抗菌丙烯酸类聚合物制造技术

本发明专利技术提供了一种抗菌添加剂组合物，它经济地和有效地赋予丙烯酸类聚合物、特别是由这些聚合物制造的可热成型的丙烯酸类片材抗菌特性。该抗菌组合物尤其包括烷基二甲基铵糖精、噁噻嗪、唑类、异噻唑啉、百菌清、和／或它们的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本申请要求提交于2003年8月28日的美国临时申请号60/498,491和提交于2004年1月16日的美国临时申请号60/536,875的优先权。
技术介绍
本专利技术一般性地涉及聚合物材料，尤其涉及对某些微生物种类如细菌和真菌的生长有抗性的聚合物。特别地，本专利技术涉及可热成型的丙烯酸类聚合物片材。丙烯酸类聚合物主要包括两种树脂—一种主要用于与其它树脂混合并作为纤维(聚丙烯腈或PAN)而另一种主要用于模制(聚甲基丙烯酸甲酯或PMMA)。本专利技术主要涉及PMMA。成型用树脂，PMMA，是一种非常普及的工程热塑性材料。常见的PMMA商品名包括Perspex，Plexiglas，Lucite，Acrylite，ModenGlass，和Diakon。该树脂通过另外的聚合方法聚合，所形成的塑料是无规立构的并因此是无定形的。PMMA最重要的性质是其光学透明度。这种塑料具有极高的透光率。它对紫外线也十分不敏感。它具有低氧化敏感性，高度光泽，和全部的耐气侯性。总之，这些特性导致长时期内能保持透明度和透光率。这些理想的光学性质导致大量的和多样的应用如遮风屏(特别是用于航空器)、天窗、户外标记、船体表面、汽车尾灯、陈列柜、照明器具、淋浴间、矿泉疗养池(spas)、浴盆、和工作台面、热浴盆、搭架和装饰板等。相对较低的加工温度、低收缩率和良好的尺寸稳定性使PMMA易于在注射成型或挤出中加工。PMMA的一种主要产品是丙烯酸类片材，其可被热成型为前述的许多产品。丙烯酸类片材在这些应用中的普及还意味着丙烯酸类片材常暴露于高水平的湿度下。在浴室、淋浴和矿泉疗养池区内丙烯酸类材料几乎持续与水接触。在矿泉疗养池和热浴盆中尤其是这样，它们常含有相当大的液体体积，因此没有定期的排水。浴盆或矿泉疗养池中残留的的水仅仅几天就可以带有大量生物体而变得恶臭。在许多情况下在浴盆或矿泉疗养池的表面上在靠近或在静水和空气的界面处会产生黄色或褐色的浮垢条纹。时间再长以后水因为藻类、细菌和真菌的生长而变得混浊。即使在水不静置很长时间的区域里，例如浴池和盆，潮湿的频率可以导致大量的细菌和真菌生长。简言之，可热成型的丙烯酸类片材经常被用于具有高湿度暴露的应用。因此丙烯酸类片材可成为细菌、真菌和其它微生物生长的表面，这些微生物使产品不美观、对产品造成损害(例如，导致染色或变色)、和/或对人类健康有害。因此，对于成功降低或基本去除丙烯酸类表面上微生物繁殖的控制策略存在着巨大的需求。降低丙烯酸类表面微生物的主要已有控制策略是施用化学试剂或局部施用抗菌剂对水进行处理。例如，在游泳池内或大热浴盆内，通常是通过加入氧化剂如次氯酸钠或原位产生臭氧、并用硅藻土过滤水来控制藻类和细菌。这样的处理是昴贵的，在小规模应用中，如浴盆，它们是不适用的。浴盆和小热浴盆还有矿泉疗养池典型地需要施用局部抗菌溶液(例如，漂白)并随后物理擦除以除去已形成的生物浮垢。这种局部处理费时且不耐久。所需的是具有能降低或基本去除细菌、藻类、真菌及其它微生物在其表面繁殖的内在抗菌保护性的可热成型的丙烯酸类片材。这样的丙烯酸类片材还将降低和/或基本消除对片材或水的外部处理的需要。从现有技术可知产生这种片材的尝试。例如，国际公开WO99/47595讨论了一种生物杀灭塑料材料，其包括含有5％到50％橡胶共聚物和生物杀灭化合物的丙烯酸类聚合物。据称该聚合物适用于制备热成型应用的挤塑片材。讨论了几种生物杀灭剂，包括三氯生、银、异噻唑酮、吡硫锌、10-10’氧基二苯氧基胂(oxybisphenoxyarsine)(OBPA)和苯异噻唑啉-3-酮衍生物。相似地，欧洲专利申请EP 893,473讨论了一种可以含抗菌组成的热塑性丙烯酸酯片材组合物。OBPA和异噻唑酮的商品名称被认为是可能的抗菌剂。然而该‘473文件没有提供关于抗菌剂的有效量或如何将抗菌剂整合入丙烯酸酯类聚合物的指导。尽管一些已知的内含抗菌剂的丙烯酸类片材显示出一定的抗微生物积累的效力，存在着对更有效抗微生物的片材的持续需求。此持续需求的原因有三方面。一个原因是经济上的。向丙烯酸类聚合物内加入一定量的抗菌剂产品使片材的每单位成本升高到客户所不能接受的水平。使用银作为抗菌剂是一个显著的例子。另一个原因是基于制造问题。大多数工业丙烯酸类片材制造过程是生产具特异性质(如，光学透明度)的产品的精确控制过程。抗菌剂的加入经常改变该过程(如，固化时间)和/或导致不合格产品(如，不透明的片材)。无机抗菌剂如银和铜是显著的例子，因为它们会使热成型的颗粒变色。最后，在矿泉疗养池和浴室应用中真菌的生长仍然是个问题。因此，存在着对以上所讨论问题的商业可接受的解决方案的需求。这种解决方案应提供一种对现存抗菌丙烯酸类产品的经济的替代品。该解决方案还应合并到现有的丙烯酸类片材制造过程中而不导致不可接受的过程变化。最后，该方案还应表现出可接受的抗真菌生长的功效。优选实施方案简述本专利技术源于旨在开发制备具有抗菌特性的可热成型的丙烯酸类片材的可商用方法的研究。该研究的一个结果是一种抗菌添加剂组合物，当结合入丙烯酸类聚合物中时，该组合物显示出抗细菌和真菌的优越功效。在一个优选实施方案中，按照本专利技术的该添加剂组合物包括一定量的抗菌剂，即烷基二甲基铵糖精(saccharinate)；异噻唑啉；噁噻嗪类(oxathiazine)；唑类(azoles)；百菌清；以及它们的混合物。在更进一步的实施方案中本专利技术包括一种具有抗菌活性的聚合物组合物，其中所述组合物包含一种丙烯酸类聚合物和一种或多种上述抗菌剂。在另一个实施方案中，本专利技术包括一种制造抗菌聚合物组合物的方法。在该实施方案中向丙烯酸类聚合物材料中加入一定量的抗菌剂以形成抗菌丙烯酸类聚合物组合物，该组合物随后可被成型为片材(sheet)或其它产品。用于该实施方案的抗菌剂与在其它实施方案中所用的那些相同。附图简述附图说明图1是铺平板并温育后的丙烯酸酯圆盘照片。图2是不含抗菌剂的丙烯酸酯圆盘在接种真菌后的照片。图3是沿着用实施例中表1所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图4是沿着用实施例中表2所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图5是沿着用实施例中表3所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图6是沿着用实施例中表4所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图7是沿着用实施例中表5所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图8是沿着用实施例中表6所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图9是铺平板并温育后的丙烯酸酯圆盘照片。图10是不含抗菌剂的丙烯酸酯圆盘在接种真菌后的照片。图11是沿着用实施例中表7所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图12是沿着用实施例中表8所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图13是沿着用实施例中表9所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图14是沿着用实施例中表10所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图15是沿着用实施例中表11所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图16是沿着用实施例中表12所述组合物制备的圆盘的边缘在接种真菌后拍摄的照片。图17是沿着用实施例中表13所述组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将抗菌特性赋予丙烯酸类材料的抗菌添加剂组合物，该抗菌添加剂组合物包括一种抗菌剂，所述抗菌剂选自由异噻唑啉、烷基二甲基铵糖精、噁噻嗪、唑类、百菌清、以及它们的混合物组成的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：IW翁，
申请(专利权)人：密克罗伴产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]