[发明专利]包封颗粒

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月18日提交的美国临时专利申请No.61/648,707，2102年5月18日提交的61/648,766和2012年5月18日提交的61/648,884的权益和优先权，其在此通过参考整体并入本申请。

本申请与转让给相同受让人的以下美国非临时专利申请相关，它们均通过参考整体并入本申请：美国专利申请No.***,2013年5月17日提交，名称为“包封颗粒(ENCAPSULATED PARTICLE)”，要求美国临时专利申请No.61/648,697的优先权，代理案卷号PF-72188/065322.00185，发明人为Alice Hudson,Lillian Senior,Bernard Sencherey和Victor Granquist。

发明领域

本申请总体上涉及包封颗粒。更具体地，本申请涉及包含核颗粒、聚氨酯层和蜡的包封颗粒。

背景技术

包含层(例如硫磺层)和核颗粒的包封颗粒是本领域已知的。硫磺层的厚度和外部完整性限制了核颗粒释放的速率(即溶解)。现有技术包封颗粒倾向于需要大量的硫磺(例如，基于包封颗粒总重量计的大于15wt％的硫磺)，由此降低了包封颗粒中的核颗粒的总量。此外，由硫磺组成的层倾向于显示易脆性，且在处理期间常遭受破坏。当硫磺层破坏或破裂时，部分核颗粒很快释放且使剩余的核颗粒部分暴露于可快速溶解核颗粒因此阻碍控制释放的水和其他液体。通常核颗粒的快速溶解是不期望的，因为包封核颗粒的至少一个目的是为了实现包封颗粒随时间的控制释放。

其他现有技术包封颗粒包含与硫磺层相对的聚氨酯层。然而，这些包封颗粒倾向于显示以下表面缺陷和问题：不一致的外部完整性(如用聚氨酯层对核颗粒的部分包封)，不一致的聚氨酯层厚度，和聚氨酯层内的凹陷和坑。与上述相似，当具有表面缺陷的聚氨酯层位于核颗粒周围时，可使部分核颗粒部分暴露或与剩余聚氨酯层厚度不一致的聚氨酯层的薄部可导致水和其他液体快速渗透聚氨酯层。上述两情况中任一个一般会导致核颗粒的快速溶解，因此阻碍核颗粒的控制释放，通常这是不期望的。

此外，一些包含聚氨酯层的包封颗粒在包封过程期间附聚，这导致了包封颗粒下降的产率。通常附聚在包封核颗粒期间发生。在包封过程期间的核颗粒的附聚倾向于降低包封效率，阻碍用聚氨酯层对核颗粒的完全包封，限制具有一致厚度的聚氨酯层的形成，相对于为包封核颗粒所需的核颗粒的量提高所需的聚氨酯层的量，降低包封颗粒的产率，和在生产出的包封颗粒的聚氨酯层中导致凹陷和坑。因此，存在需要研制改进的包封颗粒和包封核颗粒的方法。

发明概述和优点

本发明公开了包封颗粒。该包封颗粒包含核颗粒、位于核颗粒周围的聚氨酯层和位于聚氨酯层周围的蜡。聚氨酯层包含异氰酸酯和多元醇组分的反应产物。多元醇组分包含重量百分比为约1：2至约10：1的衍生自基于芳香族胺的起始物的催化多元醇和不同于催化多元醇的聚醚多元醇。核颗粒通过包括以下步骤的方法包封：提供核颗粒、提供异氰酸酯、提供多元醇组分和提供蜡。该方法也包括以下步骤：将异氰酸酯和多元醇组分混合和反应以形成聚氨酯，和用包含聚氨酯的聚氨酯层包封核颗粒，以及用蜡包封聚氨酯层。此外，提供了用聚氨酯层包封核颗粒的体系。该体系包含异氰酸酯和多元醇组分。

催化多元醇给予了聚氨酯层弹性、抗磨性和控释性。进一步，包封核颗粒的方法促进了对核颗粒的更完全的包封，聚氨酯层的一致和极小的厚度，提高的包封颗粒的产率，以及最小化的聚氨酯层内的缺陷。提高包封颗粒的产率和改善包封颗粒的质量减少了形成包封颗粒所需的时间和花费。此外，聚氨酯层的经改善的性质允许包封颗粒抵抗水的快速渗透和提供控制的释放(例如核颗粒的溶解)。

发明详述

包封颗粒包含核颗粒、位于核颗粒周围的聚氨酯层和位于聚氨酯层周围的蜡。核颗粒通常包含肥料，该肥料可包括钙、镁、氮、磷、钾、硫和其组合。该肥料可选自氮肥、磷肥、钾肥、硫肥和其组合(例如混合肥料)。合适的肥料包括但不限于无水氨、尿素、硝酸铵、尿素硝铵、硝酸铵钙、磷酸、磷酸一铵、聚磷酸铵、硫磷酸铵、钾碱、硝酸铵、硫酸铵、硫酸和其组合。在一实施方式中，该肥料是氮肥(如尿素)。在又一实施方式中，该肥料是硫酸铵。

在核颗粒包含肥料的实施方式中，核颗粒也可包含不同于肥料的组分。该其他组分包括但不限于除草剂、杀虫剂、杀菌剂和其他用于农业应用中的组分。然而，包封颗粒不限于用于农业应用中且本申请的核颗粒不限于肥料或上述的其他组分。