CN103619174A

CN103619174A - 1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的水溶液

Info

Publication number: CN103619174A
Application number: CN201280029122.2A
Authority: CN
Inventors: R·普雷马钱德兰; K·温克瓦斯基; H·N·海克米
Original assignee: ISP Investments LLC
Current assignee: ISP Investments LLC
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2014-03-05
Also published as: WO2012158425A1; EP2706855A4; EP2706855A1; US20150126479A1

Abstract

本发明描述的是1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液，其不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。该组合物包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的BIT；（ii）约5wt%-约15wt%的中和试剂；（iii）约50wt%-约85wt%的水；和（iv）约0.1wt%-约5wt%的络合剂。该BIT水溶液还可以包含至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂。在各种工业应用中，该组合物在保护水性介质不受微生物侵袭上是有效的。

Description

1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的水溶液

技术领域

本发明涉及生物杀灭剂组合物的水溶液，更特别地是涉及1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的澄清水溶液，其不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

背景技术

1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（以下称为BIT）是众所周知的工业生物杀灭剂，其有效保护水性介质不受微生物攻击。其有效作为杀菌剂，并适于各种工业应用，如金属加工流体、冷却塔水、乳液、塑料薄膜、油漆、建筑材料、灰泥、混凝土、堵缝剂、密封剂、接头、粘合剂、皮革、木材、油墨、颜料分散液、钻探泥浆、粘土泥浆、农业应用、种子涂层、杀虫剂组合物、化妆品、日用品、清洁、消毒、酶配方、洗衣产品等。

以高水性溶液提供BIT用于上述各种特定领域中是有优势的。近来已经发现，许多开发的液体基BIT配方具有二醇基溶剂，如丙二醇、聚乙二醇（polyethylene glycol）、聚二醇（polyglycol）、甘油等。不幸的是，甘油的市场价格的持续波动是制造商极大关注的。结果，源于所述二醇基溶剂的配方对于使用者而言不是成本有效的。因此，具有不含二醇基溶剂的BIT高水性溶液是有利的。

已经公开了BIT在胺中的液体配方。具体而言，如在U.K专利号1,191,253和U.K专利号1,330,531中公开的，已经配制了在胺溶剂中的水性分散液和稳定溶液。对于某些应用，该胺配方不具吸引力，很少用于非直接食品接触应用中，例如用于水基粘合剂，其可以用于食品包装工业，这是因为胺是挥发性的，有散发不愉悦气味的倾向。而且，BIT的胺溶液不适用作橡胶的罐内防腐中的生物杀灭剂，因为胺溶剂会导致乳胶变黄。胺还能够与一些生物杀灭剂反应并使其失活，当用于这些生物杀灭剂时，这进一步限制了BIT的胺配方的使用。为了避免胺的这些问题，如在U.S专利号4,188,376公开的，现在通常将BIT配制成一种或多种与水互溶的溶剂如一缩二丙二醇中的碱金属盐。该配方是稳定溶液，可以承受冻融温度循环，并且，即使冻住，在温热时也恢复成稳定的溶液。该类型的配方含有20%BIT、和65%一缩二丙二醇，剩余的是水，其中BIT已经转化为BIT钠盐，转化通过1.1摩尔氢氧化钠与1摩尔BIT反应完成，如所述的U.S.专利号4,188,376的实施例1中所描述的，该配方作为Proxel GXL（Proxel是Arch Chemicals的注册商标）已经在市场上销售了许多年。

该配方的劣势在于其高pH，通常pH12或更高，在添加到要保护的介质如乳化漆或乳胶中时这会导致“pH休克（pH-shock）”和凝固，这是由于介质的不同pH的原因。另外，pH还影响流过金属管路，优选钢质管路和具有钢质管路的设备的液流的腐蚀性质，高pH的生物杀灭剂组合物导致更强的腐蚀。

高pH是由所用的溶剂的量和类型，以及碱的量导致的，两者均为迄今被认为对于生产BIT钠盐的稳定溶液是必须的。实际上，在U.S.专利号4,188,376的所有实施例中，在制造钠盐中，相对于BIT，使用了10%过量的氢氧化钠。

U.S.专利号5,558,816描述了使用50-65%的一缩二丙二醇作为溶剂的BIT组合物。该组合物比市售产品具有更低的pH（8.9-10）和更低的粘度（60-180mPas）。然而，一缩二丙二醇是挥发性溶剂，其高度贡献了组合物的高VOC。U.S.专利号5,585,033描述了含有一种或多种聚乙二醇三醇例如聚氧乙基甘油醚或聚氧丙基甘油醚作为有机溶剂的BIT组合物，其任选包括有机共溶剂。

U.S.专利号4,923,887公开了用乙氧基化（椰油烷基）-胺、水、醇、1,2-丙二醇、一缩二丙二醇、聚二醇、二醇醚、或其混合物作为共溶剂的BIT液体配方。US专利号5,276,047公开了具有三胺和三胺混合物、水、二醇和烷基乙二醇醚的BIT液体配方。

U.S.专利号7,666,887和U.S.专利号7,105,555公开了中性pH、不含VOC的生物杀灭剂组合物，其基本上由约0.1-30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）；约20-90wt%的分子量为400或更高的聚乙二醇（PEG）；约0-3wt%，优选1.5-2.5wt%的氢氧化钠（NaOH）、KOH或LiOH以及约0-15wt%，优选5-10wt%的水构成。该组合物在低至-20℃的温度下长期稳定。优选的组合物基本上由20%BIT、70%PEG-400、2.1%NaOH和7.9%水构成。

U.S.专利号5,684,025和U.S.专利号5,585,033公开了1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的液体配方，以及制备该配方的方法。根据该发明的配方含有约1-25wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、约3-7wt%的氢氧化钠、约3-63wt%的水和约20-65wt%的一种或多种聚乙二醇三醇。

U.S.专利号4,751,311公开了含有5-30%脲的异噻唑啉-3-酮的浓缩水性配方，其在pH＞9时，在低至-13℃下是稳定的。

考虑到以上事实，存在对环境友好的、高水性BIT基抗菌剂组合物的需求，该组合物略带碱性、不含VOC、稳定、不含甘油、不含二醇，并能够显示出对革兰（-）阴性和革兰（+）菌株的生物杀灭活性。

因此，本申请的目的是提供新的改善的BIT组合物的水性溶液，其稳定，具有略碱性pH，不含VOC、有机共溶剂、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

发明内容

在此要描述的是1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好的高水性澄清溶液，其包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约5wt%-约15wt%的碱金属盐；（iii）约50wt%-约85wt%的水；和（iv）约0.1wt%-约5wt%的络合剂；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

根据特定方面，提供的BIT水溶液包含占总组合物约50%-约85%的高百分比水性介质。

本申请的另一个重要方面是提供环境友好的、略有碱性的和稳定的BIT的水性组合物，其不含VOC、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

根据本申请的一个重要方面，BIT的水溶液还包含至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂，所述共生物杀灭剂选自酚类化合物、异噻唑啉酮的碱金属盐、季铵盐、三嗪衍生物、胍化合物、双胍类、聚双胍、有机酸盐、脂肪胺、二胺、三胺、四（羟甲基）硫酸鏻（THPS）、2,2-二溴-3-次氨基丙酰胺（DBNPA）、吡硫翁锌盐（ZnPt）、铜盐、硫氰酸酯、氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、乙内酰脲、银基化合物、铜基化合物或甲醛释放化合物。

本申请的另一方面是提供BIT的水性组合物，其储存稳定、运输稳定、易于流动、非干性、非可结晶、稀释稳定并易于与许多水基工业应用结合。

根据本申请的另一方面，在此提供的水性BIT组合物能够受热和受冻，其中所述组合物在室温或环境温度下至少可以稳定两年，或者在至少5次冻融循环中稳定，或者在约50℃下至少稳定4周，在所述冻融循环中，温度每24小时在50℃至-24℃之间循环。

本申请的一个重要实施方案是使用络合剂用于制备BIT水溶液，所述络合剂选自羟基羧酸、氨基羧酸、膦酸、冠醚、氨基酸、乙二胺四乙酸、亚硝基三羟基-二丙胺、次氨基乙酸酯、乙酰基水杨酸酯和/或葡萄糖酸盐。

根据本申请的另一方面，水性BIT组合物能够抑制或杀灭革兰（+）菌株、革兰（-）菌株、真菌、酵母和/或霉菌孢子。

根据本发明的另一方面，用于制备1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液的方法包括：（i）在反应器中通过高剪切搅拌30分钟，制备（a）预中和的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）；（b）任选存在的至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂；（c）络合剂；和（d）水的均匀混合物；和（ii）如有需要，添加消泡剂以抑制泡沫的形成。

根据本申请的另一个目的，根据上述方法制备的BIT水溶液用于以下领域：油漆、乳胶、涂料、建筑材料、灰泥、混凝土、堵缝剂、密封剂、接头、粘合剂、皮革、木材、油墨、颜料分散液、金属加工流体、钻探泥浆、粘土泥浆、农业应用、种子涂层、杀虫剂组合物、化妆品、日用品、清洁、消毒、酶配方、罐内防腐、洗衣等。

具体实施方式

尽管本说明书以特别指明并明确要求的被视为本发明的权利要求为结论，但是可以预期，本发明可以通过阅读以下的本发明的详细说明并研究包括的实施例而更易于理解。

术语“包括”在此意味着各种任选存在的、兼容的组分可用于在此的组合物中，条件是重要成分以适当的形式和浓度存在。术语“包含”因此包含和包括更具限制性的术语“由......构成”和“基本上由......构成”，其可以用于描述关键成分，如水、BIT、水溶形式的共生物杀灭剂、络合剂和该水性BIT组合物的中和试剂。

除非另外指定，在此使用的所有百分数、份数、比例和比率均以总组合物的重量计。所有与列出的成分有关的所述重量均基于活性水平，因而，除非另外指定，不包括那些可以包括在市售材料中的溶剂或副产物。

除非另外指定或者上下文明确暗示相反，本发明中指代的所有单数特征应当包括相应的复数特征，反之亦然。

在此使用的数值范围倾向于包括含在该范围内的每个数值和数值的子集，无论是否明确公开。另外，这些数值范围应当被解释为涉及该范围内的任何数值或数值子集的权利要求提供支持。

术语“约”可以表明指定值的10%的变化；例如，约50%表示在45-55%间变化。对于整数范围，术语约可以包括一个或两个比列举的整数大或小的整数。

在此使用的词语“优选”和其变体指在特定环境下，赋予特定益处的本发明的实施方案。然而，在相同或其他环境下，其他实施方案也可以是优选的。而且，一个或多个优选实施方案的详述不意味着其他实施方案不可用，不用于将其他实施方案排除在本发明的范围外。

除非上下文另外清晰地指明，在此所指的本发明的“一个实施方案”、“一方面”或“一个版本”或“一个目标”包括一个或多个所述实施方案、方面、版本或目标。

就与在此的公开一致的程度而言，在此引用的所有出版物、论文、文件、专利、专利公开、和其他参考在此以其全部内容并入。

在此使用的术语“生物杀灭剂”或“抗菌剂”应被理解为指试剂如杀菌剂（germicide）、杀菌剂（bactericide）、杀真菌剂、灭藻剂、aquaticide、除草剂、杀虫剂（insecticide）、杀幼虫剂、杀虫剂（pesticide）、灭鼠剂、杀绦虫剂、植物生长调节剂等，其用于抑制生物和/或微生物种类例如细菌、真菌、藻类、毛虫、昆虫、幼虫、霉菌、啮齿类、蜘蛛、蠕虫等的生长和/或将其破坏。

在此，“稳定”和“稳定性”表示组合物在运输、储存和使用中合理预期会遭受的条件下，化学属性、物理均匀性和/或颜色不受显著影响。稳定性或者可以通过经验观察，或者通过本领域技术人员已知的适当的化学和/或物理检验方法进行测定。

术语“环境友好的”表示，无需限制，对环境没有负面作用。更特别的，环境友好的（也被称为生态友好的，自然友好的，和绿色的）是用于指代被认为对环境造成最低伤害或不造成伤害，或者可以通过其使用重建或再生资源的货物和服务、法律、指导方针以及政策的同义词。

术语“螯合剂”和“络合剂”在该申请中可以同义使用。另外，在本说明书和权利要求中使用的“螯合剂”和“络合剂”涉及能在化合物的两个或多个原子间键合或络合金属离子的化合物，从而中和或控制该金属离子的有害作用，其中金属离子的约束或键合是通过一个或多个不同类型的键的组合达到的，所述不同类型的键包括配位键和/或离子键。

关于本发明的组合物，在此使用的术语“不含挥发性有机化合物（VOC）”表示在任何时间点，在本发明的水性组合物中没有添加外部溶剂成分，本领域的普通技术人员应当理解的是，在市售或合成产品中可能固有地存在残留溶剂，这可以是或不是本申请的水性组合物的一部分，其中使用术语“不含挥发性有机化合物（VOC）”并不排除残留溶剂的固有存在。

本申请提供1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液，其包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约5wt%-约15wt%的碱金属盐；（iii）约60wt%-约80wt%的水；和（iv）约0.1wt%-约5wt%的络合剂；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

本申请的BIT的水溶液还可包含至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂，所述共生物杀灭剂选自酚类化合物、异噻唑啉酮的碱金属盐、季铵盐、三嗪衍生物、胍化合物、双胍类、聚双胍、有机酸盐、脂肪胺、二胺、三胺、吡硫翁盐、铜盐、硫氰酸酯、氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、乙内酰脲、银基化合物、铜基化合物或甲醛释放化合物。

本申请的优选的水溶性形式的共生物杀灭剂包括，但不限于，甲醛、戊二醛、丙酸盐、辛酸盐、水杨酸盐、脱氢乙酸盐、溴硝丙二醇、苯氧基乙醇、薄荷醇、丁香酚、辛醇、椰油胺乙酸酯、N-十二烷基-1,3-丙二胺、双-(3-氨基丙基)十二烷胺、双氯苯双胍己烷、阿来西定、羟甲基甘氨酸钠、二羟甲基二甲基乙内酰脲、聚六亚甲基双胍、重氮烷基脲、咪唑烷基脲、聚甲氧基双环噁唑烷、苯甲醇、羟乙磺酸己脒定、氯丁醇、二溴普罗帕脒、四(羟甲基)硫酸鏻(THPS)、2,2-二溴-3-次氨基丙酰胺(DBNPA)、三正丁基十四烷基氯化鏻(TPC)、亚甲基双（硫氰酸酯）(MBT)、二硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代烷基甲酸亚烷基酯、2-羟基吡啶-N-氧化物、N-亚硝基-N-环己基羟胺、和/或8-羟基喹啉。

吡硫翁盐的各种水溶性形式选自吡硫翁酸、吡硫翁铵、叔丁胺吡硫翁、吡硫翁钙、二硫双（吡啶-N-氧化物）、二硫双（吡啶-N-氧化物）的镁盐加成物、吡硫翁钠、吡硫翁钾、吡硫翁锂或吡硫翁锌。

银基杀虫剂的水溶性形式优选选自金属银和银基化合物如氧化银、氯化银、溴化银、碘化银。另外，银和/或银化合物的混合物可以与一种或多种其他本领域已知的水溶性形式的生物杀灭化合物一起使用。

用于本申请的铜基水溶性形式的抗菌化合物包括，但不限于，铜、氧化亚铜、醋酸铜、氯化铜、硝酸铜、氧化铜、硫酸铜、硫化铜、硬脂酸铜、氰化铜、氰化亚铜、锡酸亚铜、硫氰酸亚铜、硅酸铜、氯化亚铜、碘化铜、溴化铜、碳酸铜和/或氟硼酸铜。

2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MIT）、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMIT）、2-辛基-4-异噻唑啉-3-酮（OIT）的适当的盐可以单独或组合用作本申请的共生物杀灭剂。

BIT的水溶液包含占总组合物至少50%的显著高含量的水性介质。水性介质的优选范围为约50wt%-约85wt%。水性介质的最优选范围为总组合物的约70wt%-约80wt%。

为了制备水性BIT组合物，优选的水性介质可以是本领域内已知的任何类型的用于该目的的水，优选选自处理水、纯化水、蒸馏水、去离子水、二次蒸馏水、三次蒸馏水、自来水、软化水、反渗透水或其组合。这是除了本申请的其他组分中发现的水之外，向组合物中添加的水。该水应当适于人类饮用，组合物应当基本上不受所加入的水的不利影响。

本申请的实施方案使用中和试剂生产中和的BIT，用于制备水性BIT组合物。所述中和试剂选自，但不限于，碱金属盐、碱土金属盐、烷醇胺、烷基胺、单烷基烷醇胺、二烷基烷醇胺、三烷基烷醇胺、伯胺、仲胺、叔胺、季铵和/或烷基叔胺、烷氧基化胺、甲氧基化烷基胺、乙氧基化烷基胺、烷氧基化烷醇胺、苯酚胺、聚胺、或其组合。

用于中和BIT的“碱金属盐”或“碱土金属盐”不特别限制，只要其是与碱金属的盐。碱金属盐的特定实例包括钠盐、钾盐、镁盐、钙盐等，钠/钾盐等是优选的实例。含有碱金属的碱的特定实例包括，但不限于，氢氧化钠、乙醇钠、甲醇钠、氢化钠、氢氧化钾、乙醇钾、甲醇钾、氢化钾和上述碱的溶液。

根据本申请的一个实施方案，聚胺、聚亚胺、聚亚烷基亚胺的均聚物或共聚物可以用于本申请中作为中和试剂。优选的聚亚烷基亚胺是聚乙烯亚胺（以下称为“PEI”）、聚异丙烯亚胺和聚丙烯亚胺。本申请的PEI的通常结构具有-[-CH₂-CH₂-NH-]_n-重复单元，可以是均聚物，或者是通过聚乙烯亚胺与环氧乙烷或表氯醇反应形成的聚合物。PEI通过乙烯亚胺的聚合生产，可以不具有完全线型结构，而是可以具有支链结构，包括伯胺、仲胺和叔胺氮原子。特别的，具有一个或多个含氮杂环化合物的线型或支链PEI化合物可有效地用于本申请中。用于制备水性BIT基生物杀灭剂组合物的市售的适合的PEI包括，但不限于，产自BASF Corporation的

Lupasol-(不含

产自Polymer Enterprises或Nippon Soda的PEI，包括但不限于，Epomin

类似地，各种其他适合本申请的应用的PEI包括，但不限于，

等。

优选的烷基胺包括，但不限于，单乙胺、二乙胺、三乙胺、单异丙胺、二异丙胺、单丁胺、二丁胺、三丁胺、单戊胺、二甲基乙胺、二甲基异丙胺、乙基二异丙胺、仲丁胺、四甲基丙二胺、二乙胺基丙胺、3-甲氧基丙胺、二甲氨基丙胺基丙胺、3-异丙氧基丙胺、癸基二甲基叔胺、壬基二甲基叔胺、辛基二甲基叔胺、庚基二甲基叔胺、己基二甲基叔胺、戊基二甲基叔胺、丁基二甲基叔胺、丙基二甲基叔胺、二甲基椰油胺、二甲基棕榈胺、二辛胺、二甲基硬脂胺、二甲基大豆胺、大豆胺、肉豆蔻胺、十三烷基胺、乙基硬脂胺、N-牛油丙二胺、乙氧基化硬脂胺、二羟基乙基硬脂胺、二十烷基二十二烷基胺、二甲基月桂胺、硬脂胺盐酸盐、大豆胺氯化物、硬脂胺甲酸盐、N-牛油丙二胺二氯化物、氨端聚二甲基硅氧烷、硬脂胺基丙基二甲基胺、硬脂胺基丙基二甲胺柠檬酸盐、棕榈胺基丙基二乙胺、椰油胺基丙基二甲胺乳酸盐、二硬脂酸基二甲基氯化铵、二鲸蜡基二甲基氯化铵、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵等。

用于制备本申请的水性BIT组合物的市售的适合的烷基胺包括，但不限于，由PG Chemicals生产并销售的AT-1095、AT-1295、AT-1495、AT-1695A、AT-1895A、AT-1270、AT-121416、AT-1214和/或AT-1822A。

适合的有机或无机螯合剂或络合剂选自葡糖酸盐、山梨醇、甘露醇、碳酸盐、氧肟酸盐、儿茶酚、α-氨基羧酸盐、烷醇胺、金属离子螯合剂、羟基羧酸、氨基羧酸、氨基多元羧酸、聚胺、聚磷酸酯、膦酸、冠醚、氨基酸、多元羧酸、环糊精、膦酸盐、聚丙烯酸酯或聚碳酸酯和缩聚磷酸盐。然而，特别的螯合剂或络合剂包括，但不限于，乙酸、腺嘌呤、己二酸、ADP、丙氨酸、丙氨酸、白蛋白、精氨酸、抗坏血酸、天冬酰胺、天冬氨酸、ATP、苯甲酸、正丁酸、酪蛋白、柠康酸、柠檬酸、半胱氨酸、脱水醋酸、desferri-ferrichrysin、desferri-ferrichrome、去铁胺、3,4-二羟基苯甲酸、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、羟基亚丙基二胺四乙酸(DPTA)、二甲基乙二肟、dimethylpurpurogailin、EDTA、谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐(GLDA-Na4)、甲酸、富马酸、球蛋白、葡糖酸及其碱金属盐、谷氨酸、戊二酸、甘氨酸、乙醇酸、双甘肽、甘氨酸肌氨酸、鸟嘌呤核苷、组胺、水杨酸、pimalic acid、氨基磺酸、水杨酸、戊二酸、丙二酸、1,10-邻二氮杂菲、2-吡啶基乙酸、5-甲酰基呋喃磺酸、N-三(羟甲基)甲基-2-氨基乙烷磺酸、衣康酸、白屈菜酸、3-甲基-1,2-环戊二酮、羟基乙酰胺、组氨酸、3-羟基黄酮、肌苷、无铁铁色素、异戊酸、衣康酸、曲酸、乳酸、亮氨酸、赖氨酸、马来酸、苹果酸、蛋氨酸、水杨酸甲酯、次氨基三乙酸(NTA)、鸟氨酸、正磷酸酯、草酸、羟基硬脂精、苯丙胺酸、磷酸、植酸盐、庚二酸、新戊酸、聚磷酸酯、脯氨酸、丙酸、嘌呤、焦磷酸盐、丙酮酸、核黄素、水杨醛、salicyclic acid、肌氨酸、丝氨酸、山梨醇、琥珀酸、酒石酸、四偏磷酸盐、硫代硫酸盐、苏氨酸、三偏磷酸盐、三磷酸盐、色氨酸、尿苷二磷酸、鸟苷三磷酸、正戊酸、缬氨酸、黄嘌呤核苷、三亚乙基四胺六乙酸、N,N'-双(邻羟基苯甲基)亚乙基二胺-N,N'-二乙酸、亚乙基双-N,N'-(2-邻羟基苯基)甘氨酸、醋羟胺酸、去铁胺-B、邻苯二酚二磺酸、二甲基-2,3-二羟基苯甲酰胺、均三甲苯邻苯二酚酰胺(MECAM)、1,8-二羟基萘-3,6-磺酸、和2,3-二羟基萘-6-磺酸、铁传递蛋白分子、N,N-二羧基甲基-2-氨基戊二酸、二亚乙基三胺五乙酸、亚乙基二胺四乙酸、次氨基乙酸盐或N-(2-羟乙基)次氨基二乙酸盐、2,2-二氯丙酸、2,2-二溴丁酸、三氟乙酸、三溴乙酸、三氯乙酸、2,3-二溴丙酸、2,2-二氯戊酸、3-硝基丙酸、三碘乙酸、3-(2,2,2-三氯乙氧基)丙酸、4-硝基-2-氯丁酸、2-溴-2-硝基丙酸、2-硝基乙酸、2,4-二羟基苯乙酸、2,4-二氯苯乙酸、3-(2',4'-二溴苯氧基)丙酸、3-(3',5'-二硝基苯氧基)丙酸、3-苯基-2,3-二溴丙酸、3,5-二硝基水杨酸、3-(3'-溴-4'-硝基苯基)丙酸、3-(3',4'-二羟基苯基)丙酸、或其组合。另外，在T.E.Furia的“CRC Handbook of Food Additives”，第二版，pp.271-294(1972)，和M.S.Peterson与A.M.Johnson(Eds.)的“Encyclopedia of Food Science”，pp.694-699(1978)中公开了关于螯合剂和络合剂的信息，其全部内容在此并入作为参考。本申请最优选的螯合剂是谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐(GLDA-Na4)。基于总水性BIT组合物，螯合剂的优选可用范围为约0.01-5.0wt%，特别是0.01-2wt%。

任选地，表面活性剂可以用于制备本申请的高水性BIT组合物。有机表面活性剂材料优选是阴离子性、非离子性或两性的。在Corrigan,O.I.;Healy,A.M.的Encyclopedia of Pharmaceutical Technology第二版中的“Surfactants in Pharmaceutical Products and Systems”，Taylor和Francis，2006,pp3583-3596中给出了在本申请中使用的表面活性剂的实例。在优选实施方案中，水溶液基本上不含任何可能贡献VOC的表面活性剂。

可用的阴离子性表面活性剂包括磺酸型，如烷基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、酰基甲基牛磺酸盐、和二烷基磺基琥珀酸盐、烷基硫酸酯、硫酸化油、硫酸化烯烃、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐，羧酸型，例如脂肪酸盐和烷基肌氨酸盐，以及磷酸酯型，例如烷基磷酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯盐、和甘油磷酸酯盐。

水溶性非离子性表面活性剂的实例为环氧乙烷与各种对其具有活性的具有长疏水链（例如约12-20个碳原子的脂肪链）的含活性氢的化合物的缩合产物，该缩合产物（“ethoxamer”）含有亲水的聚氧乙烯部分，如聚环氧乙烷与脂肪酸、脂肪醇、脂肪酰胺、多元醇（例如山梨醇、吐温、司盘等）、聚环氧丙烷（例如Pluronic材料）、泊洛沙姆、聚氧乙烯山梨糖醇酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、叔胺氧化物、三级膦氧化物和/或二烷基亚砜的缩合产物。适合的两性表面活性剂包括，但不限于，C_8-20脂肪仲胺和叔胺的衍生物，其具有阴离子基团，如羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐或膦酸盐。

重要的是，基于磺基琥珀酸酯的阴离子表面活性剂可以用于高水性BIT组合物的制备。磺基琥珀酸酯型表面活性剂是所有阴离子表面活性剂中温和的表面活性剂，其类似于烷基磺酸酯。磺基琥珀酸酯表面活性剂非常受关注，因为其优良的性能，如起泡性、强润湿性、乳化性和溶解性、非凡的表面活性、和表面张力的有效降低、生物降解能力、极端温和以及低临界胶束浓度（CMC）。

适合的磺基琥珀酸酯表面活性剂选自磺基琥珀酸酯单酯、磺基琥珀酸酯二酯、磺基琥珀酸单烷基酯、磺基琥珀酸二烷基酯、磺基琥珀酸烷基芳基酯、磺基琥珀酸烷基环烷基酯或其碱金属盐。优选的磺基琥珀酸酯表面活性剂选自，但不限于，磺基琥珀酸月桂酯、月桂醇聚醚磺基琥珀酸酯、月桂醇聚醚-5磺基琥珀酸酯、蓖麻醇酸酰胺MEA磺基琥珀酸酯、十一碳烯酰胺MEA磺基琥珀酸酯、二异丁基磺基琥珀酸酯、二辛基磺基琥珀酸酯、二己基磺基琥珀酸酯、二环己基磺基琥珀酸酯、二异癸基磺基琥珀酸酯、二异十三烷基磺基琥珀酸酯、二-2-乙基己基磺基琥珀酸酯、二-2-甲基戊基磺基琥珀酸酯、二甲基戊基磺基琥珀酸酯、二丁基己基磺基琥珀酸酯、二异辛基磺基琥珀酸酯、或它们的碱金属盐、或其组合。市售的基于磺基琥珀酸酯的表面活性剂包括，但不限于，AEROSOL OT、AEROSOL EF800、AEROSOL MA80、AEROSOL OT100、AEROSOL IB-45、MACKANATEDC-50、SOLE TERGE-8、AEROSOL18、AEROSOL22、AEROSOL A102、AEROSOL OT-75、AEROSOL OT70-PG、AEROSOL OTS、AEROSOL TR70、AEROSOL GPG、AEROSOL AY、AEROSOL IB、NEKAL WS25和AEROSOLA196。基于总水性生物杀灭剂分散液组合物，这些表面活性剂优选的用量为0.01-10wt%，特别是0.1-3wt%。

根据本申请的另一个方面，水性BIT组合物能够抑制或杀灭微生物，包括革兰（+）菌株、革兰（-）菌株、酵母、真菌、霉菌和/或孢子。

革兰（+）菌株和革兰（-）菌株包括，但不限于，以下列表：放线菌种、放线菌属、芽孢杆菌目、芽孢杆菌属、梭菌属、棒状杆菌属、肠球菌属、乳杆菌目、李斯特菌属、诺卡氏菌属、丙酸菌属、马红球菌、八叠球菌属、Solobacterium、葡萄球菌属、链球菌属、醋酸菌、不动杆菌属、拟杆菌属、伯克氏菌属、蛭弧菌属、柯克斯体属、蓝藻细菌、噬细胞菌属、肠杆菌属、肠杆菌科、埃希氏菌属、梭杆菌属、嗜血杆菌属、螺杆菌属、克雷伯氏菌属、军团菌属、纤毛菌属、莫拉氏菌属、奈瑟氏菌属、变形菌门、变形杆菌属、假单胞菌属、立克次氏体、沙门氏菌属、沙雷氏菌属、志贺氏菌属、螺旋体门、养单胞菌属、斑疹伤寒、吸噬球菌、Verminephrobacter、弧菌属、沃尔巴克氏体。

另外，可以使用本申请的溶液的真菌的实例包括，但不限于：互隔交链孢菌、黄曲霉、土曲霉、烟曲霉、匍匐曲霉、花斑曲霉、白色念珠菌、球毛壳菌、黑霉菌、蜡叶芽枝霉、球孢枝孢、粉孢革菌、膝曲弯孢、蒂腐病菌、絮状表皮癣菌、尖孢镰刀菌、绿粘帚霉、褐腐真菌、灰腐质霉、可变油瓶霉、浅杯状香菇、洁丽香菇、刺黑乌霉、宇旨不毛霉、总状毛襟、Oligoporus placenta、宛氏拟青霉、桔青霉、绳状青霉、赭绿青霉、产紫青霉、嗜松青霉、变幻青霉、刚毛彼得壳、黄孢原毛平革菌、茎点属紫色杆菌、绵腐卧孔菌、深红酵母、裂糟菌、Sclerophoma phytiophila、短帚霉、干腐菌、掷孢酵母、Stemphyliwn dendriticum、须毛鲜菌、螺方定毛束霉、红色毛癣菌、黑细基格孢和纸单隔孢。

在本申请的另一个实施方案中，水性BIT组合物在室温下至少稳定两年，或者在至少5次冻融循环中稳定，或者在约50℃下至少稳定4周，在所述冻融循环中，温度每24小时在50℃至-24℃之间循环。

本申请的水性BIT组合物易于由其自身重力而流动，或者通过任何本领域内已知的传统的、机械泵或气动泵流动。

另外，本申请的水性组合物在储存或运输中，在室温/环境温度下至少18个月不会干涸。

本申请的水性组合物在储存期间或运输中不会析晶或沉淀。

在本申请的一个优选实施方案中，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约5wt%-约15wt%的氢氧化钾（KOH）；（iii）约50wt%-约85wt%的水；和（iv）约0.1wt%-约5wt%的谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

在本申请的一个优选实施方案中，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）任选存在的0.1wt%-约20wt%的至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂，所述共生物杀灭剂选自甲醛、戊二醛、丙酸盐、辛酸盐、水杨酸盐、脱氢乙酸盐、溴硝丙二醇、苯氧基乙醇、薄荷醇、丁香酚、辛醇、椰油胺乙酸酯、N-十二烷基-1,3-丙二胺、双-(3-氨基丙基)十二烷胺、双氯苯双胍己烷、阿来西定、羟甲基甘氨酸钠、二羟甲基二甲基乙内酰脲、聚六亚甲基双胍、重氮烷基脲、咪唑烷基脲、聚甲氧基双环噁唑烷、苯甲醇、羟乙磺酸己脒定、氯丁醇、二溴普罗帕脒、四(羟甲基)硫酸鏻(THPS)、2,2-二溴-3-次氨基丙酰胺(DBNPA)、三正丁基十四烷基氯化鏻(TPC)、亚甲基双（硫氰酸酯）(MBT)、二硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代烷基甲酸亚烷基酯、2-羟基吡啶-N-氧化物、N-亚硝基-N-环己基羟胺、和/或8-羟基喹啉；（iii）约5wt%-约15wt%的氢氧化钾（KOH）；（iv）约50wt%-约85wt%的水；和（v）约0.1wt%-约5wt%的谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

本申请的一个重要方面是提供制备1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液的方法，所述包括：（i）在反应器中通过高剪切搅拌30分钟，制备（a）预中和的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）；（b）任选存在的至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂；（c）络合剂；和（d）水的均匀混合物；和（ii）如有需要，添加消泡剂以抑制泡沫的形成。

如果在加工期间产生泡沫的话，本申请的水性BIT组合物可以包括至少一种消泡剂。使用约0.1wt%-约5.0wt%的消泡剂，以在制造高水性BIT组合物时制止任何不期望的泡沫产生。优选的消泡剂选自有机硅化合物、醇、溶剂油、乙炔二醇、聚硅氧烷、有机硅氧烷、二氧化硅与有机硅氧烷聚合物的反应产物、或聚二甲基硅氧烷、或其组合。

以下是若干可以应用的水性BIT组合物的一些典型列表。应当理解的是，呈现该列表仅仅用于举例说明的目的，不代表任何对可能的应用的限制。

BIT的水溶液优选用于以下领域：罐内防腐、油漆、建筑材料、灰泥、混凝土、堵缝剂、密封剂、接头、粘合剂、皮革、木材、油墨、颜料分散液、金属加工流体、钻探泥浆、粘土泥浆、农业应用、种子涂层、杀虫剂组合物、化妆品、日用品、清洁、消毒、酶配方、乳胶、油漆、涂料、和/或洗衣。

本发明将通过以下实施例进一步解释。在此给出的实施例用于本发明的解释说明，不用于对其限制。

实施例1：

BIT（～10%）水溶液

溶液的pH为8.5-9.0

实施例2：

减少KOH的BIT（～10%）水溶液

溶液的pH为8.0-8.5

实施例3：

减少KOH的BIT（～15%）水溶液

溶液的pH为8.5-8.8

实施例4：

BIT（～19%）与2%表面活性剂的水溶液

溶液的pH为8.0-9.0

实施例5：

BIT（～19%）与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.5

实施例6：

BIT（～15%）、聚乙烯亚胺与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.0

实施例7：

BIT（～15%）、聚乙烯亚胺与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.6

实施例8：

BIT（～20%）与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.7

实施例9：

BIT（～10%）与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.5

实施例10：

BIT（～19%）、溴硝丙二醇与络合剂的水溶液

溶液的pH为9.0

实施例11：

BIT、CMIT/MIT与络合剂的水溶液

溶液的pH为9.0

实施例12：

BIT、苯氧基乙醇与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.9

实施例13：

BIT、苯氧基乙醇、辛醇与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.7

实施例14：

BIT、水杨酸与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.6

实施例15：

BIT、戊二醛与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.8

实施例16：

BIT、烷基苯甲基季铵化合物与络合剂的水溶液

溶液的pH为9.1

实施例17：

BIT、胍与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.9

实施例18：

BIT、十六烷基溴化铵与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.5

实施例19：

BIT、薄荷醇、丁香酚与络合剂的水溶液

溶液的pH为8.7

尽管本发明已经参考特定优选实施方案进行了详细描述，但是应当认可的是，本发明不限于那些明确的实施方案。而是，考虑本公开，其描述了目前实践本发明的最佳模式，许多修饰和变体本身可以呈现给本领域内的那些技术人员，而不背离本发明的范围和精神。

Claims

1.1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性澄清溶液，其包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约5wt%-约15wt%的中和试剂；（iii）约50wt%-约85wt%的水；和（iv）约0.1wt%-约5wt%的络合剂；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

2.根据权利要求1的BIT水溶液，其还包含至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂，所述共生物杀灭剂选自酚类化合物、异噻唑啉酮的碱金属盐、季铵盐、三嗪衍生物、胍化合物、双胍类、聚双胍、有机酸盐、脂肪胺、二胺、三胺、吡硫翁盐、铜盐、硫氰酸酯、氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、乙内酰脲、银基化合物、铜基化合物、甲醛释放化合物、甲醛、戊二醛、丙酸盐、辛酸盐、水杨酸盐、脱氢乙酸盐、溴硝丙二醇、苯氧基乙醇、薄荷醇、丁香酚、辛醇、椰油胺乙酸酯、N-十二烷基-1,3-丙二胺、双-(3-氨基丙基)十二烷胺、双氯苯双胍己烷、阿来西定、羟甲基甘氨酸钠、二羟甲基二甲基乙内酰脲、聚六亚甲基双胍、重氮烷基脲、咪唑烷基脲、聚甲氧基双环噁唑烷、苯甲醇、羟乙磺酸己脒定、氯丁醇、二溴普罗帕脒、四(羟甲基)硫酸鏻(THPS)、2,2-二溴-3-次氨基丙酰胺(DBNPA)、三正丁基十四烷基氯化鏻(TPC)、亚甲基双（硫氰酸酯）(MBT)、二硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代烷基甲酸亚烷基酯、2-羟基吡啶-N-氧化物、N-亚硝基-N-环己基羟胺、和/或8-羟基喹啉。

3.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述中和试剂选自碱金属氢氧化物和/或胺。

4.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述中和试剂是氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钾（KOH）。

5.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述中和试剂是聚胺、聚亚胺、聚亚烷基亚胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯亚胺的均聚物或共聚物，或其组合。

6.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述中和试剂是烷醇胺、单烷基烷醇胺、二烷基烷醇胺、三烷基烷醇胺、伯胺、仲胺、叔胺、季铵和/或烷基叔胺、苯酚胺、或其组合。

7.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述中和试剂是聚乙烯亚胺（PEI）。

8.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述络合剂选自羟基羧酸、氨基羧酸、膦酸、冠醚、氨基酸、乙二胺四乙酸、亚硝基三羟基二丙胺、次氨基乙酸酯、乙酰基水杨酸酯和/或葡萄糖酸盐。

9.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述络合剂是谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐。

10.根据权利要求1的BIT水溶液，其中pH为约8.5-约9.5。

11.根据权利要求1的BIT水溶液，其能够抑制或杀灭革兰（+）菌株、革兰（-）菌株、真菌、酵母和/或霉菌孢子。

12.根据权利要求1的BIT水溶液，其能够抑制或杀灭金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎双球菌、酿脓链球菌、粪肠球菌、流感嗜血杆菌、莫拉氏菌、沙门氏菌、弯曲杆菌、铜绿假单胞菌、肉毒杆菌、产气荚膜梭菌、棒状杆菌、双球菌、分枝杆菌、链霉菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌、炭疽杆菌、产氮芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、凝结芽孢杆菌、苏云金杆菌（Bacillus israelensis）、幼虫芽孢杆菌、蕈状芽胞杆菌、多粘芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、Bacillus stearothormophillus、枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）、强壮芽孢杆菌、韦氏芽孢杆菌、假蕈状芽胞杆菌、洋葱伯克霍尔德氏菌、多嗜伯克霍尔德氏菌、新洋葱伯克霍尔德氏菌、越南伯克氏菌、稳定伯克霍尔德氏菌、Burkholderiaambifaria、Burkholderia dolosa、Burkholderia anthina、吡咯伯克霍尔德氏菌、热带念珠菌、白色念珠菌、汉逊酵母、酿酒酵母、Torulaspora delbreuckii、拜耳结合酵母、鲁氏酵母、黑曲霉、黄曲霉、岛青霉、桔青霉、黄青霉、尖孢镰刀菌、和谷镰刀菌、腐皮镰刀菌、互隔交链孢菌、和/或总状毛霉。

13.根据权利要求1的BIT水溶液，其在环境温度下至少稳定两年，或者在至少5次冻融循环中是稳定的，或者在约50℃下至少稳定4周，在所述冻融循环中，温度每24小时在50℃至-24℃之间循环。

14.根据权利要求1的BIT水溶液，其中所述水溶液中的BIT在环境温度或高于0℃下不会结晶。

15.根据权利要求1的BIT水溶液，其是储存和运输稳定的。

16.根据权利要求1的BIT水溶液，其用于以下领域：油漆、建筑材料、灰泥、混凝土、堵缝剂、密封剂、接头、粘合剂、皮革、木材、油墨、颜料分散液、金属加工流体、钻探泥浆、粘土泥浆、农业应用、种子涂层、杀虫剂组合物、化妆品、日用品、清洁、消毒、酶配方、乳胶、油漆、罐内防腐、涂料、和/或洗衣。

17.1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液，其包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约5wt%-约15wt%的氢氧化钾（KOH）；（iii）约50wt%-约85wt%的水；和（iv）约0.1wt%-约5wt%的谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

18.1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液，其包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约0.1wt%-约20.0wt%的溴硝丙二醇；（iii）约5wt%-约15wt%的氢氧化钾（KOH）；（iv）约60wt%-约80wt%的水；和（v）约0.1wt%-约5wt%的谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

19.1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液，其包含：（i）约0.1wt%-约30wt%的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；（ii）约0.1wt%-约5.0wt%的水溶性形式的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MIT）和/或5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMIT）；（iii）约5wt%-约15wt%的氢氧化钾（KOH）；（iv）约45wt%-约85wt%的水；和（v）约0.1wt%-约5wt%的谷氨酸-N,N-二乙酸四钠盐；以及其中所述水溶液不含挥发性有机化合物（VOC）、甘油、甘油衍生物、二醇和/或二醇衍生物。

20.用于制备1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）的环境友好型高水性溶液的方法，所述方法包括以下步骤：

i.在反应器中通过高剪切搅拌30分钟，制备（a）预中和的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）；（b）任选存在的至少一种水溶性形式的共生物杀灭剂；（c）络合剂；和（d）水的均匀混合物；和

ii.如有需要，添加消泡剂以抑制泡沫的形成。