抗微生物/抗病毒塑料和模塑产品制造技术

一种用于模塑产品的聚合物组合物，其具有抗微生物和/或抗病毒性能，其包含：50重量％至99.9重量％的聚合物；0.01重量％至10重量％的锌，任选地来自锌化合物；小于1重量％的磷化合物；和0重量％至20重量％的模塑添加剂，其中从聚合物组合物形成的模塑产品显示经由ISO22196:2011检测的金黄色葡萄球菌log减少是大于1.0。是大于1.0。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗微生物/抗病毒塑料和模塑产品
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年3月4日提交的美国临时申请No.62/985,091、2020年3月27日提交的美国临时申请No.63/000,717以及2020年10月23日提交的美国临时申请No.63/105,051的优先权，其经此引用并入本文。
[0003]领域
[0004]本公开涉及具有抗微生物和/或抗病毒性能的聚合物组合物和模塑产品。具体而言，本公开涉及从包含独特抗微生物组分的聚合物组合物形成的抗病毒产品(例如纤维、织物、高度接触型产品)。
[0005]背景
[0006]对于具有抗病毒和/或抗微生物性能的产品、例如模塑产品的关注日益增长。为了实现这些性能，常规技术已经向常规产品施用许多处理剂或涂料以赋予抗微生物性能。含有铜、银、金或锌的化合物已经单独地或以组合形式用于这些应用中—通常是局部涂层处理剂的形式—从而有效地抵抗病原体，例如细菌、霉菌(mold)、霉(mildew)、病毒、孢子和真菌。这些产品通常是经涂覆的抗微生物纤维和织物的形式，其可以用于许多工业中，其中包括保健、医疗、军事和体育领域。但是，这些经涂布的纤维没有显示足够有效和持久的抗微生物和/或抗病毒(AM/AV)性能。
[0007]例如，在保健和医疗业中，要求某些制品在所有时间都是卫生的，例如监控设备、通风装置或甚至病历。许多这些产品是模塑产品，而不是纺织物。为了符合这些卫生标准，这些制品每天进行洗涤，并且时常漂白。因此，在许多应用中，使用、洗涤或浸泡的重复循环是十分普遍的。不利的是，发现常规的模塑产品在重复使用和/或洗涤循环期间，其AM/AV性能会变差和失去。因此，要用于抗微生物织物的许多常规聚合物组合物既没有显示足够的AM/AV性能，在洗涤后也没有保留这些性能。另外，可从常规织物提取出来的AM/AV处理剂/涂料可能导致不利的环境后果。
[0008]作为一个例子，美国专利No.6,584,668公开了施用于纱和纺织品上的耐久性的非导电金属处理剂。耐久性的非导电金属处理剂是施用于纱和织物上的涂料或整理剂。金属处理剂可以包括银和/或银离子、锌、铁、铜、镍、钴、铝、金、锰、镁等等。金属处理剂作为涂层或膜被施涂到纱或织物的外表面。
[0009]在本领域中也已经知道一些具有抗微生物纤维的合成纤维。例如，美国专利4,701,518公开了在水与锌化合物、磷化合物中制备的抗微生物尼龙，由此形成地毯纤维。此方法制得用于地毯的尼龙纤维，其具有18旦/纤丝(dpf)，并通过常规熔体聚合方法制备。这种地毯纤维通常具有明显高于30微米的平均直径，这通常不适合用于贴近皮肤的应用。此外，已经发现加入聚合物组合物中以向由其制成的合成纤维赋予抗微生物性能的那些常规添加剂会降低聚合物组合物的相对粘度。这种降低的相对粘度导致加工困难，也不适合用于通过完全不同的方法生产的模塑产品。
[0010]作为另一个例子，美国申请公开No.2020/0102673公开了抗微生物纤维，其包括基本上均匀分散在聚合物基质中的抗微生物纳米粒子。可以从这种纤维形成织物和其它材
料。纤维可以经由母料法形成，或者通过使抗微生物纳米粒子、聚合物组分和一种或多种添加剂一起直接熔融加工的方法形成。可以至少部分地从聚合物材料形成装置，该聚合物材料包含基本上均匀分散在聚合物基质中的抗微生物纳米粒子。同样，此文献的教导内容不适用于本文中的AM/AV模塑产品。
[0011]虽然一些文献教导了可以使用抗微生物剂，但是仍然需要用于生产模塑产品的抗病毒聚合物组合物，其具有AM/AV性能并能保持这些性能，且同时能达到适用于模塑产品应用的力学性能，例如拉伸强度或冲击强度。
[0012]概述
[0013]在一些情况下，本公开涉及用于模塑产品的聚合物组合物，其具有抗微生物和/或抗病毒性能，其包含：50重量％至99.9重量％的聚合物，例如PA
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6,6和/或PA
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6；0.01重量％至10重量％的锌，例如1000ppm至7000wppm，任选地来自锌化合物；小于1重量％的磷化合物；和0重量％至20重量％的模塑添加剂。从聚合物组合物形成的模塑产品显示经由ISO22196:2011检测的克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumonia)log减少是大于1.0，和/或金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)log减少是大于1.0，和/或大肠杆菌(Escherichia coli)log减少是大于1.0，和/或显示拉伸模量大于2500MPa和/或在23℃下的却贝无切口冲击强度能量损耗大于70kJ/m2。所述聚合物可以是亲水性和/或吸湿性的，并能吸收基于聚合物总重量计的大于1.5重量％的水。锌化合物可以包含氧化锌，硬脂酸锌，己二酸锌铵，乙酸锌，或2
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巯基吡啶氧化锌，或其组合。聚合物组合物可以还包含2重量％至20重量％的抗冲改性剂，和/或2重量％至20重量％的阻燃剂，和/或0.1至5重量％的热稳定剂，和/或0.05重量％至3重量％的熔体稳定剂，其中在一些情况下，抗冲改性剂与热稳定剂之间的重量比率是在0.5至23的范围内。本公开也涉及具有抗微生物和/或抗病毒性能的模塑产品(从所述聚合物组合物制成)，并且其包含：50重量％至99.9重量％的聚合物；0.01重量％至10重量％的锌，任选地来自锌化合物；小于1重量％的磷化合物；和0重量％至20重量％的模塑添加剂；并具有上述性能。所述模塑产品可以具有大于65％的锌保留率。所述模塑产品可以是扎带(cable tie)或医用装置，和可以重复使用。
[0014]详述
[0015]介绍
[0016]如上所述，一些常规的抗病毒(和/或抗微生物)(AM/AV)聚合物组合物和织物利用抗病毒(和/或抗微生物)化合物来抑制病毒和其它病原体。例如，一些制品可以包含抗微生物添加剂，例如银，其作为膜被涂覆或施用到外层上。但是发现这些处理剂或涂层通常存在一些问题。本专利技术人发现在其中抗病毒添加剂作为纤维组分的一些常规应用中，抗病毒添加剂可能在使用/洗涤期间从纤维/织物提取出来，这不利地影响AM/AV性能，并不利地使添加剂进入环境中。除此问题之外，本专利技术人还发现一些抗病毒添加剂会不利地影响所得聚合物组合物和模塑产品的相对粘度(RV)和/或强度性能。
[0017]现在发现，使用含有特定组分的聚合物组合物，任选地按照特定量使用，所获得的组合物和产品具有在AM/AV性能、相对粘度、力学性能和亲水性和/或吸湿性之间的协同平衡。这些聚合物组合物可以特别用于生产模塑产品，其中这些性能是最恰当的。不受限于任何理论，使用特定的AM/AV化合物例如锌、铜和/或银化合物与其它模塑组合物添加剂例如抗氧化剂、硬脂酸盐、蜡等的组合，能提供AM/AV效力，且同时提供适用于模塑操作的RV。另
外，发现在聚合物中具有或保持特定水平的亲水性和/或吸湿性，允许和有利地改进模塑产品接触和杀死微生物和/或病毒的能力。本专利技术人也发现特定的亲水性基材可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于模塑产品的聚合物组合物，其具有抗微生物和/或抗病毒性能，其包含：50重量％至99.9重量％的聚合物，0.01重量％至10重量％的锌(优选1000ppm至7000wppm的锌)，任选地来自锌化合物，小于1重量％的磷化合物，和0重量％至20重量％的模塑添加剂，其中从聚合物组合物形成的模塑产品显示经由ISO 22196:2011检测的金黄色葡萄球菌log减少是大于1.0。2.权利要求1的聚合物组合物，其中从聚合物组合物形成的模塑产品显示经由ISO 22196:2011检测的大肠杆菌log减少是大于1.0，和/或经由ISO 22196:2011检测的克雷伯氏肺炎菌log减少是大于1.0。3.权利要求1的聚合物组合物，其中从聚合物组合物形成的模塑产品显示拉伸模量大于2500MPa和/或在23℃下的却贝无切口冲击强度能量损耗大于70kJ/m2。4.权利要求1的聚合物组合物，其中聚合物是亲水性和/或吸湿性的，并能吸收基于聚合物总重量计的大于1.5重量％的水。5.权利要求1的聚合物组合物，其中所述组合物包含2重量％至20重量％的抗冲改性剂和/或2重量％至20重量％的阻燃剂和/或0.1重量％至5重量％的热稳定剂和/或0.05重量％至3重量％的熔体稳定剂。6.权利要求1的聚合物组合物，其中所述组合物包含PA
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6,6和P...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：奥升德功能材料运营有限公司，
类型：发明
国别省市：