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Patent Searching and Data


Title:
WAX/VEGETABLE OIL EMULSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/003342
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a novel wax/vegetable oil emulsion and a method for producing same. These emulsions are used in formulations for plant protection preparations or added to plant protection products as additives. The wax/vegetable emulsions of the oil-in-water emulsion type consist of between 20 and 40 % emulsion base and between 80 and 60 % deionised water, with the emulsion base consisting of the following: a) 45 to 70 % of a wax ester with C-atoms in the range of C 30 to C 300, b) 10 to 20 % of a vegetable oil, c) 04 to 08 % mono- and/or diacylglyceride, d) 06 to 12 % unsaturated, primarily straight-chain fatty acids with between 16 and 32 C-atoms, and e) 10 to 15 % of an alkaline agent, partly in the form of compounds with the components a) and d) listed above. The wax/vegetable oil emulsion is produced by melting the wax ester, adding the preheated vegetable oil, homogenising and adding the alkaline agents and then emulsifying the resulting melted product with water. These emulsions are used to improve the adhesion and prolong the duration of action of plant protection substances, as plant strengthening agents and preferably as rooting aids and to provide protection against evaporation, in products used in agriculture and silviculture.

Inventors:
KLIMEK IRENE (DE)
BECKER KARL (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/004311
Publication Date:
January 28, 1999
Filing Date:
July 13, 1998
Export Citation:
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Assignee:
CHEMTEC LEUNA GES FUER CHEMIE (DE)
SCHUEMANN SASOL GMBH & CO KG (DE)
KLIMEK IRENE (DE)
BECKER KARL (DE)
International Classes:
A01N3/00; A01N25/24; A01N65/00; C08L91/06; (IPC1-7): A01N3/00; A01N25/34; A01N65/00; C08L91/06
Foreign References:
DE4427879A11996-02-08
DD214518A11984-10-17
US3388992A1968-06-18
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 7701, Derwent World Patents Index; Class A26, AN 77-01322Y, XP002050909
DATABASE WPI Section Ch Week 8750, Derwent World Patents Index; Class A97, AN 87-352925, XP002050910
Attorney, Agent or Firm:
Schinke, Herbert (Bürocenter Am Haupttor Leuna, DE)
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Claims:
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 3 Februar 1999 (03.03.99) eingegangen ; ursprüngliche Ansprüche 1 und 2 durch geändert Anspruch 1 ersetzt ; alle weiteren Ansprüche unverändert (1 Seite)]
1. Wachs/PflanzenölEmulsionen vom Typ ÖlinWasserEmulsion, bestehend aus 20 bis 40 % Emulsionsgrundkörper, der 10 bis 20 % eines Pflanzenöls und 10 bis 15 % alkalisches Agenz enthält, und 80 bis 60 % deionisiertem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Emulsionsgrundkörper wie folgt zusam mensetzt : a) 45 bis 70 % eines Wachsesters mit CAtomen im Bereich von C 30 bis 300, wobei als Wachsester ein oxidierter Kohlenwasserstoff mit einer Säurezahl von 15 bis 35 mg KOH/g und einer Esterzahl von 15 bis 40 mg KOH/g und/oder ein Wachsester mit Esterzahlen von 80 bis 120 mg KOH/g.
2. erhalten durch Veresterung von gesättigten Fettsäuren und Fettalkoholen, die aus nativen Olen gewonnen wurden, eingesetzt wird, b) 04 bis 08 % Monound/oder Diacylglyceride, c) 06 bis 12 % überwiegend geradkettige Fettsäuren mit 16 bis 32 CAtomen aus der partiellen Spaltung des Pflanzenöls d) 10 bis 20 % eines Pflanzenöls und e) 10 bis 15 % alkalisches Agenz, zum Teil als Verbindungen mit oben genannten Komponenten a) und c).
3. Wachs/PflanzenölEmulsionen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pflanzenöl Rapsöl verwendet wird.
4. Wachs/PflanzenölEmulsionen gemäß Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeich net, daß als alkalische Agentien Amine und/oder wäßrige 10 bis 50% ige Alkali lauge verwendet werden.
5. Verfahren zur Herstellung der Wachs/PflanzenölEmulsionen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß in einem 1 Verfahrensschritt der Wachsester aufgeschmolzen und bei einer Temperatur von 120 OC bis 200 °C mit dem, auf die gleiche Temperatur vorgeheizten.
Description:
Wachs/Pflanzenöl-Emulsionen Die Erfindung betrifft neue Wachs/Pflanzenöl-Emulsionen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie werden zur Formulierung von Pflanzenschutzpräparaten eingesetzt oder als Additiv den Pflanzenschutzformulierungen zudosiert und dienen zur Ver- besserung der Haftung und zur Verlängerung der Wirkungsdauer sowie als Pflanzenstärkungsmittel, vorzugsweise als Anwachshilfe und Verdunstungsschutz, für agrar-und forstwirtschaftliche Produkte.

Pflanzenschutzmittel gelangen in zubereiteter Form in den Handel, d. h. sie ent- halten neben dem Wirkstoff Zusätze, die auf die jeweilige Anwendung abgestimmte Ausbringung, Verteilung und Entfaltung des Wirkstoffs ermöglichen, sogen. Formu- lierungen. Formulierungen sind in der Regel Wirkstoff enthaltende verdünnte Lösungen, Emulsions-oder Dispersionskonzentrate oder in fester Form als ver- schnittene Stäubepulver oder Granulate.

Zur Verminderung von Umweltschäden besteht u. a. die Forderung, die Aufwand- mengen an umweltbelastenden Wirkstoff zu reduzieren. Hierbei wurden 2 Wege beschritten : 1. Entwicklung neuer hochwirksamerer Stoffe und/oder 2. Reduzierung der Aufwandmenge durch Erhöhung des Wirkungsgrades.

Für den 2. Weg sind sogenannte Formulierhilfen oder Additive entwickelt worden, die insbesondere eine bessere Benetzung der Pflanzen und somit eine größere Kontaktoberfläche schaffen. Dabei handelt es sich um Ole pflanzlicher oder mineralischer Herkunft, die mit Tensiden vermischt sind (Pflanzenarzt 48, No. 7-8, 16-19,1995 ; Brighton Crop. Prot. Conf.-Weeds (3,1341-46,1993).

Weiterhin sind Wachsemulsionen vom Typ ÖI-in-Wasser bekannt, die Pflanzen- schutzmittel, insbesondere Fungizide, enthalten, z. B. GB 1 226 790. Als Mittel zum Präparieren insbesondere von Blumenzwiebeln zur Verminderung des Schrumpfens sind in der DD 277 004 wäßrige EVA-Wachs-Emulsionen mit einem Feststoffgehalt von 15 bis 30 % beschrieben, die entweder pur zur Anwendung kommen oder mit handelsüblichen Bioziden kombiniert werden.

Solche tensidhaltigen Ole vergrößern zwar die Kontaktoberfläche, haften jedoch ungenügend bei feuchter Witterung und besitzen kaum einen Rückhalteeffekt (Retardwirkung).

Filme aus herkömmlichen Wachsemulsionen sind nicht atmungsaktiv genug, der Retardeffekt faßt sich nicht variabel einstellen, und sie sind nicht biologisch abbau- bar, so daß sich diese Wachsemulsionen als Formulierhilfe nicht bewährt haben.

Ziel der Erfindung ist daher die Entwicklung einer Emulsion, die mit vielen Pflanzen- schutzmitteln bzw. marktüblichen Formulierungen gut verträglich ist und die geeignet ist, einen gut haftenden Wachsfilm auf der Pflanze auch bei feuchten Witterungs- bedingungen zu hinterlassen, aus dem eingebettete oder anhaftende Wirkstoffe mit Retardeffekt freigegeben werden. Gleichzeitig soll der Film keinerlei pflanzen- schädigende Wirkung aufweisen und soll in einem angemessenen Zeitraum ab- witterungsfähig sein. Ein weiteres Ziel bestand in der Entwicklung einer wäßrigen Emulsion, die, auf Pflanzen aufgebracht, einen verdunstungshemmenden Wachsfilm bildet, der die Pflanzen in Streßsituationen, z. B. bis zur Wiedereinpflanzung, vor dem Austrocknen schützt.

Daher bestand die Aufgabe, eine Formulierhilfe bzw. einen Zusatzstoff für Pflanzen- schutzformulierungen zu entwickeln, der zum einen eine verbesserte Haftung und eine größere Kontaktfläche zwischen der so bereiteten Pflanzenschutzformulierung und dem Blatt ermöglicht und zum anderen die Wirkstoffe allmählich freigesetzt wer- den, so daß die Wirkungsdauer der Wirkstoffe erhöht wird und eine Aufwandredu- zierung möglich ist.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch die Entwicklung einer Formulierhilfe bzw. eines Zusatzstoffes für Pflanzenschutzformulierungen in Form von Wachs/Pflanzenöl- Emulsionen vom Typ ÖI-in-Wasser-Emulsion, bestehend aus 20 bis 40 % Emulsionsgrundkörper und 80 bis 60 % deionisiertem Wasser, wobei sich der Emulsionsgrundkörper wie folgt zusammensetzt : a) 45 bis 70 % eines Wachsesters mit C-Atomen im Bereich von C 30 bis C 300, b) 10 bis 20 % eines Pflanzenöls, c) 04 bis 08 % Mono-und/oder Diacylglyceride, d) 06 bis 12 % ungesättigte, überwiegend geradkettige Fettsäuren mit 16 bis 32 C-Atomen, e) 10 bis 15 % alkalisches Agenz, zum Teil als Verbindungen mit oben genannten Komponenten a) und d).

Als Wachsester werden dabei vorzugsweise oxidierte Kohlenwasserstoffe mit einer Säurezahl von 15 bis 35 mg KOH/g und einer Esterzahl von 15 bis 40 mg KOH/g oder Wachsester, erhalten durch Veresterung von gesättigten Fettsäuren und Fett- alkoholen, die aus nativen Olen gewonnen wurden, mit Esterzahlen von 80 bis 120 mg KOH/g, eingesetzt.

Ais Pflanzenöl wird vorzugsweise Rapsöl verwendet.

Als alkalische Agentien werden zweckmäßig Amine und/oder wäßrige 10 bis 50% ige Alkalilaugen verwendet.

Die Emulsion wird dabei erfindungsgemäß in 2 Verfahrensschritten dadurch herge- stellt, daß in einem 1. Verfahrensschritt der Wachsester aufgeschmolzen und bei einer Temperatur von 120 °C bis 200 °C mit dem, auf die gleiche Temperatur vorgeheizten, Pflanzenöl versetzt und homogenisiert wird, in die homogene Schmelze das basische Agenz unter Rühren zudosiert wird und im 2. Verfahrensschritt dieser Emulsionsgrundkörper mit Wasser nach an sich bekannten Emulgierverfahren in eine 01-in-Wasser-Emulsion gebracht wird.

Die Temperaturen im 1. Verfahrensschritt betragen vorzugsweise 120 bis 160 °C und die Verweilzeiten nach Zugabe der alkalischen Agentien etwa 10 bis 60 min.

Überraschend wurde festgestellt, daß es im 1. Verfahrensschritt im Gemisch von Wachsester und Pf ! anzenö ! bei Zugabe des alkalischen Agenz unter den beschrie- benen Bedingungen zu einer partiellen Spaltung des Pflanzenöls kommt und dabei parallel eine partielle Amidisierung bzw. Verseifung der gebildeten ungesättigten Fettsäuren aus dem Pftanzenö ! und der Säuregruppen der Wachsester abläuft. Das alkalische Agenz wirkt als Anverseifungsmittel. Dadurch werden zusätzlich emul- gierend wirkende Substanzen gebildet, wie Mono-und/oder Diacylglyceride und Fettsäurederivate, wodurch ein weiterer Zusatz von Emulgatoren entfallen kann.

Dies führt zur erfindungsgemäßen Zusammensetzung der Emulsion.

Die Emulgierung dieser so modifizierten Wachs/Pflanzenölschmelze wird beispiels- weise in einer Rotor-Stator-Emulgiermaschine bei 110 bis 130 °C und Drücken von 2 bis 6 bar (ü) durchgeführt.

Die erfindungsgemäßen Wachs/Pflanzenöl-Emulsionen werden als Additiv für Pflanzenschutzmittel zur Verbesserung der Haftung und Benetzung der zu be- handelnden Pflanzen sowie der Erhöhung der Regenbeständigkeit eingesetzt. Die Wachs/Pflanzenöl-Emulsionen werden dabei den bekannten Pflanzenschutzmitteln, vorzugsweise Fungiziden, Herbiziden und Wachstumsregulatoren, in Konzen- trationen von 1 bis 10 Gew. % der Spritzbrühe unter Rühren zudosiert.

Die aus den Wachs/Pflanzenöl-Emulsionen gebildeten Filme lassen sich hinsicht- lich Filmstärke, Haftfestigkeit und Durchlassigkeit definiert einstellen. Durch den be- sonderen Strukturaufbau der Wachs-Pflanzenöl-Filme werden zum einen die Wirk- stoffe eingebettet, zum anderen wird die Wachsschicht am Blatt angequollen, so daß ein schnelles Eindringen der Wirkstoffe in das Blatt möglich ist, wobei jedoch die Schutzfunktion nach außen bestehen bleibt. Die gewünschten Folgen sind höherer Wirkungsgrad und somit Einsparung von Pflanzenschutzmitteln und höhere Sicherheit auch bei feuchter Witterung.

Die Wachs/Pflanzenöl-Emulsionen eignen sich weiterhin pur oder in Kombination mit anderen Behandlungsmitteln als Anwachshilfe, vorzugsweise für Setzlinge und Sämlinge, wie z. B. Kiefernsetzlinge, sowie als Pflanzenstärkungsmittel, vorzugs- weise für Mais und Zuckerrüben in Streßsituationen. Die Pflanzen werden dabei entweder in die auf 5 bis 10% ig mit Wasser verdünnte Emulsion getaucht oder besprüht. Die Applikationstemperaturen sollten dabei vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 °C liegen.

Die Erfindung wird an folgenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein : Beispiel 1 bis 3 ; Herstellung der Wachs/Pflanzenöl-Emulsion Beispiel 1 In einem heiz-und kühlbaren 50 I-Rührreaktor wird zunächst 30 kg eines Compounds, bestehend aus 55 % eines Polyethylenwachses mit einer Säurezahl von 26 mg KOH/g und einer Esterzahl von 38 mg KOH/g und einer mittleren Mol- masse von 3 100 und 30 % Rapsöl (Sorte 00) bei 140 °C bis 150 °C hergestellt.

Anschließend werden 15 % Triethanolamin, bezogen auf das Wachs/Pflanzenöl- gemisch, dazugegeben und über 20 min bei der o. g. Temperatur gerührt.

Der so hergestellte Emulsionsgrundkörper wird bei 120 °C und 3 bis 4 bar (ü) in einer Rotor-Stator-Emulgiermaschine zu einer 30% igen Emulsion verarbeitet.

Beispiel 2 45 % eines oxidierten Fischer/Tropsch-Wachses mit einer Säurezahl von 34 mg KOH/g und Esterzahlen von 41 mg KOH/g werden mit 35 % Rapsöl bei 120 °C in einem Rührreaktor compoundiert.

Anschließend werden 20 % einer wäßrigen 30% igen NaOH-Lauge dazugegeben und 20 min gerührt, wobei die Anverseifungs-und Spaltreaktionen zu emulgierenden Substanzen abläuft. Die Emulgierung erfolgt analog Beispiel 1.

Beispiel 3 50 % eines Wachsesters mit Esterzahlen von 80 bis 120 mg KOH/g, erhalten durch säurekatalysierte Veresterung eines Stearylalkohols mit einer Stearylsäure, werden mit 35 % Rapsöl bei 140 °C in einem Rührreaktor compoundiert.

Anschließend werden 20 % Triethanolamin, bezogen auf das Wachs/Pflanzenöl- gemisch, dazugegeben und über 45 min bei der o. g. Temperatur gerührt.

Der so hergestellte Emulsionsgrundkörper wird bei 110 °C bis 120 °C und ca.

3 bar (ü) in einer Rotor-Stator-Emulgiermaschine zu einer 30% igen Emulsion verarbeitet.

Die Emulsionen wurden auf Festkörpergehalt, pH-Wert, Teilchengröße und-ver- teilung und Oberflächenspannung untersucht. Die Teilchengrößenbestimmung erfolgte mit einem Lichtstreumeßgerät (Laserbeugung).

Tab. physikalisch-chemische Kenndaten der Emulsion Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Festkörpergehalt % 31,8 34,0 40 pH-Wert 8,2 7,9 8,3 TeilchengroQe (x" (50)m 5... 15 6... 20 6... 20 Oberflächenspannung dyn/cm 29,9 28,1 28,1 Gehalt an ungespaltenem Rapsöl % 14 11 17 Summe Mono-und Diglyzeride % 8 6 4 ungesättigte Fettsäuren % 9 6 6 Die partielle Spaltung des Rapsöls und der Gehalt an Mono-, Di-und Triglyzeriden nach der partiellen Verseifung wurde mittels Umkehrphasen-HPLC (isokratisch, mit Gradientenelution, UV-und RI-Detektion) ermittelt.

Die Oberflächenspannung einer Wachs-oder Paraffinemulsion, wie z. B. in der GB 1 226 790 beschrieben, beträgt im Gegensatz dazu zwischen 40 und 50 dyn/cm.

Beispiele 4 bis 7 : Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Emulsion Beispiel 4-PSM 1 Testung von Kombinationen aus Fungiziden und der erfindungsgemäßen Wachs/ Pflanzenölemultion gemäß Herstellungsbeispiel 1 zur Bekämpfung der Kraut-und Knollenfäule (Phytophthora) bei Kartoffeln getestetes Fungizid : Fluazinam Anwendungszeit : gemäß den Empfehlungen des Fungizid-Herstel- lers bzw. bekannten Regeln Aufwandmenge : Die Fungizidmenge wird gemäß den Empfehlungen des Fungizid-Herstellers eingesetzt.

Dazu werden 5 Liter/ha Emulsion dosiert.

Herstellung der Spritzbrühe : Nachdem die Fungizid-Spritzbrühe gemäß den Empfehlungen des Fungizid-Herstellers angesetzt ist, wird die entsprechende Menge Emulsion bei laufendem Rührwerk dazugegeben.

Prüfergebnisse PSM PSM + PSM + normale erfind. Emulsion erfind. Emulsion Aufwandmenae Aufwandmenge 1,8 kg/ha 1,8 kg/ha + 5 I/ha 1, 8 kg/ha + 5 I/ha Befall Braunfäule unmittelbar nach der Ernte 21 % 16 % 7 % Befall Braunfäule 8 Wochen nach der Ernte 13% 3% 3% Effekt : Im Test konnte der Phytophtora-Befall durch den Zusatz der erfindungsge- mäßen Wachs-Pflanzenöl-Emulsion von 13 % auf 3 % (Bonitur : 8 Wochen nach Ernte) gesenkt werden.

Beispiel 5-PSM 2 Kombination der erfindungsgemäßen Wachs/Pflanzenöl-Emulsion aus Herstellbeispiel 1 und Fungizid zur Bekämpfung von erysiphe graminis (Echter Mehltau) an Winterweizen getestete Fungizide : Schwefelpräparate Anwendungszeit : gemäß den Empfehlungen des Fungizid-Herstellers bzw. bekannten Regeln.

Aufwandmenge : Fungizidmenge gemäß den Empfehlungen des Fungizid-Herstellers.

Dazu werden 5 und 10 Liter/ha der Emulsion dosiert.

Herstellung der Spritzbrühe : Nachdem die Fungizid-Spritzbrühe gemäß den Empfeh- lungen des Fungizid-Herstellers bereitet ist, wird die entsprechende Menge Wachs/Pflanzenöl-Emulsion bei laufendem Rührwerk dazugegeben. Die Spritzbrühe wird anschließend wie üblich ausgebracht.

Geprüft wurden die fungizide Wirkung gegen Echten Mehitau und der Einfluß der Kombination auf den Ertrag.

Die Versuche zeigten bei Zusatz der Emulsion gegenüber der üblichen Spritzbrühe eine Verbesserung der Fungizidwirkung. Dadurch ist eine Reduzierung der Aufwandmenge bei gleicher Wirksamkeit möglich. Ertragssteigerungen von 2 bis 10 % bei den Kombi- nationen gegenüber der normalen Spritzbrühe ohne Zusatz der Emulsion sind zu er- kennen.

Beispiel 6-PSM 3 Testung von Kombinationen aus Herbiziden und Wachs/Pflanzenöl-Emulsion (Herstellbeispiel 3) zur Bekämpfung ausgewählter Schadpflanzen im Mais Besonderheiten : 1 Stunde nach Ausbringen der Spritzbrühe regnete es PSM 50 % PSM 50 % + erfindungsgemäße Emulsion Menge l/ha 2,0 1, 0 1,0 + 5 Kamille ++ ++ ++ Windenknöterich ++ + ++ Vogelmiere + + +++ Ackerstiefmütterchen + + ++ Hühnerhirse--++ Drahthaarstielhirse--++ Phytotoxizität 0 0 0 + ausreichende Wirkung ++ gute Wirkung +++ sehr gute Wirkung Effekt : Verringerung der Aufwandmenge Herbizid in Kombinationen mit Emulsion bis auf 50 % möglich bei gleicher Wirksamkeit.

Die Verbesserung der Herbizidwirkung war auch nach einem Regenschauer, der ca. 1 Stunde nach der Applikation niederging, noch nachweisbar.

Beispiel 7 Anwendung der Emulsion als Anwachshilfe bzw. als Pflanzenstärkungsmittel Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Emulsion wird mit Wasser auf ca. 10 % verdünnt.

Dabei wird zunächst die entsprechende Menge Wasser vorgelegt und anschließend die Emulsion unter leichtem Rühren eingebracht. Dabei ist kein Vorwärmen des Wassers bzw. der Emulsion erforderlich.

In diese Emulsion werden 50 Kiefernsetzlinge getaucht.

Die Emulsion bildet einen verdunstungshemmenden Wachs/Pflanzenöl-Film aus, der die Setzlinge bis zur Wiedereinpflanzung vor dem Austrocknen schützt und das Anwachsen unterstützt.

Anwachsversuche mit 100 Setzlingen (50 behandelt, 50 unbehandelt) im freien Feld erbrachten nach 20 Wochen eine Steigerung der Anwachsrate um 47 %.