KR101115200B1 - A copolymer binder for the anti-fouling and anti-fouling paint composition containing it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방오도료용 공중합체 바인더 및 이를 포함하는 방오도료 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하기 성분으로 이루어진 공중합체 바인더와 용출 촉진성분 및 기타 첨가제를 포함하여 이루어지므로써, 저장 안정성 및 초기 방오성이 우수한 방오도료 조성물에 관한 것이다;The present invention relates to a copolymer binder for an antifouling paint and an antifouling paint composition comprising the same, and more particularly, comprising a copolymer binder, an elution promoting component, and other additives, the storage stability and initial antifouling property. It relates to this excellent antifouling coating composition;

(a) 메탈에스테르 단량체 10~60중량%,(a) 10 to 60% by weight of the metal ester monomer,

(b) 실릴(메트)아크릴레이트 단량체 1~50중량%,(b) 1 to 50% by weight of the silyl (meth) acrylate monomer,

(c) 아크릴계 또는 비닐계 불포화 단량체 5~70중량%, 및(c) 5 to 70% by weight of an acrylic or vinyl unsaturated monomer, and

(d) 비닐 폴리실록산 1~20중량%(d) 1-20% by weight of vinyl polysiloxane

방오도료 조성물, 메탈에스테르, 실릴(메트)아크릴레이트, 비닐 폴리실록산, 선체. Antifouling coating composition, metal ester, silyl (meth) acrylate, vinyl polysiloxane, hull.

Description

방오도료용 공중합체 바인더 및 이를 포함하는 방오도료 조성물{A COPOLYMER BINDER FOR THE ANTI-FOULING AND ANTI-FOULING PAINT COMPOSITION CONTAINING IT} Copolymer binder for antifouling paints and antifouling paint composition comprising same {A COPOLYMER BINDER FOR THE ANTI-FOULING AND ANTI-FOULING PAINT COMPOSITION CONTAINING IT}

본 발명은 선박 선체(hull outside) 및 수중 구조물(underwater structure)에 피복하는 도막의 상도(top coat)로서, 해양 생물의 부착 및 성장을 방지하기 위해 적용하는 방오도료용 공중합체 바인더 및 이를 포함하는 방오도료 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 메탈에스테르 단량체, 실릴(메트)아크릴레이트 단량체, 아크릴계 또는 비닐계 불포화 단량체 및 비닐 폴리실록산으로 이루어진 공중합체 바인더와 용출 촉진성분 및 기타 첨가제를 포함하여 이루어지므로써, 저장 안정성 및 초기 방오성이 우수한 방오도료 조성물에 관한 것이다.The present invention is a top coat of a coating film coated on a ship hull (hull outside) and the underwater structure (underwater structure), a copolymer binder for antifouling paint applied to prevent the adhesion and growth of marine life, and comprising the same The present invention relates to an antifouling coating composition, and more particularly, comprising a copolymer binder composed of a metal ester monomer, a silyl (meth) acrylate monomer, an acrylic or vinyl unsaturated monomer, and a vinyl polysiloxane, an elution promoting component, and other additives. The present invention relates to an antifouling paint composition having excellent storage stability and initial antifouling property.

방오도료 조성물은 해수 침적 도막의 표면 오염을 유발하는 해양 생물의 부착과 성장을 방지하거나 제어하는 것을 그 목적으로 한다. 각종 해양 생물이 도막 표면에 부착되면 선박의 경우 운항시 도막 표면과 해수간 마찰력이 증가하여 운항 경비의 상당 부분을 차지하는 연료비가 크게 증가할 수 있다. 최근 선박에 적용중인 방오도료 가운데 가장 성공적인 제품은 자기마모형 고분자(SPC, Self-Polishing Copolymer)를 바인더로 적용한 방오도료들이다.  The antifouling coating composition aims to prevent or control the attachment and growth of marine organisms that cause surface contamination of seawater deposition coatings. When various marine organisms are attached to the surface of the coating, the frictional force between the surface of the coating and the seawater may increase during the operation of the vessel, which may significantly increase the fuel cost, which accounts for a large portion of the operating expenses. Recently, the most successful antifouling paints applied to ships are antifouling paints using SPC (Self-Polishing Copolymer) as a binder.

미국특허 제3,167,473호와 영국특허 제1,475,590호에는 불포화 카르복시산에 트리부틸 틴(tributyl tin)이 염 형태(salt form)로 결합되어 있는 단량체와 공지의 아크릴계 불포화 단량체로 구성된 공중합체에 방오제 및 안료 성분을 혼합하여 제조한 방오도료 조성물이 기재되어 있다. U.S. Patent No. 3,167,473 and U.S. Patent No. 1,475,590 disclose antifouling agents and pigment components in copolymers comprising monomers in which tributyl tin is bonded to salts of unsaturated carboxylic acids in salt form and known acrylic unsaturated monomers. There is described an antifouling coating composition prepared by mixing.

상기 공중합체는 양호한 방오 성능과 균일한 마모 성능을 보이는 반면, 가수분해시 용출되는 주석계 화합물의 생물학적 문제로 인해 규제의 대상이 되어 왔으며, 2003년 주석계 방오도료의 사용 금지 조약에 따라 비주석계(tin free) 방오도료 제품이 다양하게 출시되었다. While the copolymer shows good antifouling performance and uniform abrasion performance, it has been regulated due to the biological problem of the tin-based compound eluted during hydrolysis. A variety of tin free antifouling paints have been released.

일본특허출원 제78-21889호에는 측쇄에 카르복시기를 갖는 공중합체에 징크 아세테이트와 같은 메탈 에스테르 화합물을 혼합하여, 부분적으로 겔화된 바인더를 방오도료 조성물에 적용하는 것이 기재되어 있다. 상기 바인더를 함유한 방오도료 조성물은 도막 형성 능력 및 도료 저장성 등이 불량하여 균열(crack) 또는 마모시 필(peel) 현상이 발생하며, 점도가 높아 적용이 어려운 문제점을 갖는다. Japanese Patent Application No. 78-21889 describes the application of a partially gelled binder to an antifouling coating composition by mixing a metal ester compound such as zinc acetate in a copolymer having a carboxyl group in the side chain. The antifouling coating composition containing the binder is poor in coating film forming ability and paint storage ability, so that a crack phenomenon occurs during cracking or abrasion, and the viscosity thereof is difficult to apply.

일본특허출원 제81-165992호와 제83-196900호에는 폴리에스테르 주쇄에 하나의 금속 에스테르 구조를 갖는 방오도료 조성물용 수지 바인더가 기재되어 있다. 그러나, 상기 바인더의 금속 에스테르 결합은 해수와 같은 알칼리 수용액에서의 마모 속도가 현저하게 빨라 장기적으로 도막을 유지하기 어렵고, 수지의 분자량이 작아 도막 형성 능력이 불량하다. Japanese Patent Application Nos. 81-165992 and 83-196900 disclose resin binders for antifouling paint compositions having one metal ester structure in a polyester main chain. However, the metal ester bond of the binder has a remarkably fast abrasion rate in an aqueous alkaline solution such as seawater, making it difficult to maintain the coating film in the long term, and the resin has a low molecular weight and poor coating film forming ability.

유럽특허 제204456호에는 가수분해성 바인더로 필름 형성 능력을 개선한 금속 에스테르 함유 폴리에스테르 수지를 기재하고 있다. 상기 바인더는 수지의 측쇄 에 화학식 -X-[O-M-R]X로 표시되는 관능기를 하나 이상 포함하고 있다.(여기에서, X는 -CO-, -SO2-, PO(OH)- 또는 -PO-이고, M은 아연, 구리, 텔루륨(tellurium) 등의 금속 원소, x는 1 또는 2, R은 -OR1 또는 -SR1과 같은 유기 산기를 갖는 관능기이다(여기에서, R1은 유기 잔기이다)). European Patent No. 204456 describes a metal ester-containing polyester resin with improved film forming capability with a hydrolyzable binder. The binder contains at least one functional group represented by the formula -X- [OMR] X in the side chain of the resin (where X is -CO-, -SO 2- , PO (OH)-or -PO- And M is a metal element such as zinc, copper, tellurium, x is 1 or 2, R is a functional group having an organic acid group such as -OR 1 or -SR 1 (wherein R 1 is an organic residue to be)).

그러나, 이러한 바인더는 점도가 너무 높고, 장기 저장성이 불량하다는 단점을 갖는다. 이는 이온 결합을 형성하는 금속이 비어있는 d-오비탈(orbital)을 갖고 있어, 바인더 내에서 극성을 갖는 카르보닐기와 배위결합(coordination complex)을 형성하기 때문이다. However, such binders have the disadvantage of being too high in viscosity and poor long-term storage. This is because the metal forming the ionic bond has an empty d-orbital to form a coordination complex with a polar carbonyl group in the binder.

또한 이온 결합을 갖는 바인더는 유리전이온도가 상승하여 도막이 깨지지 쉽고, 외부 충격으로 균열이 쉽게 발생하며, 굽힘성도 불량해진다. 또한 상기 바인더는 기존 주석계 방오도료 조성물에 비해 상대적으로 부착성이 불량하여 재도장이 불가능한 단점을 갖는다. 이러한 재도장성 문제는 바인더를 구성하는 유기산으로 인해 친유성이 증가했기 때문인 것으로 알려져 있다. In addition, the binder having an ionic bond has a high glass transition temperature, so that the coating film is not easily broken, cracks are easily generated due to external impact, and bendability is poor. In addition, the binder has a disadvantage in that it is impossible to repaint due to the relatively poor adhesion compared to the conventional tin-based antifouling coating composition. This recoating problem is known to be due to the increased lipophilic property due to the organic acid constituting the binder.

이온 결합을 갖는 일반 주석계 바인더에 비하여 상기 바인더는 과도하게 가수분해되는 특성을 나타내며, 특히 해수 침적 초기에 불필요하게 과다한 용출이 발생하는 경우가 많다. 이러한 이유로 인해 마모시 표면으로부터 도막이 부분적으로 플레이킹(flaking)되는 현상이 종종 발생하여, 표면 조도가 불량하게 되는 원인을 제공한다. Compared with the general tin-based binder having an ionic bond, the binder exhibits excessive hydrolysis properties, and in particular, excessive elution often occurs in the initial stage of seawater deposition. For this reason, the phenomenon of partial flaking of the coating film from the surface during wear often occurs, which provides a cause of poor surface roughness.

또한 상기 바인더는 카르복시기를 갖는 공중합체의 산가를 40 이하로 제한하고 있어, 이처럼 산가가 낮을 경우 금속 에스테르가 용출된 후 공중합체의 충분한 수용화가 어려워 해양 생물에 의한 표면 오염을 방지할 수 없고, 초기 마모 속도에 비해 급격하게 마모 속도가 감소하여 장기적인 방오 성능을 기대하기 어렵게 된다. In addition, the binder is limited to the acid value of the copolymer having a carboxy group to 40 or less, such that when the acid value is low, it is difficult to sufficiently accept the copolymer after elution of the metal ester, it is difficult to prevent surface contamination by marine organisms, The wear rate decreases sharply compared to the wear rate, making long-term antifouling performance difficult.

일본특허출원 제90-196869호에는 트리메틸실릴(메트)아크릴레이트와 공지의 불포화 단량체로 구성된 가수분해성 공중합체를 기재하고 있다. 그러나 트리메틸실릴(메트)아크릴레이트는 기존 주석계 바인더에 비해 가수분해도가 약 70% 수준으로 보고되어 있으며, 이는 금속 에스테르 구조에서 규소가 주석에 비해 상대적으로 공유결합성이 강해 해수에 대한 가수분해도가 떨어지기 때문에 바람직하지 않은 것으로 판단된다. Japanese Patent Application No. 90-196869 describes a hydrolyzable copolymer composed of trimethylsilyl (meth) acrylate and a known unsaturated monomer. However, trimethylsilyl (meth) acrylate has been reported to have a degree of hydrolysis of about 70% compared to the conventional tin-based binder, which shows that the hydrolysis degree of seawater is more covalent than silicon in the metal ester structure. It is considered unfavorable because it falls.

그러므로 가수분해되는 트리메틸실릴(메트)아크릴레이트의 함량이 다른 방오도료 조성물에 비해 높아야 하지만, 트리메틸실릴(메트)아크릴레이트 단량체는 가격적인 측면에서 상대적으로 매우 고가이며, 함량이 필요 이상으로 높은 경우 바인더의 내균열성이 불량해지는 문제점이 있다. 또한 가수분해성을 높이기 위하여 규소에 결합된 알킬기의 탄소수가 작은 물질을 적용하면, 장기 저장성이 불량해지는 문제점을 갖는다.Therefore, the content of hydrolyzed trimethylsilyl (meth) acrylate should be higher than other antifouling paint compositions, but trimethylsilyl (meth) acrylate monomer is relatively very expensive in terms of cost, and if the content is higher than necessary, the binder There is a problem that the crack resistance of the poor. In addition, when a material having a small carbon number of an alkyl group bonded to silicon is applied in order to increase hydrolyzability, there is a problem in that long-term storage is poor.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 방오도료 조성물이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도막의 표면에너지를 최소화하여 해양생물의 부착을 방지하기 위해서, 하나 이상의 금속을 함유한 특정의 가수분해성 공중합체를 바인더로 첨 가하므로써 저장 안정성 및 초기 방오성이 우수한 새로운 자기마모형 비주석계 방오도료 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the problems of the conventional antifouling coating composition as described above, in order to minimize the surface energy of the coating film to prevent the adhesion of marine life, a specific hydrolyzable copolymer containing one or more metals It is to provide a new self-wearing non-tin antifouling coating composition excellent in storage stability and initial antifouling by adding a binder.

본 발명의 방오도료 조성물은, 하기의 성분으로 이루어진 공중합체 바인더를 포함하는 것을 특징으로 한다:The antifouling coating composition of the present invention is characterized by comprising a copolymer binder composed of the following components:

(a) 메탈에스테르 단량체 10~60중량%, (a) 10 to 60% by weight of the metal ester monomer,

(b) 실릴(메트)아크릴레이트 단량체 1~50중량%,(b) 1 to 50% by weight of the silyl (meth) acrylate monomer,

(c) 아크릴계 또는 비닐계 불포화 단량체 5~70중량%, 및(c) 5 to 70% by weight of an acrylic or vinyl unsaturated monomer, and

(d) 비닐 폴리실록산 1~20중량%(d) 1-20% by weight of vinyl polysiloxane

상기 성분들의 함량의 총합은 100중량%이다.The sum of the contents of the components is 100% by weight.

본 발명에서 사용되는 상기 공중합체 바인더는 랜덤 형태의 가수분해성 공중합체로서, 고형분의 함량이 30~70중량%인 담황색의 공중합체이고, 하나 이상의 금속을 포함하는 구조를 갖는다. 또한, 상기 바인더는 겔 투과 크로마토그래피(GPC: Gel Permeation Chromatography)로 측정한, 방오도료 조성물을 구성하는 바인더의 점도와 마모 성능에 영향을 미치는 중요한 인자 가운데 하나인 수평균 분자량(Mn)이 2,000~150,000인 것이 바람직한데, 2,000 미만인 경우에는 바인더의 점도가 너무 낮아 방오도료 조성물을 제조하는데 어려움이 있고, 형성된 방오도료 도막의 마모 속도가 일정하게 유지되지 않는 경향이 있다. 또한, 수평균 분자량이 150,000을 초과하면 바인더의 점도가 너무 높아 방오도료 조성물에의 적용이 어려우며, 방오도료 도막의 경우 표면의 가수분해 반응은 진행되나 마모가 이루어지지 않는 경향 을 나타낸다. The copolymer binder used in the present invention is a random hydrolyzable copolymer, a light yellow copolymer having a solid content of 30 to 70% by weight, and has a structure containing one or more metals. In addition, the binder has a number average molecular weight (Mn) of 2,000 to 1, which is one of important factors affecting the viscosity and abrasion performance of the binder constituting the antifouling coating composition, measured by gel permeation chromatography (GPC). Although it is preferable that it is 150,000, when it is less than 2,000, the viscosity of a binder is too low and it is difficult to manufacture an antifouling coating composition, and the abrasion rate of the formed antifouling coating film tends not to be kept constant. In addition, when the number average molecular weight exceeds 150,000, the viscosity of the binder is too high, making it difficult to apply to the antifouling coating composition, and in the case of the antifouling coating film, surface hydrolysis reaction proceeds, but wear does not occur.

본 발명에서 사용되는 상기 공중합체 바인더를 구성하는 성분(a)는 하기의 화학식 (1)의 구조를 갖고, (메트)아크릴산의 카르복시기 말단에 산화수 2 이상의 금속과 카르복시기를 갖는 유기산을 반응시켜 제조할 수 있다.  Component (a) constituting the copolymer binder used in the present invention has a structure represented by the following formula (1), and is prepared by reacting an organic acid having a carboxyl group with a metal having at least 2 oxides and a carboxyl group of (meth) acrylic acid. Can be.

Figure 112005078350664-pat00001
Figure 112005078350664-pat00001

[식중, R1은 H 또는 CH3이며, R2는 하기의 화학식 (3)으로 표시되는 가수분해성 금속함유 관능기이며, x는 1 이상의 임의의 정수이다][Wherein R 1 is H or CH 3 , R 2 is a hydrolyzable metal-containing functional group represented by the following general formula (3), and x is any integer of 1 or more]

Figure 112005078350664-pat00002
Figure 112005078350664-pat00002

[식중, M은 산화수 2 이상의 금속이며, K는 질소, 산소, 황 또는 M을 포함하는 탄소수 1개 이상의 유기 치환기이다] [Wherein M is a metal having two or more oxides and K is an organic substituent having one or more carbon atoms containing nitrogen, oxygen, sulfur or M]

상기 성분(a)를 제조하기 위한 반응에 참여하는 산화수 2 이상의 금속은, 일반적으로 금속 산화물(MOa: 여기서, M은 금속, O는 산소 원자이며, a는 금속의 산화수를 나타낸다)의 형태이며, 예로서 산화아연(ZnO), 산화구리(CuO), 산화칼슘(CaO), 무수붕산(B2O3) 등이 있다.Metals having two or more oxides that participate in the reaction for preparing the component (a) are generally metal oxides (MO a : Here, M is a metal, O is an oxygen atom, a represents the oxidation number of the metal), for example zinc oxide (ZnO), copper oxide (CuO), calcium oxide (CaO), boric anhydride (B 2 O 3 ) and the like.

상기 성분(a)를 제조하기 위한 반응에 참여하는 카르복시기를 갖는 유기산은, 1가 유기산, 2가 이상의 다가 유기산이 있으며, 상기 1가 유기산에는 산 무수물과 알코올 화합물(또는 아민 화합물)의 축합 반응으로 얻어지는 1가 유기산을 포함한다. 1가 유기산의 예로서 아세트산, 니코틴산, 아비에트산, 나프텐산 등이 있으며, 다가 유기산의 예로서 말로닌산, 아디프산, 테레프탈산 등이 있다. 상기 산 무수물의 예로서 숙신산 무수물, 말레인산 무수물, 프탈산 무수물, 테트라프탈산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 헥사하이드로프탈산 무수물, 4-메틸테트라프탈산 무수물, 4-메틸헥사하이드로프탈산 무수물, 3-메틸테트라하이드로프탈산 무수물 등이 있으며, 상기 알코올 화합물의 예로서 메톡시메탄올, 에톡시메탄올, 부톡시메탄올, 메톡시에탄올, 부톡시에탄올, 에톡시메톡시메탄올, 부톡시메톡시메탄올, 메톡시에톡시메탄올, 에톡시에톡시메탄올, 부톡시에톡시메탄올, 메톡시메톡시에탄올, 에톡시메톡시에탄올 등이 있으며, 상기 아민 화합물의 예로서 헥산아민, 아닐린, 2-메톡시에틸아민, 3-에톡시프로필아민, 아미노아세트알데히드디메탈아세탈, 아미노아세트알데히드디에틸아세탈, 4-아미노부티르알데히드디에틸아세탈, 4-펜틸옥시아닐린, 4-헥실옥시아닐린, 4-{2-(2-메톡시에톡시)에톡시}아닐린, 1-메톡시-2-페녹시에틸아민 등이 있다. 다만, 이러한 예들이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. The organic acid having a carboxyl group participating in the reaction for producing the component (a) includes a monovalent organic acid, a divalent or higher polyvalent organic acid, and the monovalent organic acid is a condensation reaction of an acid anhydride and an alcohol compound (or an amine compound). The monovalent organic acid obtained is included. Examples of the monovalent organic acid include acetic acid, nicotinic acid, abidic acid, naphthenic acid, and the like. Examples of the polyvalent organic acid include malonic acid, adipic acid, terephthalic acid, and the like. Examples of the acid anhydride include succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, tetraphthalic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 4-methyltetraphthalic anhydride, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3- And methyltetrahydrophthalic anhydride. Examples of the alcohol compounds include methoxymethanol, ethoxymethanol, butoxymethanol, methoxyethanol, butoxyethanol, ethoxymethoxymethanol, butoxymethoxymethanol and methoxye. Methoxymethanol, ethoxyethoxymethanol, butoxyethoxymethanol, methoxymethoxyethanol, ethoxymethoxyethanol and the like. Examples of the amine compound include hexaneamine, aniline, 2-methoxyethylamine, 3- Ethoxypropylamine, aminoacetaldehyde dimetalacetal, aminoacetaldehyde diethyl acetal, 4-aminobutyraldehyde diethyl acetal, 4 -Pentyloxyaniline, 4-hexyloxyaniline, 4- {2- (2-methoxyethoxy) ethoxy} aniline, 1-methoxy-2-phenoxyethylamine, and the like. However, these examples do not limit the scope of the present invention.

본 발명에 사용되는 상기 공중합체 바인더에 있어서, 상기 성분(a)는 가수분해 특성을 부여하는 주요 성분으로서, 방오도료 조성물의 마모 성능(마모 속도)은 주로 성분(a)의 함량에 의해 결정되는데, 상기 성분(a)의 함량은 10~60중량%인 것 이 바람직하다. 상기 성분(a)를 10중량% 미만으로 사용하면 바인더의 가수분해 반응이 진행되더라도 해수에 녹지 않으므로 이를 적용한 방오도료 조성물은 마모가 되지 않고, 성분(a)를 60중량% 초과하여 사용하는 경우에는 이를 적용한 방오도료 조성물의 마모 거동이 급격하게 진행되어 마모 속도를 일정하게 조절할 수 없는 문제점이 발생한다. In the copolymer binder used in the present invention, the component (a) is the main component to impart hydrolysis properties, the wear performance (wear rate) of the antifouling paint composition is mainly determined by the content of the component (a) , The content of component (a) is preferably 10 to 60% by weight. If the component (a) is used in less than 10% by weight, even if the hydrolysis reaction of the binder proceeds, it does not dissolve in seawater, so that the antifouling coating composition to which it is applied does not wear, and when the component (a) is used in excess of 60% by weight, The wear behavior of the antifouling paint composition to which this is applied rapidly progresses, which causes a problem that the wear rate cannot be constantly adjusted.

본 발명에 사용되는 상기 공중합체 바인더를 구성하는 성분(b)는, 하기의 화학식 (2)의 구조를 갖는다. The component (b) which comprises the said copolymer binder used for this invention has a structure of following General formula (2).

Figure 112005078350664-pat00003
Figure 112005078350664-pat00003

[식중, R1은 H 또는 CH3이며, R3은 하기의 화학식 (4)로 표시되는 가수분해성 규소함유 관능기이며, y는 1 이상의 임의의 정수이다] [Wherein, R 1 is H or CH 3 , R 3 is a hydrolyzable silicon-containing functional group represented by the following general formula (4), and y is any integer of 1 or more]

Figure 112005078350664-pat00004
Figure 112005078350664-pat00004

[식중, L1, L2 및 L3은 탄소수 1개 이상의 유기 치환기이며, 서로 동일하거나 다를 수 있다] [Wherein, L 1 , L 2 and L 3 are one or more organic substituents having 1 or more carbon atoms and may be the same or different from each other]

상기 성분(b)의 예로서는 트리부틸실릴아크릴레이트, 트리부틸실릴메타크릴 레이트, 트리이소프로필실릴아크릴레이트, 트리이소프로필실릴메타크릴레이트 등이 있으며, 다만 이러한 예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. Examples of the component (b) include tributylsilyl acrylate, tributylsilyl methacrylate, triisopropylsilyl acrylate, triisopropylsilyl methacrylate, and the like, but these examples do not limit the scope of the present invention. .

상기 성분(b)는 상기 성분(a)가 해수 중에서 가수분해가 빠르게 일어나므로 시간이 경과할수록 내수성이 불량해지는 경우가 종종 발생하는데, 이러한 문제점을 조절하거나 방지하는 역할을 한다. 즉, 성분(b)는 가수분해가 진행되어 바인더가 해수에 녹을 수 있도록 도와주는 역할을 하는 동시에, 형성된 도막의 내수성을 향상시켜 해수 중에서 도료의 마모율을 안정적으로 유지시켜주는 역할을 한다.Since the component (b) hydrolyzes quickly in the seawater, the component (b) often has poor water resistance as time passes, and serves to control or prevent this problem. That is, component (b) serves to help the binder to dissolve in seawater by hydrolysis, and to improve the water resistance of the formed coating film, thereby maintaining a stable wear rate of the paint in seawater.

본 발명에 사용되는 상기 공중합체 바인더에 있어서, 상기 성분(b)의 함량은 1~50중량%인 것이 바람직한데, 성분(b)를 1중량% 미만으로 사용하면 마모 속도를 일정하게 유지하는 역할을 할 수 없으며, 50중량%를 초과하여 사용하면 성분(a)를 과량 적용하는 경우와 마찬가지로 마모 거동이 급격하게 진행되어 마모 속도를 일정하게 조절할 수 없다. In the copolymer binder used in the present invention, the content of the component (b) is preferably 1 to 50% by weight, the role of maintaining a constant wear rate when using the component (b) less than 1% by weight If it is used in excess of 50% by weight, the wear behavior rapidly progresses as in the case of excessive application of component (a), and thus the wear rate cannot be constantly adjusted.

본 발명에 사용되는 상기 공중합체 바인더를 구성하는 성분(c)는 라디칼 중합이 가능한 공지의 아크릴계 또는 비닐계 불포화 화합물, 예로서 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 에틸헥실메타크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸메타크릴레이트, 에톡시에틸아크릴레이트, 에톡시에틸메타크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 부톡시에틸메타크릴레이트 등으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 다만 이러한 예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니 다. Component (c) constituting the copolymer binder used in the present invention is a known acrylic or vinyl unsaturated compound capable of radical polymerization, such as vinyl acetate, styrene, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, Ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, ethylhexyl acrylate, ethylhexyl methacrylate, methoxyethyl acrylate, methoxyethyl methacrylate, It may be one or more selected from oxyethyl acrylate, ethoxy ethyl methacrylate, butoxy ethyl acrylate, butoxy ethyl methacrylate, etc., but these examples do not limit the scope of the present invention.

본 발명에 사용되는 상기 공중합체 바인더에 있어서, 상기 성분(c)의 함량은 성분(a), (b) 및 (d)의 함량에 따라 나머지 양으로 결정할 수 있고, 바람직하게는 5~70중량%이며, 성분(c)는 바인더의 주쇄를 이루는 역할을 한다.In the copolymer binder used in the present invention, the content of component (c) may be determined by the remaining amount according to the content of components (a), (b) and (d), preferably 5 to 70 weight. %, Component (c) plays a role in forming the main chain of the binder.

본 발명에서 사용되는 상기 공중합체 바인더를 구성하는 성분(d)는 하기의 화학식 (5)의 구조를 갖고, 촉매의 첨가만으로 경화함으로써 1액형 경화 시스템을 갖추고 있다.Component (d) constituting the copolymer binder used in the present invention has a structure represented by the following formula (5), and is equipped with a one-component curing system by curing only by addition of a catalyst.

Figure 112005078350664-pat00005
Figure 112005078350664-pat00005

[식중, R1은 탄소수 1~4개인 유기 치환기이며, R2는 비닐기이며 m, n은 1~20의 임의의 정수이다(1 미만인 경우에는 도막내에서 쉽게 제거되어 방오성 증가 효과가 없고, 20을 초과하는 경우에는 반응성 저하로 인하여 공중합되지 않는다).] [Wherein, R 1 is an organic substituent having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a vinyl group, m and n are any integer of 1 to 20 (if less than 1, it is easily removed in the coating film and there is no antifouling effect, If it exceeds 20, it is not copolymerized due to the decrease in reactivity).]

상기 성분(d)의 예로서는 비닐메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 비닐디메틸실리콘, 메틸히드로디메틸실록산, 트리메톡시비닐메틸실리콘, 트리메톡시디메틸실리콘 등이 있으며, 다만 이러한 예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Examples of the component (d) include vinylmethylsiloxane, polydimethylsiloxane, vinyldimethylsilicone, methylhydrodimethylsiloxane, trimethoxyvinylmethylsilicone, trimethoxydimethylsilicone, and the like, but these examples limit the scope of the present invention. It is not.

상기 성분(d)는 폴리실록산 말단에 비닐기를 함유함으로써 아크릴 또는 비닐계인 성분(c)의 수지와의 상용성 및 반응성이 우수하고, 성분(d)의 실리콘 성분이 도막 표면의 표면 장력을 떨어뜨리는 이형성(Release Effect)을 가짐으로 인해 부착물을 막을 수 있는 방오성이 우수하다. 그리고 비닐 수지의 특징인 도막이 쉽게 깨지지 않으면서 탄성을 좋게 만들어 주는 특징이 있으며, UV 등에 대해 내후성이 있어 도막이 변색되지 않는 성질이 있다.The component (d) contains a vinyl group at the end of the polysiloxane, and thus has excellent compatibility and reactivity with the resin of the component (c), which is acrylic or vinyl, and the release property in which the silicone component of the component (d) lowers the surface tension of the coating film surface. It has a (Release Effect), so it has excellent antifouling property to prevent deposits. In addition, the coating film, which is a characteristic of the vinyl resin, is not easily broken and has a characteristic of making elasticity. The coating film is not discolored due to weather resistance against UV and the like.

따라서, 성분(d)는 가수분해가 진행되어 바인더가 해수에 녹을 때 도막의 표면 장력을 떨어뜨릴 수 있도록 도와주는 역할을 하는 동시에, 형성된 도막의 내크랙성, 내후성 및 내열성을 향상시켜 해수 중에서 방오성을 안정적으로 유지시켜주는 역할을 한다.Therefore, component (d) helps to reduce the surface tension of the coating film when the hydrolysis proceeds and the binder dissolves in the seawater, while improving the crack resistance, weather resistance and heat resistance of the formed coating film, thereby preventing the antifouling property in the seawater. It keeps the stable.

본 발명에 사용되는 상기 공중합체 바인더에 있어서, 상기 성분(d)의 함량은 1~20중량%인 것이 바람직한데, 1중량% 미만으로 사용하면 방오성 및 기타 도막물성의 개선 효과를 제대로 발휘할 수 없으며, 20중량%를 초과하여 사용하면 바인더의 공중합시 상용성 문제가 발생하며, 또한 도막의 건조가 지연될 수 있다. In the copolymer binder used in the present invention, the content of the component (d) is preferably 1 to 20% by weight, when used in less than 1% by weight can not properly exhibit the effect of improving the antifouling properties and other coating properties When used in excess of 20% by weight, compatibility problems occur during copolymerization of the binder, and drying of the coating film may be delayed.

본 발명의 방오도료 조성물은, 바인더로서 상기한 공중합체 바인더를 10~30중량% 포함하는 것이 바람직한데, 상기 공중합체 바인더의 함량이 10중량% 미만이면, 적절한 방오성능을 나타내기에 충분한 마모율을 발휘할 수 없고, 30중량%를 초과하면, 도막의 가수분해가 너무 심해져서 도막의 붕괴 또는 물성저하를 유발할 수 있다.The antifouling coating composition of the present invention preferably contains 10 to 30% by weight of the above-described copolymer binder as a binder. When the content of the copolymer binder is less than 10% by weight, a sufficient wear rate may be exhibited to exhibit appropriate antifouling performance. If it is more than 30% by weight, the hydrolysis of the coating film becomes so severe that it may cause the coating film to collapse or deteriorate in properties.

또한 본 발명의 방오도료 조성물은 용출 촉진성분을 더 포함할 수도 있다. In addition, the antifouling coating composition of the present invention may further include an elution promoting component.

본 발명의 방오도료 조성물에서, 상기 용출 촉진성분은 초기 방오 성능을 제어하는 역할, 즉 해수 중에서 도막의 마모 거동을 촉진하여 방오제 용출 속도를 증가시키는 역할을 한다. In the antifouling coating composition of the present invention, the dissolution promoting component serves to control the initial antifouling performance, that is, to promote the wear behavior of the coating film in seawater to increase the antifouling agent dissolution rate.

상기 용출 촉진성분은 로진, 로진 유도체, 모노카르복시산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택하여 사용할 수 있고, 상기 로진의 예로서 송진 로진, 목재 로진 및 톨유(tall oil) 로진 등이 있으며, 로진 유도체의 예로서 (저융점) 불균화 로진, 수소 첨가 로진, 중합 로진 및 로진 아민 등이 있으며, 모노카르복시산의 예로서 탄소수 5~30개를 갖는 지방산, 합성 지방산 및 나프텐산 등이 있으며, 이들의 염의 예로서 로진 및 로진 유도체의 금속염(구리염, 아연염 또는 마그네슘염) 등이 있다. The dissolution promoting component may be used by selecting one or more from the group consisting of rosin, rosin derivatives, monocarboxylic acids and salts thereof. Examples of the rosin include rosin rosin, wood rosin, and tall oil rosin. Examples of derivatives include (low melting point) disproportionated rosin, hydrogenated rosin, polymerized rosin and rosin amine, and examples of monocarboxylic acids include fatty acids having 5 to 30 carbon atoms, synthetic fatty acids and naphthenic acid, and the like. Examples of salts include metal salts of rosin and rosin derivatives (copper salts, zinc salts or magnesium salts).

상기 용출 촉진성분은 본 발명의 방오도료 조성물에 2~20중량% 포함되는 것이 바람직한데, 2중량% 미만 사용되는 경우, 초기 방오성능을 보완하는 효과를 나타내기가 어려우며, 20중량%를 초과하여 사용되는 경우, 도막의 경도를 현저히 저하시키고, 내수성을 약화시켜 도막 붕괴가 일어나는 문제점이 있다.It is preferable that the dissolution promoting component is contained in the antifouling coating composition of the present invention 2 to 20% by weight, when used less than 2% by weight, it is difficult to exhibit the effect of supplementing the initial antifouling performance, used in excess of 20% by weight In this case, there is a problem that the hardness of the coating film is significantly lowered, the water resistance is weakened, and the coating film collapses.

본 발명의 방오도료 조성물에는 1종 이상의 통상의 공지된 방오도료용 첨가제가 포함될 수 있으며, 예로서 안료, 유기 화합물 형태 또는 무기 화합물 형태의 공지된 방오제, 도막 강도의 개선, 마모 속도의 조절 및 착색 등의 역할을 하는 산화아연, 흐름 방지제(antisagging agent), 침강 방지제, 방오 도료 도막의 내균열성 향상에 기여하는 염화 파라핀과 같은 가소제, 소포제 등이 있다.The antifouling coating composition of the present invention may include one or more conventional known antifouling paint additives, for example, known antifouling agents in the form of pigments, organic compounds or inorganic compounds, improvement of coating film strength, control of wear rate, and Examples include zinc oxide, anti-settling agent, anti-settling agent, plasticizer such as paraffin chloride, and antifoaming agent that contribute to improvement of crack resistance of antifouling coating film.

유기 화합물 형태의 공지된 방오제는 0.1~20중량% 사용되는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만 사용하면 해양식물 및 박테리아에 대한 방오성능이 저하되며, 20중량%를 초과하여 사용하면, 도막의 내수성을 약화시켜 도막결함을 유발하는 문제점이 있다.Known antifouling agents in the form of organic compounds are preferably used in an amount of 0.1 to 20% by weight, and when used below 0.1% by weight, the antifouling performance against marine plants and bacteria is lowered. There is a problem of weakening the coating film defects.

무기 화합물 형태의 공지된 방오제는 5~50중량% 사용되는 것이 바람직하며, 5중량% 미만 사용하면 방오성능을 발휘할 수 없으며, 50중량%를 초과하여 사용하면, 도막의 내마모성이 감소하여 도막붕괴의 원인이 된다.Known antifouling agents in the form of inorganic compounds are preferably used in an amount of 5 to 50% by weight, and when used in an amount of less than 5% by weight, the antifouling performance cannot be exhibited. Cause.

산화아연, 흐름 방지제(antisagging agent), 침강 방지제, 방오 도료 도막의 내균열성 향상에 기여하는 염화 파라핀과 같은 가소제, 소포제 등은 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있으며, 그 총량이 10중량%를 초과하지 않는 범위에서 사용된다.Plasticizers such as zinc oxide, antisagging agents, sedimentation inhibitors, anti-fouling coatings, and plasticizers such as paraffin chloride and antifoaming agents can be selectively used as needed. The total amount exceeds 10% by weight. It is used in a range that does not.

또한, 공지된 각종 유기 및 무기 안료(예를 들어, 티타늄화이트, 적산화철, 유기 적색 안료 및 탈크 등)가 본 발명의 방오도료 조성물에 사용될 수 있다. 이외에도, 지방족 및 방향족(예를 들어, 크실렌, 톨루엔 등) 용제, 케톤, 에스테르 및 에테르 용제 등의 방오도료 조성물에서 일반적으로 사용되는 각종 용제가 첨가될 수 있다.  In addition, various known organic and inorganic pigments (for example, titanium white, iron oxide, organic red pigment and talc, etc.) may be used in the antifouling coating composition of the present invention. In addition, various solvents generally used in antifouling coating compositions such as aliphatic and aromatic (for example, xylene, toluene, etc.) solvents, ketones, esters, and ether solvents may be added.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있으며, 다만 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 지나지 않으며 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention can be understood in more detail by the following examples, but the following examples are only for illustrating the present invention and are not intended to limit the scope of protection of the present invention.

제조예Manufacturing example 1~10  1 to 10

[바인더의 제조] [Manufacture of Binder]

유기 용제 성분인 크실렌 및 n-부틸 알코올을 교반기(mechanical stirrer), 콘덴서(condenser), 온도계(thermocouple), 적하 장치(dropping funnel) 및 가열 재킷(heating mantle)을 갖춘 반응 용기(둥근 플라스크)에 130g의 함량으로 투입하고, 가열 및 교반하여 환류시켰다. 상기 환류 온도를 2~5시간 동안 유지하면서, 하기의 표 1에 나타낸 함량으로 메탈에스테르 단량체(성분(a1) 또는 성분(a2)), 실릴(메트)아크릴레이트 단량체(성분(b))로서 트리이소프로필실릴아크릴레이트, 아크릴계 불포화 단량체(성분(c))로서 메틸메타크릴레이트 및 부틸아크릴레이트 또는 스티렌, 비닐폴리실록산 단량체(성분(d))로서 비닐디메틸실리콘을, 라디칼 중합 개시제로서 벤조일퍼옥사이드하의 존재하에 적하 장치를 이용하여 반응 용기에 투입하였다. 또한, 벤조일퍼옥사이드 혼합 용액을 추가로 소량 투입하고, 동일 온도에서 2시간 동안 교반하였다. Xylene and n-butyl alcohol, organic solvent components, are placed in a reaction vessel (round flask) with a mechanical stirrer, a condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a heating mantle. It was added at a content of and heated to reflux to stir. While maintaining the reflux temperature for 2 to 5 hours, the metal ester monomer (component (a1) or component (a2)) and the silyl (meth) acrylate monomer (component (b)) in the amounts shown in Table 1 below Isopropylsilyl acrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate as the acrylic unsaturated monomer (component (c)) or vinyl dimethyl silicone as the styrene, vinyl polysiloxane monomer (component (d)), under benzoyl peroxide as a radical polymerization initiator In the presence, it was put in a reaction vessel using a dropping apparatus. In addition, a small amount of the mixed solution of benzoyl peroxide was further added and stirred at the same temperature for 2 hours.

상기 중합 공정을 통해 제조된 카르복시기 함유 공중합체 250g에 금속 산화물로서 산화아연(35g), 유기산으로서 초산(135g) 및 유기 용제로서 크실렌(42g)을 투입하여 2~6시간 교반하므로써, 담황색의 투명한 공중합체 바인더 용액을 얻었다. Light yellow transparent air was prepared by adding zinc oxide (35 g) as a metal oxide, acetic acid (135 g) as an organic acid, and xylene (42 g) as an organic solvent to 250 g of the carboxyl group-containing copolymer prepared through the polymerization process. The combined binder solution was obtained.

상기와 같이 제조된 공중합체 바인더 용액중의 불휘발분은, 150℃에서 15분간 오븐에서 건조시킨 후 잔여물의 중량으로 계산한 결과 30~70중량%이었다.The nonvolatile content in the copolymer binder solution prepared as described above was 30 to 70% by weight as a result of calculating the weight of the residue after drying in an oven at 150 ° C. for 15 minutes.

[표 1][Table 1]

바인더의 성분 및 그 함량 Components of Binder and Its Content

Figure 112005078350664-pat00006
Figure 112005078350664-pat00006

참조: 성분(a1)은 아크릴산, 산화아연 및 초산을 반응시켜 제조한 메탈에스테르 단량체 성분이며, 성분(a2)는 메타크릴산, 산화구리 및 초산을 반응시켜 제조한 메탈에스테르 단량체 성분이다.Note: Component (a1) is a metal ester monomer component prepared by reacting acrylic acid, zinc oxide and acetic acid, and component (a2) is a metal ester monomer component prepared by reacting methacrylic acid, copper oxide and acetic acid.

실시예Example 1~12 및  1 to 12 and 비교예Comparative example 1~3 1 to 3

[방오도료 조성물의 제조] [Production of antifouling coating composition]

상기의 제조예 1~10에서 제조된 바인더를 하기의 표 2에 나타낸 함량으로 각각 첨가하여 본 발명의 방오도료 조성물을 제조하였으며, 이렇게 제조한 각 방오도료 조성물의 방오 성능과 마모 성능(마모 속도), 도막의 외관을 비교 평가하여, 그 결과를 각각 표 3, 4, 5에 나타내었다. 방오도료 조성물의 25℃에서의 초기 점도는 90~110(ku)이었다. The antifouling coating compositions of the present invention were prepared by adding the binders prepared in Preparation Examples 1 to 10, respectively, to the contents shown in Table 2 below, and the antifouling performance and wear performance (wear rate) of the antifouling coating compositions prepared as described above. And the appearance of the coating film were compared and evaluated, and the results are shown in Tables 3, 4, and 5, respectively. The initial viscosity in 25 degreeC of the antifouling paint composition was 90-110 (ku).

상기 방오도료 조성물에 대한 정체 상태에서의 방오 성능 및 마모 성능(마모 속도)은 아래의 방법으로 평가하였다. The antifouling performance and wear performance (wear rate) in the static state for the antifouling coating composition were evaluated by the following method.

방오Antifouling 성능 시험Performance test

샌드 블라스팅 처리된 300×150×2(mm) 크기의 강판에 에폭시계 방식 도료(anticorrosive coat) 200㎛, 결합재 도료(sealer coat) 100㎛ 및 표 2에 나타낸 배합으로 제조한 방오도료 조성물 300㎛(건조 도막 두께 기준)를 하루 간격으로 연속적으로 도장하여 일주일간 상온에서 경화 및 건조시켰다. 이렇게 제작한 시편을 울산 방어진항(동해안) 및 거제도 앞바다(남해안) 등에 설치한 뗏목 형태의 시험 장치(pontoon)를 이용하여 해수면 기준 1m 아래 위치에 침적하였다. 침적 후 1개월마다 주기적으로 해양 생물의 부착에 의한 도막의 오염 정도를 관찰하였으며, 방오 성능은 아래 기재한 기준에 따라 평가하였다. An antifouling coating composition prepared by sandblasting-treated 300 × 150 × 2 (mm) steel plate 200 μm, anticorrosive coat 200 μm, binder coat 100 μm and the formulation shown in Table 2 Dry coating film thickness) was continuously coated at daily intervals, and cured and dried at room temperature for one week. Thus prepared specimens were immersed at a position below 1m by sea level using a raft-type pontoon installed in Ulsan Defense Port (East Coast) and Geoje Island offshore (South Coast). The degree of contamination of the coating due to the adhesion of marine organisms was periodically observed every month after deposition, and the antifouling performance was evaluated according to the criteria described below.

5등급: 해양 생물의 부착이 없는 상태(비오염 상태), Class 5: Without marine organisms attached (non-polluted),

4등급: 얇은 슬라임층이 관찰되는 상태, Level 4: thin slime layer observed

3등급: 두꺼운 슬라임층이 관찰되거나 식물성 오염 면적이 시편의 유효 면적 대비 20% 이하인 상태, Grade 3: A thick slime layer is observed or the area of vegetable contamination is less than 20% of the effective area of the specimen,

2등급: 식물성 오염 면적이 시편의 유효 면적 대비 20% 초과 50% 이하인 상태, Grade 2: Plant contaminated area greater than 20% and less than 50% of the effective area of the specimen,

1등급: 식물성 오염 면적이 시편의 유효 면적 대비 50% 초과 100% 이하인 상태임(X: 동물성 오염이 발생한 상태). Grade 1: Plant contamination is greater than 50% and less than 100% of the effective area of the specimen (X: Animal contamination).

마모 성능(속도) 시험Wear performance (speed) test

샌드 블라스팅 처리된 150×70×1(mm) 크기의 스테인레스 강판에 에폭시계 방식 도료(anticorrosive coat) 50㎛, 결합재 도료(sealer coat) 50㎛ 및 표 2에 나타낸 배합으로 제조한 방오도료 조성물 100㎛를 하루 간격으로 연속적으로 도장하여 일주일간 상온에서 경화 및 건조시켰다. 이렇게 제작한 시편을 직경 600(mm), 높이 300(mm) 크기의 회전 드럼 외부에 설치한 후 25℃의 항온 조건에서 25(knot)의 속도로 빠르게 회전시켜 1개월 간격으로 6개월간 도막 두께의 변화를 측정하므로써 마모 속도를 평가하였다. Anti-fouling coating composition prepared by sandblasting 150 × 70 × 1 (mm) stainless steel sheet 50㎛ epoxy coating anticorrosive coat 50㎛, seam coat 50㎛ and the formulation shown in Table 2 Was continuously coated at daily intervals, and cured and dried at room temperature for one week. The specimen thus prepared was installed outside a rotating drum having a diameter of 600 (mm) and a height of 300 (mm), and then rapidly rotated at a speed of 25 (knot) at a constant temperature of 25 ° C for 6 months at a thickness of 1 month. The wear rate was evaluated by measuring the change.

도막 Coating 내크랙성Crack resistance 시험 exam

샌드 블라스팅 처리된 150×70×1(mm) 크기의 스테인레스 강판에 에폭시계 방식 도료(anticorrosive coat) 50㎛, 결합재 도료(sealer coat) 50㎛ 및 표 2에 나타낸 배합으로 제조한 방오도료 조성물 100㎛를 하루 간격으로 연속적으로 도장하여 일주일간 상온에서 경화 및 건조시켰다. 이렇게 제작한 시편을 해수 침적조에 침적하여 3개월, 6개월, 1년, 2년 간격으로 관찰하여 도막의 크랙 발생 및 외관의 불량 여부를 평가하였다.Anti-fouling coating composition prepared by sandblasting 150 × 70 × 1 (mm) stainless steel sheet 50㎛ epoxy coating anticorrosive coat 50㎛, seam coat 50㎛ and the formulation shown in Table 2 Was continuously coated at daily intervals, and cured and dried at room temperature for one week. The specimens thus prepared were deposited in seawater deposition tanks at intervals of three months, six months, one year, and two years to evaluate the occurrence of cracks and poor appearance of the coating film.

[표 2]TABLE 2

방오도료 조성물의 성분 및 그 함량Components and Contents of Antifouling Coating Compositions

Figure 112005078350664-pat00007
Figure 112005078350664-pat00007

[표 3][Table 3]

방오도료 조성물의 방오 성능 시험 결과Antifouling performance test result of antifouling paint composition

Figure 112005078350664-pat00008
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표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 바인더를 사용하여 제조한 방오도료 조성물은 정체 상태에서의 방오 성능이 대체로 4~5등급으로 우수한 장기 방오성을 나타내었다. As shown in Table 3, the antifouling coating composition prepared by using the binder according to the present invention exhibited excellent long-term antifouling properties as the antifouling performance in the stagnant state is generally 4-5 grades.

또한, 본 발명의 메탈에스테르 단량체 성분, 실릴(메트)아크릴레이트 단량체 성분의 함량이 증가할수록 방오 성능이 양호하였으며, 바인더의 성분으로서 표면에너지에 의한 방오성 증진성분(비닐 폴리실록산 단량체)을 적용한 실시예 1~12의 경우에는 적용하지 않은 비교예 1~3에 비하여, 방오 성능 측면에서 동등 수준 내지는 보다 양호한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.In addition, as the contents of the metal ester monomer component and the silyl (meth) acrylate monomer component of the present invention increased, the antifouling performance was good, and Example 1 to which an antifouling enhancement component (vinyl polysiloxane monomer) applied by surface energy as a component of the binder was applied. In the case of -12, compared with the comparative examples 1-3 which were not applied, it turned out that it shows the same level or a more favorable result from the viewpoint of antifouling performance.

[표 4][Table 4]

방오도료 조성물의 마모 성능 평가Evaluation of Wear Performance of Antifouling Coating Composition

Figure 112005078350664-pat00009
Figure 112005078350664-pat00009

표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바인더 및 용출 촉진성분을 첨가한 실시예 1~12의 방오도료 조성물은 초기 마모 속도가 11~16(㎛/월)으로서, 비교예 1~3의 방오도료 조성물에 비하여 초기 마모 속도가 높은 데 반하여, 장기 마모 속도가 낮음을 알 수 있다.As shown in Table 4, the antifouling paint compositions of Examples 1 to 12 to which the binder of the present invention and the elution promoting component were added have an initial wear rate of 11 to 16 (µm / month), and the antifouling paints of Comparative Examples 1 to 3 It can be seen that the initial wear rate is higher than the composition, while the long term wear rate is low.

따라서, 본 발명의 방오도료 조성물은 장기 방오성이 우수한 바, 저운항율을 갖는 선박에 적합함을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the antifouling coating composition of the present invention is excellent in long-term antifouling properties and is suitable for ships having a low flight rate.

[표 5]TABLE 5

도막 내크랙성 시험 결과Coating film crack resistance test result

Figure 112005078350664-pat00010
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○ : 도막의 외관 양호, X : 도막에 크랙 발생 및 외관불량○: Good appearance of coating film, X: Crack generation and poor appearance on coating film

상기 표 5에 나타난 바와 같이, 방오성 증진성분인 비닐 폴리실록산 단량체 성분이 없는 바인더를 사용한 비교예 1~3의 경우 도막 외관이 불량하며 도막에 크랙이 생겨 선박용 도료로 적용하기 어려운 반면, 본 발명의 바인더를 사용한 실시예 1~12는 도막의 외관과 경도를 좋게 하여 선박용으로도 충분히 적용할 수 있음을 알 수 있다. As shown in Table 5, in Comparative Examples 1 to 3 using the binder without the vinyl polysiloxane monomer component as an antifouling agent, the appearance of the coating film was poor and cracks occurred in the coating film, making it difficult to apply as a marine coating material. It can be seen that Examples 1 to 12 using the present invention can be sufficiently applied to ships by improving the appearance and hardness of the coating film.

본 발명에 의하면, 용출 촉진성분에 의해 가수분해 속도를 바람직하게 제어할 수 있어, 저장 안정성이 우수하고, 비닐 폴리실록산 성분의 표면에너지 감소를 통한 방오성 효과로 인해 저마찰 방오 도료의 성질을 가질 수 있으며, 도막의 내크랙성 특징에 의해 도막 균열 및 박리가 발생하기 어렵고, 특히 정체된 환경이나 높은 오염 환경 하에서의 초기 방오성이 우수한 방오 도막을 형성하는 방오도료 조성물을 제공할 수 있다. According to the present invention, the rate of hydrolysis can be preferably controlled by the dissolution promoting component, which is excellent in storage stability, and can have properties of low friction antifouling paint due to the antifouling effect through the reduction of the surface energy of the vinyl polysiloxane component. It is possible to provide an antifouling coating composition which is unlikely to cause cracking and peeling of the coating film due to the crack resistance characteristic of the coating film, and forms an antifouling coating film having excellent initial antifouling properties under a stagnant environment or a high pollution environment.

Claims (5)

하기 성분으로 이루어진 방오도료용 공중합체 바인더:Copolymer binder for antifouling paint consisting of the following components: (a) 메탈에스테르 단량체 10~60중량%,(a) 10 to 60% by weight of the metal ester monomer, (b) 실릴(메트)아크릴레이트 단량체 1~50중량%,(b) 1 to 50% by weight of the silyl (meth) acrylate monomer, (c) 아크릴계 또는 비닐계 불포화 단량체 5~70중량%, 및(c) 5 to 70% by weight of an acrylic or vinyl unsaturated monomer, and (d) 비닐 폴리실록산 1~20중량%(d) 1-20% by weight of vinyl polysiloxane 상기 성분들의 함량의 총합은 100중량%이다.The sum of the contents of the components is 100% by weight. 제 1항에 있어서, 상기 메탈에스테르 단량체(a)는 하기의 화학식 (1)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공중합체 바인더.The copolymer binder according to claim 1, wherein the metal ester monomer (a) has a structure represented by the following general formula (1).
Figure 112005078350664-pat00011
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[식중, R1은 H 또는 CH3이며, R2는 하기의 화학식 (3)으로 표시되는 가수분해성 금속함유 관능기이며, x는 1 이상의 임의의 정수이다] [Wherein R 1 is H or CH 3 , R 2 is a hydrolyzable metal-containing functional group represented by the following general formula (3), and x is any integer of 1 or more]
Figure 112005078350664-pat00012
Figure 112005078350664-pat00012
[식중, M은 산화수 2 이상의 금속이며, K는 질소, 산소, 황 또는 M을 포함하는 탄소수 1개 이상의 유기 치환기이다] [Wherein M is a metal having two or more oxides and K is an organic substituent having one or more carbon atoms containing nitrogen, oxygen, sulfur or M]
제 1항에 있어서, 상기 실릴(메트)아크릴레이트 단량체(b)는 하기의 화학식 (2)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공중합체 바인더.The copolymer binder according to claim 1, wherein the silyl (meth) acrylate monomer (b) has a structure represented by the following formula (2).
Figure 112005078350664-pat00013
Figure 112005078350664-pat00013
[식중, R1은 H 또는 CH3이며, R3은 하기의 화학식 (4)로 표시되는 가수분해성 규소함유 관능기이며, y는 1 이상의 임의의 정수이다] [Wherein, R 1 is H or CH 3 , R 3 is a hydrolyzable silicon-containing functional group represented by the following general formula (4), and y is any integer of 1 or more]
Figure 112005078350664-pat00014
Figure 112005078350664-pat00014
[식중, L1, L2 및 L3은 탄소수 1개 이상의 유기 치환기이며, 서로 동일하거나 다를 수 있다] [Wherein, L 1 , L 2 and L 3 are one or more organic substituents having 1 or more carbon atoms and may be the same or different from each other]
제 1항에 있어서, 상기 비닐 폴리실록산 단량체(d)는 하기의 화학식 (5)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공중합체 바인더.The copolymer binder according to claim 1, wherein the vinyl polysiloxane monomer (d) has a structure represented by the following formula (5).
Figure 112005078350664-pat00015
Figure 112005078350664-pat00015
[식중, R1은 탄소수 1~4개인 유기 치환기이며, R2는 비닐기이며 m, n은 1~20의 임의의 정수이다.] [Wherein, R 1 is an organic substituent having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a vinyl group, and m and n are any integer of 1 to 20.]
제 1항의 공중합체 바인더를 방오도료 조성물의 전체 중량을 기준으로 10~30중량%; 10 to 30% by weight of the copolymer binder of claim 1 based on the total weight of the antifouling coating composition; 로진, 로진 유도체, 모노카르복시산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택되는 용출 촉진성분을 방오도료 조성물의 전체 중량을 기준으로 2~20중량%;2 to 20% by weight of the dissolution promoting component selected from the group consisting of rosin, rosin derivatives, monocarboxylic acids and salts thereof based on the total weight of the antifouling coating composition; 포함하는 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.Antifouling coating composition comprising a.
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CN116217834A (en) * 2023-02-11 2023-06-06 江苏乐离新材料科技有限公司 Preparation method of polyacrylate organosilicon modified water-soluble equipment protective film solution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209658A (en) 1998-01-30 1999-08-03 Nof Corp Underwater antifouling coating agent
JPH11323207A (en) 1998-03-13 1999-11-26 Chugoku Marine Paints Ltd Antifouling coating composition, antifouling coating film, ship or submarine construct, and antifouling method for ship outer board or submarine construct
KR100357452B1 (en) 1994-12-30 2003-02-17 고려화학 주식회사 Process for producing antifouling polymer mixture
KR20040101024A (en) * 2003-05-21 2004-12-02 아토피나 케미칼즈, 인크 Triarylsilyl(meth)acryloyl-containing polymers for marine coating compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357452B1 (en) 1994-12-30 2003-02-17 고려화학 주식회사 Process for producing antifouling polymer mixture
JPH11209658A (en) 1998-01-30 1999-08-03 Nof Corp Underwater antifouling coating agent
JPH11323207A (en) 1998-03-13 1999-11-26 Chugoku Marine Paints Ltd Antifouling coating composition, antifouling coating film, ship or submarine construct, and antifouling method for ship outer board or submarine construct
KR20040101024A (en) * 2003-05-21 2004-12-02 아토피나 케미칼즈, 인크 Triarylsilyl(meth)acryloyl-containing polymers for marine coating compositions

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