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B e a Q h r eibung Bakteriostatischer Kunststofformkörper und Verfahren
zu dessen Herstellung.
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Die vorliegende Erfindung Bezieht sich auf die Herstellung von Kunststofformkörpern
mit bakteriostatischen Eigenschaften, d.h. der Pähigkeit, das Wachstum von Bakterien
zu unterbinden und in manchen Fällen bereits vorhandene Bakterien sogar zu zerstören.
Obgleich die Erfindung besonders gut geeignot ist lür die Herstellung von Zahnbürsten
und für diesen Verwendungsweck auch beschrieben ist, so ist doch zu betonen, da#
sie eine breitere Anwend barkeit hat und auf die verschiedensten bakteriostatischen
Gegenstände Anwendung finden kann.
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Unter diesen Gegenständen befinden sich z.B. Tischgeschir, wie Trinkbecher,
Platten und dgl,, Telefonsprechkapseln, brillengestelle, Fu#bodenfliesen, Haarbürsten
und dgl..
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In jedem Fall ist es erwünscht, die Gegenstände so zu behandeln, da#
sie das Wachstum schädlicher Bakterien verhindern, dabei den betreffenden Ge enstand
im wesentlichen antiseptisch machen, avokei sie jedoch Qie Fähigkeit einer sicheren
Verwendung in Berährung mit der menschlichen Haut behälten mässen.
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Zahlreiche Versuche wurden bisher unternommen, um Gegenstände, insbesondere
solche aus thermoplastischen Kunststoffen mit vernünftigen antis@ptischen Eigenschaften
zu versehen. Diese Versuche bestanden hauptsächlich darin,. die Gegenstände mit
bekannten Antiseptikas wie Quecksilberverbindungen zu überzienen oder zu behandeln.
Diese Versuche waren nicht erfolgreich. In manchen Bällen ließ sich die Quecksilberverbindung
nach kurzem Gebrauch leicht abwaschen, besonders en es sich um Zahnbürsten handelte.
In anderen Fällen verlor die Quecksilberverbindung ihre Wirksamkeit, wenn sie in
Berührung mit Wasser stehen blieb. In wieder anderen Fällen machte zwar die Behandlung
des thermoplastischen Gegenstands ihn bakteriostatisch, verlieh ihm aber eine unansehnliche
Farbe. Zusammenfassend läßt sich sagen, da# die Versuche, thermoplastisches Material
der erwähnten Art antiseptisch zu machen, nur teilweise erfolgreich waren, so daß
nochein
gro#es Bedürfnis besteht für ein Ver@ahren, um thermoplastische
Gegenstande wirksam und langanhaltend bakteriostatisch zu machen.
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Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Es hat sich gezeigt, daß bestimmte hakteriostatische Mittel in plastischen Zubereitungen
vor deren.
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Verformung, Strangpressung oder Verarbeitung zu Folien eingearbeitet
werden können. Überraschenderweise hat sich dabei gezeigt, daß die bakteriostatische
Wirksamkeit dieser Substanzen nicht verändert wird, trotzdem sie verhältnismä#ig
hohen Demperaturen wänrend der Herstellung des plastischen Materials ausgesetzt
werden. In manchen Fällen wird die Wirksamkeit des Materials sogar erhöht.
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Die erfindungsgemä#en bakteriostatischen Gegenstände bestehen aus
einer Grundasse eines organischen Kunststofes oder Harzes, in dem sich leichmWi
dispergiert eine kleine Menge der im folgenden angegebenen bakteriostatischen Mittel
befindet. Das bevorzugte erfindungsgemä#e Veffahren sieht eine besondere Mischung
von thermoplastischen Harzteilchen und des'betreffenden bakteriostatischen Mittels
vor, worauf man der Mischung eine entsprechende -Form bei erhöhter Illemperatur
verleiht. Die Formgebung kann durch Verformen bei oder oberhalb der Schmelz- bzw.
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Härtungstemperatur des Gemisches, durch Strangpressen oder durch Herstellung
von Schichten bzw. Folien in erweichtem Zustand erfolgen. Wenn der Pormkörper sich
verfertigt hat oder gehärtet ist, ist das bakteriostatische kittel gleichmä#ig durch
die Masse des Kunststoffs oder Harzes verteilt und behält seine bakteriostatische
Wirksamkeit unter diesen Bedingungen bei.
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Die Verbindung, welche in die Definition der Sutstanzklasse fällt
und für die Zwecke der Erfindung geeignet ist, ist unter dem Handelsnamen "IRGASAN"
bekannt; es handelt sich um das 3,5,3',4',-Tetrachlorsalicylanilid. Diese Substanz
hat einen Schmelzpunkt von 261 - 262°C, ist geschmacks-und geruchlos und stellt
ein frei fließendes, nicht hygroskopisches, weißes Pulver dar. Es ist verhältnismäßig
unlo@lich in Wasser, jedoch löslich in Alkali und in den meisten organischen Lösungsmitteln.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten
bakteriostatischen Gegenstand mit einer Grundmasse aus einem kunststoff oder Kunstharz
herzustellen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren
zum Einarbeiten bakteriostatischer Mittel in Kunststoffmassen anzugeben.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren
zur Formgebung, z. B. durch Verformen,
Strangpressen oder zur Schichtenherstellung
von Kunststoffgegenständen anzugeben, wobei sich diese Gegenstände im wesentlichen
selbst sterilisieren.
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Die vorliegende erfindung ist auf eine große Anzahl von Kunststoffen
oder Kunstharzen anwendbar. Als Beispiele hierfür seien erwähnt, die Zellulosederivate
wie Zelluloseacetat, Zelluloseacetatbutyrat und dgl., thermoplastische Polymere,
wie Polyäthylen, Polypropylen, Vinylidinpolymère, Copolymere von Vinylacet@t und
vinylchlorid, Polystyrol, Methacrylat-Polymerisate, polymere Amide, wie Nylon und
dgl., hitsehärtende Polymere wie Harnstot Melamin- und Phenolformaldehydharze und
dgl..
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Die beiden Substanzen werden einfach durch Mischen mit einander vereinigt
und zwar das pulverisierte oder flockige Kunststoffpolymer oder -harz in trockener
Foriamit Teilchen des bakteriostatischen Mittels. Letzeres soll im allgemeinen in
der Zubereitung in Mengen von etwa 0,1 bis 3 Gew.-% vorliegen, wobei der Rest aus
; dem. Kunststoff und gegebenenfalls einem Füllmittel besteht. Das pulverisierte
Gemisch kann zur besseren einheitlichen Vermischung gerührt und dann unter den üblichen
Bedingungen verformt, stranggepresst oder zu Schichten verformt werden. Beispielsweise
wird
Zelluloseacetatbutyrat gewöhnlich bei einer Temperatur von etwa 2160C (420 F) bis
2D2° (450 F) verformt, während Nylon bei etwa 232° (450°F) stranggepresst oder verformt
wird. Die Verformungstemperaturen für Polyäthylen liegen etwas niedriger als die
oben erwähnten und auch als die Härtungstemperaturen fär die hitzehärtenden Harze.
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Andererseits kann man das betreffende Harz, sofern es thermoplastisch
iXt und die Teilchen des bakteriostatischen Mittels miteinander vermischen und schmelzen,
die Schmelze vermahlen und so ein noch einheitlicheres Teilchengemisch erzeugen.
Da die bakteriostatischen Substanzen zweckmä#igerweise in dem Kunststoff oder Kunstharz
löslich sind, ermöglicht diese Mischung eine einheitlichere Dispeision des Mittels
in dem Kunststoff oder Kunstharz und ergibt so ein verformbares Pulve ;-,, welches
als solches verkauft werden kann.
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Bei der herstellung von Zahnbürsten können sowohl der Griff als auch
die Masern bzw. Borsten erfindungsgemä# @ hergestellt sein. Normalerweise bestehen
der Griff und die Borsten aus verschiedenen Substanzen, und zwar der Griff gewöhnlich
aus einem Zellulosederivat und die Borsten aus
Nylon. Andererseits
kann Den Griff allein die Dispersion des bakteriostatischen Mittels im Harz enthalten,
während die Nylonborsten mit Quecksilberverbindungen behandelt sein können, um sie
bakteriostatisch zu machen.
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Zur Prüfung der bakteriostatischen Eigenschaften der Zubereitung
bediente man sich des Verfahrens im FDA-Kundschreiben Nr. 198. Bei diesem Versuch
wird ein NChragar mit miorococcos pyogeles var. aureus. geimpft. Las zu prüfende
Material wird in den Agar gegeben und dort etwa 48 Stunden als Inkubationszeit gelassen.
Die Zone der Hemmwirkung, in der ein Wachstum der Bakterien beobachtet wird, wird
nach den Angaben des oben erwännten Artikels bestimmt. Jede Mone der Hemmwirkung
wird als genügend angesehen und eine Zone von 2 oder mehr mm wird als ausgezeichnet
betrachtet.
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Das folgende Beispiel dient zur erläuterung der Erfindung.
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Beispiel Geformte Gegenstände wie Zahnbürstengriffe wurden aus verschiedenen
Harzen hergestellt und verformt bzw. gehårtet, bei den für die Harze geeigneten
Temperaturen.
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Jeder Gegenstand enthielt 2 Gew.-%, 3,5-3',4'-Tetrachlorsalycylanilid.
Letzteres wurde mit den Harzteilchen vor dem Ausformen der Griff e bei den üblichen
Verformungstemperaturen (gewöhnlich 149 - 204 °C (300 -400 P)) eingearbeitet. Die
folgende Tabelle gibt die Ergebnisse an, wobei die verwendeten Kunststoffe bzw.
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Kunstharze in dem Anfangszustand und nach 4dstündigem Verbleiben in
Wasser angegeben ist.
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Kunststoff Anfangszustand Nach 48 Stunden in Wasser Zelluloseacetatbutyrat
4 mm 1 mm Polyäthylen 11 mm 10 mm Zelluloseaoetatpropionat 4 mm 3 mm Methacrylat
("Lucite") 2-3 mm 3-4 mm Polystyrol 3 mm 3 mm Mit Holzmehl gefülltes Phenolharz
3-4 mm 3-4 mm Aus der Tabelle ersieht man, daß die Formkörper aus verschiedenen
Kunststoffen und Kunstharzen nach der Erfindung sehr wirksam sind um die Aktivität
der darin enthaltenen bakteriostatisehen Mittel nicht zu beeinflussen.
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Die Gegenstände behalten ihre bakteriostatische Aktivität
längere
Zeit und haben wenigstens teilweise eine verbesserte bakteriostatische Aktivität
wenn der Formkörper in Gebrauch ist.
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Im Falle der Zellulosederivate tritt vermutlich eine Hydratation
des Harzes aul. Wen man den thermoplastischen Gegenstand durch Verformung oder Strangpressen
herstellt, sind die Temperaturen hoch genug, um das Harz im wesentlichen zu entwässern,
wenn es sich zu einer festen Form abkühlt. Jedoch nach einer gewissen Zeit nimmt
das Harz genügend Wasser aus der Atmosphäre auf, wird dabei teilweise hydratisiert
und aktiviert dadurch offensichtlich die Dispersion des im Harz enthaltenen bakteriostatischen
Mittels, Was auch immer der hierfür verantwortliche Bechanismus sein mag, so ist
es doch überraschend, nach längerer Benutzung eine verstärkte Aktivität zu beoba@hten
im Gegensatz zu deg üblichen Verlust der Aktivität anderer bekannter antiseptisch
behandelter Gegenstände.
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Patentansprüche