专利名称：包含1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含1，2_苯并异噻唑啉-3-酮的组合物。
背景技术：
1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)是一种能在胶乳之类的合适水性组合物中有效用于例如杀死微生物(包括例如细菌、真菌、霉菌、酵母等)的杀生物剂。当PH等于或小于 7. 5时，BIT在水中具有低溶解度，因此通常以BIT颗粒分散在水中的形式(称为“水性BIT 分散体”)提供BIT。通常期望以BIT浓度大于控制合适水性组合物中的微生物所需的浓度的形式(称为“BIT浓缩物”)提供BIT。可以将合适量的BIT浓缩物加入合适水性组合物中，得到控制合适水性组合物中的微生物所需的BIT浓度。BIT分散体浓缩物(即，同时作为BIT浓缩物的BIT分散体)应当具有合适粘度，而且粘度应当是稳定的，这样才是有用的。US 6306413描述了包含BIT、分散剂、和黄原胶的组合物。许多分散剂都未获得政府机构批准以用于间接接触食物的组合物中。期望BIT分散体浓缩物包含尽可能多的经批准用于间接接触食物的组合物中的组分。达到这个目的的一种方式是消除未获得批准以间接接触食物的组分。因此，期望提供一种稳定的BIT分散体浓缩物，该浓缩物具有合适范围内的粘度，并且不含或几乎不含分散剂。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供了一种包含分散在水性介质中的1，2_苯并异噻唑啉-3-酮并进一步包含一种或多种多糖的组合物；其中(a)所述组合物不含表面活性化合物，或(b)所述组合物包含一种或多种表面活性化合物，以所述组合物的重量为基准计，所述表面活性化合物在所述组合物中的量小于0. 4重量％。
具体实施例方式如本文所用，若一种物质的单独的分子分布在整个液体溶剂中形成溶液，则称该物质“溶解”在该溶剂中。在溶液中，在长时间储存过程中(例如在25°C储存7天或更长时间)，溶质不会团聚或从溶剂相分离。如本文所用，若单独的颗粒分布在整个液体介质中，则称该颗粒“分散”在该液体介质中。分散体中的颗粒的中值粒度等于或大于100纳米。分散的颗粒可以是固体、液体 (若不与液体介质混溶)或气体。水性介质是一种在25°C为液体的组合物，以该水性介质的重量为基准计，其包含等于或大于50重量％的水。在本文中，认为溶解在水性介质中的物质是水性介质的一部分，而不认为分散在水性介质中的物质是水性介质的一部分。如本文所述，若一种化合物能在25°C溶解在水中的最大量相对于99克水为等于或小于1克该化合物，则称该化合物为“水不溶性的”。如本文所用，若有大于1克的一种化合物能在25°C溶解在99克水中，则称该化合物为“水溶性的”。如本文所用并如FW Billmeyer, JR.在《聚合物科学教科书(Textbook of Polymedcience)》，第二版，1971中所定义的，“聚合物”是一种由较小的化学重复单元的反应产物组成的较大的分子。聚合物由超过10个重复单元组成，分子量大于1000。聚合物可具有线型、支化、星形、环状、超支化、交联结构，或其组合结构；聚合物可具有单独一种重复单元(“均聚物”)，或者聚合物可具有超过一种重复单元(“共聚物”)。共聚物可具有随机排列、按序排列、嵌段排列、其他方式排列的各种重复单元，或者以它们的任意混合或组合方式排列的各种重复单元。如本文所用，“表面活性”化合物是一种作为分散剂和/或表面活性剂的化合物。如本文所用，“有机溶剂”是一种在25°C为液体的有机化合物。本发明涉及1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)的应用。BIT以在25°C为固体的颗粒集合的形式提供。这种集合形式的颗粒包括单独的颗粒、聚集体、和团聚体，粒度为1-500 微米。这种集合通常包含约85重量％的BIT和约15重量％的水。这种集合看上去是粉末， 但是经常被称为“糊料”。在本发明的组合物中，BIT颗粒分散在水性介质中。以水性介质的重量为基准计， 优选的水性介质的含水量等于或大于75重量％。以本发明组合物的重量为基准计，本发明组合物中BIT的优选量等于或大于5重量％ ；更优选等于或大于10重量％。独立地，以本发明组合物的重量为基准计，本发明组合物中BIT的优选量等于或小于40重量％ ；更优选等于或小于30重量％ ；更优选等于或小于25重量％。本发明的组合物包含一种或多种多糖。多糖是一种由超过10个重复单元组成的聚合物，其中的这些重复单元是单糖。优选的多糖具有等于或大于50个重复单元；更优选等于或大于75个重复单元。优选的多糖是水溶性的。优选的多糖是纤维素醚，纤维素醚的衍生物、树胶、及其混合物。纤维素醚及其衍生物是通过纤维素的烷基化并任选进行额外的化学改性制备的。 优选的纤维素醚及其衍生物是水溶性的。在纤维素醚及其衍生物中，优选的是羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、和羟丙基甲基纤维素；更优选的是羟乙基纤维素。树胶是通过生物系统制备的多糖。优选的树胶是水溶性的。优选的树胶的重均分子量等于或大于500000 ；更优选等于或大于一百万。在树胶中，优选的是黄原胶。更优选的多糖是羟乙基纤维素、黄原胶、及其混合物。在本发明的组合物中，以该组合物的重量为基准计，多糖的优选的量等于或大于 0.5重量％ ；更优选等于或大于0.6重量％。独立地，在本发明的组合物中，以该组合物的重量为基准计，多糖的优选的量等于或小于1. 5重量％ ；更优选等于或小于1重量％ ；更优选等于或小于0.8重量％。在一些实施方式中，仅有的多糖是一种或多种选自纤维素醚、纤维素醚衍生物、及其混合物的多糖，在这些实施方式中，以组合物的重量为基准计，多糖的优选的量等于或大于0. 7重量％。本发明的组合物不含或几乎不含表面活性化合物。即，本发明的组合物不含或几乎不含分散剂，并且本发明的组合物不含或几乎不含表面活性剂。分散剂是一些吸附在无机化合物的颗粒表面上的聚合物，当这些颗粒与水混合时，这些颗粒不溶于水。分散剂分子的至少一部分(“锚定”基团)与一种或多种不溶于水的无机化合物具有相容性。该分散剂分子的至少另一部分提供与水的相容性。在减小水的表面张力方面，分散剂的作用通常比表面活性剂小得多。分散剂包括阴离子型分散剂、非离子型分散剂、及其混合物。阴离子型分散剂包括例如包含丙烯酸、甲基丙烯酸、或马来酸酐的聚合单元之类的羧基单体单元的均聚物和无规共聚物。阴离子型分散剂还包括例如与“锚定基团”相连的亲水性聚合物。亲水性聚合物包括例如聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸。锚定基团包括例如氨基(二亚甲基膦酸)基团、烷基苯酚基团、和含胺的聚合物嵌段(例如聚乙烯基吡啶和聚甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)。 阴离子型分散剂包括例如木质素磺酸钠以及萘磺酸和甲醛的缩合物的钠盐。非离子型分散剂包括例如，作为环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物的分散剂。表面活性剂是一种其分子具有疏水性部分和亲水性部分的化合物。表面活性剂的分类包括通常标为“表面活性剂”的化合物，还包括乳化剂和润湿剂。表面活性剂可以是阳离子型、阴离子型、两性离子、或非离子型的。阴离子型表面活性剂的分子的亲水性部分是阴离子性的。非离子型表面活性剂通常是聚合物；聚合物非离子型表面活性剂分子经常是嵌段共聚物，具有亲水性嵌段(例如聚(环氧乙烷))和疏水性嵌段(例如聚(环氧丙烷))。 在减小水溶液的表面张力方面，表面活性剂通常比分散剂更有效。在本发明的组合物中，所有表面活性化合物的量之和可以等于零，或者可以大于零。在本发明的组合物中，以该组合物的重量为基准计，所有表面活性化合物的量之和还小于0. 4重量％。优选的是其中所有表面活性化合物的量之和以该组合物的重量为基准计等于或小于0. 4重量％的组合物；更优选等于或小于0. 2重量％ ；更优选等于或小于0. 1重量％ ；最优选为零。本发明组合物的一些实施方式包含粘土。使用粘土时，优选的是蒙脱石粘土。使用粘土时，以本发明组合物的重量为基准计，优选的量为等于或小于1. 5重量％ ；更优选等于或小于1重量％ ；更优选等于或小于0.5重量％。优选的实施方式不含粘土。本发明组合物的一些实施方式包含一种或多种酸、一种或多种碱、一种或多种盐、 或者它们的组合。可加入酸、碱、和/或盐以调节组合物的PH值以及/或者提供缓冲从而将PH保持在所需值。优选的组合物的pH为1.5-7.5。更优选的组合物的pH等于或大于 2.0;更优选等于或大于2. 5。本发明优选的组合物不含或几乎不含丙烯酸类聚合物。以丙烯酸类聚合物的重量为基准计，该聚合物包含等于或大于50重量％的丙烯酸类单体的聚合单元。丙烯酸类单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、其取代或未取代的酰胺、及其取代或未取代的酯。优选的组合物中， 以该组合物的重量为基准计，丙烯酸类聚合物的量小于0. 4重量％ ；更优选等于或小于0. 2 重量％ ；更优选等于或小于0. 1重量％ ；最优选为零。本发明优选的组合物不含或几乎不含非多糖的聚合物增稠剂。聚合物增稠剂是当以较少量加入水中时能提高水的粘度的聚合物。即，将1克增稠剂加入99克水中时(需要时可调节水的PH)，水的粘度提高2倍或更多倍。一些聚合物增稠剂是例如可溶于水中的聚合物。一些聚合物增稠剂是例如不溶于水且当PH升高超过临界值时在水中溶胀的胶乳聚合物。优选的组合物中，以该组合物的重量为基准计，非多糖的聚合物增稠剂的量小于0. 4 重量％ ；更优选等于或小于0. 2重量％ ；更优选等于或小于0. 1重量％ ；最优选为零。在本发明优选的组合物中，以该组合物的重量为基准计，所述组合物中所有表面活性化合物和所有非多糖的聚合物增稠剂的总量等于或大于零且小于0. 4重量％。以该组合物的重量为基准计，更优选所述组合物中所有表面活性化合物和所有非多糖的聚合物增稠剂的总量小于或等于0. 2重量％ ；更优选小于或等于0. 1重量％ ；最优选为零。本发明的优选组合物不含或几乎不含任意种类的非多糖的聚合物。优选的组合物中，以该组合物的重量为基准计，非多糖的聚合物的量小于0. 4重量％ ；更优选等于或小于 0. 2重量％ ；更优选等于或小于0. 1重量％ ；最优选为零。除了 BIT以外，本发明的一些组合物还包含一种或多种额外的杀生物剂。杀生物剂是杀死微生物的化合物。额外的杀生物剂可选自例如释放甲醛的杀生物剂、醛类、脲基杀生物剂、季铵杀生物剂、酚类杀生物剂、含卤素杀生物剂、有机金属杀生物剂、有机硫杀生物剂、杂环杀生物剂、双胍杀生物剂、其他含氮杀生物剂、醇杀生物剂、及其混合物。存在一种或多种额外的杀生物剂时，优选的额外的杀生物剂是可溶于水的杀生物剂。一些合适的水溶性杀生物剂是例如3-异噻唑酮的水溶性衍生物。合适的水溶性杀生物剂包括例如 5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMI)、2_甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI)、溴硝丙二醇 (布罗波尔，bronopol)、二羟甲基二甲基乙内酰脲(DMDMH)、亚乙基二氧二甲醇(EDDM)、戊二醛、乙二醛、四氢-1，3，4，6-四(羟甲基)咪唑并(4，5-d)咪唑-2，5(1H，3H)_ 二酮(CAS 注册号5395-50-6，也称为四羟甲基乙炔二脲或TMDU)、及其混合物。使用一种或多种水溶性杀生物剂时，设想水溶性杀生物剂的量可以是大于零的任意量。使用一种或多种水溶性杀生物剂时，以组合物的重量为基准计，水溶性杀生物剂的优选量等于或大于0. 3重量％ ；更优选等于或大于1重量％ ；更优选等于或大于2重量％ ；更优选等于或大于5重量％。独立地，使用一种或多种水溶性杀生物剂时，以组合物的重量为基准计，水溶性杀生物剂的优选量等于或小于25重量％ ；更优选等于或小于15重量％ ；更优选等于或小于12重量更优选等于或小于10重量％。包含CMI或CMI与MI的混合物时，以组合物的重量为基准计，CMI或CMI与MI的混合物的优选量为0. 3-2重量％。在一些其中使用一种或多种水溶性杀生物剂的实施方式中，所述一种或多种水溶性杀生物剂可能对溶液的PH敏感。即，pH大于5时，随着pH升高，这些杀生物剂变得越来越不稳定。在这些实施方式中，PH优选等于或小于7. 5 ；更优选等于或小于6. 0 ；更优选等于或小于5.0。在一些实施方式中，除了 BIT以外，组合物还包含一种或多种不溶于水的杀生物剂。在这些实施方式中，以组合物的重量为基准计，非BIT且不溶于水的杀生物剂的优选量等于或小于5重量％。本发明优选的组合物不含或几乎不含除BIT以外的不溶于水的杀生物剂。优选的是其中除BIT以外的不溶于水的杀生物剂的量以组合物重量为基准计等于或小于1重量％ 的组合物；更优选等于或小于0. 3重量％ ；更优选等于或小于0. 1重量％ ；最优选为零。不论除BIT以外是否存在其他杀生物剂，在本发明的组合物中，以本发明组合物的重量为基准计，全部杀生物剂(即，全部杀生物剂的量之和)的优选量为15-50重量％ ； 更优选15-35重量％ ；更优选15-25重量％。本发明的组合物通常通过包括以下步骤的方法制备将BIT糊料(如上所述)、 水、多糖、和任选的其他组分置于球磨机中并研磨混合物。结果是BIT颗粒在水性介质中的分散体。研磨完成之后，通过根据ISO 1520测试方法(由国际标准化组织出版，日内瓦，瑞士)使用Hegman细度规(fineness gage)测量得到的分散体的粒度。优选的粒度等于或大于5微米；更优选等于或大于10微米。独立地，优选的粒度等于或小于200微米；更优选等于或小于100微米；更优选等于或小于50微米。 本发明的一些组合物包含一种或多种有机溶剂。优选的是不含或几乎不含有机溶剂的组合物。存在一种或多种有机溶剂时，以组合物的重量为基准计，优选的量等于或小于 10重量％ ；更优选等于或小于3重量％ ；更优选等于或小于1重量％。最优选的是不含有机溶剂的组合物。 本发明的组合物可任选地包含除上述所讨论那些以外的额外的组分。合适的任选组分包括例如一种或多种消泡剂、一种或多种稳定剂、一种或多种配方助剂、及其组合。应该理解，为了本发明的实施例的目的，除非另外说明，否则，本文揭示的各操作在25 °C进行。实施例离心测试要测试组合物抵制分离成不同层的能力，采用离心测试。将组合物在1650G条件下以3100rpm旋转15分钟，使用热科学公司(Thermo Scientific)出品的Heraeus Megafuge 16。旋转之后，目视检查组合物。若观察到分离层，则报告各层中存在的组合物百分比。粘度测量根据测试方法ASTM D562(美国测试与材料协会(American Society forTesting and Materials), West Conshohocken，宾夕法尼亚州，美国)使用Sheen 480桨式粘度计测量粘度。结果以克雷布斯(Krebs)单位报告。在组合物制备之后立刻对其进行测试，并在一天之后再次测试。鑑在以下实施例中，如下文所述混合组合物。将自来水和粘土(如果存在的话)加入容器中，用分散器以770rpm处理几分钟(通常10分钟)。将分散器速度减小到200rpm，加入分散剂(如果存在的话)，同时分散器继续以200rpm工作几分钟。加入水溶性杀生物剂 (如果存在的话)，再使分散器速度保持200rpm几分钟。进一步加入水溶性杀生物剂(如果存在的话)，同时分散器继续以200rpm工作几分钟。使分散器速度提高到480rpm，加入 BIT,使分散器再工作几分钟(通常5-10分钟)。加入有机酸和缓冲剂(如果存在的话)，以调节PH至优选范围(通常4. 5-2. 5)，同时分散器继续工作几分钟。在分散器继续以200rpm 工作的同时，加入多糖，然后使分散器以200rpm运行30分钟。在以下实施例中，所示量是基于各制剂总重量的重量百分比。用于离心测试的分级如下所述，根据最大相中所含组合物的百分比确定分级
分级含义最大相百分比"ex"=极佳100%"gd"=好小于100%且大于96%"fr"=一般等于或小于96%且大于91%"pr"-差小于91%且大于85%"bd"二极差小于85%
缩写
Bl =杀生物剂混合物，溴硝丙二醇与Kathon 886F(来自陶氏化学公司(Dow
Chemical Company))的重量比为 4· 41 1。B2a = 2_甲基_4_异噻唑啉_3_酮，来自陶氏化学公司B2b = 2-甲基-4-异噻唑啉_3_酮与5_氯_2_甲基_4_异噻唑啉_3_酮的掺混物，CMI与MI的重量比为3 1，来自陶氏化学公司B2 =杀生物剂Bh和B2b的混合物Clayl = Veegum 蒙脱石粘土，来自 RT 凡德比尔特公司(R. T. VanderbiltCo.， Inc.)Xl =黄原胶，来自丹尼斯科格瑞德公司(Danisco Grinsted)HEC =羟乙基纤维素，来自陶氏化学公司。Pl = Byk P-105，分散剂，来自 Byk 化学公司(Byk Chemie GmbHCompany)。Dl = Darvan 1 号，分散剂，来自 RT 凡德比尔特公司(R. T. VanderbiltCompany)。Ml =Metolat 388 分散剂，来自莫兹化学公司(Miinzing Chemie GmbHCompany)。Il = Imbentin U/070 分散剂，来自克布分配公司(Kolb Distribution Ltd)。A33 = Aculyn 33增稠剂，丙烯酸类胶乳增稠剂，来自陶氏化学公司。Visc-O =制备之后直接测量的粘度Visc-I = 1天之后测量的粘度表1:实施例 1-11:
权利要求
1.一种包含分散在水性介质中的1，2-苯并异噻唑啉-3-酮且还包含一种或多种多糖的组合物；其中所述多糖溶解在所述水性介质中；而且其中(a)所述组合物不含表面活性化合物，或(b)所述组合物包含一种或多种表面活性化合物，以所述组合物的重量为基准计，所述组合物中所述表面活性化合物的量小于0. 4重量％。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，以所述组合物的重量为基准计，所述1， 2-苯并异噻唑啉-3-酮的量为5-40重量％。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，以所述组合物的重量为基准计，所述多糖的量为0. 5-1. 5重量％。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，在所述组合物中，以所述组合物的重量为基准计，全部表面活性化合物和全部非多糖的聚合物增稠剂的总量等于或大于零 且小于 0. 4重量％。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多糖包括黄原胶、羟乙基纤维素、或其混合物。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物额外包含一种或多种非1， 2-苯并异噻唑啉-3-酮的杀生物剂。
7.如权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述非1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的杀生物剂包括一种或多种水溶性杀生物剂。
全文摘要
在本发明的第一方面中，提供了一种包含分散在水性介质中的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮且还包含一种或多种多糖的组合物；其中(a)所述组合物不含表面活性化合物，或(b)所述组合物包含一种或多种表面活性化合物，以所述组合物的重量为基准计，所述组合物中所述表面活性化合物的量小于0.4重量％。
文档编号A01P3/00GK102379294SQ20111026097
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月8日 优先权日2010年8月9日
发明者A·O·梅特勒, P·M·A·勒诺, P·T·费尔德 申请人:罗门哈斯公司, 陶氏环球技术有限公司