PT79155B - Microencapsulated naturally occuring pyrethrins - Google Patents

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Abstract

Process comprises (a) forming a suspension in an aq. emulsion of (I), an isocyanate and an acyl halide, with at least one of the isocyanate and acyl halide being polyfunctional; and (b) adding an amine to the emulsion, in an amt. such that less than 1000 ppm (based on total wt.) of the amine is unreacted, to produce microcapsules of (I) with a shell of polyamide-polyurea.

Description

DESCRIÇÃO DO INVENTO

Este pedido é uma continuação da Série U.S, NS. 177.213, pedida em 11 de Agosto de 1980 e relaciona-se com o pedido de patente de Ooseph Simkin e Houiard Bohm, com o título "Entomological Active Coating Materials for Comestible Packaging'’, Série NS, 177.212, pedida a 11 de Agosto de 1980, ambas aqui citadas para referência.

Este invento descreve um processo para a formulação de insecticidas microencapsulados da família das piretrinas. Mais em particular descreve-se um processo para microencapsular piretrinas naturais empregando parede de cápsula de poliamida-poliureia que é também aplicável à microencapsulagem de piretrinas naturais "sinergizadas". Este invento refere-se também â preparação dos resultantes insecticidas microencapsulados e aos processos do seu uso.

As piretrinas são uma classe de materiais entomologicamente activos que se baseiam em certas espécies químicas que ocorrem naturalmente em plantas de piretrina. As piretrinas quer naturais quer sintéticas têm sido reconhecidas como agentes insecticidas. Uma outra vantagem das piretrinas como inse£ ticidas é a sua relativamente baixa toxicidade para os mamíferos e a certas outras espécies não-de-insectos. Assim, as pire, trinas são conhecidas como uma classe de insecticidas “aceitável para o ambiente”.

Uma desvantagem séria ao emprego mais lato das piretrinas como insecticidas ê o facto delas serem labeis à oxidação, hidrólise e outras degradações. Em consequência, a actividade entomológica das piretrinas decresce com o tempo; elas são assim conhecidas por serem relativamente não-persistentes. Enquanto que a falta de persistência pode ser benéfica em certos casos como o do uso na vizinhança dos domicílios, para muitas aplicações a falta de persistência é um grande inconveniente. Assim por exemplo o uso de piretrinas nativas em agricultura não é praticável, sob o ponto de vista económico, devido àquela falta de persistência. Como se verá, o aumento de persis62 968

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tência dos insecticidas de piretrina é um objectivo a atingir; tem havido progressos para este objectivo em várias frentes. As, sim, têm sido formulados certos insecticidas derivados sinteticamente da piretrina com maior resistência ã degradação e conco mitantemente de maior persistência. Outras tentativas para aumentar a persistência de pesticidas de piretrina incidiram sobre um parcial isolamento do insecticida dos efeitos degradantes do ambiente. Assim, por exemplo, a patente americana 4 056 610 de Barber, Or. et al descreve a formulação de insecticidas microencapsulados, incluindo piretrinas, com microcápsulas de poliureia com materiais fotoestabilizantes da luz ultravioleta que minimizam a fotooxidação das espécies encapsuladas. Como será adiante mais detalhado, os métodos tradicionais de microencapsu, lação como os praticados na patente americana 3 577 515 de 1/ane gaer, 3 270 100 de Oolkovski, 3 429 827 de Ruus ou 3 959 464 de DeSavigny, quando aplicados a piretrinas naturais não fornecem piretrinas naturais microencapsuladas de poliamida-poliureia aceitáveis para uso em muitos processos. Este invento ultrapas. sa este e outros inconvenientes.

0 processo deste invento constitui uma modificação de processos já conhecidos para a formulação de materiais microencapsulados. A este respeito, de novo se faz referência às pa tentes americanas de l/andegaer e DeSavigny, ambas cedidas (*’assigned") ao signatário deste invento, ambas as patentes aqui cj. tadas para referência. Estas patentes dão um excelente panorama das técnicas de microencapsulagem com poliamida-poliureia. A patente de Sarber, 4 056 610 que descreve uma aproximação à microencapsulagem de inter alia piretrinas, está limitada a siste mas de capsulagem do tipo poliureia e não está dirigida aos sis temas poliamida-poliureia do presente invento. Assim aos peritos na arte recomendam-se as patentes de 1/andagaer e DeSavigny para uma compreensão fundamental das técnicas de polimerização interfacial e métodos que conduzem ã microencapsulagem empregajn do sistemas de poliamida-poliureia.

Em geral, a técnica de microencapsulagem de l/andegaer e DeSavigny realiza-se por polimerização interfacial. Conforme

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-4esta técnica, ê estabelecida uma fase dispersa de um líquido contendo a piretrina, em fase contínua, contendo ainda a fase dispersa o primeiro de pelo menos dois reagentes complementares que reagem entre si para formar a parede da cápsula, por polime rização de condensação. Em seguida introduz-se o segundo dos reagentes complementares na fase contínua; a polimerização ocorre na interface entre as gotículas dispersas e o meio de suspensão continuo. Os peritos na arte entenderão que podem ser incorporadas mais do que dois reagentes complementares formando polímero, em várias combinaçães, em qualquer das fases l_í quidas imiscíveis, desde que o contacto entre os dois reagentes complementares aconteça sá por mistura.

Em geral â desejável preparar microcápsulas com paredes de ligaçães recticulares ("crosslinked"). Como Vandegaer reconhece, este recticulado sá á possível incluindo uma ou mais espécies "polifuncionais" no sistema de polímeros."Polifuncional" quer aqui dizer "tendo pelo menos três funçães reactivas por mo lêcula". Os peritos na arte saberão que estas funçães ("functi£ nalities") podem ser iguais ou diferentes. Tambám saberão que não é necessário que todas as moléculas de uma espácie constituinte tenha 3 ou mais funçães para ser polifuncional; assim uma espácie pode ser considerada polifuncional quando tenha aci ma de duas funçães reactivas, em mádia. Por exemplo, o polimeti leno-polifenilisocianato pode ser considerado polifuncional ain da que, em mádia, cada molácula possa ter somente cerca de 2,6 funçães reactivas.

E portanto necessário que pelo menos uma das fases, aquo sa ou orgânica, compreende pelo menos uma espécie polifuncional com vista a garantir o recticulado das paredes das cápsulas. Os peritos na arte entenderão que o grau de interligação ("crcss-linking") pode ser controlado regulando a quantidade de espécies polifuncionais relativamente à totalidade de materiais polimerizáveis.

A primeira e a segunda espécies reactivas são escolhidas de modo a serem reactivas entre si nas condiçães de reacção. Os peritos na arte que tenham revisto as patentes de Vandegaer e

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DeSavigny, aqui citados para referência, reconhecerão que existem muitas opções para a primeira e segunda espécies reactivas e que podem resultar da reacção muitos produtos poliméricos. As. sim, as paredes da cápsula podem compreender amida (sulfonamida, etc.) uretano, ureia, ester e muitas outras funções. Para praticar este invento achou-se conveniente usar sistemas de poliamida-poliureia.

Verificou-se que o método geral de rnicroencapsulagem ensinado por Vandegaer e DeSavigny é relativamente ineficiente quanto ao fornecimento de material insecticida satisfatoriamente microencapsulado quando se usam sistemas de poliamida-poliureia. Assim a técnica de rnicroencapsulagem de Vandegaer com poliamida-poliureia para piretrinas naturais produz na prática uma quantidade apreciável de material pegajoso. Isto manifesta, -se na tendência das microcápsulas se aglomerarem ou de se cola rem umas às outras em massas informes. A aglomeração de microcápsulas resulta em incapacidade delas se moverem livremente; a medida da aglomeração é a incapacidade de porções substanciais de cápsulas passarem um peneiro de 40 malhas. Assim, as cápsulas não aglomeradas passarão por um peneiro de 40 malhas numa extensão de peio menos 60,- e de preferência 90/. De maior preferência as cápsulas não-aglomeradas passarão ainda um peneiro de 50 malhas numa extensão de pelo menos cerca de 80/. Tais microcápsulas aglomeradas são inadequadas para o uso de formula, çõ es para aspersão, especialmente no controle de pestes estrutu, rais e na agricultura, para revestimento e para outros usos. Ainda que não se conheça bem o mecanismo que ocorre e provoca material pegajoso ou aglomerado naqueles sistemas, cre-se que a natureza qúímica das piretrinas naturais pode interferir com o processo de polimerização da parede da cápsula. Em alternativa, é possível que impurezas normalmente associadas às piretrinas naturais e preparações ds piretrinas sejam responsáveis por aquela interferência que produz aglomeração segundo as antigas técnicas de rnicroencapsulagem. Fiais em particular, crê-se que as piretrinas naturais ou as impurezas a elas associadas possam reagir com as aninas nos sistemas de rnicroencapsulagem, resultando a referido aglomeração. As patentes Vandegaer e DeSavigny

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descrevem ambas, técnicas de encapsuiagem que provocam a adição dos componentes aminados em tempo praticamente instantâneo. Crê, -se que esta adição rápida facilita a aglomeração quando se aplicam os métodos de microencapsulagem com poliamida-ureia às piretrinas naturais. Este invento ultrapassa esses inconvenientes e fornece piretrinas naturais microencapsuladas que se mo vem livremente sem aglomerar.

De acordo com a prática deste inventa as piretrinas natu rais microencapsuladas sãe formuladas por um processo de microencapsulagem no qual a natureza dos reagentes, a ordem da adição dos reagentes e a velocidade da adição dos reagentes são cuidadosamente controladas. Mais em particular, as mierocapsulas de poliamida-poliureia contendo piretrinas naturais são fo_r muladas a partir de sistemas de reacção isocianato-acilhaleto-amina empregando uma modificação do processo de polimerização interfacial de Vandegaer. Esta modificação compreende o contro le cuidadoso da velocidade de adição do componente amina à suspensão aquosa da piretrina natural e isocianato-acilhaleto.

Mais em particular, a amina ê medida e introduzida na suspensão a uma velocidade que evite um excesso localizado de amina. Este processo redu?^ reacção entre piretrinas naturais, ou impurezas associadas, com o componente aminado por manter em baixo nível a concentração de amina. Verificou-se ser necessário manter a concentração em amina livre a 1000 ppm ou abaixo, baseado no pje so da mistura. Em consequência podem obter-se piretrinas naturais microencapsuladas, não aglomeradas e movendo-se livremente, para muitos fins entomolágicos.

De acordo com a prática deste invento, as piretrinas naturais e o componente ou componentes da primeira espécie reactj. va que compreende isocianatos polifuncionais e acilhaletos, são misturados formando uma mistura orgânica com ou sem agentes orgânicos adicionais. Esta misturei é então emulsificada numa fase contínua aquosa, em pH adequado, formando uma dispersão de gotículas de material orgânico contendo piretrinas. A segunda espécie reactiva que compreende a amina polifuncional é então introduzida, de mode controlado, na suspensão sob agitação. A

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eficiência deste passo á crítica para a prática do presente inuento. Verificou-se que quando o componente de amina é adicionado à suspensão a uma velocidade relativamente elevada, tal co mo se descreve nas patentes de Vandegaer e DeSavigny, de modo a que a concentração de amina livre exceda 1000 ppm, o produto torna-se pegajoso e aglomera em maior ou menor grau. Verificou, -se contudo que quando o componente amina ê adicionado devagar de modo a que a concentração em amina livre se mantenha abaixo de 1000 ppm, o produto não fica pegajoso nem aglomera, obtendo-se piretrinas naturais microencapsuladas que se movem livremen te. Assim verificou-se que a velocidade de adição do reagente complementar de amina ao reagente complementar não aminado na fase ou suspensão imiscível dispersa em água, é uma variável critica para a obtenção de piretrinas naturais microencapsuladas úteis.

Ainda que a velocidade de adição do segundo componente reactivo contendo amina à suspensão ou dispersão seja melhor descrita pelos resultados conseguidos, isto á, pela obtenção de piretrinas naturais microencapsuladas não pegajosas e sem se aglomerarem, do que por qualquer operação de medida quantitativa duma velocidade absoluta de adição, podem ser previstas certas medidas quantitativas da velocidade de adição. Assim, em geral, o componente contendo amina será vertido muito lentamente, de preferência gota a gota, à suspensão ou dispersão. Mais em particular, a velocidade de adição da amina deve ser tal que se mantenha uma baixa concentração de amina no vaso de reacção, abaixo de 1000 ppm, até que praticamente todos os isocianatos e/ou acilhaletos tenham reagido. Os peritos da arte reconhecerão que a duração da adição da amina variará com os reagentes escolhidos, escala de reacção e outras variáveis. Para uma escala de 20 mole, cerca de 30 minutos serão habitualmente sufici entes para as adições de aminas. Ainda que para este objectivo os padrões qualitativos ajudem a definir a velocidade adequada de adição do componente amina, tal velocidade é ainda melhor de. terminada individualmente, para cada conjunto de parâmetros de reacção. Esta determinação está dentro da rotina dos peritos da arte quando informados do resultado desejado. Assim quando

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avisados de que resultará um material microencapsulado, não pegajoso, não aglomerado, quando se adopte uma velocidade de adição suficientemente baixa e que resultará material pegajoso e aglomerado a velocidades de adição mais altas, os peritos da a_r te facilmente determinarão a velocidade de reacção, adequada pa ra qualquer sistema dado. De qualquer modo, só será preparado um produto adequado se a concentração de amina livre se situar abaixo de cerca de 1000 ppm.

As piretrinas adequadas aos diversos arranjos deste invento, podem ser quaisquer dos constituintes activos das piretrinas naturais e de plantas aparentadas. Assim, a piretrina I, que á o ester piretrolona do ácido crisantemo-monocarboxílico que se p,fensa ser o ingrediente insecticida mais potente das flÓres de piretrina; pode ser usada a piretrina II, o ester pi. retrolona do ácido crisantemo-dicarboxílico. Além destas, nume rosos outros agentes insecticidas derivados da flòr de piretrina, como a cinerina I, a cinerina II, que são a 3-(2-butenil)-4-metil-2-oxo-3-ciclopenten-l-il éster do ácido crisantemo-mono-carboxílico e dicarboxílico respectivamente, podem ser usados assim como preparações de piretrina do comércio e insecticidas correlacionados como o pó de piretrina ou extracto. Ainda que este invento se tenha desenvolvido com o objectivo de ultrapassar as dificuldades de microencapsulagem de piretrinas naturais, é também adequado para a microencapsulagem de piretrinas sintéticas. Assim a permetrina, resmetrina, aletrina, cipermetrina e outras piretrinas sintéticas podem ser usadas. Também é possivel utilizar misturas de piretrinas naturais e piretrinas siri téticas, em um ou mais arranjos deste invento.

De acordo com um arranjo preferido deste invento, o insecticida de piretrinas ou misturas pode ser "sinergizada'’ por meio de técnicas bem conhecidas para os peritos na arte. Assim, piretrinas ou misturas de piretrinas podem tornar-se mais biologicamente activas pela inclusão de agentes sinérgiccs como o butóxido de piperonilo, 4-dodecil-4’-dodeciloxi-2-hidroxibenzofenona, ou outros agentes sinérgicos bem conhecidos. Veja a es. te respeito, Pirethrum the Natural Insecticida, Caside ed. (Aca dem, 1973) e Pesticides, Cremlyn (Wiley, 1978), pp 47-48. Várias

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piretrinas sinergizadas incluindo piretrinas naturais podem obter-se no comércio e são todas adequadas para uso num ou em mais arranjos do invento. Qs agentes sinérgicos serão uma ques. tão de escolha para os praticantes deste invento; o termo "piretrina" abrange formulações de piretrinas que incluem também agentes sinérgicos.

De acordo com este invento, as piretrinas naturais micro, encapsuladas podem ser formuladas empregando poliamidas-poliurei. as recticuladas ("cross-linked") como constituintes das paredes

das cápsulas. Na prática deste método a primeira espécie reactiva, a que inclui piretrina nas gotículas suspensas, inclui isocianatos polifuncionais e/ou acilhaletos polifuncionais. A segunda espécie reactiva, introduzida na fase líquida contínua, compreende pelo menos uma amina.

São composições adequadas para a primeira espécie reacti va os ditri- e isocianatos de polifuncionalidade mais alta, jun tamente com polimeros formados a partir deles. Assim os isocia natos como para-fenileno-diisocianato; meta-fenileno-diisocianatoj naftaleno-1,5-diisocianato; tetracloro-m-fenileno-diisoi cianato; 2,4-tolueno-diisocianato; 2,6-tolueno-diisocianato;

4,4-difenil-diisocianato; dicioro-difenilmetano-diisocianatos; bibenzil-diisocianato; bitolileno-diisocianato; difeno-ester-diisocianatos; dimetildifenil-diisocianatos; polimetileno-polifenil-isocianatos; trifenilmetano-4,4,4’-triisocianato; isopropilbenzeno-alfa-diisocianato; e outros semelhantes podem ser usados como componentes da primeira espécie reactiva. Estes isocianatos polifuncionais podem ser usados quer como monémeros quer como polimeros. Por exemplo, o polimetileno-polifenil-iso, cianato (conhecido pela sua marca comercial da Upjohn "PAPI R ") e polimeros semelhantes são constituintes preferidos da primeira espécie reactiva.

São exemplos de acilhaletos adequados para uso como componentes da primeira espécie reactiva o sebacoíl-cloreto; etileno-bis-cloroformiato; fosgénio; azelaoil-cloreto; adipoil-cloreto; tereftaloil-cloreto; cloreto de ácido dodecacedioico; cloreto ácido dímero; 1,3-benzeno-flufonil-dicloreto; tri

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mesoil-cloreto; 1,2j4,5-benzeno-tetraácido-cloreto; 1,3,5-beri

zeno-trisulfonil-cloreto; cloreto ácido trímero; cloreto do ácido cítrico; e 1,3,5-benzeno-tris-cloroformiato. De acordo com este processo preferido, a primeira espécie reactiva é formulada de modo tal que o polímero resultante da reacção da primeira e da segunda espécie reactiva, esteja recticulada de cerca de 10/ até cerca de 95/. Quer isto dizer que de cerca de 10/ até cerca de 95/ dos polímeros da parede da célula polirnêrica fazem parte de um recticulado polimérico tridimensional.

De preferência emprega-se um recticulado de cerca de 20/ até cerca de 50/ e os componentes da primeira espécie reactiva são de preferência escolhidos de modo a atingirem este objectivo. 0 grau de recticulação presente no produto polimérico final pode ser controlado pela observação da funcionalidade tri-, tetra- e ainda mais alta, no isocianato e componentes de acilhaleto da primeira espécie reactiva. Assim um aumento de isocianatos tri-, tetra- e de funcionalidade mais elevada e de poliacil-haletos aumenta a recticulação no produto final.

A amina que pode ser usada como componente da segunda espécie reactiva pode ser escolhida entre uma vasta variedade de compostos com duas ou mais funções amina. São exemplos de aminas adequadas a etilenodiamina; fenilenodiamina; toluenodiamina; hexametilenodiamina; hexametilenotriamina; dietilenotriamina; dietileno tetramina; piperaimina, 1,3,5-benzenotriamina-tricloridrato; 2,4,6-triaminotolueno-tricloridratoj

tetraetilenopentamina; pentaetilenohexamina; polietilenoamida 1,3,6-triaminonaftalenoJ 3,4,5-triamino-l,2,4-triazolo; melamina; 1,4,5,8-tetraaminoantraquinona; etc.; é claro que se podem usar misturas.

0 processo para a formulação de piretrinas naturais microencapsuladas pode com vantagem utilizar numerosas espécies além das piretrinas e dos componentes da parede da cápsula. Assim, as formulações de acordo com este invento podem incluir argilas, pigmentos, modificadores de viscosidade, polímeros, ge latinas, agentes de suspensão, corantes, agentes anti-espuma, preservantes, anti-oxidantes, estabilizadores de U.V. e numero62 968

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sas outras famílias de materiais que ocorrerão aos peritos na arte, E particularmente útil incorporar anti-oxidantes e estabilizadores de U.V. simultaneamente com as piretrinas para microencapsulagem. A adição destes agentes serve ainda para proteger as piretrinas de degradação e assim melhorar a persistência geral das composições de insecticidas aqui formuladas.

Os peritos na arte saberão apreciar que a espessura média das paredes da cápsula que pode ser usada no processo de mi croencapsulagem deste invento pode variar se variarmos as quantidades relativas dos materiais em relação às composições de eri capsulagem, Qs peritos na arte verão também que a espessura re lativa da parede da cápsula bem como o grau de recticulação pre. sente no polimero que constitui essa cápsula afectará a taxa de difusão da piretrina através da parede e influenciará tanto a persistência do insecticida como a sua potência em qualquer altura, Como anteriormente se mencionou, o controle da polifuncionalidade dos isocianatos e/ou acil-haletos fará variar a quantidade de recticulação nas paredes das cápsulas resultantes. Assim pode-se controlar o grau de dispersão do material a encajo sular, pode-se controlar a intensidade da agitação e pode-se juntar de modo controlado agentes emulsificantes à fase aquosa, tudo como é já bem sabido pelos peritos na arte. A espessura da parede da microcápsula pode ser controlada pela quantidade de intermédios reactivos disponíveis para a formação de polímeros. Ainda que a quantidade de insecticida, expressa em propor, ção em peso em relação à quantidade da composição de encapsulagem, possa variar largamente entre cerca de 2:1 até cerca de 10:1, uma proporção em peso de aproximadamente 5:1 é preferível para muitas aplicaçõss. Os peritos na arte, se seguirem as linhas gerais de orientação acima expressas, tendo em atenção as referências de Vandegaer e DeSavigny aqui encorporados para referência, poderão facilmente formular insecticidas naturais microencapsulados de acordo com o presente invento, obtendo a desejada proporção em peso de insecticida em relação ao polímero.

Os insecticidas naturais microencapsulados podem ser uti. lizados de várias maneiras. Assim, as suspensões aquosas de in

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secticidas podem ser usadas para aspersão em colheitas ou para controle de insectos. Um uso preferido de insecticidas naturais microencapsulados, deste invento, ê discutido no pedido da Série NS. 177 212, de 11 de Agosto de 1980, com o título "Entomologically Active Coating Materials for Comestible Packaging". Assim os produtos microencapsulados produzidos de acordo com este invento podem ser incluídos erjá/érias formulações de revestimentos e usados para revestir materiais de embalagem vários adequados para conter comestíveis. Tais materiais de embalagem revestidos têm mostrado possuir uma grande persistência contra o ataque de insectos, maior do que.os materiais de revestimento utilizando piretrinas não encapsuladas ou materiais de embalagem que tenham sido aspergidos com soluções naturais de piretrinas não encapsuladas. As tentativas para formular piretrinas naturais microencapsuladas de acordo com os métodos de Vandegaer, ou de acordo com processos onde a velocidade de adição do componejn te amina não tenha sido controlada, e, portanto, onde se eviden cia que as microcápsulas resultantes são pegajosas e aglomeram, têm tido como resultado insecticidas que são relativamente inadequados para o revestimento de materiais» Assim, o presente invento preenche uma necessidade há muito sentida de obter piretrinas naturais microencapsuladas para composições de revestimento de materiais de embalagem de gêneros alimentícios e para outros fins.

EXEMPLO 1: Exemplo de comparação

Uma mistura orgânica compreendendo 50 g de piretrina natural sinergizada (6,1/ activa com 10 vezes a quantidade de piperonil-butóxido), 2,37 g de sebacoil-cloreto (95/) e 2,65 g de PAPI (polímetil eno-polifenilisocianato de nome comercial ''PAPI” da Upjohn) foi emulsificada em 140 ml de uma solução a 0,5/ em água de Gelvatol (um álcool polivinílico parcialmente hidrolizja do, disponível na Monsanto Co). Esta dispersão foi obtida num vaso de vidro de 400 mi equipado com uma válvula de torneira na base, usando urn dispersador Kraft na posição# 6. Depois de 30 segundos de emulsificação transferiu-se a dispersão através da torneira para um copo de 400 ml. A esta dispersão juntou-se

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-13duma só vez uma solução aquosa contendo 1,19 g de etilenodiamina, 1,6 g de solução a 50/ de NaOH e 10 g de água. A concentra ção de quási 5000.ppm de amina livre baixou à medida que a rea£ ção teve lugar, mas não antes das microcápsulas assim formadas se aglomerarem imediatamente após a sua formação e não podendo passar por um peneiro de 50 malhas. 0 produto não era adequado para a formulação de composiçães insecticidas e não podia ser usado como constituinte de revestimentos de embalagens para géneros alimentícios.

EXEMPLO 2

A mistura orgânica do Exemplo 1 foi emulsificada numa so lução aquosa a l/ de Elvanol usando o dispersador na posição

6,5 durante um minuto. A dispersão resultante foi transferida para um copo de 400 ml e juntou-se, sob agitação 1,6 g de NaOH a 50/ em IC ml de água. Ountou-se 1,19 g de etilenodiamina gota a gota durante um período de pelo menos 30 minutos, enquantc que a emulsão era mecanicamente agitada, não passando de 400 ppm a concentração ds amina por reagir. Depois de agitar por mais uma hora, a emulsão foi neutralizada até pH aprcximadamente neutro com HCl. A suspensão podia facilmente passar por um peneiro de 50 malhas s a observação microscópica revelou cápsulas esféricas ncrmais de piretrina natural microencapsulada com um diâmetro médio de cápsula de cerca de 30 microns até cerca de 35 microns,

EXEMPLO 3

0 processo dc Exemplo 2 foi repetida excepto o facto de se ter misturado adicionalmente 1,36 g de dietilenotriamina com a etilenodiamina em solução aquosa. As aminas misturadas foram juntas gota a gota como no Exemplo 2, mantendo a amina por reagir numa concentração de 950 ppm ou abaixo. Obteve-se uma b-ca encapsulagem sem aglomeração e a suspensão passou facilmente através do peneiro de 50 malhas.

EXEMPLO 4

A encapsulagem de piretrina sir.ergizada fei realizada exactamente como nc Exemplo 2 excepto por ss ter junto á mistu

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-14ra orgânica um anti-oxidante (2,6-di-tetra-butil-4-metilfenol, 0,0346 g) e um estabilizador de U.V, (TINUVIN 328, marca comercial da Ceiba-Geigy, 334 g). A quantidade máxima de amina por reagir foi mantida abaixo de 1000 ppm com base no peso da mistu ra. A suspensão assim preparada foi calculada para pcssuir aproximadamente 1,5/ de piretrina activa com base no pese da suspensão e constatou-se estar bem preparada e não aglomerar.

EXEMPLO 5

0 processo do Exemplo 2 foi reproduzido numa escala dez vezes maior. Uma mistura orgânica compreendendo 500 g de piretrina natural sinergizada (6,0/ activa com 10 vezes mais a quaji tidade de butóxido de piperonilo), 26,5 PAPI e 23,7 g de cloreto de sebacoílo, foi emulsificada em 1,4 litros de solução aquo sa de Elvanol a 0,5/. A dispersão foi realizada num balão de resina, com torneira, de 3 litros, empregando um dispersador Kraft durante 30 segundos na posição & 6. A dispersão foi mari tida com um agitador vulgar enquanto se adicionavam 16 g de uma solução de NaOH a 50/. Ountou-se uma mistura aquosa compreenderi do 25 ml de água, 11,9 g de etilenodiamina e 13,6 g de dietileno triamina, lentamente, à velocidade aproximada de uma gota por se gundo durante cerca de 50 segundos aumentando depois para 2 gotas por segundo atê reacção completa. Esta velocidade de adição manteve a concentração de amina a níveis abaixo de cerca' de 1000 ppm durante toda a fase de adição da amina. A mistura rea gente foi neutralizada com ácido clorídrico diluído atê pH apro ximadamente 6-6,5. A suspensão passou através do peneiro de 50 malhas e caracterizou-se por possuir material aproximadamente esférico, normal, movendo-se livremente, 0 produto foi analisja do e continha cerca de 1,7/ de piretrina natural activa e o tamanho médio das cápsulas era de cerca de 34 microns. Para melhorar a estabilidade da suspensão das cápsulas, juntou-se 0,35/ em peso de Kelzan (uma goma de xantano produzida pela Kelco Com pany). Esta dispersão assim mais espessa mostrou excelentes propriedades insecticidas e boa persistência.

EXEMPLO 6

A eficiência e a persistência das piretrinas naturais mi

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croencapsuladas, de acordo com este invento, são demonstradas por este exemplo.

Cartões foram aspergidos com as composições insecticidas referidas e infestadas com moscas durante certos períodos. A pej? centagem de mortabilidade das moscas foi determinada 24 horas dje pois das moscas serem colocadas sobre as superfícies tratadas.

Os resultados estão apresentados no seguinte Quadro:

QUADRO I

AMOSTRA 1 3 DIA, / DE MORTOS 22 29 7 10 15 Controle - Sem ingredi, ente activo .......... 13 0 1 0 0 0 0 Piretrina natural sinergizada (não encajj sulada, 6/ activa com 10 vezes de butóxido de piperonilo) ....... 100 72 6 13 0 0 0 Piretrina sintética (Resmetrina - S.B. Penick Co.) .......... 84 22 0 6 0 0 0 Material do Exemplo 2 . 100 100 100 100 99 100 100

A superioridade das piretrinas naturais microencapsuladas em relação quer a piretrinas naturais não encapsuladas, quer à Resmetrina não encapsulada está bem demonstrada. Foi feita uma tentativa para aspergir o material do Exemplo 1 mas sem sucesso e portanto não se avaliou a sua eficiência.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

This order is a continuation of the US Series, NS. No. 177,213, filed August 11, 1980, and relates to the patent application of Ooseph Simkin and Houiard Bohm, entitled "Entomological Active Coating Materials for Comestible Packaging", Series NS, 177,212, filed August 11, 1980, both of which are hereby cited by reference.

This invention describes a process for the formulation of microencapsulated insecticides of the pyrethrin family. More in particular is disclosed a process for microencapsulating natural pyrethrins employing polyamide-polyurea capsule wall which is also applicable to the microencapsulation of natural "synergized" pyrethrins. This invention also relates to the preparation of the resulting microencapsulated insecticides and methods of their use.

Pyrethrins are a class of entomologically active materials that are based on certain naturally occurring species of pyrethrin plants. Both natural and synthetic pyrethrins have been recognized as insecticidal agents. A further advantage of pyrethrins as insecticides is their relatively low toxicity to mammals and certain other non-insect species. Thus, eirp, trinas are known as an "environmentally acceptable" class of insecticides.

A serious drawback to the wider use of pyrethrins as insecticides is that they are labile to oxidation, hydrolysis and other degradations. As a consequence, the entomological activity of pyrethrins decreases with time; they are thus known to be relatively non-persistent. While lack of persistence may be beneficial in certain cases such as use in the vicinity of households, for many applications lack of persistence is a major drawback. Thus, for example, the use of native pyrethrins in agriculture is not economically feasible due to the lack of persistence. As will be seen,

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of pyrethrin insecticides is a goal to be achieved; there has been progress towards this objective on several fronts. Thus, certain insecticides derived synthetically from pyrethrin have been formulated with greater resistance to degradation and concomitantly of greater persistence. Further attempts to increase the persistence of pyrethrin pesticides have focused on partial isolation of the insecticide from the environmental degrading effects. Thus, for example, U.S. Patent 4 056 610 to Barber, Or. Et al. Describes the formulation of microencapsulated insecticides, including pyrethrins, with polyurea microcapsules with ultraviolet light photo-stabilizing materials which minimize photooxidation of the encapsulated species. As will be explained in more detail below, traditional methods of microencapsulation, such as those practiced in U.S. Patent 3,577,515 of 1 / ane gaer, 3,270,100 of Oolkovski, 3,429,827 to Ruus or 3,959,464 to DeSavigny, when applied to pyrethrins natural pyrethrins do not provide acceptable microencapsulated polyamide-polyurea natural pyrethrins for use in many processes. This invention overcomes. This and other drawbacks.

The process of this invention constitutes a modification of known processes for the formulation of microencapsulated materials. In this regard, again reference is made to the American patents of Andegaer and DeSavigny, both assigned to the signatory of this invention, both patents referenced herein. The Sarber patent, 4 056 610 which describes a microencapsulation approach of inter alia pyrethrins, is limited to polyurea type encapsulation systems and is not directed to the polyamide-polyurea systems of the present invention Thus the patents of 1 / andagaer and DeSavigny are recommended for a fundamental understanding of interfacial polymerization techniques and methods that lead to microencapsulation employing the polyamide-polyurea systems.

In general, the microencapsulation technique of l / andegaer and DeSavigny is carried out by interfacial polymerization. According

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In this technique, a dispersed phase of a pyrethrin-containing liquid is established in a continuous phase, the first phase of the at least two further reactants further comprising reacting with each other to form the wall of the capsule by condensation polymerization. The second of the complementary reagents is then introduced into the continuous phase; the polymerization occurs at the interface between the dispersed droplets and the continuous suspension medium. Those skilled in the art will appreciate that more than two complementary reagents may be incorporated into the polymer in various combinations in any of the immiscible liquid phases provided that the contact between the two complementary reagents occurs by mixing.

In general it is desirable to prepare microcapsules with crosslinked binding walls. As Vandegaer acknowledges, this crosslinking is possible by including one or more "polyfunctional" species in the polymer system. "Polyfunctional" is here to mean "having at least three reactive functions per molecule". Those of skill in the art will know that these functions ("functionalities") may be the same or different. They will also know that it is not necessary for all molecules of a constituent species to have 3 or more functions to be polyfunctional; so a species can be considered polyfunctional when it has at least two reactive functions. For example, the polymethylene polyphenylisocyanate may be considered polyfunctional, in which, on average, each molecule may have only about 2.6 reactive functions.

It is therefore necessary that at least one of the steps, ie organic or organic, comprises at least one polyfunctional species in order to ensure the cross-linking of the capsule walls. Those skilled in the art will appreciate that the degree of interconnection ("crcss-linking") can be controlled by regulating the amount of polyfunctional species relative to all polymerizable materials.

The first and second reactive species are chosen so as to be reactive with each other under the reaction conditions. Those skilled in the art who have reviewed the Vandegaer

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DeSavigny, referred to herein for reference, will recognize that there are many options for the first and second reactive species and that many polymer products may result from the reaction. Thus, the capsule walls may comprise amide (sulfonamide, etc.) urethane, urea, ester and many other functions. In practicing this invention it has been found convenient to use polyamide-polyurea systems.

It has been found that the general method of microcapsulation taught by Vandegaer and DeSavigny is relatively inefficient in providing satisfactorily microencapsulated insecticidal material when using polyamide-polyurea systems. Thus the Vandegaer micro-encapsulation technique with polyamide-polyurea for natural pyrethrins produces in practice an appreciable amount of sticky material. This manifests itself in the tendency of the microcapsules to clump or glue together in reports. The agglomeration of microcapsules results in their inability to move freely; the agglomeration measure is the inability of substantial portions of capsules to pass a 40 mesh screen. Thus, the non-agglomerated capsules will pass through a sieve of 40 meshes in an extension of at least 60, - preferably 90%. Most preferably the non-agglomerated capsules will further pass a 50 mesh sieve to an extent of at least about 80%. Such agglomerated microcapsules are unsuitable for the use of spray formulations, especially in the control of structural pests and in agriculture, for coating and for other uses. Although the mechanism that occurs and causes sticky or agglomerated material in such systems is not well understood, it is believed that the chemical nature of the natural pyrethrins may interfere with the polymerization process of the capsule wall. Alternatively, it is possible that impurities normally associated with natural pyrethrins and pyrethrin preparations are responsible for that interference which causes agglomeration according to the old microencapsulation techniques. In particular, it is believed that the natural pyrethrins or impurities associated therewith can react with the anions in the microcapsulation systems, resulting in agglomeration. The Vandegaer and DeSavigny patents

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both describe encapsulation techniques which cause the addition of the amino components in near instant time. This rapid addition is believed to facilitate agglomeration when the microencapsulation methods with polyamide urea are applied to the natural pyrethrins. This invention overcomes these drawbacks and provides microencapsulated natural pyrethrins which free form without agglomerating.

In accordance with the practice of the present invention the microencapsulated natural pyrethrins are formulated by a microencapsulation process in which the nature of the reactants, the order of addition of the reactants and the rate of addition of the reactants are carefully controlled. More in particular, polyamide-polyurea mierocapsules containing natural pyrethrins are formed from isocyanato-acylhalide-amine reaction systems employing a modification of the Vandegaer interfacial polymerization process. This modification comprises careful monitoring of the rate of addition of the amine component to the aqueous suspension of the natural pyrethrin and isocyanate acylhalide.

More in particular, the amine is metered and introduced into the suspension at a rate that avoids localized excess of amine. This process reduces the reaction between natural pyrethrins, or associated impurities, with the amino component by keeping the amine concentration low. It has been found necessary to maintain the free amine concentration at 1000 ppm or below, based on the weight of the blend. Consequently, microencapsulated natural, non-agglomerated and freely moving pyrethrins can be obtained for many entomolagic purposes.

In accordance with the practice of this invention, the natural pyrethrins and the component or components of the first reactj species. which comprises polyfunctional isocyanates and acylhalides, are mixed into an organic mixture with or without additional organic agents. This mixture is then emulsified in an aqueous continuous phase, at a suitable pH, to form a droplet dispersion of organic material containing pyrethrins. The second reactive species comprising the polyfunctional amine is then introduced, in a controlled fashion, into the slurry under agitation. THE

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efficiency of this step is critical to the practice of the present invention. It has been found that when the amine component is added to the suspension at a relatively high speed, as described in the Vandegaer and DeSavigny patents, so that the concentration of free amine exceeds 1000 ppm, the product becomes tacky and agglomerates to a greater or lesser degree. It has been found, however, that when the amine component is slowly added so that the free amine concentration remains below 1000 ppm, the product does not stick or agglomerate to obtain free-moving microencapsulated natural pyrethrins. Thus it has been found that the rate of addition of the amine complementary reagent to the unreacted complementary reagent in the immiscible phase or dispersion dispersed in water is a critical variable for obtaining useful microencapsulated natural pyrethrins.

Although the rate of addition of the second amine-containing reactive component to the suspension or dispersion is best described by the results achieved, that is, by obtaining non-sticky, non-agglomerated microencapsulated natural pyrethrins than by any quantitative measurement operation of an absolute velocity addition, certain quantitative measures of the rate of addition may be provided. Thus, in general, the amine containing component will be poured very slowly, preferably dropwise, into the suspension or dispersion. More in particular, the rate of addition of the amine should be such that a low concentration of amine is maintained in the reaction vessel, below 1000 ppm, until practically all isocyanates and / or acylhalides have reacted. Those skilled in the art will recognize that the duration of the amine addition will vary with the chosen reagents, reaction scale and other variables. For a 20-mole scale, about 30 minutes will usually suffice for amine additions. Although for this purpose the qualitative standards help to define the proper rate of addition of the amine component, such velocity is even better. terminated individually, for each set of reaction parameters. This determination is within the routine of the art experts when informed of the desired result. So when

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warned that a non-sticky, non-agglomerated microencapsulated material will result, when a sufficiently low addition rate is adopted and that tacky and agglomerated material will result at higher addition rates, experts of the art will readily determine the appropriate rate of reaction for any given system. In any case, only a suitable product will be prepared if the concentration of free amine is below about 1000 ppm.

Pyrethrins suitable for the various arrangements of this invention may be any of the active constituents of the natural pyrethrins and related plants. Thus, pyrethrin I, which is the pyrethrolone ester of chrysanthemocarboxylic acid which is believed to be the most potent insecticidal ingredient of the pyrethrin fl uols; pyrethrin II, the ester p1 may be used. chromate-dicarboxylic acid backlit. In addition, a number of other insecticidal agents derived from pyrethrin fluorine, such as cinerin I and cinerin II, which are 3- (2-butenyl) -4-methyl-2-oxo-3-cyclopenten-1-yl ester of the chrysanthemum mono-carboxylic and dicarboxylic acid respectively can be used as well as pyrethrin preparations of the trade and correlated insecticides such as pyrethrin powder or extract. Although this invention has been developed for the purpose of overcoming the difficulties of microencapsulation of natural pyrethrins, it is also suitable for the microencapsulation of synthetic pyrethrins. Thus permethrin, resmethrin, allethrin, cypermethrin and other synthetic pyrethrins may be used. It is also possible to use mixtures of natural pyrethrins and sire pyrethrins in one or more arrangements of this invention.

According to a preferred arrangement of this invention, the pyrethrin or insecticide insecticide may be "synergized" by techniques well known to those skilled in the art. Thus, pyrethrins or mixtures of pyrethrins may become more biologically active by the inclusion of Synergistic agents such as piperonyl butoxide, 4-dodecyl-4'-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, or other well known synergists. Pesticides, Cremlyn (Wiley, 1978), pp. 47-48.

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synergized pyrethrins including natural pyrethrins are commercially available and are all suitable for use in one or more arrangements of the invention. Synergistic agents will be a ques. so of choice for practitioners of this invention; the term "pyrethrin" encompasses formulations of pyrethrins which also include synergists.

According to this invention, microencapsulated natural pyrethrins can be formulated employing polyamides-polyureas. (cross-linked) as constituents of the walls

of the capsules. In practice of this method the first reactive species, which includes pyrethrin in the suspended droplets, includes polyfunctional isocyanates and / or polyfunctional acylhalides. The second reactive species, introduced into the continuous liquid phase, comprises at least one amine.

Suitable compositions for the first reactive species are the higher polyfunctionality ditri- and isocyanates, together with polymers formed therefrom. Thus the isocyanates such as para-phenylene diisocyanate; meta-phenylene diisocyanato] naphthalene-1,5-diisocyanate; tetrachloro-m-phenylene diisocyanate; 2,4-toluene diisocyanate; 2,6-toluene diisocyanate;

4,4-diphenyl diisocyanate; dichlorodiphenylmethane diisocyanates; bibenzyl diisocyanate; bitolylene diisocyanate; diphenoester diisocyanates; dimethyldiphenyl diisocyanates; polymethylene polyphenyl isocyanates; triphenylmethane-4,4,4'-triisocyanate;isopropylbenzene-alpha-diisocyanate; and the like can be used as components of the first reactive species. These polyfunctional isocyanates can be used either as monomers or as polymers. For example, polymethylene polyphenyl iso, cyanate (known by its trademark Upjohn PAPI R) and similar polymers are preferred constituents of the first reactive species.

Examples of acylhalides suitable for use as components of the first reactive species are sebacoyl chloride; ethylene-bis-chloroformate; phosgene; azelaoyl chloride; adipoyl chloride; terephthaloyl chloride; dodecadioic acid chloride; dimer acid chloride; 1,3-benzene-flufonyl-dichloride; tri

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mesoyl chloride; 1,2,4,5-benzene-tetraacetic acid chloride; 1,3,5-beri

zeno-trisulfonyl chloride; trimeric acid chloride; citric acid chloride; and 1,3,5-benzene-tris-chloroformate. According to this preferred method, the first reactive species is formulated such that the polymer resulting from the reaction of the first and second reactive species is crosslinked from about 10% to about 95%. That is to say, from about 10% to about 95% of the polymers of the polyurethane cell wall form part of a three-dimensional polymeric crosslinking.

Preferably a cross-linking of about 20% to about 50% is used, and the components of the first reactive species are preferably chosen so as to achieve this. The degree of cross-linking present in the final polymer product can be controlled by observing the tri-, tetra- and even higher functionality in the isocyanate and acylhalide components of the first reactive species. Thus an increase of tri-, tetra- and higher functionality isocyanates and polyacyl halides increases cross-linking in the final product.

The amine which may be used as a component of the second reactive species may be chosen from a wide variety of compounds having two or more amine functions. Examples of suitable amines are ethylenediamine; phenylenediamine; toluenediamine; hexamethylenediamine; hexamethylenetriamine; diethylenetriamine; diethylene tetramine; piperaimine, 1,3,5-benzenetriamine-trihydrochloride; 2,4,6-triaminotoluene-trichlorhydrate

tetraethylenepentamine; pentaethylenehexamine; polyethylene amide 1,3,6-triaminonaphthalene; 3,4,5-triamino-1,2,4-triazole; melamine; 1,4,5,8-tetraaminoanthraquinone; etc.; it is clear that mixtures may be used.

The process for the formulation of microencapsulated natural pyrethrins may advantageously utilize numerous species other than pyrethrins and capsule wall components. Thus, formulations according to this invention may include clays, pigments, viscosity modifiers, polymers, polymers, suspending agents, colorants, antifoaming agents, preservatives, anti-oxidants, UV stabilizers and the number 968

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other families of materials will occur to those skilled in the art. It is particularly useful to incorporate anti-oxidants and UV stabilizers simultaneously with the pyrethrins for microencapsulation. The addition of these agents further serves to protect the pyrethrins from degradation and thus improve the overall persistence of the insecticide compositions formulated herein.

Those skilled in the art will appreciate that the average wall thickness of the capsule that may be used in the microencapsulation process of this invention may be varied if we vary the relative amounts of the materials relative to the encapsulation compositions. relative thickness of the capsule wall as well as the degree of pre-crosslinking. the polymer in the capsule will affect the rate of diffusion of pyrethrin through the wall and will influence both the persistence of the insecticide and its potency at any time. As previously mentioned, control of the polyfunctionality of the isocyanates and / or acylhalides will vary the amount of cross-linking in the walls of the resulting capsules. In this way the degree of dispersion of the material can be controlled, the intensity of the agitation can be controlled and emulsifying agents can be brought together in the aqueous phase, as is well known to those skilled in the art. The wall thickness of the microcapsule can be controlled by the amount of reactive intermediates available for the formation of polymers. While the amount of insecticide, expressed in weight ratio relative to the amount of the encapsulating composition, may vary widely from about 2: 1 to about 10: 1, a weight ratio of about 5: 1 is preferred for many applications. Those of skill in the art, if they follow the above general guidelines, having regard to the references of Vandegaer and DeSavigny incorporated herein by reference, can readily formulate microencapsulated natural insecticides according to the present invention, obtaining the desired weight ratio of insecticide relative to the polymer.

Natural microencapsulated insecticides may be useful. different ways. Thus, aqueous suspensions of in

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Secticides can be used for crop spraying or for insect control. A preferred use of microencapsulated natural insecticides of this invention is discussed in the NS Series application. 177 212, August 11, 1980, entitled Entomologically Active Coating Materials for Comestible Packaging. Thus the microencapsulated products produced in accordance with this invention may be included in the coating formulations and used to coat various packaging materials suitable for containing edible products. Such coated packaging materials have been shown to have a high persistence against insect attack, greater than the coating materials using unencapsulated pyrethrins or packaging materials which have been sprayed with natural solutions of unencapsulated pyrethrins. Attempts to formulate microencapsulated natural pyrethrins according to Vandegaer's methods, or according to processes where the rate of addition of the amine compound has not been controlled, and hence where it is evident that the resulting microcapsules are sticky and agglomerate , have resulted in insecticides which are relatively unsuitable for coating materials. Thus, the present invention fulfills a long-felt need to obtain microencapsulated natural pyrethrins for coating compositions of food packaging materials and for other purposes.

EXAMPLE 1: Comparison Example

An organic mixture comprising 50 g of natural synergized pyrethrin (6.1 / active with 10 times the amount of piperonyl butoxide), 2.37 g of sebacoyl chloride (95%) and 2.65 g of PAPI (methylene- polyphenylisocyanate "PAPI" from Upjohn) was emulsified in 140 ml of a 0.5% solution of Gelvatol (a partially hydrolyzed polyvinyl alcohol, available from Monsanto Co). This dispersion was obtained in a 400 ml glass vessel fitted with a faucet valve at the base using a Kraft disperser at position # 6. After 30 seconds emulsification the dispersion was transferred through the tap into a 400 ml beaker. To this dispersion was added

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An aqueous solution containing 1.19 g of ethylenediamine, 1.6 g of 50% NaOH solution and 10 g water is added once. The concentration of quasi 5000ppm free amine was lowered as the reaction took place, but not before the microcapsules thus formed agglomerated immediately after their formation and could not pass through a 50 mesh screen. The product was not suitable for the formulation of insecticidal compositions and could not be used as a constituent of packaging of food packaging.

EXAMPLE 2

The organic mixture from Example 1 was emulsified in an aqueous solution of Elvanol / a using the disperser at the

6.5 for one minute. The resulting dispersion was transferred to a 400 ml beaker and 1.6 g of 50% NaOH in IC50 water was added under stirring. 1.19 g of ethylenediamine was dropped dropwise over a period of at least 30 minutes, while the emulsion was mechanically stirred, not exceeding 400 ppm the unreacted amine concentration. After stirring for an additional hour, the emulsion was neutralized to approximately neutral pH with HCl. The suspension could easily pass through a 50 mesh screen. Microscopic observation revealed natural spherical capsules of microencapsulated natural pyrethrin with a mean capsule diameter of about 30 microns to about 35 microns,

EXAMPLE 3

The procedure of Example 2 was repeated except that 1.36 g of diethylene triamine was further mixed with ethylenediamine in aqueous solution. The mixed amines were added dropwise as in Example 2, keeping the amine unreacted at a concentration of 950 ppm or below. Encapsulation without encapsulation was obtained and the suspension was easily passed through the 50 mesh screen.

EXAMPLE 4

The encapsulation of pyrethrin was performed exactly as in Example 2 except for mixing

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(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 0.0346 g) and a UV stabilizer (TINUVIN 328, trademark of Ceiba-Geigy, 334 g). The maximum amount of unreacted amine was maintained below 1000 ppm based on the weight of the mixture. The suspension thus prepared was calculated to give approximately 1.5% active pyrethrin based on the weight of the suspension and found to be well prepared and not agglomerated.

EXAMPLE 5

The procedure of Example 2 was reproduced on a tenfold scale. An organic mixture comprising 500 g of synergized natural pyrethrin (6.0 / active with 10 times more quinoa of piperonyl butoxide), 26.5 PAPI and 23.7 g of sebacoyl chloride was emulsified in 1.4 liters solution of 0.5% Elvanol aqueous solution. The dispersion was carried out in a 3 liter faucet resin flask employing a Kraft disperser for 30 seconds at the & 6 position. The dispersion was blended with a standard stirrer while 16 g of a 50% NaOH solution were added, . An aqueous mixture comprising 25 ml of water, 11.9 g of ethylenediamine and 13.6 g of diethylene triamine was slowly added at a rate of approximately one drop per second for about 50 seconds and then increased to 2 drops per second until complete reaction. This rate of addition kept the amine concentration at levels below about 1000 ppm throughout the amine addition phase. The actual mixture was neutralized with dilute hydrochloric acid to about pH 6-6.5. The suspension was passed through the 50 mesh screen and was characterized by having approximately normal, free-moving, spherical material, the product was analyzed and contained about 1.7 / of natural active pyrethrin and the average size of the capsules was of about 34 microns. To improve the stability of the capsule suspension, 0.35 wt.% Kelzan (a xanthan gum produced by Kelco Com pany) was added. This dispersion thus thicker showed excellent insecticidal properties and good persistence.

EXAMPLE 6

The efficiency and persistence of natural pyrethrins

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croencapsulated, according to this invention, are demonstrated by this example.

Cards were sprayed with insecticidal compositions referred to and infested with flies during certain periods. A pej? cent of fly mortability was determined 24 hours after the flies were placed on the treated surfaces.

The results are presented in the following Table:

TABLE I

SAMPLE 1 3 DAY, / OF DEAD 22 29 7 10 15 Control - No active ingredient .......... 13 0 1 0 0 0 0 Synergized natural pyrethrin (unbound, 6 / active with 10 times piperonyl butoxide) ....... 100 72 6 13 0 0 0 Synthetic pyrethrin (Resmethrin - SB Penick Co.) .......... 84 22 0 6 0 0 0 Material of Example 2. 100 100 100 100 99 100 100

The superiority of microencapsulated natural pyrethrins with respect to either unencapsulated natural pyrethrins or unencapsulated resmethrin is well demonstrated. An attempt was made to spray the material of Example 1 but without success and therefore its efficiency was not evaluated.

Claims (1)

REIVINDICAÇÕES 1 - Processo para micro-encapsular piretrinas que ocorrem naturalmente com uma película de poliamida-poliureia por condej] sação interfacial de produtos intermédios formando policondensja dos complementares, orgânicos, di- ou polifuncionais, reagindo para formar um condensado de poliamida-poliureia, compreendendo: a) a formação de uma suspensão numa emulsão aquosa;A process for micro-encapsulating naturally occurring pyrethrins with a polyamide-polyurea film by interfacial conditioning of intermediates forming complementary, organic, di- or polyfunctional polycondensates, reacting to form a polyamide-polyurea condensate, comprising: a) formation of a suspension in an aqueous emulsion; (i) da piretrina que ocorre naturalmente, a ser microencapsii lada;(i) naturally occurring pyrethrin, to be microencapsulated; 62 96862 968 Ref: IR 2332ARef: IR 2332A (58ELH48)(58ELH48) -16--16- (ii) de pelo menos um isocianato, e(ii) at least one isocyanate, and (iii) de pelo menos um acilhaleto; sendo, pelo menos um, entre o referido isocianato e □ referido acilhaleto, polifuncional; e(iii) of at least one acylhalide; at least one of said isocyanate and said polyfunctional acylhalide; and b) a posterior adição ã emulsão aquosa de (a), sob agitação d_u rante a reacção, de pelo menos uma amina em velocidade de adição tal que mantenha a concentração de amina por reagir abaixo de 1000 partes por milhão do peso total de (a) e (b), para obter microcápsulas substancialmente não aglomeradas, movendo-se livremente, da referida piretrina com uma cober. tura de poliamida-poliureia.b) the subsequent addition to the aqueous emulsion of (a), under agitation during the reaction, of at least one amine at an addition rate such as to maintain the unreacted amine concentration below 1000 parts per million of the total weight of (a) ) and (b), to obtain substantially unagglomerated, free-moving microcapsules of said pyrethrin with a mantle. polyamide-polyurea. 2 - Processa de acordo com a reivindicação 1, Process according to claim 1, onde at where em (a in the (i) a (i) to referida piretrina foi misturada com pelo menos said pyrethrin was mixed with at least uma an pire- pyre- trina trine sintática. syntactic. 3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, A process according to claim 1, onde at where em (a in the
(ii) o referido isocianato é escolhido entre o grupo de isocianatos consistindo essencialmente de para-fenileno-diisocianato; meta-fenileno-diisocianato; naftaleno-1,5-diisocianato; tetra cloro-m-fenileno-diisocianatoJ 2,4-tolueno-diisocianato} 2,6-tolueno-diisocianato; 4,4-difenil-diisocianato; dicloro-dife nilmetano-diisocianato; bibenzil-diisocianatoJ bitolileno-diisocianatoj difenil-ester-diisocianato; dimetildifenil-diisocianatoí polimetileno-polifenilisocianato; trifenilmetano-4, 4,4’-triisocianato; e isopropilbenzeno-alfa-diisocianato.(ii) said isocyanate is selected from the group consisting of isocyanates consisting essentially of para-phenylene diisocyanate; meta-phenylene diisocyanate; naphthalene-1,5-diisocyanate; tetra-chloro-m-phenylene diisocyanate; 2,4-toluene diisocyanate; 2,6-toluene diisocyanate; 4,4-diphenyl diisocyanate; dichloro-diphenylmethane diisocyanate; bibenzyl diisocyanate; bitolylene diisocyanate; diphenyl ester diisocyanate; dimethyldiphenyl diisocyanate polymethylene polyphenylisocyanate; triphenylmethane-4,4,4'-triisocyanate; and isopropylbenzene-alpha-diisocyanate. 4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, onde em (a) (iii) o referido acilhaleto á escolhido entre o grupo de acilha letos consistindo essenoialmente de sebacoil-cloreto; etileno-bis-cloroformiato; fosgênioj cloreto de azelaoilo; cloreto de adipoilo; cloreto de tereftaloilo; cloreto ácido dodecano dioicoj cloreto ácido dimeroj cloreto de 1,3-benzeno-dissulfoniloj cloreto de trimesoilo; cloreto de 1,2,4,5-benzeno-tetra-ácidoí cloreto de 1,3,5-benzeno-trissulfonilo; cloreto ácido trímero; cloreto ácido cítrico; e 1,3,5-benzeno-tris-cloroformiato.A process as claimed in claim 1, wherein in (a) (iii) said acylhalide is selected from the group consisting of methyl acyclic esters consisting essentially of sebacoyl chloride; ethylene-bis-chloroformate; phosgene; azelaoyl chloride; adipoyl chloride; terephthaloyl chloride; acid chloride dodecane dioic acid chloride dimeroj 1,3-benzenesulfonyl chloride trimesoyl chloride; 1,3,5-benzene-trisulfonyl-1,2,4,5-benzenetetrahydric chloride; trimeric acid chloride; citric acid chloride; and 1,3,5-benzene-tris-chloroformate. 5 - Processo de acordo com a reivindicação 1 onde em (b)A process according to claim 1 wherein in (b) 62 96862 968 Ref: IR 2332ARef: IR 2332A (58ELH48)(58ELH48) -17«fc ί-17 «fc ί a referida amina é escolhida entre o grupo de aminas consistindo essencialmente de etilenodiamina; fenilenodiamina; tolueno diamina; hexametilenodiamina; dietilenotriamina; trietilenotetramina; piperidina,· 1,3,5-benzenotriamina-tricloridrato; 2,4,6-triaminotolueno-tricIoridrato ; tetraetilenopentamina; pentaetilenohexamina; polietilenoaraina; 1,3,6-triamino-naftaleno; 3,4,5-triamino-l,2,4-triazolo; melamina; e 1,4,5,8-tetraaminoantraquinona,said amine is chosen from the group of amines consisting essentially of ethylenediamine; phenylenediamine; toluene diamine; hexamethylenediamine; diethylenetriamine; triethylenetetramine; piperidine, 1,3,5-benzenetriamine trihydrochloride; 2,4,6-triaminotoluene-trihydrate; tetraethylenepentamine; pentaethylenehexamine; polyethyleneamine; 1,3,6-triamino-naphthalene; 3,4,5-triamino-1,2,4-triazole; melamine; and 1,4,5,8-tetraaminoanthraquinone, 6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, onde a referida amina é mantida com uma concentração abaixo de 400 ppm,A process according to claim 1, wherein said amine is maintained at a concentration below 400 ppm, 7 - Processo de preparação de insecticida onde a pire na natural foi microencapsulada de acordo com o processo da re vindicação 1,7. An insecticide preparation process wherein the natural eirp was microencapsulated according to the process of claim 1, 8 - Processo de preparação do insecticida da reivindicação 7 onde a referida piretrina foi sinsrgizada,8. The insecticide preparation process of claim 7 wherein said pyrethrin has been singled out, 9 - Processa de preparação do insecticida da reivindicação 7, onde a referida piretrina foi misturada com pelo menos uma piretrina sintética.The insecticide preparation process of claim 7, wherein said pyrethrin has been mixed with at least one synthetic pyrethrin. 10 - Processo de preparação do insecticida da reivindica ção 9, onde a referida piretrina foi sinergizada.10. The insecticide preparation process of claim 9, wherein said pyrethrin has been synergized.
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