DE10022406A1 - Antimikrobielle, Aminofunktionalisierte Copolymere - Google Patents
Antimikrobielle, Aminofunktionalisierte CopolymereInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft antimikrobielle Copolymere oder deren Polymerblends der Formeln I und II DOLLAR F1 mit DOLLAR A R·1·, R·6· = -H oder -CH¶3¶ DOLLAR A R·2·, R·3·, R·4·, R·5·, R·7·, R·8· = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden, DOLLAR A X = O, NH, NR·5·, DOLLAR A Y = O, NH, NR·8·. DOLLAR A Die antimikrobiellen Copolymere oder Polymerblends können als mikrobizide Beschichtung von Substraten sowie in Lacken oder Schutzanstrichen verwendet werden. DOLLAR A Verfahren zur Entkeimung von Wasserkreisläufen mit den antimikrobiellen Copolymeren bzw. Blends.
Description
Die Erfindung betrifft antimikrobielle Beschichtungen aus antimikrobiellen Copolymeren.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser anti
mikrobiellen Copolymeren, deren Blends mit weiteren Polymeren und die Verwendung als
Beschichtung.
Besiedlungen und Ausbreitungen von Bakterien auf Oberflächen von Rohrleitungen, Behältern
oder Verpackungen sind im hohen Maße unerwünscht. Es bilden sich häufig Schleimschichten,
die Mikrobenpopulationen extrem ansteigen lassen, die Wasser-, Getränke- und
Lebensmittelqualitäten nachhaltig beeinträchtigen und sogar zum Verderben der Ware sowie
zur gesundheitlichen Schädigung der Verbraucher führen können.
Aus allen Lebensbereichen, in denen Hygiene von Bedeutung ist, sind Bakterien fernzuhalten.
Davon betroffen sind Textilien für den direkten Körperkontakt, insbesondere für den Intimbe
reich und für die Kranken- und Altenpflege. Außerdem sind Bakterien fernzuhalten von Möbel-
und Geräteoberflächen in Pflegestationen, insbesondere im Bereich der Intensivpflege und der
Kleinstkinder-Pflege, in Krankenhäusern, insbesondere in Räumen für medizinische Eingriffe
und in Isolierstationen für kritische Infektionsfälle sowie in Toiletten.
Gegenwärtig werden Geräte, Oberflächen von Möbeln und Textilien gegen Bakterien im
Bedarfsfall oder auch vorsorglich mit Chemikalien oder deren Lösungen sowie Mischungen
behandelt, die als Desinfektionsmittel mehr oder weniger breit und massiv antimikrobiell
wirken. Solche chemischen Mittel wirken unspezifisch, sind häufig selbst toxisch oder reizend
oder bilden gesundheitlich bedenkliche Abbauprodukte. Häufig zeigen sich auch Un
verträglichkeiten bei entsprechend sensibilisierten Personen.
Eine weitere Vorgehensweise gegen oberflächige Bakterienausbreitungen stellt die Einarbei
tung antimikrobiell wirkender Substanzen in eine Matrix dar.
Daneben stellt auch die Vermeidung von Algenbewuchs auf Oberflächen eine immer
bedeutsamere Herausforderung dar, da inzwischen viele Aussenflächen von Gebäuden mit
Kunststoffverkleidungen ausgestattet sind, die besonders leicht veralgen. Neben dem
unerwünschten optischen Eindruck kann unter Umständen auch die Funktion entsprechender
Bauteile vermindert werden. In diesem Zusammenhang ist z. B. an eine Veralgung von
photovoltaisch funktionalen Flächen zu denken.
Eine weitere Form der mikrobiellen Verunreinigung, für die es bis heute ebenfalls keine
technisch zufriedenstellende Lösung gibt, ist der Befall von Oberflächen mit Pilzen. So stellt
z. B. der Befall von Fugen und Wänden in Feuchträumen mit Aspergillus niger neben dem
beeinträchtigten optischen auch einen ernstzunehmenden gesundheitsrelevanten Aspekt dar, da
viele Menschen auf die von den Pilzen abgegebenen Stoffe allergisch reagieren, was bis hin zu
schweren chronischen Atemwegserkrankungen führen kann.
Im Bereich der Seefahrt stellt das Fouling der Schiffsrümpfe eine ökonomisch relevante
Einflußgröße dar, da mit dem Bewuchs verbundenen erhöhten Strömungswiderstand der
Schiffe ein deutlicher Mehrverbrauch an Kraftstoff verbunden ist. Bis heute begegnet man
solchen Problemen allgemein mit der Einarbeitung giftiger Schwermetalle oder anderer
niedermolekularer Biozide in Antifoulingbeschichtungen, um die beschriebenen Probleme
abzumildern. Zu diesem Zweck nimmt man die schädlichen Nebenwirkungen solcher
Beschichtungen in Kauf, was sich aber angesichts der gestiegenen ökologischen Sensibilität der
Gesellschaft als zunehmend problematisch herausstellt.
So offenbart z. B. US 4 532 269 ein Terpolymer aus Butylmethacrylat, Tributylzinnmethacrylat
und tert.-Butylaminoethylmethacrylat. Dieses Copolymer wird als antimikrobieller
Schiffsanstrich verwendet, wobei das hydrophile tert.-Butylaminoethylmethacrylat die lang
same Erosion des Polymers fördert und so das hochtoxische Tributylzinnmethacrylat als
antimikrobiellen Wirkstoff freisetzt.
In diesen Anwendungen ist das mit Aminomethacrylaten hergestellte Copolymer nur Matrix
oder Trägersubstanz für zugesetzte mikrobizide Wirkstoffe, die aus dem Trägerstoff diffun
dieren oder migrieren können. Polymere dieser Art verlieren mehr oder weniger schnell ihre
Wirkung, wenn an der Oberfläche die notwendige "minimale inhibitorische Konzentration"
(MIK) nicht mehr erreicht wird. Das Copolymer selbst zeigt keine oder nur eine geringe
inhibitorische Wirkung.
Aus der europäischen Patentanmeldungen 0 862 858 ist weiterhin bekannt, daß Copolymere
von tert.-Butylaminoethylmethacrylat, einem Methacrylsäureester mit sekundärer
Aminofunktion, inhärent mikrobizide Eigenschaften besitzen. Um unerwünschten
Anpassungsvorgängen der mikrobiellen Lebensformen, gerade auch in Anbetracht der aus der
Antibiotikaforschung bekannten Resistenzentwicklungen von Keimen, wirksam entgegenzu
treten, müssen auch zukünftig Systeme auf Basis neuartiger Zusammensetzungen und verbes
serter Wirksamkeit entwickelt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neuartige, antimikrobiell
wirksame Beschichtungen zu entwickeln. Diese sollen die Ansiedelung und Verbreitung von
Bakterien, Algen und Pilzen auf Oberflächen wirksam verhindern.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß durch Verwendung von Beschichtungen, die
antimikrobielle Polymere enthalten, Oberflächen so ausgestattet werden können, daß eine
antimikrobielle Wirkung dieser Oberflächen dauerhaft, und gegen Lösemittel und physikalische
Beanspruchungen widerstandsfähig, erzeugt werden kann. Diese Beschichtungen enthalten
keine niedermolekularen Biozide, was eine Migration ökologisch problematischer Stoffe über
den gesamten Nutzungszeitraum hinweg effektiv ausschließt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher antimikrobielle Copolymere, erhältlich
durch Copolymerisation von Monomeren der Formeln I und II
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = O, NH, NR5,
Y = O, NH, NR8.
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = O, NH, NR5,
Y = O, NH, NR8.
Die erfindungsgemäßen Copolymere können zusätzlich zu den Monomeren der Formeln I und
II mindestens ein weiteres, aliphatisch ungesättigtes Monomeres wie Acryl- oder
Methacrylsäureverbindungen enthalten, d. h. die Copolymerisation wird mit Monomeren der
Formeln I und II und dem weiteren aliphatisch ungesättigten Monomeren durchgeführt.
Bevorzugt werden als Monomere der Formeln I oder II Methacrylsäure-2-tert.-
butylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethyl
aminomethylester, Acrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Acrylsäure-3-dimethyl
aminopropylester, Acrylsäure-2-diethylaminoethylester, Acrylsäure-2-
dimethylaminoethylester, Methacrylsäure-3-dimethylaminopropylamid, Acrylsäure-3-
dimethylaminopropylamid, Methacrylsäure-2-dimethylaminoethylester, N-3-
Dimethylaminopropylmethacrylamid; Methacrylsäureisopropylamid, Acrylsäure-3-
dimethylaminopropylamid, Acrylsäure-tert.-butylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-
Isopropylacrylamid, eingesetzt.
Als Monomer der Formel II oder als weiteres aliphatisch ungesättiges Monomer kann z. B.
Methylmethacrylat, Methylacrylat, Methacrylsäure-tert.-butylester, Acrylsäure-tert.-butylester,
Methacrylsäurebutylester, Acrylsäurebutylester, Ethylmethacrylat, Ethylacrylat,
Methacrylsäurepropylester, Methacrylsäureisopropylester, Methacrylsäurepropylester,
Acrylsäurepropylester sowie Acrylsäureisopropylester eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung dieser antimikrobiellen
Copolymere durch chemisch, thermisch oder strahlenchemisch induzierte Copolymerisation
von Monomeren der Formeln I, II und optional weiteren aliphatisch ungesättigten Monomeren.
Das Verfahren kann zur Herstellung der verschiedenen Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Copolymere verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind antimikrobielle Polymerblends, die
die o. g. Copolymeren von Monomeren der Formeln I, II und mindestens ein weiteres Polymer
enthalten. Optional werden die antimikrobiellen Copolymere durch Polymerisation von
Monomeren der Formeln I und II mit mindestens einem weiteren aliphatisch ungesättigten
Monomeren hergestellt. Als weitere aliphatisch ungesättigte Monomere können die bereits
genannten Acrylsäure- oder Methacrylsäureverbindungen eingesetzt werden. Das weitere
Polymer in Polymerblend hat in der Regel keine antimikrobielle Wirkung.
Die Herstellung der antimikrobiell wirksamen Polymerblends kann prinzipiell durch alle in der
Technik bekannten Verfahren, wie sie z. B. in "H.G.-Elias, Makromoleküle, Bd. 2, 5. Auflage,
S. 620 ff", ausführlich beschrieben werden, durchgeführt werden. So werden z. B. beim
Schmelzmischen zweier vorgebildeter Polymere die als Granulat oder Pulver vorliegenden
Polymere auf Walzenstühlen, in Knetern oder mit Extrudern vermischt. Bei Thermoplasten
wird dazu über die Glas- bzw. Schmelztemperaturen erwärmt. Beim Lösungsmischen geht man
von unabhängig hergestellten Lösungen der beiden Polymeren in gleichen Lösungsmittel aus.
Als weiteres Polymer kann z. B. Polyurethane, Polyamide, Polyester und -ether,
Polyetherblockamide, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polycarbonate, Polyorganosiloxane,
Polyolefine, Polysulfone, Polyisopren, Poly-Chloropren, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder
Polyterephthalate und/oder deren Copolymere eingesetzt werden.
Um eine ausreichende antimikrobielle Wirkung der Polymerblends zu erhalten, sollte der Anteil
der antimikrobiellen Copolymere im Polymerblend von 0,2 bis 70, bevorzugt 0,2 bis 30,
besonders bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% liegen.
Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Copolymere bzw. die entsprechenden Blends können
als Beschichtung nach bekannten Methoden, wie Tauchen, Sprühen oder Streichen der
Beschichtungsformulierung, auf einer Oberfläche aufgebracht werden. Als
Lösemittelbestandteil der Beschichtungsformulierung haben sich Ethanol, Methanol, Wasser-
Alkohol-Gemische, Methylethylketon, Diethylether, Dioxan, Hexan, Heptan, Benzol, Toluol,
Chloroform, Dichlormethan, Tetrahydrofuran und Acetonitril bewährt, doch sind auch andere
Lösemittel verwendbar, sofern sie ein ausreichendes Lösevermögen für die Copolymeren oder
deren Blends sowie der gegebenfalls weiteren Beschichtungsbestandteile aufweisen und die
Substratoberflächen gut benetzen. Lösungen mit Feststoffanteilen von 3 bis 80 Gew.-%,
beispielsweise mit etwa 10 Gew.-% haben sich in der Praxis bewährt und ergeben im
allgemeinen in einem Durchgang zusammenhängende, die Substratoberfläche bedeckende
Beschichtungen mit Schichtdicken, die mehr als 0.1 µm betragen können.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Beschichtungen auch als Schmelze,
z. B. durch Coextrusion, durch Tauchen, Aufsprühen oder Lackieren auf die Substrate
aufgebracht werden.
Des weiteren lassen sich die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Polymere bzw.
Polymerblends auch als Additive und Komponenten für die Formulierung von Polymerblends,
Farben, Lacken und Bioziden einsetzen.
Im Falle der Polymerblends ist eine besonders vorteilhafte Compoundierung durch Extrusion,
gegebenenfalls auch durch eine Coextrusion des antimikrobiellen Copolymers mit weiteren
Polymeren möglich.
Werden erfindungsgemäße Polymere bzw. Polymerblends als Additiv oder Komponente in
Farben, Lacken oder Bioziden verwendet, können weit geringere Konzentrationen z. B. im
unteren Prozent- bzw. Promillebereich ausreichend sein.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Copolymere durch
Pfropfpolymerisation eines Substrats mit Monomeren der Formel I und II, und optional
mindestens einem aliphatisch ungesättigten Monomeren erhalten werden. Die Pfropfung des
Substrats ermöglicht eine kovalente Anbindung des antimikrobiellen Copolymers an das
Substrat. Als Substrate können alle polymeren Materialien, wie die bereits genannten
Kunststoffe, eingesetzt werden.
Die Oberflächen der Substrate können vor der Pfropfcopolymerisation nach einer Reihe von
Methoden aktiviert werden. Hier können alle Standardmethoden zur Aktivierung von polyme
ren Oberflächen zum Einsatz kommen; beispielsweise kann die Aktivierung des Substrats vor
der Pfropfpolymerisation durch UV-Strahlung, Plasmabehandlung, Coronabehandlung, Be
flammung, Ozonisierung, elektrische Entladung oder γ-Strahlung durchgeführt werden.
Zweckmäßig werden die Oberflächen zuvor in bekannter Weise mittels eines Lösemittels von
Ölen, Fetten oder anderen Verunreinigungen befreit.
Die Aktivierung der Substrate kann durch UV-Strahlung im Wellenlängenbereich 170-400 nm,
bevorzugt 170-250 nm erfolgen. Eine geeignete Strahlenquelle ist z. B. ein UV-Excimer-Gerät
HERAEUS Noblelight, Hanau, Deutschland. Aber auch Quecksilberdampflampen eignen sich
zur Substrataktivierung, sofern sie erhebliche Strahlungsanteile in den genannten Bereichen
emittieren. Die Expositionszeit beträgt im allgemeinen 0.1 Sekunden bis 20 Minuten,
vorzugsweise 1 Sekunde bis 10 Minuten.
Die Aktivierung des Substrats vor der Pfropfpolymerisation mit UV-Strahlung kann weiterhin
mit einem zusätzlichen Photosensibilisator erfolgen. Hierzu wird der Photosensibilisator,
wie z. B. Benzophenon auf die Substratoberfläche aufgebracht und bestrahlt. Dies kann
ebenfalls mit einer Quecksilberdampflampe mit Expositionszeiten von 0.1 Sekunden bis 20
Minuten, vorzugsweise 1 Sekunde bis 10 Minuten, erfolgen.
Die Aktivierung kann erfindungsgemäß auch durch Plasmabehandlung mittels eines RF- oder
Mikrowellenplasma (Hexagon, Fa. Technics Plasma, 85551 Kirchheim, Deutschland) in Luft,
Stickstoff oder Argon-Atmosphäre erreicht werden. Die Expositionszeiten betragen im all
gemeinen 2 Sekunden bis 30 Minuten, vorzugsweise 5 Sekunden bis 10 Minuten. Der Ener
gieeintrag liegt bei Laborgeräten zwischen 100 und 500 W, vorzugsweise zwischen 200 und
300 W.
Weiterhin lassen sich auch Corona-Geräte (Fa. SOFTAL, Hamburg, Deutschland) zur Akti
vierung verwenden. Die Expositionszeiten betragen in diesem Falle in der Regel 1 bis 10
Minuten, vorzugsweise 1 bis 60 Sekunden.
Die Aktivierung durch elektrische Entladung, Elektronen- oder γ-Strahlen (z. B. aus einer
Kobalt-60-Quelle) sowie die Ozonisierung ermöglicht kurze Expositionszeiten, die im allge
meinen 0.1 bis 60 Sekunden betragen.
Eine Beflammung von Substrat-Oberflächen führt ebenfalls zu deren Aktivierung. Geeignete
Geräte, insbesondere solche mit einer Barriere-Flammfront, lassen sich auf einfache Weise
bauen oder beispielsweise beziehen von der Fa. ARCOTEC, 71297 Mönsheim, Deutschland.
Sie können mit Kohlenwasserstoffen oder Wasserstoff als Brenngas betrieben werden. In
jedem Fall muß eine schädliche Überhitzung des Substrats vermieden werden, was durch
innigen Kontakt mit einer gekühlten Metallfläche auf der von der Beflammungsseite abge
wandten Substratoberfläche leicht erreicht wird. Die Aktivierung durch Beflammung ist
dementsprechend auf verhältnismäßig dünne, flächige Substrate beschränkt. Die Expositions
zeiten belaufen sich im allgemeinen auf 0.1 Sekunde bis 1 Minute, vorzugsweise 0.5 bis 2
Sekunden, wobei es sich ausnahmslos um nicht leuchtende Flammen behandelt und die Ab
stände der Substratoberflächen zur äußeren Flammenfront 0.2 bis 5 cm, vorzugsweise 0.5 bis
2 cm betragen.
Die Propfcopolymerisation der auf die aktivierten Oberflächen aufgebrachten Monomeren kann
zweckmäßig durch Strahlen im kurzwelligen Segment des sichtbaren Bereiches oder im
langwelligen Segment des UV-Bereiches der elektromagnetischen Strahlung initiiert werden.
Gut geeignet ist z. B. die Strahlung eines UV-Excimers der Wellenlängen 250 bis 500 nm,
vorzugsweise von 290 bis 320 nm. Auch hier sind Quecksilberdampflampen geeignet, sofern
sie erhebliche Strahlungsanteile in den genannten Bereichen emittieren. Die Expositionszeiten
betragen im allgemeinen 10 Sekunden bis 30 Minuten, vorzugsweise 2 bis 15 Minuten.
Als Initiatoren lassen sich bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymere u. a.
Azonitrile, Alkylperoxide, Hydroperoxide, Acylperoxide, Peroxoketone, Perester,
Peroxocarbonate, Peroxodisulfat, Persulfat und alle üblichen Photoinitiatoren wie z. B.
Acetophenone, α-Hydroxyketone, Dimethylketale und und Benzophenon verwenden. Die
Polymerisationsinitüerung kann weiterhin auch thermisch oder wie bereits ausgeführt, durch
elektromagnetische Strahlung, wie z. B. UV-Licht oder γ-Strahlung erfolgen.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung der erfindungsgemä
ßen antimikrobiellen Copolymere bzw. Polymerblends zur Herstellung von antimikrobiell
wirksamen Erzeugnissen. Solche Erzeugnisse basieren vorzugsweise auf Polyamiden,
Polyurethanen, Polyetherblockamiden, Polyesteramiden oder -imiden, PVC, Polyolefinen,
Silikonen, Polysiloxanen, Polymethacrylat oder Polyterephthalaten, Metallen, Gläsern und
Keramiken, die mit erfindungsgemäßen Copolymeren bzw. Blends beschichtete Oberflächen
aufweisen.
Antimikrobiell wirksame Erzeugnisse dieser Art sind beispielsweise Maschinenteile für die
Lebensmittelverarbeitung, Bauteile von Klimaanlagen, beschichtete Rohre, Halbzeuge,
Bedachungen, Badezimmer- und Toilettenartikel, Küchenartikel, Komponenten von
Sanitäreinrichtungen, Komponenten von Tierkäfigen und -behausungen, Spielwaren,
Komponenten in Wassersystemen, Lebensmittelverpackungen, Bedienelemente (Touch Panel)
von Geräten und Kontaktlinsen.
Die erfindungsgemäßen Copolymere oder Blends können überall verwendet werden, wo es auf
möglichst bakterienfreie, algen- und pilzfreie, d. h. mikrobizide Oberflächen oder Oberflächen
mit Antihafteigenschaften ankommt. Verwendungsbeispiele für die erfindungsgemäßen
Copolymere oder Polymerblends, z. B. als Beschichtung eines Substrats finden sich in den
folgenden Bereichen:
- - Marine: Schiffsrümpfe, Hafenanlagen, Bojen, Bohrplattformen, Ballastwassertanks
- - Haus: Bedachungen, Keller, Wände, Fassaden, Gewächshäuser, Sonnenschutz, Gar tenzäune, Holzschutz, Zeltplanen, textiles Gewebe
- - Sanitär: Öffentliche Toiletten, Badezimmer, Duschvorhänge, Toilettenartikel, Schwimmbad, Sauna, Fugen, Dichtmassen
- - Lebensmittel: Maschinen, Küche, Küchenartikel; Schwämme, Spielwaren, Lebens mittelverpackungen, Milchverarbeitung, Trinkwassersysteme, Kosmetik
- - Maschinenteile: Klimaanlagen, Ionentauscher, Brauchwasser, Solaranlagen, Wärme tauscher, Bioreaktoren, Membranen
- - Medizintechnik: Kontaktlinsen, Windeln, Membranen, Implantate, Katheter, Schläuche, Abdeckfolien, chirurgische Bestecke
- - Gebrauchsgegenstände: Autositze, Kleidung (Strümpfe, Sportbekleidung), Kranken hauseinrichtungen, Türgriffe, Telefonhörer, Öffentliche Verkehrsmittel, Tierkäfige, Registrierkassen, Teppichboden, Tapeten, Telefonhörer, Handläufe von Treffen, Tür- und Fenstergriffe sowie Haltegurte und -griffe in öffentlichen Verkehrsmitteln
- - Hygieneerzeugnisse: Zahnbürsten, Toilettensitze, Kämme und Verpackungsmaterialien.
Die Copolymere oder Polymerblends können auch in Form von Lacken, Schutzanstrichen oder
Beschichtungen verwendet werden. Hier bietet es sich an, bestehende Lacksysteme wie z. B.
Acryllacke zu verwenden.
Die Polymere bzw. Polymerblends können ebenfalls als Lackadditiv im maritimen Bereich,
insbesondere bei der Vermeidung von Seepockenlarven auf Schiffsrümpfen, als Additiv in
einem Antifoulingsanstrich, hier inbesondere in salzhaltigen Seewasser, verwendet werden.
Daneben können die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Polymere bzw. Polymerblends
Anwendung als Additive in der Formulierung kosmetischer Erzeugnisse, wie z. B. für Pasten
und Salben, finden. Hier kann der Anteil an erfindungsgemäßen Polymeren bzw.
Polymerblends, je nach Wirksamkeit des Polymeren und der Formulierung bis in den unteren
Prozent- bzw. Promillebereich abgesenkt werden.
Weiterhin finden die erfindungsgemäßen Polymere bzw. Polymerblends als Biofoulinginhibitor,
insbesondere in Kühlkreisläufen, Verwendung. Zur Vermeidung von Schäden an
Kühlkreisläufen durch Algen- oder Bakterienbefall müssen diese häufig gereinigt bzw.
entsprechend überdimensioniert gebaut werden. Die Zugabe von mikrobiziden Substanzen wie
Formalin ist bei offenen Kühlsystemen, wie sie bei Kraftwerken oder chemischen Anlagen
üblich sind, nicht möglich. Andere mikrobizide Substanzen sind oft stark korrosiv oder
schaumbildend, was einen Einsatz in solchen Systemen verhindert.
Dagegen ist möglich, erfindungsgemäße Polymere oder deren Blends mit den genannten
weiteren Polymeren in fein dispergierter Form in das Brauchwasser einzuspeisen. Die
Bakterien werden an den antimikrobiellen Polymeren abgetötet und, falls erforderlich, durch
Abfiltrieren des dispergierten Polymeren/Blends aus dem System entfernt. Eine Ablagerung
von Bakterien oder Algen an Anlagenteilen kann so wirksam verhindert werden.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind daher Verfahren zur Entkeimung von
Kühlwasserströmen, bei dem dem Kühlwasser antimikrobielle Polymere oder deren
Polymerblends in dispergierter Form zugesetzt werden. Kühlwässer im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind alle Brauchwasserströme, die zu Heiz- oder Kühlzwecken in geschlossenen
oder offenen Kreislaufsystemen verwendet werden.
Die dispergierte Form der Copolymere bzw. deren Blends kann im Herstellungsverfahren selbst
z. B. durch Emulsionspolymerisation, Fällungs- oder Suspensionspolymerisation oder
nachträglich durch Vermahlen z. B. in einer Strahlmühle erhalten werden. Bevorzugt werden
die so gewonnenen Partikel in einer Größenverteilung von 0,001 bis 3 mm (als
Kugeldurchmesser) eingesetzt, so dass einerseits eine große Oberfläche zur Abtötung der
Bakterien oder Algen zur Verfügung steht, andererseits da wo erforderlich, die Abtrennung
vom Kühlwasser z. B. durch Filtrieren einfach möglich ist. Das Verfahren kann z. B. so
ausgeübt werden, das kontinuierlich ein Teil (5-10%) der eingesetzten Copolymere/Blends aus
dem System entfernt und durch eine entsprechende Menge an frischem Material ersetzt wird.
Alternativ kann unter Kontrolle der Keimzahl des Wassers bei Bedarf weiteres antimikrobielles
Copolymer/Blend zugegeben werden. Als Einsatzmenge genügen - je nach Wasserqualität -
0,1-100 g antimikrobielles Copolymer bzw. deren Blends pro m3 Kühlwasser.
Zur weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Beispiele gege
ben, die die Erfindung weiter erläutern, nicht aber ihren Umfang begrenzen sollen, wie er in
den Patentansprüchen dargelegt ist.
65 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich), 25 ml
Methacrylsäuremethylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben
vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g
Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das
Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf
dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das
polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml
einer 10%igen Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere
zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
6 g des Produktes werden in 32 g Di-isononylphthalat gelöst. Anschließend werden dieser
Mischung 64 g Polyvinylchloridgranulat zugegeben, wobei die Mischung innig verrührt bis sie
pastös wird. 20 g der erhaltenen Paste werden mit einem Rakel so auf eine Metallplatte
aufgestrichen, daß siech eine Schichtdicke von 0,7 mm Dicke einstellt. Die Platte mit der
daraufliegenden Paste wird dann für 2 Minuten auf 200°C erhitzt, wobei die Paste geliert und
eine Weich-PVC-Folie entsteht.
Ein 3mal 3 cm großes Stück der Weich-PVC-Folie aus Beispiel 5 wird auf den Boden eines
Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus enthält
und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml der Testkeimsuspension
entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit sind keine
Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Ein 3mal 3 cm großes Stück der Weich-PVC-Folie aus Beispiel 5 wird auf den Boden eines
Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von Pseudomonas aeruginosa enthält
und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 ml der Testkeimsuspension
entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit sind keine
Keime von Pseudomonas aeruginosa mehr nachweisbar.
70 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich) 20 ml
Methacrylsäuremethylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben
vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g
Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das
Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf
dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das
polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml
einer 10%igen Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere
zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
2 g des Produktes werden in 32 g Di-isononylphthalat gelöst. Anschließend werden dieser
Mischung 64 g Polyvinylchloridgranulat zugegeben, wobei die Mischung innig verrührt bis sie
pastös wird. 20 g der erhaltenen Paste werden mit einem Rakel so auf eine Metallplatte
aufgestrichen, daß siech eine Schichtdicke von 0,7 mm Dicke einstellt. Die Platte mit der
daraufliegenden Paste wird dann für 2 Minuten auf 200°C erhitzt, wobei die Paste geliert und
eine Weich-PVC-Folie entsteht.
Ein 3mal 3 cm großes Stück der Weich-PVC-Folie aus Beispiel 6 wird auf den Boden eines
Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus enthält
und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml der Testkeimsuspension
entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit sind keine
Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Ein 3mal 3 cm großes Stück der Weich-PVC-Folie aus Beispiel 6 wird auf den Boden eines
Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von Pseudomonas aeruginosa enthält
und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 ml der Testkeimsuspension
entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die
Keimzahl von 107 auf 103 abgefallen.
75 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich) 15 ml Methacrylsäure-tert.-
butylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und
unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g Azobisisobutyronitril gelöst in
20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 70°C erhitzt
und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird die
Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das polymere Produkt
ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml einer 10%igen
Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere zu entfernen. Im
Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet. 2 g des
Produktes werden in 32 g Di-isononylphthalat gelöst. Anschließend werden dieser Mischung
64 g Polyvinylchloridgranulat zugegeben, wobei die Mischung innig verrührt bis sie pastös
wird. 20 g der erhaltenen Paste werden mit einem Rakel so auf eine Metallplatte aufgestrichen,
daß siech eine Schichtdicke von 0,7 mm Dicke einstellt. Die Platte mit der daraufliegenden
Paste wird dann für 2 Minuten auf 200°C erhitzt, wobei die Paste geliert und eine Weich-
PVC-Folie entsteht.
Ein 3mal 3 cm großes Stück der Weich-PVC-Folie aus Beispiel 7 wird auf den Boden eines
Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus enthält
und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml der Testkeimsuspension
entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit sind keine
Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Ein 3mal 3 cm großes Stück der Weich-PVC-Folie aus Beispiel 7 wird auf den Boden eines
Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von Pseudomonas aeruginosa enthält
und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 ml der Testkeimsuspension
entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die
Keimzahl von 107 auf 103 abgefallen.
70 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich), 20 ml
Methacrylsäuremethylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben
vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g
Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das
Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf
dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das
polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml
einer 10%igen Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere
zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
5 g des Produktes werden in 95 g eines Acryllacks mit der Bezeichnung Rowacryl G-31293
der Firma ROWA eingerührt.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit dem so behandelten
Acryllack aus Beispiel 8 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Staphylococcus aureus enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml
der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach
Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit dem so behandelten
Acryllack aus Beispiel 8 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Pseudomonas aeruginosa enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird
1 ml der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt.
Nach Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Pseudomonas aeruginosa mehr nachweisbar.
75 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich), 15 ml
Methycrylsäurebutylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben
vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g
Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das
Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf
dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das
polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml
einer 10%igen Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere
zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
2 g des Produktes werden in 98 g eines Acryllacks mit der Bezeichnung Rowacryl G-31293
der Firma ROWA eingerührt.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit dem so behandelten
Acryllack aus Beispiel 9 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Staphylococcus aureus enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml
der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach
Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit dem so behandelten
Acryllack aus Beispiel 9 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Pseudomonas aeruginosa enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird
1 ml der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt.
Nach Ablauf dieser Zeit ist die Keimzahl von 107 auf 103 abgefallen.
750 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich), 15 ml
Methacrylsäuremethylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben
vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g
Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das
Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf
dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das
polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml
einer 10%igen Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere
zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
5 g des Produktes werden in 95 g Plextol D 510 der Firma PolymerLatex, einer wäßrigen
Dispersion eines Methacrylsäureester-/Acrylsäureester-Copolymerisates, eingerührt.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit der so behandelten
Dispersion aus Beispiel 10 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Staphylococcus aureus enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml
der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach
Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit der so behandelten
Dispersion aus Beispiel 10 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Pseudomonas aeruginosa enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird
1 ml der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt.
Nach Ablauf dieser Zeit ist die Keimzahl von 107 auf 102 abgefallen.
75 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich), 15 ml Methacrylsäure-tert.-
butylester und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzu
strom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylme
thylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h
Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in
1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das polymere Produkt ausfällt. Nach
Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml einer 10%igen Lösung von
Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere zu entfernen. Im Anschluß
wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet. 2 g des Produktes werden
in 98 g Plextol D 510 der Firma PolymerLatex, einer wäßrigen Dispersion eines
Methacrylsäureester-/Acrylsäureester-Copolymerisates, eingerührt.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit der so behandelten
Dispersion aus Beispiel 11 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Staphylococcus aureus enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird 1 ml
der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach
Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Mittels eines Pinsels wird eine 5mal 5 cm große Alumiumplatte mit der so behandelten
Dispersion aus Beispiel 11 bestrichen und im Anschluß im Trockenschrank bei 35°C für die
Dauer von 24 Stunden getrocknet. Diese Aluminiumplatte wird mit ihrer beschichteten Seite
nach oben auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 20 ml einer Testkeimsuspension von
Pseudomonas aeruginosa enthält und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 2 Stunden wird
1 ml der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt.
Nach Ablauf dieser Zeit ist die Keimzahl von 107 auf 102 abgefallen.
70 ml Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester (Fa. Aldrich), 20 ml
Methycrylsäuremethylester (Fa. Aldrich) und 180 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben
vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,745 g
Azobisisobutyronitril gelöst in 20 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das
Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 h Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf
dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 1 l entmineralisiertes Wasser eingerührt, wobei das
polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml
einer 10%igen Lösung von Ethanol in Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere
zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
1 g des Produktes werden in 99 g Ethanol gelöst. In diese Lösung werden sechs
Baumwollpads mit je 3 cm Durchmesser für 1 Sekunde eingetaucht, entnommen und 24
Stunden bei Raumtemperatur getrocknet.
Je ein beschichtetes Baumwollpads aus Beispiel 12 wird mit Chlorella sp., Trentepohlia sp.,
Gloeocapsa sp. Calothrix sp. und Aspergilus niger beimpft. Diese Proben werden im Anschluß
für 3 Wochen in einen Brutschrank verbracht. Im Gegensatz zu mitlaufenden Kontrollproben
ist bei keinem der beschichteten Wattepads ein Bewuchs feststellbar.
Claims (26)
1. Antimikrobielle Copolymere, erhältlich durch Copolymerisation von Monomeren der
Formeln I und II
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = Q, NR, NR5,
Y = O, NH, NR8.
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = Q, NR, NR5,
Y = O, NH, NR8.
2. Copolymer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Copolymerisation der Monomeren der Formeln I und II mit zusätzlich mindestens
einem weiteren aliphatisch ungesättigten Monomeren durchgeführt wird.
3. Antimikrobielle Copolymere nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aliphatisch ungesättigten Monomere Methacrylsäureverbindungen sind.
4. Antimikrobielle Copolymere nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aliphatisch ungesättigten Monomere Acrylsäureverbindungen sind.
5. Antimikrobielle Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Monomer der Formel I Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester,
Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminomethylester,
Acrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Acrylsäure-3-dimethylaminopropylester, Acryl
säure-2-diethylaminoethylester, Acrylsäure-2-dimethylaminoethylester, Methacrylsäure-3-
dimethylaminopropylamid, Acrylsäure-3-dimethylaminopropylamid, Methacrylsäure-2-
dimethylaminoethylester oder N-3-Dimethylaminopropylmethacrylamid eingesetzt werden.
6. Antimikrobielle Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Monomer der Formel II Methacrylsäureisopropylamid, Acrylsäure-3-
diethylamino-propylamid, Acrylsäure-tert-butylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-
Isopropylacrylamid, Methylmethacrylat, Methylacrylat, Methacrylsäure-tert.-butylester,
Acrylsäure-tert.-butylester, Methacrylsäurebutylester, Acrylsäurebutylester,
Ethylmethacrylat, Ethylacrylat, Methacrylsäurepropylester, Methacrylsäureisopropylester,
Methacrylsäurepropylester, Acrylsäurepropylester oder Acrylsäureisopropylester
eingesetzt wird.
7. Antimikrobielle Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Copolymerisation als Pfropfpolymerisation eines Substrats durchgeführt wird.
8. Antimikrobielle Copolymere nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat vor der Pfropfpolymerisation durch UV-Strahlung, Plasmabehandlung,
Coronabehandlung, Beflammung, Ozonisierung, elektrische Entladung oder γ-Strahlung
aktiviert wird.
9. Antimikrobielle Polymerblends, enthaltend ein antimikrobielles Copolymer, erhältlich
durch Copolymerisation von Monomeren der Formeln I und II
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = Q, NH, NR5,
Y = O, NH, NR8
und mindestens ein weiteres Polymer.
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = Q, NH, NR5,
Y = O, NH, NR8
und mindestens ein weiteres Polymer.
10. Antimikrobielle Polymerblends nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Copolymerisation der Monomeren der Formeln I und II mit zusätzlich mindestens
einem weiteren aliphatisch ungesättigten Monomeren durchgeführt wird.
11. Antimikrobielle Polymerblends nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das antimikrobielle Copolymer einen Anteil von 0,2 bis 70 Gew.-% im Polymerblend
aufweist.
12. Antimikrobielle Polymerblends nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass als weiteres Polymer Polyurethane, Polyamide, Polyester und -ether,
Polyetherblockamide, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polycarbonate, Polyorganosiloxane,
Polyolefine, Polysulfone, Polyisopren, Poly-Chloropren, Polytetrafluorethylen (PTFE)
oder Polyterephthalate und/oder deren Copolymere eingesetzt wird.
13. Verfahren zur Herstellung antimikrobieller Copolymere,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine radikalische Copolymerisation von Monomeren der Formel I und II
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = Q, NH, NR5,
Y = O, NH, NR8
chemisch, thermisch oder strahlenchemisch induziert durchgeführt wird.
mit
R1, R6 = -H oder -CH3,
R2, R3, R4, R5, R7, R8 = substituierter oder unsubstituierter, verzweigter oder unverzweigter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, jeweils gleich oder verschieden,
X = Q, NH, NR5,
Y = O, NH, NR8
chemisch, thermisch oder strahlenchemisch induziert durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Copolymerisation der Monomeren der Formeln I und II mit zusätzlich mindestens
einem weiteren aliphatisch ungesättigten Monomeren durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Copolymerisation als Pfropfcopolymerisation eines Substrats durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat vor der Pfropfpolymerisation durch UV-Strahlung, Plasmabehandlung,
Coronabehandlung, Beflammung, Ozonisierung, elektrische Entladung oder γ-Strahlung
aktiviert wird.
17. Verwendung der antimikrobiellen Copolymere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zur
Herstellung von Erzeugnissen mit einer antimikrobiellen Beschichtung aus dem Polymer.
18. Verwendung der antimikrobiellen Copolymere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zur
Herstellung von medizinischen Artikeln mit einer antimikrobiellen Beschichtung aus dem
Polymer.
19. Verwendung der antimikrobiellen Copolymere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zur
Herstellung von Hygieneartikeln mit einer antimikrobiellen Beschichtung aus dem
Polymer.
20. Verwendung der antimikrobiellen Copolymere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 in
Lacken, Schutzanstrichen und Beschichtungen.
21. Verwendung der antimikrobiellen Polymerblends nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur
Herstellung von Erzeugnissen mit einer antimikrobiellen Beschichtung aus dem Polymer.
22. Verwendung der antimikrobiellen Polymerblends nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur
Herstellung von medizinischen Artikeln mit einer antimikrobiellen Beschichtung aus dem
Polymer.
23. Verwendung der antimikrobiellen Polymerblends nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur
Herstellung von Hygieneartikeln mit einer antimikrobiellen Beschichtung aus dem
Polymer.
24. Verwendung der antimikrobiellen Polymerblends nach einem der Ansprüche 9 bis 12 in
Lacken, Schutzanstrichen und Beschichtungen.
25. Verfahren zur Entkeimung von Kühlwasserströmen,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Kühlwasser antimikrobielle Copolymere gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 in
dispergierter Form zugesetzt werden.
26. Verfahren zur Entkeimung von Kühlwasserströmen,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Kühlwasser antimikrobielle Polymerblends gemäß den Ansprüchen 9 bis 12 in
dispergierter Form zugesetzt werden.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10022406A DE10022406A1 (de) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | Antimikrobielle, Aminofunktionalisierte Copolymere |
PCT/EP2001/003522 WO2001085813A2 (de) | 2000-05-09 | 2001-03-28 | Antimikrobielle, aminofunktionalisierte copolymere |
AU2001256230A AU2001256230A1 (en) | 2000-05-09 | 2001-03-28 | Antimicrobial, aminofunctionalised copolymers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10022406A DE10022406A1 (de) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | Antimikrobielle, Aminofunktionalisierte Copolymere |
Publications (1)
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ID=7641210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE10022406A Withdrawn DE10022406A1 (de) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | Antimikrobielle, Aminofunktionalisierte Copolymere |
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AU (1) | AU2001256230A1 (de) |
DE (1) | DE10022406A1 (de) |
WO (1) | WO2001085813A2 (de) |
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---|---|---|---|---|
WO2002070573A1 (de) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh | Mikrobizide trennsysteme |
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