(57)【要約】【課題】空中で正常に動作する電気防食装置を提案する。【解決手段】  金属製被防食体の表面に被着された防食性絶縁皮膜被覆層と、この防食性絶縁被覆層の表面に被着され、少ない混入量で高い導電性が得られ、更に、少ない混入量で高い導電性を得ることができることから塗料の色にダメージを与えることがないカーボンナノチューブの混入により導電性が与えられた導電性被覆層と、この導電性被覆層の一部に装着された陽電極と、この陽電極に陽電位を印加し、金属製被防食体に陰電位を印加する直流電源とを備えた電気防食装置。【選択図】図１
2006328505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製被防食体の表面に被着された防食性絶縁被覆層と、
この防食性絶縁被覆層の表面に被着され、カーボンナノチューブの混入により導電性が与えられた導電性被覆層と、
この導電性被覆層の一部に装着された陽電極と、
この陽電極に陽電位を印加し、上記金属製被防食体に陰電位を印加する直流電源と、
を備えたことを特徴とする電気防食装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気防食装置において、上記導電性被覆層は、上記防食性絶縁被覆層のほぼ全面に被着されていることを特徴とする電気防食装置。
【請求項３】
請求項１記載の電気防食装置において、上記導電性被覆層は上記防食性被覆層の表面に所定のパターン形状で被着されていることを特徴とする電気防食装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の電気防食装置の何れかにおいて、上記導電性被覆層は上記防食性絶縁被覆層の表面に文字、絵等のパターンで描かれていることを特徴とする電気防食装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は例えば橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク、屋根などの金属構造体を錆から守る電気防食装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気防食自体は金属の防食方法として古くから用いられてきた方法である。ただし、電気防食が成立するためには、防食被覆層が欠損している金属部分に陽極から防食電流が届くことが条件になる。すなわち、金属の外側を電流が流れなければならない。
このため、電気防食方法は、海水中乃至は、海水で常に表面が濡れている被沫帯、水中、地中などの構造物に対しては効果があるが、大気中の構造物に対しては効果がないとされてきた。
最近の研究では、大気中の構造物でも水分により表面に薄い水膜ができ、わずかながら電流が流れることが知られている。海岸近くの構造物では、表面の水膜に塩分などの電解物質が含まれるので電流はより流れやすいといわれている。また、内陸部でも雨天や大気中の湿度が高くなると電流が流れやすくなるといわれている。
【０００３】
このように、大気中構造物に電気防食を使用すると、自然に形成される表面水膜を電流が流れることになり、大気中の電解物質やその日の湿度などの自然条件により導電性が大きく左右される。安定的な防食効果を期待するためには、陽電極の間隔を短くして多数配置し、防食電流が確実に構造物表面全体に届くようにする必要がある。
金属製防食体の表面に絶縁性を持つ防食性絶縁被覆層を塗布し、その表面に導電性被覆層を通じて防食電流を被防食体の表面全体に届くようにした電気防食方法が特許文献１、特許文献２、特許文献３等で提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３３５９７４号公報
【特許文献２】特開２００３−９６５８１号公報
【特許文献３】特開平１１−２９８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来から提案されている電気防食方法に用いられている導電性被覆層は導電性材料としてカーボンブラック、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、黄銅、銅、グラファイト等の導電性材料が使用されている。これらの導電性材料は光透過性が悪いため、塗料の色が黒色乃至は茶等の暗い色調となり、これが被防食体の表面に塗布されることにより景観が悪くなるとか、近隣の住宅に圧迫感を与える等の障害が発生する。また、特にカーボンブラックを導電性材料として用いる場合は、接触により色落ちが発生し、相手に色が付着する欠点がある。
【０００５】
この発明の目的は色落ちがなく、また明るい色調の導電性被覆層を用いた電気防食装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明ではカーボンナノチューブを混入して導電性が与えられた導電塗料を用いて導電性被覆層を形成したことを特徴とするものである。
カーボンナノチューブは既によく知られているように導電性が高く、少ない混入量でも高い導電性が得られることと、混入量が少なくて済むことから各種の色の顔料に対して混色性（顔料本来の色を変色させる率）が低い特性を有する。
【発明の効果】
【０００７】
カーボンナノチューブが導電性が高く、混色性が低いことから、カーボンナノチューブを混入した導電塗料により被防食体の表面に導電性被覆層を形成することにより、空気中でありながら被防食体の広い範囲にわたって防食電流を流すことができる。この結果防食性能が高い電気防食装置を構成することができる。また、混色性が低いことから、塗料の色の選択が自由となる利点が得られる。更に色落ちが無く、接触時に接触相手に色が付着する等の不都合が解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による電気防食装置は橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク、屋根等の金属構造体の表面に絶縁性塗料を塗布し、防食性絶縁被覆層を被着形成する。防食性絶縁被覆層が硬化後に、この防食性絶縁体被覆層の上面にカーボンナノチューブを混入して導電性が与えられた塗料を塗布し、防食性絶縁被覆層の上面に導電性被覆層を被着形成する。
導電性被覆層は防食性絶縁被覆層と同様に金属構造体の全面に被着形成してもよく、または帯状或いは格子状などの所定のパターンに形成してもよい。導電被覆層に陽電極を装着し、金属構造体に陰電極を装着し、これら陽電極と陰電極間に１０〜２０Ｖ程度の直流電圧を引加して電気防食装置を構成する。
【実施例１】
【０００９】
図１にこの発明による電気防食装置の一実施例を示す。図中１は金属製の被防食体を示す。この被防食体１は上述したように、橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク或いは屋根等が考えられる。
被防食体１の表面（全面）に防食性絶縁被覆層２を被着形成する。防食性絶縁被覆層２は通常よく用いられる絶縁性を持つ金属用塗料を塗布して形成することができる。
防食性絶縁被覆層２の上面に導電性被覆層３を被着形成する。この発明ではこの導電性被覆層３は塗料にカーボンナノチューブを混入し、カーボンナノチューブによって導電性が与えられた導電塗料を塗布して形成した点を特徴とするものである。カーボンナノチューブは周知のように導電性が高い特性を有し、少ない混入量で高い導電性を得ることができる。更に、カーボンナノチューブは少ない混入量で済むことから、カーボンナノチューブを混入したことによって塗料の色を変化させてしまうことがない。従って、周囲の環境に合致した色の塗料によって導電性塗料を簡単に得ることができる。図１に示す実施例１では導電性被覆層３は被防食体１の全面に被着形成した場合を示す。
【００１０】
導電性被覆層３には陽電極４を装着する。陽電極３は例えばアルミニウムなどの導電性の高い金属で形成する。被防食体１には同様にアルミニウムなどで作られた陰電極５を装着し、これら陽電極４と陰電極５との間に例えば１０〜２０Ｖ程度の直流電圧を印加する。
陽電極４と陰電極５との間に直流電圧を印加した状態で、欠損部７が発生すると、図２に示すように防食電流ＩＤが流れる。欠損部７とは導電性被覆層３及び防食性絶縁被覆層２の双方に孔が発生し、被防食体１の表面の一部が露出した状態を指す。欠損部７が発生すると、導電性被覆層３から被防食体１に向かって防食電流ＩＤが流れ、この防食電流ＩＤによって防食の進展を防ぐことができる。
【実施例２】
【００１１】
図３にこの発明による電気防食装置の第２の実施例を示す。この実施例２では導電性被覆層３を帯状に形成した場合を示す。帯状の導電性被覆層３は防食性絶縁被覆層２の表面に互いに平行して複数本形成し、各導電性被覆層３のそれぞれに陽電極４を装着し、被防食体１には１個の陰電極５を装着する。各陽電極４と陰電極５との間に直流電源６を接続する。
このように、導電性被覆層３を帯状のパターンに形成した場合でも、導電性被覆層３の相互間は自然の表面水膜を利用して防食電流を構造物表面全体に行き渡らせることができる。この実施例２によれば導電塗料の使用量を抑制し、コストを低減できるにも係わらず、実施例１と同様の防食効果を得ることができる。
【実施例３】
【００１２】
図４はこの発明による電気防食装置の第３の実施例を示す。この実施例では導電性被覆層３を格子形状に形成した場合を示す。このように導電性被覆層３を格子形状に形成した場合には、導電性被覆層３の相互間の表面水膜の利用形態が確実に実行され、防食作用の信頼性が高められる。
【実施例４】
【００１３】
図５はこの発明による電気防食装置の第４の実施例を示す。この実施例では球形のガスタンクの表面を防食性絶縁被覆層２で被覆し、その防食性絶縁被覆層２の上面に広告用の文字８或いは絵９を導電性被覆層３で描き、この文字８及び絵９の部分に陽電位を印加して防食装置として作用させるように構成した場合を示す。この発明では塗料にカーボンナノチューブを混入して導電性を得る構成としたから、カーボンナノチューブは塗料の色を混濁させることがない。このため、各種の色の塗料を容易に得ることができるから、広告用文字８、或いは絵９を塗料の色に制限されずに自由に描くことができ、広告と防食の双方を達することができる利点が得られる。
【００１４】
図５では球形のガスタンクに適用した例を示したが、その他の構造物に適用できることは明らかであり、その応用は広く考えられよう。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
この発明による電気防食装置は、橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク、屋根等の金属構造物の防食分野で活用される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施例１を説明するための断面図。
【図２】図１に示した実施例の作用を説明するための断面図。
【図３】この発明の実施例２を説明するための正面図。
【図４】この発明の実施例３を説明するための正面図。
【図５】この発明の実施例４を説明するための正面図。
【符号の説明】
【００１７】
１    被防食体                                    ６    直流電源
２    防食性絶縁被覆層                            ７    欠損部
３    導電性被覆層                                ８    文字
４    陽電極                                      ９    絵
５    陰電極
【図１】
2006328505.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006328505.tif 000005
【図４】
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【図５】
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