Akrylátové kopolymery jako moïná ochrana proti UV záfiení

Akrylátové kopolymery jako moïná ochrana proti UV záfiení Jifií AKRMAN, Karol BAYER, Katefiina DOUBRAVOVÁ, Jifií HORÁLEK, Petr KOTLÍK, Lubomír KUBÁâ A NOTACE: Práce shrnuje v sledky laboratorního v zkumu nov ch akrylátov ch kopolymerû, obsahujících UV absorbující sloïky vázané do polymerních molekul. Jsou uvedeny základní vlastnosti zkou en ch kopolymerû a porovnány s nejdûleïitûj ími vlastnostmi Paraloidu B72. Novû vyvinuté polymerní systémy mají vynikající schopnost chránit podklad proti UV záfiení prakticky v celém rozsahu UV a jsou proto velice vhodné jako materiály ochrann ch filmû. Nejúspû nûj í kopolymer je komerãnû dostupn. Úvod Jedním z nejváïnûj ích a nejúãinnûj ích degradaãních faktorû, vyvolávajících po kození pfiedev ím organick ch materiálû, je ultrafialové záfiení (UV záfiení), tedy záfiení v rozsahu vlnov ch délek pfiibliïnû 200 aï 400 nm. B vá je tû dále dûleno na oblast záfiení UVA (320 aï 400 nm), oblast záfiení UVB (280 aï 320 nm) a oblast záfiení UVC (vlnové délky krat í neï 280 nm). Záfiení v tomto intervalu vlnov ch délek je relativnû bohaté na energii a po dopadu na povrch a absorpci hmotou podporuje neïádoucí chemické zmûny organick ch látek pfiírodních (dfieva, papíru, textilních vláken, rostlinn ch olejû, pryskyfiic, pfiírodního kauãuku, pfiírodních barviv apod.) i syntetick ch (prûmyslovû vyrábûn ch polymerû, napfi. polystyrenu, polyetylenu, pryïe, epoxidov ch pryskyfiic, syntetick ch pojiv barev a dal ích). Absorpcí svûtelné energie dochází u tûchto látek pfiedev ím k fotooxidaãní destrukci, coï se projevuje zhor ením jejich fyzikálnû mechanick ch vlastností. Mûní se v ak i vlastnosti optické, vût ina organick ch materiálû Ïloutne dûsledkem vzniku chromoforních skupin, fiada organick ch barviv naopak bledne, nûkterá mohou i mûnit odstín. Proto je ochrana proti pûsobení UV záfiení (vedle regulace zmûn teploty a vlhkosti vzduchu) jedním z velice dûleïit ch krokû péãe o památkové objekty zhotovené z tûchto látek. Omezení vlivu UV záfiení je moïno dosáhnout v ideálním pfiípadû naprost m vylouãením svûtla z prostfiedí, v nûmï jsou objekty uloïeny. To je prakticky moïné pouze v depozitáfiích. U objektû ve v stavních expozicích je úplné vylouãení svûtla neproveditelné, proto je obvykle snaha vhodn m v bûrem svûtelného zdroje UV sloïku svûtla omezit. Dal í moïností je nátûr povrchu pfiedmûtu ochrann m polymerním filmem obsahujícím sloïky, jeï UV záfiení absorbují, pfiemûní je v ne kodné záfiení o niï í energii a tím omezí jeho negativní úãinek na hmotu pfiedmûtu. Tam, kde povrch pfiedmûtu nátûrem chránit nelze (textilní artefak- Tabulka 1. Teploty skleného pfiechodu Tg pro vybrané akrylátové polymery Polymer Teplota skelného pfiechodu Tg [ C] polybutyl akrylát 54 1 polyetyl akrylát 22 1 polymetyl akrylátu + 8 1 poly 2-etyl hexyl metakrylát 10 2 polybutyl metakrylát + 20 1 polypropyl metakrylát + 36 3 polyetyl metakrylát + 65 1 polymetyl metakrylát + 105 1 ty, archiválie apod.), se mohou ohroïené pfiedmûty umístit v expozicích do vitrín, jejichï sklo je rové skupinû, pfii stejném alkylu jsou hodnoty Tg zích monomerû, konkrétnû s délkou alkylu v este- opatfieno vhodnou ochrannou fólií, obvykle obsahující materiál absorbující UV sloïky záfiení a tím seliny metakrylové, jak je zfiejmé z tabulky 1, kde niï í u esterû kyseliny akrylové neï u esterû ky- sniïující mnoïství záfiení pronikajícího do chránûného prostoru. Je zfiejmé, Ïe u objektû umístûmetakryláty uvedeny. To dává moïnost vhodnou jsou hodnoty Tg pro vybrané polyakryláty a polyn ch v exteriéru pfiichází v úvahu prakticky pouze kombinací rûzn ch esterû obou kyselin získat polymer s poïadovanou teplotou Tg. V závislosti na ochrana vhodn m UV absorbujícím nátûrem. sloïení se tedy mûïe jednat o polymery za normální teploty tvrdé (s teplotou Tg nad pokojovou Akrylátové ochranné nátûry proti UV záfiení PouÏit nátûr musí mít nejen ochranné úãinky teplotou), jiné typy (s hodnotou Tg pod pokojovou pro natfien podklad, ale dostateãnû odolná proti teplotou) jsou za bûïn ch podmínek mûkké aï lepivé, nûkteré typy se pouïívají jako teplem ãi tla- povûtrnosti a také zejména proti zmínûnému UV záfiení musí b t i vlastní hmota nátûru. V opaãném kem aktivovaná adheziva. 4 Polyakryláty a jejich pfiípadû nátûr mûní barvu (nejãastûji Ïloutne), kopolymery se vyrábûjí a dodávají jako roztoky zhor ují se jeho mechanické vlastnosti (zpravidla v rûzn ch organick ch rozpou tûdlech, jako vodné praská) a ãasto vznikají nerozpustné degradaãní disperze, ménû ãasto jsou dodávány ve formû tuh ch granulí, jeï je tfieba pfied pouïitím nejprve produkty, které znesnadàují jeho pfiípadné odstranûní. Mezi filmotvorné polymery, jeï jsou dobfie rozpustit ve vhodném rozpou tûdle. odolné proti UV záfiení (tj. jeho vlivem nemûní mechanické vlastnosti, barvu ani rozpustnost), patfií 1989 z polyakrylátov ch materiálû pouïívány Lak V konzervátorské praxi u nás byly pfied rokem pfiedev ím polyakryláty ãi polymetakryláty. 1 Vznikají polymerací esterû kyseliny akrylové a metak- D 709), Solakryl BMT nebo BMX (v echny pro- KP 709 (dnes dodávan pod názvem Veropal rylové, jsou obvykle transparentní a dobfie rozpustné v nûkter ch organick ch rozpou tûdlech. sapol M 1-40. V zahraniãí byl v té dobû bûïn m stfiedky jsou roztokové typy) a vodní disperze Di- Jejich mechanické vlastnosti závisejí na sloïení zástupcem této skupiny polymerû Paraloid B 72 kopolymeru, konkrétnû pfiedev ím na molekulové (dodávan ve formû granulí) nebo vodná disperze hmotnosti a teplotû skelného pfiechodu (Tg), pod stejného sloïení (a od stejného v robce) Primal níï je polymer v tzv. sklovitém stavu. Teplota skelného pfiechodu úzce souvisí se strukturou v chohu velice roz ífiil i mezi na imi AC 33. Zmínûn Paraloid B 72 se po otevfiení tr- konzervátory 194

Tabulka 2. Pfiehled nejdûleïitûj ích komerãnû dostupn ch akrylátov ch kopolymerû pouïívan ch v památkové péãi Kopolymer Charakter SloÏení kopolymeru Koncentrace su iny [%] Tg [ C] MFT [ C] Lak KP 709 roztok v xylenu 5 butyl metakrylát/metyl metakrylátu 6 30 40 5 Solakryl BMX roztok v xylenu 7 butyl metakrylát/metyl metakrylátu 7 36 40 7 48 8 Solakryl BMT 7 roztok v toluenu butyl metakrylát/metyl metakrylát 36 40 Disapol M 1-40 7 vodná disperze metyl metakrylát/metyl akrylát 40 5 Paraloid B72 granule metyl akrylát/etyl metakrylát 3, 7, 9 100 40 3, 7, 9 ; 46,7 10 Paraloid B48N granule kopolymer butyl metakrylát/metyl metakrylát 11 100 50 12 Paraloid B44 granule kopolymer etyl akrylát/metyl metakrylát 13 100 60 14 Primal AC 33 7 vodná disperze metyl metakrylát/etyl akrylát 50 9 Lascaux acrylic roztok v lakovém butyl metakrylát/isobutyl metakrylát 40 cca 34 resin 550/675 15 benzinu a restaurátory. V men í mífie je dnes restaurátory pouïíván i produkt Lascaux acrylic resin, typ 550/675, rozpu tûn v lakovém benzinu. Základní vlastnosti uveden ch polymerû jsou uvedeny v tabulce 2. Akrylátové kopolymery jsou, jak jiï bylo fieãeno, proti UV záfiení velice odolné. Ani po dlouhodobém vystavení tomuto záfiení nemûní vlastnosti neïloutnou, neztrácejí mechanické vlastnosti, zûstávají dlouhodobû rozpustné. BohuÏel v ak bez dal ích úprav filmy pfiipravené z tûchto materiálû UV záfiení snadno propou tûjí, a proto nejsou schopny podklad proti tomuto záfiení chránit (viz dále). Má-li akrylátov nátûr hmotu podkladu pfied ultrafialov m záfiením chránit, je nutno pûvodní polymerní prostfiedek upravit. Nejsnaz í moïností je pfiidání vhodné látky slouïící jako UV absorbér. 5 Tuto úpravu komerãnû dostupn ch akrylátov ch kopolymerû nûkdy restaurátofii ãi konzervátofii skuteãnû provádûjí. âasto se pro tento úãel pouïívají deriváty benzofenonu s rûzn mi substituenty. Uveden typ modifikace (pfiimísení nízkomolekulárního aditiva) má v ak nev hodu v tom, Ïe úãinná látka není v polymerním filmu pevnû vázána, mûïe jím difundovat a v dûsledku toho mûïe její koncentrace v nûkter ch místech klesat pod potfiebnou minimální hodnotu, kdy je ochrann úãinek filmu je tû zaji tûn. Amatérské míchání navíc s sebou nese dále riziko nepfiesného dávkování nebo nehomogenního smísení obou sloïek. V hodnûj í je situace, kdy aktivní skupina absorbující UV záfiení je chemicky vázána pfiímo do makromolekuly polymeru. MnoÏství tûchto skupin je tak dáno podmínkami pfii v robû, je tedy stálé a nemûïe docházet ke zmûnû jejich koncentrace ani ãasem, ani v rûzn ch místech filmu. Proto je moïno úãinnost takového prostfiedku pfiedem ovûfiit, a pokud se nezmûní podmínky pfiípravy u v robce, je ochranná schopnost pfiedem známá a stálá. V voj takového akrylátového kopolymeru byl mimo jiné cílem projektu financovaného Ministerstvem prûmyslu a obchodu âr Funkãní UV ochranné nátûrové systémy, kter byl fie en v letech 2007 2010. V voj nového typu ochranného akrylátového nátûru Prvním krokem k pfiípravû kopolymerû esterû kyseliny akrylové ãi metakrylové s ochrann mi vlastnostmi proti UV záfiení bylo získání derivátu alkoholu 2-(2-H-benzotriazol-2-yl)-4-(2-hydroxyetyl)fenol esterifikovaného kyselinou metakrylovou. 13 Obchodní název tohoto produktu je Soltex EE (obr. 1). Uvedenou látku je moïno bûïnou polymeraãní reakcí zapojit do polymerních fietûzcû akrylátového kopolymeru. Druh m krokem byla volba vhodn ch monomerû a jejich pomûru v polymerním fietûzci, aby v sledn kopolymer mûl vhodné mechanické vlastnosti i hodnotu Tg. Jako referenãní byly zvoleny vlastnosti v e uvedeného Paraloidu B 72. Koneãnû tfietím krokem byl v bûr polymeraãní reakce. Po pfiedchozích zku enostech byla zvolena radikálová roztoková polymerace, jejímï produktem byl pfiímo roztok v sledného kopolymeru. Pro vlastní zpracování je v znamn i typ rozpou tûdla. Vedle ekologického a zdravotního hlediska je dûleïitá pfiedev ím jeho rychlost odpafiování, která ovlivàuje vysychání polymerního nátûru (laku). Pfii fie ení zmínûného projektu byla postupnû pfiipravena fiada laboratorních vzorkû li ících se zastoupením zvolen ch monomerû, typem a koncentrací rozpou tû-dla. Následnû bylo sledováno chování filmû pfiipraven ch z tûchto vzorkû pfii vys chání, jejich základní vlastnosti, byla mûfiena jejich hodnota Tg. Byla sledována i jejich úãinnost jako ochrann ch filmû proti UV záfiení. Po pfiedchozích ovûfiovacích experimentech byl jako nejvhodnûj í zvolen kopolymer metylakrylát/etylmetakrylát s mal m mnoïstvím kyseliny akrylové a UV absorbující sloïky Soltex EE. Jako rozpou tûdlo se osvûdãil metyletylketon. V tabul- Obr. 1. UV absorbující slouãenina Soltex EE schopná polymeraãní reakce (CAS 96478-09-0) ce 3 je uvedeno sloïení tfií laboratornû pfiipraven ch roztokû, které se nejvíce blíïí sv mi základními vlastnostmi bûïnû uïívanému kopolymeru Paraloid B 72. V echny tyto vzorky obsahují je tû malé mnoïství aminového stabilizátoru typu HALS (Tinuvin 292, v robce Ciba USA). Jeho pfiítomnost dále zvy uje odolnost kopolymeru proti degradaci UV záfiením a omezuje pfiípadn vznik mikroprasklin, které by ochrannou funkci polymerního filmu sniïovaly. Kombinaci Tinuvinu 292 a vhodného UV absorbéru doporuãuje i jeho v robce. 14 Tento typ UV stabilizátoru je v konzervátorské praxi ãasto pouïíván ke zv ení odolnosti proti UV záfiení polymerních látek syntetick ch i pfiírodních (napfi. damary). 15 Polymerace byla provádûna, jak jiï bylo fieãeno, v metyletylketonu, jako iniciátor byl pouïit 2,2-azobis (2-metylbutyronitril) (obchodní název VAZO 67, v robce DuPont, USA). 195

Tabulka 3. Pfiehled sloïení vybran ch zkouman ch akrylátov ch kopolymerû a jejich základních charakteristik Ozn. vz. SloÏení [% hm.] Tg teor.[ C] Su ina [% hm.] Mn PDI EA MMA KA Soltex EE Tinuvin 292 A 47,0 49,5 0,5 3,0 0,1 45,0 47,5 12616 2,58 B 49,0 47,5 0,5 3,0 0,1 42,3 47,9 14743 2,80 C 50,5 46,0 0,5 3,0 0,1 40,3 47,3 14214 2,97 B 72 70,0 3 30,0 3 40,0 3 40,0 18500 10 2,77 10 Vysvûtlivky: EA etyl akrylát; MMA metyl metakrylát; KA kyselina akrylová; Soltex EE radikálovû polymerizovateln UV filtr benzotriazolového typu; Tinuvin 292 antioxidant HALS (v robce Ciba, v carsko); B72 Paraloid B72 (v robce Rohm & Haas, USA); Mn ãíselnû stfiední molekulová hmotnost; PDI index polydisperzity (neuniformity), je roven pomûru hmotnostnû stfiední molekulové hmotnosti Mw a ãíselné stfiední molekulové hmotnosti Mn Tabulka 4. PrÛbûh odpafiování rozpou tûdla z polymerû na Petriho miskách Oznaãení vzorkû Úbytek hmotnosti [% hm] su ina zmûfiená [% hm] su ina teoretická [% hm] po 24 hod. po 4 dnech po 12 dnech po 14 dnech A 46,5 49,4 51,4 51,4 48,6 47,5 B 45,9 48,8 50,7 50,7 49,3 47,9 C 46,9 49,8 51,7 51,7 48,3 47,3 Paraloid B 72 50,6 53,9 56,3 56,3 43,6 40,0 Pozn.: teplota su ení 24 h pfii 22 C; 2. 4. den pfii 40 C; 5. 14. den pfii 60 C Tabulka 5. Zmûny vlastností polymerních filmû (tlou Èka 1 mm) v závislosti na ãase schnutí Polymer Pfii dotyku nelepiv [h] Sejmutí z podloïky [h] Kfiehkost filmu po 4 t dnech po 7 t dnech po 23 t dnech A 1,50 15 /+ + + B 0,50 10 + C 0,50 9 /+ Paraloid B72 0,75 8 /+ Pozn.: velmi houïevnat, houïevnat, /+ stfied houïevnat, okraje kfiehké, + kfiehk Tabulka 6. Hodnoty Tg zkouman ch akrylátov ch kopolymerû Vzorek Tg teor. [ C] Tg první mûfiení [ C] Tg druhé mûfiení [ C] A 45,0 35 39 B 42,3 25 32 C 40,3 28 32 Paraloid B 72 40,0* 24 49 * Poznámka: literatura 3, 7, 9, udává hodnotu Tg 40 C, v práci 10 je uvádûna hodnota Tg 46,7 C Vlastnosti zkouman ch nátûrû. Metody mûfiení Molekulárnû hmotnostní distribuce studovan ch akrylátov ch kopolymerû byla zji Èována gelovou permeaãní chromatografií (GPC) na kapalinovém chromatografu firmy Waters s pouïitím kolon PLgel Mixed-C 300 x 7,5 mm, kalibrovan ch polystyrenov mi standardy firmy Polymer Laboratories. Filmy pfiipravené nanesením nefiedûného polymerního roztoku ruãním ocelov m pravítkem pfii tlou Èce nánosu 1 mm na PE podloïku byly su eny 24 h pfii laboratorní teplotû, dal ích 72 h (2. aï 4. den) pfii teplotû 40 C a dále pfii teplotû 60 C. V prûbûhu su ení byly sledovány zmûny hmotnosti zpûsobené odpafiováním rozpou tûdla (obsah su iny a obsah tûkav ch sloïek), subjektivnû byly sledovány zmûny lepivosti (rychlost zasychání) a kfiehkost (houïevnatost) polymerních filmû. V sledky jsou uvedeny v tabulkách 4 a 5. Po 22 dnech su ení byla u jednotliv ch vzorkû stanovena teplota skelného pfiechodu Tg metodou diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC Q100, TA Instruments, rychlost ohfievu 10 C/min, prûtok dusíku 50 cm 3 /min). Po 175 dnech su ení (od 5. dne pfii 60 C) byla provedena druhá série mûfiení Tg. V sledky obou mûfiení jsou uvedeny spolu s teoretick mi hodnotami Tg v tabulce 6. Pro porovnání bylo zkoumáno i chování, respektive hodnota Tg komerãního akrylátového kopolymeru Paraloid B 72 (roztok v toluenu o koncentraci su iny cca 40 %). Propustnost polymerû pro svûtelné záfiení pfiedev ím v UV oblasti byla mûfiena na filmech pfiipraven ch nanesením roztoku polymeru na polyetylenovou podloïku. Pro porovnání byla opût mûfiena propustnost filmu pfiipraveného z roztoku Paraloidu B 72 a dále filmu vzniklého z kopolymeru Veropal D 709. Tlou Èka mûfien ch filmû byla cca 30 µm, mûfiení bylo provedeno na spektrofotometru Varian Cary 50. Získaná závislost je vyjádfiena v grafu 1. 196

Sledování ochranné funkce filmû (urychlené stárnutí) U v ech vzorkû kopolymerû byla zkoumána rovnûï jejich ochranná funkce proti UV záfiení. Pro tento úãel byly pfiedem pfiipraveny modelové filmy epoxidové pryskyfiice nanesené na mikroskopická podloïní skla. Byla pouïita nízkomolekulární pryskyfiice CHS EPOXY 510 (dianov typ), vytvrzená tvrdidlem P11 (polyaminické tvrdidlo, pomûr 10 hmotnostních dílû tvrdidla na 100 hmotnostních dílû pryskyfiice). V robcem pryskyfiice i tvrdidla je Spolchemie, a. s., CZ. Smûs pryskyfiice s tvrdidlem byla po dostateãném promíchání natírána kovov m pravítkem pfii laboratorní teplotû (cca 23 C) na podloïní skla, koneãná tlou Èka nátûru byla cca 0,1 mm. Po dokonalém sesíèování pryskyfiice (po ãtyfiech dnech uloïení pfii laboratorní teplotû) byly na takto pfiipravenou vrstvu epoxidu natírány ochranné filmy ze studovan ch akrylátov ch polymerû. Byly pouïity nefiedûné roztoky zkouman ch akrylátov ch kopolymerû a pro porovnání roztok Paraloidu B 72 v toluenu (koncentrace 40 % hmotnosti). Tlou Èka ãerstvû nanesen ch filmû byla cca 0,3 mm, vysychání probíhalo pfii laboratorní teplotû pût dní. Po uvedené dobû vysychání byla skla s nátûry ochrann ch lakû umístûna do klimatické komory pro urychlené povûtrnostní testy Q-lab, kde byla vystavena pûsobení UV záfiení o intenzitû UV svûtla 1 W/m 2. Vzorky byly po dobu zkou ky v prostfiedí konstantní teploty 40 C a relativní vlhkosti vzduchu 23 %. U v ech zkouman ch vzorkû byly pfied poãátkem zkou ky a opakovanû v jejím prûbûhu pomocí pfienosného UV-VIS spektrofotometru Datacolor Mercury 3000 mûfieny základní parametry kolorimetrického trojrozmûrného systému CIELab (D65 Deg 10). Mûfiení probíhalo za denního svûtla (D 65), úhel pozorovatele byl 10 (Deg 10). Byly mûfieny barvové soufiadnice L*, a*, b*. V sledky mûfiení V sledky vys chání polymerních filmû (viz tab. 4) ukazují, Ïe jak z laboratornû pfiipraven ch vzorkû, tak z filmu pfiipraveného z roztoku Paraloidu B 72 odchází rozpou tûdlo relativnû pomalu. Je - tû po 14 dnech schnutí, z toho více neï polovinu doby pfii teplotû 60 C, zûstává malá ãást rozpou tûdla v polymeru. Dokladem toho je zdánlivû vy í obsah su iny, neï odpovídá skuteãnosti. Tento fakt ovlivàuje vlastnosti polymerního filmu a je potvrzen i v sledky mûfiení teplot Tg, jak bude ukázáno dále. Rozdíly v mnoïství zadrïovaného rozpou tûdla u laboratorních vzorkû a referenãního Paraloidu B 72 nejsou velké. Ze subjektivního hodnocení mechanick ch vlastností polymerních filmû (viz tab. 5) plyne, Ïe pûvodnû mûkk film postupnû tuhne, od stfiedu k okrajûm se stává kfiehãím, a to opût u v ech sledovan ch vzorkû, rozdíly jsou pouze v rychlosti tûchto zmûn. DÛvodem zmûn je odpar rozpou tûdla, které pûsobí v prvních fázích jako zmûkãovadlo polymerû. Dal ím dokladem zadrïování mal ch zbytkû rozpou tûdel v polymerním filmu jsou hodnoty získané ve dvou sadách mûfiení teplot Tg, li ících se dobou schnutí 20, respektive 175 dnû (viz tab. 6). Hodnoty z první série mûfiení jsou podstatnû niï í neï teoretické hodnoty teploty skleného pfiechodu jednotliv ch kopolymerû, a to u laboratorních vzorkû i Paraloidu B 72. Pokraãující su ení umoïnilo odpar dal ích zbytkû rozpou- tûdel, coï vedlo k vy ím hodnotám Tg, u Paraloidu B 72 dokonce nad hodnotu deklarovanou Graf 1 Graf 2 Graf 1. Propustnost zkouman ch polymerních filmû pro záfiení v oblasti 300 aï 500 nm. Graf 2. Závislost zmûny barevné soufiadnice *Db epoxidové pryskyfiice na dobû urychleného stárnutí UV záfiením pro vzorky s ochrann m akrylátov m lakem (A aï C), s Paraloidem B72 (B72) a nechránûné pryskyfiice (Epoxy). v robcem. (U technick ch produktû mohou nûkteré hodnoty mírnû kolísat, v práci 11 je uvedena teplota Tg tohoto kopolymeru 46,7 C viz tab. 2). Z dosud uveden ch v sledkû je zfiejmé, Ïe rozdíly ve sledovan ch vlastnostech mezi touto skupinou laboratornû pfiipraven ch vzorkû (vzorky A aï C) a komerãnû dostupn m Paraloidem B 72 jsou jen malé. Podstatn rozdíl v ak je v propustnosti pro záfiení v oblasti UV, jak ukazuje graf na obr. 2. Zatímco kopolymer Paraloid B 72 (a podobnû i Veropal KP 709) má v oblasti vlnov ch 197

Obr. 4. Vzorky epoxidové pryskyfiice po urychleném stárnutí UV záfiením (1000h, 1 W/m 2 ) EP1 nechránûná pryskyfiice B1 pryskyfiice chránûná filmem Paraloidu B72 32 pryskyfiice chránûná laboratornû pfiipraven m akrylátov m lakem B 4 délek 300 aï 500 nm propustnost blízkou 100 %, laboratorní vzorek B (a podobnû i vzorek A a C) má aï do vlnov ch délek cca 360 nm (oblast UVC, UVB a ãásteãnû UVA) propustnost blíïící se 0 %. Potom jeho propustnost postupnû stoupá a hodnoty 100 % dosáhne aï na konci oblasti UVA záfiení (v blízkosti vlnové délky 400 nm). Praktick m dûsledkem této vlastnosti je velice dobrá ochranná funkce laboratornû pfiipraven ch kopolymerû obsahujících UV absorbující sloïku. Dokládají to v sledky urychleného stárnutí vzorkû epoxidové pryskyfiice s rûzn mi ochrann mi nátûry. Degradace epoxidu vlivem UV záfiení se projevuje nejrychleji Ïloutnutím polymerního filmu. Zmûny barevného odstínu hodnocené zmûnou barevné soufiadnice b* kolorimetrického systému CIELab jednotliv ch zku ebních filmû v závislosti na dobû expozice znázoràuje graf 2. Nechránûn film z epoxidové pryskyfiice Ïloutl v prûbûhu urychleného stárnutí nejrychleji (zmûna barevné soufiadnice Db* je nejvût í). Nátûr Paraloidem B 72 sníïil rychlost Ïloutnutí pouze v malé mífie. Naproti tomu v echny zkoumané laboratornû pfiipravené kopolymery (vzorky A aï C) potlaãily Ïloutnutí epoxidu velice v raznû. Rozdíl mezi nimi je pouze mal, nejvût í ochranu poskytuje kopolymer oznaãen jako vzorek B. Ochrannou funkci sledovan ch kopolymerû dokládají i snímky zku- ebních skel po zkou ce urychleného stárnutí (viz obr. 2). Spektra získaná mûfiením kopolymeru B (jako zástupce laboratornû pfiipraven ch akrylátov ch kopolymerû) infraãervenou spektroskopií pfied a po urychleném stárnutí v podmínkách UV záfiení dokládají, Ïe u samotného kopolymeru v prûbûhu zmínûné zkou ky nedo lo k Ïádn m zmûnám chemické struktury, tedy Ïe tento materiál za uveden ch podmínek nedegraduje. Závûr Novû formulované kopolymery esterû kyseliny akrylové a metakrylové se zabudovan m UV absorbérem jsou sv mi mechanick mi a zpracovatelsk mi vlastnostmi i odolností svûtelné degradaci blízké bûïnû pouïívanému kopolymeru Paraloid B 72. Ve srovnání s ním v ak podstatnû lépe chrání podklad proti pûsobení UV záfiení, pfiedev ím UVB a UVC, ãásteãnû i UVA. Zmûnou pomûru polymerujících sloïek, kter ovlivàuje Tg v sledného kopolymeru, je moïno pfiipravit polymerní materiály pouïitelné jako ochranné laky nebo jako adheziva s ochrann m úãinkem proti UV záfiení. U uveden ch polymerních systémû je v jednání jejich patentová ochrana. ZároveÀ kopolymer, jehoï vlastnosti byly vyhodnoceny z daného souboru laboratornû pfiipraven ch vzorkû jako optimální kompromis (vzorek B), byl zaveden do poloprovozní v roby a jeho vzorky pod názvem Veropal UV 40 byly poskytnuty vybran m dodavatelûm materiálû pro restaurátory k odzkou ení v iroké praxi. âást v sledkû uveden ch v této práci byla získána s podporou projektu 2A-1TP1/070 Ministerstva prûmyslu a obchodu âr. Literatura: 1. MLEZIVA, Josef; UPÁREK, Jaromír. Polymery, v roba, struktura, vlastnosti a pouïití. Praha : Sobotáles, 2000. ISBN 80-85920-72-7. 2. Dostupné z WWW: <http://www.ecem.com/sales/data/ehma.htm> [cit. 8. 5. 2011] 3. CIABACH Jerzy. Wlasciwosci zywic sztucznych stosowanych w konservacji zabytkow. Toruƒ : University of N. Copernicus, 1991. ISBN 83-231-0267-8. 4. HRBÁâKOVÁ, Eva. Studium vlastností vybran ch folií syntetick ch polymerû pouïívan ch pro zpevnûní papírové podloïky. 2011 : Praha. Diplomová práce (Ing.). V CHT Praha, Fakulta chemické technologie, 2011. 5. Dostupné z WWW: <http://www.ntm.cz/cs/aktivity/archiv-zprav/2009/165.kopecká> [cit. 9. 5. 2011] 6. ZELINGER, Jifií; IMÒNKOVÁ, Eva; KOTLÍK, Petr. Chemie v práci konzervátora a restaurátora. První vydání. Praha : Academia, 1982. 7. KUâEROVÁ, Irena. Studium penetrace akrylátov ch konsolidantû do dfieva pfii impregnaci dfieva za sníïeného tlaku. In Konference konzervátorû a restaurátorû. Brno : TM Brno, 2003. ISBN: 80-86413-12-8. 8. ZELINGER, Jifií et al. Pfiehled chemick ch prostfiedkû pouïiteln ch v konzervátorské praxi. Praha : VÚTEICHP, 1979. 9. Dostupné z <WWW: http://www.konzulta.sk/dokumenty/draslovka-solakryl/solakryl-info.pdf> [cit. 25. 5. 2011] 10. Dostupné z WWW: <http://www.dow.com/products/ product_detail.page?product=1121670> [cit. 13. 12. 2010] 11. KUâEROVÁ, Irena: Vliv polymerních impregnaãních látek na vlastnosti dfieva. 2002 : Praha. Disertaãní práce (Ph.D.). V CHT Praha, Fakulta chemické technologie, 2002. 12. Dostupné z <WWW: http://www.lascaux.ch/pdf/en/ produkte/restauro/3_synthetic_resins_varnishes.pdf> [cit. 18. 5. 2011] 13. HORÁLEK, Jifií; SCHOVANEC, Martin; KUBÁâ, Lubomír; AKRMAN, Jifií. Nové smûry v UV stabilizaci ochrann ch povlakû a substrátû. Chemické listy. 2007, roã. 101, s. 157 164. ISSN 1213-7103. 14. Dostupné z <WWW: http://talasonline.com/photos/ instructions/tinuvin292.pdf> [cit. 23. 5. 2011] 15. SHENOY, M. A.; MARATHE, Y. D. Studies on synergistic effect of UV absorbers and hindered amine light stabilisers. Pigment & Resin Technology. 2007, Vol. 36, No. 2, 83 89. ISSN 0369-9420. 198