[发明专利]在3－异噻唑酮配制剂中防止沉淀的方法

说明书

本发明涉及防止在3-异噻唑酮(3-isothiazolone)溶液中形成沉淀。

3-异噻唑酮化合物(以下称为“活性成分”或AI)是一种非常重要的杀菌剂。已有几种实现了商品化，并且被广泛地用来抑制细菌、真菌和藻类的生长。其中最重要的异噻唑酮是2-甲基-异噻唑酮(“MI”)，5-氯-2-甲基-3-异噻唑酮(“CMI”)，尤其它们的混合物。重量比为3∶1的CMI和MI的混合物已广泛地用在全世界的各种商业应用中。CMI的性质不稳定，人们对其稳定性进行了许多的研究，在无稳定剂存在时，含CMI的杀菌剂因CMI分解而逐渐失去杀菌效力。

U.S 3,870,795记载了一种通过添加金属亚硝酸盐或硝酸盐来防止含25wt％异噻唑酮的3-异噻唑酮浓缩物发生化学分解的稳定方法。目前，大多数的异噻唑酮商业产品都用金属硝酸盐来进行稳定化，通常采用硝酸镁。典型的产品可以含1～20wt％的异噻唑酮以及相似含量的硝酸盐。

铜盐(Cu²⁺)也是一种众所周知的异噻唑酮的稳定剂，常与硝酸镁组合在一起使用。通常按1∶10的铜盐∶AI比例来使用，因为对于有效的稳定化作用只需要用少量的铜离子即可。异噻唑酮商业产品已知含有1.5wt％的异噻唑酮，1.7wt％的硝酸镁和0.15wt％(即1500ppm)的硝酸铜。一些产品含有相当低水平的铜离子：Rohm and Haas公司的产品KATHON WTA(KATHON是Rohm and Haas公司的一种注册商标)含1.5wt％的异噻唑酮，1.7wt％的硝酸镁以及仅仅0.015～0.02wt％(150-200ppm)的硝酸铜。

虽然采用硝酸镁和/或铜盐作为稳定剂能使异噻唑酮产品在相当长的时间里保持其杀菌活性，但其它形式的分解作用(其并不显著地影响组合物中AI含量水平)却能引起问题。问题之一是储存期间配制剂中有时有沉淀生成。异噻唑酮分解产生的沉淀的量非常少，以致于产品的效力几乎不受影响。然而，沉淀的存在导致产品具有不受产品用户喜欢的不良外观。显然，从商业的角度来看，最好是不产生沉淀的产品。

JP 02-304005公开了含0.1～15wt％异噻唑酮和1～500ppm的铜离子以及非离子型表面活性剂和有机溶剂的组合物：组合物中不含硝酸盐。这些组合物是为了稳定聚合物的水分散液而设计的，金属盐的存在将导致“盐干扰(salt shock)”问题。本文所提到的用硝酸盐作为稳定剂时产生沉淀的问题是异噻唑酮的一般性分解的结果，而与以上所讨论的不同。

我们发现，向含有异噻唑酮的配制剂中添加极低水平的铜离子能基本上减少或防止储存期间不良外观沉淀物的生成。因此，本发明一方面提供了一种组合物，它包括：a)0.1～20wt％的3-异噻唑酮；b)0.1～25wt％的金属硝酸盐；c)0.1～100ppm的铜(Cu²⁺)离子；d)一种溶剂。

另一方面，本发明提供了一种减少或防止在含0.1～20wt％的3-异噻唑酮和0.1～25wt％金属硝酸盐的配制剂中产生沉淀的方法，包括向其中掺入1～100ppm的Cu²⁺离子，本发明的另一方面包括使用Cu²⁺来减少或防止在这样一种配制剂中产生沉淀。

Cu²⁺离子优选采用诸如硝酸铜之类的无机铜盐形式，尽管其它象硫酸铜之类的盐也可以使用。优选的Cu²⁺离子的用量是1～10ppm，更优选是1～5ppm.可以添加较大量的Cu²⁺，但这并没有必要而只是增加费用。

这种组合物中典型的3-异噻唑酮水平为1～15wt％，硝酸盐的水平为1～19wt％。一种优选的配制剂包括12～16wt％的3-异噻唑酮，12～25wt％的硝酸镁和1～5ppm的Cu²⁺离子。

金属硝酸盐优选为硝酸镁，而优选的3-异噻唑酮是一种比例为3∶1的5-氯-2-甲基-3-异噻唑酮和2-甲基-3-异噻唑酮的混合物。其它可能的3-异噻唑酮是4，5-二氯-2-甲基-3-异噻唑酮，2-正辛基-3-异噻唑酮和4，5-二氯-2-辛基-3-异噻唑酮。

优选的溶剂是水或某些有机溶剂。有机溶剂的例子包括多元醇(如乙二醇)或醇类。某些脂肪族或芳香族烃类也可以使用。优选的有机溶剂是封端的多元醇。