JP4025735B2 - 水性系を処理する方法 - Google Patents

Description

本発明は、水に不溶な殺生物剤および低い水溶性を有する殺生物配合物を含む安定なエマルションで、それらを水性系に導入する直前に直接水性系を処理する方法に関する。より詳細には、本発明は、マイクロミキシング装置を使用して殺生物剤および殺生物配合物のエマルションを調製し、マイクロミキシングにより作成されたエマルションの直接添加により水性系を処理する方法に関する。

例えば冷却水などの流体媒体と接触する工業的プロセスおよび暖房換気空気調節（ＨＶＡＣ）オペレーションに使用される金属コンポーネントは、３つの主要な課題：金属腐食、固形分の析出および微生物の増殖に直面する。その３つの課題は、１つの課題を制御する能力がしばしば残りの課題を有効に制御する能力に影響を及ぼすといったように相互に関連する。この課題に取り組む最も一般的な方法は、化学物質および腐食防止剤の配合物を、金属コンポーネントと接触する流体媒体に添加することである。ポリマー分散剤およびホスホネートは、スケールと呼ばれる固形分の析出を防止するのに一般的に使用される。殺生物組成物、例えば塩素または臭素のような酸化性殺生物剤は、しばしば析出および微生物の増殖を抑制するのに使用される。しかしながら、水溶性がほとんど乃至全くない活性成分を水性系へ導入することには問題を残している。前記の成分は、実質的な量の界面活性剤、補助界面活性剤、乳化剤、安定剤、ポリマー、コポリマーおよび溶媒を使用してエマルションとして水性系に投与されなければならない。

欧州特許出願公開第ＥＰ１１６１２２１Ａ１号は、マイクロミキサーを使用して化粧品または医薬製剤を製造する方法を開示する。別々の貯蔵チャンバーからの２以上の液体成分が、マイクロミキサーによって液体成分を供給することにより混合される。前記の方法は、油相中の液体と水性相中の液体とのマイクロミキシングを記載する。

欧州特許出願公開第ＥＰ１１６１２２１Ａ１号明細書

しかしながら、前記の方法は、濃縮物およびディスパーションとしての固体活性成分のマイクロミキシングを開示してはいない。さらに前記の方法は、水に不溶な活性成分、例えば殺生物剤、腐食防止剤、スケール防止剤、アクリルポリマーおよび農薬の安定なエマルションを作成することを教示していない。前記の方法はまた、従来の混合方法により作ることのできなかった、前記の活性成分を含む安定なエマルション、およびそれらの安定性のために界面活性剤または有機溶媒等の添加剤を必要としない、前記活性成分を含む安定なエマルションを教示していない。

本発明者等は、１以上の水に不溶な活性成分、例えば殺生物剤、腐食防止剤、スケール防止剤、アクリルポリマー、農薬およびこれらの組み合わせを含むエマルションを使用直前に調製する方法を見出した。本発明者等はまた、マイクロミキシング装置を使用して、活性成分の水性エマルションを、水性系にそれらが導入される直前に調製することにより、水性系を水に不溶な活性成分で処理する方法を見出した。生じたエマルションは添加剤、例えば界面活性剤、補助界面活性剤、乳化剤、安定剤、ポリマー、コポリマーおよび溶媒を含まず、使用される水性環境に直接投与される。

従って、本発明は、使用直前にエマルションを調製する方法を提供し、この方法は１以上の水に不溶な活性成分および水をマイクロミキシングする工程を含む。

本発明はまた、１以上の水に不溶な活性成分および水を含み、添加剤を含まないエマルションを提供し、ここでこのエマルションは１以上の水に不溶な活性成分および水をマイクロミキシングすることにより調製される。

本発明はまた、水性系を処理する方法を提供し、この方法は、（ａ）水と、１以上の水に不溶な活性成分の水性ディスパーションとをマイクロミキシングしてエマルションを形成する工程；および（ｂ）エマルションを直接使用される水性環境に投与する工程を含む。

本発明はまた、水性系を１以上の水に不溶な活性成分を含むエマルションで処理するためのポータブル投与装置を提供し、この装置は（ａ）活性成分の濃縮物を保持する１以上の容器；（ｂ）水に不溶な活性成分および水の水性エマルションを調製し、投与するための１以上のマイクロミキサーを含み、ここでマイクロミキシングにより形成されたエマルションは使用される水性環境に直接投与される。

本発明はまた、水性系からエマルションを再生利用する方法を提供し、この方法は、（ａ）水と、１以上の水に不溶な活性成分の水性ディスパーションとをマイクロミキシングする工程；（ｂ）水性系にエマルションを直接投与する工程；および（ｃ）周期的間隔、不規則な間隔および連続から選択される時間間隔において水性系の一部をマイクロミキシングする工程を含み、これにより投与されたエマルションの一部を水性系に戻して再生利用する。

本明細書において、活性成分に用いられる、用語「水に不溶な」は、低い（非常に低い場合を含む）水溶性を有し、例えばエマルション形成条件下で水１００グラム当たり１グラム未満の溶解性を有する化合物を意味する。また、前記の用語は、低い（非常に低い場合を含む）水溶性を有する化合物を意味する。有機化合物を含む活性成分に用いられる、用語「水に可溶な」は、化合物が水１００グラム当たり少なくとも１グラム、水１００グラム当たり少なくとも１０グラム、および水１００グラム当たり少なくとも約５０グラムの溶解性を有することを示す。水性系は、水を含む任意の系を意味する。

従って本発明は、水に不溶な活性成分のエマルションを、エマルションが水性系に適用される直前に提供し、これにはマクロエマルション、マイクロエマルション、ミセルエマルションおよびこれらの組み合わせが包含される。マクロエマルションは、エマルション内に分散された活性成分の粒子サイズが２００ナノメートル（ｎｍ）より大きいエマルションを意味する。マイクロエマルションは、エマルション内に分散された活性成分の粒子サイズが１０〜２００ｎｍの範囲内であるエマルションを意味する。ミセルエマルションは、エマルション内に分散された活性成分の粒子サイズが１０ｎｍ未満であるエマルションを意味する。

マイクロエマルションは、第二の不混和性相における１つの液相のディスパーションである。それらは水連続性（ｏ／ｗ）または油連続性（ｗ／ｏ）であることができ、ここで「油」とは水溶性が低い乃至全く無い有機液体（または複数液体）を表す。マイクロエマルションの独特の特性は、二相間の界面張力が非常に低く、ＤｕＮｏｕｙ Ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒを包含する従来の機器で測定され得る界面張力よりもかなり低いことである。この低い界面張力は、「油」（水に不混和性の有機液体）および界面活性剤および水の非常に特殊な組み合わせに起因し、非常に小さな、通常は１０００オングストローム未満である分散相の粒子サイズに明示される。これは可視光線の波長に対して小さいので、マイクロエマルションおよびミセルエマルションの両方は光学的に透明に見える。マイクロエマルションおよびミセルエマルションは、観測される数年間の間、相分離に対し安定である。これはオパール色または乳白色状の外観を有し、エマルションが調製されてから数時間〜数週間以内に相分離が典型的に起こる普通のマクロエマルションと対照的である。

本発明による活性成分は、殺生物剤、腐食防止剤、スケール防止剤、アクリルポリマー、農薬およびこれらの組み合わせから選択される化合物およびポリマーである。本発明に従って使用される活性成分は、水に不溶（低水溶性を含む）であり、そのままの液体、濃縮物およびディスパーションとして提供される。１つの態様に従って、活性成分の水性濃縮物および水性ディスパーションが提供される。別の態様に従って、１以上の有機溶媒を含む活性成分の濃縮物およびディスパーションが提供される。活性成分は、好ましくは容易に水に分散可能である。

マイクロミキサーを包含する高剪断ミキサーが、１以上の水に不溶な活性成分の安定なエマルションを形成するために、本発明に従って有用に使用される。マイクロミキサーは、界面活性剤および溶媒を包含する添加剤をほとんど乃至全く添加されない状態で、本発明の水に不溶な活性成分を乳化する。本発明は幾つかの利点を提供する。本発明の水に不溶な活性成分は従来の混合技術を使用して乳化することが難しく、界面活性剤および溶媒を包含する添加剤をかなりの量必要とする。ある場合においては、特定の溶媒が活性成分を可溶にするために利用されるが、前記の溶媒に関連した不都合な環境的影響を有する。マイクロミキサーは、ほとんど乃至全く不都合な環境的影響を有さない溶媒を使用して本発明の水に不溶な活性成分を乳化する。マイクロミキサーは、イソチアゾロンを包含する、水に不溶な殺生物剤のエマルションを調製するのに使用されることができ、これは米国特許第４，９５４，３３８号；第５，４４４，０７８号および欧州特許出願公開第ＥＰ０３０２７０１号；第ＥＰ０６４８４１４号に記載されているが、安定なマイクロエマルションを形成するのに有意な量の追加の界面活性剤および溶媒を必要としない。界面活性剤は高価であり、典型的には、このような方法で調製されたエマルションの製造コストのかなりの額に貢献する。界面活性剤はまた、それらの元来の界面活性性質の結果として毒性および発泡性を包含する望ましくない環境的影響および結果を有する。本発明者等は、マイクロミキシング反応器を使用して形成されたエマルションが混合の後に使用される水性環境に導入され、投与されるのに要求される安定性を有することを見出した。本法は他の利点を提供する。イソチアゾロンを包含する水に不溶な活性成分、界面活性剤および溶媒を含むある種のマイクロエマルションは、マイクロエマルション中に存在する界面活性剤の結果として、閉鎖水性系における発泡の問題を提起する。しかしながら、本発明の方法を使用して形成されるエマルションは界面活性剤を含まず、水性系中での前記のマイクロエマルションの発泡のリスクは最小乃至ゼロである。

任意の商業的に入手可能なマイクロミキシング装置が、本発明のエマルションを形成する上で有用である。マイクロミキサーの好適な例としては、インターデジタルマイクロミキサー、ステンレス鋼マイクロミキサー、１０００バールまでに加圧可能なマイクロミキサー、異なる流出口を有するガラスマイクロミキサー、長方形状インターデジタルマイクロミキサー、スリット形状インターデジタルマイクロミキサー、三角形状インターデジタルマイクロミキサー、流体多層化可能なサイクロンマイクロミキサー、垂直注入型サイクロンマイクロミキサー、水平注入型サイクロンマイクロミキサー、水平型および垂直型組み合わせ注入型マイクロミキサー、スプリット−リコンバインマイクロミキサー、キャタピラーマイクロミキサー、汚染に敏感なプロセスに有用な衝突噴射マイクロミキサー、種々のサイズおよび傾斜の噴射を包含する衝突噴射マイクロミキサー、分離層マイクロミキサー、複数の類似および異なるマイクロミキサーならびにこれらの組み合わせが挙げられる。マイクロミキサーの好適な例は、国際特許公開第ＷＯ ００／６２９１３号；第ＷＯ ００／０７２９５５号；第ＷＯ ００／０６８３００号；第ＷＯ ０２／１６０１７号；第ＷＯ ０１／４３８５７号；第ＷＯ ００／５４７３５号；米国特許公開第２００２００７７３７３Ａ１号および米国特許第６，３０５，８３４号；第６，２２１，３３２号に記載される。

マクロミキサーを包含する高剪断ミキサーが、１以上の水に不溶な活性成分の安定なエマルションを形成するため、本発明に従って有用に使用される。前記のマクロミキサーの好適な例が、米国特許第６，４２２，７３６号に記載されている。ミセルおよびミセルエマルションを調製するのに使用されるマイクロミキサーを包含する高剪断ミキサーはよく知られておりまた、１以上の水に不溶な活性成分の安定なマイクロエマルションを形成するために、本発明に従って有用に使用される。

本発明の１つの利点は、本発明の方法を使用して調製されるエマルションが、形成された直後に使用される水性環境に直接適用され、エマルションの安定性に関係する相分離に伴う問題を未然に防止することである。本発明の方法を使用して調製される１以上の水に不溶な活性成分を含むエマルションは、広範囲の安定性を有し、これはそれらが直接適用される水性環境に依存する。エマルションが調製されてから数時間〜数週間以内に相分離が典型的に起きるマクロエマルション、ならびに観測される数年間の間、相分離に対して安定であるマイクロエマルションおよびミセルエマルションが水性系を処理するため本発明に従って全て有用に使用される。

本発明の方法は、１以上の水に不溶な活性成分、例えば殺生物剤、殺菌剤、腐食防止剤、農薬、スケール防止組成物、分散剤、消泡剤、アクリルポリマーおよびラテックス、不活性蛍光トレイサーおよびこれらの組み合わせを、使用される水性環境に導入するために使用される。

１つの態様に従って、本発明は低い水溶性を有する１以上の活性成分を含み、界面活性剤を含まない安定なマイクロエマルションを提供し、ここで水に不溶な活性成分は殺生物剤であり、ここでマイクロエマルションはマイクロミキサーを使用して調製される。別の態様に従って、本発明は界面活性剤および有機溶媒の両方を含まない安定なマイクロエマルションを提供する。別の態様に従って、本発明は、界面活性剤を含まず、有意に減少した量の有機溶媒を有する安定なマイクロエマルションを提供する。

本発明に従い有用に使用される殺生物剤の好適な例としては、米国特許第３，５２３，１２１号；第３，７６１，４８８号；第４，９５４，３３８号；第５，１０８，５００号；第５，２００，１８８号；第５，２９２，７６３号；第５，４４４，０７８号；第５，４６８，７５９号；第５，５９１，７０６号；第５，７５９，７８６号；第５，９５５，４８６号および欧州特許第ＥＰ０３０２７０１号；第ＥＰ０４９０５６５号；第ＥＰ０４３１７５２号；第ＥＰ０６０８９１１号；第ＥＰ０６０８９１２号；第ＥＰ０６０８９１３号；第ＥＰ０６１１５２２号および第ＥＰ０６４８４１４号に記載されたような、水溶性が低い乃至全くないイソチアゾロンが挙げられる。

本発明の１つの態様に従って、本発明に有用なイソチアゾロンは、２−オクチル−３−イソチアゾロンおよび４，５−ジクロロ−２−オクチル−３−イソチアゾロン等のイソチアゾロンである。

水溶性が低い乃至全くないイソチアゾロンは、プロピレングリコールのような水に混和性の有機溶媒においてのイソチアゾロンの濃縮物またはディスパーションとしてしばしば調製される。これらの濃縮物およびディスパーションは、使用者により、微生物の増殖を抑制するために水または種々の水性ベースの媒体で希釈される。この方法は、時々イソチアゾロンの溶解が過剰となる場合に、希釈においてイソチアゾロンの不均一性という欠点を有する。希釈される濃縮物中、ほんの数パーセントの活性成分（ＡＩ）レベルでイソチアゾロンを市販することが望ましい場合がある。これは、ＡＩ単位当たり多量の有機溶媒を必要とする。活性成分濃縮物は、全てのまたは大部分の有機溶媒を水で置き換えることにより実質的なコストの利点および環境の利点を有するであろう。本発明に従って調製されるイソチアゾロンのマイクロエマルション形態は、それが形成された後に安定なマイクロエマルションを維持する。エマルションが水性系に投与される直前にエマルションを形成するためにマイクロミキサーを使用することは、米国特許第４，９５４，３３８号；第５，４４４，０７８号および欧州特許出願公開第ＥＰ０３０２７０１号；第ＥＰ０６４８４１４号に記載されたようなマイクロエマルションに必要とされる添加剤およびの調製の問題を克服する。

殺生物活性成分の他の好適な例としては、ベンズイソチアゾロン、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３−イソチアゾロン、２−ｎ−オクチル−３−イソチアゾロン、ジブロモニトリロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）、２−（チオシアノメチルチオ）ベンズチアゾール（ＴＣＭＴＢ）、ヨードプロパルギルブチルカルバメート（ＩＰＢＣ）およびパラベンが挙げられる。活性成分の追加の好適な例としては、２−クロロ−１−（３−エトキシ−４−ニトロフェノキシ）−４−（トリフルオロメチル）ベンゼン、２，４−ジニトロ−６−オクチル−フェニル−クロトネートおよびアルファ−ブチル−アルファ−（４−クロロフェニル）−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−プロパンニトリル等の農薬が挙げられる。

本発明の１つの態様に従って、室温において水に１０００ｐｐｍ未満が可溶である１以上の活性成分化合物は、使用直前にエマルションを調製するためマイクロミキサーを使用して安定なエマルションを形成する。

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りしばしば向上されることは当該技術分野でよく知られている。実際、殺生物剤の相乗的組み合わせについての多くの例が存在している。従って、他の公知の殺微生物剤が水性系を処理するため、本発明のマイクロエマルションと有益に組み合わされることは合理的に予期される。

好適なスケール防止剤としては、例えば、ポリホスフェートならびにポリカルボン酸ホモポリマーおよびコポリマーが挙げられ、これは米国特許第４，９３６，９８７号に記載されている。本発明に従って有用に使用されるポリマーは、従来の乳化重合、溶液重合または懸濁重合により調製されることができ、これは例えば米国特許第４，９７３，４０９号において開示されている。

本発明のエマルションはまた、銅、アルミニウム、軟鋼、これら合金および他の金属の腐食防止を向上させるため他の物質と供に使用されることができる。これらの物質の例としては、ホスフェートまたはリン酸、ポリホスフェート、例えばテトラカリウムピロホスフェートおよびナトリウムヘキサメタホスフェート、亜鉛、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾールおよび他のアゾール、モリブデート、クロメート、ホスホネート、例えば１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、ヒドロキシホスホノ酢酸および２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、ポリマー腐食防止剤、例えばポリ（メタ）アクリル酸またはポリマレイン酸、およびアクリル酸、メタクリル酸およびマレイン酸のコポリマー、ならびにそれらのアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩が挙げられる。

加えて、エマルションはまた、スケール防止剤および分散剤のような他の物質と共に使用されることができる。これらの物質の例としては、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸またはマレイン酸のコポリマー、前述のホスホネートならびにキレート、例えばニトリロ三酢酸またはエチレンジアミン四酢酸およびこれらの金属塩が挙げられる。記載された薬剤は、単一製剤に適用されまたは別個に適用されることができる。

濃縮物および分散剤の固形分は約１０重量％から約９５重量％であることができる。水性組成物の粘度は、ブルックフィールド粘度計を使用しての測定すると、０．０５〜２０００Ｐａ．ｓ（５０ｃｐｓ〜２，０００，０００ｃｐｓ）であることができ；異なる最終用途および適用方法についての適切な粘度は、大いに変化する。

別の態様に従って、少量の溶媒が安定なマイクロエマルションを形成するのを補助するため、混合物中に使用されてもよい。溶媒の典型的な例としては、アルコール、例えばメタノール、エタノールおよびエチレングリコール、水とアルコールの混合物、エーテル、ポリエーテルならびにこれらの組み合わせが挙げられる。ヒドロキシル溶媒、例えば、グリコールのようなポリオール、グリコールのモノエーテル、アルコール等が使用されることができる。トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートのようなヒドロキシル融合助剤がまた、使用されてもよい。ある種の配合物においては、脂肪族または芳香族いずれもの炭化水素は有用な溶媒である。典型的な溶媒としてはまた、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、キシレンおよびミネラルスピリット等が挙げられる。

さらに別の態様において、ベンジルアルコール、ベンジルアセテート、パイン油、フェネチルアルコール、キシレン、フェノキシエタノール、ブチルフタレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートおよびアルキルベンゼンからなる群から選択される、室温で少なくとも５重量％のＡＩを溶解することができる少量の１以上の非極性で、水に不混和性の溶媒が、その活性成分を溶解しまたは安定なマイクロエマルションの形成を補助するため使用される。

代替の態様に従って、配合物および流体媒体中の溶解性および相溶性を向上させるため、本発明の活性成分は少量乃至減少した量の界面活性剤、消泡剤、湿潤剤、増粘剤、補助溶媒およびヒドロトロープと共に配合されることができ、あるいはそれらのｐＨが好適な酸または塩基で変化されることができる。好適な界面活性剤の例としては、Ｒｈｏｄｉａ，Ｉｎｃにより製造されたＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＳ６１０またはＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＥ６１０が挙げられるが、これらに限定されない。好適な消泡剤の例としては、ＧＥシリコーン消泡剤ＡＦ６０が挙げられるが、これらの限定されない。好適な補助溶媒としては、例えば、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコールおよびプロピレングリコールが挙げられる。好適なヒドロトロープとしては、Ｕｎｉｑｅｍａ社により製造されたＭｏｎａｔｒｏｐｅ（登録商標）１２５０Ａ、およびナトリウムキシレンスルホネートが挙げられる。

本発明のマイクロエマルションを含有する殺微生物剤は、多くのエリアの防護に有用であり、例えば消毒剤、洗浄剤、クリーナー、脱臭剤、液体および粉末石鹸、ハイドリムーバー（ｈｉｄｅ ｒｅｍｏｖｅｒ）、オイルおよびグリースリムーバー、食品加工化学物質、乳製品用化学物質、食品防腐剤、動物食品防腐剤、木材防腐剤、ポリマーラテックス、塗料、ラズール（ｌａｚｕｒｅ）塗料、着色剤、防黴剤、病院および医療用消毒剤、医療デバイス、金属加工油剤、冷却水、空気清浄器、石油生産、紙処理、パルプおよび紙スラリー、ペーパーミル殺変形菌剤、石油製品、接着剤、織物、顔料スラリー、ラテックス、皮革およびハイド（ｈｉｄｅ）処理，石油燃料、ジェット燃料、洗濯洗浄剤、農薬配合物、インク、採鉱、不織布、石油貯蔵、ゴム、砂糖加工、タバコ、スイミングプール、写真用すすぎ液、化粧品、洗面用品、医薬品、ケミカルトイレット、家庭用洗濯用品、ディーゼル油添加剤、ワックスおよびポリッシュ、油田用途、ならびに他の望ましくない微生物の増殖を許容する条件下で水および有機物質が接触する他の用途が挙げられる。他の活性剤成分は、殺菌剤、殺ダニ剤、除草剤、殺虫剤および植物生長調節剤として有用である。

本発明の方法により処理される典型的な水性系としては、例えば、再循環冷却ユニット、冷却源として蒸発を利用する開放再循環冷却ユニット、閉鎖ループ型冷却ユニット、熱交換ユニット、反応器、液体貯蔵および取り扱いに使用される装置、ボイラーおよび関連する水蒸気発生ユニット、ラジエーター、フラッシュ蒸発ユニット、冷凍ユニット、逆浸透装置、ガス洗浄ユニット、溶鉱炉、紙およびパルプ加工装置、砂糖濃縮ユニット、蒸気発電所、地熱ユニット、核冷却ユニット、水処理ユニット、食品および飲料加工装置、プール再循環ユニット、採鉱巡回路、閉鎖ループ型加熱ユニット、例えば掘削、ボーリング、粉砕、リーミング（ｒｅａｍｉｎｇ）、引抜き（ｄｒａｗｉｎｇ）、ブローチング（ｂｒｏａｃｈｉｎｇ）、ターニング（ｔｕｒｎｉｎｇ）、カッティング、ソウイング（ｓｅｗｉｎｇ）、研削、ねじ切り、形削り、スピニングおよびローリングの操作に使用される切削液、作動油、冷却液、オイル生産ユニットおよび掘削液等が挙げられる。

本発明において、水性系と接触する金属コンポーネントは、腐食および／またはスケール発生が防止されることができる任意の金属から加工される。腐食の防止が必要とされる金属の典型的な例は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄のような第一鉄金属、低炭素鋼、クロム鋼およびステンレス鋼のような鋼、鉄合金およびこれらの組み合わせが挙げられる。

本発明は、低い水溶性を有する１以上の活性成分を含むエマルションで水性系を処理するためのポータブル投与装置を提供し、この装置は：（ａ）活性成分の濃縮物を保持するための１以上の容器；（ｂ）水に不溶な活性成分および水の水性エマルションを調製するための１以上のマイクロミキサーを含み、ここでマイクロミキシングにより形成されたエマルションは使用される水性環境に直接投与される。好適な容器としては、金属、プラスチックおよびガラス製のドラムが挙げられる。一連のまたは逐次的な複数のマイクロミキサーが、本発明に従って有用に使用される。この装置は、活性成分のデリバリーの利便性を提供し、前記の活性成分を安全に取り扱いおよび分配する手段を提供する。この装置はまた、投与されたエマルションをマイクロミキシングし、再循環するため、水性系の一部を再利用する専用のマイクロミキシング法を提供することにより、閉鎖水性系中の活性成分を再利用するよう設計されることができる。

本発明はまた、水性系からエマルションを再生利用する方法を提供し、この方法は、（ａ）水および１以上の水に不溶な活性成分の水性ディスパーションをマイクロミキシングする工程；（ｂ）水性系にエマルションを直接投与する工程；および（ｃ）周期的間隔、不規則な間隔および連続から選択される時間間隔において水性系の一部をマイクロミキシングする工程を含み；これにより投与されたエマルションの一部を水性系に戻して再生利用する。水性系が閉鎖系である場合において、水性系におけるエマルションの再利用は連続的に行われる。投与されたエマルションの再利用は、活性成分に対する環境的影響および暴露を便宜的に低下させるという利点を提供し、前記の活性成分を安全に取り扱い、分配し、回収する手段を提供する。

本発明の幾つかの態様は、次の実施例において詳細に記載される。すべての比率、部およびパーセンテージは特に他に明示されない限り重量で表され、使用される全ての成分は特に他に明示されない限り良好な商業品質である。

実施例１ （水に不溶な活性成分の冷却塔への投与）
ベンジルアルコール中の４，５−ジクロロ−２−オクチル−３−イソチアゾロンの５０重量％溶液が、５０ｍＬ／分の供給速度において配列されたスリット形状インターデジタルマイクロミキサーに供給され、６００ｍＬ／分の供給速度においてマイクロミキサーに供給される水と混合される。この水は界面活性剤を含まない。生じたエマルションはマイクロミキサーを出て、５０，０００ガロン（１２，５００リットル）の冷却塔中の冷却水に直接投与され、そこで冷却水全体に有効に分配され、再循環される。約２０分後に、冷却水中のイソチアゾロン濃度は３ｐｐｍの所望の濃度に達し、エマルションの供給は停止される。藻類の有効な抑制が提供され、イソチアゾロンは殺微生物マイクロエマルション中における界面活性剤の存在により引き起こされる望ましくない発泡のリスクを伴わず循環される。集束マイクロミキサーもまた、上述のマイクロミキサーと比較して同様の結果を生じる。

実施例２（水に不溶な活性成分の紙パルプスラリー槽への投与）
１０，０００リットルのパルプスラリー槽は、平均６，６００リットル／分の連続処理量を有している。ベンジルアルコール中の４，５−ジクロロ−２−オクチル−３−イソチアゾロンの５０重量％溶液が、５６ｍＬ／分の供給速度において配列されたスリット形状インターデジタルマイクロミキサーに供給され、６００ｍＬ／分の供給速度においてマイクロミキサーに供給される水と混合される。この水は界面活性剤を含まない。生じたエマルションは、マイクロミキサーを出てパルプスラリー槽中の水に直接チャージされ、そこで槽の水全体に有効に分配され、再循環される。イソチアゾロンは、パルプスラリー槽中で処理されるパルプから調製される紙において有効な防カビ性を提供する。集束マイクロミキサーもまた、上述のマイクロミキサーと比較して同様の結果を生じる。

実施例３（水に不溶な活性成分の冷却塔への投与）
融解２−オクチル−３−イソチアゾロンが、そのままの液体として、５０ｍＬ／分の供給速度において配列されたスリット形状インターデジタルマイクロミキサーに供給され、６００ｍＬ／分の供給速度においてマイクロミキサーに供給される水と混合される。この水は界面活性剤および溶媒を含まない。生じたエマルションはマイクロミキサーを出て、５０，０００ガロン（１２，５００リットル）の冷却塔中の冷却水に直接投与され、そこで冷却水全体に有効に分配され、再循環される。約２０分後に、冷却水中のイソチアゾロン濃度は３ｐｐｍの所望の濃度に達し、エマルションの供給は停止される。藻類の有効な抑制が提供され、イソチアゾロンは殺微生物マイクロエマルション中における界面活性剤の存在により引き起こされる望ましくない発泡のリスクを伴わず循環される。集束マイクロミキサーもまた、上述のマイクロミキサーと比較して同様の結果を生じる。

実施例１および２は、本発明の方法により調製された減少したレベルの有機溶媒を有する、界面活性剤を含まないエマルションを例示する。実施例３は、本発明の方法により調製された、界面活性剤および溶媒を含まないエマルションを例示する。

Claims (7)

1. （ａ）水と、殺生物剤、腐食防止剤、農薬、スケール防止組成物、アクリルポリマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される１以上の水に不溶な活性成分の水性ディスパーションとをマイクロミキサーでミキシングしてエマルション（当該エマルションは界面活性剤、補助界面活性剤、乳化剤および安定剤を含まない）を形成する工程；および
   （ｂ）該エマルションを直接水性系に投与する工程
   を含む、水性系を処理する方法。
2. エマルションが界面活性剤および有機溶媒を含まない請求項１に記載の方法。
3. 水性系が１以上の殺生物剤を含むマイクロエマルションで処理される請求項１に記載の方法。
4. マイクロエマルションが２−オクチル−３−イソチアゾロンおよび４，５−ジクロロ−２−オクチル−３−イソチアゾロンからなる群から選択される１以上のイソチアゾロンを含む請求項３に記載の方法。
5. 水性系が水処理ユニット、再循環冷却ユニット、冷却源として蒸発を利用する開放再循環冷却ユニット、閉鎖ループ型冷却ユニット、熱交換ユニット、反応器、液体の貯蔵および取り扱いに使用される装置、ボイラーおよび関連する水蒸気発生ユニット、ラジエーター、フラッシュ蒸発ユニット、冷凍ユニット、逆浸透装置、ガス洗浄ユニット、溶鉱炉、紙およびパルプ加工装置、砂糖濃縮ユニット、蒸気発電所、地熱ユニット、核冷却ユニット、食品および飲料加工装置、プール再循環ユニット、採鉱巡回路、閉鎖ループ型加熱ユニット、例えば掘削、ボーリング、粉砕、リーミング、引抜き、ブローチング、ターニング、カッティング、ソウイング、研削、ねじ切り、形削り、スピニングおよびローリングの操作に使用される切削液、作動油、冷却液、油生産ユニットおよび掘削液からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
6. 水性系からエマルションを再生利用する方法であって、
   （ａ）水と、殺生物剤、腐食防止剤、農薬、スケール防止組成物、アクリルポリマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される１以上の水に不溶な活性成分の水性ディスパーションとをマイクロミキサーでミキシングしてエマルション（当該エマルションは界面活性剤、補助界面活性剤、乳化剤および安定剤を含まない）を形成する工程；
   （ｂ）水性系に該エマルションを直接投与する工程；および
   （ｃ）周期的間隔、不規則な間隔および連続から選択される時間間隔において水性系の一部をマイクロミキシングする工程；
   を含み、これにより投与されたエマルションの一部を水性系に戻して再生利用する前記方法。
7. 水性系が１以上のイソチアゾロンを含むマイクロエマルションで処理され、該マイクロエマルションが追加の界面活性剤を含まない請求項６に記載の方法。