NL1012779C2 - Epoxy resin growth and corrosion preventing coating composition for ships etc. contains a thermoplastic resin based on copolymerized 9/10C aromatic hydrocarbon - Google Patents

Abstract

Epoxy resin growth and corrosion preventing coating composition contains a thermoplastic resin based on copolymerized 9/10C aromatic hydrocarbon and optionally dye and filler and is free of solvents, biocides and coal tar. Independent claims are included for the application of the above composition to a metal object and an object coated with the above composition.

Description

Titel: Epoxy coatingTitle: Epoxy coating

De uitvinding heeft betrekking op aangroeiwerende en anticorrosieve bekledingssamenstellingen op epoxy basis.The invention relates to anti-fouling and anti-corrosion epoxy-based coating compositions.

Het is bekend metalen en kunststof oppervlakken, welke voor onder water gebruik bedoeld zijn, zoals schepen, bruggen, 5 sluizen en dergelijke te voorzien van een bekleding die de aangroei van algen en dergelijke op het oppervlak tegengaat. Dergelijke bekledingen zijn voorzien van materialen die een biocide werking hebben op de materialen die erop aan kunnen groeien. Het gaat daarbij veelal om 10 koper en daaraan verwante verbindingen, evenals organotin verbindingen.It is known to provide metal and plastic surfaces intended for underwater use, such as ships, bridges, locks and the like, with a coating that prevents the growth of algae and the like on the surface. Such coatings are provided with materials that have a biocidal effect on the materials that can grow on them. This usually concerns copper and related compounds, as well as organotin compounds.

In het verleden werd als basislaag, waarin of waarop de aangroeiwerende component aangebracht werd, gebruik gemaakt van teerproducten, zoals koolteer. Deze producten 15 verschaften een goede hechting op de ondergrond, terwijl deze ook voor de aangroeiwerende component een goede basis vormden. Ook geven deze producten een goede bescherming tegen corrosie. Het gebruik van teerproducten is echter aan restricties onderhevig, vanwege de milieubelasting van 20 teerproducten.In the past, tar products such as coal tar have been used as the base layer in or on which the anti-fouling component was applied. These products provided good adhesion to the substrate, while they also formed a good basis for the anti-fouling component. These products also provide good protection against corrosion. However, the use of tar products is subject to restrictions due to the environmental impact of 20 tar products.

Er is reeds voorgesteld epoxyharsen, al dan niet gemengd met teerproducten of andere thermoplastische materialen, te gebruiken als basislaag voor het aanbrengen van een aangroeiwerende bekleding. Ook is voorgesteld de 25 aangroeiwerende materialen op te nemen in genoemde basislaag. Gezien het feit dat de aangroeiwerende werking van levende organismen op onder water oppervlakken van structuren gebaseerd is op het uitlogen van de biocide materialen, bestaat er steeds meer de wens om het aandeel 30 giftige materialen in de bekleding te verminderen, dan wel te gaan naar minder giftige materialen. Deze hebben inherent echter het nadeel dat zij minder effectief zijn.It has already been proposed to use epoxy resins, whether or not mixed with tar products or other thermoplastic materials, as a base layer for applying an anti-fouling coating. It has also been proposed to incorporate the anti-fouling materials in said base layer. Given that the anti-fouling effect of living organisms on underwater surfaces of structures is based on the leaching of the biocidal materials, there is an increasing desire to reduce the proportion of toxic materials in the coating, or to move towards less toxic materials. However, these inherently have the disadvantage that they are less effective.

Een van de doelstellingen van de onderhavige uitvinding is derhalve het verschaffen van een op epoxyhars 101277g 2 gebaseerde bekledingssamenstelling, welke anticorrosieve en aangroeiwerende eigenschappen heeft, welke niet de nadelen van de bekende systemen bezit. Meer in het bijzonder is het een wens te voorzien in een bekledingssamenstelling die 5 geen of in hoofdzaak geen giftige componenten zoals biocide materialen, koolteer en grote hoeveelheden oplosmiddel bevat. Verder is het een wens te voorzien in een bekledingssamenstelling die zodanig van opbouw is, dat geen giftige materialen uitgeloogd worden, zodat de 10 samenstelling ook geschikt is voor gebruik als bekleding van oppervlakken die met voedingsmiddelen in contact kunnen komen.Therefore, one of the objects of the present invention is to provide an epoxy resin 101277g 2 based coating composition which has anti-corrosion and anti-fouling properties, which does not have the drawbacks of the known systems. More particularly, it is a desire to provide a coating composition containing no or substantially no toxic components such as biocidal materials, coal tar and large amounts of solvent. Furthermore, it is a wish to provide a coating composition which is structured in such a way that no toxic materials are leached out, so that the composition is also suitable for use as a coating of food contact surfaces.

Verrassenderwijs is gebleken dat door een geschikte keuze van een epoxyhars/harder systeem, thermoplastisch 15 copolymeer van een aromatische C9/C10 fractie, vertrager voor de harding en vulstof een inherent aangroeiwerende en anticorrosieve bekleding verkregen kan worden. De uitvinding betreft derhalve een aangroeiwerende en anticorrosieve bekledings-samenstelling op epoxy basis, 20 welke bekleding in hoofdzaak vrij is van oplosmiddelen, koolteer en biocides, ten minste omvattende een epoxyhars, een harder daarvoor, een uitharding vertragende verbinding, een thermoplastische koolwaterstof hars op basis van een gecopolymeriseerde aromatische C9/C10 koolwaterstoffractie, 25 kleurstof en vulstof.Surprisingly, it has been found that by an appropriate choice of an epoxy resin / hardener system, thermoplastic copolymer of an aromatic C9 / C10 fraction, curing retarder and filler, an inherently anti-fouling and anti-corrosion coating can be obtained. The invention therefore relates to an antifouling and anti-corrosion coating composition on an epoxy basis, which coating is essentially free of solvents, coal tar and biocides, at least comprising an epoxy resin, a hardener therefor, a curing delay compound, a thermoplastic hydrocarbon resin based on of a copolymerized aromatic C9 / C10 hydrocarbon fraction, dye and filler.

Verrassenderwijs is gebleken dat met deze samenstelling, na aanbrengen en uitharden op het oppervlak, een bekleding verkregen wordt die aangroeiwerend is, zonder dat daarin een biocide of andere aangroeiwerende 30 componenten opgenomen hoeft te worden. Gezien de literatuur op dit gebied, waaruit aangroeiwerende samenstellingen altijd ten minste een toxische component bevatten, is het bijzonder verrassend dat deze samenstelling de gewenste functionaliteit ten aanzien van aangroeiwering bezit.Surprisingly, it has been found that with this composition, after application and curing on the surface, a coating is obtained which is antifouling, without the need to include a biocide or other antifouling components. In view of the literature in this field, from which antifouling compositions always contain at least one toxic component, it is particularly surprising that this composition has the desired antifouling functionality.

35 Essentiële componenten in de samenstelling zijn de epoxyhars/harder combinatie, welke gebaseerd kan zijn op 1012779 3 een conventioneel bisphenol A systeem met harder. Voorbeelden zijn de gangbare epicoat epoxyharsen. De samenstelling bevat verder een hoeveelheid van een aromatische koolwaterstofhars, eventueel een geringe 5 hoeveelheid oplosmiddel, een verdunner en als belangrijke component één of meer vulstoffen.Essential components in the composition are the epoxy resin / hardener combination, which may be based on a conventional bisphenol A system with hardener. Examples are the usual epicoat epoxy resins. The composition further contains an amount of an aromatic hydrocarbon resin, optionally a small amount of solvent, a thinner and, as an important component, one or more fillers.

De aromatische koolwaterstofhars bestaat uit een gecopolymeriseerde C9/C10 koolwaterstoffractie, hetgeen een product is van het kraken van aardolie en/of nafta. Deze 10 fractie bestaat vooral uit al dan niet gecondenseerde aromatische verbindingen met gemiddeld 9 of 10 koolstofatomen. De copolymerisatie wordt op standaardwijze bewerkstelligd via de onverzadiging die aanwezig is in de aromatische verbindingen. De hoeveelheid van deze 15 koolwaterstoffractie bedraagt bij voorkeur 1 tot 25 gew.%.The aromatic hydrocarbon resin consists of a copolymerized C9 / C10 hydrocarbon fraction, which is a product of petroleum and / or naphtha cracking. This 10 fraction mainly consists of condensed or non-condensed aromatic compounds with an average of 9 or 10 carbon atoms. The copolymerization is accomplished in a standard manner via the unsaturation present in the aromatics. The amount of this hydrocarbon fraction is preferably 1 to 25% by weight.

Een andere belangrijke component in de samenstelling is de vertrager voor de harding. Deze vertrager is aanwezig in een zodanige hoeveelheid dat een open tijd of "potlife" verkregen wordt van ten minste 4 uur. Hiertoe kan men de 20 gangbare vertragers die in de handel verkrijgbaar zijn gebruiken. De voorkeur genieten echter glycolethers, aangezien gebleken is dat deze enerzijds een goede invloed hebben op de vertraging, zonder dat de kwaliteit van de bekledingslaag achteruit gaat. Vermoedelijk is het zelfs zo 25 dat door de aanwezigheid van deze component de kwaliteit van de laag verbeterd. Geschikte hoeveelheden voor deze component zijn gelegen tussen 1 en 12,5 gew.%, alles betrokken op het totale gewicht van de samenstelling.Another important component in the composition is the curing retardant. This retarder is present in an amount such that an open time or "potlife" of at least 4 hours is obtained. To this end, one can use the 20 commercially available retarders. Glycol ethers are preferred, however, since they have been found to have a good influence on the retardation on the one hand, without deteriorating the quality of the coating. It is probably even the case that the quality of the layer improves due to the presence of this component. Suitable amounts for this component are between 1 and 12.5% by weight, all based on the total weight of the composition.

In de samenstelling zijn ook één of meer vulstoffen 30 opgenomen. Bij voorkeur is dit een combinatie van een aantal vulstoffen. Meer in het bijzonder heeft het de voorkeur een combinatie te gebruiken van lamellaire vulstoffen en poedervormige vulstoffen. De eerste groep wordt bijvoorbeeld gevormd door mica, talk, glimmer, 35 bruciet en-chlorietachtige materialen, terwijl de tweede groep gevormd wordt door stoffen zoals alumina, silica, 1012779 4 silica alumina, kwartsmeel en dergelijke. Zowel voor de lamellaire als voor de deeltjesvormige vulstof geldt dat het de voorkeur heeft dat de gemiddelde deeltjesgrootte minder is dan 20 μπι, bij voorkeur minder is dan 10 μπι. In 5 het algemeen zal er naar gestreefd worden dat het zeef residue op een zeef van 30 μπι niet meer dan 5% op gewichtsbasis bedraagt. De hoeveelheid vulstof is in het algemeen niet meer dan de helft van het gewicht van de samenstelling. Uit praktische overwegingen (kostprijs, 10 verwerkbaarheid) is het minimum 15 gew.%.One or more fillers 30 are also included in the composition. Preferably this is a combination of a number of fillers. More particularly, it is preferable to use a combination of lamellar fillers and powder fillers. For example, the first group is made up of mica, talc, glimmer, brucite and chlorite-like materials, while the second group is made up of substances such as alumina, silica, 1012779 silica alumina, quartz flour and the like. Both for the lamellar and for the particulate filler it is preferred that the average particle size is less than 20 μπι, preferably less than 10 μπι. In general, the aim will be that the sieve residue on a sieve of 30 μπι does not exceed 5% by weight. The amount of filler is generally no more than half the weight of the composition. For practical reasons (cost price, 10 processability), the minimum is 15% by weight.

De harssamenstelling bevat desgewenst ook een kleurstof. Afhankelijk van de beoogde toepassing kan een geschikte kleurstof gekozen worden, waarbij het de voorkeur heeft als de kleurstof resistent is tegen de inwerking van 15 chloride. De hoeveelheid ervan is sterk afhankelijk van de aard van de kleurstof, maar zal in het algemeen niet meer dan 5 gew.% bedragen.The resin composition also optionally contains a colorant. Depending on the intended application, a suitable dye can be selected, it being preferred if the dye is resistant to the action of chloride. The amount is highly dependent on the nature of the dye, but will generally not exceed 5% by weight.

De bekledingssamenstelling wordt, zoals gebruikelijk bij dit soort samenstellingen, verdeeld over twee 20 componenten. Eén component bevat de epoxyhars, terwijl de andere component de harder bevat. De overige ingrediënten worden verdeeld over de twee componenten, afhankelijk van diverse factoren, zoals viscositeit, houdbaarheid etc.The coating composition is divided into two components, as is usual with this type of composition. One component contains the epoxy resin, while the other component contains the hardener. The other ingredients are divided between the two components, depending on various factors, such as viscosity, shelf life, etc.

De bekledingssamenstelling volgens de onderhavige 25 uitvinding is, zoals gezegd, geschikt als aangroeiwerende bekleding. Tevens is deze echter ook geschikt als anticorrosiebehandeling voor diverse metalen oppervlakken, staalconstructies, schepen voor zee en binnenvaart, staalconstructies voor zee en binnenvaart, dakbedekking en 30 voor die situaties waar metalen oppervlakken voorzien moeten worden van een bekleding die in contact mag komen met voedsel.The coating composition according to the present invention is, as stated, suitable as an anti-fouling coating. However, it is also suitable as anti-corrosion treatment for various metal surfaces, steel structures, ships for sea and inland navigation, steel structures for sea and inland shipping, roofing and for those situations where metal surfaces must be provided with a coating that may come into contact with food.

Meer in het bijzonder heeft de bekledingssamenstelling het voordeel, dat deze zeer goed 35 hecht op bestaande bekledingslagen. Die veelal op teerproducten gebaseerd zijn, koolteer, bitumen en 1012?7g 5 teerhoudende verflagen. Dit heeft het grote voordeel, dat de oude laag niet verwijderd behoeft te worden.More particularly, the coating composition has the advantage of adhering very well to existing coatings. Which are mostly based on tar products, coal tar, bitumen and 1012? 7g 5 tar-containing paint layers. This has the great advantage that the old layer does not have to be removed.

Aangezien de bekleding tevens een dampremmende werking heeft, voorkomt het aanbrengen ervan op oude lagen 5 tevens, dat nog aanwezige oplosmiddelresten of andere schadelijke componenten uit de oude laag kunnen diffunderen en in het milieu kunnen komen.Since the coating also has a vapor-inhibiting effect, applying it to old layers 5 also prevents solvent residues or other harmful components still present from diffusing from the old layer and being released into the environment.

De uitvinding wordt thans toegelicht aan de hand van een voorbeeld.The invention is now illustrated by way of an example.

1010

VoorbeeldExample

Een samenstelling, bestaande uit: 15 50 gew.% epoxyhars en harder, 10 gew.% vertrager 5 gew.% oplosmiddel 200 gew.% vulstof 15 gew.% thermoplastische gecopolymeriseerde C9/C10 hars 20 werd gemaakt als twee-componenten bekleding. Na het mengen van de componenten verkreeg men een vloeibaar systeem, dat gedurende vier uur verwerkbaar bleef. Na aanbrengen ervan op een bestaande koolteerlaag, werd een dichte bekleding 25 verkregen, die een goede anticorrosieve werking had, en die na 8 uur uitgehard was.A composition consisting of: 50 wt% epoxy resin and hardener, 10 wt% retarder 5 wt% solvent 200 wt% filler 15 wt% thermoplastic copolymerized C9 / C10 resin 20 was made as a two-component coating. After mixing the components, a liquid system was obtained, which remained workable for four hours. After applying it to an existing coal tar layer, a dense coating was obtained, which had a good anti-corrosion effect, and which was cured after 8 hours.

10127791012779

Claims (10)

1. Aangroeiwerende en anticorrosieve bekledings-samenstelling op epoxy basis, welke bekleding in hoofdzaak vrij is van oplosmiddelen, koolteer en biocides, ten minste omvattende een epoxyhars, een harder daarvoor, een 5 uitharding vertragende verbinding, een thermoplastische koolwaterstof hars op basis van een gecopolymeriseerde aromatische C9/C10 koolwaterstoffractie, eventueel kleurstof, en vulstof.An antifouling and anticorrosive epoxy-based coating composition, which coating is substantially free of solvents, coal tar and biocides, at least comprising an epoxy resin, a hardener therefor, a curing delay compound, a thermoplastic hydrocarbon resin based on a copolymerized aromatic C9 / C10 hydrocarbon fraction, optionally dye, and filler. 2. Bekledings-samenstelling volgens conclusie 1, met 10 het kenmerk, dat de vulstof gekozen is uit poedervormige, lamellaire vulstoffen en combinaties daarvan.2. Coating composition according to claim 1, characterized in that the filler is selected from powdery, lamellar fillers and combinations thereof. 3. Bekledings-samenstelling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de lamellaire vulstof mica, glimmer, chloriet en degelijke omvat.Coating composition according to claim 2, characterized in that the lamellar filler comprises mica, glimmer, chlorite and the like. 4. Bekledings-samenstelling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de poedervormige vulstof alumina, kwartsmeel en combinaties daarvan omvat.Coating composition according to claim 2, characterized in that the powdery filler comprises alumina, quartz flour and combinations thereof. 5. Bekledings-samenstelling volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat maximaal 5 gew.% van een oplosmiddel 20 aanwezig is.Coating composition according to claims 1-4, characterized in that a maximum of 5% by weight of a solvent 20 is present. 6. Bekledings-samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat als oplosmiddel een keton aanwezig is.Coating composition according to claim 5, characterized in that a ketone is present as a solvent. 7. Bekledings-samenstelling volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat een kleurstof aanwezig is, die bestand is 25 tegen de inwerking van chloride.Coating composition according to claims 1-6, characterized in that a dye is present which is resistant to the action of chloride. 8. Bekledings-samenstelling volgens conclusies 1-7, omvattende: 25-60 gew.% epoxyhars en harder, 2- 10 gew.% vertrager 30 0-5 gew.% oplosmiddel 25-50 gew.% vulstof 3- 15 gew.% thermoplastische gecopolymeriseerde C9/C10 hars 10127798. Coating composition according to claims 1-7, comprising: 25-60 wt% epoxy resin and hardener, 2- 10 wt% retarder 0-5 wt% solvent 25-50 wt% filler 3-15 wt. % thermoplastic copolymerized C9 / C10 resin 1012779 9. Toepassing van een bekledings-samenstelling volgens conclusies 1-8 als aangroeiwerende bekleding op metalen voorwerpen.Use of a coating composition according to claims 1-8 as anti-fouling coating on metal objects. 10. Voorwerp, voorzien van een bekleding, verkregen door 5 het uitharden van een bekledings-samenstelling volgens conclusies 1-8. Ï012773 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTIFIKATIE VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van da aanvrager ol van de gemachtigde P49739NL00 - Nederlandse aanvrage nr. Indieningsdatum 1012779 5 augustus 1999 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager (Naam) Streng, Theodorus Wilhelmus Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het ver zoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 33772 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties.alle ciassificatiesymboten opgeven) Volgens de Internationale classificatie (IPCI Int.Cl.7: C 09 D 163/00, C 09 D 5/16 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK Onderzochte minimum documentatie Classificatiesysteem ClassificatiesymDolen Int.Cl.7: C 09 D Onderzochte andere documentatie dan de minimum documentatie voor zover dergelijka documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen RL 1 I GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR 8EPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) < ' ,ν· I I GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen oo aanvullingsblad) Pom» PCT/ISA/201(a> 07.197910. Object provided with a coating obtained by curing a coating composition according to claims 1-8. 012773 COOPERATION TREATY (PCT) REPORT ON NEWNESS RESEARCH OF INTERNATIONAL TYPE IDENTIFICATION OF NATIONAL APPLICATION Characteristic of the applicant ol of the authorized representative P49739NL00 - Dutch application no. an investigation of an international type Granted by the International Research Authority (ISA) to the application for an investigation of an international type No SN 33772 EN I. CLASSIFICATION OF THE SUBJECT (where different classifications apply. Specify all classification symbols) According to the International classification (IPCI Int.Cl.7: C 09 D 163/00, C 09 D 5/16 II. FIELD OF TECHNIQUE EXAMINED Minimum documentation examined Classification system Classification symbols Int.Cl.7: C 09 D Documentation examined other than the minimum documentation insofar as such documents in the on The requested areas are included.