ПРЕПАРАТИВНАЯ ФОРМА ДЕЗИНФЕКТАНТА, ПРИГОДНАЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
PREPARATIVE FORM OF DISINFECTANT SUITABLE FOR APPLICATION AT LOW TEMPERATURE

Предпосылки создания изобретения
Часто требуется применение жидких препаративных форм, содержащих биоциды. В некоторых ситуациях требуется применение таких жидких препаративных форм при низкой температуре, и при этом требуется, чтобы жидкая препаративная форма сохраняла свою текучесть. Это означает, что при температуре, при которой требуется применять препаративную форму, необходимо, чтобы препаративная форма оставалось в незамороженном состоянии и чтобы препаративная форма имела столь низкую вязкость, чтобы ее можно было переливать или перекачивать из одного контейнера в другой. В некоторых случаях требуется также, чтобы препаративная форма обладала одной или несколькими из следующих характеристик: сохраняла химическую стабильность в течение приемлемого периода времени, не подвергаясь нежелательным химическим реакциям, таким, например, как расщепление биоцида; имела относительно высокую температуру вспышки; обладала относительно низкой токсичностью для человека; и имела относительно высокую концентрацию биоцида.
В US 5496858 описан водный концентрат дезинфектанта, который содержит альдегид, спирт с ограниченной способностью смешиваться с водой и предпочтительно неионогенное поверхностно-активное вещество. Существует необходимость в создании препаративных форм с улучшенной текучестью при низкой температуре.
Краткое изложение сущности изобретения
Первым объектом настоящего изобретения является композиция дезинфектанта, содержащая
(а) биоцид в количестве от 15 до 40 мас. % в пересчете на массу композиции,
(б) воду в количестве от 15 до 40 мас. % в пересчете на массу композиции и
(в) растворитель в количестве от 20 до 70 мас. % в пересчете на массу композиции,
где растворитель содержит один или несколько простых гликолевых эфиров, которые имеют структуру (I)
1
2
1
2
1
4
в которой n имеет значение, равное или превышающее 1; в которой n имеет значение менее 6; в которой R и R независимо друг от друга обозначают H или C-Cалкил; при этом если n обозначает 1, то по меньшей мере один из R и R не обозначает H; в которой каждое звено -Z- обозначает
3
4
где в каждом звене -Z- R и R каждый независимо друг от друга обозначает водород или метил;
3
4
где в каждом звене -Z- R и R оба не обозначают метил; и
3
4
3
4
в которой массовое соотношение всех звеньев в растворителе, в которых R и R обозначают водород, и всех звеньев -Z- в растворителе, в которых один из R и R обозначает метил, составляет 0,66:1 или менее.
Подробное описание изобретения
В контексте настоящего описания «алкил» обозначает насыщенный углеводород, который может быть линейным, разветвленным, циклическим или представлять собой их комбинацию.
В контексте настоящего описания «температура вспышки» представляет собой температуру вспышки, измеренную следующим образом. Температуру вспышки в диапазоне от 25°C до 70°C измеряют с помощью анализатора температуры вспышки в закрытом тигле по Абелю-Пенски согласно DIN 51755, а температуру вспышки, превышающую 70°C, оценивают в открытом тигле по методу Кливленда.
В контексте настоящего описания фраза «соотношение, равное X:1 или менее» означает соотношение, имеющее значение Y:1, в котором величина Y меньше или равна величине X. Если не указано иное, то под понятие подпадает вариант, когда величина Y равна нулю.
В контексте настоящего описания понятие «микробицид», «биоцид», «консервант» или «антимикробное соединение» относится к соединению, которое можно применять для уничтожения, ингибирования роста или контроля роста микроорганизмов. К биоцидам относятся бактерициды, фунгициды и альгициды. Под понятие «микроорганизм» подпадают, например, грибы (такие, как дрожжи и плесень), бактерии и водоросли.
В контексте настоящего описания понятие «простой гликолевый эфир» относится в соединению, которое имеет структуру (I):
1
2
1
2
1
4
в которой n имеет значение, равное или превышающее 1; в которой n имеет значение менее 6; в которой R и R независимо друг от друга обозначают H или C-Cалкил; при этом если n обозначает 1, то по меньшей мере один из R и R не обозначает H; в которой каждое звено -Z- обозначает
3
4
3
4
где в каждом звене -Z- независимо друг от друга R и R каждый независимо друг от друга обозначает водород или метил; и где в каждом звене -Z- R и R оба не обозначают метил.
3
4
3
4
В контексте настоящего описания звено «Z1» обозначает звено -Z-, в котором R и R оба обозначают водород, а звено «Z2» обозначает звено -Z-, в котором либо R, либо R обозначает метил.
В контексте настоящего описания понятие «част./млн» обозначает массовые части на миллион.
В контексте настоящего описания, если указывается, что композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит «небольшое количество или не содержит совсем» некоторого ингредиента, то это означает, что либо указанный ингредиент отсутствует в композиции, либо если некоторое количество ингредиента присутствует, то указанный ингредиент присутствует в количестве 100 част./млн или менее в пересчете на массу композиции.
Композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит один или несколько биоцидов. Некоторыми приемлемыми биоцидами являются, например, альдегиды, бромнитросоединения и изотиазолоны. К конкретным бромнитросоединениям относятся, например, дибромнитрилопропионамид («ДБНПА») и 2-бром-2-нитропропан-1,3-диол («бронопол»).
В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько биоцидов, представляющий(их) собой альдегид. В некоторых вариантах осуществления изобретения биоцид представляет собой одно или несколько соединений, таких, например, как формальдегид, или янтарный диальдегид, или глутаровый альдегид. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют глутаровый альдегид. В некоторых вариантах осуществления изобретения ни одно из соединений в композиции не представляет собой биоцид, отличный от глутарового альдегида.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит один или несколько биоцидов, представляющий(их) собой альдегид, и содержит также один или несколько биоцидов, который(ые) не представляют собой альдегид. Приемлемыми биоцидами, которые не представляет собой альдегиды, являются, например, ДБНПА, бронопол, биоциды, представляющие собой производные четвертичного аммония (включая, например, алкилдиметилбензиламмонийхлориды, диалкилдиметиламмонийхлориды, тетракисгидроксиметилфосфонийсульфат, трибутилтетрадецилфосфонийхлорид и другие четвертичные биоциды), другие биоциды, которые совместимы с биоцидами на основе альдегидов, и их смеси. Можно применять также смеси биоцидов.
В композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, биоцид присутствует в количестве от 15 до 40 мас. % в пересчете на массу композиции. Предпочтительно биоцид присутствует в количестве 30 мас. % или менее в пересчете на массу композиции.
Композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит один или несколько растворителей. В контексте настоящего описания растворитель представляет собой соединение, отличное от воды, и является жидким при 25°C и давлении в одну атмосферу. Некоторые приемлемые растворители содержат один или несколько атомов кислорода на молекулу.
Растворитель в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, содержит один или несколько простых гликолевых эфиров. Простой гликолевый эфир может содержать молекулы, в которых каждое звено -Z- представляет собой звено Z1; молекулы, в которых каждое звено -Z- представляет собой звено Z2; молекулы, которые содержат как одно или несколько звеньев Z1, так и одно или несколько звеньев Z2; и их смеси. Если рассматривать растворитель в целом, то в нем массовое соотношение всех звеньев Z1 и всех звеньев Z2 составляет 0,66:1 или менее.
3
4
3
4
В некоторых вариантах осуществления изобретения растворитель в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, содержит один или несколько простых гликолевых эфиров (они обозначены в настоящем описании как «GEA»), который(ые) имеет(ют) структуру (I), в которой в каждом звене -Z-R и R оба не обозначают водород. В некоторых GEA каждое звено -Z- является таким же, как и каждое другое звено -Z- в этой молекуле. В некоторых GEA в одном или нескольких звеньях -Z- R обозначает метил, а в одном или нескольких звеньях -Z- R обозначает метил.
В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько GEA, в которых n обозначает 2 или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько GEA, в которых n обозначает 2 или 3. В некоторых вариантах осуществления изобретения в каждом GEA в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, n обозначает 2 или 3. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько GEA, в которых n обозначает 2. В некоторых вариантах осуществления изобретения в каждом GEA в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, n обозначает 2.
Конкретными приемлемыми GEA являются, например, дипропиленгликоль, простой монометиловый эфир дипропиленгликоля, простой метиловый эфир пропиленгликоля, простой монометиловый эфир трипропиленгликоля, простой н-пропиловый эфир пропиленгликоля, простой н-пропиловый эфир дипропиленгликоля, простой н-бутиловый эфир дипропиленгликоля, простой н-бутиловый эфир пропиленгликоля, простой диметиловый эфир дипропиленгликоля и их смеси.
В некоторых вариантах осуществления изобретения растворитель в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, содержит один или несколько GEA, в которых n обозначает 2 или 3, а также содержит один или несколько GEA, в которых n обозначает 1. В некоторых из таких вариантов осуществления изобретения растворитель содержит простой монометиловый эфир дипропиленгликоля и простой метиловый эфир пропиленгликоля.
3
4
В некоторых вариантах осуществления изобретения каждый простой гликолевый эфир в композиции представляет собой GEA. В других вариантах осуществления изобретения растворитель содержит один или несколько простых гликолевых эфиров, отличных от GEA. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения растворитель содержит помимо одного или нескольких GEA также один или несколько «GEB», которые в контексте настоящего описания обозначают простой гликолевый эфир структуры (I), где в каждой структуре -Z- как R, так и R обозначает водород. К некоторым приемлемым GEB относятся, например, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, диглимы и их смеси. Диглимы представляют собой простые диалкиловые эфиры диэтиленгликоля, в которых алкильные группы содержат от 1 до 4 атомов углерода.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых присутствует GEB, соотношение суммы масс всех GEB-соединений и суммы масс всех GEA-соединений составляет 0,66:1 или менее.
В контексте настоящего описания считается, что GEA-соединения, как правило, обладают более низкой токсичностью для человека, чем GEB-соединения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько простых гликолевых эфиров, представляющих собой «GEAB», которые в контексте настоящего описания обозначают простой гликолевый эфир, имеющий структуру (I), в которой по меньшей мере одно звено -Z- представляет собой звено Z1 и в этой же молекуле по меньшей мере одно звено -Z- представляет собой звено Z2. В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых применяют GEAB, массовое соотношение всех звеньев Z1 в молекуле GEAB и всех звеньев Z2 в этой же молекуле составляет 0,66:1 или менее.
Можно применять смеси приемлемых простых гликолевых эфиров.
В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько простых гликолевых эфиров, являющихся водорастворимыми. В контексте настоящего описания считается, что соединение является водорастворимым, если количество этого соединения, которое может раствориться в 100 г воды при 25°C, составляет 5 г или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько простых гликолевых эфиров, которые обладают высокой водорастворимостью. В контексте настоящего описания считается, что соединение обладает высокой водорастворимостью, если количество этого соединения, которое может раствориться в 100 г воды при 25°C, составляет 50 г или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько обладающих высокой водорастворимостью простых гликолевых эфиров, которые смешиваются с водой во всех пропорциях. В некоторых вариантах осуществления изобретения весь применяемый растворитель является растворимым в воде. В некоторых вариантах осуществления изобретения каждый ингредиент в растворителе является водорастворимым. В некоторых вариантах осуществления изобретения весь применяемый растворитель обладает высокой растворимостью в воде. В некоторых вариантах осуществления изобретения каждый ингредиент в растворителе обладает высокой растворимостью в воде.
В композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, растворитель присутствует в количестве от 20 до 70 мас. % в пересчете на массу композиции. В некоторых вариантах осуществления изобретения растворитель в пересчете на массу композиции присутствует в количестве 35 мас. % или более или 45 мас. % или более. В некоторых независимых вариантах осуществления изобретения растворитель в пересчете на массу композиции присутствует в количестве 65 мас. % или менее.
В контексте настоящего описания низший диол ((низш.)диол) представляет собой соединение, имеющее структуру (III):
11
12
13
14
15
13
11
12
13
14
15
11
12
13
14
15
в которой n обозначает 0, 1 или 2; R, R, R, R, R каждый независимо друг от друга обозначает водород или любую одновалентную группу. Если n обозначает 2, то две R-группы могут быть одинаковыми или различными. Соединение, представленное в настоящем описании, является (низш.)диолом, если оно имеет структуру (III), вне зависимости от природы R, R, R, R и R. В контексте настоящего описания алкил-(низш.)диол представляет собой (низш.)диол, в котором R, R, R, R, R каждый независимо друг от друга обозначает водород или любую одновалентную алкильную группу.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит небольшое количество алкил-(низш.)диола или не содержит его совсем. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, не содержит алкил(низш.)диол. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит небольшое количество (низш.)диола или не содержит его совсем. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, не содержит (низш.)диол.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, не содержит поверхностно-активное вещество. В других вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит одно или несколько поверхностно-активных веществ. Приемлемые поверхностно-активные вещества могут быть неионогенным, анионогенными, катионогенными, амфотерными или представлять собой их смеси.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит небольшое количество буфера или не содержит его совсем. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, не содержит буфер. В некоторых независимых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит небольшое количество органических солей лития или не содержит их совсем. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, не содержит органические соли лития.
В некоторых вариантах осуществления изобретения температура вспышки композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, равна или превышает температуру вспышки ацетона. В некоторых независимых вариантах осуществления изобретения температура вспышки композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, составляет 55°C или выше.
В некоторых вариантах осуществления изобретения каждый ингредиент растворителя, применяемого в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, имеет температуру вспышки 55°C или выше.
1
3
В некоторых других вариантах осуществления изобретения один или несколько ингредиентов растворителя, который(ые) применяют в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, имеет(ют) температуру вспышки ниже 55°C. В таких вариантах осуществления изобретения, если требуется, чтобы композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, имела температуру вспышки 55°C или выше, то подразумевается, что характеристики и количество каждого ингредиента с температурой вспышки ниже 55°C выбирают так, чтобы вся композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, имела температуру вспышки 55°C или выше. Примерами некоторых приемлемых ингредиентов, температура вспышки которых ниже 55°C, являются C-Cалкильные спирты, такие, например, как изопропанол. Другими примерами являются, в частности, гликоли или простые гликолевые эфиры, температура вспышки которых ниже 55°C, включая, например, простой метиловый, эфир пропиленгликоля.
В некоторых вариантах осуществления изобретения не применяют изопропанол. В некоторых вариантах осуществления изобретения не применяют спирт с температурой вспышки ниже 55°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения спирт не применяют.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит одну или несколько растворимых солей. В контексте настоящего описания соль рассматривается как растворимая, если можно растворить 2 г или более этой соли при 25°C в 100 г тест-композиции, состоящей из равных массовых частей биоцида и воды. Биоцид, применяемый в тест-композиции, выбирают из тех же биоцидов, которые можно применять в композиции дезинфектантов. В случае некоторых приемлемых солей в тест-композиции можно растворить 10 г или более такой соли.
Приемлемыми растворимыми солями являются, например, растворимые соли, которые содержат катион щелочного металла или щелочноземельного металла. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют одну или несколько растворимых солей, которые содержат катион натрия, калия, магния или кальция.
Приемлемыми растворимыми солями являются, например, растворимые соли, которые содержат анион галогенида, ацетата или нитрата. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют одну или несколько растворимых солей, которые содержат анион хлорида или ацетата.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых применяют одну или несколько растворимых солей, растворимую(ые) соль или соли можно смешивать с другими ингредиентами композиции с помощью любого метода. Когда растворимую соль сначала смешивают с одним или несколькими другими ингредиентами композиции, то в контексте настоящего описания под формой соли, в которой ее добавляют в композицию, понимают форму соли, в которой она находится непосредственно перед смешением.
В некоторых вариантах осуществления в композицию добавляют одну или несколько растворимых солей в форме гидратированной соли. В некоторых вариантах осуществления в композицию добавляют одну или несколько растворимых солей в форме безводной соли. В некоторых вариантах осуществления изобретения каждую растворимую соль, которую добавляют в композицию, добавляют в форме безводной соли.
Можно применять также смеси пригодных растворимых солей. В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых присутствует одна или несколько растворимых солей, количество растворимой соли выбирают так, чтобы массовое соотношение всех растворимых солей и всех растворителей составляло от 0,01:1 до 10:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение всех растворимых солей и всех растворителей составляет 0,1:1 или более, предпочтительно 0,2:1 или более. В некоторых независимых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение всех растворимых солей и всех растворителей составляет 3:1 или менее, предпочтительно 1:1 или менее.
В некоторых вариантах осуществления изобретения суммарная масса всех растворимых солей плюс суммарная масса всех растворителей составляет от 21 до 69 мас. % в пересчете на массу композиции.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит небольшое количество нерастворимой соли или не содержит ее совсем. В некоторых вариантах осуществления изобретения каждая соль, присутствующая в композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, представляет собой растворимую соль. В некоторых вариантах осуществления изобретения в композиции содержится небольшое количество растворимой соли или она отсутствует.
Композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять различными путями для разнообразных целей. Например, композицию, предлагаемую в настоящем изобретении, можно хранить и применять в виде концентрата, который можно добавлять в воду с получением водного раствора, обладающего биоцидными свойствами. Воду с биоцидными свойствами можно применять, например, в ситуациях, в которых воду приводят в контакт с металлом (например, в случае трубопроводов или резервуаров), поскольку вода, не обладающая биоцидными свойствами, может приводить к индукции, связанной с микроорганизмами коррозии металла. Например, добычу нефти из-под земли иногда повышают заводнением, а трубопроводы, резервуары и т.д., которые имеют контакт с водой, подвержены индуцируемой микроорганизмами коррозии. Многие месторождения нефти находятся в регионах, в которых зимние температуры являются относительно низкими. Несмотря на низкие температуры, требуется хранить биоцидный концентрат вне помещений и затем переливать его в более крупный контейнер и осуществлять некоторые или все 5 указанные операции вне помещений при относительно низких температурах.
Примеры
В приведенных ниже примерах используют следующие сокращения.
Антимикробное средство Ucarcide™ 50
50 мас. % ГА и 50 мас. % воды в пересчете на массу биоцида Ucarcide™ 50
Антимикробное средство Ucarcide™ 42
42,5 мас. % ГА, 7,5 мас. % алкилдиметилбензиламмонийхлорида и 58 мас. % воды в пересчете на массу биоцида Ucarcide™ 42
Безводн.
Безводная форма соли
BDGA
Растворитель Dowanol™ BDGA (бутилдиэтиленгликольацетат)
DE
Растворитель Dowanol™ DE (простой монометиловый эфир диэтиленгликоля)
ДЭГ
Диэтиленгликоль
Диглим
Простой диметиловый эфир диэтиленгликоля
DM
Растворитель Dowanol™ DM (простой монометиловый эфир диэтиленгликоля)
DMM
Растворитель Proglyde™ DMM (простой диметиловый эфир дипропиленгликоля)
дпг
Дипропиленгликоль
DPM
Растворитель Dowanol™ DPM (простой монометиловый эфир дипропиленгликоля)
EPh
Растворитель Dowanol™ Eph (простой фениловый эфир этиленгликоля)
ГА
Глутаровый альдегид
i-PrOH
Изопропанол
KOAc
Ацетат калия
МПЭГ350
Простой метиловый эфир HO-(СН<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>O)<sub>7</sub>-H
ПГ
Пропиленгликоль
PGDA
Растворитель Dowanol™ PGDA (пропиленгликольдиацетат)
PM
Растворитель Dowanol™ РМ (простой метиловый эфир пропиленгликоля)
PnB
Растворитель Dowanol™ PnB (простой н-бутиловый эфир пропиленгликоля)
PnP
Растворитель Dowanol™ PnP (простой н-пропиловый эфир пропиленгликоля)
TMG
Растворитель Dowanol™ ТМ (триметиленгликоль)
Сравнительные примеры C1-C8
Приготавливали перечисленные ниже композиции, применяемые в сравнительных примерах, которые представлены в таблице 1A. Количества представляет собой част./млн. «Рассч. % ГА» обозначает рассчитанный мас. %  ГА в пересчете на общую массу композиции.
Таблица 1A:
Композиции, представленные в сравнительных примерах C1-C8
Ингредиент
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
ПГ
40
38
60
TMG
40
60
Ацетон
62
40
биоцид Ucarcide™50
60
60
40
40
48
ГА
50
30
Вода
52
50
30
Всего
100
100
100
100
100
100
100
100
Рассч. % ГА
30
30
31
20
20
24
50
30
Таблица 1Б:
Вязкость композиций, представленных в сравнительных примерах C1-C8
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Вязкость<sup>(2)</sup>
40°C
4,8
3,7
<sub>-</sub>(3)
8,1
5,4
1,4
5,2
1,5
20°C
11,4
8,2
<sub>-</sub>(3)
18,7
13,7
2,9
18,7
2,9
0°C
31,0
22,1
<sub>-</sub>(3)
53,0
40,7
6,3
82,1
6,6
-25°C
175
135,2
<sub>-</sub>(3)
345,7
307,9
fr<sup>(5)</sup>
fr<sup>(5)</sup>
26,9
-30°C
417,3
357,8
<sub>-</sub>(3)
н.и.<sup>(4)</sup>
950,1
<sub>-</sub>(3)
<sub>-</sub>(3)
60,85
-42°C
919,2
795,2
<sub>-</sub>(3)
<sub>-</sub>(3)
н.и.<sup>(4)</sup>
<sub>-</sub>(3)
<sub>-</sub>(3)
н.и.<sup>(4)</sup>
Примечание (2): кинематическая вязкость, мм<sup>2</sup>/с, оцененная с помощью вискозиметра, модель SVM 3000 фирмы Anton Paar, Стабингер.
Примечание (3): тест не осуществляли
Примечание (4): не поддается измерению при K=25,9
Примечание (5): композиция находится в замороженном состоянии
Таблица 1B:
Измеренный % ГА в композициях, представленных в сравнительных примерах C1-C8
C1
C2
C3
C4
C5
V6
C7
C8
% ГА<sup>(6)</sup>
Начальный
-<sup>(3)</sup>
31,0
32,0
-<sup>(3)</sup>
-<sup>(3)</sup>
-<sup>(3)</sup>
-<sup>(3)</sup>
-<sup>(3)</sup>
После выдерживания в течение 1 дня при 23°C
29,4
27,5
-<sup>(3)</sup>
21,8
21,9
-<sup>(3)</sup>
-<sup>(3)</sup>
После выдерживания в течение 7 дней при 23°C
27,6
26,0
28,4
21,0
20,1
21,4
51,5<sup>(7)</sup>
32,5
После выдерживания в течение 7 дней при 40°C
-<sup>(3)</sup>
9,9
11,4
-<sup>(3)</sup>
-<sup>(3)</sup>
20,9
46,1
-<sup>(3)</sup>
Примечание (6): мас. % ГА в пересчете на массу композиций, измерения проведены методом газовой хроматографии
Примечание (7): среднее значение по двум дублирующим измерениям
Композиции, представленные в каждом из сравнительных примеров, имеют один или несколько следующих недостатков: неприемлемое расщепление ГА в процессе хранения; слишком высокая вязкость при низких температурах; слишком высокая температура вспышки или относительно высокий уровень токсичности для человека (из-за высокого содержания растворителя, представляющего собой GEB).
Сравнительные примеры С9, C10 и С12 и примеры «рабочих» (композиции, разработанные при создании изобретения) композиций 11 и 13
Приготавливали представленные ниже композиции. Оценивали внешний вид композиций. Некоторые композиции были прозрачными, что свидетельствует о растворении всех ингредиентов композиции в указанной композиции. Проценты представляют собой массовые проценты, которые даны в пересчете на массу композиции.
Таблица 2A:
Композиции и фазовое состояние
Ингредиент
C9
C10
11
C12
13
Биоцид Ucarcide™ 50
100
70
70
70
70
Растворитель, 30%
Нет
BDGA
DPM
PDGA
DMM
Рассчитанный % ГА
50
35
35
35
35
Внешний вид
прозрачный
прозрачный
прозрачный
прозрачный
прозрачный
Измеренные методом газовой хроматографии величины мас. % ГА представлены ниже (оценку композиции, представленной в сравнительном примере C14, не осуществляли).
Таблица 2Б:
% ГА
Измеренный % ГА
С9
C10
11
C12
13
После выдерживания в течение 12 дней при 23°C
50,8
34,9
35,1
35,7
35,7
После выдерживания в течение 9 дней при 40°C
50,8
35,4
34,9
35,3
35,7
После выдерживания в течение 68 дней при 40°C
50,1
32,2
34,1
35,1
34,0
Исследовали также другие характеристики. Определена наиболее высокая температура, при которой образуются видимые твердые частицы. Наиболее высокую температуру, при которой уже оказывалось невозможно обычным путем сливать образец, обозначали как «точка потери текучести, определенная по методу DOW». Кинематическую вязкость оценивали согласно методу, представленному в примере 1. Динамическую вязкость оценивали с использованием такого же устройства, которое применяли для определения кинетической вязкости, результаты выражали в миллипаскалях·с (мПа·с), где 1 мПа·с эквивалентен 1 сантипуазу.
Таблица 2В:
Дополнительные характеристики
С9
C10
11
С12
13
Образование твердых частиц
-23°C
-26°C
-51°C
-23°C
-51°C
Точка потери текучести, определенная по методу DOW
-47°C
-47°C
Кинематическая вязкость при -20°C, мм<sup>2</sup>/с
1000,2
461,5
Динамическая вязкость при -30°C, при 10 об/мин, мПа
5000
900
Динамическая вязкость при -40°C, при 10 об/мин, мПа
8000
4000
Во всех композициях, представленных в сравнительных примерах С9, C10 и С12, образование твердых частиц происходило при температурах, существенно превышающих -40°C, в то время как композиции, представленные в примерах 11 и 13, сохраняли текучесть при -40°C.
Примеры 16-24
Препаративные формы приготавливали и оценивали согласно описанному ниже методу. Количества выражены в виде массовых процентов в пересчете на массу композиции. Температуру вспышки определяли с помощью анализатора температуры вспышки в закрытом тигле по Абелю-Пенски согласно DIN 51755. Начальная температура составляла 25°C; образец не перемешивали; температуру повышали со скоростью 1°C/мин; начиная с 30°C; оценку образца осуществляли через каждый 1°C. Температуру вспышки, превышающую 70°C, оценивали в открытом тигле по методу Кливленда.
Таблица 3A:
Препаративные формы и температуры вспышки для композиций из примеров 16-24
Номер примера
Ингредиент
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Биоцид Ucarcide™ 50
48
48
48
48
48
48
48
48
48
РМ (%)
15
12,5
10
7,5
5
42
32
0
52
DPM (%)
37
39,5
42
44,5
47
10
20
52
0
Температура вспышки
hi<sup>(8)</sup>
hi<sup>(8)</sup>
hi<sup>(8)</sup>
hi<sup>(8)</sup>
hi<sup>(8)</sup>
55°C
57°C
hi<sup>(8)</sup>
50°C
Примечание (8): выше 99°C
Вязкость оценивали с помощью вискозиметра Брукфилда, модель DV-II, веретено номер 1, при комнатной температуре (от 18 до 22°C). Скорость вращения составляла 6 или 12 оборотов в мин, ее выбирали с таким расчетом, чтобы величина крутящего момента поддерживалась на уровне, находящемся примерно в середине диапазона. Веретено и образец охлаждали до температуры, при которой производили измерения. Представленные ниже результаты выражены в миллипаскалях·с (мПа·с).
Таблица 3Б:
Результаты оценки вязкости
Вязкость, измеренная с помощью вискозиметра Брукфилда (мПа·с)
Пример №
10°C
0°C
-10°C
-20°C
-30°C
-40°C
21
20
39
84
218
378
1548
22
25
55
108
284
613
2172
23
36
117
117
344
1750
2995
24
19
55
120
245
350
1250
Примеры 25-36
Каждую композицию приготавливали в виде образца массой 10 г и выдерживали в течение ночи в небольшом контейнере в морозильной камере при температуре от -28 до -30°C. Затем каждый образец переворачивали вверх дном для оценки текучести. В каждом случае текучесть оценивали согласно следующей шкале: замороженное состояние (твердое); слишком медленное течение (композиция выглядит жидкой, но течет слишком медленно для того, чтобы ее можно было применять на практике); приемлемое течение (композиция течет достаточно быстро); быстрое течение (композиция течет быстрее, чем «приемлемая» композиция). Проценты представляют собой массовые проценты в пересчете на массу композиции. «Пр.» обозначает пример; сравнительные примеры обозначены номерами, начинающимися с буквы «C».
Таблица 4:
Результаты тестов по визуальной оценке текучести
Пр.
Биоцид Ucarcide™ 50, %
Растворитель 1
Растворитель 1, %
Растворитель 2
Растворитель 2, %
Течение
25
48
DPM
52
Приемлемое
26
48
PnB
52
Замороженное состояние
27
48
PnP
52
Замороженное состояние
28
48
PM
25
PnP
26
Быстрое
С29
66,66
МПЭГ350
33,33
Слишком медленное
30
48
PM
28
МПЭГ350
24
Слишком медленное
31
48
PM
42
DPM
Приемлемое
C32
48
DE
52
Слишком медленное
C33
48
DM
52
Быстрое
34
40
PM
42
DPM
18
Быстрое
35
40
PM
42
DM
18
Быстрое
36
40
PM
42
МПЭГ350
18
Слишком медленное
Примеры 37-43
Препаративные формы приготавливали и оценивали их согласно описанному ниже методу. Каждую из представленных ниже в таблице 5 композиций перемешивали и помещали в 1,2-миллилитровую пробирку и встряхивали. Добавляли примерно 1 мг порошкообразного сульфида меди в качестве агента нуклеации. Образцы выдерживали при -50°C в течение по меньшей мере 24 ч. Затем образцы визуально обследовали для выявления разделения фаз. Для оценки каждой из указанных препаративных форм приготавливали и тестировали по 5 повторностей каждого образца. Образцы, состав которых представлен ниже в таблице, оказались стабильными, это означает, что в каждом из указанных образцов не было выявлено разделения фаз.
Проценты представляют собой массовые проценты в пересчете на массу препаративной формы.
Таблица 5:
Препаративные формы, обладающие стабильностью при -50°C
Пример
Добавка 1
Добавка 2
Соотношение<sup>(9)</sup>
Добавка, %<sup>(10)</sup>
% Ucarcide™ 42
37
CaCl<sub>2</sub> безводн.
DPM
0,47:1
34,5
65,5
38
CaCl<sub>2</sub> безводн.
DPM
0,24:1
39,4
60,6
39
CaCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
DPM
0,36:1
44,8
55,2
40
PM
Нет
-
45,0
55,0
41
CaCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
DPM
0,72:1
48,7
51,3
42
DMM
Нет
-
54,9
45,1
43
DPM
Нет
-
57,3
42,7
Примечание (9): массовое соотношение добавки 1 и добавки 2
Примечание (10): величина суммы масс добавки 1 и добавки 2 в пересчете на массу препаративной формы
Примеры 44-54
Образцы приготавливали и оценивали согласно методу, описанному в примерах 37-43 за исключением того, что температура, при которой осуществляли тестирование, составляла -45°C и вместо антимикробного средства Ucarcide™ 42 применяли смесь равных массовых частей глутарового альдегида и воды (ниже в таблице 6 она обозначена как «Glut50»). Все представленные препаративные формы оказались стабильными при -45°C.
Таблица 6:
Препаративные формы, обладающие стабильностью при -45°C
Пример
Добавка 1
Добавка 2
Соотношение<sup>(9)</sup>
Добавка, %<sup>(10)</sup>
% Glut50
44
CaCl<sub>2</sub> безводн.
DMM
0,49:1
33,7
66,3
45
CaCl<sub>2</sub> безводн.
DPM
0,47:1
34,7
65,4
46
PM
-
-
38,6
61,4
47
СаС<sub>2</sub> безводн.
DMM
0,24:1
38,6
61,4
48
СаС1<sub>2</sub> безводн.
DPM
0,24:1
40,0
60,0
49
CaCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
DMM
0,75:1
40,6
59,4
50
CaCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
DPM
0,72:1
41,9
58,1
51
CaCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
DMM
0,38:1
43,5
56,5
52
CaCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
DPM
0,36:1
45,0
55,0
53
DMM
-
-
48,3
51,7
54
DPM
-
-
50,5
49,5
Примеры 55-56, C57-C58 и 59-71
Образцы перемешивали и затем охлаждали до -50°C. Образцы, которые оставались прозрачными, считали выдержавшими испытание (в таблице обозначены как «соответствует»), а те, в которых было обнаружено разделение фаз, считали не выдержавшими испытание (в таблице обозначены как «не соответствует»). Вязкость образцов, выдержавших испытание, оценивали с помощью теста с падающим шариком. С использованием идентичных флаконов по 7 г образца каждой препаративной формы помещали во флакон, на поверхность образца помещали металлический шарик диаметром 2,8 мм и фиксировали время достижения шариком нижней части образца (дна флакона). Диаметр флакона превышал диаметр шарика. «Glut50» имеет такое же значение, что и в примерах 44-54, выше. Проценты представляют собой массовые проценты в пересчете на массу препаративной формы.
Сравнительные примеры обозначены номером примера, начинающимся с буквы «C». Результаты представлены ниже.
Таблица 7:
Устойчивость к замерзанию и вязкость при -50°C
Пример №
% Glut50
% DPM
Тип добавки
% добавки
стабильность
Время падения (мин)
55
50,2
37,4
PnP
12,5
Не соответствует
56
50,0
25,1
PnP
25,0
Не соответствует
C57
49,8
37,6
i-PrOH
12,7
Не соответствует
C58
49,9
25,1
i-PrOH
25,0
Не соответствует
59
49,9
37,6
Eph
12,6
Не соответствует
60
49,9
25,0
Eph
25,0
Не соответствует
61
50,0
25,0
DMM
25,0
Соответствует
0,13
62
44,3
33,3
РМ
22,4
Соответствует
0,45
63
50,0
37,5
DMM
12,5
Соответствует
0,55
64
57,1
28,4
РМ
14,4
Соответствует
1,19
65
50,0
50,0
-
0
Соответствует
2,03
66
50,0
37,5
ДПГ
12,5
Соответствует
3,28
67
56,2
42,1
MgCl<sub>2</sub> безводн.
1,7
Соответствует
5,09
68
49,9
25,0
ДПГ
25,1
Соответствует
7,58
69
64,1
32,0
MgCl<sub>2</sub> безводн.
3,8
Соответствует
11
70
50,0
37,4
РМ
12,5
Соответствует
0,53
71
50,0
25,0
РМ
24,9
Соответствует
0,29
Примеры 72-76
Композиции, представленные в примерах, получали и тестировали согласно методам, описанным в примерах и сравнительных примерах 55-71.
Таблица 8:
Устойчивость к замерзанию и вязкость при -50°C
Пример №
% Glut50
% диглима
Тип добавки
% добавки
Стабильность
Время падения (мин)
72
50,0
50,0
-
0
Соответствует
0,0
73
64,1
32,1
MgCl<sub>2</sub> безводн.
3,9
Соответствует
1,6
74
56, 2
42,1
MgCl<sub>2</sub> безводн.
1,7
Соответствует
0,4
75
62,8
31,5
KOAc
5,7
Соответствует
1,4
76
55,7
41,8
KOAc
2,5
Соответствует
0,3
76А
50,0
47,5
KOAc
2,5
Соответствует
Примеры 77-81
Композиции, представленные в примерах, получали и тестировали согласно методам, описанным в примерах и сравнительных примерах 55-71.
Таблица 9:
Устойчивость к замерзанию и вязкость при -50°C
Пример №
% Glut50
% DMM
Тип добавки
% добавки
Стабильность
Время падения (мин)
77
50,1
49,9
-
0
Соответствует
0,1
78
63,0
31,4
KOAc
5,7
Соответствует
0,3
79
55,7
41,8
KOAc
2,5
Соответствует
0,1
80
64,1
32,0
MgCl<sub>2</sub> безводн.
3,9
Соответствует
4,0
81
56,2
42,1
MgCl<sub>2</sub> безводн.
1,7
Соответствует
0,2
Примеры 65, 72, 76, 80 и 82: Оценка вязкости с постоянной скоростью сдвига
-1
-1
Оценивали вязкость с постоянной скоростью сдвига образцов при -50°C с использованием реометра серии Ares в конфигурации с конусом и чашкой. Обнаружена небольшая зависимость или отсутствие зависимости вязкости от скорости сдвига в диапазоне от 10 с до 100 с, и установлено, что вязкость является более низкой, чем средняя вязкость в указанном диапазоне скоростей сдвига. Вязкость выражали в паскалях·секунду (Па·с), где 1 Па·с эквивалентен 1000 сантипуазам.
В примере 82 представлена композиция, представляющая собой 50 мас. % раствор, который содержит равные массовые части глутарового альдегида и воды; 43 мас. % диглима; 7 мас. % изопропилового спирта.
Таблица 10:
Результаты оценки вязкости с постоянной скоростью сдвига
Пример №
Температура
Вязкость (Па·с)
65
-50°C
200
72
-50°C
4
80
-50°C
200
65
-40°C
14,2
72
-40°C
0,5
76А
-40°C
0,89
82
-40°C
0,43