JP2003119419A - 防汚塗料組成物及び塗装物 - Google Patents
防汚塗料組成物及び塗装物Info
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Abstract
成することができ、しかも錫を含有しない防汚塗料組成
物を提供する。 【解決手段】 下記の一般式(I)で表される繰り返し
単位(a−1)とポリオキシアルキレン基を含有するビ
ニル系単量体に由来する繰り返し単位(a−2)とを必
須の繰り返し単位として含有するビニル系重合体(A)
と、防汚剤(B)とを含有してなる防汚塗料組成物。 【化1】 (式中、R1 およびR2 はそれぞれ独立に水素原子また
はメチル基を表し、R3は水素原子、フェニル基または
炭素原子数が1〜12のアルキル基を表し、R4は1価
の有機基を表すものとする。)
Description
位を含有するビニル系重合体と防汚剤とを含有してなる
新規な防汚塗料組成物、および当該組成物から形成され
た防汚塗膜で被覆されてなる塗装物に係り、詳しくは、
海水中で使用される構造物、船舶、漁網等に塗布するこ
とによって生物付着を有効に防止する塗装物と、これを
形成することのできる防汚塗料組成物とに関する。
時、水中に長期間浸漬されることにより、それらの表面
にカキ、イガイ、フジツボ等の動物類やノリ等の植物
類、あるいはバクテリア類などの各種水棲生物が付着
し、それらの繁殖によって外観が損なわれるとともに、
その機能が害されるという問題が生じていた。特に船底
にこのような水棲生物が付着し繁殖すると、表面粗度が
増加して船速の低下、燃料効率の低下などを招くことに
なる。また、このような水棲生物を船底から取り除くに
は、多大な労力が必要とされる。
るため、船底などには防汚性に優れる塗膜を形成する防
汚塗料として、例えば、トリブチル錫メタクリレート
(以下、TBTMAと略称する)の共重合体と亜酸化銅
とを含有する塗料が用いられていた。このような防汚塗
料から得られる塗膜は、前記共重合体が海水中で加水分
解してトリブチル錫ハイドロキサイドあるいはトリブチ
ル錫ハライド等の有機錫化合物を放出し、防汚効果を発
揮する、いわゆる「加水分解性自己研磨型塗膜」として
機能するものである。
塗料では、TBTMAの共重合体の加水分解により生成
する有機錫化合物の毒性が強いことから、これが海洋を
汚染して生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されてい
る。また、錫を含有しない防汚塗料として、特公昭63
−61989号公報には、(メタ)アクリル酸アルコキ
シカルボニルアルキルエステル単独重合体、または(メ
タ)アクリル酸アルコシキシカルボニルアルキルエステ
ルと、カルボキシル基非含有又はヒドロキシル基非含有
の単量体との共重合体をバインダー樹脂成分として用
い、該バインダー樹脂が海中に溶解することにより、防
汚剤である亜酸化銅を放出し、防汚性を発現させるもの
が開示されている。しかし、この特公昭63−6198
9号公報に記載の防汚塗料から得られる塗膜は、バイン
ダー樹脂の海水中への溶解性が不十分であることから、
高汚損海域での長期防汚性が不十分なものであった。
ので、高汚損海域での長期防汚性に優れる塗膜を形成す
ることができ、しかも錫を含有しない防汚塗料組成物
と、当該塗料組成物を塗布して得られる塗装物を提供す
ることを目的としている。
題を解決すべく鋭意検討した結果、アルコキシカルボニ
ルメチルエステル基を含有する特定のビニル系単量体に
由来する繰り返し単位とポリオキシアルキレン基を含有
するビニル系単量体に由来する繰り返し単位とを必須の
繰り返し単位として含有するビニル系重合体(A)と、
防汚剤(B)とを含有してなる防汚塗料組成物は、高汚
損海域での長期防汚性に優れる塗膜を形成することを見
出し、本発明を完成するに至った。
記の一般式(I)で表される繰り返し単位(a−1)と
ポリオキシアルキレン基を含有するビニル系単量体に由
来する繰り返し単位(a−2)とを必須の繰り返し単位
として含有するビニル系重合体(A)と、防汚剤(B)
とを含有してなることを特徴としている。
はメチル基を表し、R3は水素原子、フェニル基または
炭素原子数が1〜12のアルキル基を表し、R4は1価
の有機基を表すものとする。)
組成物から形成された防汚塗膜で被覆されてなることを
特徴としている。
本発明で使用されるビニル系重合体(A)は、前記一般
式(I)で表される繰り返し単位(a−1)と、ポリオ
キシアルキレン基を含有するビニル系単量体に由来する
繰り返し単位(a−2)とを必須の繰り返し単位として
含有するものである。かかる繰り返し単位のうち、一般
式(I)で表される繰り返し単位(a−1)に含有され
るR3 は、水素原子、フェニル基または炭素原子数が1
〜12のアルキル基を表す。そして、このようなR3 の
うち、炭素原子数が1〜12のアルキル基の代表的なも
のとしては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert
−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、
n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。R 3 の
中で特に好ましいものとしては、水素原子またはメチル
基が挙げられる。
の有機基であるR4 の代表的なものとしては、アルキル
基、置換アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、
置換アリール基、等の各種のものが挙げられる。このよ
うな1価の有機基のなかで、アルキル基の代表的なもの
としては、R3 のうちの炭素原子数が1〜12であるア
ルキル基の代表的なものとして前記した各種の基に加え
て、n−トリデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オク
タデシル基、等が挙げられる。
2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−
(n−プロポキシ)エチル基、2−(n−ブトキシ)エ
チル基、2−(n−ヘキシルオキシ)エチル基、3−メ
トキシプロピル基、4−メトキシブチル基、4−(n−
プロポキシ)ブチル基、6−エトキシヘキシル基、6−
(n−ヘキシルオキシ)ヘキシル基の如き、アルコキシ
基置換アルキル基;2−フェノキシエチル基、2−(4
−メチルフェノキシ)エチル基の如き、アリールオキシ
基が置換したアルキル基;2−ベンジルオキシエチル
基、2−(2−フェニルエトキシ)エチル基の如き、ア
ラルキルオキシ基が置換したアルキル基;ベンジル基、
1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基の如き、
アリール基が置換したアルキル基、等が挙げられる。
は、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチル
シクロヘキシル基、シクロオクチル基、等が挙げられ
る。アリール基の代表的なものとしては、フェニル基、
1−ナフチル基、2−ナフチル基、等が挙げられる。置
換アリール基の代表的なものとしては、2−メチルフェ
ニル基、4−メチルフェニル基、4−クロロフェニル
基、4−ニトロフェニル基、4−メチル−1−ナフチル
基、等が挙げられる。そして、これらのなかで、R4 と
して好ましいものは、炭素原子数が1〜8のアルキル基
またはアルコキシ基を含む炭素原子数が3〜8のアルコ
キシ基置換アルキル基であり、特に好ましいものは、炭
素原子数が1〜4のアルキル基である。
し単位(a−1)をビニル系重合体(A)に導入するに
は、例えば以下の、に示す方法が好適に採用され
る。 下記一般式(II )で示されるビニル系単量体を共重
合させる方法。
はメチル基を表し、R3は水素原子、フェニル基または
炭素原子数が1〜12のアルキル基を表し、R4は1価
の有機基を表すものとする。)
シル基を含有した単量体が共重合されて得られる、カル
ボキシル基を含有してなるビニル系重合体を、塩基性化
合物の存在下にて下記一般式(IV)で示される化合物と
反応させる方法。
はメチル基を表す。)
が1〜12のアルキル基を表し、R4 は1価の有機基
を、Xは塩素原子や臭素原子の如きハロゲン原子を、表
すものとする。) なお、これらの方法のうちでは、特にの方法が、簡便
でより好ましい。
−1)を導入する際に使用されるビニル系単量体[以
下、単量体(m−1)と略称する]の代表的なものとし
ては、メトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト、エトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレート、
n−プロポキシカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト、n−ブトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト、2−エチルヘキシルオキシカルボニルメチル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシルオキシカルボニルメ
チル(メタ)アクリレート、ベンジルオキシカルボニル
メチル(メタ)アクリレート、フェノキシカルボニルメ
チル(メタ)アクリレート、2−メトキシエトキシカル
ボニルメチル(メタ)アクリレート、4−メトキシブト
キシカルボニルメチル(メタ)アクリレート、1−(メ
トキシカルボニル)エチル(メタ)アクリレート、1−
(エトキシカルボニル)エチル(メタ)アクリレート、
1−(n−プロポキシカルボニル)エチル(メタ)アク
リレート、1−(n−ブトキシカルボニル)エチル(メ
タ)アクリレート、α−メトキシカルボニルベンジル
(メタ)アクリレート、α−エトキシカルボニルベンジ
ル(メタ)アクリレートの如き、(メタ)アクリル酸エ
ステル類;メトキシカルボニルメチルクロトネート、エ
トキシカルボニルメチルクロトネート、シクロヘキシル
オキシカルボニルメチルクロトネート、ベンジルオキシ
カルボニルメチルクロトネート、2−メトキシエトキシ
カルボニルメチルクロトネート、1−(メトキシカルボ
ニル)エチルクロトネート、1−(エトキシカルボニ
ル)エチルクロトネート、α−メトキシカルボニルベン
ジルクロトネートの如き、クロトン酸エステル類、等が
挙げられる。
1)のなかで好ましいものは、前記一般式(II )にお
いて、R1 が水素原子であり、R3 として水素原子また
はメチル基を有し、R4 として炭素原子数が1〜8のア
ルキル基またはアルコキシ基を含む炭素原子数が3〜8
のアルコキシ基置換アルキル基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステルである。そして、これらのなかで特に好ま
しいものは、R3 として水素原子またはメチル基を有
し、R4 として炭素原子数が1〜4のアルキル基を有す
る(メタ)アクリル酸エステルである。
り返し単位であるポリオキシアルキレン基を含有するビ
ニル系単量体に由来する繰り返し単位(a−2)に含有
されるポリオキシアルキレン基の代表的なものとして
は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、
ポリオキシブチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシ
プロピレン)基の如き、前記したオキシアルキレン部分
がランダムに共重合されたもの、ポリオキシエチレン−
ポリオキシプロピレン基の如き相異なるポリオキシアル
キレン基がブロック状に結合したもの、1,3−ジオキ
ソラン環の開環重合によって得られるオキシメチレン基
とオキシエチレン基が交互に結合したポリオキシアルキ
レン基、等が挙げられる。そして、これらのポリオキシ
アルキレン基のなかでは、オキシエチレン単位および/
またはオキシプロピレン単位を必須の構成単位として含
有するものが好ましい。
キレン基は、末端に水酸基を有するものであってもよい
し、末端の水酸基がアルコキシ基、アリールオキシ基、
アシロキシ基あるいはカルバモイルオキシ基の如き各種
の末端封鎖基に変換されていてもよい。末端封鎖基のな
かで特に好ましいものはアルコキシ基であり、その代表
的なものとしては、メトキシ基、エトキシ基、n−ブト
キシ基の如き、低級アルコキシ基が挙げられる。
数平均分子量は、本発明の防汚塗料組成物から得られる
塗膜の防汚性と耐水性の点から、約130〜約5,00
0の範囲内とするのが好ましく、200〜2,000の
範囲内とするのがより好ましい。
位(a−2)を導入するには、例えば以下の、に示
す方法が好適に採用される。 ポリオキシアルキレン基を含有するビニル系単量体を
共重合せしめる方法。 予め調製したイソシアナート基やカルボキシル基の如
き、官能基を含有するビニル系重合体に、それぞれ、片
末端がアルコキシ基で封鎖され他端に水酸基を含有する
ポリオキシエチレン化合物や、片末端がアルコキシ基で
封鎖され他端にエポキシ基を含有するポリオキシエチレ
ン化合物の如き、イソシアナート基やカルボキシル基と
反応する官能基を有するポリオキシアルキレン化合物を
反応させる方法。 なお、これらの方法のうちでは、特にの方法が、簡便
でより好ましい。
2)を導入する際に使用される単量体[以下、単量体
(m−2)と略称する]の代表的なものとしては、それ
ぞれ、前記した各種のポリオキシアルキレン基を有す
る、(メタ)アクリル酸エステル系、クロトン酸エステ
ル系、イタコン酸エステル系、フマル酸エステル系、マ
レイン酸エステル系あるいはビニルエーテル系の各種の
単量体が挙げられる。
表的なものとしては、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、
オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位を併有する
ポリエーテルジオールの如きポリオキシアルキレングル
コール類のモノ(メタ)アクリレート;モノメトキシ化
ポリエチレングリコール、モノエトキシ化ポリエチレン
グリコール、モノ−n−ブトキシ化ポリエチレングリコ
ール、モノメトキシ化ポリプロピレングリコール、モノ
メトキシ化ポリテトラメチレングリコール、オキシエチ
レン単位とオキシプロピレン単位を併有するポリエーテ
ルジオールのモノメトキシ化物の如き、各種のモノアル
コキシ化ポリオキシアルキレングルコールと(メタ)ア
クリル酸とのエステルが挙げられる。
ン酸エステル系、イタコン酸エステル系、フマル酸エス
テル系あるいはマレイン酸エステル系単量体の代表的な
ものとしては、(メタ)アクリル酸エステル系単量体の
代表的なものとして上掲した如き単量体を調製する際に
使用されるポリオキシアルキレングルコール類あるいは
モノアルコキシ化ポリオキシアルキレングルコール類と
クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタ
コン酸ハーフエステル、フマル酸ハーフエステル、マレ
イン酸ハーフエステルの如き、各種のカルボキシル基含
有ビニル系単量体とのエステル類が挙げられる。
エーテル系単量体の代表的なものとしては、(メタ)ア
クリル酸エステル系単量体の代表的なものとして前記の
単量体を調製する際に使用される、ポリオキシアルキレ
ングルコールのモノビニルエーテル類あるいはモノアル
コキシ化ポリオキシアルキレングルコールのモノビニル
エーテル類が挙げられる。
(a−1)と繰り返し単位(a−2)のみから構成され
るものであってもよいし、さらに、これら以外のビニル
系単量体に由来する繰り返し単位〔以下、繰り返し単位
(a−3)と略称する〕を含有するものであってもよ
い。このような繰り返し単位(a−3)を導入するに
は、単量体(m−1)および(m−2)を導入するため
に使用されるビニル系単量体と共重合可能な各種のビニ
ル系単量体を共重合させればよい。
下、単量体(m−3)と略称する]の代表的なものとし
ては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)ア
クリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−
ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)
アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレー
ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリ
ル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリ
レートの如き、アルキル(メタ)アクリレート類。
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル
(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレ
ート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの如
き、シクロアルキル(メタ)アクリレート類;ベンジル
(メタ)アクリレートもしくは2−フェニルエチル(メ
タ)アクリレートの如き、アラルキル(メタ)アクリレ
ート類;スチレン、p−tert−ブチルスチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエンの如き、芳香族ビニ
ル系単量体類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバ
リン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、安息香酸ビニ
ルの如き、カルボン酸のビニルエステル類;クロトン酸
メチル、クロトン酸n−ブチル、クロトン酸2−エチル
ヘキシルの如き、クロトン酸アルキルエステル類。
マレート、ジメチルフマレート、ジ−n−ブチルフマレ
ート、ジメチルイタコネート、ジ−n−ブチルイタコネ
ートの如き、不飽和二塩基酸ジアルキルエステル類;メ
チルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチ
ルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテルの如
き、アルキルビニルエーテル類;シクロペンチルビニル
エーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、4−メチル
シクロヘキシルビニルエーテルの如き、シクロアルキル
ビニルエーテル類。
ノニトリルの如き、各種のシアノ基含有ビニル系単量体
類;(メタ)アクリルアミド、クロトン酸アミド、ダイ
アセトンアクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メトキ
シカルボニル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブトキ
シカルボニル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン
の如き、カルボン酸アミド基を含有する単量体類;フッ
化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチエレン、ヘキサフルオロプ
ロピレンの如き、各種のフルオロオレフィン類;塩化ビ
ニル、塩化ビニリデンの如き、クロル化オレフィン類;
エチレン、プロピレンの如き、α−オレフィン類、等が
挙げられる。
トン酸の如き、カルボキシル基含有単量体や2−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテ
ルの如き水酸基含有単量体も、本発明の塗料組成物の安
定性や当該組成物から得られる塗膜の防汚性能を損なわ
ない範囲で使用することができる。
合の重合方法には特に制約はなく、公知慣用の種々の重
合法を適用することができる。それらのうちでも、特に
有機溶剤中での溶液ラジカル重合法が、簡便であり好ま
しい。
重合開始剤としては、公知慣用の種々の化合物を使用す
ることができる。代表的なものとしては、2,2’−ア
ゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス
(2,4−ジメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾ
ビス(2−メチルブチロニトリル)の如き、アゾ化合物
類;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert
−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−
ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイ
ド、ジイソプロピルパーオキシカーボネートの如き、過
酸化物類、等が挙げられる。
有機溶剤としては、公知慣用の各種の化合物を使用する
ことができる。この溶媒として使用される化合物の代表
的なものとしては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−
オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタンの如き、脂
肪族系または脂環族系の炭化水素類;トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼンの如き、芳香族炭化水素類;メタノ
ール、エタノール、n−ブタノール、エチレングルコー
ルモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルの如き、アルコール類;酢酸エチル、酢酸n
−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、プロピレングルコールモノメ
チルエーテルアセテートの如き、エステル類;アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルn−アミルケトン、シクロヘキサノンの如き、ケト
ン類。
テル、ジエチレングリコールジブチルエーテルの如き、
ポリアルキレングリコールジアルキルエーテル類;1,
2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ンの如き、エーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミドまたはエチレン
カーボネート、等が挙げられる。これらの化合物は、そ
れぞれを単独で使用してもよく、また2種以上を併用し
てもよい。
に繰り返し単位(a−1)、繰り返し単位(a−2)、
さらに必要に応じて繰り返し単位(a−3)が導入され
る。これら繰り返し単位の導入量としては、本発明の組
成物から得られる塗膜の長期防汚性と耐水性の点から、
ビニル系重合体(A)の100重量部当たり、繰り返し
単位(a−1)が20〜99重量部、繰り返し単位(a
−2)が1〜40重量部、繰り返し単位(a−3)が0
〜79重量部となる範囲に設定するのが好ましく、繰り
返し単位(a−1)が30〜97重量部、繰り返し単位
(a−2)が3〜30重量部、繰り返し単位(a−3)
が0〜67重量部となる範囲に設定するのがより好まし
い。
しては、2,000〜200,000の範囲となるよう
に設定するが、4,000〜100,000の範囲とな
るように設定するのが好ましい。
体(A)の、防汚塗料組成物中における含有率について
は、特に制限されるものではないものの、当該組成物の
1〜70重量%、特に3〜50重量%であるのが好まし
い。
(B)としては、公知慣用の各種の無機防汚剤や有機防
汚剤を使用することができる。無機系防汚剤の代表的な
ものとしては、銅および金属原子を含む各種の無機化合
物が挙げられる。これらのうち、防汚効果に優れる点か
らCu(I)を含む化合物が好ましく、例えば、亜酸化
銅、チオシアン酸第一銅、塩基性硫酸第一銅、塩化第一
銅等が挙げられる。これらのなかでは、亜酸化銅および
チオシアン酸第一銅が特に好ましい。一方、有機防汚剤
としては、例えば酢酸第一銅、オキシン銅、ノニルフェ
ノールスルホン酸銅、カツパービス(エチレンジアミ
ン)−ビス(ドデシルベンゼンスルホネート)、ナフテ
ン酸銅、ロジン銅、ビス(ペンタクロロフェノール酸)
銅、金属ピリチオン、テトラメチルチウラムジサルファ
イド、2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリ
ル、N,N−ジメチルジクロロフェニル尿素、ピリジン
−トリフェニルボロン、4,5−ジクロロ−2−n−オ
クチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2,4,6−
トリクロロフェニルマレイミド、2−メチルチオ−4−
tert−ブチルアミノ−6−シクロプロピルアミノ−
s−トリアジン、ジンクジメチルジチオカーバメートあ
るいはマンガニ−ズエチレンビスジチオカーバメートの
如きカーバメート系の化合物等が挙げられる。
リチオン、N,N−ジメチルジクロロフェニル尿素、ピ
リジン−トリフェニルボロン、2,4,6−トリクロロ
フェニルマレイミド、2−メチルチオ−4−tert−
ブチルアミノ−6−シクロプロピルアミノ−s−トリア
ジン、4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−4−イソ
チアゾリン−3−オンおよび2,4,5,6−テトラク
ロロイソフタロ二トリルが特に防汚性に優れる点から好
ましい。また、金属ピリチオンとしては、銅ピリチオン
およびジンクピリチオンが特に好ましい。なお、前記し
た各種の防汚剤は、それぞれを単独で使用してもよく、
また2種以上を併用してもよい。
この防汚剤(B)が、防汚塗料組成物中にて1〜70重
量%であるのが、本発明の効果が顕著になる点で好まし
く、特に2〜65重量%であるのがより好ましい。ま
た、防汚剤(B)として銅化合物と金属ピリチオンとを
併用することも、防汚効果が顕著になる点で好ましい。
銅化合物と金属ピリチオンとを併用する場合には、銅化
合物の配合量が防汚塗料組成物中に2〜65重量%、金
属ピリチオンの配合量が当該組成物中に0.5〜40重
量%となる範囲で用いるのが、好ましい。
亜鉛を含有させることにより、塗膜強度を向上させるこ
とができるとともに、塗膜の消耗速度を効果的に制御す
ることができる。酸化亜鉛を含有させる場合には、消耗
速度調整、塗膜硬度調整の観点から、防汚塗料組成物中
に0.5〜35重量%含有させるのが好ましく、1〜2
5重量%含有させるのがより好ましい。
促進剤を含有させることにより、得られる塗膜の溶出性
を高めて塗膜の消耗速度を速くし、防汚効果を顕著にす
ることができる。このような溶出促進剤としては、ガム
ロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、不均化ロジ
ン、低融点不均化ロジン、水添ロジン、重合ロジン、マ
レイン化ロジン、アルデヒド変性ロジン、ロジンのポリ
オキシアルキレンエステル、ロジンアルコール、ロジン
の金属塩(ロジンの銅塩、ロジンの亜鉛塩、ロジンのマ
グネシウム塩など)、ロジンアミンの如き、ロジン類;
炭素原子数が5〜30の脂肪酸、合成脂肪酸、ナフテン
酸の如き、モノカルボン酸類;前記した如きカルボン酸
類のCu塩、Zn塩、Mg塩、Ca塩等の脂肪族カルボ
ン酸塩類等、が挙げられる。前記溶出促進剤の中では、
ロジン類が溶出促進効果に優れる点から特に好ましい。
このような溶出促進剤を添加する場合、塗膜の防汚性
能、消耗速度および耐水性能の観点から、防汚塗料組成
物中に該溶出促進剤が0.1〜30重量%、特に0.5
〜15重量%の範囲で含有されるのが好ましい。
ルエーテル系重合体を含有させることにより、得られる
塗膜の耐クラック性や付着性を向上させ、かつ、消耗速
度の安定性を向上させることができる。このようなビニ
ルエーテル系重合体としては、ポリメチルビニルエーテ
ル、ポリエチルビニルエーテル、ポリイソプロピルビニ
ルエーテル、ポリイソブチルビニルエーテルなどが挙げ
られる。このビニルエーテル系重合体を配合する場合、
得られる塗膜の耐クラック性、付着性、消耗速度安定化
の効果が有効に発現される点から、防汚塗料組成物中に
該ビニルエーテル系重合体を0.1〜10重量%、特に
0.2〜5重量%の範囲で含有させるのが好ましい。
ビニルエーテル系重合体以外の親水性基含有重合体を併
用してもよい。親水性基含有重合体の代表的なものとし
ては、(メトキシ)ポリエチレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート(共)重合体のような各種(アルコキ
シ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレー
ト(共)重合体が挙げられる。
的に塗料用として用いられる各種の可塑剤を含有させる
ことができ、可塑剤を配合することにより、得られる塗
膜の耐クラック性を向上させることができる。可塑剤と
しては、例えば正リン酸エステル、塩素化パラフィン、
フタル酸エステル、アジピン酸エステル等が挙げられ、
特に塩素化パラフィンおよび正リン酸エステルが好まし
い。このような可塑剤を配合する場合、防汚塗料組成物
中に該可塑剤を0.05〜20重量%、特に0.1〜1
5重量%の範囲で含有させるのが好ましい。
剤を配合することにより、貯蔵安定性を向上させること
ができる。脱水剤としては、無水石膏(CaSO4 )や
合成ゼオライト等の無機系脱水剤、オルソギ酸メチルや
オルソ酢酸メチル等のオルソカルボン酸エステル類、オ
ルソほう酸エステル、シリケート化合物、p−トルエン
スルホニルイソシアネート等のイソシアネート化合物等
の有機系脱水剤が挙げられる。このような脱水剤を配合
する場合、防汚塗料組成物中に該脱水剤を0.01〜2
0重量%、特に0.1〜8重量%の範囲で含有させるの
が好ましい。
顔料や体質顔料などの各種顔料、染料、前記したビニル
エーテル系重合体以外の樹脂、あるいはタレ止め剤、沈
降防止剤、消泡剤、色別れ防止剤、レベリング剤などの
各種添加剤などを含有していてもよい。タレ止め剤ある
いは沈降防止剤としては、Al、Cu、Znの如き多価
金属とステアリン酸、レシチン、アルキルスルホン酸の
如き酸との塩類、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油
系ワックス、ポリアマイド系ワックス、酸化ポリエチレ
ン系ワックス等のワックス類、合成微粉シリカ等が挙げ
られる。
び無機系顔料を使用することができる。無機系顔料とし
ては、酸化チタン、酸化鉄、タルク、マイカ、アルミニ
ウムフレーク等が挙げられる。有機系顔料としては、カ
ーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニ
ングリーン、キナクリドンレッド等が挙げられる。ま
た、本発明の防汚塗料組成物では、更にマレイン酸又は
フマル酸のトリオルガノシリルエステルの重合体を含有
させてもよい。
状の可塑剤や液状の脱水剤が含有される場合、当該塗料
組成物に溶剤を含有させることなく、当該塗料組成物を
使用することができる。一方、液状の可塑剤や液状の脱
水剤が含有されない場合には、溶剤を含有させて用いる
必要がある。また、液状の可塑剤や液状の脱水剤が含有
される場合にも、溶剤を含有させた状態で用いるのが好
ましい。使用する溶剤として具体的には、本発明で使用
されるビニル重合体(A)を調製する際に使用できるも
のとして前記した各種の有機溶剤が挙げられる。溶剤を
含有させる場合にその含有量としては、防汚塗料組成物
中に該溶剤を5〜95重量%、特に10〜80重量%の
範囲で含有させるのが好ましい。上述した各成分を使用
して本発明の防汚塗料組成物を調製するには、公知慣用
の各種の方法を適用することができ、例えば前記した各
成分の所定量を、一度にあるいは任意の順序で加え、攪
拌、混合、分散等を行えばよい。
安定性に優れ、耐クラック性、付着性、長期防汚性等に
優れる塗膜を与える。したがって、本発明の防汚塗料組
成物によれば、これを原子力発電所の給水口や排水口よ
うな海洋構造物、各種の海洋土木工事の汚泥拡散防止
膜、船舶、ロープや漁網等の漁具などの各種成形体(基
材)の表面に常法に従って1回〜複数回塗布し乾燥させ
ることにより、耐クラック性、付着性、防汚性に優れた
防汚塗膜で被覆されてなる船体、海洋構造物、漁具など
の塗装物、すなわち本発明の塗装物を形成することがで
きる。
たような基材に直接塗布することができるが、予め防錆
剤、プライマーなどの下地処理剤を塗布した基材に塗布
してもよい。さらに、既に従来の防汚塗料組成物による
塗装が施され、あるいは本発明の防汚塗料組成物による
塗装が施されている船体、海洋構造物等の表面に、補修
用として本発明の防汚塗料組成物を上塗りするようにし
てもよい。
に形成する防汚塗膜の厚さについては、特に限定されな
いものの、30〜500μmであるのが塗膜の長期防汚
性が良好となる点から好ましい。このような厚さの塗膜
に形成するには、例えば1回で30〜150μmの厚さ
の塗膜を形成する塗装処理を、1回ないし数回を行えば
よい。このようにして、耐クラック性、付着性に優れ、
かつ、消耗速度が良好に制御され、防汚性、特に高汚損
海域での長期防汚性に優れる防汚塗膜が得られる。ま
た、このような優れた防汚塗膜で被覆されてなる塗装物
が得られる。
説明をするが、本発明はこれらの例のみに限定されるも
のでないのはもちろんである。なお、以下において、部
および%は、特に断りの無い限り、すべて、重量基準で
あるものとする。
製〕 攪拌機、温度計、冷却管および窒素ガス導入口を備えた
反応器にキシレン(Xy)500部と酢酸n−ブチル
(BAc)295部とを仕込み、窒素ガス気流下にて攪
拌しながら80℃に昇温した。次に、メトキシカルボニ
ルメチルメタクリレート(MCMMA)350部、メチ
ルメタクリレート(MMA)500部、数平均分子量が
490なるメトキシポリエチレングリコールモノメタク
リレート(MPEGMA)150部、tert−ブチル
パーオキシ−2−エチルヘキサノエート(TBPEH)
30部およびBAc200部からなる混合物を4時間で
滴下した。次いで、同温度で反応を継続し、滴下終了か
ら2時間後にBAc5部とTBPEH5部からなる混合
物を添加した。次いで、同温度で13時間の加熱・攪拌
を行った。その後、不揮発分が50.0%になるように
Xy/BAc=50/50(重量比)の混合溶剤で希釈
し、ガードナー粘度がZ、重量平均分子量が43,80
0の、アルコキシカルボニルメチルエステル基とポリオ
キシアルキレン基とを有するビニル系重合体の溶液を得
た。以下、この重合体溶液をビニル系重合体(A−1)
と略称する。
製〕 ビニル系単量体として、MCMMA460部、MMA4
40部、MPEGMA100部を使用する以外は、参考
例1と同様にして重合を行った。次いで、不揮発分が5
0.0%になるようにXy/BAc=50/50(重量
比)の混合溶剤で希釈し、ガードナー粘度がY、重量平
均分子量が33,800のアルコキシカルボニルメチル
エステル基とポリオキシアルキレン基とを有するビニル
系重合体の溶液を得た。以下、この重合体溶液をビニル
系重合体(A−2)と略称する。
製〕 ビニル系単量体として、MCMMA690部、MMA2
60部、MPEGMA50部を使用する以外は、参考例
1と同様にして重合を行った。次いで、不揮発分が5
0.0%になるようにXy/BAc=50/50(重量
比)の混合溶剤で希釈し、ガードナー粘度がY、重量平
均分子量が34,400の、アルコキシカルボニルメチ
ルエステル基とポリオキシアルキレン基とを有するビニ
ル系重合体の溶液を得た。以下、この重合体溶液をビニ
ル系重合体(A−3)と略称する。
を有するが、ポリオキシアルキレン基を含有しないビニ
ル系重合体の調製〕ビニル系単量体として、MCMMA
350部とMMA650部を使用する以外は、参考例1
と同様にして重合を行った。次いで、不揮発分が50.
0%になるようにXy/BAc=50/50(重量比)
の混合溶剤で希釈し、ガードナー粘度がZ2〜Z3、重
量平均分子量が30,500の、アルコキシカルボニル
メチルエステル基を有するものの、ポリオキシアルキレ
ン基を含有しないビニル系重合体の溶液を得た。以下、
この重合体溶液をビニル系重合体(RP−1)と略称す
る。
汚塗膜の性能評価) 表1に示す配合組成の防汚塗料を常法に従って調製し
た。すなわち、参考例1で調製した共重合体の溶液であ
るビニル系重合体(A−1)37部、亜酸化銅41部、
酸化チタン6部、タレ止め剤としての「ディスパロンA
603−20X」〔楠本化成(株)製の脂肪酸アマイド
ワックス〕2部、キシレン14部からなる混合物を、ガ
ラスビーズを分散材としてペイントコンデイショナーで
2時間の分散を行い、その後、100メッシュのフィル
ターでロ過し、防汚塗料組成物を得た。
で各成分を使用する以外は、実施例1と同様にして各防
汚塗料組成物を調製した。
4で合成したビニル系重合体(RP−1)を使用し、か
つ、表4に示した各種の他の成分を使用する以外は実施
例1と同様にして防汚塗料組成物を調製した。
較例1の各防汚塗料組成物を使用し、後述する試験用の
塗装パネル(試験板)を作製した。そして、後述するよ
うにして「防汚性」、「塗膜消耗速度」、さらにはブリ
スター、剥離、クラックの発生の有無等の「塗膜の状
態」の評価を行った。評価結果を表5、表6、表7に示
す。
の内容は下記の通りである。 (1)無機銅化合物 亜酸化銅:日進ケムロ(株)製の「NC303」。 (2)有機防汚剤 B−1:銅ピリチオン B−2:ピリジン−トリフェニルボロン B−3:4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−4−イ
ソチアゾリン−3−オン B−4:ジンクピリチオン B−5:2−メチルチオ−4−tert−ブチルアミノ
−6−シクロプロピルアミノ−s−トリアジン (3)酸化亜鉛 JIS3種のものを使用した。 (4)溶出促進成分 ロジン溶液:WWロジンの50%キシレン溶液を使用し
た。 ナフテン酸銅溶液:溶液中の銅含有率が8%なるナフテ
ン酸銅のキシレン溶液を使用した。 (5)ビニルエーテル系重合体 「ルトナールA−25」:独国BASF社製のポリエチ
ルビニルエーテル。(粘度;2.5〜6.0Pa・s
[23℃]、比重;0.96[20℃]) (6)可塑剤 「トヨパラックス150」:東ソー(株)製の塩素化パ
ラフィン。(平均炭素原子数14.5、塩素含有量50
重量%、粘度12ポイズ[25℃]、比重1.25[2
5℃])。 TCP:トリクレジルフォスフェートの略記。 (7)脱水剤 「可溶性無水石膏D−1」:(株)ノリタケカンパニー
リミテド製。 (8)顔料 酸化チタン:堺化学工業(株)製の「チタン白 R−5
N」を使用した。 赤色酸化鉄:酸化第二鉄含有率80重量%以上のものを
使用した。 (9)添加剤 タレ防止剤として「ディスパロンA603−20X〔楠
本化成(株)製の脂肪酸アマイドワックス。濃度20%
のキシレンペースト〕を使用した。 (10)溶剤 PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテルの
略称。
サンドブラストした鋼板を用意した。この鋼板には、予
め広島湾の海水中に設置した回転ドラムの側面に取付け
可能なように、曲げ加工を施しておいた。次に、この鋼
板に、エポキシ系ジンクリッチプライマー、エポキシ系
防食塗料、ビニル系バインダーコートを、それぞれの乾
燥膜厚が20μm、150μm、50μmとなるように
1日毎に順次重ねて塗装し、その後、7日間室温で乾燥
した。次いで、得られた複層塗膜の上に、前記防汚塗料
組成物をその乾燥膜厚が200μmとなるように塗装
し、その後7日間室温で乾燥を行い、試験板を作製し
た。このようにして得られた試験板を前記回転ドラムに
取り付け、周速15ノット、50%稼動条件(夜間12
時間稼動、昼間12時間停止の交互運転)にて3、6、
12、18ヶ月間高汚損環境条件での試験を行い、防汚
性の評価を行った。
を用いた。 (評価基準) 5:塗膜表面に付着物を認めない。 4:塗膜表面に薄いスライムの付着を認める。 3:塗膜表面に濃いスライムの付着を認める。 2:塗膜表面にスライムの付着および部分的にシオミド
ロなど植物の付着を認める。 1:塗膜表面全体がシオミドロ(アオノリ)などの植物
で覆われている。
300mm、厚さ3mmの円盤状の、サンドブラストし
た鋼板を用意した。次に、この鋼板にエポキシ系ジンク
リッチプライマー、エポキシ系防食塗料およびビニル系
バインダーコートを、それぞれの乾燥膜厚が20μm、
150μm、50μmとなるように1日毎に順次重ねて
塗装し、その後7日間室内で乾燥した。次いで、得られ
た複層塗膜の上に、隙間500μmのアプリケーターを
用いて、前記防汚塗料組成物を円心から外周方向に放射
状に塗装し、その後7日間室温で乾燥を行い、試験板を
作製した。このようにして得られた試験板を、25℃の
海水を入れた恒温槽中でモーターに取り付けた。そし
て、周速15ノットで2ケ月間回転させ、さらにそれか
ら1ヶ月経過後、3ヶ月経過後、および6ヶ月経過後に
おける円周付近の膜厚減少を測定し、塗膜消耗速度の評
価を行った。また、同条件で24ヶ月間回転した後の円
周付近の塗膜の状態を、目視によって観察し、評価を行
った。
発明の防汚塗料組成物から得られた塗膜は、適度な塗膜
消耗速度を有し、長期に亘り優れた防汚性を示す。ま
た、24ヵ月間海水に浸漬しても、ブリスター、クラッ
ク、剥離等が発生することなく、優れた塗膜状態を保持
していた。これに対し、比較例1の防汚塗料組成物から
得られた塗膜は、防汚性に劣り、また海水浸漬後にクラ
ックが発生して良好な塗膜状態が保持されなかった。
成物は、アルコキシカルボニルメチルエステル基を含有
する特定のビニル系単量体に由来する繰り返し単位とポ
リオキシアルキレン基を含有するビニル系単量体に由来
する繰り返し単位とを必須の繰り返し単位として含有す
るビニル系重合体(A)と、防汚剤(B)とを含有して
なるものであり、錫を含有することなく、高汚損海域で
の長期防汚性に優れるとともに、長期間海水中に浸漬後
もクラック発生や付着性の低下を起こさない優れた防汚
塗膜を形成することができる。また、このような塗料組
成物を塗布して得られる本発明の塗装物にあっては、高
汚損海域での長期防汚性に優れるとともに、長期間海水
中に浸漬されていても、その防汚塗膜にクラックが発生
したり、付着性が低下するといったことが起こりにくい
ものとなる。
Claims (8)
- 【請求項1】 下記の一般式(I)で表される繰り返し
単位(a−1)とポリオキシアルキレン基を含有するビ
ニル系単量体に由来する繰り返し単位(a−2)とを必
須の繰り返し単位として含有するビニル系重合体(A)
と、防汚剤(B)とを含有してなる防汚塗料組成物。 【化1】 (式中、R1 およびR2 はそれぞれ独立に水素原子また
はメチル基を表し、R3は水素原子、フェニル基または
炭素原子数が1〜12のアルキル基を表し、R4は1価
の有機基を表すものとする。) - 【請求項2】 前記ビニル系重合体(A)が、繰り返し
単位(a−1)を20〜99重量%、繰り返し単位(a
−2)を1〜40重量%含有するものである、請求項1
に記載の防汚塗料組成物。 - 【請求項3】 前記ビニル系重合体(A)の重量平均分
子量が、4,000〜100,000である、請求項1
又は2記載の防汚塗料組成物。 - 【請求項4】 前記防汚剤(B)を1〜70重量%の範
囲で含有する請求項1〜3のいずれかに記載の防汚塗料
組成物。 - 【請求項5】 溶出促進剤(C)を、0.1〜30重量
%含有する請求項1〜4のいずれかに記載の防汚塗料組
成物。 - 【請求項6】 酸化亜鉛を、0.5〜35重量%含有す
る請求項1〜5のいずれかに記載の防汚塗料組成物。 - 【請求項7】 ビニルエーテル系重合体を、0.1〜1
0重量%含有する請求項1〜6のいずれかに記載の防汚
塗料組成物。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の防汚塗
料組成物から形成された防汚塗膜で被覆されてなる塗装
物。
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