Antimikrobiell ausgerüstete Feststoff-ZubereitungenAntimicrobially finished solid preparations
Die vorliegende Erfindung betrifft antimikrobiell ausgerüstete wässrige Zubereitungen von wasserunlöslichen Feststoffen enthaltend l,2-Benzisothiazolin-3-on (BIT) und mindestens einen weiteren bioziden Wirkstoff, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Zubereitungen sowie die Verwendung von Wirkstoffmischungen aus l,2-Benzisothiazolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff zum Schutz von Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe.The present invention relates to antimicrobially finished aqueous preparations of water-insoluble solids containing l, 2-benzisothiazolin-3-one (BIT) and at least one further biocidal active substance, and to a process for the preparation of these preparations and to the use of active substance mixtures of 1,2-benzisothiazolinone 3-one and at least one other biocidal active ingredient for the protection of preparations of water-insoluble solids.
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 Disper- gierhilfsmittels 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 Calciumcarbonatauf schlämmungen 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 vorbeschrie- benen Nachteile einer durch mikrobiellen Verderb verursachten Produktschädigung zuverlässig verhindert, zwingend notwendig.Aqueous preparations, such as suspensions or dispersions of water-insoluble solids, such as minerals, fillers or pigments, are, due to their good processability or the possibility of specific adjustment of customer-specific substance parameters, a raw material component that is widely used in practice. These products are characterized in that in them a water-insoluble solid component with the addition of a dispersing aid and optionally other additives in water so distributed, i. is suspended, dispersed or slurried, the mixtures are formed with a solids content of 40-80%. Used in large quantities, e.g. Kaolin or calcium carbonate slurries in the paper industry as a filler in the wet-end or as a constituent of coating colors in the production of coated papers. Notwithstanding the fact that such aqueous suspensions or dispersions are mainly inorganic compounds by weight, practical experience shows that even such products, under appropriate circumstances, may be exposed to massive attack by microorganisms, which may not tolerable changes in material properties. Known effects of microbial attack of such aqueous suspensions or dispersions of minerals, fillers or pigments are e.g. Viscosity changes, discoloration or odor quality reductions. Due to the economic consequences of missing lots, e.g. In the paper industry, the provision of a technology which reliably prevents the above-described disadvantages of product damage caused by microbial spoilage is thus absolutely necessary.
Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, Technologien zur Verhinderung des mikrobiellen bzw. bakteriellen Verderbs von mineralischen Slurrys bereitzustellen.There has been no lack of attempts in the past to provide technologies for preventing the microbial or bacterial spoilage of mineral slurries.
Die bis heute erfolgversprechendste Methode zur Sicherstellung einer akzeptablen mikrobiologi- sehen 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:The most promising method for ensuring an acceptable microbiological quality of mineral slurries over their entire life cycle (production, storage, transport, consumption) is the addition of preservatives or biocidal products. By accompanying measures in the field of industrial hygiene, the activity of the biocidal products used can optionally be supported and optimized in a manner known to the person skilled in the art. However, all previous attempts to produce microbiologically stable mineral slurries by adding preservatives and biocidal products have one or the other disadvantage:
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.Dazomet, a biocide that works well in principle, undergoes rapid degradation with release of toxic and strong-smelling gases, especially in alkaline-adjusted products (e.g., talc or calcium carbonate lurries).
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.Bronopol, an excellent bactericide, is degraded faster under the harsh conditions (high pH and temperatures) of slurry production and processing under unfavorable conditions than effect can occur.
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.Formaldehyde or the formaldehyde releasers derived therefrom are a good-acting and sufficiently stable preservative, in particular against bacteria. Due to toxicological concerns and legal regulations, however, this proven preservative can no longer be used in many countries.
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 vor- beschriebenen Art hat einnehmen können.Benzisothiazolinone, a very stable and easy-to-use preservative, has an unbalanced spectrum of activity, especially against certain types of bacteria dominating in mineral slurries, and is also a relatively slow-acting biocide. To make matters worse in this drug that the required high dosages are associated with a relatively high price, so that benzisothiazolinone for economic reasons, no outstanding position in the conservation of mineral slurries of the type described above can take.
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, insbe- sondere 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 l,2-Benzisothiazolin-3-on weist als Einzelkomponente aber eine zu geringe und öko- nomisch nicht wettbewerbsfähige Wirksamkeit auf.There has thus continued to be a need to provide new and more reliable methods for controlling undesirable microbial growth events in the production, storage, transportation and processing of aqueous formulations of water-insoluble solids, e.g. aqueous preparations of minerals, fillers or pigments, in particular those with higher pH values, such as e.g. Calcium carbonate or talcum lurries. It is generally desirable to achieve the highest possible biocidal effect with the available active ingredients on the one hand and on the other hand only relatively small amounts of the active ingredients to use. However, 1,2-benzisothiazolin-3-one, which is stable even under extreme pH and temperature conditions, has as an individual component too low an economically not competitive activity.
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.The invention 'therefore an object of the invention to provide an aqueous preparation of water-insoluble solids, which avoids the above-mentioned problems and very well during the entire manufacturing process, and the subsequent logistical processing, is protected against microbial attack and thus ensures a perfect microbiological quality of the products until final consumption.
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.It has now surprisingly been found that mixtures based on 1,2-benzisothiazolin-3-one (benzisothiazolinone, BIT) and at least one further antimicrobially active component to unexpectedly good results in the preservation of aqueous preparations of water-insoluble solids, especially difficult to protect Preparations such as calcium carbonate or talcum lurries lead. The aforementioned products are difficult to preserve reliably and long-lasting with the known container preservatives, because the specified pH and temperature conditions make special demands on the stability of the preservatives to be used.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher antimikrobiell ausgerüstete wässrige Zusammensetzungen von wasserunlöslichen Feststoffen enthaltend eine Mischung aus 1,2-Benzisothia- zolin-3-on und mindestens einem weiteren bioziden Wirkstoff.The present invention therefore antimicrobially finished aqueous compositions of water-insoluble solids containing a mixture of 1,2-Benzisothia- zolin-3-one and at least one other biocidal active ingredient.
Als weitere biozide Wirkstoffe kommen neben l,2-Benzisothiazolin-3-on vorzugsweise die fol- genden Verbindungen in Betracht:As further biocidal active substances, besides l, 2-benzisothiazolin-3-one, the following compounds are preferably suitable:
Isothiazolinone aus der Reihe 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on (CMIT) und 2- Methyl-4-isothiazolin-3-on (MIT);Isothiazolinone from the series 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CMIT) and 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT);
Formaldehyd;Formaldehyde;
Formaldehydabspalter auf Basis von O-Formalen, wie z.B. Benzylhemiformal, Ethylengly- kol-bis-hemiformal, Ethylenglykol-hemiformal;Formaldehyde releasing agents based on O-formals, such as e.g. Benzylhemiformal, ethylene glycol bis-hemiformal, ethylene glycol hemiformal;
Formaldehydabspalter auf Basis von N-Formalen, wie z.B. 3-Dimethylol-5,5-dimethylhy- dantoin (DMDMH), Tetramethylolacetylendiharnstoff (TMAD), N,N'-Dimethylol- harnstoff, N-Methylolharnstoff, 4,4-Dimethyl-l,3-oxazolidin; Diazolidinylharnstoff, Imi- dazolidinylharnstoff, 3,3'-Methylen-bis-(5-methyloxazolidin), 1,3,5-Hexahydotriazine, Natrium-(hydroxymethyl)-glycinat, 7a-ethyldihydro-lH,3H,5H-oxazolo[3,4-c]oxazole;Formaldehyde releasing agents based on N-formals, such as e.g. 3-dimethylol-5,5-dimethyl-dendoin (DMDMH), tetramethylolacetylenediurea (TMAD), N, N'-dimethylolurea, N-methylolurea, 4,4-dimethyl-1,3-oxazolidine; Diazolidinyl urea, imidazolidinyl urea, 3,3'-methylene-bis (5-methyloxazolidine), 1,3,5-hexahydotriazine, sodium (hydroxymethyl) glycinate, 7a-ethyl dihydro-1H, 3H, 5H-oxazolo [3 , 4-c] oxazole;
bromhaltige Biozide wie 2-Bromo-2-nitropropan-l,3-diol (Bronopol) und Dibromodicyanobutan (DBDCB);bromine-containing biocides such as 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol (Bronopol) and dibromodicyanobutane (DBDCB);
o-Phenylphenol.
Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zubereitungen Mischungen von 1,2-Benzi- sothiazolin-3-on mit den weiteren bioziden Wirkstoffen 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on.o-phenylphenol. The preparations according to the invention particularly preferably comprise mixtures of 1,2-benzothiazolin-3-one with the other biocidal active substances 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 2-methyl-4-isothiazolin-3-one on.
Vorzugsweise handelt es sich bei den erfindungsgemäßen wässrigen Zubereitungen um Suspensio- nen, Dispersionenen oder Aufschlämmungen.The aqueous preparations according to the invention are preferably suspensions, dispersants or slurries.
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.The solid, water-insoluble solids contained in the preparations according to the invention are preferably natural or synthetic minerals, fillers or pigments based on natural or synthetic raw materials such as e.g. Aluminum hydroxide, aluminum silicate, titanium dioxide, iron oxide, kaolin, calcium carbonate or talc.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Zubereitungen einen Gehalt von in Wasser unlöslichen Bestandteilen von 40 bis 80 Gew.-% auf.The preparations according to the invention preferably have a content of water-insoluble constituents of from 40 to 80% by weight.
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.A mixture of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 2-methyl-4-isothiazolin-3-one in the weight ratio of 1-50 g (1-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one) is preferably used in the preparations according to the invention as another biocidal active substance. 50 ppm), in particular from 5 to 30 g (5 to 30 ppm), based on 1 ton of the preparations according to the invention.
Die Konzentrationen der bioziden Wirkstoffe in den erfindungsgemäßen Zubereitungen bewegen sich für l,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.The concentrations of the biocidal active substances in the preparations according to the invention are in the range from 10 to 500 ppm for 1,2-benzisothiazolin-3-one, and in the range from 1 to 5000 ppm in each case for the second component or the sum of the further components on the total weight of the preparation.
Die Mengenverhältnisse an l,2-Benzisothiazolin-3-on (BIT) und der zweiten bzw. weiteren Wirk- stoffkomponente(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.The proportions of 1,2-benzisothiazolin-3-one (BIT) and the second or further active compound component (s) can vary over a wide range. In the preparations according to the invention, the ratio benzisothiazolinone (BIT) to the second or the sum of the further active ingredient component (s) is normally in a weight ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably 50: 1 to 1:50, particularly preferably 10: 1 to 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.The preparations according to the invention are preferably aqueous suspensions, dispersions or slurries of calcium carbonate or talc or kaolin in water, the solids content being 40-80% by weight and the content of the total of biocidal active substances being 1-5000 ppm, in each case based on the total weight of the preparation.
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 Aufschläm- mungen von Mineralien, Füllstoffen oder Pigmenten besiedeln können sind insbesondere aerobe und an-aerobe Bakterienarten. Ohne zu limitieren seien die folgenden Arten genannt:The aqueous preparations according to the invention have a high resistance to infestation by microorganisms, in particular by aerobic or anaerobic bacterial species, and thus allow trouble-free handling of the products during production, storage, transport and final processing. Examples of types of microorganisms that can colonize aqueous suspensions, dispersions or slurries of minerals, fillers or pigments are, in particular, aerobic and anaerobic bacterial species. Without limiting the following types are mentioned:
Alcaligenes wie Alcaligenes faecalis Bacillus, wie Bacillus firmusAlcaligenes such as Alcaligenes faecalis Bacillus, such as Bacillus firmus
Corynebacterium, wie Corynebacterium aquaticum Desulfovibrio desulfuricans Enterobacter wie Enterobacter aerogenes,Corynebacterium such as Corynebacterium aquaticum Desulfovibrio desulfuricans Enterobacter such as 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.Enterococci such as Enterococcus faecalis Escherichia such as Escherichia coli, Proteus such as Proteus vulgaris Pseudomonas such as Pseudomonas aeruginosa, Schewanella such as Schewanella putrefaciens Serratia such as Serratia marescens Staphylococcus such as Staphylococcus aureus.
Die erfindungsgemäßen antirnikrobiell ausgerüsteten Zubereitungen zeichnen sich durch folgende Charakteristika aus:The antirnikrobiell equipped preparations according to the invention are characterized by the following characteristics:
• schneller Wirkeintritt• faster entry
• gute Langzeitwirkung trotz geringer Konzentration der eingesetzten Biozidmischungen• good long-term effect despite low concentration of the biocide mixtures used
• in der Anwendungskonzentration geringe Toxizität gegenüber Menschen und Säugetieren• Low application toxicity to humans and mammals
• gute Verträglichkeit.• good compatibility.
Darüber hinaus zeichnen sich die erfindungsgemäßen antimikrobiell ausgerüsteten Zubereitungen überraschend dadurch aus, dass die eingearbeiteten bioziden Wirkstoffe in spezifischen Mi- schungsverhältnissen 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, ökologi- sseehheenn uunndd aannwweenndduunnggsstteecchhnniisscchheenn GGeessiicchhttssppuunnkktteenn ausgesprochen vorteilhaft und stellt einen Beitrag zur Erhöhung der Konservierungsqualität dar.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können zusätzlich einen oder mehrere andere biozideIn addition, the antimicrobially finished preparations according to the invention are surprisingly distinguished by the fact that the incorporated biocidal active compounds have an unexpectedly high, synergistic increase in activity in specific mixing ratios. It follows that the required for the antimicrobial equipment use concentrations of the active ingredient components of the invention, compared with the necessary concentrations in the case of the respective individual active ingredients, can be reduced. This is extremely advantageous in terms of economic, ecological, and aannwweenndduunnggsteentechniehngchennes GGeessiicchhttssppuunnkktteenn and represents a contribution to increasing the preservation quality. The preparations according to the invention may additionally contain one or more other biocides
Wirkstoffe enthalten. Als bevorzugte Mischungspartner seien die folgenden Verbindungen genannt:Contain active ingredients. As preferred mixing partners, the following compounds may be mentioned:
Benzalkoniumchlorid BenzylalkoholBenzalkonium chloride benzyl alcohol
2,4-Dichlorbenzylalkohol2,4-dichlorobenzyl
BromochlorodimethylhydantoinBromochlorodimethylhydantoin
Butyl-, ethyl-, methyl-, propylparabenButyl, ethyl, methyl, propylparaben
Cetylpyridiniumchlorid DazometCetylpyridinium chloride Dazomet
2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamid (DBNPA)2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA)
Dodecylguanidindodecylguanidine
Methylen-bis-thiocyanatMethylene-bis-thiocyanate
Di-decyl-di-methyl-ammoniumchlorid 2-PhenoxyethanolDi-decyl-di-methyl-ammonium chloride 2-phenoxyethanol
2-Phenoxypropanole2-phenoxypropanols
Phenyl-ethyl-alkoholPhenyl-ethyl-alcohol
Poly(hexamethylenebiguanide) hydrochloride (PHMB)Poly (hexamethylene biguanide) hydrochloride (PHMB)
Die erfindungsgemäßen, antimikrobiell ausgerüsteten wässrigen Zubereitungen können hergestellt werden, indem man wasserunlösliche Feststoffe, vorzugsweise Mineralien, Pigmente oder Füllstoffe, unter Zugabe eines Dispergierhüfsmittels und gegebenenfalls weiterer Additive in Wasser dispergiert, suspendiert oder auf schlämmt und mit der bioziden Wirkstoffmischung aus 1,2-Benzi- sothiazolin-3-on und wenigstens einer weiteren bioziden Verbindung versetzt, gegebenenfalls unter Zugabe eines oder mehrerer Lösungsmittel und gegebenenfalls weiterer antimikrobiell wirk- samer Verbindungen.The antimicrobially finished aqueous formulations according to the invention can be prepared by dispersing, suspending or slurrying water-insoluble solids, preferably minerals, pigments or fillers, with the addition of a dispersing agent and optionally further additives in water and with the biocidal active mixture of 1,2-benzene - Added sothiazolin-3-one and at least one other biocidal compound, optionally with the addition of one or more solvents and optionally further antimicrobial compounds.
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 Isothi- azolinone, Formaldehyd und Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide sowie o-Phenylphe- nol zum Schutz von wässrigen Zubereitungen wasserunlöslicher Feststoffe, insbesondere von Sus- • pensionen, Dispersionen und Aufschlämmungen von Mineralien, Pigmenten oder Füllstoffen.Another object of the present invention is the use of a mixture of 1,2-benzisothiazolin-3-one and at least one other biocidal active ingredient from the series of isothiazolinones, formaldehyde and Formaldehydabspalter, the bromine-containing biocides and o-phenylphe- nol for the protection of aqueous preparations of water-insoluble solids, inns in particular suspensions •, dispersions and slurries of minerals, pigments or fillers.
Ganz besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung einer Mischung von 1,2-Very particularly preferred is the use according to the invention of a mixture of 1,2-
Benzisothizolin-3-on und mindestens eines weiteren bioziden Wirkstoffs aus der Reihe der n Isothiazolinone, Formaldehyd und Formaldehydabspalter, der bromhaltigen Biozide sowie o-Phe- nylphenol zum Schutz von wässrigen Calciumcarbonat- oder Talkum-Aufschlämmungen.
Bevorzugte Isothiazolinone, Formaldehydabspalter und bromhaltige Biozide sind die oben genannten in den erfindungsgemäßen Zubereitungen eingesetzten Verbindungen.Benzisothizolin-3-one and at least one other biocidal active ingredient from the series of n isothiazolinones, formaldehyde and Formaldehydabspalter, the bromine-containing biocides and o-phenylphenol for the protection of aqueous calcium carbonate or talc slurries. Preferred isothiazolinones, formaldehyde releasers and bromine-containing biocides are the abovementioned compounds used in the preparations according to the invention.
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.The mixtures to be used according to the invention can be incorporated in the preparations to be protected during the production process of these preparations, during storage or before and / or during the transport of the preparations, in a manner known per se.
Die Applikation der erfmdungsgemäß zu verwendenden bioziden Wirkstoffrrdschungen 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.Depending on their respective physical and / or chemical properties or the specific operational requirements of the preservation problem to be solved, the application of the biocidal active substance mixtures to be used according to the invention can be carried out either separately in the form of a metered addition of the individual active ingredients to the preparation to be protected, as appropriate Preservation task an individual adjustment of the concentration ratio can be made, or it can be done the addition of a finished active ingredient mixture. For this purpose, the biocidal active substance mixture can be converted beforehand into a customary formulation, such as e.g. in a solution, emulsion, suspension, a powder, a foam, in pastes, granules, aerosols and in finely encapsulated form in polymeric substances, transferred.
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, Methylisobutyl- keton oder Cyclohexanon, stark polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, N-Methyl-pyrroli- don 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, Pro- pan, 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 Gra- nulate aus anorganischen und organischen Mehlen sowie Granulate aus organischem Material wie Sägemehl, Kokosnussschalen, Maiskolben und Tabakstengel; als Emulgier- und/oder schaumer- zeugende Mittel kommen infrage: z.B. nicht ionogene und anionische Emulgatoren, wie Polyoxy-
ethylen-Fettsäureester, Polyoxyethylen-Fettalkohol-Ether, z.B. Alkylaxylpolyglykolether, Alkylsul- fonate, Alkylsulfate, Arylsulfonate sowie Eiweißhydiolysate; als Dispergiermittel kommen in Frage: z.B. Ligninsulfitablaugen und Polyacrylate.These formulations can be prepared in a manner known per se, for example by mixing the mixture or the individual active substances contained therein with extenders, ie liquid solvents, liquefied gases under pressure and / or solid carriers, if appropriate using surface-active agents, ie emulsifiers and / or or dispersants and / or foam-forming agents. In the case of the use of water as extender, for example, organic solvents may additionally be used as auxiliary solvents. Suitable liquid solvents are essentially: alcohols, such as butanol or glycol, and their ethers and esters, ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone or cyclohexanone, strongly polar solvents, such as dimethylformamide, N-methylpyrrolidone or dimethyl sulfoxide, as well as water; By liquefied gaseous diluents or carriers are meant those liquids which are gaseous at normal temperature and under normal pressure, for example aerosol propellants, such as halogenated hydrocarbons as well as butane, propane, nitrogen and carbon dioxide; suitable solid carriers are: for example ground natural minerals, such as kaolins, clays, talc, chalk, quartz, attapulgite, montmorillonite or diatomaceous earth, and ground synthetic minerals, such as finely divided silica, alumina and silicates; as solid carriers for granules are: for example, broken and fractionated natural rocks such as calcite, marble, pumice, sepiolite, dolomite and synthetic granules of inorganic and organic flours and granules of organic material such as sawdust, coconut shells, corncobs and tobacco stalks; suitable emulsifiers and / or foam-forming agents are: for example, nonionic and anionic emulsifiers, such as polyoxygenated ethylene fatty acid esters, polyoxyethylene fatty alcohol ethers, for example alkylaxylpolyglycol ethers, alkylsulfonates, alkylsulfates, arylsulfonates and protein hydrolysates; suitable dispersants are: for example Ligninsulfitablaugen and polyacrylates.
Es können in den Formulierungen Haftmittel und Verdicker wie Carboxymethylcellulose, Methyl- cellulose, 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.Adhesives and thickeners such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, natural and synthetic, powdery, granular or latex-like polymers can be used in the formulations, such as gum arabic, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, and natural phospholipids such as cephalins and lecithins and synthetic phospholipids. Other additives may be mineral and vegetable oils.
Die wie vorstehend beschrieben hergestellten erfindungsgemäß zu verwendenden Wirkstoffkom- binationen enthalten die Wirkstoffe in Konzentrationen von 5 - 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 30 Gew.-%, gerechnet als Summe aller Wirkstoffkomponenten.The active compound combinations to be used according to the invention prepared as described above comprise the active compounds in concentrations of 5 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, calculated as the sum of all active ingredient components.
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 Disper- sionen 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.The use concentrations of the active compound combinations to be used depend on the nature and occurrence of the microorganisms to be controlled, the initial microbial load and the expected storage time of the suspensions or dispersions of minerals, fillers or pigments to be protected. The optimum amount can be determined by preliminary tests and test series on a laboratory scale as well as by supplementary operating tests. In general, the use concentrations in the range of 0.01 to 5 wt .-%, preferably from 0.05 to 1.0 wt .-% of the active ingredient mixtures, based on the suspensions or dispersions of minerals, fillers or pigments to be protected.
Im nachfolgenden Beispiel wird die gute mikrobiologische Beständigkeit der mit den erfindungsgemäßen Mischungen geschützten Suspensionen oder Dispersionen von Mineralien, Pigmenten oder Füllstoffen dokumentiert:
The following example documents the good microbiological stability of the suspensions or dispersions of minerals, pigments or fillers protected by the mixtures according to the invention:
Beispielexample
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.Against certain, in particular practice-relevant germs such. Pseudomonas sp. , the mineral slurries according to the invention are distinguished by a surprisingly good antimicrobial resistance. In particular, the use according to the invention of the biocidal active ingredient components results in a synergistic effect, i. the effectiveness of the mixtures is better than would be deduced from the effectiveness of the individual components.
Mikrobiologischer BelastungstestMicrobiological stress test
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 0C, 3 Tage 60 0C o.a.), um die zu prüfenden Konservierungsmittel unter möglichst realistischen Bedingungen bewertet zu bekommen. Nach Abschluss der Vorarbei- ten 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 Keirnzahlbestimmung festgestellt, ob vollständige Abtötung oder zumindest Vermehrungshemmung der eingebrachten Mikroorganismen im Vergleich zu den nicht konservierten Kontrollproben eingetreten ist.The Microbiological Stress Test verifies the susceptibility of water-based systems to microbial attack and the effects of preservatives. For this purpose, the preservatives are incorporated in defined concentrations in the water-based systems. To simulate practical conditions, depending on the medium to be tested before the actual preservation experiment carried out storage at elevated temperatures (eg 7 days 40 0 C, 3 days 60 0 C oa) to the tested preservatives under realistic conditions as possible to get. After completion of the preliminary work, contamination with microorganisms of a defined type occurs at weekly intervals over a test period of a maximum of 6 weeks. It is determined by counting the number of germs 2-3 or 7 days after each contamination whether complete kill or at least inhibition of proliferation of the microorganisms introduced has occurred in comparison with the non-conserved control samples.
In Kenntnis der in mineralischen Suspensionen und Dispersionen vorherrschenden Mikroorganismen-Populationen wurde für den Versuch ein Gemisch der folgenden Bakterienarten für die Prüfung eingesetzt:Knowing the prevalent microorganism populations in mineral suspensions and dispersions, a mixture of the following bacterial species was used for the test:
Pseudomonas aeruginosaPseudomonas aeruginosa
Pseudomonas fluorescens Pseudomonas oleovoransPseudomonas fluorescens Pseudomonas oleovorans
Pseudomonas rubescensPseudomonas rubescens
Pseudomonas stutzenPseudomonas pruning
Alcaligenes faecalisAlcaligenes faecalis
Citrobacter freundü 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.Citrobacter friend Corynebacterium sp. Very good effectiveness is achieved if the preserved samples cause a kill of the introduced microorganisms even after 6 cycles of contamination. A satisfactory effect is present when a greatly reduced microbial level is observed compared to the unpreserved sample.
ErgebnisseResults
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 6O0C einer thermischen Belastung ausgesetzt, um labile Wirkstoffbestandteile in den Biozidprodukten bereits in dieser Phase des Versuchs durch anschließende Unwirksamkeit zu identifizieren.With a Calciumcarbonatslurry (70 - 75% solids) was carried out according to the above scheme preservation stress test. After incorporation of the respective biocides at the indicated concentrations, the samples were exposed for 3 days at 6O 0 C to a thermal load to labile active ingredients to identify in the biocidal products already in this phase of the experiment by subsequent ineffectiveness.
Tabelletable
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.
As can be seen from the above table, by adding the mixtures according to the invention of benzisothiazolinone and a second biocidal component, the action of benzisothiazolinone can be considerably enhanced, resulting in antimicrobial, in particular more antibacterially resistant suspensions, dispersions or slurries of minerals, fillers or pigments. Despite a reduced compared to the single active ingredient BIT drug concentration in the specified mixtures (see table) achieved a substantially improved overall effect, i. full efficacy will be maintained against all microorganism species used for testing for a 6 week test period.