專利名稱：3-異噻唑酮的穩(wěn)定的微乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稀的水溶液中穩(wěn)定的5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(5-氯-2-甲基-3-異噻唑酮或“CMI”)；2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(2-甲基-3-異噻唑酮或“MI”)生物殺蟲劑化合物；或其混合物。
稀的水溶液，或“稀溶液”含有0.5-5％重量上述溶于水中的化合物，一般無有機(jī)溶劑存在。在這類稀溶液中那些化合物的常用穩(wěn)定體系是硝酸鎂，任選還含有水溶無機(jī)銅鹽。最近美國專利5,153,213中提出使用少量過氧化氫或近似的氧化劑，以避免使用會(huì)在某些生物殺蟲劑應(yīng)用中，例如某些化妝品中引起問題的硝酸鹽和銅鹽。
本發(fā)明還涉及另一種不用無機(jī)金屬鹽或過氧化氫氧化劑而穩(wěn)定這類稀溶液的方法。
該發(fā)明是提供一種不含任何無機(jī)金屬鹽的所述化合物的微乳液。這種微乳液是把下述物質(zhì)混合而形成A.大約0.5-5％重量的選自5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的至少一種3-異噻唑酮；B.水；C在水中具有少于6％重量溶解度的有機(jī)溶劑；
D陰離子表面活性劑；和E.任選地，非離子表面活性劑。
水溶性3-異噻唑酮，諸如CMI和MI的工藝與水不溶的而油溶的酮不同，后者主要包括2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和4，5二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。在油溶性3-異噻唑酮的情況下，在美國專利4,954,338和美國專利申請08/130614中由Mattox等提到了微乳液，但這是一個(gè)完全不同的目的。Mattox等人的目的不是去穩(wěn)定生物殺蟲劑，因?yàn)樗鼈儗⑿纬刹恍枰峁┙饘冫}穩(wěn)定劑就能正常穩(wěn)定的油溶性3-異噻唑酮的微乳液。事實(shí)上，水溶性無機(jī)鹽穩(wěn)定劑在通常存有油溶性3異噻唑酮的油相中甚至是不溶的。
微乳液是多組份液體分散體系，在水連續(xù)相中含有納米級的油滴或在油連續(xù)相中含納米級的水滴。這些微乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定的，最好是透明和均勻的。
本發(fā)明還包括在稀溶液中穩(wěn)定上述CMI和MI化合物的方法。
最常用的3-異噻唑酮的稀溶液由5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的大約3∶1的混合物組成。
本發(fā)明的組合物含有0.5-5％重量(基于微乳液組合物)的選自CMI和MI的至少一種3-異噻唑酮。優(yōu)選該組合物具有大約1-2％重量的3-異噻唑酮。
本發(fā)明組合物中所用的有機(jī)溶劑是那些在水中溶解度小于大約6％重量、不會(huì)對3-異噻唑酮解穩(wěn)定并能與所用的表面活性劑形成微乳液的任何溶劑。優(yōu)選在水中溶解度小于大約4％的溶劑。合適的溶劑例如是苯甲醇；苯氧乙醇；甲苯；烷基苯混合物，例如三甲基苯、乙基甲基苯、溶劑粗汽油，及類似物的混合物；酮類，例如二異丁酮；酯類，例如乙酸丁酯和二酸苯甲酯；和二甲苯。優(yōu)選苯氧二醇和苯甲醇。
通常，用于本發(fā)明組合物中的有機(jī)溶劑的量為大約2-20％重量(基于微乳液組合物)。溶劑的優(yōu)選量為大約5-15％重量。所用的溶劑量取決于在微乳液中所希望的3-異噻唑酮的濃度。當(dāng)微乳液中3-異噻唑酮的濃度上升時(shí)，需要較多的溶劑。
可以單獨(dú)或與一種或多種非離子表面活性劑一起使用一種或多種陰離子表面活性劑，以得到本發(fā)明的組合物。當(dāng)用陰離子和非離子表面活性劑時(shí)，兩者的優(yōu)選比率為(40∶60)-(45∶55)。本發(fā)明的優(yōu)選組合物含有一種或多種陰離子表面活性劑和一種非離子表面活性劑。含一種陰離子表面活性劑的組合物最優(yōu)選。
本發(fā)明組合物中存有的表面活性劑的總量為大約3-30％重量(基于微乳液組合物)。優(yōu)選地表面活性劑的總量為大約10-20％重量。所用表面活性劑的量取決于微乳液組合物中所希望的溶劑和3-異噻唑酮的量。當(dāng)微乳液中有機(jī)溶劑的濃度上升時(shí)需要更多的表面活性劑。
用于本發(fā)明組合物中的合適的陰離子表面活性劑包括例如烷芳基磺酸鈣；鈉磺基琥珀酸二戊酯；月桂硫酸銨；絡(luò)合有機(jī)磷酸酯的游離酸；月桂硫酸鈉；和硫酸化蓖麻油。優(yōu)選月桂硫酸鈉。
用于本發(fā)明組合物中的合適非離子表面活性劑例如包括乙氧基蓖麻油；辛基苯酚二氧基化物；二氧基化C12醇；和多乙氧基醚。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過加入一種或多種另外的有機(jī)穩(wěn)定劑，本發(fā)明組合物中的生物殺蟲劑化合物的穩(wěn)定性可進(jìn)一步提高。合適的另外有機(jī)穩(wěn)定劑例如包括丁基化羥基甲苯(“BHT”)，氫酮(“HQ”)，棓酸丙酯，辛酸銅。這些另外的有機(jī)穩(wěn)定劑的使用量為大約0.1-5％重量(基于微乳液組合物)，其優(yōu)選量為大約0.5-1％重量。優(yōu)選地，本發(fā)明組合物中使用至少一種另外的有劑穩(wěn)定劑。BHT較優(yōu)選，BHT和HQ的混合物特別優(yōu)選。
本發(fā)明的優(yōu)選組合物含有1-2％重量3-異噻唑酮，5-15％重量有機(jī)溶劑，10-20％重量表面活性劑，1％重量另外的有機(jī)穩(wěn)定劑，其余為水。
3-異噻唑酮，水，有機(jī)溶劑和表面活性劑以任意順序混合，可制得本發(fā)明的組合物。使用另外的有機(jī)穩(wěn)定劑時(shí)，優(yōu)選在制備微乳液之前把另外的有機(jī)穩(wěn)定劑溶于有機(jī)溶劑中。進(jìn)一步優(yōu)選在與含有另外的有機(jī)穩(wěn)定劑的有機(jī)溶劑合并之前先把表面活性劑與水合并或在與水合之前先把表面活性劑與含有另外的有機(jī)穩(wěn)定劑的有機(jī)溶劑合并。
這些穩(wěn)定的生物殺蟲劑通常在任何場合都可用于由細(xì)菌、酵母菌、真菌或海藻引起的感染。通常，地點(diǎn)可是水性體質(zhì)，例如冷卻水系統(tǒng)、洗衣房漂洗水；油性體系，例如切削油、潤滑油、油田水及類似地點(diǎn)，這些地方的微生物需加以殺死或其繁殖需加以控制。然而，這些穩(wěn)定的生物殺蟲劑也可用于已知的殺傷生物的組合物有用的情況下，本發(fā)明組合物的優(yōu)選效用是保護(hù)木材、乳膠、粘合劑、骨膠，紙張、纖維、皮革、塑料、紙板、填料、食品，化妝品，例如香波、調(diào)節(jié)劑、洗滌劑和油膏；家庭用品，例如盤子洗滌劑、地板蠟、清洗產(chǎn)品等。
現(xiàn)有技術(shù)中已知可加有一種或多種其它的生物殺蟲劑來增強(qiáng)生物殺蟲劑的性能。因此，其它已知的生物殺蟲劑可優(yōu)選與本發(fā)明的組合物合并。
本發(fā)明組合物中可加有各種助劑。合適的助劑例如包括消泡劑，諸如市售硅樹脂消泡乳液；抗凍劑，諸如聚丙二醇，尿素及類似物質(zhì)；濕潤劑；增稠劑；消沫劑；及類似物。
上述生物殺蟲劑化合物中最不穩(wěn)定的是CMI，對該化合物穩(wěn)定性的測試是較適當(dāng)?shù)?。大多情況下，含有CMI的本發(fā)明組合物足夠穩(wěn)定，在55℃貯存1周后CMI降解不超過40％。
下列每一個(gè)實(shí)施例中所用的3-異噻唑酮是大約3∶1(重量)的CMI和MI的混合物。所有百分?jǐn)?shù)以重量計(jì)。通過反相HPLC用UV檢測分析試樣的剩余CMI。當(dāng)不發(fā)生相分離并且在55℃貯存1周后至少剩余60％CMI時(shí)，認(rèn)為試樣是穩(wěn)定的，未分析的試樣(“NA”)發(fā)生了相分離。
實(shí)施例1在下列實(shí)施例中，所有試樣均貯存于55℃的烘箱中，貯存0，1，2和3周后不發(fā)生相分離的試樣通過HPLC用UV檢測進(jìn)行分析，不分析發(fā)生相分離的試樣。在三個(gè)30ml玻璃管形瓶中每個(gè)里面加入4g BHT，隨后分別加入16g苯甲醇、苯氧二醇或二甲苯，從而制備三份20％重量BHT的儲備溶液。加熱儲備溶液以溶解RHT。
溶劑A＝苯甲醇/BHT儲備溶液B＝苯氧乙醇/BHT儲備溶液C＝二甲苯D＝二甲苯/BHT儲備溶液E＝去離子水F＝苯甲醇G＝苯氧乙醇表面活性劑A.非離子型1＝乙氧基化蓖麻油(100％活性)2＝辛基苯酚乙氧化物(100％活性)3＝乙氧基化C12醇(100％活性)4＝山梨醇和山梨醇酐的油酸酯，與大約20mol環(huán)氧乙烷進(jìn)行縮合(“聚山梨酸酯80”)(100％活性)B.陰離子型5＝烷芳基磺酸鈣(60％活性)6＝鈉磺基琥珀酸二戊酯(100％活性)7＝月桂硫酸銨(60％活性)8＝絡(luò)合有機(jī)磷酸酯的游離酸(100％活性)9＝月桂硫酸鈉(60％活性)10＝硫酸化蓖麻油(70％活性)實(shí)施例2使用實(shí)施例1的溶劑和表面活性劑，制備微乳液。15％表面活性劑，10％溶劑，3.13％3-異噻唑酮，和71.87％去離子水加入到30ml玻璃管形瓶中或10ml玻璃試管中。分析前，把試樣罩住，混合并貯存在55℃。
剩余CMI％溶劑表面活性劑1周2周3周C1(56)/5(24)/6(20)96 75 8D1(56)/5(24)/6(20)100 96 79E# 1(56)/5(24)/6(20)43 4 0E# None 0 0 0#＝對比；非微乳液上述實(shí)施例表明CMI在微乳液中比在水中或表面活性劑和水的混合物中穩(wěn)定。該實(shí)施例還表明CMI在微乳液中的穩(wěn)定性可通過加入另一種穩(wěn)定劑，例如BHT(溶劑D)，而進(jìn)一步提高。
實(shí)施例3使用實(shí)施例1的溶劑和表面活性劑制備微乳液。20％表面活性劑，10％溶劑，1.5％3-異噻唑酮和68.5％去離子水加到30ml的玻璃螺絲帽管形瓶中。分析前把試樣罩住，混合并貯存于55℃。數(shù)據(jù)如下剩余CMI％溶劑表面活性劑1周 2周G1(12)/9(8) 95 NAF1(12)/9(8) 95 NAG9(20)90 52實(shí)施例4
使用實(shí)施例1的溶劑和表面活性劑制備微乳液。10％表面活性劑，5％溶劑，1.55％3-異噻唑酮和83.45％去離子水加入30ml的玻璃管形瓶或10ml試管中。分析前把試樣罩住，混合并貯存于55℃。
剩余CMI％溶劑表面活性劑 1周 2周A1(56)/5(24)/6(20) 100 NA**B1(56)/5(24)/6(20) 100 99A7(100)81 87B7(100)69 59A3(60)/9(40) 81 78A2(60)/9(40) 77 90B2(60)/9(40) 100 45B1(60)/8(40) 100 NAA1(60)/8(40) NA NAB*3(60)/9(40) 40 27A3(50)/9(50) NA NAB3(50)/9(50) NA NAA2(50)/9(50) NA NAB2(50)/9(50) NA NAA3(70)/9(30) NA NAB3(70)/9(30) NA NAA2(70)/9(30) NA NAB2(70)/9(30) NA NAA3(60)/10(40) NA NAB3(60)/10(40) NA NA
*＝該實(shí)驗(yàn)確實(shí)表明對水溶液有顯著的提高，但與其它微乳液實(shí)施例比顯得不一致。
實(shí)施例5測試把另外的穩(wěn)定劑加到微乳液中的效果。如實(shí)施例3制備含BHT的微乳液，不同處是水的百分?jǐn)?shù)有變化并且加入HQ。分析前把試樣罩住，混合并貯存。結(jié)果如下剩余CMI％溶劑 表面活性劑(％) HQ(％) 水(％) 1周 2周3周A3(60)/9(40)0.25 83.209798 97A3(60)/9(40)0.10 83.35100 98 98A3(60)/9(40)0.05 83.4089NA NAA# 3(60)/9(40)083.4576NA NA#＝對比數(shù)據(jù)清楚表明當(dāng)與僅含BHT對比時(shí)，在微乳中含有BHT和HQ有很好的穩(wěn)定效果。
實(shí)施例6使用稀BHT儲備溶液制備微乳液，測定CMI穩(wěn)定性。在30ml螺絲帽玻璃管形瓶中把2g BHT和18g苯氧乙醇合在一起制備10％的BHT于苯氧乙醇中的儲備溶液。罩往管形瓶并振搖直到BHT溶解。使用實(shí)施例1的表面活性劑在30ml螺絲帽玻璃管形瓶中通過每個(gè)試樣瓶中加20％表面活性劑，10％BHT儲備溶液和1.55％3-異噻唑酮，其余加去離子水，從而制備6份微乳液試樣。三份試樣中還含有0.10％HQ。把試樣罩住，混合并貯存于55℃。在不同的時(shí)間點(diǎn)分析試樣中剩余的CMI百分?jǐn)?shù)。
剩余CMI％表面活性劑 HQ 1周2周3周4周1(60)/9(40)No 9694 90 NA1(60)/7(40)No 9692 89 NA4(60)/9(40)No 8852 0 NA1(60)/9(40)Yes9898 98 NA1(60)/7(40)Yes9998 100984(60)/9(40)Yes100 98 98 98實(shí)施例7使用稀的棓酸丙酯儲備溶液制備微乳液并測定CMI穩(wěn)定性。在30ml玻璃螺絲帽管形瓶中通過把1.0棓酸丙酯與9.0g苯氧乙醇合在一起制備10％的棓酸丙酯于苯氧乙醇中的儲備溶液，罩住瓶子，加熱并振搖直到棓酸丙酯溶解。在30ml玻璃螺絲帽管形瓶中把實(shí)施例1的表面活性劑與10％的棓酸丙酯儲備溶液(在最后的微乳液中得到1％棓酸丙酯)，1.5％3-異噻唑酮和水合在一起制備5份微乳液試樣(標(biāo)作7-1到7-5)。表面活性劑和水的量如下。在30ml玻璃螺絲帽管形瓶中把實(shí)施例1的表面活性劑與10％苯氧乙醇(不含棓酸丙酯)，1.5％3-異噻唑酮和水合在一起制備2份微乳液試樣(標(biāo)作7-6和7-7)以作為對比。罩住微乳液試樣，振搖并貯存于55℃下。分析試樣中1和2周后剩余CMI％。
剩余CMI％試樣水％表面活性劑1(％)表面活性劑2(％) 1周 2周
7-173.5 4(9.0) 9(6.0)94 917-268.5 4(12.0)9(8.0)97 927-373.5 1(9.0) 9(6.0)98 NA7-468.5 1(12.0)9(8.0)98 NA7-568.5 9(20.0)--- 1141027-6# 68.5 1(12.0)9(8.0)95 NA7-7# 68.5 9(20.0)--- 90 52#＝對比試樣數(shù)據(jù)表明通過加入棓酸丙酯可進(jìn)一步提高微乳液中CMI的穩(wěn)定性
權(quán)利要求
1.一種組合物含有A.0.5-5％重量選自5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的至少一種3-異噻唑酮；B.水C.有機(jī)溶劑，其在水中溶解度少于6％重量；D.陰離子表面活性劑；E.任選地，非離子表面活性劑；所說的組合物(a)以微乳液形式；(b)不含任何無機(jī)金屬鹽。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中A是5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所說的溶劑選自苯甲醇，苯氧乙醇，甲苯，烷基苯，二異丁酮，酯和二甲苯；所說的非離子表面活性劑選自乙氧基化蓖麻油，辛基苯酚乙氧化物，乙氧基化C12醇，和多乙氧基醚；所說的陰離子表面活性劑選自烷芳基磺酸鈣，鈉磺基琥珀酸二戊酯，月桂硫酸銨，絡(luò)合有機(jī)磷酸酯的游離酸，月桂硫酸鈉和硫酸化蓖麻油。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所說的組合物進(jìn)一步含有一種或多種選自丁基化羥基甲苯，氫銅，棓酸丙酯的穩(wěn)定劑化合物。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所說的化合物A的穩(wěn)定性程度是A含有5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮并且所說的5氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮在55℃貯存1周降解不超過40％。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所說的組合物含有3-30％重量的D和E。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所說的組合物含有2-20％重量C。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中C是苯甲醇或苯氧乙醇，所說組合物進(jìn)一步包含丁基化羥基甲苯和氫酮穩(wěn)定劑的混合物，C同所說進(jìn)一步包含的穩(wěn)定劑之比為(70∶30)-(90∶10)。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中所說的每種組份以下列百分重量存在A＝1-2％；C＝5-15％；D和E(共同)＝10-20％。
10.把選自5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的3-異噻唑酮化合物進(jìn)行穩(wěn)定的方法，其中包括用如下方法制備該化合物微乳液，即，把0.5-5份所述化合物，100份水，有機(jī)溶劑、非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，任選的不含無機(jī)金屬鹽的另外化合物以適于形成微乳液的比例，將之均衡混合而得。
全文摘要
本發(fā)明涉及對含有0.5-約5％重量的至少一種3-異噻唑酮的稀溶液的穩(wěn)定，該酮選自5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮，其中不用無機(jī)金屬鹽或過氧化氫而通過使用水中溶解度小于6％重量的有機(jī)溶劑，陰離子表面活性劑，和任選的非離子表面活性劑形成微乳液組合物進(jìn)行穩(wěn)定。
文檔編號A01N43/80GK1139105SQ9610745
公開日1997年1月1日 申請日期1996年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月16日
發(fā)明者K·F·吉隆達(dá) 申請人:羅姆和哈斯公司