JP2007508138A

JP2007508138A - 船底塗料コーティング方法

Info

Publication number: JP2007508138A
Application number: JP2006535268A
Authority: JP
Inventors: カク，サンウン
Original assignee: カク・サンウン
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2007-04-05
Also published as: CN100441642C; EP1675918A4; EP1675918A1; CN1867642A; US20070021532A1; KR20050036804A; WO2005035671A1

Abstract

本発明は船底塗料コーティング方法に係わり、特に常温硬化型有機液状樹脂１００重量部に対してガラス粉末１０〜４００重量部を含むコーティング組成物を船舶の船底にコーティングし、前記コーティング組成物の樹脂が硬化する前にガラスビーズを樹脂の上面に噴射して硬化させることを特徴とする船底塗料のコーティング方法に関する。本発明の船底塗料コーティング方法は水中生物が船舶の船底部に付着されることを効果的に防止することができると共に、分散安定性、耐摩耗性、耐久性、および耐スクラッチ性に優れており、施工が容易であり、大型船舶の航海時に抵抗力を減らすことにより経済性が優れる。

Description

本発明は、船底塗料コーティング方法に関し、より詳しくは、水中生物が船底に付着することを効果的に防止することができるとともに、分散安定性、耐摩耗性、耐久性、耐衝撃性および耐スクラッチ性に優れており、施工が容易であり、大型船舶の表面抵抗を低減させることができる船底塗料用コーティング組成物に関する。

船底は常に海水と接触する。特に、航海する大きな船舶の場合は、船底に貝類、藻類などの付着生物が付着して繁殖する。これら付着生物は、流体抵抗の増加などを起こし、船舶表面のコーティング部分を毀損させて船舶機能を低下させるなど好ましくない状態を招く。したがって、通常の船舶の場合、１〜２年毎に船底がコーティングされる。
また、従来はこのような海水および淡水有害生物の付着繁殖を防止するために亜酸化銅、有機錫化合物などの防汚剤が使用されており、現在でも多く使用されている。
しかし、最近、重金属や有害元素によって河川、海水などが汚染されたり、魚を媒介として人体に害になるなど社会的な問題を起こしている。したがって、防汚剤として亜酸化銅、有機錫化合物などの使用は制限的に使用されなければならない。

一方、特開昭５３−９３２０号および特開昭５５−４０６０８号には、非重金属防汚剤としてＮ−アリールマレイミド類化合物などについて開示されている。しかし、非重金属防汚剤の防汚効果は有機錫化合物と比較して顕著に低く、非重金属系防汚剤のうちの比較的に効果があるものは、魚貝類に対する残留性があるという問題点がある。また、Ｎ−アリールマレイミド類は溶媒中で安定性が悪い。さらに、防汚塗料として調製した場合、有効成分が結晶として析出され、貯蔵安定性が悪いという問題点がある。
したがって、水中付着生物防除効果が優れており、魚貝類に対する安全性および分散安定性に優れた船底塗料用コーティング組成物に対して差し迫った要求がある。
特開昭５３−９３２０号特開昭５５−４０６０８号

このような従来の技術の問題点を解決しようと、本発明は船舶の船底部への魚貝類を含む水中生物の付着を効果的に防止できる船底塗料コーティング方法および前記方法によって船底がコーティングされた船舶を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、耐摩耗性、耐久性、耐衝撃性および耐スクラッチ性が優れて、コーティングが容易であり、大きな船舶の表面抵抗を低減させて、経済効率を改善する船底塗料コーティング方法および前記方法によって船底がコーティングされた船舶を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明は、船底塗料のコーティング方法において、常温硬化型有機液状樹脂１００重量部に対してガラス粉末１０〜４００重量部を含むコーティング組成物を船底にコーティングし、前記コーティング組成物の樹脂が硬化する前にガラスビーズを樹脂の表面に噴射して硬化させることを含む船底塗料のコーティング方法を提供する。
また、本発明は、前記船底塗料のコーティング方法によって船底がコーティングされた船舶を提供する。

本発明のコーティング方法によると、船底に水中生物が付着されることを効果的に防止することができるとともに、耐摩耗性、耐久性、耐衝撃性および耐スクラッチ性が優れており、施工が容易であり、大きな船舶の表面抵抗を低減させ、経済効率を改善させる効果がある。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の船底塗料コーティング方法は、常温硬化型有機液状樹脂とガラス粉末とを含むコーティング組成物を船底にコーティングし、コーティング組成物の樹脂が硬化する前にガラスビーズを樹脂の上面に噴射して硬化させることを含む。
本発明に使用される前記常温硬化型有機液状樹脂は、従来に用いられていたエポキシ系、アクリル系、ウレタン系、アルキド系、ポリエステル系またはポリビニルクロライド系などを含む。エポキシ系樹脂は、ジグリシジル（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ）タイプとトリグリシジル（ｔｒｉｇｌｙｃｉｄｙｌ）タイプのうちで分子量が３５０〜３，０００ＭＷの範囲である無溶剤または溶剤稀釈用エポキシ樹脂が好ましい。アクリル系樹脂は、メタアクリル酸誘導体を主成分とする溶剤型のアクリルウレタン、水性アクリルヒドロゾル、エマルジョン無溶剤型アクリルシランまたは紫外線硬化型アクリルなどが好ましい。アルキド系樹脂は、多塩基酸と多価アルコールエステル化合物で変成させた塗料形態のアルキド樹脂、ロジン、フェノール、エポキシ、ビニルスチレンモノマー、イソシアネートまたはシリコン等で変成させたアルキド樹脂が好ましい。ポリビニルクロライド系樹脂はＰＶＣタイプのプラスチックゾル液状樹脂が好ましい。

これら樹脂はコーティング組成物のバインダーとして作用し、耐酸および耐アルカリ性を付与する。必要時には、硬化剤を樹脂の効果のために用いてもよい。硬化速度を調節するために硬化促進剤を使用することもできる。これら硬化剤および硬化促進剤の選択は樹脂の種類と量によって決定されるのは勿論である。
このような常温硬化型有機液状樹脂は、含量が低すぎればバインダー能力が微弱になる。その含量が高すぎればガラス粉末の含量が減少するようになるので、強度および一般特性が低下する。

本発明に使用される前記ガラス粉末は、樹脂に混合されてコーティング組成物の粘度を増加させる。また、硬化後に樹脂の空隙を埋めるので、耐衝撃性を増大させ、表面硬度を強化させて、耐摩耗性、耐久性および耐スクラッチ性を向上させる。
前記ガラス粉末は多様な粒子形状と粒子大きさのものを用いることができ、ガラス粉末の粒子は、一般ガラスを粉砕して得るものであって、ガラスの組成はＡ、Ｃ、Ｅ、耐アルカリ性ガラス粉末組成物など、樹脂との相溶性があるものであれば、特に限定されない。特に、ガラス粉末の粒子の大きさは１０μｍ〜１ｍｍである場合がコーティングによる作業の容易性と物性において好ましい。

前記ガラス粉末は、組成物樹脂固形分１００重量部に対して、１０〜４００重量部で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは５０〜１００重量部で含まれる。その含量が１０重量部未満である場合にはコーティング組成物の粘度が低くなり、硬化後には収縮膨張が増加することがある。４００重量部を超える場合には粘度が増加しすぎ、樹脂含量が低くなって強度が低くなり、さらに、樹脂表面に噴射、固定されるガラスビーズが脱落するかもしれない。

また、本発明の船底塗料コーティング方法は、コーティング組成物の樹脂が硬化する前に樹脂の表面にガラスビーズを噴射して固定させる工程を含み、ガラスビーズは球形、楕円形、またはこれに準ずる全ての形状を有するものを用いることができる。また、ビーズは、多様な大きさの大きさ分布を有するもの又は一定の大きさを有するものであってもよい。球形のガラスビーズが船底に小さい大きさの突起（エンボシング）を形成し、コーティング層の表面抵抗を減少させることができるため、球形のガラスビーズを用いることが好ましい。より好ましくは、ガラスビーズの粒子の大きさは１００μｍ〜３ｍｍである。ガラスビーズの粒子の大きさが１００μｍ未満であるか３ｍｍを超過する場合には、船底に水中生物が付着されることを防止する効果を低下させることがある。
好ましくは、ガラスビーズは撥水処理されていてもよく、コーティング層の表面張力が低下し、よって、水中生物の付着をさらに減少させることができる。撥水処理は、公知の撥水処理方法を適用することにより行うことができるのは勿論である。特に、大韓民国特許出願第１０−１９９７−０００２０４２号に記載された方法で製造されたガラスを使用することができる。

また、前記ガラスビーズの使用量は、特に限定されるのではないが、コーティング組成物の樹脂固形分１００重量部に対して１０〜２００重量部で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは、５０〜１００重量部である。含量が前記範囲内である場合、コーティング部分の物性と水中生物の付着防止効果において最適な結果を得ることができる。
また、前記ガラスビーズの噴射方法は、ガラスビーズが樹脂の上面に均等に噴射されて、噴射されたガラスビーズの一定部分が樹脂に固定されるように打ち込まれ、一定部分は樹脂外部に突出して突起を形成させることができる方法であれば、特に限定されず、ノズルまたはスプレーを利用することが好ましい。

また、本発明の船底塗料コーティング方法では、コーティング組成物は電気伝導性塗料をさらに含むんでもよい。この場合、コーティング層の表面張力が低くなって水中生物の付着をさらに阻止することができる。好ましくは、電気伝導性塗料が末端に極性を有するカルボキシ基を有するアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムであり、使用量は樹脂固形分１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。
また、本発明において、コーティング組成物は必要によってガラス繊維を含むことができる。ガラス繊維は樹脂内に存在して硬化するコーティング組成物の引張力を増加させ、亀裂を防止する。このようなガラス繊維はＥガラス組成の長ガラス繊維が好ましく、耐アルカリ性組成の繊維を使用することができる。

本発明で用いることができるガラス繊維は、繊維径が１０〜２０μｍであるガラス繊維を均一なスタンド（stand）長さで切断した切断繊維（chopped fiber）または平均繊維長さに粉砕して製造した粉砕繊維（milled fiber）を用いることができる。特に、切断繊維は２〜１２ｍｍ程度の繊維長さに裁断されたものが好ましく、粉砕繊維は平均繊維長さが１００〜３００μｍであるものが好ましい。樹脂モルタルの引張力補強および分散性面を考慮すると、切断繊維と粉砕繊維とを混合して使用することが好ましい。
ガラス繊維は、組成物樹脂固形分１００重量部に対して１〜５０重量部で含まれるのが好ましい。ガラス繊維の含量が前記範囲内である場合、引張強度、耐久性および作業が容易という長所がある。

また、本発明の船底塗料用コーティング組成物は、必要によって充填剤、顔料、粘弾性調節剤、補助防汚剤、増粘剤、沈降防止剤などの添加剤を追加的に含むことができる。
また、本発明の船底塗料コーティング方法において、コーティングの厚さは船舶の種類、コーティング層の耐久性、経済性などを考慮して適切に調節することができ、樹脂の表面に固定されるガラスビーズを含んで５００〜７０００μｍの厚さであるのが特に好ましい。

また、本発明は船底塗料コーティング方法によって船底がコーティングされた船舶を提供する。本発明によって船底がコーティングされた船舶は、船底に水中生物が付着されることを効果的に防止することができると共に、耐摩耗性、耐久性、耐衝撃性および耐スクラッチ性が優れている。また、コーティングされた船底部分の表面に突起が形成されることによって船舶の航海時に水に対する抵抗が顕著に減少するため、より少ない燃料と力で航海ができ、経済的であるという長所がある。
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するものにすぎず、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるのではない。

実施例１
常温硬化型液状樹脂としてエポキシ液状樹脂（クット化学製造ＹＤ−１２８）１ｋｇにベンジルアルコール２０ｇを混合し、ここに平均粒度２００メッシュ、比重２．５４のガラス粉末５００ｇ、および顔料１０ｇを一般混合機で混合してコーティング組成物を製造した。また、サンドブラスト処理された鉄板（１５×３０×０．２ｃｍ）にウレタンプライマーを塗装した後、２日間乾燥させた。乾燥された試片にビニルシーラーを塗布し、１日間乾燥させた。得られた試片上に、コーティング組成物を約６００μｍになるようにコーティングし、樹脂が硬化する前に平均粒度が１ｍｍであるガラスビーズをスプレーで噴射して、噴射されたガラスの一部分が樹脂に打ち込まれて固定され、一部分は樹脂外部に突出して突起が形成されるようにして硬化させた。乾燥した試片を蔚山方魚津の近海の水深１．５Ｍ以下に浸漬して防汚性を測定した。有効試験面積に対して汚染分布面積を百分率に換算した下記評価基準によって評価した。この時、防汚性は３ヶ月に一回ずつ確認した。また、乾燥された試片の耐摩耗性を測定した。測定方法はテイバー耐摩耗性試験方法ＡＳＴＭＮｏ．Ｄ１０４４に基づいて測定した。結果として、最も優れた物性を示すものを５点、中間の性質を示すものを３点、最も悪い物性を示すものを１点とする表１のような評価基準を通じて１０回繰り返して平均値を記載した。その結果は下記表２の通りである。

実施例２
実施例１のコーティング組成物に平均粒度１ｍｍの撥水ガラスを使用したことを除いては実施例１と同様な方法で実施した。撥水ガラスは大韓民国特許出願第１０−１９９７−０００２０４２号に記載の撥水処理されたガラスビーズを使用した。乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

実施例３
実施例１のコーティング組成物にアルギン酸ナトリウム１００ｇを追加的に使用したことを除いては実施例１と同様な方法で実施した。乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

実施例４
実施例１のコーティング組成物に平均繊維厚さ１３．５μｍ、平均繊維長さ３００μｍの粉砕ガラス繊維５０ｇを追加的に使用したことを除いては実施例１と同様な方法で実施した。乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

実施例５
実施例１のコーティング組成物に平均粒度０．１ｍｍのガラスビーズ（ジサン企業製造）を使用したことを除いては実施例１と同様な方法で実施した。乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

実施例６
実施例１のコーティング組成物に平均粒度３ｍｍのガラスビーズ（ジサン企業製造）を使用したことを除いては実施例１と同様な方法で実施した。乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

比較例１
実施例１でガラス粉末の代わりに亜酸化銅を使用して製造したコーティング組成物のみをコーティングし、前記乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

比較例２
実施例１でガラス粉末の代わりに有機錫化合物を使用して製造したコーティング組成物のみをコーティングし、乾燥した試片について、実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

比較例３
実施例１でガラス粉末の代わりにＮ−アリールマレイミド類化合物を使用して製造したコーティング組成物のみをコーティングし、乾燥した試片について実施例１のような方法で防汚性を測定した。その結果は下記表２の通りである。

表２を通じて、本発明による実施例１〜６の船底塗料のコーティング方法は従来の防汚剤を使用した比較例１〜３と比較して防汚効果および耐摩耗性が優れていることを確認することができた。特に、撥水ガラスを使用した実施例２およびアルギン酸ナトリウムで表面処理をした実施例３の場合には表面の汚染がほとんど発生せず防汚効果においてさらに優れていることを確認することができた。図１は本発明の実施例２によってコーティングしたものに対して防汚性実験によって１２ヶ月放置させた後の写真であり、図２は比較例３によってコーティングしたものを防汚性実験によって１２ヶ月放置させた後の写真である。これらの図面に示されているように、実施例２の場合には防汚性が非常に良好であるが、比較例３の場合には防汚性が非常に悪いことが分かる。

また、ガラスビーズの平均粒径が多少小さいか（０．１ｍｍ、実施例５）、多少大きい（３ｍｍ、実施例６）場合には従来の防汚剤に比べては効果が優れるが、１年が経過する時点には他の実施例に比べて防汚効果が低下する現象を示し、本発明に使用されるガラスビーズは０．１〜３ｍｍ程度が最適の防汚効果を有することを確認することができた。

本発明のコーティング方法によると、船舶の船底部に水中生物が付着されることを効果的に防止することができると共に、耐摩耗性、耐久性、耐衝撃性、および耐スクラッチ性が優れており、施工が容易であり、大きい船舶の表面抵抗を減らすことによって経済的であるという効果がある。

本発明の実施例２によってコーティングしたものに対して防汚性実験により１２ヶ月放置した後の写真である。比較例３によってコーティングしたものを防汚性実験により１２ヶ月放置した後の写真である。

Claims

常温硬化型有機液状樹脂１００重量部に対してガラス粉末１０〜４００重量部を含むコーティング組成物を船底にコーティングし、前記コーティング組成物の樹脂が硬化する前にガラスビーズを樹脂表面に噴射して硬化させることを含む船底塗料のコーティング方法。
前記ガラスビーズが撥水処理されたガラスビーズである請求項１に記載の方法。
前記ガラスビーズが１００μｍ〜３ｍｍの粒径を有する請求項１または２に記載の方法。
前記常温硬化型有機液状樹脂がエポキシ系、アクリル系、ウレタン系、アルキド系、ポリエステル系およびポリビニルクロライド系からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１または２に記載の方法。
前記ガラス粉末が１０μｍ〜１ｍｍの粒径を有する請求項１または２に記載の方法。
さらに、前記コーティング組成物が、電気伝導性塗料を、樹脂固形分１００重量部に対して０．１〜１０重量部含む請求項１または２に記載の方法。
さらに、前記コーティング組成物が、ガラス繊維を均一なスタンド長さで切断するか、ガラス繊維を平均繊維長さに粉砕して製造された、１０〜２０μｍの繊維径を有するガラス繊維の切断繊維又は粉砕繊維を、組成物樹脂固形分１００重量部に対して１〜５０重量部で含む請求項１または２に記載の方法。
さらに、前記コーティング組成物が、充填剤、顔料、粘弾性調節剤、補助防汚剤、増粘剤および沈降防止剤からなる群より選択された少なくとも１種の添加剤を含む請求項１または２に記載の方法。
前記ガラスビーズを含んで船底に噴射して硬化させることによって形成されたコーティング層が５００〜７０００μｍの厚みを有する請求項１に記載の方法。
請求項１〜９のうちのいずれか１項の船底塗料コーティング方法によって船底がコーティングされた船舶。