Der
Einsatz von Polymerdispersionen ist zur Beschichtung von Lebensmitteln,
beispielsweise von Hartkäse
und Fleischprodukten, wie Wurstwaren, seit langem bekannt. Eine
essentielle Anforderung an solche Überzugsmittel ist die Vermeidung
von Schimmelpilzbefall während
der Reife- und/oder Lagerperiode auf den Lebensmitteln.
Seit
längerer
Zeit wird deshalb zur Beschichtung von Lebensmitteln durch Polymerdispersionen
das Polyen-Fungizid Natamycin eingesetzt.
Bei
Natamycin handelt es ich um ein Polyen-Makrolid mit hoher fungizider
Aktivität,
welches aus dem Kultursubstrat von Streptomyces natalensis isolierbar
ist. Es handelt sich um ein kristallines, weißes Pulver ohne Eigengeschmack
oder -geruch. Es ist in diversen organischen Solventien löslich, wird
aber üblicherweise als
wässrige
Suspension zu der Lebensmittelbeschichtungsmasse appliziert, da
die Wasserlöslichkeit
mit 0,005 Gewichtsprozent relativ niedrig ist.
Eine
Eigenschaft von Natamycin, wie auch die verschiedener anderer Polyen-Fungizide, ist deren
chemische Instabilität.
Natamycin besitzt reaktive funktionelle Gruppen, an denen das Molekül leicht
umgesetzt oder durch Bindungsbruch fragmentiert werden kann. Die
Folgeprodukte besitzen in der Regel keine oder nur eingeschränkte mikrobiologische
Aktivität.
Der Abbau erfolgt nicht nur in homogener Lösung, sondern auch in Form
der wässrigen
Suspension.
Substanzen
oder Einflüsse,
die zu einem Abbau der Natamycinaktivität führen, sind beispielsweise von
H. Brik in Analytical Profiles of Drug Substances 10, 513–561 (1980)
beschrieben worden. Zu ihnen gehören
extrem saure oder basische pH-Werte,
hohe Temperatur, UV- oder Gammastrahlung, Luftsauerstoff, Peroxide,
Metallionen wie Fe(III), Ni(II) oder Cr(III), oder die Präsenz von
Sulfiten oder Natriumformaldehydsulfoxilat.
Wird
Natamycin Polymerdispersionen zugesetzt, treten zusätzlich noch
Wechselwirkungen zwischen den in diesem Latex vorliegenden polymeren
oder niedermolekularen Komponenten auf. Die adsorptiven Wechselwirkungen
des Moleküls
an Latexoberflächen
und die Reaktionen des adsorptiv immobilisierten Natamycins im Grenzflächenbereich
der Stabilisierungsschicht sind unerforscht.
WO-A
01/45513 verdeutlicht, daß selbst
Polymerdispersionen ein und derselben Monomerbasis unterschiedliche
Fungizid-Toleranzen aufweisen.
Diesem
technischen Problem ist man in der Vergangenheit dadurch entgegengetreten,
daß der
Polymerdispersion stabilisierende Komponenten zugesetzt werden,
welche über
den Zusatz von Antioxidationsmitteln den oxidativen Abbau und/oder
den Einfluß von
Metallionen durch Chelatbildner verhindern sollen.
WO-A-01/45513
beschreibt ein Verfahren zum Erhalten der Aktivität von Natamycin
in einer wässrigen Lösung, wobei
die Lösung
mit einem Chelatbildner und/oder einem Antioxidationsmittel versehen
wird, wobei der Chelatbildner und das Antioxidationsmittel das gleiche
Mittel oder verschiedene Mittel sein können sowie der Chelatbildner
Glycin, Polyphosphat, EDTA, ein Salz von EDTA, 1,3-Diamino-2-hydroxypropan-N,N,N',N'-tetraessigsäure oder
1,3-Diaminopropan-N,N,N',N'-tetraessigsäure und das Antioxidationsmittel
dasselbe oder ein anderes Agens sein kann. Das Antioxidationsmittel
besteht aus Ascorbinsäure,
Zitronensäure,
Butylhydroxyanisol, Butylhydroxytoluol, einem Gallat, einem Tocoferol,
Ascorbylpalmitat und/oder Calciumascorbat.
Ein
anderer Ansatz besteht darin, daß die Polymerdispersionen mittels
eines gemischten Stabilisierungssystems hergestellt werden, welches
sich dadurch auszeichnet, daß ein
Schutzkolloidsystem verwendet wird, welches entweder keine oder
nur begrenzte Mengen an Celluloseether enthält, die Dispersionen geringe Mengen
an selektiven Antioxidatien enthalten und in einem selektiven pH-Bereich
eingestellt werden. Dadurch werden Dispersionen mit hoher Polyen-Fungizid-Toleranz erhalten.
Dieser Weg wird in der nicht vorveröffentlichen Deutschen Patentanmeldung
(Aktenzeichen 102004042221.4) beschritten.
Diese
bekannten Ansätze
beinhalten Mehraufwendungen in Form eines nachgeschalteten Konfektionierungsschritts
nach der Herstellung der Polymerdispersionen durch Emulsionspolymerisation,
welcher die Produktionskosten erhöht.
Da
die Löslichkeit
von Natamycin in der wässrigen
Phase der Dispersion sehr niedrig ist und die fungizide Aktivität des Wirkstoffs
nur von der in Wasser gelösten
Fraktion der Komponente ausgeht, kann es unter geeigneten Umweltbedingungen
auch bei den mit Polyen-Fungizid ausgerüsteten Dispersionsbeschichtungen im
Falle einer Spitzenbelastung durch Sporen zu Befall kommen. Dies
betrifft inbesondere Spezies, die nur schwer auf Polyen-Fungizide
ansprechen.
Es
existiert daher aufgrund der hohen Empfindlichkeit der Polyen-Fungizide
gegenwärtig
für die
Hersteller von Polymerdispersionen einerseits, und für die Anbieter
von konfektionierten Lebensmittelbeschichtungsmassen auf Dispersionsbasis
andererseits, gleichermaßen
ein Bedarf an Alternativen zu den herkömmlich mit Polyen-Fungiziden
oder mit anderen Konservierungsmitteln ausgerüsteten Dispersionen.
In
der wissenschaftlichen Literatur sind bereits Stilbenderivate mit
biologischer, insbesondere fungizider Aktivität beschrieben worden, beispielsweise
in J. Agric. Food Chem, 2003, 51, 82–89; in The Journal of Biological
Chemistry, Vol. 277 (18), 16340–4
(2002); in J. Chromatography, 32, (1968), 323–336; und in Food Chemistry
83 (2003), 585,593.
Aus
der Patentliteratur sind ebenfalls bereits biozide Anwendungen von
Stilbenderivaten bekannt. So beschreibt WO-A-01/13,727 ein Verfahren
zum Schützen
von Pflanzen oder Pflanzenteilen, bei dem eine antimikrobielle Zusammensetzung
enthaltend wenigstens einen lipophilen GRAS (generally-recognized-as-safe) Aromastoff
und wenigstens einen hydrophilen GRAS-Aromastoff eingesetzt wird. Als lipophiler
GRAS-Aromastoff können
unter anderem Polyphenolverbindungen eingesetzt werden. Aus der
EP-A-1,418,164 sind Stilbenderivate bekannt, die in pharmazeutischen
Zusammensetzungen oder als Lebensmittelzusatzstoffe eingesetzt werden
können.
Die US-A-2003/0118617 beschreibt Resveratrolanaloge, die in kosmetischen
Zubereitungen eingesetzt werden. Schließlich werden in der US-A-2002/0028852
Resveratrolanaloge beschrieben, die zur Prophylaxe von Krankheiten
eingesetzt werden. Keine dieser Veröffentlichungen beschreibt den
Einsatz von Stilbenderivaten in Polymerdispersionen.
Die
in den bislang beschriebenen Formulierungen beobachteten bioziden
Wirkungen von Stilbenderivaten lassen sich nicht ohne weiteres auf
Polymerdispersionen übertragen,
da – wie
oben dargelegt wurde – noch
mit zahlreichen Wechselwirkungen unter den für die Polymerdispersion spezifischen
Bestandteilen zu rechnen ist und eine Vorhersage der Eigenschaften
des Gesamtsystems nicht zuverlässig
möglich
ist.
Es
wurde jetzt überraschenderweise
gefunden, daß ausgewählte Stilbenderivate
in Polymerdispersionen eingesetzt hervorragende fungizide Wirkungen
zeigen.
Der
vorliegenden Erfindung lag demnach die Aufgabe zugrunde, fungizid
ausgerüstete
Polymerdispersionen bereitzustellen, deren Wirksamkeit vergleichbar
derjenigen von mit Polyen-Fungiziden ausgerüsteten Polymerdispersionen
ist, und die eine höhere
Beständigkeit
als herkömmlich
ausgerüstete
Polymerdispersionen aufweisen.
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung
von fungizid ausgerüsteten Polymerfilmen
oder Polymerschichten, die sich von fungizid ausgerüsteten Polymerdispersionen
ableiten, wobei das Fungizid eine hohe chemische Stabilität aufweist
und sich dessen Wirksamkeit oder einem aus der Polymerdispersion
hergestellten Beschichtungsfilm oder Polymerschicht entfalten kann.
Überraschenderweise
wurde nun gefunden, daß diese
Aufgaben durch Polymerdispersionen gelöst wird, welche mindestens
ein Fungizid auf Basis eines hydroxysubstituierten und/oder alkoxysubstituierten und/oder
acyloyloxysubstituierten Stilbenderivates, insbesondere E-3,4',5-Trihydroxystilben
(trans-Resveratrol),
enthalten.
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist somit eine wässrige Polymerdispersion, enthaltend
- A) eine durch radikalische Polymerisation von
ethylenisch ungesättigten
Monomeren hergestellte Polymerdispersion sowie,
- B) 0,01 bis 20.000 Gewichts-ppm, bezogen auf die Masse der gesamten
Dispersion, mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel Ia
und/oder Ib worin R1,
R2, R13 und R14 unabhängig
von einander Wasserstoff, C1-C6-Alkyl
C1-C6-Alkoxy, Carboxy,
Nitril, Isonitril, Cyano oder Halogen bedeuten, R3,
R4, R5, R6, R7, R8,
R9, R10, R11, R12, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22 und R23 unabhängig
von einander Wasserstoff, C1-C12-Alkyl,
C2-C12-Alkenyl,
C1-C12-Alkoxy, Hydroxy,
Carboxy, -CO-R24, -O-CO-R25,
der über
ein Sauerstoff gebundene einwertige Rest eines Kohlenhydrats oder
Halogen bedeuten, und R24 und R25 unabhängig voneinander
C1-C12-Alkyl oder
C2-C12-Alkenyl bedeuten,
mit der Maßgabe,
daß mindestens
einer der Substituenten R3, R4,
R5, R6, R7, R8, R9,
R10, R11 oder R12 oder R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22 und R23 Hydroxyl und/oder Alkoxy und/oder -O-CO-R25 bedeutet.
Die
erfindungsgemäßen wässrigen
Polymerdispersionen können
sich von beliebigen ethylenisch ungesättigten und radikalisch polymerisierbaren
Monomeren oder deren Kombinationen ableiten.
Vorzugsweise
leiten sich die erfindungsgemäßen Polymerdispersionen
von Monomeren eines oder mehrerer der folgenden Gruppen ab:
- a) Estern der Acrylsäure und/oder der Methacrylsäure mit
einwertigen aliphatischen gesättigten
Alkoholen mit ein bis achtzehn Kohlenstoffatomen einschließlich der
einwertigen aliphatischen gesättigten
Alkohole, die sich von Alkylenglykolen ableiten, beispielsweise
von Methylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und/oder den entsprechenden
Methacrylaten;
- b) Estern der Acrylsäure
und/oder der Methacrylsäure
mit zweiwertigen aliphatischen gesättigten Alkoholen mit zwei
bis achtzehn Kohlenstoffatomen, beispielsweise mit Ethylen-, Propylen-
oder Butylenglykol;
- c) Esteramiden der Acrylsäure
und/oder der Methacrylsäure
mit aliphatischen gesättigten
Aminoalkoholen mit zwei bis achtzehn Kohlenstoffatomen, beispielsweise
mit Diethylaminalkohol;
- d) Vinylestern oder Allylestern von aliphatischen gesättigten
oder ungesättigten
Monocarbonsäuren
mit ein bis achtzehn Kohlenstoffatomen im Carbonsäureteil,
beispielsweise Vinylacetat, Vinylacrylat, Vinylmethacrylat, Vinylcrotonat,
Allylacetat, Allylacrylat, Allylcrotonat und/oder Allylmethacrylat;
- e) Divinylestern oder Diallylestern von aliphatischen gesättigten
oder ungesättigten
Dicarbonsäuren
mit drei bis achtzehn Kohlenstoffatomen im Carbonsäureteil,
beispielsweise Divinylmaleinat;
- f) Vinylhalogeniden, insbesondere Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid;
- g) Nitrilen ethylenisch ungesättigter Monomerer, insbesondere
Acrylnitril und/oder Methacrylnitril;
- h) ein- oder mehrfach ungesättigter
aliphatischer oder aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffe,
die gegebenenfalls ein oder mehrere Halogenatome aufweisen, beispielsweise
Ethylen, Butadien, Isopren, Isobutylen, Propylen, 2-Chloro-butadien,
2,3-Dichlorobutadien, Tetrafluorethylen und Styrol;
- i) Estern der Malein- und/oder der Fumarsäure mit einwertigen gesättigten
aliphatischen Alkoholen mit ein bis achtzehn Kohlenstoffatomen;
- j) Vinylethern von einwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen
mit ein bis achtzehn Kohlenstoffatomen;
- k) ethylenisch ungesättigten
Carbon- und/oder Sulfonsäuren,
insbesondere Acrylsäure,
Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Vinylsulfonsäure und/oder
Styrolsulfonsäure;
- l) Halbestern der unter k) genannten und mindestens zwei Säuregruppen
aufweisenden Säuren
mit einwertigen gesättigten
aliphatischen Alkoholen mit ein bis achtzehn Kohlenstoffatomen,
insbesondere deren Kalium- und Ammoniumsalzen;
- m) Vinyl-Heterozyklen oder Allyl-heterozyklen, wie Vinylpyrrolidon
oder Triallylcyanurat; und/oder
- n) Amiden der unter k) genannten Säuren, einschließlich der
N-Methylolamide und deren Ethern.
Bevorzugt
eingesetzte Polymerdispersionen leiten sich von Vinylestern von
aliphatischen gesättigten oder
ungesättigten
Monocarbonsäuren
mit ein bis achtzehn Kohlenstoffatomen im Carbonsäureteil
ab, insbesondere von Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat,
Vinylisobutyrat, Vinylpivalat, Vinyl-2-ethyl-hexanoat, Vinylestern
von α-verzweigten
Carbonsäuren
mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen im Säurerest (®Versaticsäuren), sowie
von Vinylestern der Laurin-, Palmitin-, Myristin- und Stearinsäure.
Besonders
bevorzugt eingesetzte Polymerdispersionen leiten sich von Kombinationen
von einem oder mehreren Vinylestern mit Ethylen ab.
Eine
weitere besonders bevorzugte Gruppe von erfindungsgemäß eingesetzten
Polymerdispersionen leitet sich von Estern der Acrylsäure und/oder
Estern der Methacrylsäure
mit einwertigen aliphatischen gesättigten Alkoholen mit ein bis
acht Kohlenstoffatomen ab, die gegebenenfalls mit zusammen alpha-Olefinen,
wie Ethylen, und/oder mit Vinylestern, wie Vinylacetat, eingesetzt
werden.
Eine
weitere besonders bevorzugte Gruppe von erfindungsgemäß eingesetzten
Polymerdispersionen leitet sich von Estern der Malein- und/oder
der Fumarsäure
mit einwertigen gesättigten
aliphatischen Alkoholen mit vier bis acht Kohlenstoffatomen ab,
insbesondere von Dibutylmaleinat und/oder von Dibutylfumarat, die
gegebenenfalls in Kombination mit alpha-Olefinen, wie Ethylen, und/oder
mit Vinylestern, wie Vinylacetat, eingesetzt werden.
Ein
weiteres bevorzugt eingesetztes ethylenisch ungesättigtes
Monomer ist Natrium-2-sulfon-ethyl-methacrylat.
Besonders
bevorzugt werden Polymerdispersionen eingesetzt, die sich von einem
oder mehreren der folgenden Monomeren ableiten:
- – Vinylacetat,
- – Ethylen,
- – Vinylestern
von gesättigten
Fettsäuren
der Kettenlänge
C2-C18,
- – Maleinsäure- und/oder
Fumarsäureestern
mit einwertigen gesättigten
aliphatischen Alkoholen der Kettenlänge C4-C8, und/oder
- – Acrylsäure- und/oder
Methacrylsäureestern
mit einwertigen gesättigten
aliphatischen Alkoholen der Kettenlänge C1-C8 in Kombination mit alpha-Olefinen der Kettenlänge C2-C18.
Ganz
besonders bevorzugt werden Polymerdispersionen eingesetzt, die sich
von einem oder mehreren der folgenden Monomeren ableiten:
- – Vinylestern
von gesättigten
Fettsäuren
der Kettenlänge
C2-C18, und/oder
- – Maleinsäure- und/oder
Fumarsäureestern
mit einwertigen gesättigten
aliphatischen Alkoholen der Kettenlänge C4-C8, und/oder
- – Ethylen.
Bedeuten
irgendwelche Reste "Alkylreste" so sind darunter
im Rahmen dieser Beschreibung geradkettige oder verzweigte gesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffreste zu verstehen. Alkylgruppen bedeuten im Rahmen
dieser Beschreibung gesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit ein bis zwölf Kohlenstoffatome,
vorzugsweise mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen.
Beispiele
für Alkylgruppen
sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 2-Methylpropyl, 1-Butyl,
2-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, 2-Methylbutyl, 1,1-Dimethylpropyl,
n-Pentyl, n-Hexyl,
n-Heptyl, 2-Ethylhexyl oder Octyl.
Bedeuten
irgendwelche Reste "Alkoxyreste" so sind darunter
im Rahmen dieser Beschreibung geradkettige oder verzweigte gesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffreste zu verstehen, die über ein Sauerstoffatom an eine
andere Gruppe gebunden sind. Alkoxygruppen bedeuten im Rahmen dieser
Beschreibung über ein
Sauerstoffatom verknüpfte
gesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit ein bis zwölf Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen.
Beispiele
für Alkoxygruppen
sind are Methoxy, Ethoxy, Propyloxy, Isopropyloxy, 1-Butyloxy, 2-Butyloxy, Isobutyloxy,
tert-Butyloxy, 2-Methylbutyloxy, 1,1-Dimethylpropyloxy, n-Pentyloxy und n-Hexyloxy
Bedeuten irgendwelche Reste "Alkenylreste" so sind darunter
im Rahmen dieser Beschreibung geradkettige oder verzweigte ungesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffreste zu verstehen, die ein oder mehrere nicht
konjugierte Doppelbindungen aufweisen. Alkenylgruppen bedeuten im
Rahmen dieser Beschreibung ungesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit zwei bis zwölf Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise mit zwei bis sechs Kohlenstoffatomen.
Beispiele
für Alkenylgruppen
sind Vinyl, Allyl, 2-Methyl-2-propenyl, 1- oder 2-Butenyl, Pentenyl,
2-Methylpentenyl, Hexenyl, Heptenyl oder Octenyl, bevorzugt werden
Vinyl und Allyl, insbesondere Vinyl.
Bedeuten
irgendwelche Reste "einwertige
Reste eines Kohlenhydrates" so
sind darunter im Rahmen dieser Beschreibung über Sauerstoffatome gebundene
Reste beliebiger Oligosaccharide, z.B. Di- oder Trisaccharide, oder
insbesondere Monosaccharide zu verstehen. Bevorzugte Reste sind
einwertige Reste abgeleitet von D-Ribose, D-Xylose, L-Arabinose,
D-Glucose, D-Mannose, D-Galactose, D-Fructose und D-Sorbose. Besonders bevorzugt
wird der von D-Glucose abgeleitete einwertige Rest.
Halogenatome
bedeuten im Rahmen dieser Beschreibung Fluor, Chlor, Brom und Iod.
Bevorzugt wird Chlor.
Als
Fungizid wird bevorzugt eine Verbindung der Formel Ia eingesetzt
oder eine Kombination der Verbindungen der Formel Ia und Ib.
Der
Anteil der Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib in der Polymerdispersion
beträgt
0,01 bis 20.000 Gewichts-ppm, vorzugsweise 0,1 bis 5.000 Gewichts-ppm.
Bevorzugt
werden Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib verwendet, worin mindestens
zwei, besonders bevorzugt mindestens drei der Substituenten R3, R4, R5,
R6, R7, R8, R9, R10,
R11 oder R12 oder
R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21 oder R22 Hydroxyl
und/oder Alkoxy bedeuten.
Bevorzugt
werden Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib verwendet, worin R1 und R2 oder R13 und R14 Wasserstoff
bedeuten.
Ebenfalls
bevorzugt werden Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib eingesetzt,
worin mindestens zwei, insbesondere mindestens drei der Substituenten
R3, R4, R5, R6, R7,
R8, R9, R10, R11 oder R12 oder R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21 oder R22 Hydroxyl und/oder Alkoxy bedeuten und
worin mindestens einer der Substituenten R3,
R4, R5, R6, R7, R8,
R9, R10, R11 oder R12 oder
R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21 oder R22 Alkyl
und/oder Alkenyl und/oder Acyloyl und/oder einen über ein
Sauerstoffatom gebundenen Rest eines Kohlenhydrats, insbesondere
2,6-Dimethyl-oct-2,5-dienyl, Acetyl und/oder O-β-D-Glucose bedeuten.
Besonders
bevorzugt werden Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib eingesetzt,
worin mindestens zwei, insbesondere mindestens drei der Substituenten
R3, R4, R5, R6, R7,
R8, R9, R10, R11 oder R12 oder R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21 oder R22 Hydroxyl bedeuten und worin mindestens
einer der Substituenten R3, R4,
R5, R6, R7, R8, R9,
R10, R11 oder R12 oder R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21 oder R22 Alkoxy, und/oder Acyloyl und/oder einen über ein
Sauerstoffatom gebundenen Rest eines Kohlenhydrats bedeuten insbesondere
Methoxy, Acetyl und/oder O-β-D-Glucose.
Besonders
bevorzugt eingesetzte Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib sind
4-Hydroxystilben, 3,5-Dihydroxystilben
(Pinosylvin), 4,4'-Dihydroxystilben,
3,5,4'-Trihydroxystilben
(Resveratrol), 3,5,3',4'-Tetrahydroxystilben,
3,5,2',4'-Tetrahydroxystilben (Oxyresveratrol),
3,5,2',4'-Tetrahydroxy-4-(2,6-dimethyl-oct-2,5-dienyl)-stilben (Chlorophorin),
3-Hydroxy-5-methoxystilben (Pinosylvinmonomethyl ether), 3'-Methoxy-4'-hydroxystilben,
3,5,3'-Trihydroxy-4'-methoxystilben (Rhapontigenin),
4'-Hydroxy-4,3'-dimethoxystilben,
4'-Hydroxy-3,5-dimethoxystilben
(Pterostilben), 3,3'-Dimethoxy-4,4'-dihydroxystilben,
5;4'-Dihxdroxy-3-(O-D-glukosidyl)-stilben
(Resveratrol Glukosid), 5,4',5'-Trihydroxy-3-(O-D-glukosidyl)-stilben (Astringin), 5,3'-Dihydroxy-4'-methoxy-3-(O-D-glukosidyl)-stilben
(Rapotin), 3,5-Dihydroxy-4'-methoxystilben,
3,4'-Dihydroxy-5-hydroxystilben,
3,4'-Dihydroxy-5-(O-D-glukosidyl)-stilben
(Piccid), 3,5,3'-Trihydroxy-4'-methoxystilben (Rhapontigenin),
3,5-Dihydroxy-4'-methoxy-3'-(O-D-glukosidyl)-stilben
(Rhaponticin), 3,5,4'-Trimethoxystilben (Trimethylresveratrol),
3,5-Dimethoxy-4'-acetylstilben (Pterostilbenacetat),
3,4,2',4',6'-Pentamethoxystilben, 5-Methoxy-3-(O-D-glukosidyl)-stilben
(Pinosylvinmonomethyletherglukosid), 3'-Methoxy-4'-hydroxystilbenglukosid,
3'-Methoxy-4'-(O-hydroxyglukosid-acetat)-stilben,
4'-Methoxy-5,3'-diacetyl-3-(O-D-glukosidylacetat)-stilben
(Rhapotinacetat), 4,3'-Dimethoxy-4'-hydroxystilben-glukosid,
4,3'-Dimethoxy-4'-hydroxystilben-glukosidacetat, 3,5,2',4'-Tetraacetylstilben
(Oxyresveratrolacetat) und 5,3',4'-Triacetyl-3-(O-D-glucosidyl)-stilben (Astringinacetat).
Ganz
besonders bevorzugt wird E-3,5,4'-Trihydroxystilben
eingesetzt.
Die
erfindungsgemäßen Dispersionen
können
neben Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib noch weitere biozid
wirkende Verbindungen, insbesondere weitere Fungizide enthalten.
Beispiele
für zusätzliche
Fungizide sind Polyen-Fungizide und insbesondere Natamycin, Kombinationen
von Polyen-Fungiziden und Imidazol-Fungiziden oder Imazalilsulfat.
Kombinationen
von Polyen-Fungiziden und Imidazol-Fungiziden sind aus der EP-A-748,588 bekannt. EP-A-986,965
beschreibt den Einsatz von Imazalilsulfat in Vinylacetat-Dispersionen.
Besonders
bevorzugt eingesetzt werden wässrige
copolymere Polyvinylester-Dispersionen
enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel Ia.
Ebenfalls
besonders bevorzugt eingesetzt werden wässrige Polyacrylat- und/oder
Polymethacrylat-Dispersionen enthaltend mindestens eine Verbindung
der Formel Ia.
Die
erfindungsgemäßen Polymerdispersionen
können
durch Emulgatoren und/oder durch Schutzkolloide stabilisiert sein.
Bei
Schutzkolloiden handelt es sich um polymere Stabilisatoren. Beispiele
dafür sind
Methylcellulosen, Hydroxyethyl- und Propylcellulosen sowie Natriumcarboxymethylcellulose,
Gelatine, Kasein, Stärke,
Gummi arabicum, Hydroxyethylstärke,
Natriumalginat, sowie weitere Homo- oder Copolymerisate, wie z.B.
Vinylester, (Meth)acrylsäuren
und/oder -ester sowie N-Vinylamide, einschließlich der N-Vinyllactame und/oder
die wasserlöslichen
Salze dieser Homo- oder
Copolymeren. Beispiele für
(Meth)acrylsäuren
sind Polyacrylsäure und/oder
Polymethacrylsäure.
Beispiele für
N-Vinylamide sind Polyvinylpyrrolidon und N-Vinylacetamid.
Das
bevorzugte Schutzkolloid ist Polyvinylalkohol. Geeigneter Polyvinylalkohol
besitzt Hydrolysegrade von 60 bis 100 mol-% und Viskositäten der
4%igen wässrigen
Lösungen
bei 20°C
von 2–70
mPa·s,
insbesondere 30 bis 70 mPa·s.
Vorzugsweise
wird mindestens ein höhermolekularer
Poly(vinylalkohol) vom Hydrolysegrad von 85–92 mol-% mit einer Viskosität der 4%igen
wässrigen
Lösungen
bei 20°C
von 30 bis 70 mPa·s
verwendet.
Weitere
geeignete Polyvinylalkohole können
in irgendeiner Art hydrophob bzw. hydrophil modifiziert worden sein.
Beispiele
für hydrophob
modifizierte Polyvinylalkohole, die in ihrer Hauptkette nicht wasserlösliche Monomerbausteine
enthalten, sind Ethylenhaltige Polyvinylalkohole vom Typ Exceval® der
Firma Kuraray.
Eine
andere Möglichkeit
ist die Modifizierung durch Pfropfreaktionen an den Alkoholgruppen,
wie beispielsweise die Teilacetalisierung der Alkoholgruppen des
Polyvinylalkohols, wobei die Polyvinylalkohole mit beliebigen Resten
ausgestattet werden können,
die entweder hydrophob oder hydrophil sein können, wie beispielsweise Polyvinylalkohole
vom Typ Mowiflex® der Firma Kuraray.
Die
genannten Schutzkolloide können
selbstverständlich
auch in Form von Gemischen verwendet werden.
Besonders
bevorzugt wird Polyvinylalkohol als Schutzkolloid eingesetzt, wobei
vorwiegend der oben beschriebene höhermolekularer Polyvinylalkohol
zum Einsatz kommt, der gegebenenfalls noch geringe Mengen, beispielsweise
bis zu 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des eingesetzten Schutzkolloids,
an anderen Schutzkolloiden aufweist.
Der
bevorzugt eingesetzte höhermolekulare
Polyvinylalkohol liegt bevorzugt zu mindestens 60 Gew.%, bezogen
auf die Gesamtmenge des eingesetzten Schutzkolloids, ganz besonders
bevorzugt zu 75 bis 100 Gew.% im Schutzkolloid vor.
Die
verwendete Menge der Schutzkolloide, bezogen auf das Polymer, beträgt typischerweise
0,01 bis 30 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gewichtsteile.
Neben
oder anstelle von Schutzkolloiden kann die erfindungsgemäße Polymerdispersion
auch durch den Einsatz von Emulgatoren stabilisiert sein. Es können kationische,
anionische und nichtionische Emulgatoren oder deren Gemische engesetzt
werden.
Als
nichtionische Emulgatoren eignen sich insbesondere Acyl-, Alkyl-,
Oleyl- und Alkylaryloxethylate. Diese Produkte sind beispielsweise
im Handel unter der Bezeichnung Genapol® oder
Lutensol® erhältlich.
Hierunter fallen beispielsweise ethoxilierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole
(EO-Grad: 3 bis 50, Alkylsubstituentenrest: C4 bis
C12) sowie ethoxilierte Fettalkohole (EO-Grad:
3 bis 80; Alkylrest: C8 bis C36),
speziell C12-C14-Fettalkohol(3-8)ethoxilate,
C13C15-Oxoalkohol(3-30)ethoxilate,
C16C18-Fettalkohol(11-80)ethoxilate,
C10-Oxoalkohol(3-11)ethoxilate, C13-Oxoalkohol(3-20)ethoxilate,
Polyoxyethylensorbitanmonooleat mit 20 Ethylenoxidgruppen, Copolymere
aus Ethylenoxyd und Propylenoxyd mit einem Mindestgehalt von 10
Gew.-% Ethylenoxid, die Polyethylenoxid(4-20)-Ether von Oleylalkohol
sowie die Polyethenoxid(4-20)-Ether von Nonylphenol. Besonders geeignet
sind die Polyethylenoxid(4-20)-Ether von Fettalkoholen, insbesondere
von Oleylalkohol. An nichtionischen Emulgatoren werden 0,1 bis 10
Gewichtsteile, vorzugsweise 0,5 bis 5,0% bezogen auf das Copolymer
A) verwendet.
Als
anionische Emulgatoren eignen sich beispielsweise Alkalimetall-
und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C8 bis
C12), wie Natriumlaurylsulfat, von Schwefelsäurehalbestern
ethoxylierter Alkanole (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C12 bis
C18), wie ethoxyliertes Natriumlaurylethersulfat
(EO-Grad 3), und ethoxilierter Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50,
Alkylrest: C4 bis C12),
von Alkylsulfonsäuren
(Alkylrest: C12 bis C18)
und von Alkylarylsulfonsäuren
(Alkylrest: C9 bis C18),
sowie Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von geradkettigen aliphatischen
Carbonsäuren
der Kettenlänge
C12-C20, oder Alkalisalze
der Sulfobernsteinsäureester
mit aliphatischen gesättigten
einwertigen Alkoholen der Kettenlänge C4-C16, Sulfobernsteinsäure-4-Ester mit Polyethylen-glykolethern
von einwertigen aliphatischen Alkoholen der Kettenlänge C10-C12 (Di-Natriumsalz),
Sulfobernstein-säure-4-Ester
mit Polyethylenglykolnonyl-phenylether (Di-Natriumsalz) und Sulfobernsteinsäure-bis-cyclohexylester
(Natriumsalz).
Als
weitere anionische Emulgatoren haben sich ferner Verbindungen der
allgemeinen Formel II
worin R
25 und
R
26 H-Atom oder C
4-
bis C
24-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig
Wasserstoffatome sind, und A und B Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen
sein können,
erwiesen. In der allgemeinen Formel II bedeuten R
25 und
R
26 bevorzugt lineare oder verzweigte Alkylreste
mit 6 bis 18 C-Atomen, insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen oder
Wasserstoff, wobei R
25 und R
26 nicht
beide gleichzeitig Wasserstoffatome sind. A und B sind bevorzugt
Natrium, Kalium oder Ammonium, wobei Natrium besonders bevorzugt
ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen II, in denen A und
B Natrium, R
25 ein verzweigter Alkylrest
mit 12 C-Atomen und R
26 ein Wasserstoffatom
oder R
25 ist. Häufig werden technische Gemische
verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten
Produktes aufweisen, wie beispielsweise Dowfax
® 2A1
(Marke der Dow Chemical Company). Die Verbindungen II sind allgemein
bekannt, z.B. aus US-A 4 269 749, und im Handel erhältlich.
Als
kationische Emulgatoren eignen sich beispielsweise eine C6- bis C18-Alkyl- oder -Aralkylgruppe- oder
einen heterocyclischen Rest aufweisende primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumsalze,
Alkanolammoniumsalze, Pyridiniumsalze, Imidazoliniumsalze, Oxazoliniumsalze,
Morpholiniumsalze, Thiazoliniumsalze sowie Salze von Aminoxiden,
Chinoliniumsalze, Isochinoliniumsalze, Tropyliumsalze, Sulfoniumsalze
und Phosphoniumsalze.
Beispielhaft
genannt seien Dodecylammoniumacetat oder das entsprechende Hydrochlorid,
die Chloride oder Acetate der verschiedenen 2-(N,N,N-Triethylammonium)ethylparaffinsäureester,
N-Cetylpyri-diniumchlorid, N-Laurylpyridiniumsulfat sowie N-Cetyl-N,N,N-tri-methylammoniumbromid,
N-Dodecyl-N,N,N-trimethylammoniumbromid, N-Octyl-N,N,N-trimethlyammoniumbromid,
N,N-Distearyl-N,N-dime-thylammoniumchlorid sowie das Gemini-Tensid
N,N'-(Lauryldime-thyl)ethylendiamindibromid.
Zahlreiche weitere Beispiele finden sich in H. Stache, Tensid-Taschenbuch,
Carl-Hanser-Verlag, München,
Wien, 1981 und in MC Cutcheon's,
Emulsifiers & Deter-gents,
MC Publishing Company, Glen Rock, 1989.
Der
Feststoffgehalt der erfindungsgemäßen wässrigen Polymerdispersionen
beträgt
typischerweise 20 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 65 Gew.-%,
und besonders bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%.
Die
erfindungsgemäßen wässrigen
Polymerdispersionen zeichnen sich neben einer ausgezeichneten Lagerstabilität durch
eine sehr günstige
biologische Stabilität
aus.
Die
erfindungsgemäßen wässrigen
Polymerdispersionen können
durch die an sich bekannte radikalische Emulsionspolymerisation
oder deren Varianten, wie z.B. Miniemulsionspolymerisation, hergestellt
werden, oder durch Redispergieren von Dispersionspulvern enthaltend
Polymerteilchen und Verbindungen der Formel Ia und/oder Ib.
Die
Polymerisation kann im Batchverfahren, im Zulaufverfahren, oder
kombinierten Batch/Zulauf-Verfahren oder in kontinuierlichen Schlaufenreaktoren
oder Rührkesselkaskaden
durchgeführt
werden.
Vorzugsweise
wird eine Emulsionspolymerisation im kombinierten Batch/Zulauf-Verfahren oder besonders
bevorzugt, im Zulaufverfahren durchgeführt, wobei üblicherweise ein Teil der Monomeren
(1 bis 15 Gew.-%) zum Starten der Polymerisation vorgelegt werden.
Die Dosierung der Monomere kann entweder zusammen oder in getrennten
Zuläufen
erfolgen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, in bestimmten Ausführungsformen
zur Einstellung spezifischer Partikelgrößen- und -verteilungen eine
Saatpolymerisation durchzuführen.
Als
radikalische Initiatoren werden die an sich bekannten Radikalstarter
eingesetzt.
Beispiele
dafür sind:
Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid, Cyclohexanonperoxid, Isopropylcumylhydroperoxid,
Persulfate des Kaliums, Natriums und Ammoniums, Peroxide von geradzahligen
gesättigten
einwertigen aliphatischen Carbonsäuren der Kettenlänge C8-C12, Tertiärbutylhydroperoxid,
Ditertiärbutylperoxid,
Diisopropylpercarbonat, Azoisobuttersäuredinitril, Acetylcyclohexansulfonylperoxid,
Tertiärbutylperbenzoat,
Tertiärbutylperoctoat,
Bis-(3,5,5-trimethyl)-hexanoylperoxid, Tertiärbutylperpivalat, Hydroperoxypinan,
p-Methanhydroperoxid. Die vorgenannten Verbindungen können auch
innerhalb eines Redoxsysteme verwendet werden, wobei Übergangsmetallsalze
wie Eisen-II-salze oder andere Reduktionsmittel mitverwendet werden.
Als Reduktionsmittel bzw. Regler können Alkalisalze der Oxymethansulfinsäure, Mercaptane
der Kettenlänge C10-C14, Buten-(I)-ol-(3),
Hydroxylaminsalze, Natriumdialkyldithiocarbamat, Natriumbisulfit,
Ammoniumbisulfit, Natriumdithionit, Diisopropylxanthogendisulfid,
Ascorbinsäure,
Weinsäure,
Isoascorbinsäure,
Borsäure,
Harnstoff und Ameisensäure
mitverwendet werden.
Vorzugsweise
werden jedoch wasserlösliche
Persulfate, insbesondere Ammoniumpersulfat oder Natriumpersulfat
zum Starten der Polymerisation verwendet.
Das
zur Stabilisierung verwendete Schutzkolloid oder die Schutzkolloide
kann ebenfalls entweder zu Beginn der Polymerisation komplett vorgelegt
oder partiell vorgelegt und partiell dosiert oder komplett während der
Polymerisation zudosiert werden.
Der
zur Stabilisierung verwendete Emulgator kann ebenfalls entweder
zu Beginn der Polymerisation komplett vorgelegt oder partiell vorgelegt
und partiell dosiert oder komplett während der Polymerisation zudosiert
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Komponente
partiell vorgelegt und partiell dosiert. Dasselbe gilt prinzipiell
für die
Mitverwendung eines oder mehrerer weiterer ionischer Coemulgatoren.
Die
Polymerisationstemperatur bewegt sich typischerweise im Bereich
von 20 bis 120°C,
vorzugsweise im Bereich von 30 bis 110°C und ganz besonders bevorzugt
im Bereich von 45 bis 95°C.
Nach
Abschluss der Polymerisation kann zur Entmonomerisierung eine weitere,
vorzugsweise chemische Nachbehandlung, insbesondere mit Redoxkatalysatoren,
wie zum Beispiel Kombinationen aus den obengenannten Oxidationsmitteln
und Reduktionsmitteln angeschlossen werden. Weiterhin kann in bekannter
Weise beispielsweise durch physikalische Entmonomerisierung, d.
h. destillative Entfernung (insbesondere über Wasserdampfdestillation)
oder durch Strippen mit einem Inertgas, vorhandenes Restmonomer
entfernt werden. Besonders effizient ist eine Kombination aus physikalischen
und chemischen Methoden, die eine Absenkung der Restmonomere auf
sehr niedrige Gehalte (< 1000
ppm, vorzugsweise < 100
ppm gestattet.
Das
Fungizid der Formel Ia und/oder Ib wird der Polymerdispersion nach
ihrer Herstellung zugesetzt. Daneben können noch weitere anwendungsspezifische
Additive zugegeben werden.
Als
weitere Additive bzw. Stabilisierungsmittel zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Polymerdispersion,
insbesondere für
den Einsatz im Lebensmittelbereich, eignen sich Methylcellulosen,
Hydroxyethyl- und Propylcellulosen sowie Natriumcarboxy-methylcellulose.
Diese können
prinzipiell zur Anpassung spezifischer Eigenschaften wie Glanz und
Wasserdampftransmissiondurchlässigkeit
sowie zur Stabilitätsverbesserung
mitverwendet werden. In diese Verbindungsgruppe fallen Gelatine,
Kasein, Stärke,
Gummi arabicum, Hydroxyethylstärke,
Natriumalginat, Lactose, Siliciumdioxid sowie weitere Homo- oder
Copolymerisate, beispielsweise Polyacrylsäure und Polyvinylpyrrolidon.
Der
erfindungsgemäßen Polymerdispersion
können
nach deren Herstellung noch weitere Hilfsstoffe zugesetzt werden.
In diese Gruppe fallen beispielsweise die genannten Stabilisierungsmittel.
Als Zusätze
eignen sich selbstverständlich
auch niedermolekulare Stabilisatoren wie Neutralisierungsmittel
und Komplexbildner. Beispielhaft genannt seien Alkali-, Ammonium-,
Calciumhydroxide, -carbonate, -phosphate, Alkalisalze der Ethylendiamintetraessigsäure und
N-Hydroxyethylethylendiamin-tri-essigsäure, Zitronensäure, sowie
Natriumacetat und Phosphorsäure,
Ammoniumchlorid, Natriumsulfat, Homopolymerisat aus 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfon-säure und
ihrer Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze, sowie neben den Verbindungen
der Formel Ia und/oder Ib zusätzliche
Biozide, d.h. Stoffe zum Schutze der Dispersion und/oder des verpackten Substrats
gegen mikrobiellen Befall. Vorzugsweise werden Konservierungsmittel
verwendet, die in den einschlägigen
Verordnungen zu lebensmittelrechtlichen Vorschriften über Zusatzstoffe
für Käse bzw.
den anderen zu beschichtenden Lebensmitteln zugelassen sind.
Wird
die Dispersion zu einer Masse zur Beschichtung von Lebensmitteln
konfektioniert, können
die in den einschlägigen
Positivlisten zugelassenen Farbstoffe wie Karoten (E 160a), Annato
(E 160b), Carbo Medicinalis vegetabilis (E 153), Titandioxid (E
171), Tartrazin (E 102), Chinolingelb (E 104), Sonnengelb FCF (E 110),
Cochenillerot A (E 124), Indigotin (E 132), Brillantschwarz BN (E
151) oder Litholrubin BK (E 180) verwendet werden.
Die
erfindungsgemäßen wässrigen
Polymerdispersionen lassen sich insbesondere zur Beschichtung und/oder
Verpackung von Lebensmitteln, als Farben oder als Klebstoffe einsetzen.
Die
erfindungsgemäßen wässrigen
Polymerdispersionen lassen sich auch zur Herstellung von in Wasser
redispergierbaren Polymerpulvern einsetzen. Zu deren Herstellung
werden die wässrigen
Dispersionen, gegebenenfalls nach Zusatz von Schutzkolloiden als
Verdüsungshilfe,
getrocknet, beispielsweise mittels Wirbelschichttrocknung, Gefriertrocknung
oder Sprühtrocknung.
Vorzugsweise werden die Dispersionen sprühgetrocknet. Die Sprühtrocknung
erfolgt dabei in üblichen
Sprühtrocknungsanlagen,
wobei die Zerstäubung
mittels Ein-, Zwei- oder Mehrstoffdüsen oder mit einer rotierenden
Scheibe erfolgen kann. Die Austrittstemperatur wird im allgemeinen
im Bereich von 45°C
bis 120°C,
bevorzugt 60°C
bis 90°C,
je nach Anlage, Tg des Harzes und gewünschtem
Trocknungsgrad, gewählt.
In der Regel wird die Verdüsungshilfe
in einer Gesamtmenge von 3 bis 30 Gew.%, bezogen auf die polymeren
Bestandteile der Dispersion, eingesetzt. Das heißt die Gesamtmenge an Schutzkolloid
vor dem Trocknungsvorgang soll mindestens 3 bis 30 Gew.%, bezogen
auf den Polymeranteil betragen; bevorzugt werden 5 bis 20 Gew.%
bezogen auf den Polymeranteil eingesetzt. Weitere geeignete Verdüsungshilfen
sind modifizierte Polyvinylalkohole.
Ganz
besonders bevorzugt eignen sich die erfindungsgemäßen wässrigen
Polymerdispersionen als Hilfsmittel für die Käsereifung sowie als Beschichtungsmittel
und/oder als Verpackungsmaterial für Lebensmittel aller Art.
Diese
Verwendungen sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.