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DE102005001566A1 - Antimikrobiell ausgerüstete Feststoff-Zubereitungen - Google Patents

Antimikrobiell ausgerüstete Feststoff-Zubereitungen Download PDF

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DE102005001566A1
DE102005001566A1 DE102005001566A DE102005001566A DE102005001566A1 DE 102005001566 A1 DE102005001566 A1 DE 102005001566A1 DE 102005001566 A DE102005001566 A DE 102005001566A DE 102005001566 A DE102005001566 A DE 102005001566A DE 102005001566 A1 DE102005001566 A1 DE 102005001566A1
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benzisothiazolin
methyl
isothiazolin
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water
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DE102005001566A
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English (en)
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Peter Dr. Wachtler
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Lanxess Deutschland GmbH
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Lanxess Deutschland GmbH
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Publication date
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Priority to US11/794,869 priority patent/US20080009532A1/en
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    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/72—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms
    • A01N43/80—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms five-membered rings with one nitrogen atom and either one oxygen atom or one sulfur atom in positions 1,2

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Abstract

Die antimikrobiell ausgerüsteten wässrigen Zubereitungen von wasserunlöslichen Feststoffen, enthaltend 1,2-Benzisothiazolin-3-on (BIT) und mindestens einen weiteren bioziden Wirkstoff, zeichnen sich durch schnellen Wirkeintritt bei guter Langzeitwirkung trotz geringer Konzentration der eingesetzten Biozidmischungen und guter Umweltverträglichkeit aus.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft antimikrobiell ausgerüstete wässrige Zubereitungen von wasserunlöslichen Feststoffen enthaltend 1,2-Benzisothiazolin-3-on (BIT) und mindestens einen weiteren bioziden Wirkstoff, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Zubereitungen sowie die Verwendung von Wirkstoffmischungen aus 1,2-Benzisothiazolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff zum Schutz von Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe.
  • Wässrige Zubereitungen wie Suspensionen oder Dispersionen von wasserunlöslichen Feststoffen wie Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten sind auf Grund ihrer guten Verarbeitbarkeit oder durch die Möglichkeit der gezielten Einstellung von kundenspezifischen Stoffparametern eine vielfach in der Praxis eingesetzte Rohstoffkomponente. Gekennzeichnet sind diese Produkte dadurch, dass in ihnen ein in Wasser unlöslicher fester Bestandteil unter Zugabe eines Dispergierhilfsmittels und gegebenenfalls weiterer Additive in Wasser so verteilt, d.h. suspendiert, dispergiert oder aufgeschlämmt wird, das Gemische mit einem Feststoffanteil von 40–80 % entstehen. In großen Mengen verwendet werden z.B. Kaolin- oder Calciumcarbonataufschlämmungen in der Papierindustrie als Füllstoff im wet-end oder als Bestandteil von Streichfarben bei der Herstellung gestrichener Papiere. Ungeachtet der Tatsache, dass es sich bei solchen wässrigen Suspensionen oder Dispersionen bezogen auf den Gewichtsanteil in der Hauptsache um anorganische Zubereitungen handelt, zeigt doch die praktische Erfahrung, dass auch solche Produkte unter entsprechenden Umständen einem massiven Angriff durch Mikroorganismen ausgesetzt sein können, welcher zu nicht tolerablen Änderungen der Stoffeigenschaften führen kann. Bekannte Auswirkungen eines mikrobiellen Befalls solcher wässriger Suspensionen oder Dispersionen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten sind z.B. Viskositätsänderungen, Verfärbungen oder geruchliche Qualitätsminderungen. Aufgrund der wirtschaftlichen Konsequenzen von Fehlpartien z.B. in der Papierindustrie ist somit die Bereitstellung einer Technologie, welche die vorbeschriebenen Nachteile einer durch mikrobiellen Verderb verursachten Produktschädigung zuverlässig verhindert, zwingend notwendig.
  • Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, Technologien zur Verhinderung des mikrobiellen bzw. bakteriellen Verderbs von mineralischen Slurrys bereitzustellen.
  • Die bis heute erfolgversprechendste Methode zur Sicherstellung einer akzeptablen mikrobiologischen Qualität von mineralischen Slurrys über den gesamten Lebenszyklus (Produktion, Lagerung, Transport, Verbrauch) ist die Zugabe von Konservierungsmitteln oder bioziden Produkten. Durch flankierende Maßnahmen im Bereich der Betriebshygiene kann in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise gegebenenfalls die Aktivität der eingesetzten Biozidprodukte unterstützt und optimiert werden.
  • Alle bisher unternommenen Versuche zur Herstellung von mikrobiologisch ausreichend stabilen mineralischen Slurrys durch Zugabe von Konservierungsmitteln und Biozidprodukten weisen aber den einen oder anderen Nachteil auf:
    Dazomet, ein im Prinzip gut wirksames Biozid, erleidet insbesondere in alkalisch eingestellten Produkten (z.B. Talkum- oder Calciumcarbonatslurrys) einen raschen Abbau unter Abgabe toxischer und stark riechender Gase.
  • Bronopol, ein ausgezeichnetes Bakterizid, wird unter den zum Teil harschen Bedingungen (hohe pH-Werte und Temperaturen) der Slurry-Herstellung und -Verarbeitung unter ungünstigen Bedingungen schneller abgebaut, als Wirkung eintreten kann.
  • Formaldehyd bzw. die daraus abgeleiteten Formaldehydabspalter stellen ein gut wirkendes und ausreichend stabiles Konservierungsmittel, insbesondere gegen Bakterien, dar. Aufgrund toxikologischer Bedenken und gesetzlicher Bestimmungen kann diese bewährte Konservierungsmittel aber in vielen Ländern nicht mehr verwendet werden.
  • Benzisothiazolinon, ein sehr stabiles und leicht zu verarbeitendes Konservierungsmittel, weist ein unausgeglichenes Wirkspektrum auf, insbesondere gegen bestimmte, in mineralischen Slurrys dominierenden Bakterienarten, und ist zudem ein relativ langsam wirkendes Biozid. Erschwerend kommt bei diesem Wirkstoff dazu, dass die erforderlichen hohen Dosierungen mit einem vergleichsweise hohen Preis verknüpft sind, so dass Benzisothiazolinon auch aus ökonomischen Gründen keine herausragende Position bei der Konservierung von mineralischen Slurrys der vorbeschriebenen Art hat einnehmen können.
  • Es bestand somit weiterhin ein Bedarf an der Bereitstellung neuer und zuverlässigerer Methoden zur Kontrolle von unerwünschten mikrobiellen Wachstumsvorgängen bei der Herstellung, der Lagerung, dem Transport und der Verarbeitung von wässrigen Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe, wie z.B. wässrigen Zubereitungen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten, insbesondere bei solchen mit höheren pH-Werten wie z.B. Calciumcarbonat- oder Talkumslurrys. Dabei ist es grundsätzlich erwünscht, mit den zur Verfügung stehenden Wirkstoffen einerseits eine möglichst starke biozide Wirkung zu erzielen und andererseits dafür nur relativ kleine Mengen der Wirkstoffe einsetzen zu müssen. Das an sich auch unter extremen pH- und Temperaturbedingungen stabile 1,2-Benzisothiazolin-3-on weist als Einzelkomponente aber eine zu geringe und ökonomisch nicht wettbewerbsfähige Wirksamkeit auf.
    •
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine wässrige Zubereitung von wasserunlöslichen Feststoffen bereitzustellen, die die oben angesprochenen Problematik vermeidet und die sehr gut während des gesamten Herstellprozesses, sowie der sich anschließenden logistischen Abwicklung, gegen mikrobiellen Angriff geschützt ist und somit eine einwandfreie mikrobiologische Qualität der Produkte bis zum endgültigen Verbrauch sicherstellt.
  • Es wurde nun überraschend gefunden, dass Mischungen auf Basis von 1,2-Benzisothiazolin-3-on (Benzisothiazolinon, BIT) und mindestens einer weiteren antimikrobiell wirksamen Komponente zu unerwartet guten Ergebnissen bei der Konservierung von wässrigen Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe, insbesondere von schwer zu schützenden Zubereitungen wie Calciumcarbonat- oder Talkumslurrys führen. Vorgenannte Produkte sind mit den bekannten Gebindekonservierungsmitteln nur schwer zuverlässig und langanhaltend zu konservieren, weil die vorgegebenen pH- und Temperaturbedingungen besondere Anforderungen an die Stabilität der einzusetzenden Konservierungsmittel stellen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher antimikrobiell ausgerüstete wässrige Zusammensetzungen von wasserunlöslichen Feststoffen enthaltend eine Mischung aus 1,2-Benzisothiazolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff.
  • Als weitere biozide Wirkstoffe kommen neben 1,2-Benzisothiazolin-3-on vorzugsweise die folgenden Verbindungen in Betracht:
    • – Isothiazolinone aus der Reihe 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on (CMIT) und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on (MIT);
    • – Formaldehyd;
    • – Formaldehydabspalter auf Basis von O-Formalen, wie z.B. Benzylhemiformal, Ethylenglykol-bis-hemiformal, Ethylenglykol-hemiformal;
    • – Formaldehydabspalter auf Basis von N-Formalen, wie z.B. 3-Dimethylol-5,5-dimethylhydantoin (DMDMH), Tetramethylolacetylendiharnstoff (TMAD), N,N'-Dimethylolharnstoff, N-Methylolharnstoff, 4,4-Dimethyl-1,3-oxazolidin; Diazolidinylharnstoff, Imidazolidinylharnstoff 3,3'-Methylen-bis-(5-methyloxazolidin), 1,3,5-Hexahydotriazine, Natrium-(hydroxymethyl)-glycinat, 7a-ethyldihydro-1H,3H,5H-oxazolo[3,4-c]oxazole;
    • – bromhaltige Biozide wie 2-Bromo-2-nitropropan-1,3-diol (Bronopol) und Dibromodicyanobutan (DBDCB);
    • – o-Phenylphenol.
  • Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zubereitungen Mischungen von 1,2-Benzisothiazolin-3-on mit den weiteren bioziden Wirkstoffen 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei den erfindungsgemäßen wässrigen Zubereitungen um Suspensionen, Dispersionenen oder Aufschlämmungen.
  • Bei den in den erfindungsgemäßen Zubereitungen enthaltenen festen, wasserunlöslichen Feststoffen handelt es sich vorzugsweise um natürliche oder synthetische Mineralien, Füllstoffe oder Pigmente auf Basis natürlicher oder künstlicher Rohstoffe wie z.B. Aluminiumhydroxid, Aluminiumsilikat, Titandioxid, Eisenoxid, Kaolin, Calciumcarbonat oder Talkum.
  • Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Zubereitungen einen Gehalt von in Wasser unlöslichen Bestandteilen von 40 bis 80 Gew.-% auf.
  • Vorzugsweise wird in den erfindungsgemäßen Zubereitungen als weiterer biozider Wirkstoff ein Gemisch aus 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on im Gewichtsverhältnis von 1–50 g (1–50 ppm) insbesondere von 5–30 g (5–30 ppm) bezogen auf 1 Tonne der erfindungsgemäßen Zubereitungen eingesetzt.
  • Die Konzentrationen der bioziden Wirkstoffe in den erfindungsgemäßen Zubereitungen bewegen sich für 1,2-Benzisothiazolin-3-on im Bereich von 10–500 ppm, für die zweite Komponente bzw. die Summe der weiteren Komponenten im Bereich von 1–5000 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
  • Die Mengenverhältnisse an 1,2-Benzisothiazolin-3-on (BIT) und der zweiten bzw. weiteren Wirkstoffkomponente(n) können über einen weiten Bereich variieren. In den erfindungsgemäßen Zubereitungen liegt das Verhältnis Benzisothiazolinon (BIT) zur zweiten bzw. der Summe der weiteren Wirkstoffkomponente(n) normalerweise im Gewichtsverhältnis von 100:1 bis 1:100, bevorzugt 50:1 bis 1:50, besonders bevorzugt 10:1 bis 1:10.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zubereitungen um wässrige Suspensionen, Dispersionen oder Aufschlämmungen von Calciumcarbonat oder Talkum oder Kaolin in Wasser, wobei der Feststoffgehalt 40–80 Gew.-% beträgt und der Gehalt der Summe an bioziden Wirkstoffen 1–5000 ppm beträgt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
  • Die erfindungsgemäßen wässrigen Zubereitungen weisen eine hohe Widerstandskraft gegen den Befall durch Mikroorganismen, insbesondere durch aerobe oder an-aerobe Bakterienarten, auf und erlauben damit den störungsfreien Umgang mit den Produkten während der Herstellung, der Lagerung, dem Transport und der endgültigen Verarbeitung.
  • Beispiele für Mikroorganismenarten, die wässrige Suspensionen, Dispersionen oder Aufschlämmungen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten besiedeln können sind insbesondere aerobe und an-aerobe Bakterienarten. Ohne zu limitieren seien die folgenden Arten genannt:
    Alcaligenes wie Alcaligenes faecalis
    Bacillus, wie Bacillus firmus
    Corynebacterium, wie Corynebacterium aquaticum
    Desulfovibrio desulfuricans
    Enterobacter wie Enterobacter aerogenes,
    Enterococcen, wie Enterococcus faecalis
    Escherichia, wie Escherichia coli,
    Proteus wie Proteus vulgaris
    Pseudomonas, wie Pseudomonas aeruginosa,
    Schewanella, wie Schewanella putrefaciens
    Serratia wie Serratia marescens
    Staphylococcus, wie Staphylococcus aureus.
  • Die erfindungsgemäßen antimikrobiell ausgerüsteten Zubereitungen zeichnen sich durch folgende Charakteristika aus:
    • • schneller Wirkeintritt
    • • gute Langzeitwirkung trotz geringer Konzentration der eingesetzten Biozidmischungen
    • • in der Anwendungskonzentration geringe Toxizität gegenüber Menschen und Säugetieren
    • • gute Verträglichkeit.
  • Darüber hinaus zeichnen sich die erfindungsgemäßen antimikrobiell ausgerüsteten Zubereitungen überraschend dadurch aus, dass die eingearbeiteten bioziden Wirkstoffe in spezifischen Mischungsverhältnissen eine unerwartet hohe, synergistische Wirkungssteigerung aufweisen. Daraus folgt, dass die für die antimikrobielle Ausrüstung benötigten Einsatzkonzentrationen der erfindungsgemäßen Wirkstoffkomponenten, verglichen mit den nötigen Konzentrationen im Falle der jeweiligen Einzelwirkstoffe, herabgesetzt werden können. Dies ist unter ökonomischen, ökologischen und anwendungstechnischen Gesichtspunkten ausgesprochen vorteilhaft und stellt einen Beitrag zur Erhöhung der Konservierungsqualität dar.
  • Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können zusätzlich einen oder mehrere andere biozide Wirkstoffe enthalten. Als bevorzugte Mischungspartner seien die folgenden Verbindungen genannt:
    Benzalkoniumchlorid
    Benzylalkohol
    2,4-Dichlorbenzylalkohol
    Bromochlorodimethylhydantoin
    Butyl-, ethyl-, methyl-, propylparaben
    Cetylpyridiniumchlorid
    Dazomet
    2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamid (DBNPA)
    Dodecylguanidin
    Methylen-bis-thiocyanat
    Di-decyl-di-methyl-ammoniumchlorid
    2-Phenoxyethanol
    2-Phenoxypropanole
    Phenyl-ethyl-alkohol
    Poly(hexamethylenebiguanide) hydrochloride (PHMB)
  • Die erfindungsgemäßen, antimikrobiell ausgerüsteten wässrigen Zubereitungen können hergestellt werden, indem man wasserunlösliche Feststoffe, vorzugsweise Mineralien, Pigmente oder Füllstoffe, unter Zugabe eines Dispergierhilfsmittels und gegebenenfalls weiterer Additive in Wasser dispergiert, suspendiert oder aufschlämmt und mit der bioziden Wirkstoffmischung aus 1,2-Benzisothiazolin-3-on und wenigstens einer weiteren bioziden Verbindung versetzt, gegebenenfalls unter Zugabe eines oder mehrerer Lösungsmittel und gegebenenfalls weiterer antimikrobiell wirksamer Verbindungen.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Mischung von 1,2-Benzisothizolin-3-on und mindestens eines weiteren bioziden Wirkstoffs aus der Reihe der Isothiazolinone, Formaldehyd und Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide sowie o-Phenylphenol zum Schutz von wässrigen Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe, insbesondere von Suspensionen, Dispersionen und Aufschlämmungen von Mineralien, Pigmenten oder Füllstoffen.
  • Ganz besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung einer Mischung von 1,2-Benzisothizolin-3-on und mindestens eines weiteren bioziden Wirkstoffs aus der Reihe der Isothiazolinone, Formaldehyd und Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide sowie o-Phenylphenol zum Schutz von wässrigen Calciumcarbonat- oder Talkum-Aufschlämmungen.
  • Bevorzugte Isothiazolinone, Formaldehydabspalter und bromhaltige Biozide sind die oben genannten in den erfindungsgemäßen Zubereitungen eingesetzten Verbindungen.
  • Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen können in die zu schützenden Zubereitungen während des Herstellungsprozesses dieser Zubereitungen, während der Lagerung oder vor und/oder während des Transports der Zubereitungen, in an sich bekannter Weise eingearbeitet werden.
  • Die Applikation der erfindungsgemäß zu verwendenden bioziden Wirkstoffmischungen kann, in Abhängigkeit von ihren jeweiligen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften bzw. den spezifischen betrieblichen Erfordernissen des zu lösenden Konservierungsproblems, entweder separat in Form einer Zudosierung der Einzelwirkstoffe zu der zu schützenden Zubereitung erfolgen, wobei je nach vorliegender Konservierungsaufgabe eine individuelle Einstellung des Konzentrationsverhältnisses vorgenommen werden kann, oder es kann die Zudosierung einer fertigen Wirkstoffmischung erfolgen. Hierzu kann die biozide Wirkstoffmischung zuvor in eine übliche Formulierung wie z.B. in eine Lösung, Emulsion, Suspension, ein Pulver, einen Schaum, in Pasten, Granulate, Aerosole und in feinstverkapselter Form in polymere Stoffe, überführt werden.
  • Diese Formulierungen können in an sich bekannter Weise hergestellt werden, z.B. durch Vermischen der Mischung oder der darin enthaltenen Einzelwirkstoffe mit Streckmitteln, also flüssigen Lösungsmitteln, unter Druck stehenden verflüssigten Gasen und/oder festen Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln und/oder schaumerzeugenden Mitteln. Im Falle der Benutzung von Wasser als Streckmittel können z.B. auch organische Lösungsmittel zusätzlich als Hilfslösungsmittel verwendet werden. Als flüssige Lösungsmittel kommen im wesentlichen infrage: Alkohole, wie Butanol oder Glykol sowie deren Ether und Ester, Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon oder Cyclohexanon, stark polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, N-Methyl-pyrrolidon oder Dimethylsulfoxid, sowie Wasser; mit verflüssigten gasförmigen Streckmitteln oder Trägerstoffen sind solche Flüssigkeiten gemeint, welche bei normaler Temperatur und unter Normaldruck gasförmig sind, z.B. Aerosol-Treibgase, wie Halogenkohlenwasserstoffe sowie Butan, Propan, Stickstoff und Kohlendioxid; als feste Trägerstoffe kommen infrage: z.B. natürliche Gesteinsmehle, wie Kaoline, Tonerden, Talkum, Kreide, Quarz, Attapulgit, Montmorillonit oder Diatomeenerde und synthetische Gesteinsmehle, wie hochdisperse Kieselsäure, Aluminiumoxid und Silikate; als feste Trägerstoffe für Granulate kommen infrage: z.B. gebrochene und fraktionierte natürliche Gesteine wie Calcit, Marmor, Bims, Sepiolith, Dolomit sowie synthetische Granulate aus anorganischen und organischen Mehlen sowie Granulate aus organischem Material wie Sägemehl, Kokosnussschalen, Maiskolben und Tabakstengel; als Emulgier- und/oder schaumerzeugende Mittel kommen infrage: z.B. nicht ionogene und anionische Emulgatoren, wie Polyoxy ethylen-Fettsäureester, Polyoxyethylen-Fettalkohol-Ether, z.B. Alkylarylpolyglykolether, Alkylsulfonate, Alkylsulfate, Arylsulfonate sowie Eiweißhydrolysate; als Dispergiermittel kommen in Frage: z.B. Ligninsulfitablaugen und Polyacrylate.
  • Es können in den Formulierungen Haftmittel und Verdicker wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, natürliche und synthetische, pulverige, körnige oder latexförmige Polymere verwendet werden, wie Gummiarabicum, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, sowie natürliche Phospholipide, wie Kephaline und Lecithine und synthetische Phospholipide. Weitere Additive können mineralische und vegetabile Öle sein.
  • Die wie vorstehend beschrieben hergestellten erfindungsgemäß zu verwendenden Wirkstoffkombinationen enthalten die Wirkstoffe in Konzentrationen von 5–50 Gew.-%, vorzugsweise 5–30 Gew.-%, gerechnet als Summe aller Wirkstoffkomponenten.
  • Die Anwendungskonzentrationen der zu verwendenden Wirkstoffkombinationen richten sich nach der Art und dem Vorkommen der zu bekämpfenden Mikroorganismen, der mikrobiellen Ausgangsbelastung sowie der zu erwartenden Lagerzeit der zu schützenden Suspensionen oder Dispersionen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten. Die optimale Einsatzmenge kann durch Vorversuche und Testreihen im Labormaßstab sowie durch ergänzende Betriebsversuche ermittelt werden. Im Allgemeinen liegen die Anwendungskonzentrationen im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise. von 0,05 bis 1,0 Gew.-% der Wirkstoffmischungen, bezogen auf die zu schützenden Suspensionen oder Dispersionen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten.
  • Im nachfolgenden Beispiel wird die gute mikrobiologische Beständigkeit der mit den erfindungsgemäßen Mischungen geschützten Suspensionen oder Dispersionen von Mineralien, Pigmenten oder Füllstoffen dokumentiert:
  • Gegen bestimmte, insbesondere praxisrelevante Keime wie z.B. Pseudomonas sp., zeichnen sich die erfindungsgemäßen mineralischen Slurrys durch eine überraschend gute antimikrobielle Widerstandskraft aus. Insbesondere ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Einsatz der bioziden Wirkstoffkomponenten ein synergistischer Effekt, d.h. die Wirksamkeit der Mischungen ist besser als dies aus der Wirksamkeit der Einzelkomponenten abzuleiten wäre.
  • Mikrobiologischer Belastungstest
  • Mit dem mikrobiologischen Belastungstest wird die Anfälligkeit wasserbasierter Systeme gegen mikrobiellen Befall und die Wirkung von Konservierungsmitteln überprüft. Hierzu werden die Konservierungsmittel in definierten Konzentrationen in die wasserbasierten Systeme eingearbeitet. Zur Simulierung praxisnaher Bedingungen kann in Abhängigkeit vom zu prüfenden Medium vor der Durchführung des eigentlichen Konservierungsversuchs eine Lagerung bei erhöhten Temperaturen erfolgen (z.B. 7 Tage 40 °C, 3 Tage 60 °C o.ä.), um die zu prüfenden Konservierungsmittel unter möglichst realistischen Bedingungen bewertet zu bekommen. Nach Abschluss der Vorarbeiten erfolgt über einen Versuchszeitraum von maximal 6 Wochen eine Kontamination mit Mikroorganismen definierter Art im wöchentlichen Abstand. 2–3 und 7 Tage nach jeder Kontamination wird durch Keimzahlbestimmung festgestellt, ob vollständige Abtötung oder zumindest Vermehrungshemmung der eingebrachten Mikroorganismen im Vergleich zu den nicht konservierten Kontrollproben eingetreten ist.
  • In Kenntnis der in mineralischen Suspensionen und Dispersionen vorherrschenden Mikroorganismen-Populationen wurde für den Versuch ein Gemisch der folgenden Bakterienarten für die Prüfung eingesetzt:
    Pseudomonas aeruginosa
    Pseudomonas fluorescens
    Pseudomonas oleovorans
    Pseudomonas rubescens
    Pseudomonas stutzeri
    Alcaligenes faecalis
    Citrobacter freundii
    Corynebacterium sp.
  • Eine sehr gute Wirksamkeit wird erreicht, wenn die konservierten Proben auch nach 6 Kontaminationszyklen eine Abtötung der eingebrachten Mikroorganismen bewirken. Eine befriedigende Wirkung liegt dann vor, wenn im Vergleich zur unkonservierten Probe ein stark reduziertes Mikrobenniveau beobachtet wird.
  • Ergebnisse
  • Mit einer Calciumcarbonatslurry (70–75 % Feststoffanteil) wurde ein gemäß obigem Schema ablaufender Konservierungsbelastungstest durchgeführt. Nach Einarbeitung der jeweiligen Biozidprodukte in den angegebenen Konzentrationen wurden die Proben für 3 Tage bei 60°C einer thermischen Belastung ausgesetzt, um labile Wirkstoffbestandteile in den Biozidprodukten bereits in dieser Phase des Versuchs durch anschließende Unwirksamkeit zu identifizieren.
  • Tabelle
    Figure 00100001
  • Wie obiger Tabelle zu entnehmen ist, kann durch Zugabe der erfindungsgemäßen Gemische aus Benzisothiazolinon und einer zweiten bioziden Komponente die Wirkung von Benzisothiazolinon erheblich verstärkt werden und es resultieren antimikrobiell, insbesondere antibakteriell widerstandsfähigere Suspensionen, Dispersionen oder Aufschlämmungen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten. Trotz einer gegenüber dem Einzelwirkstoff BIT herabgesetzten Wirkstoffkonzentration wird in den angegebenen Mischungen (sh Tabelle) eine wesentlich verbesserte Gesamtwirkung erzielt, d.h. es wird gegen alle zur Prüfung eingesetzten Mikroorganismenarten die volle Wirksamkeit über einen Prüfzeitraum von 6 Wochen aufrechterhalten.

Claims (10)

  1. Antimikrobiell ausgerüstete wässrige Zusammensetzungen von wasserunlöslichen Feststoffen enthaltend eine Mischung aus 1,2-Benzisothiazolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff.
  2. Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wasserunlöslichen Feststoffen um natürliche oder synthetische Mineralien, Füllstoffe oder Pigmente handelt.
  3. Zubereitung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer biozider Wirkstoff mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Reihe der Isothiazolinone, Formaldehyd, Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide und o-Phenylphenol enthalten ist.
  4. Zubereitung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischungen von 1,2-Benzisothiazolin-3-on mit 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on enthalten ist.
  5. Zubereitung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Dispersion, Suspension oder Aufschlämmung von Aluminiumhydroxid, Aluminiumsilikat, Titandioxid, Eisenoxid, Kaolin, Calciumcarbonat und/oder Talkum handelt, die eine Mischung von 1,2-Benzisothiazolin-3-on mit 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on enthält.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man wasserunlösliche Feststoffe unter Zugabe eines Dispergierhilfsmittels und gegebenenfalls weiterer Additive in Wasser verteilt und mit einer bioziden Wirkstoffmischung aus 1,2-Benzisothiazolin-3-on und wenigstens einer weiteren bioziden Verbindung versetzt, gegebenenfalls unter Zugabe eines oder mehrerer Lösungsmittel und gegebenenfalls weiterer antimikrobiell wirksamer Verbindungen.
  7. Verwendung einer Mischung von 1,2-Benzisothizolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff aus der Reihe der Isothiazolinone, Formaldehyd und Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide und o-Phenylphenol zum Schutz von wässrigen Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe vor Befall und Zerstörung durch Mikroorganismen.
  8. Verwendung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischungen von 1,2-Benzisothiazolin-3-on mit 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on eingesetzt wird.
  9. Verwendung einer Mischungen von 1,2-Benzisothiazolin-3-on mit 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on zum Schutz von Dispersionen, Suspensionen oder Aufschlämmungen natürlicher oder synthetischer Mineralien, Füllstoffe oder Pigmente vor Befall und Zerstörung durch Mikroorganismen.
  10. Verfahren zum Schutz von wässrigen Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe vor Befall und Zerstörung durch Mikroorganismen dadurch gekennzeichnet, dass man die Zubereitung entweder mit einer Mischung aus 1,2-Benzisothizolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff aus der Reihe der Isothiazolinone, Formaldehyd und Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide und o-Phenylphenol, sowie gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffen vermischt, oder die Einzelwirkstoffe und gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffe jeweils separat zu der Zubereitung zudosiert, wobei die Vermischung oder Zudosierung während des Herstellungsprozesses der Zubereitung oder zu der fertigen Zubereitung erfolgen kann.
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