可用來保存木材的抗菌組合物的製作方法

2023-10-04 15:45:39

專利名稱：可用來保存木材的抗菌組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及可用來保存木材的生物殺傷劑的混合物，該混合物的活性高於單獨的抗菌化合物的活性。

背景技術：
使用至少兩種抗菌化合物的混合物可拓寬潛在的市場，減小使用濃度和成本，還可減少浪費。在一些情況下，由於市場上提供的抗菌化合物對某些種類的微生物(例如對一些抗菌化合物具有抗藥性的微生物)活性很差，即使使用高濃度，這些化合物也不能有效控制微生物。有時在特定的最終應用環境下使用不同抗菌化合物的混合物來全面控制微生物。例如，美國專利第5591760號揭示了4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮與包括3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯在內的許多其它生物殺傷劑的協同組合，但是該參考文獻並未提到本文權利要求所述的混合物。另外，需要有其它的對各種類型微生物具有高活性的抗菌化合物的混合物，以快速而長效地有效控制微生物。本發明所解決的問題是提供這種抗菌化合物的另外的混合物。


發明內容
本發明涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；和(b)戊唑醇銅(copper tebuconazole)。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；和(b)2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)烷基二甲基銨鹽合銅(copper alkyldimethylammonium salt)；和(b)8-羥基喹啉銅。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)烷基二甲基銨鹽合銅；和(b)2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)8-羥基喹啉銅；和(b)2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)8-羥基喹啉銅；和(b)3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)戊唑醇；(b)選自以下的殺微生物劑4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；8-羥基喹啉銅；2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；以及5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)丙環唑(propiconazole)；(b)選自以下的殺微生物劑4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；8-羥基喹啉銅；2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物；以及3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；(b)8-羥基喹啉銅。
本發明還涉及一種協同性抗菌組合物，該組合物包含(a)4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；(b)溴氟唑菌(thifluzamide)。

具體實施例方式 「MI」是2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮，也被稱為2-甲基-3-異噻唑啉酮(isothiazolone)。「CMI」是5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮。「DCOIT」是4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。「OIT」是2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。「IPBC」是3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯。戊唑醇銅是一種包含戊唑醇和氧化銅的單乙醇胺絡合物的生物殺傷製劑。
「烷基二甲基銨鹽合銅」是一種包含烷基二甲基銨鹽和氧化銅的單乙醇胺絡合物的生物殺傷製劑。在一實施方式中，所述烷基二甲基銨鹽是烷基苄基二甲基銨鹽。在另一實施方式中，所述烷基二甲基銨鹽是二烷基二甲基銨鹽。在另一實施方式中，所述烷基二甲基銨鹽是芳氧基乙氧基乙基二甲基苄基銨鹽，其中芳基優選為二異丁基苯基或二異丁基甲苯基(diisobutylcresyl)。優選所述的鹽是氧酸鹽、碳酸鹽或碳酸氫鹽。較佳的是氧化銅與烷基二甲基銨鹽的重量比為30∶70至80∶20。在一實施方式中，氧化銅與烷基二甲基銨鹽之比為55∶45至80∶20，更優選為62∶38至71∶29。在另一實施方式中，該比例為35∶65至65∶35，更優選為45∶55至55∶45。優選烷基為C8-C18，其中大多數為C8-C14。在一實施方式中，所述烷基為67％C12，25％C14，7％C16和1％C18。在另一實施方式中，烷基為C8-C12。
在本文中，除非上下文另外有清楚說明，本文以下術語具有所述定義。術語「抗菌化合物」表示能夠抑制或控制某一區域微生物生長的化合物；根據施用的劑量水平，系統條件和所需的微生物控制水平，抗菌化合物包括殺菌劑、抑菌劑、殺真菌劑、抑真菌劑、殺藻劑和抑藻劑。術語「微生物」包括例如真菌(例如酵母菌和黴菌)、細菌和藻類。術語「區域」表示易受微生物汙染的工業系統或產品。在本說明書中使用以下縮寫ppm＝百萬分之一重量份(重量/重量)，mL＝毫升，ATCC＝美國典型培養物保藏所(American Type Culture Collection)，MIC＝最低抑制濃度。除非另外說明，溫度的單位是攝氏度(℃)，百分數以重量計。本發明組合物中抗菌化合物的百分數以組合物中活性組分的總重量為基準計，所述活性組分即為除了溶劑、載體、分散劑、穩定劑或其他可能包含的材料以外的抗菌化合物自身。「不含鹽」表示以組合物的重量為基準計，所述組合物中金屬鹽的含量為0或高達0.5％，優選為0或高達0.1％，更優選為0或高達0.01％。
在本發明一實施方式中，所述抗菌組合物包含4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和戊唑醇銅。較佳的是，4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和戊唑醇銅的重量比為1∶400至1∶6。另一優選的重量比為1∶333至1∶6.3。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮。較佳的是，4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的重量比為1∶1.4至1∶1800。另一優選的重量比為1∶1至1∶1750。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含烷基二甲基銨鹽合銅和8-羥基喹啉銅。較佳的是，烷基二甲基銨鹽合銅和8-羥基喹啉銅的重量比為1∶0.8至1∶15。另一優選的重量比為1∶1至1∶4。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含烷基二甲基銨鹽合銅和2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。較佳的是，烷基二甲基銨鹽合銅和2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮的重量比為1∶0.02至1∶88。另一優選的重量比為1∶0.02至1∶87.5，另一比例為1∶0.02至1∶60。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含8-羥基喹啉銅和2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮。較佳的是，8-羥基喹啉銅和2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮的重量比為1∶60至1∶0.008。另一優選的重量比為1∶59至1∶0.009，另一比例為1∶50至1∶0.009。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含8-羥基喹啉銅和3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯。較佳的是，8-羥基喹啉銅和3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯的重量比為1∶30至1∶0.2。另一優選的重量比為1∶23至1∶0.3。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含戊唑醇和選自以下的殺微生物劑4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；8-羥基喹啉銅；2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；以及5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物。較佳的是，戊唑醇與DCOIT的重量比為1∶0.0003至1/0.6。較佳的是，戊唑醇與8-羥基喹啉銅的重量比為1/0.005至1/1.6；另一優選的重量比為1/0.006至1/1.58。較佳的是，戊唑醇與OIT的重量比為1/0.001至1/0.3；另一優選的重量比為1/0.002至1/0.24。較佳的是，戊唑醇與5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物的重量比為1/0.001至1/0.15。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含丙環唑和選自以下的殺微生物劑4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；8-羥基喹啉銅；2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物；以及3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯。較佳的是，丙環唑與DCOIT的重量比為1/0.002至1/0.9；另一優選的重量比為1/0.026至1/0.875。較佳的是，丙環唑與8-羥基喹啉銅的重量比是1/0.02至1/1.5；另一優選的重量比是1/0.023至1/1.28。較佳的是，丙環唑與OIT的重量比為1/0.001至1/0.5；另一優選的重量比為1/0.0015至1/0.48。較佳的是，丙環唑與5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物的重量比為1/0.008至1/0.15；另一優選的重量比是1/0.009至1/0.12。較佳的是，丙環唑與3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯的重量比為1/0.0005至1/0.015；另一優選的重量比是1/0.0007至1/0.011。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含DCOIT和溴氟唑菌。較佳的是，DCOIT和溴氟唑菌的重量比為1/0.1至1/10；另一優選的重量比是1/0.5至1/2。
在本發明另一實施方式中，所述抗菌組合物包含8-羥基喹啉銅和DCOIT。較佳的是，8-羥基喹啉銅和DCOIT的重量比為1/0.002至1/0.01；另一優選的重量比為1/0.005至1/0.08；另一重量比為1/0.005至1/0.03。
在本發明一個實施方式中，包含2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(MI)的抗菌組合物包含較低含量的5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(CMI)，優選不超過5％，更優選不超過2％，最優選不超過1.2％。另一優選的水平是不超過0.5％，另一水平是不超過0.1％。在另一實施方式中，CMI和MI是比例為4∶1至1∶1，優選不超過3.5∶1至2.5∶1的混合物。可在市場上購得CMI∶MI之比約為3∶1的產品。
本發明組合物中的抗菌化合物可直接使用，或者可首先使用溶劑或固體載體進行配製。合適的溶劑包括例如水；二元醇，例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇；乙二醇醚；醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、苯乙醇和苯氧基丙醇；酮，例如丙酮和甲基乙基酮；酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、三乙酸甘油酯、TEXANOL(2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇，單異丁酸酯；購自Eastman Co.，Kingsport TN)以及C3-C7二羧酸(例如丁二酸、戊二酸和己二酸)的甲酯和異丁酯；碳酸酯，例如碳酸丙二酯和碳酸二甲酯；以及它們的混合物。優選的溶劑選自水、二元醇、二醇醚、酯及其混合物。合適的固體載體包括例如環糊精、二氧化矽、硅藻土、蠟、纖維素材料、鹼金屬和鹼土(例如鈉、鎂、鉀)金屬鹽(例如氯化物、硝酸鹽、溴化物、硫酸鹽)和炭。
當抗菌組分用溶劑配製時，該製劑可任選包含表面活性劑。當這種製劑包含表面活性劑時，它們通常為乳液濃縮物、乳液、微乳液濃縮物或微乳液的形式。乳液濃縮物在加入足量的水的時候形成乳液。微乳液濃縮物在加入足量的水的時候形成微乳液。這些乳液和微乳液濃縮物是本領域眾所周知的。關於製備各種微乳液和微乳液濃縮物的更廣泛和具體的細節可參見美國專利第5444078號。
還可以分散體的形式配製抗菌化合物。分散體的溶劑組分可以是有機溶劑或水，優選的是水。這些分散體可包含輔助劑，例如助溶劑、增稠劑、防凍劑、分散劑、填料、顏料、表面活性劑、生物分散劑、磺基丁二酸酯、萜烯、呋喃酮、聚陽離子、穩定劑、汙垢抑制劑和抗腐蝕添加劑。
所述抗菌化合物可單獨配製或一起配製。當兩種抗菌化合物都各自先用溶劑配製時，用於第一抗菌化合物的溶劑可與用來配製另一種抗菌化合物的溶劑相同或不同。較佳的是，這兩種溶劑可混溶。或者，可將第一抗菌化合物和另一種抗菌化合物直接混合，然後向混合物加入溶劑。
本領域技術人員將會意識到，可以將本發明的抗菌化合物依次或同時施加到某一區域，或者在施加到該區域之前混合。較佳的是，將第一抗菌化合物和第二抗菌化合物同時施加到某一區域，或者在施加到該區域之前混合。當施加到某區域之前混合抗菌化合物時，該混合物可任選地包含輔助劑，例如溶劑、增稠劑、防凍劑、色料、螯合劑(例如乙二胺四乙酸、乙二胺二琥珀酸、亞氨基二琥珀酸及其鹽)、分散劑、表面活性劑、生物分散劑、磺基丁二酸酯、萜烯、呋喃酮、聚陽離子、穩定劑、汙垢抑制劑和抗腐蝕添加劑。
可通過在易受微生物侵襲的區域上或之內引入抗菌有效量的本發明抗菌組合物來抑制微生物的生長。合適的區域包括例如冷卻塔；空氣洗滌器；礦物漿液；廢水處理系統；裝飾用噴泉；反滲透過濾器；超濾裝置；壓艙水；蒸發冷凝器；熱交換器；紙漿和紙加工液；塑料；乳液；分散體；油漆；膠乳；塗料，例如清漆；建築產品，例如膠泥、填漏材料和密封劑；建築粘合劑，例如陶瓷粘合劑、地毯背襯粘合劑和層疊粘合劑；工業用或消費用粘合劑；攝影用化學品；印刷液；家用產品，例如衛生間和廚房清潔劑；化妝品；化妝用品；洗髮露；肥皂；洗滌劑；工業清潔劑；地板蠟；洗衣房漂洗水；金屬加工液；輸送潤滑劑；液壓機液體；皮革和皮革製品；織物；織物產品；木材和木材產品，例如膠合板、硬紙板、刨花板、疊層梁、取向的鉸合板、硬紙板和碎料板；石油加工液；燃料；油田液，例如注入水、斷裂液和鑽探泥漿；農業輔助劑保存；表面活性劑保存；醫療器件；診斷試劑保存；食物保存，例如塑料或紙質食物包裝；池塘；和溫泉。
較佳的是在選自以下的一個或多個區域施用本發明的抗菌組合物來抑制微生物的生長木材和木材產品、乳液、分散體、油漆、膠乳、家用產品、化妝品、衛生間用品、洗髮露、肥皂、洗滌劑、加工液和工業清潔劑。具體來說，所述抗菌組合物可用於木材和木材產品、乳液、分散體、油漆和膠乳。
當本發明的協同性組合物用於個人護理組合物中時，配製的組合物還可包含一種或多種選自以下的組分紫外輻射吸收劑、表面活性劑、流變改性劑或增稠劑、香料、保溼劑、溼潤劑、潤膚劑、調節劑、乳化劑、防靜電劑、顏料、染料、染髮劑、著色劑、抗氧化劑、還原劑和氧化劑。
用來抑制或控制某一區域微生物生長所需的本發明組合物的具體用量取決於需要保護的特定區域。具體來說，如果在某區域中提供的本發明組合物的活性組分含量為0.1-25000ppm，則該組合物的量能夠充分控制微生物生長。較佳的是在該區域中組合物的活性組分含量至少為0.5ppm，更優選至少為1ppm，更優選至少為10ppm，最優選至少為50ppm。在本發明一實施方式中，活性組分的含量至少為500ppm。較佳的是該區域中組合物活性組分的含量不超過20000ppm，更優選不超過15000ppm，更優選不超過1000ppm。在本發明一實施方式中，活性組分的含量不超過10000ppm，更優選不超過5000ppm，最優選不超過1000ppm。
實施例 通過對寬範圍的化合物濃度和比例進行測試，說明了本發明混合物的協同作用。
一種協同作用的測定是Kull，F.C.；Eisman，P.C.；Sylwestrowicz，H.D.和Mayer，R.L.在Applied Microbiology 9538-541(1961)中提出的工業可接受的方法，該方法使用由下式算得的比例 Ca/CA+Cb/CB＝協同指數(「SI」) 式中 CA＝單用時能夠產生終點的化合物A(第一組分)的濃度(化合物A的MIC)，其單位為ppm。
Ca＝以混合物形式時能夠產生終點的化合物A的濃度，其單位為ppm。
CB＝單用時能夠產生終點的化合物B(第二組分)的濃度(化合物B的MIC)，其單位為ppm。
Cb＝以混合物形式時能夠產生終點的化合物B的濃度，其單位為ppm。
當Ca/CA和Cb/CB之和大於1時，說明具有拮抗作用。當它們之和等於1時，說明具有疊加作用，當小於1時，說明具有協同作用。SI越小，特定混合物所顯示的協同作用越大。抗菌化合物的最小抑制濃度(MIC)是在一組特定條件下測得的能夠阻止所加入的微生物生長的最低濃度。
使用標準微量滴定板，用設計能使試驗微生物最優生長的培養基進行協同試驗。細菌試驗採用添加了0.2％葡萄糖和0.1％的酵母提取物的礦物鹽培養基(M9GY培養基)；酵母菌和黴菌試驗使用Potato Dextrose Broth(PDB培養基)。在此方法中，在包含各種濃度的生物殺傷劑的情況下進行高分辨MIC試驗檢測了許多種殺微生物劑的混合物。高分辨MIC通過以下步驟進行在一排微量滴定板中加入各種量的殺微生物劑，用自動液體作業系統進行10倍連續稀釋，獲得一系列活性組分的終點。測定了本發明混合物對以下微生物的協同作用兩種細菌，綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)(Ps.aeruginosa-ATCC#9027)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(S.aureus-ATCC#6538)；一種酵母菌，白色念珠菌(Candida alibicans)(C.alibicans-ATCC#10231)和一種黴菌，黑麴黴菌(Aspergillus niger)(A.niger-ATCC 16404)。所用細菌的濃度約為1-6×106細菌/毫升，酵母菌和黴菌的濃度為1-5×105真菌/毫升。這些微生物代表了許多消費品和工業應用中的天然染汙。在25℃(酵母菌和黴菌)或30℃(細菌)培養不同時間後目視觀察微量滴定板上微生物生長情況確定MIC。
顯示本發明殺微生物劑混合物協同作用的試驗結果列於以下諸表中。各表顯示了組分(a)和第二組分(b)的具體混合物；在培育時間測得的對微生物的結果；測定了組分(a)(Ca)、單用第二組分(Cb)、混合物(Ca)和混合物中第二組分(Cb)的MIC以ppm為單位的終點活性；計算出SI值；以及被測的各混合物協同作用的比例範圍(第一組分/第二組分或a+b)。
進行了應用測試來評價DCOIT/溴氟唑菌在單用和混合情況下對密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)(G.trabeum-ATTC#11593)和雲芝菌(Trametesvesicolor)(T.vesicolor-ATTC#4262)的協同作用。將紙圓片浸入處理溶液中，空氣乾燥，然後置於用被測微生物劃線培養的麥芽汁瓊脂板上。紙圓片的表面也塗上被測微生物。將麥芽汁瓊脂板25℃培養4周。然後目測觀察真菌生長。
以下諸表總結了生物殺傷劑混合物對真菌和細菌的數據，以及他們的協同指數(SI)和生物殺傷劑的重量比。所有的生物殺傷劑用量均以活性組分的ppm表示。
Ca＝組分A(DCOIT) Cb＝組分B(MI) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(ACQ-C)1 Cb＝組分B(8-羥基喹啉銅) 比例＝Ca/Cb 1.「ACQ-C」是氯化烷基苄基二甲基銨和氧化銅單乙醇胺絡合物的製劑，其中烷基是C8-C18烷基的混合，大多數為C12和C14，氧化銅與鋁化烷基二甲基銨的重量比為62∶38至71∶29。
Ca＝組分A(8-羥基喹啉銅) Cb＝組分B(OIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(ACQ-C) Cb＝組分B(OIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(8-羥基喹啉銅) Cb＝組分B(IPBC) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(DCOIT) Cb＝組分B(戊唑醇銅絡合物) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(8-羥基喹啉銅) Cb＝組分B(戊唑醇銅絡合物) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(8-羥基喹啉銅) Cb＝組分B(DCOIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(戊唑醇) Cb＝組分B(8-羥基喹啉銅) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(戊唑醇) Cb＝組分B(DCOIT) 比例＝Ca/Cb 表10 Ca＝組分A(戊唑醇) Cb＝組分B(OIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(戊唑醇) Cb＝組分B(CMIT/MIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(丙環唑) Cb＝組分B(8-羥基喹啉銅) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(丙環唑) Cb＝組分B(DCOIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(丙環唑) Cb＝組分B(OIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(丙環唑) Cb＝組分B(CMIT/MIT) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(丙環唑) Cb＝組分B(IPBC) 比例＝Ca/Cb Ca＝組分A(DCOIT) Cb＝組分B(溴氟唑菌) 比例＝Ca/Cb 。
權利要求
1.一種協同性抗菌組合物，該組合物包含
(a)8-羥基喹啉銅；和
(b)3-碘-2-丙炔基-氨基甲酸丁酯。
全文摘要
一種包含多種抗菌化合物的可用來有效保存木材的抗菌組合物。
文檔編號A01P1/00GK101099477SQ20071014272
公開日2008年1月9日 申請日期2006年6月14日 優先權日2005年6月15日
發明者J·W·阿什莫爾, 賈力良, B·J·E·埃爾阿瑪 申請人:羅門哈斯公司