NL8602093A - Op te plakken plaat ter bescherming tegen aangroei onder water. - Google Patents

Description

* «5i· I

- 1 - pp te plakken plaat ter bescherming tegen aangroei onder water.

Deze uitvinding betreft een op te plakken plaat ter bescherming tegen aangroei onder water van dieren en planten, welke op scheepswanden en andere met water in contact staande structuren plegen aan te hechten en uit te groeien.

5 Gewoonlijk hechten zich aan scheepswanden en andere onderwaterstructuren dieren zoals mosselen (waaronder eendenmosselen), oesters (waaronder pareloesters) en dergelijke, alsmede planten, waaronder diverse soorten zeewier en dergelijke, en de uitgroei daarvan heeft slechte invloed op de vaarsnelheid 10 en andere zaken, zodat diverse maatregelen getroffen worden om aanhechten en uitgroeien van deze dieren en planten tegen te gaan. Een methode is bijvoorbeeld het aanbrengen van verf die een giftige stof bevat, welke heel langzaam in water oplost? maar die verf moet elke 1 a 2 jaar opnieuw aangebracht worden om 15 het effect aan te houden. Een andere methode voor het tegengaan van het aanhechten en uitgroeien van schadelijke dieren en planten is het gebruik van een plaat koper , maar daar de chemische reactie van koper met zeewater betrekkelijk snel verloopt heeft men het probleem van de houdbaarheid, tenzij een betrekkelijk 20 dikke plaat koper gebruikt wordt, en dat maakt deze methode niet praktisch.

De uitvinders hebben zich toegelegd op het bestuderen van deze problemen, door koper te legeren zodat het oplossen van koper-ionen in zeewater langzamer gaat en de corro-25 sie van de plaat door zeewater meer tijd vergt, alsmede aan het vereenvoudigen van de hechting aan onderwaterstructuren, zodat men een volledige en lang aanhoudende bescherming tegen aangroei . aan onderwaterstructuren krijgt.

Volgens de uitvinding voorziet men een plaat 30 koper-nikkel-legering, waarin de gewichtsverhouding van koper tot nikkel tussen 100:0 en 80:20 ligt, van een laag grondverf, -¾ 3 =) ·? * Λ ? V’ «.< - 2 -

Sv % en daarop van een laag van een bepaalde voor druk gevoelige kleefstof, zodat dit vel aanhechten en uitgroeien van onder-watergroei zal tegengaan. Zo'n vel is gemakkelijk aan te brengen en blijft toch langdurig bestaan.

5 Figuur 1 is een perspectivische aanblik van een deel van een aan te hechten vel volgens de uitvinding dat aangroei onder water tegengaat, en figuur 2 is een dwarsdoorsnede van het vel volgens figuur 1.

Het aan te hechten vel (6) ter bescherming 10 tegen aangroei onder water heeft als basis een koper-nikkel- legering waarin de gewichtsverhouding koper/nikkel tussen 100:0 en 80:20 ligt, waarvan één oppervlak met een speciale grondverf (2) behandeld is, op welke laag grondverf een voor druk gevoelige laag (3) aangebracht is, welke tegen water en weer besten-15 dig is en de gewenste dikte heeft, en op welke, voor druk gevoelige laag een los papier (4) is gehecht indien de omstandigheden dat vereisen.

Als de dikte van de 'plaat koper-nikkel-legering meer dan 0,05 mm is is de plaat sterk genoeg om ge-20 hanteerd te kunnen worden. Het aantal jaren dat de plaat meegaat is evenredig met zijn dikte; bijvoorbeeld gaat een 0,1 mm dikke plaat waarin het nikkel-gehalte 90 % is, zo'n 5-10 jaar mee.

Als het koper-gehalte van de legering 100 % is gaat het oplossen der koper-ionen in zeewater snel en is de bescherming tegen 25 onderwatergroei uitstekend maar is de levensduur duidelijk korter dan die van vellen met een bepaald nikkel-gehalte.

De grondverf heeft als hoofdbestanddelen een elastomeer, een kleverigmakend hars, een epoxyhars en een uit-harder van het epoxyhars, en, als de omstandigheden dat vereisen, 30 een bescherming van de voor druk gevoelige kleefstof tegen het koper en een middel tegen de veroudering. Deze bestanddelen worden in de vereiste hoeveelheden met elkaar gemengd en gesmolten in een mengsel van één of meer organische oplosmiddelen zoals tolueen, ethylacetaat, butanon, aceton, isopropanol en derge- 8602093 , i? - 3 - lijke, zodat men een oplossing met 1 tot 50 gew.% droge stof krijgt, welke op het bedoelde oppervlak van het basismateriaal geverfd wordt, zodat het een dekking van 1 tot 20 g/m2 , bij voorkeur van 3-10 g/m2 geeft.

5 Het elastomeer kan een met epoxy gemodifi ceerd natuurrubber zijn, natuurrubber waaraan methylmethacrylaat geënt is, een styreen-butadieen-rubber, een nitril-rubber of een chloor-rubber, en dat kan allemaal ook nog gemodificeerd zijn.

Voor het kleverig makeivde:. hars gelden de 10 zelfde mogelijkheden als voor het kleverig maken^de, hars in de voor druk gevoelige laag.

Het epoxyhars kan opgebouwd zijn uit de diglycidylether van ethaandiol, propaandiol, hexaandiol-1,6 e.d., en als hardingsmiddel voor dergelijke epoxyharsen gebruikt men 15 polyaminen zoals diethyleentriamine, triethyleentetramine, diethylaminopropylamine, polyamiden zoals "Versamide 110", "Versamide 125” en "Versamide 140" (geleverd door de General Mills Company) of "Lancast A" (van de firma Ciba Geigy), poly-carbonzuuranhydriden zoals ftaalzuuranhydride, dodecylbamsteen-20 zuuranhydride, methylnadiczuuranhydride, methyltetrahydroftaalzuuranhydride, polysulfiden, polymercaptanen, dicyaandiamine, fenolharsen van het resol-type en het novolak-type, en imida-zolen zoals 2-ethyl-4-methylimidazool, en l-cyaanethyl-2-fenyl-imldazool, en deze verbindingen worden met de geëigende hoeveel-25 heid polyepoxy-verbinding gemengd.

Voor de grondverf gelden de volgende meng-verhoudingen: op 100 gew.dln elastomeer neemt men 20-300 gew.dln kleverig makend hars en 30-200 gew.dln epoxyhars, waaraan de ge-eigende hoeveelheid uitharder toegevoegd is.

30 Voor de antioxydant in de grondverf geldt dezelfde keuze als voor de voor druk gevoelige laag, en de te gebruiken hoeveelheid is 0,5 tot 5 gew.%, betrokken op elastomeer. Als beschermingsmiddelen tegen het koper kan men N-isopropyl-N'-fenyl-p-fenyleendiamine, N,N'-difenyl-p-fenyleendiamine, N,N1-35 di-(β-nafty1)-p-fenyleendiamine e.d. noemen, en hiervan gebruikt men 0,1 tot 3 gew.%, betrokken op elastomeer.

8502093 - 4 - & Ή

De voor druk gevoelige laag bestaat uit elastomeer, kleverig makend hars, vulcaniseermiddel, antioxydant en dergelijke, en dat materiaal wordt opgebracht tot een dikte van 20-1000 ^un, bij voorkeur tussen 100 en 400 jm. De vorming 5 van de voor druk gevoelige laag gebeurt bij voorkeur zonder oplosmiddel, omdat de resten oplosmiddel (het drogen kost veel tijd) een slechte invloed op de duurzaamheid kan hebben. Het verdient bijzondere voorkeur dat de voor drukgevoelige hecht-laag van het verknopende type is om een goede houdbaarheid te 10 krijgen.

Als elastomeer voor de voor druk gevoelige laag kiest men er één dat tegen weer en water bestand is, zoals natuurrubber, natuurrubber waaraan methylmethacrylaat geënt is, polyisobuteen-rubber, butylrubber, styreen-butadieen-rubber, 15 styreen-isopreen-styreen-blokcopolymeren, styreen-etheen-buteen-styreen-blokcopolymeren, teruggewonnen natuurrubber, teruggewonnen butylrubber, e.d.

Als kleverig makend hars kiest men poly-terpeen, terpeen-fenol-hars, harsen uit de rosine- en rosine-20 ester-groepen en hun gehydrogeneerde derivaten, of een petroleum-hars (uit de C^-serie, uit de Cg-serie of uit de Cg-serie) of een gehydrogeneerd derivaat daarvan, en ingeval een bijzonder goede bestendigheid tegen weer verlangd wordt moet men vooral een gehydrogeneerd hars nemen.

25 Als vulcaniseermiddel en hulpstof bij het vulcaniseren, die men toevoegt om de voor druk gevoelige kleefstof een verknopende structuur te geven, gebruikt men er een van het hars-type, zoals een reactief fenol-hars, of van het zwavel-type. Verder kan men in deze voor druk gevoelige laag vulstoffen 30 zoals klei, zinkwit, calciumcarbonaat, magnesiumcarbonaat, roet, silicaat e.d. gebruiken om het vulcaniseereffeet te versterken of om het geheel meer gewicht te geven. Als antioxydant kan men geschikt één uit de amine-groep, de alkylfenol-groep, de thio-ureum-groep of de benzimidazool-groep. gebruiken.

35 Voordat het voor druk gevoelige vel volgens deze uitvinding ergens opgebracht, wordt, bijvoorbeeld op de romp 3602093 - 5 - van een zeilschip (zoals een jacht) van met vezel versterkte kunsthars, wordt het te beplakken deel van de romp op geschikte wijze schoongemaakt, zodat alle verontreiniging (die schadelijk is voor het aanhechten) verwijderd wordt. Dan worden de voor 5 druk gevoelige vellen stevig op die romp geplakt, zodanig dat er geen luchtblazen tussen romp en vel blijven zitten en ook zodanig dat er geen ruimte tussen de vellen openblijft. Door de toepassing van de speciale grondverf krijgt men een veel sterkere hechting. Deze grondverf wordt uit oplossing op het basismate-10 riaal aangebracht.

De uitvinding wordt nu door enige voorbeelden toegelicht.

Voorbeeld 1

In een emaille bak mengde men de volgende 15 bestanddelen ongeveer 5 uur, wat een grondverf-oplossing gaf:

Hevea-plus Mg-30** 100 g

Arkon P-100*^ 100 g

Epikoate 828*^ 125 g

Epicure DX 1Q3*4 75 g 20 Sumilizer MDP*^ 1 g

Nocrac white*6 0,5 g

Tolueen 450 g

Butanon 450 g 25 ** Handelsnaam voor met methylmethacrylaat gemodificeerd natuurrubber van de firma Ito Shoji Company Limited (met 30 % aangehecht).

2 * Handelsnaam voor gehydrogeneerd petroleumhars (verwekings-punt 100°C) van de Arakawa Chemical Industries Limited.

3 30 * Handelsnaam voor een polyepoxy-preparaat van de firma . . * üka Shell Epoxy K.K. .... 'j 'C- 4 ··*""' * Handelsnaam voor een uitharder voor epoxyharsen.

Handelsnaam voor een antioxydant uit de bisfenol-groep van de Sumitomo Chemical Company Limited.

6 35 * Handelsnaam voor een antioxydant van de amine-groep van de

Ouchi-Shinko Chemical Industry, Co. Ltd.

3502093 V** - 6 -

De bovengenoemde grondverf-oplossing werd op een oppervlak van een vel koper-nikkel-legering van 400 mm x 10 mm x 0,1 mm gebracht, waarin de gewichtsverhouding koper/ nikkel 90:10 was, en na opdrogen werd op deze grondverf de vol-5 gende voor druk gevoelige laag gekalanderd, zodanig dat de dikte daarvan 150 ^im was, en hierop werd schutpapier gebracht, waarna de aldus verkregen stikker op een kartonnen, buis van 1\ cm doorsnede gewonden werd.

De hechtsterkte (aftrekken onder een hoek 10 van 180°) op een met vezel versterkte plaat kunsthars (FRP) was 2,6 kg per 25 mm (opgemeten bij 23°C en 65 % relatieve vochtigheid) .

Ook werd deze grondverf-oplossing op de 3 mm dikke FRP-plaat aangebracht, tot een dekking van 4-6 g/m2; 15 nu was de hechtsterkte (aftrekken onder een hoek van 180°) 7,5 kg/25 mm. Dankzij deze· grondverf is de hechting en dus de houdbaarheid van het basisvellegering aan de voor druk gevoelige laag aanmerkelijk verbeterd.

Samenstelling van de voor druk gevoelige 20 kleefstof:

Natuurrubber (gerookt) 100 gew.dln

Calciumcarbonaat 70 gew.dln

Zinkwit 30 gew.dln

Roet 3 gew.dln 7 25 Super-ester L* 30 gew.dln

Procesolie 10 gew.dln 2

Arkon P-100* 100 gew.dln

Alkylfenoldisulfide 5 gew.dln

Dibutyldithiozinkcarbamaat 1 gew.dl 30 Sumilizer MDP*^ 3 gew.dln 7 * Handelsnaam voor een vloeibare rosine-ester van de firma

Arakawa Chemical Industries Limited.

2 5 * , * : zie bij de samenstelling van de grondverf.

35 Nadat de grondverf opgebracht was, zodat zowel op de binnenkant als op de buitenkant van de FRP-plaat van 8602093 — - 7 - 300 mm χ 210 mm x 3 mm een dekking 4-6 g/m2 zat, werd het op te plakken vel volgens de uitvinding op de grondverf binnen en buiten aangebracht en werd die plaat in het laboratorium 1 meter diep in zeewater opgehangen.

5 Na een jaar werd de toestand van de aangroei opgenomen. Te zien was dat er na verloop van een jaar geen enkele aangroeiing was en dat er helemaal geen opplakvel losgelaten had.

Verder werd de vloeibare grondverf aangebracht op een FRP-plaat van 50 mm x 125 mm x 3 mm, zodat er na 10 drogen een dekking van 4-6 g/m2 was, en na drogen werden 20 monsters aangemaakt waarop 25 mm brede stukken kleefplaat volgens de uitvinding geplakt werden, en deze monsters werden in zoutwater van 3,5 % en een temperatuur van 40°C gehouden, waarna die regelmatig geobserveerd werd. Te zien was dat de aftreksterkte 15 (aftrekken onder een hoek van 180°) na een maand 7,6 kg/25 mm was, en er was bijna niets veranderd.

Vergelijkend voorbeeld 1

Net als bij voorbeeld 1 werd een FRP-plaat van 300 mm x 210 mm x 3 mm een jaar lang 1 meter diep onder zee-20 water gehouden, waarna de toestand van aanhechting en van eventuele aangroei beoordeeld werd. Te zien was dat er na een jaar aanzienlijke aanhechting van eendenmosselen en zeewier was. Voorbeeld 2

Overeenkomstig voorbeeld 1 werd een grondverf-25 oplossing op het oppervlak van een vel koper van 10 meter x 400 mm x 0,1 mm gebracht, en hierop werd net zo'n voor druk gevoelige laag gebracht, op welke laag een vel schutpapier geplakt werd zodat men een combinatie volgens de uitvinding tegen aangroei onder water kreeg. Net als bij voorbeeld 1 werd dat een jaar 30 lang op aangroei en loslaten beproefd en te zien was dat er na een jaar onder zeewater niets geen loslaten was. De hechtsterkte (aftrekken onder een hoek van 180°) op FRP-plaat was zonder grondverf 2,4 kg/25 mm en met grondverf 7,4 kg/25 mm. Ook bij 40°C was er na een maand bijna niets veranderd.

35 Vergelijkend voorbeeld 2

Overeenkomstig voorbeeld 1 werd een op te $ 5 ö o n o * « y ^ s. w v - 8 - *». a.

plakken vel gemaakt, behalve dat de FRP-plaat aan één kant een vel koper-nikkel kreeg waarop geen grondverf aangebracht was. Het beproeven ging ook als in voorbeeld 1. Het resultaat was als volgt: op de ene kant van de FRP-plaat zat de plakplaat stevig 5 vast en daar was nauwelijks aangroei te vinden, maar op de andere kant had de plakplaat losgelaten en zaten;er eendemosselen en zeewier aan het FRP.· De hechtsterkte was, na een maand onderdompelen in zeewater van 3,5% en 40°C, duidelijk slechter dan die van voorbeelden 1 en 2.

10 Zoals reeds gezegd heeft het op te plakken beschermingsvel volgens de uitvinding een uitstekend effect tegen aangroei onder water en het duurt veel langer voordat dat in zeewater terugloopt; de hechting is uitstekend.

Het produkt volgens de uitvinding laat zich 15 uitstekend plakken op het met water in aanraking komende oppervlak van stalen en houten schepen en van boten die uit vezel versterkt kunsthars bestaan, alsmede op andere schepen en andere structuren. Men ziet geen achteruitgang door oxydatie van de voor druk gevoelige kleefstof en het vel van koper of koper-legering 20 blijft vast en veilig zitten zonder er af te vallen, en de aangroei van mosselen, zeewieren en andere levende wezens kan voorkomen worden, alsmede ook de corrosie van de scheepsromp of van andere structuren die met zeewater in aanraking komen zoals stalen palen voor kademuren en de binnenkanten van met zeewater 25. doorstroomde koelleidingen, enz.

8S 0 2 13 9 7

Claims (6)

1. Op te plakken vel voor het tegengaan van aangroei onder water, met het kenmerk, dat men één oppervlak 5 van een laag koper-nikkel-legering, waarin de gewichtsverhouding van koper tot nikkel tussen 100:0 en 80:20 ligt, voorziet van een laag grondverf, en daarop van een laag voor druk gevoelige kleefstof.

2. Op te plakken vel volgens conclusie 1, 10 met het kenmerk, dat de voor druk gevoelige laag bestaat uit natuurrubber en/of synthetische rubber, kleverig makend hars, vulstof, verknoper, verknopingshulpstof en antioxydant, die samen een kleefstof met uitstekende bestendigheid tegen veroudering geven.

3. Op te plakken vel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de grondverf bestaat uit een of twee soorten elastomeer, gekozen onder natuurrubber, styreen-butadieen-rubber, nitrilrubber en chloorrubbez) uit kleverig makend hars, epoxyhars en uitharder voor het epoxyhars.

4. Op te plakken vel volgens een der vooraf gaande conclusies, met het kenmerk, dat de grondverf bestaat 200-300 gewichtsdelen kleverig makend hars, 30-200 gewichtsdelen epoxyhars en een overeenkomstige hoeveelheid uitharder op 100 gewichtsdelen elastomeer.

5. Op te plakken vel volgens een der vooraf gaande conclusies, met het kenmerk, dat de grondverf een stof bevat die de schadelijke werking van koper tegengaat.

6. Werkwijze voor het beschermen van een oppervlak tegen aangroei onder water, met het kenmerk, dat op het 30 te beschermen oppervlak een vel volgens een der voorafgaande conclusies wordt geplakt. 8602033