KR20180098316A - 표면 보호를 위한 방충 제형 - Google Patents

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Abstract

본 특허는 모기, 파리 및 장다리물떼새와 같은 날아다니는 벌레뿐만 아니라 바퀴벌레와 개미 같은 기어다니는 벌레에 대해 방충 효과를 제공하는, 합성 유효 성분 및 천연 부스팅 첨가제를 기반으로 한 제형 세트의 조성물을 기술한다. 의도된 적용에 대한 제품의 효과를 증명하는 시험 결과가 본 설명에 포함된다.

Description

표면 보호를 위한 방충 제형
본 발명은 합성 유효 성분(synthetic active ingredients), 첨가제, 용매, 안정화제 및 계면활성제와 결합하는, 날아다니는 벌레 및 기어다니는 벌레에 대해 방충 기능(repellent action)을 갖는 표면 코팅(surface coating)으로 사용되는 제형(formulation)으로서, 수성 및 용제형 코팅 조성물, 목재 라미네이트 제품, 벽지 등과 같은 제품에 포함될 수 있는 제형을 제공한다.
브래태니커 백과사전에 따르면, "인간의 대부분의 열성 질환은 벌레가 옮기는 미생물에 의해 발생된다"라고 하고 있다. 용어 "벌레(insect)"는 엄밀한 의미의 곤충인 파리, 벼룩, 모기, 머릿니, 딱정벌레와 같은 다리가 여섯인 동물뿐만 아니라, 응애, 진드기 같은 다리가 여덟 개인 동물도 의미한다. 과학적인 분류에 따르면, 모든 상기 종은 적어도 백만 가지의 공지된 종을 포함하는, 동물계의 최대 부문인 절지동물문의 가장 포괄적인 범주에 속한다.
대부분의 벌레는 인간에 무해하며, 꽃가루 매개자(pollinators)와 같은 일부 벌레와, 다른 기능 중에서도 쓰레기를 분해하는 데 도움을 주는 다른 벌레들은 상당히 유용하다. 다수의 벌레는 오로지 식물만 먹고 살지만, 일부는 다른 벌레를 먹고 산다. 명백히, 인간에게 성가시거나 아픈 침을 가지거나 단순히 수적으로 많은 벌레들이 있다. 일부는 농작물에 피해를 줄 수도 있고, 다른 벌레는 질병, 심지어는 사망을 초래할 수 있다.
미국 질병관리예방센터의 듀안 구블러(Duane Gubler)는 충매 전염 질병(insect transmitted diseases)이 "17세기부터 20세기 초반까지 다른 모든 사망 원인을 합한 것보다 더 많은 사망을 초래했다"고 진술하였다.
현재, 6명 중 약 1명이 충매 전염 질병에 감염되어 있다. 고통 이외에도, 이들 질병은 특히, 정확하게는 최소의 자원을 가진 국가인 개발도상국에서, 큰 재정적 부담을 의미한다. 단일 발병조차도 막대한 비용이 들 수 있다. 1994년 인도 서부에서의 전염병은 지역 및 세계 경제에 수십억 달러의 대가를 치르게 했다.
벌레는 다음과 같이 두 가지 특정한 형태로 벡터(vectors)로서, 즉, 질병 매개제(disease transmitting agents)로서 작용할 수 있다:
- 기계적 매개(Mechanical transmission): 사람들이 신발로 먼지를 집으로 들여오는 것처럼 집파리는 다리에 수백만 개의 미생물을 지닐 수 있는데 이는 양에 따라 질병을 유발할 수 있다. 예를 들어, 배설물에 내려앉은 파리는 음식물과 음료를 오염시킨다;
- 벡터(vectors): 바이러스, 세균 또는 기생충의 숙주가 되는 벌레가 희생물을 쏘거나 기타 수단에 의해 희생물을 감염시킬 때 전염이 발생한다. 적은 퍼센트의 벌레만이 그러한 방식으로 인간에게 질병을 옮긴다. 예를 들어, 수백 만 종의 상이한 모기가 있지만, 오로지 아노펠레스(Anopheles)속만 말라리아(결핵 다음으로 전 세계에서 두 번째로 치명적인 전염성 질병)를 전염시킬 수 있다.
일부 과학자는 지구 온난화로 인해 질병 전염충(disease-transmitting insects)이 현재의 추운 환경에서도 번식할 수 있게 될 것으로 예측한다. 겉보기에 이는 이미 일어나고 있다. 하버드 대학교 건강 및 지구 환경 센터(Center for Health and Global Environment)의 폴 R. 엡스타인(Paul R. Epstein) 박사는 "현재 아프리카, 아시아 및 라틴 아메리카의 고지대에서 벌레 및 (말라리아와 뎅기열을 비롯한) 충매 전염 질병의 발생 보고가 있다"고 밝혔다. 코스타리카에서는 뎅기열이 얼마 전까지 태평양 연안으로 질병을 제한했던 산악 장애물을 뛰어넘었으며, 이제는 전체 국가가 영향 받고 있다.
앞서 언급한 시나리오에 직면하여, 방충 코팅 물질은 해충 구제에 기여하고 질병 퇴치 및 사람들의 삶의 질 개선에 추가적인 도구가 될 수 있다. 나아가, 코팅 물질의 이러한 기능성은 제품에 가치와 기술을 결집시키는 차별적인 특징이다.
기술적 수준(state of the art)
인간과 환경에 무해한 효과적인 제품을 획득하기 위해, 방충 조성물을 위한 다양한 연구가 수행되었다. 표면을 위한 방충 조성물은 문서 미국 2015/0201615에 기술되어 있다. 본 발명은 사용된 유효 성분 및 비히클(vehecle)의 종류와 관련하여 미국 특허 2015/0201615와 상이하다. 나아가, 본 발명은 페인트, 라미네이트 바닥재 및 벽지와 같은 표면에 대한 적용에 초점을 두고 있는데, 이는 북미 특허에 언급된 제품의 적용과는 상이하며, 따라서 제안된 적용에 대해 관련된 진보성을 갖는다. 본 특허의 대상에서 선택된 유효 성분은 제안된 적용을 위해 양호한 호환성(compatibility) 및 화학적 안정성을 제공한다.
도 1은 조성물 1을 이용하는 페리플라네타 아메리카나(Periplaneta Americana, 집 바퀴벌레)에 대한 시간 0에서의 기피 결과 및 성능을 나타내는 차트를 도시한 것이다.
도 2는 조성물 2를 이용하는 페리플라네타 아메리카나(집 바퀴벌레)에 대한 시간 0에서의 기피 결과 및 성능을 나타내는 차트를 도시한 것이다.
도 3은 조성물 1을 이용하는 아에데스 아에집티(Aedes aegypti)에 대한 시간 0에서의 기피 결과 및 성능을 나타내는 차트를 도시한 것이다.
도 4는 조성물 2를 이용하는 아에데스 아에집티에 대한 시간 0에서의 기피 결과 및 성능을 나타내는 차트를 도시한 것이다.
방충 성질(insect repellent properties)도 포함하는 몇가지 천연 유효 성분(natural active ingredients)도 평가하였다. 일부 예에는 다른 것들 중에서도 멀구슬나무 오일(Neem oil), 유칼립투스 오일, 레몬그라스(에센셜 오일)가 포함된다.
그 후, 이미 수행된 작업 중 일부에 기초하여 상기 유효 성분을 포함하는 제형(formulation) 및 피레트린(pyrethrin) 및 피레트로이드 부산물(pyrethroid byproducts)과 같은 합성 유효 성분을 포함하는 제형을 제조하였고, 이는 아래의 실시예에서 상세하게 설명될 것이며, 수성 코팅의 융화성(compatibility) 및 안정성 평가 작업을 시작하였다(아크릴 페인트 및 PVA 라텍스).
안정성 및 융화성 시험 단계 후, 페인트 샘플을 제조하고, 첨가제의 효능 증명을 위한 실험실 시험을 수행하였다.
ANVISA[브라질 보건 감시 기관(Brazilian Health Surveillance Agency)]에 따르면, 방충제는 "움직이지 않는 표면에 적용되어 환경에서 휘발되는 것을 목적으로 하며, 전기 가열 또는 기타 에너지 형태에 의해 또는 자발적으로라도 유효 성분(들)이 서서히 지속적으로 방출되는 제품으로서 벌레에 대한 방충 효과가 있는 제품"으로, 이것은 벌레를 죽이는 것이 아니라 벌레가 내려 앉지 못하게 하거나 특정 표면으로부터 벌레를 내쫓기 때문에, 방충(insect repellency)이라는 개념은 살충제 작용과는 상이하다.
피부용 또는 공간 보호를 대상으로 하는 다양한 종류의 방충제를 시장에서 구입할 수 있는데, 이때, 유효 성분의 방출은 가열에 의하거나(전기적 장치에 의해 방출되는 방충 정제 또는 용액) 양초 또는 코일 방충제와 같이 연소에 의해서도 이루어진다.
본 설명에 기술된 발전은 혁신적인 것으로서 첨가제(additives), 용매(solvents), 안정화제(stabilizers) 및 계면활성제(surfactants)를 포함하는 제형(formulations)을 통한 방충 유효 성분(repellent active ingredients)의 융화성(compatibility)을 특징으로 하며,
- 수성형(water-based)(다른 것들 중에서도 아크릴(acrylic), 라텍스(latex), 스티렌-아크릴(styrene-acrylic), 에폭시(epoxy), 알키드(alkyd)) 및 용제형(solvent-based)(다른 것들 중에서도 아크릴, 에폭시, 알키드) 코팅 조성물;
- 조성물에 수지(resin)를 포함하는 목재 라미네이트(wood laminate) 제품으로서, 가구, 공구(tools), 베이스 트림(base trims), 천장 트림(ceiling trims) 등의 제조에 사용될 수 있는 목재 라미네이트 제품;
- 벽지와 같은 표면 코팅지
와 같은 제품에 포함되도록 함으로써, 벌레가 상주하고 성장하기 어려운 공간을 제공하여 이러한 공간 또는 환경의 사용자의 삶의 질 향상에 기여하도록 한다.
조성물은 다음 성분을 포함한다: 퍼메트린(permethrin) 또는 사이퍼메트린(cypermethrin), 글리콜(glycol), 수소 첨가 캐스터 오일(hydrogenated castor oil) 및/또는 에센셜 레몬그라스 오일(essential lemongrass oil), 에톡실레이트/프로폭실레이트 알코올(ethoxylate/propoxylate alcohol), 음이온 계면활성제(anionic surfactants), 즉, 칼슘 도데실벤젠설포네이트(calcium dodecylbenzenesulfonate) 및/또는 폴리에틸렌-폴리프로필렌모노부틸 글리콜 에테르(polyethylene-polypropylene monobutyl glycol ether). 더욱 구체적으로, 조성물은 다음 실시예에 열거된 비율을 포함한다:
실시예 및 결과
실시예 1 - 방충 효과가 있는 첨가제 제형, 합성 베이스(ADDITIVE FORMULATION WITH REPELLENT ACTION, SYNTHETIC BASE)
다음을 포함하는, 조성물 1로 명명된, 방충 첨가제 조성물:
화합물(compound) % 중량(weight) 첨가 순서
퍼메트린/ 사이퍼메트린(Permethrin / Cypermethrin) 45.0 ~ 60.0 5
글리콜(프로필렌 글리콜/ 디프로필렌 글리콜))
(Glycol (propylene glycol / dipropylene glycol))		 8.0 ~ 12.0 1
수소 첨가 캐스터 오일 40 EO
(Hydrogenated Castor Oil 40 EO)		 10.0 ~ 15.0 4
에톡실레이트/프로폭실레이트 알코올
(Ethoxylate / Propoxylate Alcohol)		 4.0 ~ 7.0 3
칼슘 도데실벤젠설포네이트 및/ 폴리에틸렌-폴리프로필렌 모노부틸 글리콜 에테르
(Calcium dodecylbenzenesulfonate and / Polyethylene-polypropylene monobutyl glycol ether)		 15.0 ~ 20.0 2
1.00 및 1.50% 용량(dosages)의 조성물 1과의 수성 코팅(비닐-아크릴 수지)(water-based coatings (vinyl-acrylic resin))에 대한 안정성 및 융화성 시험 결과는 다음과 같다.
방법:
● 페인트 1 비닐(PAINT 1 VINYL) 및 페인트 2 비닐(PAINT 2 VINYL) 샘플에 대한 첨가제 사용, 이때, 1.00% 및 1.50% 용량(dosages)의 방충 첨가제 조성물 1 사용;
● 14일 동안 45℃의 오븐에서 진보된 안정성 시험;
● 습한 상태에서 매일 샘플의 색깔 및 냄새 관찰;
● 안정성 기간의 개시 및 종료 시 pH 측정.
결과:
A - 샘플:수성 비닐 페인트
(Ref.:RAM 1262/13)
샘플:비닐 1
첨가제: 색깔 냄새
페인트 흰색(10% pH 9.38 물)
(10% pH at 9.38 water)		 특유의 냄새
1.00% 조성물 1 흰색 특유의 냄새
2일 흰색 특유의 냄새
3일 흰색 특유의 냄새
4일 흰색 특유의 냄새
5일 흰색 특유의 냄새
6일 흰색 특유의 냄새
7일 흰색 특유의 냄새
8일 흰색 특유의 냄새
9일 흰색 특유의 냄새
10일 흰색 특유의 냄새
11일 흰색 특유의 냄새
12일 흰색 특유의 냄새
13일 흰색 특유의 냄새
14일 흰색 특유의 냄새
pH(물 중 10% 용액)(10% solution in water)) 초기: 9.34
최종: 9.31
첨가제: 색깔 냄새
1.50% 조성물 1 흰색 특유의 냄새
2일 흰색 특유의 냄새
3일 흰색 특유의 냄새
4일 흰색 특유의 냄새
5일 흰색 특유의 냄새
6일 흰색 특유의 냄새
7일 흰색 특유의 냄새
8일 흰색 특유의 냄새
9일 흰색 특유의 냄새
10일 흰색 특유의 냄새
11일 흰색 특유의 냄새
12일 흰색 특유의 냄새
13일 흰색 특유의 냄새
14일 흰색 특유의 냄새
pH(물 중 10% 용액)(10% solution in water) 초기: 9.34
최종: 9.34
14일의 안정 단계 이후 샘플을 오븐에 보관하였다. 또한, 필름 신장 시험 (film extension test)을 수행하였는데, 건조 필름의 측면과 관련하여(regarding aspect of the dry film) 어떠한 변화도 관찰되지 않았다.
실시예 2 - 천연 첨가제로 부스트된 합성 기반의 방충 작용 첨가제가 있는 첨가제 제형(ADDITIVE FORMULATION WITH SYNTHETIC-BASED REPELLENT ACTION ADDITIVE BOOSTED WITH NATURAL ADDITIVES)
첨가제 효과를 강화하고, 그것의 작용 스펙트럼을 증가시키는 것 이외에, 천연 첨가제의 도입은, 다른 것들 중에서도 레몬그라스(lemongrass), 멀구슬나무 오일(Neem oil)과 같은 식물 유래 원재료의 이용 가능성이라는 관점에서 더욱 지속 가능한 제품을 제공한다.
아래는 조성물 2라 불리는, 방충 첨가제 조성물을 설명한 것으로, 다음을 포함한다:
화합물(Compound) % 중량
(% weight)		 첨가 순서
(Addition order)
퍼메트린/ 사이퍼메트린(Permethrin / Cypermethrin) 40.0 ~ 50.0 5
글리콜(프로필렌 글리콜/ 디프로필렌 글리콜))
(Glycol (propylene glycol / dipropylene glycol))		 8.0 ~ 12.0 1
에센셜 레몬그라스 오일(Essential Lemongrass oil) 10.0 ~ 12.0 6
수소 첨가 캐스터 오일 40 EO
(Hydrogenated Castor Oil 40 EO)		 10.0 ~ 15.0 4
에톡실레이트/프로폭실레이트 알코올
(Ethoxylate / Propoxylate Alcohol)		 3.0 ~ 6.0 3
칼슘 도데실벤젠설포네이트 및/ 폴리에틸렌-폴리프로필렌모노부틸 글리콜 에테르
(Calcium dodecylbenzenesulfonate and / Polyethylene-polypropylene monobutyl glycol ether)		 12.0 ~ 17.0 2
1.00 및 1.50% 용량의 조성물 2와의 수성 코팅(비닐-아크릴 수지)에 대한 안정성 및 융화성 시험 결과는 다음과 같다.
첨가제: 색깔 냄새
1.00% 조성물 2 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
2일 흰색 방충 첨가제 냄새
3일 흰색 방충 첨가제 냄새
4일 흰색 방충 첨가제 냄새
5일 흰색 방충 첨가제 냄새
6일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
7일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
8일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
9일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
10일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
11일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
12일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
13일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
14일 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
pH(물 중 10% 용액)(10% solution in water) 초기: 8.78
최종: 9.02
첨가제: 색깔 냄새
1.50% 조성물 2 흰색 방충 첨가제 희미한 냄새
2일 흰색 방충 첨가제 냄새
3일 흰색 방충 첨가제 냄새
4일 흰색 방충 첨가제 냄새
5일 흰색 방충 첨가제 냄새
6일 흰색 방충 첨가제 냄새
7일 흰색 방충 첨가제 냄새
8일 흰색 방충 첨가제 냄새
9일 흰색 방충 첨가제 냄새
10일 흰색 방충 첨가제 냄새
11일 흰색 방충 첨가제 냄새
12일 흰색 방충 첨가제 냄새
13일 흰색 방충 첨가제 냄새
14일 흰색 방충 첨가제 냄새
pH(물 중 10% 용액)(10% solution in water) 초기: 8.73
최종: 8.91
14일의 안정성 후 샘플을 오븐에 보관하였다. 또한, 필름 신장 시험을 수행하였는데, 건조 필름의 측면과 관련하여 어떠한 변화도 관찰되지 않았다.
필름이 건조된 후, 더 이상 냄새가 두드러지지 않아, 제한없이 코팅을 수행할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 기어다니는 벌레 및 날아다니는 벌레에 대해 사용되는 합성 방충 첨가제 제형(formulation of synthetic repellent additive)으로서, 40 내지 70% 중량의 유효 성분 퍼메트린(permethrin) 및/또는 사이퍼메트린(cypermethrin)(40 to 70% weight of active ingredients permethrin and/or cypermethrin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 방충 첨가제 제형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제형은 10 내지 20% 중량의 첨가제 레몬그라스 오일, 멀구슬나무 오일 및/또는 안디로바 오일(10 to 20% weight of additives lemongrass oil, Neem oil and/or andiroba oil)을 포함하는 천연 첨가제(natural additives)로 부스트되는(boosted), 합성 방충 첨가제 제형.
  3. 방충 첨가제 제형(Formulation of repellent additive)으로서, 상기 제형은
    - 수성형(아크릴, 라텍스, 스티렌-아크릴, 에폭시 또는 알키드) 및 용제형(아크릴, 에폭시 또는 알키드) 코팅 조성물;
    - 조성물에 수지를 포함하며, 가구, 공구, 베이스 트림, 천장 트림 등의 제조에 사용되는 목재 라미네이트 제품;
    - 벽지와 같은 표면 코팅지
    에 도포되는 방충 첨가제 제형.
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