FI90816C

FI90816C - Mikrobeja tappava mikroemulsio

Info

Publication number: FI90816C
Application number: FI883653A
Authority: FI
Inventors: John Robert Mattox
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 1987-08-05
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1994-04-11
Also published as: CA1297402C; MX163430B; NO883395D0; EP0302701A3; DK436188A; EP0302701A2; PT88194A; NO175282C; EP0302701B1; FI883653A0; BR8803875A; FI883653A; JPH01131102A; HU204656B; IE62583B1; DE3886127D1; IL87333A; NO883395L; DK436188D0; US4954338A

Description

i 90816

Mikrobeja tappava mikroemulsio 5 Esilla oleva keksinto koskee veteen våhåliukoisten isotiatsolien mikroemulsioita. Veteen laimennettaessa keksinnon mukaiset mikro-emulsiot pysyvåt mikroemulsioina. Nåmå mikroemulsiot ovat kåytto-kelpoisia monissa sovellutuksissa, kuten esimerkiksi sieniå, lima-sieniå, leviå tai bakteereita tappavina aineina missa tahansa koh-10 teessa.

Mikroemulsiot ovat yhden nestejakeen dispersioita toisessa, sekoit-tumattomassa jakeessa. Ne voivat olla vesipohjaisia (o/v) tai oljy-pohjaisia (v/o), jolloin "51jy" merkitsee orgaanista nestettå 15 (tai nesteitå), jotka ovat veteen våhåliukoisia. Mikroemulsioiden ainutlaatuinen ominaisuus on se, etta pintajånnitys kahden jakeen valilla on hyvin alhainen; paljon alhaisempi kuin voidaan nitata tavanomaisilla instrumenteilla, kuten esimerkiksi DuNouyn tensio-metrilla. Tama alhainen pintajannitys johtuu aivan erityisesta 20 "oljyn" (veteen sekoittumattoman orgaanisen nesteen) seka pinta-aktiivisten aineiden ja veden erityisesta yhdistelmasta, ja se ha-vaitaan siina, etta dispergoituneen jakeen partikkelikoko on erit-tain pieni, tavallisesti vahemman kuin 1000 Λ, Koska partikkelikoko on pieni suhteessa nakyvan valon aallonpituuteen, mikroemulsiot 25 nayttavat opaalinhohtoisilta tai optisesti kirkkailta. Mikroemuk-siot ovat jakeiden erottumisen suhteen stabiileja vuosina mitattuja ajanjaksoja. Tama on vastakohta normaaleille mikroemulsioille, joiden maitomainen ulkonako on peraisin emulsion partikkeleilta, joiden koko on 1-20 ^ptn alueella, ja joissa tapahtuu jakeiden 30 erottunista tavallisesti aikana, jonka pituus on tunneista viikkoi-hin emulsion valmistamisen jalkeen.

Oljyn suotuisin emulgoituminen o/v-mikroemulsion saamiseksi voi tapahtua oljyn ja pinta-aktiivisen aineen seka toisen pinta-35 aktiivisen aineen (cosurfactant) ja veden kapealla koostumusalueel-la. Eras tavallinen esimerkki esitetaan kirjassa Microemulsion Theory and Practice, toimittajana L.M, Prince, Academic Press (1977), ja se kuvaa p-ksyleenin ja natriumlauryylisulfaatin seka pentanolin ja veden muodostamaa jarjestelmaa. Kun koostumus on 2 faasidiagrammin kuvaanan mikroemulsioalueen ulkopuolella, on olemassa monijaealueita. Siita on seurauksena, etta mikroemul-siokoostumuksen laimentaminen vedellå tavallisesti johtaa mak-5 roemulsion tai monijakeen muodostumiseen, jotka ovat pysymattomia jårjestelmiå. Kaytannosså on toivottavaa muodostaa mikroemul-siokoostumus, joka sailyy kirkkaana ja jossa ei tapahdu jakeiden erottumista, kun sita edelleen laimennetaan vedella.

10 Miselli o/v voi muodostua, kun pieni maara "oljya" lisataan pinta-aktiivisen aineen ja veden liuokseen. Jos pinta-aktiivisen aineen maara on suuri suhteessa "oljyyn" (>5:1)# oljy voi vaeltaa pinta-aktiivisen aineen misellin sisapuolelle hairitsematta sita suures-ti. Tasta oljyn emulgoinnista voi olla tuloksena kirkas miselli- 15 liuos, ja hyvin usein se sailyttaa kirkkautensa, kun sita edelleen laimennetaan vedella. Pinta-aktiivisen aineen ylimaaran vuoksi eivat koostumukset emulsioiden saamiseksi ole yhta kriittisia kuin mikroemulsioiden suhteen. Mikroemulsio edustaa oljyn tehokkaampaa emulgointitapaa.

20 US-patentti A 4 567 161 julkaisee lapinakyviå mikroemulsioita, joissa on aktiivisia aineosia (esimerkiksi tuholaismyrkkyjå, rikkaruohomyrkkyja, laakeaineita) fosfolipidin ja koemulgointiai-neen (glyseriinin esterin kanssa).

25 US-patentti A 4 568 480 julkaisee mikroemulsioiden valmistus-menetelman, jossa kaytetaan alkoksiloituja fenoleja, joissa fenolihydrofobi on monirenkainen, alkylindeeniryhmien ja esteriryh-man sisaltaman etoksiloidun alkoholin yhdistama jarjestelma. Mama 30 yleensa ovat kayttokelpoisia ilman lisaysta tai yhdessa jonkin fosfaattiesterialkali-metallisuolan muodostaman pinta-aktiivisen aineen lisayksen kanssa valmistettaessa kosmeettisia, toaletti- tai laakeaineita.

35 EP A 55 401 julkaisee hyonteis- ja punkkimyrkkyjen mikroemulsioiden valmistuksen, jossa kaytetaan etoksiloitua fenolia, joka valmis-tetaan alkyloimalla tolyylietyylifenolia ja fenolia p-metyylisty-reenilla.

90816 3 DE 3 235 612 AI julkaisee maataloushyoteismyrkkyjen, kotitalous-hyonteisnyrkkyjen seka laåkeaineiden kylmankestavia, vetta sisalta-viå mikroemulsioita, joiden valmistuksessa kaytetaan emulgaattoria, 5 joka on alkyyliakryylipolyglykolin ja alkyyliaryylisulfonaatin suo-lan seos.

EP A 092 457 julkaisee puunsuoja-aineen konsentraatteja, jotka sisaltavat suoja-ainetta ja hyonteismyrkkya seka sieninyrkkyja, 10 jotka formuloidaan anionisen emulgaattorin ja koemulgaattorin, kuten esimerkiksi butoksietanolin tai dietyleeniglykolinonobutyyli-eetterin kanssa. Lisaa laimennettaessa nama nikroemulsiot muodosta-vat liuoksia, joiden ulkonako on kirkkaista aina sameisiin saakka.

15 US-patentti 4 146 499 julkaisee mikroemulsion valmistusmenetelman.

Japanilainen patenttihakemus 52 122-628 julkaisee mikroemulsioita, jotka ovat luonteeltaan oljy vedessa ja joissa insektisidit ovat emulgoidut ionittoman pinta-aktiivisen aineen kanssa.

20 EP A 160 182 julkaisee synteettisen pyretroidi-insektisidin mik-roemulsioita sulfonaattianionipinta-aktiivisen aineen ja moniren-kaisten fenolietoksilaattien kanssa.

25 US-patentti A 3 633 078 julkaisee erilaisten pestisidien kirkkaita liuoksia, joiden valmistuksessa kaytetaan suhteellisen korkeita maariå erilaisia anionisia ja etoksiloituja tai propoksiloituja fe-noleja.

30 DE 2328192 julkaisee mikroemulsion, jossa on <5% veteen liukenema-tonta rikkaruohomyrkkya emulgaattorin tai hydrotroopin kanssa.

Nyt on keksitty tiettyjen, veteen vahaliukoisten isotiatsolonien mikroemulsioita, jotka ovat tyypiltaan oljy vedessa ja jotka ovat 35 biosideina kayttokelpoisia. "Alhainen liukoisuus veteen" tarkoit-taa, etta materiaali liukenee veteen våhemman kuin 1 paino-%:n verran (normaalissa lampotilassa ja paineessa).

Esilla olevan keksinnon mukaiset mikroemulsiot valmistetaan yhdis-40 5 4 tamalla spesifisesti mååritellyt maåråt isotiatsolonia, anionista pinta-aktiivista ainetta, toista pinta-aktiivista ainetta, polyok-sietyleeni/polyoksipropyleenimohkalekopolymeeriå sekå vettå.

Isotiatsoloneja, jotka liukenevat huonosti veteen, valmistetaan usein isotatsolonin liuoksena veteen sekoittuvassa, orgaanisessa 1iuottimessa, kuten esimerkiksi propyleeniglykolissa. Kayttajå laimentaa nåmå konsentraatit edelleen veteen tai erilaisiin 10 vesipohjaisiin våliaineisiin mikro-organismien kasvun sååtelyå vårten. Tal la aloittamistavalla on joskus haittana isotiatsolonin huono homogeenisuus liuoksessa, kun isotiatsolonin liukoisuus ylitetaan. Usein on tarpeen myydå isotiatsolonia, jonka aktiivisen aineen tasot (AT) ovat vain muutamia prosentteja, laimennettavana 15 konsentraattina. Tama vaatii suuria maaria orgaanista liuotinta AI-yksikk5å kohti. Vesipohjaisella konsentraatilla olisi oleellinen hintaetu ja ympåristoetuja korvattaessa koko orgaaninen liuotin tai suurin osa siita vedella. Isotiatsolonin mikroemulsiomuoto, joka laimennettaessa sailyisi mikroemulsiona, voittaisi nama haitat.

20

Veden kanssa sekoittuvan liuottimen sellaisten måårien lasnaolo kuin on tarpeellista tai edullista isotiatsolonin liuottamiseksi ei yleensa ole haitallista esilla olevan keksinndn mukaisten mikroemusioiden laimentamiseksi. Niin etta esilla oleva keksinto 25 ulottuu sellaisten valinnaisten lisaaineosien lasnaoloon, mutta se ei ylla muiden, yleisten aineosien lasnaoloon mahdollisesti suurina maarina.

Isotiatsoloneihin, joita voidaan kayttaa esilla olevassa keksinnos-30 sa, kuuluu isotiatsoloneja, joiden vesiliukoisuus on pienempi kuin 1 paino-%:a ja joilla on seuraava kaava: R .0 35 i Aj--—ri—y

R X

jossa Y on substituoimaton alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliato-mia, substituoitu alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia ja 40 jossa ainakin yksi vetyatomi on korvattu hydroksi-, halogeeni-, li 5 90816 syano-, alkyylianino-, dialkyyliamino-, fenyyliamino-, halogeenife-nyylianino-, karboksi-, karbalkoksi-, alkoksi-, aryylioksi-, morfolino-, piperidino-, pyrrolidonyyli-, karbamoksi- tai isotiat-5 solonyyliryhmålla, jossa hiiliatomien kokonaisnaåra substituoidus-sa alkyyliryhmåssa ei ylita 18, substituoimaton tai halogeenin substituoima alkenyyliryhmå, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai halogeenin substituoima alkynyyliryhnH, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai alkyylin substituoima sykloalkyy-10 liryhma, jossa on 4 - 6 hiiliatominen rengas ja hiiliatomeita aina 12 hiiliatomiin saakka, substituoimaton tai halogeenin tai alertnan alkyylin tai alenman alkoksin substituoima aralkyyliryhmå, jossa aralkyyliryhman hiiliatomien kokonaislukumåiirå ei ylita 10; tai substituoimaton tai halogeenin, nitroryhman, alemnan alkyylin tai 15 alemman karbalkoksilyylin substituoima aryyliryhma, jossa hiiliatomien kokonaislukumaara aryyliryhmåssa ei ylita 10; ja R ja ovat sama substituentti tai eri substituentteja, jotka on valittu vedyn, halogeenin tai (C^-C^)-alkyyliryhmån piiristå.

20 Asiaan perehtyneille on selvåa, etta isotiatsolonien vesiliukoi- suus riippuu substituentin tyypistå (se on R:sta, R^rstå ja Y:sta). Esimerkiksi alkyyliryhman hiilipitoisuus, joka tarvitaan alhaiseen liukoisuuteen, riippuu R- tai R^-substituentista tai seka Π- etta R^-substituenteista. Esimerkiksi, kun R=R^=halogeeni, alkyyliryhma 25 voi olla niin alhainen kuin kahden hiiliatomin mittainen, jotta vesiliukoisuus olisi vahemman kuin 1%. Kuitenkin kun vain toinen R:sta ja R^:stå on halogeeni ja toinen on vety, alkyyliryhman tarvitsee sisaltaa ainakin nelja hiiliatomia. Kun sekå R etta P.^ ovat vetyjå, silloin alkyyliryhman havaitaan tarvitsevan ainakin 30 kuusi hiiliatomia ollakseen vahaliukoinen.

100 paino-osassa esil la olevan keksinnon mukaisia koostumuksia naita isotiatsoloneja kaytetaan 0,1 - 50 paino-osaa yhdistettyina 0,1 - 25 paino-osan kanssa anionista pinta-aktiivista ainetta, 35 0,1 - 25 paino-osan kanssa spesifioitua toista pinta-aktiivista ainetta, 0,5 - 50 paino-osan kanssa spesifioitua polyoksietyleeni/ polyoksipropyleenimohkalekopolymeeria, 10 - 99 paino-osan kanssa vetta ja 0 - 30 paino-osan kanssa apuainetta (apuaineita).

40 6

Anionisiin pinta-aktiiviisiin aineisiin, joita voidaan kåyttåa, kuuluu alkyyliaryylisulfonaattisuoloja, jotka sisaltavat 6-20 hiiliatomia alkyyliryhmassa, kuten esimerkiksi nonyylibentseenisul- 5 fonaattisuoloja, dodesyylibentseenisufonaattisuoloja; (C -C )- 8 20 alkyylisulfaattien suoloja; (C^Q-C2Q)~rasva-alkoholietoksilaat-tisulfaattien suoloja, jotka sisaltavat 2-15 moolia etyleenioksi-dia, kuten esimerkiksi desyylialkoholisulfaattisuoloja ^'“10H23C)^CH2CH20^ 2^°3 ^0<^esyyli-S0^2_sul ^aattisuolo ja seka 10 tridesyyl i-EO^-sul faattisuolo ja, mono- ja dialkyyl i-(C^-C^) “ sulfosukkinaattisuoloja, kuten esinerkiksi dioktyylisulfosukkinaat-tisuoloja ja ditridesyylisulfosukkinaattisuoloja seka sulfatoituja oljyja, kuten esimerkiksi sulfatoitu risiinioljy ja sulfatoitu sorkkaoljy.

15

Yllå kuvattujen sulfonaattien ja sulfaattien vastaioni vox olla alkalimetalli tai maa-alkalimetalli, kuten esimerkiksi natrium, kalium, kalsium ja magnesium; ammoniumsuolat; amiineista muodostetut mono-, di- tai trialkyyliammoniumsuolat, kuten esinerkiksi metyy-20 liamiini, dimetyyliamiini ja trietyyliamiini; amiineista muodostetut mono-, di- tai hydroksialkyyliammoniumsuolat, kuten esimerkiksi etanoliamiini, dietanoliamiini ja trietanoliamiini. Natriumsuolat ovat erityisen edullisia.

25 Sopiviin toisiin pinta-aktiivisiin (cosurfactants) aineisiin sisåltyy alkyylialkoholeja, kuten esimerkiksi (C^-C^^-alkyylialko- holit ja mieluummin (C -CQ)-alkoholeja; muihin sopiviin toisiin 6 o pinta-aktiivisiin aineisiin kuuluu alkyylialkyoksiloituja alkohole-ja, joilla on seuraava kaava 30 CH (CH_) (0C_H ) OH tai CH,(CH_) (0C,H.) OH, jossa n on 0 tai 3 2n 24m 3 2n 36m kokonaisluku aina 7:aan saakka ja mieluummin 3-5, ja m on kokonaisluku 1 - 4 ja mieluummin 1-2,

Esilla olevalle keksinnolle on tarkeaa yhden tai useamman polyok-35 sietyleeni- ja polyoksipropyleenimdhkalekopolymeerien kaytto, joilla on seuraava kaava:

OH

3 I 3

R (-CHCH O) (CH CH 0) H

2 i 2 2 i m n 40 90816 7 jossa on (C -C. )alkoksi tai kaavan HO(CH^CH.O) mukainen 1 2 2 n radikaali, jossa m on kokonaisluku, joka on suurenpi kuin 15 ja mieluummin suurenpi kuin 20 ja jossa n^ on kokonaisluku, joka on 5 suurempi kuin 10 ja mieluummin suurenpi kuin 20; joilla on paino-keskimaarainen molekyylipaino 1750:n ylapuolella ja mieluummin enemman kuin 3000 ja jotka sisaltavat 10 - 80 paino-%:a etyleenioksidiyksikoita. Taman kopolymeerin lasnaolo tekee nahdol-liseksi mikroemulsion lainennuksen, samalla kun se viela sailyttaa 10 mikroemulsion ominaisuudet.

Lisaksi voi olla tarpeellista mikroemulsioita kaytettaessa tai niita valmistettaessa kayttaa erilaisia apuaineita, esimerkiksi vaahtoamisen estoaineita (kuten esimerkiksi kaupallisesti saatavia, 15 silikonia sisåltavia vaahdon estoemulsioita), jaatymisen estoaineita (kuten esimerkiksi propyleeniglykolia ja ureaa), vesiliukoisia, epaorgaanisia suoloja (kuten esimerkiksi natriumkloridia ja magnesiumsulfaattia), joita kaytetaan pinta-aktiivisen aineen vai-kutuksen optimoimiseksi lisaamalla pinta-aktiivisen aineen konsent-20 raatiota mikroemulsion rajapinnassa.

Kiteisten isotiatsolonien, kuten esimerkiksi 4,5-dikloori-n- oktyyli-isotiatsolonien mikroemulsioiden valmistuksen helpottami- seksi nuo isotiatsolonit voidaan liuottaa veteen sekoittuviin, 25 orgaanisiin liuottimiin, kuten esimerkiksi aromaattisiin ja ei aromaattisiin hiilivetyihin, estereihin, amideihin, kerosiineihin, dioktyyliftalaattiin, dimetyylialkyyli-(C -C )-amideihin tai ksy- 6 1 o leeniin, ennen kuin ne yhdistetaan nuihin aineosiin mikroemulsioiden valmistusta vårten.

30

Komponenttien osat ovat seuraavat: (Kaikki osat ovat paino-osia).

8

Tavallinen Edullinen Edullisin maara må-ara na ara 5 Isotiatsoloni 0,1-50 1-30 1-12,5

Anioninen pinta- aktiivinen aine 0,1-25 1-15 1-4

Toinen pinta- aktiivinen aine 0,1-25 1-20 1-5 10 Polyoksietyleeni/ polyoksipropyleeni- kopolyneeri 0,5-50 1-40 1-10

Apuaineita 0-30_0-20__Q-ie 15 Ylla manittujen komponenttien maksi- mikokonaismåårå 90 80 50 seka vetta, jotta kokonaismååra on 100 paino-osaa.

20 Kuten ylla on mååritelty, koostunukset voivat lisaksi sisåltåå sellaisia maåriå veteen sekoittuvaa liuotinta kuin on tarpeellista tai sopivaa isotiatsolonin liuottaniseksi.

Pinta-aktiivisen aineen kokonaisnåarån suhde enulgoituun cljyyn on 25 tårkeå. oljyn emulgointiin tarvittavan pinta-aktiivisen aineen naara riippuu oljyn naarasta enulsiossa, tarkennin sanottuna rajapinta-alueen suuruudesta, joka on verrannollinen emulgoituun oljynnaaraan partikkeleiden vakiokoon vallitessa ja voidaan naa-rittaa kussakin yksittaisessa tapauksessa yksinkertaisen yrityksen 30 ja erehdyksen kautta. Esilla olevassa keksinnossa kuvatuilla mikroemulsioilla on suhteellisen alhaiset pinta-aktiivisen aineen suhteet oljyyn, noin 1:1. Taten pinta-aktiivisen aineen kokonaismaara (anioninen pinta-aktiivinen aine ja kopolymeeri seka E0/P0-kopolymeeri), joka tarvitaan 1-prosenttiseen oljyenulsioon (1¾ AI, 35 jos mitean liuotinta ei ole lasna), on noin 1 %. Tarvittaisiin 10 prosenttia pinta-aktiivista ainetta samanarvoisen, 10-prosenttisen AI-mikroemulsion valnistamiseksi. Jos pinta-aktiivisen aineen suhde oljyyn suurenee poiketen merkittavasti suhteesta 1:1 (>5:1), koos-tunuksia kuvataan paremmin liuotetuiksi enulsioiksi tai miselli-40 li 90816 9 liuoksiksi. Koostumukset, joita tarvitaan mikroemulsioiden valmis-tamiseen, ovat tavallisesti erittain tarkkoja, kun taas niselli-liuosten valmistamiseen tarvittavat, koostunuksia koskevat vaati-5 mukset ovat våhemman tarkkoja pinta-aktiivisen aineen pal jon suuremman, kåytetyn maaran vuoksi.

Manå biosidimikroemulsiot ovat kayttokelpoisia monien suoja-aineiden alueella, joihin kuuluvat desinfiointiaineet, saniteetti-10 aineet, puhdistusaineet, deodorantit, neste- ja jauhemaiset saip-puat, nahan poistajat, oljyn ja rasvan poistajat, ruoan valmistus-kemikaalit, neijerikemikaalit, ruoan sailontaaineet, elainten ruoan sailontaaineet, puunsuoja-aineet, polymeerituotteet, maalit, lasuurit, varit, viljanruoste-estoaineet, sairaala- ja laakinta-15 antiseptiset aineet, laakintalaitteet, metallin tyostonesteet, jaahdytysvedet, ilnan pesijat, oljyn tuotanto, paperin kasittely, selluloosa- ja paperilietteet, paperimyllyn limanestoaineet, oljytuotteet, liimat, tekstiilit, pigmenttilietteet, lateksit, nahan ja vuodan kasittelyaineet, polttooljyt, lentopolttonesteet, 20 pesulaitoksessa kaytettavåt saniteettiaineet, maatalousformulaa-tiot, musteet, kaivostoiminta, ei kudotut kankaat, oljytuotteiden sailonta, kumi, sokerin valmistus, tupakka, uima-altaat, valokuvien huuhtomalaitteet, kosmetiikka, toilettiaineet, farmaseuttiset aineet, kemialliset WC:t, talouspesulatuotteet, dieselpolttooljyn 25 lisaaineet, vahat ja kiillokkeet, oljyaluan sovellutukset seka monet muut sovellutukset, joissa vesi ja orgaaniset aineet joutuvat kosketuksiin olosuhteissa, jotka suosivat ei toivottujen mikro-organismien kasvua.

30 Biosidien tehokkuutta tunnetusti voimistetaan yhdistamalla biosidi yhden tai useamman muun biosidin kanssa. Itse asiassa, on ollut lukuisia esimerkkeja biosidien synergistisista yhdistelmista. Taten muita tunnettuja biosideja voidaan yhdistaa edullisesti esilla olevan keksinnon mukaisten mikroemulsioiden kanssa.

35

Kun vakevoityja mikroemulsioita (0,1 - 50 % AI) laimennetaan vedella, mikroemulsio sailyy. Tama johtuu EO/PO-mohkalekopoly-meerien lasnaolosta. Vaikka anionisen pinta-aktiivisen aineen ja toisen pinta-aktiivisen aineen kaytto sinansa sopivalla tasolla 10 muodostaa nikroenulsion konsentraatissa, lainennettaessa nuodostuu nikroemulsio, jonka jakeet erottuvat ja joskus jokseenkin nopeasti. Vastakohtana talle esill--: olevan keksinnon yhteydessa kuvataan 5 laimennuksia, jotka ovat stabiileja jakeiden erottunisen suhteen kuukausien ajan.

Mikroenulsioilla, erityisesti niilla, jotka sisaltavat ionittonia pinta-aktiivisia aineita (esilla olevassa keksinr.ossa Ξ0/Ρ0-10 tyyppisia), on taipumusta jakeiden muutoksiin, kun niita sailyte-taan kuumassa tai kylnassa. Mama jakeiden muutokset eivk.t ole toivottuja, koska aarimnaiset kerrokset voivat erottua. nsilla olevan keksinnon nukaiset nikroemulsiot voidaan fornuloida siten, etta nikroemulsiot snilyvat vaadituissa varastolånpotiloissa 15 (0 °C - 54 °C).

Esilla olevan keksinnon nukaiset nikroemulsiot voidaan formuloida siten, etta mikroenulsiot sailyvat vielapa, kun ne lainennetaan joko pehmeaan (esin. ionittoraaan) veteen tai kovaan (esim. Army 20 Hard 342 miljoonasosaa) veteen.

Esinerkit

Seuraavissa esinerkeissa, jotka annetaan ainoastaan valaisemaan esilla olevaa keksintc'a, kaytetaan seuraavia nenetelnii! ja lyhen-25 nyksiii. Kaikk.i osat ja prosentit ovat painoa, ellei toisin naini-ta.

A. Mikroenulsioiden tutkininen (1) Konsentraatin ulkonako 30 (a) alkututkimus ynpåriston lampotilassa C = mikroemulsion kirkas ulkonako SO = vahan opaloiva nikroemulsio 0 = opaloiva nikroemulsio CL = makroemulsion sanea ulkonako 35 P = jakeen erottuminen - kerros (kerrokset) nuodostuu (nuodostu-vat) - epastabiili nakroenulsio (b) tutkinus, kuumassa (54 °C) ja kylr.assa (0 °C) (samat arviointisynbolit) 40 90816 11

Valmistetaan mikroemulsion vakevoite, ja siita osa asetetaan uuniin 54 °C:een ja toinen osa jaakaappiin 0 °C:een. Tutkimus tehdiian lånpotilan tasapainottumisen jalkeen (tavallisesti noin 2 tunnin 5 kuluttua). Toinen tutkinus suoritetaan myohemmin (1-2 viikon kuluttua).

(2) Vesilaimennukset

Laimennukset valmistetaan kåyttamalla yhtå osaa mikroemulsiota ja 10 25 osaa vetta. Esilla olevassa keksinnSssa aluksi kaytettiin vesijohtovetta (kovuus 200 miljoonasosaa). Myohemmissa vaiheissa arvioitiin erilaisia lainennuksia, joissa kaytettiin erilaisia kovuustasoja (0, 50, 200, 342 mil-joonasosaa) edustavaa vetta. Laimennusten kirkkauden arvointiin kaytetaan arviointiasteikkoa 0-15 5. Kayte arvioidaan valittomasti laimentamisen jalkeen. Koska emulgoiduilla partikkeleilla on taipumusta liittya yhteen aikaa myoten niin, etta muodostuu suuria partikkeleita ja vastaavasti sameus lisaantyy, toinen lukema otetaan kahden tunnin kuluttua, ja lopullisista koostumuksista lukema otetaan 24 tunnin kuluttua.

20 Asteikko maaritellaan seuraavasti: 0 = taysin kirkasj 1 = kirkas, hyvin vahan opaloiva; 2 = opaloiva; 3 = opaloiva, vahan samea; 25 4 = samea (makroemulsio); ja 5 = jakeen erottuminen.

(+ kaytetaan merkitsemaan vahan alhaisempaa lukemaa) (- kaytetaan merkitsemaan vahan korkeampaa lukemaa) 30 Arviointi alueella 0-3 ilmaisee, ettå materiaali on mikroemulsio, arviointi 3 ilmaisee mikro-/makroemulsion raja-aluetta. Arvio 4 ilmaisee makroemulsion lasnaolon. Arvio 5 ilmaisee epastabiilin makroemulsion, jolla on taipumusta jakeiden erottumiseen.

35 Eras toinen arviointi koskee helppoutta, jolla mikroemulsio sekoit-tuu veden kanssa. (Itse-emulgoituminen SE) VG = valiton sekoittuminen, tarvitaan vahan ravistelua G = tarvitaan vahan ravistelua F = tarvitaan huomattavaa sekoitusta 40 12

Esimerkki 1

Esimerkki valaisee sita, kuinka mikroemulsion laimentaninen muodos-taa makroemulsion 5

Mikroemulsioita voidaan muodostaa 12,5 %:n AI-konsentraatiolla kayttamalla natriumdodesyylibentseenisulfonaattia pinta-aktiivisena aineena ja butoksietanolia toisena pinta-aktiivisena aineena joko 99-prosenttisen, teknisen isotiatsolonin tai teknisen tiatsolonin 10 45-prosenttisen propyleeniglykoliliuoksen kanssa.

Koe A Koe E

n-oktyyli-4-isotietsolin-3-oni (45%) 15 propyleeniglykolissa^ 28,0 --- n-oktyyli-4-isotiatsolin-3-oni (99%) 12,6 (AI) (12,6) (12,5)

Natriumdodesyylibentseenin sulfonaatti (60% aq) 10,0 10,0 20 Butoksietanoli 5,0 10,0

Vesi 57,0_67,4 100,0 100,0

Konsentraatin ulkonako C C

25 Seka kokeen A etta B nukaisen tuotteen laimennus veteen suhteessa 1:25 antoi tulokseksi samean makroemulsion, joka erottui seisoes-saan.

30 ^ nimitetty myohemmin n-oktyyli-isotiatsoloniksi 35 11 90816 13

Esimerkki 2

Esimerkki valaisee erilaisten toisena pinta-aktiivisena aineena toimivien aineiden kåyttoå 5 Toisena pinta-aktiivisena aineena toimivien aineiden arviointi paino-%

_A_B_C_D

n-oktyyli-isotiatsoloni 28,0 28,0 28,0 28,0 10 (45%propyleeniglykolissa)

Natriumdodesyylibentseenin sulfonaatti (60% aq) 2,5 2,5 2,5 2,5

BuP02gE0420H 5,0 5,0 5,0 5,0

Butoksietanoli 5,0 15 n-heksanoli — 5,0

Heksoksietanoli — — 5,0

Cg-C^Q-alkoholien seos — — — 5,0

Vesi _qs*_<js_22_qs 100,0 100,0 100,0 100,0 20 qs = riittava måarå antamaan 100 Våkevoite _A_B_C_D_

Alkuperåinen ulkonako

ympariston låmpotilassa C CL C C

25 Ulkonako, 24 h, 54 °C:SSa C CL C SO

Ulkonako, 24 h, 0 °C:ssa C C C C

Butoksietanoli ja heksoksietanoli ovat edullisia toisena pinta-aktiivisena aineena kaytettavia pinta-aktiivisia aineita. Jakeen 30 muutos nahdaan ymparistonlampotilan ja 0 °C:n valilla n-heksanolia

O

kaytettaessa seka ympariston lampotilan ja 54 C:n valilla Cq-C^q-alkoholiseosta kaytettaessa.

Esimerkki 3 35 Esimerkki sisaltaa kokeen, joka koskee vaihtelevien kolmen pinta-aktiivisen aineen vaikutuksia ja EO/PO:n vaikutuksia laimennettaes-sa.

14 μ cc (Μ η η tj· c ΓΝ ο ο 1—i 2 cr ^ η ro ο ο

(Ν (DO

rH

ο cc <μ r~ ο ο ο

rs OC

τΗ ο r* ro (ro t-t oc uo o cn -i

cn ro r- O O

<#> DC C3 (DO

I <N rH

0 c *r^ <T3 VD co r- vD o D oo m o <N i—(

CJ CO (N Γ- 0- 10 O

cn in c

tH

co co it r- r- cm o cm in o

»—I

< co in in co O

cm mo

rH

•ΓΗ I

c >

O (¾ I

•—I 0 -P —' OP CD1 in a φ io P D3 IJ C ^ -H -H c

•H QJ ro .—i -*_) CJ

-p c in >, jj c ή 0 Ή CD >1 (0 -H *—l

CD -P -P to <0 4-> X O

•p 4J >-t Φ C -P O c ICO Ό 0 C CN 10 -η <u a: om-iQ) p cn > O^Htn C φ

>0—i £30 Η -P

> p O 3 cn p æ to p a ή -π -p a cn ac a; i c pci ο ο -η 0 m <d -poo a -p in 1 τΤ φ (0 φ 'S' D D Q) c—·<-ι 2 co »p ffl cc > 90816 15 μ Ο Ο iJ Ο η ro CJ > π: α ο ο ο in η

CJ Ο Ο Ο ϋ (Μ CN

W > tu ο υ ο ο > ι-l ΓΜ U ro ro ω ο ο .ο > ο Ο CN ΓΟ Q ο α υ > • :rc 4-1 4-1 φ I > Ο CJ Ο CJ U CN (Ν ω > ·η 4-1 χ: ο Αί 10 10 ω + ο C Ο O U ϋ Γ-l C4 > ΙΟ

CN

(0 Η 4-> 4-> ιο « 14 «-Ν < ο Ο α Uoiro 4-ΐ

<0 Κ > C

0 Φ λ; μ

4-1 10 C

ιο α ο

•ΓΟ 4-1 X

4-> C C C 3 10 Ο :C 10 φ .-4 ω Αί 4-> 01 10 ι-Η C 3 Ο 3 ω οι ω ·η λ; *—< -Η ·· 01 ΙΠ Ε <0 r4

3 Μ U ·· ΓΊ 3 01 C

ίο -η :ιο Ο CJ ·· 4J οι ·· οι 4-1 4-10)100 )-4·Η3£ 3

4-1 £ 01 ·<Τ —' Ο ^0 C

c ιο >1 in in ο CPiotN c φ (0 (0 01 ι-ι Φ οι li :0 π :0 :0 3 3 :0 :0 Ε •η 4J ji -η λ: α; c ε α; λ; ·η f—i c :<0 4-> :<ο :ι0 C Φ :ιο ιιο ιο »-η α c :o c c φι c c »o φ οι oaoo e φ^-οο ό c α: ε a: α; ·η οι ω α; Αί ι Q) 0 <-η ϊ(0 *-π »—4 10 4-1 U2 <—ι »—ι i«i 35i-iD3> >J r-t 5 16

Johtopaatokset: EO/PO-pinta-aktiivisia aineita sisaltavat formulaa-tiot 3A - 31 antavat lapinakyvie mikroenulsion lainennuksia poiketen esinerkista 1.

54 °C:ssa konsentraatti, jolla on korkea sulfonaattitaso, on kirkkaampi. 0°:ssa pinta-aktiivinen aine, jonka sulfonaatti- ja EO/PO-taso ovat alhaiset, antaa samean emulsion. Laimennuksen stabilaatio lisåantyy, kun kaytetaan korkeaa sulfonaatti- ja 10 korkeaa EO/PO-pinta-aktiivisen aineen tasoa. Butoksietanolilla on vahan vaikutusta tutkitulla alueella.

Esimerkki 4

Erilaisten, kaavan R(P0) (EO) H mukaisten polyoksietyleeni/polyok- τη n 15 s ipropy1eenimohka1ekopo1ymeer ien hydrof i i1i/1i pof iilitasapai non arviointi.

rH3

H0(CH CH O)_(CHCH-O) (CH.CH.O) H BuOPO EO OH

222 2 m 2 2 n m n

A-E F

20 Hydrofiili-lipofiili-

Koe_n_m_mw_tasapaino (HBL)^_ A 38 54 6500 15 B 20 54 4950 9 C 13 30 2900 15 25 D 21 67 5750 8 E 128 54 14600 27 F 29 20 2500 16

Seuraavat koostumukset: = A - F (paino-%) 30 n-oktyyli-isotiatsoloni 12,5

Propyleeniglykoli 15,5

Natriumdodesyylibentseeni- sulfonaatti (40 % aq) 4,0 EO/PO-pinta-aktiivinen aine 6,0 35 Butoksietanoli 5,0

Vesi 57,0 100.0 ^HLB maaritellaan julkaisussa: Becher, P; Surfactants in Solution, 40 I! 90816 17 osa 3, Mittal, K.L. ja Lindnan, B. toimittajat. Plenum Press, HY 19B4, s. 925.

5 _A_B_C_D_E_F

Konsentraatin ulkonako C C C C CL C

Laimennuksen 1:25 lukema 2 tunnin kuluttua 2-13 142 10 Johtopaatos: EO/PO-pinta-aktiiviset aineet, joiden HLB on 8-9, antavat optimilaimennuksen.

Esiinerkki 5

Koe suoritettiin HOEO PO Ξ0 OH-pinta-aktiivista ainetta sisalta- 21 67 21 15 van mikroemulsion optimoimiseksi. (Mama formulaatiot sisaltavat pienen maaran 31-prosenttista silikoniemulsiota vaahdon poistami-seksi).

18

O C O C C I-H

LO l" c o o o o % % * CD *

w <n m m r- m OD"C

rH rH O

rH

O O O rH

O O O O O o o mm « « % *cn« % % o v οσο a: <n m o

rH rH rH

O O O O C rH

mm o c C O c * *» * « % * CO * O cn m rrco’C Οσο

rH rH O

rH

O O O O O rH

mm O O o O C

%*« * to * cvim kd \o οσο

rH rH O

rH

O O O O O rH

mm o o o o o * * * CD * κ cn m vrcc^ οσο

rH rH O

rH

O O O O O rH

mm O o O O O

* % * CD * o cn m vd οσο

rH rH O

rH

O O O O O rH

mm O O O O O

«« * % % % CO * o cn m æ ko οσο

rH rH O

rH

O O C O O rH

mm o o o o o GT: * % «%% * CD «i cn m vc vo vd οσο

rH rH O

rH

CO O O O rH o mm ooc o o -η

%«* * CD % CO

< CN m kO CD VD οσο rH

rH rH OD

rH £ o>

I 1 -H

rH O W

D HJ <D

(0 CD > •n C σ c c rH O <T3 0 (li o 0) τ c I ^ W dP -H sz .h 0 >1 4-> rH ItJ 4-> W^CCEOiS J-> -H CP Φ ·>» C C > c 1 -.Η -.H jD *— ι-f ® Φ

C C -H fN 4-J » M

i—10 Φ <-l ·Η O Φ --4 * 0

>|<—t C) >1 4-> O- -H CO W

rH (0 O '*"1 Di

4-1 0) >1 (0 10 ΓΜΛίΑίω I

^44 Ω< Φ (0 O 0 -H *—I *H f—) 0« OOC K4->^D W m ι-n 1-1 00 o 3 -η ε φ C4JD4QM-iD:OtOO> * il 90816 19 μ υ ο υ ο α α ο υ ι υ ο υ ο ο ο ο υ C0 u u ο u ο c c ο ο

to CO CO to CO

Cn OOOCJUO u u ω uucjucjo cj u a cjoaooo ο o to to υ aoaooo ο cj co co 03 uuocjuu u a < οαοαοα a u (0 «0 Λ3 « cn <a cn cn to (A CO (A CO tfl .. to ·· · ·· υ ·· cj cj a o υ ο ο o o tt O O O <0 10 m o p* oo σ> 3 3 4-> 4-> (0 (0 10 CO ίο -p 4-) •H 333333 3

44 ra 4-* 4-· -4-> -4-· ·—I <H

4-) CO 4-) 44 4-* 4-) 4-) 3 3 CO CC0 3 3 3 3 3.* Jtf <0

(CJ *0 (0 »—* *—C »-4 1-4 »—C (0 CO

H :C 4-)rH 3 3 3 3 3 Cco CCO

4J λ: co ·ι4 4i 4C Jd Λί :(0 CO ICO ··

C :c0 -H 4-) > ·· > CJ

0) C p :C C C C C C -h CJ -HO

CO 0 :c0 Qi ·· ·· ·· ·· ·· :co 0 :<o

C 4C Qc E J= -C -C .C -C Qc QcO

Ο η E :<0 •'T ή

Vi D ><-< IN CM iH r-C tH Μ·ΐη I

20 •η u ro m ο η r-ι ro >

X O ΓΟ Γ0 rH rH rH CO

> O O O r-t (N ro

3* rH rH

fc- O f> M· rH rH rH ΓΟ > W O 04 CN O rH rH P0 > I + O O ro ro rH h c\ ro >

(J O

> rH rH O cH (N ΓΟ

03 O

> ro M" rH rH rH ro

(0 < O C\ 04 O rH rH fO

0 >

X I I

4-4 i—t rH

fO I ή t *H

ro i co E tn E

m tn io <o

C (0 3 C O C CM

o codooo-st jrt om>ocNtnotTicn 3 O O -ro α -ro 3 Ή TO « At rH % 3 *H »3 3 in r-H(0-H(0>-H(0> <0 <N -H3CE30E30 4J ·· E 4-4 to 4->λ: 4-ιλ; rH 03 -w tn o tn 4-> 04 tn -w

C O330O33C^*33C

0) CO in3^tnO)3iHfOro3iH(C

tn 3 :0 >3(0>3tn>3tn •H C X *0JiC*0JrC0*0-^0

rH C :tc (0 -V O <0 Ai 03 <0 Ai CO

ή tu ccncocncnjtncto

φ £ O 03 C ·· -ro 03 C ·· C 03 C ·· C

ό -η λ; 3φχ:^3<8£03ιοχ:ο

0) I0K rH rH 03 -HiHtO O-H03 O

w i4 W D <oniE<OfMTo<onj-ro ti 90816 21

Esimerkir. 5C ja esinerkin 5G nukaisen fornulaation lainennuskesta-vyys oli erittain hyva (olennaisesti sananarvoinen), siten ettr' esinerkin 5G fornulaatiolla on vahennan havaittavaa jakeen nuuttu-5 mista kuunennettaessa 54 °C:een. Kylnankestavyys on -10 °C:ssa hyva kaikilla naytteilla.

Esimerkki G

Esimerkki koskee esinerkin 5C fornulaation kahcler. erilaisen 10 valnistusnenetelnan vertailua A Koe 5C toistettiin sekoittanalla kaikki aineosat paitsi n- oktyyli-isotiatsoloni ja kuumentanalla seos 50 °C:een ravistellen samanaikaisesti kirkkaan liuoksen saaniseksi. Sitten n-oktyyli-15 isotiatsolonia lisattiin ympariston lålmprtilassa, ja ravisteltaessa muodostui kirkas mikroenulsio.

B Koe 5C toistettiin paitsi H0E02^P0^7E02^0H:n liuosta butoksietanolissa. Makroenulsio muodostui, kun kaikki aineosat tata 20 liuosta 1ukuunottamatta sekoitettiin. Kun makroenulsioon lisattiin tama butoksietanoliliuos, muodostui kirkas mikroemulsio. Naiden kahden mikroemulsion ominaisuudet arvioitiin.

6A_6B_ 25 Konsentraatti

Alkuperainen ulkonako C C

Ulkonako 3 paivan kuluttua

54 °C:ssa C C

Ulkonako 3 paivan kuluttua

30 0 °C:ssa C C

Laimennus 1:25

SE VG VG

Ulkonako 2 tunnin kuluttua 35 50 miljoonasosan kovuus 1 1 200 miljoonasosan kovuus 0 0 342 miljoonasosan kovuus 2- 2-

JohtopaatSs: Tlama kaksi valmistusmenetelnaa antavat kayttoon 40 samanarvoiset mikroemulsiot.

22

C O O O H CO

VG C O O O C" O

M * « « « « «

CN rf CO "S· O O

rH O

rH

O O O O fH

__ o coo otno 2 « « « « « Q- «

cn ro r~~ m O O

rH o

fH

O O O O fH

IC O O O O C

O * « « « « cn « <n co r~ ιη o σ o ή o

rH

O O O O rH O

Ί3 O O O O (3 O

pH « « « « « £]|· «

CN co σ ro O O

rH O

rH

<#> o o c o rn tn

I «3 O O O C er O

0 ϋ * « « « « % c cn co σ> m o o •rt rH o

<0 rH

Of 50

4J

4-> O O O O rH

>< vo ooo otno CIC Q « « « « « Π- « a: cn ιη σ' ro co

rH O

C rH

•H

c o

O O OOO rH

cn o ooo o o 4-J O * « « « « co «

<3 cn intern o CT O

•H rH o

4H rH

0 tn

•H

-H O OOO rH o

rH l£> OOO O O

On O « « « « « cn « >f cn m r~ in ocro 4-> rH o

At rH

0 c

C O OOO rH O

dl O OOO o o tn *c « « « « «tn« h cn m o> m ocro C ι-H o

At rH

0)

+J

r- I I

* up -η ~ x a; c rn i er o do

Φ I σι >1 O <0 rH-H4J-H

tn o σ> >, uh cNrHtntn

-rH tO^-'Wf-HdPOOOrH

4-> -Η Φ 3 WCTJD

4-1 I -ri *D cn O Γ— co 0 :Φ E

rH C -HC 0 •HH»' VO 4-> D > Φ a φ rnotsc'-'O φ e: .-o -η

A en >1 rn E Φ CU-HC4JC

w o ><0 d φ ή rH en otno

Φ Ih 4Jin -HtOHJ CN A t/ Φ A

E Λ A!4-l»H-U4-lOOX:-rH-H

hi o <o +JC(D K 4-i (OCrH cn cn o i-η m φ φ o d (Οφ-η φ ω cn c 4-i z .o c e o > w ω > l: 90816 23 •J Ρ) M O C_>

►J J I

x o a u ή ih i4 U CJ Ol U <H i-l

J >J I

t, α o, o c t—π K Λ O O —< o u u o o γη υ u o o om .η

c u o u O OM

(0 o λ: j-> m < α α α rn om *n

C I

0 IT! 05 I

λ; 05 (0 O

3 W i0 CO

-4 -05 0 ί-1 3 O <0 05 (0 in o·-! (0 -H o 3 ·· 3 OM -Π ·Η

p 4J 10 -P U -P ·· C ι-l E

p 05 O -P 4J iH -H

cm C 05 t-~ 3 O 3 £ E O

0) (0 :0 m ,"Hi >-i 0) O

05 kJ to 4J i-ι :0 3 :0 3 3 om m O og •H+jj^to-HjiJCJiJic 3 m ^ c tro ή 4-i tic :rc c m 4-i os os m 1-4 d) CkJtC CC CC 05 E-P 3 305 0) to OtmQi o·· O·· É oi3 cm 30 τ> c λ; α E Ji-c x s: -η x <-> >m >tn 01 O *—i E :m i—i i—i m 33 005 Om

y, C5>|^ DOM DOM |J h' ΐ S*:0 ki C

24

Johtopastos: Våhan korkeanpi sulfonaatin taso antaa kirkkaan konsentraatin, jossa ei tapahdu jakeiden erottunista korkeassa eika alhaisessa lampotilassa. Edullinen fornulaatio, jossa kaytetaan 99-prosenttista liuosta, on esimerkin 7D mukainen fornulaatio lai- 5 mennuksen stabiliuden ja konsentraatin jakeiden muutosten puuttumi-o o sen vuoksi 0 C:ssa ja 54 C:ssa.

Esinerkki Q

Kiintean isotiatsolonin nikroenulsio.

10

Kiinteaa 4,5-dikloori-n-oktyyli-isotiatsolonia liuotetaan ksy-leeniin nikroenulgoitavan "oljyn" muodostarniseksi. Seuraavat aineosat sekoitetaan yhteen.

15 Paino-% 4,5-dikloori-n-oktyyli- isotiatsoloni 10,00

Ksyleeni 5,00 C12H25E012S°4Na+(60% aq) 8,00 20 HOEO_.PO._EO_. OH 4,00 λ 1 67 λ\

Butoksietanoli 25,00

Vaahdonestoaine 0,05 2-prosenttinen NaCl 47,95

Kokonaisnaara 100,00 25

Konsentraatin ulkonako C

Laimennuksen (1:25) ulkonako 3

Esimerkki 9 30 4,5-dikloori-n-oktyyli-isotiatsolonin nikroemulsio

Kiintean 4,5-dikloori-n-oktyyli-isotiatsolonin liuos pentyyli-alkoholissa valnistettiin niedosti lamnittamalla. Tama lisattiin jaljelle jaavien aineosien seokseen, ja tata seosta kuumennettiin 35 50 -60 °C:een, kunnes kirkas mikroemulsio muodostui.

ii 90816 25 _Aineosat__ paino~osia 4,5-dikloori-n-oktyyli-isotiatsoloni 10,00

Pentyylialkoholi 5,00 5 Η0Ε0-. PCy__EO_ OH 8'00

Of *- J.

C12H25E0l'?S04Na (60-Prosentt^nen* vedessa) 16,00

Butoksietanoli 25,00

Vaahdonestoenulsio 0,05 2-prosenttinen MaCl:n vesiliuos 35,95 10 100,00

Konsentraatin ulkonako C

Laimennuksen ulkonako 1 15 Esimerkki 10

Dodesyylibentseenisulfonihapon kationin vaihtelu.

Dodesyylibentseenisulfonihapon 10-prosenttinen vesiliuos neutraloi-tiin kaliumhydroksidilla, ammoniumhydroksidilla, dimetyyliamiinilla 20 ja dietanoliamiinilla. Seuraava formulaatio valmistettiin kullakin neljasta DBSA-liuoksesta.

n-oktyyli-isotiatsoloni 28,0 (45-prosenttinen propyleeniglykolissa) 25 10-prosenttinen DBSA:n suolaliuos* 16,0

Butoksietanoli 4,0 hoeo21po67eo21oh 8,0

Vesi 44,0 100,0 30 *(KOH-ja ΠΗ^ΟΗ-liuoksen pH on 7, ja (CFH^NH- ja (HOCH2CH2)2nh-liuoksen pH on 6).

_A_B_C__D_ 35 DBSA K+ NH + Me ΠΗ + (HOCH.CH ) NH + H *· 2 2 2 2

Konsentraatti Ulkonako ympariston

lampotilassa C C C C

Ulkonako 0 °C:ssa C C C C

40 Ulkonako 70 °C:ssa C C C r 26 A_ Ώ_C_Γ) D3SA K+ ΓΤΗ4+ i'.e (HOCH.,CH )

Laimennus 5 U1konako 24 h:n kuluttua 0 miljoonasosaa 001 0 342 miljoonasosaa 002 0 10

Johtopaatos:

Kaikki ylla esitetyt D3SA-suolat ovat mikroemulsioita nuodostetta-essa tehokkaita. Dimetyylianiini on naista neljasta vehiten tehokas.

15

Esimerkki 11

Isotiatso]onimikroemulsioita sisrltavat lateksivarit

Kuivatut ulkopintojen naalikalvot pilaantuvat herkasti homekasvun 20 johdosta. Sen estamiseksi maaliin lisataan isotiatsolonimikroemul-sio. Tyypillinen ulkopintojen lateksimaali sisalte.isi seuraavia aineosia: paino-osia

Matrosol 250 ’'HR 3,0 25 Etyleeniglykoli 25,0

Vesi 120,0

Tano 1^960 7,1

Kaliumtripolyfosfaatti 1,5 (/r)

Triton^ CF-10 2,5 30 Colloid 643 1,0

Propyleeniglykoli 34,0

Ti-Pure R902 (titaanidioksidi) 225,0

Sinkkioksidi 25,0

Minex 4 147,3 35 Icecap K 50,0

Attagel 50 5,0

Ylla mainittuja aineita jauhetaan 10-15 minuutin ajan "Cowles Dissolverissa" nopeudella 3300-4500 kierrosta minuutissa. Hopeutta 40 90816 27 våhennetåan, ja seuraavat aineet lisåtåan:

Rhoplex AC 64 305,9 5 Colloid 643 3#0

Texanol g#3

Esimerkin 5C mukainen mikroemulsio 7,2

Vesi 84,8 2,5 % Natrosol 250 MHR 118,2 10 1176,8 1176,8:n suuruinen era vastaa 379 dm^ maalia.

Isotiatsolonin sisallyttaminen estaa honeen kasvua maalikalvon 15 pinnalla, olosuhteissa, joissa maali ilman biosidin lisaysta toi-mii homekasvun alustana.

Esimerkki 12

Isotiatsolimikroemulsion kayttS vedenjaåhdytystornissa 20

Haihduttamalla suoritettua jaahdytysta kaytetaan laajalti lammon poistamiseksi. Tana tapahtuu jaahdytystornin avulla, jossa laaja pinta-ala on alttiina vedelle, joka virtaa alas laattasarjaa myoten. lima liikkuu veden pinnan yli tuuletuksen avulla, joka 25 muodostuu haihtumisen johdosta. Jaahdytetty vesi on lammonvaihtova-liaine. Sienten kasvua voi esiintya vedessa ja tornin pinnoilla.

Tama kasvu voi aiheuttaa useita toiminnalllisia ongelmia, kuten esimerkiksi saastumista, tukkeutumista ja puun matanemista, mika yleisesti johtaa jaahdytystehon hukkaan ja jaahdytystornin itsensa 30 biologisesti aiheutuneeseen pilaantumiseen. Sienten kasvun estani-seksi voidaan jaahdytystornin vesimassaan lisata viikoittain 5-10 miljoonasosaa esimerkissa 5G valmistetun isotiatsolonimikroemulsion aktiivista aineosaa 35 Esimerkki 13

Isotiatsolonimikroemulsioiden kaytto sienten kasvun estamiseen metallintyostonesteissa.

Metalliosia tyotettaessa kaytetaan metallintyostonestetta. Tama 40 28 neste jåahdyttaii, voitelee ja estaa korroosion tyostettåvalla pinnalla. Neste sinånså valnistetaan lisaanållla netallintyostokon sentraattia veteen. Viiden tahden Cimcool 40:nti', lisiltaan 11,37 3 3 5 dm :a veteen, jota nainittua naaraa kohti kåytetOn 379 dn . Tamil

varastoidaan altaaseen, josta se punpataan erilaisiin tyostokohtei-siin. Kaytetty neste palautetaan altaaseen uudelleen kayttoa vårten. Aikaa myoten nikro-organisni saastuttaa nesteen, ja nesteess” ilnenee sienikasvua. TilnH sienikasvu voi hairita noraaalia toir.in-10 taa tukkeanalla suodattinet ni'issr! j£rjestelmissa. Psinerkin 4F

mukaar. valmistetun isotiatsolonir. aktiivisen aineosan lisays 25-50 railjoonasosan suuruiser.a naiirana estaa sienten kasvun.

Ssimerkki 14 15 Isotiatsolonimikroenulsion kaytte puun sinistyrnan estoon.

Jos tuoretta puutavaraa varastoidaan narissa tai k.ostoissa olosuh-teissa, voi esiintya erilaisten pintasienten kasvua, mikii varjåii puun pinnan alentaen puutavaran arvoa. Tb'man kasvun poistaniseksi 20 puun pintaa kåsitellåan esimerkin 4B mukaan valnistetulla mik-roemulsiolla, jossa aktiivisen aineen konsentraatio on 350 -1000 niljoonasosaa. Juuri sahatut laudat kastetaan liuokseen 30 sekun-niksi. Puutavara vedetaan liuoksesta, ja sen annetaan kuivua. Puun pinnalle jaanyt isotiatsoloni estaa sienten kasvusta aiheutuvan 25 varjaytynisen.

Esinerkki 15

Isotiatsoloninikroenulsion kiiytto pyykkivaatteiden honeenestoai-neena.

30

Suoritettiin laboratoriokoe kåyttaen esinerkin 5C nukaista nik-roenulsiota sen tehokkuuden maurittamiseksi pyykkivaatteiden homeenestoaineena. Pala kangasta pestiin kaupallisessa pyykin-pesukoneessa, ja sita kasiteltiin 5C:n koostunuksella, joka 35 laimennettiin veteen sopivaan konsentraatioon. Kangas altistettiin biosidille 3 minuutin mittaisen huuhtelujakson ajaksi. Kangasta kuivattiin ilmassa yon ajan, sitten se suihkutettiin "Sabround Detrose Brothilla", homeen (Λ. niger) typen liihteella. Ilmassa suoritetun kuivauksen jalkeen kangas suihkutettiin A. nigerin li 90816 29 itiosuspensiolla, joka oli liuoksessa, jossa oli 50 miljoonasosaa pinta-aktiivista ainetta (oktyylifenoksipolyoksietoksi(S)etanolia).

Kukin kangaspala ripustettiin koukkuun kamniossa, jossa suhteelli-5 nen kosteus pidettiin 94 ?>:ssa ja lampotila 30 °C:ssa. Meljån viikon såilytyksen jalkeen kangas arvioitiin prosentuaalisena homepeitteena.

A. nigerin kasvu 100-prosenttisella puuvillakankaalla, jota oli 10 kasitelty mikroemulsiolla 5C.

Aktiivisen aineen konsentraatio A. nigerin prosentuaalinen a kankaan kasittelyliuoksessa kasvu 100-prosenttisella puuvillakankaalla 15 (miljoonasosaa)_Koe 1_Koe 2 10 20 10 20 20 20 30 20 90 b c

40 MG T

20 50 NG MG

kåsittelematon kontrolli 100 100

Tama homeenestoaine esti homeen kasvun 40 miljoonasosalla aktii-vista ainetta eli, kuten ylla on esitetty.

25 30 35 _ a) Homeenestoaineen konsentraatio kankaan kuiva-aineen perusteella laskettuna. Kankaankasittelyliuoksen suhde = 1,5.

b) Ei kasvua.

c) Vahan kasvua.

40

Claims

1. Laimennuksen keståvå biosidinen mikroemulsio, joka kå-sittåå, veteen våhåliukoisen isotiatsolonin, jolla on kaava r-r

11 N-Y R1 10 jossa Y on substituoimaton alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia, substituoitu alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia ja jossa ainakin yksi vetyatomi on korvattu hydroksi-, halogee-15 ni-, syano-, alkyyliamino-, dialkyyliamino-, fenyyliamino-, halogeenifenyyliamino-, karboksi-, karbalkoksi-, alkoksi-, aryylioksi-, morfolino-, piperidino-, pyrrolidonyyli-, karba-moksi- tai isotiatsolonyyliryhmållå, jossa hiiliatomien ko-konaislukumåårå substituoidussa alkyyliryhmåsså ei ylitå 18, 20 substituoimaton tai halogeenin substituoima alkenyyliryhmå, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai halogeenin substituoima alkynyyliryhmå, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai alkyylin substituoima sykloalkyyliryhmå, 25 jossa on 4 - 6-hiiliatominen rengas ja hiiliatomeita aina 12 hiiliatomiin saakka, substituoimaton tai halogeenin, (Cj-Cg)alkyylin tai (Cj-C6)alkoksin substituoima aralkyyliryhmå, jossa hiiliatomien kokonaismåårå aralkyyliryhmåsså ei ylitå 10; tai 30 substituoimaton tai halogeenin, nitron, (C^-Cg)alkyylin tai (C-L-Cg) karbalkoksin substituoima aryyliryhmå, jossa hiiliatomien kokonaismåårå aryyliryhmåsså ei ylitå 10; ja R ja R1 ovat samanlaiset tai erilaiset substituentit, jotka on valittu vedyn, halogeenin tai (Cx-C4)alkyyliryhmån joukosta; 35 anionisen pinta-aktiivisen aineen; toisen pinta-aktiivisen aineen, joka on alkyylialkoholi ja/tai alkyylialkoksiloitu alkoholi; sekå vettå, ti 90816 tunnettu siitå, ettå mikroemulsio sisåltåå polyoksietylee-ni/polyoksipropyleenimohkålekopolymeeriå, jolla on kaava: ch3 5 r3(-chch2o) (ch2ch2o) h m1 n1 jossa R3 on (C^-Cg) alkoks i tai tåhde, jolla on kaava 10 H0(CH2CH20) ' ni jossa m1 on kokonaisluku, joka on suurempi kuin 15, ja n1 on 15 kokonaisluku, joka on suurempi kuin 10.

2. Biosidinen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå se kåsit-tåå komponentteja seuraavissa suhteissa: 20 (A) 0,1 - 50 paino-osaa isotiatsolonia, jonka liukoisuus ve- teen on våhemmån kuin 1 paino-% ja jonka kaava on: R"i—f^°

25 N--Y jossa Y on substituoimaton alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia, 30 substituoitu alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia ja jossa ainakin yksi vetyatomi on korvattu hydroksi-, halogee-ni-, syano-, alkyyliamino-, dialkyyliamino-, fenyyliamino-, halogeenifenyyliamino-, karboksi-, karbalkoksi-, alkoksi-, aryylioksi-, morfolino-, piperidino-, pyrrolidonyyli-, karba-35 moksi- tai isotiatsolonyyliryhmållå, jossa hiiliatomien ko-konaislukumåårå substituoidussa alkyyliryhmåsså ei ylitå 18, substituoimaton tai halogeenin substituoima alkenyyliryhmå, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai halogeenin substituoima alkynyyliryhmå, 40 jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai alkyylin substituoima sykloalkyyliryhmå, jossa on 4 - 6-hiiliatominen rengas ja hiiliatomeita aina 12 hiiliatomiin saakka, substituoimaton tai halogeenin, (C,-C6) alkyylin tai 5 (C,-C6)alkoksin substituoima aralkyyliryhmå, jossa hiiliatomi- en kokonaismåårå aralkyyliryhmåsså ei ylitå 10; tai substituoimaton tai halogeenin, nitron, (C,-C6) alkyylin tai (Cj-Cé)karbalkoksin substituoima aryyliryhmå, jossa hiiliato-mien kokonaismåårå aryyliryhmåsså ei ylitå 10; ja 10 R ja R1 ovat samanlaiset tai erilaiset substituentit, jotka on valittu vedyn, halogeenin tai (Ci-C4)alkyyliryhmån joukosta; ja (B) 0,1 - 25 paino-osaa anionista pinta-aktiivista ainetta; 15 (C) 0,1 - 25 paino-osaa toista pinta-aktiivista ainetta, joka on alkyylialkoholi ja/tai alkyylialkoksiloitu alkoholi; (D) 0,5 - 50 paino-osaa polyoksietyleeni/polyoksipropylee- 20 nim6hkålekopolymeeriå, jolla on kaava: CH3 R3 ( - CHCH20) (CH2CH20) H m1 n1 25 jossa R3 on (C,-C6)alkoksi tai tåhde, jolla on kaava H0(CH2CH20) , n1 30 jossa m1 on kokonaisluku, joka on suurempi kuin 15 ja n1 on kokonaisluku, joka on suurempi kuin 10; (E) 10 - 99 paino-osaa vettå; ja 35 (F) 0 - 30 paino-osaa apuainetta; edellyttåen, ettå komponenttien A-F paino-osien kokonaismåårå on 100.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå se kåsittåå 1-30 paino-osaa isotiatsolonia; 90816 1-15 paino-osaa anionista pinta-aktiivista ainetta; 1-20 paino-osaa toista pinta-aktiivista ainetta; 1-40 paino-osaa polyoksietyleeni/polyoksipropyleenikopolymeeriå; 20 - 98 paino-osaa vettå ja 0 - 20 paino-osaa apuainetta 100 paino-osaa 5 kohti kuutta tarkemmin mååriteltyå koraponenttia.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå se sisåltåå 1 - 12,5 paino-osaa isotiatsolonia; 1-4 paino-osaa anionista pinta-aktiivista ainetta; 1-6 10 paino-osaa toista pinta-aktiivista ainetta; 1-10 paino-osaa kopolymeeriå; 50 - 90 paino-osaa vettå ja 0 - 16 paino-osaa apuainetta kuuden tarkemmin mååritellyn komponentin 100 paino-osaa koht i.

5. Minkå tahansa edellå esitetyn patenttivaatimuksen mukai nen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå anioninen pinta-aktii-vinen aine kåsittåå alkyyliaryylisulfonaatin suolan, alkyy-li (C8-C20) sulfaatin suolan; (C10-C20) rasva-alkoholietoksylaat-tisulfaatin suolan, mono- tai dialkyyli (C4 -Ci3) sulfomeripih-20 kahapon suolan ja/tai sulfatoidun dljyn.

6. Minkå tahansa edellå esitetyn patenttivaatimuksen mukainen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå toinen pinta-aktiivi-nen aine on (C4-C10) alkyylialkoholi tai alkyylialkoksiloitu 25 alkoholi, jolla on kaava CH3 (CH2) n(0C2H4) m0H tai CH3 (CH2) n (OC3H6) raOH, jossa n on 0 tai kokonaisluku 1 - 7 ja m on kokonaisluku 1 - 4.

7. Minkå tahansa edellå esitetyn patenttivaatimuksen mukai-30 nen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå polyoksietyleeni/poly- oksipropyleenikopolymeerin painokeskimååråinen molekyylipaino on yli 1750.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen mikroemulsio, tunnettu 35 siitå, ettå polyoksietyleeni/polyoksipropyleenikopolymeerin painokeskimååråinen molekyylipaino on yli 3000.

9. Minkå tahansa edellå esitetyn patenttivaatimuksen mukai-nen mikroemulsio, tunnettu siitå, ettå isotiatsoloni sisåltåå n-oktyyli-4-isotiatsolin-3-onia ja/tai n-oktyyli-4,5-dikloo-ri-isotiatsolonia. 5

10. Menetelmå bakteereiden, sienten tai levien kasvun estå-miseksi paikassa, joka on bakteereiden, sienten tai levien aiheuttaman saastumisen kohteena, tunnettu siitå, ettå paikan pinnalle tai paikan sisålle viedåån tehokas måårå minkå ta- 10 hansa patenttivaatimusten 1-9 mukaista mikroemulsiota.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå paikka on poraoljyformulaatio, jååhdytysvesijår-jestelmå, kiinteå suojaava tai koristekalvo, kangas, nahka, 15 paperi tai puu, pesulaitoksen pesuvesi, kosmeettinen formu-laatio, polttonestejårjestelmå, muovimateriaali tai emulsio.

12. Yhden tai useamman polyoksietyleeni/polyoksipropylee-nimohkålekopolymeerin kåytto, jolla polymeerillå on kaava

20 CH, , I 3 R3(-CHCH20) (CH2CH20) H, jossa R3 on (C^-Cg) alkoksi tai m1 n1 tåhde, jolla on kaava H0(CH2CH20) , jossa m1 on kokonaisluku, 25 n1 joka on suurempi kuin 15, ja n1 on kokonaisluku, joka on suu-rempi kuin 10, yhdesså anionisen pinta-aktiivisen aineen, toisen pinta-aktiivisen aineen, joka on alkyylialkoholi 30 ja/tai alkyylialkoksiloitu alkoholi, ja veden kanssa veteen våhåliukoisen isotiatsolonin pysyvån biosidisen mikroemulsion muodostamiseksi, jolla isotiatsolonilla on kaava R^__-ssO 35 Γ rAs^n y li 90816 jossa Y on substituoimaton alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia, substituoitu alkyyliryhmå, jossa on 2 - 18 hiiliatomia ja jossa ainakin yksi vetyatomi on korvattu hydroksi-, halogee-5 ni-, syano-, alkyyliamino-, dialkyyliamino-, fenyyliamino-, halogeenifenyyliamino-, karboksi-, karbalkoksi-, alkoksi-, aryylioksi-, morfolino-, piperidino-, pyrrolidonyyli-, karba-moksi- tai isotiatsolonyyliryhmållå, jossa hiiliatomien ko-konaislukumåårå substituoidussa alkyyliryhmåsså ei ylitå 18, 10 substituoimaton tai halogeenin substituoima alkenyyliryhmå, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai halogeenin substituoima alkynyyliryhmå, jossa on 4 - 18 hiiliatomia, substituoimaton tai alkyylin substituoima sykloalkyyliryhmå, 15 jossa on 4 - 6-hiiliatominen rengas ja hiiliatomeita aina 12 hiiliatomiin saakka, substituoimaton tai halogeenin, (Q-Cg) alkyylin tai (Ci-Cg)alkoksin substituoima aralkyyliryhmå, jossa hiiliatomien kokonaismåårå aralkyyliryhmåsså ei ylitå 10; tai 20 substituoimaton tai halogeenin, nitron, (C^-Cg) alkyylin tai (Ci-Cg)karbalkoksin substituoima aryyliryhmå, jossa hiiliatomien kokonaismåårå aryyliryhmåsså ei ylitå 10; ja R ja R1 ovat samanlaiset tai erilaiset substituentit, jotka on valittu vedyn, halogeenin tai (Cj-CJ alkyyliryhmån joukosta. 25