海洋の生物付着防止コーティング及びこのコーティングを施す方法
【課題】海洋物品に生物が付着するのを防止するコーティング、海洋物品（１２）にコーティングを適用する方法に係わる。
【解決手段】海洋の物品（１２）の表面に適用する海洋生物付着防止コーティング（１０）。コーティング（１０）は、自己平滑性、自己硬化性のエポキシ樹脂プライマー接着剤（１４）、接着性変性エポキシ樹脂バインダー接着剤（１６）及び細粒化された銅ニッケル合金（１８）から構成される。
【解決手段】海洋の物品（１２）の表面に適用する海洋生物付着防止コーティング（１０）。コーティング（１０）は、自己平滑性、自己硬化性のエポキシ樹脂プライマー接着剤（１４）、接着性変性エポキシ樹脂バインダー接着剤（１６）及び細粒化された銅ニッケル合金（１８）から構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋の生物付着防止コーティング及びこのコーティングを施す方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水に相当の期間放置する物品、すなわち、例えば、船舶の船体等の海洋の物品は、それらに海洋生物が付着するのを防止するために保護する必要があり、木材からなる船体の場合、トレドワーム（Toredo worm)やキクイムシ（Gribble)等の海中で木に穴を開ける虫によって、それらに穴を開けられるのを防止する必要がある。現在、これは付着防止塗料を海洋物品にコーティングすることで実現されている。
【０００３】
初期の付着防止塗料は、有効成分として亜酸化銅（Cuprous-Oxide）を含んでいた。しかし、それらの効果は低かった。より最近の付着防止塗料は、有効成分として亜酸化銅と、スズとトリ−ブチル−スズ（Tri-Butyl-Tin）の両方の合成物（ＴＢＴｓ)を含んでいた。こうした塗料はより高い効果を有したが、人間及び通常の海の環境の両方に対して有毒であり、これらの使用は、甲殻類を含む海洋生物に被害を与えた。ＴＢＴｓの使用は、現在２５メートル未満の全ての船舶で禁止されている。
【０００４】
例えば、船舶の船体といった付着防止塗料を有する海洋物品を扱うために、物品は海から運び出さなければならず。既に付着している海洋生物は取り除かなければならないし、付着防止塗料が施される前に、塗布された部分はきれいにこすり落とさなければならない。この処理は理想的には、毎年実行されるべきであるが、時間の浪費であり、不快で、高価なものである。加えて、全ての処理は、処理される海洋物品内部に機械的なストレスを与える可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の特徴によれば、
コーティングされる表面上に施されるプライマー接着剤、
プライマー接着剤の全面上に施されるバインダー接着剤と、
バインダー接着剤の全面に提供される金属材料と、バインダー接着剤とプライマー接着剤によって、コーティングされる面に金属材料を固着し、
コーティングされた面が海中に沈められたとき、金属酸化層が金属材料の外表面に形成されるような、水に接したとき酸化される１又はそれ以上の金属で構成される金属材料から構成されてなる。
海洋生物付着防止コーティングが提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
金属材料は銅で構成しても、銅合金で構成してもよい。金属材料は好ましくは、銅ニッケル合金で構成される。銅ニッケル合金は好ましくは８８％の銅と１０％のニッケルと、残りの２％は鉄及びマンガンで構成される。
【０００７】
金属材料は好ましくは細粒化される。細粒は好ましくは２５０ミクロン以下の直径を有し、より好ましくは１０ミクロンから２５０ミクロンの間の直径を有する。細粒は好ましくは実質的に球形で、より好ましくはタイプはガス噴霧法によって作製される。
【０００８】
プライマー接着剤は、好ましくは自己硬化性接着剤である。プライマー接着剤は好ましくは自己平滑化性接着剤である。プライマー接着剤は好ましくは、エポキシ樹脂系接着剤で、より好ましくは無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の２成分で構成される。
【０００９】
バインダー接着剤は、好ましくは自己硬化性接着剤である。バインダー接着剤は好ましくは長い硬化時間を有する。バインダー接着剤は好ましくは接着性変性エポキシ樹脂であり、より好ましくは１又はそれ以上のチキソトロープ剤（thixotropic agents)を付加したエポキシ樹脂で構成される。エポキシ樹脂は好ましくは無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂系で構成される。チキソトロープ剤は好ましくは自由流動型ドライアモルファス材料で構成される。バインダー接着剤は好ましくは金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さの層として設けられる。
【００１０】
本発明のさらなる特徴によれば、コーティングされる面に本発明の第１の特徴による海洋生物付着防止コーティングを設ける方法が提供され、その方法は、
表面にプライマー接着剤の層を設け、
プライマー接着剤を硬化させ、
プライマー接着剤の層の上にバインダー接着剤の層を設け、そして、
バインダー接着剤の層の上に金属材料の層を設ける。
【００１１】
金属材料が細粒化された金属材料である場合、細粒は、好ましくはバインダー接着剤の層にスプレーされ、より好ましくは圧力式のスプレー装置を使用する。細粒はファン又はコーン形状の細粒散布機能を有するスプレーで、好ましくはバインダー接着剤の層にスプレーされる。細粒は好ましくはバインダー接着剤の上に実質的に平滑に散布される。
【００１２】
プライマー接着剤は、好ましくは表面にスプレーされる。あるいはプライマー接着剤は、ローラ手段を使用して表面に施される。
【００１３】
バインダー接着剤の層は好ましくはバインダー接着剤の薄い層を構成し、より好ましくは、金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さを有する。
【００１４】
方法は、プライマー接着剤を施す前に、コーティングされる面の油脂や油のような既に存在するコーティング材料及び／又は汚染物質を洗浄する、付加的な洗浄の工程で構成される。本発明の第１の特徴によれば、
キャリアー膜と、
キャリア膜の一方の表面上に施された第１の接着層と、及び第１の接着層の最上面に施された金属材料層と、その接着剤によってキャリア膜に金属材料が固着され、
コーティングが海中に沈められたときに、酸化金属層が金属材料の外側表面に形成されるような、水に接したとき酸化される１又はそれ以上の金属で構成される金属材料から構成されてなる
海洋の生物付着防止コーティングが提供される。
【００１５】
金属材料は、好ましくは銅ニッケル合金で構成される。銅ニッケル合金は好ましくは８８％の銅、１０％のニッケル、残りの２％は鉄及びマンガンで構成される。
【００１６】
金属材料は、好ましくは細粒化され、より好ましくは細粒は１０ミクロンから２００ミクロンの間の大きさを有する。
【００１７】
キャリア膜は好ましくは不透水性材料で構成され、より好ましくは不活性の不透水性材料である。キャリア膜は好ましくは非伸縮性材料である。キャリア膜は、ポリエステルのような合成プラスチック材料で構成される。キャリア膜は、シート又は細長いストリップで形成してもよい。
【００１８】
第１の接着層は、好ましくは熱硬化性の接着剤、光学的硬化性の接着剤又は化学的硬化性の接着剤の層で構成される。
【００１９】
コーティングは、さらにコーティングされる面にコーティングを固着させるために、キャリア膜の反対に設けられた第２の接着層で構成してもよい。第２の接着層は、エポキシ樹脂又はアクリル接着剤の層で構成してもよい。除去可能なバッキング層は、第２の接着層の全体に提供され、バッキング層は、コーティングされる表面にコーティングを適用する前に第２の接着層を露出するよう除去される。
【００２０】
第１及び第２の接着層は、好ましくは海水中で長い期間の浸水に耐久性がある接着剤で構成される。
【００２１】
さらなる本発明の特徴によれば、海洋生物付着防止コーティングを製造する方法が提供され、その方法は、
キャリア膜の一方の側に第１の接着層を塗布し、
第１の接着層の最上層に金属材料層を提供し、
第１の接着層及びキャリア膜に金属材料を接着するために金属材料層に圧力を加えるものである。
【００２２】
金属材料は、好ましくは細粒化され、細粒は第１の接着層の上に散布される。金属材料の細粒は、好ましくはふるいを通って第１の接着剤層上に散布される。
【００２３】
圧力は、好ましくは一対のローラ間をコーティングを通すことによって、細粒化された金属材料層に適用される。ローラーは金属材料の細粒に圧力を与え、それらを第１の接着層に固着させる。
【００２４】
方法は、第１の接着層を硬化するため、細粒化した金属材料層を接着剤に固着させるためのさらなるステップで構成してもよい。接着剤は熱硬化、光学硬化、又は化学硬化でもよい。
【００２５】
方法は、キャリア膜の反対側に第２の接着層を塗布し、コーティングされる表面にコーティングを固着するためのステップをさらに構成してもよい。方法は、さらに、第２接着層の最上層に、コーティングされる表面にコーティングを適用する前に、第２接着層を露出するため除去される除去可能なバッキング層を設けてもよい。
【００２６】
本発明のさらなる特徴によれば、海洋生物付着防止コーティングを製造するための装置が提供される。その装置は、
キャリア膜の一方側に第１の接着層を設けるため操作可能な接着塗布手段、
第１の接着層上に細粒化された金属材料を散布するため操作可能な金属材料塗布手段、
細粒化された金属材料層上に圧力を与え、それによって細粒を第１接着層に圧入するため操作可能な圧力塗布手段からなる。
【００２７】
金属材料塗布手段は好ましくは、細粒化された金属材料を貯蔵する貯蔵ホッパー及び第１の接着材層に細粒化された金属を散布する散布ヘッドで構成される。散布ヘッドは、好ましくは、細粒化された金属材料を第１接着層に散布するふるいで構成される。
【００２８】
圧力提供手段は、好ましくは一対のローラで構成され、より好ましくは、硬い表面を有する一対のピンチローラーである。圧力提供手段は、さらに好ましくは、ローラーによって与えられる圧力量を適正化するため操作可能な圧力調整手段で構成される。それぞれのローラーの表面は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような汚れ防止材料でコーティングされる。
【００２９】
装置はさらに第１の接着層を硬化するため操作可能な接着剤硬化手段で構成される。接着剤硬化手段は、好ましくは圧力提供手段の後に設けられる。接着剤硬化手段は、接着剤を加熱し、それによって接着剤を熱硬化させるため操作可能なオーブンで構成される。
【００３０】
あるいは、接着剤硬化手段は、接着剤の重合を引き起こす光学シグナルに接着剤を露出する光学的シグナルを発生させるため操作可能な光源で構成してもよい。光源は、好ましくは、狭いスペクトルバンド幅、好ましくは光学スペクトルの紫外線領域内又は光学スペクトルの赤外線領域内に位置するスペクトル幅を有する光学シグナルを発生させるため操作可能である。
【００３１】
あるいは、接着剤硬化手段は、さらにコーティングが１又はそれ以上の触媒化学物質に露出される硬化用チャンバーで構成してもよい。化学物質は、コーティングが硬化チャンバー内で浸漬される液体又はガス内に提供されてもよい。
【００３２】
接着剤塗布手段は、さらにキャリアー膜の反対側に第２の接着層を提供するために操作可能でもよい。
【００３３】
装置は、さらに第２の接着層の最表面層に除去可能なバッキング層を提供する手段で構成する。バッキング層は、コーティングされる表面にコーティングを提供する前に第２接着層を露出するため除去される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
発明の実施例が、以下の添付した図面に関して、実施例のみの手段によって、ここに詳細に記述される。
【００３５】
図１を参照すると、本発明の実施例１の海洋生物付着防止コーティング１０を提供する。コーティング１０は、船の船体のような海洋物品１２の表面に適用するものである。
【００３６】
コーティング１０は、プライマー接着剤１４、バインダー接着剤１６及び金属材料１８とからなる。
【００３７】
この実施例では、プライマー接着剤１４は、コーティングされる面１２上の層として塗布される、自己平滑化、２成分、低温硬化（すなわち、自己硬化性）、無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の形式をなす。バインダー接着剤１６は、この実施例では、樹脂系にチキソトロピーを付与する自由流動性のドライアモルファスを含む無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂系の形式をなす接着性変性エポキシ樹脂で構成される。この実施例では、プライマー接着剤１４は、０〜２５０μｍの厚さを有する。
【００３８】
バインダー接着剤１６は、プライマー接着剤の全面に薄いフィルムのように適用されることになる。
【００３９】
金属材料１８は、細粒化した銅ニッケル合金で構成され、それはバインダー接着剤１６の上に適用される。ここで使用される銅ニッケル合金１８は銅８８％、ニッケル１０％、鉄及びマンガンからなる残りの２％（重量％）とで構成される。銅ニッケル合金１８の細粒は、当業者によく知られているガス噴霧法によって作製される。ここでは詳細は記述しない。細粒は、通常球形で、２５０μｍ以下の直径を有する。この実施例では、細粒は、少なくとも１５０μｍの直径を有する。
【００４０】
バインダー接着剤１６のフィルムは、銅ニッケル合金の細粒１８の直径の２／３以下の厚さを有する。この実施例では、バインダー接着剤は、０〜６０μｍの厚さを有する。
【００４１】
本発明の実施例２は、以下に示すように実施例１のコーティング１０を施す方法を提供する。
【００４２】
方法は、海の外、例えば乾ドック内で海洋物品に施される。この実施例において船舶の船体１２の外側表面であるコーティングされる表面は、最初に以前に塗布された現存するコーティング又は塗料、油脂、油及びその他のあらゆる汚染物質を除去するため、徹底的に洗浄される。
【００４３】
一旦表面１２が清潔になったら、プライマー接着剤１４の層が、従来からあるローラーを使用して表面１２の上に塗布される。プライマー接着剤１４は、代わりに表面１２の上にスプレーしてもよい。プライマー接着剤１４は、その後、自己平準化及び自己硬化のため放置される。プライマー接着剤は、表面１２をシールするために機能し、表面１２のあらゆる欠損を覆う。プライマー接着剤１４の層は、バインダー接着剤１６の優れた接着用下地を提供する。
【００４４】
プライマー接着剤１４の硬化の後に、バインダー接着剤１６の層は、プライマー接着剤１４の層の上に塗布される。プライマー接着剤１４とバインダー接着剤１６の間の化学的な性質による相互作用によって、こうした２つの層の間に強力な接着を形成する。
【００４５】
バインダー接着剤１６は、従来のローラーを使用して薄いフィルムとして提供される。バインダー接着剤１６は、銅ニッケル合金細粒１８の直径の２／３以下の厚さを有することとなるように提供される。これは、その領域に施されるバインダー接着剤１６の容積の精密な測定とともに、コーティングされる面１２領域の精密な測定によって達せられる。
【００４６】
バインダー接着剤１６は、高密度材料の重さを支えることができる層として提供される。本ケースでは、銅ニッケル合金細粒１８が硬化しない状態の間に提供される。バインダー接着剤１６は、そこに銅ニッケル合金細粒１８を散布するのに十分長い時間を提供するため、長い硬化時間を有する。
【００４７】
バインダー接着剤１６の塗布に続いて、細粒化した銅ニッケル合金１８は、バインダー接着剤１６の上に施される。この実施例では、銅ニッケル合金細粒１８は、細かい噴霧の細粒１８を散布することのできるファン又はコーン形状を有するスプレーを備えた加圧スプレーシステムを使用してバインダー接着剤１６の上にスプレーされる。スプレー装置は、接着性のバインダー接着剤１６の上に細粒１８を「散布」するために、低圧のシステムを使用する。細粒１８は、表面１２をコーティングしたバインダー接着剤１６の全面に渡って実質的に均一に分散される。
【００４８】
バインダー接着剤１６は、銅ニッケル合金細粒１８の散布に続いて、硬化を続けるため放置される。数時間後、バインダー接着剤１６をその表面で層に銅ニッケル合金細粒１８を固着して、硬く耐久性がある堅牢な表面に重合し、硬化し始める。
【００４９】
本ケースでは銅ニッケル合金細粒１８である金属材料は、コーティング１０の最外層を構成する。コーティングされた海洋物品１２は、海に沈めたとき、金属材料１８が海水に晒される。
【００５０】
図２に図示されたように、コーティング１０が海水に沈められると、銅ニッケル合金細粒１８の層の外部表面に複合金属酸化物のフィルムを生じさせる水と銅ニッケル合金１８との間で化学反応が起こる。酸化フィルム２０は、海生生物及び水生のキクイムシにとって生存しにくい環境を作り出す。これによって、コーティングされた海洋物品に生物付着が発生するのを防止することができる。
【００５１】
銅ニッケル合金細粒１８の球状の性質により、コーティング１０の有効露出表面積は、コーティングされた表面１２の実際の面積より少なくとも３０％広くなる。
【００５２】
様々な設計変更が発明の範囲から逸脱しない範囲でなされる。例えば、銅ニッケル合金は、記述されたものとは異なる構成であってもよい。金属材料は、代わりに、銅または異なる銅の合金の細粒で構成してもよい。細粒は記述されたものとは異なる形状のものであってもよい。細粒は記述されたものと異なる直径であってもよく、及び２５０μｍ以下の直径のものであってもよい。
【００５３】
海洋生物付着防止コーティングは記述されたものとは異なる海洋物品に適用されてもよい。プライマー接着剤は、記述されたものとは異なるタイプの接着剤で構成してもよい。バインダー接着剤は記述されたものとは異なるタイプの接着剤で構成してもよい。
【００５４】
記述された実施例は、次に示すように様々な利点を提供する。海洋生物付着防止コーティングは、ガラス強化プラスチック、コンクリート、スチール、アルミニウム、木、熱可塑性プラスチック材料及びセラミックスを含む材料の広い範囲での使用に適している。コーティングは、不揃い又はムラのある表面、例えばボートの船体にコートすることを可能にし、保護のため海洋物品の表面に直接適用される。
【００５５】
金属材料の層は堅牢で、金属材料の外表面で形成される酸化被膜は腐食からコーティングを保護する。この発明に係る海洋生物付着防止コーティングは、従来の付着防止塗料のそれより耐用年数が何倍も長く、現在利用できる付着防止塗料と比較しても長い耐久性を有する。コーティングのメンテナンスは、その耐用年限の間、全く必要とされないか、又は最小限でよい。コーティングは堅牢で耐久性のある外部表面を有する海洋物品を提供し、それは、例えば環索で持ち上げたときの軽度の摩耗、直接の接触に対しても抵抗性がある。
【００５６】
コーティングは、１年以上の間持続し、一般に環境に優しく、付着に対して効果的な保護を備えたコーティング海洋物品を提供する。コーティングは、不活性で、非有害物質を用いて作製されていて、合成殺傷剤を含んでいない。
【００５７】
細粒の粒子形状を有する金属材料の適用によって、コーティングされた海洋物品を曲げることも可能である。
【００５８】
コーティングは、コーティングされた表面の面積の大体１３０％と等しい有効面積を有する生物付着防止表面を有する。
【００５９】
図３を参照すると、発明の実施例１は、キャリアー膜２２、接着層２４及び金属材料層２６で構成される海洋生物付着防止コーティング１０を提供する。
【００６０】
この実施例では、キャリアー膜２２は、シート、又は非伸縮不透水性ポリエステル膜の幅広の１本のテープで構成される。キャリア膜２２は、コーティング１０のコアを形成し、接着層２４を支持する。接着層２４は、例えばその特性は海中での長期間の浸水によって影響を受けない海中の長い期間の浸水に耐久性のある接着層で構成される。この実施例では、接着剤は、熱硬化性エポキシである。
【００６１】
金属材料２６の層は、細粒化した銅ニッケル合金の層で構成される。合金内のニッケルに対する銅の比率は、鉄とマンガンに配分される総合金(2%)の僅かな比率を含み、ニッケル１部に対し銅9部の精密な精度に管理されている。細粒は、１０μｍから２００μｍの間の大きさを有する。銅ニッケル合金の細粒は、金属材料層２６を形成するために、実質的に均一に接着層２４に分散される。
【００６２】
細粒化された金属から金属材料26の層を形成すれば、コーティング10の適用中及び使用中に、曲げることを可能にし、表面に不揃いな形状を有していても、コーティング１０の施される表面の形状に極めて一致させることを可能にする。
【００６３】
図６に示された発明に係る実施例２の装置３０を使用し、以下に示す本発明の実施例３の方法を使用して、コーティングがなされる。接着剤の塗布装置２２は、キャリア膜２２の一方の側面に接着剤２４の層を塗布する。接着層２４を付加されたキャリア膜２２は、その後、細粒化された銅ニッケル合金２６の層が接着層２４の最上面に散布される金属材料塗布手段３６に送られる。
【００６４】
この実施例では、金属材料塗布手段３４は、細粒化された銅ニッケル合金３６が貯蔵され、細粒化された銅ニッケル合金を接着層３４に散布するふるい３８形状の分散ヘッド貯蔵ホッパー３６で構成される。
【００６５】
一旦、接着層３４に散布されると、細粒化された銅ニッケル合金３６は、以下のように接着層３４に固着される。コーティング１０は、硬い表面を有する一対のピンチローラーを通すように送られ、銅ニッケル合金の細粒２６は接着層２４に押し込まれる。ローラー４０は、コーティング１０の上に適用される圧力量を、例えば異なる厚さの金属材料層２６に合わせて調整可能に取り付けられる。ローラー４０は、例えば、ＰＴＦＥのような汚れ防止コーティングがなされていて、銅ニッケル合金細粒２６及び接着剤がローラー４０の表面に貼り付くのを防止している。
【００６６】
その後、コーティング１０は、接着層２４を熱硬化させるオーブン４２内で高温に加熱され、それによって接着層内に銅ニッケル合金細粒の位置が固定され、キャリアー膜２２に接着層２４が固着される。
【００６７】
異なるタイプの接着剤が接着層に使用され、ことなるタイプの硬化プロセスを必要とするかもしれないことが理解される。例えば、接着剤が光学的に硬化可能で、光源への接着剤の露出が接着剤の重合を引き起こす場合は、オーブン４２は、光学スペクトラムの紫外線又は赤外線の範囲内にある狭いスペクトラムのバンド幅を発する光学的シグナルを発生させるよう操作可能な光源によって置き換えられるであろう。あるいは、接着剤が化学的に硬化可能である場合、オーブン４２は、コーティング１０を１又はそれ以上の触媒化学物質に露出する硬化チャンバーによって置き換えられるであろう。触媒に露出することによって触媒作用により接着剤は硬化される。触媒化学物質は、コーティングを硬化チャンバー内で浸漬させる液体又はガス内に加えられる。
【００６８】
使用に際しては、コーティング１０は、船舶の船体及びキャリア膜２２の一方の何れか又は両方に適用される第２の接着層を用いて船の船体のような海洋物品の外部表面に適用される。それゆえ、金属材料層２６はコーティング１０の適用に続く最外層をなす。この工程は、例えばドライドッグ内のように、海の外で海洋物品に施される。
【００６９】
さらに本発明の別の実施例は、図５に示されるように海洋生物付着防止コーティング５０が設けられる。この実施例によるコーティング５０は、実質的に以下の変更があるが実質的に第１実施例のコーティング１０と同じである。同じ参照番号が関連する部分に用いられる。
【００７０】
本実施例によるコーティング５０は、追加的に第２の接着層及び除去可能なバッキング層５４で構成される。第２の接着層５２は、キャリアー層２２の反対側に設けられる。第１の接着層２４と同様に、第２の接着層５２は海中での長期間の浸水に抵抗する接着層で構成される。第１の実施例のコーティング１０と対照的に、コーティング５０は自己接着性である。
【００７１】
除去可能なバッキング層５４は、第２の接着層４２の最表面層に設けられ、保護される海洋物品の表面に適用されるコーティング５０に先だって第２の接着層５２を保護する役割を果たす。使用に際して、バッキング層５４は除去され、コーティング５０が海の外で海洋物品に固着される。
【００７２】
上記で記述された製造工程は、第４の実施例のコーティング５０を製造するのに用いられるとき、以下のさらなるステップを含む。第２の接着層５２は、キャリア膜２２の反対側に塗布され、除去可能なバッキング層は第２の接着層の５２の最表面層に適用される。第２の接着層５２は接着剤の塗布手段３２を使用して塗布される。上記で記述された製造方法のステップの前又は後の何れで第２の接着層５２及びバッキング層５４を施してもよい。
【００７３】
図６は、使用中のコーティング５０がボートの船体のような海洋物品の外部表面に塗布されたもを示す。
【００７４】
コーティング５０は、海洋物品が海中にあるときに、細粒化された銅ニッケル合金２６が海６２に晒されるように海洋物品に施される。海水６２及び銅ニッケル合金２６の間で起こる化学的な反応の結果によって、複合金属酸化物６４のフィルムが細粒化された銅ニッケル合金２６の層の外側表面に形成される。酸化フィルム６４は海生生物及び海生キクイムシにとって生存しずらい環境を形成し、それによって、コーティングされた海洋物品に生物付着が発生するのを防止する。
【００７５】
上記に記載された実施例は、以下のように様々な利点を有する。酸化フィルムは、薄いが耐久性が高く、その堅牢性と腐食に対する相対的な不活性のため、最近の非付着塗料と比較して細粒化された銅ニッケル合金の層は耐用年数が長い。記述した生物付着防止コーティングの１回の適用が長年持続し、毎年の処理の必要もなく、その耐用年限の間、ほとんど又は全くコーティングのメンテナンスをする必要がない。記述されたコーティングは、一般的に環境に優しく、結果としてほとんど又は全く海の環境への汚染がない。
【００７６】
様々な設計変更が本発明から逸脱することなく行うことができる。例えば、キャリアー膜２２は異なる材料で形成してもよく、また異なる接着剤を記述したものに代えて使用してもよい。金属材料は、記述したものに代わり、異なる金属合金、金属の組み合わせで構成してもよく、また銅ニッケル合金は記述されたものと異なる構成であってもよい。
【００７７】
海洋生物付着防止コーティングを製造する装置を参照すると、圧力は、記述されたローラーと異なる配置で使用して適用してもよく、細粒化された金属材料は、記述されたのと異なるメカニズムを使用した接着層に散布してもよい。
【００７８】
海洋物品に適用されるコーティングの前に、金属酸化フィルムを金属材料層に存在させるように、コーティングは海中又は希酸性溶液に浸漬して前処理をしてもよい。この前酸化処理は、それの使用に先立って製造工程の一部として、又はそれを使用する前の最終製品に行ってもよい。これは特に海中に周期的にあるいは繰り返し浸水する部分に使用してもよいが、絶えず海中に浸水しない部分にも役に立つであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明の実施例に関する海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。示されたコーティングは海洋物品の表面に適用されている。
【図２】図２は、海中に海洋物品を浸水させた後の図１の海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１に関する海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【図４】図４は、図３の海洋生物付着防止コーティングを製造するための装置の概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２に関する海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【図６】図６は、海中に海洋物品を浸水させた後の図４の海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋の生物付着防止コーティング及びこのコーティングを施す方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水に相当の期間放置する物品、すなわち、例えば、船舶の船体等の海洋の物品は、それらに海洋生物が付着するのを防止するために保護する必要があり、木材からなる船体の場合、トレドワーム（Toredo worm)やキクイムシ（Gribble)等の海中で木に穴を開ける虫によって、それらに穴を開けられるのを防止する必要がある。現在、これは付着防止塗料を海洋物品にコーティングすることで実現されている。
【０００３】
初期の付着防止塗料は、有効成分として亜酸化銅（Cuprous-Oxide）を含んでいた。しかし、それらの効果は低かった。より最近の付着防止塗料は、有効成分として亜酸化銅と、スズとトリ−ブチル−スズ（Tri-Butyl-Tin）の両方の合成物（ＴＢＴｓ)を含んでいた。こうした塗料はより高い効果を有したが、人間及び通常の海の環境の両方に対して有毒であり、これらの使用は、甲殻類を含む海洋生物に被害を与えた。ＴＢＴｓの使用は、現在２５メートル未満の全ての船舶で禁止されている。
【０００４】
例えば、船舶の船体といった付着防止塗料を有する海洋物品を扱うために、物品は海から運び出さなければならず。既に付着している海洋生物は取り除かなければならないし、付着防止塗料が施される前に、塗布された部分はきれいにこすり落とさなければならない。この処理は理想的には、毎年実行されるべきであるが、時間の浪費であり、不快で、高価なものである。加えて、全ての処理は、処理される海洋物品内部に機械的なストレスを与える可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の特徴によれば、
コーティングされる表面上に施されるプライマー接着剤、
プライマー接着剤の全面上に施されるバインダー接着剤と、
バインダー接着剤の全面に提供される金属材料と、バインダー接着剤とプライマー接着剤によって、コーティングされる面に金属材料を固着し、
コーティングされた面が海中に沈められたとき、金属酸化層が金属材料の外表面に形成されるような、水に接したとき酸化される１又はそれ以上の金属で構成される金属材料から構成されてなる。
海洋生物付着防止コーティングが提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
金属材料は銅で構成しても、銅合金で構成してもよい。金属材料は好ましくは、銅ニッケル合金で構成される。銅ニッケル合金は好ましくは８８％の銅と１０％のニッケルと、残りの２％は鉄及びマンガンで構成される。
【０００７】
金属材料は好ましくは細粒化される。細粒は好ましくは２５０ミクロン以下の直径を有し、より好ましくは１０ミクロンから２５０ミクロンの間の直径を有する。細粒は好ましくは実質的に球形で、より好ましくはタイプはガス噴霧法によって作製される。
【０００８】
プライマー接着剤は、好ましくは自己硬化性接着剤である。プライマー接着剤は好ましくは自己平滑化性接着剤である。プライマー接着剤は好ましくは、エポキシ樹脂系接着剤で、より好ましくは無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の２成分で構成される。
【０００９】
バインダー接着剤は、好ましくは自己硬化性接着剤である。バインダー接着剤は好ましくは長い硬化時間を有する。バインダー接着剤は好ましくは接着性変性エポキシ樹脂であり、より好ましくは１又はそれ以上のチキソトロープ剤（thixotropic agents)を付加したエポキシ樹脂で構成される。エポキシ樹脂は好ましくは無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂系で構成される。チキソトロープ剤は好ましくは自由流動型ドライアモルファス材料で構成される。バインダー接着剤は好ましくは金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さの層として設けられる。
【００１０】
本発明のさらなる特徴によれば、コーティングされる面に本発明の第１の特徴による海洋生物付着防止コーティングを設ける方法が提供され、その方法は、
表面にプライマー接着剤の層を設け、
プライマー接着剤を硬化させ、
プライマー接着剤の層の上にバインダー接着剤の層を設け、そして、
バインダー接着剤の層の上に金属材料の層を設ける。
【００１１】
金属材料が細粒化された金属材料である場合、細粒は、好ましくはバインダー接着剤の層にスプレーされ、より好ましくは圧力式のスプレー装置を使用する。細粒はファン又はコーン形状の細粒散布機能を有するスプレーで、好ましくはバインダー接着剤の層にスプレーされる。細粒は好ましくはバインダー接着剤の上に実質的に平滑に散布される。
【００１２】
プライマー接着剤は、好ましくは表面にスプレーされる。あるいはプライマー接着剤は、ローラ手段を使用して表面に施される。
【００１３】
バインダー接着剤の層は好ましくはバインダー接着剤の薄い層を構成し、より好ましくは、金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さを有する。
【００１４】
方法は、プライマー接着剤を施す前に、コーティングされる面の油脂や油のような既に存在するコーティング材料及び／又は汚染物質を洗浄する、付加的な洗浄の工程で構成される。本発明の第１の特徴によれば、
キャリアー膜と、
キャリア膜の一方の表面上に施された第１の接着層と、及び第１の接着層の最上面に施された金属材料層と、その接着剤によってキャリア膜に金属材料が固着され、
コーティングが海中に沈められたときに、酸化金属層が金属材料の外側表面に形成されるような、水に接したとき酸化される１又はそれ以上の金属で構成される金属材料から構成されてなる
海洋の生物付着防止コーティングが提供される。
【００１５】
金属材料は、好ましくは銅ニッケル合金で構成される。銅ニッケル合金は好ましくは８８％の銅、１０％のニッケル、残りの２％は鉄及びマンガンで構成される。
【００１６】
金属材料は、好ましくは細粒化され、より好ましくは細粒は１０ミクロンから２００ミクロンの間の大きさを有する。
【００１７】
キャリア膜は好ましくは不透水性材料で構成され、より好ましくは不活性の不透水性材料である。キャリア膜は好ましくは非伸縮性材料である。キャリア膜は、ポリエステルのような合成プラスチック材料で構成される。キャリア膜は、シート又は細長いストリップで形成してもよい。
【００１８】
第１の接着層は、好ましくは熱硬化性の接着剤、光学的硬化性の接着剤又は化学的硬化性の接着剤の層で構成される。
【００１９】
コーティングは、さらにコーティングされる面にコーティングを固着させるために、キャリア膜の反対に設けられた第２の接着層で構成してもよい。第２の接着層は、エポキシ樹脂又はアクリル接着剤の層で構成してもよい。除去可能なバッキング層は、第２の接着層の全体に提供され、バッキング層は、コーティングされる表面にコーティングを適用する前に第２の接着層を露出するよう除去される。
【００２０】
第１及び第２の接着層は、好ましくは海水中で長い期間の浸水に耐久性がある接着剤で構成される。
【００２１】
さらなる本発明の特徴によれば、海洋生物付着防止コーティングを製造する方法が提供され、その方法は、
キャリア膜の一方の側に第１の接着層を塗布し、
第１の接着層の最上層に金属材料層を提供し、
第１の接着層及びキャリア膜に金属材料を接着するために金属材料層に圧力を加えるものである。
【００２２】
金属材料は、好ましくは細粒化され、細粒は第１の接着層の上に散布される。金属材料の細粒は、好ましくはふるいを通って第１の接着剤層上に散布される。
【００２３】
圧力は、好ましくは一対のローラ間をコーティングを通すことによって、細粒化された金属材料層に適用される。ローラーは金属材料の細粒に圧力を与え、それらを第１の接着層に固着させる。
【００２４】
方法は、第１の接着層を硬化するため、細粒化した金属材料層を接着剤に固着させるためのさらなるステップで構成してもよい。接着剤は熱硬化、光学硬化、又は化学硬化でもよい。
【００２５】
方法は、キャリア膜の反対側に第２の接着層を塗布し、コーティングされる表面にコーティングを固着するためのステップをさらに構成してもよい。方法は、さらに、第２接着層の最上層に、コーティングされる表面にコーティングを適用する前に、第２接着層を露出するため除去される除去可能なバッキング層を設けてもよい。
【００２６】
本発明のさらなる特徴によれば、海洋生物付着防止コーティングを製造するための装置が提供される。その装置は、
キャリア膜の一方側に第１の接着層を設けるため操作可能な接着塗布手段、
第１の接着層上に細粒化された金属材料を散布するため操作可能な金属材料塗布手段、
細粒化された金属材料層上に圧力を与え、それによって細粒を第１接着層に圧入するため操作可能な圧力塗布手段からなる。
【００２７】
金属材料塗布手段は好ましくは、細粒化された金属材料を貯蔵する貯蔵ホッパー及び第１の接着材層に細粒化された金属を散布する散布ヘッドで構成される。散布ヘッドは、好ましくは、細粒化された金属材料を第１接着層に散布するふるいで構成される。
【００２８】
圧力提供手段は、好ましくは一対のローラで構成され、より好ましくは、硬い表面を有する一対のピンチローラーである。圧力提供手段は、さらに好ましくは、ローラーによって与えられる圧力量を適正化するため操作可能な圧力調整手段で構成される。それぞれのローラーの表面は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような汚れ防止材料でコーティングされる。
【００２９】
装置はさらに第１の接着層を硬化するため操作可能な接着剤硬化手段で構成される。接着剤硬化手段は、好ましくは圧力提供手段の後に設けられる。接着剤硬化手段は、接着剤を加熱し、それによって接着剤を熱硬化させるため操作可能なオーブンで構成される。
【００３０】
あるいは、接着剤硬化手段は、接着剤の重合を引き起こす光学シグナルに接着剤を露出する光学的シグナルを発生させるため操作可能な光源で構成してもよい。光源は、好ましくは、狭いスペクトルバンド幅、好ましくは光学スペクトルの紫外線領域内又は光学スペクトルの赤外線領域内に位置するスペクトル幅を有する光学シグナルを発生させるため操作可能である。
【００３１】
あるいは、接着剤硬化手段は、さらにコーティングが１又はそれ以上の触媒化学物質に露出される硬化用チャンバーで構成してもよい。化学物質は、コーティングが硬化チャンバー内で浸漬される液体又はガス内に提供されてもよい。
【００３２】
接着剤塗布手段は、さらにキャリアー膜の反対側に第２の接着層を提供するために操作可能でもよい。
【００３３】
装置は、さらに第２の接着層の最表面層に除去可能なバッキング層を提供する手段で構成する。バッキング層は、コーティングされる表面にコーティングを提供する前に第２接着層を露出するため除去される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
発明の実施例が、以下の添付した図面に関して、実施例のみの手段によって、ここに詳細に記述される。
【００３５】
図１を参照すると、本発明の実施例１の海洋生物付着防止コーティング１０を提供する。コーティング１０は、船の船体のような海洋物品１２の表面に適用するものである。
【００３６】
コーティング１０は、プライマー接着剤１４、バインダー接着剤１６及び金属材料１８とからなる。
【００３７】
この実施例では、プライマー接着剤１４は、コーティングされる面１２上の層として塗布される、自己平滑化、２成分、低温硬化（すなわち、自己硬化性）、無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の形式をなす。バインダー接着剤１６は、この実施例では、樹脂系にチキソトロピーを付与する自由流動性のドライアモルファスを含む無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂系の形式をなす接着性変性エポキシ樹脂で構成される。この実施例では、プライマー接着剤１４は、０〜２５０μｍの厚さを有する。
【００３８】
バインダー接着剤１６は、プライマー接着剤の全面に薄いフィルムのように適用されることになる。
【００３９】
金属材料１８は、細粒化した銅ニッケル合金で構成され、それはバインダー接着剤１６の上に適用される。ここで使用される銅ニッケル合金１８は銅８８％、ニッケル１０％、鉄及びマンガンからなる残りの２％（重量％）とで構成される。銅ニッケル合金１８の細粒は、当業者によく知られているガス噴霧法によって作製される。ここでは詳細は記述しない。細粒は、通常球形で、２５０μｍ以下の直径を有する。この実施例では、細粒は、少なくとも１５０μｍの直径を有する。
【００４０】
バインダー接着剤１６のフィルムは、銅ニッケル合金の細粒１８の直径の２／３以下の厚さを有する。この実施例では、バインダー接着剤は、０〜６０μｍの厚さを有する。
【００４１】
本発明の実施例２は、以下に示すように実施例１のコーティング１０を施す方法を提供する。
【００４２】
方法は、海の外、例えば乾ドック内で海洋物品に施される。この実施例において船舶の船体１２の外側表面であるコーティングされる表面は、最初に以前に塗布された現存するコーティング又は塗料、油脂、油及びその他のあらゆる汚染物質を除去するため、徹底的に洗浄される。
【００４３】
一旦表面１２が清潔になったら、プライマー接着剤１４の層が、従来からあるローラーを使用して表面１２の上に塗布される。プライマー接着剤１４は、代わりに表面１２の上にスプレーしてもよい。プライマー接着剤１４は、その後、自己平準化及び自己硬化のため放置される。プライマー接着剤は、表面１２をシールするために機能し、表面１２のあらゆる欠損を覆う。プライマー接着剤１４の層は、バインダー接着剤１６の優れた接着用下地を提供する。
【００４４】
プライマー接着剤１４の硬化の後に、バインダー接着剤１６の層は、プライマー接着剤１４の層の上に塗布される。プライマー接着剤１４とバインダー接着剤１６の間の化学的な性質による相互作用によって、こうした２つの層の間に強力な接着を形成する。
【００４５】
バインダー接着剤１６は、従来のローラーを使用して薄いフィルムとして提供される。バインダー接着剤１６は、銅ニッケル合金細粒１８の直径の２／３以下の厚さを有することとなるように提供される。これは、その領域に施されるバインダー接着剤１６の容積の精密な測定とともに、コーティングされる面１２領域の精密な測定によって達せられる。
【００４６】
バインダー接着剤１６は、高密度材料の重さを支えることができる層として提供される。本ケースでは、銅ニッケル合金細粒１８が硬化しない状態の間に提供される。バインダー接着剤１６は、そこに銅ニッケル合金細粒１８を散布するのに十分長い時間を提供するため、長い硬化時間を有する。
【００４７】
バインダー接着剤１６の塗布に続いて、細粒化した銅ニッケル合金１８は、バインダー接着剤１６の上に施される。この実施例では、銅ニッケル合金細粒１８は、細かい噴霧の細粒１８を散布することのできるファン又はコーン形状を有するスプレーを備えた加圧スプレーシステムを使用してバインダー接着剤１６の上にスプレーされる。スプレー装置は、接着性のバインダー接着剤１６の上に細粒１８を「散布」するために、低圧のシステムを使用する。細粒１８は、表面１２をコーティングしたバインダー接着剤１６の全面に渡って実質的に均一に分散される。
【００４８】
バインダー接着剤１６は、銅ニッケル合金細粒１８の散布に続いて、硬化を続けるため放置される。数時間後、バインダー接着剤１６をその表面で層に銅ニッケル合金細粒１８を固着して、硬く耐久性がある堅牢な表面に重合し、硬化し始める。
【００４９】
本ケースでは銅ニッケル合金細粒１８である金属材料は、コーティング１０の最外層を構成する。コーティングされた海洋物品１２は、海に沈めたとき、金属材料１８が海水に晒される。
【００５０】
図２に図示されたように、コーティング１０が海水に沈められると、銅ニッケル合金細粒１８の層の外部表面に複合金属酸化物のフィルムを生じさせる水と銅ニッケル合金１８との間で化学反応が起こる。酸化フィルム２０は、海生生物及び水生のキクイムシにとって生存しにくい環境を作り出す。これによって、コーティングされた海洋物品に生物付着が発生するのを防止することができる。
【００５１】
銅ニッケル合金細粒１８の球状の性質により、コーティング１０の有効露出表面積は、コーティングされた表面１２の実際の面積より少なくとも３０％広くなる。
【００５２】
様々な設計変更が発明の範囲から逸脱しない範囲でなされる。例えば、銅ニッケル合金は、記述されたものとは異なる構成であってもよい。金属材料は、代わりに、銅または異なる銅の合金の細粒で構成してもよい。細粒は記述されたものとは異なる形状のものであってもよい。細粒は記述されたものと異なる直径であってもよく、及び２５０μｍ以下の直径のものであってもよい。
【００５３】
海洋生物付着防止コーティングは記述されたものとは異なる海洋物品に適用されてもよい。プライマー接着剤は、記述されたものとは異なるタイプの接着剤で構成してもよい。バインダー接着剤は記述されたものとは異なるタイプの接着剤で構成してもよい。
【００５４】
記述された実施例は、次に示すように様々な利点を提供する。海洋生物付着防止コーティングは、ガラス強化プラスチック、コンクリート、スチール、アルミニウム、木、熱可塑性プラスチック材料及びセラミックスを含む材料の広い範囲での使用に適している。コーティングは、不揃い又はムラのある表面、例えばボートの船体にコートすることを可能にし、保護のため海洋物品の表面に直接適用される。
【００５５】
金属材料の層は堅牢で、金属材料の外表面で形成される酸化被膜は腐食からコーティングを保護する。この発明に係る海洋生物付着防止コーティングは、従来の付着防止塗料のそれより耐用年数が何倍も長く、現在利用できる付着防止塗料と比較しても長い耐久性を有する。コーティングのメンテナンスは、その耐用年限の間、全く必要とされないか、又は最小限でよい。コーティングは堅牢で耐久性のある外部表面を有する海洋物品を提供し、それは、例えば環索で持ち上げたときの軽度の摩耗、直接の接触に対しても抵抗性がある。
【００５６】
コーティングは、１年以上の間持続し、一般に環境に優しく、付着に対して効果的な保護を備えたコーティング海洋物品を提供する。コーティングは、不活性で、非有害物質を用いて作製されていて、合成殺傷剤を含んでいない。
【００５７】
細粒の粒子形状を有する金属材料の適用によって、コーティングされた海洋物品を曲げることも可能である。
【００５８】
コーティングは、コーティングされた表面の面積の大体１３０％と等しい有効面積を有する生物付着防止表面を有する。
【００５９】
図３を参照すると、発明の実施例１は、キャリアー膜２２、接着層２４及び金属材料層２６で構成される海洋生物付着防止コーティング１０を提供する。
【００６０】
この実施例では、キャリアー膜２２は、シート、又は非伸縮不透水性ポリエステル膜の幅広の１本のテープで構成される。キャリア膜２２は、コーティング１０のコアを形成し、接着層２４を支持する。接着層２４は、例えばその特性は海中での長期間の浸水によって影響を受けない海中の長い期間の浸水に耐久性のある接着層で構成される。この実施例では、接着剤は、熱硬化性エポキシである。
【００６１】
金属材料２６の層は、細粒化した銅ニッケル合金の層で構成される。合金内のニッケルに対する銅の比率は、鉄とマンガンに配分される総合金(2%)の僅かな比率を含み、ニッケル１部に対し銅9部の精密な精度に管理されている。細粒は、１０μｍから２００μｍの間の大きさを有する。銅ニッケル合金の細粒は、金属材料層２６を形成するために、実質的に均一に接着層２４に分散される。
【００６２】
細粒化された金属から金属材料26の層を形成すれば、コーティング10の適用中及び使用中に、曲げることを可能にし、表面に不揃いな形状を有していても、コーティング１０の施される表面の形状に極めて一致させることを可能にする。
【００６３】
図６に示された発明に係る実施例２の装置３０を使用し、以下に示す本発明の実施例３の方法を使用して、コーティングがなされる。接着剤の塗布装置２２は、キャリア膜２２の一方の側面に接着剤２４の層を塗布する。接着層２４を付加されたキャリア膜２２は、その後、細粒化された銅ニッケル合金２６の層が接着層２４の最上面に散布される金属材料塗布手段３６に送られる。
【００６４】
この実施例では、金属材料塗布手段３４は、細粒化された銅ニッケル合金３６が貯蔵され、細粒化された銅ニッケル合金を接着層３４に散布するふるい３８形状の分散ヘッド貯蔵ホッパー３６で構成される。
【００６５】
一旦、接着層３４に散布されると、細粒化された銅ニッケル合金３６は、以下のように接着層３４に固着される。コーティング１０は、硬い表面を有する一対のピンチローラーを通すように送られ、銅ニッケル合金の細粒２６は接着層２４に押し込まれる。ローラー４０は、コーティング１０の上に適用される圧力量を、例えば異なる厚さの金属材料層２６に合わせて調整可能に取り付けられる。ローラー４０は、例えば、ＰＴＦＥのような汚れ防止コーティングがなされていて、銅ニッケル合金細粒２６及び接着剤がローラー４０の表面に貼り付くのを防止している。
【００６６】
その後、コーティング１０は、接着層２４を熱硬化させるオーブン４２内で高温に加熱され、それによって接着層内に銅ニッケル合金細粒の位置が固定され、キャリアー膜２２に接着層２４が固着される。
【００６７】
異なるタイプの接着剤が接着層に使用され、ことなるタイプの硬化プロセスを必要とするかもしれないことが理解される。例えば、接着剤が光学的に硬化可能で、光源への接着剤の露出が接着剤の重合を引き起こす場合は、オーブン４２は、光学スペクトラムの紫外線又は赤外線の範囲内にある狭いスペクトラムのバンド幅を発する光学的シグナルを発生させるよう操作可能な光源によって置き換えられるであろう。あるいは、接着剤が化学的に硬化可能である場合、オーブン４２は、コーティング１０を１又はそれ以上の触媒化学物質に露出する硬化チャンバーによって置き換えられるであろう。触媒に露出することによって触媒作用により接着剤は硬化される。触媒化学物質は、コーティングを硬化チャンバー内で浸漬させる液体又はガス内に加えられる。
【００６８】
使用に際しては、コーティング１０は、船舶の船体及びキャリア膜２２の一方の何れか又は両方に適用される第２の接着層を用いて船の船体のような海洋物品の外部表面に適用される。それゆえ、金属材料層２６はコーティング１０の適用に続く最外層をなす。この工程は、例えばドライドッグ内のように、海の外で海洋物品に施される。
【００６９】
さらに本発明の別の実施例は、図５に示されるように海洋生物付着防止コーティング５０が設けられる。この実施例によるコーティング５０は、実質的に以下の変更があるが実質的に第１実施例のコーティング１０と同じである。同じ参照番号が関連する部分に用いられる。
【００７０】
本実施例によるコーティング５０は、追加的に第２の接着層及び除去可能なバッキング層５４で構成される。第２の接着層５２は、キャリアー層２２の反対側に設けられる。第１の接着層２４と同様に、第２の接着層５２は海中での長期間の浸水に抵抗する接着層で構成される。第１の実施例のコーティング１０と対照的に、コーティング５０は自己接着性である。
【００７１】
除去可能なバッキング層５４は、第２の接着層４２の最表面層に設けられ、保護される海洋物品の表面に適用されるコーティング５０に先だって第２の接着層５２を保護する役割を果たす。使用に際して、バッキング層５４は除去され、コーティング５０が海の外で海洋物品に固着される。
【００７２】
上記で記述された製造工程は、第４の実施例のコーティング５０を製造するのに用いられるとき、以下のさらなるステップを含む。第２の接着層５２は、キャリア膜２２の反対側に塗布され、除去可能なバッキング層は第２の接着層の５２の最表面層に適用される。第２の接着層５２は接着剤の塗布手段３２を使用して塗布される。上記で記述された製造方法のステップの前又は後の何れで第２の接着層５２及びバッキング層５４を施してもよい。
【００７３】
図６は、使用中のコーティング５０がボートの船体のような海洋物品の外部表面に塗布されたもを示す。
【００７４】
コーティング５０は、海洋物品が海中にあるときに、細粒化された銅ニッケル合金２６が海６２に晒されるように海洋物品に施される。海水６２及び銅ニッケル合金２６の間で起こる化学的な反応の結果によって、複合金属酸化物６４のフィルムが細粒化された銅ニッケル合金２６の層の外側表面に形成される。酸化フィルム６４は海生生物及び海生キクイムシにとって生存しずらい環境を形成し、それによって、コーティングされた海洋物品に生物付着が発生するのを防止する。
【００７５】
上記に記載された実施例は、以下のように様々な利点を有する。酸化フィルムは、薄いが耐久性が高く、その堅牢性と腐食に対する相対的な不活性のため、最近の非付着塗料と比較して細粒化された銅ニッケル合金の層は耐用年数が長い。記述した生物付着防止コーティングの１回の適用が長年持続し、毎年の処理の必要もなく、その耐用年限の間、ほとんど又は全くコーティングのメンテナンスをする必要がない。記述されたコーティングは、一般的に環境に優しく、結果としてほとんど又は全く海の環境への汚染がない。
【００７６】
様々な設計変更が本発明から逸脱することなく行うことができる。例えば、キャリアー膜２２は異なる材料で形成してもよく、また異なる接着剤を記述したものに代えて使用してもよい。金属材料は、記述したものに代わり、異なる金属合金、金属の組み合わせで構成してもよく、また銅ニッケル合金は記述されたものと異なる構成であってもよい。
【００７７】
海洋生物付着防止コーティングを製造する装置を参照すると、圧力は、記述されたローラーと異なる配置で使用して適用してもよく、細粒化された金属材料は、記述されたのと異なるメカニズムを使用した接着層に散布してもよい。
【００７８】
海洋物品に適用されるコーティングの前に、金属酸化フィルムを金属材料層に存在させるように、コーティングは海中又は希酸性溶液に浸漬して前処理をしてもよい。この前酸化処理は、それの使用に先立って製造工程の一部として、又はそれを使用する前の最終製品に行ってもよい。これは特に海中に周期的にあるいは繰り返し浸水する部分に使用してもよいが、絶えず海中に浸水しない部分にも役に立つであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明の実施例に関する海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。示されたコーティングは海洋物品の表面に適用されている。
【図２】図２は、海中に海洋物品を浸水させた後の図１の海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１に関する海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【図４】図４は、図３の海洋生物付着防止コーティングを製造するための装置の概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２に関する海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【図６】図６は、海中に海洋物品を浸水させた後の図４の海洋生物付着防止コーティングの一部の概略断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされる面上に施されるプライマー接着剤、
プライマー接着剤の全面上に施されるバインダー接着剤と、
バインダー接着剤の全面に施される金属材料と、バインダー接着剤とプライマー接着剤によって、コーティングされる面に金属材料を固着し、
コーティングされた面が海中に沈められたとき、金属酸化層が金属材料の外表面に形成されるような、水に接したとき酸化される１又はそれ以上の金属で構成される金属材料から構成されてなることを特徴とする海洋生物付着防止コーティング。
【請求項２】
金属材料は、銅又は銅合金で構成されることを特徴とする請求項１記載のコーティング。
【請求項３】
銅合金は、８８％の銅、１０％のニッケル、鉄及びマンガンからなる残りの２％から構成されることを特徴とする請求項２記載のコーティング。
【請求項４】
金属材料は細粒化されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコーティング。
【請求項５】
細粒は、２５０ミクロン以下の大きさであることを特徴とする請求項４記載のコーティング。
【請求項６】
細粒は、実質的に球形であることを特徴とする請求項４又は５に記載のコーティング。
【請求項７】
プライマー接着剤は、自己硬化性及び自己平滑化性であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のコーティング。
【請求項８】
バインダー接着剤は、自己硬化性であることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のコーティング。
【請求項９】
バインダー接着剤は、接着剤の変性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項８のいずれかに記載のコーティング。
【請求項１０】
バインダー接着剤は、自由流動型のドライアモルファス材料を含む無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂系で構成されることを特徴とする請求項９に記載のコーティング。
【請求項１１】
バインダー接着剤は金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さを有する層として塗布されることを特徴とする請求項６から１０の何れかに記載のコーティング。
【請求項１２】
コートされる表面に前記１から１１のいずれかに記載の海洋生物付着防止コーティングを施す方法であって、
表面にプライマー接着剤の層を設け、
プライマー接着剤を硬化させ、
プライマー接着剤の層の上にバインダー接着剤の層を設け、そして、
バインダー接着剤の層の上に金属材料の層を設けてなることを特徴とする方法。
【請求項１３】
金属材料は、細粒化された金属材料で、細粒は圧力スプレー装置を使用してバインダー接着剤層の上にスプレーされることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
細粒はファン又はコーン形状の細粒散布装置を有するスプレーでバインダー接着剤層にスプレーされることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
細粒はバインダー接着剤の全面に実質的に平面に散布されることを特徴とする請求項１３又は１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
プライマー接着剤は、ローラー手段を使用して表面にスプレー又は塗布されることを特徴とする請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
バインダー接着剤は、金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さを有するバインダー接着剤の薄いフィルムで構成されることを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
方法は、追加的にプライマー接着剤を施す前に、コーティングされる面の油脂や油のような既に存在するコーティング材料及び／又は汚染物質を洗浄する洗浄工程で構成されることを特徴とする請求項１２から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
添付された図面を参照して実質的に上記に記載された海洋生物付着防止コーティング。
【請求項２０】
添付された図面を参照して実質的に上記に記載された海洋生物付着防止コーティングを施す方法。
【請求項２１】
キャリア膜と、
キャリア膜の１つの面に塗布された第１の接着層と、
第１の接着層の最表面に提供された金属材料層と、接着剤によって金属材料はキャリア膜に固着され、
コーティングが海中に沈めたときに、金属酸化層が金属材料層の外側表面に形成されるように、水に接したときに酸化する１又はそれ以上の金属で構成されることを特徴とする海生生物付着防止コーティング。
【請求項２２】
金属材料は、８８％の銅、１０％のニッケル、鉄及びマンガンからなる残りの２％から構成されることを特徴とする請求項１記載のコーティング。
【請求項２３】
金属材料は１０ミクロンから２００ミクロンの間の大きさを有する細粒に、細粒化されていることを特徴とする請求項２１又は２２記載のコーティング。
【請求項２４】
キャリア膜は不浸透性材料のシート又は細長いストリップで構成されていることを特徴とする請求項２０から２３の何れかに記載のコーティング。
【請求項２５】
第１接着層は、熱硬化性の接着剤、光硬化性接着剤又は化学硬化性接着剤の層で構成されることを特徴とする請求項２０から２４のいずれかに記載のコーティング。
【請求項２６】
コーティングはさらに、コーティングされる表面にコーティングを固着するために、キャリア膜の反対側に提供される第２の接着層と、コーティングされる表面にコーティングが施される前に、第２の接着層を露出するように除去されるバッキング層であって、第２の接着層全体に提供される除去可能なバッキング層と、で構成されることを特徴とする請求項２０から２５のいずれかに記載のコーティング。
【請求項２７】
第１及び第２の接着層は、海中での長期間の浸水に対して耐久性を有する接着剤で構成されていることを特徴とする請求項２６記載のコーティング。
【請求項２８】
キャリア膜の一方に第１の接着層を塗布し、
第１の接着層の最上層に金属材料層を提供し、
第１の接着層及びキャリア膜に金属材料を固着するために金属材料層に圧力を加えることを特徴とする海洋生物付着防止コーティングを製造する方法。
【請求項２９】
金属材料は、細粒化され、細粒は第１の接着層の全体に散布されていることを特徴とする請求項２８記載の製造方法。
【請求項３０】
金属材料の細粒に圧力を与え、それを第１の接着層に固着させるローラであって、一対のローラーの間にコーティングを通して、圧力が細粒化された金属材料層に適用されることを特徴とする請求項２９記載の製造方法。
【請求項３１】
方法は、さらに、熱、光又は化学的に第１接着層を硬化させ、さらに細粒化された金属材料層を接着剤に固着するステップから構成されることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の製造方法。
【請求項３２】
方法は、追加的に、コーティングされる表面にコーティングを固定するため、キャリア膜の反対側に第２の接着層を塗布し、コーティングされる表面にコーティングが施される前に、第２の接着層を露出するように除去されるバッキング層であって、第２の接着層全体に提供される除去可能なバッキング層を提供するステップで構成されることを特徴とする請求項２８から３１記載の方法。
【請求項３３】
キャリア膜のあるサイドに第１の接着層を設けるため操作可能な接着塗布手段、
第１の接着層上に細粒化された金属材料を散布するための操作可能な金属材料塗布手段、
細粒化された金属材料の層上に圧力を与え、それによって細粒を第１接着層に圧入するため操作可能な圧力塗布手段とを備えたことを特徴とする海洋生物付着防止コーティングを製造するための装置。
【請求項３４】
金属材料塗布手段は、細粒化された金属材料を貯蔵する貯蔵ホッパーと第１の接着層の上に細粒化された材料を散布する散布ヘッドで構成されてなることを特徴とする請求項３３記載の装置。
【請求項３５】
散布ヘッドは、細粒化された金属材料を第１の接着層の上に散布するふるいで構成されていることを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
圧力提供手段は、ペアーのローラーで、汚れ防止材料がコーティングされたそれぞれのローラ表面を有することを特徴とする請求項３３から３５記載の装置。
【請求項３７】
圧力提供手段は、さらにローラーによって加えられる圧力量を調整する圧力調整手段で構成されていることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
装置は、さら第１接着層を硬化するため操作可能な接着剤硬化手段で構成されていることを特徴とする請求項３３から３７の何れかに記載の装置。
【請求項３９】
接着剤硬化は、接着剤を暖めるために操作可能なオーブンと、それによって接着剤を熱硬化させ、接着剤の重合を引き起こす光学シグナルに接着剤の光学シグナル露出を発生可能に操作可能な光源、又はコーティングが１又はそれ以上の触媒化学で露出される硬化チャンバーであることを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
実質的に添付された図面に参照され、上記で記載されたものであることを特徴とする海洋生物付着防止コーティング。
【請求項１】
コーティングされる面上に施されるプライマー接着剤、
プライマー接着剤の全面上に施されるバインダー接着剤と、
バインダー接着剤の全面に施される金属材料と、バインダー接着剤とプライマー接着剤によって、コーティングされる面に金属材料を固着し、
コーティングされた面が海中に沈められたとき、金属酸化層が金属材料の外表面に形成されるような、水に接したとき酸化される１又はそれ以上の金属で構成される金属材料から構成されてなることを特徴とする海洋生物付着防止コーティング。
【請求項２】
金属材料は、銅又は銅合金で構成されることを特徴とする請求項１記載のコーティング。
【請求項３】
銅合金は、８８％の銅、１０％のニッケル、鉄及びマンガンからなる残りの２％から構成されることを特徴とする請求項２記載のコーティング。
【請求項４】
金属材料は細粒化されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコーティング。
【請求項５】
細粒は、２５０ミクロン以下の大きさであることを特徴とする請求項４記載のコーティング。
【請求項６】
細粒は、実質的に球形であることを特徴とする請求項４又は５に記載のコーティング。
【請求項７】
プライマー接着剤は、自己硬化性及び自己平滑化性であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のコーティング。
【請求項８】
バインダー接着剤は、自己硬化性であることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のコーティング。
【請求項９】
バインダー接着剤は、接着剤の変性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項８のいずれかに記載のコーティング。
【請求項１０】
バインダー接着剤は、自由流動型のドライアモルファス材料を含む無溶媒性シクロ脂肪族／脂肪族アミン硬化性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂系で構成されることを特徴とする請求項９に記載のコーティング。
【請求項１１】
バインダー接着剤は金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さを有する層として塗布されることを特徴とする請求項６から１０の何れかに記載のコーティング。
【請求項１２】
コートされる表面に前記１から１１のいずれかに記載の海洋生物付着防止コーティングを施す方法であって、
表面にプライマー接着剤の層を設け、
プライマー接着剤を硬化させ、
プライマー接着剤の層の上にバインダー接着剤の層を設け、そして、
バインダー接着剤の層の上に金属材料の層を設けてなることを特徴とする方法。
【請求項１３】
金属材料は、細粒化された金属材料で、細粒は圧力スプレー装置を使用してバインダー接着剤層の上にスプレーされることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
細粒はファン又はコーン形状の細粒散布装置を有するスプレーでバインダー接着剤層にスプレーされることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
細粒はバインダー接着剤の全面に実質的に平面に散布されることを特徴とする請求項１３又は１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
プライマー接着剤は、ローラー手段を使用して表面にスプレー又は塗布されることを特徴とする請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
バインダー接着剤は、金属材料の細粒の直径の２／３以下の厚さを有するバインダー接着剤の薄いフィルムで構成されることを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
方法は、追加的にプライマー接着剤を施す前に、コーティングされる面の油脂や油のような既に存在するコーティング材料及び／又は汚染物質を洗浄する洗浄工程で構成されることを特徴とする請求項１２から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
添付された図面を参照して実質的に上記に記載された海洋生物付着防止コーティング。
【請求項２０】
添付された図面を参照して実質的に上記に記載された海洋生物付着防止コーティングを施す方法。
【請求項２１】
キャリア膜と、
キャリア膜の１つの面に塗布された第１の接着層と、
第１の接着層の最表面に提供された金属材料層と、接着剤によって金属材料はキャリア膜に固着され、
コーティングが海中に沈めたときに、金属酸化層が金属材料層の外側表面に形成されるように、水に接したときに酸化する１又はそれ以上の金属で構成されることを特徴とする海生生物付着防止コーティング。
【請求項２２】
金属材料は、８８％の銅、１０％のニッケル、鉄及びマンガンからなる残りの２％から構成されることを特徴とする請求項１記載のコーティング。
【請求項２３】
金属材料は１０ミクロンから２００ミクロンの間の大きさを有する細粒に、細粒化されていることを特徴とする請求項２１又は２２記載のコーティング。
【請求項２４】
キャリア膜は不浸透性材料のシート又は細長いストリップで構成されていることを特徴とする請求項２０から２３の何れかに記載のコーティング。
【請求項２５】
第１接着層は、熱硬化性の接着剤、光硬化性接着剤又は化学硬化性接着剤の層で構成されることを特徴とする請求項２０から２４のいずれかに記載のコーティング。
【請求項２６】
コーティングはさらに、コーティングされる表面にコーティングを固着するために、キャリア膜の反対側に提供される第２の接着層と、コーティングされる表面にコーティングが施される前に、第２の接着層を露出するように除去されるバッキング層であって、第２の接着層全体に提供される除去可能なバッキング層と、で構成されることを特徴とする請求項２０から２５のいずれかに記載のコーティング。
【請求項２７】
第１及び第２の接着層は、海中での長期間の浸水に対して耐久性を有する接着剤で構成されていることを特徴とする請求項２６記載のコーティング。
【請求項２８】
キャリア膜の一方に第１の接着層を塗布し、
第１の接着層の最上層に金属材料層を提供し、
第１の接着層及びキャリア膜に金属材料を固着するために金属材料層に圧力を加えることを特徴とする海洋生物付着防止コーティングを製造する方法。
【請求項２９】
金属材料は、細粒化され、細粒は第１の接着層の全体に散布されていることを特徴とする請求項２８記載の製造方法。
【請求項３０】
金属材料の細粒に圧力を与え、それを第１の接着層に固着させるローラであって、一対のローラーの間にコーティングを通して、圧力が細粒化された金属材料層に適用されることを特徴とする請求項２９記載の製造方法。
【請求項３１】
方法は、さらに、熱、光又は化学的に第１接着層を硬化させ、さらに細粒化された金属材料層を接着剤に固着するステップから構成されることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の製造方法。
【請求項３２】
方法は、追加的に、コーティングされる表面にコーティングを固定するため、キャリア膜の反対側に第２の接着層を塗布し、コーティングされる表面にコーティングが施される前に、第２の接着層を露出するように除去されるバッキング層であって、第２の接着層全体に提供される除去可能なバッキング層を提供するステップで構成されることを特徴とする請求項２８から３１記載の方法。
【請求項３３】
キャリア膜のあるサイドに第１の接着層を設けるため操作可能な接着塗布手段、
第１の接着層上に細粒化された金属材料を散布するための操作可能な金属材料塗布手段、
細粒化された金属材料の層上に圧力を与え、それによって細粒を第１接着層に圧入するため操作可能な圧力塗布手段とを備えたことを特徴とする海洋生物付着防止コーティングを製造するための装置。
【請求項３４】
金属材料塗布手段は、細粒化された金属材料を貯蔵する貯蔵ホッパーと第１の接着層の上に細粒化された材料を散布する散布ヘッドで構成されてなることを特徴とする請求項３３記載の装置。
【請求項３５】
散布ヘッドは、細粒化された金属材料を第１の接着層の上に散布するふるいで構成されていることを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
圧力提供手段は、ペアーのローラーで、汚れ防止材料がコーティングされたそれぞれのローラ表面を有することを特徴とする請求項３３から３５記載の装置。
【請求項３７】
圧力提供手段は、さらにローラーによって加えられる圧力量を調整する圧力調整手段で構成されていることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
装置は、さら第１接着層を硬化するため操作可能な接着剤硬化手段で構成されていることを特徴とする請求項３３から３７の何れかに記載の装置。
【請求項３９】
接着剤硬化は、接着剤を暖めるために操作可能なオーブンと、それによって接着剤を熱硬化させ、接着剤の重合を引き起こす光学シグナルに接着剤の光学シグナル露出を発生可能に操作可能な光源、又はコーティングが１又はそれ以上の触媒化学で露出される硬化チャンバーであることを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
実質的に添付された図面に参照され、上記で記載されたものであることを特徴とする海洋生物付着防止コーティング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００７−５１４０３５（Ｐ２００７−５１４０３５Ａ）
【公表日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４３６１９（Ｐ２００６−５４３６１９）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００５１６２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５６６９９
【国際公開日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【出願人】（５０６１９４０７０）エコシー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００５１６２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５６６９９
【国際公開日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【出願人】（５０６１９４０７０）エコシー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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