建立防污涂层体系的方法技术

提供一种用于在基材表面上建立防污涂层体系的方法，以及防污涂层体系本身。在所述方法中使用的防污涂料组合物包含一种或多种空间位阻胺，特别是2,2,6,6‑四烷基哌啶衍生物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】建立防污涂层体系的方法
提供一种在基材表面上建立防污涂层体系的方法以及一种防污涂层体系。
技术介绍
与水、特别是海水接触的水中结构件，特别是浸没式海事结构容易被海洋生物污损。抗污和防污涂层体系被大量地用于此类结构，例如船舶、浮标、船只结构等，以抑制此类海洋生物的沉积或促进其释放。用于钢结构件的防污涂层体系通常包括三个主要层，即应用于钢基材的防腐蚀层、防污层和中间层，其中中间层通常称为“粘结层”，用于在通常不相容的防腐蚀层和防污层之间建立牢固的粘结。用于船舶应用的硅氧烷基防污涂层和涂层体系通常被视为对各种类型降解都相当稳定的体系。因此，例如由于聚硅氧烷/硅氧烷聚合物分子固有的UV稳定性，聚硅氧烷基防污涂料不需要光稳定剂。此类现代类型的防污涂料的实例是在WO2011/076856，WO2013/000479，WO2014/117786和WO2016/004961中描述的那些。该领域的其他文件包括WO2016/088630，US2003232910，JP2010280852，WO2013000478和WO9800017本专利技术人现已发现，将位阻胺、尤其是哌啶衍生物(例如被称为位阻胺光稳定剂的那些)与海洋聚硅氧烷类防污涂料中的聚氧化烯成分组合可以显著改善所述涂料的防污性能。令人惊讶的是，当涂层浸入海水中并因此而不受阳光照射时，这种效果甚至很明显。专利技术概述因此，提供一种在基材表面上建立防污涂层体系的方法，所述方法包括以下连续步骤:a.任选地，在所述基材的表面上涂布一层或多层底漆组合物，并使所述层固化，从而形成涂底漆的基材；b.在所述涂底漆的基材或所述基材的表面上涂布一层或多层液体形式的含硅氧烷的粘结涂料组合物，并使所述层固化，从而形成固化的粘结层；c.在所述固化的粘结层上涂布一层或多层防污涂料组合物，并使所述防污涂料组合物固化，其中所述防污涂料组合物包含占所述涂料组合物的至少40干重％的可缩合固化的聚硅氧烷基粘结剂基质，其中大于65重量％的所述粘结剂基质由聚硅氧烷部分构成；其中所述粘结涂料组合物和/或所述防污涂料组合物包含具有聚氧化烯链的成分，所述粘结涂料组合物和/或所述防污涂料组合物还包含一种或多种空间位阻胺，特别是2,2,6,6-四烷基哌啶衍生物。还提供通过所述方法获得的防污涂层体系。还提供一种防污涂层体系，其包括:a.基材；b.任选的一层或多层底漆层；c.至少一层含硅氧烷的粘结层；d.防污层，其包含占所述涂层至少40干重％的可缩合固化的聚硅氧烷基粘结剂基质，其中大于65重量％的所述粘结剂基质由聚硅氧烷部分构成，所述涂层包含具有聚氧化烯链的成分，其中所述粘结层和/或所述防污层还包含一种或多种空间位阻胺，特别是2,2,6,6-四烷基哌啶衍生物。本专利技术的更多细节在从属权利要求和以下描述中阐述。专利技术详述在第一方面，提供一种在基材表面上建立防污涂层体系的方法。术语“基材”旨在表示可以在其上涂布涂料组合物的固体材料。基材通常包括金属，例如钢、铁、铝，或玻璃纤维。在最令人感兴趣的实施方案法中，基材是金属基材，特别是钢基材。在替代实施方案中，基材是玻璃纤维基材。术语“表面”以其通常的含义使用，并且是指其上涂布本专利技术的防污涂层体系的物体的外部边界。因此，基材的表面可以是“天然”表面(例如钢表面)。然而，基材通常例如用防腐蚀涂料涂布，使得基材的表面由涂层构成。或者，基材可带有涂料层，例如磨损的防污涂层或类似物。当存在时，防腐蚀涂层的涂布厚度以总干膜厚度计通常为100-600μm，例如150-450μm，例如200-400μm。适用于本专利技术涂层的表面的特定实例为船体(包括但不限于船只、游艇、摩托艇、汽艇、远洋客轮、拖船、油轮、集装箱船和其他货船、潜水艇和各种类型的海军舰艇)、管道、岸上和近海机械、各种类型的结构和物体，例如码头、桩、桥梁下部结构、水力装置和结构件、水下油井结构件、网和其他水产养殖设施以及浮标等的表面。底漆涂料在第一任选的步骤中，所述方法包括将一层或多层底漆组合物涂布到所述基材的表面上，并使所述层固化，从而形成涂底漆的基材。因此，涂底漆的基材构成涂布有固化底漆层的基材。底漆组合物通常是环氧基底漆组合物。合适的环氧基涂料是可商购获得的那些，例如HempelLightPrimer45557，Hempadur17634和Hempadur15570。术语“环氧基组合物”应解释为一种或多种环氧树脂，一种或多种固化剂，任何反应性环氧稀释剂和任何反应性丙烯酸改性剂的组合。“环氧基组合物”包含一种或多种选自每个分子含有一个以上的位于内部、末端或环状结构上的环氧基团的芳族或非芳族环氧树脂(例如氢化环氧树脂)的环氧树脂和一种或多种合适的固化剂(作为交联剂)。可包括与来自脂肪族、环脂肪族或芳香族化合物的单官能的缩水甘油醚类或酯类的活性稀释剂的组合，以降低粘度并改善应用和物理性能。据信，合适的环氧基组合物包括选自双酚A、双酚F、酚醛清漆环氧树脂、非芳族环氧树脂、脂环族环氧树脂、环氧化的多硫化物、缩水甘油酯和环氧官能的丙烯酸类或其任何组合的环氧树脂和改性的环氧树脂。所述环氧基底漆组合物还包含一种或多种固化剂，所述固化剂选自包含至少两个与氮连接的反应性氢原子的化合物或聚合物。据信，合适的固化剂包括选自脂族胺和多胺(例如脂环族胺和多胺)，聚酰胺基胺，聚氧化烯胺(例如聚氧化烯二胺)，胺化的聚烷氧基醚(例如以“Jeffamines”市售的那些)，亚烷基胺(例如亚烷基二胺)，芳烷基胺，芳族胺，曼尼希碱(例如，以“苯烷基胺”市售的那些)，氨基官能的硅烷，包括环氧加合物及其衍生物的胺或氨基官能的聚合物。本领域技术人员知道，环氧加合物是亚化学计量量的环氧树脂与一种或多种包含键合到氮原子上的活性氢的胺的反应产物，如KurtWeigel“EPOXIDHARZLACKE”,1965,WissenschaftlicheVerlagsgesellschaftM.B.H,Stuttgart,第203-210页中所述。通常将底漆组合物涂布并固化至干膜厚度为20-900μm，例如20-750μm，例如50-600μm。术语“涂布”相对于任何层/组合物在涂料工业中以其正常含义使用。因此，“涂布”是通过任何常规方式进行的，例如，通过刷涂，辊涂，喷涂，浸涂等。“涂布”涂料组合物的商业上最令人感兴趣的方式是通过喷涂。喷涂通过本领域技术人员已知的常规喷雾设备来进行。粘结层在第二步骤中，所述方法包括将一层或多层液体形式的含硅氧烷的粘结涂料组合物涂布到所述涂底漆的基材或所述基材的表面上，并使所述层固化，从而形成固化的粘结涂层。通常，合适的粘结涂料组合物可在专利出版物WO2014/166492，WO2010/018164和WO2005/033219中找到。粘结涂料组合物是含硅氧烷的。因此，粘结涂料组合物合适地包含一种或多种可交联的聚硅氧烷，优选选自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在基材表面上建立防污涂层体系的方法，包括以下连续步骤:/na.任选地，在所述基材的表面上涂布一层或多层底漆组合物，并使所述层固化，从而形成涂底漆的基材；/nb.在所述涂底漆的基材或所述基材的表面上涂布一层或多层液体形式的含硅氧烷的粘结涂料组合物，并使所述层固化，从而形成固化的粘结层；/nc.在所述固化的粘结层上涂布一层或多层防污涂料组合物，并使所述防污涂料组合物固化，其中所述防污涂料组合物包含占所述涂料组合物的至少40干重％的可缩合固化的聚硅氧烷基粘结剂基质，其中大于65重量％的所述粘结剂基质由聚硅氧烷部分构成；/n其中所述粘结涂料组合物和/或所述防污涂料组合物包含具有聚氧化烯链的成分，和所述粘结涂料组合物和/或所述防污涂料组合物还包含一种或多种空间位阻胺，特别是2,2,6,6-四烷基哌啶衍生物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180604 EP 18175757.61.一种在基材表面上建立防污涂层体系的方法，包括以下连续步骤:
a.任选地，在所述基材的表面上涂布一层或多层底漆组合物，并使所述层固化，从而形成涂底漆的基材；
b.在所述涂底漆的基材或所述基材的表面上涂布一层或多层液体形式的含硅氧烷的粘结涂料组合物，并使所述层固化，从而形成固化的粘结层；
c.在所述固化的粘结层上涂布一层或多层防污涂料组合物，并使所述防污涂料组合物固化，其中所述防污涂料组合物包含占所述涂料组合物的至少40干重％的可缩合固化的聚硅氧烷基粘结剂基质，其中大于65重量％的所述粘结剂基质由聚硅氧烷部分构成；
其中所述粘结涂料组合物和/或所述防污涂料组合物包含具有聚氧化烯链的成分，和所述粘结涂料组合物和/或所述防污涂料组合物还包含一种或多种空间位阻胺，特别是2,2,6,6-四烷基哌啶衍生物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述空间位阻胺是通式I的位阻胺部分:



其中:
每个R1独立地为直链或支化C1-C4烷基；
R2选自-H，任选取代的直链或支化C1-30烷基，任选取代的直链或支化C2-30-烯基，任选取代的芳基，-OH，任选取代的直链或支化C1-30-烷氧基，任选取代的直链或支化C1-30-烯氧基，任选取代的芳氧基，任选取代的直链或支化C1-30-烷基羰基，任选取代的C1-30-烯基羰基和任选取代的芳基羰基；
R3是与插入的–C(R1)2-N(R2)-C(R1)2-基团一起形成N-杂环5、6或7元环的任选取代的二价基团。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述位阻胺部分选自通式II的2,2,6,6-四烷基哌啶部分:



其中R1和R2为针对通式I所定义的；R4表示氢原子或为一个或两个选自以下的取代基:C1-30-烷基、C1-30-烯基、芳基、C1-30-烷氧基、C1-30-烯氧基、芳氧基、C1-30-烷基羰基、C1-30-烯基羰基、芳基羰基、C1-30-烷基羰基氧基、C1-30-烯基羰基氧基和芳基羰基氧基，特别是C1-8-烷氧基、C1-8-烯氧基、芳氧基、C1-8-烷基羰基氧基、C1-8-烯基羰基氧基和芳基羰基氧基和/或聚合物的连接点，其中所述R4的两个取代基可形成螺环结构。


4.根据权利要求3所述的方法，其中R2不是H和/或R2不是-OH。


5.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其中所述空间位阻胺包含通式II的2,2,6,6-四烷基哌啶部分，并且其中所述哌啶衍生物选自下列类型:N-C1-30烷基哌啶衍生物、N-C1-30-烯基哌啶衍生物、N-芳基哌啶衍生物、N-C1-30-烷氧基哌啶衍生物、N-C1-30-烯氧基哌啶衍生物、N-芳氧基哌啶衍生物、N-C1-30-烷基羰基哌啶衍生物、N-C1-30-烯基羰基哌啶衍生物和N-芳基羰基哌啶衍生物。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中位阻胺部分，特别是2,2,6,6-四烷基哌啶部分在涂层中的含量为每涂层0.003-0.5mol/kg。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述空间位阻胺，特别是2,2,6,6-四烷基哌啶衍生物在20℃下为液体形式。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述具有聚氧化烯链的成分选自通式(I)的聚氧化烯改性的醇:
(POA–O–)X–R–(–O–FA)Y(I)
其中，每个POA表示聚氧化烯部分，每个FA表示C8-30...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·F·索伦森，A·布洛姆，A·C·诺格尔，S·M·奥尔森，
申请(专利权)人：汉伯公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK