抗微生物玻璃组合物,含所述组合物的玻璃和聚合物制品制造技术

抗微生物玻璃组合物,含所述组合物的玻璃和聚合物制品。制品包含玻璃,包含玻璃相和赤铜矿相。玻璃包含多个Cu

【技术实现步骤摘要】
抗微生物玻璃组合物,含所述组合物的玻璃和聚合物制品
[0001]本申请是国际申请号为PCT/US2015/016104，国际申请日为2015年2月17日，进入中国国家阶段的申请号为201580020546.6，专利技术名称为“抗微生物玻璃组合物,含所述组合物的玻璃和聚合物制品”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请交叉参考
[0003]本申请根据35U.S.C.
§
119要求下述申请的优先权：2014年08月8日提交的美国专利申请号62/034,842，2014年08月8日提交的美国专利申请号62/034,834，2014年07月18日提交的美国专利申请号62/026,186，2014年07月18日提交的美国临时专利申请号62/026177，2014年05月14日提交的美国临时专利申请号61/992,987，2014年05月14日提交的美国临时专利申请号61/992,980，2014年02月19日提交的美国临时专利申请号61/941,690，2014年02月19日提交的美国临时专利申请号61/941,677，本申请以这些申请的内容为基础并通过参考将其完整地结合于此。
[0004]背景
[0005]本专利技术总体涉及抗微生物(antimicrobial)玻璃组合物和包含这种组合物的制品。具体来说，本文所述的各种实施方式涉及具有抗微生物性能特征的玻璃和包含这种玻璃的制品。
[0006]包括触摸激活或触摸互动设备的消费者电子装置制品，如屏幕表面(例如通过触摸表面特定部分激活、具有用户互动能力的电子设备的表面)，变得越来越普遍。随着用户与设备之间基于触摸屏的互动程度增加，表面包藏的微生物(例如细菌、真菌、病毒等)在用户之间传播的可能性也增大。此外，包括触摸激活或触摸互动设备的外壳也包含存在这种微生物的表面，且其可一个用户转移到另一个用户。微生物转移的问题也是用于医疗环境或办公环境的设备、家具和建筑制品和其中用户接触表面的许多其它制品所关心的。
[0007]为了将各种材料上的微生物的存在最少化，已赋予各种玻璃所谓的“抗微生物”性质；然而,本领域需要提供也呈现抗微生物性质的整体制品(包括外壳和用作盖板玻璃的任何玻璃)。因此,对于抗微生物制品的使用目的而言，用于某些应用的抗微生物制品应足够耐久，同时还提供连续的抗微生物性质且这种抗微生物性质是被动的并无需通过用户或外部来源(例如UV光)来进行额外活化。此外,抗微生物玻璃和制品应提供受控的抗微生物活性。
[0008]概述
[0009]本专利技术的第一方面涉及包含载体和玻璃的制品。合适的载体的示例包含用于形成模塑制品、成型制品、基材上的涂层或其它这种制品的聚合物、单体、粘合剂、溶剂和其它材料。示例性涂层可包含抗摩擦涂层、呈现低摩擦系数的涂层或形成呈现低摩擦系数表面的涂层。
[0010]一种或多种实施方式的玻璃还可包含组合物，以摩尔％计所述组合物包含:约40
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约70的SiO2,约0
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约20的Al2O3,约10
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约50的含铜的氧化物,约0
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约15的CaO,约0
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约15的MgO,约0
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约25的P2O5,约0
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约25的B2O3,约0
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约20的K2O,约0
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约5的ZnO,约0
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约20的Na2O,和约0
‑
约5的Fe2O3。在一些实施方式中,含铜的氧化物的量大于Al2O3的量(在一些情况下，其
可为约5摩尔％或更小)。在一些情况下,组合物可不含Al2O3。合适的含铜的氧化物的示例可包含CuO、Cu2O或其组合。
[0011]一种或多种实施方式的制品可包含多个Cu
1+
离子、Cu金属或其组合。在一些情况下,玻璃可基本上不含黑铜矿。
[0012]一种或多种实施方式的玻璃可包含赤铜矿相和玻璃相。在一些实施方式中,赤铜矿相可包含晶体，所述晶体具有约5微米(μm)或更小,或甚至约1微米(μm)或更小的平均主要尺寸。
[0013]本专利技术的第二方面涉及制品，所述制品包含载体和玻璃，所述玻璃具有多个Cu
1+
离子、包含B2O3,P2O5和R2O中至少一种的可降解的相和包含SiO2的耐久的相。可由本文所述的组合物形成玻璃。在一些情况下,以重量百分数计，耐久的相存在的量大于可降解的相。在存在水时，一种或多种实施方式的可降解的相浸提(leaches)或是可浸提的。
[0014]制品可任选地包含赤铜矿相,其可分散在可降解的相和耐久的相中的一种或两种中。赤铜矿相可具有晶体，所述晶体具有约5微米(μm)或更小,约1微米(μm)或更小,或约500纳米(nm)或更小的平均主要尺寸。赤铜矿相可占玻璃的至少约10重量％或至少约20重量％。
[0015]在一种或多种实施方式中,玻璃包含含有多个铜离子的表面部分(具有小于约5纳米(nm)的深度)。在一些实施方式中,所述多个铜离子中的至少75％是Cu
1+
。在其它实施方式中,所述多个铜离子中的小于约25％是Cu
2+
。
[0016]本专利技术的第三方面涉及包含载体和无机材料的制品,其中所述无机材料包含表面和设置在表面上的多个Cu
1+
离子。无机材料可包含玻璃，且可由本文所述的组合物形成。无机材料可基本上不含黑铜矿。
[0017]在一种或多种实施方式中,所述多个Cu
1+
离子可分散在玻璃网络和/或玻璃基质中。在一些情况下,玻璃网络包含原子，所述原子与所述多个Cu
1+
离子是原子连接的。所述多个Cu
1+
离子可包含分散在玻璃基质中的赤铜矿晶体。
[0018]所述载体可包含聚合物、单体、粘合剂、溶剂或其组合。载体可包含抗摩擦材料例如氟碳、氟化硅烷和烷基全氟碳硅烷。本文所述的实施方式中所用的聚合物可包含有机聚合物或无机聚合物。示例性聚合物可包含热塑性聚合物,聚烯烃,固化的聚合物,紫外或UV
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固化的聚合物,聚合物乳液,溶剂基聚合物,及其组合。单体的具体示例包含可催化剂固化的单体、可热固化的单体、可辐射固化的单体及其组合。以重量百分数计，本文所述的制品可包含约10:90
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约90:10的玻璃和载体比例。
[0019]在用于作为消毒剂的铜合金效率的EPA测试方法的测试条件(下文称作“EPA测试”)下，本文所述的玻璃和制品可使下述中至少一种的浓度呈现大于或等于2的对数减少：金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)，绿脓假单胞菌(Pseudomomas aeruginosa bacteria)，耐甲氧西林(Methicillin)的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌(E.coli)。
[0020]在JIS Z 2801(2000)测试条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含玻璃的制品，以摩尔％计，该玻璃包含：SiO2，范围是40至70，Al2O3，范围是0至20，含铜氧化物，范围是10至50，CaO，范围是0至15，MgO，范围是0至15，P2O5，范围是>0至25，B2O3，范围是0至25，K2O，范围是>0至20，ZnO，范围是0至5，Na2O，范围是0至20，Fe2O3，范围是0至5，以及任选的成核剂，其包括TiO2和ZrO2中的任意一种或多种，其中，含铜氧化物的量大于Al2O3的量。2.如权利要求1所述的制品，其还包含聚合物、单体、粘合剂或溶剂。3.如权利要求1或2所述的制品，其还展现出以下任意一种或多种：在用于作为消毒剂的铜合金效率的EPA测试方法的测试条件下，使得以下任意一种或多种的浓度具有2或更大的对数减少：金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、绿脓假单胞菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，在JIS Z 2001(2000)测试条件下或者改变的用于细菌的JIS Z 2801测试的测试条件下，使得以下任意一种或多种的浓度具有4或更大的对数减少：：金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、绿脓假单胞菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，以及改变的用于病毒的JIS Z 2801测试下，使得鼠诺如病毒的浓度具有4或更大的对数减少。4.如权利要求1或2所述的制品，其中，含铜氧化物包括CuO或Cu2O中的至少一种。5.如权利要求1或2所述的制品，其还包括多个Cu
1+
离子或Cu金属。6.如权利要求1或2所述的制品，其中，玻璃基本不含黑铜矿。7.如权利要求1或2所述的制品，其中，组成包含的Al2O3的量是0摩尔％至5摩尔％。8.如权利要求1或2所述的制品，其还包含赤铜矿相，其中，赤铜矿相包含平均主要尺寸为5微米(μm)或更小的晶体。9.一种包含玻璃的制品，其中，玻璃包含：包含多个Cu
1+
离子的赤铜矿相，包含P2O5和K2O的第一相，以及第二相。10.如权利要求9所述的制品，其还包含聚合物、单体、粘合剂或溶剂。11.如权利要求10所述的制品，其还包括以重量％计的10:90至90:10的玻璃
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聚合物比。12.如权利要求9、10或11中任一项所述的制品，其中，第二相包含SiO2。13.如权利要求9、10或11中任一项所述的制品，其还展现出以下一种或多种：
在用于作为消毒剂的铜合金效率的EPA测试方法的测试条件下，使得以下任意一种或多种的浓度具有2或更大的对数减少：金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、绿脓假单胞菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，在JIS Z 2001(2000)测试条件下或者改变的用于细菌的JIS Z 2801测试的测试条件下，使得以下任意一种或多种的浓度具有4或更大的对数减少：：金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、绿脓假单胞菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，以及改变的用于病毒的JIS Z 2801测试下，使得鼠诺如病毒的浓度具有4或更大的对数减少。14.如权利要求1、9、10或11中任一项所述的制品，其中，以重量计，第二相存在的量大于第一相。15.如权利要求1、9、10或11中任一项所述的制品，其中，赤铜矿相分布在第一相或第二相中的至少一个中。16.如权利要求1、9、10或11中任一项所述的制品，其中，第一相包含Cu
1+
。17.如权利要求1、9、10或11中任一项所述的制品，其中，玻璃包括从玻璃的表面延伸到5纳米(nm)或更小深度的表面部分，所述表面部分包含多个铜离子，其中，所述多个铜离子中的至少75％...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：