专利名称：可用作杀真菌剂的2－(氰硫基甲基硫代)苯并噻唑和苯硫脲酯化合物的协合组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及2-(氰硫基甲基硫代)苯并噻唑(TCMTB)和苯硫脲酯化合物的协合杀真菌组合物控制多种基质上和含水体系中的真菌生长的新用途。
真菌，也称作霉菌、锈菌、霉、黑粉菌等，是以分枝的细胞结构为特征的多细胞有机体。真菌由显微的孢子发育成肉眼可见的结构，前者普遍存在于自然界中(土壤、水和空气中)，后者生长于几乎任何提供水分和某种形式的养份的来源的基质上。
由于真菌在整个环境中普遍存在，还可以在多种工业生产中发现真菌，在这里，由于在生产原材料和产品上生长，它们会造成经济损失。真菌生长会造成损耗，即材料和产品的变色或实质上的降解，因而减少了材料和产品的经济价值。
真菌生长会显著减少最后产物价值的一个工业生产的例子是皮革工业。在皮革加工的各个阶段都会遇到不同种类的真菌。例如，浸酸阶段，其中将大皮置于酸性介质中来鞣制，甚至强的浸酸液也会遭到一些微生物的破坏。特别是如果裸皮在鞣制前存放一段时间，真菌(尤其是霉菌)会引起麻烦并且能导致浸酸了的裸皮变色。最后，鞣制过程的水份、pH值和温度指标为多种真菌的生长造成了几乎理想的条件，这些真菌包括曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)和拟青霉属(Paecilomyces)，它们可能会使成革变色并且永久地降低其经济价值。
真菌也是个难题的其他工业生产包括木材工业霉菌在木质基质上生长、未处理过的木材、碎料板和其他木产品的所谓的边材变色和腐败；造纸工业真菌在纤维素纸浆上生长，在磨纸系统中有真菌粘液；纺织工业霉菌生长及其导致织物染色和腐坏；农业生产霉菌和其它真菌在种子、植物和作物上的生长；以及涂料生产真菌破坏胶液和表层涂料。生长在这些类型的材料上的真菌的一般种类包括曲霉属、青霉属和拟青霉属。
除开固体基质，含有有机质的含水体系也会遭到微生物的破坏和降解。例如，微生物可能会在以下含水体系中生长如胶乳、金属加工液、冷却水、含水乳胶、含水去污剂以及在水溶液、乳剂或悬浮液中配制的树脂。这些产品常常含有量比较大的水分。这些产品的pH值、还有其存放的温度使其易受真菌生长的影响。
真菌对这些含有机质的含水体系的降解可能在各种问题中显示出来，这些问题包括失去粘性、产生气体和有害气味、pH值下降、破乳、变色和凝胶化。此外，真菌对含水系统的破坏还可能导致有关的水处理系统发秽臭，这些系统可能包括有冷却塔、泵、换热器和管道、加热系统、洗涤系统以及其他类似系统。
已将通称为工业杀真菌剂的多种化学药品用来阻止真菌损耗生产材料、原材料和产品。例如，2-(氰硫基甲基硫代)苯并噻唑(TCMTB)是一种有效的工业杀真菌剂。在美国专利4,293,559；4,866,081；4,595,691；4,944,892；4,839,373和4,479,961中对TCMTB用作工业杀真菌剂的用途进行了描述。TCMTB由Buckman实验室国际公司生产，以Busan30WB、Busan1030、Busan1118以及其他产品出售。
工业杀真菌剂的另一例子是甲基苯硫脲酯(thiophanate -methyl)(TPM)。TPM也被称作是4、4′-O-亚苯基-双-[3-硫代脲基甲酸酯]、二甲基-[(1、2-亚苯基)-双-(亚氨基羰基硫代基)]-双-甲氨酸酯和cerocobin-m。TPM被作为杀真菌剂用于农业应用中，如用于种子处理来保护种子、以免真菌在种子上生长。TPM由日本Nippon Soda有限公司生产，以产品Topsin-M出售。
虽然已有类似的杀真菌剂，仍然需要低成本有效的技术，该技术在特定的系统中使用并且以较低的成本和较低的杀真菌剂浓度来提供相同的或更佳的保护作用。在使用时，杀真菌剂的浓度以及为了这些应用的相应的处理费用可能比较高。寻求成本上有效的杀真菌剂的重要因素包括在特定生产应用中的有效性、杀真菌作用的持续时间、使用的方便以及每单位重量杀真菌剂的效果。
鉴于工业上对低成本有效的杀真菌剂的寻求，本发明提供了一种改进的杀真菌剂，因而为真菌是个难题的一些主要工业生产提供了一种解决方法。
因此，本发明的一个实施方案提供了在皮革鞣制过程中用来保护皮革的一种方法。在这一方法中，把待鞣制的皮革与组合剂量的TCMTB和苯硫脲酯化合物接触，这两种化合物对控制皮革上至少一种真菌的生长有协合效应。
本发明的另一有关的实施方案提供了用于皮革鞣制过程中的一种鞣液。该鞣液含有TCMTB和苯硫脲酯化合物，其中这两种成份以组合剂量存在，对控制待鞣制的皮革上至少一种真菌的生长有协合效应。
本发明又一个实施方案提供了用于控制生产织物过程中织物基质上至少一种真菌的方法。把该织物基质与组合剂量的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物接触，这两种化合物对控制至少一种真菌的生长有协同效果。
本发明还有一个实施方案涉及在生产织物过程中使用的浸液。本发明的浸液包括有TCMTB和一种苯硫脲酯化合物，它们以组合剂量存在，并对控制纺织材料上至少一种真菌的生长有协合效应。
本发明另一实施方案涉及一种保护木材免受真菌损耗的方法。把木材与组合剂量的TCMTB和一种苯硫尿酯化合物接触，这两种化合物对控制木材上至少一种真菌的生长有协合效应。
本发明的与保护木材的方法有关的另一个实施方案与在木材加工中所用的一种浸液有关。本发明的浸液包含组合剂量的、对控制木材上至少一种真菌的生长有协合效应的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物。
本发明还涉及一种防止真菌使能支持真菌生长的含水体系变质的方法，其中，用组合剂量的、对控制至少一种真菌生长的有协合效应的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物来处理该含水体系。
本发明的方法使得，在浓度和成本都要低于单独使用TCMTB或苯硫脲酯化合物时，杀菌效率得到提高。在浓度低于单独使用两者之中任一种杀真菌剂时，TCMTB和一种苯硫脲酯的协合组合达到了高的抗生产材料上生长并导致损耗的典型真菌有机体的杀菌活性，这些生产材料如皮革、木材(包括碎料板和胶合板)、织物以及水溶液、悬浮液或乳胶的材料。
以下对优选实施方案的描述，会使得本发明的上述和其他特征以及优点更加明了。
附图的简要说明
图1表示文中普遍应用的对协合效应的标准评价。针对各个杀微生物剂混合的比例，绘制了用二元稀释方法测定的最小抑制浓度(MIC)。
图2表示TCMTB和TPM的各种混合物抗一种真菌混合物的MIC。
现在，对本发明的优选实施方案作详细介绍。
根据本发明，在浓度比单独使用任何一种杀真菌剂要低时，TCMTB和一种苯硫脲酯化合物的协合组合达到了高的杀菌活性。本发明的方法使得，在浓度和成本比单独使用TCMTB或苯硫脲酯化合物要低时，杀真菌活性得到提高。如以下所描述的，TCMTB和一种苯硫脲酯化合物的协合组合对在生产材料上生长并引起损耗的典型真菌有杀菌作用，这些生产材料如皮革、木材(包括碎料板和胶合板)、织物以及含水体系的材料。
根据本发明，控制真菌生长意味着把基质上的真菌生长降低至所需的水平、以及/或者使基质上的真菌生长保持在保护基质所需的水平或其下。本发明的方法使用了TCMTB和一种苯硫脲酯化合物的协同组合物，这些方法能在很多情况下甚至将真菌的总数降低至测不到的限度以下、并在这一水平保持很长时间。
本发明的方法应用TCMTB和一种苯硫脲酯化合物之间的协合杀真菌效应来控制各种工业生产体系中真菌的生长。也就是说，与相同剂量的TCMTB和苯硫脲酯各自的杀真菌能力相比，在较低的浓度下，TCMTB和苯硫脲酯的组合达到了高的控制真菌有机体生长的杀真菌活性。这一优良的协合效应提供了明显的经济优势，并且增加了每单位重量的杀真菌剂的效果。在本发明的方法中应用时，TCMTB和苯硫脲酯化合物可以分别或以单一配方一起加入。以下对这些方法中的每一种进行进一步探讨。
可用于本发明的苯硫脲酯化合物包括下式的化合物SO此处为NH-C-NH-C-O-R1苯环 NH-C-NH-C-O-R2SOR1和R2相同或不同，是C1-C6烷基，优选为乙基或甲基，最优选为甲基。特别优选的是二甲酯或TPM。在上文中已对TCMTB进行了讨论。
本发明提供了一种在皮革鞣制过程中保护皮革的方法，其包括使待鞣制的皮革与TCMTB和一种苯硫脲酯化合物接触的步骤。TCMTB和该苯硫脲酯化合物以组合剂量存在，对控制皮革上至少一种真菌的生长有协合效应。可以以和其他杀真菌剂相同的剂量和方法将TCMTB和苯硫脲酯化合物用于鞣制过程。在某种程度上，这种应用是根据所需的抗真菌程度、可由本领域的熟练技术人员方便地作决定。根据原材料和加工条件，在白裸皮重量的0.075％-0.200％的一般范围内使用本发明的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物的协合组合物可以达到免受真菌损耗的保护作用。更高的剂量会增加效果。
典型的皮革鞣制过程包括一些阶段，这些阶段包括浸酸阶段、铬鞣阶段、植鞣阶段、鞣后清洗阶段以及乳液加油阶段，但不限于这些阶段。在每一阶段，TCMTB和苯硫脲酯的协合组合物可以作为施加到正在鞣制的皮革上的合适的鞣液的一种成份。将TCMTB和苯硫脲酯化合物掺入到鞣液中，保护了皮革免受真菌的损耗。
不仅在真菌问题发生的那些阶段，在皮革鞣制过程的所有加工阶段都可以使用TCMTB和苯硫脲酯化合物。优选在搅拌下把TCMTB和苯硫脲酯化合物的组合物均匀地分散到以要加入的加工过程为依据的有关鞣液(如浸酸液)中。使用方法保证了以这样的方式将本发明的组合物施加到大皮或皮革上，如此使得所需保护的大皮或皮革免受真菌损坏和降解。
典型的鞣液包括，例如，浸酸液、铬鞣液、植鞣液、鞣后清洗液和加油乳液。因而本发明也涉及皮革鞣制过程中所用的鞣液。该鞣液包含组合剂量的、对控制待鞣制皮革上至少一种真菌的生长有协合效应的TCMTB和一种苯硫脲酸化合物。
本发明还提供了一种在生产织物的过程中控制织物基质上至少一种真菌生长的方法。该方法包括把该织物基质与组合剂量的、对控制至少一种真菌生长的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物接触。可以以和其他杀真菌剂相同的剂量和方式，将TCMTB和苯硫脲酯化合物用于纺织过程。在某种程度上，这种应用是根据要处理的材料以及所需的抗真菌程度，本领域的熟练技术人员可以方便地对此作决定。根据所需的保护程度以及加工条件，在以织物重量为基础的1.00-3.00％的一般范围内，应用本发明的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物的协合组合物可以达到免受真菌损害的保护作用。优选该接触步骤包括将织物浸入含有TCMTB和苯硫脲酯化合物的浸液中。
本发明还涉及用于织物生产过程中所用的浸液，其包括以组合剂量存在的、对纺织材料上至少一种真菌生长有协合效应的TCMTB和苯硫脲酯化合物。
本发明还提供了一种保护木材免受真菌破坏的一种方法，该方法包括有使木材与TCMTB和一种苯硫尿酯化合物接触的步骤。TCMTB和该苯硫脲酯化合物以组合剂量存在，对控制木材上至少一种真菌的生长有协合效应。通过用TCMTB和苯硫尿酯化合物的水分散体喷雾于木材或者将木材浸入TCMTB和苯硫脲酯浸液中，来完成接触步骤。
使木材接触的步骤优选包括将木材浸入含有TCMTB和苯硫脲酯化合物的浸液中。优选将TCMTB和苯硫脲酯化合物均匀分散(如通过搅拌)到含水的浸液中。通常，把木材浸入浸液、提起、使滴干并再于空气中干燥。如本领域中所知的，该浸入时间将以如木材的水分含量、木质的类型和密度等多种因素为依据。
本发明还涉及一种用来保护木材免受真菌损耗的浸液，该浸液包含有TCMTB和一种苯硫脲酯化合物。TCMTB和该苯硫脲酯化合物以组合剂量存在，对控制木材上至少一种真菌的生长有协合效应。可以以和其他杀真菌剂相同的剂量和方式用TCMTB和该苯硫脲酯化合物来保护木材。在某种程度上，这种使用以所需的抗真菌程度为依据，并可由本领域的熟练技术人员方便地作决定。根据木材的类型和处理溶液的成份，在处理溶液的重量的0.70-4.50％的一般范围内，用本发明的TCMTB和苯硫脲酯化合物的协合组合物可以达到其免受真菌破坏的保护作用。
本发明的还有一个方面是防止真菌破坏能支持真菌生长的含水体系的方法。用以组合剂量存在的、对控制至少一种真菌的生长有协合效应的TCMTB和一种苯硫脲酯化合物来处理该含水体系。该含水体系可以是选自于胶乳、金属加工液、含水乳胶、含水去污剂和含水树脂制剂。
本发明的又一个实施方案是防止尤其是在造纸过程中真菌破坏纸或纸浆的方法。把纸和纸浆与TCMTB和一种苯硫脲酯化合物接触，这两种化合物以组合剂量存在，对控制至少一种真菌的生长有协合效应。
在本发明的一种方法中，在纸浆离开压榨机后，通过把本发明的水分散体喷雾到纸浆上，使湿榨纸浆与TCMTB与苯硫尿酯化合物的协合组合物接触。或者，在纸浆到达成形造纸网之前，通过将TCMTB和苯硫脲酯掺入纸浆/白水混合物，来使纸浆与之接触。
在处理纸张和纸板时，可将TCMTB和苯硫脲酯化合物施加到白水体系中，来将其掺合到纸或纸板基质中去。或者，如应用其他已知的杀真菌剂，可以将TCMTB和该苯硫脲酯化合物掺入用来涂布制成的纸或纸板的涂料。
根据这一应用，可将本发明的方法中所用的杀真菌组合物制成多种本领域所知的剂型。可以把该组合物制成液体剂型，如乳胶，或者如通过把TCMTB和该苯硫脲酯化合物溶于溶剂或溶剂组合物中来制成溶液。合适的溶剂包括氯苯、环己酮、四氢呋喃、二甘醇-甲醚等，但不限于这些溶剂。可将该杀真菌组合物制成浓缩物，以在预计的使用前进行稀释。
在制备成含水组合物时，可加入表面活性剂来获得会在含水体系或水中乳化的剂型。该表面活性剂优选是非离子表面活性剂，例如聚氧丙烯烷基酚基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯脂肪酸脂。
本发明的组合物还可制成粉剂。在一种优选的制备方法中，把可从市面上购买到的TCMTB的工业液体产品沉积到硅藻土或高岭土的载体上，并将其与TPM混合成工业粉剂。可向粉末混合物中加入表面活性剂来制备可湿性粉剂，该粉剂会分散到水中或含水体系中。该表面活性剂优选为非离子的，该非离子表面活性剂更优选是聚氧丙烯烷基酚基醚、聚氧乙烯烷基醚、或聚氧乙烯脂肪酸酯。还可通过将本发明的组合物溶于有机溶剂并添加表面活性剂来将其制成糊剂。
可将TCMTB和苯硫脲酯一起用作单一剂型，并加入到一个体系或施加到一种基质中。或者，可以把TCMTB和一种苯硫脲化合物作为分离成份加入到一个体系或施加到一种基质中，如此使得该组合剂量对控制至少一种真菌的生长有协合效应。在一个优选实施方案中，TCMTB和一种苯硫脲酯化合物的协合组合物是那些TCMTB与该苯硫脲酯化合物的重量比在99∶1与1∶99之间，更优选在60∶40与20∶80之间，最优选在50∶50和30∶70之间。这一比例可依据预计的用途、真菌、施加的材料或产品来变化。
使用上述的组合物的方法已证明具有用下述标准实验技术所证实的协合活性。以下实施例是用来说明，而不是对其进行限制。
实施例1TCMTB和TPM的杀真菌活性以二元稀释方法，来测量TCMTB和TPM的组合应用的抗真菌的协合效应。把固体形式的这两种成份溶于甲基卡必醇或丙酮。制备浓度为TCMTB和TPM重量百分比是从0.01％到1％的溶液。然后以合适的剂量，把每种溶液加入到最小抑制浓度(MIC)测试管(即由硼硅酸盐制成且具有旋上去的塑料盖的10ml管)中的10ml等分试样的已灭菌的营养培养基中，得到0.1，0.5，1.0，2.0，4.0，8.0ppm等值的浓度。
搅拌后，向每管加入作为接种物的孢子悬液，其含有至少三种类型真菌的混合物。这三种真菌类型被鉴定为青霉属、黑色曲霉(Aspergillus niger)和构巢曲霉(Aspergillus ninulans)。用发霉的铬鞣皮革样品分离培养该混合物，该混合物至少含有这三种真菌。搅拌试管以保证真菌孢子完全掺入到营养培养基中。再于32℃下将这些管温育7天。把每种杀真菌剂或杀真菌剂组合物阻止真菌在培养基中生长的最低浓度，即最小抑制浓度(MIC)作为终点，并于以下表1中表示出来。
如表1中所示，单独使用2.0ppm或更高浓度的TCMTB表明无生长，而低于2.0ppm确实表明有真菌生长。因此，TCMTB(100％)的最小抑制浓度(MIC)为2.0ppm。在表1标明“80％TCMTB和20％TPM有相应的1.1ppm的MIC”处，说明1.1ppm的TCMTB/TPM为80/20的组合物提供了控制作用。
图1说明了文中普遍应用的协合效应的评价标准。针对杀微生物剂的各个混合比例，绘制用二元稀释方法测定的最小抑制浓度(MIC)。如果绘制的MIC形成连续点x和y的直线，则杀微生物效应仅仅是加成的。加成效应意味着组合成份的性能与单独使用每种成份的效应之和相同。如果绘制的MIC形成位于加成直线上的曲线，则杀微生物效应是拮抗的，意味着两种成份彼此拮抗。组合的成份的性能比单独使用每一种要差。不过，如果绘制的MIC形成位于加成直线之下的曲线，则杀微生物效应是协合的。在达到协合效应时，组合的成份的性能比各个成份的性能之和要大。
以下表1表示根据这种技术测定的TCMTB、TPM和各种混合物的MIC。图2表示图解形式的抗以上所述真菌混合物的相同的MIC值。图2还说明TCMTB/TPM混合物在其抗本研究中使用的真菌混合物的杀微生物性能中是明显协合的。如由该曲线可见的，在TCMTB/TPM比例在60/40与20/80之间时，显示有最强的协合性能。
表1TCMTB、TPM和TCMTB/TPM组合物抗由发霉的铬鞣皮革分离的真菌种类混合物的最小抑制浓度(MIC)。
％TCMTB ％TPMMIC(ppm)100 02.080 201.160 400.140 600.120 800.10 1002.0
权利要求
1.一种在皮革鞣制过程中保护皮革的方法，该方法包括把待鞣制的皮革与以下化合物接触(a)2-(氰硫基甲基硫代)苯并噻唑[TCMTB]和(b)一种苯硫脲酯化合物；其中(a)和(b)以组合剂量存在，对控制皮革上至少一种真菌的生长是协合有效的。
2.权利要求1的方法，其中该苯硫脲酯化合物是甲基苯硫脲酯[TPM]。
3.权利要求1的方法，其中，该皮革鞣制过程包括浸酸阶段，并且在浸酸阶段施加到皮革上的浸酸液中含有TCMTB和该苯硫脲酯化合物。
4.权利要求1的方法，其中，该皮革鞣制过程包括铬鞣阶段，并且在铬鞣阶段施加到皮革上的铬鞣液中含有TCMTB和该苯硫脲酯化合物。
5.权利要求1的方法，其中，该皮革鞣制过程包括植鞣阶段，并且，在植鞣阶段施加到皮革上的植鞣液中含有TCMTB和该苯硫脲酯化合物。
6.权利要求1的方法，其中，该皮革鞣制过程包括鞣后清洗阶段，并且在鞣后清洗阶段施加到皮革上的鞣后清洗液中含有TCMTB和该苯硫脲酯合物。
7.权利要求1的方法，其中，该皮革鞣制过程包括乳液加油阶段，并且在乳液加油阶段施加到皮革上的加油乳液中含有TCMTB和该苯硫脲酯化合物。
8.一种用于皮革鞣制过程的鞣液，该鞣液包含(a)TCMTB和(b)一种苯硫脲酯化合物；其中(a)和(b)以组合剂量存在，对控制待鞣制的皮革上的至少一种真菌的生长有效合效应；其中，该鞣液选自浸酸液、铬鞣液、植鞣液、鞣后清洗液和加油乳液。
9.权利要求8的鞣液，其中，该苯硫脲酯化合物是甲基苯硫脲酯[TPM]。
10.一种在生产织物的过程中控制织物基质上的至少一种真菌的生长的方法，该方法包括把织物基质与以下的两种化合物接触(a)TCMTB和(b)一种苯硫脲酯化合物；其中(a)和(b)以组合剂量存在，并且对控制至少一种真菌的生长有协合效应。
11.权利要求10的方法，其中该苯硫脲酯化合物是甲基苯硫脲酯[TPM]。
12.权利要求10的方法，其中该接触步骤包括把该织物基质浸入含TCMTB和该苯硫脲酯化合物的浸液。
13.一种用于织物生产过程中的浸液，该浸液包含(a)TCMTB和(b)一种苯硫脲酯化合物，其中(a)和(b)以组合剂量存在，对控制织物材料上的至少一种真菌的生长有协合效应。
14.一种保护木材以免受真菌损耗的方法，该方法包括将该木材与以下两种化合物接触的步骤(a)TCMTB和(b)一种苯硫脲酯化合物，其中(a)和(b)以组合剂量存在，对控制木材上的至少一种真菌的生长有协合效应。
15.权利要求14的方法，其中该苯硫脲酯化合物是甲基苯硫脲酯[TPM]。
16.权利要求14的方法，其中该接触步骤包括将该木材浸入含TCMTB和该苯硫脲酯化合物的浸液。
17.权利要求16的方法，该方法还包括在搅拌下把TCMTB和苯硫尿酯化合物均匀分散的步骤。
18.权利要求16的方法，其中该浸液包括一种含水浸液。
19.权利要求14的方法，其中该接触步骤包括在木材上喷雾TCMTB和该苯硫脲酯化合物的水分散体。
20.一种用来保护木材免受真菌损耗的浸液，该浸液包含有(a)TCMTB和(b)一种苯硫脲酯化合物，其中(a)和(b)以组合剂量存在，对控制木材上至少一种真菌的生长有协合效应。
21.一种防止真菌破坏能支持真菌生长的含水体系的方法，该方法包括用以下化合物处理该含水体系的步骤(a)TCMTB和(b)一种苯硫脲酯化合物，其中(a)和(b)以组合剂量存在，对控制至少一种真菌的生长有协合效应。
22.权利要求21的方法，其中该苯硫脲酯化合物是甲基苯硫脲酯[TPM]。
23.权利要求21的方法，其中所述的含水体系选自于胶乳、金属加工液、含水乳胶、含水去污剂、冷却水和含水树脂制剂。
全文摘要
一种通过控制真菌生长来阻止损耗各种生产原材料和产品的方法,其中,把待保护以免损耗的材料与TCMTB和一种苯硫脲酯化合物接触,这两种化合物以组合剂量存在,对控制至少一种真菌的生长有协合效应。
文档编号A01N47/34GK1171722SQ95197176
公开日1998年1月28日 申请日期1995年12月19日 优先权日1994年12月30日
发明者丹尼斯·L·多尔顿, 罗伯特·A·奥珀曼, 海利·钱伯斯 申请人:巴科曼实验室国际公司