基于酶的自抛光涂料组合物制造技术

本申请公开基于酶的自抛光涂料组合物，其包括以粘合剂系统形式的粘合剂相和色素相，所述色素相包括（ｉ）多糖和（ｉｉ）能辅助所述多糖水解的酶，所述酶固定于载质物质，例如固定于多糖。酶可为葡萄糖淀粉酶，且多糖可为淀粉。也公开：涂覆涂料组合物的海洋结构；制备基于酶的自抛光涂料组合物的方法；多糖和酶在涂料组合物中用于提供所述涂料组合物自抛光的用途；以及提供涂料组合物的自抛光效应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于酶的自抛光涂料组合物
本专利技术涉及基于酶的自抛光涂料组合物。
技术介绍
在许多目前的自抛光防污涂料组合物中，铜以氧化亚铜形式作为主要成分。铜是昂贵的原材料，且铜的环境效应存在争议。随后，有减少的铜含量的防污涂料组合物或甚至无铜产品持续得到关注。一种选择旨在用氧化锌替换氧化亚铜(例如WO 97/00919)， 但是此方法也有其限制；例如高量的氧化锌可对脱色有负面效应。氧化亚铜和氧化锌二者均在海水中微溶及由此对漆涂料的抛光性质有强效应(Yebra, D. M.，Kiil, S.，Weinell, C. , Dam-Johansen, K. (2006)Dissolution Rate Measurements of Seawater Soluble Pigments for Antifouling Paints :Zn0. Pro& Org. Coat. 56 ，327-337)。其他方面，非可溶性材料一般对抛光性质有负面效应。因此，普遍需要这样的自抛光涂料组合物，其中用其他"色素/填料"成分部分或完全取代氧化亚铜和/或氧化锌，且维持自抛光性质。EP 866103A1 (立邦漆)公开了从基质释放抗微生物化合物的方法。基质中掺入了酶和用于该酶的底物。US 5，770，188 (立邦漆)公开了含对酶灵敏的树脂和在有机溶剂中稳定且能催化树脂降解的涂覆脂质的酶的防污漆组合物。其提到，对酶灵敏的树脂可包括淀粉、及提到， 如所例证，可将α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等用作酶。US 2002/01106361 (Danisco)公开了包括表面涂覆材料、酶和酶底物的防污组合物。一种酶-底物组合的代表为淀粉葡萄糖苷酶-淀粉/己糖氧化酶-葡萄糖。组合物可自抛光。WO 2006/002630Α1 (Biolocus)公开了包括可水解的聚合物组合物和具有防污活性的第一酶的自抛光防污涂料组合物。在一实施方式中，包括能水解可水解的聚合物组合物的第二酶。从以上来看，需要替代性的自抛光涂料组合物。专利技术概述相反于一些早先描述的酶在防污涂料中的应用，本专利技术针对在涂料组合物的色素相使用酶和相应底物(多糖)。为了维持酶在功能上完整的形式，且接近多糖，发现将酶固定于载质上是有利的。载质一般是另一色素相成分，且在优选的实施方式中载质可甚至是多糖。就是说，发现了多糖与相应固定的酶的组合可适宜地取代至少部分常规在自抛光防污涂料组合物中使用的色素和填料，尤其是水溶性色素氧化亚铜和氧化锌。图1显示海水溶性色素(例如氧化亚铜)对于获得防污涂料的适宜抛光率重要。 海水溶性色素的溶解产生填充有海水的多孔粘合剂材料的浸出层(粘合剂相的残留物)。 浸出层显著增加海水-漆涂料界面的表面积，由此加速导致粘合剂相的残留物溶解的反应。因此，氧化亚铜的潜在替代物必需也得是允许其部分或完全构成涂料色素相的形式。除了色素特征之外，氧化亚铜的替代物也必需在海水中持续溶解。本专利技术基于多糖(尤其是颗粒形式的)是适宜的涂料"色素"，及可使用能辅助水解其的酶来控制多糖溶解。但是，通常多糖降解酶仅可在溶液中获得，及用酶水溶液配制涂料将在生产基于溶剂的防污涂料中制造麻烦。即便在涂料生产中使用纯酶，酶将敏感于干的防污涂料在粘合剂相的截留，导致严重的酶活性损失。这些缺点也通过将酶固定到载质物质(尤其是包括在防污涂料组合物的色素相的物质)而被本专利技术随之克服。以此方式， 别的水不溶性多糖变得可作为抛光防污涂料中的例如氧化亚铜和氧化锌的替代物应用。本专利技术人由此意外地发现，向涂料组合物的色素相掺入多糖和能辅助所述多糖水解的酶，且其中所述酶固定于载质物质，给自抛光防污漆组合物的之前知道的原理提供感兴趣的替代性。因此，在第一方面，本专利技术涉及基于酶的自抛光涂料组合物，其包括以粘合剂系统形式的粘合剂相和色素相，所述色素相包括(i)多糖和(ii)能辅助所述多糖水解的酶，所述酶固定于载质物质。在另一方面，本专利技术涉及由一个或几个本文中限定的涂料组合物的连续层涂覆的海洋结构。再一方面，本专利技术涉及制备本文中限定的基于酶的自抛光涂料组合物的方法。再一方面，本专利技术涉及多糖和能辅助所述多糖水解的酶在涂料组合物中用于提供所述涂料组合物自抛光的用途，所述酶固定于载质物质。再一方面，本专利技术涉及提供涂料组合物的自抛光效应的方法，所述方法包括向涂料组合物掺入多糖和能辅助所述多糖水解的酶的步骤， 所述酶固定于载质物质。附图说明图1显示涉及防污涂料抛光的机理，分为3个步骤。1 由包括粘合剂系统的粘合剂相和包括色素和/或填料的不连续的相构成的防污涂料。新鲜浸渍的防污涂料将使海水溶性色素浸出到海。2:海水溶性色素留下的海水填充的孔隙构成涂覆的浸出层。水-漆涂料界面的表面积通过浸出层的形成增加，这允许水和粘合剂相残留物之间更多的相互作用。3:结果，漆涂料的最外层释放到海水。专利技术详述如以上提及，本专利技术涉及基于酶的自抛光涂料组合物，其包括以粘合剂系统形式的粘合剂相和色素相，所述色素相包括(i)多糖和(ii)能辅助所述多糖水解的酶，所述酶固定于载质物质。涂料组合物涂料组合物(偶尔称之为"漆"或"漆组合物")一般由粘合剂相(其在干燥之后形成漆膜，且此对应于最终漆涂料的连续的相)和色素相(对应于最终漆涂料的不连续的相)构成。在本专利技术中，粘合剂相以粘合剂系统形式存在。在本专利技术中利用的粘合剂系统是本领域技术人员认可的常规系统。待用于本专利技术的概念内的目前优选的粘合剂系统例在以下进一步描述。涂料组合物也包括(作为部分色素相)⑴多糖和(ii)能辅助所述多糖水解的酶。多糖-酶组合的特定特征是酶固定于载质物质。如将在下文显而易见(在下文进一步看到)，载质物质可为酶能辅助水解的多糖、或另一多糖(即酶不能辅助水解的多糖)，或完全不同类型的载质物质。但是，载质物质优选为色素相的成分。在多数实践实施方式中，粘合剂相构成所述涂料组合物固体体积的30 80%，色素相构成所述涂料组合物固体体积的20 70%。在优选的实施方式中，粘合剂相构成涂料组合物固体体积的50 70%、例如固体体积的55 65%，色素相构成涂料组合物固体体积的30 65%，例如固体体积的35 55%。当以湿重表示时，一般粘合剂相构成涂料组合物湿重的15 70%，色素相构成涂料组合物湿重的30 85%。在优选的实施方式中，粘合剂相构成涂料组合物湿重的20 60 %，色素相构成涂料组合物湿重的40 80 %。但不限于特定理论，认为多糖和相应固定的酶的组合(除了任何粘合剂相成分、 色素、填料、防污剂、等的效应之外)提供用于提供足够的、甚至和长期自抛光率的独特可能性。如本文中使用，术语"自抛光"旨在表示漆涂料(即涂料组合物的干燥的膜)应具有至少1μπι/10，000海里(18，520km)的抛光率，如根据实施例部分定义的〃抛光率测试"测定。优选抛光率跨1 50 μ m，尤其是跨1 30 μ m/10, 000海里(18，520km)。色素相多糖色素相包括(i)多糖。如本文中使用，术语"多糖"旨在表示多种单糖通过糖苷键连接在一起构成的聚合物。多糖可为同聚多糖(即基本上由相同的单糖构成)或杂多糖(即由2种或更多种不同的单糖构成)。多糖一般是非常大，常分支的大分子。适宜多糖的分子量一般是至少 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于酶的自抛光涂料组合物，其包括以粘合剂系统形式的粘合剂相和色素相，所述色素相包括（ｉ）多糖和（ｉｉ）能辅助所述多糖水解的酶，所述酶固定于载质物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·奥尔森，
申请(专利权)人：汉伯公司，
类型：发明
国别省市：DK