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DE1694483C3 - Process for fixing an antibacterial and / or fungicidal substance on the surface of polyolefin articles - Google Patents

Process for fixing an antibacterial and / or fungicidal substance on the surface of polyolefin articles

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Publication number
DE1694483C3
DE1694483C3 DE1967J0035241 DEJ0035241A DE1694483C3 DE 1694483 C3 DE1694483 C3 DE 1694483C3 DE 1967J0035241 DE1967J0035241 DE 1967J0035241 DE J0035241 A DEJ0035241 A DE J0035241A DE 1694483 C3 DE1694483 C3 DE 1694483C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antibacterial
substance
treated
polyolefin
solution
Prior art date
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Expired
Application number
DE1967J0035241
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German (de)
Other versions
DE1694483B2 (en
DE1694483A1 (en
Inventor
Jan Christer Bromma Eriksson
Elsa Gunilla Stockholm Gillberg
Anders Lennart Enebyberg Johansson
Hans Ragnar Stockholm Lagergren
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ird Biomaterial Stockholm Se AB
Original Assignee
Aminkemi AB
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Publication date
Application filed by Aminkemi AB filed Critical Aminkemi AB
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Publication of DE1694483B2 publication Critical patent/DE1694483B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1694483C3 publication Critical patent/DE1694483C3/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0058Biocides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Description

Die bekanntgemachten Unterlagen der deutschen Patentanmeldung V 2091/39 b betreffen ein Verfahren zur Fixierung ionischer baktericider Stoffe auf einem Kunststoff, indem in den Kunststoff organische Verbindungen mit ionenaustauschenden Eigenschaften, wie Polyoxycarbonsäuren, eingelagert und anschließend gegen die ionischen Gruppen der bakteriziden Stoffe ausgetauscht werden. Dieses Verfahren ist ausschließlich für die Fixierung ionischer Stoffe geeignet und verteilt die Ionenaustauschverbindung in dem gesamten Kunststoff, was dessen Eigenschaften verändern kann.The published documents of the German patent application V 2091/39 b relate to a process for fixing ionic bactericidal substances on a plastic by adding organic to the plastic Compounds with ion-exchanging properties, such as polyoxycarboxylic acids, incorporated and then be exchanged for the ionic groups of the bactericidal substances. This procedure is exclusive suitable for the fixation of ionic substances and distributes the ion exchange compound throughout Plastic, which can change its properties.

Die GB-PS 8 96 454 betrifft ein Verfahren, bei dem als baktericides und fungicides Mittel in einen Kunststoff Alkylthiurammono- oder -disulfide zusammen mit wasserunlöslichen Metallsalzen von Pentachlorphenol eingelagert werden. Dabei können nur ganz spezielle antibakterielle Stoffe verwendet werden, und diese werden wiederum in dem gesamten Kunststoffkörper verteiltGB-PS 8 96 454 relates to a method in which as a bactericidal and fungicidal agent in a plastic Alkylthiuram mono- or disulfides together with water-insoluble metal salts of pentachlorophenol be stored. Only very special antibacterial substances can be used, and these are in turn distributed throughout the plastic body

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe bestand nun darin, Polyolefingegenstände nur auf ihrer Oberfläche antibakteriell und/oder fungicid zu machen und so mit der kleinstmöglichen Menge der antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz den größtmöglichen Oberflächeneffekt zu erzielen. Bei Polyolefingegenständen, wie Geräten und anderen Gegenständen für die Chirurgie und andere medizinische Gebiete, Einwickelfolien, Röhren und Filter für Wasserversorgungsanlagen, ist die Lösung dieser Aufgabe besonders problematisch, da Polyolefine äußerst inert sind und andere Stoffe physikalisch und chemisch auf übliche Weise nicht binden.The object on which the invention is based now consisted of polyolefin objects only on their To make the surface antibacterial and / or fungicid and so with the smallest possible amount of antibacterial and / or fungicidal substance to achieve the greatest possible surface effect. For polyolefin articles, such as devices and other items for surgery and other medical fields, Wrapping foils, tubes and filters for water supply systems, the solution to this task is special problematic because polyolefins are extremely inert and other substances are physically and chemically common Way do not tie.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fixierung einer antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz auf der Oberfläche von Polyolefingegenständen ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyolefingegenstände mit einer Lösung, Emulsion oder Suspension einer antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz mit einer The inventive method for fixing an antibacterial and / or fungicidal substance on the Surface of polyolefin objects is characterized in that the polyolefin objects with a solution, emulsion or suspension of an antibacterial and / or fungicidal substance with a

s Alkylgnippe mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen in der Kette oder mit einer Lösung einer anderen chemischen Verbindung mit einer Alkylgnippe mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen in der Kette und mit einer ionischen Gruppe bei wenigstens 80° C so lange behandelt, biss alkyl group with at least 4 carbon atoms in the Chain or with a solution of another chemical compound with an alkyl group with at least 4 Carbon atoms in the chain and with an ionic group treated at at least 80 ° C until

κι Alkylgruppen in der gewünschten Konzentration in die Oberfläche des Polyolefingegenstandes eingedrungen sind, sodann die Temperatur um wenigstens 20° C herabsetzt und im Falle der Verwendung einer anderen chemischen Verbindung mit einer Alkylgruppe undκι alkyl groups in the desired concentration in the Surface of the polyolefin article have penetrated, then the temperature by at least 20 ° C lowers and in the case of using another chemical compound with an alkyl group and

ι "> einer ionischen Gruppe anschließend den Polyolefingegenstand mit einer antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz mit einer ionischen Gruppe oder mit einer Komplexverbindung aus einer solchen Substanz mit einer Verbindung mit einer Vielzahl ionischer Gruppenι "> an ionic group then the polyolefin object with an antibacterial and / or fungicidal substance with an ionic group or with a Complex compound of such a substance with a compound having a plurality of ionic groups

jo behandelt oder zunächst mit einer Lösung einerjo or first with a solution to a

Verbindung mit einer Vielzahl ionischer Gruppen undCompound with a variety of ionic groups and

dann mit einer antibakteriellen und/oder fungicidenthen with an antibacterial and / or fungicidal

Substanz mit einer ionischen Gruppe behandeltSubstance treated with an ionic group Die erhöhte Beweglichkeit der Molekülketten desThe increased mobility of the molecular chains of the

r> Polyolefins, die durch Temperaturerhöhung verursacht wird, liefert eine »erhöhte Durchlässigkeit« der Polyolefinoberfläche, auf Grund derer die Alkylgruppen mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen sich zwischen die Molekülketten auf der Polyolefinoberfläche schiebenr> polyolefins caused by temperature increase provides "increased permeability" of the polyolefin surface, due to which the alkyl groups with at least 4 carbon atoms push themselves between the molecular chains on the polyolefin surface

ι» können. Die nachfolgende Verminderung der Temperatur und damit der Durchlässigkeit der Polyolefinoberfläche bewirkt, daß die Moleküle der antibakteriellen Substanz bzw. der anderen chemischen Verbindung dauerhaft auf der Oberfläche fixiert werden. Wenn hierι »can. The subsequent decrease in temperature and thus the permeability of the polyolefin surface causes the molecules to become antibacterial Substance or the other chemical compound are permanently fixed on the surface. If here

ι· und nachfolgend von einer antibakteriellen Substanz die Rede ist, ist eine antibakterielle und/oder fungicide Substanz gemeint.ι · and subsequently by an antibacterial substance the Talking about is an antibacterial and / or fungicide Substance meant.

Die so fixierten Substanzen können nicht durch normale mechanische Methoden oder durch WaschenThe substances fixed in this way cannot be processed by normal mechanical methods or by washing

im der Oberfläche mit einem Lösungsmittel bei normaler oder etwas erhöhter Temperatur losgelöst werden. Man kann sie jedoch entfernen, indem man die Oberfläche der Gegenstände bei einer Temperatur, die mindestens so hoch ist wie die Temperatur, die zur Fixierung auf derim on the surface with a solvent at normal or at a slightly elevated temperature. However, you can remove them by scraping the surface the objects at a temperature which is at least as high as the temperature required for fixation on the

•τ* Polyolefinoberfläche benutzt wurde, mit einem Lösungsmittel für die betreffende Substanz behandelt.• τ * polyolefin surface was used with a solvent treated for the substance in question.

Es erwies sich als zweckmäßig, eine antibakterielle Substanz oder andere chemische Verbindung zu benutzen, die Alkylgruppen von großer Länge, vorzugs-It was found convenient to use an antibacterial substance or other chemical compound too use the alkyl groups of great length, preferably

.Ii weise von 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, enthält.Ii, contains from 12 to 18 carbon atoms

Um die Wichtigkeit der Länge der Alkylgruppe zu erläutern, wurden Experimente mit antibakteriellen Substanzen mit Alkylgruppen unterschiedlicher Länge durchgeführt Die antibakteriellen Substanzen warenTo illustrate the importance of the length of the alkyl group, experiments with antibacterial Substances carried out with alkyl groups of different lengths The antibacterial substances were

> > Amine mit einem quaternären Stickstoffatom.>> Amines with a quaternary nitrogen atom.

Polypropylenplatten mit einer Oberfläche von 5 cm2 wurden mit wäßrigen Lösungen der verschiedenen antibakteriellen Substanzen bei erhöhter Temperatur behandelt Nach dem Abkühlen der Platten wurden siePolypropylene sheets with a surface area of 5 cm 2 were treated with aqueous solutions of the various antibacterial substances at an elevated temperature. After the sheets were cooled, they were treated

»ο viermal jeweils 10 Minuten mit 0,9%iger NaCl-Lösung bei 400C gewaschen. Um die Menge an antibakterieller Substanz, die auf den Platten fixiert war, zu bestimmen, wurde anschließend eine wäßrige Lösung, die 0,9% NaCl und 2,5 IE Heparin je Milliliter enthielt, bei 700C»Ο washed four times for 10 minutes each time with 0.9% NaCl solution at 40 ° C. In order to determine the amount of antibacterial substance, which was fixed on the plates, an aqueous solution containing 0.9% NaCl and 2.5 IU of heparin per milliliter was then contained at 70 0 C

im auf die Platten gebracht Das Heparin war mit dem radioaktiven Isotop Tritium markiert Die Platten wurden dann bei 4O0C mit 200 ml einer 0,9% igen Natriumchloridlösung längere Zeit und anschließendaccommodated in the plates The heparin was labeled with the radioactive isotope tritium The plates were then incubated at 4O 0 C with 200 ml of a 0.9% sodium chloride solution and then extended period of time

mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Platten der Experimente 6 bis 9 wurden zusätzlich mit 20OmI Citrablut bei 400C gewaschen.washed with distilled water. The plates of the Experiments 6 to 9 were additionally washed with 20OmI Citrablut at 40 0 C.

In den Experimenten 1 bis 5 bestand die antibakterielle Substanz aus einem Alkylammoniumsalz der FormelIn Experiments 1 to 5, the antibacterial substance consisted of an alkylammonium salt of the formula

R'R '

,/
R —N—R" X"
, /
R —N — R "X"

worin R eine Alkylgruppe mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen und X ein monovalentes Anion, wie beispielsweise ein Chloridion oder Bromidion bedeutete. wherein R is an alkyl group having at least 12 carbon atoms and X is a monovalent anion such as for example meant a chloride ion or bromide ion.

In den Experimenten 6 bis 8 bestand die antibakteriel-Ie Substanz aus einem Alkylammoniumsalz der FormelIn experiments 6 to 8 the antibacterial Ie passed Substance made from an alkylammonium salt of the formula

R-NH3CI
worin R eine Alkylgruppe mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen bedeutete, und in dem Experiment 9 war die antibakterielle Substanz ein Alkylammoniumsalz der Formel
R-NH 3 CI
wherein R represents an alkyl group having not more than 6 carbon atoms, and in Experiment 9 the antibacterial substance was an alkylammonium salt of the formula

ClNH3-(CH2)I2-NH3ClClNH 3 - (CH 2 ) I 2 -NH 3 Cl

Die Ergebnisse dieser Experimente sind in Tabelle I aufgeführt, die die Kohlenstoffatomzahl der Alkylgruppen, die Behandlungszeit, die Behandlungstemperatur, die Konzentration der Lösung und die Ergebnisse der Messung der Radioaktivität als Zahl des je Minute beobachteten Zerfalls angibt. Die letztgenannten Werte sind Relativwerte, stellen aber ein Maß für die Menge an Heparin dar, das mit der Polyolefinoberfläche verbunden istThe results of these experiments are shown in Table I, which shows the number of carbon atoms in the alkyl groups, the treatment time, the treatment temperature, the concentration of the solution and the results of the Indicates measurement of radioactivity as the number of decay observed per minute. The latter values are relative values, but represent a measure of the amount of heparin that is bound to the polyolefin surface is

Die Aktivität des Heparins unterschied sich in den Experimenten 1 bis 5 von der Aktivität des Heparins in den Experimenten 6 bis 9, daher sind die beiden Experimentreihen nicht direkt miteinander vergleichbar. The activity of the heparin differed from the activity of the heparin in experiments 1 to 5 experiments 6 to 9, so the two series of experiments cannot be directly compared with one another.

Tabelle ITable I.

Experimentexperiment Antibakteriell SubstanzAntibacterial substance == C1xH17 == C 1x H 17 Zeit
Stil.
Time
Style.
Temperatur
0C
temperature
0 C
Konzentration
Mol/1
concentration
Mole / 1
Radio
aktivität
radio
activity
II. RR. = R" = R'"= Il= R "= R '" = Il 66th 118118 0,0050.005 3 1003 100 R'R ' = C16II.,.,= C 16 II.,., 22 RR. = R" = R'"= Il= R "= R '" = Il 66th 118118 0,0050.005 3 2503 250 R'R ' = C12II25 = C 12 II 25 33 RR. - R" = R'" = Il- R "= R '" = Il 66th 118118 0,050.05 2 1402 140 R'R ' = Ci6I!,,= Ci 6 I! ,, 44th RR. = R" = R'" = CII,= R "= R '" = CII, 66th 118118 0,0050.005 3 0203 020 R'R ' 'C16II,,'C 16 II ,, 55 RR. = R" = CII,= R "= CII, 66th 118118 0,0010.001 2 9402,940 R'R ' = CII2-C6II5 = CII 2 -C 6 II 5 R'"R '" = C6N1,= C 6 N 1 , 66th RR. = C4H.,= C 4 H., 33 108108 0,050.05 12 14012 140 77th RR. - C2II5 - C 2 II 5 33 108108 0,050.05 9 8909 890 88th RR. CINII,-(CH,),,-NN1CICINII, - (CH,) ,, - NN 1 CI 33 108108 0,040.04 7 8307 830 99 22 130130 0,0010.001 3 5503,550

Die Experimente 1 bis 5 zeigen, daß eine Alkylgruppe mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen etwa die gleiche Fixierung der antibakteriellen Substanz auf der Polyolefinoberfläche ergibt, unabhängig davon, welche anderen Reste an die Amingruppe gebunden sind. Eine Verminderung der Kohlenstoffatomzahl in der Alkylgruppe auf 12 vermindert die Fixierung erheblich. Die Experimente 6 bis 8 zeigen, daß der Grad der Fixierung der antibakteriellen Substanz auf der Polyolefinoberfläche stark von der Länge der Alkylgruppe abhängig ist. Experiment 9 zeigt, daß eine Alkylgruppe mit Ammoniumgruppen an beiden Enden auch mit niedrigerer Kohlenstoffatomzahl eine gute Fixierung gestattet.Experiments 1 through 5 show that an alkyl group having 16 to 18 carbon atoms is about the same Fixation of the antibacterial substance on the polyolefin surface results, regardless of which other residues are bound to the amine group. A decrease in the number of carbon atoms in the alkyl group to 12 reduces the fixation considerably. Experiments 6 to 8 show that the degree of fixation the antibacterial substance on the polyolefin surface is strongly dependent on the length of the alkyl group. Experiment 9 shows that an alkyl group with ammonium groups at both ends also with lower Carbon atom number allows good fixation.

Die zu fixierende Substanz kann in wäßriger LösungThe substance to be fixed can be in aqueous solution

verwendet werden. Hierbei kann man die Polyolefingegenstände mit der wäßringen Lösung in einem Autoklaven erhitzen. Manchmal kann es zweckmäßig sein, die Kunststoffoberfläche mit einem organischen Lösungsmittel zu waschen, bevor sie mit der wäßrigen Lösung der antibakteriellen Substanz oder anderen chemischen Verbindung, die auf der Oberfläche fixiert werden sollen, behandelt wird. Solch ein Waschen mit einem organischen Lösungsmittel erleichtert das Fixieren der Substanz auf der Polyolefinoberfläche, wahrscheinlich infolge einer Reinigung oder eines Quellens dr Oberfläche. Wenn das organische Lösungsmittel hydrophoben Charakter besitzt, ist es bevorzugt, mit einem organischen Lösungsmittel von hydrophilembe used. Here you can use the polyolefin articles Heat with the aqueous solution in an autoclave. Sometimes it can be expedient Be sure to wash the plastic surface with an organic solvent before using the aqueous one Solution of antibacterial substance or other chemical compound that fixes on the surface should be treated. Such washing with an organic solvent makes fixing easier the substance on the polyolefin surface, likely as a result of cleaning or swelling dr surface. If the organic solvent has a hydrophobic character, it is preferred to use an organic solvent of hydrophilic

Charakter, wie Aceton, zu spülen, bevor der Polyolefingegenstand mit der wäßrigen Lösung behandelt wird.Character, such as acetone, to be rinsed before the polyolefin article is treated with the aqueous solution.

Stattdessen kann die auf der Oberfläche zu fixierende Substanz auch in einem organischen Lösungsmittel gelöst verwendet werden, wie beispielsweise in einem niedermolekularen Alkohol, wie Methanol, Äthanol oder Propanol, einem Keton, wie Aceton, oder einem Kohlenwasserstoff, wie Benzol oder Cyclohexan. Es sollte ein Lösungsmittel gewählt werden, das bei der Behandlungstemperatur das Polyolefin nicht anlöst. Die Behanüiungstemperatur kann in diesem Fall niedriger gehalten werden, als wenn das Lösungsmittel Wasser istInstead, the substance to be fixed on the surface can also be dissolved in an organic solvent can be used dissolved, for example in a low molecular weight alcohol such as methanol, ethanol or propanol, a ketone such as acetone, or a Hydrocarbon such as benzene or cyclohexane. A solvent should be chosen that is compatible with the Treatment temperature does not dissolve the polyolefin. The treatment temperature can be lower in this case be held as if the solvent is water

Die zu fixierende Substanz kann auch beispielsweise in Wasser oder in einer organischen Flüssigkeit, vorzugsweise in einem niedermolekularen Alkohol, emulgiert oder suspendiert werden.The substance to be fixed can also, for example, in water or in an organic liquid, preferably in a low molecular weight alcohol, emulsified or suspended.

Nach der Behandlung des Polyolefingegenstandes mit der Lösung, Emulsion oder Suspension bei wenigstens 800C während genügend langer Zeit, um die gewünschte Konzentration der zu fixierenden Substanz auf der Oberfläche zu bekommen, wird die Temperatur gesenkt, vorzugsweise auf 40 bis 50° C. Die Temperatur kann herabgesetzt werden, während der Polyolefingegenstand noch in die Lösung oder Dispersion eingetaucht ist Stattdessen kann der Gegenstand auch herausgenommen und an der Luft abgekühlt werden.After the treatment of the polyolefin article with the solution, emulsion or suspension at the desired concentration to obtain the to be fixed substance on the surface of at least 80 0 C during a sufficiently long time, the temperature is lowered, preferably to 40 to 50 ° C. The The temperature can be lowered while the polyolefin article is still immersed in the solution or dispersion. Alternatively, the article can be removed and allowed to air cool.

Nach einer anderen Verfahrensvariante kann die Oberfläche des Gegenstandes zunächst mit der Lösung, Emulsion oder Suspension der an der Oberfläche zu fixierenden Substanz befeuchtet und anschließend in Luft oder einem Inertgas auf die erwünschte Temperatur erhitzt werden. Das Erhitzen verdampft das Lösungsmittel und erhöht die Beweglichkeit der Molekülketten des Polyolefins.According to another variant of the method, the surface of the object can first be treated with the solution, Emulsion or suspension of the substance to be fixed on the surface is moistened and then in Air or an inert gas can be heated to the desired temperature. The heating vaporizes that Solvent and increases the mobility of the molecular chains of the polyolefin.

Im allgemeinen sind alle antibakteriellen Substanzen mit einer Alkylgruppe der angegebenen Länge brauchbar. Eine Gruppe brauchbarer Verbindungen sind die kationischen Seifen mit quaternären Ammoniumgruppen, wie beispielsweise Benzalkoniumchlorid, Benzetonchlorid und Alkyltrimethylammoniumbromid. Andere brauchbare Gruppen sind die Phenole, beispielsweise vom TypIn general, all are antibacterial substances useful with an alkyl group of the specified length. One group of useful compounds are those cationic soaps with quaternary ammonium groups, such as benzalkonium chloride, benzetone chloride and alkyl trimethyl ammonium bromide. Other useful groups are the phenols, for example of type

4-n-Alkyl-4-n-alkyl

OHOH

worin die Alkylgruppe vorzugsweise 4 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten sollte, die substituierten Phenole, wie Resorcin, z. B. 4-n-Dodecylresorcin, die Aldehyde, wie beispielsweise 3-Octylglutaraldehyd, die metallorganischen Verbindungen, wie Zinnverbindungen, z. B. Tributylzinnacetat. Solche metallorganischen Verbindungen sind gewöhnlich auch giftig für Menschen und sollten daher nicht in der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden, doch sind sie brauchbar etwa zur Verhinderung des Wachstums von Pilzen oder Bakterien auf Schwimmbeckenwänden.wherein the alkyl group should preferably contain 4 to 18 carbon atoms, the substituted phenols, such as resorcinol, e.g. B. 4-n-dodecylresorcinol, the aldehydes such as 3-octylglutaraldehyde, the organometallic Compounds such as tin compounds, e.g. B. tributyl tin acetate. Such organometallic compounds are also usually toxic to humans and should therefore not be used in the food industry can be used, but they are useful for preventing the growth of fungi or bacteria, for example on pool walls.

Das Verfahren nach der Erfindung kann zweistufig durchgeführt werden, naht; kann auf der Oberfläche des Gegenstandes zuerst eine chemische Verbindung, die die Alkylkette und eine ionische Gruppe in ihrem Molekül enthält fixiert werden, der so behandelte Gegenstand wird nun in einer zweiten Stufe mit einer antibakteriellen Substanz mit einer ionischen Gruppe im Molekül behandelt. Dabei reagiert die ionische Gruppe der antibakteriellen Substanz mit der ionischen Gruppe der chemischen Verbindung, welche in der ersten Stufe an die Polyolefinoberfläche gebunden wurde.The method according to the invention can be carried out in two stages, seam; can on the surface the subject's first chemical compound that has the alkyl chain and an ionic group in it Molecule contains are fixed, the object treated in this way is now in a second stage with a treated antibacterial substance with an ionic group in the molecule. The ionic reacts Group of antibacterial substance with the ionic group of the chemical compound which is in the first stage bound to the polyolefin surface became.

Bei einer anderen mehrstufigen Verfahrensvariante, die zu einer sehr hohen Molekülkonzentration je Flächeneinheit führt, wird zuerst der Gegenstand mit einer Lösung einer ersten chemischen Verbindung behandelt die eine Alkylgruppe und eine ionische Gruppe im Molekül enthält Darauf wird er mit einerIn another multi-stage process variant that results in a very high molecule concentration each Area unit leads, first the object with a solution of a first chemical compound treats which contains an alkyl group and an ionic group in the molecule

ίο Lösung einer zweiten chemischen Verbindung behandelt, die eine Vielzahl von ionischen Gruppen im Molekül enthält Diese zweite chemische Verbindung vereinigt sich über die ionsichen Gruppen mit der ersten chemischen Verbindung. Der Gegenstand wird schüeßlieh mit einer antibakteriellen Substanz behandelt, die eine ionische Gruppe im Molekül enthält Jedes Molekül der zweiten chemischen Verbindung vereinigt sich dabei mit mehreren Molekülen der antibakteriellen Substanz, so daß man eine hohe Konzentration an antibakteriellen Molekülen auf der Oberfläche des Gegenstandes bekommtίο treated solution of a second chemical compound, which contains a multitude of ionic groups in the molecule This second chemical compound unites via the ionic groups with the first chemical compound. The item is shot treated with an antibacterial substance that contains an ionic group in each molecule the second chemical compound combines with several molecules of the antibacterial substance, so that there is a high concentration of antibacterial molecules on the surface of the object receives

Ein Beispiel einer solchen chemischen Verbindung mit einer Vielzahl von ionischen Gruppen ist Heparin. Das Heparin kann auf der Kunststoffoberfläche beispielsweise mit Hilfe von Cetylaminhydrochlorid gebunden werden. Eine antibakterielle Substanz, wie Cetyltrimethylammoniumbromid, wird nun mit den Heparinmolekülen vereinigt Die Heparinmoleküle behalten ihre bekannten Eigenschaften, die KoagulationAn example of such a chemical compound with a variety of ionic groups is heparin. The heparin can be applied to the plastic surface, for example with the help of cetylamine hydrochloride be bound. An antibacterial substance, such as cetyltrimethylammonium bromide, is now used with the Heparin molecules united The heparin molecules retain their known properties, the coagulation

jo von Blut zu verhindern. Folglich besitzt ein Gegenstand, der auf diese Weise behandelt wurde, antibakterielle sowie auch die Blutkoagulation verhindernde Eigenschaften.
Nach noch einer anderen Variante des Verfahrens
to prevent jo from blood. Consequently, an article treated in this way has antibacterial properties as well as anti-blood coagulation properties.
According to yet another variant of the procedure

>-, nach der Erfindung wird das Heparin oder eine andere Substanz mit einer Vielzahl ionischer Gruppen zuerst mit einer antibakteriellen Substanz umgesetzt, wie beispielsweise mit Cetyltrimethylammoniumbromid, um eine chemische Komplexverbindung zu bilden. Der> -, according to the invention, the heparin or another Substance with a large number of ionic groups first reacted with an antibacterial substance, such as for example with cetyltrimethylammonium bromide to form a chemical complex compound. Of the

4(i Gegenstand wird nun mit einer wäßrigen Dispersion dieser Komplexverbindung behandelt Die Fixierung der Komplexverbindung auf der Polyolefinoberfläche erfolgt über die Alkylgruppen der Cetyltrimethylammoniumionen. Einige Kunststoffe von extrem inerter Natur, wie Polytetrafluorethylen, erfordern eine solch hohe Behandlungstemperatur, daß sich das Heparin zersetzen würde. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß man den Gegenstand bei hoher Temperatur mit einer Lösung einer chemischen Verbindung behandelt, die eine Alkylgruppe und eine ionische Gruppe im Molekül enthält, beispielsweise mit Cetylaminhydrochlorid, und anschließend den Gegenstand bei niedrigerer Temperatur mit der Dispersion der Komplexverbindung behandelt. Bei dieser Variante erfolgt die Bindung der4 (i the object is now treated with an aqueous dispersion This complex compound deals with the fixation of the complex compound on the polyolefin surface takes place via the alkyl groups of the cetyltrimethylammonium ions. Some plastics of extremely inert Nature, such as polytetrafluoroethylene, require such a high treatment temperature that the heparin would decompose. In this case, it is appropriate that the object at high temperature with a Solution of a chemical compound that has an alkyl group and an ionic group in the molecule contains, for example with cetylamine hydrochloride, and then the article at a lower temperature treated with the dispersion of the complex compound. In this variant, the binding takes place

Komplexverbindung durch eine ionische BindungComplex connection through an ionic bond

zwischen dem Cetylaminhydrochlorid und dem Heparin.between the cetylamine hydrochloride and the heparin.

Die Polyolefingegenstände können beispielsweise ausThe polyolefin articles can be made from, for example Polyäthylen und Polypropylen bestehen. Tabelle II zeigtPolyethylene and polypropylene are made up. Table II shows

einige Beispiele von Polyolefinen mit brauchbarensome examples of polyolefins with useful

bo Behandlungszeiten und behandlungstemperaturen, wenn der Gegenstand mit einer wäßrigen Lösung von Cetyltrimethylammoniumbromid behandelt wird. Die Konzentration betrug 3 · 10-5 Mol/l mit Ausnahme für tiie ersten beiden in der Tabelle genannten Polyolefine,bo treatment times and temperatures when the article is treated with an aqueous solution of cetyltrimethylammonium bromide. The concentration was 3 x 10- 5 mol / l except for TIIE first two in the table mentioned polyolefins,

b5 wo die Konzentration bei 7 · 10~5 Mol/l lag. Im allgemeinen ist eine etwas höhere Konzentration zu bevorzugen, nämlich eine solche von 10-4 bis 10~2 Mol/I.b5 where the concentration at 7 × 10 -5 mol / l was. In general, a slightly higher concentration is preferable, namely, those of 10- 4 to 10 -2 mol / I.

Tabelle IITable II KunststoffePlastics

Zeit
(Std.)
Time
(Hours.)

Temp. (0C)Temp. ( 0 C)

Mischpolymeris.it von Styrol und 2 130Copolymerization of styrene and 2 130

PropylenPropylene

Polyäthylen 2 98Polyethylene 2 98 Polypropylen 2 140Polypropylene 2 140 Polytetrafluorethylen 1 180Polytetrafluoroethylene 1 180 Beispiel 1example 1

Ein Gewebe aus Polytetrafluoräthylenfasern wurde mit einer wäßrigen Lösung, die 0,1% Cetylamin enthielt, 4 Stunden in einem Autoklaven bei 230° C behandelt. Der pH-Wert der Lösung betrug 6. Das Gewebe wurde mit sterilen Lösungen von Natriumchlorid in destilliertem Wasser gewaschen. Nun wurde das Gewebe 4 Stunden bei 70° C mit einer Lösung behandelt, die eine Komplexverbindung aus Heparin und Cetyltrimethylammoniumbromid enthielt. Diese Lösung war durch Vermischen einer wäßrigen Lösung von Heparin mit einer Konzentration von 40 ΙΕ/ml, d. h. etwa 0,03 Gewichts-%, mit einem gleichen Volumen einer wäßrigen Lösung von Cetyltrimethylammoniumbromid mit einer Konzentration von 0,001 m, d. h. etwa 0,03 Gewichts-%, gewonnen worden. Nach dieser Behandlung des Gewebes wurde es mit sterilen Natriumchloridlösungen und mit destilliertem Wasser gewaschen. Der Gegenstand besaß antibakterille Eigenschaften gegen Staph. aureus und E. coli.A fabric made of polytetrafluoroethylene fibers was treated with an aqueous solution containing 0.1% cetylamine, Treated in an autoclave at 230 ° C for 4 hours. The pH of the solution was 6. The tissue was washed with sterile solutions of sodium chloride in distilled water. Now the fabric became 4 Hours treated at 70 ° C with a solution that has a Complex compound of heparin and cetyltrimethylammonium bromide contained. This solution was through Mixing an aqueous solution of heparin at a concentration of 40 µ / ml, d. H. about 0.03 % By weight, with an equal volume of an aqueous solution of cetyltrimethylammonium bromide with a concentration of 0.001 m, i.e. H. about 0.03 % By weight, has been recovered. After this treatment the tissue was given it with sterile sodium chloride solutions and washed with distilled water. The article possessed antibacterial properties against Staph. aureus and E. coli.

Beispiel 2Example 2

Ein Polyäthylengegenstand wurde mit einer wäßrigen Lösung von Natriumpalmitat mit einer Konzentration von 1 Gewichts-% 2 Stunden bei 90° C behandelt Dann ließ man den Gegenstand abkühlen und spuke ihn mit destilliertem Wasser. Nun wurde er mit einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 5 Gewichts-% Tetraäthylpentaminhydrochlorid mit quaternären Ammoniumgruppen 2 Stunden bei 50° C behandelt Das Polyamin vereinigte sich mit den negativen Gruppen der Palmitatmoleküle unter Bildung einer Komplexverbindung. Die quaternären Amr.ioniumgruppen des PoIyamins machten den Gegenstand antibakteriell.A polyethylene article was treated with an aqueous solution of sodium palmitate at a concentration of 1% by weight treated at 90 ° C. for 2 hours. The object was then allowed to cool and was also haunted distilled water. Now he was treated with an aqueous solution containing 5% by weight of tetraethylpentamine hydrochloride treated with quaternary ammonium groups for 2 hours at 50 ° C. The polyamine combined with the negative groups of the palmitate molecules to form a complex compound. The quaternary ammonium groups of polyamine made the item antibacterial.

Beispiel 3Example 3

Ein Polyäthylengegenstand wurde mit einer 0,1 m Lösung von Benzalkoniumchlorid 3 Stunden bei 98° C behandelt Nach dem Abkühlen in der Lösung wurde der Gegenstand bei sterilem destilliertem Wasser gewaschen. Der Gegenstand besaß antibakterielle Eigenschaften gegen Staph. aureus und E coli.A polyethylene article was treated with a 0.1 M solution of benzalkonium chloride for 3 hours at 98 ° C After cooling in the solution, the Item washed in sterile distilled water. The article had antibacterial properties against staph. aureus and E coli.

Beispiel 4Example 4

Ein Polyäthylengegenstand wurde 6 Stunden bei 100°C mit einer wäßrigen Dispersion von 4-n-Dodecyl-A polyethylene object was 6 hours at 100 ° C with an aqueous dispersion of 4-n-dodecyl

resorcinresorcinol

n-C,,H,n-C ,, H,

OHOH

OHOH

behandelt Dann wurde er mit Äthanol und anschließenc mit sterilem destilliertem Wasser gewaschen. Dei Gegenstand besaß antibakterielle Eigenschaften geger Staph. aureus.Then it was washed with ethanol and then with sterile distilled water. Dei Item possessed antibacterial properties against staph. aureus.

Beispiel 5Example 5

Ein Polyäthylengegenstand wurde 12 Stunden be 8O0C mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die 0,£ Gewichts-% 4-n-Octylresorcin und 03 Gewichts-°/c Natriumhydroxid enthielt. Die Lösung wurde untei einer Stickstoffatmosphäre gehalten, um eine unerwünschte Oxidation des Resorcins zu verhindern. Nach dem Abkühlen in der Lösung wurde der Gegenstand mil einer sterilen 0,1 m Salzsäure und anschließend mil sterilem destilliertem Wasser gewaschen. Der Gegenstand besaß nun antibakterielle Eigenschaften.A Polyäthylengegenstand was be 12 hours 8O 0 C with an aqueous solution treated, the 0 £% by weight of 4-n-Octylresorcin and 03 wt ° / c containing sodium hydroxide. The solution was kept under a nitrogen atmosphere in order to prevent undesired oxidation of the resorcinol. After cooling in the solution, the article was washed with sterile 0.1 M hydrochloric acid and then with sterile distilled water. The article now had antibacterial properties.

Beispiel 6Example 6

Ein Polypropylengegenstand wurde 6 Stunden ir siedendem Äthanol, welches 1 Gewichts-% 4-n-Hexadecylresorcin enthielt, behandelt Man ließ den Gegenstand in der Lösung auf 4O0C abkühlen und wusch ihr dann mit Äthanol. Der Gegenstand besaß antibakterielle Eigenschaften gegen Staph. aureus.A polypropylene article was for 6 hours ir boiling ethanol containing 1% by weight of 4-n-Hexadecylresorcin, allowed the subject matter in the solution to 4O 0 C to cool and then washed it with ethanol. The article had antibacterial properties against staph. aureus.

Beispiel 7Example 7 Ein Polyäthylengegenstand wurde 2 Stunden bei 600CA Polyäthylengegenstand was 2 hours at 60 0 C.

mit Äthanol behandelt, welches 1 Gewichts-% Dimethylhexadecylzinnchlorid, Ci6H33Sn(CH3)2Cl, enthielttreated with ethanol, which contains 1% by weight of dimethylhexadecyltin chloride, Ci6H33Sn (CH3) 2Cl

Der Gegenstand wurde nun mit Äthanol gewaschen. EiThe object was now washed with ethanol. egg

besaß starke antibakterielle Eigenschaften.possessed strong antibacterial properties.

Beispiel 8Example 8

Ein Polyäthylengegenstand wurde wie in Beispiel 1 mit Tributylzinnacetat (C4H9)SSnOCOCH3, in einei Konzentration von 0,5 Gewichts-% behandelt Dei Gegenstand besaß gute antibakterielle Eigenschaften.A polyethylene article was treated as in Example 1 with tributyltin acetate (C 4 H 9 ) SSnOCOCH 3 in a concentration of 0.5% by weight. The article had good antibacterial properties.

Beispiel 9Example 9 Ein Polyäthylengegenstand wurde wie in Beispiel ίA polyethylene article was made as in Example ί

und anschließend noch mit einer 0,1 m wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid behandelt Die Zinnverbindung wurde dabei in (QH^SnOH umgewandelt, die den·and then treated with a 0.1 M aqueous solution of sodium hydroxide The tin compound was converted into (QH ^ SnOH, which

Gegenstand gute antibakterielle Eigenschaften verlieh.Good antibacterial properties imparted to the object. Beispiel 10Example 10

Ein Polypropylengegenstand wurde in eine wäßrige Lösung, die 0,1 Gewichts-% Cetyltrimethylammoniumbromid enthielt, 10 Minuten bei Raumtemperatui eingetaucht Den Gegenstand mit der so befeuchteter Oberfläche ließ man nun an der Luft bei normalei Temperatur 2 Stunden trocknen. Nun wurde dei Gegenstand in einem Ofen 10 Minuten auf 130°C erhitzt, worauf man ihn abkühlen ließ. Der Gegenstand besaß antibakterielle Eigenschaften.A polypropylene article was immersed in an aqueous solution containing 0.1% by weight of cetyltrimethylammonium bromide contained, immersed for 10 minutes at room temperature. The object with the so moistened The surface was left in the air at normal egg Dry at temperature for 2 hours. The object was then placed in an oven at 130 ° C. for 10 minutes heated, whereupon it was allowed to cool. The object possessed antibacterial properties.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Fixierung einer antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz auf der Oberfläche von Polyolefingegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyolefingegenstände mit einer Lösung, Emulsion oder Suspension einer antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz mit einer Alkylgnippe mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen in der Kette oder mit einer Lösung einer anderen chemischen Verbindung mit einer Alkylgruppe mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen in der Kette und mit einer ionischen Gruppe bei wenigstens 80° C so lange behandelt, bis Alkylgruppen in der gewünschten Konzentration in die Oberfläche des Polyolefingegenstandes eingedrungen sind, sodann die Temperatur um wenigstens 200C herabsetzt und im Falle der Verwendung einer anderen chemischen Verbindung mit einer Alkylgruppe und einer ionischen Gruppe anschließend den Polyolefingegenstand mit einer antibakteriellen und/oder fungiciden Substanz mit einer ionischen Gruppe oder mit einer Komplexverbindung aus einer solchen Substanz mit einer Verbindung mit einer Vielzahl ionischer Gruppen behandelt oder zunächst mit einer Lösung einer Verbindung mit einer Vielzahl ionischer Gruppen und dann mit einer antibaktericllen und/oder fungiciden Substanz mit einer ionischen Gruppe behandeltA method for fixing an antibacterial and / or fungicidal substance on the surface of polyolefin objects, characterized in that the polyolefin objects with a solution, emulsion or suspension of an antibacterial and / or fungicidal substance with an alkyl group with at least 4 carbon atoms in the chain or with a Solution of another chemical compound with an alkyl group with at least 4 carbon atoms in the chain and with an ionic group treated at at least 80 ° C until alkyl groups in the desired concentration have penetrated the surface of the polyolefin article, then the temperature by at least 20 0 C and, in the case of using another chemical compound with an alkyl group and an ionic group, then the polyolefin article with an antibacterial and / or fungicidal substance with an ionic group or with a complex compound of such an S Treated substance with a compound with a plurality of ionic groups or treated first with a solution of a compound with a plurality of ionic groups and then with an antibacterial and / or fungicidal substance with an ionic group
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