处理固体基材以提高置于其上的处理剂的耐久性制造技术

处理固体基材以提高施加到这种基材上的处理剂的施加和耐久性，其中这种基材的处理剂，如抗微生物有效的有机官能硅烷与含二阴离子的材料组合获得这种处理剂。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
此处所披露和所要求保护的本专利技术涉及处理固体基材以提高施加到该基材上的处理剂的耐久性和施加速度。 有许多专利和出版物披露了可粘结到固体基材上的硅烷、硅氧烷和其它含硅材料。另外，有许多这种出版物涉及使用硅烷、硅氧烷和其它含硅材料，将其它材料粘结到固体基材上，和这种施加在本领域中是已有的。 例如，1991年9月24日授权的美国专利5051129教导了通过施加含组合水与烷基三烷氧基硅烷如甲基三甲氧基硅烷和水溶性硅烷偶联剂如N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷而获得的产品的水溶液，可保护各种各样的砌体(masonry)产品免遭渗水的损害作用。 此外，1993年4月27日授予Narula等的美国专利5205860表明使用表面处理组合物供隔绝渗水。此处所述的材料由组合水、烷基三烷氧基硅烷，或烷基三烷氧基硅烷、硅烷偶联剂的混合物，和阴离子稳定的羟基封端的聚二有机硅氧烷、无定形氧化硅和有机锡盐的含水乳化硅油而组成，其中锡盐在外表上用作该体系的催化剂。 1993年10月5日授予Roth等的美国专利5250106教导了使砌体斥水的方法。用有机烷氧基硅烷和/或含烷氧基的有机硅氧烷与有机聚硅氧烷的水溶性有机或无机酸盐的混合物处理砌体。 1996年6月18日授予Rich等的美国专利5527931教导了斥水和斥油的含水可分散硅烷砌体渗透剂。该专利技术的主旨是使用含亲水、疏水和亲油组分的硅烷化合物，所述组分可有效地排斥水和油基这两方面的挑战者。 在使用硅烷化学将功能化物质粘结到固体基材的实例中，应注意2001年7月10日授予Lefkowitz等的美国专利6258454，其中通过用含硅烷混合物的衍生化组合物处理表面上具有亲水部分的固体载体，提供在固体载体上的低表面能的功能化表面。所得产品可用于化学和生物技术，如固相化学合成，其中基材表面的初始衍生化能在基材本身上合成聚合物如低核苷酸和肽。 现有技术中还已知处理固体基材以便在其上产生抗微生物的表面。这种方法是例如处理纤维和织物。本领域普遍的是用硅氧烷处理这种纤维和织物，其中所述硅氧烷具有与它们相关的抗微生物活性。1996年10月8日授予Dirschl等的美国专利5562761披露了用含水分散液处理由纤维材料制造的片材，所述含水分散液含有二羟基聚有机硅氧烷、氨基官能的硅烷和环状低聚硅氧烷和/或这些材料的反应产物。应当注意，此处所述的氨基官能的硅烷具有通式YX2Si(CHZ)pNH(CHZ)wNH)qH，它是伯和仲氨基官能的硅烷。 在现有技术中同样描述了使用季铵化烷氧基硅烷，这广泛地教导于许多美国专利中，亦即，1971年2月2日授予Roth的3560385；1974年2月25日授予Abbott等的3794736；1974年6月4日授予Takeda等的3814739。另外，教导这些化合物拥有某些抗微生物性能，这种性能使得它们有价值和可很有用地用于各种表面、基材、仪器、施涂等的美国专利是1973年5月1日授予Isquith等的U.S.3730701；前面所述的3794736；1975年1月14日授予Abbott等的3860709；1981年8月4日授予Eudy的4282366；1983年10月11日授予Baldwin的4408996；1983年11月8日授予Baldwin的4414268；1985年3月12日授予Yasuda的4504541；1986年10月7日授予Bouchette的4615937和1987年9月8日授予Bouchette的4692374。这些现有技术的参考文献无一显示出使用二阴离子以提高在固体基材上处理剂的耐久性和施涂速度，此外，这些参考文献无一教导或暗示处理剂的效果，具有抗微生物性能的那些材料的提高的抗微生物效果，例如可通过这一方法来提高。 专利技术概述 因此，作为本专利技术的一个实施方案，此处所披露和所要求保护的内容是处理固体基材的方法，其中该方法包括提供固体基材，和使该固体基材与至少一种具有二阴离子的化合物的水溶液接触，然后使如此处理的固体基材与能在该固体基材表面上或其附近反应的含硅材料接触。 另外，本专利技术的另一实施方案是处理固体基材的方法，其中该方法包括提供至少一种具有二阴离子的化合物和能在该固体基材的表面上或其附近反应的含硅材料的水溶液，然后，使该固体基材与水溶液接触。 本专利技术的又一实施方案是处理固体基材的方法，其中该方法包括提供含硅材料的水溶液和使固体基材与该水溶液接触，然后，使该固体基材与至少一种具有二阴离子的化合物的水溶液接触。 本专利技术的再一实施方案是处理固体基材的方法，其中该方法包括提供化学处理的固体基材，和使该化学处理的固体基材与至少一种具有二阴离子的化合物的水溶液接触，然后用能与化学处理该固体基材而使用的至少一种化学品反应的含硅材料处理该固体基材。 回到本专利技术的另一实施方案，提供一种处理已处理过的固体基材的方法，其中该方法包括提供已化学处理过的固体基材，和使已化学处理过的固体基材和能与化学处理该固体基材而使用的至少一种化学品反应的含硅材料接触，然后，用至少一种具有二阴离子的化合物的水溶液处理固体基材。 回到本专利技术的又一实施方案，提供一种处理已处理过的固体基材的方法，其中该方法包括提供至少一种具有二阴离子的化合物和能在固体基材上或其附近与化学处理该固体基材而使用的至少一种化学品反应的含硅材料的水溶液，和使该固体基材与该水溶液接触。 专利技术详述 更详细地，本专利技术涉及处理固体基材使处理剂在基材上更有效的方法，其中通过二阴离子处理剂提高处理剂的效率，和另外，比使用单独的处理剂处理固体基材，效果更耐久。 对于本专利技术来说，可处理任何固体基材获得所打算的效果。例如，可处理基材如纤维、织造和非织造织物，如棉、聚酯、尼龙、人造丝、丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯和聚乙烯，以获得该效果。另外，可通过本专利技术的方法处理不是纤维和织物的基材，可通过本专利技术的方法有效地处理例如，涂层、铸塑或模塑片材或聚酯、尼龙、人造丝、丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯和聚乙烯的制品。另外，可通过本专利技术的方法处理纸和纸产品，如纸板、木材和其它硬质表面，亦即诸如石头、混凝土、岩石和类似物之类的矿物表面。优选的固体基材是纤维、非织造纤维和织物，和特别优选棉、PET、尼龙、人造丝和聚酯纤维与织物。 对于本专利技术来说，“接触”是指可将处理剂和/或二阴离子带到固体基材上的任何方法，或将固体基材带到处理剂和/或二阴离子溶液内的任何方法。 对于本专利技术来说，在其中含有二阴离子的任何化合物可用于本专利技术。最优选无机二阴离子化合物，例如含有SO4--、CO3--、HPO4--、Cr2O7--、CrO4--、MnO3--、MnO4--、WO4--和C2O4--的化合物。最优选SO4--、CO3--、HPO4--和C2O4--二阴离子，和特别优选CO3--和C2O4--二阴离子。 本专利技术有用的抗微生物剂例如是季铵化含硅材料，和可选自季铵硅烷、含硅氧烷低聚物的季铵、含聚合物硅氧烷的季铵、季铵二-或三-硅烷、具有烃键如-Si(C)ySi-的硅烷或硅氧烷，其中y的数值为1-12，和含硅氧烷/有机共聚物的季铵。 本专利技术有用的季铵硅烷的实例是具有通式(RO)nSi{(CxH2x)N+(R2)b(R3)3-bX-}4-n的那些，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理固体基材的方法，该方法包括：（Ⅰ）提供固体基材；（Ⅱ）使该固体基材与至少一种具有二阴离子的化合物接触，然后（Ⅲ）使（Ⅱ）中的固体基材与能在该固体基材表面处或其附近反应的含硅材料接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA里夫，
申请(专利权)人：伊吉斯环境管理公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]