СУСПЕНЗИИ МИКРОКАПСУЛ, СОДЕРЖАЩИЕ ВЫСОКИЕ УРОВНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННО-АКТИВНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ
MICROCAPSULE SUSPENSIONS INCLUDING HIGH LEVELS OF AGRICULTURALLY ACTIVE INGREDIENTS

Перекрестная ссылка на связанные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки США 61/352084, поданной 7 июня 2010 года, которая полностью включена в настоящий документ.
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к стабильным суспензиям микрокапсул, которые содержат высокие уровни сельскохозяйственно-активных ингредиентов.
Предшествующий уровень техники и сущность изобретения
Суспензии микрокапсул типа "масло-в-воде" можно использовать для эффективной доставки различных сельскохозяйственно-активных ингредиентов (AI), таких как гербициды, инсектициды или фунгициды, на поверхности растений или соприкасающиеся с растениями площади, которые содержат или могут содержать определенные растительные патогены. В основном, высокие уровни AI в микрокапсуле получают для состава, который более просто хранить, транспортировать и применять. В то же время, многие AI являются твердыми при комнатной температуре и практически нерастворимыми в воде. Таким образом, нерастворимые в воде AI следует растворять в неводных растворителях и часто в больших объемах таких растворителей. Потребность в микрокапсулах с высоким содержанием AI и относительная нерастворимость многих AI неизбежно приводят к использованию больших объемов неводных растворителей, что, в свою очередь, вносит вклад в стоимость получения таких типов микрокапсул. Некоторые аспекты изобретения, описываемые в настоящем документе, удовлетворяют потребность в микрокапсулах с высоким содержанием AI, которые можно получать с использованием относительно небольших объемов растворителей.
Некоторые аспекты изобретения относятся к микрокапсулам, содержащим липофильный полимер, липофильный сельскохозяйственно-активный ингредиент и полимерную оболочку, где в полимерную оболочку инкапсулированы указанный липофильный полимер и сельскохозяйственно-активный ингредиент. В некоторых таких микрокапсулах полимерная оболочка содержит полимочевину.
В некоторых вариантах осуществления количество сельскохозяйственно-активного ингредиента в микрокапсуле составляет от приблизительно 10 до приблизительно 55 массовых процентов от общей массы эмульсии "масло-в-воде". В некоторых вариантах осуществления температура плавления сельскохозяйственно-активного соединения составляет 95°C или менее. В некоторых вариантах осуществления сельскохозяйственно-активное соединение в микрокапсуле выбрано из группы, состоящей из фунгицидов, инсектицидов, нематоцидов, майтицидов, биоцидов, термитицидов, родентицидов, артроподицидов и гербицидов. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один сельскохозяйственно-активный ингредиент включает трифторалин. В определенных вариантах осуществления сельскохозяйственно-активный ингредиент выбран из группы, состоящей из алахлора, аметрина, анилофоса, бенфлуралина, бифенокса, октаноата бромоксинила, бутралина, клодинафоп-пропаргила, кломазона, циклоксидима, цигалофоп-бутила, диклофоп-метила, дитиопира, эталфлуралина, феноксапроп-П-этила, фентразамида, флуфенацета, флумиклорак-пентила, фторгликофен-этила, флуразола, фторхлоридона, флуроксипир-метила, галоксифоп-этотила, галоксифопа-П, октаноата иоксинила, лактофена, мекопропа, мефенпир-диэтила, метазахлора, напропамида, оксифлуорфена, пендиметалина, прометона, пропанила, квизалофоп-этила, квизалофоп-П-этила, квизалофоп-П-тефурила, трифторалина, ацефата, альфа-циперметрина, амитраза, азинфос-этила, азинфос-метила, бета-цифлутрина, бета-циперметрина, бифентрина, бутоксикарбоксима, хлорпирифоса, хлорпирифос-метила, цифлутрина, циперметрина, диметоата, эсфенвалерата, фенобукарба, феноксикарба, фенвалерата, индоксакарба, лямбда-цигалотрина, метамидофоса, метонила, метоксихлора, монокротофоса, нитрапирина, паратион-метила, перметрина, примикарба, пропоксура, квиналфоса, тетраметрина, толфенпирада, беналаксила, цифлуфенамида, дифеноконазола, додеморфа, феноксанила, флусилазола, ипконазола, изопротиолана, мепронила, метоминостробина, миклобутанила, пенконазола, пропиконазола, пикоксистробина, прохлораза, трифлоксистробина, трифлумизола, этаконазола, пираклостробина, пирибутикарба и толклофос-метила.
В некоторых вариантах осуществления изобретения липофильная фаза, используемая для получения микрокапсулы, дополнительно содержит по меньшей мере один липофильный растворитель. В некоторых вариантах осуществления соединения, используемые для образования полимерной оболочки, включают полиметиленполифенилизоцианат. В некоторых вариантах осуществления соединение, используемое для образования полимерной оболочки, включает этилендиамин. В некоторых вариантах осуществления соединения, используемые для образования полимерной оболочки, включают по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из диизоцианатов или полиизоцианатов.
Некоторые аспекты изобретения относятся по меньшей мере к одному способу борьбы по меньшей мере с одним растительным патогеном. Некоторые из этих способов включают стадии получения суспензии микрокапсул, полученных в соответствии с описываемыми в настоящем документе веществами и способами по изобретению, и приведения в контакт суспензии микрокапсул с поверхностью, соприкасающейся с растительным патогеном.
Другие аспекты изобретения относятся к способам синтезирования микрокапсул, включающим стадии: получения липофильной фазы, где указанная липофильная фаза содержит липофильный полимер, по меньшей мере один сельскохозяйственно-активный ингредиент и образующее оболочку липофильное вещество; эмульгирования указанной липофильной фазы в присутствии воды с образованием эмульсии "масло-в-воде»; и получения суспензии микрокапсул посредством реакции межфазной поликонденсации, включающей стадии добавления образующего оболочку водорастворимого вещества к эмульсии "масло-в-воде". В некоторых вариантах осуществления липофильную фазу получают с использованием смесителя с высокой скоростью сдвига. В некоторых вариантах осуществления стадия эмульгирования включает поточное смешивание указанной липофильной фазы и воды.
В некоторых аспектах изобретения полученная липофильная фаза, используемая для получения микрокапсул, дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный липофильный растворитель. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку липофильное вещество представляет собой полиметиленполифенилизоцианат, и в некоторых вариантах осуществления образующее оболочку водорастворимое вещество включает диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку водорастворимое вещество представляет собой этилендиамин. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку липофильное вещество выбрано из группы, состоящей из диизоцианатов или полиизоцианатов.
Другие аспекты изобретения относятся к по меньшей мере одному способу получения сельскохозяйственно-активного ингредиента, включающему стадии: получения липофильной фазы, где указанная липофильная фаза содержит липофильный мономер, липофильный инициатор, образующее оболочку липофильное вещество и сельскохозяйственно-активный ингредиент; эмульгирования указанной липофильной фазы в присутствии воды с образованием эмульсии "масло-в-воде": получения суспензии микрокапсул, включающего стадию добавления образующего оболочку водорастворимого вещества к эмульсии "масло-в-воде"; где образующее оболочку водорастворимое вещество взаимодействует с образующим оболочку липофильным веществом по реакции межфазной поликонденсации с получением микрокапсул; и полимеризации липофильного полимера. В некоторых вариантах осуществления маслорастворимый инициатор представляет собой 2,2-азобис(2,4-диметилвалеронитрил). В некоторых вариантах осуществления используют смеситель с высокой скоростью сдвига для получения липофильной фазы. В некоторых вариантах осуществления получение микрокапсулы включает стадию эмульгирования, в которой используют поточное смешивание указанной липофильной фазы и воды. В некоторых вариантах осуществления включена стадия регулирования температуры липофильной фазы таким образом, что температура липофильной фазы и температура эмульсии ниже приблизительно по меньшей мере на 5-10°C температуры активации инициатора липофильного мономера; и повышения температуры после стадии получения микрокапсул по меньшей мере до температуры активации инициирования липофильного мономера. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку липофильное вещество представляет собой полиметиленполифенилизоцианат. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку водорастворимое вещество включает диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку водорастворимое вещество представляет собой этилендиамин. В некоторых вариантах осуществления липофильный мономер выбран из группы, состоящей из метилакрилата, этилакрилата или бутилакрилата. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку липофильное вещество выбрано из группы, состоящей из диизоцианатов или полиизоцианатов.
В других вариантах осуществления получение суспензий микрокапсул включает стадии регулирования температуры стадии смешивания липофильной фазы и водной фазы таким образом, что температура смеси ниже температуры активации инициатора первого полимерного мономера на величину, составляющую по меньшей мере от 5°C до приблизительно 10°C по меньшей мере до тех пор, пока образующее оболочку второе полимерное вещество подвергается реакции межфазной полимеризации; и повышения температуры смеси по меньшей мере до температуры активации инициатора первого полимерного мономера и обеспечения образования из первого полимера полимерного матрикса в микрокапсулах, который содержит по меньшей мере часть AI. В некоторых вариантах осуществления мономер полимеризуют с образованием по существу водорастворимого полимера, который совместим с масляной фазой. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку полимерное вещество включает, но не ограничивается ими, соединения, такие как диизоцианаты, полиизоцианаты, дихлорангидриды, полихлориды, сульфонилхлориды и хлороформиаты и т.п. В некоторых вариантах осуществления маслорастворимый инициатор в смеси представляет собой 2,2-азобис(2,4-диметилвалеронитрил). В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку второе полимерное вещество включает диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы.
В некоторых вариантах осуществления микрокапсула содержит по меньшей мере одно сельскохозяйственно-активное соединение, выбранное из группы, состоящей из фунгицидов, инсектицидов, нематоцидов, майтицидов, биоцидов, термитицидов, родентицидов, артроподицидов и гербицидов. В одном из вариантов осуществления сельскохозяйственно-активный ингредиент содержит трифторалин. В некоторых вариантах осуществления количество сельскохозяйственно-активного ингредиента в микрокапсуле составляет от приблизительно 10 до приблизительно 55 массовых процентов от общей массы эмульсии "масло-в-воде". В некоторых вариантах осуществления температура плавления сельскохозяйственно-активного соединения в суспензии микрокапсул составляет 95°C или менее.
Другой аспект изобретения относится к способу борьбы с растительным патогеном, включающему стадии: получения суспензии микрокапсул, содержащей микроинкапсулированный сельскохозяйственно-активный ингредиент, полученной способом, включающим стадии: получения липофильной фазы, содержащей по меньшей мере один сельскохозяйственно-активный ингредиент, мономер первого липофильного полимера, образующее оболочку полимерное вещество, маслорастворимый инициатор и по меньшей мере одно липофильное соединение, которое растворяет активный ингредиент/ получения водной фазы, содержащей по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество; смешивания липофильной фазы и водной фазы с образованием эмульсии "масло-в-воде"; и добавления по меньшей мере одного образующего оболочку второго полимерного вещества к эмульсии "масло-в-воде", где указанное второе полимерное вещество подвергается реакции межфазной полимеризации в присутствии воды, и приведения в контакт суспензии микрокапсул с поверхностью, соприкасающейся с растительным патогеном. В некоторых вариантах осуществления сельскохозяйственно-активный ингредиент выбран из группы, состоящей из фунгицидов, инсектицидов, нематоцидов, майтицидов, биоцидов, термитицидов, родентицидов, артроподицидов и гербицидов.
Другие варианты осуществления относятся к способам борьбы с растительным патогеном, включающим стадии: получения суспензии микрокапсул, содержащей микроинкапсулированный сельскохозяйственно-активный ингредиент, полученной способом, включающим стадии: получения липофильной фазы, содержащей по меньшей мере один сельскохозяйственно-активный ингредиент, мономер первого липофильного полимера, образующее оболочку полимерное вещество, маслорастворимый инициатор и по меньшей мере одно липофильное соединение, которое растворяет активный ингредиент; получения водной фазы, содержащей по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество; смешивания липофильной фазы и водной фазы с образованием эмульсии "масло-в-воде"; и добавления по меньшей мере одного образующего оболочку второго полимерного вещества к эмульсии "масло-в-воде", где указанное второе полимерное вещество подвергается реакции межфазной полимеризации в присутствии воды, и приведения в контакт суспензии микрокапсул с поверхностью, соприкасающейся с растительным патогеном. В некоторых вариантах осуществления сельскохозяйственно-активный ингредиент выбран из группы, состоящей из фунгицидов, инсектицидов, нематоцидов, майтицидов, биоцидов, термитицидов, родентицидов, артроподицидов и гербицидов, и приведение в контакт суспензии микрокапсул с поверхностью растения, соприкасающегося с растительным патогеном. В некоторых вариантах осуществления сельскохозяйственно-активный ингредиент в микрокапсуле выбран из группы, состоящей из фунгицидов, инсектицидов, нематоцидов, майтицидов, биоцидов, термитицидов, родентицидов, артроподицидов и гербицидов.
Подробное описание
С целью облегчения понимания основ нового способа ниже приведена ссылка на предпочтительные варианты его осуществления и использованы конкретные формулировки для его описания. Однако понятно, что, таким образом, не следует расценивать как ограничение объема изобретения такие изменения, модификации и дополнительные применения основ нового способа, которые специалист в данной области, к которой относится новый способ, подразумевает как обычно происходящие.
Многие AI являются твердыми при комнатной температуре, и их следует растворять в растворителях перед тем, как их можно будет вводить в микрокапсулы. Для предотвращения кристаллизации AI часто необходимо растворять AI в больших объемах растворителя. В тех случаях, когда растворитель, который необходимо использовать, представляет собой летучие органическое соединение, потребность в больших объемах растворителей приводит к проблемам, связанным с соблюдением установленных норм, которые могут ограничивать количество летучих органических соединений, которые могут высвобождаться в окружающую среду в определенные моменты времени. В то же время, использование большого объема растворителя приводит к разбавлению AI, доступного для образования конкретной микрокапсулы, таким образом, снижая количество AI в каждой микрокапсуле.
Некоторые аспекты изобретения, описываемые в настоящем документе, относятся к применению эмульсии "масло-в-воде", содержащей дисперсную фазу модифицированного полимера, в которой AI растворен непосредственно в подходящем связывающем полимер компоненте или способом миниэмульсионной полимеризации. Введение подходящих полимеров в масляную фазу способствует лучшей регуляции кинетики кристаллизации AI. Правильно подобрав подходящие полимеры, можно эффективно снижать кристаллизацию AI, без необходимости использовать большие объемы растворителя для эффективного замедления кристаллизации AI до образования микрокапсул. Одним из преимуществ такого подхода является сокращение количества летучего органического растворителя, который необходимо использовать в способе. Другим преимуществом является возможность инкапсулировать AI в высоких концентрациях, что приводит к тому, что в конечном составе нагрузка AI выше, чем нагрузка, получаемая при использовании общепринятых способов.
Теоретически, если AI и полимерные компоненты правильно подобраны, то возможно получать инкапсулированный AI без присутствия любого растворителя для AI. Даже если невозможно полностью устранить необходимость использования растворителя, за исключением полимера, в котором растворяют AI, весьма вероятно, что количество растворителя можно сократить так же, как и сопутствующие проблемы использования дополнительного растворителя.
В некоторых вариантах осуществления липофильную фазу суспензии микрокапсул получают общепринятым способом растворения полимеров. Например, по меньшей мере один подходящий полимер вначале растворяют в растворителе, при необходимости применяя нагревание для улучшения сольватации. Затем полимер смешивают с другими ингредиентами, такими как расплавленное активное вещество AI и образующие оболочку полимерные вещества, такие как полиметиленполифенилизоцианат, например, Dow PAPI 27.
В других вариантах осуществления липофильную фазу суспензии микрокапсул получают способом миниэмульсионной полимеризации. В кратком изложении, по меньшей мере один расплавленный или жидкий AI смешивают по меньшей мере с одним полимером или мономером, необязательно растворителем и в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере с одним образующим оболочку полимерным веществом. На этой стадии маслорастворимый инициатор можно растворять непосредственно в липофильной фазе при температуре, которая ниже температуры активации мономеров.
В некоторых вариантах осуществления водную фазу получают растворением в воде по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества и других водорастворимых компонентов, таких как загустители. Затем, после образования двух отдельных гомогенных фаз, масляную (липофильную) фазу добавляют к водной фазе. Эмульсию получают с использованием смесителя с высокой скоростью сдвига, например, смесителя Silverson, в течение периода времени, необходимого для образования эмульсии. В некоторых тестовых испытаниях приблизительно 1 минуты высокоскоростного сдвигового перемешивания приблизительно при 4000 оборотов в минуту (об./мин.) было достаточно для получения подходящей эмульсии "масло-в-воде". В некоторых вариантах осуществления эмульсию "масло-в-воде" получают прямым поточным смешиванием масляных и водных фаз при соответствующих соотношениях масляных и водных фаз. Точное время смешивания, скорости смешивания, порядок смешивания и другие условия могут варьировать от композиции к композиции и в зависимости от средней величины размера капсулы, которую предполагают получать данным способом. Как правило, более длительное время смешивания и более интенсивные условия смешивания, например, более высокие об./мин., способствуют образованию меньших микрокапсул.
В некоторых вариантах осуществления компоненты, необходимые для проведения реакции межфазной полимеризации, смешивают с эмульсией "масло-в-воде" подходящего размера. Параметры такой смеси регулируют таким образом, чтобы способствовать прохождению гомогенной межфазной полимеризации. Например, эмульсию "масло-в-воде" подходящего размера можно смешивать с образующим оболочку вторым полимерным веществом, таким как этилендиамин (EDA). В этом примере EDA медленно добавляют к имеющейся эмульсии, необязательно при охлаждении для предотвращения или сведения к минимуму любых преждевременных реакций полимеризации. Эту стадию тщательно контролируют для обеспечения реакции гомогенной межфазной полимеризации на поверхности раздела эмульсии вода/масло. Эту стадию можно проводить с использованием общепринятого низкоскоростного смесителя или мешалки. В некоторых вариантах осуществления образующее оболочку второе полимерное вещество добавляют к эмульсионной смеси дополнительно в течение приблизительно 30 минут. Продолжительность по времени и степень смешивания, необходимые для выполнения этой стадии, могут изменяться в зависимости от используемых компонентов и характеристик эмульсии. В некоторых вариантах осуществления смешивание образующего оболочку второго полимерного вещества и эмульсии "масло-в-воде" проводят не путем перемешивания, а скорее путем непрерывного поточного смешивания в желаемом соотношении образующего оболочку второго полимерного вещества и предварительно полученной эмульсии.
В некоторых вариантах осуществления во время реакции межфазной полимеризации точно регулируют температуру эмульсии. Температуру можно поддерживать, например, в диапазоне от приблизительно 5°C до приблизительно 10°C ниже температуры активации инициатора мономера, во избежание или по меньшей мере сведения к минимуму температуры, при которой образуется микрокапсула по существу до завершения реакции межфазной полимеризации. После того как реакции межфазной полимеризации по существу завершается, реакционную смесь можно нагреть (или по меньшей мере обеспечить повышение температуры) до желаемой температуры активации инициатора мономера. Например, если инициатор мономера представляет собой Dupont Vazo 52 (2,2-азобис(2,4-диметилвалеронитрил), то смесь можно перемешивать в течение приблизительно двух часов при температуре приблизительно 70°C.
В идеальном случае, полимерный мономер или смесь полимерных мономеров выбраны так, что мономер (мономеры) обладает очень низкой растворимостью в воде и совместим с AI и любым необязательным растворителем, добавленным в масляную фазу. Идеальный образующий полимер является гидрофобным и по существу нерастворимым в водном растворе. Фактический выбор полимера зависит от состава смеси и свойств микрокапсулы, которую из нее должны получить. Таким образом, компоненты смеси можно выбирать для получения микрокапсул, которые при использовании проявляют определенные предпочтительные свойства, включая, например, хорошие свойства пленкообразования, биодоступность, длительное высвобождение и т.п. В зависимости от желаемых свойств и других факторов, таких как конкретные AI, можно использовать гомо- или сополимеры. Подходящие для использования полимеры по изобретению включают, но не ограничиваются ими полимерные акрилаты, гомополимеры и сополимеры поливинилацетата и стирол-бутадиеновый латекс. В зависимости от применения концентрация полимерного мономера или смеси мономеров может находиться в диапазоне от приблизительно 5% до приблизительно 60%.
Как правило, изобретение можно применять с AI, температура плавления которых составляет приблизительно 95°C или ниже. Примеры AI, который может быть особенно пригодным в этих составах, включают алахлор, аметрин, анилофос, бенфлуралин, бифенокс, октаноат бромоксинила, бутралин, клодинафоп-пропаргил, кломазон, циклоксидим, цигалофоп-бутил, диклофоп-метил, дитиопир, эталфлуралин, феноксапроп-П-этил, фентразамид, флуфенацет, флумиклорак-пентил, фторгликофен-этил, флуразол, фторхлоридон, флуроксипир-метил, галоксифоп-этотил, галоксифоп-П, октаноат иоксинила, лактофен, мекопроп, мефенпир-диэтил, метазахлор, напропамид, оксифлуорфен, пендиметалин, прометон, пропанил, квизалофоп-этил, квизалофоп-П-этил, квизалофоп-П-тефурил, трифторалин, ацефат, альфа-циперметрин, амитраз, азинфос-этил, азинфос-метил, бета-цифлутрин, бета-циперметрин, бифентрин, бутоксикарбоксим, хлорпирифос, хлорпирифос-метил, цифлутрин, циперметрин, диметоат, эсфенвалерат, фенобукарб, феноксикарб, фенвалерат, индоксакарб, лямбда-цигалотрин, метамидофос, метонил, метоксихлор, монокротофос, нитрапирин, паратион-метил, перметрин, примикарб, пропоксур, квиналфос, тетраметрин, толфенпирад, беналаксил, цифлуфенамид, дифеноконазол, додеморф, феноксанил, флусилазол, ипконазол, изопротиолан, мепронил, метоминостробин, миклобутанил, пенконазол, пропиконазол, пикоксистробин, прохлораз, трифлоксистробин, трифлумизол, этаконазол, пираклостробин, пирибутикарб и толклофос-метил и т.д. и т.п.
Масляную фазу эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению используют с сельскохозяйственно-активным соединением, которое находится в форме масла или, альтернативно, с сельскохозяйственно-активным соединением, растворенным или смешанным в масле с образование масляных шариков. По определение масло представляет собой жидкость, которая не смешивается с водой. В эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению можно использовать любое масло, которое совместимо с сельскохозяйственно-активным соединением. Термин "совместимый" означает, что масло растворяется или гомогенно смешивается с сельскохозяйственно-активным соединением и обеспечивает образование масляных шариков эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению. Приводимые в качестве примеров масла включают, но не ограничиваются ими, жирные кислоты триглицеридов с короткими цепями, силиконовые масла, нефтяные фракции или углеводороды, такие как растворители на основе тяжелого ароматического лигроина, растворители на основе легкого ароматического лигроина, гидроочищенные легкие нефтяные дистилляты, парафиновые растворители, минеральное масло, алкилбензолы, N,N-диметилкапрамид и N,N-диметилкаприламид или их смеси, парафиновые масла и т.п.; растительные масла, такие как соевое масло, рапсовое масло, кокосовое масло, хлопковое масло, пальмовое масло, масло соевых бобов и т.п.; и алкилированные растительные масла и сложные алкиловые эфиры жирных кислот, такие как метилолеат и т.п.
В настоящем документе под сельскохозяйственно-активным соединением понимают любое маслорастворимое соединение, гидрофобное соединение или твердое соединение с температурой плавления ниже приблизительно 95°C или менее, которое проявляет некоторую пестицидную или биоцидную активность. Следует понимать в отношении активного соединения как такового, когда оно само представляет собой масло или, альтернативно, где активное соединение растворено в масле или подходящем полимерном модификаторе. Такие соединения или пестициды включают фунгициды, инсектициды, нематоциды, майтициды, термитициды, родентициды, артроподициды, гербициды, биоциды и т.п. Примеры таких сельскохозяйственно-активных ингредиентов можно найти в The Pesticide Manual, 12th Edition. Типичные пестициды, которые могут быть использованы в суспензии микрокапсул по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются ими, бензофуранилметилкарбаматные инсектициды, такие как бенфуракарб и карбосульфан; оксимкарбаматные инсектициды, такие как альдикарб; фумигантные инсектициды, такие как хлорпикрин, 1,3-дихлорпропен и метилбромид; имитаторы ювенильного гормона, такие как феноксикарб: органофосфатные инсектициды, такие как дихлорвос; алифатические органотиофосфатные инсектициды, такие как малатион и тербуфос; алифатические амидные органотиофосфатные инсектициды, такие как диметоат; бензотриазиновые органотиофосфатные инсектициды, такие как азинфос-этил и азинфос-метил; пиридиновые органотиофосфатные инсектициды, такие как хлорпирифос и хлорпирифос-метил; пиримидиновые органотиофосфатные инсектициды, такие как диазинон; фенильные органотиофосфатные инсектициды, такие как паратион и паратион-метил; пиретроидные сложноэфирные инсектициды, такие как бифентрин, цифлутрин, бета-цифлутрин, цигалотрин, гамма-цигалотрин, лямбда-цигалотрин, циперметрин, альфа-циперметрин, бета-циперметрин, фенвалерат, перметрин; и т.п.
Типичные гербициды, которые могут быть использованы в эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются ими, амидные гербициды, такие как диметенамид и диметенамид-P; анилидные гербициды, такие как пропанил; хлорацетанилидные гербициды, такие как ацетохлор, алахлор, бутахлор, метолахлор и S-метолахлор; циклогексеноксимовые гербициды, такие как сетоксидим; динитроанилиновые гербициды, такие как бенфлуралин, эталфлуралин, пендиметалин и трифлуралин; нитриловые гербициды, такие как октаноат бромоксинила; феноксиуксусные гербициды, такие как 4-CPA, 2,4-D, 3,4-DA, MCPA и MCPA-тиоэтил; феноксимасляные гербициды, такие как 4-CPB, 2,4-DB, 3,4-DB и MCPB; феноксипропионовые гербициды, такие как клопроп, 4-CPP, дихлорпроп, дихлорпроп-P, 3,4-DP, фенопроп, мекопроп и мекопроп-P; арилоксифеноксипропионовые гербициды, такие как цигалофоп, флуазифоп, флуазифоп-P, галоксифоп, галоксифоп-R; пиридиновые гербициды, такие как аминопиралид, клопиралид, флуроксипир, пиклорам и триклопир; триазоловые гербициды, такие как карфентразон-этил; и т.п.
Как правило, гербициды также можно применять в комбинации с известными гербицидными антидотами, такими как беноксакор, клоквинтосет, циометринил, даимурон, дихлормид, дициклонон, диэтолат, фенхлоразол, фенхлоразол-этил, фенклорим, флуразол, флуксофеним, фурилазол, изоксадифен, изоксадифен-этил, мефенпир, мефенпир-диэтил, MG191, MON4660, R29148, мефенат, нафталевый ангидрид, амиды N-фенилсульфонилбензойной кислоты и оксабетринил.
Типичные фунгициды, которые могут быть использованы в эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются ими, дифеноконазол, диметоморф, динокап, дифениламин, додеморф, эдифенфос, фенаримол, фенбуконазол, фенпропиморф, миклобутанил, олеиновую кислоту (жирные кислоты), пропиконазол, тебуконазол и т.п.
Специалистам в данной области понятно, что любое сочетание сельскохозяйственно-активных соединений также можно использовать в эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению при условии, что получают также стабильную и эффективную эмульсию.
Количество сельскохозяйственно-активного ингредиента в эмульсии "масло-в-воде" варьирует в зависимости от конкретного активного ингредиента, применения сельскохозяйственно-активного ингредиента и соответствующих уровней применения, которые хорошо известны специалистам в данной области. Обычно общее количество сельскохозяйственно-активного ингредиента в эмульсии "масло-в-воде" составляет от приблизительно 1, в основном от приблизительно 5, предпочтительно от приблизительно 10, более предпочтительно от приблизительно 15 и наиболее предпочтительно от приблизительно 20 до приблизительно 55, в основном до приблизительно 40, предпочтительно до приблизительно 35 и наиболее предпочтительно до приблизительно 30 массовых  % от общей массы эмульсии "масло-в-воде".
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения полимерный модификатор можно вводить в масляную фазу для замедления кристаллизации сельскохозяйственно-активного ингредиента. Полимерный модификатор позволяет использовать сельскохозяйственно-активные ингредиенты, температура плавления которых ниже приблизительно 95°C. Примеры таких сельскохозяйственно-активных ингредиентов, которые могут быть использованы в композиции эмульсии "масло-в-воде" по настоящему изобретению включают алахлор, аметрин, анилофос, бенфлуралин, бифенокс, октаноат бромоксинила, бутралин, клодинафоп-пропаргил, кломазон, циклоксидим, цигалофоп-бутил, диклофоп-метил, дитиопир, эталфлуралин, феноксапроп-П-этил, фентразамид, флуфенацет, флумиклорак-пентил, фторгликофен-этил, флуразол, фторхлоридон, флуроксипир-метил, галоксифоп-этотил, галоксифоп-П, октаноат иоксинила, лактофен, мекопроп, мефенпир-диэтил, метазахлор, напропамид, оксифлуорфен, пендиметалин, прометон, пропанил, квизалофоп-этил, квизалофоп-П-этил, квизалофоп-П-тефурил, трифторалин, ацефат, альфа-циперметрин, амитраз, азинфос-этил, азинфос-метил, бета-цифлутрин, бета-циперметрин, бифентрин, бутоксикарбоксим, хлорпирифос, хлорпирифос-метил, цифлутрин, циперметрин, диметоат, эсфенвалерат, фенобукарб, феноксикарб, фенвалерат, индоксакарб, лямбда-цигалотрин, метамидофос, метонил, метоксихлор, монокротофос, нитрапирин, паратион-метил, перметрин, примикарб, пропоксур, квиналфос, тетраметрин, толфенпирад, беналаксил, цифлуфенамид, дифеноконазол, додеморф, феноксанил, флусилазол, ипконазол, изопротиолан, мепронил, метоминостробин, миклобутанил, пенконазол, пропиконазол, пикоксистробин, прохлораз, трифлоксистробин, трифлумизол, этаконазол, пираклостробин, пирибутикарб и толклофос-метил и т.д. и т.п.
Подходящие полимерные модификаторы для добавления в масляную фазу обладают очень низкой растворимостью в воде и хорошей растворимостью в смеси активного ингредиента в расплавленном состоянии при наличии или отсутствии дополнительного растворителя. Примеры подходящих полимерных модификаторов могут включать этилцеллюлозу, например, Ethocel 10 Std FP, Ethocel Std 4, Ethocel Std 7, Ethocel 45, Ethocel 100 FP и Ethocel 300, полиакрилат, латекс, поликарбонат, гомополимеры и сополимеры поливинилацетата, полиолефин, полиуретан, полиизобутилен, полибутен, виниловые полимеры, сложный полиэфир, простой полиэфир и полиакрилонитрил.
Как правило, водная фаза представляет собой воду, например, деионизованную воду. Водная фаза может также содержать другие добавки, такие как соединения, понижающие температуру замерзания, например, спирты, например, изопропиловый спирт и пропиленгликоль; средства для буферирования pH, например, щелочные фосфаты, такие как моногидрат одноосновного фосфата натрия, двухосновный фосфат натрия; биоциды, например, Proxel GXL; и противовспениватели, например, октаметилциклотетрасилоксан (противовспениватель, доступный от Dow Corning). Другие добавки и/или вспомогательные средства также могут содержаться в водной фазе при условии, что еще сохраняется стабильность эмульсии "масло-в-воде". Другие добавки также могут содержать водорастворимые сельскохозяйственно-активные соединения.
Другие добавки и/или вспомогательные средства также могут присутствовать в микрокапсулах по настоящему изобретению при условии, что еще сохраняется стабильность и активность суспензий микрокапсул. Суспензии микрокапсул по настоящему изобретению могут дополнительно содержать вспомогательные поверхностно-активные средства для усиления осаждения, смачивания и проникновения сельскохозяйственно-активного ингредиента на целевой участок, например, посев, сорняк или организм. Эти вспомогательные поверхностно-активные средства можно необязательно применять в качестве компонента суспензий микрокапсул в масляной или водной фазе, или в качестве компонента баковой смеси; специалистам в данной области хорошо известны применение и желаемое количество. Подходящие вспомогательные поверхностно-активные средства включают, но не ограничиваются ими, этоксилированные нонилфенолы, этоксилированные синтетические или природные спирты, соли сложных эфиров или сульфоянтарных кислот, этоксилированные органосиликоны, этоксилированные жирные амины и смеси поверхностно-активных средств с минеральными или растительными маслами.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к использованию суспензий микрокапсул в сельскохозяйственных работах для подавления, профилактики или уничтожения нежелательных живых организмов, например, грибов, сорняков, насекомых, бактерий или других микроорганизмов и сельскохозяйственных вредителей. Это также относится к использованию суспензий микрокапсул для защиты растения от вредного воздействия фитопатогенного организма или лечения растения, уже зараженного фитопатогенным организмом, включающего внесение композиции эмульсии "масло-в-воде" в почву, нанесение на растение, часть растения, листву, цветы, плоды и/или семена в количестве, подавляющем заболевание и приемлемом с точки зрения ботаники. Термин "количество, подавляющее заболевание и приемлемое с точки зрения ботаники" относится к количеству соединения, которое устраняет или подавляет заболевание растения, с которым желательно бороться, но не являющееся в значительной степени токсичным для растения. Точная необходимая концентрация активного соединения изменяется в зависимости от грибкового заболевания, с которым необходимо бороться, типа применяемых составов, способа применения, конкретного вида растения, климатических условий и т.п., как хорошо известно в данной области.
Дополнительно суспензии микрокапсул по настоящему изобретению пригодны для борьбы с насекомыми или другими сельскохозяйственными вредителями, например, грызунами. Таким образом, настоящее изобретение также относится к способу подавления насекомого или сельскохозяйственного вредителя, включающему внесение в место расположения насекомого или сельскохозяйственного вредителя суспензии микрокапсул, содержащей подавляющее насекомое количество сельскохозяйственно-активного соединения для такого применения. "Место расположения" насекомых или сельскохозяйственных вредителей является термином, используемым в настоящем документе в отношении окружающей среды, в которой живут насекомые или сельскохозяйственные вредители, или где находятся их яйца, включая окружающий их воздух, потребляемую ими пищу, или объекты, с которыми они контактируют. Например, с насекомыми, которые поедают или контактируют со съедобными или декоративными растениями, можно бороться путем нанесения активного соединения на части растения, такие как семя, всходы или черенок, который посажен, листья, стебли, плоды, зерно или корни, или внесения в почву, в которой растут корни. Предполагается, что сельскохозяйственно-активные соединения и содержащие их эмульсии "масло-в-воде" также могут быть пригодными для текстильных материалов, бумаги, хранящегося зерна, семян, одомашненных животных, сооружений или человеческих существ при нанесении активного соединения на такие объекты или вблизи них. Термин "подавление насекомого или сельскохозяйственного вредителя" относится к снижению количеств живых насекомых или сельскохозяйственных вредителей, или к снижению количества жизнеспособных яиц насекомых. Величина сокращения, полученная за счет применения соединения, как известно, зависит от нормы внесения соединения, конкретного используемого соединения и вида-мишени насекомого или сельскохозяйственного вредителя. Следует использовать по меньшей мере инактивирующее количество. Термины "инактивирующее количество для насекомого или сельскохозяйственного вредителя" используют для описания количества, которое является достаточным для того, чтобы вызывать измеримое сокращение популяции обрабатываемого насекомого или сельскохозяйственного вредителя, как хорошо известно в данной области.
Место расположения, в которое вносят соединение или композицию, может быть любым местом, где обитает насекомое, клещ или сельскохозяйственный вредитель, например, овощные культуры, фруктовые и орехоплодные деревья, виноградные лозы, декоративные растения, одомашненные животные, внутренние или внешние поверхности сооружений и почва вокруг сооружений.
Ввиду уникальной способности яиц насекомых противостоять токсическому действию для подавления вновь появившихся личинок может быть желательно повторное применение, как это верно для других известных инсектицидов и акарицидов.
Дополнительно настоящее изобретение относится к применению суспензий микрокапсул, содержащих сельскохозяйственно-активные соединения, которые представляют собой гербициды. Термин гербицид используют в настоящем документе для обозначения активного ингредиента, который уничтожает, подавляет или иным образом неблагоприятно изменяет рост растений. Гербицидно-эффективное или подавляющее растительность количество представляет собой количество активного ингредиента, которое оказывает воздействие в виде неблагоприятного изменения и включает отклонения от естественного развития, уничтожение, регуляцию, усыхание, замедление и т.п. Термины “растения и растительность” включают прорастающие всходы и укоренившуюся растительность.
Гербицидная активность проявляется при их непосредственном внесении в место расположения нежелательного растения на любой стадии роста или до появления сорняков. Наблюдаемый эффект зависит от вида растения, с которым необходимо бороться, стадии роста растения, размера частиц твердых компонентов, условий окружающей среды на момент применения, конкретных применяемых вспомогательных средств и носителей, типа почты и т.п., а также от количества вносимого химического препарата. Как известно в данной области, для обеспечения селективного гербицидного действия эти и другие факторы можно регулировать. В основном предпочтительно применять такие гербициды после прорастания к относительно молодой нежелательной растительности для обеспечения наивысшей степени борьбы с сорняками.
Другой конкретный аспект настоящего изобретения относится к способу профилактики или борьбы с сельскохозяйственными вредителями, такими как нематоды, клещи, членистоногие, грызуны, термиты, бактерии или другие микроорганизмы, включающему внесение в место расположения, где желательна борьба или профилактика, композиции по настоящему изобретению, которая содержит соответствующее активное соединение, такое как нематоцид, майтицид, артроподицид, родентицид, термитицид или биоцид.
Фактическое количество сельскохозяйственно-активного соединения, которое необходимо вносить, место расположения заболевания, насекомых и клещей, сорняков или других сельскохозяйственных вредителей хорошо известны в данной области, и специалисты в данной области могут легко его определять, принимая во внимание приведенные выше основные положения.
Следующие ниже примеры приведены для иллюстрации настоящего изобретения. Примеры не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения, и их не следует интерпретировать таким образом. Количества выражены в массовых частях или массовых процентах, если не указано иное.
Несмотря на то, что новый способ проиллюстрирован и подробно описан в указанном выше описании, это описание также стоит расценивать как иллюстративное и не ограничивающее по своему характеру, понятно, что приведены и описаны только предпочтительные варианты осуществления, и все изменения и модификации, входящие в сущность нового способа, входят в объем данного изобретения. Также, несмотря на то, что новый способ проиллюстрирован конкретными примерами, теоретическими доводами, отчетами и иллюстрациями, эти иллюстрации и сопутствующее обсуждение ни в коем случае не следует расценивать как ограничивающие способ. Все патенты, патентные заявки и ссылки на документы, научные монографии, публикации и т.п., указанные в данной заявке, полностью включены в настоящий документ  путем ссылки.
Примеры
Ниже следует ссылка на таблицу 1. Следующий ниже пример приведен для дополнительной иллюстрации изобретения, и его не следует расценивать как ограничивающий. Суспензию микрокапсул получали с использованием компонентов, приведенных в таблице 1. При получении измеряли размеры частиц с использованием устройства Malvern Mastersizer.
Количество AI (трифлуралин) в общепринятом составе суспензии микрокапсул ограничено максимальным значением приблизительно 300 гаи/л, тогда как максимальная концентрация трифлуралина в составе по изобретению выше порядка приблизительно на 30 процентов. Это, вероятно, происходит вследствие того, что общепринятый состав получают при отношении AI к растворителю приблизительно 1:1, тогда как состав по изобретению получают при значительно более высоком отношении AI к растворителю. Таким образом, составы по изобретению содержат больше AI на микрокапсулу, и их можно применять более экономно, и, таким образом, они экономически более эффективны, чем полученные общепринятыми способами вещества. Затем измеряли стабильность суспензии микрокапсул, полученной с использованием соединений из таблицы 1, после хранения в течение длительного времени и при различных условиях. Эти результаты демонстрируют, что распределение размера частиц не изменялось в способе межфазной полимеризации и в способе миниэмульсионной полимеризации. В полученной суспензии микрокапсул после хранения в течение двух недель при 5°C не выявляли заметных следов кристаллов трифлуралина. Напротив, в полученной общепринятым способом суспензии микрокапсул, составленной без добавления 5% метилакрилата, выявлено значительное образование и рост кристаллов трифлуралина, и она была дестабилизированной после хранения при комнатной температуре только в течение 3 суток. Таблица 1:.
Таблица 1Компоненты суспензии микрокапсул трифлуралина 380 г/л с 5% метилакрилатом
Масляная фаза
% масс.
Трифлуралин (гербицид 2,6-динитро-N,N-дипропил-4-(трифторметил)анилин)
35,21
Aromatic 200 (CAS # 064742-94-5)
15,09
Метилакрилат
5,00
PAPI 27 (полиметиленполифенилполиизоцианат) доступен в DOW
3,52
Vazo 52 (2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрил), инициатор полимеризации, доступен от DuPont
0,18
Водная фаза
Kraftsperse 25M (лигносульфонатный дисперсант) доступен от Westvaco Corp
1,84
Tergitol™ 15-S-7 (неионное поверхностно-активное вещество) доступен от Dow
0,92
Veegum (оксо-алюмосиликат магния)
0,18
Kelzan S (покрытая глиоксалем ксантановая камедь) доступен от KELCO
0,02
Proxel GXL (бактериостат, который включает 1,2-бензизотиазолин-3-он)
0,09
EDA (этилендиамин)
0,85
Вода (балансовый ингредиент)
Физическую стабильность состава микрокапсул также определяли в условиях ускоренного хранения, т.е. 54°C, 5°C и цикл заморозка/оттаивание. После двух недель хранения в указанных выше условиях ускоренного старения в составах, полученных способами по изобретению, не выявлено признаков твердого уплотнения или загустевания, и размер частиц микрокапсул оставался неизмененным, тогда как в полученных общепринятыми способами микрокапсулах показано значительное увеличение размера частиц вследствие роста кристаллов.
Несмотря на то, что новый способ проиллюстрирован и подробно описан в цифровых данных и в указанном выше описании, это также стоит расценивать как иллюстративное и не ограничивающее по своему характеру, понятно, что приведены и описаны только предпочтительные варианты осуществления, и все изменения и модификации, входящие в сущность нового способа, входят в объем данного изобретения. Также, несмотря на то, что новый способ проиллюстрирован конкретными примерами, теоретическими доводами, отчетами и иллюстрациями, эти иллюстрации и сопутствующее обсуждение ни в коем случае не следует расценивать как ограничивающие способ. Все патенты, патентные заявки и ссылки на документы, научные монографии, публикации и т.п., указанные в данной заявке, полностью включены в настоящий документ путем ссылки.