含有生物表面活性剂作为生物助剂的水性涂料及其使用方法

摘要

披露了一种水性涂料组合物，其包括至少一种胶乳聚合物，该胶乳聚合物衍生自至少一种与鼠李糖脂和/或槐糖脂生物表面活性剂共聚或共混的单体，该生物表面活性剂在一个实施例中是单鼠李糖脂。还提供了一种水性建筑涂料组合物，其包含至少一种衍生自至少一种与生物表面活性剂共聚或共混的单体的胶乳聚合物；至少一种颜料；和水。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月5日提交的美国临时申请号62/755,738的权益，将该临时申请以其全文通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及掺入生物表面活性剂的组合物以及将生物表面活性剂用于建筑涂料(例如涂漆)的方法。特别地，本发明涉及在乳液聚合中使用生物表面活性剂作为乳化剂以制备水性胶乳分散体、水性胶乳涂料、水性胶乳粘合剂和水性胶乳涂漆。此外，本发明涉及使用生物表面活性剂作为用于水性胶乳分散体、水性胶乳涂料、水性胶乳粘合剂和水性胶乳涂漆的添加剂和/或助剂。这些生物表面活性剂典型地包含鼠李糖脂或槐糖脂。

背景技术

涂漆是任何液态的、可液化的、或胶粘的组合物，其在以薄层施用到基材上之后被转化为固体膜。它最常用于保护物品、为物品上色、或为物品提供纹理。涂漆含有粘合剂(也称为调漆料(vehicle)或树脂)、稀释剂或溶剂、颜料或填料，并且还可以具有其他添加剂。通常称为调漆料的粘合剂是涂漆的成膜组分。它是必须存在的唯一组分。取决于固化膜的所希望的特性，任选地包括以下列出的组分。

粘合剂赋予粘附性并且强烈地影响特性，如光泽度、耐久性、柔性、和韧性。在胶乳涂漆中，该粘合剂包含胶乳。

胶乳是聚合物微颗粒在水性介质中的稳定分散体(胶体乳液)。因此，它是橡胶或塑料聚合物微颗粒在水中的悬浮液/分散体。胶乳可以是天然的或合成的。聚合是用来制备乳液聚合物和聚合物胶乳的优选技术。

胶乳涂漆是亚微米聚合物颗粒的水型分散体。在涂漆的上下文中，术语“胶乳”仅意指水性分散体；胶乳橡胶(历史上被称为胶乳的橡胶树的汁液)不是成分。在用于基材的涂漆或涂料的生产中使用通过乳液聚合产生的胶乳是本领域众所周知的。

胶乳涂漆用于多种应用：包括内部和外部应用，以及平坦、半光泽和光泽应用。胶乳涂漆通过称为聚结的方法固化，其中首先将水并且然后痕量或聚结的溶剂蒸发并且聚集在一起并且软化胶乳粘合剂颗粒并且将它们融合在一起成为不可逆地结合的网状结构，因此该涂漆将不再溶解在最初携带它的溶剂/水中。这是与例如水性台式喷墨印刷机油墨区别的涂漆的特征。然而，此类涂漆或涂料受到乳液聚合工艺中需要存在的乳化剂的不利影响。此外，在胶乳聚合中，表面活性剂对提供稳定的单体预乳液、聚合期间的稳定性、和最终胶乳的整体稳定性是必需的。涂漆中的残余表面活性剂以及一些聚合物的水解作用可使涂漆保持易于软化并且随时间推移而被水降解。

稀释剂的主要目的是溶解聚合物并且调节涂漆的粘度。该稀释剂是挥发性的，并且没有变成漆膜的一部分。该稀释剂还控制流动和施用特性，并且在一些情况下可以影响呈液体状态时涂漆的稳定性。其主要功能是作为非挥发性组分的载体。要像油基室内涂漆中那样铺展较重的油(例如，亚麻籽)，需要较稀的油。这些挥发性物质临时赋予它们的特性—一旦溶剂蒸发，剩余的涂漆被固定在表面上。此组分是任选的：一些涂漆不具有稀释剂。水是水型涂漆、甚至共溶剂型涂漆的主要稀释剂。溶剂型(也称为油基)涂漆可以具有作为稀释剂的有机溶剂的各种组合，包括脂肪族化合物、芳香族化合物、醇类、酮类和石油溶剂。具体实例是有机溶剂，如石油馏出物、酯、二醇醚等。有时，挥发性低分子量合成树脂也用作稀释剂。

颜料是掺入涂漆中以提供颜色的颗粒状固体。填料是掺入以赋予韧性、纹理，赋予涂漆特殊特性，或降低涂漆成本的颗粒状固体。可替代地，一些涂漆含有代替颜料或与颜料组合的染料。颜料可以被分类分为天然型或合成型。天然颜料包括各种粘土、碳酸钙、云母、二氧化硅、和滑石。合成颜料包括工程分子、煅烧粘土、硫酸钡粉、沉淀碳酸钙和合成热解二氧化硅。使涂漆不透明的盖底颜料也保护基材免受紫外光的有害影响。盖底颜料包括二氧化钛、酞菁蓝、红氧化铁、和许多其他颜料。填料是用来使膜加厚、支撑其结构并增加涂漆的体积的特殊类型的颜料。填料通常是廉价且惰性的材料，如硅藻土、滑石、石灰、重晶石、粘土等。将经受磨损的地板涂漆可以含有细石英砂作为填料。并非所有的涂漆都包含填料。另一方面，一些涂漆含有大比例的颜料/填料和粘合剂。

除这三个主要类别的成分之外，涂漆还可以具有多种多样的其他添加剂，这些添加剂通常以少量添加，仍提供对于产品的显著影响。一些实例包括改变表面张力、改进流动特性、改进最终外观、增加湿边缘、改进颜料稳定性、赋予防冻特性、控制发泡、控制结皮等的添加剂。其他类型的添加剂包括催化剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、调质剂、粘合促进剂、UV稳定剂、矫平剂(flattener)(消光剂)、用来对抗细菌生长的杀生物剂等。添加剂通常不显著地改变在配制品中的单独的组分的百分比。表面活性剂是各种应用中许多配制品的关键成分。

在涂漆和涂料添加剂市场中，表面活性剂和杀生物剂出于各种原因是配制品中的重要成分。将表面活性剂用作润湿剂、消泡剂和分散剂。杀生物剂用于控制免于微生物腐败和保护干膜免受霉菌生长。

杀生物剂和防霉剂是出于两个主要目的用于涂漆罐中的两类抗微生物剂。杀生物剂(也称为罐内防腐剂)用于保存湿涂漆免受细菌生长引起的腐败，而防霉剂用于保护干膜免受真菌侵蚀。属于不同化学物质类别的杀生物剂(如甲醛释放剂、异噻唑啉酮、氨基甲酸酯和硫醇)出于其不同特性而被使用。这些化学物质中的一些被列为致癌物，或者是腐蚀性的和致敏物。

由于台风、飓风、洪水和其他类似的全国性灾害造成的洪水和建筑物损坏，干膜杀菌剂或防霉剂的使用有所增加。然而，在一些情况下，用于地下室、浴室和厨房的住宅中的内部涂漆，酒店房间、学校建筑和医院环境中的内部涂漆是用非环境友好的或具有操作安全性和引起致敏反应问题的防霉剂配制的。

表面活性剂可以根据单个极性部分上的电荷性质进行分类。阴离子表面活性剂通常由于磺酸盐或硫基团而带负电。非离子表面活性剂不含离子成分，并且所有非离子表面活性剂中的大多数是1,2-环氧乙烷的聚合产物。阳离子表面活性剂的特征在于带正电的季铵基团。最后，两性表面活性剂在同一分子中具有带正电和带负电的部分。生物表面活性剂也可以分为两类，即：(1)具有较低表面张力和界面张力的低分子量分子和(2)与表面紧密结合的高分子量聚合物。低分子量分子的实例是鼠李糖脂和槐糖脂。高分子量聚合物的实例是食品乳化剂和生物分散剂。

发明内容

本发明使用生物表面活性剂(包括但不限于单鼠李糖脂、二鼠李糖脂和/或槐糖脂)以降低涂料或涂漆组合物中必需的杀生物剂浓度(即，具有助剂或生物助剂作用)。本发明使用生物表面活性剂(包括但不限于单鼠李糖脂、二鼠李糖脂和/或槐糖脂)以降低涂料或涂漆组合物中需要的杀生物剂最小量(即，该生物表面活性剂具有助剂或生物助剂作用)。在这方面，鼠李糖脂和/或槐糖脂生物表面活性剂具有是‘绿色’表面活性剂并且有利于涂料或涂漆的特征。

本发明提供了使用生物表面活性剂来生产乳液聚合物和所得乳液聚合物产物的方法。特别地，本发明涉及生物表面活性剂用于合成胶乳粘合剂、涂漆和涂料的用途。这些生物表面活性剂可以是非离子的或阴离子的。

根据本发明，包括含生物表面活性剂的水性涂料组合物(例如，胶乳涂漆)是稳定的。

生物表面活性剂可在用于改善含有胶乳粘合剂的涂漆和涂料的组合物和方法中以多种方式使用。

本发明可以在乳液聚合期间使用生物表面活性剂作为表面活性剂(乳化剂)以形成胶乳聚合物。在另一实施例中，本发明可以使用生物表面活性剂作为含胶乳聚合物的水性分散体的添加剂。

本发明的水性涂料组合物包括生物表面活性剂和至少一种胶乳聚合物。该水性涂料组合物中的至少一种胶乳聚合物可以是纯丙烯酸、苯乙烯丙烯酸、乙烯基丙烯酸或丙烯酸化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物，并且更优选是纯丙烯酸。该至少一种胶乳聚合物优选衍生自至少一种选自由以下组成的组的丙烯酸类单体：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯。例如，该至少一种胶乳聚合物可以是丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。典型地，该至少一种胶乳聚合物进一步衍生自一种或多种选自由以下组成的组的单体：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支链叔单羧酸的乙烯基酯、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、乙烯以及C

胶乳涂漆配制品典型地包含添加剂，例如至少一种颜料。在本发明的优选实施例中，该至少一种颜料包括至少一种选自由以下组成的组的颜料：TiO2、CaCO3、粘土、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钠、氧化钾、滑石、重晶石、氧化锌、亚硫酸锌及其混合物。更优选地，该至少一种颜料包括TiO2、碳酸钙或粘土。

除了上述组分之外，该水性涂料组合物还可以包括一种或多种选自由以下组成的组的添加剂：分散剂、表面活性剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、额外的杀生物剂、额外的防霉剂、着色剂、蜡、香料和共溶剂。

在一方面，本文描述了涂料或涂漆组合物，其含有至少一种由至少含有该生物表面活性剂的组合物形成的胶乳。

本发明包括一种使用生物表面活性剂作为乳化剂或乳化剂共混物的一部分制备水性涂料组合物的方法。在实施例中，在用来制备胶乳聚合物的乳液聚合反应期间，将生物表面活性剂用作乳化剂。该方法包括使用乳液聚合通过如下方式制备聚合物胶乳粘合剂：在至少一种引发剂和如上所述的至少一种生物表面活性剂(乳化剂)化合物的存在下将胶乳单体进料到反应器中，并且聚合这些胶乳单体以产生包含胶乳聚合物和生物表面活性剂的共混物的胶乳粘合剂。然后可以将该至少一种颜料和其他添加剂与所得胶乳粘合剂混合以便产生水性涂料组合物。制备聚合物胶乳粘合剂的步骤可以包括制备包含该引发剂的引发剂溶液、制备包含单体以及该生物表面活性剂(乳化剂)化合物和作为共乳化剂的任选额外的表面活性剂(作为乳化剂共混物一部分)的单体预乳液、将该引发剂溶液添加至反应器，并且将该单体预乳液添加至反应器。

当在乳液聚合中使用生物表面活性剂和任选的一种或多种额外的表面活性剂作为乳化剂或作为乳化剂共混物以形成胶乳聚合物时，该胶乳聚合物由组合物制备，其中该生物表面活性剂乳化剂或乳化剂共混物(含有该生物表面活性剂乳化剂和一种或多种额外的表面活性剂)的总量是0.5至10、优选1至8、或2至6、或1.5至3份/100重量份的用来形成粘合剂的胶乳聚合物的单体。例如，该预乳液典型地由相对于用来制备粘合剂的胶乳聚合物的单体的总重量按重量计从0.5％至6％的总乳化剂或乳化剂共混物制备。总体上，在乳液聚合中使用多于一种表面活性剂，例如非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。在这种情况下，生物表面活性剂是非离子表面活性剂。在一个实施例中，该乳化剂共混物包含该生物表面活性剂和至少一种阴离子表面活性剂。在另一实施例中，该乳化剂共混物包含该生物表面活性剂、至少一种阴离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂。在一个实施例中，至少1wt.％、或至少2wt.％、或至少4wt％、或至少5wt.％，更典型地至少10wt.％、或至少15wt.％，仍更典型地至少20wt.％、或至少30wt％、或至少50wt％的用于该乳液聚合中的乳化剂共混物是至少一种生物表面活性剂。在另一实施例中，至少0.1wt.％、或至少0.2wt.％、或至少0.4wt％、或至少0.5wt.％、或至少1.5wt.％、或至少2wt.％、或至少4wt.％、或至少6wt％、或至少8wt％的用于该乳液聚合中的乳化剂共混物是至少一种生物表面活性剂。在一个实施例中，该生物表面活性剂是单鼠李糖脂。在另一实施例中，该生物表面活性剂选自由单鼠李糖脂、二鼠李糖脂和槐糖脂组成的组。在另一实施例中，该生物表面活性剂包含单鼠李糖脂。

合适的阴离子乳化剂包括碱金属烷基芳基磺酸盐、碱金属烷基硫酸盐以及磺化的烷基酯。具体实例包括十二烷基苯磺酸钠、二仲丁基萘磺酸钠、月桂基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸二钠、正十八烷基磺基琥珀酰胺酸二钠和二辛基磺基琥珀酸钠。合适的非离子乳化剂包括例如，基于聚环氧乙烷或寡糖亲水头的普通结构。

将该生物表面活性剂(乳化剂)化合物掺入反应混合物中使得涂料组合物能够具有较低的VOC含量，同时将水性涂料组合物的稳定性维持在希望水平。将该生物表面活性剂(乳化剂)化合物掺入反应混合物中还使得该涂料组合物能够保持可接受的杀生物剂和防霉剂特性，同时需要较低浓度的一种或多种杀生物剂和/或一种或多种防腐剂，其中该生物表面活性剂用作助剂或生物助剂。

在另一实施例中，将上述生物表面活性剂用作已形成的水性胶乳聚合物分散体的添加剂或涂漆或涂料组合物的配制期间的添加剂。(配制是将添加剂添加到基础水性胶乳聚合物分散体中以使其成为最终涂漆或涂料产物的阶段)。这产生包含该生物表面活性剂和该胶乳聚合物的组合物。当将该生物表面活性剂用作已形成的胶乳聚合物分散体的添加剂时，所得组合物具有的生物表面活性剂的量是约0.001至10、例如0.01至2、或0.1至0.6份/100重量份的胶乳聚合物分散体或涂料组合物的总重量(基于包括水的总组分)。典型地，生物表面活性剂的添加量是低于该组合物的1wt.％(低于组合物的10000ppm)。

如果需要，可以将该生物表面活性剂用作已形成的胶乳聚合物分散体的添加剂。在此实施例中，将至少一种选自由鼠李糖脂和槐糖脂组成的组的生物表面活性剂化合物添加到已形成的胶乳聚合物分散体中以产生胶乳粘合剂。然后可以将至少一种颜料和其他添加剂与所得胶乳粘合剂混合以便产生涂漆或水性涂料组合物。

在另一实施例中，将上述生物表面活性剂用作涂漆或水性涂料组合物的配制期间的添加剂。当将该生物表面活性剂用作涂漆或水性组合物(例如水性胶乳聚合物分散体)的配制期间的添加剂时，所得组合物具有的生物表面活性剂的量是约0.001至10、例如0.01至2、或0.1至0.6份/100重量份的胶乳聚合物分散体或涂料组合物的总重量(基于包括水的总组分)。典型地，生物表面活性剂的添加量是低于该组合物的1wt.％(低于组合物的10000ppm)。

此方法包括将至少一种选自由鼠李糖脂和槐糖脂组成的组的生物表面活性剂作为生物助剂在水性胶乳涂漆或水性涂料组合物的配制期间添加以产生最终涂漆或水性涂料组合物。可以在该生物表面活性剂之前或之后混合该至少一种颜料和其他添加剂以便产生涂漆或水性涂料组合物。在胶乳涂漆或水性涂料组合物的配制期间添加生物表面活性剂将该水性涂料组合物的稳定性保持在希望水平并提供生物助剂特性；即，将包含生物表面活性剂的乳化剂化合物掺入反应混合物还使得该胶乳组合物或涂料组合物能够保持可接受的杀生物剂和防霉剂特性，同时需要较低浓度的一种或多种杀生物剂和/或一种或多种防腐剂，其中该生物表面活性剂用作助剂或生物助剂。

在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂。在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂和至少一种二鼠李糖脂、和任选地至少一种槐糖脂。

在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂和至少一种二鼠李糖脂，其中单鼠李糖脂与二鼠李糖脂的wt％比率分别在约90:10与99:1之间的范围内。

在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂和至少一种二鼠李糖脂，其中单鼠李糖脂与二鼠李糖脂的wt％比率分别在约85:15与99.5:0.5之间的范围内。

在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂和至少一种二鼠李糖脂，其中单鼠李糖脂与二鼠李糖脂的wt％比率分别在约80:20与99.9:0.1之间的范围内。

在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂和至少一种二鼠李糖脂，其中单鼠李糖脂与二鼠李糖脂的wt％比率分别在约50:50与99.9:0.1之间的范围内。

在一个实施例中，无论用作乳化剂还是添加剂，该生物表面活性剂都包含至少一种单鼠李糖脂和至少一种二鼠李糖脂，其中单鼠李糖脂与二鼠李糖脂的wt％比率分别在约40:60与99.9:0.1之间的范围内。

在一个实施例中，该单鼠李糖脂用作生物助剂，其被设计为降低该涂料组合物中必需的杀生物剂浓度。当用于乳液聚合过程以制备胶乳组合物时，将包含生物表面活性剂的乳化剂化合物掺入反应混合物还使得该胶乳组合物能够保持可接受的杀生物剂和防霉剂特性，同时需要较低浓度的一种或多种杀生物剂和/或一种或多种防腐剂，其中该生物表面活性剂用作助剂或生物助剂。

在一个实施例中，当用作助剂时，该生物表面活性剂不具有抗微生物特性。

在另一实施例中，本发明的生物表面活性剂包含单鼠李糖脂，其被认为与细菌生长所必需的金属和/或营养物质结合，其中金属螯合作用的位置束缚了细菌生长所需的组分。

在一个实施例中，当以CMC或低于CMC的低水平使用时，可以是单鼠李糖脂的生物表面活性剂对各种微生物的生长显示中性或无作用。

在一个实施例中，当以一定水平(低于或接近CMC值)使用时，鼠李糖脂的作用是降低充分保存胶乳涂料和涂漆所需的异噻唑啉酮的量。并且最终，关于可能的作用方式，索尔维公司(Solvay)已经提出表明鼠李糖脂的作用部分是螯合对微生物有益的金属的总结和文献引用。

在一个实施例中，如本文所述的生物表面活性剂不是活性成分，而是其作用是通过物理作用增强或延长活性成分的活性的化合物。换言之，用作助剂产物的单鼠李糖脂(以及其混合物)的作用是降低保护涂漆或涂料免受微生物降解所另外需要的杀生物剂(或防腐剂)的量。

在一个实施例中，与不含该生物表面活性剂的类似组合物相比，有效量的该生物表面活性剂(其在一个实施例中是至少一种单鼠李糖脂)将该涂料组合物中必需的杀生物剂浓度降低了按重量计大于20％、或30％、或40％、或50％的量。

在一个实施例中，与不含该生物表面活性剂的类似组合物相比，有效量的该生物表面活性剂(其在一个实施例中是至少一种单鼠李糖脂)将该涂料组合物中必需的杀生物剂浓度降低了按重量计大于60％、或70％、或80％的量。在另一实施例中，与不含该生物表面活性剂的类似组合物相比，有效量的该生物表面活性剂将该涂料组合物中必需的杀生物剂浓度降低了按重量计大于55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％的量。

在一个实施例中，该生物表面活性剂的有效量是小于组合物或分散体的5000ppm、2000ppm、3000ppm、1000ppm、800ppm、500ppm、300ppm、200ppm或100ppm。

在另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是小于组合物的100ppm、或90ppm、或80ppm、或70ppm、或60ppm。在又另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约1ppm至约60ppm。在另一个实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约10ppm至约50ppm。在另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约20ppm至约50ppm。在又另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约25ppm至约45ppm。

在另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是小于组合物的5000ppm、或4000ppm、或3000ppm、或2000ppm、或1000ppm。

在另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是小于组合物的900ppm、或800ppm、或500ppm、或300ppm、或200ppm。

当用于本发明的组合物和方法中时，选自由鼠李糖脂和/或槐糖脂组成的组的生物表面活性剂可以是唯一的生物表面活性剂/表面活性剂。在一个实施例中，本发明的组合物可以不含生物聚合物，例如不含葡聚糖。

本发明的组合物可以不含基于聚乙烯醇的嵌段共聚物，如在上野公司(Ueno)的美国专利7,348,382B2的摘要中的那些。

在一方面，本文描述了涂料组合物，这些涂料组合物包含：

(a)至少一种胶乳聚合物；

(b)杀生物剂；

(c)生物表面活性剂组合物，与不含生物表面活性剂的类似组合物相比，其在一个实施例中包含有效降低涂料组合物中必需的杀生物剂浓度的量的单鼠李糖脂；和

(d)水。

在另一方面，本文描述了在聚合中使用生物表面活性剂组合物的方法，这些方法包括将反应混合物进行乳液聚合以制备胶乳聚合物的步骤，所述反应混合物包含至少一种单体和至少一种生物表面活性剂组合物。在一个实施例中，该生物表面活性剂组合物包含单鼠李糖脂。

在又另一方面，本文描述了制备水性涂料组合物的方法，这些方法包括将至少一种包含至少一种生物表面活性剂的胶乳聚合物水性分散体与至少一种杀生物剂接触，其中与不含该生物表面活性剂的类似组合物相比，该生物表面活性剂以有效降低涂料组合物中必需的杀生物剂浓度的量存在。在一个实施例中，该生物表面活性剂包含单鼠李糖脂。

在考虑了以下描述本发明的优选实施例和替代性实施例两者的详细说明后，本发明的这些和其他特征和优点将对于本领域技术人员变得更加明显。

附图说明

图1-6

具体实施方式

本发明涉及特定家族的生物表面活性剂用于胶乳分散体、粘合剂、涂漆以及涂料的用途。本发明提供了水性组合物，例如水性涂料组合物，其具有可相比于常规水性涂料组合物的低VOC含量和有益的杀生物剂和防霉剂特性。本发明的水性组合物是水性聚合物分散体，其包括与特定家族的生物表面活性剂(例如，鼠李糖脂)共聚或共混的至少一种胶乳聚合物。本发明的涂漆或其他水性涂料典型地进一步包含至少一种颜料。典型地，该胶乳具有小于10℃、更典型地小于5℃、仍然更典型地在从5℃至-10℃范围内(例如，0℃)的Tg。

特定家族的生物表面活性剂的成员可以各种方式使用，以改善胶乳水性分散体、粘合剂、涂料和涂漆。本发明可以使用生物表面活性剂作为(1)在胶乳聚合物形成期间存在的表面活性剂(乳化剂)，和/或(2)包含胶乳聚合物或共聚物的水性分散体、粘合剂、涂料或涂漆的添加剂。

如本文使用的，术语“烷基”意指单价直链或支链的饱和烃基，更典型地为单价直链或支链的饱和(C

如本文使用的，术语“烷氧基”意指被烷基取代的氧基，例如像，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、或丁氧基，该烷基可以任选地在该基团的一个或多个碳原子上进一步被取代。

如本文使用的，术语“烷氧基烷基”意指被一个或多个烷氧基取代基取代的烷基，更典型地为(C

如本文使用的，术语“烯基”意指含有一个或多个碳-碳双键的不饱和的直链或支链烃基，更典型地为不饱和的直链、支链(C

如本文使用的，术语“水性介质(aqueous medium)”和“水性介质(aqueousmedia)”在本文中用于是指其中水是主要组分的任何液体介质。因此，该术语包括水本身以及水性溶液和分散体。

如本文使用的，术语“芳基”意指包含一个或多个六元碳环的单价不饱和烃基，其中不饱和度可以表现为三个共轭双键，该烃基可以被羟基、烷基、烷氧基、烯基、卤素、卤烷基、单环芳基或氨基取代环碳的一个或多个，例如像苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氯苯基、三氯甲基苯基、三异丁基苯基、三苯乙烯基苯基以及氨基苯基。

如本文使用的，术语“芳烷基”意指被一个或多个芳基取代的烷基，更典型地为被一个或多个(C

如本文使用的，术语“芳氧基”意指被芳基取代的氧基，例如像苯氧基、甲基苯氧基、异丙基甲基苯氧基。

术语“生物聚合物”包括多糖(例如葡聚糖)、蛋白质和聚酯及其组合。

如本文使用的，关于有机基团的术语“(C

如本文使用的，术语“环烯基”意指不饱和烃基，典型地为不饱和的(C

如本文使用的，术语“环烷基”意指饱和烃基、更典型地为饱和的(C

如本文使用的，临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂的浓度，高于该浓度形成胶束并且添加到该体系中的所有额外的表面活性剂进入胶束。在达到CMC之前，表面张力随表面活性剂的浓度强烈变化，而在达到CMC之后，表面张力保持相对恒定或以较小斜率变化。

如本文使用的，组合物“不具有”特定材料的指示意指该组合物含有不可测量的量的该材料。

如本文使用的，术语“杂环”意指包括环或稠环系统，典型地包括每个环或环系统从4至16个环原子的饱和或不饱和有机基团，其中这些环原子包括多个碳原子和每个环或环系统至少一个杂原子(例如像O、N、S、或P)，该有机基团可以任选地在一个或多个环原子上被取代，例如像苯硫基、苯并苯硫基、噻蒽基、吡喃基、苯并呋喃基、呫吨基、吡咯烷基、吡咯基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基(pyrimadinyl)、哒嗪基、吲哚基、醌基、咔唑基、菲咯啉基(phenathrolinyl)、噻唑基、噁唑基、吩噁嗪基、或磷杂苯基(phosphabenzenyl)。

如本文使用的，术语“羟烷基”意指被一个或多个羟基取代的烷基，更典型地为(C

如本文使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯”共同地并可替代地是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，并且术语“(甲基)丙烯酰胺”共同地并可替代地是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，因此，例如，“(甲基)丙烯酸丁酯”意指丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸丁酯。

如本文使用的，关于聚合物或其任何部分的“分子量”意指所述聚合物或部分的重均分子量(“M

如本文使用的，基团可以是“任选取代的”或“任选进一步取代的”的指示总体上意指，除非明确地或通过这种引用的上下文进一步限定，否则这种基团可以被一个或多个无机或有机取代基(例如像烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子、或杂环基)取代，或被一个或多个能够配位到金属离子的官能团(如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰胺基、膦酸、磺酸、或砷酸盐、或其无机和有机酯(例如像硫酸酯或磷酸酯)、或其盐)取代。

如本文使用的，组合物“基本上不含”特定材料的指示意指该组合物含有不超过无实质量的该材料，并且“无实质量”意指非可测量地影响该组合物的所希望特性的量。

如本文使用的，术语“表面活性剂”意指在溶解于水中时减少表面张力的化合物。

“有效量”意指降低杀生物剂浓度所需的生物表面活性剂的量，或意指降低杀生物剂浓度所需的生物表面活性剂的最小量。

“表面活性剂有效量”意指提供表面活性剂作用以增强聚合物乳液的稳定性的表面活性剂的量。

如本文使用的术语“建筑涂料”旨在涵盖树脂、任选颜料和合适的液体调漆料的混合物，其合适地是流体并且当施用到基材上时提供薄的并且粘附的层。因此，术语“建筑涂料”旨在涵盖涂漆、漆料、清漆、底涂料、透明涂料、底漆等。

通过溶剂蒸发干燥并且含有溶解在溶剂中的固体粘合剂的涂漆被称为漆料。当溶剂蒸发时形成固体膜，并且因为该膜可以再溶解在溶剂中，所以漆料不适用于其中耐化学性是重要的应用。

胶乳涂漆是亚微米聚合物颗粒的水型分散体。在涂漆的上下文中，术语“胶乳”仅意指水性分散体；胶乳橡胶(历史上被称为胶乳的橡胶树的汁液)不是成分。这些分散体通过乳液聚合制备。胶乳涂漆通过称为聚结的方法固化，其中首先将水并且然后痕量或聚结的溶剂蒸发并且聚集在一起并且软化胶乳粘合剂颗粒并且将它们融合在一起成为不可逆地结合的网状结构，因此该涂漆将不再溶解在最初携带它的溶剂/水中。涂漆中的残余表面活性剂以及一些聚合物的水解作用使涂漆保持易于软化并且随时间推移而被水降解。

在第一实施例中，在用来制备胶乳聚合物的乳液聚合反应期间，将鼠李糖脂和/或槐糖脂(也称为槐糖脂质)生物表面活性剂用作乳化剂。

乳液聚合在G.Pohlein，“Emulsion Polymerization[乳液聚合]”，Encyclopediaof Polymer Science and Engineering[聚合物科学和工程百科全书]，第6卷，第1-51页(John Wiley&Sons[约翰威利父子出版社]，纽约州纽约市，1986)中讨论，将其披露内容通过援引方式并入本申请。乳液聚合是一种多相反应过程，其中不饱和单体或单体溶液借助于乳化剂体系分散在连续相中并且与自由基或氧化还原引发剂聚合。产物，即聚合物或聚合物溶液的胶体分散体，被称作胶乳或胶乳分散体。

典型地在乳液聚合中使用的单体包括如以下项的单体：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、其他丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其共混物、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、比乙酸更高级的羧酸的乙烯基酯(例如叔碳酸乙烯酯)、丙烯腈、丙烯酰胺、丁二烯、乙烯、氯乙烯等、及其混合物。这进一步在以下标题为“胶乳单体”的章节中进行论述。

在以上过程中，合适的引发剂、还原剂、催化剂以及表面活性剂是乳液聚合领域中众所周知的。典型的引发剂包括过硫酸铵(APS)、过氧化氢、过二硫酸钠、过二硫酸钾或过二硫酸铵、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、二叔丁基过氧化物、2,2'-偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰等。常用的氧化还原引发体系由例如A.S.Sarac在Progress inPolymer Science[聚合物科学进展]24(1999),1149-1204中描述。

合适的还原剂是提高聚合速率的那些并且包括例如亚硫酸氢钠、连二硫酸钠、甲醛次硫酸钠、抗坏血酸、异抗坏血酸，及其混合物。

合适的催化剂是提高聚合速率的那些化合物，并且它们与上述还原剂结合促进聚合引发剂在反应条件下的分解。合适的催化剂包括过渡金属化合物，例如像七水合硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铜、氯化铜、乙酸钴、硫酸钴，及其混合物。

鼠李糖脂是由连接至一个或两个β-羟基脂肪酸的一个或两个l-鼠李糖单元组成的生物表面活性剂。因此，鼠李糖脂混合物可以根据不同的条件含有最高达4种不同比例的同系物。本发明的发现涉及特定同系物作为常规杀生物剂的助剂的用途，这些优选的同系物如何出人意料地帮助降低杀死微生物所需的杀生物剂的量。例如，二鼠李糖-单脂质表现出较差的助剂特性，而单鼠李糖-单脂质显示出优异的增强作用。这些发现表明，在鼠李糖脂混合物中，实际上只有某些同系物具有助剂特性。

然而，在一些实施例中，对于一些类型的微生物(该术语至少涵盖某些细菌和真菌霉菌)，当将单鼠李糖脂和二鼠李糖脂混合时存在协同效应

乳液聚合在乳化剂存在下发生。添加有效量的生物表面活性剂单体作为乳化剂，以增强含有或不含额外的乳化剂的聚合物乳液的稳定性。鼠李糖脂和/或槐糖脂质(也称为槐糖脂)生物表面活性剂可以是唯一的乳化剂，或者它可以与除该鼠李糖脂和/或槐糖脂质生物表面活性剂之外的额外的乳化剂(作为共乳化剂)一起使用。

当在乳液聚合中使用生物表面活性剂和任选的一种或多种额外的表面活性剂作为乳化剂或作为乳化剂共混物以形成胶乳聚合物时，该胶乳聚合物由组合物制备，其中该生物表面活性剂乳化剂或乳化剂共混物(含有该生物表面活性剂乳化剂和一种或多种额外的表面活性剂)的总量是0.5至10、优选1至8、或2至6、或1.5至3份/100重量份的用来形成粘合剂的胶乳聚合物的单体。例如，该预乳液典型地由相对于用来制备粘合剂的胶乳聚合物的单体的总重量按重量计从0.5％至6％的总乳化剂或乳化剂共混物制备。总体上，在乳液聚合中使用多于一种表面活性剂，例如非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。在这种情况下，生物表面活性剂是非离子表面活性剂。在一个实施例中，该乳化剂共混物包含该生物表面活性剂和至少一种阴离子表面活性剂。在另一实施例中，该乳化剂共混物包含该生物表面活性剂、至少一种阴离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂。典型地，至少1wt.％、或至少2wt.％、或至少4wt％、或至少5wt.％，更典型地至少10wt.％、或至少15wt.％，仍更典型地至少20wt.％、或至少30wt％、或至少50wt％的用于该乳液聚合中的乳化剂共混物是至少一种生物表面活性剂。

典型的任选额外的乳化剂是在聚合期间可聚合或非可聚合的离子或非离子表面活性剂。合适的离子表面活性剂和非离子表面活性剂是烷基聚乙二醇醚，如月桂醇、十三烷醇、油醇和硬脂醇的乙氧基化产物；烷基苯酚聚乙二醇醚，如辛基苯酚或壬基苯酚、二异丙基苯酚、三异丙基苯酚的乙氧基化产物；烷基、芳基或烷芳基磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯等的碱金属盐或铵盐，包括月桂基硫酸钠、辛基苯酚乙二醇醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂基二甘醇硫酸钠、以及三叔丁基苯酚铵和五-乙二醇和八-乙二醇磺酸铵；磺基琥珀酸盐如磺基琥珀酸的乙氧基化壬基酚半酯二钠盐、正辛基癸基磺基琥珀酸二钠、二辛基磺基琥珀酸钠等。

在一个实施例中，阴离子乳化剂包括碱金属烷基芳基磺酸盐、碱金属烷基硫酸盐以及磺化的烷基酯。具体实例包括十二烷基苯磺酸钠、二仲丁基萘磺酸钠、月桂基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸二钠、正十八烷基磺基琥珀酰胺酸二钠和二辛基磺基琥珀酸钠。在另一个实施例中，非离子乳化剂包括例如基于聚环氧乙烷或寡糖亲水头的普通结构。

聚合物胶乳或聚合物胶乳粘合剂可以通过首先制备包含引发剂和水的引发剂溶液来产生。还制备包含以下项中至少一部分的单体预乳液：一种或多种表面活性剂、单体、水和额外的添加剂，如NaOH、链转移剂等。该单体预乳液中的一种或多种表面活性剂包括生物表面活性剂和上述任选额外的表面活性剂。

因此，乳液聚合的典型过程优选涉及填充水至反应器并且作为单独的流给料单体预乳液和引发剂溶液。具体地，该聚合物胶乳粘合剂可以通过以下方式使用乳液聚合制备：在至少一种引发剂和至少一种生物表面活性剂的存在下将用于形成该胶乳粘合剂的单体进料到反应器中并且聚合这些单体以产生该胶乳粘合剂。典型地，将该引发剂溶液和单体预乳液在预定的时间段(例如1.5-5小时)内连续地添加至该反应器中以使得胶乳单体聚合，从而产生该胶乳聚合物。

在添加该引发剂溶液和单体预乳液之前，可以将如聚苯乙烯种子胶乳的种子胶乳添加至该反应器。例如，可以在产生“种子”胶乳的反应温度下初始填充小量的预乳液和一部分引发剂。该“种子”胶乳程序产生更好的粒度再现性。

在“标准”引发条件(即，引发剂由热量活化所处的引发条件)下，通常在约60℃-90℃下实施聚合。典型的“标准”引发过程例如可以在80+/-2℃的反应条件下采用过硫酸铵作为引发剂。在“氧化还原”引发条件(即，引发剂由还原剂活化所处的引发条件)下，通常在60℃-70℃下实施聚合。通常，还原剂作为单独溶液添加。典型的“氧化还原”引发过程例如可以在65+/-2℃的反应温度下采用过硫酸钾作为引发剂和焦亚硫酸钠作为还原剂。

在所希望的反应温度下运行该反应器，至少直到进料所有的单体来产生该聚合物胶乳粘合剂。一旦制备该聚合物胶乳粘合剂，优选将其化学剥离，从而减少其残余单体含量。优选地，通过在升高温度下并且持续预定的时间段(例如，0.5小时)连续添加氧化剂如过氧化物(例如叔丁基过氧化氢)和还原剂(例如，丙酮亚硫酸氢钠)或另一个氧化还原对(如A.S.Sarac在聚合物科学进展24(1999)，1149-1204中描述的那些)至该胶乳粘合剂中来将其化学剥离。然后可以调节该胶乳粘合剂的pH，并且在该化学剥离步骤之后添加其他添加剂。

在上述乳液中，聚合物优选作为大致球形的颗粒存在，颗粒分散在水中，具有约50纳米至约500纳米的直径。

进料至反应器以制备该聚合物胶乳粘结剂的单体优选包括至少一种选自由以下组成的组的丙烯酸类单体：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯。另外，这些单体可以包括苯乙烯、乙酸乙烯酯或乙烯。单体还可以包括一种或多种选自由以下组成的组的单体：苯乙烯、(α)-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支链叔单羧酸的乙烯基酯、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、以及乙烯。还有可能包括C4-C8共轭二烯，如1,3-丁二烯、异戊二烯或氯丁二烯。优选地，这些单体包括一种或多种选自由以下组成的组的单体：丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及丙烯酸2-乙基己酯。

在制成丙烯酸涂漆中常用的单体是丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂等。在丙烯酸涂漆组合物中，该聚合物是由丙烯酸或甲基丙烯酸的一种或多种酯组成，典型地是由例如按重量计约50/50的高T

胶乳聚合物分散体(在本文中与术语“胶乳分散体”可互换地使用)优选包括从约30％至约75％的固体和从约70至约650nm的平均胶乳粒度。胶乳聚合物优选以按重量计从约5％至约60％、并且更优选按重量计从约8％至约40％(即，基于该涂料组合物的总重量，干胶乳聚合物的重量百分比)的量存在于该水性涂料组合物中。

该水性涂料组合物是稳定的流体，其可以施用于多种多样的材料，例如像纸、木材、混凝土、金属、玻璃、陶瓷、塑料、石膏、以及屋顶基材如沥青涂料、屋顶油毡、泡沫聚氨酯绝缘层；或者施用于预先涂漆的、涂底漆的、有底涂层的、磨损的或风化的基材。本发明的水性涂料组合物可以通过本领域众所周知的各种技术施用于这些材料，例如像刷子、辊、拖把、空气辅助的或无空气的喷涂、静电喷涂等。

鼠李糖脂：

鼠李糖脂生物表面活性剂是由微生物释放的表面活性化合物。它们是可生物降解的无毒且环境友好的材料。它们的生产取决于发酵条件、环境因素和营养物质的可用性。生物表面活性剂使用溶剂萃取程序从无细胞上清液中萃取。

使用铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)DSI0-129来生产鼠李糖脂(Rahman等人,2002a,b,2003)。鼠李糖脂还可以根据Pattanathu,Production,Characterisationand Applications of Biosurfactants-Review[生物表面活性剂的生产、表征和应用综述],Biotechnology[生物技术]7(2):360-370,2008,ISSN 1682-296X(2008)AsianNetwork for Scientific Information[亚洲科学信息网]由假单胞菌属(Pseudomonassp.)、Serratia rubidea产生。

由铜绿假单胞菌分泌的鼠李糖脂生物表面活性剂是在土壤中和植物上发现的天然存在的细胞外糖脂。鼠李糖脂生物表面活性剂提供抗细菌和抗真菌活性，并且毒性水平低。

鼠李糖脂已经在医学领域用于对抗某些类型的细菌、病毒和真菌。DeSanto公司的US 2011/0270207 A1披露了基于鼠李糖脂的配制品，其用于清洁、消毒、除臭，并用作生活和工作环境的抗微生物剂和抗真菌剂。此外，它披露了鼠李糖脂在施用于表面时创造生物膜的用途，该生物膜可防止细菌和真菌的生长。这项技术被认为可用于为医疗程序、化学测试、食品制备期间以及日托中心和医院创造清洁的表面区域。由铜绿假单胞菌DS10-129产生的鼠李糖脂生物表面活性剂在石油泄漏土壤和石油含油污泥中的烃类化合物的生物修复中显示出显著的应用。鼠李糖脂生物表面活性剂通过从土壤基质中释放风化的油来增强生物修复过程，并且增强了用于微生物降解的烃类化合物的生物利用度。它在烃污染场地的修复中具有潜在的应用。生物表面活性剂鼠李糖脂是一种EPA注册的产品，用作农业用生物杀真菌剂。

已知假单胞菌属的细菌产生含有鼠李糖和3-羟基脂肪酸的糖脂表面活性剂(Lang和Wullbrandt,1999；Rahman等人,2002b)。由铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂已被广泛研究，并且报道为同系物质RL1(RhC

结构式I示出了典型的单鼠李糖脂RLL或R1(α-L-吡喃鼠李糖基-β-羟基癸酰基-β-羟基癸酸酯，C26H48O9)的结构(504g/mol)。

结构式II示出了典型的二鼠李糖脂RRLL或R2(2-O-α-L-吡喃鼠李糖基-α-L-吡喃鼠李糖基-β-羟基癸酰基-β-羟基癸酸酯，C32H58O13)的结构(650g/mol)：

如以上提及的，存在两大类鼠李糖脂；单鼠李糖脂和二鼠李糖脂。

单鼠李糖脂具有单个鼠李糖糖环。基本式(其最经常由铜绿假单胞菌产生)是：

L-鼠李糖基-β-羟基癸酰基-β-羟基癸酸酯

(经常称为Rha-C

IUPAC名称是3-[3-[(2R,3R,4R,5R,6S)-3,4,5-三羟基-6-甲基噁烷-2-基]氧基癸酰基氧基]癸酸

二鼠李糖脂具有两个鼠李糖糖环。基本式是：L-鼠李糖基-L-鼠李糖基-β-羟基癸酰基-β-羟基癸酸酯(经常称为Rha-Rha-C

IUPAC名称是：3-[3-[4,5-二羟基-6-甲基-3-(3,4,5-三羟基-6-甲基噁烷-2-基)氧基噁烷-2-基]氧基癸酰基氧基]癸酸

更多常见的二鼠李糖脂的一些其他形式或名称包括：

L-吡喃鼠李糖基-L-吡喃鼠李糖基-β-羟基癸酰基-β-羟基癸酸酯(经常称为Rha-Rha-C

L-吡喃鼠李糖基-L-吡喃鼠李糖基-β-羟基癸酰基-β-羟基十二烷酸酯(经常称为Rha-Rha-C

L-吡喃鼠李糖基-L-吡喃鼠李糖基-β-羟基十四烷酰基-β-羟基十四烷酸酯(经常称为Rha-Rha-C

鼠李糖脂的其他更具体的命名惯例包括：

癸酸,3-[[6-脱氧-2-O-(6-脱氧-α-L-吡喃甘露糖基)-α-L-吡喃甘露糖基]氧基]-,1-(羧甲基)辛基酯，

3-[(6-脱氧-α-L-吡喃甘露糖基)氧基]癸酸1-(羧甲基)辛基酯，

3-[3′-(L-吡喃鼠李糖基氧基)癸酰基氧基]癸酸

3-[3′-(2″-O-α-L-吡喃鼠李糖基-α-L-吡喃鼠李糖基氧基)癸酰基氧基]癸酸

已经发现鼠李糖脂与以下脂肪酸的组合：

羟基辛酰基＝C

羟基癸酰基＝C

羟基十二烷酰基＝C

羟基十四烷酰基＝C

总碳数相同但C

在各种论文中，可以将单鼠李糖脂缩写为Rh或RL2，而不是Rha-。类似地，使用Rh-Rh-或RL1来指定二鼠李糖脂，而不是Rha-Rha-。出于历史原因，“鼠李糖脂2”是单鼠李糖脂，并且“鼠李糖脂1”是二鼠李糖脂。这实际上导致了文献中“RL1”和“RL2”的用法有些模糊。出于本说明书的目的，“鼠李糖脂1”或“RL1”是单鼠李糖脂，并且“鼠李糖脂2”或“RL2”是二鼠李糖脂。

在各种研究中，已检测到以下鼠李糖脂是如由以下细菌产生的：(C

由铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂(单鼠李糖脂)：

Rha-C

由铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂(二鼠李糖脂)：

Rha-Rha-C

由铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂(未确认为单鼠李糖脂或二鼠李糖脂)：

C

由绿针假单胞菌(P.chlororaphis)产生的鼠李糖脂(仅单鼠李糖脂)：

Rha-C

由类鼻疽伯克霍尔德菌产生的鼠李糖脂(仅二鼠李糖脂)：

Rha-Rha-C

由植物伯克霍尔德氏菌(Burkholdera plantarii)(假单胞菌)产生的鼠李糖脂(仅二鼠李糖脂)：

Rha-Rha-C

在本发明中用作乳化剂或添加剂的鼠李糖脂配制品可以是粗鼠李糖脂或高度纯化的鼠李糖脂。粗鼠李糖脂配制品含有具有许多杂质(包括外部杂质)的鼠李糖脂和/或多种不同的鼠李糖脂混合物，这降低了对该配制品的作用。高度纯化的鼠李糖脂配制品含有其外部杂质已被去除的鼠李糖脂和/或已被纯化以满足某些参数的多种鼠李糖脂，从而导致对该配制品的作用增加，该鼠李糖脂配制品包含二鼠李糖脂、单鼠李糖脂或两者的某种混合物。

鼠李糖脂配制品通过以下方式制备：从初始混合物中除去不想要的杂质，并且然后建立在最终混合物中常驻的鼠李糖脂的百分比和类型并用载体或稀释剂(优选水或乙醇)简单稀释该鼠李糖脂制品。本发明不受使用水和乙醇作为载体或稀释剂的限制。本发明考虑使用任何载体或稀释剂，只要其与鼠李糖脂相容。

总体上，将鼠李糖脂配制品(“粗”或由其部分纯化的)稀释到小于70％、例如约5％至约70％的鼠李糖脂在最终鼠李糖脂配制品中的最终浓度。

在本发明中，术语“鼠李糖脂”的使用无区分地是指粗的或高度纯化的鼠李糖脂、以及具有鼠李糖脂组分的各种混合物。

如以上提及的，鼠李糖脂是由铜绿假单胞菌分泌的。典型地，将细菌铜绿假单胞菌在合适的培养基中培养并生长至希望的密度。通过本领域已知的任何方法如离心将细菌本身从培养基中去除。可以将上清液直接用作粗配制品，或者可以进行本领域技术人员众所周知的进一步加工步骤(例如，浓缩、过滤、柱色谱法等)。然而，值得注意地，最终的鼠李糖脂配制品不是高度纯化的并且被称为“粗鼠李糖脂”，并且典型地含有单鼠李糖脂和二鼠李糖脂两者的混合物和其他化合物。本领域技术人员将认识到，培养和部分纯化的精确细节可能稍微变化并仍在本发明的范围内。

粗鼠李糖脂配制品和高度纯化的鼠李糖脂配制品的制备可以通过本领域技术人员众所周知的方法来制备。

本发明的组合物可以包含一种或多种类型的鼠李糖脂。这些鼠李糖脂可以是单鼠李糖脂、二鼠李糖脂、或两者的组合。

槐糖脂：

槐糖脂(又称为槐糖脂质或SL)是由通过β-糖苷键连接的二聚糖(槐糖)和羟基脂肪酸组成的一类生物表面活性剂(Asmer等人，1988)。

根据Hu和Ju,(2001)以及Yanagisawa等人的美国专利申请公开号2011/0237531，存在两种类型的SL，即酸性(非内酯类)SL和内酯类SL。酸性SL的羟基脂肪酸部分具有游离的羧酸官能团，而内酯类SL的羟基脂肪酸部分通过分子内酯化与槐糖的4"-羟基形成大环内酯环。槐糖脂质是一类糖脂生物表面活性剂，并且通常被分类为两种形式：由以下结构式(III)表示的内酯形式：

其中R1和R2各自表示H或COCH3；R3表示H或CH3；并且当R3是H时，R4表示饱和或不饱和的C12-16烃基；并且当R3是CH3时，R4表示饱和或不饱和C11-15烃基，以及由下式(IV)表示的酸形式

其中R1至R4是如以上所定义的。

如从以上清楚的是，槐糖脂质具有许多衍生物，其特征在于乙酰基的位置和数目、脂肪酸侧链中是否存在双键、脂肪酸侧链中碳链的长度、糖苷醚键在脂肪酸侧链中的位置、羟基在作为内酯环一部分的槐糖部分上的位置、以及其他结构参数。槐糖脂质通常作为这些化合物的混合物存在。总体上，槐糖脂质以难以处理的高度粘性油的形式产生。然而，疏水性相当高的呈二乙酰基内酯形式的槐糖脂质可以以固体形式产生。

根据本发明的槐糖脂质生物表面活性剂可以通过培养能够产生糖脂生物表面活性剂的微生物来产生。任何能够产生糖脂生物表面活性剂的微生物可以用于生产槐糖脂质。根据US 2011/0237531，槐糖脂质生物表面活性剂可以通过以下属的酵母产生：假丝酵母(Candida)，例如水解假丝酵母(Candida bombicola)；球拟酵母(Torulopsis)，例如蜜蜂生球拟酵母(Torulopsis apicola)；拟威克酵母(Wickerhamiella)和Starmerella。它们可以根据Pattanathu,Production,Characterisation and Applications ofBiosurfactants-Review[生物表面活性剂的生产、表征和应用综述],Biotechnology[生物技术]7(2):360-370,2008,ISSN 1682-296X(2008)Asian Network for ScientificInformation[亚洲科学信息网]由球拟酵母属、蜂生假丝酵母(Candida apicola)、解脂假丝酵母(Candida lipolytica)、Candida bogoriensis或Torulopsis bombicola产生。

这些槐糖脂质可以通过在培养基中培养以上提及的微生物来产生。对于本发明中的培养方法，通常可以使用任何培养基，只要它含有酵母细胞可同化的营养源。

出于本说明书的目的，可以衍生胶乳聚合物的单体被称为“胶乳单体”。

优选地，这些胶乳单体包括至少一种选自由以下组成的组的丙烯酸类单体：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、和甲基丙烯酸酯。此外，用于制备胶乳聚合物的这些其他单体可以任选地选自一种或多种单体，该一种或多种单体选自由以下组成的组：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支链叔单羧酸的乙烯基酯(例如，以商标VEOVA从壳牌化学公司(Shell Chemical Company)可商购或作为EXXAR新乙烯基酯由埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical Company)销售的乙烯基酯)、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸以及乙烯。还有可能包括C4-C8共轭二烯，如1,3-丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯。

优选地，这些胶乳单体包括一种或多种选自由以下组成的组的单体：丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及丙烯酸2-乙基己酯。胶乳聚合物典型地选自由以下组成的组：纯丙烯酸类(包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)；苯乙烯丙烯酸类(包括苯乙烯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)；乙烯基丙烯酸类(包括乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)；以及丙烯酸化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物(包括乙烯、乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯，作为主要单体)。这些单体还可以包括其他主要单体如丙烯酰胺和丙烯腈，以及一种或多种官能单体如衣康酸和脲基甲基丙烯酸酯，如本领域技术人员易于理解的。在特别优选的实施例中，该胶乳聚合物是纯丙烯酸类，如衍生自包括丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的单体的丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。

在另一实施例中，上述生物表面活性剂可以用作已形成的胶乳聚合物的水性分散体的添加剂。这产生包含该生物表面活性剂化合物和该胶乳聚合物的水性组合物。形成胶乳聚合物的典型单体在以上标题为“乳液聚合”的章节中描述。

例如，本发明进一步包括一种制备胶乳组合物或胶乳聚合物分散体的方法，该方法包括将如上所述的至少一种生物表面活性剂(乳化剂)添加到胶乳聚合物的水性分散体中以产生胶乳粘合剂。当将该生物表面活性剂化合物用作已形成的水性胶乳分散体的添加剂时，所得组合物具有的生物表面活性剂的量是约0.001至10，例如0.01至2；或0.1至0.6份/100重量份的胶乳聚合物分散体或涂料组合物的总重量(基于包括水的总组分)。典型地，生物表面活性剂的添加量是低于该组合物的1wt.％(低于组合物的10,000ppm)。例如，在实施例中，生物表面活性剂的添加量是组合物的50-1000ppm。该生物表面活性剂可以在配制期间或在乳化期间全部添加，或者可以在乳化期间添加一部分，其余的在配制期间添加，以达到所得组合物的生物表面活性剂的量。

然后可以将该至少一种颜料和其他添加剂与所得胶乳粘合剂以任何适当的顺序混合以便产生水性涂料组合物。将该生物表面活性剂添加到胶乳聚合物中形成具有较低VOC含量的混合物，同时将该混合物的稳定性维持在希望水平。

在另一实施例中，可以将上述生物表面活性剂用作涂漆或水性涂料组合物的配制期间的添加剂。配制是将添加剂添加到基础水性胶乳聚合物分散体中以使其成为最终产物如涂漆或涂料的阶段。例如，颜料是在由未加工的水性胶乳聚合物分散体配制涂漆期间添加的典型的添加剂。当将该生物表面活性剂化合物在涂漆或水性涂料组合物(例如水性胶乳涂料分散体)的配制期间添加时，所得组合物具有的生物表面活性剂的量是约0.001至10，例如0.01至2；或0.1至0.6份/100重量份的胶乳聚合物分散体或涂料组合物的总重量(基于包括水的总组分)。典型地，生物表面活性剂的添加量是低于该组合物的1wt.％(低于组合物的10,000ppm)。例如，在实施例中，生物表面活性剂的添加量是组合物的50-1000ppm。在一个实施例中，该生物表面活性剂的有效量是小于组合物的1000ppm、800ppm、500ppm、300ppm、200ppm或100ppm。在另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是小于组合物的100ppm、或90ppm、或80ppm、或70ppm、或60ppm。在又另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约1ppm至约60ppm。在另一个实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约10ppm至约50ppm。在另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约20ppm至约50ppm。在又另一实施例中，该生物表面活性剂的有效量是组合物的从约25ppm至约45ppm。

该生物表面活性剂可以在配制期间全部添加，或者可以在乳化期间添加一部分，其余的在配制期间添加，以达到所得组合物的生物表面活性剂的量。

本发明进一步包括一种制备涂漆或水性涂料组合物的方法，该方法包括在配制包含至少一种颜料和其他添加剂的涂漆或水性涂料组合物期间添加如上所述的生物表面活性剂以生产最终涂漆或水性涂料组合物。

如上所述，本发明的水性涂料组合物包含至少一种衍生自至少一种胶乳单体的胶乳聚合物，例如丙烯酸单体和/或其他上述胶乳单体。

本发明的水性涂料组合物包含基于该水性涂料组合物的总重量，按重量计小于2％并且优选按重量计小于1.0％的抗冻结剂。例如，该水性涂料组合物可以基本上不含有抗冻结剂。

该水性涂料组合物典型地包含至少一种颜料。如本文使用的术语“颜料”包括非成膜固体，如颜料、增充剂以及填料。该至少一种颜料优选选自由以下组成的组：TiO2(呈锐钛矿和金红石两种形式)、粘土(硅酸铝)、CaCO3(呈研磨和沉淀两种形式)、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、滑石(硅酸镁)、重晶石(硫酸钡)、氧化锌、亚硫酸锌、氧化钠、氧化钾，及其混合物。合适的混合物包括多种金属氧化物的共混物，这些金属氧化物如以以下商标销售的那些：MINEX(硅、铝、钠和钾的氧化物，可商购自尤尼明特种矿物公司(Unimin SpecialtyMinerals))、CELITES(氧化铝和二氧化硅，可商购自世励公司(Celite Company))、ATOMITES(可商购自英国瓷土国际公司(English China Clay International))、以及ATTAGELS(可商购自恩格尔哈德公司(Engelhard))。更优选地，该至少一种颜料包括TiO2、CaCO3或粘土。通常，颜料的平均粒度范围为从约0.01至约50微米。例如，该水性涂料组合物中使用的TiO2颗粒典型地具有从约0.15至约0.40微米的平均粒度。该颜料可以作为粉末或呈浆料形式添加到该水性涂料组合物中。该颜料优选以按重量计从约5％至约50％，更优选按重量计从约10％至约40％的量存在于该水性涂料组合物中。

该涂料组合物可以任选地含有添加剂，如一种或多种成膜助剂或聚结剂。合适的成膜助剂或聚结剂包括增塑剂和干燥抑制剂，如高沸点极性溶剂。根据本发明，还可以使用其他常规涂料添加剂，例如像分散剂、额外的表面活性剂(即，润湿剂)、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、额外的杀生物剂、额外的防霉剂、着色剂(如着色颜料和染料)、蜡、香料、共溶剂等。例如，可以使用非离子和/或离子(例如，阴离子或阳离子)表面活性剂来产生该聚合物胶乳。这些添加剂典型地以基于该涂料组合物的总重量按重量计从0％至约15％、更优选按重量计从约1％至约10％的量存在于该水性涂料组合物中。

该水性涂料组合物典型地包含基于该水性涂料组合物的总重量小于10％的抗冻结剂。示例性的抗冻结剂包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、甘油(1,2,3-三羟基丙烷)、乙醇、甲醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、以及FTS-365(来自Inovachem特种化学品公司(Inovachem Specialty Chemicals)的冻融稳定剂)。更优选地，该水性涂料组合物包含小于5.0％或基本上不含(例如包括小于0.1％)防冻剂。因此，本发明的水性涂料组合物优选具有小于约100g/L，并且更优选小于或等于约50g/L的VOC水平。

本发明的水性涂料组合物的余量是水。虽然在该聚合物胶乳分散体中并且在该水性涂料组合物的其他组分中存在很多水，但通常仍然单独地将水添加至该水性涂料组合物中。典型地，该水性涂料组合物包含按重量计从约10％至约85％，并且更优选按重量计从约35％至约80％的水。换句话说，该水性涂料组合物的总固体含量典型地为约15％至约90％，并且更优选从约20％至约65％。

典型地配制这些涂料组合物，使得干燥的涂料包含按体积计至少10％的干燥聚合物固体，以及另外按体积计5％至90％的呈颜料形式的非聚合物固体。干燥涂料还可以包括在干燥涂料组合物时不蒸发的添加剂，如增塑剂、分散剂、表面活性剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、额外杀生物剂、额外防霉剂、着色剂、蜡等。

在本发明的一个优选实施例中，水性涂料组合物是包含以下项的胶乳涂漆组合物：至少一种衍生自至少一种丙烯酸单体的胶乳聚合物，该至少一种丙烯酸单体选自由以下组成的组：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯；和至少一种可聚合烷氧基化的表面活性剂；至少一种颜料和水。如以上提及的，该至少一种胶乳聚合物可以是纯丙烯酸、苯乙烯丙烯酸、乙烯基丙烯酸或丙烯酸化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。

本发明还包括一种制备水性涂料组合物的方法，该方法是通过将衍生自至少一种单体且共聚有和/或共混有如上所述的至少一种生物表面活性剂的至少一种胶乳聚合物与至少一种颜料混合在一起。优选地，该胶乳聚合物是处于胶乳聚合物分散体的形式。以上论述的添加剂可以按任何合适的次序添加至该胶乳聚合物、颜料或其组合，以便在水性涂料组合物中提供这些添加剂。就涂漆配制品而言，该水性涂料组合物优选地具有从7至10的pH。

多数乳胶乳液是水基的并且易受微生物攻击。杀生物剂典型地在所有处理完成之后添加至成品乳胶，以保护该乳胶免受微生物攻击。杀生物剂是杀死如细菌、真菌以及藻类的微生物或抑制其生长的物质。这些杀生物剂可以选自由以下组成的组中的一个或多个成员：氯化烃、有机金属、释放卤素的化合物、金属盐、季铵化合物、酚类和有机硫化合物。有机硫化合物的示例是基于异噻唑啉酮(也称为异噻唑并硫酮(isothiazolothione))结构的化合物。

本发明的优点是使用生物表面活性剂可以降低可能较不环境友好的杀生物化学品(杀生物剂)的使用。例如，发明人已经发现，生物表面活性剂(例如单鼠李糖脂)的组合使罐内使用更少的异噻唑啉酮杀生物剂。

Brown等人的美国专利5373016披露了异噻唑啉酮杀生物剂。这些化合物的杀生物活性是通过灭活微生物代谢必要的酶(其活性需要硫氢基)来实现的。这些酶包括磷酸烯醇丙酮酸磷酸转移酶和多种脱氢酶。异噻唑啉酮或异噻唑并硫酮化合物的硫部分与酶的游离硫氢基反应，在酶分子和异噻唑啉酮或异噻唑并硫酮分子之间形成二硫键，使硫氢基不可用于与底物或效应分子的相互作用。

广泛用作乳胶保存剂的杀微生物剂包括：PROXEL GXL，其具有活性成分1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)；PROMEXAL W50，其具有活性成分2-甲基-4,5-三亚甲基-4-异噻唑啉-3-酮；以及KATHON LX，即活性成分5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的掺混物。

典型的异噻唑啉酮或异噻唑并硫酮是由通式(V)表示：

或其盐或络合物；

其中X是氧或硫；R是氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的烃硫基、取代或未取代的烃氧基或氨基甲酰基；并且A和D各自独立地为氢、卤素原子、氰基、取代或未取代的烃基或到A或D中另一个的直接键。

当R、A和D是或含有取代的烃基时，取代基优选独立地是卤素、烷氧基或烷硫基，其中烷基含有1至4个碳原子。如果R是氨基甲酰基，优选它具有通用类型-CON(H)(R

优选地，A和D与它们所附接的碳原子一起形成五元或六元取代或未取代的环。这些环取代基优选是卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基或具有1至4个碳原子的烷硫基。该环可以含有杂原子，如替代碳原子的氮原子。最优选地，A和D形成烃环，如苯、环戊烯或环己烯。

可替代地，A和D是单独的基团。优选地，A和D中至少一个不是氢原子，并且最优选地，A和D中至少一个是卤素原子或具有1至4个碳原子的烷基。

杀生物异噻唑啉酮化合物包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(其中R是甲基，A是氢，并且D是氯)；2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(其中R是甲基，并且A和D都是氢)；4,5-二氯-2-甲基异噻唑啉-3-酮(其中R是甲基，并且A和D都是氢)；2-正辛基异噻唑啉-3-酮(其中R是正辛基，并且A和D都是氢)；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(其中R是氢，并且A和D与它们所附接的碳原子一起形成苯环)；4,5-三亚甲基-4-异噻唑啉-3-酮(其中R是氢，并且A和D与它们所附接的碳原子一起形成环戊烯环)；以及2-甲基-4,5-三亚甲基-4-异噻唑啉-3-酮(其中R是甲基，并且A和D与它们所附接的碳原子一起形成环戊烯环)。

此家族的可以在本发明中用作额外的杀生物化合物的典型杀生物化合物是这样一种物质：其中R是氢，并且A和D一起形成未取代的5元或6元烃环，如在化合物1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和4,5-三亚甲基-4-异噻唑啉-3-酮中那样。

可以用作杀生物化合物的异噻唑啉酮或异噻唑并硫酮中的某些当处于盐或络合物的形式时可以在水中具有改进的溶解性。该盐或络合物可以具有任何合适的阳离子，如胺(包括烷醇胺)或金属。优选地，任何金属盐或络合物含有单价金属，如碱金属。该碱金属可以是锂、钠或钾。最优选地，鉴于制备该盐的合适钠化合物的随时可用性，该碱金属盐是钠盐。

可以用作杀生物化合物的某些异噻唑啉酮化合物在碱存在下分解。碱敏感的化合物的示例是5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。因此，对碱敏感的本发明组合物的pH应维持在不大于约8的值。

当在乳化后添加生物表面活性剂时，典型地，该生物表面活性剂以总组合物的0.1至1000ppm的量添加，优选0.1至500ppm、更优选0.1至100ppm、更典型地1至100ppm、或1至50ppm。该异噻唑啉酮可以总组合物的0.5至200ppm、更典型地0.5至100ppm或1至100ppm、或0.5至25ppm的量存在。

典型地，生物表面活性剂与异噻唑啉酮的重量比是0.8:1至325:1、更典型地20:1至35:1。

特别是对于处理细菌，该水性涂料组合物进一步包含异噻唑啉酮杀生物剂，并且典型地生物表面活性剂与异噻唑啉酮杀生物剂的重量比是200至500:0.3至1。

对于处理酵母和真菌，该水性涂料组合物进一步包含异噻唑啉酮杀生物剂，并且典型地生物表面活性剂与异噻唑啉酮杀生物剂的重量比是200至500:5至30。

现在将通过以下非限制性实例进一步描述本发明。

实例

在微生物学中，最低抑菌浓度(MIC)被定义为在过夜或长时间孵育之后抑制微生物生长的抗微生物剂的最低浓度。在诊断实验室中，最低抑菌浓度对于确认微生物对抗微生物剂的耐药性以及还有监测新抗微生物剂的活性非常重要。更低的MIC是更好的抗微生物剂的指示，因为可接受的性能通常需要更少。MIC确定通常被认为是抗微生物剂对生物体活性的基本或标准的实验室测量。

所测试的杀生物剂：

甲基氯异噻唑啉酮/甲基异噻唑啉酮(CMIT/MIT)[也称为KATHON]：

苯并异噻唑啉酮[BIT]

甲基异噻唑啉酮[MIT]

3氯甲基异噻唑啉酮具有式A

甲基异噻唑啉酮具有式B

BIT[苯并异噻唑啉酮]具有式C。

所测试的生物表面活性剂：

1.R95D90(西格玛奥德里奇公司(SigmaAldrich))95％纯鼠李糖脂，其中90％二鼠李糖脂占主导

2.R95M90(西格玛奥德里奇公司)95％纯鼠李糖脂，其中90％单鼠李糖脂占主导

3.天然皂苷

MIC测试是用于确定抑制或杀死测试生物体所需的化合物的最低抑菌浓度的方法。MIC50测试是用于确定抑制或杀死50％的测试生物体所需的化合物的最低抑菌浓度的方法。

详细程序

1.该方法是基于通过在适当介质中制备并在96孔微量滴定板中测试的标准两倍稀释液的MIC(最低抑菌浓度)确定。

2.制备了4x浓度的生物表面活性剂储备溶液中的活性物[400ppm]，以分配到4-6个柱中。

3.将这些板分为四个部分。除非另外指出，否则第1-3列接收生物表面活性剂和杀生物剂的组合，第4-6列仅接收杀生物剂，并且第7-9列仅接收生物表面活性剂。第10列留空，第11列是空白培养基，并且第12列是培养基加生物体的悬浮液。

5.每种测试生物体和每种杀生物剂使用一个微量滴定板。将稀释方案作为单独的PDF文件“稀释方案”附上。

6.借助于12通道移液器将100μL无菌水等分到第4-6、11和12列，在第1-3和7-9列中添加50μL。

7.在A行第1-3列中分配50μL的适当杀生物剂(MIT、BIT或Kathon)的8X储备溶液

8.在借助于多通道移液器混合之后，将来自A行的孔的50μL转移到第2行[B]的孔中，并且在混合之后，将50μL转移到C行，并且重复操作直到G行，并且丢弃来自H行(最后一行)的50μL。

9.制备每种生物表面活性剂的4X储备溶液[400ppm]。在每个对应的板的第7-9列中，将50μL的生物表面活性剂分配在4个不同的96孔板中。

10.在孔4-6中，将100μL的4X浓度的单个杀生物剂添加到顶行A，然后连续稀释至H行，同时丢弃来自H行的最终的100μL。

11.第1-3和7-9列接收50μL的4x生物表面活性剂。

12.在单独的试管中，通过将细胞悬浮在用于细菌的2x胰蛋白酶大豆肉汤培养基中，由生长24hr的培养物制备细菌接种物。

13.通过测量浊度将细菌接种物调节至5-6logs cfu/ml。

14.借助于多通道移液器，除在其中添加空白培养基的第11列之外，将100μL生物体的等份试样分配到每个孔中。

15.在35摄氏度下将这些板孵育24小时，以使细菌生长

16.对孔中的正生长或负生长进行可视化记录。在660nm处测量吸光度，并通过添加刃天青染料评估活力。注：对于细菌生长，添加10μL的染料刃天青储备溶液[250mg/50mL]，以确定如通过从蓝色到粉色的颜色变化确定的正生长和负生长。MIC被确定为未观察到生长的杀生物剂的最低浓度。对每个浓度范围的浊度测量值进行平均，并确定每种杀生物剂(含有和不含测试生物表面活性剂)的MIC50。

可商购的单鼠李糖脂在50ppm的活性水平下有效地降低所有3种测试的杀生物剂(包括MIT、BIT和Kathon)的MIC50值。

如表1以及图1-3所示，50ppm的单独的95％研究级单鼠李糖脂主导的生物表面活性剂(R95M90)也有效降低所有三种测试的杀生物剂的MIC值。另一方面，纯化的二鼠李糖脂主导(R95D90)的生物表面活性剂只能降低BIT杀生物剂的浓度。

通过将纯化的二-单鼠李糖脂和单鼠李糖脂主导物(R95M90+R95D90)等份混合在一起恢复了助剂的功效，这表明鼠李糖脂生物表面活性剂的助剂特性主要是由于单鼠李糖脂同系物的活性。

表1.R95M90、R95D90、天然皂苷的测试

以50ppm活性物的最终浓度测试所有生物表面活性剂。术语“BS”代表“生物表面活性剂”。每个数据点是针对铜绿假单胞菌测试的MIC值(以ppm计)。单独的单鼠李糖脂组分似乎是足够的。

表2：参见图4

表3：参见图5

表4：参见图6

在以上详细描述中，详细描述了优选实施例以使得能够实践本发明。尽管参照这些具体的优选实施例描述了本发明，但是将理解的是，本发明不限于这些优选实施例。但是相反地，如将由考虑以下详细描述变得明显的，本发明包括许多替代方案、修改和等效物。应理解的是，在阅读了本发明的以上描述之后，本领域技术人员可以由此做出改变和变化。这些改变和变化包括在以下所附权利要求书的精神和范围内。