| 【発明の名称】 |
非農地用雑草抑制剤およびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】飯島 義彦
【住所又は居所】東京都中央区日本橋馬喰町１−７−６ 大日精化工業株式会社内
【氏名】林 孝三郎
【住所又は居所】東京都中央区日本橋馬喰町１−７−６ 大日精化工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】高い汎用性を有するとともに、環境に優しく、毒性がなく、雑草の生育を確実に抑制し、非農地の利便性や生活環境を高めることができ、人体への影響の少ない安全な雑草抑制剤を提供すること。
【解決手段】桂皮酸を含有することを特徴とする非農地用雑草抑制剤およびその製造方法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 桂皮酸を含有することを特徴とする非農地用雑草抑制剤。
【請求項２】 前記桂皮酸が、水系媒体に高濃度に分散されている請求項１に記載の非農地用雑草抑制剤。
【請求項３】 前記桂皮酸が、分散剤を使用して分散されている請求項２に記載の非農地用雑草抑制剤。
【請求項４】 前記桂皮酸が、アルカリ性溶解助剤によりその水に対する最大溶解度を超える濃度に水に溶解してなる請求項１に記載の非農地用雑草抑制剤。
【請求項５】 前記溶解助剤が、トリポリリン酸ナトリウム、水酸化カリウムおよび炭酸カリウムからなる群から選択される少なくとも１種である請求項４に記載の非農地用雑草抑制剤。
【請求項６】 前記桂皮酸の濃度が、２５重量％以下である請求項１に記載の非農地用雑草抑制剤。
【請求項７】 桂皮酸と水系媒体とを分散メディアの存在下に混合分散することを特徴とする非農地用雑草抑制剤の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、雑草の生育を抑制する雑草抑制剤に関する。さらに詳しくは、公園、河川敷、道路および工場敷地などの非農地において、利便性や生活環境を著しく低下させる雑草の生育を抑制するのに有効な、安全で確実な非農地用雑草抑制剤およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、前記の如き非農地の除草対策には様々な除草剤が使用されてきた。除草剤にはフェノール系、ジフェニールエーテル系、酸アミド系、トリアジン系、カーバメイト系、フェノキシ系などの種類があるが、その多くは変異原性が報告されたり、ニトロソ化合物などの有害分解代謝物の生成が懸念されたりして、人畜に対する毒性を少なからず有している。このような除草剤の中には、環境ホルモンとしての疑いも取沙汰されているものも少なくない。このような除草剤の使用は残留毒性や環境汚染の面から問題を生じている。
【０００３】一方、人体や環境に対して比較的安全な除草対策として、フィルム状（被覆型）マルチ材の利用があるが、これらは、各種の遮光性材料により除草するシステムであり、敷設場所が限られるうえ、敷設に多大の手間がかかる。また、液体マルチ剤は比較的簡便に使用できるが、水を媒体とするために、水田には有効であるが、非農地には不向きである。また、アイガモなどの鳥類を利用する方法もあるが、この場合も水田の除草に限られていた。従って、環境にやさしく、人体に安全で、しかも広範囲に利用できる汎用性の高い雑草対策が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い汎用性を有するとともに、環境に優しく、毒性がなく、雑草の生育を確実に抑制し、非農地の利便性や生活環境を高めることができ、人体への影響の少ない安全な雑草抑制剤を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、桂皮酸が雑草の生育を良好に抑制することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、桂皮酸を含有することを特徴とする非農地用雑草抑制剤およびその製造方法を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明で雑草抑制剤として使用される桂皮酸は、植物関連の天然に存在する物質であり、さらに食品添加物でもあるので、極めて安全性が高い物質である。桂皮酸は、抗菌・防黴作用をも有する（特開平５−１１７１２５号公報および特開平８−２５９４０８号公報）ので、本発明の雑草抑制剤は、雑草抑制のみならず、環境衛生の保持にも効果を発揮する。
【０００７】本発明において抑制対象の雑草としては、例えば、一年生雑草ではノビエ類、カヤツリグサ、メヒシバ、アカザ、ハコベ、ナズナ、スズメノカタビラなどが挙げられ、多年生雑草では、ススキ、カタバミ、クズ、イタドリ、ヨモギ、セイタカアワダチソウ、ヨシ、ササ類、スギナ、マツバイなどが挙げられる。本発明の雑草抑制剤は総じてこれらのどの雑草にも有効であるが、特にノビエ類、メヒシバなどといったイネ科雑草やカタバミ類の雑草などに対して効果が大きい。
【０００８】一般に、除草剤は植物と直接接触すると、その部分が枯れる接触型、葉や茎の中に除草成分が吸収され、薬剤が移行して徐々に除草効果を現す移行型に分けられる。接触型除草剤は接触した部位に留まり、その部分にのみ効果を及ぼし枯れさせるシステムであり、一般に毒性が高く、人体や環境に対する安全性が問題となる。
【０００９】これに対して、移行型除草剤（薬剤）は、接触部分から植物を枯れさせるのではなく、ホルモンバランスなどに影響を与える生理物質として作用するものであるので、比較的他の生体に対する毒性が少なく、従来の除草剤より安全で環境に対する負荷も少ない。
【００１０】本発明の雑草抑制剤は、この範疇に属するものであり、主成分である桂皮酸は食品添加物で、しかも他の移行型除草剤に散見される変異原物質や環境ホルモンとしての疑いも認められていないので、極めて高い安全性を具備している。本発明の雑草抑制剤は、移行型除草剤の中でも２，４−Ｄ（２，４−ジクロロフェノキシ酢酸）やＭＣＰ（２−メチル−４−クロロフェノキシ酢酸）などの、植物の異常成長をおこさせ、除草効果を発揮するホルモン型の除草剤と似た機構で雑草抑制効果を発現すると推定される。すなわち、桂皮酸が細胞の分裂と伸長に関与する植物ホルモンであるオーキシンの作用を攪乱し、細胞分裂の抑制、葉緑素の形成阻害、呼吸作用の異常増進などが生じ、植物体内の生理的バランスが崩れて異常成長をおこさせることによって、雑草抑制効果を発現すると推定される。
【００１１】本発明の雑草抑制剤は、例えば、それを種々の形態で植物に散布するか、またはその水溶液や分散液などに植物の根や茎を浸すことにより、或いは当該植物が元々根の周辺に存在する桂皮酸の水溶液や分散液などを吸い上げることにより、移行型雑草抑制剤として作用する。移行型薬剤は茎葉や根部から吸収されて、植物体内を移行して効果を発揮する。散布後植物体全体に移行するため、多少のかけむらは許容される。
【００１２】本発明の雑草抑制剤の使用形態は、特に制限されないが、上記の雑草抑制物質である桂皮酸を水に易分散性の粉体或は顆粒状などとして、また、上記の雑草抑制物質を、水または他の溶剤に溶解、乳化、分散或いは懸濁させた溶液、乳化液、分散体或いは懸濁液などの液体状で使用される。
【００１３】液体状として使用する場合には、予め所定の濃度に希釈したものでも、濃厚液として使用時に希釈して使用するものでもよい。さらに必要により展着剤や他の除草剤やその他の添加剤などと混合して用いることができる。また、上記の雑草抑制物質をシクロデキストリンやゼオライト、シリカなどの担体に担持させた粉末としても使用できる。
【００１４】本発明の雑草抑制剤の使用量は特に限定されないが、特に効果的な使用量は、桂皮酸を０．０５〜５．０重量％の濃度で含む溶液、乳化液、分散体、或いは懸濁液を１ｍ2の土壌に桂皮酸の絶対量が０．５〜３５０ｇになるように施用することが望ましい。濃度が低すぎると十分な効果が発揮されない場合があり、濃度が濃すぎると周囲の環境に悪影響を与えることがある。
【００１５】本発明の雑草抑制剤としての水性分散体は、分散剤を使用する一般的に知られている分散方法により製造することができる。例えば、桂皮酸を分散剤および水と混合し、この混合物をサンドミルなどの分散機のベッセルに入れ、１２０ｒｐｍ程度の回転数で３時間ほど分散処理をすることで水性分散体の雑草抑制剤が得られる。
【００１６】本発明において用いられるサンドミルは、円筒状容器内に分散メディアとして小径（０．２〜５．０ｍｍ）の球状のものを内容積の３０〜９５％に充填し、さらに容器内部に分散メディヤを攪拌する回転機構を備えている構造のものである。円筒状容器の容積は０．３〜２５０リットル、材質としては、例えば、安定化ジルコニア、アルミナ、ゴム製などが好ましく、分散メディヤの材質としては、例えば、安定化ジルコニウム、アルミナ、ガラスビーズなどが使用できる。使用条件としては回転数３００〜３，０００ｒｐｍ、桂皮酸のスラリー供給量は０．２〜５，０００ｍｌ／ｍｉｎ．で、必要に応じて複数回分散機を通すことが望ましい。
【００１７】水系媒体としては、水、水と水に可溶性のアルコール類、ケトン類、エステル類、エタノールアミン類などの有機溶剤との混合溶剤が使用されるが、水が特に好ましい。また、桂皮酸などの平均粒子径は特に限定されないが、３μｍ以下が好ましい。
【００１８】本発明に用いる分散剤としては、水系媒体で使用される分散剤であれば、いずれの分散剤も使用可能である。例えば、天然物系、無機化合物系、重合物系または特殊活性剤系が用いられる。天然物系としては、例えば、リグニンスルホン酸塩やカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などが、無機化合物系としては、例えば、ヘキサメタリン酸塩などの縮合リン酸塩などが、重合物系としては、例えば、ポリアクリル酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合物の塩、オレフィン−マレイン酸共重合物の塩などが挙げられる。特殊活性剤としては、例えば、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩や多環の特殊非イオン活性剤などが用いられる。
【００１９】また、水系分散剤としては、天然物由来などの陰イオン系、陽イオン系、非イオン系、または両性系の各種界面活性剤が用いられる。陰イオン系活性剤としては、例えば、ヒマシ油、ナタネ油、オリーブ油などの油脂類の硫酸化塩および硫酸エステル化塩、マレイン酸と高級アルコールのエステルに硫酸を付加したエアロゾル型界面活性剤、脂肪酸クロリドとアミンスルホン酸であるタウリンを縮合させて得られるアミド硫酸化塩、ナフタリン系硫酸化塩、α−オレフィン硫酸化塩などが挙げられる。
【００２０】陽イオン系活性剤としては、例えば、アルキルアミンの酢酸塩、アルキルアミンの塩酸塩、アルキルジエタノールアミン塩などの第１級〜第３級アミン塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩などが挙げられる。
【００２１】非イオン（ノニオン）系活性剤としては、例えば、グリセリン、ソルビトール、ソルビタン、ショ糖など、多価アルコールの脂肪酸エステルなどの脂肪族のポリオキシエチレンエステル、高級アルコール、アルキルフェノール、ヒマシ油、ポリオキシプロピレンなどのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトール、ソルビタン脂肪酸エステルのポリオキシエチレン付加物などの酸化エチレン重合付加型活性剤、モノエタノールアミン縮合物、ジエタノールアミン縮合物などの脂肪酸のアルキロールアマイド型活性剤などが挙げられる。
【００２２】両性イオン系活性剤としては、例えば、ベタイン型活性剤、ドデシルジアミノエチルグリシン塩酸塩、Ｎ−テトラデシルタウリンソーダ塩などのアミノ酸型活性剤などが挙げられる。上記の例示分散剤のうちで特に好ましいものは、環境汚染の心配の少ないリグニンスルホン酸塩やＣＭＣなどの天然物系分散剤である。
【００２３】本発明の実施に際しては、例えば、純分３０重量％程度の桂皮酸などの水性分散液を調製し、使用時に６〜６００倍程度に希釈して使用する。また、純分１０重量％程度の桂皮酸水性分散体の場合は、使用時に２〜２００倍程度に希釈して使用する。
【００２４】本発明の雑草抑制剤である桂皮酸の高濃度水溶液は、桂皮酸が、その水に対する２５℃の飽和溶解度（最大溶解度）を超える濃度に水に溶解していることが特徴である。このような水溶液は、水溶性の溶解助剤を使用することで製造することができる。
【００２５】本発明で使用する溶解助剤は、その水溶液がアルカリ性を呈する弱酸と強塩基の塩または塩基であればいずれも使用可能であるが、ｐＨ緩衝作用を示し、環境汚染の恐れが少なく、人体に安全であるものが好ましい。弱酸と強塩基の塩としては、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、リン酸３ナトリウム、リン酸３カリウム、リン酸水素２カリウム、リン酸水素２ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムなどが、塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが好ましいものとして挙げられる。特に好ましい溶解助剤としては、食品添加物に指定されているトリポリリン酸ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウムおよび酢酸ナトリウムなどが用いられる。
【００２６】桂皮酸の高濃度水溶液を製造するに際しては、溶解助剤の水溶液を予め調製し、これに桂皮酸を加えよく混合して溶解させることにより容易に桂皮酸の高濃度水溶液を得ることができる。溶解助剤の使用量は特に限定されないが、桂皮酸などに対して３５〜３００重量％となる量が好ましい。
【００２７】このように溶解助剤を使用することで桂皮酸の含有量が、室温での水に対する最大溶解度を超えて、２５重量％以下の高濃度水溶液が得られる。高濃度水溶液の保管スペース、輸送効率などの点から、好ましい濃度は０．５〜２５重量％である。
【００２８】本発明の桂皮酸の高濃度水溶液からなる雑草抑制剤は、その使用に際して、一応の目安として、例えば、純分１０重量％程度に調製した高濃度水溶液を２〜２００倍程度に希釈して使用する。
【００２９】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中の「％」は重量基準であり、桂皮酸の使用量は、水溶液もしくは分散体希釈液の合計量１００重量部に対する量である。
【００３０】実施例１（１％桂皮酸水性分散体希釈液の調製）
桂皮酸水性分散体の調製：桂皮酸１６０ｇ、分散剤（日本製紙（株）製「サンエキス」、リグニンスルホン酸ナトリウム）８０ｇおよび水２９３ｇを混合し、さらに１，８００ｇのガラスビーズ（直径１〜１．２５ｍｍ）をこれに加え、これを分散機（（株）アールエム製並列６筒式テスト用サンドミル）のベッセルに入れ、回転数１２０ｒｐｍにて３時間分散処理を行い、純分３０％の桂皮酸水分散体（桂皮酸の平均粒径は０．３μｍ）を得た。次に、この分散体を蒸留水にて３０倍に希釈し、１％の桂皮酸水性分散体希釈液を得た。
【００３１】（ヒエ生育抑制試験）プランター（長さ：３０ｃｍ×幅：１５ｃｍ×高さ２０ｃｍ）に、栽培用土壌（（株）エマタ製「草花の土」）を１０ｃｍの深さになるように入れた。この土壌に４ｇのヒエ（Panicum Crus-galli L. var.frumentaceum Trin.）の種を蒔き、種の上から軽く土壌をかけた。このプランターを大日精化工業（株）東京製造事業所の敷地内に置いた。
【００３２】７日放置後、種が発芽し、苗が５ｃｍ丈になった時点で、上記の１％桂皮酸水性分散体希釈液３００ｍｌをプランター中の土壌全体に均一に散布し、桂皮酸水性分散体希釈液添加プランターとした。さらに７日間放置後、このプランター中の植物体を採取し、植物体に付着した土壌を除いた後、乾燥重量（乾燥条件は表１に記載）を測定した。
【００３３】また、比較のため、３００ｍｌの水を散布した以外は、全て桂皮酸水性分散体希釈液添加プランターと同様に処理したプランターを用意し、対照プランターとし、この対照プランター中に生育した植物体の乾燥重量も測定した。この結果を下記表１に示した。
【００３４】下記表１に示すように、対照プランター中のヒエ植物体の乾燥重量を１とすると、１％桂皮酸水性分散体希釈液添加プランター中のヒエ植物体乾燥重量は０．３５〜０．５３であり、明らかに１％桂皮酸水性分散体希釈液はヒエ生育抑制効果を有している。
【００３５】
【００３６】実施例２大日精化工業（株）東京製造事業所内の空地に１ｍ×１ｍ（１ｍ2）の試験区を２ヶ所設けた。１ヶ所は桂皮酸水性分散体希釈液添加区用、もう１ヶ所は対照区用とし、添加区と対照区の間には幅３０ｃｍの緩衝地帯を設けた。１度試験地内の雑草を全て除去した後、実施例１の１％の桂皮酸水分散体希釈液１，５００ｍｌ（桂皮酸分１５ｇ／ｍ2）を添加区に散布して試験を開始した。
【００３７】また、試験開始より１４日目に再び１％の桂皮酸水分散体希釈液１，５００ｍｌ（桂皮酸分１５ｇ／ｍ2）を添加区に散布した。添加区に桂皮酸水分散体希釈液を散布した際には、比較のために、対照区に同量の水を散布した。
【００３８】試験開始より７２日後に２つの試験区に生育した雑草を採取し、水洗の後、乾燥重量（乾燥条件は表１に記載）を測定した。この結果を表２に示す。表２に示すように、対照区の雑草乾燥重量を１とすると、１％桂皮酸水分散体希釈液添加区の雑草乾燥重量は０．１３〜０．１４であり、明らかに１％桂皮酸水分散体希釈液は除草効果を有している。
【００３９】
【００４０】実施例３植物栽培用容器（キリンビール（株）製「アグリポット」：直径７ｃｍ、高さ１１ｃｍ）に軽石（平均粒子径約５ｍｍ）４０ｇを入れ、実施例１に示した純分３０％の桂皮酸水分散体を水で希釈して調製した所定濃度（表３）の桂皮酸水性分散体希釈液３０ｍｌを加えた。
【００４１】この後、軽石層の表面にヒエ（イネ科）、西洋芝（エバーグリーンローングラス、イネ科）およびダイコンドラ（ヒルガオ科）の種子をそれぞれ撒布し、これらの容器を組立式室内用アルミ温室（４４０ｍｍ×８４０ｍｍ×１５００ｍｍ）に入れ、連続点灯の蛍光灯下（約１，５００ルックス）、２５℃で１０日間栽培した。
【００４２】栽培後、各植物の芽の伸長量を測定した。比較のため、桂皮酸水性分散体希釈液の代わりに、水のみを加えた場合（対照１）、分散剤水溶液（１％、リグノスルホン酸ナトリウム水溶液）のみ（桂皮酸含まず）を加えた場合（対照２）についても同様な実験を行った。この結果を表３に示した。表３の結果より、桂皮酸水性分散体希釈液の草本抑制効果が明らかになった。
【００４３】
＊１＝任意の１０サンプルの平均値＊２＝発芽せず。
【００４４】実施例４（０．５％桂皮酸希釈混合水溶液の調製）２０℃にて蒸留水４００ｍｌに水酸化カリウム１８．４ｇを溶解し、これに桂皮酸５０ｇを加えて撹拌、溶解し、蒸留水にて全量を５００ｍｌとし、桂皮酸純分１０％の桂皮酸／水酸化カリウム混合水溶液（ｐＨ８．８）を作製した。つぎに、この混合水溶液を蒸留水にて２０倍に希釈して、桂皮酸純分濃度０．５％の希釈混合水溶液を作製した。
【００４５】（雑草生育抑制試験）大日精化工業（株）東京製造事業所内の空地に１ｍ×１ｍ（１ｍ2）の試験区を２ヶ所設けた。１ヶ所は桂皮酸希釈混合水溶液添加区用、もう１ヶ所は対照区用とし、添加区と対照区の間には幅３０ｃｍの緩衝地帯を設けた。１度試験地内の雑草を全て除去した後、上記の０．５％の桂皮酸希釈混合水溶液１，５００ｍｌ（桂皮酸分７．５ｇ／ｍ2）を添加区に散布して試験を開始した。また、試験開始より１４日目に再び０．５％の桂皮酸希釈混合水溶液１，５００ｍｌ（桂皮酸分７．５ｇ／ｍ2）を添加区に散布した。
【００４６】添加区に桂皮酸希釈混合水溶液を散布した際には、比較のために、対照区に同量の水を散布した。試験開始より７２日後に２つの試験区に生育した雑草を採取し、水洗の後、乾燥重量（乾燥条件は表４に記載）を測定した。この結果を表４に示す。表４に示すように、対照区の雑草乾燥重量を１とすると、０．５％桂皮酸希釈混合水溶液添加区の雑草乾燥重量は０．１８〜０．２０であり、明らかに０．５％桂皮酸希釈混合水溶液は除草効果を有している。
【００４７】
【００４８】
【発明の効果】以上の如き本発明によれば、雑草抑制効果を有し、さらに抗菌・防黴効果をも併せ持つ、安全で環境に優しい雑草抑制剤が提供される。また、雑草抑制剤を高濃度水性分散液、または高濃度溶液とすることにより、輸送効率、保管効率および使用勝手を著しく向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８２０
【氏名又は名称】大日精化工業株式会社
【住所又は居所】東京都中央区日本橋馬喰町１丁目７番６号
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| 【出願日】 |
平成１４年４月２６日（２００２．４．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７６９８
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 勝広 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３２１３０９（Ｐ２００３−３２１３０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月１１日（２００３．１１．１１） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１２５９９８（Ｐ２００２−１２５９９８） |
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