KR920009282B1 - 수중생물 부착방지용 점착시이트 및 그 첩착방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

수중생물 부착방지용 점착시이트 및 그 첩착방법
도면은 본 발령의 실시예를 표시하며
제1도는 사면도.
제2도는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기본재료 2 : 프라이머 층
3 : 점착제층 4 : 박리지
본 발명은 선박기타 물에 접촉하는 구조물의 표면에 부착번식하는 동물 식물등의 수중생물 부착방지용 점착 시이트에 관한 것이다.
종래 선박기타외 수중구조물의 표면에는 후지쓰보. 무라사기 조개등의 동물이나 마름(漢) 종류등과 같은 식물이 부착번식하여 항행(航行) 기타에 악영향을 가져오기 때문에 이들 동식물의 부착번식을 방지하는 여러가지의 수단이 강구되고 있었다.
예컨대 해수중에 있어서, 미소량씩 용해되어 나오는 유독물질을 함유한 도료를 도포하는 방법이 있으나, 도료는 1-2년마다 다시 재도포하지 않으면 부착방지 효과가 계속될 수 없다.
또 동판을 사용하여 유해한 동ㆍ식물의 부착을 방지하는 방법이 알려지고 있으나, 구리와 해수와의 사이에는 화학반응이 비교적 빨리 진행하기 때문에 동판은 상당히 두꺼운 것을 사용하지 않으면 내구성에 문제가 있는 등 실용적인 것은 아니었다. 발명자 등은 이들의 모든 문제에 대하여 예의 연구를 거듭 하여, 구리를 합금화해서 해수중에의 동이온이 용해되어 나오는 것을 최소한으로 억제하여 얇은 동합금판으로서 장기 해수에 의한 부식에 견딜 수 있음과 아울러 선반 수중구조물에의 시공을 간편하고, 또한 내구성에 우수한 수중생물 부착방지 점착시이트를 완성하였다.
본 발명은 구리 닉켈의 중량비가 100 : 1-80 : 20의 구리.니켈 합금판의 한쪽의 면에 특수한 프라이머(primer)층을 남겨놓고 그위에 소정의 점착제층을 설치한 것으로서, 수중생물의 부착번식을 방지하며, 수중에의 구리이온의 용해 배출량을 최소한으로 억제함과 아울러 시공하기가 용이해서 장기간 사용에 견딜수 있는 것이다.
이하 본 발명을 실시에 대하여 설명하면, 수중생물 부착방지용 점착시이트는, 구리 : 니켈의 비율이 중량(이하 동일함)로서 100 : 1-80 : 20의 니켈 합금판을 기본재료로 하여 그 한쪽의 면을 프라이머 처리해서 특수한 프라이머 층을 형성하고, 이 프라이머층위에 내수성, 내후성의 접착제층을 소요되는 두께로 설치하며, 점착제층의 위에는 필요에 응하여 박리지 등을 첩착(貼着)하고 있다.
기본재료를 구성하는 구리.니켈 합금판의 두께는 0.05mm 이상 있으면 강도적으로 안정하고, 사용 가능하다. 내용년수는 두께에 비례하며, 예컨대 구리 : 니켈의 혼합비율이 90 : 10이며 두께 약 0.1mm의 합금판의 내용년수는 대략 5-10년 정도이다.
합금중의 구리의 함유율이 100%의 경우는 해수중에 있어서의 구리 이온의 용해배출 속도가 크며, 수중에 있어서의 생물의 부착방지효과는 우수하나 내용년수는 니켈의 소요량을 함유한 것에 비하여 비교적 짧게 된다.
구리의 함유율이 80%에 달하지 못하면, 수중에 있어서의 생물의 부착 방지효과가 감소하여 실용적이 않된다. 상기한 점착제층은 에라스토머, 점착부여성수지, 가황제, 노화방지제등을 주된 재료로 하여 구성되며 그 두께 20-1000μ정도로서 보다 바람직하게는 100-400μ정도이다.
점착제층의 형성은, 용제방식에 의하면 건조에 시간을 요하는 외에 잔류용제가 내구성에 악영향을 미치는 일이 있으므로 무용제 방식이 바람직하다. 점착제층은 장시간의 내구성을 얻기 위하여 다리를 놓는 형태것이 특히 바람직하다.
점착제층을 구성하는 에라스토머 성분으로서는 천연고무, 메틸메타클리레이트 변성천연고무, 폴리이소프티렌고무, 브틸고무, 스티렌브타디엔 공중합체고무, 스티렌-이소프렌-스티렌블럭 공중합체고무, 스티렌에티렌-브티렌-스티렌블럭 공중합체고무, 재생천연고무, 재생브틸고무 등의 내후성ㆍ내수성의 양호한 것이 있다.
상기한 점착부여성 수지에는 폴리텔펜계수지 텔펜페놀수지, 로딘계수지, 로딘에스텔계수지 및 이들의 수소첨가수지가 있으며, 또 C5계 석유수지, C5-C9공중합체계수지, C9계 석유수지 및 이들의 수소첨가수지등이 있으며 장기내후성을 필요로 하는 경우는 수소첨가 수지의 석유계 수지가 특히 바람직하다.
상기한 점착제를 다리를 놓는 구조로 하기 위해서 첨가되는 가황제 및 가황조제(助劑)에는 반응성 페놀수지등의 수지계의 것이나 유황계의 것이 있다. 점착제에는 클레이, 아연화, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 카아본 블랙, 규산염류 등의 충전제를 첨가하여 가황효과를 조장함과 아울러 중량 보강효과를 향상시킬 수도 있다. 또 노화방지제에는, 아민계 알킬페놀계, 지오우레아계, 벤소이미다솔개의 것이 적당하게 사용될 수 있다.
상기한 프라이머 구성성분은 에라스토마, 점착부여성수지, 에폭시수지 및 에폭시수지경화제를 주된 재료로하여 함유하며, 필요에 응하여 또다시 노화방지제 동해(銅害) 방지제가 첨가된다. 이들 상분은 그 소요량을 혼합하여 톨루엔, 초산에틸, 메틸에틸케톤, 아세톤, 이소프로파놀 등의 유기용제와 단독 혹은 2종류 이상의 혼합물에 용해하여 약 1-50%(중량%) 용액으로 형성하여 기본재료의 소요면에 고형분(固型分) 약1-20g/m2, 바람직하게는 약 3-10g/m2으로 되도록 도포하여 필요로 하는 프라이머 층이 형성된다.
상기한 에라스토마에는 에폭시 변성천연고무, 메틸에타클리레이트 변성 천연고무, 스티랜.브타디엔 고무,니트릴고무, 염소화고무 및 이들의 변성고무 등이 있다. 또 상기한 점착부여성 수지에는, 상기 점착제 구성성분중의 점착부여성 수지로서 열거한 것 및 페놀수지 등이 있다. 또 상기한 에폭시수지로서는 에티렌그리클디구리시딜에텔, 프로필렌그리콜디그리시딜에텔, 1,6-헥산디올디구리시딜에텔 등의 다관능(多官能) 에폭시 화합물이 있으며 이들 에폭시 수지의 경화제에는 디에티렌트리아민, 트리에티렌테트라민, 디에틸아미노프로필아민 등의 폴리아민류, 바아사미드 110, 바아사미드 125, 및 바아사미드 140(바아사미드는 제네랄 밀스회사 상품명) 랑캬스트 A(티바 가이기회상 상품명 등)등의 폴리아미드류, 무수후탈산, 드데실호박산 무수물, 메틸나딕산 무수물, 메틸테트라히드로프탈산 무수물 등의 폴리칼본산무수물, 기타 폴리슬피드류, 폴리멜카부탄류, 디시안디아미드류, 레솔형 또는 노브락형의 페놀수지, 2-에틸-4-메틸이미다솔, 1-시아노에틸-2-페닐이미다솔 등의 이미다솔 화합물 등이 있으며 이들 화합물은 폴리에폭시 화합물에 대하여 에폭시등 양분 배합된다.
프라이머 층을 구성으로 상기한 에라스트머, 점착부여성 수지 및 에폭시수지의 배합비율을 예시하면 에라스트마 100중량부에 대하여 점착부여성수지 20-300중량부 에폭시수지 30-200중량부이며, 여기에 에폭시 당량에 상당하는 경화제가 배합된다.
프라이머층에 배합되는 노화방지제에는 점착제와 동일한 것이 사용할 수 있으며 배합량은 에라스토머 100중량부에 대하여 0.5-5중량부 정도이다.
또 동해방지제로서는, N-이소프로필-N'-페닐- P-페니렌디아민, N, N'-디페닐-P-페니렌디아민, N,N'-디-2-나프틸-P-페니렌디아민 등이 있으며 그 배합량은 에라스토머 100중량부에 대하여 0.1-3중량부 정도이다.
위에서 설명한 것같이 구성된 본 발명의 점착시이트는 예컨대 이것을 강화 플라스틱 선의 배밑바닥에 첩착할때에는 첩착부분의 배밑바닥은 미리 적당한 방법으로처 청소하여 점착제의 접착에 유해한 오염물등은 완전히 제거하고, 점착시이트 사이에 틈이 생기지 않토록 하여 강력하게 압착하여 배밑바닥의 피착면과 점착시이트 사이에 기포등이 잔류하지 않토록 긴밀하게 접촉시켜 나간다. 이 경우 점착시이트의 피착면을 미리 프라이머 처리를 하여 두면 한층 강고한 밀착이 될 수 있다.
이 프라이머 처리는 기재면에 적용한 프라이머 처리제를 사용하여 동일하게 처리해서 필요로 하는 프라이머층이 형성된다. 다음에 실시예를 표시한다.
[실시예 1]
다음의 배합비율의 원료를 약 2l의 법량용기에 넣어 약 5시간 뒤섞어 혼합하여 프라이머액을 얻었다.
헤베아프라스 Mg-30*1 100g
알 콘 P=100*2 100g
에피 코오트 828*3 125g
에피 큐우아-DX 103*4 75g
스미라이스-MDP*5 1g
노크락화이트*6 0.5g
톨루엔 450g
메틸에틸케톤 450g
* 1. 이토오 쇼오지 가부시기가이샤 외 천연고무에 메틸메타크릴레이트를 30%(중량% 이하 동일함) 크라프트 중합한 메틸메타 클리레이트 변성 천연고무의 상품명.
* 2. 아라가와 가가꾸 가부시기가이샤 제품인 수소첨가 석유수지 (연화점 100℃)의 상품명.
* 3. 유화시엘에폭시 가부시기가이샤 제품인 폴리에폭시 화합물의 상품명.
* 4. 유화시엘에폭시 가부시기가이샤 제품인 에폭시 경화제의 상품명.
* 5. 스미도모 가가구 가부시기가이샤 제품인 비스페놀계 노화방지제의 상품명.
*6. 오오우찌 신꼬오 가가구 고오교오 가부시기가이샤 제품인 아민계 노화방지제의 상품명.
상기한 플라이머액을 폭 400mm×길이 10m×두께 0.1mm로서 구리. 니켈의 중량비가 90 : 10의 구리.니켈합금판의 한쪽의 면에 건조후의 도포량이 4-7g/m2로 되도록 도포하고, 이어서 프라이머층위에 배합한 점착제를 카렌더롤러로서 그 두께가 150μ로 되도록 도포하여 점착제층을 형성하며, 점착제층에는 박리지를 붙이고 얻어진 점착시이트를 내부지름 약 3인치의 종이관에 말아감고, 본 발명의 수중생물 부착방지용 점착시이트를 얻었다. 얻어진 점착시이트의 두께 3mm FRP판에 대한 180° 피일접착력은 2.6kg/25mm(측정온도 23℃, 65℃ 상대습도)이었다.
또 상기한 두께 3mm의 FRP판에 건조후의 도포량이 4-6g/m2으로 되도록 상기한 프라이머액을 도포하고, 이 프라이머층 형성 FRP판면에 대한 상기한 점착시이트의 180℃ 피일접착력은 7.5kg/25mm이었다. 이와 같이 프라이머층의 형성에 의해서 합금판기재와 점착제사이의 접착력과 내구성을 안정화 할뿐 아니라 피착체와 점착시이트 사이의 접착력을 현저하게 향상할 수 있다.
점착제의 배합
천연고무(스모오크 코오트) 100부(중량)
탄산칼슘 70 ＂
아연화 30 ＂
카아본 블랙 3 ＂
슈우피에스텔 L*7 30 ＂
프로세스오일 10 ＂
알콘 P-100*2 100 ＂
알킬페놀디설파이트 5 ＂
디브틸디지오칼바민산 아연 1 ＂
스미라이서 -MDP*5 3 ＂
*7‥‥아라가와 가가구 가부시지가이샤 제품인 액상 로딘에스텔 수지의 상품명.
*2,*5는 상기한 프라이머배합 참조.
또 세로 300mm×가로 210mm×두께 3mm의 FRP판의 표면과 이면의 양면에 건조후의 도포량이 4-6g/m2로 되도록 상기한 프라이머 액을 도포한후 표면과 이면의 양면의 프라이머층을 위에 상기한 본 발명의점착시이트를 붙이고, 이것을 당사 실험실에 도입한 해수중 수면하 1m의 위치에 1년간 매달아서 해수생물의 부착상태를 관찰하였다.
그결과 1년간 경과하여도 생물의 부착은 전혀 없었고, 또한 점착시이트 FRP 판의 접착면으로부터의 박리도 전혀 없었다.
그리고 또 세로 50mm×가로 125mm×두께 3mm의 FRP 판에 상기한 배합의 프라이머 액을 건조후의 도포량 4-6g/m2으로 되도록 도포하여 건조한후, 프라이머층위에 폭 25mm의 상기한 본 발명의 점착시이트의 시험편을 첩착한 시험재료 20개를 준비하여 이것을 온도 40℃로 보전지지한 농도 3.5%의 염수중에 담그고, 시간의 경과에 따르는 변화를 조사하였다. 그 결과 1개월후의 180° 피일 접착력은 7.6kg/25mm로서 거의 변화는 없었다.
[비교예 1]
세로 300mm×가로 210mm×두께 3mm의 FRP 판을 실시예(1)과 동일하게 1년동안 해수중 수면아래 1m의 위치에 매달고 해수중 생물의 부착상태를 관찰한 결과 1년후의 FRP 판의 표면에는 후지쓰보, 해조류의 현저한 부착이 있었다.
[실시예 2]
폭 400mm×길이 10m×두께 0.1mm의 동판의 면에 실시예 1과 동일한 프라이머 액을 도포하여 동일한 프라이머층을 설치하고, 그위에 동일한 점착제층을 설치하며, 박리지를 첩착해서 본 발병의 수중생물 투착방지용 점착시이트를 얻었다.
얻어진 점착시이트에 대하여 실시예(1)과 동일하게 그 피일접착력 및 바다에 사는 생물의 부착상태등에 대하여 시험한 결과 다음과 같았다.
FRP 판의 표면 양쪽면에 상기한 접착시이트를 불이고 이것을 해수중에 담근경우, 바다에 사는 생물의 부착은 실시예(1)과 동일하게 전혀 없없다.
또 크라이머층을 설치하지 않고 FRP 판에 대한 180° 피일접착력은 2.4kg/25mm로서 있으나 또 프라이머층을 설치한 FRP 판에 상기한 접착시이트를 붙이고 이것을 온도 40℃, 농도 3.5%의 염수중에 1개월간 담근후의 그 점착시이트의 180° 피일접착력은 7.4kg/25mm으로서 실시예 1과 동일하게 거의 변화는 없었다.
[비교예 2]
구리·니켈 합금판 기재의 점착제층 형성면을 프라이머 처리하지 않은 이외는 실시예 1과 동일 점착시이트를 작성하였다. 이 점착시이트의 접착력에 대하여 실시예(1)과 동일하게 시험한 결과는 다음과 같은 것이었다.
이 점착시이트를 표면 양쪽면에 프라이머층을 설치한 FRP의 표면 양쪽면에 첩착하고 이것을 실시예 1과 동일하게 1년간 해수중에 방치한 결과, 그 접착시이트는, FRP 판의 표면쪽에서는 겨우 접착하고 있는 정도였으나, 이면에는 바다에 사는 생물의 부착은 거의 없었다. 그러나 그 FRP의 이면쪽에서는 박리되어 낙하하고 있어서, 이 FRP의 면에는 후지쓰보 등이 부착하고 있었다.
또 이 접착시이트의 FRP 판에 대한 180° 피일접착력 및 이 접착시이트를 FRP 판에 붙이며 이것을 온도 40℃, 농도 3.5%의 해수중에 1개월간 담근후의 그 접착시이트의 180° 피일 접착력은 모두 실시예 (1) 및 (2)에 비교해서 현저하게 떨어지고 있었다.
이상과 같이 본 발명의 수중생물 부착방지용 점착시이트는 수중생물의 부착방지효과가 우수하며, 해수중에 있어서의 시간경과에 따르는 접착력의 저하가 거의 없고, 내구성이 우수한 접착성능을 보유하는 것이었다.
본 발명은 위에서 설명한 바와 같은 구성으로서 강판선, 목조선, 강화 플라스틱선, 훼로시멘트선, 기타선박의 접수면에 용이하게 첩착될 수 있고, 또한 점착제의 노화등에 의한 질이 떨어지는 일이 없고. 구리 또는 동합금판을 배밑바닥 바깥쪽면에 장기간 안전확실하게 보전안정하여 탈락하는 일이 없고 무라사끼가이후지쓰보 기타의 생물의 부착 번식등이 방지될 수 있는 동시에 강판등의 선저 배밑바닥의 부식이 방지된다.
이 점착본체는 선박이외에, 예컨대 안벽등에 사용되고 있는 강철 화살표시판, 기타의 철재, 발전소등에 있어서의 냉각용 해수의 도수관의 외부측면, 해수도입구의 구조물등에 대한 생물부착방지 부식방지등에 시설사용하여 우수한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 구리와 니켈의 중량비가 100 : 0-80 : 20의 구리, 니켈 합금판의 한면에 프라이머층(2)을 설치하고 그위에 점착체층(3)을 형성한 것을 특징으로 하는 수중생물 부착방지용 점착시이트.
  2. 제1항에 있어서, 점착제층(3)이 천인고무 혹은 합성 고무를 에라스토머로하고, 여rl에 점착부여수지, 충전제, 가교제, 가교보조제및 노화방지제를 배합한 내노화성이 우수한 점착제로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중생물 부착 방지용 점착시이트.
  3. 제1항에 있어서. 프라이머층이 천연고무 변성체, 스티렌브타디엔고무, 니트릴고무 및 염화고무에서 선택되는 1종 또는 2종이상의 에라스토머와 점착부여성수지, 에폭시수지 및 에폭시수지경화제로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중생물 부착방지용 점착시이트.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 프라이머층(2)이 에라스토머 100중량부에 대하여 점착부여성수지 200-300중량부와, 에폭시수지 30-200중량부와 에폭시당량의 경화제로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중생물 부착방지용 점착시이트.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 프라이머층(2)이 동해방지제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 수중생물 부착방지용 점착시이트.
  6. 구리, 니켈 합금판의 면에 프라이머층(2)을 설치하고, 그 위에 점착제층(3)을 설치한 수중생물 부착방지용 점착시이트를 수중생물 부착방지 대상물에 접착할 경우, 그 수중생물 부착방지 대상물의 면에 상기한 프라이머층과 동일한 조성의 프라이머 층을 설치하고, 그 위에 상기한 점착시이트를 사용하는 것을 특징으로 하는 수중생물 부착방지용 점착시이트의 첩착방법.
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