-
Neue Umsetzungsprodukte von #-Caprolactam und
-
ß-Hydroxyalkylaminen, sowie deren Äthylenoxid addukte, deren Herstellung
und Verwendung als antimikrobielle Mittel Die Erfindung betrifft neue Umsetzungsprodukte
von Caprolactam und ß-Hydroxyalkylaminen sowie deren Äthylenoxidaddukte und ihre
Herstellung und Verwendung als antimikrobielle Mittel.
-
Alkylamine sowie Alkylalkandiamine mit Alkylresten von 8 - 18 Kohlenstoffatomen
sind als antimikrobielle Wirkstoffe literaturbekannt. Sie besitzen jedoch ungünstige
dermatologische und toxikologische Eigenschaften, die ihrem verstärkten praktischen
Einsatz im Wege stehen. Für einen technischen Einsatz sind sie auch wegen ihrer
hohen Fischtoxizität ungeeignet.
-
Eine wesentlich bessere physiologische Verträglichkeit weisen die
Umsetzungsprodukte von -Caprolactam mit N-Acylalkandiaminen im Molverhäätnis von
Amin zu Lactam wie 1 : 1 bis 1 : 10 und Alkylresten mit 10 - 18 Kohlenstoffatomen
auf, die eine ausgezeichnete Wirksamkeit gegenüber I terien, Pilzen und Algen besitzen.
Die Verbindungen deren Herstellung und spezielle Verwendung zur Wasserkonservierung
Gegenstand der deutschen Patentanmeldungen P 22 20 016,4 und P 22 20 026.6 ist,
sind jedoch schwer löslich und in speziellen Systemen nicht immer in ausreichendem
Maße dispergierbar, so daß für manche. Einsatzzwecke gelegentlich Schwierigkeiten
erwachsen können.
-
Schließlich sind aus der deutschen Patentanmeldung P 23 47 932.5 addukte
von Epoxyverbindungen an die oben genannten Umsetzungsprodukte von #-Caprolactam
und N-Alkylalkandiaminen bekannt geworden, die eine verbesserte Löslichkeit besitzen.
Dennoch läßt die antimikrobielle Pirksamkeit dieser Substanzen in einigen Fällen
Wtrnsche offen, Es wurde nun gefunden, daß neue Umsetzungsprodukte, die erhalten
worden sind durch Umsetzung von #-Caprolactam mit ß-Hydroxyal1laminen der allgemeinen
Formel
worin R1, R3 = H oder Alkylre-ste mit 1 - 16 C-Atomen, wobei die Summe der C-Atome
in R1 und R3 9 bis 16 beträgt, R2 = H, CH3 oder (CH2)m-NR4R5 R4, R5 = H oder CH3
m = 2 bis 6 sind, wobei das Molverhältnis von ß-Hydroxyalkylamin : Caprolactam 1
: 1 bis 1 : 5 beträgt und die Reaktion während 3 bis 20 Stunden bei Temperaturen
oberhalb 180°C durchgeführt worden ist, sowie deren Äthylenoxidaddukte, wobei das
Molverhältnis von ß-Hydroxyalkylamin zu Äthylenoxid 1 : 0,5 bis 1 : 5 beträgt, eine
verbesserte antimikrobielle Wirksamkeit besitzen.
-
Die Herstellung der Umsetzungsprodukte von #-Caprolactam mit den ß-Hydroxyalkylaminen
erfolgt zweckmäßigerweise in der Schmelze durch Erhitzen einer durch das vorgenannte
Verhältnis der Reaktionspartner definierten Mischung von
S-Oaprolactam
und ß-Hydroxyalkylamin auf etwa 250 C, wobei Reaktionszeiten zwischen 3 und 20 Stunden
angewandt werden.
-
Die Reaktionsprodukte fallen hierbei als wasserklare, dünnflüssige
Schmelzen an, Im Hinblick auf die antimikrobiellen Eigenschaften hat es sich als
vorteilhaft herausgestellt, wenn in den Urnsetzungsprodulcten das Molverhältnis
von ß-Hydroxyalkylamin : £-caprolactam 1 : 2 bis 1 : 3 beträgt.
-
Zur Herstellung der als Ausgangsprodukte für die Umsetzung mit -0aprolactam
dienenden ß-Hydroxyallcylamine geht man von innen- oder endständigen Olefinen der
Kettenlängen C11 - C18 aus und setzt diese mit Epoxidierungsmitteln, wie Peressigsäure,
unter Bildung des entsprechenden Olefinepoxids um. Durch weitere Reaktion mit Ammoniak,
Methylamin oder Alkylendiaminen, deren Allcylengruppen 2 bis 6 CAtome enthalten,
entsteht das entsprechende ß-Hydroxyalkylamin bzw. ß-Hydroxyalkylalkylendiamin der
vorstehend angegebenen allgemeinen Formel.
-
Sofern die vorgenannten Umsetzungsprodukte von #-Caprolactam mit den
ß-Hydroxyalkylaminen weiterhin mit Äthylenoxid umgesetzt werden, erfolgt die Reaktion
in an sich bekannter Weise bei erhöhten Temperaturen von 50 - 150°C. Dabei hat es
sich als zweckmäßig erwiesen, die Additionsreaktion gleich im Anschluß an die Herstellung
der Umsetzungsprodukte von #-Caprolactam mit den. ß-Hydroxyallcylaminen ohne deren
weitere Reinigung durchzuführen. Das Mengenverhältnis der Reaktion partner wird
dabei so gewählt, daß das Molverhältnis von ß-Hydroxyallcylamin zu Äthylenoxid 1
: 0,5 - 1 : 5, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 3 beträgt.
-
Die erhaltenen Umsetzungsprodukte stellen farblose bis gelbe, pastöse
bis hochviskose Massen dar, die eine zufriedenstellende
Löslichkeit
in organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Alkoholen, Ketonen, Estern, chlorierten
Kohlenwasserstoffen, sowie in Wasser besitzen.
-
Durch Zusatz äquimolarer Mengen von Säuren, wie z.B.
-
Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure,
insäure, Zitronensäure im Anschluß an die Reaktion lassen sich die entsprechenden
Salze herstellen, die gute Wasserlöslichkeit besitzen.
-
Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte weisen sehr gute mikrobistatische
und mikrobizide Wirkungen gegen Bakterien und Pilze und ferner eine sehr gute Hemmwirkung
gegenüber Algen auf. Aufgrund ihrer sehr guten dermatologischen Verträglichkeit
und geringen Toxizität sind sie zur Lösung der verschiedensten technischen Desinfektions-
und Konserviernngsprobleme hervorragend geeignet. Als Beispiele für derartige n<insatzmöglichkeiten
sind die Verwendung als Desinfektionsmittel in Haushaltsreinigern, in industriellen
Reinigungsmitteln für Nahrungsmittelbetriebe, Molkereien, Brauereien, in Flächendesinfektionsmitteln
für Krankenhäuser, für die Wäschedesinfektion in üblichen Waschverfahren und bei
der Chemischreinigung, als Konservierungsmittel für Kosmetika, Klebstoffe auf Cellulose-,
Stärke- und tierischer Eiweißbasis, Dispersionsfarben, Metallbearbeitungsöle, für
die verschiedensten Brauchwasser, wie z.B. in Kühlkreisläufen, Schwimmbädern, Wäschern
von Klimaanlagen sowie als Deodorans in deodorierendlen Seifen zu nennen.
-
Zur Veruendung als antimikrobielle Substanzen können die erfindungsgemäßen
Umsotzungsprodukte in flüssige, pastöse oder feste Zubereitunglen eingearbeitet
werden. Bei diesem
Einsatz werden die Substanzen in Mengen von 0,1
- 5 Gelfichtsprozent, vorzugsweise 0,5 - 3 Gewichtsprozent, bezogen auf den gesamten
ansatz verwendet. Bei dem Einsatz zur Konservierung von Brauchwasser erfolgt die
Verwendung in der Ferse, daß pro Liter zu behandelnden Industrie- bzw. Brauchwassers
0,0005 - 0,05 g eines erfindungsgemäßen Umsetzungsproduktes zum Einsatz gelangen.
Bei der Konfektionierung für die verschiedensten Einsatzzwecke können die erfindungsgemäßen
Substanzen mit anderen Zusatzmitteln wie Tensiden, Wasser enthärtern, Rostschutzmitteln,
Komplexbildnern, Verdickungsmitteln, Basen, Säuren, Duftstoffen, Schauminhibitoren,
Lösungsmitteln kombiniert werden.
-
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte zur Konservierung
von Industrie- und Brauchwasser erfolgt zweckmäßigerweise in Kombination mit Phosphonsäuren
oder deren wasserlöslichen Salzen als Komplexbildnern. Als Phosphonsäuren kommen
insbesondere Phosphonsäuren der nachstehend angeführten Formeln in Betracht:
(R = Phenylrest oder Alkylrest mit 1 - 5 C-Atomen) R1, R2 = ein Wasserstoffatom
oder Allcylrest mit 1 bis 4 C-Atomen R3 = ein Wasserstoffatom oder Alkylrest mit
1 bis 4 C-Atomen oder Phenylrest
X und Y = ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen R4 = eine
-PO3H2- oder eine Gruppe der Formel
R5= ein Wasserstoffatoms eine Methylgruppe oder eine CH2-CH2-COOH-Gruppe.
-
Als geeignete Phosphonsäure sind zum Beispiel l-Hydroxyäthan-, 1-Hydroxypropan-,
1-Hydroxybutan-, 1-Hydrohypentan-, 1-Hydroxyhexan-, 1-Hydroxy-1-phenylmethan-, 1-Aminoäthan-,
1-Amino-1-phenylmethan-, Dimethylaminoäthan-, Dimethylaminobutan-, Diäthylaminomethan-,
Propyl- und Butylaminomethan-
1 , 1 -diphosphonsäure, Aminotrimethylenphosphonsäure,
Äthylen diamintetramethylenphosphonsäure, Diäthylentriaminpentamethylenphosphonsäure,
Amino- ( 2-propylen-2-phosphonsäure), Phosphonobernsteinsäure, 1 -Phosphono-1 -methylbernsteinsäure
und 2-Phosphonobutan-1 2, 4-tricarbonsäure zu nennen. Als wasserlösliche Salze der
genannten Phosphonsäuren kommen insbesondere deren Natrium-, Kalium, Ammonium- oder
Alkanolaminsalze in Frage, Die Phosphonsäuren können dabei einzeln oder im Gemisch
angewendet werden. Insbesondere hat sich hierbei eine Mischung aus 1 -Hydroyäthan-1
, 1 -diphosphonsäure und Aminotrimethylenphosphonsäure im Gewichtsverhältnis 4 :
1 bis 1 : 4 bewährt.
-
Die Phosphonsäuren oder deren wasserlösliche Salze sind in den konfektionierten
Konservierungsmitteln für Industrie-und Brauchwasser in solcher Menge enthalten,
daß sie pro Liter des zu behandelnden Wassers 0,2 mg bis zur 1 1/2-fachen Menge,
die zur vollständigen Komplexierung der im System befindlichen Härtebildner erforderlich
ist, enthalten. Das Gewichtsverhältnis zwischen Phosphonsäurekomponente und Biocid-Komponente
kann ofischen 1 : 10 bis 10 : 1 liegen.
-
Vorzugsweise wird jedoch ein Verhältnis von 3 : 1 bis 1 : 3 verwendet,
Das mit den erfindungsgemäßen Mitteln behandelte Wasser soll einen Gehalt an Biocid
zwischen 0,5 und 50 g pro Kubikmeter und einen Gehalt an Phosphonsäure zwischen
0,2 und 20 g pro Kubilcmeter aufweisen.
-
Als zur Kombination mit den erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukten
in Wasserkonservierungsmitteln geeignete Korrosionsschutzmittel (Inhibitoren) sind
wasserlösliche Orthophosphate zu nennen, wobei Mono-, Di- oder Trialkaliphosphate
verwendet werden können. Weiterhin kommen wasserlösliche
Zinksalze
wie Zinksulfat oder auch Zinlcnitrat in Betracht, die anstelle der Orthophosphate,
vorzugsweise jedoch gleichzeitig mit den Orthophosphaten, zugesetzt werden, Weitere
Inhibitoren, die gewünschtenfalls ebenfalls AmfenlunC finden können, sind Alkalinitrite,
wie Kalium- oder insbesondere Natriumnitrit. Ebenfalls kommt ein Zusatz von Alkalisilikaten
wie Kalium- oder Natriumsilikat in Betracht. Die Inhibitoren werden in Mengen von
0,5 bis 200 mg, vorzugsweise 1 bis 50 mg/l zugesetzt. Die einzelnen Zusatzstoffe
können zu festen Gemischen verarbeitet werden. Es können jedoch auch Lösungen hieraus
hergestellt werden, die jeweils in der gewünschten Menge dem Wasser zugefW^rt werden,
Es bietet keinerlei Schwierigkeiten, diese Produkte entweder durch zusätzliche Zugabe
von Alkali oder aber durch Auswahl eines geeigneten Mono-, Di- oder Trialkaliphosphates
so einzustellen, daß gleichzeitig eine gewisse pH-Regulierung des behandelten Wassers
erreicht werden kann, falls diese erwünscht oder erforderlich ist, Die Vorteile
der Kombination der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte mit den Phosphonsäure-Komponenten
bestehen u.a.
-
in dem verstärkten synergistischen Angriff des Biocids auf das biologische
Material. Dieser führt zu sehr schnellem Abbau des Bewuchses. Umgekehrt wird durch
die Biocid-Komponente die dispergierende TEirkzlng der Phosphonsäuren ebenso wie
der korrosionsschützende Effekt begünstigt, Aufgrund der sehr niedrigen Dosierungen
sowohl der Phosphonsäure-Komponente als auch der Biocid-Komponente findet eine minimale
Belastung des Vorfluters statt, Durch die adsorptive Bindung der Biocid-Komponente
an biologischem Material findet zudem eine weitere Verringerung des Schadstoffgehaltes
im Vorfluter statt. Zusätzlich hierzu ist die Biocid-Komponente bei entsprechender
Verdünnung biologisch abbaubar.
-
Die nachfolgend aufgeführten Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung
näher erläutern, ohne ihn jedoch hierauf zu beschränken.
-
Beispiele Für die Untersuchungen auf antimikrobielle Wirksamkeit
w erden zunächst eine Reihe von erfindungsgemäßen Umsetzungsproduiften nach folgendem
Verfahren hergestellt. Ein Gemisch aus Caprolactam und ß-Hydroxyalkylamin in den
vorgesehenen Mol verhältnissen wurde unter lebhaftem Rühren und Einleiten von getrocknetem
Stickstoff auf 250°C erhitzt. Das Gemisch wurde dann 3 bis 20 Stunden bei dieser
Temperatur belassen. Nach Beendigung der Realtion wurde die erhaltene wasserklare,
dünnflüssige Schmelze abgekühlt.
-
Für den Fall der Umsetzung mit Äthylenoxid wurde die Schmelze bei
einer Temperatur von 150°C in einen Autoklaven überführt und bei 100 bis 130°C mit
der vorgesehenen $Menge Äthylenoxid versetzt und 2 bis 3 Stunden bei dieser Temperatur
nachgerührt und dann abgekühlt.
-
Die erhaltenen Umsetzungsprodukte stellten farblose bis gelbe pastöse
Massen dar.
-
Die mikrobistatische Wirksamkeit einer Anzahl erfindungsgemäßer Umsetzungsprodukte
gegenüber Bakterien und Pilzen ist der nachfolgenden Tabelle 1 zu entnehmen. Die
Umsetzungsprodukte sind gekennzeichnet durch deren Alkylreste, das Verhältnis von
ß-Hydroxyalkylamin : £Caprolactam und die Anzahl der Mole Äthylenoxid pro Mol ß-Hydroxyallcylamin.
-
Beispiel 1: Zur Ermittlung der antimikrobiellen Wirksamkeit der Umsetzungsprodukte
wurde deren Hemmwirkung gegenüber den nach stehend aufgeführten Bakterien und Pilzen
bestimmt.
-
1) Staphylococcus aureus 2) Escherichia coli 3) Pseudomonas aeruginosa
4) Candida albicans Die flemmkonzentration der zu untersuchenden Produkte wurden
mit Hilfe des Verdünnungstestes gemäß den Richtlinien für die Prüfung chemischer
Desinfektionsmittel, herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für 1-L3Tgiene
und Mikrobiologie (1959), ermittelt, Die Versuche wurden in Reagenzröhrchen ausgeführt,
die mit Standard-I-Bouillon (Merck) oder mit Bienrürze (80 Bg) in einer Verdünnung
von 1 : 5 mit destilliertem Wasser befüllt waren. Nach der Zugabe der Wirksubstanzen
betrug das Nährlösungsvolumen in den Reagenzgläsern 10 ml. Anschließend wurden die
Röhrchen mit 0,1 ml Testkeimsuspension beimpft.
-
Die beimpften Röhrchen wurden bei Bakterien 3 Tage bei 3700 und bei
Pilzen 6 Tage bei 300C im Brutschrank bebrütet. Anschließend wurde festgestellt,
welche dem Nährmedium zugefügte Substanzkonzentration das Wachstum der Keime gerade
noch völlig unterbinden konnte. Dieser so ermittelte Wert wurde als Hemmkonzentration
bezeichnet. Die Untersuchungen wurden in den Konzentrationsintervallen 1 000 ppm,
500 ppm, 250 ppm, 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 10 ppm durchgeführt.
-
Bei diesem Verdünnungstest wurden die in der nachstehenden Tabelle
1 aufgeftihrten Hemmlconzentrationen für die einzelnen Produkte bei den vorgenannten
Keimen ermittelt,
Tabelle 1 Mikrobistatische Wirkung im Röhrchentest
Zahlen: Hemmkonzentrationen in ppm
| Rf-CH-CFI-R3 + n Caprolactam + x ÄO Staph. », Ps. wand. |
| Ii f 3 -aureus coli aerug albicans |
| 011 N2I-R2 n= x= |
| R1 = C12H25-C14Et29 2 0 (10 50 100 100 |
| a) R2 = -(CH2)2-NiI2 2 1 (10 50 250 100 |
| 113 = -H 2 2 <10 100 500 100 |
| 2 3 <10 250 500 100 |
| R1 = C14H29-C16H33 2 0 <10 50 100 100 |
| b) R2 = -(CH2)3NI12 2 1 <10 100 250 100 |
| R3 = -H 2 2 <10 500 )1000 250 |
| 3 |
| 2 3 100 1000 >1000 ?1000 100 |
| R1 = Coff21~C12H25 2 0 25 25 500 250 |
| c) R2 = -CH3 3 0 50 250 1000 250 |
| R3 = -H 2 1 50 250 1000 250 |
| R1 = C10H21-C12H25 2 0 10 25 25 50 |
| d) R2 = -(CH oIT2 2 1 10 50 100 250 |
| R3 = -H 3 ° 25 50 100 100 |
| 2 3 < 10 50 500 100 |
| 1 |
| R1 + R3 = 09H20-O 11H24 2 0 100 250 1000 1000 |
| R2 = -(c112)3-N(cH3)2 2 1 50 250 500 1000 |
| e) 2 2 50 250 500 1000 |
| 2 3 . ~ 50 100 500 1000 |
| R1 + R3 = C13H28-C16H34 2 0 25 500 >1000 500 |
| f) R2 = -I3 2 1 25 100 >1000 100 |
| 3 ° - 25 1000 >1000 > 1000 500 |
| R1 + 11 C1 H28C16H 2 0 50 100 21000 500 |
| 3 13 34 |
| C) R2 = -H 2 1 25 500 >1000 500 |
| 3 ° ; 25 100 >1000 100 |
Der Tabelle ist die starke Hemmwirkung der erfindungsgemäßen Umsetzungsproduifte
auf Bakterien und Pilze in überzeigender Weise zu entnehmen.
-
Beispiel 2: Die mikrobizide Wirictrng einiger Umsetzungsprodukte wurde
mit Hilfe des Suspensionstestes ermittelt. Die-Methodik dieses Prüfverfahrens ist
den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel, herausgegeben von
der Deutschen Gesellschaft ffir Hygiene und Mikrobiologie (1959) entnommen. Entsprechend
diesen Richtlinien wurden 0,1 ml Keimsuspension der nachstehend aufgeführten Bakterien
bzw.
-
Pilze bei einer Temperatur von 1S bis 210C in Reagenzgläser pipettiert.
-
1) Staphylococcus aureus 2) Escherichia coli 3) Pseudomonas aeruginosa
4) Candida albicans Hierzu wurden jeweils 10 ml der verschiedenen Verdünnungsmengen
der zu prüfenden erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte in destilliertes Wasser gegeben.
Die Konzentrationen der erfindungsgemäßen Produkte betrugen jeweils 100 ppm, 250
ppm und 500 ppm. Nach Einwirkungszeiten von 1, 2 1/2, 5, 10, 20, 30 und 60 Minuten
wurde den Reagenzgläsern je eine Öse Material entnommen und in 10 ml Nährlösung,
die 3 0h Tlfeen 80 und 0,3 / Lecithin als Enthemmer enthielt, überimpft. Die mit
Bakterien beimpften Nährlösungen wurden bei 3700, die mit Pilzen beimpften bei 3000
bebrütet. Nach 6 Tagen wurden die Kulturen makroskopisch auf Wachstum beurteilt
und auf diesem Wege die Abtötungszeiten ermittelt, die in der nachstehenden Tabelle
2 zusammengestellt sind:
T a b e l l e 2 Mikrobizide Wirkung im
Suspensionstest (Tween-Lecithin, Aqua dest., RT) Zahlen: Abtötungszeiten in Minuten
| R1-CH-CH-R3 + n Caprolactam + x ÄO Konz. Staph. E. Ps. aeru-
Cand. untersucht |
| # # |
| CH NH-R2 n= x= (ppm) aureus coli ginosa albic. bei pH |
| R1 = C12H25-C14H29 2 0 500 10 10 10 10 8,5 |
| a) R2 = -(CH2)2-NH2 250 20 20 20 20 |
| R3 = H 100 60 60 60 40 |
| 2 1 500 2,5 40 60 2,5 8,8 |
| 250 10 120 > 120 10 |
| 100 20 120 > 120 40 |
| R1 = C14H29-C16-H33 2 0 500 2,5 40 60 10 8,6 |
| R2 = -(CH2)3-NH2 250 5 40 60 10 |
| R3 = H 100 10 >120 > 120 60 |
| b) 2 1 1000 120 |
| 500 5 40 120 10 8,5 |
| 250 5 60 > 120 10 |
| 100 10 60 120 |
Fortsetzung Tabelle 2
| R1-CH-CH-R3 + n Caprolactam + x ÄO Konz. Staph. E. Ps. aeru-
Cand. untersucht |
| # # (ppm) aureus coli ginosa albic. bei pH |
| CH NH-R2 n= x= |
| R1 = C10H21-C12H25 2 0 1000 2,5 2,5 7,1 |
| c) R2 = -CH3 500 40 10 5 10 |
| R3 = -H 250 40 120 20 40 |
| 100 >120 >120 |
| 50 >120 >120 |
| R1 = C10H21-C12-H25 2 0 500 5 5 2,5 >120 7,2 |
| R2 = -(CH2)6-NH2 250 5 40 20 >120 |
| R3 = -H 100 20 >120 60 >120 |
| 50 >120 >120 120 >120 |
| d) 2 1 500 10 5 2,5 >120 7,2 |
| 250 10 40 5 >120 |
| 100 60 >120 >120 >120 |
| 50 >120 >120 >120 >120 |
| 2 3 1000 60 8,9 |
| 500 5 40 120 10 |
| 250 5 40 >120 10 |
| 100 20 120 20 |
Fortsetzung Tabelle 2
| R1-CH-CH-R3 + n Caprolactam + x ÄO Konz. Staph. E. Ps.aeru-
Cand. untersucht |
| # # (ppm) aureus coli ginosa albic. bei pH |
| CH NH-R2 n= x= |
| R1 + R3 = C9H20-C11H24 2 0 500 5 60 40 10 8,8 |
| R2 = -(CH2)2-NH2 250 5 120 120 20 |
| 100 5 >120 >120 120 |
| 2 1 1000 - - 20 - 8,8 |
| 500 10 60 60 40 |
| e) 250 20 60 >120 60 |
| 100 120 >120 - 120 |
| 2 2 1000 - - 120 - 8,7 |
| 500 2,5 40 >120 10 |
| 250 5 >120 >120 40 |
| 100 5 >120 - 40 |
| 2 3 1000 40 >120 10 8,7 |
| 500 2,5 40 >120 20 |
| 250 2,5 60 >120 60 |
| 100 5 |
| R1 + R3=C13H28-C16H34 2 0 2500 - - 2,5 - 7,2 |
| f) R2 = H 1000 - - 5 - |
| 500 5 2,5 20 20 |
| 250 5 10 - 40 |
| 100 10 60 - 40 |
| 50 40 120 - 120 |
Die vorstehende Tabelle gibt deutlich die sehr gute abtötende
Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte auf Bakterien und Pilzen wieder,
Beispiel : Der Kühlkreislauf eines Dampfkraftwerks mit einem Inhalt von 6000 m3
und einer stündlichen Zuspeisung von 150 m3 sowie einer Umwälzung von 11 000 m3/h
bei etwa dreifacher Eindickung wurde während einer Dauer von 6 Monaten mit einem
Gemisch aus 1-Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure und Aminotrimethylenphosphonsäure
(Gewichtsverhältnis 1 : 1) behandelt. Die Zusatzmenge betrug 4 g/m3. Trotz guter
Korrosions- und Steinschutzwirkung traten immer lfreder Störungen durch den Bewuchs
des Kondensators mit schleimbildenden Bakterien auf.
-
Es erfolgte daher eine zusätzliche Dosierung von 5 g/m3 eines Umsetzungsproduktes
von 1 Mol Äthylenoxid an ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol eines ß-Hydroxyalicylamins
der beanspruchten allgemeinen Formel, worin R1 = C14H29-C1633, R = (CH2)3-NH2, R3
= H ist und -Caprolactam im Molverhältnis 1 : 2, Durch diesen kombinierten Zusatz
von erfindungsgemäßem Umsetzungsprodukt und Phosphonsäuren konnten die Störungen
im K2hlkreislauf völlig behoben werden. Es fand kein Anstieg der Grädigkeit und
kein Keimwachstum im Kühlwasser statt.
-
Beispiel 4: Es wird ein weiteres Umsetzungsprodukt in folgender Weise
hergestellt: 271 g (1 Mol) ß-Hydroxyalkylamin (R1 = C14H29-C16H33' R2 R3 - H) und
226 g (2 Mol) -Caprolactam werden unter Sticlcstoff 5 Stunden bei 230 - 250°C gerührt.
Danach läßt man die
auf 1500C abgekühlte Schmelze in einem Autoklaven
ab, versetzt Sie bei 100 - 1300C mit 44 g (1 Mol) Äthylenoxid und rührt 2 bis 3
Stunden bei dieser Temperatur nach. Die auf 1000C abgekühlte Schmelze wird abgefüllt
und liefert beim Abkühlen eine farblose bis gelbe pastöse Masse. In 100 Gewichtsteile
der auf ca. 80 C abge1Uilten Schmelze werden 25 Gewichtsteile Eisessig so eingerührt,
daß die Temperatur nicht über 100°C steigt, Nach Zugabe der gesamten Essigsäure
werden 275 Teile vollentsalztes Wasser zugesetzt. Die entstehende blaßgelbe Lösung
ist als Stammlösung für die Einarbeitung in die verschiedensten Produkte geeignet.
-
4a) Vorwaschmittel mit gleichzeitiger antimikrobieller Wirkung 8,0
Gewichtsteile Olefinsulfonat 4,0 Gewichtsteile Seife 0,3 Gewichtsteile Schauminhibitor
36,0 Gewichtsteile Na4P2O7 7,5 Gewichtsteile Na0H 10,2 Gewichtsteile Na2S04 4,0
Gewichtsteile Umsetzungsprodukt 4b) Antimikrobielles Reinigungsmittel für Wäschereien
25 Gewichtsteile Fettalkoholsulfat 35 Gewichtsteile Na5P3010 7 Gewichtsteile Na2CO3
15 Gewichtsteile Na2SOZ 5 Gewichtsteile Na20 - 3,3 Sio 1 Gewichtsteil Carboxymethylcellulose
2 Gewichtsteile Umsetzungsprodukt 10 Gewichtsteile Pentanatriumaminotrimethylenphosphat
4c)
Antimikrobielles saures Reinigungsmittel für die Getränie-Industrie Phosphorsäure
(80 %ig) 50 Gewichtsteile Nonylphenol + 9 ÄO 4 Gewichtsteile 1 -Hydroxyäthan-1 ,
1 -diphosphonsäure 5 Gewichtsteile Umsetzungsprodukt 1 Gewichtsteil Wasser O Gewichtsteile
4d) Antimikrobielles Feinwaschmittel Dodecylbenzolsulfonat 30 Gewichtsteile Toluolsulfonat
2 Gewichtsteile Natriumkokosfettalkoholsulfat 8 Gewichtsteile Natriumsulfat 30 Gewichtsteile
Natriumcarboxymethylcellulose 1 Gewichtsteil Umsetzungsprodukt 4 Gewichtsteile Wasser
25 Gewichtsteile Weitere Verwendung können die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte
als antimikrobielle Substanz in Chemischreinigungsflotten auf Basis von organischen
Lösungsmitteln mit einem geringen Wassergehalt finden. Dabei werden die Substanzen
den Reinigungsflotten in einer Konzentration von 1 - 10 g/l zugesetzt. Die Reinigungsverstärker
auf Basis anionaktiver und nichtionogener grenzflächenaktiver Verbindungen werden
den Reinigungsflotten üblicherweise in Form von Konzentraten zugesetzt, die neben
der grenzflächenaktiven Verbindung Lösungsmittel, wie chlorierte Kohlenwasserstoffe
oder Mineralöl, sowie gegebenenfalls Lösungsvermittler, wie z.B. Isopropanol und
Wasser enthalten. Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte können in diese Konzentrate
eingearbeitet und gemeinsam mit dem Reinigungsverstärker dosiert werden.
-
Bei der Chemischreinigung wird den Reinigungsflotten soviel Wasser
zugesetzt, daß während des Reinigungsvorganges die relative Feuchtigkeit im Dampfraum
über der Flotte mindestens 70 ? beträgt.
-
Neben dem Einsatz in Reinigungsmitteln zur Erzielung einer antimikrobiellen
Wirksamkeit des produktes können die erfindungsgemäßen Substanzen zur Konservierung
von Kosmetika, Stärkekleistern, Leimen, Dispersionsfarben, Schneid- und Bohrölen
und dgl. verwendet werden.
-
Für diesen Verwendungszweck ist im allgemeinen ein Zusatz von 0,1
bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu konservierende Produkt, ausreichend.
-
Beispiel 5: Ein wesentliches Einsatzgebiet für die erfindungsgemäßen
Umsetzungsprodukte ist die Konservierung von Industrie-und Brauchwasser. Ein für
diesen Zweck geeignetes Zusatzmittel besitzt folgende Zusammensetzung: Stammlösung
des Acetats des Produktes wie in Beispiel 4 beschrieben 300 Gew,Teile Natriumsalz
der 1-Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure 15 Gew.Teile Natriumsalz der Aminotrimethylenphosphonsäure
15 Gew. Teile Vollentsalztes Wasser ad 1000 Gew.Teile Von dieser Lösung werden 100
cm3/m3 des zu konservierenden Industriewassers, wie z.B. Kühlwassers, für Kühltürme
eingesetzt.