[发明专利]用于浸入水中的基材的涂料组合物

说明书

本发明涉及一种涂料组合物，其包含：a)共价键联至聚合物主链的海水可水解基团，海水可水解基团在暴露于海水时能够进行水解或离子交换，使得聚合物部分可溶或可分散于海水中，及b)共价键联至聚合物主链的两性离子基团，其中海水可水解基团及两性离子基团所连接的聚合物主链充当该涂料组合物中的成膜基料，及其中海水可水解基团a)与两性离子基团b)的摩尔比为0.1或高于0.1。本发明还涉及一种提供具有抗积垢效能的基材的方法及一种经涂布基材。

本发明涉及适用于浸入水中的基材的涂料组合物、提供在含水环境中具有抗积垢效能的基材的方法及经涂布基材。

浸入水中的如船壳、浮标、水产养殖笼、钻井平台、产油设备及管道的人造结构易于经如绿藻及褐藻、藤壶、贻贝及其类似物的水生生物积垢。该类结构通常由金属制成，但也可包含其他结构材料，如混凝土或塑料。此积垢对船壳有害，因为该积垢增大穿过水移动期间的摩擦阻力，后果为速度降低及燃料成本增加。该积垢对静态结构(如钻井平台及产油设备的支柱)有害，第一，因为积垢的厚层对波浪及水流的阻力可在结构中造成不可预测及潜在危险应力，且第二，因为积垢使得难以检测结构的疵点，如应力开裂及腐蚀。该积垢对管道(如冷却水入口及出口)有害，因为有效截面面积由于积垢而减小，结果为流动速率降低。

已知使用抗积垢油漆例如作为船壳上的表涂层，以一般通过释放针对海洋生物的杀生物剂来抑制如藤壶及海藻的海洋生物的沉积及生长。

前些年多种成功抗积垢油漆已为基于聚合基料的“自抛光共聚物”油漆，杀生物三有机锡部分化学键结于该聚合基料且杀生物部分通过海水自其中逐渐水解。在该类基料系统中，直链聚合物单元的侧基在通过与海水反应的第一步骤中分裂，保留的聚合物框架因此变得水可溶或水可分散的。在第二步骤中，船上的油漆层表面的水可溶或水可分散框架被洗掉或腐蚀。该类油漆系统描述于例如GB 1457590 A中。由于三有机锡的使用已受法规限制且已变得在世界范围禁止，已提议可用于抗积垢组合物中的各种替代抗积垢涂料。

用于抗积垢最终用途、包含有包含海水可水解基团(其侧接至聚合物主链)的聚合物的自抛光油漆在先前技术中已知，包括非金属盐基团、金属盐基团及硅烷基酯基。

GB 2273934 A描述包含键结至聚合主链的季铵基团的可水解聚合基料。该聚合基料通过卤素封端的季铵单体的共聚制备，该类单体中R基团中的一个具有(甲基)丙烯酰胺官能基。这些聚合基料归因于卤素封端的季铵基团而部分可溶于海水。

WO 2004/018533描述抗积垢涂料组合物，该组合物包含具有杀海洋生物特性的成分及包含键结至聚合物主链的季铵基团和/或季基团的聚合物，该类季铵基团和/或季基团经抗衡离子中和，其中抗衡离子由具有包含6个或大于6个碳原子的脂族、芳族或烷芳基烃基的酸的阴离子残余物组成。

WO2005/075581涉及包括键结(侧接)至聚合物主链的胺官能基盐和/或膦官能基盐的聚合物在抗积垢组合物中的用途，该类盐包括作为抗衡离子的酸的阴离子残余物，该酸具有包含至少5个碳原子的脂族、芳族或烷芳基烃基。

WO2009/067565描述了包括可水解成无结垢两性离子聚合物的阳离子聚合物的海用涂料。WO2009/067562和US2011/0195104描述了用于生物医学应用的这类阳离子聚合物。

US2009/0155335描述了形成有或者包含有用于医学装置的无结垢两性离子材料的基材。

WO2010/018144描述在抗积垢涂层应用中具有改进的化学稳定性的成膜聚合物，该聚合物具有侧接至其主链的(i)共轭酸的第一pKa至少为4.0的碱基与(ii)第一pKa为2.0或低于2.0的单官能有机酸的盐；该碱基共价键结至聚合物主链。