2-Benzizotiazolin-3-on (BIT)
BIT szerkezeti képlet: [Kép/Diagram]; Megjelenés: fehér vagy halványsárga por; Molekulatömeg: 151; Olvadáspont: 156 fok; Oldhatóság: Forró vízben oldódik; bizonyos szerves oldószerekben enyhén oldódik. Ez a termék magas hőstabilitást mutat; A differenciális termikus analízis azt mutatja, hogy szabályozott, 4 fok/perc fűtési sebesség mellett csak enyhe súlycsökkenés kezdődik 180 fokon, jelentős súlycsökkenés csak 250 fokon. Savas és lúgos körülmények között is stabil, és széles pH-tartományban használható. A BIT magas baktericid hatékonyságot és széles spektrumú aktivitást mutat, hatékonynak bizonyult baktériumok, penészgombák, élesztőgombák és algák ellen; emellett nagy aktivitást mutat a közönséges szulfát{8}}redukáló baktériumok ellen is. A nyers BIT por esetében a mikroorganizmusok túlnyomó többségével szembeni minimális gátló koncentráció (MIC) 20 mg/l alatt van. A termék kedvező biztonsági profillal rendelkezik; orális LD50-értéke patkányokban meghaladja az 1400 mg/kg-ot, ami alacsony{14}}toxicitású anyagnak minősíti. Biológiailag lebomlik, és biztonságosságát számos országban elismerték az illetékes szabályozó testületek (pl. az Egyesült Államok FDA, US EPA, Németország BGA, Japán MITI stb.), így az egyik legbiztonságosabb biocid és tartósítószer.
A BIT egy új ipari biocid, amelyet széles spektruma, nagy hatékonysága, alacsony toxicitása és kiváló vízoldhatósága jellemez. Általában mindössze 0,01–0,05%-os adagolási szint elegendő az ideális baktericid és tartósító hatás eléréséhez. A jelentések azt mutatják, hogy 0,05% BIT hozzáadása a víz-alapú latexfestékekhez 100 napig megakadályozza a mikrobák növekedését. JN Edwards és munkatársai nagyszabású,{10}}összehasonlító értékelést végeztek a beltéri és kültéri latexfestékekben egyaránt felhasználható biocidek tekintetében. Hét cégből álló konzorciumot szerveztek 22 kereskedelmi forgalomban kapható tartósítószer tesztelésére és értékelésére, amelyek közül 13-at kifejezetten belső latexfestékekben való felhasználásra értékeltek. Az eredmények azt mutatták, hogy a matt PVA latexfestékekben négy tartósítószer teljesített különösen jól,{15}}ezek közül pedig a BIT volt az egyik. A tartósítószerek hosszú távú hatékonyságának (perzisztenciájának) értékelése érdekében a vizsgálati időszak alatt rendszeres időközönként mikrobatenyészeteket oltottak be a mintákba (összesen három oltás); a BIT minden esetben erős baktericid hatást mutatott. A PAA latex fél{19}}fényes festékekkel összefüggésben csak a BIT-a fenil-higany-acetáttal együtt (egy biocid, amely korábban erős antimikrobiális hatásáról volt híres, bár ma már betiltották magas toxicitása miatt)- mutat hasonló hatékonyságot; a fennmaradó 12 vizsgált szer szignifikánsan kevésbé hatékonyan teljesített.
Mivel a BIT stabil marad 180 fok alatti hőmérsékleten -ez a küszöbérték lényegesen magasabb, mint a tipikus festékgyártási hőmérsékletek-, már a festékgyártási folyamat kezdetén bevezethető, így biztosítva a mikrobiális növekedés leghatékonyabb gátlását. A BIT és készítményei kiváló stabilitást mutatnak, így nincs szükség további stabilizátorokra. Ezenkívül mentesek nehézfémektől, klórtól, formaldehidtől (és formaldehid{5}}leadó anyagoktól) és szervetlen sóktól; széles pH-tartományban stabilak maradnak, és hosszan tartó -védelmet nyújtanak a megőrzött anyagrendszereknek. Következésképpen a BIT nemcsak magának a festéknek a megromlását és károsodását akadályozza meg, hanem a kikeményedett festékréteget is felruházza a gombás fertőzésekkel szembeni ellenálló képességgel.
Metil-4-izotiazolin-3-on (MIT) és 5-klór-2-metil-4-izotiazolin-3-on (CIT)
Az MIT és a CIT szerkezeti képletei: [Image/Formula]. Tiszta formájukban ezek a vegyületek vízben, rövid szénláncú alkoholokban, etilénglikolban és poláris szerves oldószerekben oldódó fehér szilárd anyagok. Az MIT olvadáspontja 48-50 fok, míg a CIT olvadáspontja 54-55 fok. Ezek nagyon aktív biocidok; sok mikroorganizmus esetében a minimális gátló koncentráció (MIC) 10 mg/l alá esik. Erős biocid és gátló hatást fejtenek ki a baktériumok, penészgombák, élesztőgombák és algák ellen, és alacsony koncentrációban is hatékonyak. Ennek a terméknek a biztonságossági profilja kedvező, albínó patkányokban orális LD50-értéke nagyobb vagy egyenlő, mint 3350 mg/kg (2% vagy annál kevesebb hatóanyagot tartalmazó készítmények esetén); alacsony-toxicitású anyagként van besorolva, biológiailag lebomlik, és nem mutat teratogén vagy mutagén potenciált. Mivel minden ismert gyártási módszer MIT és CIT keverékét eredményezi,{15}}a kettő aránya 4,5-0,02{21}}tartományban változik, egy különösen sikeres készítmény CIT és MIT hozzávetőleges 3:1 arányú keverékéből áll; azonban speciális stabilizátorok hozzáadása szükséges ezek lebomlásának megakadályozására. Jelenleg a legtöbb kereskedelmi termék kétértékű fémsókat használ stabilizátorként; azonban a polimer emulziós és bevonó rendszerekben a fémsók jelenléte "sósokk"-jelenségekhez vezethet, mint például gélesedés vagy fázisszétválás. Az MIT és a CIT viszonylagos stabilitást mutat savas és oxidatív környezetben; fordítva, primer aminok, szekunder aminok, tiolok, szulfidok, redukálószerek vagy erős nukleofilek jelenlétében ezek hatóanyagai lebomlanak és elveszíthetik hatékonyságukat. Ezért ajánlatos ezeket az anyagokat 2 és 9 közötti pH-tartományban és 60 fok alatti hőmérsékleten alkalmazni.
2-n-oktil-4-izotiazolin-3-on (OIT)
OIT szerkezeti képlete: [Kép/Diagram]; Tiszta formájában 97-100 fokos olvadáspontú fehér szilárd anyag, amely propilénglikolban és poláris szerves oldószerekben oldódik. Ez a termék kiváló biztonsági profillal rendelkezik; orális LD50-értéke albínó patkányokban nagyobb vagy egyenlő, mint 4000 mg/kg, ami az alacsony-toxicitású anyagnak minősíti. Biológiailag lebomlik, nem mutat teratogén vagy mutagén hatást. Kimagasló antimikrobiális hatékonyságot mutat baktériumok, penészgombák, élesztőgombák és algák széles spektrumával szemben,{8}}különösen erős gombaölő hatást fejt ki a penészgombák ellen. Penész{10}}gátló teljesítménye vetekszik a szerves higany és szerves ónvegyületekével; következésképpen széles körben használják száraz{11}filmes gombaölő szerként a bevonatolási alkalmazásokban. Az optimális penészgátlási eredmény elérése érdekében, ha az OIT-t száraz{14}filmes gombaölő szerként használja, elengedhetetlen annak biztosítása, hogy a készítmény pH-ja 9,5-nél kisebb vagy azzal egyenlő maradjon, elkerülve vagy minimálisra csökkentve a talkum töltőanyagok használatát, és tartózkodni kell a szulfidok (például Lithopone) beépítésétől.
2-Metil-4,5-propilén-4-izotiazolin-3-on (MTI)
MTI szerkezeti képlete: [Kép/Diagram]; Olvadáspont: 110 fok; Tiszta formájában fehér, amorf szilárd anyag. Környezeti hőmérsékleten savakkal, éterekkel, ketonokkal és hasonló anyagokkal elegyedik. Az MTI egy rendkívül aktív, széles spektrumú biocid és tartósítószer, amely hatékony gátló és eradikatív aktivitást mutat számos mikroorganizmus ellen, beleértve az *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* és *Aspergillus niger*. Az MTI bomlási hőmérséklete 216 fok, ami lényegesen magasabb, mint a festékgyártás során jellemzően előforduló üzemi hőmérséklet. Következésképpen ezt a tartósítószert a gyártási folyamat legelején be lehet vinni, ezáltal maximális hatékonyságot érhetünk el a mikrobiális növekedés gátlásában. Széles pH-tartományban stabil marad, és jelentős stabilitást mutat ammóniumionok jelenlétében; Tekintettel arra, hogy az ammónium-hidroxidot gyakran használják a pH-szint beállítására a festékgyártás során, az ammóniumionokkal szembeni stabilitás kritikus teljesítménymutató a festékvédőszerek esetében. Az MTI kereskedelmi forgalomban kapható készítménye vizes oldat; nem tartalmaz szerves oldószereket, szervetlen fémsókat, klórt vagy formaldehidet. Nem-korrozív a szokásos gyártási műveletekben általánosan használt anyagokra, és kompatibilis mind a kézi, mind az automatizált adagolórendszerekkel. Kivételesen magas aktivitásának köszönhetően hatékonyan gátolja a mikroorganizmusok széles spektrumának elszaporodását a víz{13}}alapú festékekben, még alacsony dózisok mellett is. Így ez a biocid ötvözi az erőteljes antimikrobiális hatékonyság előnyeit a minimális környezeti hatással, ezáltal teljes mértékben megfelel a zöld és környezetbarát termékekre vonatkozó követelményeknek.
4,5-Diklór-2-n-oktil-4-izotiazolin-3-on (DCOIT)
A DCOIT szerkezeti képlete: [Image/Formula]. Rendkívül hatékony biocid és algicid, amely különösen jól{1}}alkalmas tengeri lerakódásgátló bevonatokhoz. Ez a termék 1994-ben sikeresen átesett az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) szigorú felülvizsgálati eljárásán, majd megkapta a "Presidential Green Chemistry Challenge Award"-ot, -amelyet az Egyesült Államok kormánya és az Amerikai Kémiai Tanács -átadott közösen 1996-ban és 1997-ben. Széles spektrumú, kemény és hatékony biokontroll-tevékenységet mutat{{12} szennyeződést okozó szervezetek. Alacsony toxicitás és nagy hatékonyság jellemzi; felezési ideje kevesebb, mint egy óra, gyorsan lebomlik a tengervízben, kiterjedt anyagcsere-lebomláson megy keresztül (4–5. szintbe sorolva), és nem halmozódik fel biológiailag a tengeri élőlényekben. Ezenkívül hosszan tartó -hatékonyságot kínál: tekintettel a tengeri hajók egyedi működési igényeire és a bevonat felvitelének velejáró bonyolultságára, a lerakódásgátló szer tartós, hatékony védelmet nyújtó képessége az idő múlásával döntő mércéül szolgál a minőségének értékeléséhez. Végül kiváló kompatibilitást mutat más bevonatkomponensekkel. A jelentések azt mutatják, hogy a jelenleg elérhető izotiazolinon-vegyületek széles skálája közül a DCOIT a legmegfelelőbb biocid és algicid a tengeri lerakódásgátló bevonatokhoz.
