用于聚合物材料的共生物杀灭配方组成比例

通过使用含硼化合物与有机杀生物剂的组合来保护含有至少一种连续相人造聚合物和至少一种可生物降解组分的聚合物材料免受微生物侵蚀。提供了制备处理过的聚合物材料的方法和组合物。另外提供包含连续相人造热塑性树脂聚合物、可生物降解组分、含硼化合物和有机杀生物剂的成形制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2005年5月22日提交的临时申请第60/683,700号的权益，其全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及通过使用含硼化合物与有机杀生物剂的组合来保护聚合物材料免受微生物侵蚀。
技术介绍
多数的纯聚合物材料相对地耐生物侵蚀。然而，在适当的条件下，可以在聚合物材料上观察到诸如真菌、藻类和细菌等微生物生长。尽管真菌类微生物似乎在所述材料表面形成菌落中占主要地位，但是在一些情形下也已经观察到藻类生长。通常，支撑这种生长的食物来源是非聚合物添加剂或组分、聚合物单体、其他材料添加剂、环境降解的副产物、塑料表面上捕集的外来污染物等。仅有某些聚合物，例如纤维素或纤维素衍生物、脂肪族聚酯(例如聚己内酯和聚交酯)以及某些聚氨酯似乎对直接的微生物侵蚀和聚合物主链降解敏感。用于本文时，术语聚合物材料适用于其中聚合物充当产生连续相的粘结剂的所有人造材料。可以将其他材料引入该连续相中，例如包括天然产物在内的其他聚合物或有机物质、矿物或金属的颗粒、气体或液体。塑料、橡胶、涂料、密封剂和粘合剂都是聚合物材料的实例。聚合物材料上的真菌生长会导致材料性能如挠曲强度、拉伸强度或断裂伸长率的损失，表面完整性的损失，明显的褪色，臭味或令人不愉快的外观。对真菌侵蚀的敏感度提高的例如填充有木材的塑料等新一代环境友好型材料的开发产生更好地保护这些材料的强烈需要。对真菌侵蚀敏感的这些聚合物材料要求更有效的、对环境友好且成本有效的生物杀灭体系。此外，所述材料上的真菌、藻类和/或细菌生长带来美学问题而且在这些材料用于步行表面时会产生光滑、不安全的表面。-->为了保护聚合物材料免受真菌侵蚀，要求添加生物活性化合物(杀真菌剂)。在热塑性树脂的情况下，杀真菌剂必须与该树脂体系的所有成分相容并且在典型的加工温度下热稳定。此外，它应当是成本有效的、无毒性的、易于处理和存储、对环境安全，而且它不应当给予热塑性树脂产品不期望的颜色或气味。有机杀真菌剂通常非常昂贵而且会对环境有毒性并且有时在一定程度上对人有毒性。取决于产品、产品使用条件和所需的保护水平，在一些情形下可要求在聚合物基质中至多10％的添加水平来控制真菌生长。在相当量的真菌降解性组分存在的情形下，典型量的杀生物剂可能未必总是足够的。一些聚合物材料，例如密封剂和多数涂料，可以在中等温度下进行加工。然而，其他聚合物材料要求在高温下加工，有时达到或超过400。上述加工要求使得杀真菌剂的选择成为困难的任务，因为还必须考虑杀真菌剂的温度稳定性。此外，许多聚合物材料预期在外部条件中使用，其中必须预料到直接暴露于水或紫外光。这使得杀真菌剂的选择更加困难。通常，在所述外部条件中，需要具有更高水平的耐紫外(UV)光降解的杀真菌剂，这显著提高保护聚合物材料免受真菌侵蚀的成本。设计和优化用于受保护环境中的配方往往对于外部应用不完全有效。专利技术概述一方面，本专利技术提供保护聚合物材料免受微生物侵蚀的方法，其中所述聚合物材料包含至少一种连续相人造聚合物和至少一种可生物降解的组分，和其中所述方法包括将至少一种含硼化合物和至少一种有机杀生物剂结合到所述聚合物材料中，由此生产处理过的聚合物材料。另一方面，本专利技术提供处理过的聚合物材料，其包含连续相人造聚合物、可生物降解组分、含硼化合物和有机杀生物剂。另一方面，本专利技术提供成形制品，其包含连续相人造热塑性树脂-->聚合物、可生物降解组分、含硼化合物和有机杀生物剂。专利技术详述本专利技术通过使用有机杀生物剂和硼化合物(borate)或含硼化合物的增效共生物杀灭(co-biocidal)组合，提供用于保护聚合物材料免受来自生物例如真菌和藻类的微生物侵蚀的方法和组合物。所述有机杀生物剂可以是用于保护免受真菌侵蚀的杀真菌剂、用于保护免受藻类侵蚀的灭藻剂、用于保护免受细菌侵蚀的杀细菌剂或它们的组合。所述共生物杀灭组合为聚合物材料提供有效的、成本有效和对环境友好的保护。根据本专利技术进行处理的聚合物材料包括其中聚合物充当产生连续相的粘结剂的人造材料。所述人造聚合物材料可以属于各种聚合物类型，包括例如聚烯烃(聚乙烯或聚丙烯)、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、丙烯酸类或乙酸乙烯酯、苯乙烯类树脂或聚异戊二烯。也可以使用这些聚合物的共混物。向聚合物材料中加入硼化合物可以明显地减少控制微生物生长所需的有机杀生物剂的量。此外，有机杀生物剂与硼化合物的组合能够提供比单独的有机杀生物剂或硼化合物更好的耐候性。用于塑料或其他聚合物材料的有机杀真菌剂和灭藻剂通常非常昂贵而且当单独用于控制微生物生长时，所述杀生物添加剂的成本可能使最终产品的成本显著提高。相比较，包括硼酸锌在内的硼化合物相对价廉，而且这种与有机杀真菌剂的组合倾向于明显不那么昂贵。有时用硼酸盐与有机杀生物剂的组合在较低的整体成本下可以实现更好的微生物生长控制。此外，除了生物控制以外，当与有机杀生物剂组合时硼化合物和其他含硼化合物还可以提供改进的阻燃和/或防腐蚀性能。向含有HALS(受阻胺光稳定剂)的聚合物材料中添加硼酸锌还将改进耐候性。硼酸锌相对其他可更快溶解的硼化合物具有提供在外部条件中减少硼化合物浸出的附加优点。还可以用x一射线荧光光谱法在聚合物材料中快速和准确地检定锌和硼酸锌。当关注高质量产品的生产时，这对于生产期间的质量控制特别有用。-->另外，与有机杀生物剂相比，硼化合物对于人类相对安全。因此，当与有机杀生物剂单独用于塑料或其他聚合物材料中的微生物控制进行比较时，本专利技术提供的硼化合物和有机杀生物剂的增效组合物由于较低的有机杀生物剂用量而对人和环境带来较小的风险。此外，也已经发现可能与UV光吸收化合物组合的抗氧化剂和/或UV稳定剂体系例如HALS的存在可进一步降低含有硼化合物和有机抗微生物添加剂的上述材料的微生物敏感性。众多人造聚合物材料可以根据本专利技术的方法和组合物进行处理。可以存在于上述聚合物材料中的聚合物包括例如：聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯和基于烯烃基单体的共聚物；聚苯乙烯和包含丁二烯、丙烯酸酯等的聚苯乙烯共聚物；含卤素的聚合物例如聚氯丁二烯、氯化橡胶、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、各种共聚物等；聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰亚胺(polyacriloimide)等；衍生自不饱和醇和胺或其酰基衍生物或缩醛的聚合物，例如聚乙酸乙烯酯；环醚的均聚物或聚合物例如聚氧乙烯；本文档来自技高网...

【技术保护点】
保护聚合物材料免受微生物侵蚀的方法，其中所述聚合物材料包含至少一种连续相人造聚合物和至少一种可生物降解的组分，和其中所述方法包括将至少一种含硼化合物和至少一种有机杀生物剂结合到所述聚合物材料中，由此产生处理过的聚合物材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-5-22 60/683,7001.保护聚合物材料免受微生物侵蚀的方法，其中所述聚合物材
料包含至少一种连续相人造聚合物和至少一种可生物降解的组分，和
其中所述方法包括将至少一种含硼化合物和至少一种有机杀生物剂结
合到所述聚合物材料中，由此产生处理过的聚合物材料。
2.权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物包含氧化硼、
硼酸、硼酸盐、或它们的混合物。
3.权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物是硼酸锌。
4.权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物占所述处理过
的聚合物材料的约0.2重量％-约5重量％。
5.权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物占所述处理过
的聚合物材料的约0.5重量％-约3重量％。
6.权利要求1所述的方法，其中所述有机杀生物剂是有机杀真
菌剂。
7.权利要求6所述的方法，其中所述有机杀真菌剂包含4，5-二
氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、N-(三氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺、吡
硫翁锌、四氯间苯二甲腈、或它们的混合物。
8.权利要求6所述的方法，其中所述有机杀真菌剂占所述处理
过的聚合物材料的约0.005重量％-约2重量％。
9.权利要求6所述的方法，其中所述有机杀真菌剂占所述处理
过的聚合物材料的约0.02重量％-约1重量％。
10.权利要求6所述的方法，其中所述有机杀真菌剂占所述处理
过的聚合物材料的约0.05重量％-约0.5重量％。
11.权利要求1所述的方法，其中所述有机杀生物剂是有机灭藻
剂或有机杀细菌剂。
12.权利要求1所述的方法，其中所述人造聚合物是热塑性树脂，
和其中将所述含硼化合物和有机杀真菌剂与热塑性树脂和可生物降解
组分混合以及将所述处理过的聚合物材料挤出以生产成形制品。
13.处理过的聚合物材料，其包含连续相人造聚合物、可生物降
解组分、含硼化合物和有机杀生物剂。
14.权利要求13所述的处理过的聚合物材料，其中所述含硼化合
物包含氧化硼、硼酸、硼酸盐、或它们的组合。
15.权利要求13所述的处理过的聚合物材料，其中所述含硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ曼宁，MJ格纳托维斯基，
申请(专利权)人：美国硼砂公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]