海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 ( 第 3 報)

(1)

海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 ( 第 3 報)

各種塗料による金属材料の腐食および生物付着の防除について

布施五郎‑X･田中裕美*･竹内孝常※※

( Ⅲ)

‑ O rr ea even

h il

t er a d r e St

i t n i

rou St

On t he Ef f s o fVa s Pa s i n o r t o Pr t Co d Fo g Or n M e lM e t a s i n t

s a gan s i ms o e s

oF UE s, Hi i n

t ec

l u Gor i e

n t rucure

i son

d u

0 Ⅰ

緒言材料はこの特殊な海洋 ,海水という自然環境 ,なら海洋開発が

7

年代の合言葉の一つとなっているが, びにこれら環境での使用状況および劣化状態が明確

) n J , l . m S A8y b r.

60 ep

y J t eyeopmen SA

eee Dep A P A 9 ku.

海洋開発を推進するために必要な構造物 ,機器材料になってはじめてその最適材料の開発 ,選択が可能の研究も重要な問題であり,ことに海洋 ,海水といに在る. またこの場合,海洋における構造材料 ,棉

う特殊な自然環境下における材料の劣化に関する究械材料における材料の特性としてはその機械的強度, 明は必要欠くことのできない課題である. これらの接合方法,腐食に対する抵抗などが問題になるが,

t orAg h.09h.577 叩I

※ ★ ★ 洋木材防* 00 研究叩発部( !oER Cha D ･T｡｡WoodP ･H･ h･･M川8 I2‑Ch OMh.55,J n)

ih c h o ne sw ,

hes e a b o v e t

c or i t n ‑ ‑

i osv e c i t n ‑or r

i rne i o

t even

s on t he De t erora i t i o n a d is Pr n t n ofM a

h e s epans it . i

e s i t e c e pox i

oso i swa sa n h

C

‑ i i c hea

a n r i a i e s t

E

e cswa s d l i or t o i l h ny c

a i c h w

ht nt or r ne f f nt hhdb he f f 4o

E5

dt yr na dw hav it er np ntwh hc

I H C U E K

i o i t g a t e s

p t r aec , op u

i t b l uy t i i t t

onansr nfma er A

kt aas un n

K A N A T i

r om A adT eT

i t d ansa n i

osv c

‑ i f t a n i o

t i d on

gc no or r ep t sofi nv

. 0, i e s l pox d e c on n t e cswe r ,

i oso l it r s C f swe r e

i t n ‑ c a i c i t h pansw

yAF5AF4ads yAF 1 AF9 hhdmuha or r ne f f ea ne yr na

he l t a bou i r g a ns

i rn i n l ou

hr n e i oson

na tt sadf go mso nme tupa tt e ema ez

dl az onea , n i

h it t ene r ht ,

d t e r s e p t

me da

l e s u h ih se l b

u dter

e r it an i a rou t t r e ae l a ne

eme lp t a st dwihv sp sw es h

T

a v r e v e n hor

t u

d re h t a pe r ,

it an

ntep tp ea sh ep e f f so fv sp si n o rt op tc or r

r e s e n i a rou ntes h e a.

h ili t ae ras

I t e c m

S S ynop s I

h oos t .,. 67 6a , n

i 1 g s . 0 F , 1

･ l 8 e s b

a

‑

dP

i n it an h 5 . f

t

ae rs ura c ea e

h t e ne a

f t

wae eb rs ura c e. ht t1 we r esaw

dtep 7.

･ l 1 e s b a

dew i i t o c onc i

d t e c i ng f l o u

･ i i it r osv epan.

h ea n t

T e f f dn it n i o t r e p a r a h

i t on, t i

S ep na

h swe r esow

i t t e sswe r egv e a

f t so h er e s u l T

gpht ni nT ni nT

i pa i f l ou

･ i

i v ea n t ng nt O

O nl eC mP

t e c t s he

T mo e f f i o sv e

･ c i A t n or r

i n l o u イ i t a n

d oun . i

r g a noa r s e ncc o ta , n

l or ope h noc l uprcs i a t

oae l t t h oe aeorp e na c

i pantc

l

do mp

i pa he T nt

8 5 0

‑ h n ry.

T ' e t ■ur I J t C

√) lCh " t K川kIUlV..HJPS

･ oe

‑ Sur orne.

‑ 0

d 1 t L

‑ nCo

･ to A reserv ry.

)S T en t C J t

d SCh t ° O

ores ･ L ba o.

★Jt芸化学科･特産化半研究圭( LF tPT

(2)

5 8

近畿大学農学部紀要第

9

号

(1976)

現在ならびに今後とも最も大きな問題となるのは海

中という厳しい腐食環境における材料の腐食である.

海水という腐食環境における材料の腐食は海水の温度

,p H ,

溶存酸素豊,波浪, フジツボ,微生物な

どの要因と材料の使用状況によって支配される1〜 3) a)手爺的要因の影IF

海水中における鋼の腐食状況は夏に最大であり, この季節に孔食の発生が著しい. この季節的変化は海水の温度 , フジツボ数,腐食生成物中の硫化物 S

(%)の変化と一致し, また硫酸塩還元バクテリアは春夏に多く, その生体作用がこの鋼の腐食に影響を与える.

b)

海水汚染度の影響

汚染海域では

SS4 1

^{鋼で}

3 .

0mm/g程度の腐食速度で進行し,清浄海域での最大1.0mm/gと比較して腐食が著しく進んでいる.汚染海域で鋼の腐食が著しい原[削

まp H

が

6

.

5

で清浄海域の

p H8. 0‑8. 5

と比較

してやや酸性であること, ならびに溶存酸素量が清浄海域の

6. m 5 p p

に比較して

00 m .5 p p

と低いために硫酸塩達元バクテリアが

1 0 0 0

倍も多く繁殖し, その生体作用が鋼の腐食に大きな影響を与えることは前記と同様である. したがって清浄海域と汚染海域とで腐食生成物も異なる.

C)

材料の使用状況の影響

海水環境ではその使用状況によって腐食作用を異にする.鋼の使用状況は干満の影響下にあって海水飛沫常 ,干満帯 ,海中帯にそれぞれ存在するもの, 常時一定海面上に存在するもの,常時一定海面下に存在するもの.海底に存在するものなどに分けることができ, それぞれ腐食状況を異にしている.干満の影響のあるゾーンにあっては海面上のスプラッシュのかかる部分では海中部分より腐食速度が著しく大きい.反対に平均満潮面と平均干潮面の問の干満帯では腐食が著しく小さく, か

つCa

塩が多く析出

している.海中帯では一般に腐食は顕著でことに干満帯直下の腐食が比較的大きく,海面付近から海面下1‑2mまではフジツボが多く付着している.常時一定海面上に存在する時は常にスプラッシュが飛沫して, スプラッシュの影響が大きい .しかし海面のスプラッシュのかかる場所は特定の部分に集中しているので,比較的小範囲の部分が著しく腐食する.

すなわち海面付近では腐食速度が小さいが,海面から若干敗れたスプラッシュ影響部分が腐食速度大となる.常時一定海面下の海中での鋼の腐食は比較的少なく,海中生物とくにフジツボ等は海面下 1‑3 mでよく繁殖し, この範囲では貝類の影響が大きい.

海底では光や波の影響は少なく,泥砂 , プランクトン,微生物などによる影響を考慮しかナればならな

い.

つぎにこれらの海水における金属材料の防食法としては,耐食金属材料の開発,金属材料の表面処理, 電気防食,腐食抑制剤による防食などの方法が考え

られる.耐食金属材料の開発は勿論重要な問題で多くの

mri a

neselが市販されている.例えばフラte ンス潮流発電所での実施テストの結果ではランナー材料として

1 7 ‑4p H

鋼がすぐれていると指摘されている4㌧とくに海水中での点食抵抗を増すために

Cu

,

Mo

などを添加した

1‑4 2. 7 ‑ 5 u C ‑15 .Mo

のような鋼種が適材であるとしている.海水淡水化装置には

Cu ･ Ni

合金がすでに広く使用されている. また発電所の復水器管用

にCu

･Sn･Al合金が使用されるなど種々の耐食合金が開発されている. チタン合金は耐海水性が他の金属材料に比べて抜群にすぐれているがフジツボなど貝類の付着が大で,鉄などの10‑100 倍に達し, かつ異常に成長するといわれる. しかし

これらの問題は金属工学の分野であり,著者の専門外であるので本研究では市販の海水耐食材料数種についてその耐食性の比較にとどまり,防食法に関しては表面処理即ち塗料による防食,防汚について究明することとした. また海洋開発用材料としての

F RP

使用に当っての問題点,貝類などの生物付着および生物劣化についても同時に実験

5 ･6 )

をすすめた.

防食,防汚を目的とする表面処理には金属皮膜 , 無機非金属皮膜,有機物皮膜 ,拡散浸透屑の形成など考えられるがその中で有機物皮膜は金属体を有機材料で被覆し,材料を防食保護する方法であるが, 有機材料としては合成高分子材料から成り立つ塗料や被覆材が一般に多く用いられる. ことに塗料はその施工上最も簡易な方法であり, しかも効果的な処理である. また海水防食,防汚に関して船底塗料として長い歴史と実律があり, これらの点を参考に研究を進めることとした.

防食塗料には金属の腐食の原因となる水,酸素の透過を妨げるビヒクルの機能とこれらの水,酸素が通過した場合にはいわゆる防錆顔料の機能によって金属面を化学的に防錆しようとする 2つのねらいがある. この 2つの目的のために各種のビヒクルと各種の防錆顔料の組合せによって調製される. ビヒクルとして用いられる有機樹脂は一般に常温乾燥型のものでボイル油, アルキッド樹脂,塩化ビニル樹脂, 塩化ゴム,エポキシ樹脂, ウレタン樹脂などが使用

され,防錆顔料として鉛系顔料やクロム酸塩系のも

(3)

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第 3報)

のが添加される.

9 5

物付着および腐食との関係を明らかにし,効果的な塗装処理法を究明せんとするものである. しかしこ海洋構造物の保護塗膜として,とくに重要な性質は

耐水性と防食性にすぐれていること,海中生物の付着の方法では塗料の経年変化や防汚薬剤の流失などにないしその付着による絹傷を可能な限り減少させるより永久防食,防汚の効果を期待することは困難で, ことである.耐水性と防食性は塗料ビヒクル,顔料電気防食を併用したり,再塗装したりなどによってを適当に組合せすることによりかなり改善されるが, その対策を考えることも必要である.

海中生物に対する塗料の防除作用が重要な影響を与

Ⅲ

実験方法える7.防除作用には従来より船底塗料としてHg

S｡系化合物の入った塗料を使用 8)して生物の付着

) ,CU,

耐海水鋼および塗料処理鋼の腐食試験および有機

k rs Re

T

を減少させる努力がはらわれており, さらに新しいスズ化合物を中心とした防汚塗料の防汚試験は近畿低毒性の防除薬剤が合成され,種々の溶出能をもっ大学水産研究所浦神実験所の海域で行なった. とく

N(

t

汚薬剤 ,種々の溶出能をもった有機樹脂を用いて生設置し,試験を行なった .

nt yr pe a herproorwas

i na

l ires y

究によって得られた基礎資料 9)を基にして新しい防テストであり,つぎの三つの異なった海洋環境下に

i osv

p

環境における腐食特性を考慮し,i細防汚薬剤の研る腐食作用および防食,防汚効果を対象とする基礎

i r

pe y

y

に今回の試験は海洋における海水鋼の使用状況によたビヒクル●が開発されている.本研究は上記の海水

j

r

l l i h ann rtesn

‑c

)3, i iI t n ‑NN 5oo‑o.ng A

es li osv i osv

lt an

Bi es i u

t nae

i u it pan gcorr ep

l i ub Chcoorrr drep

pe it nt panyr

it pa nn g Epox

t a

ty Epox

P lo lt an

ma

We hp me

Hihb dl

Hihb dcl i eororr tdvepiy

AC

gp yvly nt ea ru an

ter f itpan suse

d n erse ble1.Nameo

rse

Tetfsorimme du awa dint Ta

(

t n i sexper dinthi me

) d la zone i t er

lt an i osv ic. t n rpa p y Na han t ure

‑ Tar

meo 川l et ea orr ep

lkrs Mと

A

c t

i osve c i t

n ‑orr A(

S

l

^､²

r i osve htn ‑oiC S A pplorrrme

t an pe y i es epoxA

it an‑

ar yr nt i‑ A(13 it

pan

p ty ber it

an ea ‑nti AC4 A ≦c AC

b

i osve c

‑ t aniorr

itp an

p y y a

i es l

B i corrhb iuosv g

it

‑epox pan Tar

Hi d tr te p e a yr nte a

‑ i t n

i osve c i t

n ‑orr AC8

AF 2

o.

N

AF AF 4

̲ o N in

l ou iイ

A tn AAFF

0 6 .

7 o,

8 o.

9 o.

) o.

N N N N

No AF

AF AF AF AF

(4)

6 0

近畿大学農学部紀要第 9号 (1976)

(1)常時海水につかる部分ヒ素化合物 1T‑67,銅化合物 pCP鋼塩 , オレイ

( 2

〉干満帯の部分ン酸鋼 ,亜ヒ酸鋼 ,亜酸化銅を使用した.Table4は塗 (3)常時海面上にある部分装条件を示すもので供試板の大きさは10×20cmであ (1x2)については防汚塗料を中心に(3)については防る.大気暴露試験用すなわち常時海面上の試験板の食塗料を中心に実施した.基材鋼としては関西電力塗料名,塗装仕様 ,塗装条件はそれぞれTable5,6, 火力発電所取水口に用いられる耐海水鋼を用い,塗 7に示される.

料製造,塗装技術については東亜ペイント株式会社試験開始は昭和46年10月5日で,以下写真によっ研究部の指導をいただき,一部製品の捷供をいただて実験場所 ,試験棟設置方法を示す.すなわち試験いて調製 ,塗装を行なった.Tablelは海中および干満棟は異なった海洋環境下の三つのゾーンに設置され帯試験用の塗料名と記号を示し,Table2はその塗装仕たのであるが,海中浸凍試験は海中に常時全面浸沸樵 ,Table3は防汚

塗

料の防汚剤の成分表を示すもので, されるよう,海面下1.5mに浸漬した(Photos.1,2).

防汚薬剤として有機スズ化合物 ,TBT‑F,有機干満帯浸凍試験は干満現象に伴って 1日 4回海面が

Ta J .Ap h ain( et o u d r eb●2 p cto T s fr n e sawae a di etdl z n ) tr n ntria o e

Appiain Jclo S oh p N .r o o A t‑ni N .r o o A t‑o lnniruig N . ro o No. Pl r rme caot CanpOritrO】e SV caot p)t an caot

D‑1 Sl 1 ÅC1 1 AFl 2

D‑2 S1 I Act 1 AF2 2 D‑3 S1 I ACl I AF3 2

D‑4 Sl 1 AC1 I AF4 2

D‑5 S1 1 AC1 1 AF5 2

D‑6 Sl I ACl 1 AF6 2 D‑7 Sl 1 ACl 1 AFT 2 D‑8 Sl I AC1 1 AF8 2 D‑9 Sl I Act I AF9 2 D.10 Sl 1 ACl I AFlo 2 E‑I Sl I AC2 1 AF1 2 E‑1 S1 1 Acュ 1 AF2 2 E‑3 Sl 1 AC2 1 AFJ 2 E.4 Sl 1 AC2 1 AF4 2 E‑5 S1 1 AC2 I AFS 2 E‑6 S1 1 AC2 】 AF6 2 E‑7 Sl 1 AC2 I AFT 2 E‑8 Sl 1 AC2 1 AF尽 2 E‑9 S) 1 AC2 】 AF9 2 E‑10 Sl 1 AC2 1 AF10 2 D‑0 Sl 1 ACl I

E‑0 Sl 1 AC2 1 p‑0 S1 1 AC3 I

S‑0 Sl 1 AC4 2

(R m r se a k )2;2c as oo t l c l nhorlated r b eu b r tpy e a ‑ntlfou nH g p )tan.

(5)

6 1

づいて表示した. また1ケ月と2ケ月では付着物電丑と腐食面税による腐食度も測定した.

4 2

常時 ).

4 , 3

上に置かれる干満帯に設置した(Ph toos.

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第3報)

上下することにより,満潮時に海中,干潮時に海面

○

㊧△

飛沫している場所に,南向き

4

度の傾斜で設置した Ph ･5).観察は

2

ケ月ごとに肉眼的に行か､

5 3 -

t oo

(

×

10

()

1

きく

1 .

7 it an

() 5

o3･C gp No -No. 0

4 3 00

omp

1 l

1 1 T ba

｢-ryJ人UO

l 1

ヽ...｢-■ヽ.｢一7-4

oo 00

° loo

八リ(.)′ロー4

3500 ｢】 5 1

1

】 l 1 I

50 50 50 5O 50 50 50 50 OO oo

00 OO

OO 100 50 50 50 50

) dlazone i

｢l

oo

､リヽ､l

0

oo,0 100 l ° 二

70. OO nV(ヽJハU U ー 0I nU t t ner teran awa di forun ersd e

T tes (

) 100

70. j0ー I.リヽJ

l0 5(

00 1 L 二OO OO

70 70

O00､UrJ

ryJu.

0

nヽ〜) U

00 l

O-ハリー

000 つJnV

･-

n ou iイ ll f tan

00. l

0000

On dc l t l Sl

X O

O CP ) ron Organ R dIe

ユ 3

ヱ50 00 00 70 70 70 70 Barye t

dc l lor lh ny c Vl

ln S re

no io t l os

T･

l t peroeae 7 6 Cop I

ma tin C t J 2 buytrL Tir

ru

CJ CS

te h I pcno

l uprousarsen

- P lena

L cupr ぐ

t l a

de ) X O OSu C Tup

pe ltry t S lhup

1 10 oo l0. 1

0 0 l 1

0 0 )0 Z L I 3 loo.

OO 00 00 00

0 100 100 l ° 0

1 . 7.er

1 lC L tas P

O () 3 7. er

l sn ) ta S R(

b111 Sl toven

海面上にある大気暴露試験は海岸のスプラッシュがほとんど付いていないわずかに付いているかなり付いている ,

塗膜劣化に関しては日本塗料検査協会の｢塗膜の評密に付いている

価基準｣に準じて評価し,付着物は下記の基準に基かなり生長したものが密に付いている

5O 5O 5O 5O

30 30 3O

I

ter d

n ersea rse

li t espanes 2

･ h t

p oo ･T mme du wa ter

f dun ersea

O wa

t es l rsn

･ll1mme gt h too

P

(6)

近畿大学農学部紀要第

9

号 (

1976)

2 6

i

】ng

ay

a aayyy

a s s

ayy c

7 3 itnee e 7器等

cog… OvrotⅣ aa ion

ltu

7 d io

t ra

5 ddd

l l dd )

d la zone i

2.. 00 3 . 3 1 i

ton i d on o4.Ap dc

oruerr et eai

Hihborr dtnt eep i‑

ie

t n ‑ p

epoxy

i b Ch eaad r osyorrere

pe y

A t tn

A l p

lt orpan

lty an

i atannt

b u

i i osve

p y ep

T‑ a p

‑

o rrr

a c

S i han

t n i t osv

ili uosvy

te

i i ossv

X c ii osyes O‑ l

Name

i it panpn

i i pan T ba

Tarc‑

i gcres

ltory

Epoxcy e nt

ト

TaaenPttBory err nl c

Ep xyr epoorr nt eain i‑

mme dinsawa di

Me do Di t t ner teran e

r lng ho Plantt rse f ior T tes (

Ai

5 i tcaor l p rspray

Pitan ap

4

0 1 B hrus

5 5 0 0 0 1 1 1 No

No N 5o.

N 6o.

N 7o.

N 8o.

N 9o.

0

4

】 5 1

6 1

7 1

8

】

Wetpl 2

Highb iuldchl iorn ed v

inyle ntcorrr iossviepltypane aatnit‑ 20 Higaahbnt

P loyv yrreoursl 11000 .3

.4

5 1

0 i tcaor l p rspray

Pilan ap rspray Ai

Ai 4

0 1

5 B hrus

i tcaor l p Pii B han arrusstprpay A l1 NN 2anoo..t l dor ei ‑eh

】 oottosvaa nntwas lrlhc h imei teトinngpu dlrnrpicury eairprryepip

Bt peaitn an y ep i‑

No.

2I 3 5 2 4 6 9 0 7 1日8

】 3 1

(7)

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第 3報) 63

lb l .Te5 es pant it(forweath ierngtest)

meo e p wahp me WWahp mc

erytheo yp me, r l r

r it rpan s n x Na roorr

p pe y ic O t ih eas rr

P X e in Z

I

k rs Ma

2 } SS S

r i ))ow r k rs herproorwas

ma Re

h hp

t

ea me

wwashp merye r

mer hop

l prme

Pir

t cooa S

T p

TTOOAA

lvar Ga #800

#400 Galvar mer

icaeprt l l

Inorganczncsi i i S一

t t aesysem

dladame cc m p mb

r C l e rddt brtyp nepAme

hro 良te A l ie

Vi h‑uodtd epr rme m P dz ma

)

) p bpee u

in r tpey y y

lC peprrnr

lu l l n r lr b iu

b iu r me

‑

y tee ig l pr

i t orna C liacu

hhihg S sy

h lny c Epoxyt

( Re (

2 P

3

P coa prt l r ..CP me

i‑ i pr

TOASRh me

TOA rw e htj

4 PP PS

l

Pd

TOAS

TOAprmeRiA/rCLZ

i osy

‑c i 1 na

l t naan Vi

Vi orr eHB

#20HB a

A P7 D latunlPlrmer

r y

r y l r ppe

l r leee

) l per y

p b h‑a

y o tt onneenn

y p e

dt n t yu

P y l y

t nonre

ll b iu

(

b iur o o han

r

)‑X

‑‑ ihgox t ure

<poxme

ihgL epp h

‑ i pr

ht‑ ( t t

( ( ( Tar

T Taarr Tar

Tar w

wo<p ytoccmmppdt et ep me

y epytm rdteePme 良 C p)) pere ) t

tmeyy PPPlo

ll

2 B

1 9

P P ) pe pe

i i E

EpipJi】tteeA/#4C800

d nmae

0 D lat D lat

Foregl

#6∝)OM

#800

1

P P

l 3 4

pe

aa t oa y

pe o o

ype i es p p i es b tery ky

y y b u llta ooa

l iord lーdoi lltak ooa y i ttnaeoa l lh ny c

lh ny c

d to

too d

too

Mi e ipc dr nt Vi et etpcA Vi el etpcot L ng ipc drnl Chlrpc dr

T2 T3 T一 T

l

T5 Jte

te te i i dewh

i Orn i tops itpo

l na

l na Synsei Gl nw Vi #2 Vi

#lOwh TOASRma eCwh

te i h

te i h 0w

A

t oa b u

o t oa

t oa

p t nae i tnae y j too too h Epox C

Chlrpc dr lrpc dr

yt e tp c

T̀

B b terype b

u TOASRtopsidepan withite C

pe

b tery T7 D ta opctt oatCwhite TB D latunitopcoa wl hite

(8)

i 近畿大学農学部紀要第 9号 (1976)

) t es n(forweath lerngt io

i tca l p 4

6

lm i F Noor.

)

〟 ( ikcn h t ess

6 5 1

9 8

T T7

T 2

l

7

L

1'

P ] 2

33 5】 2

I 1

¹

2 8 2

6 2 2 TS

1

8 6 2 T9

4 S 7

3 2 2 T

J

l

ー P H

6 0 2

8 9

】

9 1､

4 8

T . i

】 I5,

I

l l S l

S S O

J l l

コ

】

2 77‑

5 7 0 2 2

2

7 つつつつ一ヽ

T7 ̲

5 0 2 Ti.

TA

me pc

t coa t oa To t coa r Pir t coa

0 4 9 3 9

T

07 80 4二 I)

9O 0 0 (0 87) 7 コ9 211 438 lMT

T r 3 .

T

2

No or.

ー

̀′

)11ー

つ 1つつつ 1つつ2 2 7 J'

P

}

J つ

0

O7 7

l 3

二

2 1

ー .

II ll,,

J '

'

1

】

1 l4

I'^'(O ′1111ー

U 1

?]

J

Pく

つつつ

1 l, i一

11

1一)I 一¹一 ⁾ 5 ' L l

I

■ , ' ' [

'

) I

II 1

l

1

I I

^l

P 】

o6 Ap

me oor.

.

N l T ba

r hop S

l pr ion i tca l p Ap

II

I No.

l

̲ i

S S

3

J

3

4 S S S )

( 5 4

4.

つ

4

l 4

S SS

S

5

】 4 1

つl

18

リ0 ユl

=

S SS S

S .

S l

1

, .? 1 l

S S S

l I l

二1

1 ll

(7 3 14 コ5l 二二I).

1 ー ' 2

^T

J I L , 2

I

J > I

1

)?

1 I)

I

J ' )

TS

1 J3' S

l

S l

Zone dla t t ner h li t es panes hoo.t 4

P .T ntei

dlazone i t t ner T teso hoo. .t 3

P fi

(9)

5 6

) n(forweath ierngt tes io

t i

･Ap p e山dc don

布施･田中･竹内:海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第 3報)

ay l t ercoa ng Ov

ld inertva l Coyerage

ion t u

dcm2 Me do Dl

io t ra f h to i lt pan ng

5 1

0 2 Th

Th Pray innerspray

l Ser iLn

I

.

3 5

15. 5

I1. 5 1

1 0 1

.7 25.

30. 0

1

12. O

J

I.3 5

8 0 0 1

12. O

J

3 1. 1.2 0

3 0 3

2 I 16. 5

. 5 1

̲ 35. 5 1 Pray

J Sr A

0 1 0 1 Brush

ihgu

l lr

Vi lhpcc ete tpc

ky og WaP mhp me

p xyt mpe np m r {pmeyu et Cho nme drb e dt

dl dadz mate

r t oa cuemetm Pmbm

pe y pe

l i rrner

Aty y t ry

h c ro

) p pe o

ype i esn ViA(c l et e r

bbuu

py p

t oa

i es

pe pe

‑ inc

y

t (

l pu

ro

ll nt

Ota co

r tr ae

r ihg

i

Ⅰn l r r

Zecrpox pihecyty ypoxpe ,

Eoone py oneent T Plarrox re athn

i i h prr Re ea n C JiaySSTi rl

h h

l b ii dtd ny or‑u me

idC to oaot y

yl etyp oc CO MIe upcSitoano

i k drt o y pcoaa l d ll Mi eot a dr

P lTi Chtoyonaepce Ot

j too oanaett

idA to oaot y

O h】c orl idB y s

in

( l

P ny Epox

to L tongo dt

ny l ny Chlrpc dr Vi lhpcclret Vi PC et

) pe

) pe o7 l

)tn T ba

fpa meo

i eirzncsi ili tcae anc

Na

rr

meaetrsysetm

de l x type

pe b tery b u B

pe b tery Oaub A t oaPCdr No.

3

3 1

4 1

6 1

7

5 1

2 1

21

5 6 4

8

7 1

8 1

9 0

】 l l

t es he t a h too.

P 5.We 血 gt

(10)

66 近畿大学農学部紀要第9号 (19 76)

Ⅲ

実験結果と考察する立体的な構造,つまり被覆現象がみられた.

‑ 1‑

l 8e b a

T 4は3 6 1, ,2 2,4ケ月後における海干満帯の付着生物相の変遷もまた海中帯と同様な中浸漬試験の結果であり,塗膜の劣化状況,付着生傾向を示したが,Fi 4,g. Phoot.7に示したように, 海中浸溝試験棟に比べて付着生物相の種類および量物状況を示すものである.T bal9e‑1‑4は干満帯浸

漬試験の結果を ‑1 は大気暴露試験の結

果を示す. また海中浸湊と干満帯浸溝については劣試験板の表裏を比較した場合,付着生物は裏面に多 2

‑ 0 lle T ba

, は少なく,付着生物のほとんどがフジツボであった.

化の変遷状況をPh

漬試験板の表面とは海に向かった面をさし,裏面は岸に近い面をさしている.

t

oos.6,7で示した,なお干満帯浸少多くみられた. また防汚剤の試験区ではこのゾーンの試験棟は端から付着が始まり,海中帯では全面的に付着が進行し, その付着状態を異にした.

浸溝試験は観察時に付着物を取り除くことなく浸試験に供した防汚薬剤は優秀をものはその効果を溝を続けたが,付着生物の著しく多い試験板 lポ洞査 2年間持続することができた. また海洋環境におい

が困難であった. このため.海中浸漬試験においてては防絹塗料のみでは腐食を防ぐことが困難であり.

2

1ケ月経過した試験棟の一部を取りはずし,試験板

の防汚効果を調べる目的で,付着フジツボ数と直径まない塗膜は海洋汚損生物により劣化され,防錆塗および植物の付着割合を詳しく調べ, さらにすべて料の効果は著しく低下される.一般に高い防汚損性の塗膜を除き,塗膜の劣化と防錆塗料の効果によっをもつ試験板は初期に付着するヌタが少ないか, まて左右されると思われる試験板の腐食度 (錆面積) たは非常に薄い層を作るのみであった. このことは防汚薬剤の必要性を示唆した.つまり防汚薬剤を含

について調べた.結果はFigs.1‑3に示される.また汚損の園子としてのヌタの影響を示唆している. こ 4

2

( のヌタが有毒物質を含む塗料の上に形成された場合, 浸漬試験を終了ケ月) した海中帯および干満帯

のすべての試験板についても同様に付着物重量と腐この厚さが適当に薄い場合には毒物の貯蔵層として

ける防汚剤を含まない試験区で明らかなように,最

ryozo

l h

aanomorp

浸漬試験における付着生物相は経時的に変化する

p . 食度を調べた.結果はFigs. 4

p.

が, その変遷を概略的にみると,海中浸漬試験にお

初の付着物は有機,無機の懸濁物質を主体としたヌタであった. その後,種々付着生物の幼生,藻頬などの微細引寸着物が密生し, さらに時間の経過に伴い.コケムシ頬B as ,ホヤ類As

フジツボ頬B asppなどがみられた. こ 6で示される.

‑

Pp lCae d i

c aS ‥

役立つために防汚効果の増大に功があり,反対に厚い場合には毒物の溶出を抑制し, その効果をそこない, しかも幼生の付着の要因となるとも考えられる.

干満帯の場合, ヌタの形成はほとんどみられなく, 汚損生物の付着は遅れ,防汚薬剤の効力は長期間持続したが,海水, スプラッシュ.波浪,光,酸素などの作用により塗膜が劣化され, その効力は塗膜としての性質,つまり耐候性に影響されることが大であった. また干満帯におけるフジツボは径が小さいが,年間を通じて生息しているのに対し.海中帯の hoo.t 6

P ,

れらの汚損動植物は季節的な消長を示しで

みられるように,春季には藻類が大部分を占め､春場合は付着後死骸となったものが多くみられ, 2年季から夏季にはフジツボ, コケムシ,セルプラ目からの付着は被覆現象による例が多く観察された.

このように千滴帯と海中帯はフジツボの付着状態も .

p da j p.

erpuL

S a s ,イガイMytll esp,ホヤ頬およびア

異にし,海中帯ではヌタの影響や薬剤の流出速度が L

I tocarpu L lacuca va is L a

オサ UL ,アオノリ ,シオミドロEc ss

E t nes h rp ero

Enl mo a i in･

重要であるが,干満帯ではさらに塗膜の安定性が重 i Lcuosusなど付着生

2 1 gs. (

物の種類および付着宜が多くみられた.夏季から秋要な因子となってくる.

季にはこれらの多くは離脱し,秋季の後半には再び防汚薬剤の効果は付着状況のみならずフジツボ頬, フジツボ.セルプラ. イガイ類などが付着のほとん植物性付着物および全付着物を数量的に図示して

Fi .,4).これより判定した.防汚効果の大なるどを占めた. このことは 2年間を通じて観察され,

汚損生物相および付着期は毎年はば一定し,年周期薬剤はフジツボに対しては亜酸化銅5%配合の 0 AF で変化したが,丈夫な殻をもつフジツボなどは秋季 10, AF9も効果があったが. このものは植物性付に水温が低下し始めても群塊をつくって生存した. 着物に対しては効果は少なく,両者に効果的薬剤は

(

4 g.

AF に,一部は塗膜内に侵入して付着するため,著しい 5)であり,ついで鋼化合物としてオレイン酸鋼を塗膜劣化を起こした. また1年間以上浸漬した場合配合した薬剤 (AF 4)であった.全付着物の乾燥重量はその主体がフジツボ量であるのでFi よりみ

有機スズ,有機ヒ素および PCP鋼塩の配合とくにフジツボは年間を通じて多数付着すると同時

は石灰質の殻をもつ個体または群体の死骸を支柱と

(11)

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第3報) 67

た効果的薬剤は AF5,AF4および AFIO,AF 9である. しかも海中浸汝では有機スズ配合型より亜酸化銅配合型が 24ケ月後では効果的な結果を示した.一般に防汚塗料に要求される条件は,( 1)対象生物に最も有効な毒物を使用すること

,( 2)

塗膜の中に毒物を保持し必要量だけ海水中に放出さすことにより,できるだけ有効期間を長くさせること ,(3)海水から被塗装物を保護する性能 (塗膜の性能) をもつことをどである 10‑1カが,流失の多い海中浸演で 24 ケ月後に有機スズ型が 50%配合の亜酸化銅型より劣ったのは (2)の条件にやや欠けたものと考える.有機スズ化合物 (トリプチルチンフマレート) は単独使用でも防汚効果を示すが, オレイン酸鋼 ,PCP鋼塩などの鋼化合物との併用により効力は増大する.

トリフ ●テルスズ化合物の防藻効果は比較的少かゝが, 有機銅化合物 .有機ヒ素化合物によってこの点の改良が可能であり, とくに有機ヒ素化合物は効果的であった. この化合物は比較的魚毒性の小さな化合物であるが, しかし塗装をどのさいの人間に対する安全性に問題がある. またトリブチルスズ化合物の毒性にも問題が残されているが.比較的低毒性のトリフェニルスズ化合物を使用することにより解決できると考える. しかもトリフェニル系は殺菌力はトリブチル系より劣るが,比較的防藻効果もあり,有機鋼化合物との併用によって高い防汚効果が望めるものと考える.

つぎに防食効果について検討すると ,12ケ月間海中浸淡後における試験板の腐食度は Fig.3に示されるように効果的塗料はD3,D6,D7,D8,DIO, E3,E4,E9であり ,24ケ月浸潰後では Fig.5のように D3,D6,D7,D8,E4である. また 24ケ月後の干満帯浸漬試験の試験棟の腐食度は E4,

E7,E8,E9が小さな値を示し,効果的であった.一般的に海中浸溝ではやや D塗料が効果が大きいのに対し,干満帯では

E

塗料が明らかに防錆効果が大で違った結果を示した. これらの結果は先に述べた防汚蛸効果と一致せず相関性を示さなかった.

ただし E4塗料のみ海中浸溝においても干満帯浸溝においても, また防汚効果,防食効果のいずれにも俸秀な結果を示した.防食効果は塗膜の劣化状態と密接な関係にあり,防汚効果が大きくても塗膜の変化 (膨れ,剥れ, その他の変化) が進んでいる塗料は腐食度が大きく示されている.防汚薬剤の混入のため塗膜の状態が悪くなり,劣化が進み錦面棟が多くなることがあり,反対にフジツボ頬や藻類の被覆現象が腐食を保護することもあり,上記の結果が示

されたものと思われ,塗料の調製にはこの点の考慮が必要である.今回の実験では防食効果を錆面積のみで判定したが, その腐食の深さや,腐食による重量減少率なども加えて判定する必要がある.

D‑0,

E‑0,Plo,Vl0,S10,K

l

,

冗, は防汚塗料を塗装せず,防錆塗料のみの試験棟で各種防錆塗料の防食効果が示される. これらの試験板は防汚剤が含まれないため 3ケ月後には既に付着生物が全面に被穣していた. そのため防食性も防汚剤混入塗料より劣るが,被覆現象が腐食を保護することもあり想像していたよりその差が小さく, かなりの防食効果を示すものがあった.防食効果の大きな防錆塗料ば E ‑ 0と K2であり,前者はエポキシ樹脂防錆塗料で.後者はエポキシ樹脂防錆塗料にさらにタールエポキシ樹脂防錆塗料を塗装したものである.

結果には示さなかったが,耐海水鋼の海中浸湊による腐食についても試験した. その結果,供試耐海水鋼のマリナ ‑KN,マリン G, CR‑ 4いずれも 12ケ月浸演では腐食は全くみられなかった. とくに後の二者は表面上のわずかな変化もなく効果的であった. したがって耐海水鋼と塗料との併用によって腐食の問題は解決できるものと考えられる.

大気暴露試廉では,供試板が海岸より数 mLか離れていない位置にセットされ,荒天時には海水の飛沫がかかる悪条件にさらされたにもかかわらず.

2

年の暴露期間を経過してもほとんどのものは異状をきたさず.耐候性 ,防食性がすぐれ,実用性があるとみられる.

防食性に関する結果は

Ta b l e l 0 ‑ 1‑2

にみられるように,供試板のすべてに発錦は認められない.

塗膜の膨れや剥れの点で若干異常をきたしたものが 2‑3片あるのみで,大部分はすぐれた防食性を示している.本試験のために選択した各塗料ないし, 塗装仕様によって海上構造物の防食は十分達成できるであろう. ただ一部にパネル固定用のネジ穴からの錆の流れが認められたが, それはアルキッド系錆止塗料とアルキッド系上塗塗料を組合せた場合に限られている. この系は一般陸上部では好成横を納め多用されているが.海岸域ではやはり他のいわゆる重防食を主眼とした仕様の方が好適といえよう .

耐候性は上塗塗料と塗装系としての各塗料の組合せの適否により左右されるが, ここでは塗膜の光沢の変化ないしチョーキングと膨れ,剥れ, クラックなどの異常の発生の面からチェックした.本試験に用いた塗装系においては 2, 3を除きほぼ満足すべき結果が得られた.すなわち,光沢やチョーキング

(12)

近畿大学農学部紀要第 9号 (1976) 8

6

ることを利用して

については上塗塗料の性質がそのまま反映され,最 lfc 塗料としてタンク外良は塩化ゴム系,塩化ビニル系で,光沢はほとんど面の塗装に用いるなどの使い方が行なわれている.

低下していない.ついでMIO,中油型フタル酸樹脂他方組合せとしての塗装系の面では塩化ゴム系,

樹脂塗料は暴露 6ケ月頃より光沢低下が始まっていが,上塗塗装を施さない系の耐候性が劣る以外,他 l i

se eanng

塩化ビニル系同志の組合せに不適当なものがあった塗料が良いが,長油型フタル敢樹脂塗料とエポキシ

る. の系はすべて好成練であった.塩化ゴム,塩化ビニ

エポキシ樹脂塗料はさらにチョーキングを起こすル樹脂は耐候性 ,耐食性がすぐれているため,上塗塗料のほか防錆塗料ビヒクルとしても利用され, 多が, この塗料は他の点ですぐれた性質を発拝してい

くの実練をもっている. ここでは錦止塗料として, る.つまり, このチョーキング性により塗膜表面が

少しずつ消耗し,常に新しい塗膜が表に出ること, 両者とも 2種類,上塗塗料として,塩化ゴム糸 3種 , 2

チョーキングにより塗膜に付着した汚染物が流され塩化ビニル系種を侠試したが, それぞれ,配合面

d t

nerseawaer rse

mme du i

l t tespane f tso ingresul F lou l8o . T ba

lgtae heu n l aga t1 n ingorhaecgrahansnii F loul

erpu Af r3mo

ing a,Brnacel te

l l.

0 h dfer eec

1 lmf

agleoi ms

nbotsetr,Peet sS aOtatt mema■Greee anOtdNra

a …

○

i it pann r

/

△ ○ ノー ) △

△ × 〜

㊤〜 △

○

◎ 〜 △

◎ △ × 〜

O

‑ △

○ ◎

^×

〜 △

△〜×

◎

⑳

O

‑ △

○ ⑳

①

△

O ‑ △ O ‑ △ O ‑ △ O ‑ △

○

8 ○

/

△

○

⊃ (

○

⊃ (

○

0 1

‑ D

0

/

1

/

0

/

1 1

‑ E

/

○

0 ○

1 0

1 5

‑ E

/

3

/

‑ E

2

‑ E

4

‑ E

〜 △

X X

X X 〜

◎ ^× ^× X ◎

○

△

○

⊃ (

○

△ 0 ‑ △

× ×

△ ○

◎ 〜 △

X X

△ ○

◎ 〜 △

△

○

/

^×

/ / ◎ O 〜 ‑ △ △ ◎ 〜 △ △

△

/

/ _/

/ / /

0 1

‑ E

0

‑ D

0

‑ E

K2 /

0 0

‑ S

0

‑ V Kl

‑ p

×

× ×

×

hs t n

○

0 ○

1 0

1 3

‑ D

○

⊃ (

○

/

○

/

4

‑ D

⊃ (

○

0 ○

0 1 1 0

0 1 1 5

‑

/ /

D

○

0 ○

1 0

0 1 1 8

‑ D

/

○

8 ○

/

0

/

1

/

9

‑ E

/

○

0 ○

1 0

1 6

‑ E

○

0 ○

1 0

1 7

‑ E

○

0 ○

1 0

1 8

‑ E

Chi oso orr

10 C 1

‑

D

/

P lane No.

2

‑ D

6

‑ D

7

‑ D

9

‑ D

◎ ◎

(13)

9 6

hs t n r6mo Atre

te 2.

3.Af r12mo

布施･EEI中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第 3報)

hs t n

(14)

近畿大学農学部紀要第 9号 (1976) 0

7

hs t n te

4 Af. r24 mo

bserve. t t

esec. lte ib I ians e,Sa ineparst:

d gmu .

d i l As, h ac

iquel in l i an

) in

k rs Re (

+Moss ma sc muss

●

^{■F ea}^t^t

ma Ob mposs oo

(15)

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第 3報) 71

Tal9 F un rsls fet aeibe . omgeuto tspnlmmesdi h i etdloe re ntentriazn l.After3months

PNaenlo. Srae u cf Ch eoag fp n im n itfl F iolnu go n一aimsg s Bak orrso huigBa

itrPeen anCe rn la hr c C oin C a(n lse, hgBlaIsMaieageOte Back 10 10 10 ○ ○ ○

10 10

○

○ ^○○

○

10 10 10 ○ ○ ○

10 I.0 10 ○ ○ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 10 ○ (⊃ (⊃

10 10 10 ○ (⊃ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 10 ○ (⊃ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 10 (⊃ ○ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 10 (⊃ ○ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 10 O ○ ○

10 10 10 e) ○ ○

10 10 10 ○ (⊃ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 10 (⊃ ○ ○

10 10 10 ○ ○ ○

10 10 6〜0 ○ ○ ○

2 23 34 45 56786789 9 E E E E E E E E E E 1111 D D D D D D D D D D

D‑‑‑‑‑ 0‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑0 0Surface 10 1 100

10 1 100

6〜0 1

100 ○

◎

○ ^○○ ○

○

10 10 10 △ ○ ○

(16)

近畿大学農学部紀要第 9号 ( 1976)

2.After6months

(17)

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第3報 ) 73

3.After12months

(18)

74 近畿大学農学部紀要第 9号 ( 1976)

4.After24months

(19)

布施･田中･竹内 :海洋構造物の劣化とその防除に関する研究 (第 a報) 75

) k ars Rem

( Obuquelineparst:Impossiblteoobserye.

(20)

76 近畿大学農学部紀要第 9号 (1976) T8l 0 o血geuto pnlyw ahrn etb●1･F u rsls f aeb etei gts

l. After3months After6months

PNaoenl . Gloss C oinBorr os Pellitesn N . ire, aegPnol Gloss C oinBorr os Pielseg ctknr, 1 Good 10 10 1 Sgdydown 10 10 2 /

/

¹⁰ ¹⁰ ²

^/

^lⁱ^h ¹⁰ ¹⁰

4 10 10 4 10 10

5 10〜8 10 5 10 10

6 10 10 6 10 10

3

/

God ¹0〜8 3 So^{G g yd}ihdl o n

8 Fall o 8 0 aydw 8 0

7 o 10 110 0 7 /Iot w 110 0 1100

iydwn 1 8 Fil o n 1

10/ 10 10 10 10 10 l9 S山hl o n _{12 Fil o}^l ^/_aydwn^gtydw ¹₁¹0₀0 ¹¹₁₀0 0 ₁^l_{2 Fil o}^{9 Sgtydw}l

/

hhl o n_aydwn ₁¹⁸₀0 ¹¹₁₀00 14 Good 10 10 14 10 10 15^/ ^/ 10 10 15 10 10 16 ^/ 10 10 16 10 10

d

d irl wn 1 0

1

17 3 GSloigoh ydown 1100 1100 113 S7 Flajghlydtydoown 108 01〜8 18 10 10〜8 18

/ /

^/ 10 6 19

/ /

¹⁰ ¹⁰ ¹⁹ ^/ ¹⁰ ⁸

20 / 10 10 20/ 10 10

2231

/

// ¹¹0 0 ¹¹⁰⁰ ²²³¹ ^/ 11⁰⁰ 11⁰⁰ 24^/ 10 10 2⁴ 10 10 2 2 二/Shghtl二ydown二 10 25 Good2 1100 1100 252 1100 2 26 10 10 26 10 10

2. After12months After24months

海洋構造物 の劣化 とその防除 に関す る研究 ( 第 3 報)