抗微生物和制造技术

本发明专利技术涉及抗微生物和抗病毒涂料

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗微生物和/或抗病毒涂料


[0001]本专利技术涉及具有抗微生物和
/
或抗病毒涂料的基材
。
本专利技术还涉及其上具有抗微生物和
/
或抗病毒层的绝缘基材，所述层包含带电导电材料
。
本专利技术还涉及一种在绝缘基材表面上制造包含带电导电材料的抗微生物和
/
或抗病毒层的方法
。
本专利技术还涉及制造本专利技术的涂料的方法
。
本专利技术还涉及使用印刷
、
平版印刷
(lithography)、ALD、CVD
和类似技术在基材上沉积抗微生物和
/
或抗病毒材料的用途
。
本专利技术还涉及本专利技术的涂料和基材的用途
。

技术介绍

[0002]诸如病毒
、
细菌和真菌的病菌能够容易地从一个宿主传播到另一个宿主
。
病菌不会自行移动，而是依靠人
、
环境和
/
或医疗设备来移动
。
接触被污染表面
、
携带病菌的液滴的喷雾和飞溅以及吸入都可能导致传播
。
[0003]大多数病菌对人类和动物无害且甚至有帮助
。
然而，其他病菌则有害并可能导致感染
。
在这种情况下，防止病菌传播对于保护弱势受试者起着重要作用
。
[0004]频繁接触点是传染病传播的重要媒介，对此目前尚无有效的解决方案<br/>。
许多金属诸如银
、
铜
、
锌
、
金
、
钛
、
铝
、
锡
、
铁
、
砷
、
镧和钼的抗微生物和抗病毒性能是已知的
。
此外，据报道，金属化合物诸如氧化钛
、
氧化锌
、
氧化铝
、
氧化铜
、
氧化硅和氧化银以及其他银
、
铜和锌化合物形式的纳米颗粒通过产生活性氧
(ROS)
来发挥抗菌性能，活性氧能够靶向原核细胞的物理结构
、
代谢途径和
DNA
合成从而导致细胞死亡
(Gold,K.
等人，
Antimicrobial Activity of Metal and Metal
‑
Oxide Based Nanoparticles.Adv.Therap.,1(3)1700033(2018))。
然而，这些纳米颗粒可能需要数小时才能破坏微生物并且它们对抗病毒的效率尚未明确
。
另一方面，消毒剂只能持续几分钟并且不能提供可靠的保护
。
[0005]因此，仍然需要提供能够及时有效地杀灭微生物和病毒的新型抗病毒和抗微生物剂
。
[0006]本专利技术产生了一种快速作用且持久的解决方案，其能够使多种表面上的病毒
、
细菌和真菌失活并维持产品的寿命
。

技术实现思路

[0007]本专利技术涉及一种具有抗微生物和
/
或抗病毒涂料的基材
。
涂料可以是层，所述层包含带电导电材料
。
导电材料连接至电源，并且电源和导电材料布置成使得电源能够在层上感应产生电压，使得在基材表面上形成电容器结构
。
[0008]在此首次提出了一种其上具有抗微生物和
/
或抗病毒层的绝缘基材，所述层包含能够及时有效地杀灭微生物和病毒的带电导电材料
。
使用电和水电解来提供快速展开
(deployable)、
快速作用且持久的保护，该技术能够在数秒钟内使病毒诸如冠状病毒失活
。
[0009]本专利技术涉及其上具有抗微生物和
/
或抗病毒层的绝缘基材，所述层包含带电导电材料
。
导电材料连接至电源，并且电源和导电材料布置成使得电源能够在膜层上感应产生电压，使得在基材表面上形成电容器结构
。
导电材料带电是因为该材料在连接至电源时充
当电容器电极
。
[0010]在一个实施方案中，导电材料在基材表面上布置成至少两个或多个条带，其中所述条带彼此间隔开，并且其中所述条带交替地连接至电源的正极连接和负极连接，使得在相邻条带之间的膜层上感应产生电压
。
[0011]在一个实施方案中，导电材料在基材表面上布置成至少两个或多个条带，其中所述条带彼此间隔开，并且其中所述条带交替地为光电阴极和光电阳极，使得在相邻条带之间的膜层上感应产生电压
。
[0012]在一个实施方案中，由电源感应产生的电压为
10mV
至
50V。
在一个实施方案中，由电源感应产生的电压为
1V
至
10V、
优选
1V
至
5V。
[0013]在一个实施方案中，导电材料包括至少一种金属，所述金属任选地选自银
、
铝
、
锌
、
铜
、
钛
、
铬
、
铁
、
铂
、
钯
、
钨和金
。
应当理解，当导电材料包括多于一种金属时，导电材料包括多层组合和
/
或合金
。
在一个实施方案中，导电材料包括金属氧化物，所述金属氧化物任选地选自镍基氧化物
、
钴基氧化物和铁基氧化物
、
氧化铟锡和氟化氧化锡
、
及它们的混合物和组合
。
在一个实施方案中，导电材料包括掺杂金属氧化物，任选地其中所述掺杂金属氧化物为铝掺杂氧化锌
。
在一个实施方案中，导电材料包括非金属诸如石墨
、
石墨烯或碳，例如碳纳米结构诸如碳纳米管
。
在进一步的实施方案中，导电材料包括金属和非金属组分的混合物或组合，例如银与石墨烯的组合
。
金属和非金属组分的组合可以作为组合组合物或作为一个或多个离散的层
。
[0014]在一个实施方案中，导电材料由至少一种金属组成，所述金属任选地选自银
、
铝
、
锌
、
铜
、
钛
、
铁
、
铬
、
铂
、
钯
、
钨和金
、
及它们的混合物
、
组合和合金
。
在另一个实施方案中，导电材料由金属氧化物组成，所述金属氧化物任选地选自镍基氧化物
、
钴基氧化物和铁基氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
其上具有抗微生物和
/
或抗病毒层的绝缘基材，所述层包含导电材料，其中所述导电材料连接至电源，并且其中所述电源和所述导电材料布置为使得所述电源能够在所述层上感应产生电压，从而在基材表面上形成电容器结构
。2.
根据权利要求1所述的绝缘基材，其中所述导电材料在所述基材表面上布置成至少两个或多个条带，其中所述条带彼此间隔开，并且其中所述条带交替地连接至所述电源的正极连接和负极连接，从而在相邻条带之间的膜层上感应产生电压
。3.
根据权利要求1或权利要求2所述的绝缘基材，其中所述导电材料在所述基材表面上布置成至少两个或多个条带，其中所述条带彼此间隔开，并且其中所述条带交替地为光电阴极和光电阳极，从而在相邻条带之间的层上感应产生电压
。4.
根据权利要求3所述的绝缘基材，其中所述电压为
1V
至
10V
，优选为
1V
至
5V。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包含至少一种金属，所述金属任选地选自银
、
铝
、
锌
、
铜
、
钛
、
铬
、
铁
、
铂
、
钯
、
钨和金
、
及它们的多层组合和合金
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包括光活性金属纳米颗粒
、
金属氧化物纳米颗粒
、
用光活性染料敏化的金属和
/
或用光活性染料敏化的金属氧化物
。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包括金属氧化物，所述金属氧化物任选地选自镍基氧化物
、
钴基氧化物和铁基氧化物
、
氧化铟锡和氟化氧化锡
、
及它们的混合物
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包括掺杂金属氧化物，任选地其中所述掺杂金属氧化物为铝掺杂氧化锌
。9.
根据权利要求1至8中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料还包括至少一种非金属
。10.
根据权利要求1至9中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包括石墨
、
石墨烯或碳，例如碳纳米结构诸如碳纳米管
。11.
根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料由至少一种金属组成，所述金属任选地选自银
、
铝
、
锌
、
铜
、
钛
、
铬
、
铁
、
铂
、
钯
、
钨和金
、
及它们的混合物
、
多层组合和合金
。12.
根据权利要求1至4和
11
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料由光活性金属纳米颗粒
、
金属氧化物纳米颗粒
、
用光活性染料敏化的金属和
/
或用光活性染料敏化的金属氧化物组成
。13.
根据权利要求1至
4、11
和
12
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料由金属氧化物组成，所述金属氧化物任选地选自镍基氧化物
、
钴基氧化物和铁基氧化物
、
氧化铟锡和氟化氧化锡
、
及它们的混合物
。14.
根据权利要求1至4和
11
至
13
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料由掺杂金属氧化物组成，任选地其中所述掺杂金属氧化物为铝掺杂氧化锌
。15.
根据权利要求1至4和
11
至
14
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料由石墨
、
石墨烯或碳例如碳纳米结构诸如碳纳米管组成
。16.
根据权利要求1至
15
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包括纳米颗粒
。
17.
根据权利要求1至
16
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料包括单个或多个导电材料层
。18.
根据权利要求1至
17
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料被配制为油墨
。19.
根据权利要求1至
18
中任一项所述的绝缘基材，其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层是基本上透明的
、
半透明的或在可见光谱中具有约
50
％至
99
％的总透明度，任选地其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层由镍基氧化物
、
钴基氧化物和铁基氧化物
、
氧化铟锡
、
氟化氧化锡
、
铝掺杂氧化锌制成
。20.
根据权利要求1至
18
中任一项所述的绝缘基材，其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层基本上不透明，任选地其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层由银
、
铝
、
锌
、
铜
、
钛
、
铁或金制成
。21.
根据权利要求1至
20
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料布置成条带，所述条带的宽度是所述导电材料条带之间的距离的约二分之一至百分之一
。22.
根据权利要求1至
21
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料布置成条带，并且所述基材表面上各相邻条带之间的距离独立地为
0.5
μ
m
至
1cm
，优选2μ
m
至
20
μ
m
，更优选2μ
m
至
300
μ
m。23.
根据权利要求1至
22
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料布置成条带，并且各条带的宽度独立地为
0.5
μ
m
至
1cm
，优选2μ
m
至
500
μ
m
，更优选2μ
m
至
300
μ
m。24.
根据权利要求1至
23
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料布置成条带，所述条带的宽度为约
0.01mm
至
10nm、
或约1μ
m
至约5μ
m
或约
10
μ
m
至约
200
μ
m
，所述宽度任选地小于约5μ
m。25.
根据权利要求1至
24
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料布置成条带，各条带的厚度为
5nm
至
1000
μ
m
，优选
500nm
至
500
μ
m
，更优选1μ
m
至
100
μ
m
，或约
20nm
至约
500nm
，或约1μ
m
至约
10
μ
m。26.
根据权利要求1至
25
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料布置成交叉指型条带
。27.
根据权利要求1至
26
中任一项所述的绝缘基材，其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层还包含吸湿组分
。28.
根据权利要求
27
所述的绝缘基材，其中所述吸湿组分选自岩盐
、
硅砂
、
硅胶
、CaCl2、
吸湿聚合物或糖胺聚糖
。29.
根据权利要求
27
或权利要求
28
所述的绝缘基材，其中所述吸湿组分包括水性组分，优选水
。30.
根据权利要求1至
29
中任一项所述的绝缘基材，其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层部分或完全地被保护层覆盖，所述保护层任选地选自环氧化合物或任何非导电金属氧化物诸如氧化铝或二氧化硅
。31.
根据权利要求1至
30
中任一项所述的绝缘基材，其中所述抗微生物和
/
或抗病毒层下方的绝缘基材表面已经用氧等离子体或
UV
臭氧预处理，使得所述绝缘基材表面的表面张力降低
。32.
根据权利要求1至
31
中任一项所述的绝缘基材，其中所述电源为太阳能电池
。33.
根据权利要求
32
所述的绝缘基材，其中所述太阳能电池为有机硅或非晶硅太阳能电池，优选其中所述太阳能电池为
OPV(
有机光伏
)、DSSC(
染料敏化太阳能电池
)、
铜铟镓硒
化物
(CIGS)
太阳能电池或柔性硅太阳能电池
。34.
根据权利要求1至
31
中任一项所述的绝缘基材，其中所述电源为电池
。35.
根据权利要求
34
所述的绝缘基材，其中所述电池的厚度为
1mm
至
10mm
，或
10
μ
m
至
100
μ
m。36.
根据权利要求1至
35
中任一项所述的绝缘基材，其中所述导电材料通过导线连接至所述电源
。37.
根据权利要求
36
所述的绝缘基材，其中所述导线包括以下中的一种或多种：
i.
金属，
ii.
导电金属氧化物，
iii.
掺杂金属氧化物，和
/
或
iv.
石墨烯或碳，例如碳纳米结构诸如碳纳米管
。38.
根据权利要求1至
37
中任一项所述的绝缘基材，其中所述绝缘基材是柔性的，任选地其中所述绝缘基材是聚合型粘合剂膜
、
织物
、
塑料
、
纸
、
纤维或非晶硅
。39.
根据权利要求1至
37
中任一项所述的绝缘基材，其中所述绝缘基材是非柔性的，任选地其中所述绝缘基材是玻璃
、
塑料或陶瓷
。40.
制品，其包含根据权利要求1至
39
中任一项所述的绝缘基材
。41.
根据权利要求
40
所述的制品，其中所述制品选自电子设备诸如平板电脑或移动电话
、
触摸屏
、
辅助键盘
、
键盘
、
按钮
、
手柄
、
屏保
、
一件家具诸如座椅
、
桌子
、
扶手
、
马桶座圈
、
杯子
、
工作台和器具，诸如厨房器具
、
门板
、
水龙头
、
汽车方向盘
、
汽车钥匙
、
食品包装
、
文具和银行票据
。42.
印刷
、
原子层沉积或平版印刷
、
优选丝网印刷的用途，其用于在根据权利要求1至
39
中任一项所述的绝缘基材表面上制造包含带电导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：科迪科特有限公司，
类型：发明
国别省市：