KR930002952B1 - 마이크로 캡슐화된 아세토클로르 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

마이크로 캡슐화된 아세토클로르

본 발명은 농작물중에 있는 광엽잡초나 풀을 제초하기 위한 제초제의 사용에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 본 발명은 옥수수중의 광엽잡초나 풀을 제초하기 위한 아세트아닐리드 제초제의 사용에 관한 것이다.

옥수수작물중의 광엽잡초와 풀을 제초하기 위하여 상용할 수 있는 수많은 공지된 제초제 조성물 가운데는 활성성분으로서 어떤 아세트아닐리드를 포함하는 제제들이 있다. 상업적으로 크게 성공한 제초제 아세트아닐리드는 알라클로르, 상용명 2-클로로-N-(2, 6-디에틸페닐)-N-(메톡시메틸) 아세트아마이드와 메톨라클로르, 상용명, 2-클로로-N-(2-에틸-6-메틸페닐)-N-(2-메톡시-1-메틸에틸)아세트아미드를 포함한다.

이 두가지 특별한 아세트아닐리드들은 재배된 옥수수작물에는 실질적은 상해를 야기시키기 않고 발아전 광엽잡초와 일년초에는 훌륭한 제초효과를 나타낸다.

또다른 공지된 제초제 아세트아닐리드는 아세토클로르, 상용명 2-클로로-N-(에톡시-메틸)-N-(2-에틸-6-메틸페닐)아세트아마이드이다. 아세토클로르는 잡초와 풀을 제초하는데 더욱 광범위한 효력을 가지고 있으나 불행하게도 아세토클로르는 달갑지 않은 정도로 옥수수작물의 발육을 억제하는 독성이 있다.

이러한 옥수수작물에 실질적인 상해를 주지 않고, 옥수수작물중에 있는 잡초와 풀을 더 광범위하게 제초하기 위하여 아세토클로르의 제초활성도의 장점을 이용하기 위해서는 아세토클로르를 포함하는 제초제 조성물에 완화제나 해독제를 배합하여 주는 것이 공지되어 있다. 어떤 아세트아마이드와 옥사졸리딘은 아세토클로르의 사용으로 야기되는 부수적인 효과인 옥수수작물에 대한 상해를 감소시켜 주기 위한 가장 효과적으로 공지된 해독제나 완화제들중의 한예이다. 옥수수작물의 기형발육이나 성장발육 상해를 최소화 시키는 반면에 광엽잡초와 풀을 제초하기 위하여 아세토클로르와 함께 사용될 수 있는 효과적인 해독제제나 완화제를 개발하기 위한 연구가 계속되어 왔다.

제초제를 포장하고 취급하는데 있어서 더욱더 융통성을 제공하기 위해서 아세트아닐리드 제초제를 캡슐화하는 방안이 제시되어 왔다. 그러나, 해독제를 쓰지 않는 아세토클로르 마이크로 캡슐화 하고, 온실내에서의 평가를 테스트했을 때, 해독제를 쓰지 않은 마이크로캡슐화된 아세토클로르는 유화성 농축물로서 조제된 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르 보다도 옥수수 작물에는 다소 더 안전하다는 것을 알 수 있다. 그럼에도 불구하고, 해독제를 쓰지 않은 마이크로 캡슐화된 아세토클로르를 사용시 옥수수작물에 대한 상해의 정도는 온실 테스트에서는 사용할 수 없는 정도로 높은 수준이다. 이러한 결과들 때문에, 옥수수작물에 상해를 야기시키는 아세토클로르의 공지된 부수효과에 반하여, 실용단계에서 아세토클로르의 해독을 완화시키기위한 목적으로 해독제를 쓰지 않은 마이크로캡슐화된 아세토클로르의 사용동기를 주지 못해 왔다. 놀라웁게도, 옥수수작물중의 잡초와 풀을 제초하기 위하여 발아전 제초제로서 마이크로 캡슐화된 아세토클로르를 실용단계에서 썼을 때, 증대한 기형발육과 발육방해로 부터 옥수수작물을 적절하게 보호하기 위하여서 마이크로캡슐화된 제초조성물에 어떤 완화제나 해독제를 포함시킬 필요가 없음을 알게 되었다. 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르를 포함한 제초제가 마이크로캡슐형으로 사용될 때 옥수수작물의 최소한 갈아서 경작하거나 갈지 않고 경작시에(minimum and no till cultivations) 특히 효과가 있다.

이러한 재배방식에 있어서, 다른 상업적으로 유용한 아세트아닐리드 제초제들과 비교했을때 잡초와 풀을 광범위하게 제초할 수 있는 마이크로 캡슐화된 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르의 능력은 옥수수작물에 대해 사용할 수 없을 만큼의 불리한 효과없이 사용할 수 있다.

선행기술은 옥수수작물에 대하여 심각하고 수용할 수 없는 상해를 입히지 않고도, 광엽잡초와 풀을 제초하기 위하여 실용단계에서 마이크로 캠슐화된 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르의 사용을 예견하여 명시하지 못했다.

본 발명에 따라서 옥수수작물중의 광엽잡초와 풀을 제초하기 위하여 발아전 제초제로서 실용단계에서 마이크로 캡슐화된 해독제가 첨가되지 않은 아세토클로르를 사용했때의 농작물의 보호방법이 제공된다. 다른 공지된 아세트아닐리드 제초제의 능력과 비교했을 때 광엽잡초와 풀을 더욱 광범위하게 효력있게 제초하기 위한 아세토클로르의 능력은 옥수수작물에 수용할 수 없는 상해없이 실용단계에서 얻어진다. 실용단계에서 마이크로 캡슐화된 해독제가 첨가되지 않은 아세토클로르는 최소로 같거나 같지않은 경작시에 사용하는 것이 바람직하다. 마이크로 캡슐화된 해독제가 첨가되지 않은 아세토클로르는 제초에 효과적인 비율로 실용단계에서 사용되며 ; 아세토클로르는 캡슐화된 물질의 포어(pore)을 통하여 서서히 분산된다.

통상적으로, 아세토클로르는 1.0-5.0kg/ha의 비율로, 바람직하게는 1.5-4.0kg/ha 비율로 사용할 수 있다.

옥수수작물은 해독제가 첨가되지 않은 아세토클로르가 아세토클로르를 포함하는 마이크로 캡슐의 수현탁액을 함유하는 조성물로서 지시된 비율로 사용할 때, 아세토클로르 단독 혹은 다른 제초제들과 혼합에 의하여 통상적으로 야기되는 상해에 대하여 효과적으로 보호할 수 있음을 알게 되었다. 특히, 아세토클로르의 상해에 대한 옥수수작물의 허용한도를 증가시키기 위하여 마이크로캡슐내에 아세토클로르와 함께 완화제나 해독제를 첨가할 필요가 없음을 알게 되었다. 또한, 아세토클로르의 사용에 따른 상해로 부터 옥수수작물을 보호하기 위하여 옥수수종자의 표면이나 토양에 완화제나 해독제를 첨가할 필요도 없다.

적당한 캡슐화와 조제방법은 미국특허 제4,280,833호에 설명되어 있다. 이 방법은 물에서 현탁된 제초제를 포함하는 마이크로 캡슐을 함유하는 제초제 조성물을 제공한다. 이런 조성물에서 제초제의 농도는 수용성 현탁액 당 480g-700g정도이다. 이 방법은 유화제를 포함하는 수용액을 첫번째로 제공하는 것을 포함한다. 제초제와 첫째번의 폴리머-형성성분을 교반하고 수용액에 가하여 제초제와 첫째번의 폴리머-형성성분의 작은 방울로된 분산을 얻는다. 그후에 두번째의 폴리머-형성성분을 계속 교반하여서 이 분산에 가한다. 두가지의 폴리머-형성성분들을 중축합하여 제초제 주위에 캡슐모양의 외피(shell)를 만든다.

아세토클로르를 캡슐화하기 위하여 사용된 기술과 제제는 중요하다.

캡슐화하는 기술은 물방울중에 있는 아세토클로르의 계면에 있는 폴리머형성물질을 중합하는 것을 포함한다. 중합반응이 일어날 때, 아세토클로르를 포함하는 코어(core)를 둘러싼 폴리머 외피벽이 형성된다. 바람직하게는, 폴리머 생성물질은 폴리이소시아네이트와 폴리머를 형성하는 디아민을 포함한다.

아세토클로르는 주로 폴리머 외피벽의 파열이나 붕괴에 의하여서라기 보다는, 마이크로 캡슐로 부터 경작지 토양으로 서서히 방출되어 캡슐화된 물질의 포어를 통하여 분산된다.

폴리우레아의 적당한 외피벽내에 아세토클로르를 캡슐화하는 방법에서는 적당한 유화제를 포함하는 수용성 아세토클로르 유제가 제공된다. 바람직한 유화제는 리그닌 설포네이트의 염이다. 아세토클로르를 포함하는 제제를 증진시키기 위하여는, 물과 혼화할 수 없는 첨가제들과 함께 아세토클로르, 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트를 수상에, 교반하에서 가해 주어 수상에서 물과 혼화할 수 없는 상으로 된 작은 방울로된 분산을 만든다. 그후에, 다기능성의 아민, 바람직하게는 1,6-헥사메틸렌 디아민을 계속하여 교반하면서 유기/수용성 분산액에 가한다. 다기능성의 아민은 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 함께 반응하여 아세토클로르 주위에 캡슐모양의 폴리우레아 외피를 만든다.

여기에 사용하기에 적당한 것들은 제한을 두지는 않지만, 하기 폴리이소시아네이트를 포함한다 : 톨루엔디 이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐이소시아네이트와 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트 ; 가장 바람직한 것은 PAPI로 명칭되는 다우(Dow)사제로서 시판되는 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 같은, 포리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트이다.

본 발명에 사용하기에 적합한 다기능성의 아민은 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 반응하여 폴리우레아 외피벽을 만들 수 있는 아민들이다.

본 발명에 사용하기에 적합한 다기능성의 아민은 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 반응하여 폴리우레아 외피벽을 만들 수 있는 아민들이다.

다기능성 아민은 그 자체로 수용성이어야 하거나 또는 수용성염을 형성할 수 있어야만 한다. 사용할 수 있는 다기능성 아민들은 광범위한 이러한 물질들로 부터 선택될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 다기능성 아민의 적당한 예는 결코 제한을 두지는 않지만 하기의 것들을 포함한다 ; 에틸렌 디아민, 프로필렌디아민, 이소프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 톨루엔디아민, 에틸렌디아민, 트리에틸렌 테트라아민, 테트라 에틸렌 펜타아민, 펜타에틸렌 헥사아민, 디에틸렌 트리아민, 비스-헥사메틸렌 트리아민등 ; 아민은 단독으로 사용할 수도 있고, 1,6-헥사메틸렌-디아민(HMD)과 배합하여서 사용할 수도 있다. 1,6-헥사메틸렌 디아민이 본 발명법에 사용되는 것이 바람직하다.

폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 다기능성 아민은 중축합하여 아세토클로르를 캡슐화하는 외피벽을 만든다. 본 발명법에 의하여 만들어진 캡슐의 외피벽 함량은 5%-30wt% 정도, 바람직하게는 중량비로 아세토클로르의 8-20% 정도이다.

본 발명법에 사용된 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 다기능성 아민의 양은 생성된 퍼센트 외피벽 함량에 의하여 결정된다. 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트의 양에 비레하는 다기능성 아민의 화학양론적인 양이 바람직할 수 있지만, 다소 과량의 폴리머생성 성분도 본 발명의 정신이나 범위를 벗어나지 않고도 사용할 수 있다.

통상적으로 여기에서 유제로 간주되는, 본 발명의 실시예에 필요한 유화제는 리그닌 설포네이트의 염들로서, 예를들면, 이들의 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘이나 암모늄염들이다. 본 발명법의 실시에서, 리그닌 설포네이트의 소듐염이 바람직한 유화제이다.

전술한 유형의 상업적으로 유용한 유화제들이 편리하게 사용할 수 있으며, 이들 대부분은 맥커쳔의 세척제와 유화제(Mc Cutcheon's Detergents and Emulsifier's), 북미판, 1978(맥커쳔, 디비죤, 엠씨 출판사, 글렌록, 뉴저지)에 설명되어 있다.

언급될 수 있는 상업적으로 유용한 유화제들은 다음과 같다 ; 스코트 제지회사, 휘레스트 화학회사제품인 Treax

, LTS, LTK와 LTM, 리그노 설포네이트의 각각의 포타슘, 마그네슘과 소듐염(50% 수용액), 아메리칸 캔 회사의 마라스퍼스 CR

과 마라스퍼스 CBOS-3

, 소듐 리그노설포네이트 ; 웨스트 백코 폴리 케미칼 회사의 폴리폰 0

, 폴리폰 T

, Reax 88

, 리그닌 설포네이트의 소듐염 Reax C-21

, 리그닌 설포네이트의 칼슘염.

이 시스템에서 가장 인정받을 수 있는 것으로 알려진 유화제 농도의 범위는 0.5%-15%에 이르끼까지 다양할 수 있으먀, 바람직한 것은 아세토클로르의 중량을 기초로 해서 2%로 부터 6%에 이르는 범위내이다. 소듐 리그노 설포네이트 유화제는 아세토클로르의 중량에 비교하여 2%의 농도로 사용하는 것이 바람직하다. 이보다 더 고농도의 유화제가 사용될 수도 있다.

하기의 실시예들은 단지 본 발명을 예시하는 것이다. 이 실시예들은 켤코 발명의 범위에 제한을 두려는 것으로 고려될 수 없으며, 이에 대응하는 내용들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자들에게는 본 발명의 명세서로서 더 분명하게 된다.

따로 지시가 없는 한, 실시예중의 모든 부(parts)는 중량을 기초로 한 것이다.

[실시예 1]

본 실시예는 해독제가 첨가되지 않은 마이크로 캡슐화된 아세토클로르의 제조방법을 설명한다.

다음의 조제가 제공된다 ;

50℃로 유지된 공업용 아세토클로르와 PAPI 폴리메틸렌폴리페닐이소시아네이트로 된 혼합물을 물과 Reas 소듐 리그노설포네이트 유화제 혼합물에 부었다. 고전단 교반기를 사용하여 혼합물을 교반하여, 최종적으로 얻어진 혼합물로 부터 유제가 생성되었다. 유제에 헥사메틸렌 디아민을 전단의 감소와 동시에 서행으로 가하여 주면 캡슐을 형성하였다. 캡슐로 만든 후에, 염화나트륨, 염화칼슘과 키산탄고무를 가하였다. 최종적인 제제는 리터당 활성성분인 아세토클로르 480g을 포함하였다.

최종적으로 얻어진 마이크로캡슐은 평균 직경이 10미크론이었다.

[실시예 2]

아세토클로르의 유화성 농축물은 다음 성분들을 활발히 혼합하여 제조하였다.

[실시예 3]

아세토클로르에 해독제를 첨가한 유화성 농축물은 다음 성분들을 활발하게 혼합하여 제조하였다.

[실시예 4]

본 실시예는 해독제를 첨가하지 않은 마이크로 캡슐화된 아세토클로르가 해독제를 첨가한 유화성 농축물과 해독제를 첨가하지 않은 유화성 농축물로 조제된 아세토클로르 사용에 따라서 비교했을 때, 현장 시험단계 사용에서 옥수수작물에 대한 제초제 상해를 감소시켜 주는 반면에 잡초를 제조하는데 있어서 유용함을 설명해 준다.

옥수수작물에 대한 상해의 비교는 (1) 실시예 3 에 따라서 조제된 옥수졸리딘 유화제 농축물과 아세토클로르의 혼합물 ; (2) 실시예 2 에 따라서 제조된 어떤 해독제도 첨가하지 않은 유화성 농축물로서 조제된 아세토클로르 ; 와(3) 실시예 1 에 따라서 수용성 현탁액내에서 마이크로 캡슐로서 조제된 해독제가 첨가되지 않은 아세토클로르등을 사용하였다. 이 실시예에서 현장시험은 작위없는 저절로 이루어진 완전한 블록디자인(3-6복제품)이나 라틴스퀘아(8 복제품)을 사용하였다. 처리는 트랙터에 장치되거나 또는 수동으로 조작되는 스프레이어를 사용하여 통상적으로 갈아 엎은 경작지에 이용되며, 이때 스프레이는 에이커당 20-30 갤론(280ℓ/헥타르) 정도로 조절되어 토양의 표면위 약 20인치(0.51 미터)에 써포트된 10-피트(3.05 미터) 스프레이붐으로서 30LB/㎡(2kg/㎠)로 분무하였다. 프롯(plot) 크기는 10×25-40 피트(3.05×7.6-12미터)였다. 아세트아닐리드 제초제에 민감한 옥수수 잡종종자를 각 토양형태에 따라서 선택된 일정한 개체군이 되도록 표준방법으로 종자를 심었다.

현장시험은 통상적인 옥수수 성장 계절동안에 미국의 몇개의 다른 옥수수 생산주에서 실시하였다.

관찰은 광엽잡초와 풀을 제초하기 위하여서 또 옥수수에 대한 아세토클로르의 어떤 반대 효과를 보기 위하여 처리후 20-30일 후에 종자를 심은 프롯내에서 행하였다.

개관검사를 사용하여 옥수수식물의 퍼센트 임분(林分) 감소율, 옥수수식물의 % 성장감소율과 옥수수식물에 대한 % 아세트아닐리드 상해율에 관한 사용된 아세토클로르의 효과는 각개 시험에 따라서 결정된다. 이 %는 아래의 표에 기재되어 있다.

임분 감소율(% SR) 결정은, 실험용 프롯내에 있는 옥수수식물의 수를 계산하였다

동일한 종류의 계산이 아세토클로르가 사용된 각개 프롯내에서도 행하였다.

임분감소율(%SR)은 실험용 프롯내에 있는 계산된 옥수수식물의 수로 부터 제초제로 처리된 프롯내에 있는 계산된 옥수수식물의 수를 감하고, 후자의 수로서 이 결과를 나누고 100을 곱하여 결정하였다.

성장감소율(% GR) 결정은, 여러가지의 테스트용 프롯내에서 무작위로 선택된 식물의 실질높이를 자로 측정하였다. 높이는 토양으로 부터 옥수수식물의 가장 길게 수직으로 연장된 잎의 부분까지에 이르는 수직의 거리이다. %GR은 실험용 프롯내에 있는 식물의 평균 높이로 부터 처리된 프롯내에 있는 식물의 평균높이를 감하고, 이 결과를 후자의 수치로서 나누고 100을 곱하여 결정하였다.

아세트아닐리드 제초제 상해율(%AI) 결정은 시각적으로 탐지할 수 있는 성장이상을 갖는 옥수수식물의 수를 여러가지 테스트용 프롯내에서 계산하였다.

트위스트된 식물%(%TP)는 제초제를 사용하지 않은 실험용 프롯내에서 이상이 있는 옥수수식물의 평균수로 부터 제초제로 처리된 프롯내에 있는 이상이 있는 옥수수식물의 평균수를 감하고, 이 결과를 후자의 수치로서 나누고 100을 곱하므로서 결정하였다.

아세트아닐리드 상해율(%AI)은 성장감소율(%SR)과 트위스트된 식물%(%TP)의 힘이다.

[표]

( ) -비교수치

a.i. -활성성분

EC -유화시킬 수 있는 농도

ME -마이크로캡슐화된 것

위에 목록된 데이타로부터, 아세토클로르가 마이크로 캡슐형태로 경작지에 사용됐을 때, 공지된 아세트아닐리드 옥수수 해독제 첨가에 의하여 독성이 완화된 아세토클로르에서와 마찬가지로 옥수수에 대하여 안전함을 알 수 있다. 또한, 해독제가 첨가되지 않은 아세토클로르를 마이크로 캡슐의 형태로 현장에 사용했을 때는, 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르를 유화성 농축물의 형태로 사용될 때 보다 옥수수작물에 대하여 상당히 더 안전함을 알 수 있다.

해독제를 쓰지 않은 마이크로 캡슐화된 아세토클로르가 최소로 갈거나 갈지 않은 경작시에 현장에 사용될 때는 옥수수작물의 상해 감소에 대하여 더 좋은 겨로가도 얻어짐을 알 수 있다.

현장 사용에 있어서, 마이크로 캡슐화된 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르는 수용성 담체와 표면 활성화제 이외에 어떤 다른 첨가보조제 없이도 식물부위에 사용할 수 있다. 대개, 마이크로 캡슐화된 해독제를 쓰지 않은 아세토클로르는 희석제, 현탁액제, 용매, 담체, 조절제등이나 이들 첨가보조제들의 어떤 적당한 배합등과 같은 한가지나 그 이상의 부가적인 첨가보조제들과 함께 사용될 수 있다.

Claims (12)

1. 옥수수경작지에 해독제를 쓰지 않은 폴리머로 마이크로캡슐된 아세토클로르의 제초효과량을 사용하여 아세토클로르는 캡슐화물질의 포어를 통하여 서서히 분산시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 옥수수성장을 위한 옥수수 경작지에서의 잡초와 풀을 제초하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 경작지는 최소로 갈아 경작(minimum tillage technique) 됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 경작지는 갈지 않고 경작(no-till technique)함을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 아세토클로르는 헥타르당 1.0-5.0kg의 비율로 사용함을 특징으로 하는 제초방법.
5. 제 2 항에 있어서, 아세토클로르는 헥타르당 1.0-5.0kg의 비율로 사용함을 특징으로 하는 제초방법.
6. 제 3 항에 있어서, 아세토클로르는 헥타르당 1.0-5.0kg의 비율로 사용함을 특징으로 하는 제초방법.
7. 제 1 항에 있어서, 캡슐화 폴리머는 폴리우레아임을 특징으로 하는 제초방법.
8. 제 7 항에 있어서, 폴리우레아는 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 헥사메틸렌 디아민으로부터 생성됨을 특징으로 하는 제초방법.
9. 제 1 항에 있어서, 캡슐은 물중에서 현탁됨을 특징으로 하는 제초방법.
10. 제 9 항에 있어서, 유화제는 현탁액을 안정화하기 위하여 존재하는 것임을 특징으로 하는 제초방법.
11. 제10항에 있어서, 유화제는 리그닌 설로네이트의 염임을 특징으로 하는 제초방법.
12. 제 1 항에 있어서, 유화제는 리그닌 설로네이트의 소듐염임을 특징으로 하는 제초방법.