专利名称：抗菌季铵有机硅烷组合物的制作方法
抗菌季铵有机硅烷组合物本发明涉及包括季铵有机硅烷的抗菌组合物。关于“抗菌”，我们是指杀死细菌、真菌、病毒、霉菌和/或藻类或抑制细菌、真菌、病毒、霉菌和/或藻类的生长的组合物。许多季铵有机硅烷有效抑制所有这些微生物的生长。季铵有机硅烷作为在可观察到生物生长的介质中的乳状液、分散体或溶液的防腐剂是有用的，例如在化妆品、消毒剂、清洁剂组合物和涂层中，在织物、纸浆和纸、食物、或油和天然气的生产中，以及在木材防腐和建筑材料保护中。由于季铵基团结合到有机硅烷部分，因此与大多数的抗菌剂相比，季铵有机硅烷具有抗扩散或浸出的优势。季铵有机硅烷保留在其所应用到的表面上，并因此具有比诸如其它季铵化合物的其它抗菌剂更长的有效使用期。然而，存在对可更容易及更安全地应用到基材的抗菌季铵有机硅烷组合物的需求。季铵有机硅烷在室温下具有蜡状的固体形式；这样的材料不易处理。季铵有机硅烷还可以溶液形式利用，但是通常的溶剂是有毒且易燃的甲醇。US-A-4921701描述了通过将季铵硅烷与选自止汗剂盐、淀粉、黏土和糖的水溶性粉末结合所形成的胶态悬浮液。该悬浮液可干燥成粉末，这种粉末可再溶解于水中，形成释放季铵硅烷并可应用到基材的溶液。美国专利4985023描述了由交联亲水钠盐形式的具有共价键合到其上的硅烷的部分中和的丙烯酸基聚合物凝胶所形成的抗菌超强吸收剂，用于提供减少气味、控制微生物以及减少由微生物引起的发疹和过敏的益处的目的。W0-A-2006/102366在一方面描述了使抗菌的含硅季铵盐与含有将与含硅季铵盐反应的官能团的单体或聚合物反应以形成具有持久抗菌性质的共聚物，且在第二方面描述了在使第一含硅季铵盐单体聚合的条件下使抗菌的可聚合的含硅季铵盐单体与第二可聚合的单体或与聚合物共混以形成共混聚合物。W0-A-2006/102367涉及含有含硅季铵基团的抗菌聚合物，这种聚合物可通过W0-A-2006/102366的方法制备。US-B-7410538描述了包括水泥和粒状疏水性添加剂的粉末形式的水泥质材料， 其包括5-15重量份的有机聚硅氧烷组分、10-50重量份的水溶性或水分散性粘合剂以及 50-90重量份的载体微粒，以得到基于水泥的重量按重量计0. 01-5%的有机硅氧烷组分。US-B-7311770描述了所提供的疏水石膏组合物，其含有石膏、粒状疏水添加剂以及在水的存在下足以使组合物的PH保持在8和12. 5范围内的量的影响pH的添加剂。颗粒含有具有硅键合的氢的有机聚硅氧烷、水溶性或水分散性粘合剂及载体，载体优选石膏或硬脂酸盐。W0-A-2008/62018描述了表现出疏水特征的水泥质材料，以及包括用于赋予水泥质材料疏水性的有机硅组分的粒状添加剂。用于有机硅组分的乳化剂与有机硅组分和粘合剂一起沉积到微粒状载体上以形成粒状添加剂。根据本发明，抗菌颗粒包括通过含有季铵有机硅烷的粘合剂聚结的载体微粒。关于“聚结”，我们是指载体微粒结合成更大的微粒，每一个更大的微粒包括多个载体微粒；这些更大的微粒被称为“颗粒”。
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本发明还涉及用于制备抗菌颗粒的方法，其包括将含有分散的季铵有机硅烷的液态粘合介质应用到载体微粒并干燥该液态粘合介质所应用到的载体微粒以使载体微粒聚结成颗粒。可选择地，该方法可以包括在干燥微粒以使载体微粒聚结成颗粒之前，将含有分散的季铵有机硅烷的液体和液态粘合介质同时应用到载体微粒上。通常，季铵有机硅烷具有下式
权利要求
1.抗菌颗粒，其包括通过含有季铵有机硅烷的粘合剂聚结的载体微粒。
2.如权利要求1所述的抗菌颗粒，其中所述载体微粒选自二氧化硅微粒、硅酸盐微粒、 铝硅酸盐微粒、碳酸盐微粒、硫酸盐微粒和氧化物微粒。
3.如权利要求2所述的抗菌颗粒，其中所述载体微粒是沸石微粒。
4.如权利要求1-3中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述载体微粒的平均粒度是在 Ι-ΙΟμ 范围内。
5.如权利要求1-4中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述颗粒的平均粒度是在 0. 1-2. Omm 范围内。
6.如权利要求1-5中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述粘合剂是选自聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚羧酸酯和阳离子聚合物的水溶性聚合物或水分散性聚合物。
7.如权利要求1-5中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述粘合剂是选自聚醋酸乙烯酯、 醋酸乙烯酯乙烯共聚物和丙烯酸酯聚合物的可乳化的水不溶性聚合物。
8.如权利要求1-7中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述季铵有机硅烷具有下式R aI、！j，- 1^.l\Λ其中每一个R代表甲基或乙基；a是0、1或2 ；如果存在R’，R’代表甲基或乙基；Z代表具有3个碳原子或4个碳原子的亚烷基；R2代表甲基或乙基；R3代表具有8-18个碳原子的烷基，或芳烷基；R4代表具有1-18个碳原子的烷基或羟烷基；且X代表阴离子，所述阴离子选自氯离子、溴离子、氟离子、碘离子、芳基磺酸盐阴离子和乙酸根。
9.如权利要求1-8中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述颗粒的所述季铵有机硅烷的含量是按重量计在0. 5-30 %范围内。
10.如权利要求1-9中任一项所述的抗菌颗粒，其中所述粘合剂还含有不具有胺或季铵官能团的有机硅烷或有机聚硅氧烷。
11.如权利要求10所述的抗菌颗粒，其中所述不具有胺或季铵官能团的有机硅烷是含有具有至少3个碳原子的烷基的疏水烷基烷氧基硅烷。
12.一种用于制备抗菌颗粒的方法，其包括将含有分散的季铵有机硅烷的液态粘合介质应用到载体微粒，并使所述液态粘合介质所应用到的所述载体微粒固化以使所述载体微粒聚结成颗粒。
13.一种用于制备抗菌颗粒的方法，其包括将含有分散的季铵有机硅烷的液体和液态粘合介质同时应用到载体微粒，并干燥所述液态粘合介质所应用到的所述载体微粒以使所述载体微粒聚结成颗粒。
14.如权利要求12或权利要求13所述的方法，其中所述液态粘合介质是粘合剂的水溶液。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述粘合剂是聚乙烯醇。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述季铵有机硅烷乳化在所述粘合剂溶液中。
17.如权利要求12-16中任一项所述的方法，其中所述方法还包括将含有分散的季铵有机硅烷的所述液态粘合介质喷涂到所述载体微粒上。
18.如权利要求12-17中任一项所述的方法，其中含有所述分散的季铵有机硅烷的所述液态粘合介质所应用到的所述载体微粒的所述干燥是在流化床中进行的。
19. 一种水泥质建筑材料或石膏建筑材料，其包括水泥或石膏和根据权利要求1-8中任一项所述的抗菌颗粒或通过权利要求9-17中任一项所述的方法生产的抗菌颗粒。
全文摘要
抗菌颗粒包括通过含有季铵有机硅烷的粘合剂聚结的载体微粒。
文档编号A01N25/08GK102469776SQ201080035303
公开日2012年5月23日 申请日期2010年8月13日 优先权日2009年8月15日
发明者J-P·勒克姆, N·齐奥科夫斯基, 弗洛·范德布鲁克, 纳塔利·沃蒂耶, 韦罗妮克·沃海斯特 申请人:道康宁公司