防止水生生物附着的粘合带的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种防止水生生物附着的粘合带，即使在水中也能够显现出良好的粘接性，具有良好的机械特性，容易进行剥离操作，能够长期间维持防污效果，对人体和环境的负荷小，重量轻，能够维持稳定的品质，能够有效地防止水生生物的附着。并且，除上述课题之外，优选提供一种能够减少剥离操作所需要的劳动、抑制剥离时基材的塑性变形、施工时的再利用性优异的防止水生生物附着的粘合带。本发明的防止水生生物附着的粘合带依次包含防污层、基材层和粘合层，其中，防污层含有有机硅树脂。
【专利说明】防止水生生物附着的粘合带
【技术领域】
[0001]本发明涉及防止水生生物附着的粘合带。详细而言，本发明涉及用于防止水中生物在水中结构物(船舶、航标、港湾设备、海上油田设备、发电厂冷却水用的水路、工场冷却水用的水路、水上浮游通路等)上附着并繁殖的、防止水生生物附着的粘合带。
【背景技术】
[0002]船舶等水中结构物在与海水接触的部分shang，藤壶、牡蛎、紫贻贝、水螅、龙介虫、海鞘、苔藓虫、绿藻、青海菜、附着硅藻等海洋生物附着并繁殖，引发流体电阻增加或热传导性降低等设备机械性能的下降、或者附着的海洋生物向海外扩散等不好的状态。另外，除去附着的海洋生物的操作需要大量的劳动和大量的时间，蒙受经济上的损失。
[0003]为了避免上述损失，在现有技术中，在水中结构物上涂有防污涂料。防污涂料以前含有有机锡化合物、现在含有氧化亚铜等毒性防污剂。虽然海洋生物的附着成长由于防污涂料的毒性而基本得到抑制，但有机锡化合物或氧化亚铜等毒性防污剂对人体和环境也带来不小的恶劣影响，因此，长期来看这成为严重的问题。另外，在涂刷防污涂料后使其干燥时，30重量％左右的有机溶剂(VOC)挥发，对操作环境和周边的环境造成不良影响。在喷雾式涂刷中，除了 VOC向大气中排放之外，涂料的10重量％~20重量％由于风而向周围飞散。另一方面，在对经过长年使用的防污涂料进行重新涂刷时，利用喷砂器或金属研磨机将旧的防污涂料剥离，此时，含有有机锡化合物和氧化亚铜等毒性防污剂的大量的涂膜片飞散于周围，对操作者和环境造 成不良影响，并且，剥离的防污涂料作为产业废弃物处理，而成为严重的问题。
[0004]如上所述，迄今为止的防污涂料虽然具有抑制海洋生物附着的效果，但是，对人体和环境造成很大的不良影响，许多问题至今仍然没有解决。
[0005]因此，提出了将铜箔和粘合剂隔着底漆贴合的粘合带(参照专利文献1、2)。但是，在这种粘合带中，利用铜箔的铜成分抑制海洋生物的附着，因此，存在可能对环境造成不良影响的问题。另外，这种粘合带以相对于FRP板的剥离粘接力高达2.6kg/25mm或
7.5kg/25mm(底漆前处理后)的方式设计，在更换使用后的粘合带时，粘合带难以利用人力容易地剥离，结果，需要刮掉等操作，因此，需要大量的劳动。另外，铜是比重高达8.94g/cm3的物质，在船舶等移动结构物中使用会使得燃料费增加，在经济上不能令人满意。
[0006]另外，提出了由有机硅橡胶和粘合剂两层构成的防污带(参照专利文献3)。但是，在承担防污效果的有机硅橡胶层中不含有油等防污剂，是有机硅橡胶本身。在不含防污剂的情况下，虽然在短时间内海洋生物的附着会由于其拨水性而得到抑制，但是，不能长时间维持其防污效果。另外，由于这种防污带由有机硅橡胶和粘合剂两层构成，因而在强度方面非常令人担心。一般而言，有机硅橡胶由于断裂点强度极低，因此，在使用这种防污带后将其剥离的情况下，难以以带的形态剥离，不实用。
[0007]另外，提出了在基材上经由底涂剂设置有机硅弹性体、在基材的相反侧设有粘合层的片状带(参照专利文献4)。但是，在专利文献4中完全没有涉及关于能够在水中使用的粘合剂组成的阐述和关于粘接力的阐述等，因此，在考虑对防止水生生物附着的粘合带的应用方面缺乏现实性。另外，在将防污带用于水中结构物时，需要柔软性和伸长性的设计，以能够在曲面或锐角面施工；还需要强度设计，以使得在使用后将防污带剥离时基材不会在中途破坏。但在专利文献4中完全没有涉及这样的阐述，因此，考虑在防止水生生物附着的粘合带的应用方面缺乏现实性。
[0008]在现有技术中，粘合带很少在海水中使用，并且，即使在海水中使用的情况下，也不考虑使用后的再剥离性，因此，剥离时在被粘附体上产生糊状残留。因此，为了将已经在海水中使用过的粘合带更换为新的粘合带，需要很多的劳动。还存在着一旦将在海水中使用过的粘合带剥离，就会因基材的塑性变形而不能再贴附粘合带，施工时的再利用性不足的问题。
[0009]另外，如上 所述，作为防止水生生物附着的粘合带，提出了将天然橡胶或合成橡胶的弹性体作为粘合剂的主聚合物使用的粘合带(参照专利文献2)。该粘合带以相对于FRP板的180°粘合力高达2.6kg/25mm或7.5kg/25mm(底漆前处理后)的方式设计。因此，将使用后的粘合带更换为新的粘合带的情况下，难以通过人力容易地剥离。另外，除了这样粘合力非常高的问题之外，由于基材为金属板，一旦将使用后的粘合带剥离，基材就会发生塑性变形，施工时的再利用性欠缺。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特公昭63-62487号公报
[0013]专利文献2:日本特公平1-54397号公报
[0014]专利文献3:日本特许第3000101号公报
[0015]专利文献4:日本特开2002-69246号公报
【发明内容】
[0016]发明要解决的课题
[0017]本发明的课题在于提供一种防止水生生物附着的粘合带，即使在水中也能够显现出良好的粘接性，具有良好的机械特性，容易进行剥离操作，能够长期间维持防污效果，对人体和环境的负荷小，重量轻，能够维持稳定的品质，能够有效地防止水生生物的附着。并且，除上述课题之外，优选提供一种能够减少剥离操作所需要的劳动、抑制剥离时基材的塑性变形、施工时的再利用性优异的防止水生生物附着的粘合带。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]本发明的防止水生生物附着的粘合带依次包含防污层、基材层和粘合层，其中，该防污层含有有机硅树脂。
[0020]在优选的实施方式中，上述防污层含有防污剂。
[0021]在优选的实施方式中，上述防污剂相对于上述有机硅树脂的含有比例为2重量％以上。
[0022]在优选的实施方式中，上述防污剂为选自硅油、液体石蜡和表面活性剂中的至少一种。
[0023]本发明的防止水生生物附着的粘合带依次包含防污层、基材层和粘合层，其中，该防污层与水生生物的附着力为0.10N/mm2以下。
[0024]在优选的实施方式中，上述基材层的伸长率为100%以上，断裂点应力为IOMPa以上。
[0025]在优选的实施方式中，上述粘合层在23°C、拉伸速度300mm/min时的180度剥离粘接力为30N/20mm以下。
[0026]在优选的实施方式中，在使上述粘合层与海水接触时，该粘合层中与海水接触的部分的压缩弹性模量是海水接触前的该粘合层的压缩弹性模量的1.1倍以上。
[0027]在优选的实施方式中，上述基材层的23°C时的弹性模量为0.1MPa~lOOMPa，23°C时的伸长恢复率为70%以上。 [0028]在优选的实施方式中，上述基材层含有弹性体树脂。
[0029]在优选的实施方式中，上述基材层的断裂伸长率为100%~2000%。
[0030]在优选的实施方式中，上述基材层的断裂应力为IOMPa以上。
[0031 ] 在优选的实施方式中，上述基材层含有硅烷偶联剂。
[0032]在优选的实施方式中，上述基材层中的上述硅烷偶联剂的含有比例为0.01重量％~10重量％。
[0033]发明效果
[0034]根据本发明，能够提供一种防止水生生物附着的粘合带，即使在水中也能够显现出良好的粘接性，具有良好的机械特性，容易进行剥离操作，能够长期间维持防污效果，对人体和环境的负荷小，重量轻，能够维持稳定的品质，能够有效地防止水生生物的附着。并且，根据本发明，优选提供一种能够减少剥离操作所需要的劳动、抑制剥离时基材的塑性变形、施工时的再利用性优异的防止水生生物附着的粘合带。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明的防止水生生物附着的粘合带的一个示例的截面示意图。
[0036]图2是表示实施例2中得到的粘合带(2)的野外防污试验结果的状态的照片图。
[0037]图3是表示实施例13中得到的粘合带(13)的野外防污试验结果的状态的照片图。
[0038]图4是表示实施例14中得到的粘合带(14)的野外防污试验结果的状态的照片图。
[0039]图5是表示比较例I中得到的粘合带(Cl)的野外防污试验结果的状态的照片图。
[0040]图6是表示比较例2中得到的粘合带(C2)的野外防污试验结果的状态的照片图。
[0041]图7是测定防污层与水生生物的附着力的方法的示意图。
【具体实施方式】
[0042]本发明的防止水生生物附着的粘合带依次包含防污层、基材层和粘合层。
[0043]本发明的防止水生生物附着的粘合带只要依次包含防污层、基材层和粘合层即可，在不损害本发明的效果的范围内可以具有任意适合的其它层。本发明的防止水生生物附着的粘合带的厚度，依赖于其所包含的各层的厚度，在不损害本发明的效果的范围内可以设定为任意适当的厚度。本发明的防止水生生物附着的粘合带的厚度优选为50μπι~5000 μ mD
[0044]图1是表示本发明的防止水生生物附着的粘合带的一个示例的截面示意图。本发明的防止水生生物附着的粘合带100依次包含防污层2、基材层3和粘合层4。如图1所示，可以在防污层2的表面和/或粘合层4的表面设置剥离膜I。
[0045]在本发明的防止水生生物附着的粘合带中，防污层与水生生物的附着力优选为0.10N/mm2以下，更优选为0.08N/mm2以下，进一步优选为0.05N/mm2以下，特别优选为
0.04N/mm2以下。防污层与水生生物的附着力的下限值越小越好，但考虑材料等，现实中优选为0.005N/mm2以上，更优选为0.001N/mm2以上。由于防污层与水生生物的附着力在上述范围内，本发明的防止水生生物附着的粘合带能够极为有效地防止水生生物的附着。其中，防污层与水生生物的附着力的测定方法后述。
[0046]防污层优选含有有机硅树脂。防污层中的有机硅树脂的含有比例依赖于防污剂等其它成分的含有比例，可以采用任意适合的含有比例。防污层中的有机硅树脂的含有比例优选为30重量％~98重量％,更优选为40重量％~97重量％,进一步优选为45重量％~96重量％，特别优选为50重量％~95重量％。由于防污层中的有机硅树脂的含有比例在上述范围内，能够充分地显现出防污层的防污效果，并且能够充分地显现出防污层的机械特性。在防污层中的有机硅树脂的含有比例低于30重量％的情况下，可能导致防污层的机械特性降低。在防污层中的有机硅树脂的含有比例超过98重量％的情况下，可能无法充分地显现出防污层的防污效果。 [0047]作为有机硅树脂，可以在不损害本发明的效果的范围内采用任意适当的有机硅树月旨。有机硅树脂既可以仅为I种，也可以为2种以上。作为这种有机硅树脂，既可以是常温下为液态的有机硅树脂，也可以是常温下为固态的有机硅树脂。另外，作为这种有机硅树月旨，既可以是缩合型的有机硅树脂，也可以是加成型的有机硅树脂。并且，作为这种有机硅树脂，既可以是单独进行干燥的单液型的有机硅树脂，也可以是配合固化剂的双液型的有机硅树脂。在本发明中，在这些树脂中，优选单液型的室温固化型(RTV)树脂、双液型的室温固化型(RTV)树脂。作为单液型的RTV树脂，例如可以列举信越化学工业株式会社生产的 KE-3475、KE-45S、KE-445、KE-44、KE-441、KE-3497、KE-4896 等。作为双液型的 RTV 树月旨，例如可以列举信越化学工业株式会社生产的KE-106、KE-66、KE-1031、KE-1800等。
[0048]为了提高本发明的防止水生生物附着的粘合带中的水生生物的易除去性，作为有机硅树脂，优选具有通过水洗除去时的水压等树脂表面发生弹性变形、从而使得附着物的剥离变得容易的物性的有机硅树脂。就这种有机硅树脂而言，该有机硅树脂的100%模量(拉伸应力)优选为0.1MPa~lOMpa，更优选为0.1MPa~6MPa。另外，这种有机硅树脂优选可溶于有机溶剂。
[0049]防污层优选含有防污剂。防污剂既可以仅为I种，也可以为2种以上。在防污层含有防污剂的情况下，该防污剂转移至作为基质的有机硅树脂的表面，由防污物质将表面覆盖，从而抑制水生生物在有机硅树脂表面附着，并且为非水解性，因此，能够显现出长期间维持高防污效果的作用。
[0050]在防污层中，防污剂相对于有机硅树脂的含有比例优选为2重量％以上，更优选为2重量％~200重量％，进一步优选为3重量％~150重量％，特别优选为4重量％~120重量％，最优选为5重量％~100重量％。由于防污剂相对于有机硅树脂的含有比例在上述范围内，能够充分地显现出防污层的防污效果，并且能够充分地显现出防污层的外观特性和机械特性。在防污剂相对于有机硅树脂的含有比例低于2重量％的情况下，可能无法充分地显现出防污层的防污效果。在防污剂相对于有机硅树脂的含有比例超过200重量％的情况下，可能导致最终成型品和覆膜的外观不良，还可能导致防污层的强度降低、不能维持防污性。
[0051]作为防污剂，在不损害本发明的效果的范围内，可以采用任意适当的防污剂。作为这种防污剂，例如可以列举硅油、液体石蜡、表面活性剂、蜡、凡士林、动物脂类、脂肪酸等。在本发明中，作为防污剂，优选选自硅油、液体石蜡、表面活性剂中的至少I种。
[0052]作为硅油，优选不具有与有机硅树脂的反应性和自缩合性。作为这样的硅油，可以在不损害本发明的效果的范围内，采用任意适当的硅油。作为这种硅油，优选与有机硅树脂所含的有机聚硅氧烷在某种程度上不相溶，在能够长期间维持防污效果的方面，例如优选通式(I)所示的硅油。
[0053]
【权利要求】
1.一种防止水生生物附着的粘合带，依次包含防污层、基材层和粘合层，该防止水生生物附着的粘合带的特征在于: 该防污层含有有机硅树脂。
2.如权利要求1所述的防止水生生物附着的粘合带，其特征在于: 所述防污层含有防污剂。
3.如权利要求2所述的防止水生生物附着的粘合带，其特征在于: 所述防污剂相对于所述有机硅树脂的含有比例为2重量％以上。
4.如权利要求2或3所述的防止水生生物附着的粘合带，其特征在于: 所述防污剂为选自硅油、液体石蜡和表面活性剂中的至少一种。
5.一种防止水生生物附着的粘合带，依次包含防污层、基材层和粘合层，该防止水生生物附着的粘合带的特征在于: 该防污层与水生生物的附着力为0.10N/mm2以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带,其特征在于: 所述基材层的伸长率 为100%以上，断裂点应力为IOMPa以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带,其特征在于: 所述粘合层在23°C、拉伸速度300mm/min时的180度剥离粘接力为30N/20mm以下。
8.如权利要求1~7中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带,其特征在于: 在使所述粘合层与海水接触时，该粘合层中与海水接触的部分的压缩弹性模量是海水接触前的该粘合层的压缩弹性模量的1.1倍以上。
9.如权利要求1~8中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带,其特征在于: 所述基材层的23°C时的弹性模量为0.1MPa~lOOMPa，23°C时的伸长恢复率为70%以上。
10.如权利要求1~9中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带,其特征在于: 所述基材层含有弹性体树脂。
11.如权利要求1~10中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带,其特征在于: 所述基材层的断裂伸长率为100%~2000%。
12.如权利要求1~11中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带，其特征在于: 所述基材层的断裂应力为IOMPa以上。
13.如权利要求1~12中任一项所述的防止水生生物附着的粘合带，其特征在于: 所述基材层含有硅烷偶联剂。
14.如权利要求13所述的防止水生生物附着的粘合带，其特征在于: 所述基材层中所述硅烷偶联剂的含有比例为0.01重量％~10重量％。
【文档编号】B32B27/00GK104011158SQ201280063369
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】仓田直记, 内藤友也, 末吉太树, 铃木聪, 原和孝 申请人:日东电工株式会社