RU2633536C1 - Composition for producing transparent bactericide oxide coating - Google Patents

Composition for producing transparent bactericide oxide coating Download PDF

Info

Publication number
RU2633536C1
RU2633536C1 RU2016136269A RU2016136269A RU2633536C1 RU 2633536 C1 RU2633536 C1 RU 2633536C1 RU 2016136269 A RU2016136269 A RU 2016136269A RU 2016136269 A RU2016136269 A RU 2016136269A RU 2633536 C1 RU2633536 C1 RU 2633536C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
coatings
coating
solution
bactericidal
Prior art date
Application number
RU2016136269A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Михайлович Волынкин
Сергей Константинович Евстропьев
Кирилл Сергеевич Евстропьев
Константин Владимирович Дукельский
Максим Валерьевич Быков
Анна Владимировна Караваева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Лазер-Граффити" (ООО "Лазер-Граффити")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Лазер-Граффити" (ООО "Лазер-Граффити") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Лазер-Граффити" (ООО "Лазер-Граффити")
Priority to RU2016136269A priority Critical patent/RU2633536C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633536C1 publication Critical patent/RU2633536C1/en

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: composition contains high molecular weight polyvinylpyrrolidone, titanium alkoxide, salt (or salts) water-soluble and thermally decomposable upon heating to less than 550°C, polar organic solvents and water. The composition provides a two-component transparent oxide coating on the glass surface.
EFFECT: high bactericidal properties and the ability to efficiently generate active singlet oxygen are provided.
3 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к неорганическим бактерицидным материалам и способам их получения, которое может быть использовано при производстве стекла, керамики, огнеупорных материалов, пигментов и красок, различных строительных материалов, экранов дисплеев, мониторов и телевизоров, различных приборов.The invention relates to inorganic bactericidal materials and methods for their preparation, which can be used in the manufacture of glass, ceramics, refractory materials, pigments and paints, various building materials, display screens, monitors and TVs, various devices.

Хорошо известным примером твердых неорганических бактерицидных материалов, давно и широко используемых на практике, является серебро. Однако серебро является дорогостоящим материалом и поэтому его практическое применение ограничено.A well-known example of solid inorganic bactericidal materials that have long been widely used in practice is silver. However, silver is an expensive material and therefore its practical use is limited.

К настоящему времени разработаны более дешевые по сравнению с чистым металлическим серебром твердые неорганические оксидные материалы, бактерицидные свойства которых обусловлены введением в их состав ионов серебра. Так патент США №20060172877 (опубликован 03.08.2006 по индексам МПК С03С 003/17, С03С 003/62) описывает бактерицидное фосфатное стекло, имеющее следующий химический состав в вес.%: Р2О5 - 66-80; Al2O3 - 6,2-10; SiO2 - 0-10; Na2O - 9-20; Ag2O - 0-5; MgO - 0-15; CaO - 0-25; SO3 - 0-40; BaO - 0-15. В патенте США №20060166806 (опубликован 27.07.2006 по индексу МПК С03С 003/16) описано схожее по химическому составу сульфофосфатное стекло, содержащее в вес.%: P2O5 - 15-60; SO3 - 5-40; MgO - 0-15; Ag2O - 0,01-5.To date, solid inorganic oxide materials cheaper than pure metallic silver have been developed, the bactericidal properties of which are due to the introduction of silver ions in their composition. So US patent No. 20060172877 (published on 08/03/2006 according to the IPC indices С03С 003/17, С03С 003/62) describes bactericidal phosphate glass having the following chemical composition in wt.%: P 2 O 5 - 66-80; Al 2 O 3 - 6.2-10; SiO 2 0-10; Na 2 O - 9-20; Ag 2 O - 0-5; MgO - 0-15; CaO - 0-25; SO 3 - 0-40; BaO - 0-15. In US patent No. 20060166806 (published July 27, 2006 according to the IPC index C03C 003/16) a sulfophosphate glass having a similar chemical composition is described that contains in wt.%: P 2 O 5 - 15-60; SO 3 - 5-40; MgO - 0-15; Ag 2 O - 0.01-5.

Следует отметить, что, как известно, бактерицидное действие твердых материалов проявляется только при их непосредственном контакте с бактериями и вирусами, т.е. оно обусловлено особыми свойствами поверхностных слоев твердых бактерицидных материалов. Поэтому введение дорогостоящего серебра в объем стекла, как это предлагается в патентах США №20060172877 и №20060166806, является нецелесообразным. Кроме того, фосфатные и сульфофосфатные стекла довольно дороги, а их производство экологически небезопасно.It should be noted that, as is known, the bactericidal action of solid materials is manifested only when they are in direct contact with bacteria and viruses, i.e. it is due to the special properties of the surface layers of solid bactericidal materials. Therefore, the introduction of expensive silver in the volume of glass, as proposed in US patent No. 20060172877 and No. 20060166806, is impractical. In addition, phosphate and sulfophosphate glasses are quite expensive, and their production is environmentally unsafe.

Проблема рационального размещения антибактериального компонента в металлическом материале более эффективно решена в патенте США №6509057 (опубликован 21.01.2003 по индексам МПК А61К 006/00, A01N 025/00, B22F 003/00, B05D 001/16). В этом патенте только поверхностный слой металлического материала содержит антибактериальные компоненты (Ag, Cu). Поверхностный антибактериальный слой металлического материала формируется термически стимулированной диффузией из внешнего источника.The problem of rational placement of the antibacterial component in a metal material is more effectively solved in US patent No. 6509057 (published on 01/21/2003 by indices IPC A61K 006/00, A01N 025/00, B22F 003/00, B05D 001/16). In this patent, only the surface layer of the metal material contains antibacterial components (Ag, Cu). The surface antibacterial layer of the metal material is formed by thermally stimulated diffusion from an external source.

В патенте РФ №2404852 (опубликован 27.11.2010 по индексам МПК B01J 21/06, B01J 23/89, C09D 5/14) описан золь фотокаталитически активного оксида титана и композиция покрытия. Золь фотокаталитически активного оксида титана содержит оксид титана, серебро в количестве 0,1-5 масс.%, выраженном как Ag2O/TiO2, медь, доля которой относительно количества серебра, выраженная как CuO/Ag2O, равна 1-30 по массе, и гидроксид четвертичного аммония. Композиция покрытия представляет собой указанный золь оксида титана, диспергированный в связующем. Способ изготовления детали заключается в нанесении указанной композиции на поверхность основы.In RF patent No. 2404852 (published on 11/27/2010 by IPC indices B01J 21/06, B01J 23/89, C09D 5/14) a sol of photocatalytically active titanium oxide and a coating composition are described. The photocatalytically active titanium oxide sol contains titanium oxide, silver in an amount of 0.1-5 wt.%, Expressed as Ag2O / TiO2, copper, the proportion of which relative to the amount of silver, expressed as CuO / Ag 2 O, is 1-30 by weight, and quaternary ammonium hydroxide. The coating composition is a titanium oxide sol dispersed in a binder. A method of manufacturing a part consists in applying said composition to a surface of a substrate.

В патенте США №20030118733 (опубликован 26.06.2003 по индексу МПК B05D 003/02) описывается низкотемпературный метод получения золь-гель антибактериальных пленок, наносимых на стекла, керамику и пластик. Эти пленки включают активные бактерицидные компоненты, такие как оксидные соединения, соединения, полученные ионным обменом металлов или цеолиты и преимущественно содержат серебро. Метод получения таких пленок включает термообработку пленок при температурах 300-800°С, но при температурах ниже температур плавления или размягчения твердой подложки. В этом патенте отмечается также, что плавление или размягчение твердой подложки ведет к драматическому снижению бактерицидных свойств покрытия. Отметим, что исходные материалы, обычно используемые при золь-гель методе получения пленок, относительно дорогостоящи (особенно содержащие серебро) и применение таких бактерицидных покрытий может быть ограничено по экономическим причинам.US Patent No. 20030118733 (published June 26, 2003, IPC Index B05D 003/02) describes a low-temperature method for producing sol-gel antibacterial films applied to glass, ceramic, and plastic. These films include active bactericidal components, such as oxide compounds, compounds obtained by ion exchange of metals or zeolites and mainly contain silver. A method for producing such films involves heat treatment of films at temperatures of 300-800 ° C, but at temperatures below the melting or softening temperatures of the solid substrate. This patent also notes that melting or softening of the solid substrate leads to a dramatic decrease in the bactericidal properties of the coating. Note that the starting materials commonly used in the sol-gel method for producing films are relatively expensive (especially those containing silver) and the use of such bactericidal coatings may be limited for economic reasons.

Ранее было показано (Lei Huang, Dian-Qing Li, Yan-Jun Lin, Min Wei, David G. Evans, Xue Duan Controllable preparation of nano-MgO and investigation of its bactericidal properties. - Journal of Inorganic Biochemistry, v. 99, №5, 2005, p. 986-993.), что нанокристаллы MgO обладают сильным бактерицидным действием. При этом бактерицидная эффективность этих кристаллов увеличивается с уменьшением их размеров.Previously shown (Lei Huang, Dian-Qing Li, Yan-Jun Lin, Min Wei, David G. Evans, Xue Duan Controllable preparation of nano-MgO and investigation of its bactericidal properties. - Journal of Inorganic Biochemistry, v. 99, No. 5, 2005, p. 986-993.) That MgO nanocrystals have a strong bactericidal effect. Moreover, the bactericidal efficacy of these crystals increases with a decrease in their size.

Также было установлено (Koper О.В., Klabunde J.S., Marchin G.L., Klabunde K.J., Stoimenov P., Bohra L. Nano-scale powders and formulations with biocidal activity toward spores and vegetative cells of Bacillus species, Viruses, and Toxins. - Current Microbiology, 2002, v. 44, p. 49-55.), что нанопорошки таких оксидов, как MgO и СаО обладают сильным бактерицидным действием как на воздухе, так и в растворах. Было, например, показано, что при контакте этих нанопорошков с вегетативными формами Escherichia coli, Bacillus cereus или Bacillus globigii, свыше 90% этих форм погибают в течение нескольких минут. По данным (Sawai J., Kojima Н., Igarashi Н., Hashimoto A., Shoji S., Sawaki Т., Hakoda A., Kawada E., Kokugan Т., Shimizu M. Antibacterial characteristics of magnesium oxide powder. - World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2000, v. 16, №2, p. 187-194.) бактерицидное действие MgO в значительной мере определяется выделением из него активного кислорода.It was also found (Koper O.V., Klabunde JS, Marchin GL, Klabunde KJ, Stoimenov P., Bohra L. Nano-scale powders and formulations with biocidal activity toward spores and vegetative cells of Bacillus species, Viruses, and Toxins. - Current Microbiology, 2002, v. 44, p. 49-55.) That nanopowders of oxides such as MgO and CaO have a strong bactericidal effect both in air and in solutions. For example, it was shown that when these nanopowders come into contact with the vegetative forms of Escherichia coli, Bacillus cereus or Bacillus globigii, more than 90% of these forms die within a few minutes. According to (Sawai J., Kojima N., Igarashi N., Hashimoto A., Shoji S., Sawaki T., Hakoda A., Kawada E., Kokugan T., Shimizu M. Antibacterial characteristics of magnesium oxide powder. - World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2000, v. 16, No. 2, p. 187-194.) The bactericidal effect of MgO is largely determined by the release of active oxygen from it.

Проблемы создания оксидных бактерицидных слоев во многом близки к разработкам фотокаталитических покрытий на различных материалах [6]. Разрабатываемые фотокаталитические покрытия способны генерировать активный синглетный кислород под действием УФ излучения (например, под действием солнечного света) и фотохимически разлагать находящиеся на их поверхности органические соединения и примеси. В качестве наиболее распространенного и эффективного материала для фотокаталитических покрытий выступает двуокись титана (TiO2) [7].The problems of creating oxide bactericidal layers are in many respects close to the development of photocatalytic coatings on various materials [6]. The developed photocatalytic coatings are capable of generating active singlet oxygen under the influence of UV radiation (for example, under the action of sunlight) and photochemically decompose organic compounds and impurities located on their surface. The most common and effective material for photocatalytic coatings is titanium dioxide (TiO 2 ) [7].

В заявках РФ №2014125347 (опубликована 27.12.2015 по индексу МПК C05D 5/14) и №2014125349 (опубликована 27.12.2015 по индексу МПК C05D 5/14) описаны биоцидная композиция и способ ее получения. Биоцидная композиция, состоящая из растворителя, водорастворимого полиэлектролита и соли, отличающаяся тем, что в качестве растворителя она содержит воду, в качестве полиэлектролита она содержит заряженный полиэлектролит, являющийся продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного полиэлектролита и анионного полиэлектролита, взятых в соотношении, при котором содержание заряженных звеньев анионного полиэлектролита составляет от 3 до 30% от содержания заряженных звеньев катионного полиэлектролита, и в качестве соли она содержит по крайней мере одну водорастворимую соль, выбранную из группы, включающей соль щелочного металла или аммония, или смесь такой соли с солью кальция или магния, при следующем соотношении компонентов, масс.%: продукт взаимодействия водосодержащих растворов катионного полиэлектролита и анионного полиэлектролита 0,099-18,79; водорастворимая соль 0,20-17,40; вода - остальное.In applications of the Russian Federation No. 2014125347 (published on December 27, 2015 according to the IPC index C05D 5/14) and No. 2014125349 (published on 12/27/2015 according to the IPC index C05D 5/14) a biocidal composition and a method for its preparation are described. A biocidal composition consisting of a solvent, a water-soluble polyelectrolyte and a salt, characterized in that it contains water as a solvent, as a polyelectrolyte it contains a charged polyelectrolyte, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic polyelectrolyte and anionic polyelectrolyte, taken in a ratio in which the content of charged units of the anionic polyelectrolyte is from 3 to 30% of the content of charged units of the cationic polyelectrolyte, and as a salt it is holds at least one water-soluble salt selected from the group comprising an alkali metal or ammonium salt, or a mixture of such a salt with a calcium or magnesium salt, in the following ratio of components, wt.%: the product of the interaction of aqueous solutions of cationic polyelectrolyte and anionic polyelectrolyte 0,099-18 , 79; water soluble salt 0.20-17.40; water is the rest.

Прозрачные бактерицидные покрытия на стеклах, полученные полимерно-солевым методом описаны в патенте РФ №2395548 (опубликован 27.07.2010 по индексам МПК C09D 5/14; В82В 1/00). Важным достоинством полимерно-солевого метода получения оксидных покрытий является возможность широкого варьирования химического состава покрытия и введения необходимых модификаторов. Введение необходимого количества модифицирующего компонента достигается путем добавления в пленкообразующий раствор его растворимых, термически разлагаемых соединений. После нанесения раствора на поверхность подложки по мере испарения растворителя происходит формирование композиционного покрытия, состоящего из молекул полимера и нанокристаллов соли, имеющих размер 10-15 нм и равномерно распределенных в полимерной матрице (Jung К.Т., Evstropiev S.K., Lee K.Y., Lee K.S. Development of nano-sized protective layers for flat fluorescent lamps (FFLs). - Society of Information Displays International Symposium Digest of Technical Papers. - 2007, Long Beach, USA, SID-2007 (SID 07 Digest), 22-25 May 2007, р. 1844-1847.(SID 07 Digest, 2007, pp. 1844-1847)).Transparent bactericidal coatings on glasses obtained by the polymer-salt method are described in RF patent No. 2395548 (published on July 27, 2010 according to IPC indices C09D 5/14; В82В 1/00). An important advantage of the polymer-salt method of producing oxide coatings is the possibility of a wide variation in the chemical composition of the coating and the introduction of the necessary modifiers. The introduction of the required amount of modifying component is achieved by adding soluble, thermally degradable compounds to the film-forming solution. After applying the solution to the surface of the substrate as the solvent evaporates, a composite coating is formed, consisting of polymer molecules and salt nanocrystals having a size of 10-15 nm and uniformly distributed in the polymer matrix (Jung K.T., Evstropiev SK, Lee KY, Lee KS Development of nano-sized protective layers for flat fluorescent lamps (FFLs). - Society of Information Displays International Symposium Digest of Technical Papers. - 2007, Long Beach, USA, SID-2007 (SID 07 Digest), May 22-25, 2007, p. 1844-1847. (SID 07 Digest, 2007, pp. 1844-1847).

Однако покрытие по патенту №2395548 имеет существенный недостаток, определяемый тем, что бактерицидные покрытия, описанные в этом патенте содержат значительные количества оксида магния, поверхность которого может активно взаимодействовать с углекислым газом и влагой окружающей атмосферы [8] (Минакова Т.С., Екимова И.А. Фториды и оксиды щелочноземельных металлов и магния. Поверхностные свойства.- Томск: Издательский Дом Томского Государственного университета, 2014, 148 с.). Это изменяет кислотно-основные свойства поверхности покрытий и может оказать существенное влияние на их бактерицидные свойства.However, the coating according to patent No. 2395548 has a significant drawback, determined by the fact that the bactericidal coatings described in this patent contain significant amounts of magnesium oxide, the surface of which can actively interact with carbon dioxide and the moisture of the surrounding atmosphere [8] (Minakova TS, Ekimova IA Fluorides and oxides of alkaline earth metals and magnesium. Surface properties. Tomsk: Publishing House of Tomsk State University, 2014, 148 pp.). This changes the acid-base properties of the surface of the coatings and can have a significant effect on their bactericidal properties.

По техническому решению наиболее близким к настоящему изобретению является метод получения бактерицидного материала, описанный в патенте РФ №2470053 (опубликован 20.12.2012 по индексам МПК C09D 1/00; C09D 5/00; C09D 5/14; C09D 129/00; С03С 17/245). В этом патенте описаны пористые покрытия из диоксида титана в анатазной форме с улучшенной фотокаталитической активностью, применяемые как антибактериальные и самоочищающиеся покрытия. Способ изготовления покрытий включает: 1) изготовление золь-гель композиции с по меньшей мере одним средством для образования золь-гель композиции и пористой структуры; 2) нанесение композиции на стеклянную подложку; 3) нагревание покрытой подложки для удаления средства для образования золь-гель композиции и пористой структуры. Средство для образования пористой структуры выбирается из высокополимерного вещества.According to the technical solution, the closest to the present invention is the method for producing bactericidal material described in RF patent No. 2470053 (published on December 20, 2012 according to IPC indices C09D 1/00; C09D 5/00; C09D 5/14; C09D 129/00; C03C 17 / 245). This patent describes porous anatase titanium dioxide coatings with improved photocatalytic activity, used as antibacterial and self-cleaning coatings. A method of manufacturing coatings includes: 1) manufacturing a sol-gel composition with at least one agent for forming a sol-gel composition and a porous structure; 2) applying the composition to a glass substrate; 3) heating the coated substrate to remove means for forming a sol-gel composition and porous structure. The means for forming the porous structure is selected from a high polymer substance.

Следует отметить, что при использовании жидкой пленкообразующей композиции, описанной в патенте РФ №2470053, после термообработки стекла с нанесенным на него покрытием полученное оксидное покрытие является однокомпонентным и состоит только из частиц TiO2, имеющих кристаллическую структуру анатаза. Это является существенным недостатком, так как значительно ограничивает возможность оптимизации или повышения бактерицидных и фотокаталитических свойств покрытий.It should be noted that when using the liquid film-forming composition described in RF patent No. 2470053, after heat treatment of the glass coated thereon, the obtained oxide coating is one-component and consists only of TiO 2 particles having a crystalline anatase structure. This is a significant drawback, since it significantly limits the possibility of optimizing or increasing the bactericidal and photocatalytic properties of coatings.

Другим существенным недостатком этой композиции и полученного из него однокомпонентного TiO2 покрытия является то, что показатель преломления этого покрытия очень высок (показатель преломления TiO2 (анатаз) на длине волны 550 нм составляет n=2,55). Это определяет высокую светоотражательную способность таких покрытий и, соответственно, относительно низкую прозрачность стекол с этими покрытиями. Так, стекла с покрытиями, согласно описанию в патенте РФ №2470053, в видимой части спектра обладают пропусканием >75%. Однако относительно низкое пропускание, на уровне 75-80%, является слишком низким и покрытия, предложенные в патенте РФ №2470053, не могут быть использованы для многих оптических и других приложений, таких, как дисплеи мобильных телефонов, портативных и стационарных компьютеров.Another significant drawback of this composition and the one-component TiO 2 coating obtained from it is that the refractive index of this coating is very high (the refractive index of TiO 2 (anatase) at a wavelength of 550 nm is n = 2.55). This determines the high reflectivity of such coatings and, accordingly, the relatively low transparency of glasses with these coatings. So, glass with coatings, as described in RF patent No. 2470053, in the visible part of the spectrum have a transmittance> 75%. However, the relatively low transmittance, at the level of 75-80%, is too low and the coatings proposed in RF patent No. 2470053 cannot be used for many optical and other applications, such as displays for mobile phones, laptops, and stationary computers.

Техническая задача изобретения состоит в разработке композиции для формирования прозрачного (пропускание T>80%) бактерицидного оксидного покрытия, не содержащего серебра и способного генерировать активный синглетный кислород, играющий существенную роль в фотокаталитических процессах и бактерицидных свойствах материала.The technical task of the invention is to develop a composition for the formation of a transparent (transmittance T> 80%) bactericidal oxide coating that does not contain silver and is able to generate active singlet oxygen, which plays a significant role in the photocatalytic processes and bactericidal properties of the material.

Для решения этой технической задачи предлагается использовать композицию, обеспечивающую формирование на поверхности стекла двухкомпонентного прозрачного оксидного покрытия, обеспечивающего высокие бактерицидные свойства и обладающего способностью эффективно генерировать активный синглетный кислород. Для получения двухкомпонентного оксидного покрытия состав композиции содержит высокомолекулярный поливинилпирролидон, алкоксид титана, водорастворимые и термически разлагаемые при нагревании до температуры менее 550°С соль (или соли) цинка, полярные органические растворители и воду.To solve this technical problem, it is proposed to use a composition that provides the formation on the glass surface of a two-component transparent oxide coating that provides high bactericidal properties and has the ability to effectively generate active singlet oxygen. To obtain a two-component oxide coating, the composition contains high molecular weight polyvinyl pyrrolidone, titanium alkoxide, water-soluble and thermally decomposable zinc salts, salts, polar organic solvents and water when heated to a temperature of less than 550 ° C.

Известно, что покрытия на основе оксида цинка могут обладать бактерицидными свойствами. Патент РФ 2162870 (опубликован 10.02.2001 по индексам МПК C09D 5/02 (2000.01) и C09D 5/14 (2000.01) описана водная композиция для нанесения бактерицидного покрытия, содержащая соединения цинка, выбираемое из группы, состоящей из оксидов, гидрооксидов или солей цинка и их сочетаний. Патент РФ 2398804 (опубл. 10.09.2010 по индексу МПК C09D 5/14 (2006/01) описывает водную биоцидную композицию, содержащую продукт взаимодействия наночастиц оксида цинка и полимера. Следует отметить, что использование малорастворимого в воде оксида цинка может приводить к формированию в пленкообразующих композициях агрегатов оксидных частиц и, как следствие, к получению покрытий с низкой прозрачностью. Поэтому применение водорастворимых солей цинка является предпочтительным для формирования прозрачных бактерицидных покрытий.It is known that zinc oxide coatings may have bactericidal properties. RF patent 2162870 (published on 02/10/2001 by the IPC indices C09D 5/02 (2000.01) and C09D 5/14 (2000.01) describes an aqueous composition for applying a bactericidal coating containing zinc compounds selected from the group consisting of zinc oxides, hydroxides or salts and their combinations. Patent RF 2398804 (published on September 10, 2010 according to the IPC index C09D 5/14 (2006/01) describes an aqueous biocidal composition containing a product of the interaction of zinc oxide nanoparticles and a polymer. It should be noted that the use of zinc oxide which is poorly soluble in water can lead to film forming compositions aggregates of the oxide particles and, consequently, to the production of coatings of low transparency. Therefore, the use of water-soluble zinc salt is preferred for forming transparent bactericidal coatings.

Возможность использования растворимых солей цинка для формирования прозрачных покрытий, состоящих из наночастиц оксида цинка была показана в [9] (использование ацетата цинка)(Dhanalakshmi A., Amutha С., Lawrence В., Kulathuraan К., Ramadas V., Natarajan В., Structural and optical characterization of PVP/ZnO nanocomposites prepared by sol-gel dip-coating method. - International Journal of Current Research. 2013. V. 5. №11. P. 3408-3413.) и [10] (использование нитрата цинка)(Евстропьев С.К., Сошников И.В., Хребтов А.А. Формирование ZnO покрытий с использованием растворов, содержащих высокомолекулярный поливинилпирролидон - Письма в ЖТФ. 2016, т. 42, вып. 9, с. 49-55).The possibility of using soluble zinc salts to form transparent coatings consisting of zinc oxide nanoparticles was shown in [9] (using zinc acetate) (Dhanalakshmi A., Amutha C., Lawrence B., Kulathuraan K., Ramadas V., Natarajan B. , Structural and optical characterization of PVP / ZnO nanocomposites prepared by sol-gel dip-coating method. - International Journal of Current Research. 2013. V. 5. No. 11. P. 3408-3413.) And [10] (use of nitrate zinc) (Evstropyev S.K., Soshnikov I.V., Khrebtov A.A. Formation of ZnO coatings using solutions containing high molecular weight polyvinylpyrrolidone - Letters in ZhTF. 2016, v. 42, issue 9, pp. 49-55 )

При взаимодействии тетраэтоксититана с водой, присутствующей в растворе, или атмосферной влагой происходит быстрая реакция гидролиза этого соединения:When tetraethoxy titanium interacts with water present in the solution or atmospheric moisture, a quick hydrolysis of this compound occurs:

Figure 00000001
Figure 00000001

В результате конденсации образующихся в результате гидролиза молекул Ti(OH)4 происходит быстрое формирование в растворе коллоидных частиц двуокиси титана. Образовавшийся коллоидный раствор (золь) при комнатной температуре способен быстро увеличивать вязкость, переходя в гель, что ведет к утрате возможности его использования для нанесений покрытий. Поэтому, для контроля скорости химической реакции (1) и замедления процесса гелеобразования содержание воды в пленкообразующем растворе ограничено и не превышает 5,00 масс.%. При содержании воды в композиции менее 0,20% при смешении компонентов происходит образование неоднородного коллоидного раствора. Содержание воды в разработанной композиции составляет 0,20-5,00 масс.%.As a result of condensation of Ti (OH) 4 molecules formed as a result of hydrolysis, colloidal particles of titanium dioxide are rapidly formed in the solution. The resulting colloidal solution (sol) at room temperature is able to rapidly increase viscosity, turning into a gel, which leads to the loss of the possibility of its use for coating. Therefore, to control the rate of chemical reaction (1) and slow down the gelation process, the water content in the film-forming solution is limited and does not exceed 5.00 wt.%. When the water content in the composition is less than 0.20%, when the components are mixed, an inhomogeneous colloidal solution is formed. The water content in the developed composition is 0.20-5.00 wt.%.

Содержание тетраэтоксититана в пленкообразующей композиции составляет 0,10-1,00 масс.%. При содержании тетраэтоксититана более 1,00 масс.% после смешения исходных компонентов в растворе происходит быстрое формирование в растворе коллоидных частиц двуокиси титана, вязкость раствора быстро возрастает и композиция превращается в гель, который невозможно использовать для получения однородных покрытий. При содержании в композиции тетраэтоксититана менее 0,10 масс.% полученное оксидное покрытие не обладает заметными бактерицидными свойствами.The content of tetraethoxy titanium in the film-forming composition is 0.10-1.00 wt.%. When the content of tetraethoxy titanium is more than 1.00 wt.% After mixing the starting components in the solution, colloidal particles of titanium dioxide are rapidly formed in the solution, the viscosity of the solution increases rapidly and the composition turns into a gel that cannot be used to obtain uniform coatings. When the content of tetraethoxy titanium in the composition is less than 0.10 wt.%, The obtained oxide coating does not have noticeable bactericidal properties.

Пропанол-2 является растворителем основных пленкообразующих компонентов. При содержании пропанола-2 менее 33,00 масс.% пленкообразующий раствор характеризуется высокой вязкостью и низкой однородностью, а при получении оксидных покрытий на основе этих композиций на поверхности стекла после термообработке в некоторых случаях наблюдается появление белых пятен, что свидетельствует о высокой неоднородности полученных оксидных покрытий. При содержании в композиции пропанола-2 более 89 масс.% затруднительно ввести в состав композиции соли металлов из-за их низкой растворимости в этом растворителе. Поэтому содержание пропанола-2 в составе пленкообразующей композиции должно составлять 33,00-89,00 масс.%.Propanol-2 is a solvent of the main film-forming components. When the content of propanol-2 is less than 33.00 wt.%, The film-forming solution is characterized by high viscosity and low uniformity, and when oxide coatings based on these compositions are obtained, white spots are observed on the glass surface after heat treatment, which indicates a high heterogeneity of the obtained oxide coatings. When the content of propanol-2 in the composition is more than 89 wt.%, It is difficult to introduce metal salts into the composition because of their low solubility in this solvent. Therefore, the content of propanol-2 in the composition of the film-forming composition should be 33.00-89.00 wt.%.

Для обеспечения более полной растворимости солей цинка в состав в пленкообразующей композиции входит пропиленкарбонат. При содержании в композиции менее 0,50 масс.% пропиленкарбоната пленкообразующий раствор неоднороден. При содержании в композиции более 50,00 масс.% пропиленкарбоната пленкообразующий раствор характеризуется повышенной вязкостью и полученное при его использовании покрытие неоднородно. Поэтому содержание пропиленкарбоната в композиции составляет 0,50-50,00 масс.%.To ensure a more complete solubility of zinc salts, propylene carbonate is included in the film-forming composition. When the composition contains less than 0.50 wt.% Propylene carbonate, the film-forming solution is heterogeneous. When the composition contains more than 50.00 wt.% Propylene carbonate, the film-forming solution is characterized by increased viscosity and the coating obtained during its use is not uniform. Therefore, the content of propylene carbonate in the composition is 0.50-50.00 wt.%.

Для обеспечения большей однородности покрытий в состав пленкообразующей композиции входит 1-метил-2-пирролидон. При содержании 1-метил-2-пирролидона менее 0,20 масс.% пленкообразующий раствор характеризуется низкой однородностью. При содержании 1-метил-2-пирролидона более 18 масс.% пленкообразующий раствор также неоднороден. Поэтому содержание 1-метил-2-пирролидона в композиции составляет 0,20-18,00 масс.%.To ensure greater uniformity of coatings, the composition of the film-forming composition includes 1-methyl-2-pyrrolidone. When the content of 1-methyl-2-pyrrolidone is less than 0.20 wt.%, The film-forming solution is characterized by low uniformity. When the content of 1-methyl-2-pyrrolidone is more than 18 wt.%, The film-forming solution is also heterogeneous. Therefore, the content of 1-methyl-2-pyrrolidone in the composition is 0.20-18.00 wt.%.

Содержание солей цинка в составе композиции составляет 0,20-5,00 масс.%. При содержании солей менее 0,20 вес.% положительный эффект от их введения в состав композиции незначителен. При содержании солей цинка более 5,00 масс.% наблюдается существенное ухудшение однородности покрытий.The content of zinc salts in the composition is 0.20-5.00 wt.%. When the salt content is less than 0.20 wt.%, The positive effect of their introduction into the composition of the composition is negligible. When the content of zinc salts of more than 5.00 wt.% There is a significant deterioration in the uniformity of the coatings.

Проведенные опыты подтверждают возможность использования различных солей цинка с названными свойствами в обозначенных количествах. Для получения практического оптимального результата исследований использована соль Zn(NO3)2.The experiments carried out confirm the possibility of using various zinc salts with the indicated properties in the indicated amounts. To obtain a practical optimal research result, the Zn (NO 3 ) 2 salt was used.

Наличие в составе пленкообразующих растворов высокомолекулярного поливинилпирролидона способствует формированию однородных наноразмерных частиц оксидов в формирующемся покрытии и улучшает адгезию раствора к поверхности стекла. Однако при содержании поливинилпирролидона более 5,00 масс.% вязкость раствора существенно возрастает, что затрудняет его использование для нанесения покрытий и приводит к значительному ухудшению их однородности. При содержании поливинилпирролидона менее 0,20 масс.% наблюдается существенное ухудшение адгезии жидкой композиции к поверхности стекла и ухудшение однородности оксидного покрытия. Поэтому содержание поливинилпирролидона в композиции составляет 0,20-5,00 масс.%.The presence of high molecular weight polyvinylpyrrolidone in the film-forming solutions promotes the formation of homogeneous nanosized oxide particles in the forming coating and improves the adhesion of the solution to the glass surface. However, when the content of polyvinylpyrrolidone is more than 5.00 wt.%, The viscosity of the solution increases significantly, which complicates its use for coating and leads to a significant deterioration in their uniformity. When the content of polyvinylpyrrolidone is less than 0.20 wt.%, There is a significant deterioration in the adhesion of the liquid composition to the glass surface and a deterioration in the uniformity of the oxide coating. Therefore, the content of polyvinylpyrrolidone in the composition is 0.20-5.00 wt.%.

Состав предложенной композиции соответствует критериям патентоспособности: новизны, изобретательского уровня, промышленной применимости.The composition of the proposed composition meets the criteria of patentability: novelty, inventive step, industrial applicability.

Эффективность предлагаемых пленкообразующих композиций для получения бактерицидных покрытий иллюстрируется примерами №1 и №2.The effectiveness of the proposed film-forming compositions for bactericidal coatings is illustrated by examples No. 1 and No. 2.

Пример №1. В качестве растворителя для изготовления пленкообразующих растворов была использована следующая жидкая смесь, содержащая пропанол-2,1-метил-2-пирролидон, пропиленкарбонат и высокомолекулярный (молекулярный вес Ms=1300000) поливинилпирролидон. На основе этой жидкой смеси путем введения солей цинка и тетраэтоксититана были изготовлены пленкообразующие растворы, химический состав которых указан в Таблице 1. В качестве подложек были использованы образцы щелочносиликатных стекол, имеющие размеры 20×20×0,2.Example No. 1. The following liquid mixture containing propanol-2,1-methyl-2-pyrrolidone, propylene carbonate and high molecular weight (molecular weight Ms = 1300000) polyvinylpyrrolidone was used as a solvent for the manufacture of film-forming solutions. Based on this liquid mixture, film-forming solutions were prepared by introducing zinc and tetraethoxy titanium salts, the chemical composition of which is shown in Table 1. Alkaline-silicate glass samples having dimensions of 20 × 20 × 0.2 were used as substrates.

Figure 00000002
Figure 00000002

Полученные пленкообразующие растворы были использованы для нанесения покрытий на поверхность стеклянных подложек методом их погружения в растворы с последующим извлечением и сушкой. Процесс сушки образцов с покрытиями осуществлялся при 80°С в течение 24 часов. После завершения сушки образцы с покрытиями подвергались термообработке в лабораторной электропечи при 530°С в течение 2 часов. В Таблице 1 приведены химические составы полученных оксидных покрытий.The obtained film-forming solutions were used for coating the surface of glass substrates by immersion in solutions, followed by extraction and drying. The drying process of the coated samples was carried out at 80 ° C for 24 hours. After drying, the coated samples were heat treated in a laboratory electric furnace at 530 ° C for 2 hours. Table 1 shows the chemical compositions of the obtained oxide coatings.

Для определения бактерицидных свойств покрытий использовалась методика, основанная на диффузии в агар и описанная в методических указаниях Федерального центра Госсанэпиднадзора (Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: Методические указания. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 91 с.). В качестве тест-микроораганизмов использовался представитель грам-положительных бактерий Staphylococcus aureus АТСС 209Р. Антибактериальная эффективность оценивалась путем определения формирования зон ингибирования в питательном агаре, которая формируется на засеянной бактериями поверхности. Данный метод основан на том, что образующиеся на образцах стекол с покрытиями активные радикалы диффундируют в агар и задерживают рост тест-микроорганизма. Чем больше образовывается активных радикалов, тем больше зона задержки роста. Процесс проведения испытаний включал несколько этапов:To determine the bactericidal properties of the coatings, we used a technique based on agar diffusion and described in the guidelines of the Federal Center for Sanitary Epidemiological Supervision (Determining the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs: Guidelines. - M .: Federal Center for Sanitary and Epidemiological Supervision of the Ministry of Health of Russia, 2004. - 91 p.). A representative of gram-positive bacteria Staphylococcus aureus ATCC 209P was used as test microorganisms. Antibacterial efficacy was assessed by determining the formation of inhibition zones in nutrient agar, which forms on the surface seeded with bacteria. This method is based on the fact that active radicals formed on glass samples with coatings diffuse into agar and inhibit the growth of the test microorganism. The more active radicals are formed, the larger the growth inhibition zone. The testing process included several stages:

1. Питательную среду - мясопептонный агар (МПА) готовили из сухой среды промышленного производства в соответствии с инструкцией изготовителя. После автоклавирования питательную среду проверяли на стерильность и на ростовые свойства (только новую поставку). В день эксперимента МПА разливали в стерильные чашки Петри (диаметр 90 мм) по 20 мл, предварительно расплавив ее на водяной бане. Чашки оставляли при комнатной температуре для застывания.1. Nutrient medium - meat peptone agar (MPA) was prepared from a dry environment of industrial production in accordance with the manufacturer's instructions. After autoclaving, the nutrient medium was checked for sterility and growth properties (only a new supply). On the day of the experiment, MPA was poured into sterile Petri dishes (diameter 90 mm) of 20 ml, previously melted in a water bath. The plates were left at room temperature to set.

2. Для приготовления инокулюма использовали чистую суточную культуру микроорганизмов, выросших на плотной питательной среде. Петлей переносили незначительное количество материала в пробирку со стерильным физиологическим раствором, доводя плотность инокулюма до 1⋅109 КОЕ/мл по бактериальному стандарту мутности. Инокулюм использовали в течение 15 мин после приготовления.2. For the preparation of the inoculum, a pure daily culture of microorganisms grown on a solid nutrient medium was used. Loops transferred a small amount of material into a test tube with sterile physiological saline, bringing the inoculum density to 1⋅10 9 CFU / ml according to the bacterial turbidity standard. Inoculum was used for 15 minutes after preparation.

3. Для инокуляции подготовленных чашек Петри 0,1 мл инокулюма вносили в центр чашки и осторожно распределяли шпателем Дригальского по всей поверхности (посев «газоном»).3. For inoculation of prepared Petri dishes, 0.1 ml of inoculum was introduced into the center of the plate and carefully distributed with a Drigalski trowel over the entire surface (inoculation with a “lawn”).

4. Не позднее, чем через 15 минут после инокуляции на поверхность питательной среды с помощью стерильного пинцета накладывали образцы стекол. Чашки Петри инкубировали при комнатной температуре.4. No later than 15 minutes after inoculation, glass samples were applied to the surface of the culture medium with sterile tweezers. Petri dishes were incubated at room temperature.

5. После окончания инкубации чашки помещали кверху дном на темную матовую поверхность так, чтобы свет падал на них под углом в 45° (учет в отраженном свете). Зону задержки роста измеряли с точностью до 1 мм.5. After the incubation, the plates were placed upside down on a dark matte surface so that the light incident on them at an angle of 45 ° (taking into account reflected light). The growth retardation zone was measured with an accuracy of 1 mm.

В Таблице 2 приведены результаты испытаний бактерицидных свойств покрытий, полученных из растворов 1-3, а также контрольного образца стекла без покрытия.Table 2 shows the test results of the bactericidal properties of coatings obtained from solutions 1-3, as well as a control sample of glass without coating.

Figure 00000003
Figure 00000003

На основании данных таблицы 2 можно сделать вывод о том, что покрытие, сформированное на поверхности стекла при использовании раствора 2, содержащего в качестве основного пленкообразующего компонента органическое соединение титана не обладает бактерицидными свойствами.Based on the data in Table 2, we can conclude that the coating formed on the glass surface using solution 2 containing the organic titanium compound as the main film-forming component does not have bactericidal properties.

Эксперименты показали, что наибольшей бактерицидной активностью обладает покрытие, сформированное при использовании раствора 3, содержащего в качестве основного пленкообразующего компонента смесь тетраэтоксититана и нитрата цинка.The experiments showed that the coating formed when using solution 3 containing the mixture of tetraethoxy titanium and zinc nitrate as the main film-forming component has the highest bactericidal activity.

Пример №2. Химический состав изготовленных пленкообразующих растворов приведен в Таблице 3.Example No. 2. The chemical composition of the prepared film-forming solutions is shown in Table 3.

Раствор 4, содержащий 0,19 масс.% ПВП, характеризуется высокой однородностью и прозрачностью. Однако малое содержание ПВП определяет низкую адгезию этого раствора к поверхности стекла и при его нанесении на поверхность подложки покрытие распадается на отдельные мелкие капли, что определяет низкую однородность полученного покрытия.Solution 4, containing 0.19 wt.% PVP, is characterized by high uniformity and transparency. However, the low PVP content determines the low adhesion of this solution to the glass surface and when it is applied to the surface of the substrate, the coating breaks up into individual small droplets, which determines the low uniformity of the resulting coating.

Раствор 5, содержащий 5,1 масс.% ПВП характеризуется повышенной вязкостью, что определяет неоднородность полученного покрытия.Solution 5 containing 5.1 wt.% PVP is characterized by increased viscosity, which determines the heterogeneity of the resulting coating.

Раствор 6, содержащий 0,1 масс.% воды, представляет собой неоднородную жидкую смесь, которая по этой причине не может быть использована для получения покрытия.Solution 6, containing 0.1 wt.% Water, is a heterogeneous liquid mixture, which for this reason cannot be used to obtain a coating.

Раствор 7, содержащий 5,1 масс.% воды, является нестабильным, его вязкость быстро возрастает сразу после смешения исходных компонентов и коллоидный раствор быстро превращается в гель. Использовать этот коллоидный раствор для получения однородных покрытий невозможно.Solution 7 containing 5.1 wt.% Water is unstable, its viscosity rapidly increases immediately after mixing of the starting components and the colloidal solution quickly turns into a gel. It is impossible to use this colloidal solution to obtain uniform coatings.

Раствор 8, содержащий менее 33 масс.% пропанола-2, является неоднородным, оксидное покрытие, полученное из этого раствора, содержит включения белого цвета.Solution 8, containing less than 33 wt.% Propanol-2, is heterogeneous, the oxide coating obtained from this solution contains white inclusions.

Раствор 9, содержащий более 89 масс.% пропанола-2, является неоднородным из-за неполного растворения соли цинка и не может быть использован для получения однородного оксидного покрытия.Solution 9 containing more than 89 wt.% Propanol-2 is heterogeneous due to incomplete dissolution of the zinc salt and cannot be used to obtain a uniform oxide coating.

Раствор 10, содержащий 1,10 масс.% тетраэтоксититана, является нестабильным и быстро образует гель, который невозможно использовать для получения однородного покрытия.Solution 10, containing 1.10 wt.% Tetraethoxy titanium, is unstable and quickly forms a gel that cannot be used to obtain a uniform coating.

Раствор 11, содержащий 0,05 масс.% тетраэтоксититана, является однородным и прозрачным, однако полученное при его применении оксидное покрытие не обладает заметными бактерицидными свойствами.Solution 11, containing 0.05 wt.% Tetraethoxy titanium, is homogeneous and transparent, however, the oxide coating obtained with its use does not have noticeable bactericidal properties.

Раствор 12, содержащий 0,10 масс.% соли цинка, является прозрачным и однородным, однако полученное при его применении оксидное покрытие не обладает заметными бактерицидными свойствами.Solution 12, containing 0.10 wt.% Zinc salt, is transparent and homogeneous, however, the oxide coating obtained with its use does not have noticeable bactericidal properties.

Раствор 13, содержащий более 5,00 масс.% соли цинка, является неоднородным из-за неполного растворения соли цинка и не может быть использован для получения однородного оксидного покрытия.Solution 13, containing more than 5.00 wt.% Zinc salt, is heterogeneous due to incomplete dissolution of the zinc salt and cannot be used to obtain a uniform oxide coating.

Раствор 14, содержащий 0,4 масс.% пропиленкарбоната, является неоднородным из-за неполного растворения соли цинка и не может быть использован для получения однородного оксидного покрытия.Solution 14 containing 0.4 wt.% Propylene carbonate is heterogeneous due to incomplete dissolution of the zinc salt and cannot be used to obtain a uniform oxide coating.

Раствор 15, содержащий 50,10 масс.% пропиленкарбоната, является вязким. Полученное при использовании этого раствора оксидное покрытие характеризуется низкой однородностью.A solution of 15 containing 50.10 wt.% Propylene carbonate is viscous. The oxide coating obtained using this solution is characterized by low uniformity.

Раствор 16, содержащий 0,10 масс.% 1-метил-2-пирролидона, является неоднородным и не может быть использован для получения однородного оксидного покрытия.Solution 16, containing 0.10 wt.% 1-methyl-2-pyrrolidone, is heterogeneous and cannot be used to obtain a uniform oxide coating.

Раствор 17, содержащий 18,10 масс.% 1-метил-2-пирролидона, является неоднородным и не может быть использован для получения однородного оксидного покрытия.Solution 17, containing 18.10 wt.% 1-methyl-2-pyrrolidone, is heterogeneous and cannot be used to obtain a uniform oxide coating.

Составы 18-31 изготовлены в заявленных пределах составляющих компонентов.Compositions 18-31 are manufactured within the stated limits of the constituent components.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Таким образом, приведенные примеры иллюстрируют высокие бактерицидные свойства прозрачных покрытий, полученных из пленкообразующих растворов, содержащих этоксититан, поливинилпирролидон и нитрат цинка. Кроме того, разработанные растворы позволяют формировать на поверхности стекла прозрачные покрытия, способные эффективно генерировать химически активный синглетный кислород.Thus, the above examples illustrate the high bactericidal properties of transparent coatings obtained from film-forming solutions containing ethoxytitanium, polyvinylpyrrolidone and zinc nitrate. In addition, the developed solutions make it possible to form transparent coatings on the glass surface capable of efficiently generating chemically active singlet oxygen.

ЛитератураLiterature

1. Lei Huang, Dian-Qing Li, Yan-Jun Lin, Min Wei, David G. Evans, Xue Duan Controllable preparation of nano-MgO and investigation of its bactericidal properties.-Journal of Inorganic Biochemistry, v. 99, №5,2005, p. 986-993.1. Lei Huang, Dian-Qing Li, Yan-Jun Lin, Min Wei, David G. Evans, Xue Duan Controllable preparation of nano-MgO and investigation of its bactericidal properties.-Journal of Inorganic Biochemistry, v. 99, No. 5,2005, p. 986-993.

2. Koper O.B., Klabunde J.S., Marchin G.L., Klabunde K.J., Stoimenov P., Bohra L. Nano-scale powders and formulations with biocidal activity toward spores and vegetative cells of Bacillus species, Viruses, and Toxins.- Current Microbiology, 2002, v. 44, p. 49-55.2. Koper OB, Klabunde JS, Marchin GL, Klabunde KJ, Stoimenov P., Bohra L. Nano-scale powders and formulations with biocidal activity toward spores and vegetative cells of Bacillus species, Viruses, and Toxins.- Current Microbiology, 2002, v. 44, p. 49-55.

3. Sawai J., Kojima H., Igarashi H., Hashimoto A., Shqji S., Sawaki Т., Hakoda A., Kawada E., Kokugan Т., Shirnizu M. Antibacterial characteristics of magnesium oxide powder. - World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2000, v. 16, №2, p. 187-194.3. Sawai J., Kojima H., Igarashi H., Hashimoto A., Shqji S., Sawaki T., Hakoda A., Kawada E., Kokugan T., Shirnizu M. Antibacterial characteristics of magnesium oxide powder. - World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2000, v. 16, No. 2, p. 187-194.

4. Jung K.T., Evstropiev S.K., Lee K.Y., Lee K.S. Development of nano-sized protective layers for flat fluorescent lamps (FFLs). - Society of Information Displays International Symposium Digest of Technical Papers. - 2007, Long Beach, USA, SID-2007 (SID 07 Digest), 22-25 May 2007, р. 1844-1847.(-„-, SID 07 Digest, 2007, pp. 1844-1847).4. Jung K.T., Evstropiev S.K., Lee K.Y., Lee K.S. Development of nano-sized protective layers for flat fluorescent lamps (FFLs). - Society of Information Displays International Symposium Digest of Technical Papers. - 2007, Long Beach, USA, SID-2007 (SID 07 Digest), May 22-25, 2007, p. 1844-1847. (- „-, SID 07 Digest, 2007, pp. 1844-1847).

5. Киселев B.M., Кисляков И.М., Бурчинов A.H. Генерация синглетного кислорода на поверхности оксидов. - Оптика и спектроскопия, 2016, т.120, №4, с. 15-25.5. Kiselev B.M., Kislyakov I.M., Burchinov A.H. Generation of singlet oxygen on the surface of oxides. - Optics and spectroscopy, 2016, vol. 120, No. 4, p. 15-25.

6. Basnet P., Larsen G.K., Jadeja R.P., Hung Y.-C., Zhao Y. α-Fe2O3 nanocolums and nanorods fabricated by electron beam evaporation for visible light photocatalytic and antimicrobial applications. - ACS Applied Materials and Interfaces, 2013, v. 5, №6, p. 2085-2095.6. Basnet P., Larsen GK, Jadeja RP, Hung Y.-C., Zhao Y. α-Fe 2 O 3 nanocolums and nanorods fabricated by electron beam evaporation for visible light photocatalytic and antimicrobial applications. - ACS Applied Materials and Interfaces, 2013, v. 5, No. 6, p. 2085-2095.

7. Zhang Jinhui, Li Si, Chen Long, Pan Yi, Yang Shuangchun, The progress of TiO2 photocatalyst coating. - IOSR Journal of Engineering, 2012, v. 2, №8, p. 50-53.7. Zhang Jinhui, Li Si, Chen Long, Pan Yi, Yang Shuangchun, The progress of TiO 2 photocatalyst coating. - IOSR Journal of Engineering, 2012, v. 2, No. 8, p. 50-53.

8. Минакова T.C., Екимова И.А. Фториды и оксиды щелочноземельных металлов и магния. Поверхностные свойства. - Томск: Издательский Дом Томского Государственного университета, 2014, 148 с. 8. Minakova T.C., Ekimova I.A. Fluorides and oxides of alkaline earth metals and magnesium. Surface properties. - Tomsk: Publishing House of Tomsk State University, 2014, 148 p.

9. Dhanalakshmi A., Amutha С., Lawrence В., Kulathuraan К., Ramadas V., Natarajan В., Structural and optical characterization of PVP/ZnO nanocomposites prepared by sol-gel dip-coating method. - International Journal of Current Research. 2013. V. 5. №11. P. 3408-3413.9. Dhanalakshmi A., Amutha C., Lawrence B., Kulathuraan K., Ramadas V., Natarajan B., Structural and optical characterization of PVP / ZnO nanocomposites prepared by sol-gel dip-coating method. - International Journal of Current Research. 2013. V. 5. No. 11. P. 3408-3413.

10. Евстропьев С.К., Сошников И.В., Хребтов А.А. Формирование ZnO покрытий с использованием растворов, содержащих высокомолекулярный поливинилпирролидон - Письма в ЖТФ. 2016, т. 42, вып. 9, с. 49-55.10. Evstropiev S.K., Soshnikov I.V., Khrebtov A.A. The formation of ZnO coatings using solutions containing high molecular weight polyvinylpyrrolidone - Letters in ZhTF. 2016, vol. 42, no. 9, p. 49-55.

Claims (2)

Композиция для изготовления прозрачного бактерицидного оксидного покрытия, включающая высокомолекулярный поливинилпирролидон, тетраэтоксититан и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пропанол-2, 1-метил-2-пирролидон, пропиленкарбонат и соль цинка Zn(NO3)2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:Composition for the manufacture of a transparent bactericidal oxide coating, including high molecular weight polyvinylpyrrolidone, tetraethoxy titanium and water, characterized in that it further contains propanol-2, 1-methyl-2-pyrrolidone, propylene carbonate and zinc salt Zn (NO 3 ) 2 in the following ratio, wt. .%: высокомолекулярный поливинилпирролидонhigh molecular weight polyvinylpyrrolidone 0,20-5,000.20-5.00 тетраэтоксититанtetraethoxy titanium 0,10-1,000.10-1.00 пропанол-2propanol-2 33,00-89,0033.00-89.00 водаwater 0,20-5,000.20-5.00 соль цинка Zn(NO3)2 zinc salt Zn (NO 3 ) 2 0,20-5,000.20-5.00 пропиленкарбонатpropylene carbonate 0,50-50,000.50-50.00 1-метил-2-пирролидон1-methyl-2-pyrrolidone 0,20-18,000.20-18.00
RU2016136269A 2016-09-08 2016-09-08 Composition for producing transparent bactericide oxide coating RU2633536C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136269A RU2633536C1 (en) 2016-09-08 2016-09-08 Composition for producing transparent bactericide oxide coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136269A RU2633536C1 (en) 2016-09-08 2016-09-08 Composition for producing transparent bactericide oxide coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2633536C1 true RU2633536C1 (en) 2017-10-13

Family

ID=60129506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136269A RU2633536C1 (en) 2016-09-08 2016-09-08 Composition for producing transparent bactericide oxide coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633536C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2162870C2 (en) * 1995-06-26 2001-02-10 Арч Кемикалз, Инк. Antimicrobial composition active in bulk and in dried coating
US6509057B2 (en) * 1998-04-01 2003-01-21 Sumitomo Osaka Cement, Co., Ltd. Antibacterial, antifungal or antialgal article and process for producing same
RU2397191C2 (en) * 2004-12-15 2010-08-20 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Water soluble coating composition containing compounds with thiol functional group
RU2470053C1 (en) * 2008-09-08 2012-12-20 Гардиан Индастриз Корп. Porous titanium dioxide coatings and methods of forming porous titanium dioxide coatings having improved photocatalytic activity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2162870C2 (en) * 1995-06-26 2001-02-10 Арч Кемикалз, Инк. Antimicrobial composition active in bulk and in dried coating
US6509057B2 (en) * 1998-04-01 2003-01-21 Sumitomo Osaka Cement, Co., Ltd. Antibacterial, antifungal or antialgal article and process for producing same
RU2397191C2 (en) * 2004-12-15 2010-08-20 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Water soluble coating composition containing compounds with thiol functional group
RU2470053C1 (en) * 2008-09-08 2012-12-20 Гардиан Индастриз Корп. Porous titanium dioxide coatings and methods of forming porous titanium dioxide coatings having improved photocatalytic activity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Leyland et al. Highly Efficient F, Cu doped TiO2 anti-bacterial visible light active photocatalytic coatings to combat hospital-acquired infections
Goh et al. Bioactive glass: an in‐vitro comparative study of doping with nanoscale copper and silver particles
TWI540111B (en) Antimicrobial action of cu, cuo and cu2o nanoparticles on glass surfaces and durable coatings
JP6040021B2 (en) Antibacterial antiviral composition and method for producing the same
JP6605473B2 (en) Surface coating
US20140212467A1 (en) Antimicrobial Composite Material
TWI789332B (en) Antimicrobial chemically strengthened glass and optimization method for the manufacture thereof
Ahmed et al. Preparation and characterization of antibacterial P2O5–CaO–Na2O–Ag2O glasses
JP2007507408A (en) Antibacterial glass surface of glass powder
Durucan et al. Effect of calcination on microstructure and antibacterial activity of silver‐containing silica coatings
JP2008080253A (en) Photocatalyst titanium oxide sol and coating composition and component using the same
Ghafari-Nazari et al. Antibacterial activity of silver photodeposited nepheline thin film coatings
EP1965974A1 (en) Antimicrobial films
JP2008260684A (en) Photocatalyst titanium oxide sol and coating composition using the same
Singh et al. Antibacterial and photocatalytic active transparent TiO2 crystallized CaO–BaO–B2O3–Al2O3–TiO2–ZnO glass nanocomposites
Azizabadi et al. Synthesis and characteristics of gel-derived SiO2-CaO-P2O5-SrO-Ag2O-ZnO bioactive glass: Bioactivity, biocompatibility, and antibacterial properties
JP6279092B2 (en) Method for producing silver iodide-coated ball having sterilizing function and silver iodide-coated ball produced thereby
Gurbuz et al. Synthesis of high‐temperature‐stable TiO2 and its application on Ag+‐activated ceramic tile
Miola et al. In situ chemical and physical reduction of copper on bioactive glass surface
JP2018012877A (en) Antibacterial material, antibacterial thin film and method for producing antibacterial thin film
Grine et al. Synthesis, characterization, and antibacterial activity of Ag–TiO2–Fe composite thin films
RU2633536C1 (en) Composition for producing transparent bactericide oxide coating
González-Penguelly et al. New infrared-assisted method for sol-gel derived ZnO: Ag thin films: Structural and bacterial inhibition properties
Magyari et al. The impact of copper oxide nanoparticles on the structure and applicability of bioactive glasses
EP2843019A1 (en) Antibacterial hybrid layer operating against pathogenic bacterial strains, particularly against the bacterial strain MRSA, and a method for its preparation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190909