ES2280960T3 - Uso de polianhidridos en pintura anti-incrustante y pintura anti-incrustante que contiene polianhidridos. - Google Patents
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Abstract
El uso de un polianhídrido representado por la fórmula -(A)a-(B)b-(C)c-, en la que a es un número entero mayor que cero, b y c son cero o un número entero mayor que cero, y a+b es un número entero 2 o más y en la que A corresponde a una o más estructuras que corresponden a una o más de las siguientes fórmulas generales I, II o III en la que XI es O, NH o CH2 YI es N o CH ZI es H, alquilo de C1-12, -C(O)R1 o -OC(O)R1 R1 es alquilo de C1-12, -R2-C(O)NHR3 o -R2-C(O)OR3 R2 es alquileno de C1-8 R3 es alquilo de C1-20, aralquilo de C6-20 o arilo de C6-20 n es 0 o un número entero de 1 a 8 inclusive; p es 0 o 1; en la que XII es O, NH o CH2 R5 es alquileno de C1-8 de cadena lineal o ramificada, y n es 0 o un número entero de 1 a 8 inclusive; en la que XIII es N o CH YIII es N o CH ZIII es -C(O)R6 o -OC(O)R6 R6 es alquilo de C1-12, -R7-C(O)NHR8 o -R7-C(O)OR8 R7 es alquileno de C1-8 R8 es alquilo, aralquilo o arilo de C1-20 n es 0 o un número entero de 1 a 8 inclusive; B corresponde a una o más estructuras con la fórmula general IV en la que R9 es alquileno de C1-16, aralquileno de C6-20 o una combinación arbitraria de una o más de las unidades -(CH2)q-, -(O)r- y -(fenileno)s-, en las que q es 0 o un número entero de 1 a 4 inclusive r es 0 o un número entero de 1 a 3 inclusive s es 0 o un número entero de 1 a 2 inclusive, y q+r+s es un número entero 1 o más. y C corresponde a una o más estructuras con la fórmula general V -R10-O- V en la que R10 es uno o más grupos seleccionados de arileno de C6-24, aralquileno de C6-20 o alquileno de C1-16, para la preparación de una pintura antiincrustante.
Description
Uso de polianhídridos en pintura
anti-incrustante y pintura
anti-incrustante que contiene polianhídridos.
La presente invención se refiere al uso de un
polianhídrido que está caracterizado por la fórmula
-(A)_{a}-(B)_{b}-(C)_{c}-,
en la
que
a es un número entero que excede de cero,
b y c son cero o un número entero mayor que
cero, y
a+b es un número entero 2 o más y en la que
A corresponde a una o más estructuras que
corresponden a una o más de las siguientes fórmulas generales I, II
o III
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en la
que
X_{I} es O, NH o CH_{2}
Y_{I} es N o CH
Z_{I} es H, alquilo de
C_{1-12}, -C(O)R^{1} o
-OC(O)R^{1}
R^{1} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{2}-C(O)NHR^{3} o
-R^{2}-C(O)OR^{3}
R^{2} es alquileno de
C_{1-8}
R^{3} es alquilo de
C_{1-20}, aralquilo de C_{6-20}
o arilo de C_{6-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
p es 0 o 1;
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en la
que
X_{II} es O, NH o CH_{2}
R^{5} es alquileno de
C_{1-8} de cadena lineal o ramificada, y
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
en la
que
X_{III} es N o CH
Y_{III} es N o CH
Z_{III} es -C(O)R^{6} o
-OC(O)R^{6}
R^{6} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{7}-C(O)NHR^{8} o
-R^{7}-C(O)OR^{8}
R^{7} es alquileno de
C_{1-8}
R^{8} es alquilo, aralquilo o arilo de
C_{1-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
B corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general IV
en la
que
R^{9} es alquileno de
C_{1-16}, aralquileno de
C_{6-20} o una combinación arbitraria de una o más
de las unidades -(CH_{2})_{q}-, -(O)_{r}- y
-(fenileno)_{s}-, en las que
q es 0 o un número entero de 1 a 4 inclusive
r es 0 o un número entero de 1 a 3 inclusive
s es 0 o un número entero de 1 a 2 inclusive,
y
q+r+s es un número entero 1 o más,
y C corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general V
V-R^{10}-O-
en la que R^{10} es uno o más
grupos seleccionados de arileno de C_{6-24},
aralquileno de C_{6-20} o alquileno de
C_{1-16}, en pinturas
antiincrustantes.
La invención se refiere adicionalmente a pintura
antiincrustante que contiene los polianhídridos anteriores.
Las superficies que están sumergidas en agua de
mar están sometidas a incrustaciones de organismos marinos tales
como algas verdes, algas marrones, percebes, mejillones, gusanos de
tubo y similares. En construcciones marinas tales como buques,
plataformas petrolíferas, boyas, etc. estas incrustaciones pueden
dar como resultado una carga incrementada y corrosión acelerada. En
los buques las incrustaciones darán como resultado maniobrabilidad
reducida y también incrementarán la fricción que provocará una
reducción de la velocidad y un consumo de combustible
incrementado.
Para prevenir la unión y crecimiento de tales
organismos marinos se usan revestimientos conocidos como pinturas
antiincrustantes. Estas pinturas usualmente consisten en un
aglomerante que forma películas con o sin actividad biológica,
junto con diferentes componentes tales como pigmentos, cargas,
disolventes y substancias biológicamente activas.
De los tipos de pinturas antiincrustantes que se
han usado en los últimos años, se han usado extensamente pinturas
antiincrustantes autolimpiables que contienen polímeros de
organoestaño. Estos tipos de pintura se describen por ejemplo, en
los documentos GB1457590 y GB2152947. El éxito de las pinturas que
contienen triorganoestaño autolimpiables es debido al hecho de que
el polímero de organoestaño sobre la superficie de pintura se
hidroliza en agua de mar para desprender compuestos de
triorganoestaño que son compuestos biológicamente activos muy
efectivos. El polímero restante sobre la superficie se vuelve
hidrófilo y por ello erosionable de modo que se vuelve
autolimpiable. Ese efecto autolimpiable proporciona un
desprendimiento controlado del compuesto biológicamente activo y
contribuye a proporcionar una superficie lisa, que da como resultado
una fricción reducida entre el buque (construcción marina) y el
agua.
En los últimos años se ha centrado la atención
en los efectos medioambientales del uso de compuestos de
triorganoestaño. Se ha encontrado que los compuestos de
organoestaño que se desprenden durante la hidrólisis, en particular
el tributilestaño, se degradan lentamente, y esto dará como
resultado una acumulación en los sedimentos en áreas localizadas.
Además, se ha encontrado que algunos organismos han mostrado extrema
sensibilidad a estos compuestos, y esto ha dado como resultado
varios efectos no letales tales como imposex en el caracol
Nucella lapillus y un grosor incrementado de la concha de
las ostras tal como, por ejemplo, Crassostrea gigas.
Consecuentemente, se han impuesto restricciones
incrementadas al compuesto de organoestaño en cuanto a su uso. La
Organización Marítima Internacional, IMO, ha aprobado un tratado con
una prohibición global del uso de compuestos de organoestaño como
biocida en pintura antiincrustante desde el 1 de Enero de 2003.
Como resultado de esto, se han desarrollado e
introducido varios sistemas antiincrustantes libres de estaño.
Estas pinturas se describen, por ejemplo, en los documentos
WO-8402915, EP-646630,
EP-802243 y WO-9606870. Aquí se
describen pinturas antiincrustantes autolimpiables en las que en
lugar de incorporar grupos de organoestaño en el polímero usado, se
incorporan grupos organosililo u ácidos orgánicos unidos a átomos
metálicos. También es característico de estos sistemas
antiincrustantes autolimpiables que consisten en polímeros con
grupos que se pueden hidrolizar y que aseguran la disolución
controlada de los polímeros y por ello el desprendimiento de
compuestos biológicamente activos antiincrustantes.
En los documentos WO-9641841 y
WO-9641842 se describen ésteres de ácido acrílico o
ácido metacrílico, que se dice que se hidrolizan en contacto con el
agua de mar y por ello dan un sistema autolimpiable.
Por otra parte, la experiencia muestra que estos
sistemas a menudo no poseen la velocidad de hidrólisis apropiada
que es necesaria para obtener suficiente efecto de limpieza y
antiincrustante.
En los documentos EP-0659848 y
EP-0608132 se describe el uso de anhídridos
insaturados en copolímeros junto con ésteres de ácido acrílico o
ésteres de ácido metacrílico. El documento
GB-2249791 describe el uso de pintura que contiene
polímeros de vinilo con grupos laterales anhídrido con grupos
terminales hidrocarbonados o siloxano. El documento
EP-0561342 describe también el uso de polímeros de
vinilo con grupos laterales anhídrido.
En el documento JP-04139284 se
describe el uso de polímeros de anhídrido de diácidos simples sin
ramificar en los que los enlaces anhídrido hidrolizables están en
la cadena principal del polímero.
Hemos descubierto que el uso de polímeros
relacionados con estos, en los que los enlaces anhídrido
hidrolizable están situados en la cadena principal del polímero y
los polianhídridos tienen estructuras especiales, son apropiados
para el uso en revestimientos antiincrustantes autolimpiables. La
presente invención difiere sustancialmente de la tecnología previa
por el hecho de que los polímeros contienen ramificaciones, que
contribuyen a la solubilidad incrementada. La velocidad de
hidrólisis y la limpieza se pueden controlar por la estructura y
tamaño de las ramificaciones, la estructura de la cadena principal
y la densidad de los grupos anhídrido. Las propiedades
antiincrustantes se obtienen por el hecho de que el polímero se
hidroliza y limpia y se desprenden los componentes biológicamente
activos antiincrustantes.
La presente invención se refiere al uso de un
polímero caracterizado porque se puede describir por la fórmula
-(A)_{a}-(B)_{b}-(C)_{c}-,
en la
que
a es un número entero mayor que cero,
b y c son cero o un número entero mayor que
cero, y
a+b es un número entero mayor que 2 y en la
que
A corresponde a una o más estructuras que
corresponden a una o más de las siguientes fórmulas generales I, II
o III
en la
que
X_{I} es O, NH o CH_{2}
Y_{I} es N o CH
Z_{I} es H, alquilo de
C_{1-12}, -C(O)R^{1} o
-OC(O)R^{1}
R^{1} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{2}-C(O)NHR^{3} o
-R^{2}-C(O)OR^{3}
R^{2} es alquileno de
C_{1-8}
R^{3} es alquilo de
C_{1-20}, aralquilo de C_{6-20}
o arilo de C_{6-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
p es 0 o 1;
en la
que
X_{II} es O, NH o CH_{2}
R^{5} es alquileno de
C_{1-8} de cadena lineal o ramificada, y
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
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en la
que
X_{III} es N o CH
Y_{III} es N o CH
Z_{III} es -C(O)R^{6} o
-OC(O)R^{6}
R^{6} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{7}-C(O)NHR^{8} o
-R^{7}-C(O)OR^{8}
R^{7} es alquileno de
C_{1-8}
R^{8} es alquilo, aralquilo o arilo de
C_{1-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
B corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general IV
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en la
que
R^{9} es alquileno de
C_{1-16}, aralquileno de
C_{6-20} o una combinación arbitraria de una o más
de las unidades -(CH_{2})_{q}-, -(O)_{r}- y
-(fenileno)_{s}-, en las que
q es 0 o un número entero de 1 a 4 inclusive
r es 0 o un número entero de 1 a 3 inclusive
s es 0 o un número entero de 1 a 2 inclusive,
y
q+r+s es un número entero mayor que 1,
y C corresponde a una o más estructuras de la
fórmula general V
V-R^{10}-O-
en la que R^{10} es uno o más
grupos seleccionados de arileno de C_{6-24},
aralquileno de C_{6-20} o alquileno de
C_{1-16}.
Todos lo grupos alquilo y aralquilo mencionados
anteriormente pueden ser tanto ramificados como sin ramificar.
El arilo puede ser heteroarilo o arilo.
Los compuestos que se pueden usar como
materiales de partida para el componente A para la preparación de
aglomerantes para revestimientos antiincrustantes pueden ser
diácidos u otros grupos sintéticos equivalentes con estructura de
cadena principal M, como en
HOOC-M-COOH, que corresponde a las
estructuras de la cadena principal en las fórmulas
I-III. Los grupos sintéticos equivalentes pueden ser
cloruros de diácido, di-anhídridos, ésteres de
dialquilo, ésteres de trimetilsililo de diácidos, sales de sodio y
potasio de diácidos.
Para los grupos alquilo en A con estructuras que
corresponden a la fórmula I, Z_{I} y R^{1} pueden ser alquilo
de C_{1-12}, preferentemente alquilo de
C_{1-8} y especialmente preferido alquilo de
C_{1-5}, R^{2} puede ser alquileno de
C_{1-8}, preferentemente alquileno de
C_{1-5}, y R^{3} puede ser alquilo de
C_{1-20}, preferentemente alquilo de
C_{1-15}, especialmente preferido alquilo de
C_{1-10}. Para los grupos alquilo mencionados en
A con estructuras que corresponden a la fórmula II, R^{5} pueden
ser alquileno de C_{1-8}, preferentemente
alquileno de C_{1-5}. Para los mencionados grupos
alquilo en A con estructuras que corresponden a la fórmula III,
R^{6} puede ser alquilo de C_{1-12},
preferentemente alquilo de C_{1-8}, y
especialmente preferido alquilo de C_{1-5},
R^{7} puede ser alquileno de C_{1-8},
preferentemente alquileno de C_{1-15}, y R^{8}
puede ser alquilo de C_{1-20}, preferentemente
alquilo de C_{1-10}, especialmente preferido
alquilo de C_{1-5}. Para las estructuras I y III,
n puede ser 0 o un número entero de 1 a 8, preferentemente 0 o un
número entero de 1 a 5, especialmente preferido 0 o un número entero
de 1 a 2. Para la estructura II, n puede ser 0 o un número entero
de 1 a 8, preferentemente 0 o un número entero de 1 a 5. Ejemplos
más definitivos de A son evidentes de los ejemplos.
En una realización de la invención, el
polianhídrido según la invención es soluble en agua, erosionable en
agua y forma películas.
En otro aspecto la presente invención se refiere
a un procedimiento para la preparación de un polianhídrido de la
fórmula
-(A)_{a}-(B)_{b}-(C)_{c}-,
en la
que
a es un número entero mayor que cero,
b y c son cero o un número entero mayor que
cero, y
a+b es un número entero 2 o más, y en la que
A corresponde a una o más estructuras que
corresponden a una o más de las siguientes fórmulas generales I, II
o III
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en la
que
X_{I} es O, NH o CH_{2}
Y_{I} es N o CH
Z_{I} es H, alquilo de
C_{1-12}, -C(O)R^{1} o
-OC(O)R^{1}
R^{1} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{2}-C(O)NHR^{3} o
-R^{2}-C(O)OR^{3}
R^{2} es alquileno de
C_{1-8}
R^{3} es alquilo de
C_{1-20}, aralquilo de C_{6-20}
o arilo de C_{6-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
p es 0 o 1;
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\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
X_{II} es O, NH o CH_{2}
R^{5} es alquileno de
C_{1-8} ramificado o sin ramificar, y
\newpage
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
en la
que
X_{III} es N o CH
Y_{III} es N o CH
Z_{III} es -C(O)R^{6} o
-OC(O)R^{6}
R^{6} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{7}-C(O)NHR^{8} o
-R^{7}-C(O)OR^{8}
R^{7} es alquileno de
C_{1-8}
R^{8} es alquilo, aralquilo o arilo de
C_{1-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
B corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general IV
en la
que
R^{9} es alquileno de
C_{1-16}, aralquileno de
C_{6-20} o una combinación arbitraria de una o más
de las unidades -(CH_{2})_{q}-, -(O)_{r}- y
-(fenileno)_{s}-, en las que
q es 0 o un número entero de 1 a 4 inclusive
r es 0 o un número entero de 1 a 3 inclusive
s es 0 o un número entero de 1 a 2 inclusive,
y
q+r+s es un número entero 1 o más
y C corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general V
V-R^{10}-O-
en la que R^{10} es uno o más
grupos seleccionados de arileno de C_{6-24},
aralquileno de C_{6-20} o alquileno de
C_{1-16} caracterizada por la policondensación de
unidades condensables tales como ácidos dicarboxílicos, cloruros de
ácidos dicarboxílicos, ésteres de trimetilsililo de ácidos
dicarboxílicos y dianhídridos en presencia de un
catalizador.
La invención se refiere al uso del polianhídrido
según la invención para la preparación de una pintura
antiincrustante.
En otro aspecto adicional más la invención se
refiere a una pintura antiincrustante caracterizada porque contiene
polianhídrido según la invención, junto con, si es apropiado,
aditivos y agentes auxiliares tales como
co-aglomerantes, pigmentos, disolventes, biocidas,
agentes anti-sedimentación y estabilizantes.
Los ejemplos de compuestos que se pueden usar
como materiales de partida para el componente B para la preparación
de aglomerantes para revestimientos antiincrustantes definidos por
la estructura IV comprenden:
diácidos lineales tales como ácido
1,3-propanodioico, ácido
1,4-butanodioico,
1-5-pentanodioico, ácido
1,6-hexanodioico, ácido
1,7-heptanodioico, 1,8-octanodioico,
ácido 1,9-nonanodioico, ácido
1,10-decanodioico, ácido
1,11-undecanodioico, ácido
1,12-dodecanodioico, ácido
1,13-tridecanodioico, ácido
1,14-tetradecanodioico, ácido
1,15-pentadecanodioico,
1,16-hexadecanodioico,
1,18-octadecanodioico;
diácidos substituidos tales como ácido
2-metil-1,3-propanodioico,
ácido
2,2-dimetil-1,3-propanodioico,
ácido
2-etil-1,3-propanodioico,
ácido
2,2-dietil-1,3-propanodioico,
ácido
2-isopropil-1,3-propanodioico,
ácido
2-butil-1,3-propanodioico,
ácido
2,2-dibutil-1,3-propanodioico,
ácido
2-hexil-1,3-propanodioico,
ácido
2-decil-1,3-propanodioico,
ácido
2-fenil-1,3-propanodioico,
ácido
2-bencil-1,3-propanodioico,
ácido
2-metil-1,4-butanodioico,
ácido
2,2-dimetil-1,4-butanodioico,
ácido
2,3-dimetil-1,4-butanodioico,
ácido
2-isopropil-1,4-butanodioico,
ácido
2-ciclohexil-1,4-butanodioico,
ácido
2-fenil-3-metil-1,4-butanodioico,
ácido
2-fenil-2-propil-1,4-butanodioico,
ácido
2-fenil-2,3-dimetil-1,4-butanodioico,
ácido
2-fenil-1,4-butanodioico,
ácido
2,3-difenil-1,4-butanodioico,
ácido
2-bencil-1,4-butanodioico,
ácido
2-metil-1,5-pentanodioico,
ácido
3-metil-1,5-pentanodioico,
ácido
2,2-dimetil-1,5-pentanodioico,
ácido
2,3-dimetil-1,5-pentanodioico,
ácido
2,4-dimetil-1,5-pentanodioico,
ácido
3,3-dimetil-1,5-pentanodioico,
ácido
3-etil-3-metil-1,5-pentanodioico,
ácido
3,3-dietil-1,5-pentanodioico,
ácido
3-etil-3-fenil-1,5-pentanodioico,
ácido
3-fenil-3-propil-1,5-pentanodioico,
ácido
3-fenil-1,5-pentanodioico,
ácido
3-metil-1,6-hexanodioico,
ácido
2,5-dimetil-1,6-hexanodioico,
ácido
3-(terc-butil)-1,6-hexanodioico,
ácido
2-fenil-2-metil-1,6-hexanodioico,
ácido
2-fenil-1,6-hexanodioico
y ácido
3-bencil-1,6-hexanodioico;
diácidos aromáticos tales como ácido ftálico,
ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido
2,5-dimetiltereftálico, ácido
2,6-dimetiltereftálico, ácido
2-carboxifenilacético, ácido
1,2-fenilenodiacético, ácido
1,3-fenilenodiacético, ácido
1,4-fenilenodiacético, ácido
3-[2-(carboximetil)fenil]propano, ácido
1,3-fenilenodipropano, ácido
1,4-fenilenodipropionico, ácido
3-(2-carboxifenil)propano y ácido
3-(4-carboxifenil)propano;
otros diácidos tales como ácido
2,2'-oxidiacético, ácido
3,6-dioxa-1,8-octanodioico,
ácido
3,6,9-trioxa-1,11-undecanodioico,
ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico, ácido
1,3-ciclohexanodicarboxílico, ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido
4,4'-(etilenodioxi)dibenzoico, ácido
4,4'-(1,3-propilenodioxi)dibenzoico,
1,3-bis(4-carboxifenoxi)propano,
ácido 1,2-fenilenodioxidiacético, ácido
1,3-fenilenodioxidiacético, ácido
1,4-fenilenodioxidiacético y ácido
4-carboxifenoxiacético;
o cloruros de ácido de todos los diácidos
mencionados anteriormente.
Los ejemplos preferidos de compuestos que se
pueden usar como materiales de partida para el componente B para la
preparación de aglomerantes para revestimientos antiincrustantes
definidos por la estructura IV comprenden: ácido
1,8-octanodioico, ácido
1,9-nonanodioico, ácido
1,10-decanodioico, ácido
1,11-undecanodioico, ácido
1,12-dodecanodioico, ácido
3-metil-1,6-hexanodioico,
ácido
3-(terc-butil)-1,6-hexanodioico,
ácido
3,6-dioxa-1,8-octanodioico,
ácido
3,6,9-trioxa-1,11-undecanodioico,
ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido
1,3-fenilenodiacético, ácido
1,4-fenilenodiacético, ácido
1,4-fenilenodipropionico y cloruros de ácido de los
diácidos mencionados.
Los ejemplos de compuestos que se pueden usar
como materiales de partida para el componente C para la preparación
de aglomerantes para revestimientos antiincrustantes definidos por
la estructura V comprenden:
alcoholes sin ramificar tales como
1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol,
1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol,
1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol,
1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol,
1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol,
1,14-tetradecanodiol y
1,16-hexadecanodiol;
dioles ramificados y cíclicos tales como
1,2-propanodiol,
2-metil-1,3-propanodiol,
2,2-dimetil-1,3-propanodiol,
2,2-dietil-1,3-propanodiol,
2,2-dibutil-1,3-propanodiol,
2-etil-2-metil-1,3-propanodiol,
2-metil-2-propil-1,3-propanodiol,
2-butil-2-metil-1,3-propanodiol,
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
3-terc-butoxi-1,2-propanodiol,
1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol,
2,3-butanodiol,
2-metil-1,4-butanodiol,
2-metil-2,3-butanodiol,
3-metil-1,3-butanodiol,
2,2-dimetil-1,3-butanodiol,
2,3-dimetil-2,3-butanodiol,
3,3-dimetil-1,2-butanodiol,
1,2-pentanodiol, 1,4-pentanodiol,
2,4-pentanodiol,
3-metil-1,5-pentanodiol,
2-metil-2,4-pentanodiol,
2,4-dimetil-2,4-pentanodiol,
1,2-hexanodiol, 1,5-hexanodiol,
2,5-hexanodiol,
2,5-dimetil-2,5-hexanodiol,
2-etil-1,3-hexanodiol,
1,4-heptanodiol, 2,6-heptanodiol,
3-metil-2,4-heptanodiol,
1,2-octanodiol, 3,6-octanodiol,
3,6-dimetil-3,6-octanodiol,
2,7-dimetil-2,7-octanodiol,
2-butil-1,3-octanodiol,
1,3-nonanodiol,
5-etil-3-metil-2,4-nonanodiol,
7-etil-2-metil-4,6-nonanodiol,
1,2-decanodiol, 1,2-dodecanodiol,
1,2-tetradecanodiol,
1,2-hexadecanodiol,
1,2-ciclopentanodiol,
1,3-ciclopentanodiol,
1,2-ciclohexanodiol,
1,3-ciclohexanodiol,
1,4-ciclohexanodiol,
1,2-ciclohexanodimetanol,
1,3-ciclohexanodimetanol,
1,4-ciclohexanodimetanol,
4,4'-biciclohexildiol y
4,4'-isopropilidenodiciclohexanol;
dioles aromáticos tales como hidroquinona,
1,2-bencenodiol, 1,3-bencenodiol,
4-metil-1,2-bencenodiol,
4-metil-1,3-bencenodiol,
1,2-bencenodimetanol,
1,3-bencenodimetanol,
1,4-bencenodimetanol, 2,2'-bifenol,
4,4'-bifenol,
3,3'-dimetil-4,4'-bifenol,
bisfenol A, 4,4'-metilenodifenol,
4,4'-etilideno-difenol,
4,4'-propilidenodifenol,
4,4'-(1,3-dimetilbutilideno)difenol,
4,4'-metileno-bis(2,6-dimetilfenol),
4,4'-isopropilidenobis(2,6-dimetilfenol),
4,4'-(1,3-fenilenodiisopropilideno)difenol,
4,4'-(1,4-fenilenodiisopropilideno)difenol,
1-fenil-1,3-propanodiol,
2-fenil-1,3-propanodiol,
1,4-difenil-2,3-butanodiol,
1-fenil-1,5-pentanodiol,
2-bencil-1,3-propanodiol
y
2-bencil-2-metil-1,3-propanodiol.
\newpage
Los ejemplos preferidos de compuestos que se
pueden usar como materiales de partida para el componente C para la
preparación de revestimientos antiincrustantes definidos por la
estructura V comprenden: 1,5-pentanodiol,
1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol,
1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol,
1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol,
2-metil-1,4-butanodiol,
3-metil-1,5-pentanodiol,
2,7-dimetil-2,7-octanodiol,
bisfenol A, 4,4'-metilenodifenol,
4,4'-etilenodifenol y
4,4'-propilidenodifenol.
Los polianhídridos según la invención se pueden
preparar tanto por polimerización por condensación como por
polimerización en fundido. Por síntesis de los polianhídridos por
reacción de condensación, se condensa por medio de un catalizador
un éster de trimetilsililo del diácido deseado con el cloruro de
ácido deseado. Los catalizadores apropiados pueden ser compuestos
tales como haluros de amonio cuaternario. Por polimerización en
fundido se sintetiza un prepolímero por condensación de los
compuestos de función ácido deseados y anhídrido de ácido acético.
El prepolímero se polimeriza en la masa fundida por medio de un
catalizador de polimerización apropiado. Los catalizadores de
polimerización apropiados pueden ser compuestos tales como acetato
de cadmio, óxido de magnesio, óxido de calcio, óxido de bario,
carbonato de calcio, isopropóxido de aluminio,
terc-butóxido de aluminio, dietilcinc y complejos
de dietilcinc y moléculas hidroxiladas tales como agua.
Se sabe que los polianhídridos, y especialmente
los polianhídridos alifáticos, se hidrolizan rápido. La hidrólisis
depende de la estructura de los polianhídridos, y combinando
estructuras alifáticas y aromáticas es posible controlar la
velocidad de hidrólisis y la degradación de los polímeros. La
incorporación de grupos aromáticos en la cadena polimérica regula
la velocidad de la hidrólisis e incrementa la resistencia mecánica
del sistema. Los anhídridos de diácidos aromáticos son, sin
embargo, insolubles en los disolventes orgánicos comunes. Para
obtener la solubilidad mejor posible y a la vez evitar sistemas
poliméricos que son demasiado frágiles, hemos encontrado que es
ventajoso que los polianhídridos contengan grupos aromáticos
separados por una cadena alquílica de una longitud determinada.
Nuestro trabajo muestra adicionalmente que se obtienen propiedades
especialmente buenas cuando la cadena de anhídrido contiene dos
grupos aromáticos con una cadena alquílica relativamente corta
entre ellos. Es adicionalmente ventajoso que la cadena alquílica
tenga una ramificación que hace al polímero más flexible. La
ramificación contribuirá también a mejorar la solubilidad y a
reducir la viscosidad en disolución. La cadena lateral o
ramificación puede contener adicionalmente diferentes grupos
funcionales que regulan adicionalmente las propiedades del
polímero, por ejemplo, hidrofilidad y qué disponibles están las
uniones anhídrido para la hidróli-
sis.
sis.
Una pintura antiincrustante que se va a limpiar
depende de que el polímero que se usa se hidrolice a cierta
velocidad. La limpieza se puede por ello regular por, entre otros
factores, la estructura del polímero; variando la composición de la
parte aromática y alifática en la cadena principal y la longitud de
cadena y estructura de la parte alifática en la cadena principal y
la cadena lateral como se describe anteriormente. La velocidad de
hidrólisis y por ello la velocidad de limpieza se pueden controlar
adicionalmente por la elección de la estructura de los monómeros
con los que se construye el polímero y las cantidades relativas de
estos. Para los polímeros según la invención una cantidad
incrementada de componente C representado por la estructura V es,
por ejemplo, reducir la velocidad de limpiado de la pintura
antiincrustante y una cantidad incrementada de componente B
representado por la estructura IV dará un sistema que se limpia más
rápido. La velocidad de hidrólisis se puede regular también usando
mezclas de polímeros con diferentes velocidades de hidrólisis.
Los polímeros usados según la invención se
hidrolizan en un medio ligeramente alcalino tal como agua de mar y
son apropiados para su uso en pintura antiincrustante autolimpiable.
Cuando el polímero se hidroliza en contacto con agua de mar, el
polímero se vuelve gradualmente hidrófilo y erosionable, lo que
significa que es retirado por lavado por el agua de mar que está en
movimiento, por ejemplo, cuando un barco se mueve. La nueva
superficie polimérica se expone y está lista para la exposición al
agua de mar con la siguiente hidrólisis y limpieza. En esto se basa
una pintura antiincrustante autolimpiable con un efecto
antiincrustante duradero.
Una pintura antiincrustante típica según la
invención consiste en aglomerantes y uno o más de otros componentes.
Estos aglomerantes pueden ser polímeros según la invención,
posiblemente mezclas de más polímeros según la invención, y otros
aglomerantes.
Una pintura antiincrustante típica según la
invención puede consistir también en el polímero descrito
anteriormente mezclado con otros polímeros como se describe en el
documento NO-20020846.
Una pintura antiincrustante típica según la
invención puede consistir también en el polímero descrito
anteriormente mezclado con otros polímeros como se describe en el
documento EP-1127925.
Se entenderá por aquellos familiarizados con
tales formulaciones, que la fase de aglomerante puede contener
también otros co-aglomerantes tales como colofonia,
plastificantes u otros como se ejemplifica a continuación.
Los ejemplos de co-aglomerantes
comprenden colofonia, derivados de colofonia y sales metálicas de
colofonia tales como colofonia de aceite de tall, goma de
colofonia, colofonia de madera, colofonia hidrogenada, éster de
ácido fumárico y goma de colofonia, éster de ácido maleico y
colofonia, colofonia polimerizada, colofonia dimerizada,
colofoniato de cinc, colofoniato de cobre, colofoniato de calcio,
colofoniato de potasio y otros como se describe en los documentos
WO-9744401 y
WO-96-15198;
otros co-aglomerantes tales como
aceite de ricino y derivados de aceite de ricino, aceite de linaza y
derivados de aceite de linaza, aceite de soja y derivados de aceite
de soja, aceite de coco y derivados de aceite de coco;
cloruro de vinilo y copolímeros de aceite de
vinilo;
copolímeros de estireno tales como copolímeros
de estireno/(met)acrilato; poliésteres saturados tales como
poli(acetato de vinilo); alquids y modificados; resinas
hidrocarbonadas tales como condensados de fracciones de
petróleo.
Los ejemplos de plastificantes incluyen
parafinas cloradas;
ftalatos tales como ftalato de dibutilo, ftalato
de bencilbutilo, ftalato de dioctilo, ftalato de dinonilo y ftalado
de diisodecilo;
ésteres de fosfato tales como fosfato de
tricresilo, fosfato de nonilfenilo, fosfato de
octiloxipoli(etilenoxi)etilo, fosfato de
tributoxietilo, fosfato de isooctilo y fosfato de
2-etilhexil-difenilo;
sulfonamidas tales como
N-etil-para-toluen-sulfonamida
y
alquil-para-toluen-sulfonamida;
adipatos tales como, por ejemplo, adipato de
bis(2-etilhexilo), adipato de diisobutilo y
adipato de dioctilo; y otros tales como, por ejemplo, éster
trietílico de ácido fosfórico, estearato de butilo, trioleato de
sorbitan y aceite de soja epoxidizado.
Los otros componentes incluidos en la pintura
pueden ser substancias biológicamente activas, pigmentos y cargas,
activadores, inhibidores de la espuma, estabilizantes,
antioxidantes, inhibidores de la corrosión, agentes coalescentes,
espesantes y agentes anti-sedimentación, fibras y
disolventes.
La composición de aglomerante total da a la
pintura el autolimpiado necesario y amplias propiedades mecánicas.
Además es necesario usar diferentes compuestos para controlar la
adherencia y el crecimiento de organismos incrustantes. Estos
compuestos biológicamente activos se pueden dividir generalmente en
dos grupos; es decir, compuestos orgánicos e inorgánicos.
Los compuestos inorgánicos biológicamente
activos incluyen diferentes compuestos de cobre que incluyen óxidos,
sales, metales y aleaciones, usados solos o varios combinados. Los
ejemplos específicos son óxido de cobre, tiocianato de cobre, metal
de cobre y metal de cobre-níquel. Esta categoría
también incluye metaborato de bario.
Los compuestos orgánicos biológicamente activos
incluyen tanto substancias orgánicas puras como substancias
organometálicas que se usan hoy extensamente en tecnología
antiincrustante o que se evalúan para esta tecnología. Estos se
usan generalmente en combinación con compuestos inorgánicos para dar
mejor rendimiento, pero se pueden usar también en pinturas que no
contiene estos. Los materiales más comúnmente usados de este tipo
hoy están disponibles con los nombres comerciales Copper Omadine,
Zinc Omadine, Zinc-Pyrion, Sea-Nine
211, Irgarol 1051, Preventol A4, Preventol A5, Preventol A6,
Diuron, Zineb y PK. Estos y otros se listan en la lista del The
European Council of the Paint, Printing Ink and Artists Colours
Industry (CEPE) de compuestos antiincrustantes que estaban
disponibles en mercado europeo en 1998 (Utilisation of more
"Environmentally Friendly" Antifouling Products, EC project
No96/559/3040/DEB/E2, Final Report, July 1999), y estos se incluyen
aquí como referencia.
Los compuestos organometálicos incluyen
compuestos de organocobre, cinc y manganeso.
Los ejemplos de organocobre incluyen piritiona
de cobre, oxina-cobre, nonilfenolsulfonato de cobre,
naftenato de cobre, acetato de cobre,
bis(etilendiamina)bisdodecilbencenosulfonato de cobre
y bis(pentaclorofenolato) de cobre.
Los ejemplos de compuestos de organocinc
incluyen piritiona de cinc, dimetilditiocarbamato de cinc,
etileno-bis(ditiocarbamato) de cinc y
polímero de etileno-bis(ditiocarbamato) de
manganeso complejado con sal de cinc. Un ejemplo de compuestos de
organomanganeso es polímero de etilenobis(ditiocarbamato) de
manganeso.
Los ejemplos de compuestos heterocíclicos que
contienen nitrógeno incluyen
2-metil-tio-4-terc-butilamino-6-ciclopropilamino-triazina,
2,3,5,6-tetracloro-4-(metilsulfonil)piridina
y piridinatrifenilborano.
Los ejemplos de compuestos heterocíclicos que
contiene azufre incluyen
4,5-dicloro-2-octil-3(2H)-isotiazolona,
1,2-bencisotiazolin-3-ona
y 2-(tiocianometiltio)-benzotiazol.
Los ejemplos de derivados de urea incluyen
3-(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetilurea.
Los ejemplos de amidas e imidas de ácidos
carboxílicos, ácidos sulfónicos y sulfénicos incluyen
N-(diclorofluoro-
metiltio)ftalimida, N,N-dimetil-N-fenil-(diclorofluorometil)sulfamida y 1,1-dicloro-N-((dimetilamino)sulfonil)-1-
fluoro-N-(4-metilfenil)metanosulfenamida.
metiltio)ftalimida, N,N-dimetil-N-fenil-(diclorofluorometil)sulfamida y 1,1-dicloro-N-((dimetilamino)sulfonil)-1-
fluoro-N-(4-metilfenil)metanosulfenamida.
Los ejemplos de sales o ésteres de ácidos
carboxílicos incluyen carbamato de
2-((3-yodo-2-propinil)oxo)-etanolfenilo
y carbamato de
3-yodo-2-propinil-N-butilo.
Los ejemplos de aminas incluyen
deshidroabetilaminas y dimetilamina de coco.
Los ejemplos de benceno substituido incluyen
2,4,5,6-tetracloro-1,3-bencenodicarbonitrilo
y
1-((diyodometil)sulfonil)-4-metilbenceno.
Otros ejemplos pueden ser halogenuros de
tetraalquilfosfonio y derivados de guanidina.
Cuando se usan los compuestos orgánicos y
organometálicos activos en combinación con compuestos inorgánicos
activos tales como, por ejemplo, óxido de cobre, tiocianato de cobre
y cobre metálico, las cantidades de compuestos orgánicos y
organometálicos activos serán típicamente más bajas que cuando estos
se usan solos.
Estos compuestos orgánicos y organometálicos
activos se pueden usar también en combinación con otros compuestos
orgánicos y organometálicos en ausencia de compuestos inorgánicos
activos.
En muchas pinturas antiincrustantes los
compuestos biológicamente activos representan la parte principal de
los pigmentos. Además, se pueden incluir compuestos diferentes.
Estos compuestos se denominan pigmentos o cargas, dependiendo de su
índice de refracción.
Una importante propiedad de los pigmentos o las
cargas es el grado de solubilidad en agua. Este es especialmente el
caso cuando se considera las pinturas antiincrustantes
autolimpiables basadas en un aglomerante hidrolizante. Los
pigmentos o cargas se pueden dividir en aquellos que son sensibles
al agua o solubles en agua y aquellos que no son sensibles al agua
o son insolubles en agua. La primera categoría incluye pigmentos o
cargas que son biológicamente activos como se mencionó
anteriormente. Los ejemplos de estos incluyen óxido de cobre y
tiocianato de cobre. Otros pigmentos o cargas en esta categoría
incluyen óxido de cinc, cloruro de plata, óxido de plata, fluoruro
de calcio, hidrogenofosfato de calcio, fosfato de calcio, silicato
de calcio, carbonato de hierro, hierro carbonilo, hidróxido de
magnesio, dihidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, carbonato
de manganeso, cromato de cinc, carbonato de cinc, sulfuro de cinc.
En los sistemas autolimpiables, como se describe aquí, cada
substancia se puede usar para ajustar la velocidad de limpieza de la
pintura. Estos componentes se pueden usar solos o en
combinación.
Los pigmentos o cargas insolubles en agua en
este grupo son muy numerosos y cuando estos se usan en sistemas
autolimpiables, que se describen en esta patente, pueden reducir la
velocidad de limpieza de la pintura. Los ejemplos de estos incluyen
talco, dolomita, carbonato de calcio, mica, sulfato de bario,
caolín, sílice, perlita, óxido de magnesio, calcita y polvo de
cuarzo. Otros pigmentos insolubles en agua incluyen dióxido de
titanio, óxido de hierro, grafito y negro de carbono. Estos se usan
generalmente en combinación con componentes solubles en agua.
Los ejemplos de tensioactivos incluyen derivados
de óxido de propileno y óxido etileno tales como condensados de
alquilfenol/óxido de etileno; monoetanolamidas etoxiladas de ácidos
grasos insaturados tales como monoetanolamidas etoxiladas de ácido
linolénico; y otros tales como, por ejemplo, dodecilsulfato de
sodio, etoxilatos de alquilfenol y
soja-lecitina.
Los ejemplos de agentes humectantes y agentes
dispersantes incluyen aquellos que se describen con detalle en M.
Ash and I. Ash., Handbook of Paint and Coating Raw Materials, Vol.
1, 1996, Gower Publ. Ltd., Great Britain, s.
821-823, 849-851.
Los ejemplos de agentes de secado incluyen
octoatos metálicos y naftenatos metálicos;
Los ejemplos de activadores incluyen ácido
salicílico y alcohol bencílico;
Los ejemplos de desespumantes incluyen aceites
de silicona y aceites minerales aromáticos o alifáticos;
Los ejemplos de estabilizantes para prevenir la
degradación causada tanto por la luz como por el calor incluyen
compuestos HALS tales como
2-hidroxi-4-metoxibenzofenona,
2-(5-cloro-(2H)-benzotriazol-2-il)-4-metil-6-(ter-butil)fenol
y
2,4-di-terc-butil-6-(5-clorobenzotriazol-2-il)fenol;
estabilizantes para prevenir la degradación debida a la humedad que
incluyen tamices moleculares y absorbentes de agua;
Los ejemplos de antioxidantes incluyen
hidroxianisol butilado, hidroxitolueno butilado, galato de propilo,
tocoferoles,
2,5-di-terc-butil-hidroquinona,
ácido L-ascórbico;
Los ejemplos de inhibidores de la corrosión
incluyen aminocarboxilatos y sales metálicas de estos, silicofosfato
de calcio, benzoato de amonio, sales de bario, calcio, cinc, y
magnesio de alquilnaftaleno, ácidos sulfónicos, sales de cinc de
ácido cianúrico y ácido 5-nitroisoftálico, sales de
cinc de ácido dodecilnaftalenosulfónico, cinc y aminocomplejos de
ácido toluilpropanoico;
Los ejemplos de agentes de coalescencia incluyen
glicoles, 2-butoxietanol, monoisobutirato de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
ésteres diisobutílicos de ácido adípico, glutárico y succínico.
Los ejemplos de agentes espesantes y agentes
antisedimentación incluyen sílice coloidal, silicato de aluminio
hidratado, triestearato de aluminio, monoestearato de aluminio, goma
de xantano, ácido salicílico, sílice pirógena, aceite de ricino
hidrogenado e insaturado, arcilla organomodificada, amidas de ácido
polihidroxicarboxílico, urea modificada y ceras de poliamida.
Los ejemplos de fibras incluyen fibras
inorgánicas naturales y sintéticas tales como fibras de silicio,
fibras metálicas, fibras de óxido, fibras minerales; fibras
orgánicas naturales y sintéticas tales como fibras de celulosa,
fibras de goma, fibras acrílicas; y otras como se describe en el
documento WO-0077102.
Los ejemplos de disolventes incluyen agua;
hidrocarburos aromáticos tales como xileno, white spirit, Solvesso,
tolueno; hidrocarburos alifáticos tales como hexano y heptano;
hidrocarburos clorados tales como diclorometano, tricloroetano,
tetracloroetano, hidrocarburos fluorados tales como difluorometano,
difluoroetano, trifluoroetano, tetrafluoroetano; hidrocarburos
flurocloroalifáticos y aromáticos tales como clorodifluoroetano,
para-cloro-benzotrifluoruro;
cetonas tales como acetona,
metil-etil-cetona,
metil-isobutil-cetona,
ciclohexanona; ésteres tales como acetato de metilo, acetato de
etilo, acetato de butilo, acetato de terc-butilo,
acetato de etilenglicol-metil-éter; éteres tales
como etilenglicol-dimetil-éter,
dietilenglicol-dimetil-éter, éter dibutílico,
dioxano, tetrahidrofurano, alcoholes tales como metanol, etanol,
propanol, isopropanol, butanol, alcohol bencílico;
éter-alcoholes tales como
butoxi-etanol,
propilenglicol-monometil-éter, amidas tales como
N-metilpirrolidona, dimetilformamida o disolventes
tales como dimetilsulfóxido; posiblemente mezclas de los disolventes
anteriormente mencionados.
La presente invención se describe más detallada
en los siguientes ejemplos, que se deben considerar únicamente como
ilustrantes y no limitantes.
\vskip1.000000\baselineskip
A una disolución de metóxido de sodio, en Na
(1,6 g, 69,6 mmol) y metanol seco (150 ml), se añadió bisfenol A
(15,9 g, 69,6 mmol). Cuando todo se disolvió completamente, se
añadió 5-bromovalerato de metilo (27,2 g, 139,2
mmol) y la mezcla de reacción se calentó a reflujo durante 8 días. A
continuación la mezcla de reacción se enfrió a temperatura
ambiente, se vertió en agua y se extrajo con diclorometano. La fase
orgánica se secó con MgSO_{4} y se filtró. La evaporación del
filtrado en Rotavapor dio un aceite marrón. El producto en bruto se
purificó por cromatografía flash (EtOAc:Hexano; gradiente de
2,5-60%) dos veces.
Rendimiento: 7,30 g (15,99 mmol, 44%).
\vskip1.000000\baselineskip
Se enfrió 2-bromocaproato de
metilo (8,00 g, 38,3 mmol) disuelto en DMSO (50 ml) hasta 0ºC y se
añadió K_{2}CO_{3} (5,29 g, 38,3 mmol), seguido de
4-hidroxibenzoato de metilo (5,83 g, 38,3 mmol). El
baño de hielo se retiró después de 1 hora y la mezcla de reacción
se agitó adicionalmente durante 3 días/noches a temperatura
ambiente. La mezcla de reacción se vertió en agua de hielo (500 ml)
y el producto se extrajo con hexano (2x100 ml) y éter (100 ml). Los
extractos orgánicos combinados se lavaron con agua, se secaron con
MgSO_{4}, se filtraron y concentraron en Rotavapor. El producto
en bruto era un líquido claro transparente y se usó directamente
sin purificación adicional.
Rendimiento: 11,0 g (>100% contiene un poco
de humedad)
\vskip1.000000\baselineskip
Se enfrió 5-bromovalerato de
metilo (8,00 g, 35,9 mmol) disuelto en DMSO (50 ml) hasta 0ºC y se
añadió K_{2}CO_{3} (4,96 g, 35,9 mmol), seguido de
4-hidroxibenzoato de metilo (5,46 g, 35,9 mmol). Las
reacciones y procesado adicional del producto se llevaron a cabo
como se describe en el Ejemplo 2. El producto en bruto se usó a
continuación directamente sin purificación adicional.
Rendimiento: 8,32 g (87%)
Hidrocloruro de 4-(aminometil)benzoato de
metilo (12,6 g, 60,9 mmol) se agitó en etanol absoluto (260 ml)
junto con trietilamina (8,5 ml, 60,9 mmol) y se calentó a reflujo
hasta que todo se disolvió. A continuación se añadió
4-formilbenzoato de metilo (95% de pureza, 10,0 g,
60,9 mmol) y la mezcla de reacción se calentó a reflujo
aproximadamente 20 min y a continuación se enfrió a temperatura
ambiente. El producto comenzó a precipitar inmediatamente y el
matraz se almacenó en un refrigerador durante la noche. Al día
siguiente la mezcla se filtró y el producto se lavó con etanol
absoluto enfriado con hielo. El producto se secó a continuación en
un desecador.
Rendimiento: 17,3 g, 96%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se enfrió a 0ºC metanol (25 ml) en NaBH_{4}
(5,5 g, 140 mmol) y se añadió el compuesto que se sintetizó en
4(a) anteriormente (16,8 g, 53,9 mmol). La mezcla de reacción
se calentó hasta temperatura ambiente y a continuación se hizo
reaccionar hasta que disminuyó el desprendimiento de gas, antes de
calentar a reflujo adicionalmente. Después de un poco más de tres
horas la mezcla de reacción se enfrió hasta temperatura ambiente y
se añadió H_{2}SO_{4} 3M hasta pH 8. Las sales precipitadas se
separaron por filtración y se añadió agua al filtrado. La fase
acuosa se extrajo 4 veces con cloroformo y toda la fase orgánica se
secó con MgSO_{4} y se evaporó en Rotavapor.
Rendimiento: 13,8 g, 82%.
\vskip1.000000\baselineskip
El compuesto que se sintetizó en el Ejemplo 4
(Ejemplo 4(b)) anterior (5,0 g, 16,0 mmol) se disolvió en
piridina seca (75 ml) y se enfrió en un baño de hielo antes de
añadir gota a gota cloruro de caproilo (2,6 ml, 19,1 mmol). Después
de que la adición gota a gota era completa, la mezcla de reacción se
calentó a reflujo durante aproximadamente 1 hora. La mezcla se
enfrió a continuación hasta temperatura ambiente y se evaporó en
Rotavapor. El residuo se disolvió en diclorometano y se lavó con
agua, a continuación con HCl 1M y finalmente con agua de nuevo
antes de que se secara con MgSO_{4}. Después de filtrar y evaporar
en Rotavapor el producto en bruto se purificó por cromatografía
flash a través de una columna corta (hexano/EtOAc 4:1, a
continuación hexano/EtOAc 7:3). El producto es un aceite amarillo
anaranjado.
Rendimiento: 6,4 g, 97%.
\vskip1.000000\baselineskip
El producto se preparó como se describe en el
Ejemplo 4(c). El diéster que se sintetizó en el Ejemplo
3(b) (5,0 g, 16,0 mmol) se hizo reaccionar con cloruro de
acetilo (1,5 g, 19,1 mmol) en lugar de cloruro de caproilo.
Rendimiento: 5,3 g, 93%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió anhídrido de ácido glutárico (1,00
g, 8,76 mmol) en diclorometano seco (100 ml), se añadió una punta
de espátula de N,N-dimetilaminopiridina (DMAP) y
bencilamina (0,96 ml, 8,76 mmol). La mezcla de reacción se agitó a
temperatura ambiente en atmósfera de nitrógeno durante 4 horas, y el
producto se extrajo con NaOH acuoso (1M, x3). A la fase acuosa
alcalina se añadió HCl acuoso (3M) hasta que el pH llegó a 1, y la
disolución se extrajo con cloroformo (x4), se filtró y se evaporó
en Rotavapor. El residuo de destilación era un sólido blanco (0,482
g). La fase acuosa ácida se extrajo con EtOAc (x3) para recuperar
más producto (0,844 g).
Rendimiento Total: 1,326 g (68%).
\vskip1.000000\baselineskip
El éster de dimetilo que se sintetizó en el
Ejemplo 4(b) (5,593 g, 17,85 mmol), el ácido
5-(bencilamino)-5-oxopentano que se
sintetizó en 6(a) anteriormente (3,95 g, 17,85 mmol) y
N,N'-diciclohexilcarbodiimida (DCC, 4,05 g, 19,63
mmol) se mezclaron conjuntamente con diclorometano (300 ml) y se
agitaron a temperatura ambiente en 3 horas. La diciclohexilurea
precipitada (DCU) se separó por filtración y el filtrado se evaporó
en Rotavapor. El producto en bruto se usó sin purificación
adicional en la siguiente reacción.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió anhídrido trimelítico (5,0 g, 26,0
mmol) en DMF seco a temperatura ambiente y se añadió gota a gota
1,3-diamina-2-propanol
(1,17 g, 13,0 mmol) disuelto en DMF. La mezcla de reacción se
calentó a reflujo en atmósfera de N_{2} durante 3 horas, el
disolvente se separó por evaporación en Rotavapor y se añadió agua
caliente (100 ml) al aceite amarillo. Se separó por filtración
material precipitado blanco y se lavó con agua, se suspendió en HCl
acuoso (0,5M, 4 x 20 ml) en el sínter con succión entre cada vez.
Finalmente la substancia se lavó con agua (2 x 20 ml) y se secó en
Rotavapor durante la noche.
Rendimiento: 4,5 g (79%). Polvo blanco.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezcló ácido
p-hidroxibenzoico (42,8 g, 0,31 mol) con disolución
acuosa de NaOH (12,4 g, 0,31 mol) en 140 ml de agua. La sal de Na
se mezcló a continuación conjuntamente con
1,3-dicloro-2-propanol
(20,0 g, 0,155 mol). A esta mezcla se añadió gota a gota durante 10
minutos una disolución de NaOH (14,9 g) en agua (35 ml). La mezcla
de reacción se calentó a continuación a 70ºC y se hizo reaccionar a
esta temperatura durante la noche. Al día siguiente la mezcla de
reacción se enfrió a temperatura ambiente y a continuación se
acidificó con HCl al 15% (ac.). Se formó un precipitado blanco. Se
añadió una pequeña cantidad de agua y toda la mezcla se calentó a
aproximadamente 60ºC y a continuación se filtró en caliente. El
material que permanecía en el filtro se lavó dos veces con agua
caliente (60ºC) y a continuación se disolvió en NaHCO_{3} al 10%.
La disolución se calentó a 50ºC y se acidificó con HCl al 15%. A
continuación la disolución se calentó a 85ºC y se filtró en estado
caliente. El material precipitado se lavó con agua caliente hasta
que el agua de lavado era de pH neutro. A continuación la
substancia se secó, primero en desecador y finalmente en un
liofilizador.
Rendimiento: 32,9 g, 64%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió anhídrido glutárico (20 g, 0,175
mol) y N,N-dimetilaminopiridina (DMAP, 0,4 g) en DMF
seco (250 ml) y se añadió gota a gota alcohol bencílico (18,9
g/18,1 ml, 0,175 mol) a temperatura ambiente en atmósfera de
N_{2}. La mezcla de reacción se agitó a 40ºC durante la noche
antes de que se retiró el disolvente. Al residuo de destilación se
añadió carbonato de sodio acuoso (10%, 170 ml) y a continuación se
acidificó con HCl (4M, 60 ml). Precipitó un aceite naranja, y este
se agitó en agua para retirar los restos de DMF. La disolución se
extrajo con éter. La fase orgánica se secó con MgSO_{4} y se
filtró. La retirada de disolvente en Rotavapor dio un aceite
naranja que contiene algo de DMF.
Rendimiento: 17,31 g (46%).
\vskip1.000000\baselineskip
Se añade diéster (1 eq. mol) a una mezcla de
metanol y agua (relación 1:1 - 5:1). Se añade KOH o NaOH (3 eq.
mol). La mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante
24 horas. El metanol se evapora en Rotavapor. Se añade más agua al
residuo ocuoso alcalino, y se lleva a cabo la extracción con
diclorometano (DCM, 2-3 veces). La fase acuosa se
acidifica con HCl acuoso (5M) hasta pH 3-4. Se
separa por filtración el diácido precipitado, se lava con agua y se
seca. El producto se puede purificar si es necesario por
recristalización.
Los detalles de las cantidades de reactivos se
dan en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
El diácido con el grupo lateral alcohol (1 eq.
mol) se mezcla con exceso de piridina. Se le añade gota a gota
ácido clorhídrico (3 eq. mol). La mezcla de reacción se agita
durante la noche. El disolvente se separa por evaporación en
Rotavapor. Se añade agua a la masa restante si es necesario y se
ajusta el pH a 2 por adición de HCl (5M) para hidrolizar los grupos
anhídrido terminales. La mezcla de reacción se agita a temperatura
ambiente o se calienta a reflujo durante la noche. La mezcla se
filtra y el material sólido se lava con éter dimetílico, agua, éter
dimetílico, y se seca a presión reducida.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve ácido carboxílico (1 eq. mol) en
diclorometano seco (DCM, 150 ml) conjuntamente con
N,N-diciclohexilcarbodiimida (DCC, 1,1 eq. mol) y
una cantidad catalítica de N,N-dimetilaminopiridina
(DMAP). La mezcla de reacción se enfría a 0ºC antes de añadir el
diácido con grupo lateral alcohol (1 eq. mol). Se llevó a cabo
agitación durante 4 horas a 0ºC y a continuación a temperatura
ambiente durante la noche. La diciclohexilurea precipitada (DCU) se
separa por filtración. La fase orgánica se lava con disolución de
NaCl saturada, se seca (Na_{2}SO_{4}), y se filtra y evapora en
Rotavapor. El producto se purifica por medio de cromatografía
flash.
Un resumen de los monómeros sintetizados se da
en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Uno o más diácidos correspondientes a la unidad
estructural A (1 eq. mol) se mezcla(n) con xileno seco en
atmósfera de Ar antes de añadir hexametildisilazano (1,25 eq. mol).
La mezcla de reacción se hace reaccionar a 115ºC. La mezcla de
reacción se enfría hasta temperatura ambiente antes de la
evaporación.
\vskip1.000000\baselineskip
El éster de di(trimetilsililo) tal como
se prepara en el Ejemplo 13(a) anteriormente se mezcla con
cloruro de tionilo o cloruro de diácido en cantidades equimolares y
posiblemente cantidades catalíticas de cloruro de
trietilbencilamonio (TEBA-Cl). La mezcla se agita
con argón que burbujea a través de la disolución. La temperatura de
polimerización se incrementa paso a paso hasta
180-200ºC. Se detiene el burbujeo con Ar y se
comienza el vacío. La mezcla de reacción se mantiene a
180-200ºC a vacío durante 2-6 horas.
Se enfría el polímero.
\vskip1.000000\baselineskip
Uno o más diácidos correspondientes a la unidad
estructural A solos o conjuntamente con uno o más diácidos
correspondientes a la unidad estructural B y/o dioles
correspondientes a la unidad estructural C se mezclan con un exceso
de anhídrido de ácido acético y se calientan hasta que todo está
disuelto (aproximadamente 80-90ºC). La disolución
se enfría y se filtra si es necesario antes de la evaporación en
Rotavapor.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve prepolímero como se prepara en el
Ejemplo 14(a) anterior en diclorometano seco antes de añadir
acetato de cadmio dihidrato (Cd(OAc)_{2}.
2H_{2}O). La mezcla se agita un poco para conseguir que el
catalizador se disperse homogéneamente en el prepolímero. El
disolvente se retira a continuación en Rotavapor. El matraz de
reacción se acopla a vacío (0,5-1 mbar) y se
introduce en un baño de aceite a 150-180ºC. Después
de 30-75 minutos la mezcla se enfría a temperatura
ambiente. El producto en bruto se disuelve en diclorometano u otro
disolvente apropiado, y se filtra si es necesario, y se lleva a cabo
la precipitación dos veces en hexano frío. El polímero precipitado
se seca en un desecador.
Se da un resumen de los polímeros preparados con
la composición en la Tabla 2 y la Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da un resumen de las estructuras poliméricas
de los ejemplos de polímero en la Tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Se disuelve(n) uno o más polímeros (24%
en peso) en ciclohexanona (29% en peso) en un "recipiente de
disolución". Se añade tiocianato de cobre (47% en peso) con
agitación y la pintura se tritura hasta una finura de trituración
<30 \mum. El agente de espesamiento (BYK 410) (0,5% en peso) y
si es necesario más disolvente se agitan después de triturar.
Se disuelve(n) uno o más polímeros (16%
en peso) en ciclohexanona (20% en peso) en un disolvente. Se añade
tiocianato de cobre (64% en peso) con agitación y la pintura se
tritura hasta una finura de trituración <30 \mum. El agente de
espesamiento (BYK 410) (0,5% en peso) y si es necesario más
disolvente se agitan después de triturar.
Se disuelve(n) uno o más polímeros (45%
en peso) en ciclohexanona (55% en peso). El agente de espesamiento
(BYK 410) (0,5% en peso) y si es necesario más disolvente se agitan
después de triturar.
Se disuelve(n) uno o más polímeros (16,6%
en peso) en ciclohexanona (20% en peso) en un "recipiente de
disolución". Se añade óxido de cobre (29,8% en peso), óxido de
cinc (28,8% en peso), óxido de hierro (2,6% en peso) y dolomita
(1,7% en peso) con agitación y la pintura se tritura hasta una
finura de trituración <30 \mum. El agente de espesamiento (BYK
410) (0,5% en peso) y si es necesario más disolvente, se agitan
después de triturar.
La velocidad de limpieza se determina midiendo
la reducción del grosor de la película de una formulación de
pintura con el tiempo. Para este ensayo se usan discos redondos de
PVC. Los discos se desengrasan y se aplican las formulaciones de
pintura en franjas radialmente en el disco. Después de la aplicación
las películas se secan durante un mínimo de 24 horas. El grosor de
las películas secas se mide por medio de un medidor electrónico
apropiado del grosor de la película. Los discos de PVC se montan en
un eje que gira en un tambor en el que fluye a su través agua de
mar. Se usa agua de mar natural que se ha filtrado y templado a
21\pm2ºC. Los discos de PVC se retiran a intervalos regulares
para la medida del grosor de la película. Los discos se lavan a
continuación con agua dulce y se colocan para secar a temperatura
ambiente durante la noche. Se miden los grosores de película y los
discos se ponen de nuevo en el agua de mar y se hacen girar.
La tabla 5 muestra que los polianhídridos se
limpian por exposición al agua de mar. La tabla muestra
adicionalmente que los diferentes polianhídridos muestran un amplio
margen de velocidades de limpieza lo que hace posible combinar
monómeros y polímeros y otros componentes de pintura de modo que se
obtenga la velocidad de limpieza que es requerida en cualquier
momento.
Claims (6)
1. El uso de un polianhídrido representado por
la fórmula
-(A)_{a}-(B)_{b}-(C)_{c}-,
en la
que
a es un número entero mayor que cero,
b y c son cero o un número entero mayor que
cero, y
a+b es un número entero 2 o más y en la que
A corresponde a una o más estructuras que
corresponden a una o más de las siguientes fórmulas generales I, II
o III
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
X_{I} es O, NH o CH_{2}
Y_{I} es N o CH
Z_{I} es H, alquilo de
C_{1-12}, -C(O)R^{1} o
-OC(O)R^{1}
R^{1} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{2}-C(O)NHR^{3} o
-R^{2}-C(O)OR^{3}
R^{2} es alquileno de
C_{1-8}
R^{3} es alquilo de
C_{1-20}, aralquilo de C_{6-20}
o arilo de C_{6-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
p es 0 o 1;
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
X_{II} es O, NH o CH_{2}
R^{5} es alquileno de
C_{1-8} de cadena lineal o ramificada, y
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
en la
que
X_{III} es N o CH
Y_{III} es N o CH
Z_{III} es -C(O)R^{6} o
-OC(O)R^{6}
R^{6} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{7}-C(O)NHR^{8} o
-R^{7}-C(O)OR^{8}
R^{7} es alquileno de
C_{1-8}
R^{8} es alquilo, aralquilo o arilo de
C_{1-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
B corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general IV
en la
que
R^{9} es alquileno de
C_{1-16}, aralquileno de
C_{6-20} o una combinación arbitraria de una o más
de las unidades -(CH_{2})_{q}-, -(O)_{r}- y
-(fenileno)_{s}-, en las que
q es 0 o un número entero de 1 a 4 inclusive
r es 0 o un número entero de 1 a 3 inclusive
s es 0 o un número entero de 1 a 2 inclusive,
y
q+r+s es un número entero 1 o más.
y C corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general V
V-R^{10}-O-
en la que R^{10} es uno o más
grupos seleccionados de arileno de C_{6-24},
aralquileno de C_{6-20} o alquileno de
C_{1-16},
para la preparación de una pintura
antiincrustante.
2. Una pintura antiincrustante,
caracterizada porque contiene un polianhídrido representado
por la fórmula
-(A)_{a}-(B)_{b}-(C)_{c}-,
en la
que
a es un número entero mayor que cero,
b y c son cero o un número entero mayor que
cero, y
a+b es un número entero 2 o más y en la que
A corresponde a una o más estructuras que
corresponden a una o más de las siguientes fórmulas generales I, II
o III
en la
que
X_{I} es O, NH o CH_{2}
Y_{I} es N o CH
Z_{I} es H, alquilo de
C_{1-12}, -C(O)R^{1} o
-OC(O)R^{1}
R^{1} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{2}-C(O)NHR^{3} o
-R^{2}-C(O)OR^{3}
R^{2} es alquileno de
C_{1-8}
R^{3} es alquilo de
C_{1-20}, aralquilo de C_{6-20}
o arilo de C_{6-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
p es 0 o 1;
en la
que
X_{II} es O, NH o CH_{2}
R^{5} es alquileno de
C_{1-8} de cadena lineal o ramificada, y
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
en la
que
X_{III} es N o CH
Y_{III} es N o CH
Z_{III} es -C(O)R^{6} o
-OC(O)R^{6}
R^{6} es alquilo de
C_{1-12},
-R^{7}-C(O)NHR^{8} o
-R^{7}-C(O)OR^{8}
R^{7} es alquileno de
C_{1-8}
R^{8} es alquilo, aralquilo o arilo de
C_{1-20}
n es 0 o un número entero de 1 a 8
inclusive;
B corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general IV
en la
que
R^{9} es alquileno de
C_{1-16}, aralquileno de
C_{6-20} o una combinación arbitraria de una o más
de las unidades -(CH_{2})_{q}-, -(O)_{r}- y
-(fenileno)_{s}-, en las que
q es 0 o un número entero de 1 a 4 inclusive
r es 0 o un número entero de 1 a 3 inclusive
s es 0 o un número entero de 1 a 2 inclusive,
y
q+r+s es un número entero 1 o más,
y C corresponde a una o más estructuras con la
fórmula general V
V-R^{10}-O-
en la que R^{10} es uno o más
grupos seleccionados de arileno de C_{6-24},
aralquileno de C_{6-20} o alquileno de
C_{1-16}, junto con, si es apropiado, aditivos y
auxiliares tales como co-aglomerantes, pigmentos,
disolventes, biocidas, agentes anti-sedimentación y
estabilizantes.
3. Una pintura antiincrustante según la
reivindicación 2, en la que A representa estructuras que
corresponden a la fórmula I en la que
Z_{I} y R^{1} son alquilo de
C_{1-12}, preferentemente alquilo de
C_{1-8} y especialmente preferido alquilo de
C_{1-5},
R^{2} es alquileno de
C_{1-8}, preferentemente alquileno de
C_{1-5}, y
R^{3} es alquilo de
C_{1-20}, preferentemente alquilo de
C_{1-15}, especialmente preferido alquilo de
C_{1-10}
4. Una pintura antiincrustante según la
reivindicación 2, en la que A representa estructuras que
corresponden a la fórmula II en la que
R^{5} es alquileno de
C_{1-5}
5. Una pintura antiincrustante según la
reivindicación 2, en la que A representa estructuras que
corresponden a la fórmula III en la que
R^{6} es alquilo de
C_{1-12}, preferentemente alquilo de
C_{1-8} y especialmente preferido alquilo de
C_{1-5},
R^{7} es alquileno de
C_{1-8}, preferentemente alquileno de
C_{1-5} y
R^{8} es alquilo de
C_{1-20}, preferentemente alquilo de
C_{1-10} y especialmente preferido alquilo de
C_{1-5}
6. Una pintura antiincrustante según la
reivindicación 2, en la que el polianhídrido es insoluble en agua,
puede ser erosionado por el agua y forma películas.
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| Publication Number | Publication Date |
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