WO2005012441A1 - 船底塗料用添加剤およびそれを含む船底塗料 - Google Patents

船底塗料用添加剤およびそれを含む船底塗料 Download PDF

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Shunichi Yamazaki
Minoru Okuda
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Shunichi Yamazaki
Minoru Okuda
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    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to an additive for ship bottom paint for reducing shellfish attached to a ship bottom, and a ship bottom paint containing the additive.
  • Patent Literature 1 proposes an anti-algal and shell-resistant paint in which an inorganic antibacterial agent containing silver and / or copper is substantially uniformly dispersed in a water-resistant paint.
  • Patent Document 2 proposes an algae and shellfish adhesion preventive paint containing a far-infrared radioactive substance such as ceramics, a negative radioactive substance such as tourmaline, and garlic powder.
  • Patent Document 3 proposes an anti-biofouling paint in which a magnetic substance is mixed in a conductive paint.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-34949974
  • Patent Document 2 JP-A-8-210804
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1990
  • an object of the present invention is to use inexpensive and lightweight materials to prevent shellfish from attaching to the bottom of a ship. It is an object of the present invention to provide a ship bottom paint additive for preventing or reducing the occurrence of hull and a ship bottom paint containing the additive.
  • the present inventor has set forth the above problems when fly ash ground to a particle size of 1 to 12 m and dry powder of diatomaceous earth are used, and their weight ratio is (7 to 3): 1. It was found that an additive for ship bottom paint that can solve the above problem can be obtained. It has further been found that it is particularly advantageous for the diatomaceous earth to be a yeast diatomaceous earth.
  • the present invention further relates to a ship bottom paint containing the above additive in an amount of 3 to 10% by weight based on the solid content of the paint.
  • the additive of the present invention exerts an excellent effect of preventing or reducing the attachment of shellfish and algae to the bottom of ships and marine structures, as well as waste fly ash and diatomaceous earth, preferably beer.
  • the use of yeast diatomaceous earth solves the problem of waste disposal and is inexpensive.Since both components are lightweight, the coating made of the finished paint is significantly lighter than the metal-containing coating. It also has the excellent effect of reducing the load on the painted ship.
  • Fly ash refers to spherical particles of fine ash in the flue gas of coal-fired boilers such as coal-fired power plants, and generally has a particle size of 1 to 200 ⁇ m and an average particle size of approximately 20 m. It contains silica and alumina as main components (about 70 to 80% for both), and contains a small amount of iron oxide and trace amounts of oxides of Mg, Ca, P, and Ti. Fly ash includes non-crystalline (glass phase) substances produced by quenching the melt, and crystalline minerals such as quartz and mullite. It is also known to contain low crystalline alophen, mainly composed of hydrated aluminum gateate.
  • the fly ash used in the present invention is pulverized to an average of 1 to 12 m, particularly preferably 1 to 8 wm, particularly preferably 1 to 5 m, especially 2 to 4 m.
  • the object of the present invention cannot be achieved by simply obtaining the same particle size by classification of fly ash.
  • the fly ash can be pulverized by a jet pulverizer or the like. Fly ash with an average particle size smaller than 1 m It is expensive and difficult to mix into paint. Fly ash with an average particle size greater than 12 m cannot achieve satisfactory results.
  • the diatomaceous earth used in the present invention is a dry powder, and may have a particle size that is sufficiently miscible with the fly ash used in the present invention, preferably 1 to 100 m.
  • the diatomaceous earth powder is a brewer's yeast diatomaceous earth dry powder
  • a powder obtained by drying the brewer's yeast diatomaceous earth used for the brewer's yeast filtration can be used.
  • the mixing ratio of fly ash and diatomaceous earth dry powder is advantageously (7-3): preferably (6-4): 1, especially 5: 1. It has been found that even if fly ash is greater than 7: 1 or less than 3: 1 on diatomaceous earth powder, it cannot achieve a sufficient effect.
  • the production of the ship bottom paint additive of the present invention is carried out by mixing a milled fly ash pulverized to 1 to 12 m with a dried diatomaceous earth powder mechanically in a mixing device or manually in a container. can do. It is important that both components are sufficiently mixed.
  • the additive of the present invention 3-1 0 by weight based on the coating solids content in marine paint 0/0, preferably 3-8 wt 0/0, and particularly preferably 4-7 wt 0/0 contamination
  • the present inventor has conducted trial and error and focused on arophan present in fly ash, and diatomaceous earth was brewer's yeast diatomaceous earth powder.
  • the present inventors have found that excellent effects can be achieved by mixing both components at the above-mentioned mixing ratio and mixing them in a proper amount in the paint, paying attention to the yeasts living therein.
  • the paint used in the present invention is usually used for ship bottom paints, especially for ship bottoms including the waterline of ships, and may be putty in addition to undercoat, middle coat and top coat paints for ship bottoms.
  • Examples include urethane paints, such as KC Epolast Middle Coat, Kansai Paint Co., Ltd., KC Epoelast 50, KC Evoelast 100; chlorinated rubber resins, such as Kansai Paint Co., Ltd.
  • the additive of the present invention may be mixed with the primer and applied, but it is advantageous to add the additive to the overcoat and / or the undercoat near the surface to which the shellfish adheres.
  • paints include thermoplastic resins, various plasticizers, extender pigments, coloring pigments, anti-pigment pigments, solvents, curing accelerators, viscosity modifiers, thixotropic agents (anti-sagging), and anti-settling agents. Agents and the like may be blended.
  • the paint of the present invention can be applied to the bottom of the ship (including the water line portion) by an ordinary method such as airless spray, air spray, brush coating, roller coating and the like.
  • the coating amount on the type of ship, type of paint repaint varies the combination, typically applied in 1 0 0 g / 8 0 0 amount of g / m 2, dry coating film 3 0 ⁇ 5 0 0 m, preferably Is 50 to 300 m.
  • the paint containing the additive of the present invention can be applied not only to ships but also to marine structures, for example, floats, bridges, and the like, to obtain an effect.
  • table 1 Particle size distribution 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 99% Raw fry 4.30 7.36 11.58 17.29 23.46 30.92 40.75 54.54 79.24 175.2 Ash ⁇ m ⁇ m ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ m ⁇ ⁇ . ⁇ m Fly 1.56 1.82 2.04 2.24 2.43 2.64 2.87 3.16 3.60 4.94 ash ⁇ ⁇ ⁇ m ⁇ m ⁇ ⁇ . ⁇ m ⁇ . ⁇ ⁇ m
  • Used beer yeast diatomaceous earth obtained from a beer company, after drying for 2 weeks, to obtain an average powder size of 7.1 / m.
  • 600 parts by weight of epoxy resin KC barrier (Kansai Paint), 100 parts by weight of rosin, 100 parts by weight of talc, 100 parts by weight of titanium dioxide, 50 parts by weight of bengara and 50 parts by weight of thixotropic agent Mix parts by weight and mix until uniform.
  • Test number Additives Shellfish adhesion prevention performance Type Amount (% by weight) Additive number Addition amount (% by weight) 6 months 1 year
  • Test No. 1 shows the test results for the paint A to which no additive was added. The results also show that the additive of the present invention works even in a paint containing less or more additive than the scope of the present invention. It can be seen that

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Abstract

本発明は、平均して１～１２μmの粒度に粉砕したフライアッシュと珪藻土、好ましくはビール酵母珪藻土の乾燥粉末とよりなり、粉砕フライアッシュと珪藻土粉末との重量比が（７～３）：１であることを特徴とする、船底塗料用添加剤およびこの添加剤を含有する船底塗料に関する。

Description

明細書 船底塗料用添加剤およびそれを含む船底塗料 技術分野 ， 本発明は、 船底に付着する貝類を低減するための船底塗料用添加剤およぴ該添 加剤を含む船底塗料に関する。
背景技術
船舶、 海洋構造物、 その他の海洋で使用される各種機材への貝類の付着は、 そ の機能を低下させるために貝類付着防止塗料が種々提案されてきた。
従来には、 貝類の付着を防止するために、 トリブチル錫等の有機錫化合物を加 えた塗料が提案され、 使用されてきたが、 近年、 この有機錫化合物による海洋汚 染が問題となり、 その使用が禁止されるに至っている。
特許文献 1には、 耐水性塗料に銀および/または銅を含有した無機系抗菌剤を ほぼ均一に分散させた防藻 ·防貝塗料が提案されている。 '
特許文献 2では、 セラミックス等の遠赤外線放射性物質、 トルマリン等のマイ ナスィォン放射性物質および二ンニク粉を含有する、 藻及び貝付着防止塗料が提 案されている。
特許文献 3には、 導電性塗料中に磁性物質が混入されている生物付着防止塗料 が提案されている。
しかしこれら従来技術の塗料は高価な材料を使用しておりそして特許文献 1お よび 3の場合には金属含有塗料であるために塗膜が重く、 しかも期待に相応する 十分な効果を発揮しないことも分かっている。
特許文献 1 特開平 1 1— 3 4 9 9 7 4号公報
特許文献 2 特開平 8— 2 1 8 0 0 4号公報
特許文献 3 特開 2 0 0 1— 2 9 8 1 8号公報
発明の開示：
発明が解決しょうとする課題：
従って本発明の課題は、 安価で軽量の材料を用いて、 船底に貝類が付着するの を防止または低減するための船底塗料用添加剤および該添加剤を含む船底塗料を 提供することにある。
課題を解決するための手段：
本発明者は、 平均して 1〜 1 2 mの粒度に粉碎したフライアッシュと珪藻土 の乾燥粉末とよりなり、 それらの重量比が （7〜3) ： 1である場合に、 上記の課 題を解決できる船底塗料用添加剤が得られることを見いだした。 更に珪藻土がビ —ル酵母珪藻土であるのが特に有利であることも判った。
本発明は、 更に上記添加剤を、 塗料固形分含有量を基準として 3〜 1 0重量％ 含有する船底塗料にも関する。
発明の効果：
本発明の添加剤は、 船底や海洋構造物への貝類およぴ藻の付着を防止または低 減するという優れた効果を発揮する他に、 廃棄物であるフライアッシュ、 および 珪藻土、 好ましくはビール酵母珪藻土を使用するために廃棄物処理という問題を 解決しかつ安価であり、 更に両成分とも軽量であるために完成塗料よりなる塗膜 が金属含有塗料の塗膜に比較して著しく軽量で、 塗装された船への加重負担が少 ないという優れた効果も発揮する。
発明を実施するための最良の形態：
フライアッシュは、 石炭火力発電所等の石炭焚きボイラーの煙道ガス中の細か い灰の球状の粒子を言い、 一般に粒子径 1〜 2 0 0 u mで、 平均粒子径はほぼ 2 0 mであり、 シリカおよびアルミナを主要成分 （両方で 7 0〜8 0 %程度） と し、 少量の酸化鉄および微量の M g， C a、 P、 T iの酸化物を含む。 フライア ッシュは、 溶融物が急冷して生じた非結晶 （ガラス相） 物、 および結晶性鉱物の 石英、 ムライ ト等を含む。 水和ゲイ酸アルミニウムを主体とする低結晶質のァロ フェンを含んでいることも知られている。
本発明で使用されるフライアッシュは平均して 1〜 1 2 m、 殊に好ましくは 1〜8 w m、 特に好ましくは 1〜 5 m， 中でも 2〜4 mに粉砕したものであ る。 フライアッシュを単に分級によって同じ粒度を得たものでは本発明の目的を 達成することができない。 フライアッシュの粉砕はジヱッ ト粉砕機等によって行 なうことができる。 平均粒度が 1 mより小さいフライアッシュは粉砕に多大な 費用が掛かり、 かつ塗料への混入が困難である。 1 2 mより大きな平均粒度の フライアッシュでは十分な効果を達成することができない。
本発明で使用される珪藻土は乾燥粉末であり、 本発明で使用されるフライアツ シュと十分に混和し得る粒度、 好ましくは 1〜 1 0 0 mのものであればよい。 珪藻土粉末がビール酵母珪藻土乾燥粉末である場合には、 ビール酵母濾過に使用 されたビール酵母珪藻土を乾燥した粉末が使用できる。
フライアッシュと珪藻土乾燥粉末、 好ましくはビール酵母珪藻土乾燥粉末との 混合比は （ 7〜3 ) ： し 好ましくは （ 6〜4 ) ： 1、 中でも 5 ： 1であるのが 有利である。 フライアッシュが珪藻土粉末に対して 7 ： 1より多くても又は 3 ： 1より少なく とも、 十分な効果を達成することができないことが判つている。 本発明の船底塗料用添加剤の製造は、 1〜 1 2 mに粉砕した粉砕フライアツ シュを乾燥された珪藻土粉末とを混合装置で機械的にまたは容器中で手工により 混合することによつて実施することができる。 その際に両成分が十分に混ざりあ つていることが重要である。
本発明の上記添加剤は、 船底塗料に塗料固形分含有量を基準として 3〜 1 0重 量0 /0、 好ましくは 3〜 8重量0 /0、 特に好ましくは 4〜 7重量0 /0混入することによ つて船底の塗膜への貝類および藻の付着を防止または低減することができる。 更 に多量に混入しても貝類および藻の付着を防止または低減できるが、 塗膜強度が 混入量の増加につれて低下するので好ましくない。 - . .
本発明の添加剤が達成する効果は理論的には十分に解明できていないが、 本発 明者が試行錯誤して、 フライアッシュ中に存在するァロフヱンに着目し、 そして 珪藻土がビール酵母珪藻土粉末である場合にはその中に生存する酵母に着目して 、 両方の成分を上記の混合比で混合し、 塗料に適量混入することによって優れた 効果が達成されることを見いだしたのである。
本発明で使用される塗料は、 船底塗料、 特に船舶の水線部含めた船底部に通常 使用されるものであり、 船底用の下塗、 中塗および上塗塗料の他にパテであって もよい。 例としては、 ウレタン塗料、 例えば関西ペイント株式会社の K Cェポェ ラスト中塗、 K Cェポエラスト 5 0、 K Cェボエラスト 1 0 0 ；塩化ゴム樹脂、 例えば関西ペイント株式会社のラバマリン A Fおよびラバマリン A F 1 0 0 ；ェ ポキシ樹脂、 例えば関西ペイント株式会社の K Cプライマ一、 K Cェポ N Cおよ び K Cェポ中塗； ビュルタールエポキシ系防食塗料、 非タール系エポキシ樹脂重 防食塗料、 ビニル系防汚塗料、 アクリル系防汚塗料、 水和分解型塗料、 例えば関 西ペイント株式会社のニューカレントおよび N U— C R E S T；または塩素系ポ リオレフイン （塩化ゴム系） 塗料がある。 本発明の添加剤はプライマーに混入し て塗布してもよいが、 貝類の付着する面に近い上塗および/または下塗塗料に混 入するのが有利である。
塗料には本発明の添加剤の他に、 熱可塑性樹脂、 各種可塑剤、 体質顔料、 着色 顔料、 防鑌顔料、 溶剤、 硬化促進剤、 粘度調整剤、 チキソ剤（タレ止め）、 沈降防 止剤などが配合されていてもよい。
本発明の塗料は、 船底 （水線部を含む） にエアレススプレー、 エア一スプレー 、 刷毛塗り、 ローラー塗りなどの常法で塗布することができる。
塗布量は船の種類、 塗り重ねる塗料の種類、 組合せにより異なるが、 一般に 1 0 0 g / 8 0 0 g /m 2の量で塗布し、 乾燥塗膜は 3 0〜 5 0 0 m、 好ましく は 5 0〜 3 0 0 mである。
本発明の添加剤を含有する塗料は、 船舶に限らず、 海洋構造物、 例えば浮き、 橋梁等にも塗布して、 効果を挙げることができる。
以下に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、 本発明は以下の実施例 に限定されるものではない。
実施例 1 ：
船底塗料用添加剤の製造：
A) 粉砕フライアッシュの製造：
1 ) 表 1に記載した粒度分布の平均粒度 34. 66 mのフライアッシュをジヱット 粉砕機によって、 同様に表 1に記載した粒度分布の平均粒度 2. 53 mの粉砕フラ ィアツシュを得る。
表 1 ： 粒度分布 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 99% 原料フライ 4.30 7.36 11.58 17.29 23.46 30.92 40.75 54.54 79.24 175.2 アッシュ μ m μ m μιη μπι μιη μ m μπι μτα. μ m 粉碎フライ 1.56 1.82 2.04 2.24 2.43 2.64 2.87 3.16 3.60 4.94 アッシュ μτ μιια μ m μ m μιη μνα. μ m μτα. μιη μ m
) 表 2に記載した粒度分布を有する平均粒度 4.172umの粉砕フライアツシ 1 ) と同様に得る。
表 2 ：
Figure imgf000006_0001
) 表 3に記載した粒度分布を有する平均粒度 1.91wmの粉砕フライアッシュを ) と同様に得る。
表 3 ：
粒度分布 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 99% 粉砕フライ 1.62 1.89 2.12 2.34 2.56 2.79 3.06 3.40 3.90 5.39 アッシュ im. μ m βνα. μ m μ m μτ μϊΆ μ m m B) ビール酵母珪藻土の製造：
ビール会社から入手した使用済みのビール酵母珪藻土を、 2週間乾燥した後に 、 平均 7 . 1 / mの大きさの粉末を得る。
0 添加剤の調製：
上記 1 ) の 5 0重量部の粉砕フラィアッシュと 1 0重量部のビール酵母珪藻土 粉末とを混合機で混合して、 船底塗料用添加剤 1 ) を得る。
上記 2 ) の 7 0重量部の粉砕フライアッシュと 1 0重量部のビール酵母珪藻土 粉末とを混合機で混合し、 船底塗料用添加剤 2 ) を得る。
上記 3 ) の 4 0重量部の粉砕フライアッシュと 1 0重量部のビール酵母珪藻土 粉末とを混合機で混合し、 船底塗料用添加剤 3 ) を得る。
船底塗料の製造：
1 ) 塗料 Aの製造：
エポキシ樹脂の K Cバリヤ一 （関西ペイント） 6 0 0重量部、 ロジン 1 0 0重 量部、 タルク 1 0 0重量部、 二酸化チタン 1 0 0重量部、 ベンガラ 5 0重量部お よびチキソ剤 5 0重量部を配合し、 均一になるまで混合する。
2 ) 塗料 Bの製造：
塩化ゴム樹脂のラバマリン A F (関西ペイント） 7 0 0重量部、 ベンガラ 2 5 0重量部およびチキソ剤 5 0重量部を配合し、 均一になるまで混合する。
3 ) 塗料 Cの製造： ―
ウレタン樹脂の K Cェポエラスト 1 0 0 (関西ペイント） 7 0 0重量部、 タル ク 2 5 0重量部およびチキソ剤 5 0重量部を配合し、 均一になるまで混合する。 塗料 A、 Bおよび Cを上記船底塗料用添加剤 1 ) 、 2 ) および 3 ) と表 4に記 載の通り配合混合して、 船底塗料を調製し、 下記の試験を行なった。
船底塗料の性能試験：
この試験はほぼ J I S K 5 6 3 0に従って実施した。 即ち、 3 0 O mm X 3 0 O mm X 3 . 2 mmの熱間圧延軟鋼板を塗料用シンナーで油分その他の汚れを ふき取り、 乾かした後、 サンドプラスト処理をしてミルスケール粉 · さびなどを 取り除き、 仕上がり面が灰白色で表面粗さを 7 0 Sにする。 試験板を、 湿気が当 たらないようにして保存し、 J I S K 5 4 0 0に従うはけ塗りにより下塗塗料 として S Dジンク 1 0 0 O H A (関西ペイント） を 1 3 . 5〃の乾燥塗膜厚さで 一度塗りし、 乾燥後に、 J I S K 5 6 3 4 (鋼船外板用塩化ビニル樹脂塗料 その上に四度刷毛塗り塗装して 1 0 5 mの乾燥塗膜を得、 最後に上記のそれぞ れの塗料を二度刷毛塗りして 4 0 mの乾燥塗膜を得て貝類付着試験体を作製し た。 それらの試験体についての J I S K 5 6 3 0に従う浸海試験をバンク一 バ一湾の南に面した日当たりのよい海岸において 6ヶ月および 1年間実施し、 貝 類の付着状態を測定した。 各試験塗料に関して 3つの試験体を作成し、 平均値と して測定結果を表 2に総括掲載する。
<貝類付着試験 >
◎： 付着した貝類がないかまたは 4個以下である。
〇 付着した貝類が 5〜10個ある。
Δ 付着した貝類が 11〜 20個ある。
X 付着した貝類が非常に多い。
表 4
試験番号 添加剤 貝類付着防止性能 種類 量 (重量％) 添加剤番号 添加量 （重量％) 6ヶ月 1年
1(比較例） A 100 0 X
2 A 95 1 5 ◎ ◎
3 A 93 1 7 ' ◎ ◎
4 A 97 1 3 ◎ 〇
5(比較例) A 98 1 2 〇 Δ
6(比較例) B 99 2 1 厶
7 B 93 2 7 ◎ ◎
8 B 95 2 5 ◎ ◎
9(比較例) C 87 3 13 ◎ ◎
10 C 97 3 3 ◎ 〇
11 C 94 3 6 ◎ ◎
12 C 98 3 12 ◎ ◎
(比較例） 上記表の試験デ一夕から判る通り、 添加剤の量が 3重量0 /0より少ない試験番号 5 および 6の場合には、 添加剤の効果が推定できる程度の効果はあるが、 満足な結 果が達成できていない。 添加剤の添加量が 10重量％より多い試験番号 9および 12 の場合にも、 貝類および藻の付着を防止または低減することができるが、 塗膜強 度が低下してしまい、 試験番号 9の場合には塗料への混入および混和が不十分で あり、 試験番号 12の場合には塗膜強度の低下があった。 添加剤量が 3〜10重量％ の範囲内にある試験番号 2〜4、 7〜8および 10および 11の場合には、 塗料の種類に かかわりなく添加剤の効果が明らかである。 試験番号 1は添加剤を全く添加しな い塗料 Aについての試験結果であり、 この結果からも添加剤を本発明の範囲より 少ないかまたは多く含有する塗料においても本発明の添加剤が作用していること が窺い知れる。
しかし満足な貝類および藻の付着防止または低減効果ならびに満足な塗膜強度 および塗料混和性は、 添加剤量が 3〜10重量％の範囲内に得られた。

Claims

請求の範囲 . 平均して 1〜 1 2 mの粒度に粉砕したフライアッシュと珪藻土の乾燥粉末 とよりなり、 粉砕フライアッシュと珪藻土粉末との重量比が （7〜3 ) ： 1で あることを特徴とする、 船底塗料用添加剤。
. 珪藻土の乾燥粉末がビール酵母珪藻土粉末である、 請求項 1に記載の船底塗 料用添加剤。
. 請求項 1または 2に記載の添加剤を、 塗料固形分含有量を基準として 3〜 1 0重量％含有する船底塗料。
PCT/JP2004/011497 2003-08-05 2004-08-04 船底塗料用添加剤およびそれを含む船底塗料 WO2005012441A1 (ja)

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