Настоящее изобретение относится к противомикробной композиции, содержащей по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия, к водному препарату, способу защиты водного препарата от микроорганизмов, а также применение противомикробной композиции для защиты водного препарата от микроорганизмов.
На практике водные препараты и, в особенности, суспензии, эмульсии, дисперсии или взвеси нерастворимых в воде твердых веществ, таких как минералы, наполнители или пигменты широко используются в бумажной, лакокрасочной, резиновой промышленности и промышленности пластмасс, как покрытия, наполнители, средства, увеличивающие объем, и пигменты для изготовления бумаги, а также водные лаки и краски. Например, суспензии или взвеси карбоната кальция, талька или каолина используют в бумажной промышленности в больших количествах в качестве наполнителя и/или в качестве компонента для получения бумаги с покрытием. Кроме того, такие водные препараты также используют в качестве добавок для бетона и в сельском хозяйстве. Типичные водные препараты нерастворимых в воде твердых веществ отличаются тем, что они содержат воду, нерастворимое в воде твердое соединение и необязательно другие добавки, такие как диспергирующие агенты, в виде суспензии, взвеси или дисперсии при содержании нерастворимых в воде твердых веществ, равном от 0,1 до 99,0 мас.% в пересчете на полную массу препарата. Типичным водным препаратом является белая минеральная дисперсия (WMD), которая обладает содержанием твердых веществ, равным от 45,0 до 78,0 мас.%. Растворимые в воде полимеры и сополимеры, которые можно использовать, например, как диспергирующее средство и/или размалывающую среду в таком препарате, описаны, например, в US 5278248.
Указанные выше водные препараты часто загрязняются микроорганизмами, такими как грибы, дрожжи, плесневые грибы, простейшие и/или аэробные или анаэробные бактерии, что приводит к изменениям характеристик препарата, таким как изменения вязкости и/или pH, обесцвечивание или других параметров качестве, что неблагоприятно влияет на их коммерческую ценность. Кроме того, такое загрязнение микроорганизмами в зависимости от вида представляет опасность для людей, животных и/или сельскохозяйственных культур. Поэтому изготовители таких водных препаратов обычно принимают меры для стабилизации суспензий, дисперсий или взвесей путем использования биоцидов (или противомикробных средств). Однако, кроме того, такие биоциды в используемых количествах могут представлять опасность для окружающей среды и здоровья людей или животных.
В данной области техники предложены различные подходы для улучшения микробиологического качества водных препаратов. Например, в EP 1139741 описаны водные суспензии или дисперсии минералов, наполнители и/или пигменты, содержащие микробиоцидный агент в форме раствора и производные фенола в частично нейтрализованной форме. US 5496398 относится к способу уменьшения количества микроорганизмов во взвесях каолиновой глины с помощью комбинации низкотемпературного нагрева и уменьшенных количеств микробиоцидного агента. В US 2006/0111410 отмечена смесь, содержащая 1,2–бензизотиазолинон (BIT) и тетраметилолацетилендимочевину (TMAD) для защиты промышленных материалов и продуктов от нашествия микроорганизмов и разложения микроорганизмами. Кроме того, в данной области техники предложено добавлять выделяющие формальдегид вещества к таким водным препаратам для улучшения микробиологического качества. Например, в US 4655815 отмечена противомикробная композиция, содержащая донор формальдегида.
WO 2004/040979 A1 относится к синергетическим противомикробным смесям, содержащим 1,2–бензизотиазолинон (BIT) и бензилгемиформаль (BHF). Соответствующие смеси используют, например, для взвесей пигментов. EP 1661587 A1 относится к гермицидным композициям, содержащим фталевый альдегид в качестве активного ингредиента. В EP 1661587 A1 показано, что галогенидные ионы, карбонаты и бикарбонаты могут усиливать гермицидную эффективность фталевого альдегида по отношению к высокорезистентным спорам Bacillus subtilis. US 2001/0009682 A1 относится к концентратам дезинфицирующего вещества, обладающим улучшенной биоцидной активностью, которые могут содержать альдегид, такой как глутаровый альдегид, гликоль и буфер на основе соединения лития. В US 2001/0009682 A1 показано, что буфер необходим для регулирования pH концентрата и его разведений в диапазоне, желательном для эффективности биоцида. EP 2199348 A1 относится к способу получения суспензий водных минеральных материалов или высушенных минеральных материалов с использованием по меньшей мере одного иона лития, нейтрализованного растворимым в воде органическим полимером, а также к применению ионов лития, нейтрализованных растворимым в воде органическим полимером, в способе получения в качестве усилителя диспергирования и/или размола. EP 2374353 A1 относится к способу защиты водного препарата минерального материала, такого как, например, препараты карбоната кальция. EP 2596702 A1 относится к способу стабилизации водного минерального препарата, включающему стадию добавления по меньшей мере одного содержащего альдегид и/или выделяющего альдегид и/или фенольного и/или изотиазолинового биоцида в указанному водному минеральному препарату. US 4871754 относится к водным растворам, которые защищены от заражения микроорганизмами путем использования биоцида, который является водной композицией литиевой соли 1,2–бензизотиазолин–3–она. EP 2272348 A1 относится к биоцидному агенту (I), содержащему 98% одного или большего количества не содержащих галоген изотиазолинонов и 1–500 мас.ч./млн (мас./мас.) ионов меди(II). Также показано, что BIT может поставляться в виде его соли щелочного металла. EP 1843794 A1 и US 2009/0120327 A1 относятся к способу борьбы с микробным загрязнением путем использования ионов OH– в концентрациях более 1×10–2 моль/л. Это изобретение также иллюстрирует неэффективность борьбы с микробами при более низкой концентрации OH–. Кроме того, заявитель полагает, что EP 2108260 A2, относится к способу бактериальной стабилизации водных препаратов, таких как, например, взвесь и композиция карбоната кальция и его можно использовать для биоцидной обработки таких водных препаратов. EP 2108260 A2 не относится к стабилизации с использованием оксида металла, такого как оксид магния.
US 2004/0168614 A1 относится к композиции краски и/или покрытия, включающей антикоррозионный пигмент, содержащий соль металла, содержащую катион и анион металла и оксид металла или гидроксид металла, где отношение полного количества молей металла к количеству молей аниона находится в диапазоне 1:4 до 1:120. US 2005/0202102 A1 относится к биоцидной композиции, содержащей несмешивающееся с водой кислотное масло, соль магния и амин, а также к способу получения биоцида, включающему стадии солюбилизации амина в масле с последующим достаточным примешиванием соли магния до образования однородной суспензии. WO 02/052941 A1 относится к способу получения биоцидной композиции, включающему стадии смешивания раствора соли металла по меньшей мере с одним оксидом металла в молярном отношении оксид:соль, составляющем от 4:1 до 1:2, и сушку полученной таким образом смеси с получением цементного порошка. WO 2004/032624 A2 относится к области дезинфекции продуктов и способам ее применения, которые включают реакционноспособные наночастицы (например, оксиды, гидроксиды металла и их смеси) с одним или большим количеством биоцидов и жидкий носитель для наночастиц и биоцида (биоцидов). Продукт можно приготовить для дезинфекции участков в виде спреев, туманов, аэрозолей, паст, гелей, салфеток или пен, и присутствие реакционноспособных наночастиц усиливает нейтрализацию нежелательных химических или биологических соединений или агентов. Наночастицы можно выбрать из группы, включающей щелочной металл, щелочноземельный металл, переходный металл, оксиды и гидроксиды актинидов и лантанидов и их смеси. Nicole Jones et al., "Antibacterial activity of ZnO nanoparticle suspensions on a broad spectrum of microorganisms", FEMS Microbial Lett 279, 2008, 71–76 раскрыли, что наночастицы ZnO потенциально можно использовать в качестве бактериостатического агента для видимой области спектра и их также можно использовать для разработки агентов–производных для борьбы с распространением и инфекциями различных бактериальных штаммов. Yao Kanga "Controlled release of isothiazoline biocides from industrial minerals", thesis, School of Chemical Engineering, University of Birmingham, September 2010 раскрыли, что различные минералы, такие как каолин, монтмориллонит, силикат кальция, диатомовая земля, аморфный диоксид кремния и галлуазит можно использовать для адсорбции изотиазолиновых биоцидов для регулируемого высвобождения и противомикробных целей. Неопубликованная заявка на Европейский патент EP 15202030.1 относится к способу стабилизации водного препарата по отношению к росту микроорганизмов, водному препарату, стабилизированному по отношению к росту микроорганизмов, а также к применению источника по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы для уменьшения количества противомикробного агента при борьбе по меньшей мере с одним штаммом бактерий и/или по меньшей мере с одним штаммом дрожжей, и/или по меньшей мере с одним штаммом плесени в водном препарате, к применению композиции, содержащей по меньшей мере один противомикробный агент и источник по меньшей мере одного оксида металла и/или его гидратированной формы, в качестве противомикробной композиции в водном препарате, к применению оксида магния, гидроксида магния, оксида кальция, гидроксида кальция, полуобожженного доломита, обожженного доломита, оксида бериллия, гидроксида бериллия, оксида стронция, гидроксида стронция, оксида бария, гидроксида бария и их смеси для повышения pH водного препарата до pH выше 8 и к применению водного препарата, стабилизированного по отношению к росту микроорганизмов, в бумаге, пластмассах, полимерных композициях, краске, покрытиях, бетоне и/или сельском хозяйстве. EP 2929781 A1 относится к способу уменьшения минимальной ингибирующей концентрации (MIC) биоцида для борьбы по меньшей мере с одним штаммом бактерий и/или по меньшей мере с одним штаммом дрожжей и/или по меньшей мере с одним штаммом плесени в водном препарате. EP 2982247 A1 относится к способу получения антисептического продукта, к антисептическому продукту, получаемом способом, к антисептической неорганической порошкообразной композиции, к антисептическому полимерному продукту, а также к применению одного или большего количества источников ионов лития в комбинации с одним или большим количеством источников ионов натрия для получения асептического продукта, эффективного для борьбы с микробным загрязнением.
Однако на применение биоцидов в водных препаратах налагают все более сильные ограничения, в особенности на их концентрации. Однако при сниженной концентрации биоцида эффективность соответствующего биоцида против бактерий, грибов, дрожжей, водорослей и/или плесеней обычно больше не является удовлетворительной по сравнению с противомикробной эффективностью, наблюдающейся при более высокой концентрации того же биоцида и, таким образом, обеспечиваемое противомикробное действие при сниженной концентрации биоцида обычно недостаточно для стабилизации водного препарата по отношению к росту микроорганизмов.
Поэтому в данной области техники все еще необходимы противомикробные композиции защищающие водные препараты, такие как растворы, суспензии, дисперсии и взвеси, от микроорганизмов, но исключающие или по меньшей мере уменьшающие использование обычных биоцидов, таких как фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, высвобождающие галоген соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, высвобождающие альдегид соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как β–лактамные антибиотики, четвертичные аммониевые соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы (кроме ионов цинка), биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является получение противомикробной композиции. В частности, таким образом задачей настоящего изобретения является получение противомикробной композиции, которая защищает водные препараты, такие как растворы, суспензии, дисперсии и взвеси, от микроорганизмов. Другой задачей настоящего изобретения является получение противомикробной композиции, которая исключает или по меньшей мере уменьшает использование обычных биоцидов, таких как фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, высвобождающие галоген соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, высвобождающие альдегид соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как β–лактамные антибиотики, четвертичные аммониевые соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы (кроме ионов цинка), биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси.
Эти и другие задачи настоящего изобретения можно решить с помощью противомикробной композиции, способа и применений, описанных в настоящем изобретении и определенных в формуле изобретения.
Одним объектом настоящего изобретения является противомикробная композиция. Противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния, и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия.
В одном варианте осуществления противомикробная композиция содержит воду, предпочтительно каждый из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния, и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия содержатся в композиции в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития представляет собой по меньшей мере одну соль лития, предпочтительно по меньшей мере одна соль лития выбрана из группы, включающей карбонат лития, хлорид лития, гидроксид лития, фосфат лития, цитрат лития, малеат лития, ацетат лития и лактат лития; полимерные соли лития и их смеси, указанная полимерная соль лития предпочтительно выбрана из группы, включающей соли лития акриловых гомополимеров, акриловых сополимеров, таких как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты и/или акриламида, полифосфаты и их смеси, указанная полимерная соль лития более предпочтительно представляет собой Li2Na2 полифосфат, гексаметафосфат лития–натрия или полиакрилат лития.
В еще одном варианте осуществления по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния представляет собой по меньшей мере одну соль магния, предпочтительно по меньшей мере одна соль магния выбрана из группы, включающей карбонат магния, хлорид магния, оксид магния, гидроксид магния, фосфат магния, цитрат магния, малеат магния, ацетат магния и лактат магния; полимерные соли магния и их смеси, указанная полимерная соль магния предпочтительно выбрана из группы, включающей соли магния акриловых гомополимеров, акриловых сополимеров, таких как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты и/или акриламида, полифосфаты и их смеси.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка представляет собой по меньшей мере одну соль цинка, предпочтительно по меньшей мере одна соль цинка выбрана из группы, включающей карбонат цинка, оксид цинка, хлорид цинка, гидроксид цинка, фосфат цинка, цитрат цинка, малеат цинка, ацетат цинка и лактат цинка; полимерные соли цинка и их смеси, указанная полимерная соль цинка предпочтительно выбрана из группы, включающей соли цинка акриловых гомополимеров, акриловых сополимеров, таких как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты и/или акриламида, полифосфаты и их смеси.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия представляет собой по меньшей мере одну соль натрия, предпочтительно по меньшей мере одна соль натрия выбрана из группы, включающей карбонат натрия, хлорид натрия, гидроксид натрия, фосфат натрия, цитрат натрия, малеат натрия, ацетат натрия и лактат натрия; полимерные соли натрия и их смеси, указанная полимерная соль натрия предпочтительно выбрана из группы, включающей соли натрия акриловых гомополимеров, акриловых сополимеров, таких как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты и/или акриламида, полифосфаты и их смеси.
В еще одном варианте осуществления отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Zn/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и/или отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Mg/Zn] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и/или отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Mg/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и/или отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Na/Zn] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и/или отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Na/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и/или отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния [Na/Mg] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
В одном варианте осуществления противомикробная композиция эффективна против микроорганизмов, предпочтительно микроорганизмов, выбранных из группы, включающей по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, включающей Pseudomonas sp., такие как Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas pseudoalcaligenes, Pseudomonas putida, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas mendocina, Pseudomonas oleovorans subsp. Oleovorans и их смеси, Burkholderia sp., такие как Burkholderia cepacia; Escherichia spp., такие как Escherichia coli; Alcaligenes sp., такие как Alcaligenes faecalis; Staphylococcus sp., такие как Staphylococcus aureus; Enterococcus sp., такие как Enterococcus faecalis; Bacillus sp., такие как Bacillus halodurans; Salmonella sp.; Legionella, Comomonas aquatica, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp., Hydrogenophaga sp., Alishewanella agri, Arthrobacter sp., Chryseomicrobium amylolyticum, Microbacterium sp., Exiguobacterium aurantiacum и их смеси и/или по меньшей мере один штамм грибов выбран из группы, включающей Saccharomyces cerevisiae, Pichia membranifaciens, Rhodotorula mucilaginosa Fusarium sp., Aspergillus sp., такие как Aspergillus niger, Aspergillus brasiliensis и их смеси, Penicillium sp., такие как Penicillium pinophilum, Penicillium funiculosum и их смеси, Aureobasidium pullulans, Geotrichum sp., Acremonium sp., Alternaria sp., Cladosporium sp., Mucor sp., Rhizopus sp., Stachybotrys sp., Trichoderma sp., Dematiaceae sp., Phoma sp., Eurotium sp., Scopulariopsis sp., Aureobasidium sp., Monilia sp., Botrytis sp., Stemphylium sp., Chaetomium sp., Mycelia sp., Neurospora sp., Ulocladium sp., Paecilomyces sp., Wallemia sp., Curvularia sp. и их смеси.
В еще одном варианте осуществления композиция не содержит биоцид, выбранный из группы, включающей фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, высвобождающие галоген соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, высвобождающие альдегид соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как β–лактамные антибиотики, четвертичные аммониевые соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы (кроме ионов цинка), биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси, предпочтительно, если композиция не содержит биоциды.
Другим объектом настоящего изобретения является водный препарат, предпочтительно композиция для изготовления бумаги, композиция покрытия для бумаги, композиция волокон, пищевая композиция, фармацевтическая композиция, косметическая композиция, композиция пластмассы, адгезивная композиция, жидкость для обработки металла, охлаждающая жидкость, грунтовка, выравнивающее соединение и/или композиция краски, содержащий противомикробную композицию, определенную в настоящем изобретении.
В одном варианте осуществления предлагаемого в настоящем изобретении водного препарата, водный препарат дополнительно содержит (i) по меньшей мере один неорганический измельченный материал, предпочтительно по меньшей мере один неорганический измельченный материал, выбранный из группы, включающей натуральный молотый карбонат кальция, натуральный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, карбонат кальция с модифицированной поверхностью, доломит, каолин, глину, барит, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, гидромагнезит, перлит, сепиолит, брусит и их смеси и наиболее предпочтительно по меньшей мере один неорганический измельченный материал содержит натуральный молотый карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция, и/или (ii) по меньшей мере один органический материал, предпочтительно по меньшей мере один органический материал, выбранный из группы, включающей углеводы, такие как крахмал, сахар, целлюлоза, модифицированная целлюлоза и пульпу на основе целлюлозы, глицерин, углеводороды и их смеси.
В другом варианте осуществления предлагаемого в настоящем изобретении водного препарата, водный препарат обладает (i) значением pH, равным от 2 до 12, предпочтительно от 6 до 12 и более предпочтительно от 7 до 10,5, и/или (ii) содержанием твердых веществ, равным до 85,0 мас.%, предпочтительно от 10,0 до 82,0 мас.%, и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 мас.% в пересчете на полную массу водного препарата.
Другим объектом настоящего изобретения является способ защиты водного препарата от микроорганизмов. Способ включает стадии:
a) приготовление водного препарата, предпочтительно композиции для изготовления бумаги, композиции покрытия для бумаги, композиции волокон, пищевой композиции, фармацевтической композиции, косметической композиции, композиции пластмассы, адгезивной композиции, жидкости для обработки металла, охлаждающей жидкости, грунтовки, выравнивающего соединения и/или композиции краски,
b) приготовление противомикробной композиции, определенной в настоящем изобретении, и
c) взаимодействие и смешивание водного препарата стадии a) один или большее количество раз с противомикробной композицией стадии b) для получения защищенного водного препарата.
Другим объектом настоящего изобретения является применение противомикробной композиции, определенной в настоящем изобретении, для защиты водного препарата от микроорганизмов.
В одном варианте осуществления применения, предлагаемого в настоящем изобретении, микроорганизмы выбраны из группы, включающей по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси.
В другом варианте осуществления применения, предлагаемого в настоящем изобретении, водный препарат представляет собой композицию для изготовления бумаги, композицию покрытия для бумаги, композицию волокон, пищевую композицию, фармацевтическую композицию, косметическую композицию, композицию пластмассы, адгезивную композицию, жидкость для обработки металла, охлаждающую жидкость, грунтовку, выравнивающее соединение и/или композицию краски.
Если в настоящем описании и формуле изобретения используется термин "включающий", он не исключает другие элементы. Для задач настоящего изобретения термин "состоящий из" считается предпочтительным вариантом термина "включающий". Если ниже в настоящем изобретении определено, что группа включает по меньшей мере некоторое количество вариантов осуществления, это также следует понимать, что раскрыта группа, которая предпочтительно включает только эти варианты.
При использовании термина в единственном числе включены и термины во множественном числе, если специально не установлено иное.
Термины типа "получаемый" или "определяемый" и "полученный" или "определенный" используются взаимозаменяемым образом. Это, например, означает, что, если из контекста явно не следует иное, термин "полученный" не означает, что, например, вариант осуществления должен быть получен с помощью, например, последовательности стадий, приведенной после термина "полученный", даже если такое ограниченное понимание всегда включено в термины "полученный" или "определенный", как предпочтительный вариант осуществления.
Если ниже дается ссылка на предпочтительные варианты осуществления или технические особенности предлагаемой в настоящем изобретении противомикробной композиции, следует понимать, что эти предпочтительные варианты осуществления или технические особенности также относятся к предлагаемому в настоящем изобретении водному препарату, предлагаемому в настоящем изобретении способу и предлагаемым в настоящем изобретении применениям, определенным в настоящем изобретении (в соответствующих случаях).
Как указано выше, предлагаемая в настоящем изобретении противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия. Ниже описаны дополнительные особенности настоящего изобретения и, в особенности, указанные выше компоненты предлагаемой в настоящем изобретении противомикробной композиции. Специалисты в данной области техники должны понимать, что многие варианты осуществления, описанные в настоящем изобретении можно объединять или использовать совместно.
Противомикробная композиция
Получена противомикробная композиция, содержащая по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия.
Таким образом, одним требованием настоящего изобретения является то, что противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития.
В настоящем изобретении термин "противомикробная композиция" означает композицию, которая "эффективна" против микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси, и таким образом обладает способностью защиты водного препарата, т.е. предупреждения или уменьшения роста микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси.
В настоящем изобретении выражение "предупреждает рост микробов" означает, что в водном препарате, если содержится противомикробная композиция, не наблюдается значительный рост микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси. Предпочтительно, если это не приводит к увеличению количества КОЕ в обработанном водном препарате по сравнению с препаратом непосредственно перед обработкой, более предпочтительно, если происходит уменьшение этого значения до равного менее 100 КОЕ/1 мл или в 1 г водного препарата и еще более предпочтительно уменьшение значения до равного 80–100 в 1 мл или 1 г водного препарата при использовании методики определения количества бактерий, описанной в разделе примеров в настоящем изобретении. Следует отметить, что конечный водный препарат, т.е. содержащий противомикробную композицию, разбавляют в 100 раз и затем 100 мкл разбавленной композиции высевают в чашку для оценки роста микробов.
В настоящем изобретении выражение "уменьшает рост микробов" означает, что в водном препарате, если содержится противомикробная композиция, рост микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси, меньше. Предпочтительно, если это приводит к уменьшению количества КОЕ в обработанном водном препарате по сравнению с препаратом без противомикробной композиции до обработки, более предпочтительно до равного менее 100 КОЕ/1 мл или в 1 г водного препарата и еще более предпочтительно уменьшение значения до равного 80–100 в 1 мл или 1 г водного препарата при использовании методики определения количества бактерий, описанной в разделе примеров в настоящем изобретении. Следует отметить, что конечный водный препарат, т.е. содержащий противомикробную композицию, разбавляют в 100 раз и затем 100 мкл разбавленной композиции высевают в чашку для оценки роста микробов.
Одним требованием настоящего изобретения является то, что противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка.
Термин "по меньшей мере один" растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в настоящем изобретении означает, что источник включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов цинка.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка содержит, предпочтительно состоит из одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка. Альтернативно, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов цинка. Например, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка содержит, предпочтительно состоит из двух или трех растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов цинка. Предпочтительно, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов цинка
Следует отметить, что по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в предлагаемой в настоящем изобретении противомикробной композиции может представлять собой любой материал, включающий, предпочтительно состоящий из ионов цинка в качестве катионов.
Следует отметить, что по меньшей мере один источник ионов цинка растворим в воде или диспергируется в воде.
Соответственно, термин "водорастворимая" или "растворимая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых источник ионов цинка образует водный раствор, т. е. частицы по меньшей мере одного источника ионов цинка растворены в растворителе. Альтернативно, термин "диспергирующаяся в воде" или "диспергируемая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых только часть источника ионов цинка образует водный раствор, т. е. только часть частиц по меньшей мере одного источника ионов цинка растворены в растворителе.
Термин "источник" ионов цинка в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к соединению, которое включает, предпочтительно состоит из ионов цинка, т.е. катионов цинка.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка предпочтительно используется в форме по меньшей мере одной соли цинка. Предпочтительно, если анионная группа по меньшей мере одной соли цинка выбрана из группы, включающей карбонат, оксид, хлорид, гидроксид, фосфат, цитрат, малеат, ацетат, лактат, сульфат, нитрат и их смеси. В частности, по меньшей мере одна соль цинка выбрана из группы, включающей карбонат цинка, оксид цинка, хлорид цинка, гидроксид цинка, фосфат цинка, цитрат цинка, малеат цинка, ацетат цинка и лактат цинка; полимерные соли цинка и их смеси.
Например, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка предпочтительно представляет собой карбонат цинка, оксид цинка или гидроксид цинка. Предпочтительно, если по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка представляет собой оксид цинка.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка содержится в виде полимерных солей, таких как гомополимеры, акриловые сополимеры, такие как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты, и/или акриламид, полифосфаты и их смеси обладающие множеством кислых центров, которые могут быть частично или полностью нейтрализованы ионами цинка. Полимерной солью цинка предпочтительно является полиакрилат цинка.
Полимерная соль цинка предпочтительно частично или полностью нейтрализована, предпочтительно до степени, составляющей от 5,0 до 100,0%, предпочтительно до степени, составляющей от 25,0 до 100,0%, и наиболее предпочтительно до степени, составляющей от 75,0 до 100,0%, нейтрализующим агентом, содержащим ионы цинка и необязательно других щелочных металлов и/или щелочноземельных металлов. В одном варианте осуществления кислые центры полимерной соли цинка нейтрализованы нейтрализующим агентом, содержащим только цинк. Нейтрализованные полиакрилаты и/или полиметакрилаты со средней молекулярной массой не более 50000, предпочтительно со средней молекулярной массой в диапазоне от 1000 до 25000 и более предпочтительно в диапазоне от 3000 до 12000 являются особенно подходящими.
Имеется дополнительное требование о том, чтобы противомикробная композиция содержала по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития.
Термин "по меньшей мере один" растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития в настоящем изобретении означает, что источник включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов лития.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития содержит, предпочтительно состоит из одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития. Альтернативно, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов лития. Например, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития содержит, предпочтительно состоит из двух или трех растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов лития. Предпочтительно, если растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов лития
Следует отметить, что по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития в предлагаемой в настоящем изобретении противомикробной композиции может представлять собой любой материал, включающий, предпочтительно состоящий из ионов лития в качестве катионов.
Следует отметить, что по меньшей мере один источник ионов лития растворим в воде или диспергируется в воде.
Соответственно, термин "водорастворимая" или "растворимая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых источник ионов лития образует водный раствор, т.е. частицы по меньшей мере одного источника ионов лития растворимы в растворителе. Альтернативно, термин "диспергирующаяся в воде" или "диспергируемая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых только часть источника ионов лития образует водный раствор, т.е. только часть частиц по меньшей мере одного источника ионов лития растворена в растворителе.
Термин "источник" ионов лития в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к соединению, которое включает, предпочтительно состоит из ионов лития, т.е. катионов лития.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития предпочтительно используется в форме по меньшей мере одной соли лития. Предпочтительно, если анионная группа по меньшей мере одной соли лития выбрана из группы, включающей карбонат, хлорид, гидроксид, фосфат, цитрат, малеат, ацетат, лактат и их смеси. В частности, по меньшей мере одна соль лития выбрана из группы, включающей карбонат лития, хлорид лития, гидроксид лития, фосфат лития, цитрат лития, малеат лития, ацетат лития и лактат лития, полимерные соли лития и их смеси.
Например, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития предпочтительно представляет собой карбонат лития (CAS NO. 554–13–2), цитрат лития (CAS NO. 919–16–4) или гидроксид лития (CAS NO. 1310–65–2). Предпочтительно, если по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития представляет собой карбонат лития.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития содержится в виде полимерной соли лития, такой как соль лития акриловых гомополимеров, акриловых сополимеров, таких как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты и/или акриламида, полифосфаты и их смеси, обладающие множеством кислых центров, которые могут быть частично или полностью нейтрализованы с помощью ионов лития. Полимерная соль лития предпочтительно выбрана из группы, включающей Li2Na2полифосфат, гексаметафосфат лития–натрия или полиакрилат лития.
Полимерная соль лития предпочтительно частично или полностью нейтрализована, предпочтительно до степени, составляющей от 5,0 до 100,0%, предпочтительно до степени, составляющей от 25,0 до 100,0% и наиболее предпочтительно до степени, составляющей от 75,0 до 100,0% нейтрализующим агентом, содержащим ионы лития и необязательно других щелочных металлов и/или щелочноземельных металлов. В одном варианте осуществления кислые центры полимерной соли лития нейтрализованы нейтрализующим агентом, содержащим только литий. Нейтрализованные полиакрилаты и/или полиметакрилаты со средней молекулярной массой не более 50000, предпочтительно со средней молекулярной массой в диапазоне от 1000 до 25000 и более предпочтительно в диапазоне от 3000 до 12000 являются особенно подходящими.
Следует отметить, что противомикробная композиция может дополнительно содержать по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния и/или по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия. Этот вариант осуществления является предпочтительным для дополнительного улучшения противомикробной эффективности противомикробной композиции.
Таким образом, предпочтительно, если предлагаемая противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия.
Таким образом, в одном варианте осуществления противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия. Например, противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния. Альтернативно, противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия.
В альтернативном варианте осуществления противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия.
Термин "по меньшей мере один" растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния в настоящем изобретении означает, что источник включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов магния.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния содержит, предпочтительно состоит из одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния. Альтернативно, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов магния. Например, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния содержит, предпочтительно состоит из двух или трех растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов магния. Предпочтительно, если растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов магния.
Следует отметить, что по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния в предлагаемой в настоящем изобретении противомикробной композиции может представлять собой любой материал, включающий, предпочтительно состоящий из ионов магния в качестве катионов.
Следует отметить, что по меньшей мере один источник ионов магния растворим в воде или диспергируется в воде.
Соответственно, термин "водорастворимая" или "растворимая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых источник ионов магния образует водный раствор, т.е. частицы по меньшей мере одного источника ионов магния растворены в растворителе. Альтернативно, термин "диспергирующаяся в воде" или "диспергируемая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых только часть источника ионов магния образует водный раствор, т.е. только часть частиц по меньшей мере одного источника ионов магния растворены в растворителе.
Термин "источник" ионов магния в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к соединению, которое включает, предпочтительно состоит из ионов магния, т.е. катионов магния.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния предпочтительно находится в форме по меньшей мере одной соли магния. Предпочтительно, если анионная группа по меньшей мере одной соли магния выбрана из группы, включающей карбонат, хлорид, оксид, гидроксид, фосфат, цитрат, малеат, ацетат, лактат и их смеси. В частности, по меньшей мере одна соль магния выбрана из группы, включающей карбонат магния, хлорид магния, оксид магния, гидроксид магния, фосфат магния, цитрат магния, малеат магния, ацетат магния и лактат магния; полимерные соли магния и их смеси.
Например, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния предпочтительно представляет собой карбонат магния.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния содержится в виде полимерных солей, таких как гомополимеры, акриловые сополимеры, такие как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты, и/или акриламид, полифосфаты и их смеси обладающие множеством кислых центров, которые могут быть частично или полностью нейтрализованы ионами магния. Полимерной солью магния предпочтительно является полиакрилат магния.
Полимерная соль магния предпочтительно частично или полностью нейтрализована, предпочтительно до степени, составляющей от 5,0 до 100,0%, предпочтительно до степени, составляющей от 25,0 до 100,0% и наиболее предпочтительно до степени, составляющей от 75,0 до 100,0% нейтрализующим агентом, содержащим ионы магния и необязательно других щелочных металлов и/или щелочноземельных металлов. В одном варианте осуществления кислые центры полимерной соли магния нейтрализованы нейтрализующим агентом, содержащим только магния. Нейтрализованные полиакрилаты и/или полиметакрилаты со средней молекулярной массой не более 50000, предпочтительно со средней молекулярной массой в диапазоне от 1000 до 25000 и более предпочтительно в диапазоне от 3000 до 12000 являются особенно подходящими.
Термин "по меньшей мере один" растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия в настоящем изобретении означает, что источник включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов натрия.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия содержит, предпочтительно состоит из одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия. Альтернативно, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов натрия. Например, растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия содержит, предпочтительно состоит из двух или трех растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов натрия. Предпочтительно, если растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия содержит, предпочтительно состоит из двух или большего количества растворимых в воде или диспергирующихся в воде источников ионов натрия
Следует отметить, что по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия в предлагаемой в настоящем изобретении противомикробной композиции может представлять собой любой материал, включающий, предпочтительно состоящий из ионов натрия в качестве катионов.
Следует отметить, что по меньшей мере один источник ионов натрия растворим в воде или диспергируется в воде.
Соответственно, термин "водорастворимая" или "растворимая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых источник ионов натрия образует водный раствор, т.е. частицы по меньшей мере одного источника ионов натрия растворены в растворителе. Альтернативно, термин "диспергирующаяся в воде" или "диспергируемая в воде" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к системам, в которых только часть источника ионов натрия образует водный раствор, т.е. только часть частиц по меньшей мере одного источника ионов натрия растворены в растворителе.
Термин "источник" ионов натрия в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к соединению, которое включает, предпочтительно состоит из ионов натрия, т. е. катионов натрия.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия предпочтительно находится в форме по меньшей мере одной соли натрия. Предпочтительно, если анионная группа по меньшей мере одной соли натрия выбрана из группы, включающей карбонат, хлорид, гидроксид, фосфат, цитрат, малеат, ацетат, лактат и их смеси. В частности, по меньшей мере одна соль натрия выбрана из группы, включающей карбонат натрия, хлорид натрия, гидроксид натрия, фосфат натрия, цитрат натрия, малеат натрия, ацетат натрия и лактат натрия; полимерные соли натрия и их смеси.
Например, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия предпочтительно представляет собой карбонат натрия.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия содержится в виде полимерной соли натрия, такой как соль лития акриловых гомополимеров, акриловых сополимеров, таких как сополимеры акриловой кислоты или малеиновой кислоты и/или акриламида, полифосфаты и их смеси, обладающие множеством кислых центров, которые могут быть частично или полностью нейтрализованы с помощью ионов натрия. Полимерная соль натрия предпочтительно выбрана из группы, включающей Li2Na2полифосфат, гексаметафосфат лития–натрия или полиакрилат натрия.
Полимерная соль натрия предпочтительно частично или полностью нейтрализована, предпочтительно до степени, составляющей от 5,0 до 100,0%, предпочтительно до степени, составляющей от 25,0 до 100,0% и наиболее предпочтительно до степени, составляющей от 75,0 до 100,0% нейтрализующим агентом, содержащим ионы натрия и необязательно других щелочных металлов и/или щелочноземельных металлов. В одном варианте осуществления кислые центры полимерной соли натрия нейтрализованы нейтрализующим агентом, содержащим только натрий. Нейтрализованные полиакрилаты и/или полиметакрилаты со средней молекулярной массой не более 50000, предпочтительно со средней молекулярной массой в диапазоне от 1000 до 25000 и более предпочтительно в диапазоне от 3000 до 12000 являются особенно подходящими.
Противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития предпочтительно при массовом отношении [Zn/Li], составляющем от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Если противомикробная композиция дополнительно содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Mg/Zn] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Дополнительно или альтернативно, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Mg/Li] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Если противомикробная композиция дополнительно содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Na/Zn] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Дополнительно или альтернативно, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Na/Li] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Таким образом, если противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Zn/Li] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3 и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Mg/Zn] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3 и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Mg/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Альтернативно, если противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Zn/Li] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3 и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Na/Zn] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3 и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Na/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
В одном варианте осуществления противомикробная композиция дополнительно содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия. В этом варианте осуществления отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния [Na/Mg] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Если противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия, отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Zn/Li] предпочтительно составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Mg/Zn] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Mg/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка [Na/Zn] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития [Na/Li] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3, и отношение массы по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к массе по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния [Na/Mg] составляет от 100:1 до 1:100, предпочтительно от 10:1 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Предпочтительно, если противомикробную композицию добавляют к водному препарату, такому как композиция для изготовления бумаги, композиция покрытия для бумаги, композиция волокон, пищевая композиция, фармацевтическая композиция, косметическая композиция, композиция пластмассы, адгезивная композиция, жидкость для обработки металла, охлаждающая жидкость, грунтовка, выравнивающее соединение и/или композиция краски, для зашиты водного препарата. Поскольку противомикробная композиция может равномернее распределяться в водном препарате, если ее добавляют в форме раствора или дисперсии, предпочтительно, если противомикробная композиция содержит воду. Таким образом, противомикробная композиция предпочтительно является водной противомикробной композицией.
Термин "водный" препарат или противомикробная композиция означает систему, где жидкая фаза препарата или композиции включает, предпочтительно состоит из воды. Однако указанный термин не исключает случай, когда водный препарат или композиция содержит органический растворитель, выбранный из группы, включающей спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол, содержащие карбонильную группу растворители, такие как кетоны, например, ацетон или альдегиды, сложные эфиры, такие как изопропилацетат, карбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота, сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид и их смеси. Если водный препарат или композиция содержит органический растворитель, водный препарат или композиция содержит органический растворитель в количестве, равном до 40,0 мас.% предпочтительно от 1,0 до 30,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 1,0 до 25,0 мас.% в пересчете на полную массу жидкой фазы водного препарата или композиции. Например, жидкая фаза водного препарата или композиции состоит из воды. Если жидкая фаза водного препарата или композиции состоит из воды, то использующейся водой является любая доступная вода, такая как водопроводная вода и/или деионизированная вода.
Термин "раствор" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к противомикробной композиции, в которой в растворителе не обнаруживаются отдельные твердые частицы, т. е. образуется водный раствор, где по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия растворен в растворителе.
Термин "дисперсия" или "суспензия" в значении, использующемся в настоящем изобретении, относится к противомикробной композиции, где по меньшей мере часть по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния и/или по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия содержится в растворителе в виде нерастворимых твердых веществ.
Поэтому противомикробная композиция может находиться в неразбавленной, т.е. концентрированной форме. В другом варианте осуществления настоящего изобретения противомикробную композицию разбавляют до подходящей концентрации до взаимодействия с водным препаратом. В разбавленной форме противомикробную композицию предпочтительно растворяют в воде, где соответствующая разбавленная композиция содержит предпочтительно до 99,0 мас.% противомикробной композиции в пересчете на полную массу композиции. Более предпочтительно, если водная композиция содержит от 1,0 до 95,0 мас.% противомикробной композиции и наиболее предпочтительно от 1,0 до 85,0 мас.% противомикробной композиции, в пересчете на полную массу композиции, причем композиция может дополнительно содержать подходящие стабилизаторы.
Как уже указано выше, предпочтительно, если противомикробная композиция равномерно распределена в водном препарате. Таким образом, в этом варианте осуществления противомикробную композицию предпочтительно добавляют в форме раствора или дисперсии и таким образом предпочтительно разбавляют водой. Однако для исключения чрезмерного разбавления водного препарата предпочтительно поддерживать содержание воды в противомикробной композиции как можно более низкой или низкой, насколько это необходимо.
Следует отметить, что каждый из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия содержится в композиции в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн в пересчете на массу воды.
В одном варианте осуществления каждый из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия содержится в композиции в количестве, равном от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Таким образом, противомикробная композиция предпочтительно содержит:
a) по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, в комбинации
b) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
В одном варианте осуществления противомикробная композиция предпочтительно содержит:
a) по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, в комбинации,
b) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, и
c) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, и/или
d) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Например, противомикробная композиция предпочтительно содержит:
a) по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, в комбинации,
b) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, и
c) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, или
d) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Альтернативно, противомикробная композиция предпочтительно содержит:
a) по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, в комбинации,
b) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, и
c) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды, и
d) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия в количестве, равном по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Следует отметить, что, если не указано иное, термин "част./млн" указан в пересчете на массу воды.
В одном предпочтительном варианте осуществления противомикробная композиция содержит, более предпочтительно состоит из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка в количестве, равном от 100 до 5000 част./млн в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном от 100 до 5000 част./млн. Например, противомикробная композиция содержит, более предпочтительно состоит из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка в количестве, равном от 100 до 2500 част./млн в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном от 100 до 2500 част./млн.
В другом предпочтительном варианте осуществления противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном от 100 до 1500 част./млн в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном от 100 до 1500 част./млн, и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия в количестве, равном от 100 до 1500 част./млн. Например, противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном от 250 до 1250 част./млн в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном от 100 до 1250 част./млн, и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия в количестве, равном от 100 до 1250 част./млн.
В другом предпочтительном варианте осуществления противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном от 100 до 1500 част./млн в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном от 100 до 1500 част./млн, и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния в количестве, равном от 100 до 1500 част./млн. Например, противомикробная композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в количестве, равном от 250 до 1250 част./млн в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития в количестве, равном от 100 до 1250 част./млн, и по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния в количестве, равном от 100 до 1 250 част./млн.
Следует отметить, что количество каждого из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия в водном препарате может меняться в широком диапазоне. Однако исключительно хорошие результаты для противомикробной эффективности получают, если по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития содержатся в полном количестве, равном по меньшей мере 200 част./млн в пересчете на массу воды водного препарата.
Например, композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития в полном количестве в диапазоне от 200 до 54000 част./млн, более предпочтительно от 500 до 50000 част./млн, более предпочтительно от 500 до 25000 част./млн, еще более предпочтительно от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 900 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Если композиция содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития и по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния и/или по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия, полное количество по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия в композиции предпочтительно находится в диапазоне от 500 до 54000 част./млн, более предпочтительно от 750 до 50000 част./млн, более предпочтительно от 1000 до 25000 част./млн, еще более предпочтительно от 1200 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 1500 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Таким образом, противомикробная композиция включает, предпочтительно состоит из:
a) по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка в комбинации,
b) по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития,
c) необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов магния, и/или
d) необязательно по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов натрия, и
e) необязательно воды.
Как уже указано выше, установлено, что предлагаемая противомикробная композиция эффективна против микроорганизмов. Предпочтительно, если противомикробная композиция эффективна против микроорганизмов, выбранных из группы, включающей по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один штамм бактерий выбран из группы, включающей грамотрицательные бактерии, грамположительные бактерии и их смеси.
Следует отметить, что грамположительные и грамотрицательные бактерии хорошо известны в данной области техники и например, описаны в Biology of Microorganisms, "Brock", Madigan MT, Martinko JM, Parker J, 1997, 8th Edition. В частности, такие бактерии представляют собой с эволюционной точки зрения очень отдаленно родственные классы бактерий, каждый из которых включает много семейств бактерий. Грамотрицательные бактерии характеризуются двумя мембранами (наружной и внутренней мембраной), а грамположительные бактерии содержат только одну мембрану. Обычно первые содержат большое количество липополисахарида и тонкий единичный слой пептидогликана, а последние практически не содержат липополисахарид, многослойный толстый пептидогликан и покрытие, содержащее тейхоевую кислоту. Вследствие этих различий грамположительные и грамотрицательные бактерии по–разному реагируют на воздействия окружающей среды. Методики различения грамположительных и грамотрицательных бактерий включают идентификацию видов по методикам секвенирования DNA или с помощью биохимической характеризации. Альтернативно, количество мембран можно определить непосредственно с помощью трансмиссионной электронной микроскопии тонких срезов.
Термин "по меньшей мере один штамм бактерий" в настоящем изобретении означает, что штамм бактерий включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества штаммов бактерий.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один штамм бактерий включает, предпочтительно состоит из одного штамма бактерий. Альтернативно, по меньшей мере один штамм бактерий включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов бактерий. Например, по меньшей мере один штамм бактерий включает, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов бактерий. Предпочтительно, по меньшей мере один штамм бактерий включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов бактерий.
В одном варианте осуществления противомикробная композиция эффективна против по меньшей мере одного штамма бактерий, который выбран из группы, включающей Pseudomonas sp., такие как Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas pseudoalcaligenes, Pseudomonas putida, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas mendocina, Pseudomonas oleovorans subsp. Oleovorans и их смеси, Burkholderia sp., такие как Burkholderia cepacia; Escherichia spp., такие как Escherichia coli; Alcaligenes sp., такие как Alcaligenes faecalis; Staphylococcus sp., такие как Staphylococcus aureus; Enterococcus sp., такие как Enterococcus faecalis; Bacillus sp., такие как Bacillus halodurans; Salmonella sp.; Legionella, Comomonas aquatica, Brevundimonas intermedia, Rhizobium radiobacter, Spingobium yanoikuyae, Caldimonas sp., Hydrogenophaga sp., Alishewanella agri, Arthrobacter sp., Chryseomicrobium amylolyticum, Microbacterium sp., Exiguobacterium aurantiacum и их смеси.
Например, противомикробная композиция эффективна против по меньшей мере одного штамма бактерий, который выбран из группы, включающей Pseudomonas sp., такие как Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas pseudoalcaligenes, Pseudomonas putida и их смеси, Burkholderia sp., такие как Burkholderia cepacia; Escherichia spp., такие как Escherichia coli; Alcaligenes sp., такие как Alcaligenes faecalis; Staphylococcus sp., такие как Staphylococcus aureus; Enterococcus sp., такие как Enterococcus faecalis; Bacillus sp.; Salmonella sp.; Legionella и их смеси.
Дополнительно или альтернативно, противомикробная композиция эффективна против по меньшей мере одного штамма грибов, который выбран из группы, включающей Saccharomyces cerevisiae, Pichia membranifaciens, Rhodotorula mucilaginosa Fusarium sp., Aspergillus sp., такие как Aspergillus niger, Aspergillus brasiliensis и их смеси, Penicillium sp., такие как Penicillium pinophilum, Penicillium funiculosum и их смеси, Aureobasidium pullulans, Geotrichum sp., Acremonium sp., Alternaria sp., Cladosporium sp., Mucor sp., Rhizopus sp., Stachybotrys sp., Trichoderma sp., Dematiaceae sp., Phoma sp., Eurotium sp., Scopulariopsis sp., Aureobasidium sp., Monilia sp., Botrytis sp., Stemphylium sp., Chaetomium sp., Mycelia sp., Neurospora sp., Ulocladium sp., Paecilomyces sp., Wallemia sp., Curvularia sp. и их смеси.
Например, противомикробная композиция эффективна против по меньшей мере одного штамма грибов, который выбран из группы, включающей Saccharomyces cerevisiae, Pichia membranifaciens, Rhodotorula mucilaginosa Fusarium sp., Aspergillus sp. и их смеси.
Следует отметить, что плесени и дрожжи являются подклассами грибов. Соответственно, по меньшей мере один штамм грибов может представлять собой по меньшей мере один штамм плесени или по меньшей мере один штамм дрожжей.
Таким образом, противомикробная композиция может быть эффективна против по меньшей мере одного штамма плесени, который выбран из группы, включающей Acremonium sp., Alternaria sp., Aspergillus sp., Cladosporium sp., Fusarium sp., Mucor sp., Penicillium sp., Rhizopus sp., Stachybotrys sp., Trichoderma sp., Dematiaceae sp., Phoma sp., Eurotium sp., Scopulariopsis sp., Aureobasidium sp., Monilia sp., Botrytis sp., Stemphylium sp., Chaetomium sp., Mycelia sp., Neurospora sp., Ulocladium sp., Paecilomyces sp., Wallemia sp., Curvularia sp. и их смеси.
Термин "по меньшей мере один штамм плесени" в настоящем изобретении означает, что штамм плесени включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества штаммов плесени.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один штамм плесени включает, предпочтительно состоит из одного штамма плесени. Альтернативно, по меньшей мере один штамм плесени включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов плесени. Например, по меньшей мере один штамм плесени включает, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов плесени. Предпочтительно, по меньшей мере один штамм плесени включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов плесени.
Дополнительно или альтернативно, противомикробная композиция может быть эффективна против по меньшей мере одного штамма дрожжей, который выбран из группы, включающей Saccharomyces cerevisiae, Pichia membranifaciens, Rhodotorula mucilaginosa и их смеси.
Термин "по меньшей мере один штамм дрожжей" в настоящем изобретении означает, что штамм дрожжей включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества штаммов дрожжей.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один штамм дрожжей включает, предпочтительно состоит из одного штамма дрожжей. Альтернативно, по меньшей мере один штамм дрожжей включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов дрожжей. Например, по меньшей мере один штамм дрожжей включает, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов дрожжей. Предпочтительно, по меньшей мере один штамм дрожжей включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов дрожжей.
Дополнительно или альтернативно, противомикробная композиция может быть эффективна против по меньшей мере одного штамма водорослей, который выбран из группы, включающей Chlorella vulgaris, Chlorella emersonii, Stichococcus bacillaris, Pleurococcus sp., Anacystis montana и их смеси.
Термин "по меньшей мере один штамм водорослей" в настоящем изобретении означает, что штамм водорослей включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества штаммов водорослей.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один штамм водорослей включает, предпочтительно состоит из одного штамма водорослей. Альтернативно, по меньшей мере один штамм водорослей включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов водорослей. Например, по меньшей мере один штамм водорослей включает, предпочтительно состоит из двух или трех штаммов водорослей. Предпочтительно, по меньшей мере один штамм водорослей включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества штаммов водорослей.
Неожиданно было установлено, что предлагаемая противомикробная композиция эффективна против микроорганизмов без использование обычных биоцидов и таким образом ее можно использовать саму по себе в качестве противомикробной композиции.
Таким образом, противомикробная композиция предпочтительно не содержит биоцид, выбранный из группы, включающей фенолы, галогенированные фенолы, галогенсодержащие соединения, высвобождающие галоген соединения, изотиазолиноны, альдегидсодержащие соединения, высвобождающие альдегид соединения, гуанидины, сульфоны, тиоцианаты, пиритионы, антибиотики, такие как β–лактамные антибиотики, четвертичные аммониевые соли, пероксиды, перхлораты, амиды, амины, тяжелые металлы (кроме ионов цинка), биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, азолы, карбаматы, глифосаты, сульфонамиды и их смеси.
Фенольным биоцидом может быть 2–фенилфенол (OPP) (CAS NO 90–43–7) и/или 2–фенилфенол (OPP) в форме соли щелочного металла, такой как натриевая соль (CAS NO 132–27–4) или калиевая соль (CAS NO 13707–65–8).
Галогенированным фенольным биоцидом может быть 4–хлор–3–метилфенол (CAS NO 59–50–7) и/или 4–хлор–2–метилфенол (CAS NO 1570–64–5).
Биоцид, являющийся галогенсодержащим или высвобождающим галоген соединением, можно выбрать из группы, включающей бронопол (CAS NO 52–51–7), бронидокс (CAS NO 30007–47–7), 2,2–дибром–3–нитропропионамид (DBNPA) (CAS NO 10222–01–2), 1,2–дибром–2,4–дицианобутан (CAS NO 35691–65–7), монохлорамин (CAS NO 10599–90–3), бромид аммония (CAS NO 12124–97–9), гипохлорит кальция (CAS NO 7778–54–3), йод (CAS NO 7553–56–2), трийодид (CAS NO 14900–04–0), йодат калия (CAS NO 7758–05–6) и их смеси.
В соответствии с настоящим изобретением "галогенсодержащее соединение" означает биоцид, который содержит одну или большее количество галогенидных групп. В соответствии с настоящим изобретением "высвобождающее галоген соединение" означает соединение, которое способно высвобождать или переносить галогенидную группу.
Изотиазолиноновый биоцид можно выбрать из группы, включающей изотиазолинон (IT) (CAS NO 1003–07–2), бензизотиазолинон (BIT) (CAS NO 2634–33–5), 5–хлор–2–метил–2H–изотиазолин–3–он (CMIT) (CAS NO 26172–55–4), 2–метил–2H–изотиазолин–3–он (MIT) (CAS NO 2682–20–4), октилизотиазолинон (OIT) (CAS NO 26530–20–1), дихлороктилизотиазолинон (DOIT) (CAS NO 64359–81–5) и их смеси. Например, изотиазолиноновый биоцид CMIT/MIT (CAS NO 55965–84–9) представляет собой смесь 5–хлор–2–метил–2H–изотиазолин–3–она (CMIT) и 2–метил–2H–изотиазолин–3–она (MIT) в массовом отношении 3:1.
Содержащее альдегид соединение можно выбрать из группы, включающей формальдегид (CAS NO 50–00–0), ацетальдегид, глиоксаль, глутаровый альдегид (CAS NO 111–30–8), 2–пропеналь, фталевый диальдегид и их смеси, и предпочтительно оно представляет собой формальдегид, глутаровый альдегид или их смеси.
В соответствии с настоящим изобретением "содержащее альдегид соединение" означает биоцид, который содержит одну или большее количество альдегидных групп.
Высвобождающее альдегид соединение можно выбрать из группы, включающей высвобождающие формальдегид соединения, высвобождающие ацетальдегид соединения, высвобождающие янтарный альдегид соединения, высвобождающие 2–пропеналь соединения и их смеси, предпочтительно из группы, включающей высвобождающие формальдегид соединения. Высвобождающее формальдегид соединение можно выбрать из группы, включающей моно(поли)–полуформаль бензилового спирта (CAS NO 14548–60–8), тетраметилолацетилендимочевину (CAS NO 5395–50–6), тетрагидрометилтиадиаинтион (ДАЗОМЕТ) (CAS NO 533–74–4), (этилендиокси)диметанол (EDDM) (CAS NO 3586–55–8), 2–хлор–N– (гидроксиметил)ацетамид (CAS NO 2832–19–1), диметилоксазилидин (DMO) (CAS NO 51200–87–4), гексаметилентетрамин (CAS NO 100–97–0), сульфат бис[тетракис(гидроксиметил)фосфония] (THPS) (CAS NO 55566–30–8), 1–(цис–3–хлораллил)–3,5,7–триаза–1–азониаадамантанхлорид (CAS NO 51229–78–8), гексагидро–1,3,5–трис(гидроксиэтил)–s–триазин (CAS NO 4719–04–4) и их смеси.
В соответствии с настоящим изобретением "высвобождающее альдегид соединение" означает соединение, которое способно высвобождать моно–, ди– и/или триальдегид.
Гуанидины можно выбрать из группы, включающей гуанидиндодецилмонохлорид (CAS NO 13590–97–1) и/или полиэтоксиэтоксиэтилгуанидинийгексахлорид (CAS NO 374572–91–5). Сульфоновым биоцидом может быть гексахлордиметилсульфон (CAS NO 3064–70–8) и/или 4,4’–диаминодифенилсульфон (CAS NO 80–08–0). Тиоцианатным биоцидом может быть метилен бис(тиоцианат) (CAS NO 6317–18–6) и/или (бензотиазол–2–илтио)метилтиоцианат (CAS NO 21564–17–0). Биоцид, являющийся антибиотиклм, можно выбрать из группы, включающей β–лактамные антибиотики, такие как пенициллин G (CAS NO 69–57–8) и/или ампициллин (CAS NO 69–53–4) и/или биапенем (CAS NO 120410–24–4) и/или цефиксим (CAS NO 79350–37–1). Амидным биоцидом может быть 2,2–дибром–3–нитрилопропионамид (DBNPA) (CAS NO 10222–01–2). Азоловый биоцид можно выбрать из группы, включающей климбазол (CAS NO 38083–17–9), миконазол (CAS NO 22916–47–8), клотримазол (CAS NO 23593–75–1) и их смеси, включая биоциды в форме соли, такие как миконазолнитрат (CAS NO 22832–87–7). Карбаматный биоцид можно выбрать из группы, включающей йодпропинилбутилкарбамат (CAS NO 55406–53–6), альдикарб (CAS NO 116–06–3), карбофуран (CAS NO 1563–66–2) и их смеси. Глифосатный биоцид можно выбрать из группы, включающей N–(фосфонометил)глицин (CAS NO 1071–83–6) и/или N–(фосфонометил)глицин в форме соли, такой как the аммониевая соль или изопропиламмониевая соль (CAS NO 40465–66–5 и CAS NO 38641–94–0). Пиритионовым биоцидом может быть пиритионат натрия (CAS NO 3811–73–2) и/или пиритионат цинка (CAS NO 13463–41–7).
Биоцид можно дополнительно выбрать из группы, включающей четвертичные аммониевые соли, пероксиды, перхлораты, трибутилолово, тяжелые металлы (кроме ионов цинка), биоцидные ферменты, биоцидные полипептиды, сульфонамиды и их смеси.
В одном варианте осуществления противомикробная композиция не содержит биоциды.
Однако следует отметить, что не исключено, что противомикробная композиция дополнительно содержит небольшие количества биоцида для усиления противомикробной эффективности противомикробной композиции против микроорганизмов.
Предпочтительно, если противомикробная композиция обладает значением pH, равным от 2 до 12, предпочтительно от 6 до 12 и более предпочтительно от 7 до 10,5.
В одном варианте осуществления предпочтительно, если противомикробная композиция представляет собой стабильную в щелочи противомикробную композицию. Таким образом, противомикробная композиция предпочтительно стабильна в щелочной среде, такой как с pH больше 8, предпочтительно больше 9 и наиболее предпочтительно больше 10.
Например, противомикробная композиция эффективна против микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси, при содержании в водном препарате при pH от 8 до 8,5, и/или при pH от 8,5 до 9, и/или при pH от 8,5 до 9,5, и/или при pH от 9,5 до 10 и/или при pH от 10 до 10,5.
Водный препарат
Противомикробную композицию предпочтительно используют для защиты водного препарата от микроорганизмов. Таким образом, водный препарат может представлять собой любой тип водного препарата, который нуждается в защите от микроорганизмов.
Точнее, водный препарат содержит противомикробную композицию.
Применительно к определению противомикробной композиции и предпочтительных вариантов ее осуществления дается ссылка на положения, приведенные выше, при обсуждении технических особенностей противомикробной композиции, предлагаемой в настоящем изобретении.
Водный препарат предпочтительно представляет собой композицию для изготовления бумаги, композицию покрытия для бумаги, композицию волокон, пищевую композицию, фармацевтическую композицию, косметическую композицию, композицию пластмассы, адгезивную композицию, жидкость для обработки металла, охлаждающую жидкость, грунтовку, выравнивающее соединение и/или композицию краски.
Водный препарат предпочтительно содержит по меньшей мере один неорганический измельченный материал.
Термин "по меньшей мере один" неорганический измельченный материал в настоящем изобретении означает, что неорганический измельченный материал включает, предпочтительно состоит из одного или большего количества неорганических измельченных материалов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один неорганических измельченных материалов включает, предпочтительно состоит из одного неорганического измельченного материала. Альтернативно, по меньшей мере один неорганический измельченный материал включает, предпочтительно состоит из двух или большего количества неорганических измельченных материалов. Например, по меньшей мере один неорганический измельченный материал включает, предпочтительно состоит из двух или трех неорганических измельченных материалов. Предпочтительно, по меньшей мере один неорганический измельченный материал включает, предпочтительно состоит из одного неорганического измельченного материала.
Например, по меньшей мере один неорганический измельченный материал, выбранный из группы, включающей натуральный молотый карбонат кальция, натуральный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, карбонат кальция с модифицированной поверхностью, доломит, каолин, глину, барит, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, гидромагнезит, перлит, сепиолит, брусит и их смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один неорганический измельченный материал содержит натуральный молотый карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция и/или карбонат кальция с модифицированной поверхностью. Предпочтительно, если по меньшей мере один неорганический измельченный материал содержит натуральный молотый карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция.
"Молотый карбонат кальция" (GCC) в настоящем изобретении представляет собой карбонат кальция, полученный из природных источников, таких как известняк, мрамор или мел, и переработанный путем обработки, такой как размол, просеивание и/или мокрое и/или сухое фракционирование, например, с помощью циклона или классификатора.
"Осажденный карбонат кальция" (PCC) в настоящем изобретении представляет собой синтезированный материал, обычно получаемый осаждением после реакции диоксида углерода и извести в водной среде или путем осаждения ионов кальция и карбоната из источника в воде.
"Карбонат кальция с модифицированной поверхностью" может представлять собой GCC или PCC с подвергнутой реакционной обработке поверхностью. Карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью можно получить путем использования GCC или PCC в форме водной суспензии и добавления кислоты к указанной суспензии. Подходящими кислотами являются, например, серная кислота, хлористоводородная кислота, фосфорная кислота, лимонная кислота, щавелевая кислота или их смесь. На следующей стадии карбонат кальция обрабатывают газообразным диоксидом углерода. Если для стадии обработки кислотой используют сильную кислоту, такую как серная кислота или хлористоводородная кислота, то диоксид углерода будет автоматически образовываться in situ. Альтернативно или дополнительно, диоксид углерода можно подавать из внешнего источника. Карбонаты кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью описаны, например, в US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2264109 A1, EP 2070991 A1, EP 2264108 A1, WO 00/39222 A1, WO 2004/083316 A1 или WO 2005/121257 A2.
Натуральный молотый карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция и/или карбонат кальция с модифицированной поверхностью дополнительно может быть подвергнут реакционной обработке поверхности или может включать диспергирующий агент, хорошо известный специалистам в данной области техники. Например, диспергирующий агент может представлять собой диспергирующий агент на основе акрилата.
Если водный препарат содержит по меньшей мере один неорганический измельченный материал, по меньшей мере один неорганический измельченный материал может обладать распределением частиц по размерам, таким как обычно использующееся для материала (материалов), включенных в тип получаемого продукта. Обычно 90% частиц обладают ДЭС (диаметр эквивалентной сферы, измеренный по хорошо известной методике седиментации с использованием прибора Sedigraph 5100 series, Micromeritics), равным менее 5 мкм. Крупнозернистые неорганические измельченные материалы могут обладать ДЭС частицы, обычно (т. е. по меньшей мере 90 мас.%) в диапазоне от 1 до 5 мкм. Мелкозернистые неорганические измельченные материалы могут обладать ДЭС частицы, обычно равным менее 2 мкм, например, от 50,0 до 99,0 мас.% менее 2 мкм и предпочтительно от 60,0 до 90,0 мас.% менее 2 мкм. Предпочтительно, если по меньшей мере один неорганический измельченный материал в водном препарате обладает взвешенным медианным размером частиц d50, равным от 0,1 до 5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 2 мкм и наиболее предпочтительно от 0,35 до 1 мкм, например, равным 0,7 мкм, измеренным с использованием прибора SedigraphTM 5100 фирмы Micromeritics Instrument Corporation.
Для сохранения таких неорганических измельченных материалов диспергированными в водном препарате и таким образом обеспечения в основном постоянной во времени вязкости препарата можно использовать добавки, такие как диспергирующие агенты. Подходящий диспергирующий агент, использующийся в настоящем изобретении, предпочтительно представляет собой гомо– или сополимер, полученный из мономеров и/или сомономеров, выбранных из группы, включающей акриловую кислоту, метакриловую кислоту, итаконовую кислоту, кротоновую кислоту, фумаровую кислоту, ангидрид малеиновой кислоты, изокротоновую кислоту, аконитовую кислоту (цис или транс), мезаконовую кислоту, синапиновую кислоту, ундециленовую кислоту, ангеликовую кислоту, канелловую кислоту, гидроксиакриловую кислоту, акролеин, акриламид, акрилонитрил, диметиламиноэтилметакрилат, винилпирролидон, стирол, эфиры акриловой и метакриловой кислоты и их смеси, где соли поли(акриловой кислоты) и/или поли(метакриловой кислоты) являются предпочтительными в качестве диспергирующего агента.
Дополнительно или альтернативно, водный препарат содержит по меньшей мере один органический измельченный материал. Например, по меньшей мере один органический материал, выбранный из группы, включающей углеводы, такие как CMC или крахмал, сахар, целлюлоза, модифицированная целлюлоза и пульпу на основе целлюлозы, глицерин, углеводороды и их смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения водный препарат содержит по меньшей мере один неорганический измельченный материал, предпочтительно выбранный из группы, включающей натуральный молотый карбонат кальция, натуральный и/или синтетический осажденный карбонат кальция, карбонат кальция с модифицированной поверхностью, доломит, каолин, глину, барит, тальк, гидроксид алюминия, силикат алюминия, диоксид титана, гидромагнезит, перлит, сепиолит, брусит и их смеси и наиболее предпочтительно по меньшей мере один неорганический измельченный материал содержит натуральный молотый карбонат кальция и/или синтетический осажденный карбонат кальция.
Таким образом, водный препарат предпочтительно представляет собой водную суспензию (или взвесь).
Следует отметить, что содержание твердых веществ водного препарата может составлять до 85,0 мас.%. Например, содержание твердых веществ водного препарата составляет от 10,0 до 82,0 мас.% и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 мас.% в пересчете на полную массу водного препарата.
Полное содержание твердых веществ в значении, использующемся в настоящем изобретении, соответствует остаточной массе водного препарата после сушки в течение 3 ч при 105°C, измеренной для образца массой по меньшей мере от 3 до 5 г.
pH водного препарата может меняться в широком диапазоне и предпочтительно в диапазоне pH, обычно наблюдающемся для таких водных препаратов. Таким образом, следует отметить, что водный препарат предпочтительно обладает значением pH, равным от 2 до 12. Например, водный препарат стадии a) обладает значением pH, равным от 6 до 11,5 и более предпочтительно от 7 до 10,5.
Обычно водный препарат обладает вязкостью, предпочтительно в диапазоне от 50 до 2000 мПа·с и предпочтительно от 80 до 800 мПа·с по данным измерения вискозиметром Brookfield DV–II при скорости 100 об/мин и с использованием шпинделя LV–3.
Водные препараты, предлагаемые в настоящем изобретении, можно получить по методикам, известным в данной области техники, например, путем диспергирования, суспендирования или образования взвеси нерастворимых в воде твердых веществ, предпочтительно неорганических измельченных материалов с добавлением, если это целесообразно, диспергирующего агента и, если это целесообразно, дополнительных добавок в воду.
Способ защиты водного препарата от микроорганизмов и применения
Настоящее изобретение также относится к способу защиты водного препарата от микроорганизмов, указанный способ включает стадии
a) приготовление водного препарата, предпочтительно композиции для изготовления бумаги, композиции покрытия для бумаги, композиции волокон, пищевой композиции, фармацевтической композиции, косметической композиции, композиции пластмассы, адгезивной композиции, жидкости для обработки металла, охлаждающей жидкости, грунтовки, выравнивающего соединения и/или композиции краски,
b) приготовление противомикробной композиции, определенной в настоящем изобретении, и
c) взаимодействие и смешивание водного препарата стадии a) один или большее количество раз с противомикробной композицией стадии b) для получения защищенного водного препарата.
Применительно к определению водного препарата, противомикробной композиции, микроорганизмов и предпочтительных вариантов их осуществления дается ссылка на положения, приведенные выше, при обсуждении технических особенностей водного препарата и противомикробной композиции, предлагаемой в настоящем изобретении.
На стадии c) способа, предлагаемого в настоящем изобретении, водный препарат стадии a) вводят во взаимодействие и смешивают с противомикробной композицией стадии b).
Таким образом, следует отметить, что противомикробная композиция предпочтительно эффективна против микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси в водном препарате, если содержится противомикробная композиция. Это предотвращает рост микроорганизмов, таких как по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси или приводки к уменьшению значения КОЕ (колониеобразующие единицы) в защищенном водном препарате.
Обычно водный препарат стадии a) и по меньшей мере одну противомикробную композицию стадии b) можно ввести во взаимодействие по любым обычным методикам, известным специалисту в данной области техники.
Следует отметить, что стадию c) предпочтительно проводят путем добавления противомикробной композиции стадии b) к водному препарату стадии a).
Предпочтительно, если стадию c) проводят путем добавления противомикробной композиции к водному препарату при перемешивании. Достаточное перемешивание можно обеспечить путем встряхивания водного препарата или путем перемешивания, что может обеспечить более тщательное смешивание. В одном варианте осуществления настоящего изобретения стадию c) проводят при перемешивании для обеспечения тщательного смешивания водного препарата и противомикробной композиции. Такое перемешивание можно проводить непрерывно или периодически.
В одном варианте осуществления стадию c) проводят путем добавления противомикробной композиции к водному препарату в количестве, таком что количество каждого из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка, по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия в водном препарате равно по меньшей мере 100 част./млн, например, от 100 до 27000 част./млн, предпочтительно по меньшей мере 250 част./млн, например, от 250 до 25000 част./млн, более предпочтительно по меньшей мере 500 част./млн, например, от 500 до 20000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 600 част./млн, например, от 600 до 15000 част./млн, еще более предпочтительно по меньшей мере 750 част./млн, например, от 750 до 10000 част./млн и наиболее предпочтительно от 750 до 5000 част./млн в пересчете на массу воды.
Следует отметить, что количество каждого из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка и по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия в водном препарате может меняться в широком диапазоне.
Следует отметить, что указанные выше числа характеризуют количество противомикробной композиции, добавленной с помощью по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка, по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия к водному препарату и не включают растворенные ионы цинка, лития, магния и натрия, которые естественным образом могут находиться в водном препарате.
Следует отметить, что отдельные компоненты противомикробной композиции можно добавлять к водному препарату в виде предварительно смешанной композиции или в форме отдельных компонентов.
В одном варианте осуществления отдельные компоненты противомикробной композиции можно добавлять к водному препарату в сухой форме или в форме раствора или взвеси, или дисперсии.
Количество из по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка, по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия, добавляемых к водному препарату, можно устанавливать по отдельности в зависимости от водного препарата. В частности, количество противомикробной композиции и содержащихся в ней отдельных компонентов зависит от природы и наличия по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов цинка, по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов лития и необязательно по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов магния, и/или по меньшей мере одного растворимого в воде или диспергирующегося в воде источника ионов натрия, использующихся в водном препарате. Оптимальное количество, использующееся в определенных диапазонах можно определить с помощью предварительных исследований и серии исследований в лабораторном масштабе и дополнительных эксплуатационных исследований.
Следует отметить, что стадию c) можно повторять один или большее количество раз.
Противомикробную композицию можно добавлять к водному препарату одной или несколькими порциями. Если противомикробную композицию добавляют несколькими порциями, противомикробную композицию можно добавлять к водному препарату примерно одинаковыми порциями или неодинаковыми порциями.
Водный препарат, полученный на стадии c), предпочтительно обладает содержанием твердых веществ, соответствующим содержанию твердых веществ в водном препарате, полученном на стадии a). Таким образом, следует отметить, что водный препарат, полученный на стадии c) предпочтительно обладает содержанием твердых веществ, составляющим до 85,0 мас.% в пересчете на полную массу водного препарата, полученного на стадии c). Например, содержание твердых веществ в водном препарате, полученном на стадии c), составляет от 10,0 до 82,0 мас.% и более предпочтительно от 20,0 до 80,0 мас.% в пересчете на полную массу водного препарата, полученного на стадии c).
Дополнительно или альтернативно, pH водного препарата, полученного на стадии c), предпочтительно соответствует pH водного препарата, полученного на стадии a). Таким образом, водный препарат, полученный на стадии c) предпочтительно обладает значением pH, равным от 2 до 12. Например, водный препарат, полученный на стадии d) обладает значением pH, равным от 6 до 11,5 и более предпочтительно от 7 до 10,5.
Обычно водный препарат, полученный на стадии c) обладает вязкостью, предпочтительно в диапазоне от 50 до 2000 мПа·с и предпочтительно от 80 до 800 мПа·с по данным измерения вискозиметром Brookfield DV–II при скорости 100 об/мин и с использованием шпинделя LV–3.
Водный препарат предпочтительно получаем способом, предлагаемым в настоящем изобретении, т. е. способом защиты водного препарата от микроорганизмов, определенным выше.
Таким образом, другим объектом настоящего изобретения является водный препарат, предпочтительно защищенный водный препарат, получаемый способом защиты водного препарата от микроорганизмов, определенным в настоящем изобретении.
Вследствие получения хороших результатов, в другом объекте настоящее изобретение относится к применению противомикробной композиции, определенной в настоящем изобретении, для защиты водного препарата от микроорганизмов.
Предпочтительно, если микроорганизмы выбраны из группы, включающей по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси.
Водный препарат предпочтительно представляет собой композицию для изготовления бумаги, композицию покрытия для бумаги, композицию волокон, пищевую композицию, фармацевтическую композицию, косметическую композицию, композицию пластмассы, адгезивную композицию, жидкость для обработки металла, охлаждающую жидкость, грунтовку, выравнивающее соединение и/или композицию краски.
Применительно к определению водного препарата, противомикробной композиции, микроорганизмов и предпочтительных вариантов их осуществления дается ссылка на положения, приведенные выше, при обсуждении технических особенностей водного препарата и противомикробной композиции, предлагаемых в настоящем изобретении.
Приведенные ниже примеры предназначены для иллюстрации настоящего изобретения без ограничения его объема.
Примеры
Методики измерения
Приведенные ниже методики измерения используются для определения параметров, приведенных в описании, примерах и формуле изобретения.
Удельная площадь поверхности BET материала
Удельную площадь поверхности BET измеряли по процедуре BET в соответствии с ISO 9277 с использованием азота.
Распределение частиц по размерам (мас.% частиц диаметром < X) и взвешенным медианным диаметром (d50) для измельченного материала
Взвешенный медианный диаметр и распределение диаметров зерен для измельченного материала определяли по процедуре седиментации, т.е. по анализу характеристик седиментации в гравитационном поле. Измерения проводили с помощью прибора SedigraphTM 5100 фирмы Micromeritics Instrument Corporation.
Методика и прибор известны специалисту в данной области техники и обычно используются для определения размера зерен наполнителей и пигментов. Измерения проводили в 0,1 мас.% водном растворе Na4P2O7. Образцы диспергировали с помощью высокоскоростного смесителя и ультразвука.
Измерение pH
pH водных образцов измеряют с помощью стандартного pH–метра примерно при 25°C.
Вязкость по Брукфилду
Вязкость по Брукфилду измеряют с помощью вискозиметра Brookfield DV–II, снабженного шпинделем LV–3, при скорости 100 об/мин и комнатной температуре (20 ± 3°C).
Количество добавок
Если не указано иное, все количества, указанные в част./млн представляют собой количества миллиграммов на килограмм воды в водном препарате. Концентрации также приведены в ммоль/кг (миллимоль на килограмм) или моль/л (моль на литр) в соответствии с Международной системой единиц для водного препарата.
Определение количества бактерий
Все указанные ниже количества бактерий приведены в КОЕ/мл (колониеобразующих единиц в миллилитре) или КОЕ/чашка (колониеобразующих единиц в чашке), где КОЕ/мл определяли через 2–3 дня после посева в соответствии с методикой подсчета, описанной в "Bestimmung von aeroben mesophilen Keimen", Schweizerisches Lebensmittelbuch, chapter 56, section 7.01, edition of 1985, revised version of 1988. Если не указано иное, в чашку с триптиказо–соевым агаром (TSA, получен с использованием BD 236950) помещали 0,1 мл разведения 1:10 в забуференном фосфатом физиологическим растворе (PBS; pH=7,4, 137 ммоль/л NaCl, 2,7 ммоль/л KCl, 10 ммоль/л Na2HPO4, 1,8 ммоль/л KH2PO4). Затем чашки TSA инкубировали в течение 48 ч или 72 ч при 30°C. Затем подсчитывали количество (КОЕ) и приводили в виде КОЕ/чашка. Значения, равные 100000 КОЕ/мл и более, приведены, как 100000 КОЕ/мл.
Содержание твердых веществ
Содержание твердых веществ измеряли с помощью анализатора влажности Mettler–Toledo MJ33. Методика и прибор известны специалисту в данной области техники.
Количества натрия и лития
Все количества натрия и лития приведены в част./млн, что соответствует количеству миллиграммов на килограмм конечного продукта.
Получение использующихся бактерий, дрожжей и плесени
Свежие культуры бактерий Pseudomonas sp., например, P. aeruginosa DSM–1707 и P. putida DSM–50906, P. pseudoalcaligenes DSM– 50188T, Burkholderia cepacia, например, B. cepacia ATCC–21809, Alcaligenes faecalis, например, A. faecalis ATCC–25094, Escherichia coli DSM – 1576 и Staphylococcus aureus, например, S.aureus штаммы DSM 346, и свежие культуры Saccharomyces cervisiae DSM–1333; Pichia membranifaciens DSM–70179, и Rhodotorula mucilaginosa DSM–18184 получали путем инокуляции 3 мл жидких культуральных сред (триптиказо–соевый бульон, например, Fluka, No. 22092) от одной колонии исходной культуры и инкубации в течение от 16 до 20 ч при 30°C с перемешиванием при 150 оборотах в минуту (об/мин) с получением плотности клеток, равной примерно 1×109 клеток/мл. Выращенные в течение ночи культуры бактерий/дрожжей и грибов (в триптиказо–соевом бульоне) смешивали в равных количествах, 100 мкл полученной смеси добавляли к 50 мл базовой краски (см. ниже).
Базовая краска
Состав базовой краски для исследования противомикробной активности приведен ниже в таблице 1.
Таблица 1:
#1 Смачивающий и диспергирующий агент означает полифосфат натрия, который под названием Calgon N new продает фирма BK Giulini Chemie.
#2 Модификатор реологических характеристик означает метилэтилгидроксиэтилцеллюлозу, которую под названием Bermocoll Prime 3500 продает фирма AkzoNobel Corp.
#3 Противовспениватель означает противовспениватель на основе минерального масла, который под названием BYK 038 продает фирма Byk Chemie.
#4 Смачивающий и диспергирующий агент означает натриевую соль акрилового полимера, которую под названием ECODIS P 50 продает фирма Coatex SA.
#5 Модификатор реологических характеристик означает полиуретан, который под названием Coapur 2025 продает фирма Coatex SA.
#6 Белый пигмент означает диоксид титана, который под названием Tiona 595 продает фирма Millenium Inorganic chemicals.
#7 Наполнитель означает сухой молотый карбонат кальция (мрамор из Италии), обладающий медианным диаметром (d50), равным 0,8 мкм, и максимальным значением (d98), равным 5 мкм, который под названием Omyacarb Extra – CL продает фирма Omya International AG.
#8 Наполнитель означает сухой молотый карбонат кальция (мрамор из Италии), обладающий медианным диаметром (d50), равным 4,5–6,5 мкм, остатком на сите >100 мкм, составляющим ≤ 30 част./млн, и остатком на сите > 45 мкм, составляющим ≤ 0,1% (ISO 787/7), который под названием Omyacarb 5 – GU продает фирма Omya International AG.
#9 Матирующий агент означает сухой молотый карбонат кальция (мрамор из Италии), обладающий медианным диаметром (d50), равным 20 мкм, остатком на сите > 60 мкм, составляющим ≤ 0,8% и остатком на сите > 45 мкм, составляющим ≤ 2% (ISO 787/7), который под названием Omya Calcimatt AV продает фирма Omya International AG.
#10 Наполнитель означает сухой молотый карбонат кальция (мрамор из Италии), обладающий медианным диаметром (d50), равным 6 мкм, и максимальным значением (d98), равным 19 мкм, который под названием FINNTALC M20SL–AW продает фирма Mondo Minerals.
#11Связующее означает непластифицированную дисперсию водного полимера на основе стирола и эфира акриловой кислоты (53% дисперсия), которую под названием Mowilith LDM 1871 53% продает фирма Clariant.
#12 Противовспениватель означает противовспениватель на основе полимера, на основе VOC– и не содержащий силикон, который под названием BYK 012 продает фирма Byk Chemie.
Исследования противомикробной активности базовой краски
Образцы композиции базовой краски смешивали с разными количествами ZnO, MgCO3, Li2CO3 и/или Na2CO3, указанными в таблице 2.
Таблица 2:
*: количество означает количество соответствующего иона в пересчете на массу воды в базовой краске.
Получали композиции базовой краски E1–E9, содержащие противомикробные композиции в соответствии с таблицей 2, и аликвоты по 50 мл композиции базовой краски смешивали с аликвотами по 800 мкл (Mix–all), перемешивали и инкубировали в темноте при комнатной температуре в течение одной недели. По истечение одной недели 100 мкл 1:10 разведения в буфере PBS (забуференный фосфатом физиологический раствор 10 мМ, pH 7,4, 137 ммоль/л NaCl, 2,7 ммоль/л KCl, 10 ммоль/л Na2HPO4, 1,8 ммоль/л KH2PO4) помещали в чашки (100 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 мл краски) в стандартном TSA (триптиказо–соевый агар) и инкубировали при 30°C в инкубаторе Binder 3.1. Образцы анализировали через 48 ч для определения роста бактерий и через 72 ч для определения роста дрожжей/грибов/плесени.
Количества бактерий/дрожжей и плесени при исследованиях противомикробной активности обработанной базовой краски
Если не указано иное, представленные количества бактерий/дрожжей и грибов приведены в виде КОЕ/чашка. В приведенной ниже таблице 3 представлена противомикробная активность композиций базовой краски, полученной в соответствии с таблицей 2. Противомикробную активность определяли еженедельно в течение 10 недель (от недели 0 до недели 10) в соответствии с исследованием микробиологический активности базовой краски, указанным выше. Это означает, что аликвоты композиций базовой краски отбирали в течение 10 недель и еженедельно исследовали с использованием свежей смеси бактерий/дрожжей и плесени смеси, указанной выше, для исследования длительного влияния противомикробной активности на добавленные противомикробные композиции в композиции базовой краски.
Таблица 3:
Из данных таблицы 3 можно заключить, что композиция, содержащая по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка в комбинации по меньшей мере с одним растворимым в воде или диспергирующимся в воде источником ионов лития (E3), обладает противомикробной эффективностью в течение по меньшей мере двух недель, а композиция, в которой отсутствует по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов цинка (E5) или по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов лития (E4) не обладает противомикробной эффективностью. Также можно заключить, что противомикробную эффективность композиции можно дополнительно улучшить, если композиция дополнительно содержит по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов магния и/или по меньшей мере один растворимый в воде или диспергирующийся в воде источник ионов натрия.
Изобретение относится к применению противомикробной композиции. Применение противомикробной композиции, состоящей из ZnO, MgCO3, Li2CO3 и/или Na2CO3 для защиты базовой краски от микроорганизмов. Изобретение позволяет получить противомикробную композицию. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 9 пр.
1. Применение противомикробной композиции, состоящей из ZnO, MgCO3, Li2CO3 и/или Na2CO3 для защиты базовой краски от микроорганизмов.
2. Применение по п. 1, где микроорганизмы выбирают из группы, включающей по меньшей мере один штамм бактерий, по меньшей мере один штамм грибов, плесени, дрожжей, водорослей и их смеси.
| WO 2015155252 A1, 15.10.2015 | |||
| US 20060276339 A1, 07.12.2006 | |||
| ПЕСТИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2011 |
|
RU2571076C2 |
| АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ПОКРЫВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2010 |
|
RU2531193C2 |
| КОВТАРЕВА С.Ю., ЛОПУХОВА И.П., "Методические указания к лабораторным занятиям для студентов специальности 050721 "Химическая технология органических веществ", "ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ БЫТОВОЙ ХИМИИ", Павлодар, "Кереку", | |||
