具有改善的抗微生物性能的无色材料制造技术

本公开的多个方面涉及无色材料，其包含载体、含铜粒子和季铵盐。在一个或多个实施方式中，该材料在CIE L*a*b*体系中表现出约91至约100范围内的L*值，小于约7的C*值，其中C*值等于√(a*2+b*2)。在一些实施方式中，在EPA的“铜合金作为消毒剂的效能测试方法”的测试条件下，该材料对金黄色葡萄球菌浓度表现出大于3的对数减少值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的抗微生物性能的无色材料相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求2016年1月29日提交的美国临时申请系列第62/288,735号的优先权，其内容作为本申请的基础并且通过参考完整地结合于此。
技术介绍
本公开涉及具有改善的抗微生物性能的无色材料，更具体地涉及包含季铵盐和含铜玻璃粒子的漆。氧化亚铜和金属铜已在多种材料中用作抗微生物添加剂；然而，铜有很深的颜色，当需要白色或无色材料时不能使用。可添加着色剂调节颜色，但往往得到各种哑色或者奶油色或非白色。不仅如此，着色剂及其他添加剂会降低材料的抗微生物活性。季铵盐也已经在诸如漆这样的材料中用作抗微生物添加剂。含低浓度(例如低至约0.5％)季铵盐的漆已表现出抗微生物效能而不影响颜色；然而，这种漆对金黄色葡萄球菌不具有充分的抗微生物效能。金黄色葡萄球菌是医院环境中受污染表面上常见的最难对付的细菌之一，它是造成医院获得性感染(“HAI”)的非常有名的细菌。具体而言，这种漆具有对数减少值小于3的抗微生物效能，这对“健康福利”而言是不够的。如本文所用，“健康福利”一词包括表现出足够的抗微生物效能的材料，使得能够按照大多数政府管理标准获得公共健康福利，包括在美国环境保护署的“铜合金作为消毒剂的效能测试方法”的测试条件下。美国环境保护署(EPA)的标准要求按照其“铜合金作为消毒剂的效能测试方法”对金黄色葡萄球菌具有大于3的对数减少值。因此，需要在一种无色材料，其具有改善的抗微生物效能，包括足以提供“健康福利”的效能。概述本公开的第一方面涉及无色材料，其包含载体、含铜粒子和季铵盐。在一个或多个实施方式中，该材料在CIEL*a*b*体系中表现出约91至约100范围内的L*值，小于约7的C*值，其中C*值等于√(a*2+b*2)。在一些实施方式中，在EPA的“铜合金作为消毒剂的效能测试方法”的测试条件下(“EPA测试”)，该材料对金黄色葡萄球菌浓度表现出大于3的对数减少值。含铜粒子包括含铜玻璃、氧化亚铜或其组合。在一些实施方式中，含铜粒子基本上由含铜玻璃组成。材料中含铜粒子的量可为约50g/加仑载体或者更少(例如在约4g/加仑载体至约50g/加仑载体的范围内)。在一个或多个实施方式中，季铵盐在材料中的含量为约5重量％或更少，或者约0.5重量％或更少。如本文所用，“季铵盐”是指季铵阳离子的盐，可以各种季铵化合物存在，如苯扎氯铵、苄索氯铵、甲苄索氯铵、十六烷基三甲基铵、西曲溴铵、多法氯铵(dofaniumchloride)、溴化四乙铵、氯化二癸基二甲基铵、溴化度米芬(domiphenbromide)、西他氯铵、西吡氯铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵(myristalkoniumchloride)及其他市售季铵化合物。一个或多个实施方式中使用的载体可包括聚合物、单体、粘结剂或溶剂。在一些情况下，载体是漆。本公开的第二方面涉及包含多个铜离子的漆。一个或多个实施方式的漆在EPA测试中使金黄色葡萄球菌浓度减少99％或更多。在一些情况下，该漆在CIEL*a*b*体系中表现出约90至约100范围内的L*值，小于约9的C*值，其中C*值等于√(a*2+b*2)。在以下的详细描述中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本专利技术的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或多个实施方式，并与文字描述一起用来解释各个实施方式的原理和操作。附图说明图1是显示实施例1的抗微生物效能的图。详细描述下面详细说明各种实施方式。本公开的第一方面涉及一种无色材料，其表现出白色或无色外观，并且其抗微生物活性符合“健康福利”要求。具体而言，该材料在EPA测试中接触金黄色葡萄球菌2小时内表现出大于99.9％(或者对数减少值为3或更大)的杀灭率。如本文所用，术语“抗微生物”意指会杀灭包括细菌、病毒和/或真菌在内的微生物或者抑制其生长的材料或材料表面。本文所用的该术语不是表示该材料或材料表面会杀灭这种微生物家族内所有种类的微生物或者抑制其生长，而是表示它会杀灭来自这种微生物家族的一种或多种微生物或者抑制其生长。如本文所用，术语“对数减少值”表示-log(Ca/C0)，其中Ca＝抗微生物表面的菌落形成单位(CFU)数，C0＝不是抗微生物表面的对照表面的菌落形成单位(CFU)数。例如，对数减少值为3等于杀灭了约99.9％的微生物，对数减少值为5＝杀灭了99.999％的微生物。在一个或多个实施方式中，无色材料包含载体、含铜粒子和季铵盐。在一个或多个实施方式中，材料的无色程度可在CIEL*a*b*色度测量系统中表征。在一个或多个实施方式中，材料表现出约88至约100(例如约90至约100，约91至约100，约92至约100，约93至约100，约94至约100，约88至约98，约88至约96，约88至约95，或者约88至约94)范围内的L*值。在一个或多个实施方式中，材料表现出小于约10的C*值，其中C*等于√(a*2+b*2)。一个或多个实施方式中的材料所表现出的C*值可小于约9，小于约8，小于约7，小于约6，小于约5，或者小于约4。在一些实施方式中，C*值甚至可以小于约3或2。在一些实施方式中，材料表现出的a*值可在约-1至约2的范围内。在一些实施方式中，材料表现出的b*值可在约0至约8的范围内。本文所述的L*、a*和b*值是利用国际照明委员会(CIE)确定的标准光源在垂直入射的情况下测量的，所述标准光源包括A光源(表示钨丝照明)、B光源(表示模拟日光光源)、C光源(表示模拟日光光源)、D光源(表示自然日光)和F光源(表示各类荧光照明)。在一些实施方式中，本文所述的L*、a*和b*值在F2光源的CIED65下测量。在一些实施方式中，在将材料以层的形式施加于表面上之后，该材料表现出本文所述的L*、a*和b*值。在具体的实施方式中，所得的层表现出本文所述的L*、a*和b*值。在这种实施方式中，材料可包含二氧化钛，并在将材料施加于表面上之后(例如形成层之后约2分钟，形成层之后5分钟，或者形成层之后约10分钟或更长)表现出本文所述的L*、a*和b*值。在一些实施方式中，该层随时间变得更白或更加无色。在一些情况下，形成层之后约20分钟后、30分钟后、45分钟后、60分钟后表现出本文所述的L*、a*和b*值。在空气中干燥且不经任何后处理(例如暴露于紫外光等)之后表现出L*、a*和b*值。在一个或多个实施方式中，材料在合并之后立即表现出更白或者更加无色的外观。例如，在一些实施方式中，存储了一周或更长时间(未施加到表面)的材料显示白色和无色。在一个或多个实施方式中，材料在EPA测试中对金黄色葡萄球菌浓度表现出大于3的对数减少值。在一个或多个实施方式中，在用于评价病毒的改进型JISZ2801(2000)测试条件下(以下称“用于病毒的改进型JISZ2801”)，材料对鼠诺如病毒(MurineNorovirus)浓度可表现出2或更大的对数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种材料，包含：载体；含铜粒子；以及季铵盐，其中所述载体在CIE L*a*b*体系中表现出约91至约100范围内的L*值，小于约7的C*值，其中

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 US 62/288,7351.一种材料，包含：载体；含铜粒子；以及季铵盐，其中所述载体在CIEL*a*b*体系中表现出约91至约100范围内的L*值，小于约7的C*值，其中以及其中在EPA的“铜合金作为消毒剂的效能测试方法”的测试条件下，所述材料对金黄色葡萄球菌浓度表现出大于3的对数减少值。2.根据权利要求1的材料，其中含铜粒子包含含铜玻璃。3.根据权利要求1或权利要求2的材料，其中含铜粒子包含氧化亚铜。4.根据前述权利要求中任意一项的材料，其中含铜粒子以等于或小于约50g/加仑载体的量存在。5.根据前述权利要求中任意一项的材料，其中季铵盐以等于或小于约5重量％的量存在。6.根据前述权利要求中任意一项的材料，其中载体包含聚合物、单体、粘结剂或溶剂。7.根据前述权利要求中任意一项的材料，其中载体包含漆。8.根据权利要求2-7中任意一项的材料，其中含铜玻璃包含含有多个Cu1+离子的赤铜矿相，并包含B2O3,P2O5和R2O中的至少一种。9.根据权利要求8的材料，其中含铜玻璃还包含玻璃相，该玻璃相包含超过40摩尔％的SiO2。10.根据权利要求9的材料，其中玻璃相按重量计以大于赤铜矿相的量存在。11.根据权利要求9或权利要求10的材料，其中赤铜矿相分散于玻璃相中。12.根据权利要求9-11中任意一项的材料，其中赤铜矿相和/或玻璃相包含Cu1+。13.根据权利要求8-12中任意一项的材料，其中赤铜矿相包含晶体，所述晶体具有等于或小于约5微米(μm)的平均主尺寸。14.根据权利要求8-13中任意一项的材料，其中赤铜矿相可降解，并且在水存在下析出。15.根据权利要求2-14中任意一项的材料，其中含铜玻璃包含具有小于约5纳米(nm)深度的表面部分，所述表面部分包含多个铜离子，其中所述多个铜离子的至少75％是Cu1+。16.根据权利要求15的材料，其中所述多个铜离子的少于约25％是Cu2+。17.根据权利要求2-16中任意一项的材...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·拉希瑞，F·C·M·韦里耶，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US