KR101596350B1

KR101596350B1 - 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제

Info

Publication number: KR101596350B1
Application number: KR1020130104251A
Authority: KR
Inventors: 안민동; 전영수; 서기덕
Original assignee: (주)국보싸이언스
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2016-02-22
Also published as: KR20150025995A

Abstract

본 발명은 장기 안정성이 우수한 마이크로캡슐화 살충제에 관한 것으로, 활성성분으로 피레스로이드계 살충제, 캡슐화제로서 아민류, 이소시아네이트류, 비닐 알콜류 및, 습윤제, 점도 조절제, 유기용제, 정제수에서 선택된 1 종 이상의 보조제를 포함하면서 계면활성제를 함유하지 않고 우레아-우레탄으로 복합 마이크로캡슐화한 살충제에 관한 것이다.
본 발명의 마이크로캡슐화 살충제는 입자 크기가 10 μm이하로 제조하여 약제 성분이 지속적으로 서서히 방출되므로 살충제의 위생해충(파리, 모기, 개미, 바퀴벌레)에 대한 기피력을 감소시키고 살충력을 높여 살충제의 살포 횟수 및 살포량을 줄이게 되어 약제 살포로 인한 자연환경 오염과 약제 살포에 따른 노력과 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제{urethane-urea composite microcapsule type insecticide}

본 발명은 우레탄-우레아를 복합으로 이용한 마이크로캡슐 형태의 살충제에 관한 것이다.

기존 방역위생용 살충제는 유제(EC)타입이 가장 널리 사용되고 있으나, 계면활성제 및 유기용제로 인한 환경오염 문제를 더 이상 방치할 수 없는 상황에 놓여있다.

주로 과도한 양의 농약 및 살충제의 사용으로 인하여 환경오염이 발생하고 있는데, 이중 유제(EC)타입의 농약 및 살충제의 경우 무분별하게 사용되고 있어 이로 인하여 유해하지 않거나 유익한 곤충마저도 죽이게 되는 결과를 초래하고 있고, 또한 계면활성제 및 유기용제로 인한 탄소 배출량마저 극단적으로 늘어남으로써 곤충들을 먹이로 하는 조류 및 동물들의 먹이사슬이 끊어져 생태계에도 치명적인 악영향을 미치고 있다.

한편, 기존의 마이크로캡슐화 제제의 경우 입자크기가 10 μm 이상으로 약제 처리 후 지속성이 1 달 이내 밖에 되지 않고, 상 안정성이 떨어져 유효기간이 2 년 이내로 이 기간 내에 침전 및 층분리 현상들이 발생하는 문제점이 있다.

특허출원번호 제10-2002-0016825호(발명의 명칭:마이크로캡슐 형태의 살충제 및 이의 제조방법, 출원일자:2002.03.27)

본 발명의 목적은 살충제 성분을 우레탄-우레아를 복합적으로 이용한 캡슐 물질로 감싸서 제조한 마이크로캡슐 형태의 살충제를 내포한 현탁액을 제공하는 것으로, 이 때 생성되는 마이크로캡슐의 크기를 10 μm 이하로 조절한 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제를 제공하는 것이다.

구체적으로, 본 발명에서는 1차적으로 우레탄으로 캡슐을 만들고 2차적으로 우레아 캡슐을 형성하여 복합 캡슐제형으로 하고, 기계적인 힘을 이용하여 마이크로캡슐의 입자를 10 μm 이하로 제조하여 약제 처리 후 지속효과가 2 달 이상이 되도록 하는 것이 주목적인데, 캡슐의 입자가 10 μm 이상이면 상 안정성이 떨어져 유효기간이 2 년 이내로 이 기간 내에 침전 및 층분리 현상들이 발생하기 때문에 입자를 10 μm 이하로 제조함으로써 상 안정성이 뛰어난 마이크로캡슐제형의 살충제를 제공할 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제는 활성성분으로 피레스로이드계 살충제, 습윤제, 캡슐화제로서 이소시아네이트류 및 아민류, 폴리비닐알콜, 유기용제, 점도조절제, 정제수에서 선택된 1 종 이상의 보조제를 포함하는 in situ 중합법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피레스로이드계 살충제는 델타메스린, 람다싸이할로린, 비펜스린, 피레스린 또는 퍼머스린을 1 ~ 30중량%로 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 캡슐의 입자크기가 10 μm이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 복합 마이크로캡슐화 살충제는 살충제 조성물의 각 성분을 혼합, 교반하여 제조된 현탁제형으로 상 안정성이 2 년 이상 안정한 것을 특징으로 한다.

또한, 복합 마이크로캡슐화 살충제는 위생해충에 대한 기피력을 감소시키고 살충력을 높이며 용제로 물을 사용함으로써 친환경적으로 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 우레탄-우레아의 복합 캡슐로 입자 크기가 10 μm이하의 캡슐화된 살충제로 장기간 상 안정성이 뛰어나서 약제 성분이 지속적으로 서서히 방출되므로 살충제의 살포 횟수 및 살포량을 줄이게 되어 약제 살포로 인한 자연환경 오염과 약제 살포에 따른 노력과 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명에 따른 마이크로캡슐화 된 살충제는 환경에 노출되어도 계면활성제를 포함하지 않기 때문에 환경오염이 적거나 거의 없고, 또한 캡슐물질이 서서히 분해되면서 캡슐화된 살충제 약제 성분이 지속적으로 서서히 방출되므로 살충제의 살포 횟수 및 살포량을 줄이게 되어 약제 살포로 인한 자연환경 오염과 약제 살포에 대한 노력과 비용을 최소화시킬 수 있다.

이처럼, 살충제 물질을 캡슐화함으로써 약효지속 효과가 짧은 살충원제의 약효지속 기간을 연장할 수 있고, 독성이 강한 살충제 성분의 경우 캡슐물질로 인하여 한 번에 많은 양의 살충제 성분이 환경에 노출되는 것을 방지하므로, 마지막으로 살충제를 캡슐화함으로써 살충제의 남용을 최소화하여 기타 먹이사슬관계에 있는 조류나 동물들에게는 치명적인 영향을 주는 것을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로캡슐의 입자 크기를 나타내는 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

본 발명은 캡슐의 입자 크기가 도 1과 같이 10μm 이하로, 이소시아네이트류(PAPI: Polymethylene polyphenyl isocyanate, TDI: Toluene diisocyanate, MDI: Methylene diphenyl diisocyanate, HDI: Hexamethylene diisocyanate, KSCN) 고분자와 폴리비닐알콜(PVA: Polyvinyl alcohol; PVA 1500, PVA 1700, PVA 2000) 및 아민류(Diethylenetriamine, Triethylamine, Triethanolamine, Hexamethylenediamine)를 캡슐화벽 물질로 사용하여, 현재 전세계적으로 사용되고 있는 피레스로이드계 살충제인 델타메스린, 람다싸이할로스린, 퍼메스린, 비펜스린, 피레스린 등을 마이크로캡슐화 상태로 제조한 것이다.

이러한 마이크로캡슐화 살충제의 제조방법은 in situ 중합법으로, 간단히 설명하면 수상파트에 폴리비닐알콜을 분산하고 유상파트에 피레스로이드계 살충성분을 최소량의 유기용제에 용해시킨 다음, 2,500~4,000 rpm으로 호모믹싱하고, 이소시아네이트류를 첨가하여 우레탄 캡슐을 생성한다. 이후, 점도조절제, 습윤제 등을 첨가하여 교반한 다음, 용액에 반응성이 빠른 아민류를 천천히 첨가하며 호모믹싱에 의해 우레아 캡슐까지 생성하여 마이크로캡슐화 살충제를 제조한 후 이 용액을 여과시켜 마이크로캡슐화된 현탁액을 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용된 피레스로이드계 살충제들은 델타메스린, 람다싸이할로스린, 퍼머스린, 비펜스린, 피레스린 등으로, 이들 살충성분을 중량비로 1 내지 30 퍼센트를 사용하였고, 습윤제로는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 솔비톨, 자일리톨, 1,3-부틸렌 글리콜 등을 중량비로 5 내지 20 퍼센트를 사용하였으며, 캡슐피막제인 이소시아네이트류로는 PAPI, TDI, MDI, HDI, KSCN을 0.5 내지 5 퍼센트를 사용하였다.

또한, 캡슐피막제인 아민류로는 Diethylenetriamine, Triethylamine, Hexamethylenediamine을 0.5 내지 5 퍼센트를 사용하였고, 또 다른 캡슐피막제인 폴리비닐알콜류를 1 내지 10 퍼센트를 사용하였으며, 유기용제로는 파라핀 오일, N-메칠 피롤리돈, 메칠 올레이트, 이소 파라핀, 노말 파라핀, 데옥틸말리에이트 등을 중량비로 0 내지 30 퍼센트를 사용하였다.

이하, 본 발명을 실시예에서 자세히 설명하지만 다음의 실시예로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

고속교반 장치와 환류냉각기가 부착된 반응기에 델타메스린 25 g, N-메칠 피롤리돈 100 g을 넣고 가열하여 환류냉각하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 정제수 765 g에는 폴리비닐알콜 1500을 5 g 넣고 가열하여 환류냉각하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 폴리비닐알콜 1500 수용액에 델타메스린 용액에 첨가하면서 교반회전을 증가시켜 분당 회전수 3,000 rpm을 유지한다. PAPI를 5g 서서히 첨가하여 분당 회전수 3,000 rpm으로 우레탄 캡슐을 형성한 다음 Diethylenetriamine 10 g을 추가적으로 첨가하여 우레아 캡슐을 형성한다. 이소 파라핀 90 g을 넣고 2 시간 동안 고속으로 회전한 다음 여과하여 평균입경이 10 μm 이하의 캡슐화된 델타메스린 2.5 % 현탁액 1,000 g을 얻는다.

<실시예 2>

고속교반 장치와 환류냉각기가 부착된 반응기에 람다싸이할로스린 25 g, N-메칠 피롤리돈 100 g을 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 정제수 765 g에는 폴리비닐알콜 1500을 5 g 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 폴리비닐알콜 1500 수용액에 델타메스린 용액에 첨가하면서 교반회전을 증가시켜 분당 회전수 3,000 rpm을 유지한다. TDI를 5 g 서서히 첨가하여 분당 회전수 3,000 rpm으로 우레탄 캡슐을 형성한 다음 Diethylenetriamine 10 g을 추가적으로 첨가하여 우레아 캡슐을 형성한다. 이소 파라핀 90 g을 넣고 2 시간 동안 고속으로 회전한 다음 여과하여 평균입경이 10 μm 이하의 캡슐화된 람다싸이할로스린 2.5 % 현탁액 1,000 g을 얻는다.

<실시예 3>

고속교반 장치와 환류냉각기가 부착된 반응기에 퍼머스린 250 g, N-메칠 피롤리돈 100 g을 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 정제수 540 g에는 폴리비닐알콜 1500을 5 g 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 폴리비닐알콜 1500 수용액에 퍼머스린 용액에 첨가하면서 교반회전을 증가시켜 분당 회전수 3,000 rpm을 유지한다. MDI를 5 g 서서히 첨가하여 분당 회전수 3,000 rpm으로 우레탄 캡슐을 형성한 다음 Triethylamine 10 g을 추가적으로 첨가하여 우레아 캡슐을 형성한다. 이소 파라핀 90 g을 넣고 2 시간 동안 고속으로 회전한 다음 여과하여 평균입경이 10 μm 이하의 캡슐화된 퍼머스린 25 % 현탁액 1,000 g을 얻는다.

<실시예 4>

고속교반 장치와 환류냉각기가 부착된 반응기에 비펜스린 100 g, N-메칠 피롤리돈 100 g을 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 정제수 690 g에는 폴리비닐알콜 1500을 5 g 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 폴리비닐알콜 1500 수용액에 비펜스린 용액에 첨가하면서 교반회전을 증가시켜 분당 회전수 3,000 rpm을 유지한다. TDI를 5 g 서서히 첨가하여 분당 회전수 3,000 rpm으로 우레탄 캡슐을 형성한 다음 Diethylenetriamine 10 g을 추가적으로 첨가하여 우레아 캡슐을 형성한다. 이소 파라핀 90 g을 넣고 2 시간 동안 고속으로 회전한 다음 여과하여 평균입경이 10 μm 이하의 캡슐화된 비펜스린 10 % 현탁액 1,000 g을 얻는다

<실시예 5>

고속교반 장치와 환류냉각기가 부착된 반응기에 피레스린 100 g, N-메칠 피롤리돈 100 g을 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 정제수 690 g에는 폴리비닐알콜 1500을 5 g 넣고 가열하여 환류냉각 하면서 서서히 교반하여 용해시킨다. 폴리비닐알콜 1500 수용액에 피레스린 용액에 첨가하면서 교반회전을 증가시켜 분당 회전수 4,000 rpm을 유지한다. TDI를 5 g 서서히 첨가하여 분당 회전수 3,000 rpm으로 우레탄 캡슐을 형성한 다음 Triethanolamine 10 g을 추가적으로 첨가하여 우레아 캡슐을 형성한다. 이소 파라핀 90 g을 넣고 2 시간 동안 고속으로 회전한 다음 여과하여 평균입경이 10 μm 이하의 캡슐화 된 피레스린 10 % 현탁액 1,000 g을 얻는다

이상과 같이 본 발명에 따른 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims

활성성분으로서 피레스로이드계 살충제; 활성성분을 포함하는 유기용제 및 폴리비닐알콜을 포함하는 정제수의 혼합물에 이소시아네이트류를 첨가하여 형성된 우레탄 캡슐; 및 상기 우레탄 캡슐에 아민류를 첨가하여 추가적으로 형성된 우레아 캡슐을 포함하고, 캡슐의 입자 크기가 10 μm 이하인, in situ 중합법에 의해 제조된 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제.
제1항에 있어서, 상기 피레스로이드계 살충제가 델타메스린, 람다싸이할로린, 비펜스린, 피레스린 및 퍼머스린으로 이루어진 군으로부터 선택된 살충제인 것을 특징으로 하는 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제.
제1항에 있어서, 상기 피레스로이드계 살충제가 1 ~ 30 중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제.
제1항에 있어서, 습윤제를 추가적으로 포함하는 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 우레탄-우레아 복합 마이크로캡슐화 살충제를 포함하는 살충용 현탁제.