ES2201017T3 - Copolimeros secuenciados esteres de (poli)oxialquileno sililicos, composicion revestimiento antimanchas; revestimiento antimanchas obtenido a partir de dicha composicion, proced. antimanchas que utiliza la composicion y casco o estructura submarina protegida con rev. antimanchas. - Google Patents
Copolimeros secuenciados esteres de (poli)oxialquileno sililicos, composicion revestimiento antimanchas; revestimiento antimanchas obtenido a partir de dicha composicion, proced. antimanchas que utiliza la composicion y casco o estructura submarina protegida con rev. antimanchas.Info
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Abstract
Un copolímero de éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno que comprende unidades de bloques copoliméricos de éster silílico (A) y unidades de bloques (B), comprendiendo las unidades de bloques de copolímero de éster silílico (A): (a) unidades componente derivadas de un éster silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable, y (b) unidades monoméricas insaturadas polimerizables distintas de las unidades componente (a).
Description
Copolímeros secuenciados de ésteres de
(poli)oxialquileno silílicos, composición para revestimiento
antimanchas; revestimiento antimanchas obtenido a partir de dicha
composición, procedimiento antimanchas que utiliza esta composición
y un casco o una estructura submarina protegida con este
revestimiento antimanchas.
La presente invención se refiere a un copolímero
de éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno
novedoso. Más concretamente, la presente invención tiene que ver
con un copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno que cuando se utiliza, como vehículo de
una composición de revestimiento o pintura, posibilita la formación
de un revestimiento que tiene una excelente transparencia y que
tiene un comportamiento para la eliminación de la suciedad
excelente, es decir, capacidad para eliminar fácilmente la suciedad
de una superficie revestida.
Es probable que los cascos de las embarcaciones,
las estructuras subacuáticas, las redes de pesca y similares tengan
deteriorada su apariencia y función por la adherencia a la
superficie y la propagación de diferentes organismos acuáticos
incluyendo moluscos tales como ostras, mejillones y percebes,
plantas tales como ovas (algas marinas) y bacterias lo que se
ocasiona cuando se exponen al agua o al agua marina durante un
período prolongado de tiempo.
En concreto, cuando semejantes organismos
acuáticos se adhieren a los cascos de las embarcaciones y se
propagan, puede ocurrir que la rugosidad de la superficie de los
cascos de las embarcaciones aumente disminuyendo de ese modo la
velocidad de la embarcación e incrementando el combustible consumido
por la embarcación. La eliminación de los organismos acuáticos de
los cascos de las embarcaciones acarrea miles de horas de trabajo,
de manera que se requiere mucha mano de obra y mucho tiempo para
este trabajo. Asimismo, cuando se adhieren bacterias, por ejemplo, a
una estructura subacuática y se propagan y adicionalmente, se
adhiere a esto lodo (materia de desecho) ocasionando putrefacción,
o cuando se adhiere un organismo pegajoso largo a la superficie de
una estructura subacuática, por ejemplo de acero y se propaga
deteriorando de ese modo la prevención de la corrosión
proporcionada a la estructura subacuática, existe el peligro de
inducción de daños tales como el deterioro de la resistencia y la
función de la estructura subacuática y de este modo una acusada
disminución de la vida de la misma.
Con el fin de evitar los daños anteriores, por
ejemplo, se ha aplicado a los cascos de las embarcaciones, etc. una
pintura anti-ensuciamiento que contiene un
copolímero de metacrilato de tributilestaño y metacrilato de metilo
o similar y óxido cuproso (Cu_{2}O). Este copolímero de la
pintura anti-ensuciamiento se hidroliza en el agua
de mar liberando de este modo compuestos de organoestaño tales como
óxido de bistributilestaño (éter de tributilestaño de la fórmula
Bu_{3}Sn-O-SnBu_{3} donde Bu es
un grupo butilo) y haluros de tributilestaño (Bu_{3}SnX donde X
es un átomo de halógeno), de manera que se ejerce un efecto
anti-ensuciamiento. Además, el producto hidrolizado
del copolímero es soluble en agua per se y de este modo se disuelve
en el agua de mar, como resultado, no quedan restos de producto
hidrolizado sobre la superficie del revestimiento del casco de la
embarcación, y queda expuesta la nueva superficie de la película de
pintura en la que no se ha hidrolizado el copolímero manteniendo el
efecto anti-ensuciamiento durante mucho tiempo. La
pintura anti-ensuciamiento que tiene semejante
funcionamiento se denomina "pintura
auto-limpiable hidrolizable".
No obstante, los compuestos de organoestaño
anteriores son tan altamente tóxicos que se están despertando
recelos con respecto a la contaminación marina, la aparición de
peces con anomalías y moluscos con anomalías y de efectos adversos
en el ecosistema en toda la cadena alimentaria. Por consiguiente,
se desea el desarrollo de una pintura
anti-ensuciamiento no estánnica que tenga excelentes
propiedades anti-ensuciamiento como sustituto para
ésto.
Por ejemplo, se pueden mencionar pinturas
anti-ensuciamiento con una base de ésteres
silílicos como se ha descrito en las Publicaciones de Patente
Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núms.
4(1992)-264170 (referencia (1)),
4(1992)-264169 (referencia (2)),
4(1992)-264168 (referencia (3)) como pintura
anti-ensuciamiento no estánnica anterior. No
obstante, estas pinturas anti-ensuciamiento tienen
el problema de que no sólo su capacidad
anti-ensuciamiento es escasa sino que es probable
que se produzca el agrietamiento o desprendimiento como se ha
señalado en las Publicaciones de Patente Japonesa Abierta a la
Inspección Pública Núms. 6(1994)-157941
(referencia (4)), 6(1994)-157940 (referencia
(5)).
Adicionalmente, en la Publicación de Patente
Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núm.
2(1990)-196869 (referencia (6)), se ilustra
una pintura anti-ensuciamiento que consta de un
copolímero con funcionalidad ácido bloqueado (A) que se obtiene
copolimerizando metacrilato de trimetilsililo, metacrilato de etilo
y acrilato de metoxietilo en presencia de un iniciador azo y que
contiene grupos carboxilo bloqueados con grupos trimetilsililo y un
compuesto policatiónico (B). No obstante, la película de
revestimiento obtenida a partir de la pintura
anti-ensuciamiento tiene el inconveniente de que la
resistencia al agrietamiento de la misma no es completamente
satisfactoria.
En la Traducción Japonesa Publicada de las
Solicitudes de Patente PCT de otros Estados, Núm.
60(1985)-500452 (referencia (7)) y en la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 63(1988)-215780 se describe una resina
para pintura anti-ensuciamiento que se obtiene
copolimerizando un monómero de vinilo que tiene un grupo
organosililo, tal como un éster de trialquilsililo de ácido
(met)acrílico, con otro monómero de vinilo y que tiene un
peso molecular medio numérico de 3.000 a 40.000. Adicionalmente se
describe que la resina se puede combinar con un aglutinante acuoso
orgánico tal como ortoformiato de trimetilo, un agente
anti-ensuciamiento tal como óxido cuproso y un
pigmento tal como óxido férrico. No obstante, como se ha descrito
en la Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección
Pública Núm. 6(1994)-157940 (referencia (5))
anterior, esta resina para pintura
anti-ensuciamiento tiene los inconvenientes de que
es probable que se gelifique durante el almacenamiento de la misma
y que la película de revestimiento formada a partir de la pintura
anti-ensuciamiento tiene escasa resistencia al
agrietamiento y al desprendimiento.
En la Publicación de Patente Japonesa Núm.
5(1993)-32433 correspondiente a la
Traducción Japonesa Publicada de las Solicitudes de Patente PCT de
otros Estados, Núm. 60(1985)-500452
(referencia (7)) anterior se describe una pintura
anti-ensuciamiento que comprende un veneno (a) y un
aglutinante polimérico (b) que tiene una unidad repetitiva de
fórmula (-CH_{2}-CX(COOR)-(B)- donde X es H
o CH_{3}, R es SiR'_{3} o Si(OR')_{3} donde R' es un
grupo alquilo, etc. y B es un resto monomérico etilénicamente
insaturado), cuyo aglutinante polimérico tiene una velocidad de
hidrólisis especificada. Adicionalmente, se describe que la pintura
anti-ensuciamiento puede contener un disolvente, un
componente pigmentario sensible al agua, un pigmento inerte, una
carga y un retardador. No obstante, la película de revestimiento
obtenida a partir de la pintura anti-ensuciamiento
descrita en la publicación tiene el inconveniente de que su
resistencia al agrietamiento es escasa.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 7(1995)-18216
(referencia (8)), se describe una composición de revestimiento que
comprende como componentes principales un polímero (A) de un
monómero A que contiene organosilicio que tiene en su molécula un
grupo éster de triorganosilicio representado por la fórmula
-COO-SiR^{1}R^{2}R^{3} (donde cada uno de
R^{1}, R^{2} y R^{3} es, por ejemplo, un grupo alquilo que
tiene de 1 a 18 átomos de carbono) y cobre o un compuesto de cobre
(B), cuya composición de revestimiento contiene como componente
esencial aparte de los componentes (A) y (B) un compuesto de silicio
que tiene un grupo alcoxi (C) representado por la fórmula:
donde cada uno de R^{4}, R^{5} y R^{6}
representa, por ejemplo, un átomo de hidrógeno, o un grupo alcoxi o
grupo cicloalcoxi que tiene de 1 a 18 átomos de carbono; R^{7}
representa, por ejemplo, un grupo alquilo que tiene de 1 a 18 átomos
de carbono; y n es un entero de 1 a 3. En la publicación, se
describe que en la composición de revestimiento puede estar
contenido un copolímero AB obtenido copolimerizando el monómero A
que contiene organosilicio anterior y un monómero de vinilo
copolimerizable B. En cuanto al monómero B, se mencionan ésteres
(met)acrílicos tales como (met)acrilato de metilo,
(met)acrilato de etilo y (met)acrilato de
dimetilaminoetilo.
No obstante, la película de revestimiento
obtenida a partir de la composición de revestimiento descrita en la
publicación tiene el inconveniente de que su resistencia al
agrietamiento y las propiedades anti-ensuciamiento
son inferiores, en concreto, las propiedades
anti-ensuciamiento en un entorno de mucha suciedad.
La expresión "en un entorno de mucha suciedad" utilizada aquí
significa las situaciones en las que se deja estar inmóvil una
embarcación o una estructura subacuática en un área marina nutritiva
tal como un mar interior u otra área marina similar, o, con
respecto a una embarcación, se repiten frecuentemente el servicio y
el anclaje o la navegación se lleva a cabo a una velocidad tan baja
como aproximadamente 10 nudos o menos.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 7(1995)-102193
(referencia (9)), se describe una composición de revestimiento que
comprende como componentes esenciales un agente
anti-ensuciamiento y un copolímero obtenido a
partir de una mezcla monomérica que contiene un monómero A
representado por la fórmula
X-SiR^{1}R^{2}R^{3} (donde R^{1}, R^{2} y
R^{3} representan todos un grupo seleccionado entre los grupos
alquilo y arilo y pueden ser idénticos o diferentes entre sí, y X
representa un grupo acriloiloxi, metacriloiloxi, maleinoiloxi o
fumaroiloxi), y un monómero B representado por la fórmula
Y-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-R^{4} (donde
R^{4} representa un grupo alquilo o arilo, Y representa un grupo
acriloiloxi o metacriloiloxi, y n es un entero de 1 a 25). En
cuanto al agente anti-ensuciamiento se mencionan
compuestos inorgánicos tales como óxido cuproso, polvo de cobre y
otros compuestos de cobre, sulfato de cinc y óxido de cinc, y otros
compuestos organometálicos mencionados adicionalmente tales como
oxina-cobre y otros compuestos de organocobre,
compuestos de organoníquel, y compuestos de piritiona de cinc y
otros compuestos de organocinc. No obstante, no se sugiere ningún
polímero que tenga una estructura con bloques de
(poli)oxialquileno y que contenga un grupo éster de
organosililo en la publicación, y adicionalmente, la pintura
descrita en la publicación tiene el problema de tener propiedades
anti-ensuciamiento inferiores, en concreto,
propiedades anti-ensuciamiento en un entorno de
mucha suciedad.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 8(1996)-199095
(referencia (10)), se describe una composición de revestimiento que
comprende como componentes esenciales un agente
anti-ensuciamiento y un copolímero obtenido a
partir de una mezcla monomérica que contiene el monómero A anterior
representado por la fórmula
X-SiR^{1}R^{2}R^{3} descrito en la Publicación
de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núm.
7(1995)-102193 y un monómero B representado
por la fórmula Y-(CH(R^{4}))-(OR^{5}) (donde R^{4}
representa un grupo alquilo; R^{5} representa un grupo alquilo o
cicloalquilo; e Y representa un grupo acriloiloxi, metacriloiloxi,
maleinoiloxi o fumaroiloxi), opcionalmente junto con un monómero
vinílico C copolimerizable con los monómeros A y B. En cuanto al
monómero vinílico C, se mencionan, por ejemplo, ésteres acrílicos,
ésteres metacrílicos, estireno y acetato de vinilo. Por otra parte,
en cuanto al agente anti-ensuciamiento, se mencionan
compuestos inorgánicos tales como óxido cuproso, polvo de cobre y
otros compuestos de cobre, sulfato de cinc y óxido de cinc, y otros
compuestos organometálicos mencionados adicionalmente tales como
oxina-cobre y otros compuestos de organocobre,
compuestos de organoníquel, y compuestos de piritiona de cinc y
otros compuestos de organocinc.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 8(1996)-269388
(referencia (11)), se describe una composición de revestimiento que
comprende como componentes esenciales, sal de cobre de
bis(2-piridinotiol-1-oxido)
(piritiona de cobre) y un copolímero obtenido a partir de una mezcla
monomérica que contiene un monómero A representado por la fórmula
X-SiR^{1}R^{2}R^{3} (donde R^{1}, R^{2} y
R^{3} representan todos un grupo hidrocarbonado que tiene de 1 a
20 átomos de carbono y pueden ser idénticos o diferentes entre sí, y
X representa un grupo acriloiloxi, metacriloiloxi, maleinoiloxi,
fumaroiloxi o itaconoiloxi), y un monómero B representado por la
fórmula Y-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-R^{4}
(donde R^{4} representa un grupo alquilo o arilo; Y representa un
grupo acriloiloxi, metacriloiloxi, maleinoiloxi, fumaroiloxi o
itaconoiloxi; y n es un entero de 1 a 25). Por ejemplo, como
monómero A se menciona acrilato de
dimetil-t-butilsililo. En cuanto al
agente anti-ensuciamiento, se mencionan compuestos
inorgánicos tales como óxido cuproso, polvo de cobre y otros
compuestos de cobre, sulfato de cinc y óxido de cinc, y otros
compuestos organometálicos mencionados adicionalmente tales como
oxina-cobre y otros compuestos de organocobre,
compuestos de organoníquel, y compuestos de piritiona de cinc y
otros compuestos de organocinc. Además, por ejemplo, se mencionan
la resina de trementina y los derivados de resina de trementina
como regulador de la velocidad de lixiviación que se pueden añadir a
la composición de revestimiento.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 8(1996)-269389
(referencia (12)), se describe una composición de revestimiento que
comprende un agente anti-ensuciamiento y un
copolímero en el que se copolimeriza una mezcla monomérica que
contiene un monómero A insaturado que tiene un grupo triorganosililo
y un monómero B representado por cualquiera de las siguientes
fórmulas.
El monómero B puede ser:
un monómero que tiene un grupo amino terciario,
representado por la fórmula
CH_{2}=CR^{4}COOR^{5}-NR^{6}R^{7} (donde
R^{4} representa H o CH_{3}; R^{5} representa un grupo
alquileno; y R^{6} y R^{7} representan grupos alquilo y pueden
ser idénticos o diferentes entre sí),
un monómero que contiene una sal de amonio
cuaternario, representada por la fórmula
CH_{2}=CR^{8}COOR^{9}-NR^{10}R^{11}R^{12}(Y)
(donde R^{8} representa H o CH_{3}; R^{9} representa un grupo
alquileno; R^{10} a R^{12} representan grupos alquilo y pueden
ser idénticos o diferentes entre sí; e Y representa un átomo de
halógeno),
un monómero que contiene un heterociclo
nitrogenado, representado por la fórmula
CH_{2}=CH-Z (donde Z representa un grupo que
comprende un heterociclo nitrogenado),
un monómero que tiene en su molécula un grupo
alcoxi o un grupo ariloxialquilenglicol, representado por la fórmula
CH_{2}=CR^{13}COO(R^{14}O)_{m}(R^{15}O)_{n}(R^{16}O)_{o}
-R^{17} (donde R^{13} representa H o CH_{3}; R^{14}
representa un grupo etileno; R^{15} representa un grupo alquileno
que tiene 3 átomos de carbono; R^{16} representa un grupo
alquileno que tiene 4 átomos de carbono; R^{17} representa un
grupo alquilo o un grupo arilo; y cada uno de m, n y o es un entero
de 0 o superior, siempre que n y o no sean simultáneamente 0),
una (met)acrilamida representada por la
fórmula CH_{2}=CR^{18}CON^{19}R^{20} (donde R^{18}
representa H o CH_{3}; y R^{19} y R^{20} representan grupos
alquilo y pueden ser idénticos o diferentes entre sí),
una (met)acrilamida que tiene un grupo
hidrocarbonado cíclico nitrogenado representada por la fórmula
CH_{2}=
CR^{21}CON()Q (donde R^{21} representa H o CH_{3}; y N()Q es un grupo nitrogenado que contiene nitrógeno donde, por ejemplo, O, N, o S puede estar contenido en Q),
CR^{21}CON()Q (donde R^{21} representa H o CH_{3}; y N()Q es un grupo nitrogenado que contiene nitrógeno donde, por ejemplo, O, N, o S puede estar contenido en Q),
un éster (met)acrílico que contiene un
anillo de furano, representado por la fórmula
CH_{2}=CR^{23}COOCH_{2}-T (donde R^{23}
representa H o CH_{3}; y T representa un anillo de furano o un
anillo de tetrahidrofurano), o
CH_{2}=CH-CN.
Adicionalmente, como componente opcional
copolimerizable con los monómeros A y B anteriores, se mencionan
diferentes monómeros copolimerizables tales como ácido acrílico,
acrilato de etilo, (met)acrilato de
2-hidroxietilo y (met)acrilato de
2-hidroxipropilo.
En la parte Ejemplo, se mencionan, por ejemplo,
un copolímero de acrilato de
tri-n-butilsililo (TBSA),
metacrilato de dietilaminoetilo (DEAEMA) y metacrilato de metilo
(MMA) y un copolímero de acrilato de
tri-n-butilsililo (TBSA),
N,N-dimetilacrilamida (DMAA) y metacrilato de metilo
(MMA). No obstante, no hay ninguna sugerencia sobre un copolímero
que tenga una estructura con bloques de (poli)oxialquileno y
que contenga un grupo éster de organosililo en la publicación.
Aún más, como componente que se puede añadir a la
composición de revestimiento, se mencionan los mismos agentes
anti-ensuciamiento que se han descrito en la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núm.
8(1996)-269388 anterior.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 8(1996)-269390
(referencia (13)) se describe una composición de revestimiento que
comprende:
un polímero de un monómero A representado por la
fórmula X-SiR^{1}R^{2}R^{3} (donde R^{1},
R^{2} y R^{3} representan todos grupos seleccionados entre
grupos alquilo y arilo y pueden ser idénticos o diferentes entre
sí, y X representa un grupo acriloiloxi, metacriloiloxi,
maleinoiloxi, fumaroiloxi o itaconoiloxi),
un polímero de un monómero B representado por la
fórmula Y-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-R^{4}
(donde R^{4} representa un grupo alquilo o arilo; Y representa un
grupo acriloiloxi, metacriloiloxi, maleinoiloxi, fumaroiloxi o
itaconoiloxi; y n es un entero de 1 a 25), y
un agente anti-ensuciamiento. En
cuanto al agente anti-ensuciamiento, se mencionan
los mismos agentes anti-ensuciamiento que se han
descrito en la Publicación de Patente Japonesa Abierta a la
Inspección Pública Núm. 8(1996)-269388
anterior. Adicionalmente, en cuanto al componente que se puede
añadir a la composición de revestimiento, se mencionan, por
ejemplo, resinas tales como la resina de trementina y agentes
anti-endurecimiento.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 8(1996)-277372
(referencia (14)) se describe una composición de revestimiento que
comprende un complejo de trifenilboro-piridina y un
copolímero de una mezcla monomérica que contiene el monómero A
representado por la fórmula
X-SiR^{1}R^{2}R^{3} descrito en la Publicación
de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núm.
8(1996)-269388 (referencia (11)) anterior y
el monómero B representado por la fórmula
Y-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-R^{4} descrito
en la misma referencia, y adicionalmente comprende un componente de
resina y un inhibidor de la adherencia de organismos marinos que
consta únicamente de un polímero no metálico y un inhibidor orgánico
no metálico, respectivamente. Adicionalmente, por ejemplo, se
mencionan la resina de trementina y los derivados de resina de
trementina como reguladores de la velocidad de lixiviación que se
pueden añadir a la composición de revestimiento.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 10(1998)-30071
(referencia (15)) se describe una composición de revestimiento que
comprende al menos un compuesto de resina de trementina (A) que
consta de resina de trementina, un derivado de resina de trementina
o una sal metálica de resina de trementina, un polímero que tiene
un grupo éster de organosililo (B) que consta de un polímero de al
menos un monómero M representado por la fórmula
X-SiR^{1}R^{2}R^{3} (donde R^{1}, R^{2} y
R^{3} representan todos grupos seleccionados entre grupos alquilo
y arilo y pueden ser idénticos o diferentes entre sí, y X
representa un grupo acriloiloxi, metacriloiloxi, maleinoiloxi,
fumaroiloxi, itaconoiloxi o citraconoiloxi), y/o un polímero del
monómero M anterior como mínimo y al menos un monómero
polimerizable distinto, y un agente
anti-ensuciamiento (C). Adicionalmente, en cuanto al
otro monómero que actúa como componente opcional copolimerizable
con el monómero M anterior, se mencionan, por ejemplo, ácido
acrílico, acrilato de metilo, (met)acrilato de
2-hidroxietilo y (met)acrilato de
2-hidroxipropilo. No obstante no existe sugerencia
sobre ningún copolímero que tenga una estructura con bloques de
(poli)oxialquileno y contenga un grupo éster de organosililo
en la publicación.
En cuanto al agente
anti-ensuciamiento, se mencionan los mismos agentes
anti-ensuciamiento que se han descrito en la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 8(1996)-269388 anterior. Adicionalmente,
en cuanto al componente que se puede añadir a la composición de
revestimiento, se mencionan, por ejemplo, pigmentos, parafinas
cloradas y agentes anti-endurecimiento.
No obstante, en estas referencias (9) a (15), no
existe sugerencia sobre un copolímero que tenga una estructura con
bloques de (poli)oxialquileno y que contenga un grupo éster
de organosililo. Adicionalmente, con el uso de las composiciones de
revestimiento descritas en estas referencias, la película de
revestimiento obtenida o tiene escasa resistencia al agrietamiento,
o es insatisfactoria desde el punto de vista del equilibrio de la
resistencia al agrietamiento, la resistencia al desprendimiento
(adherencia del revestimiento), el comportamiento
anti-ensuciamiento o las propiedades
anti-ensuciamiento, en concreto, las propiedades
anti-ensuciamiento en un entorno de mucha suciedad,
las propiedades anti-ensuciamiento a largo plazo y
las propiedades de auto-limpieza.
Adicionalmente, por ejemplo, se mencionan el
acrilato de 2-hidroxietilo y el acrilato de
2-hidroxipropilo como componente opcional
copolimerizable en la Publicación de Patente Japonesa Abierta a la
Inspección Pública Núm. 5(1993)-82865
(referencia (16)). Aún más, se describen copolímeros de
(met)acrilato de sililo en la Publicación de Patente
Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núm.
9(1997)-48947 (referencia (17)), la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública Núm.
9(1997)-48948 (referencia (18)), la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 9(1997)-48949 (referencia (19)), la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 9(1997)-48950 (referencia (20)), la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 9(1997)-48951 (referencia (21)), la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 5(1993)-32433 (referencia (22)), la
Patente de los Estados Unidos Núm. 4.593.055 (referencia 23)), la
Publicación de Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública
Núm. 2(1990)-1968669 (referencia (24)) y WO
91/14743 (referencia 25)). No obstante, en estas referencias (16) a
(25), no existe sugerencia sobre un copolímero que tenga una
estructura con bloques de (poli)oxialquileno y contenga un
grupo éster de organosililo. Adicionalmente, con el uso de las
pinturas anti-ensuciamiento basadas en los
copolímeros descritos en estas referencias (16) a (25), la
película de revestimiento obtenida tiene una escasa resistencia al
agrietamiento, o tiene cabida para una mejora adicional desde el
punto de vista del equilibrio de la resistencia al agrietamiento,
la resistencia al desprendimiento (adherencia del revestimiento), el
comportamiento anti-ensuciamiento o las propiedades
anti-ensuciamiento, en concreto, las propiedades
anti-ensuciamiento en un entorno de mucha suciedad,
las propiedades anti-ensuciamiento a largo plazo y
las propiedades de auto-limpieza.
En la Publicación de Patente Japonesa Abierta a
la Inspección Pública Núm. 63(1988)-215780
(referencia (26)) se describen copolímeros formados utilizando, por
ejemplo, metacrilato de metilo, metacrilato de
n-butilo y acrilamida como componentes de
copolimerización, y adicionalmente se describen pinturas
anti-ensuciamiento que contienen los copolímeros
anteriores y óxido cuproso. Estas pinturas
anti-ensuciamiento tienen los mismos inconvenientes
que las pinturas anti-ensuciamiento de las
referencias anteriores.
En WO 96/03465 (referencia 27)) se describen
polímeros de tipo estrella obtenidos utilizando compuestos mercapto
tri- a octa-funcionales. Se describe que estos
polímeros tienen una viscosidad tan baja como para posibilitar la
preparación de una pintura con un alto contenido de sólidos, y que
la tendencia de la misma al incremento de viscosidad o la
gelificación durante el almacenamiento es baja. Por otra parte, en
WO 96/03465 se describe el uso de un éster silílico de ácido
carboxílico insaturado como monómero. No obstante, no existe
ninguna sugerencia sobre un copolímero que tenga un grupo éster de
organosililo, cuyo copolímero tiene una estructura de bloques que,
al igual que un (poli)oxialquileno, tiene carácter hidrófobo
y puede mejorar el comportamiento
anti-ensuciamiento de la pintura
anti-ensuciamiento, y no se ilustra en absoluto en
la referencia al menos un copolímero de bloques de tipo AB o
ABA.
La presente invención se ha realizado con el
propósito de resolver los problemas anteriores de la técnica
anterior. Un objeto de la presente invención es proporcionar un
copolímero para una pintura anti-ensuciamiento que
posibilite la formación de una película de revestimiento
anti-ensuciamiento que manifieste menos tendencia
al agrietamiento, una excelente adherencia de manera que se asegure
una menor tendencia al desprendimiento y una velocidad de hidrólisis
deseablemente controlada de manera que tenga unas propiedades
anti-ensuciamiento extremadamente excelentes en un
entorno de mucha suciedad y propiedades
anti-ensuciamiento a largo plazo en cuanto al
comportamiento anti-ensuciamiento (actividad
anti-ensuciamiento). Otro objeto de la presente
invención es proporcionar una composición de revestimiento
anti-ensuciamiento que pueda formar una película de
revestimiento anti-ensuciamiento que manifieste
menos tendencia al agrietamiento, una excelente adherencia de manera
que se asegure una menor tendencia al desprendimiento y una
velocidad de hidrólisis deseablemente controlada de manera que tenga
unas propiedades anti-ensuciamiento extremadamente
excelentes en un entorno de mucha suciedad y propiedades
anti-ensuciamiento a largo plazo.
Son objetos adicionales de la presente invención
proporcionar una película de revestimiento
anti-ensuciamiento formada a partir de la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento
anterior, proporcionar un método anti-ensuciamiento
efectuado con el uso de la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento anterior, y proporcionar una
estructura de casco o submarina cubierta con la película de
revestimiento anterior.
El copolímero de éster silílico con bloques de
poli(oxi)alquileno de la presente invención comprende
unidades de bloques de copolímero de éster silílico (A) y unidades
de bloques (B),
comprendiendo las unidades de bloques de
copolímero de éster silílico (A):
(a) unidades componente derivadas de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable, y
(b) unidades monoméricas insaturadas
polimerizables distintas de las unidades componente (a),
las unidades de bloques (B) derivadas de un
compuesto mercapto representado por la fórmula:
(Fórmula pasa a página
siguiente)
donde R^{1} representa un grupo hidrocarbonado
o un grupo hidrocarbonado que contiene un enlace éter que tiene una
valencia de 1 o superior y que tiene de 1 a 30 átomos de carbono;
R^{2} representa un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de 1
a 30 átomos de carbono o un grupo de fórmula
-CH(R^{3})-
donde R^{3} representa un grupo de fórmula
R^{4}-O-R^{5}, representando
R^{4} un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de 1 a 30 átomos
de carbono, y representando R^{5} un grupo hidrocarbonado
monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; X
representa:
---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O---,
\hskip1cmo
\hskip1cm---
\ \delm{N}{\delm{\para}{H}}---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O--- ;
n es un entero de 1 a 5; m es un entero de 1 a
100; l es un entero de 1 a 5; k es un entero de 0 a 100; a es un
entero de 0 ó 1; j es un entero de 1 a 50; e i es la valencia de
R^{1}.
Las unidades componente derivadas de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable (a)
contienen preferiblemente unidades componente (a-1)
derivadas de un (met)acrilato de sililo de fórmula:
(I)-CH_{2}-CR(COOSiR^{a}R^{b}R^{c})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y R^{a}, R^{b} y R^{c} pueden ser idénticos o
diferentes entre sí y cada uno representa un grupo alquilo lineal,
un grupo alquilo ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo fenilo
sustituido o no sustituido o un grupo
trimetilsililoxi.
En la fórmula (I), se prefiere que al menos uno
de R^{a}, R^{b} y R^{c} represente un grupo alquilo
ramificado o un grupo cicloalquilo.
Asimismo, las unidades componente derivadas de un
éster silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable (a)
preferiblemente comprenden:
unidades componente de (met)acrilato de
sililo (a-2) de fórmula:
(II)-CH_{2}-CR(COOSiR^{11}R^{12}R^{13})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{11} y R^{12} representa
independientemente un grupo alquilo lineal que tiene de 1 a 10
átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un
grupo trimetilsililoxi; y R^{13} representa un grupo alquilo que
tiene de 1 a 18 átomos de carbono que puede tener una estructura
anular o ramificada, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que
tiene de 6 a 10 átomos de carbono, o un grupo trimetilsililoxi,
y
unidades componente de (met)acrilato de
sililo (a-3) de fórmula:
(III)-CH_{2}-CR(COOSiR^{14}R^{15}R^{16})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{14} y R^{15} representa
independientemente un grupo alquilo ramificado o cicloalquilo que
tiene de 3 a 10 átomos de carbono; y R^{16} representa un grupo
alquilo lineal que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo
alquilo ramificado o cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos de
carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que tiene de 6 a
10 átomos de carbono, o un grupo
trimetilsililoxi.
Se prefiere que las unidades monoméricas
insaturadas polimerizables (b) distintas de las unidades componente
(a) comprendan unidades componente (b-1) derivadas
de un monómero insaturado acrílico que contiene un grupo polar.
Preferiblemente, las unidades componente
(b-1) derivadas de un monómero insaturado acrílico
que contiene un grupo polar tienen unidades componente derivadas de
un monómero insaturado acrílico que contiene al menos un grupo polar
seleccionado del grupo formado por un grupo hidroxilo, un grupo
hidroxialquilo, un grupo alcoxilo, un grupo polioxialquileno, un
grupo alquilpolioxialquileno, un grupo amino, un grupo amino
sustituido en N, un grupo amido, un grupo amido sustituido en N, un
grupo epoxi, un grupo oxolano, un grupo oxetano, un grupo oxirano,
un grupo tertrahidrofurfurilo y un grupo morfolino.
El uso del copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno anterior según la presente
invención como vehículo de una película
anti-ensuciamiento posibilita proporcionar una
composición de revestimiento anti-ensuciamiento que
posibilita la formación de semejante película de revestimiento
anti-ensuciamiento que manifiesta menor tendencia
al agrietamiento, excelente adherencia de manera que se asegura una
menor tendencia al desprendimiento y una velocidad de hidrólisis
controlada deseablemente de manera que tiene unas propiedades
anti-ensuciamiento extremadamente excelentes en un
entorno de mucha suciedad y propiedades
anti-ensuciamiento a largo plazo, cuya película de
revestimiento anti-ensuciamiento tiene
adicionalmente un equilibrio de estas propiedades excelente.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención
comprende un copolímero de éster silílico con bloques de
poli(oxi)alquileno, comprendiendo el copolímero de
éster silílico con bloques de poli(oxi)alquileno
unidades de bloques de copolímero de éster silílico
(A-1) y unidades de bloques
(A-2),
comprendiendo las unidades de bloques de
copolímero de éster silílico (A-1):
(a) unidades componente derivadas de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable, y
(b) unidades monoméricas insaturadas
polimerizables distintas de las unidades componente (a),
las unidades de bloques (A-2)
derivadas de un compuesto mercapto representado por la fórmula:
donde R^{1} representa un grupo hidrocarbonado
o un grupo hidrocarbonado que contiene un enlace éter que tiene una
valencia de 1 o superior y que tiene de 1 a 30 átomos de carbono;
R^{2} representa un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de 1
a 30 átomos de carbono o un grupo de fórmula
-CH(R^{3})-
donde R^{3} representa un grupo de fórmula
R^{4}-O-R^{5}, representando
R^{4} un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de 1 a 30 átomos
de carbono, y representando R^{5} un grupo hidrocarbonado
monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; X
representa:
---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O---,
\hskip1cmo
\hskip1cm---
\ \delm{N}{\delm{\para}{H}}---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O--- ;
n es un entero de 1 a 5; m es un entero de 1 a
100; l es un entero de 1 a 5; k es un entero de 0 a 100; a es un
entero de 0 ó 1; j es un entero de 1 a 50; e i es la valencia de
R^{1}.
\newpage
Las unidades componente derivadas de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado (a) contienen
preferiblemente unidades componente (a-1) derivadas
de un (met)acrilato de sililo de fórmula:
(I)-CH_{2}-CR(COOSiR^{a}R^{b}R^{c})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y R^{a}, R^{b} y R^{c} pueden ser idénticos o
diferentes entre sí y cada uno representa un grupo alquilo lineal,
un grupo alquilo ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo fenilo
sustituido o no sustituido o un grupo
trimetilsililoxi.
En la fórmula (I), se prefiere que al menos uno
de R^{a}, R^{b} y R^{c} represente un grupo alquilo
ramificado o un grupo cicloalquilo.
Asimismo, las unidades componente derivadas de un
éster silílico de ácido carboxílico insaturado (a) preferiblemente
comprenden:
unidades componente de (met)acrilato de
sililo (a-2) de fórmula:
(II)-CH_{2}-CR(COOSiR^{11}R^{12}R^{13})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{11} y R^{12} representa
independientemente un grupo alquilo lineal que tiene de 1 a 10
átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un
grupo trimetilsililoxi; y R^{13} representa un grupo alquilo que
tiene de 1 a 18 átomos de carbono que puede tener una estructura
anular o ramificada, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que
tiene de 6 a 10 átomos de carbono, o un grupo trimetilsililoxi,
y
unidades componentes de (met)acrilato de
sililo (a-3) de fórmula:
(III)-CH_{2}-CR(COOSiR^{14}R^{15}R^{16})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{14} y R^{15} representa
independientemente un grupo alquilo ramificado o cicloalquilo que
tiene de 3 a 10 átomos de carbono; y R^{16} representa un grupo
alquilo lineal que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo
alquilo ramificado o cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos de
carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que tiene de 6 a
10 átomos de carbono, o un grupo
trimetilsililoxi.
Preferiblemente, las unidades monoméricas
insaturadas polimerizables (b) distintas de las unidades componente
(a) comprenden unidades componente (b-1) derivadas
de un monómero insaturado acrílico que contiene un grupo polar.
Se prefiere que las unidades componente
(b-1) derivadas de un monómero insaturado acrílico
que contiene un grupo polar tengan al menos un grupo polar
seleccionado del grupo formado por un grupo hidroxilo, un grupo
hidroxialquilo, un grupo alcoxilo, un grupo polioxialquileno, un
grupo alquilpolioxialquileno, un grupo amino, un grupo amino
sustituido en N, un grupo amido, un grupo amido sustituido en N, un
grupo epoxi, un grupo oxolano, un grupo oxetano, un grupo oxirano,
un grupo tertrahidrofurfurilo y un grupo morfolino.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención
preferiblemente comprende adicionalmente un agente
anti-ensuciamiento (B).
Asimismo, la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención
preferiblemente comprende adicionalmente óxido de cinc (C).
Por otra parte, se prefiere que la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento de la presente
invención comprenda adicionalmente un agente deshidratante
inorgánico (D).
También se prefiere que la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento de la presente
invención comprenda adicionalmente un componente acelerador de la
lixiviación (E).
La película de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención se
forma a partir de la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento anterior de la presente
invención.
El método para volver
anti-ensuciamiento un recipiente marino, una
estructura subacuática, un aparejo de pesca o una red de pesca según
la presente invención comprende aplicar la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento de la presente
invención a una superficie base de un recipiente marino, una
estructura subacuática, un aparejo de pesca o una red de pesca y
secar la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento aplicada de manera que la
película de revestimiento anti-ensuciamiento formada
cubra la superficie base.
El recipiente marino, la estructura subacuática,
el aparejo de pesca o la red de pesca según la presente invención
tiene una superficie revestida con la película de revestimiento
anti-ensuciamiento formada a partir de la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento de
la presente invención.
Según la presente invención, se proporciona una
composición de revestimiento anti-ensuciamiento
que, debido al contenido de copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno especificado, posibilita la
formación de semejante película de revestimiento
anti-ensuciamiento que muestra menos tendencia al
agrietamiento, una excelente adherencia de manera que se asegure
una menor tendencia al desprendimiento y una velocidad de
hidrólisis deseablemente controlada de manera que tenga un
excelente comportamiento anti-ensuciamiento
(actividad anti-ensuciamiento), propiedades
anti-ensuciamiento, en concreto, propiedades
anti-ensuciamiento en un entorno de mucha suciedad
y propiedades anti-ensuciamiento a largo plazo, cuya
película de revestimiento anti-ensuciamiento es
excelente adicionalmente en el equilibrio de estas propiedades.
La Fig. 1 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-1.
La Fig. 2 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-1.
La Fig. 3 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-2.
La Fig. 4 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-2.
La Fig. 5 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-3.
La Fig. 6 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-3.
La Fig. 7 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-4.
La Fig. 8 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-4.
La Fig. 9 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-5.
La Fig. 10 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-5.
La Fig. 11 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-6.
La Fig. 12 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-6.
La Fig. 13 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-7.
La Fig. 14 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-7.
La Fig. 15 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-8.
La Fig. 16 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-8.
La Fig. 17 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-9.
La Fig. 18 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-9.
La Fig. 19 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-10.
La Fig. 20 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-10.
La Fig. 21 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-11.
La Fig. 22 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-11.
La Fig. 23 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-12.
La Fig. 24 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-12.
La Fig. 25 es un cromatograma de GPC del
copolímero de éster silílico BP-13.
La Fig. 26 es un diagrama del Espectro IR del
copolímero de éster silílico BP-13.
El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno y la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento según la presente invención se
describirán en detalle más abajo.
El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno de la presente invención es un copolímero
de bloques que comprende unidades de bloques de copolímero de éster
silílico (A) y unidades de bloques (B),
comprendiendo las unidades de bloques de
copolímero de éster silílico (A):
(a) unidades componente derivadas de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable, y
(b) unidades monoméricas insaturadas
polimerizables distintas de las unidades componente (a),
las unidades de bloques (B) derivadas de un
compuesto mercapto especificado.
Con respecto al copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno, la terminología
"(poli)oxialquileno" significa que en el copolímero de
éster silílico está contenido un oxialquileno o un
polioxialquileno.
Primero, se describirán las unidades componente
(a) y (b) para componer las unidades de bloques de copolímero de
éster silílico (A).
En cuanto al éster silílico de ácido carboxílico
insaturado polimerizable, se pueden mencionar, por ejemplo, ésteres
silílicos de ácidos monocarboxílicos insaturados tales como ácido
acrílico y ácido metacrílico, ácidos dicarboxílicos
\alpha,\beta-insaturados tales como ácido
itacónico, ácido maleico, ácido fumárico y ácido citracónico
dibásico, y ácidos monocarboxílicos insaturados que tienen la
estructura de un semiéster de ácido dicarboxílico \alpha,
\beta-insaturado.
Entre las unidades componente derivadas de tal
éster silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable, se
prefieren las unidades componente (a-1) derivadas
de (met)acrilato de sililo.
Estas unidades componente (A-1)
derivadas de (met)acrilato de sililo están representadas, por
ejemplo, por la fórmula:
(I)-CH_{2}-CR(COOSiR^{a}R^{b}R^{c})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y R^{a}, R^{b} y R^{c} pueden ser idénticos o
diferentes entre sí y cada uno representa un grupo alquilo lineal,
un grupo alquilo ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo fenilo
sustituido o no sustituido o un grupo trimetilsililoxi. El grupo
alquilo lineal anterior tiene preferiblemente de 1 a 18 átomos de
carbono, más preferiblemente de 1 a 6 átomos de carbono. El grupo
alquilo ramificado y el grupo cicloalquilo tienen preferiblemente de
3 a 10 átomos de carbono, más preferiblemente de 3 a 8 átomos de
carbono. En cuanto al sustituyente que puede reemplazar a un átomo
de hidrógeno del grupo fenilo, se pueden mencionar, por ejemplo, un
grupo alquilo, un grupo arilo y un halógeno. El grupo fenilo
sustituido o no sustituido tiene de 6 a 18 átomos de carbono,
preferiblemente de 6 a 12 átomos de
carbono.
El (met)acrilato de sililo
(a-1) del que pueden derivar las unidades
componente de (met)acrilato de sililo anteriores puede estar
representado por la fórmula:
...(i)
\ \uelm{C}{\uelm{\dpara}{CH _{2} }}RCOOSiR^{a}R^{b}R^{c}
donde R, como el R de la fórmula (I) anterior,
representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; y R^{a},
R^{b} y R^{c}, como los R^{a}, R^{b} y R^{c} de la
fórmula (I) anterior, pueden ser idénticos o diferentes entre sí y
cada uno representa un grupo alquilo lineal, un grupo alquilo
ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo fenilo sustituido o no
sustituido o un grupo
trimetilsililoxi.
\newpage
Por ejemplo, el (met)acrilato de sililo
(a-1) anterior puede ser:
(met)acrilato de sililo donde R^{a},
R^{b} y R^{c} son idénticos entre sí, tal como
(met)acrilato de trimetilsililo, (met)acrilato de
trietilsililo, (met)acrilato de tripropilsililo,
(met)acrilato de triisopropilsililo, (met)acrilato de
tributilsililo, (met)acrilato de
tri-sec-butilsililo o
(met)acrilato de triisobutilsililo, o
(met)acrilato de sililo donde R^{a},
R^{b} y R^{c} son parcialmente o totalmente diferentes entre
sí, tal como (met)acrilato de
di-sec-butil-metilsililo,
(met)acrilato de
sec-butil-dimetilsililo,
(met)acrilato de dimetilpropilsililo, (met)acrilato de
monometildipropil-sililo o (met)acrilato de
metiletilpropilsililo.
El uso del copolímero que contiene estas unidades
componente de (met)acrilato de sililo (a-1)
como vehículo de la pintura anti-ensuciamiento
posibilita la formación de una película de revestimiento
anti-ensuciamiento que es excelente no sólo en
propiedades de auto-limpieza (capacidad de
disipación) sino también comportamiento
anti-ensuciamiento a largo plazo. Donde la
"auto-limpieza" del copolímero significa que el
producto hidrolizado de copolímero tiene solubilidad en agua per se
y se disuelve en el agua de mar, se expone un nuevo copolímero que
no ha sido hidrolizado todavía.
En la presente invención, se prefiere que al
menos uno de R^{a}, R^{b} y R^{c} de las unidades componente
(a-1) derivadas del (met)acrilato de sililo
representado por la fórmula (I) anterior represente un grupo
alquilo ramificado o un grupo cicloalquilo. El uso del componente
que tiene un grupo alquilo ramificado o un grupo cicloalquilo como
vehículo de la pintura anti-ensuciamiento posibilita
la formación de una película de revestimiento
anti-ensuciamiento que tiene una resistencia al
agrietamiento y una resistencia al desprendimiento excelentes.
Asimismo, las unidades componente derivadas de un
éster silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable (a)
preferiblemente comprenden:
unidades componente de (met)acrilato de
sililo (a-2) de fórmula:
(II)-CH_{2}-CR(COOSiR^{11}R^{12}R^{13})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{11} y R^{12} representa
independientemente un grupo alquilo lineal que tiene de 1 a 10
átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un
grupo trimetilsililoxi; y R^{13} representa un grupo alquilo que
tiene de 1 a 18 átomos de carbono que puede tener una estructura
anular o ramificada, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que
tiene de 6 a 10 átomos de carbono, o un grupo trimetilsililoxi,
y
unidades componentes de (met)acrilato de
sililo (a-3) de fórmula:
(III)-CH_{2}-CR(COOSiR^{14}R^{15}R^{16})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{14} y R^{15} representa
independientemente un grupo alquilo ramificado o cicloalquilo que
tiene de 3 a 10 átomos de carbono; y R^{16} representa un grupo
alquilo lineal que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo
alquilo ramificado o cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos de
carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que tiene de 6 a
10 átomos de carbono, o un grupo
trimetilsililoxi.
Estas unidades componente se describirán
ahora.
La unidad componente de (met)acrilato de
sililo (a-2) está representada por la fórmula:
(II)-CH_{2}-CR(COOSiR^{11}R^{12}R^{13})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{11} y R^{12} representa
independientemente un grupo alquilo lineal que tiene de 1 a 10
átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 8 átomos de carbono, y aún
más preferiblemente de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo fenilo
sustituido o no sustituido, o un grupo trimetilsililoxi. En cuanto
al grupo alquilo lineal, se pueden mencionar, por ejemplo, los
grupos metilo, etilo, n-propilo,
n-butilo, n-pentilo,
n-hexilo, n-heptilo,
n-octilo, n-nonilo y
n-decilo.
En cuanto al sustituyente que puede reemplazar un
átomo de hidrógeno del grupo fenilo, se pueden mencionar, por
ejemplo, un grupo alquilo, un grupo arilo y un halógeno.
R^{13} representa un grupo alquilo que tiene de
1 a 18 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 12 átomos de
carbono, y más preferiblemente de 1 a 9 átomos de carbono, que
puede tener una estructura anular o ramificada, un grupo fenilo
sustituido o no sustituido que tiene de 6 a 10 átomos de carbono,
preferiblemente de 6 a 8 átomos de carbono, o un grupo
trimetilsililoxi de fórmula (CH_{3})_{3}SiO-.
El grupo alquilo que constituye R^{13} puede
ser cualquiera de los grupos alquilo lineales ejemplificados antes,
y adicionalmente puede ser:
un grupo alquilo ramificado tal como isopropilo,
isobutilo, sec-butilo, t-butilo o
neopentilo,
un grupo alquilo alicíclico que tiene una
estructura alicíclica (v.g., anillo de ciclohexano o anillo de
norbornano), tal como ciclohexilo o
etiliden-norbornilo,
o similar.
De estos, cada uno de R^{11}, R^{12},
R^{13}, si bien pueden ser idénticos o diferentes entre sí,
representa preferiblemente metilo, etilo, n-propilo,
n-butilo, n-hexilo o
trimetilsililoxi, y más preferiblemente cada uno representa metilo,
n-propilo, n-butilo o
n-hexilo.
El (met)acrilato de sililo
(a-2) del cual pueden derivar las unidades
componente de (met)acrilato de sililo (a-2)
anteriores puede estar representado por la fórmula:
(ii)CH_{2}=CR(COOSiR^{11}R^{12}R^{13})
donde R es igual que el R de la fórmula (II)
anterior, y R^{11}, R^{12} y R^{13} son iguales que los
R^{11}, R^{12} y R^{13} de la fórmula (II)
anterior.
Por ejemplo, el (met)acrilato de sililo
(a-2) puede ser cualquiera de:
los (met)acrilatos de sililo alifáticos en
los que R^{11}, R^{12} y R^{13} son idénticos entre sí, tales
como:
(met)acrilato de trimetilsililo,
(met)acrilato de trietilsililo,
(met)acrilato de
tri-n-propilsililo
(met)acrilato de
tri-n-butilsililo
(met)acrilato de
tri-n-pentilsililo
(met)acrilato de
tri-n-hexilsililo
(met)acrilato de
tri-n-heptilsililo
(met)acrilato de
tri-n-octilsililo
(met)acrilato de
tri-n-nonilsililo
(met)acrilato de
tri-n-decilsililo
los (met)acrilatos de sililo aromáticos o
de siloxano en los que R^{11}, R^{12} y R^{13} son idénticos
entre sí, tales como:
(met)acrilato de trifenilsililo, y
(met)acrilato de
tris(trimetilsililoxi)sililo, y
los (met)acrilatos de sililo alifáticos en
los que R^{11}, R^{12} y R^{13} son parcialmente o totalmente
diferentes entre sí:
(met)acrilato de
dimetil-n-propilsililo,
(met)acrilato de
isopropildimetilsililo,
(met)acrilato de
di-n-butil-isobutilsililo,
(met)acrilato de
n-hexil-dimetilsililo,
(met)acrilato de
sec-butil-dimetilsililo,
(met)acrilato de
monometil-di-n-propilsililo,
(met)acrilato de
metiletil-n-propilsililo,
(met)acrilato de
etiliden-norbornil-dimetilsililo,
y
(met)acrilato de
trimetilsililoxi-dimetilsililo
(CH_{2}=C(CH_{3})COOSi(CH_{3})_{2}(OSi(CH_{3})_{3})
y
(CH_{2}=CHCOOSi(CH_{3})_{2}(OSi(CH_{3})_{3})).
Estos (met)acrilatos de sililo
(a-2) pueden ser utilizados individualmente o
combinados.
Las unidades componente de (met)acrilato
de sililo (a-3) están representadas por la
fórmula:
(III)-CH_{2}-CR(COOSiR^{14}R^{15}R^{16})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{14} y R^{15} representa
independientemente un grupo alquilo ramificado que tiene de 3 a 10
átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono, o un
grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos de carbono,
preferiblemente de 3 a 9 átomos de
carbono.
El grupo alquilo ramificado, como el de la
fórmula (II) anterior, puede ser, por ejemplo, cualquiera de
isopropilo, isobutilo, sec-butilo,
t-butilo y neopentilo.
El grupo cicloalquilo puede ser, por ejemplo,
ciclohexilo o etiliden-norbornilo.
R^{16} representa un grupo alquilo lineal que
tiene de 1 a 10 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 8 átomos
de carbono, y más preferiblemente de 1 a 6 átomos de carbono; un
grupo alquilo ramificado o cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos
de carbono, preferiblemente de 3 a 9 átomos de carbono; un grupo
fenilo sustituido o no sustituido que tiene de 6 a 10 átomos de
carbono, preferiblemente de 6 a 8 átomos de carbono; o un grupo
trimetilsililoxi.
En cuanto al grupo alquilo lineal, alquilo
ramificado o cicloalquilo y al grupo fenilo representado por
R^{16}, se pueden mencionar, por ejemplo, los mismos grupos
específicos que se han enumerado antes.
De estos, cuando R^{14}, R^{15} y R^{16},
si bien pueden ser idénticos o diferentes entre sí, son idénticos
entre sí, se prefiere que estén representados isopropilo,
sec-butilo o isobutilo. Se prefiere especialmente
que estén representados isopropilo o sec-butilo.
Cuando R^{14}, R^{15} y R^{16}, son
parcialmente o totalmente diferentes entre sí, se prefiere que
R^{14} y R^{15}, si bien pueden ser iguales o diferentes entre
sí, representen isopropilo, isobutilo, sec-butilo o
t-butilo. Se prefiere que R^{16} represente un
grupo seleccionado entre metilo, etilo, propilo, isopropilo,
n-butilo, isobutilo y trimetilsililoxi.
El (met)acrilato de sililo
(a-3) del cual pueden derivar las unidades
componente de (met)acrilato de sililo (a-3)
anteriores puede estar representado por la fórmula
(iii)CH_{2}=CR(COOSiR^{14}R^{15}R^{16})-
donde R, R^{14}, R^{15} y R^{16} son los
mismos que los R, R^{14}, R^{15} y R^{16} de la fórmula (III)
anterior.
El (met)acrilato de sililo
(a-3) puede ser, por ejemplo, cualquiera de:
los metacrilatos de sililo en los que R^{14},
R^{15} y R^{16} son idénticos entre sí, tales como:
(met)acrilato de triisopropilsililo,
(met)acrilato de triisobutilsililo, y
(met)acrilato de
tri-sec-butilsililo, y
los metacrilatos de sililo en los que R^{14},
R^{15} y R^{16} son parcialmente o totalmente diferentes entre
sí, tales como:
(met)acrilato de
diisopropil-ciclohexilsililo,
(met)acrilato de
diisopropil-fenilsililo,
(met)acrilato de
diisopropiltrimetilsililoxisililo,
(met)acrilato de
di-sec-butil-metilsililo,
(met)acrilato de
di-sec-butil-etilsililo,
(met)acrilato de
di-sec-butil-trimetilsililoxisililo,
y
(met)acrilato de
isopropil-sec-butil-metilsililo.
En la presente invención, estos
(met)acrilatos de sililo (a-3) se pueden
utilizar individualmente o combinados.
Entre las unidades componente de
(met)acrilato de sililo anteriores, es especialmente
preferida la siguiente combinación desde el punto de vista de la
facilidad de síntesis de las unidades de bloques de copolímero de
éster silílico (A-1) y desde el punto de vista de
la propiedad formadora de película, la estabilidad de almacenamiento
y la facilidad de control de la capacidad de disipación de la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento que
comprende el copolímero de bloques que contiene las unidades de
bloques de copolímero de éster silílico (A-1).
Se hace un uso preferido de una combinación de
una unidad componente derivada de al menos un (met)acrilato
de sililo (a-2) seleccionado entre:
(met)acrilato de trimetilsililo,
(met)acrilato de trietilsililo,
(met)acrilato de
tri-n-propilsililo,
(met)acrilato de
tri-n-butilsililo,
(met)acrilato de
n-hexil-dimetilsililo,
(met)acrilato de
n-octil-dimetilsililo,
(met)acrilato de
isopropil-dimetilsililo,
(met)acrilato de
etiliden-norbornil-dimetilsililo,
(met)acrilato de
trimetilsililoxi-dimetilsililo,
(met)acrilato de
bis(trimetilsililoxi)-metilsililo,
y
(met)acrilato de
tris(trimetilsililoxi)sililo, con una unidad
componente derivada de al menos un (met)acrilato de sililo
(a-3) seleccionado entre:
(met)acrilato de triisopropilsililo,
(met)acrilato de triisobutilsililo,
(met)acrilato de
tri-sec-butilsililo,
(met)acrilato de
di-sec-butil-metilsililo,
(met)acrilato de
diisopropil-trimetilsililoxisililo, y
(met)acrilato de
di-sec-butil-trimetilsililoxisililo.
Se hace un uso más preferido de una combinación
de una unidad componente derivada de (met)acrilato de
tri-n-butilsililo como el
(met)acrilato de sililo (a-2) con una unidad
componente derivada de (met)acrilato de triisopropilsililo
como el (met)acrilato de sililo (a-3).
\newpage
La unidad componente monomérica insaturada (b) se
utiliza para integrar la unidad de bloques de copolímero de
(met)acrilato de sililo en cooperación con la unidad
componente (a) anterior derivada de un éster silílico de ácido
carboxílico insaturado polimerizable y es una unidad componente que
es diferente de la unidad componente (a) derivada de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable.
El monómero insaturado del cual puede derivar
esta unidad componente monomérica insaturada (b) puede ser, por
ejemplo, cualquiera de:
(met)acrilatos hidrófobos tales como
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de n-butilo,
(met)acrilato de iso-butilo o
(met)acrilato de t-butilo,
(met)acrilato de 2-etilhexilo y
(met)acrilato de ciclohexilo;
(met)acrilatos hidrófilos tales como
(met)acrilato de 2-hidroxietilo,
(met)acrilato de 2-hidroxipropilo,
(met)acrilato de 2-hidroxibutilo,
met)acrilato de 4-hidroxibutilo,
(met)acrilato de 2-metoxietilo,
(met)acrilato de metilpolioxietileno y (met)acrilato
de metilpolioxipropileno;
estirenos tales como estireno, viniltolueno y
\alpha-metilestireno;
ésteres vinílicos tales como acetato de vinilo,
benzoato de vinilo, propionato de vinilo y butirato de vinilo;
y
ésteres de ácido crotónico, itaconatos, fumaratos
y maleatos.
De estos, se prefieren (met)acrilatos,
estirenos y ésteres vinílicos desde el punto de vista que se puede
obtener una película de revestimiento
anti-ensuciamiento de resistencia apropiada.
En concreto, cuando se emplean
(met)acrilatos hidrófilos, se puede incrementar la capacidad
de disipación de la película de revestimiento. Para este fin,
asimismo, se puede hacer uso de un co-monómero
hidrófilo tal como un derivado de acrilamida.
Por otra parte, en la presente invención, las
unidades componente (b-1) derivadas de un monómero
insaturado acrílico que tiene un grupo polar son adecuadas para el
uso como unidades componente monoméricas insaturadas (b).
En cuanto al grupo polar de las unidades
componente (b-1), se puede emplear preferiblemente
al menos un grupo seleccionado del grupo formado por los grupos
hidroxilo, hidroxialquilo, alcoxilo, polioxialquileno,
alquil-polioxialquileno, amino, amino sustituido en
N, amido, amido sustituido en N, epoxi, oxirano, oxolano, oxetano,
tetrahidrofurfurilo y morfolino.
Las unidades componente (b-1)
anteriores derivadas de un monómero insaturado acrílico que tiene
un grupo polar están representadas, por ejemplo, mediante la
fórmula:
...(IV)
\ \melm{\delm{\para}{}}{C}{\uelm{\para}{\uelm{CH _{2} }{\para}}}R^{5}COW
donde R^{5} representa un átomo de hidrógeno o
un grupo metilo; y W representa un grupo
polar.
El grupo polar W está representado por la fórmula
ZR^{6} donde Z representa un átomo de oxígeno o –NR^{7}.
Cuando Z es un átomo de oxígeno, R^{6}
representa un grupo hidroxialquilo o hidroxicicloalquilo sustituido
o no sustituido, o un grupo polialquilenglicol de fórmula:
(donde R^{8} representa un grupo alquileno; n
es un entero de 2 a 50; x es un entero de 1 a 100; y R^{y}
representa un grupo alquilo), o un grupo epoxi u oxetano de
fórmulas:
(donde R^{9} representa un grupo alquileno de 1
a 10 átomos de carbono que tiene o no tiene un enlace éter; y los
R^{10} pueden ser idénticos o diferentes entre sí y cada uno
representa H o un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de
carbono, siempre que los R^{10} unidos a los átomos de carbono
adyacentes se puedan unir entre sí para formar de ese modo una
estructura
anular).
En la fórmula (IV) anterior, el grupo
hidroxialquilo tiene preferiblemente de 1 a 18 átomos de carbono,
más preferiblemente de 2 a 9 átomos de carbono. El grupo
hidroxicicloalquilo tiene preferiblemente de 3 a 10 átomos de
carbono, más preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono. El grupo
alquileno R^{8} tiene de 1 a 8 átomos de carbono, preferiblemente
de 2 a 4 átomos de carbono. El sustituyente del grupo
hidroxialquilo o del grupo hidroxicicloalquilo puede ser
preferiblemente un átomo de halógeno tal como un átomo de cloro, un
grupo fenilo o un grupo hidroxilo.
Cuando Z es –NR^{7}, R^{7} representa un
grupo alquilo que tiene los átomos de carbono que se han
mencionado antes, que puede estar sustituido con cualquiera de
halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo amino
sustituido, un grupo acilo y un grupo alcoxilo. R^{6} representa
un átomo de hidrógeno.
El copolímero que contiene las unidades
componente monoméricas insaturadas anteriores que tienen un grupo
polar (b-1), cuando se emplea como vehículo de una
pintura anti-ensuciamiento, verifica un excelente
comportamiento anti-ensuciamiento especialmente en
un área marina de mucha suciedad.
El monómero insaturado (b-1) del
cual pueden derivar las unidades componente monoméricas insaturadas
que tienen un grupo polar (b-1) pueden estar
representadas por la fórmula:
...(IVa)
\ \uelm{C}{\uelm{\dpara}{CH _{2} }}R^{5}COW
donde R^{5} y W son los mismos que se han
definido en la fórmula (IV), es decir, W es
ZR^{6}.
El monómero insaturado (IV-a),
cuando, en la fórmula (IV-a), Z representa un átomo
de oxígeno y R^{6} representa un grupo hidroxialquilo o
hidroxicicloalquilo sustituido o no sustituido, o un grupo
polioxialquilenglicol, puede ser, por ejemplo, cualquiera de
acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxipropilo, metacrilato de
2-hidroxipropilo, metacrilato de
3-cloro-2-hidroxipropilo,
acrilato de
3-fenoxi-2-hidroxipropilo,
acrilato de 4-hidroxibutilo, acrilato de
2-hidroxibutilo, metacrilato de
2-hidroxibutilo, acrilato de
6-hidroxihexilo, monoacrilato de
1,4-ciclohexanodimetanol, monometacrilato de
polietilenglicol (n = 2), monometacrilato de polietilenglicol (n =
4), monometacrilato de polietilenglicol (n = 5), monometacrilato de
polietilenglicol (n = 8), monometacrilato de polietilenglicol (n =
10), monometacrilato de polietilenglicol (n = 15), monometacrilato
de polipropilenglicol (n = 5), monometacrilato de
polipropilenglicol (n = 9), monometacrilato de polipropilenglicol (n
= 12), acrilato de 2-metoxietilo, metacrilato de
3-butoxipropilo y monometacrilato de
metoxipolietilenglicol (n = 35).
Cuando Z es un átomo de oxígeno, el monómero
insaturado (IV-a) que tiene un grupo epoxi o un
grupo oxetano puede ser, por ejemplo, cualquiera de:
(acrilato de
glicidilo),
(metacrilato de
glicidilo),
(metacrilato de
metilglicidilo),
(glicidiléter de acrilato de
4-hidroxibutilo),
(3-acriloximetil-3-metiloxetano),
(3-metacriloximetil-3-etiloxetano),
\newpage
(metacrilato de
3,4-epoxiciclohexilmetilo),
y
(acrilato de
3,4-epoxiciclohexilmetilo).
El monómero insaturado, cuando, en la fórmula
(IV-a), Z representa –NR^{7}, puede ser, por
ejemplo, cualquiera de N-metilolacrilamida,
N-metoximetilacrilamida,
N-etoximetilacrilamida,
N,N-dimetilaminopropilacrilamida,
N,N-dimetilaminopropilmetacrilamida y
diacetonacrilamida.
Los monómeros insaturados anteriores se pueden
utilizar individualmente o combinados.
Estos monómeros insaturados (b) se pueden
utilizar individualmente o combinados.
Desde el punto de vista de la prevención del
agrietamiento de la película de revestimiento y desde el punto de
vista de la resistencia al desprendimiento, la tenacidad y la
capacidad de disipación de la película de revestimiento, se prefiere
que las unidades de bloques de copolímero de éster silílico (A)
contengan las unidades componente (a) derivadas de un éster silílico
de ácido carboxílico insaturado polimerizable en una cantidad del 10
al 95% en peso, especialmente del 20 al 85% en peso, y contengan las
unidades componente monoméricas insaturadas (b) distintas de las
unidades componente (a) en una cantidad del 5 al 90% en peso,
especialmente del 15 al 80% en peso (siempre que las unidades
componente (a) + las unidades componente (b) = 100% en peso). Cuando
las unidades componente de (met)acrilato de sililo
(a-2) y (a-3) están contenidas como
unidades componente (a) derivadas de un éster silílico de ácido
carboxílico insaturado polimerizable, se prefiere que las unidades
componente de (met)acrilato de sililo (a-2)
estén contenidas en una cantidad del 0,1 al 60% en peso,
especialmente del 0,5 al 40% en peso, mientras las unidades
componente de (met)acrilato de sililo (a-3)
están contenidas en una cantidad del 10 al 70% en peso,
especialmente del 30 al 65% en peso (siempre que la cantidad de
unidades componente (a-2) + (a-3)
caiga dentro del intervalo citado de cantidad de unidades componente
(a)).
Las unidades de bloques (B) están derivadas de un
compuesto mercapto (B) representado por la fórmula:
o
donde R^{1} representa un grupo hidrocarbonado
o un grupo hidrocarbonado que contiene un enlace éter que tiene una
valencia de 1 o superior y que tiene de 1 a 30 átomos de carbono,
preferiblemente de 1 a 20 átomos de carbono. El grupo R^{1} puede
ser un grupo hidrocarbonado alifático, un grupo hidrocarbonado
alicíclico o un grupo hidrocarbonado alifático aromático no
sustituido o sustituido con un grupo alquilo. Cuando la valencia de
R^{1} es 2 o superior, sólo un átomo de carbono como componente de
R^{1} se puede unir a una pluralidad de grupos que se unen a
átomos de oxígeno (-O-), o una pluralidad de átomos de carbono como
componente del grupo hidrocarbonado se pueden unir respectivamente
a los grupos que se unen a los átomos de oxígeno. Por ejemplo,
R^{1} puede estar representado por la
fórmula:
CH_{3}CH_{2}-
\ \melm{\delm{\para}{CH _{2} ---}}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} ---}}---CH_{2}---
\hskip1cmy
\hskip1cm---CH_{2}---
\ \melm{\delm{\para}{CH _{2} ---}}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} ---}}---CH_{2}---
R^{2} representa un grupo hidrocarbonado
divalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono, preferiblemente
de 1 a 20 átomos de carbono, o un grupo de fórmula
-CH(R^{3})- donde R^{3} representa un grupo de fórmula
R^{4}-O-R^{5}, donde R^{4}
representa un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de 1 a 30
átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono,
mientras que R^{5} representa un grupo hidrocarbonado monovalente
que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; preferiblemente de 1 a 20
átomos de carbono.
X representa:
---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O---,
\hskip1cmo
\hskip1cm---
\ \delm{N}{\delm{\para}{H}}---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O---
n es un entero de 1 a 5, preferiblemente de 1 a
4.
m es un entero de 1 a 100, preferiblemente de 1 a
60.
l es un entero de 1 a 5; k es un entero de 0 a
100; a es un entero de 0 ó 1; j es un entero de 1 a 50; e i es la
valencia de R^{1}.
Cuando existen dos o más tipos diferentes de
cadenas de óxido de alquileno (OC_{n}H_{2n}) en el compuesto
mercapto, las cadenas de óxido de alquileno del mismo tipo pueden
formar un bloque, o los dos o más tipos diferentes de óxido de
alquileno (OC_{n}H_{2n})_{m} se pueden disponer al azar, en el
compuesto mercapto.
Este compuesto mercapto puede ser, por ejemplo,
cualquiera de:
(Fórmula pasa a página
siguiente)
Entre los compuestos mercapto anteriores,
aquellos de fórmula (M-1) a (M-12)
se emplean en los Ejemplos descritos más tarde.
Se prefiere que el peso molecular medio numérico
de estos compuestos mercapto esté en el intervalo de 100 a 10.000,
especialmente de 150 a 8.000, y más especialmente de 150 a
5.000.
Cuando están contenidas las unidades de bloques
derivadas de estos compuestos mercapto, se puede obtener un
copolímero de bloques que tiene unas propiedades ventajosas de
manera que manifiesta una capacidad de renovación superficial
excelente en el evento del uso del copolímero de bloques como
vehículo de la pintura anti-ensuciamiento. La
expresión "capacidad de renovación superficial excelente"
significa que, en la renovación de la superficie, mientras se
experimenta consumo, de la película de revestimiento de pintura
anti-ensuciamiento auto-limpiable,
el espesor de una capa porosa (conocida como "capa esqueleto")
que es la capa superficial más externa compuesta de trazas de
lixiviación de agente anti-ensuciamiento es pequeño,
de manera que se expone constantemente una superficie de
revestimiento altamente activa.
El copolímero de éster silílico de bloques de
(poli)oxialquileno producido utilizando el compuesto
mercapto anterior está caracterizado por tener un bajo peso
molecular en comparación con los de los copolímeros de éster
silílico habituales ocasionando que la viscosidad de su solución
sea baja.
Por consiguiente, la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento que comprende el copolímero de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno según la
presente invención posibilita minimizar el uso de disolvente,
teniendo de ese modo propiedades ventajosas tales como que la
trabajabilidad en la operación de revestimiento es excelente.
En el copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A para el uso en la presente invención,
las unidades componente (A) y/o (B) anteriores pueden estar
presentes cada una en un solo tipo o en una combinación de al menos
dos tipos.
En el copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno de la presente invención, se prefiere
que, siempre que la suma de las unidades componente (A) y (B) sea
el 100% en peso, la cantidad de unidades de bloques de copolímero de
éster silílico (A) esté generalmente en el intervalo del 40% al
99,9% en peso, especialmente del 50 al 99,5% en peso, y más
especialmente del 70 al 99,9% en peso, mientras que la cantidad de
unidades de bloques (B) que constituyen el compuesto mercapto está
generalmente en el intervalo del 0,1 al 60% en peso, especialmente
del 0,5 al 50% en peso, y más preferiblemente del 1 al 30% en
peso.
Cuando la cantidad de unidades de bloques de
compuesto mercapto (B) está en los intervalos anteriores, la
película de revestimiento tiende a manifestar propiedades
anti-ensuciamiento y capacidad de renovación
excelentes, y también tiende a tener una dureza, un desgaste y
otras propiedades excelentes.
Cuando el compuesto mercapto del cual pueden
derivar las unidades componente (B) para integrar el copolímero de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno es un
compuesto que tiene un "SH" (el compuesto de la fórmula (1) o
(2) anterior donde i es 1), se presume que, en el copolímero,
existiría una unidad componente (B) en una porción terminal del
copolímero para sellar un extremo de la unidad componente (A) (es
decir, de tipo A-B, ver la siguiente fórmula).
Adicionalmente, por ejemplo, cuando el compuesto
mercapto del cual pueden derivar las unidades componente (B) es un
compuesto que tiene un "SH" en cada uno de ambos extremos del
mismo (el compuesto de la fórmula (1) o (2) anterior donde i es 2),
se presume que, en el copolímero, un extremo de la unidad componente
(A) se uniría a la unidad componente (B), cuyo otro extremo podría
estar unido adicionalmente a otro extremo de otra unidad componente
(A) (es decir, de tipo A-B-A, ver la
siguiente fórmula).
Además de estos copolímeros de bloques, habría
copolímeros de bloques en los que las porciones terminales de la
cadena de tres o más unidades componente (A) están unidas a tres o
más elementos S de la unidad componente (B), conocida como
disposición de tipo estrella (ver la siguiente fórmula).
En la presente invención, se prefiere el tipo
A-B-A y el tipo estrella como
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno.
(Fórmula pasa a página
siguiente)
Con respecto a estos copolímeros de bloques,
desde el punto de vista de la aplicabilidad como revestimiento de
una composición que contiene el copolímero y las propiedades
anti-arrufo manifestadas cuando se efectúa una
dilución con un disolvente, se prefiere que la viscosidad de, por
ejemplo, una solución con una concentración del 50% a 25ºC, si bien
varía dependiendo del copolímero empleado y no se determina
incondicionalmente, esté generalmente en el intervalo de 5 a 200.000
(200 mil) cps, especialmente de 10 a 50.000 (50 mil) cps.
Con respecto a estos copolímeros de bloques, se
prefiere que el peso molecular medio numérico de los mismos esté en
el intervalo de 500 a 200 mil, especialmente de 1.000 a 100 mil, y
más especialmente de 1.500 a 80 mil.
Estos copolímeros de éster silílico con bloques
de (poli)oxialquileno A se pueden producir realizando una
copolimerización de bloques del componente copolimérico de éster
silílico y el compuesto mercapto anterior.
El procedimiento para producir los copolímeros de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno se
describirá más abajo.
En la producción de un copolímero de éster
silílico con bloques de (poli)oxialquileno, se realiza una
copolimerización de bloques mientras se hace que el compuesto
mercapto (B) esté presente en las condiciones de polimerización del
componente copolimérico de éster silílico (A).
Específicamente, se hace uso del éster silílico
de ácido carboxílico insaturado polimerizable anterior (a) y del
monómero insaturado (b) distinto del éster silílico de ácido
carboxílico insaturado polimerizable que son los integrantes del
componente polimérico de éster silílico (A). Basándose en la
cantidad de componente polimérico de éster silílico (A), el éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable anterior (a)
se utiliza en una cantidad del 10 al 95% en peso, preferiblemente
del 20 al 85% en peso, y el monómero insaturado (b) se utiliza en
una cantidad del 5 al 90% en peso (siempre que (a) + (b) = 100% en
peso). El compuesto mercapto (B) se utiliza en una cantidad del 0,1
al 60% en peso, preferiblemente del 0,5 al 50% en peso, basándose en
la cantidad de copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno. Una polimerización de bloques de los
mismos se lleva a cabo a través de diferentes técnicas comunes,
tales como polimerización en solución, polimerización en masa,
polimerización en emulsión y polimerización en suspensión, en
presencia de un iniciador de polimerización de radicales.
El polímero de bloques obtenido a través de tales
técnicas de polimerización generalmente comprende cadenas de
componente copolimérico de éster silílico (A) y cadenas de bloques
de (poli)oxialquileno copolimerizadas al azar.
Se pueden utilizar ampliamente azocompuestos y
peróxidos convencionales como iniciador de la polimerización de
radicales. Entre los ejemplos de los azocompuestos se incluyen
2,2'-azobisisobutironitrilo,
2,2'-azobis(2-metilbutironitrilo)
y
(2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo).
Entre los ejemplos de los peróxidos se incluyen
peróxido de benzoilo, peroxiacetato de t-butilo,
peroxioctato de t-butilo, hidroperóxido de cumeno,
peróxido de t-butilo, peroxibenzoato de
t-butilo, peroxi-isopropilcarbonato
de t-butilo, hidroperóxido de
t-butilo y persulfatos (sales de potasio y
amonio).
Adicionalmente, se puede hacer uso de un
iniciador de fórmula:
donde cada uno de x y n es un entero de 1 o
superior.
El uso de estos iniciadores posibilita el
incremento del carácter hidrófilo del copolímero de éster silílico
con bloques de (poli)oxialquileno y posibilita el aumento del
comportamiento anti-ensuciamiento y la capacidad de
disipación de la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento. Con respecto al iniciador de la
fórmula anterior, se puede utilizar eficazmente en los casos en los
que no se emplea el compuesto mercapto anterior, por ejemplo, en la
polimerización de un éster silílico de ácido carboxílico insaturado
destinado a la producción de un copolímero de éster silílico.
Cuando se utiliza el polímero anterior en una
pintura anti-ensuciamiento, se prefiere la
polimerización en solución en la que la polimerización se lleva a
cabo en un disolvente orgánico, o la polimerización en masa entre
las diferentes técnicas de polimerización anteriores. El disolvente
orgánico utilizado en la técnica de polimerización en solución, si
bien no está particularmente limitado con tal que sea inerte y no
reaccione con ninguno de los monómeros para la copolimerización y
con tal que disuelva los monómeros, puede ser, por ejemplo,
cualquiera de:
hidrocarburos aromáticos tales como xileno y
tolueno;
hidrocarburos alifáticos tales como hexano y
heptano;
ésteres tales como acetato de etilo y acetato de
butilo;
alcoholes tales como alcohol isopropílico y
alcohol butílico;
éteres tales como dioxano y éter dietílico; y
cetonas tales como metiletilcetona y
metilisobutil-cetona. Estos disolventes se pueden
utilizar individualmente o combinados.
El catalizador para la copolimerización se
utiliza en una cantidad, por ejemplo, de 0,01 a 20 partes en peso,
preferiblemente de 0,1 a 10 partes en peso, por 100 partes en peso
de la suma de los componentes que integran el copolímero de éster
silílico con bloques de (poli)oxialquileno. Este catalizador
se puede añadir una vez, o se puede dividir y añadir dos o más
veces. Se prefiere dividir el catalizador y efectuar la adición dos
o más veces desde el punto de vista de la regulación del peso
molecular, la eficiencia de la reacción y la razón de
conversión.
El disolvente se utiliza en una cantidad, por
ejemplo, de 0 a 1.000 partes en peso, preferiblemente de 10 a 500
partes en peso, por 100 partes en peso de la suma de monómeros para
la copolimerización.
Se prefiere que el peso molecular medio ponderal
del copolímero de éster silílico A producido de este modo esté en el
intervalo de 500 a 200 mil, especialmente de 1.000 a 100 mil, y más
especialmente de 1.500 a 80 mil.
En la polimerización de bloques anterior para un
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno, un radical terminal en la fase de
crecimiento del copolímero de éster silílico (A) experimenta una
transferencia de cadena hacia el átomo de S del compuesto mercapto
(B) para formar un enlace tioéter -S-, por ejemplo, según la
fórmula. Esto es, el copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno tiene una estructura en la que al menos un
átomo de carbono de la cadena principal de la unidad del bloque del
copolímero de éster silílico (A) se une a la unidad (B) derivada del
compuesto mercapto a través de un enlace -S-(tioéter):
donde las abreviaturas tienen el mismo
significado que se ha definido antes. De este modo, se puede obtener
el copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno de la presente
invención.
El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno obtenido de ese modo puede ser de tipo
A-B (monofuncional), de tipo
A-B-A (bifuncional) o de tipo
estrella (trifuncional o de funcionalidad superior) conforme a la
funcionalidad del grupo mercapto del compuesto mercapto (B).
En la presente invención, si bien, al llevar a
cabo la reacción anterior, se puede hacer una selección apropiada
con respecto a la secuencia de adición de cada componente y a la
presencia de disolvente, se prefiere que la reacción se realice en
un disolvente, con otros componentes cargados simultáneamente, o
apropiadamente divididos y cargados sucesivamente. La reacción de
polimerización se puede llevar a cabo, por ejemplo, de 30 a 200ºC,
preferiblemente de 40 a 180ºC, y más preferiblemente de 50 a 150ºC,
durante aproximadamente de 30 minutos a 24 horas, obteniéndose de
ese modo el copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno de la presente invención.
El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno obtenido mediante el procedimiento
anterior tiene generalmente la estructura de bloques de tipo
A-B, de tipo A-B-A o
de tipo estrella.
La identificación en cuanto a la reacción
anterior se puede efectuar mediante medición utilizando, por
ejemplo, GPC, espectroscopía de IR o espectroscopía de RMN.
El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno descrito de la presente invención se puede
utilizar como vehículo de una composición de revestimiento
anti-ensuciamiento, un medicamento de liberación
lenta, o un polímero agrícola. Es especialmente útil como vehículo
de una pintura anti-ensuciamiento.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención
comprende, como componente formador de revestimiento, el copolímero
de éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno A que
comprende las unidades de bloques de copolímero de éster silílico
(A-1) y las unidades de bloques
(A-2), comprendiendo las unidades de bloques de
copolímero de éster silílico (A-1) (a) unidades
componente derivadas de un éster silílico de ácido carboxílico
insaturado polimerizable, y (b) unidades monoméricas insaturadas
polimerizables distintas de las unidades componente (a), las
unidades de bloques (A-2) derivadas de un compuesto
mercapto especificado.
El uso de la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento que contiene el copolímero de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno conduce a la
formación de una película de revestimiento
anti-ensuciamiento que manifiesta menos tendencia
al agrietamiento, excelente adherencia de manera que se asegura una
menor tendencia al desprendimiento y una velocidad de hidrólisis
deseablemente controlada de manera que tiene unas propiedades
anti-ensuciamiento extremadamente excelentes en un
entorno de mucha suciedad y propiedades
anti-ensuciamiento mantenidas a largo plazo.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento (P) de la presente invención
comprende el copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A anterior como componente indispensable.
La composición de revestimiento anti-ensuciamiento
puede contener adicionalmente componentes distintos del copolímero
de éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno (A), por
ejemplo, un agente anti-ensuciamiento (B), óxido de
cinc (blanco de cinc) (C), un agente deshidratante inorgánico (D),
un agente
anti-arrufo/anti-endurecimiento, un
agente acelerador de la lixiviación tal como la resina de
trementina, un plastificante tal como parafina clorada, diferentes
pigmentos tales como pigmento colorante y pigmento básico,
diferentes resinas tales como una resina acrílica y un
polialquilviniléter ((co)polímero de viniléter), y diferentes
aditivos tales como un desespumante, un agente
anti-desborde y un agente nivelador.
Más abajo se describirán los componentes y los
diferentes aditivos distintos del copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno A.
Si bien los agentes
anti-ensuciamiento comunes, que pueden ser
inorgánicos u orgánicos, se pueden utilizar ampliamente como agente
anti-ensuciamiento (B), en la presente invención se
prefiere emplear cobre y/o un compuesto de cobre
(B-1), una piritiona metálica (B-2)
y otros agentes anti-ensuciamiento orgánicos.
El cobre y/o el compuesto de cobre
(B-1) (excluyendo las piritionas, lo mismo se aplica
más adelante) que se van a añadir a la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención se
describirán ahora. Aquellas cuyo peso molecular está generalmente en
el intervalo de 63,5 a 2.000, preferiblemente de 63,5 a 1.000, se
utilizan como cobre y/o compuesto de cobre.
Se pueden utilizar compuestos de cobre tanto
orgánicos como inorgánicos como compuesto de cobre
(B-1). Entre los ejemplos de los compuestos de cobre
inorgánicos se incluyen óxido cuproso, tiocianato de cobre
(tiocianato cuproso o rodanato de cobre), sulfato de cobre alcalino,
cloruro de cobre y óxido de cobre.
Entre los ejemplos de los compuestos de cobre
orgánicos se incluyen acetato de cobre alcalino, oxina- cobre,
nonilfenolsulfonato de cobre,
bis(etilendiamina)-bis(dodecilbencenosulfonato)
de cobre, naftenato de cobre, rodinato de cobre y
bis(pentaclorofenolato) de cobre. Preferiblemente se utilizan
óxido cuproso y tiocianato de cobre (rodanato de cobre)
inorgánicos.
Estos compuestos de cobre, en lugar de cobre o
junto con cobre, se pueden utilizar individualmente o combinados
(entre los compuestos de cobre (B-1) no se incluye
la piritiona de cobre).
En la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención, se
prefiere que el cobre y/o los compuestos de cobre, en total, estén
contenidos generalmente en una cantidad del 1 al 70% en peso,
especialmente del 3 al 65% en peso. Por cada 100 partes en peso de
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A contenidas en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento, se prefiere que el
cobre y/o los compuestos de cobre (B-1), en total,
estén contenidos generalmente en una cantidad de 3 a 1.400 partes en
peso, especialmente de 10 a 1.300 partes en peso.
Cuando la cantidad de cobre y/o compuesto de
cobre contenido en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento está dentro de los intervalos
anteriores, se puede formar una película de revestimiento
anti-ensuciamiento que tiene excelentes propiedades
anti-ensuciamiento.
En la presente invención, se puede hacer uso de
un agente anti-ensuciamiento orgánico junto con el
cobre y/o el compuesto de cobre (B-1) o en lugar del
cobre y/o el compuesto de cobre (B-1). En cuanto al
agente anti-ensuciamiento orgánico, se pueden
emplear, por ejemplo, las piritionas metálicas
(B-2). Entre los ejemplos de las piritionas
metálicas se incluyen las piritionas de sodio, magnesio, calcio,
bario, aluminio, cobre, cinc, hierro y plomo. De estas piritionas
metálicas, se prefieren la piritiona de cobre y la piritiona de
cinc. Es especialmente preferida la piritiona de cobre.
En la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención, se
prefiere que estos compuestos de piritiona (B-2), en
total, estén generalmente contenidos en una cantidad del 0,1 al 50%
en peso, especialmente del 0,5 al 30% en peso. Por cada 100 partes
en peso del copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A contenidas en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento, se prefiere que
estos compuestos de piritiona (B-2), en total, estén
contenidos generalmente en una cantidad de 0,3 a 300 partes en peso,
especialmente de 2 a 200 partes en peso.
En la presente invención, pueden estar contenidos
los siguientes otros agentes anti-ensuciamiento con
los compuestos de piritiona (B-2) o en lugar de los
compuestos de piritiona (B-2). Se pueden utilizar
diferentes agentes anti-ensuciamiento
convencionales como otros agentes
anti-ensuciamiento.
Entre los ejemplos de los otros agentes
anti-ensuciamiento se incluyen disulfuro de
tetrametiltiuram, compuestos carbamato (v.g., dimetilditiocarbamato
de cinc, y 2-etilenbisditiocarbamato de manganeso),
2,4,5,6-tetracloroisoftalonitrilo,
N,N-dimetildicloro-fenilurea,
2-metiltio-4-t-butilamino-6-ciclopropilamino-s-triazina,
4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona,
2,4,6-triclorofenilmaleimida,
piridina-trifenilborano y
amina-trifenilborano.
En la presente invención, estos agentes
anti-ensuciamiento se pueden utilizar
individualmente o combinados, junto con compuestos de piritiona
(piritionas metálicas) tales como piritiona de cinc (en la fórmula
(IV), R^{1} a R^{4} = H, M = Zn y n = 2) y piritiona de cobre
(en la formula (IV), R^{1} a R^{4} = H, M = Cu y n = 2). Por
ejemplo, se puede utilizar piritiona de cobre y/o piritiona de cinc
en combinación con
4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona.
\newpage
El contenido total de diferentes agentes
anti-ensuciamiento, tales como el cobre y/o los
compuestos de cobre (B-1) y los compuestos de
piritiona (B-2), en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento, si bien depende de los tipos de
copolímero formador de la película de revestimiento y del agente
anti-ensuciamiento utilizados en la preparación de
la composición de revestimiento anti-ensuciamiento y
el tipo de, por ejemplo, recipiente marino que se vaya revestir con
la composición de revestimiento anti-ensuciamiento
(con respecto al recipiente marino, su ruta marina, velocidad, tasa
de operación, tamaño y localización del casco de la embarcación) y
no puede ser determinado incondicionalmente, está preferiblemente en
el intervalo de 10 a 1.400 partes en peso, más preferiblemente de 20
a 1.300 partes en peso, por 100 partes en peso del copolímero de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno A
anterior.
Por ejemplo, cuando se utiliza piritiona de cinc
combinada con óxido cuproso (Cu_{2}O) como agente
anti-ensuciamiento en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento, la piritiona de
cinc puede estar contenida en una cantidad de 2 a 200 partes en
peso por 100 partes en peso de copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno A mientras que el óxido cuproso
puede estar contenido generalmente en una cantidad de
aproximadamente 10 a 1.300 partes en peso por 100 partes en peso de
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento. Incluso si están contenidos la
piritiona de cinc y el óxido cuproso, la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento debido a que
contiene el polímero específico que tiene la unidad de bloque
derivada del compuesto mercapto tiene una excelente estabilidad de
almacenamiento y no sufre un incremento de viscosidad o gelificación
durante el almacenamiento, a diferencia de las pinturas
anti-ensuciamiento anteriormente mencionadas de la
técnica anterior.
Por otra parte, por ejemplo, cuando se utiliza
piritiona de cobre combinada con óxido cuproso (Cu_{2}O) como
agente anti-ensuciamiento en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento, la piritiona de
cobre puede estar contenida en una cantidad de 2 a 200 partes en
peso por 100 partes en peso de copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno (A) mientras que el óxido
cuproso puede estar contenido generalmente en una cantidad de
aproximadamente 10 a 1.300 partes en peso por 100 partes en peso de
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento.
En la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención puede
estar contenido óxido de cinc (blanco de cinc) (C). En el uso de la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento en
la que está contenido el óxido de cinc, aumenta la tenacidad de la
película de revestimiento obtenida, se puede controlar eficazmente
la capacidad de desgaste de la película de revestimiento.
Desde el punto de vista de la regulación de la
capacidad de disipación y de la regulación de la dureza de la
película de revestimiento, generalmente se prefiere que el óxido de
cinc esté contenido en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento en una cantidad del 0,5 al 35%
en peso, especialmente del 1 al 25% en peso.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención puede
estar cargada con un agente deshidratante inorgánico u orgánico,
preferiblemente un agente deshidratante inorgánico (agente
deshidratante inorgánico (D)). La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento cargada con un agente
deshidratante muestra una estabilidad de almacenamiento
aumentada.
El agente deshidratante puede ser, por ejemplo,
cualquiera de yeso anhidro (CaSO_{4}), adsorbentes de zeolita
sintéticos (nombre de fábrica: Molecular Sieve), ortoésteres tales
como ortoformiato de metilo y ortoacetato de metilo, ésteres
ortobóricos, silicatos e isocianatos (nombre de fábrica: Additive
TI). En concreto, se utilizan preferiblemente yeso anhidro y
Molecular Sieve como agente deshidratante inorgánico (D). Tales
agentes deshidratantes inorgánicos se pueden usar individualmente o
combinados.
Generalmente se prefiere que el agente
deshidratante anterior, especialmente el agente deshidratante
inorgánico, se añada en una cantidad de 0,02 a 100 partes en peso,
especialmente de 0,2 a 50 partes en peso, por 100 partes en peso del
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A.
Adicionalmente, se prefiere generalmente que
semejantes agentes deshidratantes inorgánicos, en total, estén
contenidos en una cantidad del 0,01 al 10% en peso, especialmente
del 0,1 al 5% en peso, basándose en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento. Cuando los agentes
deshidratantes inorgánicos están contenidos en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento en la cantidad
anterior, la estabilidad de almacenamiento de la misma tiende a
aumentar.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención puede
contener un componente acelerador de la lixiviación (E). El
componente acelerador de la lixiviación (E) puede ser, por ejemplo,
cualquiera de resina de trementina, derivados de resina de
trementina, ácidos carboxílicos orgánicos y sales metálicas de
ácidos carboxílicos orgánicos.
Entre los ejemplos de las resinas de trementina
se incluyen resina de trementina de caucho, resina de trementina de
madera y resina de trementina de sebo. Todas estas se pueden
utilizar en la presente invención. Entre los ejemplos de los
derivados de resina de trementina se incluyen resina de trementina
desproporcionada, resina de trementina desproporcionada de bajo
punto de fusión, resina de trementina hidrogenada, resina de
trementina polimerizada, resina de trementina maleica, resina de
trementina modificada con aldehído, ésteres de polioxialquileno de
resina de trementina, resina de trementina reducida (alcohol de
resina de trementina), sales metálicas de resina de trementina
(v.g., sales de cobre, cinc, magnesio y potasio de resina de
trementina) y amina de resina de trementina. Estas resinas de
trementina y los derivados de las mismas se pueden utilizar
individualmente o combinados.
En cuanto a los ácidos carboxílicos orgánicos, se
pueden mencionar, por ejemplo, ácidos grasos naturales y sintéticos
que tienen aproximadamente de 5 a 30 átomos de carbono. Entre los
ejemplos de los ácidos carboxílicos orgánicos se incluyen ácido
piválico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido
isononanóico, ácido versático, ácido graso de sebo, ácido
isoesteárico, ácido nafténico, ácido
2-etilhexanóico, ácido graso de aceite de coco y
ácido graso de soja. Entre los ejemplos de las sales metálicas de
los ácidos carboxílicos orgánicos se incluyen las sales de cobre,
cinc, magnesio y calcio de los ácidos anteriores.
Entre estos componentes aceleradores de la
lixiviación, se prefieren las resinas de trementina y los derivados
de resina de trementina. Estos componentes aceleradores de la
lixiviación se pueden utilizar individualmente o combinados.
Se prefiere que estos componentes aceleradores de
la lixiviación estén contenidos en una cantidad de 0,1 a 30 partes
en peso, especialmente de 0,1 a 20 partes en peso, y más
especialmente de 0,5 a 15 partes en peso, por 100 partes en peso de
la composición de revestimiento anti-ensuciamiento.
Se prefiere que el contenido de componentes aceleradores de la
lixiviación caiga dentro de estos intervalos desde el punto de vista
de la tenacidad de la película de revestimiento, el comportamiento
anti-ensuciamiento y la resistencia al agua.
Por cada 100 partes en peso del copolímero de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno A contenidas
en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento, generalmente se prefiere que los
componentes aceleradores de la lixiviación, en total, estén
contenidos en una cantidad de 0,3 a 600 partes en peso,
especialmente de 2 a 300 partes en peso.
Cuando el contenido de componentes aceleradores
de la lixiviación en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento está dentro de estos intervalos,
el comportamiento anti-ensuciamiento y la capacidad
de disipación de la película de revestimiento tienden a mejorar.
El (co)polímero de viniléter, cuando se
añade a la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención,
contribuye al aumento de la resistencia al agrietamiento, la
resistencia al desprendimiento y la estabilidad de la velocidad de
lixiviación de la película de revestimiento obtenida y
adicionalmente funciona como un componente formador de la película
de revestimiento.
El (co)polímero de viniléter puede ser,
por ejemplo, cualquiera de polivinilmetiléter, poliviniletiléter,
polivinilisopropiléter, polivinilisobutiléter.
Generalmente se prefiere que el
(co)polímero de viniléter (F) en total esté contenido en una
cantidad de 0,1 a 10 partes en peso, especialmente de 0,2 a 5 partes
en peso, por 100 partes en peso de composición de revestimiento
anti-ensuciamiento. Por cada 100 partes en peso de
copolímero de éster silílico A contenidas en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento, se prefiere
generalmente que el (co)polímero de viniléter esté contenido
en una cantidad de 0,3 a 60 partes en peso, especialmente de 0,6 a
40 partes en peso.
Por otra parte, se pueden utilizar diferentes
polímeros que tienen un grupo hidrófilo en lugar del
(co)polímero de viniléter o junto con el (co)polímero
de viniléter. Los polímeros que tienen un grupo hidrófilo pueden
ser, por ejemplo, diferentes (co)polímeros de
mono(met)acrilato de (alcoxi)polialquilenglicol
tales como (co)polímero de mono(met)acrilato de
(metoxi)polietilenglicol. El mismo efecto que el ejercido por
el (co)polímero de viniléter se puede verificar mediante el
uso de estos polímeros.
En cuanto al plastificante, se pueden emplear
plastificantes utilizados habitualmente en pinturas, tales como
ésteres de ácido ortofosfórico, parafina clorada, ésteres de ácido
ftálico y ésteres de ácido adípico. Estos plastificantes se pueden
utilizar individualmente o combinados.
Cuando se utilizan estos plastificantes, se
añaden a la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento en una cantidad de, por ejemplo,
el 0,1 al 10% en peso.
Estos plastificantes contribuyen al aumento de la
resistencia al agrietamiento de la película de revestimiento
(también referida como "película de revestimiento
anti-ensuciamiento") formada a partir de la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento
resultante. Entre los plastificantes anteriores, se prefieren las
parafinas cloradas y los ésteres de ácido ortofosfórico tales como
fosfato de tricresilo (TCP).
La parafina clorada puede ser lineal o
ramificada, y puede ser líquida o sólida (polvo) a la temperatura
ambiente. En cuanto a la parafina clorada, se pueden mencionar, por
ejemplo, "Toyoparax 150" y "Toyoparax
A-70" producida por Tosho Corporation. En la
presente invención se pueden utilizar en una combinación adecuada
dos o más parafinas cloradas que sean diferentes entre sí en el
contenido de cloro y el número de átomos de carbono. Cuando se
utilizan combinadas dos o más parafinas cloradas, el número de
átomos de carbono y la razón de cloración de la parafina hacen
referencia a los promedios de los respectivos números de átomos de
carbono o razones de cloración de las parafinas cloradas contenidas
en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento.
Cuando la anterior parafina clorada se utiliza
como plastificante (G), generalmente se prefiere que la parafina
clorada esté contenida en una cantidad de 0,05 a 20 partes en peso,
especialmente de 0,1 a 15 partes en peso, por 100 partes en peso de
la composición de revestimiento anti-ensuciamiento.
Por cada 100 partes en peso de copolímero de éster silílico A
contenidas en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento, se prefiere que la parafina
clorada esté contenida en una cantidad de 1 a 50 partes en peso,
especialmente, de 2 a 40 partes en peso. Cuando la cantidad de
parafina clorada está dentro de estos intervalos, el efecto de
supresión del agrietamiento de la película de revestimiento, la
tenacidad de la película de revestimiento y la resistencia al
deterioro (impacto) aumentan.
Cuando se utiliza un éster ortofosfórico como
plastificante (G), generalmente se prefiere que el éster
ortofosfórico esté contenido en una cantidad de 0,05 a 20 partes en
peso, especialmente de 0,1 a 15 partes en peso, por 100 partes en
peso de la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento.
Por cada 100 partes en peso de copolímero de
éster silílico A contenidas en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento, se prefiere que el éster
ortofosfórico esté contenido en una cantidad de 1 a 50 partes en
peso, especialmente de 2 a 40 partes en peso.
Cuando el éster ortofosfórico está contenido en
el plastificante (G), se puede formar un revestimiento que
difícilmente se agrieta y se desprende, y la capacidad de disipación
de la película de revestimiento puede aumentar.
En esta composición de revestimiento
anti-ensuciamiento se puede cargar un agente
deshidratante orgánico. La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento cargada con un agente
deshidratante muestra una estabilidad de almacenamiento
aumentada.
El agente deshidratante puede ser, por ejemplo,
cualquiera de yeso anhidro (CaSO_{4}), adsorbentes de zeolita
sintéticos (nombre de fábrica: Molecular Sieve), ortoésteres tales
como ortoformiato de metilo y ortoacetato de metilo, ésteres
ortobóricos, silicatos e isocianatos (nombre de fábrica: Additive
TI). En concreto, se utilizan preferiblemente yeso anhidro y
Molecular Sieve como agente deshidratante inorgánico (H). Tales
agentes deshidratantes inorgánicos se pueden usar individualmente o
combinados.
Generalmente se prefiere que el agente
deshidratante anterior, se añada en una cantidad de 0,02 a 100
partes en peso, especialmente de 0,2 a 50 partes en peso, por 100
partes en peso del copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A.
Adicionalmente, se prefiere generalmente que
semejantes agentes deshidratantes, en total, estén contenidos en una
cantidad del 0,01 al 20% en peso, especialmente del 0,1 al 8% en
peso, basándose en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento. Cuando los agentes
deshidratantes inorgánicos están contenidos en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento en la cantidad
anterior, la estabilidad de almacenamiento de la misma tiende a
aumentar.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención se
puede cargar con los siguientes componentes, distintos de los
componentes anteriores, por ejemplo, un agente
antiarrufo/anti-endurecimiento, diferentes pigmentos
tales como un pigmento colorante y un pigmento básico, diferentes
resinas tales como resinas acrílicas (excluyendo el
((co)polímero de viniléter anterior), y diferentes aditivos
tales como un desespumante, un agente anti-desborde
y un agente nivelador.
En la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento se pueden cargar agentes
antiarrufo/-antiendurecimiento convencionales en cantidades
arbitrarias. Entre los ejemplos de los agentes
antiarrufo/antiendurecimiento convencionales se incluyen sales tales
como estearatos de Al, Ca y Zn, lecitinatos y alquilsulfonatos, cera
de polietileno, cera de aceite de ricino hidrogenado, cera de
poliamida, mezclas de estas ceras, sílice particulada sintética y
cera de óxido de polietileno. De estos, se prefieren la cera de
aceite de ricino hidrogenado, la cera de poliamida, la sílice
particulada sintética y la cera de óxido de polietileno.
Adicionalmente, se puede hacer uso de agentes
antiarrufo/antiendurecimiento asequibles comercialmente por sus
nombres de fábrica, por ejemplo, "Disparlon
A-603-20X" y "Disparlon
4200-20", que son producidos por Kusumoto
Chemicals, Ltd.
Como pigmento se pueden utilizar diferentes
pigmentos orgánicos e inorgánicos convencionales (v.g., blanco de
titanio, óxido de hierro rojo, pigmentos de color rojo orgánicos y
talco) como pigmento en la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento. Además, se pueden incorporar
diversos colorantes tales como tintes en la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento.
Se puede aumentar la resistencia al agrietamiento
de la película de revestimiento mediante el uso de pigmentos, con
formas de agujas, planas y de escamas.
En la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento se pueden incorporar diferentes
disolventes utilizados habitualmente en las pinturas
anti-ensuciamiento, tales como disolventes
alifáticos, aromáticos (v.g., xileno y tolueno), cetona, éster y
éter. El disolvente utilizado en la preparación del copolímero de
éster silílico puede estar contenido en el disolvente.
Entre los ejemplos de las resinas adecuadas se
incluyen una resina acrílica, una resina poliolefínica clorada, una
resina de caucho clorada, una resina de petróleo, una resina de
cloruro de vinilo, una resina de acetato de vinilo, una resina de
poliestireno, una resina de butiral y una resina de ionómero.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento de la presente invención puede
ser producida empleando apropiadamente técnicas habituales. Por
ejemplo, la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento se puede obtener sometiendo el
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno A y, por cada 100 partes en peso de
copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno (A), de 3 a 1.400 partes en peso de cobre
y/o compuesto de cobre (B), de 0,07 a 1.200 partes en peso de un
agente anti-ensuciamiento orgánico (C), de 2 a 700
partes de óxido de cinc (D), de 0 a 600 partes en peso de componente
acelerador de la lixiviación (E), de 0,3 a 200 partes en peso de
(co)polímero de viniléter (F), de 1 a 50 partes en peso de un
plastificante (G), de 0,03 a 200 partes en peso de un agente
deshidratante (v.g., yeso anhidro y Molecular Sieve) (H) y
cantidades apropiadas de agente antiarrufo/antiendurecimiento, un
pigmento, un disolvente, etc. para llevar a cabo la adición de una
vez o en una secuencia arbitraria y para la agitación, mezclado,
dispersión, etc.
La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento obtenida de este modo es del tipo
de un envase y tiene una excelente estabilidad de almacenamiento.
Adicionalmente, la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento satisface diferentes
requerimientos de comportamiento tales como adherencia de
revestimiento anti-ensuciamiento, durabilidad y
propiedades anti-ensuciamiento.
Por ejemplo, se pueden obtener cascos y
estructuras marinas cubiertas con una película de revestimiento
anti-ensuciamiento que tenga una resistencia al
agrietamiento y unas propiedades anti-ensuciamiento
excelentes aplicando la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento anterior a la superficie de
diferentes artículos conformados (bases), tales como estructuras
subacuáticas/flotantes, es decir, una estructura marina (v.g.,
conductos de plomería de una central nuclear), una película
preventiva de la difusión de lodo para el uso en diferentes
trabajos civiles oceánicos para una rada, un túnel submarino,
instalaciones portuarias, un canal/cauce, etc., un recipiente marino
y un aparejo de pesca (v.g., una cuerda y una red de pesca), una vez
o una pluralidad de veces según el procedimiento acostumbrado, y
secar la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento aplicada. Estas composiciones de
revestimiento anti-ensuciamiento pueden ser
aplicadas directamente a la superficie de cascos y estructuras
marinas, o aplicadas a la superficie de cascos y estructuras marinas
revestidas previamente con una sustancia de revestimiento tal como
un agente antiherrumbre o una capa de apresto. Por otra parte, la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento de
la presente invención se puede aplicar como capa superior para
reparar la superficie de cascos y estructuras marinas revestidas
previamente con la pintura de revestimiento convencional o la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento de
la presente invención. Si bien el grosor del revestimiento
anti-ensuciamiento formado de este modo sobre la
superficie de los cascos y las estructuras marinas no está
particularmente limitado, por ejemplo, oscila de aproximadamente 30
a 150 \mum para cada aplicación.
El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno de la presente invención, cuando se
utiliza en una pintura anti-ensuciamiento, tiene
unas propiedades de auto-limpieza (capacidad de
disipación) y comportamiento anti-ensuciamiento a
largo plazo, especialmente comportamiento
anti-ensuciamiento a largo plazo en un área marina
de mucha suciedad excelentes, y también tiene una resistencia al
agrietamiento del revestimiento y una resistencia al desprendimiento
excelentes. Por otra parte, el copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno, debido al contenido de
unidades de bloques derivadas de un compuesto mercapto, posibilita
la reducción del uso de disolventes, manifestando de ese modo un
comportamiento excelente tal como un aumento de la eficacia de
revestimiento (es decir, un aumento de la dispersabilidad, la
aplicabilidad con rodillo y la aplicabilidad con brocha).
Según la presente invención, se proporciona una
composición de revestimiento anti-ensuciamiento que
posibilita la formación de semejante revestimiento
anti-ensuciamiento que manifiesta menos tendencia
al agrietamiento, excelente adherencia de manera que se asegura
menos tendencia al desprendimiento y velocidad de hidrólisis
controlada deseablemente de manera que tiene propiedades
anti-ensuciamiento excelentes, en concreto,
propiedades anti-ensuciamiento en un entorno de
mucha suciedad y propiedades anti-ensuciamiento a
largo plazo, cuya película de revestimiento
anti-ensuciamiento tiene adicionalmente un
equilibrio de estas propiedades excelente.
Adicionalmente, según la presente invención, se
proporciona una película de revestimiento con las anteriores
excelentes propiedades, y se proporciona un casco o una estructura
subacuática revestida con la película de revestimiento para tener de
ese modo las anteriores excelentes propiedades.
También adicionalmente, según la presente
invención, se proporciona un método
anti-ensuciamiento donde la composición de
revestimiento anti-ensuciamiento anterior se emplea
para hacer posible de ese modo que el riesgo de contaminación
ambiental sea extremadamente bajo.
La presente invención se ilustrará adicionalmente
más abajo con referencia a los siguientes Ejemplos que no limitan de
ningún modo el alcance de la invención. En los Ejemplos y los
Ejemplos Comparativos siguientes, el término "partes" significa
"partes en peso".
Se cargaron 100 partes de xileno en un recipiente
de reacción equipado con un agitador, un condensador, un termómetro,
un dispositivo de goteo, un tubo para la introducción de nitrógeno y
una camisa de calentamiento/refrigeración, y se calentó con
agitación a 85ºC mientras se hacía pasar nitrógeno por su interior.
Se añadió gota a gota una mezcla de 40 partes de acrilato de
triisopropilo, 55 partes de metacrilato de metilo, 1,5 partes de
compuesto mercapto M-1 definido más abajo y 1 parte
de 2,2'-azobisisobutironitrilo como iniciador a
través de un dispositivo de goteo al recipiente de reacción mientras
se mantenía la temperatura anterior a lo largo de un período de 2
horas. La agitación continuó a la misma temperatura durante 4 horas.
Adicionalmente, se añadieron 0,4 partes de
2,2-azobisisobutironitrilo, y la agitación continuó
a la misma temperatura durante 4 horas. De este modo se obtuvo una
solución transparente incolora de copolímero de éster silílico con
bloques de (poli)oxialquileno (BP-1).
El residuo de calentamiento (residuo resultante
del secado en una secadora de aire caliente a 105ºC durante 3 horas)
de la solución obtenida del copolímero de éster silílico con bloques
de (poli)oxialquileno (BP-1) ascendía al
50,5% en peso. La viscosidad a 25ºC de la misma fue de 72 cps, y el
peso molecular medio ponderal (Mw) y el peso molecular medio
numérico (Mn), medidos mediante GPC, del residuo fueron 5.603 y
2.748, respectivamente.
El cromatograma de GPC y el diagrama espectral de
IR del copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno (BP-1) se dan en las Figs.
1 y 2, respectivamente.
Las mediciones de GPC e IR se realizaron en las
siguientes condiciones.
Instrumento: HLC-8120 GPC
fabricada por Tosoh Corporation,
Columna: Super H2000+H4000, 6 mm de diámetro
interno y 15 cm, fabricada por Tosoh Corporation,
Eluyente: THF,
Velocidad de flujo: 0,500 ml/min,
Detector: RI, y
Temperatura del termostato de la columna:
40ºC.
Instrumento: Espectrómetro infrarrojo Hitachi,
modelo 270-30, fabricado por Hitachi Ltd., y
Método de medición: Célula KBr, método de
revestimiento.
HSC_{2}H_{4}---
\ \uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}O---(C_{2}H_{4}O)_{4}---
\ \uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---C_{2}H_{4}SH
Ejemplos 2 a 20 y ejemplos comparativos 1 y
2
Estos copolímeros de éster silílico con bloques
de (poli)oxialquileno (BP-2) a
(BP-20) y los copolímeros comparativos
(H-1) y (H-2) fueron producidos de
la misma manera que en la preparación del copolímero de éster
silílico con bloques de (poli)oxialquileno
(BP-1), excepto que la composición de la mezcla del
componente de goteo fue cambiada como se especifica en la Tabla 1.
Las propiedades de estos copolímeros (soluciones) también se
midieron de la misma manera.
Las fórmulas para los compuestos mercapto
M-2 a M-12 utilizados en la
preparación de estos copolímeros se dan más abajo. Los resultados
también se especifican en la Tabla 1.
(Fórmula pasa a página
siguiente)
Ejemplos 21 a
48
Los componentes de cada una de las formulaciones
de la Tabla 2 se cargaron en un aparato de sacudimiento de pintura
cargado con cuentas de vidrio como medio, se sacudieron durante 2
horas, y se filtraron a través de un filtro de malla 100,
obteniéndose de ese modo las composiciones de revestimiento
anti-ensuciamiento deseadas.
Con respecto a cada una de las composiciones de
revestimiento anti-ensuciamiento, se evaluó la
estabilidad de almacenamiento mostrada tras el almacenamiento a la
temperatura ambiente durante dos meses.
Los resultados también se dan en la Tabla 2.
La evaluación de la estabilidad de almacenamiento
se realizó sobre la base de un incremento de viscosidad (valor de Ku
a 25ºC medido en un viscosímetro Stormer) mostrada por el
almacenamiento a la temperatura ambiente durante dos meses tras la
producción de la pintura mediante la siguiente medición.
5: el incremento de viscosidad es menor de
10,
4: el incremento de viscosidad está en el
intervalo de 10 a menos de 20,
3: el incremento de viscosidad está en el
intervalo de 20 a menos de 30,
2: el incremento de viscosidad es de 30 o mayor,
y
1: no hay fluidez, y la medición del valor de Ku
era imposible.
Además, con respecto a cada una de las
composiciones de revestimiento antiensuciamiento, el comportamiento
anti-ensuciamiento y la capacidad de disipación se
evaluaron de la siguientes maneras.
Se proporcionó una placa de acero limpiada con
chorro de arena de 70 x 200 x 3 mm que había sido mecanizada para
que tuviera una curvatura tal que se pudiera montar en el lado de un
tambor giratorio instalado en el agua de mar de la Bahía de
Hiroshima.
Se aplicaron sucesivamente un imprimador rico en
cinc con una base epoxídica, una pintura anticorrosiva con una base
epoxídica y un revestimiento aglutinante vinílico por este orden a
la placa de acero limpiada con chorro de arena de manera que los
grosores de las películas respectivas fueron 20, 150 y 50 \mum,
respectivamente, en estado seco. Después de eso, se aplicó
radialmente cada composición de revestimiento
anti-ensuciamiento a someter a ensayo sobre la placa
de acero revestida en la dirección del radio desde el centro de la
misma mediante el uso de un aplicador con un espacio libre de 500
\mum, y se secó en interiores durante 7 días. De este modo, se
obtuvieron las placas espécimen.
Esta placa espécimen se montó en el tambor
giratorio, y se llevó a cabo un ensayo
anti-ensuciamiento en un entorno de mucha suciedad
durante 12 meses haciendo girar el tambor giratorio a una velocidad
periférica de 5 nudos a un funcionamiento del 50% (comprendiendo el
funcionamiento alternativo un trabajo de 12 horas durante la noche y
12 horas de parada durante el día).
El comportamiento
anti-ensuciamiento se evaluó mediante la inspección
visual según los siguientes criterios.
5: no se observa materia adherente sobre la
superficie de revestimiento,
4: se observa la adherencia de un lodo fino sobre
la superficie de revestimiento,
3: se observa la adherencia de un lodo grueso
sobre la superficie de revestimiento,
2: se observa la adherencia de lodo y la
adherencia parcial de ectocarpales y de otras plantas sobre la
superficie de revestimiento, y
1: toda la superficie de revestimiento se cubre
con ectocarpales y otras plantas.
La capacidad de disipación se investigó en las
siguientes condiciones.
Se aplicaron un imprimador rico en cinc con una
base epoxídica, una pintura anticorrosiva con una base epoxídica y
un revestimiento aglutinante vinílico por este orden con un
intervalo de un día a una placa de acero limpiada con chorro de
arena con forma de disco de 300 mm de diámetro y 3 mm de grosor de
manera que los grosores de las películas respectivas fueron 20, 150
y 50 \mum, respectivamente, en estado seco. La placa de acero
revestida obtenida se secó en interiores durante 7 días. Después de
eso, se aplicó cada composición de revestimiento
anti-ensuciamiento radialmente sobre la placa de
acero revestida en la dirección del radio desde el centro de la
misma mediante el uso de un aplicador con un espacio libre de 500
\mum, y se secó en interiores durante 7 días. De este modo, se
obtuvieron las placas espécimen.
Cada una de estas placas espécimen se fijó en un
motor y se hizo girar en un termostato cargado con agua de mar a
25ºC a una velocidad periférica de 15 nudos durante 12 meses. Se
midió el grado de consumo (disminución del grosor de la película de
revestimiento) en la proximidad de la circunferencia de las placas
espécimen.
Los resultados de la evaluación también se dan en
la Tabla 2.
Además, se evaluó el estado de cada película de
revestimiento en el momento de medir la disminución del grosor de la
película de revestimiento mediante inspección visual conforme a los
siguientes criterios.
5: no existe anomalía en el revestimiento,
4: se observan algunas grietas delgadas,
3: se observan grietas delgadas en conjunto,
2: se observan algunas grietas evidentes, y
1: se observan grietas evidentes en conjunto.
Los resultados de la evaluación también se dan en
la Tabla 2.
Las nomenclaturas de los componentes empleados en
la Tabla 2 son las siguientes:
(1) "Toyoparax
150"
parafina clorada producida por Tosoh Corporation,
que tiene 14,5 átomos de carbono de promedio, un contenido de cloro
del 50%, una viscosidad de 12 ps a 25ºC y una gravedad específica de
1,25 a 25ºC;
(2) "Lutonal
A-25"
poliviniletiléter producido por BASF AG, que
tiene una viscosidad de 2,5 a 6,0 Pa.s a 23ºC y una gravedad
específica de 0,96 a 20ºC;
(3) "Solución de resina de
trementina"
solución al 50% de resina de trementina WW en
xileno;
(4) "Solución de naftenato de
cobre"
solución de naftenato de cobre en xileno, que
tiene un contenido de cobre en solución del 8%;
(5) "Yeso anhidro soluble
D-1"
polvo de color blanco de IIICaSO4 con un diámetro
de partícula medio de 15 \mum, producido por Noritake Co.,
Ltd.;
(6) "Disparlon
4200-20"
cera de óxido de polietileno (pasta en xileno al
20%), producida por Kusumoto Chemicals, Ltd.;
(7) "Disparlon
A603-20X"
cera de amida de ácido graso ((pasta en xileno al
20%), producida por Kusumoto Chemicals, Ltd.;
\newpage
(8) "Kyowanoic
N"
ácido 3,5,5-trimetilhexanóico
(ácido isononanóico), producido por Kyowa Yuka Co., Ltd.;
(9) "Versatic 10 (ácido
versático)"
ácido graso sintético terciario (10 átomos de
carbono de promedio), producido por Shell Chemical; y
(10) Acido nafténico (índice de acidez
200).
Ejemplos comparativos 3 y
4
Se prepararon composiciones de revestimiento
anti-ensuciamiento de la misma manera que en los
Ejemplos 21 a 48, excepto que las formulaciones de los mismos se
cambiaron según se especifica en la Tabla 2. Con respecto a las
composiciones de revestimiento anti-ensuciamiento
obtenidas, la estabilidad de almacenamiento y el comportamiento
anti-ensuciamiento se evaluaron de la misma
manera.
(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (14)
1. Un copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno que comprende unidades de bloques
copoliméricos de éster silílico (A) y unidades de bloques (B),
comprendiendo las unidades de bloques de
copolímero de éster silílico (A):
(a) unidades componente derivadas de un éster
silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable, y
(b) unidades monoméricas insaturadas
polimerizables distintas de las unidades componente (a),
las unidades de bloques (B) derivadas de un
compuesto mercapto representado por la fórmula:
o
donde R^{1} representa un grupo hidrocarbonado
o un grupo hidrocarbonado que contiene un enlace éter que tiene una
valencia de 1 o superior y que tiene de 1 a 30 átomos de carbono;
R^{2} representa un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de
1 a 30 átomos de carbono o un grupo de fórmula
-CH(R^{3})-
donde R^{3} representa un grupo de fórmula
R^{4}-O-R^{5}, representando
R^{4} un grupo hidrocarbonado divalente que tiene de 1 a 30 átomos
de carbono, y representando R^{5} un grupo hidrocarbonado
monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; X
representa:
---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O---,
\hskip1cmo
\hskip1cm---
\ \delm{N}{\delm{\para}{H}}---
\ \delm{C}{\delm{\dpara}{S}}---O---;
n es un entero de 1 a 5; m es un entero de 1 a
100; l es un entero de 1 a 5; k es un entero de 0 a 100; a es un
entero de 0 ó 1; j es un entero de 1 a 50; e i es la valencia de
R^{1}.
2. El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, donde las unidades componente derivadas de un
éster silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable (a)
contienen las unidades componente (a-1) derivadas
de un (met)acrilato de sililo de fórmula:
(I)-CH_{2}-CR(COOSiR^{a}R^{b}R^{c})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y R^{a}, R^{b} y R^{c} pueden ser idénticos o
diferentes entre sí y cada uno representa un grupo alquilo lineal,
un grupo alquilo ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo fenilo
sustituido o no sustituido o un grupo
trimetilsililoxi.
3. El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno como se ha reivindicado en la
reivindicación 2, donde al menos uno de R^{a}, R^{b} y R^{c}
de la fórmula (I) representa un grupo alquilo ramificado o un grupo
cicloalquilo.
4. El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno como se ha reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, donde las unidades componente derivadas
de un éster silílico de ácido carboxílico insaturado polimerizable
(a) comprenden:
\newpage
unidades componente de (met)acrilato de
sililo (a-2) de fórmula:
(II)-CH_{2}-CR(COOSiR^{11}R^{12}R^{13})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{11} y R^{12} representa
independientemente un grupo alquilo lineal que tiene de 1 a 10
átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un
grupo trimetilsililoxi; y R^{13} representa un grupo alquilo que
tiene de 1 a 18 átomos de carbono que puede tener una estructura
anular o ramificada, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que
tiene de 6 a 10 átomos de carbono, o un grupo trimetilsililoxi,
y
unidades componentes de (met)acrilato de
sililo (a-3) de fórmula:
(III)-CH_{2}-CR(COOSiR^{14}R^{15}R^{16})-
donde R representa un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; cada uno de R^{14} y R^{15} representa
independientemente un grupo alquilo ramificado o cicloalquilo que
tiene de 3 a 10 átomos de carbono; y R^{16} representa un grupo
alquilo lineal que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo
alquilo ramificado o cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos de
carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido que tiene de 6
a 10 átomos de carbono, o un grupo
trimetilsililoxi.
5. El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno como se ha reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, donde las unidades monoméricas
insaturadas polimerizables (b) distintas de las unidades componente
(a) comprenden unidades componente (b-1) derivadas
de un monómero insaturado acrílico que contiene un grupo polar.
6. El copolímero de éster silílico con bloques de
(poli)oxialquileno como se ha reivindicado en la
reivindicación 5, donde las unidades componente
(b-1) derivadas del monómero insaturado acrílico que
contiene un grupo polar tienen unidades componente derivadas de un
monómero insaturado acrílico que contiene al menos un grupo polar
seleccionado del grupo formado por un grupo hidroxilo, un grupo
hidroxialquilo, un grupo alcoxilo, un grupo polioxialquileno, un
grupo alquilpolioxialquileno, un grupo amino, un grupo amino
sustituido en N, un grupo amido, un grupo amido sustituido en N, un
grupo epoxi, un grupo oxilano, un grupo oxolano, un grupo oxetano,
un grupo tertrahidrofurfurilo y un grupo morfolino.
7. Una composición de revestimiento
anti-ensuciamiento que comprende un copolímero de
éster silílico con bloques de (poli)oxialquileno según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento como se ha reivindicado en la
reivindicación 7, que comprende adicionalmente un agente
anti-ensuciamiento.
9. La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento como se ha reivindicado en la
reivindicación 7 o en la reivindicación 8, que comprende
adicionalmente óxido de cinc (C).
10. La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento como se ha reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende
adicionalmente un agente deshidratante inorgánico (D).
11. La composición de revestimiento
anti-ensuciamiento como se ha reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende
adicionalmente un componente acelerador de la lixiviación (E).
12. Una película de revestimiento
anti-ensuciamiento formada a partir de la
composición de revestimiento anti-ensuciamiento
reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11.
13. Un recipiente marino, una estructura
subacuática, un aparejo de pesca o una red de pesca, que tiene una
superficie cubierta con la película de revestimiento
anti-ensuciamiento según la reivindicación 12.
14. Un método para volver
anti-ensuciable un recipiente marino, una estructura
subacuática, un aparejo de pesca o una red de pesca, que comprende
aplicar la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento reivindicada en cualquiera de
las reivindicaciones 7 a 11 a una superficie base de un recipiente
marino, una estructura subacuática, un aparejo de pesca o una red
de pesca y secar la composición de revestimiento
anti-ensuciamiento aplicada de manera que una
película de revestimiento antiensuciamiento formada según la
reivindicación 12 cubra la superficie base.
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