NO834813L

NO834813L - ANTI-FILLING COATS FOR A SURFACE OF A VESSEL OR MARINE CONSTRUCTION.

Info

Publication number: NO834813L
Application number: NO834813A
Authority: NO
Inventors: Christopher William Shaw
Original assignee: Shaw C W
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1983-12-27
Also published as: EP0106897A1; FI834810L; FI834810A7; WO1983003804A1; JPS59500662A; FI834810A0; AU1512483A

Description

ANTI-TILGROINGSBEHANDLING AV BÅTER, SKIP, BØYER OG ANDRE KONSTRUKSJONER SOM UTSETTES FOR VANN. ANTI-FOGING TREATMENT OF BOATS, SHIPS, BUOYS AND OTHER STRUCTURES EXPOSED TO WATER.

Foreliggende oppfinnelse angår anti-tilgroingsbehandling for The present invention relates to anti-fouling treatment for

å beskytte båter, skip, bøyer og andre konstruksjoner ( i det følgende generelt kalt fartøyer og marine konstruksjoner) som utsettes for sjøvann eller ferskvann, mottilgroing med ugress, gjørme, andeskjell og andre marine vekster og organismer. to protect boats, ships, buoys and other structures (hereafter generally referred to as vessels and marine structures) that are exposed to seawater or fresh water, counterfouling with weeds, mud, duck scales and other marine growth and organisms.

Det er velkjent at under de fleste forhold vil skrog til far- It is well known that under most conditions the hull will

tøyer og overflaten til marine konstruksjoner som utsettes for vann tiltrekke slike vekster. Virkningen av denne biologiske tilgroing er at den bevirkerøket vekt og øket friksjon mot vannet og visse typer korrosjon eller nedbrytning både i far- fabrics and the surface of marine structures exposed to water attract such growths. The effect of this biological growth is that it causes increased weight and increased friction against the water and certain types of corrosion or breakdown both in

tøyer og marine konstruksjoner, samtøket drivstoff-forbruk eller minsket fart når det gjelder fartøyer. vessels and marine constructions, increased fuel consumption or reduced speed in the case of vessels.

Spesielle malinger har blitt fremstilt i flere århundrer, som Special paints have been produced for several centuries, such as

et forsøk på å bekjempe det biologiske tilgroingsproblem. I de senere år har disse malinger omfattet kopperbaserte, tinnbaserte eller kvikksølvbasert, giftige blandinger som hindrer vekst. an attempt to combat the biological fouling problem. In recent years, these paints have included copper-based, tin-based or mercury-based, toxic compounds that inhibit growth.

Slike malinger har en tendens til å vare inntil et år, og noen ganger mindre. De fleste medfører en økning av overflateruheten fra år til år når det påføres et nytt lag. Imidlertid har en ny maling, markedsført av International Paint Co., under varebe-nevnelsén Micron 25, en tendens til å vaskes fullstendig bort, Such paints tend to last up to a year, and sometimes less. Most involve an increase in surface roughness from year to year when a new layer is applied. However, a new paint, marketed by International Paint Co., under the trade name Micron 25, tends to wash out completely,

slik at dette problem er meget lite. Allikevel er ulempene med giftige malinger kortvarighet, miljøskader og fare for de som arbeider med dem. so this problem is very small. Still, the disadvantages of toxic paints are short-lived, environmental damage and danger to those who work with them.

Det har vært kjent i det minste i 200 år at kopperbelagte skrog It has been known for at least 200 years that copper-clad hulls

ikke utsettes for biologisk tilgroing. Kopper har imidlertid en tendens til å oppløses gradvis i sjøvann. Videre er arbeidet med not be exposed to biological growth. However, copper tends to dissolve gradually in seawater. Furthermore, the work with

å belegge et skrog eller en konstruksjon méd kopper sen og tid-krevende, og krever særlig omtanke for å unngå galvanisk korrosjon. coating a hull or structure with copper is slow and time-consuming, and requires special care to avoid galvanic corrosion.

Det har senere blitt vist at tilsetninger av nikkel opptil 30%, fortrinnsvis 5% til 15%, og særlig 10%, gir motstand mot den oppløsende virkning til sjøvannet uten åødelegge den effektive anti-tilgroingsvirkning. Det har blitt bygget.skrog der det benyttes en kopper-nikkelplate som ytterflate, Stålskrog har blitt belagt med kopper-nikkelplate ved hjelp av et sveisesystem. Skrog har også blitt bygget ved bruk av plate som er en kom-binasjon av stål og kopper-nikkel som er valset sammen til dannelse av et enhetlig materiale. Disse fremgangsmåter har vist fordelene ved kopper og nikkel som et ytre lag på et skrog når det gjelder motstand mot erosjon, korrosjon og biologisk tilgroing. Ikke desto mindre er de økonomisk betenke-lige teknikker, p.g.a. de generelle utgifter og påføringen, It has subsequently been shown that additions of nickel up to 30%, preferably 5% to 15%, and especially 10%, provide resistance to the dissolving action of the seawater without destroying the effective anti-fouling action. A hull has been built where a copper-nickel plate is used as the outer surface. The steel hull has been coated with copper-nickel plate using a welding system. Hulls have also been built using plate which is a combination of steel and copper-nickel rolled together to form a uniform material. These methods have demonstrated the advantages of copper and nickel as an outer layer on a hull in terms of resistance to erosion, corrosion and biofouling. Nevertheless, they are economically viable techniques, due to the general expenses and the application,

når det gjelder store skip og konstruksjoner. when it comes to large ships and structures.

Enda senere har det blitt vist at en duk eller netting av kopper-nikketråd, innleiret i et passende material, slik som epoksy eller polyesterharpiks, for å danne et ark som festes ved liming til et skipsskrog, og som slipes på utsiden for å blottlegge metallduken, gir beskyttelse mot biologisk tilgroing. Duken må være av en slik finhet at noe metallisk material er synlig for omtrent hver 2,5 mm. Denne fremgangsmåte har den fordel at den kan anvendes på etterskudd på en eksisterende flate. Den er også forholdsvis lett i vekt. Imidlertid vil materialet ikke kunne tilpasses mange tredimensjonale flater, og det må Even more recently, it has been shown that a cloth or mesh of copper-nicked wire, embedded in a suitable material, such as epoxy or polyester resin, to form a sheet which is attached by gluing to a ship's hull, and which is sanded on the outside to expose the metal cloth , provides protection against biological fouling. The cloth must be of such fineness that some metallic material is visible approximately every 2.5 mm. This method has the advantage that it can be used in arrears on an existing surface. It is also relatively light in weight. However, the material will not be able to be adapted to many three-dimensional surfaces, and it must

da utføres påføring stykke for stykke, hvilket blir stygt, tid-krevende og en god del vanskeligere p.g.a. at det trengs god tilpasning av stykkene og p.g.a. problemene med sammenføyning av stykkene til hverandre. then application is carried out piece by piece, which becomes ugly, time-consuming and a good deal more difficult due to that a good adaptation of the pieces is needed and because the problems of joining the pieces together.

Et annet nylig forslag er et anti-tilgroingsmaterial som består av en polyesterharpiks med en høy prosentandel kopperpartikler eller andre metalliske partikler innblandet. Materialet, som markedsføres av Scott Bader Co. under varebenevnelsen Copper-gel, er beregnet til å danne det ytre lag av undervannsdelen av en båt som skal bygges ved suksessive lamineringer i en hul formdel. Følgelig blir undervannsflaten til båten så glatt som det er mulig ved hjelp av formdelen og dyktigheten til den som påfører materialet. Dette ser ut til å være en utmerket løsning av problemet med å beskytte konstruksjoner som bygges i hule formdeler mot tilgroing. Materialet er imidlertid vanskelig, Another recent proposal is an antifouling material consisting of a polyester resin with a high percentage of copper particles or other metallic particles mixed in. The material, which is marketed by Scott Bader Co. under the trade name Copper-gel, is intended to form the outer layer of the underwater part of a boat to be built by successive laminations in a hollow mold part. Consequently, the underwater surface of the boat is made as smooth as possible with the help of the mold part and the skill of the person applying the material. This appears to be an excellent solution to the problem of protecting structures built in hollow mold parts from fouling. However, the material is difficult,

om ikke umulig, å påføre jevnt og glatt på en allerede dannet konstruksjon. Når det gjelder en metallkonstruksjon, må dette if not impossible, to apply evenly and smoothly on an already formed structure. In the case of a metal construction, this must

materialet påføres etter et passende isolerende lag av maling er påført for å hindre galvanisk korrosjon mellom partiklene og metallet i konstruksjonen. Det er ikke enkelt i praksis å the material is applied after a suitable insulating layer of paint has been applied to prevent galvanic corrosion between the particles and the metal in the structure. It is not easy in practice to

komme frem til et malingssystem til hvilket en oppblandet polyesterharpiks vil feste seg tilfredsstillende. arrive at a paint system to which a mixed polyester resin will adhere satisfactorily.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å komme frem It is an object of the present invention to provide

til et anti-tilgroingsbelegg for fartøyer og marine konstruksjoner som kan påføres hvilken som helst flate på et fartøy eller konstruksjon som kan males og som har forholdsvis lang levetid. for an anti-fouling coating for vessels and marine structures that can be applied to any surface of a vessel or structure that can be painted and has a relatively long life.

I henhold til et aspekt består oppfinnelsen i et anti-tilgroingsbelegg på en flate på et fartøy eller marin konstruksjon, som kjennetegnes ved vekselvise lag av maling og partikkelformet, metallisk material påført flaten, idet det startes med et lag av maling, og idet laget eller hvert lag partikkelformet, .metallisk material festes til overflaten av malingen, og ytter-f-l-a^ten- av- bejregg~esrbehandles for å"blottlegge tilstrekkelig metallisk material for å gi anti-tilgroingsegenskaper. According to one aspect, the invention consists of an anti-fouling coating on a surface of a vessel or marine structure, which is characterized by alternating layers of paint and particulate metallic material applied to the surface, starting with a layer of paint, and as the layer or each layer of particulate metallic material is adhered to the surface of the paint, and the exterior is de-coated to expose sufficient metallic material to provide anti-fouling properties.

I henhold til et annet aspekt består oppfinnelsen i en fremgangsmåte for påføring av et anti-tilgroingsbelegg på en flate på et fartøy eller marin konstruksjon kjennetegnet' ved de trinn at det påføres vekselvise lag av maling og et eller flere lag partikkelf ormet, metallisk material på flaten, idet på føringen starter og avsluttes med et lag av maling, og laget eller hvert lag av partikkelformet, metallisk material påføres et forut gående lag maling mens det sistnevnte er tilstrekkelig fuktig eller klebrig til å feste det partikkelformede material til overflaten, og at det siste eller ytre lag maling behandles, når det er hardt,for å blottlegge tilstrekkelig metall for å frembringe anti-tilgroingsegenskaper. According to another aspect, the invention consists in a method for applying an anti-fouling coating to a surface of a vessel or marine structure characterized by the steps of applying alternating layers of paint and one or more layers of particulate, metallic material to the surface, the guide beginning and ending with a layer of paint, and the layer or each layer of particulate metallic material is applied to a preceding layer of paint while the latter is sufficiently moist or tacky to adhere the particulate material to the surface, and that the the final or outer layer of paint is treated, when hard, to expose sufficient metal to produce anti-fouling properties.

Med oppfinnelsen er det frembrakt et tynt, tilpasselig belegg With the invention, a thin, adaptable coating has been produced

som hurtig kan påføres flater som utsettes for biologisk tilgroing. Malingen og det partikkelformede, metalliske material kan påføres separat og enkelt ved hjelp av sprøyteteknikk. which can be quickly applied to surfaces exposed to biological growth. The paint and the particulate metallic material can be applied separately and easily by means of a spray technique.

Alternativt kan det partikkelformede metall siktes eller slynges mot den fuktige eller klebrige maling, men-det er funnet at det ikke fester seg så godt dersom det sprøytes. Videre kan malingen påføres med kost istedet for å sprøytes, og dette er fullstendig brukbart, selv om det stilles større krav for å sikre at forut gående lag er fullstendig tørre før påføringen med kost. I alle til-feller kan det resulterende, anti-tilgroingsbelegget være så tynt- som. et enkelt-malinglrag og partikkelf ormet metall, ener Z det kan være så tykt som ønskelig, avhengig av antall lag mal- Alternatively, the particulate metal can be sifted or flung against the moist or tacky paint, but it has been found that it does not adhere as well if sprayed. Furthermore, the paint can be applied with a brush instead of being sprayed, and this is completely usable, although greater demands are made to ensure that previous layers are completely dry before application with a brush. In any case, the resulting anti-fouling coating can be as thin as a single coat of paint and particulate metal, but Z it can be as thick as desired, depending on the number of coats of paint

ing og piilverlag, partikkelstørrelsen til det metalliske pulver, konsistensen til malingen x>g. _pjL£ør-ingsore-toden . ing and piilverlayer, the particle size of the metallic powder, the consistency of the paint x>g. _pjL£ør-ingsore-toden .

Det partikkelf ormede, me-taJJJj5k.e material- er fortrinnsvis fin-delt eller i pulverform, og kan f.eks. ha en partikkelstørrelse fra duk nr. 100 til 300 etter britisk standard, og fortrinnsvis duk nr. 180 til 220. Imidlertid vil også grovere pulver fungere godt, og fundamentalt avhenger den partikkelstørrelse som benyttes av tykkelsen til et malinglag som kan påføres på en tilfredsstillende måte. I denne sammenheng bør partikkelstørrelsen være slik at partiklene er nesten fullstendig innleiret i det forut gående, fuktige malinglaget. The particulate, metaJJJj5k.e material is preferably finely divided or in powder form, and can e.g. have a particle size of British Standard No. 100 to 300 cloth, and preferably No. 180 to 220 cloth. However, coarser powders will also work well, and fundamentally the particle size used depends on the thickness of a paint layer that can be satisfactorily applied . In this context, the particle size should be such that the particles are almost completely embedded in the preceding, moist paint layer.

Fortrinnsvis omfatter det partikkelformede,mmétalliske material kopper eller en kopper-nikkel-legering. Den sistnevnte kan ha et nikkelinnhold i området fra 5 til 35 vektprosent. Malingen Preferably, the particulate non-metallic material comprises copper or a copper-nickel alloy. The latter can have a nickel content in the range from 5 to 35 percent by weight. The paint

kan være hvilken som helst passende maling for marine forhold, _slik som en syntetisk-, -h-arpi-ks-baseri: maiing. can be any suitable paint for marine conditions, _such as a synthetic-, -h-arpi-ks baseri: maiing.

En fordel med oppfinnelsen, som er basert på bruken av maling, An advantage of the invention, which is based on the use of paint,

er at det finnes maling som er egnet for å påføres praktisk talt hvilken som helst kjent overflate. Det er derfor lett å danne beskyttelse for konstruksjoner iuhtenhold til hvilken som helst kjent, akseptert standard ved bruk av malinglag alene, is that there are paints suitable for application to virtually any known surface. It is therefore easy to form protection for structures according to any known, accepted standard using paint layers alone,

før påføring av et anti-tilgroingsbelegg i henhold til;>oppfinn-elsen, som omfatter flere malinglag for å motta det partikkelformede, metalliske material. På denne måte kan også et elek-trisk isolerende lag dannes mellom det partikkelformede, metal- prior to application of an anti-fouling coating according to the invention, which comprises several layers of paint to receive the particulate metallic material. In this way, an electrically insulating layer can also be formed between the particulate, metal

liske material og hvilken som helst metallisk konstruksjon, hvilket isolerende lag hindrer galvanisk korrosjon som kan oppstå dersom det benyttes forskjellige metaller i henhold til den galvaniske skala. lish material and any metallic construction, which insulating layer prevents galvanic corrosion that can occur if different metals are used according to the galvanic scale.

I henhold til en særskilt utførelsesform sprøytes kopper-pulver eller et pulver av en kopper-nikkel-legering på en flate som er malt med et lag av en tokomponent polyuretan-maling(det er en polyuretan basert maling med en separat herdekomponent), slik som markedsført av International Paint Co. Den sprøytes på flaten mens malingen fremdeles er fuktig eller klebring. Pulveret kan være kopper med en partikkel-størrelse slik at det hovedsakelig passerer gjennom en duk nr. 100 i henhold til britisk standard, mens det hovedsakelig ikke passerer gjennom en duk nr. 300 i henhold til britisk standard. Alternativt kan det være et pulver av en kopper-10%-nikkel-legering av lignende partikkelstørrelse eller et pulver av kopper-25%-nikkel-legering tilsatt 5% tinn. Pulveret danner et veldefinert lag på malingen, og får et utseende som omtrent ligner smergelpapir. Etter påføringen av laget av metallpulver påføres et annet lag maling, når det første lag maling har tørket tilstrekkelig, og dette fyller det meste av rommene mellom metallpulverpartiklene og tjener videre til å sammenbinde pulveret til et sterkt belegg. Når dette siste malinglag har herdet, slipes overflaten av det resulterende belegg lett med slipepapir, f.eks. vått eller tørt smergelpapir nr. 600, og dette blottlegger tilstrekkelig metall til å frembringe anti-tilgroingsvirkning, samtidig med at det gir en glatt og forholdsvis friksjonsfri overflate. According to a particular embodiment, copper powder or a powder of a copper-nickel alloy is sprayed onto a surface painted with a layer of a two-component polyurethane paint (it is a polyurethane-based paint with a separate curing component), such as marketed by International Paint Co. It is sprayed onto the surface while the paint is still damp or tacky. The powder may be cups with a particle size such that it passes predominantly through a British Standard No. 100 cloth, while it does not substantially pass through a British Standard No. 300 cloth. Alternatively, it may be a copper-10% nickel alloy powder of similar particle size or a copper-25% nickel alloy powder with 5% tin added. The powder forms a well-defined layer on the paint, and takes on an appearance that roughly resembles emery paper. After the application of the layer of metal powder, a second layer of paint is applied when the first layer of paint has dried sufficiently, and this fills most of the spaces between the metal powder particles and further serves to bond the powder into a strong coating. When this last layer of paint has hardened, the surface of the resulting coating is lightly sanded with sandpaper, e.g. wet or dry emery paper No. 600, and this exposes sufficient metal to produce antifouling action, while at the same time giving a smooth and relatively frictionless surface.

Trinnene kan gjentas slik at vekselvise lag av maling og pulver bygges opp på konstruksjonen som skal beskyttes. Med et slikt anti-tilgroingsbelegg som har flere lag av metallpulver er det generelt unødvendig å slipe lagene av pulver eller maling, med unntak av det siste eller ytre lag. The steps can be repeated so that alternating layers of paint and powder are built up on the structure to be protected. With such an anti-fouling coating having several layers of metal powder, it is generally unnecessary to grind the layers of powder or paint, with the exception of the last or outer layer.

Claims

1. Anti-fouling coating for a surface of a vessel or marine structure, characterized by alternating layers of paint and particulate, metallic material applied to the surface, starting with one layer of paint, and in that layer or each layer Tickle-shaped metallic material is attached to the surface of the paint, and the outer surface of the coating is treated to expose sufficient metallic material to produce anti-fouling properties.

2. Antifouling coating as stated in claim 1, characterized in that the particulate metallic material comprises copper or a copper-nickel alloy.

3. Antifouling coating as stated in claim 2, characterized in that the copper-nickel alloy comprises 5-35% nickel.

4. Anti-fouling coating as stated in claim 2 or 3, characterized in that the copper-nickel alloy has a small amount of tin added to it.

5. Anti-fouling coating as defined in any of the preceding claims, characterized in that the particle size of the particulate metallic material lies in the range from sieve No. 100 to No. 300 according to the British standard.

6. Anti-fouling coating as set forth in any preceding claim, characterized in that the paint is a synthetic, resin-based paint, e.g. a polyurethane paint.

7. Method for applying an anti-fouling coating to a surface of a vessel or marine structure, characterized by the step of applying alternating layers of paint and one or more layers of particulate, metallic material to the surface, the application starting and ending with a layer of paint, and the layer or layers of particulate metallic material being applied to a preceding layer of paint while the latter is sufficiently moist or tacky to adhere the particulate material to the surface, and that the last or outer layer of paint, when hard, is treated for to expose sufficient metal to produce anti-fouling properties.

8. Method as stated in claim 7, characterized in that the paint and the particulate metallic material are applied by spraying.

9. Method as specified in claim 7 or 8, characterized in that the treatment step comprises grinding of the hardened, outer paint layer, e.g. with sandpaper.

10. Method as stated in any one of claims 7-9, characterized in that the particulate material comprises powder of copper or a copper-nickel alloy.

11. Method as set forth in any of the preceding claims 7-10, characterized in that the paint is a synthetic, resin-based paint for marine conditions.