[发明专利]自粘性污垢释放涂覆物组合物

说明书

多层自粘性污垢释放涂覆物组合物，其包括以下层：(i)任选的可除去的下伏衬垫；(ii)胶粘剂层，当存在所述任选的下伏衬垫时其施加至且上覆于所述任选的下伏衬垫；(iii)合成材料层，其施加至且上覆于胶粘剂层(ii)；(iv)任选地，中间有机硅增粘涂层，其施加至且上覆于合成材料层(iii)；(v)有机硅污垢释放顶部涂层，其施加至且上覆于合成材料层(iii)或者当存在中间有机硅增粘涂层(iv)时施加至且上覆于中间有机硅增粘涂层(iv)；和任选地(vi)可除去的聚合物膜，其施加至且上覆于污垢释放顶部涂层(v)。

技术领域

本发明涉及多层自粘性(self adhesive)污垢(fouling)释放(剥离，release)涂覆物(涂料，coating)组合物，特别是用于可变成被水生生物沾污的水下结构体例如船壳上的污垢释放涂覆物组合物。所述多层自粘性污垢释放组合物旨在减少水生生物的粘附，特别是防止在水下结构体例如船壳、港口设施、海上油田设施、航标等上的污垢锚定。该自粘性污垢释放组合物避免了在施加期间来自有机硅油漆的喷涂的有机硅沾污。本发明还涉及其制备方法、以及使用本发明的组合物制备涂覆的结构体的方法、以及由此涂覆的结构体。

背景技术

浸没式结构体上污垢的存在可导致它们性能的降低，例如对静止结构体和水下装备的损害或者船中降低的速度和增加的燃料消耗。在浸没式或者水下结构体例如与水接触的船上的污垢可由于藤壶、贻贝、苔藓动物、绿藻等引起。还知晓在浸没式或水下结构体上的污垢导致降低的机动性或者导致导热性的降低并且知晓其需要清洁操作，所述清洁操作花费许多时间并且导致经济损失。因此已经使用防污垢体系来打击这样的污垢的有害效果。此外，防污垢体系可用于防止这样的污垢的有害效果。

常规的防污垢涂覆物主要由引入到油漆基质中的一种或多种杀生物剂组成。这样的杀生物剂对于水生生物和人类健康是有毒的。这样的一族船舶涂覆物，高度成功的基于有机锡(TBT)聚合物的自抛光防污垢涂覆物，现已经被法律所禁止。因此，船舶涂覆物化学家目前正在努力改进替代的无锡、自抛光共聚物例如甲硅烷基丙烯酸酯或者丙烯酸铜以匹配TBT聚合物的效力。

扼制由杀生物防污剂导致的有害的环境影响的其它法律还已经导致替代的涂覆物体系的开发。所有污垢性生物的共同性质是粘附至基底的能力，并且使用杀生物剂的替代方案是利用物理表面现象来破坏该粘附过程。基于有机硅弹性体的低表面自由能材料提供可能的解决方案并且现在被越来越多地用作抵抗污垢的涂覆物。特别地，环境友好且不含杀生物剂的替代涂覆物体系(其也被称作“污垢释放”体系)是通过使用基于有机硅的组分获得的。这样的污垢释放体系由于表面的物理性质而是有效的。表面的低表面能和低弹性模量不适合于水生生物牢固地粘附至表面，这因此使污垢减少。

低表面自由能涂覆物是抵抗污垢性生物的粘附并且容易清洁的潜在地无毒、无污染的涂覆物。理论上，这些非润湿性表面防止污垢附着或者限制它使得它可通过弱力例如由于移动通过水或者轻柔的清洁而引起的那些而被除去。不存在如使用常规的杀生物防污垢体系所出现的任何活性物质的消耗，导致潜在更长的寿命以及没有有毒材料释放到环境中。另外，有毒的防污剂经常是对于某些类型的污垢是特异性的，而低自由表面能涂覆物提供了反对任何种类附着的通用保护。

实践中，低表面自由能涂覆物体系采用韧性、交联的热塑性弹性体层(本文中称作“增粘涂层(粘结层，tie coat)”)来将污物(foul)释放有机硅顶部涂层(top coat)(本文中称作“FR顶部涂层”或者“污垢释放顶部涂层”)结合至下伏的防腐蚀层。机械性质由该增粘涂层层赋予，而FR顶部涂层提供污物释放特性。污垢释放顶部涂层组合物典型地包括官能化的有机硅聚合物、填料、交联剂、渗出液、专用添加剂和催化剂。进一步描述该技术的专利的一些实例包括US 4,025,693(International Paint)、EP 0521983(Courtaulds)、US 6,013,754(Courtaulds)和WO 05/108499(Hempel)。存在许多商业污物或污垢释放涂覆物，包括，例如由PPG出售的体系。