PT2035398E - 1,2-benzisotiazolin-3-ona imobilizada - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "1,2—BENZISOTIAZOLIN—3—ONA IMOBILIZADA" ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da Invenção A presente invenção proporciona novos complexos 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco úteis como conservantes devido à sua resistência para serem lixiviados a partir do substrato a que estão ligados. Esta invenção também proporciona substratos possuindo protecção antimicrobiana incluindo os que requerem temperaturas elevadas no seu processamento tal como, mas não restrito a, revestimentos em pó, compósitos de madeira e plásticos, tais como cloreto de polivinilo (PVC), polietileno de baixa densidade (LDPE), espuma de polietileno de baixa densidade, plastissóis e poliuretano.

Descrição da Técnica Relacionada

Muitos materiais que entram em contacto com humidade são propensos a ataques destrutivos por uma variedade de microrganismos incluindo fungos, leveduras, algas e bactérias. Consequentemente, existe uma grande necessidade para meios eficazes e económicos para proteger estes materiais desses ataques destrutivos durante períodos prolongados de tempo. Os materiais comerciais que necessitam normalmente esta protecção 1 incluem, por exemplo, plásticos, madeira, produtos de madeira, compósitos de madeira, compósitos de plástico-madeira, plásticos moldados, materiais de construção, papel, brinquedos, revestimentos, materiais à base de proteina, composições à base de amido, tintas, emulsões, resinas, estuque, betão, pedra, adesivos para madeira, calafetagem, vedantes, couro, acabamentos em couro, invólucros de sabão, materiais de empacotamento, acabamentos rotativos, tecidos, cordoaria, tapetes forros, isolamento eléctrico, dispositivos médicos e semelhantes.

Além dos materiais comerciais protectores destes ataques destrutivos, é também desejável inibir o crescimento de microrganismos à superfície dos materiais comerciais para manter condições higiénicas em, por exemplo, hospitais, enfermarias, instituições de cuidados a idosos, instalações de processamento alimentar, aviões, comboios, autocarros e semelhantes.

Nenhum composto antimicrobiano isoladamente proporciona protecção contra todos os microrganismos ou é adequado para todas as aplicações. Além das limitações relativas à eficácia, outras limitações incluem estabilidade do composto, propriedades físicas, perfil toxicológico, considerações reguladoras, considerações económicas e preocupações ambientais. Os antimicrobianos que são adequados em muitas aplicações podem não ser adequados em outras aplicações. Existe, deste modo, uma necessidade para desenvolver novas composições antimicrobianas que proporcionarão protecção numa variedade de aplicações e numa variedade de condições para proteger materiais comerciais de ataques destrutivos de microrganismos e inibem o crescimento de microrganismos na superfície dos materiais comerciais. 2

Um antimicrobiano vastamente utilizado é 1,2-benzisotiazolin-3-ona (BIT) . A BIT e os seus sais de metal alcalino solúveis em água, são frequentemente os biocidas de seleção quando é necessário um bactericida industrial para prevenir a disseminação microbiana de sistemas técnicos à base de água como sedimentos minerais, emulsões poliméricas, tintas, pinturas, estuque, adesivos e semelhantes. (Ver, por exemplo, W. Paulus "Dictionary of Microbicides for the Protection of Materials" pp. 664-666 (2005), Springer, Dordrecht.)

As BIT e os seus sais são utilizados primariamente em sistemas líquidos, tal como na indústria de revestimentos (pinturas, vernizes etc.). A BIT e os seus sais são utilizados quase exclusivamente como conservantes "em latas" para proteger uma pintura líquida enquanto a pintura está no recipiente antes e durante a aplicação. As BIT não são utilizadas para proteger o revestimento de crescimento microbiano após ter sido aplicado ao substrato uma vez que a BIT prontamente lixivia a película de revestimento seco. A patente dos Estados Unidos n° 3065123 divulga que a adição de 1,2-benzisotiazolin-3-ona a um meio aquoso para proteger os meios aquosos de infecção por microrganismos. A patente dos Estados Unidos n° 4150026 divulga complexos de sais metálicos de 3-isotiazolonas, que exibem propriedades bactericidas, fungicidas, e algicidas. A patente dos Estados Unidos n° 4188376 divulga composições biocidas adequadas para aplicações de contacto indirecto com alimentos e conservação na lata de pinturas à base de água compreendendo uma solução de um sal de metal alcalino de 1,2-benzisotiazolin-3-ona num solvente de álcool, glicol ou água. A patente dos Estados Unidos n° 4871754 3 divulga a utilização de formulações aquosas do sal de litio de 1,2-benzisotiazolin-3-ona

Os compostos antimicrobianos que são eficazes como conservantes de películas, tais como Polyphase®, uma composição de carbamato de 3-iodo-2-propinilbutilo, permanecem no revestimento seco e podem, deste modo, continuar para proteger o revestimento do crescimento microbiano. Polyphase® é principalmente eficaz contra fungos e míldeo. Consequentemente existe uma necessidade para uma película antibacteriana conservante possuindo o perfil toxicológico de BIT que não perde a sua eficácia ao longo do tempo devido a evaporação ou lexiviação. (Ver W. Lindner em "Chemisch-physikalisches

Verhalten von Konservierungsmittel in Beschichtungsstoffen" (1998) Expert Verlag, Bd 509, W. Lindner em "Directory of Microbicides for the Protection of Materials" (2005), W. Paulus (ed) Springer).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção proporciona novos complexos de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco (BIT/ZnO) imobilizado antimicrobiano úteis como agentes antimicrobianos que são resistentes a serem lixiviados a partir do substrato a que estão ligados. A presente invenção é também dirigida a métodos para preparar os complexos BIT/ZnO, a complexos BIT/ZnO preparados pelos novos métodos, a métodos para utilização dos complexos BIT/ZnO para inibirem o crescimento microbiano ou reduzirem o nível de bactérias na superfície de um substrato e sendo aos substratos protegidos do ataque microbiano tratados com os complexos BIT/ZnO. A presente invenção é ainda dirigida a 4 composições compreendendo 1,2-benzisotiazolin-3-ona que foi imobilizado com óxido de zinco.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A Figura 1 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de 1,2-benzisotiazolin-3- -ona (BIT). A Figura 2 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho do óxido de zinco (ZnO). A Figura 3 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de um complexo BIT/ZnO. A Figura 4 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de um sal BIT/Li.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A requerente verificou que o agente antimicrobiano 1,2-benzisotiazolin-3-ona (BIT) pode ser imobilizado por mistura do agente antimicrobiano com uma quantidade eficaz imobilizadora de óxido de zinco (ZnO). Sem pretender estar limitada pela teoria a requerente crê que o agente antimicrobiano e o agente imobilizador são submetidos a uma interacção atractiva que auxilia na imobilização do agente antimicrobiano dos efeitos de lexiviação normalmente prejudiciais a partir dos substratos em que são aplicados. A BIT e óxido de zinco podem formar um complexo ácido base e óxido de zinco adicional pode depositar-se em torno do complexo BIT/ZnO, uma vez que proporções mais 5 elevadas de ZnO para BIT resulta numa maior tendência para o complexo BIT/ZnO ser imobilizado. Esta imobilização retarda ou previne a lexiviação do agente antimicrobiano e resulta em maior retenção da protecção antimicrobiana no substrato final do que a do caso em que o agente imobilizador não está presente. A combinação do agente antimicrobiano e do agente imobilizador funciona de um modo inesperado para melhorar a imobilização do agente antimicrobiano num substrato

Como apresentado nas Figuras 1-4, a estrutura do complexo BIT/ZnO imobilizado foi analisada por espectros de infravermelhos. A Figura 1 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de BIT com uma forte banda de carbonilo a 1645 cm-1. A Figura 2 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de ZnO. A Figura 3 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de um complexo BIT/ZnO. A Figura 4 é um gráfico que apresenta o espectro de infravermelho de um sal de BIT/Li. 0 espectro de infravermelho na Figura 3 mostra claramente que o complexo BIT/ZnO não é uma mistura fisica de BIT e ZnO porque falta a banda de carbonilo de BIT a 1645 cm-1 (Figura 1). 0 complexo BIT/ZnO imobilizado não é um sal alcalino, que é aparente por comparação com o espectro de infravermelho de um sal BIT/Li (Figura 4) . Os espectros de infravermelho do complexo BIT/ZnO imobilizado e espera-se que o sal BIT/Li seja muito semelhante, uma vez que o mesmo anião orgânico está envolvido. Mas os espectros de infravermelho do complexo BIT/ZnO imobilizado e do sal BIT/Li são diferentes especialmente na região de "impressão digital" de 700 cm-1 a 1400 cm-1, que representa as ressonâncias combinadas da molécula de BIT. No sal BIT/Li, faltam as bandas do complexo BIT/ZnO a 910, 899 e 797 cm-1, enquanto no complexo BIT/ZnO faltam as bandas do sal BIT/Li a 1055 cirT1 e 880 cm-1. O espectro de 6 infravermelho de ZnO (Figura 2) está vazio na gama do infravermelho, as bandas presentes são de humidade (aprox 3300 cirT1) ou impurezas orgânicas numa concentração elevada. A combinação dos espectros de infravermelhos nas Figuras 1-4 em conjunto com a análise HPLC em BIT que se extrai com metanol e BIT total após hidrólise (Exemplos 2-7) sugere que BIT deve estar complexado com o ZnO.

A BIT pode ser imobilizada nas superfícies de ZnO precipitando sais de BIT solúveis em água, especialmente sais de metal alcalino, em ZnO. Os exemplos não limitantes de sais de zinco de BIT solúveis em água incluem os formados com cloreto de zinco, brometo de zinco, acetato de zinco, formato de zinco e nitrato de zinco. O procedimento para preparar os complexos BIT/ZnO imobilizados pode variar consideravelmente. Um sal de BIT solúvel em água pode ser precipitado na superfície de um óxido de zinco pré-formado por neutralização da solução. Por exemplo, uma solução aquosa de sal de potássio de BIT pode ser misturada com ZnO e ZnCl2 e a BIT então precipitada em ZnO por neutralização da mistura. Alternativamente, BIT e ZnO podem ser misturados directamente para formar o complexo BIT/ZnO. Mais óxido de zinco pode ser precipitado nos complexos BIT/ZnO pré-formados. Seleccionando as condições de precipitação, as propriedades do composto antimicrobiano podem ser variadas. Os complexos BIT/ZnO podem ser preparados como materiais sólidos ou como concentrados para dispersão utilizando tecnologias convencionais de dispersão. A proporção em peso de BIT para ZnO no complexo pode ser ajustado para se adequar à aplicação particular do produto final. 0 tamanho de partícula do complexo BIT/ZnO e a viscosidade do complexo BIT/ZnO no concentrado para dispersão pode também ser ajustada para se adequar à aplicação particular do produto final. Maiores proporções em peso de ZnO 7 para BIT resultam numa maior tendência para o complexo BIT/ZnO ser imobilizado. O tamanho de partícula do complexo BIT/ZnO pode ser ajustado por moagem e pode variar da escala nano (aproximadamente 10 nm) até várias centenas de mícrones. Em geral, o complexo BIT/ZnO imobilizado é precipitado num tamanho de partícula, que é suficientemente pequeno para ser utilizado directamente num material de revestimento. A viscosidade do complexo BIT/ZnO concentrado para dispersão pode ser ajustado pela adição de um agente de ajustamento de viscosidade. Os meios de reacção preferidos são água, álcoois inferiores, tais como metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, sec-butanol, terc-butanol e suas misturas. O complexo BIT/ZnO imobilizado pode ser isolado pelas técnicas habituais, tais como filtração ou secagem por aspersão. O complexo BIT/ZnO imobilizado pode ser combinado com agentes antimicrobianos adicionais e filme fungicida conservantes, tais como carbendazim (metilbenzimidazol-2-ilcarbamato) , 3-iodo-2-propinilbutilcarbamato, piritião de zinco, triclosan (5-cloro-2-(2,4-diclorofenoxi)fenol), 2-n-octilisotiazolin-3-ona, 4,5-dicloro-2-n-octilisotiazolin-3-ona, clortalonil (2,4,5,6,tetracloroisoftalonitrilo), betoxazina (4-óxido de 3-benzo[b]tien-2-il-5,6-di-hidro-l,4,2-oxatiazina), ziram (bis(dimetilditiocarbamato de zinco), tiram (persulfureto de tetrametiltiuram), 2-n-butil-benzisotiazolin-3-ona e prata, e compostos de prata, tais como prata revestida sobre óxido de zinco AirQual AQ200, comercialmente disponível de AirQual, compostos de zeolite zinco/prata, comercialmente disponíveis de Ciba, cloreto de prata sobre dióxido de titânio disponível de Clariant e prata (prata à escala nano), comercialmente disponível de NANUX.

Os complexos BIT/ZnO imobilizados antimicrobianos da presente invenção proporcionam um complexo em que BIT é resistente a evaporação ou lexiviaçao, ou qualquer outro processo, que pode fazer com que a BIT seja removida da superfície de um substrato . Os complexos BIT/ZnO imobilizados antimicrobianos também proporcionam revestimentos antibacterianos higiénicos para superfícies, tais como em hospitais, lares de idosos, jardins de infância, unidades de processamento de alimentos e instalações farmacêuticas. As bactérias que entram em contacto com estes revestimentos são controladas pela presença do agente bacteriano imobilizado. Estas propriedades antimicrobianas permanentes podem suplementar procedimentos de limpeza e desinfecções em superfícies difíceis de atingir. Os complexos antimicrobianos imobilizados podem também controlar a formação de biopelícula na superfície de vedantes, tais como em sistemas de fornecimento de água. Os complexos antimicrobianos imobilizados proporcionam ainda um composto antimicrobiano adequado para utilização em superfícies higiénicas que não serão sobrecarregadas com propriedades indesejáveis características de outras substâncias antibacterianas utilizadas para estes fins. Materiais adicionais que podem ser revestidos com os complexos BIT/ZnO imobilizados antimicrobianos incluem revestimentos, plásticos, produtos de madeira, compósitos de madeira, compósitos de plástico-madeira, plásticos moldados, materiais de construção, papel, composições à base de amido, adesivos, estuque, betão, calafetagem, vedantes, tecidos, e cordoaria.

De acordo com a presente invenção, é proporcionado um método para preparar um complexo de 1,2-benzisotiazofin-3-ona/óxido de zinco imobilizado compreendendo os passos de (a) aquecimento de 1,2-benzisotiazolin-3-ona e cloreto de zinco até ao refluxo num 9 álcool C1-C4 ramificado ou não ramificado para formar uma solução; (b) arrefecimento da solução e adição de uma quantidade imobilizadora eficaz de óxido de zinco à solução para formar uma mistura; (c) aquecimento da mistura até ao refluxo e depois arrefecimento da mistura até à temperatura ambiente; (d) filtração da mistura para obter o complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado. O método pode ainda compreender a lavagem do material sólido com um álcool C1-C4 ramificado ou não ramificado e secagem do material sólido sob vácuo. Os álcoois C1-C4 ramificados ou não ramificados podem ser seleccionados do grupo consistindo em metanol, etanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, sec-butanol e terc-butanol. De um modo preferido, os álcoois C1-C4 ramificados ou não ramificados são seleccionados do grupo consistindo em metanol, etanol, n-propanol e isopropanol, de um modo mais preferido, os álcoois são metanol ou etanol e, de um modo muito preferido, metanol.

Em outra forma de realização, a presente invenção proporciona um método para preparação de um concentrado para dispersão de um complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado compreendendo os passos de (a) formação de uma solução aquosa de 1,2-benzisotiazolin-3-ona e hidróxido de potássio possuindo um pH desde cerca de 7 a cerca de 8,5; (b) adição de cloreto de zinco e de uma quantidade imobilizadora eficaz de óxido de zinco à solução para formar uma mistura; e (c) moagem da mistura para formar o concentrado para dispersão de complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado. 0 método pode compreender ainda a adição de um agente de dispersão à mistura no passo (b) e de um agente de remoção de espuma à mistura no passo (c). 10

Ainda em outra forma de realização, a presente invenção proporciona um método para preparação de um concentrado para dispersão de um complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado compreendendo os passos de (a) formação de uma mistura aquosa de 1,2-benzisotiazolin-3-ona, cloreto de zinco e uma quantidade imobilizadora eficaz de óxido de zinco; (b) ajuste do pH da mistura desde cerca de 7 a cerca de 8,5; e (c) moagem da mistura para formar o concentrado para dispersão de complexo 1,2- benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado. 0 método pode compreender ainda a adição de um agente de dispersão à mistura no passo (a) e um agente de remoção de espuma à mistura no passo (c).

Ainda em outra forma de realização, a presente invenção proporciona um método para preparação de um concentrado para dispersão de um complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado compreendendo os passos de (a) formação de uma mistura aquosa de 1,2-benzisotiazolin-3-ona e de uma quantidade imobilizadora eficaz de óxido de zinco; e (b) moagem da mistura para formar o concentrado para dispersão do complexo de 1.2- benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado. O método pode compreender ainda a adição de um agente de dispersão à mistura no passo (a) e um agente de remoção de espuma à mistura no passo (b). A presente invenção também proporciona um complexo de 1.2- benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado preparado pelos métodos apresentados acima. A presente invenção proporciona ainda um método para protecção de um substrato de uma infestação antimicrobiana que compreende o tratamento do substrato com uma quantidade antimicrobianamente eficaz de um complexo 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado 11 preparado pelos métodos apresentados acima. A presente invenção proporciona ainda uma composição compreendendo 1,2-benzisotiazolin-3-ona, que foi imobilizada com óxido de zinco. 0 agente antimicrobiano utilizado nos complexos de BIT/ZnO imobilizados da presente invenção é 1,2-benzisotiazolin-3-ona (1,2-benzisotiazolin-3(2H)-ona, BIT) comercialmente disponível, e os seus sais. A BIT possui um peso molecular de 151,19, é solúvel em água quente e forma sais solúveis em água com metais alcalinos e aminas, e é altamente solúvel em solventes orgânicos, especialmente, álcoois e glicóis. A BIT, e seus sais de metal alcalino solúveis em água, são úteis para prevenir a disseminação microbiana de sistemas técnicos à base de água como sedimentos minerais, emulsões poliméricas, tintas, pinturas, estuque, adesivos e semelhantes. A BIT é divulgada na Patente dos Estados Unidos n° 3065123, cuja divulgação é aqui incorporada por referência. 0 agente imobilizador utilizado nos complexos BIT/ZnO imobilizados da presente invenção é óxido de zinco (ZnO) comercialmente disponível. 0 óxido de zinco possui um peso molecular de 81,38, existe como um pó branco ou branco amarelado, sem odor, e é praticamente insolúvel em água. As nanoestruturas de óxido de zinco podem também ser empregues. As nanoestruturas de óxido de zinco são divulgadas em detalhe em Materialstoday, Junho (2004), pp. 26-33, cuja divulgação é aqui incorporada por referência.

De acordo com a presente invenção, uma quantidade imobilizadora eficaz de ZnO é misturada com BIT para formar um complexo BIT/ZnO imobilizado. Uma quantidade imobilizadora 12 eficaz de ZnO é uma quantidade eficaz para imobilizar o agente antimicrobiano BIT no complexo BIT/ZnO imobilizado. Verificou-se que um excesso de agente imobilizador imobilizava mais eficientemente o agente antimicrobiano. A quantidade de agente imobilizador apropriado pode depender de vários factores incluindo a natureza do substrato a ser protegido e as condições e duração do tempo durante o qual o substrato é utilizado. A quantidade de agente imobilizador apropriada para um fim particular pode ser determinada por teste de rotina da imobilização do agente antimicrobiano com quantidades variáveis do agente imobilizador adicionado. Os métodos para ensaiar a imobilidade do agente antimicrobiano, tal como por HPLC, são conhecidos e disponíveis para um especialista na técnica, e são apresentados na secção de exemplos desta divulgação. Deste modo, dependendo destes factores, uma proporção em peso de BIT:ZnO pode ser muito vasta, em geral, uma proporção em peso de BIT:ZnO será desde cerca de 1:20 a cerca de 3:1. De um modo preferido, a proporção em peso de BIT:ZnO será desde cerca de 1:10 a cerca de 3:1, de um modo mais preferido, desde cerca de 1:5 a cerca de 1:1, e de um modo muito preferido, desde cerca de 1:3 a cerca de 2:3.

Para os propósitos desta invenção, "BIT imobilizada" e "BIT livre" são definidos em termos operacionais com base no facto que BIT per se ser solúvel em metanol em mais do que 5%, i. e., 5 gramas de BIT pura será completamente solúvel em 100 mL de metanol. Quando um complexo BIT/ZnO sólido preparado de acordo com esta invenção é agitado à temperatura ambiente (sala) com vinte (20) vezes o seu peso de metanol, qualquer BIT que entre em solução, i. e. que não permanece ligado ao ZnO, é definida como BIT "livre" ou "não imobilizada" enquanto a BIT que

permanece ligada a ZnO como parte do sólido, o complexo BIT/ZnO 13 não dissolvido é definido como "BIT imobilizada." Consequentemente a diferença entre a quantidade total de BIT no complexo de BIT/ZnO e a quantidade de BIT "livre" (ou seja, a quantidade de BIT solúvel numa quantidade de metanol pré-determinada) é a quantidade de "BIT imobilizada" no complexo BIT/ZnO.

Os métodos analíticos de HPLC descritos na secção de exemplos desta divulgação proporcionam uma forma conveniente para analisar um complexo de BIT/ZnO para determinar que quantidade de BIT está "livre" e que quantidade de BIT aí está "imobilizada". (Por exemplo, se uma amostra de 500 mg de um complexo BIT/ZnO que era cerca de 33% em peso de BIT agitada com 100 mL de metanol, tal como uma amostra deve conter menos do que 170 mg de BIT e se forem todos BIT livres, todos se dissolverão no metanol formando uma solução de menos que 0,2%. Uma vez que a solubilidade de BIT em metanol à temperatura ambiente é maior do que 5%, uma tal análise ilustra claramente qualquer imobilização da BIT em que qualquer BIT que não se dissolve no metanol é claramente imobilizado no complexo BIT/ZnO.

Em geral, é desejável maximizar a quantidade de BIT que é "BIT imobilizada" no complexo de BIT/ZnO e minimizar a quantidade de "BIT livre" para os fins da invenção, sendo entendido que para circunstâncias especiais pode ser preferido ter misturas que se opõem à maximização do "BIT imobilizada" no complexo. Um complexo de ZnO/BIT em que desde cerca de 40% a cerca de 100% da BIT é imobilizada seria adequada para muitas aplicações sendo preferido com cerca de 50% a cerca de 100%, sendo mais preferido com cerca de 70% a cerca de 100% e sendo muito preferido com desde cerca de 90% a cerca de 100%. 14

Em geral, o complexo BIT/ZnO imobilizado é preparado por precipitação num concentrado para dispersão num tamanho de partícula, que é suficientemente pequeno para ser utilizado directamente num material de revestimento. 0 tamanho de partícula desejado do complexo BIT/ZnO pode depender de vários factores incluindo a natureza do substrato a ser protegido e das condições e duração do tempo em que o substrato é utilizado. 0 tamanho de partícula do complexo BIT/ZnO pode ser ajustado por moagem, tal como num moinho de pérolas, e podem variar desde a escala nano (aproximadamente 10 nm) a várias centenas de mícrones. O tamanho de partícula do complexo BIT/ZnO pode variar de 0,8 pm a 50%/10 pm a 95%. De um modo preferido, o tamanho de partícula do complexo BIT/ZnO pode variar de 1 pm 50%/8 pm a 95%, de um modo mais preferido de 1,5 pm a 50%/6 pm a 95% e, de um modo muito preferido de 2,5 pm a 50%/4 pm a 95%. A viscosidade do complexo BIT/ZnO concentrado para dispersão pode ser ajustado para ser utilizado directamente num material de revestimento. A viscosidade do complexo BIT/ZnO pode depender de vários factores incluindo a natureza do revestimento e do substrato a ser protegido. A viscosidade do complexo BIT/ZnO concentrado para dispersão pode ser ajustado para adequar a aplicação particular do produto final. A viscosidade do complexo BIT/ZnO concentrado para dispersão pode ser ajustada pela adição de um agente de ajuste de viscosidade. Um agente de ajuste de viscosidade preferido é goma de xantano (Kelzan®). A viscosidade do complexo BIT/ZnO concentrado para dispersão pode variar desde cerca de 400 a cerca de 1200 mPas, de um modo preferido, desde cerca de 400 a cerca de 1100 mPas, de um modo mais preferido, desde cerca de 400 a cerca de 1000 mPas e, de um modo muito preferido, desde cerca de 400 a cerca de 900 mPas. 15

De acordo com a invenção, o complexo BIT/ZnO imobilizado antimicrobiano pode ser incluído numa formulação final para utilização nestas aplicações de finalização como pinturas, revestimentos, plásticos, produtos de madeira, compósitos de madeira, compósitos de plástico-madeira, plásticos moldados, materiais de construção, papel, composições à base de amido, adesivos, estuque, betão, calafetagem, vedantes, tecidos, cordoaria, têxteis e semelhantes, numa vasta gama desde cerca de 0,004% a 2,0% de concentração activa. Estas composições podem ser preparadas a partir de composições altamente concentradas do complexo imobilizado por diluição apropriada. 0 intervalo óptimo útil é de cerca de 0,01% a 1,0% de complexo imobilizado nas formulações finais para estes sistemas de finalização. Com a utilização destas formulações modificadas nos sistemas de finalização, é possível proteger substratos durante períodos de tempo prolongados contra o crescimento de microrganismos.

As composições da presente invenção serão em geral formuladas por mistura ou dispersão do complexo imobilizado numa proporção seleccionada com um veículo líquido para dissolver ou suspender os componentes activos. O veículo pode conter um diluente, um emulsificante e um agente de humedecimento. As utilizações esperadas do complexo antimicrobiano imobilizado incluem a protecção de pinturas e revestimentos à base de água, adesivos, cimentos de juntas, vedantes, vedantes, tintas de impressão, fluidos de trabalho com metais, emulsões poliméricas, dispersões de pigmento, produtos industriais aquosos, lubrificantes, calafetagens e semelhantes. O complexo antimicrobiano imobilizado pode ser proporcionado como misturas líquidas, como pós humectantes, dispersões ou em qualquer outro tipo de produto adequado, que seja desejável. A este respeito, a composição da presente invenção pode ser proporcionada como um 16 produto pronto a utilizar na forma de dispersões aquosas, dispersões oleosas ou como um concentrado.

Os solventes úteis que podem ser utilizados na preparação de produtos compreendendo o complexo antimicrobiano imobilizado são vários éteres de glicol e ésteres como éter de propilenoglicol e n-butilo, éter de propilenoglicol e terc-butilo, éter metilico de 2-(2-metoximetiletoxi)-tripropilenoglicol e metilo, éter de propilenoglicol, éter metilico de dipropilenoglicol, éter metilico de tripropilenolenoglicol, éter n-butilico de propilenoglicol e os ésteres dos compostos previamente mencionados. Outros solventes úteis são n-metilpirrolidona, propionato de n-pentilo e ésteres dibásicos de vários ácidos dicarboxilicos e suas misturas. Os solventes preferidos para estes produtos são éter n-butilico de propilenoglicol, 1-metoxi-2-propanol e o éster dibásico de isobutilo em mistura com os ácidos succinico, glutárico e adipico.

Quando se preparam formulações da presente invenção para aplicações especificas, a composição também será provavelmente proporcionada com adjuvantes convencionalmente empregues em composições pretendidas para estas aplicações, tais como agentes de ligação orgânicos, antimicrobianos adicionais, solventes auxiliares, aditivos de processamento, fixadores, plasticizantes, estabilizadores de UV ou melhoradores de estabilidade, corantes solúveis em água ou insolúveis em água, pigmentos de cor, secantes, inibidores de corrosão, agentes anti-sedimentação, agentes anti-descamação e semelhantes. A imobilização de BIT em ZnO pode ser ainda controlada pela adição do complexo básico de sais de ácidos carboxilicos, e. g. ácidos gordos. Os ácidos gordos preferidos são ácido benzóico, 17 ácido octanóico, ácido 2-etil-hexanóico, ácido nonanóico, ácido decanóico, ácido undecanóico, ácido decanóico, ácido esteárico, ácido oleico e suas misturas.

De acordo com a presente invenção, os substratos são protegidos da contaminação por microrganismos simplesmente tratando o substrato com uma composição contendo o complexo antimicrobiano BIT/ZnO imobilizado da present invenção. Este tratamento pode envolver a mistura da composição com o substrato, revestimento ou de outra forma o contacto do substrato com a composição e semelhantes.

Os exemplos que se seguem são apresentados para ilustrar e explicar a invenção. A menos que indicado o contrário, aqui todas as referências a partes e percentagens e ao longo do pedido são baseados no peso.

EXEMPLOS

Procedimento Analítico para Determinação de Quantidade de BIT Imobilizada num complexo BIT/ZnO

Esta análise determina a total quantidade de BIT e a quantidade de BIT "livre" num complexo BIT/ZnO. A diferença entre a quantidade total de BIT no complexo BIT/ZnO e a quantidade de BIT "livre" (isto é, a quantidade de BIT solúvel numa quantidade pré-determinada de metanol) é definida como a quantidade de "BIT imobilizada" no complexo BIT/ZnO. 1. Análise da Quantidade Total de BIT num Complexo BIT/ZnO. 18

Para analisar a quantidade total de BIT num complexo BIT/ZnO, o complexo BIT/ZnO deve ser hidrolisado para libertar a BIT de modo a poder ser analisada por técnicas convencionais de HPLC.

Hidrólise.

Aproximadamente 200 mg do complexo BIT/ZnO imobilizado é exactamente pesado (peso exacto pode variar dependendo da quantidade total de BIT esperada no complexo a ser analisado) num frasco de 100 mL. Uma quantidade de 20 mL de metanol (grau HPLC) e 5 mL de ácido clorídrico (1 mol/L) é depois adicionado. O frasco é aquecido a cerca de 50 °C durante 15 minutos. Após ter sido arrefecido à temperatura ambiente, o frasco é preenchido com metanol até à marca de 100 mL. A mistura de reacção é depois filtrada num filtro de membrana de 0,25 μ (e. g. , Millipore) e fica pronto para ser injectada numa coluna de HPLC.

Condições de HPLC

Instrumento Coluna: Fluxo de Gradiente de Solvente: Comprimento de onda do detector: Eluente A: Eluente B:

Dispositivo Shimadzu A6

Nucleosil 100-5 C18 HD (Macherey-Nagel) 1,3 mL/min 312 nm água + 5% de acetonitrilo (vol:vol) acetonitrilo 19

Tempo de fluxo (min.) Gradiente de Solvente* 0,1 10% Eluente B + 90% Eluente A 3, 0 10% Eluente B + 90% Eluente A 8, 0 70% Eluente B + 30% Eluente A 10,0 70% Eluente B + 30% Eluente A 11,0 90% Eluente B + 10% Eluente A 12,0 90% Eluente B + 10% Eluente A 13,0 10% Eluente B + 90% Eluente A 15, 0 10% Eluente B + 90% Eluente A 17, 0 stop * = volrvol A quantidade total de BIT no complexo BIT/ZnO é depois determinada por comparação com um padrão externo (150 mg BIT/1 litro de metanol). 2. Análise de BIT "livre". A BIT é muito solúvel em metanol e pode ser extraída a partir do complexo BIT/ZnO para determinar a quantidade de BIT "livre".

Aproximadamente 500 mg do complexo BIT/ZnO exactamente é pesado (peso exacto pode variar dependendo do conteúdo esperado em BIT "livre" do complexo a ser analisado) num frasco de 100 mL. Uma quantidade de 50 mL de metanol (grau HPLC) é adicionada. O frasco contendo a mistura é depois ultrassonicado num banho de água durante cerca de 15 minutos. Após ter sido arrefecido à temperatura ambiente, o frasco é preenchido com metanol até à marca de 100 mL. A mistura de reacção é depois 20 filtrada num filtro de membrana de 0,25 μ (e . g., Millipore) e fica pronto para ser injectado numa coluna de HPLC.

As condições de HPLC para análise da BIT "livre" são as mesmas das apresentadas acima na parte 1. A quantidade de BIT "livre" no complexo BIT/ZnO é depois determinada por comparação com um padrão externo (150 mg de BIT/1 litro de metanol).

Exemplo 1

Exemplo Comparativo

Cloreto de bis-(1,2-Benzisotiazolin-3-ona)zinco(II) O cloreto de bis-(1,2-benzisotiazolin-3-ona)zinco (11) foi preparado de acordo com o exemplo 53 da patente dos Estados Unidos n° 4150026.

Foi dissolvido 1,5 g de 1,2-benzisotiazolin-3-ona (grau de pureza analítica) em 75 mL de metanol absoluto. Uma quantidade de 0,68 g de cloreto de zinco foi adicionada para proporcionar uma solução límpida. O solvente foi depois evaporado sob vácuo e o resíduo foi seco. Foi obtida uma quantidade de 2,1 g de cloreto de bis-(1,2-benzisotiazolin-3-ona)zinco(II). A proporção molar de BIT:Zn = 2:1. A 1,2-benzisotiazolin-3-ona não foi imobilizada como um complexo de sal de cloreto de bis-(1,2-benzisotiazolin-3-ona)zinco(II) porque o complexo é quase completamente solúvel em metanol. A análise de HPLC mostrou que 63% do complexo de sal 21 foi 1,2-benzisotiazolin-3-ona obtido a partir do extracto com metanol.

Exemplo 2

Concentrado para Dispersão de BIT/ZnO a partir do sal BIT-Potássio

Uma quantidade de 300 g de água da torneira foi misturada com 26,7 g de grânulos de hidróxido de potássio e 74,1 g de 1,2-benzisotiazolin-3-ona (90%) comercialmente disponível (disponível de Aldrich) até resultar uma solução límpida. Uma quantidade de 270 g água da torneira, 40 g de Emulsogen TS 200 (um agente de dispersão disponível de Clariant), 40 g de Atlox® 4913 (um dispersante não iónico disponível de Unigema), 155,7 g de óxido de zinco (disponível de Aldrich) e 30,1 g de cloreto de zinco (disponível de Aldrich) foram então adicionados e o lote foi moído num moinho de esferas. A espuma foi controlada pela adição de 0,5 g de Rhodorsil 416 (um antiespumante à base de silício de Rhodia) . O pH foi 7. A mistura foi passada 3 vezes através de um moinho de esferas para reduzir o tamanho de partícula. O produto foi ajustado a uma viscosidade de 420 mPas (Spindle 4, Brookfield) por adição e dispersão de 4 g de goma de xantano (Kelzan®) e 59 g de água da torneira. A proporção em peso/peso de ZnO:BIT = 2,6:1 e a proporção molar de BIT:Zn = 0,20.

Foi obtida uma quantidade de 1000 g de óxido (1,2-benzisotiazolin-3-ona) de zinco. Distribuição de Tamanho de Partícula: 1,3 micrómetro 50%/5,5 micrómetro 95%. Análise: 6,7% total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise 22 acídica (decomposição em 10% de ácido clorídrico, neutralizado, diluído com metanol, análise HPLC de BIT). Análise de BIT solúvel a partir de extracto com metanol: 2,4%. (64% da BIT total é fixado na superfície de ZnO)

Exemplo 3

Concentrado de Dispersão de BIT/ZnO a partir de BIT-ZnCl2

Foi misturada uma quantidade de 90 g de água da torneira com 22,2 g de 1,2-benzisotiazolin-3-ona (90%) comercialmente disponível, 12 g de Emulsogen TS 200, 12 g de Atlox® 4913, 46,7 g de óxido de zinco e 9,0 g de cloreto de zinco. O lote foi neutralizado a pH 8,5 por adição lenta com agitação de 16 g de uma solução a 50% (p/p) de hidróxido de potássio. O lote foi passado 3 vezes através de um moinho de esferas para reduzir o tamanho de partícula. A espuma foi controlada por adição de 0,5 g de Rhodorsil 416. O produto foi depois ajustado a uma viscosidade de 720 mPas (Spindle 3, Brookfield, 100 rpm) pela adição e dispersão de 1,6 g de goma de xantano e 121 g de água da torneira. A proporção peso/peso de ZnOrBIT = 2,6:1 e a proporção molar de BIT:Zn = 0,20.

Foi obtida uma quantidade de 400 g de um concentrado para dispersão de óxido(1,2-benzisotiazolin-3-ona) de zinco. Distribuição do tamanho de partícula: 0,8 micrómetro 50%/ 3,5 micrómetro 95%. Análise: 6,7% do total de 1,2- benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise acídica (decompõe em de 10% ácido clorídrico, neutralizado, diluído com Metanol, análise HPLC de BIT). Análise de BIT solúvel a partir do 23 extracto de metanol: 1,1%. (84% da BIT total é fixo na superfície de ZnO)

Exemplo 4

Concentrado de Dispersão de BIT/ZnO a partir de BIT-ZnCl2

Uma quantidade de 90 g água da torneira foi misturada com 22,2 g de 1,2-benzisotiazolin-3-ona (90%) comercialmente disponível, 12 g de Emulsogen TS 200, 12 g de Atlox® 4913, 20,6 g de óxido de zinco e 9,0 g de cloreto de zinco. O lote foi neutralizado a pH 8,5 por mistura de 16 g de uma solução a 50% (p/p) de hidróxido de potássio. O lote foi passado 3 vezes através de um moinho de esferas para reduzir o tamanho de partícula. A espuma foi controlada pela adição de 0,2 g de Rhodorsil 416. O produto foi depois ajustado a uma viscosidade de 950 mPas (Spindle 3, Brookfield, 100 rpm) pela adição e dispersão de 1,8 g de goma de xantano e 147 g de água da torneira. A proporção peso/peso de ZnO:BIT = 1,6:1 e a proporção molar de BIT:Zn = 0,35)

Foi obtida uma quantidade de 400 g de um concentrado para dispersão de óxido(1,2-benzisotiazolin-3-ona) de zinco. Distribuição de tamanho de partícula: 1,3 micrómetro 50%/ 6,0 micrómetro 95%. Análise: 6,7% do total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise acídica (decompõe-se em 10% de ácido clorídrico, neutraliza-se, dilui-se com metanol, análise HPLC de BIT) . Análise de BIT solúvel do extracto com metanol: 1,6%. (76% de BIT total é fixado na superfície de ZnO). 24

Exemplo 5

Concentrado para Dispersão de BIT/ZnO por Precipitação Directa num Moinho de Esferas

Foi misturada uma quantidade de 166,2 g de água da torneira com 33,3 g de 1,2-benzisotiazolin-3-ona (90%) comercialmente disponível, 3 g de Emulsogen TS 200, 6 g de Atlox® 4913, e 70,1 g de óxido de zinco. A carga foi moída num moinho de esferas durante 30 minutos. A espuma foi controlada pela adição de 0,3 g de Rhodorsil 416. O produto foi depois ajustado a uma viscosidade de 1180 mPas (Spindle 3, Brookfield, 100 rpm) pela adição de 0,6 g de goma de xantano e 21 g de água da torneira. A proporção peso/peso de ZnO:BIT = 2,3:1 e uma proporção molar de BIT:Zn = 0,24.

Foi obtida uma quantidade de 300 g de um concentrado para dispersão de óxido(1,2-benzisotiazolin-3-ona) de zinco. Distribuição do tamanho de partícula: 2,4 micrómetro 50%/ 10 micrómetro 95%. Análise: 9,9% do total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise acídica (decompõe-se em 10% de ácido clorídrico, neutraliza-se, dilui-se com metanol, análise HPLC de BIT) . A análise de BIT solúvel a partir de extracto de metanol: 2,8%. (72% da BIT total é fixado na superfície de ZnO) 25

Exemplo 6

Concentrado para Dispersão de BIT/ZnO Por Precipitação Directa num Moinho de Esferas 0 produto do Exemplo 5 foi moído durante 4 horas. Foi obtida uma quantidade de 300 g de um concentrado para dispersão de óxido(1,2-benzisotiazolin-3-ona) de zinco.

Distribuição do tamanho de partícula: 1,0 micrómetro 50%/4,5 micrómetro 95%. Análise: 9,8% do total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise acídica (decompõe-se em 10% de ácido clorídrico, neutraliza-se, dilui-se com metanol, análise HPLC de BIT) . Análise de BIT solúvel em extracto de metanol: 0,8%. (92% da BIT total é fixo na superfície de ZnO)

Exemplo 7

Concentrado para Dispersão de BIT/ZnO por Precipitação Directa num Moinho de Esferas

Foi misturada uma quantidade de 140 g de água da torneira com 6,7 g de 1,2-benzisotiazolin-3-ona (90%) comercialmente disponível, 3 g de Emulsogen TS 200, 6 g de Atlox 4913 e 134 g de óxido de zinco. O lote foi moído num moinho de esferas durante 4 horas. A espuma foi controlada pela adição de 0,1 g de Rhodorsil 416. 0 produto foi depois ajustado a uma viscosidade de 1180 mPas (Spindle 3, Brookfield, 100 rpm) pela adição de 0,6 g de goma de xantano e 10 g de água da torneira. A proporção 26 peso/peso de ZnO:BIT = 20:1 e a proporção molar de BIT:Zn = 0,028.

Foi obtida uma quantidade de 300 g de um concentrado para dispersão de óxido(1,2-benzisotiazolin-3-ona) de zinco. Distribuição do tamanho de particula: 1,5 micrómetro 50%/ 7,7 micrómetro 95%. Análise: 2,0% do total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise acidica (decompõe-se em 10% de ácido clorídrico, neutraliza-se, dilui-se com metanol, análise HPLC de BIT) . Análise de BIT solúvel em extracto de metanol: 0,1 %. (95% da BIT total é fixo na superfície de ZnO)

Exemplo 8 BIT/ZnO Sólido Imobilizado

Foi aquecida uma quantidade de 3 0 g (198 mmol) de 1,2-benzisotiazolin-3-ona e 15 g (110 mmol) de cloreto de zinco até ao refluxo em 250 mL de metanol. A solução límpida resultante foi arrefecida a aproximadamente 50 °C e foram adicionados 70 g (860 mmol) de óxido de zinco. A mistura foi depois aquecida até ao refluxo durante 1 hora com agitação e depois arrefecido à temperatura ambiente. O material sólido foi removido por filtração e lavado com porções de 250 mL de metanol até que não pudesse ser detectado cloreto no filtrado através do teste com nitrato de prata em ácido sulfúrico. O complexo BIT/ZnO foi seco sob vácuo até um peso constante para produzir 90 g de um pó branco. A proporção peso/peso de ZnO:BIT = 2,57:1 e a proporção molar de BIT:ZnO = 0,20. 27 0 produto ΒΙΤ/ΖηΟ foi analisado por aquecimento de 300 mg a 60 °C durante 10 minutos com 50 mL de uma solução a 5% de hidróxido de sódio em metanol. Foi adicionado metanol suficiente para trazer a solução aos 100 mL e a solução resultante foi filtrada através de um filtro de 0,45 mícrones e injectada numa coluna RP-18 de HPLC (eluente foi uma mistura acetonitrilo/água.) A quantidade de BIT foi determinada utilizando um padrão externo e um detector UV operando a 310 nm. Foi conseguido um rendimento teórico de 96% com base em BIT de um complexo BIT/ZnO que foi testado sem cloreto. (96% da BIT total é fixado na superfície de ZnO)

Exemplo 9

Concentrado para Dispersão de BIT/ZnO Imobilizado a partir de sal de BIT-Potássio

Uma quantidade de 45 g de grânulos de hidróxido de potássio, 125 g de 1,2-benzisotiazofin-3-ona (80% de BIT, Mergal® BIT técnico, comercialmente disponível em Troy GmbH) e 20 g de Emulsogen TS 200 foram misturados em 440 g de água da torneira até ser obtida uma solução límpida. Foram adicionados 234 g de óxido de zinco e 12,5 g de Emulsogen TS 200 . A espuma foi controlada pela adição de 0,5 g de Rhodorsil 416. Foram então adicionados 45 g de cloreto de zinco e a temperatura foi elevada para 40 °C. 0 pH foi ajustado a 8 por adição de 30 g de ácido clorídrico (16%) . A mistura foi passada 3 vezes através de um moinho de esferas para reduzir o tamanho de partícula. O produto foi ajustado a uma viscosidade de 440 mPas (Spindle 4, Brookfield) por adição de 2 g de goma de xantano. A proporção 28

2,6:1 e a proporção molar de BIT:ZnO

peso/peso de ZnO:BIT 0,20. de óxido(l,2-do tamanho de Análise: 10,0% alcalina.

Foi obtida uma quantidade de 1000 g benzisotiazolin-3-ona) de zinco. Distribuição partícula: 19 micrómetro 50%/79 micrómetro 95%. 1,2-benzisotiazolin-3-ona por HPLC após hidrólise

Exemplo 10

Espectro de Infravermelho de BIT] A amostra de BIT empregue para a análise do espectro de infravermelho na Figura 1 foi o padrão analítico Mergal (99,56%) de Troy Corporation. A amostra foi preparada de acordo com os procedimentos padrão como um comprimido (10-20%) de KBr(99%) utilizando um Instrumento Perkin-Elmer, System 2000 FT-IR.

Exemplo 11

Espectro de Infravermelho de ZnO A amostra de ZnO empregue para a análise do espectro de infravermelho na Figura 2 foi de grau analítico (99+%). O procedimento para realizar a análise do espectro de infravermelho é o mesmo como apresentado no Exemplo 10. 29

Exemplo 12

Espectro de Infravermelho do Complexo BIT/ZnO A amostra BIT/ZnO empregue para a análise do espectro de infravermelho na Figura 3 foi o complexo preparado no exemplo 8. 0 procedimento para realizar a análise do espectro de infravermelho é o mesmo apresentado no Exemplo 10.

Exemplo 13

Espectro de Infravermelho do Sal de BIT/Li A amostra de sal BIT/Li empregue para análise de espectro de infravermelho na Figura 4 foi padrão de grau analítico (99%) de Mergal. Uma quantidade de 202 g (1 mol) de BIT (Proxel Press Paste, Arch) como um bolo húmido a 75% (água restante) e 45 g (1,07 mol) de hidróxido de lítio hidratado foi aquecido até ao refluxo durante uma hora em 700 mL de metanol. A mistura foi depois arrefecida até à temperatura ambiente para precipitar o sal de BIT-lítio, que foi isolado por filtração e seco até peso constante. O procedimento para realizar a análise do espectro de infravermelho é o mesmo do apresentado no Exemplo 10. 30

Exemplo 14

Actividade do Complexo BIT/ZnO Imobilizado muna Pintura Base à Base de Água Contra Pseudomonas aeruginosa Utilizando um Teste Modificado da Norma Suiça SNV195120 A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 como um bactericida de película seco contra Pseudomonas aeruginosa DSM 939 foi determinada numa pintura ICI UK, Diamond Matt, uma pintura base interior à base de água comercialmente disponível (40% de ligante acrílico) de acordo com a Norma Suíça SNV195120 modificada, que é a seguir descrita

Preparação do espécime de teste: O complexo BIT/ZnO imobilizado do exemplo 8 foi incorporado na pintura base interior à base de água aos níveis apresentados na Tabela a seguir. As pinturas foram deixadas a equilibrar durante uma semana à temperatura ambiente.

Foi misturada uma quantidade de 50 mg do complexo BIT/ZnO com 100 g da pintura (resultando em 0,05% do espécime 1 na tabela a seguir, sendo as outros espécimes preparados em conformidade). Papéis de filtro redondos (5,5 cm de diâmetro) foram revestidos com o material de teste a uma espessura de 150 g/m2 molhado e os espécimes resultantes secaram à temperatura ambiente.

Metade do espécime de teste foi lixiviada por água da torneira (9 litros per m2) num copo. Os espécimes foram secos à temperatura ambiente e esterilizada por radiação gama a partir 31 de uma fonte de cobalto 60 (25 kGy). No teste microbiológico,

Pseudomonas aeruginosa DSM 939 foi utilizada como fonte de bactérias.

As culturas liquidas de cada estirpe bacteriana foram incubadas de um dia para o outro a temperaturas apropriadas e depois diluídas 1:100 000 para resultar numa contagem de 104 cfu por mL. 0,1 mL destas culturas diluídas foram espalhadas em placas de Petri com nutriente bacteriano. Os espécimes de teste foram colocados virados para baixo no nutriente inoculado e incubadas durante 1 dia a 29 °C. O crescimento das bactérias no agar sob o espécime de teste foi classificado como se segue: 0H Sem crescimento bacteriano sob o espécime, zona de inibição no nutriente. 0 Sem crescimento de bactérias sob o espécime. G Crescimento de bactérias sob o espécime.

Crescimento bacteriano sob a amostra foi observado sob o material branco não protegido. A protecção bactericida é proporcionada se não existir crescimento de bactérias sob a amostra. 32

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Peso de pelieul a (g/rn2) Psa não lixiviado Psa lixiviado 24 h Notas 1 Pintura base interior** + 0, 05% de BIT imobilizada/ ex. 8 BIT* 0,016% 182 0 G 2 Pintura base interior** + 0,1% de BIT imobilizada/ ex. 8 BIT* 0,032% 212 0 0 3 Pintura base interior** + Thiram Thiram 0, 1% 223 0 G Exemplo Comparativo 4 Pintura base interior*** Thiram Thiram 0,2% 195 0 G Exemplo Comparativo 5 . Pintura base interior + Ziram Ziram 0,1% 209 0 G Exemplo Comparativo 6 Pintura base interior** + Ziram Ziram 0,2% 186 0H G Exemplo Comparativo 7 Pintura base interior**— branco nenhum 255 G G Controlo do crescimento *ΒΙΤ = concentração total de 1,2—benzisotiazolin-3-ona **Pintura base interior = ICI UK, Diamond Matt Thiram = persulfureto de tetrametiltiuramo Ziram = (T—4)-bis(dimetilditio-carbamato-S,S')zinco)

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 numa concentração muito baixa contra Pseudomonas aeruginosa numa pintura base interior à base de água (40% de ligante acrílico) utilizando o Teste da Norma Suíça SNV195120 modificado. O efeito estava ainda presente após um processo de envelhecimento artificial (24 horas lixiviado, submerso em água), demonstrando a durabilidade do substrato antimicrobiano com 1,2-benzisotiazolin-3-ona imobilizada, 33 enquanto as amostras de pintura convencionalmente protegidas falharam após lexiviação.

Exemplo 15

Actividade do Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura Casca de Ovo à Base de Água Contra Pseudomonas aeruginosa Utilizando um Teste da Norma Suiça SNV195120 modificada A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 como um filme bactericida seco contra Pseudomonas aeruginosa DSM 939 foi determinada numa pintura base casca de ovo interior à base de água (40% de ligante acrílico com um promotor de adesão) comercialmente disponível de acordo com a Norma Suíça SNV195120 modificada. A composição da pintura, que é tipicamente aplicada em salas húmidas, é apresentada a seguir.

Componente Quantidade Água 16 g Hidroximetilcelulose 0,2 g Calgon N 0,1 g Dióxido de Titânio (Rutil) 15 g Silicato de magnésio e alumínio 3 g Argila da China B 5 g Carbonato de Cálcio Calcit 12,5 g Óxido de ferro 3 g Mowilith DM 772 (Dispersão de Celanesa (anteriormente Clariant) Poliacrilato 40 g Texanol 4 g Mergal K14 (in-can conservante) 0,2 g pH foi ajustado a 8,5 com Hidróxido de Amónio (25%) 34 0 teste microbiológico foi realizado de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 14.

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Peso de pelicula (g/m2) Psa não lixiviado Psa lixiviado 24 h Notas 1 Pintura Casca de Ovo Interior + 0,05% de BIT imobilizada/ ex 8 BIT* 0.016% 229 G 0 Ingredientes de pintura de suporte de crescimento solúvel em água são lavados. 2 Pintura Casca de Ovo Interior + 0,1% de BIT imobilizada/ ex 8 BIT* 0,032% 231 0 0H 3 Pintura Casca de Ovo Interior + Thiram Thiram 0,1% 221 G G Exemplo Comparativo 4 Pintura Casca de Ovo Interior + Thiram Thiram 0,2% 222 G G Exemplo Comparativo 5 Pintura Casca de Ovo Interior -branco 221 G G Controlo de crescimento *BIT = concentração total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona Thiram = persulfureto de tetrametiltiuramo

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 em concentração muito baixa contra Pseudomonas aeruginosa numa pintura base casca de ovo interior à base de água (40% de ligante acrílico com um promotor de adesão) utilizando o Teste da Norma Suíça SNV195120 modificada. 35

Exemplo 16

Actividade do Complexo Imobilizada BIT/ZnO numa Pintura Base à Base de Água Contra Escherichia coli Utilizando um Teste JIS Z2801:2000(E) A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 9 como um filme seco bactericida contra Escherichia coli foi determinada na pintura ICI UK, Diamond Matt, uma pintura base interior à base de água (40% de ligante acrilico) comercialmente disponível de acordo com o teste JIS Z2801:2000(E) Teste da Norma Industrial Japonesa Z2801 :2000 (E) , produtos antimicrobianos - Teste para actividade antimicrobiana e eficácia). 0 complexo foi revestido nos painéis de teste Leneta Scrub Resistance, com um filme seco de 200 micrómetros de espessura, com um rolo de espuma deixando um tempo de secagem de 18 horas entre revestimentos. Os painéis foram equilibrados no escuro durante 7 dias. As subamostras foram cortadas (cada 50 mm x 50 mm) . As amostras foram inoculadas com uma suspensão das bactérias de teste e depois incubadas em câmaras (1 por espécie) a 20 °C e 65% de humidade relativa.

As zaragatoas foram empregues para recuperação das bactérias. Da amostra branco foram recuperadas 1,8 x 105 cfu/cm2. Este número foi tomado como a carga bacteriana inicial na superfície. 36

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Tempo de contacto h Log (Cfu/cm2) % de taxa de mortalidade em relação à pintura do branco Notas la Pintura Interior -branco branco 0 5,26 Inoculo recuperado lb Pintura Interior -branco branco 8 5,20 0% controlo 2 Pintura Interior + 0.15% de BIT imobilizada/ ex. 9 BIT * 8 2,57 99,8% 3 Pintura Interior + 0,05% de ZPT ZPT 0,05% 8 3, 76 96,4% Exemplo Comparativo 4 Pintura Interior a 2,5% de IPBC-dispersão IPBC 1,0% 8 5,04 31,3% Exemplo Comparativo ΖΡΤ = Piritiona de Zinco IPBC = dispersão: concentrado de suspensão a 40% de 3-Iodopropinoxi-butilacarbamato *BIT = concentração total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 9 em concentração muito baixa contra Escherichia coli numa pintura base interior à base de água (40% de ligante acrílico) utilizando o Teste JIS Z2801 :2000 (E) . Os dados mostram que Escherichia coli sobreviveu durante 8 horas na pintura base interior à base de água (40% de ligante acrílico) não tratado com o complexo BIT/ZnO imobilizado. O complexo BIT/ZnO imobilizado reduziu o nível de bactérias em 99,8% 37 enquanto os materiais comparativos comercialmente disponíveis foram significativamente inferiores.

Exemplo 17

Actividade do Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura Base à Base de Água Contra Pseudomonas aeruginosa Utilizando um Teste JIS Z2801:2000(E)

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Tempo de contacto h Log (Cfu/cm2) % da taxa de mortalidade em relação à pintura do branco Notas la Pintura Interior -branco branco 0 5, 11 Inoculo recuperado lb Pintura Interior -branco branco 8 4,69 0% controlo 2 Pintura Interior + 0.15% de BIT imobilizada/ ex. 9 BIT * 0, 05% 8 3,56 92,70% 3 Pintura Interior + 0,05% de ZPT ZPT 0.05% 8 4, 18 69,40% Exemplo Comparativo 4 Pintura Interior a 2,5% de IPBC-dispersão *IPBC 1,0% 8 4,53 30,60% Exemplo Comparativo A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 como um filme seco bactericida contra Pseudomonas aeruginosa DSM 939 foi determinada na pintura ICI UK, Diamond Matt, uma 38 pintura base interior à base de água (40% ligante acrílico) comercialmente disponível de acordo com o teste JIS Z2801:2000(E). O teste microbiológico foi realizado de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 16. ZPT = Piritiona de Zinco IPBC = dispersão: concentrado de 40% de suspensão 3-lodopropinoxi-builacarbamato *BIT = concentração total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 em concentração muito baixa contra Pseudomonas aeruginosa numa pintura base interior à base de água (40% ligante acrílico) utilizando o teste JIS Z2801: 2000 (E). 39

Exemplo 18

Actividade do Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura Base à Base de Água Contra Pseudomonas aeruginosa Utilizando um Teste JIS Z2801

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Tempo de contacto h Log (Cfu/cm2) % da taxa de mortalidade em relação à pintura do branco Notas Ia a Pintura de Parede Interior -branco branco 0 4, 18 Inoculo recuperado 1b Pintura de Parede Interior -branco branco 8 4,69 0% controlo 2 Pintura de Parede Interior + 0,15% de BIT imobilizada/ ex. 8 BIT *0,05% 8 1,08 99,98% 3 Pintura de Parede Interior + 0,05% de ZPT ZPT 0,05% 8 4,66 39,50% Exemplo Comparativo 4 Pintura de Parede Interior a 0,25% de IPBC-dispersão* IPBC 1,0% 8 4,34 71, 1% Exemplo Comparativo A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 como um filme seco bactericida contra Pseudomonas aeruginosa DSM 939 foi determinada na pintura descrita no exemplo 15 de 40 acordo com o teste JIS Z2801. 0 teste microbiológico foi realizado de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 16. ZPT = Piritiona de Zinco IPBC = dispersão: concentrado de suspensão a 40% de 3-lodopropinoxi-builacarbamato *BIT = concentração total 1,2-benzisotiazoilin-3-ona

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 em concentração muito baixa contra Pseudomonas aeruginosa numa pintura de parede interior acrílica utilizando o JIS Z2801.

Exemplo 19

Actividade do Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura Base à Base de Água Contra Pseudomonas aeruginosa Utilizando vim Teste JIS Z2S01 Simulando Condições Ambientais Rigorosas A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 como um filme seco bactericida após envelhecimento contra Pseudomonas aeruginosa DSM 939 foi determinada na pintura descrita no exemplo 15 de acordo com o teste JIS Z2801. O teste microbiológico foi realizado de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 16. Após equilíbrio, as amostras foram lixiviadas em água (24 horas) para simular as condições de utilização de ambiente rigoroso. O película de pintura foi limpo por jacto de água. 41

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Tempo de contacto h Log (Cfu/cm2) % da taxa de mortalidade em relação à pintura do branco Notas la Pintura de Parede Interior — branco branco 0 4, 18 Inoculo recuperado 1b Pintura de Parede Interior — branco branco 24 3, 88 0% controlo 2 Pintura de Parede Interior + 0, 15% de BIT imobilizada/ ex. 8 BIT *0,05% 24 2,52 95, 7% 3 Pintura de Parede Interior + 0,05% de (ZPT) ZPT 0,05% 24 3, 04 85,5% Exemplo Comparativo 4 Pintura de Parede Interior a 0,25% de IPBC-dispersão* IPBC 1,0% 24 3, 76 25, 0% Exemplo Comparativo ZPT = Piritiona de Zinco IPBC = dispersão: concentrado de suspensão a 40% de 3-lodopropinoxi-builacarbamato *BIT = concentração total 1,2-benzisotiazoilin-3-ona

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 em concentração muito baixa contra Pseudomonas aeruglnosa numa pintura de parede interior acrílica utilizando o teste JIS Z2801 que simula condições ambientais rigorosas. 42

Exemplo 20

Actividade do Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura Base à Base de Água Contra Escherichia coli Utilizando vim Teste JIS Z2801 Que Simula Condições Ambientais Rigorosas A actividade do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 como um filme seco bactericida após envelhecimento artificial contra Escherichia coli foi determinada em pintura ICI UK, Diamond Matt, uma pintura base interior à base de água (40% ligante acrílico) comercialmente disponível, de acordo com o teste JIS Z2801. Os espécimes de pintura foram preparados como descrito no exemplo 19. 0 teste microbiológico foi realizado de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 16. Após equilíbrio, os espécimes foram lixiviados em água (24 horas) para simular as condições de utilização num ambiente rigoroso. O película de pintura foi limpo com jacto de água. 43

Amostra N° Indicação da Amostra % de Cone. Antimicrobiano Activo Tempo de contacto h Log (Cfu/cm2) % da taxa de mortalidade em relação à pintura do branco Notas la Pintura de Parede Interior — branco branco 0 3, 04 Inoculo recuperado 1b Pintura de Parede Interior — branco branco 24 3,30 0% controlo 2 Pintura de Parede Interior + 0, 15% de BIT imobilizada/ ex. 8 BIT *0,05% 24 2, 73 73% 3 Pintura de Parede Interior + 0,05% de ZPT ZPT 0,05% 24 3, 04 20% Exemplo Comparativo 4 Pintura de Parede Interior a 0,25% de IPBC-dispersão* IPBC 1,0% 24 3, 76 35% Exemplo Comparativo ZPT = Piritiona de Zinco IPBC = dispersão: concentrado de suspensão a 40% de 3-lodopropinoxi-builacarbamato *BIT = concentração total 1,2-benzisotiazoilin-3-ona

Este teste demonstrou a eficácia do complexo BIT/ZnO imobilizado do Exemplo 8 em concentração muito baixa contra Escherichia coli numa pintura base interior à base de água (40% ligante acrilico) utilizando o teste JIS Z2801 que simula condições ambientais rigorosas. 44

Exemplo 21

Lexiviação de Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura VOC à Base de Água

Uma pintura de composto orgânico pouco volátil à base de água (VOC) foi preparada de acordo com a seguinte fórmula:

Ingrediente: % em peso comentário Água 21, 75 Walocel XM 30 000 PV 0,20 MHEC modificado Calgon N neu 0,20 Polifosfato Hidróxido de sódio a 25% 0, 10 regulador de pH Borchigel 76 0,25% Borchigen NA40 0,50% Kronos 2160 10,00% Pigmento Rutil Finntalc M 30 SL 5, 00% Extensor Argila da China 4, 00% Extensor Omyacarb 10 GU 19,60% Extensor Omyacarb 5 GU 10,00% Extensor Moagem base 30 min a 2000 ciclos/min Mowilith LDM 1871 23,00% ligante-Vinil- Etileno-copolímero Água 5, 40%

Preparação da amostra de teste: 0 complexo BIT imobilizada do exemplo 9 (10% BIT) foi incorporado como o último componente na pintura aos níveis 45 indicados na Tabela a seguir. Como um composto comparativo, uma solução de BIT-Lítio (Mergal® K10N) comercialmente disponível foi incorporado na pintura (amostras 2 e 4) na mesma forma. As pinturas de teste foram deixadas equilibrar durante uma semana à temperatura ambiente. 0 papel de filtro redondo (5,5 cm de diâmetro) foi revestido com as pinturas de teste e as amostras resultantes secas à temperatura ambiente. Os espécimes de teste foram lixiviados por água da torneira (9 litros por m2) num copo. Após as vezes indicadas na Tabela a seguir, os espécimes de teste foram retirados e secos à temperatura ambiente. A concentração total de BIT nos películas da pintura de teste foi analisada por HPLC após uma hidrólise alcalina e extracção dos películas de pintura lixiviados.

Amostra N° Antimicrobiano adicionado à pintura Substância activa antimicrobiana % em peso de BIT/em peso de pintura húmida Lexivação 8 h - % de BIT* Lexiviação 24 h - % de BIT* Comentário 1 0,3% de BIT imobilizada ex. 9 0,03% 42 17 2 0,3% de uma solução em água de 10% de sal de lítio e BIT 0,03% 2 1 Exemplo Comparativo 3 0,5% de BIT imobilizada do ex. 9 0,05% 49 24 4 0,5% de uma solução em água de 10% de sal de BIT lítio 0,05% 1 1 Exemplo Comparativo 46

Os resultados são expressos como a % da quantidade encontrada a partir da amostra de pintura original ("não lixiviada") . Isto elimina o erro das variâncias no método de extracção e taxas de recuperação.

Este exemplo demonstra a imobilização do complexo BIT/ZnO num filme de pintura VOC com base em água.

Exemplo 22

Lexiviação do Complexo BIT/ZnO Imobilizado numa Pintura Ligante Alquid-Acrílica A pintura de teste era comercialmente disponível Larco Type 147 (Dinamarca) , um revestimento de topo redutível em água para superfícies em madeira com base no ligante híbrido alquid-acrílico. 0 complexo BIT imobilizada do exemplo 9 foi incorporado na pintura e as amostras de película da pintura foram preparadas como descrito no exemplo 21. Após equilíbrio, as amostras de pintura foram lixiviadas como descrito no exemplo 21. A água de lexiviação foi trocada após 24 horas. 47

Amostra N° Antimicrobiano adicionado à pintura Substância activa antimicrobiana % em peso de BIT/em peso de pintura húmida Lexivação 8 h - % de BIT* Lexiviação 24 h - % de BIT* Comentário 1 0,3% de BIT imobilizada ex. 9 0,03% 50 27 2 0,3% de uma solução em água de 10% de sal de litio e BIT 0, 03% 7 0 Exemplo Comparativo 3 0,5% de BIT imobilizada do ex. 9 0, 05% 47 36 4 0,5% de uma solução em água de 10% de sal de BIT litio 0,05% 10 2 Exemplo Comparativo

Este exemplo demonstra a imobilização do complexo BIT/ZnO numa pintura de revestimento de topo redutível em água comercialmente disponível para superfícies em madeira com base num ligante híbrido alquid-acrílico.

Embora a invenção tenha sido ilustrada por referência às formas de realização específicas e preferidas, os especialistas na técnica compreenderão que podem ser feitas variações e modificações através de experimentação de rotina e prática da invenção. Deste modo, a invenção pretende não estar limitada à anterior descrição, mas estar definidas pelas reivindicações em anexo e seus equivalentes.

Lisboa, 21 de Maio de 2013 48

Claims (18)

1. REIVINDICAÇÕES 1. 1,2-Benzisotiazolin-3-ona ou um seu sal caracterizado por ter sido imobilizado em óxido de zinco.
2. 2. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a proporção em peso de 1,2-benzisotiazolin-3-ona:óxido de zinco é de 1:20 a 3:1.
3. 3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a quantidade de 1,2-benzisotiazolin-3-ona imobilizada é de 40% a 100% da quantidade total de 1,2-benzisotiazolin-3-ona.
4. 4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que o espectro de infravermelho inclui bandas a 910, 899 e 797 cm-1.
5. 5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o espectro de infravermelho não inclui bandas a 1645, 1055 e 880 cm-1.
6. 6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado possui uma distribuição de tamanho de partícula de 0,8 mm 50%/10 pm 95%.
7. 7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 compreendendo ainda um componente do grupo consistindo em 1 agentes antimicrobianos e películas fungicidas conservantes -
8. 8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 compreendendo ainda adjuvantes seleccionados do grupo consistindo em agentes de ligação orgânicos, solventes auxiliares, aditivos de processamento, fixadores, plasticizantes, estabilizadores de UV ou melhoradores de estabilidade, solúveis em água ou corantes insolúveis em água, pigmentos de cor, secantes, inibidores de corrosão, agentes anti-sedimentação, agentes anti-descamação e sais complexos básicos de ácidos carboxílicos.
9. 9. Método de preparação de um complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado compreendendo os passos de: proporcionar uma mistura que inclui uma quantidade imobilizadora eficaz de óxido de zinco; uma fase líquida incluindo água, um álcool C1-C4 ramificado ou não ramificado ou uma sua mistura; e um agente antimicrobiano dissolvido na fase líquida e seleccionados do grupo consistindo em 1,2-benzisotiazolin-3-ona, sais de 1,2-benzisotiazolin-3-ona e suas misturas; e precipitar o agente antimicrobiano para produzir um complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado.
10. 10. Método da reivindicação 9, em que a proporção em peso do agente antimicrobiano:óxido de zinco é de 1:20 a 3:1. 2
11. 11. Método da reivindicação 9 ou 10 em que a fase liquida inclui água.
12. 12. Método da reivindicação 11, em que a fase liquida possui um pH de 7 a 8,5.
13. 13. Método da reivindicação 9, em que a mistura inclui um composto de zinco seleccionado do grupo consistindo em cloreto de zinco, brometo de zinco, acetato de zinco, formato de zinco e nitrato de zinco e suas misturas.
14. 14. Método da reivindicação 9, em que o agente antimicrobiano é precipitado por arrefecimento da mistura, por neutralização da mistura ou por moagem da mistura.
15. 15. Método da reivindicação 9, em que o complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado é preparado como material sólido ou como concentrado para dispersão.
16. 16. Complexo de 1,2-benzisotiazolin-3-ona/óxido de zinco imobilizado passível de ser preparado por qualquer um dos métodos das reivindicações 9 a 15.
17. 17. Utilização de uma composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8 ou 16 como agente antimicrobiano.
18. 18. Utilização de acordo com a reivindicação 17, em que a composição é utilizada para a protecção de pinturas e 3 revestimentos à base de água, adesivos, cimentos de juntas de de ou vedantes, vedantes, tintas de impressão, fluidos trabalho com metais, emulsões poliméricas, dispersões pigmento, produtos industriais aquosos, lubrificantes calafetagens. Lisboa, 21 de Maio de 2013 4