2-Benzizotiazolín-3-ón (BIT)
Štrukturálny vzorec BIT: [Obrázok/Diagram]; Vzhľad: Biely alebo svetložltý prášok; Molekulová hmotnosť: 151; Teplota topenia: 156 stupňov; Rozpustnosť: Rozpustný v horúcej vode; mierne rozpustný v určitých organických rozpúšťadlách. Tento produkt vykazuje vysokú tepelnú stabilitu; diferenčná tepelná analýza ukazuje, že pri kontrolovanej rýchlosti ohrevu 4 stupne/min začína len mierny úbytok hmotnosti pri 180 stupňoch, pričom k výraznému úbytku hmotnosti dochádza až pri 250 stupňoch. Je stabilný v kyslých aj alkalických podmienkach a môže byť použitý v širokom rozsahu pH. BIT preukazuje vysokú baktericídnu účinnosť a široké spektrum účinku, pričom sa ukazuje ako účinný proti baktériám, plesniam, kvasinkám a riasam; tiež vykazuje vysokú aktivitu proti bežným baktériám redukujúcim sulfáty-. V prípade surového prášku BIT je minimálna inhibičná koncentrácia (MIC) proti veľkej väčšine mikroorganizmov nižšia ako 20 mg/l. Produkt má priaznivý bezpečnostný profil; jeho orálna hodnota LD50 u potkanov presahuje 1 400 mg/kg, čím sa klasifikuje ako látka s nízkou-toxicitou. Je biologicky odbúrateľný a jeho bezpečnosť bola uznaná príslušnými regulačnými orgánmi v mnohých krajinách (napr. US FDA, US EPA, nemecká BGA, japonská MITI atď.), čím sa stala jedným z najbezpečnejších dostupných biocídov a konzervačných látok.
BIT je nový priemyselný biocíd, ktorý sa vyznačuje širokým spektrom, vysokou účinnosťou, nízkou toxicitou a vynikajúcou rozpustnosťou vo vode. Typicky postačuje na dosiahnutie ideálnych baktericídnych a konzervačných účinkov úroveň pridania len 0,01 – 0,05 %. Správy uvádzajú, že pridanie 0,05 % BIT do latexových farieb-na vodnej báze zabraňuje rastu mikróbov na obdobie 100 dní. JN Edwards a kolegovia vykonali rozsiahle{10} porovnávacie hodnotenie biocídov určených na použitie v interiérových aj exteriérových latexových farbách. Zorganizovali konzorcium siedmich spoločností na testovanie a hodnotenie 22 komerčne dostupných konzervačných látok, z ktorých 13 bolo posúdených špeciálne na použitie v interiérových latexových farbách. Výsledky ukázali, že pri použití v matných PVA latexových farbách mali štyri konzervačné látky mimoriadne dobré výsledky{15}, pričom BIT bola jednou z nich. Na posúdenie dlhodobej účinnosti (perzistencie) konzervačných látok sa do vzoriek v pravidelných intervaloch počas testovacieho obdobia naočkovali mikrobiálne kultúry (celkom tri očkovania); v každom prípade BIT preukázala silnú baktericídnu aktivitu. V súvislosti s PAA latexovými polo{19}}lesklými farbami iba BIT{20}}spolu s fenylortuťnatým acetátom (biocíd historicky známy svojou silnou antimikrobiálnou aktivitou, hoci teraz zakázaný pre svoju vysokú toxicitu)-preukazuje porovnateľnú účinnosť; zvyšných 12 testovaných činidiel malo výrazne nižšiu účinnosť.
Keďže BIT zostáva stabilný pri teplotách nižších ako 180 stupňov, -prahová hodnota výrazne vyššia ako typické teploty pri výrobe náterových hmôt-, možno ho zaviesť na samom začiatku procesu výroby náteru, čím sa zabezpečí najúčinnejšia inhibícia rastu mikróbov. BIT a jeho formulácie vykazujú vynikajúcu stabilitu, čím sa vyhýbajú potrebe ďalších stabilizátorov. Okrem toho neobsahujú ťažké kovy, chlór, formaldehyd (a látky uvoľňujúce formaldehyd-) a anorganické soli; zostávajú stabilné v širokom rozsahu pH a poskytujú dlhotrvajúcu-ochranu konzervovaných materiálových systémov. V dôsledku toho BIT nielenže zabraňuje znehodnoteniu a znehodnoteniu samotnej farby, ale tiež dodáva vytvrdenému náterovému filmu schopnosť odolávať napadnutiu hubami.
Metyl-4-izotiazolín-3-ón (MIT) a 5-chlór-2-metyl-4-izotiazolín-3-ón (CIT)
Štrukturálne vzorce pre MIT a CIT: [Image/Formula]. Vo svojej čistej forme sú tieto zlúčeniny biele pevné látky rozpustné vo vode, nižších alkoholoch, etylénglykole a polárnych organických rozpúšťadlách. MIT má bod topenia 48-50 stupňov, zatiaľ čo CIT má bod topenia 54-55 stupňov. Ide o vysoko aktívne biocídy; pre mnohé mikroorganizmy ich minimálna inhibičná koncentrácia (MIC) klesne pod 10 mg/l. Majú silné biocídne a inhibičné účinky proti baktériám, plesniam, kvasinkám a riasam, pričom preukazujú účinnosť aj pri nízkych koncentráciách. Bezpečnostný profil tohto produktu je priaznivý, s perorálnou LD50 u potkanov albínov vyššou alebo rovnou 3350 mg/kg (pre formulácie obsahujúce menej ako alebo rovné 2 % aktívnych zložiek); je klasifikovaná ako látka s nízkou{13}}toxicitou, je biologicky odbúrateľná a nevykazuje žiadny teratogénny ani mutagénny potenciál. Keďže všetky známe výrobné metódy poskytujú zmes MIT a CIT-s pomerom medzi nimi v rozsahu 4,5 až 0,02-, obzvlášť úspešná formulácia pozostáva zo zmesi CIT a MIT v približnom pomere 3:1; je však potrebné pridať špecifické stabilizátory, aby sa zabránilo ich rozkladu. V súčasnosti väčšina komerčných produktov využíva soli dvojmocných kovov ako stabilizátory; avšak v polymérnych emulzných a poťahovacích systémoch môže prítomnosť kovových solí viesť k javu "soľného šoku", ako je gélovanie alebo separácia fáz. MIT a CIT vykazujú relatívnu stabilitu v kyslom a oxidačnom prostredí; naopak, v prítomnosti primárnych amínov, sekundárnych amínov, tiolov, sulfidov, redukčných činidiel alebo silných nukleofilov môžu ich aktívne zložky degradovať a stratiť účinnosť. Preto sa odporúča, aby sa tieto látky používali v rozsahu pH 2 až 9 a pri teplotách pod 60 stupňov.
2-n-oktyl-4-izotiazolín-3-ón (OIT)
Štrukturálny vzorec OIT: [Obrázok/Diagram]; Vo svojej čistej forme je to biela pevná látka s teplotou topenia 97-100 stupňov, rozpustná v propylénglykole a polárnych organických rozpúšťadlách. Tento produkt má vynikajúci bezpečnostný profil; jeho orálna hodnota LD50 u potkanov albínov je väčšia alebo rovná 4 000 mg/kg, čo ho zaraďuje medzi látky s nízkou -toxicitou. Je biologicky odbúrateľný a nevykazuje žiadne teratogénne ani mutagénne účinky. Preukazuje vynikajúcu antimikrobiálnu účinnosť proti širokému spektru baktérií, plesní, kvasiniek a rias,-ktoré majú obzvlášť silný fungicídny účinok proti plesniam. Jeho pleseň-inhibuje výkon, ktorý konkuruje organoortuti a organickým zlúčeninám cínu; v dôsledku toho sa široko používa ako suchý{11}}filmový fungicíd v náterových aplikáciách. Na dosiahnutie optimálnych{13}}výsledkov inhibície plesní pri použití OIT ako suchého{14}filmového fungicídu je nevyhnutné zabezpečiť, aby pH prípravku zostalo menšie alebo rovné 9,5, vyhnúť sa alebo minimalizovať používanie mastencových plnív a zdržať sa pridávania sulfidov (ako je Lithopone).
2-metyl-4,5-propylén-4-izotiazolín-3-ón (MTI)
Štrukturálny vzorec MTI: [obrázok/diagram]; Teplota topenia: 110 stupňov; Vo svojej čistej forme je to biela amorfná pevná látka. Pri teplote okolia je miešateľný s kyselinami, étermi, ketónmi a podobnými látkami. MTI je vysoko aktívny, širokospektrálny- biocíd a konzervačný prostriedok, ktorý vykazuje účinnú inhibičnú a eradikatívnu aktivitu proti rôznym mikroorganizmom vrátane *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* a *Aspergillus niger*. MTI má teplotu rozkladu 216 stupňov, čo je podstatne vyššia teplota ako prevádzkové teploty, s ktorými sa bežne stretávame pri výrobe farby. V dôsledku toho môže byť táto konzervačná látka zavedená na samom začiatku výrobného procesu, čím sa dosiahne maximálna účinnosť pri inhibícii mikrobiálneho rastu. Zostáva stabilný v širokom rozsahu pH a vykazuje značnú stabilitu v prítomnosti amónnych iónov; Vzhľadom na to, že hydroxid amónny sa často používa na úpravu hladín pH počas výroby farby, stabilita voči amónnym iónom predstavuje kritickú metriku výkonu pre konzervačné látky na farby. Komerčná formulácia MTI je vodný roztok; neobsahuje žiadne organické rozpúšťadlá, anorganické soli kovov, chlór ani formaldehyd. Nie je-korozívny pre materiály bežne používané v štandardných výrobných operáciách a je kompatibilný s manuálnymi aj automatickými dávkovacími systémami. Vyznačuje sa výnimočne vysokou aktivitou a účinne kontroluje šírenie širokého spektra mikroorganizmov vo farbách na vodnej{13}} báze, a to aj pri nízkych dávkach. Tento biocíd teda spája výhody silnej antimikrobiálnej účinnosti s minimálnym dopadom na životné prostredie, čím plne spĺňa požiadavky na ekologické a{15}}ekologické produkty.
4,5-dichlór-2-n-oktyl-4-izotiazolín-3-ón (DCOIT)
Štrukturálny vzorec DCOIT: [Obrázok/Formula]. Je to vysoko účinný biocíd a algicíd, ktorý je obzvlášť vhodný- na použitie v morských náteroch proti znečisteniu. Tento produkt úspešne prešiel prísnym procesom hodnotenia Agentúry pre ochranu životného prostredia USA (EPA) v roku 1994 a následne získal ocenenie „Presidential Green Chemistry Challenge Award“-udelené spoločne vládou USA a Americkou radou pre chémiu-v rokoch 1996 a 1997. Vykazuje širokospektrálnu{12}účinnú aktivitu proti tvrdým mikroorganizmom, ako aj proti tvrdým mikroorganizmom. Vyznačuje sa nízkou toxicitou a vysokou účinnosťou; s polčasom-premeny menej ako jedna hodina, rýchlo sa rozkladá v morskej vode, podlieha rozsiahlemu metabolickému rozkladu (klasifikovanému na úrovni 4 – 5) a nehromadí sa v morských organizmoch. Okrem toho ponúka dlhotrvajúcu-účinnosť: vzhľadom na jedinečné prevádzkové požiadavky námorných plavidiel a inherentnú zložitosť nanášania náteru slúži schopnosť prostriedku proti znečisteniu poskytovať trvalú a účinnú ochranu v priebehu času ako rozhodujúce kritérium pre hodnotenie jeho kvality. Nakoniec demonštruje vynikajúcu kompatibilitu s inými zložkami náteru. Správy naznačujú, že spomedzi obrovského množstva izotiazolinónových zlúčenín, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii, vyniká DCOIT ako najvhodnejší biocíd a algicíd na aplikáciu v morských náteroch proti znečisteniu.
