KR20140064832A - 스테롤 및/또는 그의 유도체를 포함하는 내오염성 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘라스토머(elastomer), 및 스테롤(들) 및/또는 스테롤 유도체(들)을 포함하는 성분을 포함하며, 여기에서 성분이 아실화 라놀린, 알콕실화 라놀린, 라놀린유, 또는 적어도 20 중량%의 하나 이상의 스테롤(들), 적어도 20 중량%의 하나 이상의 C1-C12 스테롤 에스테르(들), 또는 적어도 20 중량%의 알콕실화 스테롤(들)을 포함하는 조성물 중에서 선택되고, 여기에서 중량%가 성분의 총 중량에 대한 스테롤 또는 스테롤 유도체의 퍼센트인 내오염성 조성물을 제공한다.

Description

스테롤 및/또는 그의 유도체를 포함하는 내오염성 조성물{FOULING-RESISTANT COMPOSITION COMPRISING STEROLS AND/OR DERIVATIVES THEREOF}
본 발명은 내오염성 조성물, 수중 환경에서의 내오염성 조성물의 용도, 수중 환경에서 오염을 억제하는 방법, 및 내오염성 조성물로 코팅된 기재에 관한 것이다.
수중에 침지된 보트 선체, 부표, 드릴링 플랫폼, 건선거 장비, 오일 생산 굴착 장치, 수경재배 장비, 그물 및 파이프와 같은 인공 구조물은 녹조류 및 갈조류, 따개비, 홍합 등과 같은 수생 유기체에 의해 오염되기 쉽다. 이러한 구조물은 보통 금속 재질이지만 콘크리트와 같은 다른 구조물 재료를 포함할 수도 있다. 보트 선체에 있어서 이러한 오염은 물을 통해 이동하는 동안 마찰 저항을 증가시켜 속도를 감소시키고 연료 비용을 증가시키기 때문에 골칫거리이다. 첫째, 파도와 조류에 대한 오염물의 두터운 층의 저항이 예기치 않은 그리고 잠재적으로 위험한 응력을 구조물에 유발시킬 수 있기 때문에, 둘째, 구조물이 응력 크래킹 및 부식과 같은 결함을 지니고 있는지 조사하는 것을 오염물이 방해하기 때문에, 이는 드릴링 플랫폼과 오일 및 가스 생산, 정제 및 보관 굴착 장치의 다리와 같이 고정된 구조물에 있어서도 골칫거리이다. 냉각수 흡입구 및 배출구와 같은 파이프에 있어서도, 유효 단면적이 오염에 의해 감소하여 유속을 감소시키기 때문에, 이는 바람직하지 않다.
상업적으로 가장 성공적인 오염 억제 방법은 수생 생명체에 독성이 있는 물질, 예를 들어, 트리부틸틴 클로라이드 또는 산화제일구리를 함유하는 오염방지용(anti-fouling) 코팅재를 사용하는 것이다. 그러나, 이러한 독소가 수중 환경 내로 방출되는 경우 나타낼 수 있는 손상 효과 때문에 이러한 코팅재는 점점 사용하지 않는 쪽으로 고려되고 있다. 따라서 뚜렷하게 독성인 물질을 방출하지 않는 비오염 코팅재에 대한 요구가 있다.
예를 들어, 영국 특허 제1,307,001호 및 미국 특허 제3,702,778호에 개시된 바와 같이, 실리콘 고무 코팅재가 수생 유기체에 의한 오염에 저항하는 것으로 수년간 공지되어 있었다. 이러한 코팅재는 유기체가 쉽게 부착할 수 없는 표면을 제공하는 것으로 믿어졌으며, 따라서 이들은 오염방지용 코팅재라기 보다는 오염물-방출재 또는 내오염재로 불릴 수 있다. 실리콘 고무 및 실리콘 화합물은 일반적으로 매우 낮은 독성을 나타낸다. 보트 선체에 적용되는 경우 이러한 오염방지용 시스템의 단점은 비록 해양 유기체의 축적이 감소된다 하여도 모든 오염물 종을 제거하기 위해서는 상대적으로 높은 선박 속도가 필요하다는 점이다. 따라서, 일부 경우에, 이러한 중합체로 처리된 선체로부터 효과적으로 방출되기 위해서는 적어도 14 노트(knot)의 속도로 항해할 필요가 있는 것으로 나타났다. 이러한 이유로 실리콘 고무는 제한된 상업적 성공만을 거두었으며, 이와 같이 환경적으로 양호한 코팅재의 오염방지 및 오염-방출 특성을 개선할 필요가 있다.
국제 특허 공개 제02/074870호는 낮은 표면 에너지 및 적합한 탄성 특성을 나타내는 대안적인 내오염성 조성물을 기재한다. 이 오염방지용 조성물은 퍼플루오로폴리에테르 부위를 포함하지 않는 경화되거나 가교된 중합체 및 불소화 알킬- 또는 알콕시-함유 중합체 또는 올리고머를 포함한다. 오염성 유기체의 정착 및 이들의 부착 강도에 있어서의 감소로 인하여 이 내오염성 조성물이 기타 공지의 내오염성 조성물보다 우월한 것으로 밝혀졌다.
이제 엘라스토머(elastomer), 및 스테롤(들) 및/또는 스테롤 유도체(들)을 포함하는 성분을 포함하며, 여기에서 성분이 아실화 라놀린, 알콕실화 라놀린, 라놀린유, 또는 적어도 20 중량%의 하나 이상의 스테롤(들), 적어도 20 중량%의 하나 이상의 C1-C12 스테롤 에스테르(들), 또는 적어도 20 중량%의 알콕실화 스테롤(들)을 포함하는 조성물 중에서 선택되고, 여기에서 중량%가 성분의 총 중량에 대한 스테롤 또는 스테롤 유도체의 퍼센트인 내오염성 조성물이 우수한 내오염 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 조성물이 국제 특허 공개 제02/074870호의 조성물보다 우월한 내오염 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
내오염 특성은 오염성 유기체의 정착량 및 이들의 부착 강도를 측정함으로써 비교할 수 있다.
개질되지 않은 라놀린은 하나 이상의 스테롤(들) 및 스테롤 유도체를 포함하는 천연 산물의 예이지만, 본 발명의 내오염성 조성물의 성분은 아니다. 왜냐하면 이는 아실화되거나, 알콕실화되거나, 오일이 아니며, 개질되지 않은 라놀린의 총 중량을 기초로 하여 20 중량% 초과의 스테롤(들), 20 중량% 초과의 스테롤(들) C1-C12 스테롤 에스테르(들), 또는 20 중량% 초과의 스테롤(들) 알콕실화 스테롤(들)을 포함하지 않기 때문이다. 상업적으로 구입가능한 라놀린은 전형적으로 약 97 중량%의 장쇄 지방 에스테르를 포함한다. 이들 에스테르의 대부분(>90%)은 12개 탄소보다 긴 지방족 꼬리를 가진다. 라놀린의 스테롤 함량은 개질되지 않은 라놀린에 기껏해야 약 5 중량%로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 개질되지 않은 라놀린은 훨씬 적은 알콕실화 스테롤을 함유한다.
본 발명자들은 엘라스토머와 조합하여 아실화, 알콕실화에 의해 개질된 라놀린, 또는 라놀린유(때때로 "액체 라놀린"으로 불림)를 포함하는 내오염성 조성물이 동일 조성물에 개질되지 않은 라놀린이 사용되는 경우와 비교하여 우월한 내오염 특성을 나타냄을 발견하였다.
우월한 내오염 특성은 또한, 내오염성 조성물이 엘라스토머, 및 적어도 20 중량%의 스테롤, 그의 아실화 또는 알콕실화 유도체를 포함하는 성분을 포함하고, 여기에서 중량%가 성분의 총 중량에 대한 스테롤 또는 스테롤 유도체의 퍼센트인 경우 발견된다. 따라서, 스테롤 또는 스테롤 유도체를 개질된 라놀린으로부터 얻을 필요는 없으며, 이들을 이러한 양의 스테롤, 그의 아실화 또는 알콕실화 유도체를 포함하는 다른 공급원으로부터 얻을 수 있다.
국제 특허 공개 제2004/0588552호, 한국 특허 공개 제2009068485호, 미국 특허 제1960252호 및 미국 특허 공개 제2009/0197003호는 다양한 오염방지 조성물을 개시하며, 라놀린(개질되지 않음)이 오염방지 조성물에서 다수의 대안적인 첨가제 중 하나로서 사용될 수 있음을 언급하고 있다. 이들 문헌의 어느 것도 독자로 하여금 오염방지 조성물에 사용하기 전에 라놀린을 개질하는 것은 커녕 이들 긴 목록의 첨가제 중에서 라놀린을 선택하도록 교시하거나 동기를 부여하고 있지 않다.
일본 특허 출원 제2005263975A호는 라놀린 또는 라놀린 유도체를 포함하는 오염방지 페인트 조성물을 개시한다. 이는 오염방지 페인트를 제조하기 위해 사용되어야만 하는 긴 목록의 수지를 개시하고 있지만, 특정 라놀린 유도체가 엘라스토머와 조합되어 내오염성 코팅 조성물을 제조하는 경우 내오염성에 대한 상승적 효과가 있음을 교시하는데 실패하였다. 실제로, 일본 특허 공개 제2005263975호는 독자로 하여금 경성(harder), 비탄성 중합체-아크릴레이트 수지를 포함하는 오염방지 코팅 조성물을 제조하도록 지시한다. 추가로, 일본 특허 공개 제2005263975호는 아크릴레이트 수지가 폴리부텐과 조합되어야만 함을 교시한다. 폴리부텐은 페인트 필름의 가소성을 올리기 위해 첨가된다.
놀랍게도, 본 발명자들은 "연성(softer)" 엘라스토머, 및 특이적 라놀린 유도체를 포함하는 본 발명의 내오염성 조성물의 코팅재가 일본 특허 공개 제2005263975호에 암시되고 예시된, 신중하게-고안된 경성 및 비-엘라스토머 코팅재와 비교하여 광범위한 오염물(점성 오염물, 잡초 오염물, 연성 오염물 및 경성 오염물)에 대해 우월한 내오염 특성을 나타냄을 발견하였다.
일본 특허 출원 제201009026A호는 라놀린 또는 라놀린 유도체를 포함하며 살생물제가 없는 오염방지용 페인트 조성물을 개시하고 있다. 이는 오염방지용 페인트가 열가소성 수지를 포함하여야 하며, 열가소성 수지가 페인트의 경도를 강화시키기 위해 요구된다는 것을 교시한다. 다수의 열가소성 수지가 개시되어 있으며, 실시예의 코팅 조성물이 열가소성 석유 수지를 포함한다. 마찬가지로 일본 특허 공개제2005263975A호, 제201009026A호도 본 발명의 조성물에 의해 요구되는 "연성" 엘라스토머 수지 대신에 "경성" 수지의 사용을 교시한다. 놀랍게도, 본 발명의 내오염성 조성물은 일본 특허 공개 제201009026A호에 암시되고 예시된, 신중하게-고안된 경성 코팅재와 비교하여 광범위한 오염물(점성 오염물, 잡초 오염물, 연성 오염물 및 경성 오염물)에 대해 우월한 내오염 특성을 나타내는 코팅재를 얻는 것으로 밝혀졌다.
본 명세서에 개시된 새로운 내오염성 조성물의 한가지 이점은 라놀린/스테롤(들) 및 스테롤 유도체(들)이 생분해성이므로 내오염성 조성물에 이들을 사용하는 것은 해양 및 수중 환경에 대한 환경적 영향이 (존재한다면) 거의 없으리라고 예측된다는 것이다.
놀랍게도, 본 발명의 오염-방출 코팅 조성물은, 예를 들어, 0 내지 12 노트의 저속에서 오염물의 효과적인 방출을 나타내었다.
본 발명의 한 측면은 엘라스토머, 및 스테롤(들) 및/또는 스테롤 유도체(들)을 포함하는 성분을 포함하며, 여기에서 성분이 아실화 라놀린, 알콕실화 라놀린, 라놀린유, 또는 적어도 20 중량%의 하나 이상의 스테롤(들), 적어도 20 중량%의 하나 이상의 C1-C12 스테롤 에스테르(들), 또는 적어도 20 중량%의 알콕실화 스테롤(들)을 포함하는 조성물 중에서 선택되고, 여기에서 중량%가 성분의 총 중량에 대한 스테롤 또는 스테롤 유도체의 퍼센트인 내오염성 조성물에 관한 것이다.
스테롤 및 스테롤 에스테르는 트리테르펜 분자 유래의 유기 분자 부류인 트리테르페노이드이다. 스테롤 및 스테롤 유도체는 도 1에 나타낸 골격 탄소 구조를 나타내는 것으로 당업계에 공지되어 있다.
도 1에 나타낸 스테롤 탄소 골격은 완전히 포화될 수 있거나, 에틸렌적으로 불포화된 이중결합을 함유할 수 있다. 예를 들어, 콜레스테롤은 탄소 5 및 6 사이에 에틸렌적으로 불포화된 이중결합을 가진다. 스테롤 골격은 또한 다수의 키랄 탄소를 함유하므로; 스테롤의 상이한 이성체 형태가 존재한다.
스테롤 및 스테롤 유도체는 천연 공급원, 예를 들어, 동물 및 식물로부터 유래될 수 있다. 스테롤의 예는 다음과 같다: 콜레스테롤, 라노스테롤, 아그노스테롤, 7-데하이드로콜레스테롤, 콜레칼시페롤, 데스모스테롤, 라토스테롤, 콜레스타놀, 코프라스타놀, 캄페스테롤, 스티그마스테롤, 시토스테롤, 아베나스테롤, 스티그마스테놀, 브라시카스테롤, 4-데스메틸 스테롤(즉, 탄소-4에 치환체가 없음), 4α-모노메틸 스테롤 및 4,4-디메틸 스테롤, 피토스타놀(완전히 포화됨), 에르고스테롤, 아미린 및 실코아르테놀.
스테롤 및 스테롤 유도체를 포함하는 종자유의 예는 월견초유, 아보카도유, 평지씨유, 카놀라유, 옥수수유, 땅콩유, 해바라기유, 보라지유, 올리브유, 참기름, 코코넛유, 면실유, 홍화씨유, 팜유, 호두유, 피칸유, 아몬드유 및 대두유를 포함한다. 따라서, 내오염성 조성물에 사용되는 성분은 종자유, 예를 들어, 앞에서 언급한 것들로부터 유래할 수 있다. 그러나, 종자유가 필요한 양의 스테롤, 스테롤 에스테르 또는 알콕실화 스테롤을 포함하기 위해서는, 조성물에서 가수분해(스테롤의 양을 증가시키기 위함), 아실화(스테롤 에스테르의 양을 증가시키기 위함) 또는 알콕실화(알콕실화 스테롤의 양을 증가시키기 위함)에 의해 종자유를 개질할 필요가 있을 수 있다. 따라서, 성분은 가수분해되거나, 아실화되거나 알콕실화된 종자유를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 성분은 도 1에 나타낸 스테롤 및/또는 스테롤 유도체를 포함하며, 여기에서 Y는 -OH(스테롤), -0-(CO)R3(스테롤 에스테르) 또는 -O-R4-(OR5)xOR6(알콕실화 스테롤) 중에서 선택되고, 여기에서
R3는 1 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 분지형 또는 선형 알킬이며,
R4 및 R5는 독립적으로 C2-6 알킬렌이고,
R6는 수소 또는 C1-4 일차 또는 이차 알킬기이며,
X는 1 내지 100 범위의 정수이다.
Y가 R3(CO)0- 이고 R3가 1 내지 12개 탄소 원자를 포함하는 알킬 부위인 경우, 스테롤 에스테르는 본 명세서에서 C1-C12- 아실화 스테롤 에스테르로 공지되어 있다.
바람직하게, R3는 선형 알킬 부위이다. 바람직하게, R3는 1 내지 5개 탄소 원자를 포함하는 알킬 라디칼(본 명세서에서 "C1-C5 아실화 스테롤 에스테르(들)"로 지칭됨) 또는 1 내지 3개 탄소 원자를 포함하는 알킬 라디칼(본 명세서에서 "C1-C3 아실화 스테롤 에스테르(들)"로 지칭됨)이다. 가장 바람직하게, R3는 1개의 탄소 원자를 포함하고, CH3- 라디칼이다. R3가 CH3-라디칼인 경우, 스테롤 에스테르는 본 명세서에서 아세틸화 스테롤 에스테르로 지칭된다.
바람직하게, R4 및 R5는 에틸렌이다.
바람직하게 R6는 수소 또는 메틸이다.
바람직하게 X는 1 내지 80, 더욱 바람직하게 1 내지 50, 훨씬 더 바람직하게 1 내지 30, 및 가장 바람직하게 1-15 범위의 정수이다.
성분은 하나 이상의 스테롤을 포함할 수 있다. 하나 이상의 스테롤을 포함하는 성분은 적어도 30 중량 퍼센트, 적어도 40 중량 퍼센트, 적어도 50 중량 퍼센트, 적어도 60 중량 퍼센트, 적어도 70 중량 퍼센트, 적어도 80 중량 퍼센트, 또는 적어도 90 중량 퍼센트의 하나 이상의 스테롤을 포함할 수 있으며, 여기에서 중량%는 성분의 총 중량에 대한 스테롤의 퍼센트이다.
성분은 하나 이상의 스테롤 에스테르를 포함할 수 있다. 하나 이상의 스테롤 에스테르를 포함하는 성분은 적어도 30 중량 퍼센트, 적어도 40 중량 퍼센트, 적어도 50 중량 퍼센트, 적어도 60 중량 퍼센트, 적어도 70 중량 퍼센트, 적어도 80 중량 퍼센트, 또는 적어도 90 중량 퍼센트의 하나 이상의 스테롤 에스테르를 포함할 수 있으며, 여기에서 중량%는 성분의 총 중량에 대한 스테롤 에스테르의 퍼센트이다.
내오염성 조성물의 성분내 하나 이상의 C1-C12 스테롤 에스테르(들)은 하나 이상의 C1-C5 아실화 스테롤 에스테르(들), 훨씬 더 바람직하게 하나 이상의 C1-C3 아실화 스테롤 에스테르(들), 및 가장 바람직하게 아세틸화 스테롤 에스테르(들)일 수 있다.
성분은 아실화 라놀린일 수 있다. 일부 실시양태에서, 아실화 라놀린은 C1-C12 아실화 라놀린, 예를 들어, C1-C5 아실화 라놀린 및 가장 바람직하게 아세틸화 라놀린일 수 있다. 아세틸화 라놀린은 추가로 개질되어 오일의 형태가 될 수 있다(예를 들어, 분별 결정).
스테롤 및/또는 스테롤 유도체, 예를 들어, 라놀린을 포함하는 조성물은 아실화되어 내오염성 조성물에 사용되는 성분을 제조할 수 있다. 조성물은 이를 아실화제(산 또는 산클로라이드/무수물)와 혼합하여 직접(1-단계 반응으로) 아실화될수 있거나, 먼저 가수분해된 다음 형성된 알콜이 아실화제에 의해 아실화될 수 있다(2-단계 반응). 양쪽 반응에서, 조성물 내에 존재하는 자유 하이드록실기(예를 들어, 스테롤 상의 하이드록실기)는 부분적으로 또는 완전히 아실 에스테르기로 변환될 것이다. 또한, 기존의 에스테르기(예를 들어, 라놀린에 풍부하게 존재하는 장쇄 지방산의 스테롤 에스테르)는 부분적으로 또는 완전히 아실화제의 동일한 아실기로 변환될 것이다. 예를 들어, 라놀린이 아세틸 클로라이드 또는 아세트산 무수물에 의해 아세틸화된다면, 자유 스테롤 및 장쇄 지방 스테롤 에스테르의 대부분은 양자 모두 아세틸화 스테롤 에스테르가 될 것이다.
아실 에스테르의 알킬쇄 길이가 사용된 아실화제에 좌우되는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 5개 탄소를 포함하는 아실기를 갖는 아실화제("C5-아실화제")는 C5-아실화 스테롤 에스테르를 제조하는데 사용될 수 있다.
아세틸화 라놀린은 상업적으로 구입할 수 있으며, 예를 들어, 다음과 같다: 아세틸화 라놀린 스탠다드(NK Chemicals), 아실란(Croda), 모둘란(Lubrizol), YOFCO AC-25(Nipon Fine Chemical Co.), RolanACE(Rolex Lanolin Products Limited) 및 아세틸화 라놀린(Wujiang Xinyi Chemical Co.).
성분은 알콕실화 스테롤(들)을 포함할 수 있다. 알콕실화 스테롤(들)을 포함하는 성분은 하나 이상의 알콕실화 스테롤(들)을 적어도 30 중량 퍼센트, 적어도 40 중량 퍼센트, 적어도 50 중량 퍼센트, 적어도 60 중량 퍼센트, 적어도 70 중량 퍼센트, 적어도 80 중량 퍼센트 또는 적어도 90 중량 퍼센트 포함할 수 있으며, 여기에서 중량%는 성분의 총 중량에 대한 스테롤의 퍼센트이다.
알콕실화 스테롤은 에톡실화 스테롤일 수 있다. 한 실시양태에서, 에톡실화 스테롤은 도 1의 구조를 나타내며, 여기에서 Y는 -O-R4-(OR5)xOR6이고, R4 및 R5는 양자 모두 에틸렌이다. 바람직하게, R6는 수소 또는 C1-4 일차 또는 이차 알킬기, 예를 들어, 메틸이다.
성분은 알콕실화 라놀린일 수 있다. 바람직하게, 폴리알킬렌 옥사이드쇄 내의 알킬렌 옥사이드 단위 수는 1-100, 예를 들어 1-80, 더욱 바람직하게 1-50, 더욱 바람직하게 1-30, 및 가장 바람직하게 1-15 범위에서 변화한다. 알콕실화 라놀린은 폴리에틸렌 옥사이드쇄를 포함하는 에톡실화 라놀린일 수 있다. 에톡실화 라놀린은 800-4500 달톤 범위의 분자량(MW)을 나타낼 수 있다.
에톡실화 라놀린은 수성 매체 또는 유기 매체, 예를 들어, 크실렌, 트리메틸벤젠, 부탄올, 메틸 이소부틸 케톤 및 메틸 이소펜틸 케톤 중에서 임의로 용해될 수 있다.
에톡실화 라놀린은, 예를 들어, NK 케미칼즈(PEG-30 라놀린)로부터 상업적으로 구입할 수 있다.
성분은 라놀린유("액체 라놀린")일 수 있다. 라놀린유는 분별결정에 의해 제조될 수 있다. 라놀린을 분별결정에 의해 개질하는 경우, 더 적은 분자량의 성분이 액체 형태로 회수된다. 더 높은 분자량의 성분은 고체를 형성하며; 이는 총괄하여 라놀린 왁스로 알려져 있다. 액체 분획의 평균 분자량은 분별결정 공정에서 채용된 용매에 따라 좌우된다. 예를 들어, 이소프로판올이 추출에 사용된 경우, 평균 분자량은 약 360이다.
액체는 ASTM(1996) D4359-90: 물질이 액체 또는 고체인지 결정하기 위한 표준 시험 방법에 따라 정의되는 액체 물질을 의미하며, 단, 시험은 ASTM 시험 방법에 특정된 바와 같이 38 ℃가 아니라 15 ℃에서 수행된다. 하나 이상의 스테롤(들) 및/또는 그의 에스테르(들)을 포함하는 성분을 시험하기 위하여, 시험중의 성분을 15 ℃에서 단단히 밀폐된 캔 안에 유지시킨다. 뚜껑을 제거하고 캔을 뒤집는다. 캔으로부터 물질의 흐름을 관찰하여 그것이 고체인지 액체인지 결정한다. 3분 이내에 총 50 mm 이하로 흐르는 물질은 고체로 간주된다. 그렇지 않으면 이는 액체로 간주된다.
라놀린유는, 예를 들어, 플루일란(Croda), EWALAN FL-50(H. Erhard Wagner GmbH), 라노겐(Lubrizol), YOFCO 액체 라놀린(Nipon Fine Chemical Co.), 액체 라놀린 스탠다드(NK Chemicals) 및 RolanOIL(Rolex Lanolin Products Limited)로 상업적으로 구입할 수 있다.
성분은 하나 이상의 하기 물질을 포함할 수 있다: 콜레스테롤, 라노스테롤, 아그노스테롤 및 디하이드로라네스테롤, 사이클로아르테놀, 캄포스테롤, 시그마스테롤, 시토스테롤, 아미린 및/또는 그의 에스테르 또는 알콕실화 유도체. 바람직하게, 성분은 콜레스테롤 또는 라노스테롤 및/또는 그의 에스테르 또는 알콕실화 유도체, 예를 들어, 콜레스테롤 아세테이트를 포함한다.
한 실시양태에서, 성분은 순수하거나 실질적으로 순수한 스테롤 또는 그의 아실화 또는 알콕실화 유도체를 포함할 수 있다. 성분은 순수하거나 실질적으로 순수한 스테롤 에스테르 유도체 또는 순수하거나 실질적으로 순수한 알콕실화 스테롤 유도체, 예를 들어, 하기 스테롤 중 하나의 스테롤 에스테르/알콕실화 스테롤 유도체일 수 있다: 콜레스테롤, 라노스테롤, 사이클로아르테놀, 캄페스테롤, 시토스테롤, 스티그마스테롤, 아미린 또는 아그노스테롤. 스테롤 또는 그의 유도체를 라놀린으로부터 얻는 것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 스테롤 또는 스테롤 유도체를 상기 언급된 종자유로부터 또는 기타 식물 또는 동물 공급원으로부터 얻을 수 있다.
실질적으로 순수한 것은 성분이 스테롤 또는 그의 아실화/알콕실화 유도체를 성분의 적어도 70 중량%, 바람직하게 적어도 80 중량% 및 더욱 바람직하게 적어도 90 중량%로 포함하는 것을 의미하며, 여기에서 중량%는 성분의 총 중량에 대한 스테롤/스테롤 유도체의 퍼센트이다.
특히, 본 발명자들은 순수하고 실질적으로 순수한 스테롤 에스테르, 예를 들어, 콜레스테롤, 라노스테롤, 사이클로아르테놀, 캄페스테롤, 시토스테롤, 스티그마스테롤, 아미린 또는 아그노스테롤 중 하나의 스테롤 에스테르(및 특히 스테롤 아세테이트)를 포함하는 조성물이 내오염성 코팅 조성물의 성분으로 사용되는 경우 기타 공지의 내오염성 조성물과 비교하여 놀랍게도 우수한 내오염 성능을 나타냄을 발견하였다.
성분이 라놀린의 개질된 형태인 경우, 무수인 것이 바람직하다. 무수는 라놀린이 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만 또는 0.2 중량% 미만의 물을 함유함을 의미한다.
본 발명의 모든 실시양태에서, 내오염성 조성물의 성분 대 중합체 중량비는 약 1-30%, 바람직하게 1-10%일 수 있다.
본 발명의 코팅재를 제조하는데 사용되는 코팅 조성물은 건조되거나 경화되거나 가교되는 경우 "엘라스토머"를 형성하는 하나 이상의 중합체(들)을 포함할 수 있다. 이들 중합체는 본 명세서에서 "엘라스토머"로 지칭된다.
"엘라스토머"는 건조되거나 경화되거나 가교될 수 있으며, 건조되거나 경화되거나 가교되는 경우 플라스틱 흐름을 거의 나타내지 않으며 확장력(extending force)으로부터 신속하고 거의 완전한 회복을 나타내는 고무-유사 물질인 중합체(들)를 의미한다. 실온(25 ℃)에서 시험하는 경우, 건조되거나 경화되거나 가교된 중합체(들)는 25% 신장될 수 있으며(변형 속도 30 mm/분), 25% 신장되고 5분간 유지되고 놓아질 수 있으며, 놓아준 다음 5분 이내에 원래 길이의 10% 이내로 수축될 수 있다. 신장 측정은 ASTM D638-10에 따라 즈윅(Zwick) 인장 시험기 및 레이저 신장계를 사용하여 수행될 수 있다. 시험용 유리(free) 필름은 ASTM D2370-98의 섹션 8.2.2에 제시된 절차에 의해 제조된 90 x 15 x 0.5 mm의 시료 치수를 나타내어야 한다.
모든 실시양태에서, 엘라스토머는 바람직하게 오가노실록산 중합체(들)의 하나 또는 혼합물이다.
오가노실란(이는 때때로 당업계에서 오가노실록산-함유 중합체(들)로 지칭됨)은 본 발명의 맥락 범위내의 엘라스토머이다.
바람직하게, 폴리오가노실록산은 하나 이상, 더욱 바람직하게 2개 이상의 반응성 작용기, 예를 들어, 하이드록실, 알콕시, 아세톡시, 카복실, 하이드로실릴, 아민, 에폭시, 비닐 또는 옥심 작용기를 갖는다.
오가노실록산-함유 중합체는 화학식 -[SiR1R2-O]- (여기에서 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 아르알킬 및 비닐 함유 부위 중에서 선택된다)의 반복 단위를 포함할 수 있다. 바람직하게 R1 및 R2는 독립적으로 C1-C6 알킬 중에서 선택된 알킬, 페닐, C1-C6 알킬페닐 또는 C1-C6 알킬렌 중에서 선택된다.
R1 및 R2는 독립적으로 메틸 및 페닐 중에서 선택될 수 있다. 대안적으로, 오가노실록산-함유 중합체는 R1 및 R2가 양자 모두 메틸인 중합체이다.
예를 들어, 축합 경화성 폴리디메틸실록산(디-하이드록시-작용성)이 사용될 수 있으며, 이는 테트라에틸 오르토실리케이트와 함께 가교된다(디부틸틴 디라우레이트 촉매됨).
바람직한 중합체는 골격내에 탄소가 실질적으로 없는 실록산기, 예를 들어, 폴리디메틸실록산을 함유한다(여기에서 탄소가 실질적으로 없다는 것은 1 중량% 미만의 탄소가 존재함을 의미한다). 기타 적합한 중합체는 국제 특허 공개 제99/33927호에 개시된 것들, 특히 제12쪽, 23-31행에 개시된 중합체, 즉, 오가노하이드로겐폴리실록산 또는 폴리디오가노실록산이다. 예를 들어, 폴리실록산은 디오가노실록산 단위와 오가노하이드로겐 실록산 단위 및/또는 기타 디오가노실록산 단위와의 공중합체, 또는 오가노하이드로겐 실록산 단위 또는 디오가노실록산 단위의 단일중합체를 포함할 수 있다.
수소규소화 반응에 의해 가교될 수 있는 폴리실록산도 사용될 수 있다. 이러한 중합체는 "하이드리드 실리콘"으로 공지되어 있으며, 예를 들어, 유럽 특허 공개 제874032-A2호, 제3쪽, 즉, 화학식 R'-(SiOR'2)-SiR'3의 폴리디오가노실록산으로 개시되어 있고, 여기에서 각각의 R'는 독립적으로 탄화수소 또는 불소화 탄화수소 라디칼이고, 분자당 적어도 2개의 R' 라디칼은 불포화되거나 수소이며, 분자당 적어도 2개의 R' 라디칼은 수소이고, m은 약 10-1,500 범위의 평균값을 나타낸다. 상기 화학식의 것과 유사한 사이클릭 폴리디오가노실록산도 채용될 수 있다. 하이드리드 실리콘은 바람직하게 하이드로겐 폴리디메틸실록산이다.
또한, 폴리오가노실록산은 2개 이상의 상이한 점도의 폴리오가노실록산을 포함할 수도 있다.
대안적으로, 엘라스토머는 국제 특허 공개 제2008132196호에 기재된 중합체일 수 있으며, 여기에서 중합체는 PS-(A-PO-A-PS)n 형태의 폴리오가노실록산 폴리옥시알킬렌 블록 공중합체이고, 여기에서 PS는 폴리오가노실록산 블록을 나타내며, PO는 폴리옥시알킬렌 블록을 나타내고, A는 2가 부위를 나타내며, n은 적어도 1의 값을 나타낸다.
중합체는 분자당 폴리오가노실록산 블록 상에 2개 또는 3개의 반응성기 X를 가지며 이는 촉매의 존재 또는 부재하에 자가-축합 및 가교될 수 있고 이는 상기 X 기와 반응성인 2개 이상의 Y 기를 함유하는 다른 유기규소 가교제와 임의로 가교될 수 있다.
바람직하게 폴리오가노실록산(들) 중합체(들)은 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 90 wt%의 양으로 존재한다.
바람직하게 중합체는 가교될 수 있다. 가교성 중합체의 유형에 따라, 코팅 조성물은 가교제를 필요로 할 수 있다.
엘라스토머는 비-엘라스토머로 간주되는 수지를 포함할 수도 있으나, 단, 엘라스토머 수지 대 비-엘라스토머 수지의 상대적인 비율은 건조되거나 경화되거나 가교되는 경우 건조/경화/가교된 엘라스토머 및 비-엘라스토머 수지 혼합물이 상기 언급된 시험에 따른 "엘라스토머"로 되기 위한 요구조건을 충족시키는 것이어야 한다.
비 엘라스토머 및 엘라스토머 수지의 예로는 다음을 들 수 있다: 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 아크릴릭, 메타크릴릭, 아세테이트, 플루오로플라스틱, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리아릴에테르케톤, 폴리부타디엔, 폴리부틸렌, 폴리테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리케톤, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리에테르이미드, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리락트산, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리설폰, 폴리우레탄, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴 고무, 수소화 니트릴 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무, 오가노폴리실록산 수지, 플루오로실리콘, 플루오로엘라스토머, 퍼플루오로엘라스토머, 폴리에테르 블록 아미드, 클로로설폰화 폴리에틸렌 또는 에틸렌-비닐 아세테이트 수지.
코팅 조성물은 충진재를 포함할 수도 있다.
적합한 충진재의 예로는 황산바륨, 황산칼슘, 탄산칼슘, 실리카 또는 실리케이트(예컨대, 활석, 장석 및 고령토), 예를 들어, 발열 실리카, 벤토나이트 및 기타 점토, 및 고체 실리콘 수지를 들 수 있으며, 이는 일반적으로 축합된 분지형 폴리실록산, 예컨대 화학식 SiO4/2의 Q 단위 및 화학식 R m 3SiO1/2의 M 단위를 포함하는 실리콘 수지이고, 여기에서 R m 치환체는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 중에서 선택되며 M 단위 대 Q 단위의 비는 0.4:1 내지 1:1 범위이다. 건식 실리카(fumed silica)와 같은 일부 충진재는 코팅 조성물에 요변성 효과를 나타낼 수 있다. 충진재의 비는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0 내지 25 wt% 범위일 수 있다. 바람직하게 점토는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0 내지 1 wt%의 양으로 존재하며, 바람직하게 요변성제는 0 내지 5 wt%의 양으로 존재한다.
코팅 조성물은 안료를 포함할 수 있다.
안료의 예로는 흑색 철 옥사이드, 적색 철 옥사이드, 황색 철 옥사이드, 티타늄 디옥사이드, 아연 옥사이드, 카본 블랙, 흑연, 적색 몰리브데이트, 황색 몰리브데이트, 아연 설파이드, 안티몬 옥사이드, 소듐 알루미늄 설포실리케이트, 퀴나크리돈, 프탈로시아닌 청색, 프탈로시아닌 녹색, 흑색 철 옥사이드, 인단트론 청색, 코발트 알루미늄 옥사이드, 카바졸디옥사진, 크로늄 옥사이드, 이소인돌린 주황색, 비스-아세토아세토-톨리디올, 벤즈이미다졸론, 퀴나프탈론 황색, 이소인돌린 황색, 테트라클로로이소인돌리논, 및 퀴노프탈론 황색, 메탈릭 플레이크 재료(예: 알루미늄 플레이크), 또는 기타 소위 차단 안료(barrier pigment) 또는 항부식성 안료, 예컨대 아연 더스트 또는 아연 합금을 들 수 있다. 안료 부피 농도는 바람직하게 0.5-25% 범위이다. 안료의 비는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0 내지 25 wt% 범위일 수 있다.
엘라스토머가 가교성인 경우, 조성물은 촉매를 포함할 수 있다.
사용될 수 있는 촉매의 예로는 다양한 금속, 예를 들어, 주석, 아연, 철, 납, 바륨 및 지르코늄의 카복실산염을 들 수 있다. 염은 바람직하게 장쇄 카복실산의 염, 예를 들어, 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디옥토에이트, 철 스테아레이트, 주석(II) 옥토에이트 및 납 옥토에이트이다. 적합한 촉매의 추가 예는 오가노비스무트 및 오가노티타늄 화합물 및 오가노-포스페이트, 예컨대 비스(2-에틸-헥실)하이드로겐 포스페이트를 포함한다. 기타 가능한 촉매는 킬레이트, 예를 들어, 디부틸틴 아세토아세토네이트를 포함한다. 추가로, 촉매는 산 기에 대해 α-위치 탄소 원자 상의 적어도 하나의 할로겐 치환체 및/또는 산 기에 대해 β-위치 탄소 원자 상의 적어도 하나의 할로겐 치환체를 갖는 할로겐화 유기산, 또는 가수분해되어 축합 반응 조건 하에 이러한 산을 형성할 수 있는 유도체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 촉매는 하기 문헌 중의 어느 하나에 기재된 것일 수 있다: 국제 공개 특허 제2007122325A1호, 국제 공개 특허 제2008055985A1호, 국제 공개 특허 제2009106717A2호, 국제 공개 특허 제2009106718A2호, 국제 공개 특허 제2009106719A1호, 국제 공개 특허 제2009106720A1호, 국제 공개 특허 제2009106721A1호, 국제 공개 특허 제2009106722A1호, 국제 공개 특허 제2009106723A1호, 국제 공개 특허 제2009106724A1호, 국제 공개 특허 제2009103894A1호, 국제 공개 특허 제2009118307A1호, 국제 공개 특허 제2009133084A1호, 국제 공개 특허 제2009133085A1호, 국제 공개 특허 제2009156608A2호, 및 국제 공개 특허 제2009156609A2호.
바람직하게, 촉매는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.05 내지 4wt%의 양으로 존재한다.
엘라스토머가 가교성인 경우, 조성물은 가교제를 포함할 수 있다.
임의로 존재하는 가교제는 작용성 실란 및/또는 하나 이상의 임의의 아세톡시, 알콕시, 아미도, 알케녹시 및 옥심기, 바람직하게 하나 이상의 옥심기를 포함하는 가교제일 수 있다. 이러한 가교제의 예는 국제 특허 공개 제99/33927호에 제시된다. 상이한 가교제의 혼합물도 사용될 수 있다.
내오염성 코팅 조성물에 사용하기에 적합한 용매는 방향족 탄화수소, 알콜, 케톤, 에스테르 및 이들 상호간의 혼합물 또는 지방족 탄화수소를 포함한다. 바람직한 용매는 메틸 이소펜틸 케톤과 같은 케톤 및/또는 크실렌을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 내오염성 조성물은 살생물제가 결여되어 있거나 실질적으로 결여될 수 있다. 놀랍게도, 본 발명자들은 살생물제를 포함하지 않는 본 발명의 내오염성 조성물이 국제 특허 공개 제02/074870호에 기재된 플루오로-중합체를 포함하는, 상업적으로 중요한, 살생물제가 결여된 내오염성 코팅재와 비교하여 우월한 오염방지 성능을 나타냄을 발견하였다.
대안적으로, 본 발명의 내오염성 조성물은 하나 이상의 살생물제(들)를 포함할 수 있다.
살생물제는 해양 또는 민물 유기체에 대한 하나 이상의 무기, 유기금속, 금속-유기 또는 유기 살생물제일 수 있다. 무기 살생물제의 예는 구리염, 예를 들어, 구리 옥사이드, 구리 티오시아네이트, 구리 브론즈, 탄산구리, 염화구리, 구리 니켈 합금, 및 은염, 예를 들어, 염화은 또는 질산은을 포함하고; 유기금속 및 금속-유기 살생물제는 아연 피리티온(2-피리딘티올-1-옥사이드의 아연염), 구리 피리티온, 비스(N-사이클로헥실-디아제늄 디옥시)구리, 아연 에틸렌-비스(디티오카바메이트)(즉, 지네브), 아연 디메틸 디티오카바메이트(지람), 및 아연염과 착화된 망간 에틸렌-비스(디티오카바메이트)(즉, 만코제브)를 포함하며; 유기 살생물제는 포름알데히드, 도데실구아니딘 모노하이드로클로라이드, 티아벤다졸, N-트리할로메틸 티오프탈리미드, 트리할로메틸 티오설파미드, N-아릴 말레이미드, 예를 들어, N-(2,4,6-트리클로로페닐)말레이미드, 3-(3,4-디클로로페닐)-1,1-디메틸우레아(디우론), 2,3,5,6-테트라클로로-4-(메틸설포닐)피리딘, 2-메틸티오-4-부틸아미노-6-사이클로프로필아미노-s-트리아진, 3-벤조[b]티엔-일-5,6-디하이드로-1,4,2-옥사티아진 4-옥사이드, 4,5-디클로로-2-(n-옥틸)-3(2H)-이소티아졸론, 2,4,5,6-테트라클로로이소프탈로니트릴, 톨릴플루아니드, 디클로플루아니드, 디요오도메틸-p-토실설폰, 캅시아신, N-사이클로프로필-N'-(1,1-디메틸에틸)-6-(메틸티오)-1,3,5-트리아진-2,4-디아민, 3-요오도-2-프로피닐부틸 카바메이트, 메데토미딘, 1,4-디티아안트라퀴논-2,3-디카보니트릴(디티아논), 보란, 예를 들어, 피리딘 트리페닐보란, 위치 5 및 임의로 위치 1에 치환된 2-트리할로게노메틸-3-할로게노-4-시아노 피롤 유도체, 예를 들어, 2-(p-클로로페닐)-3-시아노-4-브로모-5-트리플루오로메틸 피롤(트랄로피릴), 및 푸라논, 예를 들어, 3-부틸-5-(디브로모메틸리덴)-2(5H)-푸라논, 및 그의 혼합물, 마크로사이클릭 락톤, 예를 들어, 아버멕틴, 예를 들어, 아버멕틴 B1, 이버멕틴, 도라멕틴, 아바멕틴, 아마멕틴 및 셀라멕틴, 및 4급 암모늄염, 예를 들어, 디데실디메틸암모늄 클로라이드 및 알킬디메틸벤질암모늄 클로라이드를 포함한다.
내오염성 조성물이 살생물제를 포함한다면, 이는 살생물제가 건조되거나 경화되거나 가교된 코팅층의 몸체 내부에 존재함을 의미한다(건조, 경화 또는 가교되기 전 코팅 조성물에 혼합되어 있었다는 의미임).
임의로 내오염성 조성물은 내오염 효과를 나타내는 것으로 공지된 다른 물질, 예를 들어, 국제 특허 공개 제02/074870호에 기재된 불소화 알킬- 또는 알콕시-함유 중합체 또는 올리고머를 포함한다.
코팅 조성물은 바람직하게 코팅 조성물 내 비휘발성 물질의 중량 퍼센트로서 정의된, 35 wt%, 더욱 바람직하게 적어도 50 wt%, 훨씬 더 바람직하게 적어도 70 wt%의 고체 함량을 나타낸다. 고체 함량은 80 wt%, 90 wt%, 95 wt% 및 바람직하게 100 wt% 이하의 범위일 수 있다. 고체 함량은 ASTM 방법 D2697에 따라 결정될 수 있다.
코팅 조성물은 보통의 기술, 예를 들어, 브러쉬, 롤러 또는 스프레이(무공기 및 통상적임)에 의해 적용될 수 있다. 기재에의 적절한 부착을 달성하기 위하여 내오염성 코팅 조성물을 밑칠된(primed) 기재에 적용하는 것이 바람직하다.
프라이머는 임의의 통상적인 프라이머/실러(sealer) 코팅 시스템일 수 있다. 특히 부착에 관해서는 아크릴릭 실록시-작용성 중합체, 용매, 요변성제, 충진재 및 임의로 습기 스캐빈저를 포함하는 프라이머를 사용하는 경우 양호한 결과가 발견되었다. 이러한 프라이머가 국제 특허 공개 제99/33927호에 개시되어 있다. 본 발명에 따른 코팅 조성물을 노화된 오염방지 코팅층을 함유하는 기재 위에 적용하는 것도 가능하다. 이와 같이 노화된 층에 본 발명에 따른 코팅 조성물을 적용하기 전에, 이 오래된 층을 고압수 세척으로 세정하여 임의의 오염을 제거한다. 국제 특허 공개 제99/33927호에 개시된 프라이머를 노화된 코팅층과 본 발명에 따른 코팅 조성물 사이의 타이 코트(tie coat)로서 사용할 수 있다. 코팅을 건조, 경화 또는 가교시킨 후, 즉시 이를 침지시켜 즉각적인 오염방지 및 오염 방출 보호를 제공할 수 있다. 앞에서 지적한 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 매우 양호한 내오염성 및 오염 방출 특성을 나타낸다. 이에 따라, 이들 코팅 조성물은 해양 및 양식 용도에 있어서 오염방지, 비-오염 또는 내오염성 코팅재로 사용하기에 매우 적합하다. 코팅재는 동적 및 정적 구조물의 양자 모두, 예를 들어, 물에 잠기는 배 및 보트 선체, 부표, 드릴링 플랫폼, 오일 생산 굴착 장치, 부유식 원유 생산 저장 및 하역 선박(floating production storage and offloading vessel; FPSO), 부유식 LNG 저장 및 재기화 플랜트(floating storage and regasification unit; FSRU), 발전소에서의 냉각수 흡입구, 어망 또는 양식장 및 파이프에 사용할 수 있다.
코팅재는 이러한 구조물, 예를 들어, 금속, 콘크리트, 목재 또는 섬유-강화 수지에 사용되는 임의의 기재 위에 적용될 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 내오염성 코팅 조성물로 코팅된 기재 또는 구조물에 관한 것이다.
본 발명의 추가 실시양태는 본 명세서에 기재되고 청구된 내오염성 조성물을 기재에 적용한 다음 기재를 수중 환경에 위치시켜 수중 환경에서 기재의 오염을 억제하는 방법이다.
본 발명의 추가 실시양태는 수중 환경에서 기재의 오염을 억제하기 위한, 본 명세서에 기재되고 청구된 내오염성 조성물의 용도이다.
도 1은 스테롤 및/또는 스테롤 유도체를 나타낸다
실시예
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 명백해질 것이다.
실시예 1 내지 5
표 1에 나타낸 성분을 혼합하여 7가지의 상이한 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 1* 실시예
2		 실시예 3 실시예
4		 실시예 5* 실시예
6		 실시예
7
(g) (g) (g) (g) (g) (g) (g)
하이드록시 말단 실리콘 (8) 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00
소수성 실리카 (9) 1.70 1.70 1.70 1.70 1.70 1.70 1.70
제올라이트 (10) 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36
티타늄 디옥사이드 (11) 5.32 5.32 5.32 5.32 5.32 5.32 5.32
흑색 철 옥사이드 (12) 1.12 1.12 1.12 1.12 1.12 1.12 1.12
테트라에틸오르토실리케이트 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71
크실렌 18.74 18.74 18.74 18.74 18.74 18.74 18.74
디옥틸틴 디라우레이트 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48
2,4-펜탄디온 4.34 4.34 4.34 4.34 4.34 4.34 4.34
플루오로 중합체 (1) 5.23
아세틸화 라놀린 (2) 5.23
라놀린 (3) 5.23
라놀린유 (4) 5.23
라놀린 왁스 (5) 5.23
콜레스테롤 (6) 5.23
콜레스테롤 아세테이트 (7) 5.23
* 비교 실시예
(1) E10-H(Solvay Solexis)TM
(2) 아세틸화 라놀린 표준(NK Chemicals)TM
(3) 무수 라놀린 TG(NK Chemicals)TM
(4) 플루일란(Croda). 이 라놀린유의 점도는 쉔 비스코마스터 콘(Sheen viscomaster cone) 및 플레이트 점도계(plate viscometer)를 사용하여 25 ℃에서 26 포이즈이다.
(5) 아르고왁스(Croda)TM
(6) 콜레스테롤(Sigma-Aldrich)TM
(7) 콜레스테롤 아세테이트(Sigma-Aldrich)TM
(8) 3-0213 중합체(Dow Corning)TM
(9) 에어로실 R972(Evonik)TM
(10) 몰시브(Molsiv) 5A(OMYA)TM
(11) 티옥사이드(Tioxide) TR92(Huntsman)TM
(12) 베이페록스(Bayferrox) 318M(Lanxess)TM
오염 방출 시험(1)
적합한 밑칠이 된 유리 기재 위에 브러쉬로 실시예 코팅 조성물을 적용하였다. 코팅된 기재를 해양 오염 유기체가 성장할 수 있는 환경에 침지시켰다. 7일간의 기간 후에 오염된 기재를 유출 탱크(flow tank)에 놓았다. 탱크 내 물 흐름의 속도를 제로에서 19 노트까지 점진적으로 증가시켰다. 코팅된 기재의 오염 범위의 정도를 기록하였다.
유속 (노트) 0 2 3 4 5 9 17
오염 범위(%)
표준 -
실시예 1 (플루오로 중합체)		 98 78 62 38 16 12 4
실시예 2 (아세틸화 라놀린) 93 10 0 0 0 0 0
비교 실시예 3 (라놀린) 97 89 63 52 12 1 0
실시예 4 (라놀린유) 92 3 0 0 0 0 0
비교 실시예 5 (라놀린 왁스) 100 98 88 79 50 36 18
모든 경우에, 내오염성 조성물에 의해 예측되는 바와 같이, 유속이 증가함에 따라 오염 범위의 정도가 감소하였다.
국제 특허 공개 제02/074870호에 플루오로-중합체를 포함하는 내오염성 실시예가 기타 공지의 조성물과 비교하여 우월한 내오염 특성을 지니는 내오염성 조성물로 기재되어 있으므로 이를 비교 실시예로 선택하였다.
이들 결과는 모든 유속에서 아세틸화 라놀린 및 라놀린유를 포함하는 조성물(실시예 2 및 4)이 개질되지 않은 라놀린, 라놀린 왁스 또는 플루오로 중합체를 포함하는 조성물과 비교할 때 우월한 내오염성을 나타냄을 보여준다.
오염 방출 시험(2)
영국 하틀리풀 정박지에 위치한, 적합한 밑칠이 된 보트 선체에 롤러로 실시예 1 및 2의 코팅 조성물을 적용하였다. 이 정박지는 그의 잡초, 점성, 경성-몸체 및 연성-몸체 동물 오염물로 알려져 있다. 10달 후에 보트를 조사하였고, 실시예 2로 코팅된 면적 상에 관찰되는 오염물 정도가 실시예 1로 코팅된 것보다 더 적었다.
보트 위의 패치 위치 점성
(Slime) 오염물 (%)		 잡초
오염물 (%)		 연성
오염물 (%)		 경성
오염물 (%)		 총 오염물 (%)
표준 실시예 1
(플루오로 중합체)		 좌현
(port)		 43.9 0.0 2.7 3.0 49.6
표준 실시예 1
(플루오로 중합체)		 우현
(Starboard)		 45.6 0.0 3.0 4.2 52.8
실시예 2
(아세틸화 라놀린)		 좌현 36.7 0.0 1.7 2.0 40.4
실시예 2
(아세틸화 라놀린)		 우현 34.3 0.0 4.7 4.0 43.0
이들 결과는 아세틸화 라놀린을 포함하는 조성물을 활동적인 작은 유람선에 적용하였을 때 매우 양호한 오염 방출 성능을 나타냄을 보여준다. 아세틸화 라놀린을 포함하는 조성물은 플루오로중합체를 포함하는 선두적인 상업적 조성물(표준)보다 더 양호한 전반적인 총 내오염 성능을 나타낸다.
오염 방출 시험(3)
적합한 밑칠이 된 목재 기재 위에 브러쉬로 실시예 코팅 조성물을 적용하였다. 해양 오염(점성, 잡초, 연성-몸체 및 경성-몸체 동물 오염물)이 발생하는 것으로 공지된 2곳의 해양 환경(영국의 번햄온크라우치(Burnham-upon-Crouch) 및 싱가포르의 창기(Changi))에 코팅된 기재를 침지시켰다. 코팅된 기재를 주기적으로 평가하고 오염 범위 정도를 기록하였다.
위치 1: 번햄온크라우치, 영국
침지로부터의 경과 주(week) 0 9 14 39
오염 정도(%)
실시예 2 (아세틸화 라놀린) 0 40 43 66
실시예 2 (콜레스테롤) 0 51 54 72
실시예 3 (콜레스테롤 아세테이트) 0 35 38 60
위치 2: 창기, 싱가포르
침지로부터의 경과 주(week) 0 6 23 32
오염 정도(%)
실시예 1 (아세틸화 라놀린) 0 37 50 55
실시예 6 (콜레스테롤) 0 62 69 71
실시예 7 (콜레스테롤 아세테이트) 0 54 58 63
양쪽 위치에서, 몇달 후, 3가지 코팅 모두 양호한 내오염성을 나타내었다. 이 결과들은 코팅이 아세틸화된 스테롤을 포함하는 성분을 함유하는 경우 특히 우수한 내오염성을 보여준다(실시예 1 및 7).

Claims (12)

  1. 엘라스토머(elastomer), 및 스테롤(들) 및/또는 스테롤 유도체(들)을 포함하는 성분을 포함하며, 여기에서 성분이 아실화 라놀린, 알콕실화 라놀린, 라놀린유, 또는 적어도 20 중량%의 하나 이상의 스테롤(들), 적어도 20 중량%의 하나 이상의 C1-C12 스테롤 에스테르(들), 또는 적어도 20 중량%의 알콕실화 스테롤(들)을 포함하는 조성물 중에서 선택되고, 여기에서 중량%가 성분의 총 중량에 대한 스테롤 또는 스테롤 유도체의 퍼센트인 내오염성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 스테롤 에스테르(들)이 하나 이상의 C1-C5 아실화 스테롤 에스테르(들), 예를 들어, 하나 이상의 아세틸화 스테롤 에스테르(들)인 내오염성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    성분이 적어도 50 중량%의 하나 이상의 스테롤(들), 적어도 50 중량%의 하나 이상의 C1-C12 스테롤 에스테르(들), 또는 적어도 50 중량%의 알콕실화 스테롤(들)을 포함하며, 여기에서 중량%가 성분의 총 중량에 대한 스테롤 또는 스테롤 유도체의 퍼센트인 내오염성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    아실화 라놀린이 C1-C12 아실화 라놀린, 예를 들어, 아세틸화 라놀린인 내오염성 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    스테롤 및 스테롤 유도체가 콜레스테롤, 라노스테롤, 아그노스테롤, 사이클로아르테놀, 캄페스테롤, 시토스테롤, 스티그마스테놀, 아미린 및 디하이드로라네스테롤 및/또는 그의 에스테르 또는 알콕실화 유도체 중의 하나 이상을 포함하는 내오염성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘라스토머에 대한 성분의 중량비가 약 1-30%인 내오염성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘라스토머가 오가노실록산 중합체(들)의 하나 또는 혼합물인 내오염성 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘라스토머가 화학식 -[SiR1R2-O]- (여기에서 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 아르알킬 및 비닐기 중에서 선택된다)의 반복 단위를 포함하는 중합체인 내오염성 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    R1 및 R2가 독립적으로 메틸 및 페닐 중에서 선택되며, 바람직하게 R1 및 R2가 메틸인 내오염성 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 내오염성 조성물을 기재에 적용한 다음 기재를 수중 환경에 위치시켜 수중 환경에서 기재의 오염을 억제하는 방법.
  11. 수중 환경에서 기재의 오염을 억제하기 위한, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 내오염성 조성물의 용도.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 내오염성 조성물로 코팅된 기재.

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