[发明专利]可用于氨基甲酸酯应用的吡啶硫酮盐分散体的制备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及可用于氨基甲酸酯应用的吡啶硫酮盐(pyrithione salt)分散体，更具体地涉及吡啶硫酮盐在多元醇中的稳定分散体以及由此生产的抗菌活性聚氨酯。

背景技术

已知吡啶硫酮盐，例如吡啶硫酮锌，提供优异的抗菌活性，包括广谱抗细菌和抗真菌活性。吡啶硫酮已被广泛地用于多种应用中，例如金属加工液、油漆和个人护理组合物，例如香波。吡啶硫酮也能用于氨基甲酸酯应用中，例如鞋内插入物和寝具。

遗憾的是，一些有用的吡啶硫酮盐是固体，而固体例如粉末在聚氨酯的配制和加工中由于环境和安全的考虑是不期望的，因为粉末的操作一般是多尘过程。此外，难以有效地将固体吡啶硫酮盐如吡啶硫酮粉末直接加入聚氨酯中，因为难以将这些盐均匀地分散在聚氨酯中。

过去已有将吡啶硫酮盐引入聚氨酯的尝试。举例说明，U.S.5,114,984公开了一种用于生产抗菌有效的聚氨酯的方法，其包括下述步骤：将吡啶硫酮盐溶解在烷醇胺中以提供溶解的吡啶硫酮盐，将溶解的吡啶硫酮盐加入到多元醇中以提供液体混合物，并使该液体混合物与多异氰酸酯反应以生产具有抗菌活性的聚氨酯。然而，烷醇胺是聚氨酯反应中的催化活性组分。因此，在没有预先调节这些配方的情况下，吡啶硫酮盐烷醇胺溶液不能直接加入到现有聚氨酯配方中。这导致不便，并且在商业环境中一般是不希望的。此外，吡啶硫酮盐在烷醇胺中的溶液可具有非常高的粘度。有时，由于极性烷醇胺和吡啶硫酮盐之间出现强烈的氢键作用而形成糊状物质，这使吡啶硫酮盐烷醇胺溶液难以处理。

将吡啶硫酮盐加入聚氨酯的另一个途径是在用于形成聚氨酯的组合物中包含吡啶硫酮盐的水性分散体。与固体吡啶硫酮盐相比，水性吡啶硫酮盐分散体更易于处理。然而，水是抗挠曲泡沫配制剂中的发泡剂，并且在很多非泡沫应用例如涂料、弹性体和密封剂中是不可接受的。因此，需要在水性吡啶硫酮盐分散体能被加入到任何抗挠曲泡沫和非泡沫配制剂中之前进行配方调节。此外，在吡啶硫酮盐的水性分散体的存在下生产的聚氨酯泡沫倾向于具有闭孔结构。已知具有闭孔的泡沫具有低的空气流动性。这样的泡沫通常触感不好，在许多情况下不受欢迎。

美国专利No.6,294,589公开了一种将部分封装的抗菌剂例如吡啶硫酮锌加入到聚氨酯中的方法。该方法包括以下步骤：将抗菌剂用增塑剂材料至少部分地封装，并将封装的抗菌剂分散到用于制备聚氨酯的各组分或者其中混合了各组分的混合物的至少一种中，以形成聚氨酯。然而，封装抗菌剂的附加步骤增加了聚氨酯的生产成本，这可能不是所希望的。

因此，认识到仍然需要有效地将吡啶硫酮盐均匀地在整个聚氨酯中分散的容易而又成本有效的方法。

发明内容

一方面，本发明涉及可用于聚氨酯应用的稳定的吡啶硫酮多元醇分散体。该分散体含有：(a)多元醇；(b)具有小于100微米的颗粒尺寸的微粒形式的吡啶硫酮盐；和(c)对物理地稳定该分散体有效的稳定剂，其中该多元醇以约50％至约90％的量存在，该吡啶硫酮盐以约1％至约50％的量存在，并且该稳定剂以约1％至约20％的量存在，基于分散体的总重量。优选地，该吡啶硫酮盐具有小于100微米的颗粒尺寸(采用湿筛法测量)，更优选地，小于35微米。优选地，该稳定剂是流变添加剂，例如由Southern Clay Products，Inc.生产的Claytone HY。

另一方面，本发明涉及用于生产抗菌有效的聚氨酯的方法，其包括下述步骤：(a)在稳定剂的存在下，将具有小于100微米的颗粒尺寸的微粒形式的吡啶硫酮盐分散到多元醇中，以提供具有约1,000cps至约15,000cps的粘度的分散体；(b)使该分散体与用于形成聚氨酯的配制剂接触，以提供液体混合物；以及(c)使混合物反应以生产聚氨酯，所述聚氨酯的特征在于在整个聚氨酯中的均匀的抗菌有效性。另一方面，步骤(a)和(b)同时进行，而又一方面，步骤(a)、(b)和(c)同时进行。

另一方面，本发明涉及用于形成聚氨酯的组合物，其包含：(a)多元醇、(b)多异氰酸酯、(c)催化剂、(d)抗菌有效量的具有小于100微米的颗粒尺寸的微粒形式的吡啶硫酮盐，以及(e)稳定剂。该组合物可以另外含有表面活性剂、发泡剂、适用于特定应用的成分及其组合。优选地，吡啶硫酮盐具有小于50微米的颗粒尺寸，更优选地小于35微米。

再一方面，本发明涉及通过使以上用于形成聚氨酯的组合物反应而生产的聚氨酯。

通过阅读本发明的以下说明，这些和其他方面会变得明晰。

具体实施方式