JPH08104832A - 防汚塗料用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 防汚性に優れるとともに、それを使用する環
境や人体に悪影響を及ぼすことのない防汚塗料用組成物
の提供。 【構成】 式（Ｉ）： 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防汚塗料用組成物に関
する。特に、船舶、海洋構築物、海水導入管等の各種構
造物や漁網等の各種道具の海中または水中に没している
部分の表面に付着する微生物、藻類等の動植物の水棲付
着生物による汚損防止に良好な結果を与える防汚塗料用
組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶の船底部、海底通信ケーブル、輸送
パイプライン、観測ブイ、浮標、オイルフェンス、シル
トプロテクター、橋脚、火力または原子力発電所におけ
る冷却水路、工業用冷却水路、波力発電ブイ、海洋開発
や海洋土木工事に関連する各種機器、養殖用漁網、漁具
等長期にわたって水中に浸漬される器物、設備および構
築物には、フジツボ、ムラサキイ貝、ヒドロ虫、セルプ
ラ、コケムシ、ホヤ、海綿等の付着動物やアオサ、青の
り、シオミドロ、ヒビミドロ、シオグサ、ミル等の藻類
および藍藻類、珪藻類、細菌類等のスライムを形成する
付着微生物（以下これらを総称して「汚損生物」ともい
う）が付着し、このために上記機器、器物、設備、構築
物等は種々の損失を被る。

【０００３】例えば、船舶に汚損生物が付着した場合、
船体と海水の摩擦抵抗が増大し、船速の低下、燃料消費
量の増加を招く。そればかりでなく、船底の汚損のため
の運行休止や清掃費用等の経済的損失等、汚損生物は保
守および運航上、多大の経済損失をもたらす。あるい
は、橋脚等の海洋に構築されている構造物では、耐久性
を高めるために塗布されている防食被覆膜が汚損生物に
よって劣化あるいは腐食し、その結果、構造物の耐用期
間が短くなる。ブイ、その他の浮遊構造物は浮力の低
下、水没を起こす。また、発電所の復水器および各種工
場の熱交換器等の冷却用水路においては、これらに汚損
生物が付着するため、取水時の抵抗が増したり、熱交換
効率の低下が引き起こされたり、水路から脱落した生物
塊による復水器、熱交換器の性能低下が引き起こされた
り等、種々の損害損失が発生する。さらに、魚介類の養
殖漁網に汚損生物が付着した場合、網自体の耐久性が損
なわれたり、汚損生物が網目を覆い尽くして海水の流出
入を阻害し、酸素不足を招来して、その結果養殖魚介類
が呼吸困難を起こして死滅する原因となったり、細菌等
の増殖を助長してノルカディア病、ベンデニア病等魚病
の発生による魚類の被害の原因となったりする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、水中に存
在する構築物等に対する汚損生物の付着は産業上極めて
大きな損害をもたらす。したがって汚損生物の付着防止
のために、従来より、防汚性（生物の付着を防止する性
質）を有する成分として、亜酸化銅、ロダン銅等の重金
属化合物、ＤＤＴ等の有機塩素化合物、テトラメチルチ
ウラムジスルフィド、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛
等のカルバミン酸化合物、フェナルサジンクロリドに代
表されるひ素化合物、トリブチル錫オキシドに代表され
る有機錫化合物、有機錫重合体および有機硫黄化合物を
１種または２種以上を配合した防汚塗料（水中の構築物
や機器等に汚損生物が付着するのを防止する塗料）を水
中の構築物や漁網に塗布したり、また冷却用水路には塩
素、ホルマリン等を直接塗布したりしていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】これらの実状に鑑み、本
発明者らは鋭意検討を行なった。その結果、本発明にお
ける式（Ｉ）の構造をもつ化合物が、菌類、微細藻類、
大型藻類、フジツボ等に対して良好な防汚性を有してい
ることを初めて発見し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち本発明は、（１）式（Ｉ）：

【化２】

【０００７】で表される化合物および樹脂成分を含んで
なる防汚塗料用組成物、（２）上記式（Ｉ）で表される
化合物および乳酸残基を樹脂中７０〜９５モル％および
カプロラクトン残基を樹脂中５〜３０モル％を含み、乳
酸残基中のＬ乳酸残基／Ｄ乳酸残基（モル比）が１〜９
の範囲であり、還元粘度（η_SP/C）が０．５〜１．５ｄ
ｌ／ｇである加水分解型バインダー樹脂を含んでなる防
汚塗料用組成物、（３）加水分解型バインダー樹脂が、
さらに乳酸以外のオキシ酸残基、プロピレングリコール
残基、コハク酸残基およびグリセリン残基から選ばれる
少なくとも一種を含む樹脂である上記（２）記載の防汚
塗料用組成物、（４）加水分解型バインダー樹脂が、−
１０〜２０℃の範囲のＴｇを持つ上記（２）、（３）記
載の防汚塗料用組成物に関する。

【０００８】本発明の防汚塗料用組成物で使用される式
（Ｉ）：

【０００９】

【化３】

【００１０】で表される化合物は、菌類、微細藻類、大
型藻類、フジツボ等に対して良好な防汚性を有するばか
りでなく、家畜飼料用添加剤として使用されているもの
であるため、人体に対しても安全である。

【００１１】本発明の防汚塗料用組成物を構成する樹脂
に特別の制限はない。一般に使用されている塗料の製膜
材料の主成分として配合される樹脂を使用することがで
きる。例えば、アクリル酸系樹脂、ポリエステル系樹脂
等が挙げられる。なかでも下記する加水分解型バインダ
ー樹脂は、生分解性を有するので好ましい。

【００１２】加水分解型バインダー樹脂は、乳酸残基を
樹脂中７０〜９５モル％、好ましくは７０〜９０モル
％、カプロラクトン残基を樹脂中５〜３０モル％、好ま
しくは５〜２０モル％含有している。乳酸残基およびカ
プロラクトンの含有量が上記範囲内であれば、良好な塗
膜強度及び適切な加水分解速度が得られる。

【００１３】加水分解型バインダー樹脂中の乳酸残基に
おいて、Ｌ乳酸残基（Ｌ）とＤ乳酸残基（Ｄ）のモル比
（Ｌ／Ｄ）は１〜９、好ましくは１〜３である。Ｌ／Ｄ
が１〜９の範囲になければ、トルエンや酢酸エチル等の
汎用溶剤に対する満足な溶解性が得られない。

【００１４】加水分解型バインダー樹脂は、乳酸以外の
オキシ酸残基、プロピレングリコール残基、コハク酸残
基およびグリセリン残基から選ばれる少なくとも一種
を、樹脂中０〜５モル％含んでもよい。乳酸以外のオキ
シ酸としては、グリコール酸、２−ヒドロキシイソ酪
酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、１６−
ヒドロキシヘキサデカン酸、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル酪酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、リンゴ酸、ク
エン酸、グルコン酸等が挙げられる。

【００１５】加水分解型バインダー樹脂の還元粘度（η
_SP/C）は、０．５〜１．５でなければならない。樹脂の
還元粘度が０．５未満であると、塗膜の強度が低すぎた
り、加水分解速度が速すぎる等の問題が生じる。また還
元粘度が１．５を越えると、塗布適性において問題が生
じる。好ましい還元粘度は、０．５〜１．２である。こ
こで還元粘度の測定は、クロロホルムに樹脂を１２５ｍ
ｇ／２５ｍｌの濃度に溶解し、温度２５℃でウベローデ
粘度管を用いて測定した。

【００１６】本発明の防汚塗料用組成物を漁網用防汚塗
料として用いる場合、加水分解型バインダー樹脂のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を−１０℃〜２０℃に調整するのが
好ましい。Ｔｇがこの温度範囲にあれば、魚網を構成す
る繊維から、本発明の組成物の剥離が起こりにくくな
り、長期の防汚性維持が可能となる。さらに好ましいＴ
ｇの範囲は、−５℃〜１５℃である。

【００１７】加水分解型バインダー樹脂の重合は、乳酸
の二量体であるラクチド、カプロラクトンおよびその他
の成分を公知の開環重合触媒を使用して窒素雰囲気下、
加熱することによって得る方法や、上記原料化合物を加
熱、減圧することによる直接脱水重縮合をする方法等が
挙げられる。加水分解型バインダー樹脂は、原料が、乳
酸、カプロラクトン、プロピレングリコール、コハク
酸、グリセリン等である。これらのモノマーは、医療用
高分子として使用実績のあるもの、食品添加物として使
用されているものであり、人体や自然環境においても問
題のない化合物である。

【００１８】化合物（Ｉ）の配合量は特に制限はない
が、樹脂１００重量部に対して１０〜２００重量部含ま
れるのが好ましい。さらに好ましくは樹脂１００重量部
に対して５０〜１００重量部である。

【００１９】本発明の防汚塗料用組成物で使用できる有
機溶剤は、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸
エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、テトラヒドロ
フラン等のエーテル系溶剤、イソプロピルアルコール、
ブチルアルコール等のアルコール系溶剤等が挙げられ
る。

【００２０】本発明の防汚塗料用組成物には、さらに通
常塗料に加えられる添加物、例えば、顔料、粘度調整
剤、レベリング剤等を添加してもよい。

【００２１】本発明の防汚塗料用組成物における固形分
濃度は、使用目的によって適宜決められるが、普通、魚
網に使用する場合は、２０〜３０重量％、また船体など
に塗布する場合は、４０〜６０重量％である。

【００２２】

【実施例】以下本発明の防汚塗料用組成物を実施例を用
いて詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定され
るものではない。

【００２３】製造例１ Ｌ−ラクチド１００ｇ、ＤＬ−ラクチド１００ｇ、カプ
ロラクトン５０ｇ、重合開始剤としてグルコール酸０．
４ｇ、開環重合触媒としてアルミニウムアセチルアセト
ネート５０ｍｇをフラスコ内に加え窒素雰囲気下、１９
０℃に加熱することにより重合し、ポリエステルＡを得
た。組成、還元粘度等を表１に示す。

【００２４】製造例２ ＤＬ−ラクチド２００ｇ、カプロラクトン５０ｇ、重合
開始剤としてグルコール酸０．４ｇ、開環重合触媒アル
ミニウムアセチルアセトネート５０ｍｇをフラスコ内に
加え、窒素雰囲気下、１９０℃に加熱開環重合させるこ
とによりポリエステルＢを得た。組成、還元粘度等を表
１に示す。 製造例３ ＤＬ−ラクチド２００ｇ、カプロラクトン３０ｇ、重合
開始剤としてグルコール酸０．４ｇ、開環重合触媒アル
ミニウムアセチルアセトネート５０ｍｇをフラスコ内に
加え、窒素雰囲気下、１９０℃に加熱開環重合させるこ
とによりポリエステルＣを得た。組成、還元粘度等を表
１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例１ ポリエステルＡ６０ｇを酢酸エチル１４０ｇに溶解さ
せ、その後構造式（Ｉ）の防汚剤４０ｇを加え混合する
ことにより塗料（Ｉ）を得た。塗料組成を表２に示す。 塗膜の評価 ２０ｃｍ×１０ｃｍのＦＲＰ板に塗料（Ｉ）をウェット
厚み３００μｍでコーティングし、風乾後、瀬戸内海の
岩国沖に固定している筏の水面下２ｍに浸漬を行い、生
物付着性を評価した。評価は目視評価を行い、５段階で
評価した。また塗膜の加水分解による減少速度評価は、
筏に固定したローターを海水中で１５ノットで回転させ
１カ月後に表面粗度計で測定し評価した。生物付着性、
塗膜減少速度の評価結果を表３に示す。

【００２７】実施例２ ポリエステルＢ６０ｇを酢酸エチル１４０ｇに溶解さ
せ、その後構造式（Ｉ）の防汚剤３０ｇ、タンニン酸１
０ｇを加え混合することにより塗料（ＩＩ）を得た。塗
料組成を表２に示す。塗料（ＩＩ）の塗膜を実施例１と
同様の方法で評価した。結果を表３に示す。

【００２８】実施例３ ポリエステルＣ６０ｇを酢酸エチル１４０ｇに溶解し、
その後構造式（Ｉ）の防汚剤４０ｇを加え混合すること
により塗料（ＩＩＩ）を得た。塗料組成を表２に示す。
塗料（ＩＩＩ）の塗膜を実施例１と同様の方法で評価し
た。結果を表３に示す。

【００２９】比較例１ 芳香族系共重合ポリエステルバイロン２００（東洋紡績
（株）社製）６０ｇをトルエン１４０ｇに溶解し、タン
ニン酸４０ｇを混合し塗料（ＩＶ）を得た。塗料組成を
表２に示す。塗料（ＩＶ）の塗膜を実施例１と同様の方
法で評価した。結果を表３に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【発明の効果】本発明の防汚塗料用組成物の防汚性を発
揮する成分である式（Ｉ）の化合物は、良好な防汚性を
持ちながら、人体や自然環境には全く悪影響を与えない
ものである。特に生分解性を有する加水分解型バインダ
ー樹脂と組み合わせることによって、防汚性を発揮する
化合物（Ｉ）を含む膜が常に表面に表れ、長期間にわた
って防汚性を発揮し続けることができ、しかも塗膜が分
解して水中に溶け込む各成分は、上記の化合物（Ｉ）お
よび乳酸、カプロラクトンなど自然物や医療品、食品等
に使用される、人体や自然環境に悪影響を与えないもの
ばかりである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ０１Ｎ 41:04 37:36）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式（Ｉ）： 【化１】 で表される化合物を含んでなる防汚塗料用組成物。
2. 【請求項２】 化合物（Ｉ）に加えて、さらに乳酸残基
   を樹脂中７０〜９５モル％およびカプロラクトン残基を
   樹脂中５〜３０モル％を含み、乳酸残基中のＬ乳酸残基
   ／Ｄ乳酸残基（モル比）が１〜９の範囲であり、還元粘
   度（η_SP/C）が０．５〜１．５ｄｌ／ｇである加水分解
   型バインダー樹脂を含んでなる請求項１記載の防汚塗料
   用組成物。
3. 【請求項３】 加水分解型バインダー樹脂が、乳酸残基
   およびカプロラクトン残基に加えて、乳酸以外のオキシ
   酸残基、プロピレングリコール残基、コハク酸残基およ
   びグリセリン残基から選ばれる少なくとも一種を含む請
   求項２記載の防汚塗料用組成物。
4. 【請求項４】 加水分解型バインダー樹脂が、−１０〜
   ２０℃の範囲のＴｇを持つ請求項２または３記載の防汚
   塗料用組成物。