JP2000226554A - 耐海水性コーティング剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 海水と接触する海洋船舶の船底、海洋構造
物、海岸設備機材、電力設備の海水導入管内壁等の表面
に藻やフジツボ等が付着するのを長期に亘って防止する
とともに、無公害でしかも塗料としての一般的な性状と
機能を有し且つ耐海水性（耐塩水性）防汚性の高い常温
硬化型耐海水性コーティング剤。 【解決手段】大きさが２〜８０μで高温焼成したケイソ
ウ土と、加水分解型樹脂と、有機溶剤含有または無溶剤
の耐海水性塗料母剤とを混合してなるもので好ましい混
合（配合）割合としては、前記耐海水性塗料母剤１００
容量％に対して、前記加水分解型樹脂を４０〜６０容量
％、前記加水分解型樹脂１００容量％に対して、前記ケ
イソウ土を６０〜１２０容量である。またケイソウ土の
水分は０．５％以下が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】 本発明は、海水と接触する
海洋船舶の船底、海洋構造物、海岸設備機材、電力設備
の海水導入管等の表面に藻やフジツボ等が付着するのを
長期に亙って防止すると共に、無公害でしかも耐海水性
（耐塩水性）、防汚性の高い常温硬化型のコーティング
剤に関するものである。

【従来の技術】 従来、前記の海水と接触する部分への
コーティング剤としては、防汚性の優れた有機錫系コー
ティング剤があったが、１年足らずで藻やフジツボが多
量に付着する等塗装サイクルが短い。また有機溶剤多量
使用による問題即ち可燃性が高く危険であり人体への各
種障害症状（麻痺作用や中枢神経症）、更に海洋環境中
に放出される有機錫化合物の問題つまり有機錫化合物は
海洋生態系に残留性の悪影響を与える問題が指摘され
て、現在日本では製造が中止となった。このため亜酸化
銅系コーティング剤が代替技術として出現した。しかし
これは前記付着物による塗装サイクルの短命の問題と、
有機溶剤の必須によるこれの多量使用による前記問題は
解決されていない。最近、無溶剤で一液タイプの常温硬
化型のコーティング剤として次の２タイプのものが開発
され注目されている。１つは、特開平５−２４７３４７
号公報で紹介の、無溶剤で一液タイプの常温硬化型セラ
ミック系オルガノシロキサン組成物、即ち、液状オルガ
ノポリシロキサン（Ａ）、架橋剤（Ｂ）、および硬化触
媒（Ｃ）、からなる三成分の混合液組成物であって；液
状オルガノポリシロキサン（Ａ）が有機ケイ素基である
Ｘ−Ｓｉ（Ｘ葉水素原子もしくは一価の炭化水素基）と
官能性側鎖であるＯＲ基（Ｒは水素原子もしくはＣ_１か
らＣ_５のアルキル基あるいはアシル基）で構成される化
合物であり、架橋剤（Ｂ）がすくなくとも１個のアルコ
キシ基、アシロキシ基もしくはオキシム基からなる機能
団を有するアルミニウム、ホウ素、ケイ素、チタンまた
はジルコニウム化合物の１種または２種以上の組み合わ
せからなる有機金属化合物であり、硬化触媒（Ｃ）が含
金属有機化合物であり、且つ該三成分混合液組成物が含
有する全金属元素成分をＭＯ_ｙ／２酸化物基準（Ｍはア
ルミニウム、ホウ素、ケイ素、チタン、ジルコニウム元
素、ｙは金属元素の価数）で表して４０重量％以上含有
している組成物（以下これを単にオルガノシロキサン組
成物と称する）。２つ目は、特開平２−９６３３号公報
で紹介の無溶剤で一液タイプの常温硬化型オルガノポリ
シロキサン組成物、即ち、一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＲ^２）_３
で示されるトリアルコキシシランを部分加水分解して得
られるアルコキシ基含有オルガノポリシロキサン１００
重量部、一般式Ｒ^３ _ａＳｉ（ＯＲ^４）_４−ａで示される
有機ケイ素化合物６０〜１４０重量部、一般式Ｒ^１ _ｂＲ
^５Ｓｉ（ＯＲ^２）_３−ｂで示される有機ケイ素化合物を
前記アルコキシ基含有オルガノポリシロキサンと前記有
機ケイ素化合物の合計量１００重量部に対し０〜３０重
量部、有機金属化合物５〜３０重量部、とからなる組成
物（以下これを単にオルガノポリシロキサン組成物と称
する）。但し上記各一般式におけるＲ^１とＲ^２は炭素数
１〜３のアルキル基から選択される同種又は異種の基、
Ｒ^３は炭素数１〜３のアルキル基又はアルケニル基もし
くはフェニル基から選択される同種又は異種の１価炭化
水素基、Ｒ^４は水素原子または炭素数１〜３のアルキル
基、ａは２または３、Ｒ^５はγ−グリシドキシプロピル
基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基
または３，３，３−トリフルオロプロピル基 、ｂは０
または１である。

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら２つの
コーティング剤も、耐海水性、圧縮強度的には優れてい
て且つ経年安定しているものの、１年足らずで藻やフジ
ツボが多量に付着する等、塗装サイクルが短い問題は解
決されない。最近この問題に対して前記のような有機溶
剤含有または無溶剤の常温硬化型の耐海水性塗料母剤に
加水分解型樹脂を加えることで藻やフジツボ等に対する
防着効果があるとした発表が日本塗料新聞などで紹介さ
れている。しかしながらこの加水分解型樹脂は防汚性に
すぐれているものの海水中に溶け出す速度が早く、藻や
フジツボ等の防着効果は経年劣化が著しく甚だ短命であ
る。本発明は、前記した従来の有機溶剤含有または無溶
剤の常温硬化型の耐海水性塗料母剤の長所即ち、耐海水
性及び構造物用塗料としての性状を安定維持すると共
に、前記加水分解型樹脂の効能を長期に亙って維持し、
藻やフジツボ等の防着期間を大幅に延長することを課題
とするものである。

【課題を解決するための手段】 本発明は、前記課題を
解決した優れたコーティング剤を提供するものであり、
その１つは、大きさが２〜８０μで高温焼成したケイソ
ウ土と、加水分解型樹脂と、有機溶剤含有または無溶剤
の常温硬化型の耐海水性塗料母剤とを混合してなる耐海
水性コーティング剤であり、他の１つは有機溶剤含有ま
たは無溶剤の常温硬化型の耐海水性塗料母剤と、前記母
剤１００容量％に対して４０〜６０容量％の加水分解型
樹脂と、高温焼成済で大きさが２〜８０μ，水分０．５
％以下で前記加水分解型樹脂１００容量％に対して８０
〜１２０容量％のケイソウ土とを混合してなる耐海水性
コーティング剤である。即ち、本発明は、前記構成によ
って加水分解型樹脂を該ケイソウ土の粒子内細孔中に充
満含浸させて該塗料母剤中に存在させることによって、
海水と加水分解型樹脂との直接接触機会を激減させて海
水中に加水分解型樹脂が溶出することを微小に抑制して
つまり加水分解型樹脂の藻やフジツボ等の防着効能のあ
る必要溶出量に維持してこれらの付着を長期間防止して
塗装サイクルを大幅に延長改善したものである。本発明
において、該塗料母剤とケイソウ土と加水分解型樹脂と
の３素剤の混合方法は、これらを同時混合してよくまた
予めケイソウ土と加水分解型樹脂とを混合した後に該塗
料母剤と混合してもよい。この混合方法の前者である３
素剤同時混合した場合は、ケイソウ土が加水分解型樹脂
を急速に吸収して充満含浸する。又後者であるケイソウ
土と加水分解型樹脂との事前混合の場合は、ケイソウ土
の加水分解型樹脂吸収の充満含浸効率が高く好ましい。
また加水分解型樹脂を既に混合済で市販されている耐海
水性塗料母剤の場合はこれの加水分解型樹脂量を調節し
ケイソウ土を混合してもよい。本発明において、有機溶
剤含有または無溶剤の常温硬化型の耐海水性塗料母剤と
は、前述した各種の有機溶剤含有または無溶剤の常温硬
化型の耐海水性塗料母剤を適用することができるが時代
のニーズまたは趨勢から鑑みれば前述したセラミック系
オルガノシロキサン組成物またはオルガノポリシロキサ
ン組成物または有機溶剤少量添加で且つ加水分解型樹脂
含有の例えば石川ペイント株式会社の特殊ポリマー系防
汚塗料、自己研磨型製品であるニューシーロン、ニュー
シーロン１０００、ニューシーロン２０００等々の耐海
水性塗料母剤を推奨する。又、加水分解型樹脂とは、自
然界に存在するコハク酸、ニラや乳酸、リンゴ酸、ユー
カリ油等である。ケイソウ土とは、九州の阿蘇野等から
採掘されており、単細胞の藻の１種で数万年前に堆積し
て化石になつたもので、これを粉砕して１０００℃程度
で焼成して水分を０．５％以下にした、大きさ２〜８９
μ程度のものが好ましい。但しこのケイソウ土の性状に
類似の多孔質粒体または岩粉であっても充分適用でき
る。

【発明の実施の態様】本発明において、前記ケイソウ土
に含浸させる加水分解型樹脂の配合割合は、前記母剤１
００容量％に対して４０〜６０容量％である。即ち、４
０〜６０容量％の範囲がケイソウ土に含浸して図２に示
すごとく母剤の圧縮強度の経年変化を大きく変化させる
ことなく、且つ図１に示すごとく藻やフジツボの防着効
果を２年以上も安定維持できるのである。このことはケ
イソウ土の大きさが２〜８０μであることとも密接に関
係があり、８０μを越えると該圧縮強度はもとより曲げ
強度をも経年劣化させる結果好ましくない、また２μ未
満であると含浸した加水分解型樹脂の放出速度が早く該
防着効果が短命となり好ましくない。従って、４０容量
％未満であると、図１から明らかなように、藻やフジツ
ボの防着効果は激減し一年足らずで付着した藻やフジツ
ボ等の除去作業を強いられるか、再塗装を余儀なくされ
る。また６０容量％を越えると図２の３×に示すごと
く、母剤の持つ圧縮強度を急激に低下させるため好まし
くない。本発明において、該ケイソウ土の配合割合は、
前記加水分解型樹脂１００容量％に対し６０〜１２０容
量％である。即ち、図１に示すごとく、６０〜１２０容
量％の範囲が前記加水分解型樹脂を十分に含浸して、コ
ーティング後、母剤を介して海水中に溶出する速度を藻
やフジツボの防着効果が得られる速度に保持し、この防
着効果を２年間以上も安定維持できる優れた効果をもた
らすものである。更にこの配合割合は、図２の４○に示
すごとく該母剤の圧縮強度の経年変化速度を大きく変化
させることはない。従って、１２０容量％を越えると、
図２の３×に示すごとく、母剤の圧縮強度の経年変化速
度を大きく変化させてしまい且つ図１の▽に示すごとく
付着量が多く好ましくなく、６０容量％未満では、図１
の△に示すごとく、必要量の加水分解型樹脂を十分に含
浸させる絶対量が少なく、母剤中に加水分解型樹脂を多
く存在させてしまいその海水中への溶出速度を急激に高
め短期に該付着量が増加してしまい、加水分解型樹脂の
該防着効果を短期に喪失する結果となり好ましくない。
又、ケイソウ土の高温焼成は、該化石中等に混在する有
機不純物と水分を除去して、化石内の細孔を健全状態に
して前記加水分解型樹脂の含浸速度と含浸量を良好に維
持せしめるために必要とするものである。

【実施例】以下に本発明の実施例を、表１及び表２とと
もに説明する。 表１及び表２において、オルガノシロキサン組成物０
１：液状オルガノポリシロキサンとしてメチル・フエニ
ル系低分子シリコーンを６５重量％とメチルフエニル系
高分子液状シリコーン３０重量％とメチルトリメトキシ
シラン５重量％（これらのＳｉＯ^２濃度：５５．７％、
及び全体の配合割合は６０重量％）、架橋剤としてフェ
ニルトリメトキシシラン２５重量％とメタクリロキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン５重量％とテトラ−ｎ−
プトキシチタン４重量％とアルミニウム・トリセカンダ
リープチレート３重量％とトリメトキシ・ポレート３重
量％（これらの金属成分濃度ＭＯ_ｙ／２：４７．２％及
び全体の配合割合は４０重量％）、硬化触媒のジプチル
錫ジアセテート６５重量％とブロッキング剤のアセト酢
酸エチルエステル２５重量％と反応遅延剤のメチルアル
コール１０重量％（全体の配合割合は５重量％）からな
る。オルガノシロキサン組成物０２：液状オルガノポリ
シロキサンとしてメチル・フエニル系低分子シリコーン
を６５重量％とメチルフエニル系高分子液状シリコーン
３０重量％とメチルトリメトキシシラン５重量％（これ
らのＳｉＯ^２濃度：５５．７％、及び全体の配合割合は
６０重量％）、架橋剤としてフェニルトリメトキシシラ
ン２５重量％とメタクリロキシプロピルメチルジメトキ
シシラン５重量％とテトラ−ｎ−プトキシチタン４重量
％とアルミニウム・トリセカンダリープチレート３重量
％とトリメトキシ・ポレート３重量％（これらの金属成
分濃度ＭＯ_ｙ／２：４７．２％及び全体の配合割合は４
０重量％）、硬化触媒のジプチル錫ジアセテート６５重
量％とブロッキング剤のアセト酢酸エチルエステル２５
重量％と反応遅延剤のメチルアルコール１０重量％（全
体の配合割合は１０重量％）からなる。オルガノシロキ
サン組成物０３：液状オルガノポリシロキサンとしてメ
チル・フエニル系低分子シリコーンを６５重量％とメチ
ルフエニル系高分子液状シリコーン３０重量％とメチル
トリメトキシシラン５重量％（これらのＳｉＯ^２濃度：
５５．７％、及び全体の配合割合は６０重量％）、架橋
剤としてフェニルトリメトキシシラン２５重量％とメタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン５重量％と
テトラ−ｎ−プトキシチタン４重量％とアルミニウム・
トリセカンダリープチレート３重量％とトリメトキシ・
ポレート３重量％（これらの金属成分濃度ＭＯ_ｙ／２：
４７．２％及び全体の配合割合は４０重量％）、硬化触
媒のジプチル錫ジアセテート６５重量％とブロッキング
剤のアセト酢酸エチルエステル２５重量％と反応遅延剤
のメチルアルコール１０重量％（全体の配合割合は３重
量％）からなる。 オルガノポリシロキサン組成物Ｐ
１：アルコキシ基含有オルガノポリシロキサンＣＨ_２Ｓ
ｉ（ＯＣＨ_３）_３の重合物を５０重量％と、有機けい素
化合物ａとして（ＣＨ_３）_３ＳｉＯＨを５０重量％、有
機ケイ素化合物ｂとして３，３，３−トリフルオロプロ
ピルトリメトキシシランを３重量％、有機金属化合物と
してアルミニウムキレート・ケロープＡＣＳを５重量
％、とからなる。オルガノポリシロキサン組成物Ｐ２：
アルコキシ基含有オルガノポリシロキサンＣＨ_２Ｓｉ
（ＯＣＨ_３）_３の重合物を５５重量％と、有機けい素化
合物ａとして（ＣＨ_３）_３ＳｉＯＨを４５重量％、有機
ケイ素化合物ｂとして３，３，３−トリフルオロプロピ
ルトリメトキシシランを５重量％、有機金属化合物とし
てアルミニウムキレート・ケロープＡＣＳを５重量％、
とからなる。オルガノポリシロキサン組成物Ｐ３：アル
コキシ基含有オルガノポリシロキサンＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ_３）_３の重合物を４５重量％と、有機けい素化合物ａ
として（ＣＨ_３）_３ＳｉＯＨを５５重量％、有機ケイ素
化合物ｂとして３，３，３−トリフルオロプロピルトリ
メトキシシランを３重量％、有機金属化合物としてアル
ミニウムキレート・ケロープＡＣＳを５重量％、とから
なる。 ケイソウ土Ｔ１：濾過剤等に利用されているもので、焼
成して水分を０．３％にした、大きさ２〜４０μのも
の。 ケイソウ土Ｔ２：濾過剤等に利用されているもので、焼
成して水分を０．５％にした、大きさ１０〜６０μのも
の。 ケイソウ土Ｔ３：濾過剤等に利用されているもので、焼
成して水分を０．１％にした、大きさ５〜２０μのも
の。 ケイソウ土Ｔ４：濾過剤等に利用されているもので、焼
成して水分を０．６％にした、大きさ４０〜８０μのも
の。

【発明の効果】本発明は、前記各実施例、比較例、従来
例から明らかなように従来からの有機溶剤含有又は無溶
液の常温硬化型耐海水性塗料母剤を適用しこの母剤の長
所即ち、耐海水性及び構造物用塗料としての曲げ及び圧
縮強度を許容範囲に安定維持すると共に、前記加水分解
型樹脂の効能を長期に亙って維持し、藻やフジツボ等の
防着期間を２年以上と大幅に延長する等の優れた効果を
もたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、オルガノシロキサン又はオルガノポ
リシロキサン組成物１００容量％に対する加水分解型樹
脂の混合容量％と、藻・フジツボ等の付着状態との関係
を海水暴露試験２年間経過後で示すグラフである。

【図２】 図２は、コーティング後の圧縮強度の経年変
化状態を示すグラフである。

【符号の簡単な説明】

図１において、 ◎： ケイソウ土（粒度２０μ，水分０．５％）を加水
分解型樹脂１００容量％に対して６０容量％配合したコ
ーティング剤 オルガノシロキサン組成物は実施例の仮称０１ 加水分解型樹脂はユーカリ油 ○：ケイソウ土（粒度４０μ，水分０．１％）を加水分
解型樹脂１００容量％に対して１２０容量％配合したコ
ーティング剤 オルガノシロキサン組成物は実施例の仮称Ｐ１ 加水分解型樹脂はユーカリ油 △：ケイソウ土（粒度４０μ，水分０．１％）を加水分
解型樹脂１００容量％に対して５０容量％配合したコー
ティング剤 オルガノシロキサン組成物は実施例の仮称Ｐ１ 加水分解型樹脂はユーカリ油 ▽：ケイソウ土（粒度４０μ，水分０．１％）を加水分
解型樹脂１００容量％に対して１３０容量％配合したコ
ーティング剤 オルガノシロキサン組成物は実施例の仮称Ｐ１ 加水分解型樹脂はユーカリ油 ▲： ケイソウ土が混合されてないコーティング剤 オルガノシロキサン組成物は実施例の仮称０２ 加水分解型樹脂はユーカリ油 図２において、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大きさが２〜８０μで高温焼成したケイ
   ソウ土と、加水分解型樹脂と、有機溶剤含有または無溶
   剤の常温硬化型の耐海水性塗料母剤とを混合してなる耐
   海水性コーティング剤。
2. 【請求項２】 有機溶剤含有または無溶剤の常温硬化型
   の耐海水性塗料母剤と、前記母剤１００容量％に対して
   ４０〜６０容量％の加水分解型樹脂と、高温焼成済で大
   きさが２〜８０μ，水分０．５％以下で前記加水分解型
   樹脂１００容量％に対して６０〜１２０容量％のケイソ
   ウ土とを混合してなる耐海水性コーティング剤。