KR19990016807A - 환경상 적합한 서방형 구충 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서방형 구충 장치, 및 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산(repelling)하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 서방형 구충 장치는 기재와 접촉된 구충제 조성물을 포함한다. 본 발명의 서방형 구충 장치는 구충제 조성물을 기재에 부착시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며, 이때 사용되는 구산제 화합물은 방출시 인체 및 동물에게 비독성인 정도의 양으로 서방형 구충 장치에 존재한다. 본 발명에 의해 곤충을 구산하는 방법은 서방형 구충 장치를 곤충이 존재할 수 있는 영역에 배치하는 것을 포함한다. 구충제 조성물은 구산제 화합물 및 서방 작용제를 포함하고, 서방 작용제는 합성 및/또는 천연의 물질일 수 있는 화합물 및 임의로 용매를 포함한다. 구산제 화합물은 정유 및 정유의 활성 성분들로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다.

Description

환경상 적합한 서방형 구충 장치
본 발명은 구충제(insect repellent) 화합물을 서방(controlled-release)하는 구충 장치, 및 상기 서방형 구충 장치를 사용하여 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산(驅散)하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 서방형 구충 장치는 소모품과의 접촉에 대해 안전하고, 곤충을 차단할 필요가 있는 임의의 영역에 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 서방형 구충 장치는 환경상 안전하다.
곤충을 살멸하는 화합물은 공지되어 있지만, 인체와 접촉하기에는 부적합한 경우가 많다. 다수의 화합물은 인체 및 환경에 대해 독성인 것으로 밝혀졌으므로, 식품, 담배 또는 기타 소모품과 직접 또는 간접적으로 접촉하도록 배치할 수 없다. 또한, FDA 및 EPA 에서 해충 억제용으로 신규 화합물을 승인하는데는 수년의 기간이 소요된다.
본 발명은 곤충을 구산하는데 유효하고, 접촉시 대부분의 사람들에게 쾌적하며 환경에 유해한 영향을 미치지 않는 서방형 구충 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 서방형 구충 장치에 사용될 수 있는 다수의 구충제 화합물은 이미 식품 및 의료용으로 승인된 것이다.
도 1 은 옥수수가루(Indianmeal) 나방에 대한 구산제로서 메틸 살리실레이트의 효능을 테스트하는데 사용된 시험장의 디자인을 도시한 것이다.
도 2 는 메틸 살리실레이트에 대한 옥수수가루 나방의 반응을 도시한 것이다.
도 3 은 메틸 살리실레이트를 함유하는 본 발명의 서방형 구충 장치에 대한 옥수수가루 나방의 노출 효과를 도시한 것이다.
도 4 는 본 발명의 서방형 구충 장치의 제 1 실시예를 도시한 것이다.
도 5 는 본 발명의 서방형 구충 장치의 제 2 실시예를 도시한 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 판지
2 : 내부 코팅
3 : 외부 점토 코팅
4 : 구충제 조성물
본 발명은 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산하기 위한 환경상 적합한 서방형 구충 장치를 제공하며, 본 발명의 장치는 유아용 식품을 비롯한 식품에 사용하기에 안전하고, 인체, 동물 또는 환경에 대해서 유해하지 않다. 또한 본 발명은 상기 서방형 구충 장치를 사용하여 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산하는 방법을 제공한다. 본 발명의 서방형 구충 장치는 기재와 접촉된 구충제 조성물을 포함한다. 서방형 구충 장치는 구충제 조성물을 기재에 부착시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 구충 방법은 서방형 구충 장치를 곤충이 존재할 수 있는 영역에 배치하는 것을 포함한다. 서방형 구충 장치에 사용되는 구충제 조성물은 구산제 화합물, 서방 작용제 및 임의로 용매를 혼합하여 조성물 전구물질을 형성한 후에, 이를 기재에 부착시키고 필요에 따라 건조시켜서 구충제 조성물을 형성하므로써 제조된다. 결합제, 방출 속도 조절제 및 점도부여제와 같은 다른 첨가제를 사용할 수도 있다. 구산제 화합물은 정유(essential oil) 및 정유의 활성 성분들로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다. 정유는 식물로부터 얻어지며 그 식물의 향 및 다른 특성을 보유하는 임의의 부류의 휘발유로서 정의된다. 서방 작용제는 합성 및/또는 천연 물질일 수 있는 화합물을 포함한다.
본 발명의 서방형 구충 장치는, 구충제 조성물에 소량의 활성 성분만을 함유하고, 그 활성 성분은 식품, 담배 또는 기타 소모품에 사용하기에 안전하며, 활성 성분의 증기가 그것과 접촉하게 되는 대부분의 사람들에게 쾌적하기 때문에, 유리하다. 또한 본 발명의 서방형 구충 장치는 목적하는 기간동안 활성을 유지하며, 그 기간은 단시간에서 장시간에 이르기까지 다양할 수 있다. 활성 성분은 장치로부터 방출되었을 때 인체 및 동물에 비독성일 정도의 양으로 서방형 구충 장치에 존재한다.
본 발명의 장점은 후술하는 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 명확히 파악할 수 있을 것이다.
본 발명의 환경상 적합한 서방형 구충 장치에 의하면, 구충제를 서서히 방출할 수 있으므로, 목적하는 기간동안 유용한 상태로 유지되고 성인, 아동 및 동물이 접촉하게 되는 제품에 있어서 더욱 안전하고 건강에 더욱 유리할 수 있는 구충 장치가 제공된다. 또한 본 발명의 장치는 인체에 의해 감지되는 악취없이 구충 효과를 제공한다.
본 발명에 있어서는, 곤충을 구산할 수 있는 효능을 가진 화합물의 증기의 방출 속도를 서방 작용제를 첨가하므로써 조정할 수 있다. 구산제 화합물과, 그 구산제 화합물내의 활성 성분이 혼화될 수 있는 서방 작용제를 혼합하면, 활성 성분에 대한 서방 작용제의 친화도에 기인하여 경우에 따라 활성 성분의 증기의 방출을 조절할 수 있다. 구충제 조성물내의 구산제 화합물과 서방 작용제의 상대적인 비율을 변화시키고 활성 물질(예: 정유) 및 비활성 물질(예: 서방 작용제)의 농도, 양 및 종류를 선택하므로써, 더욱 세분화된 방출 속도의 조절 효과를 제공할 수 있다. 또한, 구산제 화합물과 혼합되는 첨가제도 이러한 조절 효과에 기여할 것이다. 방출 속도를 조절할 수 있다는 점은 서방형 구충 장치의 장점이다. 방출 속도를 조절하여 구충 장치의 효능의 지속기간을 연장시키므로써 그 유용한 수명을 연장시킬 수 있다. 또한 방출 속도를 조절하면 구산제 화합물이 장치와 접촉하거나 장치에 인접하게 되는 물품에 과다 노출되는 것이 방지된다.
서방형 구충 장치는 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산하는데 사용될 수 있으며 소모품과 직접 또는 간접 접촉된 상태로 사용될 수 있다는 점에서 또 다른 장점을 갖는다. 또한, 장치는 비-소모품, 즉, 직물 및 모피에 사용될 수도 있다. 구산제 화합물은 방출되었을 때, 성인, 아동 및 동물에 비독성일 정도의 양으로 존재한다. 서방형 구충 장치가 소모품과 접촉할 경우 구산제 화합물의 방출 속도의 조절은, 소비재에 있어서는 바람직하지 못한 문제점인 불쾌한 악취의 발산 또는 소모품의 맛의 변화라는 문제점없이 곤충을 퇴치할 수 있다.
본 발명의 구충제 조성물은 구산제 화합물과 서방 작용제를, 임의로 용매 및/또는 다른 첨가제와 함께 혼합하여 혼합물 전구물질을 형성하고, 이어서 그 혼합물 전구물질을 기재에 부착시키므로써 제조된다. 이어서 혼합물 전구물질을 필요에 따라 건조시켜서 기재상에 구충제 조성물을 형성한다. 사용가능한 혼합물 전구물질의 pH 는 기재 및 코팅재에 미치는 영향에 의해서만 제한된다. 기재에 부착시킨 후에 혼합물 전구물질을 건조시키는 것이 바람직하다. 건조 온도는 중요하지 않은 것으로 생각되지만, 사용가능한 온도 범위는 약 -17℃ 내지 약 315℃, 바람직하게는 약 37℃ 내지 약 205℃, 가장 바람직하게는 약 37℃ 내지 약 150℃ 범위이다.
구산제 화합물의 예로서는 정유, 예를 들면 아몬드 고미(bitter) 오일, 아니스유, 나륵풀유, 캐러웨이유, 소두구유, 서양삼나무엽유, 셀러리유, 카모밀유, 계피엽유, 시트로넬라유, 정향유, 고수열매유, 커민유, 이논드유, 유칼립투스유, 회향유, 생강유, 그래이프프룻유, 레몬유, 라임유, 민트유, 파슬리유, 후추유, 장미유, 스피아민트유(멘톨), 오렌지유, 맥리향유, 튜머린유, 및 노루발풀유(골테리아유로도 공지되어 있음)을 들 수 있다. 정유중의 활성 성분의 예로서는 시토넬랄, 메틸 살리실레이트, 에틸 살리실레이트, 프로필 살리실레이트, 시토넬롤, 사프롤, 및 D-리모넨을 들 수 있다. 바람직한 구산제 화합물은 정유: 노루발풀유 또는 그 활성 성분인 메틸 살리실레이트이다.
구충제 조성물을 부착하여 기재상에서 건조시킨 후에, 구충제 조성물중의 구산제 화합물의 농도는 약 0.1 중량% 내지 약 80 중량%, 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 40 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%(건조 중량)범위일 것이며, 구충제 조성물의 잔여량은 서방 작용제, 용매 및/또는 건조 단계중에 증발하지 않는 기타 첨가제이다.
서방 작용제는 장치로부터 구산제 화합물의 방출 속도를 조절할 수 있는 화합물을 포함한다. 식품, 담배 또는 기타 소모품과 직접 또는 간접 접촉시켜 사용하도록 승인된 임의의 화합물을 서방 작용제로서 사용할 수 있다. 서방 작용제의 예로서는 무기 및 유기 중합체, 예컨대 천연, 합성 및 반-합성 유기 중합체를 들 수 있다. 이러한 중합체의 예로서는 라텍스 수지(예: 스티렌화 아크릴 수지 및 스티렌화 부타디엔 수지), 용액 아크릴, 폴리비닐 수지, 알긴산 나트륨, 천연 고무 또는 히드로콜로이드(예: 아라비아 고무, 알긴산 나트륨, 구아르 및 펙틴), 합성 고무(예: 훈증 개질된 수지), 폴리에틸렌 왁스, 왁스 유액, 중합체 날염 잉크(예: UV 및 전자빔과 같은 특수 처방), 중합체 수성 발포체, 접착제(예: 저온 경화형, 핫멜트, 날염가능한 열 경화형 및 초음파형, 및 반응성 및 비반응성 유형의 적층 접착제), 중합체 보호 코팅, 하도제 및 미셀형 천연 수지 제제(예; 코펄(copal), 지엔(zien) 및 단백질)을 들 수 있다. 사용가능한 비-중합체 서방 작용제의 예로서는 비-중합체 날염 잉크, 비-중합체 수성 발포체, 비-중합체 보호 코팅, 및 톱밥, 점토 및 제올라이트와 같은 충전제를 들 수 있다. 열거하지 않았으나 장치로부터의 구산제 화합물의 방출 속도를 조절할 수 있는 다른 화합물도 사용할 수 있다.
또한 서방 작용제는 임의로 용매 및/또는 결합제 또는 분산제(예: 2-아미노-2-메틸-1-프로판올)과 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 사용가능한 용매는 혼합물 전구물질을 형성하는데 사용되는 구산제 화합물 및 서방 작용제와 상용성을 갖는 것이다. 용매의 예로서는 물, 알코올, 아세톤, 암모니아, 에테르 및 빙초산을 들 수 있다. 서방 작용제에 사용된 화합물이 액상 또는 용융된 상태일 경우에는, 서방 작용제에 용매를 사용할 필요가 없다.
서방 작용제는 (예를 들면 기재를 탈색시키거나 기재의 형태 또는 강도를 변경시키므로써) 기재의 특성에 유해한 영향을 미치거나, 또는 (예를 들면 구충제 조성물을 부착시킨 후에 기재의 추가의 코팅을 간섭하므로써)기재의 가공을 간섭하지 않아야 한다.
기재에 부착시켜서 구충제 조성물을 형성하기에 앞서 혼합물 전구물질에 존재하는 구충제 화합물의 양은 약 0.05 내지 약 40 중량%, 바람직하게는 약 0.05 내지 약 20 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.05 내지 약 10 중량%(습윤 중량) 범위이다. 기재에 부착시켜서 임의로 건조시킨 후에 구충제 조성물에 존재하는 구충제 화합물의 양은 약 0.1 내지 약 80 중량%, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 40 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.1 내지 약 20 중량%(건조 중량) 범위이다. 모든 백분율은 중량을 기준으로 한 것이다.
혼합물 전구물질이 부착될 수 있는 기재의 예로서는 종이, 판지, 골판지 상자 및 이들 각각의 라이너 또는 중판(medium) 부분, 플라스틱, 플라스틱 시트, 직물, 알루미늄과 같은 금속, 표면상에 추가의 층 또는 코팅을 가질 수 있는 금속증착 필름을 들 수 있다. 기재는 성인, 아동 및 동물의 식료품을 보유하는 용기의 형태로 존재하는 것이 바람직하다. 용기의 예로서는 접이식 판지상자, 골판지 박스, 홈이 있는 판지상자 및 박스, 자루, 백, 성형된 섬유, 압축 트레이, 가요성 포장재, 플라스틱 및 알루미늄 포장재 및 싸개를 들 수 있다. 또한 기재는 곤충을 구산시키고자 하는 영역에 배치하도록 되어 있는 물체의 형태, 예를 들면 식품 저장소, 선반 또는 건물에 배치되는 종이조각, 판지, 플라스틱 또는 금속일 수 있다.
서방형 구충 장치를 혼합물 전구물질로 코팅할 수 있는 방법의 예로서는, 분무 노즐, 막대 코팅기, 블레이드 코팅기, 에어 나이프 코팅기, 로울 코팅기, 다중 로울 트랜스퍼, 조절된 적하기와 조절되지 않은 적하기, 습윤조 침지, 커튼 코팅기, 및 진공 및 비-진공 함침 방법을 들 수 있다. 서방형 구충 장치가 포장재인 경우에, 그 포장재에 인쇄를 실시할 수도 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 인쇄 방법으로서는 그라비아, 플렉소그라피, 스크린, 활판인쇄, 웨브 옵셋, 시이트페드 옵셋, 및 잉크 젯을 들 수 있다.
또한 구충제 조성물로부터 활성 성분 증기의 방출 속도는 서방형 구충 장치에 방향 차단막(directional barrier)을 부착시키므로써 조절할 수도 있다. 이와 같은 차단막은 증기가 방출되는 방향을 조절할 수도 있다. 차단막 재료는 기재의 일부이거나, 서방형 구충 장치의 상면위에 직접 부착될 수 있다. 차단막 재료는 완전한 차단막의 경우에는 호일로 제조되거나, 완전에 못미치는 차단막의 경우에는 필름, 예컨대 다층 필름, 종이, 코팅된 기재, 또는 용매, 무용매 또는 수성의 액상 코팅으로도 제조될 수 있다. 차단막의 추가의 예로는 알루미늄 호일, 종이, 중합체 필름 또는 이들의 층 구조물을 들 수 있다. 중합체 필름의 예로서는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리비닐 알코올, 에틸비닐 알코올, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 및 이들의 층 구조물을 들 수 있다. 시험된 특수 차단막은 알루미늄 호일, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 필름 및 종이이다. 시험된 종이는 수성 및 비수성 용매 차단막 코팅으로 코팅한 것이다.
본 발명의 조성물이 적용될 수 있는 곤충의 예로서는 진드기와 같은 곤충류(예를 들면, 유럽 가루 진드기, 데르마토파고이데스 프테로나이시누스(Dermatophagoides pteronyssinus), 미국 집 가루 진드기, 데르마토파고이데스 파리나에(Dermatophagoides farinae) 및 곰팡이 진드기, 티로파구스 푸레센티나에(Tyrophagus purescentiae)), 나방 및 나방 유충(예를 들면 옥수수가루 나방, 플로디아 인터펑텔라(Plodia interpunctella) {종:과 = 레피도프테라:피랄리다에 (lepidoptera:pyralidae))}, 바구미(예를 들면, 쌀 바구미, 시토필루스 오리자에(Sitophilus oryzae)), 딱정벌레(예를 들면, 콩 딱정벌레, 칼로소브루쿠스 키넨시스(Callosobruchus chinensis) 및 마늘 딱정벌레, 스테고비움 파니세움(Stegobium paniceum)), 및 집 파리(무스카 도메스티카(Musca domestica))를 들 수 있다.
본 발명의 서방형 구충 장치는 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산하는데 사용된다. 본 발명의 서방형 구충 장치는 식품 또는 기타 소모품과 직접 접촉된 상태로 존재하거나(예: 유아용 곡물 식품용 박스), 또는 식품에 인접하여 존재할 수 있다(간접 접촉, 예를 들면 선반에 존재).
실시예 1
본 발명의 서방형 구충 장치내에서 옥수수가루 나방에 대한 구산제로서 메틸 살리실레이트의 효능을 시험하기 위한 실험을 실시하였다. 본 연구의 목적은 구산제로서 순수한 (시약 등급) 메틸 살리실레이트를 평가하고; 구산제로서 pH 안정화된(시약 등급) 메틸 살리실레이트를 평가하고; 그리고 구산제로서 두 가지 비율--(0.1 및 0.2v/v)의 메틸 살리실레이트와 혼합된 경화되지 않은(건조되지 않은) 서방 작용제의 2 가지 혼합물--45% 고형분(높은 고형분 함량, H/S) 및 10% 고형분(낮은 고형분 함량, L/S)--을 평가하는 것이다.
방법 및 재료
상기 효능의 연구는 플라스틱 뚜껑이 달린 플라스틱 페트리 접시 시험장(반경 = 10cm, 높이 = 2.54 cm)내에서 수행하였다. 뚜껑에는 관통 환기장치가 장착되어있으며 펠트 마커를 구비한 4 개의 4 분원으로 분할된다. 그 4 분원에 1 내지 4의 번호를 매기고 항상 번호 1 의 외측 중앙에 처리 재료를 배치하였다.
상기 시험장의 내경에 맞는, 와트만 1 번 여과지를 하층 기재로서 사용하였다. 2.54 x 0.5 x 0.05 cm의 와트만 1 번 여과지를 z 모양으로 접고, 처리 플랫폼으로 사용하고자 하는 1 번 4 분원의 중앙에 놓았다. 이 플랫폼은 상기 투여량의 처리 재료를 기재로부터 약 1.5cm 간격을 두고 들어올려서 곤충과의 직접적인 촉각 접촉없이 증발을 용이하게 한다.
각각의 실험의 개시점에서, 각각 0.5mL 의 8 회의 처리 재료(3 내지 5 회는 반복됨)중 하나를 다음과 같이 피펫으로 플랫폼상에 분취하였다. : 에틸 알코올(70%)중의 0.1 메틸 살리실레이트(시약 등급)(양성 대조군), 70% 에틸 알코올(용매 대조군), H/S 및 L/S 중합체 혼합물 중의 pH 안정화된 0.1 및 0.2 메틸 살리실레이트(= 4 회 처리) 또는 H/S:L/S(v/v)혼합물(중합체 대조군).
처리 재료를 시험장내로 배치하기 전에 20 마리의 옥수수가루 나방 성충을 사육용 용기로부터 흡입하여 CO2로 마취시키고 조심스럽게 챔버내에 놓았다. 그 곤충을 약 25.6℃(78℉)에서 5 분 이상 동안 적응시켰다.
처리 재료를 피펫으로 플랫폼상에 분취한 후 다른 3 개의 시험장 4 분원 각각에 대한 상기 처리된 4 분원내의 옥수수가루 나방의 수를 1, 5, 10 및 15분의 시간 간격으로 측정하였다. 상기 처리 재료가 구산제일 경우, 평균적으로 더 많은 나방이 4 분원 2, 3 및 4 내에서 발견될 것이다.
모든 데이타를 플로팅하고, 이어서 한 쌍의 T 테스트 및/또는 평균 분리값으로 변이량 분석을 수행하기 전에 표준 통계 요약표를 제출하였다.
메틸 살리실레이트를 함유한 모든 경우에 대한 전형적인 실시예를 도 1 에 도시하고 하기 표 1에 제시하였다.
노출 시간(분)
1 5 10 15
위치 나방의 수
1 2 2 3 4
2, 3 4평균 5 5 4 4
치사율% 처리한 것 0 0 26 35
대조군 0 0 0 0
표 1 은 1 분후, 처리 4 분원내에서 발견되는 나방의 평균수는 4 분원 2, 3, 및 4 에서 당해 수가 5 인 것과 비교하여 2 라는 것을 보여준다. 4 개의 4 분원간의 대조군 나방 분포는 평균 4.7±0.62였으며 대조군 4 분원간에 차이를 나타내지 않으나 처리 4 분원과는 현저한 차(p≤0.05)를 보인다는 것이 주목된다. 이는 강한 구산 효과를 나타내는 것이다.
5 분후, 다른 4 분원에서는 5 마리인 데 반해 처리 4 분원에서는 2 마리의 성충 나방을 가지므로 강한 구산 효과가 유지된다.
10 분 내지 테스트의 말기인 15분 까지 나방 성충은 적응하거나, 마취되거나 또는 치사하였다. 확실하게 상기 투여량은 수용체 감쇄 및/또는 이에 기인한 치사를 막기에는 너무 높았다.
표 1 및 도 3 은 에틸 알코올 또는 서방형 제제중에서 메틸 살리실레이트를 함유하는 모든 경우에 있어서 전형적인 평균 치사율을 반영한다. 이러한 처리는 10분내에 나방을 빈사상태로 만들며 노출 시간에 따라 점차 더 큰 치사율을 보인다. 15 분 후, 평균 치사율은 35%였다.
고찰 및 결론
메틸 살리실레이트는 옥수수 가루 나방 성충의 강력한 구산제이다. 모든 실험 및 각각의 반복 실험에서 이는 충분히 층명되었다. 높은 투여량(0.2v/v)에서, 메틸 살리실레이트는 활성과다, 날개침, 회피 행태 및 궁극적인 치사를 도출하였다. 절반의 비율(0.1v/v) 처리 혼합물에서는 이러한 증상이 시간 및 강도면에서 지연되나, 모든 처리 복제물에서 발생하였다.
시약 등급 및 pH 안정화된 메틸 살리실레이트 제제는 둘다 상기 중합체 제제보다 더 큰 치사율을 유발한다. 또한 기타 제제보다 더 짧은 시간에서 나방을 적응시킨다. 이는 상기 중합체가 대기중으로의 메틸 살리실레이트의 방출을 느리게하는 것을 의미한다. 그러므로, 상기 중합체는 메틸 살리실레이트의 구산 수명을 연장시킬 것이다.
대조군에서는 어떠한 제지 및 치사 현상도 관찰되지 않았다. 다시 말하면, 시약 등급 메틸 살리실레이트에 대한 용매로서의 에틸 알코올 또는 H/S 및 L/S 서방 작용제의 단독 혼합물은 치사를 일으키지 않는다. 그러나 메틸 살리실레이트의 모든 비율의 서방 작용제와의 혼합물은 치사를 일으킨다.
실시예 2
옥수수가루 나방이 포장된 유아용 곡류(바나나 쌀)에 침입하는 경우에 대한 본 발명의 구충제 조성물의 효과를 측정하기 위해 실험하였다. 나방 성충은 음식 포장에 붙어서 그위에 알을 낳는다. 그 알은 부화하여 상기 포장내에 유충을 낳아서 구멍을 남기므로 음식이 환경에 노출되게 한다. 먹이를 주어 그 유충을 성장시킨다. 먹이를 공급하면 그 유충이 탈피하므로써 성장한다-대개 4~5회 견사를 잣고, 번데기 단계를 거쳐서 성충 나방으로 변이한다. 그 나방 유충은 식품 포장내에서 번데기로 성장하고, 이후 1.25cm(½inch)크기의 성충 나방이 된다.
옥수수가루 나방의 생태 사이클
구충제 조성물의 제조
서방 작용제를 구산제 화합물과 혼합하므로써 구충제 조성물 전구물질을 제조하였다. 몇몇 조성물에서는, 기타의 첨가제도 사용할 수 있다.
조성물 A는 다음과 같은 분율로 첨가제와 서방 작용제를 혼합하므로써 제조하였다. : 스티렌화 아크릴 수지 80 중량%(서방 작용제), 비이온성 폴리 왁스 10중량%(결합제), 및 알긴산 나트륨의 2% 수용액 10중량%(점도부여제). 상기 알긴산 나트륨 용액은 20초, #3 자흔 컵(Zahn cup)의 점도(즉, 44mL의 용액이 직경 0.38cm(0.148 인치)의 금속 컵 하단의 개구를 통과하는 데 20초 걸림; 자흔 점도계를 사용하여 측정함)를 갖는다. 이후에, 서방 작용제 혼합물을 구산제 화합물(메틸 살리실레이트) 및 용매(탈이온수)에 첨가하여 조성물 A를 형성하였다.
조성물 B는 서방 작용제를 구산제 화합물과 직접 혼합하므로써 제조하였다. 서방 작용제는 시판되는 하도제이고 구산제 화합물은 메틸 살리실레이트이다.
조성물 A 및 B를 서로 다른 세가지 농도의 구산제 화합물을 사용하여 제조하였다. 그 조성물들은 모두 90% 서방 작용제 혼합물 및 0.5%, 2.5% 또는 5.0%중 하나의 구산제 화합물(습윤 중량)을 함유하며 나머지는 용매이다. 용매 첨가전 조성물의 점도는 18~20초, #2 자흔 컵(Zahn cup)의 점도(즉, 44mL의 용액이 직경 0.27cm(0.108 인치)의 금속 컵 하단의 개구를 통과하는 데 18~20초 걸림)를 갖는다. 최종 조성물의 pH는 약 9 내지 약 9.5 이다.
판지의 처리
방법 A 및 방법 B에 의해 구충제 조성물 전구물질 A 및 B를 판지에 각각 부착시켜서 3 개의 상이한 건조 중량 농도[0.976 kg 코팅/m2판지 표면(0.2 lb/100 ft2)의 1%, 5% 및 10% 건조 중량]를 갖는 기재상에 구충제 조성물을 제조하였다. 도 4와 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 기재는 폴리에틸렌 내부 코팅(2)과 외부 점토 코팅(3)으로 코팅된 판지(1)로 구성되어 있다. 구충제 조성물(4)을 상기 기재의 2 부분에 부착시켰다. 도 4는 방법 A의 결과를 나타내는데, 이 방법에서는 폴리에틸렌 코팅(2)을 판지의 내측면에 압출시킴과 거의 동시에 판지상자의 외부 점토 조성물(3)상에 구충제 조성물(4)을 부착시켰다. 도 5는 방법 B의 결과를 나타내는데, 이 방법에서는 판지 이면상에 폴리에틸렌(2)을 압출시키기(즉, 폴리에틸렌을 구충제 조성물상에 압출시킴) 전에 판지 이면에 구충제 조성물(4)을 부착시켰다. 이후에, 상기 판지를 곡류용으로 시판되고 있는 유형의 판지상자로 전환시켰는데, 이 판지상자는 판지 이면을 덮는 폴리에틸렌 코팅과 곡류 상자의 외측상의 점토 코팅을 갖는다.
구충제-처리된 판지상자에 바나나 쌀 유아용 곡류 식품을 채워넣고, 아교로 밀봉하였다.
옥수수가루 나방 칩입 시험
판지를 구충제 조성물로 처리하고 6 주 이상 경과한 후, 판지상자를 시험 챔버의 옥수수가루 나방에 노출시켰다. 처리된 판지상자는 8 개의 군[2 개의 대조군(비처리), 방법 A에 의해 구충제 조성물로 처리한 3개의 군 및 방법 B에 의해 처리한 3 개의 군]으로 구분하였다. 대조군 중 한 군은 분리된 챔버에 별도로 분리하고, 나머지 한 군은 처리된 군과 함께 방치하여 시험하였다.
방법 A 및 B 로 처리된 3 개의 군의 차이점은 1,5 및 10%의 건조된 코팅내의 메틸 실리케이트 함량에 있다.
침입 시험의 총 지속 시간은 8 주로 하였다. 시험 개시점부터 그리고 후속하는 매주초에, 새로운 성충 나방을 시험 챔버에 넣었다. 시험 개시점에서 이러한 나방들은 156/상자의 측정 비율로 유충(나방의 침입 단계)을 생성시킬 수 있다.
시험 챔버내에 무작위로 방치한 판지상자에서, 각 군별로 6 개의 판지상자를 0,1,2,4,6 및 8 주에 꺼내어 샘플링하였다. 판지상자의 총 수는 288 개의 판지상자인데, 이중에 48 개의 판지상자는 구충제 조성물에 노출시키지 않았고, 유충의 수는 약 37,500 이었다.
새로운 나방을 각각 추가시키는 경우, 샘플링에 기인하여 시험 챔버내의 판지상자의 총 수는 감소하지만, 유충의 총수는 변하지 않았다. 따라서, 시험의 마지막 주에, 매회 샘플링에 따라 일정하게 증가하는 판지상자에 대한 유충의 비율은 156 에서 1,250으로 증가하였다. 또한, 8 주의 시험을 완료하기까지 남아있는 판지상자는 시험 지속 기간동안 총 5,600 유충/상자에 노출된 것이였다.
판지상자끼리의 공간 간격은 시험 첫주동안 약 1.3 cm(0.5 인치)이었고, 샘플링용 판지상자의 제거에 기인하여 매회 샘플링함에 따라 점차적으로 증가하여 시험 종료시 약 15.2 cm(6.0 인치)가 되었다. 시험 챔버내의 조건은 가정용 선반 내의 조건과 유사하게 조절하였다: 온도는 대략 25±1.9℃(77±3.5℉)로 하고 공기는 매일 12 회 완전히 교환하였다.
나방 유충에 의한 판지상자의 침입은 모든 성장 발달 단계에 있는 나방에 의해 침입된 판지상자의 %, 판지상자당 유충의 총수, 나방에 노출시킨 후 0,1,2,4,6 및 8 주에 유충의 성장 발달이 정상적인가의 여부로서 기재하였다. 판지상자를 각각 밀봉된 플라스틱 백내에 추가로 2 주 동안 배양하여 유충이 셀수 있을 정도로 충분하게 커지도록 유충을 성장시켰다. 그 결과를 하기 표 2a 및 2b에 제시했다.
시간(주) 0 1 2
침입(%) 판지상자당 유충수 정상 성장발육 침입(%) 판지상자당 유충수 정상 성장발육 침입(%) 판지상자당 유충수 정상 성장발육
대조군 분리 0 0 - 33 2-5 유 67 2-5 유
비분리 0 0 - 17 1 무 0 0 -
방법A 1% 0 0 - 0 0 - 17 1 무
5% 0 0 - 0 0 - 0 0 -
10% 0 0 - 0 0 - 0 0 -
방법B 1% 0 0 - 0 0 - 0 0 -
5% 0 0 - 0 0 - 0 0 -
10% 0 0 - 0 0 - 0 0 -
시간(주) 4 6 8
침입(%) 판지상자당 유충수 정상 성장발육 침입(%) 판지상자당 유충수 정상 성장발육 침입(%) 판지상자당 유충수 정상 성장발육
대조군 분리 83 6-10 유 100 ＞15 유 100 ＞15 유
비분리 17 1 무 17 1 유 83 1 유
방법A 1% 0 0 - 0 0 - 50 2-5 유
5% 0 0 - 17 1 무 50 1 유
10% 0 0 - 0 0 - 0 0 -
방법B 1% 0 0 - 0 0 - 50 1 유
5% 0 0 - 0 0 - 33 1 유
10% 0 0 - 0 0 - 17 1 무
표 2에 제시된 결과들은, 곤충 구산성 조성물로 처리한 후 대략 2 개월간 일어나는 시험의 초기에서 침입이 없다는 것을 통해 입증되는 바와 같이, 판지상자가 포장 및 수송하는 동안 전혀 침입되지 않았다는 것을 보여준다.
별도로 분리한 대조군 판지상자는 판지상자당 정상으로-발육된 2-3개의 나방 유충에 의해 첫째 주 후 33% 정도 침입되었다. 2주후, 백분율은 2배 증가하여 67%로 되었고, 6주 후 판지상자당 정상적으로-발육된 15 개 이상의 나방에 의해 100% 침입되었다.
처리된 판지상자의 부근에 배치하여 시험한 비-분리 대조군 판지상자는 1주 및 4주 후 발육 저지된 단 1 개의 나방 유충에 의해 2주 후 유충이 전혀 존재하지 않는다는 것을 제외하고는 17%의 침입을 나타내었다. 6주 후 판지상자는 정상적으로-발육하는 1 개의 나방 유충에 의해 17%의 침입을 나타내었다. 8주 경과후, 판지상자의 83%는 판지상자당 정상적으로-발육되는 1 개의 나방에 의해 침입되었다. 처리된 판지상자의 부근에 배치한 대조군 판지상자의 보다 느린 침입은 처리된 판지상자가 대조군 판지상자에 임의의 제 2 보호를 부여한다는 것을 의미한다.
처리된 판지상자는 2주 및 6주 후 발육 저지된 단 1 개의 유충에 침입되었지만, 8주 후까지 정상적으로 발육하는 나비 유충에 전혀 침입되지 않았다. 또한, 구산제 화합물(10%)의 최대 농도를 포함한 구충제 조성물로 처리된 판지상자는, 방법 B를 사용하여 처리된 경우 8주 후 발육 저지된 나방만을 포함하고, 방법 A를 사용하여 처리된 경우 전혀 나방을 포함하지 않았다.
판지상자의 침입을 방지하는데 있어서 구충제 조성물의 성과는 여러가지 인자를 고려할 때 인상적이다. 포장된 식품 판지상자보다 훨씬 큰 유충의 누적 강도(판지상자당 5,6000; 시험 초기의 판지상자당 156에서 시험 8주 후 판지상자당 1,250까지)는 보통의 가정에서 쉽게 노출될 것이다. 또한, 판지상자에 구충제 조성물을 부착시키고 실험을 완료하기까지 4 개월 이상이 경과하였다. 결국, 나방은 시험 챔버내에 최초로 도입될 때 음식-함유 판지상자를 찾기 보다는 오히려 도망가려고 한다는 것을 관찰하였다. 따라서, 판지상자에 구충제 조성물을 부착시킨 후 즉시 시험하고, 유충의 누적 강도가 정상적인 범위에 있으며, 유충이 판지상자의 부근에 머무르지 않는다면, 처리된 판지상자의 침입은 현저하게 감소될 것이다.
본 발명에 의하면, 곤충을 구산하는데 유효하고, 접촉시 대부분의 사람들에게 쾌적하며 환경에 유해한 영향을 미치지 않는 서방형 구충 장치가 제공된다.

Claims (37)

  1. 기재와 접촉된 구충제 조성물을 포함하며, 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산하기 위한 서방형 구충 장치로서, 상기 구충제 조성물은 (a) 정유(essential oil) 및 상기 정유의 활성 성분들중에서 선택된 구산제 화합물, (b) 서방 작용제, 및 임의로 (c) 용매를 포함하고, 상기 서방형 구충제 조성물에 사용된 구산제 화합물은 방출시 인체 및 동물에 비독성일 정도의 양으로 존재하며, 상기 서방 작용제는 장치로부터 구산제 화합물의 방출 속도를 조절할 수 있는 서방형 구충 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 정유인 서방형 구충 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 기재에 부착하기 전에 구충제 조성물중에 약 0.05 내지 약 40 중량% 범위의 양으로 존재하는 서방형 구충 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 기재에 부착하기 전에 구충제 조성물중에 약 0.05 내지 약 20 중량% 범위의 양으로 존재하는 서방형 구충 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 기재에 부착하기 전에 구충제 조성물중에 약 0.05 내지 약 10 중량% 범위의 양으로 존재하는 서방형 구충 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 기재에 부착시켜서 건조시킨 후에 구충제 조성물중에 약 0.1 내지 약 80 중량% 범위의 양으로 존재하는 서방형 구충 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 기재에 부착시켜서 건조시킨 후에 구충제 조성물중에 약 0.1 내지 약 40 중량% 범위의 양으로 존재하는 서방형 구충 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 기재에 부착시켜서 건조시킨 후에 구충제 조성물중에 약 1 내지 약 20 중량% 범위의 양으로 존재하는 서방형 구충 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 아몬드 고미(bitter) 오일, 아니스유, 나륵풀유, 캐러웨이유, 소두구유, 서양삼나무엽유, 셀러리유, 카모밀유, 계피엽유, 시트로넬라유, 정향유, 고수열매유, 커민유, 이논드유, 유칼립투스유, 회향유, 생강유, 그래이프프룻유, 레몬유, 라임유, 민트유, 파슬리유, 후추유, 장미유, 스피아민트유, 오렌지유, 맥리향유, 튜머린유, 노루발풀유, 시토넬랄, 메틸 살리실레이트, 에틸 살리실레이트, 프로필 살리실레이트, 시토넬롤, 사프롤, 및 D-리모넨으로 이루어진 군중에서 선택되는 서방형 구충 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 정유중의 활성 성분인 서방형 구충 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 노루발풀유인 서방형 구충 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 구산제 화합물이 메틸 살리실레이트인 서방형 구충 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 종이, 판지, 골판지 박스, 골판지 박스의 라이너, 골판지 박스의 중판, 플라스틱, 플라스틱 시트, 직물 및 금속으로 이루어진 군중에서 선택되는 서방형 구충 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 기재가 판지인 서방형 구충 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 기재가 용기의 형태로 존재하는 서방형 구충 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 용기가 식품을 함유하는 서방형 구충 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 용기가 담배를 함유하는 서방형 구충 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 중합체, 비-중합체 날염 잉크, 비-중합체 수성 발포체, 비-중합체 보호 코팅 및 충전제로 이루어진 군중에서 선택되는 서방형 구충 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 라텍스 수지, 용액 아크릴, 폴리비닐 수지, 알긴산 나트륨, 천연 고무 또는 히드로콜로이드, 합성 고무, 폴리에틸렌 왁스, 왁스 유액, 중합체 날염 잉크, 중합체 수성 발포체, 접착제, 중합체 보호 코팅, 하도제 및 천연 수지 제제로 이루어진 군중에서 선택되는 서방형 구충 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 라텍스 수지인 서방형 구충 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 스티렌화 아크릴 수지를 포함하는 서방형 구충 장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 스티렌화 부타디엔 수지를 포함하는 서방형 구충 장치.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 천연 또는 합성 고무를 포함하는 서방형 구충 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 아라비아 고무를 포함하는 서방형 구충 장치.
  25. 제 19 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 폴리에틸렌 왁스 또는 왁스 유액을 포함하는 서방형 구충 장치.
  26. 제 1 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 접착제를 포함하는 서방형 구충 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 적층 접착제를 포함하는 서방형 구충 장치.
  28. 제 19 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 하도제를 포함하는 서방형 구충 장치.
  29. 제 19 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 알긴산 나트륨을 포함하는 서방형 구충 장치.
  30. 제 23 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 훈증 개질된 수지를 포함하는 서방형 구충 장치.
  31. 제 19 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 코펄, 지엔 또는 단백질인 서방형 구충 장치.
  32. 제 1 항에 있어서, 상기 서방 작용제가 스티렌화 아크릴 수지를 포함하고, 상기 구산제 화합물이 메틸 살리실레이트를 포함하고, 상기 용매는 물이며, 상기 구충제 조성물이 비-이온성 폴리에틸렌 왁스를 추가로 포함하는 서방형 구충 장치.
  33. 제 1 항에 있어서, 상기 용매가 물인 서방형 구충 장치.
  34. 제 1 항에 있어서, 구산제 화합물로부터 방출되는 증기의 방향을 조절하기 위해 기재와 접촉된 방향 차단막을 추가로 포함하는 서방형 구충 장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 방향 차단막이 알루미늄 호일, 종이, 중합체 필름, 또는 이들의 층 구조물을 포함하는 서방형 구충 장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 방향 차단막이 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리비닐 알코올, 에틸비닐 알코올, 또는 이들의 층 구조물로 이루어진 군중에서 선택된 중합체 필름을 포함하는 서방형 구충 장치.
  37. 제 1 항에서 정의한 서방형 구충 장치를 식품, 담배 또는 기타 소모품의 부근에 배치하는 것을 포함하여, 식품, 담배 또는 기타 소모품으로부터 곤충을 구산하는 방법.
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