JPH01259076A - 防汚塗膜の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、補修を必要とする防汚塗膜（以下、このもの
を「補修用防汚塗膜」と呼ぶ）にシーリング組成物を塗
布して防汚塗膜を補修する方法に関する。

（従来の技術） 従来、船舶や海上構造物の没水部には、フジッボ、フサ
コケムシ、ホヤ、藻類等の海中生物の付着による腐食防
止や船舶の航行速度の低下防止のため、また養殖用の網
や金網への海中生物の付着による魚貝類の致死防止のた
め、タフナー、ロジン、可塑剤等のビヒクル成分に防汚
剤を配合した防汚塗料が、一般に塗装される。該塗料か
ら形成された防汚塗膜は、ロジン及び防汚剤成分が溶出
することによって防汚効果を発揮するものであるが、該
防汚塗膜は長期間の海水浸漬において不溶性成分が多く
なると共に塗面が凹凸となり、生物付着防止効果や船舶
の航行速度の低下防止効果が劣ってくるため、このもの
の表面に直接防汚塗料を塗り重ねるか又は該防汚塗膜の
溶出がさらに進行して防錆塗膜や下地（錆）が露出した
部分を含む補修用防汚塗膜には、これらの表面に防錆塗
料を塗布したのち、防汚塗料を塗り重ねる補修塗装方法
が行なわれている。

上記、凹凸面を有する補修用防汚塗膜は、該塗膜を構成
する水不溶性成分（例えば塩化ゴム、塩化ビニル樹脂等
）がスケルトンの形で層を形成するので脆弱なものとな
る。このような脆弱な下層の上に新たに防汚塗膜を形成
させたとしても長期間にわたって生物付着防止や船舶速
度低下防止に優れた効果が発揮されず、又補修用防汚塗
膜を塗り重ねが行なわれた防汚塗膜（特に、シリコンゴ
ム系防汚塗膜）との付着性が充分でないため長期間の浸
漬において両者の塗膜間での剥離が起こり生物付着や船
舶速度低下に対して優れた防止効果が発揮されない。ま
た、補修用防汚塗膜に防錆塗膜を介して防汚塗膜を形成
させた方法は補修用防汚塗膜と防錆塗膜との担間での付
着性が悪いという問題点が残されていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、長期間にわたって生物付着及び船舶速度低下
に優れた防止効果が得られる防汚塗膜の補修方法を提供
することを目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、このような欠点を克服する方法について種
々研究を行なってきた。補修用防汚塗膜に、アルコキシ
シラン基及びカルボキシル基を有するビニル共重合体を
水性化して得られるシーリング組成物を塗布し、次いで
防汚塗料を塗布することにより長期間にわたって生物付
着及び船舶速度低下の防止効果を発揮することを見い出
し、本発明を完成するに至った。

本発明方法で使用される補修用防汚塗膜は、例えば、基
材にショッププライマー、船底塗料１号（防錆塗料）及
び船底塗料２号（防汚塗料）等の従来から公知の塗料を
順次形成して得られ、補修を必要とする防汚塗膜である
。「基材」としては、鉄、鋼等の金属及び該金属の表面
に亜鉛、スズ、アルミニウム等をメツキしたメツキ鋼。

或いはこれらのものにクロム酸、リン酸鉄、リン酸亜鉛
等で化成処理した金属等が使用できる。「ショッププラ
イマー」としては、例えばウォッシュプライマー、ジン
クプライマー等の下地用塗料が使用できる。「船底塗料
１号」としては油性系、歴青質系、塩化ゴム系、エポキ
シ系、アクリル系、タールエポキシ系、無機質系等の防
錆塗料が使用できる。「船底塗料２号」としては例えば
塩化ゴム系、塩化ビニル系、有機錫ポリで一系等の防汚
塗料が使用できる。

本発明方法で使用するシーリング組成物のビニル共重合
体を形成するコモノマーは、 （１）ビニルコモノマー （２）α・β−エチレン性不飽和カルボン酸および （３）分子内に重合性不飽和二重結合とアルコキシシラ
ン基とを含有するコモノマー である。

上記（１）のビニルコモノマーの例は、アクリル酸又は
メタクリル酸のＣ１〜ＣＬ２アルキルエステル、例えば
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキ
シル、アクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸二チル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸
ヒドロキシブ１ビル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、ポリエチレングリコールモノメタクリレートなど；
アクリル酸又はメタクリル酸のアミド例えばアクリルア
ミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミ
ドなど；アクリロニトリル；メタクリロニトリル；アク
リル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、スチレン
、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等であり、それ
らの１種又はそれ以上を使用することができる。

上記（２）のαφβ−エチレン性不飽和カルボン酸コモ
ノマーの例は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸
などであり、どのコモノマーの使用により、ビニル共重
合体中にカルボキシル基が導入され、共重合体は水溶化
または水分散性化せしめられる。

α・β−エチレン性不飽和カルボン酸は、そのカルボキ
シル基により、該ビニル共重合体の酸価が３０〜１２０
、好ましくは５０〜１００となるような割合で使用する
のがよい。

該共重合体の酸価が３０より小さいと水溶性化もしくは
水分散性化が幾分不十分となり、他方、酸価が１２０を
超えると得られる防汚塗膜の耐水性が低下するおそれが
ある。

上記（３）の重合性不飽和二重結合とアルコキシシラン
基を含有するコモノマーは、これにより共重合体中にア
ルコキシシラン基を導入するコモノマー成分であり、そ
の例は、ジビニルジメトキシシラン（ＣＨ２＝ＣＨ）　
２Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）２ジビニルジーβ−メトキシエ
トキシシラン（ＣＨ２＝ＣＨ）２　Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ２
ＣＨ２０ＣＨｓ　）２ビニルトリエトキシシラン ＣＨ２＝ＣＨ５ｉ　　（ＯＣ２Ｈ５）ｓビニルトリス−
β−メトキシエトキシシランＣＨ２＝ＣＨ５ｉ　　（Ｏ
ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ３）ｓγ−メタクリルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン ＣＨ２＝Ｃ−Ｃ−０−（ＣＨ２）　　３　Ｓｔ　　（Ｏ
ＣＨｘ　　）ｓｌｌ ＣＨ３０ のようなジーまたはトリアルコキシ（あるいはアルコキ
シアルコキシ）シラン化合物である。就中トルアルコキ
シ（あるいはアルコキシアルコキシ）シラン化合物が好
適である。

該成分（３）のフルコキシシラン化合物ノ、使用し得る
市販品の例としては例えば信越化学社製の商品名ｒＫＢ
Ｅ１００３Ｊ、ｒＫＢＭｌ　００３Ｊ　。

ｒＫＢＭ５０３Ｊなどがある。

成分（３）のアルコキシシラン化合物の配合割合は、使
用される全コモノマーの合計量基準で少くとも１重量％
、好ましくは３〜ＩＯ重量％含有せしめるのがよい。配
合割合が１重量％より少ないとシーリング組成物自体の
硬化性が不充分であるために、最終的に得られる防汚塗
膜の耐久性が劣り、また防汚塗膜との付着性に関与する
官能基数が少なくなるために、長期間にわたって良好な
付着性を有する塗膜が得られない。

ビニル共重合体は、以上に説明した３種のコモノマー成
分（１）、（２）および（３）を常法に従い共重合する
ことにより製造することができる。

本発明で使用する上記ビニル共重合体は約１００００〜
約３００００、好ましくは約１００００〜約２００００
の範囲の分子量を有することができ、分子量が約１００
００より小さい場合には耐久性において必ずしも充分に
満足できる塗膜を与えず、また分子量が約３００００を
超えると得られる組成物の粘度が高く塗装の作業性が劣
る。上記ビニル共重合体の分子量はゲルパーミェーショ
ンクロマトグラフによるものである。

上記ビニル共重合体の水溶性化もしくは水分散化は通常
の方法に従って行なうことができ、例えば上記の如くし
て製造されたアルコキシシラン基およびカルボキシル基
を含有するビニル共重合体を、該カルボキシル基に対し
て０．５以上の当量のアミン化合物、例えばモノエチル
アミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどの脂肪
族アミン類、ジェタノールアミン、トリエタノールアミ
ンなどのアルカノールアミン類、ピリジン、ピペリジン
、などの環状アミン類およびアンモニア等を用いて処理
することにより行なうことができる。

上記の如くして水性化された組成物は、シロキサン結合
を有する比較的粒子径の小さい粒子を形成し、しかもア
ルコキシシラン基以外に該基が加水分解して生成するシ
ラノール基を宥するものとなる。

本発明方法で使用するシーリング組成物は、塗装時の固
形分約１０〜６０重量％、好ましくは約１５〜３０ｆｉ
量％、塗装時の粘度がイワタカップ（ＩＨ５）で測定し
た値が約５〜５０秒、好ましくは約１０〜３５秒の範囲
を有することができる。塗装時の固形分が約１０重量％
より低いと、所定膜厚に達するまでの塗装回数が多くな
るので塗装作業能率に劣り、また乾燥性も悪くなる。他
方、該固形分が約６０重量％より高いと、補修用防汚塗
膜に浸透し難く、該塗膜が補強されないので、最終的に
形成される防汚塗膜が優れた生物付着等の防止効果を発
揮することができない。また、塗装時の粘度が約５秒よ
り低いと、塗装作業性が悪くなり、他方、該粘度が約５
０秒より高いと、乾燥時にシーリングの被膜にワキ、発
泡等の被膜欠陥を生じるので最終的に形成される防汚塗
膜が長期間にわたって、優れた生物付着等の防止効果を
発揮することができない。

また、上記シーリング組成物は、約１１００ｎ以下の平
均粒子径を有することができるが、補修用防汚塗膜に浸
透し潰れた補強効果を発揮することから、好ましくは約
５〜５０ｎｍの平均粒子径を有することができる。

本発明方法で使用するシーリング組成物は、ビヒクル成
分として上記したビニル共重合体の他に、合成樹脂エマ
ルジョンを上記ビニル共重合体に対して、固形分換算で
約９５重量％以下の範囲で配合できる。

該合成樹脂エマルジョンの種類には厳密な制約はなく、
相溶性のあるものであれば広範囲の合成樹脂エマルジョ
ンの中から選ぶことができる。中でも、アクリル系（オ
ールアクリル系、スチレン／アクリル系など）の水性エ
マルジョン、及び酢酸ビニル系（酢酸ビニルホモポリマ
ー系、酢酸ビニル／アクリル共重合体系、エチレン／酢
酸ビニル共重合体系、酢酸ビニル／パーサティック酸共
重合体系など）の水性エマルジョンが好適である。

本発明方法で使用するシーリング組成物には。

必要に応じて着色顔料例えば、酸化物系（チタン白、ベ
ンガラ）、炭素系（カーボンブラック）、Ｍ　鉛、　　
フタロシアニン系（シアニンブルー、シアニングリーン
）、アソ系（ファースト二ロー）など；体質顔料例えば
炭酸塩系（タルク、炭酸カルシウム）、酸化物系（マイ
カ）、硫酸塩系（硫酸バリウム）、珪酸塩系（クレー）
及び防錆顔料（例えば四三酸化鉛、リン酸アルミニウム
、ジンククロメートなど）などの顔料が使用できる。ま
た上記以外に塗料用添加物（例えば、タレ防止剤、可塑
剤、沈降防止剤など）を必要に応じて使用することがで
きる。

本発明方法は、上記シーリング組成物を補修用防汚塗膜
に塗布し、次いで防汚塗料を塗布することによって実施
できる。シーリング組成物の塗装方法は、例えば刷毛塗
り、吹付は塗り、ローラー塗り、浸漬等の手段で行なう
ことができる。塗布量は、防汚塗膜が補強される程度で
あれば特に制限なしに使用できるが、例えば防汚塗膜が
水溶出して薄くなった分に相当する膜厚、一般に約２０
〜２００．の範囲で充分と思われる。塗装後は、通常塗
装雰囲気で２時間以上セッテングを行ない、更に防汚塗
料（船底塗料２号）が塗布される。該防汚塗料としては
上記した船底塗料２号以外にもシリコンゴム系塗料が塗
布できる。

（発明の効果） 本発明は、補修が必要とされる防汚塗膜にシーリング組
成物を塗布し被膜を形成させたのち、更にこのものの上
に防汚塗膜を形成させることによって、従来の方法と比
較して次の如く顕著な効果を奏する方法である。

（１）シーリング組成物は水を主な分散媒としているこ
とからスケルトン層を破壊せずに塗布できるので、付着
性に優れる。

（２）シーリング組成物は、シロキサン結合を有し、比
較的粒子径の小さい粒子を有することから、スケルトン
層に容易に浸透し、しかも化学的に安定な被膜が形成で
きる。

（３）また、上記被膜形成時において、カルボキシル基
の存在下でアルコキシシラン基及び／又はシラノール基
の官能基同士の間で架橋反応が起こるので、耐久性に優
れた強固な被膜が形成できる。

（４）シーリング組成物を基材や防錆塗膜が露出した部
分を有する補修用防汚塗膜に塗布すると、アルコキシシ
ラン基及び／又はシラノール基が基材の金属や防錆塗膜
中の亜鉛粉末と化学的に結合して白錆発生防止や耐防蝕
性に優れた効果を有する。また、防汚塗膜と防錆塗膜と
がシーリング被膜によって結合されるので耐久性に優れ
た防汚塗膜が形成される。

（５）補修用防汚塗膜と塗り重ねされる防汚塗膜との付
着性が著しく向上するので補修用防汚塗膜の種類に制限
されずに広範囲から選択が可能となり、経済的に、また
塗膜性能的にも有利となる。

本発明の方法によると、従来補修用防汚塗膜に船底塗料
２号を直接補修塗装するか、もしくは船底塗料１号（例
えば塩ゴム系、ビニル系、エポキシ系塗料等）の塗膜を
介して防汚塗料の補修塗装を行なっても良好な付着性が
得られなかったが、該補修用防汚塗膜と防汚塗膜との間
に上記シーリング組成物の被膜を形成させることにより
特に補修用防汚塗膜と付着性に劣るシリコンゴム系の上
塗り防汚塗膜との付着性が著しく向上し、その結果とし
て、最終的に形成された防汚塗膜が長期にわたって生物
付着防止や船舶の航行速度の低下防止効果に顕著な効果
を奏するものである。

実施例 以下本発明を製造例及び実施例によってさらに詳細に説
明する。

製造例および実施例中「部」および１％」は特に断わら
ないかぎり「重量部」および「重量％」を示す。

実施例中に示した各種物性の試験方法は下記のとおりで
ある。

アクリル共重合体　Ｉ 温度計、撹拌器、冷却器および滴下コートを備えた３０
０−の四つロフラスコにイソプロピルアＪＬ／　コール
３８．８５　部を入れ、フラスコ内の空気を窒素で置換
した後、スチレン４０部、ｎ−ブチルアクリレート３８
．６部、ヒドロキシエチルアクリレート１０部、アクリ
ル酸８．４部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン（商品名、信越化学型ＫＢＭ５０３）３部、お
よびアゾビスイソブチロニトリル３部よりなる混合モノ
マーを滴下ロートにとり、フラスコ内容物を８０〜９０
”Ｃ！に保ち、３時間にわたり滴下する。滴下終了後１
時間この温度に保ち、ついで、アゾビスジメチルバレロ
ニトリル１部とプロピルアルコール１５部を滴下して約
２時間反応させる。反応終了後、イソプロピルアルコー
ルで固型分６５％に調整し１重合率１００％、分子量的
２００００、粘度Ｚ−４（ガードナー粘度計／２５℃）
、酸価６３、水酸基価４３のアクリル共重合体ワニスを
得た。

アクリル共重合体　ＩＩ〜■ 下記衣−１に示すモノマー配合及び重合開始剤にもとづ
き、上記アクリル共重合体■と同様にしてアクリル共重
合体ワニスを製造した。

製造例１ 前記アクリル共重合体エワニスをトリエチルアミンで中
和（１中和当量）し１５％水性液とする。

得られたアクリル樹脂水性液１００部に、チタン白２０
部、タルク２０部、シアニンブルー２部、エロジル＃２
００　０．５部をペイントコンディショナーで混合分散
して製造例１の組成物を得た。

製造例２〜６ 下記表２に示す配合にもとづき、製造例１と同様にして
、製造例２〜６の組成物を得た。

表２ 試験方法 ８５Ｘ１１０Ｘ２ｍｍのサンドブラスト板にジンクエポ
キシ系ショップブライマー（乾燥膜厚１５ＪＬ）及びエ
ポキシ系防錆塗料（同２００１Ｌ）を予め塗装した被塗
板に、下記に示す下塗り塗料ＡもしくはＢを乾燥膜厚が
１５０ＪＬになるように塗装し、その塗板を、海水中で
１０ノツトで回転するシリンダーローターにとりつけ、
１２力月間運転して、ロジン型２号塗膜の補修用塗膜と
した。該補修用塗膜を水洗し、十分乾燥させたのち、該
実施例の組成物を乾燥膜厚で５０＃Ｌになるように塗布
し、さらに表−３に示す上塗り塗料を乾燥膜厚で１００
延になるように塗装を行なった０次にこのものを乾燥し
た後、再び海水中で１０ノツトで回転するシリンダーロ
ーグーに取り付け、３カ月運転後引き上げ乾燥させ、塗
膜外観及び付着性の評価を行った。

塗膜外観：外観の異常の有無を調べた。

付着性：試験板の表面に基材に達する切り込みをクロス
状にナイフでキズつけ、ガムテープ（住人スリーエム社
製）をはりつけ、直ちに引きはがすことによって、本発
明による組成物の基材に対する付着性を評価した。評価
は Ｏ（良好）、 Δ（劣る）、 ×（著しく劣る） である。

これらの結果をまとめて表−３に示した。

塗料Ａ ÷→か 塩化ゴム樹脂　　　　　　　　　５．０ロジン　　　　
　　　　　　１５．０ トリクレジルホスフエート　　　４．０亜酸化銅　　　
　　　　　　　３０．０タルク　　　　　　　　　　　
　５．０バリタ　　　　　　　　　　　３．０ 弁柄　　　　　　　　　　　　４．０ キジロール　　　　　　　　　３４．０計　　１００．
０　　（部） 塗料Ｂ ÷→トド 塩化ビニル樹脂　　　　　　　１０．０ロジン　　　　
　　　　　　　１０，０トリクレジルホスフエート　　
　４．０トリフエニル錫フルオライド　１０．Ｏタルク
　　　　　　　　　　　　　５．０弁柄　　　　　　　
　　　　　　５．０キジロール　　　　　　　　　２８
，０メチルイソブチルケトン　　　２８．０計　　１０
０．０　　（部） 塗料Ｃ アクリル錫ポリマー（トリブチル錫メタクリレート／メ
チルメタクリレート＝６０／４０１分子量５万） 塗料Ｄ ＫＥ４５ＴＳ　（信越化学社製、商品名、オリゴマー状
常温硬化形シリコンゴム／流動パラフィン−８０／２０
） 表３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、防汚塗膜に、アルコキシシラン基及びカルボキシル
   基を有するビニル共重合体を水性化して得られるシーリ
   ング組成物を塗布し、次いで防汚塗料を塗布することを
   特徴とする防汚塗膜の補修方法。