[发明专利]高度交联的杀微生物的聚苯乙烯乙内酰脲颗粒

说明书

本分案申请是基于申请号为02819429.2、申请日为2002年8月26日、发明名称为“高度交联的杀微生物的聚苯乙烯乙内酰脲颗粒”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及高度交联的聚苯乙烯N-卤代胺(N-halamine)杀微生物聚合物的制造、产品和使用方法。由于高度交联特征，该杀微生物聚合物在非均相条件下生产，且在一种实施方案中具有孔。

背景技术

在已经合成了许多杀微生物聚合物(如季铵盐、材料、卤化磺酰胺和缩二胍-参见Trends Polym.Sci.4：364(1996))，并测试其杀微生物活性的同时，相当新的已知为环状N-卤代胺的一类已显示出非常优异的性能，包括杀微生物效力、长期稳定性和一旦效力失去时的再补充能力。所述的材料是聚苯乙烯的廉价衍生物聚-1，3-二氯-5-甲基-5-(4′-乙烯基苯基)乙内酰脲，其首次公开在U.S.专利5,490,983中，在这里引作参考。最近已经出现了后续公开其杀微生物性能在灭菌应用领域中用于滤水器[参见Ind.Eng.Chem.Res.33：168(1994)；Water Res.Bull.32：793(1996)；Ind.Eng.Chem.Res.34：4106(1995)；J.Virolog.Meth.66：263(1997)；Trendsin Polym.Sci.4：364(1996)；Water Cond.& Pur.39：96(1997)]。该聚合物能有效抑制包括金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白假丝酵母、土生克雷伯氏菌、嗜肺军团杆菌和轮状病毒及其他的广谱病原体，在水灭菌剂应用中几秒钟数量级的接触时间能够引起大的对数减少(log reduction)。而且，其在pH值至少在4.5-9.0的范围内和温度至少在4℃-37℃的范围内有效，甚至在含有由生物负担引起的重氯需求的水中也能够起作用。

这种杀微生物聚合物不溶于水和有机化合物，因此在液体介质中不发生迁移。它在干燥贮存中长时间稳定(在室温下至少一年的贮存期限)且能够在工业规模上生产。而且，目前获得的所有证据表明，该材料是无毒的，接触时对人和动物不致敏。

许多微生物如某些细菌、真菌和酵母能够帮助分解体液，如尿和血液，或者形成生物膜，其产生难闻的气味但却是有用的商品。例如，已知细菌如产氨细菌和奇异变形杆菌通过尿素酶的催化机理而加重了尿分解形成有害的氨气(参见U.S.专利5,992,351)。上述提及的同样的聚合物(聚-1，3-二氯-5-甲基-5-(4′-乙烯基苯基)乙内酰脲)已经显示出对使奇异变形杆菌失活并由此使由氨气引起的难闻气味最小化是有效的(U.S.专利申请号09/685,963，这里引作参考)。该聚合物也不溶于体液中，以至于不会迁移到皮肤表面，使其能够用于如一次性尿布、失禁用垫、绷带、卫生巾和卫生护垫(pantiliners)的应用领域中。

然而，聚-1，3-二氯-5-甲基-5-(4′-乙烯基苯基)乙内酰脲的组成，和其公开在U.S.专利5,490,983中的用作用于滤水器应用的杀微生物剂的用途，及其公开在U.S.专利申请号09/685,963中用于气味控制的用途，涉及一种具有明显氯气气味的细粉材料形式。在这种形式下，该材料显示出一种在滤水应用中产生过多的反压力以至减慢流速的趋势，并且细颗粒可能在工业装置中成气雾状散开，以至引起对处理这种材料的工人的关注。因此认为有必要寻找一种生产较大颗粒形式的具有较少氯气放出的材料，而同时保留它的杀微生物效力的方法。

发明内容

发明概述

本发明涉及新型的高度交联的杀微生物乙内酰脲的制造、产品和在滤水器和空气过滤器中的用途，及其与吸收材料混合或用作涂层来阻止在体液中，在地毯、纺织品纤维上，和在空气过滤器中等含有的有机材料的分解而引起的有害气味的用途。

本发明的一个实施方案涉及一种从高度交联的聚苯乙烯制备高度交联的杀微生物乙内酰脲的新方法。合适的交联量是大于5％。在这种形式下，乙内酰脲是以颗粒而不是细粉形式制造。在一个实施方案中，颗粒可以包括用以增加杀微生物效力的孔。由于该聚合物的高度交联特征，反应能在非均相条件下进行。在另一个实施方案中，卤素的加载能够通过在卤化步骤中调整pH或卤素浓度而控制。

本发明的另一方面是一种新型的高度交联的杀微生物乙内酰脲。该乙内酰脲含有具有下述化学式的聚合物链：