(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも硫酸鉄と、水酸化ナトリウムを含有し、更に、水酸化亜鉛、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化コバルト、水酸化ストロンチウム、水酸化銅、水酸化鉛、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する、ｐＨ６．５〜ｐＨ８．４の溶液である水産資源保護育成用塗料を塗布して、コンクリート構造物表面に非晶質酸化鉄皮膜層を形成することを特徴とするコンクリート構造物表面の改質方法。
【請求項２】
前記水産資源保護育成用塗料が、水５０〜６０ｗｔ％を含有する水溶液であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物表面の改質方法。
【請求項３】
前記硫酸鉄の含有量が３５〜４５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート構造物表面の改質方法。
【請求項４】
前記硫酸鉄総量の８０ｗｔ％以上が７水和の硫酸第一鉄であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート構造物表面の改質方法。
【請求項５】
前記水酸化ナトリウムの含有量が３〜５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリート構造物表面の改質方法。
【請求項６】
前記水酸化亜鉛、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化コバルト、水酸化ストロンチウム、水酸化銅、水酸化鉛、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも１種の含有量の合計が１〜３ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリート構造物表面の改質方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水産資源保護育成用塗料に関する。
【０００２】
更に詳しくは、河川、湖沼、海洋等の水域に設置されるコンクリート構造物の水中設置によって生じる水質弊害と底質への影響を制御するため、コンクリート構造物表面を水棲生物の生育環境に適した有益な基質に変換改質するために用いる水産資源保護育成用塗料に関する。
【０００３】
【従来の技術】
コンクリート構造物の水中設置によって生じる水棲生物に与える影響は、淡水においては水産用水基準値ｐＨ６．５〜７．８に対しｐＨ１２〜１３を溶出し、一方海洋の場合は水産用水基準値ｐＨ７．８〜８．４に対し、ｐＨ１１〜ｐＨ１２を長期に亘って溶出し、水棲生物の呼吸生活圏である水質環境に著しい弊害を及ぼしている。
【０００４】
また、海岸においては水質弊害と併せて底質にも弊害化した影響が生じている。それらの原因は、水酸化カルシウムの溶出が水中に含まれている二酸化炭素との消費反応によって炭酸カルシウムを生成し、これらの物質は磯域にある礫や岩礁などの表面に付着して無生物領域を拡大し、基礎生産力を支える有用藻類の生育環境を失わしめていることが知られている。
【０００５】
現在、コンクリートブロックを河川や海岸の水域に設置した場合、国の”水質汚染防止法”で定めた海洋排出物の許容限度（ｐＨ値５．０以上９．０以下）と浮遊物質排出限度２００（日間平均１５０ｐｐｍ)を大幅に超え、更には日本水産資源保護協会で定めている”水産用水基準”（ｐＨ値７．８〜８．４）に対しても、それ以上に悪影響を与えるものとなっている。
【０００６】
また、日本コンクリート工学協会発刊のコンクリート便覧にある海洋コンクリート施工の解説では「海洋コンクリートの施工は公害基本法、海洋汚染防止法、水質汚濁防止法、廃棄物の処理及び清掃に関する法律、自然環境保全法の制定において、環境保全に関してこれらの法体系下にある」と明記している。
【０００７】
このようにコンクリートブロックなどセメント製品を水中に設置した場合、環境に与える影響は既に明確化されている。
【０００８】
一方、人類が生存するに必要な水産資源の保護育成環境の保全維持は極めて重要であるにも関わらず、我が国沿岸のように台風による高潮対策や海岸浸食を受ける海岸では、これらに対する防災優先の処置からコンクリート構造物はコンクリート魚礁を含めて年間約２０００万ｍ2相当量が投入されていて、全国の海岸の多くはコンクリートの水中設置による影響から、水棲動植物の正常な生育環境を失い、それによって漁業も年々衰退し、今日では水産資源の大半を海外からの輸入に依存していてその輸入金額も年間２兆円にも達し、その結果日本国の食糧自給率は先進国に例を見ない４０％と極めて低いものとなっている。
【０００９】
この様な水産資源を取り巻く状況から、水産資源保護育成に関する対策は極めて重要であり、本発明者は、これらの問題解決のため、藻場増殖用溶剤を提案し（特公昭６２−２０１６２号公報、特公昭６３−４１５２７号公報、特公平１−５８９３１号公報）、全国各地の海岸に沈設されるコンクリート構造物に対し、約５０万ｍ2の海藻増殖に繋がる塗装の実用化を行い、水域環境の保全維持と水産資源保護育成にその実益を上げてきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記藻場増殖用溶剤は、５０％近くのアクリル系エマルジョン樹脂を併用するため、塗装工事を完了した後諸般の事情から数ヶ月に亘り水中設置が行われない場合には、冬季においては零度以下の条件下で凍結と風雪に長期間さらされ、一方、春から秋の期間においても、特に真夏の炎天下ではコンクリート構造物表面の蓄熱温度は８０℃以上の過酷な条件下におかれ、エマルジョン樹脂が極度な物性劣化を招き、塗装機能としての持続的安全性を得るには至らない場合もあった。
【００１１】
また、資源保護育成に関した環境保全への有益な関心と理解は得られたものの、製品単価の低いコンクリート構造物を対象にしていることから、費用コストの面で容易に普及するには及ばなかった。
【００１２】
更に、上記藻場増殖用溶剤は、細菌類、海藻類或いは微生物の生育に必須な微量元素として、硫酸鉄、硫酸マンガン等を含有するが、エマルジョン系溶剤であるため、これらの含有量が十分ではない場合もあった。
【００１３】
本発明はこれらの問題点を解決し、施工の容易性と資材コストの低減とを一挙に解決するとともに、コンクリート構造物表面を水棲生物の生育環境に適した表面に変換改質する、溶液状の水産資源保護育成用塗料を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明のコンクリート構造物表面の改質方法は、少なくとも硫酸鉄と、水酸化ナトリウムを含有し、更に、水酸化亜鉛、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化コバルト、水酸化ストロンチウム、水酸化銅、水酸化鉛、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する、ｐＨ６．５〜ｐＨ８．４の溶液である水産資源保護育成用塗料を塗布して、コンクリート構造物表面に非晶質酸化鉄皮膜層を形成することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる硫酸鉄は、コンクリート構造物表面に非晶質酸化鉄皮膜層を形成し、水生動植物の生育環境に必要な鉄分の供与をし、生物の着生を促すものである。
【００１６】
ここで、硫酸鉄としては、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄を使用できるが、硫酸鉄総量の８０ｗｔ％以上、より好ましくは、９３ｗｔ％が７水和の硫酸第一鉄であることが好ましい。また、硫酸鉄の含有量は特に限定されないが、好ましくは３５ｗｔ％〜４０ｗｔ％、より好ましくは３８ｗｔ％〜４０ｗｔ％である。硫酸鉄の含有量が３５ｗｔ％未満では、非晶質酸化鉄皮膜層がコンクリート構造物表面に十分に形成されにくい傾向にあり、４０ｗｔ％を越えると、塗料のｐＨ調整が困難となり、コンクリート構造物表面基質強度に影響する傾向にある。
【００１７】
また、水酸化ナトリウムは、後述する水生植物が必要とする微量元素を供給すると共に、塗料のｐＨを調整し、塗料中の硫酸鉄の含有量を上記従来の藻場増殖用溶剤に比し増量化することを可能ならしめるものである。水酸化ナトリウムの含有量は特に限定されないが、好ましくは３ｗｔ％〜５ｗｔ％、より好ましくは３．５ｗｔ％〜４ｗｔ％である。水酸化ナトリウムの含有量が３ｗｔ％未満では、塗料のｐＨ調整が困難となり、コンクリート構造物表面基質強度に影響する傾向にあり、５ｗｔ％を越えると、非晶質酸化鉄皮膜層がコンクリート構造物表面に十分に形成されにくい傾向にある。
【００１８】
更に、前記水酸化亜鉛、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化コバルト、水酸化ストロンチウム、水酸化銅、水酸化鉛、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、水生植物が必要とする微量元素を供給するものであり、その含有量は、好ましくは１ｗｔ％〜３ｗｔ％、より好ましくは１．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％である。これらの含有量が１ｗｔ％未満では、水生植物への微量元素の供給が十分になされない傾向にあり、３ｗｔ％を越えても供給過剰であり、コスト面で不利となる傾向にある。
【００１９】
本発明の塗料は、ｐＨ６．５〜ｐＨ８．４、好ましくはｐＨ７．８〜ｐＨ８．２の溶液である。上記範囲外では水質弊害、底質弊害を起こし好ましくないし、ｐＨ６．５未満ではコンクリート構造物表面基質強度に影響するため好ましくない。
【００２０】
溶液の形態としては特に限定されないが、施工の容易性、コスト面、環境面から水溶液であることが好ましく、特に水５０〜６０ｗｔ％を含有する水溶液であることが好ましい。
【００２１】
本発明塗料は、上記各成分を溶剤に溶解して溶液とすることにより、容易に製造することができ、また、コンクリート構造物に直接塗工することにより、水生植物が必要とする微量元素を含有する非晶質酸化鉄皮膜層を、コンクリート構造物表面に容易に形成することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
硫酸鉄としては硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ4７Ｈ2Ｏ）を用いた。その分析結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
0003686320.tif 000002
【００２５】
硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ4７Ｈ2Ｏ）４０ｗｔ％、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）４ｗｔ％、水酸化カリウム（ＫＯＨ）０．３ｗｔ％、水酸化銅（ＣｕＯＨ）０．２ｗｔ％、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）2）０．５ｗｔ％、水５５ｗｔ％を混合して水溶液とし、ｐＨ７．９の水産資源保護育成用塗料を得た。
【００２６】
１０ｃｍ×１０ｃｍ×５ｃｍのコンクリートブロックを製造し、４週間後にその全面に上記塗料を３回塗布し、１週間乾燥した。塗膜の厚みは５０μｍであった（実施例）。また、比較のため、同様のコンクリートブロックに上記塗料を塗布しないものを用意した（比較例）。
【００２７】
（表面分析）
実施例、比較例のブロック表面の一部を切り取り、理学電機工業（株）製、蛍光Ｘ線分析装置システム３２７０により定量分析モード（ターゲット  Ｒｈ  ５０ｋＶ〜５０ｍＡ）で定量分析した。結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
0003686320.tif 000003
【００２９】
また、実施例のブロック表面を直接あるいは間接に理学電機工業（株）製、Ｘ線回析装置（ターゲット  Ｃｕ  ５０ｋＶ〜２００ｍＡ）によりＸ線回析した。
【００３０】
これにより、実施例のブロック表面には５０μｍ〜２５０μｍの塗料が含浸し、非晶質酸化鉄層を形成していることが明らかになった。
【００３１】
（アルカリ成分溶出抑制の効果）
ぞれぞれ海水と水道水を入れた、２０ｃｍ×１４ｃｍ×７ｃｍのステンレス製容器（１９６０ｃｃ、水温２３℃）に、実施例と比較例のブロックを２４時間浸漬後、海水と水道水のｐＨを測定した。この測定を７回行った結果の平均ｐＨを表３に示す。
【００３２】
【表３】
0003686320.tif 000004
【００３３】
表３より、実施例のブロックは、比較例のブロックに比べ、アルカリ成分溶出抑制効果に優れることが分かる。
【００３４】
（コンクリート表面強度の対比試験）
実施例と比較例のブロック表面の耐摩耗性を分銅式摩耗試験機にて測定したが、両者に差は認められなかった。
【００３５】
（水産資源保護育成の効果）
干満の差の少ない日本海沿岸の海岸（水深５ｍ、底質は素砂）において、海岸浸食防止のために設置され波消コンクリートブロックに、上記塗料を塗布した２０ｋｇのコンクリートブロック１個を固着し、約６ヶ月後に生物付着調査を行った。その結果、上記塗料を塗装したコンクリートブロック及びその周囲は、他の場所に比較して、短期間で海草が旺盛に着生し、きわめて良好な水性動植物付着効果を発揮した。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明によれば、施工の容易性と資材コストの低減とを一挙に解決するとともに、水酸化ナトリウムを含有することによって硫酸鉄の含有量が増量化されているため、コンクリート構造物表面に形成された非晶質酸化鉄皮膜層が、水生動植物の生育環境に必要な鉄分を十分に供与し、生物の着生量を増大させ、しかも、コンクリート構造物表面基質強度の低下させることなく、安定した水質環境の保全維持に役立つものである。