JP6921688B2 - 酢酸の除草活性増強方法および酢酸含有除草剤 - Google Patents
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Description
このような状況から、雑草に対して優れた除草効果を有する、天然成分由来の薬剤の開発が望まれていた。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の成分(a)または(a’)、(b)、(c)から選択される何れか1種以上の成分を酢酸と併用することにより、相乗効果により優れた除草効果を発揮し、低薬量の酢酸の除草活性を増強できることを新たに見出し、上記課題を解決し、本発明を完成するに至ったものである。
1.下記(a)、(b)、(c)から選択される何れか1種以上の成分を酢酸と併用することを特徴とする、酢酸の除草活性を増強する方法。
(a)炭素数2以上10以下のモノ、ジカルボン酸またはその金属塩
(b)多価アルコール
(c)塩化ナトリウム
2.酢酸と、下記(a’)、(b)、(c)から選択される何れか1種以上の成分を含有することを特徴とする除草剤。
(a’)25℃におけるpKa値が3.0以上、5.0以下である炭素数2以上10以下のモノ、ジカルボン酸またはその金属塩
(b)多価アルコール
(c)塩化ナトリウム
また、本発明の除草剤は、低薬量の酢酸においても優れた除草効果が得られるため、周囲の育成植物に対する薬害の心配がなく、環境および人やペット等の動物に対する影響もなく安全性が高いという特徴を有する。
本発明の除草剤は、そのまま若しくは水に希釈して、家庭菜園、花壇、家屋周辺、空き地、芝生地、庭園、駐車場、墓地、樹木地、潅木地、ゴルフ場など、人の住環境近辺に発生した雑草に対して直接散布することによって、効率的に除草することができ、これにより雑草の繁茂を抑制し美観を維持することができる。
本発明は、有効成分として酢酸と、特定の成分(a)または(a’)、(b)、(c)から選択される1種以上の成分を使用する発明である。
酢酸は、分子式C2H4O2と表されるカルボン酸であり、食酢に含まれる弱酸で、強い酸味と刺激臭を持つ化合物として公知である。本発明に使用できる酢酸は、純粋な酢酸の水による希釈物の他、醸造酢である食酢、通常の食酢より酢酸濃度の高い高濃度醸造酢、さらに粉末醸造酢の水による希釈物などがある。これらは市販されており、例えば、穀物酢や特濃酢、高濃度醸造酢、粉末食酢(酢酸とデキストリン等の混合物)などを利用することができる。また、ワインビネガーやアップルビネガーといった果実酢も利用可能である。
本発明の成分(a)は、炭素数2以上10以下のモノ、ジカルボン酸またはその金属塩である。
本発明の成分(a)に含まれる化合物の具体例としては、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸等の飽和脂肪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸等のジカルボン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸等のヒドロキシカルボン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸等の芳香族カルボン酸等が挙げられる。
また、これらモノ、ジカルボン酸の金属塩としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。
本発明の成分(a)の中でも、本発明の成分(a’)として定義される、25℃におけるpKa値が3.0以上、5.0以下である炭素数2以上10以下のモノ、ジカルボン酸またはその金属塩が好ましい。
本発明において、pKaとは水中の酸解離定数のことであり、水素イオンが放出される解離反応における平衡定数Kaの負の常用対数pKa(pka=−log10Ka)によって表される。pKaが小さいほど強い酸であることを示す。pkaは、電位滴定法、紫外可視分光法、核磁気共鳴分光法などを用いて通常25℃、水中で測定されるが、本発明におけるpKa値は、”Organic Chemistry Info”(インターネット http://www.chem.wisc.edu/areas/organic/index-chem.htm)に記載されている値を使用した。
本発明の成分(a’)に含まれる化合物の具体例としては、例えば酢酸(pKa=4.76)、プロピオン酸(pKa=4.88)、酪酸(pKa=4.82)、吉草酸(pKa=4.82)、コハク酸(pKa=4.19)、グルタル酸(pKa=4.34)、アジピン酸(pKa=4.42)、フマル酸(pKa=3.02)、乳酸(pKa=3.86)、リンゴ酸(pKa=3.40)、酒石酸(pKa=3.00)等が挙げられる。
本発明の成分(a’)の中でも、25℃におけるpKa値が3.5以上、5.0以下である炭素数2以上5以下のモノ、ジカルボン酸またはその金属塩が好ましく、乳酸、コハク酸、酢酸ナトリウムが特に好ましい。
本発明の成分(a)または(a’)は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。なお、本発明は、酢酸と、酢酸(酢酸の金属塩は除く)のみを併用する発明は含まない。
本発明の成分(b)は、多価アルコールである。
多価アルコールとは、脂肪族炭化水素の水素原子の2個以上が水酸基(ヒドロキシル基)で置換されたアルコールである。本発明において、多価アルコールは糖分子のカルボニル基が還元された鎖状アルコールを意味する糖アルコールも含む。
本発明の成分(b)に含まれる化合物の具体例としては、例えばソルビトール、キシリトール、エリスリトール、ラクチトール、イソマルト等の糖アルコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが挙げられる。
本発明の成分(b)の中でも、グリセリン、ヘキシレングリコール、イソマルトが好ましい。
本発明の成分(b)は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の成分(c)は、塩化ナトリウムである。
また、本発明の除草剤は、有効成分である酢酸を除草剤全体の0.1重量%以上10重量%以下含有することが好ましく、中でも、0.2重量%以上8重量%以下含有することがより好ましく、0.3重量%以上5重量%以下含有することがさらに好ましい。また、本発明の特定の成分(a’)、(b)、(c)から選択される1種以上の成分を、除草剤全体の0.1重量%以上10重量%以下含有することが好ましく、中でも、0.2重量%以上8重量%以下含有することがより好ましく、0.3重量%以上7重量%以下含有することがさらに好ましい。
酢酸と特定の成分(a)または(a’)、(b)、(c)から選択される1種以上の成分を組み合わせることにより、それぞれ単独の除草活性に比べて、特異的な向上、すなわち、単に2つの成分を単独で処理したときに予想される効果を遥かに超える相乗効果が得られることを後述する実験により確認している。本発明の組み合わせが、相乗的な除草活性を示す作用機構についての詳細は不明であるが、2つの成分を組み合わせることにより、作用点レベルにおける相互共力作用が発現した結果、このような顕著な効果が得られるものと推測される。したがって、この相乗効果は、酢酸と特定の成分(a)または(a’)、(b)、(c)から選択される1種以上の成分を組み合わせることにより初めて得られる効果であり、これは本発明者が実験を行い初めて当該効果を確認した格別顕著な効果である。
本発明の除草対象として代表的な雑草を以下に例示するが、これらに限定されるものではない。
広葉雑草としては、例えばアサガオ、ベルベットリーフ、ヒルガオ、シロツメクサ、タンポポ、ツボスミレ、チドメグサ、メドハギ、ヤブガラシ、セイタカアワダチソウ、アレチノギク、アメリカセンダングサ、イタドリ、イヌガラシ、イヌタデ、イヌビユ、オオイヌノフグリ、オオバコ、オナモミ、カキドオシ、カタバミ、カナムグラ、カヤツリグサ、カラスノエンドウ、ギシギシ、コニシキソウ、ジシバリ、シロザ、スカシタゴボウ、スギナ、スベリヒユ、セイヨウタンポポ、タケニグサ、ツユクサ、ドクダミ、ナズナ、ノゲシ、ノボロギク、ノミノフスマ、ハコベ、ハハコグサ、ハマスゲ、ハルジオン、ヒメジョオン、ヒメムカシヨモギ、ブタクサ、ホトケノザ、ヤエムグラ、ヨモギ、ワルナスビ等が挙げられる。
イネ科雑草としては、例えばイヌビエ、エノコログサ、キンエノコロ、ムラサキエノコロ、スズメノカタビラ、スズメノテッポウ、ニワホコリ、アキメヒシバ、メヒシバ、カゼクサ、カモガヤ(オーチャードグラス)、ススキ、スズメノヒエ、チガヤ、チカラシバ、ヨシ、ササ類が挙げられる。
1つの製剤型製造例として、酢酸と特定の成分(a)または(a’)、(b)、(c)から選択される1種以上の成分を、必要に応じて界面活性剤を用いて、溶剤に溶かして溶液(A液)を調製し、このA液を適量の水に混合、撹拌することにより使用時に希釈する必要がない除草剤とする方法を挙げることができる。水としては、水道水、イオン交換水、蒸留水、ろ過処理した水、滅菌処理した水、地下水などが用いられる。
凍結防止剤としては、例えば、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチルセロソルブ、ブチルカルビトール、3−メチル−メトキシブタノール等が挙げられる。
消泡剤としては、例えばアンチフォームE−20(シリコーンエマルジョン、花王(株)、商品名)、アンチフォームC(東レ・ダウコーニング社、商品名)、アンチフォームCエマルション(東レ・ダウコーニング社、商品名)、ロードシル454(ソルベイ社、商品名)、ロードシルアンチフォム432(ソルベイ社、商品名)、TSA730(タナック社、商品名)、TSA731(タナック社、商品名)、TSA732(タナック社、商品名)、YMA6509(タナック社、商品名)等のシリコーン系消泡剤、フルオウェットPL80(クラリアント社、商品名)等のフッ素系消泡剤が挙げられる。
防腐剤としては、例えばバイオホープ及びバイオホープL(化学名:有機窒素硫黄系複合物、有機臭素系化合物、ケイ・アイ化成(株)、商品名)、ベストサイド−750(化学名:イソチアゾリン系化合物、2.5〜6.0%、日本曹達(株)、商品名)、プリベントールD2(化学名:ベンジルアルコールモノ(ポリ)ヘミホルマル、ランクセス社、商品名)、PROXEL GXL(S)(化学名:1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン、20%、ロンザ社、商品名)、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム等が挙げられる。
酸化防止剤としては、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(トミノックスTT、(株)エーピーアイコーポレーション、商品名/IRGANOX1010またはIRGANOX1010EDS、チバ・ジャパン(株)、商品名)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、ブチル化ヒドロキシ・アニソール(BHA)、没食子酸プロピル、及びビタミンE、混合トコフェロール、α−トコフェロール、エトキシキン及びアスコルビン酸等が挙げられる。
増粘剤としてはPVP K−15(化学名:ポリビニルピロリドン、東京化成工業(株)、商品名)、キサンタンガム、ポリビニルアルコール、グアーガム、カルボキシビニルポリマー等が挙げられる。
まず、本発明の除草剤の試験検体例を示す。なお、実施例において、特に明記しない限り、部は重量部を意味する。
(1)試験検体
実施例1
酢酸1.0重量部、コハク酸1.0重量部およびイオン交換水を使用して、全体量を100重量部として除草剤を調製した。
実施例2〜9及び比較例1〜12は下記表1、2に示した配合で、実施例1と同様にして除草剤を調製し、それぞれの試験検体を得た。
なお、以下の実施例および比較例の除草剤の調製に際し、酢酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸は、全て和光純薬工業(株)社製の試薬を使用した。
9cmポットにカタバミを生育させ、草丈が10cm程度の植物体を試験に供した。表1、2に示す組成の試験検体(実施例1〜9および比較例1〜12)を、トリガースプレーでそれぞれ2mL散布した。除草効果は、3日後の変色または枯死している面積割合から下記評価基準に従い6段階で評価した。
[評価基準]
「5」:80%以上変色または枯死〜100%枯死(完全枯死)
「4」:60%以上80%未満の変色または枯死
「3」:40%以上60%未満の変色または枯死
「2」:20%以上40%未満の変色または枯死
「1」:20%未満の変色または枯死
「0」:変色なし
上記試験検体の組成と評価結果をまとめ、表1、2に示した。
酢酸と成分(a)または(a’)を組み合わせることにより得られる相乗的な除草活性の評価は、酢酸と成分(a)または(a’)をそれぞれ単独で用いた場合(比較例1〜11)の評価結果から、実施例1〜9の試験検体について下記計算式により評価結果を推算し、実際の評価結果をそれと比較することにより行った。実際の評価結果がその推算された評価結果よりも大きくなる場合は、それぞれ単独で用いた場合の代数和より除草活性が増強されているといえるため、相乗効果が認められると評価した。
CA;酢酸を単独で用いた場合(比較例2)の評価結果
CB;成分(a)または(a’)をそれぞれ単独で用いた場合(比較例3〜11)の 評価結果
x;除草剤有効成分中において、酢酸の占める割合(重量%)
y;除草剤有効成分中において、成分(a)または(a’)の占める割合(重量%)
上記計算式によると、実施例1〜9の推算された評価結果は、全て「1より小さい値」である。実施例1〜9の実際の評価結果は、表1に示すとおり「1」より大きい数値であるから、本発明の除草剤は、酢酸および成分(a)または(a’)を組み合わせることにより、相乗的な除草活性が得られることが明らかとなった。
一方、比較例1や比較例12のクエン酸は成分(a)または(a’)に含まれないトリカルボン酸の実験データであり、その除草効果評価結果より、酢酸と併用しても、酢酸の除草活性を増強することができず、相加効果以上の効果が得られないことが明らかとなった。この結果より、酢酸と成分(a)または(a’)を組み合わせることにより得られる相乗的な除草活性は、酢酸と特定成分との組み合わせにおいてのみ発現する特異的な効果であることが確認できた。
また、表1、2の実施例の評価結果、特に、コハク酸や乳酸は酢酸と組み合わせることにより、酢酸単独での除草活性を大きく増強し、優れた除草効果を得ることができることが明らかとなった。
本発明の酢酸の除草活性を増強する方法、または、本発明の除草剤が奏するこれらの効果は、本発明者が多くの実験を行い初めて確認した格別顕著な効果である。
(1)試験検体
実施例10
酢酸5.0重量部、酢酸ナトリウム5.0重量部およびイオン交換水を使用して、全体量を100重量部として除草剤を調製した。
(2)除草活性の確認試験方法
表3に示す組成の試験検体(実施例10〜17および比較例2、13〜14)を使用して、上記「除草効果確認試験1」の試験方法と評価基準に従い、評価結果を表3に示した。以下の実施例および比較例の除草剤の調製に際し、酢酸、酢酸ナトリウムは、全て和光純薬工業(株)社製の試薬を使用した。
(1)試験検体
実施例18
酢酸1.0重量部、グリセリン5.0重量部およびイオン交換水を使用して、全体量を100重量部として除草剤を調製した。
(2)除草活性の確認試験方法
表4、5に示す組成の試験検体(実施例18〜27および比較例2、15〜23)を使用して、上記「除草効果確認試験1」の試験方法と評価基準に従い、評価結果を表4、5に示した。以下の実施例および比較例の除草剤の調製に際し、酢酸、グリセリン、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、ラクチトール、イソマルトは、全て和光純薬工業(株)社製の試薬を使用した。
(1)試験検体
実施例28
酢酸1.0重量部、塩化ナトリウム1.0重量部およびイオン交換水を使用して、全体量を100重量部として除草剤を調製した。
(2)除草活性の確認試験方法
表6に示す組成の試験検体(実施例28および比較例2、24)を使用して、上記「除草効果確認試験1」の試験方法と評価基準に従い、評価結果を表6に示した。以下の実施例および比較例の除草剤の調製に際し、酢酸、塩化ナトリウムは、全て和光純薬工業(株)社製の試薬を使用した。
さらに、有効成分の含有量が低薬量であるため、環境および人やペット等の動物に対する影響もなく安全性が高く、家庭菜園、花壇、家屋周辺、空き地、芝生地、庭園、駐車場、墓地、樹木地、潅木地、ゴルフ場など雑草が発生している場所に、気軽に散布できるという特徴を有する。
Claims (2)
- 下記(b)、(c)から選択される何れか1種以上の成分を酢酸と併用することを特徴とする、酢酸を有効成分とする除草剤の除草活性を増強する方法。
(b)グリセリン、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、ラクチトール又はイソマルト
(c)塩化ナトリウム - 酢酸を除草剤としての有効成分とし、下記(b)、(c)から選択される何れか1種以上の成分を含有することを特徴とする除草剤(ただし、ノナン酸、尿素、ニコスルフロン、ラウリル硫酸ナトリウムまたはグリホサートイソプロピルアミン塩を含有する除草剤組成物は除く)。
(b)グリセリン、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、ラクチトール又はイソマルト
(c)塩化ナトリウム
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