4. グリセリン脂肪酸エステルを0.5〜30質量%含有するエマルジョンまたは可溶化液であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の除草用組成物。
  5. ブタクサまたはオオブタクサ用である、請求項1〜のいずれか1項に記載の除草用組成物。
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