KR100197466B1 - 수중오염 방지조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면 선박이나 어망 해양구조물등에 부착되는 수중 생물의 부착을 방지할 수 있는 수중 오염방지 조성물 및 어망 오염방지 조성물이 제공되며, 이들 오염방지 조성물은 하기식으로 나타내어지는 헥사메틸렌 디티오카르밤산의 금속염을 유효성분으로써 함유한다.

(단, 여기서 M은 2가 혹은 3가 금속이며, n은 2 또는 3이다.)

본 발명에 의한 오염방지 조성물은 수중 생물, 해조류뿐만 아니라 동물 및 슬라임등의 부착을 방지하는데 탁월한 효과가 있으며, 장시간 그 효력이 지속된다.

Description

수중 오염방지 조성물

본 발명은 선박저면, 기타 해양구조물과 양어망 및 정치망과 같은 어망등이 해양 부착 생물에의해 오염되거나 피해를 입는 것을 방지하는데 이용되는 수중 오염방지 조성물 및 어망오염방지 조성물에 관한 것이다.

선박, 특히 저부와 홀수면, 기타 해양구조물과 양어망 및 정치망과같은 어망들은 여러 가지 해양생물들이 부착하고 기생하기 쉬우며, 이들 해양 생물들의 예로서는 따깨비와 조개삿갓과 같은 마디발동말, 히드라와 같은 촉수동물, 히드로충과 같은 강장동물, 부구라 네리티나(Bugula neritina)와 같은 촉수동물, 홍합과같은 연체동물 및 기타 집합적으로 일컫는 동물; 규조류와 청-녹조류와같은 미세조류(fine algae), 파래와 바다 상치같은 녹조류, 세라미움 콘도이(Ceramium kondoi)와 파오피세아(Phaeophyceae)같은 갈조류, 및 기타 조류(藻類); 및 슬라임(slime)이라고 부르는 다양한 박테리아;등이 있다.

이들의 부착은 선박등에 심각한 영향을 미친다.

이들 생물들은 제거하고 선박을 보수하거나 다시 도색하는데는 막대한 비용이 드는 것이다.

예를들어 선박의 경우, 이같은 해양생물의 부착으로 인한 선체저항의 수 퍼어센트 증가는 속도감소 및 연료효율의 감소를 초래하여 그 손실이 아주 큰 것이다.

최근들어 해안지역에서의 해양개발은 거대한 해양구조물 및 이에 부속된 건축물과 기타 구조물의 건축 및 설치를 촉진하였다.

예를들어(선박 비이컨, 부유비이컨, 계류부표, 부교, 부양식 방파제 및 부양식 독크등과 같은) 정박시설/구조물, 파이프라인, 브리지, 탱크, 발전소의 급수관, 해변산업시설, 계류선, 계류 및 부양어로구조물, 축양구조물 및 정치망과 기타 어로용 시설/구조물들은 전술한 바와같은 오염 해양생물의 부착 및 성장으로 인해 중량이 증가하여 그 기저부의 붕괴나 균형 상실등과 같은 심각한 피해를 입는 것이다.

뿐만아니라 해안가에 위치한 시설물, 공장 및 발전소등은 이들이 냉각이나 기타 목적을 위해 해수를 사용할 때 상기 오염발생 부착 해양생물등이 해수유입구 및 유출구, 채널이나 암거(culvets)같은 연안 구조물에 부착 및 성장하게 된다.

이들 해양 생물들에 의거 점거되는 체적은 때때로 관현 구조물이 내부체적의 수십 퍼어센트까지 달하므로 수로의 가용 단면적을 감소시키고 유체흐름에 대한 저항을 증가시키며, 부유고체들을 제거하기 위하여 스크린을 붕쇄하는 등 여러 문제를 야기시키는 것이다.

유자망과 정치망과 어망 및 해양로우프등은 따깨비, 히드로충, 해초류, 갈조류 및 녹조류와 같은 해양 생물이 부착하기 쉬우며, 이들이 부착함으로써 이들을 보수하는데 필요한 노동 및 경비는 상당한 것이다.

종래에는 유해한 해양생물로부터 해양구조물 및 시설을 보호하기 위하여 약간 용해성인 무기 구리화합물, 유기 주석화합물, 유기 질소-황 화합물등을 사용하였다.

그러나, 이같은 물질은 인간 및 동물에 대한 독성, 환경오염문제 및 해양오염방지제로써 장시간 사용할 때 그 효과의 지속성등 여러 가지 결점을 가진다.

유기 주석화합물은 해양생물의 부착을 방지하는데 뛰어난 효과를 가져 효과적인 오염 방지성분으로써 널리 사용되어 왔으나, 최근들어 이들 유기 주석화합물은 낮은 분해율, 생체내 축적, 환경오염의 위험성등의 결점이 관심의 대상이 되고 있다.

해양 생물에 대한 오염방지 성분으로써, 트리부틸틴 메타크릴레이트 공중합체, 트리부틸 틴 플루오라이드 및 기타 유기 주석화합물등이 그 효과의 지속성 및 안정성의 측면에서 가장 바람직한 것으로 여겨지고 있으나 이들의 인간 및 동물에 대한 안전성, 환경오염등이 사회에 큰 문제로 되어 있다.

인간과 동물에 대한 안정성 및 환경오염문제가 없다는 점에서 알킬렌비스디티 오카르밤산의 금속염이 가장 바람직한 오염 방지성분으로 평가되고 있다. 그러나 여러 경우에 있어서 이들 성분은 그 효율유지 및 효과의 안정성의 점에서 만족스럽지 못한 것이다.

이들 문제점을 해결하기 위하여 알킬렌비스디티오카르밤산의 중금속염을 무기구리화합물과 배합시켜 오염방지성분을 제조하거나 혹은 말레이미드 화합물과 같은 몇몇 다른 오염방지 성분을 상기 배합물에 첨가시켜 사용하고 있으나 충분한 효과 및 안정성을 아직 얻지 못하고 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 코팅시 물리적으로나 화학적으로 쉽게 분해되지 않고 사람 및 동물에 아주 안전하며 동시에 환경오염 문제를 야기시키지 않는 그 효과가 오래 지속되는 수중오염방지 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명자들은 연구결과 효과적인 오염방지 성분으로써 하기 식으로 나타낼 수 있는 헥사메틸렌디티오카르밤산의 금속염을 함유하는 수중 오염방지 조성물 및 어망 오염방지 조성물이 뛰어난 오염방지 효과를 나타내는 것을 발견하였다.

(여기서, M은 2가 혹은 3가 금속이며, n은 2 또는 3이다.)

상기 식으로 표시된 헥사메틸렌디티오카르밤산의 금속염은 미국 특허공보 2,187,719에 개시되어 있다.

본 발명의 헥사메틸렌디티오카르밤산의 금속염을 이루는 금속으로는 구리, 아연, 망간, 철등을 들 수 있다.

본 발명의 오염방지 조성물은 유효오염방지 성분으로써 상기식으로 표시되는 화합물을 매체(vehicle), 유기용매 및 여러 첨가제와 혼합하여 분산시킴으로써 제조된다.

본 발명에 있어서 유효오염방지성분은 어떠한 비율로도 오염방지 조성물로 배합가능하나, 바람직하게는 상기 식으로 표시된 화합물의 비가 0.5∼70중량%임이 좋으며, 보다 바람직하게는 0.5∼30중량%가 좋다.

본 발명에 유익한 매체 성분은 제약되지 않으나 로진, 셀락과 로진 에스테르와 같은 천연 혹은 공정수지류, 및 알키드수지, 아크릴수지, 비닐수지, 에폭시수지 및 고무클로라이드수지등과 같은 합성수지등을 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 조성물에 유용한 용매의 예로서는 미네랄 스피리트(mineral spirits)와 같은 탄화수소, 용매 나프타, 크실렌 및 톨루엔, 메틸이소부틸 케톤 및 시클로헥사논과 같은 케톤류, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트같은 에스테르류, 및 n-부탄올과 이소프로필 알콜과 같은 알콜류등을 포함한다. 이들 용매를 하나 혹은 그이상을 혼합물로 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물에 유용한 첨가제의 예로서는, 산화티타늄, 카본블랙, 시아닌블루 및 크롬엘로우 등과같은 유기 혹은 무기 착색안료, 티아졸염료, 아조염료, 니트로조염료 및 안트라퀴논 염료와 같은 염료, 활석, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘과 같은 증량제, 적하방지제, 평준화제 및 자외선 흡수제등을 포함한다.

이들 첨가제를 한가지 혹은 그이상 종류를 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 수중오염방지 조성물을 통상의 오염방지제; 예를들어 산화구리(Ⅰ), 커퍼 티오시이네이트(copper thiocyanate), 및 커퍼나프테네이트와 같은 구리화합물; 2-메틸티오-4-t-2-부틸아미노-6-시클로프로필아미노-s-트리아진, 2,4,5,6-테트라 클로로이소프탈로니트롤, N,N-디메틸디클로-로페닐 우레아, 4,5-디클로로-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-one, N-(플루오로디클로로메틸티오)프탈이미드, N,N-디메틸-N'-페닐-(N-플루오로디클로로메틸티오)술파미드, 2-피리딘티올-1-옥사이드 아연염, 2,4,6-트리클로로페닐말레이미드등; 과 배합하여 사용할 수도 있다.

말할것도 없이 이들 화합물을 배합함으로써 오염방지효과는 개선된 것이다.

본 발명의 오염방지 조성물은, 선박의 저면, 유자망, 정치망과 같은 어망 및 해양로우프, 항만시설 및 구조물, 그리고 파이프라인과 브리지와 같은 해상구조물등에 사용할 때 따깨비, 히드로충, 해초류, 담치와 홍합과 같은 동물; 바다 상치, 파래, 바다 수면(水綿)과같은 조류; 집합적으로 슬라임(slime)이라고 부르는 각종 박테리아 및 공팡이류;와 규조류와 같은 해조;등과 같은 여러 가지 유해한 생물이 부착함을 방지하는데 뛰어난 효과를 나타낸다. 그리고 그 효과는 아주 장기간 지속되는 것이다.

디티오 카바메이트 화합물은 술라임 및 조류를 제어하는데 아주 효과적인 것으로 알려져 있으나 따깨비, 히드로충, 담치 및 홍합과 같은 동물에 대하여는 그 효과가 충분치 못한 것이다.

그러나 본 발명의 오염방지 조성물은 아주 다양한 이들 동물, 슬라임 및 조류에 대하여 그 효과가 큰 것이다.

본 발명의 오염방지 조성물은 통상의 오염방지 조성물이 사용되는 것과 같은 방법으로 사용될 수 있다.

예를들어 선박저면과 해양구조물에 대하여, 본 발명의 오염방지 조성물을 통상의 코팅 물질등과 혼합한 후 그 혼합물을 통상의 코팅방법으로 이들 표면에 코팅하면 되는 것이다. 그 표면이 건조된후 사용가능하다. 로우프 및 어망의 경우, 이들을 본 발명의 조성물을 함유한 어망 염료에 침지시킨후 건조시켜 사용하면 되는 것이다.

이하 본 발명을 실시예에 따라 설명한다.

후술되는 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아닌 단지 예시하는 것으로 해석되어야 한다.

[실시예 1-8 및 비교예 1-3]

[선박 저면에 대한 오염 방지시험]

모래 분사처리를 한 강판(300×100×1.6mm)들에 에칭 프라이머를 일단 칠하고, 부식방지도료를 4번 칠하고 나서 마지막으로 새로이 제조된 실시예 1-8 및 비교예 1-3의 오염방지 도료를 질하였다.

다음에 이들 강판을 실온에서 4일간 건조시킨후 와까와마(Wakayama)현의 우라가미만(Uragami Bay)에 위치한 뗏목에 매달았다.

이들은 수면하 1.5m 물속에 담겨졌다.

그후 수중생물의 부착상태를 30개월 동안 관찰하였다. 규준을 위하여 오염방지제도료를 처리하지 않은 몇몇 강판을 침지시켜 부착상태를 또한 관찰하였다.

효과 평가를 위해 부착면적(%)을 기준으로 한 다음 스케일이 이용되었으며, 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

하기 표 2에 명확히 도시된 바와같이, 본 발명의 오염방지 조성물은 그 효과가 아주 큰 것을 알 수 있다.

[실시예 9-16 및 비교예 4-6]

[해양구조물에 대한 오염방지 시험]

모래 분사처리된 강판(300×100×2mm)을 시험전에 에칭프라이머로 코팅하고 (건조후 두께 15u) 나서 부식방지제(건조시 두께 200μ)로써 코팅하였다.

이들 강판을 표 3에 도시된 새롭게 제조된 실시예 9-16 및 비교예 4-6의 오염방지 도료중 하나로써 코팅두께가 100μ 되도록 칠하였다.

그후 이들 강판을 실온에서 4일간 건조시킨 후 와까야마현, 우라가마만에 위치한 뗏목에 매달아 수심 1.5m깊이의 해수에 침지시켰으며, 36개월간 수중생물의 부착상태를 관찰하였다. 규준을 위하여 아무런 오염방지 도료를 처리하지 않은 몇몇 강판 역시 침지시키고 관찰하였다.

효과평가는 실시예 1에서 언급된 바와같은 방법으로 행하였으며, 그 시험결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 17-22 및 비교예 7-9]

[어망에 대한 오염방지 시험]

폴리에틸렌 무결절 어망(5결절 400데니어/70피스)을 표 5에 나타난 실시예 17-22 및 비교예 7-9의 어망 오염방지제에 침지시켰다.

자연건조후, 그 어망을 와까야마현, 우라가미만의 약 2Km 앞바다에 위치한 뗏목에 걸어 해면하 1.5m 수중에 침지시켰다. 그 후 수중생물의 부착상태를 6개월간 관찰하고, 그 결과를 기록하였다. 규준을 위하여 아무런 오염방지제를 처리하지 않은 그물 조각역시 시험하였다. 표 6은 그 시험결과를 나타낸다.

[평가 스케일]

A : 수중생물이 부착되지 않음

B : 약간의 부착물이 관찰되나 어망은 계속사용할 수 있음

C : 수중생물이 상당히 큰 체적으로 부착되어 어망을 계속 사용하기에 부적합함

D : 아주 큰체적의 수중생물의 부착됨

상술한 바와같이 본 발명의 수중오염방지 조성물은 종래의 오염방지 조성물과 비교했을 때 장시간 뛰어난 효과를 가지며, 인간 및 짐승에 아주 안전한 것이다.

본 발명에 의하면, 환경공해를 일으킬 가능성도 현저하게 감소된다.

Claims (2)

1. 하기식으로 나타낼 수 있는 헥사메틸렌디티오카르밤산의 금속염을 유효 오염방지 성분으로 함유함을 특징으로 하는 수중오염방지 조성물.

   단, 상기 식에서 M은 2가 혹은 3가 금속이며; n은 2혹은 3이다.
2. 하기식으로 나타낼 수 있는 헥사메틸렌디티오카르밤산의 금속염을 유효 오염방지성분으로 함유함을 특징으로 하는 어망오염방지 조성물.

   (단, 상기식에서 M은 2가 혹은 3가 금속이며; n은 2 또는 3이다.)