KR20010108263A - Marine antifouling methods and compositions - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가수분해 효소(들), 미생물(들) 또는 가수분해 효소(들)와 미생물(들)의 혼합물을 포함하는 선박 방오용 조성물 및/또는 도료에 관한 것이며, 이때 이러한 미생물 또는 가수분해 효소는 상기 선박 방오용 조성물 및/또는 도료에 의해 피복된 표면의 오손을 감소시킨다. 이러한 조성물 및/또는 도료는 촉매 효과량의 무기 염을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 조성물 및/또는 도료에 의해 피복된 제품에 관한 것이다. 최종적으로, 본 발명은 선박 표면의 오손을 감소시키고, 선박의 부식을 감소시키며, 선박 표면에 의한 물의 흡수를 제한하고, 선박 표면의 항력계수를 감소시키며, 선박 표면으로부터 해양 생장물을 제거하고, 선박 표면의 곰팡이 진균류를 감소시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a marine antifouling composition and / or paint comprising a hydrolase (s), microorganism (s) or a mixture of hydrolase (s) and microbial (s), wherein such microorganisms or hydrolases Reduces fouling of the surface coated by the marine antifouling composition and / or paint. Such compositions and / or paints may include catalytically effective amounts of inorganic salts. The invention also relates to articles coated with the compositions and / or paints. Finally, the present invention reduces the fouling of the ship surface, reduces the corrosion of the ship, limits the absorption of water by the ship surface, reduces the drag coefficient of the ship surface, removes marine growth from the ship surface, A method for reducing fungal fungi on ship surfaces.
Description
선박의 오손은 인간이 해양 환경과 최초로 접촉한 이래로 계속 성가신 문제였다. 유기체가 선박 표면에 바람직하지 못하게 부착하는 선박의 오손 현상은 선박의 선체 및 구동 시스템과 같은 항해용 기구 뿐만 아니라 해수에 노출되는 기타 구조물에서도 일어난다. 이러한 구조물로는 말뚝감, 선박 표지, 케이블 및 파이프와 같은 해저 통신장비, 방수벽, 냉각탑, 및 임의의 침수되어 작동되는 기구 또는 구조물이 포함될 수 있다.Ship fouling has been annoying since humans first contacted the marine environment. Ship fouling, in which organisms adhere undesirably to the surface of the ship, occurs not only for navigational equipment such as the ship's hull and drive system, but also for other structures exposed to seawater. Such structures may include submarine communications equipment such as piles, ship markings, cables and pipes, bulkheads, cooling towers, and any submerged and operated appliances or structures.
오손 현상은 광, 기재의 구조 및 특성, 수류, 화학적 인자, 유충의 생물학적 복합작용, 유충 군집의 군취밀도 및 구성, 및 표면 필름의 존재 여부를 비롯한 다수의 인자에 좌우된다.The fouling phenomenon depends on a number of factors including light, structure and properties of the substrate, water flow, chemical factors, larval biological complexes, larvae density and composition of the larvae community, and the presence of surface films.
선박 표면 상의 표면 필름이 크게 주목되는데, 이는 해양 유충의 대부분이필름화된 표면에 더욱 용이하게 고착되기 때문이다(문헌 [D. J. Crisp, Chemosorbtion in Marine Organisms: Factors Influencing the Settlement of Marine Invertebrate Larvae, ed. P. T. Grant & A. M. Mackie, 177, 215, 1974] 참조). 이와 같은 선박 구조물상의 표면 필름은 구조물이 입수하는 거의 즉시 해양 미생물에 의해 생성된다(문헌 [D. Kirchman et al.,Mar. Chem.27,201-217, 1989] 참조).Surface film on the surface of the ship is of great interest because most of the marine larvae are more easily fixed to the filmed surface (D. J. Crisp, Chemosorbtion in Marine Organisms: Factors Influencing the Settlement of Marine Invertebrate Larvae, ed. P. T. Grant & A. M. Mackie, 177, 215, 1974). Surface films on such ship structures are produced by marine microorganisms almost immediately upon receipt of the structure (D. Kirchman et al.,Mar. Chem.27,201-217, 1989).
이들 미생물은 선저부착생물이 더욱 많아지도록 자극한다(문헌 [C. E. Zobell & E. C. Allen, The Significance of Marine Bacteria in the Fouling of Submerged Surfaces,J. Bact.29,230-251, 1935] 참조). 실제로, 1차 필름 형성과 선박 표면으로의 동물의 부착 사이에는 강력한 상관관계가 있는 것으로 보인다고 연구자들은 밝혔다(문헌 [R. Mitchell & L. Young, The Role of Microorganisms in Marine Fouling, Technical Report No. 3 V.S. Office of Naval Research Contract No. N00014-67-A-0298-0026 NR-306-025, 1972] 참조).These microorganisms stimulate more basal adherents (see CE Zobell & EC Allen, The Significance of Marine Bacteria in the Fouling of Submerged Surfaces, J. Bact . 29, 230-251, 1935). Indeed, there appears to be a strong correlation between primary film formation and attachment of animals to the surface of the vessel, the researchers said (R. Mitchell & L. Young, The Role of Microorganisms in Marine Fouling, Technical Report No. 3). VS Office of Naval Research Contract No. N00014-67-A-0298-0026 NR-306-025, 1972).
표면 필름에는 선박 표면에 미생물 자체가 부착하기 위해 사용할 수 있는, 해양 미생물에 의해 삼출된 세포외 탄수화물 및 단백질이 포함될 수 있다(문헌 [A. Danielsson et al., On Bacterial Adhesion-the effect of certain enzymes on adhered cells of a marinePseudomonas sp.,Botanica Marina 20, 13-17, 1977] 및 [G. G. Geesey et al., Microscopic Examination of Natural Sessil Bacterial Populations from an Alpine Stream,Can. J. Microbio.23, 1733-1736, 1977] 참조). 표면으로의 단백질 흡착은 해수면 계면에서 일어나는 미생물적, 화학적 및생물화학적 과정에 상당한 영향을 나타낼 수 있다(문헌 [D. L. Kirchman et al., Adsorption of Proteins to Surfaces in Seawater,Marine Chemistry 27, 201-217, 1989]). 이러한 부착은, 미생물의 생육에 기여하는 물리적 조건내에서 일정하게 재생 공급되는 유기 영양소를 보유할 수 있다는 점에서, 미생물에 이점을 제공한다(문헌 [J. W. Costerton et al., How Bacteria Stick,Scientific American 238, 86-95, 1977] 참조).Surface films can include extracellular carbohydrates and proteins exuded by marine microorganisms that can be used to adhere to the vessel's surface itself (A. Danielsson et al., On Bacterial Adhesion-the effect of certain enzymes). on adhered cells of a marine Pseudomonas sp ., Botanica Marina 20 , 13-17, 1977 and GGG Geesey et al., Microscopic Examination of Natural Sessil Bacterial Populations from an Alpine Stream, Can.J. Microbio . 23 , 1733- 1736, 1977). Protein adsorption to surfaces can have a significant impact on microbiological, chemical and biochemical processes occurring at the sea surface interface (DL Kirchman et al., Adsorption of Proteins to Surfaces in Seawater, Marine Chemistry 27 , 201-217, 1989). Such attachment provides an advantage to microorganisms in that they can retain organic nutrients that are constantly regenerated and supplied within physical conditions that contribute to the growth of microorganisms (JW Costerton et al., How Bacteria Stick, Scientific American 238 , 86-95, 1977).
그러나, 오손 현상(즉, 유기체가 선박 표면에 바람직하지 못하게 부착하는 현상)은 많은 문제를 일으킨다. 즉, 선박 구조물이 오손되면 항력, 중량 및 부식이 증가하고, 선박 구조물의 심미적인 외관이 떨어지며, 구조물의 오손 물질 제거 및 수리에 관련된 유지비가 증가한다. 또한, 심지어 소수의 굴등 또는 등가의 유기체가 보트의 추진기에 부착되기만 해도 추진기 효율이 매우 감소하거나 캐비테이션(cavitation) 문제를 유발할 수 있다.However, fouling phenomena (i.e., undesirably attaching organisms to the surface of the ship) cause many problems. That is, if the ship structure is damaged, drag, weight and corrosion increase, the aesthetic appearance of the ship structure is degraded, and the maintenance costs associated with removing and repairing the soil material of the structure are increased. In addition, even a small number of oysters or equivalent organisms attached to the propeller of a boat can result in a very low propeller efficiency or cavitation problem.
해운 산업에 있어서, 수은, 주석 및 구리와 같은 각종 독성 물질을 기구 및 구조물의 피복물에 첨가함으로써 오손을 감소시키려는 시도가 있었다. 그러나, 이들 첨가제를 사용하면 심각한 환경 문제가 발생한다. 첨가제 함유 피복물은 통상적으로 피복 구조물내에 매립된 독성 물질이 환경에 노출되도록 제형화된다. 이와 같이 노출되면 해양 환경으로 독성 물질이 삼출되어 갑각류에 의한 부착이 감소된다.In the shipping industry, attempts have been made to reduce fouling by adding various toxic substances such as mercury, tin and copper to the coatings of apparatus and structures. However, the use of these additives creates serious environmental problems. Additive-containing coatings are typically formulated to expose the environment to toxic substances embedded in the coating structure. This exposure diminishes toxic substances into the marine environment, reducing adhesion by crustaceans.
그러나, 상기 물질들의 독성은 양날 검과도 같다; 즉, 이들 첨가제는 갑각류에 의한 부착을 단순히 감소시키는 것만이 아니고 해양 환경에 전체적으로 불리한 영향을 미친다. 이러한 첨가제 사용과 관련된 환경 문제 때문에, 미국 환경 보호 기관(EPA)은 이들 화합물, 특히 주석 및 수은의 계속적인 사용을 상당히 제한하였다. 또한, 이들 첨가제의 사용이 허용되는 경우에도, 빈번한 일신이 요구되어(어떤 영역에서는 6개월마다) 첨가제를 사용하기에 비용이 많이 든다. 따라서, 이들 독성 첨가제는 자원 및 환경 파괴의 양면에서 고가이다. 또한, 해저면에 부착하는 해양 미생물은 독성 물질에 면역성이 있어서 상기 물질들을 효과적으로 무력하게 만들 수 있다.However, the toxicity of these substances is like double-edged swords; That is, these additives not only reduce adhesion by crustaceans but also have an adverse effect on the marine environment as a whole. Because of the environmental issues associated with the use of these additives, the US Environmental Protection Agency (EPA) has significantly limited the continued use of these compounds, especially tin and mercury. In addition, even when the use of these additives is allowed, frequent renewal is required (in some areas every six months), which is expensive to use. Thus, these toxic additives are expensive both in terms of resource and environmental destruction. In addition, marine microorganisms that attach to the seabed are immune to toxic substances and can effectively render them ineffective.
이에 비추어, 실질적으로 환경에 해를 끼치는 독성 첨가제를 사용하지 않는 선박의 방오 방법 및 선박 방오용 조성물이 요구된다. 많은 실험후 본 발명자들은 바람직하지 못한 선박의 오손을 제한하는 기능을 하는 가수분해 효소 및/또는 가수분해성 미생물을 선박용 피복물에 혼입하는 개념을 개발했다.In light of this, there is a need for a method of antifouling of a ship and a composition for antifouling of a ship which does not use toxic additives which substantially harm the environment. After many experiments the inventors developed the concept of incorporating hydrolase and / or hydrolyzable microorganisms into marine coatings, which functions to limit fouling of undesirable vessels.
이러한 본 발명자들의 접근방식은 선박의 오손 문제를 해결하기 위한 종래 시도에 비해 상당한 이점을 제공한다. 예를 들면, 본 발명의 방법은 가수분해 효소 및/또는 가수분해성 생세포에 의존하여 생물에 의한 오손을 방지한다. 따라서, 본 발명의 피복물은 중금속과 같은 독성 물질을 거의 함유하지 않으면서도 방오 효능을 유지하도록 제형화될 수 있다. 이로 인해 중금속 살생제 사용과 관련된 환경 문제를 피할 수 있다.This inventor's approach offers significant advantages over prior attempts to solve the ship's fouling problem. For example, the methods of the present invention rely on hydrolase and / or hydrolysable live cells to prevent fouling by living organisms. Thus, the coatings of the present invention can be formulated to maintain antifouling efficacy while containing little toxic substances such as heavy metals. This avoids environmental issues associated with the use of heavy metal biocides.
본 발명의 이들 양태에 있어서, 미생물 및/또는 가수분해 효소는 단순한 혼합에 의해 에폭시, 폴리우레탄 또는 기타 피복 물질과 같은 선박용 안정성 피복물에 매립된다. 미생물 및/또는 가수분해 효소는 본 발명의 선박용 조성물 및/또는도료가 결합될 수 있는 임의의 표면(예컨대 패들, 추진기, 선체, 냉각탑 등)에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 피복물 및/또는 도료가 광범위하게 적용될 수 있다.In these embodiments of the invention, the microorganisms and / or hydrolytic enzymes are embedded in marine stable coatings such as epoxy, polyurethane or other coating materials by simple mixing. Microorganisms and / or hydrolytic enzymes may be used on any surface (eg paddles, propellers, hulls, cooling towers, etc.) to which the marine compositions and / or paints of the present invention may be bound. Therefore, the coatings and / or paints of the present invention can be widely applied.
가수분해 효소 외에 미생물을 사용하면 추가의 이점이 있다. 예를 들면, 본 발명의 조성물 및/또는 도료가 유익한 미생물로 접종될 때, 미생물은 피복물 및/또는 도료에 첨가될 수 있는 가수분해 효소를 증대시키는 물질, 예컨대 부가적인 가수분해 효소를 분비할 수 있다. 조성물 및/또는 도료의 예상 수명동안 또는 해양 환경에서 미생물 군체가 붕해될 때까지 강건한 양식으로 일신이 계속될 수 있다. 또 다르게는, 유익한 미생물이 선박표면에서 선저부착미생물과 과다경쟁하여 오손을 줄일 수도 있다.The use of microorganisms in addition to hydrolase has additional benefits. For example, when a composition and / or paint of the present invention is inoculated with a beneficial microorganism, the microorganism may secrete substances that enhance hydrolytic enzymes that may be added to the coating and / or paint, such as additional hydrolytic enzymes. have. Refurbishment may continue in a robust fashion for the expected lifetime of the composition and / or paint or until the microbial colony disintegrates in the marine environment. Alternatively, beneficial microorganisms may over-compete with the seabed microorganisms on the surface of the vessel to reduce fouling.
본 발명은 선박의 방오 방법, 및 선박 방오용 도료 및 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method of antifouling of a ship, and a coating and composition for ship antifouling.
도 1은 본 발명에 따른 피복물을 갖는 상부층 패널 1 내지 4 및 대조군에 대한 시험 결과를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the test results for the upper layer panels 1 to 4 and the control group having a coating according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 피복물을 갖는 상부층 패널 5 내지 7 및 대조군에 대한 시험 결과를 나타내는 도면이다.Figure 2 shows the test results for the upper layer panels 5 to 7 with the coating according to the invention and the control.
도 3은 본 발명에 따른 피복물을 갖는 상부층 패널 8 내지 10 및 대조군에 대한 시험 결과를 나타내는 도면이다.3 shows the test results for upper layer panels 8 to 10 and the control group with the coating according to the invention.
도 4는 본 발명에 따른 피복물을 갖는 하부층 패널 1 내지 4 및 대조군에 대한 시험 결과를 나타내는 도면이다.Figure 4 shows the test results for the lower layer panels 1 to 4 with the coating according to the invention and the control.
도 5는 본 발명에 따른 피복물을 갖는 하부층 패널 5 내지 7 및 대조군에 대한 시험 결과를 나타내는 도면이다.5 shows the test results for lower layer panels 5 to 7 with the coating according to the invention and for the control.
도 6은 본 발명에 따른 피복물을 갖는 하부층 패널 8 내지 10 및 대조군에 대한 시험 결과를 나타내는 도면이다.Figure 6 shows the test results for the lower layer panels 8 to 10 with the coating according to the invention and the control.
따라서, 본 발명은 상기 문제들 중 하나 이상을 실질적으로 회피하는 방법, 조성물 및 도료에 관한 것이다.Accordingly, the present invention relates to methods, compositions and paints that substantially avoid one or more of the above problems.
구현되고 광범위하게 기재된 바와 같이 본 발명에 따라 이들 및 기타 이점을 달성하기 위해, 본 발명은 하나 이상의 가수분해 효소, 하나 이상의 미생물, 또는 하나 이상의 가수분해 효소와 미생물의 혼합물을 포함하며, 이때 가수분해 효소, 미생물 또는 혼합물이 선박 방오용 조성물로 피복시킨 선박 표면의 오손을 감소시키는 선박 방오용 조성물에 관한 것이다.In order to achieve these and other advantages in accordance with the present invention as embodied and broadly described, the present invention includes one or more hydrolase, one or more microorganisms, or a mixture of one or more hydrolase and microorganisms, wherein the hydrolysis A marine antifouling composition for reducing fouling of a vessel surface coated with an enzyme, microorganism or mixture with a marine antifouling composition.
또한, 본 발명은 조선 산업에 적합한 도료 조성물, 및 하나 이상의 가수분해 효소, 하나 이상의 미생물, 또는 하나 이상의 가수분해 효소와 미생물의 혼합물을 포함하며, 이때 가수분해 효소, 미생물 또는 혼합물이 선박 방오용 도료로 피복시킨 선박 표면의 오손을 감소시키는 선박 방오용 도료에 관한 것이다.The present invention also includes a coating composition suitable for the shipbuilding industry, and at least one hydrolase, at least one microorganism, or at least one hydrolase and a mixture of microorganisms, wherein the hydrolase, microorganism or mixture is a marine antifouling paint. The present invention relates to a paint for ship antifouling, which reduces fouling of a ship's surface coated with water.
또한, 본 발명은 선박 표면의 오손을 감소시키는 방법, 방오용 조성물 또는 방오용 도료로 피복시킨 제품, 선박 부식을 감소시키는 방법, 및 선박 표면의 물에 의한 흡수를 제한하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method of reducing fouling of a vessel surface, a product coated with an antifouling composition or an antifouling paint, a method of reducing vessel corrosion, and a method of limiting water absorption of a vessel surface.
본 발명의 또 하나의 양태는, 선박 표면으로부터 해양 생장물을 제거하는 방법, 부하하에 추진기가 캐비테이션화(cavitation)되는 경향을 감소시키는 방법, 및 선박 표면에서 곰팡이 진균류를 감소시키는 방법에 관한 것이다.Another aspect of the invention relates to a method for removing marine growth from a vessel surface, a method of reducing the propensity of cavitation of a propeller under load, and a method for reducing fungal fungi on a vessel surface.
본 발명의 또 하나의 양태는, 촉매 효과량으로 존재하는 무기 염을 포함하는 선박 방오용 조성물 및 도료에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a marine antifouling composition and paint comprising an inorganic salt present in a catalytically effective amount.
본 발명은 하나 이상의 가수분해 효소, 하나 이상의 미생물, 또는 하나 이상의 가수분해 효소와 미생물의 혼합물을 포함하며, 이때 가수분해 효소, 미생물 또는 혼합물이 선박 방오용 조성물로 피복시킨 선박 표면의 오손을 감소시키는 선박 방오용 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 조성물로 피복시킨 선박용 제품; 및 선박 표면을 상기 조성물로 피복시키는 단계를 포함하며, 이때 피복된 선박 표면의 오손을 감소시키는 선박 방오용 조성물로 선박 표면을 피복시킴으로써 선박 표면의 오손을 감소시키는 방법에 관한 것이다.The present invention encompasses one or more hydrolases, one or more microorganisms, or a mixture of one or more hydrolases and microorganisms, wherein the hydrolase, microorganisms or mixtures reduce fouling of the vessel surface coated with the composition for ship antifouling. It relates to a marine antifouling composition. In addition, the present invention is a marine product coated with such a composition; And coating the ship surface with the composition, wherein the method relates to a method of reducing the fouling of the ship surface by coating the ship surface with a composition for ship antifouling which reduces the fouling of the coated ship surface.
본 발명의 또 하나의 양태는, 조선 산업용으로 적합한 도료 조성물, 및 하나 이상의 가수분해 효소, 하나 이상의 미생물, 또는 하나 이상의 가수분해 효소와 미생물의 혼합물을 포함하며, 이때 가수분해 효소, 미생물 또는 혼합물이 선박 방오용 도료로 피복시킨 선박 표면의 오손을 감소시키는 선박 방오용 도료이다. 또한, 본 발명은 상기 도료로 피복시킨 선박용 제품; 및 선박 표면을 상기 도료로 피복시키는 단계를 포함하며, 이때 피복된 선박 표면의 오손을 감소시키는 도료로 선박 표면을 피복시킴으로써 선박 표면의 오손을 감소시키는 방법에 관한 것이다.Another aspect of the invention comprises a coating composition suitable for the shipbuilding industry, and at least one hydrolase, at least one microbe, or a mixture of at least one hydrolase and a microbe, wherein the hydrolase, microbe or mixture is It is a ship antifouling paint that reduces the fouling of the ship's surface coated with the ship antifouling paint. In addition, the present invention is a marine product coated with the paint; And coating the surface of the ship with the paint, wherein the method relates to reducing the contamination of the surface of the ship by coating the surface of the ship with a paint that reduces the contamination of the coated ship surface.
본 발명의 또 하나의 양태는, 선박 표면을 선박 방오용 조성물로 피복시킴으로써 조성물이 부식성 분자의 표면으로의 흡착을 감소시키는 하나 이상의 필름을 형성하는 단계를 포함하는, 선박 부식을 감소시키는 방법이다. 또한, 조성물이 표면 부식 및 입계(intergranular) 부식을 저해하는 방법이 개시된다.Another aspect of the invention is a method of reducing vessel corrosion, comprising coating the vessel surface with a composition for marine antifouling to form one or more films that reduce the adsorption of corrosive molecules to the surface. Also disclosed are methods in which the composition inhibits surface corrosion and intergranular corrosion.
본 발명의 또 하나의 양태는, 선박 표면을 선박 방오용 도료로 피복시킴으로써 도료가 부식성 분자의 표면으로의 흡착을 감소시키는 하나 이상의 필름을 형성하는 단계를 포함하는, 선박 부식을 감소시키는 방법이다. 본 발명의 또 하나의 양태에서는, 도료가 표면 부식 및 입계 부식을 저해하는 방법이 개시된다.Another aspect of the present invention is a method of reducing vessel corrosion, comprising coating the surface of the vessel with a marine antifouling paint to form one or more films that reduce the adsorption of corrosive molecules to the surface. In another aspect of the present invention, a method is disclosed in which a paint inhibits surface corrosion and grain boundary corrosion.
본 발명의 또 하나의 양태는, 표면을 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료로 피복시킴으로써 조성물 또는 도료가 필름을 형성하여 표면의 다공성을 감소시키는 단계를 포함하는, 선박 표면에 의한 물의 흡수를 제한하는 방법이다.Another aspect of the invention is to limit the absorption of water by the surface of a vessel, comprising coating the surface with a marine antifouling composition or marine antifouling paint to form a film to reduce the porosity of the surface. That's how.
본 발명의 또 하나의 양태는, 표면을 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료로 피복시키는 단계를 포함하는, 선박 표면의 항력계수를 감소시키는 방법이다. 또한, 본 발명은 습윤제로서 작용할 수 있는 계면활성제가 조성물 또는 도료내의 미생물에 의해 생성되는, 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료를 사용하는 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention is a method of reducing the drag coefficient of a ship surface, comprising coating the surface with a ship antifouling composition or a ship antifouling paint. The present invention also relates to a method for using a marine antifouling composition or a marine antifouling paint, wherein a surfactant capable of acting as a humectant is produced by the microorganisms in the composition or paint.
본 발명의 또 하나의 양태는, 선박 표면을 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료로 피복시키는 단계를 포함하는, 선박 표면으로부터 해양 생장물을 제거하는 방법이다. 본 발명의 또 하나의 양태는, 해양 생장물이 경질 또는 연질 생장물인 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료를 사용하는 방법이다. 본 발명의 또 하나의 양태는, 가수분해 효소 또는 미생물 또는 혼합물이 기존 생장물의 삼출물을 공격하고 경질 및 연질 생장물의 방출을 야기하는, 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료를 사용하는 방법이다.Another aspect of the present invention is a method for removing marine growth from a vessel surface, comprising coating the vessel surface with a composition for ship antifouling or paint for ship antifouling. Another aspect of the present invention is a method of using a marine antifouling composition or a marine antifouling paint, wherein the marine growth is a hard or soft growth. Another aspect of the present invention is a method of using a marine antifouling composition or a marine antifouling paint, wherein the hydrolase or microorganism or mixture attacks the exudates of existing growth and causes the release of hard and soft growths.
본 발명의 또 하나의 양태는, 촉매 효과량으로 존재하는 무기 염을 포함하는 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료이다. 본 발명의 또 하나의 양태는, 추진기 표면을 선박 방오용 조성물 또는 선박 방오용 도료로 피복시키는 단계를 포함하는, 부하하에 추진기가 캐비테이션화되는 경향을 감소시키는 방법이다. 본 발명의 또 하나의 양태는 선박 표면을 선박 방오용 조성물로 피복시킴으로써 조성물이 곰팡이 진균류가 표면에 흡착 또는 부착되는 것을 감소시키거나 선박 표면에서 곰팡이 진균류가 생장하는 것을 저해하는 하나 이상의 필름을 형성하는 단계를 포함하는, 선박 표면에서 곰팡이 진균류를 감소시키기 위해 선박 방오용 조성물을 사용하는 방법이다.Another aspect of the present invention is a marine antifouling composition or a marine antifouling paint containing an inorganic salt present in a catalytically effective amount. Another aspect of the present invention is a method of reducing the propensity of a propeller cavitation under load, comprising coating the propeller surface with a marine antifouling composition or marine antifouling paint. Another aspect of the present invention provides a method for coating a ship surface with a composition for ship antifouling to form one or more films that reduce the absorption or attachment of fungal fungi to the surface or inhibit the growth of fungal fungi on the ship surface. A method of using a composition for ship antifouling to reduce fungal fungi on a ship surface, comprising the step.
이제, 본 발명의 바람직한 양태를 상세히 그 예를 들어 설명한다.Now, preferred embodiments of the present invention are described in detail by way of examples.
미생물 및/또는 가수분해 효소를 함유하는 본 발명의 보호 피복물 및/또는 도료는 다양한 방식으로 작용할 수 있다. 본 발명에 대한 한가지 가능한 작용 기전은 무해 미생물 집단이 피복물의 부분으로서 사용될 수 있다는 것이다. 이러한 무해 미생물은 "과다경쟁"의 불필요한 유기체을 선별하여 오손을 감소시킬 수 있다. 이러한 무해 미생물은 선박 구조물 표면상의 물의 마이크로필름으로부터 유기 화합물 또는 식품원 미생물과 같은 결정적인 영양소를 강력하게 선택적으로 제거하는 작용을 할 수 있다. 다르게는, 이러한 미생물은 항생물질 또는 기타 화합물을 삼출하여 선저부착생물의 생장을 지연시킴으로써 작용할 수 있다. 이러한 방식으로, 이들 무해 미생물은 선저부착미생물(예컨대 곰팡이 진균류)의 생장을 효과적으로 감소시키고 추가로 해양 유충에 의해 콜로니화한다.Protective coatings and / or paints of the present invention containing microorganisms and / or hydrolase may function in a variety of ways. One possible mechanism of action for the present invention is that a harmless microbial population can be used as part of the coating. These harmless microorganisms can reduce fouling by selecting unnecessary organisms of "over-competition". These harmless microorganisms can act to selectively and selectively remove critical nutrients such as organic compounds or food source microorganisms from microfilm of water on the surface of ship structures. Alternatively, such microorganisms can act by exuding antibiotics or other compounds to slow the growth of basal attachment organisms. In this way, these harmless microorganisms effectively reduce the growth of basal microorganisms (such as fungal fungi) and further colonize by marine larvae.
피복물 및/또는 도료는 표면 필름을 직접 공격하여 필름의 단백질 및 다당류의 가수분해를 통해 중합체 구조를 파괴함으로써 기능을 할 수도 있다. 이것은 궁극적으로 선박의 선체상에 다량의 해양 유기체(예컨대 세균, 곰팡이, 굴등 등)가 축적되게 하는 경우의 사슬을 차단한다. 이러한 공격은 표면 필름을 구성하는 탄수화물 및 단백질을 분해하는 세포외 효소를 사용함으로써 달성될 수도 있다. 본 발명자들은 두가지 주요 가수분해 효소, 즉 프로테아제 및 알파-아밀라제의 활성을 결정하는 모델 기질로서 탈지유 및 옥수수 전분을 사용하여 이 기전에 대해 시험하였다. 다르게는, 피복물 및/또는 도료는 피복물 및/또는 도료가 적용되는 선박 표면의 표면장력을 변화시킴으로써 기능할 수도 있다. 이러한 표면장력의 변화는 표면이 바람직하지 못한 해양 유기체에 의해 콜로니화되는 것을 방해할 수 있다.Coatings and / or paints may function by directly attacking the surface film and destroying the polymer structure through hydrolysis of the proteins and polysaccharides of the film. This ultimately blocks the chain when large quantities of marine organisms (such as bacteria, fungi, oysters, etc.) accumulate on the ship's hull. This attack may be accomplished by using extracellular enzymes that degrade the carbohydrates and proteins that make up the surface film. We tested this mechanism using skim milk and corn starch as model substrates to determine the activity of two major hydrolytic enzymes, proteases and alpha-amylases. Alternatively, the coating and / or paint may function by varying the surface tension of the vessel surface to which the coating and / or paint is applied. This change in surface tension can prevent the surface from colonizing by undesirable marine organisms.
본 발명은 하기 갑각류 및 기타 해양 경질 생장물에 대해 유용성을 갖는다:The present invention has utility for the following crustaceans and other marine hard growths:
관벌레: 다모류, 아넬리다(Annelida)문, 유니세아(Eunicea)아강, 서풀리다에(Serpulidae)과; Tubeworms : polychaetes, Annelida door, Eunicea subfamily , Serpulidae family ;
홍합: 쌍각류, 몰루스카(Mollusca)문, 프테리오모피아(Pteriomorphia)아강, 미틸리다에(Mytilidae)과;Mussels: bivalve Ryu, Ruth Mall car (Mollusca) statement, funny terry loop Pia (Pteriomorphia) (Mytilidae) in the subclass, the US and the Antilles;
굴: 쌍각류, 몰루스카문, 프테리오모피아 아강, 오스테리다에(Osteridae)과;Oysters: Bivalve , Moluscamun , Pteriomopia subclass, Osteridae ;
대합조개: 쌍각류, 몰루스카문, 흐테로돈타(Hterodonta)아강, 베네리다에(Veneridae)과;Clams: the bivalve flow, mole loose kamun, blurred Tero donta (Hterodonta) subclass, Venetian Florida (Veneridae) and;
이끼벌레: 이끼벌레류, 브리오조아(Bryozoa)문, 아나스카(Anasca)아목 및 아스코포라(Ascophora)아목, 스키조포렐라(Schizoporella)속; 및Lichen beetles: Lichen beetles, Bryozoa doors, Anasca subfamily and Ascophora subfamily, Schizoporella genus; And
굴등: 갑각류, 아트로포다(Arthropoda)문, 크러스타세아(Crustacea)아문.Oyster: Crustacean, Arthropoda , Crustacea .
또한, 본 발명은 선체 형태의 효율을 방해하고, 선박 구조물의 기저를 파괴하고, 장비의 생존 수명 기간을 일반적으로 단축시키고, 조작 비용을 급등시킬 수 있는 연질 생장물에 대한 유용성을 갖는다. 이러한 연질 생장물의 예로는 다음과 같은 것이 포함된다:In addition, the present invention has utility for soft growth that can hinder the efficiency of the hull form, destroy the base of the vessel structure, generally shorten the life span of the equipment and skyrocket operating costs. Examples of such soft growths include:
해조(식물): 파디나(Padina) 및 코듐(Codium);Seaweed (plants): Padina and Codium ;
이끼벌레(동물): 부굴라 네레티나(Bugula Neretina);Moss bug (animal): Bugula Neretina ;
히드로충(동물): 오벨리아(Obelia); Hydroworm (animal): Obelia ;
사벨리드(동물); 및Savelides (animals); And
델라야 마리나(해양균): 지브리아(Zibria). Delaya Marina ( Marium ): Zibria .
본원에 개시된 방법 및 조성물은 보트 선체, 선박 표지, 방수벽, 말뚝감, 입수구, 마루, 지붕 및 지붕널을 포함하되 이에 한정되지 않는 각종 표면에 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 방법 및 조성물은 선박 표지의 오손을 최소화하는데 사용될 수 있다. 이러한 표지는 다양한 범주의 부유물을 구성하고 해양 생장물의 축적에 의해 대부분 손상된다.The methods and compositions disclosed herein can be used on a variety of surfaces, including but not limited to boat hulls, ship markings, bulkheads, piles, inlets, floors, roofs, and shingles. For example, the methods and compositions can be used to minimize fouling of vessel labels. These labels constitute various categories of suspended solids and are mostly damaged by the accumulation of marine growth.
유사하게, 본 방법 및 조성물은 선박의 방수벽에 사용될 수 있다. 방수벽 구조물에 해양 생장물이 축적되면 장기간에 걸쳐 방수벽 구조물에 손상을 준다. 또한, 생장물에 의해 심미적으로 불쾌하고 위험한 유의한 단기간 효과가 유발된다.더욱이, 경질 생장물의 거친 연마 특성으로 인해 기구에 주요 손상을 일으킬 수 있다.Similarly, the present methods and compositions can be used for bulkheads of ships. Accumulation of marine growth in the bulkhead structure damages the bulkhead structure over time. In addition, growth causes aesthetically unpleasant and dangerous significant short-term effects. Moreover, the coarse abrasive properties of hard growth can cause major damage to the instrument.
유사하게, 본 발명은 열 교환기, 증발기, 응축기 및 소화기가 해양 생장물에 의한 오손으로 인해 봉쇄되는 것을 최소화하여 모든 범주의 선박 구조물에 대한 유지비가 상당히 감소될 수 있도록 하는데 사용될 수 있다.Similarly, the present invention can be used to minimize the blockage of heat exchangers, evaporators, condensers and fire extinguishers due to fouling by marine growth so that maintenance costs for all categories of ship structures can be significantly reduced.
본 발명에 따른 조성물 및/또는 도료는 각종 가수분해 효소를 포함할 수 있으나, 본 발명은 이러한 가수분해 효소 없이도 실시될 수 있다. 적당한 효소의 예로는 프로테아제, 아밀라제, 및 당분야에 공지된 기타 가수분해 효소가 포함된다. 선택된 가수분해 효소는 불필요하거나 바람직하지 못한 해양 유기체에 의한 부착을 예방하거나 감소시키는 작용을 한다. 선택된 가수분해 효소는 노출될 해양 환경에서 생존 및 번영할 수 있어야 한다.The compositions and / or paints according to the invention may comprise various hydrolase enzymes, but the invention may be practiced without such hydrolase enzymes. Examples of suitable enzymes include proteases, amylases, and other hydrolytic enzymes known in the art. The hydrolase selected serves to prevent or reduce adhesion by marine organisms that are unnecessary or undesirable. The hydrolase chosen should be able to survive and thrive in the marine environment to be exposed.
본 발명에 따른 조성물 및/또는 도료는 각종 미생물을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이러한 미생물 없이도 실시될 수 있다. 적당한 미생물 속으로는 바실러스(Bacillus), 에스케리키아(Escherichia), 슈도모나스(Pseudomonas) 또는 당분야에 공지된 기타 미생물이 포함된다. 선택된 미생물은 불필요하거나 바람직하지 못한 해양 유기체에 의한 부착을 예방하거나 감소시키는 작용을 한다. 선택된 미생물은 노출될 해양 환경에서 생존 및 번영할 수 있어야 한다.The compositions and / or paints according to the invention may comprise a variety of microorganisms, but the invention may be practiced without these microorganisms. Suitable micro-organisms are included in the two other microorganisms known in Bacillus (Bacillus), Escherichia (Escherichia), Pseudomonas (Pseudomonas) or art. The microorganisms chosen serve to prevent or reduce attachment by unnecessary or undesirable marine organisms. The microorganism selected should be able to survive and thrive in the marine environment to be exposed.
본 발명에 따른 조성물 및/또는 도료는 상기 효소 및/또는 미생물을 불필요하거나 바람직하지 못한 미생물의 성장을 감소시키는데 효과적인 양으로 포함한다. 이러한 조성물 및/또는 도료는 도료, 락커, 페이스트, 적층물, 에폭시, 수지, 왁스, 겔, 아교, 및 당업자에게 공지된 기타 형태를 비롯한 각종 형태로 존재할 수 있다. 조성물 및/또는 도료는 중합체, 올리고머 또는 단량체일 수 있고, 필요에 따라 가교제 또는 경화 촉진제를 함유할 수도 있다. 이러한 조성물 및/또는 도료는 당업자에게 공지된 목적을 달성하기 위해 상기 언급한 것 외에도 기타 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 기타 첨가제로는 방부제, 안료, 염료, 충진제, 계면활성제 및 당업자에게 공지된 기타 첨가제가 포함된다.The compositions and / or paints according to the invention comprise the enzymes and / or microorganisms in an amount effective to reduce the growth of unnecessary or undesirable microorganisms. Such compositions and / or paints may exist in various forms, including paints, lacquers, pastes, laminates, epoxies, resins, waxes, gels, glues, and other forms known to those skilled in the art. The composition and / or paint may be a polymer, oligomer or monomer, and may contain a crosslinking agent or a curing accelerator as necessary. Such compositions and / or paints may contain other additives in addition to those mentioned above in order to achieve the purpose known to those skilled in the art. Such other additives include preservatives, pigments, dyes, fillers, surfactants and other additives known to those skilled in the art.
본 발명에 따른 조성물 및/또는 도료는 중합체 수지 기저를 포함할 수 있으나, 본 발명은 이러한 기저 없이도 또는 상이한 물질의 기저에 의하여도 실시될 수 있다. 본 조성물 및/또는 도료는 단일 피복물 또는 다중 피복물로 적용될 수도 있다.The compositions and / or paints according to the invention may comprise a polymer resin base, but the invention may be practiced without such a base or with a base of different materials. The compositions and / or paints may be applied in a single coating or in multiple coatings.
또한, 본 발명자들은 일부 무기 염(예컨대 NaCl, CaCl2, MgSO4등)을 첨가하면 액체 및 고체 상태(수지 매립) 알파-아밀라제(제넨코(Genencor)에서 시판) 둘다의 촉매 가수분해를 증대시킴을 관찰하였다. 염화 칼슘이 알파-아밀라제 촉매 반응에서 보조인자로 관련되어 있지만, 활성화에 필요한 양(약 60 ppm)은 하기 실시예에 제공된 에폭시 수지 제제에 사용된 양보다 훨씬 적다. 따라서, 이러한 무기 염을 촉매 효과량으로 첨가할 수 있다. 촉매 효과량은 활성화에 필요한 무기 염의 양보다 많다. 촉매 효과는 하기 실시예 7 및 8에 보다 상세히 기재되어 있다.In addition, the inventors have added that some inorganic salts (such as NaCl, CaCl 2 , MgSO 4, etc.) enhance the catalytic hydrolysis of both liquid and solid state (resin landfill) alpha-amylases (available from Genencor). Was observed. Although calcium chloride is involved as a cofactor in the alpha-amylase catalysis, the amount required for activation (about 60 ppm) is much less than the amount used in the epoxy resin formulations provided in the examples below. Therefore, such an inorganic salt can be added in a catalytically effective amount. The catalytically effective amount is greater than the amount of inorganic salt required for activation. Catalytic effects are described in more detail in Examples 7 and 8 below.
이제, 본 발명의 다양한 양태가 하기 실시예에서 입증된다.Various aspects of the invention are now demonstrated in the following examples.
실시예 1Example 1
적당한 선박용 피복물 또는 도료 중에 캡슐화된 효소가 그 효소 특성을 보유하는지를 입증하기 위해 일련의 실험을 수행하였다. 두 가지 주요 효소, 즉 프로테아제 및 알파-아밀라제의 활성을 측정하는데 사용된 기질은 각각 탈지유 및 옥수수 전분이었다. 상기 논의된 바와 같이, 이들 기질은 각각 생물에 의한 오손 과정의 초기 요소로서 기재된 표적 당단백질의 단백질 및 다당류 부분에 대한 시험 기질을 나타내었다.A series of experiments were conducted to verify that an enzyme encapsulated in a suitable marine coating or paint retained its enzyme properties. Substrates used to measure the activity of two major enzymes, protease and alpha-amylase, were skim milk and corn starch, respectively. As discussed above, these substrates each exhibited test substrates for the protein and polysaccharide portions of the target glycoprotein described as an initial component of the biofouling process.
플라스틱 또는 유리병(용량 100 ml)을 효소 반응기로서 사용하였다. 효소를 제넨코 인터내셔날 인코포레이티드(Genencor International, Inc.)(미국 뉴욕주 로체스터 소재)로부터 수득하였다. 시험한 효소는 다음과 같다:Plastic or glass bottles (volume 100 ml) were used as enzyme reactors. Enzymes were obtained from Genencor International, Inc. (Rochester, NY). The enzymes tested were:
· 데사이즈(Desize) 160(알파-아밀라제-액체);Desize 160 (alpha-amylase-liquid);
· 막사밀(Maxamyl) CXT 5000(알파-아밀라제-캡슐화);Maxamyl CXT 5000 (alpha-amylase-encapsulated);
· 퓨라펙트(Purafect) 2000G(프로테아제-캡슐화); 및Purafect 2000G (protease-encapsulation); And
· 막사밀 15,000 CXT(알파-아밀라제-액체).Barracks 15,000 CXT (alpha-amylase-liquid).
모든 분석에서, 캡슐화된 효소들을 지시된 피복물에 직접 첨가하였다. 액체 효소의 활성을 조사할 때, 염화 칼슘에 효소를 맨처음 가하였다. 물이 경화 공정을 방해하기 때문에, 염화 칼슘은 피복물과의 혼합을 용이하게 하기 위하여 흡수제로서 포함되었다. CaCl2및 기타 염을 첨가하면 전분 가수분해 활성이 증가하는 것이 후에 밝혀졌다.In all assays, encapsulated enzymes were added directly to the indicated coatings. When examining the activity of the liquid enzyme, the enzyme was first added to calcium chloride. Since water interferes with the curing process, calcium chloride has been included as an absorbent to facilitate mixing with the coating. It was later found that addition of CaCl 2 and other salts increased starch hydrolytic activity.
하기 분석을 사용하여 단백질 가수분해 활성을 측정하였다. 식초(희석 아세트산)는 용액으로부터 우유 단백질을 침전시킨다. 따라서, 우유 단백질 용액을 프로테아제에 노출시키고 끌어당긴 샘플에 아세트산을 경시적으로 첨가함으로써 우유 단백질의 효소 가수분해를 모니터링하였다. 침전물의 양의 감소는 효소 활성의 척도이고, 가수분해율로 표시하였다.The following assay was used to determine proteolytic activity. Vinegar (diluted acetic acid) precipitates milk protein from solution. Thus, the enzymatic hydrolysis of the milk protein was monitored by exposing the milk protein solution to the protease and adding acetic acid to the drawn sample over time. The decrease in the amount of precipitate is a measure of enzymatic activity and expressed as hydrolysis rate.
달리 지정되지 않는 한, 1:4의 수성 희석 탈지유(단백질을 0.94% 함유하도록 희석) 25 ml을 첨가함으로써 효소 활성 분석을 수행하였다. 효소 또는 세포가 존재하지 않는 대조군에 비교하여 활성을 정량화하였다. 존재하는 단백질을 모두 침전시키기 위하여 충분량의 산을 가하였다. 침강에 의해 밀집화된 침전물의 양을 가수분해전 우유 용액에 존재하는 단백질의 양의 부피 척도로서 이용하였다. 지시된 효소 또는 세포에 노출하기 전후에 존재하는 산 침전성 단백질의 양을 비교함으로써 효소 활성을 측정하였다. 산 침전성 단백질의 부재를 첨가 효소에 의한 100% 가수분해로 나타내었다.Unless otherwise specified, enzyme activity analysis was performed by adding 25 ml of 1: 4 aqueous diluted skim milk (diluted to contain 0.94% protein). Activity was quantified compared to a control without enzymes or cells. Sufficient acid was added to precipitate all the proteins present. The amount of precipitate concentrated by sedimentation was used as a volume measure of the amount of protein present in the milk solution before hydrolysis. Enzyme activity was determined by comparing the amount of acid precipitated protein present before and after exposure to the indicated enzyme or cell. Absence of acid precipitated protein is shown by 100% hydrolysis by the addition enzyme.
물 중 옥수수 전분의 현탁액을 첨가하고 점도 접근 고화(12 g/물 10 ml)를 달성하도록 혼합하여 전분 가수분해 효소 활성을 측정하였다. 물 및 전분을 물에 현탁되었거나 고화된 에폭시에 매립된 알파-아밀라제에 첨가하였다. 고화된 전분 현탁액을 완전히 액화시키는 반응은 완전(100%) 가수분해로서 지정하였다. 알파-아밀라제를 첨가함으로써 점도가 감소하는 반응에서는, 활성이 수동 교반된 패들에 대한 저항도와 대략 동일하였다. 이러한 활성 측정이 수동적이긴 하지만, 효소 없이 물 및 전분을 함유하는 샘플과 같은 표준 대조군에 비해 재생가능하였다.Starch hydrolase activity was measured by adding a suspension of corn starch in water and mixing to achieve viscosity approach solidification (12 g / 10 ml of water). Water and starch were added to alpha-amylase suspended in water or embedded in solidified epoxy. The reaction to fully liquefy the solidified starch suspension was designated as complete (100%) hydrolysis. In the reaction of decreasing viscosity by adding alpha-amylase, the activity was approximately equal to the resistance to manually stirred paddles. Although this activity measurement was passive, it was reproducible compared to standard controls such as samples containing water and starch without enzymes.
캡슐화된 프로테아제(퓨라펙트 2000G, 미국 뉴욕주 로체스터 소재의 제넨코 인터내셔널 인코포레이티드에서 시판) 400 mg을 2 인치 리본의 에폭시 및 경화제(2,4,6-트리(디메틸아미노메틸)페놀, 미국 일리노이주 우달 소재의 아이티더블류 브랜즈(ITW Brands)에서 시판)와 혼합하였다. 수지/효소 혼합물을 사용하여 액체 용량 100 ml 및 직경 2 인치(50 mm)를 갖는 플라스틱병의 내부 바닥을 피복시켰다. 혼합물을 16 시간동안 경화시켰다. 희석 탈지유를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 반응기에 첨가하고 실온에서 5 시간동안 항온처리하였다. 샘플을 제거하고 희석 아세트산을 첨가하여 미가수분해된 단백질을 침전시켜 단백질 가수분해 활성에 대해 검사하였다:400 mg of encapsulated protease (Purafect 2000G, commercially available from Genenco International Inc., Rochester, NY, USA) is a 2-inch ribbon epoxy and curing agent (2,4,6-tri (dimethylaminomethyl) phenol, USA And commercially available from ITW Brands, Udal, Illinois. The resin / enzyme mixture was used to coat the inner bottom of a plastic bottle with a liquid volume of 100 ml and a diameter of 2 inches (50 mm). The mixture was cured for 16 hours. Diluted skim milk was added to the reactor as shown in Table 1 below and incubated at room temperature for 5 hours. Samples were removed and diluted hydrochloric acid was added to precipitate unhydrolyzed protein and tested for proteolytic activity:
따라서, 캡슐화된 프로테아제(퓨라펙트 2000G)는 에폭시 수지 아교에 매립된 후 그 효소 활성을 보유하였다.Thus, the encapsulated protease (Purafect 2000G) retained its enzymatic activity after being embedded in epoxy resin glue.
실시예 2Example 2
탈지유 희석제로서 해수 대신 수돗물을 사용한 것 이외는 실시예 1의 과정을 따라 매립된 프로테아제(퓨라펙트 2000G)의 효소 활성을 측정하였다. 실시예 1과 동일한 결과가 수득되었다. 따라서, 해수 대신 수돗물을 사용한 것은 에폭시 수지내에 싸여있는 단백질 가수분해 효소의 활성에 전혀 영향을 주지 않았다.Except for using tap water instead of seawater as skim milk diluent, the enzyme activity of the embedded protease (Furafect 2000G) was measured according to the procedure of Example 1. The same result as in Example 1 was obtained. Therefore, the use of tap water instead of seawater had no effect on the activity of the proteolytic enzymes encapsulated in the epoxy resin.
실시예 3Example 3
직경 0.5 인치(12.5 mm)의 플라스틱 비드를 실시예 1에 따라 에폭시/효소 혼합물로 피복하였다. 단백질 12%를 함유하도록 희석된 탈지유를 각각의 반응기에 첨가하였다. 주변온도에서 4 시간 동안 항온처리한 후 샘플을 제거하고 희석 아세트산을 첨가하여 미가수분해된 우유 단백질을 침전시켰다. 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다:0.5 inch (12.5 mm) diameter plastic beads were coated with an epoxy / enzyme mixture according to Example 1. Skim milk diluted to 12% protein was added to each reactor. After incubation at ambient temperature for 4 hours, the samples were removed and diluted acetic acid was precipitated by addition of dilute acetic acid. The results are shown in Table 2 below:
따라서, 바닥 내면의 에폭시/효소 피복물 또는 효소 피복된 비드를 함유하는 반응기는 단백질 가수분해를 완전히 또는 거의 완전히 나타냄이 입증되었다.Thus, reactors containing epoxy / enzyme coatings or enzyme coated beads on the bottom inner surface have been demonstrated to exhibit proteolytic hydrolysis completely or almost completely.
실시예 4Example 4
플라스틱병의 바닥 내면을 에폭시/효소(프로테아제)로 피복시켜 실시예 1에 따라 제조한 효소 반응기를 제조 후 24 시간 및 28 일에 가수분해 활성에 대해 시험하여 경시적인 안정성을 검사하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다:The enzymatic reactor prepared according to Example 1 by coating the bottom inner surface of the plastic bottle with epoxy / enzyme (protease) was tested for hydrolysis activity 24 hours and 28 days after preparation to check stability over time. The results are shown in Table 3 below:
에폭시 및 효소는 주변온도에서 28 일 후 활성이 약간만 상실되었을 뿐 여전히 활성이 있었다.Epoxy and enzymes were still only active after 28 days at ambient temperature.
실시예 5Example 5
종래 사용된 데브콘(Devcon) 에폭시 대신 하기 수지를 검사하였다:The following resins were tested in place of the previously used Devcon epoxy:
모든 수지/효소 혼합물을 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조하고 단백질 가수분해 효소원으로서 퓨라펙트 2000G 100 mg을 사용하였다. 2 시간 후, 샘플을 각각의 반응 혼합물로부터 제거하였다. 실시예 1에 기재된 바와 같이 가수분해율을 측정하였다. 결과는 하기 표 4에 나타낸 바와 같다:All resin / enzyme mixtures were prepared as described in Example 1 and 100 mg of Furaffect 2000G was used as a proteolytic enzyme source. After 2 hours, samples were removed from each reaction mixture. The hydrolysis rate was measured as described in Example 1. The results are shown in Table 4 below:
실시예 6Example 6
효소-수지 제제의 구성성분으로서 액체 효소를 연구하였다. 이전의 실험에서는, 생물에 의한 오손 과정에서 일차 작용제인 것으로 믿어진 당단백질을 가수분해하는 수단으로서 단백질 가수분해만을 고려하였다. 이 실험에서는, 단백질 가수분해 효소 및 전분 가수분해 효소 둘다 검사하였다. 퓨라펙트 4000L(0.5 ml) 또는 데사이즈 160(0.5 ml)을 먼저 CaCl24.0 g에 첨가한 후, 효소와 함께 첨가되는 유리수의 양을 감소시키기 위해 데브콘 5 마이뉴트(Minute) 에폭시와 혼합하였다. 연구 결과, 유리수는 에폭시 수지의 고화를 저해하였다.Liquid enzymes were studied as components of enzyme-resin formulations. In previous experiments, only protein hydrolysis was considered as a means of hydrolyzing glycoproteins believed to be primary agents in the course of fouling by organisms. In this experiment, both proteolytic and starch hydrolase were tested. Puraffect 4000L (0.5 ml) or Decsize 160 (0.5 ml) was first added to 4.0 g of CaCl 2 and then mixed with Devcon 5 Minute epoxy to reduce the amount of free water added with the enzyme. . As a result, free water inhibited the solidification of the epoxy resin.
전분 현탁액을 반응 용기 2호 및 4호에 첨가하였다. 희석 우유를 반응 용기 1호 및 3호에 첨가하였다. 주변온도에서 2 시간 동안 항온처리한 후, 각각의 혼합물의 가수분해도를 실시예 1에 기재된 방법에 따라 관찰하였다. 조성 및 결과를 하기 표 5에 나타낸다:Starch suspension was added to reaction vessels 2 and 4. Diluted milk was added to reaction vessels 1 and 3. After incubation for 2 hours at ambient temperature, the degree of hydrolysis of each mixture was observed according to the method described in Example 1. The compositions and results are shown in Table 5 below:
반응 용기 3호의 반응 혼합물을 정화하고 희석 아세트산을 첨가하여도 미반응성이었는데, 이는 CaCl2흡수된 효소/수지 제제에 의해 우유 단백질이 완전히 가수분해되었음을 시사한다. CaCl2및 물을 함유하는 반응 혼합물은 점성이 강하여 붓기 어려웠다. 효소 수지를 함유하는 혼합물은 물같이 묽어 붓기 쉬웠다. 각각의 경우에 액체 효소는 에폭시 수지 제제에 사용할 수 있는 것으로 입증되었다. 전분 및 단백질 둘다 에폭시/액체 효소 제제에 의해 가수분해되었다. 전분(다당류) 또는 단백질의 가수분해는 효소 수지 제제에 CaCl2을 첨가하는 것에 의해 방해받지 않았다.The reaction mixture in Reaction Vessel 3 was clarified and unreacted even with the addition of dilute acetic acid, indicating that the milk protein was fully hydrolyzed by the CaCl 2 absorbed enzyme / resin formulation. The reaction mixture containing CaCl 2 and water was viscous and difficult to swell. The mixture containing the enzyme resin was watery and easy to pour. In each case liquid enzymes have been demonstrated that can be used in epoxy resin formulations. Both starch and protein were hydrolyzed by epoxy / liquid enzyme preparations. Hydrolysis of starch (polysaccharide) or protein was not hindered by adding CaCl 2 to the enzyme resin formulation.
실시예 7Example 7
상기 논의된 바와 같이, 효소-에폭시 수지 제제에 무기 염을 첨가하는 효과는 그 염이 알파-아밀라제의 활성에 어떠한 영향을 주는지 검사하기 위해 연구되었다. 이러한 연구는 먼저 염화 칼슘건조제가 효소 반응성에 대해 갖는 효과에 관한 의문에 의해 고무되었다. 칼슘 이온은 알파-아밀라제 활성에 관련되어 있고 보조인자로서 약 60 ppm의 농도로 기능하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 액체 알파-아밀라제의 활성에 대한 염화 칼슘 첨가의 효과를 검사하였다.As discussed above, the effect of adding an inorganic salt to the enzyme-epoxy resin formulation was studied to examine how that salt affects the activity of alpha-amylase. This study was first prompted by questions about the effects of calcium chloride desiccants on enzymatic reactivity. Calcium ions are known to be involved in alpha-amylase activity and function at concentrations of about 60 ppm as cofactors. Therefore, the effect of calcium chloride addition on the activity of liquid alpha-amylase was examined.
실시예 1의 방법에 따라 샘플 용기를 제조하였다. 각각의 용기에 하기 지시한 바와 같이 물 및 염화 칼슘과 함께 전분 12 mg을 첨가하였다. 수성 혼합물을 교반하여 균질화하였다. 혼합물의 가수분해율(%)을 실시예 1에 기재된 바와 같이 측정하였다. 결과는 하기 표 6에 나타낸 바와 같다:Sample containers were prepared according to the method of Example 1. To each vessel was added 12 mg of starch together with water and calcium chloride as indicated below. The aqueous mixture was homogenized by stirring. The percent hydrolysis of the mixture was measured as described in Example 1. The results are shown in Table 6 below:
액체 알파-아밀라제의 촉매 활성은 효소의 단순 활성화에 필요한 것보다 많은 양으로 염화 칼슘을 첨가함으로써 매우 향상되는 것으로 나타났다. 알파-아밀라제 촉매 활성의 향상에 대한 또 하나의 기전이 지시된 것으로 보인다.The catalytic activity of liquid alpha-amylase has been shown to be greatly improved by adding calcium chloride in an amount greater than that required for simple activation of the enzyme. Another mechanism for improving alpha-amylase catalytic activity appears to be indicated.
실시예 8Example 8
다른 무기 염도 알파-아밀라제의 촉매 활성을 향상시키는지 알아보기 위해 검사하였다. 중성의 1가 염인 염화나트륨 및 수화물을 형성할 수 있는 2가 산 염인 염화 마그네슘의 두 가지를 선택하였다.Other inorganic salts were also examined to see if they improved the catalytic activity of alpha-amylase. Two solutions were chosen: sodium chloride, a neutral monovalent salt, and magnesium chloride, a divalent acid salt capable of forming a hydrate.
실시예 7에 기재된 과정을 사용하여 하기 결과를 수득하였다:The following results were obtained using the procedure described in Example 7:
실시예 9Example 9
효소 활성원으로서 캡슐화된 효소 또는 액체 효소를 사용하는 대신 생장 세포 또는 휴지 세포 모두를 사용할 수 있다. 예를 들면, 알파-아밀라제 및/또는 프로테아제를 생산할 수 있는 각종 용도의 포자 또는 생장 세포의 액체 현탁액이 시브론 코포레이션(Sybron Corporation)에 의해 제조되었다.Instead of using encapsulated or liquid enzymes as the enzymatic active source, either growth cells or resting cells can be used. For example, liquid suspensions of spores or growing cells of various uses capable of producing alpha-amylases and / or proteases have been prepared by Sybron Corporation.
따라서, 겔-코트에 매립된 시브론의 포자 및 세포 현탁액을 사용하여 검사하였다. 동일한 반응기에서 알파-아밀라제 및 프로테아제 둘다의 활성을 검사하기 위해 반응 용기를 사용하기 때문에 에폭시 수지 혼합물 내에 염화 칼슘을 포함시켰다. 알파-아밀라제 및 프로테아제의 효소 활성을 세포 및 포자 현탁액의 활성에 비교하였다.Therefore, the spores and cell suspensions of Sibron embedded in the gel-coat were examined. Calcium chloride was included in the epoxy resin mixture because the reaction vessel was used to test the activity of both alpha-amylase and protease in the same reactor. Enzymatic activity of alpha-amylase and protease was compared to the activity of cell and spore suspensions.
사용된 포자 현탁액은 미국 버지니아주 25143 살렘 케슬러 밀 로드 111 소재의 시브론 케미칼즈 인코포레이티드(Sybron Chemicals Inc.)에서 시판하며 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)의 포자 형태를 함유하는 바이오(Bio) B+이었다.The spore suspension used was commercially available from Sybron Chemicals Inc., Salem Kessler Mill Road 111, Virginia, USA, and contains a spore form of Bacillus polymyxa . It was B +.
사용된 세포 현탁액은 미국 버지니아주 25143 살렘 케슬러 밀 로드 111 소재의 시브론 케미칼즈 인코포레이티드에서 시판하며 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas Aeruginosa), 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluoresens) 및 에스케리키아 헤르마니이(Escherichia hermanii) 미생물의 생장 형태를 포함하는 바이오 P이었다.Cell suspensions used are commercially available from Sibronn Chemicals, Inc., 25143 Salem Kessler Mill Road 111, Virginia, USA, Bacillus subtilis , Pseudomonas Aeruginosa , Pseudomonas Aeruginosa , Pseudomonas putida ( Pseudomonas putida , Pseudomonas fluoresens and Escherichia hermanii microorganisms, including the growth forms of the microorganisms.
실시예 1의 방법에 따라 샘플 용기를 제조하고, 실시예 1에 기재된 과정을 사용하여 전분 및 우유 용액의 가수분해율(%)을 측정하였다:A sample vessel was prepared according to the method of Example 1 and the percent hydrolysis of starch and milk solution was measured using the procedure described in Example 1:
포자 또는 생장 세포를 사용하는 이 분석에서는 알파-아밀라제 활성이 검출되지 않았지만, 세포 또는 포자 현탁액은 이러한 활성을 제공하는 것으로 예상된다.Although alpha-amylase activity was not detected in this assay using spores or growing cells, cell or spore suspensions are expected to provide this activity.
전분에 대한 프로테아제(퓨라펙트 2000G)의 활성은 효소가 알파-아밀라제에 의해 오염되는 것을 시사하였다.The activity of the protease (Purafect 2000G) on starch suggested that the enzyme was contaminated by alpha-amylase.
실시예 10Example 10
폴리에스테르 수지 및 유리섬유 물질(본도; 상기 실시예 5에 기재된 바와 같음)중에 매립된 캡슐화된 알파-아밀라제 및 액체 알파-아밀라제 둘다 전분 가수분해 촉매능을 검사하였다. 황산 마그네슘을 캡슐화된 알파-아밀리제 및 액체 알파-효소 제제 둘다에 첨가하였다. 각각의 효소를 대략 그 활성을 정상화하는 농도로 첨가하였다.Both encapsulated alpha-amylase and liquid alpha-amylase embedded in polyester resins and glass fiber materials (as shown in Example 5, above) were tested for starch hydrolysis catalytic activity. Magnesium sulfate was added to both encapsulated alpha-amylase and liquid alpha-enzyme preparations. Each enzyme was added at a concentration approximately normalizing its activity.
반응 용기를 실시예 5의 과정에 따라 제조하였고 결과는 하기 표 9에 나타낸 바와 같다:The reaction vessel was prepared according to the procedure of Example 5 and the results are shown in Table 9 below:
용기를 밤새 경화시켰다. 각각의 용기에 물 10 ml 및 전분 11.5 g을 첨가하고 혼합물을 교반하여 균질화하였다. 60 분 후 가수분해율(%)을 실시예 1의 과정에 따라 측정하였고 결과는 하기 표 10에 나타낸 바와 같다:The vessel was cured overnight. 10 ml of water and 11.5 g of starch were added to each vessel and the mixture was homogenized by stirring. After 60 minutes the percent hydrolysis was measured according to the procedure of Example 1 and the results are shown in Table 10 below:
실시예 11Example 11
해저면을 해양 유기체에 의한 오손으로부터 보호하기 위하여 미생물을 사용하는 개념을 탐구하기 위해, 유리섬유 플레이트를 하기 표 11에 기재된 바와 같이 수개의 상이한 피복 물질에 매립된 미생물의 혼합물로 피복시켰다. 제조 과정은 다음과 같다:To explore the concept of using microorganisms to protect the seabed from fouling by marine organisms, fiberglass plates were coated with a mixture of microorganisms embedded in several different coating materials as described in Table 11 below. The manufacturing process is as follows:
유리섬유로 만든 21개의 패널을 60 그릿 사포를 사용하여 손으로 사포질하고 크실렌 및 종이 수건으로 닦아 잔류물을 제거하였다. 긴 패널은 17 7/8 x 5 7/8 x 1/8 인치 두께(454 mm x 149 mm x 3.2 mm)의 치수를 가지며, 짧은 패널은 13 7/8 x 5 7/8 x 1/8 인치 두께(352 mm x 148 mm x 3.2 mm)의 치수를 갖는다.Twenty-one panels made of fiberglass were sanded by hand using 60 grit sandpaper and wiped with xylene and paper towels to remove residue. The long panel has dimensions of 17 7/8 x 5 7/8 x 1/8 inch thick (454 mm x 149 mm x 3.2 mm), and the short panel is 13 7/8 x 5 7/8 x 1/8 inch It has dimensions of 352 mm x 148 mm x 3.2 mm.
하기 표 11에 따른 미생물을 수지 기저에 첨가하고 손으로 진탕하여 배합하였다. 하기 표 11에 명시된 양의 단위는 100배 온스이었다. 대조 패널 "C"는 시험 조성물로 피복시키지 않은 것이었다.The microorganisms according to Table 11 below were added to the resin base and blended by hand shaking. The unit of amount specified in Table 11 below was 100 times ounce. Control panel "C" was not coated with the test composition.
듀라 샤인(Dura Shine)은 미국 특허 제 5,073,407 호에 개시되어 있고 미국 뉴욕주 에덴 소재의 호웨 랩스(Howe Labs)에서 시판하는 액체 중합체이다. 터틀 왁스 피니시(Turtle Wax Finish) 2001 액체(피니시 2001)는 미국 일리노이주 시카고 소재의 터틀 왁스에서 시판하는 우레탄 함유 실리콘 수지이다. 글리덴 라텍스(Glidden Latex)는 미국 플로리다주 잭슨빌 소재의 글리덴 페인츠(Glidden Paints)에서 시판하는 무독성 아크릴계 라텍스 크립 도료이다.Dura Shine is a liquid polymer disclosed in US Pat. No. 5,073,407 and commercially available from Howe Labs, Eden, NY, USA. Turtle Wax Finish 2001 Liquid (Finish 2001) is a urethane-containing silicone resin available from Turtle Wax, Chicago, Illinois, USA. Glidden Latex is a non-toxic acrylic latex creep paint commercially available from Glidden Paints, Jacksonville, FL.
바이오 B+는 미국 버지니아주 25143 살렘 케슬러 밀 로드 111 소재의 시브론 케미칼즈 인코포레이티드에서 수득하였다. 이 혼합물은 바실러스 폴리믹사, 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 리켄포르미스(Bacillus Lichenformis)의 포자 형태를 포함하였다.Bio B + was obtained from Sibron Chemicals, Inc., 25143 Salem Kessler Mill Road 111, Virginia, USA. This mixture included spore forms of Bacillus polymix, Bacillus subtilis and Bacillus Lichenformis .
바이오 P도 미국 버지니아주 25143 살렘 케슬러 밀 로드 111 소재의 시브론 케미칼즈 인코포레이티드에서 수득하였다. 이것은 바실러스 서브틸리스, 슈도모나스 아에루기노사, 슈도모나스 푸티다, 슈도모나스 플루오레센스 및 에스케리키아 헤르마니이 미생물의 생장 형태를 포함하였다.Bio P was also obtained from Sibronn Chemicals, Inc., 25143 Salem Kessler Mill Road 111, Virginia. This included growth forms of Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens and Escherichia hermani microorganisms.
이어서, 폴리 도료용 2 인치 브러쉬를 사용하여 손으로 피복 혼합물을 합성 도료 브러쉬를 통해 도포하였다. 페널을 24 시간 동안 통기건조시킨 후 또 하나의 피복물을 도포하였다. 패널을 48 시간 동안 통기건조시키고 종이 수건에 싸서 해양 시험 장소로 옮겼다.The coating mixture was then applied via a synthetic paint brush by hand using a 2 inch brush for poly paint. The panel was aerated for 24 hours before another coating was applied. The panels were ventilated for 48 hours and wrapped in paper towels and transferred to the marine test site.
도착시 패널을 PVC 래크(rack)에 부착하고 부유하는 거룻배에서 해양 환경속으로 현탁하여 적절한 조류를 갖는 해수에 연속 침지시켰다. 플레이트를 4 개월간2개의 상이한 수준(즉, 상부층=수선, 하부층=완전 침수)에서 해수에 침지시켰다. 매달 축적시킨 해조의 양을 측정하여 하기 표 12에 기록하였다:Upon arrival, the panels were attached to PVC racks and suspended in a floating barge into the marine environment, where they were continuously immersed in seawater with appropriate algae. Plates were immersed in seawater for 4 months at two different levels (ie top layer = waterline, bottom layer = complete immersion). The amount of seaweed accumulated each month was measured and recorded in Table 12 below:
표 12는 상부층 래크 및 하부층 래크에 대하여 월별(1월 내지 4월) 및 패널별(1 내지 10 및 대조군)로 해조에 의해 오손된 패널 면적률을 나타낸다. 그 결과는 또한 도 1 내지 도 6에 도시되어 있다.Table 12 shows the panel area percentages fouled by seaweed on monthly (January to April) and panel by panel (1 to 10 and control) for the upper and lower layer racks. The results are also shown in FIGS. 1-6.
이러한 결과는 적절한 미생물을 선택하여 피복물에 방오 특성을 달성 및 유지할 수 있음을 입증한다. 예를 들면, 듀라 샤인 피복물은 대조군의 경우 30%에 비해 상부층에서 2.67%의 평균 해조 오손 면적을 가졌다. 피니시 2001 피복물은 대조군의 경우 30%에 비해 상부층에서 1.33%의 평균 해조 오손 면적을 가졌다.These results demonstrate that the selection of appropriate microorganisms can achieve and maintain antifouling properties in coatings. For example, the Dura Shine coating had an average seaweed fouling area of 2.67% in the top layer compared to 30% for the control. Finish 2001 coatings had an average seaweed fouling area of 1.33% in the top layer compared to 30% for the control.
하기 표 13 및 14는 4 개월 침지 기간 후 경질 선저부착생장물 군취의 대표적인 예로서 외피형성된 이끼벌레에 의해 오손된 면적률을 나타낸다. 이끼벌레 생장물은 미생물로 둘러 쌓인 피복물의 적용에 의해 33 내지 100% 저해되었다. 또한, 암녹색 생필름이 플레이트상에서 발달하는 것으로 관찰되었다. 이러한 생필름은 연질 및 경질 생장물에 대해 보호하는 주요 미생물 필름을 반영하는 것으로 믿어진다. 이것은 가장 효과적인 피복물 제제인 듀라 샤인 및 피니시 2001이 피복물에 현탁된 첨가된 보호 미생물 군취의 생장을 입증하는 생필름에 의해 차폐된 면적률이 가장 높다는 사실과 일치한다.Tables 13 and 14 below show the area percentages fouled by enveloped moss as a representative example of a hard bottom adherent colony after a four month soaking period. Lichen bug growths were inhibited 33-100% by application of a coating surrounded by microorganisms. In addition, dark green raw film was observed to develop on the plate. Such live films are believed to reflect major microbial films that protect against soft and hard growth. This is consistent with the fact that the most effective coating formulations, Dura Shine and Finish 2001, have the highest area ratios masked by fresh film, which demonstrates the growth of added protective microbial colonies suspended in the coating.
하기 표 15 및 16은 플레이트를 조사할 때 방오되어 남아있는 (연질 및 경질 생장물) 패널의 총 면적률을 나타낸다. 데이터는 상부층 래크 및 하부층 래크에 대하여 월별(1 내지 4월) 및 패널별(1 내지 10 및 대조군)로 나타나 있다:Tables 15 and 16 below show the total area percentage of panels that remain antifouling (soft and hard growth) when examining the plates. Data are shown monthly (January to April) and panel by panel (1 to 10 and control) for the top layer and bottom layer racks:
이들 결과는 미처리 대조군에 비하여 본 발명에 따른 조성물 및/또는 도료를 사용함으로써 현저히 우수한 방오능을 달성할 수 있음을 보여준다.These results show that remarkably good antifouling performance can be achieved by using the compositions and / or paints according to the invention as compared to untreated controls.
실시예 12Example 12
폴리우레탄 수지 혼합물에서 경질 생장물에 대한 본 발명의 효과를 시험하였다. 시험 혼합물은 포자, 효소 및 생장 세포의 다양한 조합을 함유하였다. 사용된 과정은 다음과 같다.The effect of the present invention on hard growth in the polyurethane resin mixture was tested. The test mixture contained various combinations of spores, enzymes and growing cells. The procedure used is as follows.
실시예 11의 과정에 따라 패널을 제조하였다. 이어서, 플라스틱 테이프를 사용하여 패널을 세로방향으로 분할하여 패널당 2개의 시험 표면을 제공하였다. 미국 켈리포니아주 안타 아나 소재의 베르 프로세스 코포레이션(Behr Process Corp.)에서 폴리우레탄 클리어 글로스(Polyurethan Clear Gloss) 603호로서 시판하는 폴리우레탄 수지 4온스를 사용하고, 하기 표 17에 나타낸 바와 같이 포자, 생장 세포 및/또는 효소를 각각 0.25 온스씩 첨가하여 피복 혼합물을 제조하였다. 이어서, 혼합물을 손으로 혼합하고 표 17에 나타낸 바와 같이 패널에 손으로 도포하였다. 사용된 포자, 생장 세포 및/또는 효소는 실시예 11에서 사용된 것과 같다.A panel was prepared according to the procedure of Example 11. The panels were then split longitudinally using plastic tape to provide two test surfaces per panel. Using 4 ounces of polyurethane resin, commercially available as Polyurethan Clear Gloss 603 from Behr Process Corp., Antana, Calif., As shown in Table 17. The coating mixture was prepared by adding 0.25 ounce of cells and / or enzyme each. The mixture was then mixed by hand and applied by hand to the panel as shown in Table 17. Spores, growth cells and / or enzymes used are the same as those used in Example 11.
포자, 생장 세포 및/또는 효소의 양은 온스 단위로 표시되었다.The amount of spores, growing cells and / or enzymes is expressed in ounces.
피복물을 도포한 후 패널을 PVC 파이프 래크로부터 24 시간 동안 현탁하여 통기건조시켰다. 이어서, 마무리처리된 패널을 시험 장비로 옮겼다. 장비에서 패널을 PVC 파이프 프레임에 부착하였다. 플라스틱 타이를 사용한 부착 기술은 PVC 프레임 작업으로부터 코너에서 패널을 다시 현탁시킨다. 모든 패널을 PVC 프레임에 부착한 후 프레임을 물에 현탁하여 수면보다 약 6 인치 아래에 패널의 수평렬이 있도록 하였다. PVC 프레임을 풀고 부유하는 방파제에서 현탁하였다. 따라서, 패널은 실험 내내 물에서 동일한 상대 위치를 유지하였다.After applying the coating the panels were suspended in PVC pipe racks for 24 hours to air dry. The finished panels were then transferred to test equipment. The panel was attached to the PVC pipe frame in the equipment. Attachment techniques using plastic ties resuspend the panels at the corners from PVC frame work. After all panels were attached to the PVC frame, the frames were suspended in water so that the panel lined up was approximately 6 inches below the water surface. The PVC frame was unwound and suspended in a floating breakwater. Thus, the panel maintained the same relative position in water throughout the experiment.
패널을 3 개월 간 침수시켰다. 처음 1 개월 간은 1 주일에 한번 패널을 용기의 속력이 약 3 노트가 되는 저속 수류에 노출시켰다. 패널을 전혀 건조시키지 않았다. 노출 후, PVC 파이프 프레임을 수중에서 원래 깊이로 현탁시켰다.The panels were submerged for 3 months. During the first month, the panel was exposed to low speed water, about three knots, once a week. The panel was not dried at all. After exposure, the PVC pipe frame was suspended in water to its original depth.
4 개월 후 시험을 종료하였다. 처음 1 개월이 끝났을 때, 굴등, 홍합, 굴, 이끼벌레 및 풀 생장물의 수를 기록하였다. 계수된 면적을 시험 패널의 상부로부터 3 제곱인치로 한정하였다. 결과는 상기 표 17에 나타낸 바와 같다. 그 자료를 보면 시험 면적에서 굴등의 평균 수는 38.5이었고 대조군의 평균 수는 49이었다. 이것은 21% 감소를 나타내고 본 발명이 경질 생장물을 저해하는데 유용함을 입증하였다. 풀 및 이끼벌레는 시험 면적의 약 40%를 차폐하였다. 다음 3 개월간은, 시험 면적의 생장물이 본질적으로 동일하게 유지된 반면 대조군의 면적은 표면 100%를 초과하여 3/8 인치의 두께에서도 생장을 계속하였다(즉, 층상 성장이었다). 더욱이, 시험 면적에서 연질 생장물은 경시적으로 계속 감소하였고 시험 종료시에는 면적의 10%만이 연질 생장물을 가졌다. 이것은 본 발명이 연질 생장물 및 경질 생장물 둘다 저해하는데 유용함을 강력히 입증한다.The test was terminated after 4 months. At the end of the first month, the number of oyster lamps, mussels, oysters, moss worms and grass growths was recorded. The counted area was limited to three square inches from the top of the test panel. The results are shown in Table 17 above. The data shows that the average number of oysters in the test area was 38.5 and the average number of controls was 49. This represents a 21% reduction and demonstrates that the present invention is useful for inhibiting hard growth. Grass and moss masked about 40% of the test area. For the next three months, the growth of the test area remained essentially the same while the area of the control continued to grow (ie, laminar growth) even at a thickness of 3/8 inch above 100% surface. Moreover, soft growth continued to decrease over time in the test area and only 10% of the area had soft growth at the end of the test. This strongly demonstrates that the present invention is useful for inhibiting both soft and hard growth.
실시예 13Example 13
본 발명을 추가로 입증하기 위하여 하기 실시예에 따라 수행하였다. 이 실시예에서는, 촉매 활성 세포 및 효소에 대한 매립제로서 에폭시 수지를 사용하는 대신 두 가지 액체 중합체를 검사하였다.The invention was carried out according to the following examples to further demonstrate the invention. In this example, two liquid polymers were examined instead of using an epoxy resin as a landfill for catalytically active cells and enzymes.
시험 피복물을 손으로 진탕하여 배합하였다. 각각의 피복 혼합물에 대한 성분은 하기 표 18에 나타낸 바와 같다(명시된 측정치는 g 단위이다). 피니시 2001, 듀라 샤인, 바이오 B+ 및 바이오 P는 실시예 11에 기재된 물질과 동일하다. 사용된 프로테아제는 실시예 6에 기재된 바와 같은 퓨라펙트 4000L이었다.The test coating was blended by hand shaking. The components for each coating mixture are as shown in Table 18 below (specified measurements are in g). Finish 2001, Dura Shine, Bio B + and Bio P are the same as those described in Example 11. The protease used was Puraffect 4000L as described in Example 6.
피복 혼합물을 목재 블레이드의 1 x 1 1/2 인치 단면에 도포하고 60 분간 통기건조시켰다. 이어서, 피복된 목재 블레이드를 흐르는 물로 세척하여 미부착 피복물을 제거하였다. 피복된 블레이드를 2 시간 동안 1:4 희석 탈지유 25 ml에 침수시켰다. 가수분해율을 실시예 1의 방법에 따라 측정하였다. 결과를 하기 표 18에 나타낸다:The coating mixture was applied to a 1 × 1 1/2 inch cross section of the wood blade and air dried for 60 minutes. The coated wood blade was then washed with running water to remove the unattached coating. The coated blade was submerged in 25 ml of 1: 4 diluted skim milk for 2 hours. The hydrolysis rate was measured according to the method of Example 1. The results are shown in Table 18 below:
본 발명의 범주의 취지를 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명의 방법 및 조성물을 다양하게 변화 및 변형시킬 수 있음은 당업자에게는 명백하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 및 그와 등가물의 범위내이기만 하면 본 발명의 변화 및 변형도 포함하고자 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the methods and compositions of the invention without departing from the spirit of the invention. Thus, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
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WO2011034387A3 (en) * | 2009-09-18 | 2011-09-01 | (주)Lg화학 | Novel use of a lipolytic enzyme for forming an anti-fingerprint coating, method for forming anti-fingerprint coating, substrate comprising the anti-fingerprint coating formed by the method, and products comprising the substrate |
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Cited By (4)
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