[go: up one dir, main page]

NO177826B - Belegningsmateriale omfattende en eroderbar polymer med hydrolyserbare sulfonatestergrupper, samt sulfonatestergruppeholdig vann-eroderbar polymer - Google Patents

Belegningsmateriale omfattende en eroderbar polymer med hydrolyserbare sulfonatestergrupper, samt sulfonatestergruppeholdig vann-eroderbar polymer Download PDF

Info

Publication number
NO177826B
NO177826B NO870262A NO870262A NO177826B NO 177826 B NO177826 B NO 177826B NO 870262 A NO870262 A NO 870262A NO 870262 A NO870262 A NO 870262A NO 177826 B NO177826 B NO 177826B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alkylene
groups
formula
polymer
group
Prior art date
Application number
NO870262A
Other languages
English (en)
Other versions
NO870262L (no
NO870262D0 (no
NO177826C (no
Inventor
Martyn Humphries
Jozef Nemcek
John Christopher Padget
Christopher Charles Mollett
Original Assignee
Zeneca Ltd
Ici Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB868601451A external-priority patent/GB8601451D0/en
Priority claimed from GB868609702A external-priority patent/GB8609702D0/en
Application filed by Zeneca Ltd, Ici Plc filed Critical Zeneca Ltd
Publication of NO870262D0 publication Critical patent/NO870262D0/no
Publication of NO870262L publication Critical patent/NO870262L/no
Publication of NO177826B publication Critical patent/NO177826B/no
Publication of NO177826C publication Critical patent/NO177826C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662Synthetic film-forming substance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
    • C08F212/30Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F246/00Copolymers in which the nature of only the monomers in minority is defined
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/43Compounds containing sulfur bound to nitrogen
    • C08K5/44Sulfenamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D157/00Coating compositions based on unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D157/06Homopolymers or copolymers containing elements other than carbon and hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

Denne oppfinnelse vedrører materialer som er egnet for behandling av overflater slik at det tilveiebringes vann-eroderbare belegninger på disse, samt polymerer for inkludering i materialene.
De problemer som forårsakes av tilklebing av levende organismer på overflater, spesielt overflater som blir utsatt for et vandig miljø, er velkjente. Et eksempel er tilgroingen av overflater under vann i for eksempel sjøen, elver, innsjøer, kanaler, svømmebassenger, industrielle anlegg, rør, etc. Denne tilgroing forårsakes av at det til disse overflater festes en rekke mikroorganismer og andre organismer som så vokser og mangfoldiggjøres slik at de eventuelt forårsaker et betydelig problem med hensyn til den angjeldende overflate. Dette er av spesiell betydning når det dreier seg om skipsskrog. Veksten av marin-organismer på disse gir øket friksjonsmotstand for skroget når det passerer gjennom vann, og dette gir øket brenselsforbruk og/eller redusert hastighet for skipet. Fjerning av veksten ved rensing og maling av skipsskroget på nytt i tørrdokk er meget kostbart og tidkrevende.
Et annet eksempel på festing av mikroorganismer til en overflate som blir utsatt for vandig miljø, er adhesjon av bakterier, for eksempel Streptococcus-mutanter, til mennesketenner, hvilket i mange tilfeller fører til tannråte eller andre problemer med munn-hygienen.
En måte å hanskes med disse problemer har vært å anvende biocider (med "biocider" menes her substanser som er giftige overfor og ødelegger forskjellige typer av mikroorganismer, og de inkluderer f.eks. fungicider, algicider, etc.)• Det er således kjent å påføre på skipsskrog anti-tilgroingsbelegninger i hvilke den aktive ingrediens er et biocid som blir sakte frigitt fra belegningen i løpet av en periode, med tilstrekkelig konsentrasjon til å være dødelig for marin-organismer i den umiddelbare nærhet av den beskyttende overflate. Konsentrasjonen av biocidet i belegningen faller til slutt under den dødelige konsentrasjon, og belegningen må fornyes. Denne metode skaffer for en tid et effektivt middel for å redusere overflatetilgroing.
En alternativ utvikling har vært anvendelse av anti-tilgroingsbelegninger i hvilke det er til stede en organisk tinn-biocid-forbindelse som en hydrolyserbar gruppe festet til polymer-ryggraden. Hydrolyse av disse bindinger frigir giftig organotinn-materiale, og etterlater en vann-eroderbar polymerrest, som der-etter blir fjernet ved at fartøyet beveges gjennom sjøvannet.
Det fremkommer således en frisk overflate. En slik innvirkning frembringer en "selv-glattende" effekt og gir øket brennstoff-effektivitet. Dessuten er frigjøringen av organotinn-biocidet relativt konstant under belegningens varighet.
En senere patentsøknad (PCT-søknad WO 84/02915) åpenbarer en anti-tilgroingsbelegning som omfatter blandinger av biocider og eroderbare polymerer av substituerte akryl- og metakrylestere.
Et antall hydrolytisk ustabile polymerer er beskrevet.
En belegning av en annen type er beskrevet i japansk patentpublikasjon nr. 78-108126. Dette dokument beskriver en løsnings-middel-båret belegning som omfatter et biocid (trifenyltinn-hydroksyd) og et polymert bindemiddel basert på en kopolymer av polypropylenglykol, metylmetakrylat, etylakrylat og vinylacetat. Det er angitt anti-tilgroings-egenskaper og utmerket sprekk-bestandighet, men inkludering av giftig materiale er fremdeles nødvendig.
Behovet for regelmessig fornyelse av belegninger som ikke er selv-glattende, er ufordelaktig. Også faren for det vandige (marin) miljø som blir utsatt for den kontinuerlige frigjøring av giftige organotinngrupper fra polymer-ryggradskjeder ved hydrolyse ved en selv-glattende virkning, fremtrer nå klart.
En annen måte å håndtere problemer av denne type på baserer seg på anvendelse av midler som ikke er giftige for de anstøtelige organismer, men som hindrer eller reduserer deres tilklebing til de angjeldende overflater. Et eksempel på denne måte, i forbin-delse med beskyttelse av skipsskrog, er beskrevet i the Journal of Coatings Technology, 54, 83, 1982. Belegninger dannet av cellulose-acetat og silisiumdioksyd-bærende metylsiloksanharpiks påført på henholdsvis PVC og stålplater fremviste bestandighet mot marin-tilgroing i en kort tidsperiode. I henhold til forfatterne har ingen ikke-giftige anti-tilgroingsbelegninger nådd et kommersielt stadium.
Et annet eksempel (japansk patentpublikasjon nr. 78-97084) åpenbarer et vann-fortynnet belegningsmateriale basert på poly-propylenglykolmetakrylat og et antall (met)akrylestere som blir påført på stål og varmebehandlet ved 100°C for å gi en belegning som er mer bestandig overfor "tilsøling" enn én i hvilken det ikke er til stede polypropylenglykolmonometakrylat.
En fremgangsmåte for behandling av en helt annen type av marinsubstrat er beskrevet i japansk patentpublikasjon nr.77-81289 som vedrører forhindring av at det festes sjø-vesener til overflaten av skalldyr. Fremgangsmåten omfatter å danne en vann-svellbar polymer på overflaten av skallet ved polymerisering av en monomer derpå i nærvær av et surt sulfitt-ion og et peroksyd. Denne publikasjon beskriver spesielt dannelse av en vann-svellbar polymer på skallene av perlemusling ved polymerisering av akrylamid sammen med en liten mengde av metylen-bis-akrylamid.
Andre monomerer som er nevnt inkluderer polyetylenglykol- og polypropylenglykol-esterne av akryl- og metakrylsyrer, vinyl-pyrrolidon, vinylpyridin og styren-sulfonsyre. For at polymeren skal holdes sterkt til overflaten av skallet, er det vesentlig med anvendelsen av det sure sulfitt-ion.
På de munnhygieniske området har forsøk på å hindre at tann-sten og plaque fester seg til tannoverflåtene, inkludert anvendelse av kationiske, ikke-ioniske og anioniske overflateaktive midler (for eksempel J. Periodont, 38, 294, 1967 og Caries Res. 16, 440, 1982). Vanligvis er ikke-ioniske midler (vanligvis polyetenoksy-forbindelser) funnet mindre effektive enn de ioniske overflateaktive midler.
I vår europeiske patentpublikasjon nr. 0182523A og britisk patentpublikasjon nr. 2167075A beskriver vi visse definerte sammensetninger som inneholder polyetenoksy- og polypropenoksy-forbindelser. Disse forbindelser har vist seg effektive til vesentlig å redusere bakterie-tilklebing til tannoverflater og redusere bakterievekst på behandlede hydrofobe overflater så som malt stål.
Det er også beskrevet (f.eks. i DE-off.skrift 2 601 928, PCT-søknad WO 80/00554, japansk patentpublikasjon 85-65076 og DE-off.skrift 3 322 470) anvendelser av ikke-giftige matriks-belegninger ved hvilke det foregår diffusjonsregulert frigjøring av hydrokarbon- og/eller silisium-oljer, og disse er angitt å være effektive anti-tilgroingsbelegninger. Diffusjonsregulert olje-frigjøring lider imidlertid av begrensningene for alle matriks-systemer ved at frigjøringen er tidsavhengig, de utblåste filmer må behandles før de belegges på nytt og, hvilket er mer betydnings-fullt, den selv-glattende effekt er ikke til stede.
Foreliggende oppfinnelse vedrører belegningsmaterialer for tilveiebringelse av en overflate med en vann-eroderbar belegning som omfatter en eroderbar polymer omfattende sulfonatestergrupper, hvilke grupper utvikler sure overflategrupper under hydrolyse og gjør dermed polymeren, og belegningen som inneholder den, eroderbar. Ikke-sulfonat- (dvs. alkohol)-restene kan selv eventuelt være hydrofobe av natur og kan således virke på analog måte som paraffin- eller silisiumoljematriks-systemet som er nevnt ovenfor, men med fordelen av tidsuavhengig frigjøring koplet sammen med den ovennevnte selv-glattende effekt. Ett eller flere biocider, og spesielt et ikke-tinn-basert biocid, kan inkorporeres i kombina-sjon med den eroderbare polymer i den polymerholdige belegning for å tilveiebringe effektiv anti-tilgroings-oppførsel. Videre kan den eroderbare polymer eventuelt inneholde alkylen-oksyd- eller poly(alkylenoksyd)-grupper deri for å utvikle en anti-klebe-effekt som på egen hånd kan inhibere anti-tilgroing, slik at nærvær av et biocid ikke alltid vil være nødvendig (selv om anvendelse av et slikt fremdeles vil være foretrukket).
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig et belegningsmateriale som er egnet for behandling av en overflate for å tilveiebringe en vann-eroderbar belegning på denne, hvilket belegningsmateriale omfatter minst én eroderbar polymer omfattende 3-40 mol% av én eller flere gjentatte enheter A som omfatter minst én hydrolyserbar sulfonatestergruppe som stikker ut fra hoved-kjederyggraden i polymeren, og belegningsmaterialet er karakterisert ved at den gjentatte enhet A i den eroderbare polymer har formelen:
hvor Y, som i de gjentatte enheter A med formel I kan være like
eller forskjellige, er en gruppe i hovedkjede-ryggraden valgt fra
s er et helt tall på 1 eller mer som tilsvarer antallet av S020RC-grupper i strukturen for gjentatt enhet A med formel I; Rc, som i den samme gjentatte enhet A med formel I (når s er 2 eller mer) eller i forskjellige gjentatte enheter A med formel I, kan være like eller forskjellige, er en gruppe valgt fra én eller flere alkyl-, inkludert primært, sekundært eller tertiært alkyl og cykloalkyl, aryl-, alkaryl-, aralkyl-, alkenoksyalkyl- og poly(alkenoksy)alkyl-grupper; idet hver S020Rc-gruppe er forbundet via et mellomledd M til gruppen Y; og hvor M er en direkte binding eller gruppe valgt fra -(alkylen)-, -CO-O(alkylen)-, -CO-NH-(alkylen)-, -NH-CO-(alkylen)-, -(arylen)-, -(alkylen)-(arylen)-, -(alkylen)-0-(alkylen)-, -(alkylen)-0-(arylen)-, -(arylen)-0-(arylen)-, -(arylen)-0-(alkylen)-,
-alkylenoksy- eller poly(alkylenoksy)-grupper.
Når således en overflate blir belagt av et materiale i henhold til oppfinnelsen, blir den resulterende tørkede belegning vanneroderbar i et vandig miljø ved innvirkning av polymerbundne syregrupper som blir dannet fra sulfonatestergruppene ved hydrolyse, hvor disse (i det minste de fleste av dem) blir plassert på polymermateriale i den miljøutsatte ytre del av belegningen.
Med en sulfonatestergruppe menes en gruppe eller binding med formelen
I den utstrekning det dreier seg om hver enkelt sulfonatgruppe, kan dens plassering i polymeren angis med hvor Ra og Rb er rester som angir resten av polymeren i forhold til hver enkelt sulfonatgruppe. Hydrolysen av hvilken som helst sulfonatgruppe i et vandig miljø (spesielt i et marin-miljø med pH 8,1 til 8,3) kan derfor skrives som følger:
slik at syregruppene -S02OH blir dannet bundet til polymer-restene av polymeren plassert (i det minste de fleste av dem) ved den miljøutsatte ytre del av den påførte belegning. Det kan muligens være tilfelle at disse syregrupper selv inhiberer adhesjonen av levende organismer i en viss grad. Det er imidlertid viktigere at de gjør polymer-restene, hvortil de blir festet, vann-eroderbare slik at det kontinuerlig blir dannet en ytre overflate omfattet av friske uhydrolyserte polymermolekyler, dvs. at polymeren fremviser en "selv-glattende" effekt. Med en "eroderbar polymer" menes det således en polymer som har polymer-rester som er fjernbare under de anvendelsesforhold som den belagte overflate blir utsatt for, hvorved belegningen selv gjøres eroderbar. Dette kan innebære enkel oppløsning i det vandige miljø, men det er mer vanlig at det innebærer en relativt lett, men langsom fjerning
derfra som et resultat av relativ bevegelse i nærheten av den belagte overflate, f.eks. ved at overflaten (som eksempelvis er en del av et fartøy, f.eks. et skipsskrog) beveges gjennom vannet eller ved å føre vann over en stasjonær overflate (som eksempelvis er del av en vanntransport-ledning eller et rør). Dersom belegningen også inneholder et biocid, blir den delen av det som er forbundet med polymeren som blir frigitt ved overflaten av belegningen, også samtidig frigitt inn i det vandige miljø, og skaper dermed en anti-tilgroingseffekt. Som nevnt ovenfor kan selve polymeren inneholde grupper som kan skape en anti-klebe-effekt som kan gjøre at det ikke lenger er noe behov for biocid.
Hvilken som helst egnet polymerisasjonsteknikk kan anvendes for å danne den eroderbare polymer, f.eks. polymerisering med et fritt radikal eller en ionisk initiert addisjonsprosess. Friradikal-addisjonsprosesser (som anvendt for olefinisk umettede monomerer) blir vanligvis anvendt.
Den eroderbare polymer omfatter 3 til 40 mol% av gjentatte enheter A, mer foretrukket 3 til 30 mol% (med 5 til 2 0 mol% som et typisk område). Nærvær av større mengder av gjentatte enheter A i polymeren kan i noen tilfeller gjøre den resulterende belegning snarere for eroderbar og tilbøyelig til å brytes opp ganske raskt.
De gjentatte enheter A i polymeren vil vanligvis alle ha den samme spesifikke struktur, selv om omfanget av oppfinnelsen er ment å omfatte polymerer som har gjentatte enheter A - med mer enn én spesifikk struktur.
I gjentatt enhet A med formel I er mellomleddet M (som det vil forstås kan være det samme eller forskjellig i de gjentatte enheter A) en direkte kopling (det vil si en direkte binding) eller en gruppe valgt fra:
I de forskjellige ovennevnte eksempler på M kan -(alkylen)-gruppene deri tilveiebringe en koplingskjede på 1 eller flere karbonatomer, f.eks. 1 til 2 0 karbonatomer (når mer enn ca.
2 0 karbonatomer foreligger mellom den hydrolyserbare utstikkende sulfonatgruppe og polymer-ryggraden, kan bidraget til eroderbarhet for polymeren ved denne gruppe bli heller svakt, og den vil således ikke være særlig nyttig). De foretrukne -(alkylen)-grupper kan følgelig angis med -(CR.,R2)n- hvor n er et helt tall på 1 til 20
og R1 og R2 (som kan være like eller forskjellige i hver eller, når n er 2 eller mer, i forskjellige -CR^-grupper av -(alkylen)-
kjeden) er valgt fra H og alkyl- eller substituerte alkylgrupper (mer foretrukket H eller lavere alkylgrupper med 1 til 5 karbonatomer, fortrinnsvis metylgrupper). Eksempler på slike foretrukne alkylengrupper kan f. eks. være -(CH2)n- hvor n er f. eks. 1 til 20.
I alt vesentlig samme betraktninger kan passe for de mer hydrofile
alkylenoksy- eller polyalkylenoksy-grupper, idet foretrukne grupper av denne type kan angis med - (CHR3CHR40) m- hvor m er f. eks. 1 til 15 og R3 og R4 (som kan være like eller forskjellige i hver -CHR3CHR40-enhet) er valgt fra H og alkyl eller substituert alkyl (mer foretrukket H eller lavere alkyl med 1 til 5 karbonatomer, spesielt metyl). Eksempler på slike foretrukne alkylenoksy-grupper kan være -(CH2CH20)m- og - (CH2CH (CH3) 0) m- hvor m er f. eks. 1 til 15. -(Arylen)-gruppene i de ovennevnte eksempler for M kan represen-teres med toverdige aromatiske radikaler omfattende et enkelt eller koplet benzen-ringsystem eller konjugert benzen-rinsystem (selv om det også kan benyttes tenkelige heteroaromatiske ringer). Vanligvis vil arylen-gruppene være para-fenylen (orto- eller meta-fenylen kan også anvendes). Anvendelsen av para-fenylen for M er spesielt fordelaktig siden utgangs-monomerene (for dannelse av gjentatte enheter A) som inneholder det, allerede er fremstilt.
I gjentatt enhet A med formel I kan resten Rc velges for å tilveiebringe en ønsket hydrolysegrad, dvs. tilveiebringe en viss grad av kontroll over hydrolysegraden under anvendelsesforholdene. Dersom videre Rc, som omtalt ovenfor, selv er hydrofob av natur, kan dens frigjøring godt tilveiebringe en ytterligere grad av anti-tilgroingsoppførsel. Eksempler på Rc-rester inkluderer én eller flere av de følgende grupper: alkylgrupper, f.eks. slike som inneholder 1 til 2 0 karbon atomer (mer foretrukket 1 til 15 karbonatomer), hvor eksempler inkluderer metyl, etyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert,butyl, n-pentyl, n-heksyl, cykloheksyl
og n-decyl,
arylgrupper, f.eks. fenyl,
alkaryl- eller aralkyl-grupper, f.eks. benzyl,
alkylenoksyalkyl- eller poly(alkylenoksy)alkyl-grupper, f.eks.
(CH2CH20)pCH3 eller (CH2CH2 (CH3) 0) pCH3 hvor p er 0 til 100.
Substituerte derivater av eksemplene ovenfor kan selvsagt også anvendes om det passer (substituenter kan være f.eks. halogen, hydroksy, alkoksy, aryl, alkyl osv.). Vi har funnet at hydrolysegraden virkelig er regulerbar ved passende valg av Rc og, hvilket er interessant, våre resultater så langt viser at hydrolysen synes å gå raskere med økende kjedelengde i Rc i Rc = lavere alkyl-seriene (det motsatte kunne kanskje ha vært ventet).
Gryppen Y er valgt fra
Således kan, som et eksempel, den gjentatte enhet A med formel I stamme fra polymerisering (vanligvis friradikal-initiert) av en akrylsyre- eller metakrylsyreester eller et amid av en slik syre, dannet fra omsetningen av akryl- eller metakrylsyre, eller et forestringsdyktig eller amideringsdyktig derivat derav så som et syreklorid eller -anhydrid, og en hydroksyforbindelse med formel HO-M<1->S02ORc (for å danne esteren) eller et amin med formel H2N-M<1->S02ORc (for å danne amidet) (hvor M<1> er en alkylengruppe). Syren anvendt for å danne esteren eller amidet kan f.eks. være akryl- eller metakrylsyre, og den kan forårsake at det dannes strukturer av A som er: når det dreier seg om akrylsyre, og
når det dreier seg om metakrylsyre, hvor koplingene -COOM<1-> og
-CONHM<1-> representerer M.
Litt enklere kan de gjentatte enheter A med formel I avledes fra friradikal-initiert polymerisering av et passende substituert olefin, f.eks. et olefin med formel CH2 = CHMS02ORc (hvor M er som definert heri) eller en beslektet forbindelse CH2 = CHMS02G hvor G er en gruppe som er lett overførbar til -0RC etter polymerisering, og spesielt er et halogen så som Cl (eller Br) som lett kan omdannes til -0RC etter polymerisering, f.eks. ved omsetning med en alkanol RcOH. Vi har i utstrakt grad brukt denne teknikk ved å anvende som utgangsmonomer for dannelse av gjentatte enheter A enten styren-p-sulfonatestere (CH2 = CH-Ph-S02ORc hvor -Ph- er para-fenylen) eller styren-p-sulfonylklorid (CH2 = CH-Ph-S02Cl) , idet den førstnevnte gir direkte gjentatte enheter A med formel og den sistnevnte gir gjentatte enheter A med formel:
som lett kan omdannes til de ovennevnte A-enheter ved forestring med RcOH. I virkeligheten foretrekker vi å gå frem via syre-kloridet i dette system (se eksempler) på grunn av at styren-p-sulf onatesterne selv er tilbøyelige til å gi polymerer med lave molekylvekter, med behov for gjentatt initiering for å lette fullstendig polymerisering, mens syreklorid-monomeren polymeri-seres glatt for å gi et materiale med høy molekylvekt.
Dersom polymeren som anvendes i belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen inneholder alkylenoksyd- eller poly-(alkylenoksyd)-grupper, vil denne utvei i seg selv tilveiebringe en grad av anti-tilgroing-(anti-klebe)-oppførsel for belegningen på samme måte som beskrevet i europeisk patentpublikasjon nr. 0182523A og britisk patentpublikasjon nr. 2167075A, som er omtalt ovenfor. Slike grupper kan f.eks. omfatte mellomleddet M eller resten Rc i en gjentatt enhet A med formel I. Slike tilleggs-eller alternative alkylenoksyd- eller poly(alkylenoksyd)-grupper kan utgjøre en del av andre gjentatte enheter av polymeren som ikke er forenet med en sulfonatestergruppe (så som de er i gjentatte enheter A dersom de utgjør en del av eller omfatter mellomleddene M eller restene Rc) . Slike ytterligere eller alternative alkylenoksyd- eller poly(alkylen-oksyd)-holdige gjentatte enheter, dvs. enheter som ikke er forenet med en sulfonat-estergruppe, blir heretter kalt gjentatte enheter C
og har en formel som defineres i det følgende. Den eroderbare polymer i belegningsmaterialet omfatter fortrinnsvis 0 til 50 mol% (mer foretrukket 0 til 40 mol% og spesielt 0 til 30 mol%) av slike gjentatte enheter C (og, om anvendt, fortrinnsvis opp til 50 mol%, mer foretrukket opp til 40 mol% og spesielt opp til 3 0 mol% av gjentatte enheter C) hvor kjedelengden i polyalkylen-oksydet vanligvis omfatter 1 til 200 av slike enheter.
En gjentatt enhet C har formelen:
hvor t er et helt tall fra 1 til 200, fortrinnsvis mellom 1 og 60 og spesielt mellom 1 og 20;
q er et helt tall fra 1 til 4, fortrinnsvis 1 eller 2;
Z, som i de gjentatte enheter C med formel III kan være like eller forskjellige, er en hydrokarbylrest eller et substituert derivat derav (tilveiebringer en del av polymer-ryggraden);
R<5>, som i den samme gjentatte enhet C med formel III (når t eller q er 2 eller mer) eller i forskjellige gjentatte enheter C med formel III kan være like eller forskjellige, er hydrogen eller metyl;
R<6>, som i den samme gjentatte enhet C med formel III (når t eller q er 2 eller mer) eller i forskjellige gjentatte enheter C med formel III kan være like eller forskjellige, er hydrogen eller metyl;
bortsett fra at R<5> og R<6> i én enhet (CHR<5>CHR<6>0) ikke begge kan være metyl;
R<7>, som i den samme gjentatte enhet C med formel III (når q er 2
eller mer) eller i forskjellige gjentatte enheter C med formel III kan være like eller forskjellige, er hydrogen eller en alkylgruppe (f.eks. en lavere alkylgruppe inneholdende 1 til 5 karbonatomer så som metyl), eller en acylgruppe;
og hvor hver (CHR5CHR60) t-gruppe er forbundet via ett eller flere mellomledd Q med hydrokarbylresten Z, og i tilfeller hvor q er 2 til 4 kan være forbundet med Q ved det samme eller forskjellige karbonatomer i Z; og hvor Q betyr ett eller flere mellomledd og hvor Q kan være lik eller forskjellig i de gjentatte enheter C og er valgt fra én eller flere direkte koplinger og ett eller flere atomer eller grupper av atomer som tilveiebringer en kjede av ett eller flere atomer for å kople en (CHR<5>CHR<6>0)-gruppe med Z, bortsett fra at mer enn to (CHR5CHR60) t-grupper ikke kan være koplet til det samme karbonatom i Z dersom dette karbonatom utgjør en del av hovedkjede-polymer-ryggraden.
I gjentatt enhet C med formel III er hver (CHR5CHR60) t-gruppe forenet med hydrokarbylresten Z ved hjelp av ett eller flere mellomledd (dvs. ved en koplings-enhet eller -enheter), og denne eller disse betegnes med Q, som er valgt fra én eller flere direkte koplinger og ett eller flere atomer eller grupper av atomer som tilveiebringer en kjede av ett eller flere atomer for å kople én eller flere (CHR5CHR60) t-grupper med Z. Vanligvis inneholder ikke Q noen hydrolytisk ustabil kopling. I tilfeller hvor q er 2 til 4 kan hver (CHR5CHR60) t-gruppe være forbundet med Q til det samme eller, i tilfeller hvor Q betyr mer enn ett mellomledd, til det samme eller forskjellige karbonatomer i Z, selv om mer enn to (CHR5CHR60) t-grupper selvsagt ikke kan være direkte koplet til det samme karbonatom i Z dersom dette karbonatom utgjør en del av hovedkjede-polymer-ryggraden. Det skal bemerkes at i prinsippet kan Q bety opp til 4 separate mellomledd i gjentatt enhet C (i tilfeller hvor q er 4). Q kan være lik eller forskjellig i de gjentatte enheter C med formel III.
I gjentatt enhet C med formel III kan Z f.eks. være -CH-CH2-eller alkyl-substituerte derivater derav (spesielt lavere alkyl med 1 til 5 karbonatomer så som metyl), f.eks.
Selv om Q kan bety én eller flere direkte koplinger i gjentatt enhet C med formel III, er det ved foreliggende oppfinnelse foretrukket at Q er ett eller flere atomer eller grupper av atomer som tilveiebringer en koplingskjede av ett eller flere atomer. En slik kjede vil vanligvis omfatte ett eller flere karbon- og/eller hetero-atomer (spesielt N og/eller 0). Spesielt foretrukne eksempler på koplinger tilveiebragt med Q er:
hvor topp-bindingene er til Z, og bunn-bindingene er til (CHR<5>CHR<60>)t.
Det er i gjentatt enhet C med formel III foretrukket at q er
1 eller 2 (slik at Q da kan bety ett eller høyst to mellomledd).
En gjentatt enhet C med formel III stammer fortrinnsvis fra polymerisering (vanligvis friradikal-initiert) av en polymeriserbar olefinisk umettet ester, eller et slikt amid, dannet ved omsetning av en a,( 3-umettet karboksylsyre (eller et forestringsdyktig eller amideringsdyktig derivat derav så som et syreklorid eller
-anhydrid) og en hydroksyforbindelse med formel HO-f-CHR5CHR60) tR7 (for å danne esteren) eller et amin med formelen H2N-f-CHR<5>CHR<6>0)tR<7 >(for å danne amidet). Syren som anvendes for å danne esteren eller amidet er fortrinnsvis akryl- eller metakrylsyre, spesielt den sistnevnte, og forårsaker dannelse av de følgende respektive strukturer for C:
Gjentatte enheter C kan også dannes ved polymerisering av selve den a,/3-umettede karboksylsyre (eller et esterdannende derivat derav så som et syreklorid), f.eks. akryl- eller metakrylsyre (eller deres syreklorider), fulgt av forestring av polymer-syregruppene (eller syrekloridgruppene) med et alkylenoksyd så som etylenoksyd eller propylenoksyd.
De gjentatte enheter C kan alternativt dannes ved partiell forestring eller amidifisering av en allerede polymerisert olefinisk umettet a,/3-karboksylsyre (eller et forestringsdyktig eller amideringsdyktig derivat derav så som et syreklorid eller -anhydrid), fortrinnsvis ved anvendelse av en alkohol med formel HO-f-CHR5CHR<6>0)tR<7> eller et amin med formel H2N-f-CHR<5->CHR<6>0)tR<7>. De gjenværende (ikke forestrede eller ikke amidifiserte) karboksylgrupper, om noen, sammen med sine forbundne seksjoner av polymer-ryggraden, vil selvsagt tilveiebringe sure enheter med struktur D (se senere; det samme passer selvsagt for forestring med et alkylenoksyd).
Vanligvis vil alle de gjentatte enheter C (om de er til stede) ha den samme spesifikke struktur, selv om omfanget av oppfinnelsen er ment å omfatte polymerer som har gjentatte enheter C med mer enn én spesifikk struktur.
I gjentatt enhet C med formel III er det foretrukket at i alt vesentlig begge gruppene R<5> og R<6> skal være hydrogen, og i dette tilfelle vil (CHR<5>CHR<6>0)t være (CH2CH20)t. Alternativt kan én av R<5> og R<6> være hydrogen og én metyl, hvilket gir (CH2C (CH3) HO) t eller (CH(CH3) CH20) t. Slike grupper kan avledes fra alkoholen HO-f-CHR5CHR60) tR7 eller det tilsvarende amin H2N-f-CHR5CHR60) tR7. Når en del av gruppene R<5> og R<6> i polymeren er metyl, kan enten alle gruppene R<5> eller R<6> i én eller flere av (CHR5CHR60) t-kj edene være metyl, eller én eller flere (men ikke alle) av gruppene R<5 >eller R<6> i én eller flere av (CHR5CHR60) t-kjedene kan være metyl.
R<5> og R<6> bør imidlertid ikke begge være metyl i den samme enhet (CHR<5>CHR<6>0)t, som tidligere spesifisert. En slik kjede kan f.eks. være avledet fra et amin så som H2N-f-CH (CH3) CH20) 2 (CH2CH20) 4C4H9 (hvor CHR<5>CHR<6> er CH(CH3)CH20 og CH2CH20, t er 6 og C4H0 er normal-butyl), eller andre analoge aminer (varierende CHR<5>CHR<6>0 og t) .
Den kan også være avledet fra en alkohol, så som HOCH(CH3) CH20R7.
Det skal forstås at i mange tilfeller vil gjentatt enhet C med formel III være avledet fra en polyalkenoksy-monomer (spesielt dersom den oppnås kommersielt) som kan ha en mindre spredning i polyalkenoksy-kjedelengde, slik at n samlet kan representere en gjennomsnittsverdi som ikke er et helt tall (selv om n strengt sagt må være et helt tall i enhver spesifikk gjentatt polymer-enhet). Vi har for eksempel dannet polymerer i henhold til oppfinnelsen som stammer fra et polypropylenglykolmonometakrylat med gjennomsnittlig molekylvekt på 42 0, og dette er hovedsakelig en lik blanding av CH2 = C(CH3) C02[CH2CH(CH3) ]5CH3 og CH2 = C(CH3) C02[CH2CH(CH3) ]6CH3 som forårsaker dannelse av tilsvarende gjentatte enheter C med n = 5 og n = 6, men en samlet (gjennomsnittlig) n-verdi på ca. 5,5.
R<7> er fortrinnsvis en lavere alkylgruppe inneholdende 1 til
5 karbonatomer, f.eks. n-butyl eller (mer foretrukket) metyl. Den kan ikke desto mindre være hydrogen.
Den eroderbare polymer som anvendes i belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen kan også eventuelt omfatte én eller flere gjentatte enheter som inneholder sure og/eller basiske grupper (forskjellige fra dem som stammer fra sulfonathydrolyse i polymer-molekylet). Slike gjentatte enheter blir heretter kalt gjentatte enheter D og har en formel som definert i det følgende. Polymeren i belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen omfatter fortrinnsvis 0 til 3 0 mol%, mer foretrukket 0 til 2 0 mol% og spesielt 0 til 10 mol% av slike gjentatte enheter D (og, om til stede, fortrinnsvis opp til 3 0 mol%, mer foretrukket opp til 20 mol% og spesielt opp til 10 mol% av gjentatte enheter D). En sur eller basisk gjentatt enhet D har formelen:
hvor X, som i den gjentatte enhet D med formel IV kan være like eller forskjellige, er en hydrokarbylrest eller et substituert
derivat derav (tilveiebringer en del av polymer-ryggraden);
u er et helt tall på 1 til 4;
T, som i de gjentatte enheter D med formel IV kan være like eller forskjellige, er en gruppe som bærer en sur eller basisk substituent (forskjellig fra en som kan avledes ved hydrolyse av sulfonat- eller sulfat-estere);
og hvor hver T-gruppe er forenet via ett eller flere mellomledd L med hydrokarbylresten X, og som i tilfeller hvor u er 2 til 4 kan være forenet med L ved det samme eller forskjellige karbonatomer i X; og hvor
L betyr ett eller flere mellomledd og hvor L kan være like eller forskjellige i de gjentatte enheter D med formel IV og er valgt fra én eller flere direkte koplinger og ett eller flere atomer for å kople en T-gruppe med X, bortsett fra at mer enn to T-grupper ikke kan være direkte koplet til det samme karbonatom i X dersom dette karbonatom utgjør en del av hovedkjede-polymer-ryggraden.
Den gjentatte enhet D representerer fortrinnsvis en gjentatt enhet som stammer fra polymerisering (vanligvis friradikal-initiert) av én eller flere polymeriserbare olefinisk umettede monomerer som bærer en basisk gruppe, f.eks. en tertiær amino-gruppe, eller en sur gruppe, f.eks. en karboksylisk syregruppe. Eksempler på slike karboksylsyregruppe-bærende monomerer er akrylsyre, metakrylsyre, malein- (eller fumar-)syre, itakonsyre, N-metakryloyl-alanin og N-akryloyl-hydroksy-glycin. Et eksempel på en tertiær amino-bærende umettet monomer er N,N-dimetyl-2-aminoetyl-metakrylat. Foretrukne eksempler på monomerer for å oppnå gjentatte enheter D på vårt nåværende kunnskapstrinn er metakrylsyre, akrylsyre, maleinsyre og N,N-dimetyl-2-aminoetyl-metakrylat. Vanligvis vil alle de gjentatte enheter D (om til stede) ha den samme spesifikke struktur, selv om omfanget av oppfinnelsen er ment å omfatte polymerer som har gjentatte enheter D med mer enn én spesifikk struktur.
Den eroderbare polymer som anvendes i belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen, kan også, ved siden av å omfatte gjentatte enheter inneholdende sulfonatestergrupper betegnet med A og eventuelt gjentatte enheter C inneholdende alkylenoksyd- eller poly(alkenoksyd)-grupper, og eventuelt gjentatte enheter D inneholdende sure og/eller basiske grupper, eventuelt omfatte én eller flere av andre typer av gjentatte enhet(er). Slike andre gjentatte enheter, dvs. gjentatte enheter som er forskjellige fra slike som inneholder sulfonatestergrupper eller har strukturene med gjentatte enheter C eller D, blir heretter samlet kalt gjentatte enheter E (for forenkling). Den eroderbare polymer omfatter fortrinnsvis 5 til 97 mol% av gjentatte enheter E (spesielt 30 til 95 mol% av slike enheter). Slike andre gjentatte enheter E kan f.eks. tilveiebringes ved friradikal-addisjonspolymerisering av én eller flere olefinisk umettede monomerer (forskjellig fra dem som allerede er nevnt tidligere, og vanligvis av en enklere, velkjent type). Eksempler på monomerer for friradikal-addisjonspolymerisering for å danne gjentatte enheter E, inkluderer estere og amider av olefinisk umettede karboksyl-syrer, f.eks. akryl- eller metakryl-syreestere (f.eks. metylakrylat, metylmetakrylat, etylakrylat, etylmetakrylat, akrylamid, metakrylamid, etc), a-aryl-substituerte monoolefiner (så som styren eller a-metylstyren), vinylestere så som vinyl-acetat, vinyl- eller vinylidenhalogenider så som vinylklorid og vinylidenklorid og olefinisk umettede nitriler så som akrylnitril og metakrylnitril.
Foretrukne eroderbare polymerer i belegningsmaterialene i henhold til oppfinnelsen omfatter 3 til 40 mol% av én eller flere gjentatte enheter A, 0 til 40 mol% av én eller flere gjentatte enheter C, 0 til 20 mol% av én eller flere gjentatte enheter D og 5 til 97 mol% av én eller flere gjentatte enheter E.
De eroderbare polymerer som anvendes i belegningsmaterialene
i henhold til oppfinnelsen, behøver ikke være rettkjedete polymerer, men kan også være forgrenede og/eller (i en meget liten grad) tverrbindbare.
Det skal forstås at definisjonen av eroderbar polymer (som gitt tidligere) også er ment å omfatte en polymer i hvilken i det minste noen av de sure eller basiske grupper i de gjentatte enheter D, om til stede, er blitt omdannet til de tilsvarende salt-anioner eller -kationer, f.eks. C02~ når det dreier seg om C02H-grupper eller kvaternære ammoniumkationer når det dreier seg om aminer (disse blir fremdeles betraktet som karboksyl- eller amino-grupper i den utstrekning det dreier seg om definisjonen av D). En slik omdannelse kan f.eks. oppnås som et resultat av inkorporering av polymeren henholdsvis i et alkalisk eller surt medium.
De eroderbare polymerer som anvendes i belegningsmaterialene i henhold til oppfinnelsen har typisk vektmidlere molekylvekter (MH) innen området fra 5000 til 500.000 (mer vanlig 50.000 til 300.000), selv om vi ikke utelukker muligheten for at egnede eroderbare polymerer som har molekylvekter utenfor dette område kan anvendes ved foreliggende oppfinnelse.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en vann-eroderbar polymer som omfatter 3-40 mol% av én eller flere gjentatte enheter A som hver omfatter minst én hydrolyserbar sulfonatestergruppe som stikker ut fra hovedkjede-ryggraden i polymeren. Det henvises forøvrig til krav 2.
Belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen kan benyttes til å behandle en overflate av en gjenstand, ved en fremgangsmåte som omfatter å påføre på nevnte overflate et belegningsmateriale som definert her for derved på overflaten å danne (etter fjerning av enhver flytende bærer) en vanneroderbar belegning.
Den nevnte eroderbare polymer, som det er minst én av, i belegningsmaterialet vil selvfølgelig bli dispergert eller oppløst i et egnet medium, hjelpemiddel eller en bærer for dette i materialet. Dette kan omfatte hovedsakelig vann, dvs. være vann-basert, men kan også være (og er vanligvis) organisk-basert (f.eks. xylen, metanol, etanol eller etanol/vann-basert) eller endog en flytende prepolymer. Andre ingredienser kan etter behov også inkluderes i materialet. Eksempler på disse inkluderer ytterligere polymermaterialer (eventuelt også vann-eroderbare, men selvsagt ikke som allerede definert ovenfor), biocider av et eller annet slag (f.eks. algicider, fungicider, bakteriocider) - men fortrinnsvis ikke basert på tinn - for å gi eller øke anti-tilgroings-oppførsel, katalysatorer og myknere (eller andre typer av fortynningsmidler eller fyllstoffer) for ytterligere regulering av hydrolysegraden (katalysatorer for, for eksempel, å gjøre den raskere, og myknere for å redusere hastigheten), frigjørings-dyktige (diffusjons-regulerte) hydrokarbon- og silikonoljer, igjen for ytterligere å øke anti-tilgroings-oppførsel (se foran), stabilisatorer, fyllstoffer, pigmenter, farvestoffer, anti-rust-midler, koalescerende midler, fortykningsmidler, avskummingsmidler og/eller hvilket som helst annet materiale som kreves for enhver spesiell anvendelse. Slike substanser (om anvendt) kan inkorporeres eller sammenblandes i materialet ved hvilken som helst egnet teknikk. Det er spesielt tatt i betraktning at materialet kan være i form av en maling for påføring på overflaten, og det vil derfor inkludere materialer som vanligvis anvendes i malings-blandinger, så som pigmenter og andre ingredienser når dette passer (drøyemidler, stabilisatorer, fortykningsmidler, koalescerende oppløsningsmidler, avskummingsmidler, overflateaktive midler osv.).
Belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen kan anvendes på en rekke faste gjenstander, for eksempel fartøyer, rørledninger og maskineri av alle typer, f.eks. destilleringsutstyr og papir-fabrikker, som har én eller flere overflater som vil komme i kontakt med et vandig medium som er i stand til å erodere overflaten i en påført belegning. Materialet er spesielt anvendbart for skipsskrog og for andre konstruksjoner som blir anvendt i marin-miljø. Gjenstanden som blir behandlet med belegningsmaterialet i henhold til oppfinnelsen kan dessuten selv være en fast belegning, for eksempel malingbelegning som er blitt påført på et substrat med beskyttende og dekorative formål, og som selv behøver beskyttelse mot klebende organismer. I noen tilfeller kan materialet være en del av en overflate-belegningsblanding som skal påføres på en overflate slik at overflate-belegningsblandingen tjener som et hjelpemiddel for materialet uten å forringe eroder-barheten av belegningen.
Overflater som kan behandles som her beskrevet inkluderer overflaten av uorganiske materialer så som metaller, glass eller silisiumdioksyd og organiske materialer så som plastgjenstander og andre polymermaterialer så som de forannevnte belegninger.
Den mest egnede teknikk for påføring av materialet på overflaten avhenger av det spesielle materiale og overflaten som er involvert, og også av den situasjon hvorved det er sannsynlig at plagen vil forekomme. Påføring med pensel, rull, pute, dypping og sprøyting tas f.eks. i betraktning der hvor det er aktuelt.
Foreliggende oppfinnelse blir nå belyst med de følgende eksempler. Dersom ikke annet er angitt, er alle deler, prosenter og forhold basert på vekt, unntatt for andeler av monomer-avledete enheter i polymerer som alle blir uttrykt på mol%-basis. De følgende forkortelser anvendes i eksemplene.
n-BA: gjentatt enhet som stammer fra n-butylakrylat, dvs. med
formel
MMA: gjentatt enhet som stammer fra metylakrylat, dvs. med
formel
SSC1: gjentatt enhet som stammer fra styren-p-sulfonylklorid,
dvs. med formel
(-Ph- er p-fenylen)
S: gjentatt enhet som stammer fra styren, dvs. med formel
(0 er fenyl)
SSE gjentatt enhet som stammer fra styren-p-sulfonat-alkyl-(alkyl): ester, med alkylgruppen fra alkanolen som følger i parentes, f.eks. har SSE (metyl) formelen
SSE (n-butyl) har formelen PPGMA: gjentatt enhet med formel
hvor n er 5 og 6 (hovedsakelig)
(forårsaker gjennomsnittsverdi for n på ca. 5,5).
Eksempler 1 til 15
Kopolymerer i henhold til oppfinnelsen (eksempler 1 til 15) ble fremstilt ved kopolymerisering av styren-p-sulfonylklorid (CH2=CH-Ph-S02Cl hvor -Ph- er para-fenylen) enten med n-butylakrylat og metylmetakrylat eller med n-butylakrylat og styren, for å oppnå kopolymerer med utstikkende -Ph-S02Cl grupper, fulgt av forestring av sulfonylklorid-gruppene med forskjellige alkanoler for å oppnå de forskjellige kopolymerer i henhold til oppfinnelsen.
Syntese av stvren- p- sulfonylklorid
En kolbe inneholdende 300 ml tørt dimetylformamid ble avkjølt i et is/salt-bad til 3°C. Tionylklorid (250 ml) ble tilsatt dråpevis under omrøring i løpet av en periode på 2 timer. Natrium-styren-p-sulfonat (200 g) ble tilsatt i alikvoter over ytterligere 1 time. Reaksjonsblandingen ble hensatt i 24 timer ved romtempe-ratur. Løsningen ble hellet ned på is og ekstrahert med toluen (1000 ml). Ekstrakten ble nøytralisert med natriumkarbonat, vasket med vann, tørket over magnesiumsulfat og løsningsmidlet fjernet ved inndamping under vakuum ved 3 0°C. Endelig ble det rensede styren-p-sulfonylklorid filtrert og lagret ved 5°C i mørke.
Fremgangsmåten ovenfor fulgte nøye den som er beskrevet av Kamogawa et al. (Bull. Chem. Soc. Japan 56, 762, 1983).
Syntese av ko<p>ol<y>merer med utstikkende sulfonylklorid- grupper
a) Anvendelse av n- butylakrylat og metvlakrvlat som komonomerer
En typisk polymerisering er beskrevet. Polymeriseringen ble
utført i 4-halset reaksjonskar. N-butylakrylat (0,8 mol) og metylmetakrylat (0,8 mol) ble sammen med xylen (500 ml) satt til koblen, og karinnholdet ble rørt i 1 time ved 68°C. Nitrogen ble pumpet gjennom systemet for å fjerne oksygen. Etter avgassing ble det tilsatt azoisobutyronitril (AIBN)-initiator (4,87 g). En løsning av styren-p-sulfonylklorid (0,4 mol) og AIBN-initiator (4,87 g) i xylen (90 ml) ble matet inn i det rørte reaksjonskar ved hjelp av en peristaltisk pumpe med en hastighet på 2 ml pr. minutt, og polymeriseringen ble fortsatt i 24 timer ved 68°C for å danne kopolymeren. Det ble ved kjemisk analyse funnet at de anvendte komonomerer ble omsatt for å gi tilsvarende gjentatte enheter i kopolymeren med relative mol-forhold som lå meget nær de mol-forhold som ble anvendt for utgangs-komonomerene. Dette passet for alle fremstilte kopolymerer. Sammensetningen i den ovenfor beskrevne kopolymer ved følgelig n-BA (40 mol%)/MMA
(40 mol%)/SSCl (20 mol%).
b) Anvendelse av n- butylakrylat og styren som komonomerer
Xylen (100 ml) og butylakrylat (0,08 mol) ble satt til den
4-halsede reaksjonskolbe og rørt i 3 0 minutter under nitrogen for å fjerne oppløst oksygen. AIBN-initiator (0,164 g) ble tilsatt. En blanding av styren (0,08 mol), styren-p-sulfonklorid (0,04 mol), xylen (100 ml) og AIBN (0,328 g) ble matet inn i reaksjonsblandingen i løpet av en periode på 8 timer. Polymeriseringen ble fortsatt i 24 timer ved 68°C for å gi en kopolymer med sammensetningen n-BA (40 mol%)/S (40 mol%)/SSCl (20 mol%). Polymerer inneholdende 5 og 10 mol% SSC1 ble også fremstilt ved anvendelse av denne metode.
Forestring av kopolymerer inneholdende utstikkende sulfonylklorid- grupper
En typisk forestring er beskrevet. Løsningen av kopolymer i xylen ble anvendt som fremstilt i a) eller b). Til en løsning inneholdende 5 g kopolymer (20 mol% SSCl-innhold), ble trietylamin (2 x 10~<2> mol) og alkanol (2 x IO""2 mol) tilsatt. Reaksjonsblandingen ble hensatt i 24 timer, og filtrert for å fjerne trietylamin-hydroklorid. Dette resulterte i en klar løsning i xylen av kopolymer-sulfonatesteren inneholdende styren-p-sulfonat-ester-enheter (SSE-enheter). Mikroanalyse av prøvene viste at forestringen var kvantitativ for alle de fremstilte kopolymerer.
De følgende kopolymer-sulfonat-estere i henhold til oppfinnelsen (som vist i tabell 1) ble fremstilt ved anvendelse av de prosesser som er beskrevet ovenfor. Kopolymerene i eksemplene 1 til 15 hadde alle vektmidlere molekylvekt (Mw) i området 130.000 til 240.000 (målt ved gel-gjennom-trengings-kromatografi).
Det kan bemerkes at kopolymerer n-BA/MMA/SSE (alkyl)
(47,5/47,5/5) også er fremstilt (metode a)), men ikke testet. Også kopolymerer MMA/PPGMA/SSE (alkyl) (60/30/10) er blitt fremstilt (via en metode lik b)), men er ikke testet ennå.
Eksempler 16 til 31
Prøver av xylen-løsningene av kopolymerene i eksemplene 1 til 15 ble hver sammenblandet med sinkosyd (hvitt pigment) i forhold på 65:35 (vekt/vekt) for faststoff: sinkosyd for å danne enkle malingbelegningsmaterialer (eksempler 16 til 30). Den hydrolytiske oppførsel for kopolymerene i disse materialer i nærvær også av ZnO-pigment i materialene (hvilket vil forekomme i en påført belegning etter tørking) ble vurdert som følger.
Hvert materiale ble tørket og pulverisert ved anvendelse av morter og morterstang. En kjent vekt av det ønskede materiale ble suspendert i destillert vann med pH 8,15 (pH i sjøvann) ved 35°C under konstant agitering. Suspensjonen ble titrert med 0,01 M natirumhydroksyd hver time for å opprettholde den opprinnelige pH og dermed muliggjøre hver time å vurdere den prosentvise omdannelse av sulfatester-grupper til sulfonsyre-grupper. Hydrolyse-resultatene er vist i tabell 2. For å sammenligne ble det fremstilt et materiale av 65 deler av en polymerblanding inneholdende 33% av en kommersielt tilgjengelig tributyl-tinn-metakrylat-kopolymer (en kjent selvglattende polymer) og 67% av polymetylmetakrylat sammen med 35 deler ZnO (eksempel 31), og hydrolyse-oppførselen til organo-tinn-polymeren deri ble på lignende måte undersøkt (se tabell 2).
Det vil bemerkes fra resultatene i tabell 2 at, som ventet, kopolymerene som har 10 mol% av SSE-enheter hydrolyserte saktere enn slike med kopolymerer inneholdende 2 0 mol% av SSE, når andre ting var like (sammenlign eksempelparene 19, 27; 20, 28; 22, 29; og 25, 3 0). Videre, kanskje overraskende, hydrolyserte kopolymerene med enheter av de langkjedete SSE alkylestere som ble brukt - SSE (n-butyl), SSE (iso-butyl), SSE (tert-butyl), SSE (n-heksyl), SSE (cykloheksyl) - raskere enn kopolymerene med de kortkjedete SSE alkylestere - SSE (etyl), SSE (n-propyl), SSE (isopropyl)
(sammenlign eksemplene 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26 mot eksemplene 16, 19, 20, 21, alle med 20 mol% av SSE enheter). Denne effekt viser klart at det kan oppnås en nyttig grad av regulering av hydrolyse i en belegning med et passende valg av alkylester.
Det skal bemerkes at den selv-glattende tinn-holdige kopolymer
i eksempel 31 hydrolyserte med omkring samme hastighet som kopolymerene anvendt i eksemplene 27 og 28 inneholdende enheter av SSE (etyl) og SSE (n-propyl) ved et nivå på 10 mol% (alle andre kopolymerer hydrolyserer raskere i mindre eller større grad).
Det ble også bemerket at opprinnelig var polymeren og pigment-partiklene tett sammenbundet og tilveiebragte en granulær, fast fase suspendert i en klar, vandig fase, men ble, ved hydrolysen som foregikk i den vandige fase, i økende grad ugjennomsiktig (melkaktig hvit) på grunn av frigivningen av ZnO forbundet med den hydrolyserte polymer. Visuelt syntes denne økning i ugjennom-siktighet å følge hydrolysehastigheten, og viser at belegningen inneholdende kopolymerene vil være tjenlig eroderbare.

Claims (2)

1. Belegningsmateriale som er egnet for å behandle en overflate for å tilveiebringe en vann-eroderbar belegning på denne, hvor materialet omfatter minst én eroderbar polymer omfattende 3-40 mol% av én eller flere gjentatte enheter A som omfatter minst én hydrolyserbar sulfonatestergruppe som stikker ut fra hovedkjede-ryggraden i polymeren, karakterisert ved at den gjentatte enhet A i den eroderbare polymer har formelen: hvor Y, som i de gjentatte enheter A med formel I kan være like eller forskjellige, er en gruppe i hovedkjede-ryggraden valgt fra s er et helt tall på 1 eller mer som tilsvarer antallet av SC>20RC-grupper i strukturen for gjentatt.enhet A med formel I; Rc, som i den samme gjentatteenhet A med formel I (når s er 2 eller mer) eller i forskjellige gjentatte enheter A med formel I, kan være like eller forskjellige, er en gruppe valgt fra én eller flere alkyl-, inkludert primært, sekundært eller tertiært alkyl og cykloalkyl, aryl-, alkaryl-, aralkyl-, alkenoksyalkyl- og poly(alkenoksy)alkyl-grupper; idet hver S020Rc-gruppe er forbundet via et mellomledd M til gruppen Y; og hvor M er en direkte binding eller gruppe valgt fra -(alkylen)-, -CO-0-(alkylen)-, -CO-NH-(alkylen)-, -NH-CO-(alkylen)-, -(arylen)-, -(alkylen)-(arylen)-, -(alkylen)-0-(alkylen)-, -(alkylen)-0-(arylen)-, -(arylen)-0-(arylen)-, -(arylen)-0-(alkylen)-, -alkylenoksy- eller poly(alkylenoksy)-grupper.
2. Vann-eroderbar polymer som omfatter 3-40 mol% av én eller flere gjentatte enheter A som hver omfatter minst én hydrolyserbar sulfonatestergruppe som stikker ut fra hovedkjede-ryggraden i polymeren, karakterisert ved at den gjentatte enhet A har formelen hvor Y, som i de gjentatte enheter A med formel I kan være like eller forskjellige, er en gruppe i hovedkjede-ryggraden valgt fra s er et helt tall på 1 eller mer som tilsvarer antallet av S020RC-grupper i strukturen for gjentatt enhet A med formel I; Rc, som i den samme gjentatte enhet A med formel I (når s er 2 eller mer) eller i forskjellige gjentatte enheter A med formel I, kan være like eller forskjellige, er en gruppe valgt fra én eller flere alkyl-, inkludert primært, sekundært eller tertiært alkyl og cykloalkyl, aryl-, alkaryl-, aralkyl-, alkenoksyalkyl- og poly(alkenoksy)alkyl-grupper; idet hver SC>20Rc-gruppe er forbundet via et mellomledd M til gruppen Y; og hvor M er en direkte binding eller en gruppe valgt fra -(alkylen)-, -CO-0-(alkylen)-, -CO-NH-(alkylen)-, -NH-CO-(alkylen)-, -(arylen)-, -(alkylen)-(arylen)-, -(alkylen)-O-(alkylen)-, -(alkylen)-0-(arylen)-, -(arylen)-O-(arylen)-, -(arylen)-0-(alkylen)-, -alkylenoksy- eller poly(alkylenoksy)-grupper.
NO870262A 1986-01-22 1987-01-21 Belegningsmateriale omfattende en eroderbar polymer med hydrolyserbare sulfonatestergrupper, samt sulfonatestergruppeholdig vann-eroderbar polymer NO177826C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868601451A GB8601451D0 (en) 1986-01-22 1986-01-22 Surface treatment
GB868609702A GB8609702D0 (en) 1986-04-21 1986-04-21 Surface treatment

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO870262D0 NO870262D0 (no) 1987-01-21
NO870262L NO870262L (no) 1987-07-23
NO177826B true NO177826B (no) 1995-08-21
NO177826C NO177826C (no) 1995-11-29

Family

ID=26290255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO870262A NO177826C (no) 1986-01-22 1987-01-21 Belegningsmateriale omfattende en eroderbar polymer med hydrolyserbare sulfonatestergrupper, samt sulfonatestergruppeholdig vann-eroderbar polymer

Country Status (14)

Country Link
US (2) US4970269A (no)
EP (1) EP0232006B1 (no)
JP (1) JP2589686B2 (no)
KR (2) KR870007245A (no)
CN (1) CN1014610B (no)
AU (1) AU597928B2 (no)
CA (1) CA1327863C (no)
DE (1) DE3779930T2 (no)
DK (1) DK172609B1 (no)
ES (1) ES2032435T3 (no)
GB (1) GB8700398D0 (no)
IN (1) IN169884B (no)
NO (1) NO177826C (no)
PL (1) PL155853B1 (no)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0343897A1 (en) * 1988-05-23 1989-11-29 Courtaulds Coatings (Holdings) Limited Seawater-insoluble hydrolysable polymers and marine anti-fouling paint containing them
GB8812172D0 (en) * 1988-05-23 1988-06-29 Int Paint Plc Marine antifouling paint
US5236493A (en) * 1988-10-13 1993-08-17 Courtaulds Coatings (Holdings) Limited Antifouling coating
US5116407A (en) * 1988-10-13 1992-05-26 Courtaulds Coatings Limited Antifouling coatings
EP0429215A3 (en) * 1989-11-20 1992-03-04 Imperial Chemical Industries Plc Production of polymer system for water-erodible coatings
US5302192A (en) * 1989-12-22 1994-04-12 Courtaulds Coatings (Holdings) Limited Anti-fouling coating compositions
US5962580A (en) * 1995-06-07 1999-10-05 Rohm And Haas Company Method for providing a waterborne coating composition with improved color acceptance
US6017334A (en) * 1996-10-03 2000-01-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Modified surfaces resistant to bacterial colonization
GB9801747D0 (en) 1998-01-27 1998-03-25 Courtaulds Coatings Holdings Antifouling coatings
ATE288464T1 (de) * 1999-06-11 2005-02-15 Hempel As Selbstpolierende anwuchsverhindernde anstrichfarbe für wasserfahrzeuge-enthaltend blockierte säurefunktionelle copolymere und fasern
HK1047035B (en) 1999-07-02 2004-03-05 The Procter & Gamble Company Delivery system for oral care compositions comprising organosiloxane reins using a removable backing strip
WO2001060932A1 (en) * 2000-02-15 2001-08-23 J.C. Hempel's Skibsfarve-Fabrik A/S Antifouling paint composition
JP4669933B2 (ja) * 2000-12-07 2011-04-13 国立大学法人東京工業大学 スルホン誘導体及びその製造方法
JP2004536194A (ja) * 2001-07-17 2004-12-02 フォスター−ミラー・インク 汚れ止め塗料の調製方法
EP1288234A1 (en) * 2001-08-27 2003-03-05 Sigma Coatings B.V. Binders with low content in hydrolysable monomer suitable for selfpolishing antifouling paints
US8524200B2 (en) 2002-09-11 2013-09-03 The Procter & Gamble Company Tooth whitening products
JP4691497B2 (ja) * 2003-05-15 2011-06-01 アーチ ユーケイ バイオサイドズ リミテッド 組成物及びその使用(2)
DE602004028015D1 (de) * 2003-05-15 2010-08-19 Arch Uk Biocides Ltd Antimikrobielle zusammensetzung enthaltend eine polymerische biguanide und ein copolymer und deren verwendung
EP1624755A1 (en) 2003-05-15 2006-02-15 Arch UK Biocides Limited Composition comprising an acidic copolymer and an antimicrobial agent and use thereof
WO2004100663A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Arch Uk Biocides Limited Antimicrobial compopsition comprising a polymeric biguanide and a copolymer and their use thereof
US7217759B2 (en) 2003-05-20 2007-05-15 Arch Uk Biocides Limited Composition and use
US7226968B2 (en) 2003-05-20 2007-06-05 Arch Uk Biocides Limited Composition and use
US8603453B2 (en) 2003-05-20 2013-12-10 Arch Uk Biocides Limited Antimicrobial polymeric biguanide and acidic co-polymer composition and method of use
EP2468825A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-27 Akzo Nobel Coatings International B.V. Antifouling coating composition
WO2014062879A2 (en) 2012-10-17 2014-04-24 The Procter & Gamble Company Strip for the delivery of an oral care active and methods for applying oral care actives
CN115364896B (zh) * 2021-05-19 2024-03-26 中国石油化工股份有限公司 用于合成烷基膦酸二烷基酯的催化剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5681321A (en) * 1979-12-06 1981-07-03 Saiden Kagaku Kk Underwater antifouling emulsion composition
US4546159A (en) * 1980-03-14 1985-10-08 Polaroid Corporation Eliminating polymers useful in diffusion control layers
US4799553A (en) * 1981-09-01 1989-01-24 Phillips Petroleum Company Petroleum sulfonate adjuvants in epoxy resin corrosion-inhibiting composition
DE3219641A1 (de) * 1982-05-25 1983-12-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Polymerisate mit sulfonyl- und carbonestergruppen, ihre herstellung und verwendung sowie aus solchen polymerisaten hergestellte faeden, fasern und folien
MX159906A (es) * 1983-01-17 1989-09-29 M & T Chemicals Inc Composicion acrilica para proteger superficies marinas
JPS59166850A (ja) * 1983-03-11 1984-09-20 Fuji Photo Film Co Ltd 電気泳動用媒体材料
US4774080A (en) * 1985-05-17 1988-09-27 Nippon Paint Co., Ltd. Hydrolyzable resin composition and an antifouling coating composition containing the same

Also Published As

Publication number Publication date
NO870262L (no) 1987-07-23
GB8700398D0 (en) 1987-02-11
PL263749A1 (en) 1988-02-04
CN1014610B (zh) 1991-11-06
AU597928B2 (en) 1990-06-14
EP0232006B1 (en) 1992-06-24
CA1327863C (en) 1994-03-15
US5004631A (en) 1991-04-02
DK172609B1 (da) 1999-02-22
EP0232006A2 (en) 1987-08-12
KR870007245A (ko) 1987-08-17
JP2589686B2 (ja) 1997-03-12
US4970269A (en) 1990-11-13
ES2032435T3 (es) 1993-02-16
DK33487D0 (da) 1987-01-21
KR890002357A (ko) 1989-04-10
DK33487A (da) 1987-07-23
JPS62179574A (ja) 1987-08-06
IN169884B (no) 1992-01-04
NO870262D0 (no) 1987-01-21
EP0232006A3 (en) 1989-01-11
DE3779930D1 (de) 1992-07-30
PL155853B1 (en) 1992-01-31
KR970000181B1 (ko) 1997-01-06
NO177826C (no) 1995-11-29
DE3779930T2 (de) 1992-12-10
CN87100439A (zh) 1987-09-02
AU6770087A (en) 1987-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO177826B (no) Belegningsmateriale omfattende en eroderbar polymer med hydrolyserbare sulfonatestergrupper, samt sulfonatestergruppeholdig vann-eroderbar polymer
US5302192A (en) Anti-fouling coating compositions
US10544312B2 (en) Marine coatings
CN1832981B (zh) 甲硅烷基酯共聚物组合物
AU646754B2 (en) Antifouling coatings
FI106037B (fi) Päällystyskoostumus
TWI335930B (en) Acid-capped quaternised polymer and compositions comprising such polymer
JPS6157350B2 (no)
NO813553L (no) Marin maling.
AU752135B2 (en) Antifouling coatings
JPH07109339A (ja) 生分解性樹脂組成物及び防汚塗料組成物
CN102369250B (zh) 防污涂料组合物、由该组合物形成的防污涂膜、表面具有该涂膜的被涂物,以及通过形成该涂膜的防污处理方法
EP0639600B1 (en) Biodegradable resin composition and antifouling paint composition
JPH06509368A (ja) 塗料組成物
JP2007521381A (ja) 防汚材料
GB2167075A (en) Treatment of surfaces and compositions for use therefor
US5883156A (en) Biodegradable resin composition ADN antifouling paint composition
JPH03172309A (ja) 重合体系及びその製造方法
JP3483726B2 (ja) 生分解性樹脂組成物及び防汚塗料組成物
JPH06346000A (ja) 防汚塗料組成物
JPH09104721A (ja) 生分解性ポリマー、その製造方法および生分解促進方法
KR940003192B1 (ko) 해양생물 오염 방지용 공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 방오 피복조성물
KR940003191B1 (ko) 해양생물 오염 방지용 공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 방오 피복조성물
KR940001518B1 (ko) 해양생물 오염 방지용 공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 방오피복 조성물
JPH0458510B2 (no)