Mikrokapsula, spôsob prípravy mikrokapsúl, prostriedok a kombinovaný prípravok a vodná suspenzia s ich obsahom a spôsob na kontrolu škodcov

Je ešte 10 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Mikrokapsula vytvorená polymočovinovým plášťom a obsahujúca zložku alebo zložky uzavreté v plášti, kde stena plášťa obsahuje aspoň jednu oligomerickú acetalovú skupinu, ktorá má prednostne vzorec (I), kde R je (a) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 voliteľne substituovaných atómov uhlíka, (b) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 atómov uhlíka a jeden alebo viacej interne naviazaných atómov kyslíka alebo síry, alebo NH-skupín, alebo (c) voliteľne substituovaná etylénová alebo propylénová skupina
Z je (a) voliteľne substituovaná fenylová skupina, (b) voliteľne substituovaný C1-C20alkyl, C2-C20alkenyl, C3-C8cykloalkyl alebo C5-C8 cykloalkenyl alebo (c) benzoyl
a n je 1, pokiaľ R je (a) alebo (b), alebo je 2-20, pokiaľ R je (c). Mikrokapsuly sú citlivé na pôsobenie kyseliny a stena kapsuly sa relatívne jednoducho degraduje alebo dezintegruje a zložky sa uvoľňujú do okolitého prostredia. Vynález je najmä vhodný na enkapsuláciu biologicky aktívnych substancií a agrochemikálií, najlepšie pesticídov na ošetrovanie rastlín. Opísaný je tiež spôsob prípravy mikrokapsúl, prostriedok a kombinovaný prípravok a vodná suspenzia s ich obsahom a spôsob na kontrolu škodcov.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka mikrokapsúl, spôsobu ich prípravy, prostriedkov, kombinovaných prípravkov a vodnej suspenzie s ich obsahom, ako aj spôsobu na kontrolu škodcov. Kapsuly obsahujú aktívnu zložku enkapsulovanú v polymočovínovom plášti, ktorý obsahuje jednu aspoň jednu oligomému jednotku citlivú na pôsobenie kyseliny, ktorá spúšťa uvoľňovanie obsahu po vystavení kapsuly pôsobeniu kyseliny.Mikrokapsuly podľa vynálezu sú najmä vhodné na výrobu enkapsulovaných pesticídových prípravkov na použitie v poľnohospodárstve aj inde. Sú tiež vhodné na výrobu enkapsulovaných prípravkov nepesticídnych poľnohospodárskych chemikálií, ako sú regulatory rastlinného rastu, regulátory rastu hmyzu, fertilizačné činidlá a ine poľnohospodársky dôležité materiály. Ďalej sú vhodné na enkapsuláciu materiálov z iných odborov, ako je poľnohospodárstvo, napríklad na enkapsuláciu biocidov do farbív na riadené uvoľňovanie vo farbiacich filmoch za mierne kyslých podmienok.Doteraj ší stav technikyVo veľa prípadoch, najmä V poľnohospodárstve, je cieľom výroby mikrokapsulových prípravkov dosiahnutie riadeného uvoľňovania aktívnej zložky obsiahnutej v mikrokapsuliach, a najmä dosiahnutie uvoľňovania počas dlhšej doby účinnosti tak, aby bola aktívna zložka uvoľňovaná počas určitého obdobia a aby bola dostupná počas tohto obdobia. Toto je najmä dôležité pre pesticídy alebo ine látky, ktoré sú degradované alebo rozkladané počas relatívne krátkej doby za určitých podmienok. Použitie mikrokapsulových prípravkov v takých situáciách umožňuje dosiahnutie účinnej aktivity zložky obsiahnutej v mikrokapsuliach počas dlhšej doby, pretože aktívna zložka je uvoľňovaná do prostredia v potrebných dávkach namiesto jednej vysokej počiatočnej dávky.V súčasnosti sú mikrokapsulové pesticídne prípravky používané primárne ako preventívne pesticídy, to znamená, že sú aplikované na pôdu pred objavením sa vegetácie alebo pred výskytom hmyzu, takže môžu zabíjať alebo kontrolovať novo sa objavujúce buriny alebo hmyz v larválnom štádiu. V týchto použitiach je zase žiaduce relatívne pomalé uvoľňovanie pesticídu tak, aby bol pesticíd uvoľňovaný do prostredia počas určitého časového obdobia, obyčajne počas aspoň niekoľkých týždňov.Mikrokapsulové prípravky na rýchle uvoľňovanie sú známe z iných použití, ako je tlačiarenský alebo xerografický priemysel, kde sú materiály ako atrament, pigmenty, tonerové častice atď. mikroenkapsulovane a uvoľňujú sa rýchlo pôsobením fyzikálnej sily alebo tepla. Mikrokapsuly s porovnateľne rýchlym uvoľňovaním sú v poľnohospodárstve použiteľné v situáciách, v ktorých nie je riadené uvoľňovanie žiaduce, ale obsiahnutie aktívnej zložky v mikrokapsule je vhodné z rôznych dôvodov. Napríklad môže byť použitie mikrokapsúl vhodné na chránenie pred nežiaducimi účinkami pesticídov na kožu pri spracovaní (napríklad výrobe,skladovaní alebo plnení do postrekovačov). Ale, porovnateľne rýchle uvoľňovanie pesticídov môže byť vhodné na dosiahnutie rýchlej dostupnosti pesticídu na kontrolu škodcov, ako je to obyčajne v prípade neenkapsulovaných prípravkov alebo prípravkov bez iiadenćho uvoľňovania, ako sú roztoky, emulzie, prášky,granuly atď. Iným príkladom, kde je žiaduce použitie mikrokapsúl s rýchlym uvoľňovaním pesticídu, je výroba pesticídnych prípravkov obsahujúcich dve aktívne zložky, ktoré môžu byť reaktívne medzi sebou alebo inak inkompatibilné v jedinom systéme.Použitie nukrokapsúl obsahujúcich pesticídy môže zvýšiť bezpečnost práce s pesticídrni, pretože polymérová stena mikrokapsuly rninimalizuje kontakt pracovníka s aktívnym pesticídom, najmä ked je pesticíd vo forme suspenzie rníkrokapsúl. Mikrokapsulové prípravky s rýchlym uvoľňovaním pesticídu môžu minimalizovať kontakt pracovníka s aktívnym pesticídom a taktiež umožňujú dosiahnutie rýchleho uvoľnenia aktívnej zložky pri aplikácii na rastliny, na ktorých je škodca už prítomný alebo ktoré práve napáda. Ďalej, také prípravky obsiahnuté v mikrokapsuliach obsahujúce pyretroídy môžu byť použité ako priemyselné, komerčné alebo bytové prostriedky na kontrolu škodcov.Európska patentová prihláška č. 0823993 opisuje mikrokapsuly citlivé pH, ktoré sa líšia od mikrokapsúl podľa predkladaného vynálezu v tom, že plášť mikrokapsuly obsahuje voľné karboxylové kyseliny namiesto acetalových skupín. Európska patentová prihláška EP-A-0780 154 opisuje mikrokapsuly s polymočovinovým plášťom, ktoré sa líšia od mikrokapsúl podľa predkladaného vynálezu vtom, že diizokyanátové činidlo podľa tejto prihlášky obsahuje esterovú alebo arnidovú skupinu namiesto acetalovej skupiny. Ani jedna z týchto Európskych patentových prihlášok neopisuje ani nenaznačuje mikrokapsuly podľa predkladaného vynálezu.Predkladaný vynález poskytuje mikrokapsuly citlivé na pôsobenie kyseliny, ktoré spĺňajú uvedené požiadavky.V jednom aspekte vynález poskytuje mikrokapsuly vytvorené polymočovínovým plášťom a zložkou alebo zložkami obsíahnutými v plášti, kde plášť obsahuje aspoň jednu oligomému acetalovú skupinu citlivú na pôsobenie kyseliny. Vo výhodnom uskutočnení má acetalová skupina prítomná v kapsule vzoreckde R je (a) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 voliteľné substítuovaných atómov uhlíka, (b) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 atómov uhlíka a jeden alebo viacej ínterne naviazaných atómov kyslíka alebo síry,alebo NH-skupiny, alebo (c) voliteľne substituovaná etylénová alebo propylćnová skupina Z je (a) voliteľné substituovaná fenylová skupina, (b) voliteľné substituovaný Cg-Cgoalkyl, CLCmalkenyl,C 3-Cgcykloalkyl alebo C 5-Cg cykloalkenyl alebo (c) benzoyl a n je l, pokiaľ R je (a) alebo (b), alebo je 2-20, pokiaľ R je (c).V inom aspekte predkladaný vynález poskytuje spôsob prípravy takých mikrokapsúl zahŕňajúcich stupne(a) reakciu oligomémeho acetalu s diiyzokyanátom vzorca OCN-Rl-NCO, kde R 1 je alifatícká alebo aromatícká skupina, za vzniku prepolymćru, a (b) využitie produktu (a) ako prepolyméru v polymočovinovom enkapsulačnom procese. V 0 výhodnom uskutočnení obsahuje prepolymér skupinu vzorca(H), kde R, R, a Z sú rovnaké, ako boli definované skôr.Predkladaný vynález sa týka mikrokapsúl obsahujúcich enkapsulovaný materiál, ktoré sú citlivé na prítomnost kyseliny a pôsobenie kyslého prostredia degraduje a/alebo vytvára póry v mikrokapsulách, takže dochádza k uvoľňovaniu enkapsulovanej substancie do prostredia.Mikrokapsuly sú charakterizované tým, že majú plášť tvorený polymočovinou a obsahujúci oligomerickú acetalovú skupinu. Termín oligomerická acetalová skupina označuje skupinu, ktorá obsahuje jednu alebo viacej acetalových väzieb v reťazci a ktorá obsahuje funkčné skupiny, výhodne na koncoch reťazce, ktoré môžu reagovať s inými materiálmi tak, že oligomérny acetal môže byť inkorporovaný do steny mikrokapsuly. Oligomérne acetály môžu byť pripravené veľa spôsobmi známymi odbomíkom v odbore, ako je kopolymerizácia diolov a aldehydov, kopolymerizácia diolov a divinyléterov a homopolymerizácia aldehydov. Všeobecne sú oligomérne acetály charakterizované tým, že obsahujú skupinu všeobecného vzorcaHO-CHX-OłmH (III), kde význam X závisí od charakteru reaktantov a reakcií použitých na produkciu acetalov. Výhodné acetaly na použitie v rnikrokapsuliach podľa predkladaného vynálezu sú tie, čo majú vzorecR je (a) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 voliteľne substítuovaných atómov uhlíka, (b) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 atómov uhlíka a jeden alebo viacej interne naviazaných atómov kyslíka alebo siry,alebo NH-skupíny, alebo (c) voliteľné substituovaná etylénová alebo propylénová skupina Z je (a) voliteľné substítuovaná fenylová skupina, (b) voliteľne substituovaný C,-C 20 alkyl, Cz-Cgoalkenyl, C 3-Cgcykloalkyl alebo C 5-Cg cykloalkenyl alebo (c) bcnzoyl a n je l, pokiaľ R je (a) alebo (b), alebo je 2-20, pokiaľ R je (c).Acetaly produkované kopolymerizáciou diólov a divinyléterov majú skupiny všeobecného vzorcakde Z 1 predstavuje skupinu premosťujúcu dve vínyléterové skupiny a R 3 predstavuje skelet díólu. Acetaly produkované homopolyrnerizáciou aldehydov majú skupiny všeobecného vzorca-CH 0 R 4-0 q (V 1), kde R 4 predstavuje časť odvodenú od aldehydu R 4 CHO.Ako bude opísané, mikrokapsuly sú pripravené spôsobom, V ktorom je olígomérny acetal (pripravený skôr) inkorporovaný do diizokyanátového prepolypéru, ktorý je potom premenený na polymočovinu, obyčajne procesom polymerizácie na fázovom prechode. V 0 výhodnom uskutočnení má acetal vzorec(IV), kde R a n sú rovnaké ako skôr a oligomérne acetalové jednotky, ktoré sú obsiahnuté v polymočovinovom plášti kapsuly, majú zodpovedajúci vzorecKed kapsuly nie sú v kyslom prostredí alebo sú V prostredí iba slabo kyslom, účinkujú ako bežne polymočovinové kapsuly s uvoľňovaním určovaným difúziou, ktoré umožňujú uvoľňovanie enkapsulovanej substancie do okolia riadeným spôsobom, ktorý je určovaný primáme charakteristikami polymočovinového plášťa, ako je sila, veľkostí kapsuly, permeabilita atď. Pokiaľ je, na druhú stranu, kapsula umiestená do kyslého prostredia, V ktorom je pH medzi približne 0,5 a 5, lepšie medzi približne 1 a 3, ako je to napríklad za prítomnosti kyslej substancie alebo pri kontakte s kyslou substanciou spôsobujúcou to, že pH prostredia má hodnotu približne 0,5 a 5, lepšie približne 1 a 3, a za prítomnosti dostatočného množstva vody, tak sa začnú acetalové skupiny v plášti kapsuly hydrolyzovať relatívne rýchlo, takže sa stena kapsuly, v ktorej teraz chýbajú väzby V štruktúre, stáva pórovitá a začne sa uvoľňovanie enkapsulovaného materiálu. Podľa charakteru steny (vrátane charakteru a relatívneho množstva hydrolyzovateľných acetalových skupín a pH prostredia) môže byť uvoľňovanie relatívne rýchle. Kontakt kapsúl s kyslým prostredím nie je nutný na uvoľnenie, ale veľmi zvyšuje rýchlosť uvoľnenia. Kapsuly podľa predkladaného vynálezu môžu byt navrhnuté na relatívne rýchle uvoľnenie, pokiaľ je to žiaduce.Materiál obsiahnutý v kapsuliach môže byť materiál akéhokoľvek typu, pre ktorý sú kapsuly tohto typu vhodné. Výhodným materiálom obsiahnutým V kapsuliach je kvapalína to znamená, že materiál môže byť. sám osebe vo forme kvapaliny alebo môže byť vo forme pevnej látky suspendovanej alebo rozpustenej V kvapaline, alebo môže byť vo forme zmesi kvapalín, ktoré sú vzájomne rozpustené, alebo aj vo forme kvapalných emulzii. Na účely predkladaného vynálezu je prípravok opisovaný v súvislosti s enkapsuláciou polnohospodáskych alebo nepoľnohospodárskych pesticídov. Viacmenej, vynález nie je takto obmedzený a - ako bolo uvedené skôr - môže byť použitý na enkapsuláciu rôznych vhodných materiálov na rôzne účely.Keď je materiálom biologicky aktívna substancia, ako je pestícíd, tak to môže byť jediná kvapalná aktívna zložka, pevná aktívna zložka rozpustená alebo suspendovaná V kvapaline (kde kvapalinou môže byť inertný materiál alebo druhá aktívna zložka v kvapalnej forme), alebo zmes kvapalín rozpustených vzájomne, alebo emulzía. Materiál obsiahnutý V kapsuliach môže tiež obsahovat iné substancie, ako sú surfaktanty, disperzné činidlá a podobne. Pokiaľ je akýkoľvek materiál, najmä aktívna zložka, citlivý na ultrafralové žiarenie, potom môže enkapsulovaný kvapalný materiál obsahovať tiež protektívne činidlo, napríklad suspendované protektívne činidlo na ochranu pred ultrañalovým žiarením, ako je oxid titaničitý a/alebo zinočnatý, ako sú opísané v PCT prihláške WO/RIA 37824 A, alebo iné známe protektívne činidlá, ako je čierne uhlie alebo aktívne uhlie. Termín biologicky aktívna zložka, ako je tu použitý, zahŕňa nielen iba typické pesticídy, ako sú insekticídy, herbícídy, fungicídy, akaricídy, rniticídy, rodenticídy a iné materiály, ktoré sú toxické alebo jedovaté pre škodcov, ale tiež chemikálie s biologickou aktivitou proti škodcom, ako sú činidlá regulujúce rast rastlín a/alebo hmyzu a činidlá rnajúce priaznivé účinky, ako sú fertilizačné činidlá, homióny atď.Výhodné acetalove skupiny v plášti kapsuly majú všeobecný vzorecR je (a) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 voliteľné substituovaných atómov uhlíka, (b) skupina obsahujúca reťazec od 5 do 40 atómov uhlíka a jeden alebo viacej interne naviazaných atómov kyslíka alebo síry,alebo NH-skupiny, alebo (c) voliteľne substituovaná etylénová alebo propylénová skupinaZ je (a) voliteľné substituovaná fenylová skupina, (b) voliteľne substituovaný C 1-C 2 oa 1 kyl, Cg-Cgoalkčllyl,C 3-Cgcykloalkyl alebo C 5-Cg cykloalkenyl alebo (c) benzoyl aVýhodne je R C 5-C 4 o volíteľne substituovaná alkylová skupina, lepšie voliteľne substituovaná C 5 °C 3 D alkylová skupina, ešte lepšie voliteľne substituovaná Cg-Czo alkylová skupina, alebo skupina vzorca GHz-Rz-CH 2-. R 2 je voliteľné substituovaný fenyl alebo C 5-C 15 cykloalkyl, alebo cykloalkenyl (a pokiaľ je R 2 cykloalkenyl, tak môže skupina obsahovať jednu alebo viacej dvojných väzieb), v ktorej sú metylénové skupiny substituovaná aspoň na troch uhlíkoch v kruhu. Pokiaľ je R -CHz-Rz-CHT, tak nie sú metylénové skupiny bližšie ako v 1- a 3- pozícii kruhu, preto dve metylénové skupiny spolu s atórnami kruhu skupiny R 2 tvoria aspoň 5-uhlíkový reťazec.V druhom uskutočnení je R skupina obsahujúca reťazec od 4 do približne 40 atómov uhlíka, rovnako ako jeden alebo viacej vnútorne viazaných atómov kyslíka alebo síry, alebo NH-skupín. V treťom uskutočnení je R voliteľne substituovaná etylénová alebo propylénová skupina a n je od 2 do 20.Nutnosť prítomnosti aspoň 5-uhlíkového reťazca, pokial je R (a), alebo aspoň 4-uhlíkového reťazca s vnútorne naviazanýrn atómom, pokial je R (b), alebo hodnoty n aspoň 2, pokiaľ je R (c) je daná potrebou zabránenia vnútornej cyklizácie vytvoreného acetalu, ako je známe z literatúry. Minimálne väzby reťazca, ako bolo uvedené, sú dostatočné na zabránenie alebo aspoň veľkú minimalizáciu takej nežiaducej cyklizácie.Výhodné oligoméry podľa predkladaného vynálezu majú rôznu veľkosť. Výhodne je priememá molekulová hmotnosti (Mn) aspoň 200, lepšie od približne 200 do približne 400, najlepšie od približne 1000 do približne 2000.Skupina Z je výhodne voliteľne substituovaná fenylová skupina alebo voliteľne substituovaná Cj-Czoalkylová skupina, ako je tridecyl alebo t-butyl, voliteľne substituovaná C 1 -Czoalkenylová skupina, ako je krotyl, alebo volíteľne substituovaná C 3-Cgcykloalkylová skupina, ako je cyklohexyl. Je nutné uviesť, že skupina Z môže byt odvodená od mono- alebo polyaldehydu.Všeobecne, zložky na prípravky podľa predkladaného vynálezu sú vybrané tak, aby sa vylúčili kombinácie, ktoré sú reaktívne medzi sebou, pokiaľ nie je taká reakcia žiaduca. Preto je výber oligomérnych acetalov,diolov, aldehydov a enkapsulovaných materiálov uskutočnený tak, aby sa vylúčili nežiaduce reakcie. V niektorých prípadoch musia byť enkapsulované materiály neutralizované alebo inak modifikované na vylúčenie reakcií.Acetalové skupiny sú pripravené známymi technikami. Výhodné acetaly sú pripravené kondenzáciou diólu s aldehydom, ako je opísane napríklad, V Petrov et al., Kauchukei Rezina, č. 12, str. 4 (1983), Pchelintsev et al. , Polymer Degradation AND Stability, zväzok 21, strana 285 (1988) a Xu et al., J. Appl. Polymer Science, zväzok 31, strana 123 (1986). Dióly použité na prípravu oligomérnych acetalov podľa predkladaného vynálezu sú dióly niekoľkých typov. Prvý typ je alfa, omega-substituovaný alkándiól obsahujúci od 4 - 40 atómov uhlíka s priamym alebo rozvetveným reťazcom. Voliteľnýrni substituentmi na atómoch uhlíka sú alkylové a aloxylové skupiny. Príklady takých zlúčenín sú LS-pentandiól, 1,8-oktandiól, LIO-dekandiól a 1,12-dodekandiól. Druhým typom diólu je diól všeobecného vzorca HO-CHZ-Rz-CHZ-OH, kde R 2 je voliteľne substituovaný C 3-Cg cykloalkylová alebo Cs-Cgcykloalkenylová skupina, alebo fenylová skupina a kde metylolové skupiny sú substituované na aspoň troch atómoch uhlíka okrem cykloalkylového alebo fenylového lcmhu. Príklady takýchto zlúčenín sú lA-cyklohexándimetanol a 5-t-butyl-1,3 -cyk 1 ohexándimetanol.Tretím typom diólu je alfa, omega alkándiól obsahujúci aspoň jeden reťazec od 4 do približne 40 atómov uhlíka a jeden alebo viac vnútome viazaných chalkogénov, výhodne atómov kyslíka alebo síry, alebo -NH-skupín. Príklady takých diólov sú polytetrahydrofurán a polyurethandiól, HO-CH 2 CH 2 O-CONH-(CH 2)6 NHCO-OCH 2 CH 2-OH. Inýrn typom použiteľných diólov sú polyalkylénglykoly obsahujúce 2-3-uhlíkové alkylénové skupiny. Príklady takých glykolov sú dietylén, trietylén, tetraetylén, dipropylén a pentaetylénglykoly.Medzi aldehydy použiteľné V predkladanom vynáleze patria voliteľne substituovaná aromatíckć a alifatické aldehydy. Voliteľnými substituentmi môžu byť halogény, nitro skupina a halogénalkyl. Nenasýtené al

MPK / Značky

MPK: B01J 13/06, A01N 25/26, A01N 25/04

Značky: vodná, obsahom, kontrolu, škodcov, prostriedok, spôsob, suspenzia, prípravok, mikrokapsula, přípravy, kombinovaný, mikrokapsúl

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/18-287393-mikrokapsula-sposob-pripravy-mikrokapsul-prostriedok-a-kombinovany-pripravok-a-vodna-suspenzia-s-ich-obsahom-a-sposob-na-kontrolu-skodcov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Mikrokapsula, spôsob prípravy mikrokapsúl, prostriedok a kombinovaný prípravok a vodná suspenzia s ich obsahom a spôsob na kontrolu škodcov</a>

Podobne patenty