JPS6218583B2

JPS6218583B2 -

Info

Publication number: JPS6218583B2
Application number: JP15106783A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shinohara; Hironari Tanabe; Shunsuke Nakayama
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1987-04-23
Also published as: JPS6044568A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水中摩擦抵抗低減型船底防汚塗料に関
する。更に詳しくは、船舶や海洋構造物の底部に
適用して汚損生物から保護すると共に、海水に対
する該部分の摩擦抵抗を減少させ得る船底防汚塗
料に関する。上記船舶に於ては、その外板船底部に汚損生物
が付着すると、推進エネルギーの浪費をもたらし
船舶の運航に支障をきたすことから、汚損生物の
付着は極力避けなければならない。ところで、海
水に対する船舶の摩擦抵抗は、一般に船体の表面
状態（表面粗度）に影響される。この摩擦抵抗が
増加する要因としては船体外板への生物付着によ
るものが最も大きく、その他に船体塗膜の剥離、
船体鋼板の腐蝕、あるいは船底塗料によつては不
溶性マトリツクスに基づくスケルトン構造による
粗度増加が挙げられる。そこで、これら粗度増加をもたらす原因を最小
限に抑えるため、従来は舶体への生物付着防止と
いう観点から種々の防汚塗料が塗装されていた。かかる船底防汚塗料には、代表的な防汚剤とし
て亜酸化銅、ロダン第一銅、有機錫化合物等が使
用され、他に被膜形成樹脂と防汚剤の溶出助剤と
が一般的に使用されている。近年、防汚成分を被膜形成樹脂と化学的に結合
させたものを主成分とする船底防汚塗料が提案さ
れている。この塗料によれば、形成塗膜は海水中
で徐々に加水分解反応を起こし、防汚剤が海水に
放出されて防汚効果を発揮すると同時に、加水分
解後の被膜形成樹脂も水可溶性となり、塗膜自体
が海水に徐々に溶解していく。かかる塗膜消耗型
船底防汚塗料の特徴は、その防汚効果と共に、塗
膜表面の凸部が凹部に比べてその消耗が早く、経
時的に表面が平滑となり、その結果海水との接触
面積の減少等により摩擦抵抗が減少して運航性能
が向上するという点にある。しかしながら、従来の船底防汚塗料は防汚性能
および摩擦抵抗の低減という点に於て未だ充分な
ものではなかつた。本発明者らは、かかる事情に鑑みて優れた防汚
性能を有すると同時に、摩擦抵抗を一層低減せし
める船底防汚塗料につき鋭意研究に結果、従来の
船底防汚塗料にそれ自体水中摩擦抵抗が小さいフ
ツ化グラフアイト粉末を配合することにより優れ
た防汚性能を有すると同時に摩擦抵抗の少ない船
底防汚塗料が得られることを見出し、本発明に到
達したのである。即ち、本発明は、船底防汚塗料にフツ化グラフアイトを配合して
なることを特徴とする水中摩擦抵抗低減型船底防
汚塗料に関する。本発明の船底防汚塗料に於ては、必須成分とし
てフツ化グラフアイトを配合することを特徴とす
る。上記フツ化グラフアイトは、炭素原子とフツ素
原子のみからなる層状構造を有する高分子粉末で
ある。具体的には、市販の「フツ化カーボン
GF」、「フツカカーボンGL」、「フツカカーボン
GH」（以上ダイキン工業株式会社製商品名）、「フ
ツ化タンソ」（日本カーボン株式会社製商品名）
等が挙げられる。フツ化グラフアイト粉末の粒径
は塗膜の表面状態を考慮して10μ以下のものが適
当である。上記フツ化グラフアイトの配合割合は通常全塗
料成分中２〜40重量％、好ましくは５〜30重量％
の範囲である。フツ化グラフアイトの配合割合が
２重量％未満であると、所望の防汚効果及び摩擦
抵抗低減効果が得られず、また40重量％を越える
と塗膜強度が低下し、ハガレ等を生ずる傾向にあ
るのでいずれも好ましくない。本発明の船底防汚塗料に於ては、上記成分の他
に通常の船底防汚塗料に使用されている成分であ
ればいずれも使用し得る。例えば、展色剤として
の被膜形成樹脂、防汚剤等が使用し得る。上記樹脂としては、例えば塩化ビニル樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ゴム樹
脂、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレ
ン、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
樹脂、エポキシ樹脂、マレイン化ジシクロペンタ
ジエン樹脂、油ワニス、ロジンあるいはトリブチ
ル錫含有アクリルコポリマーやトリフエニル錫含
有アクリルコポリマーの如き有機錫ポリマー等が
挙げられる。有機錫ポリマーを使用する場合に
は、それ自体防汚性を有するため防汚剤を使用し
なくてもよく、また防汚剤と組合せて使用しても
よい。また、上記防汚剤としては、例えば亜酸化銅、
ロダン第一銅、金属銅、トリブチル錫フルオライ
ド、ビストリブチル錫オキサイド、トリブチル錫
クロライド、ビス（トリブチル錫）−α・α′−ブ
ロムサクシネート、トリフエニル錫ハイドロオキ
サイド、トリフエニル錫アセテート、トリフエニ
ル錫クロライド、トリフエニル錫フルオライド、
ビス（トリフエニル錫）−α・α′−ジブロムサク
シネート、トリフエニル錫ニコチン酸等の有機錫
化合物、チウラム類、ジチオカルバミン酸塩類が
挙げられる。上記樹脂および防汚剤の配合割合は、本発明の
船底防汚塗料の使用目的に応じて適宜選定し得
る。例えば一般的な配合で言えば、上記樹脂とし
て有機錫ポリマーを使用する場合には、該ポリマ
ー100重量部に対して防汚剤０〜約400重量部、好
ましくは約５〜350重量部が使用し得る。また有
機錫ポリマー以外の樹脂を使用する場合には、樹
脂100重量部に対して防汚剤約10〜400重量部が使
用し得る。本発明の船底防汚塗料に於ては、上記成分の他
に、必要により着色顔料；体質顔料；可塑剤；防
汚剤の溶出助剤（ロジン等）；溶剤；その他各種
添加剤（発泡防止剤、沈降防止剤、レベリング
剤）などが使用し得る。本発明の船底防汚塗料は、上記フツ化グラフア
イトおよびその他の成分を通常の分散装置（例え
ばボールミル）にて一括もしくは分割混合分散す
ることにより一液型塗料として調整することがで
きる。また、塗料成分を二液型に分けて使用直前
に混合分散して調整してもよい。かくして調整された本発明の船底防汚塗料は、
そのままもしくは溶剤で粘度調整した後、通常は
エアレススプレー塗装により、場合によつてはロ
ーラー塗装、刷毛塗り、二頭ガン塗装により、船
舶や海洋構造物に約30μ〜300μの乾燥膜厚で適
用する。以上の構成からなる本発明の船底防汚塗料は、
従来の船底防汚塗料に比べ防汚性が優れまた海水
に対する船舶の摩擦抵抗を格段と減少させること
ができる。以下、本発明の詳細を実施例及び比較例にて説
明する。実施例１〜８表−１に示す配合に従つてボールミル分散によ
り本発明の船底防汚塗料を得た。

【表】比較例１〜６表−２に示す配合に従つて、実施例１〜８と同
様にして比較例としての船底防汚塗料を調製し
た。

【表】

〔比較試験〕

実施例１〜８および比較例１〜６で得た船底防
汚塗料の夫々を以下の水中摩擦抵抗測定および防
汚性試験に供した。 (1) 水中摩擦抵抗測定評価法図に示す回転デイスク法水中摩擦抵抗値測定
装置を用いて摩擦抵抗測定を行なつた。この回
転デイスク法は、直径20cm、厚み２mmの鋼円板
１に各種の船底防汚塗料を塗装し、これを回転
軸に取付けて、64入り容器２の水面下20cmの
ところまで浸漬させて、モーター３により一定
測定で回転させることにより、トルク変換器４
及び増幅器５を介してトルク値を記録計６で検
出する方法である。回転数は500r.p.m.とし、
これは先端部で周速約10ノツトに相当する。海水中で回転する円板のトルク値は理論的に
次式(1)により求められる。（大学講座機械工
学、流れ学広瀬幸治著、共立出版株式会社） Mt＝４ρπ^２ｎ^２γｏ^５Ｃｆ／ｇ ……(1) 式中、 Mt：トルク値（Kg・ｍ） ρ：海水の密度（Kg／m³）ｎ：円板の回転数（１／sec） ro：円板の半径（ｍ） Cf：摩擦抵抗係数ｇ：重力加速度（9.8ｍ／sec²）従つて、標準の塗料の場合のトルク値と比較
の塗料の場合のトルク値の比を求めれば、それ
がそれらの摩擦抵抗係数の比として求められ
る。そこで、標準として鋼円板に塩化ゴム系船底
１号塗料を40μの膜厚で２回塗装した後、比較
例１の船底防汚塗料を塗装した。この時の摩擦
抵抗係数をCf₀とする。ついで、実施例１〜８
および比較例２〜６の船底防汚塗料につき、摩
擦抵抗係数Cfの標準板のCf₀に対する比を比較
検討した、鋼円板への塗装は、１日１回塗りで
行ない、塗装完了後５日間室内乾燥後、天然海
水に10日間浸漬した後、上述の要領でトルク値
を求めた。標準板の摩擦抵抗係数に対する比
（Cf／Cf₀）を表−３に示した。 (2) 防汚性試験サンドブラスト処理鋼板（300×100×1.6
mm）に市販の塩化ゴム系船底１号塗料を40μの
膜厚で２回塗りした後、実施例１〜８、比較例
１〜６の船底防汚塗料を50μ、２回塗りし、２
日間室温乾燥の後、三重県鳥羽湾の筏に1.5ｍ
の深さに吊下げて浸海し、３ケ月、６ケ月及び
９ケ月後の生物付着状況を観察した。評価は肉
眼による生物付着面積（％）の判定により行な
い、その結果を表−３に示した。

【表】前記比較試験結果より明らかに、本発明の船底
防汚塗料から得られた塗膜は、比較例の船底防汚
塗料から得られた塗膜に比して、海水摩擦抵抗は
９〜23％減少しており、また海水浸漬試験におい
ても優れた性能を有するものであつた。

【図面の簡単な説明】

図は比較試験に使用した回転デイスク法水中摩
擦抵抗値測定装置を示す。図中、１……円板、２……水槽、３……モータ
ー、４……トルク変換器、５……増幅器、６……
記録計を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１船底防汚塗料にフツ化グラフアイトを配合し
てなることを特徴とする、水中摩擦抵抗低減型船
底防汚塗料。２船底防汚塗料は、展色剤と防汚剤との混合物
である特許請求の範囲第１項記載の水中摩擦抵抗
低減型船底防汚塗料。３船底防汚塗料は、有機錫ポリマーである特許
請求の範囲第１項記載の水中摩擦抵抗低減型船底
防汚塗料。４フツ化グラフアイトの配合割合は塗料全成分
中２〜40重量％である特許請求の範囲第１項〜第
３項のいずれか一項記載の水中摩擦抵抗低減型船
底防汚塗料。