JPH10251350A - 抗菌性ポリマー、その製造方法及びその使用 - Google Patents
抗菌性ポリマー、その製造方法及びその使用Info
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Abstract
かつその抗菌性作用がpH依存性でない、抗菌性特性を
有する材料の開発 【解決手段】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
と1種以上の他の脂肪族不飽和モノマーとを共重合させ
ることにより得られた抗菌性ポリマー
Description
エチルメタクリレートと、1種以上の脂肪族不飽和モノ
マーとの共重合により得られた抗菌性ポリマー、その製
造方法並びにその使用に関する。
ルメタクリレートと、1種以上の脂肪族不飽和モノマー
とを支持体上でグラフト共重合させることにより得られ
た抗菌性ポリマー、その製造方法並びにその使用に関す
る。
コロニー形成及び繁殖は非常に望ましくない。頻繁に微
生物個体数を極端に増加させる粘液層が生じ、水質、飲
料物の品質及び食品の品質にマイナスの影響を与え、さ
らに製品の腐敗並びに消費者の健康被害をも引き起こし
かねない。
細菌を遠ざけなければならない。身体と直接接触する繊
維製品、特に陰部用の繊維製品並びに病人看護及び老人
看護用の繊維製品がこれに該当する。さらに、細菌は、
看護病棟内の、特に集中治療領域内及び乳幼児看護領域
内、病院内、特に医学的手術室及び危険な伝染病用の隔
離病棟において並びにトイレ内においての家具表面及び
器具表面から遠ざけなければならない。
細菌に対して必要な場合に又は用心のために、殺菌剤と
して程度に差があるが広範囲のかつ強力な抗菌作用を有
する化学薬品又はその溶剤並びに混合物で処理される。
このような化学薬品は特異的に作用せず、頻繁にそれ自
体毒性であるか刺激性であるかもしくは健康上懸念のあ
る分解生成物を形成する。頻繁に相応する敏感な人の場
合には適合性を示さない。
置は、抗菌作用を示す物質をマトリックスに混入するこ
とである。
メタクリレート化学の市販のモノマーであり、かつ特に
親水性成分としてコポリマー中に使用される。欧州特許
(EP−PS)第0290676号明細書に多様なポリ
アクリレート及びポリメタクリレートを殺菌性の第4級
アンモニウム化合物の固定化のためのマトリックスとし
て使用することが記載されている。
号明細書は体系的な殺菌剤の製造を開示しており、この
場合、過ハロゲン化されたアセトン誘導体をメタクリレ
ートエステル、例えばt−ブチルアミノエチルメタクリ
レートと反応させている。
号明細書にはアミノメタクリレートのフッ化水素塩から
なるポリマーを歯科医薬において使用することが記載さ
れている。ポリマー中で結合したフッ化水素はポリマー
マトリックスからゆっくりと流出し、カリエスに対する
作用を示す。
−PS)第4532269号明細書は、ブチルメタクリ
レート、トリブチルスズメタクリレート及びt−ブチル
アミノエチルメタクリレートからなるターポリマーを開
示している。このポリマーは抗菌性船舶用塗料として使
用され、この場合親水性のt−ブチルアミノエチルメタ
クリレートがポリマーの緩慢な浸食を促進し、高い毒性
のトリブチルスズメタクリレートを抗菌性作用物質とし
て放出する。
ートを用いて製造されたコポリマーは添加された殺菌作
用物質用のマトリックス又は担体物質にすぎず、この担
体物質から作用物質が拡散することができるか又は移行
することができる。この種のポリマーは、表面で必要な
最小阻止濃度(MIK)がもはや達成されない場合に、
程度に差があるが急速にその作用を失ってしまう。
号明細書には、抗菌性作用を有するアクリルニトリル繊
維の製造方法が記載されている。この抗菌性作用はコモ
ノマー構成単位としてのプロトン化されたアミンに起因
し、その際、プロトン化された種類として、とりわけジ
メチルアミノエチルメタクリレート及びt−ブチルアミ
ノエチルメタクリレートが使用されている。
かしながらH+イオンの損失により著しく減少してしま
う。
を成す課題は、洗い落とされる作用物質を含有せず、か
つその抗菌性作用がpH依存性でない、抗菌性特性を備
えた材料を開発することであった。
t−ブチルアミノエチルメタクリレートと1種以上の他
の脂肪族不飽和モノマーとの共重合により、もしくはt
−ブチルアミノエチルメタクリレートと1種以上の脂肪
族不飽和モノマーとのグラフト共重合により、溶剤及び
物理的応力によっても損なわれずかつ移行性を示さない
抗菌性の表面を有するポリマーが得られることが見出さ
れた。この場合他の殺菌性作用物質を使用する必要はな
い。
ノエチルメタクリレートと1種以上の他の脂肪族不飽和
モノマーとの共重合により得られた抗菌性ポリマーであ
る。
ブチルアミノエチルメタクリレートと1種以上の他の脂
肪族不飽和モノマーとのグラフト共重合により得られた
抗菌性ポリマーである。
ノエチルメタクリレートと1種以上の脂肪族不飽和モノ
マーとを支持体上でグラフト共重合させることを特徴と
する抗菌性ポリマーの製造方法である。
ノエチルメタクリレートと1種以上の脂肪族不飽和モノ
マーとを共重合させることを特徴とする抗菌性ポリマー
の製造方法である。
る抗菌性被覆を備えた製品の製造のための請求項1及び
2記載の抗菌性ポリマーの使用である。
る抗菌性被覆を備えた製品の製造のための請求項3から
5に記載の抗菌性ポリマーの使用である。
と、1種以上の他の脂肪族不飽和モノマーとの共重合
は、支持体上でのグラフト共重合により実施することも
でき、かつ抗菌性作用をさらに継続して維持することも
できる。このために全ての脂肪族不飽和モノマー、例え
ば一般式:
し、R2は水素原子、金属原子又は分枝又は非分枝の脂
肪族、環式脂肪族、複素環式又は芳香族の20個までの
炭素原子を有する炭化水素基又は、カルボキシル基、カ
ルボキシレート基、スルホネート基、アルキルアミノ
基、アルコキシ基、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ
基、ジアルキルアミノ基、ホスフェート基、ホスホネー
ト基、スルフェート基、カルボキサミド基、スルホンア
ミド基、ホスホンアミド基又はこれらの基の組み合わせ
により誘導化されている分枝又は非分枝の脂肪族、環式
脂肪族、複素環式又は芳香族の20個までの炭素原子を
有する炭化水素基を表し、R3は水素又はR2と同じもの
を表す]で示されるアクリレート及びメタクリレートが
適している。
使用することもでき、前記式中、R4は水素原子、芳香
族基又はメチル基を表すか又はR2と同じものを表し、
R5は水素原子、メチル基又はヒドロキシル基、R2と同
じものを表すか、又は組成OR2のエーテルに相当す
る。
するか又は有しない、一般に全てのプラスチック、例え
ばポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエー
テル、ポリエーテルブロックアミド、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリカーボネート、オルガノポリシロキ
サン、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリイソプレ
ン、ポリ−クロロプレン、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、相応するコポリマー及びブレンド並びに
天然又は合成のゴムが適している。本発明による方法
は、塗装された又は他の方法でプラスチックで被覆され
た金属成形体、ガラス成形体又は木材成形体の表面にも
適用することができる。
の方法により活性化することができる。この支持体は公
知の方法で予め溶剤を用いて油、脂肪又は他の不純物を
除去するのが有利である。
ことができる。適当な放射線源は例えばUV−エキシマ
−機器(HERAEUS Noblelight, Hanau, Deutschland)で
ある。前記の領域で著しい放射線成分を放射する限り水
銀灯も支持体活性化のために適している。露光時間は一
般に0.1秒〜20分、有利に1秒〜10分である。
さらに付加的光増感剤を用いて行うことができる。この
ため光増感剤、例えばベンゾフェノンを支持体表面上に
塗布し、かつ照射する。これは同様に水銀灯を用いて
0.1秒〜20分、有利に1秒〜10分の露光時間で行
われる。
窒素又はアルゴン雰囲気中の高周波プラズマ又はマイク
ロ波プラズマ(Hexagon, Fa. Technics Plasma, 85551
Kirchheim, Deutschland)により達成することもでき
る。この暴露時間は一般に30秒〜30分、有利に2〜
10分である。エネルギー供給は実験室機器の場合10
0〜500W、有利に200〜300Wである。
g, Deutschland)も活性化のために使用することができ
る。暴露時間はこの場合一般に1〜10分、有利に1〜
60秒である。
給源から)並びにオゾン化による活性化は短い暴露時間
を可能にし、この時間は一般に0.1秒〜60秒であ
る。
じさせる。適当な機器、特にバリアーフレームフロント
(Barriere-Flammfront)を備えた機器は簡単に組み立
てることができるか、又は例えばFa. ARCOTEC, 71297 M
oensheim, Deutschlandにより市販されている。この機
器は燃焼ガスとして炭化水素又は水素を用いて運転する
ことができる。何れの場合でも支持体の障害となる過熱
を避けなければならず、これは火炎処理面と反対の支持
体表面を冷却金属面と密に接触させることにより容易に
達成される。このため火炎処理による活性化は比較的薄
い平面的な支持体に限られる。暴露時間は一般に0.1
秒〜1分、有利に0.5〜2秒であり、この場合、明る
い炎ではなく、支持体表面と外側のフレームフロントと
の距離は0.2〜5cm、有利に0.5〜2cmであ
る。
方法により、例えば浸漬、吹き付け又は刷毛塗りによ
り、t−ブチルアミノエチルメタクリレート及び1種以
上の他の脂肪族不飽和モノマーで場合により溶液の形で
被覆される。溶剤として、水及び水−エタノール混合物
が有利であるが、他の溶剤もモノマーに対して十分な溶
解能を有しかつ物質表面を良好に濡らす場合には使用可
能である。1〜10重量%、例えば約5重量%のモノマ
ー含有量を有する溶液が実際に有利であり、一般に一回
の適用で密着する、支持体表面を覆う0.1μmよりも
厚い層厚の被覆が生じる。
ト共重合は、有利に可視領域の短波の区域の放射線によ
り又は電磁放射線のUV領域の長波の区域の放射線によ
り行われる。例えば、250〜500nmの波長、有利
に290〜320nmのUV−エキシマの放射線が特に
適している。この場合でも、前記の領域内で著しい放射
成分を放射する限り水銀灯が適している。露光時間は一
般に10秒〜30分、有利に2〜15分である。
ノエチルメタクリレートを用いたコポリマーは支持体表
面とグラフトしない場合でも内在的殺菌挙動を示す。
チルアミノエチルメタクリレートと1種以上の他の脂肪
族不飽和モノマーとの共重合を支持体上で実施すること
よりなる。
び1種以上の他の脂肪族不飽和モノマーからなる本発明
によるポリマーは溶液の形で支持体上に適用することが
できる。
ノール、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオ
キサン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、ク
ロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン及び
アセトニトリルが適している。
漬、吹き付け又は塗装により標準ポリマー上に塗布され
る。
直接支持体表面上に生じさせる場合には、適当な開始剤
を添加する。
ルオキシド、過酸化水素、アシルペルオキシド、ペルオ
キソケトン、過酸エステル、ペルオキソカーボネート、
ペルオキソジスルフェート、過硫酸塩及び全ての常用の
光開始剤、例えばアセトフェノン及びベンゾフェノンを
使用することができる。
ばUV線又はγ線により行うことができる。
医学的製品又は衛生学的製品であることができる。同様
に本発明によるグラフト共重合により得られた製品は、
医学的製品又は衛生学的製品であることができる。
医学的製品、例えばカテーテル、血液嚢、ドレナージ、
ガイドワイヤ及び手術器具の製造のために使用すること
ができる。
製品、例えば歯ブラシ、便座、クシ及び包装材料の製造
のために使用することができる。
チルメタクリレート2.6g及びテトラヒドロフラン1
50mlを保護ガス下で60℃に加熱した。この温度が
達成された後、テトラヒドロフラン10mlに溶かした
アゾビスイソブチロニトリル0.33gを添加した。2
4時間の経過の後、この混合物を水/氷−混合物1l中
に混入することで反応を完了させた。この反応生成物を
濾別し、n−ヘキサン300mlで洗浄した、引き続
き、この生成物を複数のソックスレーに分配し、24時
間水で抽出し、その後50℃で12時間真空中で乾燥さ
せた。
lに溶かした。この溶液中にポリアミド12−シートを
5秒間浸漬し、10秒間溶液から取り出し、次いでさら
に5秒間浸漬し、引き続き室温で常圧で乾燥させた後、
ポリアミドシート上にコポリマーの均質な皮膜を形成さ
せた。このシートを次いで24時間50℃で真空中で乾
燥させた。引き続きこのシートを水中で5回30℃で6
時間抽出し、次いで50℃で12時間乾燥させた。
lに溶かした。この溶液中にポリビニルクロリドシート
を2秒間浸漬し、10秒間溶液から取り出し、次いでさ
らに2秒間浸漬し、引き続き室温で常圧で乾燥させた
後、ポリビニルクロリドシート上にコポリマーの均質な
皮膜を形成させた。このシートを次いで24時間50℃
で真空中で乾燥させた。引き続きこのシートを水中で5
回30℃で6時間抽出し、次いで50℃で12時間乾燥
させた。
キシマ放射源(Fa. Heraeus)の172nmの放射線に
暴露した。こうして活性化されたシートを保護ガス下で
照射反応器中に置き、固定した。さらに、このシートを
保護ガス流中でt−ブチルアミノエチルメタクリレート
3g、メチルメタクリレート2g及びメタノール95g
からなる混合物20mlで被覆した。照射室を閉じ、3
08nmの波長の放射を有するエキシマ照射ユニット
(Fa. Heraeus)の下方に10cmの間隔で置いた。照
射を開始し、照射時間は15分であった。引き続きこの
シートを取り出し、メタノール30mlで濯いだ。次い
で、このシートを真空中で12時間50℃で乾燥した。
引き続きこのシートを水中で5回30℃で6時間抽出
し、次いで50℃で12時間乾燥させた。
の殺菌作用を次のように測定した:2×2cmのサイズ
のシート片上にクレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiel
la pneumoniae)の細胞懸濁液を100μlを載せた。
この細菌はPBS−懸濁液(ホスフェート−緩衝−食塩
水)中に懸濁させた。細胞濃度は緩衝液1ml当たり細
胞105個であった。この液滴を3hまでインキュベー
トした。場合により乾燥するのを防ぐために、シート片
を水1mlで濡らしたポリスチレン製のペトリ皿中に置
いた。接触時間の後、この100μlをエッペンドルフ
先端で取り、PBS1.9mlで希釈した。この溶液
0.2mlを培養寒天上で平板培養した。増殖したコロ
ニーの数から不活性率を計算した。
に、被覆されたシートを次の前処理にさらした: A: 沸騰水中で10分間洗浄 B: 96%のエタノール溶液中で10分間洗浄 C: 超音波処理下で25℃の温水中で10分間洗浄 D: 前処理せず それぞれの前処理を考慮した測定結果を表1に示した。
熱的、化学的又は機械的前処理の後でもさらに、載せら
れた細菌のほぼ完全な不活性率を示した。物理的に付着
した層は、方法A、B及びCによる前処理に対してあま
り安定ではなかった。
る殺菌作用に対してさらに、全ての被覆されたシートは
同様に、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas
aeruginosa)、スタフィロコッカス・アウレウス(Stap
hylococcus aureus)、エシェリキア・コリ(Escherich
ia coli)、リゾプス・オリーゼ(Rhizopus oryzae)、
カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)及びテ
トラヒメナ・ピリフォルミス(Tetrahymena pyriformi
s)に対して抗菌作用を示した。処理法Dの後での不活
性率はこの場合同様に99%より高かった。
Claims (16)
- 【請求項1】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
を1種以上の他の脂肪族不飽和モノマーと共重合させる
ことにより得られた抗菌性ポリマー。 - 【請求項2】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
を1種以上の他の脂肪族不飽和モノマーと支持体上で共
重合させることにより得られた、請求項1記載の抗菌性
ポリマー。 - 【請求項3】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
を1種以上の他の脂肪族不飽和モノマーと支持体上でグ
ラフト共重合させることにより得られた抗菌性ポリマ
ー。 - 【請求項4】 グラフト共重合の前に支持体を活性化す
ることにより得られた、請求項3記載の抗菌性ポリマ
ー。 - 【請求項5】 付加的な光増感剤、プラズマ処理、コロ
ナ処理、火炎処理、オゾン処理、電気的放電又はγ線と
共に又は無しで、UV線による支持体の活性化により得
られた、請求項4記載の抗菌性ポリマー。 - 【請求項6】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
を1種以上の脂肪族不飽和モノマーと共重合させること
を特徴とする、請求項1又は2記載の抗菌性ポリマーの
製造方法。 - 【請求項7】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
と1種以上の脂肪族不飽和モノマーとの共重合を支持体
上で実施する、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 t−ブチルアミノエチルメタクリレート
と1種以上の脂肪族不飽和モノマーとを支持体上でグラ
フト共重合させる、請求項3から5までのいずれか1項
記載の抗菌性ポリマーの製造方法。 - 【請求項9】 支持体をグラフト共重合の前に活性化す
る、請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 支持体の活性化を、付加的光増感剤、
プラズマ処理、コロナ処理、火炎処理、オゾン処理、電
気的放電又はγ線と共に又は無しで、UV線により実施
する、請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 ポリマーからなる抗菌性被覆を備えた
製品を製造するための、請求項1又は2記載の抗菌性ポ
リマーの使用。 - 【請求項12】 ポリマーからなる抗菌性被覆を備えた
医学的製品を製造するための、請求項1又は2記載の抗
菌性ポリマーの使用。 - 【請求項13】 ポリマーからなる抗菌性被覆を備えた
衛生学的製品を製造するための、請求項1又は2記載の
抗菌性ポリマーの使用。 - 【請求項14】 ポリマーからなる抗菌性被覆を備えた
製品を製造するための、請求項3から5までのいずれか
1項記載の抗菌性ポリマーの使用。 - 【請求項15】 ポリマーからなる抗菌性被覆を備えた
医学的製品を製造するための、請求項3から5までのい
ずれか1項記載の抗菌性ポリマーの使用。 - 【請求項16】 ポリマーからなる抗菌性被覆を備えた
衛生学的製品を製造するための、請求項3から5までの
いずれか1項記載の抗菌性ポリマーの使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19709075.3 | 1997-03-06 | ||
DE19709075A DE19709075A1 (de) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Verfahren zur Herstellung antimikrobieller Kunststoffe |
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---|---|
JPH10251350A true JPH10251350A (ja) | 1998-09-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10050599A Pending JPH10251350A (ja) | 1997-03-06 | 1998-03-03 | 抗菌性ポリマー、その製造方法及びその使用 |
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US (2) | US5967714A (ja) |
EP (1) | EP0862858B1 (ja) |
JP (1) | JPH10251350A (ja) |
AT (1) | ATE219881T1 (ja) |
CA (1) | CA2231101A1 (ja) |
DE (2) | DE19709075A1 (ja) |
DK (1) | DK0862858T3 (ja) |
NO (1) | NO980981L (ja) |
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