JPH03243783A - 導電性組成物及びその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導電性であり、有機ポリマー物質及び粒子状
で導電性のチタンの亜酸化物を含む成形物品、かかる成
形物品をそれから製造することができる組成物、並びに
、かかる導電性成形物品の使用に関する。

本発明の導電性成形物品は種々の異なる用途を有してい
るが、一般に電極として用いられ、特にフィルムの形状
である場合において、カソード防食（ｃｓＬｈｏｄｉｃ
　ｐｒｏＬｃｃｔｉｏｎ）における電極として最も有用
な用途が見いだされる。導電性成形物品は、特にフィル
ムの形状である場合には、コンクリート中の鋼製の補強
用棒状部材又は線状部材（以下、−ｆｉにレバー　（ｒ
ｅｂａｒｓ）と称する）のカソード防食において用いる
のに特に好ましいが、成形物品の用途は、レバーのカソ
ード防食における使用や、一般的なカソード防食におけ
る使用に限定されるものではないと理解すべきである。

通常の雰囲気条件下においては、ポルトランドセメント
コンクリートのような強アルカリ性のコンクリート中に
埋封されている鋼製のレバーは、レバーの表面上に不動
態化する酸化物のフィルムを形成し、これがレバーの更
なる腐食を抑制する。

しかしながら、レバーの腐食が、塩化物アニオンがコン
クリート構造物中に浸透して、レバーの不動態化保護酸
化フィルムを消失させる箇所で発生する。かかる塩化物
アニオンは、コンクリート構造物、特に補強コンクリー
ト橋梁デツキにおいて氷結防止用の塩を用いる結果とし
てコンクリート構造物中に導入されるが、他の補強コン
クリート構造物、例えば駐車ガレージにおいても、コン
クリートの製造において塩化物を不純物として含有する
骨材を用いたり、又は、コンクリートの製造において塩
化物、例えば塩化カルシウムを含有する促進剤を用いる
ことによって導入される。鋼製のレバーの腐食は、また
、大気中の二酸化炭素によってコンクリートが炭酸化す
ることによりコンクリートのアルカリ度が減少すること
によっても生じる可能性がある。

レバーの腐食は、極めて広範囲であり、非常に多くの補
強コンクリート構造物において発生する問題と認識され
る極めて重大な問題である。

レバーの腐食は、最も小さな場合においては、補強コン
クリート構造物の外表面の見苦しい変色をもたらす。し
かしながら、レバーの腐食によって大量の腐食生成物が
生威し、これによって、コンクリートがスポーリングし
たりクラッキングしたりし、あるいはコンクリート片が
構造物から脱落することさえ起こる可能性がある。極端
な場合ｌこは、鋼製のレバーが破損し、補強コンクリー
ト構造物が崩壊するほどに腐食が進行する可能性がある
。

レバーの腐食は、レバーをカソード（ｃａｔｋａｄｉｃ
）にすることによって抑制又は防止することができる。

すなわち、レバーに、いわゆるカソード防食（ｃｉｔｂ
ｏｄｉｃ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を施すことによって
腐食を抑制又は防止することができる。カソード防食に
は基本的に二つの形態がある。第１の形態においては、
電気防食用アノード（ｓａｃｒｉロｃａｌロｏｄｅ）を
補強コンクリート構造物に接続して、レバーがカソード
になるようにする。電気防食用アノードは、使用中に徐
々に消費され、アノードを周期的に取り替える必要があ
る。もう一つの形態においては、「永久的な」アノード
を補強コンクリート構造物に接続し、アノードと、カソ
ードとして機能するレバーとの間に直流電流を流す。後
者の形態は、いわゆるカソード防食の印加電流形態であ
る。カソード防食のこの形態においては、アノードが電
気防食用アノードよりも非常に長い耐久性を有しており
、この意味においては、アノードは「永久的」であると
みなされる。

多くのカソード防食システムが、コンクリート中のレバ
ーのカソード防食において用いるために提案されており
、これらのシステムは、主としてアノードの性質に関し
て異なるものである。

電気防食用アノードを含むカソード防食システムが、Ｎ
ｘｊｉｏｎｘｌ　Ａｓ５ｏｃｉｓ口ｏｎ　ｏｌ　Ｃｏｒ
ｒｏｓｉｏｉ。

Ｅａｇｉａｔｅｒｓ提供のＩｎ１ｅｒ＋１Ｌｉｏｎａｌ
　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｆｏｒｕｍ。

Ａｐｒｉｌ　　　６−１０．　１９８１．　　Ｔｏｒｏ
ａｌｏ、　　０ｏＬａｒｉｏ、　　Ｃａ＋ｉｄａのＰｓ
ｐｅｒ　Ｎｏ、４１０１　Ｃｏｒｒｏｓｉｅ＋＋　Ｋｌ
、　ｐ、４１／１−４１／Ｉｆに記載されている。この
システムは、リボン又はシートの形状であってよく、ア
スファルトコンクリートの層によって被覆されている電
気防食用亜鉛アノードを有している。コンクリート構造
物上に噴霧することができる亜鉛アノードは、印加電流
カソード防食システムにおいて用いることもできる。

永久的なアノードを有し、印加電流で操作されるカソー
ド防食システムが、米国特許第４，２５５．２４１号に
おいて記載されている。このシステムは、炭素質又は他
の導電性充填物が充填されている、補強コンクリート中
のスロット内に配置されているたわみ性の白金線状アノ
ードを有している。このシステムは、一連の離隔してい
る線状アノードを有している。

永久的なアノードを有する他のカソード防食システムが
ヨーロッパ特許出願第０　１８６　３３４Ａ号に記載さ
れている。この特許においては、直流電源が、カソード
として機能するレバー、及び、液体状態の水に対して浸
透性であり、コンクリートに結合している水硬性多孔性
物質であるアノードに接続されている、コンクリート中
のレバーをカソード防食するだめのシステムが記載され
ている。水硬性多孔性物質は、多孔性のセラミック物質
であってよく、互いに離隔し、互いに電気的に接続され
ている一連のプレートの形態のものであってよく、多孔
性物質は、式：ＴｉＯ（式！ 中、Ｘは１．６７〜１．９５の範囲内である）の導電性
のチタンの亜酸化物であってよい。液体状態において水
に対して浸透性を示すアノードを用いることによって、
アノードのイリゲーション（ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ）が
起こり、アノードにおいて形成される、したがってアノ
ードとコンクリートとの間の境界で形成される酸が、コ
ンクリート構造物から除去されるようになる。酸が除去
されないと、コンクリートに対して不利な化学的な攻撃
が生じる可能性がある。

永久的なアノードを有し、コンクリート中のレバーのカ
ソード防食に好適なカソード防食システムの更に他のタ
イプにおいては、アノードは、電気触媒的に活性な物質
で被覆されている開放メツシュのフィルム形成金属、例
えばチタンを含んでいる。補強コンクリート構造物をメ
ツシュで覆い、アノードをセメント質の層で実質的に被
覆する。

かかるシステムは、英国特許出願第２１７５６０９Ａ号
に記載されている。

上記記載の、永久的なアノードを有するカソード防食シ
ステムは、比較的平坦な構造物、例えば鋼鉄で補強され
ているコンクリート橋梁デツキの表面において用いるの
に特に好適である。しかしながら、あるシステムは、補
強橋梁デツキの下面、かかる橋梁デツキの支持ビーム及
び補強コンクリート構造物を支持するピラーのようなよ
り不規則的な形状の鋼鉄補強構造物と共に用いるために
は、あまり好適でない。更に、例えば、たわみ性の線状
アノードを用いる場合にはコンクリート構造物の表面中
にスロットを形成する必要があったり、あるいは、予め
製造されているアノードメツシュを既に存在している構
造物に施す場合にはコンクリートの表面を除去する必要
があるので、カソード防食システムの設置は所望の程に
は簡便ではない。したがって、かかるシステムは、補強
コンクリート構造物の構築中は適度に容易に設置するこ
とができるが、構築後で、カソード防食が必要なことが
明らかになった時点においては、かかる構造物にあまり
容易に施すことができない。離隔しているアノード、例
えば線状部材を有するカソード防食システムは、また、
アノードの均−電着性があまり大きくないので、構造物
のコンクリートに悪影響を与える酸がアノードにおいて
比較的高い濃度で生成するという結果をレバーの必要な
カソード防食に与えるためには、カソード防食システム
を比較的高いアノード電流密度で操作しなければならな
い。

英国特許出願第２　１４０　４５６Ａ号においては、離
隔したアノードを有さず、不規則な形状の補強コンクリ
ート構造物と共に用いるのに好適であるとされ、構築後
に容易に設置することができ、コンクリート構造物中に
スロ・／ト等を設ける必要がないカソード防食システム
カζ記載されてｌ／する。この特許においては、コンク
リート構造物の表面に施され、システムのアノードとし
て機能する導電性フィルムを有するカソード防食システ
ムが記載されている。フィルムは、塗料組成物から施す
ことができ、したがって不規則な形状の表面に容易に施
すことができる。塗料組成物は、液体成分、エポキシ樹
脂のようなバインダー、及び導電性の充填剤を含んでい
る。記載されている導電性の充填剤は、炭素質、即ち、
グラファイト、カーボン又は粉コークスである。かかる
アノードは、良好な均一電着性を有し、離隔しているア
ノードを有するシステムの操作において必要な電流密度
よりも低い電流密度でカソード防食システムを操作する
ことができると考えられる。このアノードは、また、軽
量であり、アノードを塗料組成物から施した場合には比
較的容易に施し、維持することができる。

しかしながら、炭素質充填剤、特にカーボン自体をカソ
ード防食用の塗料組成物中で用いると、ある欠点が生じ
る。例えば、施されたフィルム中のカーボン充填剤は、
フィルムをアノードとじて機能させた際に優勢になるフ
ィルムに隣接する酸性条件下において、また、使用中に
生成する酸素及び塩素によって酸化される可能性がある
。更にカーボンの製造及び使用に関する発癌性の問題が
ある。

本発明は、カソード防食システムにおいて用いるのに好
適な導電性の成形物品、特にフィルム、及び、非炭素質
で、成形物品をアノード、特にカソード防食システムに
おけるアノードとして用いた際に優勢になる条件下にお
いてカーボンよりも化学的に安定な充填剤を含む、それ
からかかる成形物品を製造することのできる組成物に関
する。

本発明は、その中に埋封されている粒子状の充填剤を有
する有機ポリマー物質を含み、該充填剤が、導電性で粒
子状のチタンの亜酸化物を含み、成形物品が少なくとも
０．０１オーム−１Ｃ１１の導電度を有するようになる
ような割合で存在している導電性の成形物品を提供する
ものである。

本発明は、また、有機ポリマー物質又はそれ用の前駆体
と、導電性で粒子状のチタンの亜酸化物を含む充填剤と
の均一な混合物を含む、上記記載の成形物品の製造にお
いて用いるのに好適な組成物を提供するものである。

組成物において、有機ポリマー物質又はその前駆体と充
填剤との混合物は、均一、即ち、充填剤が組成物全体に
わたって十分に分布しており、組成物番こおける有機ポ
リマー物質に対するチタンの亜酸化物の割合は、組成物
から製造される成形物品の導電度が少なくとも０．０１
オーム−１・ｃｍ−”となるようＡものである。

成形物品は種々の用途において用いることができるが、
一般に電極として用いられる。成形物品を電極として用
いる場合には、カソード防食システムにおけるアノード
とする以外の用途においても用いることができる。しか
しながら成形物品の好ましい形態は、特にカソード防食
システムにおけるアノードとして成形物品を用いる場合
にはフィルムの形状のものであり、かかるフィルムの製
造において用いるのに特に好適な本発明の組成物の好ま
しい態様においては、この組成物は、液体成分、その中
に溶解又は分散されている有機ポリマー物質又はその前
駆体、及び、導電性のチタンの亜酸化物を含むその中に
分散されている粒子状の充填剤を含む液体組成物、特に
、塗料として施すのに好適な稠度を有する液体組成物で
ある。

本発明の更なる態様は、特にフィルムの形態の場合のカ
ソード防食システムにおけるアノードとしての上記記載
の成形物品の使用、並びに、その中に埋封されている鋼
製の補強用棒状部材又は線状部材、及び、構造物と電気
接続されている特にフィルムの形態の上記記載の成形物
品を含むカソード防食システムを包含するものである。

本発明者らは特願昭６１−１０６４１４号の存在を知得
している。この特許においては、チタンの酸化物類、例
えば、式：ＴｉＯ（式中、Ｘは１．５〜１．９の範囲内
である）の亜酸化物の導電性の微粉末、並びに、電子写
真又は静電記録体のような基材用の導電性付与剤、フィ
ルム、繊維及び磁気テープ用の静電気防止剤、あるいは
プラクチック、塗料、インク及び化粧品用の黒色顔料と
してのかかる微粉末の使用が記載されている。

この文献においては、本発明の成形物品の最小の導電度
である０、０１オーム−１・ｃｍ−’程度の高すの導電
度を有するフィルムのような成形物品は開示されておら
ず、また、かかる成形物品をそれから製造することがで
きる組成物も全く開示されておらず、さらに、この文献
においては、チタンの亜酸化物を、アノード、例えばカ
ソード防食システムにおけるアノードとして又はその一
部として使用することは全く開示されていない。本発明
者らは、また、ヨーロッパ特許出願第００４７５９５Ａ
号の存在を知得している。この特許においては、導電性
のチタンの亜酸化物：ＴｉＯ（式中Ｘは１．５５〜１．
９である）を、カソード防食システムにおける接地床ア
ノ−Ｆ　（Ｂｏｗｏｄ　ｂｅｄｘｎｏｄｅ）、油井構造
物の保護におけるける接地床アノード、かつ、ＴｉＯの
粉末の形態の場合には、！ 接地原電極用の導電性充填剤として用いることが記載さ
れている。この文献においては、チタンの亜酸化物を含
む有機ポリマー物質の成形物品、特にフィルムは開示さ
れておらず、また、かかる成形物品をアノード、例えば
カソード防食におけるアノードとして使用することに関
しては何の示唆も与えられていない。

本発明の成形物品及び組成物における有機ポリマー物質
は、例えば、ポリオレフィン類、例えばポリエチレン又
はポリプロピレン、又はポリスチレン、あるいはハロゲ
ン含有有機ポリマー物質、例えばポリ塩化ビニルもしく
は塩素化オレフィンポリマー、例えば塩素化ゴムであっ
てよい。組成物における有機ポリマー物質は、その前駆
体の形態であってもよく、即ち、重合可能な物質、例え
ば熱硬化性物質、例えばポリエステル樹脂又はエポキシ
樹脂の形態であってもよい。しかしながら、有機ポリマ
ー物質の性質は、成形物品の所定の用途にある程度依存
する。例えば、成形物品を特にコンクリート中のレバー
のカソード防食におけるアノードとして用いる場合には
、有機ポリマー物質は、カソード防食システムの操作中
にアノードにおいて生成する化学物質、例えば酸、塩素
及び酸素による攻撃に対して耐性を有するものであるこ
とが望ましい。この理由のために、好ましい有機ポリマ
ー物質は、エポキシ及びポリエステル樹脂、及び特に、
ハロゲン含有有機ポリマー物質、特にフッ素含有有機ポ
リマー物質である。使用において、例えばカソード防食
システムにおいて用いる場合には、成形物品は大気条件
に曝される可能性があるので、有機ポリマー物質はかか
る条件に対して耐性を有することが望ましく、特に、有
機ポリマー物質は長時間の日光下において安定であるこ
とが望ましい。

本発明の成形物品及び組成物は、導電性で粒子状のチタ
ンの亜酸化物、即ち、式：ＴｉＯ（式中、Ｘは２未満で
ある）の粒子状のチタンの亜酸化物を含む。チタンの亜
酸化物が導電性であり、成形物品において所望の導電性
を得ることが可能である限りにおいて、いかなるＸの値
を選択することもできる。異なる値のＸを有するチタン
の亜酸化物の混合物を用いることができる。特に、式：
ＴｉＯに８けるＸは１．５−１．９の範囲であってよい
が、Ｘはこの範囲外、特に１．５未満であってもよい。

Ｘの好ましい範囲は、チタンの亜酸化物の良好な導電性
、及びチタンの亜酸化物の腐食性化学物質、例えば酸に
対する耐性の理由により、１．６７〜１．９の範囲内で
ある。チタンの亜酸化物は、主として、Ｔｉ、Ｏ，及び
／又はＴｉ５Ｏ９であってよい。

チタンの亜酸化物の粒径は、広範囲に亙って変化してよ
いが、一般に、粒子は、１００ミクロン未満、特に５０
ミクロン未満の径を有する。好ましい粒径は、１０ミク
ロン未満または更に１ミクロン未満である。粒径は５Ｏ
９１ミクロンのオーダー、又はそれより更に低いもの、
例えば０．０１ミクロン程度の低いものであってもよい
。チタンの亜酸化物は、異なる径の粒子の混合物であっ
てもよい。

チタンの亜酸化物の導電性粒子は、種々の組成を有して
いてよく、即ち、式：ＴｉＯにおけるＸの値は、与えら
れた粒子の範囲内及び異なる粒子間で変化することがで
きる。実際に、粒子の全部が導電性のチタンの亜酸化物
である必要はない。

要求されていることは、粒子が、少なくとも、導電性の
チタンの亜酸化物の表面を有するということであり、粒
子の内部は非導電性のチタンの亜酸化物で構成されてい
てもよい。しかしながら、粒子は、粒子全体に互って導
電性のチタンの亜酸化物で構成されていることが最も好
都合である。

成形物品及び組成物における、有機ポリマー物質に対す
るチタンの亜酸化物の割合は、成形物品が少なくともｏ
、ｏｉオーム−ｍ−’の導電度を有するようなものでな
ければならない。一般に、例えは薄層フィルムの形態の
成形物品がカソード防食において用いるのに特に好適で
あるようにするためには、成形物品が高い導電度を有す
ることが好ましく、この理由のためＩこ、成形物品は、
少なくとも１オーム″′・ｃｍ−’、より好ましくは少
なくともｌＯオーム−１・ｃｍ−’の導電度を有するこ
とが好ましい。成形物品において所望の導電度を得るた
めに必要なチタンの亜酸化物の割合は、チタンの亜酸化
物の粒径、粒子の形状及び粒子の導電度に依存する。し
かしながら、概して、チタンの亜酸化物の割合は、有機
ポリマー物質とチタンの亜酸化物との合計の、少なくと
も１０容量％、好ましくは少なくとも２０容量％である
。成形物品及び組成物は、有機ポリマー物質とチタンの
亜酸化物との合計の８０容量％程度の高い割合のチタン
の亜酸化物を含んでいてよい。

所定の導電度の成形物品を製造するためには、粒子が針
状の形状又は板状の形状のものである場合には、粒子が
より球状の形状のものである場合よりも、必要なチタン
の亜酸化物の割合はより小さくなる。したがって、与え
られた割合のチタンの亜酸化物を含む成形物品において
は、導電度は、粒子がより針状又は板状であり、隣接す
る粒子間の接触面積がより大きい場合には、粒子がより
球状の形状である場合よりも大きくなる。

成形物品及び組成物は、チタンの亜酸化物に加えて、粒
子状充填剤を含んでいてよい。これらの更なる充填剤は
、成形物品に対して特定の特性、例えば色又は補強を与
えるために選択することができる。更なる充填剤は、成
形物品の使用中に曝される条件に対して耐性のあるもの
でなければならない。

導電性のチタンの亜酸化物は、例えば、粒子状の二酸化
チタンを還元することによって製造することができる。

例えば、粒子状の二酸化チタンを、還元ガス、例えば水
素又は−酸化炭素の存在下で昇温下に加熱することによ
って還元することができる。また、あるいはこの操作に
加えて、二酸化チタンを固形還元剤、例えばチタン又は
カーボンと混合し、昇温下に加熱することができる。還
元は、式：ＴｉＯにおいてＸの所望の値が得られるまで
行わなければならない。還元工程においては、その間に
粒子の多少の焼結が起こる可能性がある、１０００℃の
オーダーの高い温度が必要な場合がある。かかる焼結が
起こる場合には、所望の粒径のチタンの亜酸化物を得る
ために還元された物質を、引き続き粉砕することができ
る。導電性のチタンの亜酸化物の製造は、例えば、上記
記載のヨーロッパ特許出願第００４７５９５号及び特願
昭６１−１０６４１４号において記載されている。粒子
状のチタンの亜酸化物を製造したら、粒子の表面を洗浄
して不純物をそこから除去することが有用である。

有機ポリマー物質又はその前駆体及び粒子状で導電性の
チタンの亜酸化物の均一な混合物、場合によっては液体
成分、及び、場合によっては更なる粒子状充填剤を含む
本発明の組成物は、任意の簡便な混合法によって調製す
ることができるが、用いる方法は、組成物の成分の性質
及び特に液体成分の存在又は非存在にある程度依存する
。用いる混合法は、均一な組成物を製造するものでなけ
ればならない。組成物が液体成分を含まムい場合には、
組成物は、プラスチック及びゴムの処理技術において通
常の方法によって、例えば、ブレードミキサー、特に組
成物に高い剪断を与えるミキサーを用いたり、ツインロ
ールミルを用いたり、あるいはスクリュー押出機を用い
ることによって混合することができる。本発明の成形物
品を製造するのに用いることのできる成形法としては、
ツインロールミル上でのカレンダー成形、成形型内での
圧縮成形、射出成形及び押出が挙げられる。

本発明の組成物が液体成分を含む場合には、選択される
混合法は、組成物中の固形成分の割合、即ち、有機ポリ
マー物質、チタンの亜酸化物及び場合によって用いる更
なる充填剤の割合にある程度依存する。しかしながら、
好適な混合法は、一般に、ボールミル及びブレードミキ
サー中での混合である。組成物の成形は、成形型中に注
型成形したり、あるいは、塗布法によって基材の表面に
組成物を施すことによって、例えば、ブラシ、ローラー
若しくはスプレーによって組成物を施した後、例えば施
された被覆を乾燥させることによって液体成分を除去す
ることによって行うことができる。

大きな厚さのフィルムは、基材の表面に組成物の多重被
覆を施すことによって得ることができる。

本発明の！１成物が液体成分を含む場合には、有機ポリ
マー物質又はその前駆体は、組成物の液体成分中に溶解
又は分散するものでなければならず、粒子状のチタンの
亜酸化物及び場合によって用いる更なる粒子状充填剤も
、また、液体成分中に分散するものでなければならない
。分散は、好適な分散剤を用いることによって促進する
ことができる。

本発明のＩＩｌ或物が液体成分を含む場合には、組成物
中の固形成分の割合は、少なくとも、成形物品を製造す
るために用いる組成物の所望の成形法にある程度依存す
る。したがって、塗布法によってフィルムを製造するこ
とが望ましい場合には、組成物は好ましくは比較的液体
状であり、この場合には、組成物は、例えば、５０容量
％以下の固形成分を含んでいてよいが、少なくとも１０
容量％の固形成分を含んでいることが望ましい。一方、
組成物を成形型中に圧縮することによって組成物を成形
する場合には、組成物は５０容量％を超える固形成分を
含んでいてよい。上記記載の割合は例示の目的で与えら
れたものであり、これに限定されるものではない。

組成物が、有機ポリマー物質への前駆体を含む場合には
、成形物品を製造した後に前駆体をポリマー物質に転化
させることができる。例えば、前駆体がポリエステル樹
脂又はエポキシ樹脂の形態のものである場合には、例え
ば、それぞれ、それから成形物品が製造されるｍ酸物中
に存在させることができるｔＦＦ適な架橋剤又は硬化剤
の存在下で加熱することによって、成形物品中の前駆体
を硬化させることができる。

本発明の更なる態様はカソード防食システムにおけるア
ノードとして上記記載の成形物品を用いることである。

カソード防食システムは、その中に埋封されており保護
されるべき鋼製の補強用棒状部材又は線状部材を有する
コンクリート構造物、及び、該構造物と電気的に接続さ
れている上記記載の成形物品、並びに、成形物品及び補
強用棒状部材及び線状部材Ｉこ接続されている直流電源
を有しており、操作においては、保護される棒状部材及
び線状部材がカソードとなり、成形物品がアノードとな
る。本発明のこの態様の特定の形態においては、カソー
ド防食システムは、コンクリート構造物中に埋封されて
いる鋼製の補強用棒状部材又は線状部材、コンクリート
構造物の表面上の上記記載のようなフィルムの形態の成
形物品、及び、補強用棒状部材又は線状部材及びフィル
ムに接続されている直流電源を有しており、操作におい
ては、棒状又は線状部材がカソードとなり、フィルムが
アノードとなる。フィルムは棒状又は線状部材と直結し
てないので、電気的な短絡は起こらない。

コンクリート構造物中のレバーの実質的に全部に対して
保護を与えるためには、フィルムを、構造物のレバーに
隣接する部分に施し、フィルムとレバーとの間の電流の
移動距離を僅かなものにする必要がある。

カソード防食システムにおいて、フィルムアノードへの
電流の良好な分配を得るために、フィルムを、電流分配
線状部材または多数のかかる線状部材と電気接触させる
ことができる。−本又は多数の線状部材をフィルム中に
埋封させることができ、操作においては、これらを直流
電源に接続する。−本又は多数の線状部材は、白金又は
他の好適な化学的に不活性な導電体で製造することがで
きる。

カソード防食システムにおいてアノードとして機能する
フィルムの好適な厚さは、５０ミクロン〜１０００ミク
ロンであるが、フィルムは、この範囲外の厚さを有して
いてもよい。好ましいフィルムの厚さは１５０〜５００
ミクロンの範囲内である。

フィルムは、カソード防食システムの操作中に生皮する
生成物、特にそれぞれ水及び塩化ナトリウムの電気分解
によって生皮する気体状酸素及び塩素がコンクリート構
造物から脱出できるように、多孔性であることが好まし
い。したがって、フィルムは、かかるガス放生放物に対
して不透過性であるほどには厚くないことが好ましく、
また、コンクリートとフィルムの境界における水の生皮
を防止することがでさるように、水蒸気に対して浸透性
であることが好ましい。

本発明の組成物は、それから製造されるフィルムが望ま
しい外観を有するように、他の成分、例えば着色物質を
含んでいてもよい。また、あるいはこの成分に加えて、
フィルムに好適なトップコートを与えてもよい。

本発明のカソード防食システムの一態様を、添付の図面
を参照して説明する。図面においては、上面２及び下面
３を有し、鋼製の補強用棒状部材４．５を有するコンク
リートのビーム材１の横断面図が示されている。ビーム
１の上面２及び下面３は、それぞれ、有機ポリマー物質
中に粒子状のチタンの亜酸化物を含むフィルムの形態の
被覆６．７によって被覆されている。フィルムは導電性
のものであり、その中に白金製の線状部材８．９が埋封
されている。線状部材８．９は、導線１１．１２を介し
て整流１ｉＦｌＯのアノード端子に電気的に接続されて
おり、鋼製の補強用棒状部材４．５は、導線１３．１４
を介して整流器ｌＯのカソード端子に接続されている。

操作においては、少量の直流電流をフィルム６．７と補
強用棒状部材４．５との間に通し、補強用棒状部材４．
５の腐食を防止するために、フ（Ｊレム６．７がアノー
ドに、補強用棒状部材４．５がカソードになるようにす
る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明のカソード防食システムを示す、コンクリ
ートビーム材の横断面概略図である。 ｌ・・・コンクリートビーム材； ４．５・・・鋼製補強用棒状部材； ６．７・・・導電性フィルム。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．液体成分、その中に溶解又は分散している有機ポリ
   マー物質又はそれ用の前駆体、及びその中に分散してい
   る粒子状充填剤を含み、該粒子状充填剤が、式：ＴｉＯ
   ＿ｘ（式中、ｘは２未満である）の導電性のチタンの亜
   酸化物を含み、該チタンの亜酸化物が、フィルムが少な
   くとも０．０１オーム＾−＾１・ｃｍ＾−＾１の導電度
   を有するようになるような量存在する、フィルムの製造
   に用いるのに好適で、塗料として用いるのに好適な稠度
   を有する液体組成物。
2. ２．該フィルムが少なくとも１０オーム＾−＾１ｃｍ＾
   −＾１の導電度を有する請求項１記載の組成物。
3. ３．チタンの亜酸化物の割合が、該有機ポリマー物質と
   該チタンの亜酸化物との合計の少なくとも１０容量％で
   ある請求項１記載の組成物。
4. ４．チタンの亜酸化物の前記割合が、該有機ポリマー物
   質と該チタンの亜酸化物の合計の少なくとも２０容量％
   である請求項３記載の組成物。
5. ５．該チタンの亜酸化物が、式：ＴｉＯ＿ｘ（式中、ｘ
   は１．６７〜１．９の範囲である）のものである請求項
   １記載の組成物。
6. ６．該チタンの亜酸化物が、主としてＴｉ＿４Ｏ＿７及
   び／又はＴｉ＿５Ｏ＿９である請求項５記載の組成物。
7. ７．式：ＴｉＯ＿ｘ（式中、ｘは２未満である）の導電
   性で粒子状のチタンの亜酸化物を含み、成形された物品
   が少なくとも０．０１オーム＾−＾１ｃｍ＾−＾１の導
   電度を有するような量存在する粒子状充填剤を、その中
   に埋封して有する有機ポリマー物質を含む導電性成形物
   品。
8. ８．該成形物品が導電性フィルムである請求項７記載の
   導電性成形物品。
9. ９．該有機ポリマー物質が、エポキシ樹脂、ポリエステ
   ル樹脂及びハロゲン含有有機ポリマー物質からなる群よ
   り選択される請求項７記載の導電性成形物品。
10. １０．該チタンの亜酸化物が、式：ＴｉＯ＿ｘ（式中、
    ｘは１．６７〜１．９の範囲内である）のものである請
    求項７記載の導電性成形物品。
11. １１．該チタンの亜酸化物が、主としてＴｉ＿４Ｏ＿７
    ，及び／又はＴｉ＿５Ｏ＿９である請求項１０記載の成
    形物品。
12. １２．その中に埋封されている鋼製の補強用棒状部材又
    は線状部材を有するコンクリート構造物、該コンクリー
    ト構造物の表面上の導電性フィルム、並びに、操作にお
    いて、該フィルムがアノード（ａｎｏｄｉｃ）になり、
    該棒状部材又は線状部材がカソード（ｃａｔｈｏｄｉｃ
    ）になるように該補強用棒状部材又は線状部材に接続さ
    れている直流電流源を含んでおり、該導電性フィルムが
    、式：ＴｉＯ＿ｘ（式中、ｘは２未満である）を有する
    チタンの亜酸化物の粒子をその中に分散させている有機
    ポリマー物質を含み、該亜酸化物が、該フィルムの導電
    度が少なくとも０．０１オーム＾−＾１・ｃｍ＾−＾１
    となるような割合で存在する、レバー（ｒｅｂａｒｓ）
    用のカソード防食（ｃａｔｈｏｄｉｃ　ｐｒｏｔｅｃｔ
    ｉｏｎ）システム。