[发明专利]有机硅烷季铵化合物和脲的笼形物及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅烷季铵化合物(“有机硅烷季铵盐”)和脲的笼 形物。所述笼形物通过包括结晶、组分干混合或浓缩的多种不同方法而制 备。所述笼形物是储存稳定的，并对于各种最终用途的运输、操作和浓缩 组分的固体形式提供了一种有机硅烷季铵化合物和脲的有用形式，所述有 用形式包括具有抗菌性质的清洁和多功能涂布组合物。当把清洁和多涂层 组合物施加到硅质的、塑料、金属、织物和皮肤的表面时，产生了不可见 的、耐水的、防污物和玷污的阻隔涂层。

背景技术

已经将有机硅烷季氮化合物有效地应用于当施加到各种表面时 赋予水、污物和玷污抵抗性并减少和/或清除微生物污染。例如，当把这样 的有机硅烷季铵化合物施加于表面时，细菌的、病毒的和真菌的污染可得 以减少或清除。已经用于此目的的可商购的季铵有机硅烷包括3-(三甲氧基 甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二癸基甲 基氯化铵和3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基十四烷基二甲基氯化铵。下列专利和 专利申请公开了硅化的和/或非硅化的季铵化合物类、溶剂和表面活性剂/ 洗涤剂用于基材清洁和/或防水处理的用途：美国专利No.4,005,028；美国 专利No.4,005,030；美国专利No.6,559,111；美国专利No.6,897,191；美国 专利No.6,809,072；美国公开No.2005/0089695；美国公开No.2005/0020474； 美国公开No.2003/0109395；美国专利No.6,881,247；美国公开No. 2003/0091641和美国专利No.5,426,204。

许多不同类型的坚硬和柔软的表面也通过涂覆不同的试剂而除 去了可溶污物，被提供防水和污物的光洁度并致使抗菌。例如，公开于2006 年2月7日的美国专利No.6,994,890(Ohlhausen和Ludwig)公开了由具有过氧 化氢水溶液体系的“Cleaning and Multifunctional Coating Composition Containing An Organosilane Quaternary Compound and Methods of Using”。这 样的组合物在从表面除去水和油溶性污物并同时提供防水和污物阻隔涂层 用于更容易清洁及减少微生物污染时格外有效。

在不含表面活性剂的储存稳定的液体清洁和多功能涂布组合物 中的进一步改进令人满意地或完全地除去不溶堆积物，这可以参见2005年7 月6日提交的美国申请序列号11/175,583，题为“A Surfactant-Free Cleansing and Multifunctional Liquid Coating Composition Containing Nonreactive Abrasive Solid Particles and An Organosilane Quaternary Compound and Methods of Using”(Ohlhausen and Ludwig)。由于有机硅烷季铵化合物类的 反应性，将其与非反应性的研磨固体颗粒一起使用以清洁不溶表面污物并 同时提供防水、污物和玷污的阻隔涂层。

有机硅烷季铵化合物是世界上最柔性、薄膜表面改性化合物中 的一类。它们对于坚硬和柔软的基材是耐久的。当用于硅质的、塑料、金 属、皮肤和织物表面时，它们由水基组合物产生不可见的，但耐水、防污 物和玷污的阻隔涂层。

然而，季铵化合物的化学性质和结构使得它们是高度反应性的， 不是储存稳定的。它们内在地缩合和交联，直到它们大量地被稀释和/或与 可相容的添加剂复合。另外，有机硅烷季铵化合物类一般由它们的制造商 以40-72％在易燃、有害和有毒的甲醇及其他溶剂中的浓缩物的形式提供。 此外，随着这样浓缩的季铵化合物的陈化，它们的粘度、外观、颜色和复 合能力变化显著。