МИКРОЭМУЛЬСИЯ ДЛЯ БОРЬБЫ С НАСЕКОМЫМИ И СПОСОБ БОРЬБЫ С НАСЕКОМЫМИ Российский патент 2002 года по МПК A01N53/00 A01N53/06 A01N57/00 A01N25/04 A01N25/06 

Изобретение относится к водным микроэмульсиям, содержащим средства для борьбы с насекомыми, а также дезинфицирующее средство. Эти микроэмульсии содержат высокие уровни углеводородных растворителей и относительно низкие уровни эмульсификаторов.

Известно, что углеводородные растворители помогают в уничтожении насекомых. Однако углеводороды могут быть огнеопасными, а также дорогостоящими и загрязнять окружающую среду. Вследствие этого наблюдалась тенденция к доставке средств для борьбы с насекомыми посредством водных эмульсий, см., например, US-A-5145604. Указание этого патента и всех других публикаций, ссылки на которые имеются здесь, включены в эту заявку в виде ссылки, как если бы они были изложены здесь полностью.

US-A-4536323 раскрывает отпугивающие насекомых композиции для аэрозольных ингаляторов, включающие водомасляные микроэмульсии, содержащие не смешиваемый с водой растворитель для газа-вытеснителя, воду и смешанную систему поверхностно-активного вещества. Конечные способы применения композиции раскрыты в строках 33-53 колонка 7 US-A-4536323.

Реферат Derwent HU-A-62649 раскрывает водомасляные микроэмульсии для аэрозольных продуктов, включающие воду, растворитель, сульфонатное поверхностно-активное вещество, 30-47 мас.% алифатического углеводорода, 1-5 мас.% "присадки" и 0-3 мас.% активного инсектицидного средства.

Предпочтение отдавалось сплошным (водомасляным) эмульсиям, потому что считалось, что они обеспечивают более быстрое уничтожение (в результате лучшего проникновения через гидрофобную кутикулу насекомого). Им также отдавалось предпочтение, потому что они обычно не образуют избыточных количеств пены.

Однако этим стандартным (макро) эмульсиям сплошного масляного типа присуща тенденция к неустойчивости и образованию отдельных фаз во время длительного хранения (например, в аэрозольном баллончике). Поэтому непосредственно перед распылением продукта требуется энергичное встряхивание пользователем. Эта необходимость встряхивания представляет собой такое ограничение, что этот вид продукта редко встречается в промышленном масштабе, за исключением аэрозольной формы.

Кроме того, известные эмульсии стандартного типа, особенно сплошного масляного типа, не обеспечивают высокую дезинфицирующую активность. Действительно, оказывается, что присутствие углеводородных растворителей препятствует антимикробной активности, предположительно в результате разделения активного дезинфицирующего средства на масляную фазу, в которой он не доступен для атаки клеточной оболочки микроорганизмов. Наряду с этим, неионные эмульсификаторы, которые часто являются компонентами таких эмульсий стандартного типа, могут иногда препятствовать дезинфицирующей активности.

Поэтому в предшествующем уровне техники были разработаны гораздо более устойчивые микроэмульсии, содержащие воду, углеводород, инсектицид и один или более эмульсификаторов. См. , например, патент США 5037653. Для целей этой заявки "микроэмульсия" представляет собой прозрачную, устойчивую дисперсию масла и воды, в которой диспергированная фаза состоит преимущественно из мелких капелек диаметром 10-100 ммкм.

Микроэмульсии могут быть сплошными водными, сплошными масляными или также двойными сплошными. На основании опыта использования микроэмульсий можно ожидать, что сплошные масляные микроэмульсии должны быть самым эффективным типом для уничтожения насекомых. Однако это не оказалось справедливым для микроэмульсий, у которых эффективность уничтожения может быть одинаковой при различных типах маслянисто-водных микроэмульсий.

Так или иначе, инсектициды на основе микроэмульсии предшествующего уровня техники обычно содержали относительно небольшое количество углеводорода (и поэтому их характеристики уничтожения были хуже оптимальных), или в них использовались большие количества эмульсификаторов для эмульгирования высоких уровней углеводородов. Применение больших количеств эмульсификаторов не желательно для доставки средства борьбы с насекомыми. Кроме того, что такие эмульсификаторы часто относительно дороги, они могут оставлять нежелательные следы на поверхностях, которые опрыскиваются инсектицидами, и они могут оказывать раздражающее воздействие на людей при распылении в воздух в форме аэрозоля.

Еще один осложняющий вопрос состоит в том, что при предоставлении микроэмульсии в форме аэрозоля желательно иметь плотную, равномерную подачу распыляемого аэрозоля без ценообразования. Например, системы, требующие встряхивания, могут привести к неприемлемым типам распыления аэрозоля, если встряхивание не завершается незадолго до применения. Кроме того, пенообразование может существенно прервать подачу аэрозоля.

Таким образом, существует необходимость в усовершенствованных композициях на основе микроэмульсии для борьбы с насекомыми, в частности композиций, пригодных для доставки в форме аэрозоля.

В одном аспекте, изобретение представляет микроэмульсию (предпочтительно, водомаслянистую микроэмульсию). Общее содержание углеводородного растворителя в микроэмульсии составляет более 20 и менее 60 мас.%. Если используется углеводородный газ-вытеснитель, он образует часть углеводородного растворителя, а доля углеводородного растворителя, отдельно от газа-вытеснителя, предпочтительно составляет 15-35 мас.% от всей микроэмульсии.

Поверхностно-активное вещество составляет 2,0-7,5 мас.% микроэмульсии (предпочтительно менее 6%). По меньшей мере 10 мас.% микроэмульсии составляет вода (предпочтительно более 30%), и имеется также средство для борьбы с насекомыми, такое как токсичное вещество с инсектицидным действием.

Указанные выше микроэмульсии особенно подходят для подачи в аэрозольной форме. Поэтому мы предпочитаем, чтобы 5 мас.% или более (например, 10-20 мас.%) составлял углеводородный газ-вытеснитель, диспергированный в масляной фазе микроэмульсии.

Для этой цели может использоваться широкое разнообразие газообразных углеводородов. Обычно в условиях повышенного давления в аэрозольном баллончике они сжижаются и становятся частью углеводородного растворителя. Например, газ-вытеснитель может быть диметилэфиром, дифторэтаном, пропаном, бутаном, изобутаном и их смесью. Особенно предпочтительным газом-вытеснителем является А-70 от Phillips Petroleum, смесь пропана/изобутана в соотношении 45/55 (мол.%). Другой представляет собой В-70 от Phillips Petroleum, который является смесью пропана/n-бутана/изобутана в соотношении 55/27/18 (мол.%). Для целей этого применения "углеводород" имеет только углерод и водород.

Поверхностно-активные вещества могут быть катионными, анионными, амфотерными и неионными поверхностно-активными веществами. Однако мы предпочитаем использовать смесь анионного поверхностно-активного вещества и неионного поверхностно-активного вещества. В целом см. ЕР 677579.

Особенно предпочтительной является по существу равная смесь изопропиламинсульфоната (Calimulse PRS; Pilot Chemical) и тристирилфенола, такого как тристирилфенолэтоксилат (Soprophor BSU; Rhone Poulenc). Другими подходящими неионными поверхностно-активными веществами являются Soprophors 4D384 и FL и полиэтоксилаты, полученные из первичных и вторичных алифатических спиртов, имеющих от 8 до 24 атомов углерода в цепи спиртового алкила. Кроме того, часть или весь этиленоксид может быть замещен пропиленоксидом.

Кроме того, другими подходящими неионными детергентами являются полиоксиалкиленалкиловые фенолы; полиалкиленовые эфиры высших органических кислот, имеющие 8 или более атомов углерода в кислотном гидрофобном веществе и 10 или более молей этиленоксида в качестве гидрофильной группы; полиалкиленалкиловые амины, гидрофобная группа которых состоит из первичного, вторичного или третичного амина, и содержание этиленоксида которого достаточно высокое для придания и растворимости в воде и неионных характеристик, обычно получаемые из жирных кислот с 8 или более углеродами; полиалкиленалкиловые амиды, имеющие гидрофобную группу, полученную из амида жирной кислоты или сложного эфира; сложные эфиры жирных кислот гликолов, сополимер полиалкиленоксидного блока и им подобные.

Типичными подходящими анионными поверхностно-активными веществами являются алкиларилсульфонаты с 6-20 атомами углерода в алкиловой группе; мыла С₁₀-С₂₂ жирных кислот; С₁₀-С₂₂ жирные сульфаты; С₁₀-С₂₂ алкилсульфонаты, включающие соли щелочных металлов высших алкиловых и линейных алкансульфоновых кислот и их соли; диалкилсульфосукцинаты щелочных металлов, сульфаты этоксилированных спиртов, сложные эфиры фосфорной кислоты, таураты и им подобные. Другие поверхностно-активные вещества раскрыты также в патенте США 5037653.

Важное преимущество микроэмульсий настоящего изобретения состоит в том, что они могут доставить дезинфицирующее средство, существенно не препятствуя его антибактериальной активности. Используемое здесь "дезинфицирующее средство" снижает уровень бактерий. Предпочтительные дезинфицирующие средства представляют собой бактерицидные фенолы. Особенно предпочтительными фенолами являются фенолы, продаваемые компанией Dow Chemical под торговым названием Dowicide. Одним из них является Dowicide 1,и оно представляет собой ортофенилфенол. Другие алкиловые, ароматические и/или галогенозамещенные фенолы также являются предпочтительными бактерицидными средствами (например, 4-хлоро-3,5-диметилфенол, 4-трет-амилфенол). Другим дезинфицирующим средством является Nipacide BCP от Nipa Labs, которое представляет собой бензилхлорфенол. Другими подходящими дезинфицирующими средствами являются о-хлорфенол, 2-бромо-2-нитропропан-1,3-диол, разнообразные соли четвертичного аммония, производные трибутилолова и т.д.

Токсичные вещества, обладающие инсектицидной активностью, являются наиболее предпочтительными средствами для борьбы с насекомыми, особенно вещества, эффективные против ползающих насекомых. Они могут также представлять собой вещества, эффективные против летающих насекомых. Примерами являются такие синтетические пиретроиды как циперметрин, цифлутрин и лямбда-цигалотрин, естественный пиретрум (например, пиретрины), и органофосфаты, такие как хлорпирифос. Другими примерами синтетических пиретроидов являются аллетрин форте, фенотрин, d-фенотрин, тетраметрин, ресметрин, эсбиотрин, аллетрин, перметрин, d-транс аллетрин и кадетрин. См. также инсектицидные средства, перечисленные в патенте США 5037653.

В качестве альтернативы средство для борьбы с насекомыми может представлять собой средство, отпугивающее насекомых, такое как цитронелла, масло травы лимона, масло лаванды, масло коричневого дерева, масло нима, масло луковички, масло сандалового дерева или гераниол. При желании средство может также представлять собой регулятор роста насекомых, такой как гидропрен.

Может использоваться широкое разнообразие углеводородных растворителей (отдельно от газа-вытеснителя). Предпочтительно, эти не являющиеся газом-вытеснителем углеводороды имеют от 6 до 20 углеродов. Примеры включают гексан, бензол, толуол, ксилол, уайт-спириты, минеральное масло, d-лимонин, тяжелая ароматическая нафта, керосин, парафиновые углеводороды и другие алканы и алкены. Особенно предпочтительными углеводородами являются углеводороды сорта EXXSOL от компании Exxon/Esso. Они обычно представляют собой смеси углеводородов ниже С₂₀(алканы, алкены). Особенно предпочтительными являются EXXSOL D-95 и EXXSOL D-60. Последний представляет собой смесь нафтенов и циклопарафинов.

Для достижения приемлемой эффективности при очень низких уровнях эмульсификатора предпочтительно также в качестве совместных растворителей используются спирты. Предпочтительно добавляется смесь первичных органических спиртов. Спирт может быть первичным алифатическим спиртом, имеющим содержание углерода от 3 до 12 углеродов (например, 1-октанол, 1-гексанол, 1-пентанол или 1-бутанол). Другой может быть не ароматическим неполным эфиром многоатомного спирта, имеющим менее 20 углеродов (например, простой диэтиленгликольмоногексиловый эфир, простой диэтиленгликольмонобутиловый эфир, или простой пропиленгликольмонобутиловый эфир). Могут также добавляться определенные гликоли, такие как гексиленгликоль, триэтиленгликоль или 1,4-бутандиол.

Если микроэмульсия содержит газ-вытеснитель и находится под давлением, микроэмульсия может распыляться из аэрозольного баллончика. В качестве альтернативы может использоваться контейнер насосного распылителя (без газа-вытеснителя). Аэрозоль может выпускаться в воздух, на поверхность или прямо на насекомое. Поскольку аэрозоль представляет собой микроэмульсию, он очень устойчив. Таким образом, если аэрозоль встряхивался на фабрике, потребителю не нужно встряхивать его перед применением.

Далее, поскольку уровни углеводородов высоки, микроэмульсия имеет отличные характеристики уничтожения. Кроме того, в форме водомасляной микроэмульсии (несмотря на высокие уровни углеводородов) огнеопасность приемлемо низка. Ввиду того, что уровни эмульсифицирующего поверхностно-активного вещества настолько низки, от них остается мало неприятных следов или раздражающих распыленных частиц поверхностно-активного вещества. Кроме того, по существу нет пенообразования, и подача аэрозоля удивительно плотная и равномерная.

Микроэмульсии настоящего изобретения позволяют также доставку с ними дезинфицирующих веществ, которые обеспечивают отличную антимикробную активность.

Одним предпочтительным способом применения изобретения является распыление на поверхность, по которой будут ползти насекомые, а затем дать насекомым возможность ползти по поверхности. Примерами насекомых, которые могут быть уничтожены с помощью этого способа, являются тараканы, муравьи, сверчки, уховертки, чешуйницы и другие ползучие насекомые, обычно обнаруживаемые в зданиях. Альтернативно микроэмульсия может использоваться для уничтожения множества летучих насекомых, таких как комары, домашние мухи, осы, шершни и им подобных с помощью распыления в воздухе.

Для увеличения эффективности средств против насекомых могут также добавляться синергисты. Примером является пиперонилбутоксид (Butacide; AgrEvo).

Для указанных выше эмульсий предпочтительно использовать деионизированную воду. Однако может использоваться обычная водопроводная вода. Могут также добавляться стандартные присадки, такие как ингибиторы коррозии и душистые вещества.

Предпочтительный диапазон рН для микроэмульсии составляет от рН 6 до рН 8. Слишком низкое рН может вызвать коррозию баллончика и может также воздействовать на опыляемые поверхности. Слишком высокое рН может оказать неблагоприятное воздействие на активный ингредиент, а также неблагоприятно воздействовать на опыляемые поверхности.

Настоящее изобретение обеспечивает также микроэмульсию, имеющую средство для борьбы с насекомыми:
(a) которая не требует встряхивания потребителем перед использованием;
(b) которая имеет хорошие характеристики уничтожения;
(c) производство которой относительно дешево;
(а) которая при использовании не оставляет неприемлемых следов поверхностно-активного вещества;
(e) которая пригодна для доставки в форме аэрозоля и может обеспечить равномерный, плотный и не пенящийся тип распыления; и
(f) которая может доставить эффективное дезинфицирующее вещество, существенно не снижая его активность.

Эти и другие задачи и преимущества настоящего изобретения (например, способы применения таких микроэмульсий) будут очевидны из следующего описания. Далее следует описание только предпочтительных вариантов реализации. Следовательно, для того, чтобы понять полный объем притязаний изобретения, следует иметь в виду формулу изобретения (таблица).

Исследования на ползающих насекомых
В качестве исследования эффективности микроэмульсий настоящего изобретения мы проводим исследования уничтожения прямым распылением множества таких микроэмульсий. В одной группе экспериментов подготовка к исследованию состояла в анестезии семинедельных самцов рыжих тараканов СО₂, их сортировке и помещения в чистые смазанные пластиковые чашки Tri-State 15-A. Перед исследованием тараканам позволяют восстановиться от воздействия СО₂ минимум в течение одного часа без пищи или воды.

Непосредственно перед исследованием жуков переносят в чистые смазанные кольца Lucite (высотой 5 см и диаметром 10 см) с алюминиевым решетом (6•7 отверстий/см). После подготовки и восстановления контейнеры для исследования тараканов (по одному за один раз) помещают в колонну с распылительным орошением и воздействуют целевым выбросом (0,5 г за 18 с). Колонна с распылительным орошением представляет собой механическую структуру, которая доставляет определенное количество аэрозоля с определенного постоянного расстояния на цель для обеспечения возможности надежного сравнения воздействий распыляемых материалов. Непосредственно после каждого воздействия/выброса тараканов переносят в комплект чистых смазанных стеклянных цилиндров на выбранные периоды наблюдения. Обычно в пределах 2-х минут погибало 99% или более жуков.

Аналогичные исследования предпочтительных композиций проводились против американских тараканов. И в этом случае композиции были очень эффективны в быстром уничтожении 99% или более жуков (менее чем через 5 мин после контакта).

Исследование эффективности дезинфицирующего средства
Мы исследовали дезинфицирующую способность наших предпочтительных композиций с использованием протокола исследования Е.Р.А. для подтверждения притязания на то, что продукт представляет собой "дезинфицирующее средство" (DIS/TSS-10; 7 января 1992 г.). В основном, множественные препараты композиции, по меньшей мере одна из которых хранилась по меньшей мере 60 дней, исследовались на кафельных и керамических плитках против исследуемых количеств Staphylococcus aureus и Klebsiella pneumoniae. Параллельно проводились контрольные исследования, и в сравнении с параллельным контрольным количеством не более чем после 5 мин контакта наблюдалось уменьшение количества бактерий, составившее по меньшей мере 99,9%.

Следует понимать, что представленное выше описание относится только к нескольким предпочтительным формам изобретения. Возможны также другие формы. Например, можно получить средство для уничтожения летающих насекомых с помощью увеличения содержания газа-вытеснителя до верхней части определенного диапазона. Может также использоваться широкое разнообразие других средств для уничтожения насекомых, дезинфицирующих средств и эмульсификаторов.

Настоящее изобретение предоставляет инсектицидные средства и другие средства борьбы с насекомыми для использования в зданиях и в других условиях внутри и вне помещений.

Микроэмульсия содержит инсектицид и дезинфицирующее средство в эффективном количестве. Кроме того, микроэмульсия содержит углеводородный растворитель, поверхностно-активное вещество и воду. Микроэмульсию в жидкой форме или в виде аэрозоля наносят на места обитания насекомых. Микроэмульсия обладает высокой активностью, не оказывает неблагоприятного воздействия на обрабатываемые поверхности. 2 с. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Микроэмульсия для борьбы с насекомыми, содержащая углеводородный растворитель в количестве более 20 и менее 60 мас.%; поверхностно-активное вещество в количестве 2,0 - 7,5 мас.%; средство для борьбы с насекомыми, дезинфицирующее средство и воду в общем количестве до 100% и при этом вода составляет не менее 10 мас.%. 2. Микроэмульсия по п. 1, в которой микроэмульсия представляет собой водомасляную микроэмульсию, а дезинфицирующее средство - фенол. 3. Микроэмульсия по п. 2, в которой средство для борьбы с насекомыми представляет собой токсичное вещество с инсектицидным действием. 4. Микроэмульсия по п.2, в которой имеется от 2 до менее 6 мас.% поверхностно-активного вещества. 5. Микроэмульсия по п.2, в которой от по меньшей мере 10 до 25 мас.% микроэмульсии составляет углеводородный газ-вытеснитель и от по меньшей мере 10 до менее 35 мас.% составляет углеводородный растворитель, кроме газа-вытеснителя. 6. Микроэмульсия по п.5, в которой газ-вытеснитель выбран из диметалэфира, дифторэтана, пропана, бутана, изобутана и их смесей. 7. Микроэмульсия по п.2, в которой поверхностно-активное вещество включает анионное поверхностно-активное вещество и неионное поверхностно-активное вещество. 8. Микроэмульсия по п.2, в которой дезинфицирующее средство представляет собой фенол или ортофенилфенол. 9. Микроэмульсия по п.3, в которой токсичное вещество с инсектицидным действием выбрано из перметрина, циперметрина, синтетических пиретроидов, естественного пиретрума и органофосфата. 10. Микроэмульсия по п.2, дополнительно включающая совместный растворитель, который представляет собой органический спирт, который не является поверхностно-активным веществом. 11. Микроэмульсия по п.10, в которой органический спирт включает первичный спирт, имеющий от 3 до 12 атомов углерода, и неполный эфир многоатомного спирта, имеющий менее 20 атомов углерода. 12. Микроэмульсия по п.11, в которой первичный спирт представляет собой 1-октанол, а неполный эфир многоатомного спирта - простой диэтиленгликольмоногексиловый эфир. 13. Микроэмульсия по п.5, где микроэмульсия представляет собой аэрозоль для распыления. 14. Способ борьбы с насекомыми, включающий стадию нанесения микроэмульсии по п.3 на поверхность, по которой может ползти насекомое. 15. Способ по п.14, в котором насекомое выбрано из группы, состоящей из тараканов, муравьев, сверчков, уховерток и чешуйниц.