制备抗微生物涂层的方法技术

提供了用杀生物颗粒涂覆基体的方法，所述杀生物颗粒分散在允许抗微生物颗粒定位在基体上以使它们与环境接触的涂层中。在该方法中，一种或多种杀生物剂分散在涂层中。将带有杀生物剂的涂层施用到基体的厚度使得至少一些单独的杀生物颗粒的延伸超出涂层的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗微生物涂层。更具体地，本专利技术涉及抗微生物涂层到基体的应用。相关技术描述银和银盐是已知的抗微生物剂，或者被称为杀生物剂。已发现，诸如金、锌、铜和铈 的其他金属单独地或与银合用时也都具有抗微生物特性。这些和其他金属已经显示出提供 抗微生物行为，即便在微量时，这是一种称为“微量作用的(oligodynamic)”特性。许多技 术被用于将金属杀生物剂合并入材料或基体中以抑制微生物生长。用于获得抗微生物表面的一种常规方法是将金属银(或其他微量作用的金属)直 接沉积在基体的表面上，例如，通过气相涂层、溅射涂层或离子束涂层。然而，这些所谓的 非接触沉积涂层技术有许多缺点，诸如差的粘附、缺乏涂层均勻性，以及需要特别的加工条 件，诸如由于一些银盐的光敏感性需要避光制备。这些方法不是令人满意的，并且不能随着 时间的流逝提供有效的、持续的抗微生物效应。将银涂覆到基体上的另一种方法包括银从溶液中的沉积或电沉积。这些方法还具 有包括以下的缺点差的粘附、低的基体上的银提取(pick-up)、需要表面制备、以及与多 步浸渍操作有关的高劳力成本，所述浸渍操作通常是产生涂层所必需的。粘附问题已经通 过并入诸如金和钼金属的沉积剂和稳定剂或者通过在银化合物和基体表面间形成化学复 合物来解决。然而，并入另外的组分增加了制备这种涂层的复杂性和成本。获得抗微生物表面的另一种常规方法是将银、银盐或其他抗微生物化合物合并入 聚合物基体材料。微量作用的金属可以以多种方式在物理上合并入聚合物基体。例如，银 盐的液体溶液在聚合物制品形成前可以被浸渍、喷敷或涂刷到固体聚合物上，例如以小团 形式。可选择地，银盐的固体形式可以与精细分割的或液化的聚合树脂混合，然后将其模压 成制品或基体。可选择地，可以在聚合前，将微量作用的化合物与材料单体混合。这些方法需要大量的微量作用的物质，并在基体或膜表面提供有限的抗微生物作 用，因为微量作用的金属主要完全位于聚合物内，而不是在需要它的表面上。这种方法相对 于使用的抗微生物剂的量仅提供了有限的抗微生物活性。微量作用剂颗粒的沉降的发生与 颗粒的体积和密度有关。沉降带来组合物中微量作用剂的浓度不可预测的变化，这导致产 生具有很小的或没有抗微生物活性的区域，特别是在基体或膜表面上。合并杀生物剂的常规方法包括将颗粒分散入基底聚合物膜中。这些基底聚合物膜 通常比平均的杀生物颗粒尺寸厚几百倍。这样产生的膜不像抗微生物表面那样有效，因为 大量的杀生物颗粒完全或几乎完全地包裹在基底基体中，没有有用的效应。在这些现有技 术方法中，杀生物颗粒在挤压出时被分散在聚合物膜中，因此不能移动到表面与周围环境中的湿气交换离子。实际上，通过包裹在膜内，这些颗粒被浪费。获得其中杀生物剂定位并与它被施用的表面接触的抗微生物涂层或膜是理想的。 获得在基体表面提供抗微生物抑制和预防的方法和膜是理想的。专利技术概述提供了产生具有抗微生物涂层的基体的方法。抗微生物涂层包含分散在涂层中的 杀生物颗粒(可选择地称为杀生物剂或抗微生物剂)。带有杀生物剂的涂层应用到基体的 厚度使得至少一些单独的杀生物颗粒延伸超出涂层表面并与环境接触。还提供了抗微生物膜、叠层体或基体。膜、叠层体或基体具有基底聚合物膜、在基 底聚合物膜至少一个表面上的涂层以及分散在涂层中的一种或多种杀生物剂，其中至少一 些单独的杀生物颗粒在涂层固化时延伸超出涂层表面。还提供了抑制固体表面上的微生物生长的方法。该方法包括将抗微生物膜施用到 固体表面的步骤。抗微生物膜包含基底聚合物膜、在基底聚合物膜的至少一个表面上的涂 层以及分散在涂层中的一种或多种杀生物剂。至少一些单独的杀生物颗粒在涂层固化时延 伸超出涂层表面。这可以通过控制涂层相对于涂层中的杀生物剂的颗粒尺寸的厚度来实 现。通过控制涂层的厚度，可以控制暴露在表面上方的杀生物剂的量。现有方法失败 地依赖于不规则的形状和定向以试图使杀生物剂突出在表面上方。相比之下，本专利技术的方 法对杀生物剂在涂层表面的定位提供了精确得多的控制。涂层表面的抗微生物功效与表面的(而不是埋在表面下的)杀生物剂浓度的量成 比例。本专利技术的方法允许通过将杀生物剂添加至分散体系或从分散体系去除而精确地控制 杀生物剂的表面浓度。在现有方法中，这一浓度会在整个基底聚合物膜中均勻地分布，只有 小部分(如果有的话)的杀生物剂在它最有效的位置穿透表面。本专利技术的方法允许更好的 功效控制和成本降低。首先，可以计算平均颗粒尺寸分布；以及基于该分布，可以基于所需 的待暴露的表面积确定涂层厚度。除了提供用于控制微生物生长的改善的功效，根据本专利技术制备的表面提供了更 强、更耐用的涂层或膜。该涂层或膜具有耐刮擦或磨损的增加的硬度。尽管杀生物剂实际上 延伸超出膜表面，用于一些实施方案中的杀生物剂的类型产生了无毒的和无刺激的表面。附图简要说明下图仅用于说明，并不意图以任何方式限制本专利技术的范围附图说明图1显示了涂覆有抗微生物涂层的基体的一个实施方案的侧视图。图2显示了涂层中单独的杀生物颗粒的放大图。详细说明纖提供了将抗微生物表面提供到基体的方法。在该方法中，将抗微生物涂层施用到 基体的表面以便为基体提供抗微生物保护。通过形成杀生物剂在可固化的或其他类型的涂 层中的分散体系来制备涂层，在所述可固化的或其他类型的涂层中，杀生物剂可以被分散。 将分散体系涂覆到基体的表面上，涂覆的厚度小于杀生物剂的平均颗粒尺寸。由于颗粒的 物理尺度和涂层的厚度，至少一些杀生物颗粒延伸超出涂层表面，如附图所示。这样，至少一些杀生物颗粒直接与涂层被施用的表面的环境接触。与其中杀生物剂完全包裹在基体中的常规方法相比，杀生物颗粒与空气(以及由此的微生物)的邻近提 供给基体优越的微生物生长的抗微生物预防。将涂层施用到几乎任何固体基体以预防或抑制微生物生长和/或增加基体的硬 度和耐用性。可以直接将涂层施用到几乎任何类型的坚硬的或刚性的基体。可选择地，抗 微生物涂层可以间接施用到膜或叠层体，随后将该膜或叠层体施用到基体。在该可选择的 方法中，以与直接施用到基体的方式相同的方式用分散体系涂覆膜或叠层体。产生的抗微 生物膜或叠层体具有抗微生物特性和/或耐刮擦特性，并能够施用或粘附到多种基体。基 于磨损和运行的程度，根据需要可以更换该膜或叠层体。涂层可以是杀生物剂能够分散其中的任一类型的材料。涂层作为液体或流体分散 体系施用到基体，随后在基体上固化、干燥、交联、凝固或另外地硬化，以使杀生物颗粒或至 少一些颗粒延伸超出硬化的涂层的表面。优诜实施方案的描述参照图1，基体3提供了抗微生物涂层2的基底。涂层2包含嵌入或固定到涂层2 中的杀生物颗粒1。涂层2为基体3的表面4提供抗微生物保护。如图1所示的，许多颗粒 1大于涂层2的厚度。颗粒1延伸超出涂层2的表面，与颗粒2的定向无关。一些颗粒1可 以小于涂层2的厚度，结果完全嵌入涂层中。这不会不利地影响涂层2的抗微生物特性，只 要相当大一部分的颗粒1延伸超出表面。涂层2、基体3和杀生物颗粒1的具体类型能够变化，并且可以是本领域通常使用 的多种中的一种或组合。涂层2的具体选择应当依赖于具体应用(涂层施用到的终产品的 目的用途)和/或使用的基体2的类型(在下文中更详细地讨论)。在一些实施方案中，涂 层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．提供基体上的抗微生物表面的方法，其包括以下步骤：将一种或多种杀生物剂分散在涂层中；将带所述杀生物剂的涂层施用到基体，其中所述涂层的施用使得至少一些单独的杀生物剂颗粒在涂层施用时延伸超出涂层的表面。

【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：玛丽娜·塔姆申科，
申请(专利权)人：马迪可公司，
类型：发明
国别省市：US