CN110113941A - 种子包衣组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及种子包衣组合物，含有聚合物粘合剂，填料和纤维物质。种子包衣组合物能够形成如下：将含有聚合物粘合剂的含水组合物预混物与含有填料和纤维物质的粉末预混物组合。聚合物粘合剂优选含有聚乙烯基吡咯烷酮，填料优选含有滑石而纤维物质优选含有纤维素纤维。

Description

种子包衣组合物
与相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2016年11月23日提交的U.S.临时专利申请No.62/425,870的优先权，通过援引将该申请全部并入本文。
本发明涉及种子包衣组合物，形成种子包衣组合物的方法和包衣种子的方法，和包衣的种子。
植物种子常常在播种之前包衣，从而例如保护种子在处理期间免于损害和/或改善处理特性。种子常被包衣从而向种子和发芽的幼苗提供有用物质(活性成分)例如植物营养素、生长刺激剂和植物保护产品。在种子包衣中提供活性成分的重要优势是其允许对每颗幼苗的精确和受控的释放和给药。
包衣种子的优势能够包括增加的尺寸，增加的化学负载容量，耐磨，平滑表面，低尘，高可种植性和良好的耐久性。需要种子包衣组合物来提供改善的前述特性并且具有减少的干燥需要。
典型的种子包衣方法包括种子的膜包衣、制粒和结壳。
我们已令人惊讶地发现种子包衣组合物，其克服或显著降低前述问题中的至少一个。
相应地，在第一方面本发明涉及包含聚合物粘合剂、填料和纤维物质的种子包衣组合物。
在第二方面，本发明涉及形成种子包衣组合物的方法，其包括将包含聚合物粘合剂的含水组合物预混物与包含填料和纤维物质的粉末预混物组合。
在第三方面，本发明涉及包衣种子的方法，其包括将包含聚合物粘合剂、填料和纤维物质的种子包衣组合物施用至种子。
在第四方面，本发明涉及具有包衣的种子，所述包衣包含聚合物粘合剂、填料和纤维物质。
在第五方面，本发明涉及纤维素纤维在种子包衣组合物中的用途，用于减少将组合物包衣至种子上时所需的干燥时间。
本发明种子包衣组合物令人惊讶地能够提供宽范围的希望种子包衣特性，比如水渗透性，良好耐磨，低尘排放，短干燥时间，良好流动能力和种植能力，低团集，良好的外观和/或覆盖，对于加入增加数量的希望营养素以及种子和植物保护剂的较高容量，和/或利于可种植性的增加的种子尺寸。
术语"种子"如本申请所用尤其是意指裸子植物和被子植物的成熟胚珠，其含有被保护性覆盖所围绕的胚芽。尤其是，术语涵盖禾谷类籽粒。保护性覆盖能够包含种皮(外种皮)。一些种子包含围绕种皮的果皮或果皮层。尤其是，在该层密切附着至种子的情况下，如在禾谷类籽粒中，在某些情况下其称为颖果或瘦果。如本申请所用，术语"种皮"意在包括颖果或瘦果。术语"种子"包括能够在农业中种植以产生植物的任何物质，包括丸化的种子、有性种子、植物幼苗、根茎、可再生的和形成植物的组织、和块茎或鳞茎。
术语"包衣"如本申请所用意指向种子表面施用物质，例如围绕种子的一层物质。包衣包括膜包衣、造粒和结壳或这些技术的组合，如本领域已知。造粒获得的丸剂也称为种子丸。结壳是特别优选的。包衣优选在实质上种子的全部表面上比如在90％或更多种子的表面积上施用，从而形成层。然而，包衣可以是完整的或部分的，例如在20％或更多、或50％或更多的种子表面积上。
术语"种子包衣组合物"如本申请中所用意指待用于包衣种子的组合物。
术语"不同位置"如本申请中所用意指在不同的混合容器中，优选在不同的建筑或场所中，更优选相隔至少5英里。从而，在一种实施方式中，如本文所定义的含水组合物预混物和粉末预混物通过混合其有关的单独组分而分开制备，然后包装、储存和/或运输，并且仅在此后才在不同位置与其它任选的组分例如生物学活性成分一起组合以形成种子包衣组合物。
术语"植物增强剂"如本申请所用意指直接或间接有利于植物或植物种子的任何组分，例如通过对植物、种子或者对危害植物的有机体比如真菌、病虫害和昆虫的生物学效果发挥作用。植物增强剂包括植物保护产品，安全剂，生长促进剂，生长调节剂，营养素等。
种子是植物种子，例如农作物或大田作物的种子，蔬菜种子，草本植物种子，野花种子，观赏植物种子，禾本科草种子，树种子，或灌木种子。
优选，植物种子是农作物的种子。种子可以来自单子叶植物纲或双子叶植物纲。适宜的种子包括下述植物的种子：大豆，棉花，玉米，花生，玉米，小麦，大麦，燕麦，黑麦，黑小麦，芥菜，油籽油菜(或油菜(canola))，向日葵，甜菜，红花，小米，菊苣，亚麻，油菜籽，荞麦，烟草，大麻种子，苜蓿，臂形草(signal grass)，三叶草，高粱，鹰嘴豆，菜豆，豌豆，巢菜，稻，甘蔗，银胶菊和亚麻仁。适宜的蔬菜种子的实例包括下述蔬菜的种子：芦笋，细香葱，芹菜，韭葱，蒜，甜菜根，菠菜，甜菜，皱叶甘蓝，花椰菜，花茎甘蓝，皱叶卷心菜，白卷心菜，红卷心菜，球茎甘蓝，大白菜，芜菁，苣荬菜，菊苣，西瓜，甜瓜，黄瓜，小黄瓜，西葫芦，欧芹，茴香，豌豆，菜豆，萝卜，黑婆罗门参，茄子，甜玉米，爆裂型玉米，胡萝卜，洋葱，番茄，胡椒，莴苣，食荚菜豆，葫芦科植物，火葱，花椰菜，芸苔属(Brassica)，和球芽甘蓝。
优选，植物种子选自玉米，大豆和稻，和特别是玉米。
优选，植物种子能够发芽。任选地，种子可以是剥壳的(所谓的脱壳种子或去壳种子)。种子可以经引发或未经引发的(已经过处理以改善发芽速率，例如渗透引发、水引发、基质引发)。
一种或多种聚合物粘合剂存在于本发明种子包衣组合物中。所述至少一种聚合物粘合剂优选是有机聚合物粘合剂，更优选合成的聚合物粘合剂。聚合物粘合剂可以例如选自聚乙酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯共聚物，聚乙烯醇，聚乙烯醇共聚物，聚氨酯，纤维素(包括乙基纤维素，甲基纤维素，羟甲基纤维素，羟丙基纤维素，羧甲基纤维素和羟甲基丙基纤维素)，聚乙烯基吡咯烷酮，糊精，麦芽糊精，淀粉，多糖，脂肪，油，蛋白质，阿拉伯胶，虫胶，偏二氯乙烯，偏二氯乙烯共聚物，木质素磺酸钙，聚丙烯酸类，丙烯酸类共聚物，聚乙烯丙烯酸类，玉米醇溶蛋白，酪蛋白，明胶，几丁聚糖，出芽短梗孢糖，聚环氧乙烷，聚乙二醇，丙烯酰胺聚合物，丙烯酰胺共聚物，聚羟基乙基丙烯酸酯，甲基丙烯酰胺聚合物，聚(N-乙烯基乙酰胺)，藻酸钠，聚氯丁二烯和糖浆剂。这些粘合剂可以单独或以两种或三种或更多的组合使用。优选的粘合剂能够选自聚乙酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯共聚物，聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酸类，特别是聚乙烯基吡咯烷酮，乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯醇。
在一种实施方式中，包衣组合物中的聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮，和按存在的聚合物粘合剂总重量计适宜地大于30％、优选大于50％重量是聚乙烯基吡咯烷酮。
在一种实施方式中，包衣组合物适宜地包含范围是(i)60至98％、优选70至95％、更优选80至92％、特别是87至91％和尤其是88至90％重量的聚乙烯基吡咯烷酮，和(ii)2至40％、优选5至30％、更优选8至20％、特别是9至13％和尤其是10至12％重量的并非聚乙烯基吡咯烷酮的聚合物粘合剂；均按包衣组合物中的聚合物粘合剂总重量计。
本文所用的聚乙烯基吡咯烷酮适宜地具有范围1,000至40,000，优选5,000至20,000，更优选9,000至11,000，特别9,500至10,500，和特别是9,800至10,200的分子量(重均)。
任何并非聚乙烯基吡咯烷酮的聚合物粘合剂可以选自本文描述的其它聚合物粘合剂，和尤其是选自由乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇及其混合物组成的组。适宜的乙酸乙烯酯共聚物包括乙酸乙烯酯-Veova(或叔羧酸乙烯酯)共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸酯共聚物，和特别是乙酸乙烯酯-Veova共聚物。VeovaTM是具有各种高度支化的合成羧酸的乙烯基酯(叔羧酸乙烯酯)，由MomentiveSpeciality Chemicals Inc.销售。
在一种实施方式中，包衣组合物中的聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇和乙酸乙烯酯共聚物优选乙酸乙烯酯-Veova共聚物的混合物，基本上由它们组成，或由它们组成。
乙酸乙烯酯共聚物优选乙酸乙烯酯-Veova共聚物与聚乙烯醇的比率在包衣组合物中适宜地是0.1至10.0:1，优选0.3至3.0:1，更优选0.6至2.0:1，特别是1.0至1.2:1，和尤其是1.05至1.15:1重量的范围。
聚乙烯醇适宜地具有范围2,000至100,000，优选25,000至60,000，更优选35,000至45,000，特别是38,000至41,000，和尤其是39,000至40,000的分子量(重均)。
乙酸乙烯酯共聚物优选乙酸乙烯酯-Veova共聚物适宜地具有范围2,000至100,000，优选20,000至70,000的分子量(重均)。
本文描述的聚合物粘合剂的分子量(重均)能够通过本领域熟知的技术确定，比如光散射、尺寸排阻HPLC或质谱，优选质谱。
种子包衣组合物中聚合物粘合剂的量适宜地是按组合物总重量计3至40％，优选6至25％，更优选8至12％，特别是9.4至9.9％，和尤其是9.6至9.7％重量。
种子包衣组合物的填料组分可以是任何适宜的有机或无机材料。如本文所用的定义，填料组分不包括任何纤维物质。适宜的有机填料物质是玉米淀粉粉末。适宜的无机填料物质包括选自下述的至少一种：滑石，云母，高岭土，硅藻土，浮石，珍珠岩，碳酸钙，二氧化硅，硅酸盐，硫酸钡，二氧化钛和硫酸钙，优选滑石。
填料优选包含滑石和/或玉米淀粉粉末、基本上由其组成、或者由其组成，更优选滑石。
填料优选呈粒状形式和可以例如是不规则形状，球形，近球形，圆片，片状或棒状。填料优选是扁平颗粒状。填料组分是非纤维的。
填料、优选滑石适宜地具有0.1至50μm，优选3至25μm，更优选8至18μm，特别是11至14μm和尤其是12至13μm的中位数颗粒尺寸，通过X射线沉降用Sedigraph III Plus颗粒尺寸分析仪测定。
填料、优选滑石在种子包衣组合物中的量适宜地是按组合物总重量计20至90％，优选35至80％，更优选45至70％，特别是51至63％，和尤其是55至59％重量。
纤维物质可以包含任何适宜的有机或无机纤维或纤维颗粒。纤维可以是天然和/或合成的物质。适宜的纤维包括植物纤维，木纤维和动物纤维。
植物纤维通常是纤维素，常常与木质素组合。适宜的实例包括棉花，竹，大麻，黄麻，亚麻，苎麻，剑麻，甘蔗渣，和香蕉。
木纤维区别于植物纤维，其来自于树木来源。形式包括磨木浆，花树皮，热机械浆(TMP)，和漂白或未漂白的牛皮纸或亚硫酸盐纸浆。在牛皮纸(Kraft)和亚硫酸盐类型的制浆过程中除去木质素。
动物纤维大致是蛋白质基的。实例包括蚕丝，蛛丝，腱，肠线，羊毛，海丝和毛发比如山羊绒、马海毛和安哥拉毛(angora)，兽皮比如绵羊皮、兔、水貂、狐狸、河狸，等。
单独的纤维颗粒适宜地具有3至50:1，优选5至25:1，更优选7至15:1，特别是8至12:1，和尤其是9至11:1的平均长径比d1：d2(其中d1和d2分别是纤维的长度和宽度)。纤维数均长度适宜地是20至1,000μm，优选50至500μm，更优选200至400μm，特别是260至340μm，和尤其是280至320μm。纤维的数均宽度适宜地是5至100μm，优选10至50μm，更优选20至40μm，特别是26至34μm，和尤其是28至32μm。
纤维颗粒的尺寸能够通过测量纤维的长度和宽度来确定，所述纤维选自用透射电子显微镜获得的相片。可以测量至少1,000个纤维颗粒来确保统计学上精确的平均值。
本发明所用的纤维物质优选包含纤维素纤维、基本上由其组成，或者由其组成。纤维素纤维可以是天然纤维或制备的纤维(也即形成的纸浆、然后挤出)，优选天然纤维。纤维素纤维可以呈其天然化学形式或是化学修饰的，优选是非化学修饰的。
纤维素纤维优选包含基本上非化学修饰的和/或非化学衍生化的纤维素，基本上由其组成，或者由其组成。优选，至少95％、更优选至少98％和特别是至少99％重量的纤维素纤维是非修饰的和/或非衍生化的纤维素。
纤维素应理解意指物质，其包含具有式(C6H10O5)n重复单体的有机多糖化合物，其中各葡萄糖单体单元经由糖苷β(1→4)键连接至相邻单体。
纤维素纤维可以是均质的，原因是它们仅由一种特定类型的纤维素构成，例如全部具有等同的分子量。在备择实施方式中，纤维素纤维可以是异质的，原因是它们包含混合物，比如具有不同分子量的混合物。
当然，纤维素优选衍生自天然来源(例如木浆纤维素，棉花衍生纤维素或竹衍生纤维素)，因此这样衍生的纤维素纤维取决于来源将包含多个相似组分。纤维素纤维优选衍生自木浆。衍生自硬木的纤维素纤维可以是优选的。
本发明所用的纤维素纤维可以包含纤维素，其包含500至20,000，优选1,000至15,000，更优选2,000至10,000个单体单元。
纤维素纤维可以包含数种已知类型的纤维素比如alpha-纤维素(α-纤维素)，beta-纤维素(β-纤维素)和gamma-纤维素(γ-纤维素)。
在一种实施方式中，纤维素纤维适宜地包含高α-纤维素含量，优选大于70％，更优选大于80％，特别是大于90％，和尤其是大于98％重量。
纤维素纤维的羧基含量可以小于5mol.％，优选小于1mol.％。
纤维素纤维可以具有低灰分含量，优选低于1％，更优选低于0.75％，和特别是低于0.5％重量。
纤维素纤维优选具有20至200g/l，更优选40至100g/l，和特别是60至80g/l的堆密度。
纤维颗粒尺寸(或任何其它非球状形式)能够标准化或转化为所述纤维的球形直径。在颗粒尺寸分布的形式方面，纤维颗粒具有中位数体积颗粒直径值。应理解中位数体积颗粒直径是指等价球形直径，其相应于分布上的点，该点将分布群体精确地划分为相等的两半。其是对应于全部纤维颗粒50％体积的点，在将体积百分比与颗粒直径关联的累积分布曲线上读取，也即50％的分布在其该值以上而50％的分布在其该值以下。该值称为"D(v,0.5)"值并且如本文描述来适当地测定。
额外地，还能够提及“D(v,0.9)”和“D(v,0.1)”值，并且这些值是分别相应于全部纤维颗粒90％或10％体积的等价球形直径，从涉及体积百分比-颗粒直径的累积分布曲线上读取，也即它们分别是10％或90％分布在该值以上并且90％或10％在该值之下的点。
用来确定D(v,0.5)、D(v,0.1)和D(v,0.9)值的纤维颗粒尺寸值适宜地通过基于动态光散射分析的技术、优选用本文所描述的特定方法测量。
已发现纤维、优选纤维素纤维的中位数尺寸和/或尺度分布能够是获得具有希望特性的种子包衣组合物的重要参数。
纤维、优选纤维素纤维颗粒适宜地具有10至120μm，优选30至100μm，更优选45至75μm，特别是55至65μm，和尤其是58至62μm的D(v,0.5)值。
纤维颗粒适宜地具有小于700μm，优选小于500μm，更优选小于400μm，特别是小于350μm，和尤其是小于300μm的D(v,0.9)值。
适宜地，纤维颗粒具有大于70μm，更优选大于150μm，特别是大于230μm，和尤其是250至290μm的D(v,0.9)值。
纤维颗粒适宜地具有小于25μm，更优选小于20μm，特别是小于18μm，和尤其是小于17μm的D(v,0.1)值。
适宜地，纤维颗粒具有大于5μm，更优选大于8μm，特别是大于12μm，和尤其是14至16μm的D(v,0.1)值。
D(v,0.9)值与D(v,0.1)值的比率代表颗粒尺度分布的宽度，和因此代表分布如何在中位数颗粒尺寸值周围定义。对于纤维颗粒来说D(v,0.9)值与D(v,0.1)值的比率优选是5至40:1，更优选10至30:1，特别是15至25:1，和尤其是17至20:1。
分布宽度还可以通过D(v,0.9)值与D(v,0.1)值的差异来代表。对于纤维颗粒来说D(v,0.9)值和D(v,0.1)值的差异适宜地是50至600μm，优选120至400μm，更优选180至330μm，特别是220至290μm，和尤其是240至270μm。
纤维、优选纤维素纤维颗粒的重均分子量优选1,000至10,000,000，更优选50,000至5,000,000，和特别是100,000至2,000,000。
纤维物质、优选纤维素纤维在种子包衣组合物中的量适宜地是按组合物总重量计4至40％，优选8至25％，更优选11.0至18.0％，特别是13.0至15.5％，和尤其是14.0至14.5％重量。
适宜的纤维素纤维是可商购的，例如来自美国马里兰CreaFill Fibers Corp.ofChestertown，商标CreaTech，或来自德国J.Rettenmaier&Gmbh of Rosenberg，商标Arbocel。
填料颗粒、优选滑石与纤维物质、优选纤维素纤维的比率在种子包衣组合物中适宜地是0.2至30.0:1，优选0.5至15.0:1，更优选2.0至8.0:1，特别是3.0至5.0:1，和尤其是3.5至4.5:1重量。
种子包衣组合物可以包含一种或多种生物活性成分(包括植物增强剂，尤其是植物保护产品(也称为PPPs)。活性成分尤其是植物增强剂的适宜实例杀真菌剂，杀细菌剂，杀昆虫剂，杀线虫剂，杀软体动物剂，生物制品，杀螨剂或杀疥虫剂，农药和杀生物剂。其它可能的活性成分包括消毒剂，微生物，杀啮齿类动物剂，除杂草剂(除草剂)，吸引剂，(鸟类)驱避剂，植物生长调节剂(比如赤霉酸，植物生长素或细胞分裂素)，营养素(比如硝酸钾，硫酸镁，铁螯合物)，植物激素类，矿物，植物提取物，发芽刺激剂，信息素类，生物学制剂等。
所施用的活性成分的量，当然强烈地取决于所用的活性成分类型和种子类型。然而，通常一种或多种活性成分的量的范围是0.001至200g每kg种子。技术人员能够取决于所用的活性成分和种子类型来决定适宜量的活性成分。技术人员常常在实践中使用和遵循活性成分供应商(例如BASF，Bayer，Syngenta，DuPont等)的建议，比如使用技术数据页和/或遵循推荐内容。
典型的杀真菌剂包括克菌丹(N-三氯甲基)硫代-4-环己烷-1,2-二甲酰亚胺)，福美双四甲基硫代过氧基二碳酸二酰胺(可商购为ProseedTM)，甲霜灵(甲基-N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-d,l-丙氨酸盐)，咯菌腈(4-(2,2-二氟-1,3-苯并二氧杂环戊二烯-4-基)-1-H-吡咯-3-腈；可商购为与精甲霜灵的共混物MaximTMXL)，苯醚甲环唑(可商购为DividendTM3FS)，多菌灵异菌脲(可商购为RovralTM)，种菌唑(可商购为Arista的Rancona，原先为Agriphar或Chemtura)，精甲霜灵(可商购为ApronTMXL)，戊唑醇，萎锈灵，噻菌灵，嘧菌酯，咪鲜胺，丙硫菌唑(可商购为Bayer的Redigo)，环丙唑菌胺(sedaxane)(可商购为Syngenta的Vibrance)，霜脲氰(1-(2-氰基-2-甲氧基亚氨基乙酰基)-3-乙基脲)，咯菌腈，甲霜灵、霜脲氰和咯菌腈的混合物(可商购为Syngenta的Wakil)，和噁霜灵(N-(2,6-二甲基苯基)-2-甲氧基-N-(2-氧代-3-噁唑烷基)乙酰胺)。杀真菌剂能够以按包衣种子的总重量计0.0001至10％的量包括在种子包衣组合物中。
典型的杀细菌剂包括链霉素，青霉素类，四环素类，氨苄西林和喹菌酮。
典型的杀昆虫剂包括拟除虫菊酯，有机磷酸酯类，氨基甲酰基肟，吡唑，脒类，卤化烃，新烟碱类，和氨基甲酸酯类及其衍生物。特别适宜的杀昆虫剂类包括有机磷酸酯类，苯基吡唑类和拟除虫菊酯类。优选的杀昆虫剂是称为特丁硫磷，毒死蜱，氟虫腈，氯氧磷，七氟菊酯，克百威，吡虫啉，和tebupirimfos的那些。可商购的杀昆虫剂包括吡虫啉(可商购为GauchoTM)，和噻虫胺(可商购自Bayer，是PonchoTM)，噻虫嗪(可商购自Syngenta，是CruiserTM)，噻虫啉(可商购为Bayer的Sonido)，氯氰菊酯(可商购自Chemtura，是LangisTM)，甲硫威(可商购为Bayer的Mesurol)，氟虫腈(可商购自BASF，是RegentTM)，氯虫苯甲酰胺(也称为rynaxypyr，5-溴-N-[4-氯-2-甲基-6-(甲基氨基甲酰基)苯基]-2-(3-氯吡啶-2-基)吡唑-3-甲酰胺，可商购为DuPont的CoragenTM)和氰虫苯甲酰胺(cyantraniliprole)(也称为cyazypyr，3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4'-氰基-2'-甲基-6'-(甲基氨基甲酰基)吡唑-5-羧酰基苯胺)。
可商购的杀线虫剂包括阿维菌素(可商购自Syngenta，是AvictaTM)，硫双威(可商购自Bayer，是AerisTM)。
典型的杀软体动物剂包括四聚乙醛(可商购自Lonza，是MetaTM)或杀螺胺(可商购自Bayer，是BayluscideTM)，Cyazypir和Rynaxypir(可获自DuPont)。
适宜的生物制品的实例包括杆菌，木霉属(Trichoderma)，根瘤菌(固氮)等，其已确认为保护植物和/或增强其健康和/或生产能力的种子处理物质。
这些列举并非穷举，新活性成分正不断开发出来并且能够并入种子包衣组合物。
本发明种子包衣组合物还可以含有一种或多种任选的色素，其功能是在包衣种子时提供美学效果。色素优选是无机材料和可以例如是本领域已知的效果色素和/或有色色素。
适宜的效果色素的实例包括不同颗粒尺寸的珠光色素。可以使用具有60μm或更低的颗粒尺寸或15μm或更低的颗粒尺寸的效果色素。效果色素的颗粒尺寸优选不大于200μm，更优选不大于100μm。通常，效果色素的颗粒尺寸是1μm或更多。又一效果色素能够是铝。效果色素能够用来在种子上构成有吸引力的外观。
有色色素的实例包括色素红112(CAS No.6535-46-2)，色素红2(CAS No.6041-94-7)，色素红48：2(CAS No.7023-61-2)，色素蓝15：3(CAS No.147-14-8)，色素绿36(CASNo.14302-13-7)，色素绿7(CAS No.1328-53-6)，色素黄74(CAS No.6358-31-2)，色素橙5(CAS No.3468-63-1)，色素紫23(CAS No.6358-30-1)，色素黑7(CAS No.97793-37-8)，和色素白6(CAS No.98084-96-9)。有色色素的颗粒尺寸优选不大于100μm，更优选不大于50μm。通常，有色色素的颗粒尺寸是25μm或更高。
除了有色色素之外或作为有色色素的备择可以使用染料比如蒽醌，三苯基甲烷，酞菁其衍生物，和重氮盐。
色素在种子包衣组合物中的量适宜地是按组合物总重量计0至15％，优选1.0至8.0％，更优选2.0至5.0％，特别是2.5至3.5％，和尤其是2.8至3.2％重量。
本发明种子包衣组合物的一种优势是能够用具有相对低含水量的组合物获得需要的或改善的种子包衣特性，其能够使得需要显著更少的干燥和提高种子包衣过程的效率。水在种子包衣组合物中的量适宜地是按组合物总重量计小于30％，优选小于25％，更优选小于20％，特别是14.0至17.0％，和尤其是15.0至16.0％重量。
本发明种子包衣组合物还可以包含表面活性剂比如润湿剂，分散剂和/或乳化剂。表面活性剂可以帮助蜡和/或色素颗粒混合/乳化/分散于预混物和种子包衣组合物中。适宜的表面活性剂包括离子和非离子产品并且包括有机修饰的聚丙烯酸类，聚丙烯酸类，聚丙烯酸钠，聚氨酯，磷酸酯，星形聚合物和/或修饰的聚醚的溶液。
本发明种子包衣组合物可以包含进一步的组分比如选自下述的一种或多种：溶剂，增稠剂，消泡剂，防腐剂，和滑爽添加剂。
适宜的增稠剂包括琼脂，羧甲基纤维素，角叉菜，壳多糖，岩藻依聚糖，印度树胶，阿拉伯胶，刺梧桐树胶，昆布糖，角豆胶，果胶，藻酸盐，瓜耳胶，黄原胶，diutan胶，和黄蓍胶，斑脱粘土，HEUR(疏水修饰的、乙氧基化的乌拉坦)增稠剂，HASE(疏水修饰的、碱可膨胀的乳液)增稠剂和聚丙烯酸类。一般优选的是胶，原因是其低成本、可获得性和增强所得包衣膜物理特征的优异能力。
适宜的消泡剂的实例包括聚乙二醇，甘油，矿物油消泡剂，有机硅消泡剂，和非有机硅消泡剂(比如聚醚，聚丙烯酸类)，二甲基聚硅氧烷(硅油)，芳基烷基修饰的聚硅氧烷，聚醚硅氧烷共聚物(含有蒸气沉积二氧化硅)。消泡剂可以以按种子包衣组合物的总重量计至少1ppm重量或0.1至0.3％重量的量存在于种子包衣组合物的某些实施方式中。
杀生物剂能够包括在种子包衣组合物的某些实施方式中，例如作为防腐剂，从而在施用至种子之前比如在储存的情况下延长种子包衣组合物的存放期。适宜的杀生物剂的实例包括MIT(2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；CAS No.2682-20-4)，BIT(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；CAS No.2632-33-5))，CIT(5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)，溴硝醇(2-溴-2-硝基-丙烷-1,3-二醇)和/或这些的组合。
在实施方式中，种子包衣组合物还包含惰性载体(其存在量对环境、尤其是种子或生长中的植物的有害结果不可检测的载体)上的半透明聚合物膜薄片，用于为种子提供反光外观，比如描述于WO-A-03/003812。优选，半透明聚合物膜包含反光颗粒。
种子包衣组合物还可以包含一种或多种不同于水的溶剂。溶剂可以选自醇和烃。溶剂的混合物也能够使用。优选溶剂在20℃和1atm呈液态。适宜的溶剂的实例包括二醇及其酯和醚，尤其是乙二醇和丙二醇及其酯和醚，例如具有C1-C6烷基和/或芳族基团的酯和醚比如甲基、乙基、丙基、丁基、苄基和苯基醚，包括一醚和二烷基醚，和这些醚的酯，比如乙酸酯，和乙二醇和丙二醇酯，例如脂肪酸的乙二醇和丙二醇酯；聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇及其酯、特别是与脂肪酸的酯；丁基溶纤剂(cellosolve)，丁基卡必醇，聚乙二醇；N-甲基吡咯烷酮，甘油，多至10个碳原子的烷基醇比如乙醇、丙醇和丁醇。溶剂的其它实例包括二丙二醇甲基醚和丙二醇甲基醚。重要溶剂是乙二醇。其它实例包括丙烯四聚体和合成酯油比如乳酸酯，特别是乳酸乙酯和苯甲酸酯例如异丙基或2-乙基己基苯甲酸酯。芳烃比如二甲苯、脂族和烷烃溶剂和植物油还能够用作溶剂。芳族溶剂是更不优选的。
种子包衣组合物还可以包含具有增塑效果的组分，比如表面活性剂或防冻剂。一般表面活性剂包括两亲有机化合物，通常包含支化、线性或芳族的烃，氟碳化物或硅氧烷链作为尾部和亲水基团。表面活性剂的一些类型包括非离子、阴离子、阳离子和两性的表面活性剂，以及有机硅和有机氟表面活性剂。表面活性剂的一些实例包括聚氧化亚乙基二醇和聚氧丙烯醚和酯，尤其是其烷基、芳基和烷基芳基醚，和所述醚的硫酸酯、磷酸酯和磺酸化合物，葡糖苷(烷基)醚，甘油酯比如烷基和脂肪酸酯，脱水山梨糖醇(烷基)酯，乙炔化合物，椰油酰胺化合物，聚乙二醇和丙二醇的嵌段共聚物。表面活性剂的其它实例包括烷基胺盐和烷基季铵盐，例如甜菜碱类型表面活性剂，氨基酸类型表面活性剂；和多羟基醇脂肪酸酯尤其是C12-C18脂肪酸酯例如聚甘油、季戊四醇、山梨醇、脱水山梨糖醇和蔗糖的脂肪酸酯，多羟基醇烷基醚，脂肪酸烷醇酰胺，和丙氧基化的和乙氧基化的化合物比如脂肪醇乙氧基化物，聚乙氧基化的牛油胺和烷基酚乙氧基化物。阴离子表面活性剂的一些实例包括羧酸，羧酸共聚物，硫酸盐，磺酸化合物和磷酸盐，例如木质素磺酸盐和(线性)烷基芳基磺酸盐。
防冻剂包括例如：乙二醇，丙二醇，1,3-丁二醇，己二醇，二甘醇和甘油，优选的二醇是乙二醇和丙二醇。
在一种实施方式中，分开形成粉末配制剂或预混物和含水组合物预混物，然后一起混合以形成本发明种子包衣组合物。粉末预混物和含水组合物预混物可以在与形成种子包衣组合物的位置不同的位置形成，和优选保持分离直至将种子包衣组合物施用至种子以形成包衣种子的时间。种子包衣组合物适宜地形成如下：将粉末预混物，含水组合物预混物和任何其它任选的组分例如生物学活性成分组合；和同时向种子施用或者随后立即例如在5小时内、优选在30分钟内向种子施用。种子包衣过程能够持续数秒例如15秒至数小时例如多至8小时，取决于种子类型、种子包衣组合物、需要的积聚水平和其它变量。粉末预混物、含水组合物预混物和其它组分优选同时加至种子，在种子包衣过程期间持续至少部分时间。
粉末预混物适宜地是实质上无水的自由流动固体物质，其包含本文定义的填料和纤维物质、基本上由其组成、或者由其组成。
含水组合物预混物优选包含本文定义的聚合物粘合剂。含水组合物预混物还可以包含如本文所定义的色素，和本文定义的任何其它任选的种子包衣组合物组分。含水组合物预混物还可以含有一种或多种本文描述的生物学活性物质。此外或另选地，在一起混合粉末预混物和含水组合物预混物时可以分开加入一种或多种生物学活性物质以形成本发明种子包衣组合物。
含水组合物预混物适宜地包含(i)按组合物总重量计5至70％，优选15至60％，更优选22至50％，特别是27至40％，和尤其是32至35％重量的聚合物粘合剂；(ii)按组合物总重量计0至40％，优选2至25％，更优选5至15％，特别是9至12％，和尤其是10至11％重量的色素；和/或(iii)按组合物总重量计20至75％，优选35至70％，更优选45至65％，特别是50至60％，和尤其是54至57％重量的水。
粉末预混物包含(i)按组合物总重量计30至99％、优选50至95％、更优选70至90％、特别是75至85％和尤其是78至82％重量的填料；和/或(ii)按组合物总重量计1至70％、优选5至50％、更优选10至30％、特别是15至25％和尤其是18至22％重量的纤维颗粒，基本上由其组成，或者由其组成。
填料颗粒、优选滑石与纤维物质、优选纤维素纤维的比率在粉末预混物中适宜地是0.5至15.0:1，优选2.0至8.0:1，更优选3.0至5.0:1，特别是3.5至4.5:1，和尤其是4.0:1重量。
在一种实施方式中，根据本发明的种子包衣组合物通过将组分一起组合或混合而形成，所述组分包含(i)本文定义的含水组合物预混物和(ii)本文定义的粉末预混物，适宜的比率是0.05至3.0:1、优选0.10至1.0:1、更优选0.25至0.60:1、特别是0.35至0.45:1和尤其是0.40:1重量，和任选的(iii)一种或多种本文定义的生物学活性成分，基本上由其组成，或者由其组成。
一种或多种活性成分在种子包衣组合物中的量适宜地是按组合物总重量计0至5.0％，优选0.1至2.5％，更优选0.2至1.0％，特别是0.3至0.8％，和尤其是0.4至0.6％重量。
在一种实施方式中，在施用本发明种子包衣组合物之前未向种子提供人工层，例如包含粘合剂比如聚合物的底层。相应地，种子包衣组合物优选直接施用在种子的天然外表面上。尽管如此，在施用种子包衣组合物之前种子表面可能已发生表面处理。可能的是，所述表面处理不需要提供人工层，但是牵涉种子部分表面或种子整个表面的物理变化或修饰。例如，表面处理可以牵涉增加种子的表面粗糙度，比如选择性除去种皮部分、选择性使种皮变形或其组合。一般地，处理可以牵涉在种子表面引入微粗糙度。种子表面也可能经受确实牵涉提供人工层的表面处理，比如在种子表面上施用引物包衣层。其它适宜的表面处理包括例如等离子体表面处理，将种子与磨料接触，暴露于热和湿空气，火焰处理，激光处理，和电子束表面处理。
优选，种子包衣组合物作为液态组合物和/或乳液和/或分散液和/或胶乳组合物施用并且此后固态化(包括固化和/或干燥)以形成种子包衣。术语"液体包衣组合物"如本申请中所用意在包括悬浮液、乳液和/或分散液、优选分散液形式的包衣组合物。
常规包衣手段可以用于包衣种子。本领域技术人员可使用各种包衣设备。一些熟知技术包括使用鼓式涂布器，流化床技术，旋转涂布器(含和不含同时干燥)和喷射床。适宜地，种子包衣组合物提供旋转涂布器、旋转干燥涂布器、盘式涂布器或连续处理器施用至种子。
一般地，施用至种子的种子包衣组合物的量能够是10至1,000g干重每kg种子，比如30至650g干重每kg种子，100至400g干重每kg种子，或150至250g干重每kg种子。种子包衣组合物能够例如通过结壳，膜包衣，喷雾，浸渍或刷涂种子包衣组合物来施用。任选地，其施用温度是2至50℃、例如5至35℃，更通常15至30℃、例如室温比如18至25℃。优选，种子包衣组合物通过结壳施用至种子。种子包衣可以适宜地通过将液体含水组合物预混物喷雾至种子上来施用，在也施用粉末预混物的情况下、一般是在种子在包衣设备中移动时的情况下进行。优选地，方法包括施用种子包衣组合物以形成结壳层。
种子包衣组合物适宜地施用至种子使得干燥包衣层与种子的比率适宜地是0.001至20:1，优选0.05至10:1，更优选0.01至1.0:1，特别是0.05至0.5:1，和尤其是0.1至0.2:1重量。
在本发明包衣层、优选结壳层之上可以任选地施用额外的膜包衣层以提供额外的益处，包括但不限于外观、覆盖、活性物、营养素和处理的改善比如更快的干燥、种子流动、耐久性等。
使用下述试验方法；-用来确定本文纤维物质D(v,0.5)、D(v,0.1)和D(v,0.9)值的颗粒尺寸值通过动态光散射分析用Malvern Mastersizer2000确定，配备Hydro 2000SM附件，于2,100rpm运行在水套件上。物质的折光率设为1.53，吸光度为0.1。在12秒内拍摄12,000张快照以获得数据。用平均3次重复来确定最终的颗粒尺寸。从获得的颗粒尺寸值容易地确定D(v,0.5)，D(v,0.1)和D(v,0.9)值。
本发明通过下述非限制性实施例举例说明。
实施例1
预混物配制剂根据表1制备。
表1：含水组合物预混物和粉末预混物配制剂
使用PPP(植物保护产品)混合物，含有20.77％Cruiser 5FS(杀昆虫剂，exSyngenta)和6.0％Maxim Quattro(杀真菌剂，ex Syngenta)。玉米种子用0.7wt.％PPP混合物、30.5wt.％含水组合物预混物和68.8wt.％粉末预混物的混合物包覆；施用量使得每kg种子施用200g干燥膜包衣。包衣种子在温热空气中干燥10分钟。
实施例2
用棉花指示物测量实施例1制备的种子的干燥速率。在离开涂布器之后将包衣的种子收集于平面托盘中，激活计时器。干燥检查如下：每10秒将新鲜棉花指示物每次置于种子托盘中的新种子表面。在不显示颜色从种子转移至棉花指示物的时刻停止计时器和记录时间
在离开涂布器的润湿种子收集于贮藏料斗的情况下发生种子的团集/桥连并且被后来的种子压实。在设备阻塞、劳动和时间方面，这给种子处理设施带来挑战。
在10秒之后没有颜色转移至棉花指示物上，包衣玉米种子立即触摸干燥，不粘着且不显示团集。
实施例3
对100g实施例1中制备的包衣玉米种子进行双份重复的4-分钟Heubach试验，将结果平均为每100,000粒种子的粉尘总量。对玉米来说，由ESA发展的经处理玉米种子的粉尘参考值是最大0.75g粉尘量每100,000粒种子。在使用实施例1的包衣玉米种子的情况下，粉尘水平被降低为0.12至0.14g每100,000粒种子。在Heubach设备中进行粉尘实验之后视觉观察玉米种子上的磨损。磨损得分是对种子品质的视觉定量，其在进行Heubach设备中的处理4分钟(密切模拟工业处理条件)之后评价。磨损得分从1(高耐磨性/良好品质的种子)至5(低耐磨性/劣品质的种子)分配。包衣玉米种子具有的磨损得分是1。
实施例4
在种子处理设施以及在农场流经种植机时，经包衣种子的流动是重要的。种子之间的摩擦越低，各阶段的效率越好。一般来说，向玉米种子加入PPPs和传统膜包衣显著地减缓种子流动，这并非希望特征。为了测试实施例1制备的包衣玉米种子的流动，将1kg种子置于具塞漏斗中。开启塞子并同时启动计时器。最后的种子离开漏斗的时间记录为流速，按(s/kg)计。包衣玉米种子具有流速6.39s/kg，与之相对未包衣玉米种子具有流速6.18s/kg，也即包衣玉米种子允许与未处理的玉米种子几乎同样快速的流动。
上述实施例说明根据本发明的种子包衣组合物和包衣种子的改善特性。

Claims (24)

1.种子包衣组合物，包含聚合物粘合剂、填料和纤维物质。
2.根据权利要求1的种子包衣组合物，其中纤维物质包含纤维素纤维。
3.根据权利要求1和2之一的种子包衣组合物，其中填料包含滑石。
4.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，其中聚合物粘合剂包含选自聚乙酸乙烯酯，乙酸乙烯酯共聚物，聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酸酯的至少一种聚合物。
5.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，其中聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮。
6.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，包含小于20％重量的水。
7.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，其中填料颗粒与纤维物质的比率按重量计是0.5至15.0:1。
8.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，包含8至12％重量的聚合物粘合剂。
9.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，其中大于50％重量的聚合物粘合剂是聚乙烯基吡咯烷酮。
10.根据前述权利要求中任一项的种子包衣组合物，其中聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮，和乙酸乙烯酯共聚物和/或聚乙烯醇。
11.形成种子包衣组合物的方法，其包括将包含聚合物粘合剂的含水组合物预混物与包含填料和纤维物质的粉末预混物组合。
12.根据权利要求11的方法，其中粉末预混物包含70至90％重量的填料和/或10至30％重量的纤维物质。
13.根据权利要求11和12之一的方法，其中聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮和/或填料包含滑石和/或纤维物质包含纤维素纤维。
14.根据权利要求11至13中任一项的方法，其中含水组合物预混物包含(i)22至50％重量的聚合物粘合剂，(ii)45至65％重量的水，和任选(iii)5至15％重量的色素。
15.根据权利要求11至14中任一项的方法，其中含水组合物预混物与粉末预混物的比率是0.25至0.60:1。
16.包衣种子的方法，其包括将包含聚合物粘合剂、填料和纤维物质的种子包衣组合物施用至种子。
17.根据权利要求16的方法，其中聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮和/或填料包含滑石和/或纤维物质包含纤维素纤维。
18.根据权利要求16和17之一的方法，其形成结壳层。
19.具有包含聚合物粘合剂、填料和纤维物质的包衣的种子。
20.根据权利要求19的种子，其中聚合物粘合剂包含聚乙烯基吡咯烷酮和/或填料包含滑石和/或纤维物质包含纤维素纤维。
21.根据权利要求19和20之一的种子，其中包衣层与种子的比率按重量计是0.05至0.5:1。
22.根据权利要求19至21中任一项的种子，其中所述种子是玉米，大豆或稻。
23.纤维素纤维在种子包衣组合物中的用途，其用于减少将组合物包衣至种子上时所需的干燥时间。
24.根据权利要求23的用途，其中纤维素纤维与聚乙烯基吡咯烷酮组合使用。
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