БАКТЕРИЦИДНЫЙ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЙ ГЕРМЕТИК Российский патент 2013 года по МПК C09K3/10 C08L83/04 C08K3/36 C08K5/01 C08K5/541 C08K5/57 C08K13/02 

Изобретение относится к области химии, в частности к однокомпонентным герметикам с микробиологической защитой, и может широко использоваться в различных областях техники и строительстве как защитное покрытие, а также в санитарно-гигиенических целях в помещениях и других местах с повышенной влажностью.

Известна синергическая серебросодержащая биоцидная композиция, включающая комбинацию, по меньшей мере, двух биоцидных компонентов, содержащая в качестве первого компонента от 0,001% до 0,05% по весу, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из 1,2-бензизотиазолин-3-она, N-метил-1,2-бензизотиазолин-3-она и содержащая в качестве второго компонента от 0,1 до 25 млн^-1 серебра и/или органических или неорганических соединений серебра, и с весовым соотношением серебряного компонента к бензизотиазолиноновому компоненту от 1:1 до 1:100 (Заявка RU №2008112684 A на изобретение. Синергическая серебросодержащая биоцидная композиция. - МПК⁷: A01N 43/80. - 10.10.2009).

Известна биоцидная композиция, представляющая собой смесь йодопропинил-карбаматного соединения и серусодержащего симм.-триазина в соотношении от 1 ч. йодопропинилкарбаматного соединения на 9 ч. симм.-триазина до 9 ч. йодопропинилкарбаматного соединения на 1 ч. симм.-триазина. Композиции обладают фунгицидно-альгицидной активностью с широким спектром действия (Патент RU №2158084 С2. Биоцидные композиции, способы их приготовления, способы защиты субстракта от вредного воздействия грибов и водорослей. - МПК: A01N 47/12, A01N 43:70. - 27.10.2000). Недостатком известных композиций является их высокая стоимость.

Известно полимерное кремнийорганическое покрытие, содержащее кремнийорганическое соединение с малым тангенсом угла диэлектрических потерь не более 1·10^-3, в которое введена биоцидная добавка Traetex-243, при следующем весовом соотношении компонентов, в %: кремнийорганическое соединение - 99,0-99,5 и биоцидная добавка - 0,5-1,0 (Патент RU №2298301 C1 на изобретение. Защитное покрытие для ВЧ печатных плат. - МПК: H05K 3/28. - 27.04.2007). Недостатком известного кремнийорганического покрытия является низкая его термостойкость. При нагревании свыше 60°C происходит разложение биоцида, что приводит к потере микробиологической защиты.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является лак на основе кремнийорганического соединения, в состав которого введена биоцидная добавка Биоцик Т при следующем весовом соотношении: лак на основе кремнийорганического соединения - (98,5-99,5)% и биоцидная добавка - (0,5-1,5)% (Патент RU №2377266 C1 на изобретение. Защитное покрытие для печатных плат. - МПК: C09D 163/00, H05K 3/28. - 27.12.2009). Данное изобретение принято за прототип.

Основным недостатком известного изобретения, принятого за прототип, является недостаточная термостойкость покрытия, так при температуре более 70°C происходит разложение биоцидной добавки - Биоцик Т, что, в свою очередь, приводит к потере микробиологической защиты покрытия. Кроме того, биоцидную добавку Биоцик Т можно вводить только в кремнийорганические лаки, а введение ее в композиционные материалы на основе низкомолекулярных силоксановых каучуков приводит к их структурированию в процессе хранения.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание бактерицидных герметиков, подавляющих рост микроскопических грибов и водорослей, уменьшающих их вредное действие в условиях повышенной влажности окружающей среды, в том числе на изменение цвета поверхностей конструкций и различные виды деструкции, сохраняющие свои свойства при высоких температурах и имеющие длительный срок хранения.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является получение бактерицидного герметика, обладающего микробиологической защитой поверхностей и сохраняющейся при температурах до 200°C, имеющего длительный срок хранения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном бактерицидном кремнийорганическом герметике, содержащем кремнийорганическое соединение и биоцидную добавку, согласно предложенному техническому решению,

в качестве кремнийорганического соединения он содержит низкомолекулярный силоксановый каучук, в который дополнительно введены аэросил, парафин жидкой фракции C₁₄-C₁₇, метилтриацетоксисилан и дибутилдилаурат олова;

в качестве биоцидной добавки он содержит фунгицид Fungitrol PA 10 в пределах 1,81-3,62 мас.ч. на 100 мас.ч. низкомолекулярного силоксанового каучука.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного бактерицидного кремнийорганического герметика, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».

В соответствии с изобретением в бактерицидном кремнийорганическом герметике используются следующие компоненты:

низкомолекулярный силоксановый каучук, ТУ 2294-002-00152000-96;

фунгицид Fungitrol PA 10, импортный продукт фирмы ISP Biochema (Германия);

аэросил А-200 или А-150, ГОСТ 14922-77;

метилтриацетоксисилан, ТУ 6-02-874-79;

дибутилдилаурат олова, ТУ 6-02-1-002-88;

парафин жидкий фракции С₁₄-С₁₇, ТУ 0255-023-05766480-2006.

Бактерицидный кремнийорганический герметик на основе низкомолекулярного силоксанового каучука готовят в смесителе миксерного типа в среде сухого азота путем последовательного смешения компонентов при следующем соотношении, мас.ч.:

низкомолекулярный силоксановый каучук - 100 аэросил марки А-200 или А-150 - 11 парафин жидкий фракции С₁₄-С₁₇ - 70 метилтриацетоксисилан - 7,24 дибутилдилаурат олова - 0,27 фунгицид Fungitrol PA-10 - 1,81-3,62,

с последующим вакуумированием и расфасовкой в герметично закрывающуюся тару.

Оценка стойкости полученных бактерицидных кремнийорганических герметиков с различным содержанием фунгицида Fungitrol PA 10 после термостатирования их вулканизатов в течение 1 ч при температуре 200°C к воздействию плесневых грибков проводилась по ГОСТ 9.049-91 «Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибков». Полученные результаты приведены в табл.1.

Таблица 1. Виды грибков Содержание фунгицида Fungitrol PA 10 в мас.ч. на 100 мас.ч. низкомолекулярного силоксанового каучука 1,81 2,72 3,62 1,45 0,0 (прототип) Penicillium tardum ++ +++ +++ ± - Phoma betae ++ +++ +++ + - Cladosporim herbarum ++ +++ +++ ± - Aspergillus niger ++ +++ +++ + - Asp. flavus ++ +++ +++ + -   +++ высокая активность ± очень слабая активность     ++ умеренная активность - отсутствие активности     + слабая активность    

Опытная партия бактерицидного кремнийорганического герметика, полученная на ОАО «Казанский завод синтетического каучука» в соответствии с ТУ 5772-083-05766-764 - 2010, после хранения в течение 12 месяцев была испытана как защитное покрытие различных материалов от воздействия плесневых грибков. В таблице 2 приведены данные по результатам испытания образцов дерева (липы), бетона, керамической плитки, обработанных предложенным бактерицидным кремнийорганическим герметиком. Испытания проводились по ГОСТ 9.050-75 «Методы лабораторных испытаний на устойчивость к воздействию плесневых грибков». Испытания проводили в течение 28 суток при температуре 30°C и влажности 100%. Для испытаний использовались следующие виды грибков: Aspergillus niger van Tithem, Aspergillus terreus Thorn, Altemaria alternate (Fr.) Keissler, Fzarium moniliforme Sheldon, Penicillium brevicompactum Dierckx, Penicillium chrysogenum Thom, Penicillium ochro-chloron Biourge, Penicillium martensil Biourge, Trichoderma viride Pers.ex Fr.

Таблица 2. Наименование материала. Стойкость к действию грибков необработанного материала. Стойкость к действию грибков материала, обработанного предлагаемым бактерицидным кремнийорганическим герметиком. Стойкость к действию грибков материала, обработанного защитным покрытием по прототипу. Дерево (липа) 5 баллов - не обладает. 1 балл - обладает. 6 баллов - не обладает. Бетон 3-4 балла - не обладает. 0-1 балл - обладает. 6 баллов - не обладает. Керамическая плитка 1-2 балла - обладает. 0 баллов - обладает. 6 баллов - не обладает.

Из таблиц 1 и 2 видно, что предложенный бактерицидный кремнийорганический герметик обладает высокой стойкостью к действию плесневых грибков после термостатирования его вулканизатов в течение 1 ч при температуре 200°C и устойчивостью к воздействию плесневых грибков (0-1) баллов после хранения его в течение 12 месяцев, что соответствует ГОСТ 9.050-75.

Изобретение относится к области химии, в частности к однокомпонентным герметикам с микробиологической защитой, и может широко использоваться в различных областях техники и строительстве как защитное покрытие, а также в санитарно-гигиенических целях в помещениях и других местах с повышенной влажностью. Бактерицидный кремнийорганический герметик содержит низкомолекулярный силоксановый каучук, аэросил, парафин жидкой фракции С₁₄-С₁₇, метилтриацетоксисилан, дибутилдилаурат олова и биоцидную добавку. Технический результат заключается в обеспечении микробиологической защиты в условиях повышенной влажности, длительного срока хранения состава и сохранении его свойств при повышенных температурах. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Бактерицидный кремнийорганический герметик, содержащий кремнийорганическое соединение и биоцидную добавку, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического соединения он содержит низкомолекулярный силоксановый каучук, в который дополнительно введены аэросил, парафин жидкой фракции С₁₄-С₁₇, метил-триацетоксисилан и дибутилдилаурат олова.

2. Герметик по п.1, отличающийся тем, что в качестве биоцидной добавки он содержит фунгицид Fungitrol PA 10 в пределах 1,81-3,62 мас.ч. на 100 мас.ч. низкомолекулярного силоксанового каучука.