CZ305659B6 - Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče - Google Patents
Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305659B6 CZ305659B6 CZ2014-111A CZ2014111A CZ305659B6 CZ 305659 B6 CZ305659 B6 CZ 305659B6 CZ 2014111 A CZ2014111 A CZ 2014111A CZ 305659 B6 CZ305659 B6 CZ 305659B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- phthalocyanine
- photoactive
- polymeric carrier
- coating composition
- core
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000009472 formulation Methods 0.000 title abstract description 5
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 28
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 16
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 16
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 10
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 3
- 238000007265 chloromethylation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 229910005948 SO2Cl Inorganic materials 0.000 claims 1
- DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N n',n'-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 1
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 10
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 9
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- -1 phthalocyanine compound Chemical class 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IUNVCWLKOOCPIT-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptylsulfanyl 2-hydroxyacetate Chemical compound CC(C)CCCCCSOC(=O)CO IUNVCWLKOOCPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKFMOTBTFHXWCM-UHFFFAOYSA-M [AlH2]O Chemical compound [AlH2]O RKFMOTBTFHXWCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N sulfurochloridic acid Chemical group OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVQXBXLDXSQURK-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethanesulfonamide Chemical compound NCCS(N)(=O)=O MVQXBXLDXSQURK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 1
- XOJWAAUYNWGQAU-UHFFFAOYSA-N 4-(2-methylprop-2-enoyloxy)butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCCOC(=O)C(C)=C XOJWAAUYNWGQAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 88755TAZ87 Chemical compound NCC(=O)CCC(O)=O ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004904 UV filter Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229960002749 aminolevulinic acid Drugs 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012935 ammoniumperoxodisulfate Substances 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- JFIOVJDNOJYLKP-UHFFFAOYSA-N bithionol Chemical compound OC1=C(Cl)C=C(Cl)C=C1SC1=CC(Cl)=CC(Cl)=C1O JFIOVJDNOJYLKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017168 chlorine Nutrition 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 description 1
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 description 1
- 229920001688 coating polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- QHJABUZHRJTCAR-UHFFFAOYSA-N n'-methylpropane-1,3-diamine Chemical compound CNCCCN QHJABUZHRJTCAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWIVICVCHVMHMU-UHFFFAOYSA-N n-aminoethylmorpholine Chemical compound NCCN1CCOCC1 RWIVICVCHVMHMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000002988 phenazines Chemical class 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče, na nějž je navázán alespoň jeden fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X), kde X značí centrální atom Al, Zn nebo Si. Polymerním nosičem je disperzní polymerní nosič, do jehož řetězce je fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) vázán iontovou vazbou na slupce jádrového disperzního polymerního nosiče.
Description
CZ 305659 B6 Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče
Oblast techniky
Vynález se týká nátěrové hmoty a/nebo penetračního prostředku na bázi polymerního nosiče, který po aplikaci vytváří souvislý polymemí film na povrchu různých materiálů.
Dosavadní stav techniky Nátěrové polymemí hmoty jsou výrobky, které po aplikaci vytvářejí pevný souvislý povlak, který slouží k ochraně různých povrchů. Formulace nátěrových hmot obsahují značné množství složek kombinovaných tak, aby jejich finální složení vedla kco nejlepším charakteristikám nátěru. Přesto je životnost nátěrů a jimi chráněných povrchů omezená, neboť dochází k jejich znehodnocení vlivem přírodního prostředí. Mezi nejzávažnější degradační faktory patří nepříznivý účinek UV záření a působení mikroorganismů. Ochrana nátěrových hmot před účinky UV záření je řešena přídavky UV filtrů, tj. látek zvyšujících odolnost vůči nepříznivému vlivu slunečního záření. K ochraně proti mikrobiálnímu napadení nátěrových polymemích hmot se používají tzv. průmyslové biocidy, které se přidávají jako aditiva buď k základnímu polymeru, nebo do nátěrové formulace na jeho bázi. Použití průmyslových biocidů však s sebou přináší celou řadu rizik. Pokud jsou tyto látky přidávány do nátěrových hmot a nejsou ve fílmotvomém polymeru pevně vázány, mají tendenci migrovat na povrch. Obsah ochranných aditivních prostředků se tak postupem času snižuje až na třetinu koncentrace, čímž klesá ochranný účinek a následně, po mikrobiálním napadení, dochází až ke ztrátě funkčnosti celého nátěru. Tento způsob aplikace biocidních přípravků přináší pro člověka zvýšená zdravotní rizika a v konečném důsledku má i negativní vliv na životní prostředí. V současné době je snaha využít jiné způsoby technického řešení daného problému. Jedním z nich je vazba antimikrobiální substance na nosný polymemí řetězec formou tzv. iontového páru. Jedná se vždy o kombinaci biocidní komponenty bazického charakteru a polymerního nosiče s obsahem kyselých funkčních center (-COOH, -S03H, -PO(OH)2 apod.) nebo opačná kombinace, kdy biocidní komponenta kyselého charakteru je zakotvena na polymemím nosiči s obsahem bazických aktivních center (aminových funkčních skupin). Tento biocidní systém je určen zejména pro nátěrové hmoty, kdy filmotvomý polymer obsahuje alespoň jednu chemicky vázanou komponentu s biocidním účinkem. Biocidní komponenta je tak součástí polymemí matrice, z níž není extrahovatelná, což zvyšuje životnost nátěru a tím i dobu ochrany základního materiálu a zároveň není rizikem pro životní prostředí. Tento biocidní systém je popsán v užitném vzoru CZ 20881.
Kyselé funkční skupiny mohou být obecně zastoupeny v řetězcích polymemích nosičů na bázi akrylátů, polyesterů, alkydů, polyurethanů apod. a to jak roztokových, tak vodou ředitelných. Ekologicky šetrné jsou systémy vodou ředitelné, na jejichž čelném místě stojí disperzní polymer-ní systémy požadované architektury, tzv. sekvenční polymery. Sekvenční polymery jsou známy řadu let. Jedná se o polymemí systémy různé architektury od klasických statistických polymer-ních řetězců přes blokové a roubované polymery až po hypervětvené systémy.
Specifickými vlastnostmi se vyznačují jádrové disperzní polymemí systémy, tzv. „core-shell“ latexy. Struktura a složení těchto latexů a zejména způsob jejich přípravy společně nabízejí pestrou škálu modifikací k jejich následnému využití v celé řadě aplikačních oblastí. Příprava těchto typů disperzních systémů je v literatuře velmi dobře popsána, není nikterak složitá a technologicky dobře zvládnutelná. Prakticky se nabízejí dvě základní varianty a sice buď jednostup-ňový proces s využitím již komerčního latexu jako násady, která tvoří jádro systému, nebo proces dvoustupňový, tzn. nejprve vlastní příprava jádra a bezprostředně poté jeho zapouzdření do slupky emulzní polymerací. Jejich využitelnost směřuje v prvé řadě do průmyslu textilního a to nejen -1 - CZ 305659 B6 pro různé zátěrové a penetrační formulace, ale např. i jako termoreaktivních pojiv pro netkané textilie. Další oblastí jsou dřevěné exteriérové substráty ve stavebnictví, které vyžadují dlouhodobější širokospektrální antimikrobiální ochranu zejména proti celé řadě houbovitých a plísňových druhů mikrobů. Obdobně pak i v interiéru, kde k degradaci podkladu přispívají i kultury bakteriálního charakteru.
Je známo, že při přípravě klasických disperzních polymemích systémů emulzní polymerací dochází většinou k nekontrolovatelnému pohlcování minoritních složek do „středu“ polymemího systému a tím současně k jejich inaktivaci. K dosažení požadovaných vlastností lakového filmu po koalescenci částic je tedy třeba použít výrazně vyšších koncentračních hladin těchto komponent. Oproti tomu u jádrových disperzních polymemích systémů je možno regulovaně zajistit požadovanou koncentraci těchto substancí pouze na povrchu disperzních částic a posléze tak i na povrchu lakového filmu. V současné době je v mnoha průmyslových aplikacích využíván proces fotodynamické inaktiva-ce mikroorganismů. Účinek fotoinaktivace je závislý jednak na fotoaktivní látce - fotosenzitizá-toru, na světle vhodné vlnové délky a přítomnosti diatomického kyslíku. Fotosenzitízátory mají schopnost světlem vhodné vlnové délky předávat svoji energii a produkovat s diatomickým kyslíkem vysoce reaktivní molekuly kyslíku, tzv. singletový kyslík, který vykazuje výrazný antimikrobiální účinek. Je známa celá řada fotoaktivních látek přírodních nebo syntetických, mezi něž se řadí aromatické či heterocyklické sloučeniny jako deriváty fenothiazininu, porfyriny, chlo-riny, aminolevulová kyselina, fenaziny, cyaniny, ftalocyaniny, naftalocyaniny apod.
Pokud je fotosenzitizátor v roztoku, je v přímém kontaktu s přítomnými mikroorganismy a tato skutečnost významně zvyšuje antimikrobiální účinnost. Vhodná molekulová struktura daného fotosenzitizátoru zároveň umožňuje jeho potřebnou fixaci na příslušnou bakterii. Americký patent US 4 318 883 obecně popisuje způsob likvidace mikroorganismů v nebo na organických nebo anorganických substrátech a způsob ochrany těchto substrátů proti napadení mikroorganismy sloučeninami ftalocyaninů rozpustnými ve vodě, za přítomnosti kyslíku a vody a při současném ozařování světlem. V řadě aplikací je však nutné a výhodnější použít k fotodynamické inaktivaci mikroorganismů fotosenzitízátory v imobilizované formě. Imobilizací je vytvořen systém oddělených fází fotosenzitizátor - mikroorganismy a v tomto případě ovlivňuje stupeň inaktivace mikroorganismů také koncentrace fotosenzitizátoru v příslušném materiálu a doba ozáření. V dokumentu CZ 25370 je popisována paropropustná fólie nebo laminát s antimikrobiální povrchovou úpravou spočívající v aplikační formulaci obsahující alespoň jednu aditivní fotoaktivní sloučeninu. Dokument uvádí také použití různých aplikačních formulací ftalocyaninových derivátů, které jsou s výhodou aplikovány pomocí různých tiskových technik. Užitný vzor neřeší otázku nátěrových systémů, ani konkrétní způsoby vazby na nosný polymer. Úkolem vynálezu je odstranit výše uvedené nevýhody stávajících nátěrových systémů a vytvoření nátěrové hmoty a/nebo penetračního prostředku na bázi polymemího nosiče v kombinaci s vhodným fotoaktivním fitalocyaninovým derivátem.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen vytvořením nátěrové hmoty a/nebo penetračního prostředku na bázi polymemího nosiče, na nějž je navázán alespoň jeden fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X), kde X značí centrální atom AI, Zn nebo Si. Podstata vynálezu spočívá v tom, že polymemím nosičem je disperzní polymemí nosič, do jehož řetězce je fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) vázán iontovou vazbou. Fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) je vázán na slupce jádrového disperzního polymemího nosiče. Princip antimikrobiální ochrany polymemího systému je založen na fotoaktivním účinku, který vykazuje vhodná kombinace ftalocyaninových -2- CZ 305659 B6 fotosenzitizátorů a polymemích nosičů. Vynález tak řeší nežádoucí přítomnost průmyslových biocidů v polymemích systémech. Ftalocyanin jako funkcionální barvivo jednak vybarvuje poly-memí nosič, ale zároveň má schopnost produkovat reaktivní formy kyslíku, zejména singletní kyslík interakcí se světlem a diatomickým kyslíkem. Reaktivní formy kyslíku jsou schopny likvidovat přítomné mikroorganismy a zajišťovat tak ochranu materiálů proti mikrobiálnímu napadení. Ve výhodném složení polymemího systému je účinná ftalocyaninová komponenta o vhodné koncentraci chemicky vázána do struktury polymemího řetězce a v této kombinaci je polymemím nátěrovým systémem zajišťována antimikrobiální ochrana.
Nosič - polymer není v tomto uspořádání pouze prostředek k imobilizaci fotosenzitizátorů, ale je zároveň důležitou součástí fotoaktivního systému a musí proto vykazovat takové vlastnosti, které budou umožňovat fotodynamický účinek daného systému. Je to i v případě polymemích systémů, kdy polymer tvoří iontovou vazbu s ftalocyaninovým fotosenzitizátorem obecného vzorce FTC(X), kde X značí centrální atom AI, Zn nebo Si. Způsob zakotvení ftalocyaninové sloučeniny na povrchu jádrového latexu, kde kyselá centra jsou tvořena -S03H skupinami, je schematicky znázorněn na schématu 1.
Schéma 1 Obecné schéma zakotvení bazické ftalocyaninové sloučeniny na povrchu kyselé disperzní částice iontovým párem (Ri je vodík, alkyl nebo cykloalkyl, R2 je alkyl nebo cyklo-alkyl)
Disperzní polymemí nosič je jádrový latex (core-shell latex). Jeho výhoda spočívá v tom, že fotoaktivní ftalocyaninový derivát je koncentrován pouze na povrchu disperzních částic a při tvorbě filmu (koalescenci) dochází kjeho pohlcení jen v minimální míře. Fotoaktivní ftalocyaninový derivát má tímto zajištěn stálý přísun vzduchu a světla, což jsou základní atributy jeho účinnosti.
Je výhodné, že fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) je bazické povahy a do řetězce jádrového disperzního polymemího nosiče je navázán pomocí kyselých funkčních skupin polymemího řetězce.
Fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) ve své struktuře obsahuje alespoň jednu aminovou funkční skupinu -N(R]R2), kde R] a R2 je vodík nebo jiný substituent organického charakteru nebo jejich kombinace. Je výhodné, když ftalocyanin je chemickými postupy chlormetylace či chlorsulfonace substituován aktivní chlormethylovou či aktivní sulfochloridovou skupinou. Tyto reaktivní ftalocyaninové sloučeniny reagují následně s vybranými aminy či diaminy na ftalo-cyaninovou bázi.
Bazická skupina fotoaktivního ftalocyaninového derivátu FTC(X) ve své skupině obsahuje alespoň jednu polární skupinu. Polární skupina musí být neionogenního charakteru, jinak by FTC(X) nebyla jednofunkční a došlo by ke koagulaci disperzního systému.
Kyselá centra polymemího nosiče tvoří alespoň jeden substituent ze skupiny -COOH, -S03H, -P(0)(OH)2. Principiálně jsou možné různé substituenty, výhodnější jsou však substituenty „krat-ší“. Větší (objemnější) substituenty jako např. cyklohexyl výrazně snižují hydrofilitu FTC, rovněž tak reaktivita je výrazně snížena zejména ze sterických důvodů. U aromatických systémů s N-fenylsubstituentem navíc výrazně klesá i bazicita aminoskupin tím i síla (pevnost) chemické vazby iontovým párem. Pro posílení hydrofility je výhodné, aby bazická skupina ve struktuře FTC obsahovala případně další polární skupiny, jako je např. skupina hydroxylová. Strukturní -3- CZ 305659 B6 vzorec ftalocyaninové sloučeniny FTC(Zn), vzniklé kondenzací sulfochloridu a N-(2hydroxy-ethyl)ethylendiaminu, je schematicky znázorněn schématem 2.
Schéma 2 Strukturní vzorec N-(2-hydroxyethyl)aminoethylsulfonamidu FTC(Zn)
Nakonec je výhodné, že polymemí systém obsahuje fotoaktivní ftalocyaninovou sloučeninu v množství od 0,1 % do 1 % hmotn. vztaženo na pevný polymemí podíl. Výhody nátěrové hmoty a/nebo penetračního prostředku na bázi polymemího nosiče podle vynálezu spočívají v tom, že zajišťuje antimikrobiální ochranu schopností produkovat reaktivní formy kyslíku interakcí viditelného světla a diatomického kyslíku. Další výhodou vynálezu je, že díky jádrovému latexu je zachován přístup vzduchu k fotoaktivnímu jádrovému latexu, čímž je zachována jeho účinnost. Příklady uskutečnění vynálezu
Rozumí se, že dále popsané konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování, větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým provedením vynálezu, která jsou zde speciálně popsána. Příprava jádrového latexu A (,,core-shell“)
Tg Mo: CORE složení: SHELL složení: Tg Core~shell: EA, Tg—25 °C; MMA, Tg=l 10 °C EA:MMA = 90:10 (Tg = -6 °C) MMA:EA = 50:50 (Tg = 42,5 °C)
Σ Tg = (42,5·0,7)+(-6·0,3) = 27,95 °C A. Násadový latex - jádro:
Do baňky propláchnuté argonem se předloží 210 g destilované vody a povrchově aktivní látka 1,2 g TEXAPON K-12 a po rozpuštění se obsah baňky vytemperuje na 85 °C. Poté se provede emulgace směsi monomerů, sestávající z 32,4 g ethylakrylátu, 3,6 g methylmethakrylátu, 0,09 g 1,4-butandioldimethakrylátu a 0,36 g isooktylthioglykolátu.
Po řádné dispergaci se teplota sníží na 75 °C a dávkuje se 0,36 g peroxodisíranu amonného ve 12 g destilované vody. Polymerace startuje po počáteční inhibiční periodě, kdy teplota vzrůstá na cca 80 °C. B. Slupka:
Po odeznění exothermu (5 až 10 minut) se zahájí současný příkap směsi monomerů, sestávající ze -4- CZ 305659 B6 a) 42 g ethylakrylátu, 42 g methylmethakrylátu a 0,42 g isooktylthioglykolátu a b) 0,12 g 2-akiylamido-2-methyIpropan-l-sulfonové kyseliny v 15 g destilované vody, obojí při 80 °C během 90 minut. Po ukončení příkapu monomemí směsi probíhá depolymerace dalších 90 minut při stejné teplotě. Následně se obsah baňky ochladí a při 40 až 45 °C se dávkuje nejprve 0,1 g konzervantu Preven-tol D-7, po promíchání se prostřednictvím násypky dávkuje v předem zvolené koncentraci příslušná ftalocyaninová sloučenina a takto modifikovaný latex se domíchá ještě dalších 30 až 45 minut. Po ochlazení na cca 30 °C se produkt neutralizuje vodným čpavkem na pH=6-6,5 a následně se filtruje přes polyamidovou plachetku UHELON. Příprava jádrového latexu B (,,core-shell“) Jádrový latex se připraví obdobným způsobem jako A, 2-akrylamido-2-methylpropan-l-sulfo-nová kyselina je nahrazena fosfátoethylmethakrylátem. Příprava jádrového latexu C (,,core-shell“) Jádrový latex se připraví obdobným způsobem jako A, 2-akrylamido-2-methylpropan-l-sulfo-nová kyselina je nahrazena směsí kyseliny akrylové a kyseliny metakrylové. Příklad 1
Hydroxyhlinitý nebo zinečnatý ftalocyanin byl chemickým procesem chlorsulfonace substituován na skeletu ftalocyaninu reaktivní skupinou -SO2CI. Následnou reakcí sN-methyl-l,3-propandi-aminem byla připravena bazická ftalocyaninová komponenta. Bazická ftalocyaninová komponenta v množství 0,1 až 1 % hmotn. na pevný polymemí podíl byla iontově vázána na povrch kyselého polymerního nosiče na bázi core-shell latexu. Takto připravený polymemí nátěrový systém byl nanesen na filtrační papír a byla testována jeho antimikrobiální aktivita modifikovanou metodou dle JIS Z 2801(2000). Proti kontrole byl zaznamenán pokles počtu bakterií o 1,1 řád. Příklad 2
Hydroxyhlinitý nebo zinečnatý ftalocyanin byl chemickým procesem chlormetylace substituován na skeletu ftalocyaninu reaktivní skupinou -CH2C1. Následnou reakcí s 2-aminoethanolem byla připravena bazická ftalocyaninová komponenta. Bazická ftalocyaninová komponenta v množství 0,1 až 1 % hmotn. na pevný polymemí podíl byla iontově vázána na povrch kyselého polymemí-ho nosiče na bázi core-shell latexu. Takto připravený polymemí nátěrový systém byl nanesen na filtrační papír a byla testována jeho antimikrobiální aktivita modifikovanou metodou dle JIS Z 2801(2000). Proti kontrole byl zaznamenán pokles počtu bakterií o 1,1 řád. Příklad 3
Hydroxyhlinitý nebo zinečnatý ftalocyanin byl chemickým procesem chlorsulfonace substituován na skeletu ftalocyaninu reaktivní skupinou -S02C1. Následnou reakcí s N-(2-aminoethyl)morfo-linem, byla připravena bazická ftalocyaninová komponenta. Bazická ftalocyaninová komponenta v množství 0,1 až 1 % hmotn. na pevný polymemí podíl byla iontově vázána na povrch kyselého polymerního nosiče na bázi core-shell latexu. Takto připravený polymemí nátěrový systém byl nanesen na filtrační papír a byla testována jeho antimikrobiální aktivita modifikovanou metodou dle JIS Z 2801(2000). Proti kontrole byl zaznamenán pokles počtu bakterií o 2 řády. -5-
Claims (8)
- CZ 305659 B6 Příklad 4 Hydroxyhlinitý nebo zinečnatý ftalocyanin byl chemickým procesem chlormetylace substituován na skeletu ftalocyaninu reaktivní skupinou -CH2C1. Následnou reakcí s N-(2-hydroxyethyl)-ethylendiaminem byla připravena bazická ftalocyaninová komponenta. Bazická ftalocyaninová komponenta v množství 0,1 až 1 % hmotn. na pevný polymerní podíl byla iontově vázána na povrch kyselého polymemího nosiče na bázi core-shell latexu. Takto připravený polymerní nátěrový systém byl nanesen na filtrační papír a byla testována jeho antimikrobiální aktivita modifikovanou metodou dle JIS Z 2801(2000). Proti kontrole byl zaznamenán pokles počtu bakterií o 2 řády. Příklad 5 Hydroxyhlinitý nebo zinečnatý ftalocyanin byl chemickým procesem chlorsulfonace substituován na skeletu ftalocyaninu reaktivní skupinou -S02C1. Následnou reakcí s N,N-dimethylethylendi-aminem byla připravena bazická ftalocyaninová komponenta. Bazická ftalocyaninová komponenta v množství 0,1 až 1 % hmotn. na pevný polymerní podíl byla iontově vázána na povrch kyselého polymemího nosiče na bázi core-shell latexu. Takto připravený polymerní nátěrový systém byl nanesen na filtrační papír a byla testována jeho antimikrobiální aktivita modifikovanou metodou dle JIS Z 2801(2000). Proti kontrole byl zaznamenán pokles počtu bakterií o 2 řády. Průmyslová využitelnost Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymemího nosiče využívající fotoaktivní účinek ftalocyaninových sloučenin lze podle tohoto vynálezu použít k ochraně povrchu různých materiálů. PATENTOVÉ NÁROKY 1. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymemího nosiče, na nějž je navázán alespoň jeden fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X), kde X značí centrální atom AI, Zn nebo Si, vyznačující se tím, že polymemím nosičem je disperzní polymerní nosič, do jehož řetězce je fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) vázán iontovou vazbou na slupce jádrového disperzního polymemího nosiče.
- 2. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že disperzní polymerní nosič je jádrový latex.
- 3. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároků la2, vyznačující se tím, že fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) je bazické povahy a do řetězce jádrového disperzního polymemího nosiče je navázán pomocí kyselých funkčních skupin polymemího řetězce.
- 4. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároků laž3, vyznačující se tím, že fotoaktivní ftalocyaninový derivát FTC(X) ve své struktuře obsahuje alespoň jednu aminovou funkční skupinu -N(RiR2), kde K\ a R2 je vodík nebo jiný substituent organického charakteru nebo jejich kombinace. -6- CZ 305659 B6
- 5. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároků laž4, vyznačující se tím, že bazická skupina fotoaktivního ftalocyaninového derivátu FTC(X) ve své struktuře obsahuje alespoň jednu polární skupinu.
- 6. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároků laž5, vyznačující se tím, že polární skupina je hydroxylová skupina.
- 7. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároků laž6, vyznačující se tím, že kyselá centra polymemího nosiče tvoří alespoň jeden substituent ze skupiny -COOH, ío -S03H, -P(0)(0H)2.
- 8. Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek podle nároků laž7, vyznačující se tím, že obsahuje fotoaktivní fitalocyaninovou sloučeninu v množství od 0,1 % do 1 % hmotn. vztaženo na pevný polymerní podíl. 20 Konec dokumentu -7-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-111A CZ305659B6 (cs) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-111A CZ305659B6 (cs) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2014111A3 CZ2014111A3 (cs) | 2015-09-02 |
| CZ305659B6 true CZ305659B6 (cs) | 2016-01-27 |
Family
ID=54054197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-111A CZ305659B6 (cs) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ305659B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306947B6 (cs) * | 2016-03-07 | 2017-10-04 | Centrum organické chemie s.r.o. | Fotoaktivní antimikrobiální vrstva na bázi nátěrového či tiskového polymerního systému vytvrditelného UV zářením a způsob její přípravy |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ310209B6 (cs) * | 2021-12-21 | 2024-11-20 | Centrum organické chemie s.r.o | Vodouředitelný hybridní lak |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS208811B1 (cs) * | 1978-12-11 | 1981-10-30 | Milan Adamek | Způsob výroby l-amino-4“(2’-benzthiazolyl )merkaptoantrachinonu |
| US4318883A (en) * | 1977-03-25 | 1982-03-09 | Ciba-Geigy Corporation | Process for combating micro-organisms, and novel phthalocyanine compounds |
| CZ25370U1 (cs) * | 2013-03-20 | 2013-05-13 | Centrum organické chemie s.r.o. | Paropropustná fólie nebo laminát s antimikrobiální povrchovou úpravou |
-
2014
- 2014-02-25 CZ CZ2014-111A patent/CZ305659B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4318883A (en) * | 1977-03-25 | 1982-03-09 | Ciba-Geigy Corporation | Process for combating micro-organisms, and novel phthalocyanine compounds |
| CS208811B1 (cs) * | 1978-12-11 | 1981-10-30 | Milan Adamek | Způsob výroby l-amino-4“(2’-benzthiazolyl )merkaptoantrachinonu |
| CZ25370U1 (cs) * | 2013-03-20 | 2013-05-13 | Centrum organické chemie s.r.o. | Paropropustná fólie nebo laminát s antimikrobiální povrchovou úpravou |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306947B6 (cs) * | 2016-03-07 | 2017-10-04 | Centrum organické chemie s.r.o. | Fotoaktivní antimikrobiální vrstva na bázi nátěrového či tiskového polymerního systému vytvrditelného UV zářením a způsob její přípravy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2014111A3 (cs) | 2015-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sautrot-Ba et al. | Paprika, gallic acid, and visible light: the green combination for the synthesis of biocide coatings | |
| AU2006341380B2 (en) | Light activated antiviral materials and devices and methods for decontaminating virus infected environments | |
| Kord Forooshani et al. | Hydroxyl radical generation through the Fenton-like reaction of hematin-and catechol-functionalized microgels | |
| US20130004586A1 (en) | Biologically Efficacious Compositions, Articles of Manufacture and Processes for Producing and/or Using Same | |
| CN101505600A (zh) | 用于供应紫外线下不稳定的水不溶性抗微生物剂的稳定的水性悬浮浓缩液 | |
| Alvarez et al. | Photodynamic inactivation of Candida albicans using bridged polysilsesquioxane films doped with porphyrin | |
| JP5785666B1 (ja) | 抗菌性床面 | |
| CN1210442A (zh) | 含一种紫罗烯聚合物及十二烷胺盐的协同抗微生物组合物及其使用方法 | |
| US20210169082A1 (en) | Antibacterial surface of metal-organic framework-chitosan composite films | |
| Ruggiero et al. | Incorporation of the zosteric sodium salt in silica nanocapsules: synthesis and characterization of new fillers for antifouling coatings | |
| Verma et al. | Smart designing of tragacanth gum by graft functionalization for advanced materials | |
| CZ305659B6 (cs) | Nátěrová hmota a/nebo penetrační prostředek na bázi polymerního nosiče | |
| Santos et al. | Light-activated antimicrobial surfaces using industrial varnish formulations to mitigate the incidence of nosocomial infections | |
| CN113855844A (zh) | 一种抗菌材料及其制备方法和应用 | |
| US12213486B2 (en) | Method for preparing a biocidal, bacteriocidal and/or bacteriostatic material | |
| Versace et al. | Contributions of photochemistry to bio-based antibacterial polymer materials | |
| Vera et al. | Photosensitization with supramolecular arrays for enhanced antimicrobial photodynamic treatments | |
| CN111657297B (zh) | 一种螯合型聚维酮碘溶液及其制备方法 | |
| CN118104681A (zh) | 负载阳离子光敏剂的gsh响应性光动力杀菌系统及其制备方法 | |
| US20100034770A1 (en) | Antimicrobial surfaces | |
| JPH0296508A (ja) | 抗菌性組成物 | |
| Zhang et al. | Fabrication and characterization of antibacterial nanofiber membranes modified with chitosan and imidazolidinyl urea for potential use in biological waste treatments | |
| AU2013202001A1 (en) | Light activated antiviral materials and devices and methods for decontaminating virus infected environments | |
| Cahan | Conjugated and immobilized photosensitizers for combating bacterial infections | |
| NL9300345A (nl) | Preparaat voor de bestrijding van plaagorganismen, werkwijze voor de bereiding daarvan, alsmede toepassing daarvan bij de gewasbescherming. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200225 |