KR20200121987A - 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료 - Google Patents

해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료 Download PDF

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Abstract

실리콘 오일이 서서히 부상하도록 하여 해양생물의 부착을 방지하는 기능을 오랫동안 유지하도록 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료를 제시한다. 그 도료는 하도재, 중도재 및 상도재로 이루어지고, 중도재 및 상도재는 실리콘 화합물을 전체 방오도료에 대하여 65~85중량%를 포함하며, 상도재는 전체 방오도료에 대하여 탄소나노튜브 3~5중량% 및 분자량이 2,000 이하인 하기의 식(1)의 반응성 실리콘 오일 5~15중량%을 포함한다.
Figure pat00004
… 식(1)

Description

해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료{Environmental-friendly silicone based antifouling paint for preventing the attachment of marine organisms}
본 발명은 방오도료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 따개비, 홍합, 파래 등과 같은 해양생물의 부착을 방지하기 위하여 실리콘 오일을 포함하는 실리콘계 친환경 방오도료에 관한 것이다.
일반적으로 수중미생물은 해양에서 생물막을 형성한 후에, 영양물질을 획득하고 세포효소활성 유지 및 다른 미생물과 신진대사를 공유하면서 성장한다. 이러한 해양생물들은 다당류를 비롯하여 핵산, 지방산, 단백질 등의 물질들을 분비하고 이들 물질과 미생물의 상호과정에서 많은 생물막이 형성된다. 이러한 미생물의 생물막에 따개비, 홍합과 같은 해양생물의 유생이 붙어 성장한다. 최근에는, 세계적인 환경규제로 인하여 해양생물을 살생하는 종래의 방식을 탈피하여, 해양생물이 표면에 부착되지 않도록 하는 실리콘 오일을 활용하는 방오도료가 제안되고 있다. 실리콘 오일이 방오도료의 표면에 부상하면, 방오도료의 표면을 미끄럽게 하여 상기 생물막이 형성되지 않도록 하여 해양생물의 부착을 방지한다.
일본공개특허 제2016-23306호는 실리콘 오일을 활용하여 수생생물의 부착을 방지하는 점착 테이프 또는 시트를 제시하고 있다. 그런데, 실리콘 오일이 방오도료의 표면에 부상하는 과정은 매우 정밀한 조절이 필요하다. 실리콘 오일이 원하지 않게 빨리 부상하면, 방오도료가 해양생물을 부착하는 기간이 짧아진다. 장기간 해양생물의 부착을 방지하려면, 실리콘 오일이 서서히 부상하도록 하여 방오도료의 기능이 오랫동안 유지하도록 해야 한다. 하지만, 종래의 방오도료는 실리콘 오일이 서서히 부상하도록 하는 구체적인 방법이 부족한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실리콘 오일이 서서히 부상하도록 하여 해양생물의 부착을 방지하는 기능을 오랫동안 유지하도록 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료는 하도재, 중도재 및 상도재로 이루어지고, 상기 중도재 및 상도재는 실리콘 화합물을 전체 방오도료에 대하여 65~85중량%를 포함하며, 상기 상도재는 전체 방오도료에 대하여 탄소나노튜브 3~5중량% 및 분자량이 2,000 이하인 하기의 식(1)의 반응성 실리콘 오일 5~15중량%을 포함한다.
Figure pat00001
… 식(1)
본 발명의 도료에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 폴리디메틸실록산일 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 수중에서 이온화되지 않는 비용출형 항균물질일 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브 또는 단일벽 탄소나노튜브 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 혼합물일 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 세라믹 분말에 담지되거나 상기 세라믹 분말과 혼합될 수 있다. 상기 세라믹 분말은 MCM 메조포러스 물질(MCM-41, MCM-48), 제올라이트, 점토, 산화티탄, 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 마이카와 같은 실리케이트 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 도료에 있어서, 상기 상도재는 수중에서 이온화되지 않는 비용출형 항균물질인 황화구리를 상기 탄소나노튜브에 대하여 5~80중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 황화구리는 세라믹 분말의 표면에 코팅될 수 있다. 상기 중도재에는 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 상기 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄은 소프트세그먼트 성분으로 폴리디메틸실록산 디올과 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜)을 혼합폴리올을 사용하여 합성될 수 있다.
본 발명의 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료에 의하면, 분자량이 2,000 이하의 반응성 실리콘 오일을 포함한 조성물의 함량을 조절함으로써, 실리콘 오일이 서서히 부상하도록 하여 해양생물의 부착을 방지하는 기능을 오랫동안 유지하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들과 비교예들의 방오도료가 코팅된 샘플을 해수에서 3개월 동안 정치한 후 촬영한 사진들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 분자량이 2,000 이하의 반응성 실리콘 오일을 포함한 조성물의 함량을 조절함으로써, 실리콘 오일이 서서히 부상하도록 하여 해양생물의 부착을 방지하는 기능을 오랫동안 유지하도록 하는 방오도료를 제시한다. 이를 위해, 상기 방오도료의 조성물에 대하여 구체적으로 알아보고, 상기 실리콘 오일을 포함한 조성물의 친환경 효과 및 해양생물의 부착방지 효과를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 방오도료는 하도재/중도재/상도재로 구성된다. 상기 하도재의 수지는 경화형 접착제로써, 피착체와의 접착이 원활하게 이루어지도록 하는 것으로, 예컨대 비스페놀-A 타입이 사용되며, 전체 방오도료에 대하여 15~35중량%를 포함한다. 상기 하도재의 경화형 접착제는 폴리아마이드 및 폴리아마이드 어덕트타입으로 전체 방오도료에 대하여 10~30중량%를 포함한다. 상기 중도재는 실리콘 화합물이 적용되며, 상기 상도재는 실리콘 화합물, 및 탄소나노튜브를 포함하고 전체 방오도료에 대하여 실리콘 오일 5~15중량%를 포함한다.
상기 실리콘 화합물은 폴리디메틸실록산이 바람직하며, 상기 중도재 및 상기 상도재의 실리콘 화합물은 전체 방오도료에 대하여 65~85중량%를 포함한다. 상기 탄소나노튜브는 전체 방오도료에 대하여, 3~5중량%가 함유된다. 전체 방오도료에 대비하면, 실리콘 화합물의 함량은 65~85중량% 및 실리콘 오일 5~15중량%을 함유한다. 즉, 실리콘 화합물은 상기 중도재 및 상기 상도재에 포함되고, 상기 실리콘 오일은 상기 상도재에 포함된다. 탄소나노튜브는 상기 반응성 실리콘 오일이 표면으로 부상하도록 도와주며, 자체적으로 항균작용을 한다. 상기 탄소나노튜브의 함량은 3중량% 이상이 바람직하며, 비용, 효율 등을 고려하여 5중량% 이하가 좋다.
한편, 상기 중도재에는 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄을 포함한다. 예컨대, 메틸렌디페닐 디이소시아네이트와 1,4-부탄디올을 하드세그먼트 성분으로 하고, 소프트세그먼트 성분으로 폴리디메틸실록산 디올과 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜)이 혼합된 혼합폴리올을 사용하여 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄을 합성하였다. 상기 중도재에 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄이 포함되면, 외력이 사라지며 폴리우레탄은 원래의 상태로 회복된다. 상기 중도재가 원래의 상태로 회복되면, 상기 상도재의 안정성을 높인다.
또한, 상기 중도재의 폴리디메틸실록산은 상기 상도재의 폴리디메틸실록산과 서로 동일한 물질이므로, 상기 폴리디메틸실록산을 통하여 상기 중도재 및 상기 상도재와의 결합력이 높아진다. 즉, 상기 중도재에 폴리디메틸실록산을 포함한 폴리우레탄을 포함시키면, 상기 중도재의 원래 상태로 쉽게 회복시키고 상기 상도재와의 결합력을 높인다. 폴리디메틸실록산을 포함한 폴리우레탄 함량은 상기 중도재의 두께, 적용되는 환경 등에 따라 달라진다.
본 발명의 방오도료는 항균, 살균물질로 탄소나노튜브가 포함된 항균 조성물과 표면특성을 조절하는 실리콘 화합물 및 실리콘 오일을 필수성분으로 포함하는 조성물을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 방오도료의 상도재는 실리콘 화합물, 실리콘 오일, 항균 조성물 및 기타 첨가제를 포함한다. 상기 실리콘 화합물은 예컨대 실리콘(Si) 원자가 포함된 탄화수소 화합물로서, 실리콘 화합물의 실리콘(Si) 원자의 결합기는 하이드록시기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 아미드기, 에스테르기, 실록시기 중에서 선택된 극성기로 치환 또는 비치환된 것이 사용될 수 있다. 이러한 실리콘 화합물의 구체적인 예로서는 2-(트리메틸실릴옥시)에틸 메타크릴레이트, 트리스(3-메타크릴옥시프로필)실란, 3-트리스(트리메틸실록시)실릴 프로필 메타크릴레이트 및 폴리디메틸실록산 중에서 선택된 것이 하나 이상 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 화합물은 상기 중도재를 포함하여 전체 방오도료에 대하여 65~85 중량%으로, 만일 실리콘 화합물의 함량이 너무 적으면 코팅된 표면의 접촉각 증대 효과를 기대할 수 없고, 너무 지나치게 많은 함량으로 포함되면 친수성이 급격히 저하됨은 물론이고 경도(hardness)가 너무 커져서 표면이 딱딱하고 잘 부서질 수 있다. 상기 실리콘 화합물은 친환경적이고, 해수에도 안정적이며, 표면의 접촉각을 크게 하여 해양생물의 고착을 방지한다.
본 발명의 실시예에 의한 반응성 실리콘 오일은 하기의 식(1)과 같다.
Figure pat00002
… 식(1)
식(1)의 반응성 실리콘 오일은 분자량이 2,000 이하이고, CH2OH 그룹 말단기를 부착하여 슬립성을 높인 것으로, 전체 방오도료에 대하여 5~15중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 8~12중량%가 좋다. 5중량%보다 작으면, 상기 상도재에 완전하게 매립되어 실리콘 오일이 부상하지 않는다. 15중량%보다 크면, 상도재의 도막강도가 약해지고 도막건조가 지연된다. 본 발명의 실시예에 의한 상기 반응성 실리콘 오일은 CH2OH 그룹 말단기를 부착하여 슬립성을 높인 것이다.
한편, 반응성 실리콘 오일의 분자량이 2,000보다 크면, 방오도료의 함량을 조절한다고 해도 식(1)의 실리콘 오일의 부상 자체가 일어나지 않는다. 이에 따라, 식(1)의 반응성 실리콘 오일의 분자량 2,000 이하는 부상이 일어나는 임계값이다. 이에 따라, 본 발명의 식(1)의 실리콘 오일이 부상하기 위해서는, 식(1)의 반응성 실리콘 오일의 분자량이 2,000 이하라는 조건은 필수적이다. 이는 본 발명의 반응성 실리콘 오일의 부상은 실리콘 오일의 종류, 함량 및 분자량에 연계되었다는 기술적 사상에 근거한다. 이에 따라, 상기 실리콘 오일의 부상은 상기 기술적 사상을 고려하지 않고, 실리콘 오일의 반복실험을 통하여 획득할 수 없는 것이다. 식(1)의 반응성 실리콘 오일의 분자량의 하한값은 본 발명의 범주 내에서 본 발명이 속하는 통상의 기술자가 쉽게 설정할 수 있다.
상기 항균 조성물은 살균, 항균으로 해양생물의 부착을 방지하기 위한 것으로, 용출형과 비용출형이 있다. 비용출형은 표면이 매끈한 실리콘 화합물의 특성을 이용하여 부착을 방지하는 것이고, 용출형은 방오 성능을 지닌 유기계, 유기금속계, 무기계 등을 단독 또는 혼합하고 각종 유기 및 고분자계 바인더를 사용하여, 시간에 따른 마모 및 용출에 의하여 지속적으로 방오성능을 부여한다. 용출형의 경우 구리, 아연 또는 그들의 산화물 등이 해수에서 서서히 이온화되어 항균 효과를 얻으나, 구리는 토양환경보존법(1995)에서 토양오염유발물질로 지정되어 있는 오염물질이며, 아연의 독성은 비교적 낮으나 보건사회부 환경보전법 검사에 의하면 5~6ppm에서 두통, 설사를 일으키고, 1,000ppm에서 생명의 위험을 초래한다. 물속의 허용한도는 수도법의 수질 기준에서는 1㎎/ℓ이하, 배출 허용기준에서는 5㎎/ℓ이하로 정하고 있다. 또한, 종래의 용출형 항균 조성물에 제시된 은이온(Ag+)은 환경나노독성이온으로 분류되어 있다.
이와 같이, 용출형에 적용되는 물질은 수중 환경에 치명적인 악영향을 미치고 있다. 본 발명의 실시예에 의한 방오도료는 용출형의 문제점을 해소하기 위하여, 수중에 용해되어 이온화되지 않는 비용출형 항균물질을 방오도료에 적용한다. 이에 따라, 살균 및 항균물질로 비용출형 탄소나노튜브가 포함된 항균 조성물, 표면특성을 조절하는 실리콘 화합물 및 실리콘 오일을 필수성분으로 한다. 항균 조성물은 탄소나노튜브와 세라믹 분말로 구성되며, 실리콘 화합물에 혼합된다. 즉, 표면이 매끈한 실리콘 화합물의 특성을 이용하여 부착을 방지하고, 실리콘 화합물에 혼합된 항균물질인 탄소나노튜브에 접촉하는 수중미생물이 번식하는 것을 차단한다.
본 발명의 실시예에 의한 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있다. 관의 지름이 수∼수십 나노미터에 불과하며, 나노미터는 10억 분의 1m로 보통 머리카락의 10만 분의 1 굵기이다. 탄소나노튜브의 전기 전도도는 구리와 비슷하고, 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어난 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 100배나 뛰어나다. 본 발명의 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube; MWNT) 또는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube; SWNT)가 모두 적용될 수 있다. 이러한 탄소나노튜브는 잘 알려진 바와 같이 항균특성을 가지므로, 발전설비에 수중미생물 및 해양생물이 부착되는 것을 방지한다.
상기 탄소나노튜브는 예를 들면 수질오염을 최소화할 수 있는 생체적합성 물질로서, MCM 메조포러스 물질(MCM-41, MCM-48), 제올라이트, 점토, 산화티탄, 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 마이카와 같은 실리케이트 중에서 선택된 하나 이상의 세라믹 분말에 담지되거나 또는 상기 세라믹 분말에 혼합될 수도 있다. 탄소나노튜브를 담지하는 세라믹 분말은 다공체이다. 이와 같이, 상기 다공성 세라믹 분말에 담지되거나 혼합된 상기 탄소나노튜브는 실리콘 화합물과 함께 혼합되어, 피착체에 코팅하면 도료막을 형성한다.
선택적으로, 항균물질로 황화구리를 부가할 수 있다. 황화구리의 화학구조는 CuxSy의 육방정계의 결정이며 x/y의 비율이 0.8~1.5를 만족한다. 상기 x/y의 비율인 0.8~1.5은 황화구리의 육방정계 결정구조를 이루는 조건이며, x/y의 결합비가 0.8 이하가 되면 지나치게 황(S)의 농도가 높아져서 항균성은 양호하지만, 황화구리의 화학적 안정성이 결정구조를 이루지 못한다. 1.5 이상이 되면 황(S) 농도가 줄어들어 항균성이 저하된다. 이러한 황화구리는 자체 또는 상기 세라믹 분말에 습식도포, 도금, 증착 등의 다양한 방법으로 코팅되어 실리콘 화합물에 혼합될 수 있다. 이러한 황화구리는 본 발명의 실시예에 의한 비용출형으로 작용한다.
황화구리는 이스케리키아 콜라이(Escherichia Coli: ATCC 25922)를 균주로 사용하여 시험균액을 시편에 접촉시킨 다음, 25 ℃에서 24시간 정치, 배양시킨 후 균수를 세어서 시편의 향균성을 평가하면, 황화구리의 함량에 따라서 104~106 수준으로 멸균 또는 제균된다. 만일, 황화구리가 없다면 1010수준이다. 특히, 황화구리를 세라믹 분말에 코팅하면, 세라믹 분말에 분산된 경우에 비해, 항균성은 커진다.
본 발명의 실시예에 의한 항균물질은 전체 방오도료에 대하여 1~5 중량%로, 1중량%보다 적으면 방오효과가 저하되고, 5중량%를 넘으면 사용량 대비 방오성능에 향상은 있으나 실리콘 화합물의 효과가 상대적으로 낮아진다. 한편, 탄소나노튜브는 상대적으로 가격이 비싸서 5중량%보다 많이 사용하는 것은 바람직하지 않다. 이때, 상기 황화구리는 상기 탄소나노튜브에 대하여 5~80중량%가 바람직하다. 5중량%보다 작으면 상기 황화구리에 의한 항균효과가 미미하고, 80중량%보다 크면 탄소나노튜브의 함량이 지나치게 줄어들어 상기 탄소나노튜브에 의한 항균효과를 저감시킨다. 또한, 상기 세라믹 분말은 전체 방오도료에 대하여 3~15중량%로, 상기 범위를 벗어나면 방오도료의 유동성이 높거나 낮아서 코팅 작업이 쉽지 않다.
본 발명의 방오도료에 혼합되는 기타 첨가제는 나머지 함량을 이루며, 가소제, 표면조절제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 커플링제 등이 있으며, 이에 대해서는 이미 공지되어 있으므로, 여기서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 경우에 따라, 환경기준에서 허용하는 범위 내에서 용출형의 항균물질을 추가할 수 있다. 본 발명의 실시예는 징크피리치온을 추가하였다.
본 발명에 따른 방오도료는 피착제인 선박, 발전설비 등에 코팅되어 얇은 경화성 코팅층을 형성한다. 상기 코팅층은 실리콘 화합물로부터 유래된 친유성과 친수성 반응기가 존재하고, 친수성 반응기에 의해 수분을 화학적으로 흡착하여 접촉각을 변화시킨다. 또한, 본 발명의 코팅층은 발전설비의 물성에 영향을 주지 않으면서, 비방출형이므로 방오특성을 지속적으로 유지한다.
이하, 본 발명의 해양생물 부착방지용 방오도료의 물성을 상세하게 설명하기 위해, 다음과 같은 실시예를 제시한다. 하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 특별히 한정되는 것은 아니다. 이때, 접촉각(°), 표면에너지(dyne/㎝), 표면장력(dyne/㎝), 정마찰계수 및 동마찰계수는 각각 모델명 MSA-Single(제조사, KRUSS) 및 Surface Tension Analyzer(제조사, SEO)로 측정하였다.
<실시예 1>
본 발명의 실시예 1는 중도재 및 상도재의 폴리디메틸실록산(신에츠실리콘)을 전체 방오도료에 대하여 70중량%으로 하고, 상기 상도재에 실리콘 오일(다우코닝) 10중량%, 세라믹 분말 5중량%, 탄소나노튜브(원일코퍼레이션) 3.5중량%이 되도록 하였다. 방오도료를 제조한 후, PVC 판넬에 코팅하였다. 이때, 세라믹 분말은 산화티탄, 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 마이카 및 층상 실리케이트 중의 하나 이상을 적절하게 혼합하였다. 그후, 샘플의 접촉각, 표면에너지, 표면장력, 정마찰계수 및 동마찰계수를 확인하였다.
<비교예 1 및 2>
비교예 1은 비용출형인 네델란드 IPK사 제품 및 비교예 2는 비용출형인 덴마크 Hempel사 제품을 실시예 1과 같은 방법으로 코팅층의 접촉각, 표면에너지, 표면장력, 정마찰계수 및 동마찰계수를 확인하였다.
표 1은 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 및 2의 코팅층의 물성을 나타낸 것이다. 도 1은 해수에서 3개월이 지난 후의 실시예 1, 비교예 1 및 2를 촬영한 사진이다. 상기 접촉각은 1회의 측정이 아닌 다수회의 측정에 의한 평균적인 값이다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2
오일부상 O X X
접촉각(°) 104 97 99
표면에너지(dyne/㎝) 13.1 29 27
표면장력(dyne/㎝) 23 28 26
정마찰계수 0.78 1.2 1.1
동마찰계수 0.46 1.1 1.0
표 1에 의하면, 본 발명의 실시예는 실리콘 오일이 방오도료의 표면으로 부상된다. 이에 반해, 비교예 1 및 2는 실리콘 오일이 방오도료의 표면으로 부상되지 않는다. 실시예 1의 접촉각은 104°이었고, 비교예 1과 2의 접촉각은 각각 97° 및 99°이었다. 실시예1의 접촉각은 비교예 1과 2에 비해 증가하였으며, 접촉각이 커지면 부착성이 떨어진다. 실시예 1의 표면에너지 및 표면장력은 각각 13.1과 23이었지만, 비교예 1은 각각 29와 28이었고 비교예 2는 각각 27과 26이었다. 실시예 1의 표면에너지 및 표면장력은 비교예 1과 2에 비해 상당하게 작아졌으며, 표면에너지 및 표면장력이 작아지면 부착성이 저하된다.
실시예 1의 정마찰계수 및 동마찰계수는 각각 0.78과 0.46이었지만, 비교예 1는 각각 1.2 와 1.1이었고 비교예 2는 각각 1.1과 1.0이었다. 실시예 1의 정마찰계수 및 동마찰계수는 비교에 1과 2에 비해 매우 작아졌으며, 정마찰계수 및 동마찰계수가 작아지면 부착성이 저하된다. 즉, 본 발명의 실시예 1은 비교예 1과 2에 비하여, 접촉각은 증가하고 표면에너지와 표면장력은 작아지며 정마찰계수와 동마찰계수는 작아진다. 이러한 경향은 모두 방오도료의 표면에서의 해양생물의 부착 및 번식을 효과적으로 차단한다.
본 발명의 실시예에 의한 방오도료는 많은 실험을 통하여 전체 방오도료에 대하여 상기 하도재는 15~35중량%, 상기 중도재 및 상기 상도재의 실리콘 화합물은 65~85중량%, 상기 상도재의 상기 식(1)의 반응성 실리콘 오일은 5~15중량% 및 상기 상도재의 탄소나노튜브는 3~5중량%를 포함하면, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 것을 확인하였다. 앞에서 제시한 실시예 1은 단지 바람직한 사례를 제시한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 방오도료는 물속에서의 접촉각이 100°이상이고, 표면이 미끄러워서 수중미생물을 포함한 해양생물의 부착 및 번식을 어렵게 한다. 해양생물이 부착된다고 하더라도, 본 발명의 방오도료에 포함된 탄소나노튜브, 황화구리 또는 그들의 혼합물에 의해 멸균 또는 제균되는 항균효과가 발휘되므로, 수중미생물을 포함하는 해양생물의 번식을 차단할 수 있다. 또한, 본 발명의 방오도료는 기존의 환경독성이 있는 구리이온, 아연이온, 은이온 등을 수중에 용해시키지 않으므로, 친환경적이라고 할 수 있다. 나아가, 중도재에 폴리디메틸실록산을 포함하는 폴리우레탄을 포함시킴으로써, 원상회복 능력과 상도재와의 결합력을 높일 수 있다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (10)

  1. 하도재, 중도재 및 상도재로 이루어지고,
    상기 중도재 및 상도재는 실리콘 화합물을 전체 방오도료에 대하여 65~85중량%를 포함하며,
    상기 상도재는 전체 방오도료에 대하여 탄소나노튜브 3~5중량% 및 분자량이 2,000 이하인 하기의 식(1)의 반응성 실리콘 오일 5~15중량%을 포함하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
    Figure pat00003
    … 식(1)
  2. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 폴리디메틸실록산인 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 수중에서 이온화되지 않는 비용출형 항균물질인 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브 또는 단일벽 탄소나노튜브 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 세라믹 분말에 담지되거나 상기 세라믹 분말과 혼합되는 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  6. 제5항에 있어서, 상기 세라믹 분말은 MCM 메조포러스 물질(MCM-41, MCM-48), 제올라이트, 점토, 산화티탄, 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 마이카와 같은 실리케이트 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  7. 제1항에 있어서, 상기 상도재는 수중에서 이온화되지 않는 비용출형 항균물질인 황화구리를 상기 탄소나노튜브에 대하여 5~80중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  8. 제7항에 있어서, 상기 황화구리는 세라믹 분말의 표면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 중도재에는 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
  10. 제1항에 있어서, 상기 폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄은 소프트세그먼트 성분으로 폴리디메틸실록산 디올과 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜)이 혼합된 혼합폴리올을 사용하여 합성되는 것을 특징으로 하는 해양생물 부착방지용 실리콘계 친환경 방오도료.
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