DE102016210863A1 - Polymer für eine bewuchshemmende Schicht - Google Patents

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Jill Nieradzik
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Polymer für eine bewuchshemmende Schicht, herstellbar durch die Reaktion eines Thiols mit einem oder mehreren Kopplungspartnern des Thiols, wobei das Thiol und der oder die Kopplungspartner so gewählt sind, dass das Polymer ≥ 30 Gew.-% hydrophobe Blöcke und ≥ 5 Gew.-% hydrophile Blöcke umfasst, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, wobei die hydrophoben Blöcke jeweils ≥ 10 hydrophobe Funktionen umfassen und die hydrophilen Blöcke jeweils ≥ 3 hydrophile Funktionen umfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Polymer für eine bewuchshemmende Schicht, herstellbar durch die Reaktion eines Thiols mit einem oder mehreren Kopplungspartnern des Thiols, wobei das Thiol und der Kopplungspartner so gewählt sind, dass das Polymer über einen bestimmten Anteil an hydrophoben Blöcken und über einen bestimmten Anteil an hydrophilen Blöcken verfügt. Die Erfindung betrifft ferner eine Mischung zur Herstellung eines solchen Polymers und die Verwendung eines solchen Polymers für eine bewuchshemmende Beschichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Polymers.
  • Oberflächen werden in Gegenwart von Mikro und oder Makroorganismen in natürlichen Gewässern oder technischen Medien wie Kühlkreisläufe innerhalb kürzester Zeit besiedelt. Somit kommt es zum Aufwachsen von Biofilmen bis hin zum Anwachsen hoher Biomassen, was zu einer beträchtlichen Einschränkung von Objekten, Fahrzeugen oder Bauten führen kann.
  • Folgende Punkte zeigen die Problematik, welche durch die Besiedlung von Oberflächen erzeugt wird:
    • – Gewichtszunahme (z.B. bei Fahrzeuge, Schiffen und Booten),
    • – Veränderung der Oberfläche, Zunahme an Rauigkeit Veränderung des hydrodynamischen Verhaltens, was wiederum z.B. bei Schiffen zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt,
    • – Beeinträchtigung der Manövrierbarkeit/Lenkung von Schiffen bis hin zu einem kompletten Verlust,
    • – Umweltaspekt der Artenverschleppung und Zerstörung von Ökosystemen,
    • – Oberflächenschäden z.B. von Schutzschichten, was zu einer verstärkten Korrosion und damit zu einer Verringerung der Lebensdauer von Objekten, Bauteilen, Fahrzeugen und Bauten und/oder zu erhöhten Instandhaltungskosten führen kann,
    • – Durchflussminderung oder Verstopfung von Leitungen in technischen Anlagen, was Ausfall dieser führen kann,
    • – Leistungsverlust von Anlagen (Kühlleistung von Wärmetauschern).
  • Um die Besiedlung von Oberflächen durch Mikroorganismen zu vermeiden oder wenigstens zu verringern, sind im Stand der Technik im Wesentlichen drei Verfahren bekannt:
    • a) Der Einsatz von Bioziden im Medium von technischen Anlagen. Hierbei werden Biozide in das (gegebenenfalls) durch Mikroorganismen kontaminierte Medium gegeben, um diese abzutöten oder als Prophylaxe gegen die Anreicherung solcher Mikroorganismen. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass dadurch zumindest in das Medium Biozide freigesetzt werden, sodass die entsprechenden Medien nicht ohne weiteres in die Umwelt entsorgt werden können. Darüberhinaus ist es regelmäßig notwendig, Biozide nachzudosieren, was technisch aufwändig ist und Kosten verursacht.
    • b) Verwendung von biozidhaltigen Beschichtung als sogenannte Antifouling-Beschichtungen. Hier werden die zu schützenden Oberflächen mit einem biozidhaltigen Beschichtungsstoff beschichtet, welcher durch unterschiedliche Wirkmechanismen Biozid an der Oberfläche freisetzt und dort befindliche Organismen tötet. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass nennenswerte Mengen Biozid in das jeweilige Medium freigesetzt werden und die entsprechenden Beschichtungen langfristig „ausbluten“, wenn alles Biozid freigesetzt wurde.
    • c) Die Verwendung von biozidfreien Beschichtungen auf Basis von Silikonen oder anderen hydrophoben Beschichtungsstoffen. Bei diesen Beschichtungen soll durch die Oberflächenausgestaltung eine verringerte Anlagerung von Organismen bewirkt werden, ohne diese zu töten. Sie bewirken häufig eine Verringerung der Kraft, die erforderlich ist, um Mikroorganismen wieder von der Oberfläche zu entfernen. Diese Beschichtungen enthalten zwar keine Biozide, regelmäßig aber ungebundene hydrophobe Stoffe wie Silikone, sodass auch hier ein Ausbluten bzw. Freisetzen möglich ist. Beispiel für eine solche Beschichtung ist offenbart (Dr. M. Nendza, Prüfung der Auswirkungen von in Antifouling-/ Foul-Release-Produkten eingesetzten Siliconölen (Polydimenthylsiloxanen) auf die marine Umwelt, ISSN 1862–4804, S. 23).
  • Ferner ist es nachteilig, dass die im Stand der Technik bekannten bewuchsverhindernden Beschichtungen, insbesondere die der Gruppe c) regelmäßig nur auf eine einzige Art aufgebracht werden können.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beschichtungsmaterial anzugeben, dass eine bewuchshemmende Wirkung ohne das Freisetzen von Stoffen bewirkt, sodass das Risiko des Ausblutens nicht gegeben ist. Ferner sollte auch der Einsatz von Bioziden im Medium nicht erforderlich sein.
  • Bevorzugt sollte der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff über verschiedene Mechanismen aushärtbar sein, um so unterschiedlichen Aufbringungserfordernissen Rechnung tragen zu können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Polymer für eine bewuchshemmende Schicht, herstellbar durch die Reaktion eines Thiols mit einem oder mehreren Kopplungspartnern des Thiols, wobei das Thiol und der oder die Kopplungspartner so gewählt sind, dass das Polymer ≥ 30 Gew.-% hydrophobe Blöcke und ≥ 5 Gew.-% hydrophile Blöcke umfasst, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, wobei die hydrophoben Blöcke jeweils ≥ 10 hydrophobe Funktionen umfassen und die hydrophilen Blöcke jeweils ≥ 3 hydrophile Funktionen umfassen.
  • Hydrophobe Blöcke im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche Teilbereiche des Polymers, die (allein betrachtet) über wasserabweisende Eigenschaften verfügen.
  • Hydrophile Blöcke im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei solche Teilbereiche des Polymers, die (allein betrachtet) über wasseranziehende Eigenschaften verfügen.
  • Wasseranziehend beziehungsweise wasserabweisend bedeutet, dass der jeweilige Reinstoff als Beschichtungsstoff einer Oberfläche einen statischen Wasserrandwinkel von > 90° (wasserabweisend) oder < 90° (wasseranziehend) verfügt.
  • Die hydrophoben Blöcke im Sinne der vorliegenden Erfindung, die auf den jeweiligen Gewichtsanteil angerechnet werden, umfassen jeweils ≥ 10, bevorzugt ≥ 50, weiter bevorzugt ≥ 100 hydrophobe Funktionen und die hydrophilen Blöcke, die auf den jeweiligen Gewichtsanteil angerechnet werden, umfassen jeweils ≥ 3, bevorzugt ≥ 10 und weiter bevorzugt ≥ 20 hydrophile Funktionen.
  • Die Länge eines hydrophoben Blockes bestimmt sich jeweils durch eine begrenzende hydrophile Funktion (endständiger Block) oder zwei solcher Funktionen, immer entlang der Hauptkette des Polymers betrachtet.
  • Die Länge eines hydrophilen Blockes bestimmt sich durch die Begrenzung einer hydrophoben Funktion (endständiger Block) oder zwei solcher Funktionen, ebenfalls jeweils entlang der Hauptkette des Polymers.
  • Hydrophobe und hydrophile Funktionen sind dabei solche Gruppen- oder Kettenbestandteile, die den jeweiligen Bock jeweils die hydrophobe beziehungsweise die hydrophile Eigenschaft vermitteln. Bevorzugte hydrophile und hydrophobe Funktionen sind weiter unten aufgeführt.
  • Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die erfindungsgemäßen Polymere einen überraschend guten Effekt in Bezug auf Bewuchshemmung besitzen. Dies wird – ohne an eine Theorie gebunden zu sein – auf die jeweiligen Anteile an hydrophilen und hydrophoben Blöcken im Polymer zurückgeführt. Dabei wird die bewuchshemmende Eigenschaft von Beschichtungen aus dem erfindungsgenäßen Polymer bevorzugt nach der ASTM D3623 – 78a(2012) „Standard Test Method for Testing Anifouling Panels in Shallow Submergence“ bestimmt.
  • Ein weiterer Vorteil an den erfindungsgemäß einzusetzenden Polymeren ist, dass diese auf zwei Wegen härtbar (polymerisierbar) sind und so sehr unterschiedliche mechanische, physikalische und chemische Struktureigenschaften auf der Oberfläche ausbilden können.
  • Für den Fachmann nachvollziehbar ist es, dass für die Monomere des erfindungsgemäßen Polymers solche Verbindungen bevorzugt sind, die mehr als eine Thiolgruppe, bevorzugt zwei Thiolgruppen umfassen. Ebenso ist es für den Fachmann nachvollziehbar, dass es für die Kopplungspartner des Thiols ebenfalls bevorzugt ist, dass sie in Monomeren sind, die mehrere Kopplungspartner, bevorzugt zwei Kopplungspartner besitzen.
  • Bevorzugte Kopplungspartner des Thiols sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylgruppe, Vinylgruppe, Isocyangruppe und Epoxygruppe.
  • Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist für das erfindungsgemäße Polymer, dass die hydrophilen Blöcke ≥ 40 Gewichtsprozent und/oder die hydrophilen Blöcke ≥ 10, weiterbevorzugt ≥ 15 Gewichtsprozent des Polymers bilden.
  • Für das erfindungsgemäße Polymer ist es bevorzugt, dass die hydrophoben Funktionen der hydrophoben Blöcke ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kohlenwasserstoffresten, fluorierten Kohlenwasserstoffresten, Siloxanresten, fluorierten Siloxanresten und Silazanresten.
  • Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang als hydrophobe Funktionen Siloxanreste.
  • Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein erfindungsgemäßes Polymer, wobei die hydrophilen Funktionen der hydrophilen Blöcke ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glycolresten, Etherresten, Esterresten, Aminresten und Amidresten.
  • Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang als hydrophile Funktionen Glycolreste.
  • Bei den jeweiligen Funktionen ist es möglich, dass diese entweder Bestandteil der Hauptkette des Polymers sind (backbone) oder das sie als Seitenketten vorhanden sind. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass für die Eingruppierung in einen hydrophilen beziehungsweise hydrophoben Block jeweils die Wirkung des Kettenbestandteils mit seinen gesamten Resten zu bewerten ist.
  • Bevorzugt im Sinne der Erfindung ist ein erfindungsgemäßes Polymer, wobei die hydrophilen Funktionen in den hydrophilen Blöcken Glycolreste sind und/oder die hydrophoben Funktionen in den hydrophoben Blöcken Siloxanreste sind und/oder der Kopplungspartner der Thiolgruppe eine Acrylgruppe ist.
  • Ganz besonders bevorzugt in diesem Zusammenhang ist, dass die Monomere, aus denen das erfindungsgemäße Polymer gebildet wird, zwei Kopplungsfunktionen beziehungsweise zwei Thiolgruppen umfassen.
  • Bevorzugte Kopplungsfunktion eines Thiols ist generell eine Acrylgruppe.
  • Im Sinne der Erfindung ist es bevorzugt, dass ein erfindungsgemäßes Polymer teilweise per strahlungsinduziertem und teilweise per ioneninduziertem Mechanismus gebildet wird. Ein bevorzugter ioneninduzierter Mechanismus ist eine Additionsreaktion.
  • Durch die Mischpolymerisation mit verschiedenen Mechanismen ist es möglich, in besonders geeigneter Weise die gewünschten Oberflächenfunktionen und Eigenschaften einzustellen. Insbesondere ist möglich, einen geeigneten Mechanismus für die geeignete Verarbeitungsform auszuwählen. So ist es zum Beispiel bevorzugt, dass die aus dem Polymer entstandene Beschichtung eine Mikrostrukturierung umfasst. In diesem Fall ist eine wenigstens teilweise Strahlenhärtung (radikalische Polymerisation) hilfreich beim Strukturieren.
  • Unter einer Mikrostrukturierung ist in diesem Zusammenhang eine durch Druck, Pressoder Abformungsverfahren eingebrachte Struktur im Mikrometermaßstab oder Subikrometermaßstab zu verstehen. Eingebracht wird diese Struktur durch ein passendes Werkzeug z.B. einen transparenten Stempel welcher eine negative Struktur der Mikrostrukturierung enthällt.
  • Zum Aufbringen dieser Mikrostrukturierung ist es in vielen Fällen bevorzugt, dass ein strahlungshärtender Mechanismus gewählt wird. Durch das erfindungsgemäße Polymer ist es somit möglich, sehr ähnliche Polymere (nämlich aus den gleichen Monomeren gebildete) auf verschiedene Arten auszuhärten. So ist beispielsweise möglich für unterschiedliche Auftragbedingungen die gleiche Monomerenmischung zu verwenden.
  • Dementsprechend ist ein Teil der vorliegenden Erfindung eine Mischung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Polymers für eine bewuchshemmende Schicht, umfassend ein Thiol und einen Kopplungspartner für das Thiol, jeweils wie oben definiert.
  • Bei dieser Mischung besteht der Vorteil, dass der Aushärtungsmechanismus dem Auftrageerfordernis angepasst werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine erfindungsgemäße Mischung, umfassend ferner eine Verbindung zum Starten einer ioneninduzierten Polymerisation (z. B. einen Katalysator) und/oder eine Verbindung zum Starten einer strahlungsinduzierten Polymerisation.
  • Bevorzugte Verbindungen zum Starten einer ioneninduzierten Polymerisation sind hierbei Amine, Phosphine und allgemein Lewis Säuren wie Gadolinium(III)triflate oder Tetrafluoroborate.
  • Bevorzugte Verbindungen zum Starten einer strahlungsinduzierten Polymerisation sind in diesem Zusammenhang α-Hydroxy-, α-Alkoxy- oder α-Amino-arylketone z.B. α-Hydroxyketon sowie Azoverbindungen oder Acylphosphinoxid.
  • Insbesondere wenn beide Arten von Verbindungen zum Starten in der erfindungsgemäßen Mischung vorhanden sind, ist es möglich, entweder den jeweiligen Aushärungsmechanismus zu wählen oder beide Aushärtungsmechanismen einzusetzen, gegebenenfalls sogar parallel. So kann durch Auswahl der Konzentration der Starterverbindung sowie die unterschiedlichen Reaktionsgeschwindigkeiten von Photokatalyse und ionischer Katalyse entscheidend Einfluss auf die Polymerisation genommen werden, um zum Bespiel Gleichgewichtsreaktionen an der Oberfläche (Löslichkeitseffekt) oder geometrische Strukturen durch Präge/Druckapplikationstechniken (Riblett-Strukturierung) zu erzeugen.
  • Teil der Erfindung ist auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Polymers für eine bewuchshemmende Beschichtung. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die besuchshemmende Beschichtung zu ≥ 90 Gewichtsprozent, weiterbevorzugt vollständig aus dem erfindungsgemäßen Polymer besteht.
  • Teil der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Polymers umfassen die Schritte:
    • a) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Mischung oder der einzelnen Bestandteile einer solchen Mischung und
    • b) Polymerisieren des Thiols und des Kopplungspartners des Thiols mittels eines ionischen und/oder strahlungsinduzierten Mechanismus.
  • Wir bereits oben angedeutet, lässt sich über das erfindungsgemäße Verfahren das erfindungsgemäße Polymer für eine bewuchshemmende Beschichtung herstellen. Dabei sind die Aushärtungsmechanismen wählbar, wobei selbstverständlich durch Zugabe von Starterverbindungen für den jeweiligen Polymerisierungsmechanismus die Art der Aushärtung (Polymerisierung) beeinflusst werden kann.
  • Wie bereits oben diskutiert, können mit den erfindungsgemäßen Polymeren bewuchshemmende Beschichtungen hergestellt werden. Bevorzugte Substrate für die bewuchshemmenden Beschichtungen aus den erfindungsgemäßen Polymeren sind dabei Oberflächen, die in dauerhaften Kontakt mit Wasser sind oder Gebäudeoberflächen.
  • Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei die mit in Wasserkontakt stehenden Oberflächen von Schiffen, Brücken und anderen in dauerhaftem Wasserkontakt sich befindenden Bauwerken, die Oberflächen von Wassertanks und die Oberflächen von Wärmetauschern
  • Bevorzugt in diesem Zusammenhang ist, dass ein erfindungsgemäß beschichtetes Substrat gemessen nach ASTM D3623 – 78a(2012) ein Jahr frei vom Bewuchs durch Mikroorganismen bleibt. Beispiele Beispiel 1 Beschichtung eines Substrates mit einem erfindungsgemäßen Polymer (ioneninduzierte Polymerisation)
    Position Substanz RZ 100
    1 Aceton 6,1
    2 2,2′-(Ethylenedioxy)diethanethiol 6,1
    3 Diethylentriamin 0,9
    4 Poly(ethylene glycol) diacrylat (Mw575) 19,1
    5 Polydimethylsiloxan-diacrylat (Tegomer® V-Si 2250) 55,7
    6 Aceton 12,1
    Summe 100
    Tabelle 1
  • Durchführung (mit Bezug auf Tabelle 1)
  • Position 1 wird in ein passendes Gefäß vorgelegt. Nach und nach werden anschließend die Positionen 2 und 3 dazu gegeben. Erst kurz vor der Applikation werden die Positionen 4 und 5 hinzugegeben. Als Letztes wird die Position 6 hinzugefügt. Anschließend wird das Material gerührt (Speedmixer 200 U/min / 6min) bis ein homogenes Gemisch entstanden ist. Anschließend kann das Material appliziert werden (z.B. Spritzen, Pinsel, Rollen, Drucken, usw.). Als Substrat können organische Oberflächen wie z.B. Kunstoffe oder andere Lackschichten, anorganische Oberflächen wie z.B. Glas oder Keramiken, Naturstoffe wie Holz oder metallische Oberflächen verwendet werden, Es bildet sich jeweils eine feste Beschichtung. Beispiel 2 Beschichtung eines Substrates mittels eines erfindungsgemäßen Polymers (radikalische Polymerisation)
    Position Substanz RZ 100
    1 Aceton 5,5
    2 2,2′-(Ethylenedioxy)diethanethiol 6,1
    3 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-Ketone (Irgacure 184) 1,5
    4 Poly(ethylene glycol) diacrylat (Mw575) 19,1
    5 Polydimethylsiloxan-diacrylat (Tegomer® V-Si 2250) 55,7
    6 Aceton 12,1
    Summe 100
    Tabelle 2
  • Durchführung (mit Bezug auf Tabelle 2)
  • Position 1 wird in ein passendes Gefäß vorgelegt. Nach und nach werden anschließend die Positionen 2 bis 6 dazu gegeben. Anschließend wird das Material gerührt (Speedmixer 200 U/min / 6min) bis ein homogenes Gemisch entstanden ist. Anschließend kann das Material appliziert werden (z.B. Spritzen, Pinsel, Rollen, Drucken, usw.). Nach entweichen des Acetons kann der applizierte Film mit einer UV Quelle wie z.B. einer Quecksilberdampflampe gehärtet werden. Als Substrat können organische Oberflächen wie z.B. Kunstoffe oder andere Lackschichten, anorganische Oberflächen wie z.B. Glas oder Keramiken, Naturstoffe wie Holz oder metallische Oberflächen verwendet werden, Es bildet sich jeweils eine feste Beschichtung. Beispiel 3 Beschichtung eines Substrates mit einem erfindungsgemäßen Polymer (ionische und radikalische Polymerisation)
    Position Substanz RZ 100
    1 Aceton 5,5
    2 2,2′-(Ethylenedioxy)diethanethiol 6,1
    3 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-Ketone Irgacure 184 1,5
    4 Diethylentriamin 1,0
    5 Poly(ethylene glycol) diacrylate (Mw575) 19,1
    6 Polydimethylsiloxan-diacrylat (Tegomer® V-Si 2250) 55,7
    7 Aceton 11,1
    Summe 100
    Tabelle 3
  • Durchführung (mit Bezug auf Tabelle 3)
  • Position 1 wird in ein passendes Gefäß vorgelegt. Nach und nach werden anschließend die Positionen 2 bis 4 dazu gegeben. Erst kurz vor der Applikation werden die Positionen 5 und 6 hinzugegeben. Als Letztes wird die Position 7 hinzugefügt. Anschließend wird das Material gerührt (Speedmixer 200 U/min / 6min) bis ein homogenes Gemisch entstanden ist. Anschließend kann das Material appliziert werden (z.B. Spritzen, Pinsel, Rollen, Drucken, usw.). Nach entweichen des Acetons kann der applizierte Film mit einer UV Quelle wie z.B. einer Quecksilberdampflampe gehärtet werden. Parallel findet der ioneninduzierter Härtungsmechanismus statt. Als Substrat können organische Oberflächen wie z.B. Kunstoffe oder andere Lackschichten, anorganische Oberflächen wie z.B. Glas oder Keramiken, Naturstoffe wie Holz oder metallische Oberflächen verwendet werden, Es bildet sich jeweils eine feste Beschichtung. Beispiel 4 Beschichtungsversuch ohne den Einsatz von Thiolen:
    Position Substanz RZ 100
    1 Aceton 4,19
    2 Diethylentriamin 1,26
    3 Poly(ethylene glycol) diacrylate (Mw575) 23,63
    4 Polydimethylsiloxan-diacrylat (Tegomer® V-Si 2250) 68,92
    5 Aceton 2
    Summe 100
    Tabelle 4
  • Durchführung (mit Bezug auf Tabelle 4)
  • Position 1 wird in ein passendes Gefäß vorgelegt. Nach und nach werden anschließend die Positionen 2 bis 5 dazu gegeben. Anschließend wird das Material gerührt (Speedmixer 200 U/min / 6min) bis ein homogenes Gemisch entstanden ist. Anschließend kann das Material appliziert werden (z.B. Spritzen, Pinsel, Rollen, Drucken, usw.).
  • Ein so aufgetragenes Material für keine Härtungsreaktion durch wodurch die aufgetragenen Filme flüssig blieben, auch nach mehreren Tagen.
  • In diesem Bespiel stellte sich heraus, dass es nicht möglich ist, die oben aufgeführte Zusammensetzung in einem ausreichenden Maß für eine Beschichtung auszuhärten.
  • Beispiel 5
  • Auslagerungsversuche zur Feststellung der Bewuchshemmung
  • Zu Überprüfung der der Wirksamkeit wurden 10 × 10 cm große PVC-Probeplatten mit einer Beschichtung aus Beispiel 1 hergestellt und über eine Bewuchssaison März/Mai bis September/Oktober 2015 vor Norderney im Meer ausgelagert. Nach jedem Monat wird die Platte auf ihren Bewuchs bewertet nach ASTM D3623 – 78a(2012).
  • Die 1 stellt die Ergebnisse der Bewuchsbewertung dar. Dabei ist jede Inspektion einen Monat von der davor gehenden entfernt und die erste Inspektion wurde nach einem Monat ab Auslagerung genommen. Das Fouling Rating stellt dabei den von Mikroorganismen nicht belegten Anteil der Testfläche dar. Es ist zu erkennen, dass eine erhebliche Bewuchsvermeidung auch nach fünf Monaten vorliegt. Ähnliche Ergebnisse wurden auch für mit Beschichtung gemäß Beispiel 2 und 3 beschichtete Substrate gefunden.
  • Beispiel 6
  • Bewuchsschutzbewertung im Seepocken-Schnelltest
  • Zur Bewuchsschutzbewertung wurden drei Proben Offshore vor Norderney in einer Wechseltauchzone ausgelagert. Die Bewertung erfolgte anhand der Zahl der angelagerten Seepockenlarven, wobei die Auslagerung eine Woche in der Zeit vom 27. Mai 2016 bis zum 3. Juni 2016 erfolgte. Es wurden jeweils PVC-Platten untersucht, wobei eine PVC-Platte mit der Beschichtung aus Beispiel 1 beschichtet wurde, die zweite PVC-Platte nach Herstellerangaben mit der Beschichtung „Silic One Fouling Release Antifouling auf Silikon- und Hydrogelbasis“ nach Maßgabe des Herstellers Hempel beschichtet wurde und die dritte PVC-Platte unbeschichtet eingesetzt wurde. Das Ergebnis ist in der Tabelle 5 dargestellt.
  • Es zeigt sich, dass die erfindungsgemäße Beschichtung effektiv gegenüber der Besiedelung mit Seepockenlarven im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen schützt. Ähnliche Effekte waren auch für die Beschichtung aus den Beispielen 2 und 3 zu beobachten.
    Anzahl Larven
    PVC beschichtet mit Schicht aus Beispiel 1 17
    Silic One Fouling Release Antifouling (Firma Hempel) 569
    Unbeschichtete PVC Platte 797
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Dr. M. Nendza, Prüfung der Auswirkungen von in Antifouling-/ Foul-Release-Produkten eingesetzten Siliconölen (Polydimenthylsiloxanen) auf die marine Umwelt, ISSN 1862–4804, S. 23 [0004]
    • ASTM D3623 – 78a(2012) [0016]
    • ASTM D3623 – 78a(2012) [0044]
    • ASTM D3623 – 78a(2012) [0051]

Claims (10)

  1. Polymer für eine bewuchshemmende Schicht, herstellbar durch die Reaktion eines Thiols mit einem oder mehreren Kopplungspartnern des Thiols, wobei das Thiol und der oder die Kopplungspartner so gewählt sind, dass das Polymer ≥ 30 Gew.-% hydrophobe Blöcke und ≥ 5 Gew.-% hydrophile Blöcke umfasst, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, wobei die hydrophoben Blöcke jeweils ≥ 10 hydrophobe Funktionen umfassen und die hydrophilen Blöcke jeweils ≥ 3 hydrophile Funktionen umfassen.
  2. Polymer nach Anspruch 1, wobei der Kopplungspartner des Thiols ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylgruppe, Isocyangruppe und Epoxygruppe.
  3. Polymer nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hydrophoben Funktionen der hydrophoben Blöcke ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kohlenwasserstoffresten, fluorierten Kohlenwasserstoffresten, Siloxanresten, fluorierten Siloxanresten und Silazanresten.
  4. Polymer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die hydrophilen Funktionen der hydrophilen Blöcke ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glycolresten, Etherresten, Esterresten, Aminresten und Amidresten.
  5. Polymer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die hydrophilen Funktionen in den hydrophilen Blöcken Glycolreste sind und/oder die hydrophoben Funktionen in den hydrophoben Blöcken Siloxanreste sind und/oder der Kopplungspartner der Thiolgruppe eine Acrylgruppe ist.
  6. Polymer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Polymer teilweise per strahlungsinduziertem und teilweise per ioneninduzierten Mechanismus gebildet wurde.
  7. Mischung zur Herstellung eines Polymers für eine bewuchshemmende Schicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein Thiol, und einen Kopplungspartner für das Thiol, jeweils wie in einem der vorangehenden Ansprüche definiert.
  8. Mischung nach Anspruch 7, umfassend ferner eine Verbindung zum Starten einer ioneninduzierten Polymerisation und/oder eine Verbindung zum Starten einer strahlungsinduzierten Polymerisation.
  9. Verwendung eines Polymers wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 definiert für eine bewuchshemmende Beschichtung.
  10. Verfahren zu Herstellung eines Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer Mischung nach einem der Ansprüche 7 oder 8 oder der einzelnen Bestandteile einer solchen Mischung, b) Polymerisieren des Thiols und des Kopplungspartners des Thiols mittels eines ionischen und/oder strahlungsinduzierten Mechanismus.
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