181952. lajstromszámú szabadalom • Eljárás herbicid és inszekticid készítmények mikrokaplszulázására
7 181952 8 mány 2,0—75,0 súly% szerves poliizocianát. Ezáltal olyan kapszulázott termék állítható elő, amelynek kapszulabevonat tartalma körülbelül 2,0—75,0%. Előnyös azonban, hogyha a kapszulabevonat mennyisége 5,0—50,0% között ingadozik. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kivitelezése során a következő általános lépéseket végezzük két egymással nem elegyedő fázis kapszulázásánál: Az első lépésben a katalitikus mennyiségű fázisátvivő katalizátort tartalmazó szerves fázis fizikai diszperzióját képezzük a vizes vagy folytonos fázisban. Ily módon olyan diszperzió képződik, amely a vizes fázisban kívánt méretű cseppekből áll. Ezután a képződött keverék pH-értékét beállítjuk és a kívánt kondenzációs reakciót lefolytatjuk a folyadékcseppek és a folytonos fázis közötti határfelületen. Az eljárási lépések sorrendiségének bizonyos változtatása a pH-érték beállítása vagy a fázisátvivő katalizátor hozzáadása esetén lehetséges. Ilyen módosításokat a példákban ismertetünk. A két fázis keverése, vagyis a szerves fázis diszpergálása a vizes fázisban nem teszi szükségessé a hőmérséklet beállítását külső hőforrás alkalmazásával. A kondenzációs reakció hőmérséklettartománya fázisátvivő katalizátor jelenlétében 20—25 °C. Fázisátvivő katalizátor nélkül a reakció megindításához melegítés szükséges, ugyanakkor fázisátvivő katalizátor jelenlétében a reakcióelegyet nem kell melegíteni. A környezeti hőmérséklet megfelel az eljárás lefolytatására. A reakciósebesség rendkívül gyors, ha a diszperzió pH-értékét 8-ról 12-re emeljük. Alternatív eljárásváltozat szerint a pH-érték beállítását a diszperzió előállítása után végezzük és a pH-értéket a következőkben részletezett határok között szabályozzuk. A találmány szerinti eljárás jelentős előnye a fázisátvivő katalizátor alkalmazása, amellyel az izocianát hidrilízissebessége növelhető. A kívánt kondenzációs reakció megindítása előtt a szerves fázishoz a határfelületen hozzáadjuk a fázisátvivő katalizátort és így kapszulákat állítunk elő. A rendszer hőmérsékletét nem emeljük, ha fázisátvivő katalizátort alkalmazunk. A katalizátort előnyösen a szerves fázishoz adjuk éspedig abban az időpontban, amikor a szerves és vizes fázis keverését megkezdjük. Különböző típusú fázisátvivő katalizátorok alkalmazhatók. A megfelelő katalizátort a szakember könnyen kiválaszthatja. A „fázisátvivő katalizátor” kifejezés tetszés szerinti olyan katalizátort jelenthet, amely heterogén rendszerekben hatékonyan elősegíti az ion-transzportot vagy más reakcióképes vagy funkciós csoportot tartalmazó kémiai vegyületek vagy csoportok transzportját a fázisok határfelületén egyik különálló folyadékfázisból a másik folyadékfázisba. Az esetek többségében az egyik reagenst a vizes fázisban, a másik reagenst pedig szerves fázisban alkalmazzuk. A periódusos rendszer VA csoportjába tartozó elemek egyes szerves kvatemer sói megfelelően bizonyultak fázisátvivő katalizátorként a találmány szerinti mikrokapszulák gyors és hatékony előállitása során. Az ilyen katalizátorra példaként az I általános képletű kvatemer sót említjük, ahol az egyes szubsztituensek jelentése a következő: R3, R4, Rs jelentése kaprilil- vagy butilcsoport, R6 jelentése metil- vagy cetilcsoport, M jelentése ammonium- vagy foszfátion, X jelentése klór vagy brómatom Az előnyös fázisátvivő katalizátorokra konkrét példaként a következőket soroljuk fel: tetra-n-butil-foszfonium-klorid, tri-n-butil-n-cetil-foszfonium-bromid, hexadecil-tributil-foszfonium-bromid, benzil--trietilammónium-klorid, benzil-trietilammónium-bromid, trioktil-etilammónium-bromid, tetraheptil-ammóníumjodid, trifenil-decil-foszfonium-jodid, tribenzil-decil-arzénklorid, tetranonil-ammónium-hidroxid, trikaprilil-metilammónium-klorid és dimetil-dikókuszammónium-klorid. Az utóbbi két katalizátort a General Mills Co. (Chemical Division, Kankakee, Illinois) cég gyártja és „Aliquat 336” és „Aliquat 221” néven hozza forgalomba. A katalitikus mennyiség tetszés szerinti olyan mennyiségű fázisátvivő katalizátor (kvatemer só), amely a kívánt reakció végbemenetelét gyorsítja. A katalizátor mennyisége 0,05— 5,0 súly%, előnyösen pedig 0,2—2,0 súly% a szerves fázisra számítva. A „katalizátor aktivitás” és a „katalízis” fogalmak a jelen találmány keretében azt jelentik, hogy a reakció sebessége egy bizonyos véges értékkel megnövekszik és ennek következtében a különböző fázisok között történő reakció gyorsabban megy végbe kvatemer sók jelenlétében. Attól függetlenül tehát, hogy a katalízis lefolytatása gazdaságilag előnyös-e vagy sem, az adott reakció esetén mindenképpen célszerű heterogén ionos reakciójával lefolytatott mikrokapszulázási reakciók során a katalízis felhasználása. így a heterogén vagy több fázisok között végbemenő reakciók meglepő módon javulnak és sokkal kedvezőbbek, mint bármely eddig ismert mikrokapszulázási eljárás. A vizes fázis előállítása különösebb rendszabályokat nem igényel. A vizes fázis keverése közben adagoljuk be a szerves fázist, előnyösen eiőkevert állapotban. Miután a szerves fázist a vizes fázishoz hozzáadtuk, megfelelő diszpergáló berendezést alkalmazunk abból a célból, hogy az egyik folyadékot a másikban diszpergáljuk. Egyébként tetszés szerinti nyíróberendezés célszerűen felhasználható a kívánt cseppméret kialakítására 0,5—4000 mikron közötti nagyságrendben. A tényleges cseppméret-tartomány végső felhasználási céltól függ. Példaként megemlítjük, hogy az előnyös mérettartomány a legtöbb peszticid alkalmazásánál 1—100 mikron közötti. A találmány szerinti eljárás felhasználható tág határok között változtatható, azonban egyenletes méretű kapszulák előállítására. Amikor a diszpergáló berendezés felhasználásával a megfelelő cseppméretet előállítottuk, akkor a berendezést leállítjuk. Az eljárás további egyenletes kivitelezésére enyhe keverés is elegendő. A találmány szerinti eljárás jól felhasználható megfelelő minőségű kapszulázott termékek előállítására és a pH-érték beállításával a reakció megkönnyíthető. Alacsony, 2—5 pH- értéken a kapszulabevonat képződése még akkor is lassú, ha fázisátvivő katalizátor van jelen. Célszerűen megfelelő időt hagyunk a diszperzió kialakulására a szerves fázisban. Megfelelő diszpergálás elérhető 2—8 közötti pH-értéken. Ha a kívánt részecskeméretre az anyagot megfelelő módon diszpergáltuk, akkor a pH-értéket 8—12, célszerűen 10-re emeljük. Ezen a pH-értékep a kapszulabevonat képződési sebessége rendkívül gyors. Alternatív eljárásváltozat szerint a kapszulázási eljárás úgy is lefolytatható, hogy a vizes fázis pH-értékét 5—10 között állítjuk be anélkül, hogy a diszpergálás után a pH-értéket változtatnánk. A reakció a legtöbb esetben % részben teljesen végbemegy, az első öt percben, miután a pH-értéket környezeti vagy 25 °C körüli hőmérsékleten körülbelül 10-re emeltük. Ha ezt a folyamatot összehasonlítjuk a fázisátvivő katalizátor távollétében végzett reakcióval, akkor megállapíthatjuk, hogy az első 60 percben 25 °C-on a reakció csak felemértékben megy végbe, a diizocianát és a kapszulázandó anyag jellegétől függően. A kapszulázási eljárás tehát megfelelő mértékben megy végbe 8—14, célszerűen 8—12 közötti pH-értéken. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
