Anstrichmittel enthaltend Polymerisatteilchen enthaltend aktive Verbindungen mit spe¬ zieller Substratanhaftung Paints containing polymer particles containing active compounds with spe¬ cieller substrate adhesion
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft Anstrichmittel enthaltend Polymerisatteilchen aus einer polymeren Matrix und einem aktiven Wirkstoff mit einer speziellen Substratanhaf¬ tung an Oberflächen und einer guten Formulierbarkeit und die Verwendung dieser An¬ strichmittel als Abwehrstoff (Repellent) gegen Hunde, Katzen und Mauerspinnen. Der aktive Wirkstoff wird aus der Zusammensetzung kontrolliert freigesetzt.The present invention relates to paints containing polymer particles of a polymeric matrix and an active ingredient with a special Substratanhaf¬ tion of surfaces and a good formability and the use of these An¬ coating agent as an antibody (repellent) against dogs, cats and masonry. The active ingredient is released from the composition in a controlled manner.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Polymerzusammensetzungen mit kontrol¬ lierter Freisetzung, umfassend einen aktiven Wirkstoff, der in freisetzbarer Weise in polymeren Teilchen enthalten ist in sprühfähigen landwirtschaftlichen Zusammen¬ setzungen anzuwenden.It is known from the prior art to use controlled-release polymer compositions comprising an active substance which is releasably contained in polymeric particles in sprayable agricultural compositions.
Die EP 305 139 offenbart solche Zusammensetzungen und deren Verwendung als Insektizide.EP 305 139 discloses such compositions and their use as insecticides.
US 6,395,290 offenbart sprühfähige Zusammensetzungen zur Abwehr von Tieren, wie Katzen und Hunden, enthaltend einen, in einem Polymer dispergierten aktiven Wirk¬ stoff. Vorzugsweise ist das Polymer ein Ethylenvinylacetat Copolymer und der Wirk¬ stoff Methylnonylketon. Diese Zusammensetzungen haben den Nachteil, dass sie zwar zunächst den Wirkstoff enthalten und auch kontrolliert abgeben können, aber die Anwendungsform ist nicht darauf ausgerichtet ist an ein Substrat dauerhaft zu binden. Dies wiederum birgt die Gefahr, dass das Polymer z.B. leicht abgewaschen oder bei mechanischer Beanspruchung abgerieben werden kann und somit die verzögerte Frei¬ setzung nicht zum Tragen kommt. Weiterhin sind die Polymere in der Regel so ge¬ wählt, dass sie als sogenannte „Stand-alone-products" Anwendung finden, d.h. aber, *- dass die entsprechenden Latex-Partikel nicht beliebig als Zusätze in bestehenden Formulierungen aufgrund mangelnder Kompatibilität eingesetzt werden können.No. 6,395,290 discloses sprayable compositions for repelling animals, such as cats and dogs, containing an active ingredient dispersed in a polymer. The polymer is preferably an ethylene-vinyl acetate copolymer and the active ingredient is methyl nonyl ketone. These compositions have the disadvantage that, although they initially contain the active ingredient and can deliver controlled, but the application form is not designed to bind permanently to a substrate. This, in turn, entails the risk of the polymer being e.g. can be easily washed off or rubbed off under mechanical stress and thus the delayed release does not come into play. Furthermore, the polymers are generally selected so that they are used as so-called "stand-alone products", ie, that the corresponding latex particles can not be arbitrarily used as additives in existing formulations due to lack of compatibility ,
Die in der EP 617 051 offenbarten Wirkstoffe (z.B. Semiochemikalien), die ebenfalls in eine Polymermatrix eingebracht werden, haben den Nachteil, dass sie keine spezielle Anhaftung an Substratoberflächen aufweisen und auch die Kompatibilität mit beste¬ henden Formulierungen nicht gewährleistet ist.The active ingredients (for example semiochemicals) disclosed in EP 617 051, which are likewise introduced into a polymer matrix, have the disadvantage that they have no special adhesion to substrate surfaces and that compatibility with existing formulations is not ensured.
Aus hygienischen Gründen ist es oft wünschenswert, gerade in größeren Städten Tie¬ re, beispielsweise Hunde oder Katzen von bestimmten Objekten fernzuhalten, um bei¬ spielsweise das Urinieren der Tiere an Gebäuden oder Mauern zu verhindern. Neben der Belästigung der entsprechenden Anwohner nehmen die Gebäude auf Dauer erheb¬ liche Schäden. Dies kann mit dem Abnutzen der Wandfarbe anfangen und bis zu deut-
liehen Schäden an der Bausubstanz führen. Selbst Beton wird durch Hundeurin stark angegriffen.For reasons of hygiene, it is often desirable, especially in larger cities, to keep animals, for example dogs or cats, away from certain objects in order, for example, to prevent the animals from urinating on buildings or walls. In addition to harassing the resident residents, the buildings take on permanent damage. This can begin with the wearing away of the wall paint and up to cause damage to the building fabric. Even concrete is badly attacked by dog urine.
Mauerspinnen, eine eingeschleppte Spinnenart aus dem Mittelmeerraum, die zur Gat¬ tung der Kräuselspinnen gehört, verursachen an den Fassaden durch ihre Netze schwarze unästhetische Verfärbungen.Wall spiders, an introduced spider species from the Mediterranean, which belongs to the genus of the curling spiders, cause black unaesthetic discoloration on the facades through their nets.
Sie weben mit einem, stark gekräuselten Faden meist unregelmäßige, handteller- grosse Netze direkt an die Hausmauern. Diese Netze finden wir fast immer in der Nähe des Dachüberhanges oder unter Simsen, d.h. an Stellen, an denen Mücken vor Regen und Wind nachts Schutz suchen. In den Netzen sammelt sich neben den Nahrungsres¬ ten auch viel Staub an, so dass die Häuserfassaden bald schmutzig aussehen. Die kleinen Spinnen leben hinter oder über den Netzen in Mauerritzen, die sie auch etwas erweitern können. Manches mal, werden durch den Wind verfrachtet, ganze Ortsteile befallen.With a strongly curled thread, they weave mostly irregular, hand-sized nets directly to the house walls. These nets are almost always found near the roof overhang or under eaves, i. in places where mosquitoes are sheltering from rain and wind at night. In addition to the food residues, a lot of dust collects in the nets so that the facades of the houses soon look dirty. The small spiders live behind or over the nets in cracks in the walls, which they can also extend slightly. Some times, are transported by the wind, whole districts infested.
Neben vielen aus der Literatur bekannten als Repellents fungierenden Wirkstoffen wird auch der Wirkstoff Methylnonylketon eingesetzt. Methylnonylketon ist ein farbloses, stark duftendes Öl, das zur Abwehr von Hunden oder Katzen eingesetzt wird. Es wird kommerziell in Flüssigsprayformulierungen eingesetzt. Nachteilig dabei ist jedoch zum einen die nur kurz anhaltende Wirkung aufgrund der hohen Flüchtigkeit des Wirkstoffes und zum anderen das Auftreten von Verfärbungen auf den besprühten Materialien.In addition to many known from the literature as repellents acting drugs and the active ingredient methylnonyl ketone is used. Methylnonyl ketone is a colorless, highly scented oil used to repel dogs or cats. It is used commercially in liquid spray formulations. The disadvantage here, however, on the one hand, the only short-lasting effect due to the high volatility of the active ingredient and, secondly, the occurrence of discoloration on the sprayed materials.
Ein häufiges Problem bei der Einbringung von Wirkstoffen in eine Matrix ist das Ver¬ hältnis zwischen Aufnahme des Wirkstoffes und dem Abgabe/Freisetzungsprofils. Geht die Absorption des Wirkstoffs leicht vonstatten, ist häufig die Freisetzung zu schnell. Ist die Absorption gehemmt, dann kann es sein, dass es keine Freisetzung gibt oder, falls die Absorption nur auf der Oberfläche der Partikel stattgefunden hat, dass sie von kur¬ zer Dauer ist.A common problem with the incorporation of drugs into a matrix is the ratio between the uptake of the drug and the delivery / release profile. If the absorption of the active ingredient is easy, the release is often too fast. If the absorption is inhibited, then there may be no release or, if the absorption has taken place only on the surface of the particles, that it is of short duration.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines Anstrichmittels enthaltend Polymerisatteilchen aus einer polymeren Matrix und einem aktiven Wirkstoff und dessen Verwendung als Repellent gegen Tiere, insbesondere gegen Hunde, Kat¬ zen oder Mauerspinnen in einer zufriedenstellenden Kombination von Absorption und gesteuerter Freisetzung des Wirkstoffes, guter Substratanhaftung bzw. Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und guter Formulierbarkeit.The object of the present invention was therefore to provide a paint containing polymer particles of a polymeric matrix and an active ingredient and its use as a repellent against animals, in particular against dogs, cats or masonian spiders, in a satisfactory combination of absorption and controlled release of the active ingredient Substrate adhesion or resistance to weathering and good formability.
Erfindungsgemäß gelöst wurde die Aufgabe durch ein Anstrichmittel enthaltend A) 1 -30 Gew.-% Polymerisatteilchen aus a) 10-60 Gew.-% polymerer Matrix und b) 0,1- 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der polymeren Matrix akti¬ ven Wirkstoff,
B) 15-65 Gew.-% eines anorganischen FüllstoffesAccording to the invention, the object has been achieved by a paint containing A) 1-30% by weight of polymer particles of a) 10-60% by weight of polymeric matrix and b) 0.1-50% by weight, based on the weight of the polymeric matrix active ingredient, B) 15-65 wt .-% of an inorganic filler
C) 0,1-5 Gew.-% grenzflächenaktive SubstanzenC) 0.1-5% by weight of surface-active substances
D) 0-15 Gew.-% anstrichübliche Hilfsmittel undD) 0-15 wt .-% customary auxiliaries and
E) 25-60 Gew.-% Wasser.E) 25-60% by weight of water.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des Anstrichmittels als Ab¬ wehrstoff gegen Hunde, Katzen oder Mauerspinnen.Another object of the invention is the use of the paint as Ab¬ wehrstoff against dogs, cats or masonry spiders.
Bei dem erfindungsgemäßen Anstrichmittel wird der Wirkstoff aus der polymeren Mat¬ rix in kontrollierter Weise freigesetzt. Es ist besonders vorteilhaft, dass die Permeabili¬ tät des Polymeren gegenüber dem flüchtigen aktiven Bestandteil im Voraus gewählt werden kann, um eine Freisetzung mit einer gewünschten und kontrollierten Rate zu erhalten.In the case of the coating material according to the invention, the active ingredient is released from the polymeric matrix in a controlled manner. It is particularly advantageous that the permeability of the polymer to the volatile active ingredient can be chosen in advance to achieve release at a desired and controlled rate.
Als polymere Matrix (a) werden Polymere enthaltend aa) 40-95 Gew.-% mindestens eines Acryl- oder Methacrylsäureesters einesAs the polymeric matrix (a) are polymers containing aa) 40-95 wt .-% of at least one acrylic or methacrylic acid ester of
CrC8-Alkanols oder Gemischen davon, bb) 0-50 Gew.-% vinylaromatische Monomere cc) 0-15 Gew.-% ethylenisch ungesättigte Monomere sowie dd) 0,1-20 Gew.-% weiterer Monomere enthaltend funktionelle Gruppen einge¬ setzt.C r C 8 -alkanol or mixtures thereof, bb) 0-50% by weight of vinylaromatic monomers cc) 0-15% by weight of ethylenically unsaturated monomers and d) 0.1-20% by weight of further monomers containing functional groups einge¬ sets.
Die funktionellen Gruppen der Monomere dd) sind entsprechend so gewählt, dass eine optimale Verträglichkeit zwischen dem zu applizierenden Wirkstoff enthaltendem Po¬ lymer gegebenenfalls in einer entsprechenden Formulierung eingesetzt und der ausge¬ wählten Substratoberfläche gewährleistet ist.The functional groups of the monomers dd) are correspondingly chosen so that an optimal compatibility between the polymer to be administered containing Po¬ lymer optionally used in a corresponding formulation and the ausge¬ selected substrate surface is guaranteed.
Die Glasübergangstemperatur der polymeren Matrix beträgt 90-1500C, vorzugsweise 95-1300C und besonders bevorzugt 98-1250C. Durch den einzuformulierenden Wirk¬ stoff wird der ursprüngliche Glaspunkt des reinen Polymers aber zunächst abgesenkt, das Polymer wird plastifiziert und erreicht seinen ursprünglichen Glaspunkt in etwa erst wieder nach vollständiger Abgabe der aktiven Verbindung.The glass transition temperature of the polymeric matrix is 90-150 0 C, preferably 95-130 0 C and most preferably 98-125 0 C. The einzuformulierenden active compound, the original glass transition point of the pure polymer but is first lowered, the polymer is plasticized and reaches its original glass point only approximately after complete release of the active compound.
Bevorzugt sind die Acryl- oder Methacrylsäureester aa) ausgewählt aus der Gruppe n-, iso-, t-Butyl, n-Hexyl oder 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat oder Butylmethacry- lat. Besonders bevorzugt wird Methylmethacrylat eingesetzt. Die Acryl- bzw. Methacryl¬ säureester werden in Mengen von 40-99 Gew.-%, bevorzugt von 50-98 Gew.-% und besonders bevorzugt von 55-97 Gew.% eingesetzt.The acrylic or methacrylic acid esters aa) are preferably selected from the group n-, iso-, t-butyl, n-hexyl or 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate or butyl methacrylate. Particular preference is given to using methyl methacrylate. The acrylic or methacrylic esters are used in amounts of 40-99% by weight, preferably 50-98% by weight and more preferably 55-97% by weight.
Als vinylaromatische Monomere bb) werden vorzugsweise Styrol oder Styrolderivate, wie Alkylstyrole, z.B. ß- oder γ-Methylstyrol oder Vinyltoluol eingesetzt. Sie werden in
Mengen von 0-50 Gew.-% , bevorzugt 0-40 Gew,% eingesetzt. Besonders bevorzugt werden 5-30 Gew.-% Styrol eingesetzt.The vinylaromatic monomers bb) used are preferably styrene or styrene derivatives, such as alkylstyrenes, for example .beta.- or .gamma.-methylstyrene or vinyltoluene. They are in Quantities of 0-50 wt .-%, preferably 0-40 wt% used. Particular preference is given to using 5-30% by weight of styrene.
Die Monomere cc) sind ausgewählt aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten 3-5 C-Atome enthaltenden Mono- oder Dicarbonsäuren, bevorzugt werden Acrylsäure oder Methacrylsäure eingesetzt. Sie werden in Mengen von 0-15 Gew.-% , bevorzugt 0-10 Gew.% eingesetzt. Insbesonders bevorzugt werden 5-10 Gew.-% Methacrylsäure ein¬ gesetzt.The monomers cc) are selected from the group of ethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acids containing 3-5 C atoms, acrylic acid or methacrylic acid are preferably used. They are used in amounts of 0-15 wt .-%, preferably 0-10 wt.%. Particular preference is given to using 5-10% by weight of methacrylic acid.
Die Monomere dd) können sein C1-C8 (Meth)acrylsäurealkylester mit funktionellen Gruppen wie OH, NH2, CN, C(O)-NH2, COOR oder Epoxygruppen beispielsweise Urei- domethacrylat, N-Methylol(meth)acrylamid, Butandioldiacrylat, Methacryloxypropyltri- methylsiloxan oder Allylmethacrylat. Weiterhin können Monomere aus der Reihe Di- methylaminopropylrnethacrylamid, Trimethylammoniumethyl(meth)acrylat, Dimethyla- minoethyl(meth)acrylat, Trimethylammoniumpropylmethacrylamid und weitere Acryl- säureester, enthaltend protonierbare oder bereits quarternisierte Aminogruppen einge¬ setzt werden. Sie werden in Mengen von 0,1-20 Gew.-%, bevorzugt 0,1-15 Gew.% eingesetzt.The monomers dd) may be C1-C8 (meth) acrylates having functional groups such as OH, NH 2, CN, C (O) -NH 2, COOR or epoxy groups, for example Urei- domethacrylat, N-methylol (meth) acrylamide, butanediol diacrylate, Methacryloxypropyltrimethylsiloxane or allyl methacrylate. It is also possible to use monomers from the series of dimethylaminopropyltrimethacrylamide, trimethylammoniumethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, trimethylammoniumpropylmethacrylamide and further acrylic acid esters containing protonatable or already quaternized amino groups. They are used in amounts of 0.1-20 wt .-%, preferably 0.1-15 wt.%.
Beispielsweise können 3-5 Gew.-% Dimethylaminopropylmethacrylamid eingesetzt.For example, 3-5 wt .-% Dimethylaminopropylmethacrylamid used.
Durch den Einsatz von Monomeren mit funktionellen Gruppen, die eine optimale Wechselwirkung mit dem aktiven Wirkstoff haben, kann die Freisetzungsrate gezielt gesteuert werden. Zudem können durch die entsprechenden Monomere gezielt die Substratanbindungseigenschaften eingestellt werden.Through the use of monomers with functional groups, which have an optimal interaction with the active ingredient, the release rate can be selectively controlled. In addition, the substrate binding properties can be adjusted in a targeted manner by means of the corresponding monomers.
Als aktiver Wirkstoff b) kann ein Geruchsstoff, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der Mercaptane, Lactone, Ketone, Terpene, Chinine, Dialkyladipatheptylnony- ladipate, Methylsalicylate, Zimtaldehyde oder der Kiefernöle eingesetzt werden.Active substance b) used may be an odorous substance, for example selected from the group of mercaptans, lactones, ketones, terpenes, quinines, dialkyladipate heptylnony-ladipates, methyl salicylates, cinnamaldehydes or pine oils.
Unter den Mercaptanen versteht man beispielsweise Isoamylmercaptan, Butylmercap- tan oder Crotylmercaptan.Examples of mercaptans are isoamylmercaptan, butylmercaptan or crotylmercaptan.
Unter den Lactonen versteht man beispielsweise γ-Alkyl-γ-Butyrolacton oder δ-Alkyl-δ- valerolacton.By the lactones is meant, for example, γ-alkyl-γ-butyrolactone or δ-alkyl-δ-valerolactone.
Unter den Ketonen versteht man beispielsweise Methylnonylketon, Ethylbutylketon, Methylisoamylketon, Isobutylheptylketon, Ethylamylketon, Methyloctylketon, Geranyla- ceton oder Heptylidenaceton, vorzugsweise Methylnonylketon.The ketones are understood as meaning, for example, methyl nonyl ketone, ethyl butyl ketone, methyl isoamyl ketone, isobutyl heptyl ketone, ethyl amyl ketone, methyl octyl ketone, geranylacetone or heptylideneacetone, preferably methyl nonyl ketone.
Unter den Terpenen versteht man beispielsweise Stoffe wie α-Terpinylmethylether, Citronellylnitril oder D-Limonen.
Der aktive Wirkstoff kann sowohl während als auch nach der Polymerisation der poly- meren Matrix zugesetzt werden. Bei der nachträglichen Einformulierung beträgt der Gew.-%-Anteil des aktiven Wirkstoffs 0,1-15 Gew.-% bezogen auf die polymere Matrix, bevorzugt 1-10 Gew.-% und bei der Einformulierung des aktiven Wirkstoffes während der Polymerisation der polymeren Matrix beträgt der Gew.-%-Anteil 0,1-50 Gew.-%, vorzugsweise 1-40 Gew.-%-Anteil (jeweils bezogen auf die polymere Matrix).Examples of terpenes are substances such as α-terpinyl methyl ether, citronellyl nitrile or D-limonene. The active ingredient can be added to the polymeric matrix both during and after the polymerization. In the subsequent formulation, the wt .-% - proportion of the active ingredient is 0.1-15 wt .-% based on the polymeric matrix, preferably 1-10 wt .-% and in the formulation of the active ingredient during the polymerization of the polymeric Matrix is the wt .-% - 0.1-50 wt .-%, preferably 1-40 wt .-% - share (in each case based on the polymeric matrix).
Die polymere Matrix a) kann nach üblichen Polymerisationsverfahren als Substanzpo¬ lymerisation, Lösungspolymerisation, Emulsions-, Dispersions- oder Suspensionspo¬ lymerisation durchgeführt werden. Ebenfalls ist es möglich, bei hinreichend schlechter Löslichkeit des Polymerisats im Reaktionsgemisch die Polymerisation als Fällungspo¬ lymerisation durchzuführen.The polymeric matrix a) can be carried out by conventional polymerization processes as substance polymerization, solution polymerization, emulsion, dispersion or suspension polymerization. It is also possible to carry out the polymerization as a precipitation polymerization if the solubility of the polymer in the reaction mixture is sufficiently poor.
Bei den genannten Polymerisationsverfahren wird bevorzugt unter Ausschluss von Sauerstoff, vorzugsweise in einem Stickstoffstrom gearbeitet. Für alle Polymerisations¬ methoden werden die üblichen Apparaturen verwendet, z. B. Rührkessel, Rührkessel¬ kaskaden, Autoklaven, Rohrreaktoren und Kneter. Bevorzugt sind die Methoden der Lösungs- und Emulsionspolymerisation. Erfolgt die Herstellung der erfindungsgemä¬ ßen Polymerisate durch radikalische, wässrige Emulsionspolymerisation, empfiehlt es sich, dem Reaktionsmedium grenzflächenaktive Substanzen C), beispielsweise Emul- gatoren oder Schutzkolloide zuzusetzen. Eine Zusammenstellung geeigneter. Emulga- toren und Schutzkolloide findet sich beispielsweise in Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961, S. 411 ff.In the polymerization methods mentioned, preference is given to operating under exclusion of oxygen, preferably in a stream of nitrogen. For all polymerization methods, the customary apparatuses are used, for. B. Rührkessel, Rührkessel¬ cascades, autoclaves, tubular reactors and kneaders. Preference is given to the methods of solution and emulsion polymerization. If the preparation of the polymers according to the invention is carried out by free-radical, aqueous emulsion polymerization, it is advisable to add interface-active substances C), for example emulsifiers or protective colloids, to the reaction medium. A compilation of suitable. Emulsifiers and protective colloids can be found, for example, in Houben Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1 Macromolecular Substances, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961, p. 411 ff.
Die Polymerisation kann in Lösungs- oder Verdünnungsmitteln, wie z.B. Toluol, o-Xylol, p-Xylol, Cumol, Chlorbenzol, Ethylbenzol, technischen Mischungen von Alkylaromaten, Cyclohexan, technischen Aliphatenmischungen, Aceton, Cyclohexanon, Tetrahydrofu- ran, Dioxan, Glykolen und Glykolderivaten, Polyalkylenglykolen und deren Derivate, Diethylether, tert.-Butylmethylether, Tetrahydrofuran, Essigsäuremethylester, Isopro- panol, Ethanol, Wasser oder Mischungen wie z.B. Isopropanol/Wasser-Mischungen ausgeführt werden. Vorzugsweise wird als Lösungs- oder Verdünnungsmittel Wasser, gegebenenfalls mit Anteilen bis zu 60 Gew.-% an Alkoholen, Glykolen oder Polyalky¬ lenglykolen verwendet. Besonders bevorzugt wird Wasser eingesetzt.The polymerization may be carried out in solvents or diluents, e.g. Toluene, o-xylene, p-xylene, cumene, chlorobenzene, ethylbenzene, technical mixtures of alkylaromatics, cyclohexane, technical Aliphatenmischungen, acetone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, glycols and glycol derivatives, polyalkylene glycols and their derivatives, diethyl ether, tert. Butyl methyl ether, tetrahydrofuran, methyl acetate, isopropanol, ethanol, water or mixtures such as Isopropanol / water mixtures are carried out. The solvent or diluent used is preferably water, if appropriate with proportions of up to 60% by weight of alcohols, glycols or polyalkylene glycols. Particular preference is given to using water.
Die Polymerisation kann bei Temperaturen von 0 bis 300, vorzugsweise von 0 bis 15O0C und besonders bevorzugt 20 - 12O0C durchgeführt werden. Für die Emulsions¬ polymerisation verwendet man speziell Temperaturbereiche von 0-1000C, bevorzugt 5- 95°C. Je nach Wahl der Polymerisationsbedingungen lassen sich gewichtsmittlere Mo¬ lekulargewichte (Mw) z. B. von 1000 bis 2 00 000, bevorzugt 5000 - 150000 einstellen. Mw wird bestimmt durch Gelpermeationschromatographie.
Die Polymerisation wird vorzugsweise in Gegenwart von Radikale bildenden Verbin¬ dungen durchgeführt. Man benötigt von diesen Verbindungen bis zu 30, vorzugsweise 0,05 bis 15, insbesonders bevorzugt 0,2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die bei der Poly¬ merisation eingesetzten Monomeren. Bei mehrkomponentigen Initiatorsystemen (z.B. Redox-Initiatorsystemen) beziehen sich die vorstehenden Gewichtsangaben auf die Summe der Komponenten.The polymerization can be carried out at temperatures from 0 to 300, preferably from 0 to 15O 0 C and particularly preferably 20 - 12O 0 C. For the polymerization Emulsions¬ be used specifically temperature ranges of 0-100 0 C, preferably 5- 95 ° C. Depending on the choice of the polymerization conditions, it is possible to obtain weight-average molecular weights (M w ) z. B. from 1000 to 2 00 000, preferably 5000 - set 150000. M w is determined by gel permeation chromatography. The polymerization is preferably carried out in the presence of free-radical-forming compounds. Of these compounds, it is necessary to use up to 30, preferably 0.05 to 15, particularly preferably 0.2 to 8,% by weight, based on the monomers used in the polymerization. For multicomponent initiator systems (eg redox initiator systems), the above weights are based on the sum of the components.
Geeignete Polymerisationsinitiatoren sind beispielsweise Peroxide, Hydroperoxide, Peroxodisulfate, Percarbonate, Peroxidester, Wasserstoffperoxid und Azoverbindun- gen. Beispiele für Initiatoren, die wasserlöslich oder auch wasserunlöslich sein können, sind Wasserstoffperoxid, Dibenzoylperoxid, Dicyclohexylperoxidicarbonat, Dilauroylpe- roxid, Methylethylketonperoxid, Di-tert.-Butylhydroperoxid, Acetylacetonperoxid, tert- Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, tert.-Butylpemeodecanoat, tert- Amylperpivalat, tert.-Butylperpivalat, tert.-Butyl-perbenzoat, Lithium-, Natrium-, Kalium- und Ammoniumperoxodisulfat und Azodiisobutyronitril, 2,2'-Azobis (2-amidinopropan)- dihydrochlorid, 2,2'-Azobis (N,N'-dimethylenisobutyramidin) dihydrochlorid, 2,2'-Azobis (N,N'-dimethylenisobutyramidin), 4,4' Azobis(4-cyanopentanoic acid), 2,2' Azobis(2,4- dimethylvaleronitril).Suitable polymerization initiators are, for example, peroxides, hydroperoxides, peroxodisulfates, percarbonates, peroxide esters, hydrogen peroxide and azo compounds. Examples of initiators which may be water-soluble or water-insoluble are hydrogen peroxide, dibenzoyl peroxide, dicyclohexyl peroxydicarbonate, dilauroyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, di-tert. Butyl hydroperoxide, acetylacetone peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, tert-butylpemeodecanoate, tert-amyl perpivalate, tert-butyl perpivalate, tert-butyl perbenzoate, lithium, sodium, potassium and ammonium peroxodisulfate and azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) - dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutyramidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutyramidine), 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid) , 2,2 'Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile).
Die Initiatoren können allein oder in Mischung untereinander angewendet werden, z. B. Mischungen aus Wasserstoffperoxid und Natriumperoxodisulfat. Für die Polymerisation in wässrigem Medium werden bevorzugt wasserlösliche Initiatoren eingesetzt.The initiators can be used alone or mixed with each other, for. B. mixtures of hydrogen peroxide and sodium peroxodisulfate. Water-soluble initiators are preferably used for the polymerization in aqueous medium.
Auch die bekannten Redox-Initiatorsysteme können als Polymerisationsinitiatoren ver¬ wendet werden. Solche Redox-Initiatorsysteme enthalten mindestens eine peroxidhal- tige Verbindung in Kombination mit einem Redox-Coinitiator z.B. reduzierend wirkende Schwefelverbindungen, beispielsweise Bisulfite, Sulfite, Thiosulfate, Dithionite und Tet- rathionate von Alkalimetallen und Ammoniumverbindungen. So kann man Kombi¬ nationen von Peroxodisulfaten mit Alkalimetall- oder Ammoniumhydrogensulfiten ein¬ setzen, z.B. Ammoniumperoxodisulfat und Ammoniumdisulfit. Die Menge der peroxid- haltigen Verbindung zum Redox-Coinitiator beträgt 30 : 1 bis 0,05 : 1.The known redox initiator systems can also be used as polymerization initiators. Such redox initiator systems contain at least one peroxide-containing compound in combination with a redox coinitiator, e.g. reducing sulfur compounds, for example bisulfites, sulfites, thiosulfates, dithionites and tetra- ationates of alkali metals and ammonium compounds. Thus it is possible to use combinations of peroxodisulfates with alkali metal or ammonium hydrogen sulfites, e.g. Ammonium peroxodisulfate and ammonium bisulfite. The amount of the peroxide-containing compound to the redox coinitiator is 30: 1 to 0.05: 1.
In Kombination mit den Initiatoren bzw. den Redoxinitiatorsystemen können zusätzlich Übergangsmetallkatalysatoren eingesetzt werden, z. B. Salze von Eisen, Kobalt, Ni¬ ckel, Kupfer, Vanadium und Mangan. Geeignete Salze sind z. B. Eisen (ll)sulfat, Kobalt (ll)chlorid, Nickel(ll)sulfat, oder Kupfer(l)chlorid. Bezogen auf die Monomeren wird das reduzierend wirkende Übergangsmetallsalz in einer Konzentration von 0,1 ppm bis 1000 ppm eingesetzt. So kann man Kombinationen von Wasserstoffperoxid mit Eisen (Il)-Salzen einsetzen, wie beispielsweise 0,5 bis 30 % Wasserstoffperoxid und 0,1 bis 500 ppm Mohrsches Salz.
Auch bei der Polymerisation in organischen Lösungsmitteln können in Kombination mit den oben genannten Initiatoren Redox-Coinitiatoren und/oder Übergangsmetallkataly¬ satoren mitverwendet werden, z. B. Benzoin, Dimethylanilin, Ascorbinsäure sowie or¬ ganisch lösliche Komplexe von Schwermetallen, wie Kupfer, Cobalt, Eisen, Mangan, Nickel und Chrom. Die üblicherweise verwendeten Mengen an Redox Coinitiatoren bzw. Übergansmetallkatalysatoren betragen etwa 0,1 bis 1000 ppm, bezogen auf die eingesetzten Mengen an Monomeren.In combination with the initiators or the Redoxinitiatorsystemen transition metal catalysts may additionally be used, for. Salts of iron, cobalt, nickel, copper, vanadium and manganese. Suitable salts are, for. As iron (II) sulfate, cobalt (II) chloride, nickel (II) sulfate, or copper (L) chloride. Based on the monomers, the reducing transition metal salt is used in a concentration of 0.1 ppm to 1000 ppm. So you can use combinations of hydrogen peroxide with iron (II) salts, such as 0.5 to 30% hydrogen peroxide and 0.1 to 500 ppm Mohr's salt. Also in the polymerization in organic solvents, redox coinitiators and / or Übergangsmetallkataly¬ catalysts can be used in combination with the initiators mentioned above, z. B. benzoin, dimethylaniline, ascorbic acid and or¬ ganisch soluble complexes of heavy metals such as copper, cobalt, iron, manganese, nickel and chromium. The amounts of redox coinitiators or transition metal catalysts usually used are about 0.1 to 1000 ppm, based on the amounts of monomers used.
Um das mittlere Molekulargewicht der Polymerisate zu kontrollieren, ist es oft zweck¬ mäßig, die Copolymerisation in Gegenwart von Reglern durchzuführen. Hierfür können übliche Regler verwendet werden, wie beispielsweise organische SH-Gruppen enthal¬ tende Verbindungen, wie 2-Mercaptoethanol, 2-Mercaptopropanol, 3-Mercaptopropion- säure, Cystein, N-Acetylcystein, aber auch Natriumhypophosphit oder Natriumhydro¬ gensulfit. Die Polymerisationsregler werden im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Monomeren eingesetzt. Auch durch die Wahl des geeigneten Lösungsmittels kann auf das mittlere Molekulargewicht Einfluss genommen werden. So führt die Polymerisation in Gegenwart von Verdünnungsmitteln mit benzylischen H- Atomen zu einer Verringerung des mittleren Molekulargewichtes durch Kettenübertra¬ gung.In order to control the average molecular weight of the polymers, it is often expedient to carry out the copolymerization in the presence of regulators. Conventional regulators may be used for this purpose, for example compounds containing organic SH groups, such as 2-mercaptoethanol, 2-mercaptopropanol, 3-mercaptopropionic acid, cysteine, N-acetylcysteine, but also sodium hypophosphite or sodium hydrosulfite. The polymerization regulators are generally used in amounts of from 0.1 to 10% by weight, based on the monomers. Also by the choice of the appropriate solvent can be influenced on the average molecular weight. Thus, the polymerization in the presence of diluents with benzylic H atoms leads to a reduction in the average molecular weight by Kettenübertra¬ supply.
Um das Molekulargewicht der Polymerisate zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, die Copolymerisation in Gegenwart von geringen Mengen Vernetzern durchzuführen. Hier¬ für können übliche Vernetzer wie Bis (acrylsäurester) von Diolen, wie Ethylenglykol, Diethylenglykolbisacrylat, Trietylenglykol oder Polyethylenglykol in einer Menge von 0,01 - 5 % bezogen auf die Monomere eingesetzt werden.In order to increase the molecular weight of the polymers, it may be expedient to carry out the copolymerization in the presence of small amounts of crosslinkers. Conventional crosslinkers such as bis (acrylic acid esters) of diols, such as ethylene glycol, diethylene glycol bisacrylate, trietylene glycol or polyethylene glycol in an amount of 0.01-5%, based on the monomers, can be used for this purpose.
Wird das Polymerisat nach dem Verfahren einer Lösungspolymerisation in Wasser gewonnen, so ist üblicherweise keine Abtrennung des Lösungsmittels notwendig. Be¬ steht dennoch der Wunsch, das Polymerisat zu isolieren, kann z. B. eine Sprühtrock¬ nung oder Fällung (pH, Salz, Temperatur) durchgeführt werden.If the polymer is obtained by the process of a solution polymerization in water, usually no separation of the solvent is necessary. Be¬ still the desire to isolate the polymer, z. B. a spray drying or precipitation (pH, salt, temperature) are performed.
Wird das Polymerisat nach der Methode einer Lösungs-, Fällungs- oder Suspensions¬ polymerisation in einem wasserdampfflüchtigen Lösungsmittel oder Lösungsmittelge¬ misch hergestellt, so kann das Lösungsmittel durch Einleiten von Wasserdampf abge¬ trennt werden, um so zu einer wässrigen Lösung oder Dispersion zu gelangen. Das Polymerisat kann von dem organischen Verdünnungsmittel auch durch einen Trock- nungsprozess abgetrennt werden.If the polymer is prepared by the method of solution, precipitation or suspension polymerization in a steam-volatile solvent or mixture of solvents, the solvent can be separated by passing in steam so as to obtain an aqueous solution or dispersion. The polymer can also be separated from the organic diluent by a drying process.
Bevorzugt liegen die Polymerisate in Form einer wässrigen Lösung mit Feststoffgehal¬ ten von vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 20 bis 55 Gew.-% vor.
Als Komponente B) werden mit Vorteil carbonatische, sulfatische oder silicatische Füll¬ stoffe wie kristallines Calciumcarbonat, Glimmer, Talkum, Schwerspat, Quarzmehl oder Aluminiumsilikate zugesetzt.Preferably, the polymers are in the form of an aqueous solution with Feststoffgehal¬ th of preferably 10 to 60 wt .-%, in particular 20 to 55 wt .-% before. As component B) it is advantageous to add carbonaceous, sulphatic or siliceous fillers, such as crystalline calcium carbonate, mica, talc, barite, quartz powder or aluminum silicates.
Weiterhin umfasst der Begriff anorganische Füllstoffe Pigmente wie Titandioxid, Chromoxid oder verschiedenfarbige Eisenoxide. Im allgemeinen werden die Füllstoffe in feiner Körnung zugegeben.Furthermore, the term inorganic fillers includes pigments such as titanium dioxide, chromium oxide or iron oxides of different colors. In general, the fillers are added in fine grain size.
Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Anstrichmittel insgesamt bis zu 15 Gew.-% anstrichübliche Hilfsmittel D), wie als äußere Weichmacher geeignete niedermolekula¬ re organische Substanzen, z.B. Adipinsäureester oder Phthalsäureester, organische Lösungsmittel wie Trimethylpentandiolmonoisobutyrat, konservierend wirkende Stoffe, Biozide, schaumdämpfende Mittel, verdickendwirkende Stoffe oder Mattierungsmittel enthalten.In addition, the paints according to the invention may contain in total up to 15% by weight of customary auxiliaries D), such as low molecular weight organic substances suitable as external plasticizers, e.g. Adipinsäureester or phthalic acid ester, organic solvents such as Trimethylpentandiolmonoisobutyrat, preservatives, biocides, foam-suppressing agents, thickening substances or matting agents.
In vorteilhafter weise bildet das für das Emulsionspolymerisat zur Herstellung von A) verwendete Wasser die Komponente E). Wasser kann jedoch auch in reiner Form den erfindungsgemäß zu verwendenden Zubereitungen zugegeben werden. Die Herstel¬ lung der erfindungsgemäß zu verwendenden Zubereitungen erfolgt zweckmäßigerwei¬ se dadurch, dass man in eine aus Wasser, die Füllstoffe dispergierenden Mitteln sowie gegebenenfalls verdickend wirkenden und schaumdämpfenden Mitteln zusammenge¬ setzte Vorlage die Füllstoffe einrührt, anschließend gegebenenfalls äußere Weich¬ macher und/oder organische Lösungsmittel und abschließend eine die Komponente A) als disperse Phase enthaltende 40 bis 70 Gew.-%ige wässrige Ausgangsdispersion zugibt.Advantageously, the water used for the emulsion polymer for the preparation of A) forms component E). However, water can also be added in pure form to the preparations to be used according to the invention. The preparation of the preparations to be used according to the invention is expediently carried out by stirring the fillers into a template composed of water, the fillers dispersing agents and optionally thickening and foam-damping agents, then optionally external plasticizers and / or organic solvent and finally a component A) as a disperse phase containing 40 to 70 wt .-% aqueous starting dispersion admits.
Unter dem Begriff Anstrichmittel versteht man sowohl Anstrichfarben als auch Lacke oder Coatings. Hierbei kann es sich um unpigmentierte oder transparent pigmentierte Beschichtungen, aber auch um opake Systeme handeln. Beispielhaft seien Lasuren und Glanzlacke, Wandfarben, elastischen Beschichtungen, Holzfarben, Korrosions¬ schutzanstriche, Ölwannenbeschichtungen, Schwimmbadfarben, Verbissschutzfarben, Fußbodenfarben, Sperrfarben und Sperrgrundierungen (gegen Holzinhaltsstoffe, Niko¬ tin etc) sowie Barrierebeschichtungen (etwa gegen Kohlendioxid und Wasser) und MuI- ticolorfarben genannt.The term paint is understood to mean both paints and lacquers or coatings. These may be unpigmented or transparently pigmented coatings, but may also be opaque systems. Exemplary are glazes and gloss coatings, wall paints, elastic coatings, wood paints, corrosion protection paints, oil pan coatings, swimming pool paints, anti-bite paints, floor paints, barrier paints and barrier primers (against wood ingredients, Niko¬ tin etc) and barrier coatings (such as against carbon dioxide and water) and Muiticolor paints called.
Die Menge der in einer Beschichtung eingesetzten aktiven Polymerteilchen ist vom angestrebten Effekt abhängig. Zur Abwehr von Tieren müssen die dem Geruchsemp¬ finden angemessene Wirkstoffkonzentrationen individuell auf die abzuwehrende Tierart eingestellt werden. Dazu muss die Freisetzungsrate der Wirksubstanz durch die Wahl der Polymerzusammensetzung, die Formulierung der Beschichtung und die Ausgangs¬ menge der eingesetzten Wirksubstanz den angestrebten Abwehreffekten angepasst werden.
Eine optimale Wechselwirkung der Dispersion mit dem Substrat (z. B. einer Mauer) kann eingestellt werden und somit z. B. ein Auswaschen oder ein photochemischer Abbau des Wirkstoffes verhindert werden. Je nach zu beschichtendem Substrat kann dies durch Copolymerisation geeigneter Haftvermittler oder durch die Formulierung der Beschichtung optimiert werden. Beispiele sind u.a. in "Water based Acrylates for deco- rative Coatings" (Vincentz-Verlag; ISBN 3-87870-726-6, Autoren: Manfred Schwärt und Roland Baumstark) und den darin zitierten Quellenangaben gegeben.The amount of active polymer particles used in a coating depends on the desired effect. In order to defend against animals, the agent concentrations appropriate to the odor must be set individually to the type of animal to be defended. For this purpose, the release rate of the active substance must be adjusted to the desired Abwehreffekten by the choice of the polymer composition, the formulation of the coating and the Ausgangs¬ amount of the active substance used. An optimal interaction of the dispersion with the substrate (eg a wall) can be adjusted and thus z. As a washing or photochemical degradation of the drug can be prevented. Depending on the substrate to be coated, this can be optimized by copolymerizing suitable adhesion promoters or by formulating the coating. Examples are given, inter alia, in "Water-based Acrylates for Decorative Coatings" (Vincentz-Verlag, ISBN 3-87870-726-6, authors: Manfred Schwärt and Roland Baumstark) and the references cited therein.
BeispieleExamples
a) nachträgliche Einformulierung des Wirkstoffes in die hergestellte Dispersion durch Einrühren:a) subsequent formulation of the active ingredient in the prepared dispersion by stirring:
Hier wurden in einem Beispiel 2000g Dispersion (Feststoffgehalt: 50%) mit 25,2 g 2- Undecanon (Methylnonylketon) (2,5 % fest auf fest (f/f))abgemischt. Die Abmischung erfolgte durch Einrühren des Stoffes bis keine organische Phase mehr auf der Oberflä¬ che zu erkennen war.In one example, 2000 g of dispersion (solids content: 50%) were mixed with 25.2 g of 2-undecanone (methyl nonyl ketone) (2.5% solids to solid (f / f)). The mixing was carried out by stirring the substance until no more organic phase was visible on the Oberflä¬ surface.
Vorlage: 69 g WasserTemplate: 69 g of water
5 % von Zulauf 15% of feed 1
10 % von Zulauf 2 Zulauf 1 : 383 g Wasser10% of feed 2 Feed 1: 383 g of water
40 g Emulgator 140 g emulsifier 1
30 g Methacrylsäure (MAS)30 g of methacrylic acid (MAS)
570 g Methymethacrylat (MMA) Zulauf 2: 96 g Na2S2O8 (2.5 %ig)570 g of methymethacrylate (MMA) Feed 2: 96 g of Na 2 S 2 O 8 (2.5% strength)
Emulgator 1 : C12-C14-Alkylsulfonat-Natriumsalz, ethoxyliert mit 30 EO (Disponil® FES77)Emulsifier 1: C 12 -C 14 alkyl sulfonate sodium salt, ethoxylated with 30 EO (Disponil ® FES77)
Die Vorlage wird unter N2 auf 8O0C aufgeheizt, Teilmenge von Zulauf 1 und Zulauf 2 zugegeben und 10 Min anpolymerisert. Zulauf 1 in 2h und Zulauf 2 in 2.5 h zudosieren. 30 Min Nachpolymerisieren. FG:50 %, TG: 200-250 nm, Tg: 118-1220CThe original is heated under N 2 to 8O 0 C, added portion of feed 1 and feed 2 and 10 minutes anpolymerisert. Add feed 1 in 2 hours and feed 2 in 2.5 hours. Postpolymerize for 30 minutes. FG: 50%, TG: 200-250 nm, Tg: 118-122 0 C.
b) Zugabe des Wirkstoffes während der Polymerisation:b) addition of the active ingredient during the polymerization:
Vorlage: 112 g WasserTemplate: 112 g of water
5 % von Zulauf 15% of feed 1
10 % von Zulauf 2 Zulauf 1 : 383 g Wasser10% of feed 2 Feed 1: 383 g of water
40 g Emulgator 1
25,2 g MAS 480 g MMA 102 g 2-Undecanon (Methylnonylketon)40 g emulsifier 1 25.2 g MAS 480 g MMA 102 g 2-undecanone (methylnonyl ketone)
Zulauf 2: 81 g Na2S2O8 (2.5 %ig)Feed 2: 81 g of Na 2 S 2 O 8 (2.5%)
Die Vorlage wird unter N2 auf 8O0C aufgeheizt, Teilmenge von Zulauf 1 und Zulauf 2 zugegeben und 10 Min anpolymerisert. Zulauf 1 (Undecanon wird 30 sec. mit den Mo¬ nomeren gerührt MMA/MAS, dann das Wasser + Emulgator dazugezogen und noch¬ mals für 30 sec. gerührt) in 2h und Zulauf 2 in 2.5 h zudosieren. 30 Min Nachpolymeri- sieren. FG: 50 %, TG: 190 nm, Tg: 70 0C, Repellent (20% f/f)The original is heated under N 2 to 8O 0 C, added portion of feed 1 and feed 2 and 10 minutes anpolymerisert. Feed 1 (undecanone is stirred for 30 sec. With the monomers MMA / MAS, then the water + emulsifier is drawn in and stirred again for 30 sec.) In 2 h and feed 2 in 2.5 h. Postpolymerize for 30 minutes. FG: 50%, TG: 190 nm, Tg: 70 ° C., Repellent (20% f / f)
HunderepolenzfarbeHunderepolenzfarbe
Parmetol® A 26: Schülke & Mayr
Lusolvan® FBH, Lumiten® N-OC 30, Acronal® S 790, Luconyl®: BASF Westmin®30 E , Omyacarb® 5 GU: Omya Agitan® 731 : Tego Chemie Kronos® 2043: KronosParmetol ® A 26: Schülke & Mayr Lusolvan ® FBH, Lumiten ® N-OC 30, Acronal ® S 790, Luconyl ®: BASF Westmin ® 30 E, Omyacarb ® 5 GU: Omya Agitan ® 731: Tego Chemie Kronos ® 2043: Kronos
Mauerversuchwall attempt
Eine von Hunden stark frequentierte Mauer wird mit der oben beschriebenen Farbe mit einem Auftragsgewicht von ca. 300g/m2 mit malertypischer Technologie beschichtet. Dabei werden Teilstücke mit entsprechender wirkstofffreier Farbe, andere mit wirkstoff- haltiger Farbe gestrichen. Nach sechsmonatiger Frequentierung durch die örtliche Hundepopulation sind die mit wirkstofffreier Farbe gestrichenen Flächen durch Hun¬ deurin stark verdunkelt, die mit Wirkstoff versehenen Flächen weisen keine entspre¬ chenden Verfärbungen auf. Dies lässt eindeutig auf unterschiedliche Vorlieben der Hunde für die verschiedenen Mauersegmente schließen.
A heavily frequented by dogs wall is coated with the above-described color with a coating weight of about 300g / m 2 with typical painter technology. In this case, portions with appropriate active substance-free color, others with active substance-containing paint are painted. After six months of frequent use by the local dog population, the surfaces coated with active substance-free paint are strongly darkened by Hun¬ deurin, the surfaces provided with the active ingredient have no corresponding discoloration. This clearly points to different dog preferences for the various segments of the wall.