[發明專利]用于在涉水應用中防止污垢(生物膜的生長)的微結構多功能無機涂層添加劑

無效

• 申請號: 201010247365.6
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN101993623A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: K·舒爾茨;R·默奇;J·邁爾;G·米夏埃多;M·羅施尼亞;T·舒爾茨;J·切爾尼亞耶夫
• 申請（專利權）人: 贏創德固賽有限公司
• 主分類號: C09D5/16
• 分類號: C09D5/16;C09C1/28;C09C3/08;C09C3/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

本發明涉及新的防污添加劑，涉及它們的生產方法，涉及含有本發明防污體系的涂層體系，涉及涂層體系的生產方法，和涉及本發明的防污添加劑和涂層體系用于防止和水接觸的物體表面的水下污垢的用途。?

長久以來，船體、水上交通標志、海上平臺和部署在淡水或海水中的所有其它物體的有機水下污垢不僅僅導致費用增加，而且還意味著相當大的破環。眾所周知，該生物污垢經常在起初由細菌生物膜組成，該膜不久長滿大型污垢，例如藻類、藤壺和貝類。未加保護的船身在幾個月內被污垢完全覆蓋，這可以將它們的摩擦阻力增大最高25％。由此產生的經濟成本巨大。在年度基礎上考慮以世界商業艦隊為代表的巨量交通，生物污垢導致合計數十億美元的額外燃料成本。因此，人們采用多種不同策略以防止該污垢或者至少將它大大減少。這些策略基本可分成三種：物理方法、化學方法、和生物方法。物理方法中包括一個小類，該小類是復雜的電防護方法以防止污垢。也可特別提到通過根據例如鯊魚皮圖案進行紋理化而改進表面(WO?2008/025538A1)，或通過氟聚合物、通過硅酮化合物、或通過使用改性的疏水二氧化硅使表面功能化(WO?97/29157)。生物方法在當前的時間點相對昂貴，該方法使用酶和細菌防護污垢生物。數十年來最有功效的方法是化學方法，即使用不特定的廣譜毒素，將它們加入水下區域的涂層。最有名的防污活性成分是有機錫化合物三丁基錫(TBT)。TBT從前被認為是針對污垢具有最高的活性的化合物。然而，已發現它積聚在海洋生物境中并沉積，且由于其不特定的廣譜作用，它對海洋植物和動物具有相當大的影響。它引起的環境損害，和在例如商業上開發的牡蠣層(oyster?bed)內的巨大經濟損失，在2003年導致國際海事組織(IMO)通過決議對含TBT涂層的禁令。類似于TBT，也存在銅基涂層以聚合物基體的形式用于水下主體。這經常和促進防污效果的添加劑組合完成。為此，它們也稱為“助劑?殺生物劑(booster?biocides)”。銅的作用比TBT的毒性低，因此為了獲得可比擬的防污結果，需要明顯更高的活性成分濃度。TBT對海洋動物區的有害副作用的檢測引起了環境上更相容的替代品的開發。其中，有機殺生物劑部分的最重要的代表包括?1051、Sea-Nine^TM?211或者吡啶硫酮鋅。盡管它們改進了相容性，但這些物質也對生態體系具有副作用，且有時候不可完全生物降解。?

因此，環境友好的，可生物降解的，防污活性成分的開發是目前的研究焦點。除無數化學添加劑之外，也在對作為天然防污活性成分的紅藻和褐藻的殺生物效果進行研究，但這些未在商業上開發。?

因此，本發明的目的在于提供新的用于涂層體系的防污添加劑，用于保護和水接觸，尤其是和海水接觸的物品，但又沒有上面現有技術添加劑的缺點，或者即便有程度也有所降低。?

本發明的一個具體目的在于提供防污添加劑，其可大量或完全生物降解和/或在生物學上不會招致反對。?

另一個具體目的在于提供防污添加劑，其保證對航行或停泊期間的船舶，或其他和水接觸，尤其是和海水接觸的物體的足夠防污保護。?

本發明的目的也在于提供本發明的防污添加劑的生產方法。?

最后，本發明的目的在于提供涂層體系，用于保護和水接觸，尤其是和海水接觸的物體，其沒有上面現有技術添加劑的缺點，或者即便有程度也有所降低。?

從下列說明書的整體內容、實施例和權利要求，未明確指出的其他目的也將變得明顯。?

發明人意外發現，包括至少一種無機和/或有機多孔載體和至少一種防污活性成分的防污添加劑出色地適合于實現所述目的，所述防污活性成分引入多孔載體，使得產品體系最外表面的一大部分由載體材料形成。借助于它們的構造，本發明的防污添加劑的優勢在于它們在機械上非常穩定。此外，通過控制載體的多孔結構以及通過選擇活性成分，可以調節活性成分在相對長時間內的擴散受控的釋放。?

在一個特別優選的實施方案中，本發明添加劑的優勢在于可以以突出?的效果將它們引入表面涂層材料體系。事實上，發明人發現，當選擇的載體材料作為表面涂層材料制劑的助劑并為此目的而優化時，例如非晶SiO₂的消光劑，可以特別好地將本發明添加劑引入表面涂層材料。在不限于特定理論的前提下，發明人的觀點是，由于活性成分大量或僅存在于載體的孔隙中，以及添加劑外表面的一大部分連續由載體材料形成的事實，本發明中的引入特點在于仿佛載體中不存在活性成分。這可通過基本僅存在表面涂層材料和載體材料之間的相互作用來解釋。此外，使用載體負載的二氧化硅顆粒的副作用是粘合劑消耗降低，因為孔隙已被活性物質填充。?