WO2002092650A1 - Elutionsfreie antimikrobielle polymere - Google Patents

Elutionsfreie antimikrobielle polymere Download PDF

Info

Publication number
WO2002092650A1
WO2002092650A1 PCT/EP2002/003569 EP0203569W WO02092650A1 WO 2002092650 A1 WO2002092650 A1 WO 2002092650A1 EP 0203569 W EP0203569 W EP 0203569W WO 02092650 A1 WO02092650 A1 WO 02092650A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acrylic acid
ester
antimicrobial
tert
vinyl
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/003569
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Ottersbach
Beate Kossmann
Original Assignee
Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh filed Critical Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh
Publication of WO2002092650A1 publication Critical patent/WO2002092650A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate

Definitions

  • the invention relates to elution-free or low-elution antimicrobial polymers and a process for their preparation by using multifunctional crosslinkers and the use of the polymers.
  • Mucus layers often form, which cause microbial populations to rise extremely, which have a lasting impact on the quality of water, beverages and food, and can even lead to product spoilage and consumer health damage.
  • Bacteria must be kept away from all areas of life where hygiene is important. This affects textiles for direct body contact, especially for the genital area and for nursing and elderly care. In addition, bacteria must be kept away from furniture and device surfaces in care stations, in particular in the area of intensive care and the care of small children, in hospitals, in particular in rooms for medical interventions and in isolation stations for critical infections and in toilets.
  • Another way of preventing surface bacteria from spreading is to incorporate antimicrobial substances into a matrix.
  • the copolymer produced with aminomethacrylates is only a matrix or carrier substance for added microbicidal active substances which can diffuse or migrate from the carrier substance. Polymers of this type lose theirs more or less quickly
  • MIK surface
  • German patent application 100 43 287.5 (“Antimicrobial Depot Formulations”) describes, for example, a process which makes it possible to prepare antimicrobial polymers in such a way that a high proportion of water-soluble, antimicrobially active polymer or oligomer components can be released in the application.
  • the object of the present invention is therefore to develop contact microbicidal polymers which are largely free from elution.
  • the present invention relates to low-elution antimicrobial polymers produced by polymerizing at least one antimicrobial monomer with one or more crosslinking agents.
  • low-elution is defined as an antimicrobial polymer which, when leached in water at 50 ° C. for a period of 48 hours, does not release any water-soluble compounds which are antimicrobially active against the test germ Staphylococcus aureus.
  • the antimicrobial monomers can contain nitrogen or phosphorus groups.
  • Suitable monomers are e.g. B. methacrylic acid 2-tert-butylaminoethyl ester, methacrylic acid 2-diethylaminoethyl ester, methacrylic acid 2-diethylaminomethyl ester, acrylic acid 2-tert.
  • the crosslinkers required to prepare the polymer according to the invention are polyunsaturated compounds, i.e. H. at least difunctional, in particular those from the group consisting of ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, ethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol divinyl ether, 1,1,1-trishydroxymethylpropanbenzoate diacrylate
  • the optional additional comonomers are olefinically unsaturated monomers, such as e.g. Acrylates or methacrylates, e.g. B. acrylic acid, tert-butyl methacrylate or methyl methacrylate,
  • Styrene or its derivatives vinyl chloride, vinyl ethers, acrylamides, acrylonitriles, olefins (Ethylene, propylene, butylene, isobutylene), allyl compounds, vinyl ketones, vinyl acetic acid, vinyl acetate or vinyl esters, in particular, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, tert-methacrylic acid. -butyl ester, acrylic acid methyl ester, acrylic acid ethyl ester, acrylic acid butyl ester, acrylic acid tert. butyl ester and / or tert-butylaminoethyl ester.
  • the proportion of comonomers in the copolymer is max. 50 mol%, preferably max. 25 mole%.
  • Corresponding antimicrobial coatings can be obtained by incorporating such polymers into a coating formulation and then applying them to a surface.
  • the present invention furthermore relates to a process for the preparation of low-elution antimicrobial polymers by radical polymerization of at least one antimicrobial monomer, a crosslinker being used in the polymerization.
  • the process according to the invention for producing the antimicrobial polymers is carried out in such a way that a multifunctional crosslinker is added to the polymerization solution, as a result of which the polymer formed is crosslinked in two or three dimensions.
  • the amount of crosslinking agent is 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5 percent by weight based on the total amount of monomer.
  • the product is then dried and, if necessary, freed of any uncrosslinked starting materials by cleaning.
  • the product can then be crushed or ground to e.g. to use as an insoluble, elution-like, antimicrobial additive.
  • the polymerization can also be carried out directly on a surface to be coated, i.e. H. on a substrate, in particular a polymeric substrate.
  • the substrate surfaces can therefore be polymeric surfaces, e.g. B. coatings or varnishes.
  • Preferred polymeric substrates are constructed from the polymers mentioned below. Use of the modified polymer substrates
  • antimicrobial polymers according to the invention for the production of antimicrobially active products and the products thus produced as such.
  • Such products are preferably based on polyamides, polyurethanes, polyether block amides, polyester amides or imides, PVC, polyolefins, silicones, polysiloxanes, polymethacrylate or polyterephthalates, metals, woods, glasses and ceramics which have surfaces coated with polymers according to the invention.
  • Antimicrobial products of this type are, for example, and in particular machine parts for food processing, components of air conditioning systems, coated pipes, semi-finished products, roofing, bathroom and toilet articles, kitchen articles, components of sanitary facilities, components of animal cages - and housings, toys, components in water systems , Food packaging, controls (touch panel) of devices and contact lenses.
  • the coatings according to the invention can be used wherever there is a lack of bacteria, algae and fungi, i.e. microbicidal surfaces or surfaces with non-stick properties arrive. Examples of uses for the coatings according to the invention can be found in the following areas:
  • Marine ship hulls, port facilities, buoys, drilling platforms, ballast water tanks House: roofs, cellars, walls, facades, greenhouses, sun protection, garden fences, wood protection Sanitary: public toilets, bathrooms, shower curtains, toiletries, swimming pool, sauna, joints, sealing compounds
  • Machine parts air conditioners, ion exchangers, process water, solar systems, heat exchangers, bioreactors, membranes - medical technology: contact lenses, diapers, membranes, implants
  • Articles of daily use car seats, clothing (stockings, sportswear), medical home furnishings, door handles, telephone receivers, public transport, animal cages, cash registers, carpeting, wallpaper.
  • the present invention also relates to the use of the hygiene products or medical technology articles produced using the coatings or methods produced according to the invention.
  • hygiene products include toothbrushes, toilet seats, combs and packaging materials.
  • hygiene article also includes other items that may be come into contact with many people, such as telephone receivers, handrails of stairs, door and window handles as well as holding belts and handles in public transport.
  • Medical technology articles are e.g. B. catheters, tubes, cover sheets or surgical cutlery.
  • the antimicrobial polymers according to the invention are preferably used in lacquers, paints, dispersions, elastomer mixtures such as, for. B. silicone sealants or as a filler for other z. B. the above-mentioned polymers.
  • the examples show that polymers which have been prepared with the same monomers but without a crosslinking agent have a considerable microbicidal action which can also be attributed to the elution of the antimicrobial polymers.
  • the antimicrobial polymers according to the invention have only contact microbicidal activity.
  • the reaction product from Example 1 is ground in a mortar and leached for 48 hours with 200 mL of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken (solution I). After a contact line of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed, and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time, the original number of 10 7 bacteria remained constant.
  • Example 2 The reaction product from Example 1a is ground in a mortar and leached for 24 hours with 200 mL of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken. After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time the number of germs decreased from 10 7 to 10 2 germs per mL.
  • Example 2 Example 2:
  • Example 2a 50 ml of diethylaminopropyl methacrylamide (from Aldrich) and 250 ml of ethanol are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. under a stream of argon. Then 4 g of azobisisobutyronitrile dissolved in 20 ml of ethyl methyl ketone are slowly added dropwise with stirring. The mixture is heated to 78 ° C and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the solvent is removed from the reaction mixture by distillation. The product is then dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • reaction product from Example 2 is ground in a mortar and leached for 48 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken (solution I). After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time, the original number of 10 7 bacteria remained constant.
  • Example 2c The reaction product from Example 2a is ground up and leached for 24 hours with 200 mL of 50 ° C warm water. The supernatant is then passed through a 0.2 micron Pore filter filtered. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken. After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time the number of germs decreased from 10 7 to 10 2 germs per mL.
  • tert-butylaminoethyl methacrylate (Aldrich) and 250 ml of ethanol are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. under a stream of argon. Then 4 g of azobisisobutyronitrile dissolved in 20 ml of ethyl methyl ketone are slowly added dropwise with stirring. The mixture is heated to 78 ° C and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the solvent is removed from the reaction mixture by distillation. The product is then dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • reaction product from Example 3 is ground in a mortar and leached for 48 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken (solution I). After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time, the original number of 10 7 bacteria remained constant.
  • Example 3c The reaction product from Example 3a is ground up and leached for 24 hours with 200 mL of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 L of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken. After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time the number of germs decreased from 10 7 to 10 2 germs per mL.
  • tert-butylaminoethyl methacrylate (Aldrich)
  • 3 ml of polyethylene glycol dimethacrylate and 200 ml of ethanol are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. with a stream of ammonia.
  • 0.7 g of azobisisobutyronitrile dissolved in 20 ml of ethyl methyl ketone are slowly added dropwise with stirring.
  • the mixture is heated to 78 ° C and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the precipitated product is separated off and dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • tert-butylaminoethyl methacrylate (Aldrich) and 250 ml of ethanol are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. under a stream of argon. Then 4 g of azobisisobutyronilril dissolved in 20 ml of ethyl methyl ketone are slowly added dropwise with stirring. The mixture is heated to 78 ° C. and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the solvent is removed from the reaction mixture by distillation. The product is then dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • Example 4b The reaction product from Example 4 is ground up and leached for 48 hours with 200 L of 50 ° C. warm water. The supernatant is then passed through a 0.2 micron Pore filter filtered. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken (solution I). After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time, the original number of 10 7 bacteria remained constant.
  • the reaction product from Example 4 a is ground up and leached for 24 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 L of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken. After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time the number of germs decreased from 10 7 to 10 2 germs per mL.
  • Example 5 50 ml of tert-butylaminoethyl methacrylate (Aldrich), 0.7 g of azobisisobutyronitrile and 3 ml of diethylene glycol dimethacrylate are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. under a stream of argon. The mixture is heated to 78 ° C and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the product is separated off and dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • Aldrich tert-butylaminoethyl methacrylate
  • azobisisobutyronitrile 3 ml of diethylene glycol dimethacrylate
  • tert-butylaminoethyl methacrylate (Aldrich) and 250 ml of ethanol are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. under a stream of argon. Then 4 g of azobisisobutyronitrile dissolved in 20 ml of ethyl methyl ketone are slowly added dropwise with stirring. The mixture is heated to 78 ° C and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the solvent is removed from the reaction mixture by distillation. in the The product is then dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • reaction product from Example 5 is ground in a mortar and leached for 48 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken (solution I). After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time, the original number of 10 7 bacteria remained constant.
  • the reaction product from Example 5 a is ground up and leached for 24 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken. After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time the number of germs decreased from 10 7 to 10 2 germs per mL.
  • Example 6a 30 ml of 3-aminopropyl vinyl ether (Aldrich), 20 ml of methyl methacrylate and 250 ml of ethanol are placed in a three-necked flask and heated to 75 ° C. under a stream of argon. Then 4 g of azobisisobutyronitrile dissolved in 20 ml of ethyl methyl ketone are slowly added dropwise with stirring. The mixture is heated to 78 ° C and stirred at this temperature for 6 hours. After this time, the solvent is removed from the reaction mixture by distillation. The product is then dried in vacuo at 50 ° C. for 24 hours.
  • reaction product from Example 6 is ground in a mortar and leached for 48 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken (solution I). After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time, the original number of 10 7 bacteria remained constant.
  • the reaction product from Example 6 a is ground up and leached for 24 hours with 200 ml of 50 ° C. warm water. The supernatant is then filtered through a 0.2 micron pore filter. 2 mL of this solution are mixed with 20 mL of a test germ suspension of Staphylococcus aureus and shaken. After a contact time of 4 hours, 1 ml of the test microbial suspension is removed and the number of microbes in the test mixture is determined. After this time the number of germs decreased from 10 7 to 10 2 germs per liter.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft elutionsarme antimikrobielle Polymere, die durch Polymerisation von antimikrobiellen Monomeren, gegebenenfalls mit weiteren Comonomeren, und einem Vernetzer hergestellt werden können.

Description

E.utioiisfreie antinüki obiclle Polymere
Die Erfindung betrifft elutionsfreie bzw. elutionsarme antimikrobielle Polymere bzw. ein Verfahren zu deren Herstellung durch Verwendung mehrfunktioneller Vernetzer sowie die Verwendung der Polymere.
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 Intimbereich 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 Einarbeitung 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 veraigen. 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. die US-PS 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.
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 entgegenzutreten, müssen auch zukünftig Systeme auf Basis neuartiger Zusammensetzungen und verbesserter Wirksamkeit entwickelt werden.
Für spezielle Einsatzzwecke sucht man mitunter auch Systeme, die eine zumindest partielle Löslichkeit zeigen. In der deutschen Patentanmeldung 100 43 287.5 („Antimikrobiell wirksame Depotformulierungen") wird z.B. ein Verfahren beschrieben, welches es gestattet, antimikrobielle Polymere so herzustellen, dass ein hoher Anteil wasserlöslicher, antimikrobiell wirksamer Polymer- bzw. Oligomeranteile in der Anwendung freigesetzt werden kann.
Diametral dazu erlauben es bestimmte Anwendungen unter keinen Umständen, dass wasserlösliche Wirkstoffe aus der antimikrobiellen Polymermatrix herausgelöst werden. Dies gilt insbesondere für ökotoxikologisch besonders anspruchsvollen Anwendungen, z.B. im Bereich der Medizintechnik oder der Trinkwasseraufbereitung. In diesen Anwendungen muss ein entsprechendes Produkt elutionsfrei, zumindest aber stark elutionsarm sein. Die Elutionsarmut antimikrobieller Polymere lässt sich besonders effizient dadurch ermitteln, dass man antimikrobielle Polymere über einen definierten Zeitraum hinweg mit Wasser auslaugt, und dieses Eluat anschließend einer mikrobiologischen Wirksamkeitsprüfung unterzieht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, kontaktmikrobizider Polymere zu entwickeln, die eine weitgehende Elutionfreiheit besitzen.
Es wurde gefunden, dass durch Verwendung mehrfunktioneller Vernetzer im Verlauf des Herstellprozesses antimikrobielle Polymere erhalten werden können, die den beschriebenen Anforderungen in nahezu idealer Weise entsprechen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind elutionsarme antimikrobielle Polymere, hergestellt durch Polymerisation mindestens eines antimikrobiellen Monomeren mit einem oder mehreren Vernetzern. Unter elutionsarm wird in diesem Zusammenhang ein antimikrobielles Polymer definiert, welches bei einer Auslaugung in 50 °C warmen Wasser über einen Zeitraum von 48 Stunden hinweg keine wasserlöslichen, gegen den Testkeim Staphylococcus aureus antimikrobiell wirksame Verbindungen, abgibt.
Die antimikrobiellen Monomere können Stickstoff- bzw. Phosphorgruppen enthalten. Geeignete Monomere sind z. B. Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Methacrylsäure- 2-diethylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminomethylester, Acrylsäure-2-tert. -bu- tylaminoethylester, Acrylsäure-3 -dimethylaminopropylester, Acrylsäure-2-die- thylaminoethylester, Acrylsäure-2-dimethylaminoethylester, Dimethylaminopro- pylmethacrylamid, Diethylaminopropylmethacrylamid, Acrylsäure-3-dimethylaminopropylamid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniummethosulfat, Methacrylsäure-2- diethylaminoethylester, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 3 -Methacryl- oylaminopropyltrimethylammonium-chlorid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammonium- chlorid, 2-Acryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniιιmbiOmid, 2- Methacryloyloxyethyl-4- benzoyldimethylammoniumbromid, Allyltriphenylphosphoniumbromid, Allyltriphenylphos- phoniumchlorid, 2- Acrylamido-2-methyl- 1 -propansulfonsäure, 2-Diethylaminoethylvinylether und/oder 3-Aminopropylvinylether.
Die zur Herstellung des erfmdungsgemäßen Polymeren benötigten Vernetzer sind mehrfach ungesättigte Verbindungen, d. h. mindestens difunktionell, insbesondere solche der Gruppe Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldivinylether, Diethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldivinylether, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,4- Butandioldivinylether, 1,1,1 -Trishydroxymethylpropanbenzoatdiacrylat, 1,1,1-
Trishydroxymethylpropantri vinylether, 1, 1,1 -Trishydroxymethylpropanpropoxylattriacrylat.
Das oder die optional weiteren Comonomeren sind olefinisch ungesättigte Monomere, wie z.B. Acrylate oder Methacrylate, z. B. Acrylsäure, tert.-Butylmethacrylat oder Methylmethacrylat,
Styrol oder seinen Derivaten, Vinylchlorid, Vinylethern, Acrylamiden, Acrylnitrilen, Olefinen (Ethylen, Propylen, Butylen, Isobutylen), Allylverbindungen, Vinylketonen, Vinylessigsäure, Vinylacetat oder Vinylester, insbesondere z.B. Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurebutylester, Methacrylsäure-tert. -butylester, Acryl- säuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurebutylester, Acrylsäure-tert . -butylester und/oder tert.-Butylaminoethylester.
Der Anteil der Comonomeren im Copolymer beträgt max. 50 Mol-%, bevorzugt max. 25 Mol %.
Entsprechende antimikrobielle Beschichtungen können durch Einarbeitung derartiger Polymerer in eine Beschichtungsformulierung und anschließenden Auftrag auf eine Oberfläche erhalten werden.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung von elutionsarmen antimikrobiellen Polymeren durch radikalische Polymerisation mindestens eines antimikrobiellen Monomeren, wobei bei der Polymeriation ein Vernetzer eingesetzt wird, Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der antimikrobiellen Polymere wird so durchgeführt, dass ein mehrfunktioneller Vernetzer der Polymerisationslösung zugegeben wird, wodurch das entstehende Polymer zwei- bzw. dreidimensional vernetzt wird. Die Menge des Vernetzer beträgt dabei 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gewichtsprozent bezogen auf die Gesamtmonomermenge. Im Anschluss wird das Produkt getrocknet und gegebenenfalls noch von etwaig unvernetzten Einsatzstoffen durch Reinigung befreit. Danach kann das Produkt zerkleinert bzw. verm hlen werden, um es z.B. als unlösliches, elutionsaπnes, antimikrobielles Addiditiv zu verwenden.
Alternativ kann die Polymerisation auch unmittelbar auf einer zu beschichtenden Oberfläche, d. h. auf einem Substrat, insbesondere einem polymeren Substrat, erfolgen.
Die Substratoberflächen können daher polymere Oberflächen, z. B. Beschichtungen oder Lacke sein. Bevorzugte polymere Substrate sind aus den im folgenden genannten Polymeren aufgebaut. Verwendung der modifizierten Polymersubstrate
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung der erfindungsgemäß antimikrobiellen Polymere zur Herstellung von antimikrobiell wirksamen Erzeugnissen und die so hergestellten Erzeugnisse als solche. Solche Erzeugnisse basieren vorzugsweise auf Polyamiden, Polyurethanen, Polyetherblockamiden, Polyesteramiden oder -imiden, PVC, Polyolefinen, Silikonen, Polysiloxanen, Polymethacrylat oder Polyterephthalaten, Metallen, Hölzern, Gläsern und Keramiken, die mit erfindungsgemäßen Polymeren beschichtete Oberflächen aufweisen. Antimikrobiell wirksame Erzeugnisse dieser Art sind beispielsweise und insbesondere Ma- schinenteile für die Lebensmittelverarbeitung, Bauteile von Klimaanlagen, beschichtete Rohre, Halbzeuge, Bedachungen, Badezimmer- und Toilettenartikel, Küchenartikel, Komponenten von Sanitäreinrichtungen, Komponenten von Tierkäfigen - und behausuπgen, Spielwaren, Komponenten in Wassersystemen, Lebensmittelverpackungen, Bedienelemente (Touch Panel) von Geräten und Kontaktlinsen.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen können überall verwendet werden, wo es auf möglichst bakterienfreie, algen- und pilzfreie, d.h. mikrobizide Oberflächen oder Oberflächen mit Antihafteigenschaflen ankommt. Verwendungsbeispiele für die erfindungsgemäßen Beschichtungen finden sich in den folgenden Bereichen:
Marine: Schiffsrümpfe, Hafenanlagen, Bojen, Bohrplattformen, Ballastwassertanks Haus: Bedachungen, Keller, Wände, Fassaden, Gewächshäuser, Sonnenschutz, Gartenzäune, Holzschutz Sanitär: Öffentliche Toiletten, Badezimmer, Duschvorhänge, Toilettenartikel, Schwimmbad, Sauna, Fugen, Dichtmassen
Lebensmittel: Maschinen, Küche, Küchenartikel, Schwämme, Spielwaren, Lebensmittelverpackungen, Milchverarbeitung, Trinkwassersysteme, Kosmetik Maschinenteile: Klimaanlagen, Ionentauscher, Brauchwasser, Solaranlagen, Wärmetauscher, Bioreaktoren, Membranen - Medizintechnik: Kontaktlinsen, Windeln, Membranen, Implantate
Gebrauchsgegenstände: Autositze, Kleidung (Strümpfe, Sportbekleidung) , Kranken- hauseinrichtungen, Türgriffe, Telefonhörer, Öffentliche Verkehrsmittel, Tierkäfige, Registrierkassen, Teppichboden, Tapeten.
Außerdem sind Gegenstände der vorliegenden Erfindung die Verwendung der mit erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen oder Verfahren hergestellten Hygieneerzeugnisse oder medizintechnische Artikel. Die obigen Ausführungen über bevorzugte Materialien gelten entsprechend. Solche Hygieneerzeugnisse sind beispielsweise Zahnbürsten, Toilettensitze, Kämme und Verpackungsmaterialien. Unter die Bezeichnung Hygieneartikel fallen auch andere Gegenstände, die u.U. mit vielen Menschen in Berührung kommen, wie Telefonhörer, Handläufe von Treppen, Tür- und Fenstergriffe sowie Haltegurte und -griffe in öffentlichen Verkehrsmitteln. Medizintechnische Artikeln sind z. B. Katheter, Schläuche, Abdeckfolien oder auch chirurgische Bestecke.
Bevorzugt finden die antimikrobiellen Polymere gemäß der Erfindung Verwendung in Lacken, Farben, Dispersionen, Elastomerenmischungen wie z. B. Silicondichtmassen oder als Füllstoff für weitere z. B. die oben genannten Polymere.
Zur weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Beispiele gegeben, die die Erfindung weiter erläutern, nicht aber ihren Umfang begrenzen sollen, wie er in den Patentansprüchen dargelegt ist.
Die Beispiele zeigen, das Polymere, die mit den gleichen Monomeren, jedoch ohne Vernetzer hergestellt wurden, eine erhebliche mikrobizide Wirkung besitzen, die auch auf die Elution der antimikrobiellen Polymere zurückzuführen ist. Die antimikrobiellen Polymere gemäß der Erfindung weisen ausschließlich kontaktmikrobizide Wirkung auf.
Beispiel 1:
50 mL Dimethylaminopropylmethacrylamid (Fa. Aldrich), 3 mL Diethylenglykoldimethacrylat und 200 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf
75 °C erhitzt. Danach werden 0,7 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird das ausgefallene Produkt abgetrennt und für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel la:
50 mL Dimethyiaminopropylmethacrylamid (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 4 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel lb:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 1 wird zermörsert und 48 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt (Lösung I). Nach einer Kontaktzeil von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die ursprüngliche Keimzahl von 107 konstant geblieben. In die Lösung I wird 1 g des zermörserten Reaktionsproduktes aus Beispiel 1 gegeben, geschüttelt, nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 103 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel lc:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 1 a wird zermörsert und 24 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen. Beispiel 2:
50 mL Diethylaminopropylmethacrylamid (Fa. Aldrich), 3 mL Diethylenglykoldimethacrylat und 200 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 0,7 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird das ausgefallene Produkt abgetrennt und für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 2a: 50 mL Diethylaminopropylmethacrylamid (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 4 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 2b:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 2 wird zermörsert und 48 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt (Lösung I). Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die ursprüngliche Keimzahl von 107 konstant geblieben. In die Lösung I wird 1 g des zermörserten Reaktionsproduktes aus Beispiel 2 gegeben, geschüttelt, nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 103 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 2c: Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 2 a wird zermörsert und 24 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 3;
50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich), 3 mL Diethylenglykoldimethacrylat und 200 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 0,7 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird das ausgefallene Produkt abgetrennt und für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 3a:
50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 4 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 3b:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 3 wird zermörsert und 48 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt (Lösung I). Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die ursprüngliche Keimzahl von 107 konstant geblieben. In die Lösung I wird 1 g des zermörserten Reaktionsproduktes aus Beispiel 3 gegeben, geschüttelt, nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden 1 L der Testkeimsuspension Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 3c: Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 3 a wird zermörsert und 24 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 L einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 4:
50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich), 3 mL Polyethylenglykoldimetacrylat und 200 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Ai'gonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 0,7 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird das ausgefallene Produkt abgetrennt und für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 4a:
50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 4 g Azobisisobutyronilril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur geilihrt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 4b: Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 4 wird zermörsert und 48 Stunden mit 200 L 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt (Lösung I). Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die ursprüngliche Keimzahl von 107 konstant geblieben. In die Lösung I wird 1 g des zermörserten Reaktionsproduktes aus Beispiel 4 gegeben, geschüttelt, nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden 1 mL der Testkeimsuspension Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 4c:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 4 a wird zermörsert und 24 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 L dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 5: 50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich), 0,7 g Azobisisobutyronitril und 3 mL Diethylenglykoldimethacrylat werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird das Produkt abgetrennt und für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 5a:
50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 4 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 5b:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 5 wird zermörsert und 48 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt (Lösung I). Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die ursprüngliche Keimzahl von 107 konstant geblieben. In die Lösung I wird 1 g des zermörserten Reaktionsproduktes aus Beispiel 5 gegeben, geschüttelt, nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden 1 mL der Testkeimsuspension Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 5c:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 5 a wird zermörsert und 24 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 6:
50 mL 3-Aminopropylvinylether (Fa. Aldrich), 20 mL Methacrylsäuremethylester, 3 mL Diethylenglykoldimethacrylat und 200 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 0,7 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird das ausgefallene Produkt abgetrennt und für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 6a: 30 mL 3-Aminopropylvinylether (Fa. Aldrich), 20 mL Methacrylsäuremethylester und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 75 °C erhitzt. Danach werden 4 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 78 °C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50 °C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 6b:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 6 wird zermörsert und 48 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt (Lösung I). Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit ist die ursprüngliche Keimzahl von 107 konstant geblieben. In die Lösung I wird 1 g des zermörserten Reaktionsproduktes aus Beispiel 6 gegeben, geschüttelt, nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden 1 mL der Testkeimsuspension Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL abgenommen.
Beispiel 6c:
Das Reaktionsprodukt aus Beispiel 6 a wird zermörsert und 24 Stunden mit 200 mL 50 °C warmen Wasser ausgelaugt. Der Überstand wird anschließend durch einen 0,2 Mikrometer Porenfilter filtriert. 2 mL dieser Lösung werden mit 20 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus versetzt und geschüttelt. Nach einer Kontaktzeit von 4 Stunden wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen, und die Keimzahl im Versuchsansatz bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit hat die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro L abgenommen.

Claims

Patentansprüche:
1. Elutionsarme antimikrobielle Polymere, hergestellt durch Polymerisation mindestens eines antimikrobiellen Monomeren mit einem oder mehreren Vernetzern.
2. Elutionsarme antimikrobielle Polymere, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation mit mindestens einem weiteren olefinisch ungesättigten Monomeren durchgeführt wird.
3. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation auf einem Substrat durchgeführt wird.
4. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Monomere Stickstoffgruppen enthalten.
5. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Monomere Phosphorgruppen enthalten.
6. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzer aus der Gruppe Ethylenglykoldimethacrylat,
Diethylenglykoldivinylether, Diethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldivinylether, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,4-Butandioldivinylether, 1, 1, 1 -Trishydroxy ethylpropanbenzoatdiacrylat, 1, 1, 1 -Trishydroxymethylpropantrivinyl- ether oder 1, 1, 1-Trishydroxymethylpropanpropoxylattriacrylat ausgewählt werden.
7. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die olefinisch ungesättigten Monomere Acrylate, Methacrylate, Styrol, Styrolderivate, Vinylchlorid, Vinylether und/oder Acrylamide sind, Acrylnitrile, Olefine, Allylverbindungen, Vinylketone, Vinylessigsäure, Vinylacetat oder Vinylester sind.
8. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die olefinisch ungesättigten Monomere Acrylsäure, tert.-Butylmethacrylat, Metha- crylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurebutylester, Methacrylsäure-tert. -butylester, Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester,
Acrylsäurebutylester, Acrylsäure-tert. -butylester und/oder tert.-Butylaminoethylester sind.
9. Elutionsarme antimikrobielle Polymere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Monomere MethacryIsäure-2-tert.-butylaminoethyIester,
Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminomethylester,
Acrylsäure-2-tert . -butylaminoethylester, Acrylsäure-3 -dimethylaminopropylester, Acryl- säure-2-diethylaminoethylester, Acrylsäure-2-dimethylaminoethyIester, Dimethylamino- propylmethacrylamid, Diethylamiiiopropylmethacrylamid, Acrylsäure-3 -dimethyl- aminopropylamid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniummethosulfat, Methacryl- säure-2-diethylaminoethylester, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 3- Methacryloylaminopropyltrimethylammonium-chlorid, 2-Methacryloyloxyethyltri- methylammoniumchlorid, 2- Acryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniumbromid, 2- Methacryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniumbromid, Allyltriphenylphosphonium- bromid, Allyltriphenylphosphoniumchlorid, 2- Acrylamido-2-methyl- 1 -propansulfonsäure,
2-Diethylaminoethylvinylether und/oder 3-Aminopropylvinylether sind.
10. Verfahren zur Herstellung von elutionsarmen antimikrobiellen Polymeren durch radikalische Polymerisation mindestens eines antimikrobiellen Monomeren, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Polymerisation ein oder mehrere Vernetzer eingesetzt werden.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzer mehrfach olefinisch ungesättigte Verbindungen sind und in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmonomerenmenge, eingesetzt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation mit mindestens einem weiteren olefinisch ungesättigten Monomeren durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation auf einem Substrat durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Monomere Stickstoffgruppen enthalten.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Monomere Phosphorgruppen enthalten.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzer aus der Gruppe Ethylenglykoldimethacrylat,
Diethylenglykoldivinylether, Diethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldivinylether, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,4-Butandioldivinylether, 1, 1, 1 -Trishydroxymethylpropanbenzoatdiacrylat, 1, 1, 1 -Trishydroxymethylpropantri vinylether oder 1, 1,1-Trishydroxymethylpropanpropoxylattriacrylat ausgewählt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die olefinisch ungesättigten Monomere Acrylate, Methacrylate, Styrol, Styrolderivate, Vinylchlorid, Vinylether und/oder Acrylamide sind, Acrylnitrile, Olefine, Allylverbindungen, Vinylketone, Vinylessigsäure, Vinylacetat oder Vinylester bestehen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die olefinisch ungesättigten Monomere Acrylsäure, tert.-Butylmethacrylat, Metha- crylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurebutylester, Methacrylsäure-tert. -butylester, Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester,
Acrylsäurebutylester, Acrylsäure-tert. -butylester und/oder tert.-Butylaminoethylester sind.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Monomere Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester,
Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminomethylester,
Acrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Acrylsäure-3-dimethylaminopropylester, Acryl- säure-2-diethylaminoethylester, Acrylsäure-2-dimethylaminoethylester, Dimethylamino- propylmethacrylamid, Diethylaminopropylmethacrylamid, Acrylsäure-3-dimethyl- aminopropylamid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniummethosulfat, Methacryl- säure-2-diethylaminoethylester, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 3- Methacryloylaminopropyltrimethylammonium-chlorid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethyl- ammoniumchlorid, 2-Acryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniumbromid, 2-
Methacryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniumbromid, Allyltriphenylphosphonium- bromid, Allyltriphenylphosphoniumchlorid, 2-Acrylamido-2-methyl- 1 -propansulfonsäure,
2-Diethylaminoethylvinylether und/oder 3 -Aminopropyl vinylether sind.
20. Verwendung der elutionsarmen antimikrobiellen Polymere gemäß Anspruch 1 bis 9 als Beschichtung.
21. Verwendung der elutionsarmen antimikrobiellen Polymere gemäß Anspruch 1 bis 9 in Lacken, Farben, Dispersionen und Elastomerenmischungen.
22. Verwendung der elutionsarmen antimikrobiellen Polymere gemäß Anpmch 1 bis 9 als Füllstoff in Polymeren.
PCT/EP2002/003569 2001-05-12 2002-03-30 Elutionsfreie antimikrobielle polymere WO2002092650A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10123195.4 2001-05-12
DE10123195A DE10123195A1 (de) 2001-05-12 2001-05-12 Elutionsfreie antimikrobielle Polymere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002092650A1 true WO2002092650A1 (de) 2002-11-21

Family

ID=7684586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2002/003569 WO2002092650A1 (de) 2001-05-12 2002-03-30 Elutionsfreie antimikrobielle polymere

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10123195A1 (de)
WO (1) WO2002092650A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007002869U1 (de) 2007-02-27 2008-07-10 Ds Dichtungstechnik Gmbh Dichtring und Steckmuffenverbindung
US7794698B2 (en) 2005-11-02 2010-09-14 Oplon B.V. Composition and methods for cell killing
US8697102B2 (en) 2005-11-02 2014-04-15 Oplon B.V. Compositions and methods for cell killing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2043081A (en) * 1979-02-09 1980-10-01 Bio Rad Laboratories Insoluble cationic copolymers
DE19921904A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Creavis Tech & Innovation Gmbh Verfahren zur Herstellung inhärent mikrobizider Polymeroberflächen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2043081A (en) * 1979-02-09 1980-10-01 Bio Rad Laboratories Insoluble cationic copolymers
DE19921904A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Creavis Tech & Innovation Gmbh Verfahren zur Herstellung inhärent mikrobizider Polymeroberflächen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7794698B2 (en) 2005-11-02 2010-09-14 Oplon B.V. Composition and methods for cell killing
US8697102B2 (en) 2005-11-02 2014-04-15 Oplon B.V. Compositions and methods for cell killing
DE202007002869U1 (de) 2007-02-27 2008-07-10 Ds Dichtungstechnik Gmbh Dichtring und Steckmuffenverbindung

Also Published As

Publication number Publication date
DE10123195A1 (de) 2002-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001085813A2 (de) Antimikrobielle, aminofunktionalisierte copolymere
EP1293123A1 (de) Biozide Retardierungsformulierungen
EP1268580A1 (de) Antimikrobielle beschichtungen, enthaltend polymere von acrylsubstituierten alkylsulfonsäuren
WO2001087998A2 (de) Antimikrobielle polymere und polymerblends aus polymeren alkylacrylamiden
DE10149973A1 (de) Verfahren zur Herstellung extraktionsstabiler Polymerbeschichtungen
EP1214366A1 (de) Copolymere des aminopropylvinylethers
DE19921895A1 (de) Antimikrobielle Copolymere
EP1183292A1 (de) Mikrobizide copolymere
EP1339807A2 (de) Verfahren zur thermisch unterstützten antimikrobiellen oberflächenausrüstung
DE19921899A1 (de) Mikrobizide Copolymere
WO2002092650A1 (de) Elutionsfreie antimikrobielle polymere
DE19921902A1 (de) Mikrobizide Copolymere
EP1367890A1 (de) Mikrobizide fluidsysteme unter verwendung antimikrobieller polymere
WO2002017724A1 (de) Antimikrobiell wirksame depotformulierungen
WO2002017725A1 (de) Antimikrobielle oligomere und deren polymer-formulierungen
DE10048613A1 (de) Antimikrobiell wirksame Oligomere und deren Polymer-Formulierungen
WO2002064642A1 (de) Verfahren zur herstellung mikrobizider oberflächen durch immobilisierung von aminoalkoholen
WO2002059163A1 (de) Reaktivformulierungen mit antimikrobiellen polymeren
WO2002082903A1 (de) Antimikrobielle reaktivformulierungen mit aminoalkoholen
WO2002028928A1 (de) Antimikrobielle polymere hergestellt unter verwendung von aldehyden oder ketonen
DE10242561A1 (de) Antimikrobielle Beschichtungen und ein Verfahren zu deren Herstellung
DE19952222A1 (de) Copolymere von Acryloylaminoalkylammoniumsalzen
WO2002047890A1 (de) Verfahren zur aktivierung mikrobizid wirksamer polymeroberflächen
DE19952221A1 (de) Copolymere von Acryloyloxyalkyldialkylaminen
WO2002014390A1 (de) Verfahren zur aktivierung mikrobizid wirksamer polymere

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP