JP2005248136A

JP2005248136A - 塗料用防錆防汚添加剤

Info

Publication number: JP2005248136A
Application number: JP2004093742A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ando; 浩安藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】いまや環境問題は世界的で、どのような業界でも安全で環境に問題のない製品が求められているが特に海洋は汚染され続けている、その海洋を汚染することなく、海洋生物の付着防止および、防錆に効果的な塗料用防錆防汚添加剤および同添加剤を含有する塗料を提供する。
【解決手段】海中及び、水中における生物の付着を防止するため無機質のジルコン石、銀、酸化亜鉛を一種５％〜９５％を粉砕混合した粉末を、塗料の重量の５％〜９５％を添加し、海洋生物の付着を防止し、併せて防錆力も持った塗料用防錆防汚添加剤を提供し、効果を達成する。
【選択図】図１

Description

本発明は海中、又水中などにおける、生物の付着を防止するために、効果的な塗料用防錆防汚添加剤及びその塗料に関する。

過去古い時代の、船による輸送が始まった時から、船底に海洋生物が付着し、木造船は海洋生物の付着とともに、船虫が木造船の隙間に入り込むなど船体の維持は大変であった、又現在では鉄鋼船やＦＲＰ船が主流となったが、アオサと言われる海藻やフジツボ、カキ、紫貝などの海洋生物が付着し耐久性、スピードや燃費の問題があり、船底塗料は世界的にも大きな問題となっている。

海洋生物の付着は浮遊有機物、バクテリア、珪藻等のスライム（マクロファイリングバイオフイルム）と呼ばれる水垢が付着し、その後さまざまな海洋生物が付着する、その為過去にはコールタールなどで船底を保護していた時代もあったが、公害の問題などがあり廃止され、その後塗料に有機錫重合体を混入したものが主力となった。

しかし有機錫重合体は、魚などに悪影響を及ぼし、養殖場のはまちの背骨が曲がったりしたため、１９９９年６月２８日〜７月２日ロンドンのＩＭＯ国際海事機関本部において、２００８年に錫の全面禁止が決定され、すでに先進国では数年前から自主規制している。

現在は、亜酸化銅を混入した船底塗料が主流となっているが、亜酸化銅は防汚力が弱いため現状海洋生物の付着は避けられず、その為亜酸化銅に変わるものとして、酸化チタンやシリコンなどを混入したりしているが、現在はまだ解決されていない

現在、船底塗料と言われるものは主に以下の３種類が主流であるが、先に述べたとおり、いずれも銅イオンを主力として、その大半はロジンと言われる（分子量３００程度のアビエチン酸とその異性体で構成される天然オリゴマー）松やにから作られたものが混入されている、そのロジンはｐＨ８．〜８．２の弱アルカリ性の海水に触れると、塗膜が溶け出す作用がある。

自己研磨形（溶解マトリックス）何層もの塗膜の表面を剥がしながら、表面に銅イオンを抽出し付着を防止する。

加水分解形、水和溶解形、（溶解マトリックス）塗膜の表面を溶かしているため、たえず表面はヌルヌルしているが、一ヶ月に１μ程度、薄く溶かしながら表面に銅イオンを抽出させ付着を防止する。

抽出形（硬質）（不溶解マトリックス）塗料は溶けたり剥がれたりせず塗料中の銅のみが海中に抽出される。
以上のような塗料があるが問題点が多くその為下記の添加剤などが発明されている。
特開２００２−８０３１５

付着の状況は、海水温度が高いところほど付着が早く、暑い沖縄や九州などでは年に３〜４回ドックに上げ貝などを落とし再度塗料を塗りなおしている。通常５μ船底が厚くなるとスピードが１ノット落ちると言われているが、海藻やフジツボ、カキ、紫貝やその他の貝が付着すると５μなどではないため、大きくスピードが落ち、また燃費がかさみ、補修費、などが大きく変わるため、付着するたびにドックに上げなければならない。

又、エンジンの冷却のため海水を利用しているが、取水口に貝などが付着し、エンジンなどの焼付きや、カムシャフトが折れるなどトラブルが多い。

大型船や作業船などは２〜３年ドックに上げないため、特に作業船は移動しないことから、貝の付着は船底より１ｍにもなる、その為ドックに上げ付着物を落とし、カキやフジツボを、産業廃棄物として処理するわけだが、凄い量のため、費用もさることながら１日〜２日たつと回りに異臭がたちこめ、近所からの苦情が有るなど、海洋に関する問題は多く、この様なさまざまな問題点を解決することが急務である。

本発明は、上記の問題点を解決するために発明したもので、特に公害のない無機質の銀（Ａｇ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ジルコン（Ｚｒ）の特性を生かしたナノ〜１０μの粒子で、１種５％〜９５％を含むことを特徴とした上記素材を混合した塗料用防錆防汚添加剤である。

まず本発明の素材について説明するが、金属イオンが持つ抗菌効果においては銀イオン、水銀イオンが特に活性が強く、亜鉛イオン、銅イオン、カドミュウムイオンと続き、銀（Ａｇ）は古代よりもっとも抗菌性のある金属として認められ、食器としても使用されてきたが、最近では銀そのものの価格が高くあまり家庭などでは使用されていない。しかし銀イオンは抗菌スペクトルがひろく持続性に富み抗菌作用がたかい。

酸化亜鉛は（ＺｎＯ）多種多様の用途を持ち、いろいろな分野で利用されているが、上記記載のとおり亜鉛イオンは抗菌性に優れており、本発明の殺菌効果には充分な効果が、発揮されている。

ジルコン（Ｚｒ）はオーストラリヤなどで産出されるジルコニウムの珪酸化合物で、チタン族元素の一つである原子番号４０、原子量９１．２２、結晶系六方晶（α）や等軸系晶（β）の２種類があるが、本ジルコン石は結晶系が正方晶系である。
ジルコン石は本来防錆効果があるが、それと同時に防汚効果も併せ持っている。

本発明の添加剤は、以上の無機質である３種類の素材を混合し、塗料重量の５％〜２０％を添加することが望ましい。

ＩＭＯ国際海事機関で、錫の使用が禁止され、世界の業界はそれに代わるものとして亜酸化銅を選んだものの、防汚力が弱いためすべての船が上記記載の事項に悩でおり、漁獲量の減少さらに補修費の高騰と二重三重の苦しみを強いられている、そこで本発明は銀、酸化亜鉛、ジルコンを塗料重量の５％〜２０％塗料用防錆防汚添加剤を提供することによって上記の問題を解決できる、添加剤の開発を行い、成功したものである。

本発明の無機系添加剤を塗料に添加すれば、海洋生物の付着はなく、無機系のため海洋汚染はなく、環境に問題のない船底塗料用添加剤として望まれている次世代塗料用防錆防汚添加剤である。

本発明実施の最良の形態は、５０センチ正方形で厚み５ミリの鉄板に、防錆塗料プライマーを塗布し、その上に不溶解マトリックス形（硬質）の船底塗料にジルコン石６０％、銀３０％、酸化亜鉛１０％を、５μに粉砕、混合した本添加剤を、塗料重量に対し０％、５％、１０％、１５％、２０％を混入し攪拌したものを、５種類の試験片に塗布した。
試験片の実験には、海水温度の高い地域が結果も早いため、プエルトルコにおいて実施し、海面より３メーター以下につるし１年間保持し結果を出すこととした。

上記の実施の結果については、図１に示すがプエルトルコは海水温度が高く、実施の結果は早く出たが１年間の予定であったため１年間は保持した。

実施の結果は試験片に混入した量に比例し、付着率が変化し本発明の実施の結果は予定した結果となった。

本発明は現状の塗料に添加するため、原価が上がるなどの問題はあるが環境の問題などや、またドックに上げる回数などが減るため経済的にはかなりのコストダウンとなる。
又、この業界は世界的に同じ状況のため、本発明の塗料用防錆防汚添加剤は、世界的に利用されるものと思われる。

海洋生物の付着テスト防錆力テスト

符号の説明

１ ×△○◎記号の×は著しく悪い△は少し悪い○は良い◎は素晴らしく良い

Claims

添加剤の全重量に対して、ジルコン石、銀、酸化亜鉛、から選択される少なくとも一種５％〜９５％を含み、平均粒子はナノ〜１０μの範囲内にあることを特徴とし、添加する塗料に対し塗料重量の５％〜９５％を添加する、塗料用防錆防汚添加剤。