Piperidin- und Morphoiin-Derivate zum Schützen von Materialien vor Alαenbefall
Die vorliegende Erfindung betrifft vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend ein technisches Material und ein Piperidin- oder Morpholin-Derivat, die Verwendung derselben für den technischen Materialschutz, und ein Verfahren zum Schützen dieser Materialien vor dem Befall von Algen.
Die Verwendung von Piperidin- und Morpholin-Derivaten, insbesondere Fenpropidin und Fenpropimorph, als Fungizide in der Landwirtschaft und im Gartenbau ist bekannt und beispielweise in DE-A-2 752 096, US-A-4 202 894, EP-A-0 235 082, US-A-4 753 954, EP-A-0 484 279, US-A-5 407 934, WO-A-95/07614 oder EP-A-0452 267 beschrieben.
EP-A-0 003 749 und US-A-4 242 119 beschreiben die Verwendung von bestimmten Triazi- nen als Meerwasseralgizide.
Keiner der vorstehend genannten Veröffentlichungen ist ein Hinweis darauf zu entnehmen, dass Piperidin- oder Morpholin-Derivate in feuchter oder nasser Umgebung im technischen Materialschutz eingesetzt werden können, um Materialien in feuchter oder nasser Umgebung gegen Algenbefall zu schützen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass bestimmte Piperidin- oder Morpholin- Derivate diesbezüglich eine ausgezeichnete Wirkung aufweisen und somit in Zusammensetzungen mit technischen Materialien vor dem Befall von Algen schützen.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend a) ein technisches Material, und b) mindestens eine Verbindung der Formel I
worin
Ri CrCι2-Alkyl, unsubstituiertes oder durch d-C4-Alkyl substituiertes C3-Cι2-Cyclo- alkyl; Phenyl oder C7-C9-Phenylalkyl bedeutet, R2 Wasserstoff oder Cι-C8-Alkyl darstellt,
R3, R , Rs und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Cι-C8-Alkyl sind, und X Sauerstoff oder -CH2- bedeutet, sowie die Säureadditionssalze dieser Verbindungen.
Alkyl mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen bedeutet einen verzweigten oder unverzweigten Rest wie beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, 2- Ethylbutyl, n-Pentyl, Isopentyl, 1-Methylpentyl, 1 ,3-Dimethylbutyl, n-Hexyl, 1-Methylhexyl, n- Heptyl, Isoheptyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Methylheptyl, 3-Methylheptyl, n-Octyl, 2-Ethyl- hexyl, 1 ,1 ,3-Trimethylhexyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylpentyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, 1 -Methylun- decyl, Dodecyl oder 1 ,1 , 3,3,5, 5-Hexamethylhexyl, Eine bevorzugte Bedeutung von Ri ist beispielsweise Cι-Cιo-Alkyl, insbesondere Ci-Cβ-Alkyl, z.B. Cι-Cβ-Alkyl. Eine besonders bevorzugte Bedeutung von Ri ist beispielsweise Cι-C4-Alkyl, insbesondere tert-Butyl. Eine bevorzugte Bedeutung von R2, R3, R , R5 und R6 ist Cι-Cβ-Alkyl, insbesondere d-Ce-Alkyl, z.B. Cι-C4-Alkyl. Eine besonders bevorzugte Bedeutung von R2, R3, R4, R5 und R6 ist C1-C3- Alkyl, insbesondere Methyl.
Unsubstituiertes oder durch Cι-C4-Alkyl substituiertes C3-Cι2-Cycloalkyl, das vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 oder 2 verzweigte oder unverzweigte Cι-C4-Alkylgruppen-Reste enthält, bedeutet beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Methylcyclopentyl, Di- methylcyclopentyl, Cyclohexyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Trimethylcyclohexyl, tert-Butylcyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclodecyl oder Cyclodocecyl. Bevorzugt ist beispielsweise C3-C8-Cycloalkyl, insbesondere C5-C7-Cycloalkyl, z.B. Cyclohexyl.
C7-C -Phenylalkyl bedeutet beispielsweise Benzyl, α-Methylbenzyl oder α,α-Dimethylbenzyl. Benzyl ist bevorzugt.
Von Interesse sind vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als
Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I, worin
Ri Cι-C8-Alkyl, unsubstituiertes oder durch Cι-C4-Alkyl substituiertes C3-C8-Cycloalkyl;
Phenyl oder Benzyl bedeutet,
R2 Wasserstoff oder Cι-C4-Alkyl darstellt,
R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder d-C4-Alkyl bedeuten,
R5 und R6 Wasserstoff darstellen, und
X Sauerstoff oder -CH2- bedeutet.
Bevorzugt sind vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I, worin Ri tert-Butyl bedeutet.
Bevorzugt sind auch vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I, worin R2 Methyl darstellt.
Bevorzugt sind ebenfalls vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I, worin wenn X Sauerstoff darstellt; R3 und R4 Methyl bedeuten, R5 und R6 Wasserstoff darstellen; und wenn X -CH2- ist; R3, R , R5 und R6 Wasserstoff darstellen.
Von besonderem Interesse sind vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I, worin
Ri tert-Butyl bedeutet,
R2 Methyl darstellt; und wenn X Sauerstoff darstellt;
R3 und R4 Methyl bedeuten,
R5 und R6 Wasserstoff darstellen; und
wenn X -CH2- ist;
R3, R , R5 und R6 Wasserstoff darstellen, und den Formeln A und B entsprechen.
(A) Fenpropimo h
ÜH3 H3C— C (' ) CH; (B) Fenpropidin
Ganz besonders bevorzugt sind vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) 1-[3-(4-tert-Butylphenyl)-2-methylpropyl]-piperidin (Fenpropidin, Verbindung der Formel B).
Die Verbindungen der Formel I, worin R2 von Wasserstoff verschieden ist, enthalten ein Chiralitätszentrum. Aus EP-A-0 452 267 ist bekannt, dass beispielsweise das (S)-Enantio- mere von Fenpropidin (Verbindung der Formel C)
eine fungizide Wirkung besitzt, die ein Mehrfaches von derjenigen des racemischen (R,S)- Fenpropidins darstellt und die Wirkung des enantiomeren (R)-Fenpropidins im Durchschnitt um einen Faktor von ca. 7-23 übersteigt.
Von besonderem Interesse sind deshalb auch vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I'
worin
RT Cι-Cι2-Alkyl, unsubstituiertes oder durch Cι-C4-Alkyl substituiertes C3-C12-Cycloalkyl;
Phenyl oder C7-C9-Phenylalkyl bedeutet,
R2 Wasserstoff oder Cι-C8-Alkyl darstellt,
R3, R , 5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C -Cβ-Alkyl sind, und
X Sauerstoff oder -CH2- bedeutet, sowie die Säureadditionssalze dieser Verbindungen.
Die Bevorzugungen der allgemeinen Symbole R1( R2, R3, R4) R5, R6 und X sowie die Säureadditionssalze in der chiralen Verbindung der Formel I' entsprechen denjenigen in der race- mischen Verbindung der Formel I.
Ganz besonders bevorzugt sind vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (b) mindestens eine Verbindung der Formel I, worin das Chirali- tätszentrum der Verbindung der Formel I eine R-Konfiguration besitzt (Konfigurationszuordnung nach Cahn-Ingold-Prelog-Nomenklatur).
Säureadditionssalze der Verbindungen der Formel I oder bedeuten bespielsweise Salze der Verbindungen der Formel I oder I' mit anorganischen oder organischen Säuren.
Geeignete anorganische Säuren bedeuten beispielsweise Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure oder Sulfaminsäure.
Geeignete organische Säuren bedeuten beispielsweise mono- und polyfunktionelle Carbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren oder Ketocarbonsäuren, insbesondere ß-Ketocarbonsäuren, wie z.B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Heptansäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure,
Weinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, 4-Methylbenzoesäure, o-Toluylsäure, o-Nitroben- zoesäure, 4-Nitrobenzoesäure, o-Chlorbenzoesäure, 4-Chlorbenzoesäure, 3-Benzoylpro- pionsäure, 3-(4-Methylbenzoyl)propionsäure, 3-(4-Hydroxyphenyl)propionsäure, 3-(3,5-Di- tert-butyl-3-hydroxy-ρhenyl)propionsäure, 4-(4-Methylphenyl)buttersäure, 3-(4-Methylphe- nylthio)propionsäure, 3-(4-Methylphenoxy)propionsäure, 2-(4-Methylphenylamino)propion- säure, Phenylessigsäure, Salicylsäure, Phthalsäure, iso-Phthalsäure, Terephthalsäure, 3- Nitro-iso-phthalsäure, Sorbinsäure, 2-Mercaptobenzothiazoiylbernsteinsäure prgacor 252 (Ciba-Geigy)], Naphthensäure, 3-Hydroxynaphthalin-2-carbonsäure, Mandelsäure oder Milchsäure; und Sulfonsäuren, wie z.B. Sulfaminsäure oder 1 ,5-Naphthalin-disulfonsäure.
Die Verbindungen der Formel I und/oder deren Säureadditionssalze sind bekannt und deren Herstellung beispielsweise in DE-A-2 752 096, US-A-4 202 894, EP-A-0 235 082, US-A-4 753 954, EP-A-0 484 279, US-A-5 407 934 oder EP-A-0452 267 beschrieben.
Die Herstellung der enantiomerenreinen Verbindungen der Formel I' erfolgt in Analogie zu den in EP-A-0 452 267 offenbarten Vorschriften zur Herstellung von (S)-Fenpropidin.
Die Verbindungen der Formel I [Komponente (b)] eignen sich zum Schützen von technischen Materialien vor dem Befall von Algen.
Beispiele für technische Materialien sind Holz, Zellstoff, Papier, Kunststoffe, Farben, Lacke, Fette, Wachse, Textilien, Leder, Gläser, Gummi, Dichtungsmassen oder Klebstofffe.
In Zusammensetzungen mit Holz wird insbesondere die hervorragende Wirkung der Verbindungen der Formel I gegen die Veralgung des Holzes ausgenützt. Zweckmässig wird das zu schützende Holz mit einer Formulierung (z.B. Holzschutzlasur) behandelt, die die Verbindung der Formel I enthält. Auf diese Weise können z.B. Baumaterialien aus Holz, aber auch Gebäude oder Schiffe, die ganz oder teilweise aus Holz bestehen, vor Algenbefall geschützt werden.
Ein besonderer Vorteil der Verbindung der Formel A (Fenpropimorph) und der Verbindung der Formel B (Fenpropidin) innerhalb der Verbindungen der Formel I liegt darin, dass unterhalb einer Konzentration von 70 μg/üter keine dauerhaften Beeinträchtigungen für Algen
und andere niedere Pflanzenformen in natürlichen Bodengewässern, Bächen, Flussläufen oder Kanälen zu erwarten sind. Sie eignen sich daher in ungewöhnlich vorteilhafter Weise für alle Materialanwendungen, bei denen das Material für längere Zeit oder dauerhaft mit Wasser im Kontakt ist. Der Fachmann kennt zudem Formulierungshilfsmittel und Zusatzstoffe, die ihre Diffusion aus dem Material weitgehend verhindern.
Beispiele für Kunststoffe sind:
1. Polymere von Mono- und Diolefinen, beispielsweise Polypropylen, Polyisobutylen, Poly- buten-1 , Poly-4-methylpenten-1 , Polyisopren oder Polybutadien sowie Polymerisate von Cycloolefinen wie z.B. von Cyclopenten oder Norbomen; ferner Polyethylen (das gegebenenfalls vernetzt sein kann), z.B. Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen hoher Dichte und hoher Molmasse (HDPE-HMW), Polyethylen hoher Dichte und ultrahoher Molmasse (HDPE-UHMW), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen niederer Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE), verzweigtes Polyethylen niederer Dichte (VLDPE).
Polyolefine, d.h. Polymere von Monoolefinen, wie sie beispielhaft im vorstehenden Absatz erwähnt sind, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, insbesondere nach den folgenden Methoden:
a) radikalisch (gewöhnlich bei hohem Druck und hoher Temperatur).
b) mittels Katalysator, wobei der Katalysator gewöhnlich ein oder mehrere Metalle der Gruppe IVb, Vb, Vlb oder VIII enthält. Diese Metalle besitzen gewöhnlich einen oder mehrere Liganden wie Oxide, Halogenide, Alkoholate, Ester, Ether, Amine, Alkyle, Alkenyle und/oder Aryle, die entweder π- oder σ-koordiniert sein können. Diese Metallkomplexe können frei oder auf Träger fixiert sein,' wie beispielsweise auf aktiviertem Magnesiumchlorid, Titan(lll)chlorid, Aluminiumoxid oder Siliziumoxid. Diese Katalysatoren können im Polymerisationsmedium löslich oder unlöslich sein. Die Katalysatoren können als solche in der Polymerisation aktiv sein, oder es können weitere Aktivatoren verwendet werden, wie beispielsweise Metallalkyle, Metallhydride, Metallalkylhalogenide, Metallalkyloxide oder Metallalkyloxane, wobei die Metalle Elemente der Gruppen la, Ha und/oder lila sind. Die Aktivatoren können
beipielsweise mit weiteren Ester-, Ether-, Amin- oder Silylether-Gruppen modifiziert sein. Diese Katalysatorsysteme werden gewöhnlich als Phillips, Standard Oil Indiana, Ziegler (-Natta), TNZ (DuPont), Metallocen oder Single Site Katalysatoren (SSC) bezeichnet.
2. Mischungen der unter 1) genannten Polymeren, z.B. Mischungen von Polypropylen mit Polyisobutylen, Polypropylen mit Polyethylen (z.B. PP/HDPE, PP/LDPE) und Mischungen verschiedener Polyethylentypen (z.B. LDPE/HDPE).
3. Copolymere von Mono- und Diolefinen untereinander oder mit anderen Vinylmonome- ren, wie z.B. Ethylen-Propylen-Copolymere, lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE) und Mischungen desselben mit Polyethylen niederer Dichte (LDPE), Propylen-Buten-1 - Copolymere, Propylen-Isobutylen-Copolymere, Ethylen-Buten-1 -Copolymere, Ethylen- Hexen-Copolymere, Ethylen-Methylpenten-Copolymere, Ethylen-Hepten-Copolymere, Ethylen-Octen-Copolymere, Propylen-Butadien-Copolymere, Isobutylen-Isopren-Copoly- mere, Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere, Ethylen-Alkylmethacrylat- Copolymere, Ethylen- Vinylacetat-Copoiymere und deren Copolymere mit Kohlenstoffmonoxid, oder Ethylen- Acrylsäure-Copolymere und deren Salze (lonomere), sowie Terpolymere von Ethylen mit Propylen und einem Dien, wie Hexadien, Dicyclopentadien oder Ethylidennorbornen; ferner Mischungen solcher Copolymere untereinander und mit unter 1 ) genannten Polymeren, z.B. Polypropylen Ethylen-Propylen-Copolymere, LDPE/Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, LDPE- /Ethylen- Acrylsäure-Copolymere, LLDPE/Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, LLDPE/Ethylen- Acrylsäure-Copolymere und alternierend oder statistisch aufgebaute Polyalkylen/Kohlen- stoffmonoxid-Copolymere und deren Mischungen mit anderen Polymeren wie z.B. Polyamiden.
4. Kohlenwasserstoff harze (z.B. C5-C9) inklusive hydrierte Modifikationen davon (z.B. Klebrigmacherharze) und Mischungen von Polyalkylenen und Stärke.
5. Polystyrol, Poly-(p-methylstyrol), Poly-(α-methylstyrol).
6. Copolymere von Styrol oder α-Methylstyrol mit Dienen oder Acrylderivaten, wie z.B. Styrol- Butadien, Styrol- Acrylnitril, Styrol-Alkylmethacrylat, Styrol- Butadien- Alkylacrylat und -
methacrylat, Styrol-Maleinsäureanhydrid, Styrol-Acrylnitril-Methylacrylat; Mischungen von hoher Schlagzähigkeit aus Styrol-Copolymeren und einem anderen Polymer, wie z.B. einem Polyacrylat, einem Dien-Polymeren oder einem Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymeren; sowie Block-Copolymere des Styrols, wie z.B. Styrol-Butadien-Styrol, Styrol-Isopren-Styrol, Styrol- Ethylen/Butylen-Styrol oder Styrol-Ethylen Propylen-Styrol.
7. Pfropfcopolymere von Styrol oder α-Methylstyrol, wie z.B. Styrol auf Polybutadien, Styrol auf Polybutadien-Styrol- oder Polybutadien-Acrylnitril-Copolymere, Styrol und Acrylnitril (bzw. Methacrylnitril) auf Polybutadien; Styrol, Acrylnitril und Methylmethacrylat auf Polybutadien; Styrol und Maleinsäureanhydrid auf Polybutadien; Styrol, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäureimid auf Polybutadien; Styrol und Maleinsäureimid auf Polybutadien, Styrol und Alkylacrylate bzw. Alkylmethacrylate auf Polybutadien, Styrol und Acrylnitril auf Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymeren, Styrol und Acrylnitril auf Polyalkylacry- laten oder Polyalkyimethacrylaten, Styrol und Acrylnitril auf Acrylat-Butadien-Copolymeren, sowie deren Mischungen mit den unter 6) genannten Copolymeren, wie sie z.B. als sogenannte ABS-, MBS-, ASA- oder AES-Polymere bekannt sind.
8. Halogenhaltige Polymere, wie z.B. Polychloropren, Chlorkautschuk, chloriertes und bro- miertes Copolymer aus Isobutylen-Isopren (Halobutylkautschuk), chloriertes oder chlorsul- foniertes Polyethylen, Copolymere von Ethylen und chloriertem Ethylen, Epichlorhydrin- homo- und -copolymere, insbesondere Polymere aus halogenhaltigen Vinylverbindungen, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid; sowie deren Copolymere, wie Vinylchlorid-Vinylidenchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat oder Vinyliden- chlorid-Vinylacetat.
9. Polymere, die sich von α,ß-ungesättigten Säuren und deren Derivaten ableiten, wie Poly- acrylate und Polymethacrylate, mit Butylacrylat schlagzäh modifizierte Polymethylmethacry- late, Polyacrylamide und Polyacrylnitrile.
10. Copolymere der unter 9) genannten Monomeren untereinander oder mit anderen ungesättigten Monomeren, wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Acrylnitril-Alkylacrylat-Copo- ly ere, Acrylnitril-Alkoxyalkylacrylat-Copolymere, Acrylnitril-Vinylhalogenid-Copolymere oder Acrylnitril-Alkylmethacrylat-Butadien-Terpolymere.
11. Polymere, die sich von ungesättigten Alkoholen und Aminen bzw. deren Acylderivaten oder Acetalen ableiten, wie Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, -stearat, -benzoat, -maleat, Polyvinylbutyral, Polyallylphthalat, Potyallylmelamin; sowie deren Copolymere mit in Punkt 1 genannten Olefinen.
12. Homo- und Copolymere von cyclischen Ethern, wie Polyalkylenglykole, Polyethylen- oxyd, Polypropylenoxyd oder deren Copolymere mit Bisglycidylethem.
13. Polyacetale, wie Polyoxymethylen, sowie solche Polyoxymethylene, die Comonomere, wie z.B. Ethylenoxid, enthalten; Polyacetale, die mit thermoplastischen Polyurethanen, Acrylaten oder MBS modifiziert sind.
14. Polyphenylenoxide und -sulfide und deren Mischungen mit Styrolpolymeren oder Polyamiden.
15. Polyurethane, die sich von Polyethern, Polyestern und Polybutadienen mit endständigen Hydroxylgruppen einerseits und aliphatischen oder aromatischen Polyisocyanaten andererseits ableiten, sowie deren Vorprodukte.
16. Polyamide und Copolyamide, die sich von Diaminen und Dicarbonsäuren und/oder von Aminocarbonsäuren oder den entsprechenden Lactamen ableiten, wie Polyamid 4, Polyamid 6, Polyamid 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 12/12, Polyamid 11 , Polyamid 12, aromatische Polyamide ausgehend von m-Xylol, Diamin und Adipinsäure; Polyamide, hergestellt aus Hexamethylendiamin und Iso- und/oder Terephthalsäure und gegebenenfalls einem Elastomer ais Modifikator, z.B. Poly-2,4,4-trimethylhexamethylenterephthalamid oder Poly-m- phenylen-isophthalamid. Block-Copolymere der vorstehend genanntenPolyamide mit Poly- olefinen, Olefin-Copolymeren, lonomeren oder chemisch gebundenen oder gepfropften Elastomeren; oder mit Polyethern, wie z.B. mit Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polytetramethylenglykol. Ferner mit EPDM oder ABS modifizierte Polyamide oder Copolyamide; sowie während der Verarbeitung kondensierte Polyamide ("RIM-Polyamidsysteme").
17. Polyharnstoffe, Polyimide, Polyamid-imide, Polyetherimide, Polyesterimide, Polyhydan- toine und Polybenzimidazole.
18. Polyester, die sich von Dicarbonsäuren und Dialkoholen und/oder von Hydroxycarbonsäuren oder den entsprechenden Lactonen ableiten, wie Polyethylenterephthalat, Polybu- tylenterephthalat, Poly-1 ,4-dimethylolcyclohexanterephthalat, Polyhydroxybenzoate, sowie Block-Polyether-ester, die sich von Polyethern mit Hydroxylendgruppen ableiten; ferner mit Polycarbonaten oder MBS modifizierte Polyester.
19. Polycarbonate und Polyestercarbonate.
20. Polysulfone, Polyethersulfone und Polyetherketone.
21 . Vernetzte Polymere, die sich von Aldehyden einerseits und Phenolen, Harnstoff oder Melamin andererseits ableiten, wie Phenol-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehydharze.
22. Trocknende und nicht-trocknende Alkydharze.
23. Ungesättigte Polyesterharze, die sich von Copolyestern gsättigter und ungesättigter Dicarbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, sowie Vinylverbindungen als Vemetzungsmittel ableiten, wie auch deren halogenhaltige, schwerbrennbare Modifikationen.
24. Vernetzbare Acrylharze, die sich von substituierten Acrylsäureestern ableiten, wie z.B. von Epoxyacrylaten, Urethan-acrylaten oder Polyester-acrylaten.
25. Alkydharze, Polyesterharze und Acrylatharze, die mit Melaminharzen, Harnstoffharzen, Isocyanaten, Isocyanuraten, Polyisocyanaten oder Epoxidharzen vernetzt sind.
26. Vernetzte Epoxidharze, die sich von aliphatischen, cycloaliphatischen, heterocyclischen oder aromatischen Glycidylverbindungen ableiten, z.B. Produkte von Bisphenol-A-diglycidyl- ethern, Bisphenol-F-diglycidylethern, die mittels üblichen Hartem wie z.B. Anhydriden oder Aminen mit oder ohne Beschleunigern vernetzt werden.
27. Natürliche Polymere, wie Cellutose, Naturkautschuk, Gelatine, sowie deren polymerhomolog chemisch abgewandelte Derivate, wie Celluloseacetate, -propionate und -butyrate, bzw. die Celluloseether, wie Methylcellulose; sowie Kolophoniumharze und Derivate.
28. Mischungen (Polyblends) der vorgenannten Polymeren, wie z.B. PP/EPDM, Poly- amid/EPDM oder ABS, PVC/EVA, PVC/ABS, PVC/MBS, PC/ABS, PBTP/ABS, PC/ASA, PC/PBT, PVC/CPE, PVC/Acrylate, POM/thermoplastisches PUR, PC/thermoplastisches PUR, POM/Acrylat, POM/MBS, PPO/HIPS, PPO/PA 6.6 und Copolymere, PA/HDPE, PA/PP, PA PPO, PBT/PC/ABS oder PBT/PET/PC.
Besonders bevorzugte Kunststoffe sind beispielsweise halogenhaltige Polymere (Punkt 8 der Liste) (chlorhaltige Polymerisate), Polyamide (Punkt 16 der Liste) oder Polyurethanschäume (Punkt 15 der Liste).
Die Kunststoffe mit algenverhindernder Ausrüstung (enthaltdend die Verbindungen der Formel I) eignen sich beispielsweise zur Herstellung von Weich-PVC-Folien, Schiffsrümpfe oder Hausfassadenverputze.
Besonders bevorzugte technische Materialien sind Holz, chlorhaltige Polymerisate, insbesondere Polyvinylchlorid; Dispersionsfarben, Dichtungsmassen oder Antifoulinglacke die häufig in Kontakt mit einer für das Algenwachstum optimalen Umgebung, wie beispielsweise Meer- oder Süsswasser, kommen.
Von Interesse sind auch vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzungen, worin die vor Algenbefall geschützte Material-Zusammensetzung eine Ueberzugszusammenset- zung, insbesondere ein Anstrichmittel, und die Komponente (a) ein organisches filmbildendes Bindemittel ist.
Anstrichmittel sind beispielsweise Lacke, Farben oder Firnisse. Diese enthalten stets ein organisches filmbildendes Bindemittel neben anderen fakultativen Komponenten.
Bevorzugte organische filmbildende Bindemittel sind alle üblichen Filmbildner für lösungs- mittelhaltige und lösungsmittelfreie Lackzusammensetzungen. Beispiele für solche Filmbild-
ner sind Epoxidharze, Polyurethanharze, Aminoplastharze oder Mischungen solcher Harze; eine basische wässrige Dispersion oder eine Lösung eines sauren Harzes.
Von besonderem Interesse sind organische filmbildende Bindemittel für wässrige Ueber- zugszusammensetzungen wie z.B. Alkylharze; Acrylharze; 2-Komponenten-Epoxidharze; Polyurethanharze; Polyesterharze, welche üblicherweise gesättigt sind; wasserverdünnbare Phenolharze oder abgeleitete Dispersionen; wasserverdünnbare Harnstoftharze, Harze auf Basis von Vinyl-/Acrylcopolymeren; Hybridsysteme auf Basis von z.B. Epoxyacrylaten.
Spezifischer betrachtet können die Alkydharze wasserverdünnbare Alkydharzsysteme sein, welche lufttrocknend oder in Form von Einbrennsystemen wahlweise in Kombination mit wasserverdünnbaren Melaminharzen eingesetzt werden können; es kann sich auch um oxidativ trocknende, lufttrocknende oder Einbrennsysteme handeln, welche wahlweise in Kombination mit wässrigen Dispersionen auf Basis von Acrylharzen oder deren Copoly- meren, mit Vinylacetaten etc. angewandt werden.
Die Acrylharze können reine Acrylharze, Epoxyacrylat-Hybridsysteme, Acrylsäure- oder Acrylsäureester-Copolymere, Kombinationen mit Vinylharzen oder Copolymere mit Vinylmo- nomeren wie Vinylacetat, Styrol oder Butadien sein. Diese Systeme können lufttrocknende Systeme oder Einbrennsysteme sein.
Wasserverdünnbare Epoxidharze weisen in Kombination mit geeigneten Polyaminver- netzern ausgezeichnete mechanische und chemische Beständigkeit auf. Bei Verwendung von flüssigen Epoxidharzen kann auf einen Zusatz organischer Lösungsmittel zu wässrigen Systemen verzichtet werden. Die Anwendung von Festharzen oder Festharzdispersionen erfordert üblicherweise einen Zusatz geringfügiger Lösungsmittelmengen, um die Filmbildung zu verbessern.
Bevorzugte Epoxidharze sind solche auf Basis aromatischer Polyole, insbesondere auf Basis von Bisphenolen. Die Epoxidharze werden in Kombination mit Vernetzern angewandt. Bei letzteren kann es sich um insbesondere amino- oder hydroxyfunktionelle Verbindungen, eine Säure, ein Säureanhydrid oder eine Lewis-Säure handeln. Beispiele dafür sind Poly- amine, Polyaminoamide, Polymere auf Basis von Polysulfiden, Polyphenole, Borfiuoride
und deren Komplexverbindungen, Polycarbonsäuren, 1 ,2-Dicarbonsäureanhydride oder Pyromellitsäuredianhydrid.
Polyurethanharze leiten sich von Polyethern, Polyestern und Polybutadienen mit endständigen Hydroxylgruppen einerseits und aliphatischen oder aromatischen Polyisocyanaten andererseits ab.
Geeignete Polyvinylharze sind beispielsweise Polyvinylbutyral, Polyvinylacetat oder deren Copolymere.
Geeignete Phenolharze sind Kunstharze, bei deren Aufbau Phenole die Hauptkomponente darstellen, also vor allem Phenol-, Kresol-, Xylenol- und Resorcin-Formaldehyd-Harze, Alkylphenolharze sowie Kondensationsprodukte aus Phenolen mit Acetaldehyd, Furfurol, Acrolein oder anderen Aldehyden. Von Interesse sind auch modifizierte Phenolharze.
Die Ueberzugszusammensetzungen können zusätzlich eine oder mehrere Komponenten aus der Gruppe der Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Fliesskontrollmittel, Dispergiermittel, Thixotropiemittel, Haftungsverbesserer, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren oder Härtungskatalysatoren enthalten. Sie können auch noch andere bekannte Korrosionsschutzmittel enthalten, beispielsweise Korrosionsschutz-Pigmente, wie phosphat- oder borathaltige Pigmente oder Metalloxid-Pigmente, oder organische oder anorganische Korrosionsinhibitoren, z.B. Salze der Nitroisophthalsäure, Phosphorester, technische Amine oder substituierte Benztriazole.
Die Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Eisenoxid, Aiuminiumbronze oder Phthalo- cyaninblau.
Beispiele für Füllstoffe sind Talk, Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat, Baryt, Glimmer oder Sili- ciumdioxid. Die Verbindungen der Formel I können auch auf einen Trägerstoff aufgebracht werden. Hierfür eignen sich insbesondere pulverförmige Füllstoffe oder Pigmente.
Fliesskontrollmittel und Thixotropiemittel basieren beispielsweise auf modifizierten Bentoni- ten.
Haftungsvett>esserer basieren z.B. auf modifizierten Silanen.
Von Vorteil ist femer der Zusatz von basischen Füllstoffen oder Pigmenten.
Beispiele für solche basischen Füllstoffe und Pigmente sind Calcium- oder Magnesiumcar- bonat, Zinkoxid, Zinkcarbonat, Zinkphosphat, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Aluminiumphosphat oder Gemische davon. Beispiele für basische organische Pigmente sind solche auf Basis von Aminoanthrachinon.
Die Verbindungen der Formel I können dem Anstrichmittel während dessen Herstellung zugesetzt werden, beispielsweise während der Pigmentverteilung durch Mahlen, oder die Verbindungen der Formel I werden in einem Lösungsmittel gelöst und anschliessend in die Ueberzugszusammensetzung eingerührt.
Bei der Herstellung des organischen filmbildenden Bindemittels durch Polymerisation oder Polykondensation von Monomeren können die Verbindungen der Formel I entweder in fester Form oder gelöst den Monomeren vor der Polymerisation bereits zugemischt werden.
Werden Farben (Anstrichformulierungen) geschützt, handelt es sich dabei vorzugsweise um Dispersionsfarben und Antifoulingfarben.
Von speziellem Interesse sind die erfindungsgemässen vor Algenbefall geschützten Material-Zusammensetzungen worin die Komponente (a) ein Antifloulinglack darstellt.
Uebliche Grundstoffe für Antifoulinglacke sind die als Bindemittel bezeichneten und dem Fachmann bekannten Lackrohstoffe, wie natürliche und synthetische Harze; homo- und copolymere Produkte mit den Monomeren wie z.B. Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol, Vinyl- toluol, Vinylestern, Vinylalkoholen, Acrylsäure und Methacrylsäure sowie deren Estern; Polyester- und Polyamidharze; ferner Chlorkautschuk; natürlicher und synthetischer Kautschuk, gegebenenfalls chloriert oder cyclisiert; dann auch Reaktionsharze wie Epoxidharze, Polyurethanharze, ungesättigte Polyester, die gegebenenfalls durch Zusatz von Härtern in filmbildende höhermolekulare Produkte überführt werden können.
Die Bindemittel können flüssig sein oder in gelöster Form vorliegen. Bei gelösten Bindemitteln, auch Thermoplasten, kann ein Schutzfilm auch durch Verdampfen des Lösungsmittels gebildet werden. Feste Beschichtungsmittel können beispielsweise im Pulverbeschichtungs- verfahren auf Gegenstände aufgebracht werden. Weitere übliche Grundstoffe sind z.B. Teer, Modifikatoren, Farbstoffe, anorganische oder organische Pigmente, Füllstoffe und Härter.
Zusätzlich zu den Komponenten (a) und (b) können die erfindungsgemässen algiziden Zusammensetzungen weitere Additive enthalten.
Bedeutet die Komponente (a) ein technisches Material, handelt es bei den weiteren Additiven beispielsweise um Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren oder Biozide.
Die Menge an Verbindungen der Formel I [Komponente (b)], die den technischen Materialien zugegeben wird, hängt weitgehend von der jeweiligen Anwendungsart ab und kann deshalb in weiten Grenzen variieren. Vorzugsweise wird die Komponete (b) dem vor dem Befall von Algen zu schützenden Material in einer Menge von 0,01 bis 40 %, insbesondere 0,1 bis 20 %, z.B. 0,1 bis 10 %, bezogen auf das Gewicht der Komponente (a), zugesetzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schützen von technischen Materialien vor dem Befall von Algen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man diesen mindestens eine Verbindung der Formel I einverleibt oder auf diese aufbringt.
Bevorzugt ist ein Verfahren zum Schützen von technischen Materialien vor dem Befall von Algen, worin die technischen Materialien Holz, Zellstoff, Papier, Kunststoffe, Farben, Lacke, Fette, Wachse, Textilien, Leder, Gläser, Gummi, Dichtungsmassen oder Klebstoffe sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung der Verbindungen der Formel I, insbesondere Fenpropidin, als algenverhindernder Zusatz in technischen Materialien.
Zusammenfassend seien nochmals einige wichtige Anwendungsgebiete für die Verbindungen der Formel I angeführt. Letztere eignen sich beispielsweise, wie bereits erwähnt, als Zusätze zu Baustoffen, vorzugsweise zu Mörteln, Putzen (Innenputz, Aussenputz oder Estrich) oder zu hydraulische Bindemittel enthaltenden Mischungen wie Beton, als Zusatz zu Anstrichstoffen, zweckmässig zu Farben und Lacken, vorzugsweise zu Dispersionsfarben, als aktives Medium in Fäulnis hemmenden oder verhindernden Anstrichen, sogenannten Antifouling-Anstrichen, zur algenverhindernden Ausrüstung von Oberflächenbe- schichtungen allgemein und von Holz, Kunststoffen, Polymermaterialien, Papier, Leder und Textilien, zur oberflächlichen Behandlung von oder zur Einarbeitung in Baumaterialien und Bauelemente aus Polymermaterial.
Ein bevorzugter Anwendungsbereich ist jener in Schutzanstrichstoffen, insbesondere in An- tifoulinglacken, die neben den üblichen Grund- und Zusatzstoffen z.B. 0,01 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, wenigstens eine der Verbindung der Formel I enthalten.
Die Verbindungen der Formel I können schliesslich auch in elastomeren Beschichtungen sowie auch in Silikon- Elastomeren und Fluor enthaltenden Polymeren Anwendung finden.
In der Praxis werden Wirkstoffe vielfach in Kombination mit andern Bioziden eingesetzt. Auch die Verbindungen der Formel I können mit andern Bioziden kombiniert werden. Von grossem Vorteil ist ihre gleichzeitige fungizide Wirkung, die besonders bei Fenpropimorph (Verbindung der Formel A) und Fenpropidin (Verbindung der Formel B) ausgeprägt ist. Bei Antifoulinglacken erweisen sich Kombinationen von Produkten oft als vorteilhaft. So können die Verbindungen der Formel I in Kombination mit Cu2O, CuSCN, Zinkoxid, Triorganozinn- verbindungen, wie beispielsweise Tributylzinnfluorid oder Triphenylzinnchlorid, metallischem Kupfer oder Triazinen oder allgemein mit solchen Verbindungen, die dem Fachmann als gegen tierischen oder pflanzlichen Bewuchs wirksam bekannt sind, kombiniert werden.
Eine weitere Verwendungsform der Verbindungen der Formel I ist das Einarbeiten in Kunststoffe oder natürliche oder synthetische Kautschuke, oder das Aufbringen auf Oberflächen von Formkörpem aus diesen Kunststoffen wie beispielsweise Polyvinylchloriden und deren Co- und Mischpolymerisaten, Polyalkylenen, Polyacrylaten, Polystyrolen, Polyurethanen, Polyisocyanaten, Polyestem oder Epoxidharzen.
Sinnvoll ist die Verwendung der Verbindungen der Formel I insbesondere in Kunststoffen oder Polymermaterialien, die als Baumaterialien Verwendung finden und beispielsweise der Witterung ausgesetzt sind oder im Bereich von feuchtenden oder nässenden Bereichen eingesetzt werden. Dabei können beispielhaft Dachmaterialien oder Verkleidungen aus Polyvinylchlorid, Butylkautschuk, chloriertem Polyethylen, Polyisobutylen, Chloropren, Chlorisopren, EPDM, PVC-Mischpolymerisate mit Vinylacetat oder Ethylvinylacetat, Poly- acrylnitrilstyrol, gegebenenfalls in Mischung mit faserigen Füllstoffen oder gegebenenfalls auch im Verschnitt mit Bitumen, oder geschäumte Polyvinylchloride oder Polystyrole, als Isolationsmaterialien gegen Wärme und Kälte, genannt werden.
Zur Applikation können die Verbindungen der Formel I in den folgenden Aufarbeitungsformen vorliegen, wobei die Gewichts-Prozentangaben in Klammern vorteilhafte Mengen an Wirkstoff darstellen:
Feste Aufarbeitungsformen: Stäubemittel und Streumittel (bis zu 10 %), Granulate, Umhüllungsgranulate, Imprägnierungsgranulate und Homogengranulate, Pellets (Körner) (1 bis 80 %).
Flüssige Aufarbeitungsformen: a) in Wasser gelöste oder dispergierbare Wirkstoffkonzentrate: Spritzpulver (wettable powders) und Pasten (25 bis 90 % in der Handelspackung, 0,01 bis 15 % in gebrauchsfertiger Lösung), Emulsions- und Lösungskonzentrate (10 bis 50 % in der Handelspackung; 0,01 bis 15 % in gebrauchsfertiger Lösung); b) Organische Lösungen (0,1 bis 20 %) und Aerosole:
Die Verbindungen der Formel I können auch zusammen mit anderen bioziden Wirkstoffen in den vorstehend genannten Aufarbeitungsformen eingesetzt werden.
Betspiele für solche weiteren Biozide sind:
a) Organo-Schwefelverbindungen, z.B. Methylen-dithiocyanat (MBT), Isothiazolone oder 3,5-Dimethyl-tetrahydro-1 ,3,5-2H-thiodiazin-2-thion (DMTT).
b) Chlorierte Phenole, wie beispielsweise Natrium-pentachlorphenolat. Solche Verbindungen zeichnen sich durch ein sehr breites Wirkungsspektrum aus.
c) Kupfersalze, wie beispielsweise Kupfersulfat und Kupfemitrat als zusätzliche Algizide.
d) Triazine wie beispielsweise 2-Methylthio-4-tert-butylamino-6-cyclopropylamino-s-triazin, insbesondere als Algizide.
e) Triorganozinnverbindungen wie beispielsweise Bis-tributylzinnoxid (TBTO), insbesondere als Fungizide und Algizide.
f) Holzbiozide
1. Salzgemische auf Basis von Silicofluoriden, Hydrogenfluoriden, anorganischen Borverbindungen, Chromaten, Fluoriden, Arsen (Oxid, Arsenate), Kupfersalze (Sulfat, Naphthenat), Zinn- oder Zinksalzen.
2. Teerölpräparate
3. Organische Wirkstoffe, wie beispielsweise Pentachlorphenol, Phenol, DDT, Dieldrin, Lindan, Gammexan, chlorierte Naphthaline, Dichlorfluanid, Tributylzinnverbindungen, Pyrethroide, 3-Jod-2-propenyl-N-butylcarbamat, Furmecyclox.
Selbstverständlich können in solchen Formulierungen ausserdem noch weitere Substanzen und Hilfsmittel enthalten sein, wie sie üblicherweise in solchen Zubereitungen mitverwendet werden. Hierzu gehören beispielsweise anionische, kationische oder nichtionische oberflächenaktive Substanzen, Elektrolyte, Komplexbildner, Lösungsvermittler sowie Färb- und Duftstoffe. Diese Zusätze dienen beispielsweise zur Verbesserung des Netzvermögens, der Härtungsstabilität, zur Viskositätseinstellung und zur Erhöhung der Kältestabilität der Lösungen.
Bei der Verwendung in Dispersionsfarben und -putzen können die Verbindungen der Formel I beispielsweise auch mit weiteren Fungiziden kombiniert werden. Solche Kombinationen können anwendungstechische Vorteile bringen. In vielen Fällen ist auch die Kombination mit weiteren Algiziden von Vorteil.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter. Angaben in Teilen oder Prozenten beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1 : Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration (MIC) für Algen
Die Organismen, gegen welche Fenpropidin geprüft wird, werden im Erlenmeyer im Nährmedium unter sterilen Bedingungen im Schüttler bei 24 ± 2°C unter Belichtung (16 Stunden Licht-8 Stunden Dunkel-Wechsel) gezüchtet. Es werden Prüfungen gegen 6 repräsentative Algen durchgeführt:
1.) In Gewässern überall verbreitete, einzellige Algen wie beispielsweise Chlorella vulgaris, Chlamidomonas reinhardtii und Selenastrum capricomutum.
2.) In den verschiedenen Biotypen vorkommende Algen und Zoenobien bildende Gattungen wie beispielsweise Scenedesmus subspicatus.
3.) Die meist in den kälteren Jahreszeiten in schnell fliessendem Wasser erscheinenden, einfachen, fädenbildenden Algen wie beispielsweise Klebsormidium subtilissimum.
4.) Die allgemein verbreiteten, besonders im Frühjahr bei niedriger Temperatur oder im Herbst, sogar in milden Wintern in Gewässern erscheinenden, unverzweigten fädenbildenden Algen wie beispielsweise Tribonema aequale.
Das Nährmedium setzt sich wie folgt zusammen: 1 ,0 g Natriumnitrat (NaNO3), 0,05 g Ammoniumchlorid (NH4CI) 0,058 g Caiciumchlorid (CaCI2), 0,5 g Magnesiumsulfat (MgSO4 x 7 H2O), 0,25 g Kaliumdihydrogenphosphat (K2HPO4) und 0,0024 g Eisentrichlorid (FeCI3) werden in 1 Liter destillierten Wasser gelöst. Zur Verbesserung des Wuchses der verschiedenen Algen werden dem Nährmedium Erdextrakt zugefügt. Das mit der Testsubstanz (ra- cemisches Fenpropidin, 0,001 ; 0,003; 0,01 ; 0,03; 0,10; 0,30; 1 ,0 und 3,0 mg/l) versetzte Nährmedium wird mit der jeweiligen Algensuspension (9 Tage alte Vorkulturen) so angeimpft, dass eine Verdünnung von 1/50 bis 1/625 erreicht wird. Die Wirksamkeit wird über die minimale Hemmkonzentration (MIC in mg/l) angegeben, die diejenige Testsubstanz-Konzentration anzeigt, bei der der Wuchs der Algen noch verhindert wird. Nach 11 tägiger Bebrütung unter Schütteln wird der Algenwuchs ausgewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengefasst:
Tabelle 1 : minimale
Endverdünnung
Algen-Stamm Hemmkonzentration Algenstammkultur
(mg/l)
Chlorella vulgaris 1 :625 0,30
Chlamidomonas reinhardtii 1 :625 0,01
Selenastrum capricomutum 1 :250 1 ,00
Scenedesmus subspicatus 1 :125 0,01
Klebsormidium subtilissimum 1:50 0,10
Tribonema aequale 1 :500 0,03
Beispiel 2: Verwendung der Verbindungen der Formel I zum Schutz vor Algenbefall in Anti- foulinglacken.
Zur Prüfung der Wirksamkeit gegenüber Bewuchs an im Meer untergetauchten Objekten wird eine Verbindung der Formel I, insbesondere Fenpropidin, in Antifouling-Farben eingearbeitet. Dazu wird eine Antifouling-Farbe auf Basis PVC-Copolymerisat / Kollophonium (1.2 : 1 Gewichtsteile) hergestellt, wie sie dem Fachmann bekannt ist. Die Farbe wird auf Probeplatten auf gestrichen. Nach dem Trocknen (10 Tage bei Raumtemperatur) werden die Proben im Mittelmeer (La Spezia / Italien) ausgehängt. Als Vergleich werden die entsprechenden Farben, jedoch ohne Zusatz von einer Verbindung der Formel I ausgelegt. Die Wirksamkeit wird mittels einer Bewertungsskala von 0 ( = völlig bewachsen) bis 10 ( = völlig bewuchsfrei) angegeben. Die Resultate zeigen, dass Antifoulinglacke, die eine Verbindung der Formel I enthalten, vor dem Befall von Algen geschützt sind.