-
Die
Erfindung betrifft wässrige Repellentformulierungen, wie
sie zum Vergrämen von Insekten oder bestimmten Säugetieren
eingesetzt werden können. Um eine ausreichende Haftung
und Wasserfestigkeit auf mineralischen oder organischen Untergründen
zu erreichen, werden den wässrigen Formulierungen Polysiloxane
zugesetzt.
-
Repellentien
sind Abschreck- oder Vertreibungsmittel, welche von Schadtieren über
den Geruchssinn wahrgenommen werden und diese vergrämen,
ohne sie zu töten. Grundsätzlich kann man Repellentien
gegen sehr unterschiedliche Tierarten einsetzen. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung kommen als Zielorganismen in erster Linie Gliederfüßler und
bestimmte Säugetiere in Betracht.
-
Zu
den Gliederfüßlern gehören in diesem
Zusammenhang Insekten, wie Stechmücken, Ameisen, Asseln,
Wespen, Flöhe, Wanzen, Schaben, Silberfischchen und Spinnen.
Als Repellentwirkstoffstoffe dienen Pyrethrumarten, natürliche
Pflanzeninhaltsstoffe aber auch synthetische Repellentwirkstoffe, wie
z. B. das Diethyltoluamid.
-
Repellentien
gegen Säugetiere richten sich in erster Linie gegen Hunde,
Kaninchen, Katzen, Marder, Wühlmäuse, Maulwürfe
und Wild. Als Wirkstoffe werden überwiegend natürliche
pflanzliche Öle oder Extrakte sowie mineralische Abwehrstoffe
eingesetzt.
-
Zur
Anwendung der bekannten Repellentformulierungen werden diese mit
einem Pinsel oder Schwamm bzw. in neuerer Zeit überwiegend
mittels Sprühflaschen appliziert. Dabei ergibt sich das
Problem der oft ungenügenden Haftung an mineralischen oder
organischen Untergründen, wie z. B. Fensterbänken,
Hausecken, Mauervorsprüngen, Dachrinnen, Gehwegplatten
bzw. Einschlupföffnungen im Erdboden.
-
Noch
schwerwiegender und bislang völlig ungelöst ist
das Problem der ungenügenden Wasserfestigkeit, speziell
Regenfestigkeit der üblicherweise wässrigen Repellentformulierungen.
Bei den in gemäßigten Klimaten häufig
auftretenden Regenfällen werden die aufgesprühten
Repellentien nämlich rasch abgewaschen und verdünnt,
so dass die Wirkung gegenüber den Schadorganismen nicht
zu Stande kommt. Darüber hinaus können die Wirkstoffe
im Boden versickern und so unter Umständen noch ökotoxikologische
Schäden hervorrufen.
-
Daraus
ergibt sich die Aufgabe wässrig-flüssige Repellentformulierungen
so zu verändern, dass sie regenfest oder zumindest in ihrer
Stabilität gegen Feuchtigkeitseinwirkung eine wesentlich
verbesserte Haftung zeigen.
-
Die
Lösung dieser Aufgabe ist im Schutzanspruch 1 angegeben.
Die jeweils zugehörigen Unteransprüche enthalten
zweckmäßige Ausgestaltungen der Aufgabe.
-
Die
Regenfestausrüstung bzw. die Wasser abweisende Wirkung
lässt sich durch Zusätze von 0,025 Massen-% bis
2,5 Massen-% Polysiloxan, gerechnet Reinsiloxan, in wässriger
Emulsion erreichen. Bevorzugt werden angewandt Repellentformulierungen
mit 0,2 bis 1,0 Massen-% Polysiloxan, wieder gerechnet Reinstoff.
-
Die
erfindungsgemäßen Polysiloxane nach den Ansprüchen
1 bis 5, auch in Form ihrer wässrigen Emulsionen, sind
käuflich am Markt erhältlich. Wegen ihrer relativ
niedrigen Molmassen werden sie oft aber auch Oligosiloxane genannt.
Die Herstellung dieser Siloxane gehört zum Stand der Technik
und braucht daher hier nicht näher beschrieben werden. Einzelheiten
findet man aber zum Beispiel in: B. Pachaly et al., Winnacker-Küchler,
5. Aufl., 2005, VCH, Weinheim.
-
Die
beanspruchten Polysiloxane, überwiegend Polymethylsiloxane,
weisen nach den Merkmalen des Anspruchs 2 gewichtsmittlere Molmassen von
500 bis 5000 g/mol auf und liegen damit im Vergleich zu hochpolymeren
Stoffen relativ niedrig. Eine Folge davon ist, dass die beanspruchten
Polysiloxane sämtlich bei Raumtemperatur flüssig
vorliegen.
-
Typisch
für diese Polysiloxane ist die hervorragende Wasserabweisung
nach Anwendung der Repellentformulierungen auf mineralischen oder
organischen Untergründen. Leicht erkennbar ist dieses Verhalten
auch für den Laien am Erscheinungsbild des Abperlens von
Wassertropfen vom behandelten Untergrund. In engem Zusammenhang
mit dem Abperleffekt steht die Ausbildung von großen Kontaktwinkeln.
Gut Wasser abweisende Oberflächen zeigen Kontaktwinkel
von 130° und größer, Produkte mit Kontaktwinkeln
kleiner ca. 30° erbringen praktisch keine Wasserabweisung.
-
Die
wasserabweisende Wirkung der Polysiloxane ist zurück zu
führen auf den anorganischen silikatischen Teil der Polysiloxane;
diese Bereiche orientieren und verbinden sich nämlich mit polarisierbaren
Atomen des Untergrundes, während sich die hydrophoben Reste
der Polysiloxane nach außen kehren und Wasser abstoßend
wirken. Dadurch kann an den Oberflächen eine hydrophobe
Grenzschicht aufgebaut werden, welche zum Abperlen von auftreffendem
Wasser führt.
-
Zusätzlich
verbessern die erfindungsgemäßen Repellentformulierungen
die Haftung der Wirkstoffe an den Oberflächen, da sie in
einen Silikonfilm eingebettet vorliegen. Wegen der hohen Luft- und Wasserdampfpermeabilität
der Siloxane bleibt jedoch die Geruchsübertragung, und
damit die Repellentwirkung, in hervorragender Weise erhalten.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
werden Polyalkylphenylsiloxane und besonders bevorzugt Polyalkylsiloxane
mit Aminoalkylgruppen verwendet. Alkylgruppen können sein
C1- bis C12-Reste,
bevorzugt werden jedoch aus Kostengründen Methylreste.
-
Bei
den aminofunktionelle Polysiloxanen tragen einer oder mehrere Substituenten
R in der allgemeinen Formel R3Si-O[SiR2-O]n-SiR3 Aminogruppen; das bedeutet, dass die R-Reste
durch (CH2)xN(A)(B) ersetzt
sind, wobei x eine kleine ganze Zahl, meist 1 bis 3, darstellt und
A bzw. B gleiche oder verschiedene C1- bis
C12-Alkylreste bedeuten.
-
Die
Herstellung der beanspruchten Repellentformulierungen weist keine
Probleme auf und erfolgt am besten durch Vermischen der wässrigen Repellentformulierungen
mit den wässrigen Emulsionen der Polysiloxane unter leichtem
Rühren in einem Rührbehälter oder Mischer.
Die entstehenden Emulsionen sind lagerstabil und weisen ein schwach
milchiges Aussehen auf.
-
Falls
erwünscht kann man den Repellentformulierungen weitere
Hilfstoffe zusetzen. Um die Viskosität einzustellen, lassen
sich Verdickungsmittel anwenden. Gut geeignet sind hierfür
z. B. Celluloseether. Zum nachträglichen abtönen
der Repellentformulierungen eignen sich wasserlösliche
Farbstoffe.
-
Die
praktische Anwendung der beanspruchten Repellentformulierungen mit
Polysiloxan-Zusätzen ist im Innen- und Außenbereich
von Gebäuden sowie in freier Natur möglich. Dazu
werden die in Sprühflaschen abgefüllten wässrigen
Repellentformulierungen auf Mauern, Bänken, Platten, Böden oder
andere Untergründe, an denen man Schadinsekten oder Schadtiere
vergrämen will, aufgesprüht. Die entstehenden
Wirkstofffilme sind wetterbeständig, Wasser abweisend und
zeigen den Abperleffekt; Regen und Wasser fließt ab, ohne
die Wirkstoffe abzuspülen. Die Filme bleiben jedoch atmungsaktiv
und luftdurchlässig, so dass die Wirkung auf Schadtiere sich
nicht vermindert.
-
Beispiele:
-
Beispiel 1:
-
100
kg eines wässrigen Fliegenrepellents mit 1,0 kg Naturpyrethrum
und 1,0 kg Piperonylbutoxid werden in einem Rührbehälter
vorgelegt und 10 kg einer 7 Mass.-%igen wässrigen Polymethylsiloxan-Emulsion
unter Rühren (10 Umdrehungen/min) im Verlauf von 30 min
zugegeben. Die sich bildende Emulsion ist milchig-weiß gefärbt.
-
Zur
Prüfung der Wasserbeständigkeit der Repellentformulierung
wurde die Mischung auf 3 Gipskartonplatten (20 cm × 20
cm) aufgesprüht und nach DIN EN 24920 geprüft.
Ergebnis:
Note 1, keine Benetzung und kein Anhaften von Wassertropfen auf
den besprühten Flächen.
-
Beispiel 2:
-
10
kg einer Flüssigrepellent-Formulierung gegen Hunde und
Katzen mit Nonyl-methyl-keton als Wirkstoff (0,75 Mass.-%) werden
unter gelindem Rühren innerhalb von 20 min mit 5 kg einer
wässrigen Polyphenyl-methylsiloxan-Emulsion (5% Phenylgruppen)
versetzt. Der Siloxangehalt des Zusatzes liegt bei 6 Mass.-%.
-
Die
entstehende Emulsion ist blaß-weiß gefärbt
und lagerstabil. Bei der Prüfung der Wasser abweisenden
Eigenschaften nach DIN EN 24920 im Sprühversuch
ergaben sich ausgezeichnete Ergebnisse mit der Bewertungsnote 1.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - B. Pachaly
et al., Winnacker-Küchler, 5. Aufl., 2005, VCH, Weinheim [0010]
- - DIN EN 24920 [0021]
- - DIN EN 24920 [0023]