[发明专利]表面处理组合物以及表面处理的方法

说明书

本发明是关于适用于表面处理以便在该表面上提供水侵蚀涂料（water-erodible    coating）的组合物，关于该组合物包括的聚合物，以及使用该组合物进行表面处理的方法。

活性生物体对表面，尤其对水份环境中的表面的粘附所引起的问题是众所周知的。例如在海，河，湖，运河，游泳池，工厂以及管道中的水下表面污垢物就是一个例子。各种微生物和其它生物体在那些表面的吸附引起污垢物，然后这些生物体在那里生长和繁殖最终会造成与该表面相关的很大问题。这种情况在船体上尤为严重，海洋生物在船体上的生长，增大了船体在水中航行的摩擦阻力。因此使燃料消耗增加和/或船速减慢。而在干坞里清洗和重漆船体来去除这些生长物极其昂贵，并且化费时间。

微生物吸附于水环境中的表面的另一例子，是细菌（如链球菌突变体）粘附于人类牙齿面上，在许多情况下，引起龋牙或其它口腔卫生问题。

已经使用杀生物剂（这里杀生物剂是指对各种微生物有毒性并能杀死它们的物质，包括杀真菌剂，杀藻剂等）来解决这些问题。据此，人们知道使用船体抗污垢涂料，该涂料的活性成分是杀生物剂，在一段时期内杀生物剂以足够浓度从涂料里释放出，从而杀死涂层表面邻近的海洋生物。事实上，如涂料中杀生物剂浓度低于致死浓度，涂料就必需更换。在一定时期里，该方法提供了一个减少表面污垢的有效方法。

还有另一研究成果，即使用一种含有机锡的抗污垢涂料，其中有机锡杀生物化合物作为附于聚合物骨架的可水解基团。这些键的水解释放 出毒性有机锡物质，余下水侵蚀聚合物残余物，接着通过船只穿行于海水中的移动来去除所述残余物，从而显示出清洁的表面。这种作用产生了一个“自擦光”（self-polishing）效果并增加了燃料效率。另外，在涂料的有效期里，有机锡杀生物剂的释放是比较恒定的。

近期的专利申请（PCT申请，WO84/0    2915）中，揭示一种含有杀生物剂和可带有取代基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯水侵蚀聚合物混合物的抗污垢涂料。同时描述了一些水解不稳定聚合物。

日本专利公告78-108126描述了不同类型的涂料。该文献介绍了一种由杀生物剂（三苯基锡氢氧化物）和一聚合物粘合剂组成的溶剂基涂料，该聚合物粘合剂是基于聚丙二醇，异丁烯酸甲酯，丙烯酸乙酯和乙酸乙烯酯的共聚物。虽然所需要包括毒性物质，但具有抗污垢性和优良的抗龟裂性。

不能自擦光涂料需要常规更新，这是一个缺陷。同样聚合物链骨架由于自擦光过程中的水解作用而连续释放毒性有机基团，这对水（海洋）环境的危害也成为问题。

另一种解决这类问题的方法是使用这样一类试剂，即它对来侵蚀的生物不具毒性，但可防止或降低这些生物粘附表面。作为该方法船体防护一个例子在涂料工艺杂志（the    Journal    of    Coatings    Technology），198254卷83页上已公开。乙酸纤维素和含有二氧化硅的甲基硅氧烷制备的涂料，分别用于聚氯乙烯和钢板，在一个短的时间里，显示出海洋污垢阻力。据该作者所言，无毒性抗污垢涂料还未进入商业使用阶段。

另一例子（日本专利公告78-97084）揭示一种水稀释涂料组合物，该组合物是基于聚丙二醇甲基丙烯酸酯和各种甲基丙烯酸酯，组合物用于钢上并在100℃烘焙，得到比现有的不含聚丙二醇单甲基丙烯酸酯的涂料更抗“污物”的涂料。

日本专利公告号77-81289揭示一种颇为不同的对海洋中的船体的处 理方法，它是关于防止海洋生物附着于水生贝壳类动物的表面的方法。该方法包括在壳体的表面形成一种水溶胀聚合物，借助于在酸性亚硫酸盐离子和过氧化物存在下，在表面聚合上一层单体。该文献特别描述了通过丙烯酰胺同小量亚甲基-双-丙烯酰胺的聚合作用，在珍珠牡蛎壳体上形成水溶胀聚合物。另外提到的单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸的聚乙二醇酯，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基吡啶和苯乙烯砧酸。为了能使聚合物牢固地与壳体表面结合，使用酸性亚硫酸盐离子是必需的。

在口腔卫生领域里，为了防止牙齿表面粘附结石和斑，已使用阳离子，非离子和阴离子表面活性剂（例如J.Peridont，38，294，1967和Caries    Res.16，444，1982）。通常，已知非离子表面活性剂（常为聚氧乙烯化合物）活性比离子表面活性剂要低。

本申请者在欧洲专利申请公开号0182523A和英国专利申请公开号2167075A中，揭示含有聚氧乙烯和聚氧丙烯化合物的某些确定的组成。这些化合物实际上能有效地降低细菌对牙齿表面的粘附和减少在处理过的疏水性表面（如漆过的钢体）的细菌生长。