Протимікробна іономірна композиція та її застосування

Номер патенту: 112195

Опубліковано: 10.08.2016

Автори: Мякі Маркус, Лааксонєн Харрі, Арєва Самі, Ніємінєн Йюрі

Є ще 9 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Протимікробна іономірна композиція, що містить амінофункціональну катіонну полімерну сполуку і галогенід срібла, де вказаний амінофункціональний полімер включає поліетиленімін з молекулярною масою від 200 до 3000000.

2. Протимікробна іономірна композиція за п. 1, що містить додатково стабілізуючу речовину.

3. Протимікробна іономірна композиція за п. 1, в якій галогенід срібла знаходиться в молекулярній формі або є хлоридом срібла.

4. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із пп. 2 або 3, яка містить щонайменше одну стабілізуючу речовину, вибрану з груп органічних або неорганічних речовин, переважно сполука, що містить катіони амонію або сахарин, або органічні речовини, що містять сульфамідну(і) функціональну(і) групу(и), зокрема вказана щонайменше одна стабілізуюча речовина, яка вибрана з групи, що включає сахарин, цикламову кислоту, сульфадіазин, ацесульфам та їх солі лужних металів або амонію або комплексні похідні, хлорид амонію та хлориди лужних металів, і необов′язково містить матрицю розчинника, переважно утворену спиртами, такими як метиловий, етиловий, пропіловий, бутиловий або водою та їх комбінаціями.

5. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, в якій поліетиленімін має молекулярну масу приблизно 750-2000000.

6. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із пп. 1-5, одержувана спільною реакцією:

і) від 70 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 30 масових частин щонайменше одного галогеніду срібла, або

іі) від 50 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 50 масових частин щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводню, або галогенідною сіллю лужного металу або амонію.

7. Протимікробна іономірна композиція за п. 6, в якій:

і) зазначений поліетиленімін і галогенід срібла, або

іі) зазначений поліетиленімін і щонайменше одна негалогенідна сіль срібла або комплексна сполука та галогеноводень або галогенідна сіль лужного металу або амонію, які додатково піддані реакції щонайменше з однією стабілізуючою речовиною.

8. Протимікробна іономірна композиція за п. 6, в якій протианіон або ліганд щонайменше одного з негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки містить органічну стабілізуючу речовину.

9. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, в якій вказаний галогенід срібла включає хлорид срібла, де зазначений галогеноводень включає хлороводень, а зазначена галогенідна сіль лужного металу є хлоридом натрію або хлоридом калію.

10. Протимікробна іономірна композиція за п. 6, де зазначену реакцію здійснюють в матриці розчинника, зокрема зазначена матриця розчинника включає спирти, такі як метиловий, етиловий, пропіловий, бутиловий або воду та їх комбінації.

11. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, де вміст срібла в композиції складає приблизно від 0,01 до 50 %, зокрема приблизно від 1 до 30 %, переважно приблизно від 1,5 до 25 % за масою від загальної маси композиції.

12. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, в якій масове відношення сполуки срібла до аміносполуки складає приблизно від 1:100 до 100:1, зокрема 1-10:50-100.

13. Спосіб отримання полімерної протимікробної композиції, що включає спільну реакцію:

і) поліетиленіміну з молекулярною масою від 200 до 3000000 і галогеніду срібла, або

іі) поліетиленіміну з молекулярною масою від 200 до 3000000 і щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводню, та/або галогенідної солі лужного металу.

14. Спосіб за п. 13, в якому додатково здійснюють взаємодію стадій і) або іі) зі щонайменше однією стабілізуючою речовиною.

15. Спосіб за п. 13, що включає спільну реакцію:

і) від 70 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 30 масових частин щонайменше одного галогеніду срібла, або

іі) від 70 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 30 масових частин щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводню, або галогенідної солі лужного металу або амонію.

16. Спосіб за будь-яким з пп. 13-15, що включає спільну реакцію в матриці розчинника:

і) поліетиленіміну,

іі) галогеніду срібла, і

ііі) необов'язково, щонайменше однієї стабілізуючої речовини.

17. Спосіб за будь-яким з пп. 13-16, що включає спільну реакцію в матриці розчинника:

і) негалогенідної солі срібла або комплексу срібла,

іі) галогеноводню або галогенідної солі лужного металу або їх комбінації, і

ііі) необов'язково, щонайменше однієї стабілізуючої речовини.

18. Спосіб за будь-яким із пп. 13-17, який здійснюють в матриці розчинника, що переважно включає спирти, такі як метиловий спирт, етиловий спирт або воду та їх комбінації.

19. Застосування іономірної композиції за будь-яким із пп. 1-12 або композиції, отриманої способом за будь-яким із пп. 13-18, для покриття поверхонь носіїв.

20. Застосування за п. 19, що включає покриття поверхонь носіїв, вибраних із групи поверхонь волокон, тканин і об'ємних матеріалів, включаючи синтетичні, напівсинтетичні і натуральні волокна, ткані матеріали, неткані матеріали, в'язані тканини, папір, різні полімерні поверхні, металеві поверхні, такі як сталеві поверхні, різні покривні поверхні, дерев'яні поверхні та поверхні волокон, тканин і об'ємних матеріалів, зокрема включає покриття поверхонь носіїв, вибраних із целюлозних продуктів, наприклад: целюлози та віскози, білків, поліефірів, поліамідів, хлоровмісних полімерів, силікатів, діоксиду кремнію, заліза, пігментів, паперу, деревини, бавовни, рослин, шкіри та вовни.

21. Застосування за п. 19, де зазначену композицію для покриття поверхонь носіїв застосовують як протимікробний агент, дезодоруючий агент або як добавку для протимікробних або дезодоруючих агентів, при цьому, зокрема, композицію застосовують у композиціях і продуктах для дезінфекції поверхні, дезінфекції рук, як дезодорант для взуття або одягу, або як рідкий продукт або композицію для вологого протирання.

Текст

Дивитися

Реферат: Винахід належить до полімерної протимікробної композиції, способу її виробництва і застосування. Іономірна композиція включає амінофункціональну полімерну сполуку, піддану реакції з галогенідом срібла, необов'язково разом із стабілізуючим компонентом, таким як органічна речовина, що містить сульфамідну функціональну групу. Іономірна композиція може бути отримана спільною реакцією і) поліетиленіміну і галогеніду срібла і, необов'язково, щонайменше однієї органічної стабілізуючої речовини, або іі) поліетиленіміну, щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексу срібла, галогеноводню та/або галогенідною сіллю лужного металу і необов'язково, щонайменше однієї органічної стабілізуючої речовини. Представлена іономірна композиція підходить для застосування як протимікробне покриття, протимікробна обробка, протимікробна добавка і протимікробний компонент для отримання нових протимікробних матеріалів. UA 112195 C2 (12) UA 112195 C2 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Даний винахід відноситься до полімерних протимікробних композицій. Зокрема, винахід відноситься до нових протимікробних іономірних композицій, способу їх отримання та їх застосування. Рівень техніки Протимікробні технології, що базуються на біологічно активних властивостях іонів срібла, в даний час набули широкого визнання як одні з найбільш передових рішень в досить широкій галузі застосування протимікробних матеріалів, як в науковому світі, так і в галузях промисловості, що використовують технології протимікробних покриттів. Іони срібла в цілому відомі як безпечний біоцид в багатьох областях застосування. Також значний інтерес до іонів срібла визваний широким протимікробним спектром дії срібла проти більшості видів бактерій, включаючи стійкі до антибіотиків штами, наприклад: MRSA і NDM-1, які в даний час створюють серйозну загрозу здоров'ю пацієнтів у вигляді внутрішньолікарняних інфекцій. Останнім часом в області охорони здоров'я стратегії підвищення якості лікарняної гігієни та запобігання інфекцій стали враховувати аспект поширення інфекцій через різні поверхні в медичних установах. Відповідно, застосування протимікробних речовин і технологій нанесення покриттів було виділене як новий додатковий засіб, який спільно з іншими аспектами сприяє боротьбі проти внутрішньолікарняних інфекцій. Були використані різні стратегії для отримання поверхонь волокон і поверхонь об'ємних матеріалів, що характеризуються протимікробною активністю та вивільненням срібла. Стандартні стратегії, як правило, включають нанесення на поверхню срібловмісних частинок (наносрібло, срібний цеоліт, фосфат срібла-цирконію та хлорид срібла, що містить частинки діоксиду титану), різними хімічними методами, зазвичай використовуючи речовину-носій. Інший стандартний спосіб полягає в хімічній обробці поверхонь деяких матеріалів, щоб забезпечити нанесення іонів срібла або срібловмісних частинок на поверхню. Наночастинки срібла (наносрібло), як з'ясувалося в результаті недавніх досліджень, становлять потенційну небезпеку здоров'ю та навколишньому середовищу, що знову обумовило необхідність розвитку нових технологій, пов'язаних із іонами срібла. Рідкі протимікробні добавки для різноманітних продуктів, таких як: дезінфікуючі розчини, поверхнево-активні речовини, фарби, воскові/полімерні покриття, дезодоруючі та косметичні розчини, як правило, засновані на застосуванні розчинів цитрату срібла, срібного цеоліту або дисперсного та колоїдного срібла. До цього часу технології срібла на базі полімерного носія, не були широко вивчені або розвинені. Технології, що засновані на функціональних іонних полімерах зустрічаються вкрай рідко. В опублікованій міжнародній заявці на патент WO2002/030204 запропоновані нові антибактеріальні речовини, в яких неподілена пара електронів атомів азоту аміносполук із високою температурою кипіння або водорозчинного полімеру з основним азотом в основній або боковій ланці координована з іоном срібла. Також запропонований антибактеріальний та дезодоруючий розчин, що містить вказані речовини. В опублікованій заявці на патент США № 2009246258 запропонована протимікробна та протизапахова тканинна підкладка, що має захисне покриття. Зазначене покриття містить сполуки срібла та їх комбінацію: гіперрозгалужену поліетиленімінову похідну, цитрат калію, неорганічний хлорид, поліуретановий сполучний компонент і зшиваючий агент. Сполуки срібла вибрані з групи, яка складається з: фосфату срібла-цирконію, срібного цеоліту, срібного скла та будь-яких сумішей з них або срібла, що містить наночастинки, іонообмінні смоли, цеоліти або можливо заміщені сполуки скла. Відповідно до публікації, гіперрозгалужена поліетиленімінова похідна, скорочено позначається "h-PEI", містить щонайменше один гіперрозгалужений поліетиленімін, пов'язаний з однією або більше лінійними вуглеводневими групами, що містять від 5 до 30 атомів вуглецю. Переважними срібновмісними сполуками є фосфат срібла-цирконію, доступний в Milliken & Company під товарним знаком ALPHASAN, срібний цеоліт виробництва Sinanen під товарним знаком ZEOMIC і срібне скло виробництва Ishizuka Glass під товарним знаком IONPURE. Переважні неорганічні хлориди, зокрема хлорид магнію та хлорид амонію. Діапазон співвідношень становить від 1:10 до 5:1 (хлорид до іону срібла). Похідним h-PEI також властива проблема знебарвлення, і було виявлено, що цитрат калію зменшує або усуває пожовтіння hPEI. Короткий опис винаходу Завдання цього винаходу полягає в тому, щоб запропонувати протимікробну іономірну композицію, яка містить амінофункціональний катіонний полімер і галогенід срібла. 1 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Згідно з винаходом, аморфна протимікробна іономірна композиція може бути отримана способом, що включає реакцію щонайменше одного амінофункціонального полімеру і галогеніду срібла. В альтернативному варіанті композиція може бути отримана способом, що включає реакцію амінофункціонального полімеру і щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводня або галогенідної солі лужного металу або лужноземельного металу або амонію. Таким чином, згідно з першим переважним варіантом реалізації, протимікробну іономірну композицію отримують спільною реакцією в матриці розчинника - щонайменше одного полімеру, що містить функціональні аміногрупи, і - галогеніди срібла. Відповідно з іншим переважним варіантом реалізації, дану протимікробну іономірну композицію отримують спільною реакцією в матриці розчинника - щонайменше одного полімеру, що містить функціональні аміногрупи, - щонайменше однієї органічної солі срібла або комплексної сполуки, і - галогеноводня, галогенідної солі лужного металу або лужноземельного металу або галогенідної солі амонію або їх комбінації. Згідно з іншими переважними варіантами реалізації, дану протимікробну іономірну композицію додатково врівноважують та регулюють включенням стабілізуючих компонентів у композицію. Згідно з іншими переважним варіантам реалізації, стабілізуючі компоненти включають органічну(і) речовину(и), що містить(ять) сульфамідну групу. Згідно з деякими варіантами реалізації, вказана стабілізуюча речовина може бути протианіоном або лігандом зазначеною щонайменше однією органічною сіллю срібла або комплексною сполукою. Згідно з деякими варіантами реалізації, зазначена протимікробна композиція містить додаткові компоненти, такі як: зшиваючі агенти, гідрофобні модифікатори, водовідштовхувальні компоненти, різні стабілізуючі та поверхнево-активні речовини. Способи отримання, що запропоновані вище, можна також комбінувати. Протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом можна застосовувати для покриття й обробки різноманітних поверхонь носія. Більш детально приведені іономірні композиції головним чином характеризуються тим, що зазначено у відмітній частині п. 1. Спосіб відповідно до даного винаходу характеризується тим, що зазначено у відмітній частині п. 25. Застосування іономірних композицій характеризується тим, що зазначено в п. 31. Даний винахід забезпечує значні переваги. В цілому, нова композиція підходить як для застосування в якості протимікробного покриття, протимікробної та дезінфікуючої обробки, протимікробної добавки, так і в якості протимікробного компонента для отримання нових протимікробних матеріалів. Нові протимікробні іономірні композиції особливо зручні для покриття різних субстратів, таких як: волокна, поверхні тканин і об'ємних матеріалів, включаючи різні синтетичні, напівсинтетичні і натуральні волокна, ткані матеріали, неткані матеріали, трикотажні тканини, папір, різні полімерні поверхні, металеві поверхні, різні покривні поверхні, дерев'яні поверхні та поверхні волокон. Нові протимікробні іономірні композиції особливо підходять для застосування у протимікробних вологих серветках, рідких дезінфекційних засобах для рук і косметичних засобах. Іономірна композиція відповідно до даного винаходу забезпечує підвищений протимікробнийефект, оптичні характеристики і стабільність, які перевершують стабільність відомих протимікробних композицій, що містять різні джерела срібла, змішані з поліаміновими полімерами. Іономіри поліаміну і срібла, які містять в своєму складі галогенід забезпечують підвищені властивості адгезії, протимікробну активність, регулювання вивільнення іонів срібла та оптичні характеристики. Іономірна композиція згідно з даним винаходом переважно не містить частинок. Далі винахід буде розглянуто більш ретельно за допомогою докладного опису та з посиланнями на множину робочих прикладів. Детальний опис переважних варіантів реалізації Згідно з даним винаходом запропоновані нові протимікробні композиції, що містять іономіри амінофункціональних полімерів (тобто полімерів, що містять функціональні аміногрупи) і галогеніди металів. Відповідно до переважного варіанту реалізації іономірних композицій згідно з винаходом, зазначена композиція отримана в матриці розчинника (і тому також включає її), переважно включає спирти, такі як: метиловий спирт або етиловий спирт, ізопропіловий спирт або воду, і їх комбінації. 2 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У першому переважному варіанті реалізації іономірні композиції отримували за допомогою спільної реакції щонайменше одного амінофункціонального полімеру (іономірного форполімеру, полімеру-носія) і галогеніду срібла. Відповідно до іншого переважного варіанту реалізації, іономірні композиції отримували за допомогою спільної реакції щонайменше одного амінофункціонального полімеру (іономірного форполімеру, полімеру-носія), щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки, і галогеноводня та/або галогенідної солі лужного металу або лужноземельного металу (далі спільно позначаються "лужний метал"). Відповідно до одного з варіантів реалізації, амінофункціональний полімер "полімер-носій" реагує спільно з тим чи іншим галогенідом срібла або сіллю срібла або комплексною сполукою, однак, в останньому випадку композицію галогенують тим чи іншим галогеноводнем або галогенідною сіллю лужного металу ("галогенідними сполуками") для отримання композиційної характеристики винаходу. Згідно з переважним варіантом реалізації, в систему (композицію) включений щонайменше один стабілізуючий компонент/речовина. В обох способах отриманий продукт має аналогічні необхідні властивості, незалежно від зміни концентрацій протонів або катіонів лужного металу або солі лужного металу. Згідно з переважним варіантом реалізації винаходу, вказаний амінофункціональний іономірний форполімер включає розгалужений поліетиленімін, лінійний поліетиленімін або суміш відповідних поліетиленімінів різних якостей з різними властивостями відносно, наприклад, молекулярних мас і співвідношень первинний:вторинний:третинний амін. Також можливе застосування співполімерів поліетиленіміну. Згідно з іншими варіантами реалізації, зазначений амінофункціональний полімер включає інші лінійні або розгалужені поліаміни, такі як: полівініламін, поліакриламін, поліариламін, поліетиленімін, полігексаметилен-бігуанідин і полівінілпіридин. Можна застосовувати комбінації різних амінофункціональних полімерів для отримання протимікробних іономірних композицій, характерних для винаходу. Амінофункціональний полімер переважно включає або складається або складається переважно з можливо розгалуженого поліетиленіміну з молекулярною масою (Mw) між 200 і 3000000, зокрема приблизно 750-2000000. В якості додаткових прикладів, можна привести наступні варіанти реалізації: - композиції, в яких амінофункціональний полімер являє собою полівініламін або співполімер, що містить 30-100 моль - % вініламіну в окремих варіантах реалізації, в яких амінофункціональний полімер являє собою графт - полімер полівініламіну з етиленіміну; - композиції, в яких амінофункціональний полімер являє собою графт-полімер поліамідоаміну з етиленіміну; - композиції, в яких амінофункціональний полімер являє собою співполімер поліариламіну; та - композиції, в яких амінофункціональний полімер являє собою поліакриламін. Також розглянуто композиції, в яких полімерні компоненти внутрішньо поперечно-зшиті за допомогою щонайменше одного зшиваючого агента. Згідно з деякими варіантами реалізації, зазначений стабілізуючий компонент включає одну або більше органічну або неорганічну речовину, здатну до підтримання стабільності компонентів срібла в композиції по відношенню до різних стресорів, таких як ультрафіолетове опромінення, тепло, вологість, окислювально-відновлювальні реакції, pH та інші фактори, які можуть викликати несприятливі зміни в композиціях відповідно до винаходу. Несприятливі ефекти включають знебарвлення, утворення частинок і інші несприятливі ефекти в основній хімічній структурі композиції і відповідно, наприклад, у зовнішній структурі композиції. Відповідно до одного з переважних варіантів реалізації винаходу, вказаний стабілізатор включає щонайменше одну речовину або сполуку, що містить сульфамідну(і) функціональну(і) групу(и). Відповідно до іншого переважного варіанту реалізації, зазначений стабілізатор включає катіони амонію. Відповідно до іншого переважного варіанту реалізації, зазначений стабілізатор включає надлишок хлорид - аніонів. Відповідно до іншого переважного варіанту реалізації, вказана стабілізуюча речовина або комбінація стабілізуючих речовин вибрані з групи, що включає сахарин, цикламову кислоту, сульфадіазин, ацесульфам, хлорид амонію та сахаринат амонію. Відповідно до особливо переважного варіанту реалізації, вказана стабілізуюча речовина включає сахарин. Відповідно до деяких варіантів реалізації, вказана стабілізуюча речовина може включати, наприклад, органічні кислоти (такі як карбонові кислоти, сульфокислоти й амінокислоти), 3 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 четвертинні амонієві сполуки, фосфати, складні ефіри, альдегіди, кетони, цвіттер-іонні сполуки, титанати та їх органічні похідні, силани та їх органічні похідні та сіркоорганічні сполуки. Сахарин (орто-сульфобензімід; 1,2-бензотіазол-3(2H)-он-1,1-діоксид) являє собою один із найбільш широко використовуваних штучних підсолоджувачів. Іміноводнева похідна сахарину являє собою кислоту. Молекула може бути легко перетворена на відповідний нітрат-аніон. Координаційна хімія сахаринат-аніону дуже мінлива. Це передбачає численні координаційні місця розташування металевих центрів. Типова сполука срібла, сахаринат срібла (звичайна форма: дигідрат сахаринат срібла), являє собою твердий білий порошок із обмеженою розчинністю. Сахаринат срібла, як правило, можна отримати за допомогою осадження в реакції кислотної форми сахарину та нітрату срібла, або сахаринату натрію та нітрату срібла у певних композиціях розчинника залежно від молекулярної структури сахарину. Відповідно до деяких варіантів реалізації, вільні амінофункціональні групи зазначеного амінофункціонального полімеру, який, згідно з переважним варіантом реалізації, включає поліетиленімін, мають функцію приєднання зазначеної композиції до речовин носія (речовин, до яких іономірна композиція винаходу додається для забезпечення протимікробної функціональності), і поверхонь матеріалів (поверхонь, які покриті речовиною, що включає іономірну композицію винаходу). При використанні в якості добавки, додавання до речовини носія/матриці носія може бути досягнуте за допомогою адгезії, наприклад, іонного зв'язку або ковалентного зв'язку між аміногрупами амінофункціональної полімерної основної частини іономірної композиції відповідно до винаходу і молекулярною структурою другої речовини або подібної взаємодії. Відповідно до одного з переважних варіантів реалізації, матриця розчинника містить спирт етиловий або метиловий спирт, або ізопропанол або воду, або їх комбінації. Можна застосовувати суміші розчинників, такі як водно-спиртові розчини/суміші. Зазначена протимікробна іономірна композиція може бути залучена зі зазначеної матриці розчинника для подальшого застосування, наприклад, за допомогою випаровування розчинника, однак, більш практичне і економічне рішення, як правило, полягає в тому, щоб планувати подальші процеси із застосуванням композиції безпосередньо з матрицею розчинника, що містить іономірну композицію, в якості вихідного матеріалу. Відповідно до іншого варіанту реалізації винаходу, катіон срібла вводять в іономірну композицію у вигляді негалогенідної солі срібла або комплексу срібла, які реагують з амінофункціональним(и) полімером(ами), згідно з переважним варіантом реалізації, поліетиленіміну, з подальшим хлоруванням композиції галогеноводня або галогенідною сіллю лужного металу або їх комбінаціями. У зв'язку з останнім варіантом реалізації відповідні негалогенідні солі срібла або комплекси срібла містять, наприклад, нітрат срібла, ацетат срібла, стеарат срібла, оксид срібла, сахаринат срібла, срібло-імідазол, цитрат срібла, метакрилат срібла і сульфадіазин срібла. Згідно з деякими варіантами реалізації, хімічні властивості протиіонів (аніонів) окремих солей срібла застосовуються для стабілізації композиції та в регулюванні міграції іонів срібла з композиції. Вміст срібла в іономірній композиції складає приблизно від 0,001 до 50 %, зокрема приблизно від 0,01 до 30 %, переважно від 1 або 1.5 до 25 % за масою від загальної сухої маси композиції. Суха маса в цьому випадку визначена як загальна маса композиції, в якій маса матриці розчинника виключена з розрахунків. Згідно з переважним варіантом реалізації, іономірну композицію відповідно до винаходу отримували способом, який включає наступні етапи: Спочатку готують спиртовий або водний розчин поліетиленіміну (PEI). У деяких варіантах реалізації, оптимальне співвідношення (мас./мас.) між PEI і розчинником знаходиться в межах від 1:0,01 до 1:100, зокрема від 1:0,5 до 1:5, в залежності від бажаної кількості сполуки іонів срібла, яка має бути введена в розчин на наступному етапі. Також оцінка оптимального співвідношення розчинника залежить від молекулярної маси використовуваного поліетиленіміну і в'язкості розчину. Реакція між PEI і розчинником, як правило, екзотермічна. Згідно з переважним варіантом реалізації, суміш охолоджують до стандартної температури або нижче (тобто суміш охолоджували до 25 °C або менше, але зазвичай до температури вище точки плавлення рідкої фази суміші). Потім твердофазне джерело іонів срібла вводять в розчин і перемішують. Наприклад, в реакції галогеніду срібла з розчином PEI, збільшення в'язкості вказує на утворення іономіра. Залежно від вмісту срібла і співвідношення PEI:розчинник, отримують прозору, жовтувату або майже безбарвну іономірну композицію срібла. 4 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вміст срібла в іономірній композиції можна регулювати, регулюючи кількість джерела срібла, що реагує з PEI-розчином, відповідно до одного з варіантів реалізації, хлориду срібла. Як правило, застосовують сполуку срібла в кількості від 0,1 до 10 тисяч масових частин, переважно приблизно від 1 до 1000 масових частин, наприклад від 10 до 100 масових частин на кожні 100 масові частини іономірного форполімеру. Таким чином, зазвичай масове співвідношення сполуки срібла до іономірного форполімеру складає приблизно від 1:100 до 100:1, зокрема 110:50-100. Особливо переважні варіанти реалізації включають спільну реакцію від 70 до 99,99 масових частин іономірного форполімеру і від 0,01 до 30 масових частин галогеніду срібла або комплексної сполуки і галогеноводня, або галогенідної солі лужного металу або амонію. Необов'язково, після цього в композицію вводять стабілізуючу речовину, згідно з переважним варіантом реалізації, кислотну форму сахарину та/або сахаринат натрію, та/або ацесульфам калію. При змішуванні з розчином іономіра, утвореного PEI, і хлоридом срібла зазначена кислотна форма сахарину або сахаринат натрію стабілізується в розчині іономіра з утворенням стійкої іономірної композиції. Стабілізуючу речовину застосовують у кількості від 1 до 50 масових частин на кожні 100 масових частин комбінації сполуки срібла з полімерною сполукою. Як правило, співвідношення мас між сполукою срібла і стабілізуючою речовиною становить приблизно від 1:10 до 10:1. Переважний варіант реалізації включає спільну реакцію від 50 до 98,99 масових частин іономірного форполімеру, від 0,01 до 30 масових частин сполуки срібла або комбінації сполук срібла і галогенідних сполук, як описано вище, і від 1 до 20 масових частин стабілізатора. Відповідно до іншого переважного варіанту реалізації, розчин PEI і спиртовий або водний розчин спочатку отримують й охолоджують способом, описаним раніше. Після цього в розчин полімеру додають твердий сахаринат срібла і перемішують. Сахаринат срібла солюбілізується в розчині PEI та утворює прозорий, жовтуватий або майже безбарвний розчин іономірних комплексів срібла. Вміст срібла в композиції можна регулювати, наприклад, кількістю сахаринату срібла. Після цього, згідно з переважним варіантом реалізації, готують водний розчин соляної кислоти. Відповідно до одного з переважних варіантів реалізації, кількість молей хлорид-аніону еквівалентно кількості молей катіонів срібла. При хлоруванні розчину PEI та сахаринату срібла може спостерігатися миттєве випадання білого осаду, ймовірно щонайменше частина катіонів срібла осаджується хлорид-аніонами з розчинного комплексу PEI-срібло, однак, осаджений хлорид срібла швидко реагує далі. Останнє явище також наводить на думку, що хлорид срібла має тенденцію до утворення специфічних іонних зв'язків із амінофункціональними групами полімерів. Однак це тільки одне з можливих пояснень спостережуваного явища та не повинно бути інтерпретоване як таке, що тим чи іншим чином обмежує область застосування винаходу. Молекулярна структура джерела катіонів срібла, як правило, солі срібла або комплексу, звичайно, відіграє певну роль в отриманні срібловмісного іономіра внаслідок введення відповідного протиіону (аніону) або ліганду в систему і внаслідок специфічної взаємодії з іономірною композицією. Цікаве явище спостерігали у зв'язку з винаходом, несподівано, присутність галоген-аніонів, згідно з переважним варіантом реалізації хлорид-аніонів, в амінофункціональному срібловмісному іономірі надає посилений протимікробний ефект у порівнянні з іономірами, що містять виключно PEI, чиї аміногрупи прореагували з іонами срібла. Відповідно до переважного варіанту реалізації, як амінофункціональні полімери згідно з винаходом застосовують поліетиленіміни (PEIs). PEIs належать до класу поліамінів і катіонних полімерів, що мають найвищу катіонну насиченість за масою. Будова гомополімерних поліетиленімінів завжди характеризується наступною структурою: один атом азоту аміну і дві вуглецеві групи. В цілому, PEIs приєднуються до різних полярних поверхонь дуже ефективно. Розгалужені PEIs, що включають катіонні точкові прив'язки (аміни), сприяють зв'язуванню молекул з різними поверхнями і субстратами з виключно високою адгезією. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, аміногрупи іономірних композицій можуть бути поперечно зшиті з різними поверхнями. Внаслідок високої поверхневої активності, іономірну композицію, згідно з винаходом, можна застосовувати в якості, наприклад, добавки в субстрати і адгезиви, а також в якості елементарних ланок у полімерній матриці. Як і амінофункціональні полімери, іономірні композиції відповідно до винаходу розчиняються у полярних розчинниках і змішуються, наприклад, з водою, етиловим спиртом і метиловим спиртом у будь-якій концентрації. Згідно з деякими варіантами реалізації, властивості іономірної композиції відповідно до винаходу регулюють за допомогою хімічного зв'язування аміногруп амінофункціонального 5 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 полімеру у відповідності до композиції з різними додатковими сполуками і композиціями, що відповідають конкретному застосуванню іономірних композицій. Згідно з деякими варіантами реалізації, добавки можуть включати аніонні, неіонні та інші нековалентно зв'язані сполуки (такі як: неіоногенні поверхнево-активні речовини, основи, пов'язані з карбоновими кислотами, цвіттер-іонні сполуки тощо) або органічні сполуки (наприклад: епокси- або ізоціанат-заміщені органічні сполуки), ковалентно пов'язані з аміногрупами композиції. Згідно з деякими варіантами реалізації, іономірні композиції відповідно до винаходу можуть бути поперечно зшиті внутрішньо та/або з та/або всередині поверхонь носіїв, матеріалів і композицій. Згідно з деякими варіантами реалізації, застосовувані зшиваючі агенти включають, наприклад, речовини з ізоціанатними, епокси-, азиридин-, титанат-, силан- і акрилатфункціональними групами. Дана протимікробна іономірна композиція, додана в рідку матрицю, має концентрацію сухої речовини від 0,0001 до 99 % за масою, зокрема приблизно від 0,001 до 90 % за масою, переважно від 0,01 до 75 % за масою, розраховану від загальної маси композиції. Як наведено нижче у показових прикладах, композиції легко можуть бути отримані з вмістом сухої речовини приблизно від 0,1 до 50 % за масою від загальної маси композиції. Такі композиції можуть бути сконцентровані або, як правило, розбавлені додатковою рідиною для застосувань за призначенням. На підставі вищесказаного, у першому варіанті реалізації композиція відповідно до даного винаходу містить або в альтернативному варіанті складається з від 70 до 99,99 % (за масою) полімеру і від 0,01 до 30 % (за масою) сполуки срібла, такого як сіль срібла, зокрема галогеніду срібла, наприклад, AgCl. Відсотки розраховані від загальної маси сухої речовини композиції. Як правило, зазначена композиція вільна від стабілізуючих компонентів. У другому варіанті композиція згідно з винаходом включає або альтернативно складається з від 50 до 98,99 % (за масою) полімеру, від 0,01 до 30 % (за масою) сполуки срібла, такого як сіль срібла, зокрема галогеніду срібла, наприклад AgCl, і від 1 до 20 % (за масою) стабілізатора. Відсотки розраховані від загальної маси сухої речовини композиції (тобто мас./мас.). Остання композиція являє собою особливо придатну для застосування в якості концентрату, який може бути розведений рідиною, такою як спирт, як правило, аліфатичний спирт, який містить від 1 до 6 атомів вуглецю. До композиції, наприклад, концентрату, отриманому в спирті, розбавленому водою, далі може бути доданий стабілізатор. В цілому, загальна концентрація стабілізаторів у водній фазі може становити до 95 % мас./мас. Хлорид амонію є прикладом особливо придатного додаткового стабілізатора. Внаслідок адгезивної властивості іономірної композиції у зв'язку з винаходом, композиція добре діє в якості тонких плівок і мономолекулярних шарів. Виходячи з властивостей PEIs, 1 мг іономірної композиції відповідно до винаходу може покрити мономолекулярним шаром область 2 площею близько 2 м непоруватої поверхні. В цілому, застосовувана кількість даної іономірної композиції буде залежати від потрібної, заздалегідь визначеної концентрації срібла на поверхні носія. Як правило, достатньою є концентрація срібла приблизно від 0,001 до 10 % від загальної маси покриваючого шару в субстраті. Іономірні композиції відповідно до винаходу безпосередньо сумісні з катіонними або неіонними системами. PEI-основа з катіонними аміногрупами може руйнувати аніонні дисперсії або, зазвичай, в залежності від хімічного середовища, утворювати модифіковані дисперсії або емульсії, що містять композицію згідно з винаходом. Аніонні поверхні міцно зв'язуються з композицією внаслідок іонних зарядів. Згідно з деякими варіантами реалізації, аніонні або неіонні добавки можуть бути включені в композицію згідно з винаходом для посилення та поліпшення сумісності іономірних композиції з, наприклад, аніонними системами. У деяких варіантах реалізації зазначена протимікробна іономірна композиція згідно з винаходом застосовується як сама або така що включає додаткові компоненти, такі як: зшиваючі агенти, гідрофобні модифікатори, водовідштовхувальні компоненти, різні стабілізатори і поверхнево-активні речовини для покриття композицією згідно з винаходом поверхонь носіїв, таких як: волокна, поверхні тканин і об'ємних матеріалів, включаючи різні синтетичні, напівсинтетичні та натуральні волокна, ткані матеріали, неткані матеріали, трикотажні тканини, папір, різні полімерні поверхні, сталеві поверхні, різні покриваючі поверхні, дерев'яні поверхні та тому подібне. У деяких варіантах реалізації іономірні композиції відповідно до винаходу дуже ефективно зв'язуються з багатьма видами поверхонь внаслідок катіонної властивості PEI-основи іономірних композицій, та можуть використовуватися для покриття різних субстратів. 6 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Досягається хороша адгезія, наприклад, до: целюлозних виробів (наприклад: целюлози, штучного шовку і віскози), білка, поліефірів, поліамідів, хлоровмісних полімерів, силікатів, діоксиду кремнію, заліза, пігментів, паперу, деревини, бавовни, рослин, шкіри, шерсті, плівок і волокон. Гладкі поліолефінові поверхні (PE, PP і т.п.) можуть бути попередньо оброблені для зв'язування з певними субстратами, такими як: покриття, адгезиви, полімерні плівки. Ефективна попередня обробка являє собою окислювальну обробку, яка забезпечує виключно міцну адгезію. Покриття може бути забезпечене за допомогою, наприклад, нанесення покриття валиком, розпиленням покриття, покриття в розчині або подібними способами. Іономірна композиція може бути розбавлена, наприклад, спиртами або водою, або їх комбінаціями, або іншими відповідними композиціями розчинників для отримання оптимальних розчинів іономірних композицій відповідно до винаходу в залежності від обговореного способу і необхідної консистенції іономірних композицій відповідно до винаходу. У композицію можуть бути включені речовини, що сприяють додаванню зазначеної іономірної композиції відповідно до винаходу на поверхні, наприклад, зшиваючі агенти, грунтувальні засоби або подібні речовини. Зазначені допоміжні речовини можуть застосовуватися, наприклад, у вигляді включень в систему розчинника. В одному з варіантів реалізації зазначені поверхні носія можуть бути оброблені хімічно з метою забезпечення додавання іономірних композицій відповідно до винаходу, наприклад, за допомогою окислення, додавання шару субстрату або шару грунтовки і тому подібних способів. Згідно з деякими варіантами реалізації, іономірна композиція винаходу може бути ковалентно поперечно-зшита з поверхнею та на поверхні носія. 1 В цілому, після розбавлення, концентрація срібла розведеної композиції становить від /5 до 1 /1000 масових частин від вихідної композиції. У деяких інших варіантах реалізації протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом застосовують як протимікробну добавку в різних матрицях рідкофазних продуктів (речовинахносіях), сумісних із вказаною протимікробною іономірною композицією. Протимікробна іономірна композиція згідно з винаходом може бути додана в зазначені речовини-носії, наприклад, під час відповідного елементарного процесу в серії процесів або як заключний етап, в залежності від речовини і процесів. Згідно з винаходом, нові протимікробні речовини можуть бути отримані за допомогою взаємодії протимікробної іономірної композиції відповідно до винаходу (при використанні як протимікробної добавки) і зазначеної речовини-носія. У деяких варіантах реалізації зазначена іономірна композиція згідно з винаходом використовується в якості добавки до матриць рідкофазних продуктів або матриць напівпродуктів для створення нових протимікробних речовин і виробів. "Матриці рідкофазних продуктів" в даному контексті означають будь-які рідкофазні продукти або напівпродукти незалежно від їх застосування, їх взаємодії з вказаною протимікробною додатковою композицією та кінцевої структури речовини після застосування. Згідно з деякими варіантами реалізації, іономірна композиція згідно з винаходом може бути поперечно-зшита з компонентами матриці носія. Деякі ілюстративні види застосування, в яких зазначена іономірна композиція згідно з винаходом може використовуватися в якості протимікробної добавки та/або компонента для створення нових протимікробних речовин, включають наступне: миючі засоби (наприклад, косметичні/гігієнічні миючі засоби, гелі для душу, шампуні та промислові миючі засоби), фарби, лаки, кондиціонери/полірувальний матеріали для підлоги, адгезиви, гелькоути, епоксидні матеріали, поліуретани, косметичні вироби, дезінфікуючі речовини (наприклад, дезінфікуючі гелі для рук, засоби застосування в лікарнях, громадських місцях і споживчі застосування, медичні засоби, рідини для вологого протирання), шовні матеріали, лікарські продукти, зубні пасти і тому подібні застосування. Приклади, що представлені далі, не мають на увазі обмеження сфери дії винаходу. Приклад 1 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 2,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol WF, BASF, MW 25000) солюбілізували в 8 грамах етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,295 грамами хлориду срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Вміст сухої речовини в отриманій іономірній композиції (виключена маса розчинника) склав 22,3 % (мас./мас.), і теоретичний вміст срібла склав 9,7 % (мас./мас.) від сухої маси. Приклад 2 Протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. Приблизно 2,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol G20 безводний, BASF, молекулярна маса 1300) змішували з 6 грамами етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував із 0,724 грамами сахаринату срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при 7 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Процес продовжували додаванням 2,49 мл 1 M соляної кислоти у зазначений розчин при безперервному перемішуванні. Отримували прозорий розчин оптично чистої іономірної композиції з вмістом сухої речовини 25,0 % (мас./мас.) і теоретичним вмістом срібла 9,5 % (мас./мас.) від сухої маси. Приклад 3 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 1,0 грам розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol G20 безводний, BASF, молекулярна маса 1300) солюбілізували в 3 грамах етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,156 грамами сахаринату срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Процес продовжували розчиненням проміжної композиції EtOH до сумарного об'єму 50 мл. По закінченні продукт хлорували додатком 0,570 мл 1 M HCl в умовах перемішування. Аналогічний приклад 4 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 1,0 грам розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol G20 безводний, BASF, молекулярна маса 1300) солюбілізували в 3 грамах етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,156 грамами сахаринату срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Продукт розбавляли EtOH до сумарного об'єму 50,570 мл. Приклад 5 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 3,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (LupasolPS, BASF, молекулярна маса 750000, концентрація у воді 33 %) змішували з 1 грамом етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,156 грамами сахаринату срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Проміжну композицію розбавляли EtOH до сумарного об'єму 50 мл. По закінченні композицію хлорували додатком 0,570 мл 1 M HCl в умовах перемішування. Аналогічний приклад 6 Протимікробну композицію отримували в матриці розчинника. 3,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol PS, BASF, молекулярна маса 750000, концентрація у воді 33 %) змішували з 1 грамом етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,156 грамами сахаринату срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Продукт розбавляли етиловим спиртом до сумарного об'єму 50,570 мл. Приклад застосування 7 Протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом, отриману як описано у Прикладі 2, застосовували як протимікробну добавку до акрилової інтер'єрної фарби (Tikkurila Harmony, біла, встановлена суха маса 88 % мас./мас.). Дві тестові партії готували змішуванням композиції згідно з Прикладом 2 і фарби у співвідношенні компонентів 1:10 і 1:20 відповідно. Отриманий теоретичний вміст срібла (% сухої маси) склав приблизно 0,3 % і 0,14 % відповідно. Для обох зразків приготували тестові поверхні за допомогою фарбування двох поверхонь плівки ПВХ зразками композицій та залишили сохнути при стандартній температурі протягом 48 годин. Протимікробну ефективність пофарбованих поверхонь проти Метицилін-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA), визначали відповідно до стандарту ISO 22196. Як результат, для двох пофарбованих поверхонь було досягнуте зниження до > 4 log для MRSA. Приклад застосування 8 Протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом, отриману як описано у Прикладі 2, застосовували як протимікробну добавку для засобів кондиціонування та полірування вощеної підлоги (Johnson Diversey, Jontec, встановлена суха маса 28,6 % мас./мас.). Тестову партію готували за допомогою змішування іономірних композицій згідно з Прикладом 2 і засобів кондиціонування та полірування вощеної підлоги у співвідношенні компонентів 1:10 з отриманням теоретичного вмісту срібла 0,84 % (% сухої маси). Готували досліджувану поверхню. Робочий розчин готували подальшим розведенням тестової партії водопровідною водою у співвідношенні 1:20 (композиція згідно з Прикладом 2: Jontec). Розведений розчин наносили на плівку ПВХ і залишали сохнути протягом 48 годин, залишаючи тонку безбарвну плівку сухої речовини на поверхні. Протимікробну ефективність кондиціонованої поверхні проти Метицилін-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA) визначали відповідно до стандарту ISO 22196. Як результат, для поверхні, обробленої розведеним засобом кондиціонування для підлоги з додаванням протимікробної композиції відповідно до винаходу, було досягнуто зниження до > 4 log для MRSA. Приклад застосування 9 8 UA 112195 C2 5 Протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом, отриману згідно з Прикладами 3 і 5, і композиції, отримані згідно з аналогічними Прикладами 4 і 6, застосовували в якості протимікробного покриття/протимікробної обробки для трикотажної тканини. Чотири пробних 2 частини (2,5 × 15 см ) поліефірно-бавовняної суміші (65 %-35 %) тканин медичних щіток обробили композиціями, отриманими згідно з Прикладами 3 (AE91), 4 (AE92), 5 (AE93) і 6 (AE94). Пробні тканини занурювали в розбавлені розчини на 30 секунд. Занурені зразки залишали сохнути протягом ночі при кімнатній температурі на паперових серветках. Протимікробну ефективність від Staphylococcus aureus (ATCC 6538) визначали відповідно до стандарту ISO 20645. Результати представлені в Таблиці 1. 10 Таблиця 1 Приклад AE91 AE92 AE93 AE94 15 20 25 Оцінка Вінсона 4+(2мм) 2 4+(2мм) 2 Протимікробна ефективність Відмінно Добре Відмінно Добре У відповідності з даними наведеними у Таблиці 1, протимікробна ефективність хлорованих іономірних композицій показала кращі результати у порівнянні з композиціями, отриманими за допомогою реакції виключно PEI та сахаринату срібла. Приклад застосування 10 2 Проводили серії протимікробних обробок нетканої поліпропіленової тканини (19,9 г/м ) (4 2 зразка, AE101-AE104) і поліефірно-бавовняної суміші (65 %-35 %, 212,5 г/м ) тканин медичних щіток (4 зразка, AE105-AE108). Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 2,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol G20 безводний, BASF, молекулярна маса 1300) солюбілізували в 6,0 грамах етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,3 грамами сахаринату срібла при перемішуваннізазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Процес приготування продовжували додаванням 1,140 мл 1 M соляної кислоти у зазначений розчин. Отримували прозорий розчин оптично чистої іономірної композиції з вмістом сухої речовини 24,8 % (мас./мас.), і теоретичним вмістом срібла 4,7 % (мас./мас.) від сухої маси. Підготували серії розчинів, що містять протимікробну іономірну композицію винаходу, отриману раніше. Композиції розчинів представлені у Таблиці 2. Таблиця 2 Розчин 1 2 3 4 30 Розчинення (АМ-Комп.:EtOH) 1:20 1:50 1:100 1:200 АМ-Комп. (г/л) 11,50 4,60 2,30 1,15 Ag (мг/л) 541 216 108 54 Зразки тканини обробили протимікробною іономірною композицією за допомогою занурення зразків тканин у розбавлені розчини. Занурені зразки залишили сохнути на паперових серветках, для всмоктування частини надлишку рідини. Отримані в результаті масові відсотки протимікробних покриттів і теоретичний вміст срібла оброблених тканин наведені в Таблиці 3. Таблиця 3 Зразок/ Розчин AE101/1 AE102/2 AE103/3 AE104/4 AE105/1 AE106/2 AE107/3 AE108/4 Матеріал АМ-Комп. (% мас./мас.) 6,20 3,26 0,83 0,40 1,55 0,84 0,39 0,33 нетканий PP нетканий PP нетканий PP нетканий PP бавовняно-PE розчин бавовняно-PE розчин бавовняно-PE розчин бавовняно-PE розчин 9 2 Ag (мг/м ) 54 26 8 4 155 84 39 33 UA 112195 C2 Протимікробну ефективність оброблених зразків тканин, покритих протимікробною композицією винаходу, проти Staphylococcus aureus (ATCC 6538) перевіряли згідно стандарту ISO 20743. Результати наведені в Таблиці 4. 5 Таблиця 4 Зразок AE101 AE102 AE103 AE104 AE105 AE106 AE107 AE108 10 15 20 25 30 35 40 45 Оцінка Вінсона 4 2 2 2 4 (+2) 4 (+1) 4 4 Протимікробна ефективність Відмінно Добре Добре Добре Відмінно Відмінно Відмінно Відмінно Варто зазначити, що застосовуваний мікробіологічний тест має обмеження у тестуванні особливо легких тканин, таких як CE 101-104. Беручи до уваги дане обмеження, були досягнуті досить успішні протимікробні характеристики для всіх зразків. Приклад 11 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 2,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol WF, BASF, MW 25000) солюбілізували в 8 грамах етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,295 грамами хлориду срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Процес приготування продовжували додаванням 0,378 грамів сахарину і перемішуванням до утворення прозорого розчину. Приклад 12 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 2,0 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol P, BASF, MW 750000, концентрація у воді 50 %) змішували з 5,460 грамами етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 0,345 грамами хлориду срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Процес продовжували додаванням 0,5 грама сахарину. Приклад 13 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 160 грам розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol WF, BASF, MW 25000) солюбілізували в 640 грамах етилового спирту і охолоджували. Розчин реагував спільно з 23,64 грамами хлориду срібла, з гомогенізацією в початковій стадії зазначеного продукту високошвидкісним гомогенізатором протягом однієї хвилини і подальшим перемішуванням зазначеної суспензії при кімнатній температурі за допомогою магнітної мішалки до утворення прозорого розчину. Процес продовжували додаванням 35,21 грамів сахарину з подальшим перемішуванням до утворення чистої прозорої композиції. Приклад 14 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 2,1 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol WF, BASF, MW 25000) солюбілізували в 1000 мл деіонізованої води. Розчин реагував спільно з 0,3 грамами хлориду срібла, 0,16 грамів сахарину і 2 грамами хлориду амонію при кімнатній температурі з утворенням прозорого розчину іономіра. Приклад 15 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 4 грами полівініламіну (Catiofast GM, BASF) і 22,32 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol WF, BASF, MW 25000) солюбілізували в 80,86 грамах ізопропанолу і охолоджували. Розчин реагував спільно з 3,88 грамами хлориду срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при кімнатній температурі до утворення прозорого розчину. Процес продовжували додаванням 2,08 грамів сахарину і перемішуванням до утворення прозорого розчину. Приклад 16 Протимікробну композицію згідно з винаходом отримували в матриці розчинника. 26,26 грами розгалуженого поліетиленіміну (Lupasol WF, BASF, MW 25000) солюбілізували в 80,86 грамах ізопропанолу. Розчин реагував спільно з 3,88 грамами хлориду срібла при перемішуванні зазначеної суспензії при постійній температурі 16ºC до утворення прозорого 10 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 розчину. Процес продовжували додаванням 2,08 грамів сахарину і перемішуванням до утворення прозорого розчину. Приклад застосування 17 Протимікробну іономірну композицію згідно з винаходом можна застосовувати в якості протимікробної обробки/засобу локальної обробки/покриття для різних волокон і волоконних виробів, включаючи натуральні (наприклад, бавовну), напівсинтетичні (наприклад, віскозу) і синтетичні (наприклад, PET, PS, нейлон, поліамід, поліакрилонітрил і т.п.) волокна та волоконні вироби, застосовуваної як сама або в комбінації (прореагованої або непрореагованої), з різними добавками для обробки волокон/ниток/тканин, модифікаторами, добавками коагуляційної ванної, обробками, мастильними матеріалами, зшиваючими агентами, фарбами, засобами, що покривають, вогнезахисними засобами і т.п. Очевидно, що різні комбінації матеріалів, які використовуються в комбінації з протимікробною іономірною композицією, створюють різні властивості в оброблених волокнах щодо водорозчинності композиції кінцевої обробки на поверхнях волокон, вивільнення срібла і, відповідно, протимікробної функції. У прикладі застосовували протимікробну іономірну композицію згідно з Прикладом 16 в якості протимікробної обробки волокон із віскозним волокном, як приклад матеріалу. Протимікробну композицію застосовували спільно з ілюстрованими серіями засобів обробки волокон і тканин різних типів, конкретно, із засобом обробки для водо- і жировідштовхуючої обробки синтетичних і целюлозних волокон і тканин (Nuva 2110, Clariant), малопінливим мастильним матеріалом для целюлозних волокон (Imacol C), оптичним освітлювачем для целюлозних волокон (Leucophor BFB, Clariant), віскозною добавкою/просвітлюючим засобом (Afilan ZS, Clariant) і віскозною нетканою обробкою (Afilan HSGV, Clariant). Для обробки волокон приготували водні розчини FB1-FB5 з композиціями відповідно до Таблиці 5. У зв'язку з кожним розчином, 3,3 грами зразка сухого віскозного волокна (1,3 dtex) були попередньо зволожені водою та занурені в розчин (T=60º C, об'єм 100 мл) на 3 хвилини. Надлишок оброблюючого розчину видаляли з маси волокна кожного зразка за допомогою вичавлювання до отримання вмісту вологи 50 % (маса зразка у вологому стані приблизно 6,6 грамів). Всі зразки сушили при температурі 80ºC протягом 40 хвилин і кардували. Таблиця 5 Зразок / Розчин AE171 / FB1 AE172 / FB2 AE173 / FB3 AE174 / FB4 AE175 / FB5 Компоненти АМ-Комп. Nuva 2110 АМ-Комп. Imacol C АМ-Комп. Leucophor BFB АМ-Комп. Afilan ZS АМ-Комп. Afilan HSGV Концентрація у воді 0,5 % (V/V) 0,5 % (мас./мас.) 0,5 % (V/V) 0,5 % (мас./мас.) 0,5 % (V/V) 0,5 % (мас./мас.) 0,5 % (V/V) 0,5 % (мас./мас.) 0,5 % (V/V) 0,5 % (мас./мас.) 30 Оброблені і кардовані зразки волокон були кількісно проаналізовані на протимікробну ефективність відповідно до міжнародного стандарту ISO 20743:2007 (Тканини - Визначення протимікробної активності виробів із протимікробною обробкою). Результати представлені в Таблиці 6. 35 Таблиця 6 Зразок / Розчин AE171 / FB1 AE172 / FB2 AE173 / FB3 AE174 / FB4 AE175 / FB5 Значення протимікробної активності (ISO 20743:2007) >4,5 3,2 >4,5 3,1 >4,3 Різні розчини композицій для обробки волокон і тканин, що включають протимікробну композицію, і нагрівання, застосоване в комбінації з процесом сушіння, можуть впливати на властивості цільової хімічної структури комбінації обробки (AM іономірних композицій та інші 11 UA 112195 C2 5 10 компоненти цільового розчину) за допомогою, наприклад, стимулювання ковалентного зв'язування між функціональними групами оброблюваних речовин і включених в волокно або тканину. Крім того, це може змінювати електричний заряд і водорозчинність композиції для кінцевої обробки поверхні волокна і, відповідно, збільшити стійкість при пранні обробленого волокна та текстильних виробів, вироблених з нього. Приклад застосування 18 Протимікробну іономірну композицію у відповідності з Прикладом 16 застосовували в розбавленому водою вигляді як засіб протимікробної обробки волокна спільно з водо- і жировідштовхуючою обробкою синтетичних і целюлозних волокон і тканин (Nuva 2110, Clariant). Тепло- та УФ-стійкість AM іономірної композиції далі збільшили за допомогою хлориду амонію та дигідрату сахаринату натрію, включених в композицію як стабілізатори. Приготували оброблюваний розчин об'ємом 100 мл у відповідності з Таблицею 7. Таблиця 7 Зразок / Розчин AE181 / FB6 15 20 25 Компоненти АМ-Комп. Nuva 2110 NH4Cl Дигідрат сахаринату натрію Концентрація у воді 0,5 % (V/V) 0,5 % (мас./мас.) 0,3 % (мас./ V) 0,2 % (мас./ V) Зразок AE181 віскозного волокна (1.3 dtex) масою 3,3 грами обробили розчином FB6 у відповідності з подібними етапами і умовами, описаними у Прикладі 17, алесушили при температурі 120 °C протягом 10 хвилин. Протимікробну активність зразка волокон із протимікробною обробкою AE181 вимірювали згідно з міжнародним стандартом ISO 20743:2007. Як результат, для зразка було досягнуто відмінне значення протимікробної активності, рівне 3,9. Приклад застосування 19 Протимікробну іономірну композицію згідно з Прикладом 16 застосовували в якості засобу протимікробної обробки волокна спільно з двома водно-дисперсними зшиваючими агентами. Різні зшиваючі агенти, які використовуються разом із амінофункціональними полімерами, призводять до ковалентно зв'язаних структур обробки волокна, що зменшують водорозчинність висушеної матриці обробки. У прикладі, в якості зшиваючих агентів, застосовували епоксидну смолу, що за свою основу має епіхлоргідрин і дипропіленгліколь (DER 736P, Dow), і воднодисперсний поліізоціанат (Easaqua XD 803, Perstorp). Приготували розчин для обробки волокна FS3 відповідно до Таблиці 8. 30 Таблиця 8 Зразок / Розчин AE191 / FB7 35 40 Компоненти АМ-Комп. Perstorp Easaqua X D 803 Dow D.E.R 803 Концентрація у воді 0.5 % (V/V) 0.18 % (V/V) 0.23 % (V/V) Зразок AE191 віскозного волокна (1,3 dtex) масою 3,3 грами обробили розчином FB7, не відходячи від етапів та умов, що описані у Прикладі 17. Протимікробну активність волокон із протимікробною обробкою вимірювали згідно з міжнародним стандартом ISO 20743:2007. Як результат, для зразка було досягнуто відмінне значення протимікробної активності, рівне 3,9. Приклад застосування 20 Протимікробну іономірну композицію згідно з Прикладом 16 застосовували в якості засобу протимікробної обробки волокна в комбінації з самоемульгуючим зшиваючим агентом типу поліізоціанату в послідовній багаторозчинній установці. Підготували три водні розчини FB8,1-FB8,3 для обробки волокна об'ємом 100 мл з композиціями відповідно до Таблиці 8. У розчині FS4,1 збільшили тепло- і УФ-стійкість протимікробної іономірної композиції за допомогою включення в композицію хлориду амонію. Розчин FB4,2 містив водний розчин зшиваючого агента типу діізоціанату. 45 12 UA 112195 C2 Таблиця 9 Зразок / Розчин AE201 / FB8.1 AE201 / FB8.2 AE201 / FB8.3 5 10 15 20 25 30 35 Компоненти АМ-Комп. NH4Cl Perstorp Easaqua X D 803 Лише H2O Концентрація у воді 0,5 % (V/V) 0,2 % (мас./ V) 0,2 % (V/V) Зразок сухого віскозного волокна (1,3 dtex) масою 3,3 грами попередньо зволожували водою та занурювали послідовно в розчини FB8,1-FB8,3 (для всіх розчинів: T=60 °C, об'єм 100 мл) на 3 хвилини для кожного розчину. Надлишок оброблюваного розчину видаляли з волоконної маси після кожного розчину вичавлюванням до отримання вмісту вологи 50 % (маса зразка у вологому стані приблизно 6,6 грамів). На закінчення зразок сушили при температурі 100 °C протягом 30 хвилин і кардували. Протимікробну активність кардованого волокна з протимікробною обробкою вимірювали згідно з міжнародним стандартом 20743:2007. В результаті, вищенаведений зразок показав відмінні значення протимікробної активності, більше 4,3. Приклад застосування 21 Протимікробну іономірну композицію відповідно до винаходу можна застосовувати в якості протимікробного та дезодоруючого препарату і добавки в множинні композиції для дезінфекції та знезараження поверхні та виробів, що включають, наприклад, вироби та композиції для дезінфекції поверхні, дезінфекції рук, дезодоранти для взуття та одягу і рідкофазні продукти для вологого протирання і т.п. Однією з унікальних переваг, яка забезпечена протимікробною іономерною композицією в застосуваннях в обробці поверхні, є тонкий іономірний шар, що утворюється на оброблених поверхнях, який залишає поверхні бактерицидними після випаровування рідких розчинників. Наприклад, застосовували ізопропіловий спирт в якості спрощеного зразка засобу для дезінфекції поверхні, і водночас застосовували протимікробну іономірну композицію в якості додаткового компонента для протимікробної обробки поверхні, з утворенням розбавленої протимікробної іономірної композиції відповідно до винаходу. Базовий розчин протимікробної іономірної композиції готували аналогічно Прикладу 16, але із застосуванням поліетиленіміну косметичної марки SP-012 (Nippon Shokubai). Базову композицію у подальшому розбавляли 200 частинами ізопропілового спирту до концентрації зразка засобу. Бактерицидну активність зразка засобу для дезінфекції поверхні перевіряли згідно стандарту EN 13697:2001 (кількісний тест непористої поверхні для оцінки бактерицидної та/або фунгіцидної активності хімічних дезінфекційних засобів), що показало зниження до > log 8 (0 cfu після обробки = практично стерильний) для Staphylococcus aureus. Протимікробну функцію тонкого протимікробного іономірного шару, залишеного на обробленій поверхні, продемонстрували наступним способом: плівку композиції розподілили на поверхні стерильних листів ПВХ 5 × 5 см за допомогою покриття зануренням. Три аналогічно підготовлених паралельних зразків сушили протягом 24 годин при кімнатній температурі. Протимікробну ефективність обробленої поверхні перевіряли згідно з міжнародним стандартом ISO 22196. Відмічено, що результати знижувались до log 4 для Staphylococcus aureus. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 1. Протимікробна іономірна композиція, що містить амінофункціональну катіонну полімерну сполуку і галогенід срібла, де вказаний амінофункціональний полімер включає поліетиленімін з молекулярною масою від 200 до 3000000. 2. Протимікробна іономірна композиція за п. 1, що містить додатково стабілізуючу речовину. 3. Протимікробна іономірна композиція за п. 1, в якій галогенід срібла знаходиться в молекулярній формі або є хлоридом срібла. 4. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із пп. 2 або 3, яка містить щонайменше одну стабілізуючу речовину, вибрану з груп органічних або неорганічних речовин, переважно сполука, що містить катіони амонію або сахарин, або органічні речовини, що містять сульфамідну(і) функціональну(і) групу(и), зокрема вказана щонайменше одна стабілізуюча речовина, яка вибрана з групи, що включає сахарин, цикламову кислоту, сульфадіазин, ацесульфам та їх солі лужних металів або амонію або комплексні похідні, хлорид амонію та 13 UA 112195 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хлориди лужних металів, і необов′язково містить матрицю розчинника, переважно утворену спиртами, такими як метиловий, етиловий, пропіловий, бутиловий або водою та їх комбінаціями. 5. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, в якій поліетиленімін має молекулярну масу приблизно 750-2000000. 6. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із пп. 1-5, одержувана спільною реакцією: і) від 70 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 30 масових частин щонайменше одного галогеніду срібла, або іі) від 50 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 50 масових частин щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводню, або галогенідною сіллю лужного металу або амонію. 7. Протимікробна іономірна композиція за п. 6, в якій: і) зазначений поліетиленімін і галогенід срібла, або іі) зазначений поліетиленімін і щонайменше одна негалогенідна сіль срібла або комплексна сполука та галогеноводень або галогенідна сіль лужного металу або амонію, які додатково піддані реакції щонайменше з однією стабілізуючою речовиною. 8. Протимікробна іономірна композиція за п. 6, в якій протианіон або ліганд щонайменше одного з негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки містить органічну стабілізуючу речовину. 9. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, в якій вказаний галогенід срібла включає хлорид срібла, де зазначений галогеноводень включає хлороводень, а зазначена галогенідна сіль лужного металу є хлоридом натрію або хлоридом калію. 10. Протимікробна іономірна композиція за п. 6, де зазначену реакцію здійснюють в матриці розчинника, зокрема зазначена матриця розчинника включає спирти, такі як метиловий, етиловий, пропіловий, бутиловий або воду та їх комбінації. 11. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, де вміст срібла в композиції складає приблизно від 0,01 до 50 %, зокрема приблизно від 1 до 30 %, переважно приблизно від 1,5 до 25 % за масою від загальної маси композиції. 12. Протимікробна іономірна композиція за будь-яким із попередніх пунктів, в якій масове відношення сполуки срібла до аміносполуки складає приблизно від 1:100 до 100:1, зокрема 110:50-100. 13. Спосіб отримання полімерної протимікробної композиції, що включає спільну реакцію: і) поліетиленіміну з молекулярною масою від 200 до 3000000 і галогеніду срібла, або іі) поліетиленіміну з молекулярною масою від 200 до 3000000 і щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводню, та/або галогенідної солі лужного металу. 14. Спосіб за п. 13, в якому додатково здійснюють взаємодію стадій і) або іі) зі щонайменше однією стабілізуючою речовиною. 15. Спосіб за п. 13, що включає спільну реакцію: і) від 70 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 30 масових частин щонайменше одного галогеніду срібла, або іі) від 70 до 99,99 масових частин поліетиленіміну і від 0,01 до 30 масових частин щонайменше однієї негалогенідної солі срібла або комплексної сполуки і галогеноводню, або галогенідної солі лужного металу або амонію. 16. Спосіб за будь-яким з пп. 13-15, що включає спільну реакцію в матриці розчинника: і) поліетиленіміну, іі) галогеніду срібла, і ііі) необов'язково, щонайменше однієї стабілізуючої речовини. 17. Спосіб за будь-яким з пп. 13-16, що включає спільну реакцію в матриці розчинника: і) негалогенідної солі срібла або комплексу срібла, іі) галогеноводню або галогенідної солі лужного металу або їх комбінації, і ііі) необов'язково, щонайменше однієї стабілізуючої речовини. 18. Спосіб за будь-яким із пп. 13-17, який здійснюють в матриці розчинника, що переважно включає спирти, такі як метиловий спирт, етиловий спирт або воду та їх комбінації. 19. Застосування іономірної композиції за будь-яким із пп. 1-12 або композиції, отриманої способом за будь-яким із пп. 13-18, для покриття поверхонь носіїв. 20. Застосування за п. 19, що включає покриття поверхонь носіїв, вибраних із групи поверхонь волокон, тканин і об'ємних матеріалів, включаючи синтетичні, напівсинтетичні і натуральні волокна, ткані матеріали, неткані матеріали, в'язані тканини, папір, різні полімерні поверхні, металеві поверхні, такі як сталеві поверхні, різні покривні поверхні, дерев'яні поверхні та поверхні волокон, тканин і об'ємних матеріалів, зокрема включає покриття поверхонь носіїв, вибраних із целюлозних продуктів, наприклад: целюлози та віскози, білків, поліефірів, 14 UA 112195 C2 5 поліамідів, хлоровмісних полімерів, силікатів, діоксиду кремнію, заліза, пігментів, паперу, деревини, бавовни, рослин, шкіри та вовни. 21. Застосування за п. 19, де зазначену композицію для покриття поверхонь носіїв застосовують як протимікробний агент, дезодоруючий агент або як добавку для протимікробних або дезодоруючих агентів, при цьому, зокрема, композицію застосовують у композиціях і продуктах для дезінфекції поверхні, дезінфекції рук, як дезодорант для взуття або одягу, або як рідкий продукт або композицію для вологого протирання. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Antimicrobial ionomer composition and uses thereof

Автори англійською

Maki, Markus, Nieminen, Jyri, Laaksonen, Harri, Freva, Sami

Автори російською

Мяки Маркус, Ниеминен Йюри, Лааксонен Харри, Арева Сами

МПК / Мітки

МПК: A01N 25/24, A01N 59/16

Мітки: композиція, іономірна, протимікробна, застосування

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/17-112195-protimikrobna-ionomirna-kompoziciya-ta-zastosuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Протимікробна іономірна композиція та її застосування</a>

Подібні патенти