CN100486436C - 杀微生物组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于保护工业产品以及用于工业或工艺体系中的杀微生物组合物，包含至少两种不同的生物杀伤剂，所述生物杀伤剂选自在作物保护领域已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂或除草剂的活性物质。还涉及包含所述生物杀伤剂混合物的工业材料。
Description
本发明涉及用于保护工业产品和用于工业或工艺体系中的杀微生物组合物，其包含至少两种不同的选自在作物保护领域已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂的活性物质的生物杀伤剂。本发明还涉及包含所述生物杀伤剂的混合物的工业材料。
术语“杀微生物剂”或“生物杀伤剂”通常用于描述所有杀灭微生物生命的试剂。在更具体的含义中，该术语用于描述用来防止微生物在工业产品和工业或工艺体系如油漆、涂料、塑料、水冷却系统、造纸、木材保护、化妆品、洗涤和清洁材料、密封混合物、窗用水泥或水力流体中生长的化合物或组合物。用于在工业产品中防治微生物的杀微生物组合物在本领域是已知的。细节例如公开于“杀微生物剂”，Ullmann’s Encyclopediaof Industrial Chemistry，第6版，2000年电子版中。
已经建议将已知为作物保护领域中的活性物质的特定化合物如农用杀真菌剂、杀虫剂、杀线虫剂或除草剂也作为生物杀伤剂用于工业产品和方法中。
作为举例，可以提到也已知为“多果定”的杀真菌剂1-十二烷基胍盐酸盐或乙酸盐，已有人建议将其用于聚合物乳液中(EP-A 1 188 377)或用于工业流体中的抑制中(WO 01/11954)以及许多其他应用中。
类似地，已有人建议将除草剂2，4-二氯苯氧基乙酸作为纸张生产的生物杀伤剂(SU 1542912)、作为沥青的添加剂(DD 98102)或用于防污涂覆组合物中(EP-A 286 243)。
EP-A 370 371建议将杀真菌剂顺式-4-[3-[4-(1，1-二甲基乙基)苯基]-2-甲基丙基]-2，6-二甲基吗啉(丁苯吗啉)用作木材防腐剂。
WO 96/36739公开了杀真菌剂(1RS，5RS；1RS，5SR)-5-(4-氯苄基)-2，2-二甲基-1-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)环戊醇(环戊唑菌)或顺式-3-(2-氯苯基)-2-(4-氟苯基)-2-(三唑-1-基甲基)环氧乙烷(氧唑菌)与至少一种酚类化合物组合作为皮革保护用生物杀伤剂。
然而，除了杀微生物效力外，用于工艺体系的生物杀伤剂必须满足许多其它要求，这些要求对于它们在植物保护领域中使用是不重要的。例如，可以提到的是长期稳定性、在高温或身高的压力下的稳定性或在非常高或非常低pH值下的稳定性、与工业和消费产品基质如化妆品、金属加工流体和油漆配方的相容性。此外，希望它们对细菌、病毒、藻类、真菌和酵母显示出宽谱效力。许多植物保护领域已知的活性物质作为工业材料和方法中的生物杀伤剂并不具有令人满意的结果。
生物杀伤剂的重要应用领域是所谓的罐内保存，例如包装在罐或类似容器中的油漆、挥发性漆、聚合物乳液、粘合剂、PUR体系等的保存。在该类体系中，生物杀伤剂具有双重功效。首先，目的是保护罐中的(水性)材料。其次，目的还在于保护通过使用例如该油漆或挥发性漆得到的干膜。为此，重要的是生物杀伤剂也在干膜中保持其活性以及生物杀伤剂长期保留在该膜中且当该膜与水接触时不会过快地浸出。
上述多果定显示出对许多情况而言足够的宽谱活性，但对长期稳定性而言其水溶性较高，因此含有多果定的膜在与水接触时倾向于过快地浸出。
因此，本发明要解决的问题是提供尤其适于油漆、挥发性漆等的罐内保存和膜保存且基于植物保护领域已知的活性物质如农用杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂的杀微生物组合物。
因此，根据一个方面，本发明提供了包含至少两种不同生物杀伤剂的杀微生物组合物在工业材料和/或工业方法中杀灭真菌、酵母、藻类和细菌的用途，其中所述生物杀伤剂选自在作物保护领域已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂且各自含有至少一个选自如下的结构单元的活性物质：
或
其中R1选自F、Cl和C1-C4烷基，且其中至少一种包含基团(I)和/或(II)的生物杀伤剂具有疏水特性。
在本发明的优选实施方案中，该组合物尤其用于涂覆组合物的罐内保存和通过使用该类组合物得到的涂层。
在第二方面，本发明提供了一种包含至少两种所述生物杀伤剂的所述组合物的工业材料。
关于本发明，可以具体描述如下：
本发明中对活性物质所用的缩写是根据ISO 1750“农药和其他农用化学品—通用名”的ISO认可名称。
本发明涉及某些生物杀伤活性成分在工艺应用或工艺产品中的用途。在人或动物体中的治疗或医药应用以及在作物保护中的应用并不包括在本发明范围内。
“工业材料”应理解为非活体材料，因为它们在工艺-工业方法中被微生物侵袭。可以由根据本发明实施方案的配方保护以防微生物损害或破坏的工业材料例如为涂饰剂，钻孔油，分散体，乳液，染料，粘合剂，石灰，挥发性漆，颜料制剂，纸张，纸张加工材料，织物，织物加工材料，皮革，皮革加工材料，木材，涂料，防污涂料和色料、塑料制品、塑料基质如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯等，化妆品，洗涤和清洁材料，冷却润滑剂，水力流体，接缝密封化合物、窗用水泥、增稠溶液、羊毛和地毯层以及其他可能受微生物侵袭或损坏的材料。
“工业方法”应理解为将“工业材料”用作助剂或反应介质的设备，尤其是化学设备、制造设备或机械。实例包括反应容器、储存容器、加热容器(辐射器)、换热器回路或调节单元。
术语“涂覆组合物”对本领域熟练技术人员而言是众所周知的且包括所有类型的可以用于涂覆其他材料的工业材料，其中用于涂覆的技术并不相关。典型的涂覆组合物通常包含基料体系、溶剂或溶剂组合物和其他添加剂。作为实例可以提到用于涂覆的油漆、分散体或挥发性漆。
根据本发明，所用杀微生物组合物包含至少两种不同的生物杀伤剂，所述生物杀伤剂选自在作物保护领域已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂的活性物质。
在本发明的优选实施方案中，所用生物杀伤剂选自所述组的不同成员，例如一种选自除草剂且一种选自杀真菌剂。在更优选的实施方案中，该组合物包含至少一种杀真菌剂和与之组合的至少一种选自杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂和除草剂的化合物。
至少一种所用生物杀伤剂应具有疏水特性。术语“疏水特性”应指在室温下在水中的溶解度通常不应超过约500ppm(mg/kg)，优选不超过200ppm，更优选不超过100ppm，甚至更优选不超过50ppm，最优选不超过10ppm。
其他所用生物杀伤剂应在室温下在水中至少具有有限溶解度。术语“有限溶解度”应指在室温下在水中的溶解度通常不应超过约1000ppm，优选不超过750ppm，最优选不超过650ppm。
优选所有所用生物杀伤剂应具有疏水特性。
所用至少两种生物杀伤剂各自包含至少一个通式(I)或(II)的结构单元。
根据式(I)的结构单元为取代的芳族环：
其中R1选自F、Cl和C1-C4烷基，尤其是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。
任选该芳族环可以被一个或多个独立地选自F、Cl、C1-C4烷基、-O-CH3、-COOH或-COOR3的额外取代基R2取代，其中R3为C1-C8烷基，优选C1-C4烷基。COOH应只在COOH基团的存在不影响生物杀伤剂的疏水特性或在水中的有限溶解度的情况下存在。通常在用于本发明的生物杀伤剂中应存在不超过一个-COOH。优选应不存在-COOH基团。
芳族基团(I)连接于活性物质分子的其余部分。作为连接基团，可以使用醚基(-O-)、烃基如-CH2-、N-酰基(-N-CO-)或羰基(-CO-)。基团(I)还可以直接连接于杂环基团或其他基团上。
活性化合物对本领域熟练技术人员而言是已知的且收集在数据库如“Compendium of Pesticide Common Names”或“The Pesticide Manual-AWorld Compendium”中，这些数据库也可以经由互联网得到，例如http://www.hclrss.demon.co.uk/。
包含芳族基团(I)作为单元的合适活性物质实例包括：
CAS：67306-03-0
根据式(II)的结构单元是1，2连接于分子的其余部分的二价芳族基团。
该基团可以用作桥接基团，但(II)通常为包含稠合环的分子的一部分，即两个取代基R4和R5连接在一起形成本身可以与其他环和/或取代基连接的闭合环。
基团(II)可以进一步在3-6位被一个或多个如上所定义的取代基R1和/或R2取代。
包含二价芳族基团(II)作为单元的合适活性物质的实例是：
在室温下在水中的溶解度总结在下表中：
| 通用名 | 水溶性(ppm) |
| 2，4-滴丙酸 | 620 |
| 多果定 | 630 |
| 2，4-滴 | 600 |
| 噻草平 | 570 |
| 丁苯吗啉 | 4.3 |
| 氧唑菌 | 66.3 |
| 二噻农 | 1.4 |
| 代森联 | 2.7 |
| 环戊唑菌 | 15 |
| 氟唑虫清 | 0.15 |
| Picolinafen | 0.004 |
包含芳族基团(I)作为单元的优选活性物质包括丁苯吗啉、氟唑虫清、环戊唑菌、氧唑菌、2，4-滴、高2，4-滴丙酸和二噻农。
具有所定义的疏水特性的优选生物杀伤剂实例包括丁苯吗啉、氟唑虫清、Picolinafen或二噻农。
最优选丁苯吗啉和2，4-滴丙酸的组合。另一优选的组合包括丁苯吗啉和氧唑菌、丁苯吗啉和Picolinafen。
在该组合物中的选自已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、杀螨剂或除草剂的活性物质的生物杀伤剂的数目可以由本领域熟练技术人员根据该杀微生物组合物的所需用途进行选择。然而，该数目通常不应超过10，优选不超过5，更优选该数目为2-4。最优选两种不同生物杀伤剂的组合。
所用生物杀伤剂的重量比例可以由本领域熟练技术人员根据杀微生物组合物的所需用途选择。对于两种生物杀伤剂的情况，该比例通常为约1:10-10:1，优选1:5-5:1，更优选1.2-2:1，最优选1.5:1-1:1.5。对于超过两种生物杀伤剂的情况，优选所用生物杀伤剂各自相对于所有所用生物杀伤剂的总量以至少10％的量存在。
将根据上述定义的包含至少两种不同的生物杀伤剂的杀微生物组合物用于杀灭在工业材料和/或工业方法中的真菌、酵母、藻类和细菌。该类生物体的实例包括真菌如黑曲霉(Aspergillus niger)和球毛壳(Chaetomiumglobosum)，酵母如酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、白假丝酵母菌(Candida albicans)和粃糠状鳞斑菌(Malassezia furfur)，以及某些生物体如荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermis)、干燥棒杆菌(Corynebacterium xerosis)、疮疱丙酸杆菌(Propionibacteriumacnes)、瓶形酵母(Pityrosporum ovale)、黑曲霉(Aspergillus niger)、链格孢(Alternaria alternata)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、芽枝状枝孢(Cladosporium cladosporioides)、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)、绳状青霉(Penicilliumfuniculosum)、Phoma violacea、深红酵母(Rhodotorula rubra)、掷孢酵母(Sporobolomyces roseus)、葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)、Ulocladiumatrum、小球藻(Chlorella)属、肋球藻属(Pleurococcus)、灰色念珠藻(Nostocmuscorum)、弱细颤藻(Oscillatoria tenuis)、杆裂丝藻(Stichococcusbacillaris)和枯色藻(Trentepohlia aurea)。
该组合物可以直接使用，即仅将活性组分的混合物与工业产品强力混合或分散于工业产品中。然而，可以将活性组分配制成例如糊、乳液或溶液或悬浮液或置于固体载体上。
优选使用包含活性化合物、合适溶剂或溶剂组合物和任选的其他组分的合适杀微生物组合物。尤其合适的是有机脂族溶剂如醇类，如乙醇、正丙醇或异丙醇，或用于制备塑料、涂料等的芳族溶剂，如苯氧基醇，或由农用化学配方已知的溶剂和/或乳化剂和其他配制剂(formulant)。然而，还可以使用水或含水溶剂混合物以及额外的合适乳化剂或其他配制剂将它们配制成悬浮液或分散体，例如由农用化学配方已知的那些。
作为待用组合物的其他组分，可以提到pH调节添加剂、表面活性剂、乳化剂、螯合剂、盐、缓蚀剂、染料、香料、消泡剂或分散剂，它们单独或组合使用。
该组合物还可以含有任选的作为生物杀伤剂有效的额外组分。
在施用中，优选上述活性组分的使用应提供基于液体介质(包括任何待处理的液体环境)的重量为0.001-10％，更优选0.01-5％，尤其是0.02-0.5％的最终浓度。在某些防污涂料中，活性成分的优选浓度优选不低于0.5％且可以高达20％。然而，在这些配方中，活性成分的最优选含量高于1％且低于15％。
基于浓缩物总重量，浓缩物可以含有5-60％，更优选10-45％，进一步优选20-40％，尤其是20-30％的活性组分。
特别地，杀微生物组合物的pH可以在2-12内变化，正如待处理介质一样。优选浓缩物，尤其是被处理产品的pH为至少4，更优选至少7，进一步优选至少8，尤其是8-12。
对于根据本发明的用途，使工业材料与杀微生物组合物接触或将该组合物用于工业方法中。该组合物可以与工业产品或用该组合物处理的该产品混合或分布于其中。根据经验可以推断，该组合物在工业产品中的分布越均匀，则保护程度通常越好。
在本发明的优选实施方案中，将杀微生物组合物用于各种组合物如油漆、挥发性漆、涂覆组合物、工业流体等的罐内保存。在更优选的实施方案中，该组合物为例如包含碳酸钙和/或二氧化钛、基料、聚结剂、溶剂和水的涂覆组合物。
在本发明的另一优选实施方案中，将杀微生物组合物用于保护涂层。该类涂层，优选薄膜，可以通过用包含所述杀微生物组合物的涂覆组合物涂覆合适的基材如木材和砖石建筑体(masonry)而得到。本发明并不限于特定的涂覆技术。作为合适的涂覆技术例如可以提到喷涂、上漆、浸涂或印刷。
根据本发明第二实施方案的包含至少两种不同的上述生物杀伤剂作为生物杀伤剂的工业材料通常以0.05-2.5重量％，优选0.1-1.0重量％，最优选0.2-0.5重量％的浓度含有活性组分。
工业材料的干膜对生物杀伤剂浸出具有高度抵抗性且因此可以长期保护。通过该组合可以获得抑制不能由一种特定生物杀伤剂防治的微生物的生长的宽谱活性。该组合还因如下事实而提供保护：干燥时一种组分将比另一组分更快地迁移到涂覆表面，并因此可以杀灭或抑制环境中最盛行的微生物，而另一化合物因也迁移到表面而提供一般性保护。
现在参考下列实施例更详细描述本发明的实施方案。
表面涂覆
根据分别用于评价真菌和藻类的BS3900 G6和BBA MOAT 33方法进行测试。这些方法包括用涂料对基材板上漆并在流水下浸提72小时。在用真菌或藻类接种后将基材培养56天。通过与合适的对照样品，即没有生物杀伤剂的样品，阳性对照相比较且对于真菌而言与尚未浸提的基材板相比较而判断性能。
在上漆的测试基材上的性能评分(得分0、1和2被认为合格)
0＝无生长
1＝痕量生长
2＝在1-10％的测试面上生长
3＝在10-30％的测试面上生长
4＝在30-70％的测试面上生长
5＝在70-100％的测试面上生长。
表1-对抗上漆的石膏表面上的藻类生长的效力
氧唑菌、Picolinafen、丁苯吗啉、氟唑虫清和二噻农对石膏表面上的藻类生长显示出改进。
表2-对抗上漆的石膏表面上的真菌生长的效力
仅施涂-未用水浸提
经浸提-恒定流水72小时
氧唑菌和丁苯吗啉无论是“仅施涂”还是在浸提后都对石膏表面上的真菌生长显示出改进。
氟唑虫清、二噻农和Picolinafen类似于未防腐的漆。
表3-对抗上漆的木质表面上的真菌生长的效力
仅施涂-未用水浸提
经浸提-恒定流水72小时
氟唑虫清和二噻农对木材表面上的真菌生长显示出改进。氧唑菌、Picolinafen和丁苯吗啉仅显示出很小的改进。
除了藻类数据外，并不是所有活性成分都有效。将单个化学品的各种特性组合在一起将提供宽范围保护的额外益处。
活性成分的组合
经由微滴定板方法测试化学品对生物体的活性。测试生物体为：
ML-藤黄微球菌(Micrococcus luteus)
SA-金黄色葡萄球菌
EC-大肠杆菌(Escherichia coli)
PA-铜绿假单胞菌
CF-弗氏柠檬酸细菌(Citrobacter freundii)
PM-奇异变形菌(Proteus mirabilis)
CA-白假丝酵母菌
SC-酿酒酵母
AN-黑曲霉
PF-绳状青霉
AA-链格孢
使用下列评分标准：
0＝无活性
1＝最小抑制
2＝抑制
3＝明显抑制
4＝明显生物抑制，可能是生物杀伤活性
5＝生物抑制性，可能是生物杀伤活性
读数4和可能的话还有3被认为对生物杀伤应用有效。
下表4说明某些分子在相互组合使用时对细菌和真菌给出宽谱活性。
表4-对细菌和真菌的固有活性
平均得分＝对生物体的性能/生物体数目
评分标准：
0至<3-不良性能
>3-对生物体抑制
>4-生物抑制性，生物杀伤活性
2，4-滴丙酸和多果定对测试细菌和真菌显示出良好的活性。较高浓度的2，4-滴也提供类似效果。
氧唑菌、丁苯吗啉、二噻农和环戊唑菌在两种浓度下仅显示对抗真菌的活性。
因此，例如500ppm的2，4-滴丙酸与也为500ppm的丁苯吗啉的组合提供了宽谱杀微生物活性。类似地，可以使用上述化学品的其他组合如丁苯吗啉和多果定等来提供对微生物的宽谱性能，同时利用两种单独化学品的疏水性和有限溶解性。
下列实施例说明提供宽谱保护的活性成分的有效组合。第一个数值表示该表的第一列中的活性成分所需含量，第二个数值表示该表的第一行中的活性成分所需含量(数值以ppm表示)。
| 2，4-滴丙酸 | 多果定 | 2，4-滴 | 丁苯吗啉 | 氧唑菌 | 二噻农 | 环戊唑菌 | Picolina-fen | 氟唑虫清 | |
| 2，4-滴丙酸 | - | 500500 | 500500 | ||||||
| 多果定 | - | ||||||||
| 2，4-滴 | - | 1000500 | |||||||
| 丁苯吗啉 | 500500 | 5001000 | 500500 | - | |||||
| 氧唑菌 | 500500 | 5001000 | 500500 | 50005000 | - | 50005000 | 50005000 | 50005000 | |
| 二噻农 | 500500 | 5001000 | 500500 | - |
| 环戊唑菌 | 500500 | 5001000 | 500500 | - | |||||
| Picolina-fen | - | ||||||||
| 氟唑虫清 | 50005000 | 50005000 | - |
Claims (7)
1.包含至少两种不同生物杀伤剂的杀微生物组合物在工业材料和/或工业方法中杀灭真菌、酵母、藻类和细菌的用途，其中所述生物杀伤剂选自在作物保护领域已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂且各自包含至少一个选自如下的结构单元的活性物质：
或
其中R1选自F、Cl和C1-C4烷基，且其中至少一种所用生物杀伤剂具有疏水特性、在室温下在水中的溶解度不超过500ppm，其它生物杀伤剂在室温下在水中具有不超过1000ppm的有限溶解度，其中该组合物包含至少一种杀真菌剂和与之组合的至少一种选自杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂的化合物，并且其中所述组合物
至少包含丁苯吗啉和2，4-滴丙酸的混合物，或者
至少包含丁苯吗啉和6-(3-三氟甲基苯氧基)-吡啶-2-(N-4-氟苯基)甲酰胺的混合物。
2.根据权利要求1的用途，其中所述混合物用于组合物的罐内保存。
3.根据权利要求2的用途，其中所述组合物为涂覆组合物。
4.根据权利要求1的用途，其中所述混合物用于保护涂层。
5.包含至少两种不同的用于保护的生物杀伤剂的工业材料，其中所述生物杀伤剂选自在作物保护领域已知为杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂且各自包含至少一个选自如下的结构单元的活性物质：
或
其中R1选自F、Cl和C1-C4烷基，且其中至少一种所用生物杀伤剂具有疏水特性、溶解度不超过500ppm，其它所用生物杀伤剂在室温下在水中具有不超过1000ppm的有限溶解度，其中该组合物包含至少一种杀真菌剂和与之组合的至少一种选自杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或除草剂的化合物，并且其中所述组合物
至少包含丁苯吗啉和2，4-滴丙酸的混合物，或者
至少包含丁苯吗啉和6-(3-三氟甲基苯氧基)-吡啶-2-(N-4-氟苯基)甲酰胺的混合物。
6.根据权利要求5的工业材料，其中所述工业材料为涂覆组合物。
7.根据权利要求5的工业材料，其中所述工业材料为使用涂覆组合物得到的干膜。
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