DE1950745A1 - Anstrichfarbe - Google Patents

Description

• Änatriobfarbe Die vorliegende Erfindung betrifft Anstrichfarben, die eine Antifouling-Wirkung besitzen, und bezieht sich insbesondere auf Antifouling-Anstrichfarben, welche eine aussergewöhnliche Antifouling-Aktivität aufweisen, eine grosse Lebensdauer besitzen und gegenüber Warmblütern nicht toxisch sind.
• Im Wasser lebende Fouling-Organismen, die sich an der Unterseite von Schiffskörpern festhängen, korrodieren den Schiffsrumpf und vermindern die Schiffsgeschwindigkeit. Zum Schutz derartiger Oberflächen wurden Antifouling-Austrichfarben entwickelt, welche Verbindungen enthalten, die gegenüber bestimmten Organismen, wie beispielsweise Algen, Hchltieren, Manteltieren, Eichelschalen oder dergleichen, giftig sind. Die llblichsten Antifouling-Mittel sind Kupferverbindungen, insbesondere Kupfer(I)-Verbindungen.
• Jedoch erfordern Schiffsanstrichfarben, welche Kupferverbindungen als Antifouling-Mittel enthalten, relativ grosse Mengen der Kupferverbindung, um der zu schützenden Oberfläche einen lange andauernden Schutz zu verleihen. Ferner sind die Schiffsanstrichfarben insofern nicht zufriedenstellend, als elektrische Korrosionen auftreten und eine merkliche Ilerabsetzung der Antifouling-Aktivität durch mg zwischen den Kupferverbindungen und Schwefelwasserstoff festgestellt wird. Schwefelwasserstoff wird durch Reduktion von Sulfaten und organischen Materialien, die in schmutzigen Hafengewässern vorliegen, durch Bakterien erzeugt.
• Viele Antifouling-Anstrichfarben, die organische Gifte, wie beispielsweise Arsenverbindungen, Zinnverbindungen oder dergleichen als Antifouling-Komponenten enthalten, wurden bisher zur Behebung dieser Nachteile untersucht. Diese Farben sind jedoch schwierig aufzubringen, da die organischen Gifte auf die Haut und die Schleimhaut eine Reizwirkung ausüben und unangenehme Gerüche besitzen. Besitzen organische Gifte keine Warmblütertoxizität, dann zeigen Anstrichfarben, welche die orgamischen Gifte enthalten, weder eine zufriedenstellende An fouling-Aktivität noch wirksame Antifouling-Eigenschaften während einer längeren Zeitspanne.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Schiffs Antifouling-Anstrichfarbe, die in wirksamer Weise Schiffskörper gegenüber Fouling-Organismen zu schützen vermag. Die erfindungsgemässe Schiffs-Antifouling-Anstrichsfarbe übt ihre Antifouling-Aktivität gegenüber Fouling-Organismen während einer längeren Zeitspanne aus. Ferner wird keine Warmblütertoxizität festgestellt.
• Die erfindungsgemässen Schiffs-Antifouling-Anstrichfarben bestehen aus 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol und/oder 2-(N,N-Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol als Antifouling-Mittel sowie in üblicher Weise aus Pigmenten und Vehikeln.
• 2-(N,N-Dimethyl- oder -Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiszol ist eine Verbindung der allgemeinen Formel worin R für Methyl oder Äthyl steht.
• Im allgemeinen wird die Verbindung durch Umsetzung von 2-Mercapto-5-nitrothiazol mit N,N-Dimethyl- oder N,N-Diäthylthiocarbamoylchlorid in äquivalenten Mengen hergestellt. Die Reaktion wird in einem organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Aceton, bei einer Temperatur von ungefähr 50 bis ungefähr 100°C in Gegenwart eines Chlorwasserstoff-abspaltenden Mittels, wie beispielsweise eines tertiären Amins, durchgeführt. Anschliessend wird das organische Lösungsmittel unter Vakuum von der Reaktionsmischung abgedampft. Die Reaktionsmasse wird anschliessend mit Wasser gewaschen und mit Äthylalkohol umkristallisiert. Das erhaltene Produkt, und zwar 2-(N, N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol, liegt in Form gelber Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 146 - 1470 vor, während 2-(N,N-Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol in Porm gelber Kristalle anfällt, die einen Schmelzpunkt von 88 - 89,5°C besitzen.
• Die Warmblütertoxizität der Verbindungen ist sehr niedrig.
• Beispielsweise beträgt die orale Toxizität von 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol bei Mäusen 3000 mg/kg.
• während diejenige von 2-(N,N-Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol zu 2000 mg/kg ermittelt wird. Ferner über die Verbindungen weder auf die Haut noch auf die Schleimhäute eine Reizwirkung aus. Daher bereitet das Anstreichen unter Verwendung der erfindungsgemässen Anstrichfarben keinerlei Schwierigkeiten. Die Verbindungen sind gegenüber Pigmenten9 Vehikeln und Lösungsmitteln inert, lassen sich jedoch in einfacher Weise mit verschiedenen, organischen Vehikeln infolge ihrer Affinität zu Öl kompoundieren. Die Wasserlöslichkeit der Verbindungen ist sehr gering. Daher Üben die Anstrichfarben, welche die Verbindungen enthalten, eine stabile An fouling-Aktivität während einer längeren Zeitspanne in Seewasser aus.
• Im allgemeinen liegen 2-(N,N-Dimethyl- oder -Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol in den Schiffs-Antifouling-Anstrichfarben in Mengen von ungefähr 2 bis ungefähr 20 Gewichts-%, be zogen auf das Gewicht der Anstrichfarbe, vor.
• In den erfindungsgemässen Schiffs-Antifouling-Anstrichfarben werden im allgemeinen die Üblichen Farbpigmente eingesetzt, von denen Titandioxyd, rotes Eisenoxyd, Bleirot, Bleiglätte oder dergleichen erwähnt seien. Ausserdem enthalten die Anstrichfarben Streckmittel, wie beispielsweise Nagneslumsilikat. Diese Pigmente werden in üblichen Mengen eingesetzt0 Die Vehikel der erfindungsgemässen Antifouling-Anstrichtarben bestehen aus harzartigen Bindemitteln, wie beispielsweiss Collophonium, modifiziertem Oollophonium, Naphthensäure, Ölharzlacken, Polyvinylharzen, chloriertem synthetischem Kautschuk, Butylkautschuk oder dergleiohen. Im allgemeinen werden zwei oder mehrere dieser Vehikel in Kombinab tion verwendet.
• Das Vehikel in den erfindungsgemässen Antifouling-Anstrichfarben bildet einen Pilm, der in Seewasser stabil ist, jedoch dazu in der Lage ist, das Antifouling-Nittel in einer gesteuerten Menge freizusetzen, dh. in einer Menge die dazu ausreicht, das Absitzen von Fouling-Organismen zu verhindern.
• Zusätzlich zu dem Antifouling-Mittel, dem Pigment und dem Vehikel können die erfindungsgemässen neuen Antifouling-Anstrichfarben ferner ein Lösungsmittel, Weichmacher oder andere übliche Bestandteile enthalten.
• Als Lösungsmittel kommen beispielsweise Terpentinersatz, übliche Anstrichfarben-Verdiinnungsmittel, Toluol oder Xylol in Frage0 Den Vehikeln können ferner Weichmacher zugesetzt werden. In den erfindungsgemässen Antifouling-Anstrichfarben kann ferner ein Lack, der aus Vehikeln, Weichmachern and Lösungsmitteln besteht, verwendet werden. Die Menge derartiger Bestandteile kann in der Antifouling-Anstrichfarbe inner halb breiter Grenzen schwanken, und zwar @e nach dem auegewählten Vehikel sowie der Oberfläche, auf welche die Antifouling-Anstrichfarbe aufgebracht werden soll.
• Nachfolgend werden Beispiele für erfindungsgemässe Antifouling-Anstrichfarben gegeben. Diese Beispiele sollen die Erfindung jedoch nicht beschränken.
• Beisniel 1 Gewichtsteile 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol 10 Pigment 30 Collophonium und chlorierter Kautschuklack 60 Diese Bestandteile werden in einem Mischer solange kompoundiert, bis eine homogene Autifouling-Anstrichfarbe erhalten worden ist@ Beispiel 2 Gewichtsteile 2-(N,N-Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol 10 Pigment 30 Collophonium und chlorierter Kautschuklack 60 Diese Bestandteile werden in der in Beispiel 111 beschriebenen Weise kompoundiert.
• Beispiel 3 Gewichtsteile 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol 10 Tetramethylthiuramdisulfid (Antifouling-Hittel) 10 Pigment 30 Collophonium und chlorierter Kautschuklack 50 Diese Bestandteile werden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise kompoundiert.
• Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode werden verschiedene Anstrichfarben kompoundiert. Eine Vergleichszwecken dienende Anstrichfarbe, die 10 Gewichtsteile Tetramethylthiuram oder Kupfer(I)-oxyd als übliches Antifouling-Mittel anstelle von 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol gemäss Beispiel 1 enthält, wird hergestellt. Ferner wird eine Anstrichfarbe, die kein Antifouling-Mittel enthält, zu Vergleichszwecke hergestellt.
• Die erfindungsgemässen Anstrichfarben (Beispiele 1 - 3), die Vergleichsanstrichfarben (Beispiele 4 und 5) sowie die Kontroll anstrichfarbe (Beispiel 6) werden getrennt auf Platten (86 x 112 mm (3,4 x 4,4 inch)) aufgepinselt. Diese Platten werden dann während einer Zeitspanne von 150 Tagen in das schmutzi ge Neeraasser bei OBaka, Japan eingetaucht. Der Test wird in einer Seewassertiefe von 1,50 m (5 feet) durchgeführt. Die Platten werden naeh einem 100 Tage und 150 Tage dauernden Eintauchen untersucht, wobei das Fouling durch Seewasser-Fouling-Organismen aufgezeichnet wird.
• Bei der Durchführung dieses Tests werden die Bewertungen auf einer Basis von 0 - 100 % verteilt, wobei eine jeweilige Bewertung den Prozentsatz angibt, in welchem die Oberfläche der Testplatte mit Fouling-Organismen bedeckt ist. Eine Bewertung von 0 % bedeutet, dass keine Fouling-Organismen vorliegen.
• Eine Bewertung von 100 % zeigt an, dass die Platte vollständig mit Fouling-Organismen bedeckt ist.
• In der Tabelle I sind die erfindungsgemässen Anstrichfarben mit den Vergleichsanstrichfarben sowie mit der Kontrollanstrichfarbe verglichen.
• Tabelle I Bei- Antifouling-Mittel in der Anstrichfarbe % Fouling spiel Bezeichnung Menge (Gewichts-%) (nach 100 (nach 150 Nr. Tagen) Tagen) 1 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)- 10 0 0 5-nitrothiazol 2 2-(N,N-Diäthylthiocarbamoylthio)- 10 0 5 5-nitrothiazol 3 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)- 10 0 0 5-nitrothiazol Tetramethylthiuramdisulfid 10 4 Tetramethylthiuramdisulfid 10 10 15 5 Kupfer(I)-oxyd 10 15 20 6 - - 100 100 (Vergleich) Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, dass die Anstrichfarben 1 - 3, welche das erfindungsgemässe organische Gift enthalten, wesentlich wirksamer als die anderen Anstrichfarben sind.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Schiffs-Antifouling-Anstrichfarbe, dadurch gekennzeichnet, das sie im wesentlichen aus 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nttrothiasol und/oder 2- (N, N-Diäthylthiocarbamoylthio)-2-nitrothiazol als Antifouling-Wirkstoff und einem organischen harzartigen Vehikel besteht, wobei das Antifouling-Mittel in Mengen von ungefähr 2 bis ungefähr 20 Gewichts-, bezogen auf die gesamte Anstrichfarbe, vorliegt.

2. Farbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da sie 2-(N,N-Dimethylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol als Antifouling-Mittel enthält, wobei das Antifouling-Mittel in Mengen von 5 - 15 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte Farbe, vorliegt.

3. Farbe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-(N,N-Diäthylthiocarbamoylthio)-5-nitrothiazol als Antifouling-Mittel enthält, wobei das Antifouling-Mittel in Mengen von 5 - 15 Gewichts-1 bezogen auf die gesamte Farbe, vorliegt.

4. Farbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Pigment, einen Weichmacher und ein Lösungsmittel enthält, wobei das Antifouling-Mittel in Mengen von 5 - 15 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte, Farbe, vorliegt.