KR101372943B1 - 무기염을 포함하는 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법 - Google Patents
무기염을 포함하는 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 농약 유제로 사용될 수 있는 무기염을 포함하는 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 제조방법은 용매나 물을 가열하여 증발시키는 단계가 필요 없기 때문에 끓는점이 낮거나 고온에서 분해가 심한 활성성분 또는 계면활성제를 사용할 수 있고, 고상 형태이므로 포장단가가 높은 유리병과 특수합성수지용기를 사용하지 않아도 되며 용기에 묻는 양을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 입상유화제(EG)나 분말상유화제(EP)의 경우 물에 다시 희석하여 사용할 경우 일반 유제(EC)의 유화입자(0.1 μm 내지 100 μm)에서부터 마이크로에멀젼 정도의 투명한 유화입자(0.001 μm 내지 1 μm, 혹은 1 nm 내지 1000 nm)를 형성할 수 있으므로, 작물 또는 병해충의 특성에 따라 농약성분의 활성이 최대화되도록 에멀젼의 크기를 자유롭게 변형시킬 수 있다.
Description
본 발명은 농약 유제로 사용될 수 있는, 무기염을 포함하는 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
유제(emulsifiable concentrate, EC)는 제조 및 취급이 용이하고 농약 활성물질을 효율적이고 경제적으로 운반할 수 있는 장점으로 인해 가장 널리 사용되고 있는 농약 제형 중 하나이다. 유제는 오일상 활성 성분으로부터, 또는 비극성 탄화수소 용매, 예를 들어, 자일렌, C9-C12 방향족 용매, 케로센 또는 다른 적합한 용매 중에서 용해될 수 있는 활성 성분으로부터 제조되며, 분무 탱크 내에서의 우수한 유화 안정성과 더불어 자발적 유화를 확보하기 위해 계면활성제를 함유한다. 하지만, 유제는 농약 활성물질과 계면활성제 이외에 과량의 용매를 사용하기 때문에, 환경 및 인체에 미치는 유해성이 큰 문제가 있다.
이를 위해 최소한의 용매만을 사용하고 나머지 용매를 물로 대체한 제형이 개발되었다. 그러한 제형에는 미탁제(micro-emulsion, ME) 및 유현탁제(Emulsion, oil in water, EW)가 있다. 하지만, 상기 제형은 액상 상태이어서 고상 제형에 비해 취급이 까다로우며, 물과 오일로 이루어진 불균질상이어서 크림형성(creaming), 응집(flocculation), 화농(ripening) 및 유착(coalescence)과 같은 안정성이 취약한 단점이 있다. 또한, 유리병 또는 특수 합성수지 용기에 포장 시 용기 내벽에 농약이 많이 묻게 되고 포장단가가 증가하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 국내특허 제10-0432922호에서는 농약 활성물질을 최소한의 용매와 물에 유화시킨 후 물을 증발시켜 고상의 유제를 얻는 방법을 개시하고 있다. 하지만, 증발 과정에서 용매나 물보다 끓는점이 낮은 활성물질, 계면활성제 등이 증발되어 수율이 낮아지는 문제가 있어, 100℃ 이하에서 급속건조시키거나 동결건조(동결 승화)시킬 수 있는 특수건조기가 요구될 뿐만 아니라, 고온에서 분해가 심한 약제의 경우 제조하기 힘든 문제가 있다.
한편, 통상의 유화가능한 입자(emulsifiable granule, EG)나 유화가능한 분말(emulsifiable powder, EP)의 경우 입경 0.1 μm 내지 100 μm의 백색 입자를 갖기 때문에 물에 희석시 입경 0.001 μm 내지 1 μm(즉, 1 nm 내지 1000 nm)의 투명한 마이크로에멀젼을 제조하기 힘들다.
따라서 본 발명의 목적은 용매나 물을 증발시키는 단계 없이 간편하게 유화가능한 고상 농약 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 입자 크기를 형성할 수 있으며, 물리적 특성 및 생물학적 특성이 우수한 유화가능한 고상 농약 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적에 따라, 본 발명은 (1) 농약활성성분 및 계면활성제를 혼합하여 액상유화제를 제조하는 단계; 및 (2) 상기 액상유화제에 무기염을 혼합하여 액상유화제를 흡착시키는 단계를 포함하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 다른 목적에 따라, 본 발명은 농약활성성분, 계면활성제 및 무기염을 포함하는, 유화가능한 고상 농약 조성물을 제공한다.
본 발명의 제조방법은 용매나 물을 가열하여 증발시키는 단계가 필요 없기 때문에 끓는점이 낮거나 고온에서 분해가 심한 활성성분 또는 계면활성제를 포함하는 농약 조성물의 제조에 사용될 수 있고, 제조된 농약 조성물은 고상 형태이므로 포장 시 단가가 높은 유리병과 특수합성수지용기를 사용하지 않아도 되며 용기에 묻는 양을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 입상유화제(EG)나 분말상유화제(EP)는 물에 다시 희석하여 사용할 경우 일반 유제(EC)의 유화입자(입경 0.1 μm 내지 100 μm)에서부터 마이크로에멀젼 정도의 투명한 유화입자(입경 0.001 μm 내지 1 μm(즉, 1 nm 내지 1000 nm))를 형성할 수 있으므로, 작물 또는 병해충의 특성에 따라 농약성분의 활성이 최대화되도록 에멀젼의 크기를 자유롭게 변형시킬 수 있다.
본 발명은 (1) 농약활성성분 및 계면활성제를 혼합하여 액상유화제를 제조하는 단계; 및 (2) 상기 액상유화제에 무기염을 혼합하여 액상유화제를 흡착시키는 단계를 포함하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법을 제공한다.
이하, 상기 제조방법에 사용되는 성분들을 상세히 설명한다.
(a) 농약활성성분
농약활성성분의 선택은 의도된 응용에 따라 미리 결정된다. 본 발명에 사용될 수 있는 농약활성성분은 살충제 또는 유기 용매 가용성 살충제, 살균제 또는 유기 용매 가용성 살균제, 또는 제초제 또는 유기 용매 가용성 제초제일 수 있다.
살충제 또는 유기 용매 가용성 살충제의 예는 유기포스페이트, 예를 들어 포노포스(Dyfonate; O-에틸 S-페닐-(R,S)-에틸포스포노디티오에이트), 디아지논, 말라티온, 파라티온 등; 피페로닐 부톡사이드; 합성 피레트로이드, 예를 들어 할펜프록스(halfenprox), 비펜트린(bifenthrin), 퍼메트린(permethrin) 및 테플루트린(tefluthrin), 비오레스메트린(bioresmethrin), 레스메트린(resmethrin), 제타-사이퍼메트린(zeta-cypermethrin), 알파-사이퍼메트린(alpha-cypermethrin), 에토펜프록스(etofenprox), 델타메트린(deltamethrin) 등; 합성 피레트린-유형, 예를 들어 알레트린(allethrin); 유기인계, 예를 들어 프로페노포스(profenofos), 피라크로포스(pyraclofos), 에토프로포스(ethophos), 디메틸빈포스(dimethylvinphos), 터부포스(terbufos), 메티다치온(methidathion), 디디브이피(dichlorvos), 포스치아제이트(fosthiazate), 포스파미돈(phosphamidon) 등; 피레트린; 카바메이트, 예를 들어 알디카드(aldicard); 벤조일우레아계, 예를 들어 클로르플루아쥬론(chlorfluazuron), 루페누론(lufenuron), 테플루벤쥬론(teflubenzuron), 노바루론(novaluron), 디플루벤쥬론(diflubenzuron) 등; 벤조일하이드라진계, 예를 들어 테부페노자이드(tebufenozide), 메톡시페노자이드(methoxyfenozide), 등; 디아마이드계, 예를 들어 플루벤디아마이드(Flubendiamide), 클로란트라닐리프롤(Chlorantraniliprole), 사이안트라닐리프롤(Cyantraniliprole) 등; 유기염소, 예를 들어 엔도술판; 카바메이트계, 예를 들어 카바릴(1-나프틸 N-메틸카바메이트), 메토밀(methomyl), 카보설판(carbosulfan), 비피엡시(BPMC), 카보퓨란(carbofuran) 등; 스피노신계, 예를 들어 스피노사드(spinosad) 등; 옥사디다진계, 예를 들어 인독사카브(indoxacarb) 등; 치아디아진계, 예를 들어 부프로페진(buprofezin) 등; 및 토르펜피라드(tolfenpyrad)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 살균제(fungicides) 또는 유기 용매 가용성 살균제의 예는 지방족 질소 살균제류; 아닐리드; 방향족 니트릴을 포함하는 방향족 살균제; 벤즈이미다졸 및 이의 전구체; 카바메이트; 벤즈이미다졸 카바메이트; 클로로페닐; 코나졸(conazoles); 디카르복시미드디니트로페닐; 티오카바메이트 및 디티오카바메이트; 이미다졸; 모르폴린; 유기 포스포러스 살균제; 구아니딘; 히드록시아닐리드; 모르폴린; 오일, 페닐아미드; 페닐설파미드; 페닐우레아; 피리딘; 프탈이미드; 피리미딘아미드; 피리미딘; 피리미디놀; 퀴놀린; 퀴논; 퀴녹살린; 티아졸; 스토빌우린; 트리아졸; 크실릴아닌; 다양한 비분류된 살균제; 모르폴린, 예를 들어 펜프로피딘(fenpropidin), 펜프로피몰프(fenpropimorph) 및 트리데몰프(tridermorph); 피페라린(piperalin); 마이크로부타닐(myclobutanil); 코나졸, 예를 들어 디페노코나졸(difenoconazole), 플루실라졸(flusilazole), 프로피코나졸(propiconazole), 테부코나졸(tebuconazole), 트리아디메폰(triadimefon) 등; 피리딘, 예를 들어 피리페녹스(pyrifenox); 티아졸, 예를 들어 에트라디아졸(etradiazole); 유기 포스포러스 화합물, 예를 들어 포스디펜(phosdiphen); 이미다졸, 예를 들어 페푸라조에이트(pefurazoate); 이소프로티오란(isoprothiolane); 족사마이드(zoxamide); 페녹사닐(fenoxanil); 티아디닐(tiadinil); 스토빌우린, 예를 들어 피라크로스트로빈(pyraclostrobin), 오리사스트로빈(orysastrobin), 아족시스트로빈(azoxystrobin); 아닐리드, 예를 들어 보스카리드(boscalid) 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
나아가, 제초제(herbicides) 또는 유기 용매 가용성 제초제의 예는 클로로아세트아미드(디메탄아미드) 및 클로로아세트아닐리드, 예를 들어, 아세토클로르(acetochlor), 프레틸라클로르(pretilachlor), 메타클로르(metachlor), 부타클로르(butachlor), 알라클로르(alachlor), 메톨라클로르(metolachlor), 디에타틸(diethatyl), 메타자클로르(metazachlor), 디메타클로르 등; 디클로로아세트아미드(디클로르미드(dichlormid)); 부틸레이트; 신메틸린; 플루아지포프(fluazifop)(예:플루아지포프-P 아릴옥시페녹시 프로피오네이트)를 포함하는 아릴옥시페녹시; 페녹시 및 페녹시 유도체, 예를 들어, 페녹시 에스테르, 페녹시알카논산, 2,4-D 에스테르를 포함하는 페녹시아세트산(fenoxyacetic acid); 부틸레이트(butylate), 시클로레이트(cyclolate), 몰리네이트(molinate), 페불레이트(pebulate), 티오벤카르브(thiobencarb), 트리알레이트(triallate), 베놀레이트(vernolate), s-에틸 디프로필카바모티오에이트, s-에틸 디에틸카바마티오에이트(에티올레이트)를 포함하는 티오카바메이트 또는 카바모티오에이트; 디에톨레이트; 세톡시딤(sethoxydim) 또는 클레토딤(clethodim)을 포함하는 시클로헥산디온 또는 시클로헥사논디니트로아닐린(이소프로팔린(isopropalin)); 옥심(플루소페님(fluxofenim)); 알데하이드(아크롤레인(acrolein)) 등을 포함한다. 그리고 나프탈람(naptalam) 및 디캄바(dicamba), 3,6-디클로로-o-아니신산(anisic acid)을 포함하는 벤조산과 벤조산 유도체, 및 이미다졸리닐 벤조산 및 그의 에스테르 및 염; 우레아, 예를 들어 테부티우론(tebuthiuron); N-페닐프탈이미드, 예를 들어 플루미클로락(Flumichlorac)을 포함하는 이미드; 페녹시알카논산 또는 페녹시 아세트산을 포함하는 페녹시 및 페녹시 유도체, 예를 들어 2,4-D(2,4-디클로로페녹시 아세트산), 3,4-DA(3,4-디클로르페녹시 아세트산), 2,4-DB(4-(2,4-디클로로페녹시)아세트산), 3,4-DB(4-(3,4-디클로로페녹시)부타논산), 2,4-DEB(2-(2,4-디클로로페녹시)에틸벤조에이트), 2,4-DEP(트리스[2-(2,4-디클로로페녹시)에틸]포스파이트), MCPA 산(4-클로로-2-메틸페녹시 아세트산), MCPB 산(4-(4-클로로-2-메틸페녹시)부타논산)산, 메코프로프(mecoprop), 디클로포프(diclofop), 디페노펜텐 및 디클로로프로프; 아릴옥시페녹시 프로피오네이트, 예를 들어 페녹사프로프(fenoxaprop), 할록시포프(haloxyfop) 및 퀴잘로포프(quizalofop)-P; 벤조티아졸아세트산, 예를 들어 베나졸린; 디메틸 테트라클로로테레프탈레이트(DCPA); 아미드와 아미드 유도체, 예를 들어 프론아미드, 프로프아닐 및 나프로프아미드; 아세트아미드, 예를 들어 메플루이디드(mefluidide); 벤즈아미드, 예를 들어 이속사벤(isoxaben); 클로로아세트아미드 또는 클로로아세트아닐리드, 예를 들어 프로파클로르(propachlor); 디니트로아닐린, 예를 들어, 베네핀, 오리잘린 및 프로디아민; 벤조니트릴과 히드록시벤조니트릴를 포함하는 니트릴, 예를 들어 브로목시닐(bromoxynil), 이옥시닐(ioxynil) 및 디클로베닐(dichlobenil); 디페닐에테르 또는 니트로디페닐에테르, 예를 들어 아시플루오르펜(acifluorfen), 비페녹스(bifenox), 플루오로글리코펜(fluoroglycofen), 포메사펜(fomesafen) 및 옥시플루오르펜(oxyfluorfen); 디티오카바메이트, 예를 들어 메탐(metham); 페닐카바메이트를 포함하는 카바메이트, 예를 들어 데스메디팜(desmedipham), 펜메디팜(phenmedipham) 및 아술람(asulam); 페닐우레아를 포함하는 우레아, 예를 들어 플루오메투론(fluometuron), 리눌론(linuron), 시두론(siduron) 및 디우론(diuron); 피리다지노논, 예를 들어 노르플루라존(norflurazon) 및 피라존(pyrazon); 피리딘, 예를 들어 디티오피르(dithiopyr) 및 티아조피르(thiazopyr); 피리디논, 예를 들어 플루리돈(fluridone); 피리딘카르복실산 또는 피콜린산, 예를 들어 트리클로피르(triclopyr), 클로피라리드(clopyralid) 및 피클로람(picloram), 옥사디아졸리딘, 예를 들어 메타졸; 및 벤조티아디아졸, 예를 들어 벤타존 등을 포함한다.
상기 언급된 농약활성성분들은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
상기 농약활성성분은 유화가능한 조성물 총량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 30중량%, 보다 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 20중량%의 양으로 사용될 수 있다.
(b) 계면활성제
본 발명에 사용될 수 있는 계면활성제는 비이온성 계면활성제 및 이온성 계면활성제를 포함한다. 이들은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
유용한 비이온성 계면활성제의 예는 알콕시화된 블록 폴리머, 알콕시화된 알코올, 알콕시화된 알킬페놀; 알콕시화된 아민, 알콕시화된 아미드; 알콕시화된 지방 에스테르; 알콕시화된 오일; 지방 에스테르; 알콕시화된 지방산; 소르비탄 유도체 등을 포함한다.
유용한 이온성 계면활성제의 예는 알킬아릴 설포네이트; 알킬아릴 설폰산; 카르복실화된 알코올에톡실레이트 및 알킬페놀 에톡실레이트; 카르복실산/지방산; 디페닐 설포네이트 유도체; 올레핀 설포네이트, 포스페이트 및 에스테르; 포스포러스 유기 유도체; 사차 계면활성제; 오일 및 지방산의 설페이트 및 설포네이트; 에톡시화된 알킬페놀의 설페이트 및 설포네이트; 에톡시화된 알코올의 설페이트; 지방 에스테르의 설페이트; 도데실과 트리데실벤젠의 설포네이트; 나프탈렌 및 알킬 나프탈렌의 설포네이트; 페트롤륨의 설포네이트; 설포석신아메이트; 알카놀아미드; 및 알콕시화된 아민을 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 알콕시화된 알코올과 알킬페놀, 가장 바람직하게는 4 내지 50 에틸렌 옥사이드 유닛 및 4 내지 16 탄소의 하이드로포브(hydrophobe)를 갖는 계면활성제가 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 구체예에서, 계면활성제로 폴리에틸렌글리콜 모노(트리스티릴페닐)에테르가 사용될 수 있으며, 상기 계면활성제는 트리스티릴페닐기에 EO(에틸렌 옥사이드)/PO(프로필렌 옥사이드) 부가물의 몰 비율을 조정함으로써 친수친유평형가(Hydrophilic Lipophilic Balance(HLB))를 15/16/17로 조정하여 유화형태를 조절할 수 있다.
효과적인 계면활성제의 개발은 잠재적인 계면활성제를 선별하고, 종래 알려진 방법에 따라 유화 시험을 실시하고, 가장 우수한 계면활성제의 성능을 최적화하는 것을 요구한다. 잠재적인 계면활성제의 선별은 농약활성 유형 및 용매에 의존한다. 본 기술분야의 숙련자라면 HLB 및 계면활성제 선택의 중요성을 이해할 것이다.
본 발명에 따른 계면활성제는 유화가능한 조성물의 총량을 기준으로 1 내지 20중량%, 바람직하게는 3 내지 15중량%로 사용될 수 있다.
(c) 무기염
본 발명에 따른 무기염은 흡착을 위한 담체로서 사용되며, 유화가능한 고상 농약 조성물에 본 발명에 따른 무기염을 사용함으로써 환경 및 인체에 해로운 용매의 양을 현저히 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 무기염은 농약활성성분 및 계면활성제로 구성되는 액상유화제를 흡착하여 고상 형태를 형성시키며, 따라서 종래 고상 농약 약제의 제조시 용매 또는 물을 증발시키기 위한 단계가 필요하지 않다. 또한, 이로 인해 끓는점이 낮은 농약활성성분 또는 계면활성제를 사용할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 상기 무기염이 분말상인 경우 분말상유화제(EP)를 형성시킬 수 있으며, 상기 무기염이 입상인 경우 입상유화제(EG)를 형성시킬 수 있다. 분말상의 무기염을 입상화하여 입상유화제를 제조할 수도 있다.
본 발명에 사용하기에 적합한 무기염의 예는 탄산나트륨(Na2CO3), 무수탄산나트륨, 탄산수소나트륨(NaHCO3), 과탄산나트륨(2Na2CO3·3H2O2), 염화칼슘(CaCl2), 인산나트륨(Na2HPO4), 무수인산나트륨, 탄산칼륨(K2CO3), 무수탄산칼륨, 탄산수소칼륨(KHCO3), 인산칼륨(K3PO4), 무수인산칼륨, 황산나트륨(Na2SO4), 무수황산나트륨 및 과황산암모늄((NH4)2S2O8)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 보다 바람직하게는 탄산나트륨 또는 탄산칼륨이 사용될 수 있다. 상기 무기염은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
상기 무기염은 유화가능한 고상 조성물의 총량을 기준으로 50 내지 95중량%, 바람직하게는 60 내지 95중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법은 농약활성성분이 고상인 경우 상기 농약활성성분을 계면활성제와 혼합하기 이전에 용매에 용해시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이하, 상기 농약활성성분을 용해시키기 위한 용매에 대해 설명한다.
(d) 용매
적합한 용매 시스템은 농약활성성분의 용해성과 용매의 화학적 및 독물학적 프로파일을 고려하여 선택된다. 상기 용매는 미국환경보호국(EPA, Environmental Protection Agency)에 시험된 용매를 포함하며, 그 예는 지방족 파라핀 오일, 예를 들어 케로센 또는 정제된 파라핀; 방향족 용매, 예를 들어 자일렌; C9-C12 방향족 용매, 예를 들어, AROMATIC 100, 150 및 200(Exxon Chemical), ISOPAR L, SOLVESSO 100, 150 및 200, KOCOSOL 100, 150 및 200(SK Chemical); 염소화된 탄화수소, 예를 들어 클로로벤젠; 알코올, 예를 들어 부탄올 및 벤질 알코올; 케톤, 예를 들어 시클로헥사논 및 N-메틸 피롤리돈; 카보네이트, 예를 들어 메틸렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트; 및 에테르, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 및 디에톡솔; 야채 오일; 메틸화된 야채 오일; 페트롤-오일; 및 지방산의 당 에스테르, 예를 들어 수크로즈 에스테르 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 비용이 저렴하며 많은 농약활성성분을 용해시킬 수 있는 C9-C12 탄화수소 용매가 사용될 수 있다.
상기 용매는 유화가능한 조성물의 총량을 기준으로 1 내지 30중량%, 바람직하게는 1 내지 20중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유화가능한 고상 농약 조성물은 사용 용도에 따라 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 사용가능한 첨가제의 예는 전착제, 침투제, 비산방지제, 분해방지제, 안정제, 소포제, 결합제 및 pH 완충액을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 첨가제는 적은 양으로, 바람직하게는 유화가능한 조성물의 총량을 기준으로 5중량% 이하로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유화가능한 고상 농약 조성물은 물로 희석된 다음, 임의의 적합한 수단, 예를 들어, 분무(spraying), 딥핑(dipping), 또는 러빙(rubbing)을 사용하여 목적물 위에 도포될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1 내지 5 및
비교예
1 및 2: 약제의 제조
하기 표 1의 조성에 따라, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 및 2의 약제를 각각 1,000 g씩 제조하였다. 활성성분이 고상인 실시예 1 내지 4의 약제의 경우, 농약활성성분을 유기용매의 혼합용매에 용해한 다음, 계면활성제를 혼합하여 액상유화제를 만들고, 이를 분무기(sprayer)를 이용하여 상온에서 10분간 무기염에 분무하여 흡착시켜 제조하였고, 활성성분이 액상인 실시예 5의 약제의 경우 농약활성성분과 계면활성제를 혼합하여 액상유화제를 만든 다음, 이를 무기염에 분무 및 흡착시켜 제조하였다. 비교예 1 및 2의 약제의 경우, 무기염을 사용하지 않고 약제를 제조하였다.
실험예
1: 물리적 특성 분석
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 및 2의 약제에 대하여, 하기와 같이 물리적 특성을 비교하였다.
(1) 약제의 유화형태 관찰: 100 mL의 시험관에 3°경수 100 mL를 넣고 실시예 및 비교예의 약제를 각각 1 mL씩 투입한 후 유화형태를 육안으로 관찰한다.
(2) 약제의 유화안정성 시험: 100 mL 실린더에 3°경수(30±2℃) 95 mL를 넣고 실시예 및 비교예의 약제를 그 제제의 사용최고농도에 해당하는 양으로 넣은 후, 3°경수로 100 mL를 맞춰 3회 격하게 도립하여 유화시킨다. 이후, 상기 유탁액을 30±2℃ 항온조에 정치한 후 2시간 뒤 유탁액의 균일성, 유상물 또는 응고물의 분리 등의 유무를 관찰한다.
(3) 약제의 실온안정성 시험: 약제를 단층수지용기에 넣고 실온(20℃)에서 4주 동안 저장한 후 보관용기의 외관을 관찰한다.
(4) 약제의 고온안정성 시험: 약제를 단층수지용기에 넣고 50℃ 오븐에서 4주 동안 저장한 후 보관용기의 외관을 관찰한다.
(5) 약제의 용기부착성 시험: 약제의 부착약량을 조사하기 위해 유출성(pourability) 시험을 이용한다. 뚜껑이 달린 100 mL의 삼각플라스크의 무게(A)를 측정한 후 여기에 약제를 각각 용기의 20%(20 mL 액상 또는 20 g 고상)를 넣고 뚜껑을 닫은 후 무게(B)를 측정한다. 24시간 정치한 후 뚜껑을 열고 삼각플라스크를 45° 기울여 60초 동안 각각의 약제를 붓고 60초 동안 완전히 거꾸로 세워 남은 약제를 붓는다. 각각의 약제를 부은 후 뚜껑달린 삼각플라스크의 무게(C)를 측정한다. 이때 용기에 남는 약제의 부착성(D)을 식(D =(C-A)/(B-A)×100%)을 이용해 계산한다.
상기 시험결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 비교예 1 | 비교예 2 | ||
| 약제 | 디페노코나졸 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | - | - | 5.0 | - |
| 델타메트린 | - | - | - | 2.0 | - | - | 2.0 | |
| 터부포스 | - | - | - | - | 4.5 | - | - | |
| 계면 활성제 |
NK-TP150R | 5.0 | - | - | 4.0 | 7.0 | 5.0 | 4.0 |
| NK-TP200R | - | 5.0 | - | - | - | - | - | |
| NK-TP250R | - | - | 5.0 | - | - | - | - | |
| 용매 | NMP | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 2.0 | - | 1.5 | 2.0 |
| BC | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 6.0 | - | 87.5 | 92.0 | |
| 무기염 | Na2CO3 | 83.5 | 83.5 | 83.5 | 86.0 | 88.5 | - | |
| 총량 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
| 유화형태 |
(100배 희석) | ME | DC | EC | ME | ME | EC | EC |
| 유화 안정성 |
(2시간 후) | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
| 실온 안정성 (20℃, 4주 보관) |
용기 변형 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
| 고온 안정성 (50℃, 4주 보관) |
용기 변형 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
변형 없음 |
용기 수축발생 |
용기 수축발생 |
| 용기 부착성 |
(%) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 4.5 | 3.8 |
- NMP: N-메틸 피롤리돈
- BC: 부틸렌 카르보네이트
- NK-TP150R/200R/250R: 폴리에틸렌글리콜 모노(트리스티릴페닐)에테르
- ME: 미탁제(Microemulsion)
- DC: 분산성액제(Dispersion concentrate)
- EC: 유제(Emulsifiable concentrates)
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 활성성분이 살균제인 실시예 1 내지 실시예 3의 경우 폴리에틸렌글리콜 모노(트리스티릴페닐)에테르의 종류를 변경함으로써 100배 희석시 유화형태가 각각 ME, DC 및 EC의 형태로 나타나, 유화되는 입경을 쉽게 조절할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 활성성분이 액상인 실시예 5의 경우 용매를 사용하지 않고도 입자가 작은 ME로 제조할 수 있었다.
한편, 고온안정성 시험에서 본 발명의 무기염을 함유한 약제의 경우에는 양호하였으나, 비교예 1 및 2의 경우 단층수지용기의 수축현상이 발생하였다. 또한, 용기부착성 시험에서 실시예 1 내지 실시예 5의 약제가 비교에 1 및 2의 약제에 비해 용기 내벽에 부착되는 양이 적었다.
상기 결과들은, 약제에 무기염을 혼합함으로써 물리적 특성을 개선할 수 있음을 보여준다.
실험예
2: 생물학적 특성 분석
<2-1> 살충제의 생물약효시험
에멀젼의 형태가 ME 및 EC로 서로 다른 실시예 4 및 비교예 2의 약제를 대상으로 사과굴나방에 대한 약효시험을 실시하였다.
공시작물 사과(후지)를 1주씩 완전임의배치하여 3반복으로 시험을 수행하였다. 약효시험은 사과굴나방에 발생초기에 희석배수 2,000배로 7일간격 2회 경엽 분무처리를 하였다. 시험은 최종약제처리 7, 14일 경과시점에서 시험구당 300개의 사과 잎을 대상으로 사과굴나방 유충에 의해 피해받은 잎을 조사한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 본 시험에서의 방제가의 계산은 아래의 수식을 이용하였다.
상기 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 희석배수 (배) |
최종약제처리7일차 피해엽율(%) |
최종약제처리14일차 피해엽율(%) |
||||||||
| 1반복 | 2반복 | 3반복 | 평균 | 방제가 | 1반복 | 2반복 | 3반복 | 평균 | 방제가 | ||
| 실시예 4 | 2,000 | 0.7 | 0.0 | 0.7 | 0.4 | 95.0 | 1.3 | 0.3 | 1.0 | 0.9 | 92.3 |
| 비교예 2 | 2,000 | 2.0 | 1.0 | 1.0 | 1.3 | 83.8 | 2.7 | 1.7 | 1.7 | 2.0 | 82.9 |
| 무처리 | - | 8.0 | 9.3 | 6.7 | 8.0 | - | 10.7 | 11.7 | 12.7 | 11.7 | - |
* 무처리의 피해엽율이 반복 당 5% 이상이 되어야 실험값을 인정한다.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 사과굴나방에 대한 방제가는 실시예 4의 약제가 비교예 2의 약제에 비하여 우수한 효과를 나타내었으며, 약제처리 14일 후까지 실시예 4의 약제는 공시작물에 대한 약해가 없이 90% 이상의 방제가를 나타낸 반면, 비교예 2의 약제는 공시작물에 대한 약해는 없었으나(표 3 참조) 방제효과가 90%이하로 저조하였다.
<2-2> 살충제의
생물약해시험
실시예 4의 약제의 생물약해시험을 수행하기 위하여, 공시작물로 사과(후지)를 선정하여 각 처방에 따라 약해시험을 실시하였다. 완전임의배치법 3반복으로 시험구를 배치하고, 약제별 경엽 분무처리를 하여 기준량 및 배량으로 약제를 처리한 후 7, 14 및 21일 경과 시점에서 약해에 대한 달관조사를 실시하였다. 상기 결과를 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 희석배수 (배) |
*약해정도(0~5) | ||
| 7일 | 14일 | 21일 | ||
| 실시예 4 | 1,000 | 0 | 0 | 0 |
| 2,000 | 0 | 0 | 0 | |
* 0: 육안으로 약해가 인정되지 않음
1: 아주 가벼운 약해로서 작은 약반이 약간 인정됨
2: 처리된 잎의 적은 부분에 약해가 인정됨
3: 처리된 잎의 50% 정도 약해가 인정됨
4: 상당한 피해를 받고 있으나 아직 건전한 부분이 남아 있음
5: 심한 약해를 받고 고사 상태임
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 4의 약제는 기준량 및 배량희석에서 사과에 약해가 나타나지 않아 사과에 대해 약해가 없는 것으로 나타났다. 상기 실험예 <2-1> 및 <2-2>를 종합할 때, 본 발명의 약제는 약제 처리 14일까지 공시작물에 대한 약해가 없고, 공시충에 대해서 방제가가 90% 이상인 우수한 생물효과를 나타냄을 알 수 있다.
<2-3> 살균제의 생물약효시험
에멀젼의 형태가 ME 및 EC로 서로 다른 실시예 1 및 비교예 1의 약제를 대상으로 오이 흰가루병에 대한 약효시험을 실시하였다.
오이를 정식 후 14일차부터 오이 흰가루병이 자연 발병된 시험포장에서 난괴법 3반복으로 시험구를 배치하고, 실시예 1 및 비교예 1의 약제를 발병초기 10일 간격으로 3회 경엽 분무처리를 하여 약효를 비교하였다. 최종 약제처리 10일 후 시험구당 흰가루병의 발병도를 조사한 다음, 방제가를 계산하였다. 상기 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| 시험약제 | 희석배수 | 발 병 도 | DMRT | 방제가 | |||
| 1반복 | 2반복 | 3반복 | 평균 | ||||
| 실시예 1 | 1,500 | 4.6 | 5.2 | 3.3 | 4.4 | a | 90.0 |
| 비교예 1 | 1,500 | 12.1 | 12.7 | 14.3 | 13.0 | b | 70.3 |
| 무처리 | - | 41.1 | 51.4 | 38.9 | 43.8 | c | - |
* 무처리 최소발병율이 발병도 20 이상이 되어야 실험값을 인정한다.
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1의 약제는 오이 흰가루병에 대하여 90%의 우수한 방제가를 나타낸데 반해, 비교예 1의 약제는 70.3%로 저조한 방제효과를 나타내었다.
<2-4> 살균제의
생물약해시험
실시예 1의 약제를 대상으로 생물약해시험을 수행하기 위해, 공시작물로 오이를 선정하여 각 처방별로 따라 약해시험을 실시하였다. 난괴법 3반복으로 시험구를 배치하고, 처방별로 기준량 및 배량으로 약제를 오이 경엽에 대해 분무처리한 후 3, 5, 7일 경과 시점에서 약해에 대한 달관조사를 실시하였다. 상기 결과를 표 5에 나타내었다.
| 시험약제 | 희석배수 | 약 해 정 도 | 약해유무 | ||
| 3일차 | 5일차 | 7일차 | |||
| 실시예 1 | 750 | 0 | 0 | 0 | 약해 없음 |
| 실시예 1 | 1,500 | 0 | 0 | 0 | 약해 없음 |
* 0: 육안으로 약해가 인정되지 않음
1: 아주 가벼운 약해로서 작은 약반이 약간 인정됨
2: 처리된 잎의 적은 부분에 약해가 인정됨
3: 처리된 잎의 50% 정도 약해가 인정됨
4: 상당한 피해를 받고 있으나 아직 건전한 부분이 남아 있음
5: 심한 약해를 받고 고사 상태임
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 실시예 1의 약제는 기준량 및 배량희석에서 오이에 대해 약해 증상을 나타내지 않았다. 오이 작물의 신초, 꽃, 과일, 경엽에 대해 약제처리 후 3일, 5일, 7일 후까지 조사를 하였으나 실시예 1의 약제는 약해를 나타내지 않아 오이에 대해 안전한 것으로 확인되었다.
상기 실험예 <2-3> 및 <2-4>를 종합할 때, 본 발명의 약제는 공시작물에 대한 약해가 없고 방제가가 우수함을 알 수 있다.
Claims (13)
- (1) 농약활성성분 및 계면활성제를 혼합하여 액상유화제를 제조하는 단계; 및
(2) 탄산나트륨(Na2CO3), 무수탄산나트륨, 탄산수소나트륨(NaHCO3), 과탄산나트륨(2Na2CO3·3H2O2), 염화칼슘(CaCl2), 인산나트륨(Na2HPO4), 무수인산나트륨, 탄산칼륨(K2CO3), 무수탄산칼륨, 인산칼륨(K3PO4), 무수인산칼륨, 황산나트륨(Na2SO4), 무수황산나트륨, 과황산암모늄((NH4)2S2O8) 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 무기염에 상기 액상유화제를 흡착시키는 단계를 포함하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 농약활성성분이 살충제, 살균제 또는 제초제인 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 계면활성제가 비이온성 계면활성제 또는 이온성 계면활성제인 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 무기염이 탄산나트륨 또는 탄산칼륨인 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 무기염이 조성물의 총량을 기준으로 60 내지 95 중량%의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 농약활성성분이 고상인 경우 상기 농약활성성분을 계면활성제와 혼합하기 이전에 용매에 용해시키는 단계를 추가로 포함하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 용매가 지방족 파라핀 오일, 방향족 용매, 염소화된 탄화수소, 알코올, 케톤, N-메틸 피롤리돈, 카보네이트, 에테르, 야채 오일, 메틸화된 야채 오일, 페트롤-오일, 지방산의 당 에스테르 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물의 제조방법.
- 농약활성성분 및 계면활성제가 탄산나트륨(Na2CO3), 무수탄산나트륨, 탄산수소나트륨(NaHCO3), 과탄산나트륨(2Na2CO3·3H2O2), 염화칼슘(CaCl2), 인산나트륨(Na2HPO4), 무수인산나트륨, 탄산칼륨(K2CO3), 무수탄산칼륨, 인산칼륨(K3PO4), 무수인산칼륨, 황산나트륨(Na2SO4), 무수황산나트륨, 과황산암모늄((NH4)2S2O8) 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 무기염에 흡착된, 유화가능한 고상 농약 조성물.
- 삭제
- 제9항에 있어서, 상기 농약활성성분이 고상인 경우 용매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물.
- 제9항에 있어서, 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 유화가능한 고상 농약 조성물.
- 제12항에 있어서, 상기 첨가제가 전착제, 침투제, 비산방지제, 분해방지제, 안정제, 소포제, 결합제 및 pH 완충액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유화가능한 고상 조성물.
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