JPH0285271A

JPH0285271A - イソチアゾロン溶液の安定化法

Info

Publication number: JPH0285271A
Application number: JP1146272A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Igarashi; 喜雄五十嵐; Yukihiro Chiku; 知久　幸宏; Tetsuya Suzuki; 哲也鈴木
Original assignee: ICHIKAWA GOSEI KAGAKU KK
Current assignee: ICHIKAWA GOSEI KAGAKU KK
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1989-06-08
Publication date: 1990-03-26
Also published as: DE68904828T2; EP0349786A1; EP0349786B1; DE68904828D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】童栗上傅程■分団本発明は、防菌防かび剤として利用されるイソチアゾロ
ンを溶媒で溶液形態とした場合、その溶液を安定化する
ための方法およびイソチアゾロンの安定化された溶液に
関する。

獲米ｑ挟術イソチアゾロンは広く防菌防かび剤として用いられてお
り、工業用原料、各種製品、油類、燃料、化粧用品、繊
維織物等に、有機溶剤に熔解したり、金属塩錯体を形成
させたりした製剤の形で添加され用いられている。すな
わち、イソチアゾロンはそのままでは非常に不安定なた
め溶媒に溶解させた状態で保存され、製剤として使用さ
れる。

イソチアゾロンにはハロゲン原子を含まない２メチルイ
ソチアゾロン、２−シクロヘキシルイソチアゾロン、２
−ｔ−ブチルイソチアゾロンなどの他、ハロゲン原子を
含む５−クロロ−２−メチルイソチアゾロン、５−クロ
ロ−２−ｎ−イソチアゾロンなどかあり数多く知られて
いる。ハロゲン原子を含むものは一般に抗菌作用が強い
と言われているが溶媒に分散した際の安定化に問題があ
り、特に熱が加えられた場合不安定となり、急速に分解
が進行する。

米国特許第３，８７０，７９５号には、ジプロピレング
リコール中に５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾ
ロン／２−メチル−３−イソチアゾロン（９３：　７）
の約１５％を含有する非水性溶液は、５０℃で２８日間
にて完全に分解したことが記載されており、又、米国特
許第４，２４１．２１４号および同第４．３９６，４１
３号には、イソチアゾロン化合物の金属錯塩とこの錯塩
を使用した有効な殺菌剤が開示されている。この他にも
、イソチアゾロンの安定性に関し、Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅ
謡、、３０゜２６６０〜２６６５（１９６５）およびＡ
ｕ５ｔ、Ｊ、Ｃｈｅｍ、、２０．２７２９〜２７３６　
（１９６７）の各文献で−、Ｄ、Ｃｒｏ―らが述べてお
り、イソチアゾロンは容易に求核的Ｓ−Ｎ結合の開裂を
生じ、分解するため、金属塩で安定化されていない溶液
は、急速に分解することが知られている。

このため通常の市販製品では、イソチアゾロン用の安定
剤として作用する２価の硝酸塩を含有する水性溶液とし
て販売され、貯蔵中に分解することを防いでいる。又、
以上のような中性金属塩や硝酸金属塩により安定化させ
る方法の他にも公開特許公報（特許出願公開）昭６１−
２１２５７６号には、種々のヒドロキシ溶媒と微量の安
定化用塩の添加による、イソチアゾロンを安定化する方
法が開示されている。

が　゛　しようとする課しかしながら、金属塩により錯体を形成し安定化させた
ものでは乳液等にした際、そのイオンのためショックを
起し凝結を生じ、品質低下や製造上の障害になるため好
ましくなく、又、この沈澱のために、特に機械的攪拌が
不可能な工程などにおいては、前述の塩を含有する防菌
剤は使用できない。

一方、ヒドロキシ溶媒を用いた安定化法においては、そ
の効果が不充分であり、金属塩を併用した場合でも、ヒ
ドロキシ溶媒で希釈した？８液は、不可避的に混在する
水分（数１０−数１０１００ｐｐ及び溶媒のプロトン性
によるチアゾロン環の開裂を促進し、やはり充分な安定
性を得ることができない。

又、イソチアゾロンを防菌剤として油類、燃料に用いる
場合製剤中に塩が存在しζいると、塩は転化沈着物を生
じさせ、これは種々の機械部品の目詰まりおよび腐食の
原因となるため、塩を含まないことが望ましく、乳化型
の化粧用品では有害物質であるニトロサミンの生成を防
くために硝酸塩を用いないことが望ましい等、製剤とし
ては中性金属塩、硝酸金属塩等を含有せず、かつ安定の
高いものが望まれている。

本発明は以上の問題点に鑑み、これまでの安定化法の欠
点を排除し、イソチアゾロンの長期安定化を可能にし、
かつ製剤として被添加物に悪影響を与えない新規な安定
化法を提供するものである。

騨題を解決するための本発明に従って、式（１）〔式中、Ｙは１〜１２個の炭素原子を有する非置換また
は置換のアルキル、２〜１２個の炭素原子を有するハロ
ゲン置換のアルケニルまたはアルキニル、５〜１２個の
炭素原子を有する非置換または置換のシクロアルキル、
非置換または置換のアラルキル、または非置換または置
換のアリルであり、Ｐは、水素、ハロゲン、または（Ｃ
Ｉ−Ｃ４）アルキルを表わす〕を有するイソチアゾロン
を、下記に示す（２）、式（３）、式（４）および式（
５）を存する各化合物から成る群より選ばれた１種又は
２種以上の化合物と共存させることにより、上記イソチ
アゾロンの溶液を長１■間安定化させることが可能とな
る。

Ｒ−ＣＩｌ　（Ｘ）　ＬＩＣＩＩ−Ｒ２、２゜〔式中、ＲおよびＲ１は水素または１〜４個の炭素原子
を有するアルキルであり、Ｘは−ＣＩｌ□０Ｃ１１□ま
たは−（ＣＩ１□）−（式中、ｎはＯ〜４の整数である
）であり、Ｚｌ及びＺ２は、炭素数１〜４個のアルキル
ＳＲを有する、−０Ｒ−あるいは−０ＣＩ＋を表わす〕
、〔式中、ＰおよびＲ４は１〜４個の炭素原子を有するア
ルキルを表わす）、〔式中、Ｒは水素、または１〜４個の炭素原子を有する
アルキル、Ｒ１は１〜４個の炭素原子を有するアルキル
を表わす〕、〔式中、Ｒは水素、１〜３個の炭素原子を有するアルキ
ルを表わす〕。

上記式（１）を有するイソチアゾロンにおいて式中の代
表的なＹＷ換基には、メチル、エチル、プロピル、イソ
プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、シクロヘキシ
ル、ヘンシル、３，４−ジクロロヘンシル、４−メトキ
シヘンシル、４−クロロヘンシル、３，４−ジクロロフ
ェニル、４−メトキシフェニル、ヒドロキシメチル、ク
ロロメチル、クロロフェニル等があげられる。

一方、イソチアゾロンとしては、５−クロロ−２メチル
イソチアゾロン、５−クロロ−２−エチルイソチアヅロ
ン、５−クロロ−２−ｎ−ヘキシルイソチアゾロン、４
．５−ジクロロ−２−シクロヘキシルイソチアゾロン、
５−クロロ−２−ｎ−オクチルイソチアゾロン、５−ク
ロロ−２−ｔ−オクチルイソチアゾロン等を例示し得る
。

これらのイソチアゾロンはいずれも防菌防かび性を有し
、工業的にも使用されその製法は特公昭４６−１２７２
３号及び特公昭４５−３８５２８号等にも開示され知ら
れているものである。

本発明者は、該イソチアゾロンを製剤として安定化させ
、かつ製剤として被添加物に添加した際、沈澱等の悪影
響を与えない溶媒を鋭意研究した結果、ある種類の溶媒
を用いることにより、それが達成されることを見出した
。それらの化合物は上述した式（２）、（３）、（４）
および（５）で表わされるものである。

式（２）の化合物としては、エチレングリコル、プロピ
レングリコール、１．３−プロパンジオル、１．２−ブ
タンジオール、１．３−ブタンジオール、１．４−ブタ
ンジオール、２．３−ブタンジオール、２．４ベンタン
ジオール、１．５−ベンタンジオール、２Ｉ５ヘキサン
ジオール、１．６−ヘキサンジオール、ジエチレングリ
コール、ジプロピレングリコールなどのジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチル
エーテルまたはモノメチルエーテル、モノエチルエーテ
ル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルの酢酸
、プロピオン酸、酪酸エステル、またはグリコール類の
ジ酢酸、ジプロピオン酸、ジ酪酸エステルなどが挙げら
れるが、好ましい化合物としては、エチレングリコール
ジアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、エ
チレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコ
ールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート
等を例示し得る。

式（３）の化合物としては、酢酸メチル、酢酸エチル、
酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロ
ピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸
ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸
ブチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル
、吉草酸ブチル等を例示し得るが、特に酢酸エチルは好
ましく用いることができる。

また（４）の化合物としては、ジメチルホルムアミド、
ジエチルホルムアミド、ジプロピルホルムアミド、ジブ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルア
セトアミド、ジプロピルアセトアミド、ジブチルアセト
アミド、ジメチルプロピオンアミド、ジプロピルプロピ
オンアミド等を例示し得る。

さらに、式（５）の化合物としては、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート、２−オキソ−４−エチ
ル−１，３−ジオキソラン、２−オキソ−４，５ジメチ
ル−１，３−ジオキソラン等を例示し得、特に好ましい
ものとしてはエチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネート等が挙げられる。

以上式（２）、（３）、（４）および（５）で表される
化合物はイソチアゾロンの溶媒として単独で用いること
ができるが、２種以上を組み合せて用いてもよい。

本発明に係るイソチアゾロン溶液から成る製剤中に存在
するイソチアゾロンの好ましい量としては０．１〜２０
重量％であり、さらに好ましくは２〜１５重世％である
。イソチアゾロンの含有里が０．１重量％より少ないと
安定性は向上するが、抗菌作用が相対的に弱くなりるた
め製゛剤としてあまり意味がない。又、２０重量％を越
えるとイソチアゾロンが熔解しにくくなり安定性も劣化
してくるため好ましくない。使用する安定化用溶媒はイ
ソチアゾロンを除いた残りである９９．９〜８０重量％
、さらに好ましい範囲として９８〜８５重量％である。

又、有効成分としてのイソチアゾロンは前記式（１）の
化合物の他に安定性の比較的優れている２−メチルイソ
チアゾロン、２−エチルイソチアゾロン、２−ｎ−ブチ
ルイソチアゾロン、２−ｎ−ヘキシルイソチアゾロン、
２−シクロヘキシルイソチアゾロン、２−ｎ−オクチル
イソチアゾロン等、式（１）のクロルの位置に水素がつ
いたイソチアゾロンが混在していでも差し支えない。

すなわち、本発明に係る安定化溶媒は、抗菌作用は比較
的強いが安定性に劣る式（１）のイソチアゾロンを安定
化させるものであり、ハロゲン原子を持たない比較的安
定性の良いイソチアゾロンの混在は妨げとならない。又
、本発明に係る安定化溶媒を用いれば、必要に応しイソ
チアゾロンの溶解性を高める目的でグリコール類、アル
コール類等のヒドロキシ溶媒を併用することも差し支え
ない。この場合安定化用溶媒の使用量はその分減少し、
又イソチアゾロンの）容解度は増加することになるが、
安定性の点では好ましくは前記範囲の割合で調剤するこ
とが望ましい。この他、本発明の安定化法を本質的に通
用するものであれば、場合により溶液製剤中にその他の
化合物、金属塩等が混入することがあっても特に問題と
はならない。

本発明による製剤の調剤方法は公知の方法を用いて行う
と充分であり、特別な手段を必要としない。すなわち、
クロル化閉環反応により得られた反応溶媒中のイソチア
ゾロンの塩酸塩を第３級有機塩基等で中和した後、沈澱
した第３級有機塩基等の塩酸塩を取り除き、得られた溶
液から溶媒を減圧留去してイソチアゾロンを得、これに
安定化溶媒を加え製剤とすれば良い。イソチアゾロンの
塩酸塩の中和に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等の無機塩基を用いて
得られたイソチアゾロンについても同様に製剤化できる
。得られたイソチアゾロンの溶液は、製剤として優れた
安定性を存し、熱的に長時間、有効成分であるイソチア
ゾロンが分解せず、水に対して数重量％から数１０重量
％の溶解度を有しており、水性での使用が可能であり、
さらに、油溶性でもあるため、切削油等との親和性も良
好で、たとえ不可避的に水分が混在（数１０〜数１０１
００ｐｐ　しても安定性が保たれる優れた特性を有する
ため、水冷系の殺微生物剤、例えば、水性の懸濁液用ま
たは有機重合体の防腐剤、木材パルプ白水用殺菌剤、化
粧用防腐剤、切削油、ジェット燃料および加熱用オイル
の防腐剤として有効に用いられる。また、イソチアゾロ
ンの／８液は、固体の基体、例えば、繍、織物１．葦、
または木材に、防腐剤として用いられ、特に、油または
燃料、塩の添加に敏感な重合体の乳／！ｆｌ液および懸
濁液（例えばペンキ、床艶出し剤および結合剤等）、化
粧品、水冷系殺菌剤等に有用である。

なお、本発明では、従来のように硝酸金属塩を用いない
ので、それに起因するニドじ１ソアミンの生成がみられ
ない利点がある。

次に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
勿論本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、実
施例中の全ての部および％は特記しない限り重量で示し
、温度は℃である。また、実施例におけるイソチアゾロ
ン溶液の安定性の評価については保存温度５５℃で、１
週間が２５℃における３月間に相応し、２週間が約６月
間に相応し、４週間が約１２月間に相応すると仮定し、
５５℃で４週間（２５℃において１年間）の間に分解の
徴候を示さない製品は、安定な製品であると評価した。

〔実施例〕

実施例１−ｉ２表１に示す有ａ溶媒に溶解した５−クロロ−２メチルイ
ソチアゾロン１０％と２−メチルイソチアゾロン４％を
含む溶液（いずれも水分含量を２００ｐｐｍに調製した
）を５５°Ｃにおいて保存し安定性をＨＰＬＣによって
測定したところ表１に示すような結果となり、実施例で
はいずれも４週間以上、特に実施例７．８．１２以外で
は８週目においてイソチアゾロンが分解せず、安定して
いた。

実施例１３〜１６表２に示す有機溶媒に溶解した５−クロロ−２−メチル
イソチアゾロンｌＯ％と２−メチルイソチアゾロン４％
を含むン容ＷＯＥをン容？＆中にに含有されている水分
計を変えて５５℃において保存し、安定性を実施例【〜
１２と同様の方法でＩＩ　Ｐ　Ｌ　Ｃによって測定した
ところ表２に示すような結果となり、実施例ではいずれ
も４週間以上、特に実施例１３．１４．１５では８週目
においてもイソチアゾロンが分解せず、これは非水条件
下ではもちろんのこと、不可避的に混入してくる水分の
存在下においてすら安定性を保っていた。

−８１２＝実施例１７実施例ＩＯで用いた１０％５−クロロ−２−メチルイソ
チアゾロンと４％２−メチルインチアゾロンを含む／８
液を水を用いて１０　：　９０（重Ｍ）に希釈し１．４
％活性成分を含有する溶液へを得た。一方、実施例２で
用いた１４％４％活性成エチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート溶液を同様に水を用いて１０　：　
９０（重量）に希釈し、１．４％活性成分を含有する溶
液Ｂを得た。又、比較例として１４％の活性成分ン容液
を水を用いて１０倍に希釈し、１．４％活性成分、０．
９％ｎｇｃ　ｌ□、および１．５％Ｍｇ（ＮＯｉ）ｔを
含有する溶液Ｃを得た。

これらの溶液を未撹拌の乳濁液に添加しく２０ｐｐｍ活
性成分を生成させた）、数分間放置し、次いで１０メツ
シユスクリーンを通して濾過した。溶液Ａ及び溶’ｔ＆
　Ｂを使用した場合にはガムの生成は観察されなかった
が、溶液Ｃを使用した場合にはガム（＞　１００ｍｇ）
の生成が観察され、本発明に係る安定化用溶媒を用いて
調剤したものは被添加物に対しても凝結などの悪影響を
及ぼさない優れたものであった。

実施例１８２％の５−クロロ−２−メチルイソチアゾロンと０．８
％の２−メチルイソチアゾロンをプロビレンカーボネト
中に熔解し安定化させた溶液を、実施例１〜１２で行っ
た５５℃における安定化試験に供したところ、８週目で
もそれぞれのイソチアゾロンは分解しておらず極めて安
定していた。このものと同し溶液を防腐剤として加熱用
オイルにイソチアゾロンが２０ｐｐｍ＋になるように添
加し、使用したところ、このものは防腐剤由来の水、水
性塩、硝酸塩などを含有していないため、長期間保存の
できる安定したものである。

実施例１９〜２Ｉ５−クロロ−２−（ｎ−オクチル）イソチアゾロンを各
有機溶媒に１０重量％になるように溶解し、５５℃にお
いて保存し有効成分の含量をＨＰ　Ｌ　Ｃで追跡したと
ころ表３のような結果を得た。

なお、含有する水分量はいずれも２００ｐｐｍに調整し
た。

この結果、極性溶媒中ではきわめて安定性の悪い当該イ
ソチアゾロン化合物が本発明の方法で安定化が可能にな
ることがわかった。

なお、溶媒としてエチレングリコールモノエチルエーテ
ルを用いた場合の結果も比較例として表３に示した。

次に、本発明で溶媒として用いる化合物に対する活性成
分イソチアゾロンの溶解性及び本発明によるイソチアゾ
ロン溶液の吸湿性を試験した結果を示す。

Ｔｌ）　　試験例１５−クロロー２−メチルイソチアゾ
ロンの本発明の安定化溶媒に対する溶解度５−クロロ−２−メチルイソチアゾロンの本発明の安定
化溶媒に対する溶解度を約０℃から２５℃の温度範囲で
試験した。溶解度曲線を図１に示した。

この結果、試験に供したいずれの゛溶媒も室温付近で、
約２０重量％の溶液化が可能であることがわかった。

（２）　　試験例２　溶媒の吸湿試験実施例１、実施例２、実施例ＩＯおよび比較例１、比較
例２、比較例４の各溶液を湿度６０〜７０％の室内に室
温で開放下に放置し、吸湿によって不可避的に混入する
水分量を、カールフィッシャ水分計で追跡した。結果を
図２に示した。

この結果、経時によって溶液が吸湿し、混入する水分量
が増加することがわかる。さらに実際上の取扱において
貯蔵容器の開放によって不可避的に水分が混入する可能
性が高いことが、容易に予測できる。

実施例２２〜２７表４に示す有機溶媒に溶解した５−クロロ−２−メチル
イソチアゾロンの２０％溶液（水分含量を２００ρｐＩ
ｍに調整した）を５５℃において保存し、安定性をＨＰ
ＬＣで測定したところ表４に示すような結果を得た。

実施例２２〜２７の溶液は濃度の上昇によって安定性が
劣るものの、比較例８〜ＩＯの溶液と比較すると、明瞭
に安定化の効果が認められた。

小表活性成分はＨＰ　Ｌ　Ｃで測定した。各溶媒は、活性成
分４度を２０重量％にし、ｄｌｌ員ｌ舅叫とした。

Ｓ：活性成分がほぼ１００％の残存率で存在した。

Ｆ：活性成分が完全分解した。

発馴Ｒと丸果以上説明したように、イソチアゾロンを特定の化合物か
らなる溶媒に溶解させて安定化させることにより、長期
間有効成分であるイソチアゾロンが安定している製剤を
得ることができる。又、該製剤は被添加物に対して何ら
悪影響を及ぼさないため、広く防菌防かび剤として用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図１は、試験例１に示した５−クロロ−２−メチルイソ
チアゾロンの本発明で用いる安定化溶媒に対する溶解度
を示したものであり、図２は、本発明によるイソチアゾ
ロン溶液の吸湿性を示したちのである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１）〔式中、Ｙは１〜１２個の炭素原子を有する非置換また
は置換のアルキル、２〜１２個の炭素原子を有するハロ
ゲン置換のアルケニルまたはアルキニル、５〜１２個の
炭素原子を有する非置換または置換のシクロアルキル、
非置換または置換のアラルキル、または非置換または置
換のアリールであり、Ｒは、水素、ハロゲン、または（
Ｃ＿１−Ｃ＿４）アルキルを表わす〕を有するイソチア
ゾロンを、下記に示す（２）、式（３）、式（４）およ
び式（５）を有する各化合物から成る群より選ばれた１
種又は２種以上の溶媒としての化合物と共存させること
を特徴とする上記イソチアゾロンの溶液を安定化する方
法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（２）〔式中、ＲおよびＲ＿１は水素または１〜４個の炭素原
子を有するアルキルであり、Ｘは−ＣＨ＿２ＯＣＨ＿２
−または−（ＣＨ＿２）−（式中、ｎは０〜４の整数で
ある）であり、Ｚ＿１及びＺ＿２は、炭素数１〜４個の
アルキル基Ｒを有する、−ＯＲ−あるいは−ＯＣＲを表
わす〕、 ▲数式、化学式、表等があります▼（３）〔式中、ＲおよびＲ＿１は１〜４個の炭素原子を有する
アルキルを表わす）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（４）〔式中、Ｒは水素、または１〜４個の炭素原子を有する
アルキル、Ｒ＿１は１〜４個の炭素原子を有するアルキ
ルを表わす〕、 ▲数式、化学式、表等があります▼（５）〔式中、Ｒは水素、１〜３個の炭素原子を有するアルキ
ルを表わす〕。
（２）溶液中にイソチアゾロンを０．１〜２０重量％を
存在させ、溶媒としての化合物を９９．９〜８０重量％
含有させる請求項（１）に記載のイソチアゾロンの溶液
を安定化する方法。
（３）上記式（１）を有するイソチアゾロンに、上記式
（２）乃至（５）を有する溶媒としての各化合物の少く
とも１種を配合して成る安定化されたイソチアゾロン溶
液。
（４）イソチアゾロン含量が０．１〜２０重量％であり
、溶媒としての含量が９９．９〜８０重量％である請求
項（３）に記載のイソチアゾロン溶液。