JP3312118B2 - 防食組成物および防食被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防食組成物および
それを用いた防食被覆方法に関し、より詳細には微生物
が存在するような環境下で生じる、構造物を構成する基
材の防食を防止し、かつ耐久性の向上した防食組成物お
よび防食被覆方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物のうち、汚水・雑排水槽など、生
活廃水の流入し滞留し易い場所においては、水中に含ま
れる硫酸イオンが、以下の過程を経て硫酸となり、槽表
面より腐食（劣化）を進行させる。 ［１］ 嫌気性雰囲気となった排水汚泥中で、そこに存
在する硫酸塩還元細菌により硫化物（硫化水素）が生成
する。 ［２］ 生成した硫化水素が気相へ拡散する。 ［３］ 好気性雰囲気となった槽表面の結露条件下にお
いて、硫化水素が結露水に溶解して、硫黄酸化細菌によ
り酸化され、硫酸を生成する。 ［４］ 生成した硫酸が基材内の成分と反応して、槽内
に露出したタラップやマンホール裏面などの金属部は、
酸化腐食を生じる。また槽表面の殆どを占めるコンクリ
ート面では、硫酸がコンクリート中の水酸化カルシウム
と反応して、エトリンガイトを生成し、この膨張により
コンクリート表層の崩壊または、欠落が起こる。この影
響は、特に槽内においては天井部で著しく、進行度合い
によっては、上部床の強度欠陥に発展する虞れも有る
等、構造的にも、軽視できない問題である。特に、最近
のオフィスビルやホテルで主流となりつつある中水道シ
ステムの様な、水を循環利用する系においては、前述の
硫酸イオン濃度が増大する傾向にあり、こういった問題
が、より早期に生じる可能性が高い。これに対して現在
までに行われている対策は以下の通りである。 Ｉ 空気・酸素の流入による排水の嫌気化防止 II 薬品注入による硫化物の固定化や殺菌 III コンクリート内面の樹脂皮膜による耐酸性・環境
遮断性の向上 IV コンクリート自身の改質（水密性向上、高炉セメン
トの使用、抗菌性を有する金属イオン（銀・銅・亜鉛・
ニッケル・コバルト等）の添加）による耐酸性・環境遮
断性の向上などの方法が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｉ，IIについ
ては管理・経済面から汎用的なものとは言い難く、III
については現場施工の建築物が密閉空間や湿潤環境とい
った難条件下での施工であるのも関わらず、防食性を期
待するには過大な塗厚を確保（すなわち割高な材料コス
トと施工手間）しなければならない点など施工・経済両
面の課題を残している。また近年、IVについてもその効
果について研究が進められているが、例えば槽内のよう
に建築物の一部に防食効果が必要な場合の現場打ちコン
クリートでの対処方法や、表層でのみ必要な機能を部材
全断面に、負担させる点等、汎用性・合理性の面で満足
するものとは言えない。本発明は、上記問題の解決を課
題とするものであり、その目的とするところは、ビルピ
ットのような構造物の腐食を防止するために、構造物内
で生成される硫化水素および硫酸の発生を防ぐ防食組成
物、およびそれを用いた防食被覆方法を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の防食組成物は、
樹脂と主剤と副剤とを含有し、前記主剤は、抗菌性を有
する第四級アンモニウムイオンを、層状をなす粘土鉱物
または層状リン酸塩の少なくとも一方にインターカレー
トして、抗菌性層間化合物を形成したものであり、前記
副剤が、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン
（Ｔｉ）からなる群より選択される少なくとも１種の無
定形酸化物と含水金属酸化物との加水分解反応により生
成される非晶質金属多孔体から成る点にある。

【０００５】尚、前記樹脂が、熱可塑性樹脂および熱硬
化性樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であ
ればよい。 前記層状をなす粘土鉱物が、モンモリオナイ
ト、カオリナイトおよび雲母からなる群より選択される
少なくとも１種の粘土鉱物であればよい。前記層状リン
酸塩が、リン酸ジルコニウム、リン酸チタン、トリポリ
リン酸アルミニウムからなる群より選択される少なくと
も１種のリン酸塩であればよい。前記第四級アンモニウ
ムイオンが、アルキルトリメチルアンモニウムイオン、
ジアルキルジメチルアンモニウムイオン、アルキルジメ
チルエチルアンモニウムイオン、アルキルジメチルベン
ジルアンモニウムイオン、アルキルピリジニウムイオ
ン、アルキルキノリウムイオン、アルキルアニドプロピ
ルジメチルベンジルアンモニウムイオン、ベンジルジメ
チルｐ−（１，１，３，３−テトラメチルブチルフェノ
キシ）エチルアンモニウムイオンなどからなる群より選
択される少なくとも１種のアンモニウムイオンであり、
ここで、アルキル基はＣ₄Ｈ₉ 〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁であればよ
い。前記含水金属酸化物が、含水酸化亜鉛および含水酸
化銅からなる群より選択される少なくとも１種の酸化物
であればよい。

【０００６】本発明の防食被覆方法は、請求項１〜６の
いずれかに記載の防食組成物を、コンクリート、モルタ
ル、または鋼材の群から選択される少なくとも１種の構
造物基材に、塗布して前記防食組成物の被覆層を形成す
る。尚、前記構造物基材は、予めその表面に、ポリマー
セメントで下地層を形成しておくものであればよい。ま
た、別の本発明の防食被覆方法は、請求項１〜６のいず
れかに記載の防食組成物で樹脂シートを成形し、その樹
脂シートを、コンクリート、モルタル、または鋼材の群
から選択される少なくとも１種の構造物基材の表面に貼
設する点にある。

【０００７】［作用・効果］ 前記抗菌性を有する第四級アンモニウムイオンを有する
主剤は、銀イオンに比して、変色せずに抗菌性を示す有
機物である。そして、この主剤は、抗菌性を有する第四
級アンモニウムイオンを、層状をなすモンモリオナイ
ト、カオリナイトおよび雲母等の粘土鉱物、または、層
状リン酸塩の少なくとも一方にインターカレートして、
抗菌性層間化合物を形成したものであることにより、３
次元構造の大きな分子の有機物であり且つ熱により分解
され易い第四級アンモニウムイオンが、インターカレー
トした粘土鉱物やリン酸塩の層間に、安定的に存在し
て、熱分解が防止されて、耐熱性を向上させる。 さら
に、副剤が、前記珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、チタン（Ｔｉ）からなる群より選択される少なく
とも１種の無定形酸化物と含水金属酸化物との加水分解
反応により生成される非晶質金属多孔体から成り、例え
ば、酸化銅や酸化亜鉛などの含水金属酸化物のみでは、
効果はないが、前記非晶質金属多孔体による硫化水素
（Ｈ₂Ｓ）の吸収除去能により、硫化水素の発生を抑制
し、硫化水素の発生減少により、硫黄酸化細菌による硫
酸の生成は、必然的に、抑制される。そして、表４に示
されるように、このような前記主剤と副剤との相乗効果
により、よりいっそう抗菌作用や、消臭性は、向上す
る。その上、前記樹脂と、前記主剤と、前記副剤との組
み合わせにより、樹脂に主剤と副剤が安定的に保持さ
れ、上記効果が持続する。

【０００８】その上、前記樹脂が、熱可塑性樹脂で特に
軟質であれば、主剤と副剤による抗菌性能が、より発揮
されやすく、また、熱硬化性樹脂であれば、耐熱性があ
り、耐久性も良い。

【０００９】前記防食被覆方法においては、構造物基材
に、塗布して前記防食組成物の被覆層を、形成すること
により、構造物基材の腐食環境の強度を、低下させると
共に、悪臭低減効果を長期間示すようになる。前記構造
物基材は、予めその表面に、ポリマーセメントで下地層
を形成しておくことにより、下地の不陸調整・ひび割れ
を吸収して、より防食被覆層の抗菌効果を、持続させる
ことができる。また、前記防食組成物で樹脂シートを成
形し、その樹脂シートを、コンクリート、モルタル、ま
たは鋼材の群から選択される少なくとも１種の構造物基
材の表面に貼設することにより、腐食環境をもたらす生
活環境排水と、構造物基材との接触を防止して、腐食に
よる障害を、よりなくすことができるようになる。

【００１０】結局、本発明によれば、硫酸塩還元細菌お
よび硫黄酸化細菌のような細菌の増殖を抑制し、その結
果、細菌により生成される硫化水素および硫酸の生成を
防ぐ。これにより、コンクリート、モルタル、および鋼
材のような構造物基材の腐食を、抑えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の防食組成物は、樹脂と主
剤と副剤とを含有する。ここで、本明細書中に用いられ
る用語「防食組成物」とは、樹脂と主剤と副剤とを単に
混合した状態でなる物をいう。本発明に用いられる前記
樹脂としては、熱可塑性樹脂または、熱硬化性樹脂が挙
げられ、特に限定されない。熱可塑性樹脂の例として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアル
コール、ポリカーボネイト、ポリアセタール、アクリル
樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタンエラストマーおよびポ
リエステルエラストマーが挙げられる。前記熱硬化性樹
脂の例としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂お
よび不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。前記樹脂
は、１種又は２種以上を混合して使用される。本発明に
おいては、例えば、多湿環境下における基材への付着性
を高める点から、エポキシ樹脂を使用することが好まし
い。樹脂の含有量は、本発明の組成物の重量に対して、
通常６０〜９８．９重量％、好ましくは８５〜９６．７
重量％である。樹脂は、さらに必要に応じて、各種の添
加剤（例えば希釈剤、酸化防止剤、無機系充填剤、帯電
防止剤、紫外線吸収剤、有機顔料、無機顔料、界面活性
剤、レベリング剤、分散剤、分離防止剤および硬化促進
剤）を含有していてもよい。これら添加剤の添加量は、
当業者により任意に選択される。

【００１２】本発明に用いられる前記主剤は、これら添
加剤の含有量は、抗菌性を有する第四級アンモニウムイ
オンを、層状をなす粘土鉱物または層状リン酸塩の少な
くとも一方に、インターカレートした抗菌性層間化合物
である。前記層状をなす粘土鉱物は、天然または合成の
モンモリオナイト、カオリナイト、雲母等の塩粘土鉱物
である。前記層状リン酸塩の例としては、特に限定され
ないが、トリポリリン酸アルミニウム、リン酸ジルコニ
ウム、リン酸チタンなどの３価または４価金属のリン酸
塩が挙げられる。層状リン酸塩は、単独もしくは２種類
以上を混合して使用される。

【００１３】本明細書中に用いられる用語「インターカ
レート」とは、層状をなす粘土鉱物に含まれるＮａ⁺、
Ｃａ²⁺などの交換性陽イオン、あるいは層状リン酸塩内
のリン酸水素基（−ＨＰＯ₄）の水素が、後述する第四
級アンモニウムイオンに、イオン交換されることをい
う。上記抗菌性層間化合物は、これら層状をなす粘土鉱
物または層状リン酸塩と、後述の第四級アンモニウムイ
オンとを用いて、一般的なバッチ法、カラム法などの方
法により常温から高温にて形成される。このような抗菌
性層間化合物の製造方法は、当業者間に公知である。ま
た、イオン交換可能なプロトンの一部あるいは全部を、
Ｎａイオンのようなアルカリ金属イオン、ｎ−ブチルア
ンモニウムのようなアルキルアンモニウムイオンであら
かじめ置換してから使用すると、第四級アンモニウムイ
オンとのイオン交換がより効率的に行える場合がある。
以上のように、第四級アンモニウムイオンを、粘土鉱物
または層状リン酸塩の少なくとも一方に、イオン交換に
よりインターカレートした後、その固相を濾過、水洗
し、未反応の第四級アンモニウムイオンを除去した後、
乾燥することにより、第四級アンモニウムイオンをイン
ターカレートした粘土鉱物および／または層状リン酸
塩、すなわち本発明の抗菌性粘土鉱物および／または抗
菌剤リン酸塩層間化合物が得られる。

【００１４】本発明に用いられる抗菌性を有する第四級
アンモニウムイオンは、例えば、Ｃ ₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁のア
ルキル基を有するアルキルトリメチルアンモニウムイオ
ン、Ｃ₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁のアルキル基を有するジアルキル
ジメチルアンモニウムイオン、Ｃ₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁のアル
キル基有するアルキルジメチルエチルアンモニウムイオ
ン、Ｃ₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁のアルキル基を有するアルキルジ
メチルベンジルアンモニウムイオン、Ｃ₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁
のアルキル基を有するアルキルピリジニウムイオン、Ｃ
₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁のアルキル基を有するアルキルキノリウ
ムイオン、Ｃ₄Ｈ₉〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁のアルキル基を有するアル
キルアニドプロピルジメチルベンジルアンモニウムイオ
ン、およびベンジルジメチルｐ−（１，２，３，３−テ
トラメチルブチルフェノキシ）エチルアンモニウムイオ
ンが挙げられる。なかでも、防食性を向上させる点か
ら、Ｃ₈Ｈ₁₇〜Ｃ₁₈Ｈ₃₇のアルキル基を有するアルキル
ジメチルベンジルアンモニウムイオン（すなわち、ベン
ザルコニウムイオン）およびＣ₁₆Ｈ₃₃のアルキル基を有
するアルキルピリジニウムイオン（すなわち、セチルピ
リジニウムイオン）が好ましい。これらは通常、上記第
四級アンモニウムイオンを含有する市販の塩化物、臭化
物、ヨウ化物などから供給される。さらに、これらの第
四級アンモニウムイオンは１種だけでなく数種を用いて
もよい。

【００１５】前記主剤の含有量は、特に限定されない
が、本発明の組成物の重量に対して通常０．１〜２０重
量％、好ましくは、０．３〜５重量％の範囲である。前
記副剤は、珪素（Ｓｉ），アルミニウム（Ａｌ），チタ
ン（Ｔｉ），からなる群より選択される少なくとも１種
の無定形酸化物と、含水金属酸化物との加水分解反応に
より生成される非晶質金属多孔体から成るもので、たと
えば、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛などの無機亜鉛
塩、または、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅などの無機銅塩、
あるいは、シュウ酸亜鉛などの有機亜鉛塩、または、金
属銅の有機銅塩を、各種の珪素またはアルミニウムを含
む含水酸化物（例えば、水ガラスやアルミン酸ソー
ダ）、または、塩化チタンに加えて生じる加水分解物等
により、製造される。副剤の含有量は、特に限定されな
いが、本発明の組成物の重量に対して通常１〜２０重量
％、好ましくは、３〜１０重量％の範囲である。

【００１６】本発明の防食組成物は、上記樹脂と主剤と
副剤とを、当業者に周知の方法で、混合することにより
製造される。特に樹脂に事前に、主剤と副剤とを均一分
散させるマスターバッチ方式（混合後のロールミル分散
または、分散効率を向上させるミキサー混合）を採用す
ることが好ましい。このようにして本発明の防食組成物
が製造される。本発明の防食材は、上記樹脂と主剤と副
剤とを含有する。ここで、本明細書中に用いられる用語
「防食材」とは、上記防食組成物を任意の形状に成形し
てできた物をいう。

【００１７】本発明の防食材は、例えば、樹脂に熱可塑
性樹脂を用いる場合、上記防食組成物を特定の温度（例
えば、１００〜２００℃）にて加熱溶融して、シート状
に成形することにより製造される。得られたシート状の
防食材は、構造物を構成する基材表面に貼付けられる。
あるいは、本発明の防食材は、環境遮断性や耐薬品性
（酸性、アルカリ性）に優れ、常温（かつ望ましくは、
湿潤下地・湿空環境下）での塗布・成膜が可能なエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂
などの熱硬化性樹脂を用いる場合、公知の硬化剤が任意
の量で添加され、直ちに、基材表面に、例えば、ローラ
ー、刷毛、またはスプレーにより塗布し、養生すること
により製造される。ただし、下地の不陸調整、ひび割れ
吸収を考慮する場合、弾性を有するポリマーセメント、
モルタルなどで予め被覆しておくことで、より効果の持
続が期待できる。本発明の防食材は、硫酸塩還元細菌お
よび硫黄酸化細菌のような細菌の増殖を抑制する。その
結果、細菌により生成される硫化水素および硫酸の生成
を防ぎ、コンクリート、モルタル、および鋼材のような
基材でなる構造物の腐食を抑えることができる。本発明
の防食材は、下水管、排水の流れ込むビルピット、下水
処理施設などの構造物の腐食を防止するに有用である。

【００１８】

【実施例】次に、実施例によりこの発明を詳細に説明す
るが、本実施例は単に例示の為に記するものであり、本
発明はこれらの実施例によって制限されるものではな
い。 〈作製例１〉第四級アンモニウムイオンとしてアルキル
ジメチルベンジルアンモニウムイオン（ベンザルコニウ
ムイオン：アルキル基Ｃ₈Ｈ₁₇〜Ｃ₁₈Ｈ₃₇）を、層状リ
ン酸塩としてγ型リン酸チタンをそれぞれ使用した。γ
型リン酸チタン１０ｇを３％アルキルジメチルベンジル
アンモニウムクロライド（塩化ベンザルコニウム）水溶
液５００ｍｌに入れ、室温で約５時間攪拌させて第四級
アンモニウムイオンをイオン交換により担持させた。次
に固相を濾過、水洗して未反応の第四級アンモニウムイ
オンを除去した後、乾燥することにより、抗菌性リン酸
チタンＡを得た。ベンザルコニウムイオンの含有量は２
５．３％であった。 〈作製例２〉層状リン酸塩として、α型リン酸ジルコニ
ウムを使用したこと以外は、作製例１と同様に行って、
抗菌性リン酸ジルコニウムＢを得た。ベンザルコニウム
イオンの含有量は２５．４％であった。 〈作製例３〉第四級アンモニウムイオンとして、セチル
ピリジニウムイオンを、セチルピリジニウムクロライド
から供給したこと、８０℃で１時間攪拌したこと以外
は、作製例１と同様に行って、抗菌性リン酸チタンＣを
得た。セチルピリジニウムイオンの含有量は２５．０％
であった。 〈作製例４〉層状リン酸塩として、α型リン酸ジルコニ
ウムを使用したこと以外は、作製例３と同様に行って、
抗菌性リン酸ジルコニウムＤを得た。セチルピリジニウ
ムイオンの含有量は、２４．８％であった。 〈作製例５〉第四級アンモニウムイオン塩として、塩化
ベンザルコニウム（１％）およびｎ−ブチルアミン
（０．５％）の水溶液５００ｍｌに、トリポリリン酸ア
ルミニウムの粉末１０ｇを加え、室温で約２時間攪拌さ
せて第四級アンモニウムイオンをイオン交換により担持
させた。次に固相を濾過、水洗して未反応の第四級アン
モニウムイオンを除去した後、乾燥することにより、抗
菌性リン酸アルミニウムＥを得た。ベンザルコニウムイ
オンの含有量は２５．４％であった。ここでｎ−ブチル
アミンは、第四級アンモニウムイオンを、トリポリリン
酸アルミニウムに担持するための触媒として用いた。 〈作製例６〉第四級アンモニウムイオンとして、セチル
ピリジニウムイオンをセチルピリジニウムクロライドか
ら供給したこと以外は、作製例５と同様に行って、抗菌
性リン酸アルミニウムＦを得た。セチルピリジニウムイ
オンの含有量は２５．０％であった。 〈作製例７〉第四級アンモニウム塩として、塩化ベンザ
ルコニウム（３％）の水溶液５００ｍｌに、モンモリオ
ナイトの粉末１０ｇを加え、室温で約２時間攪拌させ
て、第四級アンモニウムイオンを、イオン交換により担
持させた。次に固相を濾過、水洗して、未反応の第四級
アンモニウムイオンを除去した後、乾燥することによ
り、抗菌性粘土化合物Ｇを得た。ベンザルコニウムイオ
ンの含有量は１５．９％であった。 〈作製例８〉第四級アンモニウムイオンとして、セチル
ピリジニウムイオンをセチルピリジニウムクロライドか
ら供給したこと以外は、作製例７と同様に行って抗菌性
粘土化合物Ｈを得た。セチルピリジニウムイオンの含有
量は１２．１％であった。 〈作製例９〉第四級アンモニウムイオンとして、塩化ベ
ンザルコニウムを、モンモリオナイトの代わりに、カオ
リナイトを供給したこと以外は、作製例７と同様に行っ
て抗菌性粘土化合物Ｉを得たベンザルコニウムイオンの
含有量は１１．１％であった。 〈作製例１０〉１１０℃で１６時間加熱乾燥したＹ型ゼ
オライト粉末５００ｇに水を加え、１３００ｍｌの水溶
液にして攪拌しながら、０．５Ｎ硝酸溶液と水でｐＨ＝
７．０に調整する。そこに硝酸銀の水溶液を加え、室温
で１日攪拌し、銀イオンをイオン交換により担持させ
た。次に固相を濾過、水洗して未反応の銀イオン、硝酸
イオンを除去した後、乾燥することにより、抗菌性アル
ミノ珪酸塩Ｊを得た。銀イオンの含有量は２．４％であ
った。 〈作製例１１〉硫酸亜鉛七水素１９．８ｇを水５０ｍｌ
に溶解する。一方、水ガラス３号５０ｇを水１７０ｍｌ
で希釈した。これらの原料を混合し、ゲルを生成させ、
室温下において９０分間放置熟成させた。次に固相を濾
過、水洗して、乾燥することにより、副剤Ｋを得た。Ｚ
ｎＯの含有量は２７．４％であった。 〈作製例１２〉硫酸亜鉛七水塩１９．８ｇを、水５０ｍ
ｌに溶解する。一方、アルミン酸ナトリウム塩２．０ｇ
を水５０ｍｌで希釈した。これらの原料を混合し、ゲル
を生成させ、室温下において９０分間放置熟成させた。
次に固相を濾過、水洗して、乾燥することにより、副剤
Ｌを得た。ＺｎＯの含有量は２０．２％であった。 〈作製例１３〉硫酸亜鉛七水塩１９．８ｇを、水５０ｍ
ｌに溶解する。一方、塩化チタン塩４．４ｇを水５０ｍ
ｌで希釈した。これらの原料を混合し、ゲルを生成さ
せ、室温下において９０分間放置熟成させた。次に固相
を濾過、水洗して、乾燥する事により、副剤Ｍを得た。
ＺｎＯの含有量は２３．２％であった。 〈作製例１４〉酸化銅として、硫酸銅無水塩１１．２ｇ
から供給したこと以外は、作製例１１と同様に行って副
剤Ｎを得た。ＣｕＯの含有量は２２．２％であった。

【００１９】〈比較例１〉主剤としてＡ ３重量％、樹
脂としてエポキシ樹脂（長瀬チバ（株）製エヌシーコー
ト）７７重量％、および硬化剤（長瀬チバ（株）製エヌ
シーコート）２０重量％を、ロールミル分散機で混合し
て、練り込んだ組成物を得た。次いで、練り込んだ組成
物を、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのモルタル
製のテストプレートに、厚み１ｍｍに塗布し、組成物を
硬化させた。 〈比較例２〜６〉主剤Ａの代わりに、表４に示される主
剤Ｂ〜Ｆをそれぞれ用いたこと以外は、比較例１と同様
にして組成物を得、そして組成物を硬化させた。 〈比較例７〜９〉主剤Ａ ３重量％の代わりに、表４に
示される主剤Ｇ〜Ｉをそれぞれ用い、主剤の添加量を５
重量％、樹脂の添加量を７５重量％としたこと以外は、
比較例１と同様にして組成物を得、そして組成物を硬化
させた。 〈比較例１０〉主剤Ａ ３重量％の代わりに、表４に示
される主剤Ｊを用い、主剤の添加量を１０重量％、樹脂
の添加量を７５重量％、硬化剤の添加量を１５重量％と
したこと以外は、比較例１と同様にして組成物を得、そ
して組成物を硬化させた。 〈比較例１１〜１４〉主剤Ａの代わりに、表４に示され
る副剤Ｋ〜Ｎをそれぞれ用いたこと以外は、比較例１と
同様にして組成物を得、そして組成物を硬化させた。 〈比較例１５〉主剤としてＪ １０重量％、副剤として
Ｋ ３重量％、樹脂としてエポキシ樹脂（長瀬チバ
（株）製エヌシーコート）７５重量％、硬化剤（長瀬チ
バ（株）製エヌシーコート）１２重量％を用いたこと以
外は、比較例１と同様にして組成物を得、そして組成物
を硬化させた。 〈比較例１６〉主剤および副剤を添加しなかったこと以
外は、比較例１と同様にして組成物を得、そして組成物
を硬化させた。 〈比較例１７〉主剤としてＦ １重量％、樹脂としてエ
ポキシ樹脂（長瀬チバ（株）製エヌシーコート）８０重
量％、硬化剤（長瀬チバ（株）製エヌシーコート）１９
重量％を、ロールミル分散機で混合して、練り込んだ組
成物を得た。次いで、練り込んだ組成物を、縦５０ｍｍ
×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのモルタル製のテストプレー
トに、厚み１ｍｍに塗布し、組成物を硬化させた。

【００２０】次に、本発明に該当する各実施例を、示
す。 〈実施例１〉主剤としてＦ １重量％、副剤としてＫ
３重量％、樹脂としてエポキシ樹脂（長瀬チバ（株）製
エヌシーコート）８１重量％、硬化剤（長瀬チバ（株）
製エヌシーコート）１５重量％を、ロールミル分散機で
混合して、練り込んだ組成物を得た。次いで、練り込ん
だ組成物を、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのモ
ルタル製のテストプレートに、厚み１ｍｍに塗布し、組
成物を硬化させた。 〈実施例２〜４〉副剤Ｋの代わりに、Ｌ、Ｎ、またはＭ
をそれぞれ用いたこと以外は、実施例１と同様にして組
成物を得、そして組成物を硬化させた。 〈実施例５〉主剤Ｆの代わりに、Ｅを用いたこと以外
は、実施例１と同様にして組成物を得、そして組成物を
硬化させた。 〈実施例６〉主剤としてＨ ２重量％、樹脂としてエポ
キシ樹脂（長瀬チバ（株）製エヌシーコート）８０重量
％を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、組成物
を得、そして組成物を硬化させた。 〈実施例７〉主剤Ｆの代わりに、Ａを用いたこと以外
は、実施例１と同様にして組成物を得、そして組成物を
硬化させた。

【００２１】〈試験例〉比較例１〜１７、実施例１〜７
で作製したテストプレートのそれぞれについて、下記の
抗菌力試験を行った。 （抗菌力試験）予め除菌処理したテストプレート上に、
特定培地で培養した細菌懸濁液（１×１０５個／ｍｌ）
１ｍｌを滴下し、３７℃で２４時間培養後、特定培地９
ｍｌを加えて、この液１ｍｌを１０段階希釈し、特定培
地に分散させ、３７℃で４８時間培養後、出現する生菌
数を求めた。 （試験菌）試験菌は次の細菌を使用した。 硫酸塩還元細菌（Ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ
ｎｉｇｒｉｆｉｃｓ） 硫黄酸化細菌（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｆｅｒｏｏ
ｘｉｄａｎｓ） （特定培地）特定培地は、菌の種類により、以下の表
１、表２の培地を、夫々使用した。

【００２２】

【表１】硫酸塩還元細菌の場合 乳酸ナトリウム １．４ｇ 酵母抽出物 ０．２ｇ ＮＨ４Ｃｌ ０．１ｇ Ｋ₂ＨＰＯ₄ ０．２ｇ ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ ０．４ｇ ＣａＳＯ₄ ・２Ｈ₂Ｏ ０．２ｇ 鉄ミョウバン ０．１ｇ 蒸留水 ２００ｍｌ

【００２３】

【表２】硫黄酸化細菌の場合 (ＮＨ₄）２ＳＯ₄ ０．４ｇ Ｋ₂ＨＰＯ₄ ０．１ｇ ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ ０．１ｇ ＫＣｌ ０．０２ｇ Ｃａ(ＮＯ₃)₂・４Ｈ₂Ｏ ０．００４ｇ ＦｅＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ ８ｇ 蒸留水 ２００ｍｌ

【００２４】（官能試験）排水汚泥中での硫酸塩還元細
菌により硫化物の生成、特に硫化水素の発生が顕著であ
るため、硫酸塩還元細菌を使用した抗菌力試験で、３７
℃で２４時間培養後に、表３に示す以下の基準で官能試
験を行った。

【００２５】

【表３】 強度 基準 ０ ほとんど臭わないか、無臭。 １ やっと感知できる臭い。 ２ 楽に感知できる臭い。 ３ 強い臭い。 ４ 強烈な臭い。

【００２６】

【表４】

【００２７】表４に示されるように、生菌数は、比較用
の試験体では、硫酸塩還元細菌の場合で２.１×１０⁵、
また硫黄酸化細菌の場合で、１.０×１０⁶であったのに
対し、本発明の防食被覆材を用いた試験体では、それぞ
れ１０未満と、共に活動抑制効果がみられた。また、官
能試験結果からも臭気の差が顕著である。

【００２８】〈消臭力試験〉３リッターのテドラーパッ
ク２体に、それぞれ上記と同様の試験体を静置し、共に
１００ppmに調整した硫化水素ガスを封入して、一定時
間後に検知管で濃度変化を調べた。その結果、３０分後
に比較用の試験体側のテドラーパック内が８０ppmであ
ったのに対し、本防食被覆材を用いた試験体では、５pp
mまで低下しており、さらに、３０分後には、０.５ppm
未満となるなど、大きな消臭効果が確認された。

【００２９】〈副剤の消臭性能試験〉３リッターのテド
ラパックに粉体試料と、設定初期臭気濃度のガスを封入
し、経過時間を共に、テドラパック内の臭気ガス濃度
を、検知管で測定した。尚、測定温度は、２７±２℃で
あり、消臭性能結果を、表５に示す。

【００３０】

【表５】

【００３１】上記試験結果の表５より、Ｈ₂Ｓ濃度が、
ＣｕＯのみの試料では、３０分後の９４１ｐｐｍから５
００ｐｐｍになり、ＺｎＯのみの試料で、９４１ｐｐｍ
から変化なしであったのに対し、本副剤各種では、３０
分後の９４１ｐｐｍから１．０〜７０ｐｐｍに大きく減
少し、消臭効果が大きいことが分かる。

【００３２】結局、表５及び、表４の比較例１１〜１５
と実施例１〜７に見るように、副剤の消臭効果に加え
て、主剤の抗菌効果と相まって、本発明の防食剤は、生
活廃水などの微生物が発生する場所において、更に菌の
増殖を抑制し、菌による硫化水素の発生、およびそれに
基づく硫酸の生成を阻止することができる。よって、本
発明の防食材は、例えば、ビルピットのような、菌が増
殖する環境下において保持体の腐食を抑制することがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有岡 真一 大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会社竹中工務店 大阪本店内 (72)発明者 板倉 靜雄 大阪府大阪市西区新町１丁目１番17号 長瀬産業株式会社内 (72)発明者 竹久 英治 東京都中央区京橋１丁目１番１号 ラサ 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−120921（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−306473（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286913（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−149272（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−256563（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−309720（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 C09D 5/00 - 201/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂と主剤と副剤とを含有し、 前記主剤は、抗菌性を有する第四級アンモニウムイオン
   を、層状をなす粘土鉱物または層状リン酸塩の少なくと
   も一方にインターカレートして、抗菌性層間化合物を形
   成したものであり、 前記副剤が、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チ
   タン（Ｔｉ）からなる群より選択される少なくとも１種
   の無定形酸化物と含水金属酸化物との加水分解反応によ
   り生成される非晶質金属多孔体から成る 防食組成物。
2. 【請求項２】 前記樹脂が、熱可塑性樹脂および熱硬化
   性樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である
   請求項１に記載の防食組成物。
3. 【請求項３】 前記層状をなす粘土鉱物が、モンモリオ
   ナイト、カオリナイトおよび雲母からなる群より選択さ
   れる少なくとも１種の粘土鉱物である、請求項１又は２
   に記載の防食組成物。
4. 【請求項４】 前記層状リン酸塩が、リン酸ジルコニウ
   ム、リン酸チタン、トリポリリン酸アルミニウムからな
   る群より選択される少なくとも１種のリン酸塩である、
   請求項１又は２に記載の防食組成物。
5. 【請求項５】 前記第四級アンモニウムイオンが、アル
   キルトリメチルアンモニウムイオン、ジアルキルジメチ
   ルアンモニウムイオン、アルキルジメチルエチルアンモ
   ニウムイオン、アルキルジメチルベンジルアンモニウム
   イオン、アルキルピリジニウムイオン、アルキルキノリ
   ウムイオン、アルキルアニドプロピルジメチルベンジル
   アンモニウムイオン、ベンジルジメチルｐ−（１，１，
   ３，３−テトラメチルブチルフェノキシ）エチルアンモ
   ニウムイオンなどからなる群より選択される少なくとも
   １種のアンモニウムイオンであり、ここで、アルキル基
   はＣ₄Ｈ₉ 〜Ｃ₂₀Ｈ₄₁である、請求項１〜４のいずれか
   に記載の防食組成物。
6. 【請求項６】 前記含水金属酸化物が、含水酸化亜鉛お
   よび含水酸化銅からなる群より選択される少なくとも１
   種の酸化物である請求項１〜５のいずれかに記載の防食
   組成物。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の防食組
   成物を、コンクリート、モルタル、または鋼材の群から
   選択される少なくとも１種の構造物基材に、塗布して前
   記防食組成物の被覆層を形成する防食被覆方法。
8. 【請求項８】 前記構造物基材は、予めその表面に、ポ
   リマーセメントで下地層を形成しておくものである請求
   項７記載の防食被覆方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜６のいずれかに記載の防食組
   成物で樹脂シートを成形し、その樹脂シートを、コンク
   リート、モルタル、または鋼材の群から選択される少な
   くとも１種の構造物基材の表面に貼設する防食被覆方
   法。