JP2019060833A - 水中物質及び水生生物の付着を許さない量水標 - Google Patents

Abstract

【課題】水中物質及び水生生物の付着をさせない量水標を提供する。【解決手段】量水標１に水中物質を付着させない物理的な防汚手段を設ける。好適な防汚手段として非培養基質物質である透明な合成樹脂を用いる。最適な防汚手段として合成樹脂の少なくとも水に接触する表層に透明なシリコーン樹脂層１Eを設け、シリコーン樹脂層を水位目盛側透明樹脂または水位目盛１Bを構成する合成樹脂と重合または架橋させる。【選択図】図１

Description

本発明は、水位を測定するための量水標に関する。

河川の水位を管理する方法は目視が一般的であり、そのために量水標が用いられている。量水標には、視認性に加えて流木が衝突しても破損しにくい等の耐久性が要求されており、平面視において略凸形状とし、基板に目盛表示シートを貼り付け、目盛表示シートを保護フィルムで覆ったものがある（特許文献１参照）。
河川の水位を管理する方法としては目視の他に、最近では防犯・防災目的の監視機能カメラによるＣＣＴＶシステムが採用されている。ＣＣＴＶシステムはその目標物である量水標や表示板の防汚対策を必要とする。特に水中物質の付着だけでなく水生生物の付着が監視管理において多大な妨げになっている。
量水標の分野とは異にする、例えば、通水路とか船底のような分野において、水生生物の付着が水流に対する抵抗を増大させて、エネルギーロスなどを生じないようにするために水生生物の付着防止機能を有する塗料の組成物として、オルガノポリシロキサンを主剤とするものがある（特許文献２参照）。

実用新案第３１６５９４９号 公報 特開平４−１０６１５６号 公報

本発明は従来の水位を測定するための量水標や危険度を報せる表示板において水中物質や水生生物の付着により本来の目視による監視管理ができない為、短期間で量水標や表示板が取替えられている、この点を解決しようとするものである。また海水が円滑に流れることを目的としたり、海水との抵抗を減らす例えば、フジツボや牡蠣等の海中生物の付着予防として毒性防汚塗料を塗布しているが、その汚染による環境破壊の為使用が控えられている。特に海岸に設置される水門等の量水標や表示板において、海中生物付着により数年で視認ができず、取替えられることになる。量水標を貝や海藻類の海中生物の付着から避けるには従来の量水標基材表面への防汚塗膜構造とその形成方法が課題でありその為には銅化合物や有機錫化合物等の重金属を含有しない無毒性防汚塗料組成物が必須であるが、量水標に関して検討された例は見当たらない。量水標は監視精度が重要であって目盛りや標点に汚れがあると視認性が劣る為、安全が確保できない。

本発明では、裏面が固定側で、表面が水位目盛を有する量水標の表面側に監視水位目盛を常時または間歇監視可能な防汚手段を設けている。その防汚手段は水中物質の付着を許さない振動（たとえば通電振動素子板）、摺動、微弱電流（たとえば人体に安全な１８Ｖ以下の電圧が供給された際に流れる電流）、超音波、放射線放射等の公知の物理的手段を含んでいる。例えば量水標に非培養基質物質である反応硬化型シリコーン樹脂ゴムを採用している。表面が水位目盛表示された基板の上に塩ビ系やアクリル系保護ラミネートフィルムを貼付け、その上に透明なプライマーを塗布乾燥した後、透明なシリコーン樹脂層を重合又は架橋塗布し固体化させる。
本発明にいう重合または架橋とは、量水標の監視水位目盛を構成する樹脂とその表層の透明なシリコーン樹脂が、両者のいずれかの樹脂が持つ反応可能な基（たとえばビニル基、アリル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基などの基、シクロアルキル基、ベンジル基、２−フェニルエチル基などのアラルキル基またはこれらの基の炭素原子の結合した水素原子の一部または全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−シアノエチル基などから選択される）と後者のシリコーン樹脂が持つアルコキシ基や末端基反応性オルガノポリシロキサン等の反応可能な基とが反応して重合するか、単に部分的に反応して架橋構造となることをいう。このことにより監視水位目盛を覆う透明なシリコーン樹脂が長期に亘って剥離したりひび割れたりするのを防止する。
この透明なシリコーン樹脂の表面構造が疎水―親水のミクロ相分離構造で魚体の表皮に類似した表面張力の低い構造であり貝や海藻類の付着防止になる。該ラミネートフィルムはウレタン系、ポリエステル系その他非塩ビ系材質でも良いが塩ビ系が耐候性に優れている。特に量水標の目盛りや水位の危険程度を示す表示板などに反応硬化型シリコーンと重合又は架橋する樹脂を含有させておくと透明なシリコーン樹脂層を長期間安定的に保持させることができる。

本発明によって、目盛を視認しやすく尚且つ水中物質や水生生物が付きにくいので、量水標の取替えの減少による経済効果が得られた。加えて、量水標の監視の精度が向上して安全を確保できるようになった。

本発明の量水標を示した図であり、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は正面図である。 図１（ａ）におけるＡの断面の拡大斜視図である。 本発明の量水標の別の実施形態における拡大平面図である。 従来技術における量水標を示した図であり、（ａ）は橋脚の鉛直な固定面に固定した状態を示した図、（ｂ）は拡大正面図、（ｃ）は拡大平面図である。 従来技術におけるＣＣＴＶカメラの外形及びこれを利用した量水標の認識情報の活用方法を示した図である。

以下、本発明の量水標の実施の形態を図１〜３に基づいて説明する。
なお、本記載は本発明の例であり、本記載が本発明を限定するものではない。

最初に、従来技術における量水標を図４及び５に基づいて説明する。

図４は従来技術における量水標を示した図であり、（ａ）は橋脚の鉛直な固定面に固定した状態を示した図である。
図に示すように、量水標は量水標（下）１０と量水標（上）１１から構成され、量水標（上）１１は量水標（下）１０の上（天井面）方向に積層される。
量水標は水位の監視が必要である場所、例えば図示しない河川に設置され、同じく図示しない河川に架けられた橋の橋脚３０の鉛直な固定面３０Ａに固定される。

固定面３０Ａには、水位の監視レベル（高さ）が低い方から高い方に向かって、表示板２０、２１及び２２が固定される。
表示板２０、２１、２２の順に対応する水位が高くなるため、順に「はん濫注意」、「避難判断」、「はん濫危険」のように対応の重要度（危険度）が増すことを示すメッセージが表示される。

なお量水標は、量水標（下）１０と量水標（上）１１の２個から構成されることに限定されず、その個数は設置場所における水位に応じて適宜増減される。
同様に表示板の個数も３個に限定されず、水位の監視レベルに応じて適宜増減される。

図４（ｂ）は量水標（下）１０の拡大正面図である。
図に示すように、水位目盛１０Ｂが表面（正面）側に現れる。水位目盛１０Ｂは、水位を表す線、水位の数値及び水位の単位が表示される。
具体的な表示内容は水位の監視レベルに応じて適宜変更される。

図４（ｃ）は量水標（下）１０の拡大平面図である。
図に示すように、水位目盛１０Ｂは表面（正面）側がラミネートフィルム１０Ｃで覆われ、裏面（背面）側に基板１０Ａが接続される。
基板１０Ａの裏面（背面）側にはゴム材１０Ｄが接続され、ゴム材１０Ｄは図４（ａ）の固定面３０Ａに密着性を高めて固定される。
すなわち裏面（背面）側から表面（正面）側に向かって、ゴム材１０Ｄ、基板１０Ａ、水位目盛１０Ｂ、ラミネートフィルム１０Ｃの順に積層される。

ゴム材１０Ｄの素材は合成ゴムや天然ゴムの範疇に属する各種ゴムの使用があげられるが、耐候性や加工性に優れたクロロプレンゴムが好適に使用される。

基板１０Ａの素材は必要な強度を有していれば厚さに応じて適宜決定してよいが、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ−３０４）や硬質樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）が好適に使用される。

水位目盛１０Ｂの素材は水位を表す線、水位の数値及び水位の単位が印刷されたプラスチックフィルムが好適に使用される。
これにより水位目盛１０Ｂは柔軟性、反射性、耐候性に優れている。

ラミネートフィルム１０Ｃの素材は透明であれば特に限定されないが、フッ素系のプラスチックフィルムが好適に使用される。
これによりラミネートフィルム１０Ｃは水位目盛１０Ｂの表面（正面）側に感圧着され、水位目盛１０Ｂの耐用年数を延ばすとともに、水位目盛１０Ｂの汚れの付着防止を可能とする。
ラミネートフィルム１０Ｃは透明であるため、図４（ｂ）のように表面（正面）側からは水位目盛１０Ｂが一番上に積層されているように見える。

基板１０Ａ、水位目盛１０Ｂ、ラミネートフィルム１０Ｃは、左右両端からそれぞれ中央に向かった箇所で、平面視において中央が左右両端よりも略凸形状になるように折れ曲がっている。
すなわち平面視において、裏面（背面）側から表面（正面）側に向かって略凸形状となっている。
これにより表面（正面）側から裏面（背面）側に向かって流れてきた流木等を、折れ曲がった箇所から左右両端に向かう範囲で、ひっかけにくくすることを可能とする。

図４（ｂ）及び図４（ｃ）は量水標（下）１０を拡大したものであるが、量水標（上）１１の構成も量水標（下）１０と同じである。
そのため量水標（上）１１の構成の詳細な説明は割愛する。

図５は従来技術におけるＣＣＴＶカメラの外形及びこれを利用した量水標の認識情報の活用方法を示す図である。
図示しない量水標や河川等をＣＣＴＶカメラ４０が監視し、河川管理機関と水位の監視レベル（高さ）等に関する情報等を共有している。

次に、本発明の量水標を図１〜３に基づいて説明する。
ここでいう量水標とは、前記の量水標（下）１０と量水標（上）１１のように複数の量水標から構成される場合の全体でなく、量水標（下）１０または量水標（上）のように水位を表す線、水位の数値及び水位の単位等が表示されたものをいう。

図１は本発明の量水標１を示した図であり、図１（ａ）は量水標１の拡大平面図である。
図に示すように、量水標１は平面視において裏面（背面）側から表面（正面）側に向かって、ゴム材１Ｆ、基板１Ａ、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃの順に積層される。
量水標１は図示しない河川に架けられた橋の橋脚の鉛直な固定面に、ゴム材１Ｆにより固定される。

量水標１は量水標（下）１０または量水標（上）１１のように、平面視において裏面（背面）側から表面（正面）側に向かって略凸形状となっている必要はない。
ただし略凸形状となっていてもよい。

ゴム材１Ｆ、基板１Ａ、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃの素材及び構成は、それぞれゴム材１０Ｄ、基板１０Ａ、水位目盛１０Ｂ、ラミネートフィルム１０Ｃと同等でよいが、適宜変更してもよい。

ラミネートフィルム１Ｃの素材は、フッ素系以外のウレタン系、ポリエステル系その他非塩ビ系でもよいが、塩ビ系やアクリル系が好適に使用される。特に塩ビ系は耐候性に優れている。

量水標１は量水標（下）１０または量水標（上）１１と異なり、ラミネートフィルム１Ｃの表面（正面）側にプライマー（下地）１Ｄが塗布される。プライマー（下地）１Ｄは水位目盛１Ｂを視認できるように透明なものを使用する。
プライマー（下地）１Ｄは、樹脂が好適に使用される。

プライマー（下地）１Ｄが乾燥した後に、非培養基質物質であるシリコーン樹脂１Ｅを重合または架橋塗布して固体化させる。シリコーン樹脂１Ｅも水位目盛１Ｂを認識できるように透明なものを使用する。
シリコーン樹脂１Ｅはアルコキシ基や末端基反応性オルガノポリシロキサン等の反応可能な基を有し、これらがプライマー（下地）１Ｄの反応可能な基と反応して重合するか、単に部分的に反応して架橋構造となる。
またシリコーン樹脂１Ｅは、ビニル基、アリル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基などの基、シクロアルキル基、ベンジル基、２−フェニルエチル基などのアラルキル基またはこれらの基の炭素原子の結合した水素原子の一部または全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−シアノエチル基などから選択される基を有し、これらがプライマー（下地）１Ｄの反応可能な基と反応して重合するか、単に部分的に反応して架橋構造となることもある。
シリコーン樹脂１Ｅは重合または架橋塗布するため、反応硬化型でゴム形態となっているものが好適に使用される。

シリコーン樹脂１Ｅの表面（正面、裏面の意味ではなく、他の物質と接する、いわゆる中心ではない表面の意味）は疎水―親水のミクロ相分離構造であり、魚体の表皮に類似した表面張力の低い構造である。
これにより、量水標１は積層された構造のうち最も表面（正面）側がシリコーン樹脂１Ｅであるため、貝や海藻類のような水生生物や水中物質の付着防止を可能とする。

図１（ｂ）は量水標１の正面図である。
ゴム材１Ｆ、基板１Ａ、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅのうち、視認できる最も表面（正面）側の水位目盛１Ｂしか符号は付されていないが、図１（ａ）の平面視において裏面（背面）側から表面（正面）側に向かって、ゴム材１Ｆ、基板１Ａ、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅの順に積層される。
図に示すように、水位目盛１Ｂは水位目盛１０Ｂと同様に、水位を表す線、水位の数値及び水位の単位等が表示される。

図２は図１（ａ）におけるＡの断面の拡大斜視図である。
基板１Ａ、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅの各部位の幅（左右方向間の長さ）だけでなく、厚さ（裏面（背面）と表面（正面）間の長さ）及び高さ（上（天井面）と下（底面）間の長さ）を説明している。

図に示すように、基板１Ａ、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅの各部位の幅及び高さは同じである。
これにより各部位の積層が確実にされる。

図では水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅの厚さは同じであり、基板１Ａの厚さは水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅよりも厚い。
これは、基板１Ａで、水位目盛１Ｂ、ラミネートフィルム１Ｃ、プライマー（下地）１Ｄ及びシリコーン樹脂１Ｅを確実に積層するためであるが、各部位の厚さは適宜変更される。

次に、本発明の量水標の別の実施形態を図３に基づいて説明する。
図３は本発明の量水標の別の実施形態における拡大平面図であり、図１（ａ）におけるＡの別の実施形態における拡大平面図である。

図に示すように、この実施形態では裏面（背面）側から表面（正面）側に向かって、基板１Ａ、水位目盛１Ｂ及びシリコーン樹脂１Ｅの順に積層され、図１及び２に基づき説明した実施形態とは異なり、ラミネートフィルム１Ｃ及びプライマー（下地）１Ｄがない。
水位目盛１Ｂは幅が基板１Ａの幅よりも短いもの２個を左右方向に間隔を設けて基板１Ａに積層される。

シリコーン樹脂１Ｅが基板１Ａ及び水位目盛１Ｂに重合または架橋塗布される。
これにあたり、水位目盛１Ｂにシリコーン樹脂１Ｅと重合または架橋する樹脂を含有させる。
たとえばビニル基、アリル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基などの基、シクロアルキル基、ベンジル基、２−フェニルエチル基などのアラルキル基またはこれらの基の炭素原子の結合した水素原子の一部または全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−シアノエチル基などから選択され、これらを有した樹脂が好適に使用される。
これらの基を有した樹脂は、シリコーン樹脂１Ｅが有するアルコキシ基や末端基反応性オルガノポリシロキサン等と反応して重合するか、単に部分的に反応して架橋構造となる。
このことにより水位目盛１Ｂを覆う透明なシリコーン樹脂１Ｅが長期に亘って剥離したりひび割れたりするのを防止する。
水位目盛１Ｂのシリコーン樹脂１Ｅとの接面１Ｇにシリコーン樹脂１Ｅと重合または架橋する樹脂を含有させるのが好適に使用される。

水位目盛１Ｂの個数は２個に限定されず、適宜増減される。
なお、水位目盛１Ｂは裏面（背面）のすべてが基板１Ａの表面（正面）に積層されずに、一部が基板１Ａの裏面（背面）側に食い込む形態としてもよい。
また水位目盛１Ｂは図１及び２に基づき説明した実施形態のように、幅が基板１Ａの幅と同じとしてもよい。

本発明の実施形態は以上が例としてあげられ、これらは上位概念として、「表面側に監視水位目盛を常時または間歇監視可能な防汚手段を設けたことを特徴とする量水標」と表現される。

防汚手段としては、図１〜３に基づき説明した実施形態以外に、水中物質の付着を許さない振動（たとえば通電振動素子板）、摺動、微弱電流（たとえば人体に安全な１８Ｖ以下の電圧が供給された際に流れる電流）、超音波、放射線放射等の公知の物理的手段でもよい。

１ 量水標
１Ａ 基板
１Ｂ 水位目盛
１Ｃ ラミネートフィルム
１Ｄ プライマー（下地）
１Ｅ シリコーン樹脂
１Ｆ ゴム材
１Ｇ 水位目盛のシリコーン樹脂との接面
１０ 量水標（下）
１０Ａ 基板
１０Ｂ 水位目盛
１０Ｃ ラミネートフィルム
１０Ｄ ゴム材
１１ 量水標（上）
２０ 表示板
２１ 表示板
２２ 表示板
３０ 橋脚
３０Ａ 固定面
４０ ＣＣＴＶカメラ

Claims (6)

1. 裏面が固定側で、表面が水位目盛を有する量水標の表面側に監視水位目盛を常時または間歇監視可能な防汚手段を設けたことを特徴とする量水標。
2. 防汚手段が水中物質の付着を許さない振動、摺動、微弱電流、超音波、放射線放射等の物理的手段である請求項１に記載の量水標。
3. 防汚手段が水生生物の非培養基質物質である請求項１に記載の量水標。
4. 水生生物の非培養基質物質が透明な合成樹脂である請求項３に記載の量水標。
5. 合成樹脂の少なくとも水に接触する表層に透明なシリコーン樹脂層を有する請求項４に記載の量水標。
6. 透明なシリコーン樹脂層が水位目盛側透明樹脂または水位目盛を構成する合成樹脂と、重合または架橋した請求項４又は５に記載の量水標。