颗粒控释农用化学品组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了颗粒农用化学品组合物，所述颗粒农用化学品组合物包含具有水溶性部分的颗粒核心物质，包含施用到所述核心物质的表面上的第一包覆层和施用到所述第一包覆层的表面上的第二包覆层。所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物，所述第二包覆层包含聚合物组合物。在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约３０天的时间段内，所述颗粒农用化学品组合物显示所述生物学活性成分以受控的速率从中释放，从而在所述颗粒核心物质的水溶性部分从所述颗粒组合物中释放之前，基本上所有掺入所述第一包覆层的所述蜡物质中的所述生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及颗粒农用化学品组合物和制备所述组合物的方法。更具体 地，本专利技术涉及控释农用化学品组合物以及制备所述组合物的方法，所述 组合物具有施用在核心物质表面上的第一包覆层和施用在所述第一包覆层 表面上的第二包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡 组合物，所述第二包覆层包含聚合物组合物。
技术介绍
本文所指的农用化学品包括生物学活性成分/植物保护产品如农药、除草剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素(biostimulant)、杀螨剂 (acaricide)、除螨剂(miticide)、杀线虫剂、杀真菌剂等。这些农用化学品是 公知的，在农业中通常用于防治有害生物和疾病以及促进植物生长。在实 践中，为了防治有害生物或疾病或促进生长，重要的是使生物学系统可获 得足量的这些农用化学品或活性成分。然而，出于环境和经济的关注，太 多活性成分是低效和不期望的。此外，更高量的活性成分会导致淋溶 (leaching)到地下水或地表水中的风险上升。更高的量还会导致对农作物的 植物毒性。不足水平的活性成分导致对有害生物的防治不足和耐受性的风 险上升。因此，通常已知重要的是将恰当量的活性成分递送给农作物，以在给 定的时间段内防治有害生物或疾病和促进生长。然而，多次施用活性成分 会大量消耗劳动和成本。对于液体或粉末制剂的常规应用，将相对大量的 活性成分多次施用，以确保在更长的时间段内防治有害生物，对于季节防 治通常为3-6次，使用者在每次施用过程中都暴露于活性成分，这是不合意 的。当以颗粒形式而不是通过喷施(spraying)或喷粉(dusting)施用活性成分 时，暴露于活性成分的风险是更有限的。在施用颗粒农药后，活性成分在7水的影响下被释放到土壤中。释放速率随着颗粒的制剂而变化。颗粒可以 分成两类。第一类迅速释放活性成分，在季节中必须施用多次。第二类在 一段时间内释放活性成分，在长至整个季节的长期时间段内提供对有害生 物的防治。为了在更长的时间段内防治有害生物，在整个时间段内活性成 分的浓度必须高于最低有效水平。为了保持该有效浓度，必须补偿由于淋 溶、降解和被植物摄取所致的活性成分损失。降解和淋溶的速率取决于活 性成分，损失量直接与土壤中的活性成分浓度相关。因此高浓度导致相对 较多的降解和淋溶。通常，已知的控释颗粒活性成分会遭受严重的局限性。它们通常不能在从初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内将活性成分递送到生物 学系统中，和/或它们不能完全释放活性成分。在小于约30天内释放活性成 分的系统的应用的局限性在于，它们必须在生长季节中定期重复施用，这 导致额外的成本。不能在期望的时间段内完全释放活性成分的系统的局限 性与有效性有关。必须使用更多活性成分来补偿没有有效释放的部分。这 为使用者招致额外的成本。此外，残余的未释放的活性成分具有环境威胁， 可能导致有害生物的生物学耐受性。没有释放的活性成分不能用于防治有 害生物或疾病，并且将产生不合意的活性成分残余。在长期运行中，这可 能导致土壤中化学品积累，这是更不合意的。如果在释放期后没有残余物， 土壤就可以重复利用，而不会对后续的农作物构成任何风险。从经济和环 境的角度来说，特别期望使用更少量和高有效性的活性成分。迄今为止已使用了许多方法来制备控释颗粒农用化学品组合物。例如， 欧洲专利079668公开了包封的农药产品，其中用农药包裹颗粒核心，然后 将多层像膜一样的包覆层施用到农药包覆层上，使得在与水接触时能够在 一段时间内受控释放这些农药。然而，欧洲专利079668中公开的产品在结 构上不同于本专利技术的产品，因此其缺点是不能像本专利技术的组合物所实现的 那样，以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间 段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质的水溶性部分从产品中 释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。美国专利第6,682,751号公开了包含核心物质的颗粒农药，所述核心物 质上包覆有在核心物质上原位形成的内部聚合物膜，施用到所述内部聚合物膜上的农药，以及在农药上原位形成的外部控释聚合物膜以允许控释。农药可以掺入多个夹心层内。同样，美国专利第6,682,751号的产品在结构上不同于本专利技术的产品，不能以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物 质的水溶性部分从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从 颗粒组合物中释放出来。美国专利第6，080，221号公开了用持久的(tenacious)农药-树脂固体包覆 肥料颗粒的多孔表面，以形成耐磨的肥料-农药组合颗粒。在该公开中，将 农药分散在树脂状基质中，随后使其结合到肥料表面上及肥料表面内。美 国专利第4,971,796号描述了另一种缓释颗粒产品，其中将农药作为基质埋 入包覆层内。颗粒包含一层蛋白质物质或具有中间隔离层的多层蛋白质物 质。活性成分处于蛋白质层内，并在该层降解时释放。通过改变层的交联 或厚度来改变释放速率。美国专利第6,080,221号和美国专利第4,971,796 号的产品不能以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天 的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质从产品中释放之 前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。美国专利第6,187,074号和美国专利第6,309,439号公开了用载有羧基 的乙烯共聚物包覆的肥料，所述载有羧基的乙烯共聚物包含75重量％-90 重量°/。乙烯和10重量％-25重量％ a-烯式不饱和CVC8羧酸。经包覆的肥料 颗粒显然不含任何农作物保护化学品。因此，这些专利中公开的产品不能 以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显 示农药以受控的速率释放，从而在核心物质从产品中释放之前，基本上所 有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。美国专利第6,693,063号公开了在结构上不同于本专利技术组合物的产品，其教导在没有水溶性核心物质的情况下的农药的蜡微囊和蜡分散体。日本 已审专利公开JP-B 5002/1989、 JP-A 9304/1994和JP-A 72805/1994中公开了不含水溶性核心物质的其它包封农药。美国专利第4,435,383号公开了其它显示农药的基质释放系统(matrk release system),其中通过将聚合物熔化并将其与活性成分混合，来形成包 含均匀掺入聚合物内的活性成分的固体控释农药产品。在此过程中添加另9外的交联剂。美国专利5,516,520公开了另一种基于基质的农药，其中将农 药活性成分包封到淀粉-硼砂-尿素基质中。从这种基质中的缓慢释放只限于 油溶性农药。通过改变尿素的量改变释放速率。欧洲专利0755370公开了其它基质释放产品，所述产品是硝基亚甲基 或相关物质与肥料和胶的混合物。欧洲专利1063215描述了缓慢释放活性 成分的压块(briquettes)。通过将活性成分吸收或吸附到具有高表面积的固体 上获得缓慢释放。基质系统全都显示其中活性成分从基质系统中的释放是通过从吸附状 态解吸或通过扩散进行的释放机理，而并非通过如本文所用的渗透(泵)释放 机理。这种基质系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
颗粒农用化学品组合物，其包含：　ａ）包含水溶性部分的颗粒核心物质；　ｂ）施用在所述核心物质表面上的第一包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物；和　ｃ）施用在所述第一包覆层表面上的第二包覆层，所述第二包覆 层包含聚合物组合物；　ｄ）在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约３０天的时间段内，所述颗粒组合物显示生物学活性成分以受控的速率从中释放，从而在颗粒核心物质的水溶性部分从所述颗粒组合物中释放之前，基本上所有掺入所述第一包覆层的蜡物质内 的生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-29 11/238,3761. 颗粒农用化学品组合物，其包含a)包含水溶性部分的颗粒核心物质；b)施用在所述核心物质表面上的第一包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物；和c)施用在所述第一包覆层表面上的第二包覆层，所述第二包覆层包含聚合物组合物；d)在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，所述颗粒组合物显示生物学活性成分以受控的速率从中释放，从而在颗粒核心物质的水溶性部分从所述颗粒组合物中释放之前，基本上所有掺入所述第一包覆层的蜡物质内的生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来。2. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中当所述组合物与 水分接触时，所述核心物质的水溶性部分在所述颗粒组合物内产生足够的 渗透压，以引起所述第一包覆层内的生物学活性成分从中释放。3. 如权利要求2所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述第二包覆层 被构造成可耐受由所述核心物质产生的渗透压。4. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述水溶性核心 物质是肥料。5. 如权利要求4所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述肥料选自 硫酸铵、硝酸钾、硫酸钾、尿素、硝酸铵、硫酸氢钾、磷酸铵、过磷酸钙、 磷酸钙、磷酸钾、氯化钾、氧化镁、硫酸镁、白云石及其混合物。6. 如权利要求4所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质包 含至少一种第二养分或微量养分。7. 如权利要求6所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述第二养分选 自钙、镁、硫及其混合物。8. 如权利要求6所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述微量养分选 自螯合或非螯合的铁、铜、锌、锰、硼、钴、氯、钠、钼及其混合物。9. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质包 含无活性物质。10. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质的 溶解度为约2至约800 g/1。11. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质被 成形为直径为约0.35至约6 mm的颗粒。12. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述生物学活性 成分选自农药、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、肥料、生长调节剂、信息 素、生物刺激素、杀螨剂、除螨剂、杀线虫剂及其混合物。13. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物的 熔点大于5(TC。14. 如权利要求13所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物 是疏水的。15. 如权利要求13所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物 是亲水的。16. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物是 水溶性的。17. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述聚合物组合 物选自下列的(半)透水性物质热固性树脂、热塑性树脂、胶乳聚合物及其 混合物。18. 如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中在掺入所述第一 层的所述蜡组合物内的生物学活性成分中，有大于约90%从所述颗粒组合 物中释放出来，而残余量的核心物质的水溶性部分保留在颗粒组合物内。19. 用于制备颗粒农用化学品组合物的方法，在从所述颗粒组合物初始 暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，所述颗粒农用化学品组合物显 示掺入所述颗粒组合物的生物学活性成分以受控的速率释放，从而基本上 所有生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来，而至少残余量的核 心物质保留在所述颗粒组合物内，所述方法包括a) 提供颗粒核心物质；b) 在所述核心物质的表面上施用第一包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物；和c) 在所述第一包覆层的表面上施用第二包覆层，所述第二包覆层包含 聚合物组合物。20. 如权利要求19所述的方法，其中所述核心,物质至少部分是水溶性 的，从而当所述核心物质与水分接触时，在所述颗粒组...

【专利技术属性】
技术研发人员：JGA特尔林根，PLH伦德万奴伊斯，
申请(专利权)人：OMS投资公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]