JP6909894B2 - 防汚塗料組成物、防汚塗膜、防汚基材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、トリイソプロピルシリルメタクリレート等のメタクリル酸有機ケイ素エステル単量体と、メトキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸アルコキシアルキルエステルとを所定の質量比で反応させて得られる共重合体を含有する防汚塗料組成物が記載されている。
特許文献2には、A)ロジン、ロジン誘導体又はロジン金属塩からなるロジン系化合物の1種又は2種以上と、B)特定の有機シリルエステル基含有重合体と、C)防汚剤とを必須成分として含有する塗料組成物が記載されている。
特許文献4には、モノマー成分100重量部において、トリイソプロピルシリル(メタ)アクリレート(a)55〜75重量部、メトキシエチルアクリレート(b)2〜20重量部、及び、その他の重合性モノマー(c)43〜5重量部を含むことを特徴とする共重合体、並びに、該共重合体及び防汚剤からなる塗料組成物が記載されている。
[1] トリイソプロピルシリルメタクリレートに由来する構成単位(a1)を45〜75質量%、2−メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位(a2)を15〜35質量%、及びその他のエチレン性不飽和モノマーに由来する構成単位(a3)を0〜35質量%含有するシリルメタクリレート系共重合体(A)、銅ピリチオン(B)、酸化亜鉛(C)、及びロジン化合物(D)を含有する防汚塗料組成物。
[2] 更に、無機銅化合物(E)、着色顔料(F)、体質顔料(G)、顔料分散剤(H)、可塑剤(I)、タレ止め剤(J)、沈降防止剤(K)、脱水剤(L)、及び溶剤(M)よりなる群から選択される少なくとも1種の成分を含有する、前記[1]に記載の防汚塗料組成物。
[3] 前記シリルメタクリレート系共重合体(A)が、トリイソプロピルシリルメタクリレートに由来する構成単位、2−メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位、及びメチルメタクリレートに由来する構成単位からなる三元共重合体である、[1]又は[2]に記載の防汚塗料組成物。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の防汚塗料組成物より形成された防汚塗膜。
[5] [4]に記載の防汚塗膜が基材上に形成された、防汚基材。
[6] 前記基材が、水中構造物、船舶、及び漁具よりなる群から選択される少なくとも1つである、[5]に記載の防汚基材。
[7] [1]〜[3]のいずれかに記載の防汚塗料組成物を基材に塗布する工程、又は、[1]〜[3]のいずれかに記載の防汚塗料組成物に基材を含浸する工程、及び、防汚塗料組成物を乾燥し、基材上に防汚塗膜を形成する工程をこの順で有する、防汚基材の製造方法。
[防汚塗料組成物]
本発明の防汚塗料組成物は、トリイソプロピルシリルメタクリレートに由来する構成単位(a1)を45〜75質量%、2−メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位(a2)を15〜35質量%、及びその他のエチレン性不飽和モノマーに由来する構成単位(a3)を0〜35質量%含有するシリルメタクリレート系共重合体(A)、銅ピリチオン(B)、酸化亜鉛(C)、及びロジン化合物(D)を含有する。
本発明によれば、得られる防汚塗膜が防汚性及び長期耐久性に優れ、更に長期貯蔵安定性に優れた防汚塗料組成物が提供される。ここで、本発明の防汚塗料組成物によれば、特に喫水ラインや水際における防汚性に優れる防汚塗膜が得られる。すなわち、防汚性とは、海水中に長期的に浸漬された場合でも、水中のみならず、喫水ラインや水際においても、水棲生物の付着が抑制されることを意味する。また、本発明において長期耐久性としては、水中、特に海水中に長期に浸漬された場合における塗膜の耐内部加水分解性及び外観特性に優れる(ワレ、クラック等の発生が長期に抑制される)ことが挙げられ、特に、長期に海水に浸漬された場合における耐クラック性で評価できる。また、長期貯蔵安定性とは、経時での粘度上昇が小さいことを意味する。
しかしながら、TIPSMAから誘導される共重合体からなる加水分解性樹脂は、TIPSMAがα位にメチル基を有しているため疎水性が高く、耐水性及び長期物性は良好であるものの、耐水性が高すぎるために、防汚剤の溶出量が少ないという性質を有することを見出した。特に、顕著に差が生じるのは、船舶と海水との喫水ライン(水際)での防汚性の違いであり、TIPSMAから誘導される共重合体からなる加水分解性樹脂を含有する防汚塗料組成物では、特に喫水ラインにおいて、十分な防汚性が得られなかった。
本発明者らは鋭意検討した結果、長期耐久性に優れたトリイソプロピルシリルメタクリレート(TIPSMA)に由来する構成単位と、親水性モノマーである2−メトキシエチルアクリレート(MEA)に由来する構成単位と、必要に応じてその他のエチレン性不飽和モノマーに由来する構成単位とを所望の質量比で有するシリルメタクリレート系共重合体と、銅ピリチオン、酸化亜鉛、及びロジン化合物とを含有する防汚塗料組成物を使用することによって、防汚性と長期耐久性に優れた防汚塗膜が得られ、かつ、長期貯蔵安定性に優れた防汚塗料組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
更に、その詳細な機構は不明であるが、特定のシリルメタクリレート系共重合体と、銅ピリチオン、酸化亜鉛及びロジン化合物とを組み合わせて使用することにより、貯蔵安定性に優れ、得られる防汚塗膜の防汚性及び長期耐久性のいずれにも優れる防汚塗料組成物が得られることを見出したものである。
本発明の防汚塗料組成物は、塗膜の防汚効果を向上させることを目的として、シリルメタクリレート系共重合体(A)を含有し、前記シリルメタクリレート系共重合体(A)は、トリイソプロピルシリルメタクリレートに由来する構成単位(a1)(以下、構成単位(a1)ともいう。)、2−メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位(a2)(以下、構成単位(a2)ともいう。)、及びその他のエチレン性不飽和モノマーに由来する構成単位(a3)(以下、構成単位(a3)ともいう。)を含有する。
なお、「その他のエチレン性不飽和モノマー」とは、トリイソプロピルシリルメタクリレート及び2−メトキシエチルアクリレートを除く、エチレン性不飽和結合を有する重合性モノマーを意味する。また、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。
また、「Xに由来する構成単位」とは、Xが下記式(1)で表される化合物であるとすれば、例えば、下記式(2)で表される構成単位である。ここで、A1〜A4は任意の置換基である。
前記構成単位(a1)は、トリイソプロピルシリルメタクリレート(i)に由来する構成単位である。
長期に亘り耐水性及び各種物性(塗膜の耐クラック性、付着性、貯蔵安定性)が良好な防汚塗料組成物を得る観点から、シリルメタクリレート系共重合体(A)は、構成単位(a1)を45〜75質量%含有し、好ましくは50〜70質量%含有する。
構成単位(a1)の含有量が45質量%未満、又は、75質量%を超えると、十分な長期耐久性及び防汚性が得られない。
なお、トリイソプロピルシリルメタクリレートに由来する構成単位(a1)の含有量は、シリルメタクリレート系共重合体(A)を構成する全モノマー中のトリイソプロピルシリルメタクリレートの仕込み比(質量%)で近似することができ、他の構成単位についても、同様である。
前記構成単位(a2)は、2−メトキシエチルアクリレート(ii)に由来する構成単位である。
安定した加水分解性を有する防汚塗膜を得る観点から、シリルメタクリレート系共重合体(A)は、2−メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位(a2)を15〜35質量%含有し、好ましくは、20〜30質量%含有する。
その他のエチレン性不飽和モノマー(iii)は、エチレン性不飽和基を有する。エチレン性不飽和基を有する基としては、ビニル基、及び(メタ)アクリロイル基などが例示される。
その他のエチレン性不飽和モノマーは、トリイソプロピルシリルメタクリレート及び2−メトキシエチルアクリレートを除くエチレン性不飽和モノマーであれば特に制限はなく、エチレン性不飽和結合を有するエステル類(不飽和エステル類)、及びエチレン性不飽和結合を有するカルボン酸類(不飽和カルボン酸類)が好ましい。その他のエチレン性モノマーが上記化合物であると、トリイソプロピルシリルメタクリレート及び2−メトキシエチルアクリレートとの良好な相溶性が得られ、かつ、トリイソプロピルシリルメタクリレート及び2−メトキシエチルアクリレートと同程度の反応性を有するので好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定され、標準ポリスチレン検量線を用いて求められる値である。
シリルメタクリレート系共重合体(A)は、トリイソプロピルシリルメタクリレート(i)と、2−メトキシエチルアクリレート(ii)と、その他のエチレン性不飽和モノマー(iii)とを公知の重合方法によって共重合させて調製できる。重合方法としては、溶液重合、塊状重合、セミバッチ重合、懸濁重合、配位重合、リビング重合、又は乳化重合におけるラジカル又はイオン重合等が挙げられる。中でも、シリルメタクリレート系共重合体(A)の生産性及び製造作業性を向上させ、低い粘度を有するシリルメタクリレート系共重合体(A)を調製できることを考慮すると、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸n−ブチル等の汎用されている有機溶剤を用いて、前記モノマー(i)〜(iii)を溶液重合することが好ましい。
本発明の防汚塗料組成物は、該組成物から形成された防汚塗膜の防汚性を更に向上させ、特に植物性の海洋生物に対する防汚性能を有効に発揮するために、銅ピリチオン(B)を含有する。本発明の防汚塗料組成物において十分な防汚性能を発揮する観点から、銅ピリチオン(B)の含有量は、シリルメタクリレート系共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.01〜500質量部、より好ましくは0.01〜300質量部である。また、防汚塗料組成物の不揮発分の量を100質量%とすると、銅ピリチオン(B)の含有量は、好ましくは0.1〜90質量%、より好ましくは0.5〜80質量%である。
本発明の防汚塗料組成物は、該組成物から形成された防汚塗膜に適切な強度、塗膜研掃性(塗膜消耗性)、更新性を発現させ、防汚性能を有効に発揮するため、酸化亜鉛(C)を含有する。本発明の防汚塗料組成物において十分な強度と防汚性能を発現させる観点から、酸化亜鉛(C)の含有量は、シリルメタクリレート系共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.1〜1000質量部、より好ましくは0.5〜500質量部である。また、防汚塗料組成物の不揮発分の量を100質量%とすると、酸化亜鉛(C)の含有量は、好ましくは0.1〜80質量%、より好ましくは0.5〜70質量%である。
本発明の防汚塗料組成物は、該組成物から形成された防汚塗膜から該防汚剤の溶出を促進し、防汚性(特に水際での防汚性)を向上させるという観点から、ロジン化合物(D)を含む。ここでのロジン化合物としては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等のロジン、水添ロジン、不均化ロジン等のロジン誘導体などが挙げられる。
また、本発明の防汚塗料組成物において、シリルメタクリレート系共重合体(A)の含有量(WA)と、前記ロジン化合物(D)の含有量(WD)との比(WA/WD)は質量基準で99.9/0.1〜30/70であることが好ましく、より好ましくは、95/5〜35/65、更に好ましくは90/10〜40/60である。上記含有質量比がこのような範囲にあると、防汚塗料組成物から形成された防汚塗膜における研掃性(塗膜消耗性)を高める効果があり、防汚性(特に、水際での防汚性)を向上できる。
本発明の防汚塗料組成物は、防汚塗料組成物から形成された防汚塗膜の防汚性を更に向上させるために、無機銅化合物(E)を更に含有してもよい。無機銅化合物としては、例えば、粉末状の銅(銅粉)、亜酸化銅、チオシアン酸銅(別名:ロダン銅)、キュプロニッケル等が挙げられる。
本発明において、無機銅化合物(E)としては、亜酸化銅が好ましい。亜酸化銅の平均粒子径は、防汚塗料組成物における分散性の観点から、好ましくは4.5μm未満、より好ましくは4μm以下、更に好ましくは3.5μm以下である。なお、平均粒子径は、SALD−2200((株)島津製作所製)を用いてレーザー回析散乱法にて測定される。
具体的には、SALD−2200の試料分散機にHMPNa(ヘキサメタリン酸ナトリウム)0.2質量%溶液と中性洗剤を数滴加え、超音波を作動させ、ポンプスピードの目盛は7にして循環させる。乳鉢に亜酸化銅を約100mg取り、中性洗剤を数滴加えて二次凝集をほぐすために軽く分散させる。乳鉢で分散した試料に泡が立たないように水を加え、試料分散機へ流し込む。分散機で10分間循環・分散後、粒度分布測定を行う。粒度分布計算時の屈折率は「2.70−0.20i」を用い、粒度分布中のメディアン系を平均粒子径とする。
本発明の防汚塗料組成物は、防汚塗料組成物から形成される防汚塗膜の色調を調節したり、任意の色調を付与したりするために、着色顔料(F)を含んでいてもよい。
着色顔料(F)としては、公知の有機系又は無機系の各種着色顔料が挙げられる。有機系の着色顔料としては、カーボンブラック、ナフトールレッド、フタロシアニンブルー等が挙げられる。また、無機系の着色顔料としては、ベンガラ、バライト粉、チタン白、黄色酸化鉄等が挙げられる。
本発明の防汚塗料組成物において、着色顔料(F)の含有量は、防汚塗料組成物から形成された防汚塗膜の、着色性、隠蔽性、暴露変色性、防汚性、塗膜耐水性(機械的特性)の向上という観点からは、シリルメタクリレート系共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.01〜100質量部、より好ましくは0.01〜10質量部である。また、防汚塗料組成物の不揮発分の量を100質量%とすると、着色顔料(F)の含有量は、好ましくは0.01〜50質量%、より好ましくは0.1〜30質量%である。
本発明の防汚塗料組成物は、該防汚塗料組成物から形成された防汚塗膜の耐クラック性などの塗膜物性を向上させることを目的として、体質顔料(G)を含有してもよい。
体質顔料(G)としては、例えば、タルク、シリカ(珪藻土、酸性白土等)、マイカ、クレー、カリ長石、炭酸カルシウム、カオリン、アルミナホワイト、ホワイトカーボン、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛等が挙げられる。これらの中でも、タルク、シリカ、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム、カリ長石が好ましい。
本発明の防汚塗料組成物が着色顔料(F)や体質顔料(G)を含有する場合、着色顔料(F)や体質顔料(G)の分散性を向上させる観点から、顔料分散剤(H)を含有してもよい。
顔料分散剤(H)としては、公知の有機系又は無機系の各種顔料分散剤が挙げられる。顔料分散剤としては、脂肪族アミン又は有機酸類(例えば、「デュオミンTDO」(LION(株)製)、「Disperbyk101」(BYK(株)製))が挙げられる。
本発明の防汚塗料組成物は、得られる防汚塗膜の耐クラック性を向上させるために、可塑剤(I)を含有することが好ましい。
可塑剤(I)としては、塩化パラフィン(塩素化パラフィン)、石油樹脂類、ケトン樹脂、TCP(トリクレジルフォスフェート)、ポリビニルエチルエーテル、ジアルキルフタレート等が挙げられる。防汚塗料組成物から形成された防汚塗膜の塗膜耐水性(機械的特性)、塗膜加水分解性(消耗性)の向上という観点からは、可塑剤(I)としては、これらの中でも、塩化パラフィン(塩素化パラフィン)、石油樹脂類、及びケトン樹脂が好ましい。可塑剤(I)は、1種単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本発明の防汚塗料組成物は、防汚塗料組成物を基材に塗布する際に、該塗料組成物によるタレの発生を低減できるという観点から、タレ止め剤(J)(流れ止め剤ともいう)を含有してもよい。
タレ止め剤(J)としては、アマイドワックス、水添ヒマシ油ワックスや、これらの混合物、合成微粉シリカ(アエロジル(登録商標)等)等が挙げられ、これらの中でも、アマイドワックス又は合成微粉シリカであることが好ましい。タレ止め剤(J)としてアマイドワックス又は合成微粉シリカを用いると、防汚塗料組成物の貯蔵安定性を向上させることや、防汚塗膜を形成した後、該防汚塗膜上に同種塗料組成物(防汚塗料組成物)又は異種塗料組成物からなる塗膜(上塗塗膜)を形成した場合、該防汚塗膜と上塗塗膜との間の密着性(層間密着性、塗り重ね性)の低下を防ぐことが可能になるので好ましい。
本発明の防汚塗料組成物は、貯蔵中の塗料組成物において沈殿物の発生を防止し、撹拌性を向上する観点から、沈降防止剤(K)を含有してもよい。
本発明の防汚塗料組成物は、貯蔵安定性が良好なシリルメタクリレート系共重合体(A)を含有しているために優れた貯蔵安定性を有するが、必要に応じて脱水剤(L)を添加することにより更に優れた長期貯蔵安定性を得ることが可能となる。脱水剤(L)としては、無機系脱水剤及び有機系脱水剤が挙げられる。
本発明の防汚塗料組成物において、脱水剤(L)の含有量は、好ましくはシリルメタクリレート系共重合体(A)100質量部に対して0.1〜50質量部である。また、防汚塗料組成物の不揮発分の量を100質量%とすると、好ましくは0.01〜30質量%、より好ましくは0.1〜20質量%である。
本発明の防汚塗料組成物は、シリルメタクリレート系共重合体(A)などの分散性を向上させたり、該組成物の粘度を調整したりするために、必要に応じて、水又は有機溶剤等の溶剤(M)を含んでいてもよい。溶剤(M)は、シリルメタクリレート系共重合体(A)を調製する際に使用した溶剤であってもよく、共重合体(A)と必要に応じてその他の成分とを混合する際に、別途添加された溶剤であってもよい。
本発明の防汚塗料組成物の溶剤(M)の含有量は、防汚塗料組成物の全量を100質量%とした場合、通常5〜80質量%、好ましくは10〜70質量%である。また、作業性に応じて塗装時に更に添加してもよい。
本発明の防汚塗料組成物は、公知の方法を適宜利用して製造することができる。例えば、シリルメタクリレート系共重合体(A)と、必要に応じて他の成分とを、一度に又は任意の順序で撹拌容器に添加し、公知の撹拌及び混合手段で混合して製造することができる。
なお、各成分を混合した後、最後に、タレ止め剤(J)(アマイドワックス(例えば、ディスパロンA630−20X等))を添加し、(例えば、混合物を10〜20分間程度撹拌することにより)分散させて、防汚塗料組成物を調製することが好ましい。得られた防汚塗料組成物を基材に塗布した際に、タレの発生を低減できるためである。
本発明の防汚塗膜は、本発明の防汚塗料組成物の固形分からなる。本発明の防汚塗膜は、本発明の防汚塗料組成物から形成され、例えば防汚塗料組成物が溶剤(M)を含む場合であれば、基材上に塗布された本発明の防汚塗料組成物を、例えば自然乾燥又はヒーター等の乾燥手段を用いて乾燥させて(すなわち、前記溶剤(M)を除去して)、形成することができる。
[評価方法]
後述する共重合体、塗料組成物、塗膜等の評価は以下のように行った。
(1)共重合体溶液中の固形分の含有率
共重合体溶液1.0g(X1(g))を、恒温槽内で、1気圧、108℃の条件下で3時間保持して揮発分を除去して固形分(不揮発分)を得た。次いで、残った固形分(不揮発分)の量(X2(g))を測定し、下記式に基づいて、共重合体溶液に含まれる固形分の含有率(%)を算出した。
固形分の含有率(%)=X2/X1×100
共重合体の重量平均分子量(Mw)を下記条件でGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて測定した。
GPC条件
装置 :「HLC−8220GPC」(東ソー(株)製)
カラム :「TSKgel SuperH2000+TSKgel SuperH4000」(東ソー(株)製、各6mm(内径)×15cm(長さ))
溶離液 :テトラヒドロフラン(THF)
流速 :0.500ml/min
検出器 :RI
カラム恒温槽温度 :40℃
標準物質 :ポリスチレン
サンプル調製法 :各製造例で調製された共重合体溶液にTHFを加えて希釈した後、メンブレンフィルターで濾過して得られた濾物をGPC測定サンプルとした。
E型粘度計(TV−25 東機産業(株)製)を用いて液温25℃の共重合体溶液の粘度(単位:mPa・s)を測定した。
実施例及び比較例で調製された直後(1日以内)の各塗料組成物の、25℃における粘度(初期粘度(poise))を、JIS Z 8803に基づいてB形粘度計(VISCOMETER TVB−10M、SPINDLE No.M4、CORD No.23(東機産業(株)製))を用い液温25℃、回転数60rpmにて測定した。
また、各塗料組成物を60℃の恒温器内で貯蔵し、1週間おきに各塗料組成物の25℃における粘度(貯蔵後の粘度(poise))を、JIS Z 8803に基づいてB型粘度計を用い回転数60rpmにて測定した。測定は2週間後まで行った。次いで、下記式(1)に基づいて、粘度上昇度合いを算出した。
粘度上昇度合い=貯蔵後の粘度(poise)−初期粘度(poise) (1)
なお、表8中の「−」は、貯蔵安定性が極端に悪いため測定が実施できなかったことを表す。
サンドブラスト板(150mm×70mm×1.6mm)上に、アプリケーターを用いて、エポキシ系塗料(エポキシAC塗料、商品名「バンノー500」、中国塗料(株)製)を乾燥膜厚で150μmになるように塗布し、硬化させて硬化塗膜を形成させ、次いで、該硬化塗膜上に、アプリケーターを用いて、ビニルバインダー塗料(商品名「シルバックスSQ−K」、中国塗料(株)製)を乾燥膜厚で40μmになるように塗布して試験板を作製した。
この防汚塗膜付試験板を50℃の人工海水に浸漬し、浸漬開始から1ヶ月に、下記評価基準に基づいて塗膜外観を調査した。
防汚塗膜付試験板の防汚塗膜面における割れの度合いを目視によって観察し、JIS K5600−8−4に準拠した等級により、下表に示すように割れの量の評価を行った。前記外観評価により、防汚塗膜及び防汚基材の長期耐久性を評価することができる。
サンドブラスト板(300mm×100mm×3.2mm)上に、アプリケーターを用いて、エポキシ系塗料(エポキシAC塗料、商品名「バンノー500」、中国塗料(株)製)を乾燥膜厚で150μmになるように塗布し、硬化させて硬化塗膜を形成させ、次いで、該硬化塗膜上に、ビニルバインダー塗料(商品名「シルバックスSQ−K」、中国塗料(株)製)を乾燥膜厚で40μmになるように塗布し、室内で1日間乾燥させて試験板を作製した。
[評価基準]
0:付着面積が0%である。
0.5:付着面積が0%を超え10%未満である。
1:付着面積が10%以上20%未満である。
2:付着面積が20%以上30%未満である。
3:付着面積が30%以上40%未満である。
4:付着面積が40%以上50%未満である。
5:付着面積が50%以上100%以下である。
反応は常圧、窒素雰囲気下で行った。撹拌機、還流冷却器、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを備えた反応容器に、キシレン538gを仕込み、撹拌機で撹拌しながら、キシレンの温度が80℃になるまで加熱した。反応容器内のキシレンの温度を80±5℃に維持しながら、トリイソプロピルシリルメタクリレート(TIPSMA)500g、2−メトキシエチルアクリレート(MEA)200g及びメチルメタクリレート(MMA)300g及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)8.5gからなるモノマー混合物を、滴下ロートを用いて2時間かけて反応容器内に滴下した。その後、同温度で1時間撹拌を行った後、AIBN1gを30分毎に4回添加しながら、10℃/hの昇温速度で110℃まで液温を上昇させ重合反応を完結した。次いで反応容器内にキシレン128.6gを添加し、液が均一になるまで撹拌して共重合体溶液A1を得た。
共重合体溶液A1の加熱残分、粘度、Mwを表2に示す。
樹脂製造例A1において使用したモノマー混合物の代わりに、表2又は3に示した組成を有するモノマー混合物を使用したことを除いては、製造例A1と同様にして、シリルメタクリレート系共重合体を調製し、各種物性を測定した。結果を表2、3に示す。
なお、表2及び表3中、使用したモノマーの略称は以下の通りである。
TIPSMA:トリイソプロピルシリルメタクリレート
TIPSA:トリイソプロピルシリルアクリレート
MEA:2−メトキシエチルアクリレート
MEMA:2−メトキシエチルメタクリレート
MMA:メチルメタクリレート
BA:n−ブチルアクリレート
<防汚塗料組成物の調製>
ポリ容器に、溶剤としてのキシレン 13.2質量部、ソルベッソNo.100(芳香族系炭化水素溶剤、エクソンモービル社製) 2.5質量部、ガムロジン 4.8質量部、エチルシリケート28 1質量部、及び共重合体溶液A1 16質量部を添加して、各成分が均一に分散又は溶解するまでペイントシェーカーを用いて混合した。その後、更にポリ容器に、タルクFC−1 5質量部、酸化亜鉛(亜鉛華3号) 5質量部、亜酸化銅NC301 45質量部、ノボパームレッドF5RK 0.5質量部、チタン白R−5N 2質量部、カッパーオマジン(銅ピリチオン) 1質量部及びディスパロン4200−20X 2質量部を添加して、1時間ペイントシェーカーを用いて撹拌してこれらの成分を分散させた。
配合成分の種類及び量を表5〜6に示されるように変更したことを除いては実施例1と同様にして、塗料組成物を調製し、各種特性を評価した。結果を表7〜8に示す。なお、表5〜8で示される塗料組成物AA2〜AA15及び塗料組成物BB1〜BB9は、それぞれ、実施例2〜15及び比較例1〜9で得られた塗料組成物を表す。
一方、2−メトキシエチルアクリレートの代わりに、2−メトキシエチルメタクリレートを使用した共重合体を含有する共重合体溶液B1を使用した比較例1では、銅ピリチオン、酸化亜鉛、及びロジン化合物を使用した場合であっても、十分な防汚性が得られず(3ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際に水棲生物が付着し、付着面積が20%以上30%未満であり、6ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際に水棲生物が付着し、付着面積が40%以上50%未満であった。)、また、十分な長期耐久性も得られなかった(3ヶ月後に割れの量の評価点が1、5ヵ月後に評価点が2)。
また、トリイソプロピルシリルメタクリレートの代わりにトリイソプロピルシリルアクリレートを使用した共重合体を含有する共重合体溶液B2を使用した比較例2では、銅ピリチオン、酸化亜鉛、及びロジン化合物を使用した場合であっても、貯蔵安定性に劣り、1週間後には粘度上昇(10ポアズ)が認められ、2週間後には、30ポアズも粘度が上昇した。また、十分な長期耐久性も得られなかった(2ヶ月後には割れの量の評価点が1、4ヵ月後には評価点が3)。更に、防汚性にも劣るものであった(3ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際に水棲生物が付着し、付着面積が10%以上20%未満であり、6ヵ月の浸漬で常時没水部における水棲生物の付着面積が30%以上40%未満であった。)。
トリイソプロピルシリルメタクリレートの含有量が、本願の範囲(45〜75質量%)を超える、80質量%である共重合体を含有する共重合体溶液B4を使用した比較例4では、銅ピリチオン(B)、酸化亜鉛(C)、及びロジン化合物(D)を使用した場合であっても、防汚性に劣り(2ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際に水棲生物が付着し、付着面積が10%以上20%未満であり、6ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際における水棲生物の付着面積が40%以上50%未満であった。)、また、十分な長期耐久性も得られなかった(2ヶ月後に割れの量の評価点が1、5ヵ月後に評価点が3)。
構成単位(a1)を45〜75質量%、構成単位(a2)を15〜35質量%、及び構成単位(a3)を0〜35質量%含有するシリルメタクリレート系共重合体(A)を含有する場合であっても、酸化亜鉛(C)を含有しない比較例6では、十分な防汚性が得られず(2ヶ月の浸漬で水際に水棲生物が付着し、付着面積が10%以上20%未満であり、6ヶ月の浸漬で常時没水部における水棲生物の付着面積が20%以上30%未満、水際における水棲生物の付着面積が30%以上40%未満であった。)、また、十分な長期耐久性も得られなかった(3ヶ月後に割れの量の評価点が1、4ヵ月後に評価点が2)。
構成単位(a1)を45〜75質量%、構成単位(a2)を15〜35質量%、及び構成単位(a3)を0〜35質量%含有するシリルメタクリレート系共重合体(A)を含有する場合であっても、ロジン化合物(D)を含有しない比較例7では、特に防汚性に劣り(1ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際に水棲生物が付着し、付着面積が10%以上20%未満であり、6ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際における水棲生物の付着面積が50%以上100%以下であった。)、また、十分な長期耐久性も得られなかった(4ヶ月後に割れの量の評価点が1、5ヵ月後に評価点が2)。ロジン化合物(D)の代わりに、溶出助剤としてバーサチック酸を含有する比較例8では、十分な防汚性が得られず(3ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際に水棲生物が付着し、付着面積が20%以上30%未満であり、6ヶ月の浸漬で常時没水部及び水際における水棲生物の付着面積が30%以上40%未満であった。)、また、十分な長期耐久性も得られなかった(3ヶ月後に割れの量の評価点が2、4ヵ月後に評価点が3)。
このように、本発明のように、構成単位(a1)を45〜75質量%、構成単位(a2)を15〜35質量%、及び構成単位(a3)を0〜35質量%含有するシリルメタクリレート系共重合体(A)、銅ピリチオン(B)、酸化亜鉛(C)、及びロジン化合物(D)を含有する場合に、極めて特異的に、貯蔵安定性に優れ、得られる塗膜の防汚性及び長期耐久性に優れる防汚塗料組成物が得られることが分かった。
Claims (1)
- トリイソプロピルシリルメタクリレートに由来する構成単位(a1)を45〜75質量%、2−メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位(a2)を15〜35質量%、及びメチルメタクリレートに由来する構成単位(a3)を5〜35質量%含有するシリルメタクリレート系三元共重合体(A)、銅ピリチオン(B)、酸化亜鉛(C)、ロジン化合物(D)、及び脱水剤(L)を含有し、
脱水剤(L)としてテトラエトキシシランを含有する
防汚塗料組成物。
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