KR102453553B1 - 페라르곤산을 포함하는 친환경 제초제 - Google Patents
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- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
- A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P13/00—Herbicides; Algicides
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P13/00—Herbicides; Algicides
- A01P13/02—Herbicides; Algicides selective
Abstract
본 발명은 연수 8 내지 15 중량%, 카놀라유 1.5 내지 5 중량%, 수산화칼륨 0.2 내지 1 중량%, 펠라르곤산 78 내지 88 중량%, 알긴산나트륨 0.2 내지 1 중량%, 구연산 0.2 내지 1 중량%, 비트즙 0.1 내지 1 중량%를 포함하는 친환경 제초제에 관한 것으로서, 상기 제초제는 제초 뿐만 아니라, 살균, 살충 및 유해 조류·동물 기피 기능을 발휘하면서도 인체에 무해하고 토양오염을 발생시키지 않는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 친환경 제초제에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 엽면시비용 제초제로서 제초뿐만 아니라, 살균, 유해 조류·동물 기피 기능을 가지며, 냄새가 적고, 인체 및 가축에 무해하고 토양오염을 발생시키지 않는 친환경 제초제에 관한 것이다.
잡초는 작물이 이용해야 할 영양, 물, 광, 공간을 빼앗아 생장을 억제하고 자실 수확량을 감소시킬 뿐만 아니라, 노동 효율을 저하시키며, 병·해충의 발생을 조장하는 등 작물 재배에 큰 장해가 된다.
이러한 잡초를 방제하는데 사용하는 약초를 제초제라고 한다. 농경지에 있어서 잡초관리는 화학적(제초제), 경종적, 생태적, 생물적 및 물리적, 기계적 방법의 적절한 체계화, 종합화(잡초의 종한 관리, IPM)에 의해 되어야 할 것이지만, 제초제의 사용이 가장 효율적이고 효과적이다.
농경지 이외의 도로나 철도의 법면, 공항, 하천제방, 공장부지, 주택부지나 공원, 경기장 골프장 등의 잡초관리에 대해서도 제초제가 수행하는 역할은 크다. 제초제로서는 1936년 살균제로 개발된 PCP가 강력한 살초 활성을 겸하고 있음이 인정되어 잡초방제에 이용되었으나, 본격적인 유기합성 제초제의 개발은 2,4-D(1942)의 개발 이후라 할 수 있다.
1950~1970년대에는 많은 종류의 제초제가 실용화되어 유기합성 제초제의 전성기를 이루었다. 그러나 제초제 성분의 토양 내 잔류성이 사회적 문제로 야기되면서 1970년대 이후에는 저독성이고 환경 생태계에 영향이 없는 안전한 제초제를 개발하는데 주력하고 있다.
최근에는 생활수준의 향상과 건강에 대한 관심이 높아지면서 안전한 농산물이 요구되고 있고, 환경을 오염시키지 않고 적절한 소득을 얻을 수 있으면서 농산물을 지속적으로 생산할 수 있는 친환경 농업이 성행하고 있다.
이에 따라 잡초제거에는 탁월한 성능을 발휘하면서도 인체에 무해하고 토양에 환경 오염을 가하지 않는 친환경 제초제의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은, 기존 제초제의 살포시 잡초의 결로현상으로 인하여 제초제의 흘러내림이 발생하고, 이로인하여 잡초의 제초가 안되는 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
뛰어난 전착력을 가짐으로써 제초제의 제초기능을 향상시키며, 잡초의 잎만을 고사시키고 뿌리는 고사시키지 않음으로써, 토사의 공극 발생을 방지하며, 토립자를 응집시켜 토사 또는 사면붕괴를 막는 기능을 수행하는 친환경 제초제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 뛰어난 제초 기능 뿐만 아니라, 살균, 유해 조류·동물 기피 기능을 가지며, 인체 및 가축에 무해하고 토양 및 수질에 환경오염을 가하지 않는 친환경 제초제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은
연수 8 내지 15 중량%, 카놀라유 1.5 내지 5 중량%, 수산화칼륨 0.2 내지 1 중량%, 펠라르곤산 78 내지 88 중량%, 알긴산나트륨 0.2 내지 1 중량%, 구연산 0.2 내지 1 중량%, 비트즙 0.1 내지 1 중량%를 포함하는 친환경 제초제를 제공한다.
또한, 본 발명은
a) 연수 0.3 내지 1 중량부, 카놀라유 1.5 내지 5 중량부, 및 수산화칼륨 0.2 내지 1 중량부를 혼합 및 교반하는단계;
b) 상기 a) 단계에서 혼합 및 교반된 조성물을 48 내지 96 시간 동안 방치한후, 연수 7.7 내지 14 중량부를 더 넣고, 상온에서 10일 내지 20일간 숙성시키는 단계; 및
c) 상기 숙성된 조성물에 78 내지 88 중량부, 알긴산나트륨 0.2 내지 1 중량부, 구연산 0.2 내지 1 중량부, 및 비트즙 0.1 내지 1 중량부를 혼합하는 단계;
를 포함하는 친환경 제초제의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 친환경 제초는 전착력 강화에 의해 뛰어난 제초 기능을 제공하며, 잡초의 잎만을 고사시키고 뿌리는 고사시키지 않음으로써, 토사의 공극 발생을 방지하며, 토립자를 응집시켜 토사 또는 사면붕괴를 막는 기능을 제공하며, 살균, 유해 조류·동물 기피 기능을 제공하며, 인체 및 가축에 무해하고 토양 및 수질에 환경오염을 가하지 않는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 친환경 제초제는 강력한 제초력에 의해 제초 작업 횟수를 감소시킴으로써, 반복적인 제초작업에 의해 발생하는 소음 및 인건비 증가 문제를 해소하여, 민원발생을 방지하며 인건비를 저감시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 친환경 제초제의 성능 실험 결과를 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 친환경 수용성 접착 강화제의 잔류농약 검출 시험성적서를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 친환경 수용성 접착 강화제의 잔류농약 검출 시험성적서를 나타낸다.
이하에서 본 발명을 자세하게 설명한다.
본 발명은 연수 8 내지 15 중량%, 카놀라유 1.5 내지 5 중량%, 수산화칼륨 0.2 내지 1 중량%, 펠라르곤산 78 내지 88 중량%, 알긴산나트륨 0.2 내지 1 중량%, 구연산 0.2 내지 1 중량%, 비트즙 0.1 내지 1 중량%를 포함하는 친환경 제초제를 제공한다.
본 발명의 친환경 제초제는 뛰어난 전착력을 가짐으로써 뛰어난 제초 기능을 제공하며, 잡초의 잎만을 고사시키고 뿌리는 고사시키지 않음으로써, 토사의 공극 발생을 방지하며, 토립자를 응집시켜 토사 또는 사면붕괴를 막는 기능을 수행하며, 살균, 유해 조류·동물 기피 기능을 가지며, 인체 및 가축에 무해하고 토양에 환경오염을 가하지 않는 특징을 갖는다.
이하에서, 본 발명의 구성 성분들의 특성에 대하여 설명한다.
상기 연수는 칼슘이온이나 마그네슘이온의 함유량이 적은 물로 단수라고도 하며, 여러 물질의 섞임을 촉진시키는 기능을 수행한다.
상기 카놀라유는 칼륨 비누의 원료로서 수산화나트륨과 반응하여 비누화 과정을 통해 만들어진다. 수산화칼륨이 기름 및 물과 반응할 때 발생하여 생기는 것을 비누화 과정이라 칭하며, 그 결과로 만들어진 칼륨 비누는 진딧물, 메뚜기, 흰파리 등과 같은 잦은 해충에 특히 효과적이며 곰팡이에 대해서도 매우 효과적이다. 해충을 ?i기 위해 만들어진 인위적인 제품들과는 다르게 천연물을 통해 만들어지므로 식물 건강의 개선에도 효과를 가진다.
상기 수산화칼륨은 가성칼리(가성가리)라고도 불리며 수산화나트륨과 같이 강한 알칼리로써 성질과 색 모두 수산화나트륨과 비슷하다. 무색의 반투명 고체이며 에탄올과 메탄올에는 녹지 않고 상온에서는 사방 결정계이다. 화학적 성질은 수산화나트륨과 거의 같지만 부식성과 이산화탄소를 흡수하는 힘이 수산화나트륨보다 강하다.
상기 펠라르곤산은 거의 모든 종의 동식물에서 발견되는 화학물질로서, 9개의 탄소 원자를 포함하고 있기 때문에 노난산이라고도 불리며 우리가 먹는 많은 일반적인 음식에서도 낮은 수준으로 발견된다.
[펠라르곤산]
펠라르곤산은 환경에서 쉽게 분해가되며 특히 식물과 관련하여 두 가지 뚜렷한 용도에 사용되는데 바로 제초제와 꽃 희석제이다. 제초제로서의 펠라르곤산 용도는 잡초로부터 작물을 보호하는 역할을 하며 파종 시간부터 수확 24시간 전까지 적용할 수 있다. 꽃 희석제로 사용될 경우 과일 나무의 품질과 수확량을 높이는 역할을 한다. 펠라르곤산에 대해서는 인간 건강에 대한 위험 평가가 있으나, 식용 식물을 포함한 많은 식물에서 자연적으로 발생하므로 대부분의 많은 사람들은 음식이나 자연환경에서 소량씩 정기적으로 노출되며, 또한 미국 식품의약국(FDA)은 펠라르곤산을 식품 첨가물로 승인하여 상업적으로 과일과 채소 껍질을 벗기는데 사용되는 용액의 성분으로 사용된다. 이러한 승인은 미국 식품의약국(FDA)이 소량의 펠라르곤산 사용은 안전하다고 간주함을 나타낸다.
상기 알긴산나트륨은 알긴산과 나트륨이 결합한 물질로서 알긴산은 미역이나 다시마와 같은 해조료의 20~30%를 차지하는 섬유질 성분으로 물에 넣으면 흐물흐물하고 미끈한 성질을 가진다. 알긴산 자체로는 물에 녹지 않으나 나트륨과 결합하면 물에 녹을뿐만 아니라 점성이 매우 큰 용액이된다. 이러한 알긴산나트륨의 성질은 기존 제초제의 살포시 잡초의 결로현상으로 인하여 제초제가 흘러내려 잡초의 제초가 안되는 문제점을 해소하는 역할을 수행한다.
상기 구연산은 냄새가 없는 백색 분말로 당밀을 발효해 얻는 자연계 물질이다. 눈에 보이지 않는 생활 잡균과 미생물 번식을 줄이는 정균 효과가 탁월하다. 구연산이 하는 정균 작용은 균을 없애는 '살균'과는 달리 균의 수를 줄여주는 것이지만 고농도의 구연산은 제초제와 같은 작용을 나타내며, 식초와 구연산은 단독 사용했을 때 보다 둘을 조합하여 사용할 경우 식물에 대하여 더 우수한 제초 효과를 발휘한다. 본 발명의 친환경 제초제는 구연산 0.2 내지 1 중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 적색 비트즙은 알칼로이드라는 성분을 포함하며, 이 성분은 잡초의 제거에 우수한 효과를 제공한다.
본 발명의 친환경 제초제는 텍사놀((3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl)-2-methylpropanoate)) 0.01 내지 3 중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 텍사놀은 생분해성과 VOC가 없는 친환경 성분으로, 제조제와 식물 잎, 줄기 등의 결합을 형성하여 분진의 재비산을 방지하는 역할을 한다. 구체적으로, 제초제에 부착력을 제공하여 식물의 잎의 표면에서 보다 오랫동안 지속적으로 제초 효과를 발휘한다.
본 발명의 친환경 제초제는 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체를 0.01 내지 2 중량%로 더 포함할 수 있다:
[화학식 1]
상기 식에서, a, b 및 c는 몰분율을 나타내며,
상기 a는 0.1 내지 0.4이고, b는 0.1 내지 0.4이며, c는 0.3 내지 0.7이며, a+b+c는 1이다.
상기 화학식 1의 공중합체에 포함되는 2-옥틸시아노아크릴레이트 단량체 유도단위는 제초제 성분과 잡초 잎 및 줄기 사이에 접착력을 제공하는 성분이다. 또한, 메타클릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란(METHACRYLOXYPROPYLTRIS (TRIMETHYLSILOXY) SILANE, CAS No: 17096-07-0) 단량체 유도단위는 유기 및 무기 물질과 매우 우수한 결합을 형성하며, 제초제 성분과 잡초 잎 및 줄기 사이에 접착력을 제공하는 단량체이다. 또한 상기 비닐알코올 단량체 유도단위도 제초제 성분과 잡초 잎 및 줄기 사이에 접착력을 제공하는 단량체이다.
상기 화학식 1의 공중합체는 친환경 제초제의 구성성분들이 잘 분산되게하고,제초제 성분과 잡초 잎 사이에 접착력을 제공한다.
상기 화학식 1의 공중합체는 랜덤 공중합체로서, 중량평균분자량이 50,000 내지 500,000인 것이 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 150,000 내지 300,000인 것이 사용될 수 있다.
상기 친환경 제초제는 상기 친환경 제초제 100 중량부를 기준으로 5 내지20 중량부의 유화제를 더 포함할 수 있다.
상기 유화제는 폴리소르베이트(Polysorbate) 25 내지 40 중량%, 1,4-언하이드로-D-글루시톨 6-도데카노에이트(1,4-Anhydro-D-glucitol 6-dodecanoate) 22 내지 38 중량%, 도큐세이트 나트륨(Docusate sodium) 6 내지 15 중량%; 폴리(옥시-1,2-에탄디일(Poly(oxy-1,2-ethanediyl)), 알파-설포-오메가-하이드록시-(alpha-sulfo-omega-hydroxy-), C12-14-알킬 에테르, 소듐염 12 내지 26 중량%, 및 물 3 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 친환경 제초제는 증량제인 물로 2배 내지 100배로 희석하여 사용할 수 있다.
상기 물은 (H2O)로 사용되며, 제초제의 유효성분을 분제 또는 수화제로 사용하는 때에 농도와 물리성을 조절하는 역할을 수행한다.
본 발명의 친환경 제초제는 하기 표 1에 기재된 바와 같이, 제초제에 요구되는 모든 물성을 충족시킨다.
시험항목 | 단위 | 규정치 | 성능 |
생물학적 산소요구량(BOD) | mg/L | - | 6.1 |
화학적 산소요구량(적정법-산성과망간산칼륨법) | - | 45.6 | |
화학적 산소요구량(적정법-다이크롬산칼륨법) | - | 983.7 | |
페놀류 | - | 불검출 | |
시안(CN-) | - | 불검출 | |
철(Fe) | - | 불검출 | |
아연(Zn) | - | 불검출 | |
구리(Cu) | - | 불검출 | |
카드뮴(Cd) | - | 불검출 | |
유기인 | - | 불검출 | |
비소(As) | - | 불검출 | |
납(Pb) | - | 불검출 | |
크롬(Cr6+) | - | 불검출 | |
망간(Mn) | - | 불검출 | |
니켈(Ni) | - | 불검출 | |
벤젠 | - | 불검출 | |
클로로포름 | - | 불검출 | |
폼알데하이드 | - | 불검출 | |
용존산소(DO) | - | 9.6 | |
수소이온농도(pH) | pH | - | 8.1 |
생태독성 | TU | - | 1.4 |
또한, 본 발명은
a) 연수 0.3 내지 1 중량부, 카놀라유 1.5 내지 5 중량부, 및 수산화칼륨 0.2 내지 1 중량부를 혼합 및 교반하는단계;
b) 상기 a) 단계에서 혼합 및 교반된 조성물을 48 내지 96 시간 동안 방치한후, 연수 7.7 내지 14 중량부를 더 넣고, 상온에서 10일 내지 20일간 숙성시키는 단계; 및
c) 상기 숙성된 조성물에 78 내지 88 중량부, 알긴산나트륨 0.2 내지 1 중량부, 구연산 0.2 내지 1 중량부, 및 비트즙 0.1 내지 1 중량부를 혼합하는 단계;
를 포함하는 친환경 제초제의 제조방법에 관한 것이다.
상기 c) 단계에서 텍사놀((3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl)-2-methylpropanoate) 0.01 내지 3 중량부를 더 첨가할 수 있다.
상기 c) 단계에서 상기 화학식 1로 표시되는 공중합체를 0.01 내지 2 중량부를 더 첨가하여 혼합할 수 있다.
이하에서, 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
실시예 1: 친환경 제초제의 제조
연수 0.3 중량부, 수산화칼륨 0.35 중량부, 카롤라유 2.5 중량부를 교반한 후, 상온에서 72시간 경과한 후, 12.5 중량부의 연수를 더 넣고 상온에서 15일 동안 숙성시켰다. 이후, 상기 숙성된 조성물에 펠라르곤산 90 중량부, 알긴산나트륨 0.5 중량부, 구연산 0.5 중량부, 비트즙 0.2 중량부를 넣고 혼합하여 친환경 제초제를 제조하였다.
실시예 2: 친환경 제초제의 제조
상기 숙성된 조성물에 텍사놀((3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl)-2-methylpropanoate) 1.5 중량부를 더 첨가하여 혼합시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 구성으로 친환경 제초제를 제조하였다.
실시예 3: 친환경 제초제의 제조
상기 숙성된 조성물에 하기 화학식 1의 공중합체 1 중량부를 더 포함시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 구성으로 친환경 제초제를 제조하였다.
<제조예 1: 화학식 1의 공중합체의 제조>
반응용매인 에틸벤젠에 2-옥틸시아노아크릴레이트, 메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란(METHACRYLOXYPROPYLTRIS(TRIMETHYLSILOXY)SILANE, CAS No: 17096-07-0) 및 비닐알코올을 0.2:0.5:0.3의 몰비로 첨가하고, 전체 단량체 100 중량부에 노르말 머캡탄 0.5 중량부를 혼합하여 균일하게 만들었다. 상기에서 제조한 중합용액을 10 L/hr의 속도로 20 L 반응기에 투입하면서 100℃의 온도로 중합하고, 휘발조에서 150℃의 온도로 미반응 단량체와 반응용매을 제거하고 세척, 탈수, 건조하여 중량평균분자량이 233,000인 화학식 1의 공중합체를 얻었다.
[화학식 1]
상기 식에서, a, b 및 c는 몰분율을 나타내며,
상기 a는 0.2이고, b는 0.3이며, c는 0.5이다.
시험예 1: 잡초 제거 효과 확인
상기 실시예 1에서 제조된 친환경 제초제를 농도가 각각 5%, 10%, 20%, 30%, 50%, 및 100%가 되도록 물로 희석하여 잡초밭에 살포한 후 시간 경과에 따라 사진을 촬영하고, 촬영된 사진을 도 1에 나타내었다.
도 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 친환경 제초제는 잡초의 제거에 매우 우수한 효과를 나타냈다.
시험예 2: 잔류농약 검출 시험
상기 실시예 1에서 제조된 친환경 제초제의 잔류농약 함량 검사를 외부분석센터에 의뢰하고, 검사성적서를 받아서 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 친환경 제초제는 잔류농약이 전혀 검출되지 않았다.
시험예 3: 잡초 제거 성능 평가
상기 실시예 1 내지 3의 친환경 제초제를 30%의 농도로 물로 희석하여 잡초밭에 15일간 동일한 조건으로 도포하면서, 시간 경과에 따른 제초 효과를 관찰하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
친환경 제초제 | 처리 식물 | 제초율(%) | ||
7일 후 | 10일 후 | 15일 후 | ||
실시예 1 제조 | 잡초 | 63% | 74% | 87% |
실시예 2 제조 | 잡초 | 72% | 80% | 92% |
실시예 3 제조 | 잡초 | 76% | 85% | 96% |
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 친환경 제초제는 매우 짧은시간에 매우 우수한 제초 능력을 나타냈다.
Claims (6)
- 연수 8 내지 15 중량%, 카놀라유 1.5 내지 5 중량%, 수산화칼륨 0.2 내지 1 중량%, 펠라르곤산 78 내지 88 중량%, 알긴산나트륨 0.2 내지 1 중량%, 구연산 0.2 내지 1 중량%, 비트즙 0.1 내지 1 중량%, 텍사놀((3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl)-2-methylpropanoate) 0.01 내지 3 중량%, 및 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체 0.01 내지 2 중량%를 포함하는 친환경 제초제:
[화학식 1]
상기 식에서, a, b 및 c는 몰분율을 나타내며,
상기 a는 0.1 내지 0.4이고, b는 0.1 내지 0.4이며, c는 0.3 내지 0.7이며, a+b+c는 1이다. - 삭제
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