BR102013016260A2 - Formulação de aditivo antimicrobiano para plásticos, plásticos aditivados e objetos de plásticos - Google Patents

Abstract

FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLASTICOS, PLÁSTICOS ADITIVADOS E OBJETOS DE PLÁSTICOS. O presente resumo refere-se a uma patente de invenção para formulação de aditivo antimicrobiano (bactérias, fungos) para plásticos, pertencente ao campo dos aditivos para polímeros, empregados, principalmente, na fabricação de objetos diversos que entram em contato com humanos e/ou com produtos de consumo humano; particularmente objetos de uso junto a animais de estimação: dita formulação compreendendo agente ativo antimicrobiano à base de prata, associado a ingredientes auxiliares para estabilidade e funcionalidade da formulação, antes, durante e depois da transformação do plástico.

Description

“FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLÁSTICOS, PLÁSTICOS ADITIVADOS E OBJETOS DE PLÁSTICOS” INTRODUÇÃO

O presente relatório descritivo refere-se a uma patente de invenção para formulação de aditivo antimicrobiano para plásticos, plásticos aditivados e objetos de plástico, pertencente ao campo dos aditivos para polímeros e da indústria de transformação de plástico, que foram desenvolvidos para prover uma opção eficiente para aditivo antimicrobiano para plásticos, particularmente plástico empregado na fabricação de objetos de plástico como casinha, cama, bebedouro, comedouro, transportador e outros, usados junto a animais de estimação, como: cachorros, gatos e outros PET.

ESTADO DA TÉCNICA

Os materiais plásticos (polímeros) têm tendência a se contaminarem com micróbios, como: bactérias, fungos e outros que afetam o próprio material e/ou os produtos e/ou as pessoas que entram em contato com o material. Em certas aplicações dos materiais plásticos essa tendência é crítica, como aquelas em que o plástico compõe objetos que entram em contato com as pessoas e/ou com produtos de consumo das pessoas, como acontece, por exemplo, com embalagens ou utensílios ou objetos de uso pessoal e outros de plástico. Em decorrência disso, atualmente existe tendência, cada vez mais presente, de se incorporar nas formulações de materiais plásticos usados para produção de inúmeros artigos, além dos aditivos e cargas usuais, aditivos antimicrobianos, que matam (microbicidas) ou inibem (microbiostáticos), microorganismos como bactérias, fungos e outros.

Esses aditivos têm que ter ação eficiente, serem adequados para incorporarem-se nas formulações dos plásticos, para não alterarem estas, para suportarem os processos de transformação do plástico, geralmente a altas temperaturas, para, após a transformação do plástico, preservarem a ação antimicrobiana, para não migrarem para o ambiente e/ou não migrarem ante o contato com os usuários dos objetos de plástico e/ou não migrarem ante o contato com algum produto de consumo ou uso humano como alimentos, produtos de higiene e outros e/ou ditos aditivos têm que apresentar outras características próprias para a aplicação.

Atualmente existem três principais compostos antimicrobianos usados em plásticos, classificados como naturais ou químicos:

• Compostos de prata - natural;

• Triclosan - químico;

• Tiabendazol - químico. As principais diferenças na ação entre produtos químicos e naturais, consiste no fato de que nos tratamentos de materiais plásticos com produtos antimicrobianos químicos orgânicos forma-se halo de inibição, verificando-se, portanto, a migração do princípio ativo do produto tratado para o meio.

Por outro lado, verificou-se que os produtos naturais antimicrobianos inorgânicos não apresentam, comprovadamente, potencial de migração, são eficientes e não favorecem a lixiviação, sendo aprovados inclusive para contato direto com alimentos.

Portanto, produtos com aplicação de antimicrobianos naturais não apresentam migração, ou seja, halo de inibição, o que comprova a melhor fixação e distribuição no material tratado, proporcionando maior segurança e menor toxicidade, evitando, entre outros problemas, irritações e alergias, pois permanecem no material tratado.

Os produtos antimicrobianos inorgânicos, quando aplicado em um material, permanecem eficientes por muito tempo, praticamente durante toda a vida útil do material tratado.

Estudos realizados pela Frost & Sullivan mostram, que a prata é apresentada como o princípio ativo antimicrobiano confiável devido a diversas pesquisas realizadas com esse material e este se manter fixo no local aplicado. Ainda, na pesquisa, é ressaltado que o Triclosan, muito usado como aditivo antimicrobiano em plásticos, é suspeito de causar câncer e migrar para o meio.

Em decorrência disso, a comunidade Européia proibiu a utilização do Triclosan no tratamento antimicrobiano de materiais plásticos e estipulou prazos para o abandono desse ativo, causando assim uma lacuna na oferta de aditivos antimicrobianos para plásticos.

Apesar de todo o conhecimento sobre aditivos para plástico, mecanismos de contaminação e outros, como acima explicado, o mercado ressente-se da falta ou de melhor eficiência de aditivo antimicrobiano para plástico e plástico aditivado usados para obter objetos usados junto a animais de estimação, como cachorros, gatos e outros.

Assim, tem sido desejável procurar novas soluções para aditivos antimicrobianos para inibir ou matar, particularmente, bactéria, e fungos apropriado para plástico e plástico aditivado empregado na fabricação de em objetos de uso junto a animais de estimação.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Assim, considerando os aspectos acima prospectados como o abandono do Triclosan como antimicrobiano, particularmente como aditivo antimicrobiano para plásticos, o objetivo principal da presente patente de invenção é prover uma formulação para aditivo para tratamento antimicrobiano (bactéria, fungo) de plástico, particularmente plástico empregado na fabricação de objetos e objetos usados junto a animais de estimação.

Outro objetivo é prover uma formulação de aditivo antimicrobiano para plástico, plástico e objetos que sejam de obtenção relativamente simples e de custo adequado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

Tendo em vista os aspectos do estado da técnica relativos a aditivos antimicrobianos para plásticos, e objetos de plástico para uso de animais de estimação e os objetivos acima aludidos têm sido feitos estudos para otimizar a aplicação da prata no tratamento antimicrobiano (bactéria, fungo) de materiais. Dentro disso, sabe-se que existem quatro tecnologias de aditivos antimicrobianos (bactericidas, fungicidas) de prata: Organometálico; Zeolita com prata; Cerâmicas com prata; e Nanopartículas e colóides.

Sabe-se que, uma vez em contato com o micróbio, o íon prata, inibe as suas funções vitais.

Diante disso, buscou-se saber quais os melhores, mais seguros e eficientes aditivos antimicrobianos para aplicação particularmente em plásticos.

Nesse mister, verifica-se que Materiais Híbridos são materiais compósitos, (exemplo: cerâmico-metal) que apresentam propriedades distintas ou de superior desempenho relativamente aos materiais simples.

Sabe-se que Nanocompósitos são materiais que apresentam propriedades superiores, devido à interação, na escala nanométrica, de materiais de classes distintas (cerâmicas+ metais + polímeros), evidenciando suas propriedades.

É conhecido que dentre os polímeros normalmente empregados na obtenção de objetos diversos, dentre os quais muito que entram em contato com pessoas ou com objetos de uso pelas pessoas tem-se as “matrizes poliméricas”:

Polímeros vinüicos: PMMA, PVA, PS, PEG, SAN;

Polímeros olefínicos: PP, PE, EVA, NR, PB;

Polímeros de condensação: PA6, PET, PBT, PEO, PU;

Resinas epóxi e resinas fenólicas;

Polímeros biodegradáveis: PLA, PHB, PCL.

Outra informação dá conta que a prata tem sido

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usada historicamente para muitas aplicações em um ambiente estéril. E conhecida por ser segura, não-tóxica e altamente eficaz. Assim vislumbrouse, na presente invenção, aplicá-la como agente ativo de aditivo para polímeros, plásticos, principalmente plásticos para fabricação de objetos de uso junto a animais de estimação. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Conforme é previsto na invenção, a formulação de aditivo antimicrobiano para plásticos, objeto da presente patente de invenção, destina-se a evitar a contaminação de materiais plásticos por microorganismos patogênicos (bactérias, fungos), a não alterar o plástico, a ser atóxico para humanos e animais, para tanto dita formulação apresenta como característica essencial ter ativo antimicrobiano inorgânico natural à base de prata.

Desse modo, a formulação do aditivo antimicrobiano para plásticos compreende, basicamente: ativo à base de prata em proporção menor 3% (m/m) associado a ingredientes auxiliares selecionados qualitativa e quantitativamente para estabilidade e funcionalidade da formulação antes, durante e depois da transformação do plástico.

Do ponto de vista funcional, o aditivo tem formulação adequada para:

-Ser incorporado em todos os polímeros durante o processo de transformação, via masterbatches, pó ou suspensão, tais como: Polímeros vinílicos: PMMA, PVA, PS, PEG, SAN; Polímeros olefínicos: PP, PE, EVA, NR, PB; Polímeros de condensação: PA6, PET, PBT, PEO, PU; Resinas epóxi e resinas fenólicas; Polímeros biodegradáveis: PLA, -Ter alta performance com baixa concentração; -Poder ser usado em operações de transformação de plástico em temperaturas superiores a 600 0C;

-Incorporar função antimicrobiana no plástico

aditivado com o mesmo;

-Manter as características dos polímeros: cor, transparência, resistência mecânica;

-Ter baixa toxicidade para humanos e animais, principalmente animais de estimação, como cachorro, gato e outros que mantêm contato com humanos;

-Ter Limite de Migração Específica Total (LME(T)) de 0,05 de Ag/Kg de simulante.

Ensaios realizados com o princípio ativo (prataag), mostram a baixa Toxicidade Oral Aguda (DLO) do aditivo da invenção. Numa escala de 0 a 5, onde o valor 0 representa produto tóxico e 5 atóxico, o presente produto se comporta de maneira inofensiva: índice V.

Onde: Classificação categoria V, segundo o GHS (Globally harmonized classification system) - (DL50 - superior a 2000mg/kg)

Nos testes de Toxicidade Inalatória Aguda, que trabalham numa mesma classificação, porém com um indicador a menos, indo de 0 a 4, o aditivo da invenção apresentou na última escala (IV), revelando-se atóxico.

Onde: Classificação categoria IV (não tóxico), segundo o GHS (Globally harmonized classification system) - (CL50 >20mg/L).

O aditivo tem a formulação adequada para que, uma vez em contato com o micróbio, a prata atuar: inibindo as enzimas responsáveis pela respiração e/ou inibindo a divisão celular e/ou impedindo o metabolismo.

Tendo em vista a não toxidade para humanos e animais, a atuação efetiva contra microorganismos patogênicos e a não alteração do plástico, o presente aditivo presta-se para ser usado na formulação de plásticos usados para obtenção de produtos ou partes de produtos que têm contato com humanos e obtenção de objetos, como casinha, cama, bebedouro, comedouro, transportador e outros usados junto a animais de estimação, como cachorro, gato e outros, que normalmente mantêm contato com humanos, ou seja, o presente aditivo é adequado para uso em plástico, empregado para obtenção de objetos que são contatados por humanos e animais, a fim de quebrar o ciclo de contaminação objeto, animal, humano. Outro objetivo da presente invenção, portanto, são também polímeros ou plásticos aditivados com aditivo à base de prata empregado na obtenção de objetos e os próprios objetos, como: casinha, cama, bebedouro, comedouro, transportador e outros usados junto a animais de estimação como cachorro, gato e outros que mantêm contato com humanos.

Dentro da solução básica, acima descrita, pleiteiase que o aditivo, objeto da presente patente, possa ter modificações qualitativas e quantitativas, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.

Claims (10)

1. “FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLÁSTICOS”, compreendendo ingrediente ativo antimicrobiano associado a ingredientes auxiliares para estabilidade e funcionalidade da formulação, antes, durante e depois da transformação do plástico, caracterizado por agente ativo antimicrobiano à base de prata.

2. “FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLÁSTICOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo ativo à base de prata ser usado numa proporção menor que 3%.

3. “FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLÁSTICOS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo ativo à base de prata ser usado numa proporção que atende ao Limite de Migração Específica Total - (LME(T)) de 0,05 de Ag/Kg de simulante.

4. “FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLÁSTICOS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3, caracterizado por ser incorporado em todos os polímeros durante o processo de produção, via masterbatches, pó ou suspensão.

5. “FORMULAÇÃO DE ADITIVO ANTIMICROBIANO PARA PLÁSTICOS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3 ou 4, caracterizado, por ser arranjado para poder ser incorporado nas “matrizes poliméricas”: Polímeros vinüicos: PMMA, PVA, PS, PEG, SAN; Polímeros olefínicos: PP, PE, EVA, NR, PB; Polímeros de condensação: PA6, PET, PBT, PEO, PU; Resinas epóxi e resinas fenólicas; Polímeros biodegradáveis: PLA, PHB, PCL.

6. “PLÁSTICOS ADITIVADOS” com o aditivo das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser um plástico aditivado com aditivo antimicrobiano à base de prata.

7. “PLÁSTICOS ADITIVADOS”, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por “matriz polimérica” selecionada dentre: Polímeros vinüicos: PMMA, PVA, PS, PEG, SAN; Polímeros olefínicos: PP, PE, EVA, NR, PB; Polímeros de condensação: PA6, PET, PBT, PEO, PU; Resinas epóxi e resinas fenólicas; Polímeros biodegradáveis: PLA, PHB, PCL.

8. “PLÁSTICOS ADITIVADOS”, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por ter o aditivo incorporado no processo de produção, via masterbatches, pó ou suspensão.

9.“PLÁSTICOS ADITIVADOS”, de acordo com a reivindicação 6 ou 7 ou8, caracterizado por ter aditivo incorporado para atender o Limite de Migração Específica Total - (LME (T)) de 0,05 de Ag/Kg de simulante.

10.“OBJETOS DE PLÁSTICOS”, obtidos com o plástico aditivado das reivindicações 6 a 9, caracterizado por ser casinha ou cama ou comedouro ou bebedouro ou transportador ou outros objetos usados junto a animais de estimação, como cachorro, gato e outros.