JPS60248780A - 水中防汚塗料 - Google Patents

水中防汚塗料

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JPS60248780A
JPS60248780A JP10364484A JP10364484A JPS60248780A JP S60248780 A JPS60248780 A JP S60248780A JP 10364484 A JP10364484 A JP 10364484A JP 10364484 A JP10364484 A JP 10364484A JP S60248780 A JPS60248780 A JP S60248780A
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antifouling
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Masayuki Umeno
正行 梅野
Akitomo Wakabayashi
若林 昭友
Kazuo Tomomi
友実 一夫
Sumio Wakabayashi
澄夫 若林
Hajime Okamoto
一 岡本
Junji Yokoi
横井 準治
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Hokko Chemical Industry Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Paint Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Hokko Chemical Industry Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Paint Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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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】 物の付着を防止する水中防汚塗料に関する0船舶の船底
部や水線部、発電所の取水口や冷却管内面・いけす、漁
網、その他各種の海洋または淡水構造物に水中生物,M
えはアオサ、アオノリ、シオξドリ・ヒビミドa等の藻
類、フジツボ−セルプラ、カサネカンザシ、ホヤ、イガ
イ、力中等の動物類・スライムと称される各種バクテリ
ア、カビ、けい藻等の水棲生物が付着繁殖すると・これ
ら構造物の保全および保守上多大の被害をもたらす。例
えば船舶にあっては、船体と海水との摩擦抵抗が増大し
、船速の低下ヤ燃料費の増大等、運航上多大の経済的損
失をもたらし・tた船舶保全のため入渠した際の上記付
着物の除去に多大の労力が必要である。いけす、漁網で
は養殖魚の生育不良、酸素欠乏、定置網では網の浮き上
ル、漁獲量の減少、また冷却管内面で線熱交換器の目詰
まシによる操業停止や冷却効率の低下等の被害がある。
従来からこれら船舶・水中構築物には水中生物の付着、
生育阻止対策が總されている。この生物付着のための水
中防汚塗料の有効成分として杜・亜酸化鋼・ロダン銅、
有機スズ化合物・有機スズ重合体、チオカルバミン酸塩
などが使用されている。これら成分には、長期間一定の
防汚効果を持続することと、環境汚染の面から毒性の高
い物質を水中へ放出しないことが望まれる・ 特公昭54−1571号公報において低毒性のテトラフ
ェニルボロン化合物を有効成分とする水中防汚塗料を提
案しているが、これは必らずしも防汚効果の持続性の点
で完全に満足できるものでない。
本発明者らは、前記のテトラフェニルボロン系化合物の
低毒性を生かし、よシ長期にわたる防汚効果の持続性を
有する化合物を得るために・多数のボロン化合物を創製
して供試し、水中防汚剤としての有効性について試験し
た。その結果−後記の一般式(I)で表わされる新規テ
トラアリールボロン−アンモニウム錯体が、低毒性であ
ることはもちろん、前記公報記載のテトラフェニルボロ
ン化合物に較べて格段に優れた防汚効果の持続性を有す
ることを見出して水中防汚剤として利用するものである
従って1本発明は・一般式 (式中、Rは水素原子、−ロゲン原子または低級アルキ
ル基を示し、R2はハロゲン原子・低級アル中ル基また
は低級アルケニル基金水し%R3はへテロ環アミンを示
す)で示されるテトラアリールボロン−アンモニウム錯
体を有効成分として含有することを特徴とする水中防汚
塗料を要旨とする・ 次に1本発明の水中防汚塗料の有効成分化合物を第1表
に具体的に例示するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
一般式CI)の本発明有効成分化合物において、R1及
びR2がハロゲン原子である時には、臭素、塩素又は弗
累であるのが好ましく、R,及びR2が炭素数1〜6の
低級アルキル基である時にはメチル基、 エチル基、 
プロピル基、 インプaビル基、 ブチル基、 イソブ
チル基であるのが好tしく、R2が炭素数2〜6の低級
アルケニル基である時はアリル基又はメチルアリル基で
あるのが好ましい。ヘテロ環子ミンを示すR3は5員又
は6員の含窒複素環であることができ、ピリジン、 イ
ミダゾール、 メチルイミダゾールであるのが好ましい
。(R3・H)は第4級化されたアンモニウム基の形で
あシ1例えばピリジニウム。
イミダゾリウム、メチルイミダゾリウムを形成するのが
好ましい口 第1.表に示す化合物番号は本明細書中の実施ガンよび
試験例においても参照される。
一般式(I)の本発明有効成分化合物は毒性が小さく、
環境汚染も少ない。すなわち塗料製造時および塗装時・
毒性や皮膚刺激性が殆んど問題にならないので安全に使
用できる。
さらに本発明の防汚塗料は、生物選択性が少なく鑞とん
どの有害水棲付着生物に対し高い防汚効果を持ち、耐ス
ライム性にもすぐれ、また効力が長期持続するという利
点のほか・軽合金製の船舶にも腐蝕の、心配なしに安心
して使用することができる。
本発明の防汚塗料は、前記一般式CI)の化合物のほか
に公知の銅系、有機スズ系、および/またはジチオカル
、J (ン酸系防汚剤を含有することもできる。それら
を例示すれば、銅系防汚剤としては、亜酸化鋼、ロダン
鋼、水酸化鋼、金属鋼などがおシ・スズ系防汚剤として
は、ビス−(トリブチルスズ)オキサイド、トリブチル
スズクロライド、トリブチルスズフルオライド、トリブ
チルスズアセテート、トリブチルスズニコチネート、ト
リプチルヌズバーサテート、ビス−(トリブチルスズ)
−α、αζジブaムサクシネー)、 )!Jフェニルス
ズハイドロオキサイド亀トリフェニルスズクロライド、
トリフェニルスズフルオライド、トリフェニルスズアセ
テート。
トリフェニルスズニコチ$−)、 )!Jフェニルスズ
ジメチルジチオカーバメート、トリフエニs、xスハ−
yy−)、ヒス−(トリフェニルスズ)−α、α′−ジ
ブロムサクシネート、ビス−(トリフェニルスズ)オ中
サイド等がある。ジチオカルバミン酸誘導体としては、
テトラメチルチウラムモノサルファイP(略称T8)、
 テトラメテルチウラムジサルファイド、ビス−(ジメ
チルジチオカルバミン酸)亜鉛(略称20MC)、エチ
レン−ビス(ジチオカルバミン酸)亜鉛(略称27NK
B)、 エチレン−ビス(ジチオカルバミン#)マンガ
ン、 ビス−(ジメチルジチオカルバミンII)銅(略
称TTCII )などがある。
前記一般式の化合物は、塗料組成物全体の0.5ないし
50重量%、好ましくは1ないし30重変更を占めるの
が適当である。
本発明の防汚塗料に使屈される樹脂ビヒクルは防汚塗料
に一般に使用されている樹脂でよく、例えば塩化ビニル
系樹脂、 塩化ゴム系樹脂、 塩素化ポリエチレン樹脂
、 塩素化ポリプロピレン樹脂、 アクリル系樹脂、 
スチレン−ブタジェン樹脂、 ポリエステル系樹脂、 
エポ中シ樹脂−ポリアミド樹脂、 石油系樹脂、 油系
樹脂。
ロジンエステル、 ロジン系石ケン、 ロジン等が挙げ
られる・また防汚性を有するビヒクルとして、(メタ)
アクリル酸のような重合性不飽和カルボン酸と・ビス(
トリプチルメズ)オキサイドおよびトリフェニルメズー
イドロオキサイドのような有機スズ化合物との反応で得
られる重合性不飽和カルボン酸の有機スズ化合物塩を構
成単位として含むアクリル共重合体樹脂を使用すること
もできる。
その他に通常使用される可塑剤、着色顔料、体質顔料、
溶剤等を任意割合に含有することができる・ 本発明の防汚塗料は、塗料製造技術分野においてそれ自
体公知の方法によって調製することがで用する。
次に・本発明水中防汚塗料の配合例を実施例を挙けて説
明する。tた、公知の水中防汚化合物の、単独また紘混
合物を有効成分とする塗料の配合例を比較例として挙け
る・実施例中「部」とあるのは「重量部」を意味する。
実施例1 化合物&+の化合物20部、VAGf((米国ユニオン
カーバイド株式会社製塩化ビニル系樹脂−以下同じ)7
部、W W aレフ6部、コロイド状シリカ1部、ベン
ガラ4部、酸化チタン5部・亜鉛華201RI s ジ
オクチルフタレート2部、dtシレン30部およびメチ
ルインブチルケトン5部を均一に混合して塗料を調製す
る。
実施M2〜実施例11 化合物20部合物ム11の化合物をそれぞれ有効成分と
する以外紘、実施例1と同じ配合で塗料を調製する。従
って、化合物轟と実施例点とは対応する・ 実#1m9Il12 化合物ぷフの化合物10部、亜酸化鋼20部・TB−T
−アクリルコポリマー溶液(トリブチル錫メタクリレー
ト65部とメチルメタクリレート35部との混合物を中
フレ260部に溶解し、仁れに0.35部の過酸化イン
ジイルを加えて・25@Cでの粘度が4.5ボイズとし
た溶液二以下同じ)40部・コロイド状シリカ1部、酸
化チタン5部、亜鉛華10部およびキシレン14IBと
を均一に混合して塗料を調製する。
実施例13 化合物A8の化合物を有効成分とする以外は、実施例1
3と同じ配合で塗料を調製する・l!施例14 化合物&9の化合物10部、亜酸化鋼38部、VAGH
6部、W、W aレフ6部、コロイド状シリカr部、k
:yガラ4部、亜鉛華5W5、ジオクチル7タレート2
部、中タレ223部およびメチルイソブチルケトン5s
とを均一に混合して塗料を調製する。
実施例+5 化合物ムlOの化合物10部、トリフェニル錫り党うイ
VS部、VAGH7部、w、w a シンb fill
、コロイド状シリカ1部、ベンガラ48B、酸化チタン
5部、亜鉛華25部、ジオクチルフタレート2部、キシ
レン30部およびメチルイソブチルケトン5sとを均一
に混合して塗料を調製する。
実施例16 化合物ムIIの化合物5W6、亜酸化銅10部、トリフ
ェニル錫りaライド5部、VAGH71111W・Wc
1ジン6部、コロイド状シリカ楓部、ベンガラ41−酸
化チタン5部・亜鉛華20m・ジオクチルフタレート2
部、キシレン30部およびメチルインブチルケトン5部
を均一に混合して塗料を調製する・ 比較例1 亜酸化鋼40部、VAGH7[l1%W、W aレフ6
部、コロイP状シリカtill、ベンガラ4部、酸化チ
タン51RI * ’/オクチルプタレー)21$、中
72730部およびメチルイソブチルケトン5111t
’均−I’l&合して塗料を調製する。
比較ガ2 トリフェニル錫クロライド20部、 VAGH7部。
w、w cxジン6部、コロイド状シリカ1部、ベンガ
ラ4部−酸化チタン5部、亜鉛華20811.ジオクチ
ルフタレート2部、中72730部およびメチルイソブ
チルケトン5部を均一に混合して塗料を調製する。
比較例3 亜酸化銅3δ部、トリフェニル錫りaライド10部、”
I/AGH6部、W、Wロジン6部、コロイド状シリカ
1部、ベンガラ4部、酸化チタン5部1ジオクチルフタ
レート2部、中シレン23部およびメチルイソブチルケ
トン5部金均−tc混合して塗料を調製する・ 比較例4 (■)4B(べ◇)〔特公昭54−1571号公報に開
示の化合物、テトラフェニルボロン・ピリジニウム錯体
320s、 VAGH7111、W、W aレフ6部、
コqイP状シリカIg[l、ベンガラ4部、酸化f−メ
yss、亜鉛華20部、ジオクチルフタレート2部、中
シレン30sおよびメチルインブチルケトン5部を均一
に混合して塗料を調製する◎比較例5 塩化Iム系防汚塗料市販品を入手使用した・次に1本発
明の水中防汚塗料の有用性を試験例を挙げて説明する。
試験111 (水中棲生物付着防除試験およびスライム
付着防除試験) 実施fI11〜9I!施例16で調製した塗料をそれぞ
れ、あらかじめ防食塗装(コールタール/塩化ビニル系
樹脂をベースとした市販の船底1号塗料)を施したl1
0Ox300sの大きさの試験用鋼板に乾燥膜厚が60
〜80ミククンになるように1回1にシし、24時間乾
燥後、岡山県玉野市宇野港沖の試験用いかだKR度0,
5m又は1.5mの海中に浸漬する2s類の試験を行な
った。深度1.5mに浸漬した試験板は・フジッボ、セ
ルシラ停の動物およびアオす、アオノリ等の植物の付着
量を付着面積−として肉眼観察によシレらべ評価し九〇
また深度0.5mに浸漬した試験板は耐スライム性の評
価に用い、スライム付着量変化を付着面積−として肉眼
観察によシuらべ評価し九〇また、比較のために、公知
の防汚性化合物を有効成分として調製し九塗料(比較例
1〜比較例4)および亜酸化鋼、有機錫化合物併用の市
販の塩化ゴム系防汚塗料(比較例5とする)を同様にし
て試験したー 試験期間は56年4月から56年4月である。
生物付着量の変化を第2表CI!1度1.5m浸漬試験
)K、スライム付着量の変化を=4鷹第3表(#l(度
0.5mKおけるスライム付着防止試験)にそれぞれ示
す・ 尚スライムとは、種々の水中バクテリア類とバクテリア
類の代謝産物の粘性膜、ケインウ類の総称でア夛、これ
が付着するとアオナ、アオノリの胞子あるい捻フジッボ
の幼生が入)、汚染物の繁殖を助長するから防汚塗料は
耐スライム性にすぐれていなければならない。
なお、一般式(I)の本発明有効成分化合物は新規化合
物であシ、その製造は下記の一般式(II)のテトラア
リールボロン・ナトリウムト一般式(III)のへテロ
環アミンのハロゲン化水素塩とを反応させて次の反応式
によシ実施できる・ (II) (nt) CI) (式中・Xはハロゲン原子を示し、R+ * R2m 
R3は前記と同じ意味である)。
本発明有効成分化合物の製造法を以下に説明する・まず
・本発明有効成分化合物の製造で原料として用いられる
一般式(I[)のテトラアリールボロン・ナトリウムの
合成は次のように行われる。
まず、一般式(I[)にお−てR,とR2とが同じ基を
示す化合物を合成するKは、式 (但しR,、Xは前記と同じ意味である)で表わされる
4モル比又はそれよ〉過剰量のハロゲン化アリールマグ
ネシウム・あるいは式 で表わされる4モル比又はそれよル過剰量の了り−ルリ
チウムを含むジエチルエーテルまたはテトラヒドロフラ
ン溶液中に、1モル比の三フッ化ホウ素のジエチルエー
テル錯体をそのままか、あるいはトルエンなどの溶媒で
稀釈した溶液を攪拌冷却下に滴下した後、還流条件下で
1時間反応させる。次いで反応液を冷却して攪拌しなが
ら、ナトリウム源として過剰の食塩、炭酸ソーダ、水酸
化ナトリウムなどの水溶液を滴下する。反応終了後に、
上層に分離する有機層を分取し、溶媒を留去すると白色
結晶が得られ、これをトルエンなどの非極性溶媒で洗浄
して乾燥すると所期の一般式(2)のテトラアリールボ
ロン・ナトリウム類が白色結晶として得られる。もし精
製を必要とするならば、この白色結晶をエタノール、イ
ソプクビルアルコールなどの低級アルカノール溶媒を用
いて再結晶化すればよい。
また一般式(n)においてFLT とR2とが相異なる
基を示す非対称のテトラアリールボロン化合物を合成す
るには、まず前記と同じ手法でハロゲン化アリールマグ
ネシウム又はアリールリチウムを三フッ化ホウ素と反応
させた後、その反応液がら&で表わされる対称トリアリ
ールボロンを単離するか、もしくはハロゲン化アリール
マグネシウム又はアリールリチウムと三フフ化ホウ素と
の反応の当初から、これら反応剤のモル比を厳密に3=
1に制御して・ トリアリールボロンを合成した後にト
リアリールボロンのアリール基上の置換基(R1)とは
異なった置換基(R2)を有するアリール基 を導入すると・非対称のテトラアリールボロンが合成さ
れる。
こうして得られた一般式(It)のテトラアリールボロ
ン°ナトリウムと一般式(■)のへテロ環アミン類のハ
ロゲン化水素塩とを、メタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコールの如キ低級アルカノール、アセトンの
如きケトン類、水などの不活性の極性泗*Km解して、
10〜600Cの温度で30分〜2時間墨合攪拌するだ
けで反応は終了する。反応治#l拉、前記溶媒を単独で
使用してもよいが混合して使用してもよい。また、反応
生成物が結晶として溶媒中に析出した場合にはそれを炉
別することもできるが、通常は溶媒を留去して濃縮した
後結晶を炉別し、水洗して無機塩を除去し、乾燥すると
高純度の錯体を得る。こうして得られた一般式(I)の
テトラアリールボロン−アンモニウム錯体は、必要に応
じてさらにメタノール・エタノール、りclclホルム
、ジメチルホルムアミドなどの溶媒で再結晶化して更に
精製できる0次に1本発明有効成分化合物の製造例を、
参考例をもって具体的に説明する。
参考例1 テトラ(4−クロa−フェニル)ボロン・ナ
トリウムの合成 Δラジクロクベンゼンとマグネシウムよシ合成すレ九塩
化・4−クロローフェニルマグネシウム(1,2モル)
のテトラヒドクフラン溶液(80〇−)を、2L容量の
4頚フラスコに入れ、これに三ツフ化ホウ素のジエチル
エーテル錯体35.5f(0,25モル)のトルエン溶
液50+dを・系内を水浴で冷却し攪拌しながら、20
〜300Cで滴下した後・反応混合物を還流条件で目時
間加熱した。
反応が終了した後、反応液を冷却しこれに飽和炭酸ソー
ダ水溶液200−を滴下し九0分離した有機層を分取し
、m媒留去すると白色結晶が得られ九。これにトルエン
300−を加えて結晶管はぐして炉別し、さらに100
−のトルエンで2回洗って乾燥すると、融点31Q’C
の白色結晶として表題化合物to6f(収率8g−)が
得られた0参考IP12 テトラ(4−り12 H7x
 = 、1%/ )ボロン−ピリジニウム錯体(化合物 II&5)の合成 50〇−容量のフラスコに、テトラ(4−クロロ−フェ
ニル)ホロン・す)!j?A24.of(0,05モル
)をメタノール200dllC@解して加え−これに5
0−のメタノールに溶解したピリジン塩酸塩53 t 
(0,05モル)を攪拌しながら滴下した・滴下が終了
した後、1時間撹拌を続けて反応を完結させた@その後
、反応液中の溶媒を留去し、析出した結晶にIO〇−の
水を加えてほぐして結晶を炉別した。そして、この結晶
をさらに水洗して乾燥すると融点が157〜161oc
の白色結晶として表題化合物の124.9 f (収率
92・6%)管得た。
元素分析値は次のとおシである。
測定値 計算値 C64,7チ 64.9チ H4,1チ 4.1 g76 参考例3 テトラ(4−クロロフェニル)ボロンーピリ
ジニ9ム錯体(化合物 い、参考例2に準じて反応操作を行い、融点157〜1
61’cの白色結晶として表題化合物の26.。
f(収率96.811 )を得た。
元素分析値は次のとおルである・ 測定値 計算値 C64,65164,99k H4・2g64・196 参RfR4?)う(4−フルオロフェニル)ボロン−2
−メチルイミダゾリウ ム錯体〔化合物戚8〕の合成 10〇−容量のフラスコにテトラ(4−フルオロフェニ
ル)ホロン・ナトリウム4.1 t (0,01モル)
ヲエタノール40+dに溶解して加え1これニエタノー
ル20−に溶解した2−メチルイミダゾール塩酸塩1.
2f(0,01モル)を攪拌しながら滴下した0滴下が
終了した後1時間攪拌を続けて反応を完結させたーその
後反応液中のWj媒を留去して析出した結晶に50−の
水を加えてはぐして結晶を枦取した・そしてこの結晶を
さらに水洗を行って乾燥すると融点が205〜207@
Cの白色結晶として表題化合物の4.3 t (収率q
o、2−)を得た・ 元素分析値は次のとおルである・ 測定値 計算値 C70,5チ 70,9憾 ■ 5.0憾 4.9− 参考fl15 テトラ(4−フルオフフェール)ボロン
−2−メチルイミダゾリウ ム錯体(化合物属&)の合成 反応溶媒にイソプロビルアルコールを使用し、参考例4
に準じて操作を行い融点が205〜207o0の白色結
晶として表題化合物の4.4 f (収率92.9チ)
を得た。
元素分析値は次のとおシである〇 測定値 計算値 C7o、g % 70.9チ H4,7チ 4.9 % 参考例6 テトラ(4−メチルフェニル)ボロン−ピリ
ジニウム錯体(化合物 ぷ1)の合成 500−容量のフラスコにテ1う(4−メチルフェニル
)ホロン・ナトリウム+9.9r(o、osモル)をテ
トラヒドロフラン200−に溶解して加え1これにピリ
ジン40 f (0,05モル)および当モル量の塩酸
水を加えた水溶液50−を攪拌しながら滴下した。以下
、参考例2と同様の処理をして融点が183〜185Q
cの白色結晶として表題化合物の2o、gr(q+、3
%)を得た。
元素分析値は次のとおルである口 測定値 計算値 CB6.81 87.0チ T(7,4% 7.51 参考fli7 )!Jフェニルー(4−アリル)フェニ
ルボロン−2−メチルイミタ ゾリウム錯体(化合物&9)の合 成 反応溶媒にア七トンを使用して参考例4と同様ニトリフ
ェニル−(4−アリル)フェニルボロン・ナトリウムと
2−メチルイミダゾール塩酸塩を反応させると、融点が
234〜236°Cの白色結晶として表題化合物の20
・Of(収率93.716)を得た。
元素分析値は次のとおシである・ 測定値 計算値 C84,1% 84゜256 H6,9チ 6.8チ このような参考例2〜7と同様な方法によシ、第1表に
示された一般式(I)のテトラアリールボロン−アンモ
ニウム錯体の別例の化合物も製造された。
手続補正書(自発) 昭和60年4月 26日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和 59 年特許願第103644号2、発明の名称 水中防汚塗料 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 任 所 東京都中央区日本橋本石q4丁目2番地名称 
北興化学工業株式会社 外2名 4、代理人 よ補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 t、補正の内容 (1) 明細書第7頁r行の「アリル基又はメチルアリ
ル基」を削除して「ビニル基」全挿入する。
(コ)同第72頁73行の「/3」ケ「/コ」と補正す
る。
(3) 同第2j頁7行の「lコ≠、り2」全削除して
「−μ、りrJ全挿入する。
(4t″)同第27頁/、2−/グ行の記載上次の通り
補正する。
「 測定値 計算値 0 70、j係 70β係 Hj、0チ 1.タチ 」 (り 同第2♂頁1行の「グθり」を「<1.θ2」と
補正する。
(j) 同第22頁10行及び/!行のU4t−アリル
jを削除して「l−ビニル」を挿入する。
(7′) 同第22頁72行の「り」を削除して「10
」全挿入する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 (式中・町 は水素原子・−aゲン原子または低級プル
    中ル基を示し、R2は−ロジン原子、低級アル中ル基ま
    たは低級アルケニル基を示し・R3はへテロ環アミンを
    示す)で示されるテトラアリ−にボロン−アンモニウム
    錯体を有効成分トシテ含有することを特徴とする水中防
    汚塗料・
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