DE102011009468A1 - Use of polymer surfaces functionalized by fluorination or oxyfluorination in the presence of water for generating an antimicrobial effect - Google Patents

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Abstract

Use of polymer surfaces functionalized by fluorination or oxyfluorination in the presence of water for generating an antimicrobial effect, is claimed. An independent claim is also included for preparing functionalized polymer surfaces by fluorination or oxyfluorination.

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige Verwendung von durch Fluorierung oder Oxifluorierung funktionalisierten Polymeroberflächen gemäß der Gattung der Patentansprüche.The invention relates to a novel use of fluorination or oxifluorination functionalized polymer surfaces according to the preamble of the claims.

Die Funktionalisierung von Polymeroberflächen durch Fluorierung oder Oxifluorierung ist für verschiedenste Verwendungen seit geraumer Zeit bekannt. Durch diese Funktionalisierung lassen sich die unterschiedlichsten Eigenschaften der Polymeroberflächen einstellen. Zu diesen Eigenschaften gehören die Barrierewirkung, die chemische und thermische Widerstandsfähigkeit, die Haftvermittlung, die Rauheit bzw. Glätte der Oberfläche, ihren Reibungswiderstand sowie die hydrophobe bzw. hydrophile Ausstattung.The functionalization of polymer surfaces by fluorination or oxifluorination has been known for a variety of uses for some time. Through this functionalization, the most diverse properties of the polymer surfaces can be adjusted. These properties include the barrier effect, the chemical and thermal resistance, the adhesion, the roughness or smoothness of the surface, their frictional resistance and the hydrophobic or hydrophilic features.

Die zu behandelnden Teile werden bei der Funktionalisierung durch Fluorierung oder Oxifluorierung in eine Reaktionskammer gebracht, die bis auf einen definierbaren verbleibenden Luftdruck evakuiert wird und anschließend mit einen Gemisch aus Fluor und einem Inertgas bis zu einem definierbaren Druck (meist zwischen Evakuierungsdruck und 1 bar) geflutet wird. Die Reaktionskammern sind in der Regel temperierbar und das Gas in der Kammer umwälzbar. Nach einer Kontaktzeit, die üblicherweise zwischen einigen Sekunden und bis zu zwei Stunden liegt, wird die Reaktionskammer wiederum evakuiert, wobei die Reaktionsgase zur Entsorgung durch einen Absorber (z. B. durch einen CaCO3-Absorber) geleitet werden. Um Rückstände der Reaktionsgase sicher zu entfernen, wird die Kammer in der Regel noch mehrmals mit Luft oder einem Inertgas geflutet, das anschließend wiederum abgepumpt und über den Absorber entsorgt wird. Fluorierungszeiten, Temperaturen und die Partialdrücke von Reaktiv- und Inertgasen werden für jeden Anwendungsfall, insbesondere abhängig vom zu erreichenden Zweck und den verwendeten Substraten, auf Basis empirischer Daten festgelegt.The parts to be treated are brought in the functionalization by fluorination or Oxifluorierung in a reaction chamber, which is evacuated to a definable residual air pressure and then flooded with a mixture of fluorine and an inert gas to a definable pressure (usually between evacuation pressure and 1 bar) becomes. The reaction chambers are usually tempered and the gas in the chamber umwälzbar. After a contact time, which is usually between a few seconds and up to two hours, the reaction chamber is again evacuated, with the reaction gases passed through an absorber (eg, by a CaCO 3 absorber) for disposal. In order to safely remove residues of the reaction gases, the chamber is usually flooded several times with air or an inert gas, which is then pumped off again and disposed of via the absorber. Fluorination times, temperatures and the partial pressures of reactive and inert gases are determined on the basis of empirical data for each application, in particular depending on the purpose to be achieved and the substrates used.

Aus der DE 10 2006 013 681 A1 ist bspw. ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fluorierung von Kunststoffen vermittels der Gasphasenfluorierung in einer Reaktionskammer bekannt. Dabei werden die zu fluorierenden Kunststoffgegenstände in die Reaktionskammer eingebracht und die Gasphasenfluorierung bei Normal- bzw. atmosphärischem Umgebungsdruck statisch oder dynamisch in dieser Reaktionskammer durchgeführt, wobei auch die vor der Gasphasenfluorierung vorgenommene Spülung zum vollständigen oder teilweisen Entfernen von Luftsauerstoff aus der Reaktionskammer bei Normaldruck in der Reaktionskammer erfolgt.From the DE 10 2006 013 681 A1 For example, a method and apparatus for fluorinating plastics by means of gas phase fluorination in a reaction chamber is known. The plastic articles to be fluorinated are introduced into the reaction chamber and the gas phase fluorination is carried out statically or dynamically in normal atmospheric pressure in this reaction chamber, wherein also made before the gas phase fluorination rinse for complete or partial removal of atmospheric oxygen from the reaction chamber at atmospheric pressure in the Reaction chamber takes place.

Die DE 39 38 249 A1 offenbart ein Polyesterformteil mit einer oberflächlich angebrachten Diffusionsbarriere, wobei die Diffusionsbarriere durch ein Verfahren hergestellt wird, bei dem das Formteil bei Temperaturen zwischen 0°C und 200°C eine Sekunde bis 10 Minuten mit einem Gasstrom behandelt wird, der neben einem Inertgas 0,5–15 Volumen-% Fluor enthält.The DE 39 38 249 A1 discloses a polyester molding having a surface-mounted diffusion barrier, wherein the diffusion barrier is produced by a process in which the molding is treated at temperatures between 0 ° C and 200 ° C for one second to 10 minutes with a gas stream, in addition to an inert gas 0.5 Contains -15% by volume of fluorine.

Aus der DE 34 15 381 C2 ist ein Verfahren zur Reibungsminderung von Polymeroberflächen bekannt, bei dem eine Behandlung der Oberflächen mit durch Inertgas verdünntem elementaren Fluor erfolgt, wobei die Polymeroberfläche mit einem Fluor-Inertgas-Gemisch, das 2 bis 95 Vol.-% Fluor und 98 bis 5 Vol.-% Inertgas enthält, unter sukzessiver Steigerung des Fluorpartialdruckes behandelt wird.From the DE 34 15 381 C2 discloses a process for reducing the friction of polymer surfaces in which the surfaces are treated with elemental fluorine diluted by inert gas, the polymer surface being treated with a fluorine-inert gas mixture comprising 2 to 95% by volume of fluorine and 98 to 5% by volume. % Inert gas is treated under successive increase of the partial pressure of fluorine.

Die DE 43 20 388 A1 offenbart Kunststoffteile aus Polyethylen, Polypropylen oder vergleichbaren Werkstoffen, welche für eine Lackierung vorbehandelt werden, in dem sie in einem Reaktionsbehälter einem fluorhaltigen Behandlungsgas bei einem absoluten Druck von etwa 333 bis 400 mbar ausgesetzt werden. Das Behandlungsgas enthält 3 bis 5 Volumenprozent Fluor und zusätzlich zumindest einen anderen inerten Gasbestandteil sowie 3 bis 4,5 Volumenprozent Sauerstoff. Die Einwirkzeit des Behandlungsgases beträgt dabei etwa 10 bis 180 Sekunden.The DE 43 20 388 A1 discloses plastic parts made of polyethylene, polypropylene or similar materials, which are pretreated for painting, in which they are exposed in a reaction vessel to a fluorine-containing treatment gas at an absolute pressure of about 333 to 400 mbar. The treatment gas contains 3 to 5 volume percent fluorine and additionally at least one other inert gas component and 3 to 4.5 volume percent oxygen. The contact time of the treatment gas is about 10 to 180 seconds.

Darüber hinaus ist bekannt, dass die Verbreitung von pathogenen Mikroorganismen heute vor allem im Pflegebereich und in der Medizin ein großes Problem darstellt. Es verschärft sich gegenwärtig vor allem durch das vermehrte Aufkommen so genannter multiresistenter Keime, wie z. B. dem MRSA („Multi-resistenter Staphlylococcus aureus”), also von Keimen, die aufgrund von Mutationen eine Resistenz gegen verschiedene gängige Antibiotika erworben haben und daher nicht mehr mit diesen behandelbar sind. Wichtige Verbreitungswege dieser Keime sind unter anderem sämtliche Gegenstände, die von verschiedenen Personen mit der Hand angefasst werden, wie bspw. Türklinken, Griffe, Bedienfelder von Geräten, Schalter, Tabletts und Toilettendeckel. Dabei bestehen diese Gegenstände sehr oft aus polymeren Kunststoffen.In addition, it is known that the spread of pathogenic microorganisms is a major problem today, especially in the care sector and in medicine. At present, it is exacerbated by the increased emergence of so-called multidrug-resistant germs, such. As the MRSA ("multi-resistant Staphylococcus aureus"), ie of germs that have acquired a resistance to various common antibiotics due to mutations and therefore are no longer treatable with these. Important ways of spreading these germs are, among other things, all objects that are touched by different people by hand, such as. Doorknobs, handles, control panels of devices, switches, trays and toilet lid. These objects very often consist of polymeric plastics.

Erhebliche Probleme mit pathogenen Keimen gibt es zudem bei medizinischen Hilfsmitteln, die längere Zeit mit dem menschlichen Körper in Kontakt bleiben, wie Wundauflagen, Katheter und Drainagen oder Hörgeräte. Auch diese Gegenstände basieren in der Regel auf Polymeren, wie bspw. Kunststoffen, Naturfasern oder Siliconen.Significant problems with pathogenic microbes also exist in medical devices that remain in contact with the human body for extended periods of time, such as wound dressings, catheters and drains or hearing aids. These articles are usually based on polymers, such as, for example, plastics, natural fibers or silicones.

Andere Bereiche, in denen die Bekämpfung von Mikroorganismen eine Rolle spielt, umfassen Keime, die unangenehme Gerüche entwickeln, etwa in Müllbehältern oder in Kleidung. Diese Gegenstände bestehen ebenfalls sehr oft aus polymeren Kunststoffen bzw. enthalten diese anteilig.Other areas in which control of microorganisms play a role include germs that develop unpleasant odors, such as in garbage containers or in clothing. These items are also very often made of polymeric plastics or contain this proportionately.

Der Verbreitung von pathogenen Keimen wird derzeit überwiegend durch Verwendung chemischer Desinfektionsmittel entgegengewirkt. Dieses Vorgehen bringt aber wesentliche Nachteile mit sich: Neben der Freisetzung von Chemikalien in der Umwelt ist hier vor allem anzuführen, dass konsequente und fachgerechte chemische Desinfektion personal- und kostenintensiv ist. Keimfreiheit ist damit zudem bestenfalls kurzzeitig erreichbar, denn eine Neubesiedlung mit Mikroorganismen ist nach erfolgter Desinfektion jederzeit möglich. Weiterhin ist die chemische Desinfektion nicht immer durchführbar, etwa wenn die relevanten Stellen schlecht erreichbar sind. The spread of pathogenic germs is currently being counteracted mainly by using chemical disinfectants. However, this approach has significant disadvantages: In addition to the release of chemicals in the environment, it must be stated in particular that consistent and professional chemical disinfection is labor-intensive and cost-intensive. In addition, freedom from germs can be achieved at best for a short time, because a new colonization with microorganisms is possible at any time after disinfection. Furthermore, the chemical disinfection is not always feasible, for example, if the relevant points are difficult to reach.

Eine weitere Option ist die Beimischung von Stoffen mit antibakteriellen Eigenschaften zu Materialien, aus denen entsprechende Gegenstände oder wenigstens deren Oberflächen gefertigt werden. Diese antibakteriellen Stoffe werden dann mit der Zeit freigesetzt und entfalten so eine antibakterielle Wirkung. Die derzeit wichtigsten Beispiele hierfür sind die Beimischung von Triclosan (5-Chlor-2-(2,4-dichlorphenoxy)-phenol) zu verschiedenen Kunststoffen und Beschichtung von Oberflächen mit Silber oder Nanosilber. Speziell im Falle von Triclosan wird ausgehend vom Wirkmechanismus, der Analogien zum Wirkmechanismus gängiger Antibiotika hat, befürchtet, dass sich hier ebenfalls Resistenzen entwickeln könnten. Dies wäre auch deshalb bedenklich, weil Triclosan zusätzlich eine gängige Wirkkomponente in vielen Desinfektionsmitteln gerade im medizinischen Bereich ist. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass von Staphylococcus aureus mit dem Phänotyp JJ5 bereits eine Triclosan/Ciprofloxacinkreuzresistente Form im Laborversuch erzeugt werden konnte.Another option is the addition of substances with antibacterial properties to materials from which corresponding objects or at least their surfaces are made. These antibacterial substances are then released over time and thus develop an antibacterial effect. The most important examples of this are the addition of triclosan (5-chloro-2- (2,4-dichlorophenoxy) -phenol) to various plastics and coating surfaces with silver or nanosilver. Especially in the case of triclosan, based on the mechanism of action, which has analogies to the mechanism of action of common antibiotics, it is feared that resistance could also develop here. This would also be questionable because Triclosan is also a common active component in many disinfectants especially in the medical field. In this context, it should be noted that Staphylococcus aureus with the phenotype JJ5 was already able to produce a triclosan / ciprofloxacin cross-resistant form in a laboratory experiment.

Sowohl Silber als auch Triclosan bringen zudem Probleme bei der Entsorgung mit sich. Der breite Einsatz von Silber ist vor dem Hintergrund der Entsorgung grundsätzlich in Frage zu stellen, da es sich hierbei um ein Schwermetall handelt, dessen langfristige Wirkung auf die Umwelt kaum abzuschätzen ist. Bei Triclosan gibt es Hinweise dafür, dass sich diese Substanz bei der Müllverbrennung zu hochgiftigem Dioxin umsetzen kann.Both silver and triclosan also cause disposal problems. The widespread use of silver is fundamentally questionable in the context of disposal, since this is a heavy metal whose long-term effect on the environment can hardly be estimated. With triclosan there is evidence that this substance can turn into highly toxic dioxin during waste incineration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Verwendung von durch Fluorierung oder Oxifluorierung fuktionalisierten Polymeroberflächen anzugeben.The invention has for its object to provide a new use of fluorinated by fluorination or oxifluorination polymerized surfaces.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verwendung gemäß dem 1 Patentanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a use according to the claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subordinate claims.

Es wurde überraschend gefunden, dass durch Fluorierung oder Oxifluorierung funktionalisierte Polymeroberflächen in Gegenwart von Wasser/Wasser enthaltenden Flüssigkeiten bzw. Feuchtigkeit eine antimikrobielle Wirkung zeigen, welche bei Wasser-/feuchtigkeitsfreier Lagerung über längere Zeiträume (d. h. mehrere Monate bis hin zu einem Jahr) anhält.It has surprisingly been found that polymer surfaces functionalized by fluorination or oxifluorination in the presence of water / water-containing liquids or moisture exhibit an antimicrobial effect which persists for prolonged periods of time (i.e., several months to one year) when stored in water / moisture.

Diese funktionalisierten Polymeroberflächen können Oberflächen von Naturstoffen, wie bspw. Seide bzw. Zellulose, oder Oberflächen von verschiedensten Kunststoffen sein.These functionalized polymer surfaces can be surfaces of natural substances, such as, for example, silk or cellulose, or surfaces of a wide variety of plastics.

Die Gasphasenfluorierung bzw., -oxifluorierung für die Herstellung der funktionalisierten Oberflächen für die erfindungsgemäße Verwendung ist bei einer Vielzahl von Kunststoffen, wie bspw. bei ABS, Polystyrol, Polyamiden, PC, Polyoxymethylen, Silikonen, PET, Polyurethanen, Polyolefinen, PVC und anderen Kunststoffen anwendbar.The gas phase fluorination or, -oxifluorierung for the production of functionalized surfaces for use in the invention is in a variety of plastics, such as. ABS, polystyrene, polyamides, PC, polyoxymethylene, silicones, PET, polyurethanes, polyolefins, PVC and other plastics applicable.

Die Fluorierung oder Oxifluorierung erfolgt in der Gasphase in einer gängigen Reaktionskammer mit speziell für diesen Zweck einzustellenden Parametern, die insbesondere vom Substrat abhängen. Typische Parameter sind bspw. die Verwendung von 10% Fluor in Stickstoff (oder einem anderen Inertgas) oder die Verwendung einer Mischung aus 10% Fluor und 0,3% Sauerstoff in Stickstoff (oder einem anderen Inertgas) mit einem Gesamtdruck von 500 mbar, einer Temperatur von 50°C und einer Kontaktzeit von 2 Stunden. Die Wirkung kann durch chemische oder mechanische Vorbehandlung der Kunststoffe vor der Fluorierung oder Oxifluorierung weiter verbessert werden. Eine Nachbehandlung ist nur bei wenigen Materialen nötig. Sofern eine Nachbehandlung erforderlich ist, genügt in der Regel die Reinigung mit 70% Ethanol in Wasser.The fluorination or oxifluoration takes place in the gas phase in a common reaction chamber with parameters to be set especially for this purpose, which depend in particular on the substrate. Typical parameters are, for example, the use of 10% fluorine in nitrogen (or other inert gas) or the use of a mixture of 10% fluorine and 0.3% oxygen in nitrogen (or other inert gas) with a total pressure of 500 mbar, one Temperature of 50 ° C and a contact time of 2 hours. The effect can be further improved by chemical or mechanical pretreatment of the plastics prior to fluorination or oxifluoration. Aftertreatment is only necessary with a few materials. If post-treatment is required, cleaning with 70% ethanol in water is usually sufficient.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass zusätzlich oder an Stelle von Fluorgas oder Fluor- und Sauerstoffgas gasförmiger Fluorwasserstoff oder eine in Lösungsmittel enthaltene Fluorierungsreagenz bzw. Hydrofluorierungsreagenz verwendet wird.In the context of the invention is also that in addition to or instead of fluorine gas or fluorine and oxygen gas gaseous hydrogen fluoride or a fluorination reagent or hydrofluorination reagent contained in solvent is used.

Die vermittels Fluorierung oder Oxifluorierung behandelten Polymere/Kunststoffe entfalten sehr starke antimikrobielle Wirkungen in Gegenwart von Wasser bzw. Feuchtigkeit. In einem Test konnte beispielsweise eine Bakteriensuspension mit 2 Millionen Staphylococcus aureus- Erregern pro Milliliter innerhalb von 4 Stunden durch Kontakt mit einer entsprechend fluorierten Polyurethan-Oberfläche zu 100% abgetötet werden.The polymers / plastics treated by means of fluorination or oxifluorination develop very strong antimicrobial effects in the presence of water or moisture. In one test, for example, a bacterial suspension containing 2 million Staphylococcus aureus pathogens per milliliter could be 100% killed within 4 hours by contact with a correspondingly fluorinated polyurethane surface.

Der Vorteil der durch Fluorierung oder Oxifluorierung funktionalisierten Polymeroberflächen besteht darin, dass die antimikrobielle Wirkung bei trockener Lagerung lang anhaltend und stabil gegenüber einer Vielzahl äußerer Einflüsse ist.The advantage of the polymer surfaces functionalized by fluorination or oxifluorination is that the antimicrobial action in dry storage is long lasting and stable against a variety of external influences.

Die Wirksamkeit der durch Fluorierung oder Oxifluorierung funktionalisierten Polymeroberflächen beruht nicht auf der Freisetzung eines nach einem spezifischen Mechanismus wirkenden Antibiotikums, so dass auch langfristig keine Entwicklung von Keinem, die gegen die so erzeugten Obenflächen resistent sind, zu erwarten ist. The effectiveness of the polymer surfaces functionalized by fluorination or oxifluorination is not due to the release of an antibiotic acting by a specific mechanism, so that even in the long term no development is expected of those that are resistant to the surface areas thus produced.

Die Entsorgung so fluorierter Polymere ist zudem nicht mit Gefahren für Mensch und Umwelt verbunden.The disposal of such fluorinated polymers is also not associated with risks to humans and the environment.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Fluorierung oder Oxifluorierung zur Herstellung funktionalisierter Polymeroberflächen mit antimikrobieller WirkungFluorination or oxifluorination to produce functionalized polymer surfaces with antimicrobial activity

Kunststoffteile aus ABS oder aus PU werden in eine für die Gasphasenfluorierung vorgesehene Reaktionskammer gebracht. Die Reaktionskammer wird auf 10 mbar evakuiert und dann mit einer Mischung aus 10% Fluor in Stickstoff bis zu einem Druck von 500 mbar geflutet. Die Wandungen der Reaktionskammer haben dabei eine Temperatur von 50°C. Das Reaktionsgas bleibt für 1 Stunde in Kontakt mit den Kunststoffkörpern, wird danach abgesaugt und über einen CaCO3-Absorber entsorgt. Die Kammer wird noch dreimal mit Luft geflutet, die jeweils anschließend abgesaugt und ebenfalls über den CaCO3-Absorber entsorgt wird. Die Kunststoffteile werden aus der Kammer entfernt und durch kurzes Eintauchen in 70% Ethanol gereinigt.Plastic parts made of ABS or PU are placed in a reaction chamber provided for the gas phase fluorination. The reaction chamber is evacuated to 10 mbar and then flooded with a mixture of 10% fluorine in nitrogen to a pressure of 500 mbar. The walls of the reaction chamber have a temperature of 50 ° C. The reaction gas remains in contact with the plastic bodies for 1 hour, is then filtered off with suction and disposed of via a CaCO 3 absorber. The chamber is flooded three times with air, which is then sucked off and also disposed of via the CaCO 3 absorber. The plastic parts are removed from the chamber and cleaned by brief immersion in 70% ethanol.

Die so behandelten Teile zeigen sehr gute antimikrobielle Wirkung gegenüber einer Vielzahl von Keinem, bspw. gegenüber Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli und Streptococcus mutans.The treated parts show very good antimicrobial activity against a variety of None, for example against Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli and Streptococcus mutans.

Die Fluorierung wurde in der beschriebenen Weise mehrmals mit neuen Kunststoffteilen aus ABS, Polystyrol, Polyamiden, PC, Polyoxymethylen, Silikonen, PET, Polyurethanen, Polyolefinen und PVC wiederholt.The fluorination was repeated in the manner described several times with new plastic parts made of ABS, polystyrene, polyamides, PC, polyoxymethylene, silicones, PET, polyurethanes, polyolefins and PVC.

Die antimikrobielle Wirkung konnte in allen Fällen reproduziert werden. Auch 6 bzw. 9 Monate nach der so erfolgten Behandlung konnte kein Verlust der anitmikrobiellen Wirkung bei trockener Lagerung festgestellt werden. Identische Kunststoffkörper, die nicht zuvor fluoriert oder oxifluoriert wurden, zeigen keinerlei antimikrobielle Wirkung.The antimicrobial effect could be reproduced in all cases. Even 6 or 9 months after the treatment thus obtained no loss of anitmikrobiellen effect was observed in dry storage. Identical plastic bodies that have not previously been fluorinated or oxifluorinated show no antimicrobial effect.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Verfahren zur Testung der antibakteriellen Wirkung der durch Fluorierung oder Oxifluorierung hergestellten funktionalisierten PolymeroberflächenMethod for testing the antibacterial effect of the functionalized polymer surfaces produced by fluorination or oxifluorination

Die antibakterielle Wirkung der durch Fluorierung oder Oxifluorierung hergestellten funktionalisierten Polymeroberflächen wird in Anlehnung an ISO 22196:2007 in der nachfolgend beschriebenen Weise durchgeführt:
Es werden quadratische Probenplättchen mit einer Kantenlänge von 10 mm aus 2 mm dicken Platten mit funktionalisierten Polymeroberflächen geschnitten und mit 70% Ethanol gereinigt.The antibacterial effect of the functionalized polymer surfaces produced by fluorination or oxifluorination is based on ISO 22196: 2007 carried out in the manner described below:
Cut square 10 mm specimen slides from 2 mm thick plates with functionalized polymer surfaces and clean with 70% ethanol.

Diese Plättchen werden anschließend in 500 μl einer physiologischen Kochsalzlösung gelegt, die etwa 2.500.000 Bakterien/ml enthält. Dieser Ansatz wird für 2 bzw. 4 Stunden bei der für die jeweiligen Bakterienstämme optimalen Temperatur (bspw. 37°C bei E. coli) inkubiert. Im Anschluss daran wird die Zahl der lebenden Bakterien durch Auszählung der Koloniebildenden Einheiten (KBE) auf Kulturplatten bestimmt. Die antibakterielle Aktivität ergibt sich dabei aus der Differenz des dekadischen Logarithmus der KBE, die sich bei der Testung eines erfindungsgemäß behandelten Materials ergibt und dem entsprechenden Wert von einer unbehandelten Probe.These platelets are then placed in 500 μl of a physiological saline solution containing about 2,500,000 bacteria / ml. This approach is incubated for 2 or 4 hours at the optimal for the respective bacterial strains temperature (eg. 37 ° C in E. coli). Subsequently, the number of living bacteria is determined by counting the Colony Forming Units (CFU) on culture plates. The antibacterial activity results from the difference of the decadic logarithm of the CFU, which results in the testing of a material treated according to the invention and the corresponding value of an untreated sample.

Das gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 behandelte PU ergab bspw. bei dieser Testung mit Staphylococcus aureus, dass bereits innerhalb von. 2 Stunden Kontakt mit denn behandelten PU mehr als 99% der Bakterien abgetötet werden. Nach 4 Stunden Testzeit waren alle Bakterien abgetötet.The PU treated according to the exemplary embodiment 1 gave, for example, in this test with Staphylococcus aureus, that already within. 2 hours of contact with treated PU more than 99% of the bacteria are killed. After 4 hours of testing, all bacteria were killed.

Die Testung mit Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli und Streptococcus mutans wurden bereits innerhalb von 2 Stunden alle Bakterien abgetötet.The tests with Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli and Streptococcus mutans were already killed within 2 hours, all bacteria.

Diese antimikrobielle Wirkung konnte in allen Fällen reproduziert werden. Auch 6 bzw. 9 Monate nach der so erfolgten Behandlung konnte kein Verlust der anitmikrobiellen Wirkung bei trockener Lagerung festgestellt werden.This antimicrobial effect could be reproduced in all cases. Even 6 or 9 months after the treatment thus obtained no loss of anitmikrobiellen effect was observed in dry storage.

Identische Kunststoffkörper, die nicht zuvor fluoriert bzw. oxifluoriert wurden, zeigen keinerlei antimikrobielle Wirkung.Identical plastic bodies that have not previously been fluorinated or oxifluorinated show no antimicrobial effect.

Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features described in the description, the exemplary embodiments and the following claims may be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006013681 A1 [0004] DE 102006013681 A1 [0004]
  • DE 3938249 A1 [0005] DE 3938249 A1 [0005]
  • DE 3415381 C2 [0006] DE 3415381 C2 [0006]
  • DE 4320388 A1 [0007] DE 4320388 A1 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ISO 22196:2007 [0030] ISO 22196: 2007 [0030]

Claims (10)

Verwendung von durch Fluorierung oder Oxifluorierung funktionalisierten Polymeroberflächen in Gegenwart von Wasser zur Generierung einer antimikrobiellen Wirkung.Use of fluorination or oxifluorination functionalized polymer surfaces in the presence of water to generate antimicrobial activity. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymeroberflächen Oberflächen von Kunststoffteilen sind.Use according to claim 1, characterized in that the polymer surfaces are surfaces of plastic parts. Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffteile aus ABS, Polystyrol, Polyamiden, PC, Polyoxymethylen, Silikonen, PET, Polyurethanen, Polyolefinen oder PVC bestehen.Use according to claim 2, characterized in that the plastic parts consist of ABS, polystyrene, polyamides, PC, polyoxymethylene, silicones, PET, polyurethanes, polyolefins or PVC. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobielle Wirkung antibakteriell ist.Use according to claim 1, characterized in that the antimicrobial effect is antibacterial. Verwendung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die antibakterielle Wirkung gegen Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli und Streptococcus mutans besteht.Use according to claim 4, characterized in that the antibacterial activity is against Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli and Streptococcus mutans. Verfahren zur Herstellung funktionalisierter Polymeroberflächen für eine Verwendung gemäß einem oder mehrerer der voran stehenden Ansprüche durch Fluorierung oder Oxifluorierung.Process for the preparation of functionalized polymer surfaces for use according to one or more of the preceding claims by fluorination or oxifluorination. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluorierung oder Oxifluorierung der Polymeroberfläche in der Gasphase in einer Reaktionskammer in 10% Fluor in Stickstoff oder in einer Mischung aus 10% Fluor und 0,3% Sauerstoff in Stickstoff mit einem Gesamtdruck von 500 mbar, bei einer Temperatur von 50°C und mit einer Kontaktzeit von 2 Stunden durchgeführt wird.A method according to claim 6, characterized in that the fluorination or oxifluoration of the polymer surface in the gas phase in a reaction chamber in 10% fluorine in nitrogen or in a mixture of 10% fluorine and 0.3% oxygen in nitrogen with a total pressure of 500 mbar, at a temperature of 50 ° C and with a contact time of 2 hours. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung der funktionalisierten Polymeroberfläche durch eine chemische oder mechanische Vorbehandlung der Polymeroberfläche vor der Fluorierung oder Oxifluorierung verbessert wird.A method according to claim 7, characterized in that the effect of the functionalized polymer surface is improved by a chemical or mechanical pretreatment of the polymer surface prior to fluorination or Oxifluorierung. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachbehandlung zur Reinigung mit 70% Ethanol in Wasser erfolgt.A method according to claim 7 or 8, characterized in that a post-treatment for cleaning with 70% ethanol in water. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluorierung oder Oxifluorierung der Polymeroberfläche in der Gasphase in einer Reaktionskammer in Gegenwart von Fluorwasserstoff oder einer in Lösungsmittel enthaltenen Fluorierungsreagenz oder Hydrofluorierungsreagenz durchgeführt wird.A method according to claim 6, characterized in that the fluorination or Oxifluorierung the polymer surface in the gas phase in a reaction chamber in the presence of hydrogen fluoride or a solvent contained in Fluorierungsreagenz or Hydrofluorierungsreagenz is performed.
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