PL199406B1 - Mikrokapsułki chlomazonu ze stałym hydrofobowym jądrem - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy mikrokapsułek chlomazonu składających się z zewnętrznej ścianki polimocznikowej oraz jądra stanowiącego roztwór chlomazonu w stałym hydrofobowym polimerze poliuretanowym, wytworzonym przez reakcję nierozpuszczalnych w wodzie poliolów (np. oleju rycynowego) z polifunkcyjnymi izocyjanianami. Wodna dyspersja środka może znaleźć zastosowanie jako środek do zwalczania chwastów np. w uprawie rzepaku ozimego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są mikrokapsułki chlomazonu składające się z zewnętrznej ścianki polimocznikowej oraz jądra, stanowiącego roztwór chlomazonu w stałym hydrofobowym polimerze poliuretanowym wytwarzanym in situ przez reakcję nierozpuszczalnych w wodzie polioli z polifunkcyjnymi izocyjanianami, przy czym zestalenie jądra następuje po utworzeniu ścianki polimocznikowej.

Chlomazon, nazwa wg Chemical Abstract: 2-[(2-chlorophenyl)methyl]-4,4-dimethyl-3-isoxazolidinone (CAS: 81777-89-1), wzór chemiczny:

jest substancją krystaliczną o temperaturze topnienia 25°C i temperaturze wrzenia 275°C. Stosowany jest powszechnie do zwalczania chwastów np. w uprawie rzepaku ozimego. Jego wysoka lotność powoduje, iż jest on fitotoksyczny dla roślin uprawnych np. powoduje tzw. bielenie rzepaku.

W celu obniż enia jego lotnoś ci stosuje się formulacje mikrokapsułkowane. Patent WO 9614743 opisuje mikrokapsułki z ciekłym jądrem o ścianie polimocznikowej tworzącej się jako produkt reakcji PMPPI z wielofunkcyjna aminą wybraną spośród EDA, DETA, TETA i HDA. Ciekłe jądro zawiera chlomazon oraz rozpuszczalnik węglowodorowy np. Petroleum Solvent Aromatic 200 (Solvesso 200).

Średnia wielkość mikrokapsułek jest w przedziale od 5 do 50 μ. Podobne mikrokapsułki opisano w patencie WO 0010392 dotyczącym metody kapsulacji chlomazonu z drugą substancją agrochemiczną.

Patenty WO 9701274 i WO 9824317 opisują mikrokapsułki mające ścianę z porowatego polimeru zamykającego ciekłe jądro złożone z chlomazonu rozpuszczonego w obojętnym rozpuszczalniku organicznym.

Patent WO 0054590 opisuje mikrokapsułki mające ścianę z porowatego polimeru z ciekłym jądrem. Do ich preparowania stosuje się „żywice” (chemiczny polimer o masie cząsteczkowej 100-400 kDa będący jednocześnie emulgatorem i środkiem sieciującym poliizocyjanian) i/lub „tłuszcze” (korzystnie zawierającego > 95% tłuszczu nasyconego). Jako rozpuszczalniki wymienia się np. aromatyczne węglowodory o temperaturze wrzenia 90-250°C, korzystnie mieszaninę C9-C15 o temperaturze zapłonu 95°C (Solvesso 200), estry aromatyczne i oleje roślinne takie jak olej kukurydziany lub sojowy.

Patent JP 9012447 opisuje sposób produkcji mikrokapsułkowanych substancji lotnych (w tym insektycydów - nie opisano herbicydów) w postaci dyspersji zawierającej roztwór substancji lotnych w stałej żywicy poliuretanowej otoczony powłoką polimocznikową. W pierwszym etapie preparowania wytwarza się wodną dyspersję fazy olejowej składającej się z substancji lotnych, wielofunkcyjnego izocyjanianu (będącego w stechiometrycznym nadmiarze), nierozpuszczalnego w wodzie poliolu oraz katalizatora cynoorganicznego w ilości 0,1-20% wagowych w fazie olejowej. Dyspersja ta ulega utwardzeniu w temperaturze 20-40°C w ciągu 0,5-2 godzin w czasie łagodnego mieszania. Po tym czasie następuje powolna hydroliza nadmiaru wielofunkcyjnego izocyjanianu na powierzchni zdyspergowanych mikrocząsteczek z utworzeniem in situ powłoki polimocznikowej. W patencie stwierdzono, że bez udziału katalizatora cynoorganicznego nie można otrzymać mikrokapsułek (przykład porównawczy 1).

Nieoczekiwanie stwierdzono, że reakcja tworzenia hydrofobowych poliuretanów mogących stanowić jądro mikrokapsułki zachodzi w obecności chlomazonu bardzo szybko i nie wymaga użycia katalizatora cynoorganicznego. Stwierdzono również, iż powłokę polimocznikową korzystnie jest wykonać przed uformowaniem się stałego jądra mikrokapsułki, gdyż spełnia ona wtedy rolę ochronną zapobiegającą sklejaniu się mikrokapsułek (nie jest potrzebne mieszanie, reakcja utwardzania zachodzi w zbiorniku magazynowym) oraz tworzeniu się dwutlenku węgla, jako produktu hydrolizy poliizocyjanianu (bez tej powłoki mieszanina reakcyjna tworzy strukturę piany i może „wykipieć” z reaktora).

Reakcję tworzenia się powłoki polimocznikowej oraz hydrofobowych poliuretanów prowadzi się wg ogólnie znanych zasad oraz surowców. Korzystnie jednak, jako hydrofobowy poliol stosuje się olej rycynowy. Dodatkowo można zastosować rozpuszczalnik organiczny taki jak np. anizol i/lub Solvesso 200.

PL 199 406 B1

Dyspersję mikrokapsułek sporządzoną wg wynalazku można zastosować jako środek do zwalczania chwastów np. w uprawie rzepaku ozimego. Środek wykazuje obniżoną fitotoksyczność dla roślin uprawnych.

Istotę wynalazku obrazuj ą poniższe przykłady, które w niczym nie ograniczają zakresu jego stosowania.

P r z y k ł a d I.

Formulacja mikrokapsułek zawierających 200 g/l chlomazonu ze stałym jądrem.

Do 652 g 5% roztworu wodnego polialkoholu winylowego zawierającego Iml silikonowego środka przeciwpiennego dodano w temperaturze 15-18°C roztwór 210 g chlomazonu 95,2% w 40 g anizolu, 97 g oleju rycynowego i 39 g polimerycznego MDI. Po uruchomieniu szybkoobrotowego mieszadła sporządzono emulsję O/W w ciągu 2 minut, po czym dodano 2 g dietylenotriaminy w celu wytworzenia cienkiej powłoki polimocznikowej. Po 10 minutach dodano 4 g kwasu wersenowego oraz 3 g biocydu (10% soli sodowej 1,2-Benzisothiazol-3(2H)-one) i pozostawiono mieszaninę na 4 h w celu utworzenia stałego jądra poliuretanowego. W ten sposób otrzymano 1 l koncentratu mikrokapsułek o średniej wielkości cząstek 3,351 μm i zakresie średnic od 0.6 do 18,2 firn i lepkości 200 cP przy 100 rpm. Czterokrotne wymrażanie w ciągu 24 h w 0°C nie zmienia zakresu wielkości cząstek ani trwałości zawiesiny w wodzie.

P r z y k ł a d II.

Formulacja mikrokapsułek zawierających 200 g/1 chlomazonu ze stałym jądrem.

Do 645 g 4% roztworu wodnego polialkoholu winylowego zawierającego 1 ml silikonowego środka przeciwpiennego dodano w temperaturze 15°C roztwór 210 g chlomazonu 95,2% w 40 g anizolu, 90 g oleju rycynowego, 17 g Liquiflexu-H (zakończony grupami wodorotlenowymi polibutadien o masie cząsteczkowej ~ 3000) i 39 g polimerycznego MDI. Po uruchomieniu szybkoobrotowego mieszadła sporządzono emulsję O/W w ciągu 2 minut, po czym dodano 2 g trietylenotetraminy w celu wytworzenia cienkiej powłoki polimocznikowej. Po 10 minutach dodano 1 g kwasu cytrynowego (monohydrat) oraz 3 g biocydu (10% soli sodowej 1,2-Benzisothiazol-3(2H)-one) i pozostawiono mieszaninę w chłodzonym zbiorniku magazynowym na 8 h w celu utworzenia stałego jądra poliuretanowego. W ten sposób otrzymano 1 l koncentratu mikrokapsułek o średniej wielkości cząstek 4 μm.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mikrokapsułki chlomazonu składające się z zewnętrznej ścianki polimocznikowej, znamienne tym, że jądro mikrokapsułki, stanowiące roztwór chlomazonu w stałym hydrofobowym polimerze poliuretanowym, wytwarza się po utworzeniu zewnętrznej ścianki polimocznikowej.
2. 2. Mikrokapsułki wg zastrzeżenia 1, znamienne tym, że polimer poliuretanowy jest produktem reakcji nierozpuszczalnego w wodzie poliolu z polifunkcyjnymi izocyjanianami.
3. 3. Mikrokapsułki wg zastrzeżenia 1 lub 2, znamienne tym, że poliolem jest olej rycynowy.
4. 4. Mikrokapsułki wg zastrzeżeń 1, 2 lub 3, znamienne tym, że jądro kapsułki zawiera dodatkowo rozpuszczalnik organiczny.
5. 5. Środek do zwalczania chwastów zawierający chlomazon, znamienny tym, że zawiera dyspersję mikrokapsułek wg zastrzeżeń 1, 2, 3 lub 4.