JPH0253875A - 防汚塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船底或いは、取水管、海水タンク等において
、生物付着による効率の低下を防止するための防汚塗料
に関する。

〔従来の技術〕

船底や取水管等に、動物性或いは植物性の水中汚染生物
、とりわけ海水汚染生物が付着、繁殖することは、船舶
の航行速度の減少や燃費の増大、また取水管の液送効率
の減少や取水管のつまりによる事故等の大きな被害をも
たらすことは周知である。そのため各種の防汚有効成分
を含有した防汚塗料が広く用いられている。

防汚塗料有効成分としては、亜酸化銅、有機錫化合物、
有機窒素化合物、有機硫黄化合物、有機塩素化合物やそ
の他多くの化合物がある。これらは、その毒性により生
物を殺傷し、あるいは生物を忌避させることにより、生
物の付着を防止する。

この防汚能力は、水中で塗膜から防汚有効成分が水中に
溶出されて、その効力が発揮される。したがって、塗料
の寿命は防汚有効成分の溶出速度をいかに有効に調節す
るかにかかっており、これまで種々の溶出速度調整方法
が検討されているが、防汚効果の持続時間を延長させる
適確な方法はまだ確立されていない。

防汚剤の溶出機構は、第３図（ａｌ〜（ｄｌと順に示す
ように、■溶解マトリックス型、■接触型、■拡散型、
■自己研掃型の４種に大別される。■、■のタイプでは
、樹脂が水中に溶出していくことにより、塗膜の厚さが
減少していくため、膜厚によりその寿命が決定される。

このため、■および■のタイプの防汚塗料において、長
寿命化を図るには、厚膜塗装化が最も有効であるが、−
度で厚塗りを行うと、塗装時のタレや乾燥時のクラック
が発生する。また重ね塗りを行うと、塗装完了まで長期
間を要し作業性の点で問題がある。■や■のタイプのよ
うに、樹脂マトリックスが水不溶で防汚剤が溶出あるい
は拡散するタイプにおいては、防汚剤を多量配合するこ
とにより、初期防汚性能は確保できるが、防汚剤の溶出
、拡散が初期に起るため、経時的な防汚性能の低下が著
しい。

このように、従来の防汚塗料のいずれにおいても、防汚
剤の溶出速度の調節が困難なため、１〜２年でその効果
を失い、塗り替えが必要であった。

また船底や海水取水管の補修塗装時には、操業を停止し
なければならなく、しかも効果を失ないつつある前の塗
装の上に直接塗装することは、密着性を損なう恐れがあ
るため下地調整が必要となるなど実際の塗装作業費を含
めて、大きな経済的負担になっていた。そこで、たとえ
ば特開昭５０〜１４８４２９号には、長期防汚性能を維
持する目的で、防汚塗料にマイクロカプセルを適用する
例が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記公報技術では、カプセル壁に不水溶
性有機樹脂を用いるため、防汚剤の溶出を過度に抑制す
る結果、防汚性能が低下する。

方溶出速度を上げるためにマイクロカプセルの有機樹脂
壁の壁膜厚を薄くすると強度が不充分になり、塗料製造
時の混練によりマイクロカプセルが破壊されてしまい、
カプセルによる徐放性付与効果を失うという欠点があっ
た。

そこで本発明の目的は、当初から長期にわたり防汚性能
が持続し、かつメンテナンスフリーで使用できる、非常
に経済的な防汚塗料を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の解決のために、本発明者は、カプセル壁とし
て無機多孔質物質を使用することで、上記課題が解決さ
れることを見い出し、本発明に至った。

従って本発明は、毒性物質あるいは生物忌避剤等の防汚
剤を内包し粒径が０．５〜１５０μｍである無機多孔質
マイクロカプセルと、水不溶性樹脂とを含有し、防汚塗
料中に前記マイクロカプセルが３〜８０重量％含まれる
ことを特徴とする防汚塗料を擢供する。

〔作用〕

防汚塗料で、水中生物類の船底や取水管への付着を防く
には、溶出する防汚剤濃度が、標準防汚限界濃度以上で
ある必要がある。第２図のように、従来の拡散型では防
汚剤濃度が、短期間で防汚限界濃度以下になるが、本発
明の防汚塗料は、防汚剤が無機多孔質マイクロカプセル
内に含まれているので溶出量が制御され長期間防汚効果
が持続する。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

本発明において、マイクロカプセルに内包できる防汚剤
の例として、トリブチル錫アセテートトリブチル錫クロ
ライド、トリブチル錫フルオライド、１−リプチル錫す
ルファイド等のトリブチル錫化合物、トリフェニル錫ク
ロライド、トリフェニル錫フルオライド等のトリフェニ
ル錫化合物、テトラメチルチラウムジザルファイドやジ
ンクメチルジチオカルバメート等の有機窒素硫黄化合物
、塩化キノン化合物、ジニトロ化合物、フェノール系化
合物、イミダシリン化合物、有機含塩素化合物、亜鉛化
銅を始めとする銅化合物が挙げられる。

これらは有機錫化合物のように、毒性により生物を殺傷
するタイプと、シリル第４アミン化合物のように毒性は
低いが生物を忌避させるタイプのものがあるが、いずれ
も無機多孔質マイクロカプセルに内包することにより、
防汚性能の長寿命化が可能である。

カプセル壁の材質としては、水不溶性の無機多孔質物質
が用いられ、具体的には、二酸化硅素やアルカリ土金属
の硅酸塩等が挙げられる。水溶性の無機物質ではカプセ
ル壁が溶けてしまい拡散障壁としての機能を失い、長寿
命化が難しく、好ましくない。

マイクロカプセル内に防汚剤を内包させるには、種々の
方法がある。たとえば防汚剤を核としてその表面で界面
重合を行う方法、多孔質中空マイクロカプセルを真空引
きした後、防汚剤の溶液を注入し、加熱あるいは真空引
き等で溶媒を蒸発させる方法等がある。例えば水や有機
溶液に不溶な防汚剤を使用する時は、これを芯物質とし
てＷ／○型のエマルジョンを調整し界面重合（沈＃）法
によりマイクロカプセル化することができる。また水溶
性や油溶性の防汚剤を使用する時は、予め中空マイクロ
カプセルを作製して、これに含浸ないしは真空吸引させ
ることによりカプセル化できる。

中空マイクロカプセルは芯物質を用いずに上記と同様の
方法でカプセル壁を作り、適当な時に反応を中止させ、
洗浄、蒸発（カプセル内の溶剤）させることにより多孔
質中空カプセルを得ることができる。

マイクロカプセルの大きさは、種々の大きさが使用され
るが０．５〜１５０μｍが好ましく更には０．５〜２５
μｍが好ましい。０．５μｍ未満ではカプセル中の防汚
剤の含有量が少なく防汚性能が低下する。１５０μｍを
超えると塗料中でのマイクロカプセルの分散性が低下す
る。特に０．５〜２５μｍの大きさのマイクロカプセル
を用いると安定な性能が得られる。

カプセルの細孔径は２０Å以上が好ましく、２０人未満
では防汚剤の溶出が抑制され防汚性能が低下する。

本発明において、防汚塗料を構成するにあたり、マイク
ロカプセルと共に用いられる水不溶性樹脂としては、エ
ポキシ樹脂、クールエポキシ、ウレタン、塩化ゴム、ポ
リエステル、アクリル樹脂。

フェノール樹脂、シリコーン系樹脂等の水不溶性の樹脂
であればいずれを用いてもよい。とりわけ、シリコーン
系樹脂は、撥水性に優れているので、防汚性能がさらに
一段と向上する。その具体例として、シリコーンゴム、
シリコーンゴムコンパウンド、変性シリコーンオイル等
がある。塗料の撥水性を高めるため、必要に応じてさら
にシリコーンオイル、ワセリン、パラフィン、ワックス
、油脂類等を含ませることができる。

塗料中の防汚剤内包マイクロカプセルの量は、３〜８０
重量％が好ましく、３重量％未満ではマイクロカプセル
化防汚剤の防汚性能が発揮できず、８０重量％を超える
と、樹脂が不足するので造膜が困難になり、マイクロカ
プセルが脱落したり、塗膜が剥離することがある。

本発明の防汚塗料中には、さらに塗膜の色、外観等を調
節するための体質顔料、塗料の安定性、塗装の作業性を
改良するためのチキン剤、マイクロカプセル、体質顔料
等の塗料中での沈降、凝集を防止するための分散剤等を
添加してもよく、さらにカプセル化されてない上述の防
汚剤を含有させてもよい。

本発明におけるマイクロカプセル１ａを有する防汚塗料
１は、−船釣に第１図に示すように、金属、プラスチッ
ク、木材等の板や管等の基材２上に、直接或いは防食塗
料３で前処理を施した後、塗装される。

〔実施例〕

次に、比較例と共に実施例を示し本発明の効果を明らか
にする。

珪酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ７換算２　ｍｏｌ／　７
り５００　ｍ　１２をソルビタンモノステアレートの３
％１−ルエン溶液Ｉｌ中に添加し攪拌してＷ１０型エマ
ルジョンを得る。これを硫酸アンモニウム水溶液（１ｍ
ｏｌ／ｊ２）　　４ｊ２中に攪拌しながら添加し３０分
間反応させた後、濾過、洗浄、乾燥することにより実施
例で使用した多孔質中空シリカ製マイクロカプセルを得
た。

この時、液濃度や攪拌速度を変えることにより種々の粒
径、細孔径のカプセルが得られ、また硫酸アンモニウム
溶液の代わりに塩化カルシウム水溶液を用いるとケイ酸
カルシウム製カプセルが得られる。

こうして得たマイクロカプセル（第１表）に第２表に示
す防汚剤を内包させて、各種樹脂に混練し、第３表に示
す防汚塗料を得た。防汚剤を内包させる方法は、防汚剤
のアルコール溶液を真空吸引したカプセル内に注入し、
溶媒を蒸発させる方法をとった。アルコールに不溶のも
のについては、防汚剤を芯としたＷ１０エマルジョンを
調整し、上記カプセル作製法と同様の方法で界面重合法
により作製した。これを予め防食塗料を塗装した３００
ｘ３００１１Ｉ′の鋼板に乾燥膜厚が１００．ｃａｍに
なるように防汚塗料を塗装して試験板とした。

一方比較のために防汚剤をマイクロカプセルに内包させ
ずに直接添加した防汚塗料（比較例−５゜６）と、現在
、最も良く使用されている自己研掃型塗料（比較例−７
）についても同様の条件で試験板を得た。なおりデセル
中に内包させる防汚剤の量は、カプセルがＣの時、防汚
剤ａが２５重量％、Ｃで５０重貴簡前後であるから、比
較例−５６は実施例１．３と防汚剤総量が等しくなるよ
うに調整した。この試験板を三重県内のある湾の海面下
１ｍの位置に漫清し、６ケ月毎に２年間にわたり生物付
着状況を観察した。

結果を第３表に示したが、実施例１〜２６の場合、いず
れも生物の付着はほとんど認められず良好な防汚性能を
示す。ここで実施例−６がやや劣るのは、マイクロカプ
セルの粒径が小さずぎたため、カプセル中に含まれる防
汚剤の有効量が低下したからである。これに対し、比較
例−１〜１１はいずれも２年後にかなりの生物付着が認
められた。すなわち、比較例−１，８は細孔径が２０Å
以下と非常に小さいため過度に防汚剤の拡散を抑制した
ものと思われ、比較例−２は防汚剤の量が不足して性能
が発揮できないと思われる。比較例１０でわかるように
、撥水性シリコンを用いるとその撥水性により初期防汚
効果を示すが、微生物のアタックや表面酸化等の影響に
より、その撥水性は経済的に劣化し防汚性能を失う。

これにマイクロカプセル型防汚剤を混入すれば長寿命化
でき、実施例２４．比較例９からマイクロカプセル添加
量は３ｉｙｔ％以」二でなければ効果が薄い。また比較
例−３，１１はマイクロカプセルが８０Ｍ量％を超えて
添加されているため、樹脂不足になって造膜不能になっ
た。比較例−４，７は樹脂が溶出していくため、長期の
防汚性能の持続は望めず、また比較例−４，５において
も防汚剤の拡散溶出が速やかに起るため長期の防汚性能
の持続は望めない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、防汚剤を内包する無機
多孔質マイクロカプセルと水不溶性樹脂とを主体とする
防汚塗料を用いるので、長期にわたり優れた防汚性能を
発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る防汚塗料の適用例の層構成断面図
、第２図は防汚剤濃度の経時変化例示図、第３図（ａｌ
〜（ｄｌは従来の防汚塗料の防汚剤の溶出機構の説明図
である。 第 図 暗 聞 第 図 ■ Ａ后肯坪マトリック又型 （ｂ） ■ ヤ【童曳ｑ＜＊ｐｍマトリック人型） 第 図 （Ｃ） ■ 塩９ｆ、型 （ｄ） ■ も巴枡婦型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）毒性物質あるいは防汚剤を内包し、粒径が０．５
   〜１５０μｍである無機多孔質マイクロカプセルと、水
   不溶性樹脂とを含有する防汚塗料であって、防汚塗料中
   に３〜８０重量％の前記マイクロカプセルを含むことを
   特徴とする防汚塗料。