KR20000070144A - 식물 성장 촉진 영역에 사용하기 위한 저발포 계면 활성 농축물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 관개시에 식물의 뿌리 영역에 물의 침투 및 확산을 보강하기 위한, 고농축 투여 형태이지만 자유 유동성 및 주입 가능한 수성 계면 활성제 기재 농축물 형태의 저발포 습윤 보조제에 관한 것이다. 상기 습윤 보조제는 생태학적으로 내성이 있는 수중유 형의 계면 활성 성분 알킬(폴리)글리코시드 화합물(APG 화합물), 임의로는 발포 저지제/항발포제로서 다관능성 알콜과 지방산의 부분 에스테르와 혼합된 올레핀성 알콜, 및 점도 조절제로서 수용성 저급 알콜을 함유한다.
Description
특히 조밀한 식물에 의해 덮인 토지의 관수 지역의 명백하게 단순한 측정에는 심각한 어려움이 있다는 것은 공지이다. 이의 특정한 예로는 국부적으로 보행자 및/또는 차량이 통행하게될 주기적으로 관리된 잔디 영역이다. 예를 들어, 골프장이나 다른 유사한 운동장 및 비교적 작거나 비교적 큰 영역의 잔디밭의 레크레이션 용지의 관리로부터, 주기적인 관리에도 잔디가 마를 수 있다는 것이 알려졌다. 이러한 지역이 관수되는 경우, 물은 토양 깊숙이 침투하지 않을 뿐만 아니라, 잔디의 뿌리에 침투하지 않는다. 이는 한편으로, 토지의 표면에서 빗물을 뿌리로부터 우회시켜서 해당 지역의 잔디가 영양 실조가 되고, 뿌리가 깊지 못하며, 건조되어 건강하지 못하게 하는 소위 이엉에 그 원인이 있다.
그러나, 토지의 표면에 도달하는 물의 균일한 분포 역시 어려움을 나타낸다. 특히 특정 뿌리 영역에의 관수된 물의 균일한 살포는 종종 일어나지 않는다. 대신, 살포된 물은 토양의 더욱 깊은 층으로 가는 흐름으로 흘러, 역시 상기 피해가 유발될 수 있다. 토양이 압밀된 곳에서 추가의 어려움이 있을 수 있으며, 이는 보행자 및/또는 차량 통행 지역에서 불가피하다. 상기 문제점은 관수 방법에만 관련된 것이 아니다. 당연하게도, 뿌리 영역에 균일한 분포로 영양분 및/또는 보호제를 도입하는 데에는 상응하는 어려움이 수반된다.
상기 문제점은 습윤제/또는 관수에 사용되는 수성 처리 제제를 물에 첨가하여 공지된 방법에 따라 물의 표면 장력을 감소시켜 보다 낫게 처리할 수 있고, 상기 방법에 따라, 토양 및 특히 뿌리 영역에 걸쳐 수성상의 더 나은 살포를 보장할 수 있다. 운동장 및 골프 코스의 관리 및 다른 잔디밭의 보호에 상기 방법이 실제적으로 사용되고 있다.
본 발명에 의해 제기된 문제점은 수중유 계면 활성제 특성을 갖는 특정 습윤 보조제를 사용하여 조밀하게 덮인 토지 지역에 물의 도입을 균일화, 보강화 및 조절하는 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 특히 실제적인 용도로, 관수에 사용되는 물에 용이하게 혼합될 수 있는, 고농축 함수 농축물 형태의 상응하는 저발포 습윤 보조제를 제공하는 것이다.
발명의 요지
따라서, 첫 번째 구현예에 있어서, 본 발명은 관수시에 뿌리 주변에 물의 침투 및 분산을 보강하기 위한, 고농축 형태이지만 자유 유동성 저발포 습윤 보조제 및 주입 가능한(pourable) 함수 계면 활성제 기재 농축물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 함수 농축물은 생태학적으로 안전한 계면 활성 성분으로서 수중유 형의 알킬(폴리)글리코시드 화합물(하기에 "APG" 화합물로도 칭함)을 함유한다. 상기 APG 종류의 계면 활성 성분과 함께, 본 발명에 따른 함수 농축물은 임의로는 억포제/탈포제(foam suppressor/defoamer)로서 다가 알콜과 지방산의 부분 에스테르와의 혼합물로서 올레핀성 불포화 알콜 및 점도 조절제로서 수용성 저급 알콜을 함유한다.
본 발명에 따른 첫 번째 중요한 결정 요소는, 수중유 계면 활성 특성을 갖는 습윤 보조제로서 특정 계열에 속하는 화합물의 선택에 있다. 문제의 화합물의 계열은, 전혀 상이한 기술 분야에서 이미 그 자체로 널리 사용되고 있는 알킬 (폴리)글리코시드(APG 성분 또는 화합물)이다. APG 화합물은 세탁용 세제를 포함한 세제에 계면 활성제로서 사용된다. 이들이 공업적 단위로 사용되는 데에는 많은 중요한 인자들이 있다. APG 기재 습윤제가 전적으로 천연 물질에 기재할 수 있다는 것이 공지되어 있다. 이들은 지방 알콜과 글루코스, 올리고글루코스 또는 (사슬 길이의 동시 환원으로) 전분과 같은, 일반식 R-O-(G)x(식중, R은 1차, 바람직하게는 C8-18직쇄 지방족 탄화수소 라디칼이고, G는 C5-6글리코스, 바람직하게는 글루코스이다)의 폴리글리코시드와 반응한 생성물로서 수득된다. 문제의 계면 활성제에 있어서, 모노글리코시드 및 올리고글리코시드의 분포를 나타내는 올리고머화도 x는 1 내지 10 의 값으로 가정하고, 예를 들어, 약 1.2 내지 4, 바람직하게는 약 1.2 내지 2 이다. APG 화합물의 제조 및 특성에 대해 가용한 전문 학문 및 문헌을 참조할 수 있다.
초기의 독일 특허 195 48 340 호에서, 출원인들은 여러 단계에 걸쳐 토양의 함투를 수행하고, 수성 상으로 토양의 습윤을 가속화 및/또는 보강하기 위한 생물학적으로 안전한 습윤제를 함유한 수성 제형이 제 1 단계에서 사용되는, 풍화에 의해 손상된 토양을 안정화하기 위한 변화된 방법을 기술하고 있다. 바람직한 습윤제는, HLB 값 7 이상, 바람직하게는 8 이상, 더욱 바람직하게는 10 내지 18의 비이온성 습윤 보조제이다. 상기 종류의 생물학적으로 안전한 습윤제의 특히 적절한 계열은, 본 발명의 내용이 또한 관련한 APG 화합물이다. 상기 언급한 초기 특허를 완결하는 작업중에, APG 기재 습윤 보조제가 토양 안정화에 특히 효과적일 뿐만 아니라, 기존의 식물 성장의 발달 및 보호를 매우 높은 수준으로 증가시킨다는 것이 밝혀졌다.
이러한 발견을 기초로, 본 발명에 의해 제기된 다른 문제점은 다양한 실제적인 요구 조건을 모두 만족시킬 APG-기재 습윤 보조제 제형을 제공하는 것이다. 임의의 청구항의 완결 없이, 이런 점에서 하기의 연구가 관련이 있다.
세제에 사용하기 위해 소비자가 요구한 APG-기재 비이온성 습윤 보조제의 고 발포 능력은 본 발명에 관련한 용도에 바람직하지 않을 만 아니라, 중요한 단점을 나타낼 수 있다. 다양한 종류의 소위 억포제가 세제 분야에 공지되어 있으나, 본 발명의 사용에, 생물학적으로 완전히 안전하고, 저해하지 않으며, 바람직하게는 식물의 성장을 촉진하기까지 하는 탈포제를 찾거나 선택하는 추가적인 문제점을 발생시킨다. 동시에, 본 발명에 따른 활성제의 조합은 용이하게 물에 희석되는 농축물로서, 상온에서도 적절하게 분배될 수 있는 제형이 된다.
본 발명에 따른 교시는 계면 활성 APG 화합물이 사용되는 곳에서, 하기 정의된 종류의 선택된 알콜이 억포제로서 유용하다는 관찰에 기초한다. 하지만, 물 기재 APG 농축물과 알콜 기재 억포제/탈포제의 혼합은 농후된 비유동성 겔의 형성을 유발한다. 이어서, 본 발명에 따른 교시의 전개에서, 저급 1가 알콜의 소량 및 특히, 에탄올의 소량을 APG/지방 알콜 농축물에 첨가하는 것은 상온에서도 유동성과 주입 적성(pourability)을 회복하고 보장한다는 것이 발견되었다.
따라서 첫 번째 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 교시는 상기 세 가지 유용한 물질 또는 보조제의 농축물에 관계한다 : 수중유 형의 APG-기재 습윤 성분, 올레핀성 불포화 알콜 기재 억포제/탈포제 및 점도 조절제로서 수용성 저급 알콜. 이들 세 가지 성분 및 바람직한 양의 범위는 하기에 상세히 설명한다.
바람직한 APG 성분은 실질적으로 포화된 소위 헤드-분별화(head-fractionated) 지방 알콜, 즉 C8-14, 더욱 바람직하게는 C8-12지방 알콜 기재이다. 본 발명에 따른 용도에 특히 바람직한 APG 성분은 C8/10지방 알콜 및 글루코스, 올리고글루코스 및/또는 폴리글리코스의 반응 생성물이다. 소위 DP 값(상기 식중 평균 중합도 및/또는 올리고머화도 x)은 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 5, 더욱 바람직하게는 약 1.2 내지 4의 범위이다.
본 발명에 따른 습윤 보조제 농축물에 사용된 APG 성분의 양(무수 활성 물질로서 결정)은 통상 15 중량 % 이상, 바람직하게는 20 중량 % 이상이다. 상기 정의에서, APG 함량의 상한은 약 35 내지 40 중량 %이고, 약 25 내지 30 중량 %의 APG 함량(무수 활성 물질)이 특히 바람직하다.
적절한 억포제/탈포제는 바람직하게는 C4-8, 더욱 바람직하게는 C8-28올리핀계 불포화 알콜이다. 올레핀성 불포화 C12-24지방 알콜이 특히 적절하며, 상응하는 천연 지방 알콜이 특별한 의미가 있다. 상기 계열 내에서, 주로 C16/18지방 알콜로 지정되는 올레핀성 2중 결합의 고비율을 갖는 상응하는 지방 알콜 혼합물이 특히 바람직한 혼합 성분이다. 지방 알콜 분자의 올레핀성 2중 결합의 수가 특히 유용한 물질의 고형화 범위를 결정한다는 것이 공지되어 있다. 본 발명에 따르면, 고형화 범위 20 내지 25 ℃ 이하, 더욱 구체적으로는 10 내지 15 ℃ 이하의 상응하는 지방 알콜 또는 지방 알콜 혼합물이 바람직하다.
한 바람직한 구현예에 있어서, 상기 지방 알콜이, 탈포제/억포제로서 C2-6다가 알콜, 더욱 구체적으로 C3-5다가 알콜과, 포화, 특히 일부 이상이 올레핀성 불포화된 지방산과의 혼합물로 사용된다. 따라서, 특히 천연 지방산의 글리세롤 부분 에스테르는, 상응하는 지방 알콜과 혼합하는데 중요한 성분일 수 있으며, 실질적으로 동등한 양의 지방 알콜 및 지방산 부분 에스테르, 또는 지방 알콜에 대해 수 배의 상응하는 혼합물이 바람직하다. 특히 바람직한 혼합 성분은 글리세롤 모노올레산염이다. 지방산 부분 글리세리드에 대한 지방 알콜의 적합한 혼합비는 예를 들어, 약 1:1 내지 1:10, 바람직하게는 1:1 내지 1:5, 더욱 바람직하게는 약 1:1 내지 1:3 중량부이다.
상기 불포화 지방 알콜에 추가로, 억포제/탈포제로서 올레핀성 불포화 테르펜 알콜이 또한 적합하다. 테르펜 알콜은 C10-40식물성 비환식 또는 모노-, 비- 또는 트리시클릭, 폴리올레핀성 불포화 알콜이다. 테르펜 알콜은 바람직하게는 억포제/탈포제로서 천연에 존재하는 혼합물 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 파인 오일 - Rompp's Chemielexikon, page 3451, Vol. 4, 9th Edition, 1991에 기술된 바와 같은 다양한 테르핀올, 예컨대 α- 및 β-테르핀올, α-펜킬 알콜, 보르네올 및 이소보르네올의 혼합물 - 이 바람직하다. 파인 오일은 또한 소량의 다른 비알콜성 화합물, 예컨대 캠퍼, 아네톨 또는 에스트라골을 함유한다. 파인 오일은 수지 함유 그루터기 및 다양한 소나무 종의 뿌리를 가솔린 또는 클로로포름으로 추출하고, 이어서 분별 증류하여 수득한다.
탈포제 성분은 일반적으로 활성 기질을 기준으로 APG 성분보다 소량 존재한다. 탈포제가 매우 소량 사용된 혼합물이 바람직하다. 예를 들면, 탈포제 함량이 약 10 내지 25 중량 %인 다성분 농축물이 바람직하며, 약 15 내지 20 중량부인 것이 특히 바람직하다.
점도 조절제로서 사용되는 저급 수용성 1가 알콜은, 특히 상응하는 C1-4화합물이며, 에탄올이 가장 중요한 점도 조절제이다. 점도 조절제가 사용되는 양은 상기 두 성분 및 다성분 혼합물에 존재하는 물의 총량에 따라 결정된다. 바람직하게는 에탄올을 기준으로 최저 약 5 내지 7 중량 % 이상, 최대 12 내지 25 중량 %의 조성물이 점도 조절제로서 특히 적합하다. 약 5 내지 20 중량 %의 에탄올의 양이 본 발명에 따라 요구되는, 다성분 혼합물의 유동성 및 주입 적성을 달성하는데 실온에서도 점도에 일반적으로 충분히 영향을 끼친다.
본 발명에 따른 다성분 농축물의 물 함량은 일반적으로 약 50 중량 % 이하이다. 그러나, 바람직한 구현예에 있어서는 더 낮다. 예를 들어, 다성분 혼합물의 물 함량으로 약 30 내지 45 중량 %의 범위가 적합하며, 약 35 내지 40 중량 %의 범위가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 습윤 보조제 농축물은 관수에 사용된 물의 총량을 기준으로 예를 들어 0.1 중량 %의 극소량을 사용한 경우에도, 뿌리 영역에 걸쳐 수성 상으로 식물의 균일한 습윤에 원하는 효과를 개시하는 것이 가능하다. 상기 습윤 보조제 농축물은 총 수성상을 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 5 중량 %, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 2 중량 %의 양으로 관수에 사용되는 물에 첨가되는 것이 바람직하다.
또다른 구현예에서, 본 발명은 또한, 식물 성장을 촉진하고 보호하기 위한 제초제 및/또는 살균제와 같은 보호제 및/또는 영양분의 주입을 강화하기 위해 습윤 보조제를 사용한다. 이러한 추가의 보조제는 본 발명에 따른 상기 습윤 보조제를 사용하여 수용액, 유제 및/또는 분산액의 형태로 공지된 방법에 따라 사용될 수 있다.
하기 성분의 혼합물을 본 발명의 교시에 따라 저발포 계면 활성 농축물로서 사용하였다(희석되지 않은 농축물의 총 중량에 대한 중량 %로 나타내었다) :
약 45 중량 %의 APG 기재 계면 활성 성분, 약 20 중량 %의 고급 불포화 지방 알콜, 약 12 중량 %의 에탄올, 나머지의 물.
사용된 APG 화합물은 "APG 220 UP" 의 상표명으로 본 출원인들이 시판중인 APG 제품이며, 주로 천연의 C10지방 알콜로부터 유도된 알킬기이다(활성 물질 함량 약 65 %). 억포제/탈포제로서 사용된 지방 알콜은 "HD Ocenol 80/85"의 상표명으로 본 출원인들이 시판중인 제품이다. 이 제품은 히드록실값 205 내지 215, 요오드값 84 내지 89 및 고형화 범위 6 내지 14 ℃의 주로 C16/18범위의 천연 올레핀성 불포화 지방 알콜이다.
상기 습윤 보조제를 하기와 같이 성능 시험을 수행하였다 :
광범위한 건조된 땅의 잔디 지역을 유사한 손상 패턴을 갖는 실질적으로 동일한 크기로 두 구획으로 나눈다. 상기 구획은 하기 면적을 갖는다 :
시험 구획 A : 25 m x 16.5 m = 412.5 m2
시험 구획 B : 24 m x 17.5 m = 420 m2
시험 도중 양 구획을 천연의 강우에 따른 동일한 방법으로 인공적으로 적절히 관수하였다. 구획 A에는 인공적으로 살포된 물에 추가의 첨가 없이 관수하였다. 구획 B의 경우에, 100 m2당 250 ml의 습윤 보조제가 시험의 초기에 관수 도중 사용되었다.
구획 B의 유사한 처리를 3 주 후 및 다시 4 주 후에 수행하였다.
두 구획의 평가를 10 주 후에 수행하여 하기 결과를 얻었다 :
구획 A - 손상 패턴에 있어서 변화가 없고, 건조된 땅의 크기에 차이가 없다.
구획 B - 건조된 땅의 크기가 80 % 감소하였고, 재활된 땅의 식물 성장의 우수한 재활이 관찰되었다.
Claims (14)
- 관수시에 식물의 뿌리 주변에 물의 침투 및 확산을 보강하기 위한, 고농축 상태이지만 자유 유동적(free-flowing)이고 주입 가능한(pourable), 물을 함유한 계면 활성제 기재 농축물 형태의 저발포 습윤 보조제로서, 생태학적으로 안전한 계면 활성 성분으로서 수중유 형의 알킬(폴리)글리코시드 화합물(APG 화합물), 억포제/탈포제로서 다가 알콜과 지방산의 부분에스테르가 혼합될 수 있는 올레핀성 불포화 알콜, 및 점도 조절제로서 수용성 저급 알콜을 함유하는 것을 특징으로 하는 저발포 습윤 보조제.
- 제 1 항에 있어서, 실질적으로 포화된 C8-14헤드-분별화(head-fractionated) 지방 알콜, 특히, 주로 C8/10지방 알콜 기재의 APG 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, APG (무수 활성 물질) 함량이 20 내지 35 중량 %, 바람직하게는 25 내지 30 중량 % 인 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 억포제/탈포제로서 천연 올레핀성 불포화 C12-24지방 알콜, 특히, 높은 비율의 올레핀성 2 중 결합을 갖고, 고형화 범위 20 ℃ 미만, 바람직하게는 10 내지 15 ℃ 이하인 주로 C16/18이상의 지방 알콜을 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 억포제/탈포제로서, 포화 및, 특히, 일부 이상이 올레핀성 불포화된 지방산과, C2-6, 특히 C3-5다가 알콜의 부분 에스테르가 혼합된 올레핀성 불포화 C12-24지방 알콜을 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 5 항에 있어서, 부분 에스테르로서 글리세롤 모노올레산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 부분 에스테르에 대한 지방 알콜의 양의 비가 1:1 내지 1:10, 바람직하게는 1:1 내지 1:5인 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 억포제/탈포제로서 올레핀성 불포화 테르펜 알콜을 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 10 내지 25 중량 %, 바람직하게는 15 내지 20 중량 %의 양의 억포제/탈포제를 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 점도 조절제로서, 바람직하게는 분자 내에 1 내지 4 개의 탄소 원자를 함유하는 저급 1 가 알콜을, 특히 5 내지 25 중량 %의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 점도 조절제로서 바람직하게는 5 내지 20 중량 %의 양의 에탄올을 함유하는 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 물 함량이 50 중량 % 이하, 바람직하게는 30 내지 45 중량 %, 더욱 바람직하게는 35 내지 40 중량 %인 것을 특징으로 하는 습윤 보조제 농축물.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 습윤 보조제 농축물을, 식물의 관수에 사용되는 물에 0.1 내지 5 중량 %, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량 %의 양으로 사용하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 습윤 보조제 농축물을, 제초제 및/또는 살균제와 같은 식물의 성장을 위한 보호제 및/또는 영양제의 투입을 보강하기 위해, 수용액, 유제 및/또는 분산액의 형태로 사용하는 용도.
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