JP4414724B2 - 船底塗料用添加剤およびそれを含む船底塗料 - Google Patents

Description

本発明は、船底に付着する貝類を低減するための船底塗料用添加剤および該添加剤を含む船底塗料に関する。

船舶、海洋構造物、その他の海洋で使用される各種機材への貝類の付着は、その機能を低下させるために貝類付着防止塗料が種々提案されてきた。

従来には、貝類の付着を防止するために、トリブチル錫等の有機錫化合物を加えた塗料が提案され、使用されてきたが、近年、この有機錫化合物による海洋汚染が問題となり、その使用が禁止されるに至っている。

特許文献１には、耐水性塗料に銀および／または銅を含有した無機系抗菌剤をほぼ均一に分散させた防藻・防貝塗料が提案されている。

特許文献２では、セラミックス等の遠赤外線放射性物質、トルマリン等のマイナスイオン放射性物質およびニンニク粉を含有する、藻及び貝付着防止塗料が提案されている。

特許文献３には、導電性塗料中に磁性物質が混入されている生物付着防止塗料が提案されている。

しかしこれら従来技術の塗料は高価な材料を使用しておりそして特許文献１および３の場合には金属含有塗料であるために塗膜が重く、しかも期待に相応する十分な効果を発揮しないことも分かっている。
特開平１１−３４９９７４号公報 特開平８−２１８００４号公報 特開２００１−２９８１８号公報

従って本発明の課題は、安価で軽量の材料を用いて、船底に貝類が付着するのを防止または低減するための船底塗料用添加剤および該添加剤を含む船底塗料を提供することにある。

本発明者は、平均して１〜１２μｍの粒度に粉砕したフライアッシュ、とビール酵母珪藻土の乾燥粉末とよりなり、それらの重量比が（7〜3）：１である場合に、上記の課題を解決できる船底塗料用添加剤が得られることを見いだした。

本発明は、更に上記添加剤を、塗料固形分含有量を基準として３〜１０重量％含有する船底塗料にも関する。

本発明の添加剤は、船底や海洋構造物への貝類および藻の付着を防止または低減するという優れた効果を発揮する他に、廃棄物であるフライアッシュおよびビール酵母珪藻土を使用するために廃棄物処理という問題を解決しかつ安価であり、更に両成分とも軽量であるために完成塗料よりなる塗膜が金属含有塗料の塗膜に比較して著しく軽量で、塗装された船への加重負担が少ないという優れた効果も発揮する。

フライアッシュは、石炭火力発電所等の石炭焚きボイラーの煙道ガス中の細かい灰の球状の粒子を言い、一般に粒子径１〜２００μｍで、平均粒子径はほぼ２０μｍであり、シリカおよびアルミナを主要成分（両方で７０〜８０％程度）とし、少量の酸化鉄および微量のＭｇ，Ｃａ、Ｐ、Ｔｉの酸化物を含む。フライアッシュは、溶融物が急冷して生じた非結晶（ガラス相）物、および結晶性鉱物の石英、ムライト等を含む。水和ケイ酸アルミニウムを主体とする低結晶質のアロフェンを含んでいることも知られている。

本発明で使用されるフライアッシュは平均して１〜１２μｍ、殊に好ましくは１〜８μｍ、特に好ましくは１〜５μｍ，中でも２〜４μｍに粉砕したものである。フライアッシュを単に分級によって同じ粒度を得たものでは本発明の目的を達成することができない。フライアッシュの粉砕はジェット粉砕機等によって行なうことができる。平均粒度が１μｍより小さいフライアッシュは粉砕に多大な費用が掛かり、かつ塗料への混入が困難である。１２μｍより大きな平均粒度のフライアッシュでは十分な効果を達成することができない。

本発明で使用されるビール酵母珪藻土乾燥粉末は、ビール酵母濾過に使用されたビール酵母珪藻土を乾燥した粉末であり、本発明で使用されるフライアッシュと十分に混和し得る粒度、好ましくは１〜１００μｍのものであればよい。

フライアッシュと乾燥ビール酵母珪藻土粉末との混合比は（７〜３）：１、好ましくは（６〜４）：１、中でも５：１であるのが有利である。フライアッシュがビール酵母珪藻土粉末に対して７：１より多くても又は３：１より少なくとも、十分な効果を達成することができないことが判っている。

本発明の船底塗料用添加剤の製造は、１〜１２μｍに粉砕した粉砕フライアッシュを乾燥された珪藻土粉末とを混合装置で機械的にまたは容器中で手工により混合することによって実施することができる。その際に両成分が十分に混ざりあっていることが重要である。

本発明の上記添加剤は、船底塗料に塗料固形分含有量を基準として３〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％、特に好ましくは４〜７重量％混入することによって船底への塗膜への貝類および藻の付着を防止または低減することができる。更に多量に混入しても貝類および藻の付着を防止または低減できるが、塗膜強度が混入量の増加につれて低下するので好ましくない。

本発明の添加剤が達成する効果は理論的には十分に解明できていないが、本発明者が試行錯誤して、フライアッシュ中に存在するアロフェンおよびビール酵母珪藻土粉末中に生存する酵母に着目して、両方の成分を上記の混合比で混合し、塗料に適量混入することによって優れた効果が達成されることを見いだしたのである。

本発明で使用される塗料は、船底塗料、特に船舶の水線部含めた船底部に通常使用されるものであり、船底用の下塗、中塗および上塗塗料の他にパテであってもよい。例としては、ウレタン塗料、例えば関西ペイント株式会社のＫＣエポエラスト中塗、ＫＣエポエラスト５０、ＫＣエポエラスト１００；塩化ゴム樹脂、例えば関西ペイント株式会社のラバマリンＡＦおよびラバマリンＡＦ１００；エポキシ樹脂、例えば関西ペイント株式会社のＫＣプライマー、ＫＣエポＮＣおよびKＣエポ中塗；ビニルタールエポキシ系防食塗料、非タール系エポキシ樹脂重防食塗料、ビニル系防汚塗料、アクリル系防汚塗料、水和分解型塗料、例えば関西ペイント株式会社のニューカレントおよびＮＵ−ＣＲＥＳＴ；または塩素系ポリオレフィン（塩化ゴム系）塗料がある。本発明の添加剤はプライマーに混入して塗布してもよいが、貝類の付着する面に近い上塗および／または下塗塗料に混入するのが有利である。

塗料には本発明の添加剤の他に、熱可塑性樹脂、各種可塑剤、体質顔料、着色顔料、防錆顔料、溶剤、硬化促進剤、粘度調整剤、チキソ剤(タレ止め)、沈降防止剤などが配合されていてもよい。

本発明の塗料は、船底（水線部を含む）にエアレススプレー、エアースプレー、刷毛塗り、ローラー塗りなどの常法で塗布することができる。

塗布量は船の種類、塗り重ねる塗料の種類、組合せにより異なるが、一般に１００ｇ／８００ｇ／ｍ²の量で塗布し、乾燥塗膜は３０〜５００μｍ、好ましくは５０〜３００μｍである。

本発明の添加剤を含有する塗料は、船舶に限らず、海洋構造物、例えば浮き、橋梁等にも塗布して、効果を挙げることができる。

以下に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

船底塗料用添加剤の製造：
A) 粉砕フライアッシュの製造:
１） 表１に記載した粒度分布の平均粒度34.66μmのフライアッシュをジェット粉砕機によって、同様に表１に記載した粒度分布の粉砕フライアッシュを得る。

２）表２に記載した粒度分布を有する平均粒度4.172μｍの粉砕フライアッシュを１）と同様に得る。

３）表３に記載した粒度分布を有する粉砕フライアッシュを１）と同様に得る。

B) ビール酵母珪藻土の製造:
ビール会社から入手した使用済みのビール酵母珪藻土を、２週間乾燥した後に、平均７．１μｍの大きさの粉末を得る。

C) 添加剤の調製:
上記１）の５０重量部の粉砕フライアッシュと１０重量部のビール酵母珪藻土粉末とを混合機で混合して、船底塗料用添加剤１）を得る。

上記２）の７０重量部の粉砕フライアッシュと１０重量部のビール酵母珪藻土粉末とを混合機で混合し、船底塗料用添加剤２）を得る。

上記３）の４０重量部の粉砕フライアッシュと１０重量部のビール酵母珪藻土粉末とを混合機で混合し、船底塗料用添加剤３）を得る。

船底塗料の製造：
１）塗料Ａの製造：
エポキシ樹脂のＫＣバリヤー（関西ペイント）６００重量部、ロジン１００重量部、タルク１００重量部、二酸化チタン１００重量部、ベンガラ５０重量部およびチキソ剤５０重量部を配合し、均一になるまで混合する。
２）塗料Ｂの製造：
塩化ゴム樹脂のラバマリンＡＦ（関西ペイント）７００重量部、ベンガラ２５０重量部およびチキソ剤５０重量部を配合し、均一になるまで混合する。
３）塗料Ｃの製造：
ウレタン樹脂のＫＣエポエラスト１００（関西ペイント）７００重量部、タルク２５０重量部およびチキソ剤５０重量部を配合し、均一になるまで混合する。

塗料Ａ、ＢおよびＣを上記船底塗料用添加剤１）、２）および３）と表４に記載の通り配合混合して、船底塗料を調製し、下記の試験を行なった。

船底塗料の性能試験：
この試験はほぼＪＩＳ Ｋ５６３０に従って実施した。即ち、３００ｍｍ×３００ｍｍ×３．２ｍｍの熱間圧延軟鋼板を塗料用シンナーで油分その他の汚れをふき取り、乾かした後、サンドプラスト処理をしてミルスケール粉・さびなどを取り除き、仕上がり面が灰白色で表面粗さを７０Ｓにする。試験板を、湿気が当たらないようにして保存し、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うはけ塗りにより下塗塗料としてＳＤジンク１０００ＨＡ（関西ペイント）を１３．５μの乾燥塗膜厚さで一度塗りし、乾燥後に、ＪＩＳ Ｋ ５６３４（鋼船外板用塩化ビニル樹脂塗料その上に四度刷毛塗り塗装して１０５μｍの乾燥塗膜を得、最後に上記のそれぞれの塗料を二度刷毛塗りして４０μｍの乾燥塗膜を得て貝類付着試験体を作製した。それらの試験体についてのＪＩＳ Ｋ ５６３０に従う浸海試験をバンクーバー湾の南に面した日当たりのよい海岸において６ケ月および１年間実施し、貝類の付着状態を測定した。各試験塗料に関して３つの試験体を作成し、平均値として測定結果を表２に総括掲載する。

＜貝類付着試験＞
◎: 付着した貝類がないかまたは４個以下である。

○ : 付着した貝類が5〜10個ある。

△ : 付着した貝類が11〜20個ある。

× : 付着した貝類が非常に多い。

上記表の試験データから判る通り、添加剤の量が3重量％より少ない試験番号5および6の場合には、添加剤の効果が推定できる程度の効果はあるが、満足な結果が達成できていない。添加剤の添加量が10重量％より多い試験番号9および12の場合にも、貝類および藻の付着を防止または低減することができるが、塗膜強度が低下してしまい、試験番号９の場合には塗料への混入および混和が不十分であり、試験番号12の場合には塗膜強度の低下があった。添加剤量が3〜10重量％の範囲内にある試験番号2〜4、7〜8および10および11の場合には、塗料の種類にかかわりなく添加剤の効果が明らかである。試験番号１は添加剤を全く添加しない塗料Ａについての試験結果であり、この結果からも添加剤を本発明の範囲より少ないかまたは多く含有する塗料においても本発明の添加剤が作用していることが窺い知れる。

しかし満足な貝類および藻の付着防止または低減効果ならびに満足な塗膜強度および塗料混和性は、添加剤量が3〜10重量％の範囲内に得られた。

Claims (2)

1. 平均して１〜１２μｍの粒度に粉砕したフライアッシュとビール酵母珪藻土の乾燥粉末とよりなり、粉砕フライアッシュとビール酵母珪藻土粉末との重量比が（７〜３）：１であることを特徴とする、船底塗料用添加剤。
2. 請求項１に記載の添加剤を、塗料固形分含有量を基準として３〜１０重量％含有する船底塗料。