防止水生生物附著的粘合帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種防止水生生物附著的粘合帶，即使在水中也能夠顯現(xiàn)出良好的粘接性，具有良好的機(jī)械特性，容易進(jìn)行剝離操作，能夠長(zhǎng)期間維持防污效果，對(duì)人體和環(huán)境的負(fù)荷小，重量輕，能夠維持穩(wěn)定的品質(zhì)，能夠有效地防止水生生物的附著。并且，除上述課題之外，優(yōu)選提供一種能夠減少剝離操作所需要的勞動(dòng)、抑制剝離時(shí)基材的塑性變形、施工時(shí)的再利用性優(yōu)異的防止水生生物附著的粘合帶。本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶依次包含防污層、基材層和粘合層，其中，防污層含有有機(jī)硅樹脂。
【專利說(shuō)明】防止水生生物附著的粘合帶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防止水生生物附著的粘合帶。詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及用于防止水中生物在水中結(jié)構(gòu)物(船舶、航標(biāo)、港灣設(shè)備、海上油田設(shè)備、發(fā)電廠冷卻水用的水路、工場(chǎng)冷卻水用的水路、水上浮游通路等)上附著并繁殖的、防止水生生物附著的粘合帶。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶等水中結(jié)構(gòu)物在與海水接觸的部分shang，藤壺、牡蠣、紫貽貝、水螅、龍介蟲、海鞘、苔蘚蟲、綠藻、青海菜、附著硅藻等海洋生物附著并繁殖，引發(fā)流體電阻增加或熱傳導(dǎo)性降低等設(shè)備機(jī)械性能的下降、或者附著的海洋生物向海外擴(kuò)散等不好的狀態(tài)。另外，除去附著的海洋生物的操作需要大量的勞動(dòng)和大量的時(shí)間，蒙受經(jīng)濟(jì)上的損失。
[0003]為了避免上述損失，在現(xiàn)有技術(shù)中，在水中結(jié)構(gòu)物上涂有防污涂料。防污涂料以前含有有機(jī)錫化合物、現(xiàn)在含有氧化亞銅等毒性防污劑。雖然海洋生物的附著成長(zhǎng)由于防污涂料的毒性而基本得到抑制，但有機(jī)錫化合物或氧化亞銅等毒性防污劑對(duì)人體和環(huán)境也帶來(lái)不小的惡劣影響，因此，長(zhǎng)期來(lái)看這成為嚴(yán)重的問(wèn)題。另外，在涂刷防污涂料后使其干燥時(shí)，30重量％左右的有機(jī)溶劑(VOC)揮發(fā)，對(duì)操作環(huán)境和周邊的環(huán)境造成不良影響。在噴霧式涂刷中，除了 VOC向大氣中排放之外，涂料的10重量％~20重量％由于風(fēng)而向周圍飛散。另一方面，在對(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年使用的防污涂料進(jìn)行重新涂刷時(shí)，利用噴砂器或金屬研磨機(jī)將舊的防污涂料剝離，此時(shí)，含有有機(jī)錫化合物和氧化亞銅等毒性防污劑的大量的涂膜片飛散于周圍，對(duì)操作者和環(huán)境造 成不良影響，并且，剝離的防污涂料作為產(chǎn)業(yè)廢棄物處理，而成為嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0004]如上所述，迄今為止的防污涂料雖然具有抑制海洋生物附著的效果，但是，對(duì)人體和環(huán)境造成很大的不良影響，許多問(wèn)題至今仍然沒(méi)有解決。
[0005]因此，提出了將銅箔和粘合劑隔著底漆貼合的粘合帶(參照專利文獻(xiàn)1、2)。但是，在這種粘合帶中，利用銅箔的銅成分抑制海洋生物的附著，因此，存在可能對(duì)環(huán)境造成不良影響的問(wèn)題。另外，這種粘合帶以相對(duì)于FRP板的剝離粘接力高達(dá)2.6kg/25mm或
7.5kg/25mm(底漆前處理后)的方式設(shè)計(jì)，在更換使用后的粘合帶時(shí)，粘合帶難以利用人力容易地剝離，結(jié)果，需要刮掉等操作，因此，需要大量的勞動(dòng)。另外，銅是比重高達(dá)8.94g/cm3的物質(zhì)，在船舶等移動(dòng)結(jié)構(gòu)物中使用會(huì)使得燃料費(fèi)增加，在經(jīng)濟(jì)上不能令人滿意。
[0006]另外，提出了由有機(jī)硅橡膠和粘合劑兩層構(gòu)成的防污帶(參照專利文獻(xiàn)3)。但是，在承擔(dān)防污效果的有機(jī)硅橡膠層中不含有油等防污劑，是有機(jī)硅橡膠本身。在不含防污劑的情況下，雖然在短時(shí)間內(nèi)海洋生物的附著會(huì)由于其撥水性而得到抑制，但是，不能長(zhǎng)時(shí)間維持其防污效果。另外，由于這種防污帶由有機(jī)硅橡膠和粘合劑兩層構(gòu)成，因而在強(qiáng)度方面非常令人擔(dān)心。一般而言，有機(jī)硅橡膠由于斷裂點(diǎn)強(qiáng)度極低，因此，在使用這種防污帶后將其剝離的情況下，難以以帶的形態(tài)剝離，不實(shí)用。
[0007]另外，提出了在基材上經(jīng)由底涂劑設(shè)置有機(jī)硅彈性體、在基材的相反側(cè)設(shè)有粘合層的片狀帶(參照專利文獻(xiàn)4)。但是，在專利文獻(xiàn)4中完全沒(méi)有涉及關(guān)于能夠在水中使用的粘合劑組成的闡述和關(guān)于粘接力的闡述等，因此，在考慮對(duì)防止水生生物附著的粘合帶的應(yīng)用方面缺乏現(xiàn)實(shí)性。另外，在將防污帶用于水中結(jié)構(gòu)物時(shí)，需要柔軟性和伸長(zhǎng)性的設(shè)計(jì)，以能夠在曲面或銳角面施工；還需要強(qiáng)度設(shè)計(jì)，以使得在使用后將防污帶剝離時(shí)基材不會(huì)在中途破壞。但在專利文獻(xiàn)4中完全沒(méi)有涉及這樣的闡述，因此，考慮在防止水生生物附著的粘合帶的應(yīng)用方面缺乏現(xiàn)實(shí)性。
[0008]在現(xiàn)有技術(shù)中，粘合帶很少在海水中使用，并且，即使在海水中使用的情況下，也不考慮使用后的再剝離性，因此，剝離時(shí)在被粘附體上產(chǎn)生糊狀殘留。因此，為了將已經(jīng)在海水中使用過(guò)的粘合帶更換為新的粘合帶，需要很多的勞動(dòng)。還存在著一旦將在海水中使用過(guò)的粘合帶剝離，就會(huì)因基材的塑性變形而不能再貼附粘合帶，施工時(shí)的再利用性不足的問(wèn)題。
[0009]另外，如上 所述，作為防止水生生物附著的粘合帶，提出了將天然橡膠或合成橡膠的彈性體作為粘合劑的主聚合物使用的粘合帶(參照專利文獻(xiàn)2)。該粘合帶以相對(duì)于FRP板的180°粘合力高達(dá)2.6kg/25mm或7.5kg/25mm(底漆前處理后)的方式設(shè)計(jì)。因此，將使用后的粘合帶更換為新的粘合帶的情況下，難以通過(guò)人力容易地剝離。另外，除了這樣粘合力非常高的問(wèn)題之外，由于基材為金屬板，一旦將使用后的粘合帶剝離，基材就會(huì)發(fā)生塑性變形，施工時(shí)的再利用性欠缺。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特公昭63-62487號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本特公平1-54397號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)3:日本特許第3000101號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)4:日本特開2002-69246號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明要解決的課題
[0017]本發(fā)明的課題在于提供一種防止水生生物附著的粘合帶，即使在水中也能夠顯現(xiàn)出良好的粘接性，具有良好的機(jī)械特性，容易進(jìn)行剝離操作，能夠長(zhǎng)期間維持防污效果，對(duì)人體和環(huán)境的負(fù)荷小，重量輕，能夠維持穩(wěn)定的品質(zhì)，能夠有效地防止水生生物的附著。并且，除上述課題之外，優(yōu)選提供一種能夠減少剝離操作所需要的勞動(dòng)、抑制剝離時(shí)基材的塑性變形、施工時(shí)的再利用性優(yōu)異的防止水生生物附著的粘合帶。
[0018]用于解決課題的手段
[0019]本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶依次包含防污層、基材層和粘合層，其中，該防污層含有有機(jī)硅樹脂。
[0020]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述防污層含有防污劑。
[0021]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述防污劑相對(duì)于上述有機(jī)硅樹脂的含有比例為2重量％以上。
[0022]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述防污劑為選自硅油、液體石蠟和表面活性劑中的至少一種。
[0023]本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶依次包含防污層、基材層和粘合層，其中，該防污層與水生生物的附著力為0.10N/mm2以下。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層的伸長(zhǎng)率為100%以上，斷裂點(diǎn)應(yīng)力為IOMPa以上。
[0025]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述粘合層在23°C、拉伸速度300mm/min時(shí)的180度剝離粘接力為30N/20mm以下。
[0026]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在使上述粘合層與海水接觸時(shí)，該粘合層中與海水接觸的部分的壓縮彈性模量是海水接觸前的該粘合層的壓縮彈性模量的1.1倍以上。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層的23°C時(shí)的彈性模量為0.1MPa~lOOMPa，23°C時(shí)的伸長(zhǎng)恢復(fù)率為70%以上。 [0028]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層含有彈性體樹脂。
[0029]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層的斷裂伸長(zhǎng)率為100%~2000%。
[0030]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層的斷裂應(yīng)力為IOMPa以上。
[0031 ] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層含有硅烷偶聯(lián)劑。
[0032]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基材層中的上述硅烷偶聯(lián)劑的含有比例為0.01重量％~10重量％。
[0033]發(fā)明效果
[0034]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種防止水生生物附著的粘合帶，即使在水中也能夠顯現(xiàn)出良好的粘接性，具有良好的機(jī)械特性，容易進(jìn)行剝離操作，能夠長(zhǎng)期間維持防污效果，對(duì)人體和環(huán)境的負(fù)荷小，重量輕，能夠維持穩(wěn)定的品質(zhì)，能夠有效地防止水生生物的附著。并且，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選提供一種能夠減少剝離操作所需要的勞動(dòng)、抑制剝離時(shí)基材的塑性變形、施工時(shí)的再利用性優(yōu)異的防止水生生物附著的粘合帶。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶的一個(gè)示例的截面示意圖。
[0036]圖2是表示實(shí)施例2中得到的粘合帶(2)的野外防污試驗(yàn)結(jié)果的狀態(tài)的照片圖。
[0037]圖3是表示實(shí)施例13中得到的粘合帶(13)的野外防污試驗(yàn)結(jié)果的狀態(tài)的照片圖。
[0038]圖4是表示實(shí)施例14中得到的粘合帶(14)的野外防污試驗(yàn)結(jié)果的狀態(tài)的照片圖。
[0039]圖5是表示比較例I中得到的粘合帶(Cl)的野外防污試驗(yàn)結(jié)果的狀態(tài)的照片圖。
[0040]圖6是表示比較例2中得到的粘合帶(C2)的野外防污試驗(yàn)結(jié)果的狀態(tài)的照片圖。
[0041]圖7是測(cè)定防污層與水生生物的附著力的方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶依次包含防污層、基材層和粘合層。
[0043]本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶只要依次包含防污層、基材層和粘合層即可，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以具有任意適合的其它層。本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶的厚度，依賴于其所包含的各層的厚度，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以設(shè)定為任意適當(dāng)?shù)暮穸取１景l(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶的厚度優(yōu)選為50μπι~5000 μ mD
[0044]圖1是表示本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶的一個(gè)示例的截面示意圖。本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶100依次包含防污層2、基材層3和粘合層4。如圖1所示，可以在防污層2的表面和/或粘合層4的表面設(shè)置剝離膜I。
[0045]在本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶中，防污層與水生生物的附著力優(yōu)選為0.10N/mm2以下，更優(yōu)選為0.08N/mm2以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05N/mm2以下，特別優(yōu)選為
0.04N/mm2以下。防污層與水生生物的附著力的下限值越小越好，但考慮材料等，現(xiàn)實(shí)中優(yōu)選為0.005N/mm2以上，更優(yōu)選為0.001N/mm2以上。由于防污層與水生生物的附著力在上述范圍內(nèi)，本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶能夠極為有效地防止水生生物的附著。其中，防污層與水生生物的附著力的測(cè)定方法后述。
[0046]防污層優(yōu)選含有有機(jī)硅樹脂。防污層中的有機(jī)硅樹脂的含有比例依賴于防污劑等其它成分的含有比例，可以采用任意適合的含有比例。防污層中的有機(jī)硅樹脂的含有比例優(yōu)選為30重量％~98重量％,更優(yōu)選為40重量％~97重量％,進(jìn)一步優(yōu)選為45重量％~96重量％，特別優(yōu)選為50重量％~95重量％。由于防污層中的有機(jī)硅樹脂的含有比例在上述范圍內(nèi)，能夠充分地顯現(xiàn)出防污層的防污效果，并且能夠充分地顯現(xiàn)出防污層的機(jī)械特性。在防污層中的有機(jī)硅樹脂的含有比例低于30重量％的情況下，可能導(dǎo)致防污層的機(jī)械特性降低。在防污層中的有機(jī)硅樹脂的含有比例超過(guò)98重量％的情況下，可能無(wú)法充分地顯現(xiàn)出防污層的防污效果。 [0047]作為有機(jī)硅樹脂，可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)采用任意適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)硅樹月旨。有機(jī)硅樹脂既可以僅為I種，也可以為2種以上。作為這種有機(jī)硅樹脂，既可以是常溫下為液態(tài)的有機(jī)硅樹脂，也可以是常溫下為固態(tài)的有機(jī)硅樹脂。另外，作為這種有機(jī)硅樹月旨，既可以是縮合型的有機(jī)硅樹脂，也可以是加成型的有機(jī)硅樹脂。并且，作為這種有機(jī)硅樹脂，既可以是單獨(dú)進(jìn)行干燥的單液型的有機(jī)硅樹脂，也可以是配合固化劑的雙液型的有機(jī)硅樹脂。在本發(fā)明中，在這些樹脂中，優(yōu)選單液型的室溫固化型(RTV)樹脂、雙液型的室溫固化型(RTV)樹脂。作為單液型的RTV樹脂，例如可以列舉信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的 KE-3475、KE-45S、KE-445、KE-44、KE-441、KE-3497、KE-4896 等。作為雙液型的 RTV 樹月旨，例如可以列舉信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的KE-106、KE-66、KE-1031、KE-1800等。
[0048]為了提高本發(fā)明的防止水生生物附著的粘合帶中的水生生物的易除去性，作為有機(jī)硅樹脂，優(yōu)選具有通過(guò)水洗除去時(shí)的水壓等樹脂表面發(fā)生彈性變形、從而使得附著物的剝離變得容易的物性的有機(jī)硅樹脂。就這種有機(jī)硅樹脂而言，該有機(jī)硅樹脂的100%模量(拉伸應(yīng)力)優(yōu)選為0.1MPa~lOMpa，更優(yōu)選為0.1MPa~6MPa。另外，這種有機(jī)硅樹脂優(yōu)選可溶于有機(jī)溶劑。
[0049]防污層優(yōu)選含有防污劑。防污劑既可以僅為I種，也可以為2種以上。在防污層含有防污劑的情況下，該防污劑轉(zhuǎn)移至作為基質(zhì)的有機(jī)硅樹脂的表面，由防污物質(zhì)將表面覆蓋，從而抑制水生生物在有機(jī)硅樹脂表面附著，并且為非水解性，因此，能夠顯現(xiàn)出長(zhǎng)期間維持高防污效果的作用。
[0050]在防污層中，防污劑相對(duì)于有機(jī)硅樹脂的含有比例優(yōu)選為2重量％以上，更優(yōu)選為2重量％~200重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為3重量％~150重量％，特別優(yōu)選為4重量％~120重量％，最優(yōu)選為5重量％~100重量％。由于防污劑相對(duì)于有機(jī)硅樹脂的含有比例在上述范圍內(nèi)，能夠充分地顯現(xiàn)出防污層的防污效果，并且能夠充分地顯現(xiàn)出防污層的外觀特性和機(jī)械特性。在防污劑相對(duì)于有機(jī)硅樹脂的含有比例低于2重量％的情況下，可能無(wú)法充分地顯現(xiàn)出防污層的防污效果。在防污劑相對(duì)于有機(jī)硅樹脂的含有比例超過(guò)200重量％的情況下，可能導(dǎo)致最終成型品和覆膜的外觀不良，還可能導(dǎo)致防污層的強(qiáng)度降低、不能維持防污性。
[0051]作為防污劑，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，可以采用任意適當(dāng)?shù)姆牢蹌?。作為這種防污劑，例如可以列舉硅油、液體石蠟、表面活性劑、蠟、凡士林、動(dòng)物脂類、脂肪酸等。在本發(fā)明中，作為防污劑，優(yōu)選選自硅油、液體石蠟、表面活性劑中的至少I種。
[0052]作為硅油，優(yōu)選不具有與有機(jī)硅樹脂的反應(yīng)性和自縮合性。作為這樣的硅油，可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，采用任意適當(dāng)?shù)墓栌?。作為這種硅油，優(yōu)選與有機(jī)硅樹脂所含的有機(jī)聚硅氧烷在某種程度上不相溶，在能夠長(zhǎng)期間維持防污效果的方面，例如優(yōu)選通式(I)所示的硅油。
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種防止水生生物附著的粘合帶，依次包含防污層、基材層和粘合層，該防止水生生物附著的粘合帶的特征在于: 該防污層含有有機(jī)硅樹脂。
2.如權(quán)利要求1所述的防止水生生物附著的粘合帶，其特征在于: 所述防污層含有防污劑。
3.如權(quán)利要求2所述的防止水生生物附著的粘合帶，其特征在于: 所述防污劑相對(duì)于所述有機(jī)硅樹脂的含有比例為2重量％以上。
4.如權(quán)利要求2或3所述的防止水生生物附著的粘合帶，其特征在于: 所述防污劑為選自硅油、液體石蠟和表面活性劑中的至少一種。
5.一種防止水生生物附著的粘合帶，依次包含防污層、基材層和粘合層，該防止水生生物附著的粘合帶的特征在于: 該防污層與水生生物的附著力為0.10N/mm2以下。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶,其特征在于: 所述基材層的伸長(zhǎng)率 為100%以上，斷裂點(diǎn)應(yīng)力為IOMPa以上。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶,其特征在于: 所述粘合層在23°C、拉伸速度300mm/min時(shí)的180度剝離粘接力為30N/20mm以下。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶,其特征在于: 在使所述粘合層與海水接觸時(shí)，該粘合層中與海水接觸的部分的壓縮彈性模量是海水接觸前的該粘合層的壓縮彈性模量的1.1倍以上。
9.如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶,其特征在于: 所述基材層的23°C時(shí)的彈性模量為0.1MPa~lOOMPa，23°C時(shí)的伸長(zhǎng)恢復(fù)率為70%以上。
10.如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶,其特征在于: 所述基材層含有彈性體樹脂。
11.如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶,其特征在于: 所述基材層的斷裂伸長(zhǎng)率為100%~2000%。
12.如權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶，其特征在于: 所述基材層的斷裂應(yīng)力為IOMPa以上。
13.如權(quán)利要求1~12中任一項(xiàng)所述的防止水生生物附著的粘合帶，其特征在于: 所述基材層含有硅烷偶聯(lián)劑。
14.如權(quán)利要求13所述的防止水生生物附著的粘合帶，其特征在于: 所述基材層中所述硅烷偶聯(lián)劑的含有比例為0.01重量％~10重量％。
【文檔編號(hào)】B32B27/00GK104011158SQ201280063369
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】倉(cāng)田直記, 內(nèi)藤友也, 末吉太樹, 鈴木聰, 原和孝 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社