DE102004021532A1

DE102004021532A1 - Dispersion mit insektizider Wirkung

Info

Publication number: DE102004021532A1
Application number: DE102004021532A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Lortz; Jochen Dr. Scheffler; Gabriele Perlet
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2005-12-08
Also published as: AR050152A1; PL1761129T3; CA2565385C; RU2006142745A; RU2362300C2; KR100845084B1; WO2005104851A2; TW200538036A; US20050244513A1; CN1976588A; UA82609C2; TWI342748B; WO2005104851A3; EP1761129B1; BRPI0510615A; EP1761129A2; BRPI0510615B1; JP2007536293A; JP5118960B2; KR20070011560A

Abstract

Dispersion, enthaltend neben Wasser 0,5 bis 20 Gew.-% hydrophobe Kieselsäure, 0,01 bis 10 Gew.-% eines gelierenden beziehungsweise die Viskosität erhöhenden Additivs, 0,1 bis 1 Gew.-% eines Konservierungsmittels, 0 bis 1 Gew.-% einer oberflächenaktiven Substanz. DOLLAR A Sie wird hergestellt, indem man die einzelnen Komponenten nacheinander oder gemeinsam in das Wasser eindispergiert und dabei die einzelnen Komponenten vor und/oder während der Zugabe entlüftet oder die Dispersion während der einzelnen Dispergierschritte entlüftet. DOLLAR A Die Dispersion kann als Insektizid eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dispersion mit insektizider Wirkung, ein verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung.

Aus DE 3835592 ist die Verwendung von hydrophobem SiO₂ zur Bekämpfung von zum Beispiel saugenden Insekten bekannt. Die Applikation derartiger Materialen erfolgt durch Aufstäuben.

Diese Vorgehensweise findet jedoch auf Grund der Staubbelästigung (Arbeitshygiene) beim Ausbringen dieser Materialien immer weniger Akzeptanz beim Anwender. Die auch in DE 3835592 beschriebenen wässrigen Dispersionen, bestehend nur aus einer hydrophoben Kieselsäure und Wasser, zeigen jedoch keine ausreichende Stabilität.

In US 5830512 wird eine Dispersion beschrieben, bei der eine ausreichende Stabilität durch Zugabe von hydrophilen Stoffen, wie zum Beispiel Kieselsäuren erzielt wird. Hierdurch wird jedoch die wirksame hydrophobe Komponente durch einen hydrophilen Stoff verdünnt. Weiterhin wird nur eine sehr gerine Stabilität der Dispersion von Stunden bis zu wenigen Tagen erzielt.

Aus EP 1 250 048 ist bekannt, die Dispersion von hydrophobem Siliciumdioxid durch gelierende Zusätze, wie Xanthan Gum, Natriumalginate oder neutralisierte Carboxyvinylpolymere, wobei auch Mischungen dieser Additive möglich sind, zu stabilisieren.

Diese gelierenden Zusätze bewirken im Zusammenspiel mit den hydrophoben SiO₂-Partikeln und eingearbeiteter Luft weiterhin eine deutliche Strukturviskosität.

Eine ausgeprägte Strukturviskosität bietet Vorteile bei einer Applikation durch Aufsprühen: Während des Sprühprozesses ist die Viskosität der Dispersion bei den einwirkenden Scherkräften relativ gering. Nach dem Auftreffen der Dispersionstropfen auf die zu belegende Fläche steigt die Viskosität wieder stark an, um ein Abtropfen/Ablaufen von insbesondere senkrechten Flächen zu vermeiden.

Wesentlich gemäß EP 1 250 048 ist, daß neben dem zu dispergierenden hydrophoben SiO₂-Teilchen noch große Mengen an Luft eingearbeitet wird. Bei den üblichen Dispergierverfahren lässt sich dies ohne den Einsatz von benetzenden Tensiden und Entschäumern nicht vermeiden. So wird in Beispiel 1 eine Dichte von nur 0,6 g/ml angegeben. Ca. 40 % des Volumens besteht also aus Luft.

Um eine ausreichende Wirksamkeit zu erreichen, muß eine Mindestmasse auf die zu besprühende Oberflächen aufgebracht werden. Wenn pro Sprühgang nur ca. 60% des Volumens der Sprühgerätschaften genutzt werden kann, so bedeutet dies eine deutlich reduzierte Effektivität des applizierenden Personals.

Nachteiligerweise sind die Transport-, Verpackungs- und die Entsorgungskosten der benötigten Verpackung um diesen Anteil höher.

Auch bei der Lagerung muß ein um ca. 40% größerer Lagerraum berücksichtigt werden.

Weiterhin kann mit einer lufthaltigen Dispersion keine homogene, blasenfreie Belegung von zu behandelnden Oberflächen erreicht werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Dispersion, enthaltend neben Wasser 0,5 bis 20 Gew.-% hydrophobe Kieselsäure, 0,01 bis 10 Gew.-% eines gelierenden, beziehungsweise die Viskosität erhöhenden Additivs, 0,1 bis 1 Gew.-% eines Konservierungsmittels, 0 bis 1 Gew.-% einer oberflächenaktiven Substanz.

Der Anteil an Wasser kann 68 bis 99,4 Gew.-% sein.

Die spezifische Dichte der Dispersion kann größer als 0,6 g/ml, bevorzugt 0,7 bis 1,02 g/ml betragen.

Als hydrophobe Kieselsäure kann eine pyrogen hergestellte, hydrophobierte Kieselsäure eingesetzt werden. Sie kann eine BET-Oberfläche von 20 bis 600 m²/g aufweisen.

Das gelierende, beziehungsweise die Viskosität erhöhende Additiv kann ein Biopolymer, wie zum Beispiel Xanthangummi, Natriumalginat, Johannisbrotkernmehl, Pectin, Agar, Karragene, Alginate und/oder neutralisiertes Carboxyvinylpolymer, beziehungsweise Mischungen dieser Stoffe sein.

Als Konservierungsmittel können Konservierungsmittel, die für Lebensmittel zugelassen sind, eingesetzt werden. Dies können sein:
Sorbinsäure, Natriumsorbat, Kaliumsorbat, Calciumsorbat, Benzoesäure, Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat, Kalziumbenzoat, PHB-Ethylester, PHB-Ethylester-Natriumsalz, PHB-Propylester, PHB-Propylester-Natriumsalz, PHB-Methylester, PHB-Methylester-Natriumsalz, Schwefeldioxid, Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriumdisulfit, Kaliumdisulfit, Kalziumdisulfit, Kalziumhydrogensulfit, Biphenyl, Orthophenylphenol, Natriumorthophenylphenolat, Thiabendazol, Nisin, Natamycin, Ameisensäure, Natriumformiat, Kalziumformiat, Hexamthylentetramin, Dimethyldicarbonat, Propionsäure, Natriumpropionat, Kalziumpropionat, Kaliumpropionat

Außerdem sind zugelassen:
Nitrate, Nitite, Kohlendioxid, Chlor und Chlordioxid

Als oberflächenaktive Substanzen können ionische, nichtionische und anionische Tenside eingesetzt werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die einzelnen Komponenten nacheinander oder gemeinsam in das Wasser eindispergiert und dabei die einzelnen Komponenten vor und/oder während der Zugabe entlüftet oder die Dispersion während der einzelnen Dispergierschritte entlüftet.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann man die Entlüftung mittels Anlegen von Vakuum durchführen.

Überraschenderweise kann gemäß Erfindung eine stabile und wirksame Dispersion erzielt werden, die nicht umfangreiche Luftmengen enthält. Diese entlüftete Dispersion kann durch die Dispersion von zuvor entlüftetem hydrophoben SiO₂ erreicht werden. Eine nachträgliche Entlüftung der Dispersionen ist zwar technisch möglich aber auf Grund der erhöhten Viskosität der homogenen Phase Wasser (Gelierungsmittel als Zusatz) nur mit hohem Aufwand erreichbar. Zumindest ein möglichst größte Teil der eindispergierbaren Luft kann durch Entlüftungsmaßnahmen vor oder bei der Dispergierung entfernt werden.

Prinzipiell ist jedes Dispergierverfahren geeignet, daß entweder eine vorhergehende Entlüftung der zu dispergierenden Pulvers ermöglich und auch die Eindispergierung von Luft während der Dispergierung verhindert.

Eine Ausführungsform der Entlüftung und Dispergierung ist die Nutzung eines Vakuumdissolvers. Dabei kann Wasser und der gelierende Zusatz kurz vordispergiert, dann die gesamte hydrophobe SiO₂-Menge ohne Rühren auf die Oberfläche der Lösung gegeben, evakuiert und erst dann mit dem Eindispergieren des hydrophoben SiO₂ begonnen werden.

Auch ein PSI Mix^® der Firma NETZSCH kann diese Entlüftung des Pulvers leisten.

Um restliche Mirkoblasen zu entfernen, können Entlüftungsaggregate wie NETZSCH-Vakuum-Entlüfter DA-VS der Firma NETZSCH, ein Vakuum-Dünnschicht-Rotationsverfahren, eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Dispersion kann als Insektizide beispielsweise gegen

Hausstaubmilbe:	Dermatophagoides pteronyssinus
Rote Vogelmilbe:	Dermanyssus gallinae
Rotbrauner Reismehlkäfer:	Tribolium castaneum
Kornkäfer:	Sitophilus granarius
Dörrobstmotte:	Plodia interpunctella
Getreide Blattlaus:	Schiazaphis graminum

eingesetzt werden.

Beispiel 1
In einem doppelwandigen Dispergierbehälter des Vakuum-Dispergiersystems CDS mit einem DISPERMAT^® Dissolver der Firma VMA-GETZMANN GMBH werden 477,5 g VE-Wasser vorgelegt, 7,5 g Xanthan Gum zugegeben, evakuiert (Wasserstrahlpumpe), und bei 2000 UpM, Zahnscheibe mit 70 mm Durchmesser, 15 dispergiert/gelöst.
Anschließend werden 15 g AEROSIL^® R 202 zugegeben, evakuiert und bei 800 UpM eingearbeitet.
Da durch diesen Prozess Luft desorbiert wird und die entstehenden Blasen zur einer Volumenvergrößerung führen muß mehrmals der Evakuierungsprozess unterbrochen werden, um eine Koaleszenz der Luftblasen und somit ein einfacheres Entlüften zu ermöglichen. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis keine Volumenvergrößerung der erzeugten Dispersion unter Vakuum mehr erfolgt. Anschließen wird unter Vakuum bei 3500 UpM 15 min dispergiert.
Mit dieser Methode kann bei einer Konzentration von 3% SiO₂ und 1,5% Xanthangum eine Dichte von ca. 0,95 g/ml erreicht werden. Theoretisch sollte eine Dichte von 1,02 erreichbar sein. Diese Differenz kann durch die Bildung von einigen Mikroblasen erklärt werden.
Derartige Mikroblasen ergeben sich durch die Freisetzung von desorbierten Luftbestandteilen nach erfolgter Konkurrenzadsorption durch eine „Feinentlüftung" zum Beispiel mit Hilfe von NETZSCH-Vakuum-Entlüfter DA-VS kann die Dichte von ca. 1,02 erreicht werden
Beispiel 2
In einem doppelwandigen Dispergierbehälter des Vakuum-Dispergiersystems CDS mit einem DISPERMAT® Dissolver der Firma VMA-GETZMANN GMBH werden 476,5 g VE-Wasser vorgelegt, 1g Lecithin zugegeben, kurz evakuiert (Wasserstrahlpumpe) und bei 2000 UpM, Zahnscheibe mit 70 mm Durchmesser, 1 Minute dispergiert/gelöst.
Dann werden 7,5 g Xanthan Gum zugegeben, evakuiert (Wasserstrahlpumpe), und bei 2000 UpM, Zahnscheibe mit 70 mm Durchmesser, 15 dispergiert/gelöst. Anschließend werden 15 g AEROSIL^® R 202 zugegeben, evakuiert und bei 800 UpM eingearbeitet.
Da durch diesen Prozess Luft desorbiert wird und die entstehenden Blasen zur einer Volumenvergrößerung führen muß mehrmals der Evakuierungsprozess unterbrochen werden, um eine Koaleszenz der Luftblasen und somit ein einfacheres Entlüften zu ermöglichen. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis keine Volumenvergrößerung der erzeugten Dispersion unter Vakuum mehr erfolgt. Anschließend wird unter Vakuum bei 3500 UpM 15 min dispergiert.
Mit dieser Methode kann bei einer Konzentration von 3% SiO₂, 1,5% Xanthangum und 0,2% Lecithin eine Dichte von ca. 1,0 g/ml erreicht werden.
Durch die Anwesenheit einer oberflächenaktiven Substanz wird die Benetzung der hydrophoben Kieselsäure verbessert, wodurch eine leichtere Entlüftung erreicht wird.
Theoretisch sollte eine Dichte von 1,02 erreichbar sein. Diese Differenz kann durch die Bildung von einigen Mikroblasen erklärt werden. Derartige Mikroblasen ergeben sich durch die Freisetzung von desorbierten Luftbestandteilen nach erfolgter Konkurrenzadsorption durch eine „Feinentlüftung" zum Beispiel mit Hilfe von NETZSCH-Vakuum-Entlüfter DA-VS kann die Dichte von ca. 1,02 erreicht werden.
Den erzeugten Dispersionen können zur Konservierung übliche Additive wie Sorbinsäuren/Sorbate, Benzoesäure/Benzoate, Propionsäure, Parabene (para-Hydroxybenzoesäureestern) und oder Acticide^® MV (Firma Thor) hinzugegeben werden.
Vergleichsbeispiel
In einem doppelwandigen Dispergierbehälter des Vakuum-Dispergiersystems CDS mit einem DISPERMAT® Dissolver der Firma VMA-GETZMANN GMBH werden 477,5 g VE-Wasser vorgelegt, 7,5 g Xanthan Gum und bei 2000 UpM, Zahnscheibe mit 70 mm Durchmesser, 15 dispergiert/gelöst. Anschließend werden 15 g AEROSIL^® R 202 zugegeben und bei 800 UpM eingearbeitet. Nach dem Einarbeiten des AEROSIL^® R 202 wird anschließend bei 3500 UpM 15 min dispergiert. Die erhaltene Dispersion weist nur eine Dichte von 0,6 g/ml auf.

Claims

Dispersion, enthaltend neben Wasser 0,5 bis 20 Gew.-% hydrophobe Kieselsäure, 0,01 bis 10 Gew.-% eines gelierenden, beziehungsweise die Viskosität erhöhenden Additivs, 0,1 bis 1 Gew.-% eines Konservierungsmittels, 0 bis 1 Gew.-% einer oberflächenaktiven Substanz.
Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine spezifische Dichte von größer 0,6 g/ml aufweist.
Verfahren zur Herstellung der Dispersion gemäß den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die einzelnen Komponenten nacheinander oder gemeinsam in das Wasser eindispergiert und dabei die einzelnen Komponenten vor und/oder während der Zugabe entlüftet oder die Dispersion während der einzelnen Dispergierschritte entlüftet.
Verfahren zur Herstellung der Dispersion gemäß dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entlüftung mittels Anlegen von Vakuum durchführt.
Verfahren zum Bekämpfen von Insekten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion gemäß Anspruch 1 eingesetzt wird.