[发明专利]含酰化羊毛脂、烷氧基化羊毛脂或羊毛脂油的抗污组合物

说明书

本申请是申请日为2012年8月15日、申请号为201280039052.9、发明名称为“含甾醇和/或其衍生物的抗污组合物”的分案申请。

本发明涉及一种抗污组合物、所述抗污组合物在水生环境中的用途、一种抑制水生环境中结垢的方法以及一种涂覆有所述抗污组合物的基材。

人造结构如船壳、浮标、钻探平台、干船坞设备、采油钻机、水产业设备以及浸于水中的网和管道易被水生生物如绿藻和褐藻、藤壶、蛤贝等污染。该类结构通常为金属的，但也可包含其他结构材料如混凝土。该污垢对船壳造成困扰，因为其提高了在水中运动期间的摩擦阻力，其结果是降低速度并提高燃料成本。其对静态结构如钻探平台的支架、采油气设备、精炼和储存设备造成困扰，首先是因为厚污垢层对波流的阻力可在所述结构中导致不可预测且潜在的危险应力，其次是因为污垢使得难以检查结构缺陷如应力开裂和腐蚀。其对管道如冷却水入口和出口造成困扰，因为有效横截面积因结垢而降低，其结果是降低流动速率。

商业化最成功的抑制结垢的方法涉及使用含有对水生生物具有毒性的物质如氯化三丁基锡或氧化亚铜的防污涂料。然而，由于该类毒素在释放至水生环境中时可能具有的破坏性影响，因此该类涂料越来越不欢迎。因此，需要不会大量释放有毒物质的非污染涂料。

多年来已知聚硅氧烷橡胶涂料可阻止水生生物的污染，例如如GB1,307,001和US3,702,778所公开的那样。据信该类涂料提供生物不能轻易附着的表面，因此其可称为污垢松脱涂料或抗污涂料，而非防污涂料。聚硅氧烷橡胶和聚硅氧烷类化合物通常具有极低的毒性。当施加至船壳上时，该防污体系的缺点在于，尽管海洋生物的累积有所减少，但需要较高的船速以移除所有污垢物种。因此，在一些情况下已显示有必要以至少14节的速度航行，从而有效从用该类聚合物处理的外壳松脱。为此，聚硅氧烷橡胶在商业上的成功有限，且需提高这些环境良性涂料的防污以及污垢松脱性能。

WO02/074870描述了一种具有低表面能和合适弹性性能的替代抗污组合物。该防污组合物包含不含全氟聚醚结构部分的固化或交联的聚合物，以及含有氟化烷基或烷氧基的聚合物或低聚物。发现该抗污组合物由于减少污染生物的聚居和降低其粘附强度而优于其他已知的抗污组合物。

现已发现一种如下抗污组合物具有优异的抗污性能，所述组合物包含弹性体和选自酰化羊毛脂、烷氧基化羊毛脂或羊毛脂油的组分。

已发现本发明的组合物具有优于WO02/074870的组合物的抗污性能。

抗污性能可通过测量污染生物聚居的量及其粘附强度而比较。

未改性的羊毛脂是包含一种或多种甾醇和甾醇衍生物的天然产物的实例，但并非本发明抗污组合物的组分。这是因为其未经酰化、烷氧基化或者为油。市售羊毛脂通常包含约97重量％的长链脂肪酯。这些酯大多(>90％)具有超过12个碳原子的脂族尾部。已发现羊毛脂中的甾醇含量在未改性的羊毛脂中存在至多约5重量％。未改性的羊毛脂包含甚至更少的烷氧基化甾醇。

本发明人已发现一种包含与弹性体组合的已通过酰化、烷氧基化改性的羊毛脂或者羊毛脂油(有时称为“液态羊毛脂”)的抗污组合物与使用未改性羊毛脂的相同组合物相比具有更好的抗污性能。

WO2004/0588552、KR2009068485、US1960252和US2009/0197003公开了各种防污组合物，且提及可将羊毛脂(未改性的)作为许多替代性添加剂之一用于防污组合物中。这些文献中均未教导或启示读者从这些长添加剂列表中选择羊毛脂，更不用说在用于防污组合物中之前对羊毛脂进行改性。

日本专利申请JP2005263975A公开了包含羊毛脂或羊毛脂衍生物的防污漆组合物。其公开了必须使用以制备该防污漆的长树脂列表，但未教导当将特定羊毛脂衍生物与弹性体组合以制备抗污涂料组合物时对抗污性的协同增效效应。事实上，JP2005263975指导读者制备包含较硬的非弹性聚合物—丙烯酸酯树脂的抗污涂料组合物。此外，JP2005263975教导丙烯酸酯树脂应与聚丁烯组合。添加聚丁烯是为了提高漆膜的塑性。

本发明人出乎意料地发现包含“较软”弹性体和特定羊毛脂衍生物的本发明抗污组合物的涂层与JP2005263975所建议并例示的精心设计的较硬且非弹性体涂层相比，具有对宽范围污垢(粘泥污垢、杂草污垢、软质污垢和硬质污垢)的优异抗污性能。