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1. Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf flüssige Agrarchemikalienzusammensetzungen
zur Auftragung einer agronomisch aktiven Chemikalie auf eine Pflanze,
einen Schädling
oder auf einen Genort davon. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung
auf flüssige
Zusammensetzungen von agronomisch aktiven Chemikalien, die in Form
von Mikroemulsionen oder Mikroemulsionsvorkonzentraten vorliegen,
auf die Herstellung dieser Zusammensetzungen und ein Verfahren zur
Verwendung dieser Zusammensetzungen zur Bekämpfung von Schädlingen
oder als Pflanzenwachstumsregulatoren.
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2. Hintergrund
der Erfindung
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Wenn
agronomisch aktive Chemikalien (Agrarchemikalien) relativ wasserlöslich sind,
kann deren Herstellung, Lagerung und Versand in einer kommerziell
akzeptablen Form relativ klar sein. Jedoch sind viele Agrarchemikalien
hydrophob und Hersteller von Wirkstoffzubereitungen haben oftmals
Schwierigkeiten, geeignete Mittel zur Herstellung dieser Materialien
in stabilen Formulierungen, die dem Endverbraucher die maximale
Ladung an aktivem Inhaltsstoff pro Einheitsvolumen liefern, zu finden.
Ein Mittel dies zu tun ist, Trockenformulierungen, wie benetzbare
dispergierbare Körnchen
(WDGs) oder Spritzpulver (WPs), die beispielsweise in wasserlöslichen
Beuteln oder Behältern
eingekapselt sind, bereitzustellen. Obwohl diese Trockenformulierungen
nicht nur aus Sicht der Ladungszufuhr, sondern ebenso aus Sicht
der Handhabung und/oder Arbeitersicherheit attaktiv sind, können nicht
alle hydrophoben Agrarchemikalien trockenformuliert werden.
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Der
einfachste Versuch, konzentrierte Flüssigformulierungen mit Agrarchemikalien
mit begrenzter wässeriger
Löslichkeit
herzustellen, war die Verwendung aromatischer organischer Lösungsmittelsysteme.
In diesen Systemen werden aromatische organische Lösungsmittel,
wie Xylol oder Kerosin, verwendet, um die agrochemische Verbindung
von Interesse löslich
zu machen.
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Im
allgemeinen werden oberflächenaktive
Mittel zu den Agrarchemikalien-Lösungsmittel-Zusammensetzungen
zugegeben, um Emulsionskonzentrate zu bilden. Die oberflächenaktiven
Emulgatoren stehen mit den Agrarchemikalien in einer Vielzahl von
Wegen sowohl vor als auch während
der tatsächlichen
Verwendung, d. h. Auftragung auf die Stelle, in Wechselwirkung.
Die oberflächenaktiven
Mittel können
anfangs die Agrarchemikalie in dem Lösungsmittel oder in einem inerten
Trägermedium
dispergieren und/oder emulgieren, und beispielsweise kann mit Herbiziden
die oberflächenaktive
Zusammensetzung ebenso als Eindring-, Versprüh-, Haft-, Stabilisier- und
Benetzungsmittel fungieren. Die oberflächenaktive Zusammensetzung
kann die Trocknungsgeschwindigkeit eines Tropfens auf einer Pflanze
und die Beschaffenheit einer restlichen Flüssigkeit oder eines Kristalls
beeinflussen. Die oberflächenaktiven
Mittel können
ebenso die Verwitterungsmerkmale einer Agrarchemikalie, einschließlich ihrer
Wiederbenetzungseigenschaften und Regenfestigkeit beeinflussen.
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Die
Gegenwart der flüchtigen
organischen Verbindungen in diesen Formulierungen zusammen mit den
oberflächenaktiven
Mitteln ermöglicht
die Herstellung von stabilen emulgierbaren Agrarchemikalienkonzentraten
(ECs). Obwohl diese EC-Formulierungen eine Hauptrolle auf dem Agrarchemikalienmarkt
spielten und spielen, weisen sie den signifikanten Nachteil auf,
daß die
Formulierungen im allgemeinen auf der Verwendung von beträchtlichen
Mengen an stark flüchtigen
organischen Verbindungen basieren. Einige dieser stark flüchtigen
organischen Verbindungen sind nicht vollkommen zufriedenstellend;
insbesondere in bezug auf ihre ökologischen
und toxikologischen Eigenschaften. Ein zusätzliches Merkmal, dessen Wichtigkeit
auf dem Agrarchemikalienmarkt wächst,
ist die Eigenschaft der verringerten Augenreizung, wie durch die
veröffentlichten
US Environmental Protection Agency Vorschriften gemessen.
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Die
Mikroemulsionstechnologie (ME-Technologie) ist als ein möglicher
Versuch, die oben angegebenen Nachteile der agrochemischen EC-Formulierungen
anzusprechen, untersucht worden. Im allgemeinen sind die Mikroemulsionen
durch Teilchengrößen zwischen
3 und 10 nm gekennzeichnet. Die kleine Teilchengröße ermöglicht,
daß die
Emulsion stabiler ist als eine EC-Formulierung. Diese Systeme haben
sich für
die verschiedenen Gegenstände
als Oberflächenreiniger,
Anstrichzusammensetzungen, Ölrückgewinnungssysteme,
kosmetische Präparate,
Wirkstoffabgabe- und Pestizidformulierungen als stark nützlich erwiesen.
Die gewünschten
Eigenschaften dieser Zusammensetzungen werden offensichtlicht in
Abhängigkeit der
beabsichtigten Anwendung vollkommen verändert, aber alle diese Zusammensetzungen
weisen den Vorteil der eingeschränkten
Verwendung von unerwünschten
Lösungsmitteln
und die Bildung einer hochstabilen emulgierten Form auf.
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Beispiele
von Mikroemulsionen können
beispielsweise in den Dokumenten US-B-5,597,840 und WO-92/13454-A
gefunden werden.
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Es
besteht weiter die Notwendigkeit für weitere mikroemulgierbare
Agrarchemikalienkonzentrate, die für einen breiten Bereich an
landwirtschaftlich aktiven Inhaltsstoffen geeignet sind, mit einer
hohen biologischen Aktivität
in der Zielanwendung, mit guter chemischer und physikalischer Stabilität unter
strengen Bedingungen, die auf dem Markt vorherrschen, mit guten ökologischen
und toxikologischen Eigenschaften, und die verringerte Augenreizung
zeigen und ohne weiteres wasserverdünnbar sind, um eine Mikroemulsion
zu bilden.
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3. Zusammenfassung der
Erfindung
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Es
ist herausgefunden worden, daß die
Kombination von (A) einem Alkylalkanoat mit (B) einem mehrwertigen
Alkohol, einem mehrwertigen Alkoholkondensat oder einem Gemisch
davon und (C) mindestens einem oberflächenaktiven Mittel ein sehr
vorteilhaftes System für
mikroemulgierbare hydrophobe Agrarchemikalienkonzentrate ist. Die
neuen Zusammensetzungen sind lagerstabil, leicht aufzutragen, ökologisch
und toxikologisch geeignet und sind beim Verdünnen mit Wasser als Agrarchemikalienzusammensetzungen
nützlich, die
gute biologische Wirksamkeit in der Zielanwendung aufweisen.
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Folglich
stellt die vorliegende Erfindung ein mikroemulgierbares, lagerstabiles,
flüssiges
Agrarchemikalienkonzentrat bereit, das eine hydrophobe Agrarchemikalie
(bzw. Agrochemikalie) oder ein Gemisch aus Agrarchemikalien umfaßt, gelöst in einer
Lösungsmittelmischung,
umfassend ein Alkylalkanoat und einen mehrwertigen Alkohol, ein
mehrwertiges Alkoholkondensat oder ein Gemisch davon, und umfassend
mindestens ein hydrophiles oberflächenaktives Mittel. Der relative
Anteil der hydrophoben Agrarchemikalie oder des Gemisches aus Agrarchemikalien,
der Lösungsmittelmischung
und dem hydrophilen oberflächenaktiven
Mittel ist so, daß beim
Verdünnen
des Konzentrats mit ausreichend Wasser eine stabile Öl-in-Wasser-Mikroemulsion spontan
gebildet wird. Die erfindungsgemäßen mikroe mulgierbaren
Konzentrate zeigten verringerte Augenreizung und erfüllen in
den bevorzugten Ausführungsformen
die Erfordernisse für
ein Caution Signal Word, wie in den Vorschriften der US Environmental
Protection Agency (EPA) vom November 2000 definiert. Diese Signal Word
Klassifizierung ist für
ein Produkt auf dem landwirtschaftlichen Chemikalienmarkt sehr wertvoll.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind das mikroemulgierbare Konzentrat (MEC) und die entsprechende
daraus gebildete Mikroemulsion im wesentlichen klar. In einer anderen
bevorzugten Ausführungsform
sind das MEC und die entsprechende Mikroemulsion im wesentlichen
geruchlos. In einer stark bevorzugen Ausführungsform sind das MEC und
die entsprechende Mikroemulsion im wesentlichen klar, im wesentlichen
geruchlos und erfüllen
oder übererfüllen die
Erfordernisse für
ein „Caution
Signal Word".
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5. Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein mikroemulgierbares Agrarchemikalienkonzentrat
(„MEC") bereit, das beim
Verdünnen
mit ausreichend Wasser eine stabile Öl-in-Wasser-Mikroemulsion bildet, die unter anderem
zur Behandlung von Pflanzen nützlich
ist, umfassend in Gew.-% der Gesamtzusammensetzung:
- (a) eine hydrophobe Agrarchemikalie oder ein Gemisch aus hydrophoben
Agrarchemikalien in einer Menge von 0,1 bis 25%,
- (b) (i) ein erstes Lösungsmittel,
das ein Alkylalkanoat ist, in einer Menge von 10 bis 35%;
- (ii) ein zweites Lösungsmittel,
das ein mehrwertiger Alkohol, ein mehrwertiges Alkoholkondensat
oder ein Gemisch davon ist, in einer Menge von 10 bis 45%; und
- (c) mindestens ein oberflächenaktives
Mittel in einer Menge von 1 bis 40%
wobei die relativen
Anteile der Komponenten (a), (b) und (c) so sind, daß beim Verdünnen des
Konzentrats mit ausreichend Wasser eine stabile Öl-in-Wasser-Mikroemulsion spontan
gebildet wird.
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Der
Ausdruck „Agrarchemikalie", wie hierin verwendet,
bedeutet eine chemische Substanz, ob natürlich oder synthetisch erhalten,
die auf eine Pflanze, einen Schädling
oder einen Genort davon aufgetragen wird, was zum Exprimieren der
gewünschten
biologischen Aktivi tät
führt.
Der Ausdruck „biologische
Aktivität", wie hierin verwendet,
bedeutet das Auslösen
einer stimulierenden, inhibierenden, regulierenden, therapeutischen,
toxischen oder tödlichen
Reaktion in einer Pflanze oder einem Schädling, wie einem Pathogen,
einem Parasiten oder einem Freßorganismus,
der in oder auf einer Pflanze vorliegt, oder das Auslösen einer
solchen Reaktion in einem Genort einer Pflanze, einem Schädling oder
einer Struktur. Der Ausdruck „Pflanze" umfaßt alle
Lebensmittel, Fasern, Futtermittel und Futterpflanzen (Vor- und
Nachernte, Samen und Samenbehandlung), Bäume, Rasen und Zierpflanzen,
soll aber nicht darauf beschränkt
sein. Beispiele von agrochemischen Substanzen umfassen chemische
Pestizide (wie Herbizide, Algizide, Fungizide, Bakterizide, virentötende Mittel,
Insektizide, Akarizide, milbentötende
Mittel, Nematozide und Molluslizide), Herbizidsafener, Pflanzenwachstumsregulatoren,
Düngemittel
und Nährstoffe,
gametenabtötende
Mittel, Defoliationsmittel, Trockenmittel und Gemische davon und
dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt.
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Der
Ausdruck „hydrophob", wie in der vorliegenden
Beschreibung in bezug auf den Ausdruck „agrochemisch" verwendet, bedeutet
nicht in Wasser zu einer nennenswerten Menge löslich, spezieller mit einer Wasserlöslichkeit
von nicht mehr als etwa 2% G/V (Gewicht/Volumen), stärker bevorzugt
nicht mehr als etwa 1% G/V bei 25°C.
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Der
Ausdruck „oberflächenaktives
Mittel", wie in
der vorliegenden Beschreibung verwendet, bedeutet eine chemische
Substanz, die als ein oberflächenaktives
Mittel agiert, welches Schäumungs-,
Befeuchtungs-, Dispergier- und Emulgiereigenschaften bereitstellen
kann, und kationisch, anionische, nicht-ionisch oder amphoter ist.
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Geeignete
Alkylalkanoatesterlösungsmittel
(b) (i) umfassen die C6-C13-Alkyl-C1-4-alkanoate, wie Hexyl-, Heptyl-, Octyl-,
2-Ethyl-hexyl-, Nonyl-, Decyl-, Dodecyl- und Tridecylformiate, -acetate,
-propanoate und -butanoate; vorzugsweise die C6-C13-Alkylacetate. Diese Materialien sind im
allgemeinen kommerziell erhältlich
oder können
ohne weiteres durch den Fachmann hergestellt werden. Eine Vielzahl
der vorhergehenden Alkylacetate ist kommerziell erhältlich.
Besonders vorteilhafte C6-C13-Alkylacetate
sind von Exxon Mobil Corporation unter der allgemeinen Markenbezeichnung „Exxate" erhältlich.
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Geeignete
mehrwertige Alkohole und mehrwertige Alkoholkondensate (b) (ii)
umfassen Propylenglykol; Dipropylenglykol; Poly-C2-6-alkylenglykole
und Derivate, vorzugsweise Poly-C2-6-alkylenglykol und Derivate, wie Polypropylenglykol
[MW 2000 bis 4000], Polyoxyethylenpolyoxypropylenglykole, Polyoxypropylenpolyoxyethylenglykole,
Diethylenglykol, Polyethylenglykol [MW 200 bis 4000 amu], Methoxypolyethylenglykole 350,
550, 750, 2000, 5000; Glycerol; ethoxyliertes Glycerol; propoxyliertes
Glycerol; Zuckeralkohole und ihre alkoxylierten Derivate, wie Xylitol,
Mannitol, Sorbitol, ethoxyliertes Sorbitol, Hydroxypropylsorbitol;
Glyceroltriacetat; Hexylenglykol (2-Methyl-2,4-pentandiol); 1,3-Butylenglykol;
1,2,6-Hexantriol; Ethohexadiol-USP (2-Ethyl-1,3-hexandiol); vicinales
C15-C18-Glykol und
Polyoxypropylenderivate von Trimethylolpropan, kurzkettige, bis
zu 7 Kohlenstoffe, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoffe, aliphatische
Glykole und Glycerin.
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In
einer erfindungsgemäßen Ausfühungsform
umfaßt
das MEC zusätzlich
zu der Mischung der ersten und zweiten Lösungsmittel (b) (i) einen Alkylalkanoatester
und (b) (ii) einen mehrwertigen Alkohol, ein mehrwertiges Alkoholkondensat
oder ein Gemisch davon, eine weitere Komponente, die (b) (iii) ein
wassermischbares Lösungsmittel
ist.
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Geeignete
wassermischbare Lösungsmittel
(b) (iii) umfassen Tetrahydrofurfurylalkohol, gamma-Butyrolacton,
N-Methyl-2-pyrrolidon, Tetramethylharnstoff, Dimethylsulfoxid, N,N-Dimethylacetamid
und Dimethylformamid; bevorzugt sind Tetrahydrofurfurylalkohol,
gamma-Butyrolacton, N-Methyl-2-pyrrolidon, Triethylphosphat und
Propylencarbonat.
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Das
oberflächenaktive
Mittel (c) kann ein einzelnes oberflächenaktives Mittel sein, aber
ist in bevorzugten Ausführungsformen
vorteilhafterweise eine Mischung aus oberflächenaktiven Mitteln, umfassend:
ein erstes kationisches oberflächenaktives
Mittel (c) (i) und ein zweites nicht-ionisches oberflächenaktives
Mittel (c) (ii). Jede dieser ersten und zweiten oberflächenaktiven
Komponenten kann aus einem oder mehr als einem oberflächenaktiven
Mittel des entsprechenden Typs, wenn so gewünscht, hergestellt werden.
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Beispiele
dieser oberflächenaktiven
Materialien (c) sind folgende:
- (c) (i) Kationische
oberflächenaktive
Mittel, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus ein oder mehreren Poly-C2-4-alkoxylierten
C14-20-Fettaminen, vorzugsweise den Poly-C2-4-alkoxylierten
C12-18-Fettaminen, am stärksten bevorzugt einem Poly-C2-4-alkoxylierten Talgamin. Der Poly-C2-4-alkoxylierte Anteil dieser Komponente
liegt vorzugsweise in entweder 2 bis 8 (stärker bevorzugt 2 bis 5) Wiederholungseinheiten
pro Molekül
vor oder der Poly-C2-4-alkoxylierte Anteil dieser Komponente
liegt vorzugsweise in etwa 14 bis etwa 18 (stärker bevorzugt etwa 16) Wiederholungseinheiten
pro Molekül
vor oder ist stärker
bevorzugt -[EO]2-20-; und Gemische davon.
Besonders nützliche
Aminverbindungen umfassen die Toximuls, wie TA-2, -3, -4, -5, -6,
-7, -7, -8, -9, -10, -11, -12, -13, -14, -15, -16, -17, -18, -19
und -20 (Stepan); und Gemische davon. Zusätzliche geeignete kationische
oberflächenaktive
Mittel umfassen die Fettsäurealkanolamide,
wie beispielsweise die Witcamide (Witco).
- (c) (ii) Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus (1) einem Mono-C2-6-alkylether
eines Poly-C2-4-alkylenoxid-Blockcopolymers
mit mindestens einer ersten Polyalkylenoxidblockregion und einer
zweiten Polyalkylenoxidblockregion, wobei das Polyalkylenoxid in
der ersten Region anders als das Polyalkylenoxid in der zweiten
Region ist. Vorzugsweise ist der C2-6-Alkyletherteil
ein C3-5-Alkylether, stärker bevorzugt eie C4-Alkylether, des Alkylenoxidblockcopolymers.
Ebenso bevorzugt ist der Alkylenoxidblockcopolymerteil vorzugsweise
ein Ethlyenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer. Vorzugsweise stellt
der Ethylenoxidteil etwa 10 bis etwa 90 Mol-% bis etwa 25 bis etwa
75 Mol-% des Blockcopolymers dar. Ein besonders bevorzugtes Material
ist unter dem Markennamen NS-500LQ erhältlich, erhältlich von Witco; (2) einem
Kondensationsprodukt eines Rizinusöls und eines Poly-C2-4-alkylenoxids. Vorzugsweise ist der Alkylenoxidteil
Ethylenoxid. Vorzugsweise beträgt
der Alkylierungsgrad etwa 10 mol bis etwa 100 mol Alkylenoxid pro
Mol Rizinusöl,
stärker
bevorzugt etwa 20 mol bis etwa 70 mol Alkylenoxid pro Mol Rizinusöl. Ein stark
bevorzugtes alkoxyliertes Rizinusöl ist unter dem Markennamen
CO360, erhältlich von
Witco, erhältlich;
(3) einem Mono- oder Diester einer C12-24-Fettsäure und
Poly-C2-4-alkylenoxid, wo die Fettsäuregruppen
gleich oder verschieden sein können.
Vorzugsweise sind die Fettsäuregruppen
dieselben, wenn zwei dieser Gruppen vorliegen. Ebenso bevorzugt
sind die Fettsäuregruppen
C12-20-Fettsäuregruppen, stärker bevorzugt
C12-18-Fettsäuregruppen, am stärksten bevorzugt
Lauroyl, Ölsäure, Caprylsäure oder
Myristoleinsäure.
Außerdem
ist der Poly-C2-4-alkylenoxidteil vorzugsweise
Polyethoxy und die Anzahl an Alkylenoxidgruppen in dem Poly-C2-4-alkylenoxidteil beträgt vorzugsweise etwa 2 bis
etwa 40 Wiederholungseinheiten. Stark bevorzugte Materialien von
diesem Typ umfassen Kessco PEG400DL (Stepan) und Emerest 2620 (Cognis).
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
das MEC zusätzlich
zu dem Gemisch des ersten und zweiten oberflächenaktiven Mittels (c) (i)
und (c) (ii) eine weitere Komponente, die (c) (iii) ein anionisches
oberflächenaktives
Mittel ist.
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Geeignete
anionische oberflächenaktive
Mittel (c) (iii) umfassen ein Poly(oxy-1,2-ethandiyl)-alpha-C10-15-alkyl-omega-hydroxyphosphat
oder -sulfat und/oder eine C10-13-Alkylbenzolsulfonsäure. Vorzugsweise
ist das Poly(oxy-1,2-ethandiyl)-alpha-C10-15-alkyl-omega-hydroxyphosphat oder
-sulfat ein Poly(oxy-1,2-ethandiyl)-alpha-tridecyl-omega-hydroxyphosphat
oder -sulfat. Ebenso liegt der (Oxy-1,2-ethandiyl)teil der Verbindung
in etwa 3 bis etwa 9, vorzugsweise etwa 6, Wiederholungseinheiten
pro Molekül
vor. Eine geeignete Verbindung für
das Poly(oxy-1,2-ethandiyl)-alpha-C10-15-alkyl-omega-hydroxyphosphat
ist als Stepfac 8181 (Stepan) erhältlich. Eine geeignete Verbindung
für die
C10-13-Alkylbenzolsulfonsäure ist
Biosoft S-100 (Stepan). Zusätzliche
geeignete anionische oberflächenaktive
Mittel umfassen die Phosphat- und Sulfatderivate von ethoxylierten
Alkylphenolen, wie -[EO]2-20-Di- und Tristyrylphenolen,
Nonylphenolen, Dinonylphenol und Octylphenolen.
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Wo
Salze der Phosphat- oder Sulfatgruppe wünschenswert sind, kann das
Salz ein Salz mit irgendeiner Base sein, so lange wie die Base nicht
mit irgendeinem der anderen Inhaltsstoffe, einschließlich der
Agrarchemikalie, inkompatibel ist. Besonders geeignet sind die Phosphatsalze
von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Ammoniak oder einem organischen
Amin, wie Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin, ein Mono-, Di- oder
Triniederalkylamin, beispielsweise Ethyl-, Diethyl-, Triethyl- oder
Dimethyl-propylamin oder ein Mono-, Di- oder Trihydroxyniederalkylamin,
beispielsweise Mono-, Di- oder Tri-ethanolamin.
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In
einer stark bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Komponente (c) jeweils (c) (i) ein Poly-C2-4-alkoxyliertes
Fettamin und (c) (iii) ein C9-17-Alkyl-(OCH2CH2)n-O-phosphat.
Vorteilhafterweise kann der pH des MEC optimiert werden, um eine
spezielle Agrarchemikalie durch Einstellen der Verhältnisse
und Mengen von (c) (i) kationischen und (c) (iii) anionischen oberflächenaktiven
Mitteln anzupassen. Noch weitere kationische oberflächenaktive
Mittel können
zu dem Gemisch, wenn gewünscht,
zugegeben werden.
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In
einer anderen stark bevorzugten Ausführungsform enthält die Komponente
(c) (ii) jeweils ein Kondensationsprodukt von Rizinusöl und einem
Poly-C2-4-alkylenoxid; einen Mono-C2-6-alkylether
eines Poly-C2-4-alkylenoxid-Blockcopolymers
mit mindestens einer ersten Polyalkylenoxidblockregion und einer
zweiten Polyalkylenoxidblockregion, wobei das Polyalkylenoxid in
der ersten Region anders ist als das Polyalkylenoxid in der zweiten
Region; und einen Mono- oder Di-ester einer C12-24-Fettsäure und
Poly-C2-4-alkylenoxid, wo die Fettsäu regruppen
gleich oder verschieden sein können.
Noch ein weiteres nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel kann, wenn
gewünscht,
zugegeben werden.
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In
einer am stärksten
bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Komponente (c) jeweils (c) (i) ein Poly-C2-4-alkoxyliertes
Fettamin, (c) (ii) ein Kondensationsprodukt von Rizinusöl und einem
Poly-C2-4-alkylenoxid; einen Mono-C2-6-alkylether eines Poly-C2-4-alkylenoxidblockcopolymers
mit mindestens einer ersten Polyalkylenoxidblockregion und einer
zweiten Polyalkylenoxidblockregion, wobei das Polyalkylenoxid in
der ersten Region anders ist als das Polyalkylenoxid in der zweiten
Region; und einen Mono- oder Di-ester einer C12-24-Fettsäure und
Poly-C2-4-alkylenoxid, wo die Fettsäuregruppen
gleich oder verschieden sein können,
und (c) (iii) ein C9-17-Alkyl-(OCH2CH2)n-O-phosphat.
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In
allen Fällen,
wo Polyalkylengruppen genannt werden, wenn nicht anders angegeben,
kann die Zahl an Wiederholungseinheiten von Alkylenoxid in einem
Molekül
bis zu etwa 110, vorzugsweise bis zu etwa 50, stärker bevorzugt etwa 2 bis etwa
40 betragen. In Alkylenoxidketten ist die bevorzugte Alkylenoxidgruppe -O-C(R)(R)-C(R)(R)-,
wo jedes R unabhängig
voneinander Wasserstoff oder ein Alkyl mit ausreichenden Kohlenstoffatomen
ist, so daß in
dem Aggregat alle Kohlenstoffatome zwischen all den R-Gruppen und
den 2 Hauptkettenkohlenstoffen die Kohlenstofferfordernisse der
speziellen Alkylengruppe, die für
jede Wiederholungseinheit des Typs genannt wird, erfüllen. Daher
würde eine
Propylenoxidgruppe vorzugsweise eine R-Gruppe als ein Methyl aufweisen,
während
eine Butylenoxidgruppe vorzugsweise entweder eine R-Gruppe als Ethyl
oder zwei R-Gruppen als Methyl aufweisen würde (die an demselben Kohlenstoff
vorliegen können oder
nicht). Wenn nicht anders angegeben, sind die Ethylenoxid- und Propylenoxidgruppen
die bevorzugten Alkylenoxide.
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Wie
oben erwähnt,
ist die organische Lösungsmittelmischung
(b), in der die Agrarchemikalie gelöst werden soll, ein Gemisch
aus mindestens zwei Lösungsmitteln.
Ein erstes Lösungsmittel
ist (b) (i) ein Alkylalkanoat. Das zweite Lösungsmittel ist (b) (ii) ein
mehrwertiger Alkohol, ein mehrwertiges Alkoholkondensat oder ein
Gemisch davon. Gegebenenfalls wird ebenso ein wassermischbares Lösungsmittel
(b) (iii) verwendet. Gegebenenfalls können kleine Mengen von zusätzlichen
nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln
(b) (iv) einbezogen werden, wo es die Formulierung der anderen Komponenten
wünschenswert
macht.
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Geeignete
zusätzliche
nicht mit Wasser mischbare Lösungsmittel
(b) (iv), die in geringen Mengen verwendet werden können, in
denen die Agrarchemikalien gelöst
werden können,
sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan,
Cyclohexan, Benzol, Toluol, Xylol, Mineralöl oder Kerosin, Gemische oder
substituierte Naphthaline, Gemische von mono- und polyalkylierten
aromatischen Verbindungen, kommerziell erhältlich unter den eingetragenen
Warzenzeichen SOLVESSO und SHELLSOL und PETROL SPEZIAL, halogenierte
Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und o-Dichlorbenzol;
Phthalate, wie Dibutylphthalat oder Dioctylphthalat; Ether und Ester,
wie Ethylenglykolmonomethyl oder -monoethylether, Fettsäureester;
wie Cyclohexanon; höhere
Alkohole, wie Hexanol und Octanol; Pflanzenöle, wie Rizinusöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl und möglicherweise
Methylester davon; sowie epoxidiertes Kokosnußöl oder Sojabohnenöl.
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Das
erfindungsgemäße MEC ist
im allgemeinen durch eine Dichte von etwa 0,9 bis etwa 1,1 g/ml;
eine Viskosität
von etwa 20 bis 300 cP bei 24°C,
gemessen unter Verwendung von beispielsweise einem BROOKFIELD-Viskosimeter
mit Spindeln von 1 bis 3 bei 30 U/min; und einem pH von etwa 3 bis
etwa 8 gekennzeichnet. Die Mikroemulsionströpfchenteilchengröße liegt
zwischen 20 und 300 nm.
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Geeignete
hydrophobe Agrarchemikalien sind die, die im wesentlichen nicht
in Wasser löslich
(Löslichkeit
beträgt
typischerweise nicht mehr als etwa 2% G/V, stärker bevorzugt nicht mehr als
etwa 1% G/V bei 25°C),
aber in dem Alkylalkanoat löslich
sind – mehrwertige
Alkoholmischung allein oder gegebenenfalls zusammen mit einem wassermischbaren
Lösungsmittel.
Agrarchemikalien umfassen Pestizide, ohne darauf beschränkt zu sein.
Pestizide umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Herbizide, Insektizide,
milbentötende Mittel,
Akarizide, Nematozide, Ektoparasitozide, Fungizide, Bakteriozide,
Algazide und Pflanzenwachstumsregulatoren. In bezug auf ihre chemische
Beschaffenheit können
diese Agrarchemikalien zu einem sehr weiten Bereich an Verbindungsklassen
gehören.
Beispiele der Verbindungsklassen, zu denen die geeigneten Agrarchemikalien
gehören
können,
sind: Acylalanine, Halogenacetanilide, Triazolderivate, Phosphorsäureester,
Pyrethroide, Benzilsäureester,
polycyclische halogenierte Kohlenwasserstoffe, Diphenyletherderivate,
Formamidine, Strobilurine, Aryloxyphenoxy-alkansäurederivate. Beispiele von
geeigneten einzelnen Verbindungen der obengenannten Verbindungsklassen
werden nachstehend aufgelistet. Wo es be kannt ist, wird der allgemeine Name
verwendet, um die einzelnen Verbindungen zu bezeichnen (q. v. the
Pesticide Manual, 10. Auflage, 1994, British Crop Protection Council).
Halogenacetanilide:
Dimethachlor, Metolachlor, S-Metolachlor, Pretilachlor, 2-Chlor-N-(1-methyl-2-methoxyethyl)-acet-2,6-xylidid,
Alachlor, Butachlor, Propachlor, Dimethenamid.
Diphenyletherderivate:
Bifenox, 4-(4-Pentyn-1-yloxy)diphenylether, Acifluorfen, Oxyfluorfen,
Fluoroglycofen-ethyl, Fomesafen, cis-trans-(±)2-Ethyl-5-(4-phenoxy-phenoxymethyl)-1,3-dioxolan („Diofenolan").
Phenoxypropionsäurederivate:
Fluazifop-butyl, Haloxyfop-methyl, Haloxyfop-(2-ethoxyethyl), Fluorotopic, Fenoxapropethyl,
Quizalofopethyl, Propaquizafop, Diclofopmethyl.
Acylalanine:
Furalaxyl, Metalaxyl, R-Metalaxyl, Benzoylpropethyl, Benalaxyl,
Oxadixyl, Flampropmethyl.
Triazolderivate: Difenoconazol, Etaconazol,
Propiconazol, Penconazol, Triadimefon, Epoxiconazol, Tebuconazol,
Bromuconazol, Fenbuconazol, Cyproconazol.
Phosphorsäureester:
Piperophos, Anilofos, Butamifos, Azamethiphos, Chlorfenvinphos,
Dichlorvos, Diazinon, Methidathion, Azinphosethyl, Azinphosmethyl,
Chlorpyrifos, Chlorthiofos, Crotoxyphos, Cyanophos, Demeton, Dialifos,
Dimethoat, Disulfoton, Etrimfos, Famphur, Flusulfothion, Fluthion,
Fonofos, Formothion, Heptenophos, Isofenphos, Isoxathion, Malathion,
Mephospholan, Mevinphos, Naled, Oxydemetonmethyl, Oxydeprofos, Parathion,
Phoxim, Pyrimiphosmethyl, Profenofos, Propaphos, Propetamphos, Prothiophos,
Quinalphos, Sulprofos, Phemephos, Terbufos, Triazophos, Trichloronate,
Fenamipos, Isazophos, s-Benzyl-o,o-diisopropylphosphorothioat,
Edinphos, Pyrazophos.
Pyrethroide: Allethrin, Bioallethrin,
Bioresmethrin, Cyhalotrin, Cypermethrin, Deltamethrin, Fenpropathrin,
Fenvalerat, s-Fenvalerat, Flucythrinat, Fluvalinat, Permethrin,
Pyrethrin, Resmethrin, Tetramethrin, Tralomethrin, Ethophenprox,
Cyfluthrin, Cycloprothrin, Tefluthrin, Flufenprox, Silafluofen,
Bifenthrin, Fenfluthrin, Bromfenprox.
Benzilsäureester:
Brompropylat, Chlorbenzylat, Chlorpropylat.
Polycyclische halogenierte
Kohlenwasserstoffes Aldrin, Endosulfan.
Strobilurine: Kresoxim-methyl,
Azoxystrobin (BAS 490F), Trifloxystrobin.
Diverse Verbindungen:
Tridemorph, Bromoxynil, Carboxin, Prochloraz, Propargit, Dicamba,
Fenpiclonil, Fenpropimorph, Fenpropidin, Fludioxonil, Pymetrozin,
Pyrifenox, Pyriproxyfen, Trinexapac-ethyl, Fluazinam, Fludioxonil,
Mefenoxam, Cyprodinil, Thiabendazol, Abamectin, Emamectinbenzoat,
Fenoxycarb, Cyromazin, Prometryn, Ametryn, Prodiamin, Atrazin, Flumeturon,
Norflurazon, Pyridat, Flumetsulam, Flumetralin, Cimectacarb, Thiamethoxam
und Acetochlor.
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Eine
besonders bevorzugte Gruppe von Agrarchemikalien zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung umfaßt:
- • Fungizide,
wie Propiconazol, Difenoconazol, Fludioxonil, Metalaxyl, Mefenoxam
(r-Metalaxyl), Azoxystrobin, Trifloxystrobin, Furalaxyl, Chlorthalonin,
Fenpropidin, Fenpropimorph, Cyprodinil, Oxadixil, Cyproconazol,
Pyrifenox, Fenpiclonil, Penconazol, Thiabendazol und Pyroquilon;
- • Insektizide,
wie Thiamethoxam, Abamectin, Emamectinbenzoat, Cypermethrin, Fenoxycarb,
Difenthiuron, Methidathion, Pymetrozin, tau-Fluvalinat, lambda-Cyhalothrin,
Permethrin, Lufenuron, Cyromazin, Profenofos, Brompropylat, Furathiocarb,
Organophosphorverbindungen, Imidacloprid, Clothiadin und Thiacloprid;
- • Herbizide,
wie Metolachlor, Butafenacil, Prometryn, Chlortoluron, Dlodinafop,
Ametryn, Prodiamin, Flumeturon, Norflurazon, Pyridat, Flumetsulam,
Acetochlor, Dimethenamid, Dimethachlor, Fluazifop-p-butyl, Pretilachlor,
Fenclorim;
- • Wachstumsregulatoren,
wie Flumetralin und Cimectacarb;
- • Safener,
wie Fluxofenim, Benoxacor, Cloquintocet, Dichlormid, Flurazol; und
- • Pflanzenaktivatoren,
wie Acibenzolar-s-methyl
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Die
Agrarchemikalie kann in der vorliegenden Erfindung in einem breiten
Bereich an Konzentrationen vorliegen, welche durch die Aktivität der Agrarchemikalie
und ihre relative Löslichkeit
in der mikroemulgierbaren Konzentratformulierung vorgeschrieben
sind.
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Geeignete
Konzentrationen in bezug auf die Zusammensetzung sind (Gew.-% der
Gesamtzusammensetzung):
- (a) der hydrophoben
Agrarchemikalie oder Gemische aus hydrophoben Agrarchemikalien:
0,1 bis 25%, vorzugsweise 1 bis 15%, stärker bevorzugt etwa 1,25 bis
etwa 11,5%;
- (b) des organischen Lösungsmittels:
10 bis 95%, vorzugsweise 20 bis 65%; wobei
- (b) (i) des Alkylalkanoatlösungsmittels:
etwa 10 bis etwa 35%, vorzugsweise etwa 15 bis etwa 30%, stärker bevorzugt
etwa 18 bis etwa 25% von mindestens einem C6-13-aliphatischen-C1-4-Alkanoat;
- (b) (ii) des mehrwertigen Alkohols, mehrwertigen Alkoholkonzentrats
oder Gemisches: etwa 10 bis etwa 45%, vorzugsweise etwa 10 bis etwa
40% von mindestens einem Poly-C2-4-alkylenoxid, vorzugsweise einem Ethylenoxid,
vorzugsweise mit etwa 2 bis etwa 20 Wiederholungseinheiten von Ethylenoxid
pro Mol der Verbindung;
- (b) (iii) des wassermischbaren Lösungsmittels: etwa 10 bis etwa
30%, vorzugsweise etwa 12 bis etwa 25%, stärker bevorzugt etwa 15 bis
etwa 23% eines wassermischbaren Lösungsmittels; und
- (c) der oberflächenaktiven
Mittel: 2 bis 40%, vorzugsweise 5 bis 30%; wobei
- (c) (i) des kationischen oberflächenaktiven Mittels: etwa 0
bis etwa 20%, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 12%, noch stärker bevorzugt
etwa 2 bis etwa 12%;
- (c) (ii) des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels: etwa 1
bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 7%, stärker bevorzugt
etwa 2 bis etwa 5%, am stärksten
bevorzugt etwa 2 bis etwa 4,5%; und
- (c) (iii) des anionischen oberflächenaktiven Mittels: 0 bis
etwa 10%, vorzugsweise 0 bis 9%.
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Ein
anderer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines
flüssigen
mikroemulgierbaren Agrarchemikalienkonzentrats, wie hierin beschrieben,
durch gründliches
Mischen, gegebenenfalls durch Erwärmen, bis eine homogene Phase
erreicht wird.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung ist das mikroemulgierbare Konzentrat
bei Verdünnung
mit Wasser eine Mikroemulsion, die als ein gebrauchsfertiges wässeriges
Sprühgemisch
nützlich
ist. Mikroemulsionen mit irgendeiner erforderlichen Verdünnung können aus
diesem Konzentrat durch Verdünnen
mit Wasser erhalten werden und können
beispielsweise beim Schutz und zur Verbesserung der Gesundheit,
Qualität und
Produktivität
und der Regulierung des Wachstums von Nutzpflanzen und zur Bekämpfung von
Schädlingen,
wie Unkräutern,
Insekten, Mitgliedern der Ordnung Acarina, Nematoden und Krankheiten
(ob auf landwirtschaftlichen, Wohn-, Gewerbe- oder öffentlichen
Gebieten) verwendet werden. Unter Verwendung dieser Verdünnungen
ist es möglich,
lebende Pflanzen und ebenso Pflanzenfortpflanzungsmaterial durch
Sprühen, Bewässern und
Imprägnieren
zu behandeln. Die Mikroemulsionen sind ebenso zum Schutz und zur
Konservierung von Holz und anderen Materialien und zur Bekämpfung von
Schädlingen,
einschließlich
Termiten, Ameisen, Schaben, Nagetieren, fliegenden Insekten, Moskitos,
Flöhen
und Zecken in und um die Strukturen geeignet, sind aber nicht darauf
beschränkt.
Die erfindungsgemäßen Mikroemulsionen
sind ebenso zur Fliegenplagenbekämpfung
in landwirtschaftlichen Nutztiergebäuden, Krankheitsüberträgerbekämpfung,
Zufuhr von Rodentiziden zur Bekämpfung
der Ratten- und Mäuseplage,
Larviziden zur Bekämpfung
von Moskitos und Schwarzfliegenbefall sowie Insektiziden zur Bekämpfung von
Kriechtieren nützlich.
Beispielweise kann die MEC unmittelbar vor der Auftragung mit Wasser
durch einfaches Mischen bei Umgebungstemperatur verdünnt werden,
um ein gebrauchsfertiges Sprühgemisch
zu erhalten. Im allgemeinen liegt die Agrarchemikalie in dem Sprühgemisch
in einer Konzentration von etwa 0,001 bis etwa 1 Gew.-% vor.
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Beispiele
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Die
folgenden nicht-einschränkenden
Beispiele stellen die vorliegende Erfindung dar. Die Erfindung sollte
nicht durch die Beispiele beschränkt
werden, da der vollständige
Umfang der Erfindung in den Ansprüchen definiert ist. In den
Beispielen beziehen sich alle Prozentangaben auf Gewichtsprozent
der Gesamtzusammensetzung. Die eingetragenen Warenzeichen und anderen
Bezeichnungen geben die folgenden Produkte an.
1.
Exxate 700 | Heptylacetat |
Exxate
1300 | Tridecylacetat |
2.
Stepan PEG 200 | Polyethylenglykol
200 |
3.
Witco CO360 | Polyethoxylierts
Rizinusöl
(36 mol EO) |
4.
Kessco PEG400DL | Polyethylenglykoldilauratester |
Emerest
2620 | Polyethylenglykolmonolauratester |
5.
Witco NS-500LQ | Butoxy-EO/PO-Blockcopolymer
EO = Ethylenoxid PO = Propylenoxid |
6.
Stepfac 8181 | Tridecylalkohol-(EO)6-polyethoxylatphosphat |
7.
Toximul TA-2 | polyethoxyliertes
(2–15
mol EO) Talgfettamin |
Toximul
TA-5 | polyethoxyliertes
(5 mol EO) Talgfettamin |
Toximul
TA-8 | polyethoxyliertes
(8 mol EO) Talgfettamin |
Toximul
TA-15 | |
8.
Stepan Biosoft S-100 | Dodecylbenzolsulfonsäure |
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Technisches
Trifloxystrobin (52,6 g – 95,0%
Assay) wurde zu einem Rührbehälter, der
Tetrahydrofurfurylalkohol (212 g) und Heptylacetat (258 g in Form
von Exxate 700) enthält,
zugegeben und das Gemisch wurde gerührt, bis das Trifloxystrobin
gelöst
war. Polyethylenglykol (200 g in Form von Stepan PEG 200), polyethoxyliertes
Rizinusöl
(119 g in Form von Witco CO360), Polyethylenglykoldilauratester
(23,4 g in Form von Kessco PEG400DL), Butoxy-EO/PO-Blockcopolymer
(21,9 g in Form von Witco NS-500LQ, Tridecylalkoholpolyethoxylatphosphorsäure (62,5
g in Form von Stepfac 8181) und polyethoxyliertes Talgfettamin (etwa
53 g in Form von Toximul TA-5) wurden zugegeben und das Gemisch
wurde gerührt,
bis es gleichmäßig war.
Der End-pH des Gemisches wird in dem Bereich von 4–6 durch
Einstellen der tatsächlichen
Menge an zugegebenem polyethoxyliertem Talgfettamin kontrolliert.
- 1 Verfahren,
basierend auf ASTM D4052
- 2 Verfahren, basierend auf ASTM D1293
- 3 Verfahren basierend auf ASTMD1889
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Technisches
Propiconazol (72,0 g – 94,0%
Assay) und technisches Trifloxystrobin (3,6 g – 94,4% Assay) wurden zu einem
Rührbehälter, der
Tetrahydrofurfurylalkohol (207 g) und Heptylacetat (180 g in Form
von Exxate 700) enthielt, zugegeben und das Gemisch wurde gerührt, bis
das Trifloxystrobin und Propiconazol gelöst waren. Polyethylenglykol
(2489 g in Form von Stepan PEG 200), polyethoxyliertes Rizinusöl (115 g
in Form von Witco CO360), Polyethylenglykoldilauratester (42,7 g
in Form von Kessco PEG400DL), Butoxy-EO/PO-Blockcopolymer (21,3 g in Form von Witco
NS-500LQ, Tridecylalkoholpolyethoxylatphosphorsäure (60,7 g in Form von Stepfac
8181) und polyethoxyliertes Talgfettamin (etwa 20 g in Form von
Toximul TA-2) wurden zugegeben und das Gemisch wurde gerührt, bis
es gleichmäßig war.
Der End-pH des Gemisches sollte in dem Bereich von 4 bis 6 durch
Ein stellen der tatsächlichen
Menge an zugegebenem polyethoxyliertem Talgfettamin kontrolliert
werden.
- 1 Verfahren,
basierend auf ASTM D4052
- 2 Verfahren, basierend auf ASTM D1293
- 3 Verfahren, basierend auf ASTM D1889
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Technisches
Trifloxystrobin (52,6 g – 95,0%
Assay) wurde zu einem Rührbehälter, der
Tetrahydrofurfurylalkohol (222 g) und Heptylacetat (258 g in Form
von Exxate 700) enthielt, zugegeben und das Gemisch wurde gerührt, bis
Trifloxystrobin gelöst
war. Polyethylenglykol (180 g in Form von Stepan PEG 200), polyethoxyliertes
Rizinusöl
(158 g in Form von Witco CO360), Polyethylenglykoldilauratester
(24,2 g in Form von Kessco PEG400DL), Butoxy-EO/PO-Blockcopolymer (37,8 g in Form
von Witco NS-500LQ), Dodecylbenzolsulfonsäure (23,8 g in Form von Biosoft
S-100) und polyethoxyliertes Talgfettamin (etwa 46,2 g in Form von Toximul
TA-8) wurden zugegeben und das Gemisch wurde gerührt, bis es gleichmäßig war.
Der End-pH des Gemisches wurde in dem Bereich von 4 bis 6 durch
Einstellen der tatsächlichen
Menge an zugegebenem polyethoxyliertem Talgfettamin kontrolliert.
- 1 Verfahren,
basierend auf ASTM D4052
- 2 Verfahren, basierend auf ASTMD1293
- 3 Verfahren, basierend auf ASTMD1889
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Butyliertes
Hydroxytoluol (10 g) wurde zu einem Rührbehälter, der Tetrahydrofurfurylalkohol
(150 g), Tridecylacetat (180 g in Form von Exxate 1300) und Polyethylenglykol
(365 g in Form von PEG 200) enthielt, zugegeben. Die Inhalte wurden
gerührt,
bis alle Feststoffe gelöst
waren. Polyethylenglykolmonolauratester (20,0 g in Form von Emerest
2620), polyethoxylieres Talgfettamin (121 g in Form von Toximul
TA-15), polyethoxyliertes Talgfettamin (61,0 g in Form von Toximul
TA-5) und Dodecylbenzolsulfonsäure
(78 g in Form von Stepan Biosoft S 100) wurden zugegeben und gerührt, bis
die Auflösung
beendet war. Eine kleine Temperaturerhöhung wurde beobachtet. Technisches
Thiamethoxam (13,4 g – 95%
Assay) und technisches Abamectin (1,94 g – 96% Assay) wurden zugegeben
und gerührt,
bis sie vollständig
gelöst
waren. Das Auflösungsverfahren
kann mehrere Stunden erfordern.
- 1 Verfahren,
basierend auf ASTM D4052
- 2 Verfahren, basierend auf ASTM D1293
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Die
Augenreizung ist Caution und es bildet Mikroemulsionen, die für > 7 Tag bei Raumtemperatur
unter 0°C
in allen Standardtestwassern bei einer 5%igen Verdünnung stabil
sind.