JPH08318217A - 汚損物剥離系 - Google Patents

汚損物剥離系

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JPH08318217A
JPH08318217A JP8038610A JP3861096A JPH08318217A JP H08318217 A JPH08318217 A JP H08318217A JP 8038610 A JP8038610 A JP 8038610A JP 3861096 A JP3861096 A JP 3861096A JP H08318217 A JPH08318217 A JP H08318217A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中での用途に使用される汚損物剥離用の塗
料被覆物品であって、基体への塗料の付着を確実にする
ための別個の結合層を必要としないもの。 【解決手段】 防食剤物質及び結合剤を含んでなる接着
促進層を基体に直接塗布する。オルガノポリシロキサン
を含有する汚損物剥離層を接着促進層上に付着させる。
本発明の汚損物剥離塗料の塗布方法はつぎの工程:
(a)接着促進層を塗布する工程;(b)接着促進層を
硬化させる工程;(c)汚損物剥離層を塗布する工程;
及び(d)剥離層を硬化させる工程;を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水中での用途に使用する
ための汚損物剥離用物品に関する。特に本発明は基体へ
の汚損物剥離塗料の付着を確実にするために別個の結合
層の塗布を必要としない汚損物剥離塗料の塗膜を有する
物品に関するものである。さらに本発明は汚損物剥離塗
料の塗布方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】淡水であれ海水であれ、水に暴露されて
いる構造物はその接触面がしばしば生物で覆われるよう
になる。これらの構造物には船体、ブイ、養魚設備、製
油所の土台の水中部分及びスプラッシュ帯域の表面及び
発電所の冷却水導入口及び排出口等が含まれる。これら
は、たとえばフジツボ、環形虫、藻類、及びシマイガ
イ、その他のような種々の生物の外殻で覆われてしまう
おそれがある。この汚損はこれらの構造物の性能に重大
な悪影響を与える。
【0003】汚損物剥離塗料の使用はまた船の上部構造
及び乾舷上への氷の付着を阻止することもすでに示唆さ
れている。かゝる汚損を減少し又は排除するために種々
の塗料の試用が行われ、シリコーン塗料は有効であるこ
とが認められた。しかしながら、シリコーン塗料はすぐ
れた剥離特性をもつので基体上に結合させることが困難
である。すでに行われた研究は,シリコーン塗料は基体
にまず結合層を塗布することによって基体に付着するこ
とを教示している。NTISから入手し得る1992年
3月6日付で出願された米国特許出願SN.847,4
01号明細書には、少なくとも一つのエポキシプライマ
ー層、結合層及びシリコーンゴム剥離層を含んでなる3
成分系の汚損物剥離系が開示されている。典型的には、
数層のエポキシプライマー層が塗布される。最終のエポ
キシプライマー層はしばしば化粧塗と呼ばれ、典型的に
は結合層を付着せしめ得る清浄で新鮮な表面を与えるよ
うに塗布されたきわめて薄い層である。その結合層はオ
ルガノポリシロキサン及び強化用成分を含んでいる。シ
リコーンゴムの剥離層はオルガノポリシロキサン、アル
キルシリケート及び別個の硬化剤又は触媒を含んでな
る。一又はそれ以上のエポキシプライマー層は基体上に
直接塗布される。結合層はエポキシプライマー層上に塗
布される。ついで、シリコーン塗料剥離層を結合層を部
分的に硬化した後にその上に塗布する。
【0004】従来技術の塗料系では、各層を塗布した
後、それを硬化させなければならない。これは典型的に
は約24時間の時間を必要とする。船体を完全に塗布す
るには、数日間を必要とし得る。すなわち、2−3層の
エポキシプライマー層のために2−3日、エポキシ化粧
塗のために1日、結合層のために1日、そしてシリコー
ンゴム剥離層のために1日である。これらの層のいくつ
かを排除することができ、それによって塗布サイクル時
間を減少し得れば有利であろう。本発明は汚損物剥離の
ために塗布される塗膜の合計数を減少させ、それによっ
て材料の必要量及び所要のサイクル時間を減少させるも
のである。
【0005】本発明の一形態によれば、数層のエポキシ
層及び別個の結合層の代わりに防食剤物質及び結合層を
含んでなる単一層を使用する。本発明の別の形態によれ
ば、最終の化粧塗及び別個の結合層の代わりに同じく防
食剤物質及び結合層を含んでなる単一層を使用する。
【0006】
【発明の概要】本発明に従えば、つぎの構成分: (a)基体; (b)該基体上に付着された接着促進層;及び (c)該接着促進層上に付着された剥離層;を含んでな
り、しかも該接着促進層が防食剤物質及び結合剤を含有
する、水中での用途に使用するための汚損物剥離用物品
が提供される。
【0007】本発明の別の形態に従えば、つぎの工程: (a)基体上に接着促進層を塗布し; (b)該接着促進層を室温で48時間又はそれ以下の時
間硬化させ; (c)該接着促進層上に汚損物剥離層を塗布し;そして (d)該汚損物剥離層を室温で少なくとも18時間硬化
させる;工程を含んでなり、しかも該接着促進層が防食
剤物質及び結合剤を含んでなる、水中での用途に使用す
るための汚損物剥離塗料の塗布方法が提供される。
【0008】
【発明の詳細な開示】本発明の組成物は基体、接着促進
層及び汚損物剥離層を含んでなる。本発明の方法は接着
促進層を基体に塗布し、該塗布層を48時間を超えない
時間硬化させ、汚損物剥離層を塗布しそしてそれを少な
くとも18時間硬化させる工程を含んでなる。
【0009】水中環境に使用されそして汚損を受けるす
べての物質は本発明の基体として使用し得る。使用し得
る基体はステンレス鋼、アルミニウム、木材及び樹脂含
浸ガラス繊維及び任意の他の複合材料のようなボート建
造材料を包含する。コンクリート、プラスチック、鋼及
び鉄及びその他の金属のようなパイプに使用される物質
も被覆し得る。水泳用プールを包含する保水タンクは汚
損を受けやすいものである。タンクの製造に使用される
物質はパイプの製造に使用される物質と同一又は類似の
物質を包含する。
【0010】基体は接着促進層を塗布するに先立って防
食層を塗布してもよく又は塗布しなくてもよい。防食層
は基体とその周囲環境との反応による基体の腐食又は劣
化を阻止する任意の物質を包含する防食剤物質を含有す
る。かゝる防食剤物質は当該技術において周知である。
これらはエポキシ官能化ベース物質及び硬化触媒を含ん
でなる二液型物質を包含する。防食層は典型的には0.
10ないし0.75mmの厚みをもつ。
【0011】適当な結合剤は湿分硬化性グラフト共重合
体を包含し、これはさらにポリジアルキルシロキサン及
び一種又はそれ以上のエチレン性不飽和単量体を含んで
なる。好ましくは、ポリジアルキルシロキサンはポリジ
メチルシロキサンである。一種又はそれ以上のエチレン
性不飽和単量体はフリーラジカル法によってポリジアル
キルシロキサン上にグラフトされる。適当なエチレン性
不飽和単量体はブチルアクリレート、スチレン、塩化ビ
ニル、及び塩化ビニリデンを包含する。商業的に入手し
得る湿分硬化性グラフト共重合体はワッカー・メキシカ
ーナ(Wacker−Mexicana)によって登録
商標“シルガン(Silgan)”J501として販売
されている。
【0012】結合剤が湿分硬化性グラフト共重合体を含
みかつ接着促進層が防食層上に塗布される場合には、接
着促進層は湿分硬化性グラフト共重合体85−95重量
%を含み残部は防食剤物質である。好ましくは、湿分硬
化性グラフト共重合体を含んでなる接着促進層は基体上
に直接塗布され、防食層は使用されない。その場合に
は、接着促進層は湿分硬化性グラフト共重合体2−10
重量%を含み、残部は防食剤物質である。いずれの場合
にも、接着促進層の厚みは0.10ないし0.75mm
であり得る。
【0013】結合剤はまたアミノ官能化ポリシロキサン
油も含有し得る。かゝるアミノ官能化ポリシロキサン油
は式(I):
【0014】
【化1】
【0015】(式中、x/y=0.05−0.5;R=
CH3 、Ca 2a+1そしてa=1−10である)及び式
(II):
【0016】
【化2】
【0017】(式中、x/y=0.05−0.5;R=
CH3 、Ca 2a+1そしてa=1−10である)によっ
て表される。アミノ官能化ポリシロキサン油はGEシリ
コーンズ社によって商品名SF1708及びSF192
7として販売されている物質を包含する。接着促進層が
アミノ官能化ポリシロキサン油を含む場合には、アミノ
官能化ポリシロキサン油及び防食剤物質を肉眼で認め得
る相分離が生起せずこれらの2種の物質が均質な混和状
態になるような割合で混合する。接着促進層は20重量
%又はそれ以下のアミノ官能化ポリシロキサン油を残部
の防食剤物質とともに含有するのが好ましい。接着促進
層の厚みは0.10ないし0.75mmである。
【0018】本発明においては、第三の物質を結合剤と
して使用し得る。この結合剤は式(III):
【0019】
【化3】
【0020】(式中、R=CH3 、Ca 2a+1であり;
n=1、2、3、4、----18であり;m=3−100
であり;そしてa=1−10である)及び式(IV):
【0021】
【化4】
【0022】(式中、R=CH3 、Ca 2a+1であり;
n=1、2、3、4、----18であり;m=3−100
であり;そしてa=1−10である)のα,ω−ジアミ
ノ官能化ポリシロキサン油を含み得る。接着促進層が
α,ω−ジアミノ官能化ポリシロキサン油を含む場合に
は、α,ω−ジアミノ官能化ポリシロキサン油及び防食
剤物質を肉眼で認め得る相分離が生起せずこれらの2種
の物質が均質な混和状態になるような割合で混合する。
接着促進層は20重量%又はそれ以下のα,ω−ジアミ
ノ官能化ポリシロキサン油を残部の防食剤物質とともに
含有するのが好ましい。接着促進層の厚みは0.10な
いし0.75mmである。
【0023】結合剤がアミノ官能化ポリシロキサン油又
はα,ω−ジアミノ官能化ポリシロキサン油を含む場合
には、接着促進層を塗布する前に防食層を塗布すること
が好ましい。これは腐食からの保護を確実にする。接着
促進層の基体への塗布をより容易にするために、溶剤を
接着促進層中に混合し得る。接着促進層は20重量%ま
での溶剤を残部の結合剤及び防食剤物質とともに含有し
得る。多数の溶剤がこの目的に適当であり、それらは当
該技術において周知である。かゝる溶剤はナフサ、ミネ
ラルスピリット、イソプロパノール、キシレン及びトル
エンを包含する。ブタノールは実験の結果有効な溶剤で
はないことが判明した。
【0024】汚損物剥離層は湿分硬化性グラフト共重合
体0−20重量%を残部のオルガノポリシロキサンと共
に含む。適当なオルガノポリシロキサンは当該技術にお
いて周知である。オルガノポリシロキサンは好ましくは
二液型室温硬化性の縮合硬化型ポリジメチルシロキサン
である。これはヒュームドシリカ及び炭酸カルシウムの
ような充填剤物質と配合し得る。硬化は錫触媒又はチタ
ン触媒を用いて行うことが好ましい。もっとも好ましく
は、汚損物剥離層は湿分硬化性グラフト共重合体を含有
せず、本質的にオルガノポリシロキサンからなるもので
ある。この剥離層は0.25ないし0.75mmの厚み
を有する。
【0025】各層、すなわち防食層、接着促進層及び汚
損物剥離層、は当該技術において周知の方法によって塗
布し得る。かゝる方法は刷毛塗り、吹付塗り、浸漬塗
り、ロール塗り、又は塗料の塗布に通常使用される任意
の方法を包含する。防食層を基体に塗布する場合には、
これを大気温度及び大気湿度条件で指触乾燥状態になる
まで硬化させる。防食層は20−30℃及び40−60
%の相対湿度条件下で少なくとも24時間硬化させるこ
とが好ましい。
【0026】接着促進層を基体上に塗布した後、これを
大気温度及び大気湿度条件下で48時間又はそれ以下の
時間硬化させる。接着促進層は20−30℃及び40−
60%の相対湿度条件下で24時間又はそれ以下の時間
硬化させることが好ましい。接着促進層がアミノ官能化
ポリシロキサン油又はα,ω−ジアミノ官能化ポリシロ
キサン油を含む場合には、接着促進層を20−30℃及
び40−60%の相対湿度条件下で6時間又はそれ以下
の時間硬化させることがより好ましい。
【0027】汚損物剥離層は接着促進層に直接塗布され
る。この剥離層は大気温度及び大気湿度条件下で少なく
とも18時間硬化させる。剥離層は大気温度及び大気湿
度条件下で少なくとも24時間硬化させることが好まし
い。剥離層は20−30℃及び40−60%の相対湿度
の条件下で少なくとも72時間硬化させることがより好
ましい。
【0028】剥離層を72時間未満で硬化させる場合に
は、接着促進層は好ましくは6−10重量%の湿分硬化
性グラフト共重合体を残部の防食剤物質とともに含む。
より好ましくは、剥離層は72時間またはそれ以上の時
間硬化され、その場合接着促進層は2−10重量%の湿
分硬化性グラフト共重合体を残部の防食剤物質とともに
含む。
【0029】
【実施例の記載】つぎの実施例は当業者に本発明をより
明瞭に理解させかつその実施をより容易にさせるための
一助として提示するものである。これらの実施例は本発
明の技術的範囲を何等限定するものではなく、単にその
代表的な実施態様を具体的に説明するためのものであ
る。
【0030】実施例 後記の表に詳述した物質を使用した種々の塗料組成物を
鋼製基体に塗布した。これらの塗料層は刷毛塗り又は吹
付塗りによって塗布した。防食剤物質を使用した場合に
は、各場合に0.25mm厚に塗布した。接着促進層も
0.25mm厚に塗布した。汚損物剥離層は各実施例に
おいて0.41mm厚とした。各層の硬化は24℃、5
0%の相対湿度で表に示した時間行った。
【0031】各塗料組成物の付着性は指剥離試験によっ
て試験した。すなわち試験者が塗膜を指の爪で鋼板から
剥がして除去することを試みた。いずれか任意の層と別
の層との間に又はある層と基体との間に接着破壊が生じ
た場合、その塗料は不合格とみなされた。一方、個々の
層の内部に凝集破壊のみが生じ、層間には接着破壊が生
じない場合はその塗料は合格とみなされた。
【0032】実施例1ないし14をつぎの表中にまとめ
て示す。剥離層と防食層との間に接着促進層がない実施
例1においては、剥離層は防食層に付着しなかった。同
様に、湿分硬化性グラフト共重合体のみを、実施例2に
おけるごとく、何等防食剤物質なしに基体に直接塗布す
る場合には、湿分硬化性グラフト共重合体は基体に付着
しない。実施例3ないし実施例6は接着促進層中に十分
な湿分硬化性グラフト共重合体が必要であることを具体
的に示す。剥離層を72時間未満の期間硬化する場合に
は、良好な付着性を達成するために5%より多い湿分硬
化性グラフト共重合体を接着促進層中に配合しなければ
ならない。実施例5に示すごとく、剥離層を少なくとも
72時間硬化させる場合には、湿分硬化性グラフト共重
合体の量を減少せしめ得る。湿分硬化性グラフト共重合
体を剥離層中並びに接着促進層中に含ませると塗膜は良
好に付着する。これは実施例7において実証されてい
る。しかしながら、実施例8に示すように、湿分硬化性
グラフト共重合体を剥離層中のみに含ませると、得られ
る塗膜は湿分硬化性グラフト共重合体を含まない防食剤
物質の層に付着しない。剥離層のオルガノポリシロキサ
ン中の充填剤は実施例9のRTV11におけるごとく炭
酸カルシウムであることができ、あるいは実施例4の登
録商標“エクシル(Exsil)”2200シリコーン
ゴムにおけるごとくヒュームドシリカ充填剤であること
もできる。接着促進層中の湿分硬化性グラフト共重合体
はポリジアルキルシロキサン及び一種又はそれ以上のエ
チレン性不飽和単量体を含む湿分硬化性グラフト共重合
体でなければならない。実施例10は接着促進層中に
“エクシル”2200シリコーンゴムのような非グラフ
ト化ポリオルガノシロキサンを使用すると付着性塗膜を
生じないことを示している。接着促進層は基体に直接塗
布する必要はなく、それはまた実施例11に示すごと
く、防食剤物質の層にも良好に付着する。しかしなが
ら、接着促進層中にはより多量の湿分硬化性グラフト共
重合体が要求される。実施例11においては、接着促進
層は90%のJ501シリコーンを含有する。実施例1
2は結合剤としてアミノ官能化ポリシロキサン油、SF
1708シリコーン、の使用を記載するものである。実
施例13はα,ω−ジアミノ官能化ポリシロキサン油の
使用を具体的に示す。防食剤物質としては、実施例14
に詳述するごとく、充填剤を含まないエポキシ官能化物
質も使用し得る。
【0033】 表 1 実施例番号 防食層 硬化時間 接着促進層 硬化時間 (hrs) (hrs) 1(対照) シーガード 150 3 ------ - 2(対照) ------ - J 501 3 3(対照) 95% シーガード 150 ------ - 5% J 501 3 4 90% シーガード 150 ------ - 10% J 501 3 5 97.5% シーガード ------ - 2.5% J 501 3 6 95% シーガード ------ - 5% J 501 3 7 90% シーガード ------ - 10% J 501 3 8(対照) シーガード 150 3 ------ - 9 90% シーガード 150 ------ - 10% J 501 3 10(対照) 10% エクシル 2200 ------ - 90% シーガード 150 3 11 10% シーガード 151 シーガード 151 24 90% J 501 3 12 90% アメルロック400 Al アメルロック400 Al 24 10% SF 1708 6 13 90% アメルロック400 Al アメルロック400 Al 24 10% α,ωジアミノ官能油 6 14 80% アメルロック400 アメルロック400 24 20% SF 1708 4 表 1(続き)実施例番号 汚損物剥離層 硬化時間 塗布方法 付着性 (hrs) 試験結果 1(対照) エクシル 2200 18 吹付塗り 不合格 2(対照) エクシル 2200 18 吹付塗り 不合格 3(対照) エクシル 2200 18 吹付塗り 不合格 4 エクシル 2200 18 吹付塗り 合格 5 エクシル 2200 72 刷毛塗り 合格 6 エクシル 2200 72 刷毛塗り 合格 7 90% エクシル 2200 10% J 501 18 刷毛塗り 合格 8(対照) 90% エクシル 2200 10% J 501 18 吹付塗り 不合格 9 RTV11 18 吹付塗り 合格 10(対照) エクシル 2200 18 吹付塗り 不合格 11 エクシル 2200 18 吹付塗り 合格 12 エクシル 2200 48 刷毛塗り 合格 13 エクシル 2200 24 刷毛塗り 合格 14 エクシル 2200 24 吹付塗り 合格 注:シーガード(Seaguard)150 はエポキシポ
リアミドであり、米国、バージニア州、ポーツマス在、
シーグレイブ・コーティングス(Seagrave C
oatings)社の製品である。
【0034】エクシル(Exsil)2200は錫触媒を使
用して縮合硬化されたヒュームドシリカ充填剤含有RT
Vシリコーンであり、米国、ニューヨーク州、ウォータ
ーフォード在、GEシリコーンズ社の製品である。J50
1 は湿分硬化性シリコーンであり、メキシコ国、ワッカ
ー・メキシカーナ(Wacker−Mexicana)
社の製品である。
【0035】アメルロック(Amerlock)400 Al
はアルミニウム充填剤含有エポキシであり、米国、ミネ
ソタ州、ミネアポリス在、バルスパー(Valspa
r)社の製品である。RTV11は錫触媒使用、CaC
3 充填剤含有RTVシリコーンであり、GEシリコー
ンズ社の製品である。
【0036】シーガード(Seaguard)151 はエ
ポキシポリアミドであり、シーグレイブ・コーティング
ス社の製品である。SF 1708 はアミノ官能化ポリシロ
キサン油であり、GEシリコーンズ社の製品である。ア
メルロック(Amerlock)400 は充填剤を含有し
ないエポキシであり、バルスパー社の製品である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オーウェン・メイナード・ハーブリン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ビレッジ・21ディー−アー ル(番地なし) (72)発明者 スラウォミール・ルビンスタイン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ハイランド・パーク・ロード、 1105番

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 つぎの構成分: (a)基体; (b)該基体上に付着された接着促進層;及び (c)該接着促進層上に付着された剥離層;を含んでな
    り、しかも前記接着促進層が防食剤物質及び結合剤を含
    有する、水中での用途に使用するための汚損物剥離用物
    品。
  2. 【請求項2】 防食剤物質がエポキシ官能化ベース物質
    及び硬化触媒を含む請求項1記載の物品。
  3. 【請求項3】 接着促進層が2−10重量%の結合剤を
    含み、該結合剤はさらにポリジアルキルシロキサン及び
    少なくとも一種のエチレン性不飽和単量体を含む湿分硬
    化性グラフト共重合体を含んでなり、そして接着促進層
    の残部は防食剤物質である請求項2記載の物品。
  4. 【請求項4】 ポリジアルキルシロキサンがポリジメチ
    ルシロキサンであり、そしてエチレン性不飽和単量体は
    ブチルアクリレート及びスチレンを含む請求項3記載の
    物品。
  5. 【請求項5】 接着促進層が結合剤及び防食剤物質を含
    んでなり、該結合剤はさらにアミノ官能化ポリシロキサ
    ン油を含んでなり、しかも該アミノ官能化ポリシロキサ
    ン油及び防食剤物質は均質混合物を与えるような割合で
    混合される請求項2記載の物品。
  6. 【請求項6】 接着促進層が結合剤及び防食剤物質を含
    んでなり、該結合剤はさらにα,ω−ジアミノ官能化ポ
    リシロキサン油を含有し、しかも該α,ω−ジアミノ官
    能化ポリシロキサン油及び防食剤物質は均質混合物を与
    えるような割合で混合される請求項2記載の物品。
  7. 【請求項7】 さらに基体に直接塗布された防食層を含
    み、該防食層上に接着促進層が付着されてなり、しかも
    該防食層は防食剤物質を含有しかつ0.10ないし0.
    75mmの厚みを有するものである請求項1記載の物
    品。
  8. 【請求項8】 防食層がエポキシ官能化ベース物質及び
    硬化触媒を含有してなる請求項7記載の物品。
  9. 【請求項9】 接着促進層が湿分硬化性グラフト共重合
    体85−95%及び残部の防食剤物質を含んでなる請求
    項8記載の物品。
  10. 【請求項10】 つぎの工程: (a)基体上に接着促進層を塗布し; (b)該接着促進層を室温で48時間又はそれ以下の時
    間硬化させ; (c)該接着促進層上に汚損物剥離層を塗布し;そして (d)該汚損物剥離層を室温で少なくとも18時間硬化
    させる;工程を含んでなり、しかも該接着促進層が防食
    剤物質及び結合剤を含んでなる水中での用途に使用する
    ための汚損物剥離塗料の塗布方法。
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