JP2509414B2

JP2509414B2 - 防汚構造体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2509414B2
Application number: JP4066266A
Authority: JP
Inventors: 俊二井上
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1992-03-24
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPH05271025A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ふじつぼ、紫い貝、藻
類のような海生物の付着を防止する機能を持つ防汚構造
体および防汚方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】海水に接触している海洋構造体は、常に
海生物の付着による汚損に曝されている。そのため、通
常の海洋構造体は、外観が損なわれるのみならず、機能
的な障害を生ずることとなる。例えば船舶の場合、船体
の底面等への海生物の付着により抵抗が増加して船体の
推進速度が低下する。また火力発電所の場合、海水の取
水ピットに海生物が付着すると、冷却媒体である海水の
流通障害が発生し、発電を停止せざるを得ない事態に至
ることがある。

【０００３】このため、従来から多くの海生物付着防止
技術が研究されているが、そのうち現在実用化されてい
る海生物付着防止技術の一つは、亜酸化銅あるいは有機
スズを含有する塗料を海洋構造体の海水との接触面に塗
布する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の塗料を用いた防汚方法によると、塗料を厚塗りし
たとしても塗料が剥離しやすいため、顕著な防汚効果を
発揮する寿命は１年程度であり、毎年塗布し直す煩雑な
メンテナンス作業が必要となる。また特開昭６０−２０
９５０５号公報に示される生物付着防止体は、銅または
銅合金、この場合、銅−ニッケル（Ｃｕ−Ｎｉ）合金で
あり、耐食性および防汚性能が不十分である。

【０００５】本発明者の長年の実験研究によると、ベリ
リウム銅合金を海洋構造体に使用すると、極めて優れた
防汚効果を得ることができることが判明した。この理由
は、ベリリウムイオンが銅イオンと相乗的に作用し、海
生物に対して大きな忌避効果を発揮し、また海生物の付
着や繁殖を長期間にわたり防止するためと推定される。
すなわち、ベリリウム銅合金は、防汚機能の発揮効果
と、銅イオンの溶出の持続作用を有する。

【０００６】本発明の目的は、前記の問題点を解消し、
防汚性能および耐久性に優れ、メンテナンスの必要がな
く、また毒性についての問題もない取扱性の良好な防汚
構造体を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

【０００８】前記課題を解決するための本発明の防汚構
造体は、組成が、Ｂｅ：１．６〜２．８重量％、Ｃｏ：
０．４〜１．０重量％、Ｓｉ：０．２〜０．３５重量
％、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなるベリリウム銅合
金と絶縁材層とからなる可撓性を有する薄板であって、
前記絶縁材層の上に粘着材層を設けたことを特徴とす
る。本発明による防汚構造体の製造方法は、組成が、Ｂ
ｅ：１．６〜２．８重量％、Ｃｏ：０．４〜１．０重量
％、Ｓｉ：０．２〜０．３５重量％、残部Ｃｕ及び不可
避不純物からなるベリリウム銅合金と絶縁材層とからな
る可撓性を有する薄板であって、前記絶縁材層の上に粘
着材層を設けた防汚構造体の製造方法であって、メチル
メタクリレート変成天然ゴム、ニトリロゴム、塩素化ゴ
ムの１種もしくは２種以上を混合したものを溶剤に溶解
してプライマー処理をし、薄板状のベリリウム合金層の
所要表面に塗布し、乾燥し、所定厚の絶縁材層を形成す
る工程と、この絶縁材層の上に粘着材層を形成する工程
とを含むことを特徴とする。前記ベリリウム銅合金中の
ベリリウムの含有量は０．２〜２．８重量％とすること
が好ましい。前記ベリリウム銅合金の組成は、例えば
Ｂｅ：０．２〜１．０重量％、Ｃｏ：２．４〜２．７
重量％、残部Ｃｕおよび不可避不純物、Ｂｅ：０．２
〜１．０重量％、Ｎｉ：１．４〜２．２重量％、残部Ｃ
ｕおよび不可避不純物、Ｂｅ：１．０〜２．０重量
％、Ｃｏ：０．２〜０．６重量％、残部Ｃｕおよび不可
避不純物、Ｂｅ：１．６〜２．８重量％、Ｃｏ：０．
４〜１．０重量％、Ｓｉ：０．２〜０．３５重量％、残
部Ｃｕおよび不可避不純物等である。

【０００９】

【作用】ベリリウム銅合金の防汚機能の発揮効果と、銅
イオンの溶出の持続作用を詳述すると、次のとおりであ
る。防汚機能の発揮効果ベリリウム、銅、ニッケルのイオン化傾向は、Ｂｅ＞Ｎ
ｉ＞Ｃｕであることが文献より知られており、左側の元
素の方が溶出しやすいことを示している。ベリリウム銅
の場合、ベリリウムが先に溶出し局部電池を形成し電流
効果により生物付着防止効果を発揮するとともに、ベリ
リウムイオンは内部酸化という酸化形態を取る。この内
部酸化は、内部にＢｅＯ皮膜を形成するが、このＢｅＯ
皮膜が多孔質のため、表面にＣｕ₂ Ｏ＋ＢｅＯを形成す
べく銅の溶出を許容する。この銅イオンの海水への溶出
により防汚機能が発揮されるものと考えられる。

【００１０】銅イオン溶出の持続作用前記の防汚機能の発揮効果は、銅イオンを溶出する持
続作用がある。すなわち、ベリリウム銅は防汚機能を止
むこと無く持続する作用がある。海水に接触するベリリ
ウム銅は、その表面に緻密な表面酸化物（Ｃｕ₂ Ｏ）が
形成されるが、その表面酸化物の下層には、多孔質のＢ
ｅＯの内部酸化物の皮膜が形成される。そのため、海水
中への銅の溶出が維持されるとともに、酸化によりこの
皮膜が体積増加する。この皮膜の体積増加量がある程度
の量になると、表面の酸化皮膜が多孔質の内部酸化物層
との間で剥離する。このため、電気化学作用と銅の溶出
が長期間維持されると考えられる。

【００１１】さらにベリリウム銅が発生する銅イオン溶
出の持続作用については、ベリリウム銅とキュープロニ
ッケルとを対比すると、図４に示す模式図を用いて次の
ように説明される。図４に示すように、ベリリウム銅
（ＢｅＣｕ）は腐食生成物（酸化物）の厚さがある厚さ
になると、この腐食生成物が剥離する。すると、ベリリ
ウム銅合金の表面が現われ、再び腐食の進行とともに腐
食生成物の厚さが増大する。そして、再び腐食生成物が
ある厚さになると剥離する、ということが繰り返され
る。一方、イオンの溶出は腐食生成物の厚さが増すと阻
害されるため次第に低下する。しかし、前述のように腐
食生成物が剥離すると、合金表面が現われるためイオン
溶出量は増大する。したがって、銅イオン溶出の増大と
低下が繰り返される。

【００１２】本発明の実施例のベリリウム銅では、酸化
皮膜の剥離によって銅イオンの溶出持続作用がある。こ
の結果、ベリリウム銅の表面に付着する海生物の量が少
量であるか、あるいはほとんど付着しない。これに対
し、比較例のキュープロニッケル（ＣｕＮｉ）の場合、
ある程度の経年によって表面層に緻密な酸化ニッケルＮ
ｉＯ₂ または酸化銅Ｃｕ₂ Ｏが形成されることで、図４
に示すように、銅イオンの溶出が抑制されるからであ
る。これは、イオン化傾向（Ｂｅ＞Ｎｉ＞Ｃｕ）に従え
ば、キュープロニッケルの場合、ニッケル（Ｎｉ）が優
先的に溶出して局部電池を形成すると考えられ、表面に
緻密な酸化物を形成することによる。そのため、図４に
示すように、キュープロニッケルの場合、腐食生成物の
厚さは初期に時間とともに増大するが、次第に腐食生成
物の成長速度は遅くなる。それとともに銅イオンの溶出
量はしだいに低下する。しかもキュープロニッケルでは
腐食生成物の剥離がベリリウム銅ほど容易には起こらな
い。このため、イオンの溶出量は低レベルのままとな
り、防汚効果が減退する。

【００１３】なお、ベリリウム銅合金にこのような顕著
な前記防汚機能の発揮効果と銅イオン溶出の持続作用が
あることが判明したのは、本発明者が初めて見出したも
のであり、この点に言及したり指摘したりした従来の文
献を本発明者は知らない。実用的なベリリウム銅合金と
しては、ベリリウムの含有率が０．２〜０．６重量％の
１１合金やベリリウムの含有率が１．８〜２．０重量％
の２５合金等々の各種のものがＪＩＳで規定されている
が、防汚効果の点ではベリリウムの含有率が１．６％以
上のものが好ましい。ベリリウムの含有率が２．８％を
越えると、銅にベリリウムがそれ以上固溶しなくなるた
め、防汚効果は優れるものの展伸加工性が次第に低下す
る。したがって、高ベリリウム銅については鋳造により
製造するのがよい。

【００１４】またベリリウム銅合金は毒性の問題が全く
ないうえに、海水中においてもアルミ青銅や白銅と同等
の優れた耐久性があることが確認された。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第１実施例を図１に示す。第１実施例
は、薄板状のベリリウム銅合金層１の表面に絶縁材層２
を形成した例である。この板状の防汚構造体３は、薄板
状のもので、可撓性を有する。ベリリウム銅合金層１
は、例えば、Ｂｅ−Ｃｏ系銅合金、Ｂｅ−Ｎｉ系銅合
金、Ｂｅ−Ｃｏ−Ｓｉ系銅合金等を用いるのが望まし
い。

【００１６】絶縁材層２は、例えばメチルメタクリレー
ト変成天然ゴム、ニトリロゴム、塩素化ゴムの１種もし
くは２種以上を混合したものを用い、これを適当な溶剤
に溶解してプライマー処理等をしてベリリウム合金層１
の所要表面に塗布し、乾燥し、所定厚の絶縁材層にす
る。絶縁材層２の厚さは、例えば５〜２０ｍｍ程度、望
ましくは１０ｍｍ程度の厚さにする。

【００１７】この防汚構造体３を例えば取水管（循環水
管）に内張接着する。その構造例を図２に示す。取水管
５は、その材質が鉄からなり、鉄の表面に絶縁材層２が
形成され、その表面にベリリウム銅合金層１が形成され
る。このベリリウム銅合金層１が海水または水に接触す
る。ここで絶縁材層２は、ベリリウム銅合金層１が鉄５
と接触しないことにより、電池作用による腐食が防止さ
れる。

【００１８】本発明の第２実施例を図３に示す。第２実
施例は、取水管などの海水に接触する金属体に接着可能
な防汚構造体６の例である。防汚構造体６は、その表面
層からベリリウム銅合金層１、プライマー層７、絶縁材
層２、粘着材層８、剥離紙９とからなる。

【００１９】プライマー層７は、ベリリウム銅合金層１
と絶縁材層２の間に設けられるもので、ベリリウム銅合
金１と絶縁材層とを接着するためのなじみ性の良好な材
料である。粘着材８は、接着材であり、厚さは例えば
０．０５〜２ｍｍである。粘着材８の表面に設けられる
剥離紙９は、この防汚構造体６を接着する時に取り剥
す。この剥離紙９は、取扱い時に接着できないように取
扱い性を高めるためのものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の防汚構造
体によれば、ベリリウム銅合金層が表面に形成される防
汚構造体であるから、ベリリウム銅合金の防汚機能発揮
効果と銅イオン等の溶出の持続作用により、良好な生物
付着防止作用が発揮される。さらに、この防汚構造体に
よると、薄板状の可撓性を有することから取付け作業性
が良好である。また、絶縁材層が形成されることから、
ベリリウム銅合金層が直接被接合体金属に接触しないこ
とから電池作用による腐食が確実に防止されるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による防汚構造体を示す模
式的斜視図である。

【図２】取水管の内壁面に図１に示す防汚構造体を接着
した状態を示す模式的断面図である。

【図３】本発明の第２実施例による防汚構造体を示す模
式的断面図である。

【図４】ベリリウム銅とキュープロニッケルについて銅
イオン溶出量および腐食生成物の厚さの経時的変化を対
比した模式的説明図である。

【符号の説明】

１ベリリウム銅合金層２絶縁材層３防汚構造体５金属体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】組成が、Ｂｅ：１．６〜２．８重量％、
Ｃｏ：０．４〜１．０重量％、Ｓｉ：０．２〜０．３５
重量％、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなるベリリウム
銅合金と絶縁材層とからなる可撓性を有する薄板であっ
て、前記絶縁材層の上に粘着材層を設けたことを特徴と
する防汚構造体。
【請求項２】組成が、Ｂｅ：１．６〜２．８重量％、
Ｃｏ：０．４〜１．０重量％、Ｓｉ：０．２〜０．３５
重量％、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなるベリリウム
銅合金と絶縁材層とからなる可撓性を有する薄板であっ
て、前記絶縁材層の上に粘着材層を設けた防汚構造体の
製造方法であって、メチルメタクリレート変成天然ゴム、ニトリロゴム、塩
素化ゴムの１種もしくは２種以上を混合したものを溶剤
に溶解してプライマー処理をし、薄板状のベリリウム合
金層の所要表面に塗布し、乾燥し、所定厚の絶縁材層を
形成する工程と、この絶縁材層の上に粘着材層を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする防汚構造体の製造方法。