Составы для обработки семян и способы применения

Составы для обработки семян и способы применения

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение, в целом, относится к водным составам для обработки семян, которые защищают материал размножения растений от нападения вредителей и к способам их применения.

Уровень техники изобретения

Практическое применение обработки семян или другого материала размножения растений пестицидными составами хорошо известно. Инсектициды и фунгициды наносят на семена для того, чтобы защитить их от вредителей на ранних стадиях развития растения в почве. Типично применяют два типа пестицидных составов: смачивающиеся порошки и водные жидкотекучие составы.

Для коммерческой обработки семян необходимо специализированное оборудование для того, чтобы должным образом осуществить обработку или обработать большое количество семян. Оборудование для обработки семян (протравливатель семян) смешивает коммерчески доступные составы до образования взвеси пестицидов. Примеры протравливателей семян включают в себя Gustafson Accu-Treat^® RH-24, Accu-Coat^® HC 3000 и тому подобное. Коммерческие пестицидные составы обычно приготавливают в виде концентрата суспензии. Протравливатель семян также используют для добавления клейких веществ, связующих веществ, полимеров и/или красителей к взвеси пестицидов для того, чтобы улучшить способ эксплуатации и безопасность. Добавки снижают опыливание, и красители предупреждают об опасности сельскохозяйственных работников при химической обработке.

Количество добавок и количество пестицида на зерно, которое можно использовать при нанесении на семена, ограничены методиками напыления и высушивания, доступными для коммерческого оборудования для обработки семян. Каждая сельскохозяйственная культура может впитать только ограниченное количество жидкости, сверх которого семена невозможно должным образом высушить и/или обработать в оборудовании для обработки семян или оборудования для высевания.

Кроме того, множество существующих составов содержат высокие концентрации низкомолекулярных (LMW) поверхностно-активных веществ. Данные LMW поверхностно-активные вещества типично добавляют для того, чтобы стабилизировать дисперсию пестицидов, и для получения стабильной поддающейся перекачиванию насосом суспензии для легкого использования в протравливателе. Одна из проблем, связанных с LMW поверхностно-активными веществами, заключается в том, что они, как известно, увеличивают внешнее воздействие на семена и могут снижать прорастание.

Другая проблема при применении специально подготовленных смесей пестицидов, полимеров, красителей и других добавок заключается в необходимости многократного применения для нанесения и высушивания необходимых количеств пестицидов и добавок на семенах. Многократные применения необходимы для должной адгезии.

В дополнение к тому, что данный способ является трудоемким, безопасность таких смесей для применения часто неизвестна и проблематична. Часто необходимы наполнители, такие как тальк, чтобы уменьшить токсичность для растений или улучшить свойства высушивания и эксплуатации для семян. В результате эксплуатация представляется сложной и биологическая эффективность обработки семян уменьшается.

Следовательно, в данной области существует необходимость в эффективном не являющемся токсичным для растений составе, включающем все добавки, который наносит пестициды на семена и избавляет от необходимости добавлять дополнительные связующие вещества или полимеры для нанесения смеси посредством протравливателя семян. Идеально, когда таким составом можно обрабатывать в непрерывном потоке при нанесении в один проход без наполнителей или противослипающих порошков.

Сущность изобретения

Все проценты по массе и соотношения компонентов в описании композиций по изобретению представлены для 100% активного вещества, если не указано иначе.

Настоящее изобретение относится к водному составу, содержащему a) по меньшей мере, одно пестицидное средство; b) поливиниловый спирт (PVA); c) привитой сополимер и d) пластификатор. Пестицидное средство может представлять собой либо инсектицид, либо фунгицид. Более конкретно, пластификатор обычно содержит смесь жидких и твердых пластификаторов.

В одном из вариантов осуществления пластификатор является водорастворимым. Он может также содержать гликоль или полиол.

В предпочтительном варианте осуществления соотношение жидкого пластификатора к твердому пластификатору составляет приблизительно от 3-к-1 до приблизительно 1-к-3 с наиболее предпочтительным соотношением от 1,5-к-1 до приблизительно 1-к-1,5 массовых частей.

В другом варианте осуществления состав дополнительно содержит совместимую с PVA полимерную эмульсию. Полимерная эмульсия может быть основана на сополимере этилена и винилацетата.

В другом варианте осуществления привитой сополимер является гребенчато-разветвленным.

В другом варианте осуществления состав содержит не более чем приблизительно 0,25% по массе от общего количества состава низкомолекулярного (LMW) поверхностно-активного вещества.

В другом варианте осуществления изобретение относится к способу обработки семян, включающему нанесение композиции по настоящему изобретению на семена, которые необходимо обработать.

В предпочтительном варианте осуществления состав содержит приблизительно от 20% до приблизительно 50% пестицидного средства по массе от общего количества состава; приблизительно от 1,0% до приблизительно 3,0% комбинации PVA-привитой сополимер по массе от общего количества состава, где соотношение PVA к привитому сополимеру составляет приблизительно от 10-к-1 до приблизительно 1-к-2 массовых частей; и количество пластификатора составляет приблизительно от 5,0% до приблизительно 15,0% по массе от всего состава.

В более предпочтительном варианте осуществления состав содержит приблизительно от 35% до приблизительно 50% пестицидного средства по массе от общего количества состава; приблизительно от 1,0% до приблизительно 3,0% комбинации PVA-привитой сополимер по массе от общего количества состава, где соотношение PVA к привитому сополимеру составляет приблизительно от 5-к-1 до приблизительно 1,5-к-1 массовых частей; и приблизительно от 7,0% до приблизительно 12,0% пластификатора по массе от общего количества состава.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления состав содержит приблизительно 0,07-0,25% загустителя по массе от общего количества состава; приблизительно 1,1-1,4% PVA по массе от общего количества состава; приблизительно 3,5-4,4% пропиленгликоля или глицерина по массе от общего количества состава; приблизительно 3,5-4,4% сорбита по массе от общего количества состава; приблизительно 0,2-0,4% привитого сополимера по массе от общего количества состава; приблизительно 0,1% увлажнителя по массе от общего количества состава; приблизительно 0,03-0,1% противовспенивающего вещества по массе от общего количества состава; приблизительно от 0 до 0,1% консерванта по массе от общего количества состава и либо (1) приблизительно 48,0% клотианидина по массе от общего количества состава, либо (2) приблизительно 40% этабоксама или метконазола по массе от общего количества состава; оставшаяся часть состава представляет собой воду до общего количества 100% по массе.

В другом предпочтительном варианте осуществления состав дополнительно содержит приблизительно 0,07% органического загустителя, неорганического загустителя по массе от общего количества состава и приблизительно 3% эмульсии или дисперсии восковой снижающей трение добавки (весовой процент составляет продукт «как поставлено производителем», обычно приблизительно от 20 до 55% твердых веществ в воде).

В другом предпочтительном варианте осуществления состав дополнительно содержит приблизительно 3,0% полимерной эмульсии по массе от общего количества состава (весовой процент составляет продукт «как поставлено производителем», обычно приблизительно от 30 до 60% твердых веществ в воде).

В другом варианте осуществления состав дополнительно содержит приблизительно 0,1% увлажнителя от общего количества состава. В предпочтительном варианте осуществления увлажнитель представляет собой LMW поверхностно-активное вещество.

В другом варианте осуществления состав дополнительно содержит приблизительно от 0,1% до приблизительно 1,0% дополнительных модификаторов состава по массе от общего количества состава.

В предпочтительном варианте осуществления PVA имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 12500 г/моль до приблизительно 125000 г/моль.

В другом варианте осуществления изобретение относится к способу защиты семян от вредителей, включающему нанесение на семена эффективного количества заявленных составов.

В другом варианте осуществления изобретение относится к способу защиты семян от вредителей, включающему нанесение на семена эффективного количества заявленных составов, где поливиниловый спирт (PVA) и привитой сополимер обеспечивают образование защитного слоя между пестицидными средствами и семенами. Защитный слой продлевает срок хранения семян.

В предпочтительном варианте осуществления защитный слой образует мембрану.

В еще одном варианте осуществления пластификатор применяют для того, чтобы контролировать степень высушивания состава.

Описанные варианты осуществления являются просто иллюстративными вариантами осуществления идей изобретения, описываемых в настоящем документе, и их не следует рассматривать в качестве ограничивающих, если таковое точно не определено.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение в целом относится к составам, содержащим a) по меньшей мере, одно пестицидное средство; b) поливиниловый спирт (PVA); c) привитой сополимер и d) пластификатор.

Авторы заявки обнаружили, что привитые сополимеры с поливиниловым спиртом (PVA) действуют, взаимно усиливая друг друга, с получением концентрата суспензии с высокой концентрацией инсектицида(ов) и/или фунгицида(ов), характеризующегося низкой вязкостью и превосходной стабильностью. Взаимное усиление является важным, поскольку ни PVA в отдельности, ни привитые сополимеры в отдельности не могут привести к получению суспензий с высокой концентрацией сравнимой вязкости или стабильности.

Термины «материал размножения растений» и «семена» используют взаимозаменяемо на всем протяжении описания.

Составы по настоящему изобретению можно использовать для приготовления концентратов суспензий инсектицидов, фунгицидов и их смесей. Описываемые составы можно использовать «как есть» или смешанными с другими добавками или разбавленными водой. Их можно применять для семян либо сами по себе, либо одновременно с другими пестицидами или добавками.

Составы по настоящему изобретению не являются токсичными для растений.

Далее различные компоненты описываемых составов будут обсуждаться более подробно.

Пестицидные средства

Пестицидные средства, которые можно использовать в соответствии с данным изобретением, химически стабильны в воде при величине pH в диапазоне 4-7 или 7-9 и, предпочтительно, выше диапазона величин pH от 4 до 9. Они обладают низкой растворимостью в воде: обычно, ниже 5000 частей на миллион (ч/млн) и, предпочтительно, ниже 700 ч/млн при 20°C. В предпочтительном варианте осуществления пестицидные средства являются твердыми веществами с температурой плавления выше 80°C, и в более предпочтительном варианте осуществления их температура плавления выше 100°C.

Пестицидные средства, которые можно использовать в соответствии с данным изобретением, включают в себя инсектициды; включая в качестве неограничивающих примеров, неоникотиноидные инсектициды, такие как клотианидин, имидаклоприд, тиаметоксам, ацетамиприд и тиаклоприд; относящиеся к антибиотикам инсектициды, такие как абамектин, эмамектина бензоат и спиносины A и B; карбаматные инсектициды, такие как бендиокарб, карбарил, карбофуран, пиримикарб, изопрокарб, метиокарб, тиодикарб; пиретроидные инсектициды, такие как акринатрин, дельтаметрин; фенилпиразоловые инсектициды, такие как этипрол, фипронил; хлорорганические инсектициды, такие как эндосульфан; фосфорорганические инсектициды, такие как кумафос; диамидные инсектициды, такие как хлорантранилипрол, флубендиамид; относящиеся к бензоилмочевине инсектициды, такие как бистрифлурон, хлофлуазурон, дифлубензурон, флуциклоксурон, гексафлумурон, новалурон, тефлубензурон, трифлумурон; регуляторы развития насекомых, такие как бупрофезин и похожие классы инсектицидов.

Пестицидные средства, которые можно использовать в соответствии с данным изобретением, включают в себя фунгициды, включая в качестве неограничивающих примеров, относящиеся к антибиотикам фунгициды, такие как антимицин A1; стробилуриновые фунгициды, такие как азоксистробин, димоксистробин, флуоксастробин, крезоксим-метил; карбаматные фунгициды, такие как бентиаваликарб-изопропил, карбендазим, диэтофенкарб, ипроваликарб, тиофанат-метил; дикарбоксимидные фунгициды, такие как каптафол, каптан, фамоксадон, фолпет, ипродион, процимидон, винклозолин; триазоловые фунгициды, такие как битертанол, бромуконазол, ципроконазол, диклобутразол, дифеноконазол, диниконазол, эпоксиконазол, фенбуконазол, флуквинконазол, флутриафол, гексаконазол, имибенконазол, ипконазол, метконазол, протиоконазол, симеконазол, тебуконазол, триадимефон, тридименол, тритиконазол; амидные фунгициды, такие как боскалид, карбоксин, карпропамид, дицикломет, этабоксам, фенфурам, фенгексамид, флусульфамид, флутоланил, фураметпир, мепронил, офурак, оксадиксил, пиракарболид, тифлузамид, тиадинил, зоксамид; ароматические фунгициды, такие как хлоронеб, хлороталонил; имидазольные фунгициды, такие как циазофамид, фенамидон, триазоксид; алифатические азотные фунгициды, такие как цимоксанил; морфолиновые фунгициды, такие как диметоморф; пиримидиновые фунгициды, такие как фенаримол, феримзон, мепанипирим, нуаримол, пириметанил; пирроловые фунгициды, такие как фенпиклонил, флудиоксонил; пиридиновые фунгициды, такие как флуазинам, флуопиколид; бензимидазоловые фунгициды, такие как фуберидазол, тиабендазол; дитиокарбаматные фунгициды, такие как манкозеб, манеб, тирам, зирам; хинолиновые фунгициды, такие как хиноксифен; ароматические фунгициды, такие как квинтозен; различные (неклассифицированные) фунгициды, такие как дикломезин, дитианон, пенцикурон, пироквилон, трициклазол; 2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид и связанных типов фунгицидов.

Термины «инсектициды» и «фунгициды» широко применяются и предназначены охватить все соединения, активные против насекомых и грибов. Соединения могут принадлежать широкому диапазону классов соединений. Пестицидные средства, используемые в составе, приготовленном в соответствии с данным изобретением, могут представлять собой комбинацию инсектицидов и фунгицидов, выбранных для того, чтобы снижать количество вредителей, насекомых и/или грибов, при использовании одного состава. Кроме того, ожидается, что состав, приготовленный в соответствии с данным изобретением, может также содержать вспомогательные пестицидные средства, которые не соответствуют требованиям, сформулированным в данном изобретении, при условии, что данные вспомогательные пестицидные средства совместимы с указанным составом, как определено в тестах на совместимость, хорошо известных специалистам в данной области. Например, водорастворимые пестицидные средства можно растворять в водном носителе, применяемом в составе, не влияя на суспензию первичных, твердых пестицидных средств, которые являются предметом по данному изобретению. Другой пример вспомогательного пестицидного средства представляет собой инкапсулированное пестицидное средство, где нерастворимый в воде жидкий или низкоплавкий инсектицид и/или фунгицид окружают твердой оболочкой или заключают в твердую матрицу и затем добавляют в состав, описываемый в данном изобретении.

Смеси инсектицидов и фунгициды можно также использовать в настоящем изобретении. На смеси влияют многочисленные факторы, такие как сельскохозяйственная культура, географическая область, спектр и воздействие вредителя и распространенность устойчивости к пестициду. Фунгицидные смеси обычно содержат, по меньшей мере, один фунгицид широкого спектра действия, который обеспечивает борьбу со множеством типов грибов, которые могут иметь место. Триазоловые фунгициды, такие как метконазол, и фосфорорганические фунгициды, такие как толклофос-метил, являются примерами фунгицидов широкого спектра действия. Фунгицидная смесь, вероятно, будет содержать активный против оомицетов фунгицид. Оомицеты, также известные как водная плесень, напоминают грибы и исторически все еще относятся к грибам. Амидные фунгициды, такие как металаксил и этабоксам, являются примерами фунгицидов с активностью против оомицетов. Другие фунгициды также можно добавлять, чтобы увеличить борьбу с определенными грибами, которые изводят определенную сельскохозяйственную культуру, или обеспечить другой способ действия. Это применимо для того, чтобы обойти устойчивость к фунгициду, которая является основной проблемой. Применение предварительно смешанных фунгицидов, которые борются с одними и теми же вредителями при помощи различных способов действия, может предотвратить развитие устойчивости. Флутоланил является примером нового фунгицида, используемого для усовершенствования борьбы с грибами Rhizoctonia, и обладает другим способом действия, чем традиционные стробилуриновые фунгициды. Неоникотиноиды сами по себе оказались высокоэффективными, системными инсектицидами для обработок семян. В настоящее время предпочтительными пестицидами в смеси являются неоникотиноидные инсектициды, такие как клотианидин; триазоловые фунгициды, такие как метконазол и амидные фунгициды, такие как этабоксам.

Типичные представители таких смесей включают в себя:

клотианидин/метконазол;

неоникотиноиды/этабоксам;

неоникотиноиды/2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид;

неоникотиноиды/толклофос-метил;

метконазол/этабоксам;

метконазол/2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид;

этабоксам/2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид;

этабоксам/толклофос-метил;

2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид/толклофос-метил;

2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид/металаксил;

2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид/мефеноксам и

2-[2-(2,5-диметилфеноксиметил)фенил]-2-метокси-N-метилацетамид/ипконазол.

Поливиниловый спирт (PVA)

Поливиниловый спирт (PVA) является водорастворимым синтетическим полимером. Множество различных классов PVA являются коммерчески доступными. Хотя большинство из доступных полимеров PVA можно использовать в данном изобретении, предпочтительные классы PVA обладают «ультранизким», «низким» и «средним» коэффициентом вязкости. Их обычно классифицируют по вязкости 4% растворов PVA. Вязкость данных классов PVA составляет, как правило, приблизительно от 2,5 сП (сантипуаз) до приблизительно 32 сП при 20°C. Наиболее предпочтительные классы представляют собой «ультранизкие» и «низкие» коэффициенты вязкости.

PVA, охваченные настоящим изобретением, обладают средневзвешенными молекулярными массами приблизительно от 12500 г/моль до приблизительно 125000 г/моль. Каждый класс полимера обладает распределением молекулярных масс. Средневзвешенную молекулярную массу определяют как молекулярную массу, умноженную на весовую концентрацию молекул, которые обладают такой массой, суммированную по всем массам в распределении, разделенную на общую массу. Дополнительно, полимеры PVA могут быть полностью (98-100%), в промежуточной степени (90-98%) или частично (70-90%) гидролизованы. Частично гидролизованные полимеры PVA наиболее предпочтительны. Модифицированные или специальные классы полимеров PVA также можно использовать. PVA в диапазоне вязкости, описанном выше, могут быть карбоксилированы или сульфонированы для придания некоторых анионных свойств, которые улучшают вязкость и диспергирующую способность. Данные классы PVA просто содержат некоторые карбоксильные группы (группу -CO₂X) или сульфоновые группы (группу -SO₃X), присоединенные к цепи PVA, где X может представлять собой H или щелочной металл.

Примеры подходящих PVA включают в себя в качестве неограничивающих примеров Celvol® 203 (товарный знак Celanese Ltd.), Celvol® 205, Celvol® 502, Celvol® 513, Celvol® 518, Celvol® 523, Celvol® 103, Celvol® 305, Celvol® 310, Celvol® 325, Celvol® 418, Celvol® 425 и Erkol V 03/240, доступные в Celanese Ltd. Примеры специальных классов PVA представляют собой продукты Gohsenal (карбоксилированный) и Gohseran (сульфонированный) из Nippon Gohsei (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd).

Привитые сополимеры

Привитой сополимер представляет собой вещество, которое содержит полимерные цепи одного химического состава, отходящие от главной цепи полимера с другим химическим составом. Привитые сополимеры, которые можно использовать в соответствии с данным изобретением, включают в качестве неограничивающих примеров полимеры акриловой кислоты, метакриловой кислоты, акрилата, метакрилата или метилметакрилата, которые содержат цепи другого полимера, как, например, полимера простого эфира, такого как полиэтиленгликоль, отходящего от главной цепи акрилатного полимера.

В предпочтительном варианте осуществления привитые сополимеры представляют собой гребенчато-разветвленные полимеры с главной цепью полимера акриловой кислоты, метакриловой кислоты, акрилата, метакрилата или метилметакрилата и ответвлений гидрофильного полиэтиленгликоля (PEG), отходящего от данной главной цепи. При двумерном представлении ветви PEG изображают перпендикулярно к главной цепь полимера акрилата (обычно линейного) и напоминают зубцы гребенки, давая повод для обозначения «гребенчато-разветвленный». Гребенчато-разветвленные привитые сополимеры, используемые в настоящем изобретении, являются запатентованными веществами; поэтому специфические подробности их композиции и промышленного производства авторам заявки не известны.

Подходящие гребенчато-разветвленные привитые сополимеры включают в качестве неограничивающих примеров Tersperse® 2500 (приблизительно 35% раствор привитого сополимера от Huntsman Corp.), Atlox® 4913 (приблизительно 35% раствор привитого сополимера от Croda Uniqema.), Ethacryl P® (35-45% раствор привитого сополимера от Lyondell Chemical Co.) и тому подобное.

Комбинации PVA-привитой сополимер

Комбинация взаимно усиливающих друг друга PVA и привитого сополимера представляет собой смесь данных двух полимеров, где относительные количественные соотношения PVA и привитого сополимера происходят из соотношения от приблизительно 10-к-1 (PVA-к-привитому сополимеру) до соотношения приблизительно 1-к-2 (PVA-к-привитому сополимеру) массовых частей.

В предпочтительном варианте осуществления соотношение PVA к привитому сополимеру составляет приблизительно от 5-к-1 до приблизительно 1,5-к-1 массовых частей.

В предпочтительных составах по настоящему изобретению общая концентрация комбинации полимеров составляет приблизительно от 1,0% до приблизительно 3,0% по массе от общего количества состава.

Существует множество преимуществ при использовании комбинации PVA-привитой сополимер.

Во-первых, полимерная комбинация заключает в оболочку пестицидное средство, используемое в составе, и обеспечивает образование защитного слоя между пестицидным средством и семенем. Данный защитный слой снижает любую токсичность для растений, которой может обладать пестицидное средство.

Во-вторых, полимерная комбинация снимает необходимость в какой-либо значительной концентрации низкомолекулярного (LMW) поверхностно-активного вещества. В данном контексте под термином «значительная» авторы заявки имеют в виду концентрацию выше, чем приблизительно 0,25% по массе LMW поверхностно-активного вещества в составе. LMW поверхностно-активные вещества, особенно неионогенные поверхностно-активные средства, как известно, разрушают защитные липофильные слои, регулирующие влагопоглощение, которые окружают семя. Разрушение данных липофильных слоев позволяет осуществить очень быстрое влагопоглощение при высевании, которое может привести к снижению прорастания. Высокомолекулярные водорастворимые полимерные диспергирующее вещества, описываемые в данной заявке, с меньшей вероятностью разрушат такие защитные слои. Дополнительно, множество LMW поверхностно-активных веществ по своей природе токсичны для растений.

Таким образом, для составов по данному изобретению необходимы только незначительные количества LMW поверхностно-активных веществ с целью смачивания тонким слоем и нанесения на семя. Типично, только приблизительно 0,1% или менее по массе LMW поверхностно-активного вещества необходимо, чтобы обеспечить хорошее смачивание в составе, содержащем вплоть до 50% пестицидного средства. С целью сравнения для концентратов суспензий предшествующего уровня техники типично требовалось от 1% до 20% по массе LMW поверхностно-активных веществ.

В-третьих, водорастворимые полимерные материалы, используемые в составах по изобретению, обеспечивают более медленное поглощение и передвижение пестицидного средства в семенах. В составах предшествующего уровня техники LMW поверхностно-активные вещества часто использовали, чтобы увеличить поглощение и перемещение пестицидных средств в семенах. Однако быстрое поглощение может усилить любую токсичность, которой могут обладать поверхностно-активное вещество или пестицидное средство, приводя к снижению прорастания.

Другое преимущество составов по данному изобретению заключается в том, что они улучшают адгезию пестицидного средства семенами. Комбинация PVA-привитой сополимер является хорошим пленкообразующим материалом с высокой способностью связывания. Во множестве применений одного только такого качества достаточно для сохранения пестицидного средства на семенах и для предотвращения «удаления пыли» во время типичной работы с семенами. Следовательно, нет необходимости в добавлениях полимеров при помощи протравливателя семян.

Кроме того, комбинация PVA-привитой сополимер очень хорошо водорастворима и безопасна для семян. Семена, покрытые тонким слоем, образованным составами по настоящему изобретению, могут легко повторно гидратироваться влажностью почвы. Тонкий слой не действует в качестве ограничивающего фактора при переносе жидкости в семенах. Нормальные липофильные слои семян сохраняются и остаются контролирующим фактором при поглощении влаги семенами. Таким образом, поддерживается хорошее прорастание семени и адгезия покрытия.

Кроме того, комбинация PVA-привитой сополимер совместима с системами диспергирующих веществ, применяемых во множестве коммерческих полимерных эмульсиях. Такая совместимость позволяет вводить полимерные эмульсии непосредственно в состав для обработки семян у производственного оборудования без потери стабильности.

Пластификаторы

Пластификаторы, которые можно использовать в составах по настоящему изобретению, предпочтительно содержат смесь жидких пластификаторов и твердых пластификаторов. Как применяют в настоящем документе термин «пластификатор» относится к веществу, которое используют для модификации тонкого слоя, получаемого при помощи составов, чтобы обеспечить более быстрое высушивание и придать большую чувствительность к влаге, без необходимости в клейкости, которая может придать текучесть семени в работе и оборудовании для высевания.

Пластификатор модифицирует физические свойства полимерного тонкого слоя, нанесенного на поверхность. Клейкость и прочность адгезии являются свойствами особенного интереса. Действие жидкого пластификатора на тонкую пленку обычно противоположно действию, оказываемому твердым пластификатором. Жидкий пластификатор обычно увеличивает клейкость, и твердый пластификатор обычно снижает ее. Смесь жидких и твердых пластификаторов можно затем использовать для уменьшения или отмены эффектов отдельного пластификатора, таким образом, позволяя использовать намного более высокие концентрации жидкотвердой смеси пластификатора по сравнению только с жидким (как говорят). Таким образом, тонкий слой PVA можно усилить смесью пластификаторов, чтобы получить большую оболочку, большую объемную массу, отделяющую пестицидное средство(а) от поверхности семени, не вводя клейкость или чрезмерно разрушающие тонкую пленку другие физические свойства.

В составах по настоящему изобретению жидкие пластификаторы действуют как увлажняющие вещества. Обычно они водорастворимы и действуют в качестве медленно испаряющегося компонента жидкого носителя вода-полиол в составах, замедляя скорость высушивания при применении. Гигроскопичная природа данных веществ при объединении с водой также снижает скорость потери воды, которая дополнительно снижает скорость высыхания. Следовательно, пластификатор можно использовать для регуляции скорости высыхания состава.

Жидкие пластификаторы, которые можно использовать в соответствии с данным изобретением, как правило, представляют собой низкомолекулярные алкиловые гликоли или полиолы (диолы или триолы), где алкильная группа составляет от 2 до 6 атомов углерода в длину. Определенные примеры включают в качестве неограничивающих примеров полиэтиленгликоль (например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль), пропиленгликоль, дипропиленгликоль, бутандиол, гексиленгликоль, глицерин и тому подобное. В настоящее время предпочтительные гликоли представляют собой пропиленгликоль, глицерин, дипропиленгликоль и триметиленгликоль.

В составах по настоящему изобретению твердые пластификаторы обычно являются водорастворимыми. Кроме того, твердые пластификаторы можно выбрать для того, чтобы сгустить покрытие, чтобы снизить сухую клейкость конечного тонкого слоя. Если твердый пластификатор микрокристаллизуется в тонком слое, микротрещины могут появляться в тонком слое для увеличения его влагопроницаемость. Таким образом, избегают снижения или замедления прорастания от состава.

Твердые пластификаторы, которые можно использовать в соответствии с данным изобретением, как правило, представляют собой полиолы, мочевины, низкомолекулярные моно- и ди-карбоновые кислоты и их соли. Как правило, подходящие твердые пластификаторы обладают температурой плавления свыше 50°C и растворяются в воде, по меньшей мере, до приблизительно 9% при 0°C. В предпочтительном варианте осуществления твердые пластификаторы растворимы в воде, по меньшей мере, до приблизительно 15% при 0°C. Определенные примеры подходящих твердых пластификаторов включают в качестве неограничивающих примеров сорбит, маннит, ксилит, триметилолпропан, сахариды (например, глюкоза, сахароза, фруктоза, мальтоза, метилглюкозид, мальтодекстрин), мочевину, лимонную кислоту, винную кислоту, гликолевую кислоту и тому подобное. В настоящее время предпочтительные твердые пластификаторы представляют собой сорбит, триметилолпропан, глюкозу, метилглюкозид и мочевину.

В предпочтительном варианте осуществления соотношение жидкого пластификатора к твердому пластификатору составляет приблизительно от 3-к-1 до приблизительно 1-к-3 массовых частей. Дополнительно, общее количество пластификатора и соотношение жидкого пластификатора к твердому пластификатору можно использовать для регуляции скорости высыхания составов, их чувствительности к влаге и клейкости нанесенного тонкого слоя.

Полимерные эмульсии

Когда необходимость в адгезии высока или когда необходима высокая степень покрытия, полимерные эмульсии (или латексы) на основе сополимеров поливинилацетата и/или этиленвинилацетата можно добавлять для улучшения адгезии и внешнего вида семян.

Преимущество составов по данному изобретению заключается в том, что они являются «всеобъемлющими», то есть позволяют добавлять полимерные эмульсии непосредственно у производственного оборудования для составов в противоположность добавлению их на участке применения. Таким образом, не жертвуют стабильностью упаковки и поглощение влаги семенами не затрагивается неблагоприятным образом.

Полимерные эмульсии, которые можно использовать в составах по данному изобретению, стабилизируются при помощи PVA и, таким образом, являются совместимыми с PVA. Полимерные эмульсии можно добавлять к составам, не вызывая «шок от диспергирующего вещества», который может привести к нежелательному увеличению вязкости или превращению в гель. Дополнительно, поскольку стабилизирующие вещества суспензий состава и полимерные эмульсии или латексы похожи, диспергирующее вещество не счищается с частиц латекса или частиц пестицидного средства, когда их смешивают вместе. В результате получают стабильную смесь низкой вязкости. Данная смесь пригодна для нанесения пестицидных средств и полимеров на семена без необходимости в дополнительных компонентах.

Дополнительно, полимерные эмульсии можно применять для предотвращения образования нежелательного гидроизолирующего слоя, окружающего семена. Обычно тонкие слои латексных дисперсий, содержащих достаточные количества PVA, являются повторно диспергируемыми в воде. Однако, когда LMW поверхностно-активные вещества присутствуют в составах для обработки семян, их мицеллы поглощают PVA, снижая количество PVA, доступное для окружения латекса, полимерных эмульсий или частиц пестицидного средства. Таким образом, может образоваться устойчивый не поддающийся повторному диспергированию тонкий слой, который служит в качестве гидроизолирующего слоя. Комбинация PVA-привитой полимер образует защитный слой вокруг латексных частиц. Данный защитный слой может затем образовать мембрану, которая ингибирует образование такого тонкого слоя или, альтернативно, делает его повторно диспергируемым. Таким образом, устойчивый гидроизолирующий слой не образуется. Следовательно, составы по данному изобретению могут убрать или уменьшить неблагоприятные воздействия LMW поверхностно-активных веществ на стабильность дисперсии и прорастание семян, которые можно увидеть в составах предшествующего уровня техники.

Определенные примеры полимерных эмульсий, применимых в данном изобретении, включают в качестве неограничивающих примеров гомополимер винилацетата, эмульсии в воде акриловых сополимеров винилацетата, сополимеров бутадиена и стирола, акриловых сополимеров стирола или сополимера этилена и винилацетата и тому подобное. Типично, они являются твердыми веществами от 30 до 60% с размерами частиц приблизительно от 100 нм (нанометров) до приблизительно 1000 нм.

В предпочтительном варианте осуществления в полимерных эмульсиях применяют PVA в качестве защитного коллоида. Также применимы полимерные эмульсии, стабилизированные защитными коллоидами, которые являются совместимыми с PVA (например, декстрины). В некоторых случаях защитный коллоид не указан или составляет чью-то собственность. Данные материалы необходимо оценивать индивидуально для стабильности в составе и сохранности семян в исследованиях прорастания.

Коммерчески доступные применимые полимерные эмульсии включают в качестве неограничивающих примеров Atlox Semkote (Croda Uniqema.) и Airflex® 1082 (Air Products and Chemicals, Inc.).

В предпочтительном варианте осуществления используют полимерные эмульсии «Dur-O-Set»® (Celanese Ltd.).

Увлажнители и другие добавки

В одном из вариантов осуществления изобретения составы включают в себя увлажнители. Большинство коммерчески доступных увлажнителей применимы для целей по данному изобретению.

Концентрация увлажнителей должна быть минимальной концентрацией, необходимой для обеспечения хорошей смачиваемости и образования тонкого слоя. Когда добавляют подходящие увлажнители, состав необходимо смачивать и получать хороший тонкий слой. Обычно подходящие увлажнители эффективны при 0,1% или менее по массе от общего количества состава.

Примеры подходящих увлажнителей включают в качестве неограничивающих примеров полиарилалкоксилированные фосфатные эфиры и их калиевые соли (например, Soprophor® FLK (40% твердые вещества), производимые Rhodia, Inc. и Stepfac® TSP PE-K (40% твердые вещества), производимый Stepan Company и так далее).