生物杀伤剂作为阻燃剂的用图
【专利说明】生物杀伤剂作为阻燃剂的用途
[0001] 本发明涉及生物杀伤剂作为阻燃剂的用途。
[0002] 阻燃剂为用于聚合物(如热塑性塑料和热固性材料、纺织物和涂料)中以抑制或 阻止火焰蔓延的化学品。其可被分为几种不同类的化学品:
[0003] -矿物质(如氢氧化铝ATH、氢氧化镁MDH、碳酸镁钙、水菱镁矿、各种水合物、红磷 和硼化合物,大部分是硼酸盐);
[0004] -有机卤素化合物。其包括有机氯,如氯菌酸衍生物和氯化石蜡;有机溴,如十 溴二苯醚(decaBDE)、十溴二苯乙烷(decaBDE的替代物)、聚合的溴化物如溴化聚苯乙 烯、溴化碳酸酯低聚物(BCO)、溴化环氧树脂低聚物(BEO)、四溴邻苯二甲酸酐、四溴双酚 A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD)。大多数但不是所有的卤化阻燃剂与增效剂结合使用以 提高其效率。三氧化锑是广泛使用的,但也使用其他形式的锑如五氧化物和偏锑酸钠;
[0005] -有机磷化合物,如有机磷酸酯,三(2, 3-二溴丙基)磷酸酯、TPP、RDP、BPADP、磷 酸三(邻甲苯酯)、膦酸酯如DMMP和亚膦酸酯。还有一类重要的阻燃剂,它们同时含有磷和 卤素,这种阻燃剂的实例为氯代磷酸酯如TMCP和TDCP。
[0006] 通常,生物杀伤剂被认为是这样的化学物质,其可通过化学方法阻止任何有害生 物、使其无害化或对其发挥防治作用。生物杀伤剂通常用于医学、农业、林业和工业中。
[0007] 灭蚁灵(Mirex,得克隆,IUPAC 名称:1,la, 2, 2, 3, 3a,4, 5, 5, 5a,5b,6-十二氯八 氢-1H-1,3, 4-(次甲基)环丁并[cd]环戊二烯)是一种氯化烃生物杀伤剂,其作为杀虫剂 而被商品化并因其对环境的影响(对海洋无脊椎动物的毒性)而于1978年被《斯德哥尔摩 公约》禁用。灭蚁灵是一种胃毒杀虫剂。该杀虫剂的使用主要集中在美国东南部用于防治 输入的火蚁。灭蚁灵也被认为是一种累积的氯化阻燃剂。
[0008] 硫丹(Endosulfan,IUPAC 名称:6, 7, 8, 9, 10, 10-六氯-1,5, 5a, 6, 9, 9a-六 氢-6, 9_亚甲基_2, 4, 3_苯并二噁噻频(benzodioxathiepine) -3-氧化物)是另一种已知 的氯化烃生物杀伤剂,其用于世界各地的农业中以防治虫害,所述虫害包括粉虱、蚜虫、叶 蝉、科罗拉多马铃薯甲虫和甘蓝蠕虫。因其剧毒性、生物蓄积的可能性以及作为内分泌干扰 物的作用,硫丹成为一种极具争议的农业化学品。由于其对人类健康和环境的威胁,2011年 4月的《斯德哥尔摩公约》通过了关于制造和使用硫丹的全球禁令。该禁令将于2012年年 中生效,在某些用途中被额外豁免5年。硫丹也已知为是一种阻燃剂。
[0009] 另一种被认为是杀虫剂的氯化烃是狄氏剂(Dieldrin,IUPAC名称:laR,2R,2aS,3 S,6R,6aR,7S,7aS) -3, 4, 5, 6, 9, 9-六氯-la, 2, 2a,3, 6, 6a,7, 7a-八氢-2, 7:3, 6-二亚甲基 萘-[2, 3-b]环氧乙烯)。已证明长期暴露于狄氏剂对很多种动物包括人类具有毒性,该毒 性远大于对最初的昆虫靶标的毒性。出于这个原因,现在世界上大多数国家禁止狄氏剂。狄 氏剂已知为是一种阻燃剂。
[0010] 除灭蚁灵、硫丹、狄氏剂外的其他已知的杀虫剂和阻燃剂还有异狄氏剂(Endrin)、 艾氏剂(Aldrin)、氯丹(Chlordane),它们均具有氯化降冰片稀部分。除灭蚁灵外,所有这 些生物杀伤剂均列在提案65-一一个已知会导致癌症、出生缺陷或其他生殖危害的化学品 列表中。
[0011] US 4324910涉及含有至少一个2, 2, 2-三氯-1-羟乙基基团的取代的脲化合物,该 化合物作为阻燃剂用于聚合物如聚氨酯是有用的。此外,这些化合物作为有用的农药、除草 剂、杀真菌剂和杀细菌剂记载于US 4324910中。
[0012] Anne Schipper 等人(Fire and Materials,第 19 卷,第 61-64 页(1995))公开 了化合物的氯含量与其对燃烧过程的抑制作用之间的相关性数据。已经收集了化合物如 3-6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(除草剂麦草畏(Dicamba) )、4_氯-2-甲基苯氧基乙酸(除草 剂MCPA)、1,3-二氯丙稀(箔熏蒸剂)和六氯环己烧(杀虫剂林丹(Lindane))的数据。
[0013] GB 1 255 198A公开了适合作为农药如杀虫剂、杀螨剂和杀细菌剂的磷酸的卤代 芳基酯。其还公开了该类化合物可用作塑料的难可燃电介质和阻燃剂、用作漆的添加剂以 及用作纺织物的浸渍剂。
[0014] JP H08 26907 A公开了一种乳油农业化学制剂,其具有阻燃性质,由松香增 塑剂、表面活性剂、极性溶剂和农业化学化合物(如三挫醇(Triazimenol)、丙环挫 (Propiconazole)、氯氰菊醋(Cypermethrin)、毒死蜱(Chloropyrifos)等)组成。JP H0826907也讨论了不含卤素基团的农业化学化合物(例如乙氧呋草黄(Ethofumesate)、苯 线磷(Fenamiphos)等)用于乳油(EC)制剂的用途。此外,普遍已知松香增塑剂具有阻燃 剂性质。总之,该出版物没有公开农业化学化合物本身具有阻燃性质,而是公开了 EC制剂 的阻燃性质可归结于松香增塑剂(以及缺乏有机溶剂)。
[0015] 本发明的目的是提供一种生物杀伤剂,其可通过化学方法阻止任何有害生物、使 其无害化或对其发挥防治作用,并且可用作阻燃剂。已惊讶地发现某些生物杀伤剂可用作 阻燃剂。特别是已发现包含至少一个卤素部分的生物杀伤剂可用作阻燃剂,条件是所述生 物杀伤剂不选自灭蚁灵、硫丹、狄氏剂、异狄氏剂、艾氏剂、氯丹、麦草畏、林丹、MCPA、1,3-二 氯丙烯、含有至少一个2, 2, 2-三氯-1-羟乙基基团的取代的脲化合物和磷酸的卤代芳基 二酯化合物。在本发明一个优选实施方案中,生物杀伤剂被用作阻燃剂,所述生物杀伤剂 不包括含有氯化降冰片烯部分的化合物、麦草畏、林丹、MCPA、1,3-二氯丙烯、含有至少一个 2, 2, 2-三氯-1-羟乙基基团的取代的脲化合物和/或磷酸的卤代芳基二酯化合物。
[0016] 本文所用术语本发明的"生物杀伤剂"应指含有至少一个卤素基团(如氯、溴、碘、 氟)的化学物质,其可通过化学方法阻止任何有害生物、使其无害化或对其发挥防治作用。 本发明的生物杀伤剂可以是农药,包括杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、安全剂、植物生长调节 剂、杀藻剂、杀螺剂、杀螨剂、杀线虫剂、安灭杀(omnicide)和灭鼠剂。生物杀伤剂也可以是 抗微生物/抗病毒化学物质,包括杀菌剂、抗生素、抗细菌剂、抗病毒剂、抗真菌剂、抗原生 动物剂和杀寄生虫药。
[0017] 在本发明另一优选实施方案中,含有至少一个选自溴、氯和碘的原子的生物杀伤 剂被用作阻燃剂。在一个甚至更优选的实施方案中,含有至少一个选自溴和氯的原子的生 物杀伤剂被用作阻燃剂。在另一个优选实施方案中,含有至少一个溴原子的生物杀伤剂被 用作阻燃剂,甚至更优选的是具有至少两个溴原子的生物杀伤剂。
[0018] 在本发明一个优选实施方案中,生物杀伤剂被定义为含有至少一个卤素基团的除 草剂、杀虫剂、杀线虫剂、灭鼠剂和/或杀真菌剂。在本发明一个甚至更优选实施方案中,所 述杀虫剂不被归类为依照美国环境保护局毒性分类系统的毒性1级化合物(优选在提交该 申请时)。
[0019] 本文所用术语本发明的"阻燃剂"应指这样一种特性,即向基础材料中添加"阻燃 剂",借此可降低未掺入阻燃剂组分的基础材料的可燃性。换句话说,"阻燃剂"可提高基础 材料限制引燃后火焰的蔓延或发展并降低发展温度的潜能,这可导致例如减少受热和燃烧 材料的滴落和/或减少火焰蔓延。特别地,本发明的"阻燃剂"可降低聚合物或含有聚合物 的材料的混合物的引燃温度。
[0020] "阻燃剂"也可赋予耐火性,在本文中应理解为是指材料对着火(即燃烧)的抗性。 应理解,基础材料所展现的"阻燃剂"特性可能会基于材料构造(例如泡沫或固体材料、形 状等)和环境以及暴露(即热强度、暴露程度、周围空气的元素组成等)而不同。此外,应 理解一些基础材料可能固有地显示阻燃剂特性。
[0021] 术语"基础材料"是指可被本发明的生物杀伤剂涂覆或可将生物杀伤剂整合入其 中或可与生物杀伤剂混合的任何固体、半固体或液体基质。基础材料优选是指(一种或更 多种)聚合物,如热塑性塑料或热固性材料、基于植物的天然材料、涂覆溶液和/或其混合 物(例如复合材料)。
[0022] 基础材料的可燃性和相关性质可通过不同的方法检测。这些方法中的每一种为基 础材料的特定目的而施用并定义可燃性水平。描述可燃性试验的国际和国家标准,如ISO 标准 6940 和 6941、16CFR Part 1610、EN 103/3 和 UL94、DIN EN 13501、DIN EN 13823、EN ISO 1182、DIN 4102、EN 13772、EN 13773、NF P 92-503 -直到 92-505、NF P 92-507、BS 5867、BS 5438、NFPA 701。这些标准定义测试方法和分类,所述分类依据测试结果和由点火 或其他适于检测可燃性行为的试验引起的基础材料的行为。在本发明的优选实施方案中, 使用ASTM D 1929标准试验方法来评估本发明的生物杀伤剂的可燃性(通过骤燃温度和/ 或自燃温度)。在另一个优选实施方案中,使用NF P 92-507标准试验方法来评估本文所讨 论的生物杀伤剂与本文所讨论的基础材料结合的可燃性。
[0023] 本申请通篇使用了化合物的依据国际标准化组织(ISO)的通用名或化学名,并且 总是包括所有适用的形式,如酸、盐、酯或变型(如异构体,如立体异构体和旋光异构体)。
[0024] 用于本发明的含有卤素基团的有用的杀真菌剂特别包括(杀真菌剂的作用模式, 基于作用模式的FRAC分类2011/www. frac. info)
[0025] 甾醇牛物合成抑制剂(SBI) I类DMI杀直菌剂:三晔:氮康晔(Azaconazole) (2个氯原子)、乙环挫(Etaconazole) (2个氯原子)、腈苯挫(Fenbuconazole) (1个氯 原子)、种菌挫(Ipconazole) (1个氯原子)、糠菌挫(Bromuconazole) (2个氯原子、1个 溴原子)、氟喹挫(Fluquinconazole) (2个氯原子、1个氟原子)、叶菌挫(Metconazole) (1个氯原子)、戊挫醇(Tebuconazole) (1个氯原子)、环挫醇(Cyproconazole) (1个 氯原子)、氟娃挫(Flusilazole) (2个氟原子)、腈菌挫(Myclobutanil) (1个氯原 子)、氟醚挫(Tetraconazole) (4个氟原子、2个氯原子)、噁醚挫(Difenoconazole) (2个氯原子)、粉挫醇(Flutriafol) (2个氟原子)、戊菌挫(Penconazole) (2个氯原 子)、三挫酮(Triadimefon) (1个氯原子)、稀挫醇(Diniconazole) (2个氯原子)、己 挫醇(Hexaconazole) (2个氯原子)、丙环挫(Propiconazole) (2个氯原子)、三挫醇 (Triadimenol) (1个氯原子)、氧挫菌(Epoxiconazole) (1个氟原子、1个氯原子)、酰胺 挫(Imibenconazole) (3个氯原子)、丙硫菌挫(Prothioconazole) (2个氯原子)、灭菌挫 (Triticonazole) (1 个氯原子)、娃氟挫(Simeconazole) (1 个氟原子)。
[0026] 哌嘆类:嘆氨灵(Triforine) (6个氯原子);啦啶类:啶斑聘(Pyrifenox) (2个氯 原子)、啶菌噁挫(Pyrisoxazole) (1个氯原子);喃啶类:氟苯喃啶醇(Nuarimol) (1个氟原 子、1个氯原子)、氯苯喃菌醇(Fenarimol) (2个氯原子);咪挫类:抑霉挫(Imazalil) (2个 氯原子)、氟菌挫(TrifIumizole) (3个氟原子、1个氯原子)、丙氯灵(Prochloraz) (3个氯 原子)、噁咪挫(Oxpoconazole) (1个氯原子)。
[0027] 甾醇牛物合成抑制剂(SBI) II类:胺类:哌陡类:粉病灵(Piperalin) (2个氯原 子)。
[0028] 甾醇牛物合成抑制剂(SBI) III类:羟基酷苯胺类:环酷菌胺(Fenhexamid) (2个 氯原子)。
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