Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, покрывающая пленка против обрастания, основа с покрывающей пленкой, основа, противостоящая обрастанию, способ формирования покрывающей пленки на поверхности основы, способ придания основе свойства противостоять обрастанию и комплект многокомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к составу краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, использующейся для формирования покрывающей пленки против обрастания на поверхности основы, такой как подводные конструкции, наружные борта кораблей, рыболовные сети и рыболовные снасти. Состав включает: (А) содержащий карбоксильную группу сополимер, который имеет структурный блок, полученный из мономера (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурный блок, полученный из другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и имеет среднюю молекулярную массу 1000-6000, измеряемую с помощью гельпроникающей хроматографии, (В) соединение поливалентного металла, способного вступать в реакцию с карбоксильной группой содержащего карбоксильную группу сополимера (А), и (С) агент против обрастания, где мономер (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты представляет собой (мет)акриловую кислоту, другой мономер (а2) ненасыщенного соединения представляет собой, по меньшей мере, один тип мономера, выбранный из группы, состоящей из алкил(мет)акрилата и стирола, и соединение поливалентного металла (В) представляет собой оксид цинка. Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов позволяет получать покрывающую пленку против обрастания, которая оказывает меньшее влияние на окружающую среду и тело человека и обладает высокой способностью противостоять обрастанию, сохранять эти свойства и отличной механической прочностью. 9 н. и 53 з.п. ф-лы, 22 ил., 10 табл.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к составу краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, в частности к составу краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, использующейся для формирования покрывающей пленки против обрастания, которая обладает отличными свойствами противостоять обрастанию на поверхности основы, такой как подводные конструкции, наружные борта кораблей, рыболовные сети и рыболовные снасти, и при этом оказывает небольшое влияние на окружающую среду и пониженное влияние на тело человека, а также настоящее изобретение относится к применению этой краски.
Уровень техники
Днища кораблей, рыболовные сети, трубопроводы для закачки и слива морской воды, подводные конструкции, и т.п. подвергаются разрушению поверхности и нарушению функций, когда они находятся в воде в течение длительного времени в связи с обрастанием и размножением на их поверхности различных водных организмов, таких как устрицы, мидии и ракообразные, растений, таких как водоросли, или бактерий.
В частности, когда такие морские организмы пристают к днищу корабля и размножаются там, повышается шероховатость днища корабля, что часто приводит к снижению скорости корабля и повышению потребления горючего. Кроме того, требуются огромные трудозатраты и время для удаления таких морских организмов с днища корабля. Когда водные организмы обрастают рыболовные сети, такие как сети, использующиеся в аквакультуре, погружные сети и др., и размножаются на них, ячейки сетей забиваются, что приводит к значительным проблемам, таким как гибель улова из-за недостатка воздуха и т.п.
Обрастание и размножение водных организмов на трубопроводах для закачки и слива морской воды может приводить к проблемам с распределением и циркуляцией охлаждающей воды тепловых и атомных электростанций и других установок.
Для предотвращения таких повреждений днища кораблей и подводные конструкции обычно покрываются, например, краской, содержащей сополимер метакрилата трибутилолова с метилметакрилатом или подобным соединением и оксидом меди (Cu2O) в качестве краски против обрастания, имеющей отличные свойства противостоять обрастанию. Сополимер в этой краске против обрастания является “гидролизующейся самоочищающейся краской”, т.е. сополимер гидролизуется в морской воде, выделяя органические соединения олова, такие как оксид бис(трибутилолова) (эфир трибутилолова, Bu3Sn-0-SnBu3; Bu представляет бутиловую группу), галогенид трибутилолова (Bu3SnX: X представляет атом галогена) и т.п., обеспечивающие свойства против обрастания, и сам гидролизованный сополимер, который становится водорастворимым, также растворяется в морской воде. Соответственно, на покрытой поверхности днища корабля не остается смолы, и, таким образом, поверхность может всегда оставаться активной.
Краски на основе растворителей, которые обычно использовались для покрытий, находятся под запретом во всем мире, так как представляют собой источник загрязнения окружающей среды, потому что такая краска выделяет в воздух большое количество органического растворителя. В качестве красок, не загрязняющих окружающую среду, были разработаны краски с высоким содержанием нелетучих веществ, краски на водной основе, порошковые краски и т.п. Однако не было разработано краски против обрастания, обладающей как высокими качествами противостоять обрастанию, так и высокой эффективностью покрывающей пленки при уменьшенном содержании органического растворителя.
Примеры 1-3 в японской патентной публикации №S52-32928 (патентный документ 1) относятся к составу краски против обрастания, содержащему сополимер (мет)акриловой кислоты и метакрилата или подобного соединения, ацетат цинка и другие компоненты.
Примеры 49-54 в японской патентной публикации №Н2-196869 (патентный документ 2) относятся к составу краски против обрастания, содержащему сополимер метакриловой кислоты/этилметакрилата/метоксиэтилакрилата и нафтенат меди или розинат цинка. Ни один из них не обеспечивает получения покрывающих пленок с существенным эффектом противостояния обрастанию.
В японском патенте №3040094 (патентный документ 3) раскрывается состав краски против обрастания, содержащий включающую металл смолу, формирующуюся из содержащей карбоксильную группу смолы, такой как акриловая смола или другая подобная смола, и агента против обрастания, содержащего металл.
В японской патентной публикации №S62-501293 (патентный документ 4) раскрывается состав краски против обрастания, в котором используется содержащий карбоксильную группу полимер, который обычно содержит около 10-35% по массе акриловой кислоты или мономера метакриловой кислоты. Для каждого из этих составов краски против обрастания проблемой является стабильность при хранении с течением времени и трудность уменьшения содержания летучих органических компонентов до низкого уровня.
Japanese Patent Laid-open Publication No. 2002-241676 (Patent Document 5) discloses, as an antifouling paint of high-solid type, an antifouling paint that contains a varnish of a metal-containing acrylic resin having, in the side chain of the acrylic resin, at least one group represented by formula (1) below:
В японской патентной публикации №2002-241676 (патентный документ 5) раскрывается в качестве краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов краска против обрастания, которая содержит лак из включающей металл акриловой смолы, имеющий в боковой цепи акриловой смолы, по меньшей мере, одну группу, представленную формулой (1), приведенной ниже:
(в формуле X является группой, представленной следующей формулой:
n=0 или 1; Y - углеводород; М - металл; m представляет целое число, получаемое вычитанием 1 из валентности металла М; и А - остаток органической кислоты, полученный из одноосновной кислоты), причем краска против обрастания имеет содержание нелетучих компонентов 40% по массе или более, вязкость (при 25°С) 18 пуазов или менее, и содержание органического растворителя 400 г/л или менее. Однако эта краска против обрастания имеет исключительно плохую укрывную способность из-за ее слишком высокой вязкости, и сформированная из нее покрывная пленка имеет недостатки, такие как низкая эффективность противостояния обрастанию и низкая износоустойчивость.
Патентный документ 1: японская патентная публикация №S52-32928
Патентный документ 2: японская патентная публикация №Н2-196869
Патентный документ 3: японский патент №3040094
Патентный документ 4: японская патентная публикация №S62-501293
Патентный документ 5: японская патентная публикация №2002-241676
Описание изобретения
Настоящее изобретение направлено на решение указанных выше проблем, присущих решениям, известным в уровне техники. Таким образом, целью настоящего изобретения является предложение покрывающей пленки против обрастания, которая оказывает уменьшенное влияние на окружающую среду, в меньшей степени влияет на тело человека и обладает отличными свойствами противостоять обрастанию, сохранением этого свойства и отличной механической прочностью, а также состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, способной формировать такую пленку против обрастания.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением характеризуется наличием следующих компонентов:
(A) содержащий карбоксильную группу сополимер, в котором имеется структурный блок, полученный из мономера (al) ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурный блок, полученный из другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (a1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и который имеет среднюю молекулярную массу от 1000 до 6000, измеряемую с помощью гельпроникающей хроматографии,
(B) соединение поливалентного металла, способного вступать в реакцию с карбоксильной группой сополимера (А), и
(C) агент против обрастания.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов преимущественно является многокомпонентным составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, которая получается смешиванием первой жидкости, включающей содержащий карбоксильную группу сополимер (А), и второй жидкости, включающей соединение (В) поливалентного металла.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов преимущественно является двухкомпонентным составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, которая получается смешиванием первой жидкости и второй жидкости, причем первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А), а вторая жидкости включает соединение (В) поливалентного металла.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов преимущественно является двухкомпонентным составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, которая получается смешиванием первой жидкости и второй жидкости, причем
первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А),
вторая жидкость включает соединение (В) поливалентного металла, и,
по меньшей мере, одна из первой жидкости и второй жидкости содержит агент (С) против обрастания.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов преимущественно также является двухкомпонентным составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, которая получается смешиванием первой жидкости и второй жидкости, причем
первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и не включает соединение (В) поливалентного металла,
вторая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и соединение (В) поливалентного металла и не включает воды в каком-либо существенном количестве, и, по меньшей мере, одна из первой жидкости и второй жидкости содержит агент (С) против обрастания; в этом случае вторая жидкость преимущественно включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) в количестве от 1 до 30% по массе от полной массы содержащего карбоксильную группу сополимера (А).
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов преимущественно является трехкомпонентным составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, которая получается смешиванием первой жидкости, второй жидкости и третьей жидкости, причем
первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А),
вторая жидкость включает соединение (В) поливалентного металла,
третья жидкость включает, по меньшей мере, один ингредиент, выбирающийся из противовспенивающего агента, модификатора вязкости, модификатора скорости отверждения покрывающей пленки и модификатора прочности покрывающей пленки, и,
по меньшей мере, одна из первой жидкости и второй жидкости содержит агент (С) против обрастания.
Преимущественно также, чтобы состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов был трехкомпонентным составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, которая получается смешиванием первой жидкости, второй жидкости и третьей жидкости, причем
первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и не включает соединение (В) поливалентного металла,
вторая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и соединение (В) поливалентного металла и не включает воды в каком-либо существенном количестве,
третья жидкость включает, по меньшей мере, один компонент, выбирающийся из противовспенивающего агента, модификатора вязкости, модификатора скорости отверждения покрывающей пленки и модификатора прочности покрывающей пленки, и,
по меньшей мере, одна из первой жидкости, второй жидкости и третьей жидкости содержит агент (С) против обрастания; и в этом случае вторая жидкость преимущественно включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) в количестве от 1 до 30% по массе от полной массы содержащего карбоксильную группу сополимера (А).
Содержание летучих органических соединений в составе краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно составляет 400 г/л или менее, особо преимущественно 100-350 г/л.
Средняя молекулярная масса содержащего карбоксильную группу сополимера (А) преимущественно составляет 1300-5500, особо преимущественно 1500-5000, при измерении с помощью гельпроникающей хроматографии.
Преимущественно, чтобы в многокомпонентном, двухкомпонентном или трехкомпонентном составе краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением
первая жидкость включала раствор содержащего карбоксильную группу сополимера (А) с вязкостью при 25°С 800 мПа·с или менее при измерении для раствора с содержанием нелетучих компонентов 50 мас.% и 20000 мПа·с или менее при измерении для раствора с содержанием нелетучих компонентов 70 мас.% и необязательно других ингредиентов и чтобы
содержащий карбоксильную группу сополимер (А) содержал 5-50 мас.% структурного блока, получаемого из мономера (al) ненасыщенной карбоновой кислоты, на 100% массы содержащего карбоксильную группу сополимера (А).
Содержащий карбоксильную группу сополимер (А) преимущественно является сополимером, получаемым радикальной полимеризацией в растворителе, в котором используется инициатор радикальной полимеризации в количестве 10 частей по массе или более на 100 частей по массе полного количества начальных мономеров.
Мономер (al) ненасыщенной карбоновой кислоты преимущественно является мономером монокарбоновой кислоты, и особенно преимущественно (мет)акриловой кислотой.
Преимущественно, чтобы
мономер (al) ненасыщенной карбоновой кислоты был (мет)акриловой кислотой, и
другой мономер (а2) ненасыщенного соединения был, по меньшей мере, одним мономером, выбранным из группы, состоящей из алкил(мет)акрилата и его производного, стирола и его производного, винилацетата, винилпропионата, (мет)акриламида и его производного и (мет)акрилонитрила.
Соединение (В) поливалентного металла преимущественно является соединением двухвалентного или трехвалентного металла, и особенно преимущественно, по меньшей мере, одним из соединений, выбираемых из группы, состоящей из оксидов, гидроокисей, галогенидов и карбоксилатов двухвалентных или трехвалентных металлов.
Поливалентным металлом является, по меньшей мере, один металл, выбираемый из группы, состоящей из цинка, меди, германия, магния, кальция, кобальта и алюминия.
Соединение (В) поливалентного металла преимущественно является оксидом, по меньшей мере, одного поливалентного металла, выбираемого из группы, состоящей из цинка, меди, германия, магния, кальция, кобальта, и особенно преимущественно является оксидом цинка, таким как активированные цинковые белила и подобные соединения, и/или оксидом меди.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит 1-500 частей по массе соединения (В) поливалентного металла на 100 частей по массе содержащего карбоксильную группу сополимера (А).
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит соединение (В) поливалентного металла в отношении 0,1-500 молей на моль карбоксильной группы содержащего карбоксильную группу сополимера (А).
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит соединение (с1) меди в качестве агента (С) против обрастания. Соединение (с1) меди включает оксид меди.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит сульфид (с2) цинка в качестве агента (С) против обрастания.
Преимущественно также, чтобы состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением содержал органический агент (с3) против обрастания в качестве агента (С) против обрастания. В этом случае оксид меди может содержаться в недостаточном количестве в качестве агента (С) против обрастания. В данном контексте выражение “достаточное количество” означает количество, требующееся для функционирования в качестве агента (С) против обрастания". Преимущественные примеры органического агента (с3) против обрастания включают, по меньшей мере, одно из соединений, выбирающееся из группы, состоящей из соединения пиритиона, комплекса амин-органоборан и 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один. Особенно преимущественно использовать пиритион цинка и комплекс пиридин-трифенилборан или комплекс 4-изопропилпиридин-дифенилметилборан в комбинации, или использовать пиритион цинка в комбинации с 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит соединение (с1) меди и органический агент (с3) против обрастания в качестве агента (С) против обрастания. Примеры органического агента (с3) против обрастания преимущественно включают, по меньшей мере, одно из соединений, выбирающееся из группы, состоящей из соединения пиритиона, комплекса амин-органоборан и 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один, и особенно преимущественно использовать, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из пиритиона меди, пиритиона цинка, комплекса пиридин-трифенилборан, комплекса 4-изопропилпиридин-дифенилметилборан, и 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один.
В составе краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением оксид меди, пиритион меди или пиритион цинка в качестве агента (С) против обрастания преимущественно используются в комбинации. Например, преимущественно в комбинации используются оксид меди, пиритион меди или пиритион цинка и
4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один.
В составе краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением сульфид (с2) цинка и органический агент (с3) против обрастания преимущественно используются в комбинации в качестве агента (С) против обрастания. Примеры органического агента (с3) против обрастания преимущественно включают, по меньшей мере, одно из соединений, выбирающееся из группы, состоящей из соединения пиритиона, комплекса амин-органоборан и 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один; например, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из пиритиона меди, пиритиона цинка, комплекса пиридин-трифенилборан, комплекса 4-изопропилпиридин-дифенилметилборан, и 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один. В этом случае агент (С) против обрастания может не содержать медь или соединение меди в достаточном количестве, и в этом случае органический агент (с3) против обрастания преимущественно является пиритионом цинка, и преимущественно использовать пиритион цинка и комплекс пиридин-трифенилборан или комплекс 4-изопропилпиридин-дифенилметилборан в комбинации, также преимущественно использовать пиритион цинка в комбинации с 4,5-дихлоро-2-n-октил-4-изотиазолин-3-один. В данном контексте выражение “достаточное количество” означает “количество, требующееся для функционирования в качестве агента (С) против обрастания”.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать, по меньшей мере, одну добавку (D), которая выбирается из группы, состоящей из вод (d1), содержащего ацетоацетиловую группу соединения (d2), соединение (d3) алкоксисилана или его производное, дисперсант (d4), средство (d5) против потеков, пластификатор (d6), наполнительный пигмент (d7) за исключением соединения (В), красящего пигмента (d8) и обезвоживающего средства (d9).
Преимущественные примеры дисперсанта (d4) включают, по меньшей мере, один из дисперсантов, выбирающийся из группы, состоящей из угольной смолы, нефтяной смолы, терпеновой смолы, (со)полимера винилового эфира, (со)полимера эфира (мет)акрилата и соединения монокарбоновой кислоты, имеющего молекулярную массу 3000 или менее.
Преимущественные примеры пластификатора (d6) включают хлорированный парафин и/или пластификатор на основе фосфора.
Преимущественные примеры наполнительного пигмента (d7) включают тальк.
Преимущественные примеры красящего пигмента (d8) включают, по меньшей мере, один красящий пигмент, выбирающийся из группы, состоящей из красного железооксидного пигмента, титановых белил, желтого железооксидного пигмента и органического пигмента.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит, по меньшей мере, один растворитель (Е), выбирающийся из группы, состоящей из толуола, ксилола, триметилбензола, этанола, пропанола, бутанола, монобутилового эфира этиленгликоля, метилизобутилкетона и монометилового эфира пропиленгликоля.
Покрывающая пленка против обрастания в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что она формируется отверждением рассмотренного выше состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов.
Основа с покрывающей пленкой в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что поверхность основы покрывается пленкой, формирующейся отверждением рассмотренного выше состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов.
Основа, обладающая способностью противостоять обрастанию, в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что поверхность этой основы, находящаяся в контакте с морской водой или пресной водой, покрывается пленкой, формирующейся отверждением рассмотренного выше состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов. Преимущественные примеры основы включают подводные структуры, наружные борта кораблей, рыболовные сети и рыболовные снасти.
Способ формирования покрывающей пленки на поверхности основы в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что он содержит:
покрытие или пропитку поверхности основы рассмотренным выше составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов с последующим отверждением состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, чтобы сформировать покрывающую пленку.
Способ придания основе свойства противостоять обрастанию в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что содержит:
покрытие или пропитку поверхности основы рассмотренным выше составом краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов с последующим отверждением состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, чтобы сформировать покрывающую пленку. Преимущественные примеры основы включают подводные конструкции, наружные борта кораблей, рыболовные сети и рыболовные снасти.
Комплект многокомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов отличается тем, что содержит:
первую жидкость, включающую содержащий карбоксильную группу сополимер (А), который имеет структурный блок, полученный из мономера (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурный блок, полученный из другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и имеет среднюю молекулярную массу 1000-6000, измеряемую с помощью гельпроникающей хроматографии,
вторую жидкость, включающую соединение (В) поливалентного металла, способного вступать в реакцию с карбоксильной группой содержащего карбоксильную группу сополимера (А), и необязательно другие компоненты, причем,
по меньшей мере, одна из указанной первой жидкости, указанной второй жидкости и указанных других компонентов содержит агент (С) против обрастания. “Другие компоненты” могут быть в форме раствора.
Комплект двухкомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов отличается тем, что содержит:
первую жидкость, включающую содержащий карбоксильную группу сополимер (А), который имеет структурный блок, полученный из мономера (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурный блок, полученный из другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и имеет среднюю молекулярную массу 1000-6000, измеряемую с помощью гельпроникающей хроматографии, и
вторую жидкость, включающую соединение (В) поливалентного металла, способного вступать в реакцию с карбоксильной группой содержащего карбоксильную группу сополимера (А), причем указанная первая жидкости и/или указанная вторая жидкость содержит агент (С) против обрастания.
Двухкомпонентная краска против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов может быть такой, у которой первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и не включает соединение (В) поливалентного металла, а вторая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и соединение (В) поливалентного металла, и не включает воды в существенном количестве.
Комплект трехкомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов отличается тем, что содержит:
первую жидкость, включающую содержащий карбоксильную группу сополимер (А), который имеет структурный блок, полученный из мономера (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурный блок, полученный из другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, и имеет среднюю молекулярную массу 1000-6000, измеряемую с помощью гельпроникающей хроматографии,
вторую жидкость, включающую соединение (В) поливалентного металла, способного вступать в реакцию с карбоксильной группой содержащего карбоксильную группу сополимера (А), и
третью жидкость, включающую, по меньшей мере, один из ингредиентов, выбирающийся из противовспенивающего агента, модификатора вязкости, модификатора скорости отверждения покрывающей пленки и модификатора прочности покрывающей пленки, и,
по меньшей мере, одна из указанной первой жидкости, указанной второй жидкости и указанной третьей жидкости содержит агент (С) против обрастания.
Трехкомпонентная краска против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов может быть такой, у которой первая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и не включает соединение (В) поливалентного металла, а вторая жидкость включает содержащий карбоксильную группу сополимер (А) и соединение (В) поливалентного металла, и не включает воды в существенном количестве.
Результат от применения изобретения
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением может создавать покрывающую пленку против обрастания, которая обладает отличными свойствами противостоять обрастанию и сохранять эти свойства, обладает отличной механической прочностью, а также пониженным влиянием на окружающую среду и тело человека.
В дополнение к этому, покрывающая пленка против обрастания в соответствии с настоящим изобретением обладает отличными свойствами противостоять обрастанию и сохранять эти свойства, обладает отличной механической прочностью.
С помощью способа формирования покрывающей пленки на поверхности основы может формироваться покрывающая пленка против налипания, обладающая отличными свойствами противостоять обрастанию, отличными свойствами сохранять способность противостоять обрастанию и отличной механической прочностью.
Способ придания основе свойства противостоять обрастанию в соответствии с настоящим изобретением может приводить к предотвращению обрастания поверхности основы, включающей в качестве преимущественных объектов подводные конструкции, наружные борта кораблей, рыболовные сети и рыболовные снасти, в течение длительного времени.
Применяя комплект многокомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов (комплект двухкомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов или комплект трехкомпонентной краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов) в соответствии с настоящим изобретением, т.е. путем покрытия выбранной основы смесью, приготовленной путем смешивания первой жидкости и второй жидкости и, необязательно, других компонентов, может формироваться пленка против обрастания, которая обладает отличными свойствами противостоять обрастанию и сохранять эти свойства, обладает отличной механической прочностью, а также пониженным влиянием на окружающую среду и тело человека.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ.1 - ИК спектральный график сополимера S-1.
ФИГ.2 - ИК спектральный график сополимера S-2.
ФИГ.3 - ИК спектральный график сополимера S-3.
ФИГ.4 - ИК спектральный график сополимера S-4.
ФИГ.5 - ИК спектральный график сополимера S-5.
ФИГ.6 - ИК спектральный график сополимера S-6.
ФИГ.7 - ИК спектральный график сополимера S-7.
ФИГ.8 - ИК спектральный график полиэтилакрилата в Примере 1 получения.
ФИГ.9 - ИК спектральный график сополимера Н-1.
ФИГ.10 - ИК спектральный график сополимера Н-2.
ФИГ.11 - ИК спектральный график сополимера Н-3.
ФИГ.12 - хроматограмма гельпроникающей хроматографии сополимера S-1.
ФИГ.13 - хроматограмма сополимера S-2.
ФИГ.14 - хроматограмма сополимера S-3.
ФИГ.15 - хроматограмма сополимера S-4.
ФИГ.16 - хроматограмма сополимера S-5.
ФИГ.17 - хроматограмма сополимера S-6.
ФИГ.18 - хроматограмма сополимера S-7.
ФИГ.19 - хроматограмма полиэтилакрилата в Примере 1 получения.
ФИГ.20 - хроматограмма GPC сополимера Н-1.
ФИГ.21 - хроматограмма GPC сополимера Н-2.
ФИГ.22 - хроматограмма GPC сополимера Н-3.
Лучший метод воплощения изобретения
Далее приводится более детальное описание состава краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, покрывающей пленки против обрастания, основы с покрывающей пленкой, основы, противостоящей обрастанию, способа формирования покрывающей пленки на поверхности основы, способа придания основе свойства противостоять обрастанию и комплекта многокомпонентной (двухкомпонентной или трехкомпонентной) краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, относящихся к настоящему изобретению.
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов
Состав краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов в соответствии с настоящим изобретением включает особый содержащий карбоксильную группу сополимер (А) (дальше называется также «сополимер (А)», соединение (В) поливалентного металла, способного вступать в реакцию с карбоксильной группой сополимера (А), и агент (С) против обрастания, и может также при необходимости дополнительно включать другой ингредиент или ингредиенты, такие как противовспенивающий агент и др.
Сначала приводится пояснение каждого ингредиента.
Содержащий карбоксильную группу сополимер (А)
Особый содержащий карбоксильную группу сополимер(А), применяющийся в настоящем изобретении, имеет структурный блок, полученный из мономера (al) ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурный блок, полученный из другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (al) ненасыщенной карбоновой кислоты, и который имеет среднюю молекулярную массу от 1000 до 6000, измеряемую с помощью гельпроникающей хроматографии. В качестве мономера (al) ненасыщенной карбоновой кислоты может применяться любой известный в уровне техники мономер при условии, что это соединение имеет карбоксильную группу или группы и полимеризующуюся двойную связь, включая одноосновную кислоту или полиосновную кислоту.
В частности, примеры одноосновной кислоты (одноосновной карбоновой кислоты) включают (мет)акриловую кислоту; продукт реакции 2-гидроксиметил(мет)акрилата и ангидрида кислоты, такой как 2-(мет)акрилоилоксиэтилсукцинат, 2-(мет)акрилоилоксиэтилфталат, 2-(мет)акрилоилоксипропил водород тетрагидрофталат, 2-(мет)акрилоилоксипропил водород гексагидрофталат; и моноэфир, полученный из ангидрида двухосновной кислоты, такой как монометилитаконат, моноэтилцитраконат и моноизопропилмалеат;
и другие соединения.
В настоящем изобретении в качестве мономера (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты может использоваться
димер, тример или олигомер (мет)акриловой кислоты, который формируется с помощью добавления(мет)акриловых кислот по методу добавления Майкла.
Примеры полиосновной кислоты включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту, цитратоновую кислоту и другие подобные кислоты.
Примеры другого мономера (а2) ненасыщенного соединения, сополимеризующегося с мономером (а1) ненасыщенной карбоновой кислоты, включают алкил(мет)акрилат, такой как метил(мет)акрилат и этил(мет)акрилат и их производные (например, гидроксиалкил(мет) акрилат, алкоксиалкил(мет)акрилат, алкилполиоксиалкилен (мет) акрилат); стирол и производные стирола; виниловый эфир, такой как винилацетат и винилпропионат; (мет)акриламид и его производные; и (мет)акрилонитрил; и др.
Средняя молекулярная масса содержащего карбоксильную группу сополимера (А) составляет 1000-6000, преимущественно 1500-5000, и особо преимущественно 1500-2500, при измерении с помощью гельпроникающей хроматографии в расчете на полистирол. Когда средняя молекулярная масса содержащего карбоксильную группу сополимера (А) находится в приведенных выше пределах, можно получать слабо загрязняющую окружающую среду отличную краску против обрастания с уменьшенным количеством органического растворителя. Условия измерения с помощью гельпроникающей хроматографии следующие:
Аппарат: HLC-8120GPC, выпускается компанией Tosoh Corp.
Колонка: Super Н2000+Н4000, 6 мм внутренний диаметр, 15 см, выпускается компанией Tosoh Corp.
Элюент: THF (тетрагидрофуран),
Скорость потока: 0,500 мл/мин,
Детектор: ИК, и
Температура нагревателя колонки: 40°С.
Желательно, чтобы вязкость при 25°С раствора, включающего содержащий карбоксильную группу сополимер (А) с содержанием нелетучих компонентов 50 мас.%, составляла 800 мПа·с или менее, преимущественно 600 мПа·с или менее; а вязкость при 25°С раствора, включающего содержащий карбоксильную группу сополимер (А) с содержанием нелетучих компонентов 70 мас.%, составляла 20000 мПа·с или менее, преимущественно 10000 мПа·с или менее. Если вязкость раствора с содержанием нелетучих компонентов 50 мас.% составляет 800 мПа·с или более, становится сложным приготовление состава краски против обрастания, у которого летучий органический компонент равен 400 г/л или менее и который способен покрывать поверхности, и состав краски против обрастания, даже если его удается приготовить, обладает слабыми свойствами противостоять обрастанию.
Для получения вязкости раствора, включающего содержащий карбоксильную группу сополимер (А) с содержанием нелетучих компонентов 70 мас.%, составляющей не более 20000 мПа·с, и приготовления обладающего способностью покрывать поверхности состава краски против обрастания с не более 400 г/л летучих органических соединений, желательно, чтобы содержащий карбоксильную группу сополимер (А) изготавливался с применением инициатора радикальной полимеризации в количестве 10 частей по массе или более на 100 частей по массе полного количества мономеров.
В качестве инициатора радикальной полимеризации может использоваться обычный, хорошо известный специалистам инициатор, такой как азосоединение, пероксид и подобные соединения. Примеры азосоединений включают 2,2'-азобисизобутиронитрил, 2,2'-азобис(2-метилбутиронитрил,