CZ32364U1 - Vodou ředitelné interiérové nátěrové hmoty pro hygienické aplikace - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.

CZ 32364 UI

Vodou ředitelné interiérové nátěrové hmoty pro hygienické aplikace

Oblast techniky

Řešení se týká dekorativních vodou ředitelných interiérových nátěrových hmot obsahujících pojivo a nanočástice oxidů kovů.

Dosavadní stav techniky

Dekorativní interiérové nátěrové hmoty se z důvodu ekologie vyrábějí na bázi vodou ředitelných pojiv jako jsou draselné vodní sklo, silikonové emulze a vodné polymemí disperze. Dalšími složkami jsou anorganické i organické pigmenty, plniva, dispergační a rozlivová aditiva, odpěňovače, reologická aditiva a fungicidní látky. Vodou ředitelné koloidní polymemí disperze jsou ekologicky nezávadné a představují slibnou alternativu k rozpouštědlovým nátěrovým hmotám. Koloidní polymemí částice jsou připraveny tak, aby vykazovaly požadovanou morfologii, složení, distribuci velikosti částic, povrchové skupiny a molekulovou hmotnost. Zavedením nanočástic oxidů kovů do polymemího pojivá a zajištěním rovnoměrné dispergace v polymemím pojivu dochází ke zlepšení aplikačních a užitných vlastností výsledného kompozitního materiálu.

V průběhu stárnutí nátěrů dochází k jejich degradacím, které jsou způsobeny slunečním zářením, změnami teploty, vlhkostí, ale i usazováním prachu a mikrobiální kolonizací. Působením mikroorganismů mohou vznikat na objektech významné změny a závady. Mikrobiální kolonizace je jeden z vlivů, kterému je třeba předcházet kvůli znehodnocení nátěrů a zdravotní nezávadnosti povrchů.

Hygienické interiérové antimikrobiální nátěry jsou vyžadovány v nemocnicích, školách, veterinárních zařízeních, potravinářských a farmaceutických provozech kvůli inhibici bakterií a plísní jako účinná ochrana před bakteriálními infekcemi, způsobenými např. bakterií Staphylococcus aureus.

U hygienických nátěrů je nezbytná antimikrobiální účinnost, nízká toxicita a nezávadnost použitých látek pro životní prostředí. Mnoho antimikrobiálně aktivních organických látek není vhodných pro povrchové úpravy vzhledem k jejich toxicitě. Řada biocidů je nově v EU zakázána a/nebo jejich použití výrazně omezeno. Výzkum je proto zaměřen na anorganické typy biocidů na bázi nanočástic a solí stříbra, mědi a zinku v různých formách, na nanočástice oxidu titaničitého a oxidu zinečnatého. Jako nová možnost se jeví použít i toxikologicky nezávadný oxid hořečnatý. Z organických biocidů se používají hydantoin, isothiazolony, fosfoniové soli, kvartémí amoniové soli, chitosan, peptidy, furanony, deriváty pyrithionu a nově také enzymy.

Cílem technického řešení je vodou ředitelná antimikrobiální nátěrová hmota obsahující pojivo a nanočástice oxidů kovů, která vykazuje významné fungicidní a baktericidní účinky.

Podstata technického řešení

Podstata vodou ředitelné interiérové akrylátové nátěrové hmoty pro hygienické aplikace spočívá podle technického řešení v tom, že obsahuje pojivo na bázi vodou ředitelné akrylátové polymemí disperze a nanočástice oxidů kovů jako jsou oxid hořečnatý, oxid titaničitý a oxid zinečnatý. Nanočástice oxidů kovů o velikosti částic v desítkách až stovkách nm jsou do nátěrové hmoty přidávány ve formě speciálních práškových aditiv a/nebo jsou již přítomny v pojivové složce nátěrové hmoty, tvořené vodou ředitelnou koloidní akrylátovou polymemí disperzí. Nátěrová

- 1 CZ 32364 UI hmota obsahuje kombinace nanočástic oxidů kovů s různými pigmenty, jako je např. rutilová nebo anatasová titanová běloba a různými anorganickými plnivy o velikosti částic v jednotkách až desítkách pm jako jsou mastek, vápenec, slída, kaolin a bentonit.

Výhodou této nátěrové hmoty je, že zajišťuje antimikrobiální účinky povrchů. Nátěry zabraňují růstu mikroorganismů, jako jsou různé druhy bakterií, např. Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, dále plísní, např. Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum a také kvasinek, např. Candida albicans. S výhodou lze tyto antimikrobiální nátěry aplikovat na beton, sádrokarton, vápeno-cementové omítky a také na dřevo.

Příklady uskutečnění technického řešení

Antimikrobiální vodou ředitelná akrylátová nátěrová hmota podle technického řešení se připraví dispergací nanočástic oxidů kovů jako jsou oxid hořečnatý, oxid titaničitý a oxid zinečnatý o velikosti částic v desítkách až stovkách nm s vhodnými pigmenty, plnivy a aditivy v demineralizované vodě. Pojivém pro přípravu antimikrobiální nátěrové hmoty je vodou ředitelná akrylátová polymemí disperze a/nebo vodou ředitelná akrylátová polymemí disperze obsahující nanočástice oxidu zinečnatého a/nebo oxidu horečnatého.

Pro výrobu nátěrové hmoty se použijí i další pomocné prostředky jako jsou smáčecí a dispergační aditiva, odpěňovače, rozlivová a rheologická aditiva a koalescenty. Dále uvedené upřesňující příklady však žádným způsobem neomezují samotné technické řešení.

Příklad 1

Postup přípravy a hmotnostní složení antimikrobiální nátěrové hmoty je následující: Do chlazené dispergační nádoby se předloží demineralizovaná voda, do které se za pomalého míchání přidají smáčecí a dispergační aditiva, odpěňovače, rozlivová aditiva a koalescenty, které zajistí řádnou dispergací nátěrové hmoty a následně vytvoření nátěrového filmu bez defektů. Směs se míchá pomocí dissolveru při obvodové rychlosti míchadla 2 až 3 m/s po dobu 5 minut. Potom se postupně a za velmi pomalého míchání přidávají nanočástice práškového oxidu hořečnatého nebo oxidu titaničitého nebo oxidu zinečnatého v množství až 10 % hmotn. a dispergace probíhá při obvodové rychlosti míchadla ca 10 m/s po dobu 10 minut.

Dále se do míchací nádoby dávkují vápenec, mastek a další plniva v množství až 40 % hmotn. a pokračuje homogenizace při obvodové rychlosti míchadla ca 10 m/s po dobu několika minut. Potom se přidávají pigmenty jako titanová běloba v množství až 25 % hmotn. Vše se disperguje při obvodové rychlosti míchadla 10 až 15 m/s přibližně po dobu 30 minut. Po této době se otáčky míchadla sníží na minimum a pomalu se přidá až 45 % hmotn. vodné akrylátové disperze. Rychlost otáčení míchadla se potom opět zvýší a homogenizace pokračuje při obvodové rychlosti míchadla 2 až 3 m/s ještě po dobu 5 minut. Konzistence nátěrové hmoty se před koncem dispergace upraví vhodným rheologickým aditivem, které příznivě ovlivňuje dlouhodobou skladovatelnost nátěrové hmoty v obalech a také nanášení nátěrů.

Příklad 2

Do demineralizované vody se za pomalého míchání přidají smáčecí a dispergační aditiva, odpěňovače, rozlivová aditiva a koalescenty a vše se homogenizuje v chlazené dispergační nádobě pomocí dissolveru při obvodové rychlosti míchadla 2 až 3 m/s po dobu 5 minut. Potom se postupně za velmi pomalého míchání dávkují plniva jako vápenec a mastek v množství až 40 % hmotn. a probíhá dispergace při obvodové rychlosti míchadla ca 10 m/s po dobu několika minut. Potom se přidávají pigmenty jako titanová běloba v množství až 25 % hmotn. Dispergace při obvodové rychlosti míchadla 10 až 15 m/s pokračuje přibližně po dobu 30 minut. Po této době se otáčky míchadla sníží a pomalu se přidá až 45 % hmotn. vodné akrylátové disperze, která

-2CZ 32364 UI obsahuje až 2 % hmotn. nanočástic oxidu zinečnatého nebo oxidu hořečnatého, které jsou již homogenně rozptýlené v polymerní části. Rychlost otáčení míchadla se potom opět zvýší a homogenizace pokračuje při obvodové rychlosti míchadla 2 až 3 m/s ještě po dobu 5 minut. Konzistence nátěrové hmoty se před koncem dispergace upraví vhodným rheologickým aditivem kvůli zajištění dlouhodobé skladovatelnosti nátěrové hmoty a také snadnému nanášení nátěrů.

Příklad 3

Do chlazené dispergační nádoby se předloží demineralizovaná voda, do které se za pomalého míchání přidají smáěecí a dispergační aditiva, odpěňovaěe, rozlivová aditiva a koalescenty, které zajistí řádnou dispergaci nátěrové hmoty a následně vytvoření nátěrového filmu bez defektů. Směs se míchá pomocí dissolvent při obvodové rychlosti míchadla 2 až 3 m/s po dobu 5 minut. Potom se postupně a za velmi pomalého míchání přidávají nanočástice práškového oxidu hořečnatého nebo oxidu titaniěitého nebo oxidu zinečnatého v množství 1 až 10 % hmotn. a dispergace probíhá při obvodové rychlosti míchadla ca 10 m/s po dobu 10 minut.

Dále se do míchací nádoby dávkují vápenec, mastek a další plniva v množství až 40 % hmotn. a pokračuje homogenizace při obvodové rychlosti míchadla ca 10 m/s po dobu několika minut. Potom se přidávají pigmenty jako titanová běloba v množství až 25 % hmotn. Vše se disperguje při obvodové rychlosti míchadla 10 až 15 m/s přibližně po dobu 30 minut. Po této době se otáčky míchadla sníží na minimum a pomalu se přidá až 45 % hmotn. vodné akrylátové disperze, která obsahuje až 2 % nanočástic oxidu zinečnatého, které jsou již homogenně rozptýlené v polymerní části. Rychlost otáčení míchadla se potom opět zvýší a homogenizace pokračuje při obvodové rychlosti míchadla 2 až 3 m/s ještě po dobu 5 minut. Konzistence nátěrové hmoty se před koncem dispergace upraví vhodným rheologickým aditivem, které příznivě ovlivňuje dlouhodobou skladovatelnost nátěrové hmoty v obalech a také úpravu konzistence pro aplikaci.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Vodou ředitelná nátěrová hmota obsahující pojivo a nanočástice oxidů kovů, vyznačující se tím, že pojivo je na bázi vodné polymerní akrylátové disperze a nanočástice oxidů kovů jsou tvořeny homogenně rozptýlenými nanočásticemi oxidu hořečnatého a/nebo oxidu zinečnatého a/nebo oxidu titaniěitého.
2. 2. Vodou ředitelná nátěrová hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že nanočástice oxidu hořečnatého, oxidu zinečnatého a/nebo oxidu titaniěitého mají velikost v desítkách nm až stovkách nm a jsou v celkové hmotě obsaženy v množství až 10 % hmotn.
3. 3. Vodou ředitelná nátěrová hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že nanočástice oxidu hořečnatého a/nebo oxidu zinečnatého mají velikost částic v desítkách nm až stovkách nm a jsou ve formě aditiva a současně i ve vodné polymerní akrylátové disperzi a to v celkovém množství až 10 % hmotn.