WO2008049250B1 - Mikrobizide elektrogesponnene polymerfasern mit polyethylenimin- nanopartikeln für textile anwendungen - Google Patents

Mikrobizide elektrogesponnene polymerfasern mit polyethylenimin- nanopartikeln für textile anwendungen

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt Polymerfasern mit mikrobiziden Eigenschaften, umfassend mindestens ein elektrospinnbares Polymer und Nanopartikel enthaltend quaternisiertes Polyethylenimin sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Fasern. Die Verwendung von Polyethylenimin-Nanopartikeln (PEIN) erlaubt die mikrobizide Ausrüstung elektrospinnbarer Polymere. Voraussetzung hierfür ist, dass es sich bei diesen Polyethylenimin-Nanopartikeln um Partikel aus derivatisiertem Polyethylenimin (PEI) handelt, da reines, underivatisiertes PEI keine antibakterielle Wirkung aufweist. Bevorzugt wird quaternisiertes Polyethylenimin eingesetzt. Die Belegung der elektrospinnbaren Polymere mit PEIN kann dabei während und/oder nach dem Elektrospinnen erfolgen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polymerfasern können für textile Fasern verwendet werden, beispielsweise für die Herstellung von Fasern für Funktionskleidung, Schutzkleidung für medizinisches Personal und Schutzkleidung für Patienten, für medizinische Abdecktücher und Wundauflagen oder für Vliese oder Fasermatten für Zellkultursubstrate.

Claims

29
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 27 Mai 2008 (27.05.2008)
1. Polymerfasern mit mikrobiziden Eigenschaften, umfassend mindestens ein elektrospinnbares Polymer und Nanopartikel umfassend derivatisiertes Polyethyleni- min, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfasern elektroversponnen sind.
2. Polymerfasern mit mikrobiziden Eigenschaften gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das derivatisierte Polyethylenimin quatemisiertes Polyethylenimin um- fasst.
3. Polymerfasern mit mikrobiziden Eigenschaften gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrospinnbare Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe Po- ly-(p-xylylen); Polyvinylidenhalogenide, Polyester; Polyether; Polyolefine; Polycarbonate; Polyurethane; natürliche Polymere; Polycarbonsäuren; Polysulfonsäuren; sulfatierte Po- lysaccharide; Polylactide; Polyglycoside; Polyamide; Homo- und Copolymerisate von aromatischen Vinylverbindungen; Polyacrylnitrile, Polymethacrylnitrile; Polyacrylamide; Polyimide; Polyphenylene; Polysilane; Polysiloxane; Polybenzimidazole; Polybenzothia- zole; Polyoxazσle; Polysulfide; Polyesteramide; Polyarylenvinylene; Polyetherketone; Polyurethane, Polysulfone, anorganisch-organische Hybridpolymere; Silicone; vollaroma- tische Copolyester; Poly(alkyl)acrylate; Poly(alkyl)methacrylate; Polyhydroxyethyl- methacrylate; Polyvinylacetate, Polyvinylbutyrate; Polyisopren; synthetische Kautschuke; Polytetrafluorethylen; modifizierte und nicht modifizierte Cellulosen, Homo- und Copolymerisate von alpha-Olefinen und Copolymeren aufgebaut aus zwei oder mehr die vorstehend genannten Polymere bildenden Monomereinheiten; Polyvinylalkohole, Polyalkylenoxide, z.B. Polyethylenoxide; Poly-N-vinylpyrrolidon; Hydroxymethylceilulo- sen; Maleinsäuren; Alginate; Collagene.
4. Polymerfasern mit mikrobiziden Eigenschaften gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel quatemisiertes Polyethylenimin der allgemeinen Formel 30
Figure imgf000004_0001
worin m, n unabhängig voneinander für eine natürliche Zahl von 5 bis 200 stehen, p für eine natürliche Zahl von 4 bis 6 steht, q für eine ganze Zahl von O bis 1 1 steht und r für eine ganze Zahl von O bis 4 steht und worin
X = Br oder I bedeutet enthalten.
Polymerfasern mit mikrobiziden Eigenschaften gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Polyethylenimin-Nanopartikel in den Fasern zwischen 0,1 Gew.-% bis 25 Cew.-%, vorzugsweise zwischen 1,1 Gew.-% (wt%) und 13 Gew.-% (wt%), beträgt.
Verfahren zur Herstellung von mikrobiziden Polymerfasern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Schritte a) Vernetzung von Polyethylenimin, b) Alkylierung von vernetztem Polyethylenimin, c) Quatemisierung sekundärer und tertiärer Aminogruppen des Polyethylenimin, d) Abtrennung der quaternisierten Polyethylenimin-Nanopartikel, e) Zugabe der Polyethylenimin-Nanopartikel zu einer Lösung mindestens einen elektroverspinnbaren Polymers, f) Elektroverspinnen der Polyethylenimin-Nanopartikel enthaltenden Lösung des mindestens einen elektroverspinnbaren Polymers zu Fasern.
7. Verfahren zur Herstellung von Polymerfasern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) Vernetzung von Polyethylenimin, b) Alkylierung von vernetztem Polyethylenimin, c) Quaternisierung sekundärer und tertiärer Aminogruppen des Polyethylenimin, d) Abtrennung der quaternisierten Polyethylenimin-Nanopartikel, e) Elektroverspinnen einer Lösung mindestens einen elektroverspinnbaren Polymers zu Fasern f) Belegen der elektrogesponnenen Fasern mit Polyethylenimin-Nanopartikeln.
8. Verfahren zur Herstellung von Polymerfasern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) Vernetzung von Polyethylenimin, b) Alkylierung von vernetztem Polyethylenimin, c) Quaternisierung sekundärer und tertiärer Aminogruppen des Polyethylenimin, d) Abtrennung der quaternisierten Polyethylenimin-Nanopartikel, e) Zugabe der Polyethylenimin-Nanopartikel zu einer Lösung mindestens einen elektroverspinnbaren Polymers, f) Elektroverspinnen der Polyethylenimin-Nanopartikel enthaltenden Lösung des mindestens einen elektroverspinnbaren Polymers zu Fasern g) Belegen der elektrogesponnenen Fasern mit Polyethylenimin-Nanopartikeln.
9. Verwendung von mikrobiziden Polymerfasern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Textilfasem und textilen Flächengebilden für Funktionskleidung, Schutzkleidung für medizinisches Personal und Schutzkleidung für Patienten, für medi- zinische Abdecktücher und Wundauflagen und/oder für Vliesen oder Fasermatten für
Zellkultursubstrate.
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