JPH10120501A

JPH10120501A - 防汚材

Info

Publication number: JPH10120501A
Application number: JP27621196A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kawamata; 睦川又; Yuji Saito; 祐二斎藤
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、人体や環境に対して安全で
優れた防汚効果を奏するような防汚材およびそれを水路
壁等に用いることに関するものである。【解決手段】マトリックスとして生分解ポリマーを用
い、忌避物質を添加して防汚材を構成することにより課
題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力もしくは原子
力発電所の復水器冷却用水または石油化学工業の熱交換
器冷却用水の取水路・排水路や、船舶の船底、漁網、ブ
イ等の海中に置かれる設備等に有害な水中生物が付着し
繁殖することを防止する防汚材に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電所の冷却用水の取水路及び排水路、
船舶の船底部、海中に置かれた設備など、常時水と接触
する部分には、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、シ
オミドロ、付着珪藻、付着バクテリア等の貝類、藻類お
よび微生物が付着繁茂し、これら付着生物は流体抵抗の
増加、熱伝導性の低下など設備機器の能力低下という好
ましくない状態を引き起こす。従来、このような淡水及
び海中有害生物の付着繁殖を防止するために主に各種の
防汚剤（忌避物質）やマトリックスを用いて塗料の形態
で使用されている。

【０００３】防汚塗料のマトリックスとしての樹脂には
不溶解マトリックス型と溶解マトリックス型の二つに大
きく分類できる。従来の不溶解マトリックス型防汚塗料
にはロジンと塩化ビニル樹脂、塩化ゴム等が用いられて
いる。しかし、このような防汚塗料の有効期間は短い。
なぜなら、長時間が経過すると、タンパク質や脂質等の
有機物フィルム、バクテリアや珪藻等の微生物フィルム
（スライム）が塗料表面に付着・繁殖するために、忌避
物質の溶出量が低下し、材料（塗膜）表面付近の忌避物
質のみが溶出しつくされると効果はたちまち低下してし
まい、材料（塗膜）内部に添加した忌避物質の一部は溶
出されずにそのまま残存し、忌避有効期間が短縮される
からである。

【０００４】一方、溶解型マトリックス型としてはセル
フポリッシング機能をもつトリブチルスズメタクリレー
ト共重合体系が多く用いられている。この溶解型は、上
記の不溶解型の欠点を補うものであるが、防汚剤（忌避
物質）は上記のトリブチルスズメタクリレート共重合体
系等に限られたものとなり、溶解後のこれら化合物は海
洋汚染等環境への悪影響が問題となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、人体
や環境に対して安全で、優れた防汚効果を奏するような
防汚材およびそれを水路壁等に用いることに関するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記のような現状に鑑
み、本発明者らは、安全性が高く優れた防汚効果を有す
る防汚材料を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、忌避物
質を添加した生分解ポリマーが水中有害付着生物に対
し、長時間、安全に忌避効果を発現することを見いだ
し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の防汚材は、（１）生分解ポリマーと忌避物質とからなる防汚材。（２）生分解ポリマー５０〜９５重量％、忌避物質５〜
５０重量％であることを特徴とする（１）に記載の防汚
材。（３）生分解ポリマーがマトリックスとして用いられる
ことを特徴とする（１）に記載の防汚材。（４）生分解ポリマーとしてポリ‐４‐ヒドロキシブチ
レート、忌避物質としてグラミンを用いることを特徴と
する（１）に記載の防汚材。

【０００８】（５）塗料、溶液あるいは乳剤のいずれか
の形態で使用されることを特徴とする（１）に記載の防
汚材。（６）水路壁又は船底に塗布されることを特徴とする
（１）に記載の防汚材。（７）漁網又は水中設備に塗布あるいは混入されること
を特徴とする（１）に記載の防汚材。である。

【０００９】

【表１】

【００１０】表１に示した忌避物質（防汚剤）は、全て
公知の化合物であり、公知の方法により化学的に合成す
ることにより得ることができるが、これらに限定される
ものではない。例えば、インドール化合物（化合物番号
１〜１８）の多くは、動物、植物、バクテリア等に含ま
れており、これらの生物より抽出・精製することによっ
ても、得ることができる。

【００１１】特に、２、５、６‐トリブロモ‐１‐メチ
ルグラミン（化合物番号１７）は、コケムシの一種（Ｚ
ｏｏｂｏｔｒｙｏｎｖｅｒｔｉｃｉｌｌａｔｕｍ）に
含まれることが知られている（ＡｉｙａＳａｔｏ、ｅ
ｔａｌ、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ、２４、
４８１（１９８３））。さらに、２、５、６‐トリブロ
モ‐１‐メチルグラミン（化合物番号１７）は、Ｚｏｏ
ｂｏｔｒｙｏｎｐｅｌｌｕｃｉｄｕｍより抽出・精製
することによっても得ることができる。

【００１２】ここで用いる抽出溶媒としては、一般には
有機溶媒、好ましくはアセトン、エタノールが挙げられ
る。また、精製法としては、分配精製やクロマトグラフ
ィー等の公知の方法を用いることができるが、好ましく
はヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒を抽出剤とするシリ
カゲルクロマトグラフィーを用いる。

【００１３】

【表２】

【００１４】表２に示した生分解ポリマーは、全て公知
の化合物であり、公知の方法により、微生物あるいは化
学的に合成することにより得ることができるが、これら
に限定されるものではない。生分解ポリマーは、従来吸
収性縫合糸、創傷被覆材、接着材等として使用されてい
たが、本発明のようにマトリックスとしての使用は全く
なかった。

【００１５】化学合成により製造する生分解ポリマーと
してはたとえば、ポリカプロラクトン、ポリグリコール
酸、ポリ乳酸、脂肪族および芳香族ポリエステル等が挙
げられる。また、微生物により製造する生分解ポリマー
としては、例えばポリエステル系の３‐ヒドロキシ酪酸
と３‐ヒドロキシ吉草酸の単独若しくはそれらの共重合
物等が挙げられる。

【００１６】この中でも特に結晶性が高く加水分解性と
共に生分解性を持つポリ乳酸、３‐ヒドロキシ酪酸と３
‐ヒドロキシ吉草酸の単独若しくはそれらの共重合物、
ポリグリコール酸等が挙げられる。また、微生物による
分解性に優れると共に、加水分解性をも有する３ＨＢ成
分のみからなるポリ‐３‐ヒドロキシブチレートは、Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ、Ａｌｃ
ａｌｉｇｅｎｅｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｚｏｏｇ
ｌｏｅａ、Ｖｉｂｒｉｏ、Ｆｅｒｒｏｂａｃｉｌｌｕｓ
等の微生物により産生され、培養して抽出・精製するこ
とによっても得ることができる。

【００１７】特に、ポリ‐３‐ヒドロキシブチレート
（化合物番号１）は、微生物Ｂａｃｉｌｌｕｓｍｅｇ
ａｔｅｒｉｕｍが産生し、菌体内に蓄積することが知ら
れている（Ｍ．Ｌｅｍｏｉｇｎｅ：Ａｎｎ．Ｉｎｓｔ．
Ｐａｓｔｅｕｒ．，３９，１４４（１９２５），Ｍ．Ｌ
ｅｍｏｉｇｎｅ：Ａｎｎ．Ｉｎｓｔ．Ｐａｓｔｅｕ
ｒ．，４１，１４８（１９２７）、Ｍ．Ｌｅｍｏｉｇｎ
ｅ，Ｎ．Ｒｏｕｋｈｅｌｍａｎ：Ａｎｎ．Ｆｅｒｍｅｎ
ｔ，５２７（１９４０））。さらに、ポリ‐３‐ヒドロ
キシブチレート（化合物番号１）は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ
ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ等より酵素リゾチームや次亜塩
素酸ナトリウムで可溶化することにより得ることができ
る。また、塩化メチレンやクロロホルム等の有機溶媒に
よって抽出・精製することができる。精製法としては、
分配精製やクロマトグラフィー等の公知の方法を用いる
ことができる。

【００１８】生分解ポリマーと忌避物質との混合比は、
生分解ポリマー５０〜９５重量％、忌避物質５〜５０重
量％であるのが好ましい。特に好ましくは、生分解ポリ
マー６０〜８０重量％、忌避物質２０〜４０重量％であ
る。生分解ポリマーとして、ポリ‐４‐ヒドロキシブチ
レートを用いる場合は、ポリ‐４‐ヒドロキシブチレー
ト６０〜９０重量％、忌避物質１０〜４０重量％である
のが好ましい。

【００１９】生分解ポリマーが５０重量％以下であると
忌避物質の溶出がスライム等により阻害され、忌避有効
期間が短縮される。一方、生分解ポリマーが９５重量％
以上であると忌避物質が過少なため忌避効果を奏するこ
とが難しくなる。塗料として使用する場合には、生分解
ポリマー及び忌避物質の他、所望に応じて一般的な溶
剤、体質顔料、着色顔料、添加剤等を配合することがで
きる。この場合、生分解ポリマー及び忌避物質の合計含
量は、塗料の重量に基づいて５〜５０重量％であるのが
好ましく、１０〜４０重量％であるのが特に好ましい。

【００２０】溶液として使用する場合には、たとえば生
分解ポリマー及び忌避物質を所望の溶媒に溶解させれば
よい。このとき使用される溶媒としては、トルエン、キ
シレン、クロロホルム、塩化メチレン、酢酸エチル、エ
チルメチルケトン、アセトン、エタノール、メタノール
等が挙げられる。溶液の場合、生分解ポリマーおよび忌
避物質の合計含量は、溶液の重量に基づいて５〜７０重
量％であるのが好ましく、１０〜５０重量％であるのが
特に好ましい。

【００２１】乳剤として使用する場合は、溶媒中に生分
解ポリマー及び忌避物質を分散させ、さらに界面活性剤
を添加して常法により乳剤を調合すればよい。このとき
使用される溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロ
ホルム、塩化メチレン、酢酸エチル、ベンゼン、アセト
ン、エタノール、グリセロール等が挙げられる。また、
界面活性剤としては、普通一般のものが用いられる。乳
剤の場合、生分解ポリマーおよび忌避物質の合計含量
は、溶液の重量に基づいて５〜５０重量％であるのが好
ましく、１０〜４０重量％であるのが特に好ましい。

【００２２】本発明の防汚材は、所望の箇所、例えば取
水路および排水路の壁面や、船底、水中構築物、冷却水
取水路等に塗布することもできるし、漁網等の高分子樹
脂素材や、コンクリート等の水中使用物素材に練り込ん
で使用することもできる。このように、本発明の防汚材
を水路の壁面等に塗布したり、練り込んだりすることに
より、スライムを形成する微生物をはじめ、水中の大型
生物の付着を長期間防止することができる。また、本発
明の防汚材による防汚効果は重金属の溶出によるもので
はなく、本発明の防汚材を施用した生分解ポリマー材料
自体が微生物あるいは化学的に分解され、その結果添加
された忌避物質は連続して溶出されるので防汚性能の劣
化が少なく、忌避効果の持続性があるという利点があ
り、環境に対する悪影響もない。

【００２３】本発明の防汚材を塗布した取水路・排水路
等の壁（水路壁）、特に火力もしくは原子力発電所の復
水器冷却用水、または石油化学工業の熱交換器冷却用水
等の取水路もしくは排水路等の水路壁は、付着生物によ
る流体抵抗の増加がほとんどなく、熱伝導性の低下も防
ぐことができ、長期にわたり設備機器としての能力に優
れたものとなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例により本
発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれ
らに限定されるものではない。〔実施例１〕生分解ポリマーとして８０、６０重量％、
忌避物質として２０、４０重量％を含有する供試体を調
製した。なお、溶剤については、生分解ポリマーおよび
忌避物質の溶解用としてクロロホルムを使用したが、成
型時に溶媒は吸引して除去した。生分解ポリマーとして
は、ポリ‐４‐ヒドロキシブチレート（化合物番号２）
を使用し、忌避物質としては、グラミン（化合物番号１
５）を使用した。

【００２５】それらの供試体は、クロロホルムに溶解さ
せた生分解ポリマーに忌避物質をすばやく添加して、均
一になるように数分間攪拌した後、ポリエチレン製のカ
ップ（直径５ｃｍ）に厚さ約２ｍｍになるように流し込
み、吸引して溶媒を除去しながら硬化させた。得られた
各供試体を約８カ月間（１月〜８月）海に浸漬した後引
き上げ、スライム（微生物フィルム）、フジツボ、ムラ
サキイガイ等の付着の程度を観察し、評価した。なお、
これらの評価試験では各供試体を３個ずつ作り、その平
均で評価した。結果を表３に示す。

【００２６】〔比較例１〕また、比較例として、グラミ
ンを入れない供試体を作り実施例１と同様の試験を行っ
た。結果を表３に示す。〔比較例２〕比較例として、マトリックスとしてウレタ
ンを用い、グラミンを添加した供試体とグラミン無添加
の供試体を作り実施例１と同様の試験を行った。結果を
表３に示す。忌避効果の評価は、付着生物がサンプル表
面（実施例１及び比較例１は直径５ｃｍの円盤状、比較
例２は１８ｃｍ×２６ｃｍの平板状）を占有する面積の
大小で行い、以下に示すように３段階の記号で採点し
た。 ○：フジツボ等大型生物の付着は全く見られず、供試体
表面はよく見える △：フジツボ等大型生物の付着はほとんど見られない
が、表面にスライムが見える ×：フジツボ等大型生物が供試体全面を覆い尽くし、供
試体の表面はほとんど見えない

【００２７】

【表３】

【００２８】

【発明の効果】本発明の防汚材は、スライムを形成する
微生物をはじめ、水中のフジツボ等大型付着生物の忌避
効果に優れると共に、その持続期間も長く、また人体に
対し安全でかつ環境汚染の少ない防汚効果を得るもので
ある。また、材料表面の加水分解あるいは微生物分解に
より忌避物質が常に材料表面から溶出するので防汚性能
の劣化が少なく持続性があるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１ののフジツボ等の付着程度を示す生
物形態写真。

【図２】実施例１ののフジツボ等の付着程度を示す生
物形態写真。

【図３】比較例１ののフジツボ等の付着程度を示す生
物形態写真。

【図４】比較例２ののフジツボ等の付着程度を示す生
物形態写真。

【図５】比較例２ののフジツボ等の付着程度を示す生
物形態写真。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生分解ポリマーと忌避物質とからなる防
汚材。
【請求項２】生分解ポリマー５０〜９５重量％、忌避
物質５〜５０重量％であることを特徴とする請求項１に
記載の防汚材。
【請求項３】生分解ポリマーがマトリックスとして用
いられることを特徴とする請求項１に記載の防汚材。
【請求項４】生分解ポリマーとしてポリ‐４‐ヒドロ
キシブチレート、忌避物質としてグラミンを用いたこと
を特徴とする請求項１に記載の防汚材。
【請求項５】塗料、溶液あるいは乳剤のいずれかの形
態で使用されることを特徴とする請求項１に記載の防汚
材。
【請求項６】水路壁又は船底に塗布されることを特徴
とする請求項１に記載の防汚材。
【請求項７】漁網又は水中設備に塗布あるいは混入さ
れることを特徴とする請求項１に記載の防汚材。