KR20050020717A - 수성 시스템 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수성 시스템에 도입하기 직전에 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 에멀션을 제조하는 방법에 관한 것이다. 살균제를 포함하는 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분은 정적 마이크로-혼합 장치를 통해 수성 분산물을 공급함으로써 친밀하게 함께 혼합된다. 상기 활성 성분은 계면활성제를 함유하지 않으며 저감된 량의 유기 용매 내지 유기 용매를 전혀 함유하지 않는 에멀션으로 수성 시스템내로 도입된다.

Description

수성 시스템 처리방법{PROCESS FOR TREATING AQUEOUS SYSTEMS}

본 발명은 수불용성 살균제 및 저 수용해도를 갖는 살균 배합물을 포함하는 안정한 에멀션으로 이들을 수성 시스템에 도입하기 직전에 직접 수성 시스템을 처리하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 마이크로-혼합 장치를 사용하여 살균제와 살균 배합물의 에멀션을 제조하고 마이크로-혼합에 의해 제조된 상기 에멀션의 직접 첨가에 의해 수성 시스템을 처리하는 방법에 관한 것이다.

예를들어, 냉각수와 같은 유동 매체와 접촉이 이루어지는 산업 공정 및 가열 환기와 공기 조절(HVAC) 작업에 사용되는 금속 성분은 주로 3가지 문제를 겪는다: 금속 부식, 고형물의 증착 및 미생물의 증식. 이러한 3가지 문제는 한가지 문제를 조절하는 능력은 종종 남은 문제를 효과적으로 조절하는 능력에 영향을 주는 점에서 상호관계를 갖는다. 문제를 해결하는 가장 일반적인 방법은 금속 성분과 접촉되는 유동 매체에 화학제와 부식 억제제의 배합물을 첨가하는 것이다. 중합 분산제 및 포스포네이트는 일반적으로 스케일로 칭하여지는 고형물의 증착을 억제하는데 사용된다. 염소 혹은 브롬과 같은 산화성 살균제를 포함하는 살균 조성물은 종종 미생물의 부착 및 증식을 조절하는데 사용된다. 그러나, 수성 시스템에서 수용해도가 거의 없거나 전혀 없는 활성 성분의 도입은 문제가 있다. 이러한 활성 성분은 실질적인 양의 계면활성제, 공-계면활성제, 에멀션화제, 안정화제, 중합체, 공중합체 및 용매를 사용하여 에멀션으로서 수성 시스템에 투여되어야 한다.

유럽 특허 공개 No. EP 1 161 221 A1에는 마이크로-혼합기를 사용하여 화장 혹은 약학 배합물을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 별도의 저장 챔버로부터 둘 또는 그 이상의 액체 성분이 마이크로-혼합기를 통한 상기 액체 성분의 공급에 의해 혼합된다. 상기 방법은 오일상의 액체와 수성상의 액체의 마이크로-혼합을 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법은 농축물 및 분산물로서 고형 활성 성분의 마이크로-혼합을 개시하고 있지 않다. 또한, 상기 방법은 수불용성인 살균제, 부식 억제제, 스케일 억제제, 아크릴 중합체 및 농업용 화학물질을 포함하는 활성 성분의 안정한 에멀션을 제조하는 것에 대해서는 가르치고 있지 않다. 상기 방법은 또한 통상적인 혼합 공정에 의해 제조될 수 없는 이러한 활성 성분을 포함하는 안정한 에멀션 및 이들의 안정성을 위한 계면활성제나 유기 용매를 포함하는 첨가제를 필요로하지 않는 이러한 활성 성분을 포함하는 안정한 에멀션을 가르치고 있지 않다.

본 발명자들은 사용직전에 에멀션을 제조하는 방법을 발견하였으며, 여기서 상기 에멀션은 살균제, 부식 억제제, 스케일 억제제, 아크릴 중합체, 농업용 화학물질 및 이들의 혼합물을 포함하는 하나 또는 그 이상의 수불용성 활성성분을 포함한다. 본 발명자들은 또한 수성 시스템에 도입되기 직전에 마이크로-혼합 장치를 사용하여 상기 활성 성분의 수성 에멀션을 제조함으로써 수 불용성 활성 성분으로 수성 시스템을 처리하는 방법을 발견하였다. 그 결과물인 에멀션은 계면활성제, 공-계면활성제, 에멀션화제, 안정화제, 중합체, 공중합체 및 용매를 포함하는 첨가제를 함유하지 않으며 이는 사용하고자 하는 수성 환경으로 직접 투여된다.

따라서, 본 발명은 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분과 물을 마이크로-혼합하는 단계를 포함하는 사용 직전 에멀션을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성성분과 물을 포함하는 첨가제 프리 에멀션을 제공하며, 이는 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분과 물을 마이크로-혼합하여 제조된다.

본 발명은 또한 (a) 물과 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 수성 분산물을 마이크로-혼합하여 에멀션을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 에멀션을 사용되는 수성 환경에 직접 투여하는 단계를 포함하는 수성 시스템 처리 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 (a) 활성 성분의 농축물을 보유하기위한 하나 또는 그 이상의 용기; 및 (b) 수 불용성 활성 성분과 물의 수성 에멀션을 제조하고 투여하기위한 하나 또는 그 이상의 마이크로-혼합기를 포함하며; 여기서 마이크로-혼합에 의해 형성되는 에멀션은 사용되는 수성 환경에 직접 투여되는, 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분을 포함하는 에멀션으로 수성 시스템을 처리하기위한 휴대용 투여 장치를 제공한다.

본 발명은 또한 (a) 물과 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 수성 분산물을 마이크로-혼합하는 단계; (b) 수성 시스템에 그 에멀션을 직접 투여하는 단계; 및 (c) 주기적, 불규칙적 및 연속적 중 선택된 시간 간격으로 수성 시스템의 일부를 마이크로-혼합하는 단계를 포함하며, 이로인해 투여된 에멀션의 일부를 수성 시스템으로 다시 재순환시키는, 에멀션을 수성 시스템을 통하여 재순환시키는 방법을 제공한다.

본 명세서에 사용된 용어, "수 불용성"은 활성 성분에 적용되는 것으로 매우 낮은 수용해도를 포함하는 저 수용해도 및 에멀션 형성 조건하에서 물 100그램당 1그램미만의 용해도를 갖는 화합물을 칭한다. 상기 용어는 또한 매우 낮은 수용해도를 포함하는 저 수용해도를 갖는 화합물을 칭한다. 용어 "수용성"은 유기 화합물을 포함하는 활성 성분에 적용되는 것으로 그 화합물은 물 100그램당 적어도 10그램을 포함하며 그리고 물 100그램당 적어도 약 50그램을 포함하는, 물 100그램당 적어도 1그램의 용해도를 갖는 것을 나타낸다. 수성 시스템은 물을 포함하는 어느 시스템을 칭한다.

따라서, 본 발명은 마크로에멀션, 마이크로에멀션, 미셀 에멀션 및 이들의 혼합물을 포함하는 수성 시스템에 에멀션이 적용되기 직전에 수 불용성 활성 성분의 에멀션을 제공한다. 마크로에멀션은 에멀션내에 분산된 활성 성분의 입자 크기가 200나노미터(nm)이상인 에멀션을 칭한다. 마이크로-에멀션은 에멀션내에 분산된 활성 성분의 입자 크기가 10-200nm인 에멀션을 칭한다. 미셀 에멀션은 에멀션내에 분산된 활성 성분의 크기가 10nm미만인 에멀션을 칭한다.

마이크로에멀션은 제2 비혼화성 상내에 하나의 액체 상이 존재하는 분산물이다. 이들은 수 연속성(o/w)이거나 오일 연속성(w/o)일 수 있으며, 여기서 "오일"은 수 용해도가 낮거나 없는 유기 액체(혹은 액체들)를 의미한다. 마이크로에멀션의 독특한 특성은 두 상 사이의 계면장력이 매우 낮다는 것이며, 이보다 상당히 낮은 계면장력이 DuNouy Tesiometer를 포함하는 통상 기기를 사용하여 측정될 수 있다. 이러한 낮은 계면장력은 "오일"(수 혼화불가능한 유기 액체)과 계면활성제 및 물의 매우 특정한 조합으로부터 생겨나며, 이는 극히 작은, 보통 1000 옹스트롬미만이 되는 분산 상의 입자 크기로 나타난다. 이는 가시광선의 파장에 비하여 작기때문에, 마이크로에멀션과 미셀 에멀션 모두는 광학적으로 투명한 것으로 나타난다. 마이크로에멀션 및 미셀 에멀션은 수년내의 측정 기간동안 상 분리에 대해 안정하다. 이는 유백광을 내거나 혹은 우유빛을 내며 상분리가 에멀션 제조후 수시간 내지 수주내에 일어나는 일반적인 마크로에멀션과는 대조적인 것이다.

본 발명에 따른 활성 성분은 살균제, 부식 억제제, 스케일 억제제, 아크릴 중합체, 농업용 화학물질 및 이들의 조합으로부터 선택된 화합물 및 중합체이다. 본 발명에 따라 사용되는 활성 성분은 수 불용성(낮은 수 용해성 포함)이며 순 액체, 농축물 및 분산물로 제공된다. 일 구체화에 따라, 상기 활성 성분의 수성 농축물 및 수성 분산물이 제공된다. 별도 구체화에 따라 상기 활성 성분의 농축물 및 분산물은 하나 또는 그 이상의 유기 용매를 포함한다. 활성 성분은 바람직하게 물에 쉽게 분산가능하다.

마이크로-혼합기를 포함하는 고전단 혼합기가 본 발명에 따라 유용하게 사용되어 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 안정한 에멀션을 형성한다. 상기 마이크로-혼합기는 계면활성제 및 용매를 포함하는 첨가제가 거의 없이 혹은 첨가되지않고 본 발명의 수 불용성 활성 성분을 에멀션화한다. 본 발명은 여러 잇점을 제공한다. 본 발명의 수 불용성 활성 성분은 통상의 혼합 기술을 이용하여 에멀션화되기 어려우며 계면활성제 및 용매를 포함하는 첨가제를 현저한 양으로 필요로 한다. 일부 경우, 특정 용매는 활성 성분에 가용성을 부여하도록 사용되며 이러한 용매와 관련된 해로운 환경적 영향을 갖는다. 마이크로-혼합기는 해로운 환경적 영향이 거의 없거나 전혀 없는 용매를 사용하여 본 발명의 수 불용성 활성 성분을 에멀션화한다. 마이크로-혼합기는 미국 특허 제 4,954,338; 5,444,078 및 유럽 특허 공개 No. EP 0 302 701; EP 0 648 414에 기술된 바와 같은 이소티아졸론을 포함하는 수 불용성 살균제의 에멀션을 제조하는데 사용될 수 있으나, 안정한 마이크로-에멀션을 형성하기위해 첨가되는 계면활성제 및 용매를 현저한 양으로 요구하지않는다. 계면활성제는 비싸며 전형적으로 이러한 방식으로 제조되는 에멀션의 제조비용의 현저한 부분을 차지한다. 또한 계면활성제는 이들 고유의 표면 활성 특성으로 인한 독성 및 거품을 포함하는 바람직하지않은 환경적 영향 및 결과를 갖는다. 본 발명은 마이크로-혼합 반응기를 사용하여 형성된 에멀션은 혼합후 사용하고자 하는 수성 환경내로 도입 혹은 투여시 요구되는 안정성을 갖는 것을 발견하였다. 본 방법은 다른 잇점을 제공한다. 이소티아졸론, 계면활성제 및 용매를 포함하는 수 불용성 활성 성분을 포함하는 특정 마이크로에멀션은 마이크로에멀션내에 존재하는 계면활성제로 인하여 차단된 수성 시스템에서 거품발생 문제를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 방법을 사용하여 형성된 에멀션은 계면활성제를 함유하지않으며 수성 시스템에서 이러한 마이크로에멀션 거품발생의 위험이 없다.

어느 통상적으로 이용가능한 마이크로-혼합 장치가 본 발명의 에멀션을 형성하는데 유용하다. 마이크로혼합기의 적절한 예는 인터디지털 마이크로혼합기, 스테인리스강 마이크로혼합기, 1000 bar까지 가압될 수 있는 마이크로혼합기, 다른 출구 형상을 갖는 유리 마이크로혼합기, 직사각형 인터디지털 마이크로혼합기, 슬리트형 인터디지털 마이크로혼합기, 삼각형 인터디지털 마이크로혼합기, 유동성 멀티-라미네이션화 가능한 싸이클론 마이크로혼합기, 수직형 주입 싸이클론 마이크로-혼합기, 수평형 주입 싸이클론 마이크로-혼합기, 복합된 수평 및 수직 주입 마이크로-혼합기, 분리-재결합 마이크로-혼합기, 카터필러 마이크로혼합기, 오염 감지 공정에 유용한 충돌 제트 마이크로혼합기, 여러가지 크기 및 경사의 제트를 포함하는 충돌 제트 마이크로혼합기, 분리 층 마이크로혼합기, 다수의 유사 및 다른 마이크로혼합기 및 이들의 조합을 포함한다. 마이크로혼합기의 적절한 예는 국제 특허 공개 WO 00/62913; WO 00/072955; WO 00/068300; WO 02/16017; WO 01/43857; WO 00/54735; 미국 특허 공개 20020077373 A1; 및 미국 특허 6,305,834; 6,221,332를 포함한다.

마크로-혼합기를 포함하는 고전단 혼합기가 본 발명에 따라 유용하게 사용되어 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 안정한 에멀션을 형성한다. 이러한 마크로-혼합기의 적절한 예는 미국 특허 제 6,422,736에 기재되어 있다. 미셀 및 미셀 에멀션 제조시 사용되는 마이크로-혼합기를 포함하는 고전단 혼합기는 잘 알려져 있으며 또한 본 발명에 따라 유용하게 사용되어 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 안정한 마이크로-에멀션을 형성한다.

본 발명의 일 장점은 본 발명의 방법을 이용하여 제조된 에멀션은 형성되어진 후 즉시 사용하고자하는 수성 환경에 직접적으로 적용되어 에멀션 안정성과 관련된 상 분리 관련 문제를 방지하는 것이다. 본 발명의 방법을 이용하여 제조된 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분을 포함하는 에멀션은 이들이 직접 적용되는 수성 환경에 따라 광범위한 범위의 안정성을 갖는다. 상분리가 전형적으로 에멀션 제조후 수시간 내지 수주내에 형성되는 마크로에멀션 뿐만아니라 수년의 측정 기간동안 상분리에 대해 안정한 마이크로에멀션 및 미셀 에멀션이 수성 시스템 처리를 위해 본 발명에 따라 모두 유용하게 사용된다.

본 발명의 방법은 살균제, 살곰팡이제, 부식 억제제, 농업용 화학물질, 스케일 억제 조성물, 분산제, 소포제, 아크릴 중합체와 라텍스, 비활성 형광 트레이서 및 이들의 조합을 포함하는 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분을 사용하고자하는 수성 환경내로 도입하는데 사용된다.

일 구체화에 따라, 본 발명은 저 수용해도를 갖는 하나 또는 그 이상의 활성 성분을 포함하며, 여기서 수 불용성 활성 성분은 살균제이며 마이크로에멀션은 마이크로-혼합기를 사용하여 제조되는 안정한 계면활성제 프리 마이크로에멀션을 제공한다. 다른 구체화에 따라, 본 발명은 계면활성제 및 유기 용매가 모두 없는 안정한 마이크로에멀션을 제공한다. 다른 구체화에 따라, 본 발명은 계면활성제가 없으며 현저히 감소된 양의 유기 용매를 갖는 안정한 마이크로에멀션을 제공한다.

본 발명에 따라 유용하게 사용되는 적절한 살균제의 예는 미국 특허 제 3,523,121; 3,761,488; 4,954,338; 5,108,500; 5,200,188; 5,292,763; 5,444,078; 5,468,759; 5,591,706; 5,759,786; 5,955,486 및 유럽 특허 제 EP 0 302 701; EP 0 490 565; EP 0 431 752; EP 0 608 911; EP 0 608 912; EP 0 608 913; EP 0 611 522 및 EP 0 648 414에 기재된 바와 같은 저 수용성 내지 비수용성의 이소티아졸론을 포함한다.

본 발명의 일 구체화에 따라, 본 발명에 유용한 이소티아졸론은 이소티아졸론 2-옥틸-3-이소티아졸론 및 4,5-디클로로-2-옥틸-3-이소티아졸론이다.

저 수용성 내지 비수용성의 이소티아졸론은 종종 프로필렌 글리콜과 같은 수 혼화성 유기 용매내에 농축물 혹은 분산물로 제조된다. 이러한 농축물 및 분산물은 사용자에 의해 미생물의 성장을 조절하기위해 물 혹은 여러가지 수성 기초 매체에 희석된다. 이러한 방법은 때때로 이소티아졸론의 용해도가 초과되는 경우 희석시 이소티아졸론의 저조한 동질성을 유발하는 결점을 갖는다. 종종 시장에서는 희석되는 농축물내에 단지 수 퍼센트의 활성 성분(AI) 수준의 이소티아졸론을 요구한다. 이는 AI 유니트당 다량의 유기 용매를 필요로 한다. 활성 성분 농축물은 모든 혹은 대부분의 유기 용매를 물로 대체함으로써 실질적인 비용 잇점과 환경적인 잇점을 갖는다. 본 발명에 따라 제조되는 이소티아졸론의 마이크로에멀션 형태는 형성되어진 후 안정한 마이크로-에멀션으로 잔류한다. 수성 시스템에 상기 에멀션을 투여하기 직전에 마이크로-혼합기를 사용하여 에멀션을 형성하는 것은 요구되는 첨가제가 필요없게되며 그리고 미국 특허 제 4,954,338; 5,444,078 및 유럽 특허 공개 제 EP 0 302 701; EP 0 648 414에 기재된 바와 같은 마이크로-에멀션의 제조를 필요로 하지 않는다.

살균 활성 성분의 다른 적절한 예는 벤즈이소티아졸론, 4,5-디클로로-2-n-옥틸-3-이소티아졸론, 2-n-옥틸-3-이소티아졸론, 디브로모니트릴로프로프리온아미드 (DBNPA), 2-(티오시아노메틸티오)벤즈티아졸 (TCMTB), 요오드프로파길부틸카바메이트(IPBC) 및 파라벤을 포함한다. 활성 성분의 부가적인 적절한 예는 2-클로로-1-(3-에톡시-4-니트로페녹시)-4-(트리플루오로메틸) 벤젠, 2,4-디니트로-6-옥틸-페닐-크로토네이트, 및 알파-부틸-알파-(4-클로로페닐)-1H-1,2,4-트리아졸-1-프로판니트릴과 같은 농업용 화학물을 포함한다.

본 발명의 일 구체화에 따라, 실온에서 물에 1000ppm미만으로 용해가능한 하나 또는 그 이상의 활성 성분 화합물이 사용 직전 에멀션 제조를 위해 마이크로-혼합기를 사용하겨 안정한 에멀션을 형성한다.

살미생물제의 성능은 종종 하나 또는 그 이상의 다른 살미생물제와 혼합하여 증진됨이 이 기술분야에 잘 알려져 있다. 실제로, 살균제의 상승적인 조합의 다수 예가 존재한다. 따라서, 다른 공지 살미생물제가 수성 시스템 처리를 위해 본 발명의 마이크로-에멀션과 함께 유용하게 조합됨이 마땅히 예측된다.

적절한 스케일 억제제는 예를들어 폴리포스페이트 및 폴리카르복실산 호모중합체 및 미국 특허 제 4,936,987에 기술된 바와 같은 공중합체를 포함한다. 본 발명에 따라 유용하게 사용되는 중합체는 미국 특허 제 4,973,409에 기술된 방법을 포함하는 통상적인 에멀션, 용액 혹은 서스펜션 중합에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 에멀션은 또한 구리, 알루미늄, 연강, 이들의 합금 및 기타 금속의 부식 억제를 증진시키기위해 다른 제제와 함께 사용될 수 있다. 이러한 제제의 예는 포스페이트 혹은 포스포르산, 테트라포타슘 피로포스페이트 및 소디움 헥사메타포스페이트와 같은 폴리포스페이트, 아연, 톨일트리아졸, 벤조트리아졸 및 다른 아졸, 몰리브데이트, 크로메이트, 1-히드록시에틸리덴- 1,1-디포스포닉 산, 아미노트리스(메틸렌 포스포닉 산), 히드록시포스포아세트 산 및 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산과 같은 포스포네이트, 폴리(메트)아크릴산 혹은 폴리말레산 및 아크릴, 메타크릴 산 및 말레산의 공중합체와 같은 중합체성 부식 억제제 뿐만아니라 이들의 알칼리 금속 및 알칼리토류 금속염을 포함한다.

또한, 상기 에멀션은 스케일 억제제 및 분산제와 같은 다른 제제와 함께 사용될 수 있다. 이러한 제제의 예는 폴리(메트)아크릴산, 폴리말레산, 아크릴, 메타크릴 혹은 말레산의 공중합체, 전술한 바와 같은 포스페이트, 및 니트릴로트리아세트산 혹은 에틸렌디아민 테트라아세트산과 같은 킬레이팅제 뿐만아니라 이들의 금속염을 포함한다. 상기 제제들은 단독 배합으로 적용되거나 혹은 별도로 적용될 수 있다.

상기 농축물 및 분산물의 고형분 함량은 약 10-95중량%일 수 있다. 수성 조성물의 점도는 Brookfield 점도측정기를 사용하여 측정시 0.05-2000 Pa.s(50-2,000,000cps)일 수 있으며, 다른 최종 용도 및 적용 방법에 적절한 점도는 상당히 달라질 수 있다.

다른 구체화에 따라, 안정한 마이크로에멀션 형성을 돕기위해 혼합물에 소량의 용매가 사용될 수 있다. 용매의 전형적인 예는 메탄올, 에탄올 및 에틸렌 글리콜과 같은 알코올, 물과 알코올의 혼합물, 에테르, 폴리에테르 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예를들어 글리콜, 글리콜, 알코올 등의 모노에테르와 같은 폴리올과 같은 히드록실 용매가 사용될 수 있다. 트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트와 같은 히드록실 유합체가 사용될 수 있다. 특정 배합물에 지방족이거나 방향족의 탄화수소가 유용한 용매이다. 전형적인 용매는 또한 디프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 자일렌, 미네랄 스피리트 등을 포함한다.

다른 별도의 구체화로, 벤질 알코올, 벤질 아세테이트, 파인유, 펜에틸 알코올, 자일렌, 페녹시에탄올, 부틸 프탈레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트, 및 알킬벤젠으로 구성되는 그룹으로부터 선택되며, 실온에서 AI의 적어도 5중량%로 용해될 수 있는 소량의 하나 또는 그 이상의 비-극성, 비 수혼화성 용매가 활성 성분을 용해하기위해 혹은 안정한 마이크로에멀션 형성을 돕기위해 사용된다.

다른 구체화에 따라, 배합물 및 유체내에 이들의 용해도 및 혼화성을 증진시키기위해, 본 발명의 활성 성분은 소량 내지 감소된 량의 계면활성제, 소포제, 습윤제, 증점제, 공용매 및 굴수성 유발물질과 함께 배합될 수 있으며 혹은 이들의 pH가 적절한 산이나 염기를 사용하여 변환될 수 있다. 적절한 계면활성제의 예는 이에 한정하는 것은 아니나 Rhodafac RS 610 혹은 Rhodafac RE 610(Rhodia)를 포함한다. 적절한 소포제의 예는 이에 한정하는 것은 아니나, GE 실리콘 안티포옴 AF60을 포함한다. 적절한 공용매는 예를들어, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜을 포함한다. 적절한 굴수성 유발물질은 Uniqema에 의해 제조되는 Monatrope 1250A, 및 소디움 자일렌 설포네이트를 포함한다.

본 발명의 살미생물제 함유 마이크로-에멀션은 소독제, 세니타이저, 클리너, 탈취제, 액체 및 분말 비누, 하이드 제거제, 오일 및 유지 제거제, 식품 가공 화학물, 유제 화학물, 식품 보존제, 동물용 식품 보존제, 목재 보존제, 중합체 라틱스, 페인트, 레저스(lazures), 얼룩, 곰팡이, 병원 및 의약용 소독제, 의약용 장치, 금속 작동유체, 냉각수, 공기 세척기, 석유 생산, 종이 처리, 펄프 및 페이퍼 슬러리, 페이퍼 밀 살균제, 석유 제품, 첨가제, 직물, 안료 슬러리, 라텍스, 가죽 및 하이드 처리, 석유 연료, 제트 연료, 세탁물 세니타이저, 농업용 배합물, 잉크, 광업, 부직물, 석유 저장, 고무, 설탕 가공, 담배, 수영장, 사진용 린스, 화장품, 화장실용품, 약품, 화학적 화장실용품, 가정용 세탁용품, 디젤 연료 첨가제, 왁스 및 광택제, 오일 필드용품, 및 원하지 않는 미생물의 성장이 이루어지는 조건하에서 물 및 유기 물질이 접촉되는 다수의 다른 적용을 포함하는 다수의 보존 지역에 유용하다. 다른 활성 성분은 살곰팡이제, 살비제(miticides), 제초제, 살충제, 및 식물 성장 조절제로서 유용하다.

본 발명의 방법에 의해 처리되는 전형적인 수성 시스템은 예를들어, 순환 냉각 유니트, 냉각 공급원으로서 증발을 이용하는 개방 순환 냉각 유니트, 폐쇄 루프 냉각 유니트, 열 교환기 유니트, 반응기, 액체 저장 및 취급용으로 사용되는 장치, 보일러 및 이와 관련된 스팀 생성 유니트, 라디에이터, 플래쉬 증발 유니트, 냉장 유니트, 역삼투압 장치, 가스 포집 유니트, 고로, 페이퍼 및 펄프 가공 장치, 설탕 증발 장치, 스팀력 설비, 지열 유니트, 핵 냉각 유니트, 수 처리 유니트, 식품 및 음료 가공 장치, 풀 순환 유니트, 광업용 회선, 폐쇄 루프 가열 유니트, 예를들어, 드릴링, 보링, 밀링, 리밍, 드로잉, 브로칭, 터닝, 커팅, 제봉, 그랑인딩, 쓰레드 커팅, 샤프닝, 스피닝 및 롤링과 같은 작업에 사용되는 기계 유체, 수압 유체, 냉각 유체, 오일 제조 유니트 및 드릴링 유체를 포함한다.

상기 수성 시스템과 접촉시 본 발명에 사용되는 금속 성분은 부식 및/또는 스케일링이 억제될 수 있는 어느 금속으로부터 가공되어진다. 부식 보호가 요구되는 전형적인 금속의 예는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 철과 같은 철 금속, 탄소강, 크롬강 및 스테인리스강과 같은 강, 철 합금 및 이들의 조합이다.

본 발명은 (a) 활성 성분의 농축물을 보유하기위한 하나 또는 그 이상의 용기; 및 (b) 수 불용성 활성 성분과 물의 수성 에멀션을 제조하기위한 하나 또는 그 이상의 마이크로-혼합기를 포함하며; 여기서 마이크로-혼합에 의해 형성되는 에멀션은 사용되는 수성 환경에 직접 투여되는, 저 수용성을 갖는 하나 또는 그 이상의 활성 성분을 포함하는 에멀션으로 수성 시스템을 처리하기위한 휴대용 투여 장치를 제공한다. 적절한 용기는 금속, 플라스틱, 및 유리로 제조된 드럼을 포함한다. 일련의 혹은 연속성의 다수 마이크로-혼합기가 본 발명에 유용하게 사용된다. 상기 장치는 활성 성분의 운반 편리 잇점을 제공하며 이러한 활성 성분을 안전하게 취급 및 분산시키는 수단을 제공한다. 상기 장치는 또한 수성 시스템의 일부를 마이크로-혼합으로 재순환시키고 투여된 에멀션을 재순환시키려는 목적의 마이크로-혼합 공정을 제공함으로써 폐쇄 수성 시스템내에 활성 성분을 재순환시키도록 형성될 수 있다.

본 발명은 또한 (a) 물과 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 수성 분산물을 마이크로-혼합하는 단계; (b) 수성 시스템에 그 에멀션을 직접 투여하는 단계; 및 (c) 주기적, 불규칙적 및 연속적 중 선택된 시간 간격으로 수성 시스템의 일부를 마이크로-혼합하는 단계를 포함하며, 이로인해 투여된 에멀션의 일부를 수성 시스템으로 다시 재순환시키는, 에멀션을 수성 시스템을 통하여 재순환시키는 방법을 제공한다. 수성 시스템이 폐쇄되는 경우에는 수성 시스템에서 에멀션이 재순환은 연속적으로 수행된다. 투여된 에멀션의 재순환은 보다 저감된 환경적인 영향의 편의성과 활성 성분에 대한 노출의 잇점을 제공하며 이러한 활성 성분을 안전하게 취급, 분산 및 회수하는 수단을 제공한다.

본 발명의 일부 구체화는 하기 실시예에 상세히 기술된다. 모든 비율, 부 및 퍼센트는 달리 특정하지않는한 중량으로 표기되며, 모든 시약은 달리 특정하지않는한 우수 상업등급의 것이 사용된다.

실시예 1 (냉각탑에 수 불용성 활성 성분의 투여)

벤질 알코올내에 용해된 50중량% 용액의 4,5-디클로로-2-옥틸-3-이소티아졸론을 슬리트 형태의 인터디지털 마이크로-혼합기 배열에 50mL/분의 공급 속도로 공급하여 상기 마이크로-혼합기에 600mL/분의 공급 속도로 공급되는 물과 혼합된다. 상기 물은 계면활성제를 함유하지 않는다. 마이크로-혼합기를 빠져나가는 그 결과물인 에멀션은 50,000갤론(12,5000리터) 냉각탑내의 냉각수에 직접 투여되며, 이 곳에서 에멀션은 냉각수를 통해 효과적으로 살포 및 재순환된다. 약 20분후, 냉각수내 이소티아졸론 농축물은 3ppm의 원하는 농도에 도달하며 에멀션 공급은 중단된다. 효과적인 조류 조절이 제공되며 그리고 살미생물성 마이크로-에멀션내에 계면활성제의 존재에 의해 야기되는 바람직하지않은 거품형성의 리스크없이 이소티아졸론이 재순환된다. 포커싱 마이크로-혼합기 역시 상기 마이크로-혼합기와 유사한 결과를 생성한다.

실시예 2 (페이퍼 펄프 탱크에 수 불용성 활성 성분의 투여)

10,000리터 펄프 슬러리 탱크는 평균 6,600리터/분을 연속 처리량을 갖는다. 벤질 알코올내 용해된 50중량% 용액의 4,5-디클로로-2-옥틸-3-이소티아졸론을 슬리크 형태의 인터디지털 마이크로-혼합기 배열에 56mL/분의 공급 속도로 공급하여 상기 마이크로-혼합기에 600mL/분의 공급 속도로 공급되는 물과 혼합된다. 상기 물은 계면활성제를 함유하지 않는다. 마이크로-혼합기를 빠져나가는 그 결과물인 에멀션은 펄프 슬러리 탱크내 물에 직접 장입되며, 이 곳에서 에멀션은 탱크 물을 통해 효과적으로 살포 및 재순환된다. 이소티아졸론은 펄프 슬러리 탱크내에서 처리되는 펄프로부터 제조되는 페이퍼에 효과적인 곰팡이 방지성을 제공한다. 포커싱 마이크로-혼합기 역시 상기 마이크로-혼합기와 유사한 결과를 생성한다.

실시예 3 (냉각수에 수 불용성 활성 성분의 투여)

용융된 2-옥틸-3-이소티아졸론을 액체 그대로 슬리트형 인터디지털 마이크로-혼합기 배열에 50mL/분의 공급 속도로 공급하여 상기 마이크로-혼합기에 600mL/분의 공급 속도로 공급되는 물과 혼합된다. 상기 물은 계면활성제를 함유하지 않는다. 마이크로-혼합기를 빠져나가는 그 결과물인 에멀션은 50,000갤론(12,5000리터) 냉각탑내의 냉각수에 직접 투여되며, 이 곳에서 에멀션은 냉각수를 통해 효과적으로 살포 및 재순환된다. 약 20분후, 냉각수내 이소티아졸론 농축물은 3ppm의 원하는 농도에 도달하며 에멀션 공급은 중단된다. 효과적인 조류 조절이 제공되며 그리고 살미생물성 마이크로-에멀션내에 계면활성제의 존재에 의해 야기되는 바람직하지않은 거품형성의 리스크없이 이소티아졸론이 재순환된다. 포커싱 마이크로-혼합기 역시 상기 마이크로-혼합기와 유사한 결과를 생성한다.

실시예 1 및 2는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 저감된 수준의 유기 용매를 갖는 계면활성제-프리 에멀션을 나타낸다. 실시예 3은 본 발명의 방법에 의해 제조되는 계면활성제- 및 용매-프리 에멀션을 나타낸다.

본 발명의 방법에 의하면, 계면활성제가 없으며 현저히 감소된 양의 유기 용매를 갖는 안정한 살균성 마이크로에멀션으로 수성 시스템을 처리할 수 있다.

Claims (10)

1. (a) 물과 살균제, 부식 억제제, 농업용 화학물, 스케일 억제 조성물, 분산제, 아크릴 중합체 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 수성 분산물을 마이크로-혼합하여 에멀션을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 에멀션을 수성 시스템에 직접 투여하는 단계를 포함하는 수성 시스템 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 에멀션은 계면활성제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 에멀션은 계면활성제 및 유기 용매를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 수성 시스템은 하나 또는 그 이상의 살균제를 포함하는 마이크로에멀션으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 마이크로에멀션은 2-옥틸-3-이소티아졸론 및 4,5-디클로로-2-옥틸-3-이소티아졸론으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 이소티아졸론을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1항에 있어서, 수성 시스템은 수처리 유니트, 순환 냉각 유니트, 냉각 공급원으로서 증발을 이용하는 개방 순환 냉각 유니트, 폐쇄 루프 냉각 유니트, 열 교환기 유니트, 반응기, 액체 저장 및 취급용으로 사용되는 장치, 보일러 및 이와 관련된 스팀 생성 유니트, 라디에이터, 플래쉬 증발 유니트, 냉장 유니트, 역삼투압 장치, 가스 포집 유니트, 고로, 페이퍼 및 펄프 가공 장치, 설탕 증발 장치, 스팀력 설비, 지열 유니트, 핵 냉각 유니트, 식품 및 음료 가공 장치, 풀 순환 유니트, 광업용 회선, 폐쇄 루프 가열 유니트, 예를들어, 드릴링, 보링, 밀링, 리밍, 드로잉, 브로칭, 터닝, 커팅, 제봉, 그랑인딩, 쓰레드 커팅, 샤프닝, 스피닝 및 롤링과 같은 작업에 사용되는 기계 유체, 수압 유체, 냉각 유체, 오일 제조 유니트 및 드릴링 유체로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. (a) 살균제, 부식 억제제, 농업용 화학물, 스케일 억제 조성물, 분산제, 아크릴 중합체 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 활성 성분의 농축물을 보유하기위한 하나 또는 그 이상의 용기; 및 (b) 수 불용성 활성 성분과 물의 수성 에멀션을 제조하기위한 하나 또는 그 이상의 마이크로-혼합기를 포함하며; 여기서 마이크로-혼합에 의해 형성되는 에멀션은 사용되는 수성 환경에 직접 투여되는, 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분으로 수성 시스템을 처리하기위한 휴대용 투여 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 수성 시스템은 하나 또는 그 이상의 이소티아졸론을 포함하는 마이크로에멀션으로 처리되며, 상기 마이크로에멀션은 부가적인 계면활성제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 휴대용 투여 장치.
9. (a) 물과 살균제, 부식 억제제, 농업용 화학물, 스케일 억제 조성물, 분산제, 아크릴 중합체 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 수 불용성 활성 성분의 수성 분산물을 마이크로-혼합하는 단계; (b) 수성 시스템에 그 에멀션을 직접 투여하는 단계; 및 (c) 주기적, 불규칙적 및 연속적 중 선택된 시간 간격으로 수성 시스템의 일부를 마이크로-혼합하는 단계를 포함하며, 이로인해 투여된 에멀션의 일부를 수성 시스템으로 다시 재순환시키는, 에멀션을 수성 시스템을 통하여 재순환시키는 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 수성 시스템은 하나 또는 그 이상의 이소티아졸론을 포함하는 마이크로에멀션으로 처리되며, 상기 마이크로에멀션은 부가적인 계면활성제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.