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可涂布的杀生物组合物制造技术

技术编号:1648056 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
适合施用在底材上以防止微生物在其上面生长的可涂布组合物,该组合物包含: 丙烯酸酯乳液聚合物,它包含一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体与一种或多种羧酸单体的反应产物,所述丙烯酸酯乳液聚合物包含多个反应性羧基; 具有下列通式的有机烷氧基硅烷 (A)N(R↓[4])(R↓[5]) 式中, A表示[(OR↓[1])Si(R↓[2])(R↓[3])C↓[n]H↓[2n-1]], n表示1-6的整数, R↓[1]可以是H或C↓[1]-C↓[6]烷基(直链、支链或环状的), R↓[2]和R↓[3]独立地表示-OH、OR↓[1]或C↓[1]-C↓[6]烷基(直链、支链或环状的), R↓[4]和R↓[5]独立地表示A、H、C↓[1]-C↓[6]烷基(直链、支链或环状的)和C↓[1]-C↓[6]氨基烷基(直链、支链或环状的); 有效量的杀生物剂;和 水。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
可涂布的杀生物组合物本专利技术涉及水基的可涂布组合物,该组合物可施用在底材上来持久抑制微生物生长,本专利技术还涉及由这些可涂布组合物形成的耐久性的、可除去的杀生物的高分子涂层和避免微生物在底材上生长的方法以及对这样的生长具有抗性的底材。控制浴室、淋浴间和其他潮湿环境中的霉菌、霉、藻类、真菌和其他微生物,长久以来一直是人们关注的问题。通常使用杀生物剂如防霉剂、抗菌剂、防腐剂、消毒剂、消毒杀菌剂、杀菌剂、除藻剂、杀粘菌剂、防海生物剂等来除去一定范围的微生物并防止其再出现。使用杀生物剂来控制和防止微生物生长,要求杀生物剂与微生物有效接触。市售的杀生物组合物是否容易被适当体积的水从大多数底材上洗去曾一直是实现有效和长久控制微生物生长所需解决的一个问题。在家庭浴室等潮湿环境下,例如浴缸周围的墙壁表面和地板、淋浴间和水池时常每日遇到有大量的水。这样的每日遇水会将施用其上的常用杀生物剂洗掉,因此需要经常重新施用以保持抗菌作用所要求的浓度。由此,人们已进行了一些努力以寻找可持久地留在底材上的、无需经常重新施用的含杀生物剂的材料。人们已提出不同的可有效实现杀生物剂控释的组合物。包括Young等的美国专利No.4,500,337和4,500,339在内的专利文献描述了附着控释的杀微生物剂。这些专利描述了含杀微生物剂、可水解的硅烷或有机聚硅氧烷、可水解的有机钛化合物和含羟基的有机聚硅氧烷或含甲醇基(carbinol)的聚合物。Young等的专利要求在所述的组合物中使用的聚合物含甲醇基以促进与组合物中的硅烷交联。然而,Young等提出的组合物是溶剂型(例如,不是水基)配方。根据所揭示的化学,这些组合物在施用于底材上之后,不能方便地除去。因此,它们并不十分适合消费者在例如家庭浴室环境下使用。其他技术方案包括使用水溶性聚合物如含苯基二氢化茚二羧酸的聚酯树脂,以及含平衡量的丙烯酸酯等亲水性单体,环烷基酯、芳香族酯等改性单体的聚合物组合物。已知其他也可含杀生物组分的水基涂料。然而,已知水基涂料对光滑的无孔底材如玻璃、瓷砖、玻璃纤维等的粘附性很差。为改善这些涂料的粘附性,一般在将它们施用于底材时采取附加步骤,如将聚合物热固化或先在底材上施用促粘附的底漆。或者,已知可部分磨去底材表面的花纹以使表面凹凸不平,从而使聚合物可更牢固地粘附。当缺少这些附加步骤时,水基组合物容易由于温水洗涤或甚至由于暴露在高湿度条件下而被从底材上除去。鉴于上述情况,本领域迄今一般不能提供有效的、当施用于光滑的无孔表面-->上时可容易地形成耐久性的涂层且可持久地耐受温水的冲洗并同时以控制方式向周围表面释放杀生物剂的水基杀生物组合物。因此,存在对此类可施用于例如铺瓷砖的墙壁等光滑底材上的水基组合物的实际需求。存在对此类可涂布组合物的需求以形成可留在底材上而无需使用促粘附的底漆或其他表面改性处理并可向周围底材缓慢释放杀生物剂的耐久性粘附涂层。理想的是提供这样的可涂布组合物,它可形成粘附的但可(例如通过碱性洗涤)除去的涂层,而该涂层可坚固地耐受大量的连续不断的温水冲洗而持久地保持杀生物有效性。本专利技术提供水基可涂布组合物,该组合物可施用于合适的底材上以长久地防止霉菌、霉、藻类、真菌等各种微生物中的任一种的生长。本专利技术的组合物可作为液体施用在合适的底材(例如,瓷砖)上,干燥后,即形成具有保护性和粘附性的聚合物涂层,它持久地向周围底材缓慢释放杀生物剂。本专利技术的聚合物涂层可容易地从底材上除去(例如,通过碱性洗涤),但即使在长期被大量的连续不断的温水冲洗后仍可留在底材上。因此,本专利技术的杀生物组合物十分适合在潮湿的环境如在浴室,尤其是在四周是铺瓷砖的淋浴间、浴缸等作家庭使用。聚合物涂层是耐久性的光滑的膜,它可保护底材而不会影响其外观。本专利技术的一个方面是提供适合施用于底材上以防止微生物在其上面生长的可涂布组合物,该组合物包含:丙烯酸酯乳液聚合物,它包含一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体与一    种或多种丙烯酸或甲基丙烯酸单体的反应产物,所述丙烯酸酯乳液聚合    物包含多个反应性羧基;具有下列通式的有机烷氧基硅烷                       (A)N(R4)(R5)    式中,    A表示〔(OR1)Si(R2)(R3)CnH2n-1〕,    n表示1-6的整数,    R1可以是H或C1-C6烷基(直链、支链或环状的),    R2和R3独立地表示-OH、OR1或C1-C6烷基(直链、支链或环状的),    R4和R5独立地表示A、H、C1-C6烷基(直链、支链或环状的)和C1    -C6氨基烷基(直链、支链或环状的);有效量的杀生物剂;和水。在硅烷中,R1最好为甲基或乙基。R2和R3可以相同或不同,但以相同的为宜,更好的为OR1。R4和R5可以相同或不同,但最好为氢、甲基或乙基。最优选的硅烷是3-氨基丙基三甲氧基硅烷。除上面列出的组分外,本专利技术的可涂布组合物可视需要而包含增塑剂、涂布助剂、香料、着色剂(例如,染料)、蜡和-->金属配位剂。该可涂布组合物可施用于光滑的底材如瓷砖、灰浆(grout)、涂漆的石膏纤维板(painted sheetrock)等上,并在环境条件下干燥,形成耐久性膜形式的聚合物涂层,该涂层以控制方式释放杀生物剂。该聚合物涂层持久地保护底材免受霉菌和其他微生物侵害,并可耐受潮湿的条件如温热的流水(例如,约38℃)甚至连续不断的温水冲洗。在本专利技术的描述中,应理解,某些术语在本文具有特定的含义。“可涂布组合物”是指包含本文将进一步描述的组分的、可施用在各种底材的任一种上的并在干燥后即形成耐久性的耐水聚合物涂层的含水乳液或溶液。“聚合物涂层”是指由干燥该可涂布组合物而形成的耐久性的粘附的膜状涂层。“杀生物剂”是指任何抗菌剂,包括但不限于防霉剂、抗菌剂、防腐剂、消毒剂、消毒杀菌剂、杀菌剂、除藻剂、杀粘菌剂、防海生物剂。 有效量”的杀生物剂是指可有效防止微生物菌落可见生长的量的杀生物剂。“底材”一词是指可施用可涂布组合物的底材。“控释”是指杀生物剂从聚合物涂层逐渐释放至周围底材以在比施用在表面上而没有聚合物涂层的相同杀生物剂更长的时间里提供有效抗菌活性。“环境条件”是指现存的或一般温度和湿度。关于在环境条件下干燥可涂布组合物,应理解,干燥是在不使用加热器、气流控制装置(例如,电风扇)或其他装置的情况下完成的。“烷基”是指包括直链、支链和环状在内的烷基部分。同样地,“氨基烷基”是指包括直链、支链和环状在内的氨基烷基部分。本专利技术的另一方面是提供可结合在底材上以持久地防止微生物生长的粘附的耐久性涂料,该涂料包含:丙烯酸酯乳液聚合物与有机烷氧基硅烷的反应产物,所述丙烯酸酯乳液聚合    物包含多个反应性羧基并包含一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体    与一种或多种丙烯酸或甲基丙烯酸单体的反应产物,所述有机烷氧基硅    烷由下列通式表示                          (A)N(R4)(R5)    式中,    A表示〔(OR1)Si(R2)(R3)CnH2n-1〕,    n表示1-6的整数,    R1可以是H或C1-C6烷基(直链、支链或环状的),    R2和R3独立地表示-OH、OR1或C1-C6烷基(直链本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适合施用在底材上以防止微生物在其上面生长的可涂布组合物,该组合物包含:丙烯酸酯乳液聚合物,它包含一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体与一    种或多种羧酸单体的反应产物,所述丙烯酸酯乳液聚合物包含多个反应    性羧基;具有下列通式的有机烷氧基硅烷                   (A)N(R4)(R5)    式中,    A表示〔(OR1)Si(R2)(R3)CnH2n-1〕,    n表示1-6的整数,    R1可以是H或C1-C6烷基(直链、支链或环状的),    R2和R3独立地表示-OH、OR1或C1-C6烷基(直链、支链或环状的),    R4和R5独立地表示A、H、C1-C6烷基(直链、支链或环状的)和C1    -C6氨基烷基(直链、支链或环状的);有效量的杀生物剂;和水。2.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自烷基部分为C1-C6饱和的直链和支链烷的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯。3.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、肉桂酸和上述酸的组合。4.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯聚合物还包含金属盐配位剂,该金属盐配位剂选自碳酸锌铵、乙二胺碳酸钙铵、乙酸锌铵、丙烯酸锌铵、马来酸锌铵、氨基乙酸锌铵和苯胺钙铵以及它们的组合。5.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯乳液聚合物还包含有效量的共溶剂,该共溶剂选自一、二或三甘醇醚的C1-C4单烷基醚,或者一、二或三丙二醇醚的C1-C4单烷基醚和上述化合物的组合。6.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,R1是甲基或乙基,R2和R3是OR1,R4和R5是氢、甲基或乙基。7.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述硅烷选自γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、三氨基官能的硅烷和二(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺和上述化合物的组合。8.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述杀生物剂选自砜和硫氰酸酯;异噻唑酮;酚和取代的酚;二嗪;三嗪;有机锡化合物;2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺和碘代N-苯甲酰苯胺;硫代氨基甲酸盐(酯)、苯并咪唑基氨基甲酸盐(酯)和二硫代氨基甲酸盐(酯);二甲基乙内酰脲;有机卤化物;二氯苯基三氯乙醇;有机磷酸盐(酯);二氟苯甲酰基氯苯基脲;类除虫菊酯;醌;二甲酰亚胺;乙酸十二烷基胍;三唑;噻二唑;磷酸单乙酯金属盐;氨基甲酸卤代炔基烷基酯、卤代异硫醇氮化物、2-吡啶硫醇1-氧化物和它们的盐;以及上述化合物的任一种的组合。9.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述杀生物剂选自氨基甲酸3-碘-2-丙炔基丁酯、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、二碘代甲基对甲苯基砜、四氯间苯二氰、2-吡啶硫醇-1-氧化物及其盐的锌配合物以及上述化合物的组合。10.粘附的耐久性聚合物涂层,由权利要求1的可涂布组合物形成。11.粘附的、耐久性...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·帕特尔F·C·恩温穆尔
申请(专利权)人:美国三M公司
类型:发明
国别省市:

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