[发明专利]抗微生物含氟聚合物薄膜、层压材料和制品及其制备方法

说明书

发明领域

[0001]本发明涉及抗微生物含氟聚合物薄膜结构和层压制品。

发明技术背景

[0002]本发明涉及使得含氟聚合物薄膜抗微生物的方法，所述方法包括使壳聚糖溶液和含氟聚合物薄膜的活化表面接触。

[0003]现在对材料和/或方法明确地存在一个要求：通过抑制微生物(即细菌、病毒和真菌)的生长或杀死它们来减少其在环境中的数目。特别的是，飞机内部封闭范围内需要有效方法来实现这个目标。

[0004]含氟聚合物薄膜长期被用作许多物质如金属、木材和热塑性和热固性聚合物的防护和装饰覆盖物。由于其优异的耐化学性和耐候性能，经常采用一薄层含氟聚合物薄膜来保护不耐用物质不受内部和外部的损害。含氟聚合物薄膜被广泛用于飞机内部，例如内顶和侧壁装饰板、窗帘、储存箱、洗手间、厨房、天花板和舱壁隔板。将抗微生物功能加入这些含氟聚合物薄膜中会通过减少飞机内部的微生物负荷来提高飞机舱内整体空气质量。

[0005]壳聚糖是聚[1-4]-β-D-葡萄糖胺的常用名。壳聚糖化学衍生自甲壳素，其为聚[1-4]-β-N-乙酰-D-葡萄糖胺，其又衍生自真菌的细胞壁、昆虫且特别地甲壳纲动物的壳。因此，其廉价地衍生自广泛可获得的材料。它可作为一种商品从，例如Biopolymer Engineering，Inc.(St.Paul，MN)；Biopolymer Technologies，Inc.(Westborough，MA)和CarboMer，Inc.(Westborough，MA)购买得到。

[0006]可用金属盐溶液对壳聚糖进行处理从而金属离子与壳聚糖形成络合物。已知壳聚糖和壳聚糖-金属化合物作为杀菌剂和杀真菌剂提供抗微生物活性。参见如T.L.Vigo，Antimicrobial Polymers andFibers：Retrospective and Prospective，Bioactive Fibers and Polymers，J.V.Edwards和T.L. Vigo编辑，ACS Symposium Series 792，pp.175-200，American Chemical Society，2001。还已知壳聚糖赋予抗病毒活性，尽管对其机理还不是十分清楚。参见如Chirkov，S.N.，AppliedBiochemistry and Microbiology(Prikladnaya Biokhimiya iMikrobiologiya的翻译)(2002)，38(1)，1-8。此外，已知壳聚糖赋予消臭性能，参见例如国际申请公布WO 1999061079。

[0007]用壳聚糖处理的抗微生物含氟聚合物材料已在美国专利申请10/919844中公开。该申请中的含氟聚合物聚合后(例如，与马来酸酐接枝单体共聚的含氟聚合物，或带金属离子的全氟离聚物)已经包含氨基活性官能团，所述氨基活性官能团可与壳聚糖胺基反应。然而，无法购买到可直接与壳聚糖氨基反应的、与接枝单体共聚的含氟聚合物。

[0008]此外，这种共聚物的合成需要不会导致其本身在包括壳聚糖处理步骤的连续法中结合的条件。全氟离聚物本身包含大量水且主要用作质子交换膜电池、水电解仪和各种其它电化学电池的膜组分。全氟离聚物非常昂贵，在如飞机内部等大面积应用采用壳聚糖处理的全氟离聚物将不是经济可行的。

[0009]因此，仍需要用壳聚糖处理含氟聚合物，所述含氟聚合物聚合后不包含氨基活性官能团但可经过活化来包含这种基团。这种方法将提供可以方便、经济方式并原位制备的有效抗微生物含氟聚合物薄膜或制品。

发明概述

[0010]本发明通过如下解决了技术问题：首先活化含氟聚合物从而它们包含氨基活性官能团，并然后用壳聚糖对其进行处理来使之抗微生物。

[0011]本发明提供了包含含氟聚合物和壳聚糖涂层的抗微生物含氟聚合物薄膜或制品，其中所述含氟聚合物活化后包含氨基活性官能团，从而薄膜或制品的至少一个表面的壳聚糖浓度足够减少微生物生长。本文中还描述了制备抗微生物含氟聚合物薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供包含含氟聚合物的薄膜或制品，所述含氟聚合物聚合后不包含氨基活性官能团；

b.将薄膜或制品的至少一个表面活化以得到活化的薄膜或活化的制品；

c.使所述薄膜或制品与包含壳聚糖的溶液接触，从而所述活化的薄膜或活化的制品的至少一个表面的壳聚糖浓度足够减少微生物生长；

d.干燥已接触薄膜或已接触制品。

[0012]本文中还描述了包含抗微生物薄膜的层压薄膜结构及制品。