микроинкапсулированный кломазон в присутствии жира и смолы

Формула изобретения

1. Гербицидный состав, включающий микрокапсулы, суспендированные в водной жидкости, при этом микрокапсулы включают пористую полимерную стенку, кломазон (2-[(2-хлорфенил)метил]-4,4-диметил-3-изоксазолидинон) и жир или смолу, содержащую продукты сополимеризации стирола и малеинового ангидрида и имеющие молекулярную массу 100000-400000.

2. Состав по п.1, в котором указанные кломазон и жир представляют собой раствор, инкапсулированный в указанных микрокапсулах, при этом приблизительно от 0,5 до 12 мас.% указанного раствора составляет указанный жир.

3. Состав по п.1, в котором по меньшей мере 95% указанного жира является насыщенным.

4. Состав по п.1, в котором указанная пористая полимерная стенка составляет приблизительно от 5 до 35 мас.% каждой микрокапсулы.

5. Состав по п.4, в котором указанная пористая полимерная стенка представляет собой продукт полимеризации полифункционального изоцианата, смолы и полифункционального амина.

6. Состав по п.5, в котором указанная смола выбрана из группы, включающей аммонийную и натриевую соли безводного продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида, а также аммонийную, натриевую, калиевую, магниевую и кальциевую соли продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида, имеющего одну кислотную и одну эфирную группы.

7. Способ получения указанного состава по п.1, включающий стадии: (а) объединение воды и лигносульфонатного поверхностно-активного вещества; (b) добавление раствора кломазона, полиизоцианата, высоконасыщенного жира, при этом по меньшей мере 95% указанного жира является насыщенным, и, необязательно, органического растворителя; (с) эмульгирование раствора; и (d) добавление полифункционального амина, приводящее к получению микрокапсул, содержащих раствор кломазона и жира.

8. Способ получения указанного состава по п.1, включающий стадии: (а) объединение воды и эмульгатора на основе поперечно-сшивающей смолы; (b) добавление раствора кломазона, полиизоцианата и, необязательно, высоконасыщенного жира, при этом указанный жир имеет степень насыщенности, составляющую по меньшей мере 95%, и органический растворитель; (с) эмульгирование раствора; и (d) добавление полифункционального амина, приводящее к получению микрокапсул, содержащих раствор кломазона, растворителя и, необязательно, жира.

9. Способ борьбы с растительностью, включающий: (а) получение состава в соответствии с п.7; и (b) распыление суспензии для нанесения гербицидноэффективного количества кломазона на поверхность выбранного участка, содержащего нежелательную растительность, рост которой нужно подавить.

10. Способ борьбы с растительностью, включающий: (а) получение состава в соответствии с п.8; и (b) распыление суспензии для нанесения гербицидно-эффективного количества кломазона на поверхность выбранного участка, имеющего нежелательную растительность, рост которой нужно подавить.

Приоритет по пунктам:

18.03.1999 по пп.1-10.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение в целом относится к области гербицидных химических композиций. В частности, настоящее изобретение относится к новым композициям известного гербицидного соединения, а именно, кломазона, предназначенным для снижения специфической, характерной летучести кломазона, тем самым снижая риск нежелательной гербицидной активности при использовании кломазона.

Кломазон (2-[(2-хлорфенил)метил]-4,4-диметил-3-изоксазолидинон) представляет собой хорошо известный гербицид, промышленно изготавливаемый для контроля (подавления) многих широколистных и большей части травянистых сорных растений;

было установлено, что он обладает селективными характеристиками, что делает его особенно полезным для контроля сорняков при выращивании сои, хлопка, сахарного тростника, риса, табака, масличного рапса, овощей и пр. Кломазон может быть фитотоксичным для некоторых нецелевых культур и дикорастущих видов растений при использовании для контроля нежелательной растительности. Контакт кломазона с не предназначенными для этого культурами является результатом переноса паров кломазона на чувствительные виды, растущие на близлежащих участках.

Несмотря на то, что кломазон может продаваться и продается с соответствующими инструкциями, предупреждающими о его воздействии на чувствительные культуры, меры по дальнейшему снижению воздействия кломазона на нецелевые культуры без существенного снижения его гербицидной активности против сорняков значительно расширят применимость кломазона, что, в свою очередь, приведет к снижению общих затрат.

Существуют другие микроинкапсулированные составы кломазона, предназначенные для снижения летучести данного гербицида. См., например, патенты США 5597780, 5583090 и 5783520. К сожалению, указанные составы не обеспечивают оптимальной гербицидной эффективности по сравнению с выпускаемым промышленностью эмульгируемым концентратом кломазона с концентрацией 4 фунта/галлон (1,814 кг/3,785 л) (4,0 ЕС). С учетом промышленной ценности кломазона, существует потребность в улучшенных составах.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение предусматривает гербицидные составы, включающие микрокапсулы, суспендированные в водной жидкой среде, при этом микрокапсулы состоят из пористой полимерной стенки, кломазона и жира или смолы. Различные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают подходящие концентрации жира при отсутствии смолы, или смолы при отсутствии жира, или как жира, так и смолы. При его наличии, по меньшей мере 95% жира предпочтительно представляют насыщенный жир. Настоящее изобретение также предусматривает указанные составы, в которых пористая полимерная стенка частично является продуктом реакции смолы и полиизоцианата. Такие составы предназначены для нанесения кломазона на нежелательную растительность, произрастающую при культивации различных видов растений, особенно сельскохозяйственных культур, при этом сводя к минимуму нецелевой перенос паров гербицида. Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают достаточную гербицидную эффективность по отношению к нежелательной растительности и при этом устраняют вышеуказанные проблемы, возникающие при использовании имеющихся в настоящее время составов кломазона.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает водную дисперсию микрокапсул, содержащих гербицидно эффективное количество кломазона в присутствии высоконасыщенного жира со степенью насыщенности, составляющей по меньшей мере около 95%.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает составы, содержащие гербицидно эффективное количество кломазона, в которых образуемая микрокапсула частично является продуктом реакции смолы сополимера стирол-малеинового ангидрида и полифункционального полиизоцианата.

Третий вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает составы, содержащие гербицидно эффективное количество кломазона в присутствии высоконасыщенного жира со степенью насыщенности, составляющей по меньшей мере около 95%, в которых образуемая микрокапсула частично является продуктом реакции смолы сополимера стирол-малеинового ангидрида и полифункционального полиизоцианата.

В составах, содержащих жир, последний имеет степень насыщенности, составляющую по меньшей мере около 98%. Примеры таких жиров включают, без ограничений, воски, почечный жир, полутвердый или твердый жир. Герметизирующим веществом является пористый конденсатный полимер полимочевины, полиамида или сополимер амида-мочевины. Чтобы обеспечить приемлемый контроль летучести без нежелательного снижения гербицидной эффективности, процентное содержание полимера, включающего микрокапсулы, варьируют приблизительно от 5 до 35 мас.%., предпочтительно приблизительно от 10 до 25 мас.%. Процентное содержание высоконасыщенного жира инкапсулированного материала также варьируют приблизительно от 0,5 до 12 мас.% от органической фазы, предпочтительно приблизительно от 1 до 8 мас.%., более предпочтительно приблизительно от 2 до 6 мас.%.

Микрокапсулы в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают снижение летучести приблизительно на 20-90% по сравнению с кломазоном, получаемым из промышленно изготавливаемого эмульгируемого концентрата. Микрокапсулы в соответствии с настоящим изобретением также обеспечивают повышенную гербицидную активность против определенных видов сорняков, приблизительно в один-четыре раза превышающую гербицидную активность известных составов микрокапсул кломазона, также выпускаемых промышленностью. Таким образом, осуществление настоящего изобретения, помимо прочего, обеспечивает применение кломазона в соответствующем локусе для контроля сорняков в культурах, устраняя или существенно снижая риск повреждения кломазоном видов растений, произрастающих на прилежащих к нему участках, без необходимости дорогостоящего и длительного предварительного введения его в растение или специальных процедур применения.

Определения

Определения “приблизительно, около” в данном описании означают, что определенные предпочтительные рабочие интервалы, такие как интервалы молярных соотношений реагентов, количества материалов и температуры, определены не жестко. Значение зачастую очевидно для рядового специалиста в данной области. Например, обозначение температурного интервала, составляющее приблизительно от 120 до 135С, относительно, например, интервала температур для химической реакции, включает температуры, которые, как ожидается, способствуют данной реакции, такие как 105 или 150С. При отсутствии указаний опытных специалистов и ясных выводов из контекста и более конкретного указания “приблизительный” интервал не должен более чем на 10% превышать абсолютную величину конечного значения или указанного интервала, в зависимости от того, какая величина меньше.

Термин “комнатная температура” относится к температуре в интервале приблизительно от 20 до 30С. В данном описании термины “культура” или “культуры”, “растение” или “растения” означают одно и то же и относятся к представляющим интерес растениям или получаемым из них растительным продуктам, выращиваемым для украшения, промышленных или пищевых целей. Термины “сорняк” или “растительность” означают одно и то же и относятся к нежелательному растению или растениям, растущим на том же месте или таким образом, что наносят вред представляющему интерес растению или растениям. Термин “почечный жир” относится к твердому жиру, например, окружающему почки, коров и баранов или животных, из которых получают твердый жир, сало. Термин “сало” относится к вытапливаемому жиру из указанных животных. Термин “лярд” относится к мягкому, твердому или полутвердому жиру, получаемому вытапливанием жировой ткани свиней. Термин “CS” или “состав CS” относится к составу суспензии кломазона микрокапсулы или капсулы. Например, термин “3,0 CS” или “состав 3,0 CS” относится к составу суспензии кломазона микрокапсулы или капсулы, содержащему 3,0 фунтов кломазона/галлон (1,361 кг кломазона/З,785 л) готового состава. Термин “смола” относится к химическому полимеру с молекулярным весом, составляющим приблизительно от 100000 до 400000. Термин “поперечное сшивание” относится к химическому связыванию между двумя соседними полимерными звеньями.

Подробное описание изобретения

В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения составы кломазона включают водную суспензию микрокапсул, содержащих кломазон в сочетании с высоконасыщенным жиром, имеющим степень насыщенности, составляющую по меньшей мере около 95%.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает составы кломазона, в которых образуемая капсула частично является продуктом реакции подходящей смолы и полифункционального полиизоцианата, при этом подходящей считается смола, действующая на полиизоцианат как эмульгатор и поперечно-сшивающий агент. Подобные предпочтительные смолы включают продукты сополимеризации стирола и малеинового ангидрида.

Третий вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает составы кломазона в присутствии высоконасыщенного жира со степенью насыщенности, составляющей по меньшей мере около 95%, при этом образуемая микрокапсула частично является продуктом реакции подходящей смолы и полифункционального полиизоцианата, имеющего вышеуказанные функции.

Высоконасыщенным жиром, который может быть использован в соответствии с настоящим изобретением, является такой жир, в котором по меньшей мере около 95% содержащихся в нем связей углерод-углерод являются простыми связями, предпочтительным высоконасыщенным жиром является жир, имеющий по меньшей мере около 98% простых связей углерод-углерод; более предпочтительным высоконасыщенным жиром является жир, имеющий по меньшей мере около 99% простых связей углерод-углерод. Предпочтительными высоконасыщенными жирами обычно являются животные жиры, такие как, не ограничиваясь ими: бараний почечный жир, свиной лярд или говяжье сало, либо их сочетания или подфракции. Такие высоконасыщенные жиры необязательно имеют животное происхождение. Например, воски растительного, синтетического, а также животного происхождения также могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, если только выбранный воск имеет вышеуказанные высокие степени насыщеннности.

Несмотря на то, что роль жира, применяемого в данном изобретении, полностью не ясна, высокая степень насыщенности жира, применяемого в настоящем изобретении, предположительно, помимо снижения естественной летучести кломазона, также снижает уровень нежелательных и вредных реакций, которые, вероятно, происходят между менее насыщенными растворителями или жирами и компонентами стенки микрокапсулы. Такие нежелательные и вредные реакции, называемые “нестойкими реакциями”, имеют тенденцию к разрушению структуры стенок, образуя нити, вызывая тем самым необходимость проведения дополнительной стадии фильтрации в существующих схемах получения кломазона. В целом, жир, применяемый в соответствии с настоящим изобретением, является твердым при комнатной температуре, но растворяется в присутствии кломазона, представляющего собой жидкость. Соответственно, кломазон действует как растворитель жира, заключенного в микрокапсулы в соответствии с настоящим изобретением.

Высоконасыщенный жир, применяемый в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно составляет приблизительно от 0,5 до 12 мас.% от раствора, содержащегося в микрокапсуле, оставшуюся часть составляет кломазон и, необязательно, другие реагенты, добавляемые с целью загущения и стабилизации состава. Раствор кломазона и высоконасыщенного жира предпочтительно включает приблизительно от 1 до 8 мас.% высоконасыщенного жира, более предпочтительно приблизительно от 2 до 6%.

Инкапсулирующие стенки микрокапсул изготавливают из пористого полимера, такого как полимочевина, полиамид, полисульфонамид, полиэфир, поликарбонат или полиуретан, при этом указанные стенки составляют приблизительно от 5 до 35% от массы каждой микрокапсулы. Стенки микрокапсулы предпочтительно составляют приблизительно от 10 до 25 мас.% от микрокапсулы.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения препарат микрокапсулы включает водную фазу, включающую раствор, содержащий подходящий эмульгатор и, необязательно, стабилизатор, предпочтительно представляющий собой противовспенивающий агент, а также, необязательно, бактерицидную добавку. Эмульгатор предпочтительно выбирают из группы солей лигносульфоновой кислоты, например, ее натриевая, калиевая, магниевая и кальциевая соли. Особенно эффективной является натриевая соль лигносульфоновой кислоты, называемая в данном описании лигносульфонатным эмульгатором или поверхностно-активным веществом. Органическая фаза включает раствор кломазона, необязательно, органический растворитель, высоконасыщенный жир и полифункциональный полиизоцианат, добавляемый к композиции из воды, лигносульфонатного поверхностно-активного вещества и, необязательно, противовспенивающей добавки. Предпочтительные органические растворители выбирают, без ограничений, среди ароматических углеводородных растворителей с температурой вспышки, находящейся в интервале приблизительно от 90 до 250С, углеводородных C₁₅-C₁₆ смесей, C₁₄-C₁₆ алкилдифениловых смесей, сложных ароматических эфиров, растительных масел, таких как кукурузное, соевое, соевое салатное и гидрированное масла; очищенных легких парафиновых дистиллятов, масел нефтяной переработки, а также их смесей и подфракций. Особенно предпочтительные растворители выбирают из ароматических углеводородных растворителей с температурой вспышки в интервале приблизительно от 90 до 250С. Более предпочтительным растворителем является смесь С₉-C₁₅ ароматических углеводородов с температурой вспышки, составляющей около 95С. Высоконасыщенные жиры предпочтительно выбирают из животных жиров, включающих почечный жир, лярд и сало. Особенно предпочтительным жиром является лярд. Полученную смесь хорошо перемешивают в подходящих условиях, хорошо известных специалистам в данной области, получая гомогенную дисперсию небольших капелек кломазона и жирового раствора внутри водной фазы.

После этого, в соответствии с предпочтительной схемой добавляют полифункциональный амин, при этом перемешивание продолжают до тех пор, пока полифункциональный амин по существу полностью не прореагирует с полифункциональным изоцианатом. Полифункциональный изоцианат и полифункциональный амин взаимодействуют в присутствии поверхностно-активного вещества при правильном перемешивании и реакционных условиях, образуя микрокапсулы со стенками из полимочевины, инкапсулирующими кломазон, необязательный растворитель и жировой раствор.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения препарат микрокапсулы включает водную фазу, включающую раствор, содержащий подходящий эмульгатор/поперечно-сшивающую смолу, необязательный стабилизатор в виде противопенной добавки и необязательную бактерицидную добавку. Эмульгатор/поперечно-сшивающую смолу предпочтительно получают из продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида либо из продукта сополимеризации стирола, малеинового ангидрида и спирта. В результате сополимеризации стирола и малеинового ангидрида получают не этерифицированный или ангидридный сополимер. При проведении сополимеризации стирола и малеинового ангидрида со спиртом кольца малеинового ангидрида открываются, образуя сополимер, представляющий собой полукислоту и полуэфир соответствующего спирта, используемого в реакции полимеризации. Такие спирты включают, не ограничиваясь ими, низшие C₁-C₆ алкиловые спирты с прямолинейной или разветвленной цепью. Сополимеры ангидрида и сополимеры, состоящие из полукислоты/полуэфира, далее подвергают взаимодействию с гидроокисями, такими как гидроокиси аммония, натрия, калия, магния, кальция и т.п., получая вышеуказанные смолы в виде водорастворимых солей. Взаимодействие вышеуказанных окисей с ангидридным сополимером вызывает раскрытие колец малеинового ангидрида и получение двойной соли, например, динатриевой или дикалиевой соли. Если сополимер ангидрида подвергают взаимодействию, например, с гидроокисью аммония, то кольца малеинового ангидрида открываются, образуя при этом соль амида/аммония. В соответствии с настоящим изобретением эмульгатор/поперечно-сшивающую смолу предпочтительно выбирают из солей гидроокисей аммония, натрия, калия, магния и кальция безводного продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида; а также солей гидроокисей аммония, натрия, калия, магния и кальция продукта сополимеризации полукислоты/полуэфира стирола и малеинового ангидрида. Особенно предпочтительными смолами являются соли гидроокисей аммония и натрия безводного продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида, наиболее предпочтительной является соль гидроокиси аммония.

Органическую фазу или раствор кломазона, органический растворитель и полифункциональный полиизоцианат добавляют к композиции из воды, эмульгатора, поперечно-сшивающей смолы, необязательно, противопенной добавки и, необязательно, бактерицидной добавки. Полученную смесь хорошо перемешивают в подходящих условиях, получая гомогенную дисперсию небольших капелек кломазона и органического растворителя внутри водной фазы. После этого добавляют полифункциональный амин, при этом перемешивание продолжают до тех пор, пока не завершится образование микрокапсулы, имеющей стенки из полимочевины, инкапсулирующие кломазон. Во время реакции полифункционального амина с полифункциональным изоцианатом происходит поперечное сшивание смолы. Например, фрагменты соли амида/аммония соли гидроокиси аммония безводного продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида образуют поперечные связи с полифункциональным изоцианатом во время реакции по образованию микрокапсулы и становятся частью пористой полимерной инкапсулирующей стенки. Полагают, что введение эмульгатора/поперечно-сшивающей смолы в инкапсулирующие стенки вышеописанным способом способствует долговременной физической стабильности состава, поскольку эмульгатор становится частью микрокапсулы и не может быть физически удален, например, воздействием элементов.

В соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения препарат микрокапсулы включает водную фазу или раствор, содержащий эмульгатор/поперечно-сшивающую смолу, как описано выше, необязательно, стабилизатор в виде противовспенивающей добавки и, необязательно, бактерицидную добавку. Органическую фазу или раствор кломазона, высоконасыщенный жир, органический растворитель и полифункциональный полиизоцианат добавляют к композиции из воды, эмульгатора/поперечно-сшивающей смолы, необязательно, противопенной добавки и, необязательно, бактерицидной добавки. Полученную смесь хорошо перемешивают в подходящих условиях, получая гомогенную дисперсию небольших капелек кломазона, жира и органического растворителя внутри водной фазы. После этого при перемешивании добавляют полифункциональный амин, при этом происходит поперечное сшивание смолы с полифункциональным полиизоцианатом, как описано выше.

Скорость полимеризации зависит от применяемых условий реакции. Скорость полимеризации обычно непосредственно связана с температурой, при которой происходит реакция.

Процесс инкапсулирования в соответствии с настоящим изобретением может удовлетворительно протекать, приводя к получению инкапсулированного материала, без установления конкретной величины рН. Однако с целью улучшения стабильности рН готовых микроинкапсулированных составов лучше всего поддерживать в интервале, составляющем приблизительно от 5,0 до 8,0, предпочтительно приблизительно от 6,0 до 7,5, более предпочтительно приблизительно от 6,5 до 7,2. Может возникнуть необходимость дополнительного регулирования рН готового состава микрокапсулы, например, при соединении состава микрокапсул на водной основе с другими гербицидами, удобрениями и т.д.; для регулирования рН могут быть использованы известные и подходящие реактивы. Такие реактивы включают соляную, уксусную, фосфорную кислоты, гидроокиси натрия, калия, аммония и т.п.

Перемешивание, применяемое для получения дисперсии фазы не смешивающихся с водой капелек в водной фазе во время получения состава в соответствии с настоящим изобретением, может быть обеспечено любыми средствами, способными создавать подходящие большие усилия сдвига. Т.е. любое переменное смешивающее устройство со сдвиговыми усилиями, например, смеситель Waring, гомогенизатор Brinkman Polytron, гомогенизатор 100L Ross Model и т.п. может быть успешно использовано для достижения желаемых сдвиговых усилий.

Конкретный размер микрокапсул при получении составов композиции в соответствии с настоящим изобретением обычно варьируется приблизительно от одного микрона до ста микрон в среднем диаметре. Предпочтительный средний интервал составляет приблизительно от одного до двадцати микрон, а более предпочтительный средний интервал составляет приблизительно от восьми до четырнадцати микрон.

В составе могут быть использованы соли и другие соединения. Соли и другие соединения способны: 1) действовать как антифризы; 2) увеличивать ионную силу и 3) действовать как загустители в водной фазе. Примеры таких солей включают, не ограничиваясь ими: хлорид кальция, нитрат натрия, а также их сочетания. Другие соединения включают, например, мочевину, действующую как антифриз при введении в составы в соответствии с настоящим изобретением.

Описываемые здесь микрокапсулы кломазона предпочтительно суспендируют в водной среде, предпочтительно включающей реагенты, предотвращающие осаждение микрокапсул. Указанные реагенты, образующие композицию суспензионной системы, предпочтительно включают сочетание агентов, таких как поверхностно-активные вещества, диспергаторы, эмульгаторы, вещества, понижающие температуру замерзания, глины, вода, соли, полимеры и другие стабилизирующие суспензию и регулирующие плотность агенты, соответствующим образом подобранные, чтобы поддерживать микрокапсулы в устойчивой гомогенной суспензии в носителе с водной основой в течение продолжительного периода времени, например, два года и более. Агенты, включающие суспензионную систему, обычно составляют от 0,01 до 15 мас.% от состава, предпочтительно от 1 до 15 мас.%, более предпочтительно от 2 до 10 мас.%.

Могут быть использованы различные агенты такого рода, при этом оптимальное сочетание для каждой конкретной суспензионной системы активного ингредиента варьируется. Подходящие глины включают бентонит и аттапульгит, а также их смеси, предпочтительно в интервале приблизительно от 0,01 до 1,0 мас.% твердых веществ, относительно общей массы состава, хотя их содержание может быть большим или меньшим. Присутствие по меньшей мере одного вида глины, обычно применяемой в суспензионных системах, улучшает стабильность суспендированных микрокапсул и особенно способствует их перераспределению при встряхивании в том случае, если происходит некоторое осаждение микрокапсул и требуется их перераспределение.

Другая предпочтительная суспензионная система также включает небольшое количество полисахаридного загустителя, способствующего стабилизации суспензии микрокапсул. Предпочтительной является ксантановая смола, предпочтительно присутствующая в количестве, составляющем приблизительно от 0,01 до 0,1 мас.%., хотя их содержание может быть большим или меньшим.

Вязкость конечного продукта, включающего суспензионную систему микрокапсул в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно находится в интервале, составляющем приблизительно от 100 до 4000 сантипуаз (сР), более предпочтительно в интервале приблизительно от 400 до 3000 сантипуаз и наиболее предпочтительно приблизительно от 600 до 2000 сантипуаз.

В предпочтительном конечном продукте присутствуют приблизительно от 100 до 750 г микрокапсул (полимер плюс инкапсулированный материал) на литр композиции, более предпочтительно приблизительно от 400 до 600 г микрокапсул на литр. Инкапсулирующий полимер в конечном инкапсулированном продукте обычно присутствует в интервале, составляющем приблизительно от 0,2 до 12 мас.%., предпочтительно приблизительно от 2 до 9 мас.%.

В рамках данного изобретения под полиизоцианатами обычно подразумевают соединения, содержащие в своей молекуле две и более изоцианатных групп. Предпочтительными изоцианатами являются ди- и триизоцианаты, изоцианатные группы которых могут быть связаны с алифатическим или ароматическим остатком. Примеры подходящих алифатических диизоцианатов и алифатических триизоцианатов включают диизоцианаты тетраметилена, пентаметилена, гексаметилена и 4-(изоцианатометил)-1,8-октила. Подходящие ароматические изоцианаты включают диизоцианат толуола (TDI: DESMODUR зарегистрированный товарный знак VL, Вауег), полифенилизоцианат полиметилена (MONDUR зарегистрированный товарный знак ТМ MR, Miles Chemical Company); PAPI Registered TM 135 (Upiohn Company), триизоцианат 2,4,4’-дифенилового эфира, диизоцианат 3,3’-диметил-4,4’-дифенила, диизоцианат 3,3’-диметокси-4,4’-дифенила, диизоцианат 1,5-нафталина и триизоцианат 4,4’,4’’-трифенилметана. Подходящим диизоцианатом является диизоцианат изофорона. Также подходящими являются продукты присоединения диизоцианатов с многоатомными спиртами, такими как этиленгликоль, глицерин и триметилолпропан, получаемые присоединением, при этом на моль многоатомного спирта, количество молей диизоцианата соответствует количеству гидроксильных групп соответствующего спирта. Таким образом, несколько молекул диизоцианата представляют собой уретановые группы, соединенные с многоатомным спиртом, образуя высокомолекулярные полиизоцианаты. Другой подходящий продукт такого рода (DESMODUR Registered TM L) может быть получен взаимодействием трех молей диизоцианата толуола с одним молем 2-этилглицерина (1,1-бисметилолпропан). Дальнейшие подходящие продукты получают присоединением диизоцианата гексаметилена или диизоцианата изофорона с этиленгликолем или глицерином. Предпочтительными полиизоцианатами являются дифенилметан-4,4’-диизоцианат и полифенилизоцианат полиметилена. Вышеуказанные ди- и триизоцианаты могут применяться по отдельности или в виде смесей двух и более таких изоцианатов.

Под подходящими полиаминами в рамках данного изобретения подразумевают в целом соединения, содержащие в своей молекуле две или более первичные аминогруппы, при этом указанные аминогруппы могут быть связаны с алифатическими и ароматическими остатками. Примерами подходящих алифатических полиаминов служат альфа, омега-диамины, включающие, без ограничений, этилендиамин, пропилен-1,3-диамин, тетраметилендиамин, пентаметилендиамин и 1,6-гексаметилендиамин. Предпочтительным диамином является 1,6-гексаметилендиамин.

Дальнейшими подходящими алифатическими полиаминами являются полиэтиленамины, включая, без ограничений, диэтилентриамин, триэтилентриамин, тетраэтиленпентамин, пентаэтиленгексамин.

Примерами подходящих ароматических полиаминов служат 1,3-фенилендиамин, 2,4-толуилендиамин, 4,4’-диаминодифенилметан, 1,5-диаминонафталин, 1,3,5-триаминобензол, 2,4,6-триаминотолуол, 1,3,6-триаминонафталин, 2,4,4’-триаминодифениловый эфир, 3,4,5-триамино-1,2,4-триазол, бис(гексаметилентриамин) и 1,4,5,8-тетрааминоантрахинон. Полиамины, нерастворимые или плохорастворимые в воде, могут быть использованы в виде хлористоводородных солей.

Также подходящими полиаминами являются полиамины, содержащие, помимо аминогрупп, сульфо- или карбоксильные группы. Примерами таких полиаминов служат 1,4-фенилен диаминсульфоновая кислота, 4,4’-диамино-дифенил-2-сульфоновая кислота или диаминоаммокарбоновые кислоты, такие как орнитин и лизин.

Подходящие жидкие удобрения могут быть смешаны с описываемыми здесь составами без образования неприемлемого количества агломератов в баке для разбрызгивания, помогая таким образом избежать осложнения при разбрызгивании. Жидкие удобрения, применяемые в смесях в соответствии с настоящим изобретением, могут представлять собой жидкие азотные удобрения, необязательно содержащие фосфат и/или поташ. Жидкие удобрения обычно обозначают в виде соотношения (мас.%) азота, фосфора и калия (N-P-K), например, 4-10-10, 6-18-18 или 10-30-30.

В состав микрокапсул в соответствии с настоящим изобретением может входить по меньшей мере еще один активный ингредиент. Таким дополнительным активным ингредиентом могут служить другие пестициды, такие как гербициды и инсектициды. Примеры таких гербицидов включают диметахлор, аметрин, пендиметалин и трифлуралин. Примеры таких инсектицидов включают бифентрин, перметрин, циперметрин, а также органические фосфаты.

Нижеследующие примеры служат для лучшей иллюстрации и более подробного пояснения настоящего изобретения; если не указано иначе, то части и процентные величины приведены в расчете на вес. Подразумевается, что примеры всего лишь иллюстрируют, а не ограничивают данное изобретение.

Пример I

Данный пример иллюстрирует получение водной суспензии микроинкапсулированного кломазона в растворе с высоконасыщенным жиром.

Получение состава кломазона 3,0 CS, содержащего животный жир

Предварительно смешанную водную фазу, состоящую из 10,00 г натриевой соли лигносульфоновой кислоты (диспергатор - Lignosol SFX65, от Lignotech; Rothchild., WI) и семи капель 100% полидиметилсилоксана (противовспенивающая добавка - Dow Corning 1520US от Ashland Chemical; Cleveland, ОН) в 500,0 г воды помещают в 1000-мл мензурку. Водную фазу гомогенизируют с высокой скоростью (около 6000 об/мин) в течение 60 с в смесителе Brinkman Polytron PT6000 и добавляют к ней предварительно смешанную органическую фазу, состоящую из 20,0 г животного жира (растворитель - лярд от Armour; Dallas, ТХ), 70,0 г изоцианата полиметиленполифенила (стенкообразующий материал - PAPI 27 от Dow Chemical; Midland, MI), 20,0 г растворителя, состоящего из смеси C₉-C₁₅ ароматических углеводородов с температурой вспышки, составляющей около 95С (растворитель на основе нефти - Aromatic 200 от Еххоn; Houston, ТХ), и 350,0 г кломазона (91% активного ингредиента).

Закончив добавление, высокоскоростное смешивание продолжают в течение около 120 мин, затем при среднем перемешивании в водную/органическую эмульсию быстро инжектируют 50,0 г 1,6-гексаметилендиамина (полимеризатор - водная 70% HMDA от DuPont; Wilmington, DE) в 50,0 г воды. Продолжая перемешивание, температуру полученного таким образом состава суспензии микрокапсул доводят приблизительно до 60С в течение 30 мин и поддерживают на таком уровне в течение приблизительно 2 ч. После этого состав охлаждают до комнатной температуры и добавляют к нему 50,0 г хлорида кальция, 47,50 г нитрата натрия (загустители от Aldrich, Milwaukee, WI) и 20,0 г водного 2% раствора ксантановой смолы (загуститель - Kelzan S от Kelco; Chicago, IL) для улучшения суспендирования микрокапсул в воде. Размер частиц: 10,4 мкм (90%), вязкость: 320 сантипуаз, рН: 7,0.

Пример II

Данный пример иллюстрирует получение водной суспензии микроинкапсулированного кломазона, при котором микрокапсулы частично образуются из продукта реакции амид/аммониевой соли безводного продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида и полифункционального полиизоцианата.

Получение состава кломазона 3,0 CS, содержащего сополимер смолы

Предварительно смешанную водную фазу, состоящую из 5,0 г водного 25% раствора амид/аммониевой соли сополимера стирол-малеинового ангидрида (эмульгатор/сшивающий агент - Scripset 720 от Solutia, Springfield, MA), 1,0 г 100% полидиметилсилоксана (противопенная добавка - Dow Corning 1520US от Ashiland Chemical; Cleveland, ОН) и 0,36 г кислого 1,15% раствора смеси 2-метил-4-изотиазолин-3-онов (ингибитор роста микробов - Legend MK от Rohm and Haas; Ambler, PA) приблизительно в 195,1 г воды помещают в 1000-мл емкость. Водную фазу гомогенизируют с высокой скоростью (около 7000 об/мин) в течение 10 с в смесителе Brinkmann Polytron РТ6000, и при комнатной температуре добавляют предварительно смешанную органическую фазу, состоящую из 210,0 г технического кломазона (90% активного ингредиента), 42,0 г полиметилен-полифенила изоцианата (стенкообразующий материал - PAPI 27 от Dow Chemical; Midland, MI) и 24,0 г растворителя, состоящего из смеси C₉-C₁₅ ароматических углеводородов с температурой вспышки, составляющей около 95С (растворитель на основе нефти - Aromatic 200 от Exxon; Houston, ТХ). Закончив добавление, высокоскоростное смешивание продолжают в течение около 10 с, а затем при среднем перемешивании в водную/органическую эмульсию быстро инжектируют 42,0 г водного 35% раствора 1,6-гексаметилендиамина (полимеризатор - водная 70% HMDA от DuPont; Wilmington, DE). Закончив добавление амина, полученный таким образом состав суспензии микрокапсул нагревают до 60С и перемешивают при данной температуре в течение 2 ч, наконец состав охлаждают до комнатной температуры, при которой его перемешивают в течение приблизительно 15 мин. После этого к составу в течение 15 мин добавляют 24,0 г водного 2% раствора ксантановой смолы (загуститель - Kelzan S от Kelco; Chicago, IL) для улучшения суспендирования микрокапсул в воде. Затем к составу добавляют 42,0 г мочевины (свободнодоступна) в качестве вещества, понижающего температуру замерзания. После этого рН состава доводят приблизительно до 7,6, добавляя 5,0 г уксусной кислоты (Aldrich, Milwaukee, WI). Размер частиц: 10,0 мкм (90%), вязкость: 900 сантипуаз, рН: 7,6.

Пример III

Данный пример иллюстрирует получение водной суспензии микроинкапсулированного кломазона в растворе с высоконасыщенным жиром, при котором микрокапсулы частично образуются из продукта реакции амида/аммониевой соли безводного продукта сополимеризации стирола и малеинового ангидрида и полифункционального полиизоцианата.

Получение состава кломазона 3,0 CS, содержащего животный жир и сополимер смолы

Предварительно смешанную водную фазу, состоящую из 12,0 г водного 25% раствора амид/аммониевой соли сополимера стирол-малеинового ангидрида эмульгатор/сшивающий агент - Scripset 720 от Solutia, Springfield, MA), 2,0 г 100% полидиметилсилоксана (противопенная добавка - Dow Corning 1520US от Ashland Chemical; Cleveland, ОН) и 0,36 г кислого 1,15% раствора смеси 2-метил-4-изотиазолин-3-онов (ингибитор роста микробов - Legend MK от Rohm and Haas, Ambler, PA) приблизительно в 204,64 г воды помещают в 1000-мл емкость. Водную фазу гомогенизируют с высокой скоростью (около 7000 об/мин) в течение 10 с в смесителе Brinkmann Polytron РТ6000, и при температуре 35С добавляют предварительно смешанную органическую фазу, состоящую из 210,0 г технического кломазона (90% активного ингредиента), 30,0 г изоцианата полиметиленполифенила (стенкообразующий материал - PAPI 27 от Dow Chemical Company; Midland, MI), 12,0 г животного жира (растворитель - лярд от Armour; Dallas, ТХ) и 12,0 г растворителя, состоящего из смеси C₉-C₁₅ ароматических углеводородов с температурой вспышки, составляющей около 95С (растворитель на основе нефти - Aromatic 200 от Еххоn; Houston, ТХ). Закончив добавление, высокоскоростное смешивание продолжают в течение около 10 с, а затем при среднем перемешивании в эмульсию быстро инжектируют 40,0 г водного 35% раствора 1,6-гексаметилендиамина (полимеризатор - водная 70% HMDA от DuPont, Wilmington, DE). Закончив добавление амина, полученный таким образом состав суспензии микрокапсул нагревают до 60С и перемешивают при данной температуре в течение 2 часов, наконец состав охлаждают до комнатной температуры, при которой его перемешивают в течение приблизительно 15 мин. После этого к составу в течение 15 мин добавляют 18,0 г водного 2% раствора ксантановой смолы (загуститель - Kelzan S от Kelco; Chicago, IL) для улучшения суспендирования микрокапсул в воде. Затем к составу добавляют 60,0 г мочевины (широко доступна) в качестве вещества, понижающего температуру замерзания. После этого рН состава доводят приблизительно до 7,0, добавляя 3,50 г уксусной кислоты (Aldrich, Milwaukee, WI). Размер частиц: 7,0 мкм (90%), вязкость: 800 сантипуаз, рН: 7,0.

Пример IV

Данный пример иллюстрирует инкапсулированные составы кломазона в рамках настоящего изобретения, при этом компоненты выражены в виде соотношений мас/мас.%.

Составы приведены в табл.1.

Пример V

Следующий пример служит для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения, однако, он никоим образом не должен рассматриваться как ограничивающий его объем. В данном примере представлены некоторые биологические данные, иллюстрирующие эффективность составов микрокапсул по сравнению с эффективностью подобных составов, известных в данной области.

Семена проса куриного, щетинника гигантского, щетинника зеленого, shattercane и лимнохарис сажают в плоские волокнистые ящики, содержащие пахотный слой почвы. Каждый вид сажают в виде одного ряда в ящике, насчитывающем пять рядов. Используют четыре одинаковых ящика с вышеуказанными видами сорняков для каждого варианта применения тест-состава кломазона. Готовят исходные растворы каждого из тест-составов, растворяя достаточное количество состава, чтобы обеспечить содержание 0,0356 г активного ингредиента в 40 мл воды. От исходного раствора отделяют 20 мл и разбавляют сериями 20 мл воды, получая порции, содержащие 0,25, 0,125, 0,0625, 0,0313, 0,0156 и 0,0078 кг а.и./га. Растворы тест-составов для каждого варианта применения затем распыляют по поверхности почвы, применяя трековый распылитель в шкафу для распыления. Ящики также опрыскивают вышеуказанным образом такими же растворами стандартного состава кломазона, продаваемого в виде эмульгируемого концентрата гербицида 4,0 Command®. Каждый тест также включает необработанный контроль. Завершив разбрызгивание, ящики помещают в теплицу, где их держат в течение четырнадцати дней. По истечении указанного периода времени тест визуально оценивают, чтобы определить процентную величину контроля над сорняками. Полученные результаты для каждого тест-состава и стандартного состава гербицида 4,0 ЕС Command подвергают регрессионному анализу, чтобы определить вариант применения, обеспечивающий 85% контроль (ED₅₈) каждого из видов сорняков. Исходя из полученных данных, определяют относительную эффективность тест-состава (относительная эффективность гербицида 4,0 ЕС Command составляет единицу), применяя следующее соотношение:

Относительная эффективность составов по примерам и известных составов приведена в табл.2.

Гербицидная активность составов из примеров I и II в соответствии с настоящим изобретением в целом равна или выше гербицидной активности стандартного гербицида 4ЕС Command. Составы примеров I и II обладают существенно более высокой гербицидной активностью, чем составы из патента США 5783520, а именно, гербицидная активность первых выше приблизительно в 1,1-3,6 раз.

Несмотря на подробное описание данного изобретения со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, специалисту в данной области очевидно, что различные изменения и модификации допустимы, если они не меняют его сущность и объем.