IT202000026879A1 - Composto, suo uso e metodo di preparazione - Google Patents

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Francesco Maniero
Matteo Oliva
Carlo Pretti
Elisa Martinelli
Giancarlo Galli
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Maflon S P A
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Description

DESCRIZIONE dell?invenzione avente per titolo:
?COMPOSTO, SUO USO E METODO DI PREPARAZIONE?
Campo dell?invenzione.
Forma oggetto della presente invenzione un composto di formula generale (I).
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione un uso del composto di formula generale (I) come agente di riduzione di formazioni biovegetative, come agente antivegetativo e/o come agente di distacco di incrostazioni.
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione una composizione comprendente detto composto di formula generale (I), un polimero reticolabile, e preferibilmente nanoparticelle di silice idrofoba.
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione un substrato almeno parzialmente rivestito con detta composizione comprendente detto composto di formula generale (I).
Stato della tecnica.
Qualsiasi superficie, artificiale o naturale, immersa in acqua di mare ? soggetta a un processo o attacco biovegetativo (?biofouling?) da parte della flora e della fauna presenti nell?acqua. Questo fenomeno consiste in un accumulo progressivo nel tempo di microrganismi e macrorganismi, vegetali e animali, i quali si sviluppano e proliferano sul supporto offerto dalla superficie stessa.
Uno dei problemi causati dall?attacco biovegetativo in ambiente marino sugli scafi delle imbarcazioni ? l?accumulo di notevoli masse di organismi biovegetativi, laddove tali masse determinano un?impossibilit? di condurre ispezioni visive degli scafi (e quindi di percepire eventuali necessit? di manutenzione), una scarsa manovrabilit? delle imbarcazioni e una loro ridotta efficienza di propulsione (in virt? di aumentati attriti), con conseguenti eccessivi consumi di carburante ed aumentate emissioni di gas serra.
Attualmente, la maggior parte dei prodotti per il rivestimento degli scafi si basa su rivestimenti antivegetativi contenenti, e in grado di rilasciare, biocidi per difendere gli scafi dai microrganismi marini. Poich? i biocidi sono dannosi - oltre che per gli organismi biovegetativi - anche per l'ambiente marino, l?impiego di rivestimenti antivegetativi ? molto criticato e sta gi? subendo molte limitazioni.
In alternativa ai biocidi, un recente approccio prevede l?utilizzo di materiali antivegetativi non tossici a base di composti siliconici, che favoriscono un pi? agevole distacco (fouling release) degli organismi biovegetativi che pu? essere provocato gi? dal moto dell?imbarcazione durante la navigazione, grazie agli sforzi di taglio esercitati dall?acqua sullo scafo. Tuttavia, questi materiali non hanno ancora guadagnato una significativa diffusione forse in virt? del loro elevato costo di produzione, di applicazione e di manutenzione. Inoltre, spesso questi nuovi materiali a base di composti siliconici mostrano propriet? di fouling release solo su imbarcazioni che navigano a velocit? superiori a determinati valori di soglia (ad esempio pari o superiori a 14 nodi), valori che non tutte le imbarcazioni sono in grado di raggiungere.
? quindi sentita la necessit? di poter disporre di nuovi composti, che possono essere definiti ?antivegetativi atossici?, in grado sia di ridurre l?adesione degli organismi biovegetativi (antifouling) che di facilitare la loro rimozione. Inoltre, ? sentita l?esigenza di poter disporre di composti che abbiano costi di produzione contenuti, propriet? meccaniche durature, e che siano facili da applicare.
La Richiedente, dopo una lunga e intensa attivit? di ricerca e sviluppo, ha messo a punto un composto di formula generale (I) e una composizione in grado di fornire un?adeguata risposta ai limiti, agli inconvenienti e ai problemi esistenti.
Sommario dell?invenzione.
Pertanto, forma oggetto della presente invenzione un composto di formula generale (I), avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione un uso del composto di formula generale (I) come agente di riduzione di formazioni biovegetative, come agente antivegetativo e/o come agente di distacco di incrostazioni, avente caratteristiche come nelle unite rivendicazioni.
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione una composizione comprendente detto composto di formula generale (I), un polimero reticolabile, e preferibilmente nanoparticelle di silice idrofoba, avente caratteristiche come nelle unite rivendicazioni. Inoltre, forma oggetto della presente invenzione un substrato almeno parzialmente rivestito con detta composizione comprendente detto composto di formula generale (I).
Breve descrizione delle figure.
Figura 1: Esempio di diatomee di Navicula salinicola adese al polimero osservate tramite microscopio ottico (40X), dopo 24 ore di incubazione.
Figura 2: Intensit? di fluorescenza emessa dalle cellule di Navicula salinicola adese alle diverse superfici testate, dopo 24 ore di incubazione. ? stata eseguita un?analisi della varianza ONE-WAY ANOVA (n=3) seguita da un post-hoc test di Tukey. Lettere diverse indicano differenze statisticamente significative, valore di probabilit? p ? 0,05.
Figura 3: Percentuali di distacco (fouling release) delle diatomee dalle diverse superfici testate dopo esposizione ad uno sforzo di taglio pari a 28 Pa per 5 minuti. ? stata eseguita un?analisi della varianza ANOVA (n=3) seguita da un post-hoc test di Tukey (per la comparazione multipla). Lettere diverse indicano differenze statisticamente significative, p ? 0,05.
Figura 4: Percentuale di adesione di larve competenti di Ficopomatus enigmaticus sui diversi film a 24 ore, 48 ore e 5 giorni di esposizione. I valori sono espressi come media percentuale di larve adese. Su ogni replica di film sono state depositate 20 larve competenti (circa 10 giorni di et?), le percentuali sono calcolate su tale numero. ? stata eseguita un?analisi della varianza ANOVA (n=6) seguita da un post-hoc test di Tukey (per la comparazione multipla). Lettere diverse indicano differenze statisticamente significative, p ? 0,05.
Figura 5: Copertura percentuale sulle diverse superfici a diversi tempi di campionamento. A) 3 settimane di immersione; C) 2 mesi di immersione; E) 3 mesi di immersione, ultimo campionamento prima della rimozione. Le differenze sono state valutate mediante analisi della varianza ANOVA (n=3) seguita da un post-test (test Tukey per la comparazione multipla); lettere diverse indicano differenze statisticamente significative.
Figura 6: Percentuali di copertura di incrostazioni (fouling) residue a seguito dell?applicazione di 20? di flusso in pressione (150 bar, 50 cm distanza) al termine della prova. Le differenze sono state valutate mediante analisi della varianza ONE-WAY ANOVA (n=3) seguita da un post-test (test di Tukey); lettere diverse indicano differenze statisticamente significative, p ? 0,05.
Figura 7: Percentuali di copertura di fouling residua a seguito di applicazione di 90? di flusso in pressione (150 bar, 50 cm distanza) al termine della prova. Le differenze sono state valutate mediante analisi della varianza ONE-WAY ANOVA (n=3) seguita da un post-test (test di Tukey); lettere diverse indicano differenze statisticamente significative, p ? 0,05.
Figure 8A, 8B, 9A, 9B, 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B: fotografie di campioni di controllo e di campioni trattati con i composti oggetto della presente invenzione, prima e dopo un?esposizione a un getto d?acqua tramite una lancia in pressione (Esempio n. 11).
Descrizione dell?invenzione.
Forma oggetto della presente invenzione un composto di formula generale (I):
in cui:
- B comprende un poli(dialchilsilossano), preferibilmente poli(dietilsilossano);
- A rappresenta un gruppo ramificato o un poliuretano ramificato avente s ramificazioni, in cui s ? un numero intero compreso da 2 a 7, preferibilmente compreso da 2 a 4; e
- T rappresenta un polietilenglicol etere terminato con un gruppo fluoroalchilico, un gruppo perfluoroalchilico oppure un gruppo trialchilsilossanico o polisilossanico.
Preferibilmente, detto poli(dialchilsilossano) in detto B comprende unit? ripetitive -(SiOR?2)n-, in cui n ? un numero intero compreso da 2 a 30, preferibilmente compreso da 3 a 15, e in cui R? ? metile o etile, pi? preferibilmente etile.
B ha pi? preferibilmente formula generale (B.I), (B.II), (B.III) o (B.IV):
(B.I)
in cui R ? selezionato tra:
in cui detto R ? collegato al Si in corrispondenza di * e in cui n1 ? un numero intero compreso da 2 a 30, preferibilmente compreso da 3 a 15;
in cui n2 ? un numero intero compreso da 2 a 30, preferibilmente compreso da 3 a 15;
in cui n3 ? un numero intero compreso da 3 a 15;
in cui n4 ? un numero intero compreso da 3 a 15.
Pi? preferibilmente, B ha formula generale (B.I) o (B.II).
Nel composto di formula generale (I), A - collegato in modo covalente con B, preferibilmente con (B.I), (B.II), (B.III) o (B.IV), ancor pi? preferibilmente con (B.I) o (B.II) ? ha preferibilmente formula generale (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV):
in cui x ? un numero intero compreso da 1 a 6, preferibilmente compreso da 2 a 5.
Pi? preferibilmente, A ha formula generale (A.I) oppure (A.II). Ancor pi? preferibilmente, la formula generale (I) comprende (B.I) o (B.II) collegato a (A.I) oppure (A.II).
Ancor pi? preferibilmente B, preferibilmente (B.I), (B.II), (B.III) o (B.IV), ancor pi? preferibilmente (B.I) o (B.II), ? collegato a due gruppi A, preferibilmente (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV), ancor pi? preferibilmente (A.I) o (A.II), reciprocamente identici.
Preferibilmente, detti composti di formula generale (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV) sono ottenuti da precursori poliisocianato comprendenti almeno tre gruppi isocianato. Tali precursori poliisocianato sono riportati nelle seguenti formule generali (A.I?), (A.II?), (A.III?) o (A.IV?):
in cui x ? definito come in precedenza.
Preferibilmente, i poliisocianati a base di biureto e i poliisocianati a base di anello di isocianurato (ad esempio, trimeri di diisocianato di isoforone) e altri oligomeri di poliisocianati possono essere preparati tramite diisocianati alifatici monomerici. Ad esempio, si faccia riferimento al documento anteriore US 3,124,605 A.
A titolo di esempio, il diisocianato di esametilene (HDI) pu? essere utilizzato per preparare il biureto a base di HDI mostrato nella formula generale (A.I?) oppure nella formula generale (A.IV?), oppure il trimero di formula generale (A.II?).
A titolo di esempio ulteriore, l'isoforone diisocianato (IPDI) pu? essere utilizzato per preparare il trimero di formula generale (A.III?).
Solitamente, i trimeri con anello isocianurato ottenuti da HDI hanno una viscosit? inferiore rispetto ai biureti ottenuti dallo stesso precursore HDI, mentre i trimeri ottenuti da IPDI hanno una reattivit? inferiore rispetto al trimero HDI.
Tali prodotti sono attualmente disponibili e noti con i nomi commerciali DESMODUR (ad esempio 3200, N-100, o 3300) di , oppure DURANATE (ad esempio TUL-100, TLA-100, o TKA-100 di
oppure VESTANAT (ad esempio T-1890) di Preferibilmente, T - collegato in modo covalente con A, preferibilmente con (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV), pi? preferibilmente con (A.I) o (A.II) ? termina con un gruppo perfluoroalchilico la cui catena perfluoroalchilica ha un numero di atomi di carbonio compreso da 1 a 6 e/o con un gruppo trisilossanico ((CH3)3SiO2)2Si- e/o un gruppo R?-[Si(CH3)2O]l-Si(CH3)2-, in cui l ? un numero intero compreso da 2 a 30 e R? ? un gruppo alchilico lineare o ramificato con un numero di atomi di carbonio compreso da 1 a 20, preferibilmente compreso da 2 a 15.
In accordo con diverse forme di realizzazione, T -collegato in modo covalente con A, preferibilmente con (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV), pi? preferibilmente con (A.I) o (A.II) ? ? selezionato tra i seguenti, laddove in grassetto si ? indicato il sito di legame con A, (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV):
C6F13CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)10-CH3
C4F9CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)10-CH3
C6F13CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)14-CH3
C4F9CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)14-CH3
C6F13CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)12-CH3
C4F9CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)12-CH3
C6F13CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)10-(CH2)3CH3
C4F9CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)10-(CH2)3CH3
C6F13CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)14-(CH2)8CH3
C4F9CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)14-(CH2)8CH3
C6F13CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)12-C6H5
C4F9CH2CH(O-)CH2-O-(CH2CH2O)12-C6H5
C6F13CH2CH(OH)CH2-(N-)-CH(CH3)CH2O-(CH2CH2O)10-CH3 C4F9CH2CH(OH)CH2-(N-)-CH(CH3)CH2O-(CH2CH2O)10-CH3 C6F13CH2CH(OH)CH2-(N-)-CH(CH3)CH2O-(CH2CH2O)14-CH3 C4F9CH2CH(OH)CH2-(N-)-CH(CH3)CH2O-(CH2CH2O)14-CH3 C6F13CH2CH2-O-(CH2CH2O)7-CH2CH2O-C4F9CH2CH2-O-(CH2CH2O)7-CH2CH2O-C6F13CH2CH2-O-(CH2CH2O)10-CH2CH2O-C4F9CH2CH2-O-(CH2CH2O)10-CH2CH2O-C6F13CH2CH2-O-(CH2CH2O)13-CH2CH2O-C4F9CH2CH2-O-(CH2CH2O)13-CH2CH2O-((CH3)3SiO)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)7-CH2CH2O-((CH3)3SiO)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)9-CH2CH2O-((CH3)3SiO)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)11-CH2CH2O-((CH3)3SiO)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)13-CH2CH2O-C4H9-[Si(CH3)2O]10-Si(CH3)2-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)7-CH2CH2O-C4H9-[Si(CH3)2O]10-Si(CH3)2-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)9-CH2CH2O-(CH3)3Si-O-[Si(CH3)2O]10-Si(CH3)2-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)11-CH2CH2O-(CH3)3Si-O-[Si(CH3)2O]10-Si(CH3)2-CH2CH2CH2-O-(CH2CH2O)13-CH2CH2O-.
Preferibilmente, nel composto di formula generale (I), T - collegato in modo covalente con A, preferibilmente con (A.I), (A.II), (A.III) o (A.IV), ancor pi? preferibilmente con (A.I) o (A.II) ? ? selezionato tra: ((CH3)3SiO)2Si(CH3)-(CH2)3-O-(CH2CH2O)b-, in cui b ? un numero pari compreso da 3 a 30, preferibilmente da 8 a 14;
oppure
in cui y ? un numero intero compreso da 1 a 6, e in cui m ? un numero intero compreso da 3 a 30, pi? preferibilmente da 4 a 13.
Ancor pi? preferibilmente, il composto di formula generale (I) ? selezionato tra i seguenti composti (I.a), (I.b), (I.c), (I.d), oppure (I.e):
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione un uso di detto composto di formula generale (I) come agente di riduzione di formazioni biovegetative, come agente antivegetativo (antifouling) e/o come agente di distacco di incrostazioni (fouling release).
Inoltre, forma oggetto della presente invenzione una composizione comprendente detto composto di formula generale (I), un polimero reticolabile e, preferibilmente, uno o pi? additivi tecnologici.
Preferibilmente, detta composizione ? una composizione per la realizzazione di un rivestimento.
Preferibilmente, detta composizione ? una composizione liquida, pi? preferibilmente una dispersione, una soluzione o una sospensione liquida, ancor pi? preferibilmente in fase acquosa oppure in fase organica. Il polimero reticolabile ? selezionato dal gruppo che comprende o, alternativamente, consiste di: polimero acrilico, polimero silossano-acrilico, polimero poliuretanico, acrilico-poliuretanico, epossidico e alchidico, polimero siliconico, e polimero silossanico. In una forma di realizzazione della presente invenzione, il polimero reticolabile di detta composizione ? a base siliconica, preferibilmente a base di polidimetilsilossano (PDMS). Il PDMS ha la formula generale (II) riportata a seguire:
(II)
in cui w ? un numero intero compreso da 60 a 680.
All?interno della presente descrizione con l?espressione ?a base di polidimetilsilossano? o ?a base di PDMS? si intende una composizione in cui il PDMS ? presente in una quantit? compresa dal 20% al 80% in peso, preferibilmente compresa dal 35% al 70% in peso, ancor pi? preferibilmente compresa dal 45% al 60% in peso rispetto al peso totale di detta composizione.
Preferibilmente, il PDMS usato in detta composizione ? polidimetilsilossano bis-silanol terminato (in breve ?HO-PDMS-OH?) in cui ? rispetto alla precedente formula generale (II) ? almeno un gruppo metile (-CH3) su ciascun silicio terminale ? sostituito da un gruppo idrossilico (-OH).
Una quantit? di detto composto di formula generale (I) in detta composizione ? preferibilmente compresa da 0,05% a 50% in peso rispetto al peso di PDMS oppure di HO-PDMS-OH in detta composizione, pi? preferibilmente compresa da 0,1% a 20% in peso, ancor pi? preferibilmente compresa da 0, 8% a 6,5% in peso.
Preferibilmente, in aggiunta a detto composto di formula generale (I) e a detto polimero reticolabile, detta composizione comprende nanoparticelle di silice, preferibilmente nanoparticelle di silice idrofoba, dette nanoparticelle essendo pi? preferibilmente funzionalizzate con catene di polidimetilsilossano.
A seconda del tipo di polimero reticolabile, la composizione di rivestimento pu? comprendere ulteriormente un agente reticolante e un agente attivatore (o catalizzatore).
Esempi di catalizzatori utilizzabili in detta composizione sono i sali di acidi carbossilici di vari metalli, come stagno, zinco, bismuto, bario e zirconio come ad esempio stearato di zinco, e/o oleato di bismuto. Ulteriori esempi di catalizzatori utilizzabili in detta composizione comprendono composti di organobismuto e organotitanio e organo-fosfati come ad esempio bismuto (2-etilesanoato), neodecanoato di bismuto, 2-etilesanoato di zinco, neodecanoato di zinco, tetrametilesanoato di bismuto e loro miscele e bis (2-etil-esil) idrogeno fosfato. Altri possibili catalizzatori comprendono chelati, per esempio dibutilstagno acetoacetonato acetilacetonato di zinco, o acidi organici alogenati come il tetrabutilammonio fluoruro.
In una forma di realizzazione della presente invenzione il polidimetilsilossano bis-silanol terminato HO-PDMS-OH ? in fatto reticolare a temperatura ambiente in presenza di un agente reticolante (ad esempio poli(dietossisilossano) preferibilmente con una percentuale di Si compresa da 19% a 23%, pi? preferibilmente compresa da 20,5% a 21,5%, ancor pi? preferibilmente con un peso molecolare medio di circa 134,20 g/mol; preferibilmente il poli(dietossisilossano) ? il composto CAS N. 68412-37-3, noto anche con il nome commerciale ?ES40?), di un agente attivatore (ad esempio tetrabutilammonio fluoruro; TBAF) e di un solvente (ad esempio xilene o acetato di etile), secondo una reazione di idrolisi e successiva condensazione dei precursori, formando film elastomerici reticolati nell?arco di circa 24 ore. Un TBAF utilizzabile nella presente invenzione ? preferibilmente il composto CAS N. 429-41-4. Pi? preferibilmente, il TBAF ? in soluzione di tetraidrofurano (THF), ancor pi? preferibilmente in una concentrazione compresa da 0,5 M a 3,0 M, ad esempio 1,0 M. A seguito dell?idrolisi - promossa dall?umidit? dell?aria - dei gruppi labili SiOEt di ES40, si generano gruppi silanolici Si-OH attivi che danno luogo contemporaneamente a condensazione con le funzionalit? Si-OH dell?ES40, dei terminali del HO-PDMS-OH e della superficie delle nanoparticelle di silice gi? funzionalizzata con PDMS. Si realizza cos? allo stesso tempo un processo di reticolazione della composizione e di ulteriore funzionalizzazione delle nanoparticelle con il PDMS.
A titolo di esempio, le quantit? dei precedenti componenti, espresse come percentuali in peso del singolo componente rispetto al contenuto in peso di PDMS oppure di HO-PDMS-OH in detta composizione, sono le seguenti:
- ES40: compreso da 0,5% a 6%, preferibilmente compreso da 1,5% a 4% in peso, ancor pi? preferibilmente di circa 2,5%;
- TBAF: compreso da 0,01% a 2%, preferibilmente compreso da 0,03% a 1%, ancor pi? preferibilmente compreso da 0,08% a 0,3%;
- xilene o acetato di etile: compreso da 80% a 95%, preferibilmente compreso da 83% a 92%, ancor pi? preferibilmente compreso da 86% a 90%.
Preferibilmente, le nanoparticelle di silice in detta composizione sono in una quantit? compresa da 0,01% a 10% in peso, preferibilmente compresa da 0,05% a 5% in peso, ancor pi? preferibilmente compresa da 0,1% a 1% in peso, rispetto al contenuto in peso di PDMS oppure HO-PDMS-OH nella composizione.
Dette nanoparticelle di silice hanno preferibilmente una distribuzione dimensionale media compresa da 100 nm a 1000 nm, preferibilmente compresa da 200 nm a 800 nm, ancor pi? preferibilmente compresa da 350 nm a 650 nm.
Tale distribuzione ? misurata tramite misure di diffusione dinamica della luce (DLS) effettuate con uno strumento Beckman Coulter, DelsaNano C particle analyzer, raccogliendo l?intensit? luminosa diffusa a 166,2?.
Forma, inoltre, oggetto della presente invenzione un substrato almeno parzialmente (ad esempio: completamente) rivestito con detta composizione comprendente detto composto di formula generale (I).
Preferibilmente, detto substrato almeno parzialmente rivestito ? un substrato immergibile/immerso in acqua, ad esempio uno scafo di imbarcazione o di un sommergibile, un?attrezzatura oppure una tubazione per il trasporto di fluidi (ad esempio petrolio o suoi derivati, oppure gas), una linea subacquea per il trasporto di elettricit? oppure di dati, una struttura portante di una piattaforma off-shore, o similari.
La presente invenzione ? ulteriormente illustrata in base ai seguenti esempi, forniti a puro titolo esemplificativo e quindi non limitativo.
ESEMPI.
Esempio di sintesi 1 del composto (I.a).
In un pallone a fondo rotondo da 250 ml dotato di agitatore meccanico, condensatore, e ingresso di azoto, riscaldato con un bagno ad olio con controllo di temperatura, vengono posti 74,96 g di acetato di etile, 15,92 g di 1,3,5-tris(6-isocianatoesil)biureto (mix di oligomeri dal nome commerciale Desmodur 3200 fornito da Covestro Deutschland AG) corrispondenti a 0,087 equivalenti di NCO, 49,18 g di una miscela di poli(ossi-1,2-etandiil), ?-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoroottil)-?-idrossi
CH2CH2OH) avente un peso molecolare medio di 850 uma corrispondenti a 0,058 equivalenti di gruppi OH.
La miscela risultante viene portata a 75-77?C per 3 ore controllando la diminuzione dell?intensit? del picco di assorbanza dei gruppi NCO a 2261 cm<-1 >tramite analisi FT-IR.
Dopo 3 ore di reazione, sono stati aggiunti 14,35 g di polidimetilsilossano di-idrossipropil terminato ? precursore del composto di formula generale (B.II) -HO(CH2)3(SiO(CH3)2)n2Si(CH3)2(CH2)3OH, avente un peso equivalente medio di 495 uma, in cui n2 ? un numero intero compreso da 10 a 12.
La reazione viene fatta procedere fino a completa scomparsa del picco a 2261 cm<-1>, corrispondente ai gruppi NCO, monitorata tramite analisi FT-IR.
Infine, dalla miscela di reazione viene allontanato il solvente tramite distillazione sottovuoto. Si ottengono circa 79 g di un composto di colore giallo chiaro, viscoso, al 100% laddove 100% significa 100% di materia attiva non sciolta in solvente e completamente utilizzabile. La percentuale di prodotto volatile viene verificata con una misura del residuo secco attraverso una bilancia termica in cui viene impostata un?isoterma di temperatura di 120?C. Vengono accettati campioni con un range compreso da 98% a 100%, che ? il composto (I.a). Tale composto sar? denominato nel seguito per brevit? ?ANF-0A?.
Esempio di sintesi 2 del gruppo o prodotto T secondo la formula generale (I).
Una miscela omogenea di 91,18 g di un poliossialchilene terminato con una funzionalit? vinilica di formula CH2?CHCH2O(CH2CH2O)10H e 42,18 g di 1,1,1,3,5,5,5-eptametilidrogeno trisilossano, Me3Si-O-SiMeH-O-SiMe3, vengono caricati in un pallone a fondo rotondo da 250 ml dotato di agitatore meccanico, condensatore e ingresso di azoto, riscaldato con un bagno ad olio con controllo di temperatura in atmosfera di azoto. Il pallone viene riscaldato a 80?C. Una soluzione di H2PtCl66(H2O) in isopropanolo viene aggiunta alla miscela in una quantit? tale da fornire 10 ppm di Pt. Si interrompe la fornitura di calore e la reazione di idrosililazione esotermica viene fatta procedere fino a quando la temperatura smette di aumentare.
Il gruppo Si-H viene monitorato fino a completa scomparsa tramite analisi FT-IR. Il gruppo o prodotto T-1 viene raffreddato a 25?C e filtrato.
(T-1)
in cui n = 10.
Esempio di sintesi 3 del composto (I.b).
In un pallone a fondo rotondo da 250 ml dotato di agitatore meccanico, condensatore e ingresso di azoto e riscaldato con un bagno ad olio con controllo di temperatura, vengono aggiunti 99,94 g di acetato di etile, 23,63 g di esametilene diisocianato, prodotto di oligomerizzazione (isocianurato) (mix di oligomeri dal nome commerciale Desmodur 3300 fornito da Covestro Deutschland AG corrispondenti a 0,1224 equivalenti di NCO, 57,12 g del gruppo o prodotto (T-1) preparato nell?Esempio 2 avente un peso molecolare medio di 700 uma corrispondenti a 0,0816 equivalenti di gruppi OH. La miscela risultante viene portata a 75-77?C per 3 ore controllando la diminuzione dell?intensit? del picco dei gruppi NCO a 2261 cm<-1 >tramite analisi FT-IR. Dopo 3 ore di reazione, sono stati aggiunti 9,53 g di polidimetilsilossano di-idrossipropil terminato di formula generale HO(CH2)3Si(CH3)2O(SiO(CH3)2)n2Si(CH3)2(CH2)3OH, avente un peso equivalente medio di 236 uma, in cui n2 = 4.
La reazione viene fatta procedere fino a completa scomparsa dei gruppi NCO che viene monitorata tramite analisi FT-IR fino a scomparsa del picco a 2261 cm<-1>.
Infine, dalla miscela di reazione viene allontanato il solvente tramite distillazione sottovuoto. Si ottengono circa 90 g di un composto di colore giallo chiaro, viscoso, corrispondente al 100% di materia attiva non sciolta in solvente, che ? il composto (I.b). Tale composto sar? denominato nel seguito per brevit? ?ANF-3A?.
Esempio di sintesi 4 del composto (I.c).
In un pallone a fondo rotondo da 250 ml dotato di agitatore meccanico, condensatore e ingresso di azoto e riscaldato con un bagno ad olio con controllo di temperatura, vengono posti 99,95 g di acetato di etile, 22,68 g di 1,3,5-tris(6-isocianatoesil)biureto (mix di oligomeri dal nome commerciale Desmodur 3200 fornito da Covestro Deutschland AG) corrispondenti a 0,124 equivalenti di NCO, 57,84 g dell?intermedio T-1 preparato nell?esempio 2 avente un peso molecolare medio di 700 uma corrispondenti a 0,0826 equivalenti di gruppi OH. La miscela risultante ? stata sottoposta a una reazione a 75-77?C per 3 ore controllando, tramite analisi FT-IR, la diminuzione dell?intensit? del picco dei gruppi NCO a 2261 cm<-1>.
Dopo 3 ore di reazione, sono stati aggiunti 17,56 g di polidimetilsilossano di-idrossipropil terminato di formula generale HO(CH2)3Si(CH3)2O(SiO(CH3)2)n2Si(CH3)2(CH2)3OH, avente un peso equivalente medio di 425 uma, pari a 0,0414 equivalenti di gruppi OH in cui n2 ? circa 9. La reazione viene fatta procedere fino a completa scomparsa dei gruppi NCO, monitorata tramite analisi FT-IR fino a scomparsa del picco a 2261 cm<-1>.
Infine, dalla miscela di reazione viene allontanato il solvente tramite distillazione sottovuoto. Si ottengono circa 98 g di un composto di colore giallo chiaro, viscoso, corrispondente al 100% di materia attiva non sciolta in solvente, che ? il composto (I.c). Tale composto sar? denominato nel seguito per brevit? ?ANF-1A?.
Esempio di sintesi 5 del composto (I.d).
In un pallone a fondo rotondo da 250 ml dotato di agitatore meccanico, condensatore e ingresso di azoto e riscaldato con un bagno ad olio e controllo di temperatura, vengono posti 99,94 g di acetato di etile, 22,13g di esametilene diisocianato, prodotto di oligomerizzazione (isocianurato) (mix di oligomeri dal nome commerciale Desmodur 3300 fornito da Covestro Deutschland AG) corrispondenti a 0,1146 equivalenti di NCO, 64,.94 g di una miscela di poli(ossy-1,2-etandiil), ?-(4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-tridecafluoro-2-idrossinonil)-?-idrossi con formula di struttura C6F13CH2CH(OH)CH2O(CH2CH2O)10CH3 avente un peso molecolare medio di 848 uma corrispondenti a 0,0766 equivalenti di gruppi OH.
La miscela risultante ? stata sottoposta a una reazione a 75-77?C per 3 ore controllando, tramite analisi FT-IR, la diminuzione dell?intensit? del picco dei gruppi NCO a 2261 cm<-1>.
Dopo 3 ore di reazione, sono stati aggiunti 16,24 g di polidimetilsilossano di-idrossipropil terminato di formula generale HO(CH2)3Si(CH3)2O(SiO(CH3)2)n2Si(CH3)2(CH2)3OH, avente un peso equivalente medio di 425 uma con n2 circa uguale a 9.
La reazione viene fatta procedere fino a completa scomparsa dei gruppi NCO che viene monitorata tramite analisi FT-IR fino a scomparsa del picco a 2261 cm<-1>.
Infine, dalla miscela di reazione viene allontanato il solvente tramite distillazione sottovuoto. Si ottengono circa 103 g di un composto di colore giallo chiaro, viscoso, corrispondente al 100% di materia attiva non sciolta in solvente, che ? il composto (I.d). Tale composto sar? denominato nel seguito per brevit? ?ANF-2A?.
Esempio di sintesi 6 di un ulteriore composto secondo la formula generale (I).
In un pallone a fondo rotondo da 250 ml dotato di agitatore meccanico, condensatore e ingresso di azoto e riscaldato con un bagno ad olio con controllo di temperatura, vengono posti 100 g di acetato di butile, 14,65 g di isoforone diisocianato trimero (IPDI) dal nome commerciale Vestanat T-1890 fornito da Evonik corrispondenti a 0,0603 equivalenti di NCO. Dopo completa solubilizzazione del Vestanat T-1890 vengono aggiunti 28,12 g dell?intermedio T-1 preparato nell?esempio 2 avente un peso molecolare medio di 700 uma corrispondenti a 0,0402 equivalenti di gruppi OH. La miscela risultante ? stata sottoposta a una reazione a 75-77?C per 3 ore controllando, tramite analisi FT-IR, la diminuzione dell?intensit? del picco dei gruppi NCO a 2261 cm<-1>.
Dopo 3 ore di reazione, sono stati aggiunti 56,29 g di polidimetilsilossano di-idrossialchilcarbinolo terminato ? precursore del composto di formula generale (B.I) - di formula generale seguente
in cui n1 = 33 e in cui m = 2, avente un peso equivalente medio di 2800 uma.
La reazione viene fatta procedere fino a completa scomparsa degli NCO che viene monitorata tramite analisi FT-IR fino a scomparsa del picco a 2261 cm<-1>.
Si ottengono circa 200 g di un polimero solubilizzato al 50% in peso in acetato di butile. Tale composto di formula generale (I.e) sar? denominato nel seguito per brevit? ?ANF-4A?.
Prove di antifouling e fouling release.
Esempio n. 7: Preparazione dei pannelli per prove di immersione in mare.
Per le prove in mare sono stati utilizzati pannelli (dimensioni 20 cm x 20 cm) sia in PVC tal quale che in acciaio primerizzato, cio? trattato con uno strato di fondo epossidico bicomponente (primer; Defender? commercializzato da Boero Bartolomeo S.p.A.). I pannelli sono stati preventivamente abrasi e puliti con alcool etilico denaturato. I pannelli sono stati rivestiti depositandovi sopra 300 ?m di una formulazione polimerica liquida reattiva a base di polidimetilsilossano (PDMS), tramite un bar coater (ELCOMETER 4360 spiral 250 mm, 300 mm). Dopo la deposizione, la reazione sol-gel della matrice ? stata fatta procedere a temperatura ambiente e a pressione di 1 atm per 3-5 ore. I film polimerici sono poi stati lasciati a riposo fino a completa evaporazione del solvente (almeno 24 ore a temperatura ambiente).
Le formulazioni polimeriche da depositare sono state preparate aggiungendo in un contenitore di vetro ? nell?ordine seguente ? nanoparticelle di silice (NP) funzionalizzate con catene di polidimetilsilossano (CAB-O-SIL TS 720), polidimetilsilossano diidrossi-terminato (HO-PDMS-OH), un composti selezionato tra ANF-0A o ANF-3A e xilene (solvente); tali componenti sono stati miscelati, fino ad ottenere una formulazione omogenea. In altri test sono stati testati anche i composti ANF-1A e ANF-2A, bench? le prove di tali composti non siano documentati in questa parte sperimentale in quanto aventi efficacia in linea con gli esiti di prova relativi a ANF-0A e ad ANF-3A.
Successivamente, ? stato aggiunto un agente reticolante polidietossisilossano (ES40), mantenendo l?agitazione per 5 minuti; successivamente ? stato aggiunto l?agente attivatore (o catalizzatore) tetrabutilammonio fluoruro (TBAF), sotto agitazione. Le formulazioni preparate, come applicate sui pannelli in PVC tal quali sono di seguito riportate:
- ANF-0A 4% 0,1 NP: PDMS con 4% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH) di ANF-0A e 0,1% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH) di nanoparticelle di silice funzionalizzata; - ANF-3A 4% 0,1 NP: PDMS con 4% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH) di ANF-0A e 0,1% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH) di nanoparticelle di silice funzionalizzata; - ANF-3A 1% 0,1 NP: PDMS con 1% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH) di ANF-3A e 0,1% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH) di nanoparticelle di silice funzionalizzata. Esempio n. 8: Prove biologiche di adesione (antifouling) del serpulide Ficopomatus enigmaticus e di adesione/rimozione (fouling release) della diatomea Navicula salinicola.
Le prove biologiche sono state condotte su vetrini porta-oggetto (dimensioni 24 mm x 76 mm) rivestiti con le formulazioni polimeriche sopraelencate, nelle quali per? sono stati utilizzati acetato di etile come solvente e TBAF 0,08% in peso (rispetto a HO-PDMS-OH). I vetrini porta-oggetto sono stati preventivamente immersi in una soluzione piranha (H2SO4 conc/H2O2 30% 7/3 v/v), per un?ora a 80?C e poi lavati con acqua deionizzata. Esempio n. 9: Prova di adesione/distacco della diatomea Navicula salinicola.
Test di adesione ai film contenenti il composto di formula generale (I).
La prova di adesione ? stata effettuata mediante una misurazione quantitativa delle cellule della diatomea Navicula salinicola adese sul vetrino da microscopia. Sui film, dopo incubazione, sono state fatte aderire le cellule, e la biomassa algale ? stata quantificata attraverso misurazione dell?intensit? della fluorescenza emessa dalla clorofilla alla lunghezza d?onda di 435 nm in eccitazione e 682 nm in emissione. Preliminarmente l?intensit? della fluorescenza ? stata rapportata al numero effettivo di cellule adese contate al microscopio ottico ottenendo una retta di calibrazione fluorescenza/numero di cellule. La misurazione della fluorescenza ? stata effettuata utilizzando un lettore di micropiastre (Synergy-HTX Biotech). I valori di fluorescenza sono stati corretti per i valori di background emessi dai materiali deposti sui vetrini in assenza di cellule algali. I film sottoposti a prova, in triplicato, sono stati incubati con una sospensione di 104 cellule/ml di Navicula salinicola, in condizioni controllate (T: 22?C; fotoperiodo: 14 h luce-10 h buio; intensit? luminosa: 3000 lux), per 24 ore. Trascorso il periodo di incubazione ciascun vetrino ? stato lavato con acqua di mare sterile per rimuovere le cellule non adese. L?effettiva presenza e distribuzione delle diatomee sulle superfici ? stata verificata anche mediante osservazione al microscopio ottico dei vetrini, come mostrato in Figura 1.
Test di distacco dai film contenenti il composto di formula generale (I).
Successivamente ? stato eseguito un test di distacco delle diatomee adese mediante l?impiego di un canale a flusso turbolento, finalizzato alla valutazione delle propriet? fouling release dei rivestimenti polimerici. La funzione del canale ? quella di generare una forza di taglio misurabile e, conseguentemente, misurare la forza di adesione degli organismi alle superfici. I film polimerici precedentemente valutati per l?adesione delle cellule, sono stati sottoposti allo sforzo di taglio di 28 Pa (corrispondenti ad un flusso di 150 L/m) per 5 minuti.
In Figura 2 sono riportati i risultati della prova di distacco dopo 24 ore di incubazione dei vetrini come valori d?intensit? di fluorescenza della clorofilla, misurati su ciascuna superficie.
Le differenze tra le superfici analizzate sono state valutate tramite analisi della varianza ONE-WAY ANOVA. L?analisi ha evidenziato differenze statisticamente significative tra i film della matrice di riferimento (PDMS) ed i film contenenti i composti di formula generale (I). Le composizioni contenenti i composti oggetto della presente invenzione hanno evidenziato una minore adesione delle cellule algali (funzione antivegetativa) rispetto al PDMS.
In Figura 3 sono mostrati i risultati relativi alla prova di distacco sotto flusso delle diatomee adese sulle superfici. Per il test sono stati utilizzati gli stessi vetrini impiegati per il precedente test di adesione. La biomassa algale adesa, una volta sottoposta a flusso, ? stata nuovamente quantificata al termine della prova. Tutti i campioni hanno evidenziato una percentuale di rimozione della biomassa algale significativamente superiore (>92%) rispetto alla percentuale di rimozione determinata per il PDMS (76%) usato come riferimento.
Esempio n. 10: Prova di adesione di larve del serpulide Ficopomatus enigmaticus.
Il comportamento antivegetativo (antifouling) dei diversi composti di formula generale (I) ? stato valutato attraverso la quantificazione del numero di larve di Ficopomatus enigmaticus adese su ciascun film in un periodo di tempo definito (24 ore, 48 ore e 5 giorni).
Lo stadio di sviluppo delle larve necessario per l?esecuzione del test ? definito stadio ?di competenza? e si ottiene dopo circa 10 giorni dalla fecondazione. Una volta raggiunto lo stadio di competenza ? stato possibile procedere all?allestimento del saggio di adesione sui diversi film polimerici.
Su ciascuna superficie, posta all?interno di piastre Quadriperm? (6 repliche per polimero), ? stata pipettata una goccia di 1 ml di acqua marina filtrata (FSW), all?interno della quale sono state poste 20 larve competenti. Le piastre sono poi state incubate a 21?C ? 2?C al buio. La percentuale di larve adese ? stata calcolata dopo 24 ore, 48 ore e 5 giorni di incubazione, mediante conta diretta del numero di organismi adesi.
In Figura 4 ? possibile osservare le diverse percentuali di adesione di larve competenti di Ficopomatus enigmaticus sulle differenti superfici a 24 ore, 48 ore e 5 giorni di esposizione. Il vetro (controllo positivo) presentava una percentuale di adesione statisticamente superiore rispetto a tutte le superfici polimeriche saggiate. I film polimerici non hanno evidenziato, tra loro, differenze statisticamente significative ai tre tempi considerati in questo test. Simili risultati sono stati ottenuti per tutte le altre composizioni, in accordo con la presente invenzione.
Non ? stato possibile effettuare prove di distacco dei tubi calcarei del Ficopomatus enigmaticus in quanto il numero di larve adese per campione risultava troppo basso e quindi non sufficiente a rendere il test di distacco statisticamente significativo. Questi risultati evidenziano la capacit? antivegetativa (antifouling) dei film contenenti il composto di formula generale (I) in accordo con la presente invenzione.
Esempio n. 11: Esposizione dei pannelli a mare.
Ogni rivestimento protettivo ? stato depositato in triplicato su pannelli di PVC o acciaio primerizzato con PDMS (strato di fondo Defender? commercializzato da Boero Bartolomeo S.p.A.), secondo quanto riportato precedentemente. Sono stati inoltre aggiunti 3 pannelli di controllo, due in acciaio tal quale e uno in PVC tal quale (cio? non trattati n? con il primer n? con il rivestimento protettivo comprendente i composti di formula generale (I) oggetto della presente invenzione); questi ultimi sono stati introdotti al fine di valutare la progressione ecologica del fouling nel periodo di prova. Le differenti repliche di ogni formulazione sono state fissate a tre differenti telai in rete di PVC. Tali telai sono stati successivamente immersi nell?area del porto di Livorno, mantenuti flottanti a circa 50 cm sotto la superficie dell?acqua.
I pannelli sono stati immersi in una zona delimitata, dove solo persone legate da accordi di segretezza con la titolare della presente invenzione potevano accedere. Il periodo di immersione ? stato di circa 4 mesi. Al fine di quantificare la colonizzazione nel tempo delle diverse superfici sono stati effettuati campionamenti fotografici a differenti intervalli di tempo dal momento dell?immersione (~3 settimane, ~1 mese, ~2 mesi, ~2,5 mesi e ~ 3 mesi).
Le immagini ottenute ad ogni campionamento sono state elaborate mediante il pacchetto software ImageJ, e le diverse percentuali di copertura superficiale sono state calcolate su un quadrato virtuale (dimensioni 10 cm x 10 cm) posizionato circa al centro di ogni pannello. I risultati ottenuti da tali osservazioni sono di tipo puramente quantitativo (percentuale di superficie ricoperta), e non qualitativo in quanto non ? stata presa in considerazione la tipologia di organismi che compongono le diverse coperture.
A seguito dell?ultima ispezione i diversi telai sono stati rimossi e trasportati in laboratorio per l?esecuzione del test di distacco delle incrostazioni (fouling release). Tale test prevede l?impiego di una lancia pressurizzata ad acqua, dotata di ugello ad angolo fisso, con pressione in uscita di 150 bar. L?ugello della lancia ? stato posizionato ortogonalmente a circa 50 cm dalla superficie del pannello. Sono stati selezionati 2 tempi di esposizione al getto: 20 secondi e 90 secondi. Al termine di ogni singolo tempo di trattamento ? stato effettuato un nuovo campionamento fotografico, al fine di valutare le propriet? di distacco di fouling in termini di rimozione di biomassa di ciascun rivestimento protettivo.
I grafici in Figura 5 mostrano le percentuali di copertura di tutti i pannelli nei diversi campionamenti fotografici effettuati. Le differenze tra i comportamenti delle superfici sono state valutate con un?analisi della varianza ANOVA, effettuata per ogni rilevamento. Dalle Figure 5A, 5C e 5E si possono osservare percentuali di ricoprimento dei substrati comprendenti i composti di formula generale (I) marcatamente inferiori rispetto ai pannelli di controllo. Dalla sequenza delle figure da 5A a 5E si pu? dedurre una maggiore velocit? di colonizzazione dei pannelli di controllo.
I grafici nelle Figure 6 e 7 riportano le percentuali di copertura residue delle differenti superfici a seguito dell?esposizione per 20 secondi (Figura 6) o 90 secondi (Figura 7) ad un getto di acqua pressurizzata. Come ? possibile osservare, gi? dopo i primi 20 secondi di esposizione la copertura residua media su ogni superficie risulta sensibilmente ridotta rispetto all?ultimo campionamento effettuato e significativamente inferiore rispetto ai controlli. Dopo 90 secondi di esposizione sono emerse differenze significative anche tra i diversi provini, con una copertura residua sui polimeri oggetto dell?invenzione ANF-0A 4% 0,1% NP, ANF-3A 1% 0,1% NP e ANF-3A 4% 0,1% NP, significativamente inferiore rispetto a PDMS.
Le fotografie di cui alle figure 8A, 8B, 9A, 9B, 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B ben mostrano come i campioni trattati con i composti oggetto della presente invenzione svolgano un?efficace funzione antivegetativa e di distacco di fouling.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un composto di formula generale (I):
    in cui: - B comprende un poli(dialchilsilossano); - A rappresenta un gruppo ramificato avente s ramificazioni, in cui s ? un numero intero compreso da 2 a 7, preferibilmente compreso da 2 a 4; - T rappresenta un polietilenglicol etere terminato con un gruppo fluoroalchilico, un gruppo perfluoroalchilico un gruppo trialchilsilossanico, oppure un gruppo polisilossanico.
  2. 2. Il composto di formula generale (I) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto poli(dialchilsilossano) in detto B comprende unit? ripetitive -(SiOR?2)n-, in cui n ? un numero compreso da 2 a 30, preferibilmente compreso da 3 a 15, e in cui R? ? metile o etile, preferibilmente metile.
  3. 3. Il composto di formula generale (I) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui B ha formula generale (B.I), (B.II), (B.III) oppure (B.IV): (B.I) in cui R ? selezionato tra: 0 e in cui n1 ? un numero compreso da 2 a 30, preferibilmente compreso da 3 a 15; (B.II) in cui n2 ? un numero compreso da 2 a 30, preferibilmente compreso da 3 a 15; (B.III) in cui n3 ? un numero intero compreso da 3 a 15; (B.IV) in cui n4 ? un numero intero compreso da 3 a 15; pi? preferibilmente in cui B ha formula generale (B.I) oppure (B.II).
  4. 4. Il composto di formula generale (I) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui A ha formula generale (A.I), (A.II) o (A.III):
    pi? preferibilmente in cui A ha formula generale (A.I) oppure (A.II).
  5. 5. Il composto di formula generale (I) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui A ha formula generale (A.IV): (A.IV) in cui x ? un numero compreso da 1 a 6, preferibilmente compreso da 2 a 5.
  6. 6. Il composto di formula generale (I) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui T ? selezionato tra: ((CH3)3SiO)2Si(CH3)-(CH2)3-O-(CH2CH2O)b-, in cui b ? un numero compreso da 3 a 30; oppure
    in cui y ? un numero compreso da 1 a 6, e in cui m ? un numero intero compreso da 3 a 30.
  7. 7. Il composto di formula generale (I) in cui detto composto ? selezionato tra i seguenti (I.a), (I.b), (I.c), (I.d), oppure (I.e):
  8. 8. Uso del composto di formula generale (I) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti come agente di riduzione di formazioni biovegetative, come agente antivegetativo e/o come agente di distacco di incrostazioni.
  9. 9. Una composizione, preferibilmente una composizione a base siliconica, pi? preferibilmente una composizione a base di polidimetilsilossano, comprendente il composto di formula generale (I) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, un polimero reticolabile, preferibilmente nanoparticelle di silice idrofoba, e pi? preferibilmente uno o pi? additivi tecnologici.
  10. 10. Un substrato, preferibilmente uno scafo di imbarcazione, almeno parzialmente rivestito con la composizione secondo la rivendicazione 9 comprendente detto composto di formula generale (I).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124605A (en) 1963-12-05 1964-03-10 Biuret polyisocyanates
WO2010051150A1 (en) * 2008-10-28 2010-05-06 Arkema Inc. Water flux polymer membranes
WO2013052181A2 (en) * 2011-06-17 2013-04-11 Ndsu Research Foundation Functionalized silicones with polyalkylene oxide side chains
WO2018039721A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Polymer coatings
EP3489310A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-29 Jotun A/S Antifouling composition

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7887790B2 (en) * 2004-02-20 2011-02-15 Cornell Research Foundation, Inc. Polymers and polymer coatings
US20170130096A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-11 The Texas A&M University System Amphiphilic siloxane materials to reduce adhesion events in medical, marine and industrial applications
US10759950B2 (en) * 2016-02-29 2020-09-01 Ndsu Research Foundation Non-isocyanate siloxane-modified glycidyl carbamate resins and coatings containing them

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124605A (en) 1963-12-05 1964-03-10 Biuret polyisocyanates
WO2010051150A1 (en) * 2008-10-28 2010-05-06 Arkema Inc. Water flux polymer membranes
WO2013052181A2 (en) * 2011-06-17 2013-04-11 Ndsu Research Foundation Functionalized silicones with polyalkylene oxide side chains
WO2018039721A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Polymer coatings
EP3489310A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-29 Jotun A/S Antifouling composition

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