[发明专利]抗微生物固体表面及其处理和制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及聚合物固体面板和厚板加工以及赋予抗细菌、抗真菌、抗病毒和杀孢子性能的聚合物树脂处理剂。

发明背景

微生物(细菌、真菌、病毒和孢子)是我们日常生活的一部分且位于几乎所有硬表面上。由于细菌、真菌、病毒和孢子可在大多数硬表面上存留，特别地，若存在甚至少量湿气，对于不同的时间段，则这些表面变为感染的容器，并可传输到与所述表面接触的寄主上。除非表面用抗微生物剂特别处理，尤其是若该表面潮湿的话，否则细菌、真菌和病毒具有在硬表面上建立存在的可能性。这种表面使得可负面影响发病率和死亡率的致病微生物进入到寄主内。

消除或减少接触暴露于固体表面上存在的微生物下的一种方式是在固体表面内部或者其上引入抗微生物化合物。已知铜离子释放化合物(例如氧化铜)是高度有效的杀微生物剂，它被证明对细菌、真菌和病毒高度有效[Gabbay等人(2002)The FASEB Journal express article 10.1096/jf.04-2029fje.于2004年9月2日在线出版]。

在大多数情况下，可掺入到聚合物内的金属氧化物量受到限制(US 2004/0247653)，这是由于在生成固体表面聚合物面板和厚板材料所需的交联和化学结合机理的中断中金属氧化物的干扰性质导致的。由于抗微生物活性成比例地与氧化铜的负载相关，因此这一限制影响了含氧化铜的抗微生物硬表面材料的实际开发。

由铜及其合金制备的台面有效地控制台面的硬表面上的微生物负担，这在Sustained Reduction of Microbial Burden on Common Hospital Surfaces through Introduction of Copper[Michael G Schmidt,Hubert H Attaway,Peter A Sharpe,Joseph John Jr,Kent ASepkowitz,Andrew Morgan,Sarah E Fairey,Susan Singh,Lisa L Steed,J Robert Cantey,Katherine D Freeman,Harold T Michels和Cassandra D Salgado.J Clin-Microbiol，2012年7月，第50卷第7期，2217-2223。于2012年5月2日提前出版，doi:10.1128/JCM.01032-12]中得到证实。

然而，铜及其合金昂贵且它们掺入的实用性在技术上具有挑战性又昂贵。另外，在许多情况下，金属硬表面常常可能是不吸引人的，因为存在氧化着色以及难以在美学上维持。

离子杀灭机理的效果在文献中已被很好地论述。已证明氧化铜是有效的抗微生物剂[Current Medicinal Chemistry,2005,12,2163-217521630929-8673/052005Bentham Science Publishers Ltd.Copper as a Biocidal ToolGadi Borkow*和Jeffrey Gabbay]。

尽管事先已知在复合结构固体材料内掺入铜会赋予其抗微生物活性，和尤其是尽管已知氧化铜是有效的抗微生物剂，但迄今为止复合结构固体材料受到限制，因为在这些材料内部不可能实现大于10％w/w含铜颗粒的负载。

发明概述

本发明提供高氧化铜负载的复合结构固体材料，它是杀生物的。

在一些实施方案中，本发明提供高的铜化合物负载以及它们的掺入体系，以在通过合成方法生成的硬表面上提供高度有效的抗微生物性能，同时维持产品美学外观和维持受益于杀生物性能的制备产品的产品强度及可操作性。由于在抗微生物功效和负载水平之间存在直接关系，但由于高的负载水平可负面影响产品质量，因此克服了这些冲突的发现是令人惊奇的，并提出了在拥有结构完整性和合适地满意的外观下掺入高负载水平的铜颗粒的产品与方法。

在一些实施方案中，本发明提供一种复合结构固体材料，它包括聚合物树脂和基本上均匀地分散于其中的氧化铜颗粒，和任选地进一步包括填料材料，其中所述氧化铜以10-50w/w％的浓度存在，和其中一部分所述氧化铜颗粒是表面暴露的。

在一些实施方案中，本发明提供一种成品，其包括本文中描述的复合结构固体材料。

在一些实施方案中，本发明提供一种成品，其包括本文中描述的复合结构液体粘合材料，所述复合结构液体粘合材料可掺入到结构层压体内、喷洒或刷涂到表面上，并硬化以提供抗微生物表面。