包含具有甲硅烷酯官能基和季铵/鏻基团的聚合物的污染控制组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含(a1)甲硅烷酯基团及(a2)季铵基团和/或季

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含具有甲硅烷酯官能基和季铵/鏻基团的聚合物的污染控制组合物本专利技术涉及适用于污染控制涂料组合物中的聚合物、包含该聚合物的污染控制涂料组合物、保护浸没于水中的人造结构免受污染的方法，及涂覆有该污染控制涂料组合物的基材或结构。浸没于水中的人造结构(例如船壳、浮标、钻探平台、石油生产钻机及管道)易受水生生物(例如绿藻及褐藻、藤壶、贻贝及诸如此类)的污染。该结构通常由金属制得，但亦可包含其他结构材料(例如混凝土)。此污染对船壳有损害，因为其增加了借助水移动期间的摩擦阻力，结果使速度降低且燃料成本增加。其对静态结构(例如钻探平台及石油生产钻机的支腿)有损害，首先因为厚污染层对波浪及水流的阻力可在该结构中造成不可预测且具有潜在危险的应力，且其次因为污染使得难以检查结构的缺陷(例如应力断裂及腐蚀)。其对管道(例如冷却水入口及出口)有损害，因为污染使有效横断面积减少，且结果使流速降低。已知使用污染控制涂料组合物(污染控制涂料组合物有时称作防污染涂料组合物)作为(例如)船壳上的表涂料，来抑制海洋生物(例如藤壶及藻类)的聚落及生长，此通常通过海洋生物的杀生物剂的释放达成。通常，防污染油漆包含相对惰性的基料以及自油漆沥滤的杀生物颜料。已使用的基料尤其为乙烯基树脂及松香。乙烯基树脂为海水不溶性的，且基于该树脂的油漆使用高颜料浓度以便在颜料粒子的间接触以确保沥滤。松香为硬脆性树脂，其略微溶于海水中。基于松香的防污染油漆已称作可溶性基质或侵蚀油漆。杀生物颜料自所用松香基料的基质逐渐沥滤出，留下松香的骨骼基质，该杀生物颜料自船体表面洗掉以容许自油漆膜内深处沥滤杀生物颜料。近几年的许多成功的防污染油漆为基于聚合基料的“自抛光聚合物”油漆，杀生物三有机锡部分与该聚合基料化学结合且该杀生物部分自其由海水逐渐水解。在该基料系统中，在第一步骤中通过与海水的反应将直链聚合物单元的侧基分裂，结果使剩余的聚合物框架变得具有水可溶性或水可分散性。在第二步骤中，将船上油漆层的表面处的水可溶性或水可分散性框架洗掉或侵蚀。该油漆系统如(例如)GB-A-1457590中所阐述。由于三有机锡的使用已受立法限制且将在全球禁止，因此业内需要可用于防污染组合物中的替代防污染物质。包含经酸封端的季铵/基团的聚合物(“酸封端的季铵化聚合物”)为包含封阻官能基的基料聚合物的实例，该聚合物的封阻基团可经海水物质水解、解离或交换，结果使剩余的聚合物框架变得可溶于或可分散于海水中，该聚合物的该封阻基团具有低毒性，优选非杀生物性。WO2004/018533阐述包含酸封端的季铵化聚合物的防污染涂料组合物。亦已研发出包含甲硅烷酯基团的自抛光防污染油漆系统。包含该聚合物的该防污染组合物阐述于(例如)WO00/77102A1、US4,593,055、US5,436,284及WO2005005516中。本专利技术者现已设计稳定的可水解的聚合物，已发现与目前已知的污染控制涂料相比，其在调配为污染控制涂料时可改进防污染活性。本专利技术聚合物包含(a1)甲硅烷酯基团，和(a2)季铵基团和/或季基团，所述季铵基团和/或季基团经相对离子中和，其中相对离子由具有脂族烃基、芳族烃基或烷芳基烃基的酸的共轭碱组成。甲硅烷酯基团(a1)和/或季铵基团和/或季基团(a2)可位于悬挂于聚合物主链的侧链上，或另一选择为于聚合物本身的主链中。然而，优选甲硅烷酯基团(a1)和/或季铵基团和/或季基团(a2)位于悬挂于聚合物主链的侧链上。该聚合物可通过使包含甲硅烷酯基团(a1)的单体及包含季铵基团和/或季基团(a2)的单体及任选其他单体聚合获得，其中季铵基团和/或季基团由相对离子中和，其中相对离子由具有脂族烃基、芳族烃基或烷芳基烃基的酸的共轭碱组成。该聚合物可为(甲基)丙烯酸系聚合物。(甲基)丙烯酸系聚合物意指可通过丙烯酸、甲基丙烯酸或其盐、酯、酰胺或腈衍生物任选与一种或多种其他乙烯基可聚合单体的聚合获得的聚合物。(甲基)丙烯酸系聚合物最通常为可通过丙烯酸酯单体(acrylicacidestermonomer)(“丙烯酸酯单体(acrylatemonomer)”)和/或甲基丙烯酸酯单体(methacrylicacidestermonomer)(“甲基丙烯酸酯单体(methacrylatemonomer)”)任选与一种或多种其他乙烯基可聚合单体的聚合获得的聚合物。该聚合物可自至少一种包含甲硅烷酯基团(a1)的(甲基)丙烯酸系单体、至少一种包含季铵基团和/或季基团(a2)的(甲基)丙烯酸系单体及任选一种或多种其他乙烯基可聚合单体(乙烯基可聚合单体为具有一个或多个烯属双键的单体)形成。在实施例中，用于形成聚合物的包含甲硅烷酯基团的(甲基)丙烯酸系单体对包含季铵基团和/或季基团的(甲基)丙烯酸系单体的重量比在1:99至85:16的范围内，优选5:95至60:40且更优选12:88至47:53。该聚合物另外可自一种或多种包含一个或多个烯属双键的其他单体形成。(a2)的酸的共轭碱优选包含具有6个或更多个碳原子的脂族烃基、芳族烃基或烷芳基烃基。优选，酸((a2)的酸)的共轭碱为磺酸的共轭碱。惊奇地，已发现当酸((a2)的酸)的共轭碱为磺酸的共轭碱时，与若酸((a2)的酸)的共轭碱为羧酸的共轭碱相比，共聚物在调配为防污染涂料组合物时提供更好防污染性能。通常，本专利技术聚合物具有至少3个单体单元的平均聚合度。适宜地，本专利技术聚合物具有少于150个单体单元的平均聚合度，例如少于100个单体单元，或少于50个单体单元。因此，该聚合物可具有具有3至150个单体单元或3至100个单体单元或3至50个单体单元的范围的平均聚合度。平均聚合度可通过GPC及数量平均分子量的测定来确定。适宜地，(a2)的相对离子包含少于50个碳原子，例如6至50个碳原子。甲硅烷酯基团(a1)可存在于式(I)的侧链上。其中A为二价–C(O)-或–S(O)2O-基团，n为0或1至50的整数，且R1、R2、R3、R4和R5彼此独立地选自：任选经取代的C1-20烷基、任选经取代的C1-20烷氧基、任选经取代的C1-20芳基及任选经取代的C1-20芳氧基。通常，n＝0且R3、R4和R5相同或不同且表示甲基、异丙基、正丁基、异丁基、乙基、正丙基、叔丁基或苯基。式(I)的侧链通常结合至聚合物主链。本专利技术亦涉及包含本文所阐述的聚合物及具有杀生物性能的成份的污染控制涂料组合物。具有杀生物性能的成份的选择并非特别受限。污染控制涂料组合物可具有小于400g/l的VOC及在25℃下小于20泊(poise)的高剪切粘度。优选，在25℃下高剪切粘度小于10泊，甚至更优选小于5泊。污染控制涂料组合物可进一步包含其他组份，例如松香材料，和/或非水解性水不溶性成膜聚合物，例如丙烯酸酯聚合物或乙烯基醚聚合物。本专利技术亦涉及保护浸没于水中的人造结构免受污染的方法，其通过以下达成：将污染控制涂料组合物施加至人造结构，容许污染控制涂料组合物形成涂层，且然后将经涂覆的人造结构浸没于水中。所浸没的该人造结构的实例包括船壳、浮标、钻探平台、石油生产钻机及管道。本专利技术亦涉及经本专利技术污染控制涂料组合物涂覆的基材或结构。惊奇地，包含本专利技术聚合物的污染控制涂料组合物的防污染活性优于包含具有官能基(a1)或(a2)中的仅一个的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物，其包含：(a1)甲硅烷酯基团，和(a2)季铵基团和/或季

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.28 EP 14190694.11.一种聚合物，其包含：(a1)甲硅烷酯基团，和(a2)季铵基团和/或季基团，所述季铵基团和/或季基团通过相对离子中和，其中相对离子由具有脂族烃基、芳族烃基或烷芳基烃基的酸的共轭碱组成。2.如权利要求1的聚合物，其中甲硅烷酯基团(a1)和/或季铵基团和/或季基团(a2)位于悬挂于聚合物主链的侧链上。3.如权利要求1或2的聚合物，其中所述聚合物自至少一种包含甲硅烷酯基团(a1)的(甲基)丙烯酸系单体及至少一种包含季铵基团和/或季基团(a2)的(甲基)丙烯酸系单体形成。4.如权利要求3的聚合物，其中用于形成聚合物的包含甲硅烷酯基团的(甲基)丙烯酸系单体对包含季铵基团和/或季基团的(甲基)丙烯酸系单体的重量比在1:99至85:16、优选5:95至60:40、更优选12:88至47:53的范围内。5.如权利要求3或4的聚合物，其中聚合物亦自一种或多种其他乙烯基可聚合单体形成。6.如前述权利要求中任一项的聚合物，其中酸的共轭碱包含具有6个或更多个碳原子的脂族烃基、芳族烃基或烷芳基烃基。7.如前述权利要求中任一项的聚合物，其中酸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·拉姆斯登，P·巴萨拉布，C·普赖斯，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL