JPH07285810A

JPH07285810A - ドリフト調節剤としてのグアー

Info

Publication number: JPH07285810A
Application number: JP7000079A
Authority: JP
Inventors: James Hazen; ヘイゼンジェームス
Original assignee: Rhone Poulenc SA; Rhone Poulenc Specialites Chimiques; Rhone Poulenc Specialty Chemicals Co
Current assignee: Rhone Poulenc SA; Rhone Poulenc Specialites Chimiques; Bayer CropScience Inc USA
Priority date: 1994-01-03
Filing date: 1995-01-04
Publication date: 1995-10-31
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: ZA9410385B; JP3302851B2; NZ270207A; AU8179994A; CA2139381A1; DE69418443D1; DE69418443T2; EP0660999A1; US5824797A; EP0660999B1; CA2139381C; AU684322B2; BR9500014A; RU94045145A; NO950007L; ES2134918T3; NO950007D0; US5874096A; IL112055A0; US5550224A

Abstract

(57)【要約】【目的】水性の空気中の噴霧又は排出物中の液体粒子
の大きさの分布の調節に関する。【構成】空気中の噴霧または排出は、グアー、グアー
の１種または２種以上の誘導体またはそれらの組み合わ
せの使用による、水性組成物の調節に関する。本発明の
噴霧ドリフト減少組成物は、極端に有効なドリフト減少
調節剤として機能しそして剪断感受性ではない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、水性の空気中の噴霧または排出
物中の液体粒子の大きさの分布の調節に関し、さらに詳
しくは、噴霧のドリフトの最小化に関する。

【０００２】工業的水性の空気中の噴霧または排出のプ
ロセス、例えば、空気中の消化活動およびダストの調
節、ガススクラバー、原油のこぼれの処理および種々の
生物活性成分の適用プロセス、とくに農芸に関連するも
の、における液体粒子の大きさのスペクトル（典型的に
は１５０ミクロンより小さい直径のもの）は、しばし
ば、これらのプロセスの有効性を減少する。

【０００３】噴霧を特定のターゲットに向けるべきと
き、空気中の噴霧または排出の送出システムは、典型的
には飛行機、トラクター、地上リグ（ｇｒｏｕｎｄｒ
ｉｇ）または気動車に取り付けられる。しかしながら、
小さい直径の噴霧粒子は意図するターゲットに到達しか
つそれを衝撃することができないので、噴霧中の材料の
多くは無効となることがある。噴霧の液体粒子の大きさ
はドリフトに影響を与える主要な因子であることはよく
知られている。小さい液体粒子はターゲットのよりすぐ
れた被覆を与えるが、より大きい液体粒子よりもドリフ
トをいっそう受けやすい。噴霧のドリフトは意図するタ
ーゲットからの化学物質の損失を表し、こうして空気お
よび水の汚染において固有の危険を意味する。ターゲッ
トを外れた化学物質は不用な生成物でありそして、とく
に農学的噴霧では、取り囲む作物、水供給物および家畜
に対して危険を表すことがあるので、噴霧のドリフトは
経済的および環境的問題である。

【０００４】噴霧のドリフトを減少しようとする研究の
努力は、典型的には、改良された装置の設計、例えば、
噴霧のパターンを最適化するノズルの設計、あるいは適
用技術、例えば、噴霧の圧力、高さ、配合などを取り扱
ってきている。適用技術領域における最も有望な改良
は、ドリフト調節剤として知られている噴霧変性剤の使
用により、アトマイジングの間の液体粒子のスペクトル
における微細な噴霧液体粒子の減少であった。有効なド
リフト調節剤は多数の特性をもたなくてはならない。な
ぜなら、それらは小さい液体粒子大きさを増加すること
ができなくてはならず；噴霧システムのポンプ、ノズル
などにおいて実現される高い剪断のプロセスの条件に対
して不感受性でなくてはならず；噴霧の生物活性剤の生
物学的作用を減じてはならず；他の噴霧アジュバント、
すなわち、化学的または物理的特性を改良するために噴
霧混合物に添加される非生物活性物質と適合性でなくて
はならず；静置したとき分離してはならず；使用が容易
でなくてはならず；そしてコスト的に効率よくなくては
ならないからである。

【０００５】ドリフト調節剤は通常高分子量のポリマー
であり、これらは、水性系に添加したとき、系の粘度を
増加し、こうして、空気中に噴霧または排出したとき、
水が微細な霧に破壊するのを防止する傾向がある。

【０００６】これらの高分子量のポリマーは、老化した
とき分解し、そして非常に剪断感受性であることにおい
て不安定である傾向がある：前記条件の両者は、発生し
たとき、溶液粘度の減少および同時のドリフト調節活性
の減少を引き起こす。

【０００７】現在ドリフト調節剤として利用されている
典型的なポリマーは、粘弾性ポリアクリルアミド、ポリ
エチレンオキシド、およびポリ（ビニルピロリドン）で
あり、ポリアクリルアミドは農学的工業的噴霧槽の添加
剤、ドリフトの減少の標準である。しかしながら、現在
のポリアクリルアミドのドリフト調節噴霧配合物は、あ
る数の理由で明確なドリフトの減少の有効時間が非常に
制限される。最初に、合成ポリアクリルアミドポリマー
のドリフト調節剤は通常ケロシン担体中に分布されてお
り、これは分散性を制限し、さらに最終ユーザーのため
に揮発性有機成分の問題を表す。ポリマーそれら自体は
本質的に生物分解性でない。さらに、特定の有機逆転界
面活性剤をこれらのポリマーとともに使用して、それら
を適切に水和させ、そして水の中に分散させることがで
きなくてはならない。これらのポリマーのいくつかは、
また、水の品質に対する感受性を証明した。もちろん、
上のすべてはプラスチック（またはガラス）の容器の使
用を必要とする；決定的な欠点。

【０００８】最後に、かつ多分最も重要なことには、こ
れらの高分子量の合成ポリアクリルアミドのポリマーは
剪断応力に対して極端に感受性である。剪断応力は、流
れ調節装置、タービン計量システム、ポンプにより液体
に付与されうる、高い圧力勾配により引き起こされそし
て、一般に、例えば、約４０psi を越える圧力差は空気
中の噴霧ノズルおよび排出システムに普通に関連する。
不都合なことには、剪断応力は、物理的剪断分解として
知られている現象により、剪断感受性粘弾性ポリマー、
例えば、ポリアクリルアミドを損傷する。ポリマーのこ
の分解は、溶液粘度の有意な減少を実現し、液体粒子の
大きさの分布の調節効果を低下させる。

【０００９】要約すると、ポリアクリルアミドのドリフ
ト減少生成物は、使用の容易さまたは信頼性ある効率の
助けとならないいくつかの主要な特性：遅い水和、水の
品質に対する感受性および、最も重要なことには、剪断
感受性を有する。

【００１０】今回、ポリアクリルアミド剤に関連する上
に明らかにした欠点を本質的に伴うことなく、グアーお
よびグアーの誘導体を水性噴霧媒質中できわめてすぐれ
たドリフト調節剤として利用できることが発見された。
水中で単独で使用する場合、グアー−水がニュートンの
液体の挙動を示すような量で使用したとき、グアーおよ
びその誘導体は約１５０ミクロン以下の液体粒子の数を
効果的に減少する、すなわち、液体粒子は最もドリフト
の問題の原因となり；水中の急速な分散および水和を示
し；そして不感受性である、すなわち、水の品質に依存
しない。

【００１１】生物分解性であることに加えて、初期グア
ー物質は乾燥しており、こうして貯蔵したとき分離せ
ず、また凍結に感受性ではない。揮発性有機化合物は必
要ではなく、また水中の急速な水和を行うための界面活
性剤は不必要である。

【００１２】本発明のグアー組成物は効率よいドリフト
調節剤の高度に望ましい特性を有するばかりでなく、か
つまた延長した高い剪断の商業的条件下にこれらの性質
を維持する、すなわち、本発明のグアー組成物は剪断に
よる分断およびこれらのアジュバントに意図するドリフ
ト減少効果の劣化に対して高度に抵抗性である。

【００１３】本発明の本質は、非常に少量のグアー
（０．０７５から０．２重量％／単位体積（ｗ／
ｖ））、１種または２種以上の非カチオン性誘導化グア
ー（０．０７５〜０．２７５％ｗ／ｖ）、あるいは１種
または２種以上のカチオン性グアー（０．０５〜０．１
％ｗ／ｖ）、あるいはそれらの組み合わせが、空気中の
噴霧または排出組成物中で最終希釈（最終噴霧組成物）
において、極端に有効なドリフト減少調節剤として機能
しそして、偶然なことには、これらの層濃度範囲におい
て、ニュートンの挙動を示す、すなわち、剪断感受性で
はないという発見に基づく。これらの濃度範囲は、グア
ーおよびその誘導体の他の技術が認識した特性、例え
ば、潤滑剤、バインダー、濃厚剤または懸濁剤として作
用するそれらの能力の水性組成物における利用について
従来開示された濃度範囲（典型的には０．６％ｗ／ｖを
越える）よりかなり低い。

【００１４】グアーゴムは、大豆植物に物理的に似た植
物である、Ｃｙａｍｏｐｓｉｓｔｅｔｒａｇｏｎｏｌ
ｏｂｕｓ（Ｌ．）Ｔａｕｂ．のマメ科の種子の精製した
胚乳である。このゴムは農学、化学および食品配合工業
において、多年にわたって、きわめてすぐれた増粘、フ
ィルム形成および安定化特性を有するとして認識されて
いる、純粋な食物の植物コロイドである。

【００１５】グアーは食物において遊離水の増粘剤およ
びバインダーとしてしばしば使用される。サラダのドレ
ッシングにおいて、グアーは乳濁液の粘度を上昇し、そ
して分離速度を減少する。グアーは遊離水を結合する機
能をするので、食物、例えば、氷の結晶の形成を阻止す
ることによってアイスクリームを安定化するために使用
される。グアーは、また、ある種の繊細な、食物でない
乳濁液、例えば、水と鉱油との１：１混合物を安定化す
るために利用される。

【００１６】グアーは低い圧力における円滑な押出を促
進することによって潤滑剤として有用であることが示さ
れたばかりでなく、かつまた少量のグアーの添加はプロ
セス水ラインにおける摩擦の圧力低下を５０％まで減少
させ、こうしてポンプの寿命および能力を増加しそして
電力要件を減少する。

【００１７】機能的には、グアーはその性質を広いpH範
囲にわたって発現しかつ維持する、冷水膨潤性、非イオ
ン性の多糖である。グアー多糖はマンノース単位の直鎖
から本質的に構成され、単一構成員のガラクトースの分
枝鎖をもち、化学的にポリガラクトマンナンとして分類
される複雑な炭水化物のポリマーである。

【００１８】グアー溶液は、乾燥ゴムを水の激しく撹拌
した槽の中に急速に篩がけして入れ、そしてゴムを水和
させることによって簡単に調製される。より高い水温
は、加熱がこのポリマーを分解するほど延長されない
か、あるいは過度にならないかぎり、水和時間を短縮す
る。

【００１９】本発明において使用する濃度において、グ
アーの溶液はゼロの降伏値を有する、すなわち、それら
は最も軽い剪断で流れ始める。このグアーの性質は、pH
範囲３〜１０にわたって所定の溶液濃度についてほとん
ど一定の粘度を可能とする。pH１１以上において、より
低い粘度は水和するゴムの能力の減少から生ずる。最適
な水和範囲はpH５〜８において起こる。３〜１０のpH範
囲にわたるグアーのこの通常の適合性は、この分子の非
イオン性に帰属される。

【００２０】エーテル化およびエステル化反応は、グア
ーのヒドロキシル官能性について起こる。Ｃヒドロキシ
ル位置は、例えば、プロピレンオキシドでは、エーテル
化のための最も反応性の位置であるが、第２ヒドロキシ
ルはまた可能な部位である。

【００２１】原理的なエーテル化反応は、モノクロロ酢
酸を経るカルボキシメチル化、エチレンオキシドまたは
プロピレンオキシドを経るヒドロキシアルキル化、およ
び反応性エポキシドまたは塩化物部位を含有する種々の
第四アミン化合物使用する第四級化反応である。アニオ
ン性およびカチオン性部位は、グアー分子が無機塩類、
水和したセルロースおよび鉱物の表面、および有機粒子
と相互作用する方法を変更する。

【００２２】一般に、ポリガラクトマンナンのヒドロキ
シアルキルエーテルは、ポリガラクトマンナンをアルキ
レンオキシドと塩基性条件下に反応させることによって
製造される。米国特許第３，７２３，４０８号および米
国特許第３，７２３，４０９号において、グアー粉末を
アルキレンオキシドと水および水酸化ナトリウムの存在
下に反応させる。次いで、反応生成物を酸で中和し、ア
ルコール−水混合物で洗浄し、次いで乾燥しそして粉砕
する。米国特許第３，４８３，１２１号において、ポリ
ガラクトマンナンおよびアルキレンオキシドを、塩基性
条件下に、少量の水および大量の水混和性または水不混
和性有機溶媒を使用して反応させる。

【００２３】特定のヒドロキシアルキル化剤は、エチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド−１，２；ブチレンオ
キシド−１，２；ヘキシレンオキシド−１，２；エチレ
ンクロロヒドリン；プロピレンクロロヒドリン；および
エピクロロヒドリンを包含する。

【００２４】ヒドロキシプロピル化はゴムの溶解度を増
加し、水温に無関係に、急速に水和する生成物を生ず
る。ヒドロキシアルキル誘導体は水混和性溶媒に対して
いっそう耐性であり、こうして低分子量の有機溶媒、例
えば、メタノール、エタノールなどを含有する水溶液中
で膨潤しそして粘性を発現する。ヒドロキシ誘導体およ
びカルボキシメチル誘導体の両者は、典型的には、標準
のグアーゴムより透明な溶液を形成し、また、ヒドロキ
シアルキル誘導体は標準のグアーより熱的分解に対する
抵抗にすぐれる。ヒドロキシプロピルグアーは、固体を
凝集しない、流れ変性および摩擦減少剤としてとくに有
用である。

【００２５】ポリガラクトマンナンのカルボキシアルキ
ルエーテルおよび混合カルボキシエーテルは、それぞ
れ、米国特許第３，７４０，３８８号および米国特許第
３，７２３，４０９号に記載されている。これらの誘導
体は、ポリガラクトマンナンを誘導化剤（ハロ脂肪酸お
よびアルキレンオキシド）と水−アルコール混合物中で
反応させ、次いで水−アルコール混合物で洗浄すること
によって製造される。

【００２６】特定のカルボキシアルキル化剤は、クロロ
酢酸、クロロプロパン酸、およびアクリル酸を包含す
る。カルボキシメチル化は、ポリマー鎖にアニオンの官
能性を導入し、そしてさらにグアーの溶解度を増加す
る。カルボキシメチルヒドロキシプロピルは、懸濁した
未溶解の塩に対するその能力において例外的である。

【００２７】ポリガラクトマンナンの他の誘導体は、例
えば、米国特許第２，４６１，５０２号（シアノエチル
エーテル）、米国特許第４，０９４，７９５号（ジアル
キルアクリルアミドエーテル）および米国特許第３，４
９８，９１２号（第四アンモニウムアルキルエーテル）
に記載されている。記載された方法において、反応は水
−有機溶媒混合物中で実施し、そして反応生成物を水溶
媒混合物の溶媒で洗浄する。

【００２８】特定の第四アンモニウムアルキル化剤は、
例えば、２，３−エポキシプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロライド、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウムクロライドなどである。

【００２９】ポリガラクトマンナンのヒドロキシル基と
反応してエーテル基を形成する他の物質は、次の通りで
ある：例えば、塩化メチル、臭化メチル、塩化エチル、
ヨウ化エチル、および塩化イソプロピルを包含するアル
キル化剤；アミノアルキル化剤、例えば、塩化アミノエ
チル、臭化アミノプロピル、および塩化Ｎ，Ｎ−ジメチ
ル−アミノプロピル；ミカエル付加反応によりヒドロキ
シル基と反応するエチレン系不飽和基を含有する物質、
例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、ナトリウ
ムアクリレートおよび、事実、１つのエチレン系不飽和
の重合可能な基を含有する任意の重合可能なモノマー。

【００３０】用語「誘導化グアー」は、前述の誘導化グ
アー生成物の任意のものを包含することを意味する。窒
素固定性、更新性源から誘導化されたグアーは、融通性
のある、環境的に好ましい、高度に生物分解性のポリマ
ーである。誘導化グアーは、それらの分子が普通の生物
のための食物として適当さに劣るので、生物学的分解に
対する感受性がわずかに低い。

【００３１】本発明の水性噴霧組成物は、主要な成分と
して、すなわち、５０重量％より大きい比率の成分とし
て、水を含有するものである。工業的水性噴霧組成物
は、もちろん、本発明のグアーおよびグアー誘導体に加
えて、少なくとも１種の化学的に反応性の化合物を含有
するであろう。農学分野において、この化合物は通常生
物活性の農薬である。グアーの水性噴霧組成物中の他の
アジュバントは、少量の、例えば、緩衝剤、泡消剤、界
面活性剤、湿潤剤、粘着剤、槽清浄剤、およびこの分野
において知られている他の添加剤を含むことができる。

【００３２】用語「空気中の噴霧または排出」は、典型
的には飛行機、トラクター、地上リグまたは気動車に取
り付けられた商業的送出システムを使用して起こる噴霧
または排出のプロセスを意味し、そしてドリフトが問題
とならないプロセス、例えば、完全に閉じた系、例え
ば、噴霧乾燥器または低い圧力、低い剪断の手で保持す
る消費者の適用プロセス、例えば、水やりカンに関連す
るものを包含することを意味しない。

【００３３】水性組成物の有効な噴霧ドリフト減少調節
を提供するために、ドリフト調節剤により実現される効
果は予測可能でありかつ一定でなくてはならない、すな
わち、この効果は経時的にあるいは剪断条件とともに変
化すべきではない。

【００３４】空気中の工業的噴霧ノズルからの液体粒子
のスペクトル、ことにほとんどの農学的ノズルにより生
成されたものの研究は、レーザーに基づく装置に頼るこ
とが増加してきている。本発明の噴霧の雲の研究は、液
体粒子のスペクトルを一時的に評価するために、アエロ
メトリックス・インコーポレーテッド（AerometricsIn
c.) からのレーザーに基づくＰＤＰＡ−１００システム
を利用した。ＰＤＰＡの液体粒子の大きさの範囲（約３
５倍の範囲）は、われわれの研究において使用した装置
およびプロセス条件、すなわち、普通の農芸用配合物を
通常の圧力下にアトマイジングする平のファンの農芸型
のノズルにより生成された液体粒子のスペクトルをカバ
ーするために十分であった。この方法はＧＬＰ標準に合
致した。

【００３５】一般に、化合物を３０リットルの水に２６
℃において添加し、次いで再循環させ、そしてＴ字形噴
射ノズルＸＲ８００３ＶＳを通して４０psi でアトマイ
ジングした。最初のアトマイジングの測定は約２分の再
循環後に行い、引き続く測定を３〜４分の間隔で行っ
た。噴霧の雲の単一のＸ軸の横断を行った。横断の時間
を調節して、少なくとも１０，０００の液体粒子が集め
られるようにした；ほとんどの場合において、それは２
０，０００にいっそう近かった。

【００３６】測定した噴霧のスペクトルの液体粒子の直
径は、約８００ミクロンの最大大きさから約２０ミクロ
ンの最小大きさであった。一般に、ドリフトに対して最
も感受性の噴霧液体粒子の大きさは約１５０ミクロン以
下の大きさであることが認められている。商業的な空気
中の噴霧のための液体粒子の大きさの好ましい範囲は、
約２００ミクロンから約５００ミクロンである。

【００３７】ある数の配合物を、ドリフト調節アジュバ
ントを使用して、そして使用しないでアトマイジングし
た。われわれの試験において水を標準として使用した。
なぜなら、多数の配合物、とくに湿潤性粉末を含有する
ものは、アジュバントが存在しない場合、水と同様に霧
化するからである。

【００３８】ノズル、詳しくは農学的ノズルからの液体
粒子の頻度の分布は、近似のゆがんだ対数正規分布の形
を取る傾向がある。このような分布を記載する２つの最
も普通の用語は、体積メジアン直径（Ｄ_V0.5）および数
メジアン直径（ＮＭＤ）、すなわち、それぞれ、合計の
体積の５０％以下の直径および噴霧された液体の滴の数
がより小さい直径の滴の中に存在する直径である。

【００３９】Ｖ％およびＮ％は噴霧の雲の体積／所定の
大きさの範囲内（上／下）に含有される滴の数の比率を
描写する。１０％の点（１０％Ｐｎｔ）および９０％の
点（９０％Ｐｎｔ）は、測定した滴の体積の、それぞ
れ、１０％および９０％がそれより下に存在する滴の大
きさを意味する。

【００４０】空気中の噴霧、ことに農芸の工業に関連す
る噴霧のドリフトは、商業的噴霧の適用の消耗的な性質
に主に帰属し、そして公衆の健康の問題および環境的コ
ストに衝撃を与える。このような噴霧に関連する適用は
近縁の事項を有意に改良するとは思われないので、本発
明の噴霧変性剤は上の問題を排除するときことに価値が
あり、そして新規なかつ現存の両者の活性の化学物質、
ことに作物保護の工業の生物活性農薬の寿命を潜在的に
延長することができる。次ぎの実施例によって、本発明
をさらに説明する。これらの実施例は本発明の範囲を限
定すると解釈すべきではない。特記しない限り、すべて
の部および百分率は最終生成物の体積の重量による。

【００４１】

【実施例】実施例Ｉ工業的標準のポリアクリルアミドのドリフト調節剤を、
２つの誘導化グアー、すなわち、ヒドロキシプロピルグ
アーおよびカルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー
と比較する研究の水和速度／混合系列において実現され
た結果は、次の通りである。

【００４２】３０リットルの水道水を含有する４５リッ
トルの噴霧槽に、ポリマーを添加した。グアー誘導体の
粉末を軽くたたきながら水の表面上に添加し、ここで再
循環する液体をポンプから戻した。ポリアクリルアミド
を２０mlの注射器から同一区域の中に添加した。両者を
撹拌棒で手で短時間撹拌した。混合物を混合が完結する
とすぐに（ほぼ２分後）、すなわち、大部分の固体物質
が消失したとき、アトマイジングした。アトマイジング
の開始を時間ゼロと考えた。この液体を圧力の制限なし
に再循環した、すなわち、噴霧のとき以外、物質をポン
プを通して自由に再循環して、フィールドの槽の混合を
シミュレーションした。

【００４３】各水和／混合の間隔において噴霧の雲の長
軸の単一の９０秒の横断について、液体粒子のスペクト
ルのデータを測定した。使用した間隔は５，３０、およ
び６０分であった。すべてのグアー混合物を０．１重量
％／単位体積に添加し、そしてポリアクリルアミドを
０．０６２５％体積／単位体積に添加して、匹敵する粘
度を達成した。液体の温度は２５℃＋／−℃であった。
すべての実施例におけるデータをミクロン（μｍ）で報
告する。

【００４４】

【表１】

【００４５】（ｉ）ＮＡＬＣＯＴＲＯＬ IIは、その高
分子量の非イオン性ポリアクリルアミドについてのナル
コ・ケミカル・カンパニー（Nalco Chemical Co.) の商
品名である。（ii）ＪＡＧＵＡＲ８０００は、そのヒドロキシプロ
ピルグアーについてのローン−プーラン・インコーポレ
ーテッド（Rhone-Poulenc Inc.) の商品名である。（iii) ＪＡＧＵＡＲ８６００は、そのカルボキシメ
チルヒドロキシプロピルグアーについてのヒドロキシプ
ロピルグアーについてのローン−プーラン・インコーポ
レーテッドである。（iv）同様に測定したとき、水は典型的には１００μｍ
の直径をもつ液体粒子を６〜７％体積で有する。

【００４６】上の結果が示すように、水中の０．１％の
濃度の誘導化グアーは、１５０μｍ以下の直径の粒子の
数およびそれに関連する噴霧体積を減少するとき、極端
に有効である。初期の効果はポリアクリルアミドの農芸
の工業的標準に匹敵するが、誘導化グアーの有効性は、
ポリアクリルアミドを使用したとき非常に顕著である経
時的劣化を引き起こさない。ポリアクリルアミドは５分
において１５０μｍ以下の滴大きさの直径の液体の体積
を４．７２％に減少したが、５５分後、その有効性は有
意に、すなわち、１５０μｍ以下の体積が７．０３％に
上昇した点に劣化した。

【００４７】実施例II ポリアクリルアミドおよび水を２つの対照としてを使用
する、本発明のドリフト調節剤への、フィールドにおい
て経験するような、高い剪断の作用を検査するための研
究の間に実現された結果は、次の通りである。実施例Ｉ
の水和／混合の研究について実施したように、ポリマー
を噴霧槽に添加した。混合物を初期のアトマイジング
（時間ゼロ）前に２分間自由に（圧力の限定なしに）再
循環させ、次いで連続的に圧力を制限しながら再循環さ
せて、噴霧を実施している間のフィールドの槽の再循環
をシミュレーションした。

【００４８】噴霧の雲の長軸の単一（９０秒）の横断に
ついて、液体粒子のスペクトルのデータを得た。次い
で、ノズルを出発点に戻し（６０秒）に戻し；ラインか
ら配合物を除去し（１５秒）；そして新しい横断を開始
した。これは測定の間に多少３分の間隔、および本質的
に連続的剪断応力を与える。このプロセスは、完全に３
０リットルがアトマイジングされてしまうか、あるいは
１リットルより少ない量が噴霧槽に残るまで、反復し
た。ほぼ３，１２，２４および３５分において記録した
測定値を下に示す。実験に使用したピストン・ポンプ
は、圧力の制限なしに、ほぼ６．７リットル／分；４０
psi で噴霧するとき、４．６リットル／分および制限す
るが、噴霧しないとき、６リットル／分の処置量を有す
る。

【００４９】

【表２】

【００５０】上のデータから理解できるように、ポリア
クリルアミドのドリフト調節剤は経時的に非常に有意に
剪断する。体積メジアン直径（Ｄ_V0.5）、すなわち、そ
れ以下で体積の５０％がより小さい滴の中に含有される
滴の大きさは、最初にポリアクリルアミドについてかな
り高い（４２８μｍ）が、急速な２８０μｍに低下する
が、ヒドロキシプロピルグアーは高く開始し、そして実
際に経時的に約３８１μｍから約４１０μｍにわずかに
増加する。カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー
は高く開始し、そして４２４μｍにおいてかなり一定に
噴霧された（３５分において３７６へのわずかの減少を
伴う）。最も重要なことには、データが示すように、ポ
リアクリルアミドのドリフト調節剤と反対に、ほぼ３５
分の再循環後、液体粒子の大きさの中に含有される噴霧
組成物の体積百分率はドリフトする傾向がある、すなわ
ち、＜１００μｍおよび＜１５０μｍの大きさの、誘導
化グアーのそれは３分におけるもと有意に異ならない。
ポリアクリルアミドは同一時間の間に有効性の有意な減
少に悩まされる。

【００５１】実施例III ヒドロキシプロピルグアーと他のグアー、すなわち、
１．２ms ヒドロキシプロピルグアー；グアーおよびヒ
ドロキシプロピルトリモニウムクロライドのグアーとを
比較する剪断研究の間に達成された結果は、次の通りで
ある。試験の条件および手順は、実施例IIの高い剪断の
研究において使用した手順と同一であった。

【００５２】

【表３】

【００５３】（ｉ）ＪＡＧＵＡＲ８０１２は、ローン
−プーラン・インコーポレーテッドから販売されている
１．２ms置換ヒドロキシプロピルグアーについての商品
名である。（ii）ＪＡＧＵＡＲ２６１０は、ローン−プーラン・
インコーポレーテッドから販売されている非誘導化グア
ーについての商品名である。（iii) ＪＡＧＵＡＲＣ−１３Ｓは、ローン−プーラ
ン・インコーポレーテッドから販売されているヒドロキ
シプロピルトリモニウムクロライドグアーについての商
品名である。上のデータは、ドリフト液体粒子、すなわち、延長した
高い剪断の再循環条件の間にグアーおよび誘導化グアー
により実現された１５０μｍ以下のものの有効性および
本質的に一定の調節を確証する。

【００５４】実施例IV 風向きに沿った動きへのポンプの剪断の効果、すなわ
ち、水中に０．１％ｗ／ｖのＪＡＧＵＡＲ８０００を
含有する噴霧混合物および水中に０．０６２５％ｖ／ｖ
のＮａｌｃｏｔｒｏｌ IIを含有する噴霧混合物のドリ
フト（両者を上の水と比較する) を評価するために、ロ
ング・アシュトン・リサーチ・ステーション（Long Ash
ton Research Station) 、英国ブリストル、において風
洞中で研究を実施した。

【００５５】風洞は幅４ｍ、高さ４ｍおよび長さ１２ｍ
であり、有効到達距離が９ｍであり、２０km／時までの
ブーム速度で５ノズルブーム（５０cmのノズル間隔) を
取り扱うことができるマードライブ（Ｍａｒｄｒｉｖ
ｅ）トラック噴霧装置を収容する。直径３ｍの、水平に
設置された、軸方向のファンは、風洞を通して８ｍ／秒
までの速度で空気を引く。空気流は中央３ｍの幅につい
てほぼ層流である。温度および相対湿度は調節可能であ
る。風洞の床を人工作物として作用する刈り株のトレー
でカバーされていた。

【００５６】刈り株をつくるために、冬のコムギを６０
×４０cmのトレーにまき、そして外部で成長させた。加
熱の短時間に、コムギをパラクワットで噴霧し、そして
地面よりほぼ２８cm上の高さで切断した。風洞のへりの
ために、より低い等級の刈り株を防護の列として使用し
た（２４cmの高さ）

【００５７】ポリマーを水道水に添加し、そして「作
物」の高さより４５cm上に取り付けた静止したティージ
ェット（ＴｅｅＪｅｔ）ＸＲ８００３ＶＳノズルを通し
て４０psi で適用した。各混合物の半分を圧力カンを使
用して、すなわち、剪断なしに噴霧し、そして他の半分
を噴霧前に小さいピストンを通して１０分間再循環し
た。蛍光トレーサーのフルオレセインを噴霧溶液に０．
０５％ｗ／ｖで添加した。

【００５８】ドリフトを５つの高さ（０：作物高さ、作
物高さより１０，２８，４５、および５５cm上）におい
てブームおよびノズルから５ｍ風向きに沿った単一の位
置において測定した。２つの風の速度使用した：公称２
および４ｍ／秒。すべての適用は３回反復した。

【００５９】ドリフトの収集装置（ＷＲＫインコーポレ
ーテッド、カンサス州マンハッタン６６５０２により供
給されるストリング）上の付着物を、０．０５％のトリ
トンＸ１０００を含有する０．０５ＭのＮａＯＨ中で抽
出した。パーキン・エルマー（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅ
ｒ）蛍光分光光度計ＬＳ−２Ｂ（流れセルおよび蠕動ポ
ンプ）を使用して、蛍光を収集の１時間以内に決定し
た。新鮮な標準から誘導化された標準の目盛り定め曲線
から、蛍光物質の量を決定した。各処置についてかつ各
高さにおけるドリフトの量を、適用したトレーサーのμ
ｇ／ｇにより表す。それゆえ、適用した体積に無関係
に、データは適用した「活性成分」関係づけることがで
きる。

【００６０】

【表４】

【００６１】「作物」および２ｍ／秒の公称風速におい
て、剪断および非剪断の両者のＪＡＧＵＡＲ８０００
はドリフトを約６４％まで減少したが、剪断したＮａｌ
ｃｏｔｒｏｌ IIはドリフトをわずかに約４５％だけ減
少した。４ｍ／秒の公称風速において、剪断および非剪
断のＪＡＧＵＡＲ８０００および非剪断のＮａｌｃｏ
ｔｒｏｌ IIを含有する混合物の間に本質的に差はなか
った；約６０％の減少効果。しかしながら、剪断したＮ
ａｌｃｏｔｒｏｌ IIのポリアクリルアミドは水単独と
ほぼ同じ程度に多くドリフトした。

【００６２】こうして、このシミュレーションしたフィ
ールドの研究が示すように、剪断および非剪断の両者の
誘導化グアーは、非剪断のポリアクリルアミドのドリフ
トの対照の標準と同じように効果的にドリフトを減少す
ることができる。さらに、剪断および非剪断の両者の誘
導化グアーは、剪断したポリアクリルアミドのドリフト
調節標準に比較して、ドリフトを有意に減少することが
できる。

【００６３】実施例Ｖ１６の追加の商業的ドリフト減少生成物を含有する水性
組成物を、実施例IIに記載する手順下に試験した。ＪＡ
ＧＵＡＲ８０００およびＮａｌｃｏｔｒｏｌIIはわれ
われの試験濃度において２．４cPの粘度を生じたので、
各物質の要求される濃度を同定してほぼ同一の粘度を生
成した。生成物は冷水および熱水に可溶性のポリマーを
含んだ。

【００６４】実施例においてすべての粘度の測定は、コ
ントレイブス・ロウ・シェアー（ＣｏｎｔｒａｖｅＬ
ｏｗＳｈｅａｒ）４０粘度計（ＬＳ４０）を使用して
実施した。温度は循環する水浴を使用して２５．０℃に
制御した。ＬＳ４０はクエッテ（Ｃｏｕｅｔｔｅ）形状
寸法（カップおよびおもり）を使用し、そしてＤＩＮ４
１２と表示する取付具を測定のために使用した。選択し
た物質およびそれらのそれぞれの濃度および粘度を、表
５に記載する。

【００６５】

【表５】

【００６６】表６は、ドリフトする傾向のある粒子大き
さ分布および再循環剪断時間の関数としてのこの分布に
おける変化を反映する。

【００６７】

【表６】

【００６８】試験した化合物のいずれも、１００または
５００ミクロンより小さい液体粒子中の噴霧体積の百分
率により判定したとき、ＪＡＧＵＡＲ８０００と同程
度に多いドリフトの保護を与えなかった。Ｐｏｌｙｏｘ
３０１およびＰｏｌｙｏｘ凝固剤（両者共ポリエチレ
ンオキシド）はより多い初期のドリフトの保護を与えた
が、これらの化合物はアトマイジングに劣りそして急速
に極端に剪断された。別にして、「３０１」および「凝
固剤」生成物は剪断されるまでよくアトマイジングせ
ず、それゆえそれらのための初期の液体粒子の係数は
１，０００以下であった。ＪＡＧＵＡＲ８０００は剪
断の分解に非常によく抵抗し、試験のほぼ４０分にわた
ってその液体粒子の大きさのスペクトルを本質的に維持
する。

【００６９】実施例VI グアーおよびその誘導体を利用して、商業的噴霧の適用
において直面するような剪断条件下に、ドリフト減少効
果を保持するために必要なニュートンの性質を保証す
る、より高い濃度を確立ために試験を実施した。ニュー
トンの挙動とは、０．１〜１．０秒の剪断の平均の粘度
に関して、１００秒の剪断において２０％より小さい粘
度の損失が存在することを意味する。２０％より大きい
損失が起こる場合、組成物は非ニュートン、すなわち、
粘弾性であると仮定されるであろう。

【００７０】非誘導化グアーおよび２つの誘導化グアー
の粘度のプロフィルを検査した。アジュバントを添加し
て水（水道水そうでなければ特定した硬度）を室温（２
０〜２５℃）において試験した。高速の混合では、ドリ
フト減少アジュバントをよく混合しそして水和した。こ
れは公称４５秒以内に達成される。溶液の表面の上を真
空するか、あるいは遠心により、溶液を脱気した（泡ま
たは連行された空気を除去するために）。粘度を測定し
た。Ａ．剪断の０．１〜１．０逆数秒(sec^-1) の平均粘度を
決定した。Ｂ．剪断の１００逆数秒(sec^-1) における粘度を測定し
た。粘度の試験の結果を下表に要約する。

【００７１】

【表７】

【００７２】上にかんがみて、水性組成物中のグアーお
よびその誘導体のより高い濃度は、１００ sec^-1におけ
る約７．５cPまたはそれより低い粘度を確立する濃度で
あると決定された。グアーまたはその誘導体の性質に依
存して、この粘度を達成するために要求される濃度範囲
は変化するであろう。グアーについて、濃度範囲は０．
０７５〜０．２重量％／単位体積より低い、好ましくは
０．０７５〜０．１８％ｗ／ｖである。非カチオン性誘
導化グアーについて、濃度範囲は０．０７５〜０．２７
５％ｗ／ｖ、好ましくは０．１〜０．１２５％ｗ／ｖで
ある。カチオン性グアーについて、上の、濃度範囲は
０．０５〜０．２７５％ｗ／ｖであり、ただしｉ）カチ
オン性グアーの濃度は０．１％ｗ／ｖを越えず、そして
ii）非カチオン性誘導化グアーの濃度は０．２％ｗ／ｖ
である。開示の目的で選択した本発明の態様は好ましい
と考えられるが、本発明はその精神および範囲に包含さ
れる開示された態様におけるすべての変化および変更を
カバーすることを意図することを理解すべきである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最終希釈において、ａ）主要量の水、およびｂ）０．０７５から０．２重量％／単位体積のグアーか
ら本質的に成る唯一のドリフト調節剤、からなる噴霧ド
リフト減少組成物。
【請求項２】ドリフト調節剤が０．０７５〜０．１８
重量％／単位体積である請求項１の噴霧ドリフト減少組
成物。
【請求項３】最終希釈において、ａ）主要量の水、およびｂ）０．０７５〜０．２７５重量％／単位体積の非カチ
オン性誘導化グアーから本質的に成る唯一のドリフト調
節剤、からなる噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項４】ドリフト調節剤が０．１〜０．１２５重
量％／単位体積である請求項３の噴霧ドリフト減少組成
物。
【請求項５】最終希釈において、ａ）主要量の水、およびｂ）０．０７５〜０．２７５重量％／単位体積のヒドロ
キシプロピルグアーから本質的に成る唯一のドリフト調
節剤、からなる噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項６】ドリフト調節剤が０．１〜０．１２５重
量％／単位体積である請求項５の噴霧ドリフト減少組成
物。
【請求項７】最終希釈において、ａ）主要量の水、およびｂ）０．０７５〜０．２７５重量％／単位体積のカルボ
キシメチルヒドロキシプロピルグアーから本質的に成る
唯一のドリフト調節剤、からなる噴霧ドリフト減少組成
物。
【請求項８】ドリフト調節剤が０．１〜０．１２５重
量％／単位体積である請求項７の噴霧ドリフト減少組成
物。
【請求項９】最終希釈において、ａ）主要量の水、およびｂ）０．０５〜０．１重量％／単位体積のカチオン性グ
アーから本質的に成る唯一のドリフト調節剤、からなる
噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１０】最終希釈において、ａ）主要量の水、およびｂ）０．０７５〜０．２７５重量％／単位体積のグア
ー、１種または２種以上の誘導化グアー、およびそれら
の組み合わせから成る群より選択されるグアーから本質
的に成る唯一のドリフト調節剤、からなり、ただしｉ）カチオン性グアーの濃度は０．１重量％／単位体積
を越えず、そして ii）非誘導化グアーの濃度は０．２重量％／単位体積を
越えない、噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１１】生物活性的に有効量の生物活性剤をさ
らに含有する請求項１の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１２】前記生物活性剤が農薬である請求項１
１の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１３】生物活性的に有効量の生物活性剤をさ
らに含有する請求項３の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１４】前記生物活性剤が農薬である請求項１
３の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１５】生物活性的に有効量の生物活性剤をさ
らに含有する請求項９の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１６】前記生物活性剤が農薬である請求項１
５の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１７】生物活性的に有効量の生物活性剤をさ
らに含有する請求項１０の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１８】前記生物活性剤が農薬である請求項１
７の噴霧ドリフト減少組成物。
【請求項１９】下記段階：主要量の水を含有しかつド
リフト調節剤を本質的に含有しない水性組成物を、空気
中の噴霧または排出前に、最終希釈において０．０７５
から０．２０重量％／単位体積のグアーから本質的に成
る唯一のドリフト調節剤と混合し、そして前記混合物を
空気中に噴霧または排出する、からなる、前記組成物の
空気中の噴霧または排出の間のドリフトを減少する方
法。
【請求項２０】ドリフト調節剤が０．０７５〜０．１
８重量％／単位体積である請求項１９の方法。
【請求項２１】下記段階：主要量の水を含有しかつド
リフト調節剤を本質的に含有しない水性組成物を、空気
中の噴霧または排出前に、最終希釈において０．０７５
〜０．２７５重量％／単位体積の非カチオン性グアーか
ら本質的に成る唯一のドリフト調節剤と混合し、そして
前記混合物を空気中に噴霧または排出する、からなる、
前記組成物の空気中の噴霧または排出の間のドリフトを
減少する方法。
【請求項２２】ドリフト調節剤が０．１〜０．１２５
重量％／単位体積である請求項２１の方法。
【請求項２３】下記段階：主要量の水を含有しかつド
リフト調節剤を本質的に含有しない水性組成物を、空気
中の噴霧または排出前に、最終希釈において０．０７５
〜０．２７５重量％／単位体積のヒドロキシプロピルグ
アーから本質的に成る唯一のドリフト調節剤と混合し、
そして前記混合物を空気中に噴霧または排出する、から
なる、前記組成物の空気中の噴霧または排出の間のドリ
フトを減少する方法。
【請求項２４】ドリフト調節剤が０．１〜０．１２５
重量％／単位体積である請求項２３の方法。
【請求項２５】下記段階：主要量の水を含有しかつド
リフト調節剤を本質的に含有しない水性組成物を、空気
中の噴霧または排出前に、最終希釈において０．０７５
〜０．２７５重量％／単位体積のカルボキシメチルヒド
ロキシプロピルグアーから本質的に成る唯一のドリフト
調節剤と混合し、そして前記混合物を空気中に噴霧また
は排出する、からなる、前記組成物の空気中の噴霧また
は排出の間のドリフトを減少する方法。
【請求項２６】ドリフト調節剤が０．１〜０．１２５
重量％／単位体積である請求項２５の方法。
【請求項２７】下記段階：主要量の水を含有しかつド
リフト調節剤を本質的に含有しない水性組成物を、空気
中の噴霧または排出前に、最終希釈において０．０５〜
０．１重量％／単位体積のカチオン性グアーから本質的
に成る唯一のドリフト調節剤と混合し、そして前記混合
物を空気中に噴霧または排出する、からなる、前記組成
物の空気中の噴霧または排出の間のドリフトを減少する
方法。
【請求項２８】下記段階：主要量の水を含有しかつド
リフト調節剤を本質的に含有しない水性組成物を、空気
中の噴霧または排出前に、最終希釈において０．０５〜
０．２７５重量％／単位体積のグアー、１種または２種
以上の誘導化グアー、およびそれらの組み合わせから成
る群より選択されるグアーから本質的に成り、ただしｉ）カチオン性グアーの濃度が０．１重量％／単位体積
を越えず、かつ ii）非誘導化グアーの濃度が０．２重量％／単位体積を
越えない、唯一のドリフト調節剤と混合し、そして前記
混合物を空気中に噴霧または排出する、からなる、前記
組成物の空気中の噴霧または排出の間のドリフトを減少
する方法。
【請求項２９】前記水性組成物が生物活性的に有効量
の生物活性剤を含有する請求項１９の方法。
【請求項３０】前記生物活性剤が農薬である請求項２
９の方法。
【請求項３１】前記水性組成物が生物活性的に有効量
の生物活性剤を含有する請求項２１の方法。
【請求項３２】前記生物活性剤が農薬である請求項３
１の方法。
【請求項３３】前記水性組成物が生物活性的に有効量
の生物活性剤を含有する請求項２７の方法。
【請求項３４】前記生物活性剤が農薬である請求項３
３の方法。
【請求項３５】前記水性組成物が生物活性的に有効量
の生物活性剤を含有する請求項２８の方法。
【請求項３６】前記生物活性剤が農薬である請求項３
５の方法。