KR0145064B1

KR0145064B1 - 항미생물 세정 사이클 첨가제

Info

Publication number: KR0145064B1
Application number: KR1019900012010A
Authority: KR
Inventors: 마리 블레홈 블랭크 린; 커티스 화이트 윌리암
Original assignee: 노만 에드워드 루이스; 다우 코닝 코포레이션
Priority date: 1989-08-07
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1998-07-15
Also published as: DE69020072D1; US5145596A; CA2021018C; ES2075879T3; KR910004210A; AU642420B2; CA2021018A1; AU6016290A; DE69020072T2; JPH0369670A; EP0415540B1; JP2763665B2; EP0415540A1

Abstract

내용없음

Description

항미생물 세정 사이클 첨가제

본 발명은 세균 및 진균을 파괴하기 위해서 직물을 포함하는 섬유 세척 과정의 세정 사이클에 하기 일반식들로 구성된 그룹으로부터 선택된 일반식을 갖는 오가노실란인 오가노실리콘 4차 암모늄화합물의 항균적 효과량을 첨가하여, 미생물의 성장에 의해 야기되는 냄새를 제거하기 위한 직물의 처리방법에 관한 것이다.

상기 식들에서,

Y는 R 또는 RO (여기에서, 각 R 은 탄소수 1 내지 4의 알킬 라디칼 또는 수소이다)이고;

a는 0,1 또는 2이며 ;

R'는 메틸 또는 에틸 라디칼이고 ;

R은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌 그룹이며 ;

R' , R 및 R_V는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬 라디칼, -CH₂C₆H₅, -CH₂CH₂OH, -CH₂OH 및 -(CH₂)_XNHC(o)R^vi(여기에서, X는 2 내지 10이고, R^vi는 탄소수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬라디칼이다)로 구성되는 그룹으로부터 선택되고 ;

X는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 요오다이드 아세테이트 또는 토실레이트이다.

한 태양에서, 상기 처리를 물, 실란 및 일반식 R'₃SiO(R₂SiO)w (R'Q SiO)₂SiR_P'3및 (R'RSiO)y [여기에서, R'는 탄소수 1 내지 3의 알킬 라디칼, 페닐, 일반식 R 0 -의 알콕시 라디칼(여기에서, R는 탄소수 1 내지 4의 알킬라디칼 또는 수소이다)이고,

R는 탄소수 1 내지 2의 알킬 라디칼 또는 페닐 그룹이며 ;

R'는 R 와 같은 의미를 갖고 ;

Q는 탄소 및 수소 또는 탄소, 수소 및 산소, 또는 탄소, 수소 및 황, 또는 탄소, 수소 및 질소로 구성되는 치환되거나 비치환된 라디칼이며 ;

W는 1 내지 500이고 ;

Z는 1 내지 25이며 ;

Y는 3 내지 5 이다]의 폴리실록산으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리실록산인 수불혼화성 액체를 포함하는 유화액의 형태로 적용할 수 있다.

본 발명의 몇몇의 또 다른 특정 태양에서, 오가노실란을 직물의 중량을 기준으로 0.001 내지 0.025 중량%의 양으로 세정 사이클에 첨가할 수 있다. 오가노실란을 오가노실란 활성 성분을 약 42 중량% 함유하는 메틸올중의 용액형태; 오가노실란 활성 성분을 약 72중량% 함유하는 메탄올중의 용액 형태; 오가노실란 활성 성분을 약 65중량% 함유하는 프로필렌 글리콜중의 용액 형태; 상기 언급된대로 오가노실란 활성 성분을 함유하는 유화액 형태; 또는 오가노실란 활성 성분을 함유하는 미세유화액(microe mulsion)의 형태로 세정 사이클에 첨가할 수도 있다.

오가노실란은 직물상의 오가노실란 침착물의 첨가 효과가 직물의 중량을 기준으로 오가노실란 활성 성분의 대략 0.025중량% 양에 도달할 때까지 수행되는 연속적인 일련의 증가 단계에서 상기 형태중 어느 것으로 세정 사이클에 첨가할 수도 있다.

바람직한 태양에서, 오가노실란을 유기 4차 암모늄 화합물과의 혼합물로서 직물의 중량을 기준으로 약 0.01중량%의 혼합물 양으로 세정 사이클에 첨가한다. 이 태양에서, 오가노실란 및 유기 4차 암모늄 화합물은 대략 동등한 중량으로 혼합물중에 존재한다. 이 태양에서 상승효과가 혼합물중에 오가노실란 및 유기 4차 암모늄 화합물 모두를 이용하여 달성되나 반면에 어느 한 성분을 개별적으로 0.01% 수준으로 이용하는 것을 비효과적이다.

본 발명의 방법에 따른 적용을 위한 가장 바람직한 오가노실란 4차 암모늄 화합물은 하기 일반식의 3-(트리메톡시실릴)프로필디메틸옥타데실 암모늄 클로라이드이다 ;

상기 태양들중 어느 것에서도, 오가노실란을 포함하는 활성 성분은 0.1 내지 1중량%의 활성 성분 만큼의 양으로 이용될 수 있는 산업적인 처리 수준보다 훨씬 낮은 양으로 존재한다는 것을 주목해야 한다.

적어로 한개의 유기 4차 암모늄 화합물 및 적어도 한개의 오가노실리콘 4차 암모늄 화합물(여기에서, 오가노실리콘 4차 암모늄 화합물은 본 명세서에 기술된 일반식을 갖는 오가노실란이다)의 혼합물인 세정 사이클 직물 세척 첨가 조성물을 제공하는 것이 또한 본 발명의 목적이다.

본 발명의 이들 및 다른 특징, 목적 및 유리한 점이 이들의 하기의 상세한 기술의 견지에서 고려할 때 명백할 것이다.

질소상의 모든 수소 원자가 알킬 그룹에 의해 치환된 암모늄 화합물은 일명 4차 암모늄 염이다. 이들 화합물은 일반식으로 하기 일반식에 의해 주어질 수 있다 ;

질소 원자는 양이온 전하를 제공하는 공유적으로 결합된 4개의 치환체를 포함한다. R 그룹은 탄소 및 질소 결합에 유사 및 비유사한 R 그룹을 제공하는 어떠한 유기치환체 일 수 있다. 짝을 이루는 이온 X는 전형적으로 할로겐이다. 4차 암모늄 화합물의 사용은 양전하를 갖는 분자의 친수성 부분에 기초로 둔다. 대부분의 표면이 음전하를 띠기 때문에, 이들 양이온 표면 활성제의 용액은 쉽게 음전하의 표면에 흡착된다. 음전하의 표면에 대한 이런 친화성이 하기 구조식의 3-(트리메톡시실릴)프로필 디메틸옥타데실 암모늄 클로라이드에 의해 나타내진다 ;

수분의 존재하에서, 이들 항균제는 기재에 내구성, 내세측성, 광범위의 정생물성(biostactic) 표면 항균의 피니쉬(finish) 를 제공한다. 오가노실리콘 4차 암모늄 화합물은 내침출성, 비이동성을 가지며 미생물에 의해 소모되지 않는다. 이는 그람양성 및 그람음성 세균, 진균조류, 효모, 곰팡이(mold), 로트(rot) 및 노균병균(mildew)에 대해 효과적이다. 실리콘 4차 암모늄 염은 내구적이고 정세균성, 정진균성 및 정조류성 표면을 제공한다. 이는 활성성분 0.1 내지 1.5 중량%의 희석된 수성 또는 용매 용액으로서 유기 또는 무기 표면에 적용시킬 수 있다. 알콕시 실란을 표면에 적용시킨 후, 이는 표면에 실란을 그룹을 축합시키므로써 기재에 화학적으로 결합한다.다. 순수화합물은 결정성인데 반해, 화합물의 메탄올 용액은 물, 알콜, 케톤, 에스테르, 탄화수소 및 염소화된 탄화수소중에 가용성인 저점도, 연갈색 내지 짙은 갈색 액체이다.

상기 화합물은 예를들어 양말, 여과 매디아, 침대시트, 담요, 침대커버, 카펫트, 커튼, 소방호스 직물 물질, 가습기 벨트, 매트리스 패드, 건강 관리 의복, 매트리스 겉감, 속옷, 부직 일회용 기저귀, 부직물, 겉옷 직물, 나일론 메이야스, 비닐종이, 벽지, 폴리우레탄쿠션, 루핑 물질, 샌드백, 텐트, 방수외투, 돛, 로프, 혈압 커프스(blook pressure cuffs), 운동 및 캐쥬얼 슈즈, 구두 속창, 샤워커튼, 화장실 탱크, 화장실 시트 커버, 작은 깔개, 타월, 우산, 가구 화섬면, 피부에 직접 입는 의복, 와이핑 천 및 혈압 커프스와 같은 의료용 기구와 같은 적용에서 사용해 왔다.

표 뿐만 아니라 실시예들에서, TMS라고 확인되는 조성물은 항균제로 미시간 미드랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)에 의해 제조된 제품을 언급한다. 이 화합물은 메틸올로 42중량% 활성 성분으로 희석된 것으로 언급되는 3-(트리메톡시실릴)-프로필옥타데실디메틸 암모늄 클로라이드이다.

본 발명에서 유용한 실란을 하기 일반식을 갖는다 :

일반적으로, 이들 물질은 실란의 4차 암모늄 염이다. 본 발명의 범주안에 속하는 실란의 대부분은 공지된 실란이고 이러한 실란을 언급하는 참고는 다수이다. 하나의 그러한 참고로, 1981년 3월 31일 제임스 알. 말렉 및 존 엘. 스피에르(James R. Malek and John L. Speier)에게 허여된 미합중국 특허 제4,259,103 호에는 특정의 기재의 표면을 항균적으로 만들기 위해서 이러한 실란을 사용하는 것이 언급되어 있다. 챨스 에이. 로드(Charles A.Roth)에게 허여된 영국 특허 제1,433,303호에는 항균효과를 제공하기 위해서 페인트 및 그 유사물에서 사용되는 특정 실란으로 처리된 충진제의 사용이 제시되어 있다.

다수의 다른 공개 문헌에 이러한 실란이 개시되어 있는데, 즉, 여러가지 중에서, 문헌[A.J Isguith, E. A. Abbott and P.A. Walters, Applied Microbiology, December, 1972, pages 859-863]; 문헌 [P.A Walters, E.A. Abbott and A.J. Isguith, Applied Microbiology, 25, No, 2,p 253-256 February 1973] 및 이. 에이. 애보트 및 에이제이. 이스퀴드[E.A. Abbott and A.J. Isguith]의 1974년 2월 26일 허여된 미합중국 특허 제3,794,736 호 및 1983년 9월 27일 허여된 미합중국 특허 제 4,406,892호가 있다.

본 발명의 목적을 위해서, 실란은 순수하게 사용할 수 있거나 또한 이들은 용매 또는 수성 용매 용액으로 사용할 수 있다. 실란을 순수하게 사용할 때, 발명적인 공정은 약간의 소량 물이 존재하는 시스템에서 수행하는 것이 바람직하다. 소량의 물이 존재하는 시스템을 갖는 것이 불가능한 경우, 실란의 수용성 또는 수분산성 저분자량 가수 분해물을 사용할 수도 있다. 중요한 것은 생성물의 일부분으로서의 실란에 의해 만들어지는 임의의 효과중의 내구성을 실란 분자가 특정한 정도로 표면과 반응하는 것을 요구한다는 것이다. 실란에 관한한 가장 반응적인 화합물은 실란상에 존재하는 알콕시 그룹의 가수분해에 의해 형성된 =SiOH이다. =SiOH 그룹은 표면과 반응하여 실란을 표면에 결합시키는 경향이 있다. 표면 시스템에 커플링되는 주방법이 상기 기술된 경로에 의하지만, 본 발명인은 규소 원자상의 알콕시 그룹이 표면에 결합되는데 또한 참여한다고 믿는다.

본 발명에 바람직한 것을 약간의 소량의 물을 함유하는 반응적인 표면이다. 반응적인 이란 표면이 본 발명의 실란의 가수분해에 의해 생성되는 약간의 실란올과 반응하는 약간의 그룹을 함유해야 함을 의미한다.

본 발명의 실란에서의 R은 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹이다. 따라서 본 발명에서 R로서 유용한 것은 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 라디칼이다. 상기 일반식들에서 RO 는 또한 R 일 수 있다. R 은 또한 수소이므로써 실란올형태, 즉 가수분해물을 나타낼 수 있다. a 의 수치는 0,1 또는 2이고 R'는 메틸 또는 에틸 라디칼이다.

본 발명의 목적을 위한 R는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌 그룹이다. 따라서, R는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌과 같은 알킬렌 그룹일 수 있다. R', R 및 R^V는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬 라디칼,- CH₂C₆H₅, -CH₂CH₂OH, -CH₂OH 및 -(CH₂)_XNHC(o)R^vi(여기에서, X는 2 내지 10이고, R^vi는 탄소수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬라디칼이다)로 구성되는 그룹으로부터 독립적으로 선택된다. X는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 요오라이드, 아세테이트 또는 토실레이트이다.

본 발명에 대해 바람직한 것을 하기 일반식의 실란이다:

상기식에서 ,

R은 메틸 또는 에틸이고 ;

a는 0이며 ;

R는 프로필렌이고 ;

R는 메틸 또는 에틸이며;

R 및 R^v는 탄소수 1 내지 18의 알킬 그룹으로부터 선택되고, 여기에서 적어도 이들의 그룹 하나는 탄소수가 8 보다 크고 ;

X는 클로라이드, 아세테이트 또는 토실레이트이다.

본 발명의 실예적인 실란에는 하기 일반식의 실란이 있다 :

상기 언급한 바와같이, 이들 실란의 대부분은 문헌으로부터 공지되어 있고 그들의 제조방법이 또한 공지되어 있다. 예를들어 여러가지중에서 1981년 8월 4일 허여된 미합중국 특허 제4,282,366 호; 1983년 7월 19일 허여된 미합중국 특허 제 4,394,378 호; 1972년 5월 9일 허여된 미합중국 특허 제 3,661,963호를 참조하시오.

본 발명의 범주안에 속하는 특정한 실란으로는 하기 식들이 있다.

본 발명의 유화액중에서 사용되는 수불혼화성 액체 또는 휘발성 물질은 고휘발성이고 점도 및 분자량이 낮은 실리콘 오일이다. 예를들어, 트리메틸실록시 말단 보호된 폴리디메틸실록산, 디메틸실록산 사이클릭 테트라머와 같은 사이클릭 실록산 및 선형 폴리페닐메틸실록산과 같은 페닐메틸 유체이다. 본 발명을 위해 바람직한 것은 25℃에서 약 65 cs 내지 약 1000 cs 범위의 점도를 갖는 실리콘 오일이다. 50 cs 내지 350cs 점도의 실리콘 오일들을 이용할 수 있지만 특히 바람직한 범위는 약 0.65cs 내지 약 20cs 이다. 이들 실리콘 오일이 1986년 12월 23일 허여된 미합중국 특허 제 4,631,273 호에 보다 특정하게 상세히 기술되어 있다. 이들 실리콘 오일은 저분자량의 사이클릭인 실록산이고 하기 일반식의 폴리실록산이다 :

상기식에서,

R '는 탄소수 1 내지 3의 알킬 라디칼, 페닐, 일반식 R 0-의 알콕시 라디칼(여기에서, R는 탄소수 1 내지 4의 알킬 라디칼 또는 수소이다)이고 ;

R는 탄소수 1 내지 2의 알킬 라디칼 또는 페닐 그룹이며 ;

R'는 R 와 동일한 의미를 갖으며 ;

Q는 탄소 및 수소 또는 탄소, 수소 및 산소 또는 탄소, 수소 및 황 또는 탄소, 수소 및 질소로 구성되는 치환되거나 비치환된 라디칼이고 ;

W는 1 내지 500이며 ;

Z는 1 내지 25이고 ;

Y는 3 내지 5이다.

오가노실란은 오가노실란 함유 미세 유화액의 형태로 본 발명에 따라 이용할 수 있다. 이러한 미세 유화액 및 그들의 제조가 본 출원인의 선행의 함께 계류중인 미합중국 특허 제 07/015,645호(1987년 2월 17일 출원되고 본 출원과 동일한 양수인에게 양도됨)에 기술되어 있다.

오가노실란 및 적어도 하나의 계면 활성제를 포함하는 수중 유적형 또는 유중수적형 미세 유화액인 0.150μ 미만의 입자크기를 갖는 용액이 기술되어 있다.

본 발명에 따라, 오가노실란을 유기 4차 암모늄염 및 두개의 C₁₂- C₂₀알킬 쇄 또는 하나의 C₁₈- C₂₄알킬 쇄 어느 하나를 갖는 4차 모노-암모늄 화합물; 4차 이미다졸리늄직물 연화제; 폴리암모늄 화합물; 직물 연화 폴리아민 염; 완전히 치환된 폴리 4차 화합물; 및 폴리알킬렌 이민 염과 같은 영국 특허 제 1,549,180 호에 기술된 양이온 화합물중 어느 하나와 함께 혼합시킬 수 있다. 본 명세서에서 이용하기에 적절한 특정의 4차 암모늄 화합물은 예를들어 트리메틸탈로우암모늄 클로라이드, 트리메틸소야 암모늄 클로라이드, 트리메틸코코암모늄 클로라이드, 디메틸디코코 암모늄 클로라이드, 디메틸디(수소화 탈로우)암모늄 클로라이드, 트리메틸도데실 암모늄 클로라이드, 트리메틸옥타테실암모늄 클로라이드, 트리메틸헥사데실암모늄 클로라이르, 디메틸 알킬벤질 암모늄 클로라이드, 트리메틸탈로우암모늄 클로라이드와 디메틸디코코암모늄 클로라이드의 1:1 혼합물, N,N,N',N',N'- 펜타메틸-N-탈로우-1,3-프로판디암모늄 디클로라이드, 메틸비스(2-하이드록시에틸)코코암로늄 클로라이드, 메틸폴리옥시에틸렌 코코암모늄 클로라이드, 메틸비스(2-하이드록시에틸)올레일암모늄 클로라이드, 메틸폴리옥시에틸렌 올레일암모늄 클로라이드, 메틸비스(2-하이드록시에틸)올레일암모늄 클로라이드, 메틸비스(2-하이드록시에틸)옥타데실 암모늄 클로라이드, 메틸폴리옥시에틸렌 옥타데실 암모늄 클로라이드, n-도데실 테트라데실 디메틸벤질 암모늄 클로라이드, n-테트라데실 헥사데실 디메틸벤질 암모늄 클로라이드, n-도데실 테트라데실 디메틸디클로로벤질 암모늄 클로라이드, n-옥타데실 디메틸벤질 암모늄 클로라이드, 디알킬메틸벤질 암모늄 클로라이드, n-도데실 테트라데실 헥사데실 디메틸벤질 암모늄 클로라이드, n-도데실 테트라데실 헥사데실 디메틸 에틸벤질 암모늄 클로라이드, 에톡실화 탈로우 디에틸렌 트리아민의 메틸설페이드 4급 축합물, 프로폭실화 탈로우 디에틸렌트리아민의 메틸설페이트 4급 축합물 및 1-(탈로우 아미도에틸렌)2-노르(탈로우 알킬)2-이미다졸리늄 에틸 설페이트 4급 축합물을 포함할 수도 있다.

본 발명의 오가노실란을 시험하기 위해서 다양한 공정을 이용한다. 예를들어, 기재상의 화학물질의 존재는 물중의 브로모페놀 블루의 표준 용액을 오가노실란의 4급 질소로 착화시키고 색상 변화를 분광광도 측정법으로 기록하여 측정할 수 있다. 이 시험의 결과를 오가노실란자체가 특정 표면에 결합했는지의 여부를 측정하기 위해서 이용할 수 있다. 이러한 시험 공정을 하기에 기재한다.

브로모페놀 블루의 수성 나트륨 염의 음이온을 기재상에서 본 발명의 중합된 실란의 양이온으로 착회시킬 수 있다. 물 헹굼에 견고한 푸른색의 착화합물은 정성적으로 기재상의 양이온의 존재를 나타내고, 따라서 주어진 기재상에 항균제의 정도를 나타낸다. 표준 색상에 대한 잔류된 청색 강도의 비교는 처리가 적절하게 적용되었는지를 결정하기 위한 체크로서 사용한다.

한 방법은 증류수중의 브로모페놀 블루의 0.02 내지 0.04 중량% 용액을 제조하는 것을 포함한다. 이 용액을 용액의 100 mℓ 당 포화된 Na₂CO₃용액의 몇몇방울을 사용하여 알칼리성으로 만든다. 이 용액의 2 내지 3방울을 처리된 기재상에 놓고 2분동안정지시킨다. 이어서 기재를 풍부한 탭 워터로 헹구고 기재를 청색 염색에 대해 관찰하고 표준 색상과 비교한다.

분광광도 측정을 위해, 하기 시험을 이용한다. 브로모페놀 블루의 나트륨 염을 처리된 기재상의 양이온으로 착화시켜 표준 용액으로부터 제거한다. 브로모페놀 블루 농축물중의 변화는 분광광도 분석법에 의하거나 양이온 실란에 의한 기재처리의 수준을 측정할 수 있는 표준 색상과 비교하여 측정한다.

상기 방법은 증류수중의 브로모페놀 블루의 0.02 중량% 표준 용액을 제조하는 것을 포함한다. 이들 브로모페놀 블루 용액 100 mℓ 당 포화 Na₂CO₃용액 수방울로 알칼리성으로 만든다. 이 용액의 색상을 자색이다. 블랭크 용액을 하기 방법에 의해 589nm로 고정된 분광광도 분석계를 이용하여 1cm 셀중에서 측정하였을 때 10 내지 12% 투과율을 얻도록 조정한다. 용기의 3/4 을 증류수로 채우고 증류수 매 50mℓ 마다 0.02% 표준 브로모페놀 블루 용액 2mℓ 를 첨가한다. 물의 매 50mℓ 마다 1% 트리톤^R(Trition^R)X -100 계면 활성제(USA. PA. Phi-ladelpia 소재의 롬 및 하스사에 의해 제조됨)수성 용액 0.5mℓ 를 첨가한다. 혼합하고, 분광광도 분석계를 사용하여 최대 흡광도를 측정한다. 상부 0점을 증류수로 100% 투과율이 조정한다. 최대 흡광도로 고정된 상태에서 작업 브로모페놀 블루 용액의 투과율% 를 체크한다.

블랭크 용액을 필요에 따라 물 또는 브로모페놀 블루 표준 용액으로 10 내지 12% 투과율로 조정한다.

처리된 기재의 샘플은 샘플 및 시험 용액의 실질적인 교반을 위해 충분히 큰 플라스크에 기재 표준물의 샘플 0.5g 을 두어 시험할 수 있다. 작업 용액 50mℓ 를 첨가한다. 리스트(wrist)-작용 교반기상에서 20분간 교반시킨다. 시험 큐베트(curvette)를 시험용액으로 채운다. 입상 물질이 존재하는 경우 원심 분리한다. 상기 전술한 파장에서의 투과% 를 측정한다. 투과율을 알려진 농도의 양이온 실란의 수개의 기재 샘플로부터 제조된 표준 곡선과 비교한다. 예를들어, 0%, 0.25%, 0.50% ,0.75% 및 1%의 공지된 양의 양이온 실란을 함유하는 샘플을 분광광도 분석법적으로 읽고 곡선을 플로팅시킨다.

처리된 표면의 항균 활성을 750,000 내지 1,500,000 마리의 클렙시엘라 뉴모니아(klebsiella pneumaniae) 현탁액중의 0.75g 무게의 샘플을 한 시간의 접촉시간동안 진탕하여 통상적으로 측정한다. 현탁액을 접촉 전 및 후에 연속적으로 희석하고 배양한다. 현탁액중의 생존 미생물의 수를 측정한다. 원래의 수를 기초로 감소% 를 측정한다. 상기 방법은 특정의 접촉시간동안 75 내지 100%의 감소 능력을 갖는 표면을 위해 고안된 것이다. 그 결과를 감소%로 보고한다. 본 실험에서 사용된 배지는 영양 브로쓰 목록 번호 제 0003-01-6호 및 트립토판 글루코즈 추출 한천 목록번호 제 0002-01-7호(이들 모두미합중국 미시간 소재의 디프코(Difco)래보러토리즈로부터 입수가능)이다. 사용된 미생물은 클렙시엘라 뉴모니아(klebsiella pneumoniae)ATCC (Rockville, Md U.S.A., Catalog, No. 4352)이다.

접촉시간 0에서의 수를 측정하기 위한 방법을 각 샘플에 대해 두개의 멸균 250mℓ, 스쿠류캡 삼각 플라스크를 사용하여 수행한다. 각 플라스크에 멸균 완충용액 70mℓ 를 첨가한다. 각 플라스크에 무균적으로 5mℓ의 미생물 접종량을 첨가한다. 플라스크의 마개를 막고 리스트 잔용 교반기상에 위치시킨다. 이들을 최대 속도에서 1분동안진탕시킨다. 각 플라스크는 접촉시간이 0이라고 생각되며 9mℓ의 멸균 완충제를 함유하는 별개의 시험 튜브에 각 용액 1mℓ 를 옮겨 즉각적으로 후속 샘플링한다. 튜브들을 볼텍스 혼합기로 교반하고 이어서 각 용액 1mℓ 를 멸균 완충제 9mℓ 를 함유하는 제 2의 시험 튜브에 옮긴다. 이어서, 튜브들을 교반한 후, 각 튜브의 1mℓ 를 별개의 멸균 평판 접시에 옮긴다. 또한 복제물을 제조한다. 각 접시에 용융된 (42℃)트립토판 글루코즈 추출한천16mℓ 를 첨가한다. 접시들을 각각 시계 방향으로 10회 회전시키고 시계 반대 방향으로 10회 회전시킨다.

이어서 접시들을 37℃에서 24 내지 36시간동안 항온 저장한다. 콜로니들의 수를 세어 30 내지 300 개의 수들만이 유효한 것으로 여긴다. 복제물 샘플들의 평균을 낸다. 1 시간후 세균 수를 측정하기 위해서 사용된 방법은 접촉시간 0에서 수를 측정하기 위해 사용된 것과 근본적으로 동일하다. 유일한 차이는 혼합 평판(pour plating)시키는 것을 10^-2희석 뿐만 아니라 10⁰및 10^-1희석에서도 수행한다는 것이다. 감소% 는 하기 일반식에 의해 계산한다 :

여기에서,

A는 처리된 기재를 함유하는 플라스크 경우의 mℓ 당 수이고;

B는 처리된 기재를 첨가하기 전에 A를 측정하기 위해서 사용된 플라스크 경우의 접촉시간 0에서의 mℓ 당 수이며

C는 미처리된 대조용 기재 경우의 접촉시간 0에서의 mℓ 당 수이다.

상기의 혼탕 플라스크 시험은 항균 기재 활성을 측정한다. 때때로 이용되는 또 다른 시험은 항균 기재 활성의 측정을 제공하는 한천 평판 그래핑 기법(Agar Plate Craphing Technigue)이고, 여기에서 직물의 처리된 줄들을 클렙시엘라 뉴모니아로 접종된 한천상에 위치시킨다. 항균 활성은 한천중의 억제 영역 및 분산성의 존재에 의해 측정한다.

항균 용액 활성을 측정하는 것이 또한 가능하며 이는 전형적으로 스타필로코커스 오레우스(staphylococus aureus) 클렙시엘라 뉴모니아(Klibsiella pneumaniae)및 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger)와 같은 미생물을 이용하여 시스템중의 미생물의 성장을 억제하기 위해서 요구되는 화학물질의 수준을 측정하는 최소 억제 농도 시험(MIC)의 과정에 따라 수행한다.

본 발명에 다른 오가노실란 및 오가노실리콘 4차 암모늄 화합물의 한 종류는 하기 일반식의 3-(트리메톡시실릴 프로필디메틸 옥타데실 암모늄 클로라이드이다.

상기 착화합물 분자는 세개의 활성 영역을 갖는다. 분자중에 비극성이고 오일류인 장쇄 지방족 알킬 그룹 C₁₈H₃₇의 존재는 분자의 소수성/친오일성을 결정한다. 분자는 앵커 또는 커플러 구실을 하는 메톡시 실란 작용기를 통해 표면에 부착되나, 한편 양이온 전하의 분자의 4차 암모늄 염 작용기 부분은 항균 또는 미생물 살상 가능을 수행한다.

본 발명의 오가노실리콘 화합물을 선행기술의 통상의 유기 항균 물질과 구분짖는 것은 상기의 독특하고 착화합물적인 배열이다.

본 발명에 기술된 항균제는 다수의 형태 및 다수의 분배 시스템으로 이용할 수도 있고 이들 중 몇몇은 본 발명의 처리에 있어 적용 가능하다. 예를들면, 오가노실란의 수용액 처리용 분배 매질로서 사용할 수도 있다. 실리카, 발연 실리카, 활석, 규조토 및 모래와 같은 처리된 분말은 오가노실란을 분배하기 위해서 이용될 수도 있는 입자의 대표적인 것이다. 또한 당 또는 알루미늄 클로로하이드레이트와 같은 수용성 분말을 사용할 수도 있으며, 이러한 형태로 기재를 용해시키는 것은 또 다른 기재에 커플링시키기 위한 오가노실란을 방출시킨다. 용매 용액을 사용할 수도 있고 이러한 용매 용액은 오가노실란을 달리 비가수분해된 형태로 유지시킨다. 또한 프로필렌 글리콜은 오가노실란을 분배하는데에 이용할 수 있고 물 및 계면 활성제와 혼합시켰을 때 미세 유화액이 형성된다. 오가노실란의 수용액의 겔은 염화 나트륨을 첨가하여 제조할 수 있고 기재는 기재 표면과 겔을 접촉시켜 처리한다. 오가노실란을 다양한 유기산과 블렌딩시켜 상기 언급한 바와같이 상응 적용을 제공하고 오가노실란을 유화액 및 미세 유화액이 형태로 분배시킬 수도 있다.

하기 실시예들은 본 발명의 개념을 예시한다.

[실시예I]

세개의 상이한 섬유 제품을 상부 로딩 MAYTAG 세척기중에서 직물의 중량을 기준으로 TMS(3-트리메톡시실릴프로필 디메틸옥타데실 암모늄 클로라이드)0.75중량%로 처리하였다. 섬유 제품은 혼합된 100% 목화 T-셔쓰, 50% 아크릴 및 50% 목화 스웨트 셔쓰; 및 100% 목화 타월천의 한 다발이다. 세척기중에서 오직 헹굼사이클로 동일화 하기 위해, 어떤 세척제도 이용하지 않고, 세척기중에서 특정의 처리 프로토콜에 따랐다. 직물 다발을 포함하는 기계를 150˚F의 물로 채웠다. 실란 항균제를 첨가하고 기계를 교반하였다. 이에 이어 담금사이클을 수행하고, 이후, 물을 기계로부터 배출시켜 방사다발을 건조시키고 MAYTAG 건조기에 옮겨 건조 시켰다. 상기 개괄된 진탕 플라스크 항균제 시험을 기초로한 감소% 를 다발로 된 건조된 직물의 각 카테고리에 대해 측정하였다. 감소% 가 T-셔쓰 및 타올 제품에 대해 99.8%인 것으로 확인되었고, 반면에 스웨트 셔쓰 제품에 대한 감소%는 98.6이었다. 그 결과는 실란 항균제의 비교적 높은 농도에서 우수한 항균제 활성을 나타낸다.

[실시예II]

비교적 낮은 농도에서 헹굼 사이클 첨가제로서, 본 발명의 항균제 활성의 효과를 예시하기 위해서, 실험실 규모를 제외하고는 실시예 I 을 반복하였다. 터지토미터(Tergitomter)를 이용하였고 이어 직물 세척 헹굼 사이클 처리를 동일화 하기 위하여 실시예 I의 프로토콜과 유사한 프로토콜을 수행하였다. 혼합된 제품 다발 대신에 모두면 직물 제품 샘플을 처리하였다. 이 실시예에서, 훨씬 낮은 농도 수준의 항균제 TMS를 시험하였다. TMS 항균제를 단일 첨가제로서 및 비-4차화 및 4차화 된 아민과의 혼합물의 첨가제로서 첨가하였다. 비 4차화된 아민은 질소의 이온화가 없는 간단한 아민이다. 각 아민을 또한 단일 첨가제로서 시험하였고 적절한 대조용을 이용하였다. 항균 활성을 측정하기 위해서 진탕 플라스크 항균제 시험을 이용하였고 동일화 된 세척 작업에서 이용된 헹굼 사이클 첨가제 조합의 다양한 카테고리들의 각각에 대해 측정된 감소% 를 표 I에 보고한다.

표 는 낮은 수준의 첨가제 농도에서 TMS 항균제와 1차화된 아민 사이에서 상승 작용이 수득됨을 명백히 나타낸다. 따라서, 우수한 항균제 활성이 두 성분들의 혼합물을 이용하여 95.6의 감소%에 의해 나타내지는 바와 같이 달성된다. 상기 나타난 비에서, 이는 TMS 약 0.001중량% 및 BTC 2125 0.001 중량% 또는 어떤 첨가제도 단일 성분으로서 효과적이지 아닌 수준들에 상당한다. 비 4 차화된 아민은 아멕 케미칼 캄파니(Armack Chemical Company)로부터 이용가능하고 4차화된 아민은 뉴저지, 페에론 소재의 론자(Lonza)사로부터 입수 가능하다.

1. 비 4차화된 아민 CHNH및 아무르 헤스 케미칼 캄파니(Armour Hass Chemical Company)의 상표.

2. 4차화된 아민 CHNHCl및 뉴저지 저지시 소재의 오닉스 (Onyx)케마칼 캄파니의 상표.

3. 진탕 플라스크 시험.

A. 세 측정의 평균

B. 상기 기술된 비에서, 이는 TMS 약 0.008 중량% 및 BTC 2125 0.001 중량% ; 어떠한 것도 단독으로 효과적이지 아니한 수준들에 상당한다.

본 발명 혼합물의 활성에 관하여, 이러한 화합물은

와 같은 다수의 미생물에 대해 효과적인 것으로 확인되었다.

본 명세서에서 언급된 처리는 본 발명의 4차 암모늄 화합물로 그 자체로서 수행할 수 있다. 그러나 종종. 본 발명의 화합물을 하기 일반식의 탄화수소 또는 할로탄화수소 치환된 실록산을 혼입시켜 연장하는 것이 바람직하다 :

(여기에서, R은 탄화수소 또는 할로 탄화수소 라디칼이고 a는 0 내지 3으로 변한다). 이러한 실록산의 혼입은 4차 암모늄 화합물의 성질에 어떠한 영향도 끼치지 않아, 본 발명의 특허청구범위는 4차 암모늄 실록산 그자체와 이러한 실록산과 상기 탄화수소 치환된 실록산 또는 할로탄화수소 치환된 실록산의 혼합물 또는 공중합체를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

예를들면, 표면을 모노메틸 트리메틸실란 10몰과 Cl^-C₁₈H₃₇Me₂N⁺(CH₂)Si

(OMe)₃1몰의 혼합물의 수성 용액으로 처리할 수 있다.

Cl^-C₁₈H₃₇Me₂N⁺(CH₂)Si(OMe)₃1몰과 3-

클로로프로필트리메틸시 실란 0.5 몰의 조합은 효과적인 실록산 코팅물을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 탄화수소 및 할로 탄화수소 실록산 중량제의 사용은 종종 순수 4차 실록산보다 값싸고, 보다 내구적으로, 보다 친오일성 또는 오일 소수성 표면 처리를 제공한다.

본 발명의 본질적인 특징 및 개념으로부터 실질적으로 벗어남이 없이 본 명세서에 기술된 화합물, 조성물 및 방법에서 많은 다른 변형 및 수정이 만들어질 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 본 발명의 형태는 단지 예시적이며, 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것이 아니다.

Claims

냄새를 야기시키는 세균 및 진균을 파괴하기 위해서 직물을 포함하는 섬유 세척 결과의 세정 사이클에 하기 일반식들로 구성된 그룹으로부터 선택된 일반식을 갖는 오가노실란인 오가노실리콘 4차 암모늄 화합물 및 하나이상의 비실리콘 유기 4차 암모늄 화합물을 5:1의 비율로 항미생물 효과량으로 첨가함을 특징으로 하는 미생물 성장에 의해 야기되는 냄새를 제거하기 위한, 세탁사이클 이후에 세정 사이클을 포함하는 섬유 세척과정중의 직물 처리 방법:

상기식들에서, Y는 R 또는 RO (여기서, 각각의 R 은 탄소수 1 내지 4의 알킬 라디칼 또는 수소이다)이고;

a는 0,1 또는 2이며 ; R'는 메틸 또는 에틸 라디칼이고 ; R는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌 그룹이며 ; R' , R 및 R_V는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬 라디칼, -CH₂C₆H₅, -CH₂CH₂OH, -CH₂OH 및 -(CH₂)_XNHC(o)R^vi(여기에서, X는 2 내지 10이고, R^vi는 탄소수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬라디칼이다)로 구성되는 그룹으로부터 선택되고 ; X는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 요오다이드 아세테이트 또는 토실레이트이다.
하나이상의 비실리콘 유기 4차 암모늄 화합물과 하기 일반식들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 오가노실란인 하나이상의 오가노실리콘 4차 암모늄 화합물의 혼합물을 포함하고, 상기 유기 실리콘 및 상기 유기 4차 암모늄 화합물이 혼합물내에 각각 5:1의 비율로 존재함을 특징으로 하는, 세정 사이클 직물 세척 첨가제 조성물:

상기식에서, Y는 R 또는 RO (여기에서, 각 R 은 탄소수 1 내지 4의 알킬 라디칼 또는 수소이다)이고; a는 0,1 또는 2이며 ; R'는 메틸 또는 에틸 라디칼이고 ; R은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌 그룹이며 ; R' , R 및 R_V는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬 라디칼, -CH₂C₆H₅, -CH₂CH₂OH, -CH₂OH 및 -(CH₂)_XNHC(o)R^vi(여기에서, X는 2 내지 10이고, R^vi는 탄소수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬라디칼이다)이고 ; X는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 요오다이드 아세테이트 또는 토실레이트이다.
제1항에 있어서, 상기 오가노실란 및 유기 4차 암모늄 화합물을 직물의 중량을 기준으로 0.01 중량%의 혼합물 양으로 세정사이클에 첨가하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 오가노실란을 오가노실란 활성 성분을 함유하는 유화액의 형태로 세정사이클에 첨가하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 유화액이 0.15μm 미만의 평균 입경을 갖는 미세 유화액인 방법.