專利名稱：包含季銨化合物的涂料、涂料配方和組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含季銨化合物的組合物、涂料配方和涂料等以及它們的用途。
背景技術(shù)：
被稱作為季化合物或簡稱為"季化合物(quats )，，的一類分子在許多工業(yè)應(yīng)
用中找到運(yùn)用。將季化合物泛泛地定義為通常具有化學(xué)式R!R2R3R4"NTX-的一
組化合物，式中基團(tuán)可以相同、不同，或者部分環(huán)，并且X是反陰離子。典 型地，然而并非總是，所述基團(tuán)之一是長鏈烷基。在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中，這些 季化合物分子與反離子(陰離子)絡(luò)合以提供"活性"分子。目前，季化合物被 用于從木材防腐/殺蟲工業(yè)到諸如護(hù)發(fā)產(chǎn)品、清潔用品、織物柔軟劑、藥物、 表面活性劑、除臭劑、嗽口水、防腐劑、乳化劑、化妝品和采礦的工業(yè)中。在油漆和涂料工業(yè)中，通常的做法是采用提供所希望特性的添加劑。所使 用的一些最常見的添加劑賦予最終的配方防霉性、較好的流動性、令人愉快的 氣味等。此外，在船舶漆和涂料工業(yè)中，常采用防污添加劑，其防止孩t生物、 海藻、藤壺以及其它海洋生物在例如已經(jīng)涂布涂料的鉆井平臺、管道、船體等 上生長，例如參見美國專利號7,001,933和4,675,051，以及GB-A-2 273 934。
然而，即使有現(xiàn)有的添加劑，但仍然需要對環(huán)境無害、有效的油漆和涂料 添力口劑。 發(fā)明概述
本發(fā)明涉及一種組合物，其包括具有如下化學(xué)式的至少 一種季銨化合物
<formula>formula see original document page 16</formula>i) 所述組合物不含金屬連接物(metal coupler);
ii) Y選自H2B03-; HB03-2; BCV3; B40/2; HB40/; B305-; B508-2; BO" P043, HP04-2, H2P(V， P20/， P301()-5， P(V; C03-2; HC(V; [C02—]nR5;以 及它們的組合；
iii) R,、 R2、 R3和R4中的至少一個選自/)包含13 ~ 16個碳原子的被取 代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代 的烯基基團(tuán)，其中如果z')或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯甲基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種 或多種取代基團(tuán)；
iv) Rp R2、 R3和R4中的至少兩個獨(dú)立地選自具有1 4個^^原子的烷基 基團(tuán)；
v) R。 R2、尺3和R4中的至少一個選自/)包含1 ~20個碳原子的被取代 或未被取代的烷基基團(tuán)或者")包含1 ~20個碳原子的被取代或未被取代的烯 基基團(tuán)，其中如果/)或/0是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥 基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或
多種取^基團(tuán)；
vi) n是等于或大于1的整數(shù)，并且Rs選自包含1~25個碳原子的被取代 的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；以及
vii) 根據(jù)Y的選擇，m是l、 2、 3、 4或5。 在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種溶液，其包括 a)具有如下化學(xué)式的至少一種季銨化合物
:Y
R3-N-R2
R4
m
式中
)Y選自H2BCV; HB03-2; B03-3; B4Of2; HB40/; B305-; B508-2; B02P(V3, HP04-2, H2P04、 P20/， P3O10-5, PO" C032; HCO" [C02，nR5;以 及它們的組合；
ii) R,、 R2、 113和R4中的至少兩個獨(dú)立地選自具有1 ~4個碳_原子的烷基 基團(tuán)；
iii) R,、 R2、 R3和R4中的至少一個選自/)包含13 ~ 16個石灰原子的凈皮取 代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代 的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、笨曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或 多種取代基團(tuán)；
iv) n是等于或大于1的整數(shù)，并且115選自包含1~25個碳原子的被取代 的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；以及
v) 根據(jù)Y的選擇，m是l、 2、 3、 4或5;
以及
b)作為用于a)的季銨化合物的溶劑，水和至少一種極性有機(jī)助溶劑。 其中所述溶液不含金屬連接物。
在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種溶液，其包括 a)具有如下化學(xué)式的季銨化合物
<formula>formula see original document page 18</formula>
式中
i) Y選自H2B03-; HB032; B03'3; B4072; HB407-; B3(V; B508-2; B02-; 以及它們的混合物
ii) R,、 R2、 R3和R4中的至少一個選自/)包含13 16個碳原子的被取代 或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13~ 16個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果i)或/0是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或多種取代基團(tuán)；
iii)根據(jù)Y的選擇，m是l、 2或3, b)具有如下化學(xué)式的季銨化合物
<formula>formula see original document page 19</formula>
式中
i) Y選自C03-2; HC(V; P04-3
HP(V2， H2PCV, P2(V, P3O10", P(V; [C(V]nR5;以及它們的混合物
ii) R!、 R2、 113和R4選自/)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者")被取 代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自 芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧 基基團(tuán)的 一種或多種取代基團(tuán)；
iii) n是等于或大于1的整數(shù)，并且R5選自包含l-25個碳原子的被取代 的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；以及
iv) m是1、 2、 3、 4或5;
和
c)用于a)和b)的溶劑，其中所述溶液不含金屬連接物。 發(fā)明詳述
應(yīng)注意的是，如本文所用的術(shù)語"季銨化合物"、"季化合物(quat)"和"硼 酸鹽-季化合物(borate-quat)，，是指一種其中至少一個氮原子與四個有機(jī)基團(tuán) 連接并留下凈正電荷的化合物。在某些方面，所述有機(jī)基團(tuán)可以是直鏈或支鏈、
它方面，術(shù)語"季銨化合物，，或"季化合物(quat),，還打算包括其中多個氮與四 個有機(jī)基團(tuán)連接的化合物。例如，季化合物(quat)的四個有機(jī)基團(tuán)之一可以 是與第二個季化合物"共享的"基團(tuán)。
在一個具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明涉及涂料配方。應(yīng)注意的是，如本文所用的"涂料配方，，被賦予其最寬的含義，其意味著不僅包括常規(guī)的油漆和底漆，而 且包括通常施加于表面的底涂層、透明涂層、漆等。本發(fā)明的涂料配方可以是 水基配方或者基于溶劑的配方，并且它包括至少一種粘合劑和具有本文所述化 學(xué)式的季銨化合物。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在涂料配方中采用本文所述的季銨化合物可以賦予涂料
配方至少一種下列性能，優(yōu)選至少兩種，更優(yōu)選基本上全部的下列性能/) 殺菌'l"生能(fungicidal properties )， //)防霉'l"生能(mildewcidal properties), 殺生物性能(biocidal properties ),以及/v)防止或抑制海洋生物例如海藻、藤 壺等生長的性能。此外，采用提供這些性能的季銨化合物可以為涂料配方的最 終用戶提供了對以下方法的顯著控制，所述涂料配方通過該方法提供這些性
還應(yīng)注意的是，本文有時(shí)用短語"不含金屬連接物(metal coupler free)" 來描述本發(fā)明的季銨化合物、組合物、涂料、涂料配方等。就不含金屬連接物 而言，其意味著季化合物自身以及包含該季化合物的組合物、涂料、涂料配方 等包含銅、鋅或其它通常用于防腐劑工業(yè)的重金屬。如同在Findlay中的教導(dǎo)， 通常由于這些金屬的殺生物以及滅蟻性能使用它們。然而，隨著對環(huán)境關(guān)心的 增長，該工業(yè)正在遠(yuǎn)離使用這些和其它"重"金屬。
粘合劑
根據(jù)涂料配方的最終用途和所希望的品質(zhì)選擇粘合劑。例如，為了涂料配 方的使用期限，可以將本發(fā)明的涂料配方設(shè)計(jì)為其中季銨化合物結(jié)合到粘合劑 組分中以提供其中季銨化合物保持在涂料配方中的涂料配方，或者可以將涂料 配方設(shè)計(jì)為會有意地被風(fēng)化并且其后隨時(shí)更換的可燒蝕的外用涂^+。結(jié)合季銨 化合物形成具有上述任一特性的涂料配方對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是容易 實(shí)現(xiàn)的。
適用于本發(fā)明的粘合劑通常選自i)亞麻籽油，ii)聚氨酯，iii)聚乙酸乙 烯酯，或者iv)樹脂例如醇酸樹脂、丙烯酸系樹脂或環(huán)氧樹脂。適用于本發(fā)明 涂料配方的樹脂的非限制性例子包括選自丙烯酸聚合物、改性的丙烯酸聚合 物、聚環(huán)氧化物、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚硅氧烷、聚氨基曱酸酯以及它們的混合物的那些樹脂，并且樹脂的分子量對本發(fā)明不是
關(guān)鍵的。粘合劑還可以選自在水溶性樹脂-工業(yè)指南(第二版)(Flick， E.W. (1991)， Water-Soluble Resins-An Industrial Guide (2nd Edition). William Andrew Publishing/Noyes )所列出的任意那些水溶性樹脂，將其全文引入作為參考。
如果所選粘合劑是樹脂，該樹脂可以(在一些實(shí)施方案中可以包括)包括 活性官能團(tuán)，例如羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基、烷氨基、多官能胺、酰胺基、 硅烷、硅烷醇和酮基基團(tuán)或它們的組合?；钚怨倌軋F(tuán)的取代程度不是關(guān)鍵的， 而是可以被調(diào)節(jié)以提供具有所希望特性的涂料。此外，樹脂是自交聯(lián)的或者 UV可固化的，這都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以容 易地制造或者商業(yè)上從這些聚合物的許多供應(yīng)商之一購買這些聚合物。
如果丙烯酸系聚合物被用作本發(fā)明中的粘合劑，則作為非限制性的例子， 所述聚合物可以由單體例如丙烯酸和曱基丙烯酸、在烷基或環(huán)烷基部分具有 1 ~ 18個，優(yōu)選4~ 13個碳原子的烷基和環(huán)烷基的丙烯酸脂及曱基丙烯酸酯來 制備。這些單體的非限制性例子包括丙烯酸甲酯、曱基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙 酯、曱基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁脂、曱基丙 烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯和曱基丙烯酸2-乙基己 酯。
如果丙烯酸酯系聚合物包括官能團(tuán)，則作為非限制性的例子，通過起反應(yīng) 的官能單體，例如具有羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基、酮基、硅烷、硅烷醇和烷 氨基官能團(tuán)的那些單體，可以將該官能團(tuán)適宜地引入到丙烯酸系聚合物中。含 羧基單體的非限制性例子包括丙烯酸、曱基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、 富馬酸、2-丙烯酰氧基曱氧基-鄰-苯二曱酸、2-丙烯酰氧基-1-甲基乙氧基-鄰-六氫苯二甲酸。羥基官能單體包括2-羥乙基丙烯酸脂、2-雍乙基甲基丙烯酸酯、 羥丙基曱基丙烯酸酯、羥丁基丙烯酸酯、羥丁基甲基丙烯酸酯、烯丙醇和甲^ 烯丙醇。環(huán)氧官能單體的非限制性例子包括曱基丙烯酸縮水甘油酯。烷氨基的 丙烯酸酯和曱基丙烯酸酯的非限制性例子包括氨曱基、氨丙基、氨丁基和氨己 基的丙烯酸酯和曱基丙烯酸酯，丙烯酸二甲氨基乙酯以及曱基丙烯酸二甲氨基 乙酯。其它適宜的單體包括N-烷氧基甲基丙烯酰胺和N- (丁氧基曱基)丙烯 酰胺。還可以包括其它烯不飽和單體，例如乙烯基、苯乙烯、a-曱基苯乙烯、乙烯基曱苯、叔丁基苯乙烯，以提供所希望的物理特性。含酮基單體的非限制 性例子包括雙丙酮丙烯酰胺。含硅烷單體的非限制性例子包括烷氧基硅烷官能 單體，例如，曱基丙烯酰氧基丙基-三曱氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基-三 乙氧基硅烷、Y-曱基丙烯酰氧基丙基-三異丙氧基硅烷等。例如通過如本文確定 的那些硅烷官能單體的水解可以獲得硅烷醇官能度。特別有用的聚合物是羧化 丙烯酸苯乙烯酯聚合物。
改性的丙烯酸樹脂也可以用作本發(fā)明中的粘合劑。如本領(lǐng)域眾所周知的， 這些改性的丙烯酸樹脂的非限制性例子包括聚酯改性的丙烯酸樹脂或者聚氨 酯改性的丙烯酸樹脂。
一種聚酯改性的丙烯酸樹脂的例子是如美國專利號
4,546,046中所述的用5-己內(nèi)酯改性的丙烯酸聚合物。聚氨酯改性丙烯酸樹脂 在本領(lǐng)域也是眾所周知的，并且在美國專利號4,584,354中闡述了其實(shí)例。
具有作為活性官能團(tuán)的羥基、酸基或氨基的聚酯也可以在本發(fā)明涂料配方 中用作粘合劑。這樣的聚酯在本領(lǐng)域是眾所周知的，并且例如可以通過有機(jī)多 羧酸(例如鄰苯二曱酸、六氫鄰苯二曱酸、己二酸、馬來酸)或它們的酸酐與 含伯或仲羥基的有機(jī)多元醇的聚酯化反應(yīng)來制備。
在本發(fā)明中可用作粘合劑的聚氨酯可以選自本領(lǐng)域已知可在涂料中用作 粘合劑的任何聚氨酯。例如通過多異氰酸酯與多元醇以大于1:1的OH:NCO 當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)以獲得具有末端羥基官能度的聚氨西旨，從而可以制備適用于本 發(fā)明的聚氨酯。在這種情況下，異氰酸酯的封端(capping)與聚氨酯樹脂的 合成同時(shí)發(fā)生?；蛘撸梢酝ㄟ^多異氰酸酯與多元醇以小于1:1的OH:NCO 比進(jìn)行反應(yīng)來形成聚氨酯。在這種情況下，如果采用過量的異氰酸酯，則具有 未反應(yīng)的異氰酸酯官能度的聚氨酯與封端劑(capping agent)反應(yīng)。適宜的封 端劑包括活性醇或胺，活性醇或胺的非限制性例子包括三甲醇基丙烷、乙醇胺、 二乙醇胺、甘油醇縮丙酮(Solketal)、 二醇、三醇或者二醇和三醇的混合物。 然而，優(yōu)選在將聚氨酯用作本發(fā)明中的粘合劑之前除去任何未反應(yīng)的異氰酸 酯。
氨基曱酸酯官能聚合物也適于用作本發(fā)明的粘合劑。例如可以由在單體的 酯部分具有氨基曱酸酯官能度的丙烯酸系單體制備這些聚合物。
用于制備在本涂料配方中可用作粘合劑的聚合物的另 一可選擇路線是，如美國專利號4,758,632中所描述的，將已經(jīng)形成的聚合物例如丙烯酸系聚合物 與另 一組分反應(yīng)以形成連接在該聚合物骨架上的氨基曱酸酯官能團(tuán)，其公開的 內(nèi)容引入本文作為參考。
用于制備在本發(fā)明可用作粘合劑的聚合物的另一技術(shù)包括，在存在羥基官 能化丙烯酸系聚合物下熱分解尿素(釋放出氨和HNCO),以形成氨基曱酸酯 官能化丙烯酸系聚合物。
用于制備適用于本發(fā)明的粘合劑的又一技術(shù)包括，使羥烷基氨基曱酸酯的 羥基基團(tuán)與異氰酸酯官能化丙烯酸的異氰酸酯基基團(tuán)或者乙烯單體反應(yīng)以形 成氨基曱酸酯官能化丙烯酸。本領(lǐng)域已知并且例如在美國專利號4,301,257中 已經(jīng)描述了異氰酸酯官能化丙烯酸，并且異氰酸酯乙烯單體在本領(lǐng)域也是眾所 周知的，并且包括間-異丙烯基-a-a-二甲基曱苯基異氰酸酯(m-TMI)。
用于形成適用于本發(fā)明粘合劑的另一技術(shù)是，使環(huán)狀的碳酸酯官能化丙烯 酸上的環(huán)狀碳酸酯基團(tuán)與氨反應(yīng)以形成氨基曱酸酯官能化丙烯酸。在本領(lǐng)域已 知并且例如在美國專利號2,979，514中已經(jīng)描述了環(huán)狀碳酸酯官能化丙烯酸聚
烯酸酯聚合物與鞋烷基氨基曱酸酯的酯交換。還可以采用制備該聚合物的其它 方法。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，如果在本發(fā)明中用作粘合劑的聚合物包含乳液形式 的活性官能團(tuán)，則該聚合物以顆粒形式存在，本文所用的術(shù)語"乳液"在廣義上 通常表示任何不溶于水的聚合物的水分散體。
季銨化合物-反離子(Y)
本發(fā)明的組合物和涂料、涂料配方等優(yōu)選不含金屬連接物，并且包含至少 一種(在一些實(shí)施方案中包含僅一種，在一些實(shí)施方案包含僅兩種，而在其它 實(shí)施方案中包含多于兩種)具有本發(fā)明所述化學(xué)式的季銨化合物。這些季銨化 合物的反離子Y選自硼酸根離子、磷酸根離子、碳酸根離子(C(V2)、碳酸氫 根離子(HC03_)和羧酸根離子([C02-]nR5)。在一些實(shí)施方案中，Y是硼酸 根離子、或者磷酸才艮離子、或者碳酸氬根離子、或者碳酸才艮離子或者^A酸才艮離 子。在存在兩種季銨化合物的情況下，季化合物之一的反離子是碳酸氬根離子和/或碳酸根離子，或者磷酸根離子或者羧酸根離子，并且另一季銨化合物的 反離子是硼酸根離子。
適用于本發(fā)明的硼酸根離子包括硼酸二氫根離子H2B(V;硼酸氫根離子 HBO/2;硼酸根離子BO^;四硼酸根離子B40/2;四硼酸氬根離子HB407-; B3(V;五硼酸根8508-2;以及B(V。因而，Y適宜地選自H2BO/; HB03-2; B03-3; B40/2; HB407-; B3(V; B5CV2;以及BO"如果Y是硼酸根離子，則 優(yōu)選Y是BCV3,且m為3。
適用于本發(fā)明的磷酸根離子包括磷酸根離子P(V3;磷酸氫根離子HPCV2; 磷酸二氫根離子H2P(V; 二磷酸根離子P2(V4，以及三磷酸根離子P;jOK)-5。因 而，Y適宜地選自P(V3、 HP(V2、 H2PCV、 P2074、 P30k/5以及P03-。如果Y 是磷酸根離子，優(yōu)選Y是P(V3,并且m為3。
適用于本發(fā)明的羰酸根離子具有通式[C02C]nR5，其中n是等于或者大于1
的整數(shù)，并且R5選自包含l-25個碳原子的被取代的、未被取代的、飽和的 或者不飽和的烷基基團(tuán)。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，Rs包含約10 約20個碳 原子，在一些實(shí)施方案中，包含10 12個碳原子，在其它實(shí)施方案中，包含 12 14個碳原子，在其它實(shí)施方案中，包含12-14個碳原子，在其它實(shí)施方 案中，包含14~ 16個碳原子，以及在其它實(shí)施方案中，包含16-18個碳原子。 季銨化合物-R丄、Rr R丄和R^
本發(fā)明不含金屬連接物的季化合物包含與氮原子連接的四個碳鏈Rt、 R2、 Rs和R4。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的季化合物的四個石友鏈選自/)被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或 /0是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、鞋基、酯基、苯曱基、羧基、 鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或多種取代基團(tuán)。所述烷基和烯 基基團(tuán)是包含1~20個碳原子的那些基團(tuán)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，R,和R2獨(dú) 立地選自具有1 ~ 3個碳原子的烷基基團(tuán)，R3和R4獨(dú)立地選自含6 ~ 20個石友原 子的基團(tuán)，該基團(tuán)選自/)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者一皮取代或未 被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或z'0是被取代的，則它們具有選自芳基、 雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、囟、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或多種取代基團(tuán)；并且m是l、 2或3。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，R,和 R2是曱基基團(tuán)，并且R3和R4獨(dú)立地選自包含8 ~ 14個碳原子的未被取代的烷 基基團(tuán)。在一個實(shí)施方案中，R3或R4之一是包含8~ 10個碳原子的未被取代 的烷基基團(tuán)，并且R3或R4之一是包含12 ~ 14個碳原子的未被取代的烷基基 團(tuán)。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，四個破鏈即Rp R2、 R;3和R4中的至少一個 碳鏈，有時(shí)僅一個碳鏈；在其它實(shí)施方案中，所述四個碳鏈中的僅兩個碳鏈選 自O(shè)包含13 16個碳原子，優(yōu)選14-16個碳原子，更優(yōu)選14個碳原子的 被取代或未被取代的烷基基團(tuán)，或者")包含13 16個碳原子，優(yōu)選14~16 個碳原子，更優(yōu)選14個碳原子的被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/) 或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧 基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或多種取代基團(tuán)。這些碳鏈 可以是飽和的或不飽和的。優(yōu)選四個碳鏈中的至少 一個碳鏈選自飽和或不飽和 的未被取代的烷基基團(tuán)。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述至少一個碳鏈選自包 含13 16個碳原子，優(yōu)選14 ~ 16個碳原子，更優(yōu)選14個碳原子的不飽和的被 取代或未被取代的烷基基團(tuán)，優(yōu)選為未被取代的。
在此實(shí)施方案中，R,、 R2、 R3和R4中的至少兩個碳鏈；在一些實(shí)施方案 中僅兩個碳鏈；在其它實(shí)施方案中，三個碳鏈選自具有1 ~4個碳原子，優(yōu)選 1~3個碳原子(在一些實(shí)施方案中，2~4個碳原子)的烷基基團(tuán)。
在此實(shí)施方案中，還預(yù)計(jì)Rp R2、 R3和R4之一選自/)被取代或未被取 代的烷基基團(tuán)或者//)被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果0或ZO是 被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、 硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或多種取代基團(tuán)。所述烷基和烯基基 團(tuán)是包含1~20個石友原子的那些基團(tuán)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，R。 R2、 113和 R4之一選自包含6 ~ 20個碳原子的基團(tuán)，該基團(tuán)選自/)被取代或未#:取代的 烷基基團(tuán)或者ii)被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是^皮取 代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、鹵、硝基、 氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一種或多種取代基團(tuán)；并且m是l、 2或3。在 —些實(shí)施方案中，其選自包含8~ 14個碳原子的未^皮取代的烷基基團(tuán)。在其它實(shí)施方案中，其選自包含8 10個碳原子的未被取代的烷基基團(tuán)，在其它實(shí)施
方案中，其選自包含12 ~ 14個碳原子的未被取代的烷基基團(tuán)。
添加劑
在一些實(shí)施方案中，所述涂料配方還可以包含一種通常用于涂料配方的添 加劑，在一些實(shí)施方案中，包含多種添加劑。通過本領(lǐng)域普通4支術(shù)人員以及涂 料、粘合劑和涂料配方應(yīng)用中所希望的特性的常識，可以容易地選擇用于本發(fā) 明涂料配方的添加劑及其量?？捎糜诒景l(fā)明涂料配方的添加劑的非限制性例子 包括溶劑、稀釋劑、顏料、體質(zhì)顏料、聚結(jié)劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、表 面活性劑、催化劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、流變控制添加劑和光引 發(fā)劑等。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的涂料配方是適用于船舶應(yīng)用的涂料配方， 因而，所述一種添加劑，或者在一些實(shí)施方案中多種添加劑選自通常用于船舶 漆工業(yè)中的添加劑，其量是該工業(yè)中的常規(guī)量。在這個以及其它實(shí)施方案中， 優(yōu)選該涂料配方不含曱醛，并且不含異氰酸酯。
涂料配方的用途
如上所述，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)季化合物可以賦予涂料配方幾種所希望的性 能。因而，在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及在其上已沉積本發(fā)明涂料配方的表 面。如本文所用的"表面，，按其最廣泛的意義使用，并且意味著涉及鐵或非鐵金 屬；木材；玻璃；玻璃纖維；其它建筑和其它結(jié)構(gòu)材料例如纖維板、刨花板、 石膏板、混凝土等，以及聚苯乙烯衍生的表面例如塑料等。
可以選自本領(lǐng)域中已知的將涂料配方沉積在表面上的任何有效方法。適宜的方 法的非限制性例子包括噴涂、浸涂、流涂、輥涂、簾式涂布和真空涂布等。
替代的實(shí)施方案
在一個實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物、涂料和涂料配方可以包括一種 具有如下化學(xué)式的季銨化合物，在一些實(shí)施方案中包含多種具有如下化學(xué)式的 季銨化合物
其中Rp R2、 R3、 Y和m為如上所述，包括優(yōu)選的實(shí)施方案，<formula>formula see original document page 27</formula>
R'是具有1 10個^灰原子的烴基，優(yōu)選1 5個^灰原子，更優(yōu)選1 3個-灰原子； 并且R"和R"'獨(dú)立地選自O(shè)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者/0被取代或 未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、 雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán) 的一種或多種取代基團(tuán)。優(yōu)選R"和R"'選自具有1 20個碳原子的未凈皮取代的 烷基基團(tuán)，優(yōu)選1 15個碳原子，更優(yōu)選6 14個碳原子。
在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及組合物、涂料和涂料配方等，其包括第 一和第二季銨化合物。第一季銨化合物由以下化學(xué)式表征
<formula>formula see original document page 27</formula>式中，第一季銨組分不含金屬連接物，m為如上所述，并且Y選自硼酸鹽， 如上所述包括優(yōu)選的實(shí)施方案。在此實(shí)施方案中，第一季銨化合物的四個碳基 團(tuán)(carbon group )即R!、 R2、 R3和R4選自如上所述的那些基團(tuán)，包^fe優(yōu)選的 實(shí)施方案。
在此實(shí)施方案中，第二季銨化合物由以下化學(xué)式表征R，
:Y
~" m
式中，第二季銨組分不含金屬連接物，m為如上所述，并且Y選自碳酸鹽 和/或碳酸氫鹽、磷酸鹽、羰酸鹽及其混合物，如上所述包括優(yōu)選的實(shí)施方案。 在此實(shí)施方案中，第一季銨化合物的四個碳基團(tuán)即R,、 R2、 R;3和R4選自如上 所述的那些基團(tuán)，包括優(yōu)選的實(shí)施方案。
以上描述涉及本發(fā)明的幾個實(shí)施方案。本領(lǐng)域:技術(shù)人員將認(rèn)識到可以設(shè)計(jì) 同樣有效的其它實(shí)施方案來實(shí)施本發(fā)明的精神。還應(yīng)注意的是，本發(fā)明的優(yōu)選 實(shí)施方式預(yù)計(jì)了本發(fā)明所討論的所有范圍包括從任何較低量到任何較高量的 范圍。
權(quán)利要求
1. 一種組合物，其包括a)至少一種具有以下化學(xué)式的季銨化合物式中i)Y選自H2BO3-；HBO3-2；BO3-3；B4O7-2；HB4O7-；B3O5-；B5O8-2；BO2-；PO4-3，HPO4-2，H2PO4-，P2O7-4，P3O10-5，PO3-；CO3-2；HCO3-；[CO2-]nR5；以及它們的組合；ii)R1、R2、R3和R4中的至少一個選自i)包含13～16個碳原子的被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者ii)包含13～16個碳原子的被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中，如果i)或ii)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯甲基、羧基、鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；iii)R1、R2、R3和R4中的至少兩個獨(dú)立地選自具有1～4個碳原子的烷基基團(tuán)；iv)R1、R2、R3和R4中的至少一個選自i)包含1～20個碳原子的被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者ii)包含1～20個碳原子的被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果i)或ii)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯甲基、羧基、鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；v)n是等于或大于1的整數(shù)，并且R5選自包含1～25個碳原子的被取代的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；和vi)根據(jù)Y的選擇，m是1、2、3、4或5；b)粘合劑；以及c)任選地至少一種添加劑，所述添加劑選自溶劑、稀釋劑、顏料、體質(zhì)顏料、聚結(jié)劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、表面活性劑、催化劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、流變控制添加劑和光引發(fā)劑等，其中，所述組合物是i)不含金屬連接物，或者ii)不含甲醛，或者iii)不含異氰酸酯，或者i)～iii)的組合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述粘合劑選自i)亞麻籽 油，ii)聚氨酯，iii)聚乙酸乙烯酯，或者iv)醇酸樹脂、丙烯酸樹脂或環(huán) 氧樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，iv)選自丙烯酸系聚合物、 改性的丙烯酸系聚合物、聚環(huán)氧化物、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、 聚酰亞胺、聚硅氧烷、聚氨基曱酸酯以及它們的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，iv)選自改性的丙烯酸樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其中，所述改性的丙烯酸樹脂選自 聚酯改性的丙烯酸樹脂或者聚氨酯改性的丙烯酸樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，iv)選自具有羥基基團(tuán)、酸 基團(tuán)或氨基基團(tuán)作為活性官能團(tuán)的聚酯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述粘合劑是包含活性官能 團(tuán)的聚合物，所述活性官能團(tuán)是為乳液形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物是水基配方。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料配方，其中，所述組合物是基于溶劑的 配方。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其中，所述粘合劑是水溶性粘合劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或7~9中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述組合 物包含所述^f壬選的添加劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，所述組合物包括a)兩種季 銨化合物或者b)多于兩種季銨化合物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，所述組合物包括多于兩種季銨化合物，其中所述多于兩種季銨化合物之一的Y選自H2B(V; HBCV2; B03-3; B40/2; HB407-; B305-; B508-2; B02-;以及他們的組合，并且所 述多于兩種季銨化合物中的其余季銨化合物的Y選自P(V3， HPCV2， H2P04-， P207-4, P301(/5, P03-; CCV2; HC03-; [C02-]nR5;以及它們的組 合。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中，所述組合物包括兩種季銨 化合物，并且a)的季銨化合物中之一的Y選自H2B(V; HBO/2; B03-3; B407-2; HB40/; B305-; B508-2; B02-;以及它們的組合，并且其它季銨化 合物的Y選自PCV3, HPCV2， H2P04-, P207-4, P3O10-5, P(V; CO/2; HC(V; [C02，nR5;以及它們的組合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物包括一種季銨 化合物，并且Y選自H2B(V; HBCV2; B03-3; B4(V2; HB407-; B305-; B508'2;以及它們的混合物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中a) R,、 R2、 R3和R4中之一選自/)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者/0包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；b) R。 R2、 R3和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1 4個^^原子的烷基 基團(tuán)；和c) R。 R2、 Ro和R4中之一選自/)包含1 ~20個碳原子的被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含1 ~20個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12或14中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，每個季銨 化合物的特征在于a) R,、 R2、 R3和R4中之一選自/)包含13 16個碳原子的被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；b) R。 R2、 113和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1 4個碳原子的烷基 基團(tuán)；和c) R。 R2、 R3和R4中之一選自/)包含1~20個碳原子的被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含1 ~20個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或z7)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中a) R,、 R2、 R3和R4中的兩個選自/)包含13-16個碳原子的被取代 或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代 的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán) 基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán) 中的一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；以及b) R。 R2、 113和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1~4個碳原子的烷基 基團(tuán)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12或14中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，每個季銨 化合物的特征在于a) R。 R2、 R3和R4中的兩個選自/)包含13 16個碳原子的被取代 或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代 的烯基基團(tuán)，其中如果z')或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán) 基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán) 中的一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；以及b) R。 R2、 R3和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1 4個碳原子的烷基 基團(tuán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中，a)選自包含14 16個碳原子的不飽和的未被取代的烷基基團(tuán)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16或18中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，a)選自包 含14 ~ 16個碳原子的不飽和的未被取代的烷基基團(tuán)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中，a)選自包含14~ 16個碳 原子的不飽和的未凈皮取代的烷基基團(tuán)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，a)或b)的季銨化合物之 一由化學(xué)式(I)表示<formula>formula see original document page 6</formula>其中，化學(xué)式(I)不含金屬連接物；化學(xué)式(I)的Y選自H2BO/; HBO/2; B03-3; B407-2; HB40/; B305-; B508->B02-; R'是具有l(wèi) 10個 碳原子的烴基團(tuán)，并且R"和R"'獨(dú)立地選自/)被取代或未被取代的烷基基 團(tuán)或者ii)被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的， 則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、 氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；并且R。 R2和R3 選自/)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者z7)被取代或未被取代的烯基基 團(tuán)，其中如果/)或/0是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、 酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或 多種取代基團(tuán)；并且才艮據(jù)Y的選擇，m是l、 2或3。
24. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 12、 15或16中任一項(xiàng)所述的組合物，其中， 基于所述組合物的總重量，所述組合物包含約0.001wt%~約10wt。/Q的所述 至少一種季銨化合物。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中，基于所述組合物的總重量， 所述組合物包含約0.01wt。/。 約lwt。/。的所述季銨化合物。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18所迷的組合物，其中，基于所述組合物的總重量， 所述組合物包含約0.01wt%~約lwt。/。的所述季銨化合物。
27. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中，基于所述組合物的總重量， 所述組合物包含約0.001wt。/o 約10wt。/o的所述至少一種季銨化合物。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的組合物，其中，所述組合物能夠賦予表面 至少一種下列性能U殺菌性能、ii)防霉性能、iii)殺生物性能、和iv)防止或抑制海洋生物例如藤壺等生長的性能。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的組合物，其中，所述組合物能夠賦予表面 至少一種下列性能i)殺菌性能、ii)防霉性能、m)殺生物性能、和iv) 防止或抑制海洋生物例如藤壺等生長的性能。
30. —種組合物，其包括a)至少一種具有如下化學(xué)式的第一季銨化合物<formula>formula see original document page 7</formula>其中，所迷至少一種第一季銨化合物的特征在于i) Y選自H2B(V; HBO/2; BO,; B40/2; HB407-; B305-; B508-2; B(V;以及它們的混合物；ii) R,、 R2、 R3和R4中的至少一個選自/)包含13 16個碳原子的被 取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被 取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或/0是被取代的，則它們具有選自芳基、 雜環(huán)基、羥基、酯基、苯甲基、羧基、鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基 基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)；iii) 才艮據(jù)Y的選擇，m是l、 2或3;b)至少一種具有如下化學(xué)式的第二季銨化合物<formula>formula see original document page 8</formula>-5其中所述至少 一種第二季銨化合物的特征在于i) Y選自CO/2; HCCV; P04-3, HP04-2， H2PO,， P207-4, P3O10 , P(V; [C(V]nR5;以及它們的混合物；ii) R。 R2、 R3和Rt選自/)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//) 被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或z7)是被取代的，則它們具 有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷 氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)；iii) n是等于或大于1的整數(shù)，并且Rs選自包含1 ~ 25個碳原子的被 取代的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；和iv) m是1、 2、 3、 4或5;c) 粘合劑；以及d) 任選的至少一種添加劑，所述添加劑選自溶劑、稀釋劑、顏料、 體質(zhì)顏料、聚結(jié)劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、表面活性劑、催化劑、受 阻胺光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、流變控制添加劑和光引發(fā)劑等，其中，所述組合物是i)不含金屬連接物，或者ii)不含曱醛，或者iii) 不含異氰酸酯，或者i) iii)的組合。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的組合物，其中，所述粘合劑選自i)亞麻 籽油，ii)聚氨酯，iii)聚乙酸乙烯酯，或者iv)醇酸樹脂、丙烯酸樹脂或 環(huán)氧樹脂。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，iv)選自丙烯酸系聚合物、 改性的丙烯酸系聚合物、聚環(huán)氧化物、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、 聚酰亞胺、聚硅氧烷、聚氨基曱酸酯以及它們的混合物。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，iv)選自改性的丙烯酸樹脂。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中，所述改性的丙烯酸樹脂選 自聚酯改性的丙烯酸樹脂或者聚氨酯改性的丙烯酸樹脂。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，iv)選自具有羥基基團(tuán)、 酸基團(tuán)或氨基基團(tuán)作為活性官能團(tuán)的聚酯。
36. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的組合物，其中，所述粘合劑是包含活性官 能團(tuán)的聚合物，所述活性官能團(tuán)為乳液形式。
37. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的組合物，其中，所述組合物是水基配方。
38. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的涂料配方，其中，所述組合物是基于溶劑 的配方。
39. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中，所述粘合劑是水溶性粘合劑。
40. 根據(jù)權(quán)利要求31或36 38中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述組 合物包含所述任選的添加劑。
41. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，所述組合物包括一種第一 季銨化合物。
42. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，所述至少一種第一季銨化 合物的特征在于a) R!、 R2、 R3和R4中之一選自/)包含13-16個碳原子的被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未^皮取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或/0是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；b) R。 R2、 R3和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1 4個碳原子的垸基 基團(tuán)；和c) R。 R2、 R3和R4中之一選自/)包含1~20個碳原子的^皮取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者z7)包含1 -20個碳原子的被取代或未纟皮取代的 烯基基團(tuán)，其中如果O或")是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)； 或者a) R。 R2、 R3和R4中的兩個選自O(shè)包含13~ 16個碳原子的被取代 或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代 的烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán) 基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán) 中的一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；以及b) R,、 R2、 113和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1 4個碳原子的烷基 基團(tuán)。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的組合物，其中，所述一種第一季銨化合物 的特征在于a) R!、 R2、 R3和R4中之一選自/)包含13~ 16個碳原子的被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或"')是被:取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；b) R。 R2、 113和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1~4個石灰原子的烷基 基團(tuán)；以及c) R,、 R2、 113和R4中之一選自/)包含1~20個碳原子的被取代或 未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含1 ~20個碳原子的被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)；或者a) R。 R2、 R3和R4中的兩個選自/)包含13 16個碳原子的被取代 或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未被取代 的烯基基團(tuán)，其中如果O或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán) 基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán) 中的一種或多種取代基團(tuán)，其中i)是飽和的或不飽和的；以及b)R。 R2、 Rg和R4中的兩個獨(dú)立地選自具有1 4個石友原子的烷基 基團(tuán)。
44.根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，所述至少一種第一季銨化 合物之一或者所述至少一種第二季銨化合物之一由化學(xué)式(I)表示<formula>formula see original document page 11</formula>其中，化學(xué)式(I)不含金屬連接物；化學(xué)式(I)的Y選自H2B(V; HB03-2; B033; B40/2; HB40/; B305-; B508-2;和B02-; R'是具有卜IO 個碳原子的烴基團(tuán)，并且R"和R"'獨(dú)立地選自O(shè)被取代或未被取代的烷基 基團(tuán)或者//)被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代 的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、鹵、硝 基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；以及Rt、 R2 和Rs選自0被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或z7)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、鹵、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)的一 種或多種取代基團(tuán)；并且根據(jù)Y的選擇，m是l、 2或3。
45.才艮據(jù)權(quán)利要求41所述的組合物，其中，所述至少一種第一季銨化 合物之一或者所述至少一種第二季銨化合物之一由化學(xué)式(I)表示<formula>formula see original document page 11</formula>其中，化學(xué)式(I)不含金屬連接物；化學(xué)式(I)的Y選自H2B03—; HBCV2; B(V3; B40/2; HB407_; B305、， B508-2;和B02-; R'是具有1~10 個碳原子的烴基團(tuán)，并且R"和R"'獨(dú)立地選自O(shè)被取代或未被取代的烷基 基團(tuán)或者ii)被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是被取代 的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、鹵、硝 基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；以及R卜R2 和113選自/)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)被取代或未被取代的 烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、雜環(huán)基、 羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)；并且根據(jù)Y的選擇，m是l、 2或3。
46. 根據(jù)權(quán)利要求31、 32、 36或41~45中任一項(xiàng)所述的組合物，其中 基于所述組合物的總重量，所述組合物包含約0.001wt%~約10wtM的所述 至少一種季銨化合物。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的組合物，其中，所述組合物能夠賦予表面 至少一種下列性能i)殺菌性能，ii)防霉性能，iii)殺生物性能，和iv) 防止或抑制海洋生物例如藤壺等生長的性能。
48. —種用于賦予表面所希望的性能的方法，其包括將涂料配方沉積在 表面上，所述涂料配方包括A)a)至少一種具有如下化學(xué)式的季銨化合物 <formula>formula see original document page 12</formula>其中i) Y選自H2B03-; HB03-2; B02-; P(V3 , HP04-2, HB03-2; B03'3; B407-2; HB407-; B305-; H2PO" P20/4， P3O10-5, P(V; C03-2; HC03-;B508-2; [C02-]nR5;以及它們的組合；ii) R" R2、 113和R4中的至少一個選自/)包含13-16個碳原子的 被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未 被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、 雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基 基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)；iii) R,、 R2、 R3和R4中的至少兩個獨(dú)立地選自具有1 4個碳原子的 烷基基團(tuán)；iv) R,、 R2、 R3和R4中的至少一個選自/)包含1 20個碳原子的被 取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含1 ~20個碳原子的被取代或未被 取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或//)是被取代的，則它們具有選自芳基、 雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基 基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；v) n是等于或大于1的整數(shù)，并且R5選自包含1 -25個碳原子的被 取代的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；和vi) 根據(jù)Y的選擇，m是l、 2、 3、 4或5;b) 粘合劑；以及c) 任選的至少一種添加劑，所述添加劑選自溶劑、稀釋劑、顏料、體 質(zhì)顏料、聚結(jié)劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、表面活性劑、催化劑、受阻 胺光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、流變控制添加劑和光引發(fā)劑等，或者 B)a)至少一種具有如下化學(xué)式的第一季銨化合物<formula>formula see original document page 13</formula>其中，所述至少一種第一季銨化合物的特征在于i) Y選自H2B03-; HBO/2; BO/3; B407—2; HB407—; B3CV; B5082; B(V;以及它們的混合物；ii) Rp R2、 113和R4中的至少一個選自/)包含13~16個,友原子的 被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者//)包含13 ~ 16個碳原子的被取代或未 被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或")是被取代的，則它們具有選自芳基、 雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷氧基或橋氧基 基團(tuán)中的一種或多種取代基團(tuán)；iii) 根據(jù)Y的選擇，m是l、 2或3;b)至少一種具有如下化學(xué)式的第二季銨化合物:Y-R2R4m其中，所述至少一種第二季銨化合物的特征在于 iv) Y選自CO/2; HC(V; P(V3, HP(V2, H2PCV, P2074， P30-510P(V; [C02-]nR5;以及它們的混合物；v) R,、 R2、 R;3和R4選自/)被取代或未被取代的烷基基團(tuán)或者〃) 被取代或未被取代的烯基基團(tuán)，其中如果/)或/0是被取代的，則它們具 有選自芳基、雜環(huán)基、羥基、酯基、苯曱基、羧基、卣、硝基、氰基、烷 氧基或橋氧基基團(tuán)中的 一種或多種取代基團(tuán)；vi) n是等于或大于1的整數(shù)，并且R5選自包含l-25個碳原子的被 取代的、未被取代的、飽和的或不飽和的烷基基團(tuán)；和vii) m是1、 2、 3、 4或5;c) 粘合劑；以及d) 任選的至少一種添加劑，所述添加劑選自溶劑、稀釋劑、顏料、 體質(zhì)顏料、聚結(jié)劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、表面活性劑、催化劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、流變控制添加劑和光引發(fā)劑等，其中，A)或B)是i)不含金屬連接物，或者ii)不含曱醛，或者iii) 不含異氰酸酯，或者i) iii)的組合。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，所述希望的性能包括下列性 能中的至少一種i)殺菌性能，ii)防霉性能，iii)殺生物性能，和iv) 防止或抑制海洋生物例如藤壺等生長的性能。
50. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，所述希望的性能包括下列性 能中的至少兩種i)殺菌性能，ii)防霉性能，iii)殺生物性能，和iv) 防止或抑制海洋生物例如籐壺等生長的性能。
51. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，所述希望的性能基本上包括 所有下列性能i)殺菌性能，ii)防霉性能，iii)殺生物性能，和iv)防 止或抑制海洋生物例如藤壺等生長的性能。
52. 根據(jù)權(quán)利要求48 51中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述表面是鐵 或非鐵金屬；木材；玻璃；玻璃纖維；其它的建筑材料和結(jié)構(gòu)材料例如纖 維板、刨花板、石膏板、混凝土等；以及聚苯乙烯衍生物的表面例如塑料 等。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述涂料配方是船舶漆。
54. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，通過選自噴涂、浸涂、流涂、 輥涂、簾式涂布和真空涂布等的方法，將所述涂料配方沉積在所述表面上。
55. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中，通過選自噴涂、浸涂、流涂、 輥涂、簾式涂布和真空涂布等的方法，將所述涂料配方沉積在所述表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含季銨化合物的組合物、涂料、涂料配方等及它們的用途。
文檔編號C08L101/00GK101432351SQ200780015206
公開日2009年5月13日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者喬·D.·索爾, 克里斯托弗·S.·奈特, 小喬治·W.·庫克, 小埃德蒙·F.·佩爾金斯 申請人:雅寶公司