DE69632780T2 - Verfahren zur Erzeugung biozider Oberflächenfilme - Google Patents

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Description

  • VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG BIOZIDER OBERFLÄCHENFILME
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines wasserlöslichen bioziden klaren Films.
  • Biozide sind chemische Zusammensetzungen, welche häufig in der Industrie zur Desinfektion und zum Schutz vor mikrobiologischer Kontamination und vor Verschlechterung von kommerziellen Produkten, Materialien und Systemen verwendet werden. Von den gegenwärtig erhältlichen Bioziden werden phenolische Biozide häufig verwendet.
  • Im Allgemeinen sind phenolische Biozide farblos und weisen minimale toxikologische Wirkungen bei Menschen auf, d. h. sie verursachen eine geringe oder keine Hautirritation. Obwohl die meisten Phenole einen charakteristischen Geruch aufweisen, weisen einige von ihnen, wie Phenylphenole und Dichlorophene, einen schwachen Geruch auf und andere, wie Triclosan, haben keinen Geruch. Diese Eigenschaften sind wünschenswert, da sie eine Verwendung von solchen Bioziden als ein Bestandteil in oral verabreichten pharmazeutischen Zubereitungen; als ein bewährtes Biozid zur Verwendung bei Lebensmitteleinrichtungen und Pflanzen; und in Verpackungsmaterial ermöglichen.
  • Phenolische Biozide weisen auch andere wünschenswerte Eigenschaften auf, einschließlich ein großes biozides Spektrum gegenüber Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen; bakteriostatische Resteigenschaften; und, unterschiedlich zu anderen Bioziden, werden sie nicht einfach durch organisches Material, wie Blut, Serum und Milch, deaktiviert. Deshalb werden diese Biozide häufig als Desinfektionsmittel und als Produkte gegen Schimmel im normalen Haushalt, auf Industrie- und anderen Flächen, welche eine Desinfektion erfordern, verwendet, da sie bei der Zerstörung der vorhandenen Mikroorganismen oder zum Schutz vor deren weiteren Proliferation zu einer Anzahl, welche im Wesentlichen für das geschützte Substrat oder System schädlich wäre, verwendet werden können.
  • Ein Beispiel eines phenolischen Biozids ist Dichlorophen, das, zusätzlich zu seinen antibakteriellen Eigenschaften, besonders gegen Pilze wie Hefeschimmel und Mehltau wirksam ist. Diese Eigenschaft ermöglicht es, solche Derivate in einer Vielzahl von Produkten, einschließlich Papier und Textilien, hauptsächlich als einen Konservierungsstoff gegen Moder und Fäulnis zu verwenden.
  • Ein anderes Beispiel eines verwendeten phenolischen Biozids ist Trichlorhydroxydiphenylether (Triclosan), welcher ein wirksamer Bestandteil in Deodorant und in Zubereitungen für Hautreinigung ist.
  • Bisher wurden Phenole in Industriereinigungsmitteln in einer wässrigen Lösung bei einem sehr hohen pH-Wert (über pH-Wert 11) verwendet. Die Verwendung von Reinigungsmitteln mit einem so hohen pH-Wert ist in Haushalten nicht wünschenswert. Um dieses Problem zu überwinden, wurden Phenole in alkoholischer Lösung verwendet, aber eine solche Verwendung hinterlässt sichtbare Reste auf der Oberfläche und ist für eine Verwendung im Haushalt nachteilig.
  • Um wässrigen Detergenzlösungen von phenolischen Bioziden zu erhalten, müssen sie zuerst in ihre wasserlöslichen Alkalisalze umgewandelt werden, normalerweise mit Natriumhydroxid, was in einer alkalischen Lösung mit einem pH-Wert von wenigstens 11,0 resultiert. Die hohe Basizität dieser Lösungen schließt sie von einer Verwendung in Haushalten und auf Oberflächen, welche gegenüber einer Verschlechterung durch alkalische Stoffe empfindlich sind, aus. Ihre Verwendung wurde deshalb auf Industriereinigungsmittel für Edelstahlausrüstung und für harte Bodenoberflächen in Lebensmittelverarbeitungs- und Glasflaschenreinigungsbetriebsanlagen und für andere Industriebetriebsanlagen und -flächen, wo die höhere Basizität akzeptabel ist, eingeschränkt.
  • Wenn in einem alkoholisch-wässrigen Gemisch mit der Zugabe einer kleinen Menge eines geeigneten grenzflächenaktiven Stoffes gelöst wird, um eine Desinfektionsreinigungszubereitung zu bilden, wird eine solche Lösung nach dem Trocknen Streifen und teilweise graufarbene Flächen auf den behandelten Oberflächen aufgrund der zurückbleibenden unlöslichen Reste des Biozids hinterlassen.
  • Triclosan, welches hauptsächlich in antiseptischen Haut- und Handreinigungszubereitungen verwendet wird, wurde entweder in Suspension verwendet oder mit nicht-ionischen grenzflächenaktiven Stoffen gelöst, was zu einem Verlust an Aktivität führt.
  • Beim Beständigmachen von Papier und Textilien gegenüber Moder und Fäulnis werden Phenylphenol und insbesondere Dichlorophen häufig als ihre Natriumsalzlösung für die Imprägnierung dieser Materialien gegen Pilzinfektion und zur Vermeidung von Schimmelformulierungen verwendet.
  • Die hohe Basizität dieser Lösungen verursacht eine Schwächung der Faserfestigkeit und einen Verlust der Biozide, entweder durch Auslaugen unter feuchten klimatischen Bedingungen oder durch einen Mangel an Bindung zu den behandelten Oberflächen. Dies wurde in der Vergangenheit vermieden, indem das Alkalisalz neutralisiert wurde und/oder die Biozide mittels eines Metallsalzes, wie Zirkoniumacetat, gebunden wurden. Diese Vorgänge erfordern ein weiteres Herstellungsverfahren, die Verwendung von zusätzlicher Ausrüstung und zusätzliche Kosten für das Neutralisierungsmittel. Diese zusätzlichen Maßnahmen waren notwendig, da das Binden des bioziden Mittels auf dem zu schützenden Material nicht immer wirksam war, insbesondere wenn ein Schutz über lange Zeiträume erforderlich war.
  • US-A-3,832,459 offenbart ein Dreiphasenaerosol-Spraydesinfektionsdeodorant, welches die gleichzeitige Verwendung eines komplexierenden Polymers, welches in Bezug auf ein Germizid vom Phenol-Typ eine entgiftende Wirkung aufweist, und eines Oberflächenanästhetikums, welches die Schleimhaut unempfindlicher macht, wenn die Sprayzusammensetzung entweder inhaliert oder auf die Haut aufgetragen wird, kombiniert.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung wenigstens einige der vorstehenden Nachteile zu verbessern.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren gemäß dem nachstehenden Anspruch 1 bereit.
  • Die Film bildenden Polymere, welche bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Polymere, in welchen das Biozid löslich ist, und werden normalerweise basierend auf ihrer beabsichtigten Verwendung ausgewählt. Polyvinylpyrrolidon (PVP) und seine Copolymere mit Vinylacetataminoacrylaten und Trimethylammoniumchlorid sind eine bevorzugte Wahl für Desinfektionsoberflächenreinigungsmittel mit biozider Restaktivität und Polyvinyl-Malein-Copolymere für eine Imprägnierung von Papier- und Textilmaterialien. Stärker bevorzugt werden zum Desinfizieren und Reinigen Polyvinylpyrrolidone mit einem Polymerisationsgrad (K-Wert) von 15, 30, 60 und 90 (am stärksten bevorzugt ein Polyvinylpyrrolidon mit einem Polymerisationsgrad von 90) oder Copolymere mit Vinylacetat, welche 20 bis 80% Polyvinylpyrrolidon umfassen (am stärksten bevorzugt sind jene, welche wenigstens 50% Vinylacetat umfassen und einen kationischen Charakter aufweisen), verwendet. Ein anderes geeignetes Polymer zum Desinfizieren/Reinigen ist QAFQUAT-HS, welches von ISP Corporation, USA hergestellt wird.
  • Für eine Imprägnierung liegt die Menge an verwendetem Polymer bevorzugt im Bereich von 0,01 Teile des Polymers bis 99,9 Teile des Polymers für jeweils 1 Teil des phenolischen Biozids. Stärker bevorzugt liegt das Polymer im Bereich von 0,01 bis 50 Teile und am stärksten bevorzugt von 0,01 bis 1 Teil pro jedem Teil des phenolischen Biozids vor. Zum Desinfizieren/Reinigen beträgt die Menge an verwendetem Polymer bevorzugt weniger als 8 Gew.-%, am stärksten bevorzugt weniger als 2 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Zusammensetzung.
  • Bevorzugt werden die phenolischen Biozide aus der Gruppe ausgewählt, welche aus Pentachlorphenol (PCP); p-Chlor-m-xylenol (PCMX); Hexachlorophen; o-Phenylphenol; Dichlorophen; Chlorophen, Bromophen; Triclosan oder einer Kombination dieser Biozide besteht.
  • Für normale Haushaltsreinigungsmittel und zum Desinfizieren von Oberflächen zur Zubereitung von Essen werden die phenolischen Biozide Dichlorophen oder eine Kombination von Dichlorophen mit o-Phenylphenyl empfohlen. Die Konzentration der phenolischen Biozide in der Lösung liegt bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1,0 Gew.-% und stärker bevorzugt von 0,2 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung.
  • Für professionelle medizinische Anwendungen ist das bevorzugte Biozid Triclosan, welches bevorzugt in einer Konzentration im Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-% und stärker bevorzugt von 1,0 bis 2,0 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet wird. Die Biozide Zubereitung kann zum Desinfizieren von medizinischen Instrumenten, wie Endoskopen, verwendet werden.
  • Die Konzentration der Biozide, welche für die Imprägnierung von Papier und Textilien verwendet werden, hängt oft vom Herstellungsverfahren ab. Bevorzugt liegt die Aufnahmemenge zwischen 0,05 und 1,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Materials. Stärker bevorzugt beträgt der Bereich zwischen 0,1 und 0,5 Gew.-% des Materials.
  • Wo ein Oberflächendesinfektionsreinigungsmittel erforderlich ist, sollte eine bestimmte Menge eines Detergenzes in der Zubereitung eingeschlossen sein. Das Detergenz wird bevorzugt aus dem Bereich von anionischen grenzflächenaktiven Stoffen ausgewählt, obwohl andere grenzflächenaktive Stoffe auch alleine oder in Kombination mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff verwendet werden können. Es ist auch vorteilhaft, eine kleine Menge eines grenzflächenaktiven Stoffes in einer Imprägnierungslösung einzuschließen, um ein einheitliches Benetzen des behandelten Materials sicher zu stellen.
  • Geeignete anionische grenzflächenaktive Stoffe schließen Natriumsalze von Dodecylbenzolsulfonat und Laurylethersulfat; Phosphatester von Nonylphenolethoxylaten; Nonylphenoxyphosphorsäureester oder eine Kombination dieser grenzflächenaktiven Stoffe ein. Ein bevorzugter grenzflächenaktiver Stoff ist das Natriumsalz von Dodecylbenzolsulfonat, welches alleine oder in Kombination mit einem anderen anionischen grenzflächenaktiven Stoff verwendet werden kann.
  • Eine wirksame Menge eines genzflächenaktiven Stoffes wird von der beabsichtigten Verwendung des Endprodukts abhängen. Das heißt, ein Desinfektionsoberflächenreinigungsprodukt wird einen relativ hohen Anteil an grenzflächenaktivem Stoff aufweisen, um sicher zu stellen, dass es gute Reinigungseigenschaften aufweist. Andererseits wird für eine Imprägnierung von Papier- und Textilmaterialien der Gehalt des grenzflächenaktiven Stoffes viel niedriger sein, da sein Zweck nur das Benetzung der Oberflächen der Papier- und Textilfasern und die Sicherstellung einer besseren Penetration ist. Geeignete Alkohole schließen jedwede wasserlöslichen niederen Alkylalkohole, wie Methanol und Ethanol, ein, aber höhere Alkylalkohole, wie Iso- und n-Propanol, können alleine oder in Kombination mit niederen Alkoholen bevorzugt in einer Menge, welche 30% (w/v) in dem Desinfektionsreinigungsmittel und der Imprägnierungsflüssigkeit nicht übersteigt, verwendet werden.
  • Wo ein höherer Desinfektionsgrad gewünscht wird, ist es vorteilhaft, einen oder mehrere aromatische Alkohole, wie Benzyl-, Phenoxy- und Dichlorbenzylalkohol, im Allgemeinen in einer Menge von nicht mehr als 2,0 Gew.-% einzuschließen.
  • Unter Bezug auf die folgenden Beispiele wird die Erfindung nun nur über Beispiele genauer beschrieben:
  • BEISPIEL 1
    • Biozides Haushaltsoberflächenreinigungsmittel
    • Dichlorophen 0,3 kg
    • Gardinol 25L 5,0 kg
    • Anthrox C0630 0,5 kg
    • PVP 0,75 kg
    • Isopropanol 25,00 l
    • Wasser zum Auffüllen auf 100,0 l
  • BEISPIEL 2
    • Biozides Oberflächenreinigungsmittel für allgemeine Einrichtugen (Gew.-% der Zusammensetzung)
    • Dichlorophen 0,3%
    • o-Phenylphenol 0,2%
    • Luviskol VA60140 0,4%
    • Gardinol 25L 5,0%
    • Rhodafac RE-610 0,5%
    • Isopropanol 30,0%
    • Wasser zum Auffüllen auf 100,0 Volumenteile
  • BEISPIEL 3
    • (Gew.-% der Zusammensetzung)
    • Triclosan 0,5%
    • Phenoxyethanol 1,0%
    • Antaron P904 1,5%
    • Gardinol 25L 5,0%
    • n-Propanol 30,0%
    • Duftstoff, wie gewünscht
    • Wasser zum Auffüllen auf 100 Volumenteile
  • Imprägnierungsflüssigkeit
  • Für diesen Zweck hergestellte Formulierungen werden vom Typ des zu imprägnierenden Materials, dem erforderlichen Grad der Fäulnisbeständigkeit und dem Typ und den Bedingungen der Verwendung abhängen.
  • Das empfohlene phenolische Biozid für diesen Zweck ist Dichlorophen mit einer Auftragung von 0,1 bis 0,7 Gew.-% des Materials für Textilien und 0,05 bis 0,5 Gew.-% des Materials für Papier. Zu verwendende Film bildende Polymere wären ein Polyvinyl-Malein-Polymer, wie Gantrez AN (GAF Inc.). Der Alkohol könnte Isopropyl sein und die Konzentration der anionischen grenzflächenaktiven Stoffe wäre ausreichend, um eine zufrieden stellende Benetzung der zu behandelnden Oberflächen zu erhalten. Aufgrund von möglichem übermäßigem Schäumen bei einigen Formulierungen wird/werden manchmal (ein) Entschäumungsmittel zugegeben.
  • Eine typische Formulierung für die Imprägnierung eines Vliesstoffes wäre:
    • Dichlorophen 12,0 kg
    • Gantrez AN 119 0,3 g
    • Empicol SQ770 2,75 g
    • Ven Gell B 0,5 kg
    • Wasser zum Auffüllen auf 30,0 kg
  • Die Menge wird in 200 kg eines Standardbindemittels eingebracht, was in einem Wirkgehalt an Dichlorophen von etwa 5,0 Gew.-% resultiert. Bei einer mittleren Aufnahme des Bindemittels von 7 g/m2 wird die Auftragung des Biozids ungefähr 0,3 Gew.-% sein.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Bilden eines wasserlöslichen bioziden klaren Films auf einer festen Oberfläche, die eine von einer festen Oberfläche im Haushalt, einer Oberfläche zur Zubereitung von Essen oder einer medizinischen Oberfläche ist, welcher die feste Oberfläche gegen die erneute Infektion durch Mikroorganismen schützt, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer flüssigen bioziden Zusammensetzung, umfassend: 0,1–5,0 Gew.-% eines Biozides, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Triclosan, Dichlorophen, Chlorophen, p-Chlor-m-xylenol (PCMX), Hexachlorophen, o-Phenylphenol, Pentachlorphenol (PCP) und Bromophen oder einer Kombination dieser besteht, ein Polyvinylpyrrolidon-Polymer oder -Copolymer in einer wirksamen Menge, um der flüssigen bioziden Zusammensetzung Film bildende Eigenschaften zu verleihen, wobei das Polymer oder Copolymer in einer Menge von bis zu weniger als 8 Gew.-% vorliegt und wobei die Menge an Polyvinylpyrrolidon-Polymer oder -Copolymer ausreichend ist, so dass ein Komplex zwischen dem Biozid und dem Polyvinylpyrrolidon-Polymer oder -Copolymer gebildet wird, so dass die flüssige biozide Zusammensetzung einen klaren Film bildet, wenn sie eine Oberfläche kontaktiert und trocknet, ein wässriges alkoholisches Lösungsmittel, in welchem das phenolische Biozid und das Polyvinylpyrrolidon-Polymer oder -Copolymer gelöst werden und Behandeln der festen Oberfläche mit einer flüssigen bioziden Zusammensetzung und Verdampfen des wässrigen alkoholischen Lösungsmittels, um einen klaren Film bereitzustellen.
  2. Verfahren zum Bilden eines wasserlöslichen bioziden klaren Films auf einer Oberfläche im Haushalt oder einer Oberfläche zur Zubereitung von Essen, wie in Anspruch 1 beansprucht, bei dem die Oberfläche eine Oberfläche im Haushalt oder eine Oberfläche zur Zubereitung von Essen ist und Biozid in einer Menge von 0,2 bis 1,0 Gew.-% vorliegt.
  3. Verfahren zum Bilden eines wasserlöslichen bioziden klaren Films auf einer medizinischen Oberfläche, wie in Anspruch 1 beansprucht, bei dem die Oberfläche eine medizinische Oberfläche ist und das Biozid in einer Menge von 0,1 bis 3 Gew.-% vorliegt.
  4. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, bei dem das Polymer oder Copolymer in einer Menge von weniger als 2 Gew.-% vorliegt.
  5. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, bei dem die Menge an Polymer oder Copolymer 0,01 bis 1 Teil für jeden Teil an phenolischem Biozid ist.
  6. Verfahren, wie in einem der voranstehenden Ansprüche beansprucht, bei dem das Biozid Triclosan ist.
  7. Verfahren, wie in einem der voranstehenden Ansprüche beansprucht, bei dem das Biozid Dichlorophen ist.
  8. Verfahren, wie in einem der voranstehenden Ansprüche beansprucht, das des weiteren wenigstens einen grenzflächenaktiven Stoff umfasst.
  9. Verfahren, wie in Anspruch 8 beansprucht, bei dem der grenzflächenaktive Stoff ein anionischer grenzflächenaktiver Stoff ist, der unter Natriumsalzen von Dodecylbenzolsulfonat und Laurylethersulfat, Phosphatestern von Nonylphenolethoxylaten, Nonylphenoxy-Phosphorsäureestern oder Kombinationen dieser ausgewählt ist.
  10. Verfahren, wie in einem der voranstehenden Ansprüche beansprucht, bei dem der Alkohol ein wasserlöslicher Alkylalkohol ist.
  11. Verfahren, wie in einem der voranstehenden Ansprüche beansprucht, bei dem das Polyvinylpyrrolidon einen Polymerisationsgrad (K-Wert) von 15, 30, 60 oder 90 aufweist.
  12. Verfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, bei dem der Polymerisationsgrad 90 ist.
  13. Verfahren, wie in einem der voranstehenden Ansprüche beansprucht, bei dem das Polyvinylpyrrolidon-Copolymer ein Copolymer mit Vinylacetat, Aminoacrylat oder Trimethylammoniumchlorid ist.
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