Anulación de la precipitación de las formulaciones de 3-isotiazolona.

LA FORMACION DE PRECIPITACION DESAGRADABLE EN FORMULACIONES DE ISOTIAZOLONA DURANTE ALMACENAMIENTO SE EVITA MEDIANTE LA ADICION DE NIVELES DE PPM DE UNA SAL DE CU2+

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Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E96303905.

Solicitante: ROHM AND HAAS COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 INDEPENDENCE MALL WEST PHILADELPHIA PENNSYLVANIA 19106-2399 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: CLARKE, PHILIPPA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES... > Biocidas, productos que atraen o repelen a los animales... > A01N43/80 (ciclos de cinco elementos con un átomo de nitrógeno y ya sea un átomo de oxígeno o uno de azufre en posiciones 1,2)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS... > C07B63/00 (Purificación; Separación adaptada especialmente con el objetivo de recuperar los compuestos orgánicos (separación de compuestos ópticamente activos C07B 57/00 ); Empleo de aditivos; Empleo de aditivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D275/02 (no condensados con otros ciclos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS QUE CONTIENEN METALES NO CUBIERTOS POR... > Compuestos de cobre > C01G3/08 (Nitratos)

PDF original: ES-2247599_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Evitación de la precipitación en formulaciones de 3-isotiazolona.

Esta invención se refiere a la evitación de la precipitación de las soluciones de 3-isotiazolona.

Los compuestos de 3-isotiazolona (en el presente documento ingrediente activo o AI) son una clase muy importante de microbicidas. Se han comercializado diversas especies y se usan ampliamente para inhibir el crecimiento de bacterias, hongos y algas. Entre la isotiazolonas más importantes están la 2-metil-3-isotiazolona (MI) , la 5-cloro-2-metil-3-isotiazolona (CMI) , y de manera especial las mezclas de las mismas. Se usa una mezcla de CMI y MI con una relación en peso de 3/1 en una amplia variedad de aplicaciones comerciales alrededor del mundo. La CMI es inestable por naturaleza, y se ha dirigido mucha investigación a su estabilización: sin la presencia de un estabilizante, un microbicida que contiene CMI pierde de manera constante la eficacia microbicida a medida que se descompone el CMI.

El Documento U.S. 3.870.795 muestra la estabilización frente a la descomposición química de los concentrados de 3-isotiazolona que contienen un 25% en peso (% en p) de isotiazolona, mediante la adición de un nitrito metálico o un nitrato metálico. En la actualidad, la mayoría de los productos comerciales de 3-isotiazolona están estabilizados con nitrato metálico, normalmente nitrato de magnesio. Los productos típicos pueden contener entre un 1 y un 20% en peso de isotiazolona y una cantidad similar de sal de nitrato.

Se sabe también que la sal cúprica (Cu2+) es estabilizante de las isotiazolonas, normalmente en conjunción con nitrato de magnesio. La sal cúprica se usa de manera conveniente en una relación de aproximadamente 1:10 al AI debido a que son necesarias pequeñas cantidades de ión cúprico para la estabilización efectiva. Se conocen productos comerciales de isotiazolona que contienen un 1, 5% en peso de isotiazolona, un 1, 7% en peso de nitrato de magnesio, y 0, 15% en peso (es decir, 1.500 ppm) de nitrato de cobre. Algunos productos tienen niveles mucho más pequeños de ion cúprico: el producto de Rohm and Haas KATHON WTA (KATHON es una marca comercial registrada de la Rohm and Haas Company ) que contiene un 1, 5% en peso de isotiazolona, un 1, 7% en peso de nitrato de magnesio y sólo un 0, 015 - 0, 02% en peso (150-200 ppm) de nitrato de cobre.

Aunque el uso de nitrato de magnesio y / sales cúpricas como estabilizantes de productos de isotiazolona comestibles para retener su actividad microbicida durante considerables períodos de tiempo, otras formas de descomposición, que no afectan de manera significativa el nivel de AI en la composición, pueden producir problemas. Uno de estos es la formación ocasional de un precipitado en la formulación durante el almacenamiento. La cantidad de isotiazolona que se descompone para formar el precipitado es muy pequeña, de forma que la eficacia del producto está apenas afectada: sin embargo, la presencia del precipitado otorga una apariencia no deseable a los usuarios del producto, y es claramente preferible desde un punto de vista comercial tener un producto que no forme dichos precipitados.

El Documento JP 02-304005 describe composiciones que contienen un 0, 1-15% en peso de isotiazolona y 1-5000 ppm de ión de cobre, así como un tensioactivo no iónico y un solvente orgánico: la sal de nitrato no está presente. Estas composiciones se diseñan para la estabilización de dispersiones acuosas de polímeros, cuando la presencia de nitratos metálicos podría crear problemas de choque de sales. El problema de la precipitación referido en este documento cuando se usan los nitratos como estabilizantes es el resultado de la descomposición general de la isotiazolona, y es completamente diferente de los discutidos anteriormente.

Hemos descubierto que la adición de niveles extremadamente bajos de ión de cobre a las formulaciones que contienen isotiazolona pude reducir o evitar de manera sustancial el problema de la precipitación repulsiva durante el almacenamiento. De acuerdo con esto, en un primer aspecto de la presente invención se proporciona una composición que comprende

a) entre 0, 1 y 20% en peso de una 3-isotiazolona

b) entre 0, 1 y 25% en peso de un nitrato metálico

c) entre 0, 1 y 100 ppm de ión cúprico (Cu2+)

d) un solvente.

Un aspecto adicional de la invención proporciona un procedimiento para reducir o evitar la formación de un precipitado en la formulación que contiene entre 0, 1 y 20% en peso de una 3-isotiazolona y entre 0, 1 y 25% en peso de un nitrato metálico, que comprende incorporar con la misma entre 1 y 100 ppm de ión Cu2+, y otro aspecto de la invención comprende el uso del Ion Cu2+ para reducir o evitar la formación del precipitado en dicha formulación.

El ión Cu2+ está, de manera preferible, en forma de una sal inorgánica de cobre tal que nitrato de cobre, aunque se pueden usar otras sales tales como sulfato de cobre. Las cantidades preferidas del ión Cu2+ están entre 1 y 10 ppm, y de manera más preferible entre 1 y 5 ppm. Se pueden añadir cantidades mayores de ión cobre, pero esto no es necesario y simplemente se suma a los gastos.

Los niveles típicos de 3-isotiazolona en dichas composiciones están entre 1 y 15% en peso, estando los niveles de nitrato entre 1 y 9% en peso. Una formulación preferida comprende entre 12 y 16% en peso de isotiazolona, entre 12 y 25% en peso de nitrato de magnesio y entre 1 y 5 ppm de ión Cu2+.

El nitrato metálico es de manera preferible nitrato de magnesio, mientras que la 3-isotiazolona preferida es una mezcla 3:1 de 5-cloro-2-metil-3- isotiazolona y 2-metil-3-isotiazolona- Otras 3-isotiazolonas posibles son 4, 5- dicloro-2-metil-3-isotiazolona, 2-n-octil-3-isotiazolona y 4, 5-dicloro-2-octil-3- isotiazolona.

Los solventes preferidos son agua o ciertos solventes orgánicos. Los ejemplos de solventes orgánicos incluyen polioles, tales como glicoles o alcoholes. Se pueden usar también ciertos hidrocarburos alifáticos o aromáticos. Los solventes orgánicos preferidos son polioles protegidos

Aunque se conocen las sales de Cu2+ por estabilizar las isotiazolonas frente a la descomposición cuando se añaden a niveles mucho mayores, fue particularmente sorprendente descubrir que niveles traza afectarían de manera dramática el problema de separar de manera completa la formación del precipitado repulsivo en el almacenamiento. Se cree que el Cu2+ puede interferir de manera catalíticamente negativa con la reacción que da como resultado el precipitado, reduciendo por tanto la formación de precipitado sin consumir el cobre; de aquí la necesidad de tener únicamente niveles extremadamente bajos.

Ejemplos

Se prepararon formulaciones de isotiazolona y nitrato de magnesio, con y sin añadir nitrato de cobre. Se evaluaron para la formación de precipitado almacenando a 55ºC o 30ºC y anotando el número de días antes de que se observara un precipitado. La descomposición es, por supuesto, más rápida a 55ºC, que es una temperatura preferida para el ensayo de estabilidad acelerada. A continuación se muestran la composición de cada formulación y los resultados de la evaluación del precipitado: se organizaron cinco experimentos que se muestra en las Tablas 1 a 5. En cada caso, la formulación se basó en agua. Todos los porcentajes son porcentajes en peso.

TABLA 1 [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición que comprende

a) entre 0, 1 y 20% en peso de 3-isotiazolona

b) entre 0, 1 y 25% en peso de un nitrato metálico

c) entre 0, 1 y 100 ppm de ión cúprico (Cu2+)

d) un solvente.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la cantidad de ión Cu2+ está entre 1 y 10 ppm.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la cantidad de ión Cu2+ está entre 1 y 5 ppm.

4. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que la 3-isotiazolona comprende 5-cloro-2-metil-3-isotiazolona, 2-metil-3-isotiazolona, 4, 5-dicloro-2-metil-3-isotiazolona, 2-n-octil-3-isotiazolona ó 4, 5-dicloro-2-octil-3-isotiazolona.

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 3 en la que la 3-isotiazolona comprende una mezcla 3:1 de 5-cloro-2-metil-3-isotiazolona y 2-metil-3-isotiazolona.

6. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que el nitrato metálico es nitrato de magnesio.

7. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que el ión Cu2+ es nitrato de cobre.

8. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que comprende entre 12 y 16% en peso de 3-isotiazolona, entre 12 y 25% en peso de nitrato de magnesio, y entre 1 y 5 ppm de ión Cu2+.

9. El procedimiento para reducir o evitar la formación de precipitado en una formulación que contiene entre 0, 1 y 20% en peso de una 3-isotiazolona y entre 0, 1 y 25% en peso de un nitrato metálico, que comprende incorporar con la misma entre 1 y 100 ppm de ión Cu2+.

10. El uso de ión Cu2+ para reducir o evitar la formación de precipitado en una formulación que contiene entre 0, 1 y 20% en peso de una 3-isotiazolona y entre 0, 1 y 25% en peso de un nitrato metálico.