JP2018059084A - 構造物上の塗膜、塗膜を形成するための塗料セット及び下塗層用塗料並びに塗工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水中構造物に接着する下塗層と、下塗層に接着する防汚層とを備え、100グラム水中定荷重剥離度が、5(mm/20mm)未満であり、60℃の純水に5週間浸漬した後における引張破断強度(N/20mm)の、水中構造物との接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、防汚層の下塗層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下であることを特徴とする塗膜を提供する。
【選択図】図1
Description
水中定荷重剥離度は、塗膜が水中で抵抗を受けた際に、塗膜の剥離しやすさの程度を示す。100グラム水中定荷重剥離度は、水中において、100グラムの荷重をかけて、1時間経過した際に、塗膜が被着対象物から剥離する量を示し、以下の方法で測定される値である。
引張破断強度は、塗膜を引張したときの塗膜の破断しにくさを示す強度である。引張破断強度が低いと、塗膜を被着体から剥離する際に、塗膜が破断し、剥離が、困難になってしまう。また、接着力が高いと被着体から塗膜を剥離するために必要な力が大きくなり、その結果、塗膜が破断しやすくなる。したがって、塗膜を破断させずに容易に剥離するためには、引張破断強度の、接着力に対する比が高くなければならない。
防汚層の下塗層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度は、図3に示すように、防汚層にのみ形成された複数の1mm四方の切り込みのマス目を備える積層体を、マス目の対角線上(図3における矢印5で示される方向)に2倍延伸したときに、剥離したマス目の割合であり、防汚層の下塗層からの剥離しにくさの程度を示す。
水中構造物の表面に用いられる典型的な材料として典型的なものには、例えば、PMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)、ゲルコート(アクリル系ポリマー/ポリスチレン等)、エポキシ塗料による塗膜、エナメル塗料(アクリル系ポリマー等)による塗膜及びアルミニウムが挙げられるが、本発明は、他の材料に用いることもできる。
下塗層を形成するための塗料は、樹脂成分と溶剤を含む。樹脂成分としては、例えば、ゴム(熱硬化性エラストマー)及び熱可塑性エラストマー等のエラストマーを用いることができる。一方で、長期使用による強度劣化が激しい、ポリ塩化ビニル等の一部の熱可塑性樹脂は、塗膜を剥離する際に切断する虞があるため、好ましくない。
(下塗層用塗料の作製)
アミン変性水添スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン含有割合30重量%、商品名「タフテックMP10」、旭化成ケミカルズ株式会社製)80重量部とトルエン20重量部とを混合し、室温(23℃)で12時間撹拌し、下塗層用塗料を得た。
シリコーン樹脂(商品名「KE445B」、信越シリコーン株式会社製)100重量部とシリコーンオイル(メチルフェニルシリコーンオイル、商品名「KF50−100Cs」、信越シリコーン株式会社製)90重量部とを混合し、室温(23℃)で5分間撹拌し、防汚層用塗料を得た。
上記の下塗層用塗料及び防汚層用塗料からなる塗料セットを用いて、以下の方法で塗膜を作成し、水中定荷重剥離度を測定した。PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、下塗用の塗料をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み150μmの下塗層を作製した。作製した下塗層の上に、防汚層用塗料をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み100μmの防汚層を作製することで、PMMA板上に、下塗層及び防汚層からなる塗膜を作製した。
水中定荷重剥離試験と同様の操作を行い、PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、厚み150μmの下塗層、厚み100μmの防汚層からなる塗膜を作製した。得られた塗膜を60℃の純水に5週間浸漬後、塗膜が20mm×100mmの大きさになるように、それ以外の部分を取り除いた。引張試験機(AUTOGRAPH AGS−X、(株)島津製作所製)を用いて、積層体をPMMA基板から、剥離角度180度、剥離速度300mm/minで引きはがした際の力を接着力として測定した。
セパレータ(商品名「MRF38」、三菱樹脂(株)製、厚み50μm)の表面に、下塗層用塗料をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み150μmの下塗層を作製した。作製した下塗層の上に、防汚層用塗料をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み100μmの防汚層を作製することで、セパレータ上に、下塗層及び防汚層の積層体からなる塗膜を作製した。得られた下塗層/防汚層の積層体を60℃の純水に5週間浸漬後、下塗層/防汚層が20mm×60mmの大きさになるように切り取り、引張試験機(装置名「AUTOGRAPH AGS−X」、(株)島津製作所製)を用いて引張破断強度を評価した。
引張破断強度と同様の操作を行い、セパレータ(商品名「MRF38」、三菱樹脂(株)製、厚み38μm)上に、下塗層及び防汚層からなる塗膜を作製した。得られた下塗層及び防汚層の積層体を20mm×60mmに切り取り、クロスカット試験カッターガイド(商品名「スーパーカッターガイド」、太佑機材(株)製)を用いて防汚層のみに1mm間隔で100マス(1cm□)カッターで切り込みを入れた。マスの対角線上に2倍延伸し、下塗層から剥がれた防汚層のマス目の数を計測した。
図4は、下塗層に対する15ノット水流試験を説明する概略図である。水中定荷重剥離試験と同様の操作を行い、PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、厚み150μmの下塗層、厚み100μmの防汚層からなる塗膜を作製し、塗膜が20mm×100mmの大きさになるように周囲を除去した。次に、塗膜を短辺(20mm側辺)側から20mm引き剥がし、塗膜の長辺方向と並行となる方向に水流(流速15ノット)(図4において矢印6で示される)を200時間流し、下塗層がPMMA板から剥がれる時間を評価した。尚、水流の方向は塗膜を引きはがした側が上流となるようにした。
図5は、防汚層に対する15ノット水流試験を説明する概略図である。PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、前記下塗塗料(1)をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み150μmの下塗層を作製した。作製した下塗層の上に、20mm×50mm、厚み100μmの塗膜を形成するように前記防汚層用塗料(1)をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、PMMA板上に、下塗層/防汚層からなる塗膜を作製した。防汚層の長辺方向と並行となる方向に水流(流速15ノット)(図5において6で示される)を200時間流し、防汚層が下塗層から剥がれる時間を評価した。
水流を流速30ノットに変更したこと以外は15ノット流水試験(下塗層)と同様の操作を行い、下塗層がPMMA板から剥がれる時間を評価した。
水流を流速30ノットに変更したこと以外は15ノット流水試験(防汚層)と同様の操作を行い、防汚層が下塗層から剥がれる時間を評価した。
図6は、剥離性の確認実験を説明する概略図である。水中定荷重剥離試験と同様の操作を行い、PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、厚み150μmの下塗層、厚み100μmの防汚層からなる塗膜を作製した。得られた下塗層及び防汚層の積層体を60℃の純水に5週間浸漬後、下塗層/防汚層が20mm×100mmの大きさになるように、それ以外の部分を取り除いた。塗膜をPMMA基板から、剥離角度145〜180°(図6で矢印7で示される方向)で引きはがした際、下塗層が切れるかどうかを評価した。
水中定荷重剥離試験と同様の方法により、PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、厚み150μmの下塗層、厚み100μmの防汚層を作製した。得られた下塗層/防汚層の積層体を姫路市沿岸の水深1mに浸漬した。36か月間浸漬後、防汚層の表面に水生生物が付着するかどうかを評価した。なお、防汚層は、いずれの実施例でも同一材料であるため、防汚性についての試験は、実施例1のみにおいて行われた。
下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1の樹脂とは変性方法が異なるマレイン酸変性SEBS(スチレン含有割合30重量%、商品名「FG1901」、クレイトンジャパンポリマー株式会社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作によって、下塗層用塗料及び防汚層用塗料を作製した。また、それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例2の樹脂に、スチレン系粘着付与樹脂(商品名「ピコラスティックA75」、エヌエヌケミカル株式会社製)を35重量%になるように加えることで接着力を向上させたこと以外は実施例1と同様の操作を行うことによって、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1の樹脂とは異なる、水酸基変性SEPS(スチレン量28重量%、商品名「HG252」、クラレ株式会社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1の樹脂よりスチレン含有量が25重量%と低い、変性SEBS(商品名「DYNARON 8660P」、JSR株式会社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、アクリル系熱可塑性エラストマー(PMMA/2−エチルヘキシルアクリレート/ブチルアクリレートブロック共重合体、商品名「クラリティLK9333」、株式会社クラレ製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例2のスチレン含有量を30重量%から13重量%に変更したSEBS(スチレン量13重量%、マレイン酸変性量1重量%、商品名「GFG1924」、クレイトンジャパンポリマー社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、ウレタンエマルジョン(商品名「ハイドランWLS210」、DIC株式会社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、PIB(ポリイソブチレン)(商品名「B100」、BASF社製)72重量%、粘着付与材(商品名「アルコンM135」、荒川化学工業社製)21重量%、アミン変性シリコーンオリゴマー(商品名「x−40−2651」、信越シリコーン社製)7重量%の配合比で混合したものに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、フッ素樹脂(商品名「GL252EA」、硬化剤(GL200RB)5重量部含有、ダイキン工業社製)91重量%、アイオノマー(商品名「ケミパールSA100」、三井化学社製)9重量%の配合比で混合したものに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
比較例1では、下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1と異なり変性を行っていないSEBS(スチレン量29重量%、商品名「タフテックH1053」、旭化成ケミカルズ社製)にそれぞれ変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
比較例2では、下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1と異なり変性を行っていないSEBS(スチレン量18重量%、商品名「タフテックH1062」、旭化成ケミカルズ社製)にそれぞれ変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
比較例3では、下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1と異なり変性を行っていないSEBS(スチレン量13重量%、商品名「G1657」、クレイトンジャパンポリマー社製)にそれぞれ変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、ポリ塩化ビニルとポリ酢酸ビニルの共重合体(商品名「反る場インCH」、信越化学工業社製)に変更し、溶剤をMEKに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料の樹脂組成を、PVB(ポリビニルブチラール)(商品名「B60T」、クラレ社製)に変更し、溶剤をエタノールに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として市販品のウレタン系塗料(商品名「マスキングカラー」、太洋塗料社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、市販品のSBR(スチレン・ブタジエンゴム)系塗料(商品名「1034」、PlastiDip社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、市販品のSEBS系塗料(商品名「液体ラバーペイント油性」、SDesgn社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、実施例2で用いたマレイン酸変性SEBSとアクリル系熱可塑性エラストマー(スチレン量30重量%、マレイン酸変性量1重量%、商品名「クラリティLA2330」、クラレ社製)とを50%ずつの配合比(重量)%で混合したものに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、実施例2で用いたマレイン酸変性SEBS25重量%と比較例10に記載のアクリル系熱可塑性エラストマー75重量%の配合比で混合したものに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、比較例9に記載のアクリル系熱可塑性エラストマーのみに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、ブチルゴム(商品名「065」、JSR社製)77重量%と実施例9に記載のアミン変性シリコーンオリゴマー23重量%の配合比で混合したものに変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、市販のシリコーン用プライマー(商品名「プライマーT」、信越シリコーン社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、市販のシリコーン用プライマー(商品名「プライマーNo.4」、信越シリコーン社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料として、アイオノマー(商品名「ケミパールSA100」、三井化学社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。それらの塗料からなる塗料セットを用いて、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
下塗層用塗料を用いなかったこと以外は実施例1と同様の操作を行い、防汚層用塗料を作製し、実施例1と同様の操作により、塗膜を作成して、水中定荷重剥離試験、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸試験、15・30ノット流水試験(下塗層)、15・30ノット流水試験(防汚層)、剥離性の評価を行った。結果を表2に示す。
上述した実施例及び比較例に示した下塗層用塗料並びに以下に示す実施例11〜15に示される下塗層用塗料と上述した防汚層用塗料とからなる塗料セットを用いて、接着力、引張破断強度、クロスカット延伸度、剥離性の各評価を行った。結果を表8に示す。接着力、引張破断強度および剥離力は下記方法によって測定し、クロスカット延伸度は上述した方法により測定した。
下塗層用塗料の樹脂組成を、ウレタンエマルジョン(商品名「スーパーフレックス470」、第一工業製薬株式会社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。
下塗層用塗料の樹脂組成を、アイオノマーブチル(商品名なし、ランクセス株式会社製)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。
実施例13では、下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1と異なり変性を行っていないSEBS(スチレン量30重量%)に、ロジン樹脂(商品名「ペンセルD135」、荒川化学工業株式会社製)を23重量%になるように加えることで接着力を向上させたこと以外は実施例1と同様の操作を行うことによって、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。
実施例14では、下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1と異なり変性を行っていないSEBS(スチレン量30重量%)に、アルコキシシリコーンオリゴマー(商品名「KC−89S」、信越シリコーン株式会社製)を5重量%になるように加えることで接着力を向上させたこと以外は実施例1と同様の操作を行うことによって、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。
実施例15では、下塗層用塗料の樹脂組成を、実施例1と異なり変性を行っていないSEBS(スチレン量30重量%)に、ハイドロジェン変性シリコーンオイル(商品名「KF9901」、信越シリコーン株式会社製)を23重量%になるように加えることで接着力を向上させたこと以外は実施例1と同様の操作を行うことによって、下塗層用塗料および防汚層用塗料を作製した。
水中定荷重剥離試験と同様の操作を行い、PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、厚み150μmの下塗層、厚み100μmの防汚層からなる塗膜を作製した。得られた塗膜を塗膜が20mm×100mmの大きさになるように、それ以外の部分を取り除いた。引張試験機(AUTOGRAPH AGS−X、(株)島津製作所製)を用いて、積層体をPMMA基板から、剥離角度180度、剥離速度300mm/minで引きはがした際の力を接着力として測定した。
セパレータ(商品名「MRF38」、三菱樹脂(株)製、厚み50μm)の表面に、下塗層用塗料をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み150μmの下塗層を作製した。作製した下塗層の上に、防汚層用塗料をアプリケーターで塗工し、室温で12時間乾燥させ、厚み100μmの防汚層を作製することで、セパレータ上に、下塗層及び防汚層の積層体からなる塗膜を作製した。得られた下塗層/防汚層の積層体を、下塗層/防汚層が20mm×60mmの大きさになるように切り取り、引張試験機(装置名「AUTOGRAPH AGS−X」、(株)島津製作所製)を用いて引張破断強度を評価した。
図6は、剥離性の確認実験を説明する概略図である。水中定荷重剥離試験と同様の操作を行い、PMMA板(商品名「デラグラスK」、旭化成テクノプラス株式会社製、メタクリル酸メチル重合体96.6%以上)に、厚み150μmの下塗層、厚み100μmの防汚層からなる塗膜を作製した。得られた下塗層及び防汚層の積層体を、下塗層/防汚層が20mm×100mmの大きさになるように、それ以外の部分を取り除いた。塗膜をPMMA基板から、剥離角度145〜180°(図6で矢印7で示される方向)で引きはがした際、下塗層が切れるかどうかを評価した。
2 下塗層
3 防汚層
4 被着体
5 延伸方向
6 水流方向
7 剥離方向
Claims (37)
- 水中構造物上の塗膜であって、
前記水中構造物に接着する下塗層と、前記下塗層に接着する防汚層とを備え、
100グラム水中定荷重剥離度が、5(mm/20mm)未満であり、
60℃の純水に5週間浸漬した後における引張破断強度(N/20mm)の、前記水中構造物との接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、
前記防汚層の前記下塗層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下である、
ことを特徴とする塗膜。 - 前記下塗層は、エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の塗膜。 - 前記エラストマーは、極性基を含有する化合物で変性されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の塗膜。 - 前記下塗層は、極性基を含有する化合物を更に含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の塗膜。 - 前記防汚層は、シリコーン樹脂を含む、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の塗膜。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.5未満であることを特徴とする、
請求項1から5のいずれか1項に記載の塗膜。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.1未満であることを特徴とする、
請求項6に記載の塗膜。 - 前記比率が、5.0以上である、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の塗膜。 - 前記接着力は、4.0から15である、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の塗膜。 - 水中構造物に接着した下塗層と、前記下塗層に接着した防汚層とを備える塗膜を形成するための塗料セットであって、
前記下塗層を形成するための下塗層用塗料と、前記防汚層を形成するための防汚層用塗料とを含み、
前記下塗層用塗料が、150μmの厚さの層としてPMMAに接着し、前記防汚層用塗料が前記下塗層用塗料の層に接着する場合に、
100グラム水中定荷重剥離度が、5(mm/20mm)未満であり、
60℃の純水に5週間浸漬した後における引張破断強度(N/20mm)の接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、
前記防汚層用塗料の層の、前記下塗層用塗料の層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下である、
ことを特徴とする塗料セット。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.5未満であることを特徴とする、
請求項10に記載の塗料セット。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.1未満であることを特徴とする、
請求項11に記載の塗料セット。 - 構造物に接着した下塗層と、前記下塗層に接着した防汚層とを備える塗膜を形成するための塗料セットであって、
前記下塗層を形成するための下塗層用塗料と、前記防汚層を形成するための防汚層用塗料とを含み、
前記下塗層用塗料が、150μmの厚さの層としてPMMAに接着し、前記防汚層用塗料が前記下塗層用塗料の層に接着する場合に、
PMMAに対する接着力が0.5(N/20mm)以上であり、
引張破断強度(N/20mm)の接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、
前記防汚層用塗料の層の、前記下塗層用塗料の層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下である、
ことを特徴とする塗料セット。 - 前記下塗層用塗料は、エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項10から13の何れか1項に記載の塗料セット。 - 前記エラストマーは、極性基を含有する化合物で変性されている、
ことを特徴とする請求項14に記載の塗料セット。 - 前記下塗層用塗料は、極性基を含有する化合物を更に含む、
ことを特徴とする請求項15に記載の塗料セット。 - 前記防汚層用塗料は、シリコーン樹脂を含む、
ことを特徴とする請求項10から16のいずれか1項に記載の塗料セット。 - 前記比率が、5.0以上である、
ことを特徴とする請求項10から17のいずれか1項に記載の塗料セット。 - 前記接着力は、4.0から15である、
ことを特徴とする請求項10から18のいずれか1項に記載の塗料セット。 - 水中構造物に接着した下塗層と、前記下塗層に接着した防汚層とを備える塗膜を形成する方法であって、
前記水中構造物に、下塗層用塗料を塗工して、前記下塗層を形成するステップと、
前記下塗層に、防汚層用塗料を塗工して、前記防汚層を形成するステップとを備え、
前記下塗層用塗料が、150μmの厚さの層としてPMMAに接着し、前記防汚層用塗料が前記下塗層用塗料の層に接着する場合に、
100グラム水中定荷重剥離度が、5(mm/20mm)未満であり、
60℃の純水に5週間浸漬した後における引張破断強度(N/20mm)の接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、
前記防汚層用塗料の層の、前記下塗層用塗料の層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下である、
ことを特徴とする方法。 - 前記下塗層用塗料は、エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 前記エラストマーは、極性基を含有する化合物で変性されている、
ことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記下塗層用塗料は、極性基を含有する化合物を更に含む、
ことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記防汚層は、シリコーン樹脂を含む、
ことを特徴とする請求項20から23のいずれか1項に記載の方法。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.5未満であることを特徴とする、
請求項20から24のいずれか1項に記載の方法。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.1未満であることを特徴とする、
請求項25に記載の方法。 - 前記比率が、5.0以上である、
ことを特徴とする請求項20から26のいずれか1項に記載の方法。 - 前記接着力は、4.0から15である、
ことを特徴とする請求項20から27のいずれか1項に記載の方法。 - 構造物に接着した下塗層と、前記下塗層に接着したシリコーン樹脂製の防汚層とを備える塗膜の下塗層を形成する下塗層用塗料であって、
前記下塗層用塗料が、150μmの厚さの層としてPMMAに接着し、前記防汚層用塗料が前記下塗層用塗料の層に接着する場合に、
100グラム水中定荷重剥離度が、5(mm/20mm)未満であり、
60℃の純水に5週間浸漬した後における引張破断強度(N/20mm)の接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、
前記防汚層用塗料の層の、前記下塗層用塗料の層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下である、
ことを特徴とする下塗層用塗料。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.5未満であることを特徴とする、
請求項29に記載の下塗層用塗料。 - 前記水中定荷重剥離度は、0.1未満であることを特徴とする、
請求項30に記載の下塗層用塗料。 - 構造物に接着した下塗層と、前記下塗層に接着したシリコーン樹脂製の防汚層とを備える塗膜の下塗層を形成する下塗層用塗料であって、
前記下塗層用塗料が、150μmの厚さの層としてPMMAに接着し、前記防汚層用塗料が前記下塗層用塗料の層に接着する場合に、
PMMAに対する接着力が0.5(N/20mm)以上であり、
引張破断強度(N/20mm)の接着力(N/20mm)に対する比率が、1.5以上であり、
前記防汚層用塗料の層の、前記下塗層用塗料の層に対する1mm四方クロスカット延伸剥離度が、0.05以下である、
ことを特徴とする下塗層用塗料。 - 前記下塗層用塗料は、エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項29から32のいずれか1項に記載の下塗層用塗料。 - 前記エラストマーは、極性基を含有する化合物で変性されている、
ことを特徴とする請求項33に記載の下塗層用塗料。 - 前記下塗用塗料は、極性基を含有する化合物を更に含む、
ことを特徴とする請求項33に記載の下塗層用塗料。 - 前記比率が、5.0以上である、
ことを特徴とする請求項29から34のいずれか1項に記載の下塗層用塗料。 - 前記接着力は、4.0から15である、
ことを特徴とする請求項29から35のいずれか1項に記載の下塗層用塗料。
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