TWI519594B - 抗微生物塗料 - Google Patents

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維里瑞 李琳
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抗微生物塗料
因此，意欲由人類作業者觸摸之表面將暴露於通常或偶然發現於皮膚上之微生物。舉例而言，觸控面板可應用於ATM至娛樂場至銷售點終端及可攜式電腦。由於數據輸入係基於接觸，因此觸控面板固有地易出現劃痕及微生物污染。可易於污染之其他表面包括(例如)臺面、床欄杆、書寫用具及小鍵盤。
該等表面為細菌、真菌、藻類及其他單細胞生物提供適宜居所，該等單細胞生物基於合適量之水分、溫度、營養素及接受表面茁壯生長並繁殖。當該等生物代謝時，其產生化學副產物。已知該等化學物質會損害(例如，蝕刻)表面(例如，觸敏面板)。此外，此等菌落之生物質使該等表面之光學性質模糊或變暗，從而對其造成不能恢復之損害。迄今為止，對此問題之應對始終係用可瀝濾並毒殺該等生物之化學物質進行清潔及消毒以及使水分最小化之環境控制。儘管清潔及消毒係慣常作法，但已知其在實施時具有以下風險：亞致死劑量量、無效劑量、抗性生物、環境暴露、人類暴露及此等清潔劑在初始處理後之有限持續時間。
典型觸控屏面板(例如，電容式觸控屏面板)需要與使用者手指之皮膚直接接觸。因此，許多不同使用者直接接觸該等面板。當該等生物茁壯生長時，已知該等生物產生之多種化學物質亦會影響人類使用者。因此，該等微生物以及其代謝產物可對使用者構成嚴重健康風險，範圍涉及輕微皮膚刺激至更嚴重之毒性反應及疾病。
上述問題表明微生物對電腦觸控面板之生長有害效應及對控制可佈置於此等觸敏面板上之微生物之需要。使用環境控制對微生物防止具有有限效力，原因部分在於各種微生物可存活之眾多種環境條件且原因部分在於使水分量實際上保持足夠低以使微生物生長最小化之成本及困難。
業內需要防止微生物定植物件之簡單手段及/或減少佈置於表面上之活微生物之數目之手段。
由於通常需要控制由使用者有意觸摸之表面上之活微生物之數目，因此本發明提供可在一些實施例中用於形成與觸敏表面結合之塗料之抗微生物聚合物。抗微生物聚合物可包括賦予上面施加有該抗微生物聚合物之物件其他期望性質(例如，黏合性質、耐劃痕性質、抗靜電性質)的化學組份。在一些實施例中，該聚合物之組份可針對其光學透明性質加以選擇。
因此，在一個態樣中，本發明提供物件。該物件可包含含有表面之觸敏基板。該物件可進一步包含具有複數個側基之有機聚合物。該有機聚合物可偶合至該表面。該複數個側基可包含含有第一四級銨組份之第一側基。該複數個側基可進一步包含含有非極性組份之第二側基。該複數個側基可進一步包含含有第一有機矽烷或有機矽烷酯組份之第三側基。在一些實施例中，該物件可進一步包含包括第一側及第二側之矽質基板。在該等實施例中，有機聚合物可偶合至矽質基板之第一側且觸敏基板可偶合至矽質基板之第二側。
在上述實施例中之任一者中，物件不包含導電層。
在上述實施例中之任一者中，有機聚合物可進一步包含第二四級銨組份。
在上述實施例中之任一者中，有機聚合物可進一步包含第二有機矽烷或有機矽烷酯組份。在上述實施例中之任一者中，側基組份中之至少一者可包含含氟化學基團。
在上述實施例中之任一者中，在有機聚合物中，與第一四級銨組份及第二四級銨組份(若存在)相關之N原子數目與與第一有機矽烷組份及第二有機矽烷組份(若存在)相關之Si原子數目的比為約0.1:1至約10:1。
在上述實施例中之任一者中，與有機聚合物偶合之表面可為玻璃或聚合表面。在上述實施例中之任一者中，矽質基板可共價偶合至觸敏基板。
在另一態樣中，本發明提供製造經塗佈物件之方法。該方法可包含在溶劑中形成有機聚合物之第一組合物。該聚合物可具有複數個側基，該等側基包含：包括第一四級銨組份之第一側基；包括非極性組份之第二側基；及包括有機矽烷或有機矽烷酯組份之第三側基。該方法可進一步包含混合第二四級銨組份與該第一組合物以形成第一混合物。該方法可進一步包含在適於在有機聚合物、基板與第二四級銨化合物之間形成共價鍵聯之條件下使該第一混合物與該基板接觸。在一些實施例中，該方法可進一步包含在使該第一混合物與該基板接觸後，沖洗該經塗佈物件。在上述實施例中之任一者中，該方法可進一步包含使該基板偶合至觸敏基板。在上述實施例中之任一者中，該方法可進一步包含提供在溶劑中包含黏合促進試劑之第二組合物及使該第二組合物與該基板接觸，其中使該第二組合物與該基板接觸發生在使該第一混合物與該基板接觸之前。
在又一態樣中，本發明提供製造經塗佈物件之方法。該方法可包含在溶劑中形成有機聚合物之第一組合物，混合黏合促進試劑與該第一組合物以形成第二混合物，及在適於在有機聚合物與矽質基板之間形成共價鍵聯之條件下使該第二混合物與矽質基板接觸。該聚合物可具有複數個側基，包括包含第一四級銨組份之第一側基、包含非極性組份之第二側基及包含第一有機矽烷組份之第三側基。在該方法之任一實施例中，形成第二混合物可進一步包含混合第二四級銨組份與黏合促進試劑及第一組合物。在該方法之任一實施例中，黏合促進試劑可選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。在任一實施例中，該方法可進一步包含提供在有機溶劑中包含黏合促進試劑之第二組合物及使該第二組合物與該基板接觸，其中使該第二組合物與該基板接觸後，使該第二混合物與該基板接觸。
在又一態樣中，本發明提供製造經塗佈物件之方法。該方法可包含形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物。該聚合物可具有複數個側基，該等側基包含：包括第一四級銨組份之第一側基、包括非極性組份之第二側基及包括有機矽烷或有機矽烷酯組份之第三側基。該方法可進一步包含混合第二四級銨化合物與該第一組合物以形成第一混合物。該方法可進一步包含在適於在有機聚合物與觸敏基板之間形成共價鍵聯之條件下使該第一混合物與該觸敏基板接觸。在一些實施例中，該方法可進一步包含在使該第一混合物與該觸敏基板接觸後，沖洗該經塗佈物件。在上述實施例中之任一者中，該方法可進一步包含提供在有機溶劑中包含黏合促進試劑之第二組合物及使該第二組合物與該觸敏基板接觸，其中使該第二組合物與該觸敏基板接觸發生在使該第一混合物與該觸敏基板接觸之前。
在又一態樣中，本發明提供製造經塗佈物件之方法。該方法可包含形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，混合黏合促進試劑與該第一組合物以形成第二混合物，及在適於在有機聚合物與觸敏基板之間形成共價鍵聯之條件下使該第二混合物與觸敏基板接觸。該聚合物可具有複數個側基，包括包含第一四級銨組份之第一側基、包含非極性組份之第二側基及包含第一有機矽烷組份之第三側基。在該方法之任一實施例中，形成第二混合物可進一步包含混合第二四級銨組份與黏合促進試劑及第一組合物。在該方法之任一實施例中，黏合促進試劑可選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。在任一實施例中，該方法可進一步包含提供在有機溶劑中包含黏合促進試劑之第二組合物及使該第二組合物與該觸敏基板接觸，其中使該第二組合物與該觸敏基板接觸發生在使該第二混合物與該觸敏基板接觸之前。
在又一態樣中，本發明提供抗微生物聚合物組合物。該組合物可包含具有複數個側基之有機聚合物，其限制條件為該聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化學基團之側基。該等側基可包括包含第一四級銨組份之第一側基。該等側基可進一步包括包含全氟化非極性組份之第二側基。該等側基可進一步包括包含第一有機矽烷組份之第三側基。在一些實施例中，抗微生物組合物可進一步包括第四側基組份，其中該第四側基組份包含極性化學基團。
術語「較佳」及「較佳地」係指在某些情形下可提供某些益處之發明實施例。然而，在相同或其他情形下其他實施例亦可能係較佳的。此外，當述及一或多個較佳實施例時並不暗示著其他實施例不可用，亦不意欲將其他實施例自本發明之範圍排除。
本文所用「一(a、an)」、「該(等)」、「至少一」及「一或多」可互換使用。因此，舉例而言，包含「一」矽質基板之物件可理解為意指物件可包括「一或多個」矽質基板。
術語「及/或」意指所列要素之一或全部或所列要素中任何兩個或更多個之組合。
亦在本文中，由端點列舉之數值範圍包括歸屬於該範圍內之所有數值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
本發明之上述內容並非意欲闡述本發明之每一揭示實施例或每一實施方法。下述說明更具體地例示說明性實施例。在整個申請案的多處，藉助列出實例列表來提供指導，該等實例可以各種組合使用。在每一情形中，所列舉列表僅用作代表群且不應理解為排他性列舉。
將參照下文所列示之圖式進一步解釋本發明，其中在若干視圖中相似編號表示相似結構。
提供可含有複數個不同側基之聚合材料。亦提供製造聚合材料及含有該聚合材料之組合物之方法。另外，提供具有含有聚合材料之塗料之物件。塗料中之聚合材料通常經交聯。塗料可抗微生物、耐劃痕或二者。
在詳細解釋本發明任一實施例前，應理解，本發明不限定於其對以下說明中所述或附圖中所繪示組份之構造及配置細節之應用中。本發明能具有其他實施例並以各種方式來實踐或實施。同樣，應理解，本文所用措詞及術語用於闡述目的且不應視為具有限制性。本文使用「包括」、「包含」、「含有」或「具有」及其變化形式意指涵蓋其後所列示之項目及其等效物以及額外項目。除非另有說明或限定，否則術語「經支持」及「經偶合」及其變化形式係使用其廣義含義且涵蓋直接與間接支持及偶合二者。應理解，可利用其他實施例並可作出結構或邏輯改變，此並不背離本發明之範圍。此外，諸如「前部」、「後部」、「頂部」、「底部」及諸如此類等術語僅在與元件彼此相關時用於描述該等元件，但決不意指列舉裝置之具體取向，指示或暗示裝置之必需或所需取向，或規定如何使用、安裝、顯示或在使用中定位本文所述本發明。
術語「抗微生物」係指殺滅微生物或抑制其生長之材料。
術語「矽烷」係指具有4個與矽原子附接之基團的化合物。亦即，矽烷具有含矽基團。
術語「烷氧基甲矽烷基」係指具有與矽原子直接結合之烷氧基的含矽基團。烷氧基甲矽烷基可具有(例如)式-Si(OR)(Rx)2，其中R為烷基且每一Rx皆獨立地為羥基、烷氧基、烷基、全氟烷基、芳基、芳烷基或聚矽氧之一部分。
術語「酯等效物」意指可以熱方式及/或催化方式由R"OH替換之基團，例如矽烷醯胺(RNR'Si)、矽烷醇烷酸酯(RC(O)OSi)、Si-O-Si、SiN(R)-Si、SiSR及RCONR'Si。R及R'係獨立地選擇且可包括氫、烷基、芳基烷基、烯基、炔基、環烷基及經取代之類似物，例如烷氧基烷基、胺基烷基及烷基胺基烷基。R"可與R及R'相同，只是其可不為H。
術語「羥基甲矽烷基」係指具有與矽原子直接結合之羥基的含矽基團。羥基甲矽烷基可具有(例如)式-Si(OH)(Rx)2，其中Rx為烷基、全氟烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、羥基或聚矽氧之一部分。具有羥基甲矽烷基之化合物通常稱作「矽烷醇」。矽烷醇係矽烷之亞群。
術語「聚矽氧」係指含有矽-氧-矽鍵聯基團之部分。任一其他適宜基團皆可附接至矽原子。此一鍵聯可自第一矽烷(例如，第一含矽基團，例如第一烷氧基甲矽烷基或羥基甲矽烷基)與第二矽烷(例如，第二含矽基團，例如第二烷氧基甲矽烷基或羥基甲矽烷基)之反應獲得。在一些實施例中，聚矽氧係「聚矽氧網絡」之一部分。當第一矽烷(即，第一含矽基團)與第二矽烷(例如，第二含矽基團)及第三矽烷(例如，第三含矽基團，例如第三烷氧基甲矽烷基或羥基甲矽烷基)反應時或當第一矽烷(例如，第一含矽基團)與第二矽烷(例如，第二含矽基團)及第三矽烷(例如，第三含矽基團)及第四矽烷(例如，第四含矽基團，例如第四烷氧基甲矽烷基或羥基甲矽烷基)反應時，產生聚矽氧網絡。
本文所用片語「具有複數個側基之聚合材料」、「具有多個側基之聚合材料」或類似片語可互換用於指具有至少三種不同類型側基之聚合材料。多個側基包括(1)含有四級胺基之第一側基；(2)含有非極性基團之第二側基；及(3)具有有機矽烷基團之第三側基。具有多個側基之聚合材料可經由多個有機矽烷基團之縮合反應交聯。此外，聚合材料可共價偶合至包含矽烷醇基團或較佳複數個矽烷醇基團之表面。
本發明概言之係關於包含抗微生物塗料之物件及製造該等包含抗微生物塗料之物件之方法。該等物件進一步包含基板。在一些實施例中，該等基板包含觸敏基板(例如，電腦顯示器觸控面板)。觸敏基板可包含作用部分。該基板之作用部分包括經組態以受到觸摸(例如，由手指、尖筆或諸如此類觸控)之表面。「作用部分」在本文中以最廣泛含義使用且係指基板中可將觸覺刺激轉換為電信號之區域。包含具有「作用部分」之基板器件之非限制性實例包括觸控屏(例如，電腦觸控屏、個人數位助理觸控屏、電話觸控屏、讀卡器觸控屏、賭博遊戲器件、觸控式工業設備控制、觸控式車輛輔助控制及諸如此類)。例示性觸控屏揭示於美國專利第6,504,582號、第6,504,583號、第7,157,649號及美國專利申請公開案第2005/0259378中。
翻至各圖，圖1a展示本發明抗微生物觸控感測器110之一個實施例。觸控感測器110可為由若干不同層構成之觸敏面板，例如，「表面電容式」電腦觸控面板，其購自3M Touch Systems,Methuen,Massachusetts。觸控感測器110之特徵在於抗微生物觸控面板112。
觸控面板112包括電絕緣基板114。絕緣基板114可自(例如)玻璃、塑膠或另一透明介質構造。觸控面板112進一步包含絕緣基板114上之觸敏作用部分115。作用部分115包括直接沈積於基板114上之透明導電層116。舉例而言，導電層116可為氧化錫層，其厚度為20至60奈米且可藉由濺射、真空沈積及業內已知之其他技術沈積。該等層之厚度在圖1a中僅出於闡釋目的放大且不意欲代表按比例放大之層。導電層116亦可包括導電聚合材料或導電有機-無機複合物。
導電圖案(未顯示)可大約佈置於導電層116之周邊以在整個層116中提供均勻電場，從而在面板112與手指或尖筆之間建立接觸點。
作用部分115亦可包括沈積於導電層116上之保護層118來提供耐磨性以保護導電層116。保護層118可為藉由向物件施加包含甲基三乙氧基矽烷、原矽酸四乙酯、異丙醇及水之組合物(例如，溶液)形成之有機矽氧烷層。另外，或另一選擇為，保護層可包含硬塗層材料(例如，美國專利第7，294，405號之實例1中所述防眩硬塗層)。
可提供第二導電層120以使觸控感測器110屏蔽可自可附接至顯示器110之顯示單元(未顯示)之電路產生之雜訊，且該第二導電層可類似地包括以與參照導電層116所論述類似之方式沈積之氧化錫層。然而，導電層120並非本發明之必需限制，此乃因觸控感測器110可在不使用其時發揮作用。
使本發明抗微生物聚合物層122偶合至作用部分115(通常在保護層118上)，或甚至直接偶合至導電層116(若不存在保護層118)或偶合至最外層(若存在額外層(未顯示)以降低目標接觸觸控感測器110之能量耗散)。在此組態中，抗微生物聚合物層122可最小化或防止對觸控感測器110之損害，從而為觸控屏使用者提供易滑動體驗，並抑制存留於觸控感測器110上之微生物之存活及生長。
圖1b展示本發明另一抗微生物觸控感測器110之一個實施例。觸控感測器110可為由若干不同層構成之觸敏面板，例如投射電容式觸控屏中之「投射電容式」電腦觸控面板。觸控感測器110之特徵在於抗微生物觸控面板112。
觸控面板112包括電絕緣基板114。絕緣基板114可自(例如)玻璃、塑膠或另一透明介質構造。
導電層124可佈置於基板114下方以在面板112與手指或尖筆之間建立接觸點。在一些實施例(未顯示)中，導電層124可為複數個導電層(例如，電極陣列)，其間佈置有介電層。具有此組態之觸控感測器揭示於美國專利申請案第12/652,343號中。
觸控面板112亦可包括沈積於絕緣基板114上之保護層118來提供耐磨性以保護絕緣基板114。保護層118可為藉由向物件施加包含甲基三乙氧基矽烷、原矽酸四乙酯、異丙醇及水之組合物(例如，溶液)形成之有機矽氧烷層。另外，或另一選擇為，保護層可包含硬塗層材料(例如，美國專利第7,294,405號之實例1中所述防眩硬塗層)。
本發明之抗微生物聚合物層122係偶合至保護層118或甚至直接偶合至絕緣基板114(若不存在保護層118)或偶合至最外層(若存在額外層(未顯示)以降低目標接觸觸控感測器110之能量耗散)。在此組態中，抗微生物聚合物層122可最小化或防止對觸控感測器110之損害，從而向觸控屏使用者提供易滑動體驗，並抑制存留於觸控感測器110上之微生物之存活及生長。
圖2展示觸控感測器210之另一實施例。觸控感測器210可包括(例如)購自Elo TouchSystems,Freemont,Calif.之電阻式電腦觸控面板212，其包括絕緣基板214及導電層216，與圖1a類似。保護層218可包括保護並支持間置於導電層216與保護層218之間之可變形導電層224之硬塗料。適宜硬塗料之非限制性實例包括美國專利第7,294,405號之實例1中所述之防眩硬塗層。當手指或尖筆接觸觸控感測器210時，可變形導電層224壓縮並接觸導電層216以指示接觸位置。將抗微生物聚合物層222施加至保護層218。
圖3展示振動感測性觸控感測器350之一個實施例，其包括矩形觸控板370及位於拐角處且偶合至觸控板之振動感測器360、362、364及366。當整合至系統(例如上覆電子顯示器)中時，觸控感測器350之邊緣部分375可由遮光屏覆蓋，從而使計劃觸控區380暴露於使用者。虛線390用於指示邊緣區375與計劃觸控區380之間之分離。虛線390係任意標誌符，且未必指示不能檢測在其標記區域外之觸摸。相反，虛線390僅標記計劃或預計會進行觸摸輸入之區域，其可包括整個觸控板或其某一部分或某些部分。當在此文件中使用虛線來指定計劃觸控區時，其以此方式來使用。可將本發明抗微生物聚合物(未顯示)直接或間接施加至振動感測性觸控感測器350之觸控區380之表面。間接施加之實例包括將抗微生物聚合物施加至聚合物膜之一側且將壓敏黏合劑施加該膜之另一側；隨後將該膜之黏合劑側施加至振動感測性觸控感測器之觸控區。
儘管觸控板在圖3中顯示為矩形，但其可具有任一種任意形狀。觸控板可為玻璃、丙烯酸系物、聚碳酸酯、金屬、木材或能傳播振動之任一其他材料，該等振動可藉由至觸控板之觸摸輸入引起或改變且可藉由振動感測器來感測。為檢測觸控板上兩個維度中之觸摸位置，可使用至少三個振動感測器，且其通常位於觸控板之外周部分，但可使用其他位置。出於方便性、冗餘或其他原因，可能期望使用至少4個振動感測器，例如，在矩形觸控板之每一拐角處有一個，如圖3中所示。振動感測器可為能檢測觸控板中由觸摸引起或影響之振動(例如彎曲波振動)之任一感測器。
壓電材料可提供例示性振動感測器。可藉由使用黏合劑、焊料或其他適宜材料將振動感測器機械偶合至觸控板。導電跡線或線(未顯示)可連接至每一振動感測器以供與電子控制器(未顯示)連通。例示性振動感測性觸控感測器、其作業、其組件及其在感測器上之佈局揭示於共同讓與之美國專利申請公開案第2004/0233174號及美國專利申請公開案第2005/0134574號中。
抗微生物聚合物：
本發明提供抗微生物聚合物。抗微生物聚合物係藉由使單體在適宜有機溶劑中反應來形成，該等單體包含在聚合物中用作一或多個功能目的之化學基團。
在一些實施例中，可將抗微生物聚合物塗佈(例如，作為膜或層)至如本文所述基板上。聚合物具有抗微生物活性，其可殺滅或抑制與聚合物接觸之(例如，在觸控面板之表面上)之微生物。抗微生物活性可使用標準化抗微生物抗性測試來測試，例如，JIS-Z 2801(日本工業標準(Japanese Industrial Standards)；日本標準協會(Japanese Standards Association)；Tokyo,Japan)。該等聚合物進一步具有耐劃痕性質。聚合物之耐劃痕性質可使用D 7027.26676 ASTM測試方法來測試。
本發明聚合物係在任一適宜溶劑(例如，有機溶劑)中形成，該適宜溶劑可溶解所得聚合物或製成所得聚合物之分散液。適宜有機溶劑之沸點為約200℃或更低且可與小份(<10%,w/w)酸化水混合，而不會使溶劑性質實質上降格。將酸化水添加至溶劑中有助於完全水解矽烷基團，進而優化聚合物內及聚合物與基板之間-Si-O-Si-鍵之形成。此可改良抗微生物塗料在基板上之耐久性。較佳地，溶劑閃點為100℃或更低。適宜有機溶劑之非限制性實例包括醇(例如，異丙醇、甲醇)、MEK、丙酮、DMF、DMAC(二甲基乙醯胺)、乙酸乙酯、THF等。將單體與溶劑混合且反應以形成抗微生物聚合物。適宜單體包括以下單體之衍生物：丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸酯單體、乙烯基單體及烯烴單體。在聚合反應後單體包含聚合物之懸垂化學基團。側基包括第一四級銨基團、非極性基團及第一有機矽烷基團(例如，三甲氧基甲矽烷基丙烷)。
結構(I)中所示聚合物顯示自本發明之丙烯酸酯或烯烴單體製得之抗微生物聚合物之一部分的圖示。
本發明聚合物包括具有抗微生物活性之側基。可針對在上面塗佈聚合物之物件中期望之性質選擇具有抗微生物活性之基團。舉例而言，抗微生物基團可因其提供具有實質性光學透明度(即，在整個窄或寬譜波長內具有高光學透射，低濁度)之聚合物而加以選擇。熟習此項技術者藉由本文所揭示之方法可容易地量測該等性質。在結構(I)之例示性聚合物中，第一四級銨側基包括四級銨部分R3且可衍生自單體，其中：R1=H或CH3，R2=COO、CO、C1-C12烷基、芳基R3=四級銨，其具有式-(CH2)n-N(R7)(R8)(R9)(X-)，其中n=1-3(即，C1-C3之烷基)R7、R8及R9獨立地為烷基(C1-C22)、芳基或形成環結構之化學基團之組合；且X=Cl、Br、N(SO2CF3)2、BF4、OSO2C4F9、OSO2CF3、OSO3CH3。
使第一四級銨側基偶合(例如，共價偶合)至聚合物，以使偶合至該聚合物之抗生素活性之抗微生物劑不溶於水(即，當使聚合物與水溶液接觸時，抗微生物劑係非瀝濾性的)。適宜抗微生物四級銨組份之非限制性實例包括十六基二甲基乙基胺、十八基二甲基乙基胺、十六基二甲基丙胺及十八基二甲基丙胺。
在結構(I)之例示性聚合物中，非極性側基包括非極性部分R4且可衍生自單體，其中R4係未經取代或經取代之烷基(C4至C22)、芳基、全氟烷基磺醯胺、全氟烷基碸、全氟烷基甲醯胺、一類含自由基反應性氟烷基或氟伸烷基之配伍劑，其相應化學式為：RffQ3(X1)n1及(X1)n1Q3Rff2Q3(X1)n1)，其中Rff係氟烷基，Rff2係氟伸烷基，Q3係價位至少為2之鍵聯基團且選自由以下組成之群：共價鍵、伸烷基、伸芳基、伸芳烷基、伸烷芳基、含有直鏈或具支鏈或環之鍵聯基團(視情況含有雜原子(例如O、N及S))及視情況含雜原子官能團(例如羰基或磺醯基)及其組合；X1係選自(甲基)丙烯基、-SH、烯丙基或乙烯基之自由基反應性基團且n1獨立地為1至3。典型Q3基團包括：-SO2N(R)CH2CH2-；-SO2N(CH2CH2)2-；-(CH2)m-；-CH2O(CH2)3-；及-C(O)NRCH2CH2-，其中R係H或1至4個碳原子之低碳烷基且m係1至6，較佳地，氟烷基或氟伸烷基係全氟烷基或全氟伸烷基。滿足該等標準且可用於本發明中之例示性非限制性經全氟丁基取代之丙烯酸酯配伍劑包括以下中之一或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、C4F9SO2N(CH2CH2OC(O)CH=CH2)2或C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)C(CH3)=CH2。可用於塗層組合物中之較佳經氟烷基取代之單體的一個非限制性實例係：丙烯酸(1H,1H,2H,2H)-全氟癸基酯，其購得Lancaster Synthesis of Windham,New Hampshire。多個亦可用於塗層組合物中之具有全氟烷基部分之其他(甲基)丙烯基化合物提及於頒予Hulme-Lowe等人之美國專利第4,968,116號及頒予Babirad等人之美國專利第5,239,026號(包括甲基丙烯酸全氟環己基甲基酯)中。滿足該等標準且可使用之其他含氟(甲基)丙烯酸酯包括(例如)2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己二醇二丙烯酸酯及丙烯酸ω-氫2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基酯(H-C4F8-CH2O-C(O)-CH=CH2)。可單獨或作為混合物使用之其他含氟(甲基)丙烯酸酯闡述於頒予Kang等人之美國專利第6,238,798號中。
可使用之另一單體係經氟烷基-或氟伸烷基取代之硫醇或聚硫醇。此類型單體之非限制性實例包括以下中之一或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2SH及C4F9SO2N(CH3)CH(OC(O)CH2SH)CH2OC(O)CH2SH。
在另一較佳實施例中，塗料組合物將一或多種多烯烴化合物具有至少一個單價聚(六氟環氧丙烷)(HFPO)部分及視情況配伍劑(例如經氟烷基-或氟伸烷基取代之單或多丙烯酸酯(例如C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、C4F9SO2N(CH2CH2OC(O)CH=CH2)2或C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)C(CH3)=CH2)、醇、烯烴、硫醇或聚硫醇)添加至氟聚合物固化組合物。硫醇或聚硫醇類型之配伍劑之非限制性實例包括以下中之一或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2SH及C4F9SO2N(CH3)CH(OC(O)CH2SH)CH2OC(O)CH2SH。
除非另有說明，否則實例中所用「HFPO-」係指甲基酯F(CF(CF3)CF2O)aCF(CF3)C(O)OCH3之端基F(CF(CF3)CF2O)aCF(CF3)-，其中「a」之平均值為約6.8，且甲基酯之平均分子量為1,211 g/mol，且其可根據美國專利第3,250,808號(Moore等人)中報導之方法並藉由分餾純化來製備。
具有至少一個單價聚(六氟環氧丙烷)(HFPO)部分之單-或多烯烴化合物較佳呈多丙烯酸酯形式。該等材料具有式RfpeQ(X)n，其中Rfpe係單價HFPO部分之殘基，Q係包含伸烷基、伸芳基、伸芳基-伸烷基或伸烷基-伸芳基之鍵聯基團且可包含可含有雜原子(例如O、N及S)之直鏈或具支鏈鍵聯基團，X係選自甲基(丙烯基)、烯丙基或乙烯基之自由基反應性基團且n係2至3。典型Q基團包括：-(CH2)m-；-CH2O(CH2)3-；及-C(O)NRCH2CH2-，其中R係H或1至4個碳原子之低碳烷基且m係1至6。
一類具有至少一個單價聚(六氟環氧丙烷)(HFPO)部分之多(甲基)丙烯基化合物包含闡述於2004年5月7日申請之美國臨時申請案第60/569,351號(檔案號59795US002)(標題為「Fluoropolyether Polyacryl Compounds」)中之化合物。
具有至少一個單價聚(六氟環氧丙烷)(HFPO)部分之其他單-及多(甲基)丙烯基化合物包含為HFPO胺衍生物與多丙烯酸酯之邁克爾加成物(Michael adduct)之化合物，其闡述於2004年5月7日申請之美國申請案第10/841,792號(標題為「Polymerizable Compositions,Methods Of Making The Same,And Composite Articles Therefrom」)中。
非極性側基係提高抗微生物聚合物之相對疏水性之化學基團。非極性側基係針對其影響聚合物之表面能之能力來加以選擇。具體而言，非極性側基經選擇以賦予低表面能聚合物。當將該聚合物塗佈至硬表面(例如，玻璃)上時，非極性側基亦可提高聚合物之耐劃痕性。適宜非極性基團之非限制性實例包括直鏈或具支鏈烷烴(例如，異辛烷、異烷)及芳香族基團。
在結構(I)之例示性聚合物，第一有機矽烷側基包括矽氧烷部分R5且可衍生自單體，其中：R5=(CH2)m-Si(OR10)3，m=1-6(即，C1-C6之烷基)且R10=C1-C3之烷基。
第一有機矽烷側基包括含矽基團。此側基可使抗微生物聚合材料交聯，將該抗微生物聚合材料與基板結合，將第二有機矽烷與該抗微生物聚合物結合，或其可賦予聚合物實施上述結合組態之任一組合之能力。適宜有機矽烷側基之非限制性實例係在甲基丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷中發現之丙基三甲氧基矽烷基團。
儘管結構(I)顯示包含三個具有不同側基之連續單體之例示性抗微生物聚合物之一部分，但應瞭解，本發明抗微生物聚合物係隨機共聚物，其中單體亞單位(a、b、c及視情況d)之數目及順序受聚合反應中單體單位之相應比及/或聚合反應條件之影響。
除四級銨、非極性及有機矽烷側基外，本發明之抗微生物聚合物亦可視情況包括含有極性組份之第四側基。極性側基可賦予使抗微生物聚合物黏合至某些基板上之黏合性質。由於極性側基促進抗微生物聚合物至基板之黏合，因此有利地，此可改良聚合物在基板上之耐久性。在一些實施例中，極性側基可增強聚合物之抗微生物活性。適宜極性側基包括(例如)N-羥基甲基丙烯醯胺、二甲基丙烯醯胺及醇基團。
在一些實施例中，本發明抗微生物聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化學基團之側基。
本發明抗微生物聚合物可藉由使包含該等側基之單體在有機溶劑中反應來合成。用於反應之適宜單體包括(例如)丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸酯單體及其組合。用於反應之其他適宜單體包括乙烯基單體及烯烴單體。
該等單體可以重量百分比計，以不同比在反應中組合。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含約20%至約80%經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含20%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含30%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含40%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含50%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含60%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含70%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含70%至80%經反應以形成聚合物之單體。
在一些實施例中，包含非極性側基之單體可包含約20%至約60%經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含20%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含30%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含30%至40%經反應以形成聚合物之單體。
在一些實施例中，包含有機矽烷側基之單體可包含約1%至約20%經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含2%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含5%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含10%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含15%以上經反應以形成聚合物之單體。在一些實施例中，包含四級銨側基之單體可包含15%至20%經反應以形成聚合物之單體。
在一些實施例中，用於製造抗微生物聚合物之反應混合物包含至少20%包含四級銨側基之單體、至少20%包含非極性側基之單體及至少2%包含有機矽烷側基之單體。
將該等單體在有機溶劑中混合且在適於形成聚合物之條件下反應。舉例而言，可用氮吹掃反應混合物以去除其他溶解氣體。在一些實施例中，可將反應混合物密封，加熱並混合(例如，在65℃下混合)一段足以使(例如)至少99.5%單體聚合之時間。在一些實施例中，可將額外起始劑(例如，2,2-偶氮雙(2-甲基丁腈)，以商品名Vazo-67購自DuPont of Wilmington,Delaware,USA)添加至混合物中以與來自原始混合物之任何未反應單體反應。可藉由(例如)計算混合物中之固體%來確定單體反應程度。抗微生物聚合物通常包含約25重量%(wt%)製造該聚合物之溶液。
黏合促進試劑：
在製造本發明抗微生物塗料之方法之任一實施例中，可在該過程中使用一或多種黏合促進試劑。適宜黏合促進試劑包括具有可反應以形成Si-O-Si鍵聯之矽烷基團及離去基團(例如，烷氧基)之有機矽烷化合物。
黏合促進試劑可與另一有機矽烷化合物(例如，本發明之未反應有機矽烷化合物)、含有機矽烷之聚合物(例如，本發明抗微生物聚合物)及/或矽質基板(例如，玻璃)形成Si-O-Si鍵聯。有利地，黏合促進試劑藉由增加每抗微生物分子黏著點(至基板)之數目來促進抗微生物塗料之改良黏合。此外，黏合促進試劑藉由增加每抗微生物聚合物分子分子內鍵聯之數目及/或抗微生物聚合物與基板之間之鍵聯之數目來促進抗微生物塗料之改良耐久性。
除促進在本發明塗料組合物中之有機矽烷化合物之間形成Si-O-Si鍵外，較佳亦可使用黏合促進試劑作為黏合促進劑來增加基板與本發明抗微生物聚合物組合物之間之介面黏合。
適宜黏合促進試劑之非限制性實例包括N-2(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1，3-二甲基-亞丁基)丙胺及N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷。鑒於本發明，熟習此項技術者將明瞭其他適宜黏合促進試劑。
其他適宜黏合促進試劑揭示於美國專利公開案第US 2008/0064825號中。舉例而言，經胺基取代之有機矽烷酯(例如，烷氧基矽烷)係較佳黏合促進試劑。本發明抗微生物物件可藉由使經胺基取代之有機矽烷酯或酯等效物與抗微生物聚合物反應製得，該抗微生物聚合物具有複數個與矽烷酯或酯等效物具有組合反應性之極性官能團。經胺基經取代之有機矽烷酯或酯等效物在矽原子上具有至少一個酯或酯等效物基團、較佳2個或更佳3個基團。酯等效物為彼等熟習此項技術者所熟知且包括諸如以下等化合物：矽烷醯胺(RNR'Si)、矽烷醇烷酸酯(RC(O)OSi)、Si-O-Si、SiN(R)-Si、SiSR及RCONR'Si。該等酯等效物亦可為環狀，例如彼等衍生自乙二醇、乙醇胺、乙二胺及其醯胺者。R及R'係如在本文「酯等效物」定義中所定義。
業內已知熟習3-胺基丙基烷氧基矽烷在加熱後環化且該等RNHSi化合物將可用於本發明中。較佳地，經胺基取代之有機矽烷酯或酯等效物具有易於以甲醇形式揮發之酯基(例如甲氧基)以避免在介面處留下可干擾結合之殘基。經胺基取代之有機矽烷必須具有至少一個酯等效物；舉例而言，其可為三烷氧基矽烷。
舉例而言，經胺基經取代之有機矽烷可具有式ZNH-L-SiX'X"X'''，其中Z係氫、烷基或經取代之烷基，包括經胺基經取代之烷基；其中L為二價直鏈C1-12伸烷基或可包含C3-8伸環烷基、3-8員環雜環伸烷基、C2-12伸烯基、C4-8伸環烯基、3-8員環伸雜環烯基或伸雜芳基單元。L可雜有一或多個二價芳香族基團或雜原子基團。芳香族基團可包括雜芳香族。雜原子較佳為氮、硫或氧。L視情況經以下基團取代：C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C1-4烷氧基、胺基、C3-6環烷基、3-6員雜環烷基、單環芳基、5-6員環雜芳基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷基氧基羰基、C1-4烷基羰基、甲醯基、C1-4烷基羰基胺基或C1-4胺基羰基。L視情況進一步雜有-O-、-S-、-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-、-N(Rc)---C(O)-O-、-O-C(O)-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-N(Rd)-、-O-C(O)-、-C(O)-O-或-O-C(O)-O-。Rc及 Rd中之每一者獨立地為氫、烷基、烯基、炔基、烷氧基烷基、胺基烷基(一級、二級或三級)或鹵基烷基；且X'、X"及X'''中之每一者係C1-18烷基、鹵素、C1-8烷氧基、C1-8烷基羰基氧基或胺基，其限制條件為X'、X"及X'''中之至少一者係不穩定基團。此外，X'、X"及X'''中之任兩者或全部可經由共價鍵接合。胺基可為烷基胺基。經胺基取代之有機矽烷之實例包括3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷(SILQUEST A-1110)、3-胺基丙基三乙氧基矽烷(SILQUEST A-1100)、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷(SILQUEST A-1120)、SILQUEST A-1130、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷(SILQ UEST A-2120)、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺(SILQUEST A-1170)、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷(例如DYNASYLAN 1146)、3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
其他「前體」化合物(例如雙-甲矽烷基脲[RO)3Si(CH2)NR]2C=O)亦係經胺基取代之有機矽烷酯或酯等效物之實例，其藉由首先熱解離釋放胺。胺基矽烷之量相對於官能聚合物係介於0.01重量%與10重量%之間、較佳介於0.03重量%與3重量%之間且更佳介於0.1重量%與1重量%之間。
在一些實施例中，可將黏合促進試劑添加至包含第一有機矽烷及液晶矽烷之塗料混合物中，如本文所揭示，並在有助於形成Si-O-Si鍵聯之條件下與基板(例如，玻璃基板)接觸，如本文所述。可使塗料混合物與如本文所述之適宜基板接觸。因此，黏合促進試劑中之矽烷基團可將第一有機矽烷分子鍵聯至另一第一有機矽烷分子(其可視情況為聚合結構之組份)、四級銨有機矽烷(例如，揭示於美國專利第6,504,582號中之液晶矽烷)分子(其可視情況為聚合結構之組份)或基板；或黏合促進試劑中之矽烷基團可將液晶矽烷分子鍵聯至另一液晶矽烷分子(其可視情況為聚合結構之組份)或基板。
在一些實施例中，可將黏合促進試劑添加至包含具有複數個側基之聚合物之塗料混合物中，該複數個側基包括含有第一四級銨組份之第一側基、含有非極性組份之第二側基及隨後含有有機矽烷或有機矽烷酯組份之第三側基。視情況，塗料混合物可進一步包含如本文所述第一有機矽烷。可使塗料混合物與適宜基板接觸並如本文所述加熱以有助於Si-O-Si鍵形成。
在替代實施例中，可將一或多種黏合促進試劑溶於有機溶劑中並塗佈至如本文所述適宜基板(例如，玻璃)上以形成第一塗料。在藉由蒸發去除溶劑後，基板包含其上塗佈之黏合促進試劑層(即，「底料層」或「黏合促進」層)。隨後，可將在有機溶劑中包含任一本發明抗微生物聚合物之組合物(例如，溶液)塗佈至底料層上。在藉由蒸發去除溶劑後，基板此時包含兩個層，即「底料層」及抗微生物聚合物層。可加熱此時包含兩個塗佈層之基板(例如，至約120℃達約3分鐘至約15分鐘)以有助於形成Si-O-Si鍵，且藉此使聚合物共價偶合至基板。
觸媒：
在製造本發明抗微生物塗料之方法之任一實施例中，可在該過程中使用一或多種觸媒。適宜觸媒包括促進Si-O-Si鍵形成之任一化合物。適宜觸媒之非限制性實例包括酸(例如，有機酸)、鹼(例如，有機鹼)、辛酸錫及1,8-二氮雜二環十一烯(DBU)。在任一實施例中，可將觸媒與抗微生物組份及黏合促進試劑(若存在)一起添加至本文所述第一組合物中。
在使用時，可使觸媒溶於本文所述第一組合物、第二組合物、第一混合物及/或第二混合物中。通常，觸媒在任一塗料組合物中之最終濃度相對較低(例如，約0.04重量%)。熟習此項技術者應瞭解，觸媒之濃度應足夠高以催化交聯反應，同時避免對塗料之光學性質(例如，色彩)之實質性干擾及/或對塗料混合物之保存期之干擾。
基板及物件：
可將本發明抗微生物聚合物以塗料形式施加至多種基板。可用基板包括(例如)非矽質陶瓷材料、矽質材料(例如玻璃及矽質陶瓷材料)、金屬、金屬氧化物、天然及人造石、織造及非織造織物、木材及為熱塑性聚合物或熱固性聚合物之聚合材料。例示性聚合基板包括(但不限於)人造絲聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物(例如苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚酯、聚醚碸、丙烯酸系物及丙烯酸系共聚物、聚丙烯醯胺及聚胺基甲酸酯及其組合。適宜天然聚合物基板包括(例如)聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、木漿、棉花、纖維素、人造絲及其組合。
可使用該等基板來製造多種可用物件(例如，作為物件之一部分、一部份或全部)。該等物件包含在常規使用期間可與經微生物污染之物項有意或偶然接觸之多個表面。物件包括(例如)電子顯示器(例如，電腦觸控屏)。適宜物件可在食品處理環境(例如，食物處理室、設備、臺面)及保健環境(例如，患者看護室、臺面、床欄杆、患者看護設備(例如儀器及聽診器)及內置醫療器件(例如導尿管及氣管內管))中找到。
製備抗微生物塗佈物件之方法：
本發明提供將本發明抗微生物聚合物塗佈至基板上之方法。可使在溶劑(例如，水性溶劑、有機溶劑)中包含抗微生物聚合物之組合物(例如，存於溶液中之反應混合物)與基板接觸。可蒸發溶劑以留下呈基板上之塗料形式之抗微生物聚合物。在一些實施例中，可在接觸步驟之前及/或期間加熱基板以加速溶劑蒸發。較佳地，將基板加熱至不使聚合物或上面塗佈有該聚合物之基板之組份之功能降格的溫度。接觸玻璃基板上之聚合物溶液之適宜溫度係室溫至約120℃。熟習此項技術者應瞭解，較高溫度將有助於自聚合物溶液較快去除有機溶劑。
在一些實施例中，可在有機溶劑中將抗微生物聚合物稀釋至1 wt.%至約20 wt%之最終濃度，隨後使用經稀釋溶液將抗微生物聚合物塗佈至基板上。在一些實施例中，在有機溶劑中將抗微生物聚合物稀釋至1 wt%至約5 wt%之最終濃度，隨後使用經稀釋溶液將抗微生物聚合物塗佈至基板上。用以稀釋聚合物之適宜有機溶劑具有低於150℃之閃點且包括醚、酮、酯及醇，例如，異丙醇。
返回圖式，圖4展示製備本發明經塗佈物件之方法之一個實施例。該方法包括在溶劑中形成包含抗微生物聚合物之第一組合物之步驟454。該聚合物可藉由在如本文揭示適宜溶劑(例如，有機溶劑，例如異丙醇)中混合複數個單體來形成。較佳地，相對較少份(例如，3%)之溶劑包含酸化水。反應混合物中之酸化水可有助於矽烷基團之間之結合。視情況，在形成抗微生物聚合物後，可在如上文所述溶劑中稀釋聚合物組合物(未顯示)，隨後使其與基板接觸。
該方法可包括混合第一組合物與第二四級銨化合物及/或第二有機矽烷化合物以形成第一混合物之可選步驟456。適宜第二四級銨化合物闡述於美國專利第6,504,583中；其全部內容以引用方式併入本文中；且包括(例如)抗微生物矽烷化四級胺化合物，例如N,N-二甲基-N-(3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基)-1-十八烷氯化銨(CAS編號27668-52-6)。適宜第二有機矽烷化合物包含可水解基團且可有助於在矽烷化化合物之間形成交聯及/或在矽烷化化合物與矽質基板之間形成交聯。適宜第二有機矽烷化合物之實例包括鹵代烷有機矽烷化合物及三甲氧基甲矽烷基化合物(例如，3-氯丙基三甲氧基矽烷)。
該方法進一步包含在適於允許在抗微生物聚合物與第一基板之間結合之條件下使第一組合物與第一基板接觸之步驟458。首先，可視情況將包括抗微生物單體之第一組合物施加至第一基板。第一基板可為本文所揭示適宜基板中之任一者。在一些實施例中，第一基板可為第二基板(例如，聚合物或玻璃基板)上之塗料(例如，矽質塗料)。在一些實施例中，第一基板可為玻璃、聚合物膜或金剛石樣玻璃材料。適宜金剛石樣玻璃材料闡述於美國專利第6,696,157號、第6,015,597號及第6,795,636；及美國專利公開案第US 2008/196664號中。第一組合物可藉由業內已知之多種方法施加，例如，擦試、刷塗、浸塗、幕塗、凹版塗佈、吻塗、旋塗及噴霧。
使第一組合物與基板接觸進一步包含在有助於形成Si-O-Si鍵之條件下使第一組合物接觸。熟習此項技術者應瞭解，在第一組合物之溶劑蒸發期間及之後，第一組合物之組份將開始與彼此反應及/或與矽質基板反應以形成Si-O-Si鍵。此反應將在環境溫度(大約23℃)下相對緩慢地進行。加熱基板可有助於在抗微生物塗料組合物中之矽烷基團與第一基板表面上之矽烷基團之間形成交聯共價鍵。因此，在某些較佳實施例中，可藉由使經塗佈基板暴露於升高溫度之可選步驟460加速Si-O-Si鍵之形成。不受限於理論，其他力(例如，疏水相互作用、靜電力、氫鍵及/或黏合)亦可有助於使抗微生物塗料組合物之組份偶合至第一基板。
通常，使第一基板暴露於較高溫度，同時使其與聚合物組合物接觸將需要較短時間使溶劑蒸發且需要使聚合物結合至第一基板。然而，接觸步驟應在低於矽氧烷鍵解離之溫度下實施。舉例而言，在一些實施例中，接觸步驟可在約環境溫度(20-25℃)下實施約10分鐘至約24小時。在一些實施例中，接觸步驟可在約130℃下實施約30秒至約3分鐘。用於接觸步驟之條件可對基板上聚合物塗料之性質具有顯著影響。舉例而言，在室溫下接觸(「固化」)24小時之聚合物之可量測疏水性可比在約130℃下固化約3分鐘之聚合物更強。在一些實施例中，塗料之疏水性與聚合物塗料在基板上之耐久性相關。
在一些實施例(未顯示)中，該方法視情況包括藉由塗底、電漿蝕刻、電暈處理對基板實施預處理，以達成塗料與基板之介面黏合。
在一些實施例(未顯示)中，該方法視情況包括藉由加熱或輻照(包括UV、IR電漿、電子束)對塗料實施之後處理，以進一步改良塗料至基板之介面黏合。該等處理可促進聚合物間之交聯，並增加聚合物與基板之間之共價鍵聯數目，藉此改良塗料在基板表面上之耐久性。若使第一基板暴露於升高溫度(步驟460)，則該方法可包括使基板冷卻。通常，使基板冷卻至室溫。
在一些實施例中，該方法視情況包括使第一基板偶合至第二基板之步驟462。在使第一組合物或第一混合物與第一基板接觸之步驟458之前或之後，可使第一基板偶合至第二基板。第二基板可為任一本文所述適宜基板。舉例而言，第二基板可為玻璃層或粒子且第一基板可為玻璃或金剛石樣塗料且在將第一基板塗佈至第二基板上後，可將聚合物施加至第一基板上。在替代實施例中，第一基板可為在一個主表面上具有黏合劑之聚合物膜。在替代實施例中，可將聚合物組合物施加至膜中與黏合劑相反之主表面上且隨後可經由黏合劑使經聚合物塗佈黏合膜偶合至第二基板(例如玻璃或聚合物層)。
在一些實施例中，該方法進一步包含將矽質層施加至第一基板上之步驟。第一基板可為可施加矽質層之任一本文所述適宜基板。矽質層可藉由熟習此項技術者已知之方法來施加。將矽質層施加至基板之非限制性實例闡述於美國專利第7,294,405號之實例1中；其中將防眩硬塗層矽質層施加至玻璃基板。在該等實施例中，該方法進一步包括在(例如)如上文所述溶劑中形成包含抗微生物聚合物之第一組合物。視情況，該等實施例可包括混合第一組合物與第二四級銨化合物以形成(例如)如上文所述第一混合物之步驟。該方法進一步包括使第一組合物或第一混合物與矽質層接觸。可藉由任一適宜塗佈方法(例如本文所述塗佈方法)來施加第一組合物或第一混合物。使第一組合物與矽質層接觸進一步包含在適於有助於形成Si-O-Si鍵之條件下使第一組合物與矽質層接觸，如本文所述。視情況，使第一組合物與第一基板接觸可進一步包含用光化及/或電離輻射(例如，紫外光、電子束、電漿或諸如此類)處理經聚合物塗佈基板。此處理可促進聚合物間之交聯，並增加聚合物與基板之間之共價鍵聯數目，藉此改良塗料在基板表面上之耐久性。
應注意，在本文所揭示方法之任一實施例中，在施加本發明抗微生物聚合物組合物之前，對矽質層或基板實施預處理可改良聚合物與基板(例如，矽質材料)之間之結合。矽質層或基板之預處理可包括(例如)將層或基板浸泡於揮發性溶劑(例如，水、異丙醇)中及/或用該揮發性溶劑擦試該基板層。視情況，該溶劑可進一步包含(例如)諸如氫氧化鉀等鹼性化合物之溶液。在一些實施例中，可用鹼性化合物溶液飽和溶劑。
具體而言，包括將矽質層或基板從約100度加熱至約150度並保持20分鐘至60分鐘之預處理可改良聚合物與基板之間之結合。其他適宜的加熱處理包括使矽質基板暴露於約475℃至約550℃之溫度下達至少約3分鐘或更長時間；較佳約3分鐘至約10分鐘；更佳約6分鐘至約10分鐘。在一些實施例中，在即將施加抗微生物塗料之前，藉由加熱基板實施預處理可改良塗料與基板之間之結合(例如，如藉由塗料之耐久性所量測)。經改良的結合可使聚合物層在基板上產生顯著更大之耐久性。此可使用(例如)本文所述之擦除器測試來證明。不受限於理論，咸信藉由加熱對基板實施預處理可去除存在於基板(例如，矽質材料)表面上之過量水分及其他雜質(例如，有機殘餘物)，並使得表面矽烷基團更能與本文所揭示塗料組合物中之矽烷化聚合物及/或化合物反應。
實施例
實施例A係一種物件，其包含：有機聚合物，其具有複數個側基，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份；第二側基，其包含非極性組份；第三側基，其包含第一有機矽烷組份；及觸敏基板，其包含表面；其中該有機聚合物係偶合至該表面。
實施例B係實施例A之物件，其進一步包含包括第一側及第二側之矽質基板，其中該有機聚合物係偶合至該矽質基板之該第一側，且其中該觸敏基板係偶合至該矽質基板之該第二側。
實施例C係實施例A或實施例B之物件，其中該物件不包含導電層。
實施例D係前述實施例中任一者之物件，其中該有機聚合物進一步包含第二四級銨組份。
實施例E係前述實施例中任一者之物件，其中該有機聚合物進一步包含第二有機矽烷組份。實施例F係實施例E之物件，其中該第二有機矽烷組份包含鹵代烷。實施例G係前述實例中任一者之物件，其中在該有機聚合物中，與該第一四級銨組份及第二四級銨組份(若存在)相關之N原子數目與與該第一有機矽烷組份及第二有機矽烷組份(若存在)相關之Si原子數目的比為約0.1:1至約10:1。
實施例H係前述實施例中任一者之物件，其中該等側基組份中之至少一者包含含氟化學基團。實施例I係實施例H之物件，其中該第二側基包含含氟化學基團。實施例J係前述實施例中任一者之物件，其中該沈積於該固化聚合物上之去離子水之接觸角係約80°至約120°，該接觸角係使用ASTM D 7334.7606-1測試方法測定。實施例K係實施例J之物件，其中該沈積於該固化聚合物上之去離子水之接觸角係約85°至約110°，如藉由D 7334.7606-1號ASTM測試方法所量測。實施例L係前述實施例中任一者之物件，其中該固化聚合物之耐劃痕性係約5級至約8級莫氏硬度(Moh's hardness)，如藉由D 7027.26676號ASTM測試方法所量測。
實施例M係前述實施例中任一者之物件，其中與該有機聚合物偶合之表面係玻璃或聚合表面。實施例N係前述實施例中任一者之物件，其中使該矽質基板共價偶合至該觸敏基板。實施例O係實施例A至P中任一者之物件，其中該基板進一步包含防眩組份。
實施例P係製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合第二四級銨組份與該第一組合物以形成第一混合物；及在適於在該有機聚合物、基板與該第二四級銨組份之間形成共價鍵聯之條件下，使該第一混合物與該基板接觸。實施例Q係實施例P之方法，其中形成第一混合物進一步包含形成包括觸媒化合物之第一混合物。實施例R係實施例P或實施例Q之方法，其中形成第一混合物進一步包含形成包含第二有機矽烷組份之第一混合物。
實施例S係實施例P至R中任一者之方法，其進一步包含使該基板偶合至觸敏基板。實施例T係實施例S之方法，其中使該矽質基板偶合至該觸敏基板包含使該矽質基板共價偶合至該觸敏基板。實施例U係製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合黏合促進試劑與該第一組合物以形成第二混合物；及在適於在該有機聚合物與基板之間形成共價鍵聯之條件下，使該第二混合物與該基板接觸。
實施例V係實施例U之方法，其中形成第二混合物進一步包含形成包括觸媒化合物之第一組合物。實施例W係實施例U或實施例V之方法，其中形成第二混合物進一步包含形成包含第二四級銨組份之第二混合物。實施例X係實施例U至W中任一者之方法，其中形成第二混合物進一步包含形成包含第二有機矽烷組份之第二混合物。
實施例Y係實施例U至X中任一者之方法，其中該黏合促進試劑選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
實施例Z係實施例P至Y中任一者之方法，其進一步包含：在適於在黏合促進試劑與該矽質基板之間形成共價鍵聯之條件下，使在有機溶劑中包含該黏合促進試劑之第二組合物與該矽質基板接觸；其中使該第二組合物與該矽質基板接觸發生在使該第一或第二混合物與該矽質基板接觸之前。實施例AA係實施例Z之方法，其中使該第二組合物與該矽質基板接觸進一步包含在高於25℃之溫度下使該第二組合物與該矽質基板接觸。
實施例BB係製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含包含第一四級銨組份之第一側基，包含非極性組份之第二側基，及包含第一有機矽烷組份之第三側基；混合第二四級銨組份與該第一組合物以形成第一混合物；及在適於在有機聚合物與觸敏基板之間形成共價鍵聯之條件下，使該第一混合物與該觸敏基板接觸。
實施例CC係實施例BB之方法，其中形成第一混合物進一步包含形成包括觸媒化合物之第一混合物。實施例DD係實施例BB或實施例CC之方法，其中混合第二四級銨組份與該第一組合物進一步包含混合第二有機矽烷組份與該第一組合物。
實施例EE係實施例BB至DD中任一者之方法，其進一步包含在該接觸步驟後，沖洗該經塗佈物件。實施例FF係製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含包含第一四級銨組份之第一側基，包含非極性組份之第二側基，及包含第一有機矽烷組份之第三側基；混合黏合促進試劑與該第一組合物以形成第二混合物；及在適於在有機聚合物、觸敏基板與該第二四級銨組份之間形成共價鍵聯之條件下，使該第二混合物與該觸敏基板接觸。
實施例GG係實施例FF之方法，其中形成第二混合物進一步包含混合第二四級銨組份與該黏合促進試劑及該第一組合物。
實施例HH係實施例FF或實施例GG之方法，其中該黏合促進試劑選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
實施例II係實施例BB至HH中任一者之方法，其進一步包含：提供在有機溶劑中包含黏合促進試劑之第二組合物；使該第二組合物與該觸敏基板接觸；其中使第二組合物與該觸敏基板接觸發生在使該第一或第二混合物與該矽質基板接觸之前。
實施例JJ係抗微生物組合物，其包含：有機聚合物，其具有複數個側基，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份；視情況第二側基，其包含全氟化非極性組份；及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；其限制條件為該聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化學基團之側基。
實施例KK係實施例JJ之抗微生物組合物，其進一步包含第四側基組份，其中該第四側基組份包含極性化學基團。實施例LL係組合物，其包含：溶劑；聚合物，其具有複數個側基，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；及黏合促進試劑。
實施例MM係實施例LL之組合物，其中該黏合促進試劑選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
實施例NN係物件，其包含：觸敏基板，其包含表面；塗佈於該表面上之第一層，該第一層包含黏合促進試劑；及塗佈於該第一層上之第二層，該第二層包含具有複數個側基之有機聚合物，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份；第二側基，其包含非極性組份；第三側基，其包含第一有機矽烷組份。
實施例OO係實施例NN之物件，其中該黏合促進試劑選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
將藉由參照以下非限制性實例進一步闡釋本發明。除非另外說明，否則所有份數及百分比皆以重量份數表示。
實例
本發明更具體地闡述於以下實例中，該等實例僅意欲起例示作用，此乃因彼等熟習此項技術者將明瞭在本發明範圍內之多種修改及變化。除非另有說明，否則以下實例中所報告之所有份數、百分比及比率皆係以重量計，且實例中所用所有試劑皆係自下文所述化學品供應商獲得或購得，或可藉由習用技術合成。
以下實例中所用試劑之列表展示於表1中。
表1.
實例1.DMAEMA-C 16 Br單體之合成
在配備有塔頂冷凝器、機械攪拌器及溫度探針之清潔反應器中裝入918重量份丙酮、807份C16H33Br、415.5份DMAEMA、2.0份BHT及2.0份MEHQ。以150 rpm攪拌批料且在整個反應方案中使混合氣體(90/10 O2/N2)吹掃穿過溶液。將混合物加熱至74℃並保持18小時。取試樣以供藉由氣體層析(GC)分析且其揭示>98%反應物轉化為期望產物。此時，在以極高速度攪拌的同時緩慢添加918份至室溫。藉由過濾回收反應沉澱並用200份冷EtOAc洗滌白色固體材料。在真空爐中在40℃下將固體材料乾燥8小時。藉由核磁共振(NMR)光譜分析乾燥產物，其揭示存在>99.9%純DMAEMA-C16Br單體。
實例2DMAEA-C 1 6 Br單體之合成
在配備有塔頂冷凝器、機械攪拌器及溫度探針之清潔反應器中裝入546份丙酮、488份C16H33Br、225份DMAEA、1.0份BHT及1.0份MEHQ。以150 rpm攪拌批料且在整個反應方案中使混合氣體(90/10 O2/N2)吹掃穿過溶液。將混合物加熱至74℃並保持18小時。取試樣以供藉由GC分析且其揭示>98%反應物轉化為期望產物。此時，停止反應混合物加熱且在以極高速度攪拌的同時緩慢添加1,000份EtOAc。白色固體開始沉澱出。使反應混合物冷卻至室溫。在室溫下靜置數小時後，沉澱累積於溶液中。過濾反應混合物且用1,000份冷EtOAc洗滌白色固體濾出物。在真空爐中在40℃下將白色固體濾出物乾燥8小時。藉由NMR光譜分析固體材料，其揭示存在>99.9%純DMAEA-C16Br單體。
實例3-39抗微生物聚合物之合成
在清潔反應瓶中，將單體(例如，在實例6中，50份DMAEMA-C16Br單體、10份A-174單體及40份IOA單體)與0.5份Vazo-67及300份IPA合併。用乾燥氮氣將混合物吹掃3分鐘。將反應瓶密封並置於65℃預加熱水浴中，同時進行混合。在65℃下將反應混合物加熱17小時，同時進行混合。分析黏性反應混合物之固體%。為驅使殘餘單體反應完成>99.5%，將額外0.1份Vazo-67添加至混合物中，次掃並密封溶液。在混合的同時將瓶置於65℃水浴中並加熱8小時。達成單體(>99.5%)之轉化，如藉由固體%計算所證實。
表2中所示之聚合物皆係根據此方法製得。表2列示每一實例中所合成之聚合物。不包含有機矽烷側基之比較實例如表2中所命名。
表2抗微生物聚合物.　聚合物命名(例如，實例4中之「p(DMAEMA-C16Br/A-174/IBMA)」)係指反應混合物中所用單體之組合。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」。
實例40-62將抗微生物聚合物塗佈至導電表面電容式觸控(SCT)感測器玻璃基板上之方法
自Pilkington North America公司(Toledo,OH)獲得導電塗佈玻璃(部件號29617)。根據美國專利第7,294,405號之實例1中所述之方法將防眩硬塗層施加至玻璃上。出於塗佈及測試目的，將經塗佈玻璃切割成大約4"×4"(10.2 cm×10.2 cm)之試件。
將來自表3中所示實例之聚合物溶液在異丙醇中稀釋至5 wt%聚合物。將大約5毫升經稀釋聚合物溶液施加至擦拭器(封邊擦拭器6259HC；Coventry,Kennesaw,GA)上，立即使用其將該聚合物溶液手工均勻地分配於玻璃試件表面上。藉由在對流爐中在120℃下將試樣加熱3至4分鐘來去除溶劑。在完全去除溶劑後，在附接有流體壓頭及輥洗盤之36」Billco Versa清潔洗滌器(Billco Manufacturing公司，Zelienople,PA)中，用肥皂(Optisolve OP7153-LF清潔劑；購自Kyzen North America(Manchester,NH)及去離子水洗滌玻璃試件並乾燥。如下文所述測試乾燥試樣。
表3.　經聚合物塗佈SCT玻璃基板不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
實例63-86將混合抗微生物聚合物塗佈至導電觸控(SCT)玻璃基板上之方法
自Aegis Environmental(Midland,MI)獲得AEM5700抗微生物溶液。將AEM5700以1 wt%稀釋至IPA中以製得工作溶液。如實例40-62中所述製備導電塗佈玻璃試件。將來自表2中所示實例之聚合物溶液在IPA中稀釋至5 wt%。將經稀釋聚合物溶液以1:1與AEM5700之工作溶液混合。將所得混合物(列示於表4中)施加至玻璃試件上並對混合抗微生物聚合物塗佈試件實施處理，清潔及乾燥，如實例40-62中所述。
對照(實例86)包括將5毫升AEM5700工作溶液直接施加至玻璃試件及處理、清潔並乾燥試件，如針對實例59-62所述。
表4.　混合抗微生物聚合物塗佈之SCT玻璃基板。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
實例87-109將抗微生物聚合物塗佈至色散信號技術(DST)玻璃基板上之方法
自EuropTec USA公司(Clarksburg,WV)獲得化學強化(Chemstrengthened)玻璃(2.2 mm流動玻璃；部件號37373.2)。出於塗佈及測試目的，將該玻璃切割成大約4"×4"(10.2 cm×10.2 cm)之試件。
將來自表3中所示實例之聚合物溶液在異丙醇中稀釋至5 wt%聚合物。將大約5毫升經稀釋聚合物溶液施加至擦拭器(封邊擦拭器6259HC；Coventry,Kennesaw,GA)上，立即使用其將該聚合物溶液手工均勻地分配於玻璃試件表面上。藉由在對流爐中在120℃下將試樣加熱3至4分鐘來去除溶劑。在完全去除溶劑後，在附接有流體壓頭及輥洗盤之36" Billco Versa清潔洗滌器(Billco Manufacturing公司，Zelienople,PA)中，用肥皂(Optisolve OP7153-LF清潔劑；購自Kyzen North America(Manchester,NH)及去離子水洗滌玻璃試件並乾燥。如下文所述測試乾燥試樣。
表5.　經聚合物塗佈DST玻璃基板。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
實例110-133將混合抗微生物聚合物塗佈至色散信號技術(DST)玻璃基板上之方法
自Aegis Environmental (Midland,Michigan)獲得AEM5700抗微生物溶液。將AEM5700以1 wt%稀釋至IPA中以製得工作溶液。如實例87-109中所述製備DST玻璃試件。將來自表2中所示實例之聚合物溶液在IPA中稀釋至5 wt%。將經稀釋聚合物溶液以1:1與AEM5700之工作溶液混合。將所得混合物(展示於表6中)施加至玻璃試件上並對混合抗微生物聚合物塗佈試件實施處理，清潔及乾燥，如實例87-109中所述，且如下文所述進行測試。
對照(實例133)包括將5毫升AEM5700工作溶液直接施加至玻璃試件及處理、清潔並乾燥試件，如針對實例87-109所述。
表6.　經混合抗微生物聚合物塗佈DST玻璃基板。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
實例134-143將抗微生物聚合物塗佈至投射電容式觸控(PCT)感測器玻璃基板上之方法
自TPK Touch Solutions(Xiamen Headquarters,Fujian,China))獲得TPK防眩頂部玻璃(1.1 mm厚；部件號AG-90)。出於塗佈及測試目的，將該玻璃切割成大約4"×4"(10.2 cm×10.2 cm)之試件。在即將用抗微生物聚合物溶液塗佈前，在對流爐中將玻璃試件加熱至130℃並保持30分鐘。
將來自表3中所示實例之聚合物溶液在異丙醇中稀釋至5 wt%聚合物。將大約5毫升經稀釋聚合物溶液施加至擦拭器(封邊擦拭器6259HC；Coventry,Kennesaw,GA)上，立即使用其將聚合物溶液手工均勻地分配於PCT玻璃試件表面上。在實例134-138中，藉由使試樣在20℃下空氣乾燥24小時來去除溶劑。在實例139-143中，藉由在對流爐中在120℃下將試樣加熱3分鐘來去除溶劑。在完全去除溶劑後，用清潔、乾燥擦拭器擦拭玻璃試件，該擦拭器與用於將聚合物塗佈至玻璃上之擦拭器相同。如下文所述測試乾燥試樣。
表7.　經聚合物塗佈PCT玻璃基板。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
實例144-155將混合抗微生物聚合物塗佈至投射電容式觸控(PCT)感測器玻璃基板上之方法
自Aegis Environmental(Midland,Michigan)獲得AEM5700抗微生物溶液。將AEM5700以1 wt%稀釋至IPA中以製得工作溶液。如實例134-143中所述製備PCT玻璃試件。將來自表2中所示實例之聚合物溶液在IPA中稀釋至5 wt%。將經稀釋聚合物溶液以1:1與AEM5700之工作溶液混合。將所得混合物(展示於表8中)施加至玻璃試件上並對混合抗微生物聚合物塗佈試件實施處理，乾燥及清潔，如實例134-143中所述，且如下文所述進行測試。
對照(實例149及155)包括將5毫升AEM5700工作溶液直接施加至玻璃試件及處理、清潔並乾燥試件，如針對實例134-143所述。
表8.　經混合抗微生物聚合物塗佈PCT玻璃基板。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」。
實例156經抗微生物聚合物塗佈玻璃基板及經混合抗微生物聚合物塗佈玻璃基板之物理測試
ASTM測試方法由ASTM International(West Conshohocken,PA)公佈。測試塗佈玻璃基板之多種物理性質。藉由使用ASTM D7334.7606測試方法量測一滴去離子水之接觸角來測試經聚合物塗佈表面之疏水性。使用ASTM D7027-05測試(「劃痕測試」)以1000 g恆定或荷且使用莫氏硬度筆來測試經聚合物塗佈表面之耐劃痕性。結果報告為以1000 g或荷不會引起劃痕之最硬筆。在Haze Gard Plus計(來自BYK-Gardner GmbH,Geretsried,Germany)中使用ASTM D1003量測經聚合物塗佈玻璃基板之透射濁度及透射率，且以透射穿過試樣之光之百分比來報告透射情況。使用BYK-Gardner Haze Gard Plus儀器量測透明度，該儀器係使用由BYK-Garner(目錄號4732)提供之0%(黑蓋)標準及77.8%之透明度標準校準。根據測試方法ASTM E430量測反射濁度。在BYK光澤度計上使用ASTM D523測試方法來量測20°及60°下之光澤度。
根據用於光學玻璃元件之塗料之美國軍用規範(United States Military Specification for the Coating of Optical Glass Elements)(MIL-C-675C)(日期為1980年8月22日)來實施為塗料耐久性之量度之擦除器摩擦測試。所報告值係自玻璃支去除塗料所需擦除器摩擦次數。
表9-11顯示篩選多種抗微生物聚合物及混合抗微生物聚合物組合物在每一相應類型之玻璃基板上之物理性質的結果。
表9.　經抗微生物塗佈SCT玻璃基板之物理性質。「NR」表示未收集到規定數據。表中所報告所有數據皆為每一經塗佈玻璃試件之物理特性之10次獨立測定值的平均值。實例86之數據係10個單獨玻璃試件之物理特性之10次獨立測定值的平均值(及標準偏差)，該等玻璃試件係在單獨天數用AEM5700之相同工作溶液塗佈。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」。
表10.　經抗微生物塗佈DST玻璃基板之物理性質。表中所報告所有數據皆為每一經塗佈玻璃試件之物理特性之10次獨立測定值的平均值。實例133之數據係10個單獨玻璃試件之物理特性之10次獨立測定值的平均值(及標準偏差)，該等玻璃試件係在單獨天數用AEM5700之相同工作溶液塗佈。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
表11.　經抗微生物塗佈PCT玻璃基板之物理性質。表中所報告所有數據皆為每一經塗佈玻璃試件之物理特性之10次獨立測定值的平均值。實例149及150之數據係2個單獨玻璃試件之物理特性之10次獨立測定值的平均值(及標準偏差)，該等玻璃試件係在單獨天數用AEM5700之相同工作溶液塗佈。不包含有機矽烷側基之比較實例的命名具有注釋「比較」
實例157經抗微生物聚合物塗佈玻璃基板及經混合抗微生物聚合物塗佈玻璃基板之抗微生物活性測試
使用3種標準方法測試經塗佈玻璃基板之抗微生物活性。使用ASTM 2149測試方法(ASTM International；West Conshohocken,PA)來評估玻璃試件之經非瀝濾性抗微生物聚合物塗佈表面之效力。將金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC 6538)及表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)(ATCC 12228)之過夜培養物在磷酸鹽緩衝液中稀釋至大約1×106 CFU/ml之濃度。將1×1平方英吋(2.54 cm×2.54 cm)玻璃試樣置於含有50 ml稀釋細菌懸浮液之管中。在持續攪拌的同時將試樣在28+/-1℃下培育24小時。在將試樣置於管中(T=0 hr)後及在24小時(T=24 hr)後，立即對小等份懸浮液實施連續稀釋且根據廠商說明書將稀釋試樣接種至Petrifilm有氧計數(AC)板(3M Company,St. Paul,MN)上。在35℃±1℃下將板培育48小時。根據廠商說明書對來自適當稀釋液之細菌菌落進行計數並將其記錄為菌落形成單位(CFU)/ml。
使用JIS Z 2801測試方法(日本工業標準(Japan Industrial Standards)；日本標準協會(Japanese Standards Association)；Tokyo,JP)來評估經抗細菌聚合物塗佈玻璃基板之抗細菌活性。在1份營養肉湯(NB)與499份磷酸鹽緩衝液之溶液中製備細菌接種物。使用一部分接種物來確定接種物中活細菌之數目。將另一部分細菌懸浮液(150 μL)置於玻璃試樣之表面上並將所接種玻璃試樣在28+/-1℃下培育所規定接觸時間(參見圖5)。在培育後，將玻璃試樣置於20 ml D/E中和肉湯中。中和肉湯中存活細菌之數目係藉由以下方式來確定：使用Spiral Plater WASP II(DW Scientific,Shipley,West Yorkshire,UK)將肉湯接種至營養瓊脂上，在35℃±1℃下將板培育24小時並使用菌落讀數器(ProtoCol菌落計數器；Microbiology International；Frederick,MD)對菌落進行計數。圖6展示5種不同塗佈試樣之結果之比較，該等試樣係使用ASTM 2149測試方法及JIS Z 2801測試方法來測試。此來自JIS測試方法之實驗數據顯示，在與經抗微生物聚合物處理之玻璃試樣接觸2小時時間後，微生物減少大於3個log值。在此實驗中，對照係未經抗微生物聚合物處理之SCT玻璃。
測試方法ASTM E2180-01經設計以定量評估經塗佈表面上抗微生物塗料之抗微生物效力。使用金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)之過夜培養物來接種瓊脂漿液，將其施加至玻璃試樣之經抗微生物聚合物塗佈表面上。使用Dey/Engley(D/E)中和肉湯自所接種瓊脂漿液回收微生物。根據廠商說明書使用3M Petrifilm有氧計數(AC)板(3M Company,St. Paul,MN,USA)實施細菌板計數。將菌落計數記錄為菌落形成單位(CFU)/cm2。將在將接種物立即施加至表面(T=0 hr)時漿液中之細菌計數與在與抗微生物表面接觸24小時後漿液中之細菌計數的差記錄為log10減少值。將經聚合物處理之玻璃試樣與未處理PET膜試樣(經丙烯酸酯底料塗佈聚對苯二甲酸乙二酯膜，4密爾(0.10 mm)厚，自Mitsubishi聚酯膜，Greer,SC獲得)進行比較。結果(未顯示)指示使用此測試方法時，每一經抗微生物聚合物處理之玻璃試樣皆具有約0.5至約0.8之log10減少值。
比較實例158比較抗微生物聚合物之合成
根據PCT專利申請公開案第WO 2010/036465號之實例號2來合成比較抗微生物聚合物。將該聚合物在IPA中稀釋至5 wt%並塗佈至導電塗佈玻璃(部件號29617)(自Pilkington North America公司(Toledo,OH)獲得)上，如上文實例40-62中所述。藉由使用ASTM測試方法D7334.7606量測每一經塗佈基板上一滴去離子水之接觸角來比較所得塗佈基板之表面疏水性與實例65之經塗佈試樣。結果展示於表12中。結果指示實例65之抗微生物聚合物之疏水性比比較實例158之聚合物更強。
表12.　經塗佈基板之表面疏水性之比較
實例159-162比較抗微生物聚合物之合成
使用實例40-62中所述程序製備並塗佈SCT玻璃之試樣。使用實例134-143中所述程序製備並塗佈PCT玻璃之試樣。相應塗料調配物列示於表13中。將A1120(N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷)添加至塗料溶液中作為黏合促進試劑。將辛酸錫添加至塗料溶液中作為觸媒以促進交聯反應。在將塗料調配物施加至玻璃上並蒸發溶劑後，將實例159、161及162中之經塗佈基板置於對流爐(138℃)中並保持4分鐘且隨後冷卻至室溫。在將塗料調配物施加至玻璃上並蒸發溶劑後，將實例160中之經塗佈基板置於對流爐(120℃)中並保持3分鐘且隨後冷卻至室溫。在冷卻後，立即在Billco洗滌器中洗滌所有基板，如實例40-62中所述。
表13.　實例159-160之塗料溶液
使用實例157中所述JIS Z 2801測試程序來測試試樣之抗微生物活性。使用每一類型玻璃之未經塗佈試樣作為對照。在1份營養肉湯(NB)與499份磷酸鹽緩衝液之溶液中製備細菌接種物。使用一部分接種物來確定接種物中活細菌之數目。另一部分細菌懸浮液(150 μL)置於玻璃試樣之表面上並將所接種玻璃試樣培育所規定接觸時間在28℃±1℃。在培育後，將玻璃試樣置於20 ml D/E中和肉湯中。中和肉湯中存活細菌之數目係藉由以下方式來確定：使用Spiral Plater WASP將肉湯接種至營養瓊脂上，在35℃±1℃下將板培育24小時並使用菌落讀數器(ProtoCol菌落計數器；Microbiology International；Frederick,MD)計數菌落。結果展示於表14及15中，其展示來自在單獨天數所實施實驗之數據。
比較實例163-164比較抗微生物聚合物之合成
使用實例40-62中所述程序製備並塗佈SCT玻璃之試樣。使用實例134-143中所述程序製備並塗佈PCT玻璃之試樣。相應塗料調配物列示於表13中。將A1120(N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷)添加至塗料溶液中作為黏合促進試劑。將辛酸錫添加至塗料溶液中作為觸媒以促進交聯反應。在將塗料調配物施加至玻璃上並蒸發溶劑後，將比較實例161中之經塗佈基板置於對流爐(138℃)中並保持4分鐘且隨後冷卻至室溫。在將塗料調配物施加至玻璃上並蒸發溶劑後，將比較實例162中之經塗佈基板置於對流爐(120℃)中並保持3分鐘且隨後冷卻至室溫。在冷卻後，立即在Billco洗滌器中洗滌所有基板，如實例40-62中所述。
表13.　用於比較實例163-164之塗料溶液
使用針對實例159-160所述之JIS Z 2801測試程序來測試試樣之抗微生物活性。使用每一類型玻璃之未經塗佈試樣作為對照。結果展示於表14及15中，其展示來自在單獨天數所實施實驗之數據。
表14.　經塗佈玻璃試樣之抗細菌性質之測試。測試在與經塗佈玻璃表面分別接觸15分鐘及2小時時間後，細菌懸浮液之活細胞。所有結果皆為對於每一類型之所測試三個試樣之平均值。Cfu=菌落形成單位
表15.　經塗佈玻璃試樣之抗細菌性質之測試。測試在與經塗佈玻璃表面分別接觸15分鐘及2小時時間後，細菌懸浮液之活細胞。所有結果皆為對於每一類型之所測試三個試樣之平均值。Cfu=菌落形成單位
現已參照本發明者所預見之可實現說明的若干具體實施例闡述了本發明。但本發明之非實質性修改變(包括目前尚未預見到之修改)可構成本發明之等效內容。因此，本發明範圍不應受限於本文所述之細節及結構，而是僅受限於以下申請專利範圍及其等效內容。
110．．．抗微生物觸控感測器
112．．．抗微生物觸控面板
114．．．電絕緣基板
115．．．觸敏作用部分
116．．．導電層
118．．．保護層
120．．．第二導電層
122．．．抗微生物聚合物層
124．．．導電層
210．．．觸控感測器
212．．．電阻式電腦觸控面板
214．．．絕緣基板
216．．．導電層
218．．．保護層
222．．．抗微生物聚合物層
224．．．可變形導電層
350．．．振動感測性觸控感測器
360．．．振動感測器
362．．．振動感測器
364．．．振動感測器
366．．．振動感測器
370．．．矩形觸控板
375．．．邊緣部分
380．．．計劃觸控區
390．．．虛線
圖1a係本發明之具有電容式層之抗微生物觸控屏物件之一實施例的俯視透視圖；
圖1b係本發明之無電容式層之抗微生物觸控屏物件之一實施例的俯視透視圖；
圖2係本發明之抗微生物觸控屏物件之另一實施例的俯視透視圖；
圖3係本發明之抗微生物觸控屏物件之另一實施例的俯視透視圖；
圖4係製造本發明經塗佈物件之方法之一個實施例的方塊圖；及
圖5係條形圖，其展示根據一種測試方法，在暴露於本發明包含抗微生物聚合物之物件之若干實施例後，金黃色葡萄球菌細菌之log減少值。
110．．．抗微生物觸控感測器
112．．．抗微生物觸控面板
114．．．電絕緣基板
115．．．觸敏作用部分
116．．．導電層
118．．．保護層
120．．．第二導電層
122．．．抗微生物聚合物層

Claims (46)

  1. 一種物件，其包含：有機聚合物，其具有複數個側基，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份；第二側基，其包含非極性組份；第三側基，其包含第一有機矽烷組份；及觸敏基板，其包含表面；其中該有機聚合物係偶合至該表面。
  2. 如請求項1之物件，其進一步包含包括第一側及第二側之矽質基板，其中該有機聚合物係偶合至該矽質基板之該第一側，且其中該觸敏基板係偶合至該矽質基板之該第二側。
  3. 如請求項1或2之物件，其中該物件不包含導電層。
  4. 如請求項1或2之物件，其中該有機聚合物進一步包含第二四級銨組份。
  5. 如請求項1或2之物件，其中該有機聚合物進一步包含第二有機矽烷組份。
  6. 如請求項5之物件，其中該第二有機矽烷組份包含鹵代烷。
  7. 如請求項1或2之物件，其中在該有機聚合物中，與該第一四級銨組份及若存在之第二四級銨組份相關之N原子數目與和該第一有機矽烷組份及若存在之第二有機矽烷組份相關之Si原子數目的比為約0.1：1至約10：1。
  8. 如請求項1或2之物件，其中該等側基組份中之至少一者包含含氟化學基團。
  9. 如請求項8之物件，其中該第二側基包含含氟化學基團。
  10. 如請求項1或2之物件，其中使用ASTM D 7334.7606-1測試方法，沈積於固化聚合物上之去離子水之接觸角係約80°至約120°。
  11. 如請求項10之物件，其中如藉由ASTM測試方法編號D 7334.7606-1所量測，沈積於該固化聚合物上之去離子水之接觸角係約85°至約110°。
  12. 如請求項1或2之物件，其中如藉由ASTM測試方法編號D 7027.26676所量測，該固化聚合物之耐劃痕性係約5級至約8級莫氏硬度(Moh's hardness)。
  13. 如請求項1或2之物件，其中該與該有機聚合物偶合之表面係玻璃或聚合表面。
  14. 如請求項2之物件，其中該矽質基板係共價偶合至該觸敏基板。
  15. 如請求項1或2之物件，其中該基板進一步包含防眩組份。
  16. 一種製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及 第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合第二四級銨組份與該第一組合物以形成第一混合物；及在適於在該有機聚合物、基板與該第二四級銨組份之間形成共價鍵聯之條件下，使該第一混合物與該基板接觸。
  17. 如請求項16之方法，其中形成第一混合物進一步包含形成包括觸媒化合物之第一混合物。
  18. 如請求項16或17之方法，其中形成第一混合物進一步包含形成包含第二有機矽烷組份之第一混合物。
  19. 如請求項16或17之方法，其進一步包含使該基板偶合至觸敏基板。
  20. 如請求項19之方法，其中使該矽質基板偶合至該觸敏基板包含使該矽質基板共價偶合至該觸敏基板。
  21. 一種製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合黏合促進試劑與該第一組合物以形成第二混合物；及在適於在該有機聚合物與基板之間形成共價鍵聯之條件下，使該第二混合物與該基板接觸。
  22. 如請求項21之方法，其中形成第二混合物進一步包含形成包括觸媒化合物之第一組合物。
  23. 如請求項21或22之方法，其中形成第二混合物進一步包含形成包含第二四級銨組份之第二混合物。
  24. 如請求項21或22之方法，其中形成第二混合物進一步包含形成包含第二有機矽烷組份之第二混合物。
  25. 如請求項21或22之方法，其中該黏合促進試劑係選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺 基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
  26. 如請求項16、17、21及22中任一項之方法，其進一步包含：在適於在黏合促進試劑與該矽質基板之間形成共價鍵聯之條件下，使在有機溶劑中包含該黏合促進試劑之第二組合物與該矽質基板接觸；其中使該第二組合物與該矽質基板接觸係發生在使該第一或第二混合物與該矽質基板接觸之前。
  27. 如請求項26之方法，其中使該第二組合物與該矽質基板接觸進一步包含使該第二組合物與該矽質基板在高於25℃之溫度下接觸。
  28. 一種製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合第二四級銨組份與該第一組合物以形成第一混合物；及在適於在有機聚合物與觸敏基板之間形成共價鍵聯之條件下，使該第一混合物與該觸敏基板接觸。
  29. 如請求項28之方法，其中形成第一混合物進一步包含形 成包括觸媒化合物之第一混合物。
  30. 如請求項28或29之方法，其中混合第二四級銨組份與該第一組合物進一步包含混合第二有機矽烷組份與該第一組合物。
  31. 如請求項28或29之方法，其進一步包含在該接觸步驟後，沖洗該經塗佈物件。
  32. 一種製造經塗佈物件之方法，該方法包含：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合黏合促進試劑與該第一組合物以形成第二混合物；及在適於在有機聚合物、觸敏基板與該第二四級銨組份之間形成共價鍵聯之條件下，使該第二混合物與該觸敏基板接觸。
  33. 如請求項32之方法，其中形成第二混合物進一步包含混合第二四級銨組份與該黏合促進試劑及該第一組合物。
  34. 如請求項32或33之方法，其中該黏合促進試劑係選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺 基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
  35. 如請求項28、29、32及33中任一項之方法，其進一步包含：提供在有機溶劑中包含黏合促進試劑之第二組合物；使該第二組合物與該觸敏基板接觸；其中使第二組合物與該觸敏基板接觸係發生在使該第一或第二混合物與該矽質基板接觸之前。
  36. 一種抗微生物組合物，其包含： 有機聚合物，其具有複數個側基，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份；視情況之第二側基，其包含全氟化非極性組份；及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；其限制條件為該聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化學基團之側基。
  37. 如請求項36之抗微生物組合物，其進一步包含第四側基組份，其中該第四側基組份包含極性化學基團。
  38. 如請求項36或37之抗微生物組合物，其進一步包含第二四級銨組份。
  39. 如請求項36或37之抗微生物組合物，其進一步包含第二有機矽烷組份。
  40. 一種組合物，其包含：溶劑；聚合物，其具有複數個側基，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；及黏合促進試劑。
  41. 如請求項40之組合物，其中該黏合促進試劑係選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基 乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
  42. 如請求項40之組合物，其進一步包含第二四級銨組份。
  43. 如請求項41或42之組合物，其進一步包含第二有機矽烷組份。
  44. 一種物件，其包含：觸敏基板，其包含表面；塗佈於該表面上之第一層，該第一層包含黏合促進試劑；及塗佈於該第一層上之第二層，該第二層包含具有複數 個側基之有機聚合物，該複數個側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份；第二側基，其包含非極性組份；第三側基，其包含第一有機矽烷組份。
  45. 如請求項44之物件，其中該黏合促進試劑係選自由以下組成之群：3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-[2-(2-胺基乙基胺基)乙基胺基]丙基-三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三甲氧基矽烷、(胺基乙基胺基甲基)苯乙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙-(γ-三乙氧基甲矽烷基丙基)胺、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三丁氧基矽烷、6-(胺基己基胺基丙基)三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、對-(2-胺基乙基)苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基叁(甲氧基乙氧基乙氧基)矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及其寡聚物、甲基三乙氧基矽烷及其寡聚物、寡聚胺基矽烷、6,3-(N-甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基二 甲基甲氧基矽烷及3-胺基丙基二甲基乙氧基矽烷。
  46. 一種物件，其係藉由以下方法製得：形成有機聚合物在有機溶劑中之第一組合物，該聚合物具有複數個側基，該等側基包含第一側基，其包含第一四級銨組份，第二側基，其包含非極性組份，及第三側基，其包含第一有機矽烷組份；混合第二四級銨組份與該第一組合物以形成第一混合物；及在適於在該有機聚合物、基板與該第二四級銨組份之間形成共價鍵聯之條件下，使該第一混合物與該基板接觸。
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