包含共聚物的农药制剂 本发明涉及包含由甘油、二元羧酸和一元羧酸共聚合获得的共聚物的农药制剂。共聚物的作用提高了农药(除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀细菌剂、杀软体动物剂、杀线虫剂和杀鼠剂)的生物活性。
植物保护剂是化学合成的或天然的物质，这些物质渗透到植物细胞、植物组织或在植物体内或植物体上的寄生物中，毁坏和/或消灭它们。除草剂继杀虫剂和杀菌剂之后占了农药中最大的比例。
大多数重要的除草剂都是化学物质，通过影响植物的运输系统起作用，例如抑制光合作用、脂肪酸的生物合成或氨基酸的生物合成，导致了植物的萌发和生长受到抑制或死亡。
由于涉及到植物的生长或叶片上活性成分的影响而导致的对植物的损害，农药的生物活性决定于起作用的活性时间和活性浓度。
为了得到最适宜的农药效果，农药必须湿润叶绿素并在那里维持足够长的时间，或者必须完成活性物质由叶片表面的渗透。这儿一般地问题是活性物质只有一小部分达到了满意的效果，例如，只有一小部分施到有害植物和杂草上并能附着在那里足够长的时间，以便渗入植物细胞。大约绝大部分没有发挥效果就丢失掉了。
如大多数专利说明书中所描述，为了克服这一生态和经济劣势，大部分的农药液剂中加入了可以提高活性物质润湿性、溶解性、乳化性或吸收性的助剂。另外，助剂可有利于和加速活性物质由叶片表面到植物内部的渗透。
WO 98/06259描述了一种有助于植物保护剂生物活性的方法，根据该方法水性的表面活性剂与活性物质一起作为共制剂使用或在施用活性物质后喷洒到植物上。所使用的润湿剂是水性有机硅和/或有机氟化合物。EP 379852和US 4853026中油加入到除草剂N-膦酰基甲基甘氨酸(草甘膦)中作为油包水型乳剂，用来提高亲水活性成分和植物亲脂表皮的接触性。该乳剂的缺点是不够稳定。
根据WO 99/05914，阴离子型农药效果的提高可通过将阴离子活性物质与质子化的聚胺或其衍生物制成水性胶体分散系来完成。
US 5858921中表明如果水溶性的长链烷基二甲基胺氧化物和水溶性的季铵卤化物加入到制剂中，可降低草苷膦的浓度，但生物活性不减。
US 5750468描述了包含叔或季醚胺(ether amines)作为助剂的草甘膦制剂。
迄今，所有描述的提高农药生物活性的方法只是在一定程度上取得了成功。因此，本发明的目的就是要开发一种新型的农药组合物或制剂，特别是N-膦酰基甲基甘氨酸(草甘膦)类物质的除草剂，在活性提高的同时还要成本合理、操作简便、并对人类和环境有较好的耐受性。草甘膦是一种对环境有较好的耐受性，同时又高效应用广泛的除草剂，在农业上已经被大量的使用。它优选的作为水溶性盐使用，例如作为碱金属盐、铵盐、烷基胺盐、烷基锍盐、烷基膦盐、磺酰胺盐或氨基胍盐，或其它的以液剂或固体制剂形式的自由酸，和润湿剂施到植物叶片和杂草上，作用于植物的运输系统并摧毁它们。
我们惊奇的发现在加入由甘油、二元羧酸和一元羧酸共聚合获得的共聚物后，显著提高了植物保护剂的农药活性。
聚甘油借助二羧酸的交联产生了网络状的浓缩产品。令人惊奇地是交联后的聚甘油与非交联的聚甘油相比展现出显著高效的效果。该效果可以预定的方式受到交联度的影响。
交联也有利于提高制剂的电解稳定性。另外，制剂的粘性可根据交联度进行预定方式的调整。
本发明提供了包含由下列物质共聚合而获得的至少一种共聚物的农药制剂
a) 甘油
b) 至少一种二羧酸和
c) 至少一种如通式(I)所示的一元羧酸
R1-COOH (I)，
其中，R1是(C5-C29)烷基；(C7-C29)链烯基；苯基或萘基。
基团R1中的烷基或链烯基可以是直链的或是支链的。苯基或萘基可被取代，优选的取代基是(C1-C6)烷基、(C1-C6)链烯基、(C1-C6)烷氧基、-CHO、-CO((C1-C6)烷基)或卤素。
优选的二羧酸b)是草酸；如通式(II)的二元羧酸
HOOC-R2-COOH (II)
和/或如通式(III)的二元羧酸，
其中，R2是(C1-C40)亚烷基桥，优选(C1-C10)亚烷基，特别优选(C1-C4)亚烷基，或是(C2-C20)亚烯基桥，优选(C2-C6)亚烯基、特别优选C2-亚烯基，和
R是选自如下的一个或多个基团：H；(C1-C20)烷基，优选(C1-C6)烷基，特别优选(C1-C2)烷基；(C2-C20)链烯基，优选(C2-C6)链烯基；苯基；苄基；卤素；-NO2；(C1-C6)烷氧基；-CHO或-CO((C1-C6)烷基)。通式(II)中的R2可以是直链的或支链的。
通式(II)中也包括二聚脂肪酸，例如，Pripol酸。
特别优选的二元羧酸b)是草酸、丙二酸，丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、延胡索酸、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和/或对苯二甲酸。
更特别优选的二元羧酸b)是邻苯二甲酸、间苯二甲酸和/或对苯二甲酸。
非常特别优选的二元羧酸b)是邻苯二甲酸。
优选的一元羧酸c)是那些其中R1是(C7-C22)烷基或(C7-C22)链烯基的一元羧酸。
特别优选的一元羧酸c)是饱和或不饱和脂肪酸或它们的混合物，例如，椰子酸(coconut acid)、油酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、十八烷酸、十九酸、花生酸、二十二烷酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和动物脂肪酸。
更特别优选的一元羧酸c)是椰子酸和动物脂肪酸。
非常特别优选的一元羧酸c)是椰子酸。
特别有利的共聚物是那些由甘油、邻苯二甲酸和椰子酸共聚合获得的共聚物。
优选地，共聚物含有19.9-99％重量的成分a)的结构单元，0.1-30％重量的成分b)的结构单元和0.9-80％重量的成分c)的结构单元。
共聚物特别优选的含有50-90％重量的成分a)的结构单元，1-25％重量的成分b)的结构单元和2-49％重量的成分c)的结构单元。
1-10％重量的成分b)的结构单元的含量对共聚物的性能是特别有利的。
较好的共聚物具有400-1000mg KOH/g的OH值(根据DIN 53240确定)。
100％浓度的共聚物在60℃下用旋转黏度计测定的粘性在1500mPas至35000mPas的范围内是有利的。更高的粘性也是可能的，但防碍了物质的操作。共聚物在液剂中以75-90％重量的浓度操作较好。
共聚物可通过下列物质的共聚合而获得
a) 甘油
b) 至少一种二羧酸和
c) 至少一种如通式(I)所示的一元羧酸。
共聚合优选的这样进行，首先将甘油成分a)聚合得到聚合甘油，然后再将聚合甘油与二元羧酸成分b)和一元羧酸成分c)的混合物共聚合。
在另一优选的变型中，首先将甘油成分a)聚合得到聚合甘油，然后共聚合二元羧酸成分b)，再共聚合一元羧酸成分c)。
在同样优选的变型中，首先将甘油成分a)聚合得到聚合甘油，然后共聚合一元羧酸成分c)，再共聚合二元羧酸成分b)。
但是，共聚合不局限于上述的变型。
例如，在变型中，一部分甘油a)聚合成低聚物，然后再将二元羧酸成分b)、一元羧酸成分c)和剩余的甘油a)共聚合也是较有利的。
较好的共聚合的实施方式由下面的例子进行描述。
A)由甘油到低聚甘油或聚合甘油的聚合：
由甘油到低聚甘油或聚合甘油的聚合可在带有脱水器并有氮气输入的带搅拌装置中于240-270℃按照标准进行。所用的催化剂是在0.1-0.4％重量浓度范围内的50％浓度的氢氧化钠溶液。5-20小时后，根据想要聚合的程度停止聚合。取出样品测定其OH值。低聚甘油或聚合甘油的平均摩尔质量可由OH值来计算。
B)预聚合的聚合甘油的单罐法：
聚合甘油在带有脱水器的带搅拌容器中以熔融状态与二元羧酸和一元羧酸以想要的摩尔比混合，搅拌下在200-240℃下加热7小时。最后所得产品的酸值小于1mg KOH/g。
C)聚合甘油首先与二元羧酸共聚合(交联)再与一元羧酸共聚合：
聚合甘油在带有脱水器的带搅拌容器中以熔融状态与二元羧酸以想要的摩尔比混合并在200-240℃下加热搅拌2小时。所得产物是清澈均一的。然后加入一元羧酸并于200-240℃下酯化5小时。最后产品的酸值小于1mg KOH/g。
D)聚合甘油首先与一元羧酸共聚合再与二元羧酸共聚合(交联)：
聚合甘油在带有脱水器的带搅拌容器中以熔融状态与一元羧酸以想要的摩尔比混合并在200-240℃下加热搅拌5小时。所得产物的酸值小于1mg的KOH/g。然后以想要的摩尔比加入二元羧酸并于200-240℃下酯化2小时。最后产品的酸值小于1mg KOH/g。
该共聚物适合作为助剂加入到农药配方中来提高除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀螨剂、杀细菌剂、杀软体动物剂、杀线虫剂和杀鼠剂的生物活性。该共聚物优选地用于除草剂配方中。
特别适合的除草剂是草甘膦(N-膦酰基甲基甘氨酸)及其盐和/或它们的衍生物。适合的水溶性盐的例子是碱金属盐、铵盐、烷基胺盐、烷基锍盐、烷基膦盐、磺酰胺盐或氨基胍盐。
另外的适合的除草剂的例子是三氟羧草醚、磺草灵、草除灵、苯达松、双丙氨酰膦、除草定、溴苯腈、草灭畏、二氯吡啶酸、2，4-D，2，4-DB、茅草枯、麦草畏、2，4-滴丙酸、禾草灵、草藻灭、伐草克、恶唑禾草灵、氟燕灵、吡氟禾草灵、酰亚胺苯氧乙酸、乙羧氟草醚、氟磺胺草醚、膦铵素、草铵膦、氟吡禾灵、甲基咪草烟、味草酯、咪草啶酸、灭草烟、灭草喹、咪草烟、loxynil、MCPA、MCPB、2甲4氯丙酸、甲胂酸/MSMA、萘草胺、氨氯吡啶酸、二氯喹啉酸、喹禾灵、2，3，6-TBA和TCA。
本发明的农药制剂可以包括几乎任一浓度的共聚物。
特别优选的制剂是“桶混制剂”和“即可使用的组合物”，包含0.001-10％重量，优选0.05-2％重量的农药和0.01-10％重量，优选0.1-2％重量，特别优选0.2-1％重量的共聚物。这儿共聚物与农药的重量比优选1∶10至500∶1，特别优选1∶4至4∶1。
使用前要进行稀释的浓缩制剂可包含5-60％重量，优选20-40％重量的农药，和3-50％重量的共聚物。这儿共聚物与农药的重量比优选1∶20至1∶1，更优选1∶10至1∶2。
可选择的是，本发明的制剂可以制成固体形式如粉剂、丸剂、片剂或颗粒剂，使用前先溶于水。固体制剂可包含20-80％重量，优选50-75％重量，特别优选60-70％重量的农药和5-50％重量，优选10-30％重量的共聚物。
另外，农药制剂可包含常用的增稠剂、抗凝剂、防冻剂、溶剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、另外的助剂、粘合剂、防沫剂、稀释剂、崩解剂和润湿剂。
可以使用的增稠剂是黄原胶和/或纤维素，例如，羧基、甲基、乙基、或丙基纤维素。最后的组合物中优选含有0.01-5％重量的增稠剂。
适合的溶剂是单丙二醇、动物油和矿物油。
适合的分散剂和乳化剂是非离子、两性、阳离子和阴离子表面活性剂。
可以使用的防腐剂是有机酸和它们的酯，例如，抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、山梨酸酯、安息香酸、4-羟基安息香酸甲基和丙基酯、丙酸酯、酚，如2-苯基酚盐、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲醛、亚硫酸和它们的盐。
适合的防沫剂是多晶硅。
可使用的其它的助剂是醇乙氧基化物、烷基多聚糖、脂肪胺乙氧基化物、脱水山梨糖醇和山梨糖醇的乙氧基化物衍生物和烷基(链烯基)琥珀酸酐的衍生物。
这些助剂与共聚物的混合比例优选在1∶10至10∶1的范围内。
固体制剂的适合的粘合剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、糖类，如蔗糖、山梨糖醇、或淀粉。
适合的稀释剂、吸收剂或载体是碳黑、动物脂、高岭土、硬脂酸铝、硬脂酸钙或硬脂酸镁、三聚磷酸钠、四硼酸钠、硫酸钠、硅酸盐和苯甲酸钠。
适合的崩解剂是纤维素，如羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸钠或乙酸钾、碳酸盐、重碳酸盐、倍半碳酸盐、硫酸铵或碳酸氢钾。
可以使用的润湿剂是醇乙氧基化物/丙氧基化物。
农药制剂优选具有4-8的pH值，特别优选6-7。
本发明的制剂可根据常用的方法进行使用。
液体制剂和固体制剂在使用前用相应量的水进行稀释。每公顷优选使用0.1-5kg，更优选0.3-2.5kg的农药。共聚物的比例优选是0.1-3.0kg/ha。农药制剂的喷洒施用量优选50-1000l/ha。
共聚物或农药制剂的性能，例如，水溶性、电解稳定性、粘性、与植物保护剂有效成分的亲合性，可通过交联度非常容易的进行有利的调节。关于交联度，二羧酸成分b)的性质和含量起决定性作用，其中含量特别重要。
已惊奇的发现阴离子农药，特别是草甘膦的盐，和共聚物的高浓缩液剂是相位稳定的。甚至在长期储存的情况下，也没有发现结晶化的离子成分。
除了高的电解稳定性外，本发明共聚物的使用还提高了亲水的活性成分和植物亲脂表皮的亲合性和接触性。
本发明农药制剂的良好的润湿性和吸收性有助于有效成分在植物上生物活性的发挥。
本发明还提供了提高农药生物活性的方法，包括使用以包含共聚物的农药制剂形式的农药，该共聚物由共聚合下列组分获得：
a) 甘油
b) 至少一种二羧酸和
c) 至少一种如通式(I)所示的一元羧酸。
该方法优选适用于除草剂，特别是草甘膦及其盐和/或它们的衍生物。
实施例
下面的实施例用来证明共聚物对除草剂草甘膦生物活性的影响。
1)共聚物I-V的制备
n＝9.7的聚合甘油的制备：
2000g甘油和6.0g NaOH(50％)在有氮气输入和脱水器带搅拌的装置中搅拌下加热至270℃。9小时的反应时间后放出444g水，取出样品测定OH值。测定的OH值是891mg KOH/g。这对应于平均聚合度n为9.7甘油单位。聚合度也可近似的由反应混合物的粘度或折射率来确定。为此，需要预先建立一个标准曲线。
共聚物I的制备：
180.00g的n＝9.7的聚合甘油(0.243mol)加入到有N2输入和脱水器的带搅拌容器中， 用24.70g椰子脂肪酸(C8/18)(0.121mol)和10.13g的邻苯二甲酸(0.061mol)进行处理。然后反应混合物在220℃下加热搅拌7小时。共聚物具有0.40mg KOH/g的酸值。
共聚物II的制备：
190.00g的n＝9.7的聚合甘油(0.256mol)加入到有N2输入和脱水器的带搅拌容器中，用26.11g椰子脂肪酸(C8/18)(0.128mol)和4.32g的邻苯二甲酸(0.026mol)进行处理。然后反应混合物在220℃下加热搅拌7小时。共聚物具有0.46mg KOH/g的酸值。
共聚物III的制备：
185.00g的n＝9.7的聚合甘油(0.256mol)加入到有N2输入和脱水器的带搅拌容器中，用4.25g的邻苯二甲酸(0.0256mol)于215℃下交联2小时。反应混合物是清澈均一的。然后25.50g的椰子脂肪酸(C8/18)(0.125mol)加到带搅拌容器中并于215℃下反应5小时。共聚物具有0.38mg KOH/g的酸值。
共聚合物IV的制备：
185.00g的n＝9.7的聚合甘油(0.256mol)加入到有N2输入和脱水器的带搅拌容器中，与10.38g的邻苯二甲酸(0.0625mol)215℃下交联2小时。反应混合物是清澈均一的。25.50g的椰子脂肪酸(C8/18)(0.125mol)加到带搅拌容器中并于215℃下反应5小时。共聚物具有0.53mg KOH/g的酸值。
共聚物V的制备：
180.00g的n＝9.7的聚合甘油(0.243mol)加入到有N2输入和脱水器的带搅拌容器中，用24.75g的椰子脂肪酸(C8/18)(0.121mol)酯化，5小时和酯化温度为215℃后得到0.14mg KOH/g的酸值。加入4.03g邻苯二甲酸并于215℃下交联2小时。反应终产物是清澈均一的。
含有共聚物I-V的实验制剂的制备
实验制剂的制备是在每一情况中分别使用200g、300g和500g的草甘膦和600g的共聚物I-V和300l的水。重量数据指的是100％的活性成分和100％的助剂。相当于300l/ha配比的制剂量使用到温室中的植物品种苘麻(ABUTH)、田菁(Sesbania exaltata)(SEBEX)、圆叶牵牛(PHBPU)、猪殃殃(GALAP)、反枝苋(AMARE)和稗草(ECHCG)上，20℃下21天后根据百分比测量标准评价植物的生长状况。
0％指的是没有效果，100％指的是完全毁灭了供试植物。表1给出了共聚物I-V对草甘膦的除草作用的影响。
表1：共聚物I-V对除草剂草甘膦的作用效果 草甘膦 (g/ha) 共聚物 SEBEX AMARE GALAP ABUTH ECHCG PHBPU 总计 200 300 500 - - - 10 15 30 20 45 65 5 20 40 0 10 15 15 20 40 10 20 40 10 22 38 200 300 500 I I I 75 85 95 80 85 90 25 50 75 20 55 75 70 85 90 45 65 85 53 70 85 200 300 500 II II II 35 50 90 70 85 95 45 70 80 25 50 70 65 80 95 30 55 80 45 65 85 200 300 500 III III III 40 65 85 65 80 85 35 60 70 20 50 65 60 70 85 20 35 55 40 60 74 200 300 500 IV IV IV 45 65 95 70 85 90 55 65 70 30 50 65 45 65 90 30 50 80 46 63 82 200 300 500 V V V 35 50 60 70 85 95 25 45 70 15 40 65 50 75 90 35 65 95 38 60 79
很明显，共聚物使得草甘膦的除草作用得到显著的提高。