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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Samenbeschichtungszusammensetzung,
die wenigstens ein Polymer umfasst, das eine Tg von –60°C bis 20°C hat, mit
der Maßgabe,
dass die Tg des Polymers niedriger als die oder gleich der Samenoberflächentemperatur
zur Zeit der Auftragung ist.
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Kommerzielle
Landwirtschaft hängt
von der Verwendung von Samen ab, die eine ausgezeichnete Keimung
und eine hohe Resistenz gegenüber
durch Boden, Luft und Wasser übertragene
Krankheiten haben. Samenbeschichtungen, die ein Pestizid, Fungizid
oder ein anderes aktives Ingrediens und ein Polymer enthalten, um
das aktive Ingrediens auf dem Samen zu halten, werden üblicherweise
auf die Oberfläche
von Samen aufgebracht, um die Samen vor einem Pilzbefall, vor Schädlingsinsekten
usw. zu schützen.
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Unter
den im Stand der Technik beschriebenen Polymeren sind Acryle, modifiziertes
Polyacrylamid und Vinylacrylemulsionen gemäß dem US-Patent Nr. 4,272,417;
Acrylharz gemäß US-PS
Nr. 3,113,399; eine wässrige
Emulsion mit 10 bis 60 Gew.-% (Gew.-%) (i) eines wasserlöslichen
neutralisierten Copolymers von Acrylsäure (AA) oder Methacrylsäure (MAA)
und einem niederen Acrylat, und (ii) eines vernetzten Copolymers aus
Vinylacetat und einem Niederalkylacrylat gemäß US-PS Nr. 3,598,565 und ein
Gemisch aus einem carboxylierten hydrophilen Acrylpolymer, einem
Vernetzungsmittel für
das Carboxy des Copolymers, einem Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
und einem Tier- oder Vogel-Abwehrmittel
gemäß US-Patent
Nr. 4,169,902. Das US-Patent Nr. 5,849,320 beschreibt insektizide
Beschichtungen für
Samen, die ein Bindemittel oder mehrere Bindemittel, ausgewählt aus
Polymeren und Copolymeren von Polyvinylacetat, Methylcellulose,
Polyvinylalkohol, Vinylidenchlorid, Acryl, Cellulose, Polyvinylpyrrolidon
und Polysaccharid, und ein Pestizid, enthalten, wobei das Bindemittel
eine Matrix für
das Pestizid bildet. Das US-Patent Nr. 5,876,739 beschreibt insektizide
Beschichtungen für
Samen, die ein Bindemittel, das aus Polymeren oder Copolymeren hergestellt
ist, und einen Füllstoff enthalten,
wobei das Bindemittel eine Matrix für das Pestizid und den Füllstoff
bildet, was zu einer im Wesentlichen nicht-phytotoxischen Samenbeschichtung
führt.
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Die
wünschenswerten
Eigenschaften des in der Beschichtung verwendeten Polymers sind,
dass das Polymer: (a) wirksam an der Samenoberfläche haftet, während eine
glatte und gleichmäßige Samenbeschichtung
bereitgestellt wird; (b) sich einer Hydratation bei hoher Feuchtigkeit
widersetzt; (c) in einer flexiblen Beschichtung resultiert, die
während
eines Einsackens und Pflanzens der Samen nicht bröckelt; (d)
während
der Behandlung des Samens keine Staubbildung zulässt; (e) nicht entzündlich ist;
(f) einen gewissen Grad der Glycerin- oder Ethylenglykol-Löslichkeit
hat, um eine Behandlung der Samen bei Temperaturen unter Null zuzulassen;
(g) fähig
ist, eine Lösung
mit relativ niedriger Viskosität
zu bilden; (h) keine Samenaggregate während des Beschichtungsprozesses
erzeugt; (i) einen Samenbehandlungsdurchsatz von wenigstens 100
Bushel/h zulässt;
(j) für
Wasser und Sauerstoff durchlässig
ist und (k) von der Verarbeitungsanlage leicht abgewaschen werden
kann, wenn es sich während
der Behandlung der Samen mit der Samenbeschichtungsformulierung darauf
abgeschieden hat oder wenn die behandelten Samen gepflanzt werden.
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Ein
Hauptproblem des Samenbeschichtungsverfahrens ist die Temperatur,
bei der die Beschichtung auf die Samen aufgebracht wird. Beispielsweise
werden Samen, die im Herbst geerntet werden, normalerweise während der
Wintermonate beschichtet, wenn die Temperaturen niedrig sind, damit
sie für
ein Pflanzen im Frühjahr
bereit sind. Bei solch niedrigen Temperaturen, typischerweise niedriger
als 20°C,
haben Polymere mit einer Tg > 20°C die Tendenz,
diskontinuierliche Filme zu bilden, die Rissbildung und ein Abschuppen
aufweisen. Dieses Problem wird durch die Reibungswirkung der Samen
während
des Einsackens, des Transports und Handhabungsprozesses verschlimmert,
und zwar insbesondere wenn solche Samen bei niedrigen Temperaturen
beschichtet wurden. Diese Samenbeschichtungen, die bröcklig sind
oder abblättern,
zerstören
den Schutz des Samens und verursachen Staub. Da viele aktive Ingredienzien
in den Samenbeschichtungszusammensetzungen die Tendenz zeigen, für Menschen
und die Umgebung schädlich
zu sein, ist eine "Staubbildung" von beschichteten
Samen während
der Handhabung und des Pflanzens besonders zu vermeiden.
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Es
wäre von
Vorteil, eine Samenbeschichtungszusammensetzung zu entwickeln, die
fest an den Samen haftet und eine gleichmäßige Beschichtung auf Samen
bereitgestellt, welche gegenüber
Rissbildung und Abblättern
während
der Handhabung und des Transports der Samen resistent ist, wenn
die Samenbeschichtungszusammensetzung bei Temperaturen von unter
20°C aufgebracht
wird.
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Die
Erfindung stellt eine Samenbeschichtungszusammensetzung für Auftragungen
bei niedriger Temperatur bereit, wobei die Samenbeschichtungszusammensetzung
wenigstens ein Polymer mit einer Tg von –60°C bis 20°C umfasst.
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Nach
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung einen Samen bereit, der
mit einer Samenbeschichtungszusammensetzung beschichtet ist, die
wenigstens ein Polymer mit einer Tg von –60°C bis 20°C umfasst, mit der Maßgabe, dass
die Tg des Polymers niedriger als die oder gleich der Samenoberflächentemperatur
zur Zeit der Auftragung ist.
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Nach
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines beschichteten Samens bereit, umfassend: a) Mischen wenigstens
eines aktiven Ingredienz mit wenigstens einem Polymer mit einer
Tg von –60°C bis 20°C; b) Aufbringen
des Gemisches auf einen Samen, wobei die Tg des Polymers niedriger
als die oder gleich der Samenoberflächentemperatur ist; und c)
Trocknen lassen auf dem Samen.
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Nach
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Schützen aufgehender
Saat einer Nutzpflanze bereit, umfassend: Auftragen auf die Samen
der Nutzpflanzen eine Samenbeschichtungszusammensetzung, die wenigstens
ein aktives Ingredienz und wenigstens ein Polymer mit einer Tg von –60°C bis 20°C umfasst,
mit der Maßgabe,
dass die Tg des Polymers niedriger als die oder gleich der Samenoberflächentemperatur
zur Zeit der Auftragung ist.
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Die
Samenbeschichtungszusammensetzungen der Erfindung liefern eine Matrix,
die aktive Ingredienzien einschließt und das Überleben des Keimlings verbessert,
indem das aktive Ingredienz für
einen gewissen Zeitraum an der Oberfläche des Samens gehalten wird.
Die Samenbeschichtung erhöht
auch die Sicherheit der Verwendung eines aktiven Ingredienz, indem
das Ausgesetztsein eines Arbeiters und die Freisetzung in die Umgebung
verringert wird. Außerdem
ist die Beschichtungszusammensetzung gegenüber Rissbildung und Abblättern resistent,
selbst wenn die Samenbeschichtungszusammensetzung bei einer Temperatur
von weniger als 20°C
aufgetragen ist. Darüber
hinaus verbessert die Samenbeschichtungszusammensetzung die Einheitlichkeit
der Samengröße und -gestalt,
was für
mechanische Pflanztechniken von Vorteil ist.
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Tatsächlich kann
ein beliebiger Samen mit der Samenbeschichtungszusammensetzung der
Erfindung behandelt werden, z.B. Getreide, Gemüse, Zierpflanzen und Früchte. Vorzugsweise
werden die Samen aus der Gruppe bestehend aus Mais (Süßmais und
Feldmais)-, Sojabohnen-, Weizen-, Gerste-, Hafer-, Reis-, Baumwoll-,
Sonnenblumen-, Alfalfa-, Sorghum-, Rapssamen-, Zuckerrübe-, Canola-,
Tomaten-, Limabohnen- und andere Bohnen-, Linsen-, Erbsen-, Sonnenblumen-,
Salat-, Karotten-, Tabak- und Blumensamen, z.B. Stiefmütterchen,
Impatiens, Petunien und Geranien, ausgewählt. Die bevorzugtesten Samen,
die mit der Samenbeschichtung zu beschichten sind, sind solche Samen,
die im Allgemeinen bei Temperaturen von weniger als 20°C behandelt
werden, z.B. Mais, Canola, Zuckerrübe, Weizen, Sojabohnen, Bohnen
und Erbsen.
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Die
Samenzusammensetzungen enthalten wenigstens ein Polymer und gegebenenfalls
ein aktives Ingredienz. Das Polymer hat eine Tg von –60°C bis 20°C, bevorzugter
von –40°C bis 10°C, noch bevorzugter von –20°C bis 10°C, am vorteilhaftesten
von –10°C bis 10°C. Die Erfinder
haben bestimmt, dass die Samenbeschichtungszusammensetzungen der
Erfindung eine gleichmäßige Beschichtung
auf Samen bereitstellen, die gegenüber Rissbildung und Abblättern beständig ist,
wenn die Samenbeschichtungszusammensetzung bei einer Temperatur
von weniger als 20°C
aufgetragen wird. Die Erfinder haben auch festgestellt, dass Samen,
die mit Polymeren, die eine Tg von höher als 20°C haben, beschichtet werden,
typischerweise einen diskontinuierlichen Film auf den Samen bilden.
Der Film weist Rissbildung und Abblättern auf, wenn er bei einer Temperatur
von unter 20°C
auf Samen aufgetragen wird. Außerdem
haben die Erfinder festgestellt, dass die mit Polymeren mit einer
Tg von niedriger als 60°C
beschichtet sind, typischer Weise klebrige oder klebrigmachende
Filme bilden, die sich an einem Gerät aufbauen und den Betrieb
desselben einschränken,
wenn sie nicht entfernt werden.
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Zur
Herstellung der Samenbeschichtung der Erfindung kann eine Vielzahl
von Polymeren verwendet werden, z.B. Proteine, Polysaccharide, Polyester,
Polyurethane, Polymere, hergestellt aus ungesättigten Monomeren, und Kombinationen
davon. Das Polymer sollte fähig
sein, zu trocknen und einen Film zu bilden.
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Der
hierin verwendete Ausdruck "Polymer" beinhaltet Copolymere,
Terpolymere usw.
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Vorzugsweise
wird das Polymer aus wenigstens einem ethylenisch ungesättigten
Monomer hergestellt. Geeignete ethylenisch ungesättigte Monomere sind Anhydride,
Vinylester, α-Olefine,
Alkylester von Acrylsäure
und Methacrylsäure,
substituierte oder unsubstituierte Mono- und Dialkylester von ungesättigten Dicarbonsäuren, vinylaromatische
Verbindungen, unsubstituierte oder substituierte Acrylamide, cyclische
Monomere, Monomere, die alkoxylierte Seitenketten enthalten, sulfonierte
Monomere, Vinylamidmonomere, α,β-ethylenisch ungesättigte C3-C8-Monocarbonsäuren, α,β-ethylenisch
ungesättigte
C4-C8-Dicarbonsäuren, einschließlich der
Anhydride derselben, und die C4-C8-Alkylhalbester
der α,β-ethylenisch
ungesättigten C4-C8-Dicarbonsäuren. Es kann
auch eine Kombination von ethylenisch ungesättigten Monomeren eingesetzt werden.
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Geeignete
Anhydridmonomere sind z.B. Maleinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid.
Geeignete Vinylester sind z.B. Vinylacetat, Vinylformiat, Vinylpropionat,
Vinylbutyrat, Vinylisobutyrat, Vinylvalerat, Vinyl-2-ethyl-hexanoat,
Vinylisooctanoat, Vinylnonanoat, Vinyldecanoat, Vinylpivalat und
Vinylversatat. Geeignete Alkylester von Acryl- und Methacrylsäure sind
z.B. Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat,
Propylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat
usw. Geeignete substituierte oder unsubstituierte Mono- und Dialkylester
von ungesättigten
Dicarbonsäuren
sind z.B. substituierte und unsubstituierte Mono- und Dibutyl-,
Mono- und Diethylmaleatester wie auch die entsprechenden Fumarate.
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Geeignete
vinylaromatische Monomere enthalten vorzugsweise 8 bis 20 Kohlenstoffatome,
am vorteilhaftesten 8 bis 14 Kohlenstoffatome. Beispiele für vinylaromatische
Monomere sind Styrol, 1-Vinylnaphthalin, 2-Vinylnaphthalin, 3-Methylstyrol, 4-Propylstyrol,
t-Butylstyrol, 4-Cyclohexylstyrol, 4-Dodecylstyrol, 2-Ethyl-4-benzylstyrol,
4-(Phenylbutyl)styrol, 3-Isopropenyl-α,α-dimethylbenzylisocyanat und
halogenierte Styrole.
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Geeignete
Monomere auf Acrylamidbasis sind z.B. Acrylamid, N,N-Dimethylacrylamid,
N-Octylacrylamid, N-Methylolacrylamid, Dimethylaminoethylacrylat
usw. Geeignete cyclische Monomere sind z.B. Vinylpyrrolidon, Vinylimidazolidon,
Vinylpyridin usw. Geeignete sulfonierte Monomere sind z.B. 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Natriummethallylsulfonat,
Natriumvinylsulfonat, sulfoniertes Styrol usw. Geeignete Vinylamidmonomere
sind z.B. N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid usw.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Polymer ein Copolymer eines Acrylatmonomers,
z.B. Butylacrylat und Vinylacetat oder Ethylen und Vinylacetat.
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Gegebenenfalls
wird wenigstens ein aktives Ingredienz vor der Auftragung des Polymers
auf den Samen mit dem Polymer kombiniert. Der Ausdruck "aktives Ingredienz", wie er hier verwendet
wird, meint ein Ingredienz, das dazu dient, die Keimung des Samens
und des Wachstums des Schösslings
zu unterstützen
oder dazu beizutragen. Typische aktive Ingredienzien umfassen Pestizide,
Fungizide, Nematozide, Mittel gegen Nager, Vögelabwehrmittel, Herbizide,
Mitizide, Insektizide, Wachstumsregulatoren, Pflanzennährstoffe,
genetische Schalter, z.B. zum Schutz von Kälte oder zum Schutz vor Trockenheit
und dgl. Besondere aktive Ingredienzien, die üblicherweise verwendet werden
sind CAPTAN, APRON, SEVIN, VITAVAX, ein Carboxin, MAGNUN, Methoxychlor,
TBZ, PARATHION, THIRAM, Malathion, Mesurol, Ammoniumnitrat, Tetramethylthiuramdisulfid
und Pflanzenhormone. Das aktive Ingredienz kann durch den Film,
der durch das Polymer gebildet wurde, in das umgebende Medium diffundieren.
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Beispiele
für Pestizide
umfassen die, die aus Pyrethoiden, Organophosphaten, Caramoyloximen,
Pyrazolen, Amidinen, halogenierten Kohlenwasserstoffen und Carbamaten
und Derivaten davon ausgewählt sind.
Besonders geeignete Pestizidklassen umfassen Organophosphate, Phenylpyrazole
und Pyrethoide. Bevorzugte Pestizide sind die, die als Terbufos,
Chlorpyrifos, Fipronil, Chlorethoxyfos, Tefluthrin, Carbofuran,
Imidacloprid und Tebupirimfos bekannt sind. Mit umfasst werden auch
Insektenwachstumsregulatoren, z.B. Methopren und Hydropren.
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Es
liegt im Rahmen der Erfindung, ein Polymer mit einer Tg außerhalb
des kritischen Bereichs von 60°C
bis 20°C
herzustellen, mit der Maßgabe,
dass die Tg des Polymers vor Beschichten eines Samens mit einer
Samenbeschichtungszusammensetzung, die das Polymer enthält, auf
den kritischen Bereich von –60°C bis 20°C eingestellt
wird. Ein bevorzugtes Mittel zum Einstellen der Tg eines Polymers
ist mit Hilfe eines Weichmachers oder mehrerer Weichmacher. Beispiele
für Weichmacher
sind Glycerin, Ethylenglykol, Propylenglykol und Ester, z.B. 2-Ethylhexylphthalat.
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Das
Polymer wird unter Verwendung von Polymerisationsverfahren, die
auf dem Fachgebiet bekannt sind, z.B. Emulsionspolymerisation, Umkehremulsationspolymerisation,
Lösungspolymerisation
usw. hergestellt. Es können
Chargen- oder kontinuierliche Monomerzugabeverfahren oder Verfahren
der allmählichen Monomerzugabe
eingesetzt werden. Obgleich der Feststoffgehalt des Polymers variieren
kann, liegt der prozentuale Feststoffgehalt des Polymers vorzugsweise
im Bereich von etwa 40 bis etwa 70 Gew.-%, bevorzugter von etwa
50 bis etwa 60 Gew.-%.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Polymer ein wässriges
Emulsionspolymer, das mit einem oder mehreren Tensiden) oder Emulgator(en)
z.B. anionischen und/oder nicht-ionischen Tensiden hergestellt wurde.
Der Typ und die Menge der Tenside sind auf dem Fachgebiet bekannt.
Allerdings ist ein Tensid nicht erforderlich, um die Polymere der
Erfindung herzustellen. Anionische Tenside umfassen z.B. C8-C12-Alkylbenzolsulfonate,
C12-C16-Alkansulfonate,
C12-C16-Alkylsulfate, C12-C16-Alkylsuccinate
oder sulfatierte ethoxylierte C12-C16-Alkanole. Nicht-ionische Tenside umfassen
z.B. C6-C12-Alkylphenolethoxylate,
C12-C20-Alkanolalkoxylate
und Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid. Die nicht-ionischen
Tenside umfassen auch C4-C18-Alkylglucoside
wie auch die alkoxylierten Produkte, die daraus durch Alkoxylierung
erhältlich
sind, insbesondere die, die durch Reaktion von Alkylglucosiden mit
Ethylenoxid erhältlich
sind. Bei der Herstellung des Polymers kann auch eine Kombination
von Tensiden eingesetzt werden.
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Wasserlösliche oder
wasserdispergierbare polymerisierbare Tenside können auch allein oder in Kombination
mit nicht polymerisierbarem Tensid (mit nicht polymerisierbaren
Tensiden) eingesetzt werden, um das Polymer herzustellen. Ein bevorzugtes
polymerisierbares Tensid zur Herstellung des Polymers ist ein Allylaminsalz
von Alkylbenzolsulfonat mit der Struktur I:
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In
der Struktur I ist R3 eine Alicylgruppe
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen
und ist X+ aus NH3 +, NH2R6 oder
NR6R7, worin R6 und R7 unabhängig C1-C4-Alkyl- oder
-Hydroxyalkyigruppen sind, ausgewählt. Am vorteilhaftesten ist
das Allylaminsalz von Alkylbenzolsulfonat das Allylaminsalz von
Dodecylbenzolsulfonat.
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Ein
anderes bevorzugtes polymerisierbares Tensid ist ein Allylaminsalz
von Alkylethersulfat mit der Struktur II:
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In
der Struktur II ist R4 eine Alkylgruppe
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen;
n ist eine ganze Zahl von 2 bis 15 und X+ ist
ausgewählt
aus NH3 +, NR6R7, worin R6 und R7 unabhängig C1-C4-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppen
sind. Am bevorzugtesten ist das Allylaminsalz von Alkylethersulfat
Allylaminsalz von Laurethsulfat.
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Ein
anderes bevorzugtes polymerisierbares Tensid ist ein Allylaminsalz
eines Phosphatesters mit der Struktur III:
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In
der Struktur III ist R5 eine Alkylgruppe
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen;
n ist eine ganze Zahl von 2 bis 15 und X+ ist
ausgewählt
aus NH3 +, NH2R6 oder NR6R7, worin R6 und R7 unabhängig C1-C4-Alkyl- oder
-Hydroxyalkylgruppen sind. Am bevorzugtesten ist das Allylaminsalz eines
Phosphatesters ein Allylaminsalz von Nonylphenolethoxylat (9 Mol
EO) Phosphatester. Bevorzugte polymerisierbare Tenside sind unter
den Marken POLYSTEP AU1, POLYSTEP AU7 und POLYSTEP AU9 von Stepan
Company erhältlich.
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In
Abhängigkeit
von dem besonderen zu beschichtenden Samen, den Bedingungen, unter
denen er gelagert werden soll und der Erde und den Witterungsbedingungen,
unter denen er keimen und wachsen soll, kann die Samenbeschichtungszusammensetzung
ein weiteres Spektrum aus einem oder mehreren Additiven enthalten.
Solche Additive umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Pigmente, Farbstoffe,
Extender wie Mehl, Dispergiermittel, Exzipienzien, Gefrierschutzmittel,
Konservierungsstoffe, Herbizidgegenmittel, Dünger, Biokontrollmittel, Tenside,
Sequestriermittel, Weichmacher, Farbmittel, Aufheller, Emulgatoren,
Fließmittel
wie Calciumstearat, Talk und Vermiculit, Koaleszierungsmittel, Entschäumungsmittel,
Befeuchtungsmittel, Verdickungsmittel, Wachse, Bakterizide, Insektizide,
Pestizide und Füllstoffe
wie Cellulose, Glasfasern, Ton, Kaolin, Talk, Calciumcarbonat und
Sägemehl
sowie Geruchsmodifizierungsmittel. Typische Expzipienzien umfassen fein
verteilte Mineralsubstanzen wie Bimsstein, Attapulgit, Bentonit,
Kaolin, Zeolith, Diatomit andere andere Tone, modifizierte Diatomeenadsorbenzien
wie MICROCEL E, Kohle, Vermiculit, fein verteilte organische Substanzen
wie z.B. Torfmoos, Sägemehl
und dergleichen.
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Die
Konzentration des Polymers in der Samenbeschichtungszusammensetzung
beträgt
0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Samenbeschichtungszusammensetzung.
Vorzugsweise ist die Konzentration des Polymers in der Samenbeschichtungszusammensetzung
0,1 bis 5 Gew.-%.
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Die
beschichteten Samen können
in der Größe stark
variieren, und zwar von sehr klein, beispielsweise Selleriesamen,
bis sehr groß,
z.B. Erdnüsse,
reichen, die mit dünnen
Einzelschichtbeschichtungen von etwa 0,010 mm bis etwa 0,5 mm Dicke
bis zu dickeren mehrschichtigen Beschichtungen von etwa 0,5 mm bis
etwa 2 mm Dicke beschichtet sein können.
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Die
Samenbeschichtungszusammensetzung wird vorzugsweise auf der Oberfläche des
Samens in im Wesentlichen gleichmäßiger Weise verteilt. Geeignete
Mittel zum Aufbringen der Samenbeschichtungszusammensetzung auf
Samen bestehen in verschiedenen Verfahren, die dem Fachmann bekannt
sind. Drei gut bekannte Techniken umfassen die Verwendung von Trommelbeschichtern,
rotierenden Schüsseln
oder den HEGE-Samenbeschichter und Vortex- oder NIKLAS-Beschichter. Die
Samen können
vor einer Beschichtung in der Größe vorsortiert
werden.
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Gegebenenfalls
kann ein Filmüberzug
auf die beschichteten Samen der Erfindung aufgetragen werden. Der
Filmüberzug
kann die Beschichtungsschichten schützen und/oder für eine leichte
Identifizierung der behandelten Samen sorgen und/oder zur Erhöhung der
Masse oder der Gleichmäßigkeit
der Samenbeschichtung fungieren.
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Für einen Überzug sind
verschiedene Materialien geeignet, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Methylcellulose,
Hydroxypropylmethylcellulose, Dextrin, Gummis, Wachs, Pflanzen-
oder Paraffinöle;
wasserlösliche
oder wasserdispergierbare Polysaccharide und ihre Derivate, z.B.
Alginate, Stärke
und Cellulose; und synthetische Polymere wie z.B. Polyethylenoxid,
Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon und ihre Copolymere und
verwandte Polymere, einschließlich
Gemische solcher Polymeren. Der Überzug
kann, wenn er vorhanden ist, gegebenenfalls beliebige Additive,
z.B. die vorstehend genannten, enthalten.
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Die
folgenden nicht-beschränkenden
Beispiele erläutern
weitere Aspekte der Erfindung.
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Beispiel 1
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer
hergestellt, das 84 % Vinylacetat und 14 % Ethylen enthielt. Die
Tg des Copolymers wurde mit 0°C
bestimmt.
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Beispiel 2
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer
hergestellt, das 90 % Vinylacetat und 10 % Ethylen enthielt. Die
Tg des Copolymers wurde mit 20°C
bestimmt.
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Beispiel 3
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Ethylenacetat-Homopolymer hergestellt.
Die Tg des Copolymers wurde mit 40°C bestimmt.
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Beispiel 4
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer
hergestellt, das 71 % Vinylacetat und 29 % Ethylen enthielt. Die
Tg des Copolymers wurde mit 15°C
bestimmt.
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Beispiel 5
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Butylacrylat/Vinylacetat-Copolymer hergestellt, das
48 % Butylacrylat und 52 % Vinylacetat enthielt. Die Tg des Copolymers
wurde mit –15°C bestimmt.
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Beispiel 6
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Butylacrylat/Vinylacetat-Copolymer hergestellt, das
30 % Butylacryat und 70 % Vinylacetat enthielt. Die Tg des Copolymers
wurde mit 8°C
bestimmt.
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Beispiel 7
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Durch
wässrige
Emulsiuonspolymerisation wurde ein Ethylacrylat/Acrylonitril/N-Methylolacrylamid-Terpolymer
hergestellt, das 93 % Ethylacrylat, 1 % Acrylonitril und 6 % N-Methylolacrylamid
enthielt. Die Tg des Terpolymers wurde mit –16°C bestimmt.
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Beispiel 8
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Durch
wässrige
Emulsionspolymerisation wurde ein Methylmethacrylat/Butylacrylat-Methacrylsäure-Terpolymer
hergestellt, das 53 % Methylmethacrylat, 45 % Butylacrylat und 2
% Methacrylsäure
enthielt. Die Tg des Terpolymers wurde mit 13°C bestimmt.
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Beispiel 9
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Herstellung
einer Samenbeschichtungszusammensetzung
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Eine
Samenbeschichtungszusammensetzung wurde nach der folgenden Formulierung
hergestellt:
67 Gew.-% Emulsionspolymer (55 % Feststoffe)
10
Gew.-% Propylenglykol
22 Gew.-% Talk
0,5 Gew.-% Farbstoff
0,5
Gew.-% TRITON X-100 (Octylphenoxypolyethoxymethanol), erhältlich von
Union
Carbide
Summe = 100 Gew.-%
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Die
obigen Komponenten wurden in einem Becher bei Raumtemperatur gemischt,
bis ein homogenes Gemisch erhalten wurde.
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Beispiel 10
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Auftragung
einer Samenbeschichtungszusammensetzung auf Samen
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Das
in Beispiel 1 hergestellte Copolymer, das eine Tg von 0°C hat, wurde
als das Polymer in der Samenbeschichtungszusammensetzung von Beispiel
9 verwendet. Die Samenbeschichtungszusammensetzung war mit Hilfe
eines HEGE-Samenbeschichters
bei einer Temperatur von 20°C
aufgetragen. Das Copolymer wurde mit einer Konzentration von 0,2
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Samenbeschichtungszusammensetzung,
aufgetragen.
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Beispiel 11
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Auftragung von Copolymer
von Beispiel 1 auf Samen
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Was
die Zeichnungen angeht, so ist 1 die
Aufnahme einer Samenoberfläche
mit einem Rasterelektronenmikroskop, wobei die Oberfläche bei
einer Temperatur von 10°C
und in einer Konzentration von 1 %, bezogen auf das Gewicht der
Samen, mit dem in Beispiel 1 hergestellten Copolymer, das eine Tg
von 0°C
hat, beschichtet war. 1 zeigt klar,
dass das Copolymer eine ausgezeichnete Adhäsion an den Samen zeigte und
auf den Samen einen glatten kontinuierlichen Film bildete.
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Beispiel 12
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Auftragung des Copolymers
von Beispiel 2 auf Samen
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Das
in Beispiel 2 hergestellte Copolymer, das eine Tg von 20°C hat, wurde
auf Samen mit einer Temperatur von 10°C aufgetragen. Das Copolymer
wurde in einer Konzentration von 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der verwendeten Samen aufgetragen.
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Was
die Zeichnungen angeht, so ist 2 eine
Aufnahme einer Samenoberfläche
mit einem Elektronenrastermikroskop, wobei die Samenoberfläche mit
dem Copolymer, das in Beispiel 2 hergestellt worden war, bei einer
Temperatur von 10°C
unter den obigen Bedingungen aufgetragen wurde. 2 zeigt
klar eine schlechte Adhäsion
des Copolymers an der Oberfläche
des Samens. Außerdem
war der Film weich und porös, was
durch die vielen Risse im Film offensichtlich wurde.
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Beispiel 13
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Auftragung
einer Samenbeschichtungszusammensetzung auf Samen
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40
g Maissamen oder Baumwollsamen wurden mit etwa 1 g der Samenbeschichtungszusammensetzung
beschichtet, die in Beispiel 9 hergestellt worden war und in der
die in den Beispielen 1 bis 2 beschriebenen Copolymere eingesetzt
wurden. Eine 40 g-Kontrollsamenprobe wurde mit 1 g einer anderen
Samenbeschichtungsformulierung, die kein Polymer enthielt, beschichtet.
Die Samenbeschichtungszusammensetzung, die auf die Maissamen aufgetragen
wurde, enthielt Talk als Füllstoff.
Die Samenbeschichtungsformulierung, die auf die Baumwollsamen aufgetragen
wurde, enthielt keinen Füllstoff.
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Die
beschichteten Samen wurden in einen Rundkolben, der mit einem Lufteinlass
ausgestattet war, gegeben und für
5 Minuten auf einer Walzenstabapparatur bei einer Geschwindigkeit
von 6 U/min und bei 20°C getaumelt.
Filtrierte Luft wurde durch den Lufteinlass des Rundkolbens geführt und
dann durch einen Filter, der am entfernten Ende des Behälters montiert
war, geleitet. Die Menge an "Staub"-Partikel, die von den Beschichtungszusammensetzungen
entfernt wurden und an dem Filter gesammelt wurden, wurde dann gemessen.
Die Testresultate sind in Tabelle I zusammengefasst. Tabelle
I Effekte
des Copolymers auf die Klebeeigenschaften der Samenbeschichtung
| Behandlung | mg
Staubpartikel, die von der Samenbeschichtung entfernt wurden |
| Maissamen
mit Copolymer, hergestellt in Beispiel 1 | 0,02 |
| Kontrolle
(Maissamen ohne Polymer) | 11,58 |
| Baumwollsamen
mit Copolymer, hergestellt in Beispiel 2 | 0,19 |
| Kontrolle
(Baumwollsamen ohne Polymer) | 3,78 |
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Die
Testresultate in Tabelle 1 zeigen deutlich, dass die Copolymere
der Erfindung, wenn sie in einer Samenbeschichtungsformulierung
verwendet werden, die Menge an feinen Partikeln, die während der
Handhabung von einer Samenbeschichtung entfernt werden, deutlich
reduzieren.
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Beispiel 14
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Die
in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Copolymere wurden bei drei
verschiedenen Temperaturen: 1°C,
4°C und
10°C, auf
Maissamen aufgebracht. Die Samen, Copolymerlösungen, Verteilungspipette
und Beschichtungskolben wurden auf die Beschichtungstemperaturen äquilibriert.
Die Copolymere wurden auf die Samen verteilt, und die Samen wurden
für 30
Sekunden bewegt. Die beschichteten Samen wurden dann für 2 Stunden
bei den Beschichtungstemperaturen getrocknet. Etwa 0,1 g Polymer
(Trockengewicht) wurde auf 10 g Samen abgeschieden. Nach 2 Stunden
wurden die beschichteten Samen für
30 Minuten bei 20°C
bewegt (um Bedingungen zu simulieren, die typischer Weise während der
Handhabung und des Transports angetroffen werden), und es wurde
die Menge an Copolymer/Beschichtung, die von der Samenoberfläche entfernt
wurde, gemessen. Die Testresultate sind in Tabelle II zusammengefasst.
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Die
Testresultate in Tabelle II zeigen deutlich, dass, wenn die Copolymere
der Erfindung bei Temperaturen unter ihren Filmbildungstemperaturen
(entspricht Tg) aufgetragen werden, der resultierende Film sehr schlecht
ist. Bei Abrieb wird eine deutliche Menge der Beschichtung von der
Samenoberfläche
entfernt, was wahrscheinlich zu einer schlechten Keimung der behandelten
Samen führt.
Wenn allerdings die Copolymere der Erfindung bei Temperaturen über ihrer
Filmbildungstemperatur aufgetragen wurden, war die Qualität des resultierenden Films
hervorragend und selbst bei Anwendung bei Abrieb wurde die Beschichtung
nicht vom Samen entfernt.
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Beispiel 15
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Die
in den Beispielen 3 und 4 hergestellten Copolymere wurden bei drei
verschiedenen Temperaturen: 1°C,
4°C und
10°C, auf
Maissamen aufgetragen. Polymere, die in den Beispielen 5, 6, 7 und
8 hergestellt worden waren, wurden bei 10°C auf Maissamen aufgetragen.
Die Samen, die Copolymerlösungen,
die Verteilungspipetten und die Beschichtungsgefäße wurden auf die passenden
Beschichtungstemperaturen äquilibriert.
Das Copolymer wurde auf die Samen verteilt, und die Samen wurden
für 30
Sekunden bewegt. Die beschichteten Samen wurden dann für 2 Stunden
bei einer Beschichtungstemperatur getrocknet. Etwa 0,1 g Polymer
(Trockengewicht) wurde auf 10 g Samen abgeschieden. Nach der Trocknung
wurden die beschichteten Samen für
30 Minuten bei 20°C
bewegt (um Bedingungen zu simulieren, auf die man während der
normalen Handhabung und des Transports trifft) und die Menge des
Copolymers/der Beschichtung, die von der Samenoberfläche entfernt
wurde, wurde gemessen. Die Testresultate sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
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Die
Testresultate in Tabelle III zeigen deutlich, dass, wenn die Polymere
der Erfindung bei Temperaturen unter ihren Filmbildungstemperaturen
(entspricht Tg) aufgetragen wurden, die resultierende Filmqualität sehr schlecht
war und mit Abrieb etwa die Hälfte
solcher schlechten Beschichtungen von der Samenoberfläche entfernt
wurde. So wurden in den Beispielen 4, 5 und 8 die Polymere bei einer
Temperatur unter ihrer Tg aufgetragen, die resultierenden Beschichtungen
zeigten schlechte mechanische Eigenschaften und schlechte Adhäsionseigenschaften.
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Obgleich
die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
davon beschrieben wurde, wird es klar sein, dass Änderungen
und Modifikationen von einem Fachmann innerhalb des Rahmens und
des Geistes der folgenden Ansprüche
durchgeführt
werden können.