TR201617722A2 - Anorgani̇k nanoparti̇küller i̇çeren saydam uv koruyucu sert kaplama ve kaplamali cam - Google Patents
Anorgani̇k nanoparti̇küller i̇çeren saydam uv koruyucu sert kaplama ve kaplamali cam Download PDFInfo
- Publication number
- TR201617722A2 TR201617722A2 TR2016/17722A TR201617722A TR201617722A2 TR 201617722 A2 TR201617722 A2 TR 201617722A2 TR 2016/17722 A TR2016/17722 A TR 2016/17722A TR 201617722 A TR201617722 A TR 201617722A TR 201617722 A2 TR201617722 A2 TR 201617722A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- coating composition
- protective coating
- feature
- titanium
- nanoparticle
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 24
- 230000001012 protector Effects 0.000 title description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims abstract description 66
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 42
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 10
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 10
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 10
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 10
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 9
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 8
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000555 poly(dimethylsilanediyl) polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 7
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 5
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 5
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 5
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 4
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 7
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- -1 titanium (IV) chlorine Chemical compound 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
- C09D183/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Bir cam ambalaj üzerine uygulanmak üzere geliştirilmiş kolloidal yapıda bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelliği; içeriğinde en az bir çeşit anorganik nanopartikül, içerisine bahsedilen anorganik nanopartiküllerin katkılandığı en az bir çeşit silan yapılanması, en az bir çeşit çözgen ve kompozisyonun uygulandığı yüzeyde homojen dağılmasını sağlayan en az bir çeşit yüzey aktif madde içermesidir.
Description
TARIFNAME
ANORGANIK NANOPARTIKULLER IÇEREN SAYDAM UV KORUYUCU SERT
KAPLAMA VE KAPLAMALI CAM
TEKNIK ALAN
Bulusun konusu, ultraviyole isinlara karsi koruma saglayan ve mekanik dayanimi
yüksek seffaf bir kaplama kompozisyonu, bu kaplama kompozisyonunun
uygulandigi yüzeyler ve kompozisyonun hazirlanma ve uygulama yöntemi ile
Bilindigi üzere, saydam cam UV-A bölgesinde isik geçirgen oldugundan bu
bölgedeki isigin enerjisi birçok organik bilesigin bozunmasi için yeterlidir.
Dolayisiyla, gida içeren saydam ambalaj ürünlerin kullanim alanlarini
sinirlamaktadir.
UV koruyucu organik bilesiklerin akrilik, alkid gibi polimer reçinelerinin içinde
çözülmesiyle kaplama çözeltileri kolayca hazirlanir. Fakat kullanilan polimerlerin
UV isinina karsi dayanimlari zayif oldugundan bunlara alternatif olarak UV
dayanimi organik polimerlere göre daha iyi olan fonksiyonel silan türevlerinden
olusan karisimlar kullanilir. UV koruyucu organik bilesiklerin kaplama içerisindeki
miktarlarinin zamanla azaldigi tespit edildiginden organik kaplama UV koruma
fonksiyonunu zamanla yitirmektedir.
Yiyecek ve içeceklerin bilesimi çok çesitli organik maddelerden olustugundan UV
isigindan kolayca etkilenmektedirler. UV isigina maruz kalma sonucunda kimyasal
yapilarinda degismeler meydana gelmesiyle besleyici degerlerini ve orijinal tatlarini
kaybetmektedirler. Ortamda bulunan oksijen de yiyecek ve içeceklerin yapisini
degistirmenin yaninda UV isiginin istenmeyen etkisini arttirmaktadir. Bu nedenlerle
yiyecek ve içeceklerin tazeligini korumasi için UV isigini ve oksijeni geçirmeyen
ambalajlarda saklanmasi gerekmektedir. Yiyecek ve içeceklerin uzun süre tazeligini
korumasi için Tetrapak ambalaj ve alüminyum kutular kullanilmaktadir. Tetrapak
ambalajlar UV korumasi saglamasi ve oksijen geçirgenligi düsük olmasina ragmen
kullanilan alüminyum ile temastan kaynaklanan yiyecek kontaminasyonunu ve tat
degisimini engellemek amaciyla alüminyum tabakasi plastik bir film ile
kaplanmaktadir. Bu plastik film ayni zamanda alüminyumun korozyona ugramasini
engellemektedir. Plastik film içerisindeki plastiklestiricilerin ve Bisfenol A'nin insan
sagligi üzerinde olumsuz etkileri oldugu bilinmektedir. Alüminyum kutular içine
koyulan yiyecek ve içecegin zamanla kontaminasyonuna neden olmakta ve tadini
degistirebilmektedir. Kolayca korozyona ugradiklarindan bu kutularin kullanim
alanlari sinirlidir.
Içerdigi yiyecek veya içecek ile kimyasal etkilesime girmemesi ve oksijen
geçirgenligi düsük oldugundan dis ortamdan iç ortama gaz girisi imkani
vermemesinden dolayi, cam oldukça saglikli bir ambalaj malzemesidir. Ancak,
saydam cam UV isinlarini geçirdigi için, camin yiyecek veya içecekler için ambalaj
olarak kullanimi sinirlanmaktadir. Camin UV geçirgenligini azaltmak amaciyla
cama harmandan/hammaddeden çesitli oksitlerle renk verilerek yüksek sicaklikta
isil islem uygulanmaktadir. Dolayisiyla, cama harmandan UV koruyuculuk
saglanmasi için özel hammaddeler kullanildigindan bu yöntem hem pahali bir
yöntemdir, hem de camda saydamliktan taviz verilmekte ve camin yesil, bronz vb.
renkli olmasi gerekmektedir.
Sonuç olarak, yukarida bahsedilen tüm sorunlar, ilgili teknik alanda bir yenilik
yapmayi zorunlu hale getirmistir.
BULUSUN KISA AÇIKLAMASI
Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik
alana yeni avantajlar getirmek üzere, ultraviyole isinlara karsi koruma saglayan ve
mekanik dayanimi yüksek seffaf bir kaplama kompozisyonu ve bunun uygulandigi
cam ile ilgilidir.
Bulusun ana amaci, ultraviyole isinlara karsi koruma saglanmis bir UV kaplamali
cam ambalaj ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, gün isigini geçiren bir UV kaplamali cam ambalaj ortaya
koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, mekanik dayanimi yüksek bir UV kaplamali cam ambalaj
ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, kimyasal dayanimi yüksek bir UV kaplamali cam ambalaj
ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, cam yüzeyine tamamen tutunan bir UV kaplama
Bulusun bir diger amaci, sol-jel yöntemi ile elde edilmis bir UV kaplama
Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari
gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, bir cam ambalaj üzerine uygulanmak üzere
sol-jel yöntemi ile gelistirilmis kolloidal yapida bir UV koruyucu kaplama
kompozisyonudur. Buna göre söz konusu bulusun özelligi, içeriginde en az bir çesit
anorganik nanopartikül, içerisine bahsedilen anorganik nanopartiküllerin
katkilandigi en az bir çesit silan yapilanmasi, en az bir çesit ç'ozgen ve
kompozisyonun uygulandigi yüzeyde homojen dagilmasini saglayan en az bir çesit
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, anorganik nanopartikülün TIOz, ZnO ve
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, cam yüzeyine püskürtme yöntemi ile
uygulanan bir kompozisyon olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, anorganik nanopartikülü kaynagi olarak
titanyum (IV) etoksit, titanyum (IV) izopropoksit, titanyum (IV) bütoksit, titanyum (lV)
klorür, titanyum bazli alkoksitler ya da tuzlar, çinko sülfat, çinko asetat, çinko klorür,
çinko bazli tuzlar, seryum oksit sulu dispersiyonundan en az birinin içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, Ti02 nanopartik'ulü kaynagi olarak titanyum
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, ZnO nanopartikülü kaynagi olarak çinko
klor`ur içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, anorganik nanopartik'üllerin katkilanacagi
silan yapilanmasi olarak 3-glisidiloksipropiltrietoksisilan, 3-
glisidiloksipropiltrimetoksisilan, 3-metakriloksipropiltrimetoksisilan, 3-
metakriloksipropiItrietoksisiIan, epoksi ve/veya akrilat fonksiyonlu çapraz baglayici
silanlardan en az birini içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, anorganik nan0partik'ullerin katkilanacagi
silan yapilanmasi olarak 3-glisidiloksipropiltrietoksisilan içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, çözgen olarak 1-metoksi-2-propanol ve bütil
glikolden en az birini içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, yüzey aktif madde olarak polieter modifiye
polidimetilsilan içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, yüzey aktif maddenin toplam UV koruyucu
kaplama kompozisyonu içerisindeki miktarinin agirlikça %O,20-0,80 araliginda
olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, içerigindeki TI02 nanopartikulunun tane
boyutunun 2-20 nm araliginda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, içerigindeki CeOz nanopartik'L'il'L'in'ün tane
boyutunun 2-20 nm araliginda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, içerigindeki ZnO nanopartik'ül'ünün tane
boyutunun 15-50 nm araliginda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, silan yapilanmasi içerisine katkilanan
anorganik nanopartikül miktarinin toplam agirligin %5-35”i kadar olmasidir.
Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari
gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, yüzeyine istem 1'de verilen kolloidal yapidaki
bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu uygulanmis bir kaplamali cam ambalajdir.
Buna göre soz konusu Tuv degerinin en fazla %30 olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, Tv degerinin en az %85 olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, Te degerinin en az %81 olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, kaplama kalinliginin 1,0 - 1,5 mikrometre
araliginda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, kaplamanin kalem sertlik degerimim 6H-9H
araliginda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, kaplamanin cam yüzeyine tutunma degerinin
SB olmasidir.
Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari
gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, yukarida verilen kolloidal yapidaki bir UV
koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yontemidir. Buna göre soz konusu
(a) Ti02 veya ZnO veya Ceog'den seçilen en az bir çesit anorganik
nanopartiküllerin sentezlenmesi/hazirlanmasi,
(b) Sentezlenen anorganik nanopartiküllerinin, SiOz nanopartikülleri içeren silan
baglayici sistemi içerisine ilave edilmesi
(c) UV koruyucu kaplama kompozisyonunun çözgenler ile seyreltilmesi
(d) UV koruyucu kaplama kompozisyona yüzey aktif madde ilave edilmesi
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (a) adiminda nanopartik'ulü kaynagi olarak
titanyum (IV) etoksit, titanyum (IV) izopropoksit, titanyum (IV) bütoksit, titanyum (lV)
klor'ur, titanyum bazli alkoksitler ya da tuzlar, çinko sülfat, çinko asetat, çinko klor'ur,
çinko bazli tuzlar, seryum oksit sulu dispersiyonundan en az birinin kullanilmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (b) adiminda; anorganik nanopartiküllerin
katkilanacagi silan yapilanmasinin 3-glisidil0ksipr0piltrietoksisilan, 3-
glisidiloksipropiltrimetoksisilan, 3-metakriloksipropiltrimetoksisilari, 3-
metakriloksipropiltrietoksisilan, epoksi ve/veya akrilat fonksiyonlu çapraz baglayici
silanlardan en az birini içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (c) adiminda çözgen olarak 1-metoksi-2-
propanol ve bütil glikolden en az birini içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (d) adiminda yüzey aktif madde olarak
polieter modifiye polidimetilsilan esasli malzemelerin kullanilmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (a) adiminda, Ti02 veya ZnO veya CeOz'den
en az birinin en az bir alkol çesidi ile karistirilarak seyreltilmesi ve tamamen
çözünüyor olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (a) adiminda seyreltilen anorganik
nanopartikül'un en az 60 0C'de ve en az 1 saat boyunca geri sogutucuda bekletiliyor
olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (a) adiminda TI02 nanopartik'L'il'L'i eldesi için
seyreltme sonrasi çözelti içerisinde asit ve su ilave ediliyor olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, kullanilan mol asit/mol titanyum bilesigi orani
0,30 - 0,70 araliginda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (a) adiminda ZnO nanopartik'ül'ü eldesi için
seyreltme sonrasi çözelti içerisinde sulu sodyum hidroksit çözeltisi ilave ediliyor
olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (b) adiminda kullanilan Si02 nanopartik'L'illeri
içeren silan baglayici sisteminin %43-48 kati içerigine sahip olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, (b) adiminda SI02 nanopartik'ulleri içeren
silan baglayici sistem solüsyonu içerisine Ti02 veya 0902 veya ZnO
nanopartiküllerinden en azindan birisinin katkilanma miktarinin agirlikça %5 - 35
araliginda olmasidir.
Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari
gerçeklestirmek 'üzere mevcut bulus, yukarida yöntem ile elde edilen kaplama
kompozisyonunun bir cam ambalaj üzerine uygulanma yöntemdir. Buna göre söz
konusu cam ambalaj yüzeyine tabanca dikey hizinin 50mm/sn; cam ambalaj
dönme hizinin 90 devir/dakika olacak sekilde püskürtül'uyor olmasidir.
SEKILIN KISA AÇIKLAMASI
Sekil 1'de agirlikça %5-35 TI02 içeren kaplamalarin UV-Vis spektrumlari verilmistir.
Sekil 2'de agirlikça %5-35 CeOz içeren kaplamalarin UV-Vis spektrumlari
verilmistir.
Sekil 3. agirlikça %5-20 ZnO içeren kaplamalarin UV-Vis spektrumlari verilmistir.
BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI
Bu detayli açiklamada bulus konusu ultraviyole isinlara karsi koruma saglayan ve
mekanik dayanimi yüksek seffaf bir kaplama çözeltisi ve UV kaplamali cam
ambalaj sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki
olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir.
Cam ambalaj 'üzerine uygulanacak olan UV koruyucu kaplama çözeltisi sol-jel
yöntemi ile elde edilmekte ve anorganik nanopartikuller içermektedir. Elde edilen
anorganik nanopartik'ul içeren UV koruyucu kaplama çözeltisi ile cam, seramik vb.
yapilar daldirma, püskürtme. siçratma vb. yöntemler kullanilarak kaplanabilir.
Tercih edilen uygulamada püskürtme yöntemi kullanilmaktadir.
Bulus konusu UV koruyucu kaplama çözeltisi, en az bir çesit anorganik
nanopartikül, bahsedilen anorganik nanopartiküllerin katkilanacagi sol ortami olan
en az bir çesit silan yapilanmasi ve en az bir çesit çozgen içermektedir. Tercihen
UV koruyucu kaplama çbzeltisinin uygulandigi yüzeyde homojen bir biçimde
yayilmasini saglamak üzere kaplama çözeltisi içerisine en az bir çesit yüzey aktif
madde ilave edilebilmektedir. Yüzey aktif madde olarak tercihen polieter modifiye
polidimetilsilan kullanilmaktadir. Çözgen olarak 1-metoksi-2-propanol (PM) ve bütil
glikolden (BG) en azindan biri veya bunlarin onceden hesaplanan bir oranda
karisimi kullanilmaktadir.
UV koruyucu kaplama ç'ozeltisi içeriginde anorganik madde olarak TIO2, ZnO ve
CGOz nanopartiküllerinden en azindan biri kullanilmaktadir. Anorganik madde
olarak Ti02 nanopartiküllerinin kullanilmasi durumunda; TI02 nanopartiküllerinin
sentezi için titanyum (lV) etoksit, titanyum (IV) izopropoksit, titanyum (lV) bütoksit,
titanyum (IV) klorür gibi titanyum bazli alkoksitler ya da tuzlardan en azindan biri
veya önceden hesaplanan bir oranda birkaçinin karisimi kullanilmaktadir. Tercih
edilen uygulamada tercihen titanyum (lV) izopropoksit kullanilmaktadir.
Anorganik madde olarak ZnO nanopartiküllerinin kullanilmasi durumunda; ZnO
nanopartiküllerinin sentezi için çinko sülfat, çinko asetat, çinko klorür gibi çinko
tuzlardan en azindan biri veya önceden hesaplanan bir oranda birkaçinin karisimi
kullanilmaktadir. Tercih edilen uygulamada çinko klorür kullanilmaktadir.
Anorganik madde olarak CeOz nanopartiküllerinin kullanilmasi durumunda; Ce02
nanopartiküllerinin sentezi için CeOz dispersiyonlardan en azindan biri
kullanilmaktadir.
Anorganik nanopartiküllerin katkilanacagi silan yapilanmasi olarak 3-
glisidiloksipropiltrietoksisilan (GLYEO), 3-glisidiloksipropiltrimetoksisilan (GLYMO),
3-metakril0ksipropiltrimetoksisilan (MPTS), 3-metakriIoksipropiltrietoksisilan
(MPTES) gibi epoksi veya akrilat fonksiyonlu çapraz baglayici silanlardan en
azindan biri veya önceden hesaplanan bir oranda birkaçinin karisimi
kullanilmaktadir. Tercih edilen uygulamada epoksi fonksiyonel bir silan olan 3-
glisidiloksipropiltrietoksisilan (GLYEO) kullanilmaktadir. Sistemin mekanik
dayanimini arttirmak üzere SI02 nanopartikül karisimlari kullanilmaktadir.
UV koruyucu kaplama çözeltisi hazirlamak için öncelikle Ti02 veya ZnO veya
Ce02'den seçilen nanopartikül sentezlenmekte/hazirlanmakta, sonrasinda
partiküller SiOz nanopartikülleri içeren silan baglayici sistemi içerisine ilave
edilmekte ve kaplama metoduna uygun olacak bir biçimde çözgenler ile
seyreltilmektedir
TiOg nanopartiküllerinin sentezi için kullanilan tercihen titanyum (IV) izopropoksit,
öncelikle susuz etil alkol gibi bir alkol ortaminda seyreltilmektedir. Seyreltme islemi
ve devaminda etil alkol içerisindeki titanyum (lV) izopropoksit manyetik karistiricida
güçlü bir sekilde karismakta ve bu esnada üzerine sirasi ile asit katalizör ve hidroliz
için gerekli olan su eklenmektedir ve su tercihen damla damla ilave edilmektedir.
Asit katalizör olarak HNOg, HCl gibi anorganik özellikli olan bir asitten en azindan
biri kullanilmaktadir. Hazirlanan çözelti geri sogutucu düzenegine takilarak 75 -
110 °C sicaklik araliginda 12 - 20 saat araligi boyunca tutularak partikül olusumu
saglanmistir. Tercih edilen uygulamada hazirlanan çözelti 80 - 105 °C sicaklik
araliginda geri sogutucu düzenegine tutulmaktadir. Daha da tercihen hazirlanan
çözelti 85 - 95 °C sicaklik araliginda geri sogutucu düzenegine tutulmaktadir.
Kullanilan nitrik ve/veya hidroklorik asit gibi anorganik asitlerin, kullanilan titanyum
bilesigine molce orani; mol asit/mol titanyum bilesigi orani 0,30 - 0,70
araligindadir. Tercih edilen uygulamada; mol asit/mol titanyum bilesigi orani 0,35 -
0,65 araligindadir. Daha da tercihen mol asit/mol titanyum bilesigi orani 0,40 - 0,60
araligindadir.
Kullanilan suyun kullanilan titanyum bilesigine molce orani; mol su/mol titanyum
bilesigi orani 0,50 - 3,00 araligindadir. Tercih edilen uygulamada; mol su/mol
titanyum bilesigi orani 1,00 - 2,80 araligindadir. Daha da tercihen mol su/mol
titanyum bilesigi orani 1,50 - 2,50 araligindadir. Mol alkol/mol titanyum bilesigi
orani ise 0,60 - 2,80 araligindadir. Tercih edilen uygulamada; mol alkol/mol
titanyum bilesigi orani 1,20 - 2,50 araligindadir. Daha da tercihen mol alkol/mol
titanyum bilesigi orani 1,80 - 2,20 araligindadir. Yukarida bahsedilen asit katalizör
olarak hidroklorik asit, nitrik asit gibi mineral asitler arasindan en azindan biri veya
önceden hesaplanan bir oranda karisimlari kullanilabilmektedir. Tercihen asit
katalizör olarak hidroklorik asit kullanilmaktadir.
ZnO nanopartiküllerinin sentezi için tercihen çinko klorür, etilen glikol ortaminda
seyreltilmektedir. Seyreltilen çinko klorür çözeltisi geri sogutucu düzenegine
takilarak 30 - 70 °C araliginda çinko klorürün tamamen çözünmesi saglanmaktadir.
Ayri bir kap içerisinde sulu sodyum hidroksit çözeltisi hazirlanmakta ve manyetik
karistiricida karismakta olan tamamen çözünmüs çinko solüsyonu üzerine damla
damla ilave edilmekte ve mekanik olarak karistirilmaktadir. Sodyum hidroksit
eklenerek çözeltinin pH'i 7,8 - 13,0 araligina ayarlanmaktadir. Tercih edilen
uygulamada çözeltinin pH,i 8,2 - 12,0 araligina ayarlanmaktadir. Daha da tercihen
çözeltinin pH'i 8,5 - 11,0 arasina ayarlanmaktadir. Hazirlanan çözelti geri sogutucu
düzenegine tekrar takilarak 60 - 100 °C sicaklik araliginda 1-4 saat araliginda
zaman araligi boyunca tutularak ZnO nanopartiküllerinin olusumu saglanmaktadir.
Tercih edilen uygulamada hazirlanan çözelti 70 - 90 °C sicaklik araliginda geri
sogutucu düzenegine tutulmaktadir. Daha da tercihen hazirlanan çözelti 75 - 85 °C
sicaklik araliginda geri sogutucu düzenegine tutulmaktadir.
CeOz nanopartiküllerinin sentezi için %2,5 asetik asit içeren %20”lik Ce02
dispersiyonlari kullanilmaktadir. Kullanilan 0602 dispersiyonlari Sigma-Aldrich
firmasindan temin edilmektedir.
Nanopartiküllerin sentez sürecinde hidroliz ve kondenzasyon süresine ve kullanilan
asit/baz katalizörün miktarina bagli olan partikül boyutundaki degisiklikler partikül
boyut analizörü ile takip edilmektedir. Kaplama sistemlerinde kullanilacak
partiküllerin partikül boyutlarinin Ti02 ve CeOz için 2 nm - 20 nm araligindadir.
tercih edilen uygulamada TiOg ve CeOz için tane boyutlari 5 nm - 15 nm
araligindadir. daha da tercihen Ti02 ve C902 için tane boyutlari 8 nm - 12 nm
arasindadir. ZnO için ise tane boyutu 15 - 50 nm araligindadir. Tercih edilen
uygulamada ZnO için tane boyutu daha çok 22 - 40 nm araligindadir. Daha da
tercihen ZnO için ise tane boyutu 28 - 35 nm arasindadir.
Nanopartiküllerin katkilanacagi baglayici sistemin hazirlanmasi için tercihen epoksi
fonksiyonel bir silan olan 3-glisidiloksipropiltrietoksisilan (bundan sonra metinde
GLYEO olarak kullanilacaktir) kullanilmaktadir. GLYEO, kaplamanin mekanik
özelligini arttirmak için asidik özellikteki 8102 nanopartikül sulu dispersiyonu ile
karistirilmaktadir. Asidik özellikteki 8102 nanopartikül sulu dispersiyon olarak
Obermeier firmasinin, asidik sulu ortamda agirlikça %30 oraninda ortalama 200
m2/g yüzey alanina sahip ve ortalama 15 nm partikül boyutundaki homojen
dagitilmis Si02 nanopartikülleri içeren Levasil 2008/30 kodlu ürünü
kullanilmaktadir. Bunun karisimi hazirlamak için, cam bir kap içerisine tartilan
GLYEO üzerine uygun miktarda Levasil 2008/30 ürünü eklenmekte ve karisim en
az 6 saat boyunca mekanik karistiricida güçlü bir sekilde karistirilmaktadir.
Karisimin agirlikça %70 si GLYEO %30 u Levasil olacak sekilde ayarlanmaktadir.
Tercih edilen uygulamada karisimin agirlikça %60 si GLYEO %40 u Levasil olacak
sekilde ayarlanmaktadir. Daha da tercihen karisimin agirlikça %50 si GLYEO, %50
si Levasil olacak sekilde ayarlanmaktadir.
Hazirlanan GLYEO/Levasil baglayici sisteminde, isil islemler sonrasi yüzeyde film
olusturabilen ve uçucu olmayan, kati kisim ile tabir edilen kismin orani %43-48
araligindadir. %43-48 kati içerigine sahip baglayici sistem solüsyonu içerisine
agirlikça %5 - 35 araliginda Ti02 veya CeOz veya ZnO nanopartiküllerinden en
azindan birisi katkilanmaktadir. Tercih edilen uygulamada baglayici sistem
solüsyonu içerisine agirlikça %10 - 30 araliginda TiOg veya CeOz veya ZnO
nanopartiküllerinden en azindan birisi katkilanmaktadir. Daha da tercihen baglayici
sistem solüsyonu içerisine agirlikça %15 - 25 araliginda TIO2 veya 0602 veya ZnO
nanopartiküllerinden en azindan birisi katkilanmaktadir.
Elde edilen UV koruyucu, mekanik dayanimi yüksek ve seffaf özellikte kaplama
çözeltisi, püskürtme ile kaplama teknigine uyumlu olacak sekilde farkli kaynama
noktalarina sahip çözgenler ile seyreltilmektedir. Çözgen olarak kaynama noktalari
sirasiyla
çözgenleri kullanilmaktadir. Çözgenler, TiOg veya CeOz veya ZnO
nanopartiküllerinden en azindan birisinin katkilandigi silan baglayici sisteminin
toplam kati miktarini %15'e çekecek kadar eklenmektedir.
Seyreltme isleminin ardindan, püskürtme ile kaplama esnasinda UV koruyucu
kaplama kompozisyonunun uygulandigi yüzeyde daha homojen bir biçimde
yayilmasini saglamak için polieter modifiye polidimetilsilan yüzey aktif ajani BYK
306. toplam kompozisyondaki miktari agirlikça %0,20 - %0,80 araliginda olacak
sekilde eklenmektedir ve böylece UV koruyucu kaplama kompozisyonu yüzeye
uygulanmaya hazir hale getirilmektedir. Tercih edilen uygulamada polieter modifiye
polidimetilsilan yüzey aktif ajani BYK 306, toplam ç'ozeltide agirlikça %O,30 - %0,70
araliginda olacak sekilde eklenmektedir. Daha da tercih edilen uygulamada polieter
modifiye polidimetilsilan yüzey aktif ajani BYK 306, toplam çözeltide agirlikça
koruyucu kompozisyon homojen kolloidal yapidadir.
Elde edilen UV koruyucu kaplama kompozisyonu püskürtme yöntemi ile cam
ambalaj üzerine uygulanmaktadir. UV koruyucu kaplama kompozisyonun cam
yüzeyine püskürtülme tabanca dikey hizi 50mm/sn ve tek yönde sprey atim ayarlari
ile optimum UV koruyucu kaplama kalinligi ve buna bagli olarak optimum
performans elde edilmektedir. UV koruyucu kaplama kompozisyonun cam ambalaj
üzerine püskürtülmesi esnasinda cam ambalaj 90 devir/dakika devri ile
dönmektedir. Cam ambalaj üzerindeki UV kaplamalarin kalinligi 1,0 - 1,5
mikrometre araligindadir.
Seryum oksit içerikli UV koruyucu kaplama kompozisyonun cam ambalaj üzerinde
yapilan uygulamalari sonucu cam geçirgenlik degerleri tablo 1 ve tablo 2'de
verilmektedir. Tablo 1 de seryum oksit içerikli UV koruyucu kaplama kompozisyonu
bir cam sise ve tablo 2 de seryum oksit içerikli UV koruyucu kaplama
kompozisyonu bir cam kavanoz yüzeylerine uygulanma sonuçlari verilmektedir.
Elde edilen sonuçlara göre cam ambalaj yüzeylerinde saydam ve homojen
kaplamalar elde edilmistir.
Tablo 1: Kaplamasiz cam sise ve %20 oraninda seryum oksit içeren UV koruyucu
kaplamali cam sise optik ölçümleri
Kaplamasiz %20 Ce02 içeren
cam sise kaplamali sise
Tablo 2: Kaplamasiz cam kavanoz ve %20 oraninda seryum oksit içeren UV
koruyucu kaplamali cam kavanoz optik ölçümleri
Kaplamasiz %20 01302 içeren
cam kavanoz kaplamali kavanoz
Kaplamalarin mekanik mukavemet degerlerini ölçmek üzere %5 - 35 araliginda
partikül miktari içeren UV koruyucu kaplama çözeltisi uygulanan cam ambalajlarin
sertlik ölçümleri ASTM D 3363 test standardina göre yapilmistir. Sonuçlar, Tablo
3'te verilmektedir. Sertlik ölçümleri sonucu elde edilen degerlere göre nanopartikül
miktarinin artmasi Ti02 ve ZnO içeren kaplamalarda sertlik degerinde az bir düsüs
göstermektedir. Bunun yaninda CeOz içeren UV koruyucu kaplamada nanopartikül
miktarinin artisinin sertlik üzerinde etkisi olmamistir. Elde edilen ölçüm sonuçlarina
göre gerek Ce02 gerekse Ti02 ve ZnO içeren UV koruyucu kaplamalar için
nanopartikül miktarinin artisinin sertlik üzerinde ciddi olumsuz etkisi oldugu
söylenemez. Ayni zamanda elde edilen ölçüm sonuçlarina göre CeOz veya TIOz
veya ZnO içeren UV koruyucu kaplamanin sertlik degeri yüksektir. Bilhassa
nanopartikül miktari %5-15 araliginda iken her üç bileseni için de UV koruyucu
kaplama en yüksek sertlik degerlerindedir.
Tablo 3. Ti02, C802 ve ZnO içeren UV koruyucu kaplamalarin kalem sertlik test
sonuçlari
Kalem Sertlik Testi (ASTM D 3363)
Agirlikça 0./9 Ti02 içeren C602 içeren ZnO içeren
nanopartikul ka I I k I I k l i
miktari
Kaplamalarin uygulandigi yüzeye tutunma degerlerini ölçmek üzere %5 - 35
araliginda partikül miktari içeren UV koruyucu kaplama çözeltisi uygulanan cam
ambalajlarin tutunma ölçümleri yapilmistir. Sonuçlar tablo 4, de verilmektedir.
ASTM D 3359 test standardina göre yapilan yüzey tutunma test ölçümleri sonucu
elde edilen degerlere göre nanopartikül miktarinin artmasi UV koruyucu kaplama
çözeltisinin cama tutunmasini etkilememektedir.
Tablo 4. TiOg, CeOz ve ZnO içeren UV koruyucu kaplamalarin tutunma test
sonuçlari
Tutunma Testi (ASTM D 3359)
Agirlikça ./° Ti02 içeren CeOz içeren ZnO içeren
nanopartikul
miktari
Kaplamalarin uygulandigi yüzeye kimyasal dayanim degerlerini ölçmek üzere %5 -
araliginda partikül miktari içeren UV koruyucu kaplama çözeltisi uygulanan cam
ambalajlar baz dayanim testine maruz birakilmistir. Baz dayanim testi, agirlikça
bekletilerek yapilmistir. Sonuçlar Tablo 5' te verilmektedir. Kimyasal dayanim
ölçümleri sonucu elde edilen degerlere göre nanopartikül miktarinin artmasi UV
koruyucu kaplama çözeltisinin kimyasal dayanimini azaltmaktadir.
Tablo 5. TiOg, CeOz ve ZnO içeren UV koruyucu kaplamalarin baz dayanim test
sonuçlari
Baz Dayanim Testi
nîilglélggkâi TIOz içeren CeOz içeren ZnO içeren
miktari
Kaplama kompozisyonu ile kaplanmis cam ambalajlarin UV koruma performanslari
bakteri kullanilarak gerçeklestirilmistir. Testte UV koruyuculuk, canli kalan bakteri
orani ile dogru orantilidir. Yani, UV koruyuculuk arttikça bakterilerin canlilik yüzdesi
de artmaktadir.
Kaplamalarin uygulandigi yüzeyin UV koruyuculuk performansi ölçülmek üzere; 3
ve 6 kat %5 - %10 araliginda partikül miktari içeren UV koruyucu kaplama çözeltisi
uygulanmis olan cam ambalailarda, bakterilerin canli kalma oranlari belirlenmistir.
Sonuçlar Tablo 6* da verilmektedir. Antibakteriyellik ölçümleri sonucu elde edilen
degerlere göre UV koruyucu kaplama çözeltisinin uygulanma kat sayisinin artmasi
mikro-organizmalarin hayatta kalma yüzdeleri artirmaktadir. Ayni zamanda
nanopartikül % miktarinin artisi ile de mikroorganizmalarin hayatta kalma yüzdeleri
artirmaktadir. Test sonuçlarina göre, bulus konusu kaplama ile etkin bir UV
koruyuculugun yakalandigi gösterilmektedir.
Tablo 6. TiOz, CeOz ve ZnO içeren kaplamalarin mikro-organizmalari hayatta
tutabilme yüzdeleri
Numune UV ile Pg'gggme Bakteri. îirgatiîîgrligllarin
isinlandirma kat sayisi kolonisi esgzgeizrgna
Kontrol - - 320 %100
Kontrol Bos cam + - 167 %52
Gurubu Nanopartik'ül
içermeyen + 6 181 %57
Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu
detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte
uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan yukarida anlatilanlar
isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir.
Dalga boyu (nm)
Dalga boyu (nm)
39' ' 40'i' SCIC-
Dalga boyu (nm)
Claims (35)
- .Bir cam ambalaj üzerine uygulanmak üzere sol-jel yöntemi ile gelistirilmis kolloidal yapida bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; içeriginde en az bir çesit anorganik nanopartikül, içerisine bahsedilen anorganik nanopartiküllerin katkilandigi en az bir çesit silan yapilanmasi, en az bir çesit çözgen ve kompozisyonun uygulandigi yüzeyde homojen dagilmasini saglayan en az bir çesit yüzey aktif madde içermesidir.
- . Istem 1”e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; anorganik nanopartikülün TiOg, ZnO, CeOz'den en az biri olmasidir.
- . Istem 1'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; anorganik nanopartikülü kaynagi olarak titanyum (IV) etoksit, titanyum (IV) izopropoksit, titanyum (lV) bütoksit, titanyum (lV) klorür, titanyum bazli alkoksitler ya da tuzlar, çinko sülfat, çinko asetat, çinko klorür, çinko bazli tuzlar, seryum oksit sulu dispersiyonundan en az birinin içermesidir.
- .Istem 1'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; cam yüzeyine püskürtme yöntemi ile uygulanan bir kompozisyon olmasidir.
- . Istem Sie göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; Ti02 nanopartikülü kaynagi olarak titanyum (IV) izopropoksit içermesidir.
- .Istem 3'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; ZnO nanopartikülü kaynagi olarak çinko klorür içermesidir.
- . Istem B'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; Ce02 nanopartikülü kaynagi olarak seryum oksit sulu dispersiyonu olmasidir.
- . Istem 1'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; anorganik nanopartiküllerin katkilanacagi silan yapilanmasi olarak 3- glisidiloksipropiltrietoksisilan, 3-glisidiloksipropiltrimetoksisilan, 3- metakriIoksipropiltrimetoksisilan, 3-metakriloksipropiltrietoksisilan, epoksi ve/veya akrilat fonksiyonlu çapraz baglayici silanlardan en az birini içermesidir.
- 9. Istem 8`ye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; anorganik nanopartik'üllerin katkilanacagi silan yapilanmasi olarak 3- glisidiloksipropiltrietoksisilan içermesidir.
- 10. Istem ile göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; çözgen olarak 1-metoksi-2-propanol ve bütil glikolden en az birini içermesidir.
- 11.Istem 1`e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; yüzey aktif madde olarak polieter modifiye polidimetilsilan içermesidir.
- 12.Istem 1'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; yüzey aktif maddenin toplam UV koruyucu kaplama kompozisyonu içerisindeki miktarinin agirlikça %O,20-0,80 araliginda olmasidir.
- 13.Istem 1”e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; içerigindeki Ti02 nanopartikülünün tane boyutunun 2-20 nm araliginda olmasidir.
- 14.Istem 'Ve göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; içerigindeki Ce02 nanopartikulünün tane boyutunun 2-20 nm araliginda olmasidir.
- 15.Istem 'Ve göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; içerigindeki ZnO nanopartikulün'ûn tane boyutunun 15-50 nm araliginda olmasidir.
- 16.Istem 1'e göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu olup özelligi; silan yapilanmasi içerisine katkilanan anorganik nanopartikül miktarinin toplam agirligin %5-35'i kadar olmasidir.
- 17.Yüzeyine istem 1'de verilen kolloidal yapidaki bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu uygulanmis bir kaplamali cam ambalaj olup özelligi; Tuv degerinin en fazla %30 olmasidir.
- 18.Istem 'lTya göre bir kaplamali cam ambalaj olup özelligi; Tv degerinin en az
- 19.Istem 17'ya göre bir kaplamali cam ambalaj olup özelligi; Te degerinin en az
- 20.Istem 17'ya göre bir kaplamali cam ambalaj olup özelligi; kaplama kalinliginin 1,0 -1,5 mikrometre araliginda olmasidir.
- 21.Istem 17'ya göre bir kaplamali cam ambalaj olup özelligi; kaplamanin kalem sertlik degerimim 6H-9H araliginda olmasidir.
- 22.Istem 17'ya göre bir kaplamali cam ambalaj olup özelligi; kaplamanin cam yüzeyine tutunma degerinin SB olmasidir.
- 23.Istem 1'de verilen kolloidal yapidaki bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yöntemi olup özelligi; (a) TI02 veya ZnO veya Ceog'den seçilen en az bir çesit anorganik nanopartiküllerin sentezlenmesi/hazirlanmasi, (b) Sentezlenen anorganik nanopartiküllerinin, Si02 nanopartikülleri içeren silan baglayici sistemi içerisine ilave edilmesi (c) UV koruyucu kaplama kompozisyonunun çözgenler ile seyreltilmesi (d) UV koruyucu kaplama kompozisyona yüzey aktif madde ilave edilmesi
- 24.Istem 23”ye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yöntemi olup özelligi; (a) adiminda nanopartikülü kaynagi olarak titanyum (IV) etoksit, titanyum (IV) izopropoksit, titanyum (lV) bütoksit, titanyum (IV) klorür, titanyum bazli alkoksitler ya da tuzlar, çinko sülfat, çinko asetat, çinko klorür, çinko bazli tuzlar, seryum oksit sulu dispersiyonundan en az birinin kullanilmasidir.
- 25.Istem 231ye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yöntemi olup özelligi; (b) adiminda; anorganik nanopartiküllerin katkilanacagi silan yapilanmasinin 3-glisidiloksipropiltrietoksisilan, 3-glisidiloksipropiltrimetoksisilan, 3-metakriloksipropiltrimetoksisilan, 3-metakriloksipropiltrietoksisilan. epoksi ve/veya akrilat fonksiyonlu çapraz baglayici silanlardan en az birini içermesidir.
- 26.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu 'üretim yöntemi olup özelligi; (c) adiminda çözgen olarak 1-metoksi-2-propanol ve bütil glikolden en az birini içermesidir.
- 27.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yöntemi olup özelligi; (d) adiminda yüzey aktif madde olarak polieter modifiye polidimetilsilan esasli malzemelerin kullanilmasidir.
- 28.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu 'üretim yöntemi olup özelligi; (a) adiminda, TiOg veya ZnO veya CeOz'den en az birinin en az bir alkol çesidi ile karistirilarak seyreltilmesi ve tamamen çözünüyor olmasidir.
- 29.Istem 28'ye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yöntemi olup özelligi; (a) adiminda seyreltilen anorganik nanopartikül'un en az 60 °C`de ve en az 1 saat boyunca geri sogutucuda bekletiliyor olmasidir.
- 30.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yöntemi olup özelligi; (a) adiminda TI02 nanopartikülü eldesi için seyreltme sonrasi çözelti içerisinde asit ve su ilave ediliyor olmasidir.
- 31.Istem 30'a göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu üretim yontemi olup özelligi; kullanilan mol asit/mol titanyum bilesigi orani 0,30 - 0,70 araliginda olmasidir.
- 32.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu 'üretim yöntemi olup özelligi; (a) adiminda ZnO nanopartikül'u eldesi için seyreltme sonrasi çözelti içerisinde sulu sodyum hidroksit çözeltisi ilave ediliyor olmasidir.
- 33.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu 'üretim yöntemi olup özelligi; (b) adiminda kullanilan SiOg nanopartik'ülleri içeren silan baglayici sisteminin %43-48 kati içerigine sahip olmasidir.
- 34.Istem 23iye göre bir UV koruyucu kaplama kompozisyonu 'üretim yontemi olup özelligi; (b) adiminda SiOg nanopartikülleri içeren silan baglayici sistem solüsyonu içerisine TI02 veya C802 veya ZnO nanopartiküllerinden en azindan birisinin katkilanma miktarinin agirlikça %5 - 35 araliginda olmasidir.
- 35.Istem 23'de verilen yöntem ile elde edilen kaplama kompozisyonunun bir cam ambalaj 'L'izerine uygulanma yöntemi olup özelligi; kaplama kompozisyonunun cam ambalaj yüzeyine tabanca dikey hizinin 50mm/sn olacak sekilde püskürtülerek uygulaniyor olmasidir.10
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2016/17722A TR201617722A2 (tr) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Anorgani̇k nanoparti̇küller i̇çeren saydam uv koruyucu sert kaplama ve kaplamali cam |
| PCT/TR2017/050391 WO2018101898A1 (en) | 2016-12-02 | 2017-08-16 | Transparent uv protective hard coating comprising anorganic nanoparticles, and coated glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2016/17722A TR201617722A2 (tr) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Anorgani̇k nanoparti̇küller i̇çeren saydam uv koruyucu sert kaplama ve kaplamali cam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201617722A2 true TR201617722A2 (tr) | 2017-02-21 |
Family
ID=61750462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2016/17722A TR201617722A2 (tr) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Anorgani̇k nanoparti̇küller i̇çeren saydam uv koruyucu sert kaplama ve kaplamali cam |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR201617722A2 (tr) |
| WO (1) | WO2018101898A1 (tr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4107556A1 (en) | 2020-02-21 | 2022-12-28 | Nexdot | Blue filter for display |
| CN114213966B (zh) * | 2021-11-30 | 2022-12-09 | 上海空间电源研究所 | 一种空间太阳电池阵表面用防护层及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799963A (en) * | 1986-10-03 | 1989-01-24 | Ppg Industries, Inc. | Optically transparent UV-protective coatings |
| US5316854A (en) * | 1991-12-06 | 1994-05-31 | Ppg Industries, Inc. | Glass or quartz articles having high temperature UV absorbing coatings containing ceria |
| DE4338361A1 (de) * | 1993-11-10 | 1995-05-11 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen auf der Basis von Epoxidgruppen-haltigen Silanen |
| DE10018429A1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-10-18 | Bayer Ag | Kunststoffe die mit zinkoxidhaltigen, abriebfesten Multischichten stabilisiert sind |
| US8084133B2 (en) * | 2008-08-06 | 2011-12-27 | Ppg Industries Ohio, Inc | Tintable film-forming compositions having high refractive indices and coated optical articles using same |
| ES2706297T3 (es) * | 2009-04-24 | 2019-03-28 | Fundacion Tecnalia Res & Innovation | Procedimiento para obtener revestimientos fotocatalíticos sobre sustratos metálicos |
-
2016
- 2016-12-02 TR TR2016/17722A patent/TR201617722A2/tr unknown
-
2017
- 2017-08-16 WO PCT/TR2017/050391 patent/WO2018101898A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018101898A1 (en) | 2018-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102011152B1 (ko) | 코어 쉘형 정방정계 산화티탄 고용체 수분산액, 그의 제조 방법, 자외선 차폐성 실리콘 코팅 조성물, 및 피복 물품 | |
| KR101907882B1 (ko) | 이산화규소-산화제2주석 복합산화물 피복 산화티탄 함유 금속 산화물 입자 | |
| US8932397B2 (en) | Near-infrared shielding coating agent curable at ordinary temperatures, near infrared shielding film using same, and manufacturing method therefor | |
| KR102698658B1 (ko) | 투명재용 자외선 및/또는 근적외선 차단제 조성물 | |
| AU2002239359B2 (en) | Substantially transparent, abrasion-resistant films containing surface-treated nanocrystalline particles | |
| TWI428282B (zh) | 金屬氧化物複合溶膠,塗佈組成物及光學構件 | |
| EP1947155B1 (en) | Composition for use in the formation of hardcoat layer and optical lens | |
| CN102105303B (zh) | 光催化剂涂装体 | |
| CN104059420B (zh) | 纳米浆料,自清洁、隔热涂膜液及其透明基材及制备方法 | |
| US20040224145A1 (en) | Self-decontaminating or self-cleaning coating for protection against hazardous bio-pathogens and toxic chemical agents | |
| KR102406819B1 (ko) | 광촉매 적층체 | |
| KR20100016493A (ko) | 표면 피복된 이산화티탄졸, 그 제조법 및 그것을 포함한 코팅 조성물 | |
| EP3505580A1 (en) | Coating composition and coated article | |
| JP6779294B2 (ja) | 酸化亜鉛含有複合粒子、紫外線遮蔽用組成物、及び化粧料 | |
| KR20200138779A (ko) | 혼합 조성물 | |
| JP2014038293A (ja) | 酸化チタン系微粒子の分散液、該粒子を含むコーティング組成物及び透明膜付基材 | |
| CN107683257A (zh) | 含有uv吸收纳米晶体的复合材料 | |
| WO2018096914A1 (ja) | 無機粒子-シロキサン複合物およびその製造方法、並びに無機粒子含有シリコーン組成物 | |
| Subasri et al. | Applications of sol–gel coatings: past, present, and future | |
| KR102396690B1 (ko) | 티타늄 디옥사이드 제조물 | |
| KR101555443B1 (ko) | 이산화티탄-지르코니아-이산화주석 복합 산화물 졸을 이용한 플라스틱 렌즈용 고굴절 하드코팅액의 제조방법 | |
| US11117830B2 (en) | Glass article with colored coating | |
| WO2018101898A1 (en) | Transparent uv protective hard coating comprising anorganic nanoparticles, and coated glass | |
| WO2008148363A2 (en) | An agent for surface finishing of objects and strustures by a coating layer with a photocatalytic and self-cleaning effect and respective manufacturing process | |
| US20190144690A1 (en) | Coating |