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WO2018092668A1 - 防汚塗料組成物、該組成物を用いて形成される防汚塗膜を表面に有する塗装物 - Google Patents

防汚塗料組成物、該組成物を用いて形成される防汚塗膜を表面に有する塗装物 Download PDF

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Publication number
WO2018092668A1
WO2018092668A1 PCT/JP2017/040377 JP2017040377W WO2018092668A1 WO 2018092668 A1 WO2018092668 A1 WO 2018092668A1 JP 2017040377 W JP2017040377 W JP 2017040377W WO 2018092668 A1 WO2018092668 A1 WO 2018092668A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating film
antifouling
meth
group
antifouling coating
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/040377
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 三富
Original Assignee
日東化成株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東化成株式会社 filed Critical 日東化成株式会社
Priority to JP2018551591A priority Critical patent/JP6954649B2/ja
Priority to KR1020197016916A priority patent/KR102517197B1/ko
Priority to CN201780070266.5A priority patent/CN109952351B/zh
Publication of WO2018092668A1 publication Critical patent/WO2018092668A1/ja

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662Synthetic film-forming substance
    • C09D5/1675Polyorganosiloxane-containing compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D143/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D143/04Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints

Definitions

  • the present invention relates to an antifouling coating composition and a coated article having an antifouling coating film formed using the composition on the surface.
  • Aquatic fouling organisms such as barnacles, cell plastics, blue mussels, scallops, sea squirts, blue sea breams, blue sea breams, slime, etc., become submarine structures such as ships (especially ship bottoms), fishing nets, fishing net accessories, etc.
  • Adhering causes problems such as damage to the functions of the ship and the like, and the appearance. Since the ban on the use of conventionally used organotin-containing copolymers, triorganosilyl group-containing copolymers with low toxicity and low environmental impact have been developed and used in antifouling paints (Patent Document 1). .
  • the coating film dissolves at a constant rate in seawater for a long period of time, but the coating film dissolution rate generally tends to be low.
  • the ship is normally operated and has a navigation speed above a certain level, but in situations where the ship's berthing period is prolonged or the navigation speed is reduced due to the recent global economic downturn, The problem that the coating film dissolution rate became too low and the antifouling effect was not sufficiently exhibited came to arise.
  • Various proposals have been made to solve the above problems.
  • an antifouling coating (Patent Documents 2 to 4) containing a highly hydrophilic triorganosilyl ester-containing copolymer using a highly hydrophilic monomer as a constituent monomer of the triorganosilyl ester-containing copolymer,
  • Antifouling paints containing a large amount of dissolution aids such as rosin compounds have been proposed (Patent Documents 5 to 7).
  • the proposed antifouling paint cannot sufficiently improve the dissolution rate of the coating film, and as an adverse effect of excessively increasing the hydrophilicity, the coating film dissolves in a relatively short period of time after being immersed in seawater. Have stopped, or caused deterioration of coating film properties such as cracks.
  • the present invention includes a triorganosilyl ester-containing copolymer capable of maintaining a high coating film dissolution rate in seawater for a long period of time and maintaining stable antifouling performance without causing coating film abnormalities such as cracks.
  • An object is to provide an antifouling paint composition.
  • (A) (a) general formula (1): (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 , R 3, and R 4 are the same or different and each represents an alkyl group or a phenyl group branched from the ⁇ -position of 3 to 6 carbon atoms.
  • An antifouling paint composition is provided.
  • the inventor added a siloxane compound (B) having a specific structure to the triorganosilyl ester-containing copolymer (A) having a specific structure, thereby providing physical properties of the coating film (particularly crack resistance).
  • the present inventors have found that an unexpected effect of significantly improving the coating film dissolution rate, particularly the coating film dissolution rate from the initial stage, can be obtained without impairing the above.
  • the siloxane compound (B) also has an advantageous characteristic that the coating film hardness is not lowered as compared with other coating film dissolution aids.
  • the antifouling coating composition which can form the antifouling coating film which is excellent in storage stability and maintains high antifouling performance over a long period of time is provided.
  • Antifouling paint composition comprises the above triorganosilyl ester-containing copolymer (A) and the above siloxane compound (B).
  • the copolymer (A) of the present invention is obtained by copolymerization of the monomer (a) and the monomer (b).
  • a method for synthesizing the monomer (a), the monomer (b), the copolymer (A), and the like will be specifically described.
  • Examples of the alkyl group branched at the ⁇ -position having 3 to 6 carbon atoms include, for example, isopropyl group, s-butyl group, t-butyl group, 1-ethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1-methylpentyl group, 1, Examples thereof include 1-dimethylpropyl group, 1,1-dimethylbutyl group, texyl group and the like.
  • R 2 , R 3, and R 4 it is possible to form an antifouling coating film that hardly causes coating film abnormality and is excellent in water resistance.
  • R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and are preferably an isopropyl group, a s-butyl group, a t-butyl group and a phenyl group, and preferably an isopropyl group. More preferred.
  • Examples of the monomer (a) include triisopropylsilyl (meth) acrylate, tris-butylsilyl (meth) acrylate, triphenylsilyl (meth) acrylate, diisopropyl s-butylsilyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid diisopropyl t-butylsilyl, (meth) acrylic acid diisopropyl texylsilyl, (meth) acrylic acid diisopropylphenylsilyl, (meth) acrylic acid isopropyl dis-butylsilyl, (meth) acrylic acid isopropyl diphenylsilyl, ( Examples thereof include diphenyl hexylsilyl (meth) acrylate and t-butyldiphenylsilyl (meth) acrylate.
  • trimethyacrylic acid triisopropylsilyl, tris-butylsilyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid are less likely to cause coating film abnormalities and can form antifouling coatings with excellent water resistance.
  • t-Butyldiphenylsilyl is preferred, and triisopropylsilyl (meth) acrylate is more preferred.
  • These (meth) acrylic acid triorganosilyl ester monomers are used alone or in combination of two or more.
  • the monomer (b) is an ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with the monomer (a).
  • (meth) acrylic acid esters are particularly preferred.
  • Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2-Ethylhexyl and 2-methoxyethyl acrylate are more preferred.
  • the exemplified monomer (b) can be used alone or in combination of two or more as the monomer component of the copolymer (A).
  • Synthetic copolymer (A) of copolymer (A) is obtained by polymerizing a mixture of monomer (a) and monomer (b).
  • the content of the monomer (a) in the mixture is preferably about 20 to 70% by weight, and more preferably about 30 to 60% by weight.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer (A) is preferably 10,000 to 100,000, particularly preferably 20,000 to 70,000.
  • the coating film When the Mw is 10,000 to 100,000, the coating film does not become brittle, and the coating film is moderately dissolved, so that a desired antifouling effect can be effectively exhibited.
  • the method for measuring Mw include gel permeation chromatography (GPC).
  • the copolymer (A) is a random copolymer, an alternating copolymer, a periodic copolymer, or a block copolymer of the monomer (a) and the monomer (b). It may be.
  • the copolymer (A) can be obtained, for example, by polymerizing the monomer (a) and the monomer (b) in the presence of a polymerization initiator.
  • polymerization initiator used in the polymerization reaction examples include 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, dimethyl-2,2 ′.
  • -Azo compounds such as azobisisobutyrate, benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, tert-butyl peroxy 2-ethylhexanoate, Examples thereof include peroxides such as 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate and 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate.
  • polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the polymerization initiator include AIBN, tert-butylperoxy 2-ethylhexanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate or 1,1,3. 1,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate is preferred.
  • the molecular weight of the copolymer A can be adjusted by appropriately setting the amount of the polymerization initiator used. At this time, a chain transfer agent such as mercaptan or ⁇ -methylstyrene dimer can also be used.
  • polymerization method examples include solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization and the like.
  • solution polymerization is particularly preferable in that the copolymer (A) can be obtained easily and accurately.
  • an organic solvent may be used as necessary.
  • the organic solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as xylene and toluene; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and heptane; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, and methoxypropyl acetate; isopropyl
  • examples include alcohol solvents such as alcohol and butyl alcohol; ether solvents such as dioxane, diethyl ether, and dibutyl ether; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.
  • an aromatic hydrocarbon solvent is particularly preferable, and xylene is more preferable. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the reaction temperature in the polymerization reaction may be appropriately set according to the kind of the polymerization initiator and the like, and is usually 70 to 140 ° C., preferably 80 to 120 ° C.
  • the reaction time in the polymerization reaction may be appropriately set according to the reaction temperature and the like, and is usually about 4 to 8 hours.
  • the polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
  • the content of the copolymer (A) in the composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 2 to 50% by mass, preferably 4 to 25% by mass, based on the solid content of the composition of the present invention.
  • the content of the copolymer (A) is 4% by mass to 25% by mass, an appropriate coating film dissolution rate and coating film properties in seawater can be obtained, and stable surface renewability can be maintained over a long period of time. A desired antifouling effect can be exhibited effectively. Moreover, the recoat performance which was excellent in the coating film can be exhibited.
  • the siloxane compound (B) of the present invention is a siloxane compound having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a siloxane skeleton, and the number of Si atoms in the siloxane skeleton is 5 to 100.
  • the number of Si atoms of the siloxane compound (B) is, for example, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85. , 90, 95, 100, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • Each Si in the siloxane skeleton preferably has at least one alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms bonded thereto.
  • Each Si in the siloxane skeleton has a plurality of substituents (terminal Si is three substituents, and other Si is two substituents). All of the plurality of substituents are preferably alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms. Two of the plurality of substituents may be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the siloxane skeleton may be linear, branched or cyclic.
  • the siloxane compound (B) may contain one kind of compound having a linear, branched or cyclic siloxane skeleton, or may be a mixture containing plural kinds.
  • alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, t-butoxy group, and preferably methoxy and ethoxy groups. Furthermore, an ethoxy group is preferable.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, etc., preferably methyl, ethyl It is a group.
  • the siloxane compound (B) may include a compound represented by the following general formula (2).
  • R 5 examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl group, and the like, preferably methyl and ethyl group. More preferably, it is an ethyl group.
  • R 6 includes methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, phenyl group, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy , T-butoxy group and the like, preferably methyl, ethyl, phenyl, methoxy and ethoxy groups.
  • the siloxane compound (B) of the present invention may be produced, for example, by partially hydrolytic condensation of an organosilicate, or a commercially available product may be used.
  • organosilicate include tetrafunctional silanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraisobutoxysilane; methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl Tripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrin-butoxysilane, methyltriisobutoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, phenyltrin-butoxysilane, Trifunctional
  • Examples of commercially available siloxane compounds (B) include MKC silicate MS56, MKC silicate MS57, MKC silicate MS56S (all of which are trade names manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), methyl silicate 53A, ethyl silicate 40, and ethyl silicate.
  • the method for blending the siloxane compound (B) of the present invention into the coating composition is not particularly limited, and it may be blended at the coating dispersion step or at the final step. Alternatively, it may be added to the paint and mixed immediately before painting.
  • the siloxane compound (B) of the present invention is contained in an amount of 0.2 to 5% by mass, particularly preferably 0.5 to 2% by mass in the solid content of the composition of the present invention.
  • the content of the siloxane compound (B) is within the above range, the effect of promoting the dissolution rate of the coating film in the initial stage (before immersion in seawater) is remarkable, and the antifouling coating film after being immersed in seawater for a certain period of time No coating film abnormalities (cracks, etc.) occur.
  • the content ratio of the copolymer (A) and the siloxane compound (B) is, in terms of solid content, a mass ratio (the copolymer (A) / the condensate (B)) of 1 to 75, The effect of promoting the dissolution rate of the coating film in the initial stage (before immersion in seawater) is remarkably exhibited, and when the content ratio is 2.5 to 30, the effect is further exhibited.
  • an antifouling agent (C) In addition to the copolymer (A) and the siloxane compound (B), an antifouling agent (C), an elution regulator (D), and a plasticizer (E ), Other resins (F) and the like can be blended. Thereby, the more outstanding antifouling effect can be exhibited.
  • the antifouling agent (C) is not particularly limited as long as it is a substance having a killing or repelling action against marine fouling organisms.
  • medical agent are mentioned.
  • inorganic agents include cuprous oxide, copper thiocyanate (generic name: rhodan copper), cupronickel, copper powder, and the like. Of these, cuprous oxide and rhodan copper are particularly preferred.
  • organic agents examples include organic copper compounds such as 2-mercaptopyridine-N-oxide copper (generic name: copper pyrithione), 2-mercaptopyridine-N-oxide zinc (generic name: zinc pyrithione), zinc ethylenebisdithiocarbamate.
  • organic copper compounds such as 2-mercaptopyridine-N-oxide copper (generic name: copper pyrithione), 2-mercaptopyridine-N-oxide zinc (generic name: zinc pyrithione), zinc ethylenebisdithiocarbamate.
  • Organic boron compounds such as triphenylborane, 4-isopropylpyridyl-diphenylmethylborane, 4-phenylpyridyl-diphenylborane, triphenylboron-n-octadecylamine, triphenyl [3- (2-ethylhexyloxy) propylamine] boron ;
  • Maleimide compounds such as 2,4,6-trichloromaleimide and N- (2,6diethylphenyl) 2,3-dichloromaleimide; other 4,4-dichloro-2-n-octyl-3-isothiazolone (generic name) :
  • zinc pyrithione, copper pyrithione, pyridine / triphenylborane, 4-isopropylpyridyl-diphenylmethylborane, betoxazine, dineb, cineine 211 and irgarol 1051 are preferable, and copper pyrithione, zinc pyrithione, pyridine / triphenylborane and betoxazine are more preferable. preferable.
  • Antifouling agents (C) include cuprous oxide, rhodan copper, zinc pyrithione, copper pyrithione, pyridine triphenylborane, 4-isopropylpyridyl-diphenylmethylborane, betoxazine, dinebu, cineine 211 and irgarol 1051, trifluanid, diclofluaniani And cuprous oxide, copper pyrithione, zinc pyrithione, pyridine triphenylborane and betoxazine are more preferred. These antifouling agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the antifouling agent (C) in the composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.1 to 75% by mass, preferably 1 to 60% by mass in the solid content of the composition of the present invention. is there.
  • medical agent (C) is less than 0.1 mass%, there exists a possibility that sufficient antifouling effect may not be acquired.
  • content of the antifouling agent (C) exceeds 75% by mass, the formed coating film is fragile, and further, the adhesion to the coating film formation is weak, and the function as an antifouling coating film is sufficient. I can't do it.
  • the elution regulator (D) include rosin, rosin derivatives and their metal salts, monocarboxylic acids and salts thereof, or alicyclic hydrocarbon resins.
  • the rosin include tall oil rosin, gum rosin, and wood rosin.
  • the rosin derivative include hydrogenated rosin, disproportionated rosin, maleated rosin, formylated rosin, and polymerized rosin.
  • the metal salt of rosin and the metal salt of rosin derivative a reaction product of a metal compound and rosin can be used.
  • Examples of the metal salt of rosin include gum rosin zinc (or copper) salt, wood rosin zinc (or copper) salt, Examples include tall oil rosin zinc (or copper) salt.
  • metal salts of rosin derivatives hydrogenated rosin zinc (or copper) salt, disproportionated rosin zinc (or copper) salt, maleated rosin zinc (or copper) salt, formylated rosin zinc (or copper) salt, polymerization
  • Examples of the monocarboxylic acid include fatty acids having about 5 to 30 carbon atoms, synthetic fatty acids, and naphthenic acids.
  • Examples of the monocarboxylic acid salt include a copper salt, a zinc salt, a magnesium salt, and a calcium salt.
  • Examples of the alicyclic hydrocarbon resin include Quinton 1500, 1525L, 1700 (trade name, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) and the like as commercially available products.
  • the composition of the present invention is at least selected from the group consisting of rosin, rosin derivatives, and metal salts thereof, as an elution regulator (D) in that it can impart moderate elution promoting properties to the composition of the present invention. It is preferable to contain one, and it is particularly preferable to contain a copper salt or a zinc salt of rosin or a rosin derivative from the viewpoint of improving crack resistance and water resistance.
  • the content of the elution regulator (D) in the composition of the present invention is usually 1 to 80 parts by mass, preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer (A).
  • the elution control agent (D) is less than 1 part by mass, the effect of preventing the adhesion of varicella-fouling organisms, particularly the effect of preventing the attachment of varicella-fouling organisms during the outfitting period cannot be expected.
  • the content of the elution regulator (D) exceeds 80 parts by mass, defects such as cracks and peeling are likely to occur in the coating film, and there is a possibility that the effect of preventing the adhesion of waterpox fouling organisms may not be exhibited sufficiently.
  • the content of the elution regulator (D) is, for example, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 with respect to 100 parts by mass of the copolymer (A). , 60, 65, 70, 75, 80 parts by mass, and may be within the range of any two numerical values exemplified here.
  • plasticizer (E) By including the plasticizer (E) in the antifouling coating composition of the present invention, the plasticity of the composition can be improved, and as a result, a tough coating film can be suitably formed.
  • the plasticizer (E) include phosphate esters such as tricresyl phosphate, trioctyl phosphate and triphenyl phosphate, phthalates such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate, dibutyl adipate, dioctyl adipate and the like.
  • Adipic acid esters such as dibutyl sebacate and dioctyl sebacate, epoxidized oils and fats such as epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil, alkyl vinyl ether polymers such as methyl vinyl ether polymer and ethyl vinyl ether polymer Polymers, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, t-nonyl pentasulfide, petrolatum, polybutene, trimellitic acid tris (2-ethylhexyl), liquid paraffin And chlorinated paraffin. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the plasticizer (E) in the composition of the present invention is usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer (A).
  • ⁇ Other resins (F)> By containing the other resin (F) in the antifouling coating composition of the present invention, the cost can be reduced without impairing the effects of the present invention, and a synergistic effect with the physical properties of the resin (F). Can be obtained.
  • the other resin (F) include (meth) acrylic resin, alkyd resin, polyester resin, chlorinated rubber resin, vinyl resin and the like.
  • Other resin (F) in the composition of this invention can be contained in the range by which the moderate coating-film dissolution rate and coating-film physical property in seawater are not impaired,
  • the content is a copolymer ( A) 1 to 200 parts by weight, preferably 20 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight.
  • the antifouling coating composition of the present invention contains, as necessary, pigments, dyes, antifoaming agents, anti-sagging agents, dispersants, anti-settling agents, dehydrating agents, organic solvents, etc. It can be added within a range where the coating film dissolution rate and coating film physical properties are not impaired.
  • the antifouling paint composition of the present invention is prepared, for example, by mixing and dispersing a mixed liquid containing a siloxysan compound (B) using a disperser or a siloxane compound (B). It can manufacture by adding and mixing a siloxane compound (B) at the last process, after mixing and dispersing the liquid mixture containing other than using a disperser. Or you may manufacture by adding and mixing a siloxysan compound (B) just before coating.
  • the contents of the copolymer (A) and the siloxane compound (B) in the mixed solution are the contents of the copolymer (A) and the siloxane compound (B) in the antifouling coating composition, and What is necessary is just to adjust suitably so that it may become a content rate.
  • the disperser for example, one that can be used as a fine pulverizer can be suitably used.
  • a commercially available homomixer, sand mill, bead mill or the like can be used.
  • the mixed solution may be mixed and dispersed using a container provided with a stirrer to which glass beads for mixing and dispersing are added.
  • Antifouling treatment method, antifouling coating film , and coated article forms an antifouling coating film on the surface of a coating film-forming article using the antifouling coating composition.
  • the antifouling coating film gradually dissolves from the surface and the coating film surface is constantly renewed, thereby preventing the adhesion of chickenpox fouling organisms.
  • the antifouling effect can be exhibited continuously by overcoating the said composition. Examples of the coating film formation include ships (particularly ship bottoms), fishing equipment, underwater structures, and the like.
  • the fishery tools include aquaculture or stationary fishing nets, fishing net accessories such as floats and ropes used in the fishing nets, and the like.
  • Examples of the underwater structure include a power plant conduit, a bridge, a port facility, and the like.
  • the antifouling coating film can be formed by applying the antifouling coating composition to the surface (entirely or partly) of the coating film forming article.
  • Examples of the application method include brush coating, spraying, dipping, flow coating, and spin coating. These may be used alone or in combination of two or more. After application, dry.
  • the drying temperature may be room temperature. What is necessary is just to set drying time suitably according to the thickness etc. of a coating film.
  • the antifouling coating film of the present invention formed using the antifouling coating composition exhibits an appropriate coating film dissolution rate and coating film properties in seawater, and can maintain a stable surface renewability over a long period of time.
  • the desired antifouling effect can be effectively exhibited.
  • it has the advantage that the outstanding recoat performance of a coating film can be exhibited.
  • What is necessary is just to set the thickness of an antifouling coating film suitably according to the kind of coating-film formation thing, the navigation speed of a ship, seawater temperature, etc.
  • the thickness of the antifouling coating film is usually 50 to 500 ⁇ m, preferably 100 to 400 ⁇ m.
  • the antifouling coating film of the present invention has an appropriate hardness. That is, the antifouling coating film of the present invention has a hardness that does not cause coating film abnormality such as cold flow.
  • the coated article of the present invention has the antifouling coating film on the surface.
  • the coated product of the present invention may have the antifouling coating film on the entire surface or a part thereof. Since the coated product of the present invention has a coating film excellent in long-term stable surface renewability and recoatability by improving an appropriate coating film dissolution rate and coating film properties in seawater, In particular, it can be suitably used as ship bottoms), fishing equipment, underwater structures and the like.
  • the antifouling coating film when the antifouling coating film is formed on the ship bottom surface of the ship, the antifouling coating film gradually dissolves from the surface, and the coating film surface is constantly renewed, thereby preventing adhesion of waterpox fouling organisms. it can. Moreover, the hydrolysis rate of the antifouling coating film is suitably suppressed. Therefore, the ship can maintain antifouling performance for a long period of time. For example, even in a stationary state such as during berthing or during outfitting, there is little adhesion and accumulation of Minamata fouling organisms, and the antifouling effect can be exhibited for a long period of time.
  • the antifouling coating on the surface is basically free from cracks or peeling. Therefore, it is not necessary to perform another operation such as forming a coating film after the coating film is completely removed. Therefore, an antifouling coating film can be suitably formed by directly overcoating the antifouling coating film composition. Thereby, it is possible to easily and continuously maintain the antifouling performance at a low cost.
  • % In each production example, comparative production example, example and comparative example represents mass%.
  • the viscosity is a measured value at 25 ° C., and is a value determined by a B-type viscometer.
  • the weight average molecular weight (Mw) is a value (polystyrene conversion value) determined by GPC.
  • the conditions of GPC are as follows. Equipment: HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation Column: TSKgel SuperHZM-M (Tosoh Corporation) 2 flow rate: 0.35 mL / min Detector ... RI Column thermostatic chamber temperature: 40 ° C Eluent: THF
  • the heating residue is a value obtained by heating at 125 ° C. for 1 hour.
  • the unit of the compounding quantity of each component in Table 1 is g.
  • a triorganosilyl ester-containing copolymer solution A-1 was obtained by adding and dissolving 300 g of xylene.
  • the viscosity of the obtained copolymer solution was 450 cps / 25 ° C., the heating residue was 49.8%, and the Mw was 51,000.
  • Production Example 2 (Production of copolymer solution A-2) A flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel was charged with 170 g of xylene and stirred at 85 ⁇ 5 ° C. in a nitrogen atmosphere, with 300 g of triisopropylsilyl acrylate, 130 g of methyl methacrylate, and mecrylic acid. A mixture of 20 g of 2-methoxyethyl, 20 g of n-butyl acrylate, 30 g of i-butyl methacrylate and 4 g of 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate was added over 2 hours.
  • Production Example 3 (Production of copolymer solution A-3) A flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer and a dropping funnel was charged with 200 g of xylene and stirred at 85 ⁇ 5 ° C. in a nitrogen atmosphere, while 270 g of triisopropylsilyl methacrylate, 160 g of methyl methacrylate, acrylic acid A mixed solution of 20 g of n-butyl, 50 g of n-butyl methacrylate and 6 g of 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate was added dropwise over 2 hours.
  • Triorganosilyl ester-containing copolymer solution A-3 was obtained by adding and dissolving 300 g of xylene.
  • the viscosity of the obtained copolymer solution was 440 cps / 25 ° C., the heating residue was 50.3%, and the Mw was 50,500.
  • Production Example 4 (Production of copolymer solution A-4) A flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel was charged with 350 g of xylene and stirred at 85 ⁇ 5 ° C.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 Manufacture of coating compositions
  • the components shown in Table 1 were blended in the proportions (mass%) shown in Table 1, and mixed and dispersed with glass beads having a diameter of 1.5 to 2.5 mm to produce a coating composition.
  • the details of each component in Table 1 are as follows.
  • Gum rosin zinc salt solution used in Production Example 5
  • Gum rosin solution Chinese gum rosin (WW) about 60% solid content xylene solution
  • Cuprous oxide Trade name “NC-301” (manufactured by Nisshin Chemco) Copper pyrithione: Trade name “Copper Omagine” (manufactured by Arch Chemical Co., Ltd.) Bengala: Trade name “TODA COLOR EP-13D” (manufactured by Toda Pigment Corporation)
  • Talc Trade name “Crown Talc 3S” (Matsumura Sangyo Co., Ltd.)
  • Zinc oxide Trade name “Zinc oxide 2 types” (manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd.) Titanium oxide: Trade name “FR-41” (Furukawa Machine Metal Co., Ltd.)
  • Fatty acid amide thixotropic agent Trade name “Disparon A603-20X” (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd
  • Test Example 1 (Rotary test) A rotating drum having a diameter of 515 mm and a height of 440 mm was attached to the center of the water tank so that it could be rotated by a motor. In addition, a cooling device for keeping the temperature of the seawater constant and an automatic pH controller for keeping the pH of the seawater constant were attached. A test plate was prepared according to the following method. First, on a titanium plate (75 x 150 x 0.5 mm), a rust preventive paint (epoxy vinyl A / C) is applied so that the thickness after drying is about 100 ⁇ m and dried to form a rust preventive coating. did.
  • a rust preventive paint epoxy vinyl A / C
  • the coating compositions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were applied on the rust preventive coating so that the thickness after drying was about 300 ⁇ m.
  • the obtained coated material was dried at 40 ° C. for 3 days to prepare a test plate having a dry coating film having a thickness of about 300 ⁇ m.
  • One of the produced test plates was fixed to the rotating drum of the rotating device of the apparatus so as to contact seawater, and the rotating drum was rotated at a speed of 20 knots. Meanwhile, the temperature of the seawater was kept at 25 ° C. and the pH was kept at 8.0 to 8.2, and the seawater was changed every week.
  • each test plate is measured with a laser focus displacement meter at the initial stage and every 3 months after the start of the test, and the dissolved film thickness is calculated from the difference ( ⁇ m / month ) In addition, the said measurement was performed for 24 months and the said coating-film melt
  • Test example 2 (antifouling test) The coating compositions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were applied on both sides of a hard PVC plate (100 ⁇ 200 ⁇ 2 mm) so that the thickness as a dry coating film was about 200 ⁇ m. The obtained coated material was dried at room temperature (25 ° C.) for 3 days to prepare a test plate having a dry coating film having a thickness of about 200 ⁇ m. This test plate was immersed in 1.5 m below the sea surface in Owase City, Mie Prefecture, and the test plate was observed for contamination by deposits after 12 months and 24 months. Evaluation was performed by visually observing the state of the coating film surface, and was judged according to the following criteria.
  • A There is no adhesion of fouling organisms such as shellfish and algae, and there is almost no slime.
  • Level at which fouling organisms such as shellfish and algae do not adhere, and slime is thin (appreciable to the surface of the paint film) but can be gently wiped with a brush. [Delta]: No fouling organisms such as shellfish and algae adhere, but the slime is so thick that the surface of the coating cannot be seen and cannot be removed even if wiped with a brush.
  • Level at which fouling organisms such as shellfish and algae adhere
  • Example 1 the coating films formed using the coating compositions of the present invention (Examples 1 to 6) were more effective in seawater than the coating films formed using the coating compositions of Comparative Examples 1 to 7.
  • the dissolved amount is maintained high in any period, and the state of the dried coating film after the end of the rotary test (after 24 months) is generally good without causing large cracks.
  • the coating films formed using the coating compositions of Comparative Examples 1 to 7 have a low dissolution amount in seawater as a whole, or some of the dissolution amount disappears after the latter half. In some cases, cracks occur in the coating film or in the antifouling test, it is impossible to prevent the attachment of fouling organisms over a long period of time, and the performance cannot be balanced.

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Abstract

海水中において長期間に亘り、高い塗膜溶解速度を維持し、クラック等の塗膜異常を起こすことなく、安定した防汚性能を維持できるトリオルガノシリルエステル含有共重合体を含む防汚塗料組成物を提供する。 本発明によれば、(A)(a)一般式(1): (式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、R、R及びRは、それぞれ同一又は異なって、炭素数3~6のα位が分岐したアルキル基若しくはフェニル基を示す)で表わされる(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体と、 (b)該(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体と共重合可能なエチレン性不飽和単量体との混合物から得られるトリオルガノシリルエステル含有共重合体、及び (B)炭素数が1~4のアルコキシ基及びシロキサン骨格を有するシロキサン化合物(但し、シロキサン骨格中のSi原子数が5~100) を含有する防汚塗料組成物が提供される。

Description

防汚塗料組成物、該組成物を用いて形成される防汚塗膜を表面に有する塗装物
本発明は、防汚塗料組成物、該組成物を用いて形成される防汚塗膜を表面に有する塗装物に関する。
フジツボ、セルプラ、ムラサキイガイ、フサコケムシ、ホヤ、アオノリ、アオサ、スライム等の水棲汚損生物が、船舶(特に船底部分)や漁網類、漁網付属具等の漁業具や発電所導水管等の水中構造物に付着することにより、それら船舶等の機能が害される、外観が損なわれる等の問題がある。
従来使用されていた有機錫含有共重合体の使用禁止以降、毒性が低く環境への負荷が少ないトリオルガノシリル基含有共重合体が開発され、防汚塗料に使用されてきた(特許文献1)。
前記トリオルガノシリルエステル共重合体を用いる場合、長期間に亘り海水中で一定の速度で塗膜溶解するものの、その塗膜溶解速度は全般的に低い傾向がある。船舶が通常運行され一定以上の航行速度である場合には問題はないが、近年の世界経済低迷の影響を受けて船舶の停泊期間が長期化したり、航行速度を落としたりする状況下においては、塗膜溶解速度が低くなりすぎ防汚効果が十分に発揮されないという問題が生じるようになった。
前記問題を解決するために種々の提案がされてきた。例えば、前記トリオルガノシリルエステル含有共重合体の構成モノマーとして親水性が高いモノマーを使用して親水性の高いトリオルガノシリルエステル含有共重合体を含有する防汚塗料(特許文献2~4)や、ロジン化合物などの溶出助剤を多く含有する防汚塗料などが提案されてきた(特許文献5~7)。
しかしながら、前記の提案された防汚塗料では、塗膜溶解速度の向上を十分に達成できず、また、過度に親水性を高めることによる弊害として、海水に浸漬後比較的短期間で塗膜溶解が止まってしまったり、クラックなどの塗膜物性の劣化を引き起こしたりという問題があった。
このように、海水中において長期間に亘り、高い塗膜溶解速度を維持し、クラック等の塗膜異常を起こすことなく、安定した防汚性能を維持できるトリオルガノシリルエステル含有共重合体を含む防汚塗料組成物はこれまでになかった。
特開平7-102193号公報 特開2000-17203号公報 特開2000-248029号公報 WO2009/149919A1 特開平10-30071号公報 特開2003-183567号公報 WO2015/156073A1
 本発明は、海水中において長期間に亘り、高い塗膜溶解速度を維持し、クラック等の塗膜異常を起こすことなく、安定した防汚性能を維持できるトリオルガノシリルエステル含有共重合体を含む防汚塗料組成物を提供することを課題とする。
 本発明によれば、(A)(a)一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003


(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、R、R及びRは、それぞれ同一又は異なって、炭素数3~6のα位が分岐したアルキル基若しくはフェニル基を示す)で表わされる(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体と、
(b)該(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体と共重合可能なエチレン性不飽和単量体との混合物から得られるトリオルガノシリルエステル含有共重合体、及び
(B)炭素数が1~4のアルコキシ基及びシロキサン骨格を有するシロキサン化合物(但し、シロキサン骨格中のSi原子数が5~100)
を含有する防汚塗料組成物が提供される。
 本発明者は鋭意検討を行ったところ、特定構成のトリオルガノシリルエステル含有共重合体(A)に、特定構成のシロキサン化合物(B)を添加することによって、塗膜物性(特に耐クラック性)を損なうことなく、塗膜溶解速度、特に初期段階から塗膜溶解速度を顕著に向上させるという予想外の効果が得られることを見出し、本発明の完成に到った。シロキサン化合物(B)は、他の塗膜溶出助剤と比較して、塗膜硬度を下げないという有利な特性も有する。
本発明によれば、貯蔵安定性に優れ、且つ長期間に渡って高い防汚性能が維持される防汚塗膜を形成可能な防汚塗料組成物が提供される。
 以下、本発明について詳細を説明する。
防汚塗料組成物
本発明の防汚塗料組成物は、上記のトリオルガノシリルエステル含有共重合体(A)及び上記のシロキサン化合物(B)を含有する。
<共重合体(A)>
本発明の共重合体(A)は、前記単量体(a)及び前記単量体(b)が共重合してなるものである。
以下、前記単量体(a)、前記単量体(b)、前記共重合体(A)の合成方法等について具体的に説明する。
単量体(a)
 炭素数3~6のα位が分岐したアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、s-ブチル基、t-ブチル基、1-エチルプロピル基、1-メチルブチル基、1-メチルペンチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,1-ジメチルブチル基、テキシル基等が挙げられる。
 特に、本発明では、R、R及びRとして特定の基を選択することにより、塗膜異常を起こしにくく、且つ、耐水性に優れた防汚塗膜を形成できる。このような観点から、R、R及びRとしては、それぞれ同一又は異なって、イソプロピル基、s-ブチル基、t-ブチル基及びフェニル基であることが好ましく、イソプロピル基であることがより好ましい。
 前記単量体(a)としては、例えば、(メタ)アクリル酸トリイソプロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリs-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリフェニルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピルs-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピルt-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピルテキシルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピルフェニルシリル、(メタ)アクリル酸イソプロピルジs-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸イソプロピルジフェニルシリル、(メタ)アクリル酸ジフェニルテキシルシリル、(メタ)アクリル酸t-ブチルジフェニルシリル等が挙げられる。特に、塗膜異常を起こしにくく、且つ、耐水性に優れた防汚塗膜を形成できる点で、(メタ)アクリル酸トリイソプロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリs-ブチルシリル及び(メタ)アクリル酸t-ブチルジフェニルシリルが好ましく、(メタ)アクリル酸トリイソプロピルシリルがより好ましい。これらの(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて使用される。
 単量体(b)
 単量体(b)は、単量体(a)と共重合可能なエチレン性不飽和単量体であり、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、アクリル酸2-メトキシエチル、アクリル酸2-メトキシプロピル、アクリル酸4-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸2-エトキエチル、(メタ)アクリル酸エチレングリコールモノメチル、(メタ)アクリル酸プロピレングリコールモノメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、及び(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸エステル;塩化ビニル、塩化ビニリデン、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、ブチルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、N-ビニルピロリドン等のビニル化合物;スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等の芳香族化合物等が挙げられる。この中でも特に、(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、(メタ)クリル酸メチル、 (メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル及びアクリル酸2-メトキシエチルがより好ましい。前記例示の単量体(b)は、前記共重合体(A)のモノマー成分として単独又は二種以上で使用できる。
共重合体(A)の合成
 共重合体(A)は、前記単量体(a)及び前記単量体(b)との混合物を重合させることにより得られる。
 前記混合物中における前記単量体(a)の含有量は20~70質量%程度が好ましく、30~60重量%程度がより好ましい。前記単量体(a)の含有量が30~60重量%程度の場合、得られる防汚塗料組成物を用いて形成した塗膜が、安定した塗膜溶解性を示し、長期間、防汚性能を維持できる。
 共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは、10,000~100,000であり、特に好ましくは、20,000~70,000である。Mwが10,000~100,000の場合、塗膜が脆くならず、かつ、塗膜の溶解が適度であるため、所望の防汚効果を有効に発揮できる。Mwの測定方法としては、例えばゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)が挙げられる。
共重合体(A)は、単量体(a)と単量体(b)とのランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、又はブロック共重合体のいずれの共重合体であってもよい。共重合体(A)は、例えば、重合開始剤の存在下、単量体(a)及び単量体(b)を重合させることにより得ることができる。
 前記重合反応において使用される重合開始剤としては、例えば、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2′-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、ジメチル-2,2′-アゾビスイソブチレート等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエ-ト、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート等の過酸化物が挙げられる。これら重合開始剤は、単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。前記重合開始剤としては、特に、AIBN、tert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエ-ト又は1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエートが好ましい。重合開始剤の使用量を適宜設定することにより、共重合体Aの分子量を調整することができる。この時、さらにメルカプタンやα-メチルスチレンダイマーのような連鎖移動剤を用いることもできる。
重合方法としては、例えば、溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合等が挙げられる。この中でも特に、簡便に、且つ、精度良く、共重合体(A)を得ることができる点で、溶液重合が好ましい。
 前記重合反応においては、必要に応じて有機溶媒を用いてもよい。有機溶剤としては、例えば、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸メトキシプロピル等のエステル系溶剤;イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤;ジオキサン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤等が挙げられる。この中でも特に、芳香族炭化水素系溶剤が好ましく、キシレンがより好ましい。これら溶媒については、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用できる。
 重合反応における反応温度は、重合開始剤の種類等に応じて適宜設定すればよく、通常70~140℃であり、好ましくは80~120℃である。重合反応における反応時間は、反応温度等に応じて適宜設定すればよく、通常4~8時間程度である。重合反応は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。
本発明の組成物中における共重合体(A)の含有量は、特に制限されないが、本発明の組成物の固形分中、通常2~50質量%、好ましくは4~25質量%である。共重合体(A)の含有量が4質量%~25質量%の場合、海水中での適度な塗膜溶解速度と塗膜物性が得られ、長期間の安定した表面更新性が維持でき、所望の防汚効果を有効に発揮することができる。また、塗膜の優れたリコート性能を発揮することができる。
<シロキサン化合物(B)>
本発明のシロキサン化合物(B)は、炭素数が1~4のアルコキシ基及びシロキサン骨格を有するシロキサン化合物であり、シロキサン骨格中のSi原子数が5~100である。シロキサン化合物(B)のSi原子数は、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。シロキサン骨格中の各Siには炭素数が1~4のアルコキシ基が少なくとも1つ結合していることが好ましい。
シロキサン骨格中の各Siは、複数の置換基(末端Siは3つの置換基、それ以外のSiは2つの置換基)を有している。これらの複数の置換基は、その全てが、炭素数が1~4のアルコキシ基であることが好ましい。これらの複数の置換基のうちの2つは、炭素数が1~6のアルキル基、フェニル基、または炭素数が1~4のアルコキシ基であってもよい。シロキサン骨格は、直鎖状、分岐鎖状、環状の何れであってもよい。シロキサン化合物(B)は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状シロキサン骨格を有する化合物を1種含んでもよく、複数種類を含む混合物であってもよい。
炭素数が1~4のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、t-ブトキシ基などを挙げることができ、好ましくは、メトキシ、エトキシ基である。さらに、好ましくはエトキシ基である。炭素数が1~6のアルキル基としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシルなどを挙げることができ、好ましくは、メチル、エチル基である。
 シロキサン化合物(B)は、以下の一般式(2)で表される化合物を含んでもよい。
下記一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

(式中、Rは、それぞれ同一又は異なって、炭素数が1~4のアルキル基であり、Rは、それぞれ同一又は異なって、炭素数が1~6のアルキル基、フェニル基、または炭素数が1~4のアルコキシ基であり、nは5~100である)で表される。
 Rとしては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル基などを挙げられ、好ましくは、メチル、エチル基である。さらに好ましくは、エチル基である。
としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、フェニル基、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、t-ブトキシ基などを挙げることができ、好ましくは、メチル、エチル、フェニル、メトキシ、エトキシ基である。
本発明のシロキサン化合物(B)は、例えば、オルガノシリケートを部分加水分解縮合して製造してもよいし、市販品を用いてもよい。
オルガノシリケートの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトライソブトキシシランなどの4官能シラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリn-ブトキシシラン、メチルトリイソブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリn-ブトキシシラン、フェニルトリイソブトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン等の3官能シラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジn-ブトキシシラン、ジメチルジイソブトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジn-ブトキシシラン、ジフェニルジイソブトキシシラン、ジヘキシルジメトキシシラン、ジヘキシルジエトキシシラン等の2官能シランが挙げられる。これらの4官能、3官能もしくは2官能シランの1種又は2種以上の組合せで使用できる。
シロキサン化合物(B)の市販品としては、例えば、MKCシリケートMS56、MKCシリケートMS57、MKCシリケートMS56S(以上、いずれも三菱化学(株)製、商品名)、メチルシリケート53A、エチルシリケート40、エチルシリケート48、EMS-485、SS-101(以上、いずれもコルコート(株)製、商品名)、シリケート40、シリケート45(多摩化学工業(株)製、商品名)KR-515、KR-500、KR-401N、KR-510(以上、いずれも信越化学工業(株)製、商品名)、TES40WN(旭化成ワッカーシリコーン社製)等を挙げることができる。
本発明のシロキサン化合物(B)を塗料組成物中へ配合する方法については、特に限定されるものでなく、塗料の分散工程時に配合しても良いし、最終工程で配合しても良い。もしくは、塗装直前に塗料に添加し混合しても良い。
本発明のシロキサン化合物(B)は、本発明の組成物の固形分中、0.2~5質量%含有され、特に好ましくは0.5~2%質量%含有される。シロキサン化合物(B)の含有量が前記範囲内である場合、初期(海水浸漬前段階)の塗膜溶解速度の促進効果が著しく、また、一定期間海水中に浸漬した後の防汚塗膜についても何ら塗膜異常(クラック等)が発生しない。
 前記共重合体(A)とシロキサン化合物(B)との含有割合が、固形分換算で、質量比(前記共重合体(A)/前記縮合物(B))、1~75である場合、初期(海水浸漬前段階)の塗膜溶解速度の促進効果が顕著に発揮され、前記含有割合が2.5~30である場合は前記効果が更に発揮される。
 本発明における防汚塗料組成物には、共重合体(A)及びシロキサン化合物(B)のほかに、必要に応じて、防汚薬剤(C)、溶出調整剤(D)、可塑剤(E)、他の樹脂(F)等を配合することができる。これにより、より優れた防汚効果を発揮できる。
<防汚薬剤(C)>
防汚薬剤(C)としては、海棲汚損生物に対して殺傷又は忌避作用を有する物質であればよく、特に限定されない。例えば無機薬剤及び有機薬剤が挙げられる。
無機薬剤としては、例えば、亜酸化銅、チオシアン酸銅(一般名:ロダン銅)、キュプロニッケル、銅粉等が挙げられる。この中でも特に、亜酸化銅とロダン銅が好ましい。
有機薬剤としては、例えば、2-メルカプトピリジン-N-オキシド銅(一般名:カッパーピリチオン)等の有機銅化合物、2-メルカプトピリジン-N-オキシド亜鉛(一般名:ジンクピリチオン)、ジンクエチレンビスジチオカーバメート(一般名:ジネブ)、ビス(ジメチルジチオカルバミン酸)亜鉛(一般名:ジラム)、ビス(ジメチルジチオカルバメート)エチレンビス(ジチオカーバメート)二亜鉛(一般名:ポリカーバメート)等の有機亜鉛化合物;ピリジン・トリフェニルボラン、4-イソプロピルピリジル-ジフェニルメチルボラン、4-フェニルピリジル-ジフェニルボラン、トリフェニルボロン-n-オクタデシルアミン、トリフェニル[3-(2-エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン]ボロン等の有機ボロン化合物;2,4,6-トリクロロマレイミド、N-(2,6ジエチルフェニル)2,3-ジクロロマレイミド等のマレイミド系化合物;その他、4,5-ジクロロ-2-n-オクチル-3-イソチアゾロン(一般名:シーナイン211)、3,4-ジクロロフェニル-N-N-ジメチルウレア(一般名:ジウロン)、2-メチルチオ-4-t-ブチルアミノ-6-シクロプロピルアミノ-s-トリアジン(一般名:イルガロール1051)、2,4,5,6-テトラクロロイソフタロニトリル(一般名:クロロタロニル)、Nージクロロフルオロメチルチオ-N',N'-ジメチル-N―p-トリルスルファミド(一般名:トリフルアニド)、Nージクロロメチルチオ-N',N'-ジメチル-N-フェニルスルファミド(一般名:ジクロフルアニド)、2-(4-チアゾリル)ベンズイミダゾ-ル(一般名:チアベンダゾール)、3-(ベンゾ〔b〕チエン-2-イル)-5,6-ジヒドロ-1,4,2-オキサチアジン-4-オキシド(一般名:ベトキサジン)、2-(p-クロロフェニル)-3-シアノー4-ブロモー5-トリフルオロメチル ピロール(一般名:ECONEA 028)等が挙げられる。この中でも特に、ジンクピリチオン、カッパーピリチオン、ピリジン・トリフェニルボラン、4-イソプロピルピリジル-ジフェニルメチルボラン、ベトキサジン、ジネブ、シーナイン211及びイルガロール1051が好ましく、カッパーピリチオン、ジンクピリチオン、ピリジン・トリフェニルボラン及びベトキサジンがより好ましい。
防汚薬剤(C)としては、亜酸化銅、ロダン銅、ジンクピリチオン、カッパーピリチオン、ピリジン・トリフェニルボラン、4-イソプロピルピリジル-ジフェニルメチルボラン、ベトキサジン、ジネブ、シーナイン211及びイルガロール1051、トリフルアニド、ジクロフルアニドが好ましく、亜酸化銅、カッパーピリチオン、ジンクピリチオン、ピリジン・トリフェニルボラン及びベトキサジンがより好ましい。
これらの防汚薬剤は1種又は2種以上併用して使用できる。
本発明の組成物中における防汚薬剤(C)の含有量は、特に制限されないが、本発明の組成物の固形分中、通常0.1~75質量%、好ましくは1~60質量%である。防汚薬剤(C)の含有量が0.1質量%未満の場合、十分な防汚効果が得られないおそれがある。防汚薬剤(C)の含有量が75質量%を超える場合、形成される塗膜が脆弱であり、さらに、被塗膜形成物に対する接着性も弱く、防汚塗膜としての機能を十分に果たせない。
<溶出調整剤(D)>
溶出調整剤(D)としては、例えば、ロジン、ロジン誘導体およびこれらの金属塩、モノカルボン酸およびその塩または脂環式炭化水素樹脂等が挙げられる。
 前記ロジンとしては、トール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジン等を例示できる。前記ロジン誘導体としては、水添ロジン、不均化ロジン、マレイン化ロジン、ホルミル化ロジン、重合ロジン等を例示できる。ロジンの金属塩およびロジン誘導体の金属塩としては、金属化合物とロジンとの反応物を使用でき、ロジンの金属塩としては、例えば、ガムロジン亜鉛(又は銅)塩、ウッドロジン亜鉛(又は銅)塩、トール油ロジン亜鉛(又は銅)塩等が挙げられる。ロジン誘導体の金属塩としては、水添ロジン亜鉛(又は銅)塩、不均化ロジン亜鉛(又は銅)塩、マレイン化ロジン亜鉛(又は銅)塩、ホルミル化ロジン亜鉛(又は銅)塩、重合ロジン亜鉛(又は銅)塩、等が挙げられる。
 前記モノカルボン酸としては、例えば、炭素数5~30程度の脂肪酸、合成脂肪酸、ナフテン酸等が挙げられる。モノカルボン酸の塩としては、銅塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。
前記脂環式炭化水素樹脂としては、市販品として、例えば、クイントン1500、1525L、1700(商品名、日本ゼオン社製)等が挙げられる。
 特に、本発明の組成物は、溶出調整剤(D)として、適度な溶出促進性を本発明の組成物に付与できる点で、ロジン、ロジン誘導体およびこれらの金属塩からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましく、耐クラック性・耐水性の向上の点で、ロジンまたはロジン誘導体の銅塩または亜鉛塩を含有することが特に好ましい。
 本発明の組成物中における溶出調整剤(D)の含有量は、共重合体(A)100質量部に対して通常1~80質量部、好ましくは10~50質量部である。溶出調整剤(D)が1質量部未満の場合、水棲汚損生物付着防止効果、とくに艤装期間における水棲汚損生物付着防止効果をあまり期待できない。溶出調整剤(D)の含有量が80質量部を超える場合、塗膜にクラック、剥離等の欠陥が生じやすく、水棲汚損生物付着防止効果を十分に発揮できなくなるおそれがある。溶出調整剤(D)の含有量は、前記共重合体(A)100質量部に対して、例えば、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80質量部であり、ここで例示した何れか2つの数値の範囲内であってもよい。
<可塑剤(E)>
 本発明の防汚塗料組成物に可塑剤(E)を含有させることにより、前記組成物の可塑性を向上させることができ、その結果、強靱な塗膜を好適に形成できる。
 前記可塑剤(E)としては、例えば、トリクレジルフォスフェート、トリオクチルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート等の燐酸エステテル類、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等のフタル酸エステル類、ジブチルアジペート、ジオクチルアジペート等のアジピン酸エステル類、ジブチルセバケート、ジオクチルセバケート等のセバシン酸エステル類、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等のエポキシ化油脂類、メチルビニルエーテル重合体、エチルビニルエーテル重合体等のアルキルビニルエーテル重合体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、t-ノニルペンタスルフィド、ワセリン、ポリブテン、トリメリット酸トリス(2-エチルヘキシル)、流動パラフィン、塩素化パラフィン等が挙げられる。これらは単独又は2種以上で使用できる。
 本発明の組成物中における可塑剤(E)の含有量は、共重合体(A)100質量部に対して通常0.1~20質量部、好ましくは0.5~10質量部である。
<他の樹脂(F)>
本発明の防汚塗料組成物に他の樹脂(F)を含有させることにより、本発明の効果を損なうことなく、コストダウンが可能であり、また、樹脂(F)の持つ物性との相乗効果を得ることができる。
他の樹脂(F)としては、例えば(メタ)アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ゴム樹脂、ビニル樹脂等が挙げられる。
本発明の組成物中における他の樹脂(F)は、海水中での適度な塗膜溶解速度と塗膜物性が損なわれない範囲で含有することができ、その含有量は、共重合体(A)100質量部に対して1~200質量部、好ましくは20~100質量部である。
<その他の添加剤>
 さらに、本発明の防汚塗料組成物には、必要に応じて、顔料、染料、消泡剤、タレ止め剤、分散剤、沈降防止剤、脱水剤、有機溶媒等を、海水中での適度な塗膜溶解速度と塗膜物性が損なわれない範囲で添加することができる。
 防汚塗料組成物の製造方法
 本発明の防汚塗料組成物は、例えば、シロキシサン化合物(B)を含有する混合液を、分散機を用いて混合分散することにより、または、シロキサン化合物(B)以外を含有する混合液を、分散機を用いて混合分散した後、最終工程でシロキサン化合物(B)を添加、混合することにより製造できる。または、塗装直前にシロキシサン化合物(B)を添加、混合することにより製造しても良い。
 前記混合液中における前記共重合体(A)及びシロキサン化合物(B)等の含有量は、それぞれ防汚塗料組成物中の共重合体(A)及びシロキサン化合物(B)等の含有量、及び含有割合となるように適宜調整すればよい。
 前記分散機としては、例えば、微粉砕機として使用できるものを好適に用いることができる。例えば、市販のホモミキサー、サンドミル、ビーズミル等を使用することができる。また、撹拌機を備えた容器に混合分散用のガラスビーズ等を加えたものを用い、前記混合液を混合分散してもよい。
 防汚処理方法、防汚塗膜、および塗装物
 本発明の防汚処理方法は、上記防汚塗料組成物を用いて被塗膜形成物の表面に防汚塗膜を形成する。本発明の防汚処理方法によれば、前記防汚塗膜が表面から徐々に溶解し塗膜表面が常に更新されることにより、水棲汚損生物の付着防止を図ることができる。また、塗膜を溶解させた後、上記組成物を上塗りすることにより、継続的に防汚効果を発揮することができる。
 被塗膜形成物としては、例えば、船舶(特に船底)、漁業具、水中構造物等が挙げられる。漁業具としては、例えば、養殖用又は定置用の漁網、該漁網に使用される浮き子、ロープ等の漁網付属具等が挙げられる。水中構造物としては、例えば、発電所導水管、橋梁、港湾設備等が挙げられる。
 防汚塗膜は、上記防汚塗料組成物を被塗膜形成物の表面(全体又は一部)に塗布することにより形成できる。
塗布方法としては、例えば、ハケ塗り法、スプレー法、ディッピング法、フローコート法、スピンコート法等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を併用して行ってもよい。
塗布後、乾燥させる。乾燥温度は、室温でよい。乾燥時間は、塗膜の厚み等に応じて適宜設定すればよい。
上記防汚塗料組成物を用いて形成される本発明の防汚塗膜は、海水中での適度な塗膜溶解速度と塗膜物性を発揮し、長期間の安定した表面更新性が維持でき、所望の防汚効果を有効に発揮することができる。また、塗膜の優れたリコート性能を発揮することができるという利点を有する。
 防汚塗膜の厚みは、被塗膜形成物の種類、船舶の航行速度、海水温度等に応じて適宜設定すればよい。例えば、被塗膜形成物が船舶の船底の場合、防汚塗膜の厚みは通常50~500μm、好ましくは100~400μmである。
 本発明の防汚塗膜は、適度な硬さを有する。すなわち、本発明の防汚塗膜は、コールドフロー等の塗膜異常を起こさない程度の硬さを有する。
本発明の塗装物は、前記防汚塗膜を表面に有する。本発明の塗装物は、前記防汚塗膜を表面の全体に有していてもよく、一部に有していてもよい。
本発明の塗装物は、海水中での適度な塗膜溶解速度と塗膜物性を改善することにより長期間の安定した表面更新性とリコート性に優れる塗膜を備えているため、上記船舶(特に船底)、漁業具、水中構造物等として好適に使用できる。
例えば、船舶の船底表面に上記防汚塗膜を形成した場合、前記防汚塗膜が表面から徐々に溶解し塗膜表面が常に更新されることにより、水棲汚損生物の付着防止を図ることができる。
しかも、前記防汚塗膜は、加水分解速度が好適に抑制されている。そのため、該船舶は、防汚性能を長期間維持でき、例えば、停泊中、艤装期間中等の静止状態においても、水棲汚損生物の付着・蓄積がほとんどなく、長期間、防汚効果を発揮できる。
また、長時間経過後においても、表面の防汚塗膜には、基本的にクラックやハガレが生じない。そのため、塗膜を完全に除去した後あらためて塗膜を形成する等の作業を行う必要がない。よって、上記防汚塗膜組成物を直接上塗りすることにより好適に防汚塗膜を形成できる。これにより、簡便にかつ低コストでの継続的な防汚性能の維持が可能になる。
 以下に実施例等を示し本発明の特徴とするところをより一層明確にする。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
各製造例、比較製造例、実施例及び比較例中の%は質量%を示す。粘度は、25℃での測定値であり、B形粘度計により求めた値である。重量平均分子量(Mw)は、GPCにより求めた値(ポリスチレン換算値)である。GPCの条件は下記の通りである。
装置・・・ 東ソー株式会社製 HLC-8220GPC
カラム・・・ TSKgel SuperHZM-M(東ソー株式会社製)2本
流量・・・ 0.35 mL/min
検出器・・・ RI
カラム恒温槽温度・・・ 40℃
溶離液・・・ THF
加熱残分は、125℃で1時間加熱して求めた値である。
また、表1中の各成分の配合量の単位はgである。
製造例1(共重合体溶液A-1の製造)
 温度計、還流冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えたフラスコに、キシレン200gを仕込み、窒素雰囲気下、85±5℃で攪拌しながら、メタクリル酸トリイソプロピルシリル270g、メタクリル酸メチル120g、アクリル酸2-メトキシエチル20g、アクリル酸n-ブチル20g、メタクリル酸i-ブチル70g、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート6gの混合液を2時間かけて滴下した。その後同温度で1時間攪拌を行った後、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート1gを1時間毎に3回添加して重合反応を完結した後、キシレン300gを添加し溶解させることにより、トリオルガノシリルエステル含有共重合体溶液A-1を得た。得られた共重合体溶液の粘度は450cps/25℃、加熱残分は49.8%、Mwは51,000であった。
製造例2(共重合体溶液A-2の製造)
温度計、還流冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えたフラスコに、キシレン170gを仕込み、窒素雰囲気下、85±5℃で攪拌しながら、アタクリル酸トリイソプロピルシリル300g、メタクリル酸メチル130g、メクリル酸2-メトキシエチル20g、アクリル酸n-ブチル20g、メタクリル酸i-ブチル30g、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート4gの混合液を2時間かけて滴下した。その後同温度で1時間攪拌を行った後、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート1gを1時間毎に3回添加して重合反応を完結した後、キシレン330gを添加し溶解させることにより、トリオルガノシリルエステル含有共重合体溶液A-2を得た。得られた共重合体溶液の粘度は490cps/25℃、加熱残分は50.5%、Mwは49,500であった。
製造例3(共重合体溶液A-3の製造)
 温度計、還流冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えたフラスコに、キシレン200gを仕込み、窒素雰囲気下、85±5℃で攪拌しながら、メタクリル酸トリイソプロピルシリル270g、メタクリル酸メチル160g、アクリル酸n-ブチル20g、メタクリル酸n-ブチル50g、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート6gの混合液を2時間かけて滴下した。その後同温度で1時間攪拌を行った後、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート1gを1時間毎に3回添加して重合反応を完結した後、キシレン300gを添加し溶解させることにより、トリオルガノシリルエステル含有共重合体溶液A-3を得た。得られた共重合体溶液の粘度は440cps/25℃、加熱残分は50.3%、Mwは50,500であった。
製造例4(共重合体溶液A-4の製造)
 温度計、還流冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えたフラスコに、キシレン350gを仕込み、窒素雰囲気下、85±5℃で攪拌しながら、メタクリル酸トリイソプロピルシリル100g、メタクリル酸メチル75g、アクリル酸2-メトキシエチル50g、アクリル酸n-ブチル100g、メタクリル酸i-ブチル100g、メクリル酸2-メトキシエチル75g、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート5gの混合液を2時間かけて滴下した。その後同温度で1時間攪拌を行った後、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート1gを1時間毎に3回添加して重合反応を完結した後、キシレン150gを添加し溶解させることにより、トリオルガノシリルエステル含有共重合体溶液A-4を得た。得られた共重合体溶液の粘度は380cps/25℃、加熱残分は49.5%、Mwは48,000であった。
実施例1~6及び比較例1~7(塗料組成物の製造)
表1に示す成分を表1に示す割合(質量%)で配合し、直径1.5~2.5mmのガラスビーズと混合分散することにより塗料組成物を製造した。表1中の各成分の詳細は以下の通りである。
ガムロジン亜鉛塩溶液:製造例5で製造したものを使用
ガムロジン溶液:中国産ガムロジン(WW)の固形分約60%キシレン溶液
亜酸化銅:商品名「NC-301」(日進ケムコ(株)製)
銅ピリチオン:商品名「カッパーオマジン」(アーチケミカル(株)製)
ベンガラ:商品名「TODA COLOR EP-13D」(戸田ピグメント(株)製)
タルク:商品名「クラウンタルク3S」(松村産業(株)製)
酸化亜鉛:商品名「酸化亜鉛2種」(正同化学(株)製)
酸化チタン:商品名「FR-41」(古河機械金属(株)製)
脂肪酸アマイド系揺変剤:商品名「ディスパロンA603-20X」(楠本化成(株)製)
シロキサン化合物(B):
商品名「エチルシリケート40」(コルコート(株)製)
商品名「エチルシリケート48」(コルコート(株)製)
商品名「MKCシリケートMS56」(三菱化学(株))
テトラエトキシシラン:キシダ化学(株)製、特級試薬
テトラメトキシシラン:キシダ化学(株)製、特級試薬
メチルシリケート51(四量体):コルコート(株)製
製造例5(ガムロジン亜鉛塩溶液の製造)
温度系、還流冷却器及び攪拌機を備えた1Lのフラスコに、中国産ガムロジン(WW)240gとキシレン240gをフラスコに入れ、更に、前記ガムロジン中の樹脂酸が全て亜鉛塩を形成するように酸化亜鉛120gを加え、70~80℃で3時間、減圧下で還流脱水した。その後、冷却しろ過を行うことにより、ガムロジン亜鉛塩のキシレン溶液(濃褐色透明液体、固形分約60%)を得た。得られたキシレン溶液の加熱残分は、60.6%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
試験例1(ロータリー試験)
水槽の中央に直径515mm及び高さ440mmの回転ドラムを取付け、これをモーターで回転できるようにした。また、海水の温度を一定に保つための冷却装置、及び海水のpHを一定に保つためのpH自動コントローラーを取付けた。
試験板を下記の方法に従って作製した。
まず、チタン板(75×150×0.5mm)上に、防錆塗料(エポキシビニル系A/C)を乾燥後の厚みが約100μmとなるよう塗布し乾燥させることにより防錆塗膜を形成した。その後、実施例1~6及び比較例1~7で得られた塗料組成物を、それぞれ前記防錆塗膜の上に、乾燥後の厚みが約300μmとなるよう塗布した。得られた塗布物を40℃で3日間乾燥させることにより、厚みが約300μmの乾燥塗膜を有する試験板を作製した。
作製した試験板のうちの一枚を上記装置の回転装置の回転ドラムに海水と接触するように固定して、20ノットの速度で回転ドラムを回転させた。その間、海水の温度を25℃、pHを8.0~8.2に保ち、一週間毎に海水を入れ換えた。
各試験板の初期と試験開始後3ヶ月毎の残存膜厚をレーザーフォーカス変位計で測定し、その差から溶解した塗膜厚を計算することにより1ヶ月あたりの塗膜溶解量(μm/月)を得た。なお、前記測定は24ヶ月間行われ、前記塗膜溶解量を6ヶ月経過ごとに算出した。
また、ロータリー試験終了後(24ヶ月後)の試験板を乾燥後、各塗膜表面を肉眼観察し、塗膜の状態を評価した。
評価は以下の方法で行った。
  ◎:全く異常のない場合
  ○:僅かにヘアークラックが見られるもの
  △:塗膜全面にヘアークラックが見られるもの
  ×:大きなクラック、ブリスター又はハガレなどの塗膜に異常が見られるもの
試験例2(防汚試験)
実施例1~6及び比較例1~7で得られた塗料組成物を、硬質塩ビ板(100×200×2mm)の両面に乾燥塗膜としての厚みが約200μmとなるよう塗布した。得られた塗布物を室温(25℃)で3日間乾燥させることにより、厚みが約200μmの乾燥塗膜を有する試験板を作製した。この試験板を三重県尾鷲市の海面下1.5mに浸漬して付着物による試験板の汚損を12ヶ月後、24ヶ月後に観察した。
 評価は、塗膜表面の状態を目視観察することにより行い、以下の基準で判断した。
  ◎:貝類や藻類などの汚損生物の付着がなく、かつ、スライムも殆どなし。
  ○:貝類や藻類などの汚損生物の付着がなく、かつ、スライムが薄く(塗膜面が見える程度)付着しているものの刷毛で軽く拭いて取れるレベル。
  △:貝類や藻類などの汚損生物の付着はないが、塗膜面が見えない程スライムが厚く付着しており、刷毛で強く拭いても取れないレベル。
  ×:貝類や藻類などの汚損生物が付着しているレベル
結果を表1に示す。
表1から、本発明の塗料組成物(実施例1~6)を用いて形成された塗膜は、比較例1~7の塗料組成物を用いて形成された塗膜より、海水中での溶解量が、いずれの期間においても高く維持され、ロータリー試験終了後(24ヶ月後)の乾燥塗膜の状態は、大きなクラックを生じることなく概ね良好であり、防汚試験においても、貝類や藻類などの汚損生物の付着がなく、かつスライムの付着も殆どないことがわかる。
一方、比較例1~7の塗料組成物中を用いて形成された塗膜は、海水中での溶解量が全体的に低かったり、後半以降、溶解量が無くなっていくものもあり、結果的に塗膜にクラックが生じたり防汚試験では、長期に渡って汚損生物の付着を防止することができないものもあり、各性能のバランスがとれない。

Claims (3)

  1. (A)(a)一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001


    (式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、R、R及びRは、それぞれ同一又は異なって、炭素数3~6のα位が分岐したアルキル基若しくはフェニル基を示す)で表わされる(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体と、
    (b)該(メタ)アクリル酸トリオルガノシリルエステル単量体と共重合可能なエチレン性不飽和単量体との混合物から得られるトリオルガノシリルエステル含有共重合体、及び
    (B)炭素数が1~4のアルコキシ基及びシロキサン骨格を有するシロキサン化合物(但し、シロキサン骨格中のSi原子数が5~100)
    を含有する防汚塗料組成物。
  2.  前記シロキサン化合物は、以下の一般式(2)で表される化合物を含む、請求項1に記載の防汚塗料組成物。
    一般式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (式中、Rは、それぞれ同一又は異なって、炭素数が1~4のアルキル基であり、Rは、それぞれ同一又は異なって、炭素数が1~6のアルキル基、フェニル基、または炭素数が1~4のアルコキシ基であり、nは5~100である)
  3. 請求項1又は請求項2記載の防汚塗料組成物を用いて形成される防汚塗膜を表面に有する塗装物。
PCT/JP2017/040377 2016-11-17 2017-11-09 防汚塗料組成物、該組成物を用いて形成される防汚塗膜を表面に有する塗装物 WO2018092668A1 (ja)

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