專利名稱：殺微生物涂料的制作方法
殺微生物涂料
背景技術(shù)：
通常希望提供一種表面，該表面上的微生物(其中多數(shù)可能是有害的)的生長(zhǎng)得到抑制。許多有用的材料具有不能正常抑制微生物生長(zhǎng)的表面。一種提高表面抑制微生物的性能的有用方法是用具有微生物抑制作用的涂料涂布該表面。一種涂布表面的常規(guī)方法是將一層液體涂料組合物施涂于該表面，然后干燥所述層，或者讓所述層自然干燥。所述液體涂料組合物宜是透明的，并且在儲(chǔ)存過(guò)程中保持穩(wěn)定。所述液體涂料組合物還宜在施涂到硬質(zhì)平坦表面上的時(shí)候均勻地鋪展。這種涂料在干燥時(shí)宜具有以下所需性質(zhì)中的一種或多種透明性，非粘性；耐久性；可除去性；以及在施涂于表面之后，在長(zhǎng)期的(例如M小時(shí)或更久)常規(guī)使用中保持抑制微生物的能力。美國(guó)專利申請(qǐng)第12/584,3 號(hào)描述了一種提供能抑制微生物的涂料的方法， 該文獻(xiàn)描述了一些涂料組合物，其包含殺微生物劑、溶劑和聚合物。美國(guó)專利申請(qǐng)第 12/584，3 號(hào)中所述的聚合物包含一種或多種具有側(cè)接雜環(huán)的單體作為聚合單元。無(wú)論自制還是購(gòu)買(mǎi)，這些單體可能都非常昂貴。人們需要得到一種殺微生物涂料，所述涂料具有上述一種或多種性質(zhì)，而且可由包括丙烯酰胺的單體制備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種涂料組合物，其包含(a) 一種或多種殺微生物劑，(b) 一種或多種可溶性聚合物，該聚合物包含丙烯酰胺作為聚合單元，所述聚合物是非陰離子型聚合物，以及(c)溶劑，所述聚合物溶解在所述溶劑中。
具體實(shí)施例方式在本文中，除非上下文明確有不同的說(shuō)明，以下術(shù)語(yǔ)具有所限定的含義。術(shù)語(yǔ)"殺微生物劑"、“殺生物劑”、“防腐劑”或“抗微生物化合物”表示能夠殺死微生物、抑制微生物生長(zhǎng)或控制微生物生長(zhǎng)的化合物；殺微生物劑包括殺細(xì)菌劑、殺真菌劑、殺病毒劑和殺藻劑。術(shù)語(yǔ)“微生物”包括例如真菌(例如酵母菌和霉菌)、細(xì)菌、病毒和藻類。受殺微生物劑影響的微生物包括但不限于出芽短梗霉菌(AurecAasidium pullulans)、賭樣芽胞桿菌(Bacillus cereus)、蘇蕓金桿菌(Bacillus thuringiensis)、 球毛殼(Chaetomium globosum)、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogines)、大腸桿菌(Escherichia coli)、綠粘帯霄(Gliocladtumvirens)、月市炎桿菌(Klebsiella Pheumoniae)、嗜肺性軍團(tuán)病桿菌(Legionellapneumpophila)、單核細(xì)胞增生利斯特菌(Listeria Monocytogenes)、結(jié)核分支桿菌(Mycobacterium tuberculosis)、牙告艮口卜 H|木單胞菌(Porphyromonasgingivalis)、奇異變形桿菌(Proteus mirabilis)、普通變形桿菌(Proteusvulgaris)、綠膿假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、雞沙門(mén)菌(Salmonella gallinarum)、鼠傷寒沙門(mén)桿菌(Salmonellatyphimurium)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、 表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、無(wú)乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae)、獎(jiǎng)鏈球菌(Streptococcus faecalis)、變形鏈球菌(Streptococcus mutans)、(Trycophytonmalmsten)、副溶血性弧菌(Vibrio parahaemoIyticus)、葡胃 _ jg (Stachybotrys) λ ft β S (Aspergillus niger)、 ^ ^ lki^ M (Candida albicans)、繩狀青霉菌(Penicillium funiculosum)、耐甲氧苯青霉素金黃色葡萄球菌(Methici11 in-resistant Staphylococcus aureus) (MRSA)禾口耐萬(wàn)古霉素腸球菌 (Vancomycin-resistant enterococcus)(VRE)0除非另外說(shuō)明，文中所討論的溫度的單位是攝氏度(°C )，百分?jǐn)?shù)(％ )以重量計(jì)。在本文中，聚合物的“酸值”是中和該聚合物上的酸基所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)。 “酸值”的另一定義(有時(shí)候在別處使用)是中和該聚合物上的酸基所需的氫氧化鉀的毫當(dāng)量。如果遇到"另外的"酸值，則可以通過(guò)將該“另外的”酸值乘以56. 1得到本發(fā)明定義的“酸值”。在本文中，“聚合物”如FW Billmeyer, JR.在《聚合物科學(xué)教科書(shū)(Textbook of Polymer kience)》(第二版，1971)中所定義，為由較小化學(xué)重復(fù)單元的反應(yīng)產(chǎn)物構(gòu)成的較大的分子。聚合物的結(jié)構(gòu)可以是線形的、支化的、星形的、環(huán)狀的、高支化的、交聯(lián)的或者這些情況的組合；聚合物可以包含單一類型的重復(fù)單元(“均聚物”)，或者可以包含一種以上的重復(fù)單元(“共聚物”)。共聚物中的各種重復(fù)單元可以無(wú)規(guī)、順序、嵌段以及其它形式排列，或者可以這些形式的任意混合或組合的形式排列。文中所用的"聚合物的重量"指聚合物的干重。能互相反應(yīng)形成聚合物的重復(fù)單元的分子在本文中被稱為“單體”?？捎糜诒景l(fā)明的一類單體的一個(gè)例子是例如烯鍵式不飽和單體(即具有至少一個(gè)碳碳雙鍵的單體)。在這類單體中，包括例如乙烯基單體，它們是具有至少一個(gè)乙烯基的分子(即
R2 R3
,Il4
R1——C=C——R4其中，R\R2、R3和R4各自獨(dú)立地表示氫、鹵素、脂族基(例如烷基)、取代的脂族基、 芳基、取代的芳基、其它取代或未取代的有機(jī)基團(tuán)或它們的任意組合。一些合適的乙烯基單體包括例如苯乙烯、取代的苯乙烯、二烯、乙烯、乙烯衍生物， 以及它們的混合物。乙烯衍生物包括例如以下物質(zhì)的未取代或取代形式取代或未取代的烷酸的乙烯基酯(包括例如乙酸乙烯酯和新癸酸乙烯酯)、丙烯腈、(甲基)丙烯酸、(甲基) 丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、氯乙烯、鹵代烯烴以及它們的混合物。在本文中，“(甲基)丙烯酸類”表示丙烯酸類或甲基丙烯酸類；“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；“(甲基)丙烯酰胺”表示丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。“取代的"表示具有至少一個(gè)附加的化學(xué)基團(tuán)，例如烷基、烯基、乙烯基、羥基、羧酸基、其它官能團(tuán)和它們的組合。合適的取代的單體包括例如包含一個(gè)以上碳-碳雙鍵的單體，包含羥基的單體，包含具有兩個(gè)或更多個(gè)單元的氧化烯鏈的單體，包含其它官能團(tuán)的單體，以及包含官能團(tuán)的組合的單體。在本文中，通過(guò)某種單體單獨(dú)聚合或與其它單體共同聚合制得的聚合物包含作為聚合單元的該單體。在本文中，如果作為聚合物一部分的化學(xué)基團(tuán)是與聚合物共價(jià)連接的，但是不是聚合物主鏈的一部分，則認(rèn)為該化學(xué)基團(tuán)是“側(cè)鏈”。在本文中，“溶劑"是這樣的物質(zhì)，其在25°C為液體；在1個(gè)大氣壓下的沸點(diǎn)大于25°C ；能溶解本發(fā)明的聚合物。在本文中，如果各聚合物鏈與溶劑密切接觸，則認(rèn)為該聚合物溶解在該溶劑中。各溶解的聚合物鏈可以是直鏈的或支化的。在典型的溶液中，各聚合物鏈具有無(wú)規(guī)則卷繞構(gòu)造或非常接近無(wú)規(guī)則卷繞的構(gòu)造。在23°C靜置至少5天，聚合物溶液不會(huì)沉降，也不會(huì)形成分離相。溶劑可以是純物質(zhì)，或者可包含多種相互溶解的物質(zhì)。例如，溶劑可包含兩種或更多種可混溶的液體。在25°C是固體的物質(zhì)無(wú)論是否能溶解在液體中，都不被認(rèn)為是溶劑的一部分。在本文中，如果以溶劑的重量為基準(zhǔn)計(jì)，溶劑含50重量％或更多的水，則稱該溶劑是"水性的"。在本文中所有其它溶劑被認(rèn)為是非水性的。在本文中，當(dāng)描述某個(gè)比例“等于或大于(或小于)X 1”的時(shí)候，認(rèn)為該比例可以是比例Y 1，其中Y等于或大于(或小于)x。在本文中，雜環(huán)是環(huán)上至少有一個(gè)原子是氮原子、氧原子或硫原子的環(huán)狀有機(jī)基。較佳的是，以殺微生物劑的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，50重量％或更多的殺微生物劑未與任何聚合物共價(jià)連接。以殺微生物劑的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，不與任何聚合物共價(jià)連接的殺微生物劑的量為75重量％或更高，更優(yōu)選90重量％或更高；更優(yōu)選99重量％或更高；更優(yōu)選
100重量％。較佳的是，本發(fā)明的殺微生物劑的分子量等于或小于10，000 ；更優(yōu)選等于或小于 5000 ；更優(yōu)選等于或小于1，500 ；更優(yōu)選等于或小于750。優(yōu)選的涂料組合物中，不包含分子量大于10000的殺微生物劑。更優(yōu)選的涂料組合物中，不包含分子量大于1500的殺微生物劑。任何殺微生物劑均適合用于本發(fā)明。合適的殺微生物劑包括例如季銨殺微生物劑、酚類殺微生物劑、氯和溴氧化殺微生物劑、有機(jī)硫殺微生物劑、雜環(huán)殺微生物劑、不含季氮的殺微生物劑、其它殺微生物劑和它們的混合物。在合適的季銨殺微生物劑中，包括例如烷基吡啶鐺化合物以及其中一個(gè)或多個(gè)三烷氧基硅烷取代的烷基連接到季氮上的化合物。優(yōu)選的季銨殺微生物劑包括例如，其中一個(gè)或多個(gè)與季氮原子相連的基團(tuán)是具有 8個(gè)或更多個(gè)碳原子的烷基的季銨殺微生物劑。合適的季銨殺微生物劑可以包含任何抗衡離子。優(yōu)選的抗衡離子是鹵離子，更優(yōu)選的是溴離子或氯離子。最優(yōu)選的季銨殺微生物劑具有氯抗衡離子。在優(yōu)選的季銨殺微生物劑中，還包括例如其中季氮原子與兩個(gè)或更多個(gè)短鏈烷基、一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)鏈烷基和任選的一個(gè)芐基連接的化合物。短鏈烷基具有三個(gè)或更少的碳原子；或者兩個(gè)或更少的碳原子；優(yōu)選一個(gè)碳原子。長(zhǎng)鏈烷基包含八個(gè)或更多個(gè)碳原子。如果存在芐基，則芐基可以是未取代或取代的。優(yōu)選的取代芐基包括例如具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)與苯環(huán)相連的鹵原子的芐基；具有一個(gè)或多個(gè)與苯環(huán)相連的烷基(例如乙基)的芐基。
優(yōu)選的季銨化合物是烷基二甲基芐基銨化合物、二烷基二甲基銨化合物、烷基三甲基化合物，以及它們的混合物。氯化烷基二甲基芐基銨表示其中季氮原子與一個(gè)芐基(該芐基可以是取代的或未取代的)、兩個(gè)甲基和一個(gè)長(zhǎng)鏈烷基相連的化合物。一種合適的氯化烷基二甲基芐基銨是氯化烷基二甲基乙基芐基銨。二烷基二甲基銨化合物是其中季氮原子與兩個(gè)長(zhǎng)鏈烷基和兩個(gè)甲基相連的化合物。烷基三甲基銨化合物是其中季氮原子與一個(gè)長(zhǎng)鏈烷基和三個(gè)甲基相連的化合物。當(dāng)本文中稱一種銨化合物中有"一個(gè)(或兩個(gè))長(zhǎng)鏈烷基"與季氮原子相連的時(shí)候，表示所述化合物可以是包含各種長(zhǎng)鏈烷基的化合物的混合物。優(yōu)選的氯化烷基二甲基芐基銨化合物是包含以下組分的混合物其中長(zhǎng)鏈烷基包含12-18中任意偶數(shù)個(gè)碳原子的氯化烷基二甲基銨。優(yōu)選的氯化二烷基二甲基銨化合物是包含以下組分的化合物兩個(gè)長(zhǎng)鏈烷基中的至少一個(gè)包含8個(gè)碳原子或10個(gè)碳原子的氯化二烷基二甲基銨。在酚類殺微生物劑中，優(yōu)選包括苯酚分子上的環(huán)氫被一個(gè)或多個(gè)鹵原子、一個(gè)或多個(gè)苯基、一個(gè)或多個(gè)芐基、一個(gè)或多個(gè)苯氧基、一個(gè)或多個(gè)氯苯氧基、一個(gè)或多個(gè)二氯苯氧基、一個(gè)或多個(gè)烷基或它們的組合取代的化合物。優(yōu)選的酚類殺微生物劑包括例如2-苯基-4-氯苯酚、鄰苯基苯酚、五氯苯酚、2 '，4' -二氯苯氧基)-5-氯苯酚、4-氯-3-甲基苯酚和它們的混合物。酚類殺微生物劑中最優(yōu)選的是鄰苯基苯酚。雙胍基(biguanide)是具有以下結(jié)構(gòu)的基
權(quán)利要求
1.一種涂料組合物，其包含(a)一種或多種殺微生物劑，(b)一種或多種可溶性聚合物，該聚合物包含丙烯酰胺作為聚合單元，所述聚合物是非陰離子性的，以及(c)溶劑，所述聚合物溶解在所述溶劑中。
2.如權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述殺生物劑包括選自以下的一種或多種殺生物劑一種或多種季銨殺生物劑、一種或多種酚類殺生物劑、一種或多種雙胍殺生物劑，及其混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述可溶性聚合物還包含一種或多種具有以下結(jié)構(gòu)的丙烯酰胺變體單體的聚合單元
4.如權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述組合物還包含一種或多種潤(rùn)濕劑。
5.如權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述組合物還包含一種或多種陰離子型表面活性劑。
6.如權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述殺生物劑包括一種或多種季銨殺生物劑。
7.如權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述殺生物劑包括一種或多種季銨殺生物劑，所述組合物還包含一種或多種陰離子型表面活性劑。
8.如權(quán)利要求7所述的涂料組合物，其特征在于，所述季銨殺生物劑與所述陰離子型表面活性劑的重量比為5 1至30 1。
9.一種涂布基材的方法，其包括施加如權(quán)利要求1所述的組合物的層，將所述層干燥或任所述層干燥。
10.通過(guò)如權(quán)利要求9所述的方法制備的涂布過(guò)的基材。
全文摘要
提供一種涂料組合物，其包含(a)一種或多種殺微生物劑，(b)一種或多種可溶性聚合物，該聚合物包含丙烯酰胺作為聚合單元，所述聚合物是非陰離子型聚合物，以及(c)溶劑，所述聚合物溶解在所述溶劑中。本發(fā)明還提供了一種用此涂料涂覆基材的方法，還提供了制得的涂覆的基材。
文檔編號(hào)C09D139/06GK102329548SQ201010234638
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者C·J·特克, J·N·尤納坦, J·R·柯林, L·C·姆茨, 曾繁文, 贠棟, 陳歡 申請(qǐng)人:羅門(mén)哈斯公司