Способ борьбы с насекомыми с использованием микроэмульсионных композиций

Способ борьбы с насекомыми с использованием микроэмульсионных композиций

Реферат

 

Изобретение относится к микроэмульсиям, способным уничтожать насекомых без применения традиционных инсектицидов. Способ, вызывающий обездвиживание ползающего насекомого, включает нанесение эффективного количества микроэмульсии на внешнюю поверхность ползающего насекомого. Микроэмульсия включает углеводородный растворитель, содержание которого составляет более 20% и менее 60 вес. % от веса микроэмульсии, поверхностно-активное вещество, содержание которого составляет 1 - 20 вес.% от веса микроэмульсии, не менее 10 вес. % воды и сорастворитель, который является органическим спиртом. Микроэмульсия не содержит соединения из группы, содержащей инсектицидно-активные синтетические пиретроиды, природный пиретрум, инсектицидно-активные фосфорорганические соединения, инсектицидно-активные карбаматы, инсектицидно-активные хлорированные углеводороды, инсектицидно-активные гетероциклы. Это позволяет уничтожить насекомое композицией, безопасной для окружающей среды. 7 з.п.ф-лы, 2 табл.

Данное изобретение относится к микроэмульсиям, способным уничтожать насекомых без применения традиционных инсектицидов. Оно в особенности полезно для уничтожения ползающих насекомых, которые имеют твердый восковой внешний скелет.

Углеводородные растворители содействуют обездвиживанию насекомого. К сожалению, многие углеводороды легковоспламенимы и в результате традиционные средства для борьбы с насекомыми иногда производятся в виде масляных/водных эмульсий. Смотри, например, патент США 5145604. Раскрытие этого изобретения и все другие публикации, на которые ссылаются в настоящем описании, включены в него в виде ссылки, как если бы они полностью были здесь изложены.

Однако многие масляные/водные эмульсии предшествующей технологии нестабильны. Пользователь должен резко встряхнуть баллончик перед использованием для того, чтобы временно восстановить эмульсию. Поэтому была разработана технология получения значительно более стабильных микроэмульсий, содержащих воду, углеводород, обычный инсектицид, и один или более эмульгаторов (см. , например, патент США 5037653). В случае данной заявки "микроэмульсия" является прозрачной стабильной дисперсией масла в воде, где дисперсная фаза состоит в основном из небольших капель диаметром от 10 до 100 миллимикрон.

Однако, поскольку такие известные инсектициды содержат обычные инсектицидные активные вещества, они являются объектом строго нормативного контроля, имеют относительно высокую стоимость, ограничены в использовании (например, вдали от пищевых продуктов) и иногда рассматриваются как нежелательные продукты с точки зрения окружающей среды.

Была произведена попытка использовать растворы поверхностно-активных веществ непосредственно на насекомых в качестве более естественного применения инсектицида (см., например, патент США 5489433). Однако этот подход оказался не очень эффективен против насекомых с твердым скелетом, таких как тараканы.

Таким образом, остается необходимость в разработке улучшенных и безопасных с точки зрения окружающей среды композициях для уничтожения насекомых.

Краткое описание изобретения.

В одном своем аспекте изобретение направлено на получение микроэмульсии, общее содержание углеводородного растворителя в которой составляет более 20% и менее 60% (по весу). Если используется углеводородный пропеллент, он образует часть углеводородного растворителя, а доля углеводородного растворителя, не считая пропеллента, составляет предпочтительно от 15% до 35% (по весу) от всей микроэмульсии. Предпочтительно, чтобы микроэмульсия была способна вызывать "обездвиживание" по крайней мере 80% популяции прусаков в описанном ниже "Стандартном тесте" в течение одной минуты или менее.

Поверхностно-активное вещество составляет от 1% до 20% по весу микроэмульсии и по крайней мере на 10% по весу микроэмульсии является водой (предпочтительно более 30%). Важно отметить, что практически не содержится "обычного инсектицидного действующего агента", поскольку этот термин определяется ниже.

Вышеуказанные микроэмульсии предпочтительно производятся в форме аэрозоля. Заявитель предпочитает, чтобы 5% или более (например, 10-25%) по весу микроэмульсии составлял углеводородный пропеллент, диспергированный в микроэмульсии.

Для этой цели могут использоваться разнообразные газообразные углеводороды. Обычно они переходят в жидкое состояние в условиях давления в аэрозоле и могут, и становятся частью углеводородного растворителя. Например, пропеллентом может быть диметиловый эфир, дифторэтан, пропан, бутан, изобутан и их смеси. В особенности предпочтителен пропеллент В-70 от фирмы Phillips Petroleum, который является смесью типа пропан/н-бутан/изобутан, 55/27/18 (моль %). Другой, А-70 от Phillips Petroleum, является смесью пропан/изобутан 45/55 (моль %). Для данного изобретения понятие "углеводород" включает только углерод и водород.

Могут использоваться и другие разнообразные углеводородные растворители (помимо пропеллента). Предпочтительно такие углеводородные непропелленты содержат от 6 до 20 атомов углеродов. Примеры включают гексан, бензол, толуол, ксилол, минеральные спирты, минеральные масла, d-лимонен, тяжелый ароматический бензин, керосин, парафины и другие алканы и алкены. В особенности предпочтительными углеводородами являются углеводороды марки EXXSOL от Exxon/Esso. Обычно эти смеси углеводородов ниже С₂₀ (алканы, алкены). В особенности предпочтительны марки EXXSOL D-95 и EXXSOL D-60.

Поверхностно-активные соединения могут быть катионными, анионными, амфотерными и неионными поверхностно-активными веществами. Однако предпочтительны смеси анионогенного ПАВ и неионогенного ПАВ (см. ЕР 677579).

В особенности предпочтительна практически равная смесь изопропиламинсульфоната (Calimulse PRS; Pilot Chemical) и тристирилфенола, такого как этоксилат тристирилфенола (Сопрофор BSU; Phone Poulenc). Другие пригодные неионные поверхностно-активные вещества являются Сопрофорами 4D 384 и FL и полиэтоксилатами, получаемыми из первичных и вторичных алифатических спиртов, имеющих от 8 до 24 углеродных атомов в алкильной цепи спирта. Дополнительно, часть или весь этиленоксид может замещаться пропиленоксидом.

Другими подходящими неионогенными детергентами являются полиоксиалкиленалкилфенолы; полиалкиленовые сложные эфиры высших органических кислот, имеющих 8 или более углеродных атомов в кислотном гидрофобном фрагменте и 10 или более молей этиленоксида в качестве гидрофильной группы; полиалкиленалкиламины, гидрофобная группа которых является первичным, вторичным или третичным амином и содержание этиленоксида в которых достаточно высоко, чтобы придать продукту как водорастворимость, так и неионогенные характеристики, обычно получаемые из жирных кислот с 8 или более атомами углерода; полиалкиленалкиламиды, имеющие гидрофобную группу, получаемые из амида жирной кислоты или сложного эфира; сложные эфиры жирных кислот и гликолей, блок-сополимер полиалкиленоксида и им подобные.

Представителями подходящих анионогенных поверхностно-активных веществ являются алкиларилсульфанаты, имеющие от 6 до 20 углеродных атомов в алкильной группе; мыла С₁₀-С₂₂ жирных кислот; сульфаты С₁₀-С₂₂ жирных кислот; С₁₀-С₂₂ алкилсульфонаты, включая соли щелочных металлов высших алкилов и линейные парафиновые сульфоновые кислоты и их соли; диалкилсульфосукцинаты щелочных металлов, этоксилированные сульфаты спиртов, фосфатные сложные эфиры, таураты и тому подобное (см. также патент США 5037653 для других поверхностно-активных веществ).

Для данной заявки "обычный инсектицидный действующий агент" должен означать инсектицидно-активный синтетический пиретроид (например, циперметрин, цифлутрин, лямбда-цигалотрин, аллетрин-форте, фенатрин, d-фенатрин, тетраметрин, ресметрин, эсбиотрин, аллетрин, перметрин, d-трансаллетрин и кадетрин), природный пиретрум (например, пиретрины), фосфорорганические соединения (например, хлорпирифос), карбаматы (например, Байгон (Baygon)), и хлорированные углеводороды (например, метоксихлор), и гетероциклы (например, фенилпирролы).

Для того чтобы достигнуть приемлемой эффективности при достаточно низких содержаниях эмульгатора, может также использоваться спиртовый сорастворитель. Предпочтительно добавляют смесь первичных органических спиртов. Она может быть смесью первичного алифатического спирта, имеющего от 3 до 12 атомов углерода (например, 1-октанол (Alfol 8), 1-гексанол, 1-пентанол, или 1-бутанол). Другой может быть неароматическим эфиром спирта, имеющего менее 20 атомов углерода (например, моногексиловый эфир диэтиленгликоля (гексил карбитол), монобутиловый эфир диэтиленгликоля или монобутиловый эфир пропиленгликоля). Также могут быть добавлены некоторые другие гликоли, такие как гексиленгликоль, триэтиленгликоль, или 1,4-бутандиол.

Когда микроэмульсия содержит газообразный пропеллент и подвергается воздействию повышенного давления, микроэмульсия может распыляться из аэрозольного баллончика. В качестве альтернативы может использоваться контейнер для распыления с насосом (без пропеллента). Распыляемая жидкость предпочтительно направляется непосредственно на ползающее насекомое. Поскольку распыляемая жидкость является микроэмульсией, она очень стабильна. Таким образом, если аэрозольный баллончик был подвергнут встряхиванию на предприятии-изготовителе, то отпадает надобность встряхивать баллончик перед использованием.

Углеводород облегчает проникновение эмульгатора через внешний покров насекомого и поэтому эмульгатор способен их более эффективно обездвиживать и уничтожать. Размер частицы благодаря наличию микроэмульсии в особенности важен в содействии проникновению через панцирь насекомого.

Поскольку содержание углеводородов высоко, микроэмульсия имеет превосходные характеристики обездвиживания насекомых. Более того, несмотря на высокий уровень углеводорода, воспламеняемость допустимо низка.

Предпочтительно использование деионизированной воды (например, 20-50% по весу). Также могут добавляться другие стандартные добавки, такие ингибиторы коррозии и отдушки.

Предпочтительный диапазон рН для микроэмульсии находится между рн 6 и рН 8. Очень низкий рН может вызывать коррозию и также неблагоприятно влиять на опрыскиваемые поверхности. Очень высокий рН оказывает вредное влияние на опрыскиваемые поверхности или может вызвать беспокойство у потребителя.

К насекомым, которые могут быть уничтожены этими микроэмульсиями, относятся тараканы (например, прусаки, американские тараканы), муравьи, чешуйницы и другие ползающие насекомые.

Целью данного изобретения является создание инсектицида, который: (а) не содержит обычный инсектицидный действующий агент; (б) не требует встряхивания потребителем перед использованием; (в) эффективен против ползающих насекомых, таких как тараканы; (г) относительно дешев в производстве; (д) пригоден к производству в форме аэрозоля; (е) пригоден для использования даже вблизи от пищевых продуктов.

Эти и также другие задачи и преимущества данного изобретения (например, способы применения таких микроэмульсий) будут очевидны из последующего описания, которое относится исключительно к предпочтительным примерам осуществления изобретения (см. таблицу 1). Полный объем настоящего изобретения определяется его формулой.

Стандартный тест на ползающих насекомых.

Для испытания эффективности соединений А-С (А и В являются соединениями по данному изобретению; С является макроэмульсией) мы провели прямые испытания аэрозоля на обездвиживание. В одном из циклов экспериментов ("стандартный тест") семинедельные взрослые самцы прусаков были перенесены в чистые смазанные маслом кольца Люцита (5 см высота 10 см диаметр) с алюминиевой решеткой (67 ячеек/см), прикрепленной к дну кольца. Контейнеры для испытаний над тараканами (в каждом контейнере десять тараканов) были помещены в скруббер с устройством для разбрызгивания воды и были подвергнуты направленной обработке сверху с расстояния 46 см в течение 0,5 секунд. В стандартном тесте использовали 1,5 г инсектицида. Как будет показано ниже, заявители также испытывали и другие количества продукта.

Непосредственно после каждого воздействия/обработки тараканы переносились в батарею из чистых смазанных маслом стеклянных банок на определенный период наблюдения. Считалось, что обездвиживание достигнуто, как только таракан переворачивался на спину (в независимости от движения ног или усов). Как только тараканы в этих тестах переворачивались на спину, они обычно не восстанавливали активности (см. таблицу 2).

Были проведены сходные тесты для других предпочтительных композиций. Необходимо принять во внимание, что вышеизложенное описание относится только к нескольким предпочтительным примерам изобретения. Возможны также и другие варианты. Например, использование в микроэмульсии других углеводородов, таких как d-лимонен.

Данное изобретение обеспечивает получение инсектицидов, неагрессивных по отношению к окружающей среде. Они должны быть в особенности пригодны для применения на кухне или при опрыскивании домашних растений.

Формула изобретения

1. Способ борьбы с насекомыми с использованием микроэмульсионных композиций, включающий нанесение эффективного количества микроэмульсии на внешнюю поверхность ползущего насекомого, вызывающее его переворот на спину, где микроэмульсия включает углеводородный растворитель, содержание которого составляет более 20 и менее 60 вес. % от веса микроэмульсии; поверхностно-активное вещество, содержание которого составляет 1-20 вес. % от веса микроэмульсии, и не менее 10 вес. % воды, а также сорастворитель, который является органическим спиртом, причем эта микроэмульсия по существу не содержит ни одного из соединений, выбираемых из группы, содержащей инсектицидно-активные синтетические пиретроиды, природный пиретрум, инсектицидно-активные фосфорорганические соединения, инсектицидно-активные карбаматы, инсектицидно-активные хлорированные углеводороды и инсектицидно-активные гетероциклы.

2. Способ по п. 1, где содержание поверхностно-активного вещества составляет менее 6 вес. % 3. Способ по п. 1, где, по крайней мере, 10 вес. % от микроэмульсии составляет углеводородный пропеллент и менее 35 вес. % от микроэмульсии составляет углеводородный растворитель, не считая пропеллента.

4. Способ по п. 3, где пропеллент выбирают из группы, состоящей из диметилового эфира, дифторэтана, пропана, бутана, и их смесей.

5. Способ по п. 1, где поверхностно-активное вещество включает анионогенное и неионогенное поверхностно-активное вещество.

6. Способ по п. 1, где органический спирт включает первичный спирт, имеющий 3-12 атомов углерода, и эфир спирта, имеющий менее 20 атомов углерода.

7. Способ по п. 6, где первичный спирт представляет собой 1-октанол, и эфир спирта представляет собой моногексиловый эфир диэтиленгликоля.

8. Способ по п. 1, где насекомое выбирают из группы, состоящей из тараканов, муравьев, уховерток, чешуйниц.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3