CN1118525C

CN1118525C - 抗菌防霉表面装饰材料及其使用方法

Info

Publication number: CN1118525C
Application number: CN 01128990
Authority: CN
Inventors: 余钢; 江昌政; 向中华
Original assignee: Shengda Forest Products Co Ltd Sichuan Prov
Current assignee: Sichuan 100 year Shengda household Co., Ltd.
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-08-20
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: CN1343746A

Abstract

本发明为抗菌防霉表面装饰材料及其使用方法。材料包括A：高分子树脂100，B：抗菌剂0.1-5，C：耐磨性填料0-70，D：助剂0-10；使用方法为：(1)将各组分混合，(2)将上述材料浸渍/涂布于被装饰体表面，(3)将被装饰体表面固化。可有效地抑制和杀死被装饰体表面的菌类，广泛用于地板、厨柜和餐桌等建筑和家具装饰。

Description

抗菌防霉表面装饰材料及其使用方法

技术领域：

本发明与由表面装饰材料及其使用方法有关，尤其与抗菌防霉表面装饰材料及其在地板、厨柜和餐桌面材上的使用方法有关。

技术背景：

能够抑制细菌增长和发育的性能称为抗菌，杀死细菌或接近无菌状态的性能称为杀菌；能够抑制霉菌滋生、繁殖，从而防止微生物引起发霉的性能称为防霉；具有抗菌或杀菌功能的材料称为抗菌防霉材料。在本发明之前，国内市场上流行的强化木地板、厨柜和餐桌，一般都不具备抗菌、杀菌和防霉的功能。

已有的杀菌防霉剂主要是利用含铜的无机盐或有机盐、酸、溶剂及其助剂配制成含铜离子的溶液，利用溶液中所含的铜离子进行杀菌防霉，可用于皮革，建筑装饰材料的杀菌防霉。使用时加入溶剂刷涂在建筑装潢材料表面，抗菌效果有限，持续性差。

发明的内容：

本发明的目的是提供一种抗菌效果优良，抗菌广谱，长效、安全、不影响表面材料的颜色稳定性，装饰效果好的抗菌防霉表面装饰材料及其使用方法。

本发明是这样实现的：

本发明抗菌防霉表面装饰材料的组分和用量(重量份)如下：

A：高分子树脂 100

B：抗菌剂 0.1～5

C：耐磨性填料 0～70

D：助剂 0～10其中，A为可固化的高分子树脂，B是由70-100重量份的无机抗菌剂和0-30重量份的有机抗菌剂组成的，其中的无机抗菌剂是单独的银离子负载于无机物载体上而制成的无机抗菌剂粉体。

本发明无机抗菌剂还包括锌离子或铜离子负载于无机物载体上而制成的粉体。

本发明银离子、锌离子、铜离子为配位离子，无机抗菌剂的载体为沸石、磷酸盐、羟基磷灰石、硅胶、可溶性玻璃、蒙脱石、二氧化钛中的一种或多种混合使用，载体的平均粒径为0.1～10μm；优选平均粒径为10～2000nm。

本发明耐磨性填料为三氧化二铝、刚玉粉、莫来石、碳化硅、氮化硅中的一种或多种混合物。

本发明耐磨性填料优选三氧化二铝和碳化硅中的一种或两种混合使用，其平均粒径为5～100μm，优选平均粒径为10～500nm。

本发明助剂D为固化剂、固化促进剂、色素、染料、脱模剂、偶联剂、分散剂、流动剂、光敏剂、紫外线吸收剂、抗氧剂中的一种或多种。

本发明抗菌防霉表面装饰材料的使用方法，包括如下步骤：

(1)将表面装饰材料的各组分混合；

(2)将上述材料浸渍/涂布于被装饰体表面；

(3)将被装饰体表面固化。

本发明还包括如下最先实施的步骤：

先将耐磨性填料均匀负载在纸上形成耐磨纸，然后将材料的其它组分均匀浸渍/涂布在耐磨纸上形成胶膜纸。然后再实行上述三个步骤。

本发明的优点如下：

本发明针对我国目前强化木质地板、厨柜和餐桌生产技术与应用现状的不足，采用抗菌防霉性功能填料填充高分子基体树脂所构成的具有抗菌防霉特性的表面装饰材料来制造抗菌防霉强化木地板、厨柜和餐桌面材，在不影响现有强化木地板、厨柜和餐桌的表面高耐磨性、表面耐灼烧性、表面自然木材纹理装饰性(即不影响其表面颜色、图案稳定性)及综合物理化学性能的基础上，赋予普通强化木地板、厨柜和餐桌表面高效、广谱、长期、安全的防霉、抗菌和杀菌性能，从而可以将沾污在地板、厨柜和餐桌表面上的细菌、霉菌等微生物在一定时间内(以24小时接触为标准)杀死或抑制其增殖，保持自身洁净状态，与使用常规的化学和物理消毒方法(消毒剂、射线或高温)相比，既经济又方便，且可避免地板、厨柜和餐桌表面的二次污染。

常用的抗菌剂一般可分为有机抗菌剂和无机抗菌剂两大类。有机抗菌剂有季胺盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属类、吡啶类、咪唑类、噻吩类等，其作用机理主要是与细菌和霉菌的细胞膜表面阴离子结合，或与硫基反应，破坏蛋白质细胞膜的合成系统，抑制细菌和霉菌的繁殖。有机抗菌剂短期杀菌、抑菌效果明显，但药率持续时间短、易水解且耐温性差，一般在200℃以内使用，至使它在许多高分子材料的高温、高压、高剪切加工条件下易分解失效，其分解产物甚至有毒，长期使用有熔出、析出等现象，因此存在毒性，安全性较差，会产生微生物耐药物性，化学稳定性差，耐热性差等缺点。同样，天然有机类抗菌剂(壳聚糖)在150～180℃就开始炭化分解，应用范围窄。

从加工性、时效性和安全性上考虑，无机抗菌剂有较大的应用空间。无机抗菌剂主要是指将对人体安全的银、铜、锌等本身具有抗菌能力的金属或金属离子负载于某些无机物载体上(如沸石、磷酸盐、羟基磷灰石、硅胶、可溶性玻璃、蒙脱石、二氧化钛等)而制成的无机抗菌粉体，通过载体的缓释作用以提高抗菌长效性。因此，无机抗菌剂具有长效性(能做到与制品的使用寿命同步)、安全性、不产生耐药物性等优点，特别突出的是耐热性非常好(＞600℃)，可加工范围宽。当无机抗菌剂粉体分散在高分子基体中，会不断缓慢地向制品表面迁移，通过载体缓释出来的所含的抗菌金属离子来接触杀菌或抑制细菌的生长繁殖。其抗菌作用机理为：当抗菌离子从载体中溶出后，与细菌或霉菌细胞中的硫基(-SH)、胺基(-NH₂)、羧基(-COOH)等反应，与细胞体内的蛋白质发生作用，使一些细菌赖以生存的活性酶丧失活性，阻碍蛋白质合成的进行和能量来源，进而使代谢受阻，抑制细胞的繁殖，并进而杀死细菌。在上述的无机离子中，银离子的抗菌力最强，但其化学性质活泼，易转变为棕色的氧化银或经紫外光催化还原成黑色的单质银，不仅降低了抗菌性，而且还将影响制品的外观。

本发明按照上述物料组成配方及制造工艺所制备的新型抗菌防霉强化木地板、厨柜和餐桌面材等，除抗菌防霉性具有高效、广谱、长效(持续性好)，无毒、无异味、对环境无影响等特点外，所选用的抗菌剂与高分子树脂及其它填料的匹配、相容性好，不影响该表面材料的颜色稳定性、固化特征及光、热和化学稳定性等；所获得的抗菌防霉材料的可加工性好，且具有较低廉的价格；最终产品的性能达到相应的国家标准或企业标准。

附图说明：

图1为抗菌防霉长效性试验图。

具体实施方式：

本发明的具有抗菌防霉特性的地板、厨柜和餐桌表面材料是由抗菌防霉性功能填料填充高分子树脂所构成的。具体地，该具有抗菌防霉特性的表面材料含有高分子树脂A、无机抗菌剂B、耐磨性填料C以及其它助剂D。其配方如下表所示：实施例1 成分 A1 B1 C D

用量(份) 100 0.5 35 1.8实施例2 成分 A1 B2 C1 D

用量(份) 100 1.0 45 1.8实施例3 成分 A1 B3 C1 D

用量(份) 100 2.0 65 0.5实施例4 成分 A1 B4 C1 D

用量(份) 100 4.5 25 1.8实施例5 成分 A1 B5 C1 D

用量(份) 100 1.5 36 1.8实施例6 成分 A1 B6 C1 D

用量(份) 100 1.0 36 6.5实施例7 成分 A1 B7 C1 D

用量(份) 100 1.0 36 1.8实施例8 成分 A1 B3 C2 D

用量(份) 100 1.5 25 0.5注：实施例1～7采用第1种浸渍/涂布方式，实施例8米用第2种浸渍/涂布方式。

本发明对高分子树脂无特殊限制，只要能够通过固化(包括热固化、化学固化、光固化、电子束辐照固化、Co⁶⁰辐照固化、超声波辐照固化等)而制成装饰表面材料的高分子树脂均可采用。常用的高分子树脂有：氨基树脂，如纯三聚氰胺-甲醛浸渍树脂、三聚氰胺改性酚醛浸渍树脂、尿素改性三聚氰胺-甲醛浸渍树脂、苯酚改性脲醛浸渍树脂、尿素-甲醛浸渍树脂等；聚氨酯树脂，环氧树脂，(甲基)丙烯酸酯共聚树脂，不饱和聚酯等。

本例中高分子树脂性质如下：

基本性质编号种类品名固体含量粘度游离醛

(％) (20℃，cps) 含量(％)A1 高分子氨基树脂 30～60 10～150 ＜1.0

树脂

抗菌防霉性功能填料，又称为抗菌剂，是指能灭杀微生物或抑制微生物繁殖的物质。这些微生物包括细菌、真菌、霉菌、酵母菌和藻类以及病毒等。其种类如下表所示：

抗菌防霉性功能填料性质

基本性质编号种类主要抗菌体物理状态平均粒径银含量(wt.％)B1 抗菌剂锌、铜/无机盐白色蓬松粉末 2～4μm -B2 抗菌剂银、锌/磷酸盐淡黄色粉末 30nm -B3 抗菌剂银、锌/沸石白色粉末 30nm～2μm -B4 抗菌剂银、锌/磷酸盐白色粉末 1.3μm 3.0B5 抗菌剂银/二氧化硅白色粉末＜90nm 3.4B6 抗菌剂银/二氧化硅白色粉末＜80nm 2.0B7 抗菌剂银、锌/二氧化白色粉末＜0.4μm -

钛

耐磨性填料主要赋予强化木地板、厨柜和餐桌表面装饰材料的高耐磨性、高硬度(耐刮痕)、耐烧蚀(阻燃性)、耐化学腐蚀性(易清洁)等。常用的耐磨性粉末填料主要有三氧化二铝(包括α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃两种晶型)、刚玉粉(含α-Al₂O₃量高的矿物)、莫来石(成分为xAl₂O₃·ySiO₂)、碳化硅(又称金刚砂，包括α-SiC和β-SiC两种晶型)、氮化硅(包括α-Si₃N₄和β-Si₃N₄两种晶型)等。最好选用三氧化二铝和碳化硅，其平均粒径分为5～100μm、10～500nm两个档次。上述耐磨性填料可以单独使用，也可两种或多种混合使用。

在本发明中，除了上述各种组分外，还可以加入适量的其它助剂D，如固化剂、固化促进剂、色素或染料、脱模剂、偶联剂、分散剂、流动剂、光敏剂、紫外线吸收剂、抗氧剂等来综合调节本发明材料的加工或使用性能。

本发明的具有抗菌防霉特性的表面装饰材料应用于抗菌防霉强化木地板、厨柜和餐桌面材是由上述抗菌防霉性表面装饰材料组合物经混合(分散)、浸渍/涂布(包括喷涂、辊涂和淋涂)、干燥(预固化)、固化成型(包括层合模压热固化、紫外光固化、电子束辐照固化、Co⁶⁰辐照固化、超声波辐照固化等)等步骤而完成使用方法。其中，根据耐磨性填料组分添加方式的不同，后续浸渍/涂布工艺又可分为：(1)先将耐磨性填料均匀负载在表层纸上形成所谓的耐磨纸，然后将抗菌防霉性表面装饰材料的其它组分均匀浸渍/涂布在该耐磨纸上，形成耐磨胶膜纸；(2)先将包括耐磨性填料组分在内的抗菌防霉性表面装饰材料的所有组分均匀混合，然后将其均匀浸渍/涂布在被装饰体表面上。

本发明的抗菌防霉长效性试验结果如图1所示。

本发明与不含抗菌剂的表面装饰材料(其它组分相同，对照例1：A1：100，C：45，D：1.8)的性能对照表如下：本发明作为强化木地板、厨柜和餐桌表面装饰材料的性能如下：

抗菌性能防霉性能表面实验大肠杆菌金黄色葡萄球菌表面样品菌落数抗菌率菌落数抗菌率 (长霉耐磨性耐变色

(×10³cfu/ml) (％) (×10³cfu/ml) (％) 等级) (转)对照例1 425 - 206 - 2 ＞6000 不变色实施例1 149 64.9 29 85.9 1 ＞6000 不变色实施例2 1 99.8 0 100 1 ＞6000 不变色实施例3 0 100 0 100 0 ＞6000 不变色实施例4 - - - - - - 银黑色实施例5 - - - - - - 棕黑色实施例6 - - - - - - 棕灰色实施例7 - - - - - - 浅白色实施例8 0 100 0 100 0 ＞6000 不变色

Claims

1.抗菌防霉表面装饰材料，其特征在于组分和用量(重量份)如下：

A：高分子树脂 100

B：抗菌剂 0.1～5

C：耐磨性填料 0～70

2.权利要求1的材料，其特征在于无机抗菌剂还包括锌离子或铜离子负载于无机物载体上而制成的粉体。

3.权利要求2的材料，其特征在于银离子、锌离子、铜离子为配位离子，无机抗菌剂的载体为沸石、磷酸盐、羟基磷灰石、硅胶、可溶性玻璃、蒙脱石、二氧化钛中的一种或多种混合使用，载体的平均粒径为0.1～10μm。

4.权利要求3的材料，其特征在于载体的平均粒径为10～2000nm。

5.权利要求1-4任一项的材料，其特征在于耐磨性填料为三氧化二铝、刚玉粉、莫来石、碳化硅、氮化硅中的一种或多种的混合物

6.权利要求5的材料，其特征在于耐磨性填料是三氧化二铝和碳化硅中的一种或两种混合使用，其平均粒径为5～100μm。

7.权利要求6的材料，其特征在于耐磨性填料的平均粒径为10～500nm。

8.权利要求1的材料，其特征在于助剂D为固化剂、固化促进剂、色素、染料、脱模剂、偶联剂、分散剂、流动剂、光敏剂、紫外线吸收剂、抗氧剂中的一种或多种。

9.权利要求1-8任一项抗菌防霉表面装饰材料的使用方法，包括如下步骤：

(1)将表面装饰材料的各组分混合；

(2)将上述材料浸渍/涂布于被装饰体表面；

(3)将被装饰体表面固化。

10.权利要求9的使用方法，其特征在于还包括如下最先实施的步骤：

(1)先将耐磨性填料均匀负载在纸上形成耐磨纸；

(2)然后将材料的其它组分均匀浸渍/涂布在耐磨纸上形成胶膜纸，所述被装饰体为胶膜纸。