WO2013146718A1 - 水生生物付着防止粘着テープ - Google Patents

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WO2013146718A1
WO2013146718A1 PCT/JP2013/058654 JP2013058654W WO2013146718A1 WO 2013146718 A1 WO2013146718 A1 WO 2013146718A1 JP 2013058654 W JP2013058654 W JP 2013058654W WO 2013146718 A1 WO2013146718 A1 WO 2013146718A1
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WO
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antifouling
adhesive tape
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aquatic organism
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PCT/JP2013/058654
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倉田 直記
内藤 友也
太樹 末吉
鈴木 聡
原 和孝
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日東電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an aquatic organism adhesion preventing adhesive tape.
  • the present invention is that underwater organisms adhere to underwater structures (such as ships, buoys, harbor facilities, offshore oilfield facilities, waterways for power plant cooling water, waterways for factory cooling water, water floating passages, etc.).
  • the present invention relates to an aquatic organism adhesion prevention adhesive tape for preventing breeding.
  • antifouling paint In order to prevent such damage, antifouling paint has been conventionally applied to underwater structures. Antifouling paints have long contained toxic antifouling agents such as organotin compounds and now cuprous oxide. The adhesion growth of marine organisms can be almost suppressed by the toxicity of antifouling paints, but toxic antifouling agents such as organotin compounds and cuprous oxide have a considerable adverse effect on the human body and the environment. It becomes. Further, when the antifouling paint is dried after being applied, about 30% by weight of the organic solvent (VOC) is volatilized, which adversely affects the work environment and the surrounding environment. In spray coating, in addition to discharging VOC into the atmosphere, it is said that 10% to 20% by weight of the paint is scattered around by the wind.
  • VOC organic solvent
  • antifouling paints so far have an adhesion inhibiting effect on marine organisms, they have a great adverse effect on the human body and the environment, and the current situation is that many problems have not been solved. .
  • an antifouling tape composed of two layers of silicone rubber and an adhesive
  • the silicone rubber layer responsible for the antifouling effect does not contain an antifouling agent such as oil, and is a silicone rubber itself.
  • the antifouling agent is not included, the adhesion of marine organisms can be suppressed by its water repellency in the short term, but the antifouling effect cannot be sustained in the long term.
  • an antifouling tape is composed of two layers of silicone rubber and an adhesive, there is a great concern about strength.
  • silicone rubber has a very low strength at break, and therefore, when such an antifouling tape is peeled off after use, it is difficult to peel off as a tape state, which is not practical.
  • Patent Document 4 a sheet-like tape has been proposed in which a silicone elastomer is provided on a base material via a primer and an adhesive layer is provided on the opposite side of the base material (see Patent Document 4).
  • Patent Document 4 since there is no description regarding the adhesive composition that can be used in water and no description regarding adhesive strength, Patent Document 4 is not realistic in considering application to an aquatic organism adhesion prevention adhesive tape.
  • Patent Document 4 does not have such description at all, and is not realistic in considering application to an aquatic organism adhesion prevention adhesive tape.
  • the problem of the present invention is that it can exhibit good adhesion even in water, has good mechanical properties, is easy to peel off, has a small surface roughness, can maintain an antifouling effect over a long period of time, less environmental load, the weight is light, can maintain a stable quality, adhesion of aquatic organisms can be effectively prevented, when attached to the hull may contribute to CO 2 emissions reduction and fuel economy improvement, aquatic organisms It is providing the adhesion prevention adhesive tape.
  • the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention is An adhesive tape comprising an antifouling layer, a base material layer and an adhesive layer in this order,
  • the antifouling layer has a 10-point average surface roughness Rz of 5.0 ⁇ m or less.
  • the arithmetic average surface roughness Ra of the antifouling layer is 1.0 ⁇ m or less.
  • the antifouling layer contains a silicone resin.
  • the antifouling layer contains an antifouling agent.
  • the content ratio of the antifouling agent to the silicone resin is 2% by weight or more.
  • the antifouling agent is at least one selected from silicone oil, liquid paraffin, and surfactant.
  • the base material layer has an elongation of 100% or more and a stress at break of 10 MPa or more.
  • the adhesive layer has a 180-degree peel adhesive strength of 30 N / 20 mm or less at 23 ° C. and a tensile speed of 300 mm / min.
  • the compression elastic modulus of the portion of the pressure-sensitive adhesive layer in contact with seawater is 1.1 times the compression elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive layer before seawater contact. That's it.
  • good adhesiveness can be expressed even in water, it has good mechanical properties, is easy to peel off, has a small surface roughness, can maintain an antifouling effect over a long period of time, less environmental load, the weight is light, can maintain a stable quality, adhesion of aquatic organisms can be effectively prevented, when attached to the hull may contribute to CO 2 emissions reduction and fuel economy improvement, aquatic organisms
  • An adhesion-preventing adhesive tape can be provided.
  • the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention comprises an antifouling layer, a base material layer and an adhesive layer in this order.
  • the aquatic organism adhesion-preventing pressure-sensitive adhesive tape of the present invention has any appropriate other layer as long as the antifouling layer, the base material layer, and the pressure-sensitive adhesive layer are included in this order, as long as the effects of the present invention are not impaired. May be.
  • the thickness of the aquatic organism adhesion prevention adhesive tape of this invention is set to arbitrary appropriate thickness in the range which does not impair the effect of this invention by the thickness of each layer contained in it.
  • the thickness of the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention is preferably 50 ⁇ m to 5000 ⁇ m.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an example of the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention.
  • the aquatic organism adhesion prevention adhesive tape 100 of this invention contains the antifouling layer 2, the base material layer 3, and the adhesion layer 4 in this order.
  • a release film 1 may be provided on the surface of the antifouling layer 2 or the surface of the adhesive layer 4.
  • the antifouling layer has a ten-point average surface roughness Rz of 5.0 ⁇ m or less.
  • the 10-point average surface roughness Rz of the antifouling layer is preferably 4.5 ⁇ m or less, more preferably 4.0 ⁇ m or less, still more preferably 3.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 2.5 ⁇ m or less. Yes, most preferably 2.0 ⁇ m or less.
  • the lower limit value of the ten-point average surface roughness Rz of the antifouling layer is preferably as small as possible, but is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, considering the materials and the like. Preferably it is 0.1 micrometer or more.
  • the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention can effectively prevent the aquatic organism from adhering. It can contribute to fuel efficiency improvement and emission CO 2 reduction. A method for measuring the ten-point average surface roughness Rz will be described later.
  • the antifouling layer has an arithmetic average surface roughness Ra of preferably 1.0 ⁇ m or less, more preferably 0.8 ⁇ m or less, still more preferably 0.6 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.4 ⁇ m or less. And most preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the arithmetic average surface roughness Ra of the antifouling layer is preferably as small as possible, but is preferably 0.001 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, considering materials and the like.
  • the aquatic organism adhesion-preventing pressure-sensitive adhesive tape of the present invention can more effectively prevent aquatic organisms from adhering, and is attached to the hull. It may contribute further by CO 2 emissions reduction and fuel economy improvement. A method for measuring the arithmetic average surface roughness Ra will be described later.
  • means for keeping the ten-point average surface roughness Rz of the antifouling layer within the above range preferably means for putting the arithmetic average surface roughness Ra of the antifouling layer within the above range.
  • an appropriate selection of the composition of the antifouling layer and an appropriate selection of a method for forming the antifouling layer can be mentioned.
  • the antifouling layer preferably contains a silicone resin.
  • the content ratio of the silicone resin in the antifouling layer is preferably 30% by weight to 98% by weight, more preferably 40% by weight to 97% by weight, still more preferably 45% by weight to 96% by weight, Particularly preferred is 50 to 95% by weight.
  • the content ratio of the silicone resin in the antifouling layer is within the above range, the antifouling effect of the antifouling layer can be sufficiently exhibited, and the mechanical characteristics of the antifouling layer can be sufficiently expressed.
  • the content ratio of the silicone resin in the antifouling layer is less than 30% by weight, the mechanical properties of the antifouling layer may be deteriorated.
  • the content ratio of the silicone resin in the antifouling layer exceeds 98% by weight, the antifouling effect of the antifouling layer may not be sufficiently exhibited.
  • any appropriate silicone resin can be adopted as long as the effects of the present invention are not impaired. Only one type of silicone resin may be used, or two or more types may be used. Such a silicone resin may be a silicone resin that is liquid at normal temperature, or may be a silicone resin that is solid at normal temperature. Such a silicone resin may be a condensation type silicone resin or an addition type silicone resin. Such a silicone resin may be a one-component silicone resin that is dried alone, or a two-component silicone resin that contains a curing agent. In the present invention, among these, a one-component room temperature curable (RTV) resin and a two-component room temperature curable (RTV) resin are preferable.
  • RTV room temperature curable
  • RTV room temperature curable
  • Examples of the one-component RTV resin include KE-3475, KE-45S, KE-445, KE-44, KE-441, KE-3497, and KE-4896 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. .
  • Examples of the two-component RTV resin include KE-106, KE-66, KE-1031, and KE-1800 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the silicone resin can be easily peeled off due to elastic deformation of the resin surface due to water pressure at the time of water washing removal.
  • a silicone resin having such physical properties is preferred.
  • Such a silicone resin has a 100% modulus (tensile stress) of the silicone resin of preferably 0.1 MPa to 10 MPa, more preferably 0.1 MPa to 6 MPa.
  • Such silicone resin is preferably soluble in an organic solvent.
  • the antifouling layer preferably contains an antifouling agent. Only one type of antifouling agent may be used, or two or more types may be used.
  • the antifouling agent migrates to the surface of the silicone resin as a matrix and covers the surface with an antifouling substance, thereby suppressing the adhesion of aquatic organisms to the silicone resin surface. Furthermore, since it is non-hydrolyzable, it can exhibit the effect of maintaining a high antifouling effect for a long period of time.
  • the content ratio of the antifouling agent to the silicone resin is preferably 2% by weight or more, more preferably 2% by weight to 200% by weight, and further preferably 3% by weight to 150% by weight. Particularly preferred is 4 to 120% by weight, and most preferred is 5 to 100% by weight.
  • the content ratio of the antifouling agent to the silicone resin is within the above range, the antifouling effect of the antifouling layer can be sufficiently exhibited, and the appearance characteristics and mechanical characteristics of the antifouling layer can be sufficiently expressed.
  • the content ratio of the antifouling agent to the silicone resin is less than 2% by weight, the antifouling effect of the antifouling layer may not be sufficiently exhibited.
  • the content of the antifouling agent relative to the silicone resin exceeds 200% by weight, the appearance of the final molded product or the film may be deteriorated, and the antifouling layer strength is lowered and the antifouling property cannot be maintained. There is a fear.
  • any appropriate antifouling agent can be adopted as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • examples of such an antifouling agent include silicone oil, liquid paraffin, surfactant, wax, petrolatum, animal fats, fatty acids and the like.
  • the antifouling agent is preferably at least one selected from silicone oil, liquid paraffin, and surfactant.
  • the silicone oil is preferably one that does not have reactivity with the silicone resin or self-condensation.
  • any appropriate silicone oil can be adopted as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Such a silicone oil is preferably incompatible with the organopolysiloxane contained in the silicone resin to some extent, and is represented by, for example, the general formula (I) in that the antifouling effect can be maintained over a long period of time. Silicone oil is preferred.
  • R 1 is the same or different and represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, a fluoroalkyl group, a polyether group, or a hydroxyl group
  • R 2 is the same or Differently, it represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, a polyether group or a fluoroalkyl group
  • n represents an integer of 0 to 150.
  • R 1 in the general formula (I) is preferably a methyl group, a phenyl group, or a hydroxyl group.
  • R 2 in the general formula (I) is preferably a methyl group, a phenyl group, or a 4-trifluorobutyl group.
  • the number average molecular weight of the silicone oil represented by the general formula (I) is preferably 180 to 20000, and more preferably 1000 to 10,000.
  • the viscosity of the silicone oil represented by the general formula (I) is preferably 10 centistokes to 10000 centistokes, more preferably 100 centistokes to 5000 centistokes.
  • silicone oil represented by the general formula (I) specifically, for example, terminal hydroxyl group-containing dimethyl silicone oil R 1 at both ends or one end is a hydroxyl group, all of R 1 and R 2 is a methyl group And dimethyl silicone oils in which some of the methyl groups of these dimethyl silicone oils are substituted with phenyl groups.
  • silicone oils represented by the general formula (I) include KF96L, KF96, KF69, KF99, KF50, KF54, KF410, KF412, KF414, FL, Toray Dow Corning manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. BY16-846, SF8416, SH200, SH203, SH230, SF8419, FS1265, SH510, SH550, SH710, FZ-2110, and FZ-2203 manufactured by Corporation may be mentioned.
  • surfactant examples include an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant.
  • antifouling agents diatomaceous adhesion inhibitors, agricultural chemicals, pharmaceuticals (such as medetomidine), enzyme activity inhibitors (such as alkylphenols and alkylresorcinol), and biological repellents may be used.
  • pharmaceuticals such as medetomidine
  • enzyme activity inhibitors such as alkylphenols and alkylresorcinol
  • biological repellents may be used.
  • the antifouling layer may contain any appropriate other additive as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the thickness of the antifouling layer may be any appropriate thickness depending on the application or use environment of the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention.
  • the thickness of the antifouling layer is preferably 5 ⁇ m to 500 ⁇ m. When the thickness of the antifouling layer is within the above range, the antifouling effect is effective for a sufficiently long time, and the handling property is excellent. When the thickness of the antifouling layer is less than 5 ⁇ m, the period during which the antifouling effect is effective is shortened and may not be practical. If the antifouling layer is thicker than 500 ⁇ m, the aquatic organism adhesion-preventing adhesive tape of the present invention becomes thick and increases in weight, resulting in poor handling, large irregularities at the joints of the tape, and dirt. There is a fear.
  • any appropriate base material layer can be adopted as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a material for the base material layer is preferably excellent in water resistance, strength, flexibility and tearability.
  • the material for the base material layer include polyurethane resin, polyurethane acrylic resin, rubber resin, vinyl chloride resin, polyester resin, silicone resin, elastomers, fluororesin, polyamide resin, polyolefin resin (polyethylene, polypropylene, etc.) ) And the like.
  • the material of such a base material layer may be only one type or two or more types.
  • the elongation of the base material layer is preferably 100% or more, more preferably 120% or more, and further preferably 150% or more.
  • the aquatic organism adhesion-preventing pressure-sensitive adhesive tape of the present invention can follow the shape of various adherends well and can be affixed to a flat surface well. It can be satisfactorily applied to curved surface portions, 90-degree angle portions, acute angle portions, and the like.
  • the elongation of the base material layer is less than 100%, the shape of various adherends cannot be sufficiently followed, and wrinkles and unbonded portions of the adhesive may be generated, which may cause poor appearance and poor adhesion.
  • the upper limit of the elongation of the base material layer is preferably 2000% or less from the viewpoint of the strength of the base material layer.
  • the base material layer has a breaking stress of preferably 10 MPa or more, more preferably 12 MPa or more, and further preferably 15 MPa or more.
  • the stress at break of the base material layer is within the above range, the base material layer can be prevented from being cut when the used aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention is peeled off from the adherend.
  • the stress at break of the base material layer is less than 10 MPa, the base material layer is frequently cut when the used aquatic organism adhesion-preventing pressure-sensitive adhesive tape of the present invention is peeled off from the adherend, and the working efficiency is extremely poor. There is a risk.
  • the upper limit of the breaking point stress of the base material layer is preferably 200 MPa or less from the viewpoint of the handleability of the base material layer.
  • the elastic modulus of the base material layer is preferably 4000 MPa or less, more preferably 1000 MPa or less, still more preferably 100 MPa or less, and particularly preferably 50 MPa or less.
  • the lower limit of the elastic modulus of the base material layer is preferably 0.1 MPa or more from the viewpoint of handleability of the base material layer.
  • the base material layer may contain any appropriate additive as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • additives include olefin resins, silicone polymers, liquid acrylic copolymers, tackifiers, anti-aging agents, hindered amine light stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, and antistatic agents. , Polyethyleneimine, fatty acid amide, fatty acid ester, phosphate ester, lubricant, surfactant, filler and pigment (for example, calcium oxide, magnesium oxide, silica, zinc oxide, titanium oxide, carbon black, etc.).
  • the base material layer preferably contains an ultraviolet absorber.
  • the weather resistance of the aquatic organism adhesion prevention adhesive tape of this invention improves because a base material layer contains a ultraviolet absorber.
  • the base material layer does not contain an ultraviolet absorber, the base material is likely to be deteriorated by sunlight during outdoor use, and it may be difficult to maintain the initial base material strength.
  • the base material layer is frequently cut when the used aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention is peeled off from the adherend, and the work efficiency may be significantly deteriorated. There is.
  • the thickness of the base material layer is preferably 1 ⁇ m to 1000 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 800 ⁇ m, and still more preferably 20 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the aquatic organism adhesion-preventing pressure-sensitive adhesive tape of the present invention can be easily attached to a portion other than a flat surface such as a curved surface or an acute angle surface with good workability. Appearance defects such as wrinkles and floats are unlikely to occur on the surface.
  • the thickness of the base material layer is too thin, the handling property is deteriorated, the role as a base material cannot be played, and there is a possibility that it is not practical.
  • the thickness of the base material layer is too thick, it is impossible to sufficiently follow the shape of the adherend, the unevenness of the joint portion of the tape becomes large, and there is a possibility that it is easily stained.
  • a primer may be applied to the base material layer in advance, or a silane coupling agent may be added in advance.
  • adhesion to the base material layer may be low due to the low surface energy that is a characteristic of the silicone resin. If the adhesion between the antifouling layer and the base material layer is low, the antifouling layer that exhibits the antifouling effect peels off from the base material layer due to impact or physical damage during use, and the original antifouling effect continues. It may not be possible.
  • a primer is applied to the surface of the base material layer in advance to improve the adhesion to the antifouling layer, or silanol groups and alkoxysilane groups that react with the silicone resin are introduced into the base material layer with a silane coupling agent.
  • the adhesion can be improved by performing a condensation reaction with a reactive group on the base material layer during application of the condensation type silicone resin.
  • silane coupling agent Only one type of silane coupling agent may be used, or two or more types may be used. Specific examples of commercially available silane coupling agents include KBM5103, KBM1003, KBM903, KBM403, and KBM802 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the content ratio of the silane coupling agent in the base material layer is preferably 0.01% by weight to 10% by weight.
  • the content ratio of the silane coupling agent in the base material layer is preferably 0.01% by weight to 10% by weight.
  • any appropriate adhesive layer can be adopted as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the material for such an adhesive layer include acrylic resin adhesives, epoxy resin adhesives, amino resin adhesives, vinyl resin (vinyl acetate polymers, etc.) adhesives, and curable acrylic resin adhesives. Agents, silicone resin adhesives, and the like.
  • the material of the adhesive layer may be only one type or two or more types.
  • the adhesive layer has a 180-degree peel adhesive strength at 23 ° C. and a tensile speed of 300 mm / min, preferably 30 N / 20 mm or less, more preferably 20 N / 20 mm or less, and further preferably 15 N / 20 mm or less.
  • the 180 degree peel adhesive force at 23 ° C. and a tensile speed of 300 mm / min is within the above range, the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention can be easily peeled off from the adherend. If the adhesive layer has a 180 degree peel adhesive force of 30 N / 20 mm at 23 ° C.
  • the lower limit of the 180-degree peel adhesive strength at 23 ° C. and a tensile speed of 300 mm / min is preferably 5 N / 20 mm or more from the viewpoint of maintaining sufficient adhesive strength.
  • the compression elastic modulus of the portion of the pressure-sensitive adhesive layer in contact with seawater is preferably 1.1 times the compression elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive layer before seawater contact. More preferably, it is 1.2 times or more, and more preferably 1.5 times or more.
  • the compression elastic modulus of the portion of the pressure-sensitive adhesive layer in contact with seawater is 1.1 times the compression elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive layer before seawater contact, Can exhibit good adhesiveness.
  • the upper limit of the compression elastic modulus of the portion of the pressure-sensitive adhesive layer that is in contact with seawater with respect to the compression elastic modulus in the pressure-sensitive adhesive layer before seawater contact is from the viewpoint of handling properties. Preferably it is 100 times or less.
  • the thickness of the adhesive layer any appropriate thickness can be adopted depending on the application and use environment of the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 10 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 100 ⁇ m or less from the viewpoint of handleability.
  • the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention can be produced by any appropriate method.
  • a method of forming an antifouling layer by applying an antifouling layer forming material on the base material layer after pasting a separately prepared base material layer and an adhesive layer, and one of the base material layers.
  • a method of forming an adhesive layer by applying an adhesive layer forming material on the surface and forming an antifouling layer by applying an antifouling layer forming material to the other surface of the base material layer, the base layer forming material and the adhesive layer For example, a method of forming the antifouling layer by applying the antifouling layer forming material on the base material layer after co-extrusion of the forming material to form a base material layer / adhesive layer laminate.
  • Examples of the method for applying the antifouling layer forming material on the base material layer include spraying, brushing, roller, curtain flow, roll, dip, and coater.
  • the antifouling layer-forming material is applied onto the base material layer by these methods, and the antifouling layer is formed, for example, by drying at a temperature from room temperature to 250 ° C. (preferably from room temperature to 180 ° C.). can do.
  • a precision coater such as a comma coater is used to apply the antifouling layer forming material onto the base material layer.
  • Measurement condition Measurement method: VSI (vertical scanning interferometry method, Vertical Scan Interferometry method) Magnification of body lens: x2.5 FOV lens (internal lens) magnification: x 0.55 Measurement area: 20mm x 20mm A sample was placed on a measurement stage, and the surface roughness in the horizontal direction (X direction) and vertical direction (Y direction) was measured at a pitch of 10 ⁇ m under the above measurement conditions, and the average value was obtained. Measurement principle: The contrast peak value of interference fringes generated by the light reflected from the reference mirror inside the apparatus and the light reflected from the sample was converted into height, and the surface roughness was measured.
  • the ten-point average surface roughness Rz is the highest measured from the roughness curve in the direction of the average line, only the reference length L (here, 20 mm), and measured in the direction of the vertical magnification from the average line of the extracted portion.
  • Arithmetic average surface roughness Ra means that only a reference length L (20 mm in this case) is extracted from the roughness curve in the direction of the average line, and the X axis is in the direction of the average magnification of the extracted portion in the direction of the vertical magnification
  • y f (x)
  • the pressure-sensitive adhesive in the pressure-sensitive adhesive layer was transferred to a polyester film (trade name “S-10”, manufactured by Toray Industries, Inc., thickness 38 ⁇ m) using a hand roller to obtain a pressure-sensitive adhesive sheet with a substrate. This was cut into a test piece size of 80 mm ⁇ 20 mm.
  • a plastic FRP plate reinforced by putting a glass cloth in an epoxy resin of 30 mm ⁇ 100 mm ⁇ thickness 2 mm was used.
  • the test piece was adhered to the adherend by reciprocating once with a 2 kg roller, and allowed to stand at 23 ° C. for 30 minutes, and then the initial 180-degree peel adhesive strength was measured.
  • the tensile speed was 300 mm / min.
  • There is almost no attached organism, or even if it is attached, it is easily peeled off with a finger.
  • delta The state to which the adhesion organism has adhered to about 10% of the surface.
  • X A state in which attached organisms are attached to about 20% of the surface.
  • XX A state in which attached organisms are attached to about 30% or more of the surface.
  • a syrup was coated on the surface of a separator (trade name “MRF38”, manufactured by Mitsubishi Plastics, Inc., thickness 38 ⁇ m) with an applicator to form a base material syrup layer having a thickness of 150 ⁇ m.
  • a cover separator (trade name “MRF38”, manufactured by Mitsubishi Plastics Co., Ltd., thickness 38 ⁇ m) is bonded to the base material syrup layer with a hand roller, and further irradiated with ultraviolet rays (ultraviolet illumination: 3). 4 mW / cm 2 , cumulative irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 ), and a substrate layer having a thickness of 150 ⁇ m was obtained.
  • the elongation was 420% and the stress at break was 27 MPa.
  • the acrylic monomer mixture was obtained by converting a part of the monomer into a polymer by adjusting the viscosity so that it can be applied by UV irradiation from above in a nitrogen stream.
  • To this acrylic monomer mixture 0.08 part by weight of 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA) as a crosslinking agent was added, and the surface of the separator (trade name “MRF50”, manufactured by Mitsubishi Plastics, Inc., thickness 50 ⁇ m).
  • HDDA 1,6-hexanediol diacrylate
  • cover separator (trade name “MRF38”, manufactured by Mitsubishi Plastics Co., Ltd., thickness: 38 ⁇ m) with a hand roller, and further irradiating with an ultraviolet lamp (BL type) (ultraviolet rays) Illuminance: 3.4 mW / cm 2 , cumulative irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 ), and an adhesive layer having a thickness of 50 ⁇ m was obtained. It was 13.3N / 20mm as a result of measuring the 180 degree
  • Example 1 ⁇ Preparation of antifouling layer forming material>
  • silicone oil SH200-100cs, non-reactive silicone oil, Shin-Etsu Chemical
  • KE-44 room temperature curable (RTV) resin, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the mixture was stirred using a homomixer, and the antifouling agent was uniformly dissolved or dispersed in the resin. After stirring, defoaming was performed to obtain an antifouling layer-forming material (1) for coating on the base material layer.
  • Example 6 In the formulation shown in Table 1, a silicone resin (KE-44, room temperature curable (RTV) resin, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and a surfactant (DKS-NL-DASH400, non-ionic ether type interface) as an antifouling agent
  • an activator Diichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • the mixture was stirred using a homomixer to uniformly dissolve or disperse the antifouling agent in the resin.
  • defoaming was performed to obtain an antifouling layer-forming material (5) for coating on a substrate.
  • an adhesive tape (5) was prepared in the same manner as in Example 1.
  • the evaluation results are shown in Table 2.
  • the aquatic organism adhesion preventing adhesive tape of the present invention can prevent aquatic organisms from adhering and breeding, underwater structures (ships, buoys, port facilities, offshore oilfield facilities, waterways for power plant cooling water, factory cooling) It can be suitably used for water channels and floating passages.

Abstract

 水中においても良好な接着性を発現でき、良好な機械的特性を有し、剥離作業がし易く、表面粗さが小さく、長期間にわたって防汚効果を持続でき、人体や環境に対する負荷が少なく、重量が軽く、安定した品質を維持でき、水生生物の付着を効果的に防止でき、船体に貼着した場合には燃費向上と排出CO削減に貢献し得る、水生生物付着防止粘着テープを提供する。 本発明の水生生物付着防止粘着テープは、防汚層と基材層と粘着層をこの順に含む粘着テープであって、該防汚層の十点平均表面粗さRzが5.0μm以下である。

Description

水生生物付着防止粘着テープ
 本発明は、水生生物付着防止粘着テープに関する。詳細には、本発明は、水中構造物(船舶、ブイ、港湾設備、海上油田設備、発電所冷却水用の水路、工場冷却水用の水路、水上浮遊通路など)に水中生物が付着して繁殖することを防止するための、水生生物付着防止粘着テープに関する。
 船舶などの水中構造物は、海水に接触する部分において、フジツボ、カキ、ムラサキイガイ、ヒドラ、セルプラ、ホヤ、コケムシ、アオサ、アオノリ、付着珪藻などの海洋生物が付着して繁殖し、流体抵抗の増加や熱伝導性の低下といった設備機械性能の低下や、付着した海洋生物の海外への拡散など、好ましくない状態を引き起こしている。また、付着した海洋生物を除去する作業には大きな労力と膨大な時間が必要であり、経済的な損失を被っている。
 上記のような被害を防止するため、従来、防汚塗料が水中構造物に塗装されている。防汚塗料には、古くは有機スズ化合物や現在では亜酸化銅などの毒性防汚剤が含まれている。防汚塗料の毒性によって海洋生物の付着成長はほぼ抑制できるが、有機スズ化合物や亜酸化銅などの毒性防汚剤は人体や環境に少なからず悪影響を与えるため、長期的にみれば深刻な問題となる。また、防汚塗料を塗装後に乾燥させる際には、30重量%程度の有機溶剤(VOC)が揮発し、作業環境や周辺の環境に悪影響を与えている。スプレー式塗装では、VOCの大気中への排出の他に、塗料の10重量%~20重量%は風により周囲に飛散していると言われている。一方で、長年使用した防汚塗料を塗り替える際には、古くなった防汚塗料をサンドブラストや金属研磨機で剥離するが、その際に、有機スズ化合物や亜酸化銅などの毒性防汚剤を含んだ大量の塗膜片が周囲に飛散して作業者や環境に悪影響を与えると共に、剥離した防汚塗料は産業廃棄物として処理されるため、大きな問題となっている。
 以上の様に、これまでの防汚塗料では、海洋生物に対する付着阻害効果はあるものの、人体や環境に対して大きな悪影響があり、多くの問題が解決されないまま現在に至っているのが現状である。
 また、現在主流の防汚塗料である自己研磨型防汚塗料(SPC:Self Polishing Copolymer)は、加水分解が進行しやすいために塗膜の表面粗さが大きく、使用期間の増加に伴って塗膜の表面粗さが次第に増大していくとともに、塗膜の剥離が生じてしまう。このため、塗装された水中構造物と海水との抵抗が大きく、例えば、水中構造物が船体の場合には、燃費の悪化や排出COの増加を招いてしまう。さらに、塗膜の表面粗さが大きいと、フジツボなどの海洋生物の付着を助長してしまい、防汚性能が低下してしまう。
 そこで、銅薄と粘着剤とをプライマーを介して貼り合わせた粘着テープが提案されている(特許文献1、2参照)。しかし、このような粘着テープにおいては、海洋生物の付着抑制を銅薄の銅成分によって実現させているため、環境への悪影響の可能性があるという問題がある。また、このような粘着テープは、FRP板に対するピール接着力が2.6kg/25mmまたは7.5kg/25mm(プライマー前処理後)と非常に大きく設計されており、使用後の粘着テープを貼り替える場合に粘着テープが人力で容易に剥がれるとは考えにくく、結局、削り取るなどの行為が必要なため、大きな労力が必要となる。また、銅は比重が8.94g/cmと重い物質であり、船舶などの移動構造物に使用することは、燃費を悪化させ経済的に好ましくない。
 また、シリコーンゴムと粘着剤の2層から成る防汚テープが提案されている(特許文献3参照)。しかし、防汚効果を担うシリコーンゴム層にはオイルなどの防汚剤が含まれておらず、シリコーンゴムそのものである。防汚剤が含まれていない場合は、短期的には海洋生物の付着はその撥水性によって抑制できるものの、長期間にはその防汚効果が持続できない。また、このような防汚テープは、シリコーンゴムと粘着剤の2層で構成されているため、強度的に非常に不安がある。一般的に、シリコーンゴムは破断点強度が極めて低いため、このような防汚テープを使用後に剥がす場合、テープ状態として剥がすことが困難であり現実的ではない。
 また、基材上に下塗り剤を介してシリコーンエラストマーを設け、基材の逆側には粘着層を設けたシート状テープが提案されている(特許文献4参照)。しかし、特許文献4には、水中で使用できる粘着剤組成に関する記述や接着力に関する記述などが全く無いため、水生生物付着防止粘着テープへの適用を考える上では現実性に乏しい。また、防汚テープを水中構造物に施工する際には、曲面や鋭角面に施工できるように柔軟性や伸び性の設計が必要であり、また、使用後に防汚テープを剥離する際には基材が途中で破壊しないような強度設計が必要であるが、特許文献4にはそのような記述が全く無いため、水生生物付着防止粘着テープへの適用を考える上では現実性に乏しい。
特公昭63-62487号公報 特公平1-54397号公報 特許第3000101号公報 特開2002-69246号公報
 本発明の課題は、水中においても良好な接着性を発現でき、良好な機械的特性を有し、剥離作業がし易く、表面粗さが小さく、長期間にわたって防汚効果を持続でき、人体や環境に対する負荷が少なく、重量が軽く、安定した品質を維持でき、水生生物の付着を効果的に防止でき、船体に貼着した場合には燃費向上と排出CO削減に貢献し得る、水生生物付着防止粘着テープを提供することにある。
 本発明の水生生物付着防止粘着テープは、
 防汚層と基材層と粘着層をこの順に含む粘着テープであって、
 該防汚層の十点平均表面粗さRzが5.0μm以下である。
 好ましい実施形態においては、上記防汚層の算術平均表面粗さRaが1.0μm以下である。
 好ましい実施形態においては、上記防汚層がシリコーン樹脂を含む。
 好ましい実施形態においては、上記防汚層が防汚剤を含む。
 好ましい実施形態においては、上記シリコーン樹脂に対する上記防汚剤の含有割合が2重量%以上である。
 好ましい実施形態においては、上記防汚剤が、シリコーンオイル、流動パラフィン、界面活性剤から選ばれる少なくとも1種である。
 好ましい実施形態においては、上記基材層の伸びが100%以上、破断点応力が10MPa以上である。
 好ましい実施形態においては、上記粘着層の23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力が30N/20mm以下である。
 好ましい実施形態においては、上記粘着層を海水に接触させた際に、該粘着層における海水に接触させた部分の圧縮弾性率が、海水接触前の該粘着層における圧縮弾性率の1.1倍以上である。
 本発明によれば、水中においても良好な接着性を発現でき、良好な機械的特性を有し、剥離作業がし易く、表面粗さが小さく、長期間にわたって防汚効果を持続でき、人体や環境に対する負荷が少なく、重量が軽く、安定した品質を維持でき、水生生物の付着を効果的に防止でき、船体に貼着した場合には燃費向上と排出CO削減に貢献し得る、水生生物付着防止粘着テープを提供することができる。
本発明の水生生物付着防止粘着テープの一例の概略断面図である。
 本発明の水生生物付着防止粘着テープは、防汚層と基材層と粘着層をこの順に含む。本発明の水生生物付着防止粘着テープは、防汚層と基材層と粘着層をこの順に含んでいれば、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の層を有していても良い。本発明の水生生物付着防止粘着テープの厚みは、それに含まれる各層の厚みによって、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な厚みに設定される。本発明の水生生物付着防止粘着テープの厚みは、好ましくは50μm~5000μmである。
 図1に、本発明の水生生物付着防止粘着テープの一例の概略断面図を示す。本発明の水生生物付着防止粘着テープ100は、防汚層2と基材層3と粘着層4をこの順に含む。図1に示すように、防汚層2の表面や、粘着層4の表面には、剥離フィルム1が設けられていても良い。
 防汚層は、その十点平均表面粗さRzが5.0μm以下である。防汚層の十点平均表面粗さRzは、好ましくは4.5μm以下であり、より好ましくは4.0μm以下であり、さらに好ましくは3.0μm以下であり、特に好ましくは2.5μm以下であり、最も好ましくは2.0μm以下である。防汚層の十点平均表面粗さRzの下限値は、小さければ小さいほど良いが、材料等を考慮すれば、好ましくは0.001μm以上であり、より好ましくは0.01μm以上であり、さらに好ましくは0.1μm以上である。防汚層の十点平均表面粗さRzが上記範囲内に収まることにより、本発明の水生生物付着防止粘着テープは、水生生物の付着を効果的に防止でき、船体に貼着した場合には燃費向上と排出CO削減に貢献し得る。なお、十点平均表面粗さRzの測定方法については、後述する。
 防汚層は、その算術平均表面粗さRaが、好ましくは1.0μm以下であり、より好ましくは0.8μm以下であり、さらに好ましくは0.6μm以下であり、特に好ましくは0.4μm以下であり、最も好ましくは0.2μm以下である。防汚層の算術平均表面粗さRaの下限値は、小さければ小さいほど良いが、材料等を考慮すれば、好ましくは0.001μm以上であり、より好ましくは0.01μm以上である。防汚層の算術平均表面粗さRaが上記範囲内に収まることにより、本発明の水生生物付着防止粘着テープは、水生生物の付着をより一層効果的に防止でき、船体に貼着した場合には燃費向上と排出CO削減により一層貢献し得る。なお、算術平均表面粗さRaの測定方法については、後述する。
 本発明において、防汚層の十点平均表面粗さRzを上記範囲内に収めるための手段、好ましくは、さらに防汚層の算術平均表面粗さRaを上記範囲内に収めるための手段としては、例えば、防汚層の組成の適切な選択、防汚層の形成方法の適切な選択などが挙げられる。
 防汚層は、好ましくはシリコーン樹脂を含む。防汚層中のシリコーン樹脂の含有割合は、防汚剤などの他の成分の含有割合によって、任意の適切な含有割合を採用し得る。防汚層中のシリコーン樹脂の含有割合は、好ましくは30重量%~98重量%であり、より好ましくは40重量%~97重量%であり、さらに好ましくは45重量%~96重量%であり、特に好ましくは50重量%~95重量%である。防汚層中のシリコーン樹脂の含有割合が上記範囲内に収まることにより、防汚層の防汚効果が十分に発現できるとともに、防汚層の機械的特性が十分に発現できる。防汚層中のシリコーン樹脂の含有割合が30重量%未満の場合、防汚層の機械的特性が低下するおそれがある。防汚層中のシリコーン樹脂の含有割合が98重量%を超える場合、防汚層の防汚効果が十分に発現できないおそれがある。
 シリコーン樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なシリコーン樹脂を採用し得る。シリコーン樹脂は、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。このようなシリコーン樹脂としては、常温で液状のシリコーン樹脂であっても良いし、常温で固体状のシリコーン樹脂であっても良い。また、このようなシリコーン樹脂としては、縮合型のシリコーン樹脂であっても良いし、付加型のシリコーン樹脂であっても良い。また、このようなシリコーン樹脂としては、単独で乾燥させる1液型のシリコーン樹脂であっても良いし、硬化剤を配合する2液型のシリコーン樹脂であっても良い。本発明においては、これらの中でも、1液型の室温硬化性(RTV)樹脂、2液型の室温硬化性(RTV)樹脂が好ましい。1液型のRTV樹脂としては、例えば、信越化学工業(株)製のKE-3475、KE-45S、KE-445、KE-44、KE-441、KE-3497、KE-4896などが挙げられる。2液型のRTV樹脂としては、例えば、信越化学工業(株)製のKE-106、KE-66、KE-1031、KE-1800などが挙げられる。
 本発明の水生生物付着防止粘着テープにおける水生生物の易除去性を向上させるために、シリコーン樹脂としては、水洗除去時の水圧などによって樹脂表面が弾性変形することにより付着物の剥離が容易になるような物性を有するシリコーン樹脂が好ましい。このようなシリコーン樹脂は、該シリコーン樹脂の100%モジュラス(引張応力)が、好ましくは0.1MPa~10MPaであり、より好ましくは0.1MPa~6MPaである。また、このようなシリコーン樹脂は、有機溶剤に可溶であるものが好ましい。
 防汚層は、好ましくは防汚剤を含む。防汚剤は、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。防汚層が防汚剤を含む場合、該防汚剤は、マトリックスであるシリコーン樹脂の表面に移行し、表面を防汚物質で覆うことによって、水生生物のシリコーン樹脂表面への付着を抑制し、さらに非加水分解性であることから、高い防汚効果を長期間維持する作用を発現することができる。
 防汚層中、シリコーン樹脂に対する防汚剤の含有割合は、好ましくは2重量%以上であり、より好ましくは2重量%~200重量%であり、さらに好ましくは3重量%~150重量%であり、特に好ましくは4重量%~120重量%であり、最も好ましくは5重量%~100重量%である。シリコーン樹脂に対する防汚剤の含有割合が上記範囲内に収まることにより、防汚層の防汚効果が十分に発現できるとともに、防汚層の外観特性や機械的特性が十分に発現できる。シリコーン樹脂に対する防汚剤の含有割合が2重量%未満の場合、防汚層の防汚効果が十分に発現できないおそれがある。シリコーン樹脂に対する防汚剤の含有割合が200重量%を超える場合、最終成形品や被膜の外観が不良となるおそれがあり、また、防汚層の強度が低下して防汚性を持続できなくなるおそれがある。
 防汚剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な防汚剤を採用し得る。このような防汚剤としては、例えば、シリコーンオイル、流動パラフィン、界面活性剤、ワックス、ペトロラタム、動物脂類、脂肪酸などが挙げられる。本発明においては、防汚剤としては、好ましくは、シリコーンオイル、流動パラフィン、界面活性剤から選ばれる少なくとも1種である。
 シリコーンオイルとしては、シリコーン樹脂との反応性や自己縮合性を有さないものが好ましい。このようなシリコーンオイルとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なシリコーンオイルを採用し得る。このようなシリコーンオイルとしては、シリコーン樹脂に含まれるオルガノポリシロキサンとある程度不相溶であるものが好ましく、長期間にわたって防汚効果を持続できる点で、例えば、一般式(I)で表されるシリコーンオイルが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(I)中、Rは、同一または異なって、炭素数1~10のアルキル基、アリール基、アラルキル基、フルオロアルキル基、ポリエーテル基、または水酸基を表し、Rは、同一または異なって、炭素数1~10のアルキル基、アリール基、アラルキル基、ポリエーテル基、フルオロアルキル基を表し、nは0~150の整数を表す。
 一般式(I)中のRとしては、好ましくは、メチル基、フェニル基、水酸基である。一般式(I)中のRとしては、好ましくは、メチル基、フェニル基、4-トリフルオロブチル基である。
 一般式(I)で表されるシリコーンオイルは、数平均分子量が、好ましくは180~20000であり、より好ましくは1000~10000である。
 一般式(I)で表されるシリコーンオイルは、粘度が、好ましくは10センチストークス~10000センチストークスであり、より好ましくは100センチストークス~5000センチストークスである。
 一般式(I)で表されるシリコーンオイルとしては、具体的には、例えば、両末端または片末端のRが水酸基である末端水酸基含有ジメチルシリコーンオイル、RおよびRの全てがメチル基であるジメチルシリコーンオイル、これらのジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部がフェニル基に置換されたフェニルメチルシリコーンオイルなどが挙げられる。
 一般式(I)で表されるシリコーンオイルの市販品としては、例えば、信越化学工業(株)製のKF96L、KF96、KF69、KF99、KF50、KF54、KF410、KF412、KF414、FL、東レダウコーニング株式会社製のBY16-846、SF8416、SH200、SH203、SH230、SF8419、FS1265、SH510、SH550、SH710、FZ-2110、FZ-2203が挙げられる。
 界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などが挙げられる。
 防汚剤として、珪藻付着防止剤、農薬、医薬品(メデトミジンなど)、酵素活性阻害剤(アルキルフェノール、アルキルレゾルシノールなど)、生物忌避剤を用いても良い。これらの防汚剤を用いることにより、珪藻やフジツボなどの水生生物の付着防止効果がより一層向上する。
 防汚層は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の添加剤を含んでいても良い。
 防汚層の厚みは、本発明の水生生物付着防止粘着テープの用途や使用環境などによって、任意の適切な厚みを採用し得る。防汚層の厚みは、好ましくは5μm~500μmである。防汚層の厚みが上記範囲内に収まることにより、防汚効果が十分に長く有効に働くとともに、ハンドリング性に優れ、テープのつなぎ目部分の凹凸が小さく、汚れが付きにくい。防汚層の厚みが5μmより薄いと、防汚効果が有効に働く期間が短くなり、実用的ではなくなるおそれがある。防汚層の厚みが500μmより厚いと、本発明の水生生物付着防止粘着テープが分厚くなって重量が大きくなるため、ハンドリング性が悪くなり、テープのつなぎ目部分の凹凸が大きくなり、汚れが付きやすいおそれがある。
 基材層としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な基材層を採用し得る。このような基材層の材料としては、好ましくは、耐水性、強度、柔軟性、裂け性に優れるものである。このような基材層の材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンアクリル樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー類、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)などが挙げられる。このような基材層の材料は、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。
 基材層は、その伸びが、好ましくは100%以上であり、より好ましくは120%以上であり、さらに好ましくは150%以上である。基材層の伸びが100%以上であることによって、本発明の水生生物付着防止粘着テープは、様々な被着体の形状に良好に追従でき、平面に良好に貼付できるだけでなく、船体表面に存在するような曲面部分、90度角の部分、鋭角部分などにも良好に貼付できる。基材層の伸びが100%未満の場合、様々な被着体の形状に十分に追従できず、皺や接着剤の未接着部分が発生してしまい、外観不良や接着不良の原因となるおそれがある。基材層の伸びの上限は、基材層の強度の観点から、好ましくは2000%以下である。
 基材層は、その破断点応力が、好ましくは10MPa以上であり、より好ましくは12MPa以上であり、さらに好ましくは15MPa以上である。基材層の破断点応力が上記範囲内にあることによって、使用済みの本発明の水生生物付着防止粘着テープを被着体から剥がす際に基材層が切断されることを抑制できる。基材層の破断点応力が10MPa未満の場合、使用済みの本発明の水生生物付着防止粘着テープを被着体から剥がす際に、基材層が頻繁に切断してしまい、作業効率が著しく悪くなるおそれがある。基材層の破断点応力の上限は、基材層の取扱性の観点から、好ましくは200MPa以下である。
 基材層は、その弾性率が、好ましくは4000MPa以下であり、より好ましくは1000MPa以下であり、さらに好ましくは100MPa以下であり、特に好ましくは50MPa以下である。基材層の弾性率が4000MPa以下であることによって、本発明の水生生物付着防止粘着テープは、様々な被着体の形状に良好に追従でき、施工性が向上する。基材層の弾性率の下限は、基材層の取扱性の観点から、好ましくは0.1MPa以上である。
 基材層は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な添加剤を含んでいても良い。このような添加剤としては、例えば、オレフィン系樹脂、シリコーン系ポリマー、液状アクリル系共重合体、粘着付与剤、老化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、ポリエチレンイミン、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、リン酸エステル、滑剤、界面活性剤、充填剤や顔料(例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラックなど)などが挙げられる。
 基材層は、紫外線吸収剤を含むことが好ましい。基材層が紫外線吸収剤を含むことにより、本発明の水生生物付着防止粘着テープの耐候性が向上する。基材層が紫外線吸収剤を含んでいない場合、野外での使用において太陽光によって基材が劣化しやすくなり、当初の基材強度を維持することが難しくなるおそれがある。そして、基材が劣化してしまうと、使用済みの本発明の水生生物付着防止粘着テープを被着体から剥がす際に、基材層が頻繁に切断してしまい、作業効率が著しく悪くなるおそれがある。
 基材層の厚みは、本発明の水生生物付着防止粘着テープの用途や使用環境などによって、任意の適切な厚みを採用し得る。基材層の厚みは、好ましくは1μm~1000μmであり、より好ましくは10μm~800μmであり、さらに好ましくは20μm~500μmである。基材層の厚みを上記範囲内に収めることにより、本発明の水生生物付着防止粘着テープは、曲面や鋭角面など、平面以外の部位にも容易に作業性良く貼着でき、貼着後の表面にしわや浮きなどの外観不良が生じ難い。基材層の厚みが薄過ぎると、ハンドリング性が悪くなり、基材としての役割を果たせず、実用的ではなくなるおそれがある。基材層の厚みが厚過ぎると、被着体の形状に十分に追従できなくなり、テープのつなぎ目部分の凹凸が大きくなり、汚れが付きやすいおそれがある。
 基材層には、防汚層との密着性を向上させるために、プライマーをあらかじめ塗工しておいても良いし、シランカップリング剤をあらかじめ添加しておいても良い。防汚層がシリコーン樹脂を含む場合、シリコーン樹脂の特性である低表面エネルギーが原因で、基材層への密着性が低い場合がある。防汚層と基材層の密着性が低いと、防汚効果を発揮する防汚層が、使用中の衝撃や物理的ダメージによって基材層から剥離してしまい、本来の防汚効果が持続できないおそれがある。そのため、基材層の表面にプライマーをあらかじめ塗工して防汚層との密着性を高めたり、シリコーン樹脂と反応するシラノール基やアルコキシシラン基をシランカップリング剤によって基材層中に導入し、縮合型シリコーン樹脂の塗工時に基材層上の反応基と縮合反応させて密着性を向上させたりすることができる。
 シランカップリング剤は、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。市販されている具体的なシランカップリング剤としては、例えば、信越化学工業(株)製のKBM5103、KBM1003、KBM903、KBM403、KBM802などが挙げられる。
 基材層にシランカップリング剤が含まれる場合、基材層中のシランカップリング剤の含有割合は、好ましくは0.01重量%~10重量%である。基材層中のシランカップリング剤の含有割合を上記範囲内に収めることにより、基材層が硬くなり過ぎることを抑制できるとともに、基材層と防汚層との間に十分な密着性が発現できる。基材層中のシランカップリング剤の含有割合が10重量%を超える場合、シランカップリング剤が架橋点となって基材層が硬くなってしまうおそれがある。基材層中のシランカップリング剤の含有割合が0.01重量%未満の場合、基材層と防汚層との間に十分な密着性が発現できないおそれがある。
 粘着層としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な粘着層を採用し得る。このような粘着層の材料としては、例えば、アクリル樹脂系粘着剤、エポキシ樹脂系粘着剤、アミノ樹脂系粘着剤、ビニル樹脂(酢酸ビニル系重合体など)系粘着剤、硬化型アクリル樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤などが挙げられる。粘着層の材料は、1種のみであっても良いし、2種以上であっても良い。
 粘着層は、その23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力が、好ましくは30N/20mm以下であり、より好ましくは20N/20mm以下であり、さらに好ましくは15N/20mm以下である。粘着層の23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力が上記範囲内に収まることにより、本発明の水生生物付着防止粘着テープを被着体から剥がし易くなる。粘着層の23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力が30N/20mmを超える場合、使用済みの本発明の水生生物付着防止粘着テープを被着体から剥がすことが困難になり、作業効率が著しく悪くなるおそれがある。粘着層の23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力の下限は、十分な粘着力を維持できる観点から、好ましくは5N/20mm以上である。
 粘着層は、海水に接触させた際に、該粘着層における海水に接触させた部分の圧縮弾性率が、海水接触前の該粘着層における圧縮弾性率に対して、好ましくは1.1倍以上であり、より好ましくは1.2倍以上であり、さらに好ましくは1.5倍以上である。粘着層を海水に接触させた際に、該粘着層における海水に接触させた部分の圧縮弾性率が、海水接触前の該粘着層における圧縮弾性率の1.1倍以上であれば、水中においても良好な接着性を発現できる。粘着層を海水に接触させた際の、該粘着層における海水に接触させた部分の圧縮弾性率の、海水接触前の該粘着層における圧縮弾性率に対する倍率の上限は、取扱性の観点から、好ましくは100倍以下である。
 粘着層の厚みは、本発明の水生生物付着防止粘着テープの用途や使用環境などによって、任意の適切な厚みを採用し得る。粘着層の厚みは、好ましくは10μm以上である。粘着層の厚みが10μmより薄いと、被着体の形状に十分に追従できなくなり、接着面積が減少してしまい、十分な粘着力が発現できないおそれがある。粘着層の厚みの上限は、取扱性の観点から、好ましくは100μm以下である。
 本発明の水生生物付着防止粘着テープは、任意の適切な方法によって製造し得る。このような方法としては、例えば、別途準備した基材層と粘着層を貼付した後に防汚層形成材料を基材層上に塗布して防汚層を形成する方法、基材層の一方の面に粘着層形成材料を塗布して粘着層を形成し、基材層のもう一方の面に防汚層形成材料を塗布して防汚層を形成する方法、基材層形成材料と粘着層形成材料を共押出しして基材層/粘着層の積層体を形成させた後に防汚層形成材料を基材層上に塗布して防汚層を形成する方法、などが挙げられる。
 防汚層形成材料を基材層上に塗布する方法としては、例えば、スプレー、ハケ塗り、ローラー、カーテンフロー、ロール、ディップ、コーターなどが挙げられる。これらの方法で防汚層形成材料を基材層上に塗布して、例えば、室温から250℃までの温度(好ましくは、室温から180℃の温度)で乾燥させることにより、防汚層を形成することができる。特に、本発明の水生生物付着防止粘着テープにおいては、コンマコーターなどの精密コーターを採用して防汚層形成材料を基材層上に塗布することは、好ましい実施形態の一つである。
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
<十点平均表面粗さRzおよび算術平均表面粗さRaの測定>
 光干渉方式の表面形状測定システムを用いて表面状態を20mm×20mmで測定し、表面粗さを、十点平均表面粗さRzおよび算術平均表面粗さRaとして求めた。
 装置名:
  Veeco製 Wyco NT9100
 測定条件:
  測定方式:VSI(垂直走査型干渉方式、Vertical Scan Interferometory方式)
  体物レンズの倍率:×2.5
  FOVレンズ(内部レンズ)の倍率:×0.55
  測定面積:20mm×20mm
 試料を測定ステージに載せ、上記の測定条件で横方向(X方向)、縦方向(Y方向)の表面粗さの測定を10μmピッチで行いその平均値を求めた。
 測定原理:装置内部のリファレンスミラーから反射する光と試料から反射する光によって発生する干渉縞のコントラストピーク値を高さに変換し、表面粗さを測定した。
(十点平均表面粗さRz)
 十点平均表面粗さRzとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さL(ここでは20mm)だけを抜き取り、この抜取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から5番目までの山頂の高さの絶対値の平均値と、最も低い谷底から5番目までの谷底の深さの絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル(μm)で表したものをいう。
(算術平均表面粗さRa)
 算術平均表面粗さRaとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さL(ここでは20mm)だけを抜き取り、この抜取り部分の平均線の方向にX軸を、縦倍率の方向にY軸を取り、粗さ曲線をy=f(x)で表したときに、次式によって求められる値をマイクロメートル(μm)で表したものをいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
<伸びおよび破断点応力の評価>
 JIS7161、JIS7162、JIS7127に準じて、引っ張り試験機(AUTOGRAPH AGS-X、(株)島津製作所製)および解析ソフト(TRAPEZIUM X、(株)島津製作所製)を用い、基材層の伸びおよび破断点応力を測定した。
<180度ピール接着力の測定>
 粘着層の粘着剤をポリエステルフィルム(商品名「S-10」、東レ(株)製、厚み38μm)にハンドローラーを使用して転写し、基材付きの粘着シートを得た。これを80mm×20mmの試験片サイズにカットした。被着体として30mm×100mm×厚さ2mmのエポキシ樹脂にガラスクロスを入れて強化したプラスチックFRP板を使用した。被着体に試験片を2kgローラーで1往復して貼り合せ、23℃で30分放置後、初期の180度ピール接着力を測定した。引張速度は300mm/minとした。
<圧縮弾性率の測定>
 粘着テープを粘着層が海水に触れる状態で、市販されている模擬海水に室温で7日間浸漬させ、浸漬前後での、該粘着層における海水に接触させた部分の圧縮弾性率を比較した。評価条件は以下の条件で実施した。圧縮弾性率は測定して得られる荷重-変位曲線から付属の解析ソフトで求めた。
 評価装置:ナノインデンター、Hysitron Inc.製、Tribo Scope
 使用圧子:Berkovich、三角錐型
 測定方法:単一押し込み測定
 測定温度:25℃
 押し込み深さ設定:約1.1μm
<野外防汚試験>
 評価を行う粘着テープの全てを大きさ10cm×10cmに切り出し、ほぼ同じ大きさの塩化ビニル製プレートに貼り付けた。これらの全てのプレート(サンプル)をさらにタテ23cm×ヨコ90cmの塩化ビニル製プレートに固定した。このユニットを、瀬戸内海(姫路周辺)のヨットハーバーにある防波堤にて、海水面から2m下(最満潮時)または0.5m下(最干潮時)になるように設置し、全てのサンプル面が防波堤壁面と逆側になるように配置した。3ヶ月間このまま放置し、その後、目視による評価を行った。評価基準は次の通りである。
○:ほとんど付着生物がないか、または付着していても指で簡単に剥離する状態。
△:表面の10%程度に付着生物が付着している状態。
×:表面の20%程度に付着生物が付着している状態。
××:表面の30%程度以上に付着生物が付着している状態。
〔製造例1〕
<基材層の作成>
 冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、(メタ)アクリル系モノマーとして、イソボルニルアクリレート(商品名「IBXA」、大阪有機化学工業(株)製)を71重量部、n-ブチルアクリレート(BA、東亜合成(株)製)を19重量部、アクリル酸(AA)を10重量部、ポリオールとして、数平均分子量650のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(PTMG650、三菱化学(株)製)を68.4重量部、触媒としてジラウリン酸ジブチルスズ(DBTL)0.01重量部を投入し、攪拌しながら、水添キシリレンジイソシアネート(HXDI、三井化学ポリウレタン(株)製)を25.5重量部滴下し、65℃で5時間反応させ、ウレタンポリマー-アクリル系モノマー混合物を得た。その後、さらに、ヒドロキシエチルアクリレート(商品名「アクリックス HEA」、東亜合成(株)製)6.1重量部を投入し、65℃で1時間反応することで、アクリロイル基末端ウレタンポリマー-アクリル系モノマー混合物を得た。その後、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-5103、信越化学工業(株)製)を1重量部、光重合開始剤としてジフェニル(2,4,6,-トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド(商品名「ルシリンTPO」、BASF製)を0.25重量部、紫外線吸収剤(商品名「TINUVIN123」、BASF製)を1.25重量部、酸化防止剤(商品名「TINUVIN400」、BASF製)を0.6重量部添加することにより、シロップを得た。
 セパレーター(商品名「MRF38」、三菱樹脂(株)製、厚み38μm)の表面に、シロップをアプリケーターにて塗工し、厚み150μmの母材シロップ層を形成した。母材シロップ層上にカバーセパレーター(商品名「MRF38」、三菱樹脂(株)製、厚み38μm)をハンドローラーにて貼り合わせ、さらに紫外線ランプ(BLタイプ)により紫外線を照射し(紫外線照度:3.4mW/cm、積算照射量:2000mJ/cm)、厚み150μmの基材層を得た。
 作成した基材層の伸びおよび破断点応力を評価した結果、伸びが420%、破断点応力が27MPaであった。
〔製造例2〕
<粘着層の作成>
 冷却管、窒素導入管、温度計、および攪拌機を備えた反応容器に、(メタ)アクリル系モノマーとして、2エチルヘキシルアクリレート(2EHA、東亜合成(株)製)を90重量部、アクリル酸(AA)を10重量部、光重合開始剤として2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名「イルガキュア651」、BASF製)0.05重量部を投入して分散させ、攪拌しながら窒素気流下にて上部よりUV照射することにより一部のモノマーをポリマーに転化させて塗工可能な粘度に調整することにより、アクリル系モノマー混合物を得た。このアクリル系モノマー混和物に架橋剤として1、6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)を0.08重量部添加し、セパレーター(商品名「MRF50」、三菱樹脂(株)製、厚み50μm)の表面にアプリケーターにて塗布し、カバーセパレーター(商品名「MRF38」、三菱樹脂(株)製、厚み38μm)をハンドローラーにて貼り合わせ、さらに紫外線ランプ(BLタイプ)により紫外線を照射することにより(紫外線照度:3.4mW/cm、積算照射量:2000mJ/cm)、厚み50μmの粘着層を得た。
 作成した粘着層の23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力を測定した結果、13.3N/20mmであった。
〔実施例1〕
<防汚層形成材料の調製>
 表1に示す配合で、シリコーン樹脂(KE-44、室温硬化性(RTV)樹脂、信越化学工業(株)製)に防汚剤としてシリコーンオイル(SH200-100cs、非反応性シリコーンオイル、信越化学工業(株)製)を添加した後、ホモミキサーを用いて撹拌し、樹脂に防汚剤を均一に溶解または分散させた。撹拌後、脱泡し、基材層に塗工するための防汚層形成材料(1)を得た。
<粘着テープの作成>
 製造例2で作成した粘着層を、転写により、製造例1で作成した基材層に貼り付けた。その後、粘着層とは逆側の基材層面に、コンマコーターで防汚層形成材料(1)を塗布し、オーブンによって150℃で15分間乾燥し、粘着テープ(1)を作成した。
 粘着テープ(1)の構成は、防汚層(厚み=75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔実施例2〕
 表1に示す配合で、シリコーン樹脂(KE-44、室温硬化性(RTV)樹脂、信越化学工業(株)製)に防汚剤としてシリコーンオイル(SH200-100cs、非反応性シリコーンオイル、信越化学工業(株)製)を添加した後、ホモミキサーを用いて撹拌し、樹脂に防汚剤を均一に溶解または分散させた。撹拌後、脱泡し、基材に塗工するための防汚層形成材料(2)を得た。
 防汚層形成材料(2)を用いて、実施例1と同様に行い、粘着テープ(2)を作成した。
 粘着テープ(2)の構成は、防汚層(厚み=75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔実施例3〕
 表1に示す配合で、シリコーン樹脂(KE-44、室温硬化性(RTV)樹脂、信越化学工業(株)製)に防汚剤としてシリコーンオイル(SH200-100cs、非反応性シリコーンオイル、信越化学工業(株)製)を添加した後、ホモミキサーを用いて撹拌し、樹脂に防汚剤を均一に溶解または分散させた。撹拌後、脱泡し、基材に塗工するための防汚層形成材料(3)を得た。
 防汚層形成材料(3)を用いて、実施例1と同様に行い、粘着テープ(3)を作成した。
 粘着テープ(3)の構成は、防汚層(厚み=75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔実施例4〕
 表1に示す配合で、シリコーン樹脂(KE-44、室温硬化性(RTV)樹脂、信越化学工業(株)製)に防汚剤としてシリコーンオイル(SH200-100cs、非反応性シリコーンオイル、信越化学工業(株)製)を添加した後、ホモミキサーを用いて撹拌し、樹脂に防汚剤を均一に溶解または分散させた。撹拌後、脱泡し、基材に塗工するための防汚層形成材料(4)を得た。
 防汚層形成材料(4)を用いて、実施例1と同様に行い、粘着テープ(4)を作成した。
 粘着テープ(4)の構成は、防汚層(厚み=75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔実施例5〕
 表1に示す配合で、シリコーン樹脂(KE-44、室温硬化性(RTV)樹脂、信越化学工業(株)製)に防汚剤として流動パラフィン(炭化水素系流動パラフィン、和光純薬工業(株)製)を添加した後、ホモミキサーを用いて撹拌し、樹脂に防汚剤を均一に溶解または分散させた。撹拌後、脱泡し、基材に塗工するための防汚層形成材料(5)を得た。
 防汚層形成材料(5)を用いて、実施例1と同様に行い、粘着テープ(5)を作成した。
 粘着テープ(5)の構成は、防汚層(厚み=75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔実施例6〕
 表1に示す配合で、シリコーン樹脂(KE-44、室温硬化性(RTV)樹脂、信越化学工業(株)製)に防汚剤として界面活性剤(DKS-NL-DASH400、非イオンエーテル型界面活性剤、第一工業製薬(株)製)を添加した後、ホモミキサーを用いて撹拌し、樹脂に防汚剤を均一に溶解または分散させた。撹拌後、脱泡し、基材に塗工するための防汚層形成材料(5)を得た。
 防汚層形成材料(5)を用いて、実施例1と同様に行い、粘着テープ(5)を作成した。
 粘着テープ(5)の構成は、防汚層(厚み=75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔比較例1〕
 製造例2で作成した粘着層を、転写により、製造例1で作成した基材層に貼り付けた。その後、粘着層とは逆側の基材層面に、自己研磨型防汚塗料(シージェット033、中国塗料株式会社製)を、取り扱い説明書通りハンドローラーで2回塗布し、室温で乾燥し、粘着テープ(C1)を作成した。
 粘着テープ(C1)の構成は、防汚層(厚み=およそ75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
〔比較例2〕
 製造例2で作成した粘着層を、転写により、製造例1で作成した基材層に貼り付けた。その後、粘着層とは逆側の基材層面に、自己研磨型防汚塗料(シージェット034、中国塗料株式会社製)を、取り扱い説明書通りハンドローラーで2回塗布し、室温で乾燥し、粘着テープ(C2)を作成した。
 粘着テープ(C2)の構成は、防汚層(厚み=およそ75μm)/基材層(厚み=150μm)/粘着層(厚み=50μm)であった。
 評価結果を表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 本発明の水生生物付着防止粘着テープは、水中生物が付着して繁殖することを防止できるため、水中構造物(船舶、ブイ、港湾設備、海上油田設備、発電所冷却水用の水路、工場冷却水用の水路、水上浮遊通路など)に好適に利用できる。
  1      剥離フィルム
  2      防汚層
  3      基材層
  4      粘着層
100      水生生物付着防止粘着テープ

Claims (9)

  1.  防汚層と基材層と粘着層をこの順に含む粘着テープであって、
     該防汚層の十点平均表面粗さRzが5.0μm以下である、
     水生生物付着防止粘着テープ。
  2.  前記防汚層の算術平均表面粗さRaが1.0μm以下である、請求項1に記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  3.  前記防汚層がシリコーン樹脂を含む、請求項1または2に記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  4.  前記防汚層が防汚剤を含む、請求項3に記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  5.  前記シリコーン樹脂に対する前記防汚剤の含有割合が2重量%以上である、請求項4に記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  6.  前記防汚剤が、シリコーンオイル、流動パラフィン、界面活性剤から選ばれる少なくとも1種である、請求項4または5に記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  7.  前記基材層の伸びが100%以上、破断点応力が10MPa以上である、請求項1から6までのいずれかに記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  8.  前記粘着層の23℃で引張速度300mm/minにおける180度ピール接着力が30N/20mm以下である、請求項1から7までのいずれかに記載の水生生物付着防止粘着テープ。
  9.  前記粘着層を海水に接触させた際に、該粘着層における海水に接触させた部分の圧縮弾性率が、海水接触前の該粘着層における圧縮弾性率の1.1倍以上である、請求項1から8までのいずれかに記載の水生生物付着防止粘着テープ。
     
     
     
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