(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸塩又は亜硝酸塩以外の銅塩であって、硫酸銅、酢酸銅、塩化銅、臭化銅、塩素酸銅、及び過塩素酸銅からなる群から選ばれる銅塩の形態である低レベルの銅イオン；および、５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン、２−メチル−３−イソチアゾロン及びそれらの混合物からなる群から選ばれる３−イソチアゾロン化合物：を含む水溶液（ただし、該水溶液がエチレングリコールを含む水溶液の場合を除く）であって、該銅イオンと３−イソチアゾロン化合物との重量比が０．０２：１．５〜０．０００８：１．５であり、該溶液が硝酸塩、亜硝酸塩及びマグネシウムを含んでいない前記水溶液。
【請求項２】
溶液中の前記３−イソチアゾロン化合物の濃度が、溶液１００重量部当たり０．５〜５．０重量部である請求項１記載の水溶液。
【請求項３】
前記濃度が溶液１００重量部当たり１〜２重量部である請求項２記載の水溶液。
【請求項４】
５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン、２−メチル−３−イソチアゾロン及びそれらの混合物からなる群から選ばれる３−イソチアゾロン化合物の水溶液（ただし、該水溶液がエチレングリコールを含む水溶液の場合を除く）を、化学分解に対して安定化させる方法であって、該溶液中に、３−イソチアゾロン化合物１．５重量部当たり、０．０２〜０．０００８重量部の銅イオンを、硫酸銅、酢酸銅、塩化銅、臭化銅、塩素酸銅、及び過塩素酸銅からなる群から選ばれる銅塩の形態で添加し、硝酸塩、亜硝酸塩又はマグネシウムを、該水溶液中に添加せず又は存在させない前記方法。
【請求項５】
水溶液中の前記３−イソチアゾロン化合物の濃度が、溶液１００重量部当たり０．５〜５．０重量部である請求項４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、３−イソチアゾロンの希薄溶液の安定化及び化粧品におけるそれらの使用に関する。
【０００２】
５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン（”ＣＭＩ”）及び２−メチル−３−イソチアゾロン（”ＭＩ”）はいずれも、ある範囲の用途で商業的成功を収めているよく知られた殺微生物剤である。特に、比率約３：１のＣＭＩ及びＭＩの混合物が成功している。これらのイソチアゾロンは自然状態では不安定であり、種々の溶液中：（１）約１４〜２５重量％のＣＭＩ及びＭＩの水溶液である”濃縮物”；（２）対象(locus)に添加するときにさらに希釈されるように設計された約０．５〜５重量％のＣＭＩ及びＭＩの水溶液である”希薄溶液”；及び（３）保護される対象中の最終使用時の希釈液であり、実質的に１重量％未満のＣＭＩとＭＩを含む”使用時希釈液”中で、イソチアゾロンを安定化させる多くの研究がなされている。これらの各溶液では、ＣＭＩとＭＩの安定化に関し、特有の問題がある。市販されている濃縮物及び希薄溶液は、希釈して、使用時希釈液として対象に添加される。
【０００３】
１．５％の希薄溶液は、通常、高レベルの硝酸マグネシウム（２３％）で；低レベルの硝酸マグネシウム（１．５〜５％）と非常に低レベルの硝酸銅（銅イオンとして０．０３７〜０．１４％）とを組み合わせたもので；又は、低レベルの硝酸マグネシウム（１．５〜５％）と０．６％の過酸化水素とを組み合わせたもので安定化される。ＣＭＩ及びＭＩの混合物の４％の希薄溶液は、４．６％の硝酸マグネシウムと４％の硫酸銅とで安定化される。
【０００４】
Ａｍｉｃｋの米国特許３４，１８５号は、３−イソチアゾロンの非水溶液が、エチレングリコールなどの有機ヒドロキシル溶剤を用いることによって、化学分解に対して安定化することができることを開示している。日本国特開平０２−３０４００５号は、エチレングリコール中のＣＭＩ及びＭＩの混合物と、アニオン性界面活性剤との非水性組成物であって、該界面活性剤による攻撃に対してイソチアゾロンを保護するため低レベルの銅イオンを含むものを開示している。この参照文献は、溶剤として水１００％を有する系において、化学分解に対し、イソチアゾロンを安定化させるための銅イオンの適用可能性については教示していない。
【０００５】
例えば、高レベルの硝酸マグネシウム（２３％）で安定化された３−イソチアゾロン希薄溶液をラテックスに添加すると、高レベルの塩によりラテックスの凝固を生じさせる場合がある。さらに、硝酸塩も問題を引き起こす。アミンが存在する可能性のある用途においては、ニトロソアミンを生成する可能性があるため、硝酸塩について関心が持たれている。硝酸銅が０．１４％程度と少ない場合でさえ、排出水流中に許容される銅の量が制限されている幾つかの国においては、関心が持たれている。
【０００６】
本発明者らは、ＣＭＩ、ＭＩ及びそれらの混合物からなる群から選ばれる３−イソチアゾロン化合物の水溶液を化学分解に対して安定化させる方法であって、該溶液中、３−イソチアゾロン化合物１．５重量部当たり、０．０２〜０．０００８重量部の銅イオンを銅塩の形態で添加することを含み、硝酸塩、亜硝酸塩又はマグネシウムを必要としない方法を見いだした。「塩非含有」の、非常に低レベルの銅で安定化された組成物は、特に、化粧用組成物を保護するために有用である。
【０００７】
本発明の組成物は、硝酸塩又は亜硝酸塩以外の銅塩の形態である低レベルの銅イオンにより安定化された、５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン、２−メチル−３−イソチアゾロン及びそれらの混合物からなる群から選ばれる３−イソチアゾロン化合物の水溶液を含み、該銅イオンと３−イソチアゾロン化合物との重量比が０．０２：１．５〜０．０００８：１．５であり、該溶液が硝酸塩、亜硝酸塩及びマグネシウムを含んでいないものである。
【０００８】
溶液中の３−イソチアゾロン化合物の好ましい濃度は、溶液１００重量部当たり、０．５〜５．０重量部である。溶液中の３−イソチアゾロン化合物の最も好ましい濃度は、溶液１００重量部当たり１〜２重量部である。
【０００９】
ＣＭＩとＭＩは単独で用いることもできるし、混合して用いることもできる。混合物の場合、ＣＭＩとＭＩとの好ましい比は、約９０：１０〜２：９８である。特に好ましい比は、７５：２５〜８０：２０である。
【００１０】
多くの種類の銅塩が当該技術分野において知られている。溶液中において所望レベルの銅イオンを得るために十分な水溶解性を有するいかなる銅塩をも使用することができる。適当な例としては、硫酸銅、酢酸銅、塩化銅、臭化銅、塩素酸銅、及び過塩素酸銅などがある。硫酸銅が好ましい。
【００１１】
銅イオンと３−イソチアゾロン化合物の比は、典型的には、約１：１０００〜約１：６０である。３−イソチアゾロンの濃度が高い場合よりも低い場合の方が必要とされる銅イオンの量は少ない。イソチアゾロンの濃度が上昇すると、これに比例して、同じ安定性を達成するためにより多くの銅イオンを必要とする。例えば、１．５％の３−イソチアゾロン希薄溶液を安定化させるためには、銅イオンと３−イソチアゾロン化合物との比は１：１０００で十分であるが、５％の３−イソチアゾロン希薄溶液では１：６０の比率が必要である。
【００１２】
本発明の組成物は、イソチアゾロン、水、及び銅塩を適宜の順序で混合することによって調製される。
【００１３】
殺微生物剤には、殺バクテリア剤、殺菌剤及び殺藻剤が含まれる。殺微生物活性又は殺生物活性とは、バクテリア、菌類及び藻類などの微生物の成長を抑制することと禁止することの両者を含む意味である。
【００１４】
これらの安定化された殺微生物剤は、典型的には、バクテリア、菌類、酵母又は藻類の汚染を受ける対象に使用される。典型的な対象は、冷却水系、洗濯すすぎ水などの水系、切削油、潤滑油、油田などの油系におけるものであり、微生物を殺す必要があるか、又はその成長を制御する必要のあるものである。しかしながら、これらの安定化された殺微生物剤は、公知の殺微生物組成物が有用な全ての用途において使用することもでき；本発明の組成物に好ましい用途としては、木材、ラテックス、接着剤、グルー(glue)、紙、布地、皮革、プラスチック、厚紙、コーキング材、飼料、例えば、シャンプー、コンディショナー、ローション及びクリームなどの化粧品、例えば、食器用洗剤、床ワックス、掃除用品などの家庭用品なども挙げられる。
【００１５】
イソチアゾロンは殺微生物剤として大きな活性を有し、安定化のためには低レベルの銅イオンを必要とするだけであるため、処理される系中の銅イオンの量が非常に低くなり、その結果、保護を必要とする系中の他の成分又は保護された系が適用される系を害することがない。
【００１６】
殺微生物剤の性能が、１以上の他の殺微生物剤と組み合わせることによって向上する場合があることは、当該技術分野において公知である。従って、他の公知の殺微生物剤を本発明の組成物と組み合わせることもできる。
【００１７】
以下の実施例において、使用した３−イソチアゾロンは、安定剤を含まない、ＣＭＩとＭＩの約３：１の混合物（純度９６．５％）であった。報告した銅のレベル”ｐｐｍ”は、第二銅イオンの量である。試料は、５５℃で４週間の保存後８０％のＣＭＩが残存している場合に安定しているとみなした。全ての試料はＵＶ検出器によるＨＰＬＣで分析した。
【００１８】
実施例１
３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアル３個（試料１−１，１−２及び１−３）のそれぞれに、０．１６ｇの３−イソチアゾロンを添加した。試料１−１にさらに、０．００８ｇの硫酸銅（銅イオン２００ｐｐｍ相当量）及び９．８３ｇの脱イオン（”ＤＩ”）水を添加し、試料１−２に、０．００３ｇの硫酸銅（銅イオン７７ｐｐｍ相当量）及び９．８３ｇのＤＩ水を添加した。試料１−３は比較例であり、３−イソチアゾロンと９．８４ｇのＤＩ水だけを含んでいた。これらの試料は、１．５重量％の３−イソチアゾロンを含んでいた。試料に蓋をして、手で振盪して塩を溶解させ、オーブン中５５℃で保存した。１、２、４及び６週間の保存後、試料に残存するＣＭＩについて分析した。結果を以下に報告する。
【００１９】
0004038250.tif 000002
【００２０】
これらのデータは、低レベルの銅が、更なる安定剤を必要とせずに、３−イソチアゾロンの希薄溶液を安定化させることを示している。
【００２１】
実施例２
本実施例では、低レベルの銅イオンによる安定化結果を説明する。１％のＣｕ+2の原料溶液を、３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアル中の５．０ｇのＤＩ水に０．１９６ｇの硫酸銅を添加することによって調製した。該試料を、３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアル４個（試料２−１〜２−４）のそれぞれに０．１６ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって調製した。試料２−１に、さらに、ＤＩ水９．７４ｇ及び１％のＣｕ+2の原料溶液０．１０ｇ（銅イオン１００ｐｐｍ相当量）を添加して調製し、試料２−２に、ＤＩ水９．７９ｇ及び１％のＣｕ+2の原料溶液０．０５ｇ（銅イオン５０ｐｐｍ相当量）を添加し、試料２−３に、ＤＩ水９．８２ｇ及び１％のＣｕ+2の原料溶液０．０２ｇ（銅イオン２０ｐｐｍ相当量）を添加した。試料２−４は銅安定剤を含まない比較例であり、９．８４ｇのＤＩ水だけを該試料に添加した。全ての試料は、１．５重量％の３−イソチアゾロンを含んでいた。試料に蓋をして、オーブン中５５℃で保存し、１、２、３及び４週間の保存後、残存するＣＭＩについて分析した。結果を以下に報告する。
【００２２】
0004038250.tif 000003
【００２３】
これらのデータから、３−イソチアゾロンの希薄溶液を安定化させるために、非常に低レベルの銅イオンで十分であることがわかる。
【００２４】
実施例３
０．１％のＣｕ+2の原料溶液を、３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアル中、０．０３８ｇの硫酸銅及び９．９６２ｇのＤＩ水を添加することによって調製した。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアル２個のそれぞれに０．１６ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって試料を調製した。試料３−１に、さらに、０．１％のＣｕ+2の原料溶液０．１５ｇ（銅イオン１５ｐｐｍ相当量）及びＤＩ水９．６９ｇを添加した。試料３−２に、０．１％のＣｕ+2の原料溶液０．１０ｇ（銅イオン１０ｐｐｍ相当量）及びＤＩ水９．７４ｇを添加した。試料はいずれも、１．５重量％の３−イソチアゾロンを含んでいた。試料に蓋をして、オーブン中５５℃で保存し、２、３及び４週間の保存後、残存するＣＭＩについて分析した。結果を以下に報告する。
【００２５】
0004038250.tif 000004
【００２６】
これらのデータは、１．５％の３−イソチアゾロンの希薄溶液について、銅イオンと３−イソチアゾロンの比１：１０００で十分な安定性が得られることを示している。
【００２７】
実施例４
実施例３で調製された０．１％のＣｕ+2の原料溶液２．５０ｇ、ＤＩ水６．９８ｇ及び３−イソチアゾロン０．５２ｇを添加することによって試料を調製した。この試料は５重量％の３−イソチアゾロン及び２５０ｐｐｍの銅イオンを含んでいた。試料に蓋をして、オーブン中５５℃で保存し、２、３及び４週間の保存後に分析した。結果を以下に報告する。
【００２８】
0004038250.tif 000005
【００２９】
これらのデータは、５％の３−イソチアゾロンの希薄溶液を十分安定化させるためには、１．５％の３−イソチアゾロンの希薄溶液の場合よりも、３−イソチアゾロンに対してより高い比率の銅イオンが必要であることを示している。
【００３０】
実施例５
本実施例は、低レベルの銅イオンの安定化結果が従来技術よりも優れていることを説明する。希薄硫酸銅溶液を、３０ｍｌのガラスバイアル中、ＤＩ水４．９８４ｇに硫酸銅０．０１９６ｇを溶解させることによって調製し、０．１０％の銅イオン溶液を得た。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、０．７７ｇの希薄硫酸銅溶液を９．０７ｇのＤＩ水と０．１６ｇの３−イソチアゾロンと共に添加することによって、試料５−１を調製した。これにより、７７ｐｐｍの銅イオンと１．５％の３−イソチアゾロンを有する試料を得た。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、２．７７ｇの硝酸マグネシウム（６４％無水）、５．９９ｇのＤＩ水及び１．２４ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料５−２を調製した。この試料は、市販濃縮物に相当するもので、１２％の３−イソチアゾロン及び安定剤として１６％の硝酸マグネシウムを有していた。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、０．２６ｇの硝酸マグネシウム（６４％無水）、９．５８ｇのＤＩ水及び０．１６ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料５−３を調製した。この試料は、市販濃縮物試料を単純に希釈することによって得られた希薄溶液に相当し、１．５％の３−イソチアゾロン及び安定剤として１．５％の硝酸マグネシウムを有していた。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、３．９８ｇの硝酸マグネシウム（６４％無水）、５．８６ｇのＤＩ水及び０．１６ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料５−４を調製した。この試料は安定希薄溶液からなる市販試料に相当し、１．５％の３−イソチアゾロン及び安定剤として２３％の硝酸マグネシウムを有していた。
【００３１】
全ての試料に蓋をし、振盪し、オーブン中４０℃で保存した。１、２、３及び４週間の保存後、各試料に残存するＣＭＩについて分析した。結果を以下に報告する。
【００３２】
0004038250.tif 000006
【００３３】
これらのデータは、３−イソチアゾロン濃縮物の試料を希釈して希薄溶液を形成した場合に、所望の安定性を得るために更なる安定剤を必要とすることを示している。低レベルの銅イオンが、他の安定剤、例えば硝酸マグネシウムなどを添加しなくても、イソチアゾロン希薄溶液を安定化させることができるということは驚くべきことであった。
【００３４】
実施例６
本実施例は、３−イソチアゾロン用の安定剤としてより高レベルの銅イオンを用いた結果を説明する。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、０．５９ｇ硫酸銅（６４％無水）、８．１７ｇのＤＩ水及び１．２４ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料６−１を調製した。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、８．７６ｇのＤＩ水及び１．２４ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料６−２を調製した。バイアルに蓋をし、振盪して、オーブン中４０℃で保存した。試料６−１は１２％の３−イソチアゾロンと１．５％（１５０００ｐｐｍ）のＣｕ+2イオンを含んでいた。試料６−２は１２％の３−イソチアゾロンを含んでいたが銅は含んでいなかった。試料を種々の時点で分析した。結果を以下に報告する。
【００３５】
0004038250.tif 000007
【００３６】
これらの結果は、銅イオンのレベルが高くなるほど３−イソチアゾロンの安定性を損なうことを示している。
【００３７】
実施例７（比較例）
本実施例は、３−イソチアゾロンの非水性エチレングリコール溶液が安定であることを説明する。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、８．７６ｇのエチレングリコール及び１．２４ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料７−１を調製した。３０ｍｌのねじ蓋付きガラスバイアルに、９．８４ｇのエチレングリコール及び０．１６ｇの３−イソチアゾロンを添加することによって、試料７−２を調製した。バイアルに蓋をし、振盪して、オーブン中４０℃で保存した。試料７−１は、水及び銅イオンはなく、エチレングリコール中、１２％の３−イソチアゾロンを含んでいた。試料７−２は、水及び銅イオンはなく、１．５％の３−イソチアゾロンを含んでいた。試料を種々の時点で分析した。結果を以下に報告する。
【００３８】
0004038250.tif 000008
【００３９】
これらのデータは、３−イソチアゾロンの非水性エチレングリコール溶液が安定であるということを示している。