抗菌的磺基磷酸盐玻璃制造技术

技术编号:1600770 阅读:136 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有抗菌和消炎作用的磺基磷酸盐玻璃,其具有以下以氧化物的重量%计的组分:P↓[2]O↓[5]15-60重量%,SO↓[3]5-40重量%,B↓[2]O↓[3]0-20重量%,Al↓[2]O↓[3]0-10重量%,SiO↓[2]0-10重量%,Li↓[2]O0-25重量%,Na↓[2]O0-25重量%,K↓[2]O0-25重量%,CaO0-40重量%,MgO0-15重量%,SrO0-15重量%,BaO0-15重量%,ZnO0-45重量%,Ag↓[2]O>0.01-5重量%,CuO0-10重量%,GeO↓[2]0-10重量%,TeO↓[2]0-15重量%,Cr↓[2]O↓[3]0-10重量%,I0-10重量%,F0-5重量%,其中ZnO+Ag↓[2]O+CuO+GeO↓[2]+TeO↓[2]+Cr↓[2]O↓[3]+I的总量在>0.01至45重量%的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗菌的玻璃、玻璃陶瓷,特别是一种基于具有抗菌作用的磺基磷酸盐玻璃的玻璃粉和玻璃陶瓷粉、玻璃纤维、玻璃颗粒、玻璃珠。在US5544695中记载了一种玻璃化转变温度较低且用作聚合物的发泡阻燃剂和/或消烟剂。这种玻璃具有较低的耐水解性。但在US4544695中并没有提及非聚合物基质的这种玻璃的用途,特别是其抗菌作用。在EP0648713中描述了一种在玻璃-塑料聚合物基体中具有较低玻璃化转变温度和较高化学稳定性、特别是耐水解性的磺基磷酸锌玻璃。记载于EP0648713中的玻璃只用于玻璃-塑料组合物中。其中并没有记载抗菌作用。DE-A-19960548中公开了一种包含有较低熔点的磺基磷酸盐玻璃以及一种高效热塑性材料的玻璃-塑料复合体。磺基磷酸盐玻璃类似于EP0648713中所公开的那种材料,并且包含较高含量的ZnO。其中只记载了在玻璃-塑料复合体中的应用,并没有提到抗菌作用。DD302011A中公开的一种具有如下组成的玻璃或玻璃晶体材料20-55重量%CaO,5-25重量%Na2O,0.01-0-15重量%K2O,0-15重量%MgO,30-50重量%P2O5,0-15重量%SiO2,0-40重量%Na2SO4和/或K2SO4,并且这种材料根据冷却条件的不同可得到玻璃态或玻璃结晶态。对于DD302011A中所公开的材料其中只是记载了一种混合物。硫酸盐组分只是一种助熔剂,而不是玻璃网络的组成部分。对于玻璃陶瓷,在晶体相钠钾芒硝(Glaserit)中残留有硫。此外,DD302011A中所公开的材料不具有抗菌作用。GB2178422中记载了一种磷酸盐玻璃,其中也可以含有锌并且在最大5mol%的构成玻璃的氧化物P2O5可被SO4取代。在与水接触时将玻璃粉末的pH值调节到中性,最大5mol%的含量就显得过小。另外,在含量>5mol%时硫酸盐有利于增进抗菌作用。通过参与构成玻璃网络的硫,可以降低玻璃的加工温度。因此,加工过程就可以在较低温度下进行。本专利技术的任务在于提供一种具有抗菌作用、具有相应的耐水解性以及相应反应性的玻璃组合物。特别地,该玻璃的特征还在于其熔合条件较低。该任务可通过如权利要求1或2所述的玻璃组合物,如权利要求9所述的玻璃陶瓷或如权利要求10所述的玻璃粉或玻璃陶瓷粉而得以解决。本专利技术的玻璃组合物的特征特别是在于,SO3的组分大于5重量%,特别是大于6重量%,尤其是大于7重量%,极其优选大于9重量%,极其优选大于11重量%,以及其特征还在于,SO3和P2O5一起都是网络构成者并且插入在玻璃的玻璃基体中或玻璃陶瓷的玻璃相中。高含量的SO3的优点在于,玻璃具有较低的熔融温度。这一方面使得与已知的玻璃相比减少了能耗,另一方面特别是在用作聚合物的抗菌助熔剂过程中它们会和聚合物一起熔融,从而在基于硫酸盐玻璃的抗菌助熔剂和聚合物之间形成内连接。例如,在相应的化学稳定性条件下,磺基磷酸盐玻璃的Tg为约270-280℃,并因此而比可进行对比的纯磷酸盐玻璃的Tg低约20-30℃。Zn的添加量为大于1重量%,特别是大于5重量%,特别是大于10重量%的ZnO,特别优选大于24重量%,极其优选大于30重量%的ZnO。Zn的添加有助于抗菌作用。特别是当ZnO含量大于24重量%,特别优选大于30重量%时,能够调节到令人惊讶的很强的抗菌作用。Zn用作抗菌添加剂的另一优点是,不必依赖于生产操作即能避免变色现象的产生。本专利技术的玻璃或由此得到的玻璃陶瓷、玻璃粉或玻璃陶瓷粉具有略呈酸性的且为约5.5至中性的pH值7.0的皮肤中性的pH值,。特别优选中性pH值7.0。银的添加常常会导致玻璃变色。如果银以有效氧化的形式,例如以硝酸银(AgNO3)的形式,以混合物加入到玻璃中,则就能避免这种变色现象。另外,优选在氧化条件下,例如借助于氧气鼓泡来熔融玻璃,以在玻璃中达到氧化状态并因此避免Ag+还原为金属Ag0。在进行这种生产操作过程,在添加银时不仅在玻璃中而且在后续加工时的聚合物中都可避免变色现象。也可以优选以硝酸盐形式添加其它一些成分,如碱金属、碱土金属。在原料混合物中硝酸盐的总含量优选大于0.5或1.0重量%,特别优选大于2.0,极其优选大于3.0重量%。玻璃组合物或由此所得到的玻璃陶瓷或由此所得到的玻璃粉或玻璃陶瓷粉都可以毒理学上可接受的方式用于化妆品/药品/食品加工中并且它们也不含直至Zn的重金属。它们本身可用于保藏产品以及用于外部的抗菌作用的目的,即利用释放出具有抗菌作用的物质,特别是离子,比如锌。另外也可以使用Ag作为抗菌添加剂。对使用玻璃组合物或玻璃陶瓷或玻璃粉或玻璃陶瓷粉以在产品除了聚合物外,如在颜料和涂漆内提供抗菌/杀菌的作用,应是毒理学上可接受性的,并且组合物中也可含有Cr2O3或CuO。本专利技术的玻璃组合物或玻璃陶瓷或玻璃粉或玻璃陶瓷粉本身可被用于保藏产品领域和/或用于外部的抗菌作用的目的,即释放出具有抗菌作用的物质,特别是离子,比如锌或银。在有着足够高的耐水解性条件下,玻璃或玻璃陶瓷或玻璃粉或玻璃陶瓷粉也可用作涂层,即保护层施涂于聚合物上。因为玻璃组合物具有消炎和愈伤的性质,所以它们也特别适用于化妆品、药品领域。在第一个实施方式中,本专利技术的玻璃组合物具有如下,基于氧化物的重量%的组成P2O515-60重量%SO35-40重量%B2O30-20重量%Al2O30-10重量%SiO20-10重量%Li2O0-25量%Na2O0-25重量%K2O 0-25重量%CaO >7.7-45重量%MgO 0-15重量%SrO 0-15重量%BaO 0-15重量%ZnO 0-45重量%Ag2O0-5重量%CuO 0-10重量%GeO20-10重量%TeO20-15重量%Cr2O30-10重量%I0-10重量%F0-5重量%其中ZnO+Ag2O+CuO+GeO2+TeO2+Cr2O3+I的总量在>0.01至45重量%的范围内。该实施方式特别适用于化妆品和药品中。这里是因锌而得到抗菌,特别是消炎作用。另外,玻璃含有的CaO的量>7.7重量%,这一点是极其优选的,因为由此就能获得与身体组织极好的相容性。在一极其优选的实施方式中,由于CaO和P2O5共同存在于玻璃基质中,因此在与水或体液反应时会形成Ca-磷灰石层或羟基磷灰石层。该实施方式中优选除锌外不含有重金属。含有小于1.0重量%的极少量的Ag2O可获得特定的效果,例如加强抗菌作用,。玻璃或由此得到的玻璃陶瓷、玻璃粉或玻璃陶瓷粉具有略呈酸性且对皮肤中性的约5.5至中性7.0的pH值。第一种实施方式特别适用于乳剂或洗剂或类似制剂形式以施涂到皮肤上。在药品领域可用于缓解或避免皮肤受到刺激,如皮肤红肿、过敏以及在化妆和医药领域内用于护理伤口。另一项应用领域是储藏食品以及食品加工。本专利技术的第二个实施方式中提供一种包含如下组分的玻璃组合物P2O515-60重量%SO35-40重量%B2O30-20重量%Al2O30-10重量%SiO20-10重量%Li2O 0-25重量%Na2O 0-25重量%K2O 0-25重量%CaO0-40重量%MgO0-15重量%SrO 0-15重量%BaO 0-15重量%ZnO 0-45重量%Ag2O>0.01-5重量%本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有抗菌和消炎作用的磺基磷酸盐玻璃,其具有以下以氧化物的重量%计的组成:P↓[2]O↓[5]15-60重量%SO↓[3]5-40重量%B↓[2]O↓[3]0-20重量%Al↓[2]O↓[3]0 -10重量%SiO↓[2]0-10重量%Li↓[2]O0-25重量%Na↓[2]O0-25重量%K↓[2]O0-25重量%CaO0-40重量%MgO0-15重量%   SrO0-15重量%BaO0-15重量%ZnO0-45重量%Ag↓[2]O>0.01-5重量%CuO0-10重量%GeO↓[2]0-10重量%TeO↓[2]0-1 5重量%Cr↓[2]O↓[3]0-10重量%I0-10重量%F0-5重量%其中ZnO+Ag↓[2]O+CuO+GeO↓[2]+TeO↓[2]+Cr↓[2]O↓[3]+I的总量在>0.01至45重量 %的范围内。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔尔格费克纳乔斯齐默卡林塞尼沙尔
申请(专利权)人:肖特股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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