CN100381509C - 船底涂料用添加剂及含有该添加剂的船底涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船底涂料用添加剂及含有该添加剂的船底涂料，所述船底涂料用添加剂的特征在于，上述添加剂由粉碎成粒度平均为1～12μm的飞灰和硅藻土、优选啤酒酵母硅藻土的干燥粉末组成，粉碎飞灰和硅藻土粉末的重量比为(7～3)∶1。

Description

船底涂料用添加剂及含有该添加剂的船底涂料

技术领域

本发明涉及用于减少附着于船底的贝类的船底涂料用添加剂以及含有该添加剂的船底涂料。

背景技术

为了降低贝类对船舶、海洋建筑物、其他在海中使用的各种器材的附着能力，提出了各种防止贝类附着的涂料。

目前，为了防止贝类的附着，提出添加了三丁基锡等有机锡化合物的涂料，并已投入使用，但是近年来出现上述有机锡化合物导致海洋污染的问题，其使用已经被禁止。

专利文献1提出了使含有银和/或铜的无机类抗菌剂大致均一地分散在耐水性涂料中的防藻·防贝涂料。

专利文献2提出了含有陶瓷等远红外线放射性物质、电气石等阴离子放射性物质及大蒜粉的防止藻类及贝类附着的涂料。

专利文献3提出了在导电性涂料中混合磁性物质的防止生物附着的涂料。

但上述现有技术的涂料使用高价材料，而且专利文献1和3是含有金属的涂料，由此导致涂膜重、无法发挥与期待相符的充分效果。

专利文献1：特开平11-349974号公报

专利文献2：特开平8-218004号公报

专利文献3：特开2001-29818号公报

发明内容

本发明的课题是提供使用廉价并且轻质的材料、用于防止或减少贝类对船底的附着的船底涂料用添加剂以及含有该添加剂的船底涂料。

本发明人发现由被粉碎成平均粒度为1～12μm的飞灰和硅藻土的干燥粉末组成、其重量比为(7～3)∶1时能得到可以解决上述课题的船底涂料用添加剂。而且发现当硅藻土为啤酒酵母硅藻土时特别有利。

本发明还涉及以涂料固形成分含量为基准含有3重量％～10重量％的上述添加剂的船底涂料。

本发明的添加剂除了发挥防止或减少贝类或藻类对船底或海洋建筑物的附着的优异效果以外，由于使用作为废弃物的飞灰、以及硅藻土、优选啤酒酵母硅藻土，由此廉价地解决了废弃物处理问题，又由于两种成分都是轻质的，因此由如上所述地制成的涂料组成的涂膜与由含有金属的涂料组成的涂膜比较，重量显著变轻，所以能发挥使被涂装的船只负担加重减小的优异效果。

具体实施方式

飞灰是指燃煤火力发电厂等燃煤锅炉的烟道气体中细小的球状颗粒粉尘，通常粒径为1～200μm，平均粒径大约为20μm，以二氧化硅和氧化铝为主要成分(二者共占70～80％)，还含有少量的氧化铁和微量的Mg、Ca、P、Ti的氧化物。飞灰含有熔融物骤冷产生的非结晶(玻璃态)物质、以及结晶性矿物质石英、多铝红柱石等。还已知含有以水和硅酸铝为主体的低结晶物质水铝英石。

本发明中使用的飞灰是粉碎成平均粒度为1～12μm、优选1～8μm、特别优选1～5μm、最优选2～4μm的颗粒。通过简单地分级飞灰而得到的相同粒度的颗粒不能实现本发明的目的。飞灰的粉碎可以利用喷射粉碎机进行。平均粒度小于1μm的飞灰在粉碎时的费用昂贵，而且难以混入涂料。平均粒度大于12μm的飞灰不能达到足够的效果。

本发明中使用的硅藻土是干燥粉末，能与本发明中使用的飞灰充分混合的粒度优选1～100μm。硅藻土粉末是啤酒酵母硅藻土干燥粉末的情况下，可以使用啤酒酵母过滤中使用的啤酒酵母硅藻土干燥得到的粉末。

飞灰与硅藻土干燥粉末、优选与啤酒酵母硅藻土干燥粉末的混合比例为(7～3)∶1、优选(6～4)∶1，其中的5∶1是有利的。飞灰与硅藻土粉末的混合比例大于7∶1或小于3∶1都不能达到充分的效果。

本发明的船底涂料用添加剂的制备可以如下实施：利用混合装置机械混合或在容器中手工混合粉碎成1～12μm的粉碎飞灰与干燥的硅藻土粉末。此时两种成分充分混合是重要的。

通过在船底涂料中混入以涂料固形成分含量为基准的本发明的上述添加剂3重量％～10重量％、优选3重量％～8重量％、特别优选4重量％～7重量％可以防止或减少贝类和藻类对船底涂膜的附着。即使更大量地混入上述添加剂，也能防止或减少贝类和藻类的附着，但由于涂膜强度随着混入量的增加而下降，故不优选。

本发明的添加剂实现的效果在理论上还不十分清楚，本发明人进行了反复试验，着眼于飞灰中存在的水铝英石，在硅藻土为啤酒酵母硅藻土粉末的情况下，着眼于生存于其中的酵母，发现通过将上述两种成分按照上述的混合比例混合，适量混入涂料中，能得到优异的效果。

本发明中使用的涂料是船底涂料、特别是在包括船舶水线部的船底部通常使用的涂料，除船底用的底涂料、中间层涂料以及面层涂料以外，还有油灰。作为例子，包括聚氨酯涂料，例如关西涂料株式会社的KCEPO-ELAST中间层涂料、KC EPO-ELAST50、KC EPO-ELAST100；氯化橡胶树脂、例如关西涂料株式会社的RUBBER-MARINE AF以及RUBBER-MARINE AF100；环氧树脂、例如关西涂料株式会社的KCPRIMER、KC EPO-NC以及KC EPO中间层涂料；乙烯基焦油环氧类防腐涂料、非焦油类环氧树脂重防腐涂料、乙烯类防污涂料、丙烯类防污涂料、水合分解型涂料、例如关西涂料株式会社的NU-CURRENT以及NU-CREST；还有氯化聚烯烃(氯化橡胶类)涂料。本发明的添加剂也可以混合到底漆中进行涂布，但混合到靠近贝类附着面的面层涂料和/或底涂料中是有利的。

除了本发明的添加剂以外，涂料中还可以配合热塑性树脂、各种增塑剂、体质颜料、着色颜料、防锈颜料、溶剂、固化促进剂、粘度调节剂、触变剂、沉淀防止剂等。

本发明的涂料可以通过无空气喷涂、空气喷涂、刷涂、滚涂等常规方法涂布在船底(包括水线部)。

涂布量根据船的种类、反复涂布的涂料的种类、组合的不同而不同，通常以100g/800g/m²的量进行涂布，干燥涂膜为30～500μm，优选50～300μm。

含有本发明的添加剂的涂料并不只限于涂布船舶，还可以涂布于海洋建筑物，例如浮标、桥梁等而发挥作用。

下面利用实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限于下面的实施例。

实施例1：

船底涂料用添加剂的制备

A)粉碎飞灰的制备

1)利用喷射粉碎机粉碎表1所述的粒度分布的平均粒度为34.66μm的飞灰，得到同样在表1中所述的粒度分布的平均粒度为2.53μm的粉碎飞灰。

表1

粒度分布	10％	20％	30％	40％	50％	60％	70％	80％	90％	99％
											原料飞灰	4.30μm	7.36μm	11.58μm	17.29μm	23.46μm	30.92μm	40.75μm	54.54μm	79.24μm	175.2μm
粉碎飞灰	1.56μm	1.82μm	2.04μm	2.24μm	2.43μm	2.64μm	2.87μm	3.16μm	3.60μm	4.94μm

2)与1)相同地得到具有表2所述的粒度分布的粉碎飞灰。

表2

粒度分布	10％	20％	30％	40％	50％	60％	70％	80％	90％	99％
											粉碎飞灰	3.66μm	4.42μm	5.01μm	5.53μm	6.03μm	6.55μm	7.13μm	7.87μm	9.03μm	12.0μm

3)与1)相同地得到具有表3所述的粒度分布的粉碎飞灰。

表3

粒度分布	10％	20％	30％	40％	50％	60％	70％	80％	90％	99％
											粉碎飞灰	1.62μm	1.89μm	2.12μm	2.34μm	2.56μm	2.79μm	3.06μm	3.40μm	3.90μm	5.39μm

B)啤酒酵母硅藻土的制备：

将从啤酒会社购买的使用过的啤酒酵母硅藻土干燥2周后得到平均7.1μm大小的粉末。

C)添加剂的调制：

用混合机混合50重量份上述1)的粉碎飞灰与10重量份啤酒酵母硅藻土粉末，得到船底涂料用添加剂1)。

用混合机混合70重量份上述2)的粉碎飞灰与10重量份啤酒酵母硅藻土粉末，得到船底涂料用添加剂2)。

用混合机混合40重量份上述3)的粉碎飞灰与10重量份啤酒酵母硅藻土粉末，得到船底涂料用添加剂3)。

船底涂料的制备：

1)涂料A的制备：

配合600重量份环氧树脂KC BARRIER(关西涂料)、100重量份松香、100重量份滑石、100重量份二氧化钛、50重量份氧化铁红以及50重量份触变剂，混合至均一。

2)涂料B的制备：

配合700重量份氯化橡胶树脂RUBBER-MARINE AF(关西涂料)、250重量份氧化铁红以及50重量份触变剂，混合至均一。

3)涂料C的制备：

配合700重量份聚氨酯树脂KC EPO-ELAST100(关西涂料)、250重量份滑石以及50重量份触变剂，混合至均一。

如表4所述地混合涂料A、B和C与上述船底涂料用添加剂1)、2)以及3)，调制船底涂料，进行下面的试验。

船底涂料的性能试验：

该试验大致基于JIS K5630进行。即，用涂料用稀释剂擦拭300mm×300mm×3.2mm的热间压延软钢板上油分等污迹，干燥后，进行喷砂处理除去软制铁鳞粉·锈等，使处理完的表面为灰白色，表面粗糙度为70S。保存试验板使其不要暴露于湿气中，基于JIS K5400，利用刷涂一次涂布底涂料SD ZINC 1000HA(关西涂料)，使干燥涂膜厚度为13.5μm，干燥后，基于JIS K5634，在其上四次刷涂钢船外板用氯乙烯树脂涂料，得到105μm的干燥涂膜，最后，二次涂刷上述的每种涂料，得到40μm的干燥涂膜，制成贝类附着试验体。针对上述试验体，在面向温哥华湾南部的阳光好的海岸进行6个月及1年基于JIS K5630的浸海试验，测定贝类的附着状态。各试验涂料都制作3个试验体，取其平均值，测定结果概括于表4。

<贝类附着试验>

◎：无附着的贝类，或贝类附着数量小于或等于4个。

○：贝类附着数量为5～10个。

△：贝类附着数量为11～20个。

×：附着的贝类非常多。

表4

由上述表中的试验数据可以判断，添加剂量小于3重量％的试验编号5和6的情况下，虽然具有能推测添加剂效果的程度的效果，但不能达到满意的结果。添加剂的添加量大于10重量％的试验编号9和12的情况下，虽然能防止或减少贝类和藻类的附着，但涂膜强度下降，试验编号9的情况下，在涂料中的混入和混合不充分，试验编号12的情况下，涂膜强度下降。添加剂量在3重量％～10重量％的范围内的试验编号2～4、7、8、10及11的情况下，无论何种涂料，添加剂的效果都是明显的。试验编号1是完全没有添加添加剂的涂料A的试验结果，由该试验结果可知在含有少于或多于本发明范围的添加剂的涂料中，添加剂也起作用。

但是，添加剂量在3重量％～10重量％的范围内能得到满意的防止或减少贝类和藻类附着的效果以及满意的涂膜强度和涂料混合性。

Claims (3)

1.一种船底涂料用添加剂，其特征在于，所述添加剂由粉碎成粒度平均为1～12μm的飞灰和硅藻土的干燥粉末组成，粉碎飞灰和硅藻土粉末的重量比为(7～3)∶1。

2.如权利要求1所述的船底涂料用添加剂，其中，硅藻土的干燥粉末是啤酒酵母硅藻土粉末。

3.一种船底涂料，该涂料以涂料固形成分含量为基准，含有3重量％～10重量％权利要求1或2所述的添加剂。