ИНСЕКТИЦИДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ С ЗАМЕДЛЕННЫМ ВЫСВОБОЖДЕНИЕМ
INSECTICIDAL COMPOSITIONS WITH SUSTAINED RELEASE

Область техники
Изобретение относится к инсектицидному составу. Говоря более конкретно, изобретение относится к инсектицидному составу, который легко может быть нанесен на поверхность, например, в виде покрытия, и к инсектицидной композиции, получающейся в результате такого нанесения.
Уровень техники
Предпосылками изобретения служат инсектицидные покрытия, которые используются для уничтожения насекомых в результате непосредственного контакта.
Документ US 5912003 относится к инсектицидной краске распыляемого типа, содержащей пиретроидный инсектицид, органическую акриловую смолу, приманку для насекомых, газ-вытеснитель и растворитель. Активный ингредиент не является летучим при комнатной температуре.
Документ US 4997650 относится к пленке покрытия из инсектицидной смолы, содержащей комбинацию смолы акрилонитрильного и/или метакрилонитрильного сополимера и инсектицидного соединения. Пленку получают на подложке и используют для уничтожения насекомых, которые ползают по ней. Данная пленка удерживает инсектицид на поверхности покрытия, не высвобождая его. В данном случае также инсектицид не является летучим при комнатной температуре.
Еще одну предпосылку изобретения образуют инсектицидные аэрозоли и тому подобное, которые используются для введения в атмосферу распыляемого газа инсектицида.
Летучие инсектициды поглощаются на бумаге и оказывают свое действие в результате статического испарения. Данные типы бумаги не являются составами, готовыми к употреблению. Кроме того, желательно было получить составы, которые в течение длительных промежутков времени обеспечивали бы получение контролируемой скорости высвобождения инсектицида в воздух.
Существующие инсектицидные составы не обеспечивают, как было бы желательно, получения возможности введения в атмосферу летучего инсектицида без использования избыточной энергии или уничтожения насекомых без необходимости сближения насекомого и вхождения его в непосредственное соприкосновение с составом. Кроме того, существующие составы не обеспечивают, как было бы желательно, получения возможности контролируемого высвобождения инсектицида без дополнительных источников энергии. Кроме того, желательно получить данные и другие выгодные типы действия инсектицида в форме готового к употреблению инсектицидного состава, который может быть нанесен любым способом предпочтительно на любую поверхность. Еще одним другим желанием является получение инсектицидных составов, которые могут быть использованы таким образом, чтобы свести к минимуму воздействие инсектицидных активных ингредиентов на человека.
Пиретроидные инсектициды представляют собой группу синтетических пестицидов, подобных природному пестициду пиретруму, который производят цветы хризантемы. Пиретроиды обладают различными химическими и физическими свойствами. Некоторые из них являются летучими, однако только немногие из них являются летучими при комнатной температуре и способными испаряться без дополнительной энергии.
Следует упомянуть и другие ссылки.
Документ JP 08039511 относится к эмульсии винилацетатной смолы, содержащей (нелетучий) пиретроидный инсектицид. Описание относится к защитным репеллентным поверхностям, то есть к действию, которое оказывается при соприкосновении насекомого с поверхностью. Подобным же образом, документ JP 2000319101 относится к защите поверхности, а именно к защите от тараканов. Он не относится к летучим инсектицидам. Кроме того, документ ЕР 257415 относится к уничтожению тараканов при контакте, то есть не к летучим инсектицидам при комнатной температуре,
Документ ЕР 0636314 относится к ленте с введенным испаряемым при нагревании (то есть летучим при комнатной температуре) инсектицидом.
Документ JP 2004346010 относится к стирольному полимерному гелю на углеводородной основе. Для проявления его активности его требуется нагревать. Его применимость ограничена, поскольку для геля требуется контейнер. Его изготовление невыгодно, поскольку требуются высокие температуры, использование которых нежелательно с учетом разложения или испарения инсектицида.
Документ JP 2003-092967 относится к листу, содержащему летучее химическое вещество, где лист имеет волнистый характер для того, чтобы улучшить испарение химического вещества. Продукт получают в результате перемешивания активного ингредиента с (нерастворимым в растворителе) полиолефином и его переработки для получения пленки при высоких температурах с риском разложения, утраты активного ингредиента.
Таким образом, документ JP 2004-204111 относится к пленке покрытия, содержащей летучее химическое вещество и неионное (полиоксиэтиленполиоксипропиленовое) поверхностно-активное вещество, которое используется для увеличения скорости испарения химического вещества. Неионное поверхностно-активное вещество присутствует в количестве, которое может доходить до 50% (мас.). Система, подвергнутая испытаниям при 40°С, требует использования повышенных температур.
Краткое изложение изобретения
В попытке достижения вышеупомянутых и других целей изобретение в одном аспекте предлагает инсектицидный состав, содержащий летучий инсектицид, предпочтительно летучий пиретроид, растворимый в растворителе полимер и растворитель.
В еще одном аспекте изобретение предлагает инсектицидную композицию, содержащую летучий инсектицид, предпочтительно летучий пиретроид, смешанный с полимером, относящимся к типу, растворимому в растворителе, а предпочтительно содержащийся в матрице упомянутого полимера. Говоря более конкретно, изобретение предлагает инсектицидную композицию, получаемую в результате формирования состава вышеупомянутого типа и обеспечения испарения растворителя.
В еще одном другом аспекте изобретение предлагает способ нанесения на поверхность инсектицидного покрытия, включающий нанесение на поверхность покрытия из состава вышеупомянутого типа и обеспечение испарения растворителя для того, чтобы получить инсектицидное активное покрытие.
Изобретение в одном дополнительном аспекте реализует использование летучего инсектицида, предпочтительно летучего пиретроидного инсектицида, в составе инсектицидного покрытия, а именно составе покрытия, готовом к употреблению. Кроме того, один аспект изобретения заключается в использовании растворимой в растворителе смолы в готовой к употреблению композиции инсектицидного покрытия.
Подробное описание изобретения
В контексте изобретения термин «состав» используется для ситуации до нанесения, то есть для любой композиции, которая содержит, по меньшей мере, некоторое количество испаряемого растворителя и которая может быть нанесена в виде покрытия или пленки. Термин «композиция» используется для определения ситуации после такого полного испарения растворителя, когда образуется конечный результат, то есть покрытие в виде пленки, содержащей инсектицид.
Изобретение разумно объединяет способность летучих инсектицидов, предпочтительно летучих пиретроидных инсектицидов, испаряться со способностью растворимых в растворителе полимеров, предпочтительно растворимых в растворителе смол, образовывать покрытия и матрицы.
-6
-4
Летучим инсектицидом является инсектицид, который будет испаряться при комнатной температуре сразу при попадании его на поверхность без содействия дополнительным подводом энергии, таким как нагревание или продувание воздуха. В общем случае с этой целью активный ингредиент характеризуется давлением паров при 20°С, большим чем 9,0·10 гПа (то есть >9,0·10 Па).
Инсектицид предпочтительно выбирают из группы, состоящей из метофлутрина, трансфлутрина, эмпентрина и их смесей. Предпочтительно изобретение помимо комаров направлено также и на мух и/или моль. С этой целью дополнительно предпочитаются трансфлутрин и эмпентрин, тогда как для комаров и мух предпочтительными являются метофлутрин и трансфлутрин.
Состав содержит растворимый в растворителе полимер и растворитель для упомянутого полимера. Таким образом, изобретение предлагает состав, который является пока неотвержденным и который может быть легко использован для нанесения на поверхности покрытия, содержащего растворенные полимер и инсектицид и необязательно при необходимости добавки. После обеспечения испарения растворителя остающиеся ингредиенты будут образовывать получающуюся в результате композицию, например, в виде пленки, нанесенной на поверхность в виде покрытия. Полимер будет использоваться в качестве носителя или матрицы, из которой с течением времени может высвобождаться инсектицид. Подходящие для использования растворимые в растворителе полимеры включают, например, следующие производные целлюлозы, такие как гидроксиэтилцеллюлоза, этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, метилгидроксиэтилцеллюлоза, метилгидроксипропилцеллюлоза и другое. В общем случае они являются растворимыми в растворителях, таких как спирты, кетоны, галогенированные растворители и другие подходящие для использования органические растворители. Кроме того, может быть использован крахмал, предпочтительно в комбинации с любыми из вышеупомянутых полимеров. Акриловые полимеры, такие как акриловый винилацетатный сополимер, силикон-акрилатный сополимер и другое, полиамиды, полиимиды. Многие такие полимеры являются растворимыми в смесях сорастворителей (например, толуола, бутанола) или спиртах. Сложные сополиэфиры являются, например, растворимыми в кетонах, толуоле. Сразу после ознакомления с данным изобретением специалист в соответствующей области техники будет иметь представление о растворимых в растворителе полимерах и будет способен без проведения излишних экспериментов отыскать для выбранного растворимого в растворителе полимера подходящий для использования растворитель.
В одном предпочтительном случае полимером является углеводородная смола. Настоящее изобретение, в частности, относится к смолам, которые являются растворимыми в растворителе. Как полагают изобретатели, не считая теорию связывающей себя, механизм отверждения в результате испарения растворителя приводит к получению оптимальной полимерной структуры, в которой инсектицид может удерживаться и из которой он будет способен высвобождаться во время использования.
В еще одном предпочтительном случае полимером является производное целлюлозы, предпочтительно выбираемое из группы, состоящей из этилцеллюлозы, этилгидроксиэтилцеллюлозы, метилцеллюлозы, метилгидроксиэтилцеллюлозы, метилгидроксипропилцеллюлозы и их смесей.
Могут быть использованы комбинации полимеров.
Одной предпочтительной углеводородной смолой является сополимер гидрированных стирола/метилстирола/индена Regalite™ R1100 Hydrocarbon Resin от компании Eastman Chemical Company. Еще одной предпочтительной смолой является Regalite™ R1125R. Основными органическими растворителями, использующимися для сополимерных смол Regalite™, являются алифатические углеводороды (неполярные растворители). Также возможными являются галогенированные (дихлорметан, хлороформ и тому подобное) или ароматические (толуол, ксилол и тому подобное) растворители или кетоны. Для вышеупомянутой смолы Regalite™ R1100 предпочтительными являются толуол, ксилол или кетоны.
Предпочтительными растворителями в общем случае являются ароматические растворители (например, толуол, ксилол), короткоцепные спирты (изопропанол, этанол и тому подобное) и другие углеводороды (например, гептан).
n
2n+2
n
2n
Дополнительным предпочтительным растворителем, но без ограничения данными и/или точными композициями, являются растворители Isopar™ от компании Exxon Mobil. Ими являются смеси алифатических углеводородов, полученных в результате перегонки из производных нефти. Другими возможными растворителями являются алифатические углеводороды, относящиеся к типу СН и СН, при этом n представляет собой целое число, большее чем 4.
В соответствии с изобретением также могут быть использованы и смеси полимеров и/или смол, а также смеси растворителей.
Состав, то есть до испарения растворителя, содержит растворитель в количестве, которое является, по меньшей мере, достаточным для обеспечения наносимости состава в виде покрытия. В зависимости от желательной толщины слоя покрытия может быть использовано дополнительное количество растворителя. Например, на верхнем краю количеств растворителя, использующегося в изобретении, состав будет свободнотекучей водянистой жидкостью, способной образовывать на поверхности тонкую пленку. Количество присутствующего полимера будет, по меньшей мере, достаточным для фактического получения слоя покрытия при испарении растворителя.
Предпочтительно растворитель в составе присутствует в количестве в диапазоне от 10 до 70% (мас.), а более предпочтительно 20-60% (мас.). Смола в составе предпочтительно присутствует в количестве в диапазоне от 1 до 60% (мас.), а более предпочтительно от 15 до 45% (мас.) в жидком составе.
Активный ингредиент, то есть инсектицид, в составе может присутствовать в широком диапазоне количеств. Минимальное желательное количество будет определено возможностью реализации, по меньшей мере, некоторого действия, максимум в общем случае будет определен выбранной комбинацией полимера и растворителя и во многих случаях предпочтительно будет по возможности наибольшим. В общем случае предпочтительный диапазон заключен в пределах от 0,01 до 60% (мас.) активного ингредиента.
Углеводородные смолы являются предпочтительными смолами, помимо прочего, потому что типичная структура смолы после испарения растворителя будет обеспечивать удерживание в получающейся в результате композиции наибольших количеств активного ингредиента.
В композиции после испарения растворителя получающиеся в результате количества полимера и инсектицида пропорционально соотносятся с количеством испаренного растворителя, испарение предпочтительно проводят полностью, то есть без сохранения растворителя (или только при сохранении его остатков в масштабе ч./млн).
Изобретение также относится композициям, получаемым в результате формирования состава, содержащего летучий инсектицид, растворимый в растворителе полимер и растворитель, и обеспечения испарения растворителя. Предпочтительно летучим инсектицидом является летучий пиретроидный инсектицид, более предпочтительно выбираемый из группы, состоящей из метофлутрина, трансфлутрина, эмпентрина и их смесей. Полимером в одном предпочтительном случае является углеводородная смола, предпочтительно сополимер гидрированных стирола, метилстирола и индена. В соответствии с еще одним предпочтительным случаем полимером является производное целлюлозы, предпочтительно выбираемое из группы, состоящей из этилцеллюлозы, этилгидроксиэтилцеллюлозы, метилцеллюлозы, метилгидроксиэтилцеллюлозы, метилгидроксипропилцеллюлозы и их смесей.
Как полагают изобретатели настоящего изобретения без желания связывать себя теорией, конкретный способ совместного растворения активного ингредиента и смолы приводит к получению структурного отличия и соответствующих преимуществ в сопоставлении со способами, как в некоторых из вышеупомянутых ссылок, в которых никакого растворителя не используют, и, например, для запуска высвобождения активного ингредиента требуется большое количество неионного поверхностно-активного вещества. Испарение растворителя, как представляется, создает пути обеспечения внутренней миграции активного ингредиента. В результате без помощи, например, неионных поверхностно-активных веществ активный ингредиент способен мигрировать в направлении к внешней поверхности, где он будет легко испаряться.
Состав и получающаяся в результате композиция могут содержать добавки и вспомогательные вещества, обычно использующиеся в инсектицидах и покрытии, как, например, УФ-светостабилизаторы, противоокислительные консерванты и другие добавки, известные специалистам в соответствующей области техники.
Исходя из вышеизложенного подробного описания, необходимо понимать то, что изобретение заключается не только в составе и композиции. Таким образом, в настоящем изобретении изобретатели также открыли новое и выгодное использование летучих инсектицидов, предпочтительно летучих пиретроидных инсектицидов, а более предпочтительно летучих пиретроидных инсектицидов, выбираемых из группы, состоящей из метофлутрина, трансфлутрина, эмпентрина и их смесей. Подобным же образом, настоящее изобретение заключается в новом и выгодном использовании растворимых в растворителе полимеров, предпочтительно растворимых в растворителе углеводородных смол.
Составы настоящего изобретения могут быть нанесены на поверхности любого типа по способам, обычно использующимся при нанесении покрытий и пленок, например в результате распыления.
Составы изобретения в результате приводят к получению композиции, из которой инсектицид испаряется, таким образом, обеспечивая достижение насекомых в любом месте в помещении или другой среде, где используют состав, не только при контакте.
Составы изобретения обеспечивают испарение активного ингредиента с постоянной скоростью при контролируемой продолжительности. Продукт может характеризоваться намного большей длительностью использования в сопоставлении с существующими продуктами, высвобождающими инсектицид, такими как разновидности импрегнированной бумаги.
Составы изобретения предназначены для обеспечения испарения растворителя без использования дополнительной энергии. Однако при желании ускорить испарение может быть использована дополнительная энергия, такая как нагревание или воздушный поток.
Составы изобретения могут быть получены относительно просто в результате перемешивания ингредиентов, предпочтительно в результате растворения сначала полимера, а после этого добавления инсектицида. Инсектицид может быть добавлен как таковой или также в виде раствора.
Далее в настоящем документе изобретение будет дополнительно разъяснено при обращении к последующим не ограничивающим примерам и фигурам.
Фигура 1
Фигура 1 является графическим представлением испарения метофлутрина, где горизонтальная ось отображает время, выраженное в часах, а вертикальная ось отображает количество испарившегося метофлутрина, выраженное в мг.
Пример 1
Состав получают путем перемешивания 23,00% (мас.) смолы сополимера гидрированных стирола/метилстирола/индена Regalite™ R1100, 54,00% (мас.) растворителя Isopar™ G, 15,00% (мас.) сорастворителя ацетона и 8,00% (мас.) MTF TG (инсектицида метофлутрина). Состав наносят на поверхность и обеспечивают испарение растворителя.
2
Тестирование проводят при 22-25°С в боксе Peet Grady. Образец: 900 смповерхности, импрегнированной упомянутым составом. Количество состава при импрегнировании: 875 мг. Количество метофлутрина (активный ингредиент) при импрегнировании: 70 мг. Насекомое: комар обыкновенный.
Результаты приведены в таблице. КТ50 (время умерщвления 50) представляет собой время, необходимое для умерщвления 50% комаров. Это обычная мера действия инсектицида в стандартных условиях тестирования, таких как в камере Peet Grady.
Таблица 1
часы
KT<sub>50</sub> (мин)
Результат
24
18,61
эффективно
72
17,52
эффективно
96
13,93
эффективно
168
15,77
эффективно
504
17,77
эффективно
528
19,47
эффективно
600
26,74
эффективно
672
39,7
эффективно
720
24,71
эффективно
744
28
эффективно
768
21,62
эффективно
840
54,74
неэффективно
Заключение: подвергнутые тестированию образцы характеризуются минимальным сроком действия, равным приблизительно 800 часам.
Также определяют скорость испарения метофлутрина. Условиями являются вышеупомянутая температура и низкая скорость течения воздуха (0,01-0,15 м/с). Остающийся метофлутрин отслеживают на серии идентичных покрытых лаком поверхностях. Результаты приведены на фигуре 1. Следует заключить то, что испарение активного ингредиента происходит вполне постоянно в течение срока службы продукта (отслеживание остающегося метофлутрина в образцах проводили до тех пор, пока действие не начинало уменьшаться).
Пример 2
Состав получают путем перемешивания 6,30% (мас.) этилцеллюлозы ЕС22 Aqualon (Hercules Group), 2,50% (мас.) этилцеллюлозы ЕС200 Aqualon (Hercules Group), 19,00% (мас.) растворителя метилизобутилкетона, 63,50% (мас.) сорастворителя ацетона и 8,90% (мас.) MTF TG (инсектицида метофлутрина). Состав наносят на поверхность и обеспечивают испарение растворителя.
Скорость испарения активного ингредиента определяют при 22-24°С при низкой скорости течения воздуха (0,01-0,15 м/с). Скорость высвобождения является почти той же самой (0,97 - кратность), как и у состава из примера 1, что соответствует приблизительно тому же самому действию, как и у состава в примере 1.
Пример 3
Состав получают путем перемешивания 6,80% (мас.) метилгидроксипропилцеллюлозы Culminal (Hercules Group), 2,00% (мас.) метилгидроксиэтилцеллюлозы Culminal (Hercules Group), 83,70% (мас.) растворителя изопропанола и 7,50% (мас.) метофлутрина (инсектицида). Состав наносят на поверхность и обеспечивают испарение растворителя.
Пример 4
Состав получают путем перемешивания 6,80% (мас.) метилгидроксипропилцеллюлозы Culminal (Hercules Group), 2,00% (мас.) метилгидроксиэтилцеллюлозы Culminal (Hercules Group), 83,70% (мас.) ксилола и 7,50% (мас.) метофлутрина (инсектицида). Состав наносят на поверхность и обеспечивают испарение растворителя.
Пример 5
Состав получают путем перемешивания 10,8% (мас.) этилгидроксиэтилцеллюлозы (Hercules Group), 81,20% (мас.) растворителя гептана и 2,00% сорастворителя изопропанола и 6,00% (мас.) трансфлутрина (инсектицида). Состав наносят на поверхность и обеспечивают испарение растворителя.