抗微生物固體表面及其處理和制備方法技術

提供在熱固性和/或熱塑性樹脂基體內的抗微生物的非-全同立構聚合物基硬或半撓性表面，其中活性抗微生物成分是氧化銅。還描述了其制備方法及其施加方法。本發明專利技術涉及賦予抗微生物、抗真菌、抗病毒和殺孢子性能的聚合物固體面板和厚板加工以及聚合物樹脂處理劑。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】 專利
本專利技術涉及聚合物固體面板和厚板加工以及賦予抗細菌、抗真菌、抗病毒和殺孢 子性能的聚合物樹脂處理劑。 專利技術背景 微生物（細菌、真菌、病毒和孢子）是我們日常生活的一部分且位于幾乎所有硬 表面上。由于細菌、真菌、病毒和孢子可在大多數硬表面上存留，特別地，若存在甚至少量 濕氣，對于不同的時間段，則這些表面變為感染的容器，并可傳輸到與所述表面接觸的寄主 上。除非表面用抗微生物劑特別處理，尤其是若該表面潮濕的話，否則細菌、真菌和病毒具 有在硬表面上建立存在的可能性。這種表面使得可負面影響發病率和死亡率的致病微生物 進入到寄主內。 消除或減少接觸暴露于固體表面上存在的微生物下的一種方式是在固體表面內 部或者其上引入抗微生物化合物。已知銅離子釋放化合物（例如氧化銅）是高度有效的殺 微生物劑，它被證明對細菌、真菌和病毒高度有效。 在大多數情況下，可摻入到聚合物內的金屬氧化物量受到限制（US 2004/0247653)，這是由于在生成固體表面聚合物面板和厚板材料所需的交聯和化學結合 機理的中斷中金屬氧化物的干擾性質導致的。由于抗微生物活性成比例地與氧化銅的負載 相關，因此這一限制影響了含氧化銅的抗微生物硬表面材料的實際開發。 由銅及其合金制備的臺面有效地控制臺面的硬表面上的微生物負擔，這 在"Sustained Reduction of Microbial Burden on Common Hospital Surfaces through Introduction of Copper"中得到證實。 然而，銅及其合金昂貴且它們摻入的實用性在技術上具有挑戰性又昂貴。另外，在 許多情況下，金屬硬表面常常可能是不吸引人的，因為存在氧化著色以及難以在美學上維 持。 離子殺滅機理的效果在文獻中已被很好地論述。已證明氧化銅是有效的抗微生 物劑〇 盡管事先已知在復合結構固體材料內摻入銅會賦予其抗微生物活性，和尤其是盡 管已知氧化銅是有效的抗微生物劑，但迄今為止復合結構固體材料受到限制，因為在這些 材料內部不可能實現大于10% w/w含銅顆粒的負載。 專利技術概述 toon] 本專利技術提供高氧化銅負載的復合結構固體材料，它是殺生物的。 在一些實施方案中，本專利技術提供高的銅化合物負載以及它們的摻入體系，以在通 過合成方法生成的硬表面上提供高度有效的抗微生物性能，同時維持產品美學外觀和維持 受益于殺生物性能的制備產品的產品強度及可操作性。由于在抗微生物功效和負載水平之 間存在直接關系，但由于高的負載水平可負面影響產品質量，因此克服了這些沖突的發現 是令人驚奇的，并提出了在擁有結構完整性和合適地滿意的外觀下摻入高負載水平的銅顆 粒的產品與方法。 在一些實施方案中，本專利技術提供一種復合結構固體材料，它包括聚合物樹脂和基 本上均勻地分散于其中的氧化銅顆粒，和任選地進一步包括填料材料，其中所述氧化銅以 10-50W/V %的濃度存在，和其中一部分所述氧化銅顆粒是表面暴露的。 在一些實施方案中，本專利技術提供一種成品，其包括本文中描述的復合結構固體材 料。 在一些實施方案中，本專利技術提供一種成品，其包括本文中描述的復合結構液體粘 合材料，所述復合結構液體粘合材料可摻入到結構層壓體內、噴灑或刷涂到表面上，并硬化 以提供抗微生物表面。 在一些實施方案中，本專利技術提供一種制備復合結構固體材料的間歇混合方法，所 述復合結構固體材料包括聚合物樹脂和基本上均勻地分散于其中的氧化銅顆粒，該方法包 括下述步驟： O混合聚合物樹脂、填料和任選的顏料； O混合催化劑與所述聚合物樹脂、填料和任選的顏料的混合物； O同時混合氧化銅或含氧化銅的組合物與所述催化劑到所述聚合物樹脂、填料和 任選的顏料的混合物中，或者分步混合氧化銅或含氧化銅的組合物與所述聚合物樹脂、填 料和任選的顏料的混合物和所述催化劑，形成可聚合的復合結構材料； O在模具內分配所述可聚合的復合結構材料；和 O提供聚合所述可聚合的復合結構材料的條件， 從而制備復合結構固體材料。 在一些實施方案中，本專利技術提供制備復合結構固體材料的連續澆鑄方法（pour process)，所述復合結構固體材料包括聚合物樹脂和基本上均勻地分散于其中的氧化銅顆 粒，該方法包括下述步驟： ?混合聚合物樹脂或填料與氧化銅，直到充分共混，形成樹脂-氧化銅糊劑或填 料-氧化銅共混物； ?隨后分別分步混合所述樹脂-氧化銅糊劑或填料-氧化銅共混物與填料或樹脂 和任選的顏料，形成含氧化銅的共混組合物； ?隨后分步混合催化劑與所述含氧化銅的共混組合物，形成可聚合的復合結構材 料； ?在模具內分配所述可聚合的復合結構材料；和 ?提供聚合所述可聚合的復合結構材料的條件， 從而制備復合結構固體材料。 在一些實施方案中，本專利技術提供通過本文中描述的方法制備的復合結構固體材 料。 在一些實施方案中，本專利技術提供賦予復合結構固體材料抗微生物活性的方法，所 述方法包括制備含分散于其中的氧化銅的復合結構固體材料，其中所述氧化銅以10-50W/ w %的濃度存在，和其中一部分所述氧化銅顆粒是表面暴露的。 附圖簡述 圖1描繪了兩個具體的復合結構固體材料的照片，它們含有氧化銅和聚酯和丙烯 酸類樹脂共混物以及兩種不同的顏料。 圖2描繪了本專利技術的一種具體的復合結構固體材料的殺生物活性。圖2A證明 了本專利技術的一種具體的復合結構固體材料對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌的抗微生物活 性和抗真菌活性。圖2B證明了本專利技術的一種具體的復合結構固體材料對梭狀芽胞桿菌 (C. difficile)孢子的殺孢子活性。圖2C證明了本專利技術的另一種具體的復合結構固體材料 的抗細菌活性。 圖3描繪了本專利技術生產一種具體的復合結構固體材料的具體方法的方框圖。根據 這一附圖中描述的方面，制備含聚合物樹脂、氧化亞銅、氧化銅或其組合和顏料的母料。共 混各材料并在高溫下擠出，以生產其氧化銅濃度被驗證的母料粒料。然后將含氧化銅的聚 合物樹脂的粒料分級和分類，之后加入到具有催化劑和更多有機和無機顏料的聚合物樹脂 中。在這一階段中，氧化銅可以粉末或母料粒料或這二者的組合形式包括到聚合物樹脂和 催化劑當中。可在真空壓力下任選地混合這些材料，然后擠出所述混合物并模塑和澆鑄成 硬表面，之后在20 - 90°C下固化。然后測試硬表面的組成和顏色，之后完工并在40-220粒 度（grit)下使用濕砂磨工藝拋光和生產了聚合物固體面板。 圖4A，4B，4C和4D代表一系列掃描電子顯微照片，它們描繪了在本專利技術的具體的 復合固體材料當中銅顆粒的基本上均勻分布。圖4A和4B示出了本專利技術的具體的復合固體 材料的頂面的圖像，圖4C和4D示出了本專利技術的具體的復合固體材料的底面的圖像。圖4E 提供了 EDS結果，它證明了在顯微照片中觀察到的顆粒是銅顆粒。 圖5是本專利技術的具體的連續澆鑄方法的方框圖。 專利技術詳述 令人驚奇地，如本文中證明的，提供了生產復合結構固體材料的方法，所述方法包 括： 1.混合聚合物樹脂和顏料； 2.加入催化劑； 3.加入填料和含氧化銅的PET母料； 4.或者加入氧化銅粉末； 5.或者加入含氧化銅的PET母料和氧化銅粉末這二者；和 6.將所得混合物澆鑄到模具內。 生產復合結構固體材料的本專利技術方法的特征在于，所述材料顯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合結構固體材料，它包括聚合物樹脂、在所述聚合物樹脂內基本上均勻地分散的氧化銅顆粒、和任選地填料材料，其中所述氧化銅以10?50w/w％的濃度存在，和其中一部分所述氧化銅顆粒是表面暴露的。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肯尼思·高蒂爾·特林德二世，維克拉姆·卡穆庫拉，
申請(專利權)人：卡普龍股份有限公司，EOS表面有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US