Способ и композиция для нанесения покрытия на материал для размножения

Способ и композиция для нанесения покрытия на материал для размножения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к материалу для размножения растений с полимерным покрытием, к способам нанесения покрытий, к композициям для нанесения покрытий на материал для размножения растений и к родственным способам его применения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Товарное сельское хозяйство зависит от использования семян, которые обладают превосходной всхожестью и высокой устойчивостью к болезням, передающимся с почвой, по воздуху и с водой, и к животным-вредителям. Преимущества обработки высеваемых семян хорошо известны. К этим преимуществам относится уменьшение частоты или практическое исключение полегания, вызванного болезнями и животными-вредителями, такими как насекомые и нематоды.

Нанесение покрытия на семена используют в качестве средства защиты и повышения жизнеспособности естественной семенной оболочки, для регулирования прорастания семян и/или улучшения выживаемости и роста рассады. Покрытия для семян, которые содержат пестицид, фунгицид или другой активный ингредиент и полимер, предназначенный для удерживания активного ингредиента на семенах, обычно наносят на поверхность семян.

Некоторые необходимые характеристики полимеров, применяющихся в полимерных покрытиях для семян, включают: (а) эффективное прилипание к поверхности семян с образованием на семенах гладкого и равномерного покрытия; (b) стойкость к гидратации при высокой влажности; (с) образование эластичного покрытия, которое не будет ломким при упаковке и высевании семян; (е) негорючесть; (f) небольшая растворимость в глицерине или этиленгликоле для обеспечения возможности обработки семян при температурах ниже нуля; (g) способность образовывать относительно низковязкий раствор; (h) исключение образования агрегатов семян во время нанесения покрытия; (i) обеспечение производительности обработки семян, составляющей не менее 100 бушелей/ч; (j) проницаемость для воды и кислорода; (k) легкость отмывания технологического оборудования от осадков, образующихся во время обработки семян композицией для нанесения покрытия и при высевании обработанных семян; и (l) достаточная сыпучесть и пригодность для высевания по сравнению с необработанными семенами.

Однако в некоторых случаях применение имеющихся в настоящее время полимерных покрытий и технологий для семян не вполне удовлетворительно, когда такие полимерные покрытия используются совместно с пестицидной обработкой семян и/или обрабатываются семена разного качества. В связи с этим важной технической задачей, с точки зрения и технологии, и рецептуры, является разработка покрытий для семян, которые являются однородными, безопасными для хранящихся семян, хорошо прилипающими к семенам, стойкими к растрескиванию и отшелушиванию при обращении с семенами и их транспортировке, и обеспечивающими хорошую всхожесть, сыпучесть семян и пригодность для высевания по сравнению с необработанными семенами. Таким образом, были бы желательными разработка способа нанесения покрытия на семена и композиции, которые обладают одной или большим количеством из этих желательных характеристик.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно изобретению было установлено, что нанесение композиции, содержащей по меньшей мере один полимеризующийся реагент, на материал для размножения растений, такой как семена, и полимеризация реагента на их поверхности с образованием на ней полимерного покрытия уменьшает образование пыли и отшелушивание веществ с обработанных семян. Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, также применим для улучшения одной или большего числа характеристик обработанных семян, включая безопасность, жизнеспособность, всхожесть, стабильность при хранении, сыпучесть и пригодность для высевания.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия на материал для размножения растений, такой как семена, который включает (1) обработку материала для размножения растений композицией, включающей по меньшей мере один реагент, содержащий реакционноспособную функциональную группу, и (2) полимеризацию или сшивку по меньшей мере одного реагента на поверхности материала для размножения растений с образованием на ней покрытия и необязательно обработку содержащего покрытие материала для размножения растений по меньшей мере одним активным ингредиентом ("АИ").

Настоящее изобретение также относится к способу нанесения покрытия на материал для размножения растений, включающему обработку материала для размножения растений композицией, включающей по меньшей мере один реагент, содержащий реакционноспособную функциональную группу, и по меньшей мере один АИ, и полимеризацию или сшивку реагента с образованием содержащего АИ покрытия на поверхности материала для размножения.

Настоящее изобретение также относится к способу нанесения покрытия на материал для размножения растений, включающему обработку материала для размножения растений, содержащего по меньшей мере один АИ на своей поверхности, по меньшей мере одним реагентом, содержащим реакционноспособную функциональную группу, и полимеризацию или сшивку реагента с образованием покрытия на поверхности материала для размножения. В одном варианте осуществления покрытие в основном закрывает и/или капсулирует по меньшей мере один АИ на материале для размножения.

Кроме того, настоящее изобретение относится к композиции для обработки материала для размножения растений, включающей композицию для обработки семян, представляющую собой смесь по меньшей мере одного реагента, содержащего реакционноспособную функциональную группу, по меньшей мере с одним АИ, который пригоден для получения содержащего АИ покрытия на материале для размножения растений, включая семена.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу повышения безопасности, качества и жизнеспособности материала для размножения растений путем обработки материала композицией, включающей по меньшей мере один реагент, содержащий реакционноспособную функциональную группу, и полимеризацию или сшивку реагента на поверхности материала для размножения с образованием покрытия на материале для размножения, как это описано выше в настоящем изобретении.

Настоящее изобретение также относится к способу борьбы с вредителями растений, который включает нанесение на материал для размножения растений пестицидно эффективного количества композиции пестицидного покрытия, которая пригодна для приготовления или формирования пестицидного покрытия на поверхности материала для размножения.

Настоящее изобретение также относится к новому материалу для размножения растений, на который нанесено покрытие способом, описанным выше. В отличие от обычным способов формирования полимерных покрытий на семенах и других материалах для размножения растений, в которых растворы или дисперсии полимеров наносят на семена или материал и дают им высохнуть и/или затвердеть, в контексте настоящего изобретения покрытие синтезируется непосредственно на поверхности семян или материала для размножения путем полимеризации или сшивки или проводимой другим образом реакции одного или большего количества реагентов, содержащих реакционноспособную функциональную группу.

Реагенты, содержащие реакционноспособную функциональную группу, пригодные для применения в настоящем изобретении, легко и экономично наносятся на материалы для размножения и нанесение можно выполнить с помощью того же оборудования, с помощью которого материалы для размножения обрабатывают активными ингредиентами. Реагенты выбирают для получения полимеризованных, сшитых или другим образом введенных в реакцию покрытий и они включают, например, акрилаты или олигомеры акрилатов, мочевино-формальдегидные смолы (такие как аминопласты) и полифункциональные амины. Покрытие, сформированное способом, предлагаемым в настоящем изобретении, сплошным или наполовину сплошным слоем покрывает семена и эффективно удерживает активный ингредиент (ингредиенты) на поверхности семян и предотвращает образование пыли активного ингредиента (ингредиентов). Покрытие представляет собой полимерную матрицу, которая значительно или незначительно физически и/или химически сшита, и плотность сшивок может влиять на степень высвобождения активного ингредиента (ингредиентов). Полученное покрытие является полупроницаемым или непроницаемым для воды, инициирующей процесс роста материала для размножения растений и высвобождение активного ингредиента (ингредиентов).

Из числа различных преимуществ, которые, как обнаружено, обеспечивает настоящее изобретение, можно отметить увеличение безопасности и срока службы обработанного материала для размножения растений, уменьшение фитотоксичности активных ингредиентов, использующихся для обработки материалов для размножения растений, уменьшение потерь АИ во время хранения, уменьшение образование пыли и отшелушивание веществ с обработанного материала и улучшенную безопасность персонала.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Термин "материал для размножения растений" следует понимать, как означающий все генеративные части растения, которые можно применять для размножения растений, такие как черенки и клубни (например, картофель). Например, можно отметить, но не ограничиваться только ими, семена (в строгом смысле слова), корни, плоды, клубни, луковицы, корневища и части растений. Также можно отметить проросшие растения или молодые растения, которые необходимо пересадить после прорастания или появления всходов из почвы. На эти молодые растения покрытие можно нанести до пересадки путем полной или частичной обработки, проводимой путем погружения, и т.п. В предпочтительном варианте осуществления способ, предлагаемый в настоящем изобретении, является особенно подходящим для нанесения покрытия на материал для размножения культурных растений. Такими растениями являются те, которые выращивает человек или из которых собирают части или продукты, которые использует человек. Подходящие материалы для размножения культурных растений включают, но не ограничиваются только ими, семена, выбранные из группы, включающей семена однодольных, двудольных и многодельных (голосеменных) растений.

Термин "водная" означает водную или, необязательно, основанную на воде систему растворителей, представляющую собой смесь воды со смешивающимся с водой органическим растворителем, таким как растворитель, выбранный из группы, включающей кетоны, сложные эфиры, простые эфиры, циклические амиды и сульфоксиды. Конкретные примеры этих растворителей включают, но не ограничиваются только ими, ацетон, этиловый спирт, метиловый спирт, изопропиловый спирт, диметилформамид, метилэтилкетон, бутиллактат и т.п. Можно использовать смесь воды с двумя или большим количеством смешивающихся с водой органических растворителей, таких как указанные выше. В одном варианте осуществления система растворителей на водной основе представляет собой смесь большого количества воды с небольшим количеством такого смешивающегося с водой органического растворителя или смеси растворителей.

Реагенты, содержащие реакционноспособную функциональную группу, включают мономеры и полимеры и любой реагент, способный образовать покрытие, способный образовывать сетку или сшиваться. Реагенты, пригодные для применения в настоящем изобретении, легко и экономично наносятся на материалы для размножения растений и нанесение можно выполнить с помощью такого же оборудования до, после или во время обработки материалов активными ингредиентами. Реагенты, содержащие реакционноспособную функциональную группу, выбирают для получения полимерных или полимероподобных покрытий и они включают, например, акрилаты или олигомеры акрилатов, мочевино-формальдегидные смолы (такие как аминопласты) и полифункциональные амины. В одном варианте осуществления полимеризующийся реагент в основном не содержит сшивающихся силиконовых материалов.

Покрытие сплошным или наполовину сплошным слоем покрывает семена и эффективно удерживает активный ингредиент (ингредиенты) на поверхности семян и предотвращает образование пыли активного ингредиента (ингредиентов). Покрытие представляет собой полимерную матрицу, которая значительно или незначительно физически и/или химически сшита, и плотность сшивок может влиять на степень высвобождения активного ингредиента (ингредиентов). Полимерное покрытие является полупроницаемым или непроницаемым для воды, инициирующей процесс роста материала для размножения растений и высвобождение активного ингредиента (ингредиентов).

Например, но без наложения ограничений, подходящие реагенты, содержащие реакционноспособную функциональную группу, можно выбрать из числа полиаминов, полиспиртов, этиленненасыщенных мономеров, мономеров с эпоксидными функциональными группами, мочевино-формальдегидных смол, меламино-формальдегидных смол, бензогуанамино-формальдегидных смол и гликолурил-формальдегидных смол. Как отмечено выше, в одном варианте осуществления реагент, содержащий реакционноспособную функциональную группу, в основном не содержит сшивающихся силиконовых материалов.

Соответственно, настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия на материал для размножения растений, включая семена, включающему:

а.) использование материала для размножения, такого как семена, на которые необходимо нанести покрытие;

b.) нанесение на материал для размножения композиции, включающей по меньшей мере один реагент, содержащий реакционноспособную функциональную группу, и композиции, включающей, необязательно, по меньшей мере один активный ингредиент; и

с.) полимеризацию, сшивку или проводимую другим образом реакцию реагента, содержащего реакционноспособную функциональную группу, на поверхности материала для размножения растений с образованием на ней покрытия, которое может включать АИ, если он содержится. Точнее, сформировавшее сетку, сшитое или матричное покрытие образуется на поверхности материала для размножения, такого как семена, по реакции между по меньшей мере двумя реагентами, содержащими реакционноспособную функциональную группу, так что молярное отношение количеств функциональных групп в реагентах близко к 1:1. Альтернативно, сформировавшее сетку, сшитое или матричное покрытие образуется на поверхности материала для размножения, такого как семена, по реакции по меньшей мере одного реагента, содержащего реакционноспособную функциональную группу, и фотоинициатора и отверждения композиции ультрафиолетовым излучением.

Настоящее изобретение включает различные варианты осуществления способа нанесения покрытия на материал для размножения растений, определенного выше. Один общий вариант осуществления настоящего изобретения включает способ нанесения покрытия на материал для размножения растений, включая семена, включающий обработку материала для размножения композицией, включающей по меньшей мере один реагент, содержащий реакционноспособную функциональную группу, фотоинициатор и необязательно АИ, и проведения реакции путем отверждения композиции ультрафиолетовым излучением. В этот общий способ входит реакция между реагентами, содержащими реакционноспособную функциональную группу, фотоинициатором и АИ, который защищен от действия УФ-излучения. Защита АИ от действия УФ-излучения может быть выполнена в любой форме, известной в данной области техники, и включает, но не ограничивается только ими, капсулирование АИ и комбинирование АИ с наполнителями, которые защищают АИ от действия УФ-излучения. В этот общий способ также включена реакция между реагентом, содержащим реакционноспособную функциональную группу, фотоинициатором, соинициатором и необязательно АИ, который может быть не защищен или защищен, как это описано ниже.

Второй общий вариант осуществления настоящего изобретения включает способ нанесения покрытия на материал для размножения растений, включая семена, включающий обработку материала для размножения по меньшей мере одним полифункциональным амином и по меньшей мере одним реагентом, содержащим полифункциональную этиленненасыщенную функциональную группу, и необязательно АИ, и проведение реакции на поверхности материала для размножения растений, так что на нем образуется сформировавшее сетку, сшитое или матричное покрытие. В этот общий способ включены способы, в которых по меньшей мере один диаминовый реагент вводят в реакцию присоединения по Михаэлю по меньшей мере с одним полифункциональным этиленненасыщенным мономером. В этот общий способ также включены способы, в которых или по меньшей мере один полифункциональный аминовый реагент, или по меньшей мере один реагент, содержащий полифункциональную этиленненасыщенную функциональную группу, сначала объединяют с АИ до объединения на поверхности материала для размножения растений. В этот общий класс способов также включен способ, в котором по меньшей мере один полифункциональный аминовый реагент или по меньшей мере один реагент, содержащий полифункциональную этиленненасыщенную функциональную группу, сначала объединяют с защищенным АИ до объединения на поверхности материала для размножения растений. В этом способе АИ необязательно может быть защищен для предупреждения разложения вследствие изменения рН. Такую защиту АИ можно обеспечить любыми средствами, известными в данной области техники, включая, но не ограничиваясь только ими, микрокапсулирование в полимерах, адсорбцию и образование мицелл.

Третий общий вариант осуществления настоящего изобретения включает способ нанесения покрытия на материал для размножения растений, включая семена, включающий обработку материала для размножения композицией аминопласта, полученной по реакции преполимера аминной смолы при катализе кислотой в водной фазе на поверхности материала для размножения растений с образованием на ней полимерной сетки или полимерной матрицы. В этот общий способ нанесения покрытия на материал для размножения растений включен способ, в котором реакция преполимера аминной смолы при катализе кислотой в водной фазе происходит при комнатной температуре или при повышенной температуре. В этот общий способ нанесения покрытия на материал для размножения растений также включен способ, в котором преполимер аминной смолы можно объединить с АИ до реакции при катализе кислотой в водной фазе с образованием полимерной сетки или полимерной матрицы. В этот общий способ нанесения покрытия на материал для размножения растений также включен способ, в котором водную фазу при катализе кислотой можно объединить с АИ до реакции с преполимером аминной смолы с образованием полимерной сетки или полимерной матрицы.

В каждом из описанных выше общих вариантов осуществления настоящего изобретения реагент необязательно может включать активный ингредиент для обработки материала для размножения растений. Например, а не для наложения ограничений, подходящее количество первого реагента прибавляют к композиции для обработки материала для размножения растений (такой как композиция для пестицидной обработки семян) и равномерно перемешивают с образованием взвеси. Эту взвесь распыляют на семена в рекомендованных дозах при температуре окружающей среды. Реакционная смесь образуется на поверхности материала для размножения растений путем проводимого одновременного или последовательного на материал для размножения растений (а) воздействия ультрафиолетового излучения при длине волны, подходящей для отверждения реагента или (b) нанесения по меньшей мере одного дополнительного реагента, содержащего реакционноспособную функциональную группу, при условиях, подходящих для осуществления реакции первого и дополнительного реагентов и тем самым образования покрытия полимерного типа на поверхности материала для размножения растений. Обычно компоненты выбирают так, чтобы реакция завершилась за несколько секунд и полученное покрытие или матрица окружила бы каждое отдельное обработанное семя или другой материал для размножения растений.

В другом варианте осуществления покрытие, предлагаемое в настоящем изобретении, готовят на семени или другом материале для размножения, на который предварительно нанесено покрытие из взвеси композиции пестицида или других активных ингредиентов. Путем нанесения покрытия на предварительно обработанное семя или на материал для размножения настоящее изобретение образует способ уменьшения образования пыли материалом для размножения, включая семена, посредством нанесения покрытия или капсулирования материала для размножения растений с помощью полимерной оболочки или матрицы, предлагаемой в настоящем изобретении.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения на семя или другой материал для размножения покрытие, предлагаемое в настоящем изобретении, наносят перед дополнительной обработкой семени каким-либо пестицидом или другим активным ингредиентом. Эта методика особенно полезна для улучшения качества партий семян, которые в противном случае обладали бы пониженной всхожестью или жизнеспособностью (ниже промышленного стандарта (например, <70%)), и это снижение всхожести или жизнеспособности обусловлено фитотоксичностью пестицидов, применяющихся для обработки семян, или других активных ингредиентов. Если не ограничиваться теоретическими соображениями, то можно полагать, что нанесение покрытия, предлагаемого в настоящем изобретении, до нанесения предназначенного для обработки семян активного ингредиента приведет к закрыванию или блокировке мини-трещин в околоплоднике семени и тем самым уменьшит проникновение пестицида или другого фитотоксически активного вещества в зародыш семени.

В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения на семя или другой материал для размножения наносят множество чередующихся слоев покрытия, приготовленного в соответствии с настоящим изобретением. Например, множество слоев наносят на семя в такой конфигурации, как околоплодник-пестицид-(покрытие-пестицид-покрытие)_n, где переменная n означает число, равное от 1 до 10; или n означает число, равное от 1 до 5; или n означает число, равное от 1 до 3; или n равно 1. Множество слоев можно использовать, например, так чтобы высвобождение пестицидов можно было регулировать или чтобы они высвобождались с разными скоростями. Например, а не для наложения ограничений, один пестицид может высвобождаться в течение нескольких минут, другой - в течение нескольких часов, а следующий - в течение нескольких дней или недель. Кроме того, пестициды, обладающие большей относительной фитотоксичностью по отношению к обрабатываемым семенам, можно отделить от околоплодника слоем покрытия, а другие можно наносить прямо на околоплодник. В каждом случае нанесения покрытия можно использовать один или большее количество способов, предлагаемых в настоящем изобретении. Например, а не для наложения ограничений, одно покрытие можно приготовить с использованием методики отверждения ультрафиолетовым излучением, описанной в настоящем изобретении, а другое покрытие, наносимое на тот же материал для размножения растений, можно приготовить с использованием реакции присоединения по Михаэлю для полифункциональных аминов и реагентов, содержащих полифункциональную этиленненасыщенную функциональную группу, описанную в настоящем изобретении. Еще один слой покрытия можно приготовить и нанести путем формирования аминопластов на поверхности материала для размножения растений, как это описано в настоящем изобретении. Каждый слой покрытия формируют независимо с помощью любого из способов, описанных в настоящем изобретении, или с помощью любой другой технологии нанесения покрытия, известной в данной области техники.

Оптимальные конфигурации для конкретных семян, покрытий, пестицидов и условий воздействия вредителей можно определить легко и без чрезмерного объема экспериментов с помощью простых исследований ранжирования, проводимых в теплице или в открытом грунте. В частности, тип покрытия и толщину покрытия планируют и выбирают для обеспечения необходимых характеристик, таких как улучшенная безопасность для семян, срок хранения, жизнеспособность (перенос кислорода), всхожесть (перенос влаги), фитотоксичность и уменьшение образования пыли.

Отверждаемые УФ-излучением покрытия/реакционноспособный разбавитель

В одном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие для семян можно приготовить с использованием мономера или олигомера, содержащего моноэтиленненасыщенные и/или полиэтиленненасыщенные функциональные группы и/или мономера или олигомера, включающего эпоксидные функциональные группы, содержащего одну или большее количество эпоксигрупп, способных к реакции. Фотоинициатор объединяют с мономером и/или олигомером для введения реагентов в реакцию после воздействия УФ-излучения на реагенты. Композицию, содержащую мономер и/или олигомер и фотоинициатор, наносят на материале для размножения растений и обрабатывают УФ-излучением.

Виниловые эфиры, которые пригодны для применения в настоящем изобретении, включают мономеры и олигомеры виниловых эфиров, которые в целом известны в данной области техники и могут быть представлены формулой: (R'CH=CR"-OZ)_n-А, где R' и R" могут быть одинаковыми или разными и независимо выбраны из группы, включающей Н и алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода; А обозначает фрагмент, выбранный из группы, включающей уретаны, фенолы, сложные полиэфиры, простые полиэфиры, поликарбонаты и полисилоксаны, и обладающий молекулярной массой, равной примерно от 400 до 10000; Z обозначает фрагмент, полученный из насыщенного алифатического или циклоалифатического углеводорода или простого полиалкиленового эфира, и обладает молекулярной массой, равной примерно от 28 до 250; n обозначает целое число, равное от 2 до 6, предпочтительно - 2 или более.

Примерами предпочтительных мономеров и олигомеров виниловых эфиров, применяющихся в настоящем изобретении, являются 1-бутанол-4-(этенилокси)-бензоат, бис[[4-[(этенилокси)метиловый]эфир пентандиоевой кислоты, бис[4-(этинилокси)бутиловый]эфир бутандиоевой кислоты, (метиленди-4,1-фенилен) бис-бис[4-(этинилокси)бутиловый]эфир карбаминовой кислоты, (метил-1,3-фенилен)бис-, бис[4-(этинилокси)бутиловый]эфир карбаминовой кислоты, их смеси и т.п. Виниловые эфиры могут содержаться в количествах, достигающих примерно 100 мас.%, предпочтительно - от примерно 5 до примерно 100 мас.% и в некоторых вариантах осуществления более предпочтительно - от примерно 20 до примерно 100 мас.%. Кроме того, моно-, ди и трифункциональные мономерные виниловые простые эфиры используют для разбавления, как это в целом известно в данной области техники.

Подходящие акрилаты включают олигомеры акрилатов. Примеры олигомеров акрилатов включают акрилированные алифатические уретановые олигомеры, такие как ди(мет)акрилат этоксилированного бисфенола А, дивинилбензол, винил(мет)акрилат, аллил(мет)акрилат, диаллилмалеат, диаллилфумарат, метиленбисакриламид, циклопентадиенилакрилат, триаллилцианурат и поли(этиленгликоль)ди(мет)акрилат, алкиленгликольдиакрилаты и диметакрилаты, выбранные из группы, включающей этиленгликольди(мет)акрилат, диэтиленгликольди(мет)акрилат, 1,3-бутиленгликольди(мет)акрилат, 1,4-бутиленгликольди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат и пропиленгликольди(мет)акрилат. Обычно уретан(мет)акрилаты могут включать ароматические или алифатические уретан(мет)акрилаты, включая те, в случае которых полиол, использованный для получения уретана, является простым полиэфиром или сложным полиэфиром.

Эбекрил 8804 (UCB Chemical) и этоксилированный диакрилат бисфенола А, SR 349, (Sartomer), их смеси и т.п. входят в число предпочтительных акрилатов, применяющихся в настоящем изобретении. Покрытия, содержащие простой виниловый эфир/акрилат, после отверждения обладают превосходным сопротивлением истиранию, эластичностью и большим модулем (Sitzmann et. al., RadTech98 Conf. Proc. (1998)). Акрилаты могут содержаться в количествах, достигающих примерно 100 мас.%, предпочтительно - от примерно 10 до примерно 100 мас.% и в некоторых вариантах осуществления более предпочтительно - от примерно 50 до примерно 90 мас.%.

Отверждаемые УФ-излучением композиции для покрытий необязательно могут включать один алифатический уретановый (мет)акрилатный преполимер полиуретана (ПУ), содержащий по меньшей мере 2 двойные связи в пересчете на молекулу, или смесь таких преполимеров ПУ по меньшей мере с одним реакционноспособным разбавителем, предпочтительно выбранным из числа дифункциональных и полифункциональных эфиром акриловой кислоты и/или метакриловой кислоты с алифатическими диолами или полиолами.

Алифатические уретановые (мет)акрилатные преполимеры являются полимерными или олигомерными соединениями, которые содержат уретановые группы и акрилоксиалкильные и/или метакрилоксиалкильные группы или (мет)акриламидоалкильные группы. Обычно (мет)акрилоксиалкильные и/или (мет)акриламидоалкильные группы присоединены через атом кислорода уретановой группы. Термин акрилоксиалкильные группы означает C₁-С₁₀алкильные радикалы, предпочтительно - С₂-С₅алкильные радикалы, замещенные одной, двумя или тремя, предпочтительно - одной акрилоксигруппой. Аналогичные пояснения можно дать для метакрилоксиалкильных групп. Соответственно, (мет)акриламидоалкильные группы означают C₁-С₁₀алкильные радикалы, предпочтительно - С₂-С₅алкильные радикалы, замещенные одной, двумя или тремя (мет)акриламидными группами, предпочтительно - одной (мет)акриламидной группой. В контексте настоящего изобретения алифатические уретановые (мет)акрилатные преполимеры ПУ содержат по меньшей мере 2 двойные связи в пересчете на молекулу, предпочтительно - от 3 до 6 двойных связей в пересчете на молекулу. Алифатические уретановые (мет)акрилатные преполимеры ПУ, предлагаемые в настоящем изобретении, в основном не содержат ароматических структурных элементов, таких как фениленовые или нафтиленовые или замещенные фениленовые или нафтиленовые группы.

Уретановые (мет)акрилатные преполимеры или олигомеры ПУ, применяющиеся в качестве связующих, обычно обладают среднечисловой молекулярной массой M_n, находящейся в диапазоне от 500 до 5000, предпочтительно - в диапазоне от 500 до 2000 Да (определенными с помощью ГПХ (гельпроникающая хроматография) с использованием аутентичных эталонных образцов). Эквивалентная масса двойной связи (количество граммов полимера в пересчете на содержащуюся в нем двойную связь) предпочтительно находится в диапазоне от 250 до 2000 и более предпочтительно - в диапазоне от 300 до 900.

Преполимеры ПУ предпочтительно обладают вязкостью, находящейся в диапазоне от 250 до 11000 мПа·с, более предпочтительно - в диапазоне от 1000 до 8000 мПа·с.

Фотохимически сшивающиеся композиции также могут содержать или дополнительно могут содержать мономеры с эпоксидными функциональными группами, такие как глицидилметакрилат. Эпоксиды в сочетании с виниловыми простыми эфирами являются наиболее подходящими для настоящего изобретения, если они обладают как можно большим количеством из следующих характеристик. Эпоксиды должны содержать по меньшей мере 2 функциональные группы, т.е. они должны содержать по меньшей мере 2 оксирановых фрагмента в каждой молекуле, что обеспечивает низкую вязкость композиции и полную смешиваемость с другими компонентами.

Предпочтительными являются эпоксиды, образованные из фенолов, предпочтительно - из бисфенола А, новолаков, линейных и циклоалифатических полиолов, простых полиэфирполиолов и силоксанов. Примерами эпоксидов, которые являются наиболее предпочтительными для настоящего изобретения, являются диглицидиловые эфиры бисфенола А (такие как DER 331, 332, Dow Chemical and Epon 828, Shell Chemical), глицидил(мет)акрилат, эпокси(мет)акрилат, эпоксидные новолаки (такие как DEN 431, Quatrex 240, Dow Chemical), эпоксикрезолы (такие как Quatrex 3310, Dow Chemical) и циклоалифатические эпоксиды (такие как ERL 4221, ERL 4299, ERL 4234, Union Carbide). Эпоксиды, если они содержатся, могут содержаться в количествах, достигающих примерно 80 мас.%, предпочтительно - от примерно 10 до примерно 80 мас.% и в некоторых вариантах осуществления более предпочтительно - от примерно 10 до примерно 50 мас.%.

Фотоинициаторы используются в количествах, составляющих от 0,001 до 15% и предпочтительно - от 1 до 10 мас.% в пересчете на содержание твердых веществ в композиции покрытия. Примеры включают бензофенон и производные бензофенона, такие как 4-фенилбензофенон и 4-хлорбензофенон, кетон Михлера, производные ацетофенона, такие как 1-бензоилциклогексан-1-ол, 2-гидрокси-2,2-диметилацетофенон и 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, бензоин и простые эфиры бензоина, такие как метиловый, этиловый и бутиловый простые эфиры бензоина, бензилкетали, такие как бензилдиметилкеталь, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропан-1-он, антрахинон и его производные, такие как метилантрахинон и трет-бутилантрахинон, ацилфосфиноксиды, такие как 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, этил-2,4,6-триметилбензоилфенилфосфинат, метил-2,4,6-триметилбензоилфенилфосфинат и бисацилфосфиноксиды.

Отверждаемые УФ-излучением композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, обрабатывают УФ-излучением в диапазоне длин волн от 190 до 400 нм.

Отверждаемые УФ-излучением композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, могут необязательно содержать до 35 мас.% обычных вспомогательных веществ, таких как загустители, средства, способствующие выравниванию, противовспенивающие добавки, УФ-стабилизаторы, смазывающие вещества и наполнители. Подходящие вспомогательные вещества достаточно хорошо известны специалисту в области красок и покрытий. Подходящие наполнители включают силикаты, например силикаты, получаемые гидролизом тетрахлорида кремния, такие как аэросил™, выпускающийся фирмой Degussa, диатомит, тальк, силикаты алюминия, силикаты магния, карбонаты кальция и т.п. Подходящие стабилизаторы включают типичные поглотители УФ-излучения, такие как оксанилиды, триазины и бензотриазол и бензофеноны. Их можно использовать по отдельности или совместно с подходящими поглотителями свободных радикалов, примерами которых являются стерически затрудненные амины, включая 2,2,6,6-тетраметилпиперидин, 2,6-ди-трет-бутилпиперидин и его производные, например бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацинат. Стабилизаторы обычно используются в количествах, составляющих от 0,01 до 5,0 мас.% и предпочтительно - от 0,1 до 3,0 мас.% в пересчете на композицию покрытия.

Присоединение по Михаэлю с использованием диакрилатов и диаминов

В другом варианте осуществления настоящего изобретения на семена или другой материал для размножения растений можно наносить покрытие с использованием реакции Михаэля, приводящей к образованию сшитой полимерной сетки, покрывающей материал. В этом варианте осуществления полифункциональный амин вступает в реакцию с двойной связью полифункционального этиленненасыщенного соединения с образованием сшитой сетки на поверхности семян. Каждое из этих веществ можно независимо прибавить в неразбавленном виде, в водном растворе или с использованием подходящих органических растворителей, таких как ацетон, метанол, хлороформ, тетрагидрофуран, каждый из которых обладает низким давлением насыщенного пара и способен смачивать, а не пропитывать материалы для размножения растений.

Подходящие полиамины включают соединения, содержащие первичные и/или вторичные аминогруппы (эти термины являются такими, как их обычно понимает специалист с общей подготовкой в данной области техники) в количестве от 2 до 10 аминогрупп на молекулу, такие как первичные амины, и их конкретные примеры включают, но не ограничиваются только ими, этилендиамин, пропилендиамин, триметилендиамин, тетраметилендиамин, пентаметилендиамин, гексаметилендиамин, 4-(аминометил)-1,8-октандиамин, декаметилендиамин, 1,2-диаминоциклогексан, изофорондиамин, трис(2-аминоэтил)амин, диэтилентриамин, дипропилентриамин и дибутилентриамин, триэтилентетра