JPH10158863A - 電気化学的な生物制御用または防汚用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 劣化を極力防止し耐久性の高い電気化学的な
制御用または防汚用部材を提供すること。 【構成】 接水面に金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ
化物、金属ケイ化物の何れかの導電性膜を施してなる電
気化学的生物制御用または防汚用部材。 【作用】 接水面が金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ
化物、金属ケイ化物の何れかの導電性膜が形成されてい
ることから、電位を導電性膜に印加してもこれらの金属
化合物は、耐食性が高く、さらに、電位印加による溶解
や酸化がなく非常に安定であることから、長期的に生物
の制御および防汚ができ、且つ、食品や飲料水、医薬品
などの製品を汚染しない。また、これらの金属化合物
は、比抵抗値が１／１０³以下であることから導電性が
高く、導電性膜の抵抗値による電位の低下が少ないこと
から、広い面積の生物汚損が防止できる。さらに、表面
硬度が高いので、配水管内での水流による摩耗や剥離が
ないことから電気化学的な生物制御または防汚用部材と
して信頼性が高い等、様々な利点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶や冷却用配
管、配水管などの接水面に付着した生物を電気化学的に
制御するために好適な部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】海水や淡水中には多くの生物が存在し、
病原性を示したり、水中構造物表面に付着し、様々な問
題を引き起こしている。例えば、船舶では生物が付着す
ると推進抵抗の増大、火力発電所で用いられている冷却
用配管では熱交換効率の低下や冷却用配管内面に付着し
て増殖した大型生物が脱離して冷却管の閉塞を招く。さ
らに、食品加工や飲料水、化粧品製造では多量の水が用
いられており、これらの水は配水管を通して供給されて
いるが、配水管内面に微生物が付着して増殖すると製品
へ微生物が混入し、製品の品質に重大な欠陥をもたら
す。

【０００３】一般に接水面に生物が付着する機構は以下
のとおりである。まず、付着性のグラム陰性菌が表面に
吸着して脂質に由来するスライム状物質を多量に分泌す
る。さらに、グラム陰性菌は、このスライム層に集まっ
て増殖し、微生物皮膜を形成する。そして、この微生物
皮膜層上に大型の生物である藻類、貝類、フジツボ等が
付着し、付着した大型の生物が繁殖し成長し、最終的に
接水面を覆い尽くすことになる。

【０００４】こうした水中構造物や配水管などの接水面
に付着した生物の防汚手段は、海水中に次亜塩素酸塩な
どの殺菌性を有する物質を添加して生物を殺菌させる方
法や、有機錫系化合物を含有した塗料で船舶や漁網に塗
膜を形成し、有機錫系化合物を溶出させることにより防
汚する方法が一般に行われていた。しかし、次亜塩素酸
塩の殺菌性を有する物質の添加や有機錫系化合物を使用
すると、水中の有機物などと反応し、トリハロメタン等
の有害物質の発生や有機錫化合物の溶出などによる海洋
の汚染や有用な海洋生物への影響が懸念される。さら
に、多量の水を用いる食品加工や化粧品製造では、水供
給用の配水管内面を熱水や高アルカリ水溶液で洗浄する
ことを頻繁に行っており、洗浄に多くの時間が費やさ
れ、製品の生産性の低下やコストアップとなることか
ら、新たな生物の殺菌法や生物汚損防止法が望まれてい
る。

【０００５】最近、塩素などの有害物質を発生させない
で、電気化学的に船舶や漁網などに付着する生物を制御
する方法が提案されている。この電気化学的制御方法で
は、微生物の直接反応が確認されている所定電位以上の
電位を微生物に印加すると、微生物内部の酸化還元物質
の一つである補酵素Ａが不可逆的に酸化され、微生物の
呼吸活性及び微生物膜の透過障壁の低下を誘発し、微生
物を死滅させることが可能であることが示されている
（特公平６−９１８２１号公報）。すなわち、グラム陰
性菌の付着を電気化学的に制御することにより大型の生
物の付着を防止する方法が示されている。また、特開平
４−３４１３９２号公報には、導電性を有する被防汚面
に＋０〜＋１．５Ｖ ｖｓ．ＳＣＥの正電位を印加し付
着する微生物を殺菌する行程と、−０〜−０．４Ｖ ｖ
ｓ．ＳＣＥの負電位を印加して生物を脱離する工程から
なる防汚方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、海水
や水の分解が起こらないことから海洋や水の汚染が無
く、さらに、海洋生物の生態系への影響や食品加工製品
への影響が無いことから、優れた殺菌および防汚方法と
考えられる。具体的な方法としては、接水面に導電性ゴ
ムや導電性塗膜を被覆して導電性樹脂層を設け、対極に
白金やカ−ボン電極を配置して導電性樹脂層と対極の間
に電位を印加して生物を制御する方法である。導電性樹
脂層は、カ−ボンブラックやグラファイト或いは金属酸
化物などの導電性微粒子を合成樹脂に分散して形成した
ものであり、導電性微粒子や合成樹脂の種類によっては
海水や淡水中に長期間浸漬されると、水分の吸着による
膨潤や電位印加による酸化等の複合的な作用により劣化
する。また、船舶では洋上を浮遊する流木や海水による
摩擦で導電性樹脂層に傷が発生したり、摩耗により樹脂
層が薄くなり、これにより塗膜の抵抗値が増大して電位
の低下を誘発し、生物制御効率の低下が予測される。さ
らに、食品や医薬品、飲料水などで用いられている配水
管内面に導電性樹脂層を設けた場合には、導電性樹脂層
が経時的に劣化し、導電性微粒子や劣化した樹脂の一部
が脱離して水を汚染したり、或いは、製品へ混入するこ
とが懸念される。また、これらの配水管は高温の水や高
アルカリの温水を用いて洗浄しており、この様な環境下
では導電性樹脂層が剥離したり劣化することが予測され
ることから、劣化のない耐久性の高い電気化学的生物制
御用部材が望まれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】よって、本発明の目的
は、劣化を極力防止し耐久性の高い電気化学的な制御用
または防汚用部材を提供することであって、接水面に金
属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属ケイ化物の
何れかの導電性膜を施してなる電気化学的な生物制御用
または防汚用部材をその要旨とするものである。

【０００８】以下、本発明について詳述する。図１は本
発明で得られた電気化学的な生物制御用または防汚用部
材の断面を模式的に示した図であり、図中１は基材であ
る。この基材１上には金属炭化物、金属窒化物、金属ホ
ウ化物、金属ケイ化物の何れからなる導電性膜２が形成
されている。基材１の材質の具体例としては、鉄および
その合金、アルミニウムおよびその合金、銅およびその
合金、チタン、タンタル、ニオブ、およびそれらの合
金、その他ステンレス等の金属材料、ＡＢＳ、ＡＳ、ナ
イロン、ポリカ−ボネ−ト、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、塩化ビニル、ＰＥＴ等の樹脂材料、ガラス、アル
ミナ、ジルコニア、セメント等の無機材料が挙げられ、
構造を維持する機能を有すものであれば特に限定されな
い。

【０００９】これらの基材１として電気化学的に溶解や
腐食する材料、例えば、鉄やアルミニウム、銅などの金
属材料を用いる場合には、図２に示すように、基材１と
なる金属材料と接水面に形成された前記導電性膜２との
間に、絶縁性塗膜や絶縁性樹脂フィルム層、アルミナや
酸化チタン等の酸化物等の絶縁無機物層、または、チタ
ン、ニオブ、タンタル等のバルブ金属などの一種もしく
は二種以上よりなる予備処理層３を設けると良い。さら
に、基材１が樹脂材料や無機材料の場合には、予備処理
層３として導電性樹脂層を形成しても良い。

【００１０】次に接水面に形成される金属窒化物、金属
炭化物、金属ホウ化物、金属ケイ化物について詳述す
る。金属窒化物としては、窒化チタン、窒化ジルコニ
ア、窒化バナジウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化
クロム等で有り、金属炭化物としては、炭化チタン、炭
化ジルコニウム、炭化バナジウム、炭化ニオブ、炭化タ
ンタル、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化タングステ
ン等であり、金属ホウ化物としては、ホウ化チタン、ホ
ウ化ジルコニウム、ホウ化ハ−フニウム、ホウ化バナジ
ウム、ホウ化ニオブ、ホウ化タンタル、ホウ化クロム、
ホウ化モリブデン、ホウ化タングステン等であり、金属
ケイ化物としては、ケイ化チタン、ケイ化ジルコニウ
ム、ケイ化ニオブ、ケイ化タンタル、ケイ化バナジウ
ム、ケイ化タングステン等である。尚、ここに記載した
材料はその一部であり、形成方法によっては２種類以上
の金属が含まれたり、酸化物の一部が含まれたり、さら
には、これらの化合物が２種以上混合されていても良
い。これらの金属窒化物、金属ホウ化物、金属炭化物、
金属ケイ化物の膜厚は、これらの導電性膜に電位が印加
できて電流が流れれば良く、また、０．１μｍ以上であ
ることが好ましく、最大の厚さは特に限定はしないが、
これら導電性膜り形成方法や使用目的により適宜設定す
れば良い。

【００１１】これらの金属窒化物、金属炭化物、金属ホ
ウ化物、金属ケイ化物の膜の形成方法は、使用目的によ
り適宜選択して形成すれば良い。その一例としては、ス
パッタリングやイオンプレ−ティングなどの物理蒸着
法、溶射法などが挙げられるが、、以下に示す方法によ
り形成しても良い。すなわち、金属窒化物の場合は、金
属窒化物の金属、例えば、チタン、ジルコニウム、タン
タル、クロム等を真空中でバイアス下、窒素イオンによ
り処理するイオン窒化法、大気中で窒素やアンモニアガ
ス雰囲気中で加熱処理するガス窒化法、各種金属をＮａ
ＣＮ、ＮａＣＮＯを含む溶融塩中に浸漬処理する塩浴窒
化法などによりこれらの金属上に形成すれば良い。

【００１２】金属炭化物の場合は、金属炭化物、例え
ば、チタン、ジルコニア、タンタル、クロム等の金属を
ＣＯを含むガス雰囲気中で加熱処理するガス浸炭法、Ｎ
ａＣＮを主成分とする溶融塩に浸漬する塩浴浸炭法、Ｎ
ａ₂ＣＯ₃の炭酸塩を主成分とする溶融塩中でカソ−ド電
解する電解浸炭法により金属上に形成すれば良い。ま
た、金属ホウ化物の場合は、金属ホウ化物の金属、例え
ば、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル等の金属
を水素とジボランを含むガス雰囲気中で加熱処理するガ
スボロン化法、ホウ砂を主成分とする溶融塩に浸漬する
溶融ボロン化法、ホウ砂を主成分とする溶融塩中でカソ
−ド電解する電解ボロン化法等で金属表面に形成すれば
良い。さらに、金属ケイ化物の場合は、金属ケイ化物の
金属をＳｉＣｌ₄と水素や窒素を混合したガス雰囲気中
で加熱処理する浸ケイ法により形成すれば良い。

【００１３】次に、生物の電気化学的制御における電位
印加条件について説明する。生物を含む水中において接
水面が金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属ケ
イ化物からなる導電性膜に正電位を印加すると、水中の
生物を導電性膜表面に吸着させることができる。さら
に、導電性膜に印加されている正電位には、該導電性膜
表面に吸着して接触した生物を電気化学的に殺菌する作
用がある。すなわち、生物は、正電位によって導電性膜
表面に吸着させられ、表面上で殺菌される。印加する正
電位は、＋０〜１．５Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ、好ましくは＋
０．５〜＋１．５Ｖ ｖｓ．ＳＣＥであり、印加電位が
０Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ以下では生物を導電性膜に吸着させ
て殺菌することができない。さらに＋１．５Ｖ ｖｓ．
ＳＣＥを超えた電位を長時間印加すると、水や溶解して
いる塩が電気分解して有害物質が発生したりするので好
ましくない。導電性膜に正電位を印加する時間は、水中
に存在する生物の種類や濃度、または流速や温度によっ
ても異なるが、５分間から６時間程度が好ましく、印加
時間が６時間よりも長いと、導電性膜上で殺菌された生
物の上に他の生物が吸着してしまい、後から吸着した生
物は導電性膜と直接接触していないので、正電位による
電気化学的殺菌作用を受けない。

【００１４】この範囲で一定の時間電位を印加した後、
生物の細胞壁を破損させるために、印加した電位よりも
高い電位を印加しても良い。印加する電位は、＋１．５
〜＋２Ｖ ｖｓ．ＳＣＥが好ましいが、＋２Ｖ ｖｓ．
ＳＣＥ以上の電位を印加すると、印加時間に関係なく水
や溶解している塩が電気分解して有害なガスの気泡が発
生するので好ましくない。印加する時間は、印加電位に
よっても異なるが、水や溶解している塩が電気分解して
有害なガスの気泡が認められない短時間印加すれば良
く、具体的には、１／１０００秒間〜６０秒間であれば
よく、印加時間が短いため、水や溶解している塩が電気
分解して有害ガスが発生してもその量は極めて少ないた
め、環境への影響は問題とされない。また、＋０〜＋
１．５Ｖ ｖｓ．ＳＣＥの電位を印加後＋１．５〜＋２
Ｖ ｖｓ．ＳＣＥの電位を短時間印加する周期は、５分
間〜６時間であれば良い。

【００１５】さらに、前述した生物の制御方法に基づい
た生物の付着防止方法について説明する。生物の制御方
法では、生物の制御がそれらが存在する環境に大きく左
右される。すなわち、流速が早い環境下では、殺菌され
た生物は導電性膜表面から流速による抵抗で容易に脱離
され、スライム層の形成が阻止されるが、海水や淡水が
淀んだ環境下では、流速による抵抗がないため、導電性
膜に吸着している殺菌された生物の脱離が起こらない。
そこで、導電性膜に負の電位を印加することで、導電性
膜表面に吸着している殺菌された生物を強制的に脱離さ
せる方法である。この原理は、生物が負の電位を有して
いることに着目した方法であり、正電位印加による生物
の導電性膜表面への吸着して殺菌する工程と、導電性膜
に負電位を印加して前記導電性膜表面に吸着している殺
菌された生物を脱離する工程とを周期的に行うことによ
り、各種環境下でもスライム層の形成を阻止せんとした
方法である。正電位は前述した印加条件でよく、導電性
膜に＋０〜＋１．５Ｖ ｖｓ．ＳＣＥの正電位を印加す
る時間は、水中に存在する生物の種類や濃度、または流
速や温度によっても異なるが、５分間から６時間程度が
好ましく、印加時間が６時間よりも長いと、基材上で殺
菌された生物の上に他の生物が吸着してしまい、後から
吸着した生物は導電性膜と直接接触していないので、正
電位による電気化学的殺菌作用を受けない。

【００１６】続いて、導電性膜に負電位を印加すると、
導電性膜表面に吸着していた生物を脱離させることがで
きる。印加電位は、−０〜−１．５Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ、
好ましくは−０．１〜１．０Ｖ ｖｓ．ＳＣＥである。
印加電位が−０Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ以上では、生物を導電
性膜表面から脱離させることができず、−１．０Ｖｖ
ｓ．ＳＣＥより低いとｐＨが上昇するので好ましくな
い。また負電位を印加する時間は導電性膜表面に吸着し
ている生物の種類や量によっても異なるが、３０秒間〜
６０分間、好ましくは１分間〜３０分間行えば良い。３
０秒間よりも短いと殺菌された生物の脱離が十分でな
く、次に正電位を印加すると、殺菌された生物の上に他
の生物が付着してしまう。また、６０分間よりも長い
と、被処理液体の効果的な殺菌を行うことができない。

【００１７】本発明では、接水面に形成された金属窒化
物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属ケイ化物の導電性
膜を作用極とし、その導電性膜作用極に対して適切な対
極を、作用極と接触しないように設置し、極性が変換で
きる直流電源により電位を印加すれば良く、さらに、海
水や淡水が電気分解しない電位を正確に印加する場合で
は、参照極を設置して参照極と作用極との間の電位を制
御する３極方式で、直流電源としてはポテンショスタッ
トを用いて導電性膜に印加する電位を制御しても良い。

【００１８】本発明による電気化学的な生物制御用また
は防汚用部材は、船舶や船舶用の取水管、港湾設備、発
電所などの取水管や冷却管、食品加工や化粧品、医薬品
製造での水を供給するための配水管、水浄化装置用の電
極などに用いられる。

【００１９】

【作用】本発明は、電気化学的な生物制御用または防汚
用部材において、接水面が金属窒化物、金属炭化物、金
属ホウ化物、金属ケイ化物の何れかの導電性膜が形成さ
れていることから、電位を導電性膜に印加してもこれら
の金属化合物は、耐食性が高く、さらに、電位印加によ
る溶解や酸化がなく非常に安定であることから、長期的
に生物の制御および防汚ができ、且つ、食品や飲料水、
医薬品などの製品を汚染しない。また、これらの金属化
合物は、比抵抗値が１／１０³Ωｃｍ以下であることか
ら導電性が高く、導電性膜の抵抗値による電位の低下が
少ないことから、広い面積の生物汚損が防止できる。さ
らに、表面硬度が高いので、配水管内での水流による摩
耗や剥離がないことから電気化学的な生物制御または防
汚用部材として信頼性が高い等、様々な利点を有する。

【００２０】

【実施例】

〈電気化学的生物制御用部材の調製〉 実施例１ チタン板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬し、
超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内にチ
タン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行っ
た。チタン板は、アルゴンプラズマ中で５分間エッチン
グし、その後窒素ガスを１．３Ｐａに真空度が低下する
まで注入し、スパッタリング法により窒化チタン膜を１
μｍ形成した。

【００２１】実施例２ ステンレス板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬
し、超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内
にチタン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行
った。ステンレス板は、アルゴンプラズマ中で５分間エ
ッチングし、チタン層を２μｍ形成した。その後、窒素
ガスを１．３Ｐａに真空度が低下するまで注入し、イオ
ンプレ−ティング法により窒化チタン膜を１μｍ形成し
た。

【００２２】実施例３ アルミニウム板（３０×５０×１ｍｍ）を５％、５０℃
のＮａＯＨ水溶液中で３０秒間エッチング処理した後、
３０％ＨＮＯ₃に１分間浸漬した。その後、１５％Ｈ₂Ｓ
Ｏ₄水溶液中で１．５Ａ／ｄｍ²の電流密度で６０分間陽
極酸化処理し、２４μｍの厚さの多孔質酸化皮膜を形成
した。次に、アニオン系電着塗料（ハニ−化成化（株）
製）に多孔質酸化皮膜を形成したアルミニウム板を陽極
として浸漬し、１８０Ｖの電圧を３分間印加した後水洗
し、１８０℃、３０分間加熱乾燥して多孔質酸化皮膜上
に絶縁性の樹脂層を形成した。次に物理蒸着装置内に絶
縁樹脂層を形成したアルミニウム板を配置し、１．３ｍ
Ｐａまで真空引きを行った。その後、アルゴンプラズマ
中で５分間エッチングし、チタン層を２μｍ形成した
後、窒素ガスを１．３Ｐａに真空度が低下するまで注入
し、イオンプレ-ティング法により窒化チタン膜を１μ
ｍ形成した。

【００２３】実施例４ ポリカ−ボネ−ト（以下ＰＣ）板（３０×５０×５ｍ
ｍ）をアルコ−ルに浸漬し、超音波洗浄器で洗浄した。
次いで、物理蒸着装置内にＰＣ板を配置し、０．１３ｍ
Ｐａまで真空引きを行った。ＰＣ板は、アルゴンプラズ
マ中で５分間エッチングし、その後窒素ガスを１．３Ｐ
ａに真空度が低下するまで注入しスパッタリング法によ
り窒化チタン膜を１μｍ形成した。

【００２４】実施例５ ステンレス板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬
し、超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内
にチタン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行
った。ステンレス板は、アルゴンプラズマ中で５分間エ
ッチングし、チタン層を２μｍ形成した後、メタンガス
を１．３Ｐａに真空度が低下するまで注入し、イオンプ
レ−ティング法により窒化ジルコニウム膜を１μｍ形成
した。

【００２５】実施例６ チタン板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬し、
超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内にチ
タン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行っ
た。ステンレス板は、アルゴンプラズマ中で５分間エッ
チングした後、メタンガスを１．３Ｐａに真空度が低下
するまで注入し、イオンプレ−ティング法により炭化チ
タン膜を１μｍ形成した。

【００２６】実施例７ チタン板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬し、
超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内にチ
タン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行っ
た。チタン板は、アルゴンプラズマ中で５分間エッチン
グし、アルゴンガスを０．５２Ｐａ、Ｂ₂Ｈ₆ガスを０．
６５Ｐａにそれぞれ真空度が低下するまで注入し、スパ
ッタリング法によりホウ化チタン膜を１μｍ形成した。

【００２７】実施例８ チタン板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬し、
超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内にチ
タン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行っ
た。チタン板は、アルゴンプラズマ中で５分間エッチン
グし、アルゴンガスを０．５２Ｐａ、ＳｉＨ₄ガスを
０．６５Ｐａにそれぞれ真空度が低下するまで注入し、
スパッタリング法によりケイ化チタン膜を１μｍ形成し
た。

【００２８】実施例９ チタン板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬し、
超音波洗浄器で洗浄した。次いで、物理蒸着装置内にチ
タン板を配置し、０．１３ｍＰａまで真空引きを行っ
た。チタン板は、アルゴンプラズマ中で５分間エッチン
グし、窒素ガスを真空度が１．３Ｐａに低下するまで注
入し、イオンプレ−ティング法により窒化チタンと窒化
ジルコニウムからなる窒化化合物皮膜を１μｍ形成し
た。

【００２９】実施例１０ タンタル板（３０×５０×１ｍｍ）を有機溶剤に浸漬
し、超音波洗浄器で洗浄した。洗浄したタンタル板をマ
ッフル炉内に配置し、窒素ガスを１Ｌ／分でマッフル炉
内に導入し、９００℃、１時間処理することでタンタル
板上に窒化タンタル膜を形成した。

【００３０】比較例１ ナイロン樹脂板（３０×５０×２ｍｍ）上に導電性イン
キ（日本アチソン（株）製）を用い、スクリ−ン印刷法
で導電性樹脂層を形成した後、８０℃、６０分間乾燥し
た。導電性樹脂層の厚さは３０μｍであった。

【００３１】比較例２ 実施例２で用いたステンレス板を浸漬脱脂した後陰極で
３Ｖの電圧を印加して電解脱脂を行った。次いで、５％
ＨＣｌに浸漬した後乾燥し、それを電極に用いた。

【００３２】〈耐久性評価〉実施例１乃至１０、比較例
１、２により得られた部材について、耐久性評価を行っ
た。耐久性評価は図３に示した装置を用いた。試験槽４
には、実施例、比較例より得られた部材（導電性膜５ａ
を形成した基材５、作用極となる）が配置されており、
この作用極はポテンショスタット６と連結しており、こ
のポテンショスタット６は試験槽１に配置された参照極
７および対極８と各々連結している。また、ポテンショ
スタット６は関数発生器９と連結している。試験槽１に
は５００ｍｌの水道水または滅菌海水が入っており、ま
た、底部には撹拌装置１０および撹拌棒１１が配置され
ている。参照極７には飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を、対
極８には白金板を用いた。

【００３３】電位は次に示した条件で印加した。（１）
１．２Ｖ ｖｓ．ＳＣＥの定電圧、（２）１．２Ｖ ｖ
ｓ．ＳＣＥ６０分／−０．６Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ１０分を
交互に連続して印加、の２通りとした。試験期間は１０
日間連続して行った。評価は、電極表面からの金属溶出
量をＩＣＰ分光分析法により定量した。また、電極表面
のシ−ト抵抗値は４端子法で測定し、シ−ト抵抗変化率
を次に示した式で求めた。シ−ト抵抗変化率（％）＝
（試験終了後のシ−ト抵抗値−初期のシ−ト抵抗値）／
初期のシ−ト抵抗値×１００。また、試験終了後の電極
表面を目視により観察した。試験結果を表１、２に示
す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】〈殺菌効果確認〉水生生物として海洋細菌
（Ｖｉｂｒｉｏ ａｌｇｉｎｏｌｙｔｉｃｕｓ）を用い
た。マリンブロス（Ｍａｒｉｎｅ ｂｒｏｔｈ）２２１
６（ＤＩＦＣＯ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ社製）中で２５
℃、１０時間好気的に培養した。培養後の菌体を遠心集
菌し、その後滅菌海水で洗浄後滅菌海水中に懸濁させ、
菌数をヘマタイトメ−タ−にてカウントし、１×１０⁹
ｃｅｌｌｓ／ｍｌ濃度の菌体懸濁液を作製し試験に用い
た。実施例１〜１０で得られた部材を図３に示す装置の
作用極側に設置し、次に示した条件で電位を印加した。
（１）１．２Ｖ ｖｓ．ＳＣＥの定電圧で２時間、
（２）１．２Ｖ ｖｓ．ＳＣＥ５０分間／−０．６Ｖ
ｖｓ．ＳＣＥ１０分間を交互に連続した印加を１サイク
ルとして２サイクル、の２通りとした。殺菌効果は、評
価はＰｒｏｐｉｄｉｕｍ Ｉｏｄｉｄｅ（ＰＩ）の２５
０μｇ／ｍｌ水溶液、４，６−Ｄｉａｍｉｄｉｎｏ−２
−Ｐｈｅｎｙｌｉｎｄｏｌｅ（ＤＡＰＩ）２０μｇ／ｍ
ｌ水溶液（染色前に調整）を各々３０μｌ滴下して染色
を行い、紫外線の励起光を照射し、蛍光顕微鏡観察下
で、青色の蛍光を示すものを生菌体、赤色の蛍光を示す
ものを死菌体として、電位印加前に導電性膜に吸着した
菌体数に対する死菌体数により評価した。その結果を表
３に示す。尚、表３中、○は殺菌率８０％以上、△は殺
菌率２０〜８０％、×は２０％未満を示す。

【００３７】

【表３】

【００３８】

【発明の効果】本発明は実施例の結果が示すように、電
位を印加しても接水面の金属窒化物、金属炭化物、金属
ホウ化物、金属ケイ化物の導電性膜は溶解や抵抗値の変
動が殆どないことから非常に安定であり、さらに、表面
に付着した生物は電位印加により殺菌、または殺菌され
た生物が脱離されることから、電気化学的な生物制御の
ための部材、例えば、船舶や船舶の取水管、湾岸設備、
配水管、冷却管、水浄化装置用電極など、様々な分野に
応用できる有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部材の断面を模式的に示した図。

【図２】図１の他の実施例。

【図３】実施例、比較例により得られた部材の評価用試
験装置。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 導電性膜 ３ 予備処理層 ４ 試験槽 ５ 基材（作用極） ５ａ 導電性膜 ６ ポテンショスタット ７ 参照極 ８ 対極 ９ 関数発生器 １０ 撹拌装置 １１ 撹拌棒

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/46 Ｃ０２Ｆ 1/46 Ｚ Ｃ１２Ｎ 13/00 Ｃ１２Ｎ 13/00 Ｆ１６Ｌ 58/02 Ｆ１６Ｌ 58/02 (72)発明者 小玉 英俊 埼玉県草加市吉町４−１−８ ぺんてる株 式会社草加工場内 (72)発明者 和気 仁志 埼玉県草加市吉町４−１−８ ぺんてる株 式会社草加工場内 (72)発明者 松永 是 東京都府中市幸町 ２−40 Ｂ−506

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接水面に金属窒化物、金属炭化物、金属
   ホウ化物、金属ケイ化物の何れかの導電性膜を施してな
   る電気化学的生物制御用または防汚用部材。