NO179662B - Biocide og agrokjemiske suspensjoner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ny biocid eller agrokjemisk sammensetning "bestående av partikler eller smådråper av relativt vann-uoppløselige biocide eller agrokjemiske aktive stoffer i vandig medium uten bruk av miljøskadelige oppløs-ningsmidler.

Begrepet "agrokjemisk" er her brukt for å dekke kjemikalier som dreper, fanger, frastøter eller hemmer veksten eller formeringen av uønskede organismer ("pester") eller som beskytter eller fremmer den sunne veksten eller reproduksjonen av ønskede organismer slik som avling, prydplanter, budskap og husdyr og som er nyttige i jordbruk, hagebruk, skogbruk, dyrehold, vannbehandling og arealskjødsel, dvs. forbruk på områder, avlinger, frukthager, budskap, hager, skog, hekker, parker, industriområder, byggeplasser, flyplasser, veger, jernbaner, elver, sjøer, dammer, kanaler, vannings- og avløpssystemer og lignende.

Pester omfatter vertebrate skadedyr som gnagere, kaniner og duer, invertebrater slik som insekter, snegler, nematoder, flateormer, tusenbein og patogene protozoer, ugress, sopp, mugg, moser, lav, alger, gjær, bakterier og virus.

"Biocide og agrokjemiske aktive substanser" omfatter stoffer som er ment å drepe, fange, frastøte eller hindre eller hemme veksten eller reproduksjonen av noen eller alle i nevnte pester. Det omfatter også vekstfremmere slik som hormoner, auxiner, gibberelliner, næringsstoffer, sporelementer for tilførsel til jord eller avlinger og biocider for bruk i vannbehandling slik som vann for kokere, prosesser, av-kjøling, injeksjon i oljefelt, sentralvarme og luftkondisjo-neringssystemer, men omfatter ikke dyrefor og veterinærpre-parater for indre administrasjon.

Flere helt vann-uoppløselige bicode og agrokjemiske aktive substanser er mye brukt for kontroll av pester og/eller for fremming av sunn vekst for avlinger og budskap. For dette formålet er det vanligvis nødvendig eller ønsket å tilføre dem i et fluid og helst i en fortynnet form. Dette krever ofte at den aktive substansen blir formulert i et stabilt vandig basert konsentrat som kan bli fortynnet med vann.

Hittil har den eneste praktiske tilnærmingen for formulering av de mange lite vannoppløselige agrokjemikaliene vært å løse dem i et organiske vannblandbart oppløsningsmiddel, vanligvis et aromatisk hydrokarbon slik som xylen eller isoforon, og emulgere den resulterende organiske oppløsningen i vann. En stor ulempe med denne metoden er at de vanlig brukte oppløsningsmidlene er uønsket økologisk og på grunn av sikkerheten for mennesker. Kun mangelen på praktiske alternative metoder for formulering av mange agrokjemikalier har hindre strengere restriksjoner på bruk av slike oppløs-ningsmidler.

Andre tilnærmingsmåter til problemet ved bruk av noen av de mindre vannoppløselige agrokjemikaliene har omfattet formuleringen av pulvere som kan fuktes eller dispergerbare korn, som begge har gitt problemer for brukerne ved behandling av faststoffet og blandingen av dem med vann. Det har vært gjort forsøk på å lage konsentrerte vandige suspensjoner av agrokjemikalier, men disse har vanligvis liten stabilitet som fører til sedimentering ved henstand, høy viskositet som gir problemer ved håndtering og fortynning og/eller høy pris grunnet bruk av dyre dispergeringsmidler og fortykningsmid-ler.

EP-PS 89 06234 beskriver en metode for suspendering av forholdsvis vann-uoppløselige biocider og agrokjemikalier for å danne sterkt konsentrerte, stabile, hellbare, vannbaserte suspensjoner som passer for fortynning med vann før bruk, hvor metoden ikke benytter seg av potensielt farlige oppløsningsmidler. Bruken av strukturerte overflateaktive midler er vanligvis brukbare ved fremstilling av stabile suspensjoner av et vidt spekter uoppløselige eller lite oppløselige biocider og agrokjemikalier, inkludert mange som hittil kun har vært tilgjengelige i organiske oppløsningsmid-ler eller som pulvere som kan fuktes eller som ustabile suspensjoner.

Ifølge den nevnte patentsøknad kan helt vann-uoppløselige eller lite oppløselige biocider og agrokjemikalier bli suspendert med konsentrasjoner på fra 10 til 70 vekt-# eller høyere i vandig strukturerte overflateaktive systemer. Uttrykket "strukturert overflateaktivt system" betyr vandige systemer hvorpå overflateaktive midler danner mesofaser bestående av stukturer som er større enn vanlige sfæriske miceller, som samvirker for å gi det vandige medium tiksotrope egenskaper. Strukturene kan være faststoff, mesofaser eller væske og kan være i form av sfærulitter eller lameller med flere lag som er ujevnt spredt eller emulgert i systemet eller danner svakt retikulære strukturer eller av staver eller plater. Størrelsen av strukturene kan typisk ligge i området 0,01 til 200 p, helst 0,5 til 20 p. Strukturerte overflateaktive systemer blir vanligvis dannet ved vekselvirkninger av overflateaktive midler med oppløste elektrolytter som salter eller baser. Slike systemer brukes i noen flytende detergenter og vaskesammensetninger og har blitt beskrevet f.eks. i GB-2.123.846 og GB-A-2.153.380.

Bruk av strukturerte overflateaktive midler for suspensjon av agrokjemikalier gir flere mulige fordeler. I mange tilfeller blir aktiviteten og/eller selektiviteten av det aktive materialet øket. Det strukturerte overflateaktive midler er i stand til å suspendere et vidt spekter av partikkelstørrelser og kan bli brukt i et bredt pE-område, dvs. ved riktig valg av overflateaktivt middel. Systemene får vanligvis en stabil form som gjør våtfresing lettere.

Det er kjent at alifatiske oljer kan forbedre ytelsen til mange vann-uoppløselige eller lite oppløselige pesticider. Man har nå oppdaget at alifatiske oljer slik som parafin- eller glyseridoljer, dvs. vegetabilske oljer, kan bli inkludert i stabile strukturerte overflateaktive systemer. Det synes som om oljen uventet blir innlemmet i mesofase-strukturen. Man antar at oljen er innlemmet i dobbeltlagene av overflateaktivt middel som er karakteristisk for de fleste strukturerte overflateaktive midlene. Når det tilsettes mer olje enn den mengden som kan bli innarbeidet i det overflateaktive midlets struktur, blir overskuddet spredt som små dråper som bli hindret i å skille seg ut ved det overflateaktive midlets struktur, slik at den alifatiske oljen og biocide eller agrokjemisk aktive substanser blir kosuspendert av det strukturerte overflateaktive midlet. Det har blitt oppdaget at foreliggende oppfinnelse gir en klar reduksjon i problemene ved tap av stabilitet og/eller mobilitet i forhold til konvensjonelle olje-i-vann-suspensjoner hvor det ikke er tilstede strukturerte overflateaktive midler.

Foreliggende oppfinnelse gir en biocid eller agrokjemisk sammensetning bestående av partikler eller smådråper av hovedsakelig vann-uoppløselige eller lite oppløselige biocide eller agrokjemisk aktive stoffer, fra 3 til 35 vekt-# av et anionisk, kationisk, ikke-ionisk eller amfoterisk overflateaktivt middel, hvor nevnte overflateaktive middel danner et vandig strukturert overflateaktivt middel som suspenderer nevnte aktive stoff, kjennetegnet ved at forholdet av nevnte overflateaktive middel til nevnte aktive stoff er mindre enn 20:1, og videre ved at nevnte sammensetning også omfatter fra 2 til 40 vekt-# av et alifatisk hydrokarbon eller en glyseridolje.

Produktet bør ha en lamell struktur slik som beskrevet i GB-2.123.846 eller helst en sfærulittisk struktur slik som beskrevet i GB-A-2.153.380.

Sammensetningen ifølge oppfinnelsen inneholder helst minst 3 vekt-#, vanligere minst 6 vekt-#, f.eks. 8 vekt-# overflateaktive midler. De overflateaktive midlene utgjør vanligvis opp til ca. 35 vekt-# av sammensetningen, selv om det foretrekkes lavere konsentrasjoner av økonomiske grunner f.eks. mindre enn 30 vekt-#, vanligere mindre enn 25 vekt-#, helst mindre enn 20 vekt-#, f.eks. 10 til 15 vekt-#. Det er teoretisk mulig å bruke høyere konsentrasjoner av overflateaktive midler, f.eks. opp til 60 eller 70 vekt-#, men slike høye nivåer kan neppe forsvares kommersielt og kan forårsake tekniske problemer grunnet viskositeten.

Det overflateaktive midlet kan f.eks. bestå i det vesentlige av en i det minste lite vannoppløselig salt av sulfonsyre eller monoesterifisert svovelsyre, f.eks. et alkylbenzen-sulfonat, alkylsulfat, alkyletersulfat, alkyletersulfonat, olefinsulfonat, alkansulfonat, alkylfenolsulfat, alkylfenol-etersulfat, alkyletanolamidsulfat, alkyletanolamidetersulfat eller alfa-sulfof ettsyre og dets estere som har minst en alkyl eller alkenylgruppe med fra 8 til 22, vanligvis fra 10 til 20, alifatiske karbonatomer.

Nevnte alkyl eller alkenylgrupper er helst rettkjedede primærgrupper, men kan være sekundære eller forgrenede grupper. Uttrykket "eter" refererer her til oksyalkylen og homo- el^er blandede polyoksyalkylengrupper slik som polyoksyetylen, polyoksypropylen, glyseryl og blandet polyoksyetylen-oksypropylen eller blandet glyseryl-oksyetylen, glyseryl-oksypropylengrupper eller glyseryl-oksyetylen-oksypropylengrupper, som typisk inneholder fra 1 til 20 oksyalkylengrupper. For eksempel kan de sulfonerte eller sulfaterte overflateaktive midlene være natriumdodecyl-benzensulforiat, kaliumheksadecylbenzensulfonat, natrium-dodecyldimetylbenzensulfonat, natriumlaurylsulfat, natrium-tallowsulfonat, kaliumolleylsulfat, ammoniumlaurylmono-etoksysulfat, eller monoetanolamincetyl 10 ml etoksylatsul-fat.

Andre anioniske overflateaktive midler som kan nyttes ifølge foreliggende oppfinnelse, omfatter fettsyrealkylsulfosuksi- nater, fettsyrealkyletersulfosuksinater, fettsyrealkylsulfo-suksinamater, fettsyrealkyletersulfosuksinamater, acylsarko-sinater, acyltaurider, isotionater, såper slik som stearater, palmitater, resinater, oleater, linoleater, harpikssåper og alkyleterkarboksylater og saponiner. Anioniske fosfatestere omfattende naturlig forefinnende overflateaktive midler slik som lecitiner, kan bli brukt. I alle tilfeller inneholder de anioniske overflateaktive midlene typisk minst en alifatisk hydrokarbonkjede med fra 8 til 22, helst 10 til 20 og vanligvis et snitt på fra 12 til 18 karbonatomer, en ioniserbar syregruppe slik som en sulfo-, syresulfat, karboksy, fosfon- eller syrefosfatgrupper, og for etere, en eller flere glyseryl og/eller fra 1 til 20 etylenoksy og/eller propylenoksygrupper.

Foretrukne anioniske overflateaktive midler er natriumsalter. Andre salter av kommersiell interesse omfatter saltene av kalium, litium, kalsium, magnesium, ammonium, monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin og alkylaminer med opp til syv alifatiske karbonatomer, f.eks. isopropylamin.

Det overflateaktive midlet kan eventuelt inneholde eller bestå av ikke-ioniske overflateaktive midler. Det ikke-ioniske overflateaktive midlet kan f.eks. være en C1Q_22 alkanolamid av en mono eller di-laverealkanolamin, slik som kokos eller talgmonoetanolamid eller dietanolamid. Andre ikke-ioniske overflateaktive midler som eventuelt kan være tilstede, omfatte etoksylerte alkoholer, etoksylerte karboksylsyrer, etoksylerte aminer, etoksylerte alkylol-amider, etoksylerte alkylfenoler, etoksylerte glyserylestere, etoksylerte sorbitanestere, etoksylerte fosfatestere, og de propoksylerte, butoksylerte og blandede etoksy/propoksy og/eller butoksyanaloger av alle de nevnte etoksylerte ikke-ioniske stoffene som alle har en Cg^g-alkyl eller alkenylgruppe og opp til 20 etylenoksy og/eller propylenoksy og/eller butylenoksygrupper, eller et hvilket som helst annet ikke-ionisk overflateaktivt middel som hittil har vært brukt i pulver eller flytende vaskemiddelblandinger, f.eks. aminoksider. Den siste har typisk minst en Cg_22'<n>elst cio-2Q-alkyl eller alkenylgruppe og opp til to lavere alkylgrupper (f.eks. C^_^, helst

De foretrukne ikke-ioniske overflateaktive midlene for foreliggende oppfinnelse er f.eks. de som har en hydrofil lipofil "balanse på fra 6-18, f.eks. 8-12.

Sammensetningen kan også inneholde kationiske overflateaktive midler som omfatter kvartaere aminer som har minst en lang kjede (f.eks. ci2- 22' tyPisk Cl6-20^ alkyl eller alkenylgruppe, eventuelt med en benzylgruppe og hvor de øvrige fire substituentene er kortkjedede alkylgrupper (f.eks.

De kan også omfatte imidazoliner og kvartaere imidazoliner som har minst en langkjedet alkyl eller alkenylgruppe og amidoaminer og kvartære amidoaminer som har en minst en langkjedet alkyl eller alkenylgruppe. De kvartære overflateaktive midlene er vanligvis salter av anioner som bibringer et mål av vannoppløselige slik som format, acetat, laktat, tartrat, klorid, metosulfat, etosulfat, sulfat eller nitrat.

Sammensetningene ifølge oppfinnelsen kan også inneholde ett eller flere amfotere overflateaktive midler, som omfatter betainer, sulfobetainer og fosfobetainer, dannet ved reaksjon mellom en passende tertiær nitrogenforbindelse som har en langkjedet alkyl- eller alkenylgruppe med den rette rea-gensen, slik som kloreddiksyre eller propansulfonsyre.

Eksempler på passende tertiære nitrogeninneholdende for-bindelser omfatter: tertiære aminer som har en eller to langkjedede alkyl eller alkenylgrupper og eventuelt en benzylgruppe eller en annen substituent som er en kortkjedet alkylgruppe; imidazoliner som har en eller to langkjedede alkyl eller alkenylgrupper og amidoaminer som har en eller to langkjedet alkyl eller alkenylgrupper.

De typene overflateaktive midler som beskrevet over er kun eksempler på vanlige overflateaktive midler som passer ifølge oppfinnelsen. Alle overflateaktive midler som er i stand til å danne et strukturert system kan bli brukt. En grundigere beskrivelse av de forskjellige typene overflateaktive midler som er kommersielt tilgjengelige er beskrevet i "Surface Active Agents and Detergents" av Schwartz Perry og Berch.

Oppløste elektrolyttforbindelser er sterkt foretrukne bestanddeler av sammensetningene. I denne beskrivelsen betyr ordet "elektrolytt" en hvilken som helst vannoppløselig, ioniserbar, ikke-overflateaktiv forbindelse som gir dårligere oppløselighet eller "salter ut" det overflateaktive midlet fra oppløsningen eller micelleoppløsningen.

Selv om det er mulig å fremstille strukturerte systemer i fravær av elektrolytt, hvis konsentrasjonen av overflateaktivt middel er tilstrekkelig høy, vil mobiliteten av et slikt system ofte være utilstrekkelig hvis ikke det overflateaktive midlet har blitt spesielt valgt. Tilsetning av elektrolytt tillater fremstillingen av mobile strukturerte systemer som inneholder lav konsentrasjon av overflateaktivt middel.

Elektrolytten kan være tilstede i konsentrasjoner opp til metning. Vanligvis vil det kreve mer elektrolytt for å danne en struktur for å bære fast materiale jo lavere mengde av overflateaktivt middel som er tilstede. Det er vanligvis foretrukket å bruke høye konsentrasjoner av elektrolytt og lave konsentrasjoner av overflateaktivt middel, og å velge den billigste elektrolytten av økonomiske grunner. Elektrolytten bør normalt være tilstede i konsentrasjoner på minst 1 vekt-# av sammensetningens totalvekt, vanligere minst 2 vekt-#, f.eks. mer enn 3 vekt-# og helst mer enn 5 og aller helst mer enn 5 vekt-#. Vanligvis er konsentrasjonen mindre enn 30 vekt-# og vanligvis mindre enn 20 vekt-# f.eks. mindre enn 15 vekt-#. Typisk er konsentrasjonen mellom 5 og 12$.

Den maksimale elektrolyttkonsentrasjonen avhenger blant andre ting av stukturtypen og den ønskede viskositet, så vel som av kostnaden. Det er foretrukket å danne sfaerulittiske systemer som beskrevet i GB-A-2.153.380 for å oppnå en tilfredsstillende balanse mellom mobilitet og høy last av suspenderte agrokjemikalier. Den optimale konsentrasjonen av elektrolytt for en bestemt type og mengde overflateaktivt middel kan bli bestemt som beskrevet i GB-A- 2.153.380 ved observasjon av variasjonen av elektrisk konduktivitet ved økende elektrolyttkonsentrasjon inntil det første konduktivi-tetsminimum blir observert. Prøver kan bli fremstilt og testet ved sentrifugering i 10 minutter ved 20 000G, justere elektrolyttkonsentrasjonen for å oppnå et suspensjonsmedium som ikke skiller seg i to faser ved sentrifugeringen. Elektrolyttkonsentrasjonen blir helst justert for å gi en sammensetning som ikke sedimenterer ved henstand i tre måneder ved omgivelsestemperatur eller ved 0°C eller 40°C.

Elektrolyttinnholdet bør også justeres for å gi en blanding som er stabil overfor skjærkrefter, f.eks. etter skjæring i en blander med høye skjærkref ter og helst en som ikke gir noen vesentlig økning i viskositet etter eksponering for normale skjærkrefter, f.eks. i en tankomrøring.

Alternativt kan tilstrekkelig elektrolytt bli tilsatt for å danne et lammellært system som beskrevet i GB-2.123.846, f.eks. ved tilsetning av nok elektrolytt for å sikre at det flytende suspensjonsmediet separeres ved sentrifugering ved 800G i 17 timer for å danne en lutfase som inneholder lite eller intet overflateaktivt middel og beholde tørrvekten på en verdi større enn det minimum hvor sammensetningen er ikke-sedimenterende, men over det maksimum hvor det er mulig å helle. Mengden vann i formuleringen kan bli justert for å oppnå en optimal balanse mellom mobilitet og stabilitet.

I tillegg til kostnader, kan valget av elektrolytt avhenge av bruksområdet til suspensjonen. Fungicid- og pesticid—suspen-sjoner ment for avlingsbeskyttelse bør helst inneholde elektrolytter som ikke er giftige for planter eller konsentrasjoner som ikke er høye nok til å gi avlingsskade. Ugressdrepende blandinger kan inneholde hjelpende eller synergistiske ugressdrepere som elektrolytt eller som deler av denne. Den valgte elektrolytt må også være kjemisk forenelig med faststoffet som skal suspenderes. Typiske elektrolytter for bruk i foreliggende oppfinnelse omfatter alkalimetall, alkalijordmetall, ammonium eller aminsalter omfattende klorider, bromider, jodider, fluorider, ortofos-fater, kondenserte fosfater, fosfonater, sulfater, bi-karbonater, karbonater, borater, nitrater, klorater, kromater, formater, acetater, oksalater, citrater, laktater, tartrater, silikater, hypokloritter og, hvis det er ønsket å justere pH, f.eks. for å forbedre stabiliteten av det suspenderte faststoff eller dispergerte væske eller senke giftigheten for planter, kan det brukes syrer eller baser slik som saltsyre, svovelsyre, fosforsyre, sitronsyre eller eddiksyre, eller natrium, kalium, ammonium eller kalsium-hydroksider eller alkaliske silikater.

Det kan være passende å velge næringsmidler for planter som, eller som deler av elektrolytten, f.eks. nitrater, kali og/eller fosfater. Elektrolytter som danner uoppløselige utfellinger med det overflateaktive midlet eller som gi dannelse av store krystaller f.eks. mer enn 1 mm ved henstand, bør unngås. For eksempel er konsentrasjonene av natriumsulfat nær dens metningskonsentrasjon i blandingen ved normal romtemperatur uønsket. Det er vanligvis foretrukket at sulfatkonsentrasjonen bør være mindre enn 3$, helst mindre enn 2% og aller helst mindre enn 1%.

Den suspenderte biocide eller agrokjemisk aktive substansen kan bestå av en eller flere agrokjemikalier eller biocider slik som selektive eller bredspektrede herbicider, defoli-anter, insekticider, miticider, moluscicider, nematicider og andre vermicider, fungicider, baktericider, viricider og andre pesticider, plantenaeringsmidler eller vekst eller utviklingsregulatorer.

Partikkel- eller dråpestørrelsen av det suspenderte materialet kan variere mye. Den maksimale størrelsen som kan bli stabilt suspendert, avhenger av densiteten av den suspenderte fasen og flytgrensen til det suspenderende medium. For praktiske anvendelser foretrekkes at den maksimale partikkel-størrelse er mindre enn 1 mm, helst mindre enn 500 u. Mest foretrukket er at den gjennomsnittlige partikkelstørrelse og mesteparten av partiklene er i området fra 0,1 til 250 p, f.eks. 0,5 til 200 jj , og spesielt 0,5 til 20 jj . Ofte er middels partikkelstørrelse mellom 0,5 og 10 jj .

Der hvor den aktive substansen er et faststoff med lavt smeltepunkt, er det ofte ønskelig å innarbeide en liten mengde smeltepunktnedsettende middel for å hindre fase-endringer under fremstilling eller lagring av sammensetningen. Slike forandringer kan gi instabilitet.

Eksempler på passende aktive substanser omfatter atrazin, alaklor, etofumesat, fenmedifam, dazomet, mancozeb, metylen-bistiocyanat, amitraz, triforin, dimetoat, flusilazol, atkatox og pyridafention.

Andelen av suspendert fase kan variere mellom ca. 1 vekt-# og 80 vekt-#, men ligger vanligvis mellom 10 og b0%. Vanligvis er det ønsket av økonomiske grupper å suspendere så mye agrokjemikalier som mulig uten tap av mobilitet, f.eks. 30 til 50$. Viskositeten av suspensjonen med en skjærkraft på 21 sek-<1>er typisk mellom 0,2 og 50 Pascal sekunder, f.eks. 0,2 til 5 Pascal sekunder, helst 0,2 til 3 Pascal sekunder, aller helst 0,2 til 1,5 Pascal sekunder. Vanligvis blir det foretrukket at viskositeten av suspensjonen målt ved 136 sek-<*>skal være i området fra 0,05 til 10 Pascal sekunder, helst fra 0,08 til 5 Pascal sekunder, f.eks. 0,1 til 2 Pascal sekunder, og helst 0,15 til 1 Pascal sekunder.

Den alifatiske oljen kan være en hydrokarbonol j e slik som parafin, f.eks. kerosen eller petroleumeter, eller en terpentenolje slik som limonen eller citronellen. Foretrukket er at den alifatiske oljen er et glyserid, f.eks. en vegetabilsk olje slik som olivenolje, solsikkeolje, rapsolje, maisolje, palmeolje, amerikansk oljer eller jojobaolje.

Den alifatiske oljen kan være helt inkorporert i det overflateaktive midlets struktur. For eksempel når sammensetningen er sfærulittisk, er oljen inkorporert i sfærolit-tenes struktur, sannsynligvis som en del av de konsentriske dobbeltlagene av overflateaktivt middel som sfærulittene er bygget opp av. Et overskudd av olje kan riktignok tolereres da overskuddet danner små dråper som er emulgert eller suspendert i sammensetningen. Den totale mengden av olje som var inkorporert i sfærulittene og derved suspendert, er ikke større enn det som kan bli tålt uten vesentlig tap av stabilitet eller mobilitet av suspensjonen.

Den maksimale mengden olje som kan bli inkorporert avhenger av det bestemte overflateaktive systemet. Typisk foretrekkes det å inkludere opp til 35$, helst 3 til 30$, f.eks. 14 til 25$ og spesielt 15 til 2056 olje i forhold til sammensetningens totale vekt.

Et problem som oppstår med mange suspensjoner av biocide eller agrokjemisk aktive substanser i vann er mangel på stabilitet grunner interaksjon mellom det suspenderte agrokjemikaliet og det vandige medium og/eller andre komponenter i formuleringen. For eksempel gir suspensjoner av amitraz store problemer med krystallvekst på grunn av dens lave oppløselighet i vandig medium, mens mange par av agrokjemikalier som virker synergetisk eller komplementært ved bruk på avlinger, er kjemisk inkompatible når de lagres sammen i vandige konsentrater.

Agrokjemikalier innkapslet i vannoppløselige innekapslere som vannoppløselige filmdannende polymerer, kan bli stabilt suspendert i vandige strukturerte væsker og beholde sin aktivitet i betraktelig grad ved lagring.

Innekapsling i vannoppløselige filmdannende polymerer og gummier er en velkjent teknikk for binding av forskjellige sensitive ingredienser, slik som farmasøytiske midler og enzymer, for å beskytte dem mot nedbryting ved lagring i luft. Slike kapsler er vanligvis brukt i vandig medium, som oppløser kapselen og slipper ut den aktive ingrediensen rett før bruk. Det er derfor ikke mulig å bruke slike kapsler for å gi beskyttelse ved lagring i vandige medier.

Man antar at den overraskende høye stabiliteten av vann-oppløselige kapsler i strukturerte væsker skyldes det relativt høye elektrolyttinnholdet i disse. Elektrolytten er nødvendig for å vekselvirke med det overflateaktive midlet, som vanligvis danner en sfærulittisk eller lamellar struktur som er i stand til å suspendere uoppløselige partikler.

Suspenderingsegenskapene til en strukturert væske detergent hjelper til å hindre det beskyttede agrokjemikaliet fra å agglomerere og sedimentere. Det er antatt at elektrolytten også hindrer oppoppløsningen av de vannoppløselige kapslene. Dette beskytter agrokjemikaliene inntil formuleringen blir uttynnet for bruk når elektrolytten blir tilstrekkelig uttynnet slik at kapslene oppløses og agrokjemikaliene slippes ut.

Hvis innkapslingsmidlet er faststoff ved normale omgivelses-temperaturer eller kan bli adsorbert i faste granuler, kan de innekapslede agrokjemikaliene bli dannet f.eks. ved granu-lering eller prilling. Korn av agrokjemikalier i en virvel-sjikt eller grytegranulator kan bli belagt med smeltet innekapslingsmiddel eller med en konsentrert vandig opp-løsning av innekapslingsmidlet som blir avdampet for å gi en kapslende film. Alternativt kan fine partikler av agrokjemikalier dispergert i smeltet eller vandig innekapslingsmiddel bli prillet eller sprøytetrøket, for å danne små innekapslede partikler. Slik teknologi er allerede velkjent. En ulempe med belegging eller prilling er riktignok at det av og til er vanskelig å oppnå en perfekt innekapsling. En hver skade i belegget kan forårsake at de belagte korn nedbrytes raskt når de tilsettes vandig suspensjonsmedium.

Den vannoppløselige innekapsler for bruk ifølge oppfinnelsen kan være en vannløselig filmdannende organisk makromolekyl slik som en polymer eller gummi. Spesielt foretrukket er den vannoppløselige polyvinylpyrrolidon. Man kan også bruke en polyvinylalkohol, et cellulosederivat slik som karboksymetylcellulose, metylcellulose eller hydroksypropylcellulose, en gummi slik som guargummi, benzoingummi, tragakantgummi, arabisk gummi eller akasisk gummi, et protein slik som kasein, gelatin eller albumin, et fosfolipid slik som lecitin, et karbohydrat slik som stivelse, dekstrose, galaktose eller amylose, et amylopektin eller polykarboksy-later slik som polyakrylater eller polymaleater. Innekapsleren bør ikke være et overflateaktivt middel eller polyglykol.

Den vannoppløselige innekapsleren er helst en vannoppløselig polymer som blir utfelt av elektrolytt for å danne en fast gelatinaktig eller viskøs film eller sammenhengende lag rundt de agrokjemiske partiklene. Oppløsningen av innekapsleren kan ha en konsentrasjon på fra 0,5 vekt-56 inne-<;>kapsler av oppløsningen vekt opp til metning.

Når en polymer som f.eks. polyvinylpyrrolidon blir brukt som innekapsler, foretrekkes det å bruke en polymer med en molekylvekt på fra 10 000 til 1 500 000, f.eks. 15 000 til 1 000 000, helst 20 000 til 900 000 og aller helst 25 000 til 800 000. Ved bruk av polyvinylalkohol foretrekkes polymer med en molekylvekt på fra 18 000 til 140 000, helst 50 000 til 120 000, f.eks. 80 000 til 100 000. En polyvinylalkohol brukt ifølge oppfinnelsen bør være en delvis hydrolysert polyvinylester av en lav (f.eks. CL ..,^) karboksylsyre, spesielt polyvinylacetat som har en hydrolysegrad på mer enn 25$ og helst mindre enn 9556 , helst 50 til 9056 og aller helst 60 til 8056, f.eks. 7056 til 7556.

Det er også mulig å innkapsle partikler av agrokjemikalier i hydrofobe væsker slik som silikonolje, vaselin eller lett petroleumsføde som er uoppløselig i vandig overflateaktivt middel. Slike hydrofobe innekapslere kan være foretrukket for enkelte pesticider hvis tilbakeholdelse og aktivitet på blader kan bli forbedret i nærvær av hydrofobt medium.

Agrokjemikalier i fast eller væske form kan bli spredt i hydrofob væske slik som silikonolje hvorpå dispersjonen selv spres i det vandige overflateaktive mediet.

Det innekapslede agrokjemiske systemet har helst en middels partikkelstørrelse i området fra 2ji til 2,55 mm, spesielt 5u til 1 mm, helst IOjj til 700jj og aller helst IOOjj til 500jj. Spesielt foretrukket er partikler i området fra 100 til 350jj.

De beskyttede partiklene består vanligvis av 0,5 til 90 vekt-% innekapsler i forhold til partiklene, spesielt 1 til 5056 , f.eks. 2 til 2056.

Stabiliteten kan også bli påvirket av agglomering eller lignende interaksjon mellom suspenderte krystallitter. Dette kan bli unngått ved bruk av steriske inhibitorer slik som polyelektrolytter eller lignende dispergeringsmidler som hemmer eller hindrer partikkelaggregering. For eksempel kan en mindre del, f.eks. fra 0,1 til 10%, helst 0,25 til 5%, og aller helst 0,5 til 3 vekt-# av f.eks. ligninsulfonat, naftalensulfonat, polyvinylalkohol, polyakrylat eller maursyreanhydridkopolymer bli brukt.

Det foretrekkes at suspensjonen ifølge oppfinnelsen har lave skummingsegenskaper. Selv om dette kan bli oppnådd ved valg av lavtskummende overflateaktive midler, foretrekkes det vanligvis å bruke skumdempere slik som silikonolje-skumdempere, fosfatestere, fettsyrealkoholer eller hydro-karbonoljer. Skumdemperen er nødvendig i konsentrasjoner fra 0,1 til 5 vekt-5é.

Sammensetningen kan eventuelt omfatte en suspenderende reagens slik som karboksymetylcellulose eller polyvinylpyrrolidon, f.eks. i mengder fra 0,1 til 5 vekt-56, helst 0,5 til 2 vekt-%.

Sammensetningen kan også eventuelt inneholde synergister, oppløselige biocider, næringsmidler for planter, vekstregu-latorer for planter, konserveringsmidler, buffere, frost-væsker, farge og dufter.

Det anbefales at sammensetningen ikke inneholder noen lett fordampelige organiske oppløsningsmidler, verken vann-blandbare oppløsningsmidler slik som lavere mono- og polyhydroksyalkoholer, ketoner og polyetere eller ikke-vannblandbare oppløsningsmidler slik aromatiske hydrokarbo-ner, eller noen hydrotroper slik som urea, benzensulfonat eller lavere alkylbenzensulfonater.

Oppløsningsmidler og hydrotrope midler har en tendens til å forstyrre det overflateaktive midlets strukturering og krever bruk av klart større mengder av overflateaktivt middel og/eller elektrolytt. De øker også prisen av formuleringen uten vanligvis øking av ytelsen. Aromatiske oppløsningsmidler er i tillegg uønskede av toksikologiske grunner.

Det foretrekkes derfor at oppløsningsmidlene og hydrotrope midler, hvis de i det hele tatt skal være tilstede, er tilstede med andeler mindre enn 1056, helst mindre enn 556, aller helst mindre enn 156, f.eks. mindre enn 0,556, vanligvis mindre enn 0,156 og aller vanligst mindre enn 0 ,0556 av vekten.

Det er likeledes foretrukket at polymere fortykningsreagenser slik som gummier, ikke er tilstede eller tilstede i konsentrasjonen lavere enn 556 , helst lavere enn 0 , 556 siden de ikke vanligvis er nødvendige for å stabilisere sammensetningen og siden de øker kostnadene og viskositeten til suspensjonen.

Oppfinnelsen vil bli illustrert ved de følgende eksempler hvor alle prosenter er vektprosent av total vekt.

Eksempel 1

En suspensjon blir laget av:

Eksempel 2

Eksempel 3

En suspensjon ble laget av:

Eksempel 4

Claims (9)

1. Biocid eller agrokjemisk sammensetning bestående av partikler eller smådråper av hovedsakelig vannuoppløselige eller lite oppløselige biocide eller agrokjemisk aktive stoffer, fra 3 til 35 vekt-5é av et anionisk, kationisk, ikke-ionisk eller amfoterisk overflateaktivt middel, hvor nevnte overflateaktive middel danner et vandig strukturert overflateaktivt middel som suspenderer nevnte aktive stoff,karakterisert vedat forholdet av nevnte overflateaktive middel til nevnte aktive stoff er mindre enn 20:1, og videre ved at nevnte sammensetning også omfatter fra 2 til 40 vekt-# av et alifatisk hydrokarbon eller en glyseridolje.

2. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisertved at sammensetningen inneholder fra 3 til 25 vekt-#, mer foretrukket fra 6 til 8 vekt-# eller fra 10 til 15 vekt-% av nevnte overflateaktive middel.

3. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 2,karakterisert vedat nevnte sammensetning også omfatter fra 1 til 30 vekt-# og helst fra 5 til 12 vekt-% av en elektrolytt.

4. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat nevnte aktive substans har en partikkelstørrelse i området fra 0,1 pm til 250 pm, helst fra 0,5 pm til 20 pm, og aller helst fra 0,5 pm til 10 pm.

5. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat nevnte alifatiske hydrokarbon eller glyseridolje er en parafinolje, en terpentinolje eller et glyserid.

6. Sammensetning ifølge krav 5,karakterisertved at konsentrasjonen av nevnte olje er fra 3 til 35 vekt-56, helst fra 14 til 25 vekt-56 og aller helst fra 15 til 20 vekt-56.

7. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6,karakterisert vedat nevnte sammensetning også inneholder en eller flere steriske inhibitorer, spesielt ligninsulfonat, naftalensulfonat, polyvinylalkohol, polyakrylat eller maursyreanhydridkopolymer, og videre ved at konsentrasjonen av nevnte steriske inhibitor er fra 0,1 til 10 vekt-56 og helst fra 0,5 til 3,0 vekt-56.

8. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7,karakterisert vedat nevnte sammensetning også inneholder fra 0,1 til 556 av en skumdemper, spesielt hvor nevnte skumdemper er et silisiumbasert materiale, en fosfatester, en fettsyrealkohol eller en hydrokarbonolje.

9. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7,karakterisert vedat nevnte sammensetning også inneholder fra 0,1 til 5 vekt-56 av en suspenderende reagens, spesielt hvor nevnte suspenderende reagens er karboksymetylcellulose eller polyvinylpyrollidon.