WO2006114848A1

WO2006114848A1 - 防藻・防貝性塗料

Info

Publication number: WO2006114848A1
Application number: PCT/JP2005/007046
Authority: WO
Inventors: Yoshio Ichikawa
Original assignee: Kabushiki Kaisha Nippankenkyusho
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-11-02

Abstract

有害な成分を含まず、塗膜の流出がなく、長期間性能が持続し、しかも塗料コストが低く、水性で作業性が良いため加工費が安いなどの利点を有する防藻・防貝性塗料を提供すること。（ａ）酸化銀を２～６重量部、（ｂ）チオ硫酸ソーダを４～３０重量部、（ｃ）充填剤を１５～３５重量部、（ｄ）結合剤を固形分換算で１２～２６重量部、ならびに（ｅ）水〔ただし、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）＋（ｅ）＝１００重量部〕を主成分とする防藻・防貝性塗料。

Description

明細書

防藻 ·防貝性塗料

技術分野

[0001] 本発明は、防藻 ·防貝性塗料に関する。さらに詳細には、各種船舶の海水に浸漬される船底部または魚網や海中施設に塗布して常温で乾燥させると、海中にお!ヽて極微量の高い抗菌性を有する銀陰イオンが溶出し、この銀陰イオンは海水中の塩ィ匕物イオンと結合することなぐ藻類の発生を押さえ、貝類の付着を忌避することができ、さらに塗膜から銀陰イオン以外の溶出がないため、その性能が長期間持続するとともに、海洋を汚染しない防藻 ·防貝性塗料に関する。

背景技術

[0002] 船舶などを海上に係留しておくと、船底に藻や貝が付着し、船舶のスピードが低下すると共に、エンジンにかかる過大な負担のため、燃費も悪くなる。これらの問題点の対策として、抗菌作用を有する塗料を塗装するなどの対策が必要となる。しかし、従来より使用されている塗料は、有害物を含むもの、塗膜が流出するもの、非粘着性のシリコーン系のものなどが使用、または提案されており、いずれも海洋を汚染する、有効期間が短、、コストが高、などの問題点を有して、る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 本発明は、以上のような従来技術の課題を背景になされたもので、成分として有害物を含まず、塗膜の流出がなぐ長期間性能が持続可能で、しかも塗料コストが低ぐ水性で作業性が良、ため加工費が安!、など数多くの利点を有する防藻 ·防貝性塗料を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0004] 本発明は、（a)酸化銀を 2〜6重量部、（b)チォ硫酸ソーダを 4〜30重量部、（c)充填剤を 15〜35重量部、（d)結合剤を固形分換算で 12〜26重量部、ならびに (e)水〔ただし、 (a) + (b) + (c) + (d) + (e) = 100重量部〕を主成分とする防藻 '防貝性塗料に関する。ここで、上記（c)充填剤は、平均粒径 0. 01 5 /ζ πιの、酸ィ匕アルミニウム、水酸ィ匕アルミニウム、ケィ酸アルミニウム、シリカゲル、アルミノシリカゲル、ゼォライトおよびケイソゥ土カもなる群力も選ばれた少なくとも 1種であることが好ましい。

また、上記 (d)結合剤は、合成樹脂ェマルジヨン、水溶性合成樹脂、ゴムラテックスまたはこれらと水性シリケートの混合物からなる群力も選ばれた少なくとも 1種であることが好ましい。

発明の効果

[0005] 本発明の防藻'防貝性塗料は、有害物を含まないので、海洋を汚染することがなく、極微量の銀陰イオン以外、塗膜の溶出がないので、長期間性能が持続し、低コストで提供することが可能であると、う効果を有する。

発明を実施するための最良の形態

[0006] 本発明は、（a)酸化銀を 2 6重量部、（b)チォ硫酸ソーダを 4 30重量部、（c)充填剤を 15 35重量部、（d)結合剤を固形分換算で 12 26重量部、ならびに (e)水〔ただし、 (a) + (b) + (c) + (d) + (e) = 100重量部〕を主成分とする防藻 '防貝性塗料である。

本発明の防藻 ·防貝性塗料について、各成分別に以下に説明する。

[0007] (a)酸化銀:

酸ィ匕銀は、（b)チォ硫酸ソーダに溶けて、その濃度により [Ag (S O ) ]^3_や [Ag (

2 3 2 2 s o ) ] などの錯イオンを作る。

2 3 6

銀陽イオン Ag+は、高い抗菌力を有しているが、海水中では塩ィ匕物イオンと結合して塩化銀となり、ほとんど溶けないため、抗菌性はほとんど発現しない。一方、銀陰ィオンは、海水中で塩ィ匕物イオンと結合しないため、本来の強い抗菌性を示す。

[0008] 酸化銀 Ag Oは、以下のようにして得ることができる。すなわち、硝酸銀 AgNOに

2 3 苛性ソーダ水溶液を加えると黒褐色の沈殿ができる。この上澄液を除去した後、純水で洗浄すると、酸ィ匕銀を得ることができる。

出発原料は、その他の銀塩を使うこともできる。

[0009] 本発明にお、て (a)成分の含有量は、（a)〜（e)成分の合計 100重量部中に、 2 6 重量部、好ましくは、 3 5重量部である。（a)成分が 2重量部未満では抗菌力が低下し過ぎたり、持続性が不足し、一方、 6重量部を超えると (b)チォ硫酸ソーダと作る錯イオンの溶出が増えすぎたり、コスト高になるため、好ましくない。

[0010] (b)チォ硫酸ソーダ:

チォ硫酸ソーダ Na S O · 5Η Οは、（a)酸ィ匕銀を溶かして銀の錯イオンを作るた

2 2 3 2

めに使用される。

[0011] 本発明にお、て (b)成分の含有量は、（a)〜（e)成分の合計 100重量部中に、 4〜 30重量部、好ましくは、 10〜25重量部である。（b)成分が 4重量部未満では（a)成分を錯イオンにすることが難しぐ一方、 30重量部を超えると溶出量が増えすぎるため好ましくない。

[0012] )細剤:

(c)充填剤は、本発明の塗膜の性能を安定的および長期的に発現させるために、 ( a)、（b)成分を吸着担持させる大きな表面積を有する材料として使用される。本発明に用いられる（c)充填剤は、酸ィ匕アルミニウム、水酸ィ匕アルミニウム、ケィ酸アルミ-ゥム、シリカゲル、アルミノシリカゲル、ゼォライトおよびケイソゥ土カもなる群力も選ばれた少なくとも 1種であり、中でも表面積の面から、シリカゲル、ゼォライトが好ましい。（c )充填剤は、 1種単独でまたは 2種以上を組み合わせて用いることができる。

(c)充填剤は、平均粒径または平均長さが、 0. 01〜5 /ζ πι、好ましくは 0. 5〜3 mのものが用いられる。平均粒径または平均長さが、 0. 01 m未満では、増粘したり溶出したりし、一方、平均粒径または平均長さが 5 mを超えると、塗膜の滑らかさが失われて好ましくない。

[0013] 本発明において (c)成分の含有量は、（a)〜（e)成分の合計 100重量部中に、 15〜 35重量部、好ましくは、 20〜30重量部である。（c)成分が 15重量部未満では、 (a) 、（b)成分の担体として不十分であり、一方、 35重量部を超えると、増粘したり塗膜の滑らかさが不足するので、好ましくない。

[0014] (d)結合剤:

(d)成分は、（a)、（b)、（c)成分を基材に定着させるため、また、（a)、（b)成分 (銀陰イオン)の溶出を調節するために使用される。（d)結合剤は、銀陰イオンの溶出をコントロールするために、その使用量が重要となる。本発明の (d)結合剤は、合成樹脂ェマルジヨン、水溶性合成樹脂、ゴムラテックスまたはこれらと水性シリケートの混合物力もなる群力も選ばれた少なくとも 1種であり、 1 種単独でまたは 2種以上を組み合わせて用いてもょ、。

[0015] 合成樹脂ェマルジヨン；

(d)結合剤として用いられる合成樹脂ェマルジヨンとしては、アクリル榭脂、アルキド榭脂、アミノ榭脂、フエノール榭脂、エポキシ榭脂、ポリアミド榭脂、フッ素榭脂、ポリイソシァネート、ポリエステル榭脂、アクリル変性ウレタン榭脂、シリコーン榭脂、シリコーン 'アクリル榭脂などの少なくとも 1種が挙げられる力これらに限定されるものではない。これらの合成樹脂ェマルジヨンは、硬化すると、透明または半透明の膜を形成し、本発明においては、塗膜の形成と、塗膜を基材に定着させるために使用されるものである。

以上の合成樹脂ェマルジヨンは、 1種単独で使用することも、あるいは 2種以上を混合して用いることもできる。

[0016] 水溶性合成樹脂；

(d)結合剤として用いられる水溶性合成樹脂としては、水溶性ウレタン榭脂、水溶性エポキシ榭脂、水溶性ポリブタジエン榭脂、水溶性メラミン榭脂、水溶性アクリル榭脂、水溶性アルキド榭脂、水溶性ポリブタジエンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

[0017] ゴムラテックス；

(d)結合剤として用いられるゴムラテックスとしては、クロロプレンゴムラテックス、 -トリルゴムラテックス、 SBRゴムラテックスなどがあり、塗膜の割れ防止に効果がある。

[0018] 水性シリケート；

(d)結合剤として用いられる水性シリケートとしては、アミンシリケート、リチウムシリケートなどがあり、合成樹脂ェマルジヨンや水溶性合成樹脂、ゴムラテックスに混入することにより、接着強度および塗膜硬度が向上する。

[0019] 合成樹脂ェマルジヨン、水溶性合成樹脂、またはゴムラテックスと水性シリケートの混合物の場合、混合物中における水性シリケートの割合は、（d)結合剤（固形分換算 )中に、固形分換算で、好ましくは 10〜40重量％である。 [0020] 本発明において (d)結合剤は、（a)〜(e)成分の合計 100重量部中に、固形分換算で 12〜26重量部、好ましくは、 16〜24重量部、さらに好ましくは 18〜22重量部である。（d)成分が 12重量部未満では、塗膜硬度が不足したり（a)、（b)成分が多量に溶出するなどし、一方、 26重量部を超えると塗膜が割れたり（a)、（b)成分が溶出しなくなるなどして、好ましくない。

[0021] (e)水：

本発明において、（e)水は、（a)、（b)成分を溶かすため、また (c)成分を分散させるために使用される。また、（e)水には、上記 (d)成分の合成樹脂ェマルジヨン、水溶性合成樹脂、ゴムラテックスおよび水性シリケートに含まれる水も包含される。

(e)水としては、水道水、蒸留水、イオン交換水などが使用可能である。本発明にお、て (e)水は、（a) + (b) + (c) + (d) + (e) = 100重量部となるように添加する。

[0022] 本発明の塗料には、その他必要に応じて無機'有機顔料、界面活性剤、硬化剤、増粘剤、乾燥調節剤などを含むことができる。

また、本発明の塗料の固形分濃度は 35〜65重量％が好ましぐさらに好ましくは 4 5〜55重量％である。

[0023] 本発明の塗料の調製方法としては、 (a)および (b)成分に (e)成分を加えて溶解させ、これに (c)成分を加えて攪拌した後、（d)成分およびその他の成分を加えて充分に攪拌して均一な分散液を作る方法などが挙げられる。

また、本発明の塗料の塗布方法はスプレー、ロール、刷毛などの方法であり、乾燥方法は、常温で 12〜48時間乾燥させる。

[0024] 乾燥後の塗布量は、 40〜120gZm²であることが好ましぐさらに 60〜： LOOgZm² であることが好ましい。 40gZm²未満では、耐久性に問題があり、一方 120gZm²を超えると割れたり剥離したりして好ましくな、。

[0025] また、本発明は、塗料として、船底、魚網、海中施設などに付することが可能である実施例

[0026] 以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、特許請求の範囲を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

[0027] 本発明の防藻 '防貝性を調べるため、テストピースを作成し、 3箇所の港に浸漬して

30ヶ月後の状態を観察した。

300 X 300mmの鉄板と FRP板を各 3枚ずつ用意し、表 1に示す配合処方で塗料を調整し、表 2の内容でテストピースを作成した。

[0028] (a)— 1:酸化銀

(b)— 1:チォ硫酸ソーダ

(c) 1：シリカゲノレ（平均粒径 3 μ m)

(c) 2:酸化アルミニウム（平均粒径 0.6/zm)

(d)— 1：アクリルェマルジヨン（固形分濃度 48重量⁰ /₀)

(d) -2:スチレン ·ブタジエンェマルジヨン（固形分濃度 46重量⁰ /₀)

(e)— 1:イオン交換水

(f) 1:酸ィ匕亜鈴白

(f)— 2:レべリング剤

[0029] [表 1]

A

配合処方（部）

(a) - 1 4

(b) - 1 14

(c) 一 1 6

(c) - 2 1 8

(d) ~ 1 . 2 0

2 0

(e) - 1 1 8

合計 1 0 0

( f ) - 1 5

( f ) - 2 0. 5 [0030] [表 2]

[0031] 2002年 6月初旬に表 2のテストピースを使用して試験を開始した。港に深さ約 70c m付近にテストピースをぶら下げ、 9ヶ月、 21ヶ月、 30ヶ月後の状態を観察した。用いた港とテストピースを表 3に、試験結果を表 4に示す。なお、本試験は、いずれの港においても、公然実施の対象とならないように、秘密裏で行った。

[0032] [表 3]

[0033] [表 4]

[0034] 試験の結果、本発明の防藻 '防貝性塗料を塗布して、な、テストピースの裏側では、いずれも最初の観察の時より藻と貝が全面に付着した。テストピースの膜厚もほとんど変化がなぐ塗膜の溶出がないことが証明された。

[0035] 次に、表 5に示す 2箇所の港の小型漁船各 2隻の船底に本発明の防藻 ·防貝性塗料を試験塗装して 30ヶ月後の状態を観察した。各漁船の船底をケレン処理した後、表 1の Aを約 150gZm²塗布して 1日乾燥させた。試験結果を表 6に示す。なお、本試験は、いずれの港においても、公然実施の対象とならないように、秘密裏で行った

[0036] [表 5]

[0037] [表 6]

[0038] 試験の結果、船底に本発明の防藻 ·防貝性塗料を塗布した、 4隻の船底には、藻や貝などの付着物がほとんど付着しなカゝつた。

[0039] 塗膜からの銀および重金属類の溶出を調べるために 50 X 50mmの鉄と FRP板の両面に組成物 A (表 1)を塗布し、常温下 48時間乾燥して膜厚約 40 mのテストピースを作成した。

これを 1リットルの 3%食塩水にそれぞれ 1枚ずっ浸漬して、 48時間後の銀および重金属 (鉛、カドミウム、亜鉛、銅)の溶出試験を行った。銀および重金属の分析は、原子吸光光度計をもちいて測定した。結果を表 7に示す。 [0040] [表 7]

[0041] 溶出条件:テストピース 1個あたり 3%食塩水 1リットルを用い、 25°Cで 48時間浸漬させた。

[0042] 塗膜からの銀および重金属類の溶出を調べた結果、表 7に示すように鉄、 FRP板いずれのテストピースにおいても銀イオン以外の重金属の溶出は観察されず、本発明の塗料を塗布しても、環境中に重金属イオンが溶出することはないことが明らかとなった。

産業上の利用可能性

[0043] 本発明の防藻'防貝性塗料は、有害成分を含まないため、海洋を汚染することがなぐ塗膜の溶出がほとんどなぐまた低コストであり、優れた防藻 ·防貝性を示すので、船底、魚網、海中施設への塗料として好ましい。

Claims

請求の範囲

[1] (a)酸化銀を 2〜6重量部、

(b)チォ硫酸ソーダを 4〜 30重量部、

(c)充填剤を 15〜35重量部、

(d)結合剤を固形分換算で 12〜26重量部、ならびに

(e)水

〔ただし、 (a) + (b) + (c) + (d) + (e) = 100重量部〕

を主成分とする防藻 '防貝性塗料。

[2] (c)充填剤が、平均粒径 0. 01〜5 μ mの、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ケィ酸アルミニウム、シリカゲル、アルミノシリカゲル、ゼォライトおよびケイソゥ土からなる群力選ばれた少なくとも 1種である請求項 1記載の防藻，防貝性塗料。

[3] (d)結合剤が、合成樹脂ェマルジヨン、水溶性合成樹脂、ゴムラテックスまたはこれらと水性シリケートの混合物力なる群力選ばれた少なくとも 1種である請求項 1または 2記載の防藻'防貝性塗料。