JP7803726B2 - Water-based antifouling agent composition - Google Patents
Water-based antifouling agent compositionInfo
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Description
本発明は、水系防汚剤組成物、これを用いた防汚塗膜及び防汚塗膜付き基材、並びに水系防汚剤組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to an aqueous antifouling composition, an antifouling coating film and a substrate with an antifouling coating film using the same, and a method for producing the aqueous antifouling composition.
現在、漁網用防汚剤組成物などの防汚剤組成物は、アクリル樹脂等、合成樹脂を含有する組成物が主流である。しかしながら、近年、環境への配慮から、生分解性の材料が使用された防汚剤組成物が望まれている。
特許文献1には、水中浸漬時から長期に亘り適度な薬剤放出量を維持し、優れた防汚性能を長期間継続的に発揮することができる漁網防汚塗料組成物を提供することを目的として、マイクロクリスタリンワックス(A)、シリコーンオイル(B)、及び、防汚薬剤(C)を含有する、漁網防汚塗料組成物が開示されている。
Currently, antifouling compositions such as antifouling compositions for fishing nets are mainly composed of compositions containing synthetic resins such as acrylic resins. However, in recent years, in consideration of the environment, there has been a demand for antifouling compositions containing biodegradable materials.
Patent Document 1 discloses a fishing net antifouling paint composition containing a microcrystalline wax (A), a silicone oil (B), and an antifouling agent (C) for the purpose of providing a fishing net antifouling paint composition that can maintain an appropriate amount of agent release for a long period of time after immersion in water and can continuously exhibit excellent antifouling performance for a long period of time.
通常、漁網に漁網用防汚剤組成物を付着させるためには、染網と呼ばれる、漁網用防汚剤組成物の中に、漁網を浸漬させ、漁網の表面に塗膜を形成する作業が行われている。この際、漁網用防汚剤組成物の粘度が高いと、塗着量(網へ付着する量)が多くなることで、塗膜の乾燥性も不良となるといった問題があった。一方、塗着量が不十分である場合、長期に優れた防汚性を維持することは困難であった。
特許文献1に記載の漁網防汚塗料組成物は、生分解性が期待されるマイクロクリスタリンワックスを含有する点で、環境負荷が低減されているものの、該組成物は、貯蔵安定性が不十分であった。
貯蔵安定性が不十分である場合、漁網用防汚剤組成物の製造から実際に使用するまでの間に、漁網用防汚剤組成物の粘度が上昇し、上記問題が起こりやすい。
[0003] Usually, in order to attach a fishing net antifouling composition to a fishing net, the fishing net is immersed in the fishing net antifouling composition, which is called dyeing net, to form a coating film on the surface of the fishing net. In this case, if the viscosity of the fishing net antifouling composition is high, the coating amount (the amount adhering to the net) increases, which causes problems such as poor drying of the coating film. On the other hand, if the coating amount is insufficient, it is difficult to maintain excellent antifouling properties for a long period of time.
The fishing net antifouling paint composition described in Patent Document 1 contains microcrystalline wax, which is expected to be biodegradable, and thus reduces the environmental load, but the composition has insufficient storage stability.
If the storage stability is insufficient, the viscosity of the fishnet antifouling composition increases during the period from the production of the fishnet antifouling composition to its actual use, making the above problems likely to occur.
本発明は、初期粘度が低く、良好な貯蔵安定性を示し、更に、塗着量が少ない場合でも、良好な長期防汚性を示す水系防汚剤組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。更に本発明は、前記防汚剤組成物から形成された防汚被膜及び該防汚被膜で被覆された防汚被膜付き基材を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an aqueous antifouling composition that has a low initial viscosity, exhibits good storage stability, and exhibits good long-term antifouling properties even when applied in a small amount, as well as a method for producing the same. A further object of the present invention is to provide an antifouling coating formed from the antifouling composition and a substrate coated with the antifouling coating.
本発明者は、前記の課題に鑑み鋭意研究したところ、特定のポリエーテルシリコーン、マイクロクリスタリンワックス、ポリブテン、防汚剤、及び水溶性有機溶媒を含有する防汚剤組成物を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、以下の[1]~[15]に関する。
[1] ポリエーテルシリコーン(A)、マイクロクリスタリンワックス(B)、
ポリブテン(C)、防汚剤(D)、及び水溶性有機溶媒(E)を含有し、前記ポリエーテルシリコーン(A)が、側鎖及び末端の少なくともいずれかが下記変性基Yで変性されてなるポリジメチルシロキサンである、水系防汚剤組成物。
The present inventors have conducted extensive research in light of the above-mentioned problems and have found that the above-mentioned problems can be solved by employing an antifouling composition containing a specific polyether silicone, a microcrystalline wax, polybutene, an antifouling agent, and a water-soluble organic solvent, thereby completing the present invention.
The present invention relates to the following [1] to [15].
[1] Polyether silicone (A), microcrystalline wax (B),
1. An aqueous antifouling composition comprising polybutene (C), an antifouling agent (D), and a water-soluble organic solvent (E), wherein the polyether silicone (A) is a polydimethylsiloxane in which at least one of a side chain and a terminal is modified with the following modifying group Y:
(Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又は炭素数1以上15以下の1価の有機基を示し、a及びbは1以上の整数を表し、*は、Siとの結合位置を表す。)
(R a represents a single bond or a divalent linking group, R b represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 15 carbon atoms, a and b represent integers of 1 or more, and * represents the bonding position with Si.)
[2] 前記ポリエーテルシリコーン(A)が、下記式(1)で表される、[1]に記載の水系防汚剤組成物。 [2] The aqueous antifouling composition according to [1], wherein the polyether silicone (A) is represented by the following formula (1):
(式(1)中、X1及びX2は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1以上15以下のアルキル基又はYを示し、X3はYを示し、Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又はそれぞれ炭素数が1以上15以下の1価の有機基を示し、m、a、bは1以上の整数を表し、nは0以上の整数を表し、*は、Siとの結合位置を表す。但し、nが0のとき、X1及び/又はX2は上記Yである。)
(In formula (1), X1 and X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 15 carbon atoms, or Y; X3 represents Y; R a represents a single bond or a divalent linking group; R b each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having from 1 to 15 carbon atoms; m, a, and b each represent an integer of 1 or more; n represents an integer of 0 or more; and * represents the bonding position with Si. However, when n is 0, X1 and/or X2 is the above-mentioned Y.)
[3] 前記ポリエーテルシリコーン(A)の(ポリ)エチレンオキシ(EO)基と(ポリ)プロピレンオキシ(PO)基のモル比[EO/PO]が、0.1以上5.0以下である、[1]又は[2]に記載の水系防汚剤組成物。
[4] 前記ポリエーテルシリコーン(A)に対する、前記マイクロクリスタリンワックス(B)の質量比[(B)/(A)]が、1.0以上20.0以下である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[5] 前記マイクロクリスタリンワックス(B)が、マイクロクリスタリンワックスエマルションとして配合されてなる、[1]~[4]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[6] 水系防汚剤組成物の固形分100質量部中、前記ポリエーテルシリコーン(A)を1質量部以上20質量部以下含有する、[1]~[5]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[7] 水系防汚剤組成物の固形分100質量部中、マイクロクリスタリンワックス(B)を10質量部以上35質量部以下含有する、[1]~[6]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[8] 前記防汚剤(D)が、亜酸化銅、銅ピリチオン、及びビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメートよりなる群から選択された少なくとも1種を含む、[1]~[7]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[9] 水系防汚剤組成物の固形分100質量部中、アクリル系樹脂、及び酢酸ビニル系樹脂よりなる群から選択される1種以上の樹脂の含有量が3質量部以下である、[1]~[8]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[10] 前記水溶性有機溶媒(E)が、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ及びブチルセロソルブよりなる群から選択される少なくとも1つである、[1]~[9]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[11] 漁網用である、[1]~[10]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物。
[12] [1]~[11]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物から形成された防汚被膜。
[13] [12]記載の防汚被膜で被覆された防汚被膜付き基材。
[14] 下記工程1~工程3を含む、[1]~[11]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物の製造方法。
工程1:ポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して、溶液を得る工程
工程2:工程1で得られた溶液を、水系媒体に強制乳化して、乳化液を得る工程
工程3:工程2で得られた乳化液と、マイクロクリスタリンワックス(B)及び防汚剤(D)とを混合する工程
[15] 下記工程1’~工程3’を含む、[1]~[11]のいずれか1つに記載の水系防汚剤組成物の製造方法。
工程1’:ポリエーテルシリコーン(A)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して、溶液を得る工程
工程2’:工程1’で得られた溶液を、水系媒体に強制乳化して、乳化液を得る工程
工程3’:工程2’で得られた乳化液と、マイクロクリスタリンワックス(B)、ポリブテン(C)及び防汚剤(D)とを混合する工程
[3] The aqueous antifouling composition according to [1] or [2], wherein the molar ratio of (poly)ethyleneoxy (EO) groups to (poly)propyleneoxy (PO) groups [EO/PO] in the polyether silicone (A) is 0.1 or more and 5.0 or less.
[4] The aqueous antifouling agent composition according to any one of [1] to [3], wherein the mass ratio of the microcrystalline wax (B) to the polyether silicone (A) [(B)/(A)] is 1.0 or more and 20.0 or less.
[5] The aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [4], wherein the microcrystalline wax (B) is blended as a microcrystalline wax emulsion.
[6] The aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [5], wherein the polyether silicone (A) is contained in an amount of 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the solid content of the aqueous antifouling composition.
[7] The aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [6], containing 10 parts by mass or more and 35 parts by mass or less of the microcrystalline wax (B) per 100 parts by mass of the solid content of the aqueous antifouling composition.
[8] The aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [7], wherein the antifouling agent (D) contains at least one selected from the group consisting of cuprous oxide, copper pyrithione, and bisdimethyldithiocarbamoylzinc ethylenebisdithiocarbamate.
[9] The aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [8], wherein the content of one or more resins selected from the group consisting of acrylic resins and vinyl acetate resins is 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the solid content of the aqueous antifouling composition.
[10] The aqueous antifouling agent composition according to any one of [1] to [9], wherein the water-soluble organic solvent (E) is at least one selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, and butyl cellosolve.
[11] The aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [10], which is for use in fishing nets.
[12] An antifouling coating formed from the aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [11].
[13] A substrate coated with the antifouling coating according to [12].
[14] A method for producing the aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [11], comprising the following steps 1 to 3:
Step 1: dissolving polyether silicone (A) and polybutene (C) in a water-soluble organic solvent (E) to obtain a solution; Step 2: forcibly emulsifying the solution obtained in Step 1 in an aqueous medium to obtain an emulsion; and Step 3: mixing the emulsion obtained in Step 2 with a microcrystalline wax (B) and an antifouling agent (D). [15] A method for producing the aqueous antifouling composition according to any one of [1] to [11], comprising the following Steps 1′ to 3′:
Step 1': A step of dissolving polyether silicone (A) in a water-soluble organic solvent (E) to obtain a solution. Step 2': A step of forcibly emulsifying the solution obtained in Step 1' in an aqueous medium to obtain an emulsion. Step 3': A step of mixing the emulsion obtained in Step 2' with microcrystalline wax (B), polybutene (C), and an antifouling agent (D).
本発明によれば、初期粘度が低く、良好な貯蔵安定性を示し、更に、塗着量が少ない場合でも、良好な長期防汚性を示す水系防汚剤組成物及びその製造方法が提供される。更に本発明によれば、前記防汚剤組成物から形成された防汚被膜及び該防汚被膜で被覆された防汚被膜付き基材が提供される。 The present invention provides an aqueous antifouling composition that has a low initial viscosity, exhibits good storage stability, and exhibits good long-term antifouling properties even when applied in a small amount, as well as a method for producing the same. The present invention also provides an antifouling coating formed from the antifouling composition and a substrate coated with the antifouling coating.
以下に、本発明の水系防汚剤組成物及びその製造方法、該水系防汚剤組成物を用いた防汚被膜、並びに防汚塗被膜付き基材について詳細に説明する。 The following provides a detailed description of the aqueous antifouling composition of the present invention, its production method, an antifouling coating using the aqueous antifouling composition, and a substrate coated with an antifouling coating.
[水系防汚剤組成物]
本発明の水系防汚剤組成物(以下、「防汚剤組成物」又は「組成物」ともいう)は、ポリエーテルシリコーン(A)、マイクロクリスタリンワックス(B)、ポリブテン(C)、防汚剤(D)、及び水溶性有機溶媒(E)を含有し、前記ポリエーテルシリコーン(A)が、側鎖及び末端の少なくともいずれかが下記変性基Yで変性されてなるポリジメチルシロキサンである。なお、以下の説明において、「本発明の水系防汚剤組成物」を「本組成物」ともいうこととする。
[Water-based antifouling composition]
The aqueous antifouling composition of the present invention (hereinafter also referred to as "antifouling composition" or "composition") contains polyether silicone (A), microcrystalline wax (B), polybutene (C), an antifouling agent (D), and a water-soluble organic solvent (E), wherein the polyether silicone (A) is a polydimethylsiloxane in which at least one of a side chain and an end is modified with the following modifying group Y. In the following description, "the aqueous antifouling composition of the present invention" will also be referred to as "the present composition."
(Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又は炭素数1以上15以下の1価の有機基を示し、a及びbは1以上の整数を表し、*は、Siとの結合位置を表す。)
(R a represents a single bond or a divalent linking group, R b represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 15 carbon atoms, a and b represent integers of 1 or more, and * represents the bonding position with Si.)
本発明によれば、初期粘度が低く、良好な貯蔵安定性を示し、更に、塗着量が少ない場合でも、良好な長期防汚性を示す水系防汚剤組成物が提供される。
貯蔵安定性が不十分である場合、水系防汚剤組成物の製造から実際に使用するまでの間に水系防汚剤組成物の粘度が上昇し、例えば、漁網用防汚剤組成物として使用する場合、染網において、水系防汚剤組成物の漁網への塗着量が多くなることで、乾燥性が不良となるという問題がある。また、水系防汚剤組成物の塗着量を少なくすることができれば、乾燥性が向上するだけでなく、水系防汚剤組成物の使用量を低く抑えられ、コスト的にもメリットがある。よって、塗着量が少なくても、長期防汚性を発揮できる漁網用防汚剤組成物の開発が望まれている。
本組成物により、上記の効果が得られる詳細な理由は不明であるが、以下のように考えられる。ポリエーテルシリコーン(A)として、エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基の両方を有する変性基により変性されたポリジメチルシロキサンを使用し、更に、該ポリエーテルシリコーン(A)を、水溶性有機溶媒(E)を用いて強制乳化することにより、初期粘度が低く、かつ、良好な貯蔵安定性が得られたものと考えられる。ここで、エチレンオキシ基は、貯蔵安定性への寄与が大きく、また、プロピレンオキシ基は、初期粘度の低下への寄与が大きい。よって、エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基の双方を有する変性基により変性されたポリエーテルシリコーンを使用することで、初期粘度の低下と貯蔵安定性の向上が両立できたものと考えられる。更に、マイクロクリスタリンワックス(B)、可塑剤であるポリブテン(C)及び防汚剤(D)を含有することで、塗着量が少ない場合でも、良好な長期防汚性を示すものと考えられる。
以下、水系防汚剤組成物が含有する各成分について説明する。
According to the present invention, there is provided a water-based antifouling composition which has a low initial viscosity, exhibits good storage stability, and further exhibits good long-term antifouling properties even when the coating amount is small.
If the storage stability is insufficient, the viscosity of the aqueous antifouling composition increases between the time of its production and the time of its actual use. For example, when used as an antifouling composition for fishing nets, the amount of the aqueous antifouling composition applied to the fishing net increases, resulting in a problem of poor drying properties. Furthermore, if the amount of the aqueous antifouling composition applied can be reduced, not only will the drying properties be improved, but the amount of the aqueous antifouling composition used can be reduced, which is also advantageous in terms of cost. Therefore, there is a need for the development of an antifouling composition for fishing nets that can exhibit long-term antifouling properties even when the amount applied is small.
Although the detailed reasons why this composition achieves the above-mentioned effects are unclear, it is believed to be as follows. It is believed that the use of a polydimethylsiloxane modified with a modifying group having both an ethyleneoxy group and a propyleneoxy group as the polyether silicone (A), and the forced emulsification of this polyether silicone (A) using a water-soluble organic solvent (E), resulted in a low initial viscosity and good storage stability. Here, the ethyleneoxy group contributes significantly to storage stability, while the propyleneoxy group contributes significantly to reducing the initial viscosity. Therefore, it is believed that the use of a polyether silicone modified with a modifying group having both an ethyleneoxy group and a propyleneoxy group can achieve both a reduced initial viscosity and improved storage stability. Furthermore, it is believed that the inclusion of a microcrystalline wax (B), a plasticizer polybutene (C), and an antifouling agent (D) allows for good long-term antifouling properties to be achieved even with a small coating weight.
Each component contained in the aqueous antifouling composition will be described below.
〔ポリエーテルシリコーン(A)〕
本組成物は、ポリエーテルシリコーン(A)を含有し、前記ポリエーテルシリコーン(A)が、側鎖及び末端の少なくともいずれかが下記変性基Yで変性されてなる。
すなわち、ポリエーテルシリコーン(A)は、(ポリ)エチレンオキシ基と、(ポリ)プロピレンオキシ基との両方を有する。なお、プロピレンオキシ基は、直鎖状と分岐状のいずれでもよく、特に限定されない。
[Polyether silicone (A)]
The present composition contains a polyether silicone (A), and the polyether silicone (A) has been modified at least at one of its side chains and its terminals with a modifying group Y described below.
That is, the polyether silicone (A) has both a (poly)ethyleneoxy group and a (poly)propyleneoxy group. The propyleneoxy group may be either linear or branched, and is not particularly limited.
(Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又は炭素数1以上15以下の1価の有機基を示し、a及びbは1以上の整数を表し、*は、Siとの結合位置を表す。)
(R a represents a single bond or a divalent linking group, R b represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 15 carbon atoms, a and b represent integers of 1 or more, and * represents the bonding position with Si.)
上記Raは、単結合又は2価の連結基を示し、2価の連結基としては、アルキレン基が好ましく例示される。Raがアルキレン基である場合、前記アルキレン基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは6以下である。
Rbは、水素原子又は炭素数1以上15以下の1価の有機基を示し、該有機基は、炭素原及び水素原子に加えて、酸素原子、窒素原子を有していてもよく、また、水素原子の一部又はすべてがハロゲン原子により置換されていてもよい。Rbは、好ましくは水素原子、炭素数1以上6以下の炭化水素基又はアシル基(-C(=O)-CH3)、より好ましくは水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基又はアシル基である。
The above R a represents a single bond or a divalent linking group, and a preferred example of the divalent linking group is an alkylene group. When R a is an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 or more carbon atoms, more preferably 2 or more carbon atoms, and preferably 20 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 6 or less carbon atoms.
Rb represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having from 1 to 15 carbon atoms, which may contain oxygen atoms and nitrogen atoms in addition to carbon and hydrogen atoms, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. Rb is preferably a hydrogen atom, a hydrocarbon group having from 1 to 6 carbon atoms, or an acyl group (-C(=O) -CH3 ), more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, or an acyl group.
aは1以上の整数を示し、好ましくは3以上の整数であり、そして、好ましくは50以下の整数、より好ましくは40以下の整数、更に好ましくは30以下の整数である。
bは1以上の整数を示し、好ましくは3以上の整数であり、そして、好ましくは50以下の整数、より好ましくは40以下の整数、更に好ましくは30以下の整数である。
また、aの平均値は1以上、好ましくは3以上であり、そして、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下である。
同様に、bの平均値は1以上、好ましくは3以上であり、そして、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下である。
なお、(ポリ)エチレンオキシ基と(ポリ)プロピレンオキシ基は、変性基Y中で、ランダムに存在していてもよく、(ポリ)エチレンオキシ基と(ポリ)プロピレンオキシ基が、ブロックで存在していてもよく、特に限定されない。
また、ポリエーテルシリコーン(A)1モル当たりのエチレンオキシ基の付加モル数は、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上であり、そして、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下である。
ポリエーテルシリコーン(A)1モル当たりのプロピレンオキシ基の付加モル数は、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上であり、そして、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下である。
なお、ポリエーテルシリコーン(A)1モル当たりのエチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基の付加モル数とは、ポリエーテルシリコーン(A)が例えば両末端が変性基Yで変性されている場合には、両末端のエチレンオキシ基又は両末端のプロピレンオキシ基の合計である。また、ポリエーテルシリコーン(A)が複数の種類の変性基Yで変性されている場合には、合計の付加モル数を意味する。
a represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 3 or more, and is preferably an integer of 50 or less, more preferably an integer of 40 or less, and even more preferably an integer of 30 or less.
b represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 3 or more, and is preferably an integer of 50 or less, more preferably an integer of 40 or less, and even more preferably an integer of 30 or less.
The average value of a is 1 or more, preferably 3 or more, and is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, and further preferably 30 or less.
Similarly, the average value of b is 1 or more, preferably 3 or more, and is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, and even more preferably 30 or less.
The (poly)ethyleneoxy groups and (poly)propyleneoxy groups may be present randomly in the modifying group Y, or the (poly)ethyleneoxy groups and (poly)propyleneoxy groups may be present in blocks, and are not particularly limited.
The number of moles of ethyleneoxy groups added per mole of polyether silicone (A) is preferably 1 or more, more preferably 3 or more, even more preferably 5 or more, and is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, even more preferably 30 or less.
The number of moles of propyleneoxy groups added per mole of polyether silicone (A) is preferably 1 or more, more preferably 3 or more, even more preferably 5 or more, and is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, even more preferably 30 or less.
The number of moles of ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups added per mole of polyethersilicone (A) refers to the sum of the ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups at both ends when the polyethersilicone (A) is modified, for example, at both ends with modifying group Y. When the polyethersilicone (A) is modified with multiple types of modifying group Y, the number of moles added refers to the total number of moles added.
ポリエーテルシリコーン(A)は、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。 The polyether silicone (A) is preferably a compound represented by the following formula (1):
(式(1)中、X1及びX2は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1以上15以下のアルキル基又はYを示し、X3はYを示し、Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又はそれぞれ炭素数が1以上15以下の1価の有機基を示し、m、a、bは1以上の整数を表し、nは0以上の整数を表し、*は、Siとの結合位置を表す。但し、nが0のとき、X1及び/又はX2は上記Yである。)
(In formula (1), X1 and X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 15 carbon atoms, or Y; X3 represents Y; R a represents a single bond or a divalent linking group; R b each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having from 1 to 15 carbon atoms; m, a, and b each represent an integer of 1 or more; n represents an integer of 0 or more; and * represents the bonding position with Si. However, when n is 0, X1 and/or X2 is the above-mentioned Y.)
式(1)中、Ra、Rb、a、bは、上述した変性基Y中のRa、Rb、a、bと同じであり、好ましい範囲も同様である。
式(1)中、X1及びX2は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1以上15以下のアルキル基又はYを示す。アルキル基の炭素数は、好ましくは1以上12以下、より好ましくは1以上6以下、更に好ましくは1以上3以下、より更に好ましくは1、すなわちメチル基である。X1及びX2としては、メチル基又はYであることが特に好ましい。
mは1以上の整数を表し、好ましくは3以上の整数、より好ましくは5以上の整数であり、そして、好ましくは1000以下の整数、より好ましくは500以下の整数、更に好ましくは100以下の整数である。
nは0以上の整数を表し、好ましくは100以下の整数、より好ましくは70以下の整数、更に好ましくは40以下、より更に好ましくは20以下の整数である。
In formula (1), R a , R b , a, and b are the same as R a , R b , a, and b in the modifying group Y described above, and the preferred ranges are also the same.
In formula (1), X1 and X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or Y. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, even more preferably 1 to 3, and still more preferably 1, i.e., a methyl group. X1 and X2 are particularly preferably a methyl group or Y.
m represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 3 or more, more preferably an integer of 5 or more, and is preferably an integer of 1000 or less, more preferably an integer of 500 or less, and even more preferably an integer of 100 or less.
n represents an integer of 0 or more, preferably an integer of 100 or less, more preferably an integer of 70 or less, even more preferably an integer of 40 or less, and still more preferably an integer of 20 or less.
また、式(1)で表されるポリエーテルシリコーン(A)におけるmの平均値は、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは1000以下、より好ましくは500以下、更に好ましくは100以下である。
同様に、nの平均値は、0以上であり、好ましくは100以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは40以下、より更に好ましくは20以下である。
The average value of m in the polyether silicone (A) represented by formula (1) is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, even more preferably 10 or more, and is preferably 1,000 or less, more preferably 500 or less, even more preferably 100 or less.
Similarly, the average value of n is 0 or more, and preferably 100 or less, more preferably 70 or less, even more preferably 40 or less, and still more preferably 20 or less.
式(1)中、nが0である場合、すなわち、側鎖に変性基Yを有しない場合には、X1及び/又はX2は、上記変性基Yである。X1及びX2の少なくともいずれかが変性基Yであればよい。 In formula (1), when n is 0, that is, when there is no modifying group Y in the side chain, X1 and/or X2 is the above-mentioned modifying group Y. At least one of X1 and X2 may be the modifying group Y.
ポリエーテルシリコーン(A)は、以下(1)~(4)のいずれの態様であってもよい。
(1)側鎖のみに変性基Yを有する。
この場合、X1及びX2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~15のアルキル基であり、nは1以上の整数である。
(2)片末端のみに変性基Yを有する。
この場合、X1及びX2のいずれか一方が変性基Yであり、他方は水素原子又は炭素数1以上15以下のアルキル基である。そして、n=0である。
(3)両末端のみに変性基Yを有する。
この場合、X1及びX2が変性基Yであり、n=0である。
(4)側鎖及び末端に変性基Yを有する。
この場合、X1及びX2の少なくとも1つが変性基Yであり、nは1以上の整数である。
これらの中でも、ポリエーテルシリコーン(A)は、好ましくは(1)又は(3)の態様、より好ましくは(3)の態様である。
The polyether silicone (A) may be in any of the following forms (1) to (4):
(1) The modifying group Y is present only in the side chain.
In this case, X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and n is an integer of 1 or more.
(2) The modified group Y is present at only one end.
In this case, one of X1 and X2 is the modifying group Y, and the other is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
(3) The modified group Y is present only at both ends.
In this case, X1 and X2 are the modifying group Y and n=0.
(4) The compound has a modifying group Y on the side chain and at the end.
In this case, at least one of X1 and X2 is a modifying group Y, and n is an integer of 1 or more.
Among these, the polyether silicone (A) is preferably embodiment (1) or (3), more preferably embodiment (3).
ポリエーテルシリコーン(A)のエチレンオキシ(EO)基と、プロピレンオキシ(PO)基のモル比[EO/PO]、すなわち、変性基Y中のa/bは、初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れ、かつ塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物を得る観点から、好ましくは0.1以上であり、そして、好ましくは5.0以下、より好ましくは2.0以下、更に好ましくは1.0以下、より更に好ましくは0.8以下である。
ポリエーテルシリコーン(A)中のEO基とPO基とのモル比は、例えば、1H NMR測定により測定できる。
The molar ratio [EO/PO] of ethyleneoxy (EO) groups to propyleneoxy (PO) groups in the polyether silicone (A), i.e., a/b in the modifying group Y, is preferably 0.1 or more, and is preferably 5.0 or less, more preferably 2.0 or less, even more preferably 1.0 or less, and still more preferably 0.8 or less, from the viewpoint of obtaining a composition that has a low initial viscosity, excellent storage stability, and excellent long-term antifouling properties even with a small coating amount.
The molar ratio of EO groups to PO groups in the polyether silicone (A) can be measured, for example, by 1 H NMR measurement.
ポリエーテルシリコーン(A)の25℃における動粘度は、初期粘度を低くする観点、防汚性及び組成物の塗工作業性等の観点から、好ましくは10mm2/s以上、より好ましくは50mm2/s以上、更に好ましくは100mm2/s以上であり、そして、好ましくは5000mm2/s以下、より好ましくは2000mm2/s以下、更に好ましくは500mm2/s以下である。
ポリエーテルシリコーン(A)の動粘度は、実施例に記載の方法により測定される。
From the viewpoints of reducing the initial viscosity, antifouling properties, and coating workability of the composition, the kinematic viscosity of the polyether silicone (A) at 25°C is preferably 10 mm 2 /s or more, more preferably 50 mm 2 /s or more, and even more preferably 100 mm 2 /s or more, and is preferably 5000 mm 2 /s or less, more preferably 2000 mm 2 /s or less, and even more preferably 500 mm 2 /s or less.
The kinematic viscosity of the polyether silicone (A) is measured by the method described in the examples.
ポリエーテルシリコーン(A)は、従来公知の方法、例えば、≡SiH基を含有するオルガノポリシロキサンに、分子鎖末端にビニル基、アリル基等の不飽和基、及び、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基を有するポリオキシアルキレン化合物を白金触媒の存在下で付加反応させる方法、オルガノポリシロキサンと分子鎖末端に水酸基、及び、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基を有するポリオキシアルキレン化合物による脱水素反応させる方法等により得ることができる。参考文献としては、特開平2-302438等が挙げられる。また、市販品も使用できる。 Polyether silicone (A) can be obtained by conventional methods, such as by subjecting an organopolysiloxane containing ≡SiH groups to an addition reaction in the presence of a platinum catalyst with a polyoxyalkylene compound having unsaturated groups such as vinyl groups or allyl groups, and ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups at the molecular chain terminals, or by subjecting an organopolysiloxane to a dehydrogenation reaction with a polyoxyalkylene compound having hydroxyl groups, ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups at the molecular chain terminals. References include JP-A-2-302438. Commercially available products can also be used.
本組成物の固形分中のポリエーテルシリコーン(A)の含有量は、初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れ、かつ、塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物を得る観点から、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。 From the viewpoint of obtaining a composition that has a low initial viscosity, excellent storage stability, and excellent long-term stain resistance even when applied in a small amount, the content of polyether silicone (A) in the solids of the composition is preferably at least 1 part by mass, more preferably at least 3 parts by mass, even more preferably at least 5 parts by mass, and preferably at most 20 parts by mass, more preferably at most 15 parts by mass, even more preferably at most 10 parts by mass.
〔マイクロクリスタリンワックス(B)〕
マイクロクリスタリンワックス(B)は、石油を精製する際に減圧蒸留ボトムから分離される、室温において固形のワックスである。炭素数は約30~60、分子量は約500~1000であり、一般にパラフィンワックスより融点が高い。また、マイクロクリスタリンワックス(B)は、組成中に結晶の小さいイソパラフィンやシクロパラフィンが多いため、微結晶構造を有しており、この微結晶構造により、形成される塗膜に柔軟性が付与され、被塗物への付着性が向上する効果を持つ。
[Microcrystalline wax (B)]
Microcrystalline wax (B) is a wax that is solid at room temperature and is separated from the vacuum distillation bottoms during petroleum refining. It has a carbon number of approximately 30 to 60, a molecular weight of approximately 500 to 1000, and generally has a higher melting point than paraffin wax. Furthermore, microcrystalline wax (B) has a microcrystalline structure due to the large amount of small crystalline isoparaffins and cycloparaffins in its composition. This microcrystalline structure imparts flexibility to the coating film formed and has the effect of improving adhesion to the substrate.
マイクロクリスタリンワックス(B)の融点は、特に限定されないが、好ましくは60℃以上105℃以下であり、より好ましくは77℃以上88℃以下である。融点の測定方法は、JIS K 2235-5.3:1991記載の融点試験方法に基づいて融点を求める。 The melting point of the microcrystalline wax (B) is not particularly limited, but is preferably 60°C or higher and 105°C or lower, and more preferably 77°C or higher and 88°C or lower. The melting point is measured based on the melting point test method described in JIS K 2235-5.3:1991.
マイクロクリスタリンワックス(B)としては、上市されている製品から適宜選択すればよく、例えば、日本精蝋株式会社製、Hi-Micシリーズ(Hi-Mic-1090、Hi-Mic-1080、Hi-Mic-1070等)などが例示される。 Microcrystalline wax (B) can be appropriately selected from commercially available products, such as the Hi-Mic series (Hi-Mic-1090, Hi-Mic-1080, Hi-Mic-1070, etc.) manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
上記マイクロクリスタリンワックス(B)は、マイクロクリスタリンワックスエマルションとして、本組成物に配合されることが好ましい。マイクロクリスタリンワックスエマルションは、上市されている製品を使用してもよい。
マイクロクリスタリンワックスエマルションは、耐水溶性有機溶媒性を有することが好ましい。ここで、耐水溶性有機溶媒性とは、水溶性有機溶媒(E)をマイクロクリスタリンワックスエマルションに添加しても、エマルション状態が維持されることを意味する。
The microcrystalline wax (B) is preferably blended into the present composition as a microcrystalline wax emulsion, and commercially available products may be used as the microcrystalline wax emulsion.
The microcrystalline wax emulsion preferably has resistance to water-soluble organic solvents. Here, resistance to water-soluble organic solvents means that the emulsion state is maintained even when the water-soluble organic solvent (E) is added to the microcrystalline wax emulsion.
本組成物の固形分100質量部中、マイクロクリスタリンワックス(B)の含有量は、初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れ、かつ、塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物を得る観点から、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部超、より更に好ましくは22質量部以上であり、そして、好ましくは35質量部以下、より好ましくは33質量部以下、更に好ましくは31質量部以下である。 From the viewpoint of obtaining a composition that has low initial viscosity, excellent storage stability, and excellent long-term stain resistance even with a small coating amount, the content of microcrystalline wax (B) per 100 parts by mass of the solids content of the composition is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, even more preferably more than 20 parts by mass, still more preferably 22 parts by mass or more, and preferably 35 parts by mass or less, more preferably 33 parts by mass or less, and even more preferably 31 parts by mass or less.
本組成物中のポリエーテルシリコーン(A)に対する、マイクロクリスタリンワックス(B)の質量比[(B)/(A)]は、好ましくは1.0以上、より好ましくは2.0以上、更に好ましくは3.0以上であり、そして、好ましくは20.0以下、より好ましくは15.0以下、更に好ましくは10.0以下である。
また、本組成物の固形分100質量部中、ポリエーテルシリコーン(A)とマイクロクリスタリンワックス(B)との合計含有量[(A)+(B)]は、好ましくは12質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは25質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下であり、より好ましくは65質量%以下であり、更に好ましくは60質量%以下である。
[(B)/(A)]が1.0以上20.0以下、かつ、[(A)+(B)]が12質量%以上70質量%以下であると、ポリエーテルシリコーン(A)の組成物中での分離が抑制され、初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れ、塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物が得られるので好ましい。
The mass ratio of the microcrystalline wax (B) to the polyether silicone (A) in the composition [(B)/(A)] is preferably 1.0 or more, more preferably 2.0 or more, even more preferably 3.0 or more, and is preferably 20.0 or less, more preferably 15.0 or less, even more preferably 10.0 or less.
Furthermore, the total content of the polyether silicone (A) and the microcrystalline wax (B) [(A) + (B)] per 100 parts by mass of the solid content of the composition is preferably 12% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, even more preferably 25% by mass or more, and is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, even more preferably 60% by mass or less.
When [(B)/(A)] is from 1.0 to 20.0 and [(A)+(B)] is from 12 to 70 mass %, separation of the polyether silicone (A) in the composition is suppressed, and a composition can be obtained which has a low initial viscosity, excellent storage stability, and excellent long-term antifouling properties even with a small coating amount, which is therefore preferred.
〔ポリブテン(C)〕
ポリブテン(C)としては、ポリブテン、ポリイソブテン等が挙げられる。
ポリブテン(C)としては、市販品を用いることができる。市販品としては、例えば、ポリブテンLV-7、ポリブテンLV-10、ポリブテンLV-25、ポリブテンLV-50、ポリブテンLV-100、ポリブテンHV-35、ポリブテンHV-100、ポリブテンHV-300、ポリブテンHV-1900(いずれもENEOS株式会社製);ポリブテン0N、ポリブテン06N、ポリブテン10N(いずれも日油株式会社製)等が挙げられる。
また、ポリブテン(C)は、ポリブテンエマルションとして添加してもよく、ポリブテンエマルションとしては、エマウエット10E、エマウエット10H、エマウエット30E、エマウエット30H(いずれも、日油株式会社製)などが挙げられる。
[Polybutene (C)]
Examples of the polybutene (C) include polybutene and polyisobutene.
As the polybutene (C), commercially available products can be used, such as polybutene LV-7, polybutene LV-10, polybutene LV-25, polybutene LV-50, polybutene LV-100, polybutene HV-35, polybutene HV-100, polybutene HV-300, and polybutene HV-1900 (all manufactured by ENEOS Corporation); polybutene 0N, polybutene 06N, and polybutene 10N (all manufactured by NOF Corporation).
The polybutene (C) may be added in the form of a polybutene emulsion, and examples of the polybutene emulsion include Emawet 10E, Emawet 10H, Emawet 30E, and Emawet 30H (all manufactured by NOF Corporation).
本組成物の固形分100質量部中のポリブテン(C)の含有量は、固形分換算で、初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れ、かつ、塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物を得る観点から、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは8質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは16質量部以下、更に好ましくは12質量部以下である。 The content of polybutene (C) per 100 parts by mass of the solid content of the composition, calculated on a solid content basis, is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, even more preferably 8 parts by mass or more, and is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 16 parts by mass or less, even more preferably 12 parts by mass or less, from the viewpoint of obtaining a composition that has low initial viscosity, excellent storage stability, and excellent long-term stain resistance even with a small coating amount.
〔防汚剤(D)〕
本組成物は、防汚性を高めることを目的として、防汚剤(D)を含有する。
防汚剤(D)は、水中において防汚被膜から溶出するものであり、防汚被膜表面に水生生物が付着することを抑制し、防汚性を向上させる効果があるものである。
防汚剤(D)としては、無機系、有機系のいずれの防汚剤であってもよく、水生生物に対して忌避効果を有し、水中への一定の溶出速度を有するものが好ましい。
無機系防汚剤としては、亜酸化銅、金属銅粉、チオシアン酸第1銅(ロダン銅)等の銅又は銅化合物(但し、ピリチオン系化合物を除く)が挙げられ、好ましくは亜酸化銅及びチオシアン化第1銅(ロダン銅)であり、より好ましくは亜酸化銅である。
[Anti-fouling agent (D)]
The present composition contains an antifouling agent (D) for the purpose of enhancing antifouling properties.
The antifouling agent (D) is eluted from the antifouling coating in water and has the effect of inhibiting aquatic organisms from attaching to the surface of the antifouling coating, thereby improving the antifouling properties.
The antifouling agent (D) may be either an inorganic or organic antifouling agent, and is preferably one that has a repellent effect on aquatic organisms and has a certain dissolution rate into water.
Examples of inorganic antifouling agents include copper or copper compounds (excluding pyrithione compounds) such as cuprous oxide, metallic copper powder, and cuprous thiocyanate (copper rhodanide), of which cuprous oxide and cuprous thiocyanate (copper rhodanide) are preferred, and cuprous oxide is more preferred.
有機系防汚剤としては、
銅ピリチオン、ジンクピリチオン等の金属ピリチオン(ピリチオン系化合物);
テトラメチルチウラムジサルフィド等のテトラアルキルチウラムジサルフィド;
ジンクジメチルジチオカーバメート、ジンクエチレンビスジチオカーバメート、ビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメート等のカーバメート系化合物;
2,4,6-トリクロロフェニルマレイミド、2,3-ジクロロ-N-(2',6'-ジエチルフェニル)マレイミド、2,3-ジクロロ-N-(2'-エチル-6'-メチルフェニル)マレイミド等のマレイミド系化合物;
2,4,5,6-テトラクロロイソフタロニトリル、N,N-ジメチルジクロロフェニル尿素、4,5-ジクロロ-2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-メチルチオ-4-tert-ブチルアミノ-6-シクロプロピル-S-トリアジン、クロロメチル-n-オクチルジスルフィド、N',N'-ジメチル-N-フェニル-(N-フルオロジクロロメチルチオ)スルファミド、N',N'-ジメチル-N-トリル-(N-フルオロジクロロメチルチオ)スルファミド;
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、トリフェニル(n-オクタデシルアミン)ボロン、ピリジントリフェニルボラン、4-イソプロピルピリジンジフェニルメチルボラン等のアミン・有機ボラン錯体;
(+/-)-4-[1-(2,3-ジメチルフェニル)エチル]-1H-イミダゾール(メデトミジン);
4-ブロモ-2-(4-クロロフェニル)-5-(トリフルオロメチル)-1H-ピロール-3-カルボニトリル(トラロピリル);
が挙げられる。
これらの中でも、有機系防汚剤としては、好ましくは銅ピリチオン、ジンクピリチオン、ビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメート、2-メチルチオ-4-tert-ブチルアミノ-6-シクロプロピル-S-トリアジン及び(+/-)-4-[1-(2,3-ジメチルフェニル)エチル]-1H-イミダゾール(メデトミジン)であり、より好ましくは銅ピリチオン、ビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメート及び(+/-)-4-[1-(2,3-ジメチルフェニル)エチル]-1H-イミダゾール(メデトミジン)であり、更に好ましくは銅ピリチオン、ビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメートである。
Organic antifouling agents include:
Metal pyrithiones (pyrithione compounds) such as copper pyrithione and zinc pyrithione;
tetraalkylthiuram disulfides such as tetramethylthiuram disulfide;
Carbamate compounds such as zinc dimethyldithiocarbamate, zinc ethylenebisdithiocarbamate, and bisdimethyldithiocarbamoylzinc ethylenebisdithiocarbamate;
Maleimide compounds such as 2,4,6-trichlorophenylmaleimide, 2,3-dichloro-N-(2',6'-diethylphenyl)maleimide, and 2,3-dichloro-N-(2'-ethyl-6'-methylphenyl)maleimide;
2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile, N,N-dimethyldichlorophenylurea, 4,5-dichloro-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methylthio-4-tert-butylamino-6-cyclopropyl-S-triazine, chloromethyl-n-octyl disulfide, N',N'-dimethyl-N-phenyl-(N-fluorodichloromethylthio)sulfamide, N',N'-dimethyl-N-tolyl-(N-fluorodichloromethylthio)sulfamide;
Amine-organoborane complexes such as triphenyl[3-(2-ethylhexyloxy)propylamine]boron, triphenyl(n-octadecylamine)boron, pyridinetriphenylborane, and 4-isopropylpyridinediphenylmethylborane;
(+/-)-4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazole (medetomidine);
4-bromo-2-(4-chlorophenyl)-5-(trifluoromethyl)-1H-pyrrole-3-carbonitrile (tralopyril);
Examples include:
Among these, preferred organic antifouling agents are copper pyrithione, zinc pyrithione, bisdimethyldithiocarbamoylzinc ethylenebisdithiocarbamate, 2-methylthio-4-tert-butylamino-6-cyclopropyl-S-triazine and (+/-)-4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazole (medetomidine), more preferred are copper pyrithione, bisdimethyldithiocarbamoylzinc ethylenebisdithiocarbamate and (+/-)-4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazole (medetomidine), and even more preferred are copper pyrithione and bisdimethyldithiocarbamoylzinc ethylenebisdithiocarbamate.
防汚剤(D)は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
防汚剤(D)は、亜酸化銅、銅ピリチオン、及びビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメートよりなる群から選択された少なくとも1種を含むことが好ましい。これらの防汚剤を使用することにより、塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物を得ることができるため好ましい。
The antifouling agent (D) may be used alone or in combination of two or more kinds.
The antifouling agent (D) preferably contains at least one selected from the group consisting of cuprous oxide, copper pyrithione, and bisdimethyldithiocarbamoylzinc ethylenebisdithiocarbamate. Use of these antifouling agents is preferred because it allows a composition with excellent long-term antifouling properties to be obtained even with a small coating amount.
防汚剤(D)の含有量は、塗着量が少なくても長期防汚性に優れた組成物とする観点、組成物の粘度を適切な範囲とする観点から、本組成物の固形分100質量部中、好ましくは5質量部以上、より好ましくは20質量部以上、更に好ましくは35質量部以上、より更に好ましくは45質量部以上であり、そして、好ましくは80質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは60質量部以下である。 From the viewpoint of providing a composition with excellent long-term stain resistance even at low coating weights, and from the viewpoint of maintaining the viscosity of the composition in an appropriate range, the content of the antifouling agent (D) is preferably at least 5 parts by mass, more preferably at least 20 parts by mass, even more preferably at least 35 parts by mass, and even more preferably at least 45 parts by mass, per 100 parts by mass of the solids content of the composition, and is preferably at most 80 parts by mass, more preferably at most 70 parts by mass, and even more preferably at most 60 parts by mass.
〔水溶性有機溶媒(E)〕
本組成物は、水溶性有機溶媒(E)を含有する。
水溶性有機溶媒(E)とは、親水性の有機溶媒であり、かつ、20℃において、水100gに対する溶解性が10g以上の有機溶媒である。水溶性有機溶媒(E)は、水に対して相溶性であることが好ましい。
水溶性有機溶媒(E)としては、アルコール類、セロソルブ類、ケトン類、グリコール類、エーテル類、アミド類、カーボネート類、その他の極性溶媒が例示される。具体的には、
メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、イソブタノール等のアルコール類;
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸セロソルブ等のセロソルブ類;
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1,3-ブタンジオール等のグリコール類;
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、カルビトール、ジオキサン、テトラヒドロフラン、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール等のエーテル類;
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N-メチルピロリドン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等のアミド類;
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート等のカーボネート類;
ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ジメチルイミダゾリジノン等のその他の極性溶媒;
を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ポリエーテルシリコーン(A)の良溶媒であり、強制乳化の際の溶媒として好適である観点から、水溶性有機溶媒(E)は、セロソルブ類及びアルコール類から選択されることが好ましく、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ及びブチルセロソルブよりなる群から選択される少なくとも1つであることがより好ましい。
[Water-soluble organic solvent (E)]
The composition contains a water-soluble organic solvent (E).
The water-soluble organic solvent (E) is a hydrophilic organic solvent and has a solubility of 10 g or more in 100 g of water at 20° C. The water-soluble organic solvent (E) is preferably compatible with water.
Examples of the water-soluble organic solvent (E) include alcohols, cellosolves, ketones, glycols, ethers, amides, carbonates, and other polar solvents.
Alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, and isobutanol;
Cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, and cellosolve acetate;
ketones such as acetone and methyl ethyl ketone;
Glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, and 1,3-butanediol;
Ethers such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, carbitol, dioxane, tetrahydrofuran, and 3-methoxy-3-methyl-1-butanol;
amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, and 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide;
Carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and dimethyl carbonate;
Other polar solvents such as dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, dimethyl imidazolidinone, etc.;
These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, from the viewpoint of being a good solvent for the polyether silicone (A) and being suitable as a solvent for forced emulsification, the water-soluble organic solvent (E) is preferably selected from cellosolves and alcohols, and more preferably at least one selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, and butyl cellosolve.
本組成物中、水溶性有機溶媒(E)の含有量は、特に限定されないが、ポリエーテルシリコーン(A)を強制乳化する際の溶媒とすることが好ましい観点から、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは2.0質量%以上、更に好ましくは2.5質量%以上であり、そして、好ましくは20.0質量%以下、より好ましくは15.0質量%以下、更に好ましくは10.0質量%以下である。
また、ポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)を、後述するように、水溶性有機溶媒(E)に溶解して強制乳化することで、ポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)を含有するエマルションを得る場合には、水溶性有機溶媒(E)の含有量は、ポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)の合計質量100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは50質量部以上であり、そして、好ましくは1000質量部以下、より好ましくは300質量部以下、更に好ましくは150質量部以下である。
更に、ポリエーテルシリコーン(A)のみを、後述するように、水溶性有機溶媒(E)に溶解して強制乳化することで、ポリエーテルシリコーン(A)を含有するエマルションを得る場合には、水溶性有機溶媒(E)の含有量は、ポリエーテルシリコーン(A)100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは50質量部以上であり、そして、好ましくは1000質量部以下、より好ましくは300質量部以下、更に好ましくは150質量部以下である。
There are no particular restrictions on the content of the water-soluble organic solvent (E) in the composition, but from the perspective that it is preferable to use it as a solvent when forcibly emulsifying the polyether silicone (A), it is preferably 1.0% by mass or more, more preferably 2.0% by mass or more, even more preferably 2.5% by mass or more, and is preferably 20.0% by mass or less, more preferably 15.0% by mass or less, even more preferably 10.0% by mass or less.
Furthermore, when an emulsion containing polyethersilicone (A) and polybutene (C) is obtained by dissolving polyethersilicone (A) and polybutene (C) in a water-soluble organic solvent (E) and forcibly emulsifying them, as described below, the content of the water-soluble organic solvent (E) is preferably at least 10 parts by mass, more preferably at least 30 parts by mass, and even more preferably at least 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the total mass of the polyethersilicone (A) and polybutene (C), and is preferably at most 1000 parts by mass, more preferably at most 300 parts by mass, and even more preferably at most 150 parts by mass.
Furthermore, when an emulsion containing polyethersilicone (A) is obtained by forcibly emulsifying only polyethersilicone (A) by dissolving it in a water-soluble organic solvent (E) as described below, the content of water-soluble organic solvent (E) is preferably at least 10 parts by mass, more preferably at least 30 parts by mass, and even more preferably at least 50 parts by mass, per 100 parts by mass of polyethersilicone (A), and is preferably at most 1000 parts by mass, more preferably at most 300 parts by mass, and even more preferably at most 150 parts by mass.
〔水〕
本組成物は、溶媒の主成分として水を含有する。
水としては特に限定されず、井戸水、水道水、イオン交換水、蒸留水などを使用することができる。
上述した水溶性有機溶媒(E)を含む溶媒全体における水の含有量は、環境負荷低減の観点、及びVOC(揮発性有機化合物(Volatile Organic Compound))の問題を抑制する観点、並びに、組成物の粘度を適切な範囲として、塗着量を適切な範囲とする観点から、50質量%以上であり、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、より更に好ましくは85質量%以上であり、そして、水溶性有機溶媒(E)の含有量を適切な範囲とする観点から、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下、更に好ましくは96質量%以下である。
また、本組成物中の水の含有量は、組成物の粘度を適切な範囲として、塗着量を適切な範囲とする観点、及び組成物の乾燥を容易とする観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
〔water〕
The composition contains water as the main solvent component.
The water is not particularly limited, and well water, tap water, ion-exchanged water, distilled water, etc. can be used.
The content of water in the entire solvent including the water-soluble organic solvent (E) is 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 85% by mass or more, from the viewpoint of reducing the environmental load, suppressing problems with VOCs (volatile organic compounds), and maintaining the viscosity of the composition in an appropriate range and the coating amount in an appropriate range. Furthermore, from the viewpoint of maintaining the content of the water-soluble organic solvent (E) in an appropriate range, the content of water is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less, and even more preferably 96% by mass or less.
Furthermore, from the viewpoint of maintaining the viscosity of the composition in an appropriate range, maintaining the coating amount in an appropriate range, and facilitating drying of the composition, the water content in the composition is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, even more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more, and is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less.
本組成物は、上述した成分(A)~成分(E)、及び水に加え、他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、着色顔料(F)、タレ止め剤・沈降防止剤(G)、界面活性剤(消泡剤(H)、分散剤・乳化剤(I)等)、展着樹脂(J)などが例示される。 In addition to the above-mentioned components (A) to (E) and water, the composition may contain other components. Examples of other components include color pigments (F), anti-sagging/anti-settling agents (G), surfactants (antifoaming agents (H), dispersants/emulsifiers (I), etc.), and spreading resins (J).
〔着色顔料(F)〕
本組成物は着色顔料(F)を含有することも好ましい。
本組成物が着色顔料(F)を含むことで、被膜強度を高めることができる。
着色顔料(F)は、特に制限されるものではないが、例えば、酸化鉄、酸化チタン、カーボンブラック、酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、アルミナホワイト、硫酸バリウムなどの無機顔料;ナフトールレッド、フタロシアニンブルー等の有機顔料が挙げられ、組成物の製造作業性や塗工作業性、貯蔵安定性、防汚被膜の防汚性の観点から、無機顔料であることが好ましく、中でも、酸化鉄、酸化チタン、カーボンブラック、酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、アルミナホワイト、及び硫酸バリウムから選ばれる1種以上であることが好ましく、酸化鉄、酸化チタン、カーボンブラックから選ばれる1種以上であることがより好ましく、カーボンブラックであることが更に好ましい。
酸化鉄としては、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄等が挙げられる。
酸化チタンとしては、ルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型のいずれも用いることができ、防汚被膜及び組成物の安定性や入手容易性の観点から、ルチル型を用いることが好ましい。
[Coloring pigment (F)]
The composition also preferably contains a color pigment (F).
By including the color pigment (F) in the present composition, the coating strength can be increased.
The color pigment (F) is not particularly limited, and examples thereof include inorganic pigments such as iron oxide, titanium oxide, carbon black, zinc oxide, aluminum silicate, alumina white, and barium sulfate; and organic pigments such as naphthol red and phthalocyanine blue. From the viewpoints of the production workability and coating workability of the composition, storage stability, and the antifouling properties of the antifouling coating, inorganic pigments are preferred, and among these, one or more pigments selected from iron oxide, titanium oxide, carbon black, zinc oxide, aluminum silicate, alumina white, and barium sulfate are preferred, one or more pigments selected from iron oxide, titanium oxide, and carbon black are more preferred, and carbon black is even more preferred.
Examples of iron oxide include red iron oxide, yellow iron oxide, and black iron oxide.
As titanium oxide, any of rutile, anatase and brookite types can be used, and from the viewpoints of the stability of the antifouling coating and composition and ease of availability, it is preferable to use the rutile type.
本組成物が着色顔料(F)を含有する場合、本組成物の固形分100質量部に対する着色顔料(F)の含有量は、防汚被膜の防汚性、及び組成物の製造作業性や塗工作業性、初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れる観点等から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、より更に好ましくは0.15質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。 When the composition contains a color pigment (F), the content of the color pigment (F) per 100 parts by mass of the solids content of the composition is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.15% by mass or more, and preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less, from the viewpoints of the antifouling properties of the antifouling coating, the ease of manufacturing and coating the composition, low initial viscosity, and excellent storage stability.
〔タレ止め剤・沈降防止剤(G)〕
本組成物は、該組成物の粘度を調整すること等を目的として、タレ止め剤・沈降防止剤(G)を含有していてもよい。
本組成物がタレ止め剤・沈降防止剤(G)を含有する場合、タレ止め剤・沈降防止剤(G)は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[Anti-sagging and anti-settling agents (G)]
The present composition may contain an anti-sagging agent/anti-settling agent (G) for the purpose of adjusting the viscosity of the composition, etc.
When the present composition contains an anti-sagging agent/anti-settling agent (G), the anti-sagging agent/anti-settling agent (G) may be used alone or in combination of two or more types.
タレ止め剤・沈降防止剤(G)としては、例えば、ベントナイトクレー系、ヘクトライトクレー系等の無機系沈降防止剤、有機粘土系ワックス(例:Al、Ca、Znのステアレート塩、レシチン塩、アルキルスルホン酸塩)、有機系ワックス(例:ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、アマイドワックス、ポリアマイドワックス、水添ヒマシ油ワックス)、有機粘土系ワックスと有機系ワックスとの混合物、合成微粉シリカが挙げられる。 Examples of anti-sagging/anti-settling agents (G) include inorganic anti-settling agents such as bentonite clay and hectorite clay, organic clay waxes (e.g., stearate salts of Al, Ca, and Zn, lecithin salts, and alkyl sulfonates), organic waxes (e.g., polyethylene wax, oxidized polyethylene wax, amide wax, polyamide wax, and hydrogenated castor oil wax), mixtures of organic clay waxes and organic waxes, and synthetic finely powdered silica.
タレ止め剤・沈降防止剤(G)としては市販品を用いてもよく、該市販品としては、例えば、AQ-600、AQ-630、AQ-870(以上、楠本化成株式会社製)、チクゾールW-400LP(共栄社化学株式会社)、Bentone HD(Elementis Specialtes, Inc.製)、Aerosil No.200(日本エアロジル株式会社製)が挙げられる。 Commercially available anti-sagging and anti-settling agents (G) may be used. Examples of such commercially available products include AQ-600, AQ-630, and AQ-870 (all manufactured by Kusumoto Chemical Co., Ltd.), Thixol W-400LP (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Bentone HD (manufactured by Elementis Specialtes, Inc.), and Aerosil No. 200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
本組成物がタレ止め剤・沈降防止剤(G)を含有する場合、その含有量は、本組成物の固形分100質量部中、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。 When the composition contains an anti-sagging/anti-settling agent (G), the content thereof is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, and preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, even more preferably 3% by mass or less, based on 100 parts by mass of the solid content of the composition.
本組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、目的、効果によって、消泡剤(H)や分散剤・乳化剤(I)等とも呼ばれる。
〔消泡剤(H)〕
本組成物は、該組成物の製造作業性及び塗装作業性を向上させること、及び形成される防汚被膜の強度、防汚性を向上させることを目的として、消泡剤(H)を含有してもよい。
消泡剤(H)としては、フッ素系、シリコーン系、アクリル系等の消泡剤を用いることができる。また、消泡剤(H)は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
消泡剤(H)としては、市販品を用いることができ、例えば、ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK-011」、「BYK-012」等が挙げられる。
本組成物が消泡剤(H)を含有する場合、該組成物の固形分100質量部に対する消泡剤(H)の含有量は、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上であり、そして、好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。
The composition may contain a surfactant. The surfactant is also called an antifoaming agent (H) or a dispersant/emulsifier (I) depending on the purpose and effect.
[Antifoaming agent (H)]
The present composition may contain an antifoaming agent (H) for the purposes of improving the ease of production and application of the composition and improving the strength and antifouling properties of the antifouling coating film that is formed.
As the antifoaming agent (H), fluorine-based, silicone-based, acrylic-based, etc. antifoaming agents may be used. Two or more types of antifoaming agents (H) may be used in combination.
As the antifoaming agent (H), commercially available products can be used, such as "BYK-011" and "BYK-012" manufactured by BYK Japan KK.
When the composition contains a defoaming agent (H), the content of the defoaming agent (H) relative to 100 parts by mass of the solid content of the composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, and is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, even more preferably 0.5% by mass or less.
〔分散剤・乳化剤(I)〕
本組成物は、分散剤・乳化剤(I)を含有してもよく、着色顔料(F)、ポリエーテルシリコーン(A)、マイクロクリスタリンワックス(B)等の組成物中での分散性を向上、また、乳化させるために、分散剤・乳化剤(I)を含有することが好ましい。
分散剤・乳化剤(I)としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤が例示される。ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテル等が挙げられ、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤の硫酸エステル塩、リン酸エステル塩や、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等が挙げられ、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Dispersant/Emulsifier (I)]
The present composition may contain a dispersant/emulsifier (I), and preferably contains a dispersant/emulsifier (I) in order to improve the dispersibility of the color pigment (F), polyether silicone (A), microcrystalline wax (B), etc. in the composition and to emulsify them.
Examples of the dispersant/emulsifier (I) include nonionic surfactants and anionic surfactants. Examples of the nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene oxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene oxypropylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene distyryl phenyl ethers, polyoxyethylene oxypropylene distyryl phenyl ethers, and polyoxyethylene tristyryl phenyl ethers, and two or more of these may be used in combination.
Examples of anionic surfactants include sulfate ester salts and phosphate ester salts of nonionic surfactants, polyoxyethylene alkyl ether carboxylate salts, alkylbenzene sulfonates, and alkylnaphthalene sulfonates, and two or more of these may be used in combination.
また、分散剤・乳化剤(I)として、高分子分散剤を使用してもよい。高分子分散剤としては、ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸-アクリルニトリル共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン-(メタ)アクリル酸共重合体等の(メタ)アクリル系樹脂及びその塩;スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂及びその塩;イソシアネート基とヒドロキシ基とが反応したウレタン結合を含む高分子化合物(樹脂)であって直鎖状及び/又は分岐状であって、架橋構造の有無を問わないウレタン系樹脂及びその塩;ポリビニルアルコール類;ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体及びその塩;酢酸ビニル-マレイン酸エステル共重合体及びその塩;並びに;酢酸ビニル-クロトン酸共重合体及びその塩等の水溶性樹脂を挙げることができる。 Furthermore, a polymer dispersant may be used as the dispersant/emulsifier (I). Examples of polymer dispersants include (meth)acrylic resins and salts thereof, such as poly(meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid-acrylonitrile copolymer, (meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymer, vinyl acetate-(meth)acrylic acid ester copolymer, vinyl acetate-(meth)acrylic acid copolymer, and vinylnaphthalene-(meth)acrylic acid copolymer; styrene-(meth)acrylic acid copolymer, styrene-(meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymer, styrene-α-methylstyrene-(meth)acrylic acid copolymer, and styrene-α-methylstyrene-(meth)acrylic acid copolymer. ) Styrenic resins such as acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, and styrene-maleic anhydride copolymer, and their salts; urethane resins and their salts, which are polymeric compounds (resins) containing urethane bonds formed by the reaction of an isocyanate group and a hydroxyl group, and which are linear and/or branched and may or may not have a crosslinked structure; polyvinyl alcohols; vinyl naphthalene-maleic acid copolymers and their salts; vinyl acetate-maleic acid ester copolymers and their salts; and water-soluble resins such as vinyl acetate-crotonic acid copolymers and their salts.
分散剤・乳化剤(I)としては、公知の製品を使用してもよく、例えば、DISPER BYK-187、DISPER BYK-190、DISPER BYK-191、DISPER BYK-194N、DISPER BYK-199(ビックケミー株式会社製)、アロンA-210、A6114(東亞合成株式会社製)、DKS-NL100(第一工業製薬株式会社製)等が挙げられる。 As the dispersant/emulsifier (I), known products may be used, such as DISPER BYK-187, DISPER BYK-190, DISPER BYK-191, DISPER BYK-194N, and DISPER BYK-199 (manufactured by BYK-Chemie Co., Ltd.), Aron A-210 and A6114 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and DKS-NL100 (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).
本組成物の固形分100質量部中の分散剤・乳化剤(I)の含有量は、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、更に好ましくは0.15質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは1質量部以下である。 The content of dispersant/emulsifier (I) per 100 parts by mass of the solid content of the composition is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, even more preferably 0.15 parts by mass or more, and preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, even more preferably 1 part by mass or less.
〔展着樹脂(J)〕
本組成物は、展着樹脂(J)を含有してもよい。展着樹脂は、被膜形成を促すために使用される。なお、展着樹脂(J)には、上述したポリエーテルシリコーン(A)、マイクロクリスタリンワックス(B)、ポリブテン(C)は含まれない。
展着樹脂(J)としては、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂(例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体)、エポキシエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、合成ゴム、塩素化ポリエチレン等の合成樹脂、ウッドロジン、ガムロジン、変性ロジンなどの天然樹脂、及び、これらの樹脂の変性物が挙げられ、1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
このような展着樹脂(J)は、エマルション、ディスパージョン、又は水溶液として用いられる。
[Spreadable resin (J)]
The composition may contain a spreading resin (J). The spreading resin is used to promote film formation. Note that the spreading resin (J) does not include the above-mentioned polyether silicone (A), microcrystalline wax (B), or polybutene (C).
Examples of the spreading resin (J) include synthetic resins such as acrylic resins, vinyl acetate resins (e.g., ethylene-vinyl acetate copolymers), epoxy ester resins, urethane resins, alkyd resins, polyester resins, synthetic rubbers, and chlorinated polyethylene; natural resins such as wood rosin, gum rosin, and modified rosin; and modified products of these resins, and these can be used alone or in combination of two or more.
Such a spreading resin (J) is used in the form of an emulsion, dispersion, or aqueous solution.
本組成物において、展着樹脂(J)の含有量は、該組成物の初期粘度を低くする観点、及び貯蔵安定性の観点から、少ないことが好ましく、本組成物の固形分100質量部中、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下、より更に好ましくは1質量部以下である。
特に、展着樹脂(J)がアクリル樹脂、及び酢酸ビニル樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種である場合、該組成物の貯蔵安定性が低下する傾向があり、該組成物の固形分100質量部に対するアクリル樹脂及び酢酸ビニル樹脂の合計含有量は、好ましくは3質量部、より好ましくは1質量部以下であり、実質的に含有しないことが更に好ましい。なお、実質的に含有しないとは、意図してアクリル樹脂及び酢酸ビニル樹脂を添加していないことを意味し、本組成物の固形分100質量部中、アクリル樹脂及び酢酸ビニル樹脂の合計含有量が0.5質量部以下、好ましくは0.1質量部以下であることを意味する。
In the present composition, the content of spreading resin (J) is preferably small from the viewpoint of reducing the initial viscosity of the composition and from the viewpoint of storage stability, and is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, even more preferably 3 parts by mass or less, and even more preferably 1 part by mass or less, per 100 parts by mass of the solid content of the present composition.
In particular, when the spreading resin (J) is at least one selected from the group consisting of acrylic resins and vinyl acetate resins, the storage stability of the composition tends to decrease, and the total content of acrylic resin and vinyl acetate resin per 100 parts by mass of the solid content of the composition is preferably 3 parts by mass, more preferably 1 part by mass or less, and even more preferably substantially free. Note that "substantially free" means that acrylic resin and vinyl acetate resin are not intentionally added, and that the total content of acrylic resin and vinyl acetate resin per 100 parts by mass of the solid content of the composition is 0.5 parts by mass or less, preferably 0.1 parts by mass or less.
〔組成物の粘度〕
本組成物のASTM D1200に準拠し、フォードカップNo.4を用いて測定した23℃における粘度は、特に漁網用水系防汚剤組成物として使用する場合には、塗着量を抑制すると共に、乾燥を容易にする観点、また、水系防汚剤塗料組成物として使用する場合には、塗工容易性の観点から、好ましくは8秒以上、より好ましくは9秒以上、更に好ましくは10秒以上であり、そして、好ましくは40秒以下、より好ましくは20秒以下、更に好ましくは15秒以下である。
なお、上記の初期粘度及び下記の40℃に1ヶ月保管後の粘度が、上記の範囲を満たすことが好ましい。
[Viscosity of Composition]
The viscosity of the composition at 23°C, measured in accordance with ASTM D1200 using a Ford Cup No. 4, is preferably 8 seconds or more, more preferably 9 seconds or more, and even more preferably 10 seconds or more, from the viewpoint of reducing the coating amount and facilitating drying, particularly when used as an aqueous antifouling composition for fishing nets, and from the viewpoint of ease of application, when used as an aqueous antifouling coating composition, and is preferably 40 seconds or less, more preferably 20 seconds or less, and even more preferably 15 seconds or less.
It is preferable that the initial viscosity and the viscosity after storage at 40°C for one month satisfy the above ranges.
〔貯蔵安定性〕
本組成物は、貯蔵安定性に優れ、40℃に1ヶ月保管前後のASTM D1200に準拠し、フォードカップNo.4を用いて測定した23℃における粘度の差が、好ましくは+2秒以下、より好ましくは+1秒以下である。
粘度は、詳細には、実施例に記載の方法により測定される。
[Storage stability]
The composition has excellent storage stability, and the difference in viscosity at 23°C measured using a Ford Cup No. 4 in accordance with ASTM D1200 before and after storage at 40°C for one month is preferably +2 seconds or less, more preferably +1 second or less.
Specifically, the viscosity is measured by the method described in the Examples.
[水系防汚剤組成物の調製方法]
本組成物の調製方法は特に限定されず、上述した各成分を含有する組成物を調製可能であればよいが、下記の工程1~工程3を含む方法(方法1)、又は下記の工程1’~工程3’を含む方法(方法2)であることが好ましい。
なお、方法2の場合には、ポリブテン(C)は、ポリブテンエマルションとして、工程3’において添加することが好ましい。
<方法1>
下記工程1~工程3を含む、水系防汚剤組成物の製造方法。
工程1:ポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して、溶液を得る工程
工程2:工程1で得られた溶液を、水系媒体に強制乳化して、乳化液を得る工程
工程3:工程2で得られた乳化液と、マイクロクリスタリンワックス(B)及び防汚剤(D)とを混合する工程
<方法2>
下記工程1’~工程3’を含む、水系防汚剤組成物の製造方法。
工程1’:ポリエーテルシリコーン(A)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して、溶液を得る工程
工程2’:工程1’で得られた溶液を、水系媒体に強制乳化して、乳化液を得る工程
工程3’:工程2’で得られた乳化液と、マイクロクリスタリンワックス(B)、ポリブテン(C)及び防汚剤(D)とを混合する工程
[Method for preparing aqueous antifouling composition]
The method for preparing the present composition is not particularly limited as long as it is possible to prepare a composition containing the above-described components. However, it is preferable that the method be a method including the following steps 1 to 3 (Method 1) or a method including the following steps 1' to 3' (Method 2).
In the case of Method 2, it is preferable to add the polybutene (C) in the form of a polybutene emulsion in Step 3'.
<Method 1>
A method for producing an aqueous antifouling composition, comprising the following steps 1 to 3:
Step 1: A step of dissolving polyether silicone (A) and polybutene (C) in a water-soluble organic solvent (E) to obtain a solution; Step 2: A step of forcibly emulsifying the solution obtained in Step 1 in an aqueous medium to obtain an emulsion; Step 3: A step of mixing the emulsion obtained in Step 2 with a microcrystalline wax (B) and an antifouling agent (D) <Method 2>
A method for producing an aqueous antifouling composition, comprising the following steps 1' to 3':
Step 1': A step of dissolving polyether silicone (A) in a water-soluble organic solvent (E) to obtain a solution. Step 2': A step of forcibly emulsifying the solution obtained in Step 1' in an aqueous medium to obtain an emulsion. Step 3': A step of mixing the emulsion obtained in Step 2' with microcrystalline wax (B), polybutene (C), and an antifouling agent (D).
上記方法1及び方法2では、ポリエーテルシリコーン(A)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して強制乳化することにより、乳化液を得ている。これにより、分散剤・乳化剤(I)を使用せずにポリエーテルシリコーン(A)の乳化液を製造することができ、より初期粘度が低く、貯蔵安定性に優れた組成物が得られるので好ましい。 In the above methods 1 and 2, an emulsion is obtained by dissolving polyether silicone (A) in a water-soluble organic solvent (E) and forcibly emulsifying the solution. This makes it possible to produce an emulsion of polyether silicone (A) without using a dispersant or emulsifier (I), which is preferable because it results in a composition with a lower initial viscosity and excellent storage stability.
なお、工程2及び工程2’で使用する水系媒体は、水を主成分とし、これに、上述した水溶性有機溶媒(E)が含まれていてもよい。
水系媒体における水の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より更に好ましくは100質量%である。すなわち、水のみ使用することが好ましい。
The aqueous medium used in step 2 and step 2' contains water as the main component, and may contain the above-mentioned water-soluble organic solvent (E).
The water content in the aqueous medium is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less, even more preferably 100% by mass or less. In other words, it is preferable to use only water.
また、防汚性や塗料性状の観点から、工程2及び工程2’において、水系媒体は、分散剤・乳化剤(I)を含有しないことが好ましい。水系媒体中の分散剤・乳化剤(I)の含有量は、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.3質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下であり、実質的に含有しないことがより更に好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of antifouling properties and paint properties, it is preferable that the aqueous medium in Steps 2 and 2' does not contain a dispersant/emulsifier (I). The content of dispersant/emulsifier (I) in the aqueous medium is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, even more preferably 0.1% by mass or less, and it is even more preferable that the aqueous medium is substantially free of dispersant/emulsifier (I).
工程1及び工程1’において、溶解する際の温度は、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは15℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは35℃以下、更に好ましくは30℃以下である。 In steps 1 and 1', the temperature during dissolution is preferably 5°C or higher, more preferably 10°C or higher, even more preferably 15°C or higher, and preferably 40°C or lower, more preferably 35°C or lower, even more preferably 30°C or lower.
工程2及び工程2’において、強制乳化する際には、高速撹拌式ホモジナイザー、ホモディスパー2.5型(プライミクス株式会社製)等を使用することができ、強制乳化する際の温度は、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは15℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは35℃以下、更に好ましくは30℃以下である。 In steps 2 and 2', a high-speed stirring homogenizer such as Homo Disper 2.5 (manufactured by Primix Corporation) can be used for forced emulsification, and the temperature during forced emulsification is preferably 5°C or higher, more preferably 10°C or higher, even more preferably 15°C or higher, and preferably 40°C or lower, more preferably 35°C or lower, even more preferably 30°C or lower.
工程3及び工程3’において、マイクロクリスタリンワックス(B)は、マイクロクリスタリンワックスエマルションとして配合することが好ましい。
また、上述した着色顔料(F)、タレ止め剤・沈降防止剤(G)、消泡剤(H)、分散剤・乳化剤(I)などのその他の成分は、工程3又は工程3’で添加することが好ましい。
In steps 3 and 3', the microcrystalline wax (B) is preferably blended as a microcrystalline wax emulsion.
In addition, other components such as the above-mentioned color pigment (F), anti-sagging agent/anti-settling agent (G), antifoaming agent (H), dispersant/emulsifier (I), etc. are preferably added in step 3 or step 3'.
[水系防汚剤組成物の用途、防汚被膜、防汚被膜付き基材]
本組成物は、水中での水生生物から汚損を防止する目的で、物品の表面に該組成物から形成された被膜を設ける用途で使用されることが好ましい。
すなわち、本組成物は、漁網用水系防汚剤組成物、水系防汚剤塗料組成物として使用することが好ましく、漁網用水系防汚剤組成物として使用することがより好ましい。
[Uses of aqueous antifouling composition, antifouling coating, and substrate with antifouling coating]
The present composition is preferably used to provide a coating formed from the composition on the surface of an article for the purpose of preventing fouling by aquatic organisms in water.
That is, the present composition is preferably used as an aqueous antifouling composition for fishing nets or an aqueous antifouling coating composition, and more preferably used as an aqueous antifouling composition for fishing nets.
本実施形態の防汚被膜は、上述した本組成物から形成された防汚被膜である。防汚被膜は、基材上に本組成物を塗布するか、又は基材を本組成物に浸漬した後、これを乾燥させることにより形成することができる。防汚塗膜は、水中での水生生物から基材の汚損を防止する目的で使用される防汚被膜であることが好ましい。
また、本実施形態の防汚被膜付き基材は、基材と、前記基材表面に設けられた、上述した防汚被膜とを有する。前記防汚被膜付き基材の製造方法は、本組成物を基材に塗布する工程(塗布工程)、又は本組成物に基材を浸漬する工程(浸漬工程)を有することが好ましく、更に、該組成物を乾燥する工程を有することが好ましい。
The antifouling coating of this embodiment is an antifouling coating formed from the above-described present composition. The antifouling coating can be formed by applying the present composition to a substrate or by immersing the substrate in the present composition and then drying it. The antifouling coating film is preferably an antifouling coating used for the purpose of preventing the substrate from being fouled by aquatic organisms in water.
The antifouling coated substrate of this embodiment includes a substrate and the above-described antifouling coating provided on the surface of the substrate. The method for producing the antifouling coated substrate preferably includes a step of applying the composition to the substrate (application step) or a step of immersing the substrate in the composition (immersion step), and preferably further includes a step of drying the composition.
本組成物を塗布する方法としては、刷毛塗装、スプレー等、浸漬塗装等の公知の方法を挙げることができる。
本組成物から形成される被膜の厚さは、最終的に形成される防汚被膜が後述する厚さを有するように設定される。被膜は、1回の塗装で形成してもよいし、2回以上の塗装(2回以上塗り)で形成してもよい。
前述の方法により塗布した組成物は、例えば、23℃の条件下、好ましくは0.5日以上14日以下、より好ましくは1日以上10日以下程度放置することにより乾燥し、防汚被膜を得ることができる。
なお、組成物の乾燥及び硬化は、加熱下及び/又は送風しながら行ってもよい。
塗布により防汚被膜を形成する場合、防汚被膜の厚さは、特に限定されないが、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは10μm以上であり、そして、好ましくは1000μm以下、より好ましくは500μm以下、更に好ましくは300μm以下である。防汚被膜がこのような態様であると、長期の防汚性に優れた防汚被膜となる。
The composition can be applied by known methods such as brush coating, spray coating, and dip coating.
The thickness of the coating formed from the composition is set so that the final antifouling coating has a thickness as described below. The coating may be formed by one coat or by two or more coats (two or more coats).
The composition applied by the above-described method can be dried by leaving it at 23°C, for example, for preferably 0.5 to 14 days, more preferably 1 to 10 days, to form an antifouling coating.
The composition may be dried and cured under heating and/or air blowing.
When the antifouling coating is formed by coating, the thickness of the antifouling coating is not particularly limited, but is preferably at least 1 μm, more preferably at least 5 μm, even more preferably at least 10 μm, and is preferably at most 1000 μm, more preferably at most 500 μm, even more preferably at most 300 μm. When the antifouling coating has such a configuration, the antifouling coating has excellent long-term antifouling properties.
浸漬工程における浸漬時間は特に限定されないが、例えば、好ましくは1分間以上、より好ましくは5分間以上であり、そして、好ましくは1時間以下である。
例えば、基材として漁網を使用する場合、塗着量(%)は、好ましくは5%以上、より好ましくは7%以上、更に好ましくは10%以上であり、そして、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、更に好ましくは15%以下である。
塗着量は、実施例に記載の方法により測定される。
本組成物から形成された防汚被膜を有する漁網は、塗着量が少なくても、長期に渡って良好な防汚性を示し、水生生物の付着を防止できることに起因して、網目の閉塞を防止できる。
The immersion time in the immersion step is not particularly limited, but is, for example, preferably 1 minute or more, more preferably 5 minutes or more, and preferably 1 hour or less.
For example, when a fishing net is used as the substrate, the coating amount (%) is preferably 5% or more, more preferably 7% or more, even more preferably 10% or more, and is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, even more preferably 15% or less.
The coating amount is measured by the method described in the examples.
Fishing nets coated with an antifouling coating made from this composition exhibit good antifouling properties over a long period of time even with a small amount of coating, and are able to prevent clogging of mesh holes due to the ability to prevent the attachment of aquatic organisms.
また、本組成物から形成された被膜を種々の基材上に設けることができる。舶、漁業、水中構造物等の広範な産業分野において、基材を長期間にわたって防汚する等のために利用することができる。
基材としては、例えば、船舶(例:コンテナ船、タンカー等の大型鋼鉄船、漁船、FRP船、木船、ヨット等の船体外板、これらの新造船又は修繕船のいずれも含む。)、水中構造物(例:石油パイプライン、導水配管、循環水管、工場及び火力・原子力発電所の給排水口、海底ケーブル、海水利用機器類(海水ポンプ等)、メガフロート、湾岸道路、海底トンネル、港湾設備、運河・水路等における各種水中土木工事用構造物等)、漁業資材(例:ロープ、漁具、漁網、浮き子、ブイ)、ダイバースーツ、水中メガネ、酸素ボンベ、水着、魚雷が挙げられる。
これらの中でも、基材としては、漁網であることが好ましい。
Furthermore, coatings formed from the present composition can be provided on various substrates, and can be used in a wide range of industrial fields, such as ships, fisheries, and underwater structures, to provide long-term antifouling properties to substrates.
Examples of substrates include ships (e.g., large steel ships such as container ships and tankers, hull shell plates for fishing boats, FRP boats, wooden boats, yachts, etc., including both newly built and repaired ships), underwater structures (e.g., oil pipelines, water conveyance piping, circulating water pipes, water supply and drainage outlets for factories and thermal and nuclear power plants, undersea cables, seawater utilization equipment (seawater pumps, etc.), megafloats, coastal roads, undersea tunnels, port facilities, various underwater civil engineering structures in canals and waterways, etc.), fishing materials (e.g., ropes, fishing gear, fishing nets, floats, buoys), diver suits, underwater goggles, oxygen cylinders, swimsuits, and torpedoes.
Among these, the substrate is preferably a fishing net.
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[水系防汚剤組成物の製造]
<水系防汚剤組成物の成分>
水系防汚剤組成物に用いた成分を表1に示す。
[Production of aqueous antifouling composition]
<Components of aqueous antifouling agent composition>
The components used in the aqueous antifouling composition are shown in Table 1.
なお、表中、A及びA’のa1~a3、b1~b3、m1~m3、n1、n2は、シリコーン1モル当たりの平均の付加モル数又は平均の繰り返し数を表す。
また、表中の固形分(%)は、各成分中の有効成分量に近似できる。
In the table, a1 to a3, b1 to b3, m1 to m3, n1, and n2 of A and A' represent the average number of moles added or the average number of repetitions per mole of silicone.
The solid content (%) in the table can be approximated to the amount of active ingredient in each component.
(ポリエーテルシリコーンの動粘度)
動粘度は下記の計算式より求める。
動粘度(mm2/s)=粘度(cP)÷密度(g/cm3)
粘度はJIS K 7117-1:1999 に準拠し、B型粘度計を用いて23℃で測定した。密度はJIS K 5600-2-4:1999に準拠し、比重カップを用いて23℃で測定した。
(Kinematic Viscosity of Polyether Silicone)
The kinematic viscosity is calculated using the following formula.
Kinematic viscosity (mm 2 /s) = viscosity (cP) ÷ density (g/cm 3 )
The viscosity was measured at 23°C using a Brookfield viscometer in accordance with JIS K 7117-1:1999. The density was measured at 23°C using a specific gravity cup in accordance with JIS K 5600-2-4:1999.
(ポリエーテルシリコーン(A)中のモル比[EO/PO]の算出)
ポリエーテルシリコーン(A)中のモル比[EO/PO]は、1H NMRにて約0.8~1.2ppmのPOのメチル基と約3~4ppmのEOとPOの非メチル基部分の積分値を基に、以下の式で算出した。
EO/PO={([約3~4ppmの積分値]-[約0.8~1.2ppmの積分値])/4}/{[約0.8~1.2ppmの積分値]/3}
1H NMR定量の測定条件は、以下の通りである。
装置:AVANCEIII400(ブルカー社製)
測定方法:フリップ角30度のシングルパルス法
観測核:1H
観測周波数:400.1MHz
ロック溶媒:重クロロホルム
データポイント数:65536
遅延時間:1s
積算回数:64回
測定温度:室温
試料回転数:20Hz
また、変性箇所は、以下のようにして特定した。
1H-29Si HMBCにて29Si NMRの約10ppmに相関がある場合は末端変性、約-20ppmに相関がある場合は側鎖変性と判断した(ジメチルシロキサン由来の1H NMRの約0ppmの相関は除く。)。
29Si NMR定量の測定条件は、以下の通りである。
装置:AVANCEIII400(ブルカー社製)
測定方法:インバースゲーテッドデカップリング法
観測核:29Si
観測周波数:79.49MHz
ロック溶媒:重クロロホルム
データポイント数:32768
遅延時間:90s
積算回数:512回
測定温度:室温
試料回転数:20Hz
(Calculation of the molar ratio [EO/PO] in polyether silicone (A))
The molar ratio [EO/PO] in polyether silicone (A) was calculated by the following formula based on the integral values of the methyl groups of PO at about 0.8 to 1.2 ppm and the non-methyl group portions of EO and PO at about 3 to 4 ppm in 1 H NMR.
EO/PO={([integral value of about 3-4 ppm]-[integral value of about 0.8-1.2 ppm])/4}/{[integral value of about 0.8-1.2 ppm]/3}
The measurement conditions for 1 H NMR quantification are as follows.
Apparatus: AVANCE III 400 (manufactured by Bruker)
Measurement method: Single pulse method with a flip angle of 30 degrees Observed nucleus: 1 H
Observation frequency: 400.1MHz
Lock solvent: deuterated chloroform Number of data points: 65536
Delay time: 1 s
Number of measurements: 64 Measurement temperature: room temperature Sample rotation speed: 20 Hz
The denatured site was identified as follows.
When 1 H- 29 Si HMBC showed a correlation of about 10 ppm in 29 Si NMR, it was judged to be terminal modified, and when it showed a correlation of about -20 ppm, it was judged to be side chain modified (excluding the correlation of about 0 ppm in 1 H NMR derived from dimethylsiloxane).
The measurement conditions for 29 Si NMR quantification are as follows.
Apparatus: AVANCE III 400 (manufactured by Bruker)
Measurement method: Inverse gated decoupling method Observed nucleus: 29 Si
Observation frequency: 79.49 MHz
Lock solvent: deuterated chloroform Number of data points: 32,768
Delay time: 90 seconds
Accumulation count: 512 Measurement temperature: room temperature Sample rotation speed: 20 Hz
<水系防汚剤組成物の調製>
(実施例1~8、比較例1、2、4)
ポリエーテルシリコーン(A)、ポリブテン(C)、及び水溶性有機溶媒(E)を、表2に記載された配合量で仕込み、高速撹拌機(製品名:高速撹拌式ホモジナイザー ホモディスパー2.5型/プライミクス株式会社製)を用いて、回転数2000rpmで高速撹拌を5分間行った。なお、表2に示された配合量は、有姿での配合量であり、例えば、実施例1では、組成物全体を100質量部としたとき、固形分36質量%のマイクロクリスタリンワックスエマルションを21.0質量部配合している。
次に、イオン交換水を、表2に記載された配合量で添加し、上記高速撹拌機にて10分間撹拌することで、ポリエーテルシリコーン及びポリブテンを含むエマルションを得た。
得られたエマルションに、表2に記載されたその他の成分を添加し、上記高速撹拌機にて10分間撹拌することで、水系防汚剤組成物を調製した。
<Preparation of aqueous antifouling composition>
(Examples 1 to 8, Comparative Examples 1, 2, and 4)
Polyether silicone (A), polybutene (C), and water-soluble organic solvent (E) were charged in the amounts shown in Table 2, and high-speed stirring was carried out for 5 minutes at a rotation speed of 2000 rpm using a high-speed stirrer (product name: High-Speed Stirring Homogenizer Homodisper 2.5 Type / manufactured by Primix Corporation). The amounts shown in Table 2 are the amounts blended as is; for example, in Example 1, 21.0 parts by mass of a microcrystalline wax emulsion with a solid content of 36% by mass was blended when the total composition was taken as 100 parts by mass.
Next, ion-exchanged water was added in the amount shown in Table 2, and the mixture was stirred for 10 minutes with the high-speed stirrer, to obtain an emulsion containing polyether silicone and polybutene.
To the resulting emulsion, the other components shown in Table 2 were added, and the mixture was stirred for 10 minutes using the high-speed stirrer to prepare a water-based antifouling composition.
(実施例9)
ポリエーテルシリコーン(A)及び水溶性有機溶媒(E)を、表2に記載された配合量で仕込み、上記高速撹拌機を用いて、回転数2000rpmで高速撹拌を5分間行った。
次に、イオン交換水を、表2に記載された配合量で添加し、上記高速撹拌機にて10分間撹拌することで、ポリエーテルシリコーンを含むエマルションを得た。
得られたエマルションに、表2に記載されたその他の成分を添加し、上記高速撹拌機にて10分間撹拌することで、水系防汚剤組成物を調製した。
Example 9
The polyether silicone (A) and the water-soluble organic solvent (E) were charged in the amounts shown in Table 2, and the mixture was stirred at high speed for 5 minutes at 2000 rpm using the high-speed stirrer.
Next, ion-exchanged water was added in the amount shown in Table 2, and the mixture was stirred for 10 minutes using the high-speed stirrer, yielding an emulsion containing polyether silicone.
To the resulting emulsion, the other components shown in Table 2 were added, and the mixture was stirred for 10 minutes using the high-speed stirrer to prepare a water-based antifouling composition.
(比較例3)
特許第4795013号公報を参照して、乳化物を作製した。
ポリエーテルシリコーン2部、ポリブテン3部、分散剤・乳化剤としてDKS-NL100を0.2部仕込み、上記高速撹拌機を用いて、回転数2000rpmで高速撹拌しながら、蒸留水0.5部を10分間かけて徐々に加えた。
更に、高速撹拌しながら蒸留水を4.3部加え、ペースト状のポリエーテルシリコーンとポリブテンの乳化物を得た。
得られた乳化物に、その他の成分を添加し、上記高速撹拌機にて10分間撹拌することで、水系防汚剤組成物を調製した。
(Comparative Example 3)
An emulsion was prepared with reference to Japanese Patent No. 4795013.
2 parts of polyether silicone, 3 parts of polybutene, and 0.2 parts of DKS-NL100 as a dispersant/emulsifier were charged, and 0.5 parts of distilled water was gradually added over 10 minutes while stirring at high speed at 2000 rpm using the high-speed stirrer.
Further, 4.3 parts of distilled water was added with high speed stirring to obtain a paste-like emulsion of polyether silicone and polybutene.
The other components were added to the resulting emulsion, and the mixture was stirred for 10 minutes using the high-speed stirrer to prepare a water-based antifouling composition.
[評価]
得られた水系防汚剤組成物について、以下の評価を行った。
<塗着量>
試験網地(ポリエチレン製無結節網(7節、400デニール/50本))の水系防汚剤組成物を塗布前の質量(g)a、塗布後12時間以上乾燥後の質量(g)bを測定し、以下の式により、塗着量を算出した。
塗着量%=(b-a)/a×100
[evaluation]
The resulting aqueous antifouling composition was evaluated as follows.
<Coating amount>
The mass (g)a of the aqueous antifouling composition on a test netting (polyethylene knotless netting (7 knots, 400 denier/50 strands)) before application and the mass (g)b after drying for 12 hours or more after application were measured, and the applied amount was calculated using the following formula.
Coating amount % = (ba)/a x 100
<粘度>
水系防汚剤組成物の粘度は、ASTM D1200準拠して、フォードカップNo.4に試料を満たし、カップ底部の穴から試料を流下させ、その流下時間(秒)を試料の粘度とした。
より具体的には、まず、カップ底部の穴を押さえ、泡が入らないように液温を23℃にした試料をカップに満たした。次に、ガラス板を横から水平にカップの上ふちを滑らせて余分の試料をかき取り、そのままカップ上にガラス板で蓋をした。その後、カップ底部の穴の押さえを外した。
続いて、ガラス板を横に滑らせながら外すと同時にストップウォッチを押し、連続して流出している試料が途切れたときストップウォッチを停め、流下にかかった時間を記録した。
<Viscosity>
The viscosity of the aqueous antifouling agent composition was measured in accordance with ASTM D1200 by filling a Ford Cup No. 4 with a sample, allowing the sample to flow down through a hole in the bottom of the cup, and recording the time (seconds) for the sample to flow down as the viscosity of the sample.
More specifically, the hole in the bottom of the cup was first clamped, and the cup was filled with the sample, the temperature of which had been adjusted to 23°C to prevent bubbles from entering. Next, a glass plate was slid horizontally across the top edge of the cup to scrape off excess sample, and the glass plate was then placed on top of the cup. The hole in the bottom of the cup was then removed.
Next, the glass plate was removed by sliding it sideways, and at the same time the stopwatch was pressed. When the continuously flowing sample stopped, the stopwatch was stopped and the time taken for the sample to flow down was recorded.
<貯蔵安定性>
40℃で1ヶ月保管後の水系防汚剤組成物の粘度を測定して、流下時間が初期粘度の+2秒未満となった場合に、貯蔵安定性が良好であると評価した。
また、流下時間が初期粘度の+2秒以上となった場合、及び測定不能であった場合には、貯蔵安定性が不良であると評価した。ここで、測定不能である場合とは、流下時間が40秒を超えた場合を意味する。
<Storage stability>
The viscosity of the aqueous antifouling composition after storage at 40°C for 1 month was measured, and when the flow time was less than the initial viscosity plus 2 seconds, the storage stability was evaluated as good.
Furthermore, when the flow time was 2 seconds or more longer than the initial viscosity, or when it was impossible to measure, the storage stability was evaluated as poor. Here, the case where it was impossible to measure means when the flow time exceeded 40 seconds.
<防汚性>
実施例及び比較例で調製した水系防汚剤組成物のそれぞれに、ポリエチレン製無結節網(7節、400デニール/50本)を23℃で5分間浸漬し、室内で48時間風乾し、防汚被膜付き漁網を得た。
この防汚被膜付き漁網を広島県広島湾の海面下約2mに、浸漬した。浸漬開始から2ヶ月毎に、漁網の防汚被膜の全面積を100%とした場合における水生生物が付着している防汚被膜面積(付着面積)の比率(%)を測定し、下記評価基準に基づいて静置防汚性を評価した。
A:付着面積が10%未満
B:付着面積が10%以上30%未満
C:付着面積が30%以上50%未満
D:付着面積50%以上
<Stain resistance>
A polyethylene knotless net (7 knots, 400 denier/50 strands) was immersed in each of the aqueous antifouling compositions prepared in the Examples and Comparative Examples at 23°C for 5 minutes, and then air-dried indoors for 48 hours to obtain a fishing net coated with an antifouling film.
This fishing net with an antifouling coating was immersed approximately 2 m below the sea surface in Hiroshima Bay, Hiroshima Prefecture. Every two months from the start of immersion, the ratio (%) of the area of the antifouling coating to which aquatic organisms had adhered (adhered area), relative to the total area of the antifouling coating of the fishing net, taken as 100%, was measured, and the static antifouling properties were evaluated based on the following evaluation criteria.
A: Adhesion area is less than 10% B: Adhesion area is 10% or more but less than 30% C: Adhesion area is 30% or more but less than 50% D: Adhesion area is 50% or more
実施例及び比較例の結果から、本発明の水系防汚剤組成物は、初期粘度が低く、良好な貯蔵安定性を示し、更に、塗着量が少ない場合でも、良好な長期防汚性を示すことが分かる。
一方、比較例1及び2に示すように、エチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基のみしか有していないポリエーテルシリコーンを使用した水系防汚剤組成物は、貯蔵安定性に劣るものであり、また、長期防汚性にも劣るものであった。水溶性有機溶媒(E)を含有せず、分散剤・乳化剤によりポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)の乳化液を調製した比較例3では、長期防汚性に劣るものであった。更に、ポリエーテルシリコーン(A)を含有しない比較例4でも、塗着量が多くなり、かつ、長期防汚性に劣るものであった。
From the results of the Examples and Comparative Examples, it is clear that the aqueous antifouling agent composition of the present invention has a low initial viscosity and exhibits good storage stability, and further exhibits good long-term antifouling properties even when the coating amount is small.
On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 and 2, aqueous antifouling compositions using polyethersilicones having only ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups were inferior in storage stability and also in long-term antifouling properties. Comparative Example 3, in which an emulsion of polyethersilicone (A) and polybutene (C) was prepared using a dispersant and an emulsifier without containing a water-soluble organic solvent (E), was also inferior in long-term antifouling properties. Furthermore, Comparative Example 4, which did not contain polyethersilicone (A), also had a high coating weight and was inferior in long-term antifouling properties.
Claims (13)
マイクロクリスタリンワックス(B)、
ポリブテン(C)、
防汚剤(D)、及び
水溶性有機溶媒(E)を含有し、
前記ポリエーテルシリコーン(A)が、側鎖及び末端の少なくともいずれかが下記変性基Yで変性されてなるポリジメチルシロキサンであり、
前記水溶性有機溶媒(E)が、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ及びブチルセロソルブよりなる群から選択される少なくとも1つである、
水系防汚剤組成物。
(Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又は炭素数1以上15以下の1価の有機基を示し、a及びbは1以上の整数を表し、a/bが0.1以上2.0以下であり、*は、Siとの結合位置を表す。) Polyether silicone (A),
Microcrystalline wax (B),
Polybutene (C),
An antifouling agent (D), and a water-soluble organic solvent (E),
The polyether silicone (A) is a polydimethylsiloxane in which at least one of a side chain and an end is modified with the following modifying group Y:
The water-soluble organic solvent (E) is at least one selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, and butyl cellosolve.
A water-based antifouling composition.
(R a represents a single bond or a divalent linking group, R b represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 15 carbon atoms, a and b represent integers of 1 or more, a/b is 0.1 to 2.0, and * represents the bonding position with Si.)
(式(1)中、X1及びX2は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1以上15以下のアルキル基又はYを示し、X3はYを示し、Raは単結合又は2価の連結基を示し、Rbは水素原子又はそれぞれ炭素数が1以上15以下の1価の有機基を示し、m、a、bは1以上の整数を表し、a/bが0.1以上2.0以下であり、nは0以上の整数を表し、*は、Siとの結合位置を表す。但し、nが0のとき、X1及び/又はX2は上記Yである。) 2. The aqueous antifouling composition according to claim 1, wherein the polyether silicone (A) is represented by the following formula (1):
(In formula (1), X1 and X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 15 carbon atoms, or Y; X3 represents Y; R a represents a single bond or a divalent linking group; R b each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having from 1 to 15 carbon atoms; m, a, and b each represent an integer of 1 or greater; a/b is 0.1 to 2.0; n represents an integer of 0 or greater; and * represents the bonding position with Si. However, when n is 0, X1 and/or X2 is the above-mentioned Y.)
工程1:ポリエーテルシリコーン(A)及びポリブテン(C)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して、溶液を得る工程
工程2:工程1で得られた溶液を、水系媒体に強制乳化して、乳化液を得る工程
工程3:工程2で得られた乳化液と、マイクロクリスタリンワックス(B)及び防汚剤(D)とを混合する工程 A method for producing the aqueous antifouling composition according to any one of claims 1 to 9, comprising the following steps 1 to 3 :
Step 1: A step of dissolving polyether silicone (A) and polybutene (C) in a water-soluble organic solvent (E) to obtain a solution. Step 2: A step of forcibly emulsifying the solution obtained in Step 1 in an aqueous medium to obtain an emulsion. Step 3: A step of mixing the emulsion obtained in Step 2 with a microcrystalline wax (B) and an antifouling agent (D).
工程1’:ポリエーテルシリコーン(A)を水溶性有機溶媒(E)に溶解して、溶液を得る工程
工程2’:工程1’で得られた溶液を、水系媒体に強制乳化して、乳化液を得る工程
工程3’:工程2’で得られた乳化液と、マイクロクリスタリンワックス(B)、ポリブテン(C)及び防汚剤(D)とを混合する工程
A method for producing the aqueous antifouling composition according to any one of claims 1 to 9 , comprising the following steps 1' to 3':
Step 1': A step of dissolving polyether silicone (A) in a water-soluble organic solvent (E) to obtain a solution. Step 2': A step of forcibly emulsifying the solution obtained in Step 1' in an aqueous medium to obtain an emulsion. Step 3': A step of mixing the emulsion obtained in Step 2' with microcrystalline wax (B), polybutene (C), and an antifouling agent (D).
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