DE2237961A1 - Verwendung von chlorphenoxysilanen als biozide schutzstoffe fuer kunststoffe - Google Patents
Verwendung von chlorphenoxysilanen als biozide schutzstoffe fuer kunststoffeInfo
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Description
Troisdorf, den 31. Juli 1972 72 080 (2104)
DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln
"Verwendung von Chlorphenoxysilanen als biozide Schutzstoffe für
Kunststoffe"
Vorliegende Erfindung behandelt die Verwendung von Chlorphenoxysilanen
zum Schutz von Kunststoffen gegenüber Bakterien, Viren und Kleinpflanzen.
Auf den verschiedensten Anwendungen von Kunststoffen, Lacken,
Harzen und Kautschuktypen kommen diese Materialien mit Insekten, Pilzen, Algen, Viren und Bakterien in Berührung und müssen deshalb
vor diesen Schädlingen geschützt werden. So ist im tropischen und subtropischen Klima der Schutz von Kunststoffteilen
beispielsweise im Bauwesen oder in der Elektrotechnik gegen Termitenfraß ein wichtiges Problem.. Weiterhin sind z.B. Kabelummantelungen,
Folien oder Fußböden auf der Basis von Kunststoffen bei Anwendung oder Lagerung in feuchter Umgebung einer Bewachsung
durch Algen oder einer durch Mikroorganismen verursachten Verrottung ausgesetzt.
Darüber hinaus gilt es, das bekannte Problem des sogenannten Hospitalismus
zu bekämpfen, durch den ganze Gebäude mit resistenten
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Bakterien verseucht werden können. Eine mögliche Maßnahme zur Lösung
dieses Problems ist diejenige, beim Bau von Gebäuden wie Krankenhäusern oder dergleichen selbststerilisierend ausgerüstete
Kunststoffe zu verwenden.
Während gegenüber Pflanzen, Bakterien und Viren eine abtötende
Wirkung durch einen, dem Kunststoff untergemischten, Wirkstoff erwünscht ist, genügt es gegenüber Insekten, wenn die einzusetzenden
Wirkstoffe die geschützten Materialien z.B. gegen Termiten resistent machen, ohne die Schädlinge zu töten. Eine Schutzausrüstung
ist die beste und sicherste Methode, um die Beschädigung von aus solchen Materialien gefertigten Verbrauchs- und Investitionsgütern
und Vermögenswerten durch Insektenfraß zu verhindern. Ebenso wie Holz, Papier, Textilfaser^, Leder und Baustoffe,
wie z.B. Bitumen, werden auch fast alle Kunststoffe, z.B. Polyvinylchlorid, von Termitenfraß bedroht.
Die naheliegende Lösung der genannten Probleme, das wegen seiner
guten bioziden Wirkung bekannte Pentachlorphenol oder andere Chlorphenole den Kunststoffen unterzumischen, um diese gegenüber
den genannten Schädlingen zu schützen, stößt auf folgende Schwierigkeiten: Pentachlorphenol oder andere Chlorphenole behalten
ihre bekannte ausgezeichnete Wirksamkeit nur auf kurze Zeit nach ihrer Applikation, da diese Verbindungen schon bei normaler
Temperatur eine hohe Flüchtigkeit besitzen. Der langfristigen Verwendung dieser Stoffe in einer Art Depotform sind damit
Grenzen gesetzt. Man hat auch bereits versucht, eine biozid aktive Depotform des Pentachlorphenole oder seiner Homologen da-
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durch zu erlangen, indem man die Hydroxylgruppe mit organischen
Resten substituierte, indem diese z.B. verestert oder veräthert wurde. Die dabei entstandenen Verbindungen zeigten jedoch keine
bioziden Wirkungen mehr.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man bioresistente
und gegen Kleinpflanzen, Bakterien und Viren sogar biozid wirkende Kunststoffe erhält, wenn man geringe Mengen Chlorphenoxysilane,
insbesondere Pentachlorphenoxysilane, in den Kunststoff einarbeitet. Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung
von Chlorphenoxysilanen, insbesondere Pentachlorphenoxysilane, in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.#, vorzugsweise 0,5 bis 4 Gew.%,
zur bioresistenten und bioziden Ausrüstung von Kunststoffen.
Besonders überraschend ist, daß die Chlorphenoxysilane eine dem
freien Phenol vergleichbare Wirksamkeit entfalten, obwohl die Hydroxylgruppe blockiert ist, und eine Hydrolyse der compoundierten
Chlorphenoxysilane infolge der hydrophobierenden Wirkung des Kunststoffes ausgeschlossen werden muß. .
Die Ausrüstung der Kunststoffe mit den Chlorphenoxysilanen erfolgt
in an sich bekannter Weise durch z.B. Untermischen oder Einarbeiten dieser Verbindungen in den Kunststoff.
Ein besonderer Vorteil dieser biozid wirksamen Kunststoffe ist, daß der so hergestellte Schutz gegen biologischen Angriff auch
unter ungünstigen klimatischen Verhältnissen dauerhaft ist.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Chlorphenoxysilane lassen sich durch die folgende allgemeine Formel kennzeichnen:
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ρ-
-C1m
- SiR
4-n
Darin bedeuten m eine ganze Zahl zwischen 1 und 5, η eine ganze
Zahl zwischen 1 und 4 und R steht fUr folgende Reste: H, Alkyl
mit 1 bis 16 C-Atomen, vorzugsweise 1 bis θ C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 8 C-Atomen, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen oder für
den Rest
- R1 - Si
wobei R1 fUr eine Alkylengruppe oder Sauerstoff steht und m die
obengenannten Werte annehmen kann. Beispiele fUr Verbindungen,
die durch die genannte Formel umfaßt werden, sind: Tetrakispentachlorphenoxysilan,
Si,Si·-Hexakispentachlorphenoxysiloxan,
Si,Si·-Hexakispentachlorphenoxy-1,4-disilabutan, Diäthoxi-bispentachlorphenoxysilan,
Di-tert.-butoxydipentachlorphenoxysilan, Tetrakistrichlorphenoxysilan u.a.m.
Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt auf an sich bekannte Weise, wie sie z.B. in den deutschen OffenlegungsSchriften
1 518 733 und 1 643 284 oder den US-Patentschriften 3 492 328 und 3 522 284 beschrieben ist.
Geeignete Kunststoffe für die biozide Ausrüstung mit Chlorphen- · oxysilanen sind Thermoplaste, wie Polyvinylhalogenide oder
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-ester, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polyvinylacetat,
Polystyrol, Polyolefine, wie Nieder- und Hochdruckpolyäthylen, Polypropylen, Polyacrylsäureester,. Polybutadiene usw.
und Copolymere mit diesen Verbindungen, wie z.B. Vinylchlorid-Vinylaceta£,
Vinylchlorid-Äthylen, Acrylnitril-Butadien-Styrpl.
Weiterhin können geschützt werden natürliche und synthetische Kautschuksorten, Gießharze, wie z.B. Phenolharze, Epoxidharze
und Polyesterharze, und hydrophob eingestellte Lacke und Farbengrundlagen. .
Die Einarbeitung der Schutzstoffe gegen biologischen Angriff,
gegebenenfalls zusammen mit weiteren Zusätzen, wie Farbstoffen,
Licht- und Hitzestabilisatoren, Flammschutzmitteln, Pigmenten, I
Verarbeitungshilfen,.Weichmachern usw., erfolgt am besten im
Kneter oder durch Vorextrudieren. Es ist von Vorteil, die Komponenten vor der Vereinigung auf etwa 110 bis 1200C im Wärmeschrank
und im Hischwerkzeug vorzuwärmen.
In flüssigen Zubereitungen, wie z.B. Gießharzen, genügt einfaches
Verrühren der Komponenten.
Die Zusätze sind mit den Polymeren gut verträglich und haben Extendereigenschaften.
Die nachfolgende Verarbeitung der Compounds, z.B. zu Fußbodenbelägen, Dekorplatten, Profilen, Kabelummantelungen,
Überzügen, Rohren, Gußteilen, Laminaten, Granulaten, Folien, Preßteilen etc., kann auf die übliche Weise auf den dafür vorhandenen
Haschinen vorgenommen werden. Sie wird von den bioziden
Zusätzen nicht beeinträchtigt.
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Zum Nachweis der biologischen Wirksamkeit wurden Compounds hergestellt und zu Platten von 1 mm Stärke gepreßt.
Die entomologische Prüfung erfolgte durch Dauerkontaktversuche und schließlich Fraßzwangsversuche mit Imigines von Calandra
granaria und Tribolium Navale, Arbeitern von Reticulitermes
santonensis, sowie Altlarven von Kalotermes flavicollls (siehe
Tabelle 2).
Die bakteriologische Prüfung erfolgte an Bacterium coli und an
Staphylococcus aureus, die Pilzprüfung an Candida alblcans. Dabei wurde so vorgegangen, daß 4 cm lange und 1/2 cm breite Folienstreifen 2 Tage in sterilen Petrischlaen aufbewahrt wurden.
Nach der Sterilitätsprüfung wurden die Streifen 15 Minuten in je 15 ml Kulturlösung bzw. -suspension getaucht. Anschließend
wurden die Streifen steril abgetupft, steril in Petrischalen gelagert, nach 1 bis 3 Tagen in 10 ml Nährlösung übertragen und
eventuelles Wachstum beobachtet.
Ein Teil des Plattenmaterials wurde vor der biologischen Prüfung einer zeitraffenden Klimatisierung unterworfen. Die Platten lagerten hierbei tür 4 und 8 Wochen in einem Frischluftstrom, dessen Temperatur und relative Luftfeuchte im regelmäßigen täglichen Wechsel für 16 Stunden 400C und 20 % und für 8
Stunden 200C und 45 % betrugen. Ein weiteres Kriterium war eine
vierzehntägige Lagerung bei 650C
Gegenüber Vergleichsplatten wurde an erfindungsgemäß ausgerüsteten Kunststoffplatten weder Bakterien- und Pilzwachstum, noch
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" ?- 22379B1
Termitenfraß beobachtet. Die Ergebnisse der biologischen Prüfungen
der in den nachfolgenden Beispielen hergestellten Compounds
sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
Folgende Compounds wurden geprüft:
1. Hochdruckpolyäthylen + 3 % Tetrakispentachlorphenoxysilan;
2. Hochdurckpolyäthylen + 3 % Si,Si·-Hexakispentachlorphenoxy-1,4-disilabutan;
~ .
3. Polyvinylchlorid (60 Teile) + 40 Teile Diäthylhexylphthalat + ^^Tetrakispentachlorphenoxysilan;
4. Polymer wie unter 3. + 2 # Di-tert.-butoxy-bis-pentachlorphenoxysilan;
5. Polyvinylchlorid (75 Teile) + 25 Teile Diäthylhexylphthalat
+ 2 % Tetrakispentachlorphenoxysilan;
6. Polymer wie unter 5. + 2 % Si,Si'-Hexakispentachlorphenoxysiloxan.
Die Polyäthylen-Compounds wurden bei 1200C auf dem Kneter angemischt
und danach zu 1 mm Platten verpreßt.
Die Polyvinylchlorid-Compounds wurden bei 170°C mit 1 % Stabilisator
(Flomax) ausgeliert und danach zu 1 mm Platten verpreßt.
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+ « Wachstum
- = kein Wachstum
Beispiel B. S. C. B. S. C Sterilicoli aureus albic. coil aureus albic. tätskon-
(nach Klimatisierung) trolle
Vergleich
Vergleich Polyäthylen + ++ + + +
Wachstumskontrolle + ++ + + +
4 0 9 8 0 7/0959 "9~
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Tabelle Termitenprüfung (Dauerkontakt und Zwangsfraßversuche)
+ = Loch- und Schabefraß
- = keine Fraßspuren ,
ο = insektizide Wirkung
Beispiel Calandra Tribolium Reticulitermes Kalotermes
Vergleich
(PVC) +
Vergleich
(Polyäthylen) +
(Polyäthylen) +
1 2 ·
3 4 5 6
Die Klimatisierungsversuche ergaben die gleichen Ergebnisse.
| - ο | |
| - | - O |
| - (α) | - O |
| - | - O |
| - (ο) | - O |
| - (ο) | - O |
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Claims (1)
- PatentanspruchVerwendung von Chlorphenoxysilanen, insbesondere Pentachlorphenoxysilanen, in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 4 Gew.96, zur bioresistenten und bioziden Ausrüstung von Kunststoffen.Dr.Sk/Ko 409807/0959
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722237961 DE2237961B2 (de) | 1972-08-02 | 1972-08-02 | Verwendung von Chlorphenoxysilanen als biozide Schutzstoffe für Kunststoffe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722237961 DE2237961B2 (de) | 1972-08-02 | 1972-08-02 | Verwendung von Chlorphenoxysilanen als biozide Schutzstoffe für Kunststoffe |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2237961A1 true DE2237961A1 (de) | 1974-02-14 |
| DE2237961B2 DE2237961B2 (de) | 1980-05-29 |
| DE2237961C3 DE2237961C3 (de) | 1981-02-05 |
Family
ID=5852445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19722237961 Granted DE2237961B2 (de) | 1972-08-02 | 1972-08-02 | Verwendung von Chlorphenoxysilanen als biozide Schutzstoffe für Kunststoffe |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE2237961B2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2401445A1 (fr) * | 1976-10-29 | 1979-03-23 | Hoechst Ag | Installation assurant le circuit de l'ammoniac dans les appareils reprographiques |
| WO1997030798A1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Technology Licensing Company | Bacteriostatic coating of polymeric conduit |
-
1972
- 1972-08-02 DE DE19722237961 patent/DE2237961B2/de active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2401445A1 (fr) * | 1976-10-29 | 1979-03-23 | Hoechst Ag | Installation assurant le circuit de l'ammoniac dans les appareils reprographiques |
| WO1997030798A1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Technology Licensing Company | Bacteriostatic coating of polymeric conduit |
| US5894042A (en) * | 1996-02-26 | 1999-04-13 | Technology Licensing Company | Bacteriostatic coating of polymeric conduit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2237961B2 (de) | 1980-05-29 |
| DE2237961C3 (de) | 1981-02-05 |
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