JP2003524056A - 改善された海洋用塗料組成物 - Google Patents

改善された海洋用塗料組成物

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Abstract

(57)【要約】 少なくとも一つの加水分解性のオレフィン型不飽和カルボン酸のスズあるいはケイ素のエステルあるいはオレフィン型不飽和カルボン酸の銅、亜鉛、カルシウムの塩の20から70重量%までのモノマー単位Aを含んでなり、残りがエチレン型不飽和カルボン酸のC1−C18アルコール、スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン、及びこれらの混合物とのエステルからなる群から選ばれるモノマー単位Cである第1のポリマー;一般式CH2=CH−NR""'−CO−R'のN−ビニルラクタムモノマー、一般式CH2=CH−N−CO−R”のN−ビニルアミド、一般式CH2=CR"'−COO−R""−NR""'−CO−R’のモノマー、一般式CH2=CR"'−COO−R""−N−CO−R”のモノマー、2−ピロリドン−1−イソプロペニルケトン、及びこれらの混合物であって、ここで、R'は2ないし8個の炭素原子を有するn−アルキリデン基であり、R"はアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール及び最大18個の炭素原子を有するアリールアルキル基からなる群から選ばれ、R"'はHまたはCH3であり、R""は1ないし8個の炭素原子を有するn−アルキリデン基であり、R""'はHまたはR”であるものの群から選ばれる5から40重量%までの少なくとも一つのモノマーBを含んでなり、残りがエチレン型不飽和カルボン酸のC1−C18アルコール、スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン、及びこれらの混合物のエステルからなる群から選ばれるモノマー単位Cである第2のポリマー;少なくとも一つのファウリング防止剤を含んでなり、モノマー単位Aを含んでなる第1のポリマーのモノマー単位Bを含んでなる第2のポリマーに対する比が95:5から10:90までである海洋用塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、船体のトップコート塗料として一般に使用される海洋用ファウリン
グ防止性(AF)塗料と、特に予め決められた速度ですり減摩する海洋用ファウ
リング防止性塗料と海水の存在下で予め決められた速度で加水分解する海洋用フ
ァウリング防止性塗料用のポリマー性組成物とに関する。
【0002】 海洋生物が船体の水中部分上に成長すると、船の性能は低下する。
【0003】 ファウリング防止剤を含んでなるトップコート塗料を船体に塗布すると、海洋
ファウリングの程度がコントロールされる。ファウリング防止剤は、その濃度が
海洋生物に致死的となるような速度で塗料表面から遊離する生物致死剤である。
【0004】 今日、自己減摩型コポリマー(SPC)系の使用は、ファウリングに対して船
体を防御する先端技術である:これらの系においては海水との相互作用が可溶な
種を生成するが、バルクの疎水性が反応を海水界面(約5μm)に閉じ込める。
この約5μmの浸出層は被膜寿命の間維持される。この結果として、放出速度は
ゼロ次となり、寿命は膜厚に直接関連する。
【0005】 最もよく知られたSPCファウリング防止剤は、(メタ)アクリル酸トリブチ
ルスズ(TBT)ポリマーをベースとするものである。EP−A−51930は
、このようなTBTコポリマーを開示している一里塚の特許である。この「自己
減摩型」作用(速度はTBT含量に依存する)によって、使用時に船体の粗さが
減少する。TBT系はこの20年の間ファウリング防止剤市場を主導してきた。
【0006】 1987年迄に、トリブチルスズ(TBT)(実際、増進したファウリング防
止性効果を与える効力のある海洋生物致死剤である)は水中に浸出し、海の生物
に危害を加え、可能性としては食物連鎖に入り、そしてかきの変形とエゾバイの
性転換を引き起こすことが示された。25m以下の船体の船舶に対してはその使
用は禁止されたが、1987年の決定では、更に大きな船舶に対しては代替物が
見出されるまで本質的に免除されたままであった。加えて、多くの国は、25m
よりも長い船体の船舶で使用されるファウリング防止剤のTBT放出に対して最
大の制限を実施してきた。最も頻繁に使用される限界は、ASTM D 510
8−90により測定して4μg/cm2/日である。
【0007】 これらの規制の結果、例えば、オレフィン型不飽和カルボン酸の少なくとも一
つのトリ有機スズ塩のモノマー単位Aとビニルピロリドン、ビニルピペリドン及
びビニルカプロラクタムを含んでなる群から選ばれる少なくとも一つのコモノマ
ーBと残りが少なくとも一つのメタクリル酸C1−C4アルキル及び/またはス
チレンのコモノマーCであるものとを重合させることにより製造される膜形成性
ポリマーを含んでなる海洋用塗料を開示している欧州特許EP−B−0,218
,573に記述されているような新しい開発がなされた。
【0008】 日本におけるTBTの禁止は近い将来世界に広まるであろうし、またTBTを
含まない多くの開発にも導いた: −EP−B−289481とEP−B−526441は、ロジンまたはその銅あ
るいは亜鉛誘導体とメタクル酸アルキル及び/またはスチレンの環状3級アミド
またはアルケニル基を有するイミドであるコモノマーとのコポリマーをベースと
する海洋用塗料組成物を開示している。 −EP−A−342 276は、ペンダント鎖の末端部分で結合する加水分解性
金属エステルを有することを特徴とする金属(好ましくは亜鉛または銅)含有樹
脂組成物の製造に関する。 −また、GB2 311 070も少なくとも一つのカルボン酸金属塩を有する
樹脂を含んでなる組成物を記述している。 −EP−B−0131 626は、(メタ)アクリル酸トリアルキルシリルを含
有する膜形成性で水不溶性の海水侵食型ポリマーバインダーをベースとするファ
ウリング防止性塗料を記述している;EP−A−755 733は、このような
トリアルキルシリルエステル含有コポリマーと塩素化パラフィンをベースとする
ファウリング防止性被膜組成物を開示している。
【0009】 しかしながら、当該技術においては改善された侵食型ファウリング防止性塗料
組成物に対するニーズがなお存在する。本発明の目的は、船殻用のトップコート
塗料として使用するためのこのような改善された自己減摩型及びファウリング防
止性塗料組成物を提供することである。
【0010】 本発明のもう一つの目的は、海水の存在下で予め決められた速度で加水分解す
る、海洋用ファウリング防止性塗料用の改善されたポリマーバインダーを提供す
ることである。
【0011】 本発明の更にもう一つの目的は、高固体含量のファウリング防止性海洋用塗料
組成物を提供することである。
【0012】 従って、本発明は、基本的に −少なくとも一つの加水分解性のオレフィン型不飽和カルボン酸のスズまたはケ
イ素のエステル、あるいはオレフィン型不飽和カルボン酸の銅、亜鉛、カルシウ
ムの塩の20から70重量%までのモノマー単位Aを含んでなり、このモノマー
単位の残りがエチレン型不飽和カルボン酸のC1−C18アルコールとのエステ
ル、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン、及びこれらの混合
物からなる群から選ばれるモノマー単位Cである第1のポリマーと、 −一般式CH2=CH−NR""'−CO−R'|のN−ビニルラクタムモノマー、
一般式CH2=CH−N−CO−R”のN−ビニルアミド、一般式CH2=CR
"'−COO−R""−NR""'−CO−R'|のモノマー、一般式CH2=CR"'−
COO−R""−N−CO−R”のモノマー、2−ピロリドン−1−イソプロペニ
ルケトン、及びこれらの混合物 (ここで、−R'は2ないし8個の炭素原子を有するn−アルキリデン基であり
、 −R"は最大18個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アリール、
アルキルアリール及びアリールアルキル基からなる群から選ばれ、 −R"'はHまたはCH3であり、 −R""は1から8個までの炭素原子を有するn−アルキリデン基であり、 −R""'はHまたはR”である) からなる群から選ばれる5から40重量%までの少なくとも一つのコモノマーB
を含んでなり、このモノマー単位の残りがエチレン型不飽和カルボン酸エステル
のC1−C18アルコール、スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエ
ン、及びこれらの混合物とのエステルからなる群から選ばれるモノマー単位Cで
ある第2のポリマーと −少なくとも一つのファウリング防止剤と を含んでなる海洋用塗料を提供する。モノマー単位Aを含んでなる第1のポリマ
ーのモノマー単位Bを含んでなる第2のポリマーに対する相対比は95:5ない
し10:90である。
【0013】 理論により拘束されるのを望むものではないが、この2つのポリマーバインダ
ーは、安定な塗料組成物を生成するのに充分な程相溶性であるが、所望の層厚で
塗布することができるような構造をこの塗料に与えるのに充分な程非相溶性であ
ると考えられる。このようにして、好適な構造を得るために、チクソトロピー剤
を添加する必要性は減少する。チクソトロピー剤の量が増加すると塗料組成物の
固体含量は減少することが当該技術で既知である:このように、本発明の塗料組
成物は高固体含量を維持する。
【0014】 予期しなかったことには、本発明者は、限界相溶性である2つの別々なバイン
ダー上にモノマー単位Aとモノマー単位Bをそれぞれ置くと、次の特性の改善さ
れた妥協点を持つ塗料組成物が形成されることを見出した: −チキソトロピー係数により示される構造が好適であること; −固体含量が高いこと; −減摩速度が好適であること; −ふくれまたはフレーキングまたは脱離が殆どあるいは全くないこと; −缶安定性が良好であること。
【0015】 第1の態様においては、第1のポリマーで使用されるモノマー単位Aは、式R
3SnOOCCR'=CH2またはR3SiOOCCR'=CH2である。ここで
、各Rは2から8個までの炭素原子を含有するアルキル基、またはアリールある
いはアラルキル基であり、R'はHまたはCH3である。基Rは異ならせること
ができるが、好ましくは同一である。
【0016】 第1のポリマーは、20から70重量%までの、好ましくは30から65重量
%までの、更に好ましくは50から60重量%のモノマー単位Aであり、残りが
モノマー単位Cであるものを含んでなる。
【0017】 本発明のもう一つの態様においては、モノマー単位Aを含んでなる第1のポリ
マーは、EP−A−342276に述べられているように、 −モノマー単位Cとモノマー単位Aに相当するオレフィン型不飽和のカルボン酸
モノマー単位を本質的に含んでなる酸基を含有するベース樹脂; −低沸点の有機塩基酸の金属塩、及び −高沸点の有機一塩基酸 の混合物を系から低沸点の有機塩基酸を取り除きながら高温で反応させることに
より得ることができる金属含有樹脂組成物である。この金属は亜鉛、銅またはカ
ルシウムから選ばれる。酸基を含有するこのベース樹脂は、25から350mg
KOH/gまでの酸価を有し、この低沸点の有機塩基酸は100から240°C
までの沸点を有し、そしてこの高沸点の有機一塩基酸は上記低沸点の有機塩基酸
の沸点よりも少なくとも20°C高い沸点を有する。
【0018】 本発明の更にもう一つの態様においては、モノマー単位Aを含んでなる第1の
ポリマーは、1000から50000までの数平均分子量を有し、EP−A−7
75733に記述されているように、重合性不飽和カルボン酸のトリアルキルシ
リルエステルから誘導される20から65重量%までの構造単位を含有する。
【0019】 モノマー単位Bは、一般式CH2=CH−N−CO−R'|のN−ビニルラクタ
ムモノマーとすることができる。ここで、R'は2ないし8個の炭素原子、好ま
しくは2ないし4個の炭素原子、更に好ましくは3個の炭素原子を有するn−ア
ルキリデン基である。最も好ましいモノマー単位BはN−ビニルピロリドンであ
る。
【0020】 また、モノマー単位Bは一般式CH2=CH−N−CO−R"のN−ビニルア
ミドとすることもできる。ここで、R"は最大18個の炭素原子、好ましくは2
ないし12個の炭素原子、更に好ましくは2ないし6個の炭素原子を有するアル
キル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール及びアリールアルキル基か
らなる群から選ばれる。
【0021】 更に、モノマー単位Bは一般式CH2=CR"'−COO−R""−NR""'−C
O−R'|のモノマーとすることができる。ここで、R"'はHまたはCH3であり
、R""'はR”(上で定義した通りの)または好ましくはHであり、R'は2ない
し8個の炭素を有するn−アルキリデン基であるが、好ましくは末端の環は2−
ピロリドンである。好ましくは、R"'はCH3である;このようなモノマーの例
はPolymer 39(17)、4165−9、1998に記述されている。
【0022】 更に、モノマー単位Bは一般式CH2=CR"'−COO−R""−N−CO−R
”のモノマーとすることができる。ここで、R"'はHまたはCH3であり、R""
は1ないし8個の炭素原子を有するn−アルキリデン基であり、そしてR”は最
大18個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルア
リール及びアリールアルキル基からなる群から選ばれる。
【0023】 好ましくは、N−ビニルラクタム、更に好ましくはN−ビニルピロリドンが使
用される。
【0024】 第2のポリマーは、5から40重量%までの、好ましくは10から30重量%
までの、更に好ましくは15から30重量%までのモノマー単位Bを含んでなる
【0025】 モノマー単位Cは、好ましくはエチレン型不飽和カルボン酸のC1−C18ア
ルコール、スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン、及びこれらの
混合物とのエステルからなる群から選ばれる。
【0026】 このエチレン型不飽和カルボン酸は、更に好ましくはアクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、及びこれらの混合物からなる群から選ばれ、最も好
ましくはアクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの混合物からなる群から選ばれ
る。このアルコールは、脂肪族あるいはシクロ脂肪アルコールであってもよく、
直鎖あるいは分岐鎖であってもよく;更に好ましくはC1−C10アルコールか
ら、更に好ましくはC1−C4アルコールから、最も好ましくはC1−C2アル
コールから選ばれる。このエステルタイプのモノマー単位の通常の例は、(メタ
)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、メタクル酸ラウリ
ル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)
アクリル酸エチル及び(メタ)アクリル酸メチルである。
【0027】 例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルペルオキシ2−エチルヘキサノエート
(TBPEH)、t−ブチルペルオキシベンゾエート(TBP)、またはアゾビ
スイソブチロニトリルなどの遊離基触媒を用いて、適当な比率の適当なモノマー
を重合条件で付加重合させることにより、このポリマーを製造することができる
。この反応は、例えば、キシレン、トルエン、酢酸ブチル、n−ブタノール、2
−エトキシエタノール、シクロヘキサノン、2−メトキシエタノール、2−ブト
キシエタノール、2−エトキシ酢酸エチル、N−メチルピロリドン、ジメチルホ
ルムアミド及びこれらの混合物などの有機溶媒中で行なわれる。
【0028】 溶媒と触媒が適合している場合には高い温度を使用してもよいが、重合は、好
ましくは70−140°Cの範囲の温度で行なわれる。この範囲内で高い温度の
使用は低分子量のポリマーを生成する。すべてのポリマー成分を溶媒中で加熱す
ることにより、あるいは好ましくはモノマーと触媒を加熱溶媒に徐々に添加する
こよにより、重合を行ってもよい。後者の手順は低分子量のポリマーを生成する
【0029】 この塗料組成物を製造するのに使用されるこの2つのポリマーの比は、組成物
の所望の特性に依って広範囲の値にわたって変動することができる。モノマー単
位Aを含んでなる第1のポリマーのモノマー単位Bを含んでなる第2のポリマー
に対する相対比は95:5ないし10:90、好ましくは80:20ないし40
:60である。
【0030】 本発明の被膜組成物において他の必須成分として使用されるファウリング防止
剤は、慣用的に既知のファウリング防止剤のいずれであってもよい。この既知の
ファウリング防止剤は、無機化合物、金属含有有機化合物、及び金属を含まない
有機化合物におおまかに区分される。
【0031】 この無機化合物の例は、銅化合物(例えば、硫酸銅、銅粉末、チオシアン酸第
一銅、炭酸銅、塩化銅、及び伝統的に好まれる酸化第一銅)、硫酸亜鉛、酸化亜
鉛、硫酸ニッケル、及び銅ニッケル合金を含む。
【0032】 この金属含有有機化合物の例は、有機銅化合物、有機ニッケル化合物、及び有
機亜鉛化合物を含む。また、エチレンビスジチオカルバミン酸マンガン(マネブ
(maneb))、プロピネブ(propineb)なども使用可能である。こ
の有機銅化合物の例は、ノニルフェノールスルホン酸銅、ビス(エチレンジアミ
ン)ビス(ドデシルベンゼンスルホン酸)銅、酢酸銅、ナフテン酸銅、ピリチオ
ン銅及びビス(ペンタクロロフェノラート)銅を含む。この有機ニッケル化合物
の例は、酢酸ニッケル及びジメチルジチオカルバミン酸ニッケルを含む。この有
機亜鉛化合物の例は、酢酸亜鉛、カルバミン酸亜鉛、ビス(ジメチルカルバモイ
ル)エチレン−ビス(ジチオカルバミン酸)亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸
亜鉛、ピリチオン亜鉛、及びエチレン−ビス(ジチオカルバミン酸)亜鉛を含む
。混合金属含有有機の化合物の例として、亜鉛塩と錯化された(ポリマーの)エ
チレンビスジチオカルバミン酸マンガン(mancozeb)を挙げることがで
きる。
【0033】 この金属を含まない有機化合物の例は、N−トリハロメチルチオフタルイミド
、トリハロメチルチオスルファミド、ジチオカルバミン酸、N−アリールマレイ
ミド、3−(置換アミノ)−1、3チアゾリジン−2,4−ジオン、ジチオシア
ナト化合物、トリアジン化合物、オキサチアジン、その他を含む。
【0034】 このN−トリハロメチルチオフタルイミドの例は、N−トリクロロメチルチオ
フタルイミドとN−フルオロジクロロメチルチオフタルイミドを含む。
【0035】 このジチオカルバミン酸の例は、ビス(ジメチルチオカルバモイル)ジスルフ
ィド、N−メチルジチオカルバミン酸アンモニウム及びエチレンビス(ジチオカ
ルバミン酸)アンモニウムを含む。
【0036】 このトリハロメチルチオスルファミドの例は、N−(ジクロロフルオロメチル
チオ)N',N'−ジメチル−N−フェニルスルファミドとN−(ジクロロフルオ
ロメチルチオ)−N',N'ジメチル−N−(4−メチルフェニル)スルファミド
を含む。
【0037】 このN−アリールマレイミドの例は、N−(2,4,6−トリクロロフェニル
)マレイミド、N−4トリルマレイミド、N−3クロロフェニルマレイミド、N
−(4−n−ブチルフェニル)マレイミド、N−(アニリノフェニル)マレイミ
ド、及びN−(2,3−キシリル)マレイミドを含む。
【0038】 この3−(置換アミノ)−1,3−チアゾリジン−2,4−ジオンの例は、2
−(チオシアノメチルチオ)−ベンゾチアゾール、3−ベンジリデンアミノ−1
,3−チアゾリジン−2,4−ジオン、3−(4−メチルベンジリデンアミノ)
−1,3−チアゾリジン−2,4−ジオン、3−(2−ヒドロキシベンジリデン
アミノ)−1、3−チアゾリジン−2,4−ジオン、3−(4−ジメチルアミノ
ベエンジリデンアミノ)−1,3−チアゾリジン−2,4−ジオン、及び3−(
2,4−ジクロロベンジリデンアミノ)−1,3−チアゾリジン−2,4−ジオ
ンを含む。
【0039】 このジチオシアナト化合物の例は、ジチオシアナトメタン、ジチオシアナトエ
タン、及び2,5−ジチオシアノチオフェンを含む。
【0040】 このトリアジン化合物の例は、2−メチルチオ−4−ブチルアミノ−6−シク
ロプロピルアミノ−s−トリアジンを含む。
【0041】 オキサチアジンの例は、PCT特許WO98/05719で開示されているよ
うな、1,4,2−オキサチアジン及びこれらのモノ及びジオキシド:(a)フ
ェニル;ヒドロキシル、ハロ、C1−12アルキル、C5−6シクロアルキル、
トリハロメチル、フェニル、C1−C5アルコキシ、C1−5アルキルチオ、テ
トラヒドロピラニルオキシ、フェノキシ、C1−4アルキルカルボニル、フェニ
ルカルボニル、C1−4アルキルスルフィニル、カルボキシまたはそのアルカリ
金属塩、C1−4アルコキシカルボニル、C1−4アルキルアミノカルボニル、
フェニルアミノカルボニル、トリルアミノカルボニル、モルホリノカルボニル、
アミノ、ニトロ、シアノ、ジオキソラニルまたはC1−4アルキルオキシイミノ
メチルから独立に選ばれる1ないし3個の置換基により置換されたフェニル;ナ
フチル;ピリジニル;チエニル;フラニル;またはC1−C4アルキル、C1−
4アルキルオキシ、C1−4アルキルチオ、ハロ、シアノ、ホルミル、アセチル
、ベンゾイル、ニトロ、C1−C4アルキルオキシカルボニル、フェニル、フェ
ニルアミノカルボニル及びC1−4アルキルオキシイミノメチルから独立に選ば
れる1ないし3個の置換基により置換されたチエニルまたはフラニル;または(
b)一般式
【0042】
【化1】
【0043】 (ここで、Xは酸素またはイオウであり;Yは窒素、CHまたはC(C1−4ア
ルコキシ)であり;そしてこのC6環は1つのCl−4アルキル置換基を有して
もよく;C1−4アルキルまたはベンジルから選ばれる第2の置換基は場合によ
っては5あるいは6位に存在する) の置換基を表す3位に置換基のある1,4,2−オキサチアジンのモノ及びジオ
キシドを含む。
【0044】 この金属を含まない有機化合物の他の例は、2,4,5,6−テトラクロロイ
ソフタロニトリル、N,N−ジメチル−ジクロロフェニル尿素、4,5−ジクロ
ロ−2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、N,N−ジメチル−N
'−フェニル−(N−フルオロジクロロメチルチオ)スルファミド、テトラメチ
ルチウラムジスルフィド、3−ヨード−2−プロピニルブチルカルバミン酸塩、
2−(メトキシカルボニルアミノ)ベンズイミダゾール、2,3,5,6−テト
ラクロロ−(メチルスルホニル)ピリジン、ジヨードメチル−p−トリルスルホ
ン、フェニル(ビスピリジン)二塩化ビスマス、2−(4−チアゾリル)ベンズ
イミダゾール、ジヒドロアビエチルアミン、N−メチロールホルムアミド及びピ
リジントリフェニルボランを含む。
【0045】 好ましい態様によれば、WO−A−9505739に開示されているオキサチ
アジンのファウリング防止剤としての使用は、塗料の自己減摩型特性を増大させ
る追加の利点(EP−A−823462に開示されている)を有する。
【0046】 ファウリング性生物のなかで、フジツボは、大部分の生物致死剤に抵抗性があ
るために最も面倒であることが判明した。従って、この塗料配合物は、好ましく
は少なくとも有効な量の少なくとも一つの酸化第一銅またはチオシアン酸などの
フジツボ致死剤を含まなければならない。好ましいフジツボ致死剤はEP−A8
31134に開示されている。EP−A−83l134は、この組成物の乾燥体
の全重量基準で0.5から9.9重量%までの5位及び場合によっては1位に置
換された少なくとも一つの2−トリハロゲノメチル−3−ハロゲノ−4−シアノ
ピロール誘導体であって、2及び3位のハロゲンがフッ素、塩素及び臭素からな
る群から独立に選ばれ、5位の置換基がC1−8アルキル、C1−8モノハロゲ
ノアルキル、C5−6シクロアルキル、C5−6モノハロゲノシクロアルキル、
ベンジル、フェニル、モノ−及びジハロゲノベンジル、モノ−及びジ−ハロゲノ
フェニル、モノ−及びジ−C1−4−アルキルベンジル、モノ及びジC1−4ア
ルキルフェニル、モノハロゲノモノC1−4アルキルベンジル及びモノハロゲノ
モノC1−4アルキルフェニルからなる群から選ばれ、5位の置換基上のいかな
るハロゲンも塩素と臭素からなる群から選ばれ、1位のオプションの置換基がC
1−4アルキルとC1−4アルコキシC1−4アルキルから選ばれるものの使用
を開示している。
【0047】 このようなファウリング防止剤から選ばれる一つあるいはそれ以上のファウリ
ング防止剤が本発明で使用される。このファウリング防止剤は、この被膜組成物
の固体含量のこれらの比率が通常0.1から90重量%まで、好ましくは0.1
から80重量%まで、更に好ましくは1から60重量%までであるような量で使
用される。ファウリング防止剤量が少な過ぎると、ファウリング防止効果が生じ
ず、ファウリング防止剤量が多すぎると、亀裂及び剥離などの欠陥を拡大させる
傾向があり、その結果ファウリング防止性の点で有効性を減少させる被膜の形成
が生じる。
【0048】 この塗料は顔料、溶媒及び添加剤を更に含有する。
【0049】 この塗料組成物は一つあるいはそれ以上の顔料(または充填剤)を含有する。
【0050】 この塗料組成物は、「活性な」顔料であり、すなわち海水に微溶性である、一
つあるいはそれ以上の顔料を含有することができる。これらの顔料は、顔料粒子
が塗料表面では残留しないような海水溶解性を有する。これらの顔料は、相対的
に動く海水がこの塗膜上に及ぼす全体的な平滑化を誘起し、局所化された侵食を
最小化し、塗料の塗布時に形成される突出物を優先的に取り除く効果を有する。
微溶性顔料は自己減摩型ファウリング防止性塗料で長く使用されてきたものであ
る。通常の例は、チオシアン酸第一銅、酸化第一銅、酸化亜鉛、酢酸第一銅メタ
ヒ酸塩、クロム酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチレンビス(ジチ
オカルバミン酸)亜鉛及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛である。好ましい微
溶性顔料は、酸化亜鉛、酸化第一銅及びチオシアン酸第一銅である。
【0051】 微溶性顔料の混合物を使用することができ、例えば、この塗料の徐々の溶解を
誘起する点で最も有効である酸化亜鉛を、更に有効な海洋生物致死剤である酸化
第一銅、チオシアン酸第一銅、ジメチルあるいはジエチルジチオカルバミン酸亜
鉛、または亜鉛エチレンビス−(ジチオカルバミン酸塩)と混合することができ
る;最も好ましいのは酸化亜鉛の酸化第一銅またはチオシアン酸塩との混合物で
ある。
【0052】 この塗料組成物は、二酸化チタン、タルクまたは酸化第2鉄などの海水に極め
て不溶である一つあるいはそれ以上の顔料を含有することができる。塗料の全顔
料成分の40重量パーセントまでこのような極めて不溶性の顔料を使用すること
ができる。極めて不溶性の顔料は塗料の侵食を遅延する効果を有する。
【0053】 この塗料組成物は、塗料に色を付与する一つあるいはそれ以上の顔料あるいは
染料、例えば、二酸化チタン、酸化第一銅または酸化鉄を含有することができる
【0054】 顔料のポリマーに対する比率は、概ね乾燥塗膜中で少なくとも25パーセント
、好ましくは少なくとも35パーセントの顔料容積濃度を生じるようなものであ
る。顔料濃度の上限は臨界的な顔料容積濃度である。例えば、約50パーセント
までの顔料容積濃度を有する塗料は極めて有効であることが判っていた。
【0055】 この有機溶媒の例は、キシレン及びトルエンなどの芳香族炭化水素;ヘキサン
及びヘプタンなどの脂肪族炭化水素、酢酸エチル及び酢酸ブチルなどのエステル
;N−メチルピロリドン及びN,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド;イソ
プロピルアルコール及びブチルアルコールなどのアルコール;ジオキサン、TH
F及びジエチルエーテルなどのエーテル;及びメチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン及びメチルイソアミルケトンなどのケトンを含む。この溶媒を単独
あるいはこれらの組合せで使用してもよい。船体上への塗布に対して予想される
作業温度で、好ましくは10−50dPa.s、更に好ましくは20−40dP
a.s、最も好ましくは約25dPa.sの範囲の所望の粘度を得るのに溶媒が
使用される。また、明らかに、この溶媒の性質は、所望の乾燥時間を考慮に入れ
て、船体上への塗布に対して予想される作業温度にも適合させられる。
【0056】 このように製造した本発明の被膜組成物の中に添加剤成分を場合によっては入
れてもよい。この添加剤成分の例は、安定化剤及び消泡剤として被膜組成物で通
常使用される添加剤、及び脱湿剤である。実施例 方法 固体含量の定量 試料を120°Cで1時間加熱する前後に、バインダー溶液の固体含量を定量
した[標準試験方法ISO3233/ASTM2697/DIN53219]。
粘度測定 バインダー溶液と塗料の粘度をブルックフィールドにより25°Cで測定した
[ASTM試験方法D2196−86]。ポリマーの分子量分布の測定 テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とし、そしてポリスチレンを参照品とす
るゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により分子量分布を求めた
。重量平均分子量(Mw)と多分散性(d=Mw/Mn)を表に示す。チクソトロピー係数の評価 粘度を回転粘度計(Haake VT 181)により低速及び高速で測定す
ることにより、チクソトロピー係数を求める。5.66rpmでの粘度の181
rpmでの粘度に対する比としてチクソトロピー係数を定義する[標準方法DI
N53018、53019、53214]。すべて11と13dPa.sの間の
粘度まで薄めた塗料により、チクソトロピー係数を標準条件で測定した。塗料の減摩の評価 この侵食速度は、全試験にわたる月当りの平均の膜厚減少(μm/月で表現し
て)(1月=30日)である。試験の最小期間は8ケ月であった。
【0057】 直径20cmのステンレス鋼円板を標準の防錆剤系により保護した(乾燥膜厚
さで300μm)。2層の試験対象の自己減摩型塗料を塗布して、200と30
0μmの間の全乾燥膜厚を得た。定常的に再生されている天然海水中で20°C
の一定温度でこの試験を行った。中心から9cmで約34km/時(18ノット
/時)に相当する1000rpmでこの円板を回転した。塗料を1日間乾燥させ
た後、全乾燥膜厚を7週間の間隔で求めた。各々円板の中心から9cmに位置す
る多数の固定点で膜厚を測定した。表面欠陥 ISO4628/4に従ってすべての試験試料の減摩試験期間の終わりで表面
欠陥を記録した。この試験方法を改善した。示すべきデータを次のように還元し
た: −ISOのカテゴリーにより与えられている表面欠陥のタイプ; −亀裂のサイズを2つのカテゴリーに還元した。 a)小文字で表される肉眼で見えない亀裂; b)大文字で表される肉眼で見える亀裂。缶安定性 塗料組成物の安定性を次の通り試験した:250lの塗料組成物を缶中で40
°Cで6ケ月間貯蔵した。
【0058】 次のことが観察されるならば、塗料組成物は受け入れ可能である: −粘度の大きな変化がないこと; −不可逆的な沈降がないこと; −相分離がないこと。ポリマーの製造 I.モノマー単位Aを含んでなる第1のポリマーの製造 ポリマーPA1 ポリマーPA1は、メタアクリル酸トリブチルスズ(TBTMA)とメタクリ
ル酸メチル(MMA)の53/47(w/w)コポリマーである。このキシレン
溶液は、56.5%の固体含量で10.6dPa.sのブルックフィールド粘度
を有する。GPCにより求めると、ポリマーPA1は、24100の分子量とd
=2.1の多分散性を有する。ポリマーPA2及びPA3酸基含有ベース樹脂」をEP−A−0、342、276の参照例1ないし4に
記述されている手順に従って製造した: ・参照樹脂R1 4dPa.sのブルックフィールド粘度、41.6重量%の固体含量及び23
3mgKOH/gの固体酸価を有する樹脂性ワニスを得るために、58部のアク
リル酸エチル、12部のアクリル酸ブチル及び30部のアクリル酸を重合させた
。 ・参照樹脂R2 樹脂R1と同じ方法でこれを製造した。0.3dPa.sのブルックフィール
ド粘度、41.1重量%の固体含量及び148mgKOH/gの固体酸価を有す
る樹脂性ワニスを得るために、68部のアクリル酸エチル、13部のアクリル酸
ブチル及び19部のアクリル酸を重合させた。
【0059】 ポリマーPA2をEP−A−0,342,276の実施例18に記述されてい
る手順に従って製造した。参照樹脂R1で得られたこの樹脂性ワニスを酢酸銅と
ナフテン酸により処理した。このように得られたこのアクリル酸銅ワニスは、4
3.9重量%の固体含量と34dPa.sのブルックフィールド粘度を有してい
た。ポリマーPA3 を参照樹脂R2から同じように製造した; このように得られたこのアクリル酸銅ワニスは、47.4重量%の固体含量と
11dPa.sのブルックフィールド粘度を有していた。ポリマーPA4 EP−A−0,775,733の実施例S−1ないしS−6に記述されている
手順に従って、57重量%のメタアクリル酸トリブチルシリル(TBSiMA)
と43重量%のMMAによりポリマーPA4を製造した。ポリマーPA4は、キ
シレン中の56%の固体含量で9dPa.sのブルックフィールド粘度を有する
。GPCにより求めると、この分子量は37600であり、多分散性はd=2.
1であった。II.モノマー単位Bを含んでなる第2のポリマーの製造 TBPEHを開始剤として用いて、65gのアクリル酸メチル(MA)、25
gのビニルピロリドン(VP)及び10gのアクリル酸ブチル(BA)を100
gのキシレン中で重合させることにより、ポリマーPB1を得た。
【0060】 ポリマーPB1ないしPB3の特性を表Aに示す。
【0061】
【表1】
【0062】III.比較ポリマーの製造 当該技術において既知であり、モノマーA及びBを同一ポリマー中に入れる、
例えば欧州特許番号EPB−0,218,573で開示されている方法に従って
、比較例CP1及びCP2を製造した。 ポリマーCP1は、ポリマーPA1とPB2の5:4混合物と同じモノマー組成
(及び類似のMw)を有する(表A及びGを参照のこと)。 ポリマーCP2は、ポリマーPA1とPB2の5:4混合物と同じモノマー組成
(及び類似のMw)を有する(表A及びG参照のこと)。 ポリマーPA2(またはPA3)のポリマーPBのいずれかとの混合物と同じモ
ノマー組成を有するポリマーの合成は可能でなかった;銅誘導体との反応がラク
タム環を破壊した。塗料の製造 すべての塗料は、標準的な手順に従って製造され、表B、C、D及びEに示す
重量パーセントの組成を有する。 すべての塗料を11−13dPa.sの間の粘度まで薄めた。 求めた塗料特性を表Eに示す。
【0063】
【表2】
【0064】
【表3】
【0065】
【表4】
【0066】実施例1 第1のポリマーPA1、第2のポリマーPB1及びフタル酸ジオクチル(DO
P)をそれぞれ5:4:1の固体容積比で混合した。
【0067】 ファウリング防止剤としても作用する、本質的にはCu2Oの形で21容積%
の量の顔料をこの組成物に添加した。
【0068】 また、沈降防止剤(ベントナイト)及び安定化剤(モレキュラーシーブ)もこ
の塗料組成物に添加した。
【0069】 全組成を表Bに示す。実施例2ないし8 2つの別のポリマーを用いて、例1と同じようにこれらを製造した:この塗料
組成物を製造するのに使用されたこの2つのポリマーの量と性質を表Bに要約す
る。実施例9 第1のポリマーPA2と第2のポリマーPB2をそれぞれ3:1の容積比で混
合した。実施例10ないし13 例9で述べた方法を用いて、これらを得た。例9ないし13の量、成分及び比
を表Dに要約する。実施例14 第1のポリマーPA4と第2のポリマーPB2をそれぞれ1:1の容積比で混
合した。量、成分及び比を表Eに要約する。
【0070】
【表5】
【0071】比較例 比較のために、すべての他のパラメーターを同じに保ちながら、2つのポリマ
ーの1つを無くした、例C1ないしC5を製造した(表B及びE)。これは、表
Fに示すように、ポリマー1:ポリマー2:DOPの比に反映される。
【0072】 例1ないし8及びC1ないしC5のいずれにもチクソトロピー剤を添加しなか
った。比較例C6ないしC11は、モノマー単位A及びBの両方を持つ唯一のポ
リマーを含有する。これらの例においては、受け入れ可能なレベルまでチキソト
ロピー性を増大させるために、それぞれ0、1及び2容量%(表G)の種々の量
のThixatrolTMSTを使用した。
【0073】
【表6】
【0074】
【表7】
【0075】 表Fの表Cとの比較は、本発明の塗料組成物により所望の特性の最善の妥協が
得られることを示す。すべての場合において、チキソトロピー係数は、2.5か
ら10までの範囲であり、この固体含量は50重量%よりも大きく、そして自己
減摩型係数は3.5から6.5までである。これらの結果は、チキソトロピー係
数を改善した結果、固体含量を減少させ、最後ではあるが重要である缶安定性を
受け入れ不能な程悪化させる、従来技術の塗料組成物により示される特性と対照
的である。
【0076】 これらの観察は、 −一方がモノマー単位A及びCを含有し、他方がモノマー単位B及びCを含有す
る2つの別々なバインダーのいずれかに; −あるいは、単一のバインダーに同一パーセントのモノマー単位A、B及びCを
入れた実施例対に要約され得る。
【0077】 チクソトロピー剤を使用せず、18容積%のCu2Oを添加した。10部のう
ち1容積部の量のDOPを添加し、残りの9部を本発明の塗料組成物に対しては
5部の一方のバインダーと4部の他方のバインダーとするか、あるいは従来技術
の塗料組成物に対しては9部の単一のバインダーとした。
【0078】 結果を表Hに要約する。
【0079】
【表8】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B05D 7/14 B05D 7/14 M 7/24 302 7/24 302P C09D 139/00 C09D 139/00 139/06 139/06 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4D075 CA34 CA45 DA06 DC08 EA07 EB14 EB22 EB52 EB56 EC01 EC02 EC07 EC08 EC60 4H011 AD01 BA01 BB16 BB18 DA17 4J038 CG111 CK032 CR072 PB07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 −少なくとも一つの加水分解性のオレフィン型不飽和カルボ
    ン酸のスズあるいはケイ素のエステルあるいはオレフィン型不飽和カルボン酸の
    銅、亜鉛、カルシウムの塩の20から70重量%までのモノマー単位Aを含んで
    なり、残りがエチレン型不飽和カルボン酸のC1−C18アルコール、スチレン
    、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン、及びこれらの混合物とのエステル
    からなる群から選ばれるモノマー単位Cである第1のポリマー; −一般式CH2=CH−NR""'−CO−R'|のN−ビニルラクタムモノマー、
    一般式CH2=CH−N−CO−R”のN−ビニルアミド、一般式CH2=CR
    "'−COO−R""−NR""'−CO−R'|のモノマー、一般式CH2=CR"'−
    COO−R""−N−CO−R”のモノマー、2−ピロリドン−1−イソプロペニ
    ルケトン、及びこれらの混合物 (ここで、−R'は2ないし8個の炭素原子を有するn−アルキリデン基であり
    、 −R"はアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール及び最大18
    個の炭素原子を有するアリールアルキル基からなる群から選ばれ、 −R"'はHまたはCH3であり、 −R""は1ないし8個の炭素原子を有するn−アルキリデン基であり、 −R""'はHまたはR”である) からなる群から選ばれる5から40重量%までの少なくとも一つのモノマーBを
    含んでなり、残りがエチレン型不飽和カルボン酸のC1−C18アルコール、ス
    チレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン、及びこれらの混合物とのエ
    ステルからなる群から選ばれるモノマー単位Cである第2のポリマー; −少なくとも一つのファウリング防止剤 を含んでなり、モノマー単位Aを含んでなる第1のポリマーのモノマー単位Bを
    含んでなる第2のポリマーに対する比が95:5から10:90までである塗料
    組成物。
  2. 【請求項2】 該モノマー単位Aがエチレン型不飽和カルボン酸の有機スズ
    エステルである請求項1または請求項2の塗料組成物。
  3. 【請求項3】 該モノマー単位Aがメタクリル酸トリブチルスズである請求
    項3の塗料組成物。
  4. 【請求項4】 モノマー単位Aを含んでなる該第1のポリマーが30から6
    5重量%までのモノマー単位Aを含有する請求項1の塗料組成物。
  5. 【請求項5】 該モノマー単位Aがオレフィン型不飽和カルボン酸の銅、亜
    鉛またはカルシウムの塩である請求項1の塗料組成物。
  6. 【請求項6】 モノマー単位Aを含んでなる該第1のポリマーが銅、亜鉛ま
    たはカルシウムの塩であって、 −モノマー単位Cとモノマー単位Aに相当するオレフィン型不飽和カルボン酸モ
    ノマー単位とから本質的になる酸基含有ベース樹脂; −低沸点の有機塩基酸の銅、亜鉛またはカルシウムの塩、及び −高沸点の有機一塩基酸 の混合物を高温で形成される低沸点の有機塩基酸を系から除去しながら反応させ
    ることによって得られるものの請求項5の塗料組成物。
  7. 【請求項7】 モノマー単位Aを含んでなる第1のポリマーが1000から
    50000までの数平均分子量を有し、そして重合性不飽和カルボン酸のトリア
    ルキルシリルエステルから誘導される20から65重量%までの構造単位を含有
    する請求項1の塗料組成物。
  8. 【請求項8】 モノマー単位Bを含んでなる第2のポリマーが15から30
    重量%までのモノマー単位Bを含有する先行する請求の範囲のいずれか一つの塗
    料組成物。
  9. 【請求項9】 該モノマー単位BがN−ビニルピロリドンである先行する請
    求の範囲のいずれか一つの塗料組成物。
  10. 【請求項10】 先行する請求の範囲のいずれか一つに記載の海洋用塗料組
    成物を使用することにより得られる船体の被膜。
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