[发明专利]展现协同功效的抗微生物材料

说明书

本发明的实施方式属于包含载剂以及共用杀生物剂的材料，所述共用杀生物剂包括铜离子和杀生物剂(例如，ZnPT、泰罗品或其组合)。材料可以包括含铜玻璃颗粒或者氧化亚铜颗粒。在一些实施方式中，含铜玻璃可以包括玻璃相和赤铜矿相。在其他实施方式中，含铜玻璃可以包括多种Cu¹⁺离子，包含B₂O₃、P₂O₅和K₂O的可降解相以及包含SiO₂的耐久相。在一些实施方式中，载剂是涂料。

相关申请交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119，要求2015年6月26日提交的美国临时申请系列第62/185,317号以及2015年5月5日提交的美国临时申请系列第62/157,117号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术背景

本公开涉及抗微生物材料，更具体地，涉及包含铜离子和吡啶硫酮锌的共用杀生物剂的抗微生物材料。

经常向涂料制剂和其他载剂添加杀生物剂以维持此类产品面对微生物侵袭的完整性并防止干燥膜中的真菌和藻类生长。常见的商用杀生物剂是吡啶硫酮锌。吡啶硫酮锌(ZnPT)被广泛地与铜(Cu)联合用于防污涂料中作为三丁基锡的替代品。对于干燥膜杀真菌剂，ZnPT的常用水平约为1重量％；但是，当与Cu结合时，ZnPT在1-100ppm(μg/L)的浓度范围显示出藻类杀灭活性。

另一种常用的商用杀生物剂是泰罗品(Tralopyril)(4-溴-2-(4-氯苯基)-5-(三氟甲基)-1H-吡咯-3-腈)。泰罗品(Tralopyril)是用于待施涂到船体或其他船舶结构的防污涂层；但是，其抗菌活性不足。

存在对于维持此类干燥膜杀真菌活性但是使用较低浓度的铜和/或较低浓度的ZnPT(例如，15mg/加仑的ZnPT)、泰罗品(Tralopyril)或其组合的需求。

发明内容

本公开的各种方面属于抗微生物材料，其对于诸如真菌之类的微生物展现出协同作用。在一个或多个实施方式中，材料包括如下物质的共用杀生物剂：铜离子，以及ZnPT和泰罗品中的任一种。在一些实施方式中，铜离子以含铜颗粒的形式存在。合适的含铜颗粒可以包括含铜玻璃和氧化亚铜中的一种或两种。在一个或多个实施方式中，含铜颗粒以连续方式释放Cu¹⁺离子，无需额外处理或步骤来维持氧化状态。应注意的是，已知单独的铜材料和ZnPT不显示出对于真菌的抑制。不受限于理论，相信此类协同作用部分可归结于由于Cu使得ZnPT发生反螯合，形成了CuPT。对于海洋有机物，CuPT显示出比ZnPT更具有毒性，以及在本文所述的实施方式中，证实了CuPT对于抗真菌可具有相同的作用。

第一个方面涉及如下材料，其包括：载剂，共用杀生物剂，所述共用杀生物剂包含：多种铜离子或含铜颗粒，以及ZnPT和泰罗品中的一种或两种。载剂可以包括聚合物、单体、粘合剂或溶剂。在一些实施方式中，载剂是涂料。在一些情况下，每加仑载剂中的含铜颗粒(g)与每加仑载剂中的ZnPT(g)和泰罗品(g)中的任一种的比例约为0.005-12。在一些实施方式中，存在的ZnPT约为150mg/加仑载剂至约40g/加仑载剂。材料可以包含过量的ZnPT，因而可包含Zn。

含铜颗粒可以作为含铜玻璃颗粒和/或氧化亚铜颗粒存在。含铜颗粒存在的量可以小于或等于约20g/加仑。

本公开的第二个方面属于包含上文所述的载剂和共用杀生物剂的涂料。在一些实施方式中，在向表面施涂涂料层之后，在CIE L*a*b*体系中，层展现出约为94-100的L*值，以及小于约5的ΔE值，其中，ΔE等于√(L*²+a*²+b*²)。在一些情况下，根据ASTM 5590，层不展现出霉菌或真菌生长。