Катіонні полімери, що містять гідрофобну групу, як підсилювачі відкладення пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур

Номер патенту: 112211

Опубліковано: 10.08.2016

Автор: Вестбай Петер

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Водна композиція, яка містить від 0,005 до 0,45 % мас., з розрахунку на загальну масу композиції, щонайменше одного гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру, одержаного здійсненням полімеризації мономерів:

(і) 5-80 масових процентів складного алкілового ефіру акрилової кислоти або складного алкілового ефіру метакрилової кислоти, в яких алкільна група має 1-4 атоми вуглецю; і

(іі) 5-80 масових процентів мономера, вибраного з групи, яка складається з моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акрилату і моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, в яких алкільна група має 1-4 атоми вуглецю, і їх сумішей; і

(ііі) 0,1-30 масових процентів зв'язувального мономера, вибраного з групи, яка включає:

(b) ненасичений здатний до співполімеризації мономер сурфактанту з етиленовим зв'язком, одержаний конденсацією неіоногенного сурфактанту, що має С5-С32-вуглеводневу групу, з ненасиченою карбоновою кислотою з етиленовим зв'язком або її ангідридом; і

(f) складний вуглеводневий ефір акрилової кислоти або складний вуглеводневий ефір метакрилової кислоти, де вуглеводнева група має від 5 до 32 атомів вуглецю; і

(iv) 0-1 масовий процент зшиваючого мономера;

де масові проценти мономерів основані на загальній масі всіх мономерів, присутніх в реакції полімеризації; і

один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур.

2. Композиція за п. 1, в якій вказаний зв'язувальний мономер (ііі) являє собою (b).

3. Композиція за п. 1 або 2, яка містить щонайменше 0,005 і найбільше 2 % (мас./мас.) одного або декількох пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур.

4. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, яка має рН в інтервалі від 4 до 8, переважно від 4,5 до 7,5.

5. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де полімер одержаний здійсненням полімеризації емульсії, переважно одностадійної полімеризації емульсії, мономерів.

6. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де (ііі) являє собою ненасичений здатний до співполімеризації мономер сурфактанту з етиленовим зв'язком, одержаний конденсацією неіоногенного сурфактанту з ітаконовою кислотою.

7. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де (іі) являє собою моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акрилат, в якому алкільна група має 1-4 атоми вуглецю, переважно Ν,Ν-диметиламіноетилметакрилат.

8. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де (і) являє собою етилакрилат.

9. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, яка містить від 90 до 99,9 %, переважно від 95 до 99,9 % (мас./мас.) води.

10. Спосіб одержання композиції, визначеної за будь-яким одним з пп. 1-9, що включає стадії змішування полімеру, визначеного в будь-якому одному з пп. 1-9, з одним або декількома пестицидами і/або хімікатами для виробництва сільськогосподарських культур.

11. Спосіб за п. 10, де полімер запропонований у вигляді емульсії полімеру, що переважно має рН, що дорівнює щонайменше 8.

12. Спосіб за п. 10 або 11, що включає стадію розбавлення емульсії полімеру водним середовищем для концентрації полімеру, що дорівнює щонайменше 0,005 і найбільше 0,45 % (мас./мас).

13. Спосіб за п. 12, де все водне середовище або частина водного середовища містить один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур.

14. Спосіб за п. 12 або 13, що включає стадію додавання одного або декількох пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур в розбавлену полімерну композицію.

15. Спосіб за будь-яким одним з пп. 12-14, що включає стадію встановлення рН до величини від 4 до 8.

16. Застосування полімеру, визначеного за будь-яким одним з пп. 1-9, як підсилювача відкладення пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур у водних композиціях.

17. Спосіб обробки рослини шляхом контакту вказаної рослини з композицією, визначеною в будь-якому одному з пп. 1-9.

18. Спосіб за п. 17, в якому стадія контактування здійснена обприскуванням.

Текст

Реферат: Даний винахід стосується застосування деяких гідрофобно-модифікованих катіонних полімерів, одержаних полімеризацією складного алкілового ефіру акрилової кислоти або складного алкілового ефіру метакрилової кислоти, азотовмісного мономеру; і зв'язувального мономеру як підсилювачів відкладення пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур, таких, як регулятори росту рослин, добрива і поживні мікроелементи, у водних розчинах; водної композиції, яка містить дані полімери і один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур, способу одержання вказаної водної композиції і застосування вказаної композиції для обробки рослин. UA 112211 C2 (12) UA 112211 C2 UA 112211 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої належить винахід Даний винахід стосується застосування деяких гідрофобно-модифікованих катіонних полімерів, одержаних полімеризацією алкілового складного ефіру акрилової кислоти або алкілового складного ефіру метакрилової кислоти, азотовмісного мономеру; і зв'язувального мономеру як підсилювачів відкладення пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур, таких, як регулятори росту рослин, добрива і поживні мікроелементи, у водних розчинах; водної композиції, що містить дані полімери і один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур, способу одержання вказаної водної композиції і застосування вказаної композиції для обробки рослин. Рівень винаходу При сільськогосподарських застосуваннях існує проблема для краплин обприскувального складу з агрохімікатами, які в основному складаються з води, яка пов'язана з їх відкладенням на воскових поверхнях листка рослини. Одна з правдоподібних причин цього полягає в тому, що кінетична енергія, яка передається краплинам внаслідок розбризкування при обприскуванні, перетворюється в поверхневу енергію під впливом листяної поверхні. Краплина розтягується на поверхні, але це високе поверхневе натягнення не є сприятливим, що означає, що краплина відтягнута. Це відтягування є таким швидким, що частина краплини або краплина повністю відділяється від поверхні листка. Згідно з літературними даними до 90% сільськогосподарського препарату могло втрачатися через дане явище. Існують два відомі способи для вирішення даної проблеми, що полягають або в додаванні сурфактанту, який може швидко поширюватися по поверхні і знижувати поверхневе натягнення, або в додаванні полімеру для контролю когезії краплини. Однак застосування сурфактанту створює іншу проблему, а саме: проблему зношування. Обидві проблеми з відтягуванням і зношуванням будуть знижувати біоефективність, оскільки пестицид і/або хімікати для виробництва сільськогосподарських культур не будуть досягати рослини. Застосуванням полімерів можна уникнути проблеми зношування. Однак при приготуванні композицій, які містять полімери, часто зустрічаються проблеми, оскільки при цьому можуть створюватися розчини з високою в'язкістю і/або утворенням гелю. Існує ряд різних публікацій, які стосуються полімерів у пестицидних композиціях для різних цілей. US 6645476 B1 загалом розкриває водорозчинні полімери, одержані співполімеризацією неіонного макромеру, що містить гідрофільну частину на основі поліалкіленоксидів, і гідрофобну частину, яка містить водень або вуглеводневий радикал; і одного або декількох ненасичених співмономерів з олефінним зв'язком, які містять кисень, азот, сірку, фосфор, хлор і/або фтор. Продукти використані як загущувачі і диспергатори для водних препаратів, наприклад, для засобів захисту сільськогосподарських культур. US 2005/0053569 стосується застосування деяких блок-співполімерів для допомоги у відкладенні емульсій на різних поверхнях, де вказані блок-співполімери містять щонайменше один неіонний гідрофобний блок і щонайменше один блок, який містить катіонні одиниці. Блокспівполімери можуть бути використані в агрохімічному секторі, але наведені приклади не стосуються такого застосування. US 2007/0149409 стосується об'єднання між функціональними полімерами і пестицидами для досягнення стійкості до дощу і для зниження вилужнювання в ґрунті. Препарати з пестицидами і полімерами зроблені шляхом створення суспензії або розчину кожного з них в розчинниках, що змішуються, змішуванням суспензій або розчинів і потім висушуванням суміші. Прикладами катіонних полімерів є, наприклад, диметиламінні целюлозні аніонообмінні смоли і аніонних полімерів, наприклад, карбоксиметил-заміщена або ортофосфат-заміщена целюлоза. US 6433061 стосується реології, що модифікує композицію співполімеру, який містить сітчастий співполімер щонайменше одного мономеру ненасиченої карбонової кислоти, щонайменше один гідрофобний мономер, гідрофобний регулятор ступеня полімеризації, зшиваючий агент і необов'язково стеричний стабілізатор, і ця композиція дає підвищену в'язкість в навколишніх умовах, що містять водний електроліт, наприклад, у сільськогосподарських хімікатах. US 6534563 B1 стосується застосування сполук з особливою подовженою і текучою в'язкістю як агента, який перешкоджає пружному відновленню після деформації, з включенням у водні препарати для захисту рослин. Застосовані сполуки вибрані з водорозчинних або поверхнево-активних полімерів, які диспергуються у воді, з молекулярною масою в інтервалі від 5x104 до 5x106 г/моль, включаючи множину (див. нижче) сполук, таких, як полісахариди, поліоксіетильовані похідні гліколей, співполімери, одержані з алкіленоксиду і щонайменше одного насиченого або ненасиченого мономеру, що містить одну або декілька карбоксильних 1 UA 112211 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 груп у вигляді кислоти, солі лужного металу, складного ефіру або аміду; рослинні полімери, співполімери, одержані з щонайменше одного насиченого або ненасиченого мономеру, що містить одну або декілька карбоксильних груп у вигляді кислоти, солі лужного металу, складного ефіру або аміду, або що містить аміно або нітрильну групу, яка реагує щонайменше з другим мономером, що містить вуглеводень з наявністю одного або декількох етилен-ненасичених зв'язків. У робочих прикладах були використані тільки аніонні (натрієва сіль співполімера діізобутилен-MSA) і неіонні полімери на основі полісахаридів. WO 2007/004199 стосується композицій для особистої гігієни, серед іншого, які містять катіонні полімери і деякі активні інгредієнти. Однак катіонні полімери таких композицій для особистої гігієни присутні у відносно високих концентраціях, і композиції для особистої гігієни не запропоновані для обробки рослин, зокрема, шляхом обприскування рослин композиціями. Таким чином, ще існує в даній галузі потреба в сільськогосподарських композиціях, що містять катіонні полімери, які мають підвищені властивості по впливу на відкладення, особливо при обприскуванні рослин. Суть винаходу Одне втілення даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати альтернативні катіонні полімери як підсилювачі відкладення для пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. Інше втілення даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати придатний спосіб одержання композицій, які містять катіонний полімер, один або декілька пестицидів і/або хімікати для виробництва сільськогосподарських культур. У даній роботі несподівано встановлено, що деякі гідрофобно-модифіковані катіонні полімери, переважно одержані емульсійною полімеризацією, переважніше одностадійною емульсійною полімеризацією, виявляють відмінні властивості як підсилювач відкладення для пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур, і що сільськогосподарська композиція, яка містить гідрофобно-модифікований катіонний полімер, може бути придатним чином приготована за допомогою певного способу змішування. Короткий опис креслень Фігура 1 являє собою криві за результатами прикладу 2. Докладний опис винаходу У першому аспекті, винахід стосується водної композиції, що містить від 0,005 до 0,5% мас, з розрахунку на загальну масу композиції, щонайменше одного гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру і одного або декількох пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. У другому аспекті, винахід стосується способу, звичайно способу бакового змішування, для одержання вказаної водної композиції, яка містить вказаний полімер. У третьому аспекті, винахід стосується застосування гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру у водних композиціях як підсилювач відкладення для пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. У четвертому аспекті, винахід стосується способу обробки рослини шляхом контакту вказаної рослини із вказаною водною композицією, переважно застосуванням композиції до рослинної поверхні за допомогою обприскування. Гідрофобно-модифікований катіонний полімер виходить завдяки здійснення реакції полімеризації щонайменше з наступними мономерами: (і) 5-80 масових процентів складного алкілового ефіру акрилової кислоти або складного алкілового ефіру метакрилової кислоти, в яких алкільна група має 1-4 атомів вуглецю, і їх сумішей; (іі) 5-80 масових процентів мономеру, вибраного з групи, яка складається з вініл-заміщеної гетероциклічної сполуки, що містить щонайменше один атом азоту, моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акрилату і моно- або ді-алкіламіноалкіл(мет)акриламіду, в яких алкільна група має 1-4 атоми вуглецю, і їх сумішей; (ііі) 0,1-30 масових процентів щонайменше одного зв'язувального мономеру, вибраного з групи, яка включає: (a) уретанові продукти реакції ненасиченого ізоціанату з моноетиленовим зв'язком і неіоногенних сурфактантів, які містять С1-С24-, переважно C1-C4-алкоксикінцеву групу, блокспівполімери 1,2-бутиленоксиду і 1,2-етиленоксиду; (b) ненасичений здатний до співполімеризації мономер сурфактанту з етиленовим зв'язком, одержаний конденсацією неіоногенного сурфактанту, а саме: алкіленоксидного аддукту спирту, що має вуглеводневу групу з атомами вуглецю від 5, переважно від 8, переважніше від 12, найбільш переважно від 16, до 32, переважно до 24, переважніше до 22 атомів вуглецю, переважно 1-150, переважніше 1-30, етиленоксі-одиниць і переважно 0-50, переважніше 0-5, 2 UA 112211 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пропіленоксі-одиниць, з ненасиченою карбоновою кислотою з етиленовим зв'язком або її ангідридом; (c) мономер сурфактанту, який є сечовинним продуктом реакції ненасиченого моноізоціанату з моноетиленовим зв'язком з неіоногенним сурфактантом, що має функціональність у вигляді амінної групи; (d) простий аліловий ефір формули CH2=CR'CH2OAmBnApR, в якій R' являє собою водень або метил, А являє собою пропіленокси або бутиленокси, В являє собою етиленокси, n являє собою нуль або ціле число, m і p являють собою нуль або ціле число, менше, ніж n, і R являє собою гідрофобну групу від 5, переважно від 8, переважніше від 12, найбільш переважно від 16, до 32, переважно до 24, переважніше до 22 атомів вуглецю, а саме: продукт реакції алілгалогеніду і алкіленоксидного аддукту спирту; (e) неіонний уретановий мономер, який являє собою уретановий продукт реакції неіоногенного сурфактанту з однією гідроксильною групою з ненасиченим ізоціанатом з моноетиленовим зв'язком; і (f) складний вуглеводневий ефір акрилової кислоти або складний вуглеводневий ефір метакрилової кислоти, де вуглеводнева група має від 5, переважно від 8, переважніше від 12, найбільш переважно від 16, до 32, переважно до 24, переважніше до 22 атомів вуглецю; і (iv) 0-1 масовий процент щонайменше одного зшиваючого мономеру, що переважно має щонайменше дві ненасичені частини з етиленовим зв'язком і де зшиваючий мономером переважно не містить якого-небудь атома сірки; де масові проценти мономерів від (і) до (iv) основані на загальній масі всіх мономерів, присутніх в реакції полімеризації. Переважно, мономер (ііі) являє собою (b) і/або (f). Гідрофобно-модифікований катіонний полімер, який використаний відповідно до винаходу, є продуктом полімеризації вище ідентифікованих мономерів. Один з використаних мономерів являє собою складний алкіловий ефір акрилової кислоти або метакрилової кислоти (і), який придатним чином одержаний взаємодією акрилової кислоти або метакрилової кислоти і спирту, що має 1-4 атоми вуглецю. Придатні спирти включають метанол, етанол, бутанол і пропанол. Переважний складний алкіловий ефір акрилової кислоти являє собою етилакрилат. Кількість складного алкілового ефіру акрилової кислоти або метакрилової кислоти, яка використана для одержання катіонного полімеру, становить від 5 до 80 масових процентів, переважно від 15 до 70 масових процентів, і переважніше від 40 до 70 масових процентів, де масові проценти основані на загальній масі мономерів, використаних для одержання гідрофобномодифікованого катіонного полімеру. Гідрофобно-модифікований катіонний полімер також одержаний з мономером (іі), який вибраний з групи, що складається з вініл-заміщеної гетероциклічної сполуки, яка містить щонайменше один атом азоту, моно- або ді-алкіламіноалкіл(мет)акрилату і моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, де алкільна група має 1-4 атоми вуглецю, і їх сумішей. Придатні мономери включають Ν,Ν-диметиламіноетилметакрилат (DMAEMA), Ν,Νдіетиламіноетилакрилат, Ν,Ν-діетиламіноетилметакрилат, N-трет-бутиламіноетилакрилат, Nтрет-бутиламіноетилметакрилат, Ν,Ν-диметиламінопропілакриламід, Ν,Νдиметиламінопропілметакриламід, Ν,Ν-діетиламінопропілакриламід і Ν,Νдіетиламінопропілметакриламід. Кількість мономеру (іі), яка використана для одержання катіонного полімеру, становить від 5 до 80 масових процентів, переважно від 10 до 70 масових процентів, і переважніше від 20 до 60 масових процентів, де масові проценти основані на загальній масі мономерів, використаних для одержання гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру. Гідрофобно-модифікований катіонний полімер також містить полімеризовані одиниці від зв'язувального мономеру (ііі). Зв'язувальний мономер вибраний з (а) уретанових продуктів реакції ненасиченого ізоціанату з моноетиленовим зв'язком і неіоногенних сурфактантів, що містять С1-С24-, переважно С1-С4-алкоксикінцеву групу, блок-співполімерів 1,2-бутиленоксиду і 1,2-етиленоксиду, які описані в патенті США №5294692; з (b) ненасиченого здатного до співполімеризації мономеру сурфактанту з етиленовим зв'язком, одержаного конденсацією неіоногенного сурфактанту, що має C5-C32, переважно С8-С22-вуглеводневу групу, переважно 1150, переважніше 1-30, етиленоксі-одиниць і переважно 0-50, переважніше 0-5, пропіленоксіодиниць, з ненасиченою карбоновою кислотою з етиленовим зв'язком або її ангідридом, переважно С3-С4-моно- або ди-карбоновою кислотою або її ангідридом, переважніше з карбоновою кислотою або її ангідридом, вибраною з акрилової кислоти, метакрилової кислоти, кротонової кислоти, малеїнової кислоти, малеїнового ангідриду, ітаконової кислоти та ітаконового ангідриду, як описано в патенті США № 4616074; із (с) мономеру сурфактанту, 3 UA 112211 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вибраного з групи, яка складається з сечовинного продукту реакції ненасиченого моноізоціанату з моноетиленовим зв'язком з неіоногенним сурфактантом, що має функціональність у вигляді аміногрупи, як описано в патенті США №5011978; з (d) простого алілового простого ефіру формули CH2=CR'CH2OAmBnApR, в якій R' являє собою водень або метил, А являє собою пропіленокси або бутиленокси, В являє собою етиленокси, n являє собою нуль або ціле число, m і p являють собою нуль або ціле число, менше, ніж n, і R являє собою гідрофобну групу від 5, переважно від 8, до 32, переважно до 22 атомів вуглецю; з (e) неіонного уретанового мономеру, який являє собою уретановий продукт реакції неіоногенного сурфактанту з однією гідроксильною групою з ненасиченим ізоціанатом з моноетиленовим зв'язком, переважно з мономером з відсутністю важкоефірних груп, таким, як альфа, альфа-диметил-м-ізопропенілбензилізоціанат, як описано в патенті США Re. 33156; і з складного вуглеводневого ефіру акрилової кислоти або складного вуглеводневого ефіру метакрилової кислоти, де вуглеводнева група має від 5, переважно від 8, до 32, переважно до 24, переважніше до 22 атомів вуглецю. Особливо переважні зв'язувальні мономери являють собою етилен-ненасичені здатні до співполімеризації мономери сурфактанту, одержані конденсацією неіоногенного сурфактанту з ітаконовою кислотою. Кількість зв'язувального мономеру (ііі), яку використовують для одержання катіонного полімеру, становить від 0,1 до 30 масових процентів, переважно від 1 до 20 масових процентів і переважніше від 2 до 10 масових процентів, де масові проценти основані на загальній масі мономеру, використаного для одержання гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру. Катіонний полімер необов'язково одержаний зі зшиваючим мономером (iv), що переважно має щонайменше дві ненасичені частини з етиленовим зв'язком. Придатні зшиваючі мономери включають полівінілзаміщені ароматичні мономери, полівінілзаміщені аліциклічні мономери, дифункціональний складний ефір фталевої кислоти, дифункціональний складний ефір метакрилової кислоти, дифункціональний складний ефір акрилової кислоти, Ν,Ν'-метилен-бісакриламід і полівінілзаміщені аліфатичні мономери, такі, як дієни, триєни і тетраєни. Переважні зшиваючі мономери являють собою дивінілбензол, тривінілбензол, 1,2,4-тривінілциклогексан, 1,5-гексадієн, 1,5,9-декатриєн, 1,9-декадієн, 1,5-гептадієн, ді-алілфталат, диметакрилат етиленгліколю, диметакрилат поліетиленгліколю, пентаі тетра-акрилати, триалілпентаеритритол, октаалілсахарозу, циклопарафіни і циклоолефіни. Переважний зшиваючий мономер являє собою діалілфталат. При застосуванні кількість зшиваючого мономеру (iv), яку використовують для одержання катіонного полімеру, становить від 0,01 до 1 масового процента, переважно від 0,01 до 0,5 масового процента, і переважніше від 0,1 до 0,3 масового процента, де масові проценти індивідуальних мономерів основані на загальній масі мономерів, застосованих для одержання гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру. Усереднена молекулярна маса полімерів може бути визначена, наприклад, гелевою проникною хроматографією/витискувальною хроматографією, і може змінюватися в межах широких інтервалів, але звичайно становить від 5000, переважно від 10000, переважніше від 30000, до 10000000, переважно до 1000000, переважніше до 700000 і найбільш переважно до 100000 Да. Гідрофобно-модифікований катіонний полімер може бути одержаний способами, відомими в даній галузі, такими, як полімеризація в розчині, емульсійна полімеризація, інверсійна емульсійна полімеризація і так далі. У переважному варіанті здійснення катіонні полімери одержані створенням емульсії із застосуванням методик одностадійної емульсійної полімеризації. У даному варіанті здійснення, воду, вільно-радикальний ініціатор, необов'язковий сурфактант в кількості, ефективній для диспергування гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру у воді при полімеризації мономерів; і від приблизно 0,5 до приблизно 20 масових процентів з розрахунку на загальну масу емульсії, спирту, вибраного з групи, яка складається з С2-С12-лінійного або розгалуженого одноатомного спирту і неполімерного багатоатомного спирту, такого, як етиленгліколь, пропіленгліколь і гліцерин; об'єднували в реакторі для полімеризації і підтримували при необхідній температурі і протягом періоду часу, які є ефективними для полімеризації мономерів. При застосуванні сурфактант у придатному випадку є неіоногенним сурфактантом. Переважно реакція полімеризації починається при приблизно 30°C, при цьому в посудині з вмістом для полімеризації досягається температура приблизно 60°C. Звичайно час реакції становить від приблизно 1 до приблизно 6 годин. Перевага застосування емульсійної полімеризації полягає в тому, що в'язкість залишається близькою до в'язкості води і не залежить від молекулярної маси. 4 UA 112211 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У першому аспекті, даний винахід стосується водної композиції, яка містить гідрофобномодифікований катіонний полімер, описаний вище, і один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. Водна композиція згідно з винаходом, яка підходить для обробки рослини, містить щонайменше 0,005, переважно 0,01, переважніше щонайменше 0,02, ще переважніше щонайменше 0,03 і найбільш переважно щонайменше 0,04% (мас/мас.) гідрофобномодифікованого катіонного полімеру згідно з винаходом, і найбільше 0,5, переважно найбільше 0,45, переважніше найбільше 0,4, ще переважніше найбільше 0,3 і найбільш переважно найбільше 0,2% (мас/мас.) гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру згідно з винаходом; і щонайменше 0,005, переважно щонайменше 0,01, переважніше щонайменше 0,02, ще переважно щонайменше 0,03 і найбільш переважно щонайменше 0,04% (мас/мас.) одного або декількох пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. Водна композиція згідно з винаходом, яка підходить для обробки рослини, переважно містить щонайменше 90, переважно щонайменше 95, переважніше щонайменше 98 і найбільше 99,9% (мас/мас.) води. Термін «пестицид», як він використовується в даному описі, стосується органічної сполуки, яка перешкоджає, знищує, відлякує або бореться з будь-яким сільськогосподарським шкідником. Пестициди, розглянуті для застосування в даному винаході, включають, але без обмеження тільки ними, фунгіциди, гербіциди, інсектициди, мітициди, нематициди, акарициди і молюскіциди, переважно фунгіциди, гербіциди і/або інсектициди. Переважні пестициди, розглянуті для застосування в даному винаході, належать до класів триазолів, стробілуринів, алкіленбіс(дитіокарбаматних)сполук, триазинів, бензімідазолів, феноксикарбонових кислот, бензойних кислот, сульфонілсечовин, піридинкарбонових кислот, неонікотинідів, амідинів, органічних фосфатів і піретроїдів. Приклади фунгіцидів, розглянутих для застосування в даному винаході, включають, але без обмеження тільки ними, фунгіциди класів триазолів (наприклад, тебуконазол, тетраконазол, ципроконазол, епоксиконазол, дифенконазол, фенконазол, метконазол, пропіконазол, протіоконазол), стробілуринів (наприклад, трифлоксистробін, азоксистробін, флуоксастробін, піраклостробін), алкіленбіс(дитіокарбаматних)сполук (наприклад, манкоцеб) і бензімідазолів (наприклад, карбендазим). Приклади гербіцидів, розглянутих для застосування в даному винаході, включають, але без обмеження тільки ними, феноксикарбонові кислоти (наприклад, 2,4-Д-кислота, 2М-4Х/МСРА), бензойні кислоти (наприклад, дикамба-кислота), сульфонілсечовини (наприклад, метилсульфурон-метил, римсульфурон, нікосульфурон), триазини (наприклад, атразин і симазин), триазолінони (наприклад, амікарбазон) і піридинкарбонові кислоти (наприклад, триклопір). Приклади інсектицидів, розглянутих для застосування в даному винаході, включають, але без обмеження тільки ними, неонікотиніди (наприклад, тіаметоксам, клотіанідин, імідаклоприд, тіаклоприд, ацетаміприд), амідини (наприклад, амітраз), органічні фосфати (наприклад, хлорпірифос) і піретроїди (наприклад, перметрин, дифентрин, дельтаметрин). Термін «хімікати для виробництва сільськогосподарських культур», як він використовується в даному описі, буде стосуватися регуляторів росту рослин, добрив і поживних мікроелементів. Регулятори росту рослин являють собою хімікати, які в невеликих кількостях прискорюють або впливають на ріст, розвиток і диференціацію клітин і тканин в рослинах. Добрива є речовинами, які забезпечують рослини поживними елементами, і головні поживні елементи, присутні в добриві, являють собою азот, фосфор, калій, магній, сірку і кальцій (макроелементи). Інші поживні елементи, які є слідовими елементами з впливом на живлення рослин (поживні мікроелементи) додані в менших кількостях. Поживні мікроелементи включають залізо, марганець, мідь, цинк, бор і молібден, і вони можуть бути в комплексі з хелатуючими засобами, наприклад, амінокарбоксилатами, такими, як EDTA, DTPA, HEDTA, EDDHMA і EDDHA. рН композиції переважно дорівнює від 4, а саме: від 4,5, наприклад, від 5, переважно до 8, а саме до 7,5, наприклад, до 7. Придатний інтервал дорівнює 4,5-7,5. У контексті даного винаходу рН даний як величина, одержана при вимірюванні для композиції при 20°C. Крім гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру винаходу, одного або декількох пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур, композиції винаходу можуть містити додаткові компоненти. Необмежувальні приклади таких додаткових компонентів включають, наприклад, олії, співрозчинники й інші ад'юванти, такі, як сурфактанти, які звичайно використовують для підвищення біоефективності сільськогосподарських активних компонентів. Ад'ювант визначений як інгредієнт, доданий в суміш, щоб допомогти або модифікувати дію сільськогосподарського хімікату або щоб змінити фізичні характеристики суміші (ASTM 5 UA 112211 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Committee E35). Дане визначення таким чином повинне також включати, наприклад, змочувачі, піногасники, агенти, які поліпшують сумісність, і сполуки, які зв'язують іон металу в хелатний комплекс. У другому аспекті, винахід стосується способу одержання композиції, визначеної вище, який включає стадії змішування гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру, визначеного вище, з одним або декількома пестицидами і хімікатами для виробництва сільськогосподарських культур. Спосіб звичайно здійснюють як процес змішування в баку або як процес для одержання банкового препарату. Полімер переважно надають у вигляді емульсії полімеру, яку переважно одержують при застосуванні методик одностадійної емульсійної полімеризації, і переважно вказана емульсія має рН, що дорівнює щонайменше 8. Даний спосіб придатним чином включає стадію розбавлення емульсії полімеру водним середовищем до концентрації полімеру, що дорівнює щонайменше 0,005 і найбільше 0,5% (мас/мас). Водне середовище може бути чистою водою, але звичайно вона також містить інші компоненти. Прикладами можливих компонентів, які можуть бути присутніми у водному середовищі, є різні неорганічні солі або інші речовини, які присутні в природних водах, наприклад, у воді з водоймищ, озер, рік і струмків, а також в міській воді. Один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур можуть бути додані з частиною або з усім водним середовищем і/або можуть бути додані окремо до полімеру, звичайно після розбавлення емульсії полімеру. Один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур звичайно додають до полімеру у вигляді розчину у воді або в іншому розчиннику, або в альтернативному випадку в нерозбавленому вигляді, як тверді речовини або рідини. При розбавленні полімер можна додавати у воду, або воду можна додавати до полімеру. Якщо величина рН композиції, одержаної після розбавлення і додавання пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур знаходиться поза вищезгаданим переважним інтервалом рН, даний спосіб крім того переважно містить стадію встановлення рН до значення в межах даного інтервалу шляхом додавання кислоти або основи. Приклади ситуацій, де регулювання рН не було необхідним, могли бути у випадку, коли додавалися пестициди, які мають кислотну функцію, або де вода, використана для розбавлення полімеру, має низький рН. У третьому аспекті винаходу, полімер, визначений вище, застосовують як підсилювач відкладення пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур у водних композиціях, і в четвертому аспекті винаходу, композицію згідно з винаходом, як описано вище, застосовують за способом для обробки рослини, шляхом контакту вказаної рослини, і переважно листя вказаної рослини, з композицією. Композицію переважно наносять на поверхню рослини обприскуванням. Отже, пестициди і/або хімікати для виробництва сільськогосподарських культур, призначені для застосування в даному винаході, є особливо такими, для яких важливо залишатися на листі рослини. Кількість композиції винаходу, що контактує з рослиною, переважно є такою, що з рослиною контактує кількість пестициду/хімікату для виробництва сільськогосподарських культур, ефективна для сільськогосподарських цілей, тобто кількість, яка достатня для того, щоб пестицид/хімікат для виробництва сільськогосподарських культур здійснював своє призначення. Як показано в прикладах, ефективність гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру як підсилювача відкладення у водних композиціях є дуже хорошою у вищезгаданому переважному інтервалі рН. За винятком інформації в прикладах, або де указано особливо, всі числа і вирази, які стосуються кількостей інгредієнтів, умов реакції і тому подібного, використані в описі і формулі винаходу, повинні сприйматися як модифіковані у всіх прикладах під терміном «приблизно». Крім того, де кількісні інтервали розкриті, вони означають, що повинні бути безперервні інтервали, які включають кожну величину між мінімальною і максимальною величиною, як присутню. Мас.% і % мас/мас, означають масовий процент. Винахід далі буде додатково описаний в зв'язку з наступними прикладами, які, однак, не призначені для обмеження винаходу. Якщо не обумовлено особливо, то всі частини і проценти стосуються частин і процентів за масою. Всі дані числа стосуються кількості активного продукту. Загальна експериментальна частина Наступні продукти в таблиці нижче використані в прикладах. Для експериментальних продуктів 5-12 композиція мономеру показана в таблиці 1 нижче. 6 UA 112211 C2 Таблиця 1 Композиція полімерів Продукт Етил-акрилат Бутилакрилат Композіця мономеру, % (мас/мас.) Цетил (20 Стеарил (20 Бехеніл (20 EO) ітаEO) ітакоEO) ітакоконат, нат, склад- нат, складСтеарилDMAE MA складний ний напів- ний напів- мет-акрилат напівефір ефір кисефір кискислоти лоти лоти Примітка Полімер відсутній Натрієва сіль гомополімеру акрилової кислоти - Alcogum 1370 Емульсія розчинного в лугу полімеру (ASE) на основі акрилату - Alcogum L12 Емульсія розчинного в лугу гідрофобномодифікрованого полімеру (HASE) на основі акрилату Alcogum SL78 Полімер 1 (порівняння) Полімер 2 (порівняння) Полімер 3 (порівняння) Полімер 4 (порівняння) Полімер 5 (порівняння) 47,5 47,5 59 36 Полімер 8 59 36 Полімер 9 Полімер 10 Полімер 11 15 35 Полімер 7 10 57,5 59 59 59 36 36 36 Незв'язувальний мономер 38 Полімер 6 5 62 Мономер, який не містить амін 5 7,5 5 5 Більше 50% зв'язувального мономеру Гідрофобний складний ефір метакрилової кислоти Полімеризація сурфактанту, використовуваного для синтезу, відсутня 5 5 5 Приклад 1 Полімери, у вигляді емульсій полімерів, розбавляли деіонізованою водою до концентрації полімеру 0,4% (мас/мас.)· Потім встановлювали рН емульсій до рН 5,2 (20°C), застосовуючи оцтову кислоту. Дане регулювання рН робило емульсії прозорими. Розчини остаточно розбавляли деіонізованою водою до концентрації для їх застосування (0,2; 0,1; 0,04; 0,02% мас/мас.) (рН~5,2) перед вимірюванням за допомогою краплинного тесту, як описано нижче. Шприц вміщували на 0,5 м вище рівної поверхні і краплинам дозволяли падати зі шприца на 3 поверхню. Краплини мали середній об'єм 11,6 мм , визначений зважуванням 100 краплин і апроксимуванням з густиною води. Рівну поверхню, на якій розташовувалися краплини, покривали шаром Parafilm M® (ех Pechiney Plastic Packaging, Inc) для імітації гідрофільної листяної поверхні. Нахил даної поверхні може змінюватися. Регулятор нахилу приводить краплини до прилипання до поверхні. Нахили проводили по градусах, де 0 градусів означає горизонтальну поверхню і 90 градусів означає вертикальну поверхню. Для кожної величини нахилу загальному з п'яти краплин дозволяли стикатися по поверхні. Якщо 3 з краплин прилипають негайно (тобто, без ковзання або розсіювання), вважається, що рідина прилипає при даному нахилі. Нахил збільшували підвищеннями на п'ять градусів доти, доки 3 з п'яти краплин не прилипали до поверхні. 7 UA 112211 C2 5 У таблиці 2 дається найвищий кут, де краплини прилипали до поверхні, для полімерів 1-11 при різних концентраціях полімерів. З даних дослідів видно, що гідрофобно-модифікований катіонний полімер згідно з винаходом є набагато кращим підсилювачем відкладення, ніж як негідрофобно-модифікований так і гідрофобно-модифіковані аніонні полімери, які були використані для порівняння. Дійсно, відкладення композицій, які містять аніонні полімери, було не набагато кращим, ніж відкладення композиції, де полімер був відсутній зовсім. Таблиця 2 Кут для найвищого відкладення Полімер Полімер відсутній Полімер 1 (порівняння) Полімер 2 (порівняння) Полімер 3 (порівняння) Полімер 4 (порівняння) Полімер 5 (порівняння) Полімер 6 Полімер 7 Полімер 8 Полімер 9 Полімер 10 Полімер 11 10 15 Концентрація 0,2% (мас./мас.) 0,1% (мас ./мас.) 0,04% (мас/мас.) 0,02% (мас/мас.) Кут, ° 15 15 15 15 30 20 20 20 30 25 25 20 25 15 15 15 40 25 20 15 30 30 25 15 50 45 35 25 60 55 35 25 70 65 50 35 60 45 30 30 65 50 30 25 70 65 50 30 Приклад 2 У даному прикладі визначали кут для найвищого відкладення, де краплини прилипали до поверхні, за допомогою способу, описаного вище для деяких полімерів і при різних значеннях рН. Відповідні полімери, в формі емульсій полімерів, розбавляли деіонізованою водою до концентрації полімеру в 0,1%(мас./мас). Потім встановлювали рН емульсій, застосовуючи оцтову кислоту до рН, вказаного в таблиці 3. Таблиця 3 Кут для найвищого відкладення залежно від рН Полімер 4 (порівняння) рH Кут 4,8 40 5,6 40 6,5 45 8,9 40 20 Полімер 5 (порівняння) рН Кут 4,67 30 5,06 зо 6,01 45 7,1 45 7,69 35 8,12 35 8,5 35 Полімер 7 рН 3,97 5,01 5,47 7,06 7,59 8,01 8,52 Кут 40 55 60 55 35 35 35 Полімер 9 рН 4,39 4,9 5,27 6,74 7,25 7,74 8,1 8,5 Кут 40 45 55 55 55 45 35 30 Полімер 11 рН 4,03 4,41 5,07 6,88 7,15 7,97 8,55 Кут 40 60 65 55 55 35 35 У таблиці вище показано, що полімери згідно з винаходом мають вищі кути для максимального відкладення, ніж продукти для порівняння в межах оптимального інтервалу рН приблизно від 4,5 до 7,5. Приклад 3 Дослідження відкладення краплин композиції згідно з даним винаходом виконували за способом, описаним в загальній експериментальній частині. Порівняння проводили з чистою 8 UA 112211 C2 5 10 водою, 2,4-Д у воді і полімером 7 у воді. У таблиці нижче для кожного із зразків наводяться кути для максимального відкладення, де краплини прилипають до поверхні. Композицію готували таким чином: Емульсію, що містить 20% мас. полімеру 7, розбавляли водою, щоб одержати концентрацію 0,2% мас. полімеру. Розчин, що містить 20 г/л 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиоцтова кислота) у воді, що має рН близько 5, готували розчиненням відповідної кількості 2,4-Д і встановленням рН аміаком. Потім однакові кількості даних двох розчинів змішували, і встановлювали рН для суміші до 5,5 додаванням оцтової кислоти. Розчин (композиція 1), який утворився, таким чином містив 0,1% мас. полімеру 7 і 10 г/л 2,4-Д. Зразок Кут (°) Чиста H2O 20 2,4-Д (10 г/л у воді) 30 Полімер 7 (0,1% у воді) 65 Композиція 1 (див. вище) 70 Всі зразки мали рН, що дорівнює 5,5. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Водна композиція, яка містить від 0,005 до 0,45 % мас., з розрахунку на загальну масу композиції, щонайменше одного гідрофобно-модифікованого катіонного полімеру, одержаного здійсненням полімеризації мономерів: (і) 5-80 масових процентів складного алкілового ефіру акрилової кислоти або складного алкілового ефіру метакрилової кислоти, в яких алкільна група має 1-4 атоми вуглецю; і (іі) 5-80 масових процентів мономера, вибраного з групи, яка складається з моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акрилату і моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акриламіду, в яких алкільна група має 1-4 атоми вуглецю, і їх сумішей; і (ііі) 0,1-30 масових процентів зв'язувального мономера, вибраного з групи, яка включає: (b) ненасичений здатний до співполімеризації мономер сурфактанту з етиленовим зв'язком, одержаний конденсацією неіоногенного сурфактанту, що має С5-С32-вуглеводневу групу, з ненасиченою карбоновою кислотою з етиленовим зв'язком або її ангідридом; і (f) складний вуглеводневий ефір акрилової кислоти або складний вуглеводневий ефір метакрилової кислоти, де вуглеводнева група має від 5 до 32 атомів вуглецю; і (iv) 0-1 масовий процент зшиваючого мономера; де масові проценти мономерів основані на загальній масі всіх мономерів, присутніх в реакції полімеризації; і один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. 2. Композиція за п. 1, в якій вказаний зв'язувальний мономер (ііі) являє собою (b). 3. Композиція за п. 1 або 2, яка містить щонайменше 0,005 і найбільше 2 % (мас./мас.) одного або декількох пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. 4. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, яка має рН в інтервалі від 4 до 8, переважно від 4,5 до 7,5. 5. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де полімер одержаний здійсненням полімеризації емульсії, переважно одностадійної полімеризації емульсії, мономерів. 6. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де (ііі) являє собою ненасичений здатний до співполімеризації мономер сурфактанту з етиленовим зв'язком, одержаний конденсацією неіоногенного сурфактанту з ітаконовою кислотою. 7. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де (іі) являє собою моно- або діалкіламіноалкіл(мет)акрилат, в якому алкільна група має 1-4 атоми вуглецю, переважно Ν,Νдиметиламіноетилметакрилат. 8. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, де (і) являє собою етилакрилат. 9. Композиція за будь-яким одним з попередніх пунктів, яка містить від 90 до 99,9 %, переважно від 95 до 99,9 % (мас./мас.) води. 10. Спосіб одержання композиції, визначеної за будь-яким одним з пп. 1-9, що включає стадії змішування полімеру, визначеного в будь-якому одному з пп. 1-9, з одним або декількома пестицидами і/або хімікатами для виробництва сільськогосподарських культур. 11. Спосіб за п. 10, де полімер запропонований у вигляді емульсії полімеру, що переважно має рН, що дорівнює щонайменше 8. 9 UA 112211 C2 5 10 15 12. Спосіб за п. 10 або 11, що включає стадію розбавлення емульсії полімеру водним середовищем для концентрації полімеру, що дорівнює щонайменше 0,005 і найбільше 0,45 % (мас./мас). 13. Спосіб за п. 12, де все водне середовище або частина водного середовища містить один або декілька пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур. 14. Спосіб за п. 12 або 13, що включає стадію додавання одного або декількох пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур в розбавлену полімерну композицію. 15. Спосіб за будь-яким одним з пп. 12-14, що включає стадію встановлення рН до величини від 4 до 8. 16. Застосування полімеру, визначеного за будь-яким одним з пп. 1-9, як підсилювача відкладення пестицидів і/або хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур у водних композиціях. 17. Спосіб обробки рослини шляхом контакту вказаної рослини з композицією, визначеною в будь-якому одному з пп. 1-9. 18. Спосіб за п. 17, в якому стадія контактування здійснена обприскуванням. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Cationic polymers comprising a hydrophobic group as deposition enhancers for pesticides and crop production chemicals

Автори англійською

Westbye, Peter

Автори російською

Вэстбай Пэтэр

МПК / Мітки

МПК: A01N 25/24, A01N 25/10, A01N 39/04

Мітки: групу, хімікатів, сільськогосподарських, катіонні, полімери, відкладення, підсилювачі, культур, пестицидів, гідрофобну, виробництва, містять

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-112211-kationni-polimeri-shho-mistyat-gidrofobnu-grupu-yak-pidsilyuvachi-vidkladennya-pesticidiv-i-khimikativ-dlya-virobnictva-silskogospodarskikh-kultur.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Катіонні полімери, що містять гідрофобну групу, як підсилювачі відкладення пестицидів і хімікатів для виробництва сільськогосподарських культур</a>

Подібні патенти