JPS6187771A - 自由金属表面、特に鋼表面の防食法及びこの方法に使用される物質 - 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、自由金属表面を湿潤状態に保つことによって
自由金属表面、特に鋼表面を防食する方法に関する。

常に水中に浸漬されている表面は、簡単で比較的安価な
手段で極めて効果的な防食ができる。電気防食用陽極ま
たは印加電流の形での陰極防食法によって、大型の鋼構
造物を防食することができる。この理由で、掘削用プラ
ットフォームや生産用フラットフォームはその水面下の
部分に通常塗装が施されていない。

効果的な陰極防食が施されている船は、底部が接触して
塗料が剥離した大きな面積を有するフラットな底部でさ
えも完全に防食することができる。

これらの例は、水面下で効果的な陰極防食ができること
、また種々の塗料を併用した場合でも陰極防食によって
、埋没パイプラインおよび沖合いおよび接岸のタンクも
防食できることを示す。

水を循環するタンク、コンテナおよびノぐイブラインは
、例えば、有機または無機の腐食抑制剤の添加によって
その内部を保護することができる、また、亜硫酸ナトリ
ウムおよびヒドラジンのような抑制剤は水から酸素を除
去する物質と理解される。防食は水をアルカリ性にする
ことによっても達せられる。

外気中の表面、特に海洋および工業環境下の表面には、
他のもつと高価な方法を用いなければならない。鋼には
、ガルパナイジングや塗装、或いは終局的には両者を併
用するのが最も一般的である。これらの場合に、鋼は防
食コーティングを施′　す前に通常酸洗いかサンドブラ
ストをしなければならない。

腐食の問題は、海洋や工業的環境において乾燥と湿潤が
交互である表面の場合に特に大変である。

そのような例は、海洋およびパイプ・トンネル中などの
構造物のスプラッシュ（はねかけ）ゾーンであり、特に
それらゾーンが＃Ｍにさらされる場合である。例えば、
そのような表面の塗料は極めて不十分に作用する。

本発明の目的は、金属表面が常に水没していない場合、
銅や他の金属の表面の保護に関係した実際的かつ経済的
に大きな問題を、常にまたは少なくともかなシの時間十
分な厚さの水層で確実に覆うことによって解決すること
である。

これらの問題は特許請求の範囲に記載した方法および物
質によって解決される。

本願明細書における用語「自由金属表面」は、暴露表面
および環境にさらされる、すなわち他の材料中に埋没さ
れていない表面を含むことを意味する。

本発明の方法は、親水性重合体および（または）周知の
無機質ゲル形成物質、例えば金属塩ゲル化剤の助けを借
りて、金属表面を流れ落ちない程度に水の粘度を高める
か、或いは橋かけによって十分な厚さの水層を金属表面
に結合させることからなる。架橋された親水性重合体は
、例えばそれら自身の重量の４９倍までの水を結合でき
ることが知られている。

本法は、表面がすでに腐食されているとその腐食生成物
がその表面に腐食されていない平滑な表面よシも厚い水
層を結合させることに関与できるので、ある種の用途に
対しては実際に有利であるという極めて特異な特性を有
する。水溶性の腐食生成物は親水性重合体の架橋に加わ
ることによって本法にも利用することができる。

表面が全ての時間または殆んどの時間塩類を含む水のも
とにある場合には、本法はゲルの外側の基金有水と比較
してゲル内にイオンを富化する効果を有する。この高濃
度イオンは直流に対する導電性を高め、その結果陰極防
食を一層広げる。これは、陽極を適切に収納することが
困離であるが、ゲルが一般に同じ陰極防食度に対して低
い電流密度要求を与えるような複雑な形状の構造物の部
分に対しては特に重要でちる。

高湿度の期間と乾燥期間とが交互にくり返される場合に
は、ゲル状の水層は蒸発が少ない表面で特に強く架橋が
できる。

本法に従ったゲル状水層は、それ自身表面への酸素の拡
散を少なくすることによって腐食速度を下げる。本法と
、常に水没されている表面を保護する周知の方法、すな
わち陰極防食法、腐食抑制剤の添加法、ｐＨの調節法な
どの方法を１つ以上組み合わすことによって、さらに防
食ができる。

大きな表面の一部が水没され、その水没表面に陰極防食
が施されている場合、陰極防食の効果が本法に従って処
理された表面の少なくとも一部に拡張される。これが困
難なスプラッシュ・ゾーンの場合である。

船の例えば、パラスト・タンクは、陰極防食を水没され
ない部分に水面下の陽極の助けで拡張できる別の例であ
る。

本発明の方法によって保護される表面は、最初に表面に
対して陽極である金属、例えば亜鉛粉末が塗布され、次
にゲルを形成する親水性重合体と水が塗布される。塗布
された金属粉末は陽極として作用して、表面に陰極防食
を提供する。

親水性のゲル形成物質は鋼表面に２段階で塗布される、
例えば、最初にカチオン（陽イオン）重合体、次にアニ
オン（陰イオン）のゲル形成体を塗布する。そのような
組合せの例としては、ホリエチレンイミン、カチオン重
合体、およびアニオンのゲル形成体としてニクロム酸塩
で橋かけされたカルシウム・リグニン・スルフォネート
を挙げることができる。アルミニウムや亜鉛のような金
属の場合には逆の順序が有利である。

表面の多くは腐食にさらされる外に機械的な摩耗および
引裂にさらされる。その−例が自動車のような車の下側
である。そのような部分は、従って機械的応力に対して
も保跪する必要がある。これは、自動車の泥よけの下の
プラスチック・カバーのような前もって成形した形式の
被機体か、或いはその表面を現場で、例えばポリウレタ
ン・フオームなどを使用してゲル状水層を補強すること
によって得られる。

本法に適した親水性重合体としては、アラビアゴム、ト
ラガカントゴムおよびカラヤゴムのような天然重合体；
カルボキシメチル・セルロース、メチルセルロースおよ
び他のセルロースのニーチル類、リグニン誘導体、並び
に種々の変性デンプン（エーテルおよびアセテート類）
のような半合成重合体；およびポリアクリル酸、ポリア
クリルアミド、ポリエチレン・オキシド、ポリビニル・
ピロリドン、ポリエチレン・イミンなどのような合成重
合体；並びにこれらの混合物およびこれらと他の物質と
の混合物を挙げることができる。本法に使用できる親水
性重合体は多数あり、上記の列挙は全部と考えるべきで
ない。

種々の塗布部分（場所）の技術的、実際的、および経済
的特性に対する特定の条件が、どの種類の親水性重合体
が望ましいかを決める。その共通する特徴は、連続の水
膜で覆われるようにゲルの形の十分な量の水を表面に結
合させる性質である。

親水性重合体の塗布は、周知の方法および表面に既に存
在する水または後で表面忙付加する水に工って形成され
るゲルを使用することによって行われる。粉末状の親水
性重合体は、例えば分散体または溶液として静電吹付は
装置によって塗布することができる、その塗布はエアレ
ス（空気を使用しない）吹付は装置で行うことができる
。

親水性重合体は、強いアニオン型架橋剤と強いカチオン
型架橋剤との併用０、または周知の架橋剤、例えば多官
能水溶性金属および二官能または多官能有機物質を使用
によって架橋することができる。

最も普通の架橋剤は種々の親水性重合体に関する文献に
述べられている。架橋の度合は、機械的性質と水の結合
特性との最良の組合せを得るように調節される。

親水性重合体は最終的に、例えば、ゲル状水層により高
い機械的強さを与えることができる積雄質充てん材、水
の表面への結合を強めることができるエアロシル（Ａｅ
ｒｏｓｉｌ　）のような多孔質充てん材、または技術的
または経済的利点を与える他の物質と混合される。

表面にゲル状水層を形成するため、単独使用または親水
重合体と併用する無機質のゲル形成用無質の例として、
ケイ酸、水酸化アルミニウム、ベントナイトを挙げるこ
とができる。

ゲル形成用親水性重合体は単量体、二祉体、三量体また
はプレポリマー（これらは混合および塗布工程中、およ
び現場で重合および架橋される）として塗布される。こ
の例は、アクリルアミドとしてはポリアクリルアミド、
アクリレートとしてはポリアクリレート、尿水／ホルム
アルデヒド、レソルシノール／ホルムアルデヒド、タン
ニン／ホルムアルデヒドなどとしてはアミノプラストお
よびウレアシラストが塗布される。

例ン−ば、ケイ酸塩、アルミナ、マグネシア、マグネシ
ア／ベントナイトなどの純粋な無機質ゲルの外に、本法
に適切な有機質ゲルと無機質ゲルの混合ゲルも周知であ
る。

土壌の安定化および石油掘削用ゲルの処理については多
くの特許および他の文献が知られている。

これらのゲルの大部分は本発明の方法に使用することが
できる。

本発明は金属表面を保錘する方法のみに限定されず、保
繰に使用する物質および本法に従って保すされた船も含
む。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水層を水に実質的に不溶性であるゲル形成用親水性
   材料によって金属表面へ結合し、該金属表面の湿潤度に
   は無関係の表面に塗布することを特徴とする、表面を湿
   潤状態に保つことによる自由金属表面、特に鋼表面の防
   食法。 ２、前記親水性材料として、重合体および（または）無
   機質のゲル形成用物質が使用されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、前記親水性重合体および（または）無機質のゲル形
   成用物質が橋かけされることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の方法。 ４、前記親水性重合体および（または）無機質のゲル形
   成用物質が、粉末、分散体または溶液の形で金属表面に
   塗布されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ５、前記ゲル状水層が腐食抑制剤を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６、前記親水性重合体として、１種以上のリグニン誘導
   体が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ７、２種類の親水性重合体が非化学量論的比率で使用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ８、前記金属表面がその性質によって先ず、カチオン物
   質、例えばカチオン重合体によって被覆され、しかる後
   にアニオン・ゲル形成用物質によって被覆される；また
   は先ずアニオン物質、例えばアニオン物質で被覆され、
   しかる後にカチオン・ゲル形成用物質で被覆されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ９、水に実質的に不溶性のゲル形成用親水性材料、望ま
   しくは重合体および（または）無機質のゲル形成用物質
   と、水からなることを特徴とする自由金属表面、特に鋼
   表面の防食用物質。 １０、１つ以上の船のバラスト・タンクが特許請求の範
   囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載された方法に従
   って処理されることを特徴とする船。