抗微生物含氟聚合物薄膜、层压材料和制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及通过如下方法使包含含氟聚合物的薄膜、层压材料和制品抗微生物，所述含氟聚合物仅在活化后包含氨基活性官能团：将含氟聚合物表面活化，然后使活化的表面与包含壳聚糖的溶液接触。包含活化的含氟聚合物的薄膜、层压材料和制品与包含壳聚糖的溶液接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 专利
本专利技术涉及抗微生物含氟聚合物薄膜结构和层压制品。专利技术技术背景本专利技术涉及使得含氟聚合物薄膜抗^L生物的方法，所述方 法包括使壳聚糖溶液和含氟聚合物薄膜的活化表面接触。现在对材料和/或方法明确地存在 一个要求通过抑制微 生物(即细菌、病毒和真菌)的生长或杀死它们来减少其在环境中的数 目。特别的是，飞机内部封闭范围内需要有效方法来实现这个目标。含氟聚合物薄膜长期被用作许多物质如金属、木材和热塑 性和热固性聚合物的防护和装饰覆盖物。由于其优异的耐化学性和 耐候性能，经常采用 一薄层含氟聚合物薄膜来保护不耐用物质不受 内部和外部的损害。含氟聚合物薄膜被广泛用于飞机内部，例如内 顶和侧壁装饰板、窗帘、储存箱、洗手间、厨房、天花板和舱壁隔 板。将抗微生物功能加入这些含氟聚合物薄膜中会通过减少飞机内 部的微生物负荷来提高飞机抢内整体空气质量。壳聚糖是聚-J3-D-葡萄糖胺的常用名。壳聚糖化学衍 生自曱壳素，其为聚-B-N-乙酰-D-葡萄糖胺，其又衍生自真菌的 细胞壁、昆虫且特别地曱壳纲动物的壳。因此，其廉价地衍生自广 泛可获得的材料。它可作为一种商品乂人，例如Biopolymer Engineering, Inc. (St. Paul, MN); Biopolymer Technologies, Inc. (Westborough, MA) 和CarboMer, Inc. (Westborough, MA)购买得到。可用金属盐溶液对壳聚糖进行处理从而金属离子与壳聚糖 形成络合物。已知壳聚糖和壳聚糖-金属化合物作为杀菌剂和杀真菌剂提供抗孩i生物活性。参见如T. L. Vigo， Antimicrobial Polymers and Fibers: Retrospective and Prospective， Bioactive Fibers and Polymers ， J. V. Edwards和T. L. Vigo编辑，ACS Symposium Series 792， pp. 175-200， American Chemical Society, 2001。还已知壳聚糖赋予抗病 毒活性，尽管对其机理还不是十分清楚。参见如Chirkov, S. N., Applied Biochemistry and Microbiology (Prikladnaya Biokhimiya i Mikrobiologiya的翻译)(2002), 38(1), 1-8。此外，已知壳聚糖赋予消臭性能，参见例如国际申请公布WO 1999061079。用壳聚糖处理的抗微生物含氟聚合物材料已在美国专利申 请10/919844中公开。该申请中的含氟聚合物聚合后(例如，与马来 酸酐接枝单体共聚的含氟聚合物，或带金属离子的全氟离聚物)已经 包含氨基活性官能团，所述氨基活性官能团可与壳聚糖胺基反应。 然而，无法购买到可直接与壳聚糖氨基反应的、与接枝单体共聚的 含氟聚合物。此外，这种共聚物的合成需要不会导致其本身在包括壳聚 糖处理步骤的连续法中结合的条件。全氟离聚物本身包含大量水且 主要用作质子交换膜电池、水电解仪和各种其它电化学电池的膜组 分。全氟离聚物非常昂贵，在如飞机内部等大面积应用采用壳聚糖 处理的全氟离聚物将不是经济可行的。因此，仍需要用壳聚糖处理含氟聚合物，所述含氟聚合物 聚合后不包含氨基活性官能团但可经过活化来包含这种基团。这种 方法将提供可以方便、经济方式并原位制备的有效抗^:生物含氟聚 合物薄膜或制品。专利技术概迷本专利技术通过如下解决了技术问题首先活化含氟聚合物从 而它们包含氨基活性官能团，并然后用壳聚糖对其进行处理来使之 抗樣i生物。 本专利技术提供了包含含氟聚合物和壳聚糖涂层的抗微生物含 氟聚合物薄膜或制品，其中所述含氟聚合物活化后包含氨基活性官 能团，从而薄膜或制品的至少 一个表面的壳聚糖浓度足够减少微生 物生长。本文中还描述了制备抗微生物含氟聚合物薄膜的方法，所迷方法包括以下步骤a. 提供包含含氟聚合物的薄膜或制品，所述含氟聚合物聚合后 不包含氨基活性官能团；b. 将薄膜或制品的至少一个表面活化以得到活化的薄膜或活化 的制品；c. 使所述薄膜或制品与包含壳聚糖的溶液接触，从而所述活化 的薄膜或活化的制品的至少 一 个表面的壳聚糖浓度足够减少孩i生物 生长；d. 干燥已接触薄膜或已接触制品。本文中还描述了包含抗微生物薄膜的层压薄膜结构及制品专利技术详述本专利技术涉及抗微生物聚合物材料和这种材料的制品及制备 这些的方法。本专利技术方法制备的材料和制品具有抗;隞生物性能，其 中随着日常使用该制品减小了微生物生长。本公开中，使用了许多术语并具有以下定义本文中所用的术语"抗微生物的"是指本领域中通常所知的杀 菌的、杀真菌的和抗病毒的。本文中所用的"减少艰么生物生长，，是指通过下面描述且通常用 于测量抗;欽生物作用的摇瓶试验测定的24小时杀菌率为99.9%，其 代表细菌生长的3-log减少的最低要求。本文中所用的"氨基活性基团"是指容易与丽2基发生化学反 应的化学官能团。实例包括正电物质如金属离子、酸酐、羧酸、异 氰酸酯、环氧化物、酰氯和烯酮(enone)。本文中所用的"聚合后不含氨基活性官能团，，是指(共)聚合的聚合物不具有这样的表面包含足够量的氨基活性官能团从而壳聚糖 剂的氨基与所述基材表面化学反应并从而形成稳定涂层，所述涂层 的壳聚糖表面浓度足够减小微生物生长，足够术语已在上面定义。此外，"聚合物仅在被活化后包含氨基活性官能团"或"聚合 物聚合后不含氨基活性官能团"是指基材表面需要其它化学或物理 改性或打底以产生氨基活性官能团(如上所定义的)来与壳聚糖化学反 应形成耐用涂层。本文中所用的"活化"或"打底"是指使聚合物表面经过化学 或物理改性来在表面上形成羟基、羧基、羰基或烯属不饱和基团。本文中所用的"壳聚糖溶液"是指包含至少一种壳聚糖基部分 包括壳聚糖、壳聚糖盐(例如壳聚糖与酸溶液产生水溶性盐的反应产 物)和其它壳聚糖衍生物的溶液。本文中所用的"化学反应"是指在壳聚糖基部分和基材之间形 成离子或共价键。其中本文中所述数值范围，除非另有说明，该范围将包括 其端点，和该范围内的所有整数和分数。本专利技术范围将不局限于定 义范围时所引用的具体值。含氟聚合物薄膜本专利技术可用于大范围含氟聚合物薄膜，如从三氟乙烯、六氟丙蹄、三氟氯乙烯、二氯二氟乙烯、四氟乙烯、偏二氟乙烯、氟 乙烯等的聚合物和共聚物制备的那些。例如，含氟聚合物可为氟化乙烯/丙烯共聚物(通常所知的 FEP树脂)、乙烯和三氟氯乙烯的共聚物、乙烯和四氟乙烯共聚物 ("ETFE，，)、全氟乙烯醚/四氟乙烯共聚物("PFA，，)、偏二氟乙烯/ 六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)二元共聚物及与四氟 乙烯的三元共聚物、聚偏二氟乙烯均聚物(PVDF)或聚偏二氟乙烯与 丙烯酸类聚合物的共混物，或聚氟乙烯均聚物(PVF)等。制备含氟聚合物薄膜的方法取决于具体含氟聚合物的组 成。可熔融加工含氟聚合物的实例包括但不局限于ETFE、 PFA和FEP 树脂。可熔融加工含氟聚合物的薄膜一般通过将熔体挤出通过模具 来制备。参见，如Eldridge M. Mount III, "Films, Ma本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜或制品，各自具有至少一个表面，所述薄膜或制品包含：活化的含氟聚合物，和壳聚糖涂层，其中所述活化的含氟聚合物表面在活化后包含氨基活性官能团，因此所述官能团与所述壳聚糖涂层化学反应，从而所述至少一个表面的壳聚糖浓度足够减少微生物生长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M德伯加利斯，S萨贝桑，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]