耐久抗微生物涂料组合物的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 根据35U.S.C. §119(6)，本申请是要求2014年7月31日提交的美国临时专利申 请61/999, 576号的优先权的非临时专利申请，所述临时专利申请公开的内容W引用的方 式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种涂料，具体涉及一种耐久抗微生物涂料。本发明还涉及一种涂料 组合物W及形成所述涂料的制备方法。
【背景技术】
[0004] 抗微生物涂料含有杀灭细菌、抑制或减少细菌在涂料表面生长能力的抗微生物 剂。抗微生物涂料组合物通常W液体制剂的形式存在，其被应用于表面并经干燥W形成涂 层。送些涂料越来越广泛地应用于包括诊所、企业、甚至家庭在内的多个领域。抗微生物涂 料最常使用的领域之一是诊所或医院，因为抗微生物涂料能够降低疾病传播的风险。
[0005] 本领域熟知二氧化铁和银通常用于形成抗菌涂料。US2010/0062032公开了一种用 作抗微生物涂料的渗杂有二氧化铁的涂料组合物，其中优选的渗杂剂是银和氧化银。
[0006]US2011/0111213还公开了一种含有银（Ag)离子的氧化铁（Ti)涂料组合物，其中 银的含量为大于或等于0. 2克银/升铁至小于或等于0.4克Ag/升Ti,其中所述涂料组合 物是X射线无定形的并且通过光照可W持续降低涂料组合物的疏水性。上述涂料的制备方 法包括制备Ti化-Ag溶液、使用Ti化-Ag溶液涂覆载体材料、W及采用等于或小于20(TC的 温度使施用于载体上的Ti化-Ag溶液固化的步骤。
[0007]EP1681325公开了一种涂层材料，其含有用作光催化剂的二氧化铁、用于吸收污染 物的含磯酸巧的磯灰石、用作亲水性树脂涂料的多甲氧基聚娃氧焼、W及用作抗菌材料的 硫代硫酸银复合物。上述涂层材料所形成的涂料可W将污染物例如各种细菌转化为无害的 材料。
[0008] 然而，上述现有技术中的涂料均涉及合成涂料溶液的复杂步骤。送些常规涂料的 合成需要提高温度使涂料溶液固化，送会增加成本并且使涂料的性能变坏。此外，一些现有 技术没有提供具有高透明度的涂料，送也限制了涂料的应用。而且，送些常规涂料在经过一 段时间的使用后很容易脱落，最终失去功能。
[0009]因而，需要能有效提供抗微生物功能、易于制备、耐久、稳定并且不需要高温固化 即可在表面固化或干燥的抗微生物涂料组合物。
【发明内容】
[0010] 因此，本发明的第一个方面是提供一种用于抗微生物涂层的涂料组合物。
[0011] 根据本发明第一方面的一个实施方式，所述涂料组合物包含壳聚糖、氯己定 (chlorhexidine)、银纳米颗粒、壳聚糖交联剂和水。
[0012] 本发明的第二个方面是提供一种用于抗微生物涂层的涂料组合物的合成方法。
[0013] 根据本发明第二方面的一个实施方式，所述涂覆表面W产生抗微生物效果的涂料 组合物的合成方法包括：提供银纳米颗粒分散体和氯己定，将壳聚糖溶解在酸性有机溶剂 中形成壳聚糖溶液，将壳聚糖交联剂与壳聚糖溶液赔育形成交联的壳聚糖溶液，使银纳米 颗粒分散体和氯己定与交联的壳聚糖溶液混合W形成适合涂覆于抗微生物应用的表面的 所述涂料组合物。在一个实施方式中，根据该实施方式所产生的涂料组合物可W包含W重 量比体积（w/v)百分比计0.OOl%的银纳米颗粒、0. 800%的壳聚糖、0. 800%的用于溶解壳 聚糖的己酸、0. 200 %的氯己定、0. 24%的用作壳聚糖交联剂的戊二醒W及97. 96 %的水。
[0014] 与传统的抗微生物涂料组合物不同，本发明抗微生物涂料组合物具有多个优点。 经本发明抗微生物涂料组合物涂覆的表面可W有效去除多种微生物，并且由于该涂料组合 物能在室温下固化或干燥，而不需要常规涂料组合物通常所需要的高温条件固化，因而可 W该涂料组合物应用于多种表面。此外，本发明抗微生物涂料组合物增加了其所涂覆的表 面的耐久性，并且所述涂料组合物对涂覆表面具有强粘附性。本发明抗微生物涂料组合物 具有高透明度并且仅需薄层就能达到足够的抗微生物功能。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述，其中：
[0016]图1显示的是经本发明涂料组合物涂覆并用水擦拭0-20次的玻璃（图1A)、塑料 (图1B)、金属（图1C)、上漆的木材（图1D)和陶瓷（图1E)表面；
[0017] 图2显示的是经本发明涂料组合物涂覆并用水（图2A)、70%异丙醇（IPA)(图2B) 和1 ;49水稀释的漂白剂（图2C)擦拭0-20次的玻璃表面；
[001引图3显示的是本发明涂料组合物涂覆表面的细菌去除率的图表（ABC-本发明的抗 微生物涂料）：
[0019] 图4显示的是经本发明涂料组合物涂覆并用水擦拭0-15次后的玻璃表面细菌去 除率的图表；
[0020] 图5显示的是本发明涂料组合物W不同沉积方式涂覆的玻璃表面的细菌去除率 的图表，其中涂布和喷涂（图5A)，涂布、擦涂W分散W及擦涂W干燥（图5B);
[0021] 图6显示的是本发明涂料组合物涂覆的玻璃表面的金黄色葡萄球菌去除率的图 表；
[0022] 图7显示的是本发明涂料组合物涂覆的玻璃表面的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)去除率的图表；
[0023] 图8显示的是本发明涂料组合物涂覆的玻璃表面的超广谱目内醜胺酶巧SBL)去 除率的图表；
[0024] 图9显示的是本发明涂料组合物涂覆并在室温下保存0-12周的玻璃表面的细菌 去除率的图表；
[00巧]图10显示的是本发明涂料组合物涂覆的玻璃表面在涂覆后保存1天到2个月的 照片。
[0026]图11显示的是本发明涂料组合物涂覆0-12周后玻璃表面的细菌去除率的图表。
【具体实施方式】
[0027]在W下说明中，通过优选实施例对用作抗微生物涂料的涂料组合物、所述涂料组 合物的合成方法W及所述抗微生物涂料的沉积方法进行阐述。本领域技术人员显而易见的 是，在不脱离本发明的范围和精神的前提下可W进行多种修饰，包括添加和/或替换。具体 细节可能会省略W免使本发明难于理解；然而，本发明所记载的公开内容使本领域技术人 员无需进行过多的实验即可实践其中的教导。
[0028]根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于在表面形成耐久的抗微生物涂层 的涂料组合物，其包含壳聚糖、氯己定、银纳米颗粒、壳聚糖交联剂和水。在一个实施方式 中，所述涂料组合物包含（WA)O. 0002% -0.OOl%的银纳米颗粒、0. 48% -1. 9%的壳聚糖、 0. 48% -1. 9%的己酸、0. 05% -0. 2%的氯己定、0. 06% -0. 35%的戊二醒和水。调整添加水 的百分比使总体积为100%。在一个实施方式中，所述涂料组合物包含0.OOl%的银纳米颗 粒、0. 80%的壳聚糖、0. 80%的己酸、0. 20%的氯己定、0. 24%的戊二醒和97. 96%的水。在 一个实施方式中，壳聚糖是低分子量的交联壳聚糖。
[0029]本发明涂料组合物不要求在高温下固化。本发明涂料组合物可W在室温下在少于 60分钟里在其涂覆表面上干燥，形成抗微生物涂层。在一个实施方式中，所述涂料组合物在 30分钟内或5分钟内在其涂覆表面上干燥，形成抗微生物涂层。
[0030]本发明涂料组合物形成高度抗微生物的涂层，其可在5分钟内有效杀灭大于 99. 9%的大多数微生物，并且抑制微生物的生长。已证明涂覆本发明涂料组合物的表面能 在10分钟里消除大约99. 9%的A型流感病毒化Nl。涂覆本发明涂料组合物的表面能在5 分钟里杀灭至少99. 99%的大肠杆菌。涂覆本发明涂料组合物的表面能抑制霉菌和真菌的 生长达至少6周。下面将通过实施例进一步阐述本发明涂料组合物的抗微生物能力。
[0031]本发明涂料组合物可W在各种表面上形成高度耐久的涂层。由本发明涂料组合物 形成的抗微生物涂层可W在没有任何机械或化学去除的条件下在其涂覆的表面保存至少3 个月。由本发明涂料组合物形成的涂层可W耐受清洁剂，例如水、己醇和漂白剂。用水、己 醇或漂白剂擦拭表面至少15次后所述涂层仍存在。由本发明涂料组合物形成的涂层可耐 受70%己醇和1 ;49的漂白剂溶液的擦拭。本发明涂料组合物的薄层就足W产生抗微生物 效果。在一个实施方式中，8. 5Ul/cm2的本发明涂料组合物足W产生有效的抗微生物效果。 本发明涂料组合物及其形成的涂层是透明的。必要时，本发明涂料组合物可W包含彩色颜 料、染料、色漆W使所述涂层变为有色。本发明涂料组合物符合危害物质限用指令（ItoHS) 和高度关注物质（SVHC)测试。Ro服测试检查隶、領、铅、六价館、PBB、PBDE的含量是否符合 2011/65/抓指令所规定的范围。SV肥测试检查欧洲化学品管理局第1907/2006号规定中 所列出的151种候选物质。
[0032]本发明涂料组合物适用于各种表面。本发明涂料组合物可W应用的表面包括但不 限于塑料、玻璃、金属、非金属、木材和油漆表面。可W通过任何常规的涂覆或沉积方法施用 本发明涂料组合物。例如，可W通过喷涂、涂布（spreading)、擦涂（wiping)将本发明涂料 组合物施用到表面。
[0033]根据本发明的第二个实施方式，提供了一种用于涂覆表面W产生抗微生物效果的 涂料组合物的