[go: up one dir, main page]

CZ35931U1 - Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin - Google Patents

Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin Download PDF

Info

Publication number
CZ35931U1
CZ35931U1 CZ202139454U CZ202139454U CZ35931U1 CZ 35931 U1 CZ35931 U1 CZ 35931U1 CZ 202139454 U CZ202139454 U CZ 202139454U CZ 202139454 U CZ202139454 U CZ 202139454U CZ 35931 U1 CZ35931 U1 CZ 35931U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
antimicrobial
mass
nanoparticles
solution
hydrophobizing liquid
Prior art date
Application number
CZ202139454U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vojtěch Růžek
Vojtěch Ing Růžek
Petr Louda
CSc. Louda Petr prof. Ing.
Katarzyna Ewa Buczkowska
Buczkowska Katarzyna Ewa Ing., Ph.D.
Su Le Van
Van Su Ing Le
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ202139454U priority Critical patent/CZ35931U1/en
Publication of CZ35931U1 publication Critical patent/CZ35931U1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01PBIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P1/00Disinfectants; Antimicrobial compounds or mixtures thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/015Biocides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0806Silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/085Copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0856Iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0862Nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0881Titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0893Zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2248Oxides; Hydroxides of metals of copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina pro povrchovou úpravu a ochranu hladkých nenasákavých materiálů obsahující metylsilikonovou pryskyřiciAntimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protection of smooth non-absorbent materials containing methyl silicone resin

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká antimikrobiální hydrofobizační kapaliny pro povrchovou úpravu/ochranu hladkých nenasákavých materiálů obsahující metylsilikonovou pryskyřici rozpuštěnou v xylenu.The technical solution concerns an antimicrobial hydrophobizing liquid for the surface treatment/protection of smooth non-absorbent materials containing methyl silicone resin dissolved in xylene.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Nenasákavým materiálům s hladkým povrchem obecně hrozí menší nebezpečí plynoucí z vystavení vlhkosti než těm nasákavým. Nebezpečí hrozí pouze v případě, že povrch není hydrofobní a kapalina se na něm může udržet, což jí umožňuje přispívat k destruktivním procesům, především korozi v případě kovů či mikrobiální degradaci u ostatních materiálů, při které mohou určité mikroorganismy vytvářet korozivní sloučeniny, například síru oxidující bakterie mohou vytvářet biogenní sulfan či kyselinu sírovou, nebo houby a lišejníky mohou povrch mechanicky narušovat, k čemuž jim může zajistit vhodné prostředí mimo jiné právě dlouhodobá vlhkost na povrchu materiálů.Non-absorbent materials with a smooth surface are generally at less risk from exposure to moisture than absorbent materials. The danger is only if the surface is not hydrophobic and the liquid can remain on it, which allows it to contribute to destructive processes, especially corrosion in the case of metals or microbial degradation in other materials, during which certain microorganisms can produce corrosive compounds, for example sulfur oxidizing bacteria can create biogenic sulfane or sulfuric acid, or fungi and lichens can mechanically disturb the surface, for which, among other things, long-term moisture on the surface of the materials can provide a suitable environment for them.

Obvyklou metodou ochrany materiálů proti korozi a dalším destruktivním jevům jsou nejrůznější laky, nátěry či barvy, které vytvářejí vrstvu na povrchu materiálu a tím zabraňují jeho kontaktu s vnějším prostředím, byť se jejich vlastnosti liší dle aplikace. Jejich vlastnosti je také možné modifikovat pomocí příměsí, například příměs kovových mikročástic či nanočástic zlepšuje antibakteriální vlastnosti daného nátěru.The usual method of protecting materials against corrosion and other destructive phenomena is a variety of varnishes, coatings or paints that create a layer on the surface of the material and thereby prevent its contact with the external environment, although their properties differ depending on the application. Their properties can also be modified using additives, for example the addition of metal microparticles or nanoparticles improves the antibacterial properties of the given coating.

Z české patentové přihlášky PV 2015-417 je známá hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofobních a dalších užitných vlastností povrchů, která je tvořena vodnou emulzí metylsilikonové pryskyřice s minimálním obsahem 15 % hmota, silikonu, přičemž obsahuje 0,1 až 60 % hmota, zahušťovadla ve formě lanolinu a/nebo cetylalkoholu ananočástice oxidu zirkoničitého ZrO2 v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu křemičitého S1O2 v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu titaničitého T1O2 v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu hlinitého AI2O3 v práškové podobě v koncentraci 0,01 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze, přičemž užité nanočástice jednotlivých oxidů v práškové podobě mají velikost 5 nm až 100 nm a mohou být použity buď jednotlivě nebo v jejich vzájemné kombinaci. Hydrofobní úpravou povrchu se omezí nasákavost ošetřených materiálů, což zvýší životnost a funkčnost výrobků.From the Czech patent application PV 2015-417, a hydrophobizing impregnation liquid with nano-additives for improving the hydrophobic and other useful properties of surfaces is known, which consists of an aqueous emulsion of methyl silicone resin with a minimum content of 15% by mass, silicone, while containing 0.1 to 60% by mass, thickeners in the form of lanolin and/or cetyl alcohol nanoparticles of zirconium oxide ZrO2 in powder form and/or nanoparticles of silicon dioxide S1O2 in powder form and/or nanoparticles of titanium dioxide T1O2 in powder form and/or nanoparticles of aluminum oxide AI2O3 in powder form in a concentration of 0.01 up to 10.0 g/1 of the initial aqueous methylsilicone emulsion, while the used nanoparticles of individual oxides in powder form have a size of 5 nm to 100 nm and can be used either individually or in their mutual combination. Hydrophobic treatment of the surface reduces the absorbency of the treated materials, which increases the lifespan and functionality of the products.

Alternativou k lakům a nátěrům může být například nanášení tenkých vrstev materiálů s vyšší chemickou odolností, antimikrobiálními vlastnostmi či dalšími výhodami oproti základnímu materiálu. Příkladem může být například chemické či galvanické niklování nebo nanášení tenkých vrstev pomocí metod využívajících plazma.An alternative to varnishes and coatings can be, for example, the application of thin layers of materials with higher chemical resistance, antimicrobial properties or other advantages compared to the base material. An example can be, for example, chemical or galvanic nickel plating or the application of thin layers using methods using plasma.

V současné době se též ukazuje velký význam antimikrobiálních úprav, které brání kontaminaci povrchů nebezpečnými mikroorganismy, včetně bakterií, plísní či virů. Jednou z možností, jak zajistit antimikrobiální vlastnosti, je nanesení vrstev určitých kovů, především stříbra, jehož antimikrobiální vlastnosti jsou z kovů nejsilnější, či jejich oxidů, nebo jejich nanočástic či mikročástic, které zajišťují antimikrobialitu pomocí narušování elektrostatického potenciálu buněčných membrán, tvorby reaktivních forem kyslíku, například volných radikálů nebo peroxidu vodíku a též mohou přímo poškozovat DNA či vyvolávat destruktivní mutace těchto mikroorganismů.At present, the great importance of antimicrobial treatments is also being shown, which prevents the contamination of surfaces with dangerous microorganisms, including bacteria, fungi or viruses. One of the ways to ensure antimicrobial properties is the application of layers of certain metals, especially silver, whose antimicrobial properties are the strongest of metals, or their oxides, or their nanoparticles or microparticles, which ensure antimicrobial properties by disrupting the electrostatic potential of cell membranes, creating reactive oxygen species , for example free radicals or hydrogen peroxide, and can also directly damage DNA or cause destructive mutations of these microorganisms.

Cílem technického řešení je vytvořit hydrofobizační kapalinu s antimikrobiálními účinky pro povrchovou úpravu/ochranu hladkých nenasákavých materiálů.The goal of the technical solution is to create a hydrophobizing liquid with antimicrobial effects for the surface treatment/protection of smooth non-absorbent materials.

-1 CZ 35931 UI-1 CZ 35931 UI

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Cíle technického řešení je dosaženo hydrofobizační kapalinou s antimikrobiálními účinky pro povrchovou ochranu hladkých nenasákavých povrchů materiálů podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že podíl metylsilikonové pryskyřice je v rozmezí 15 až 70 % hmota. V roztoku, který dále obsahuje nanočástice a/nebo mikročástice kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi v množství 0,001 až 8 % hmota, vzhledem k celkovému roztoku pro nanočástice a v množství 0,1 až 8 % hmota, vzhledem k celkovému roztoku pro mikročástice, přičemž velikost nanočástic je v intervalu 5 až 1000 nm a velikost mikročástic je v intervalu 1 až 50 pm.The goal of the technical solution is achieved by a hydrophobizing liquid with antimicrobial effects for the surface protection of smooth non-absorbent surfaces of materials according to the technical solution, the essence of which is that the proportion of methyl silicone resin is in the range of 15 to 70% mass. In a solution that further contains nanoparticles and/or microparticles of metals and/or their oxides with antimicrobial properties in an amount of 0.001 to 8% by mass, relative to the total solution for nanoparticles and in an amount of 0.1 to 8% by mass, relative to the total solution for microparticles, wherein the size of the nanoparticles is in the range of 5 to 1000 nm and the size of the microparticles is in the range of 1 to 50 pm.

Kovy a/nebo jejich oxidy s antimikrobiálními vlastnostmi jsou zvoleny ze skupiny stříbro, měď, nikl, zinek, titan, železo, oxid měďnatý, oxid zinečnatý, oxid titaničitý, přičemž mohou být použity samostatně nebo v kombinaci.Metals and/or their oxides with antimicrobial properties are selected from the group consisting of silver, copper, nickel, zinc, titanium, iron, copper oxide, zinc oxide, titanium dioxide, and may be used alone or in combination.

Nanočástice a/nebo mikročástice výše uvedených kovů a/nebo jejich oxidů antimikrobiálními vlastnostmi jsou v práškové formě.Nanoparticles and/or microparticles of the above-mentioned metals and/or their oxides with antimicrobial properties are in powder form.

Nanočástice výše uvedených kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi mohou být ve formě koloidního roztoku.Nanoparticles of the above-mentioned metals and/or their oxides with antimicrobial properties can be in the form of a colloidal solution.

Přidáním až 50 % hmota, vody se vytvoří vodná emulze.By adding up to 50% mass, water, an aqueous emulsion is created.

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina může dále obsahovat 0,1 až 60 % hmota, zahušťovadel, která jsou ve výhodném provedení tvořena cetylalkoholem a/nebo lanolinem.The antimicrobial hydrophobizing liquid can also contain 0.1 to 60% by mass of thickeners, which are preferably made up of cetyl alcohol and/or lanolin.

Pro zlepšení tribologických vlastností nátěru obsahuje antimikrobiální hydrofobizační kapalina přídavek uhlovodíků s obsahem Ce až Cm v koncentraci 0,1 až 10ml/l výchozího roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu nebo výchozí vodné metylsilikonové emulze, a to buď jednotlivě, nebo ve vzájemné kombinaci.To improve the tribological properties of the coating, the antimicrobial hydrophobizing liquid contains additions of hydrocarbons with a Ce to Cm content in a concentration of 0.1 to 10 ml/l of the initial solution of methyl silicone resin in xylene or the initial aqueous methyl silicone emulsion, either individually or in mutual combination.

K dalšímu zlepšení užitných vlastností nátěru obsahuje antimikrobiální hydrofobizační kapalina přídavek roztoku ethylacetátu v množství 0,1 až 60 % hmota, výchozího roztoku metylsilikonové pryskyřice nebo výchozí vodné metylsilikonové emulze.To further improve the useful properties of the coating, the antimicrobial hydrophobizing liquid contains the addition of ethyl acetate solution in the amount of 0.1 to 60% by mass, the initial solution of methyl silicone resin or the initial aqueous methyl silicone emulsion.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of implementing a technical solution

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle předloženého technického řešení je vytvořena na bázi metylsilikonové pryskyřice rozpuštěné v xylenu a v případě potřeby zahuštěné obvyklými zahušťo vadly, například cetylalkoholem nebo lanolinem. Do tohoto roztoku jsou přidány nanočástice a/nebo mikročástice alespoň jednoho z kovů s antimikrobiálními vlastnostmi, jako je stříbro, měď, nikl, zinek, titan, železo a/nebo jejich oxidy, jako jsou oxid měďnatý, oxid zinečnatý, oxid titaničitý, přičemž jsou možné i vzájemné kombinace nanočástic a/nebo mikročástic těchto kovů a/nebo jejich oxidů. Přidáním vody k roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu lze vytvořit vodnou emulzi.The antimicrobial hydrophobizing liquid according to the presented technical solution is created on the basis of methyl silicone resin dissolved in xylene and, if necessary, thickened with usual thickening agents, for example cetyl alcohol or lanolin. Nanoparticles and/or microparticles of at least one of the metals with antimicrobial properties, such as silver, copper, nickel, zinc, titanium, iron and/or their oxides, such as copper oxide, zinc oxide, titanium dioxide, are added to this solution. mutual combinations of nanoparticles and/or microparticles of these metals and/or their oxides are also possible. An aqueous emulsion can be formed by adding water to a solution of methyl silicone resin in xylene.

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina obsahuje roztok metylsilikonové pryskyřice rozpuštěné v xylenu, s podílem 15 až 70 % hmota, metylsilikonové pryskyřice v zahuštěném roztoku (pryskyřice + xylen + zahušťovadla) nebo v nezahuštěném roztoku. Samotný xylenový roztok této pryskyřice je možné samostatně využít jakožto hydrofobizační nátěr, nicméně za účelem přidání nanočástic a/nebo mikročástic v prášku je vhodné jej zahustit cetylalkoholem či lanolinem, proAntimicrobial hydrophobizing liquid contains a solution of methyl silicone resin dissolved in xylene, with a proportion of 15 to 70% mass, methyl silicone resin in a concentrated solution (resin + xylene + thickeners) or in a non-concentrated solution. The xylene solution of this resin itself can be used independently as a hydrophobizing coating, however, in order to add nanoparticles and/or microparticles in powder, it is advisable to thicken it with cetyl alcohol or lanolin, for

-2 CZ 35931 UI omezení sedimentace nanočástic a/nebo mikročástic, a to až do obsahu 60 hmotnostních procent zahušťovadla.-2 CZ 35931 UI limitation of the sedimentation of nanoparticles and/or microparticles, up to a content of 60 percent by weight of the thickener.

Nanočástice a/nebo mikročástice kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi se přidávají do roztoku v práškové formě v množství 0,001 až 8 % hmota, vzhledem k celkovému roztoku pro nanočástice a v množství 0,1 až 8 % hmota, vzhledem k celkovému roztoku pro mikročástice, načež se důkladně promíchají, aby se zajistilo jejich rovnoměrné rozptýlení v roztoku. To platí jak pro nezahuštěný, tak zahuštěný roztok. Metoda míchání je libovolná, jen pro feromagnetické kovy, především železo a nikl, není vhodné používat magnetická míchadla.Nanoparticles and/or microparticles of metals and/or their oxides with antimicrobial properties are added to the solution in powder form in an amount of 0.001 to 8% by mass, relative to the total solution for nanoparticles and in an amount of 0.1 to 8% by mass, relative to the total solution for the microparticles, after which they are mixed thoroughly to ensure their uniform dispersion in the solution. This is true for both unconcentrated and concentrated solutions. The mixing method is arbitrary, only for ferromagnetic metals, especially iron and nickel, it is not suitable to use magnetic stirrers.

Velikost částic kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi se pohybuje u nanočástic v intervalu 5 až 1000 nm a u mikročástic od 1 do 50 pm.The particle size of metals and/or their oxides with antimicrobial properties ranges from 5 to 1000 nm for nanoparticles and from 1 to 50 pm for microparticles.

Po nanesení antimikrobiální hydrofobizační kapaliny na povrch ošetřované součásti je kapalina schopná se vytvrdit i při běžné pokojové teplotě. Pro dosažení rychlejšího vytvrzení lze provést tepelnou úpravu, a to alespoň vysušením při teplotě alespoň 50 °C po dobu alespoň 20 minut. Je možné použít i vypalování za vyšších teplot, pokud jsou upravovány povrchy tepelně stabilních materiálů.After applying the antimicrobial hydrophobizing liquid to the surface of the treated component, the liquid is able to harden even at normal room temperature. To achieve faster curing, heat treatment can be carried out, at least by drying at a temperature of at least 50 °C for at least 20 minutes. It is also possible to use firing at higher temperatures if the surfaces of thermally stable materials are being treated.

V případě přípravy vodné emulze roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu se pro emulzifikaci přidává voda v množství až 50 % hmota, celkové hmotnosti výsledné emulze. Tento postup též umožňuje alternativní způsob pro dodání nanočástic do výsledné kapaliny, kdy je místo práškových nanočástic použito vodného roztoku nanočástic, tzv. koloidního roztoku, antimikrobiálních kovů či jejich oxidů, stejně tak jejich vzájemné kombinace. Velikost nanočástic se opět pohybuje v rozmezí 5 až 1000 nm a jejich koncentrace ve vodném roztoku se pohybuje v rozmezí 0,01 až 20 g/1. Výslednou emulzi je nutné homogenizovat. Nanočástice i mikročástice emulzi dále stabilizují a emulzifikace zabraňuje jejich sedimentaci.In the case of preparing an aqueous emulsion of a solution of methyl silicone resin in xylene, water is added for emulsification in an amount of up to 50% by mass of the total weight of the resulting emulsion. This procedure also enables an alternative way to deliver nanoparticles into the resulting liquid, when instead of powdered nanoparticles, an aqueous solution of nanoparticles, a so-called colloidal solution, antimicrobial metals or their oxides, as well as their mutual combination, is used. The size of the nanoparticles again ranges from 5 to 1000 nm and their concentration in the aqueous solution ranges from 0.01 to 20 g/1. The resulting emulsion must be homogenized. Nanoparticles and microparticles further stabilize the emulsion, and emulsification prevents their sedimentation.

Kapaliny s mikročásticemi, a to jak emulze, tak pouhé roztoky, může být vhodné před použitím rozmíchávat (homogenizovat) znovu, především v případě, že dojde k sedimentaci mikročástic.Liquids with microparticles, both emulsions and pure solutions, may be suitable to be stirred (homogenized) again before use, especially if sedimentation of microparticles occurs.

Do směsi je dále možné přidat směs uhlovodíků Ce až C14 (Hexan, heptan, oktan, nonan, děkan, undekan, dodekan, tridekan a tetradekan) pro další zlepšení vodoodpudivých vlastností výsledné kapaliny.It is also possible to add a mixture of Ce to C14 hydrocarbons (Hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane and tetradecane) to the mixture to further improve the water-repellent properties of the resulting liquid.

Též je možné do směsi přidat roztok ethylacetátu v množství 0,1 až 60 % hmota, vzhledem k hmotnosti původního roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu či hmotnosti vodné metylsilikonové emulze, pro zlepšení užitných vlastností výsledné kapaliny.It is also possible to add a solution of ethyl acetate to the mixture in the amount of 0.1 to 60% mass, due to the weight of the original solution of methyl silicone resin in xylene or the weight of the aqueous methyl silicone emulsion, to improve the useful properties of the resulting liquid.

Mikročástice, nanočástice, uhlovodíky i ethylacetát je možné využívat jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci.Microparticles, nanoparticles, hydrocarbons and ethyl acetate can be used individually or in combination with each other.

Pro ověření uskutečnitelnosti složení a vlastností anitimikrobiální hydrofobizační kapaliny podle předloženého technického řešení byly realizovány níže uvedené konkrétní příklady kapalin, které slouží k objasnění technického řešení, nikoliv k jeho omezení.To verify the feasibility of the composition and properties of the antimicrobial hydrophobizing liquid according to the presented technical solution, the concrete examples of liquids listed below were implemented, which serve to clarify the technical solution, not to limit it.

Příklad 1Example 1

Do roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu s hmotnostní koncentrací metylsilikonové pryskyřice 50 % hmota, byly přidány mikročástice mědi s velikostí částic do 10 pm s hmotnostním podílem 5 % hmota, vzhledem k roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu. Následně byl roztok důkladně promíchán, čímž se zajistilo rovnoměrné rozptýlení částic v roztoku.To a solution of methyl silicone resin in xylene with a mass concentration of methyl silicone resin of 50% mass, copper microparticles with a particle size of up to 10 pm were added with a mass fraction of 5% mass, relative to the solution of methyl silicone resin in xylene. Subsequently, the solution was thoroughly mixed to ensure uniform dispersion of the particles in the solution.

Takto připravenou kapalinu je třeba před použitím důkladně promíchat, neboť mikročástice rychle sedimentaji, ale nedochází k jejich významné agregaci.The liquid prepared in this way must be thoroughly mixed before use, as the microparticles sediment quickly, but their significant aggregation does not occur.

-3 CZ 35931 UI-3 CZ 35931 UI

Vhodnými metodami nanášení této antimikrobiální hydrofobizační kapaliny je nátěr nebo nástřik, přičemž je vhodněji využít pro aplikace, u nichž se neočekává otěr, ani další rizika mechanického poškození kvůli horším tribologickým vlastnostem daných mikročásticemi, a kde je dostupné 5 vybavení pro rozmíchání kapaliny před využitím, ať už kontinuální nebo jednorázové těsně před využitím.Suitable methods of application of this antimicrobial hydrophobizing liquid are coating or spraying, being preferred for applications where abrasion or other risks of mechanical damage due to the poorer tribological properties given by the microparticles are not expected, and where equipment is available to mix the liquid prior to use, whether whether continuous or one-time just before use.

Příklad 2 to Do roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu podle příkladu 1 bylo přidáno 5 % hmoto, cetylalkoholu a lanolinu v poměru 1/1 vzhledem k základnímu roztoku metylsilikonové pryskyřice a2% hmota, mikročástic mědi o velkosti do 10 pm vzhledem k základnímu roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu. Roztok byl důkladně promíchán, aby se zajistilo rovnoměrné rozptýlení mikročástic v roztoku.Example 2 To the solution of methyl silicone resin in xylene according to example 1 was added 5% by weight, cetyl alcohol and lanolin in a ratio of 1/1 relative to the base solution of methyl silicone resin and 2% by weight of copper microparticles up to 10 pm in size relative to the base solution of methyl silicone resin in xylene. The solution was mixed thoroughly to ensure uniform dispersion of the microparticles in the solution.

I takto připravenou kapalinu je vhodné před použitím důkladně promíchat, i když v tomto příkladu je sedimentace mikročástic pomalejší než u příkladu 1.Even the liquid prepared in this way should be thoroughly mixed before use, even though in this example the sedimentation of microparticles is slower than in example 1.

Nanášení lze provádět nástřikem nebo nátěrem, přičemž kapalina je využitelná pro aplikace, 20 u nichž se neočekává otěr, ani další rizika mechanického poškození kvůli horším tribologickým vlastnostem daných mikročásticemi, a kde je dostupné vybavení pro rozmíchání kapaliny před využitím, ať už kontinuální nebo jednorázové těsně před využitím.Application can be by spraying or painting, the liquid being usable for applications where abrasion or other risks of mechanical damage due to the inferior tribological properties of the microparticles are not expected, and where equipment is available to mix the liquid prior to use, either continuous or disposable closely before use.

Příklad 3Example 3

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina je vytvořena z roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu s podílem pryskyřice 50 % hmota, a roztoku koloidního stříbra, ve kterém se velikosti částic stříbra pohybují od 5 do 100 nm, s hmotnostní koncentrací stříbra 50 mg/1. Podíl vodného koloidního roztoku v celkové hmotnosti kapaliny byl 10 % hmota., podíl metylsilikonové 30 pryskyřice ve vzniklém roztoku byl tedy 45 % hmota. Emulze je následně homogenizována.The antimicrobial hydrophobizing liquid is made from a solution of methyl silicone resin in xylene with a resin content of 50% by mass, and a colloidal silver solution in which the silver particle sizes range from 5 to 100 nm, with a mass concentration of silver of 50 mg/1. The share of the aqueous colloidal solution in the total weight of the liquid was 10% by mass, the share of methylsilicone 30 resin in the resulting solution was therefore 45% by mass. The emulsion is then homogenized.

V takto připravené kapalině nanočástice nesedimentují a nátěr nebo nástřik má vyšší otěruvzdomost a hodí se tedy pro aplikace, kde je tato odolnost potřebná.Nanoparticles do not sediment in the liquid prepared in this way, and the coating or spray has a higher abrasion resistance and is therefore suitable for applications where this resistance is needed.

Příklad 4Example 4

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina je vytvořena z roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu s podílem pryskyřice 50 % hmota, a vody, jejíž podíl je 10 % hmota. Podíl metylsilikonové pryskyřice ve vzniklé emulzi je tedy 45 % hmota. Následně je kapalina 40 homogenizována a je do ní přidáno 5 % hmota, zahušťo vadla. Dále se kapalina modifikuje přidáním 1 % hmota, stříbrných mikročástic o velikosti do 20 pm a přídavkem uhlovodíků s obsahem Ce až Cm v koncentraci 1 ml/1 vodné emulze metylsilikonové pryskyřice. Emulze je následně homogenizována.The antimicrobial hydrophobizing liquid is made from a solution of methyl silicone resin in xylene with a proportion of resin of 50% by mass, and water, the proportion of which is 10% by mass. The proportion of methyl silicone resin in the resulting emulsion is therefore 45% by mass. Subsequently, the liquid 40 is homogenized and 5% mass is added to it, the thickener of the vat. Furthermore, the liquid is modified by adding 1% by mass, silver microparticles up to 20 pm in size and the addition of hydrocarbons with a Ce to Cm content in a concentration of 1 ml/1 aqueous emulsion of methyl silicone resin. The emulsion is then homogenized.

Přídavek uhlovodíků slouží ke zlepšení tribologických vlastností nátěru nebo nástřiku a stříbrné nanočástice jsou vysoce antimikrobiální. Takto připravená kapalina je tedy vhodná například pro aplikace s vysokými požadavky na odolnost proti mikrobiální kontaminaci.The addition of hydrocarbons serves to improve the tribological properties of the coating or spray, and the silver nanoparticles are highly antimicrobial. The liquid prepared in this way is suitable, for example, for applications with high requirements for resistance to microbial contamination.

Příklad 5Example 5

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina je vytvořena z roztoku metylsilikonové pryskyřice v xylenu s podílem pryskyřice 50 % hmota, a vody, jejíž podíl je 10% hmota. Podíl metylsilikonové pryskyřice ve vzniklé emulzi je tedy 45 % hmota. Následně je kapalina homogenizována a je do ní přidáno 3 % hmota, zahušťovadla. Dále se kapalina modifikuje 55 přidáním 0,1 % hmota, stříbrných nanočástic o velikosti do 100 nm. Do takto vytvořené vodnéAntimicrobial hydrophobizing liquid is created from a solution of methyl silicone resin in xylene with a proportion of resin of 50% by mass, and water, the proportion of which is 10% by mass. The proportion of methyl silicone resin in the resulting emulsion is therefore 45% by mass. Subsequently, the liquid is homogenized and 3% mass, thickeners are added to it. Furthermore, the liquid is modified by adding 0.1% by mass of silver nanoparticles up to 100 nm in size. Into the waterway thus created

-4 CZ 35931 UI emulze se také přidá roztok ethylacetátu v množství 50 % hmota, vodné emulze a emulze se homogenizuje.-4 CZ 35931 UI emulsion, a solution of ethyl acetate in the amount of 50% mass, aqueous emulsion is also added and the emulsion is homogenized.

Stříbrné nanočástice vykazují antimikrobiální vlastnosti i při minimální koncentraci a ethylacetát 5 slouží ke zlepšení užitných vlastností nátěru nebo nástřiku. Takto připravená kapalina je tedy opět vhodná pro aplikace s vyššími požadavky na antimikrobiální vlastnosti.Silver nanoparticles show antimicrobial properties even at a minimum concentration, and ethyl acetate 5 serves to improve the useful properties of the coating or spray. The liquid prepared in this way is therefore again suitable for applications with higher requirements for antimicrobial properties.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle předloženého technického řešení je určena pro úpravu neporézních materiálů s hladkým povrchem, kdy zajišťuje jejich hydrofobitu a antimikrobialitu, přičemž těchto vlastností se dosahuje i při schnutí za pokojové teploty. Sušením při zvýšené teplotě lze dosáhnout výrazně rychlejší doby schnutí a mírného zlepšení hydrofobity 15 povrchu.The antimicrobial hydrophobicizing liquid according to the presented technical solution is intended for the treatment of non-porous materials with a smooth surface, ensuring their hydrophobicity and antimicrobial properties, while these properties are also achieved when drying at room temperature. By drying at an elevated temperature, a significantly faster drying time and a slight improvement in the hydrophobicity of the surface can be achieved.

Claims (10)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION CLAIMS 1. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina pro povrchovou úpravu/ochranu hladkých nenasákavých materiálů obsahující metylsilikonovou pryskyřici rozpuštěnou v xylenu, vyznačující se tím, že podíl metylsilikonové pryskyřice je v rozmezí 15 až 70 % hmota, v roztoku, který dále obsahuje nanočástice a/nebo mikročástice kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi v množství 0,001 až 8 % hmota, vzhledem k celkovému roztoku pro nanočástice a v množství 0,1 až 8 % hmota, vzhledem k celkovému roztoku pro mikročástice, přičemž velikost nanočástic jev intervalu 5 až 1000 nm a velikost mikročástic je v intervalu 1 až 50 pm.1. Antimicrobial hydrophobizing liquid for the surface treatment/protection of smooth non-absorbent materials containing methyl silicone resin dissolved in xylene, characterized in that the proportion of methyl silicone resin is in the range of 15 to 70% by mass, in a solution that also contains nanoparticles and/or microparticles of metals and /or their oxides with antimicrobial properties in an amount of 0.001 to 8% by mass, relative to the total solution for nanoparticles and in an amount of 0.1 to 8% by mass, relative to the total solution for microparticles, wherein the size of the nanoparticles is in the range of 5 to 1000 nm and the size of microparticles is in the range of 1 to 50 pm. 2. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle nároku 1, vyznačující se tím, že kovy a/nebo jejich oxidy s antimikrobiálními vlastnostmi jsou zvoleny ze skupiny stříbro, měď, nikl, zinek, titan, železo, oxid měďnatý, oxid zinečnatý, oxid titaničitý, buď samostatně, nebo v kombinaci.2. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to claim 1, characterized in that metals and/or their oxides with antimicrobial properties are selected from the group of silver, copper, nickel, zinc, titanium, iron, copper oxide, zinc oxide, titanium dioxide, either separately , or in combination. 3. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle nároku 2, vyznačující se tím, že nanočástice a/nebo mikročástice kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi jsou v práškové formě.3. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to claim 2, characterized in that nanoparticles and/or microparticles of metals and/or their oxides with antimicrobial properties are in powder form. 4. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle nároku 2, vyznačující se tím, že nanočástice kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi jsou ve formě koloidního roztoku.4. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to claim 2, characterized in that nanoparticles of metals and/or their oxides with antimicrobial properties are in the form of a colloidal solution. 5. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle libovolného z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že metylsilikonová pryskyřice, nanočástice a/nebo mikročástice kovů a/nebo jejich oxidů s antimikrobiálními vlastnostmi tvoří 100 % hmota, suroviny, která je dále opatřena přídavkem až 50 % hmota, vody pro vytvoření vodné emulze.5. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to any one of claims 1 to 4, characterized in that methyl silicone resin, nanoparticles and/or microparticles of metals and/or their oxides with antimicrobial properties make up 100% of the mass, raw materials, which are further provided with an addition of up to 50% mass, water to form an aqueous emulsion. 6. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle libovolného z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že dále obsahuje 0,1 až 60 % hmota, zahušťovadla.6. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it further contains 0.1 to 60% by mass of thickeners. 7. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle nároku 6, vyznačující se tím, že zahušťovadlo je tvořeno cetylakoholem a/nebo lanolinem.7. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to claim 6, characterized in that the thickener consists of cetyl alcohol and/or lanolin. 8. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle libovolného z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je dále obsahuje přídavek Ce až Ch uhlovodíků v koncentraci 0,1 až 10 ml/1, ato buď jednotlivě, nebo ve vzájemné kombinaci.8. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it further contains the addition of Ce to Ch hydrocarbons in a concentration of 0.1 to 10 ml/1, either individually or in mutual combination. 9. Antimikrobiální hydrofobizační kapalina podle libovolného z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje přídavek roztoku ethylacetátu v množství 0,1 až 60 % hmota.9. Antimicrobial hydrophobizing liquid according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it further contains the addition of ethyl acetate solution in an amount of 0.1 to 60% by mass. 10.10.
CZ202139454U 2021-12-09 2021-12-09 Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin CZ35931U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202139454U CZ35931U1 (en) 2021-12-09 2021-12-09 Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202139454U CZ35931U1 (en) 2021-12-09 2021-12-09 Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ35931U1 true CZ35931U1 (en) 2022-04-12

Family

ID=81653795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ202139454U CZ35931U1 (en) 2021-12-09 2021-12-09 Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ35931U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. Antifouling properties of micro arc oxidation coatings containing Cu2O/ZnO nanoparticles on Ti6Al4V
Saravanan et al. Design and characterization of non-toxic nano-hybrid coatings for corrosion and fouling resistance
Mathiazhagan et al. Nanotechnology-a New prospective in organic coating-review
EP2616190B1 (en) Method for coating surfaces and use of the objects coated using said method
KR102700237B1 (en) Method for providing a phosphate conversion crystal coating
Rathish et al. Corrosion resistance of nanoparticle-incorporated nano coatings
CA3096814A1 (en) Composite resins containing silver nanoparticles
CZ35931U1 (en) Antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment and protecting smooth non-absorbent materials containing methylsilicone resin
CZ2021558A3 (en) An antimicrobial hydrophobizing liquid for surface treatment/protection of smooth non-absorbent materials containing methyl silicone resin
TWI640565B (en) Polymer latex particle composition containing nano silver particles
CA3217117A1 (en) High efficacy cu-based anti-microbial films and substrates and methods of making the same
JP7083614B2 (en) Anti-corrosion pigments and their use
Gurbuz et al. Synthesis of high‐temperature‐stable TiO2 and its application on Ag+‐activated ceramic tile
CN112940555A (en) Preparation and application of antifouling agent with characteristic of controllably releasing cuprous ions
CN102421857A (en) Anionic wetting agents for stabilizing autodeposition compositions containing oxide pigments
JP5957290B2 (en) Aqueous dispersion containing ferrocyanide compound, processed body, and cesium removing material
CN115651438B (en) Inorganic inner wall antibacterial and antiviral coating for hospitals and preparation method thereof
CN103173092A (en) Anticorrosive paint with high adhesive force
WO2018027318A1 (en) Co-deposition products, composite materials and processes for the production thereof
Zhang et al. Monodisperse Ag@ SiO2 Core–Shell Nanoparticles as Active Inhibitors for Marine Anticorrosion Applications
Katiyar et al. Easy scalable avenue of anti-bacterial nanocomposites coating containing Ag NPs prepared by cryomilling
TWI588093B (en) Method for manufacturing polymer latex particle containing nano silver particles
JPH1157494A (en) Microcapsule-shaped photocatalyst and its manufacture, paint composition, resin composition and resin body
CN110698901A (en) An acrylic resin-embedded capsaicin antifouling agent and its preparation method and application
KR101663050B1 (en) Eco nanotube coating compositions for improving the durability and coating process using the same

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20220412