JPH04356567A - 防汚塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中防汚塗料組成物に
関する。さらに詳しくは、船底、水中構造物（港湾施設
、石油掘削装置、橋脚等海水または淡水中で使用される
構造物）または海水導入管等に適用可能な銅合金粉末を
含有する水中防汚塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、船舶においては、その底部外板
に海洋生物が付着すると、推進エネルギーの浪費をもた
らし、船舶の運航に支障をきたすようになることが知ら
れている。また海洋構造物においては、その表面に生物
が付着し、防食被覆層が損傷し、その結果構造物の耐用
年数が著しく短くなることが分っている。さらに海水導
入管等においても付着生物の堆積により、その本来の機
能が著しく低下する等の問題があった。

【０００３】このように海洋生物の付着は、産業上極め
て大きな損害をもたらすため、その付着は、極力避けな
ければならず、その対策として各種防汚剤を配合した水
中防汚塗料組成物が使用されている。

【０００４】ところで従来の防汚塗料組成物は、例えば
塩化ビニル樹脂等の被膜形成可能な耐水性樹脂を展色剤
とし、これに亜酸化銅、ロダン銅等の銅化合物もしくは
銅金属、あるいは有機錫化合物等の防汚剤を添加した組
成物、又は防汚成分である錫を皮膜形成樹脂と化学的に
結合させたものを主成分とする有機錫ポリマータイプの
防汚塗料が用いられている。

【０００５】しかし、前者のタイプ、即ち塩化ビニル樹
脂や塩化ゴム等を展色剤として亜酸化銅、ロダン銅、金
属銅等を配合した防汚塗料組成物から得られた塗膜は、
展色剤としての樹脂が疎水性であるため、塗膜のごく表
層部分に存在する防汚剤だけが有効に作用するのみであ
り、又防汚剤の溶解持続性自体も短いために、塗膜の防
汚性持続期間は１年程度しか期待できず、不満足なもの
であった。

【０００６】更に有機錫を含むものは防汚性が優れてい
るため現在主流となっているが、毒性の強い有機錫化合
物の環境への影響や生物への蓄積が問題となり、既に運
輸省より使用を規制する通達が出された。従って、有機
錫を含む防汚塗料組成物は近々全面的に使用出来なくな
ることは必至で、これに代る長期持続性を有する防汚塗
料組成物の開発が望まれている。

【０００７】前述のような観点にたって、従来種々の改
良が試みられている。例えば、吸水性エラストマー組成
物と銅又は銅合金粉末からなる防汚材料（特開昭５８−
２０１８６２号公報）　や、ビニル樹脂や塩化ゴムを展
色剤とし、銅合金粉末を防汚剤とした水中防汚塗料組成
物（特公昭６３−５５５４７　号公報）　等の銅又は銅
合金粉末を用いたものが知られているが、いずれも展色
剤が親水性でないため長期間の防汚性が期待出来なかっ
た。

【０００８】又、展色剤に親水性樹脂を用いる例として
は、例えば、水不溶性樹脂と水可溶性樹脂を併用した展
色剤と亜酸化銅や有機錫化合物を用いた防汚塗料（特開
昭５８−１８０５６５号公報）　やメチルビニルエーテ
ル、Ｎ−ビニルピロリドン等特定の水溶性樹脂と微加水
分解性のアクリル共重合体を併用した展色剤を用いる防
汚塗料組成物（特開平１−１３１２８５号公報）　等が
開発されているが、前者は水可溶性樹脂が溶け出した後
水不溶性樹脂が残り、それ以後の防汚剤の溶出が悪くな
り、又後者は塗膜物性が十分でなく、フクレ、剥離等が
発生し易く、いずれもあまり長期にわたる防汚性やその
持続性は期待出来なかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、かかる
実情に鑑み、有機錫化合物を含まず、しかも長期間にわ
たって優れた防汚性能を持続することのできる塗膜を形
成し得る、防汚塗料組成物につき鋭意研究の結果、本発
明に到達した。

【００１０】つまり、本発明の目的は、極めて優れた防
汚性能を有し、かつその性能を長期間にわたり持続でき
るような塗膜を形成し得る防汚塗料組成物を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、（イ）　疎水
性樹脂（Ａ）、微溶解性樹脂（Ｂ）及び親水性樹脂（Ｃ
）から成る展色剤と、（ロ）　防汚剤としての、ニッケ
ル及び／又はマンガンを３〜２５重量％と、鉄を０．１
〜１．５重量％含有する銅合金粉末とから成る防汚塗料
組成物に関する。

【００１２】本発明の防汚塗料組成物に使用される前記
展色剤としての疎水性樹脂（Ａ）としては、通常防汚塗
料に使用されている、例えばビニル樹脂（塩化ビニル樹
脂、塩化ビニル−ビニルイソブチルエーテル共重合樹脂
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂等）、塩化ゴム、
塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、アクリル
樹脂等が挙げられ、又微溶解性樹脂（Ｂ）としては例え
ばロジン等が挙げられ、更に親水性樹脂（Ｃ）としては
、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエー
テル、ポリビニルエチルエーテル、メチロール化メラミ
ン樹脂等が挙げられる。これらはいずれも一種もしくは
二種以上の混合物として使用可能である。

【００１３】本発明において、疎水性樹脂（Ａ）、微溶
解性樹脂（Ｂ）及び親水性樹脂（Ｃ）は、各々２０℃の
海水に対する溶出量が（Ａ）０．１重量％／日未満、（
Ｂ）０．５〜２重量％／日、（Ｃ）２重量％／日を超え
るものであることが好ましい。

【００１４】尚、前記２０℃の海水に対する溶出量は、
例えば、２５ｍｍ×７５ｍｍのガラス板の片面に各樹脂
溶液を塗布し、３日間自然乾燥した後、４０℃で真空乾
燥し、恒量とした後、１００ｃｃのピーカーに入れた海
水中１０日間浸漬した後、引き上げて４０℃で真空乾燥
し、重量減を求め、１日当りの溶出量を算出する方法に
より求めることが出来る。

【００１５】又、本発明の塗料組成物において、前記各
樹脂は、Ａ／Ｂ＝５／１〜１／５、（Ａ＋Ｂ）／Ｃ＝９
／１〜３／７の重量比率で使用することが好ましい。

【００１６】本発明において、展色剤として親水性樹脂
を併用しない場合は、スライム類の付着防止効果が十分
でなく、又防汚効果を発揮する銅イオンの供給が塗膜の
表面層からに限られるため、長期間にわたる防汚性は期
待出来ない。

【００１７】親水性樹脂を併用することによって塗膜内
部からの防汚剤の溶出を助けるため、長期間にわたり防
汚性を発揮するのであるが、親水性樹脂は自らも水に溶
解する。従って、親水性樹脂が溶出した後、疎水性樹脂
のみが残った場合には、不均一な膜となって防汚剤が溶
出しにくくなるが、微溶解性樹脂の併用により樹脂成分
の溶出を均一化することが出来、不均一な膜が残ること
なく常に新しい膜が現れ、防汚剤の溶出持続性も高めら
れるのである。

【００１８】又、本発明の防汚塗料組成物に使用される
防汚剤としての銅合金粉末は、ニッケル及びマンガンか
ら選ばれた金属の少なくとも一種を３〜２５重量％と鉄
を０．１〜１．５重量％含有し、残りの組成は銅を主成
分とするものである。

【００１９】本発明で言う銅合金粉末の形状は、粒状、
繊維状もしくは偏平状等の粉末全てを包含する。

【００２０】前記銅合金粉末において、ニッケル及びマ
ンガンから選ばれた少なくとも一種の金属の含有量が３
重量％に満たない場合には、銅合金粉末が酸化する傾向
が大きくなり、従って防汚効果の持続性が期待出来なく
なる。しかも、海水浸漬初期においては銅イオンの溶出
量が過剰となり、銅合金の浪費を招き、結果的には塗膜
の防汚効果の持続性が低下するようになる。

【００２１】逆に、ニッケル及び／又はマンガンの量が
２５重量％を越えると、必然的に防汚剤としての銅含有
量が少なくなるため、塗膜の防汚効果が低下する。

【００２２】又、鉄成分は銅合金の組織の均一化、銅の
均一溶解性のために０．１〜１．５重量％の範囲で含有
されることが必要である。

【００２３】また前記銅合金粉末は、塗膜の表面状態等
を考慮して、平均粒子径５０μ以下の粒状、又は平均長
さ１０〜２００μ、平均厚さ２〜１０μ程度の扁平状粒
子、もしくは平均径２〜１５μ、平均長さ１０〜２００
μ程度の繊維状であることが好ましい。

【００２４】いずれにしても本発明における銅合金粉末
は前記の如き特定の組成にすることにより銅イオンの溶
出をコントロールし、防汚効果の持続性をもたせること
が出来るのである。

【００２５】本発明の塗料組成物においては、前記銅合
金粉末は展色剤固形分１００重量部に対して１００〜９
５０重量部、特に好ましくは２００〜９００重量部の割
合で使用することが好ましい。

【００２６】前記範囲において、銅合金粉末の使用量が
１００重量部に満たない場合には、目的とする防汚効果
が発揮されにくい。一方、９５０重量部を越えて使用さ
れると塗膜強度が低下し易く、ハガレ等の欠陥を生起し
易くなるので、あまり好ましくない。

【００２７】本発明の防汚塗料組成物は、それだけで十
分防汚性を有する塗膜を形成し得るが、必要により其の
他の防汚剤、例えば亜酸化銅、ロダン第一銅、マンガニ
ーズエチレンビスジチオカーバメート、ジンクジメチル
ジチオカーバメート、２−メチルチオ−４−ｔ−ブチル
アミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジン、
２，４，５，６−テトラクロロイソフタロニトリル、Ｎ
，Ｎ−ジメチルジクロロフェニル尿素、ジンクエチレン
ビスジチオカーバメート、４，５−ジクロロ−２−Ｎ−
オクチル−３（２Ｈ）イソチアゾロン、Ｎ−（フルオロ
ジクロロメチルチオ）−フタルイミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ル−Ｎ′−フェニル−（Ｎ−フルオロジクロロメチルチ
オ）スルファミド、テトラメチルチウラムジサルファイ
ド、２，４，６−トリクロロフェニルマレイミド、２−
ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛塩等の一種もしく
は二種以上を混合してもよい。

【００２８】この場合、展色剤固形分１００重量部、銅
合金粉末１００〜８００重量部及び其の他の防汚剤０〜
２５０重量部の割合で使用することが好ましい。

【００２９】前記其の他の防汚剤の範囲において、その
量が２５０重量部を越えて使用されると、塗膜の強度が
低下する傾向を示すため好ましくない。

【００３０】本発明の防汚塗料組成物においては、前記
成分の他に、必要により着色顔料；体質顔料；可塑剤；
防汚剤の溶出助剤；溶剤；その他各種添加剤（発泡防止
剤、沈降防止剤、レベリング剤）など、通常塗料に使用
されている各種成分を添加混合し得る。

【００３１】本発明の防汚塗料組成物は、展色剤、銅合
金粉末および其の他の成分を通常の塗料製造装置（ボー
ルミル、ディスパー等）にて一括もしくは分割混合分散
することにより一液型塗料として調製することができる
。

【００３２】また、塗料成分を二液型に分けて使用直前
に混合分散して調製してもよい。

【００３３】かくして調製された本発明の防汚塗料組成
物は、そのまま、または溶剤で粘度調整した後、通常は
エアレススプレー塗装により、場合によってはローラー
塗装、刷毛塗り、二頭ガン塗装により、船舶や海洋構造
物等に約３０μ〜３００μの乾燥膜厚で適用する。前述
の如き構成からなる本発明の防汚塗料組成物から得られ
た塗膜は、防汚性に優れ、しかもその防汚性能を長期間
にわたり維持することが可能である。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の詳細を実施例及び比較例にて
説明する。「部」又は「％」は「重量部」又は「重量％
」である。

【００３５】実施例１〜８及び比較例１〜７第１表及び
第２表に示した配合により本発明及び比較例の防汚塗料
組成物を得た。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】塗料組成物は、まず銅合金粉末を除く成分
をサンドミルにて粒度Ａ法６０μまで練合し、しかる後
銅合金粉末をスターラーにて混合分散して調整した。

【００３９】以上のようにして得た塗料組成物をエアー
スプレーにて乾燥膜厚１００μ程度になるように塗布し
て比較試験に供した。その結果を第３表に示した。

【００４０】

【表３】

【００４１】防汚性評価方法：塩化ビニル樹脂板（３０
０×１００×２ｍｍ）上に実施例及び比較例の防汚塗料
組成物を乾燥膜厚が１００μとなるようにエアースプレ
ー塗装し、室温で４日間乾燥後、三重県鳥羽市近海にて
海面下０〜３０ｃｍに浸漬し、経時的に生物の付着状況
を観察した。 スライム　　４：全く付着なし ３：ごく薄く付着 ２：中程度付着 １：厚く付着 貝、藻類　　　　付着面積（％）

【００４２】

【発明の効果】前記第３表より明らかに本発明の防汚塗
料組成物から得られた塗膜は３０ヶ月以上も殆ど生物の
付着は認められず、優れた防汚性を示したが、親水性樹
脂を併用しない系（比較例１）、防汚剤として本発明外
のものを使用した系（比較例２及び５）、本発明範囲外
の銅合金粉末を使用した系（比較例３）、及び微溶解性
樹脂を使用しない系（比較例４）等においては、スライ
ムの付着は勿論のこと、貝、藻類も早期にしかも多量に
付着した。

【００４３】このことは、本発明における展色剤の組合
せと特定組成の銅合金粉末を併用することにより、両者
併用の相乗効果によって、防汚剤が非常にコントロール
された量で溶出することを示すものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（イ）　疎水性樹脂（Ａ）、微溶解性
   樹脂（Ｂ）及び親水性樹脂（Ｃ）から成る展色剤と、（
   ロ）　防汚剤としての、ニッケル及び／又はマンガンを
   ３〜２５重量％と、鉄を０．１〜１．５重量％含有する
   銅合金粉末、とから成る防汚塗料組成物。
2. 【請求項２】　　（イ）　展色剤１００重量部と（ロ）
   　銅合金粉末１００〜９５０重量部の割合から成る請求
   項１記載の防汚塗料組成物。
3. 【請求項３】　　疎水性樹脂（Ａ）、微溶解性樹脂（Ｂ
   ）、親水性樹脂（Ｃ）とは、それぞれ２０℃の海水に対
   する溶出量が（Ａ）０．１重量％／日未満、（Ｂ）０．
   ５〜２重量％／日、（Ｃ）２重量％／日を超えるもので
   ある請求項１又は２項記載の防汚塗料組成物。