Водный суспензионный концентрат с высоким содержанием активного ингредиента - RU2619227C2

Описание

Притязание на приоритет

По данной заявке испрашивается приоритет даты регистрации предварительной заявки США № 61/576144, поданной 15 декабря 2011 года, с названием «Водный суспензионный концентрат с высоким содержанием активного ингредиента».

Уровень техники

Как правило, основное требование, предъявляемое к композиции активных ингредиентов, заключается в том, что должны быть легкодоступными для транспортировки, легкодоступными для применения в любой желаемой концентрации. В связи с этим, гербицидные композиции поставляются, как правило, в виде смачиваемых порошков, эмульгируемых концентратов и т.п. При разработке состава эмульгируемых концентратов, как правило, необходимо включать фактически большие количества органических растворителей, и это в результате может привести к реальным проблемам кожной токсичности и воспламеняемости. Кроме того, из-за присутствия органических растворителей для многих композиций эмульгируемых концентратов нет возможности использовать контейнеры из общеприменяемых полимерных материалов, таких как полиэтилен высокой плотности (HDPE). Вместо этого такие концентраты приходится помещать в специально разработанные контейнеры, которые устойчивы к используемым растворителям. К тому же включение высоких уровней содержания органических растворителей в эмульгируемые концентраты ведет к возрастанию проблем фитотоксичности для сельскохозяйственных культур при применении пестицидных веществ.

Раскрытие сущности изобретения

Варианты осуществления изобретения охватывают стабильные композиции, содержащие кристаллический активный ингредиент с температурой плавления 70°C или менее, диспергирующее вещество, латекс и воду, отличающиеся тем, что активный ингредиент и латекс в композиции остаются практически отделенными друг от друга и диспергированными в качестве дискретных частиц в водной фазе. Дополнительные варианты осуществления изобретения включают способы применения композиции в определенной территориальной зоне действия для борьбы с растениями, плесневыми грибками или насекомыми.

Способ(ы) осуществления изобретения

Варианты осуществления изобретения включают стабильные композиции, содержащие в своем составе водный раствор, т.е. воду, диспергирующее вещество, латекс и кристаллический активный ингредиент. Активный ингредиент может быть практически нерастворимым в воде и может присутствовать в композиции в виде частиц. В вариантах осуществления изобретения частицы активного ингредиента представляют собой форму твердого вещества, которое остается практически нерастворимым в воде. В вариантах осуществления изобретения активный ингредиент может не быть полностью или в значительной степени ассоциированным с латексом. В вариантах осуществления изобретения частицы активного ингредиента и частицы латекса в композиции остаются по существу раздельными. В вариантах осуществления изобретения композиции остаются жидкотекучими при комнатной температуре (от приблизительно 20°C до приблизительно 25°C).

Термин "частицы" в данном контексте не означает его понимание в широком значении, касающимся физического состояния (т.e. твердого или жидкого), за исключением особо оговоренных случаев (например, конкретно названных твердыми или жидкими), а означает как раз диапазон капелек (например, латекса) и/или кристаллов других твердых веществ.

В данном контексте "практически нерастворим в воде" не предназначен для обозначения того, что отдельный компонент композиции абсолютно нерастворимый в воде, но только означает, что отдельный компонент композиции не является легкорастворимым в воде.

В данном контексте "по существу раздельные" обозначает условия, при которых частицы двух или нескольких диспергированных фаз присутствуют в растворителе и при этом частицы двух или нескольких диспергированных фаз практически не объединяются или слипаются с образованием крупных частиц, например, при этом композиция, если смотреть на нее в микроскоп, остается раздельной и отчетливо различимы частицы обеих диспергированных фаз.

Термин "латекс" в данном контексте включает любой полимерный продукт, произведенный в виде водной суспензии посредством процесса эмульсионной полимеризации, и включает в себя синтетические и природные латексы. В качестве примера, но не ограничиваясь только перечисленными, латексы могут включать полимеры и сополимеры стирола, алкилстиролов, изопрена, бутадиена, акрилонитрила, низших алкилакрилатов, винилхлорида, винилиденхлорида, виниловых эфиров низших карбоновых кислот и альфа-, бета-этиленовых ненасыщенных карбоновых кислот, включая полимеры, содержащие три и более различных видов мономеров, сополимеризованных в них. Бифункциональные винильные мономеры могут применяться для поперечной сшивки полимеров. В определенном варианте осуществления изобретения латекс может представлять собой UCARTM 162 латекс, предоставляемый компанией Arkema Inc. (King of Prussia, Pa).

В вариантах осуществления изобретения латекс может присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 6 массовых процентов (масс. %) до приблизительно 15 масс. %. В определенных вариантах осуществления изобретения латекс может присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 8 масс. % до приблизительно 15 масс. %, от приблизительно 10 масс. % до приблизительно 15 масс. % или от приблизительно 12 масс. % до приблизительно 15 масс. %. В дополнительных вариантах осуществления изобретения латекс может прибавляться, когда активный ингредиент первоначально смешан с водой. Альтернативно, суспензия активного ингредиента сначала может быть образована посредством соединения воды с активным ингредиентом, и полученную в результате суспензию после этого соединяют с латексом.

В вариантах осуществления изобретения диспергирующее вещество может присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 2 масс. % до приблизительно 8 масс. %. В определенных вариантах осуществления изобретения диспергирующее вещество может присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 2 масс. % до приблизительно 6 масс. %, от приблизительно 3 масс. % до приблизительно 7 масс. %, от приблизительно 3 масс. % до приблизительно 5 масс. % или от приблизительно 3,5 масс. % до приблизительно 4,5 масс. % В дополнительных вариантах осуществления изобретения диспергирующее вещество (например, поверхностно-активное вещество) может прибавляться, когда активный ингредиент первоначально смешан с водой. Альтернативно, суспензия активного ингредиента сначала может быть образована посредством объединения воды с активным ингредиентом, и полученную в результате суспензию после этого объединяют с диспергирующим веществом.

Диспергирующие вещества, которые можно успешно применять в данном изобретении, безо всяких сложностей могут быть выбраны специалистом в данной области техники и включают различные неионные, анионные, катионные или амфотерные диспергирующие вещества, или смесь двух или нескольких диспергирующих веществ может применяться. Применяемое диспергирующее вещество должно быть совместимо с латексом и с любыми другими поверхностно-активными веществами/диспергирующими веществами, которые могут присутствовать в латексной композиции. В качестве примера, и не ограничиваясь только приведенными, неионные диспергирующие вещества включают простые эфиры полиалкиленгликоля и продукты конденсации алкилфенолов, алифатических спиртов, алифатических аминов или жирных кислот с этиленоксидом, пропиленоксидом или со смесями этилен- и пропиленоксидов, в том числе и с этоксилированными алкилфенолами или этоксилированными арилом или полиарилфенолами, и сложные эфиры карбоновых кислот, солюбилизорованные полиолом или полиоксиэтиленом; катионные диспергирующие вещества включают четвертичные аммониевые соединения и жирные амины, анионные диспергирующие вещества включают растворимые в масле (например, кальциевые, аммониевые) соли алкиларилсульфоновых кислот, растворимые в масле соли сульфированных полигликолевых простых эфиров, соли сложных эфиров сульфоянтарной кислоты или их полиэфиры с неионными поверхностно-активными веществами, подходящие соли сульфонатнафталиновых конденсатов и подходящие соли фосфатированных полигликолевых простых эфиров. В вариантах осуществления изобретения диспергирующее вещество может быть неионным полимерным поверхностно-активным веществом, рэндом-полимерным диспергирующим веществом или натриевой солью сульфонатнафталинового конденсата. В дополнительных вариантах осуществления изобретения диспергирующее вещество может представлять собой AtloxTM 4914 (неионное полимерное поверхностно-активное вещество с низким показателем гидрофильно-липофильного баланса), предоставляемое компанией Croda International Plc (Edison, NJ), или Morwet® D-425, предоставляемое компанией AkzoNobel (Chicago, IL).

В вариантах осуществления изобретения активным ингредиентом может быть инсектицид, фунгицид, гербицид или антидот гербицида.

В дополнительных вариантах осуществления изобретения активный ингредиент имеет температуру плавления 70°C, <70°C, <68°C, <66°C, <64°C, <62°C, <60°C, <58°C, <56°C, <54°C, <52°C или 50°C. В дополнительных вариантах осуществления изобретения активный ингредиент может представлять собой соединение 2,6-динитроанилина. В вариантах осуществления изобретения активным ингредиентом может быть бенфлуралин. В вариантах осуществления изобретения активный ингредиент не растворяется в углеводородном растворителе.

В дополнительных вариантах осуществления изобретения композиция, описанная в этом документе, может включать, по меньшей мере, один активный ингредиент с температурой плавления <50°C и, по меньшей мере, один активный ингредиент с температурой плавления от приблизительно 50°C до приблизительно 70°C, при этом, по меньшей мере, два активных ингредиента совместно расплавляются, обеспечивая образование твердой смеси, которая затем перерабатывается в композицию, как описано в этом документе. Примеры такой смеси могут включать трифторалин в смеси с, по меньшей мере, одним из таких, как бенфлуралин, эталфлуралин или пендиметалин.

В варианте осуществления изобретения активный ингредиент может присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 18 масс. % до приблизительно 45 масс. %. В определенных вариантах осуществления изобретения активный ингредиент может присутствовать в композиции в количестве от приблизительно, 20 масс. % до приблизительно 40 масс. %, от приблизительно 22 масс. % до приблизительно 38 масс. %, от приблизительно 24 масс. % до приблизительно 36 масс. %, от приблизительно 26 масс. % до приблизительно 34 масс. %, от приблизительно 28 масс. % до приблизительно 32 масс. % или от приблизительно 29 масс. % до приблизительно 31 масс. %.

В конкретных вариантах осуществления изобретения активный ингредиент будет иметь низкую растворимость в воде (менее чем приблизительно 50 мг активного ингредиента на литр воды при 25°C) и температуру плавления от приблизительно 50°C до приблизительно 70°C. Подходящие активные ингредиенты для использования в описанных композициях включают гербициды, такие как, например, анилофос, бензоилпроп-этил, бутралин, клодинофоп-пропаргил, цигалофоп-бутил, диметаметрин, дитиопир, эталфлуралин, этофумезат, фентиапроп-этил, флурогликофен-этил, флуроксипир-мептил, галоксифоп-этоксиэтил, галоксифоп-П-метил, иоксинил октаноат, нитрофен, пендиметалин, пропахизафоп, хизалофоп-П-тефурил и трифлуралин (в случае когда трифлуралин комбинируют с более высокоплавким активным ингредиентом, таким как, например, бенфлуралин, пендиметалин или эталфлуралин). Подходящие активные ингредиенты для использования в описанных композициях также включают антидоты гербицидов, такие как, например, клохинтоцет-метил, флуразол, мефенпир-диэтил и TI-35. Подходящие активные ингредиенты для использования в описанных композициях также включают инсектициды, такие как, например, азинфос-этил, бифентрин, бромофос, хлорфоксим, круфомат, цифлутрин, гамма-цигалотрин, циперметрин, диалифос, диоксабензофос, феноксикарб, фенвалерат, флуенетил, лептофос, пиримидифен, ресметрин, тебуфенпирад и тетраметрин. Подходящие активные ингредиенты для использования в описанных композициях также включают фунгициды, такие как, например, бинапакрил, бупиримат, цифлуфенамид, динобутон, фенитропан, феноксанил, флусилазол, глиодин, изопротиолан, нитротал-изопропил, прохиназид, пираклостробин, пиразофос и трифлумизол.

В вариантах осуществления изобретения композиция может содержать один или несколько биоцидов. Биоциды могут присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 0,1 масс. % до приблизительно 1 масс. %. В вариантах осуществления изобретения один или несколько биоцидов могут присутствовать в композиции в количестве 0,1 масс. %, 0,2 масс. %, 0,3 масс. %, 0,4 масс. %, 0,5 масс. %, 0,6 масс. %, 0,7 масс. %, 0,8 масс. %, 0,9 масс. % или 1 масс. %. Примеры биоцидов включают, но не ограничиваются только приведенными, бактерициды, вирициды, фунгициды, паразитициды и т.п. Примеры биоцидных активных ингредиентов включают, но не ограничиваются только приведенными, фенольные соединения (такие как фенол, тимол, пентахлорфенол, крезол и п-хлор-м-ксиленол), альдегидные соединения (такие как формальдегид, глутаральдегид и параформальдегид), кислотные соединения (такие как бензойная кислота, сорбиновая кислота, мукохлорная кислота и мукобромная кислота), сложные эфиры п-гидроксибензойной кислоты (такие как метил-п-гидроксибензоат и бутил-п-гидроксибензоат), соли редкоземельных элементов, амины, дисульфиды, гетероциклические соединения (такие как тиазиновые соли, тиазолиноны и бензимидазолы), четвертичные аммониевые соли, органические соединения ртути, гексаметиленбигуанида гидрохлориды, бензалкония хлориды, полиаминопропилбигуаниды и l-2-бензизотиазолин-3-оны. В вариантах осуществления изобретения композиция может включать в себя Proxel® GXL (Arch Chemicals Inc., Atlanta, GA) в качестве биоцида.

В вариантах осуществления изобретения композиция может содержать одно или несколько реологических вспомогательных средств. Реологические вспомогательные средства могут присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 0,1 масс. % до приблизительно 2 масс. %. В определенных вариантах осуществления изобретения одно или несколько реологических вспомогательных средств могут присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 0,2 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 0,4 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 0,6 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 0,8 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 1,0 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 1,2 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 1,4 масс. % до приблизительно 2 масс. %, от приблизительно 1,6 масс. % до приблизительно 2 масс. % или от приблизительно 1,8 масс. % до приблизительно 2 масс. %. Примеры реологических вспомогательных средств включают, но не ограничиваются только приведенными, аэросилы, силикагели, масла, глины, смектитовые глины, бентонитовые глины, крахмалы и ксантановые камеди. В вариантах осуществления изобретения композиция может включать в себя Veegum® K (R.T.Vanderbuilt, Norwalk, CT) и Kelzan® S (CP Kelco, Atlanta, GA) в качестве реологических вспомогательных средств.

В вариантах осуществления изобретения композиция может содержать одно или несколько препятствующих вспениванию веществ. Препятствующие вспениванию вещества могут присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 0,01 масс. % до приблизительно 0,1 масс. %. В вариантах осуществления изобретения одно или несколько препятствующих вспениванию веществ может присутствовать в композиции в количестве 0,01 масс. %, 0,02 масс. %, 0,03 масс. %, 0,04 масс. %, 0,45 масс. %, 0,05 масс. %, 0,06 масс. %, 0,07 масс. %, 0,08 масс. %, 0,09 масс. % или 0,1 масс. %.

В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 50% после хранения в течение двух недель при 40°C после первоначального получения композиции. В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 75% после хранения в течение шести недель при 40°C после первоначального получения композиции. В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 100% после хранения в течение шести недель при 40°C после первоначального получения композиции. В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 125% после хранения в течение шести недель при 40°C после первоначального получения композиции. В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 150% после хранения в течение шести недель при 40°C после первоначального получения композиции. В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 175% после хранения в течение шести недель при 40°C после первоначального получения композиции. В вариантах осуществления изобретения среднее значение размера частиц может возрастать менее чем на 200% после хранения в течение шести недель при 40°C после первоначального получения композиции.

Варианты осуществления изобретения включают способы применения вышеуказанных композиций. В вариантах осуществления изобретения композиции могут применяться в качестве инсектицида, гербицида, в некоторых случаях в качестве антидота гербицида или в качестве фунгицида. В вариантах осуществления изобретения композиции могут применяться для борьбы с нежелательными растениями, грибками или насекомыми, контролируя их уровни в зависимости от концентрации активного ингредиента. Композиции, как описано в этом документе, могут применяться в сочетании с одним или несколькими другими активными ингредиентами для борьбы с широким кругом нежелательных растений, грибков или насекомых. При использовании в сочетании с другими активными ингредиентами заявленные в настоящем документе композиции могут включаться в состав с другим активным ингредиентом или активными ингредиентами в качестве предварительно приготовленной смеси концентратов, смешиваться в емкости с другим активным ингредиентом или активными ингредиентами для нанесения распылением или применяться последовательно с другим активным ингредиентом или активными ингредиентами при раздельных нанесениях распылением.

Пример композиции, как описано в этом документе, которая может применяться в сочетании с другим активным ингредиентом, включает водный, приготовленный предварительным смешиванием концентрат, содержащий смесь бенфлуралина и гербицида пропизамида. Такие водные, приготовленные предварительным смешиванием гербицидные концентраты могут быть разбавлены в 1-2000 раз водой перед применением в зависимости от агрономических приемов и могут использоваться в предвсходовый и в послевсходовый периоды путем нанесения распылением для борьбы с сорняками на посевах сельскохозяйственных культур.

Настоящее изобретение дополнительно описано в нижеприведенном примере, который предоставляется в качестве иллюстрации и никоим образом не предназначен для ограничения объема изобретения.

Пример

Стадия 1: Получение активного ингредиента

Бенфлуралин расплавляли при 70°C, расплавленный бенфлуралин наливали в несколько неглубоких алюминиевых чашек и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. После того как охлаждение произошло, использовали ступку и пестик для измельчения затвердевшего бенфлуралина в крупный порошок.

Стадия 2: Получение суспензии

227,3 г порошкообразного бенфлуралина (95% степень чистоты), полученного на Стадии 1, соединяли с 190,2 г воды, 30,9 г AtloxTM 4914, 79,2 г 5% раствора Veegum® в воде и 3,0 г Foamaster UDB (Cognis, Cincinnati, OH). Использовали мешалку с малыми усилиями сдвига, снабженную измельчающим лопастным лезвием, для первоначального увлажнения порошка и для соединения ингредиентов в течение, по меньшей мере, одного часа. После перемешивания использовали гомогенизатор Silverson при 5000 оборотах в минуту в течение 20 минут для уменьшения размера частиц в композиции.

Стадия 3: Суспензия влажного измельчения

Композицию, полученную на Стадии 2, помещали в измельчитель Eiger mill (EMI, Grayslake, IL), заполненный стеклянными шариками (1,0–1,5 мм диаметр) в качестве размалывающего средства на 76% объема. Композицию после Стадии 2 затем измельчали до достижения требуемого размера частиц: d(0,5)=5-7 микрон (мкм) и d(0,9)=20-25 мкм.

Стадия 4: Добавление латекса после измельчения

После влажного измельчения композиции 353,8 г измельченной композиции после Стадии 3 соединяли с 22 г 3% Kelzan® S раствора в воде (содержащего 0,01% Proxel GXL) и с 44,0 г UCARTM 162 латекса. Также дополнительно добавляли 23,7 г воды. The Kelzan® S и латекс включали в композицию с использованием перемешивания с малыми усилиями сдвига, с использованием измельчающего лопастного лезвия в течение 30-45 минут.

Стадия 5: Экспериментальное исследование стабильности размера частиц

Композиции, содержащие в своем составе различные количества бенфлуралина (275, 330, 360 и 385 г/л) и латекса (0 и 110 г/л, 8, 10, 12 и 15 масс. %), получали с использованием методики, описанной в этом документе, и они перечислены в Таблице 1. Распределение размера частиц для каждой композиции определяли после указанных периодов времени хранения при 40°C. Определение размера частиц осуществляли с помощью Malvern Mastersizer 2000 анализатора размера частиц методом лазерной дифракции, и результаты представлены в микронах (мкм) как значения d(0,5) и d(0,9), где, например, значение d(0,5) относится к средней величине диаметра частиц, при этом 50% частиц представляют собой имеющие этот размер выше и 50% частиц представляют собой имеющие этот размер ниже.

Определения размера частиц Образца 50, содержащего 110 г/л латекса, после хранения при 40°C:

Определения размера частиц сравнительного Образца 78, содержащего 0 г/л латекса, после хранения при 40°C:

Определения размера частиц Образцов 22A1-22A4, содержащих 275 г/л бенфлуралина и 8-15 масс. % латекса, после хранения при 40°C:

Определения размера частиц Образцов 22B1-22B4, содержащих 330 г/л бенфлуралина и 8-15 масс. % латекса, после хранения при 40°C:

Определения размера частиц Образцов 22C1-22C4, содержащих 385 г/л бенфлуралина и 8-15 масс. % латекса, после хранения при 40°C:

Как это очевидно из сравнения результатов для Образца 50 и Образца 78, присутствие латекса в Образце 50 предотвращает быстрый рост размера частиц, который выявляется в Образце 78, после хранения каждого образца в течение 2 недель при 40°C. Распределение изменения размера частиц для серии образцов (Образцы 22A1-A4, 22B1-B4 и 22C1-C4), содержащих различные количества бенфлуралина и латекса, после хранения в течение 5-6 недель при 40°C также продемонстрировано.

Наряду с тем что это изобретение описано в определенных вариантах осуществления изобретения, настоящее изобретение может быть дополнительно модифицировано в рамках сущности и объема этого описания изобретения. Эта заявка, в силу вышесказанного, предназначена для охвата любых изменений, применений или приспособлений изобретения с использованием его общих принципов. Кроме того, эта заявка предназначена для охвата таких отступлений от настоящего описания изобретения, которые возникают в процессе известной или общепринятой практической деятельности в данной области техники, к которой это изобретение имеет отношение, и которые находятся в рамках пунктов прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Агрохимическая композиция содержит кристаллический активный ингредиент с температурой плавления 70°С и ниже, диспергирующее вещество, латекс и воду. Агрохимическую композицию получают путем смешивания активного ингредиента и диспергирующего вещества с получением водной дисперсии, ее измельчения с получением тонкой водной дисперсии и объединением полученной тонкой дисперсии активного вещества с латексом. Активный ингредиент и латекс в композиции остаются практически отделенными друг от друга. Агрохимическую композицию применяют в определенной территориальной зоне для борьбы с нежелательным ростом растений, с патогенными грибками или насекомыми. Предлагаемая агрохимическая композиция является стабильной и эффективной. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Формула