KR101263262B1 - 헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물 - Google Patents

헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101263262B1
KR101263262B1 KR1020110090919A KR20110090919A KR101263262B1 KR 101263262 B1 KR101263262 B1 KR 101263262B1 KR 1020110090919 A KR1020110090919 A KR 1020110090919A KR 20110090919 A KR20110090919 A KR 20110090919A KR 101263262 B1 KR101263262 B1 KR 101263262B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antifouling
resin
coating composition
antifouling coating
hexadecanol
Prior art date
Application number
KR1020110090919A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130027376A (ko
Inventor
신현웅
모한도스 시드하탄
정상목
이한성
황도현
이원영
Original Assignee
순천향대학교 산학협력단
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 순천향대학교 산학협력단 filed Critical 순천향대학교 산학협력단
Priority to KR1020110090919A priority Critical patent/KR101263262B1/ko
Publication of KR20130027376A publication Critical patent/KR20130027376A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101263262B1 publication Critical patent/KR101263262B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N31/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic oxygen or sulfur compounds
    • A01N31/02—Acyclic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10—Macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/24—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing ingredients to enhance the sticking of the active ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints

Abstract

본 발명은 친환경성 방오제 및 방오도료 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers)중에서 1 종 이상을 포함하는 방오제 및 이를 이용한 방오도료 조성물에 관한 것으로서, 유기주석 및 아산화동과 같은 해양오염 물질을 전혀 사용하지 않아 해양환경 및 인체에는 전혀 해가 없으면서도, 해양부착 생물들에 대해서는 탁월한 방오 효과를 나타내어 어망, 선박 및 해양 구조물 등에 방오 시스템으로 활용이 가능하다.

Description

헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물 {Antifoul agent and antifouling paint composition comprising hexadecanol isomers}
본 발명은 방오제 및 방오도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers)를 포함하는 방오성능과 친환성성이 우수한 신규한 친환경성 방오제 및 이를 이용한 방오도료 조성물에 관한 것이다.
해수 내 서식하는 대형 해조류 및 미세조류, 홍합, 슬라임, 굴, 멍게, 해면동물, 피낭 동물 등 다수의 해양 생물이 부착되어 살아가고 있으며, 인간의 편리를 위해 인공적인 해양 시설, 선박, 항구, 양식장의 어망 및 해상구조물 등에 상기 열거된 생물 등과 그 외 생물들 다수가 부착되어 피해를 주고 있다.
그중에서도 선박에 생물이 부착되면 최대 속력은 25% 저하하고, 표준 순항 속도를 유지하기 위해서는 30% 정도의 연료 사용량이 증가 한다고 하며, 이러한 경제상의 이유 때문에 생물의 부착을 방지하기 위해 다양한 노력을 하고 있다.
이와 같은 해양생물에 의한 수중 건조물의 오염방지를 위하여 종래에는 염화비닐수지 혹은 비닐수지에 로진, 가소제 및 방오제를 혼합한 방오 피복 조성물을 사용하였으나, 이러한 형태의 방오 피복 조성물은 방오제로 사용되는 유기주석, 동, 수은, 유기주석 화합물 등이 중금속 함유 등으로 인해 해양 환경을 오염시킨다는 문제가 있었다.
이러한 오염을 줄이고 효율적인 방오시스템을 구축하기 위해 해수에 의한 가수분해가 가능한 금속아크릴레이트 수지를 사용하여 금속(metal)이 해수 접촉 부위에서 서서히 가수분해되어 이탈되게 하고, 이탈 부위의 카르복실기가 염을 생성함으로써 폴리머가 수용화되거나 팽윤되어 표면에서 이탈됨에 따라 새로운 표층이 돌출되는 시스템이 사용되고 있다. 이러한 방오 시스템은 현재 가장 많이 사용되는 것이다. 또한, 위와 같은 방오 효능을 위한 화학적 노력하는 것 이외에도 효능을 향상시키기 위해 독성이 강한 고농도의 아산화동 및 다른 유기화합물을 방오제로 함께 사용함으로써, 중금속의 해양 축적 문제 및 비표적 해양생물에 대한 부작용을 초래하고 있다.
종래의 방오제로서 한국특허공개 2004-71245호에서는 아산화구리 및 유기주석을 실질적으로 포함하지 않는 방오도료 조성물로서, (A) 금속을 함유하는 중합성 불포화 단량체(a1)과 금속을 함유하지 않는 라디칼중합성 불포화 단량체(a2)를 공중합하여 된 금속함유 공중합체, (B) 4,5-디클로로-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온 및 (C) 금속 피리티온 화합물을 함유하는 것이 제안되어 있고, WO 2007-74765에서는 (A) 불포화 카르복실산 단량체(a1)에 유래하는 구조단위와, 이 불포화 카르복실산 단량체(a1)와 공중합 가능한 다른 불포화 화합물 단량체(a2)에 유래하는 구조단위를 가지고, GPC로 측정한 중량평균 분자량이 1,000~6,000인 카르복실기 함유 공중합체와, (B) 이 카르복실기 함유 공중합체(A)의 카르복실기와 반응할 수 있는 다가 금속 화합물과, (C) 방오제를 함유하는 하이솔리드 방오도료 조성물이 제안되어 있는데, 이러한 방오도료 조성물은 우수한 방오성을 가지며, 도막의 균일 소모성이 우수하고 또한 도막의 장기 방오성 유지성능이 우수하거나 인체 영향이 적다고 기재하고는 있지만 방오성능과 환경 친화성을 모두 담보할 수 없는 문제가 있었다.
또한 USP 6,444,858 B2에서는 알켄 옥사이드를 이용한 알콕시실레이션 제법에관하여 기재하고 있으나, 친환경 방오제와는 관련성이 없다.
따라서 해양 생물과 해양 환경보호 측면에 방오 성능이 우수한 신규 방오제 및 방오도료 조성물의 개발이 절실히 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 헥사데카놀 이성질체가 방오 효과에 우수한 성능이 있다는 것을 알게 되어 이를 포함하는 방오제를 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 해양환경 및 인체에는 전혀 해가 없으면서도 다양한 해양부착 생물에 대해서 탁월한 방오효과를 발휘하는 신규 친환경성 방오제를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 어망, 선박, 해중 구조물 등의 해중용 방오도료로서 유기주석, 아산화동 화합물 등의 해양 오염물질을 함유하지 않고서도 우수한 방오효과를 나타내는 방오도료 조성물을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제 해결을 위하여, 본 발명은 다음 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers) 중 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 방오제를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112011070094477-pat00001
[화학식 2]
Figure 112011070094477-pat00002
[화학식 3]
Figure 112011070094477-pat00003
[화학식 4]
Figure 112011070094477-pat00004
[화학식 5]
Figure 112011070094477-pat00005

[화학식 6]
Figure 112011070094477-pat00006
[화학식 7]
Figure 112011070094477-pat00007
[화학식 8]
Figure 112011070094477-pat00008
또한, 본 발명은 상기 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers)중에서 1종 이상을 방오제 성분으로 함유하는 방오도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 상기와 같은 방오제 및 방오도료 조성물은 기존 사용되던 유기주석, 아산화동 및 독성 유기 방오제와 같은 해양오염 물질을 전혀 사용하지 않아 자연친화적이어서 친환경성을 나타내면서도, 우수한 방오력을 나타낸다.
이와 같이, 본 발명의 방오제 및 방오제 조성물은 해양환경 및 인체에는 전혀 해가 없는 무독성 물질을 방오효과를 나타내는 유효성분으로 사용함으로서, 친환경 적이면서도 해양부착 생물들에 대해서는 탁월한 방오 효과를 나타내는 특징으로 인해 어망, 선박 및 해양 구조물 등에 적합한 방오도료로서 활용이 가능하다.
본 발명은 상기 열거된 화학식 1 내지 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경성 방오제에 관한 것으로서, 본 발명은 수지, 용제, 안료 및 방오제를 포함하는 방오도료 조성물에 있어서, 상기 방오제로서 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers)를 포함하는 방오도료 조성물을 포함한다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다음 화학식 1 내지 8호 표시되는 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers)는 해수에 매우 안정한 물질이며, 비극성 용매에는 극히 소량만 용해되는 성질을 가지고 있다. 특히 금속아크릴레이트 수지 등과 같은 가수분해형 수지와 함께 사용 시 더욱 화학적, 물리적으로 안정성을 나타내어 바람직한 도료 조성물을 구성할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112011070094477-pat00009
[화학식 2]
Figure 112011070094477-pat00010
[화학식 3]
Figure 112011070094477-pat00011
[화학식 4]
Figure 112011070094477-pat00012
[화학식 5]
Figure 112011070094477-pat00013
[화학식 6]
Figure 112011070094477-pat00014
[화학식 7]
Figure 112011070094477-pat00015
[화학식 8]
Figure 112011070094477-pat00016

상기 열거된 화학식 1 내지 화학식 8의 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers)는 해수상태에서 광분해 또는 해수 내에서 용해되는 라디칼 이온으로 강한 금속기 등과 결합하여 부착생물에 대한 부착 저해효능과 활성을 낮추는 효과가 있으며, 소수성의 긴 사슬 모양의 화학구조는 세포막에 접근하여 막 구조를 교란하거나 파괴하여 생육을 억제하는 효과가 있어 방오제로서 사용할 수 있다. 또한, 이 성분은 소수성으로 인해 물리적으로 해양 착생 생물이 부착 시 자연적으로 떨어져 나가는 작용을 발휘하는 성질을 가지고 있다. 이러한 해양 착생 생물의 방오효능을 발휘하는 동시에 반감기가 12시간 이내로 해양환경에 잔존하지 않아 방오제로서 친환경적이며, 우수한 방오효능을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 적용예로서는 수지, 용제, 안료 및 방오제를 포함하는 방오도료 조성물에 있어서, 상기 방오제는 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers)중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 방오도료 조성물을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방오제인 상기 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers)들은 수지 등과 함께 방오도료 조성물 형태로 이용하는 경우 효과적으로 해양 부착생물의 부착 단계를 차단할 수 있어 우수한 방오 효능을 나타낼 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 방오 유효성분인 상기 헥사데카놀 이성질체들은 상기에서 설명한 바와 같이 강한 방오 효능을 보임으로써 해양 부착 생물을 초기 단계부터 차단할 수 있다는 특징이 있는데, 상기 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers) 중 어느 1종 이상을 방오도료 조성물에 사용하는 경우 1 ~ 10 중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 5 ~ 10 중량%이다. 1 중량% 미만으로 사용하게 되는 경우 방오 효능이 떨어진다는 단점이 있으며, 10 중량%를 초과하여 사용하는 경우 도막 상태가 불안정해지며, 생산단가가 상승되어 경제성이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 방오도료 조성물에 사용되는 수지로는 통상적인 방오도료 조성물에 사용되는 모든 수지를 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명의 방오도료에 사용 될 수 있는 수지의 예로는 초산비닐수지, 염화비닐수지 등의 비닐계 수지, 우레탄 수지, 염화 고무계 수지, 프탈산 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라닌 수지, 아크릴 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 금속아크릴레이트 수지 등의 합성수지 또는 로진 등의 천연 수지를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이와 같은 합성 또는 천연 수지 외에도 각종 수용성 수지 또는 지용성 수지를 병용하여 사용할 수도 있다. 더욱 바람직하게는 상기 금속아크릴레이트 수지 중 징크아크릴레이트 수지를 사용하는 것이 좋다.
징크아크릴레이트 수지의 경우 해수 중에서 가수분해 되어 도막이 붕괴되고 새로운 형태의 도막이 형성됨으로써 부착 생물을 떨어져 나가게 할 수 있다는 특징이 있다. 그러나 징크아크릴레이트 수지는 가수분해 속도와 다양한 해양 환경의 불안정성으로 인해 방오작용이 원활하지 않아 이를 보완하기 위하여 기존에는 고농도의 아산화동 및 유기 방오제를 방오제로서 함께 사용하였으나, 이들 성분은 비표적(non-target) 생물에게 까지 영향을 주어 결국 인간 및 해양 생태계에 악영향을 준다는 문제점이 있었다. 하지만, 본 발명에 따른 무독성의 상기 헥사데카놀 이성질체 중에서 선택된 어느 1종 이상을 포함하는 방오제를 사용하는 경우 해양 환경에 대한 안정성도 우수하고 기존의 오염 문제를 해결할 수 있음은 물론, 부착 메커니즘의 중간 단계를 차단함으로써 환경적인 악영향이 없이도 우수한 방오 효과를 나타낼 수 있다.
상기 도료 제조시의 수지 사용량은 방오도료 조성물 전체에 있어서 10 ~ 20 중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 사용량이 10 중량 % 미만이면 방오도료의 부착성 및 내구성이 저하되는 문제가 있으며, 20 중량% 를 초과하여 사용되는 경우 저장성의 문제점이 발생한다.
본 발명의 방오도료 조성물에 사용되는 용제로는 이 기술분야에 공지된 다양한 용제를 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 크실렌, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등과 같은 탄화수소계 및 케톤계 용제를 단독으로 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 용제의 사용량은 전체 방오도료 조성물에 대하여 30 내지 40 중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 만일 상기 용제의 사용량이 30 중량% 미만이면 점도가 지나치게 높아지는 문제점이 발생하고, 40 중량%를 초과하면 도막에 대한 부착성 및 방오성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 방오도료 조성물에 사용되는 안료로는 이 기술분야에 공지된 다양한 안료를 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들면 산화철, 산화티탄, 산화아연, 탈크 등 경금속의 무기 안료 뿐만 아니라 무독성의 아조계 안료 등을 다양하게 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 하나 이상 혼합하여 사용 할 수 있다. 상기 안료는 도료 전체 조성에 대하여 40 ~ 50 중량%를 사용 하는 것이 바람직하며, 만일 상기 안료의 사용량이 40 중량% 미만이면 도료 변색의 문제점이 있으며, 50 중량%를 초과하면 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 방오도료 조성물에는 공지된 다양한 종류의 첨가제를 포함하여 사용할 수 있다. 상기 첨가제로는 폴리아마이드 왁스, 벤토나이트, 클레이, 폴리에틸렌 왁스 등과 같은 첨가제를 도료의 침강 방지 및 내구성 향상 목적으로 첨가하여 사용할 수 있다. 상기 첨가제는 전체 조성물에서 0.7 중량% ~ 1 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 1 중량%를 초과하여 사용 시 도료 건조의 어려움이 있고, 점도의 급격한 상승 및 내구성이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명의 방오도료 조성물은 통상의 도료 제조 방법을 통해 제조할 수 있다. 예를 들어, 수지를 용제에 용해시킨 다음, 안료와 방오제를 첨가하고 샌드밀(Sand Mill) 또는 볼밀(Ball Mill) 등으로 분산 및 분쇄 시킨 후, 첨가제를 첨가하여 도료 전용 교반기에서 교반함으로써 방오도료를 완성할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실험예 1 : 항박테리아(방오효능) 실험
상기 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체에 대한 방오제로서의 방오 효능을 검증하기 위하여 기존 방오도료 업계에서 가장 많이 사용하고 있는 유기 방오제인 징크피리티온(zinc pyrithione), 카퍼피리티온(copper pyrithione)과 상기 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체를 각각 메탄올에 용해시킨 후 하기 표와 같이 농도별로 페이퍼 디스크에 적용한 후 해양환경에서 가장 활성이 우수한 해양 박테리아(Marine bacteria)를 이용하여 M1 배지, 25℃조건에서 7시간동안 ( Bauer 등, 1966. Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disc method) 항박테리아 실험을 실시하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
항박테리아 효능 실험 결과
방오물질 10ppm 1ppm 0.1ppm 0.01ppm
화학식 1-헥사데카놀
(1-hexadecanol)		 3.5mm 2mm 1mm 0.5mm
화학식 2-헥사데카놀
(2-hexadecanol)		 3mm 2.4mm 1mm 0.5mm
화학식 3-헥사데카놀
(3-hexadecanol)		 3.2mm 2.1mm 2mm 0.5mm
화학식 4-헥사데카놀
(4-hexadecanol)		 3mm 2.2mm 1mm 0.5mm
화학식 5-헥사데카놀
(5-hexadecanol)		 3.3mm 2.5mm 1mm 0.5mm
화학식 6-헥사데카놀
(6-hexadecanol)		 3.1mm 2.3mm 1mm 0.5mm
화학식 7-헥사데카놀
(7-hexadecanol)		 2.8mm 2.2mm 1mm 0.5mm
화학식 8-헥사데카놀
(8-hexadecanol)		 2.5mm 2.2mm 1mm 0.5mm
징크피리티온
(zinc pyrithione)		 3.5mm 2.2mm 1mm 0.5mm
대조군 0mm 0mm 0mm 0mm
상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 해양 박테리아를 이용한 항 박테리아 실험 결과를 분석하면, 헥사데카놀 이성질체 (Hexadecanol isomers) 8종은 현재 주로 사용하고 있는 상용 방오제인 징크피리티온 (Zinc pyrithione)을 사용한 경우와 유사하거나 우수한 방오 효능을 보여주어, 방오제로서 사용 시 초기 부착생물을 차단하는 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 2 : 굴 유생 착생율(친환경성) 실험
헥사데카놀 이성질체 8종의 방오제로서의 방오 효능 외에 친환경성을 검증하기 위하여, 기존 방오도료 업계에서 가장 많이 사용하고 있는 유기 방오제인 카퍼피리티온 (copper pyritione)과 징크피리티온 (zinc pyrithione) 및 상기 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체 8종 각각의 농도에 일정량의 굴 유생들을 투입하여 24시간 후 착생율 확인 실험을 실시하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
방오제 화학식1 화학식2 화학식3 화학식4 화학식5 화학식6 화학식7 화학식8 징크피리티온
농도
(ppm)
0 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
0.001 98% 95% 96% 97% 96% 94% 94% 98% 93%
0.005 75% 72% 74% 80% 80% 75% 80% 90% 70%
0.025 62% 60% 59% 68% 78% 60% 66% 77% 58%
0.05 17% 20% 20% 21% 27% 18% 25% 17% 16%
상기 표 2에서 볼 수 있듯이, 징크피리티온의 경우 0.025 ppm ~ 0.05 ppm과 착생율이 60% 미만으로 나타났으나, 화학식 1 내지 8의 헥사데카놀 이성질체는 모두 0.025 ppm에서도 60% 이상의 착생율을 나타냈다. 이것은 실시예가 기존의 상용 방오제에 비해 친환경성이 우수함을 보여주는 것이다. 다만, 화학식 1 내지 8의 헥사데카놀 이성질체의 경우 0.025 ppm 보다 고농도인 0.05 ppm에서 27% 이하로 착생률이 낮아지는 것으로 보아 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers)가 과량 사용되는 경우 착생율이 저하됨을 보여주는 것이다.
상기 실험예 1 ~ 2를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명의 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers)의 경우 기존의 상용 방오제에 비하여 해양 부착 생물에 대해서는 강한 방오 효능을 발휘하고, 동물성 해양 생물에 대해 미치는 영향은 적은 것으로 나타나는 것으로 확인되어 친환경적이면서도 우수한 방오 성능을 구현할 수 있는 방오제로 유용함을 확인 할 수 있었다.
실시예 1 ~ 8 및 비교예 1 ~ 2 : 방오도료 조성물의 제조
징크아크릴레이트 수지를 크실렌과 메틸이소부틸케톤에 완전히 용해시킨 다음, 이에 안료인 산화철, 산화아연, 탈크와 방오제인 상기 화학식 1 내지 8의 헥사데카놀 이성질체 또는 상용 방오제를 각각 다음 표 3과 같은 조성으로 투입하였으며, 이를 샌드밀(sand mill)로 분산·분쇄한 후 고속 교반기로 1,500 rpm에서 60 분 동안 교반하였다. 이후 첨가제인 폴리아마이드를 투입하여 다음 표 3과 같은 조성의 방오도료를 각각 제조하였다.
도료 조성물 함량(중량%)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예 1 비교예 2
수지 징크아크릴레이트 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
헥사데카놀 이성질체 화학식 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
화학식 2 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0
화학식 3 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0
화학식 4 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0
화학식 5 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0
화학식 6 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0
화학식 7 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0
화학식 8 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0
상용방오제 징크 피리티온 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0
안료 산화철 15 15 15 15 15 15 15 15 15 17
산화아연 15 15 15 15 15 15 15 15 15 17
탈크 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15
용제 크실렌 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
메틸이소부틸케톤 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
첨가제 폴리아마이드 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
총계 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
실험예 3 : 방오도료 조성물의 내구성 실험
방오도료 조성물의 내구성을 측정하기 위하여 징크아크릴레이트(zinc acrylate) 수지의 중량%를 각각 실시예와 비교예에서 모두 10중량%로 고정하였다.
방오도료 조성물의 내구성 측정방법으로는 분사모충 시험법으로서 ASTM 3170에 따라 가로 × 세로 × 두께가 300 × 300 × 3.2 mm인 아연강판 1 종에 스프레이도장을 실시한 후 습도막이 250 미크론이 되도록 하여 완전 건조한 후 규정된 모래를 분사하여 도막의 강도를 측정하였으며, 벗겨진 도료의 무게를 측정하여 무게 감소율을 계산한 후 그 결과를 다음 표 4에 기재하였다.
도막의 무게 감소율(중량%)
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예 1 비교예 2
무게 감소율 15% 17% 16% 16% 15% 17% 16% 17% 20% 18%
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 각 방오도료 조성물에서 보면 실시예 1 - 8 경우에 도막 경도 결과는 15 - 17 중량%의 무게 감소율이 나타났으며, 상용 방오제를 사용한 비교예 1은 20중량%의 무게 감소율을 보였으며, 아무것도 처리 하지 않은 비교예 2는 18% 중량 무게 감소를 보였다. 이는 기존 방오제에 비해 상기 화학식 1 내지 8의 헥사데카놀 이성질체 방오제가 도료의 내구성이 더 강하다는 결과를 보여주는 것이다.
실험예 4 : 방오도료 조성물의 방오효과 실험
방오도료 조성물에서 상기 화학식 1 내지 8의 헥사데카놀 이성질체 방오제를 사용한 경우에 대한 방오 효과의 유효 농도를 확인하기 위해서 사용 농도를 각각 실시예와 비교에 대해 5중량%로 조절하여 방오도료 조성물을 제조한 상기 표 3의 조성물에 대하여 방오성능 실험을 실시하였다.
상기 표 3의 도료를 PVC (10cm×10cm) 패널에 스프레이 도장법을 이용하여 상기 표 3에 따른 각각의 도료를 습도막 250 micron 으로 되게 하였다. 도장된 패널은 경남 사천시 미조면 해안의 침지 시험장에 1 - 1.5 m 의 동일 수심으로 침지시켜 6개월 후 방오 상태를 확인 하였으며, 방오효능 확인법은 ASTM 3623 을 이용하여 착생률을 계상하였다. 그 결과는 다음 표 5에 나타내었다.
6개월 방오효능 시험 결과
구분 부착 면적 (%) 도막 상태
해조류 바이오필름 무척추동물
실시예 1 3 40 9 안정
실시예 2 3 45 7 안정
실시예 3 3 30 5 안정
실시예 4 20 38 9 안정
실시예 5 20 41 7 안정
실시예 6 10 47 8 안정
실시예 7 20 50 8 안정
실시예 8 20 40 9 안정
비교예 1 5 40 15 안정
비교예 2 10 20 40 불안정
부착 메커니즘의 경우, 해수 내의 선박에 먼저 유기물이 점착된 후 그에 따른 박테리아가 형성되고, 이후 순차적으로 미세조류, 대형조류, 바나클 및 조개류 등이 부착되는 것으로 보고되고 있다. 상기 표 5에서 볼 수 있듯이, 상기 화학식 1 내지 8의 헥사데카놀 이성질체 방오제를 사용한 실시예 1 - 8 도료와 상용 방오제가 첨가된 비교예 1에서 부착경향은 해조류, 바이오필름 및 무척추동물이 부착되었으나, 방오 효능의 기준이 되는 무척추동물의 부착률을 통해 상용 방오제가 포함된 비교예 1과 화학식 1 - 8을 사용한 실시예를 비교해 보면 실시예 1 - 8이 비교예 1에 비해 방오 효능에서 훨씬 강한 것으로 나타났으며, 또한 해당 농도에서 안정한 도막 상태를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (13)

  1. 다음 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers) 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방오제.
    [화학식 1]
    Figure 112011070094477-pat00017

    [화학식 2]
    Figure 112011070094477-pat00018

    [화학식 3]
    Figure 112011070094477-pat00019

    [화학식 4]
    Figure 112011070094477-pat00020

    [화학식 5]
    Figure 112011070094477-pat00021

    [화학식 6]
    Figure 112011070094477-pat00022

    [화학식 7]
    Figure 112011070094477-pat00023

    [화학식 8]
    Figure 112011070094477-pat00024

  2. 수지, 용제, 안료 및 방오제를 포함하는 방오도료 조성물에 있어서, 상기 방오제로 다음 화학식 1 내지 화학식 8로 표시되는 헥사데카놀 이성질체(Hexadecanol isomers) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112011070094477-pat00025

    [화학식 2]
    Figure 112011070094477-pat00026

    [화학식 3]
    Figure 112011070094477-pat00027

    [화학식 4]
    Figure 112011070094477-pat00028

    [화학식 5]
    Figure 112011070094477-pat00029

    [화학식 6]
    Figure 112011070094477-pat00030

    [화학식 7]
    Figure 112011070094477-pat00031

    [화학식 8]
    Figure 112011070094477-pat00032

  3. 제 2 항에 있어서, 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 수지의 함량은 10 ~ 20 중량%인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 용제의 함량은 30 ~ 40 중량%인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 안료의 함량은 40 ~ 50 중량%인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 방오제의 함량은 1 ~ 10 중량%인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 첨가제의 함량은 0.7 ~ 1 중량%인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 수지는 초산비닐수지, 염화비닐수지 등, 우레탄 수지, 염화 고무계 수지, 프탈산 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라닌 수지, 아크릴 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 금속아크릴레이트 수지 및 로진으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 금속아크릴레이트 수지는 징크아크릴레이트 수지인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  11. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 용제는 크실렌, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  12. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 안료는 산화철, 산화티타늄, 산화아연 및 탈크로 이루어진 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
  13. 제 3 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 첨가제는 폴리아마이드 왁스, 벤토나이트, 클레이 또는 폴리에틸렌 왁스인 것을 특징으로 하는 방오도료 조성물.
KR1020110090919A 2011-09-07 2011-09-07 헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물 KR101263262B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110090919A KR101263262B1 (ko) 2011-09-07 2011-09-07 헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110090919A KR101263262B1 (ko) 2011-09-07 2011-09-07 헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130027376A KR20130027376A (ko) 2013-03-15
KR101263262B1 true KR101263262B1 (ko) 2013-05-10

Family

ID=48178358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110090919A KR101263262B1 (ko) 2011-09-07 2011-09-07 헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101263262B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773508A (en) 1994-09-29 1998-06-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Coating varnish composition and antifouling coating composition
JP2006328252A (ja) 2005-05-27 2006-12-07 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ポリウレタン塗料組成物
JP2008249836A (ja) 2007-03-29 2008-10-16 Dainippon Printing Co Ltd 防眩層用硬化性樹脂組成物、及び防眩フィルム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773508A (en) 1994-09-29 1998-06-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Coating varnish composition and antifouling coating composition
JP2006328252A (ja) 2005-05-27 2006-12-07 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ポリウレタン塗料組成物
JP2008249836A (ja) 2007-03-29 2008-10-16 Dainippon Printing Co Ltd 防眩層用硬化性樹脂組成物、及び防眩フィルム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130027376A (ko) 2013-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7335248B2 (en) Marine antifouling coating compositions
CN102202506B (zh) 刺糖多孢菌素防污组合物、其使用方法、以及受到保护而免于附着污损生物的制品
KR101254723B1 (ko) 징크운데실리네이트를 포함하는 친환경성 방오도료 조성물
KR101670428B1 (ko) 방오 도료 조성물, 및 상기 도료 조성물이 도포된 어망, 어망용구 및 수중 구축물
KR100904174B1 (ko) 징크피리티온을 포함하는 방오 도료 조성물
CN101696340A (zh) 一种可剥离防污涂料
Bressy et al. What governs marine fouling assemblages on chemically-active antifouling coatings?
KR100589930B1 (ko) 비독성 코팅 조성물, 이의 사용 방법 및 바이오파울링유기체의 부착이 방지된 제품
EP0408352A1 (en) Antifouling composition
KR101263261B1 (ko) 헥사데실 메타크릴레이트를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물
KR20150124089A (ko) 해양생물 부착방지용 조성물
US8785679B2 (en) Hydrophilic biocidal coatings
JPS638462A (ja) 水棲生物付着防止用表面処理剤
KR101263262B1 (ko) 헥사데카놀 이성질체를 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물
KR20160017805A (ko) 알리자린을 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물
JP2005255858A (ja) 防汚性樹脂およびその製造方法、並びに防汚性塗料
KR101365715B1 (ko) 사이클로 덱스트린 복합물을 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물
KR100904175B1 (ko) 방오 도료 조성물
US8398759B2 (en) Environmental friendly anti-microbial adhesion agents for anti-fouling paints and anti-fouling paints containing them
KR20040035519A (ko) 징크피리티온을 포함하는 방오 도료 조성물
KR100791630B1 (ko) 친환경성 방오제
EP1801169A2 (en) Non-toxic coating composition, methods of use thereof and articles protected from attachment of biofouling organisms
KR20160014854A (ko) 티몰을 포함하는 방오제 및 방오도료 조성물
KR940004165B1 (ko) 방오도료 조성물
JP2003226845A (ja) 海中用防汚塗料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170508

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180509

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190502

Year of fee payment: 7