(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸塩及び亜硝酸塩安定剤化合物を含まない水溶液中で、５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン及び２−メチル−３−イソチアゾロンのうちの１以上のものである３−イソチアゾロン化合物を安定化する方法であって、
Ａ）該３−イソチアゾロンを安定化するのに十分な量の臭素酸塩化合物を添加し、及び、
Ｂ）該溶液のｐＨを４〜５．１の範囲で緩衝させる、
ことを含む前記方法。
【請求項２】
５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン及び２−メチル−３−イソチアゾロンのうちの１以上のものである３−イソチアゾロン化合物、分解に対して該３−イソチアゾロンを安定化させるために十分な量で存在する臭素酸塩化合物、溶媒、及び組成物のｐＨを４〜５．１の範囲で維持するために十分な緩衝剤、を含む殺生物剤として有用な組成物。
【請求項３】
前記３−イソチアゾロン化合物が、該溶液を基準として、０．５〜５重量％の濃度で存在する請求項２記載の組成物。
【請求項４】
バクテリア、菌類、酵母、又は藻類による汚染を受ける対象において、バクテリア、菌類、酵母、又は藻類の成長を抑制する方法であって、該対象中又は対象上に、請求項２記載の組成物を、バクテリア、菌類、酵母、又は藻類の成長に悪影響を与えるのに有効な量で添加することを含む前記方法。
【請求項５】
前記対象が、化粧品又はラテックスである請求項４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、３−イソチアゾロンの安定化に関する。
【０００２】
１９９２年９月８日発行の米国特許５，１４５，５０１号は、金属硝酸塩を含まない殺生物的に活性な３−イソチアゾロン化合物の水溶液を分解に対し安定化させるための臭素酸塩の使用を開示している。かかる組成物は、通常の市販製品に含まれる３−イソチアゾロンが臭素化されてしまうため、商業的成功を収めていない。本発明者は、硝酸塩及び亜硝酸塩安定剤化合物を含まない、３−イソチアゾロン化合物の水溶液を安定化する方法であって、Ａ）該３−イソチアゾロンを安定化するのに十分な量の臭素酸塩化合物を添加し、及び、Ｂ）該溶液のｐＨを４〜５．１の範囲で緩衝させる、ことを含む前記方法を提供することによってこの問題を解消することを見い出した。
【０００３】
本発明に最適な３−イソチアゾロンは、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２−ｎ−オクチル−３−イソチアゾロンである。
【０００４】
本発明は、特に、５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン及び２−メチル−３−イソチアゾロンに対して適用可能であり、これらの単体又は混合物に対して適用可能である。混合物の場合、塩素化３−イソチアゾロンと非塩素化３−イソチアゾロンとの好ましい比は、約９０：１０〜２：９８であり、特に好ましくは、比率３：１〜４：１である。ある種の対象、例えばラテックスや塗料における使用にとって特に適当な本発明の他の混合物としては、２−メチル−３−イソチアゾロンと２−ｎ−オクチル−３−イソチアゾロンとが含まれる。
【０００５】
本発明の組成物は殺生物剤として有用で、３−イソチアゾロン化合物、分解に対して該３−イソチアゾロンを安定化させるために十分な量で存在する臭素酸塩化合物、溶媒、及び該組成物のｐＨを４〜５．１の範囲で維持するために十分な緩衝剤、を含む。
【０００６】
好ましい組成物は、約０．５〜約２５重量％の１以上のイソチアゾロンと、約０．１〜約１５重量％の範囲における安定化量の金属臭素酸塩を含む。
【０００７】
イソチアゾロンを溶解するために使用される溶媒としては、水、又はイソチアゾロンを溶解する水混和性有機溶媒と水との混合物を挙げることができ、所望の最終用途において相溶性があり、３−イソチアゾロンを不安定にさせず、金属臭素酸塩を溶解し、金属臭素酸塩と反応して安定化作用を減ずるものではないものである。適当な水混和性有機溶媒には、グリコール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール及びジプロピレングリコールが挙げられる。水が好ましい溶媒である。
【０００８】
いかなる金属臭素酸塩も使用することができる。本発明にとって好ましい金属臭素酸塩としては、臭素酸リチウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム、臭素酸マグネシウム、臭素酸カルシウム、臭素酸ストロンチウム、臭素酸コバルト、臭素酸亜鉛が挙げられる。本発明における使用に特に好ましいものは、臭素酸リチウム、臭素酸マグネシウム、臭素酸カリウム及び臭素酸ナトリウムである。使用される金属臭素酸塩の量は３−イソチアゾロンの濃度により変化する。濃度５．１〜２５％の３−イソチアゾロンを安定化させるためには、約５〜１５％の金属臭素酸塩が使用され、濃度０．５〜５％を安定化させるためには約０．１〜５％が使用される。
【０００９】
緩衝剤は、所望のｐＨを維持するものであればいずれも適当である。好ましい緩衝剤としては、酢酸塩／酢酸、クエン酸塩／クエン酸、蟻酸塩／蟻酸、及び酪酸塩／酪酸が挙げられる。酢酸塩／酢酸が特に好ましい。
【００１０】
本発明の組成物は、イソチアゾロン、臭素酸塩、溶媒、及び緩衝剤を適宜の順序で混合することによって調製される。
【００１１】
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。
【００１２】
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いかなる対象にも使用される。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、化粧品、コーキング材、及び飼料の保護である。
【００１３】
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量の金属臭素酸塩を必要とするだけであるため、処理される系中の金属臭素酸塩の量が非常に少なくなり、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。
【００１４】
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。
本発明には以下の態様が包含される。
１）硝酸塩及び亜硝酸塩安定剤化合物を含まない、３−イソチアゾロン化合物の水溶液を安定化する方法であって、
Ａ）該３−イソチアゾロンを安定化するのに十分な量の臭素酸塩化合物を添加し、及び、
Ｂ）該溶液のｐＨを４〜５．１の範囲で緩衝させることを含む前記方法。
２）前記臭素酸塩化合物が、臭素酸ナトリウム、臭素酸リチウム、臭素酸カリウム、臭素酸マグネシウム、臭素酸カルシウム、臭素酸ストロンチウム、臭素酸コバルト、及び臭素酸亜鉛からなる群から選ばれる１）記載の方法。
３）前記緩衝剤が、酢酸塩／酢酸、クエン酸塩／クエン酸、蟻酸塩／蟻酸、及び酪酸塩／酪酸からなる群から選ばれる１）記載の方法。
４）３−イソチアゾロン化合物、分解に対して該３−イソチアゾロンを安定化させるために十分な量で存在する臭素酸塩化合物、溶媒、及びｐＨを４〜５．１の範囲で維持するために十分な緩衝剤、を含む殺生物剤として有用な組成物。
５）前記臭素酸塩化合物が、臭素酸ナトリウム、臭素酸リチウム、臭素酸カリウム、臭素酸マグネシウム、臭素酸カルシウム、臭素酸ストロンチウム、臭素酸コバルト、及び臭素酸亜鉛からなる群から選ばれる４）記載の組成物。
６）前記３−イソチアゾロンが、５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン及び２−メチル−３−イソチアゾロンのうちの１以上のものである４）記載の組成物。
７）前記３−イソチアゾロン化合物が、該溶液を基準として、０．５〜５重量％の濃度で存在する４）記載の組成物。
８）前記３−イソチアゾロンが、重量比３：１〜４：１の５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン及び２−メチル−３−イソチアゾロンの混合物であり、前記臭素酸塩が臭素酸ナトリウムであり、前記緩衝剤が酢酸塩／酢酸であり、前記溶媒が水であり、前記溶液中の３−イソチアゾロンが０．５〜５重量％であり、及び前記ｐＨが４〜５．１の範囲である４）記載の組成物。
９）バクテリア、菌類、酵母、又は藻類による汚染を受ける対象において、バクテリア、菌類、酵母、又は藻類の成長を抑制する方法であって、該対象中又は対象上に、４）記載の組成物を、バクテリア、菌類、酵母、又は藻類の成長に悪影響を与えるのに有効な量で添加することを含む前記方法。
１０）前記対象が、化粧品又はラテックスである９）記載の方法。
【００１５】
以下の実施例において、試料は、５５℃で４週間の保存後、混合物中、５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロン及び２−メチル−３−イソチアゾロンのそれぞれが少なくとも７５％残存している場合を合格とみなした。
【００１６】
実施例１
以下の実施例で使用される緩衝剤は、次のようにして調製した。
水酸化ナトリウム及び／又は酢酸は、ｐＨ調整のために使用した。
ｐＨ３の緩衝剤は、０．０５ｇの蟻酸、及び９．９５ｇの脱イオン（ＤＩ）水を３０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶に添加し、ｐＨを３に調整することによって調製した。ｐＨ４．５の緩衝剤は、０．０７ｇの酢酸、及び９．９３ｇのＤＩ水を３０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶に添加し、ｐＨを４．５に調整することによって調製した。ｐＨ６の緩衝剤は、０．１５ｇの一塩基酸の第三燐酸カリウム、及び９．８５ｇのＤＩ水を３０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶に添加し、ｐＨを６に調整することによって調製した。
【００１７】
実施例２
３０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶においてそれぞれ、臭素酸ナトリウム０．０２５ｇ（０．２５％）、実施例１の緩衝剤９．８１５ｇ、及び重量比３：１の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）  ０．１６ｇ（１．５％）を混合することによって、４個の試料を調製した。試料２−１はｐＨ３で、試料２−２はｐＨ４．５で、及び試料２−３はｐＨ６で緩衝された。一つの試料はいずれの緩衝剤も含ませなかった。これらの試料を、オーブン中、５５℃で保存し、イソチアゾロンについて、ＵＶ検出のＨＰＬＣによって分析した。結果は次の通りである。
【００１８】
0003853410.tif 000002
【００１９】
これらのデータは、４週間後に、初期ｐＨ４．５の試料だけが合格したことを示している。
【００２０】
実施例３
緩衝剤を含まない試料（３−２）を、０．１０ｇの臭素酸ナトリウム、１９．５９ｇのＤＩ水、及び比率３：１のＣＭＩとＭＩ  ０．３１ｇを３０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶中で混合することによって調製した。ｐＨ調整された試料（ｐＨ４．５）を、０．０５ｇの臭素酸ナトリウム、９．７９ｇの実施例１に従って調製されたｐＨ４．５の緩衝剤、及び比率３：１のＣＭＩとＭＩ  ０．１６ｇを混合することによって調製した。いずれの試料も、０．５％の臭素酸ナトリウムと１．５％の３−イソチアゾロンを含む。試料を両方とも、５５℃で保存し、ＵＶ検出のＨＰＬＣによって１、２、３及び４週保存後分析した。結果は次の通りである。
【００２１】
0003853410.tif 000003
【００２２】
これらのデータから、緩衝剤を含まない試料は、２週で不合格となり、ｐＨが緩衝された試料が４週間安定していたことが分かる。
【００２３】
実施例４
６０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶中、０．２１ｇの酢酸と２９．７９ｇのＤＩ水を添加することによって、緩衝剤を調製した。溶液を振盪し、それぞれ、３０ｍｌのねじ蓋付きガラス瓶中、１０ｇの試料３つに分けて入れた。試料のｐＨを、水酸化ナトリウム及び酢酸を用いて、４．０、４．５及び５．０に調整した。ｐＨ５．５の緩衝剤を、０．１４ｇの酢酸及び１９．８６ｇのＤＩ水を添加し、水酸化ナトリウムでｐＨを５．５に調整することによって調製した。
【００２４】
本実施例で使用されたイソチアゾロンは、比率３：１のＣＭＩ及びＭＩであった。試料を、１オンスのガラス瓶中、次のように調製した：
４−１  臭素酸ナトリウム  ０．０５ｇ、ｐＨ４．０の緩衝剤  ９．７９ｇ、イソチアゾロン  ０．１６ｇ
４−２  臭素酸ナトリウム  ０．０５ｇ、ｐＨ４．５の緩衝剤  ９．７９ｇ、イソチアゾロン  ０．１６ｇ
４−３  臭素酸ナトリウム  ０．０５ｇ、ｐＨ５．０の緩衝剤  ９．７９ｇ、イソチアゾロン  ０．１６ｇ
４−４  臭素酸ナトリウム  ０．０５ｇ、ｐＨ５．５の緩衝剤  ９．７９ｇ、イソチアゾロン  ０．１６ｇ
４−５（比較例）  臭素酸ナトリウム  ０．０５ｇ、ＤＩ水  ９．７９ｇ、イソチアゾロン  ０．１６ｇ
【００２５】
全ての試料は、０．５％の臭素酸ナトリウムと１．５％のイソチアゾロンを含む。試料４−５（比較例）は緩衝剤を全く含んでいなかった。試料に蓋をし、振盪し、ｐＨ測定し、５５℃で保存した。試料の分析は、ＵＶ検出のＨＰＬＣによって、１、２、３及び４週間保存後行った。また、各サンプリング時点でｐＨを測定した。これらの結果を以下に報告する。
【００２６】
0003853410.tif 000004
【００２７】
これらのデータは、４週間連続してイソチアゾロンの安定性を維持するためには、試料のｐＨが少なくとも４でなければならないことを示している。
【００２８】
実施例５
実施例４の試料４−１、４−２、４−３及び４−５について、４週間後の臭素化イソチアゾロンの生成をモニターした。結果は、臭素化イソチアゾロンに対応するクロマトグラフィーのピーク面積で報告する。これらの数値は定量的ではないが、各試料の分析量とその後の希釈度とが同じであるため、ピーク面積は、生成された臭素化イソチアゾロンの量の相対的な測定値である。
【００２９】
0003853410.tif 000005
【００３０】
これらのデータは、ｐＨ４から５．１までで緩衝される試料が、生成される臭素化イソチアゾロンの量を大きく減少させていることが分かる。
【００３１】
実施例６
種々の濃度で、臭素酸塩の安定化性能における緩衝剤処理の効果を測定した。本実施例で使用したイソチアゾロンは比率３：１のＣＭＩとＭＩであった。試料を、１オンスのガラス瓶中、次のように調製した：
６−１  臭素酸ナトリウム  ０．２０ｇ、ＤＩ水  １９．４９ｇ
イソチアゾロン  ０．３１ｇ
６−２  臭素酸ナトリウム  ０．１０ｇ、ＤＩ水  １９．５９ｇ
イソチアゾロン  ０．３１ｇ
６−３  臭素酸ナトリウム  ０．０５ｇ、ＤＩ水  １９．６４ｇ
イソチアゾロン  ０．３１ｇ
６−４  臭素酸ナトリウム  ０．２０ｇ、ｐＨ４．５の緩衝剤  １９．４９ｇ
イソチアゾロン  ０．３１ｇ
６−５  臭素酸ナトリウム  ０．１０ｇ、ｐＨ４．５の緩衝剤  １９．５９ｇ
イソチアゾロン  ０．３１ｇ
【００３２】
全ての試料は、１．５％のイソチアゾロンと、１％、０．５％、又は０．２５％の臭素酸ナトリウムを含む。試料６−１、６−２及び６−３（比較例）は緩衝剤で調整しなかった。試料に蓋をし、振盪し、５５℃で４週間保存した。保存後、試料を、残存イソチアゾロン及び生成臭素化イソチアゾロンについて、ＵＶ検出のＨＰＬＣによって分析した。臭素化イソチアゾロンの量は、実施例５で説明したようにピーク面積で報告する。これらの結果は以下の通りである。
【００３３】
0003853410.tif 000006
【００３４】
これらのデータは、試料の緩衝剤処理が、臭素酸塩安定剤の種々の濃度で、臭素化イソチアゾロンの生成の減少に有効であることを示している。