KR100637818B1 - 글리포세이트 조제물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바람직하게는 산으로 표현되는 400g/l 이상의 글리코세이트를 함유하고, 글리포세이트의 포타슘염, 알킬글리코사이드 계면활성제 및 알킬화된 알킬아민 계면활성제를 포함하는 저장 안정성 고-강도 수성 글리포세이트 농축물에 관하며 상기에서 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬아민의 총 농도는 약 160-300g/l이고 알킬글리코사이드 대 알킬화된 알킬아민의 바람직한 비는 알콕시화된 알킬아민 1중량부당 알킬글리코사이드 약 1-5 중량부이다.
Description
본 발명은 글리포세이트 조제물, 특히 글리포세이트의 고-강도 수성 농축 조제물에 관한다.
N-포스포노메틸글리신(본원에서는 통상명인 글리포세이트로 언급함)은 일반적으로 염의 형태로 사용되는 널리 알려진 제초제이다. 글리포세이트는 광범위한 액체로 조제될 수 있으며 고체 조성물은 일련의 상품을 포괄하도록 설계될 수 있을 것이다. 본 발명은 사용전에 희석시키도록 설계된 액체 농축 조제물에 관한다. 다수의 이러한 액체 농축물은 상업적으로는 고체이나 통상 시판되는 것 이상으로 수성 조제물내 글리포세이트의 농도를 증가시키기 위하여 노력해야 할 강력한 상업적인 및 환경적인 이유가 있다. 고-강도 수성 농축 조제물은 주어진 용량의 글리포세이트를 보다 소량의 액체로 공급하여 운반, 저장 및 취급 비용을 감소시키고 용기 처분이 감소되고 더 편리하다는 점에서 현저한 이점을 보임은 매우 명백하다.
상업적 실시에서는 문헌에 공개된 하나 이상의 계면활성제 및 다수의 효과적인 개별적 계면활성제 또는 혼합된 계면활성제 시스템의 사용으로 글리포세이트의 활성을 증대시킬 것이 필요함은 널리 이해되고 있다. 수성 글리포세이트 농축물을 희석시킴과 동시에 탱크 혼합물에 바람직한 계면활성제 시스템을 별도로 가하여 계면활성제 시스템을 농축물로부터 생략하여 탱크 혼합 단계에 별도로 가하는 것이 가능하다. 그러나 명백히 탱크 혼합 단계에 별도의 성분을 가하는 것은 제초제를 분무하기 전에 추가의 단계를 구성하고 최종 생성물내 정확한 비율을 확보하기 위하여 혼합 부피를 사용자가 정확히 측정해야 할 필요가 있다. 따라서 효과적인 비율의 계면활성제 시스템이 조성물에 "내재"하는 고-강도 글리포세이트 농축물이 필요하다. 이러한 농축물은 상업적 사용시 만나게 될 수 있는 가능한 극한 주위 온도에서 장기간 저장에 안정해야하므로 계면활성제를 함유하는 효과적인 고-강도 글리포세이트 농축물의 실시 실현을 제한하는 것이 지금까지 바로 이러한 점이었다. 고-강도 조제물, 예를들어 글리포세이트 산을 기준으로 400 또는 450g/l 이상의 농도로 글리포세이트염을 함유하는 조제물에 효과적인 수준의 종래 계면활성제 시스템을 내재시키는 것은 상당히 어렵다.
글리포세이트염 및 계면활성제을 둘다 함유하는 고농축 시스템에서 만나게 되는 또다른 문제는 점도 문제이다. 저-부피, 고-강도 조성물을 가지는 이점은 조성물을 용기에서 편리하게 따를 수 없거나 잔류물을 용기에서 빠르게 세척시킬 수 없을 정도로 조성물이 너무 점성일 경우 실제로는 다소 부정될 것이다. 이것은 생성물을 대규모 사용자를 위해 벌크로 공급하여야 할 경우 특히 중요하다.
다수의 글리포세이트염이 문헌에 기술되어 있으나 트리메틸설포늄염 및 이소프로필아민염을 함유하는 액체 농축물만이 상업적으로 널리 사용되었다. 몇몇 고체 조제물에 암모늄염 또는 소듐염이 사용된다. 우리는 이제 글리포세이트의 포타슘염이 물에 용이하게 용해되어 비교적 고밀도(약 1.45g/cc) 용액을 생성시키므로 글리포세이트의 고-강도 수성 농축물의 공급에 특히 적합함을 발견하였다. 그 러나 종래의 계면활성제 시스템을 널리 조사한 결과는 포타슘염과 같은 글리포세이트염을 함유하는 물리적으로 안정한 고-강도 조성물을 공급하기에 효과적인 수준의 계면활성제를 내재시키는 것이 매우 곤란하다는 것을 보여주었다.
본 발명은 글리포세이트의 포타슘염, 알킬글리코사이드 계면활성제 및 알콕시화된 알킬아민 계면활성제를 함유하는 고-강도 수성 글리포세이트 농축물을 제공한다.
본원에서 사용하는 "고-강도" 수성 글리포세이트 농축물은 글리포세이트 농도가 글리포세이트산 함량을 기준으로 하여 400g/l 이상, 더 특별하게는 440g/l 이상인 농축물을 의미한다. 다른 지시가 없는한, 글리포세이트가 염으로 존재할때에도 글리포세이트의 농도는 모두 글리포세이트산의 중량%로 주어짐을 주지하여야 한다. 일반적으로 글리포세이트의 실시 상한선은 점도를 고려하여 결정될 것이다. 아래 기술하는 바와 같이, 농도가 500g/l을 많이 초과할 경우 점도 개질제가 필요할 수 있을 것이나 농도가 550g/l를 넘는 조제물은 종래의 장치를 사용하는 효과적인 상품으로는 지나치게 점성일 수 있을 것이다. 글리포세이트 농도가 약 440-540g/l인 본 발명 조성물이 특히 효과적이다.
수성 농축물내 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬아민 계면활성제 시스템의 총 함량은 바람직하게는 약 160-300g/l, 예를들어 약 200-270g/l이다. 바란다면 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬 아민 이외의 추가의 계면활성제를 사용할 수 있을 것이나, 이러한 추가적인 계면활성제의 존재는 상한선 농도의 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬아민이 사용될 경우 조제물 안정성에 역효과를 미칠 수 있을 것이다.
계면활성제 시스템내 알킬화된 알킬아민에 대한 알킬글리코사이드의 비는 바람직하게는 알킬화된 알킬아민 1중량부당 약 1-5 중량부의 알킬글리코사이드이다. 특히 바람직한 비는 알킬화된 알킬아민 1중량부당 약 1.5 또는 더 바람직하게는 2중량부에서 약 4중량부의 알킬글리코사이드이다.
본 발명 영역은 어떤 하나의 특정 이론에 한정되는 것으로 간주되어서는 안 되고 계면활성제의 작용 모드가 특히 복잡하나 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬아민은 상이한 일반 메카니즘에 의하여 작용하며 함께 작용하여 조제물의 물리적 안정성이 손상됨 없이 고-강도 조제물에 내재될 수 있는 최적의 용량과 더불어 최대 보조 효과를 제공할 수 있는 것으로 사료되어진다. 구체적으로, 알킬글리코시드는 대개 잎 표면에 위치하여 효과적인 흡수를 위하여 건조될때 분무 용액의 물리적 특성을 조절하면서 수동적으로 작용하는 것으로 사료되어진다. 이러한 작용 모드의 결과로 사료되어지는 한 현상은 알킬글리코시드의 로딩을 특정 최적 범위 이상으로 증가시킬 경우 활성 증대는 더이상 알킬글리코사이드의 로딩에 비례하지 않는다는 것이다. 이후로는 알킬글리코사이드를 더 가하여도 비교적 효과가 거의 없다. 다른 한편 알킬화된 알킬아민은 알킬화된 알킬아민이 잎 큐티클을 침투하여 식물 시스템내로 활성 성분의 침투를 용이하게 함으로써 생물학적 활성을 증대시키는 더 활성인 메카니즘에 의하여 작동하는 것으로 사료되어진다.
따라서, 비교적 고 로딩의 알킬글리코사이드를 고-강도 포타슘 글리포세이트 조제물로 포함시키는 것이 가능할 것이나 생물학적 활성의 증대는 최적 미만으로 되기 쉬운데다 얻어지는 용액의 점성은 바람직하지 않게 높아지기 쉬울 것이다. 다른 한편 알킬화된 알킬아민은 고-농도 글리포세이트 농축물에서 비교적 낮은 상용성 한계를 가진다. 그러나 우리는 우리가 주장한 글리포세이트 조성물이 전체적으로 시스템과 상용성인 비교적 저농도의 알콕시화된 알킬아민에 의하여 제공되는 "침투" 증대 및 알킬글리코사이드에 의한 활성의 최적 "수동적" 증대와 포타슘염의 고-강도력을 아울러 가짐을 발견하였다. 따라서 주장되는 고-강도 글리포세이트 조성물은 지금까지 이러한 고-강도 조성물에 대하여 가능하다고 증명된 것 보다 훨씬 더 고 로딩의 계면활성제를 함유하여 결과적으로 훨씬 강도가 낮은 시판되는 다수의 글리포세이트 조제물에 비하여 우수한 생물학적 활성을 보인다. 이하에서 더 상세히 논의되는 바와 같이 알킬화된 알킬아민의 적절한 선택은 이외에도 허용되는 상업적 한계에서 양호한 농축물의 점도 작동을 확보한다.
본 발명에 사용하는 알킬글리코사이드는 글루코스 또는 모노- 또는 디- 또는 폴리사카라이드와 알칸올의 반응으로 얻어질 수 있을 것이다. 본원에서 사용될때 "알킬글리코사이드"는 알킬모노글리코사이드 및 알킬폴리글리코사이드를 포함한다. 본 발명에 사용하는 바람직한 알킬글리코사이드는 직쇄 또는 분지쇄 알칸올 또는 알칸올 혼합물, 예를들어 7-18, 바람직하게는 7-16의 탄소원자(예를들어 8-10 탄소원자)를 함유하는 알칸올 혼합물 또는 8개의 탄소원자를 함유하는 단일 분지된 사슬 알콜과 글루코스의 반응으로 얻어지는 알킬글리코사이드이다. 분자내 알킬 그룹당 글루코스 그룹의 수는 다양할 수 있을 것이나 알킬 모노- 또는 디- 또는 폴리글루코스 또는 사카라이드 유도체가 가능하다. 시판되는 알킬폴리글루코사이드는 통상적으로 알킬 그룹당 평균수의 글루코스 그룹을 포함하는 유도체의 혼합물을 함유한다. 따라서, 알킬글리코사이드는 하기 화학식(1)을 가진다:
[식중, n은 중합도이고 일반적으로 1-3, 예를들어 1-2의 범위내이며 R5는 주어진 범위내의 평균값을 가지는 알킬 그룹의 혼합물 또는 4-18의 탄소원자들을 포함하는 분지쇄 또는 직쇄 알킬 그룹임.
일반적인 알킬글리코사이드는 AL2042(Imperial Chemical Industries PLC) 및 AGRIMUL PG2067(Henkel Corp)(여기서 n은 평균 1.7이고 R5는 옥틸(45%) 및 데실(55%)의 혼합물임)이란 상표명으로 시판되는 제품, AGRIMUL PG2069(Henkel Corp)(여기서 n은 평균 1.6이고 R5는 노닐(20%), 데실(40%) 및 운데실(40%)의 혼합물임) 및 2-에틸-1-헥실글리코사이드(여기서 R5는 2-에틸-1-헥실이고 단일 분지된 알콜(2-에틸-1-헥산올)에서 유도되고 중합도(n)는 1-2, 예를들어 1.5-1.9, 이를테면 약 1.75임)이란 상표명으로 시판되는 제품이다.
적당하게는 알킬화된 알킬아민내 알킬 그룹은 8-22개의 탄소원자(알킬 그룹 혼합물이 존재할 경우 평균 8-22개의 탄소원자)를 함유하고 선형 또는 분지형일 수 있을 것이다. 알킬 그룹이 10-20의 탄소원자를 함유하는 것이 특히 바람직하다. 바람직한 알킬화된 알킬아민의 구체적인 예는 코크아민, 탤로우아민, 올레일아민 및 스테아릴아민의 알콕시화된 유도체이다. 일반적으로 이러한 알콕시화된 알킬아민 계면활성제는 1 내지 약 15의 평균 알콕시화도를 가지도록 시판된다. 적당한 알콕시 그룹은 에톡시, 프로폭시 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 에톡시가 특히 바람직하다. 따라서 알콕시화된 알킬아민은 적당하게는 알콜실화도가 1 내지 약 15인 에톡시화되거나 프로폭시화된 또는 에톡시화 및 프로폭시화가 혼합된 C8-22의 알킬아민이다.
예를들어 1 내지 약 15의 시판되는 범위의 평균 알콕시화도(또는 더 구체적으로는 에톡시화)를 가지는 본 발명 조성물에 알콕시화된 알킬아민을 사용하는 것이 가능하나 우리는 에톡시화도가 높은 에톡시화된 알킬아민이 에톡시화도가 낮은 것보다 고-강도 조성물과 덜 상용성임을 발견하였다. 따라서, 평균 알콕시화도(또는 더 구체적으로는 에톡시화도)는 2-12인 것이 바람직하다. 그러나 우리는 또한 알콕시화도(또는 더 구체적으로는 에톡시화도)가 약 2로 낮은 알콕시화된 알킬아민은 조성물의 점도를 증가시키는 경향이 있음을 발견하였다. 따라서 평균 알콕시화도(또는 더 구체적으로는 에톡시화도)가 4-12인 것이 특히 바람직하다. 특히 적당한 알콕시화된 알킬아민의 예는 평균 에톡시화도가 약 5인 에톡시화된 알킬아민, 예를들어 평균 에톡시화도가 약 5인 에톡시화된 코코아민이다.
조성물의 점도가 높을 경우, 예를들어 포타슘 글리포세이트의 농도가 범위의 상한선을 향할 경우 점도 개질제를 가하는 것이 적절할 수 있을 것이다. 적당한 점도 개질제는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 알킬글리코사이드를 함유하는 조제물로 종래와 같이 실시할 경우, 발포방지제를 가할 수 있을 것이다. 업계에 다수의 발포방지제가 공지되어 있으며 시판되는 발포방지제는 매우 저농도(예를들어 5g/l 미만)로 작동하므로 조성물의 로딩에 주요한 영향을 주지 않는다.
바란다면 습윤제, (무기 암모늄염과 같은) 활성 증대제, 동결방지제, 습윤제 또는 기타 추가의 계면활성제를 가할 수 있을 것이나 특히 이러한 재료들이 실질적인 양으로 존재할 경우 이들을 가하여 조성물의 로딩을 증가시키지 않는 것이 일반적으로 바람직하다. 마찬가지로 바란다면 추가의 수용성 제초제 또는 살균제 및 살충제와 같은 기타 농약을 포함시킬 수 있을 것이나 본 발명은 주로 유일한 활성 농약 성분이 글리포세이트인 조성물에 관한다.
사용시 희석할 경우, 본 발명 조성물은 외떡잎 및 쌍떡잎 종을 포함하는 광범위한 잡초종에 대하여 활성이다. 조성물은 적당하게는 원하지 않는 식물에 직접 가한다(출현후 도포).
따라서, 본 발명의 또다른 양상은 본 발명 농축 조성물을 희석시키는 단계 및 제초적으로 효과적인 양의 상기 희석시킨 조성물을 식물에 가하는 단계를 포함하는 원하지 않는 식물을 심하게 손상시키거나 죽이는 방법을 제공한다.
본 발명 조성물의 도포 속도는 예를들어 생장을 억제시킬 식물이 무엇인가 및 입 또는 뿌리 흡수로 조성물을 도포시킬 것인가를 포함하는 다수의 요소에 따라 달라질 것이다. 그러나 일반적인 지침에 따르면 헥터당 0.001-20킬로그램의 도포 속도가 적당하고 헥터당 0.025-10킬로그램이 바람직할 수 있을 것이다.
본 발명은 다음 실시예로 예시되며 여기서 모든 부 및 백분율은 다른 지시가 없는 한 중량에 의한다.
실시예 1-15
다음 실시예들에서, 충분한 50중량%의 포타슘 하이드록사이드 용액에 글리포세이트를 용해시켜 산을 중화하고 포타슘 염을 생성시켜 조성물을 제조하였다. 따라서, 예를들어 PMG 산의 농도가 450g/l인 경우, 50% 포타슘 하이드록사이드 용액의 해당양은 334g/l였다. 지시된 양(g/l)으로 남은 성분들을 가하고 이에 따라 물을 가하여 리터를 채웠다.
54℃에서 4주, -10℃에서 2주동안 저장하여 모든 조제물에 대하여 물리적 안정성을 평가하였다. 아래 표1-4에서 안정성 코드 "A"로 표시한 조제물은 이 테스트 후 물리적으로 안정한 상태였다. 안정성 코드 "B"로 주어진 조제물은 실온에서 물리적으로 안정한 상태였으나 54℃에서 4주 테스트시 상 분리 증거를 보여 안정한 상태가 못되었다.
표1-4에서 사용한 알킬글리코사이드는 앞서 조성을 기술한 AGRIMUL PG2067이었다.
ETHOMEEN C15(ETHOMEEN은 Akzo Nobel의 등록상표임)는 평균 에톡시화도가 5인 에톡시화된 코코아민이다.
ETHOMEEN C12는 평균 에톡시화도가 2인 에톡시화된 코코아민이다.
ETHOMEEN T15는 평균 에톡시화도가 5인 에톡시화된 탤로우아민이다.
ETHOMEEN T25는 평균 에톡시화도가 15인 에톡시화된 탤로우아민이다.
ETHOMEEN S22는 평균 에톡시화도가 12인 에톡시화된 소이아민이다.
실시예 12 및 13은 조제물의 물리적 안정성은 에톡시화된 알킬아민의 평균 에틸렌 옥사이드 함량 10.6(10부의 "Ethomeen" C15 및 40부의 "Ethomeen" S22)에서 만족스러웠으나 에톡시화된 알킬아민의 평균 에틸렌 옥사이드 함량이 13(10부의 "Ethomeen" C15 및 40부의 "Ethomeen" T25)인 최적 물리적 안정성보다 덜한 것을 예시한다.
실시예 15에서 540g/l의 글리포세이트산을 함유하는 조제물의 점도는 프로필렌 글리콜을 가함으로써 감소하였다.
실시예 16 및 17
사용되는 알킬글리코사이드가 중합도 약 1.75의 2-에틸-1-헥실글리코사이드인 것을 제외하고 실시예 1-15의 절차를 따랐다. 표5에 나타낸 조성을 가지는 조제물을 제조하고 -10-40℃의 범위에 걸쳐 안정한 것으로 나타났다.
Claims (12)
- 글리포세이트의 포타슘염, 알킬글리코사이드 계면활성제 및 알콕시화된 알킬아민 계면활성제를 포함하는 고-강도 수성 글리포세이트 농축물로서, 상기 글리포세이트 농도가 글리포세이트 산 함량을 기준으로 400g/l보다 큰 농축물.
- 제1항에 있어서, 글리포세이트 농축물이 글리포세이트 산 함량을 기준으로 440-540g/l인 글리포세이트 농축물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬아민 계면활성제 시스템의 총함량이 160-300g/l인 글리포세이트 농축물.
- 제3항에 있어서, 계면활성제 시스템내 알킬글리코사이드 대 알킬화된 알킬아민의 비가 알콕시화된 알킬아민 1중량부당 알킬글리코사이드 약 1-5 중량부인 글리포세이트 농축물.
- 제4항에 있어서, 계면활성제 시스템내 알킬글리코사이드 대 알킬화된 알킬아민의 비가 알콕시화된 알킬아민 1중량부당 알킬글리코사이드 2 내지 약 4 중량부인 글리포세이트 농축물.
- 제1항에 있어서, 알킬글리코사이드가 하기 화학식을 가지는 글리포세이트 농축물:[화학식 1]
[식중, n은 중합도이고 일반적으로 1-3, 예를들어 1-2의 범위내이며 R5는 주어진 범위내의 평균값을 가지는 알킬 그룹의 혼합물 또는 4-18의 탄소원자들을 포함하는 분지쇄 또는 직쇄 알킬 그룹임. - 제6항에 있어서, R5가 2-에틸-1-헥실이고 n이 1-2인 글리포세이트 농축물.
- 제1항에 있어서, 알콕시화된 알킬아민이 알콕시화도가 1 내지 약 15인 에톡시화되거나 프로폭시화된 또는 에톡시화 및 프로폭시화가 혼합된 C8-22의 알킬아민인 글리포세이트 농축물.
- 제8항에 있어서, 알콕시화도가 4-12인 글리포세이트 농축물.
- 제1항에 있어서, 글리포세이트의 포타슘염의 농도가 글리포세이트산을 기준으로 400g/l 이상이고, 수성 농축물내 알킬글리코사이드 및 알킬화된 알킬아민 계면활성제 시스템의 총 농도가 약 160-300g/l이며, 알킬글리코사이드 대 알콕시화된 알킬아민의 비가 알콕시화된 알킬아민 1중량부당 알킬글리코사이드 약 1-5 중량부인 글리포세이트 농축물.
- 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 농축 조성물을 희석시키는 단계 및 제초적으로 효과적인 양의 상기 희석한 조성물을 식물에 가하는 단계를 포함하는 원하지 않는 식물을 심하게 손상시키거나 죽이는 방법.
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