JP2000063709A - 防汚塗料組成物 - Google Patents
防汚塗料組成物Info
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Abstract
期間に渡り防汚性能を保持する防汚塗料組成物を提供す
る。 【解決手段】 成分として、(A)炭化水素系溶剤に分
散させた、酸基を有する親水性芯成分と酸基を有さない
疎水性皮成分とからなる酸価20〜400の非水ディス
パージョン樹脂、(B)金属含有防汚剤、及び(C)カ
ルボキシル基を含有する一塩基酸の金属石鹸を配合す
る。
Description
関する。詳細に述べると、本発明は、長期保存が可能
で、塗膜形成後は、海水中で長期間に渡り防汚性能を保
持する防汚塗料組成物に関する。
や、海洋構造物、漁網などの表面には、各種海中生物が
付着するため、船舶においては、効率のよい運航が妨げ
られ、海洋構造物及び漁網においては、耐用年数が著し
く短くなるなどの問題が生じる。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塗装されている。
従来から使用されている代表的な防汚塗料には、海水に
不溶性のビニル系樹脂や、アルキド樹脂、塩化ゴムなど
の樹脂と海水に溶解性のロジンとからなるビヒクル成分
に防汚剤を配合した不溶解マトリックス型防汚塗料、及
び海水中で徐々に加水分解する、錫等の含金属樹脂をビ
ヒクル成分とし、必要に応じて防汚剤を配合した溶解マ
トリックス型防汚塗料などがある。
防汚塗料では、海水中にロジンとともに防汚剤が溶出す
るので、長期間安定した防汚効果が期待できず、また、
塗膜に残った不溶性樹脂成分がスケルトン構造を形成す
るので、特に船舶に適用した場合、海水と塗布面の摩擦
抵抗が増大して速度低下、燃費増大などが生じる欠点が
あった。一方、前記溶解マトリックス型防汚塗料は、防
汚効果はあるが、安全衛生上及び環境保全上の問題点が
あった。また、特開平4−261473号公報等に開示
されている、芯成分に酸基を有する非水ディスパージョ
ン樹脂をビヒクル成分とし、また金属含有防汚剤を配合
した防汚塗料は、塗膜形成後、海水が接すると前記酸基
と前記金属とが反応し、その結果、海水中で塗膜が溶解
しにくくなり、防汚効果が十分発揮できなくなり、更
に、非水ディスパージョン樹脂の皮成分が酸基を有する
場合には塗料が増粘ーゲル化を引き起こし、貯蔵安定性
が悪くなるという問題点があった。
塗料の欠点を克服し、海水面よりも下にある船舶の底部
外板や、海洋構造物、漁網などの表面に、各種海中生物
が付着するのを効果的に、長期間防止できる塗料組成物
を提供することを目的とする。
を解決するために、研究を行った結果、芯成分のみに酸
基を有する非水ディスパージョン樹脂と、金属含有防汚
剤とを含む防汚塗料に、更にカルボキシル基を含有する
一塩基酸の金属石鹸を添加することにより、塗料の長期
保存を可能にし、かつ、塗膜形成後は海水中で塗膜が徐
々に溶解するので防汚性能を長期間維持できるという知
見を得た。本発明は、かかる知見に基づき完成したもの
である。従って、本発明は、(A)炭化水素系溶剤に分
散させた、酸基を有する親水性芯成分と酸基を有さない
疎水性皮成分とからなる、酸価20〜400の非水ディ
スパージョン樹脂、(B)金属含有防汚剤、及び(C)
カルボキシル基を含有する一塩基酸の金属石鹸、を含む
防汚塗料組成物を提供する。
本発明で用いるビヒクル成分である非水ディスパージョ
ン樹脂(A)は、ヘキサンや、ヘプタン、キシレン、ト
ルエン、シクロヘキサン、ミネラルスピリット等の各種
低極性溶媒である脂肪族、芳香族、脂環式あるいはこれ
らの混合系からなる炭化水素系溶剤中に、低極性成分で
ある疎水性皮成分を分散安定剤として、高極性成分であ
る親水性芯成分を分散して得られる、好ましくは粒子径
20〜5000nmの樹脂である。本発明で使用しうる
非水ディスパージョン樹脂としては、特に制限ないが、
アクリル樹脂系や、ポリエステル系、アルキド樹脂系、
シリコーン樹脂系等が代表的なものとして挙げられる。
非水ディスパージョンの製造は、従来から公知の方法に
よって行うことができる。例えば、芯成分と皮成分とを
重合などにより、ブロック共重合あるいはグラフト共重
合などせしめ、その後に、炭化水素系溶剤を添加して製
造する方法や、炭化水素系溶剤中で皮成分と芯成分とを
反応させて製造する方法などが挙げられる。アクリル樹
脂系非水ディスパージョン樹脂を例にして説明すると、
例えば炭化水素系溶剤中において、皮成分となる分散安
定剤の存在下で、酸類の重合性モノマーを必須成分とし
て含有する重合性モノマーを分散重合させる方法が適当
である。
ーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸や、クロトン
酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、無水マレイン酸等の酸類;(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プ
ロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル
酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、
(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデ
シル等のアルキル基の炭素数が1〜24のアクリル酸ア
ルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル類;そ
の他グルシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチ
ルアミノエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、スチレ
ン、ビニルトルエン、(メタ)アクリロニトリル等が代
表的なものとして挙げられる。このような重合性モノマ
ーを適宜選択し、組合せ、重合させることにより、酸基
を有する親水性の芯成分が形成される。
ノマーを重合させて得られた重合体であり、該重合体
は、炭化水素系溶剤に溶解するものであって、かつ酸基
を含有せず、また、重合性モノマーとして親水基を含ま
ない、もしくは含んだとしても少量含有するモノマーを
選択して重合させて得られた疎水性重合体である。非水
ディスパージョン樹脂の芯成分は、酸基を有し、親水性
であることが必要であり、それにより、塗膜が徐々に
(海)水に溶解し、防汚性を発揮することになる。酸基
としては、カルボキシル基や、スルホン酸基、リン酸基
等が挙げられる。一方、非水ディスパージョン樹脂の皮
成分は、酸基を有さず、疎水性であることが必要であ
る。芯成分と同様酸基を有し、親水性であると、塗膜が
(海)水に速く溶解し、長期防汚性が期待できなくな
る。
ノマーを重合又は共重合することによって製造すること
ができる。このようなビニル重合性モノマーとしては、
例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル
酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アク
リル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)
アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラ
ウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル等のアルキル基の
炭素数が1〜24のアクリル酸アルキルエステル、メタ
クリル酸アルキルエステル類、その他グリシジル(メ
タ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノ
エチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシプロピル、スチレン、ビニルトルエ
ン、(メタ)アクリロニトリル等を挙げることができ
る。
されるものではないが、通常90/10〜10/90、
好ましくは80/20〜25/75が適当である。芯成
分と皮成分とからなる非水ディスパージョン樹脂の酸価
は、20〜400、好ましくは50〜200が適当であ
り、この範囲で優れた長期防汚性の塗膜が得られる。本
発明で用いる金属含有防汚剤(B)は、従来使用されて
いる金属含有防汚剤であれば、特に制限なく使用でき
る。その具体例を挙げると、亜酸化銅や、塩基性炭酸
銅、チオシアン銅、水酸化銅、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、ジンクピリチオ
ン、ジンクジメチルジチオカーバメート、ジンクエチレ
ンビスジチオカーバメートなどがある。これらの金属含
有防汚剤は、単独で、又は2種以上組み合わせて使用す
ることができる。
一塩基酸の金属石鹸(C)は、カルボキシル基を含有す
る一塩基酸の金属塩である。前記カルボキシル基を含有
する一塩基酸としては、例えば、以下の式で示される一
塩基酸を挙げることができる。 X −COOH (式中、X は、アルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、シクロアルケニル基及びアリール基である。) ここで、アルキル基は、直鎖でも分岐したものでもよ
い。アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル
基や、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブ
チル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、へブチル基、オクチル
基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、
トリデシル基、テトラデシル基等のアルキル基が好適に
挙げられる。好ましいアルキル基は、炭素数が、例え
ば、1〜18個のものである。
よい。アルケニル基としては、例えば、上記アルキル基
に対応するアルケニル基が挙げられる。シクロアルキル
基としては、例えば、シクロヘキシル基や、シクロヘプ
チル基、シクロオクチル基、シクロノニル基等が好適に
挙げられる。シクロアルケニル基としては、上記シクロ
アルキル基に対応するものが好適に挙げられる。また、
幾つかのシクロアルキル基が縮合した環系のもの、例え
ば、アビエチン酸を構成する環系等が挙げられる。更
に、アリール基としては、例えば、フェニル基や、ナフ
チル基等が好適に挙げられる。このような一塩基酸とし
ては、具体的な例を挙げると、酢酸や、プロピオン酸、
酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、オクタン酸、
ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン
酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パ
ルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカ
ン酸、アラキン酸、リノール酸、リノレン酸、オレイン
酸、アラキドン酸、乳酸、ピバリン酸、ジメチル酢酸、
シクロヘキサンカルボン酸、12−ヒドロキシステアリ
ン酸、フルオロ酢酸、クロル酢酸、パルビン酸、アビエ
チン酸、ナフテン酸などが挙げられる。これらの一塩基
酸化合物は、単独で、又は2種以上組み合わせて使用す
ることができる。
例を挙げると、銅や、亜鉛、コバルト、マンガン、カル
シウム、鉄、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル等
が使用することができる。特に防汚性の観点から銅、亜
鉛が好ましい。本発明において、一塩基酸の金属石鹸
(C)は、非水ディスパージョン樹脂中の酸基と防汚剤
中の金属とが、海水に接すると反応し、塗膜が溶解しに
くくなり、その結果、長期防汚性が低下するのを防止す
るために配合するものである。本発明の塗料組成物に
は、前述の非水ディスパージョン樹脂を分散させるため
の炭化水素系溶剤、その他必要に応じ、前述の金属含有
防汚剤以外に各種の防汚剤を加えることができる。具体
的な例を挙げると、2−メチルチオー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−ジメチルクロロフェニル尿素、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、N−(3,4−ジクロロフェニル)−N,
N−ジメチル尿素、2,4,6−トリクロロフェニルマ
レイミドなどがある。
に応じて、体質顔料や、着色顔料、可塑剤、発泡防止
剤、沈降防止剤、レベリング剤などの各種添加剤、その
他樹脂、などを配合することができる。本発明の防汚塗
料組成物は、(A)非水ディスパージョン樹脂、(B)
金属含有防汚剤及び(C)一塩基酸の金属石鹸の配合割
合は、防汚塗料組成物の重量を基準として、(A)非水
ディスパージョン樹脂は、通常、10〜50重量%、特
に12〜30重量%とするのが好ましく、(B)金属含
有防汚剤は、通常、1〜50重量%、特に20〜45重
量%とするのが好ましく、また(C)一塩基酸の金属石
鹸は、(A)非水ディスパージョン樹脂の酸基1当量に
対して、(C)一塩基酸の金属石鹸中の金属の当量が0.
1〜3.0、好ましくは0.4〜1.5となるように加える。
なお、この比が0.1未満の場合、塗膜の溶解性が低下
し、防汚性効果が低下する傾向にあり、一方、3.0より
大きい場合、塗膜の物性が低下する傾向にある。
90重量%、好ましくは50〜80重量%が適当であ
る。本発明の防汚塗料組成物は、前記の成分をボールミ
ルや、ディスパーなどの通常の塗料製造装置で、一括又
は分割して混合分散することにより調製する。このよう
に調製した本発明の防汚塗料組成物は、そのまま、又
は、溶剤で粘度調整した後、エアレススプレー塗装や、
エアスプレー塗装、ローラー塗装、刷毛塗りなどによ
り、船舶や海洋構造物等に塗布する。なお、本発明の防
汚塗料組成物は、乾燥膜厚約30μm〜300μm、好
ましい100〜200μmになるように塗布するのが好
ましい。
明する。なお、実施例中、「部」及び「%」は、重量を
基準として示す。 〈分散安定剤(皮成分)Aの調製〉攪拌棒、温度計、還
流管を取り付けた四つの口フラスコに、キシレン30
部、n−ヘプタン10部、ミネラルスピリット5部を仕
込み、温度を100℃に保ち、そこへn−ブチルメタク
リレート80部、2−エチルヘキシルメタクリレート1
5部、グリシジルメタクリレート5部及びアゾイソブチ
ロニトリル3部の混合成分を3時間かけて攪拌下滴下し
て反応させ、1時間保持後、アゾイソブチロニトリル1
部、キシレン10部の混合物を1時間かけて滴下し反応
させた。その後、130℃に昇温し、メタクリル酸3.5
部、トリエチルアミン0.05部及び1,4−ベンゼンジ
オール0.05部を同フラスコに加えて、6時間反応さ
せ、酸価0、固形分65%の淡茶色粘稠液体である分散
安定剤Aを調製した。
様にして以下の表1に示す成分から、酸価0、固形分6
5%の分散安定剤Bを調製した。
表2に示す配合に基づいて、分散安定剤(皮成分)、重
合性モノマー(芯成分)、重合開始剤及び溶剤からなる
成分を常法によって加熱反応させ、同表2の下段に示す
特性を有する非水ディスパージョン樹脂溶液I〜Vを調
製した。
比較例1〜3の防汚塗料を製造した。
鋼板に、乾燥膜厚150μmになるようエアスプレー塗
装し、乾燥させた。得られた試験板について研磨性試験
及び防汚性試験を行ったところ、表4に示す結果が得ら
れた。なお、試験は、次の方法に基づいて行った。 〈研磨性試験〉ローター試験(25℃、15ノット)
後、マイクロメーターにより膜厚を測定し、試験前の膜
厚との差を計算した。 〈防汚性試験〉三重県鳥羽市鳥羽湾において、試験板を
海中に沈め、塗膜外観を観察した。評価基準 5:試験板に付着物が認められない。
である実施例1〜5の塗膜では、海水中で非水ディスパ
ージョン樹脂の酸基と金属含有防汚剤とが反応せず、優
れた研磨性、長期防汚性を有し、良好であった。
た比較例1では、初期には研磨するが、海水中で非水デ
ィスパージョン樹脂の酸基と金属含有防汚剤とが反応し
たためか、継続的に研磨せず、長期防汚性が不良であっ
た。また、酸価の低い非水ディスパージョン樹脂を配合
した比較例2では、研磨性が低く、長期防汚性が不良で
あった。また、酸価の高い非水ディスパージョン樹脂を
配合した比較例3では、研磨性が大きく、剥離した。
防汚性を有する優れた防汚塗料が得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】(A)炭化水素系溶剤に分散させた、酸基
を有する親水性芯成分と酸基を有さない疎水性皮成分と
からなる、酸価20〜400の非水ディスパージョン樹
脂、(B)金属含有防汚剤、及び(C)カルボキシル基
を含有する一塩基酸の金属石鹸、を含むことを特徴とす
る防汚塗料組成物。 - 【請求項2】 前記非水ディスパージョン樹脂(A)に
含まれる酸基と前記金属石鹸(C)に含まれる金属との
当量比が、(1:0.1〜3.0)である請求項1記載の防
汚塗料組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23129998A JP3855034B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 防汚塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23129998A JP3855034B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 防汚塗料組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000063709A true JP2000063709A (ja) | 2000-02-29 |
JP3855034B2 JP3855034B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=16921451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23129998A Expired - Lifetime JP3855034B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 防汚塗料組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3855034B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7390843B2 (en) | 2000-03-28 | 2008-06-24 | Nippon Paint Co., Ltd. | Antifouling coating |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP23129998A patent/JP3855034B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7390843B2 (en) | 2000-03-28 | 2008-06-24 | Nippon Paint Co., Ltd. | Antifouling coating |
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Publication number | Publication date |
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