TWI222347B - Insect repellant formulation deliverable by piezoelectric device - Google Patents

Description

五、發明説明（1 ) 發明背景 發明範圍 本發明係關於驅蟲劑配方，其包含極性溶劑、具有低 黏度且可由壓電裝置輸送。 相關技藝之描述 可噴濃的殺蟲組成物已熟知且通常包含一殺蟲劑、一 溶劑及其它組分。因為一般殺蟲劑為非極性，所以最常使 用於此目的之溶劑為其本身具非極性，例如烴類溶劑（諸如 己烷及石油溶劑混合物），例如其可在商品名為薛而索 (Shellsol)及愛所帕（iSOpar)下獲得。 雖然烴類溶劑可有效地溶解大部分一般的非極性殺蟲 劑時，該些溶劑趨向於具有低閃點且會引起環境及健康的 風險。因此，所欲的是發展能避免或減少使用這些溶劑之 可噴灑的殺蟲組成物。可由能減少或避免非極性溶劑之使 用的壓電輸送系統來輸送之殺蟲劑配方將於技藝中發展。 低閃點的溶劑典型地具有高揮發性。高揮發性將造成 殺蟲配方未意欲地蒸發，即所謂的”潛在損失”。當該配方 意欲藉由壓電裝置輸送超過一段長時期時，潛在損失的問 題特別嚴重。為此及其它理由，於技藝中已需要可藉由壓 電裝置輸送而使用低揮發性溶劑之殺蟲配方。费 美國專利案號Re· 3 1，927揭示出靜電可噴灑的殺蟲配 方。使用高沸點、高閃點的烴類溶劑（諸如愛所帕L)來溶解 這些殺蟲劑，但是加入較少量的極性組分（諸如正丁醇或環 己酮）以提昇黏度及減低配方的電阻率。對使用壓電輸送 1222347 A7 B7 五、發明説明（2 ) 統來有效輸送來說，這些溶液的黏度咸信太高。 美國專利案號5,935,554係針對氣溶膠空間噴塗 (aerosol space spray)，於某些具體實施例中，其為一種殺 蟲組成物。該組成物包括一殺蟲劑、一溶劑及一推進劑及 於某些實例中一共溶劑。其中殺蟲劑所使用的溶劑為薛而 索T，而乙醇為共溶劑。 歐洲專利案號897,755揭示出可氣溶膠及壓電輸送的 殺蟲劑組成物。所提及之壓電系統用的溶劑為脂肪烴類、 脂環烴類、芳香烴類、.經i化的烴類、醇類、酯類、醚類 及酮類，所提供的特別較佳物為具有5至1 8個碳原子的飽和 脂肪烴類。EP 897,755並無確認出將溶解殺蟲劑的極性溶 劑’，亦無確認出可提供合適於使用在壓電輸'送系統的極性 溶劑之性質。 · 先述技藝之典型的液體霧化器會於配方中使用大量的 推進劑。傳統上，為了獲得分散進入空氣所欲的氣溶膠特 徵，該配方包含最少的活性成分、活性成分用的溶劑及合 適的推進劑。該活性成分通常由少於1% w/w構成。該溶劑 以10-20% w/w的級數存在而推進劑則構成80-90% w/w。於 此氣溶膠配方的大部分實例中，該溶劑為烴類溶劑且該推 進劑為碳氟化合物或烴類。再者，該推進劑部分以水取代， 其中該水的重量百分比於30-40% w/w的範圍。因此可明瞭 輸送1克的殺蟲劑傳統上需要釋放80至250克的揮發性有機 化合物類（VOC’s)至大氣氛。揮發性有機化合物（VOC)為可 提供具相當可觀的蒸氣壓之化合物類的共通名稱，例如碳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） -----------------------裝..............-itr:........i……線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1222347 五、發明説明 II化合物類、烴類（例 ^ 進劑。 ⑶丁说）專荨，其通常可使用做為推 本發明之目標為提供一種可由壓電輸送系統輸送的殺 =成物。特別地，所欲提供_種具足夠低黏度的殺蟲組 而可由壓電輸送系統以細微的霧狀或煙狀形式輸送， 而遍及房間提供連續的驅蟲性且不會太快地沉殿在週圍表 面〇 X本七月的另一個目標為提供一種無害或無危險的低黏 度殺蟲組成物，其將減少或消除烴類溶劑之使用。特別地， 想要提供-種對人類具有整體的低毒性且對呼吸系統無害 、λ蛾、、且成物。本發明之目標亦為提供一種不易燃且具有 足夠低的蒸氣壓之殺蟲組成物，因此當該配方使用壓電輸 送裝置時可減少潛在損失。 · 本發明的這些及其它目標可藉由提供一種包含一殺蟲 剡及至一種於25π下蒸氣壓低於約5毫米的極性溶劑 之殺蟲組成物而達成，其中該殺蟲組成物於25乞下的黏度 低於2.6厘泊。於較佳的具體實施例中，該極性溶劑包括二 丙二醇二甲基醚。 較佳地，該溶劑超過75%為極性溶劑或極性溶劑與共 溶劑之組合。於特別佳的具體實施例中，該組成物實質上 無烴類溶劑。 於較佳的具體實施例中，根據本發明之殺蟲組成物， 其包含的殺蟲劑量為該組成物的約3重量百分比至約20重 量百分比’同時該溶劑或溶劑類之量為該組成物的約8〇至 本紙張尺度適用中國國家標準（咖）A4規格（21〇χ297公釐） ..................... /…… (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂I 五、發明説明（4 ) 97重量百分比。 根據本發明的較佳配方非為乳液且不需要輸送用的推 進劑。 較佳具體實施例的詳細描述 如由熟知此技藝之人士了解，壓電液體霧化器包含一 片可藉由以壓電材料（諸如錯酸鈦酸鉛（ρζτ)或偏鈮酸鉛 (ΡΝ))製得之傳動裝置而振動的孔板。在貫穿壓電傳動裝置 施加交替的電場後，此裝置會膨脹及縮小而使孔板振動。 該振動的孔板會與液體接觸，結果可將小液滴超音波地推 進通過板中的孔洞而噴射進入大氣氛。 壓電液體輸送系統中的孔板之孔洞直徑可決定產生的 小液滴之尺寸。該直徑的範圍通常在約i及約25微米之間， 較佳地從約4至約1 〇微米。該孔洞的尺寸可修改使得裝置的 能量消耗最小，同時小液滴的尺寸可足夠小而准許小液滴 仍然懸浮在空氣中及蒸發而不會聚集在週圍表面。 具有平均尺寸大於約15至20微米及較大的小液滴會有 從空氣中沉澱到輸送裝置及其它表面上的傾向。因此，優 良的是提供一種可產生具有尺寸少於2〇微米之小液滴的溶 液，較佳地少於15微米。平均尺寸約1〇微米的小液滴經觀 察可停留懸浮於空氣中一段合適的長時間以便有效地殺死 於房間内的昆蟲。 根據本發明之低黏度殺蟲組成物特別合適用於壓電輸 送系統，此系統可藉由低電壓電池諸如常見的”A”、，，AA，，、 ” AAA”、”C”、”D”單元電池及其類似物來施加電力。於特 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） 1222347 A7 B7 五、發明説明 別佳的具體實施例中，本發明之殺蟲組成物可適用於能藉 由單一的1.5伏特之”AA，，尺寸電池來施加電力的壓電輪送 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 系統。 可使用來輸送本發明之殺蟲組成物的壓電系統揭示在 共審查中的申請案號09/449,601、案號09/498 859、案號 09/5 1 8,882及案號09/5丨9,603，此些申請案全文以參考方式 併入本文。但是，於此描述及請求的組成物並不限制於可 由在上述參考的專利申請中所描述之系統輸送的那些。 藉由描述（非為限制本發明），該殺蟲組成物可經由壓 電輸送系統以約20至約40毫克/小時之速率輸送至房間，而 組成的殺蟲活性組分量在約3及20百分比之間。 、一HtX · 通常較佳地為獲得每小時約丨至約2毫克的活性殺蟲劑 之輸送速率，所以一天操作8小時的1〇毫升瓶子之有用鈞有 效期在約30及約70日之間。 水- 使用能延長輸送的壓電輸送裝置則產生對可使用於殺 蟲配方之溶劑系統的限制。這些限制包括：（丨）殺蟲劑的溶 解能力、（2)低黏度、（3)低蒸氣壓、（4)高閃點及（5)低毒性（通 常可藉由對水的高溶解度·而明暸）。 如於本文中使用之"溶劑系統，，意指著所有使用於殺蟲 組成物的溶劑之組合。如本文中使用的“主溶劑，，意指著於 最後配方中包含多於50重量百分比的溶劑。”共溶劑，，意指 著除了主溶劑外所使用的任何溶劑。 通常地，該活性物必需可溶解在配方中的溶劑系統， 其欲由壓電裝置輸送的量在約2重量百分比至約1〇重量百

1222347 A7 B7 五、發明説明（6 ) 分比之間。 經發現為了有效地藉由壓電輸送系統來輸送殺蟲劑， 低黏度為關鍵性。咸信使用根據本發明的較佳輸送系統需 要低於10厘泊（cp)的黏度以獲得合適的煙狀或霧狀。根據 本發明之殺蟲組成物較佳地具有低於約2.6Cp的黏度，更佳 地低於約2.2cp。 因為該殺蟲劑通常為高黏度物質，因此於根據本發明 的殺蟲配方中需要使用具有黏度至少少於約2.6cp的溶劑 系統，及較佳地少於2.2cp或較低。 於本發明之組成物的製備中，本發明家企圖減少或消 除使用對吸入有害的溶劑，諸如標示為R2〇、R21或R22的 那些；會刺激眼睛或皮膚的溶劑，諸如標示為R36及R3 8 的那些；易燃的溶劑，諸如標示為R10的那些；及當吸入、 σ區吐及隨後吸出肺時對呼吸系統害的溶劑，諸如標示為 R65的那些。通常所欲的是，標號R2〇、R21或R22的溶劑 不超過最後配方的25重量％ ;標號R36、R38的溶劑不超過 最後配方的20% ;及標號R65的溶劑不超過最後配方 10 %。標號R10指為低閃點材料。所欲的是，根據本發明 配方具有少於20重量％標示為Ri〇的溶劑。 如於本文中所使用，”低毒性”組成物包含少於25重 百分比的R20、R21或R22溶劑；少於2〇重量百分比的R36 或R38溶劑；或少於10重量百分比的r65溶劑；及其全部的 煙類溶劑少於25重量百分比。限制使用具有上述描述的標 號之危害物溶劑可避免明顯的標籤標號，此在配製商業上 的 之 量

f請先閱讀背面之注意事项再填寫本頁) •裝· 、一吓— :線丨 1222347 A7 ________B7_ 五、發明說明（7 ) " 一 — 可接=的殺蟲成分時很重要。通常地，極性溶劑於 有南溶解度而為低毒性溶劑。 、 ’、 根據本發明的最佳組成物實質上無煙類溶劑、 下文中的"實質上無"允許存在較少量的烴類溶劑，但 不改變組成物的重要特徵。 ”： 於水中的高溶解度為低整體毒性的好指標。因此，乙 二醇醚類為好的候選溶劑，而可於本發明中使用為溶劑或 共溶劑。例如，丙二醇乙基醚、丙二醇正丙基醚、乙二醇 乙基醚及乙二醇丙基醚全部於25t下具有低於2 6厘泊的 黏度、於水中好的溶解度及於2〇χ：τ5毫米^^的低蒸氣 壓。丙二醇甲基醚具有好的水溶解度及低黏度，但是其高 条氣壓（於20°C下8.1毫米Hg)則妨礙其使用做為主溶劑，但 其可使用做為共溶劑。亦可使用乙二醇丁基醚、二丙二醇 甲基驗、二丙二醇正丙基醚、二丙二醇三級丁基醚及三丙 二醇甲基醚，雖然這些乙二醇醚溶劑的黏度全部大於 2.6cp，此會稍微限制其使用。 二乙二醇甲基_、二乙二醇乙基醚、二乙二醇丙基峻 及二乙二醇丁基醚全部可溶於水、具有低蒸氣壓及高閃 點。但是，其於25°C的黏度範圍在3.9及4.7cp之間，此會限 制其使用於根據本發明之配方中。 所欲的是保持最後配方的閃點高於約55°C(131°F)，如 根據潘斯克-馬丁（Penske Martin)封杯法（ASTM D9S)測 量，更佳地高於約60°C(140T)。 本紙張尺度適用中國國家標準（〇^) A4規格（210X297公釐） -10 - ........................ ^…… (請先閲讀背面之注意事项再填窝本頁) •訂丨 1222347 A7 B7 五、發明説明（8 於本文中，本發明家已發現必需使用於2〇艺下具有少 於約5毫米Hg的蒸氣壓之溶劑，以避免在_段長時期輸送 後於殺蟲配方中產生4不可接受的潛在損失。通常使用於類 似的環境之烴類溶劑(諸如愛所帕c、愛所帕G、愛所帕l、 愛所帕E及其類似物）已發現全部會導致無法接受的潛在損 失。 、 二丙二醇二甲基醚（DMM)已發現可符合對低蒸氣壓 (於20t下0.55毫米Hg)、低黏度（於25t：Tlcp)及做為低毒 性指標的南水溶解度（3 5克/100毫升水）之限制。單獨在具有 這些特徵的乙二醇醚溶劑當中，DMM具有相當高的閃點 (149°F(65°C))。因此，於較佳的具體實施例中，DMM可做 為主溶劑而與一種或多種共溶劑一起使用。 於較佳的具體實施例中，該殺蟲組成物包含一種矣溶 劑。該共溶劑的功能為改善最後配方的功效同時仍然能夠 使配方符合高閃點、低揮發性、低黏度及低毒性（如可藉由 於水中的高溶解度而明瞭）之限制。此外，該共溶劑本身可 具有比主溶劑低的閃點、高的揮發性、高的黏度及低的溶 解度，但對使用於根據本發明的溶劑系統來說仍然可接 叉。可使用愛所帕L溶劑（一種具非常小的水溶解度之烴類 且具有R65的危害物標號）做為共溶劑，其量則少於約丨〇重 量百分比。可使用丙二醇甲基醚醋酸酯（其閃點丨14下及亦 有女36的危害物標號）做為共溶劑，其量則少於最後配方的 約20重量百分比。可使用丙二醇正丙基醚（pnp)(其閃點119 °F)做為共溶劑，其量最高約20重量百分比。較佳的共溶劑 本紙張尺度適财關家標準（CNS) A4規格（21GX297公釐） 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝丨 、τ :線丨 1222347 A7 B7 五、發明説明（9 ) 為環醯胺N-甲基吡咯烷酮（NMP)，其使用量少於約20重量 百分比。 可使用於根據本發明中的組成物之該殺蟲劑並無特別 限制，及包括（非為限制）擬除蟲菊酯殺蟲劑類諸如除蟲菊 酯、丙稀菊酯（allethrin)、胺菊酯、苄咬菊酯等等；有機碟 殺蟲劑類諸如殺填松（fenitrothion)、西阿佛斯（ciafos)、地 亞農（diazinon)等等；胺基甲酸酯殺蟲劑諸如甲胺曱醯氧 萘。特別佳的為合成的擬除蟲菊酯類，反氟菊酯 (卜&115^11化1*丨11)(3-(252-二氣乙炔基）-2,3-二甲基環丙烧叛酸 (1R-反）-2,3,5,6-四氟苯基）甲酯，合成的擬除蟲菊酯）、及普 拉菊酯（prallethdn)((lRS)-順，反菊酸（RS)-2-甲基-4-側氧， -3-(2-丙炔基）環戊-2-烯酯）（有時指為Etoc)。泰氟菊酯 (Tefiuthrin)、丙嫦除蟲菊（pynamin)、丙稀除蟲菊‘帖 (pynamin forte)及天然除蟲菊粉全部可接受使用。 於某些下列實例中，使用除蟲菊粉20做為殺蟲劑。除 蟲菊粉20(可從瓦克斯戴爾（Waxdale)獲得）為一種於石油蒸 餾物及蔬菜萃取物中之除蟲菊酯類的混合物，其具有20重 量百分比的活性成分。 下列為根據本發明之實例。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210X297公釐） 12 —'......·-------------%..................、訂................ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1222347 A7 B7 五、發明説明（10 實例1 實例2 6重量％ 94重量％ 100% 殺蟲劑 溶劑 普拉菊酯 DMM 總和 組成物黏度 於60/120分鐘之擊倒％ .104 cp 2/63 殺蟲劑 普拉菊酯 6重量％ 溶劑 PnP 75重量％ 共溶劑 PMA 19重量％ 總和 100% 組成物黏度 2.259 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 28/100 實例3 殺蟲劑 普拉菊酯 6重量％. 溶劑 PnP 47重量％ 共溶劑 DMM 47重量％ 總和 100% 組成物黏度 1.599 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 87/89 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 13 1222347 A7 B7 五、發明説明（11 ) 實例4 殺蟲劑 普拉菊酯 6重量％ 溶劑 DMM 75重量％ 共溶劑 NMP 19重量％ 總和 100% 組成物黏度 2.259 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 100/100 實例5 殺蟲劑 普拉菊酯 6重量％ 溶劑 DMM 85重量％ 共溶劑 愛所帕L 9重量％ 總和 100% 組成物黏度 1.098 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 91/100 例6 殺蟲劑 普拉菊酯 6重量％ 溶劑 DMM 66重量％ 共溶劑 NMP 19重量％ 共溶劑 愛所帕L 9重量％ 總和 100% 組成物黏度 1.098 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 100/100 ----------------------------------------、可................... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 14 1222347 A7 B7 五、發明説明（12) 實例7 殺蟲劑 溶劑 共溶劑 普拉菊酯 DMM ^ DPM 總和 6重量％ 75重量％ 19重量％ 100% 組成物黏度 於6 0 /12 0分鐘之擊倒％ 1.324 cp 100/100 8 殺蟲劑 溶劑 共溶劑 普拉菊酯 DMM NMP 總和 10重量％ 71.4重量％ 18.6重量％ 100% 組成物黏度 < 於60/120分鐘之擊倒％ 1.63 8 cp 100/100 9 殺蟲劑 溶劑 共溶劑 普拉菊S旨 DMM NMP 總和 1 5重量％ 67.4重量％ 17.6重量％ 100% 組成物黏度 於60/120分鐘之擊倒°/〇 1.723 cp 50/68 .......................^.....-............、玎 ..............:緣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 15 1222347 A7 B7 五、發明説明（13) 實例10 殺蟲劑 除蟲菊粉20 60重量％ 溶劑 DMM 31.7重量％ 共溶劑 愛所帕L 8.3重量％ 組成物 總和 100% 組成物黏度 2.364 cp 於6 0 /12 0分鐘之擊倒％ 100/100 實例11 殺蟲劑 除蟲菊粉20 40重量％ 溶劑 DMM 47.8重量％ 共溶劑 NMP 12.2 重量 °/。 總和 100% 組成物黏度 1.744 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 72/100 實例12 殺蟲劑 Trans-fluthrin 6重量％ 溶劑 DMM 74.5重量％ 共溶劑 愛所帕L 19.5重量％ 總和 100% 組成物黏度 1.441 cp 於60/120分鐘之擊倒％ 17/98 J,..................装................、町................ ¥ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 16 IZ22347 A7 B7 五、發明説明（14 ▲於上述實例中組成物黏度的測量可以柏怜（B〇h⑽流 變計獲得。 ”擊倒”指為根據如下進行的蚊子擊倒試驗。為了獲得 編列在上述實例右列之擊倒百分比資料，㈣電霧化單位 放置在20立方尺艙室中的〇71公尺（28英忖）架子上。將該 單位计成母小k 2.00耄克活性成分的輸送目標量，其實 際的量範圍在每小時約U及約3 5毫克活性成分的活性成 分之間。 將母個含大約十隻14天大的埃及黑斑蚊之240毫升體 積的圓柱狀硬紙板籠，分別地放置在籠的每邊離中央約36 英忖（0.91公尺）及於三種不同高度（〇 、丨37及丨84公尺） 處。5己錄於不同區間擊倒的蚊子數量。於一小時及二小時 内的蚊子擊倒百分比報導在實例表的右列。 如於這些實例中可說明包含實質上量的乙二醇醚類之 溶劑系統已顯示出可產生驚人地同質、低黏度及低毒性的 一般殺蟲劑溶液而合適使用於壓電輸送系統。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝丨

.訂I :線丨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 17

Claims (1)

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第90131145號專利申請案申請專利範圍修正本 93.3.25 1 · 一種殺蟲組成物，其主要包含·· 一種殺蟲劑及 乙二醇醚溶劑，其於2〇。〇下具有低於2·6厘泊的黏 度以及於20°C下低於約5 mm Hg的蒸氣壓，以及 一種共溶劑，其中該殺蟲組成物具有一於2〇艽下低 於2.6厘泊的黏度。 2·如申請專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該殺蟲組成 物於20°C下之黏度少於約2.2厘泊。 3.如申請專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該殺蟲組成 物之閃點大於約6〇°C，如利用潘斯克-馬丁封杯法測定。 4·如申凊專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該乙二醇_ 為二丙二醇二甲基&|。 如申w專利乾圍弟1項之殺蟲組成物，其中至少一種共 溶劑包括N-甲基吡咯烷酮。 6.如申凊專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該共溶劑係 以少於該組成物之約25 wt%的量擇自於烴類溶劑NMP 及DMN及其混合之群中。 •如申凊專利範圍第1項之殺蟲組成物，其實質上無煙類 溶劑。 8·如申凊專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該殺蟲劑的 存在里為該殺蟲組成物之約3至約2〇重量百分比。 -1S - 1222347 9·如申請專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該殺蟲劑包 括至少一種反氟菊酯、泰氟菊酯、丙烯除蟲菊、丙烯除 蟲菊佛帖、天然除蟲菊粉或普拉菊酯。 ι〇·如申請專利範圍第1項之殺蟲組成物，其可利用壓電分 散器給藥。 11·如申請專利範圍第1項之殺蟲組成物，其中該組成物非 為乳液。 U· —種低毒性、非乳液之殺蟲組成物，其主要包含： 3重量百分比至約20重量百分比的非極性殺蟲劑， 及 約80重量百分比至約97重量百分比的極性溶劑， 該極性溶劑包含至少一種乙二醇醚，其蒸氣壓於2〇 °C下低於約5毫米Hg，及 該殺蟲組成物之黏度於20°C下低於2.6cp。 13.如申請專利範圍第12項之殺蟲組成物，其中該極性溶 劑包含約60至約95重量百分比的乙二醇醚及約2至約2〇 重量百分比的環醯胺。 14· 一種低毒性、非乳液之殺蟲組成物，其包含： 約3重量百分比至約20重量百分比的非極性殺蟲 劑’約5至約15重量百分比的普拉菊酯， 約80重量百分比至約97重量百分比的極性溶劑，約 65至約85重量百分比的二丙二醇二甲基謎，以及 約5至約20重量百分比的正甲基σ比咯烷酮， 該殺蟲組成物之黏度於20。(：下低於2.6cp。 19