具備抗微生物性的材料制造技術(shù)

一種具備抗微生物性的材料，這種材料包含細(xì)致分布、分散或溶解有至少兩種不同金屬陽離子的無機(jī)磷酸鹽的基質(zhì)材料，上述金屬陽離子中的至少一種選自銅(Cu)和鋅(Zn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及具備抗微生物性的材料，它包含細(xì)致分布、分散或溶解有賦予抗微生物性能的無機(jī)磷酸鹽的基質(zhì)材料。本專利技術(shù)還涉及無機(jī)磷酸鹽在制造本專利技術(shù)具備抗微生物性的材料中的應(yīng)用以及本專利技術(shù)材料用于制造商品包裝材料、優(yōu)選為食品、化妝品、藥品或醫(yī)療產(chǎn)品的包裝材料，或者用于制造醫(yī)療產(chǎn)品或塑料管的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
出于衛(wèi)生要求，需要具備抗微生物性的日用品、商品包裝材料、紡織品、醫(yī)療設(shè)備和一次性用品、用于水或其它食品的導(dǎo)管等。目前已經(jīng)有多種對纖維進(jìn)行抗微生物處理的方法，例如通過施加表面活性劑或生物殺滅劑和殺菌劑，但這些方法通常對健康并不完全安全，而且常常沒有長效作用。粒徑在納米范圍內(nèi)的膠態(tài)元素銀的已知抗微生物作用已用于棉線之類的纖維處理。這方面例如可以提到 US-A-5985308、US-A-5374432、US-A-6949598、US-A-7270694 和 US-A-7052765。銀在其表面氧化，如此產(chǎn)生的銀離子對纖維上病菌的繁殖具有抑制作用。在這種情況下，銀按殺滅細(xì)菌的濃度進(jìn)行使用。然而，應(yīng)當(dāng)注意銀對人的器官也不總是完全安全的。其原因是銀的殘留性，也就是說，人體中銀濃度的升高在極端情況下會導(dǎo)致銀質(zhì)過多(Agryrie)，甚至銀質(zhì)沉著病。目前還知道銅和銅鹽具有抑菌作用。美國環(huán)境局EPA(環(huán)保局)已確認(rèn)了銅表面的抗微生物作用。EPA規(guī)定的試驗(yàn)表明，銅合金表面上99. 9%的細(xì)菌在2個(gè)小時(shí)的暴露時(shí)間內(nèi)被消滅。這方面例如請參見EP-A-2012590。然而，應(yīng)當(dāng)注意由于銅的紅基色及其在許多體系中的導(dǎo)電性，所以銅金屬的應(yīng)用受到限制，或者是完全不可能的。EP-A-1978138描述了氧化銅的應(yīng)用，并確定抑菌作用是基于銅離子的。其缺點(diǎn)主要是氧化銅的深顏色和在與堿不相容的體系中不良的相容性。US-A-2007010579涉及有機(jī)銅鹽，但它的缺點(diǎn)是易分解性和缺乏耐熱性。本專利技術(shù)的目的是使材料具備抗微生物性，達(dá)到比現(xiàn)有技術(shù)更好的抗微生物作用， 同時(shí)克服已知抗微生物處理中抗微生物劑有關(guān)健康、分解和/或溫度敏感性的缺點(diǎn)。本專利技術(shù)的問題被一種具備抗微生物性的材料解決，這種材料包含細(xì)致分布、分散或溶解有至少兩種不同金屬陽離子的無機(jī)磷酸鹽的基質(zhì)材料，其中，上述金屬陽離子中的至少一種選自銅(Cu)和鋅(Zn)0本專利技術(shù)中的抗微生物性是指抑制細(xì)菌、殺真菌或抗病毒性或這些性質(zhì)中幾種的組I=I O令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，與已知的抗微生物劑相比，材料的抗微生物性可通過具有不同金屬陽離子的至少兩種不同金屬磷酸鹽的組合物而顯著地提高，這兩種金屬陽離子中的至少一種是銅(Cu)或鋅(Zn)。本專利技術(shù)金屬磷酸鹽組合物的協(xié)同作用也是意外發(fā)現(xiàn)的。協(xié)同作用是指協(xié)同劑的組合顯示出比總量或總濃度相同的情況下單獨(dú)使用的好得多的作用。換句話說，為了達(dá)到一樣好的作用，僅需要比單獨(dú)使用的協(xié)同劑總量或總濃度3少得多的協(xié)同劑組合物。本專利技術(shù)中重要的是具有不同金屬陽離子的至少兩種金屬磷酸鹽的組合。然而，該金屬磷酸鹽可以有相同或不同的磷酸陰離子。本專利技術(shù)中優(yōu)選的無機(jī)磷酸鹽選自正磷酸鹽、二磷酸鹽、偏磷酸鹽、聚合度更高的磷酸鹽和羥基-磷酸混合含氧陰離子。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，至少兩種不同金屬陽離子是銅(Cu)或鋅(Zn)。 因此，該基質(zhì)材料含有磷酸銅和磷酸鋅的組合物。這種組合現(xiàn)已證明是抗微生物特別有效的。在本專利技術(shù)的另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，金屬磷酸鹽中至少一種是酸式磷酸鹽。現(xiàn)已證明，優(yōu)選為磷酸二氫鋅Si(H2PO4)2的酸式磷酸鋅與優(yōu)選為磷酸銅的至少另一種金屬磷酸鹽的組合使用是抗微生物特別有效的。在本專利技術(shù)的一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一種金屬磷酸鹽是磷酸銅，優(yōu)選是堿式磷酸銅Cu2 (OH) P04。本專利技術(shù)的一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施方式是堿式磷酸銅Cu2 (OH) PO4與酸式磷酸鋅的組合使用，優(yōu)選為磷酸二氫鋅Si (H2PO4) 2。在本專利技術(shù)的一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施方式中，金屬磷酸鹽中至少一種或兩種是或選自堿式磷酸銅Cu2 (OH) PO4,二磷酸三銅 Cu3 (PO4)2,焦磷酸銅(II)Cu2P2O7, 磷酸二氫鋅 Si (H2PO4) 2，磷酸鋅Zn3 (PO4)2,焦磷酸鋅Zn2P2O7。與銀相比，銅離子和鋅離子沒有殘留性。一旦服用過量，銅和鋅就會排出體外。這兩種金屬都是人體特定過程中必需的基本微量元素。與使用金屬銅相比，使用磷酸銅的優(yōu)點(diǎn)是它不具有通常不合需要的紅基色以及金屬銅的導(dǎo)電性。磷酸鋅基本上是無色的，因此甚至可以加入到淺色的基質(zhì)材料，而不會產(chǎn)生不需要的著色作用。銅和銅鹽相對于銀和銀鹽更弱的抗微生物作用令人驚奇地可被磷酸銅與其它金屬磷酸鹽(特別是磷酸鋅，但也可以是磷酸鋁或磷酸鉀)的組合所彌補(bǔ)，甚至更勝一籌。細(xì)致分布、分散或溶解在基質(zhì)材料中的每一種金屬磷酸鹽的含量或濃度取決于本領(lǐng)域中技術(shù)人員通過簡單的試驗(yàn)容易得出的金屬磷酸鹽組合的有效性、材料實(shí)際需要或要求的抗微生物性和其它情況，并能通過本領(lǐng)域中技術(shù)人員來調(diào)節(jié)。然而，在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，基質(zhì)材料中至少兩種無機(jī)金屬磷酸鹽的含量分別為0. 001-40重量％，或 0. 05-10重量％，或0. 5-5重量％，或1-3重量％。過大量的金屬磷酸鹽增加了材料的生產(chǎn)成本，并可能對基質(zhì)的材料性質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。過少量的金屬磷酸鹽則會導(dǎo)致降低抗微生物有效性。在本專利技術(shù)的一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少兩種金屬磷酸鹽各自的平均粒徑 (d50)為1納米至20微米，優(yōu)選為10納米至10微米，更優(yōu)選為20納米至1微米，特別優(yōu)選為40-200納米。可加入本專利技術(shù)金屬磷酸鹽的任何基質(zhì)材料適用于實(shí)施本專利技術(shù)。這種基質(zhì)材料特別合適和優(yōu)選地選自有機(jī)聚合物材料，特別優(yōu)選選自熱塑性聚合物、熱固性聚合物、樹脂和有機(jī)硅。適用于本專利技術(shù)的聚合物材料是聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酯、聚苯醚、聚縮乙醛、聚甲基丙烯酸酯、聚甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚酮、聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯和/或它們的共聚物和/或混合物。本專利技術(shù)的材料可按各自的用途制成任何形式。然而，由于病菌主要聚焦在材料的表面上，因此對于表面積大的材料的抗微生物性特別有意義。因此，在本專利技術(shù)的優(yōu)選的實(shí)施方式中，本專利技術(shù)的材料是厚度為1微米至20毫米，或50微米至10毫米，或100微米至5毫米，或200微米至1毫米的薄膜、涂層或薄層。這些薄膜材料例如適用作包裝材料、保存食品的薄膜、需要抗微生物作用的容器或室的襯里，如游泳池薄膜等。本專利技術(shù)也涉及至少兩種不同金屬陽離子(其中至少一種選自銅(Cu)或鋅( )) 的無機(jī)磷酸鹽在基質(zhì)材料抗微生物處理方面的應(yīng)用，其中無機(jī)磷酸鹽細(xì)致分布、分散或溶解在基質(zhì)材料中。本專利技術(shù)還涉及上述材料在生產(chǎn)日用品包裝材料、較佳是食品、化妝品、藥品或醫(yī)療產(chǎn)品的包裝材料，或者在生產(chǎn)醫(yī)療產(chǎn)品或塑料管上的應(yīng)用。與純金屬或金屬氧化物相比，本專利技術(shù)組合使用金屬磷酸鹽的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們可加入到幾乎每一種基質(zhì)中。如上所述，各種熱塑性材料、彈性體和熱固性材料，但也可以是陶瓷、有機(jī)硅、纖維素衍生物、漿料、膏劑和糊劑、漆料和顏料、涂料和其它基質(zhì)都可用作本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·維森博斯基，D·屈梅特，H·韋姆特，R·施內(nèi)，T·富特爾，
申請(專利權(quán))人：化學(xué)制造布敦海姆兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：