Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Дисперсия агрохимиката, который является агрохимическим активным ингредиентом или агрохимическим адъювантом, содержащая агрохимическую дисперсионную фазу твердых частиц, содержащих агрохимикат, или капелек жидкости, содержащих агрохимикат, которые имеют средний диаметр от 1000 до 0,1 мкм; жидкую диспергирующую фазу; полимерный диспергатор, который физически адсорбируется на поверхностях раздела между дисперсионной и диспергирующей фазами, содержащий сегмент, не растворимый в диспергирующей фазе, сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, и образующий сетку вокруг твердых частиц или капелек жидкости дисперсной фазы.

2. Дисперсия по п.1, где реакционноспособная часть представляет собой первичный, вторичный или третичный амин, гидроксильную группу, тиольную группу, карбоновую кислоту, группу на основе кремния, альдегидную группу, кетон или винильную группу.

3. Дисперсия по п.1 или 2, где полимерный диспергатор содержит второй сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, и указанный второй растворимый сегмент химически отличен от растворимого сегмента по п.1 или 2.

4. Дисперсия по пп.1, 2 или 3, где диспергирующая фаза основана на воде.

5. Дисперсия по пп.1, 2 или 3, где диспергирующая фаза является не водной.

6. Дисперсия по любому из предшествующих пунктов, где средний диаметр твердых частиц или капелек жидкости составляет от 100 до 0,5 мкм.

7. Дисперсия по п.6, где средний диаметр составляет от 5,0 до 1,0 мкм.

8. Дисперсия по любому из предшествующих пунктов, где весовое соотношение полимерного диспергатора, взвешенного до образования поперечных связей к суспендированному твердому веществу или масляной капельке, содержащихся в дисперсной фазе, составляет от 1:400 до 1:5.

9. Дисперсия по п.8, где соотношение составляет от 1:200 до 1:10.

10. Дисперсия по любому из предшествующих пунктов, где агрохимикат представляет собой гербицид, инсектицид, фунгицид или агрохимический адъювант.

11. Дисперсия по любому из пп.1-10, где дисперсная фаза содержит твердые частицы.

12. Дисперсия по любому из пп.1-10, где дисперсная фаза содержит капельки жидкости.

13. Применение дисперсии по любому из предшествующих пунктов в качестве гербицида, инсектицида или фунгицида.

Текст

Смотреть все

013453 Данное изобретение относится к дисперсиям твердых частиц и к эмульсиям и, в частности, к применению реакционноспособных полимерных диспергаторов для стабилизации дисперсий твердых частиц и эмульсий. Дисперсии твердых частиц и эмульсии широко используются при многих применениях, и предпринимаются значительные усилия для получения стабильных препаративных форм, которые дадут желаемые эффекты при применении. Дисперсии твердых частиц и эмульсии обычно стабилизированы поверхностно-активными веществами, или ПАВ, которые физически адсорбируются на поверхности раздела между дисперсной и диспергирующей фазами для поддержания разделения дискретных диспергированных тел. Такие физически адсорбированные ПАВ, однако могут быть замещены путем конкурентной десорбции другими поверхностно-активными соединениями или под влиянием условий, которые вызывают стресс препаративной формы, например, таких как температурный цикл или концентрация электролита. Существует постоянная потребность в разработке вариантов и способов для улучшения препаративной стойкости дисперсных систем. Другой пример, относящийся к проблеме приготовления устойчивых препаративных форм, включает увеличение размера и формы частиц дисперсной фазы. Некоторые химические соединения (в частности, агрохимикаты) могут слабо растворяться в жидкой среде диспергирующей фазы. Это может приводить к образованию новых кристаллов дисперсной фазы или к росту первоначальных кристаллов дисперсной фазы. Оба данных явления могут приводить к появлению кристаллов с размером и формой, которые вредны для применения приготовленного продукта. Известно, что количество продукта дисперсной фазы, которое может быть перенесено в или через жидкую диспергирующую фазу, должно повышаться за счет присутствия ПАВ, которое не адсорбируется на поверхности раздела между дисперсной и диспергирующей фазами. Данный процесс известен как оствальдово созревание; не приводя в эмульсиях к кристаллам, оно приводит к увеличению размера капель. Документы US 6262152, WO 02/100525 и WO 2004/052099 (содержание каждого из которых в данную работу включено ссылкой) раскрывают, что препаративная стойкость некоторых дисперсий или эмульсий может быть повышена молекулами химически полученного сетчатого полимерного диспергатора, адсорбированными на каплях жидкости или на частицах твердого вещества, которые диспергированы в диспергирующей фазе. Данные раскрытия используют амфипатические полимеры, которые сшиты посредством функциональных групп, расположенных на сегментах полимера, которые нерастворимы в диспергирующей фазе. Данное изобретение относится к альтернативным способам повышения стойкости эмульсий и дисперсий твердых частиц за счет необратимого связывания полимерного диспергатора на поверхности раздела жидкость/жидкость или твердое вещество/жидкость таким образом, что указанный диспергатор не может десорбироваться. Неожиданно авторы изобретения установили, что такие полимерные диспергаторы могут быть сшиты посредством функциональных групп, расположенных на сегментах полимера,которые нерастворимы в диспергирующей фазе. Следовательно, данное изобретение относится к дисперсии, содержащей дисперсную фазу твердых частиц или капелек жидкости в жидкой диспергирующей фазе; полимерный диспергатор, имеющий сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, и сегмент, не растворимый в диспергирующей фазе; и сетчатую структуру вокруг твердых частиц или капелек жидкости дисперсной фазы, образованную за счет сшивания полимерного диспергатора, где образование поперечных связей происходит между сегментами, которые растворяются в диспергирующей фазе. Подходящим образом, твердые частицы или капельки жидкости данного изобретения имеют средний диаметр между 1000 мкм (микрометры) и 0,1 мкм, более подходящим образом между 100 и 0,5 мкм и еще более подходящим образом между 5,0 и 1,0 мкм. Термин "твердые частицы" включает микрокапсулы, которые могут иметь резервуарные или матричные структуры. Матричные структуры представляют собой "твердые частицы". Резервуарные структуры имеют твердую оболочку с полой внутренней частью, причем обычно содержат жидкость во внутренней части. В подходящем случае дисперсия данного изобретения является такой дисперсией, где диспергирующая фаза является водосодержащей; термин "водосодержащая" предназначен для диспергирующей фазы, которая содержит более чем 50% воды по массе. Агрохимические препаративные формы могут включать органические растворители в диспергирующей фазе на основе воды. Например, может быть добавлен пропиленгликоль в качестве добавки, снижающей температуру замерзания. При некоторых обстоятельствах предпочитают, чтобы диспергирующая фаза являлась безводной. Природа продукта, предназначенного для диспергирования, не является критической для объема данного изобретения, и могут быть применены любые твердые вещества или жидкости, подходящие в качестве дисперсных фаз. Однако преимущества данного изобретения могут заключаться в связи со специфическими продуктами дисперсной фазы и применениями. Например, дисперсии данного изобретения будут особенно применимы в препаративных формах, для которых требуется смешивание различных диспергированных продуктов или для которых существует проблема длительной стабильности против агрегации, агломерации или коалесценции.-1 013453 Что касается эмульсий данного изобретения, то капельки жидкости дисперсной фазы будут включать жидкость, которая является не смешивающейся с жидкостью диспергирующей фазы и может содержать дополнительные компоненты. Дополнительные компоненты могут представлять собой жидкости; они могут быть твердыми веществами, которые растворяются в жидкости дисперсной фазы, или они могут быть твердыми веществами, которые диспергируются как частицы внутри жидкости дисперсной фазы. Данное изобретение может быть применимым для ряда коммерческих продуктов, включающих, но без ограничения только ими, препаративные формы агрохимикатов, биологически активные соединения,покровные материалы (такие как краски и лаки), окрашивающие вещества (такие как чернила, красители и пигменты), косметические продукты (такие как губная помада, тональные кремы, лаки для ногтей и солнцезащитные средства), ароматизаторы, духи, магнитные и оптические считывающие средства (такие как ленты и диски) и фармацевтические препараты. Дисперсии данного изобретения могут представлять собой агрохимические дисперсии, имеющие твердые частицы, которые содержат агрохимикат, или капли жидкости, которые содержат агрохимикат,и в этом случае дисперсная фаза может содержать бактерицид, удобрение или регулятор роста растений или, в частности, фунгицид, гербицид или инсектицид. Следовательно, в подходящем аспекте дисперсия данного изобретения представляет собой агрохимическую дисперсию. Агрохимические дисперсии необязательно включают агрохимический активный ингредиент; они могут просто содержать адъювант для применения в сочетании с агрохимическим активным ингредиентом. Вместе с другими функциями адъювант может изменять биологическую эффективность, повышать устойчивость к дождю, уменьшать фоторазложение или изменять мобильность в почве. Кроме того, можно диспергировать твердые частицы и капельки жидкости, присутствующие в той же самой диспергирующей фазе, где твердые частицы могут содержать один агрохимический активный ингредиент, в то время как капельки жидкости содержат другой агрохимический активный ингредиент. Примером такой препаративной формы является суспоэмульсия на основе воды. Она представляет собой особенное преимущество данного изобретения, заключающееся в том, что в суспоэмульсии тот же самый полимерный диспергатор может быть применен для стабилизации как твердых частиц, так и капель жидкости против агрегации, флоккуляции, агломерации или поглощения, даже если в одном случае он является сетчатым, а в другом нет. Например, может случиться так, что полимерный диспергатор на твердых частицах является сетчатым, но полимерный диспергатор на каплях жидкости не является таким или наоборот. Применением того же самого полимерного диспергатора можно избежать проблем несовместимости. Кроме того, можно иметь более одного типа твердой частицы (или капли жидкости), диспергированной в диспергирующей фазе тем же самым полимерным диспергатором, для того, чтобы избежать проблем несовместимости. Объем изобретения в отношении смесей твердых частиц и/или масляных капелек различных продуктов не ограничивается примерами, где все диспергированные компоненты стабилизированы полимерным диспергатором данного изобретения. Например, дисперсия, приготовленная в соответствии с данным изобретением, может дополнительно содержать твердые частицы или капельки жидкости, диспергированные с применением обычных ПАВ или диспергаторов. Специалист в данной области будет осведомлен о подходящих традиционных ПАВ или диспергаторах для данной цели. В данном изобретении могут быть применены любые агрохимикаты, которые можно диспергировать как твердые частицы или растворять в органическом растворителе, не смешивающемся с водой, или диспергировать в органической жидкости, не смешивающейся с водой. Примеры подходящих агрохимикатов включают, но без ограничения только ими:(c) инсектициды, такие как абамектин, ацефат, ацетамиприд, акринатрин, аланикарб, альдикарб, аллетрин, альфа-циперметрин, амитраз, асулам, азадирахтин, азаметиофос, азинфосэтил, азинфосметил,бендиокарб, бенфуракарб, бенсултап, бета-цифлутрин, бета-циперметрин, бифентрин, биоаллетрин, биоресметрин, бистрифлурон, боракс, бупрофезин, бутоксикарбоксим, кадузафос, карбарил, карбофуран,хлорпрофам, клотианидин, цифлутрин, цигалотрин, ципермертин, дельтаметрин, диэтофенкарб, дифлубензурон, динотефуран, эмамектин, эндосульфан, феноксикарб, фентион, фенвалерат, фипронил, галфенпрокс, гептахлор, гидраметилнон, имидаклоприд, имипротрин, изопрокарб, лямбда цигалотрин, метамидофос, метиокарб, метомил, нитенпирам, ометоат, перметрин, пиримикарб, пиримифос метил, пропоксур, тебуфеноцид, тиаметоксам, тиодикарб, трифлумурон и ксиликарб. Композиции и способы получения полимерных диспергаторов или ПАВ имеются в большом количестве и разнообразии. Обзор таких продуктов дан в публикации Piirma, Polymeric Surfactants, SurfactantScience Series 42 (Marcel Dekker, New York, 1992). Важный класс полимерных диспергаторов представляют собой диспергаторы, называемые "амфипатическими" или "амфифильными", которые могут быть гребнеобразными полимерами, которые имеют подвесные полимерные плечи, прикрепленные к полимерной основе, или блок-сополимерами. Поверхностно-активные свойства полимерных диспергаторов определяются химическим составом и относительными размерами различных полимерных сегментов. Например, блоксополимерное ПАВ для применения в водной системе может содержать сегмент водорастворимого полимера, такого как полиэтиленоксид, присоединенный к сегменту водонерастворимого полимера, такого как полипропиленоксид, в то время как гребнеобразное сополимерное ПАВ для применения в водной системе может содержать сегменты водорастворимого полимера, такого как полиэтиленоксид, в качестве подвесных плеч, присоединенных к сегменту водонерастворимого полимера,такого как полиметилметакрилат, в качестве основы. Количество полимера, адсорбированного на поверхности раздела, увеличивается, когда полимерный диспергатор имеет высокую склонность к адсорбции на коллоидной поверхности, но обладает малой склонностью, или она отсутствует, к образованию мицелл и других агрегатов в диспергирующей фазе. Полимерный диспергатор для применения по данному изобретению может содержать единственный сегмент, который растворим в диспергирующей фазе, причем данный сегмент обеспечивает функцию по образованию поперечных связей, а также функцию по стабилизации коллоида. В альтернативном случае может быть представлено более одного сегмента, который растворим в диспергирующей фазе, и один такой сегмент может обеспечивать функцию по образованию поперечных связей, тогда как другой сегмент может обеспечивать функцию по стабилизации коллоида; в таком полимерном диспергаторе химии сшивающего сегмента и сегмента, стабилизирующего коллоид, могут быть одинаковыми, но предпочитают, чтобы они различались. Поэтому в подходящем аспекте данного изобретения имеется дисперсия, описанная выше, где полимерный диспергатор содержит второй сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, и указанный второй растворимый сегмент химически отличен от другого растворимого сегмента. При различной химической природе образование поперечных связей может быть достигнуто по механизму, соответствующему химической природе конкретного сшивающего сегмента; то есть, сшивающий сегмент в зависимости от его химической природы может быть выбран таким образом, что механизм, по которому может происходить образование поперечных связей сегмента, стабилизирующего коллоид, отсутствует. Когда химическая природа сшивающего сегмента и сегмента, стабилизирующего коллоид, является одинаковой, низкий уровень образования поперечных связей для сегментов, стабилизирующих коллоид, является приемлемым там, где это не влияет катастрофически на стабилизацию коллоида; в частности, это будет происходить в случае, когда полученная сетчатая структура повышает сольватацию сегмента в диспергирующей фазе. Имеется ряд полимерных структур, при помощи которых образование поперечных связей сегментов, растворимых в диспергирующей фазе, может быть реализовано без воздействия на стабилизацию коллоида. Например, следующие структуры являются подходящими для применения с водой в качестве жидкой диспергирующей фазы: Сегмент водорастворимого полимера со способностью к образованию поперечных связей, присоединенный к гребнеобразному сополимеру. В гребнеобразном сополимере основа не растворима в воде и подвесные плечи растворимы в воде; в альтернативном случае основа является водорастворимой и подвесные плечи являются не растворимыми в воде. Механизм для сшивания затем выбирается так, чтобы иметь место при полимерном сегменте со способностью к образованию поперечных связей, а не при водорастворимых подвесных плечах или при водорастворимой основе.-3 013453 Водорастворимый сегмент, присоединенный к водорастворимому сегменту со способностью к образованию поперечных связей, присоединенному к сегменту, не растворимому в воде. Механизм для сшивания затем выбирается так, чтобы не иметь места при первом водорастворимом сегменте, и образование поперечных связей ограничивается вторым водорастворимым сегментом, проксимальным к сегменту, не растворимому в воде. Водорастворимый сегмент, присоединенный к не растворимому в воде сегменту, присоединенному к водорастворимому сегменту со способностью к образованию поперечных связей. Механизм для сшивания затем выбирается так, чтобы иметь место только при водорастворимом сегменте со способностью к образованию поперечных связей. Водорастворимый сегмент со способностью к образованию поперечных связей, присоединенный к не растворимому в воде сегменту. Это достижимо с диблоксополимером или с гребнеобразным полимером, где основа не растворима в воде и подвесные плечи растворимы в воде, или, в альтернативном случае, где основа растворима в воде и подвесные плечи не растворимы в воде. Механизм сшивания затем выбирается для образования набухающего в воде гидрогеля вокруг твердой частицы или капли жидкости дисперсной фазы, что обеспечивает достаточный барьер для предотвращения коалесценции, агломерации, агрегации или других таких явлений, которые должны привести к плохому эксплуатационному качеству препаративной формы. Вышеприведенные примеры даны только для иллюстративной цели; специалисты в данной области знакомы с другими структурами, которые могут удовлетворять критерию образования поперечных связей через водорастворимые сегменты, и подобным образом будут способны адаптировать вышеприведенное рассуждение к дисперсиям с неводной диспергирующей фазой. Амфипатические полимеры для применения в данном изобретении могут быть получены несколькими способами, прежде всего сочетанием ранее полученных полимерных сегментов или полимеризацией мономеров регулируемым или ступенчатым образом. Например, блок-сополимерный диспергатор для применения в диспергирующей фазе на основе воды может быть получен (i) регулируемой ступенчатой полимеризацией, во-первых, не растворимых в воде и, во-вторых, растворимых в воде мономеров, или обращением данного процесса; или (ii) сочетанием вместе предварительно образованных не растворимых в воде и водорастворимых полимерных сегментов. Специалист в данной области осведомлен о различных преимуществах и недостатках каждого из данных подходов. В подходящем случае полимерный диспергатор представляет собой амфипатический сополимер,содержащий множество винильных мономеров, которые могут быть присоединены к продукту конденсации или полимеризации с раскрытием кольца. Сегменты полимерного диспергатора, которые растворимы в диспергирующей фазе, могут содержать мономер, растворимый в диспергирующей фазе, сополимеризованный с мономером, не растворимым в диспергирующей фазе, при условии, если только общая композиция является такой, что сегмент растворяется в диспергирующей фазе. Например, в полимерном диспергаторе для применения в диспергирующей фазе на основе воды сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, может содержать метакриловую кислоту, сополимеризованную с метилакрилатом, при условии, что отношение метакриловой кислоты к метилакрилату является таким, что сегмент растворяется в воде при рН, необходимом для применения. Следующие примеры винильных мономеров, которые повышают растворимость в воде содержащего их полимерного сегмента, представляют собой, между прочим, акриламид и метакриламид, акриловую и метакриловую кислоту,2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту,2,3 дигидроксипропилакрилат и метакрилат, 2-(диметиламино)этилакрилат и метакрилат, итаконовую кислоту, олиго- или полиэтиленоксид моноакрилат или -метакрилат, малеиновую кислоту, стиролсульфоновую кислоту, сульфоэтилметакрилат, винилпиридин и винилпирролидон. Примеры винильных мономеров, которые снижают растворимость в воде содержащего их полимерного сегмента, представляют собой, между прочим, метилакрилат, метилметакрилат и другие алкиловые сложные эфиры акриловой и метакриловой кислоты, фенилакрилат, фенилметакрилат и другие ариловые сложные эфиры акриловой и метакриловой кислоты, бутадиен, стирол и алкилзамещенные стиролы, винилацетат и другие алкиловые и ариловые сложные эфиры винилового спирта, винилхлорид или винилидиндихлорид. Регулируемая ступенчатая полимеризацияможет быть проведена различными способами, известными в данной области. Данные способы часто называются как "живые/living" или"регулируемые"/"controlled" полимеризации и дают более тонкий контроль над молекулярной массой и индексом полидисперсности (отношение среднемассовой к среднечисленной молекулярной массе), чем более традиционные методики. Примеры данных способов можно найти в научной литературе, и они включают анионную и катионную полимеризацию и полимеризацию с переносом группы, которым требуются необходимые условия реакции и очень чистые реагенты, и живую свободно-радикальную полимеризацию, которая обычно требует меньше необходимых условий. Известны различные способы живой свободно-радикальной полимеризации. Они включают применение дисульфидных или тетрафенилэтановых "iniferters", нитроксидных переносчиков цепи, комплек-4 013453 сов кобальта в качестве переносчиков цепи, радикальной полимеризации с переносом атома с использованием комплексов переходных металлов и радикальной полимеризации присоединением-переносом фрагментов с использованием серосодержащих органических соединений. Гребнеобразные сополимеры не нуждаются в приготовлении по регулируемой ступенчатой реакции, пока основа представляет собой единственный сополимерный сегмент; если имеется более одного сегмента, то в таком случае он может быть приготовлен, как описано выше для блоксополимера. Гребнеобразные сополимеры могут быть приготовлены (i) графт-полимеризацией подвесных плечевых сегментов от сегмента основы; (ii) связыванием предварительно образованных подвесных плечевых сегментов с сегментом основы; или (iii) проведением статистической или рандом-сополимеризации соответствующих мономеров для сегмента основы с макромономерами, которые представляют собой заранее образованные подвесные плечевые сегменты с соответствующей способной к полимеризации частью на одной из концевых групп. Примером макромономера, подходящего для приготовления гребнеобразного сополимера с водорастворимыми подвесными плечами, является монометоксиполиэтиленгликольмонометакрилат. Предпочтительный препаративный способ для любой данной композиции будет зависеть от природы и свойств реагентов. Например, соотношения реакционных способностей между определенными мономерами могут ограничивать объем сополимерной структуры, которая может быть получена. Молекулярная масса полимерного диспергатора представляет собой также важный фактор. Если молекулярная масса слишком высокая, полимер будет излишне вязким в растворе и трудным для применения; если она слишком низкая, то не будет гомогенной химической композиции; и если она слишком широко распределена, то возникнут трудности в прогнозе ее поведения. Специалист в данной области будет способен выбрать соответствующие продукты и условия для приготовления желаемых сополимерных структур соответствующей молекулярной массы. Полимерные диспергаторы для применения в данном изобретении представляют собой амфипатические поверхностно-активные молекулы, которые физически адсорбируются на поверхностях раздела между несмешивающимися продуктами. До образования поперечных связей их применяют в способе,подходящем для приготовления желаемой дисперсии. Например, твердые частицы или несмешивающаяся жидкость могут быть диспергированы в жидкой диспергирующей фазе, при этом применяется коллоидная или фрикционная мельница, трехкольцевая мельница, высокоскоростное ротор-статорное устройство или гомогенизатор с высоким давлением. Специалист в данной области может легко выбрать соответствующий способ для приготовления желаемой дисперсии и для достижения требуемого размера твердых частиц или капель жидкости. Хотя образование поперечных связей может влиять в слабой степени на увеличение общего размера частиц или капель в дисперсии, данный эффект является обычно не большим, если вообще он существует. Неожиданно заявители установили, что даже после образования поперечных связей средний размер частиц или капель в дисперсии стандартно остается в значительной степени внутри предпочтительных границ, например, ниже примерно 10 мкм и, более точно, ниже примерно 5 мкм. До образования поперечных связей отношение (А:В) масс, полимерного диспергатора [А] к суспендированному твердому веществу или масляной капельке [В] в подходящем случае составляет от 1 части А к 400 частям В (1:400) до 1 части А к 5 частям В (1:5), например, от 1 части А к 200 частям В (1:200) до 1 части А на 10 частей В (1:10). Более подходящий диапазон составляет от 1:10 до 1:100, например, от 1:20 до 1:75. Отношение примерно 1:50 является особенно подходящим. Имеется четкое экономическое преимущество в применении минимального необходимого количества полимерного диспергатора в препаративной форме. Кроме того, заявители установили, что применение минимального необходимого количества может сводить к минимуму непродуктивное и потенциально вредное образование поперечных связей полимерного диспергатора реакцией образующего поперечные связи сегмента в водной фазе, а не на поверхности частицы или капельки. В соответствии с данным изобретением некоторые реакционноспособные части, расположенные внутри полимерного диспергатора в полимерном сегменте, который растворим в жидкой диспергирующей фазе, сшиваются до необратимо связанного полимерного диспергатора на поверхности раздела между твердой частицей или масляной капелькой и диспергирующей фазой. Это может включать взаимодействие реакционноспособных частей с образующим поперечные связи веществом, добавленным к диспергирующей фазе либо перед, либо после приготовления дисперсии. В случае эмульсий образующее поперечные связи вещество может быть добавлено к дисперсной жидкой фазе перед приготовлением эмульсии. Реакционноспособные части могут также реагировать друг с другом или с различными функциональными группами, заключенными внутри сегментов полимерных диспергаторов, которые растворимы в диспергирующей фазе. Любая из перечисленных выше реакций образования поперечных связей может происходить спонтанно или запускается изменением окружающей среды в дисперсии, таким как,но без ограничения только им, изменение рН или температуры. Соответствующие реакционноспособные части и образующие поперечные связи вещества следует выбирать для обеспечения того, чтобы минимизировать преждевременное образование поперечных связей или побочные реакции, такие как гидролиз,до завершающего приготовления дисперсии, и специалист в данной области способен легко это сделать.-5 013453 Реакция образования поперечной связи может представлять собой любую не требующую усилий химическую реакцию, которая создает сильную связь, будь она ковалентной или нековалентной, между реакционноспособными частями, расположенными в полимерном диспергаторе в сегментах, которые растворимы в жидкой диспергирующей фазе. Подходящие реакции представляют собой реакции, которые не требуют условий, таких как высокая температура, которая наносила бы вред стабильности коллоида дисперсии или химической стабильности любого компонента дисперсии. В случае, где используют образующее поперечные связи вещество, указанное вещество должно четко иметь функциональность из по меньшей мере двух реакционноспособных групп, но может иметь еще больше. Примеры функциональных групп, подходящих для реакционноспособных частей в полимерном диспергаторе или в образующем поперечные связи веществе, представляют собой первичные амины, которые могут реагировать с альдегидами или кетонами; первичные или вторичные амины, которые могут реагировать с ацетоацетоксигруппами, ангидридами, азиридинами, карбоновыми кислотами, галогенидами карбоновых кислот,эпоксидами, иминами, изоцианатами, изотиоцианатами, N-метилольными группами и винильными группами; первичные, вторичные или третичные амины, которые могут реагировать с алкил- или арилгалогенидами; гидроксильные группы, которые могут реагировать с ангидридами, азиридинами, карбоновыми кислотами, галогенидами карбоновых кислот, эпоксидами, иминами, изоцианатами, изотиоцианатами или N-метилольными группами; гидроксильные группы, которые могут подвергаться реакциям переэтерификации с лабильными сложными эфирами; тиольные группы, которые могут реагировать с ацетоацетоксигруппами, ангидридами, азиридинами, карбоновыми кислотами, эпоксидами, иминами, изоцианатами, изотиоцианатами и N-метилолгруппами или могут быть восстановлены до дисульфидов; карбоновые кислоты, которые могут реагировать с первичными или вторичными аминами, азиридинами, карбодиимидами, эпоксидами, гидроксильными группами, иминами, изоцианатами, изотиоцианатами, Nметилольными и тиольными группами; галогениды карбоновых кислот или ангидриды кислот, которые могут реагировать с первичными и вторичными аминами, гидроксильной, N-метилольной и тиольной группами; группы на основе кремния, такие как силоксаны, которые реагируют сами с собой в присутствии воды; альдегидные или кетонные группы, которые могут реагировать с первичными или вторичными аминами или с гидразинами, или винильные группы, которые могут реагировать с первичными или вторичными аминами или со свободными радикалами. Примеры нековалентного связывания, которые могут быть использованы для образования поперечных связей, включают применение ионов двух- или трехвалентных металлов, таких как кальций, магний или алюминий, с группами карбоновых кислот; переходных металлов, таких как медь, серебро, никель или железо, с соответствующими лигандами; или сильного водородного связывания, такого как у борной кислоты с гидроксильными группами, у бигуанидинов с карбоновыми кислотами, или многократного водородного связывания, такого, что имеет место между белками. В некоторых реакциях могут быть использованы катализаторы для повышения скорости, при которой происходит образование поперечных связей. Примеры катализаторов, которые могут быть использованы, представляют собой N-гидроксисукцинимид для ускорения взаимодействия аминов с карбоновыми кислотами, карбодиимиды для ускорения взаимодействия гидроксильных групп с карбоновыми кислотами, кислотные условия для ускорения взаимодействия эпоксидов или третичных аминов для содействия реакции изоцианатов. Предыдущие примеры не предназначены для ограничения объема изобретения в отношении химии, применяемой к сшиванию полимерного диспергатора. Единственное условие состоит в том, что функциональные группы, подвергающиеся реакциям образования поперечных связей, расположены в полимерных сегментах, которые растворимы в жидкой диспергирующей фазе дисперсии. В подходящем случае образующие поперечные связи функциональные группы, присутствующие в сегменте полимерного диспергатора, который растворим в жидкой диспергирующей фазе, представляют собой карбоновую кислоту, и они подвергаются образованию поперечных связей с помощью сшивающего вещества, которое содержит две или более функциональные группы. Данное изобретение иллюстрируется следующими не ограничивающими его примерами. Примеры Следующие примеры иллюстрируют получение амфипатических полимерных диспергаторов, подходящих для приготовления дисперсий агрохимикатов в воде, и которые могут быть сетчатыми за счет функциональных групп, расположенных в водорастворимых полимерных сегментах. Примененные продукты и их сокращения, данные в таблице ниже, представляли собой: нбутилакрилат [ВА] (от Sigma-Aldrich); 2,3-дигидроксипропилметакрилат [DHPMA] (от Rohm GMBH); 2(диметиламино)этилметакрилат [DMAEMA] (от Sigma-Aldrich); метакриловую кислоту [МАА] (отChem Int. Ed. 1972, 11, 1103); монометокси поли(этиленгликоль) монометакрилат (с молекулярной массой или приблизительно 1000 г/моль [PEGMA1], или 2000 г/моль [PEGMA2], продаваемые фирмой Degussa, UK, в виде BISOMER S10W и S20W, соответственно, и высушенные вымораживанием для удаления воды). Все количества даны в частях масс, если не отмечено особо.-6 013453 Примеры А 1-А 22. Данные полимерные диспергаторы готовили радикальной полимеризацией с переносом атома согласно способу Haddleton et al. (Macromolecules, 1997, 30, 2190-2193). Дискретные полимерные сегменты встраивали последовательным добавлением (со)мономера; составы примененных загрузок (со)мономера даны в табл. 1 ниже. Инициатор для радикальной полимеризации с переносом атома, добавленный как часть первой загрузки, показан в табл. 1. Примененный инициатор представлял собой либо этил-2-бром-изобутират[E2BiB] (от Sigma-Aldrich), полученный поли(этиленгликолевый) макроинициатор [PEG-Br] с молекулярной массой приблизительно 2000 г/моль, приготовленный согласно способу Jankova et al. (Macromolecules, 1998, 31, 538-54), или полученный бис-фенольный дибромид [BPDB], полученный по следующей методике. Получение 4,4'-изопропилидендифенил-бис-2-бром-2-метилпропионата Взвесь 1 части 4,4'-изопропилидендифенола в 8,7 частях толуола дезоксигенировали барботированием сухого газообразного азота в течение 1 ч. 1,06 часть триэтиламина добавляли к взвеси, образовавшейся в прозрачном растворе. Реакционную смесь охлаждали до 0 С перед тем, как добавляли по каплям 2,4 части 2-бромизобутирилбромида в течение 90 мин и затем реакционную смесь оставляли перемешиваться в течение 24 ч при 20 С. Образовавшийся осадок удаляли фильтрованием и оставшийся светлокоричневый раствор концентрировали в вакууме, получая коричневое твердое вещество, которое перекристаллизовывали из метанола, получая продукт в виде белых чешуек. После того как полимеризация была завершена, полимеры выделяли способами, обычными в данной области. В случаях А 1-А 15 растворы пропускали через колонку активированного основного глинозема для удаления солей меди и выделяли осаждением в петролейном эфире (60-80 С). В случаях А 16 А 18 растворы полимеров обрабатывали водным гидроксидом аммония (1,2 молярных эквивалента относительно NHSMA мономера) для снятия защиты с групп карбоновой кислоты, и полимер выделяли осаждением в ацетоне при -79 С. В случаях А 19-А 22 растворы полимера пропускали через колонку активированного основного глинозема для удаления солей меди и растворитель удаляли в вакууме. Полимер затем растворяли в воде при рН 10 (добавление NaOH) и перемешивали в течение 24 ч при 20 С для снятия защиты с групп карбоновой кислоты. Таблица 1 Примеры А 23-30. Данные полимерные диспергаторы готовили сначала с применением каталитической полимеризации с передачей цепи для получения макромономерных "плечевых" сегментов, которые еще раз сополимеризовали вместе с мономерами для образования "каркасного/backbone" сегмента. Катализатор передачи цепи представлял собой бис(метанол)-бис(диметилглиоксимат-дифторбор) кобальт(II) [CoBF] , описанный Haddleton et al. в Journal of Polymer Science Part A - Polymer Chemistry 2001, 39 (14), 2378. В качестве инициаторов полимеризации применяли азобис(2,4-диметилвалеронитрил) [V-65], азобис(2 изопропил-4,5-дигидро-1 Н-имидазол дигидрохлорид) [VA-044] и диметил-2,2'-азобис(2-метилпропионат)[V601] (все от фирмы Wako GMBH, Neuss, DE). Пример А 23. В реактор с рубашкой, снабженный термопарой, парциальным конденсатором горячего орошения,верхней, мешалкой и впуском для азота для поддержания инертной атмосферы на протяжении хода реакции, добавляли порцию 1, дезоксигенировали барботированием сухого газообразного азота в течение 1 ч и затем нагревали до кипения с обратным холодильником (92 С). Предварительно дезоксигенированную порцию 2 добавляли в реактор, и сосуд, который содержал порцию 2, промывали дезоксигенированной порцией 3, и это также добавляли в реактор. Дезоксигенированные порции 4 и 5 одновременно добавляли в реактор, используя двухпоточные регулируемые насосы, в то время как реакционную смесь поддерживали при кипении с обратным холодильником. Первые 52,9% порции 4 добавляли на протяжении 90 мин и оставшиеся 47,1% добавляли на протяжении 240 мин. От порции 5 первые 67,5% добавляли на протяжении 120 мин. и оставшиеся 32,5% добавляли на протяжении 120 мин. После полного добавления порций 4 и 5 реакционную смесь поддерживали при кипении с обратным холодильником в течение дополнительных 45 мин перед охлаждением при температуре окружающей среды. Растворители удаляли в вакууме, получая продукт в виде вязкого желтого/оранжевого масла. Пример А 24. В реактор с рубашкой, снабженный термопарой, парциальным конденсатором горячего орошения,верхней мешалкой и впуском для азота для поддержания инертной атмосферы на протяжении хода реакции, добавляли порцию 1, дезоксигенировали барботированием сухого газообразного азота в течение 2 ч и затем нагревали до 55 С. Добавляли порцию 2 и предварительно дезоксигенированную порцию 3 вводили в водный раствор с использованием насоса с регулируемым потоком со скоростью 8,5 мл/мин в течение 53 мин. Реакционную смесь выдерживали при 55 С в течение дополнительных 2 ч, прежде чем удаляли растворители в вакууме, получая продукт в виде белого твердого вещества. Пример А 25. В реактор с рубашкой, снабженный термопарой, парциальным конденсатором горячего орошения,верхней мешалкой и впуском для азота для поддержания инертной атмосферы на протяжении хода реакции, добавляли порцию 1, дезоксигенировали барботированием сухого газообразного азота в течение 1 ч и затем нагревали до кипения с обратным холодильником (87 С). Предварительно дезоксигенированную порцию 2 добавляли в реактор, и сосуд, который содержал порцию 2, промывали дезоксигенированной порцией 3, и это также добавляли в реактор. Дезоксигенированные порции 4 и 5 одновременно добавляли в реактор, используя двухпоточные регулируемые насосы, в то время как реакционную смесь поддерживали при кипении с обратным холодильником. Первые 54,8% порции 4 добавляли на протяжении 90 мин и оставшиеся 45,2% добавляли на протяжении 240 мин. От порции 5 первые 67% добавляли на протяжении 120 мин и оставшиеся 33% добавляли на протяжении 120 мин. После полного добавления порций 4 и 5 реакционную смесь поддерживали при кипении с обратным холодильником в течение дополнительных 45 мин перед охлаждением при температуре окружающей среды. Растворители удаляли в вакууме, получая продукт в виде белого твердого вещества.-9 013453 Пример А 26-А 30. Получение гребнеобразных полимерных диспергаторов с применением макромономеров, приготовленных каталитической полимеризацией с передачей цепи, в примерах А 23-А 25 показано в табл. 2. При каждом получении инициатор, мономер и макромономер растворяли в растворителях в герметичной трубке, снабженной впуском для азота, резиновой мембраной и стержнем магнитной мешалки. Растворы дезоксигенировали барботированием газообразного азота с помощью иглы в течение 30 мин. Растворы затем нагревали при 70 С в течение 72 ч с перемешиванием. В случаях А 26-А 28 полимеры выделяли удалением растворителя в вакууме. В случаях А 29 и А 30 полимеры выделяли осаждением в дихлорметане. Таблица 2 Примеры В 1-В 27. Примеры в табл. 3 иллюстрируют применение амфипатических полимерных диспергаторов при приготовлении водных суспензий агрохимического активного ингредиента. Дисперсии готовили с использованием 1 части полимерного диспергатора [приготовленного в одном из примеров А 1-А 30 выше] и 0,1 части неионного смачивающего агента (SYNPERONIC A7 от фирмы Unigema Ltd) в 48,9 частях деионизированной воды и добавлением 50 частей хлороталонила(2,4,5,6-тетрахлор-1,3-бензолдикарбонитрил). Добавляли размолотые шарики диоксида циркония и дисперсию механически встряхивали в течение 30 мин. Каждую дисперсию оценивали измерением размера частиц с помощью Malvern Instruments' Mastersizer 2000 лазерного светорассеивающего аппарата, исследованием физического вида и фиксированием флоккуляции оптическим микроскопом; объемный средний размер представлен для каждого образца в табл. 3 ниже. Таблица 3 Данные примеры показывают, что образующие поперечные связи полимерные диспергаторы [за счет реакционноспособных участков, расположенных в полимерном сегменте, который растворим в диспергирующей фазе] приводят к более стабильным дисперсиям, в которых диспергатор труднее вытеснить с поверхности твердых частиц, чем в случаях, когда тот же самый диспергатор применяют без образования поперечных связей. Растворы соединений, образующих поперечные связи, добавляли к дисперсиям из примеров В. В случае Cl, 1 часть раствора бис(иодэтокси)этана [BIEE] (фирмы Sigma Aldrich) в ацетоне (1 часть к 9 частям) добавляли к 9 частям дисперсии при рН 9 и, в случаях С 2-С 14, 1 часть раствора трехфункционального азиридинового кросс-линкера в воде (1 часть к 9 частям) добавляли к 9 частям дисперсии при рН 7. Трехфункциональные азиридины представляли собой СХ-100 (от фирмы NeoResins, Waalwijk, NL) и ХАМА-2 (от фирмы Flevo Chemie, Harderwijk, NL). Дисперсии затем перемешивали на роллерной станине при 20 С в течение 16 ч, прежде чем их разбавляли деионизированной водой (1 часть дисперсии к 9 частям воды), и добавляли ацетон для того, чтобы вызвать десорбцию стабилизирующего полимера. Табл. 4 показывает сравнение между опытами, где были добавлены одинаковые количества ацетона к двум дисперсиям: одна из них дисперсия, к которой добавлен кросс-линкер, как описано выше, и одна из них дисперсия, к которой не добавлен кросс-линкер. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Дисперсия агрохимиката, который является агрохимическим активным ингредиентом или агрохимическим адъювантом, содержащая агрохимическую дисперсионную фазу твердых частиц, содержащих агрохимикат, или капелек жидкости, содержащих агрохимикат, которые имеют средний диаметр от 1000 до 0,1 мкм; жидкую диспергирующую фазу; полимерный диспергатор, который физически адсорбируется на поверхностях раздела между дисперсионной и диспергирующей фазами, содержащий сегмент, не растворимый в диспергирующей фазе, сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, и образующий сетку вокруг твердых частиц или капелек жидкости дисперсной фазы. 2. Дисперсия по п.1, где реакционноспособная часть представляет собой первичный, вторичный или третичный амин, гидроксильную группу, тиольную группу, карбоновую кислоту, группу на основе кремния, альдегидную группу, кетон или винильную группу. 3. Дисперсия по п.1 или 2, где полимерный диспергатор содержит второй сегмент, растворимый в диспергирующей фазе, и указанный второй растворимый сегмент химически отличен от растворимого сегмента по п.1 или 2. 4. Дисперсия по пп.1, 2 или 3, где диспергирующая фаза основана на воде. 5. Дисперсия по пп.1, 2 или 3, где диспергирующая фаза является не водной. 6. Дисперсия по любому из предшествующих пунктов, где средний диаметр твердых частиц или капелек жидкости составляет от 100 до 0,5 мкм. 7. Дисперсия по п.6, где средний диаметр составляет от 5,0 до 1,0 мкм. 8. Дисперсия по любому из предшествующих пунктов, где весовое соотношение полимерного диспергатора, взвешенного до образования поперечных связей к суспендированному твердому веществу или масляной капельке, содержащихся в дисперсной фазе, составляет от 1:400 до 1:5. 9. Дисперсия по п.8, где соотношение составляет от 1:200 до 1:10.- 13013453 10. Дисперсия по любому из предшествующих пунктов, где агрохимикат представляет собой гербицид, инсектицид, фунгицид или агрохимический адъювант. 11. Дисперсия по любому из пп.1-10, где дисперсная фаза содержит твердые частицы. 12. Дисперсия по любому из пп.1-10, где дисперсная фаза содержит капельки жидкости. 13. Применение дисперсии по любому из предшествующих пунктов в качестве гербицида, инсектицида или фунгицида.

МПК / Метки

МПК: C08J 3/24, A01N 25/30, B01F 17/00, A01N 25/00

Метки: агрохимиката, дисперсия

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/15-13453-dispersiya-agrohimikata.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Дисперсия агрохимиката</a>

Похожие патенты