TWI819281B - 抗微生物/抗病毒塑膠和模塑產品 - Google Patents

抗微生物/抗病毒塑膠和模塑產品 Download PDF

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Abstract

一種用於模塑產品的聚合物組成物,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%的鋅,任選地來自鋅化合物;小於1重量%的磷化合物;和0重量%至20重量%的模塑添加劑,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的金黃色葡萄球菌log減少是大於1.0。

Description

抗微生物/抗病毒塑膠和模塑產品
[對相關申請的交叉引用]
本申請要求2020年3月4日提交的美國臨時申請No. 62/985,091、2020年3月27日提交的美國臨時申請No. 63/000,717以及2020年10月23日提交的美國臨時申請No. 63/105,051的優先權,其經此引用併入本文。 [領域]
本公開涉及具有抗微生物和/或抗病毒性能的聚合物組成物和模塑產品。具體而言,本公開涉及從包含獨特抗微生物成分的聚合物組成物形成的抗病毒產品(例如纖維、織物、高度接觸型產品)
對於具有抗病毒和/或抗微生物性能的產品、例如模塑產品的關注日益增長。為了實現這些性能,常規技術已經向常規產品施用許多處理劑或塗料以賦予抗微生物性能。含有銅、銀、金或鋅的化合物已經單獨地或以組合形式用於這些應用中—通常是局部塗層處理劑的形式—從而有效地抵抗病原體,例如細菌、黴菌(mold)、黴(mildew)、病毒、孢子和真菌。這些產品通常是經塗覆的抗微生物纖維和織物的形式,其可以用於許多工業中,其中包括保健、醫療、軍事和體育領域。但是,這些經塗布的纖維沒有顯示足夠有效和持久的抗微生物和/或抗病毒(AM/AV)性能。
例如,在保健和醫療業中,要求某些製品在所有時間都是衛生的,例如監控設備、通風裝置或甚至病歷。許多這些產品是模塑產品,而不是紡織物。為了符合這些衛生標準,這些製品每天進行洗滌,並且時常漂白。因此,在許多應用中,使用、洗滌或浸泡的重複迴圈是十分普遍的。不利的是,發現常規的模塑產品在重複使用和/或洗滌迴圈期間,其AM/AV性能會變差和失去。因此,要用於抗微生物織物的許多常規聚合物組成物既沒有顯示足夠的AM/AV性能,在洗滌後也沒有保留這些性能。另外,可從常規織物提取出來的AM/AV處理劑/塗料可能導致不利的環境後果。
作為一個例子,美國專利No. 6,584,668公開了施用於紗和紡織品上的耐久性的非導電金屬處理劑。耐久性的非導電金屬處理劑是施用於紗和織物上的塗料或整理劑。金屬處理劑可以包括銀和/或銀離子、鋅、鐵、銅、鎳、鈷、鋁、金、錳、鎂等等。金屬處理劑作為塗層或膜被施塗到紗或織物的外表面。
在本領域中也已經知道一些具有抗微生物纖維的合成纖維。例如,美國專利4,701,518公開了在水與鋅化合物、磷化合物中製備的抗微生物尼龍,由此形成地毯纖維。此方法制得用於地毯的尼龍纖維,其具有18旦/纖絲(dpf),並通過常規熔體聚合方法製備。這種地毯纖維通常具有明顯高於30微米的平均直徑,這通常不適合用於貼近皮膚的應用。此外,已經發現加入聚合物組成物中以向由其製成的合成纖維賦予抗微生物性能的那些常規添加劑會降低聚合物組成物的相對粘度。這種降低的相對粘度導致加工困難,也不適合用於通過完全不同的方法生產的模塑產品。
作為另一個例子,美國申請公開No. 2020/0102673公開了抗微生物纖維,其包括基本上均勻分散在聚合物基質中的抗微生物奈米粒子。可以從這種纖維形成織物和其它材料。纖維可以經由母料法形成,或者通過使抗微生物奈米粒子、聚合物成分和一種或多種添加劑一起直接熔融加工的方法形成。可以至少部分地從聚合物材料形成裝置,該聚合物材料包含基本上均勻分散在聚合物基質中的抗微生物奈米粒子。同樣,此文獻的教導內容不適用於本文中的AM/AV模塑產品。
雖然一些文獻教導了可以使用抗微生物劑,但是仍然需要用於生產模塑產品的抗病毒聚合物組成物,其具有AM/AV性能並能保持這些性能,且同時能達到適用於模塑產品應用的力學性能,例如拉伸強度或衝擊強度。
在一些情況下,本公開涉及用於模塑產品的聚合物組成物,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-6,6和/或PA-6;0.01重量%至10重量%的鋅,例如1000ppm至7000wppm,任選地來自鋅化合物;小於1重量%的磷化合物;和0重量%至20重量%的模塑添加劑。從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumonia )log減少是大於1.0,和/或金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ) log減少是大於1.0,和/或大腸桿菌(Escherichia coli )log減少是大於1.0,和/或顯示拉伸模量大於2500MPa和/或在23°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗大於70 kJ/m2 。所述聚合物可以是親水性和/或吸濕性的,並能吸收基於聚合物總重量計的大於1.5重量%的水。鋅化合物可以包含氧化鋅,硬脂酸鋅,己二酸鋅銨,乙酸鋅,或2-巰基吡啶氧化鋅,或其組合。聚合物組成物可以還包含2重量%至20重量%的抗沖改性劑,和/或2重量%至20重量%的阻燃劑,和/或0.1至5重量%的熱穩定劑,和/或0.05重量%至3重量%的熔體穩定劑,其中在一些情況下,抗沖改性劑與熱穩定劑之間的重量比率是在0.5至23的範圍內。本公開也涉及具有抗微生物和/或抗病毒性能的模塑產品(從所述聚合物組成物製成),並且其包含:50重量%至99.9重量%的聚合物;0.01重量%至10重量%的鋅,任選地來自鋅化合物;小於1重量%的磷化合物;和0重量%至20重量%的模塑添加劑;並具有上述性能。所述模塑產品可以具有大於65%的鋅保留率。所述模塑產品可以是紮帶(cable tie)或醫用裝置,和可以重複使用。
介紹
如上所述,一些常規的抗病毒(和/或抗微生物) (AM/AV)聚合物組成物和織物利用抗病毒(和/或抗微生物)化合物來抑制病毒和其它病原體。例如,一些製品可以包含抗微生物添加劑,例如銀,其作為膜被塗覆或施用到外層上。但是發現這些處理劑或塗層通常存在一些問題。本發明人發現在其中抗病毒添加劑作為纖維成分的一些常規應用中,抗病毒添加劑可能在使用/洗滌期間從纖維/織物提取出來,這不利地影響AM/AV性能,並不利地使添加劑進入環境中。除此問題之外,本發明人還發現一些抗病毒添加劑會不利地影響所得聚合物組成物和模塑產品的相對粘度(RV)和/或強度性能。
現在發現,使用含有特定成分的聚合物組成物,任選地按照特定量使用,所獲得的組成物和產品具有在AM/AV性能、相對粘度、力學性能和親水性和/或吸濕性之間的協同平衡。這些聚合物組成物可以特別用於生產模塑產品,其中這些性能是最恰當的。不受限於任何理論,使用特定的AM/AV化合物例如鋅、銅和/或銀化合物與其它模塑組成物添加劑例如抗氧化劑、硬脂酸鹽、蠟等的組合,能提供AM/AV效力,且同時提供適用於模塑操作的RV。另外,發現在聚合物中具有或保持特定水準的親水性和/或吸濕性,允許和有利地改進模塑產品接觸和殺死微生物和/或病毒的能力。本發明人也發現特定的親水性基材可以較好地吸引攜帶微生物和/或病毒的液體介質,例如唾液或粘液。在這些基材中使用所述AM/AV試劑,例如在其聚合物基質中使用AM/AV試劑,可以與親水性較弱的基材相比更有效地抵抗微生物和/或病毒。親水性和/或吸濕性對模塑產品的水親和性做出貢獻,這促進微生物/病毒與水的接觸,進而促進更有效地減少/殺死微生物和/或病毒。實現了至少一部分的這些益處,同時仍然保持適用於模塑產品應用的力學性能。
另外,推定按照特定的用量使用上述成分(包括模塑添加劑),可以允許鋅化合物(鋅)或銅化合物(銅)更穩定地分散在聚合物基質中,由此可以阻礙銅/鋅化合物從模塑產品浸提出來,例如在每日使用或洗滌期間。換句話說,聚合物組成物可以具有特定量的被包埋在聚合物基質中的鋅/銅和任選的磷,以使聚合物組成物在使用期間和之後保持較高的相對粘度並保留抗微生物性能。另外,在一些情況下,使用特定量的磷化合物可以與鋅/銅一起工作以改進聚合物基質的相對粘度。
由於所述聚合物的組成,由所述聚合物組成物製成的產品有利地不再需要局部處理以使產品抗病毒。本發明的AM/AV產品具有“內在”AM/AV性能。而且這些性能有利地在使用後不會被提取出去,例如被洗出。
一些文獻,例如與(地毯)纖維相關的文獻,公開了使用在水中與鋅化合物和磷化合物一起製備的抗微生物尼龍,由此形成地毯纖維。但是,這些文獻涉及具有較高旦數的地毯纖維/纖絲。但是,這些教導(和通常關於纖維的教導)通常與用於傢俱或醫用裝置中的其它較大型的實體產品無關,例如模塑產品。地毯纖維是通過完全不同的非同類加工設備形成的,這獲得完全不同的產品。考慮到這些明顯的差異,一般不會認為這些關於纖維的文獻與模塑產品相關。而且,這些纖維沒有顯示對於許多模塑產品應用而言所需的力學性能。另外,因為纖維的生產製程是與模塑製程完全不同的,所以這些文獻並沒有公開或考慮使用模塑添加劑或與之相關的複雜性。
而且,雖然一些文獻直接將抗病毒和/或抗微生物試劑與纖維、皮革或塑膠混合,但是這些文獻沒有提到/解決產品的抗病毒性能變差的問題,例如由於在使用或洗滌/清潔期間的提取損失和/或力學強度。
另外,由於本文所述的配製劑,本文所述的聚合物組成物和產品不需要膠凝(不進行膠凝),膠凝導致加工更複雜,例如為實現膠凝所需的組成要求和/或同樣的加工要求,以及不能實現高的生產率。因此,本文所述的聚合物和產品提供了額外優點:不包含膠凝所需的成分,並且不需要與膠凝製程相關的生產步驟。
本公開也涉及製備AM/AV產品的方法。此方法包括提供具有抗病毒性能的聚合物組成物、並使所述聚合物組成物成型為模塑產品的步驟。
高度接觸型產品
本公開也涉及抗病毒聚合物組成物以及由其形成的聚合物結構的各種應用。如上所述,這些產品顯示持久的抗病毒性能。因此,可以將所述聚合物組成物引入其中期望長期防止病毒感染和/或發病的任何產品中。下面描述一些示例性產品,例如模塑產品。
聚合物組成物可以用於生產高度接觸型產品。高度接觸型產品可以是在常規使用期間由使用者操作例如觸摸、或與使用者接觸的任何產品。聚合物組成物可以用於在任何設置中使用的高度接觸型產品。
在一些實施方案中,本文所述的聚合物組成物單獨用於生產高度接觸型產品。換句話說,高度接觸型產品可以完全由所述聚合物組成物組成。在一些實施方案中,本文所述的聚合物組成物是高度接觸型產品中的成分。例如,聚合物組成物可以形成在高度接觸型產品上的層(例如表面塗層)。
如上文所述,本文所述的聚合物組成物具有抗病毒性能,並且這些性能可以令人驚奇地通過聚合物組成物的特定特性來改進。例如,使用親水性和/或吸濕性聚合物能改進、例如提高聚合物組成物的抗病毒活性。水分,例如在皮膚上、汗液中或唾液中存在的水分通常促進病毒的傳播,而親水性和/或吸濕性聚合物組成物可以吸引含病毒的水分。所以,所述聚合物組成物可以尤其用於在常規使用期間與水分接觸的那些高度接觸型產品。特別是,水分可以被吸引至組成物,例如被吸引到高度接觸型產品的表面上,然後其中所含的病毒可以被所述組成物殺死。因此,本文所述的聚合物組成物可以用於(在整體上或部分地)形成能顯著減少病毒傳播的高度接觸型產品。例如,聚合物組成物可以特別用於醫用裝置,口罩,例如醫用口罩,和空氣篩檢程式,例如HVAC篩檢程式、汽車篩檢程式、航空篩檢程式。
以下實例是說明性的,並且不應解讀為限制高度接觸型產品的含義。在一些情況下,高度接觸型產品可以是傢俱的部件或一部分,例如用於學校、商業或醫用設施中。例如,聚合物組成物可以用於生產椅子,例如作為一部分或全部的椅子底座、椅子扶手、椅子靠背或椅子腿;桌子,例如作為一部分或全部的桌面或桌腿;寫字臺,例如作為一部分或全部的寫字臺面或寫字臺腿;擱板;或床,例如作為一部分或全部的床架、床欄杆、床腿、床頭板或床尾板。
在一些情況下,高度接觸型產品可以是消費產品的部件或一部分,例如消費電器產品。例如聚合物組成物可以用於生產行動電話的外殼或殼體,電腦的部件,例如臺式電腦或筆記型電腦的外殼、顯示器、鍵盤或滑鼠;廚房或烹飪用品的部件(例如冰箱、烤箱、爐子、爐灶、微波爐、烹飪用具或烹飪器皿),或個人衛生用品的部件,例如牙刷(或其纖維/刷毛)、毛刷、梳子、馬桶、馬桶蓋、刮胡刀或空氣篩檢程式。
在一些情況下,高度接觸型產品可以是醫用裝置的部件或一部分。例如,聚合物組成物可以用於生產監控器裝置,例如血壓監控器或超聲探針,放射學裝置,例如MRI機器或CT機器的一部分,通風裝置,或病人轉移墊片。
在一些情況下,高度接觸型產品可以是織物產品的部件或一部分。例如,聚合物組成物可以用於生產衣服,醫用長袍,醫用口罩,醫用簾子,病人轉移滑片,簾幕,床上用品,例如床單、床罩、被子、被套、枕頭或枕套,或行李,例如行李箱或行李袋,鞋,例如鞋面、鞋襯裡或鞋用縫紉線。
在一些情況下,高度接觸型產品可以是模塑製品。例如,聚合物組成物可以用於生產包裝材料,例如一次性或可重複使用的食品和/或液體包裝,汽車部件或成分,機械部件,玩具,樂器,傢俱,或儲存容器。
作為另一個具體例子,聚合物組成物可以用於生產AM/AV紮帶。在這裡,AM/AV性能與力學強度的組合是協同的。
對於製備高度接觸型產品的方法沒有特別的限制,可以使用常規方法。例如在一些實施方案中,熱熔體聚合反應,例如上文關於纖維和非織造結構所述,可以用於製備聚合物組成物,其可以然後進行擠出和/或成型為高度接觸型產品。
其它模塑產品
本公開涉及抗病毒聚合物組成物以及由其形成的聚合物結構的各種應用。如上文所述,這些產品具有持久的抗病毒性能。因此,可以將所述聚合物組成物引入其中期望長期防止病毒傳染和/或發病的任何產品中。
在某些方面,可以使用本文所述的聚合物組成物生產醫用產品或裝置。在一些實施方案中,例如,可以從聚合物組成物生產醫用產品或裝置。在一些實施方案中,可以從聚合物組成物模塑生產醫用產品或裝置,或可以從由聚合物組成物形成的非織造聚合物結構生產所述產品或裝置。
因為所述聚合物組成物顯示永久的AM/AV性能,所以醫用產品或裝置也可以顯示AM/AV抗病毒性能。因此在一些情況下,醫用產品或裝置是可重複使用的。具體例子包括傷口護理產品,例如繃帶、墊片和紗布。
可使用聚合物組成物生產的醫用產品或裝置的例子包括口罩,抹布,毛巾,長袍,防護服,或防護網。
例如,聚合物組成物可以用於生產具有AM/AV性能的口罩,例如外科口罩、製程口罩、醫用口罩和/或防塵口罩。口罩的抗病毒性能可以特別用於防止病毒的傳播和/或傳染,例如在護理工作者或更大規模人員之間和/或之中。對於口罩的結構沒有特別的限制,可以採用任何已知的結構。優選,口罩設計成確保充分的防護作用(例如抵抗傳播),並同時向佩戴者提供舒適和透氣性。在一些情況下,口罩包含多個層,例如一層或多層,兩層或更多層,或三層或更多層。在一些實施方案中,口罩的一層或多層可以通過本文所述的織物形成。在一些實施方案中,口罩的一層或多層可以通過本文所述的非織造聚合物結構形成。在某些方面,口罩可以用兩層或更多層的非織造聚合物結構形成。在某些方面,口罩還包含一層或多層的抗病毒織物(如本文所述)與一層或多層的抗病毒非織造聚合物結構(如本文所述)的組合。
作為另一個例子,聚合物組成物可以用於生產篩檢程式,例如空氣篩檢程式、HEPA篩檢程式、汽車空氣篩檢程式或飛機空氣篩檢程式。篩檢程式的抗病毒性能可以特別用於防止病毒的傳播和/或傳染,例如通過空氣流通裝置(例如HVAC)。對於篩檢程式的結構沒有特別的限制,可以採用任何已知的結構。優選,篩檢程式設計成確保充分的防護作用(例如抵抗傳播),並同時提供合適的滲透性。在一些情況下,篩檢程式包含多個層,例如一層或多層,兩層或更多層,或三層或更多層。在一些實施方案中,篩檢程式的一層或多層可以通過本文所述的織物形成。在一些實施方案中,篩檢程式的一層或多層可以通過本文所述的非織造聚合物結構形成。在某些方面,篩檢程式可以用兩層或更多層的非織造聚合物結構形成。在某些方面,篩檢程式還包含一層或多層的抗病毒織物(如本文所述)與一層或多層的抗病毒非織造聚合物結構(如本文所述)的組合。
作為一個更普遍的例子,聚合物組成物可以用於生產層合結構,其可以具有任何各種用途。層合結構可以包含例如含有所述聚合物組成物的抗病毒非織造層,以及額外層。在層合結構中引入所述聚合物組成物,能提供具有抗病毒性能的層合結構,例如限制、減少或抑制病毒的傳染和/或發病。在一些情況下,層合結構可以包括額外抗病毒劑,任選地包含進入抑制劑,逆轉錄酶抑制劑,DNA聚合酶抑制劑,m-RNA合成抑制劑,蛋白酶抑制劑,整合酶抑制劑,或免疫調節劑,或其組合。在一些情況下,層結構包括從聚合物組成物制得的奈米纖維的織物。在一些情況下,層結構包括從聚合物組成物制得的非織造聚合物結構。
所屬技術領域中具有通常知識者能理解可以適宜地將具有抗病毒性能的聚合物結構和模塑產品引入用於任何各種用途的其它產品中,例如傢俱或紡織品。
聚合物組成物
如上文所述,本公開涉及聚合物組成物,其有利地顯示AM/AV性能。在一些實施方案中,聚合物組成物包含聚合物,鋅(經由鋅化合物向組成物提供),和/或銅(經由銅化合物向組成物提供),和/或磷(經由磷化合物向組成物提供)。聚合物組成物可以還包含模塑添加劑。這些模塑添加劑通常不包含在用於其它最終產品、例如纖維/織物的聚合物組成物中,因為這些產品不需要使用它們。例如,聚合物的存在量可以是50重量%至99.99重量%;鋅的存在量可以是0.01重量%至10重量%;以及磷的存在量可以小於1重量%。模塑添加劑的存在量可以是0.01重量%至20重量%。其它濃度範圍和限值如本文所述。本公開也涉及聚合物組成物,其包含聚合物、銅(經由銅化合物向組成物提供)和磷(經由磷化合物向組成物提供)。例如,聚合物的存在量可以是50重量%至99.9重量%;銅的存在量可以是10wppm至20,000wppm;以及磷的存在量可以小於1重量%。聚合物組成物可以用於形成模塑產品,並且除了具有改進的AM/AV性能之外,所述纖維還顯示優異的力學性能,例如拉伸強度或衝擊強度(如本文所述)。當在染料浴試驗或洗滌試驗(如本文所述)中檢測時,所述纖維可以顯示優異的鋅/銅保留率。
聚合物
所述聚合物組成物包含聚合物,在一些實施方案中,所述聚合物是適用於生產纖維和織物的聚合物。在一個實施方案中,聚合物組成物包含50重量%至100重量%的聚合物,例如50重量%至99.99重量%,50重量%至99.9重量%,50重量%至99重量%,55重量%至100重量%,55重量%至99.99重量%,55重量%至99.9重量%,55重量%至99重量%,60重量%至100重量%,60重量%至99.99重量%,60重量%至99.9重量%,60重量%至99重量%,60重量%至96重量%,65重量%至100重量%,65重量%至99.99重量%,65重量%至99.9重量%,或65重量%至99重量%,65重量%至99重量%,70量%至96重量%,或60重量%至99.5重量%。就上限而言,聚合物組成物可以包含小於100重量%的聚合物,例如小於99.99重量%,小於99.9重量%,小於99重量%,小於97重量%,小於96重量%,或小於95重量%。就下限而言,聚合物組成物可以包含大於50重量%的聚合物,例如大於55重量%,大於60重量%,或大於65重量%。
聚合物組成物中的聚合物可以在寬範圍內變化。聚合物可以包括但不限於:熱塑性聚合物,聚酯,尼龍,人造纖維,聚醯胺6,聚醯胺6,6,聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚對苯二甲酸乙二酯(PET),聚對苯二甲酸乙二酯二醇(PETG),co-PET,聚乳酸(PLA),和聚對苯二甲酸亞丙基酯(PTT)。在一些實施方案中,聚合物組成物可以包含PET,這是考慮到PET的強度、在洗滌期間的耐久性、可經受持久壓制的能力以及可與其它纖維共混的能力。在一些實施方案中,聚合物可以是尼龍6,6。在一些情況下,已知尼龍是具有比PET更高的強度的纖維,並顯示無滴型燃燒特性,這在例如軍用或汽車紡織品應用中是有益的,並且尼龍具有比PET更高的親水性。用於本發明的聚合物可以是聚醯胺,聚醚醯胺,聚醚酯,或聚醚聚氨酯,或它們的混合物。
在一些情況下,聚合物組成物可以包含聚乙烯。合適的聚乙烯的例子包括線性低密度聚乙烯(LLDPE),低密度聚乙烯(LDPE),中等密度聚乙烯(MDPE),高密度聚乙烯(HDPE),以及超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
在一些情況下,聚合物組成物可以包含聚碳酸酯(PC)。例如聚合物組成物可以包含聚碳酸酯與其它聚合物的共混物,例如聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混物(PC-ABS),聚碳酸酯和聚乙烯基甲苯的共混物(PC-PVT),聚碳酸酯和聚對苯二甲酸丁二酯的共混物(PC-PBT),聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二酯的共混物(PC-PET),或者它們的組合。
在一些情況下,聚合物組成物可以包含聚醯胺。常規的聚醯胺包括尼龍和芳族聚醯胺。例如,聚醯胺可以包含PA-4T/4I;PA-4T/6I;PA-5T/5I;PA-6;PA-6,6;PA-6,6/6;長鏈聚醯胺(例如PA-10;PA-12;PA-6,10;PA-6,12, 以及其它已知的長鏈變體形式,任選地包含芳族成分,例如T和I 成分,尤其用作刷毛);PA-6,6/6T;PA-6T/6I;PA-6T/6I/6;PA-6T/6;PA-6T/6I/66;PA-6T/MPMDT(其中MPMDT是以作為二胺成分的六亞甲基二胺和2-甲基五亞甲基二胺和作為二酸成分的對苯二甲酸的混合物為基礎的聚醯胺);PA-6T/66;PA-6T/610;PA-10T/612;PA-10T/106;PA-6T/612;PA-6T/10T;PA-6T/10I;PA-9T;PA-10T;PA-12T;PA-10T/10I;PA-10T/12;PA-10T/11;PA-6T/9T;PA-6T/12T;PA-6T/10T/6I;PA-6T/6I/6;PA-6T/61/12;以及它們的共聚物、共混物、混合物和/或其它組合。美國專利申請No. 16/003,528公開了其它合適的聚醯胺、添加劑和其它成分。由於其親水性和/或吸濕性,這些聚合物可以很好地與聚合物組成物中的其它成分一起協同工作。
令人驚奇的是,聚合物組成物可以從具有提高的親水性和/或吸濕性的聚合物受益。特別是,使用親水性和/或吸濕性聚合物可以提高聚合物組成物的抗病毒性能。推定病毒和/或微生物是被液體、例如唾液和粘液攜帶。在理論上也認為具有提高的親水性和/或吸濕性的聚合物既可以更好地吸引攜帶微生物和/或病毒的液體介質、例如唾液或粘液,也可以吸收更多的水分,例如來自空氣,並且提高的水分含量允許聚合物組成物和抗病毒/抗微生物試劑更好地限制、減少或抑制病毒的傳染和/或發病。例如,水分可以溶解病毒的外層、例如衣殼,暴露病毒的基因物質,例如DNA或RNA。暴露的基因物質更易於被聚合物組成物的其它成分失活,例如鋅化合物、磷化合物和/或銅化合物(如下文所述)。這是使用具有較高親水性和/或吸濕性的聚合物帶來的一種令人驚奇的協同效果。與之相比,從具有較低親水性和/或吸濕性的聚合物、例如聚丙烯形成的模塑產品,可能不會吸引上述流體,和可能不會如此有效。
在一些情況下,將常規的表面改性劑、例如檸檬酸施加或噴塗到聚合物組成物的表面(或由其形成的製品) 上。通過使用親水性和/或吸濕性聚合物,本文所述的聚合物組成物可以不需要任何這種溶解度改進劑。
但是在一些其它實施方案中,從聚合物組成物形成的產品可以例如用檸檬酸處理,以使它們進一步更親水和/或吸濕。
在一些情況下,聚合物的親水性和/或吸濕性可以通過飽和來檢測。
在一些情況下,聚合物的親水性和/或吸濕性可以通過能被吸收的水的量來檢測(基於總重量計的百分比)。在一些實施方案中,親水性和/或吸濕性聚合物能吸收基於聚合物總重量計的大於1.5重量%的水,例如大於2.0重量%,大於3.0%,大於5.0重量%,或大於7.0重量%。就範圍而言,親水性和/或吸濕性聚合物可以吸收1.5重量%至10.0重量%的水,例如1.5重量%至9.0重量%,2.0重量%至8重量%,2.0重量%至7重量%,或者2.5重量%至7重量%。吸收更多水分的能力允許所述聚合物組成物更好地減少或抑制所含的微生物和/或病毒的生長(如上文所述)。
如上文所述,本文所述的聚合物組成物的一些應用令人驚奇地可以從提高的吸濕性受益。吸濕性的提高可以通過聚合物的選擇和/或改性來實現。在一些實施方案中,聚合物可以是常規的聚合物,例如常規的聚醯胺,其經過改性以提高吸濕性。在這些實施方案中,在聚合物上的官能端基改性可以提高吸濕性。例如聚合物可以是PA-6,6,其已被改性以包含能提高吸濕性的官能端基。
在一些優選的情況下,基於聚醯胺、例如基於尼龍的化合物用作聚合物。令人驚奇地發現當這些基於尼龍的聚合物與上述鋅化合物、銅化合物和磷化合物添加劑一起使用、並成型為模塑產品時,提供了抗病毒和/或抗微生物特性。在一些情況下,發現與尼龍相比,使用聚酯聚合物的常規聚合物會向不同類型的病毒和/或細菌提供避難所並允許它們繁殖。例如,發現微球細菌在基於聚酯的織物中繁殖,並產生高的氣味水準。因此,令人驚奇地發現當一起使用基於尼龍的聚合物以及上述添加劑時,所獲得的織物顯示比使用聚酯的相似織物顯著更低的氣味水準。
在一些實施方案中,聚合物組成物可以包含多種聚醯胺的組合。通過組合各種聚醯胺,最終的組成物能合併所需的每種聚醯胺成分的性能,例如力學性能。例如在一些實施方案中,聚醯胺包含PA-6、PA-6,6和PA-6,6/6T的組合。在這些實施方案中,聚醯胺可以包含1重量%至99重量%的PA-6,30重量%至99重量%的PA-6,6,以及1重量%至99重量%的PA-6,6/6T。在一些實施方案中,聚醯胺包含PA-6、PA-6,6和PA-6,6/6T中的一種或多種。在某些方面,聚合物組成物包含6重量%的PA-6和94重量%的PA-6,6。在一些情況下,聚合物包含PA-6和PA-6,6。在一些情況下,聚合物包含PA-6,12。在一個實施方案中,聚合物包含單獨的PA-6,6/6,12,或它們與其它聚醯胺組合使用。在某些方面,聚合物組成物包含本文所述的任何聚醯胺的共聚物或共混物。
聚合物組成物也可以包含通過內醯胺的開環聚合反應或縮聚反應製備的聚醯胺,包括共聚反應和/或共縮聚反應。不受限於任何理論,這些聚醯胺可以包括例如從丙內醯胺、丁內醯胺、戊內醯胺和己內醯胺製備的那些聚醯胺。例如在一些實施方案中,聚醯胺是從己內醯胺的聚合反應衍生的聚合物。在那些實施方案中,聚合物包含至少10重量%的己內醯胺,例如至少15重量%,至少20重量%,至少25重量%,至少30重量%,至少35重量%,至少40重量%,至少45重量%,至少50重量%,至少55重量%,或至少60重量%。在一些實施方案中,聚合物包含10重量%至60重量%的己內醯胺,例如15重量%至55重量%,20重量%至50重量%,25重量%至45重量%,或30重量%至40重量%。在一些實施方案中,聚合物包含小於60重量%的己內醯胺,例如小於55重量%,小於50重量%,小於45重量%,小於40重量%,小於35重量%,小於30重量%,小於25重量%,小於20重量%,或小於15重量%。此外,聚合物組成物可以包含通過內醯胺與尼龍的共聚反應製備的聚醯胺,例如己內醯胺與PA-6,6的共聚反應產物。
在某些方面,聚合物可以通過聚合物組成物的常規聚合反應形成,其中至少一種二胺-羧酸鹽的水溶液進行加熱以除去水,並進行聚合以形成抗病毒尼龍。此水溶液優選是混合物,其包含至少一種用於形成聚醯胺的鹽以及本文所述的特定量的鋅化合物、銅化合物和/或磷化合物,由此製備聚合物組成物。常規聚醯胺鹽是通過二胺與二羧酸的反應製備,所得的鹽提供單體。在一些實施方案中,優選的用於形成聚醯胺的鹽是通過等莫耳量的六亞甲基二胺與己二酸反應形成的己二醯己二胺(尼龍 6,6鹽)。
在一些實施方案中,聚合物組成物(以及由其制得的纖維/織物)有利地包含極少量的加工助劑或不含加工助劑,加工助劑例如是表面活性劑和/或偶聯劑(參見上文)。在一些情況下,聚合物組成物包含小於100wppm的表面活性劑和/或偶聯劑,例如小於50wppm,小於20wppm,小於10wppm,或小於5wppm。就範圍而言,聚合物組成物可以包含1 wppb至100wppm的加工助劑,例如1 wppb至20wppm,1 wppb至10wppm,或1 wppb至5wppm。所述組成物可以完全不含任何表面活性劑和/或偶聯劑。在加工後可以不存在表面活性劑和/或偶聯劑,這是與使用表面活性劑和/或偶聯劑作為必要成分的那些常規配製劑不同的。即使這些成分中的一部分可以在加工過程中燒除,但是一些表面活性劑和/或偶聯劑仍然保留在所得的纖維中。
常規的表面活性劑包括陰離子性表面活性劑、陽離子性表面活性劑和/或非離子性表面活性劑。具體的例子是硬脂酸,十二烷基磺酸鈉表面活性劑,季銨表面活性劑,胺基酸表面活性劑,甜菜堿表面活性劑,脂肪酸甘油酯表面活性劑,脂肪酸脫水山梨醇表面活性劑,卵磷脂表面活性劑,和/或Tween™系列的表面活性劑(例如聚乙氧基化脫水山梨醇酯表面活性劑,非離子性聚氧乙烯表面活性劑等等)。
本發明人發現,胺端基(AEG)的含量可以對聚合物組成物和模塑產品的性能具有驚人的影響。作為一個例子,發現AEG能改進染色產品的能力。聚合物組成物可以具有1微當量/克(µeq/gram)至105微當量/克的AEG含量,例如1微當量/克至75微當量/克,1微當量/克至55微當量/克,5微當量/克至50微當量/克,或15微當量/克至40微當量/克。就上限而言,聚合物組成物可以具有小於105微當量/克的AEG含量,例如小於100微當量/克,小於90微當量/克,小於75微當量/克,小於55微當量/克,小於50微當量/克,小於45微當量/克,小於40微當量/克,小於35微當量/克,小於30微當量/克,或小於25微當量/克。就下限而言,聚合物組成物可以具有大於1微當量/克的AEG含量,例如大於5微當量/克,大於10微當量/克,大於15微當量/克,大於20微當量/克,大於25微當量/克,大於35微當量/克,大於40微當量/克,或大於50微當量/克。
在一些情況下,可以使用較高的相對粘度。在其它情況下,可以使用較低的相對粘度。在這些情況下,本發明人發現通過使用特定的鋅和/或磷含量以及特定的聚合物特性,可以實現出乎預料的效率,且同時實現AM/AV性能和力學性能。下文將提供一些特定配製劑的例子。
鋅化合物
如上文所述,聚合物組成物包括在鋅化合物中的鋅以及在磷化合物中的磷,優選它們以特定量包含在聚合物組成物中,從而提供上述結構益處和抗病毒益處。本文所用的術語“鋅化合物”表示具有至少一個鋅分子或離子的化合物(這同樣適用於銅化合物)。本文所用的術語“磷化合物”表示具有至少一個磷分子或離子的化合物。鋅含量可以由鋅或鋅離子表示(這同樣適用於銅)。範圍和限值可以用於鋅含量和用於鋅離子含量,和用於其它金屬含量,例如銅含量。基於鋅或鋅化合物的鋅離子含量的計算可以由化學領域的技術人員完成,並考慮這些計算和調整。
本發明人發現按照特定的莫耳比率使用特定的鋅化合物(以及其中所含的鋅)和磷化合物(以及其中所含的磷)能盡可能減少鋅化合物對聚合物組成物的負面影響。例如,在聚合物組成物中的過多的鋅化合物會導致聚合物粘度的降低以及在生產製程中的無效。
聚合物組成物可以包含分散在聚合物組成物中的鋅(例如在鋅化合物中或作為鋅離子),例如鋅或鋅化合物。在一個實施方案中,聚合物組成物包含5wppm至10,000wppm (10重量%)的鋅,例如5wppm至20000wppm,5wppm至17,500wppm,5wppm至17,000wppm,5wppm至16,500wppm,5wppm至16,000wppm,5wppm至15,500wppm,5wppm至15,000wppm,5wppm至12,500wppm,5wppm至10,000wppm,5wppm至5000wppm,5wppm至4000wppm,例如5wppm至3000wppm,5wppm至2000wppm,5wppm至1000wppm,5wppm至500wppm,10wppm至20,000wppm,10wppm至17,500wppm,10wppm至17,000wppm,10wppm至16,500wppm,10wppm至16,000wppm,10wppm至15,500wppm,10wppm至15,000wppm,10wppm至12,500wppm,10wppm至10,000wppm,10wppm至5000wppm,10wppm至4000wppm,10wppm至3000wppm,10wppm至2000wppm,10wppm至1000wppm,10wppm至500wppm,50wppm至20,000wppm,50wppm至17,500wppm,50wppm至17,000wppm,50wppm至16,500wppm,50wppm至16,000wppm,50wppm至15,500wppm,50wppm至15,000wppm,50wppm至12,500wppm,50wppm至10,000wppm,50wppm至5000wppm,50wppm至4000wppm,50wppm至3000wppm, 50wppm至500wppm,100wppm至20,000wppm,100wppm至17,500wppm,100wppm至17,000wppm,100wppm至16,500wppm,100wppm至16,000wppm,100wppm至15,500wppm,100wppm至15,000wppm,100wppm至12,500wppm,100wppm至10,000wppm,100wppm至5000wppm,100wppm至4000wppm,100wppm至500wppm,200wppm至20,000wppm,200wppm至17,500wppm,200wppm至17,000wppm,200wppm至16,500wppm,200wppm至16,000wppm,200wppm至15,500wppm,200wppm至15,000wppm,200wppm至12,500wppm,200wppm至10,000wppm,200wppm至5000wppm,200wppm至4000wppm, 5000wppm至20000wppm,200wppm至500wppm,500ppm至10000wppm,1000ppm至7000wppm,或3000ppm至5000wppm。
就下限而言,聚合物組成物可以包含大於5wppm的鋅,例如大於10wppm,大於50wppm,大於100wppm,大於200wppm,大於300wppm,大於350wppm,大於375wppm,大於400wppm,大於425wppm,大於480wppm,大於500wppm,大於600wppm,大於1000wppm,或大於3000wppm。
就上限而言,聚合物組成物可以包含小於20,000wppm的鋅,例如小於17,500wppm,小於17,000wppm,小於16,500wppm,小於16,000wppm,小於15,500wppm,小於15,000wppm,小於12,500wppm,小於10,000wppm,小於7000wppm,小於5000wppm,小於4000wppm,小於3000wppm,小於2000wppm,小於1000wppm,或小於500wppm。在某些方面,鋅化合物被包埋在從聚合物組成物形成的聚合物中。所述範圍和限值可以同時適用於元素形式或離子形式的鋅以及鋅化合物。在一些情況下,鋅(作為AM/AV化合物)是獨立於其它含鋅材料(例如作為阻燃劑添加的硼酸鋅)。
聚合物組成物中的鋅是存在於鋅化合物中,或經由鋅化合物提供的,鋅化合物可以在寬範圍內變化。鋅化合物可以包含氧化鋅,己二酸鋅銨,乙酸鋅,碳酸鋅銨,硬脂酸鋅,苯基次膦酸鋅,或2-巰基吡啶氧化鋅,或其組合。在一些實施方案中,鋅化合物包含氧化鋅,己二酸鋅銨,乙酸鋅,或2-巰基吡啶氧化鋅,或其組合。在一些實施方案中,鋅化合物包含氧化鋅,硬脂酸鋅,或己二酸鋅銨,或其組合。在某些方面,鋅是以氧化鋅的形式提供。在某些方面,鋅不是經由苯基次膦酸鋅和/或苯基膦酸鋅提供。
本發明人也發現聚合物組成物令人驚奇地可以從使用特定的鋅化合物受益。特別是,使用易於形成離子鋅(例如Zn2+ )的鋅化合物可以提高聚合物組成物的抗病毒性能。在理論上認為,離子鋅會干擾病毒的複製迴圈。例如離子鋅可以干擾(例如抑制)病毒蛋白酶或聚合酶的活性。關於離子鋅對病毒活性影響的其它討論可以參見Velthuis等人,Zn Inhibits Coronavirus and Arterivirus RNA Polymerase Activity In Vitro and Zinc Ionophores Block the Replication of These Viruses in Cell Culture , PLoS Pathogens(2010年11月),將此文獻的內容引入本文以供參考。
鋅化合物在聚合物組成物中的存在量可以與離子鋅含量相關討論。在一個實施方案中,聚合物組成物包含1ppm至30,000ppm的離子鋅,例如Zn2+ ,例如1ppm至25,000ppm,1ppm至20,000ppm,1ppm至15,000ppm,1ppm至10,000ppm,1ppm至5,000ppm,1ppm至2,500ppm,50ppm至30,000ppm,50ppm至25,000ppm,50ppm至20,000ppm,50ppm至15,000ppm,50ppm至10,000ppm,50ppm至5,000ppm,50ppm至2,500ppm,100ppm至30,000ppm,100ppm至25,000ppm,100ppm至20,000ppm,100ppm至15,000ppm,100ppm至10,000ppm,100ppm至5,000ppm,100ppm至2,500ppm,150ppm至30,000ppm,150ppm至25,000ppm,150ppm至20,000ppm,150ppm至15,000ppm,150ppm至10,000ppm,150ppm至5,000ppm,150ppm至2,500ppm,250ppm至30,000ppm,250ppm至25,000ppm,250ppm至20,000ppm,250ppm至15,000ppm,250ppm至10,000ppm,250ppm至5,000ppm,250ppm至2,500ppm,500ppm至10000wppm,1000ppm至7000wppm,或3000ppm至5000wppm。在一些情況下,上文關於鋅所述的範圍和限值也可以適用於離子鋅含量。
在一些情況下,鋅的使用能提供在加工和/或最終應用方面的益處。可以使用其它抗病毒劑,例如銅或銀,但是它們通常包括不利的影響(例如對於聚合物組成物的相對粘度,毒性,以及健康或環境風險)。在一些情況下,鋅對聚合物組成物的相對粘度沒有不利影響。而且,與其它抗病毒劑、例如銀不同,鋅不存在毒性問題(並且實際上可以提供健康益處,例如免疫系統支援)。另外,如本文所述,鋅的使用能減少或消除被浸提到其它介質和/或環境中的問題。這同時防止與鋅進入環境相關的風險,並允許聚合物組成物的迴圈使用– 與常規組成物、例如含銀的組成物相比,鋅提供驚人的“綠色”優點。
磷化合物
聚合物組成物可以包含分散在聚合物組成物中的磷(在磷化合物中),例如磷或磷化合物。在一個實施方案中,聚合物組成物包含50wppm至10000wppm的磷,例如50wppm至5000wppm,50wppm至2500wppm,50wppm至2000wppm,50wppm至800wppm,100wppm至750wppm, 100wppm至1800wppm,100wppm至10000wppm,100wppm至5000wppm,100wppm至2500wppm,100wppm至1000wppm,100wppm至800wppm,200wppm至10000wppm, 200wppm至5000wppm,200wppm至2500wppm,200ppm至800wppm,300wppm至10000wppm,300wppm至5000wppm,300wppm至2500wppm,300wppm至500wppm,500wppm至10000wppm,500wppm至5000wppm,或500wppm至2500wppm。就下限而言,聚合物組成物可以包含大於50wppm的磷,例如大於75wppm,大於100wppm,大於150wppm,大於200wppm,大於300wppm,或大於500wppm。就上限而言,聚合物組成物可以包含小於10000wppm (或1重量%),例如小於5000wppm,小於2500wppm,小於2000wppm,小於1800wppm,小於1500wppm,小於1000wppm,小於800wppm,小於750wppm,小於500wppm,小於475wppm,小於450wppm,小於400wppm,小於350wppm,小於300wppm,小於250wppm,小於200wppm,小於150wppm,小於100wppm,小於50wppm,小於25wppm,或小於10wppm。
在某些方面,磷或磷化合物被包埋在從聚合物組成物形成的聚合物中。如上文所述,因為所述組成物的總體組成,如果存在的話,可以使用少量的磷,這在一些情況下可以提供有利的性能結果(參見上文)。
在聚合物組成物中的磷是存在於磷化合物中,或經由磷化合物提供,磷化合物可以在寬範圍內變化。磷化合物可以包含苯次膦酸,二苯基次膦酸,苯基次膦酸鈉,亞磷酸,苯膦酸,苯基次膦酸鈣,B-戊基次膦酸鉀,甲基次膦酸,次磷酸錳,次磷酸鈉,磷酸一鈉,次磷酸,二甲基次膦酸,乙基次膦酸,二乙基次膦酸,乙基次膦酸鎂,亞磷酸三苯基酯,亞磷酸二苯基甲基酯,亞磷酸二甲基苯基酯,亞磷酸乙基二苯基酯,苯基膦酸,甲基膦酸,乙基膦酸,苯基膦酸鉀,甲基膦酸鈉,乙基膦酸鈣,和其組合。在一些實施方案中,磷化合物包含磷酸,苯次膦酸,或苯膦酸,或其組合。在一些實施方案中,磷化合物包含苯次膦酸,亞磷酸,或次磷酸錳,或其組合。在某些方面,磷化合物可以包含苯次膦酸。
在一個實施方案中,磷與鋅之間的莫耳比率是大於0.01:1,例如大於0.05:1,大於0.1:1,大於0.15:1,大於0.25:1,大於0.5:1,或大於0.75:1。就範圍而言,在聚合物組成物中的磷與鋅之間的莫耳比率可以在0.01:1至15:1的範圍內,例如0.05:1至10:1,0.1:1至9:1,0.15:1至8:1,0.25:1至7:1,0.5:1至6:1,0.75:1至5:1,0.5:1至4:1,或0.5:1至3:1。就上限而言,在聚合物組成物中的鋅與磷之間的莫耳比率可以是小於15:1,例如小於10:1,小於9:1,小於8:1,小於7:1,小於6:1,小於5:1,小於4:1,或小於3:1。在一些情況下,磷與鋅一起結合在聚合物基質中。
在一個實施方案中,在聚醯胺組成物中的鋅與磷之間的重量比率可以是大於1.3:1,例如大於1.4:1,大於1.5:1,大於1.6:1,大於1.7:1,大於1.8:1,或大於2:1。就範圍而言,在聚醯胺組成物中的鋅與磷之間的重量比率可以在1.3:1至30:1的範圍內,例如1.4:1至25:1,1.5:1至20:1,1.6:1至15:1,1.8:1至10:1,2:1至8:1,3:1至7:1,或4:1至6:1。就上限而言,在聚醯胺組成物中的鋅與磷之間的重量比率可以是小於30:1,例如小於28:1,小於26:1,小於24:1,小於22:1,小於20:1,或小於15:1。在某些方面,在聚醯胺組成物中不存在磷。在其它方面,存在非常少量的磷。在一些情況下,磷與鋅一起保持在聚合物基質中。
在一個實施方案中,在聚醯胺組成物中的鋅與磷之間的重量比率可以是小於0.64:1,例如小於0.62:1,小於0.6:1,例如小於0.5:1,小於0.45:1,小於0.4:1,小於0.3:1,或小於0.25:1。就範圍而言,在聚醯胺組成物中的鋅與磷之間的重量比率可以在0.001:1至0.64:1的範圍內,例如0.01:1至0.6:1,0.05:1至0.5:1,0.1:1至0.45:1,0.2:1至0.4:1,0.25:1至0.35:1,或0.2:1至0.3:1。就下限而言,在聚醯胺組成物中的鋅與磷之間的重量比率可以是大於0.001:1,例如大於0.005:1,大於0.01:1,大於0.05:1,大於0.1:1,大於0.15:1,或大於0.2:1。
有利的是,發現添加上述鋅化合物和磷化合物可以獲得聚合物組成物的有益的相對粘度(RV)。在一些實施方案中,聚合物組成物的RV是在5至80的範圍內,例如5至70,10至70,15至65,20至60,30至50,10至35,10至20,60至70,50至80,40至50,30至60,5至30,或15至32。就下限而言,聚合物組成物的RV可以是大於5,例如大於10,大於15,大於20,大於25,大於27.5,或大於30。就上限而言,聚合物組成物的RV可以是小於70,例如小於65,小於60,小於50,小於40,或小於35。
為了計算RV,可以使聚合物溶解在溶劑中(通常是甲酸或硫酸),檢測粘度,然後將該粘度與純溶劑的粘度比較。這得到無量綱的檢測值。固體材料以及液體可以具有特定的RV。從聚合物組成物制得的產品也可以具有上述的相對粘度。
已經確定特定量的鋅化合物和磷化合物可以在聚合物組成物、例如聚醯胺組成物中以細分佈的形式混合,例如以顆粒、薄片等形式混合,由此提供聚合物組成物,後者可以隨後例如通過常規方法例如擠出、模塑或者拉伸成型為各種產品(例如高度接觸型產品,高度接觸型產品的表面層),由此制得具有顯著改進的抗微生物活性的產品。鋅和磷按照上述量用於聚合物組成物中,從而提供具有改進(接近永久)的抗微生物活性保留率的纖維。
銅化合物
如上文所述,在一些實施方案中,聚合物組成物包含銅(經由銅化合物提供)。本文所用的術語“銅化合物”表示具有至少一個銅分子或離子的化合物。
在一些情況下,銅化合物可以改進、例如提高聚合物組成物的抗病毒性能。在一些情況下,銅化合物可以影響聚合物組成物的其它特性,例如抗微生物活性或物理特性。
聚合物組成物可以包含分散在聚合物組成物中的銅(例如在銅化合物中),例如銅或銅化合物。在一個實施方案中,聚合物組成物包含5wppm至20,000wppm的銅,例如5wppm至17,500wppm,5wppm至17,000wppm,5wppm至16,500wppm,5wppm至16,000wppm,5wppm至15,500wppm,5wppm至15,000wppm,5wppm至12,500wppm,5wppm至10,000wppm,5wppm至5000wppm,5wppm至4000wppm,例如5wppm至3000wppm,5wppm至2000wppm,5wppm至1000wppm,5wppm至500wppm,5wppm至100wppm,5wppm至50wppm,5wppm至35wppm,10wppm至20,000wppm,10wppm至17,500wppm,10wppm至17,000wppm,10wppm至16,500wppm,10wppm至16,000wppm,10wppm至15,500wppm,10wppm至15,000wppm,10wppm至12,500wppm,10wppm至10,000wppm,10wppm至5000wppm,10wppm至4000wppm,10wppm至3000wppm,10wppm至2000wppm,10wppm至1000wppm,10wppm至500wppm,50wppm至20,000wppm,50wppm至17,500wppm,50wppm至17,000wppm,50wppm至16,500wppm,50wppm至16,000wppm,50wppm至15,500wppm,50wppm至15,000wppm,50wppm至12,500wppm,50wppm至10,000wppm,50wppm至5000wppm,50wppm至4000wppm,50wppm至3000wppm,50wppm至2000wppm,50wppm至1000wppm,50wppm至500wppm,100wppm至20,000wppm,100wppm至17,500wppm,100wppm至17,000wppm,100wppm至16,500wppm,100wppm至16,000wppm,100wppm至15,500wppm,100wppm至15,000wppm,100wppm至12,500wppm,100wppm至10,000wppm,100wppm至5000wppm,100wppm至4000wppm,100wppm至3000wppm,100wppm至2000wppm,100wppm至1000wppm,100wppm至500wppm,200wppm至20,000wppm,200wppm至17,500wppm,200wppm至17,000wppm,200wppm至16,500wppm,200wppm至16,000wppm,200wppm至15,500wppm,200wppm至15,000wppm,200wppm至12,500wppm,200wppm至10,000wppm,200wppm至5000wppm,200wppm至4000wppm,200wppm至3000wppm,200wppm至2000wppm,200wppm至1000wppm,或200wppm至500wppm。
就下限而言,聚合物組成物可以包含大於5wppm的銅,例如大於10wppm,大於50wppm,大於100wppm,大於200wppm,或大於300wppm。就上限而言,聚合物組成物可以包含小於20,000wppm的銅,例如小於17,500wppm,小於17,000wppm,小於16,500wppm,小於16,000wppm,小於15,500wppm,小於15,000wppm,小於12,500wppm,小於10,000wppm,小於5000wppm,小於小於4000wppm,小於3000wppm,小於2000wppm,小於1000wppm,小於500wppm 小於100wppm,小於50wppm,小於35wppm。在某些方面,銅化合物被包埋在從聚合物組成物形成的聚合物中。
對於銅化合物的組成沒有特別的限制。合適的銅化合物包括碘化銅 ,溴化銅,氯化銅,氟化銅,氧化銅,硬脂酸銅,己二酸銅銨,乙酸銅,或2-巰基吡啶氧化銅,或其組合。銅化合物可以包含氧化銅,己二酸銅銨,乙酸銅,碳酸銅銨,硬脂酸銅,苯基次膦酸銅,或2-巰基吡啶氧化銅,或其組合。在一些實施方案中,銅化合物包含氧化銅,己二酸銅銨,乙酸銅,或2-巰基吡啶氧化銅,或其組合。在一些實施方案中,銅化合物包含氧化銅,硬脂酸銅,或己二酸銅銨,或其組合。在某些方面,銅是以氧化銅的形式提供。在某些方面,銅不是經由苯基次膦酸銅和/或苯基膦酸銅提供。
在一些情況下,聚合物組成物包括銀(任選地經由銀化合物提供)。本文所用的術語“銀化合物”表示具有至少一個銀分子或離子的化合物。銀可以是離子形式。關於銀的範圍和限值可以是與關於銅所述的範圍和限值相似的(如上文所述)。
在一個實施方案中,銅與鋅之間的莫耳比率是大於0.01:1,例如大於0.05:1,大於0.1:1,大於0.15:1,大於0.25:1,大於0.5:1,或大於0.75:1。就範圍而言,在聚合物組成物中的銅與鋅之間的莫耳比率可以在0.01:1至15:1的範圍內,例如0.05:1至10:1,0.1:1至9:1,0.15:1至8:1,0.25:1至7:1,0.5:1至6:1,0.75:1至5:1,0.5:1至4:1,或0.5:1至3:1。就上限而言,在聚合物組成物中的鋅與銅之間的莫耳比率可以小於15:1,例如小於10:1,小於9:1,小於8:1,小於7:1,小於6:1,小於5:1,小於4:1,或小於3:1。在一些情況下,銅與鋅一起結合在聚合物基質中。
在一些實施方案中,發現己二酸銅銨的使用能特別有效地將銅離子活化到聚合物基質中。相似地,發現己二酸銨銀的使用能特別有效地將銀離子活化到聚合物基質中。發現將銅(I)或銅(II)化合物溶解在己二酸銨中,能特別有效地產生銅(I)或銅(II)離子。這同樣適用於將Ag(I)或Ag(III)化合物溶解在己二酸銨中以產生Ag1+ 或Ag3+ 離子的情況。
添加劑
除了所述聚合物和鋅成分之外,聚合物組成物可以還包含模塑添加劑,當製備用於在紡絲和吹塑製程中生產纖維的聚合物組成物時,通常不使用這些模塑添加劑。
抗沖改性劑
本發明的聚醯胺組成物包含一種或多種抗沖改性劑。本發明人發現這些抗沖改性劑可以有益地是彈性或橡膠材料,選擇它們具有與組成物中的一種或多種聚醯胺聚合物之間的優良相互作用和相容性,並分散於其中。抗沖改性劑可以包括苯乙烯類共聚物,例如丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。抗沖改性劑可以包括丙烯醯類聚合物或聚乙烯聚合物,例如氯化聚乙烯。在一些實施方案中,抗沖改性劑包括乙烯-辛烯共聚物。在一些情況下,抗沖改性劑和熔體穩定劑的組合(任選地按照所述用量和比率)能提供多種性能特徵的驚人的協同組合,例如拉伸/撓曲性能和衝擊強度。
在一些情況下,抗沖改性劑包含烯烴,丙烯酸酯,或丙烯醯類化合物,或其組合,包括這些化合物的聚合物,例如聚烯烴或聚丙烯酸酯。這些化合物可以改性,例如用馬來酸酐改性(接枝)。在一些實施方案中,抗沖改性劑包含馬來酸酐改性的烯烴、丙烯酸酯或丙烯醯類化合物,或其組合。在一些情況下,抗沖改性劑包含改性的烯烴,例如馬來酸酐改性的烯烴。抗沖改性劑可以包含馬來酸酐改性的乙烯-辛烯和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物。
在一些實施方案中,抗沖改性劑具有在0ºC至-100ºC範圍內的玻璃化轉變溫度,例如-5ºC至-80ºC,-10ºC至-70ºC,-20ºC至-60ºC,或-25ºC至-55ºC。就下限而言,抗沖改性劑可以具有大於-100ºC的玻璃化轉變溫度,例如大於-80ºC,大於-70ºC,大於-60ºC,或大於-55ºC。就上限而言,抗沖改性劑可以具有小於0ºC的玻璃化轉變溫度,例如小於-5ºC,小於-10ºC,小於-15ºC,或小於-25ºC。認為具有所述玻璃化轉變溫度的抗沖改性劑能協同改進能量消散特性,例如衝擊強度。這些特定抗沖改性劑具有的玻璃化轉變溫度是在能與所述聚醯胺和玻璃纖維一起操作的溫度範圍內,從而達到改進的衝擊性能,尤其在所需的溫度範圍內,例如-10ºC至-70ºC。
在聚醯胺組成物中的抗沖改性劑的濃度可以例如在3重量%至30重量%的範圍內,例如2重量%至25重量%,2重量%至20重量%,5.7重量%至21.9重量%,4.0重量%至15重量%,5.5重量%至14重量%,6.0重量%至11.5重量%,8.4重量%至24.6重量%,11.1重量%至27.3重量%,或13.8重量%至30重量%。在一些實施方案中,抗沖改性劑的濃度是6重量%至20重量%,例如6重量%至14.4重量%,7.4重量%至15.8重量%,8.8重量%至17.2重量%,10.2重量%至18.6重量%,或11.6重量%至20重量%。就上限而言,抗沖改性劑的濃度可以小於30重量%,例如小於27.3重量%,小於24.6重量%,小於21.9重量%,小於20重量%,小於18.6重量%,小於17.2重量%,小於15.8重量%,小於15重量%,小於14重量%,小於14.4重量%,小於13重量%,小於11.6重量%,小於11.5重量%,小於10.2重量%,小於8.8重量%,小於7.4重量%,小於6重量%,或小於5.4重量%。就下限而言,抗沖改性劑的濃度可以大於3重量%,大於4.0重量%,大於5.5重量%,大於5.4重量%,大於6重量%,大於7.4重量%,大於8.8重量%,大於10.2重量%,大於11.6重量%,大於13重量%,大於14.4重量%,大於15.8重量%,大於17.2重量%,大於18.6重量%,大於20重量%,大於21.9重量%,大於24.6重量%,或大於27.6重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於3重量%,以及較高的度,例如大於30重量%。
在聚醯胺組成物中,一種或多種聚醯胺聚合物與抗沖改性劑之間的重量比率可以例如在0.2至30的範圍內,例如0.2至4,0.33至6.7,2至7,3至6,1至15,5至15,2至12,0.54至11,0.9至18,或1.5至30。就上限而言,一種或多種聚醯胺聚合物與抗沖改性劑之間的重量比率可以小於30,例如小於18,小於15,小於12,小於11,小於7,小於6,小於6.7,小於4,小於2.4,小於1.5,小於0.9,小於0.54,或小於0.33。就下限而言,一種或多種聚醯胺聚合物與抗沖改性劑之間的重量比率可以大於0.2,例如大於0.33,大於0.55,大於0.9,大於1.5,大於2,大於2.4,大於3,大於5,大於6.7,大於11,或大於18。也可以考慮較低的比率,例如小於0.2,以及較高的比率,例如大於30。
熱穩定劑
可以選擇聚醯胺組成物中的一種或多種熱穩定劑以改進組成物性能,例如在較高的操作溫度下的性能,且不會顯著不利地影響材料的強度或延性。熱穩定劑可以包括例如位阻酚穩定劑,基於亞磷酸酯的穩定劑,基於位阻胺的穩定劑,基於三嗪的穩定劑,基於硫的穩定劑,銅穩定劑,或其組合。
位阻酚穩定劑的例子包括N,N'-己烷-1,6-二基二[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙醯胺)];季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯];N,N' -六亞甲基二(3,5-二-叔丁基-4-羥基氫化肉桂醯胺);三甘醇-二[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯];3,9-二{2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷;3,5-二-叔丁基-4-羥基苄基膦酸酯-二乙基酯;1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯;和1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)異氰脲酸酯。
基於亞磷酸酯的穩定劑的例子包括亞磷酸三辛基酯;亞磷酸三月桂基酯;亞磷酸三癸基酯;亞磷酸辛基二苯基酯;亞磷酸三異癸基酯;亞磷酸苯基二異癸基酯;亞磷酸苯基二(十三烷基)酯;亞磷酸二苯基異辛基酯;亞磷酸二苯基異癸基酯;亞磷酸二苯基(十三烷基)酯;亞磷酸三苯基酯;三(壬基苯基)亞磷酸酯;三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯;三(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)亞磷酸酯;三(丁氧基乙基)亞磷酸酯;4,4'-亞丁基-二(3-甲基-6-叔丁基苯基-四-十三烷基)二亞磷酸酯;四(C12 至C15 -混合烷基)-4,4'-亞異丙基二苯基二亞磷酸酯;4,4'-亞異丙基二(2-叔丁基苯基)-二(壬基苯基)亞磷酸酯;三(聯苯基)亞磷酸酯;四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羥基苯基)丁烷二亞磷酸酯;四(十三烷基)-4,4'-亞丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯基)二亞磷酸酯;四(C1 -至C15 - 混合烷基)-4,4'-亞異丙基二苯基二亞磷酸酯;三(單-/二-混合壬基苯基)亞磷酸酯;4,4'-亞異丙基二(2-叔丁基苯基)-二(壬基苯基)亞磷酸酯;9,10-二氫-9-氧雜-10-磷菲-10-氧化物;三(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)亞磷酸酯;氫化-4,4'-亞異丙基二苯基多亞磷酸酯;二(辛基苯基)-二(4,4'-亞丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯基)-1,6-己醇二亞磷酸酯;六(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷三亞磷酸酯;三(4,4'-亞異丙基二(2-叔丁基苯基)亞磷酸酯;三(1,3-硬脂醯氧基異丙基)亞磷酸酯;2,2-亞甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯;2,2-亞甲基二(3-甲基-4,6-二-叔丁基苯基)-2-乙基己基亞磷酸酯;四(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二亞磷酸酯;和四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二亞磷酸酯。
基於亞磷酸酯的穩定劑也包括季戊四醇類型的亞磷酸酯化合物,例如2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-甲基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2-乙基己基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基異癸基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-月桂基季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-異十三烷基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-硬脂基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二叔丁基-4-甲基苯基-環己基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-苄基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-乙基溶纖劑-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-丁基卡必醇-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-辛基苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-壬基苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;二(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯;二(2,6-二-叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2,6-二-叔丁基苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2,4-二-叔丁基苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2,4-二-叔辛基苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2-環己基苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;2,6-二-叔戊基-4-甲基苯基-苯基-季戊四醇二亞磷酸酯;二(2,6-二-叔戊基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯;和二(2,6-二-叔辛基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
基於位阻胺的穩定劑的例子包括4-乙醯氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-硬脂醯氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-丙烯醯氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-(苯基乙醯氧基)-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-苯甲醯氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-硬脂基氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-環己氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-(乙基胺基甲醯基氧基)-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-(環己基胺基甲醯基氧基)-2,2,6,6-四甲基呱啶;4-(苯基胺基甲醯基氧基)-2,2,6,6-四甲基呱啶;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-碳酸酯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-草酸酯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-丙二酸酯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-癸二酸酯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-己二酸酯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)對苯二甲酸酯;1,2-二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶氧基)-乙烷;α,α'-二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶氧基)-p-二甲苯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-甲苯基-2,4-二胺基甲酸酯;二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-六亞甲基-1,6-二胺基甲酸酯;三(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-苯-1,3,5-三羧酸酯;三(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-苯-1,3,4-三羧酸酯;1-[2-{3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基氧基}丁基]-4-[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基氧基]2,2,6,6-四甲基呱啶;以及1,2,3,4-丁烷四羧酸、1,2,2,6,6-五甲基-4-呱啶醇和β,β,β',β'-四甲基-3 ,9-[2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷]二乙醇的縮合產物。
基於三嗪的穩定劑的例子包括:2,4,6-三(2'-羥基-4'-辛氧基-苯基)-1,3,5-三嗪;2-(2'-羥基-4'-己氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪;2-(2'-羥基-4'-辛氧基苯基)-4,6-二(2',4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪;2-(2',4'-二羥基苯基)-4,6-二(2',4'-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪;2,4-二(2'-羥基-4'-丙氧基-苯基)-6-(2',4'-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪;2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-4,6-二(4'-甲基苯基)-1,3,5-三嗪;2-(2'-羥基-4'-十二烷氧基苯基)-4,6-二(2',4'-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪;2,4,6-三(2'-羥基-4'-異丙氧基苯基)-1,3,5-三嗪;2,4,6-三(2'-羥基-4'-n-己氧基苯基)-1,3,5-三嗪;和2,4,6-三(2'-羥基-4'-乙氧基羰基甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪。
銅穩定劑包括銅的鹵化物,例如氯化物、溴化物、碘化物。銅穩定劑也可以包括氰化銅,氧化銅,硫酸銅,磷酸銅,乙酸銅,丙酸銅,苯甲酸銅,己二酸銅,對苯二甲酸銅,間苯二甲酸銅,水楊酸銅,煙酸銅,硬脂酸銅,以及與螯合胺配位的銅配合物鹽,所述胺例如是乙二胺和乙二胺四乙酸。
在一些實施方案中,熱穩定劑包含含銅的熱穩定劑。在一些實施方案中,第一種含銅的熱穩定劑包含銅,鹵素(或鹵化銅 – 含銅和鹵素的化合物),和任選地有機鹵素-磷(有機溴-磷)化合物。在某些方面,第一種含銅的熱穩定劑包含包括以下物質的混合物:鹵化銅,磷酸鹽,或膦,或它們的配合物。在某些方面,第一種含銅的熱穩定劑包含包括碘化銅、二(三苯基膦)和三(三溴新戊基)磷酸酯的絡合物。合適的第一種含銅的熱穩定劑包括在德國專利No. DE19847626中描述的那些,將此內容全部引入本文以供參考。
當將這些鹵化銅和有機鹵素-磷(有機溴-磷)化合物的組合加入所述聚醯胺中時,獲得的聚醯胺組成物顯示優異的熱穩定性,且同時保持優異的電性能,因此使得本發明聚醯胺組成物非常適用於電氣/電子工業中。作為另一個優點,這種鹵化銅和有機磷化合物的組合不會使聚醯胺組成物脫色。合適的商業(第一)含銅熱穩定劑包括BRUGGOLEN® H3386(可以從Brüggemann Chemical獲得)。
在一些實施方案中,聚醯胺組成物包括基於鈰的熱穩定劑,例如氧化鈰、鈰水合物和/或水合鈰氧化物。
在聚醯胺組成物中的熱穩定劑的濃度可以例如在0.1至5重量%的範圍內,例如0.1重量%至1重量%,0.15重量%至1.5重量%,0.22重量%至2.3重量%,0.1重量%至3重量%,0.15重量%至1重量%,0.32重量%至3.4重量%,或0.48重量%至5重量%。在一些實施方案中,熱穩定劑的濃度是0.2重量%至0.7重量%。就上限而言,熱穩定劑的濃度可以小於5重量%,例如小於3.4重量%,小於3重量%,小於2.3重量%。小於1.5重量%,小於1重量%,小於0.71重量%,小於0.48重量%,小於0.32重量%,小於0.22重量%,或小於0.15重量%。就下限而言,熱穩定劑的濃度可以大於0.1重量%,例如大於0.15重量%,大於0.22重量%,大於0.32重量%,大於0.48重量%,大於0.71重量%,大於1重量%,大於1.5重量%,大於2.3重量%,或大於3.4重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於0.1重量%,以及較高的濃度,例如大於5重量%。
在一些實施方案中,熱穩定劑包含銅或含銅化合物,例如碘化銅。在將熱穩定劑與聚醯胺組成物的其它成分組合後,在聚醯胺組成物中的銅濃度可以例如在25ppm至700ppm的範圍內,例如25ppm至180ppm,35ppm至260ppm,49ppm至360ppm,68ppm至500ppm,或95ppm至700ppm。就上限而言,在聚醯胺組成物中的銅濃度可以小於700ppm,例如小於500ppm,小於360ppm,小於260ppm,小於180ppm,小於130ppm,小於95ppm,小於68ppm,小於49ppm,或小於35ppm。就下限而言,在聚醯胺組成物中的銅濃度可以大於25ppm,例如大於35ppm,大於49ppm,大於68ppm,大於95ppm,大於130ppm,大於180ppm,大於260ppm,大於360ppm,或大於500ppm。也可以考慮較高的濃度,例如大於700ppm,以及較低的濃度,例如小於25ppm。
在聚醯胺組成物中,一種或多種聚醯胺與熱穩定劑之間的重量比率可以例如在1至850的範圍內,例如1至57,2至110,3.9至220,7.6至430,或15至850。就上限而言,一種或多種聚醯胺聚合物與熱穩定劑之間的重量比率可以小於850,例如小於430,小於220,小於110,小於29,小於57,小於15,小於7.6,小於3.9,或小於2。就下限而言,一種或多種聚醯胺聚合物與熱穩定劑之間的重量比率可以大於1,例如大於2,大於3.9,大於7.6,大於15,大於29,大於57,大於110,大於220,或大於430。也可以考慮較低的比率,例如小於1,以及較高的比率,例如大於850。
在聚醯胺組成物中,抗沖改性劑與熱穩定劑之間的重量比率可以例如在0.5至300的範圍內,例如0.5至23,0.95至44,1.8至83,10至40,12至35,3.4至160,或6.5至300。就上限而言,抗沖改性劑與熱穩定劑之間的重量比率可以小於300,例如小於160,小於83,小於44,小於40,小於35,小於23,小於12,小於6.5,小於3.4,小於1.8,或小於0.95。就下限而言,抗沖改性劑與熱穩定劑之間的重量比率可以大於0.5,例如大於0.95,大於1.8,大於3.4,大於6.5,大於10,大於12,大於23,大於44,大於83,或大於160。也可以考慮較低的比率,例如小於0.5,以及較高的比率,例如大於300。
著色材料包(苯胺黑/炭黑)
聚醯胺組成物可以包含一種或多種可溶性染料,例如苯胺黑或溶劑黑7。在聚醯胺組成物中的苯胺黑的濃度可以例如在0.1至5重量%的範圍內,例如0.1重量%至1重量%,0.15重量%至1.5重量%,0.22重量%至2.3重量%,0.32重量%至3.4重量%,或0.48重量%至5重量%。在一些實施方案中,苯胺黑的濃度是1重量%至2重量%,例如1重量%至1.6重量%,1.1重量%至1.7重量%,1.2重量%至1.8重量%,1.3重量%至1.9重量%,或1.4重量%至2重量%。就上限而言,苯胺黑的濃度可以小於5重量%,例如小於3.4重量%,小於2.3重量%,小於2重量%,小於1.9重量%,小於1.8重量%,小於1.7重量%,小於1.6重量%,小於1.5重量%,小於1.4重量%,小於1.3重量%,小於1.2重量%,小於1.1重量%,小於1重量%,小於0.71重量%,小於0.48重量%,小於0.32重量%,小於0.22重量%,或小於0.15重量%。就下限而言,苯胺黑的濃度可以大於0.1重量%,例如大於0.15重量%,大於0.22重量%,大於0.32重量%,大於0.48重量%,大於0.71重量%,大於1重量%,大於1.1重量%,大於1.2重量%,大於1.3重量%,大於1.4重量%,大於1.5重量%,大於1.6重量%,大於1.7重量%,大於1.8重量%,大於1.9重量%,大於2重量%,大於2.3重量%,或大於3.4重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於0.1重量%,以及較高的濃度,例如大於5重量%。在一些情況下,苯胺黑是在母料中提供,並且可以容易地計算在母料中和在所得組成物中的苯胺黑的濃度。
在聚醯胺組成物中,一種或多種聚醯胺聚合物與苯胺黑之間的重量比率可以例如在1至85的範圍內,例如1至14,1.6至22,2.4至35,3.8至55,或5.9至85。就上限而言,一種或多種聚醯胺聚合物與苯胺黑之間的比率可以小於85,例如小於55,小於35,小於22,小於14,小於9.2,小於5.9,小於3.8,小於2.4,或小於1.6。就下限而言,一種或多種聚醯胺聚合物與苯胺黑之間的比率可以大於1,例如大於1.6,大於2.4,大於3.8,大於5.9,大於9.2,大於14,大於22,大於35,或大於55。也可以考慮較高的比率,例如大於55,以及較低的比率,例如小於1。
在聚醯胺組成物中,玻璃纖維與苯胺黑之間的重量比率可以例如在 2 至60的範圍內,例如2至15,2.8至22,3.9至30,5.5至43,或7.8至60。就上限而言,玻璃纖維與苯胺黑之間的比率可以小於60,例如小於43,小於30,小於22,小於15,小於11,小於7.8,小於5.5,小於3.9,或小於2.8。就下限而言,玻璃纖維與苯胺黑之間的比率可以大於2,例如大於2.8,大於3.9,大於5.5,大於7.8,大於11,大於15,大於22,大於30,或大於43。也可以考慮較高的比率,例如大於60,以及較低的比率,例如小於2。
在聚醯胺組成物中,熱穩定劑與苯胺黑之間的重量比率可以例如在0.02至5的範圍內,例如0.02至0.55,0.035至0.95,0.06至1.7,0.1至2.9,或0.18至5。就上限而言,熱穩定劑與苯胺黑之間的重量比率可以小於5,例如小於2.9,小於1.7,小於0.95,小於0.55,小於0.32,小於0.18,小於0.1,小於0.06,或小於0.035。就下限而言,熱穩定劑與苯胺黑之間的重量比率可以大於0.02,例如大於0.035,大於0.06,大於0.1,大於0.18,大於0.32,大於0.55,大於0.95,大於1.7,或大於2.9。也可以考慮較高的比率,例如大於5,以及較低的比率,例如小於0.02。
聚醯胺組成物可以包含一種或多種顏料,例如炭黑。在聚醯胺組成物中的炭黑濃度可以例如在0.1至5重量%的範圍內,例如0.1重量%至1.05重量%,0.15重量%至1.55重量%,0.22重量%至2.29重量%,0.32重量%至3.38重量%,或0.48重量%至5重量%。在一些實施方案中,炭黑的濃度是0.2重量%至0.8重量%。就上限而言,炭黑的濃度可以小於5重量%,例如小於3.4重量%,小於2.3重量%。小於1.5重量%,小於1重量%,小於0.71重量%,小於0.48重量%,小於0.32重量%,小於0.22重量%,或小於0.15重量%。在一些實施方案中,炭黑的濃度小於3重量%。就下限而言,炭黑的濃度可以大於0.1重量%,例如大於0.15重量%,大於0.22重量%,大於0.32重量%,大於0.48重量%,大於0.71重量%,大於1重量%,大於1.5重量%,大於2.3重量%,或大於3.4重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於0.1重量%,以及較高的濃度,例如大於5重量%。
熔體穩定劑
聚醯胺組成物可以包含一種或多種熔體穩定劑(潤滑劑)。可以選擇熔體穩定劑的類型和相對用量,從而改進組成物的加工性,並有助於同時獲得材料的高強度和延性。在聚醯胺組成物中的熔體穩定劑的濃度可以例如在0.05重量%至5重量%的範圍內,例如0.05重量%至3重量%,0.1重量%至0.6重量%,0.2重量%至0.7重量%,0.3重量%至0.8重量%,0.1重量%至3重量%,0.4重量%至0.9重量%,0.5重量%至1重量%,0.15重量%至1.5重量%,0.22重量%至2.3重量%,0.32重量%至3.4重量%,或0.48重量%至5重量%。就上限而言,熔體穩定劑的濃度可以小於5重量%,例如小於3.4重量%,小於2.3重量%,小於1.5重量%,小於1重量%,小於0.9重量%,小於0.8重量%,小於0.7重量%,小於0.6重量%,小於0.5重量%,小於0.4重量%,小於0.3重量%,小於0.2重量%,或小於0.1重量%。就下限而言,熔體穩定劑的濃度可以大於0.1重量%,例如大於0.2重量%,大於0.3重量%,大於0.4重量%,大於0.5重量%,大於0.6重量%,大於0.7重量%,大於0.8重量%,大於0.9重量%,大於1重量%,大於1.5重量%,大於2.3重量%,或大於3.4重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於0.1重量%,以及較高的濃度,例如大於5重量%。
在一些實施方案中,熔體穩定劑包含飽和脂肪酸。例如,熔體穩定劑可以包含硬脂酸,或山崳酸,或其組合,或它們的鹽。在一些情況下,熔體穩定劑包含硬脂酸鹽。在一些情況下,熔體穩定劑可以包括例如硬脂酸鈣,二硬脂酸鋁,硬脂酸鋅,硬脂酸鈣,N,N'-亞乙基二硬脂醯胺,硬脂基芥酸醯胺。在一些情況下,熔體穩定劑包含硬脂酸。在一些情況下,硬脂酸鋅(或硼酸鋅(參見下文))不被視為鋅AM/AV化合物。
在一些實施方案中,熔體穩定劑不包括離子性潤滑劑。除了其它性能的改進之外,所述熔體穩定劑還能顯著改進各成分在聚合物基質中的分散,例如抗沖改性劑在聚醯胺基質中的分散。
在一些實施方案中,熔體穩定劑可以是蠟。在一些實施方案中,熔體穩定劑由蠟組成。在一些實施方案中,蠟包括脂肪酸。在一些實施方案中,熔體穩定劑是由脂肪酸組成。在一些實施方案中,蠟包括飽和脂肪酸。在一些實施方案中,熔體穩定劑是由飽和脂肪酸組成。在一些實施方案中,蠟包括硬脂酸,山崳酸,或其鹽或其組合。在一些實施方案中,蠟是由硬脂酸、山崳酸或其鹽或其組合組成。
除了其它性能的改進之外,所述熔體穩定劑也能顯著改進各成分在聚合物基質中的分散,例如抗沖改性劑在聚醯胺基質中的分散,這有利地改進衝擊性能。
在聚醯胺組成物中,熔體穩定劑、例如硬脂酸或其鹽的濃度可以例如在0.03重量%至4重量%的範圍內,例如0.03重量%至0.57重量%,0.05重量%至0.92重量%,0.08重量%至1.5重量%,0.13重量%至2.5重量%,或0.21重量%至4重量%。就上限而言,硬脂酸或鹽的濃度可以小於4重量%,例如小於2.4重量%,小於1.5重量%,小於0.92重量%,小於0.57重量%,小於0.35重量%,小於0.21重量%,小於0.13重量%,小於0.08重量%,或小於0.05重量%。就下限而言,硬脂酸或鹽的濃度可以大於0.03重量%,例如大於0.05重量%,大於0.08重量%,大於0.13重量%,大於0.21重量%,大於0.35重量%,大於0.57重量%,大於0.92重量%,大於1.5重量%,或大於2.5重量%。也可以考慮較高的濃度,例如大於4重量%,以及較低的濃度,例如小於0.03重量%。
在聚醯胺組成物中,抗沖改性劑與熔體穩定劑之間的重量比率可以例如在1至100的範圍內,例如2至50,5至50,10至40,10至35,5至25,10至20,10至50,20至40,或25至35。就上限而言,抗沖改性劑至熔體穩定劑之間的比率可以小於100,例如小於75,小於50,小於40,小於35,小於25,或小於20。就下限而言,抗沖改性劑與熔體穩定劑之間的比率可以大於1,例如大於2,大於5,大於10,大於20,或大於25。也可以考慮較高的比率。
如上文所述,抗沖改性劑和熔體穩定劑的組合導致多種性能特徵的協同組合。一般而言,已知抗沖改性劑對拉伸強度具有不利影響。例如,觀察到聚合物在剪切時降解(剪切不利地增加,拉伸性能受到不利的影響)。但是,當所述抗沖改性劑和熔體穩定劑一起使用時,實現了出乎預料的平衡,熔體穩定劑減少或消除所述降解。結果,觀察到拉伸性能的損失極少或沒有損失,同時驚人地顯著改進抗衝擊性。
阻燃劑
阻燃劑包可以在寬範圍內變化,許多合適的阻燃劑是已知的。(含溴的)阻燃劑的例子包括六溴環十二烷(HBCD),十溴二苯基醚(DBDPO),八溴二苯基醚,四溴雙酚A (TBBA),二(三溴苯氧基)乙烷,二(五溴苯基)乙烷,四溴雙酚A環氧樹脂(TBBA環氧),四溴雙酚A碳酸酯(TBBA-PC),亞乙基(雙四溴鄰苯二甲)醯亞胺(EBTBPI),亞乙基雙五溴聯苯,三(三溴苯氧基)三嗪(TTBPTA),二(二溴丙基)四溴雙酚A (DBP-TBBA),二(二溴丙基)四溴雙酚S (DBP-TBBS),溴化聚苯醚(BrPPE) (例如聚(二)溴亞苯基醚等等),溴化聚苯乙烯(BrPPE) (例如聚二溴苯乙烯,聚三溴苯乙烯,交聯的溴化聚苯乙烯等等),溴化交聯的芳族聚合物,溴化環氧樹脂,溴化苯氧基樹脂,溴化苯乙烯-馬來酸酐聚合物,四溴雙酚S (TBBS),三(三溴新戊基)磷酸酯 (TTBNPP),聚溴三甲基苯基茚滿(PBPI),和三(二溴丙基)-異氰脲酸酯 (TDBPIC)。
也可以使用基於鹵素的阻燃劑。常規的阻燃協同劑包括、但不限於銻 的氧化物 (例如三氧化二銻、四氧化二銻、五氧化二銻和銻酸鈉),錫的氧化物 (例如一氧化錫和二氧化錫),鐵的氧化物 (例如氧化鐵(II)和γ-氧化鐵),氧化鋅和硼酸鋅。一般而言,使用無鹵阻燃劑,這是因為期望避免鹵化阻燃劑的潛在不利的環境影響。
無鹵阻燃劑的例子包括含磷或蜜胺的阻燃劑。蜜胺阻燃劑是本領域公知的,包括蜜胺磷酸酯和蜜胺氰脲酸酯。磷酸酯是特別合適的。這種化合物包括例如磷酸的烷基和芳基酯,例如磷酸三甲基酯,磷酸三乙基酯,磷酸三丁基酯,磷酸三辛基酯,磷酸三丁氧基乙基酯,磷酸三苯基酯,磷酸三甲酚基酯,磷酸甲酚基二苯基酯,磷酸辛基二苯基酯,磷酸三(2-乙基己基)酯,磷酸二異丙基苯基酯,磷酸三(亞二甲苯基)酯,磷酸三(異丙基苯基)酯,磷酸三萘基酯,雙酚A二苯基磷酸酯,和間苯二酚二苯基磷酸酯。常用的磷酸三芳基酯包括例如磷酸三苯基酯(TPP),磷酸甲酚基二苯基酯,和磷酸三甲酚基酯。也可以使用無機磷酸鹽阻燃劑,例如多磷酸銨(其用作膨脹阻燃劑)。
在所述組成物中可以使用次膦酸酯阻燃劑,包括以商品名Exolit® 銷售的那些,例如OP1230和OP1400。次膦酸酯阻燃劑可以是合適的,因為它們具有防腐蝕性。
在聚醯胺組成物中的阻燃劑的濃度可以例如在3重量%至30重量%的範圍內,例如2重量%至25重量%,2重量%至20重量%,5.7重量%至21.9重量%,4.0重量%至15重量%,5.5重量%至14重量%,6.0重量%至11.5重量%,8.4重量%至24.6重量%,11.1重量%至27.3重量%,或13.8重量%至30重量%。在一些實施方案中,阻燃劑的濃度是6重量%至20重量%,例如6重量%至14.4重量%,7.4重量%至15.8重量%,8.8重量%至17.2重量%,10.2重量%至18.6重量%,或11.6重量%至20重量%。就上限而言,抗沖改性劑的濃度可以小於30重量%,例如小於27.3重量%,小於24.6重量%,小於21.9重量%,小於20重量%,小於18.6重量%,小於17.2重量%,小於15.8重量%,小於15重量%,小於14重量%,小於14.4重量%,小於13重量%,小於11.6重量%,小於11.5重量%,小於10.2重量%,小於8.8重量%,小於7.4重量%,小於6重量%,或小於5.4重量%。就下限而言,阻燃劑的濃度可以大於3重量%,大於4.0重量%,大於5.5重量%,大於5.4重量%,大於6重量%,大於7.4重量%,大於8.8重量%,大於10.2重量%,大於11.6重量%,大於13重量%,大於14.4重量%,大於15.8重量%,大於17.2重量%,大於18.6重量%,大於20重量%,大於21.9重量%,大於24.6重量%,或大於27.6重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於3重量%,以及較高的濃度,例如大於30重量%。
在阻燃劑是無鹵阻燃劑的情況下,無鹵阻燃劑的存在量可以是基於組成物總重量計的至少 5重量%,例如至少 7.5重量%,至少 10重量%,或至少12.5重量%。就上限而言,無鹵阻燃劑的存在量是小於25重量%,例如小於22.5重量%,小於20重量%,或小於17.5重量%。就範圍而言,無鹵阻燃劑的存在量是5至25重量%,例如7.5至22.5重量%,10至20重量%,或12.5至17.5重量%。
其它添加劑
聚醯胺組成物也可以包含一種或多種鏈終止劑,粘度改進劑,增塑劑,例如鄰苯二甲酸雙十一烷基酯,UV穩定劑,催化劑,其它聚合物,消光劑,抗微生物劑,抗靜電劑,螢光增白劑,擴鏈劑,加工助劑,滑石,雲母,石膏,矽灰石,和所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它常用添加劑。其它合適的添加劑可以參見Plastics Additives, An A-Z reference,由Geoffrey Pritchard編輯(1998)。在一個示例性實施方案中,任選地向添加劑分散體加入穩定劑。適用於添加劑分散體的穩定劑包括、但不限於聚乙氧基化物 (例如乙氧基化烷基酚Triton X-100),聚丙氧基化物,嵌段共聚的聚醚,長鏈醇,聚醇,烷基硫酸鹽,烷基磺酸鹽,烷基苯磺酸鹽,烷基磷酸鹽,烷基膦酸鹽,烷基萘磺酸鹽,羧酸,以及全氟化鹽(perfluoronates)。
在一些實施方案中,聚醯胺組成物的抗污染性可以通過鹽共混聚醯胺前體與陽離子性染料改性劑來改進,例如5-磺基間苯二甲酸或其鹽或它們的其它衍生物。
在聚醯胺組成物中也可以包含擴鏈劑。合適的擴鏈劑化合物包括二-N-醯基雙內醯胺化合物,間苯二甲醯雙-己內醯胺(IBC),己二醯雙-己內醯胺(ABC),對苯二甲醯雙-己內醯胺(TBS),和它們的混合物。
聚醯胺組成物也可以包含抗粘連劑。無機固體代表一類可加入所述聚醯胺組成物中的材料,通常是矽藻土的形式。非限制性例子包括碳酸鈣、二氧化矽、矽酸鎂、矽酸鈉、矽酸鋁、矽酸鋁鉀,並且二氧化矽是合適的抗粘連劑的例子。
本文所述的聚醯胺組成物也可以包含成核劑以進一步改進透明性和氧阻隔性能,以及提高隔氧性能。通常,這些試劑是不溶性的高沸點物質,其提供用於開始結晶的表面。通過引入成核劑,開始形成更多的晶體,其本身是更小的。更多的微晶或較高的結晶度%是與更多的增強/更高的拉伸強度以及更曲折的氧氣流通路線(增加阻隔)相關;較小的微晶降低了光散射,這與改進的透明性相關。非限制性例子包括氟化鈣,碳酸鈣,滑石,以及尼龍2,2。
聚醯胺組成物也可以包含位元阻酚形式的有機抗氧化劑,例如但不限於Irganox 1010、Irganox 1076和Irganox 1098;有機亞磷酸酯,例如但不限於Irgafos 168和Ultranox 626;芳族胺,來自元素週期表IB、IIB、III和IV族的金屬的鹽,以及鹼金屬和鹼土金屬的金屬鹵化物。
玻璃纖維
聚醯胺組成物包含增強填料,例如玻璃纖維。玻璃纖維可以包括堿石灰矽酸鹽,矽酸鋯,硼矽酸鈣,氧化鋁-硼矽酸鈣,鋁矽酸鈣,鋁矽酸鎂,或其組合。玻璃纖維可以包括長纖維,例如大於6mm,短纖維,例如小於6mm,或其組合。玻璃纖維可以經過研磨。
在聚醯胺組成物中,可以選擇相對於其它組成物成分量計的玻璃纖維的量,從而有利地提供額外強度,且不會不利地影響材料延性。在聚醯胺組成物中,玻璃纖維的濃度可以例如在10重量%至60重量%的範圍內,例如10重量%至40重量%,15重量%至45重量%,20重量%至50重量%,25重量%至55重量%,或30重量%至60重量%。在一些實施方案中,玻璃纖維的濃度是25重量%至40重量% 例如25重量%至34重量%,26.5重量%至35.5重量%,28重量%至37重量%,29.5重量%至38.5重量%,或31重量%至40重量%。在某些方面,玻璃纖維的濃度是 30重量%至35重量%。就上限而言,玻璃纖維的濃度可以小於60重量%,例如小於55重量%,小於50重量%,小於45重量%,小於40重量%,小於38.5重量%,小於37重量%,小於35.5重量%,小於34重量%,小於32.5重量%,小於31重量%,小於29.5重量%,小於28重量%,小於26.5重量%,小於25重量%,小於20重量%,或小於15重量%。就下限而言,玻璃纖維的濃度可以大於10重量%,例如大於15重量%,大於20重量%,大於25重量%,大於26.5重量%,大於28重量%,大於29.5重量%,大於31重量%,大於32.5重量%,大於34重量%,大於35.5重量%,大於37重量%,大於38.5重量%,大於40重量%,大於45重量%,大於50重量%,或大於55重量%。也可以考慮較低的濃度,例如小於10重量%,以及較高的濃度,例如大於60重量%。
抗病毒活性
本文所述的聚合物組成物顯示抗病毒性能,例如抗病毒活性。此外,從所述聚合物組成物形成的產品也可以顯示抗病毒性能。特別是,通過使用具有所述濃度的上述鋅、銅、銀和/或磷化合物的聚合物組成物,可以製備顯示抗病毒性能的聚合物組成物。
在一些實施方案中,聚合物組成物以及由其形成的產品顯示永久的、例如接近永久的抗病毒性能。換句話說,聚合物組成物的抗病毒性能持續長時間,例如比一天或多天更長的時間,比一個或多個星期更長的時間,比一個月或多個月更長的時間,或者比一年或多年更長的時間。
抗病毒性能可以包括任何抗病毒作用。在一些實施方案中,例如聚合物組成物的抗病毒性能包括限制、減少或抑制病毒的傳染。在一些實施方案中,聚合物組成物的抗病毒性能包括限制、減少或抑制病毒的發病。在一些情況下,聚合物組成物可以限制、減少或抑制病毒的傳染和發病。
對於受聚合物組成物的抗病毒性能影響的病毒沒有特別的限制。在一些實施方案中,病毒例如是腺病毒,皰疹病毒,埃博拉病毒,痘病毒,鼻病毒,柯薩基病毒,動脈炎病毒,腸道病毒,麻疹病毒,冠狀病毒,A型流感病毒,禽流感病毒,豬源性流感病毒,或馬流感病毒。在一些實施方案中,抗病毒性能包括限制、減少或抑制一種病毒的傳染或發病,例如上述所列的病毒之一。在一些實施方案中,抗病毒性能包括限制、減少或抑制多種病毒的傳染或發病,例如上述所列的兩種或更多種病毒的組合。
在一些情況下,病毒是冠狀病毒,例如嚴重急性呼吸道綜合症冠狀病毒(SARS-CoV),中東呼吸道綜合症冠狀病毒(MERS-CoV),或嚴重急性呼吸道綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2)(例如引起COVID-19的冠狀病毒)。在一些情況下,病毒是在結構上與冠狀病毒相關的。
在一些情況下,病毒是流感病毒,例如A型流感病毒,B型流感病毒,C型流感病毒,或D型流感病毒,或結構上相關的病毒。在一些情況下,病毒是由A型流感病毒的亞型識別的,例如H1N1、H1N2、H2N2、H2N3、H3N1、H3N2、H3N8、H5N1、H5N2、H5N3、H5N6、H5N8、H5N9、H6N1、H7N1、H7N4、H7N7、H7N9、H9N2或H10N7。
在一些情況下,病毒是一種噬菌體類型的病毒,例如線形或環狀的單鏈DNA病毒(例如phi X 174(有時稱為ΦX174)),線形或環狀的雙鏈DNA,線形或環狀的單鏈RNA,或線形或環狀的雙鏈RNA。在一些情況下,聚合物組成物的抗病毒性能可以通過使用噬菌體、例如phi X 174的試驗進行檢測。
在一些情況下,病毒是埃博拉病毒,例如本迪布焦型埃博拉病毒(Bundibugyo ebolavirus )(BDBV),雷斯頓埃博拉病毒(Reston ebolavirus ) (RESTV),蘇丹埃博拉病毒(Sudan ebolavirus )(SUDV),塔伊森林埃博拉病毒(Taï Forest ebolavirus ) (TAFV),或薩伊埃博拉病毒(Zaire ebolavirus ) (EBOV)。在一些情況下,病毒是在結構上與埃博拉病毒相關的。
抗病毒活性可以通過各種常規方法檢測。例如ISO 18184:2019和/或AATCC TM100可以用於評估抗病毒活性。在一個實施方案中,聚合物組成物、例如由所述聚合物組成物形成的產品能抑制60%至100%的病毒發病(例如生長),例如60%至99.999999%,60%至99.99999%,60%至99.9999%,60%至99.999%, 60%至99.99%,60%至99.9%,60%至99%,60%至98%,60%至95%,65%至99.999999%,65%至99.99999%,65%至99.9999%,65%至99.999%,65%至100%,65%至99.99%,65%至99.9%,65%至99%,65%至98%,65%至95%,70%至100%,70%至99.999999%,70%至99.99999%,70%至99.9999%,70%至99.999%,70%至99.99%,70%至99.9%,70%至99%,70%至98%,70%至95%,75%至100%,75%至99.99%,75%至99.9%,75%至99.999999%,75%至99.99999%,75%至99.9999%,75%至99.999%,75%至99%,75%至98%,75%至95%,%,80%至99.999999%,80%至99.99999%,80%至99.9999%,80%至99.999%,90%至99.999%, 99%至99.999% 或 99%至99.9%,80%至100%,80%至99.99%,80%至99.9%,80%至99%,80%至98%,或80%至95%。就下限而言,由聚合物組成物的纖維可以抑制大於60%的病毒發病,例如大於65%,大於70%,大於75%,大於80%,大於85%,大於90%,大於95%,大於98%,大於99%,大於99.9%,大於99.99%,大於99.999%,大於99.9999%,大於99.99999%,或大於99.999999%。
在一些情況下,所述效力可以依據log減少來檢測。例如,經由ISO 18184:2019或ASTM 2197 (本年)檢測,所述組成物/產品可以顯示大於0.5的病毒log減少,例如大於1.0,大於1.2,大於1.5,大於2.0,大於2.5,大於3.0,大於4.0,或大於5.0。
抗微生物活性
在一些實施方案中,聚合物組成物以及由其形成的產品也可以顯示抗微生物活性。在一些情況下,抗微生物活性可以是如下文所述的額外抗微生物添加劑的作用,或是聚合物組成物本身的作用。在一些實施方案中,聚合物組成物以及由其形成的產品顯示抗微生物性能。換句話說,聚合物組成物的抗微生物性能持續長時間,例如比一天或多天更長的時間,比一個或多個星期更長的時間,比一個月或多個月更長的時間,或者比一年或多年更長的時間。
抗微生物性能可以包括任何抗微生物作用。在一些實施方案中,例如聚合物組成物的抗微生物性能包括限制、減少或抑制微生物的傳染,例如一種或多種細菌的傳染。在一些實施方案中,聚合物組成物的抗微生物性能包括限制、減少或抑制細菌的生長和/或殺滅細菌。在一些情況下,聚合物組成物可以限制、減少或抑制細菌的傳染和生長。
對於受聚合物組成物的抗病毒性能影響的一種或多種細菌沒有特別的限制。在一些實施方案中,例如,細菌是鏈球菌屬(例如肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumonia )、化膿性鏈球菌(Streptococcus pyogenes )),葡萄球菌屬(例如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ),耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)),消化鏈球菌屬(例如厭氧消化鏈球菌(Peptostreptococcus anaerobius ),不解糖消化鏈球菌(Peptostreptococcus asaccharolyticus )),或分歧桿菌屬(例如結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis )),支原體細菌(例如阿德勒支原體(Mycoplasma adleri ),無乳支原體(Mycoplasma agalactiae ),阿加西斯支原體(Mycoplasma agassizii ),酒罐狀支原體(Mycoplasma amphoriforme ),發酵支原體(Mycoplasma fermentans ),生殖支原體(Mycoplasma genitalium ),貓血支原體(Mycoplasma haemofelis ),人型支原體(Mycoplasma hominis ),豬肺炎支原體(Mycoplasma hyopneumoniae ),豬鼻支原體(Mycoplasma hyorhinis ),肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae ) )。在一些實施方案中,抗病毒性能包括限制、減少或抑制多種細菌的傳染或發病,例如上述所列的兩種或更多種細菌的組合。
抗微生物活性可以通過各種試驗方法檢測。例如,可使用的一種標準工序是經由22196:2011檢測金黃色葡萄球菌。此工序是通過確定被所測產品抑制的一種或多種給定細菌的百分比來測定抗微生物活性,細菌例如是金黃色葡萄球菌或大腸桿菌。其它試驗包括ASTM E35.15 WK45351、ASTM E2149、ISO 20743:2013、ASTM 3160 (2018)和AATC 100 (本年)。
在一個實施方案中,通過ISO 22196:2011檢測,由聚合物組成物形成的產品抑制60%至100%的金黃色葡萄球菌生長(生長減少),例如60%至99.999999%,60%至99.99999%,60%至99.9999%, 60%至99.999%,60%至99.99%,60%至99.9%,60%至99%,60%至98%,60%至95%,65%至99.999999%,65%至99.99999%,65%至99.9999%,65%至99.999%,65%至100%,65%至99.99%,65%至99.9%,65%至99%,65%至98%,65%至95%,70%至100%,70%至99.999999%,70%至99.99999%,70%至99.9999%,70%至99.999%,70%至99.99%,70%至99.9%,70%至99%,70%至98%,70%至95%,75%至100%,75%至99.99%,75%至99.9%,75%至99.999999%,75%至99.99999%,75%至99.9999%,75%至99.999%,75%至99%,75%至98%,75%至95%,%,80%至99.999999%,80%至99.99999%,80%至99.9999%,80%至99.999%,80%至100%, 90%至99.999%, 99%至99.999%或99%至99.9%,80%至99.99%,80%至99.9%,80%至99%,80%至98%,或80%至95%。就下限而言,從聚合物組成物形成的產品可以抑制大於60%的金黃色葡萄球菌生長,例如大於65%,大於70%,大於75%,大於80%,大於85%,大於90%,大於95%,大於98%,大於99%,大於99.9%,大於99.99%,大於99.999%,大於99.9999%,大於99.99999%,或大於99.999999%。
就金黃色葡萄球菌效力而言,通過ISO 22196:2011檢測,AM/AV產品抑制/減少大於85%的金黃色葡萄球菌活性,例如大於86%,大於89%,大於90%,大於92%,大於95%,大於97%,大於98%,大於99%,大於99.5%,大於99.9%,大於99.99%,大於99.999%,大於99.9999%,大於99.99999%,或大於99.999999%。
在一些實施方案中,通過ASTM E35.15 WK45351檢測,AM/AV產品抑制/減少金黃色葡萄球菌活性(菌落形成單位/毫升),其中產品可以用丙酮提取,然後用沸水提取1小時。在這些情況下,抗病毒產品抑制/減少大於75%的金黃色葡萄球菌活性,例如大於80%,大於85%,大於90%,大於95%,大於97%,大於98%,大於99%,大於99.9%,大於99.99%,大於99.999%,大於99.9999%,大於99.99999%,或大於99.999999%。
在一些實施方案中,通過ASTM E2149檢測,所述產品抑制/減少金黃色葡萄球菌活性(菌落形成單位/毫升),其中所述產品可以用丙酮提取,然後用沸水提取1小時。此試驗可以改變為使用單個試樣(1.5克),20ml的接種物,8小時的培養時間。在這種情況下,AM/AV產品抑制/減少大於50%的金黃色葡萄球菌活性,例如大於55%,大於60%,大於63%,大於75%,大於80%,大於85%,大於90%,大於92%,大於95%,大於97%,大於98%,大於99%,大於99.9%,大於99.99%,大於99.999%,大於99.9999%,大於99.99999%,或大於99.999999%。
此效力可以用log減少來表徵。關於金黃色葡萄球菌log減少,所述組成物/產品可以經由ISO 22196:2011檢測,並且所述組成物/產品可以顯示大於0.8的微生物log減少,例如大於1.0,大於1.5. 大於2.0,大於2.5,大於3.0,大於4.0,大於5.0,或大於6.0。
所述組成物/產品的金黃色葡萄球菌log減少可以經由ISO 20743:2013檢測,並且所述組成物/產品可以顯示大於0.8的微生物log減少,例如大於1.0,大於1.5.大於2.0,大於2.5,大於3.0,大於4.0,大於5.0,或大於6.0。
所述組成物/產品的金黃色葡萄球菌log減少可以經由ASTM 3160 (2018)檢測,並且所述組成物/產品可以顯示大於0.6的微生物log減少,例如大於0.8,大於1.0,大於1.5,大於2.0,大於2.5,大於3.0,大於4.0,大於5.0,或大於6.0。
所述組成物/產品的金黃色葡萄球菌log減少可以經由ATC 100 (本年)檢測,並且所述組成物/產品可以顯示大於3.0的微生物log減少,例如大於3.5,大於4.0.大於5.5,或大於6.0。
大腸桿菌和/或克雷伯氏肺炎菌的效力也可以使用上述試驗檢測。在一些實施方案中,通過上文所述的試驗檢測,由聚合物組成物形成的產品能抑制大腸桿菌和/或克雷伯氏肺炎菌的生長(生長減少)。關於金黃色葡萄球菌所述的範圍和限值也適用於大腸桿菌和/或克雷伯氏肺炎菌。
就大腸桿菌和/或克雷伯氏肺炎菌的log減少而言,所述組成物/產品可以經由上述試驗檢測,例如經由ISO 22196:2011檢測,並且所述組成物/產品可以顯示大於1.5的微生物log減少,例如大於2.0,大於2.15,大於2.5,大於2.7,大於3.0,大於3.3,大於4.0,大於5.0,或大於6.0。
力學性能
如上所述,本文所述的產品協同顯示優異的力學性能以及上述AM/AV性能。
拉伸強度保持率
在一些實施方案中,當在190°C至220°C的整個溫度範圍內熱老化2500小時並在23°C下檢測時,所述產品顯示大於10%的拉伸強度保持率,例如大於15%,大於20%,大於25%,大於35%,或大於50%。
在一些實施方案中,當在190°C至220°C的整個溫度範圍內熱老化3000小時並在23°C下檢測時,所述產品顯示大於10%的拉伸強度保持率,例如大於15%,大於20%,大於25%,大於35%,或大於50%。
在一些實施方案中,當在210°C下熱老化2500小時並在23°C下檢測時,所述產品顯示大於5%的拉伸強度保持率,例如大於15%,大於20%,大於25%,大於35%,或大於50%。
在一些實施方案中,當在210°C下熱老化3000小時並在23°C下檢測時,所述產品顯示大於5%的拉伸強度保持率,例如大於15%,大於20%,大於25%,大於35%,或大於50%。
拉伸模量
所述產品可以顯示例如在2500 MPa至25000 MPa範圍內的拉伸模量,例如2500 MPa至16000 MPa,4750 MPa至18250 MPa,7000 MPa至20500 MPa,5000 MPa至17000 MPa,7000 MPa至15000 MPa,8000 MPa至12000 MPa,8600 MPa至11500 MPa,9250 MPa至22750 MPa,或11500 MPa至25000 MPa。就上限而言,拉伸模量可以小於25000 MPa,例如小於22750 MPa,小於20500 MPa,小於18250 MPa,小於17000 MPa,小於16000 MPa,小於15000 MPa,小於13750 MPa,小於12000 MPa,小於11500 MPa,小於9250 MPa,小於7000 MPa,或小於4750 MPa。就下限而言,拉伸模量可以大於2500 MPa,例如大於4750 MPa,大於5000 MPa, 大於7000 MPa,大於8000 MPa,大於8600 MPa,大於9250 MPa,大於11500 MPa,大於13750 MPa,大於16000 MPa,大於18250 MPa,大於20500 MPa,或大於22750 MPa。也可以考慮較高的拉伸模量,例如大於25000 MPa,以及較低的拉伸模量,例如小於2500 MPa。產品的拉伸模量可以採用標準工序檢測,例如ISO 527-1(2019)。
聚醯胺產品可以顯示例如在60 MPa至300 MPa範圍內的斷裂拉伸強度,例如60 MPa至204 MPa,84 MPa至228 MPa,108 MPa至252 MPa,132 MPa至276 MPa,135 MPa至200 MPa,140 MPa至190 MPa,145 MPa至180 MPa,或156 MPa至300 MPa。就上限而言,斷裂拉伸強度可以小於300 MPa,例如小於276 MPa,小於252 MPa,小於228 MPa,小於228 MPa,小於204 MPa,小於200 MPa,小於190 MPa,小於180 MPa,小於156 MPa,小於132 MPa,小於108 MPa,或小於84 MPa。就下限而言,斷裂拉伸強度可以大於60 MPa,例如大於84 MPa,大於108 MPa,大於132 MPa,大於135 MPa,大於140 MPa,大於145 MPa,大於156 MPa,大於180 MPa,大於204 MPa,大於228 MPa,大於252 MPa,或大於276 MPa。也可以考慮較高的拉伸強度,例如大於300 MPa,以及較低的拉伸強度,例如小於60 MPa。聚醯胺產品的斷裂拉伸強度可以採用標準工序檢測,例如ISO 527-1 (2019)。
拉伸伸長率
聚醯胺產品可以顯示例如在2.5%至67.5%範圍內的斷裂伸長率(拉伸) ,例如2.5%至41.5%,2.5%至5%,2.7%至4%,2.8%至3.9%,9%至48%,15.5%至54.5%,22%至61%,或28.5%至67.5%。所述產品可以具有2.5%至5%的斷裂伸長率,例如2.5%至4%,2.75%至4.25%,3%至4.5%,3.25%至4.75%,或3.5%至5%。就上限而言,斷裂伸長率可以小於67.5%,例如小於61%,小於54.5%,小於48%,小於41.5%,小於35%,小於28.5%,小於22%,小於15.5%,小於9%,小於5%,小於4%,小於3.9%,小於4.75%,小於4.5%,小於4.25%,小於4%,小於3.75%,小於3.5%,小於3.25%,小於3%,或小於2.75%。就下限而言,斷裂伸長率可以大於2.5%,例如大於2.7%,大於2.75%,大於2.8%,大於3%,大於3.25%,大於3.5%,大於3.75%,大於4%,大於4.25%,大於4.5%,大於4.75%,大於5%,大於9%,大於15.5%,大於22%,大於28.5%,大於35%,大於41.5%,大於48%,大於54.5%,或大於61%。也可以考慮較大的伸長率,例如大於67.5%,以及較小的伸長率,例如小於2.5%。聚醯胺產品的斷裂伸長率可以採用標準工序檢測,例如ISO 527-1 (2019)。
彎曲模量
聚醯胺產品可以顯示例如在2500 MPa至30000 MPa範圍內的彎曲模量,例如2500 MPa至29000 MPa,4750 MPa至18250 MPa,7000 MPa至20500 MPa,8500 MPa至12000 MPa,8700 MPa至11000 MPa,8900 MPa至10000 MPa,9250 MPa至22750 MPa,或11500 MPa至25000 MPa。就上限而言,彎曲模量可以小於30000 MPa,例如小於29000,小於28000,小於27000,小於25000,小於22750 MPa,小於20500 MPa,小於18250 MPa,小於16000 MPa,小於13750 MPa,小於12000 MPa,小於11500 MPa,小於11000 MPa,小於10000 MPa,小於9250 MPa,小於7000 MPa,或小於4750 MPa。就下限而言,彎曲模量可以大於2500 MPa,例如大於4750 MPa,大於7000 MPa,大於8500 MPa,大於8700 MPa,大於8900 MPa,大於9250 MPa,大於11500 MPa,大於13750 MPa,大於16000 MPa,大於18250 MPa,大於20500 MPa,或大於22750 MPa。也可以考慮較高的彎曲模量,例如大於25000 MPa,以及較低的彎曲模量,例如小於2500 MPa。聚醯胺產品的彎曲模量可以採用標準工序檢測,例如ISO 178 (2019)。
斷裂彎曲強度
聚醯胺產品可以顯示例如在100 MPa至450 MPa範圍內的斷裂彎曲強度,例如100 MPa至310 MPa,135 MPa至345 MPa,170 MPa至380 MPa,205 MPa至415 MPa,225 MPa至350 MPa,230 MPa至300 MPa,240 MPa至280 MPa,或240 MPa至450 MPa。就上限而言,斷裂彎曲強度可以小於450 MPa,例如小於415 MPa,小於380 MPa,小於350 MPa,小於345 MPa,小於310 MPa,小於300 MPa,小於280 MPa,小於275 MPa,小於240 MPa,小於205 MPa,小於170 MPa,或小於135 MPa。就下限而言,斷裂彎曲強度可以大於100 MPa,例如大於135 MPa,大於170 MPa,大於205 MPa,大於225 MPa,大於230 MPa,大於240 MPa,大於275 MPa,大於310 MPa,大於345 MPa,大於380 MPa,或大於415 MPa。也可以考慮較高的強度,例如大於450 MPa,以及較低的強度,例如小於100 MPa。聚醯胺產品的斷裂彎曲強度可以採用標準工序檢測,例如ISO 178 (2019)。
衝擊能量
聚醯胺產品可以顯示在23°C下的切口懸臂梁式衝擊能量損耗,例如在5 kJ/m2 至“不斷裂”的範圍內,例如5 kJ/m2 至50 kJ/m2 ,5 kJ/m2 至32 kJ/m2 ,9.5 kJ/m2 至36.5 kJ/m2 ,14 kJ/m2 至41 kJ/m2 ,18.5 kJ/m2 至45.5 kJ/m2 ,或23 kJ/m2 至50 kJ/m2 。就上限而言,在23 °C下的切口懸臂梁式衝擊能量損耗可以小於50 kJ/m2 ,例如小於45.5 kJ/m2 ,小於41 kJ/m2 ,小於36.5 kJ/m2 ,小於32 kJ/m2 ,小於27.5 kJ/m2 ,小於23 kJ/m2 ,小於18.5 kJ/m2 ,小於14 kJ/m2 ,或小於9.5 kJ/m2 。在一些情況下,所述產品達到“不斷裂”的性能,這在一些情況下表示此產品在吸收最大能量後不會達到斷裂點。就下限而言,在23°C下的切口懸臂梁式衝擊能量損耗可以大於5 kJ/m2 ,例如大於9.5 kJ/m2 ,大於14 kJ/m2 ,大於18.5 kJ/m2 ,大於23 kJ/m2 ,大於27.5 kJ/m2 ,大於32 kJ/m2 ,大於36.5 kJ/m2 ,大於41 kJ/m2 ,或大於45.5 kJ/m2 。也可以考慮較高的在23°C下的懸臂梁式衝擊能量損耗,例如大於50 kJ/m2 ,以及較低的在23°C下的懸臂梁式衝擊能量損耗,例如小於5 kJ/m2 。聚醯胺產品的切口懸臂梁式衝擊能量損耗可以採用標準工序檢測,例如ISO 180 (2019)。
聚醯胺產品可以顯示在-40°C下的切口懸臂梁式衝擊能量損耗,例如在3 kJ/m2 至30 kJ/m2 的範圍內,例如3 kJ/m2 至19.2 kJ/m2 ,5.7 kJ/m2 至21.9 kJ/m2 ,8.4 kJ/m2 至24.6 kJ/m2 ,11.1 kJ/m2 至27.3 kJ/m2 ,或13.8 kJ/m2 至30 kJ/m2 。就上限而言,在-40°C下的切口懸臂梁式衝擊能量損耗可以小於30 kJ/m2 ,例如小於27.3 kJ/m2 ,小於24.6 kJ/m2 ,小於21.9 kJ/m2 ,小於19.2 kJ/m2 ,小於16.5 kJ/m2 ,小於13.8 kJ/m2 ,小於11.1 kJ/m2 ,小於8.4 kJ/m2 ,或小於5.7 kJ/m2 。就下限而言,在-40°C下的切口懸臂梁式衝擊能量損耗可以大於3 kJ/m2 ,例如大於5.7 kJ/m2 ,大於8.4 kJ/m2 ,大於11.1 kJ/m2 ,大於13.8 kJ/m2 ,大於16.5 kJ/m2 ,大於19.2 kJ/m2 ,大於21.9 kJ/m2 ,大於24.6 kJ/m2 ,或大於27.6 kJ/m2 。也可以考慮較高的在-40°C下的懸臂梁式衝擊能量損耗,例如大於30 kJ/m2 ,以及較低的在-40°C下的懸臂梁式衝擊能量損耗,例如小於3 kJ/m2
聚醯胺產品可以顯示在23°C下的卻貝切口衝擊能量損耗,例如在6 kJ/m2 至36 kJ/m2 的範圍內,例如6 kJ/m2 至24 kJ/m2 ,9 kJ/m2 至27 kJ/m2 ,10 kJ/m2 至35 kJ/m2 ,10 kJ/m2 至27 kJ/m2 ,11 kJ/m2 至25 kJ/m2 ,12 kJ/m2 至30 kJ/m2 ,15 kJ/m2 至33 kJ/m2 ,或18 kJ/m2 至36 kJ/m2 。就上限而言,在23°C下的卻貝切口衝擊能量損耗可以小於36 kJ/m2 ,例如小於35 kJ/m2 ,小於33 kJ/m2 ,小於30 kJ/m2 ,小於27 kJ/m2 ,小於25 kJ/m2 ,小於24 kJ/m2 ,小於21 kJ/m2 ,小於18 kJ/m2 ,小於15 kJ/m2 ,小於12 kJ/m2 ,或小於9 kJ/m2 。就下限而言,在23°C下的卻貝切口衝擊能量損耗可以大於6 kJ/m2 ,例如大於9 kJ/m2 ,大於10 kJ/m2 ,大於11 kJ/m2 ,大於12 kJ/m2 ,大於15 kJ/m2 ,大於18 kJ/m2 ,大於21 kJ/m2 ,大於24 kJ/m2 ,大於27 kJ/m2 ,大於30 kJ/m2 ,或大於33 kJ/m2 。也可以考慮較高的卻貝衝擊能量損耗,例如大於36 kJ/m2 ,以及較低的卻貝衝擊能量損耗,例如小於3 kJ/m2 。聚醯胺產品的卻貝切口衝擊能量損耗可以採用標準工序檢測,例如ISO 179-1 (2010)。
聚醯胺產品可以顯示在23°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗,例如在70 kJ/m2 至“不斷裂”的範圍內,例如70 kJ/m2 至200 kJ/m2 ,70 kJ/m2 至175 kJ/m2 ,70 kJ/m2 至120 kJ/m2 ,70 kJ/m2 至100 kJ/m2 ,72 kJ/m2 至98 kJ/m2 ,75 kJ/m2 至95 kJ/m2 ,80 kJ/m2 至95 kJ/m2 ,或84 kJ/m2 至93 kJ/m2 。就上限而言,在23°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以小於200 kJ/m2 ,例如小於180 kJ/m2 ,小於175 kJ/m2 ,小於150 kJ/m2 ,小於120 kJ/m2 ,小於100 kJ/m2 ,小於98 kJ/m2 ,小於95 kJ/m2 ,或小於93 kJ/m2 。在一些情況下,所述產品達到 “不斷裂”的性能。就下限而言,在23°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以大於70 kJ/m2 ,例如大於72 kJ/m2 ,大於75 kJ/m2 ,大於80 kJ/m2 ,大於83 kJ/m2 ,或大於84 kJ/m2 。也可以考慮較高的卻貝衝擊能量損耗,例如大於150 kJ/m2 ,以及較低的卻貝衝擊能量損耗,例如小於70 kJ/m2 。聚醯胺產品的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以採用標準工序檢測,例如ISO 179-1 (2010)。
聚醯胺產品可以顯示在-40°C下的卻貝切口衝擊能量損耗,例如在5 kJ/m2 至50 kJ/m2 的範圍內,例如5 kJ/m2 至30 kJ/m2 ,6 kJ/m2 至20 kJ/m2 ,7 kJ/m2 至18 kJ/m2 ,8 kJ/m2 至17 kJ/m2 ,或9 kJ/m2 至15 kJ/m2 。就上限而言,-40°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以小於50 kJ/m2 ,例如小於30 kJ/m2 ,小於20 kJ/m2 ,小於18 kJ/m2 ,小於17 kJ/m2 ,或小於15 kJ/m2 。就下限而言,-40°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以大於5 kJ/m2 ,例如大於6 kJ/m2 ,大於7 kJ/m2 ,大於8 kJ/m2 ,或大於9 kJ/m2 . 也可以考慮較高的卻貝衝擊能量損耗,例如大於50 kJ/m2 ,以及較低的卻貝衝擊能量損耗,例如小於5 kJ/m2 。聚醯胺產品的卻貝切口衝擊能量損耗可以採用標準工序檢測,例如ISO 179-1 (2010)。
聚醯胺產品可以顯示在-40°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗,例如在65 kJ/m2 至150 kJ/m2 的範圍內,例如65 kJ/m2 至120 kJ/m2 ,65 kJ/m2 至110 kJ/m2 ,70 kJ/m2 至110 kJ/m2 ,72 kJ/m2 至105 kJ/m2 ,73 kJ/m2 至105 kJ/m2 ,或74 kJ/m2 至98 kJ/m2 。就上限而言,在-40°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以小於150 kJ/m2 ,例如小於120 kJ/m2 ,小於110 kJ/m2 ,小於105 kJ/m2 ,或小於98 kJ/m2 。就下限而言,在-40°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以大於65 kJ/m2 ,例如大於70 kJ/m2 ,大於72 kJ/m2 ,大於73 kJ/m2 ,或大於74 kJ/m2 。也可以考慮較高的卻貝衝擊能量損耗,例如大於150 kJ/m2 ,以及較低的卻貝衝擊能量損耗,例如小於65 kJ/m2 。聚醯胺產品的卻貝無切口衝擊強度能量損耗可以採用標準工序檢測,例如ISO 179-1 (2010)。
聚醯胺產品可以顯示 tanδ (在60ºC下) ,例如在0.04 au至0.5 au的範圍內,例如0.04 au至0.4 au,0.042 au至0.2 au,0.044 au至0.15 au,或0.046至0.1 au。就上限而言,tanδ(在60ºC下)可以小於0.5 au,例如小於0.4 au,小於0.2 au,小於0.15 au,或小於0.1 au。就下限而言,tanδ (在60ºC下)可以大於0.04 au,例如大於0.042 au,大於0.044 au,或大於0.046 au。聚醯胺產品的tanδ (在60ºC下)可以採用中心點束技術檢測。
聚醯胺產品可以顯示tanδ (在90ºC下),例如在0.143 au至0.75 au範圍內,例如0.175 au至0.6 au,0.19 au至0.5 au,0.2 au至0.4 au,或0.215至0.3 au。就上限而言,tanδ (在90ºC下)可以小於0.75 au,例如小於0.6 au,小於0.5 au,小於0.4 au,或小於0.3 au。就下限而言,tan δ (在90ºC下)可以大於0.143 au,例如大於0.175 au,大於0.19 au,大於0.2 au,或大於0.215 au。聚醯胺產品的tanδ (在90ºC下)可以採用中心點束技術檢測。
在一些實施方案中,聚醯胺產品顯示改進的tanδ最大值性能。在一些情況下,tanδ最大值是大於0.055,例如大於0.057,大於0.059,大於0.061,或大於0.063。tanδ最大值可以使用動態力學分析法(Dynamic Mechanical Analysis)檢測。
在一些實施方案中,模塑產品顯示在50°C至300°C範圍內的熱撓曲溫度,例如65°C至275°C,75°C至270°C或76°C至266°C。在一些情況下,當模塑產品被填充時,熱撓曲溫度可以在200°C至300°C的範圍內,例如220°C至280°C,240°C至260°C,或250°C至260°C。在其中模塑產品未被填充的情況下,熱撓曲溫度可以在50°C至125°C的範圍內,例如55°C至100°C,60°C至90°C,或65°C至85°C。就下限而言,模塑產品可以顯示大於50°C的熱撓曲溫度,例如大於60°C,大於65°C,大於75°C,大於76°C,大於220°C,大於240°C,大於250°C,或大於260°C。
在一些實施方案中,模塑產品顯示在150°C至350°C範圍內的熔體溫度,例如175°C至325°C,200°C至300°C,225°C至280°C,或245°C至275°C。就下限而言,模塑產品可以顯示大於150°C的熔體溫度,例如大於175°C,大於200°C,大於225°C,大於245°C,大於250°C,或大於255°C。
自清潔/使病毒失活的織物
在一些情況下,本公開涉及自清潔和/或使微生物或病毒失活的產品,其可以包含本文所述的組成物。在一些實施方案中,所述產品被製成口罩或其它個人防護裝置(PPE)。面罩和其它PPE可以降低呼吸道病毒的傳播或被呼吸道病毒傳染的風險,例如SARS-CoV-2,其是Covid-19的致病劑。但是在一些情況下(其中微生物/病毒是未失活的),微生物/病毒可以長時間地在常規PPE外部之中或之上保持傳染性。
本公開涉及自清潔和/或使微生物或病毒失活的織物,其具有捕捉微生物/病毒的能力與失活或中和微生物/病毒的能力的協同組合。因此,所述的織物能在微生物/病毒到達受保護的使用者之前捕捉微生物/病毒和使其失活。在一些情況下,織物的組成是相關的,因為許多常規織物、例如聚丙烯不能有效地捕捉微生物/病毒(達到足以失活的時間)。
發現通過在織物表面上和織物本體內吸收含有微生物/病毒的液滴並使其失活,可以有利地使呼吸道微生物/病毒失活。在一些實施方案中,所述產品可以從能保持水分平衡的聚合物形成,例如聚醯胺,並在其基質內含有被包埋的鋅離子以使任何呼吸道病毒失活。
在一些特定的情況下,發現棉和PA66可以吸收微生物/病毒,並且包埋於織物中的鋅離子能有效地使微生物/病毒失活,這導致在30秒後的病毒滴度顯示至少2-log10減少,這足以失活在咳嗽中存在的傳染性IAV病毒粒子數目(~24噬菌斑形成單位數[pfu])。
如在一些實施例中所示,使用所述織物,在向其中添加A型流感病毒和SARS-CoV-2之後,發現失活率超過在典型咳嗽中存在的病毒粒子數目。也發現A型流感病毒的表面蛋白血細胞凝集素和SARS-CoV-2的表面蛋白刺突在所述纖維上被去穩定化。所以,通過進一步降低呼吸道病毒傳播的風險,這些纖維可以有利地向PPE賦予“自清潔”和廣譜病毒失活性能,和補足現有的PPE。
鋅/銅保留率
如本文所述,通過使用具有上述濃度的上述鋅化合物、銅化合物和/或磷化合物的聚合物組成物,所得的產品即使在使用或擦拭或清潔/洗滌之後,也能保留較高百分比例的鋅和/或銅。換句話說,本文所述的模塑產品能在使用/洗滌/清潔期間保持AM/AV化合物含量,例如鋅含量,從而在產品的使用中保持AM/AV性能。
在一些實施方案中,通過在洗滌/清潔/擦洗試驗或染料浴試驗中檢測,從聚合物組成物形成的AM/AV產品具有大於65%的鋅和/或銅保留率,例如大於75%,大於80%,大於90%,大於95%,大於97%,大於98%,大於99%,大於99.9%,大於99.99%,大於99.999%,大於99.9999%,大於99.99999%或大於99.999999%。就上限而言,AM/AV產品具有小於100%的鋅和/或銅保留率,例如小於99.9%,小於98%,或小於95%。就範圍而言,AM/AV產品可以具有60%至100%的鋅和/或銅保留率,例如60%至99.999999%,60%至99.99999%,60%至99.9999%,60%至99.999%,60%至99.99%,60%至99.9%,60%至99%,60%至98%,60%至95%,65%至99.999999%,65%至99.99999%,65%至99.9999%,65%至99.999%,65%至100%,65%至99.99%,65%至99.9%,65%至99%,65%至98%,65%至95%,70%至100%,70%至99.999999%,70%至99.99999%,70%至99.9999%,70%至99.999%,70%至99.99%,70%至99.9%,70%至99%,70%至98%,70%至95%,75%至100%,75%至99.99%,75%至99.9%,75%至99.999999%,75%至99.99999%,75%至99.9999%,75%至99.999%,75%至99%,75%至98%,75%至95%,%,80%至99.999999%,80%至99.99999%,80%至99.9999%,80%至99.999%,80%至100%,80%至99.99%,80%至99.9%,80%至99%,80%至98%,或80%至95%。
換句話說,在一些實施方案中,通過在洗滌/清潔/擦洗試驗或染料浴試驗中檢測,從聚合物組成物形成的AM/AV產品顯示鋅和/或銅化合物的提取率小於35%,例如小於25%,小於20%,小於10%,或小於5%。就上限而言,AM/AV產品顯示鋅和/或銅化合物的提取率大於0%,例如大於0.1%,大於2%或大於5%。就範圍而言,AM/AV產品顯示 鋅和/或銅化合物的提取率是0%至35%,例如0%至25%,0%至20%,0%至10%,0%至5%,0.1%至35%,0.1%至25%,0.1%至20%,0.2%至10%,0.1%至5%,2%至35%,2%至25%,2%至20%,2%至10%,2%至5%,5%至35%,5%至25%,5%至20%,或5%至10%。
在一些情況下,鋅保留率可以通過洗滌或清潔週期來表徵。AM/AV產品即使在使用之後也能保留較高的鋅和/或銅的百分比例,由此所得的產品具有AM/AV性能。
在一些實施方案中,在洗滌5次之後檢測,從聚合物組成物形成的AM/AV產品具有大於85%的鋅和/或銅保留率,例如大於90%,大於92%,大於95%,大於96%,大於98%,大於99%,或大於99.9%。
在一些實施方案中,在洗滌10次之後檢測,從聚合物組成物形成的AM/AV產品具有大於65%的鋅和/或銅保留率,例如大於70%,大於72%,大於80%,大於85%,大於90%,大於95%,大於99%。
本文所用的術語“大於”和“小於”限值也可以包括與之相關的數值。換句話說,“大於”和“小於”可以解釋為“大於或等於”以及“小於或等於”。
額外成分
在一些實施方案中,聚合物組成物可以包含額外的添加劑。所述添加劑包括顏料,親水性或疏水性添加劑,除味添加劑,額外抗病毒劑,以及抗微生物/抗真菌的無機化合物。
在一些實施方案中,聚合物組成物可以與著色顏料組合,用於著色由聚合物組成物形成的織物或其它成分。在某些方面,聚合物組成物可以與UV 添加劑組合以耐受在暴露於明顯UV光的織物中的褪色和降解。在某些方面,聚合物組成物可以與添加劑組合以使產品表面呈親水性或疏水性。在某些方面,聚合物組成物可以例如與吸濕性材料組合,使得由其形成的產品具有更高的吸濕性。在某些方面,聚合物組成物可以與添加劑組合以使產品是阻燃或耐燃的。在某些方面,聚合物組成物可以與添加劑組合以使產品抗污染。在某些方面,聚合物組成物可以與顏料和抗微生物化合物組合,從而避免常規染色和處理染色材料的要求。
在一些實施方案中,聚合物組成物可以還包含額外的添加劑。例如,聚合物組成物可以包含消光劑。消光劑添加劑可以改進由聚合物組成物製成的產品的外觀和/或紋理。在一些實施方案中,無機顏料類材料可以用作消光劑—鋅化合物不屬於消光劑。消光劑可以包括一種或多種以下材料:二氧化鈦,硫酸鋇,鈦酸鋇,鈦酸鎂,鈦酸鈣,鋅鋇白,二氧化鋯,硫酸鈣,硫酸鋇,氧化鋁,氧化釷,氧化鎂,二氧化矽,滑石,雲母等等。在優選實施方案中,消光劑包含二氧化鈦。發現包含含有二氧化鈦的消光劑的聚合物組成物獲得與天然產品十分相似的產品,例如具有改進的外觀和/或紋理的合成纖維和織物。認為二氧化鈦通過與鋅化合物、磷化合物和/或在聚合物內的官能團發生相互作用,改進了外觀和/或紋理。
在一個實施方案中,聚合物組成物包含0.0001重量%至3重量%的消光劑,例如0.0001重量%至2重量%,0.0001至1.75重量%,0.001重量%至3重量%,0.001重量%至2重量%,0.001重量%至1.75重量%,0.002重量%至3重量%,0.002重量%至2重量%,0.002重量%至1.75重量%,0.005重量%至3重量%,0.005重量%至2重量%,0.005重量%至1.75重量%。就上限而言,聚合物組成物可以包含小於3重量%的消光劑,例如小於2.5重量%,小於2重量%或小於1.75重量%。就下限而言,聚合物組成物可以包含大於0.0001重量%的消光劑,例如大於0.001重量%,大於0.002重量%,或大於0.005重量%。
在一些實施方案中,聚合物組成物可以還包含著色材料,例如炭黑,銅酞菁顏料,鉻酸鉛,氧化鐵,氧化鉻,以及群青藍。
在一些實施方案中,聚合物組成物可以包含與鋅不同的額外抗病毒劑。額外抗微生物劑可以是任何合適的抗病毒劑。常規的抗病毒劑是本領域公知的,和可以作為一種或多種額外抗病毒劑引入聚合物組成物中。例如,額外抗病毒劑可以是進入抑制劑,逆轉錄酶抑制劑,DNA聚合酶抑制劑,m-RNA合成抑制劑,蛋白酶抑制劑,整合酶抑制劑,或免疫調節劑,或其組合。在某些方面,將一種或多種額外抗微生物劑加入聚合物組成物中。
在一些實施方案中,聚合物組成物可以包括與鋅不同的額外抗微生物劑。額外抗微生物劑可以是任何合適的抗微生物劑,例如以下形式的銀、銅和/或金:金屬形式(例如顆粒、合金和氧化物),鹽(例如硫酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、檸檬酸鹽和氯化物)和/或離子形式。在某些方面,將其它添加劑、例如額外抗微生物劑加入聚合物組成物中。
產品的生產方法
生產模塑產品的方法可以在寬範圍內變化,許多方法是已知的。
本公開也涉及製備聚醯胺組成物的方法。這些方法包括提供一種或多種聚醯胺聚合物、鋅化合物和/或銅化合物,和任選地一種或多種模塑添加劑。這些方法還包括選擇一種或多種聚醯胺聚合物、鋅/銅和添加劑的類型和相對量,從而向所得的聚醯胺組成物提供所需的AM/AV/力學性能。這些方法還包括合併各成分以製備聚醯胺組成物。在一些實施方案中,此方法還包括選擇、提供和/或組合一種或多種染料例如苯胺黑,一種或多種顏料例如炭黑,和/或一種或多種熔體穩定劑。
聚醯胺組成物的各成分可以一起混合和共混以製備聚醯胺組成物,或者可以使用合適的反應劑原地形成。除非另有說明,術語“加入”或“合併”表示包括將材料本身加入組成物中,或者材料在組成物中原地形成。在另一個實施方案中,經由母料同時加入要與組成物合併的兩種或更多種材料。母料可以使用較大量的AM/AV化合物,參見本文所述的較高範圍。有利的是,母料可以用作一種製程以達到所需的鋅載荷水準。
可以在熔體聚合期間將抗病毒劑加入聚醯胺中,然後可以通過擠出和/或模塑形成纖維(或其它產品)。當然,也可以考慮其它形成纖維的方法。所形成的纖維可以紡絲形成紗,所得的紗進一步用於針織和/或編織製程中以在織物中提供抗病毒性能。雖然聚醯胺可以用於解釋本發明公開的一方面內容,但是應理解的是,在不偏離本發明範圍的情況下可以使用多種聚合物。
應當理解的是,上文所述的各種方案以及其它特徵和功能或者它們的替代方案可以組合到許多其它不同的體系或應用中。各種目前未預見到或未預期的替代方案、改變、變體或其中的改進之處可以隨後由所屬技術領域中具有通常知識者確定,這些方案也處於所附專利範圍或其等同方式的範圍內。
實施例
實施例1-11和對比例A是通過按照表1所示的量合併各成分、並在雙螺杆擠出機中混合製備的。使這些組成物熔融,向熔體加入添加劑,並且所得的混合物進行擠出和造粒。
AM/AV 添加劑是鋅化合物,例如氧化鋅,或己二酸鋅銨,或氯化鋅。當指明時,位阻酚抗氧化劑Irganox® 1098 (可以從BASF獲得)和/或Songnox®(來自Songwon)用作抗氧化劑。所用的銅配合物熱穩定劑是Bruggolen® H3386 (可以從Bruggemann Chemical獲得)。阻燃劑是蜜胺氰脲酸酯和/或硼酸鋅。抗沖改性劑是來自Dow Chemical的Fusabond® N493。當指明時,鄰苯二甲酸雙十一烷基酯用作增塑劑。
表1—AM/AV聚合物組成物
實施例 PA-6,6 PA-6 玻璃 ZnO FR/IM 熱穩定劑 增塑劑 抗氧化劑 熔體穩定劑 額外添加劑
1 91.9     0.5 7 0.5     0.1  
2 90     0.5 7 0.5 1.8 0.5+0.02 0.1 0.1
3 44.35 9.0 25 0.3 20+1 0.25     0.1  
4 78.3     0.5 18 2.25   0.35 0.25 0.35
5 78.7     0.5 20 0.3 0.5      
6 80.25     0.3 12 4.5   0.35 0.25 0.35
7 82.6     0.3 12 4.5     0.25 0.35
8 95.24     0.5         0.26 4.0
9 95.23     0.5   4       0.27
10 99.5     0.5            
11 66.45   31.05 0.5   0.35       1.5+0.15
A 95.74     --         0.26 4.0
從這些粒料模塑成板,並根據ISO 22196:2011檢測這些板的AM/AV效力。結果如表2所示。
表2 — AM/AV性能
實施例 金黃色葡萄球菌 殺死率 大腸桿菌 殺死率 金黃色葡萄球菌 Log減少 大腸桿菌 Log減少
1 > 99.99 > 99.99 log 3 log 3
2 > 99.99 > 99.999 log 3 log 4
3 > 99.99 > 99.99 log 3 log 3
4 > 99.99 > 99.999 log 3 log 4
5 > 99.999 > 99.999 log 4 log 4
6 > 99.999 > 99.999 log 4 log 4
7 > 99.999 > 99.999 log 4 log 4
8 > 99.999 > 99.999 log 4 log 4
9 > 99.99 > 99.999 log 3 log 4
10 > 99.999 > 99.999 log 4 log 4
11 > 99.999 > 99.999 log 4 log 4
A 52 46 log 0.27 log 0.32
如表2所示,從本發明聚合物組成物形成的模塑樣品顯示優異的AM/AV 效力。在所有情況下,減少值是log 3或更好,在許多情況下是log 4。相比之下,對比例A顯示log減少明顯小於1.0,例如是0.27和0.32,這表明極小的抗微生物效力或沒有抗微生物效力。作為一個直接的比較,實施例 8和對比例A具有非常相似的成分,但是實施例8的AM/AV性能驚人地顯著高出幾個數量級(99.999%和log 4,相對於52%/46%和log 0.27和0.32)。這種在最小組成變化情況下的提高效果是出乎預料的。而且,除了AM/AV效力之外,力學性能也同時符合上文所述的範圍和限值。
實施方案:
在下文中,對於一系列實施方案的任何引用應當理解為獨立地引用這些實施方案的每一項(例如“實施方案1-4”表示“實施方案1、2、3或4”)。
實施方案1:用於模塑產品的聚合物組成物,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%的鋅,任選地來自鋅化合物;小於1重量%的磷化合物;和0重量%至20重量%的模塑添加劑,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的克雷伯氏肺炎菌log減少是大於1.0。
實施方案2: 根據實施方案1所述的實施方案,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的金黃色葡萄球菌log減少是大於1.0。
實施方案3: 根據實施方案1或2所述的實施方案,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的大腸桿菌log減少是大於1.0。
實施方案4: 根據實施方案1-3中任一項所述的實施方案,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示拉伸模量大於2500MPa和/或在23°C下的却贝无切口冲击强度能量损耗大於70 kJ/m2。
實施方案5: 根據實施方案1-4中任一項所述的實施方案,其中聚合物是親水性和/或吸濕性的,並能吸收基於聚合物總重量計的大於1.5重量%的水。
實施方案6: 根據實施方案1-5中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含1000ppm至7000wppm的鋅。
實施方案7: 根據實施方案1-6中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含2重量%至20重量%的抗沖改性劑。
實施方案8: 根據實施方案1-7中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含2重量%至20重量%的阻燃劑。
實施方案9: 根據實施方案1-8中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含0.1至5重量%的熱穩定劑和/或0.05重量%至3重量%的熔體穩定劑。
實施方案10: 根據實施方案1-9中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含PA-6,6和PA-6。
實施方案11: 根據實施方案1-10中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含抗沖改性劑和熱穩定劑,和其中抗沖改性劑與熱穩定劑之間的重量比率是在0.5至23的範圍內。
實施方案12: 具有抗微生物和/或抗病毒性能的模塑產品,其包含:50重量%至99.9重量%的聚合物;0.01重量%至10重量%的鋅,任選地來自鋅化合物;小於1重量%的磷化合物;和0重量%至20重量%的模塑添加劑,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的克雷伯氏肺炎菌log減少是大於1.0。
實施方案13: 根據實施方案12所述的實施方案,其中模塑產品顯示拉伸模量大於2500 MPa和/或在23°C下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗大於70 kJ/m2
實施方案14: 根據實施方案12或13所述的實施方案,其中聚合物是親水性和/或吸濕性的,並能吸收基於聚合物總重量計的大於1.5重量%的水。
實施方案15: 根據實施方案12-14中任一項所述的實施方案,其中所述組成物包含1000ppm至7000wppm的鋅。
實施方案16: 根據實施方案12-15中任一項所述的實施方案,其中模塑產品具有大於65%的鋅保留率。
實施方案17: 根據實施方案12-16中任一項所述的實施方案,其中模塑產品是紮帶。
實施方案18: 根據實施方案12-17中任一項所述的實施方案,其中模塑產品是醫用裝置。
實施方案19: 根據實施方案12-18中任一項所述的實施方案,其中醫用裝置是可重複使用的。
實施方案20: 根據實施方案12-19中任一項所述的實施方案,其中鋅化合物包含氧化鋅,硬脂酸鋅,己二酸鋅銨,乙酸鋅,或2-巰基吡啶氧化鋅,或其組合。
無。

Claims (14)

  1. 一種用於模塑產品的聚合物組成物,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,大於3000wppm的鋅,小於1重量%的磷化合物,和0重量%至20重量%的模塑添加劑,其中從所述聚合物組成物形成的所述模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的金黃色葡萄球菌log減少是大於1.0,其中所述模塑產品顯示拉伸模量大於2500MPa和/或在23℃下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗大於70kJ/m2
  2. 如請求項1所述的聚合物組成物,其中從所述聚合物組成物形成的所述模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的大腸桿菌log減少是大於1.0,和/或經由ISO 22196:2011檢測的克雷伯氏肺炎菌log減少是大於1.0。
  3. 如請求項1所述的聚合物組成物,其中所述聚合物是親水性和/或吸濕性的,並能吸收基於所述聚合物總重量計的大於1.5重量%的水。
  4. 如請求項1所述的聚合物組成物,其中所述組成物包含2重量%至20重量%的抗沖改性劑和/或2重量%至20重量%的阻燃劑和/或0.1重量%至5重量%的熱穩定劑和/或0.05重量%至3重量%的熔體穩定劑。
  5. 如請求項1所述的聚合物組成物,其中所述組成物包含PA-6,6和PA-6。
  6. 如請求項1所述的聚合物組成物,其中所述組成物包含抗沖改性劑和熱穩定劑,並且其中所述抗沖改性劑與所述熱穩定劑之間的重量比率是在0.5至23的範圍內。
  7. 如請求項1所述的聚合物組成物,其中所述鋅來自鋅化合物,所述鋅化合物包含氧化鋅,硬脂酸鋅,己二酸鋅銨,乙酸鋅,或2-巰基吡啶氧化鋅,或其組合。
  8. 一種具有抗微生物和/或抗病毒性能的模塑產品,其包含:50重量%至99.9重量%的聚合物,大於3000wppm的鋅,小於1重量%的磷化合物,和0重量%至20重量%的模塑添加劑,其中從聚合物組成物形成的模塑產品顯示經由ISO 22196:2011檢測的克雷伯氏肺炎菌log減少是大於1.0,其中所述模塑產品顯示拉伸模量大於2500MPa和/或在23℃下的卻貝無切口衝擊強度能量損耗大於70kJ/m2
  9. 如請求項8所述的模塑產品,其中所述聚合物是親水性和/或吸濕性的,並能吸收基於所述聚合物總重量計的大於1.5重量%的水。
  10. 如請求項8所述的模塑產品,其中所述模塑產品具有大於65%的鋅保留率。
  11. 如請求項8所述的模塑產品,其中所述模塑產品是紮帶。
  12. 如請求項8所述的模塑產品,其中所述模塑產品是醫用裝置。
  13. 如請求項12所述的模塑產品,其中所述醫用裝置是可重複使用的。
  14. 如請求項8所述的模塑產品,其中所述鋅來自鋅化合物,所述鋅化合物包含氧化鋅,硬脂酸鋅,己二酸鋅銨,乙酸鋅,或2-巰基吡啶氧化鋅,或其組合。
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