Kompozícia s impregnačným účinkom

Číslo patentu: E 18036

Dátum: 02.06.2010

Autori: Haak Ralf, Gratzl Vera, Kühnapfel Schirin, Brakemeier Andreas

Je ešte 18 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa týka impregnačného prostriedku s účinkom odpudzovania vody a oleja a nečistoty, to znamená s impregnačným účinkom, ktorý je možné použiť na úpravu produktov0002 EP 0180842 Al opisuje impregnačný sprej a kondicionér na kožu a textil, ktorý obsahuje účinnú látku pozostávajúci z fluórovaných živíc, rozpúšťadla a pripadne pomocných látok, a jedno alebo viacej nadúvadiel, pričom je nadúvadlo vo forme nadúvadla, ktoré je miešateľné alebo emulgovateľné s vodou a rozpúšťadlo je voda a/alebo s vodou miešateľné rozpúšťadlo, a účinná látka vo forme obligatómej zložky obsahuje ešte ďalšie obvyklé prísady na ošetrovanie kože, ktoré sú prípadne dispergovateľné alebo emulgovateľné vo vode a/alebo v alkohole.0003 Vo forme látok na ošetrovanie povrchov vykazuje impregnačný sprej obsah silikónových olejov, ktoré zlepšujú vodoodpudivosť. Ako silikónová emulzia sa môže použiť napriklad chemicky aminofunkčná (katiónová) emulzia VP 1 019 Wacker.0004 EP 2 090 295 A 1 opisuje kompoziciu na skrátenie doby sušenia vlasov, pričom táto kompozícia obsahuje polydimetylsiloxán a minimálne jeden polymér na úpravu vlasov,ktorým môže byť katiónový polymćr. Okrem iného je možné menovať kvarternizovaný chitosán.0005 V bežných impregnačných prostriedkoch sa vo forme účinných impregnačných látok často používajú fluórkarbónové živice a/alebo silikóny (tiež fluórované), ktoré je možné vyrobiť vo forme vodných produktov, alebo tiež vo forme produktov na báze rozpúšťadla. Tieto známe činidlá sú formulované podľa oblasti použitia a aplikačnej forme.0006 Použitím fluórkarbónových živíc a fluórovaných silíkónov je možné splniť požiadavky na prostriedok z hľadiska odpudívosti pre vodu a oleje. V dôsledku toxíckých vlastnosti týchto látok a z hľadiska nepriaznivého vplyvu na životne prostredie je ale ich použitie problematické. Nefluórované silikóny vykazujú v porovnaní s fluórkarbónovými živicamí a ŕluórovanými silikónmi väčšinou menší impregnačný účinok. Často vykazujú len vodoodpudivý účinok a veľmi zriedka aj malý odpudivý účinok proti olejom.0007 Zvláštne požiadavky existujú pri formulácii impregnačných sprejov, pretože je nutné vziať do úvahy najmä inhalačnú toxikológiu, čo predstavuje obmedzenie pri fomiulácii impregnačného spreja.0008 Úlohou predkladaného vynálezu je pripraviť impregnačný prostriedok a/alebo prostriedok na údržbu, ktorý vykazuje jednak dobrý vodoodpudivý účinok a súčasne je pokiaľ možné ekologicky prijateľný. Ďalej by mal impregnačný prostriedok vykazovať dobrú odpudivosť pre oleje a nečistoty.0009 Podľa vynálezu sa použije jedna zuvedených, známych účinných látok spoločne s takzvaným katiónovým polymérom. S prekvapením sa ukázalo, že impregnačný účinok takej kompozicie je podstatne vyšší, ako je súčet impregnačných účinkov jednotlivých zložiek.0010 Známe impregnačné účinné látky okrem iného zahŕňajú fluórokarbónové živice a silikóny (síloxány/silány/silikónové živice, aj tluórované).0011 Katiónové polyméry je možné získať začlenenim bázických skupín obsahujúcich dusík do syntetických alebo prírodných makromolekúl. Príklady takých katiónových polymćrov súpolypeptidy prevažne bázíckých aminokyselín (lysín, arginín, histidín, citrulín, a ichkombinácie). 0012 Od určitého dostatočne vysokého stupňa funkcionalizácie sbázíckými skupinami(napríklad amino-funkcionalita) sa môžu polyméry vkyslých vodných rozpúšťadlách rozpúšťať za vzniku solí. Protonizáciou bázíckých skupin pritom prechádzajú makromolekuly na polykatióny. Preto sa bázícké substituované polyméry tiež často označujú ako katiónové polyméry. 0013 Katiónové polyméry zahŕňajú ďalej chitosán a jeho deriváty. Pokiaľ existujú vprírodne sa vyskytujúcom chitíne vcelkovej molekule skôr neacetylované jednotky 2 amino-2-desoxy-B-D-glukopyranózy, ako acetylované, hovorí sa o chitosáne. Stupeň výslednej deacetylácie sa môže meniť. Na zlepšenie rozpustnosti vo vodných rozpúšťadlách a na zníženie viskozity sa pritom môže meniť dĺžka reťazca a/alebo stupeň deacetylácie polyméru. V dôsledku voľných aminoskupín, ktoré sa odštíepia v priebehu deacetylácie, je chitosán v kyslom roztoku polykatión s vysokou hustotou náboja. 0014 V kompozícii podľa vynálezu sa použije chitosán, ktorého stupeň deacetylácie je vyšší ako 50, s výhodou vyšší ako 75 a najmä vyšší ako 85, ako je napríklad 95. Molekulová hmotnosť môže byť od približne 10.000 Daltónov do asi 5,000.000 Daltónov, s výhodou od 100.000 do 2,000,000, a najmä 150,000 l,000.000 Daltónov, ako je napríklad 400.000 až 600.000 Daltónov. 0015 Okrem chitosánu a jeho derivátov sa pre kompozície podľa vynálezu používajú s výhodou katiónové biopolyméry, ako sú polyamidy a polypeptidy prevažne bázíckých aminokyselín (polylyzín, polyarginín, polyhistidin, polycitrulín a ich heteropolyméry). 0016 Ďalej sa s výhodou použijú katiónové disperzie plastov, ako sú napríklad funkcionalizované akrylátové kopolyméry a styrén-akrylátové kopolyméry a alifatické a arornatické amino-funkcionalizované polyuretány polyesterového a polykarbonátového typu. Medzi katiónové polyméry podľa tohto vynálezu ale patria tiež ďalšie bázícké funkcionalizované polyméme disperzie. 0017 Vo forme známej impregnačne účinnej látky sa výhodne používa ne-fluórovaný siloxán, ako je aminosiloxán, amino-amidosiloxán, alkyl-aminosiloxán, alkyl-amidoamínosiloxán alebo polyéter-ñinkcionalizovaný siloxán v spojení s katiónovým polymérom. 0018 Známa impregnačne účinná látka môže zodpovedať funkcionalizovanému siloxánu typu aminoalkyl-polydimetylsiloxánu, amido-aminoalkyl-polydimetylsiloxánu, alkylaminoalkyl -polydimetylsiloxánu, alkyl-amidoaminoalkyl-polydimetylsiloxánu,polyoxyalkylén-polydimetylsiloxánu, alebo alkyl-polyoxyalkylén-polydimetylsiloxánu. 0019 Vo fonne známych impregnačne účinných látok sú vhodné katiónové, napríklad amino-funkcionalízované tluórakrylové živice pre synergický efekt s katiónovým polymérom a iluórovanýmí silikónmi (tiež do značnej miery funkcionalizovanými).0020 Známa impregnačne účinná látka môže zodpovedať íluórokarbónovej živici typu fluóroalkylovaných akrylátových kopolymérov, alebo ŕluóralkyl-modiñkovaných polyuretánov (polyesterového a polykarbonátového typu), alebo fluóroalkylovaným polysulfónamidom alebo fluórovanému silikónu typu íluóralkyl-aminoalkylpolydimetylsiloxánu, alebo fluóralkyl- merkaptopolydimetyl-siloxánu.0021 Podľa predkladaného vynálezu je možné jednu z vyššie uvedených známychpočtom impregnačne účinných látok, pripadne je možné kombinovať väčší počet známych impregnačne účinných látok s väčším počtom katiónových polymérov.0022 Na synergické zosilnenie impregnačného účinku dochádza za prítomnosti relatívne extrémnych pomerov koncentrácie zložiek. Napríklad pomer koncentrácie známej impregnačne účinnej látky ku katiónovému polyméru je asi 20 1. Ale účinok zosilnenia impregnačného účinku zostáva zachovaný aj pri prebytku katiónového polyméru, napríklad pri pomere asi 120.0023 Na zlepšenie impregnačného účinku známeho impregnačného prostriedku je možné pridať katiónový polymér. Malý podiel katiónového polyméru môže najmä v spojeni s podstatne zmenšeným podielom známej impregnačne účinnej látky poslúžiť na dosiahnutie minimálne rovnakého ímpregnačného účinku, aký sa dosahuje účinkom obvyklej koncentrácie samotnej impregnačne účinnej látky. Takým spôsobom je možné udržiavať vimpregnačnom prostriedku nízky podiel napríklad silikónu (siloxánu/silánu/silikónovej živice), ale tiež fluórokarbónovej živice alebo íluórovaného silikónu, pričom nedôjde na nepriaznivé zníženie impregnačného účinku v porovnaní svysokým obsahom týchto impregnačne účinných látok bez prítomnosti katiónového polyméru.0024 Vzhľadom na to, že katiónový polymér, ako je chitosán, funkcionalizovaný polyakrylát alebo funkcionalizovaný polyuretán nie je zaťažený žiadnym zproblémov bežných impregnačných účinných látok z hľadiska (eko)toxikologických vlastností, je výhodné na základe synergistického účinku znížiť vimpregnačnom prostriedku a/alebo vprostriedku na údržbu podiel impregnačne účinnej látky, problematickej z hľadiska ekologických vlastností, ako je napríklad tluórkarbónová živica alebo fluórovaný silikón,pričom sa celkovo v spojeni s katiónovým polymérom dosiahne impregnačný účinok, ktorý by bolo inak možné v impregnačnom prostriedku a/alebo v prostriedku na údržbu dosiahnuť len pri použití vysokého podielu účinnej látky, menej vhodnej z hľadiska ochrany životného prostredia, ako je napríklad fluórkarbónová živica alebo fluórovaný silikón.0025 Okrem zníženia podielu impregnačne účinnej látky, problematickej z hľadiska ekologických vlastností, je možne na zaklade synergistického účinku podľa vynálezu aj celkom nahradiť účinnú látku, problematickú z hľadiska jej biologickej akumulácie, ako je fluórkarbónová živica, lepšie znášanlivou účinnou látkou, ako je napríklad aminosiloxán,pretože impregnačný účinok, zosilnený kationovym polymérom v spojení s aminosiloxánom,zodpovedá impregnačnému účinku, skôr dosahovanému samotnou fluórkarbónovou živicou. 0026 Synergický účinok podľa vynálezu je výhodný tiež ztoho dôvodu, že je možné v impregnačnom prostriedku znížiť, prípadne udržiavať na nízkej úrovni, tiež samotný podiel nefluórovaného siloxánu. Vzhľadom na to, že sa siloxán zle biologicky odbúrava, je z hľadiska ochrany životného prostredia výhodný jeho nízky podiel v impregnačnom prostriedku.0027 Celkový obsah účinnej látky (sušiny) impregnačného prostriedku podľa vynálezu na báze neíluórovaných silikónov je asi 0,1 až asi 60 hmot. , výhodne 0,3 až 40 a najmä l až 20 . Dolná hranica môže ležať aj v hodnote l hmot. . Zvyšok do l 00 môžu byt voda a/alebo rozpúšťadlo a prípadné prísady. Výhodný rozsah celkového obsahu účinnej látky sa pohybuje do asi 10,0 . Vo forme príkladov sa uvádzajú impregnačne činidlá s celkovýmpodielom známeho impregnačného činidla s katiónovým polymérom 1,1 a 1,7 a ďalej 6,0 .0028 Pomer nefluórovaného silikónu ku katiónovému polyméru sa pritom môže pohybovať imedzi 20 1 al 20 a výhodne medzi 10 1 al 10, predovšetkým medzi 10 1 al 10 a najmä medzi 5 l a 1 5. Príklady pomeru sú 0,5 l, 2,5 1 a 3,5 l, pričom budú nasledovne reprodukované príklady uskutočnenia s pomerom 0,7, 1,2, 1,7, 2,4 a 3,4 1.0029 Celkový obsah účinnej látky (sušiny) impregnačného prostriedku podľa vynálezu na báze fluórkarbónovej živice alebo fluórovaných silikónov skatiónovým polymérom leží väčšinou nižšie, ako pre nefluórovaný silikón. V závislosti na zvolených zložkách môže byť celkový obsah účinnej látky asi 0,1 až asi 40 hmot. , výhodne 0,3 až 25 a 0,5 až 10. V praxi sa často použije celkový obsah účinnej látky od 0,3 do asi 3, pričom homá hranica môže ležať V rozmedzí 2 až l,5. Praktický príklad uskutočnenia s fluórkarbónovou živicou a chitosánom uvádza celkový obsah účinnej látky 0,56.0030 Pomer fluórkarbónovej živice alebo fluórovaného silikónu vo forme klasických impregnačne účinných látok a katiónového polyméru sa môže v ímpregnačnom prostriedkuimpregnačnej látky v širokom rozmedzí. Napríklad je možné bez straty impregnačného účinku znížiť koncentráciu fluórkarbónovej živice o 60 za predpokladu, že sa miesto nej pridá vhodný katiónový polymér a neprekroči sa pritom pomer koncentrácie (hmotnostné pomery) impregnačnej účinnej látky ku katiónovému polyméru 0,1 1, výhodne 0,2 l. Príklad praktického uskutočnenia uvádza pomer 0,12 I. Celkovo je možné použiť pomer v rozsahu od 0,05 l do 0,3 l.0031 Výhodne je pri použití fluórkarbónovej živice alebo fluórovaného silikónu podiel katiónového polyméru vždy väčší ako podiel fluórkarbónovej živice alebo fluórovaného silikónu, zatiaľ čo pri použití nefluórovaneho silikónu môže byť podiel silikónu tiež vyšší ako pomer katiónového polyméru.0032 Výhodne sa použijú vo vode rozpustné systémy. Jedna forma kompozície podľa vynálezu ale zahŕňa tiež kompozície na báze rozpúšťadla. Pre systémy rozpustné vo vode sa siloxán použije v synergickej kompozícii s chitosánom, výhodne vo forme mikroemulzie vo vode. Impregnačný prostriedok podľa vynálezu môže byť tiež vo fonne gélu alebo pasty. 0033 Celkový synergický účinok katiónového polyméru sbežnou impregnačne účinnou látkou je možné určiť na základe pokusov.0034 Vo vode rozpustné, prípadne vo vode dispergovateľné impregnačné prostriedky je možné použiť na vytvorenie efektu odpudzovania vody a oleja napríklad na podlahových krytinách. Tieto látky prenikajú povrchovo do absorpčných materiálov, ako sú drevo, kameň,korok a znižujú povrchovú energiu substrátu tak silno, že sa výrazne zníži zmáčavosť povrchu kvapalinami. To má za následok zvýšenie kontaktného uhlu vodnej kvapky na povrchu substrátu. Navyše sa veľmi zníži rýchlosť pohlcovania takto ošetrených povrchov. Pritom nedochádza na takmer žiadne alebo len slabé vytváranie filmu na substráte.Pomocou tohto efektu odpudzovania kvapalín je možné chrániť podlahové krytiny, citlivé na vlhkosť, a nasiakavé krytiny, ošetrením týmito impregnačnými prostriedkami alebo prostriedkami na údržbu pred poškodením vlhkosťou alebo vnikaním kvapalných nečistot. 0035 V nasledujúcich príkladoch sa vždy použil chitosán so stupňom deacetylácie 95 a molekulovou hmotnosťou 300.000 až 500.000 g/ niol (Da).0036 Vo forme kopolyméru katiónového akrylátu sa použije disperzia kopolyméru akrylátu a styrólu s 25-45 hmotnostného podielu aminofunkčných monomérov s molekulovou hmotnosťou medzi 50.000 a 500.000 g/mol (Da) s obsahom emulgátoru (obsahom účinnej látky 35).0037 Vo forme polyuretánového polyméru sa použije disperzia alifatického polycsterpolyuretánu (s 5-5 hmotnostného podielu aminofunkčných monomérov)

MPK / Značky

MPK: C08L 75/04, C08L 5/08, C14C 9/00, C09D 183/04, C08L 83/04, C09D 105/08

Značky: účinkom, kompozícia, impregnačným

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/26-e18036-kompozicia-s-impregnacnym-ucinkom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kompozícia s impregnačným účinkom</a>

Podobne patenty