JP3145390B2 - 海水電解式防汚装置の導電膜 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶、海洋構造物等海水接触構造物の海水電
解式防汚装置の導電膜に関する。

〔従来の技術〕

船舶、海洋構造物等海水接触構造物の防汚手段として
は、従来、構造物の接水部分に防汚塗料を塗装する手段
が一般的に採用されている。

しかしながら、このような手段では、次のような欠点
がある。

（１）防汚塗料の防汚成分溶出速度を調節することがで
きないので、季節、海流、水質変化等に自在に対応する
ことができない。

（２）防汚塗料中の毒物含有量に限度があるので、約２
年ごとに塗り替え作業が必要である。

そこで本出願人は、さきに、特願昭61−248896号をも
って、第３図の模式図に示すように、海水01に接する構
造物の外板を構成する鋼板02に、エポキシ樹脂等の絶縁
塗膜03と、カーボン粉等を有機質バインダーに混合した
導電塗膜04を塗り重ね、導電塗膜04と海水01中に別置さ
れた鋼等からなる電気伝導体05との間に、直流電源06に
より導電塗膜04を（＋）に電気伝導体05を（−）にして
通電し、導電塗膜04上に、 2Cl^-→Cl₂＋2e の作用で塩素を発生させる装置を提案した。

ところが、このような装置には、次のような不具合が
あることが判明した。

（１）海水01中に流出する電流密度をある一定値以上に
保持する必要があるが、導電塗膜04の消耗による抵抗上
昇のため通電端06a近くに電流密度が集中し、防汚有効
範囲が狭くなる。

（２）電流密度の均一化には低抵抗の導電塗膜04が必要
であるが、そのためにはそれに多量の導電粉を混入する
必要があり製造が困難である。

それ故、本出願人は、更に第４図の模式図に示すよう
な装置を特願昭63−287190号として提案した。

すなわち、同図において、第３図と同一の符番はそれ
ぞれ同図と同一の部材を示し、07は絶縁塗膜03の外側を
被覆する比抵抗の小さい金属又は金属酸化物の薄板、溶
射膜、融着膜又は蒸着膜からなり、通電端08が設けられ
ている第１の導電膜で、比抵抗の小さい金属としてはニ
ッケル、銅、チタン、アルミニウム、ニオブ等、金属酸
化物としてはマグネタイト、二酸化マンガン等がそれぞ
れ使用できる。

09は更に第１の導電膜07の外側を被覆する耐酸化性不
溶性物質と有機バインダーとからなる第２の導電塗膜
で、耐酸化性不溶性物質としてはグラファイト、カーボ
ンブラック、マグネタイト、白金等が使用でき、有機バ
インダーとしてはエポキシ樹脂、ビニール樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂等が使用できる。またこの第２の導電
塗膜09は第１の導電膜07に比べ電気抵抗が大きくなって
いる。

010は第２の導電塗膜09と対向して海水01中に設置さ
れた鉄、銅又は炭素等からなる陰極、011は第１の導電
膜07の通電端08と陰極010との間に設置され第１の導電
膜07から第２の導電塗膜09を通して陰極010の方向へ直
流を通電する直流電源である。012は鋼板02と陰極010と
を接続するリード線である。

このような装置において、第１の導電膜07から、第２
の導電塗膜09を通して、海水01中の陰極010の方向へ直
流電流を流出させると、第２の導電塗膜09の表面は濃い
塩素の膜に覆われ、海洋生物がその表面へ付着すること
を防止する。

この際の直流電流は、第１の導電膜07に設けられてい
る通電端08から、電気抵抗の小さい第１の導電膜07のベ
ース電流を通して第２の導電塗膜09の厚さ方向に供給さ
れることになり、従って第２の導電塗膜09が消耗しても
通電端08近くに電流密度が集中するということはなく、
安定した均一な電流密度分布が長期にわたって維持で
き、ひいては少ない消費電力で高性能な防汚効果を奏す
ることができる。

なお、リード線012により鋼板02を（−）電位に、第
１の導電膜07及び第２の導電塗膜09を（＋）電位になる
ようにしているので、第１の導電膜07、第２の導電塗膜
09が局部内に損傷破壊し鋼板02に露出部が生じたときに
は、第１の導電膜07、第２の導電塗膜09から流出した直
流電流の一部が鋼板02の露出部に流入し、鋼板02から直
流電源011の（−）極に帰還され鋼板02の腐食を防止す
る。

しかしながら、その後の研究によりこのような装置に
おいても、下記のような問題があることが判明した。

（１）第１の導電膜07は原料が高価なので、それを構造
物全体に施工すると費用が嵩む。

（２）第１の導電膜07は特に溶射により絶縁塗膜03上に
施工した場合、残留応力が発生するので、溶射膜の剥離
等の欠陥が生じ易い。

そこで本出願人は、最近第５図の模式図及び第６図の
水平断面図に示すような装置を特願平01−13973号とし
て提案した。

すなわち、同図において、第４図と同一の符番はそれ
ぞれ同図と同一の部材を示し、013は絶縁塗膜03上に複
数の平行帯状に布設されそれぞれ一端が帯状通電膜013a
を介して通電端08に接続された第１の導電膜で、その材
料は上記第１の導電膜07のそれと同一である。

014は絶縁塗膜03、通電膜013a及び第１の導電膜013の
外側と被覆する第２の導電塗膜で、その材料は上記第２
の導電塗膜09のそれと同一である。

このような装置において、第１の導電膜013は複数の
平行帯状に布設されているので、全面塗装の第１の導電
膜07に比べて材料の物量が数分の１に節約できる。ま
た、第１の導電膜013は帯状なので、各巾が小さく、そ
れぞれの両側縁の残留応力が減少する。更に、第２の導
電塗膜014には導電性があるので、第１の導電膜013が全
面塗装されなくても第２の導電塗膜014の全面に電力を
供給することができる。

しかしながら、このような装置においても、絶縁塗膜
03上において帯状通電膜013aに複数の平行帯状の第１の
導電膜103の一端をそれぞれ直交状態で接合する必要が
あるので、その作業が面倒で、従って工数が嵩み、経済
性が低下する欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもの
で、導電膜の消耗による抵抗上昇がなく、かつ導電膜の
膜厚のばらつきによる電流分布の不均一がなく、また導
電膜の施工が容易な、従って防汚性能及び経済性に優れ
た海水電解式防汚装置の導電膜を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

そのために、本発明の海水電解式防汚装置の導電膜
は、海水接触構造物の接水面を被覆する電気絶縁塗膜上
に付設される海水電解式防汚装置の導電膜において、上
記電気絶縁塗膜上に帯状に布設された通電膜と、上記電
気絶縁塗膜上で上記通電膜に交叉する方向に互いに平行
に布設され各一端がそれぞれ上記通電膜の近傍に達する
複数の帯状の第１の導電膜と、上記電気絶縁塗膜、上記
通電膜及び上記各第１の導電膜の外側を被覆し導電顔料
が混入され上記第１の導電膜より電気抵抗の大きい第２
の導電塗膜とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

電気絶縁塗膜上に導電性の大きい通電膜が帯状に付設
されているので、第２の導電塗膜の消耗による抵抗上昇
がなくなる。

また、上記電気絶縁塗膜上に上記通電膜に一端が若干
離されて平行帯状の複数の第１の導電膜を付設するの
で、上記通電膜、上記第１の導電膜の付設作業がそれぞ
れ独立して単純な形状で行うことができ、従って作業工
数が減少するとともに、上記第１の導電膜の電流分布が
均一化する。

更に、上記電気絶縁塗膜、上記通電膜及び上記各第１
の導電膜の外側を被覆し、導電顔料が混入され上記第１
の導電膜より電気抵抗の大きい第２の導電塗膜が施工さ
れているので、上記通電膜から第１の導電膜の膜端との
間の狭巾の上記第２の導電塗膜を経て上記第１の導電膜
へ電流を供給することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第３〜
６図と同一の符番はそれぞれ同図と同一の部材を示し、
第１図の断面図及び第２図の水平断面図において、１は
絶縁塗膜03上に平行帯状にそれぞれ接着剤を介して付設
された複数の第１の導電膜で、その材料は上記第１の導
電膜07のそれと同一である。２は絶縁塗膜03上に各第１
の導電膜１の一端とそれぞれ若干離して直交する方向に
接着剤を介して付設された帯状通電膜で、その材料は第
１の導電膜１のそれと同一である。

３は帯状通電膜２と図示省略の直流電源装置とを接続
する導線、４は絶縁塗膜03、第２の導電膜１及び通電膜
２の外側を被覆する第２の導電塗膜で、その材料は上記
第２の導電塗膜014と同一であるが、導電顔料の添加量
は、容積比で30％以上とする。30％未満では、第２の導
電塗膜の表面の劣化が生じ、長期の耐久性が得られない
ためである。

このような構造において、導線３、通電膜２を経て供
給された電流は、第２の導電塗膜４を経て各第１の導電
膜１に均一に流れていく。その際、第２の導電塗膜４の
抵抗は第１の導電膜１のそれの２桁以上大きいので、第
１の導電膜１と通電膜２とはなるべく近接しておくこと
が好ましい。

なお、本発明構造の効果を確めるために、巾20cm、長
さ10mのアクリル板の一端に巾1cm、厚さ1mmの銅板製通
電端が接続され、央部に端辺に平行に巾5cm、厚さ75μ
のAlが付設され、それ等の上にグラファイト顔料を容
量比で50％含むビニール系導電塗料を500μ 塗装した
ものを港内海水水面下1mの水位に浸漬し、これに巾5c
m、厚さ3mm、長さ10 の鋼板を陰極として30cm離して対
向させて配置して1A/m²で連続通電した結果３カ月後に
おいて、海洋生物の付着は全く認められなかったが、ア
クリル板の一端に通電端が接続されビニール系導電塗料
が塗装されただけの比較系のものにおいては、通電端か
ら1mより先には海洋生物の付着が認められた。

このような構造によれば、下記効果が奏せられる。

（１）電気絶縁塗膜上に導電性の大きい通電膜が帯状に
布設されているので、第２の導電塗膜の消耗による抵抗
上昇がなく、従って耐久性が大で経済性が向上する。

（２）電気絶縁塗膜上の通電膜に一端がそれぞれ若干離
して平行帯状の複数の第１の導電膜が布設されるので、
通電膜、第１の導電膜の付設作業がそれぞれ独立して単
純な形状で行うことができ、従って作業工数が減少し経
済性が向上するとともに、第１の導電膜の電流分布が均
一化でき、従って防汚性能が向上する。

（３）電気絶縁塗膜、通電膜及び上記各第１の導電膜の
外側を被覆し、導電顔料が容積比で30％以上混入され、
上記第１の導電膜より電気抵抗の大きい第２の導電塗膜
が施工されているので、通電膜から第２の導電塗膜を経
て第１の導電膜へ電流が伝わり、従って電流分布が均一
化し、防汚性能が向上する。

〔発明の効果〕

要するに本発明の海水電解式防汚装置の導電膜によれ
ば、海水接触構造物の接水面を被覆する電気絶縁塗膜上
に付設される海水電解式防汚装置の導電膜において、上
記電気絶縁塗膜上に帯状に布設された通電膜と、上記電
気絶縁塗膜上で上記通電膜に交叉する方向に互いに平行
に付設され各一端がそれぞれ上記通電膜の近傍に達する
複数の帯状の第１の導電膜と、上記電気絶縁塗膜、上記
通電膜及び上記各第１の導電膜の外側を被覆し導電顔料
が混入され上記第１の導電膜より電気抵抗の大きい第２
の導電塗膜とを備えているので、導電膜の消耗による抵
抗上昇がなく、かつ導電膜の膜厚のばらつきによる電流
分布の不均一がなく、また導電膜の施工が容易な、従っ
て防汚性能及び経済性に優れた海水電解式防汚装置の導
電膜を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のII−IIに沿った水平断面図である。 第３図は従来の海水に接する構造物の防汚装置の断面を
示す模式図、第４図は従来の異なる海水に接する構造物
の防汚装置の断面を示す模式図、第５図は本出願人がさ
きに提案した異なる海水に接する構造物の防汚装置を示
す断面図、第６図は本出願人がさきに提案した異なる海
水に接する構造物の防汚装置を示す水平断面図である。 〔符号の説明〕 １……第１の導電膜 ２……導電膜 ３……導線 ４……第２の導電塗膜 02……鋼板 03……絶縁塗膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 健二 長崎県長崎市飽の浦町５番７号 菱興ビ ル別館５階 長菱エンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 山崎 弘 長崎県長崎市飽の浦町５番７号 菱興ビ ル別館５階 長菱エンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 堀口 勉 長崎県長崎市飽の浦町５番７号 菱興ビ ル別館５階 長菱エンジニアリング株式 会社内 (56)参考文献 特開 平４−95597（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−200908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101464（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−8691（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−225574（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】海水接触構造物の接水面を被覆する電気絶
   縁塗膜上に付設される海水電解式防汚装置の導電膜にお
   いて、上記電気絶縁塗膜上に帯状に布設された通電膜
   と、上記電気絶縁塗膜上で上記通電膜に交叉する方向に
   互いに平行に布設され各一端がそれぞれ上記通電膜の近
   傍に達する複数の帯状の第１の導電膜と、上記電気絶縁
   塗膜、上記通電膜及び上記各第１の導電膜の外側を被覆
   し導電顔料が混入され上記第１の導電膜より電気抵抗の
   大きい第２の導電塗膜とを備えたことを特徴とする、海
   水電解式防汚装置の導電膜。