JP2001247985A - Corrosion inhibiting method for metallic material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材等の金属材料
の防食方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing corrosion of metallic materials such as steel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属は非常に優れた構造材料であるが、
錆による劣化という短所をもつ。最近、チタン酸化物膜
を利用した光カソード防食が新技術として提案された。
特開平６−１０１５３号公報においては、ステンレス鋼
材の表面に、チタン金属重量に換算して１ｍｇ／ｍ2 以
上のチタン酸化物を含有する被膜を形成している。そし
て、鋼材表面（つまり被膜表面）へと光を照射すると、
ステンレス鋼材がカソードとして働き、チタン酸化物被
膜がアノードとして働き、ステンレス鋼材の浸漬電位が
３００ｍＶだけ卑側へとシフトする。これによってステ
ンレス鋼材をカソード防食できると記載されている。2. Description of the Related Art Metal is a very good structural material,
It has the disadvantage of deterioration due to rust. Recently, photocathode protection using a titanium oxide film has been proposed as a new technology.
In JP-A-6-10153, a coating containing titanium oxide in an amount of 1 mg / m 2 or more in terms of titanium metal weight is formed on the surface of a stainless steel material. When light is applied to the steel surface (that is, the coating surface),
The stainless steel material acts as a cathode, the titanium oxide film acts as an anode, and the immersion potential of the stainless steel material shifts toward the base side by 300 mV. It is described that the stainless steel material can be cathodic protected by this.
【０００３】また、特開平１１−７１６８４号公報にお
いては、前述のチタン酸化物被膜を形成したステンレス
鋼材において、光源の乏しい状態では腐食が進行すると
記載されている。そして、この問題点を解決するため
に、チタン酸化物を含有する表面被膜とステンレス鋼材
との中間に中間膜を設け、中間膜は、鉄、バナジウム、
銅を含有するチタン酸化物被膜とした。これによって、
鉄、バナジウム、銅の価数は、光照射時には低くなり
（還元され）、光遮断時には高くなる（酸化される）。
従って、光遮断時には鉄、銅、バナジウムから電子が発
生し、この電子がステンレス鋼材に注入され、防食効果
が持続するものと主張されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-71684 describes that corrosion of a stainless steel material on which a titanium oxide film is formed progresses when the light source is poor. And in order to solve this problem, an intermediate film is provided between the surface coating containing titanium oxide and the stainless steel material, and the intermediate film is made of iron, vanadium,
A titanium oxide film containing copper was used. by this,
The valences of iron, vanadium and copper are low (reduced) during light irradiation and high (oxidized) during light blocking.
Therefore, it is claimed that electrons are generated from iron, copper, and vanadium when the light is blocked, and the electrons are injected into the stainless steel material, so that the anticorrosion effect is maintained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者はこうした防
食方法を具体的に検討する過程で、次の問題点を発見し
た。即ち、前述した技術では、スパッタリング法、熱分
解法等によってステンレス鋼材の表面にチタン酸化物被
膜を形成しているが、光照射時の被膜の光電位がステン
レス鋼材の電位に比べて充分には低くならず、このため
に防食作用が発現しにくいことがある。つまり実際の製
品によって防食作用にバラツキがある。このため、安定
して防食作用を発揮させるためには、酸化チタン被膜の
光照射時の酸化電位を一層卑な方向へと低下させること
が望まれる。The present inventors have found the following problems in the process of specifically examining such anticorrosion methods. That is, in the above-described technology, the titanium oxide film is formed on the surface of the stainless steel material by a sputtering method, a thermal decomposition method, or the like, but the light potential of the film at the time of light irradiation is sufficiently smaller than the potential of the stainless steel material. Therefore, the anticorrosion effect may not be easily exhibited. In other words, the anticorrosion action varies depending on the actual product. For this reason, in order to exhibit the anticorrosion effect stably, it is desired to lower the oxidation potential of the titanium oxide film at the time of light irradiation in a lower direction.
【０００５】本発明の課題は、酸化チタンからなる被膜
を用いて金属材料を光カソード防食するのに際して、酸
化チタン被膜への光照射時の酸化電位を一層卑な方向へ
と低下させることである。[0005] An object of the present invention is to reduce the oxidation potential of a titanium oxide film when exposed to light when the metal material is subjected to photocathodic protection using a film made of titanium oxide in a more noble direction. .
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、種々の酸化
チタン原料を使用して鋼材を被覆し、被膜の光照射時の
酸化電位の低下について検討を続ける過程で、特定温
度、特に低温度域で形成した酸化チタン被膜が、光照射
時に特に卑な酸化電位を示し、高い防食作用を安定して
示すことを見出した。そして、このような被膜がアモル
ファス構造を有することを突き止め、本発明に到達し
た。Means for Solving the Problems The present inventor coated a steel material using various titanium oxide raw materials, and continued studying the reduction of the oxidation potential when the coating was irradiated with light. It has been found that the titanium oxide film formed in the temperature range exhibits a particularly low oxidation potential when irradiated with light, and exhibits a high anticorrosion effect stably. The inventors have found that such a coating has an amorphous structure, and have reached the present invention.
【０００７】このような作用効果は、アモルファス酸化
チタンの特性から得られるものであろうが、これと共
に、被膜を金属材料表面に形成する際に、金属材料から
被膜中へと金属成分が拡散し、被膜の結晶性あるいは組
成を変化させている可能性が高い。アモルファス酸化チ
タンからなる被膜の場合には、生成温度域が結晶性酸化
チタンに比べて低いので、このような金属材料からの成
分の拡散が生じず、このため酸化電位が低く、かつ安定
する。Such an effect may be obtained from the characteristics of the amorphous titanium oxide. At the same time, when the coating is formed on the surface of the metal material, the metal component diffuses from the metal material into the coating. It is highly possible that the crystallinity or composition of the coating has been changed. In the case of a film made of amorphous titanium oxide, since the formation temperature range is lower than that of crystalline titanium oxide, diffusion of components from such a metal material does not occur, so that the oxidation potential is low and stable.
【０００８】前記被膜を製造するには、チタンアルコキ
シドなどの有機チタン化合物のゾルを、金属材料上に塗
布し、好ましくは２３０−２５０℃で熱分解させる。In order to produce the coating, a sol of an organic titanium compound such as a titanium alkoxide is applied on a metal material, and is preferably thermally decomposed at 230 to 250 ° C.
【０００９】金属材料は限定はされないが、特にステン
レス鋼、炭素鋼、金属メッキ鋼が好ましい。メッキの材
質は、亜鉛、亜鉛−鉄、亜鉛−アルミニウム、アルミニ
ウム、クロムなどを例示できる。Although the metal material is not limited, stainless steel, carbon steel and metal-plated steel are particularly preferred. Examples of the plating material include zinc, zinc-iron, zinc-aluminum, aluminum, and chromium.
【００１０】（実験１）導電性ガラス（ＩＴＯ）上に日
本曹達株式会社製の高温焼成型酸化チタン「NDH520C 」
（チタンアルコキシド）を３回ディップコートし、成膜
した。１回コートする毎に、２５０℃で焼成した。焼成
時間は３０分間であり、膜厚は０．３μｍである。膜厚
は、走査型電子顕微鏡による断面測定によった。(Experiment 1) High temperature firing type titanium oxide "NDH520C" manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. on conductive glass (ITO).
(Titanium alkoxide) was dip-coated three times to form a film. Each coating was fired at 250 ° C. The firing time is 30 minutes and the film thickness is 0.3 μm. The film thickness was determined by measuring a cross section with a scanning electron microscope.
【００１１】三電極法によって、この被膜の分極曲線を
測定した。即ち、３％塩化ナトリウム水溶液（ｐＨ７）
中に、導電性ガラス付きの前記被膜を作用極として浸漬
した。参照極として銀・塩化銀電極を使用し、対極とし
て白金電極を使用した。２００Ｗの水銀−キセノン灯を
光源として使用した。光強度は１０ｍＷｃｍ-2とし、波
長は３６０ｎｍとした。作用極の電位差をデジタル電位
差計（ホクト電工 ＨＺ３０００）によって測定した。
この結果を図１に示す。図１から分かるように、光照射
時の酸化チタン被膜の分極電位は−８２０ｍＶであっ
た。これは、同じ条件で測定したアナターゼ結晶からな
る酸化チタン被膜の分極電位（４００−５５０ｍＷ）と
比べて著しく大きな値である。The polarization curve of this coating was measured by the three-electrode method. That is, a 3% aqueous solution of sodium chloride (pH 7)
The coating with the conductive glass was immersed therein as a working electrode. A silver / silver chloride electrode was used as a reference electrode, and a platinum electrode was used as a counter electrode. A 200 W mercury-xenon lamp was used as the light source. The light intensity was 10 mWcm -2 and the wavelength was 360 nm. The potential difference of the working electrode was measured by a digital potentiometer (Hokuto Denko HZ3000).
The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 1, the polarization potential of the titanium oxide film during light irradiation was -820 mV. This is a value significantly higher than the polarization potential (400-550 mW) of the titanium oxide film made of anatase crystal measured under the same conditions.
【００１２】（実験２）チタンアルコキシドの焼成温度
と酸化チタン膜の光照射時の酸化電位との関係を測定し
た。具体的には、実験１と同様にして「NDH520C 」（チ
タンアルコキシド）を導電性ガラス上で焼成した。この
際、焼成温度を２００℃−３００℃で種々変更した。そ
して、実験１と同様にして各被膜の酸化電位を測定し
た。この結果を図２に示す。図２から分かるように、焼
成温度が２３０−２５０℃の領域で、光照射時の酸化電
位が著しく低くなった。暗状態ではこのようなピーク領
域は存在しなかった。(Experiment 2) The relationship between the firing temperature of titanium alkoxide and the oxidation potential of the titanium oxide film during light irradiation was measured. Specifically, "NDH520C" (titanium alkoxide) was fired on conductive glass in the same manner as in Experiment 1. At this time, the firing temperature was variously changed between 200 ° C and 300 ° C. Then, the oxidation potential of each film was measured in the same manner as in Experiment 1. The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 2, in the region where the firing temperature is 230-250 ° C., the oxidation potential during light irradiation was significantly low. No such peak region was present in the dark state.
【００１３】（実験３）チタンアルコキシドの焼成によ
って得られた被膜について、Ｘ線回折法によって結晶性
を確認した。試料としては、実験２と同様にして「NDH5
20C 」（チタンアルコキシド）を２３０℃、２５０℃、
５００℃でそれぞれ焼成して得られた酸化チタン被膜を
用意した。２５０℃および５００℃で焼成した各酸化チ
タン被膜についての回折チャートを図３に示す。図３か
ら分かるように、５００℃で焼成した酸化チタン被膜
は、回折角２５°付近でアナタ−ゼ（１０１）のピーク
が出ている。これに対して、２５０℃で焼成した酸化チ
タン被膜は、このようなピークが見られない。従って、
２５０℃で焼成した酸化チタン被膜はアモルファスであ
る。なお、２３０℃で焼成した酸化チタン被膜について
も、２５０℃で焼成した場合と同様であった。なお、２
００℃で焼成した場合には、膜中に未だ有機物が残存し
ており、実質的に酸化チタン単一相ではない。(Experiment 3) The crystallinity of the coating obtained by firing titanium alkoxide was confirmed by X-ray diffraction. As a sample, "NDH5
20C ”(titanium alkoxide) at 230 ° C, 250 ° C,
Titanium oxide films obtained by firing at 500 ° C. were prepared. FIG. 3 shows a diffraction chart of each titanium oxide film fired at 250 ° C. and 500 ° C. As can be seen from FIG. 3, the peak of anatase (101) appears at a diffraction angle of about 25 ° in the titanium oxide film fired at 500 ° C. In contrast, the titanium oxide film fired at 250 ° C. does not show such a peak. Therefore,
The titanium oxide film fired at 250 ° C. is amorphous. The titanium oxide film fired at 230 ° C. was the same as that fired at 250 ° C. In addition, 2
When calcined at 00 ° C., the organic matter still remains in the film, and the film is not substantially a titanium oxide single phase.
【００１４】（実験４）アモルファス酸化チタンを炭素
鋼上に直接形成し、腐食試験を行った。具体的には、厚
さ１ｍｍの炭素鋼の試験面を粒径０．５μｍのアルミナ
を用いて研磨し、鏡面とし、アセトンで洗浄し、空気中
で乾燥した。この炭素鋼の試験面の被覆率を、０％、５
０％、１００％の３水準とした。被覆率０％ではむろん
被膜はない（比較例）。残りの２水準においては、炭素
鋼の試験面上に、実験１と同様にして酸化チタン被膜を
形成した。焼成温度は２５０℃とした。次いで、３種類
の各試料を、それぞれ別個にｐＨ７の３％塩化ナトリウ
ム水溶液中に投入した。そして、波長３６０ｎｍの紫外
線を、１０ｍＷｃｍ-2の光強度で照射した。浸漬時間は
６０分間とした。炭素鋼の水溶液中への溶出量（腐食溶
出量）を、紫外線ｖｉｓ分光機を用いてチオシアン酸塩
法によって測定した。この結果を図４に示す。(Experiment 4) A corrosion test was performed by forming amorphous titanium oxide directly on carbon steel. Specifically, a test surface of carbon steel having a thickness of 1 mm was polished with alumina having a particle size of 0.5 μm to be a mirror surface, washed with acetone, and dried in air. 0%, 5%
Three levels of 0% and 100% were set. Of course, there is no coating at a coverage of 0% (Comparative Example). In the remaining two levels, a titanium oxide film was formed on the test surface of the carbon steel in the same manner as in Experiment 1. The firing temperature was 250 ° C. Next, each of the three kinds of samples was separately poured into a 3% aqueous solution of sodium chloride at pH 7. Then, ultraviolet light having a wavelength of 360 nm was irradiated at a light intensity of 10 mWcm -2 . The immersion time was 60 minutes. The elution amount (corrosion elution amount) of the carbon steel in the aqueous solution was measured by a thiocyanate method using an ultraviolet vis spectrometer. The result is shown in FIG.
【００１５】図４から分かるように、アモルファス酸化
チタン被覆によって炭素鋼を被覆した場合には、腐食環
境下においても、酸化チタンの光起電力の効果により炭
素鋼の腐食が抑えられた。また、酸化チタンの被覆率が
50％まで低下しても、その効果は維持された。しかも、
酸化チタンを２５０℃という低温で焼成しているため、
金属材料、特に炭素鋼の加熱時の酸化チタン層への金属
の熱拡散による悪影響も少ない。As can be seen from FIG. 4, when the carbon steel was coated with the amorphous titanium oxide coating, even under a corrosive environment, the corrosion of the carbon steel was suppressed by the effect of the photoelectromotive force of the titanium oxide. Also, the coverage of titanium oxide is
The effect was maintained, even when reduced to 50%. Moreover,
Since titanium oxide is fired at a low temperature of 250 ° C,
There is little adverse effect due to thermal diffusion of the metal into the titanium oxide layer when heating a metal material, particularly carbon steel.
【００１６】本発明の一実施形態においては、アモルフ
ァス酸化チタン被膜と金属材料とを別の導電線によって
電気的に接続し、被膜に対して光が照射されたときに被
膜内で生成する電子を導電線を通して金属材料へと移動
させることによって金属材料の電位をその酸化電位より
も低くすることを想到した。これによって、前述した下
地金属材料からの拡散による被膜の光電位の変動による
影響を消去した。しかも、この方法によれば、金属材料
に光が直接当たらないような現場や、金属材料上に犠牲
防食被膜が設けられているような場合においても、金属
材料を効果的に光カソード防食することができる。In one embodiment of the present invention, the amorphous titanium oxide film and the metal material are electrically connected by another conductive wire, and electrons generated in the film when the film is irradiated with light are generated. It has been conceived that the potential of the metal material is made lower than its oxidation potential by moving the metal material through the conductive wire. As a result, the influence of the fluctuation of the light potential of the coating due to the diffusion from the base metal material described above was eliminated. Moreover, according to this method, even in the case where the metal material is not directly exposed to light, or in the case where a sacrificial anticorrosion coating is provided on the metal material, the metal material can be effectively subjected to photocathodic protection. Can be.
【００１７】なお、特開平１１−７１６８４号公報にお
いては、前述のチタン酸化物被膜を形成したステンレス
鋼材において、更に光源の乏しい状態での腐食の進行を
防止しようとしているが、その解決策は、チタン酸化物
被膜と鋼材との間に別の被膜を設けることであった。こ
の開示は、本発明のように防食すべき対象である金属材
料から離れた位置に被膜を設けて光カソード防食を行う
という発想からは遠ざかる方向の開示である。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-71684, it is intended to prevent corrosion of a stainless steel material on which the above-mentioned titanium oxide film has been formed, even in a state where the light source is poor. It was to provide another coating between the titanium oxide coating and the steel material. This disclosure is a disclosure away from the idea of performing photocathodic protection by providing a coating at a position distant from the metal material to be protected as in the present invention.
【００１８】なお、本発明方法は、光カソード防食を改
良したものであって、従来のいわゆる「外部電源方式」
とは、外部電源を要しない点で根本的に異なる。外部電
源方式は極めて高コストであるし、保守点検を要するの
で、広く実用されることは難しい。It should be noted that the method of the present invention is an improvement of the photocathode corrosion protection, and is a conventional so-called "external power supply system".
Is fundamentally different in that no external power supply is required. Since the external power supply method is extremely expensive and requires maintenance and inspection, it is difficult to be widely used.
【００１９】支持部材は、金属板などの金属バルク体で
あってよい。また、本発明の支持部材は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリルニト
リル等のプラスチックからなるフィルムであってよい。
この場合には、フィルムを別体の適当な構造体上に貼り
つけることによって、本発明の防食装置を容易に施工で
きるし、フィルムの張り替えも容易である。従来のよう
に、防食の対象である金属材料上に直接チタン酸化物被
膜を形成する場合は、現場施工は難しいし、被膜の張り
替えも難しい。こうした別体の構造体としては、ガスタ
ンク、ガードレールのような既設構造物がある。既設構
造物上に本発明の酸化チタン被膜を形成し、この酸化チ
タン被膜を既設構造物に結線すると、酸化チタン被膜の
防食性能と、光カソード防食作用とを、既設構造物につ
いて同時に得られる。つまり、既設構造物への本発明の
適用によって、通常の防食作用と、光カソード防食によ
る防食作用とを同時に満足するという付加価値を、一種
類の防食塗料に付加することができるので、産業上好ま
しい。導電線の材質は限定されないが、変形容易な金属
線であることが一層好ましい。金属線の材質は、銀、
銅、鉄、アルミニウム、亜鉛等がある。金属線は、裸線
でも被覆線でもよい。The support member may be a metal bulk such as a metal plate. Further, the support member of the present invention may be a film made of a plastic such as polyethylene, polypropylene, polyester, and polyacrylonitrile.
In this case, the anticorrosion device of the present invention can be easily constructed by attaching the film on a separate appropriate structure, and the film can be easily replaced. In the case where a titanium oxide film is formed directly on a metal material to be anticorrosion as in the related art, it is difficult to perform on-site construction and to replace the film. Such separate structures include existing structures such as gas tanks and guardrails. When the titanium oxide film of the present invention is formed on an existing structure and this titanium oxide film is connected to the existing structure, the anticorrosion performance of the titanium oxide film and the photocathodic protection action can be simultaneously obtained for the existing structure. In other words, by applying the present invention to an existing structure, the added value of simultaneously satisfying the normal anticorrosion effect and the anticorrosion effect due to photocathode anticorrosion can be added to one type of anticorrosion paint. preferable. The material of the conductive wire is not limited, but is more preferably a metal wire that is easily deformed. The material of the metal wire is silver,
There are copper, iron, aluminum, zinc and the like. The metal wire may be a bare wire or a covered wire.
【００２０】金属材料の表面には、他の防食被膜、特に
犠牲防食被膜を形成することができる。こうした防食被
膜の材質としては、公知のものをすべて利用できるが、
以下のものが好ましい。油性塗料（油性ペイント）：ニ
トロセルロースラッカー（クリヤラッカー、ラッカーエ
ナメル、ハイソリッドラッカー、ホットラッカー、特殊
ラッカー）：合成樹脂塗料（フタル酸樹脂塗料、アミノ
アルキド樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、ビニル樹脂塗
料、ポリウレタン樹脂塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗
料、，アクリル樹脂塗料、塩化ゴム樹脂塗料、水性塗
料、珪素樹脂塗料、フッ素樹脂塗料）：特殊性能塗料
（粉体塗料、電着塗料、ビニルゾル塗料、非水ディスパ
ージョン塗料、紫外線硬化塗料、電子線硬化塗料）：特
殊外観塗料（メタリック塗料、多彩模様塗料）。On the surface of the metal material, another anticorrosion coating, in particular, a sacrificial anticorrosion coating can be formed. As the material of the anticorrosion coating, all known materials can be used.
The following are preferred. Oil-based paint (oil-based paint): Nitrocellulose lacquer (clear lacquer, lacquer enamel, high solid lacquer, hot lacquer, special lacquer): Synthetic resin paint (phthalic acid resin paint, amino alkyd resin paint, epoxy resin paint, vinyl resin paint, Polyurethane resin paint, unsaturated polyester resin paint, acrylic resin paint, chlorinated rubber resin paint, water-based paint, silicon resin paint, fluororesin paint): special performance paint (powder paint, electrodeposition paint, vinyl sol paint, non-water disperser) John paint, UV curable paint, electron beam curable paint): Special appearance paint (metallic paint, multi-color paint).
【００２１】本発明の一実施形態においては、金属材料
が地中に埋設された構造物であり、支持部材および被膜
が地上に設けられている。図５はこの一例である。地上
に支柱３によって支持板２が支持されており、支持板２
の上面に複数枚のチタン酸化物被膜１が形成されてい
る。各被膜１は互いに電気的に接続されており、かつ電
線４を通して地盤５中の構造物、例えば地中管６に対し
て接続されている。地中構造物６は光が当たらないの
で、これまではチタン酸化物を利用した光カソード防食
は不可能であり、複雑な外部電源装置が必要であった。In one embodiment of the present invention, the structure is a structure in which a metal material is buried underground, and a support member and a coating are provided on the ground. FIG. 5 is an example of this. The support plate 2 is supported on the ground by a support 3, and the support plate 2
Are formed with a plurality of titanium oxide coatings 1 on the upper surface thereof. Each coating 1 is electrically connected to one another and to a structure in the ground 5, for example an underground pipe 6, via an electric wire 4. Since the underground structure 6 is not exposed to light, photocathode protection using titanium oxide has not been possible so far, and a complicated external power supply device has been required.
【００２２】本発明の他の実施形態においては、金属材
料の少なくとも一部がチタン酸化物とは別の第二の防食
被膜によって被覆されており、この第二の防食被膜によ
って金属材料への光照射が防止されている。図６はこの
一例である。ガードレール９の本体７の表面は、周知の
とおり白色の防食塗料によって被覆されている。本発明
では、これに加えて、本体７上に支柱３を介して支持部
材２を設置し、支持部材２の表面にチタン酸化物被膜１
を貼りつける。そして被膜１を電線４を通してガードレ
ール本体７へと電気的に接続し、白色塗料の下のガード
レール本体を光カソード防食する。In another embodiment of the present invention, at least a part of the metal material is covered with a second anticorrosion film different from titanium oxide, and the second anticorrosion film causes light on the metal material. Irradiation is prevented. FIG. 6 is an example of this. As is well known, the surface of the main body 7 of the guardrail 9 is covered with a white anticorrosive paint. In the present invention, in addition to this, the support member 2 is installed on the main body 7 via the support column 3, and the titanium oxide film 1 is formed on the surface of the support member 2.
Paste. Then, the coating 1 is electrically connected to the guardrail body 7 through the electric wire 4, and the guardrail body under the white paint is subjected to photocathodic protection.
【００２３】本発明の好適な実施形態においては、金属
材料が照明装置の構成材料であり、照明装置が発光した
ときに、この光がチタン酸化物を含む被膜に照射される
ようにする。本実施形態においては、照明装置それ自体
からの光を、照明装置に取り付けられた被膜において利
用するので、照明装置が発光している限りは、照明装置
本体を構成する金属材料を光カソード防食できる。In a preferred embodiment of the present invention, the metal material is a constituent material of the lighting device, and when the lighting device emits light, the light is applied to the coating containing titanium oxide. In the present embodiment, since the light from the lighting device itself is used in the coating attached to the lighting device, as long as the lighting device emits light, the metal material constituting the lighting device main body can be subjected to photocathodic protection. .
【００２４】この実施形態において特に好ましくは、照
明装置が太陽光の強度低下に応じて発光する照明装置で
あり、例えば街灯である。例えば図７においては、街灯
１０の金属材料製の本体８の先端の傘２を支持部材とし
て利用し、傘２の表面に本発明の被膜１を取り付ける。
そして被膜１から電線４を延ばし、本体８に接続する。
こうした実施形態では、更に次の作用効果がある。即
ち、街灯は、通常太陽光を感知し、太陽光が照射してい
る間は発光しない。従って、太陽光が照射している間
は、被膜１で太陽光を利用して街灯本体８を光カソード
防食できる。一方、太陽光の強度が一定値以下にまで低
下すると、太陽光は利用できなくなるが、このときには
街灯が発光し、被膜１に光エネルギーを供給する。しか
も、こうした作用効果は、既存の街灯をまったく改変す
ることなしに、街灯に本発明の防食装置を単に取り付け
ることだけによって得られるのである。In this embodiment, the illumination device is particularly preferably an illumination device that emits light in response to a decrease in the intensity of sunlight, such as a street lamp. For example, in FIG. 7, the umbrella 2 at the tip of the metal material 8 of the streetlight 10 is used as a support member, and the coating 1 of the present invention is attached to the surface of the umbrella 2.
Then, the electric wire 4 is extended from the coating 1 and connected to the main body 8.
In such an embodiment, the following operation and effect can be further obtained. That is, the streetlight normally senses sunlight and does not emit light while the sunlight is radiating. Therefore, while the sunlight is being radiated, the streetlight main body 8 can be subjected to photocathodic protection using the sunlight on the coating 1. On the other hand, when the intensity of sunlight falls below a certain value, sunlight becomes unavailable, but at this time, a street lamp emits light and supplies light energy to the coating 1. Moreover, such an effect can be obtained by simply attaching the anticorrosion device of the present invention to a streetlight without any modification of the existing streetlight.
【００２５】なお、例えば図６、図７において、支持部
材２は既存のガードレールあるいは街灯に既に存在して
いるものであるので、これらの既存の支持部材２上にチ
タン酸化物被膜１を取り付けることができる。この場合
には、チタン酸化物膜１を前述のようにフィルムの表面
に予め形成しておき、このフィルムを粘着剤、接着剤、
マジックテープ等の接合手段によって支持部材２上に貼
りつけることができ、これは特に施工、補修、交換が容
易である。In FIGS. 6 and 7, for example, since the support member 2 is already present in an existing guardrail or street lamp, the titanium oxide film 1 is mounted on the existing support member 2. Can be. In this case, the titanium oxide film 1 is previously formed on the surface of the film as described above, and the film is formed by using an adhesive, an adhesive,
It can be stuck on the support member 2 by a joining means such as a magic tape, which is particularly easy to construct, repair and replace.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、酸
化チタンからなる被膜を用いて金属材料を光カソード防
食するのに際して、酸化チタン被膜への光照射時の酸化
電位を一層卑な方向へと低下させることができる。As described above, according to the present invention, when a metal material is subjected to photocathodic protection using a film made of titanium oxide, the oxidation potential at the time of light irradiation on the titanium oxide film is further reduced. Direction.
【図１】導電性ガラス上のアモルファス酸化チタン被膜
の分極曲線を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a polarization curve of an amorphous titanium oxide film on a conductive glass.
【図２】チタンアルコキシドの焼成温度と、得られた被
膜の暗状態および光照射下における酸化電位との関係を
示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the firing temperature of titanium alkoxide and the oxidation potential of the obtained film in a dark state and under light irradiation.
【図３】２５０℃および５００℃で焼成して得られた各
酸化チタン被膜のＸ線回折チャートである。FIG. 3 is an X-ray diffraction chart of each titanium oxide film obtained by firing at 250 ° C. and 500 ° C.
【図４】酸化チタン被膜によって炭素鋼を０％、５０
％、１００％被覆したときの、３％塩化ナトリウム水溶
液中での鉄の溶出量を示すグラフである。FIG. 4 shows a 0%, 50% carbon steel by titanium oxide coating.
5 is a graph showing the amount of iron eluted in a 3% aqueous sodium chloride solution when 100% and 100% coating is performed.
【図５】地中構造物６の光カソード防食装置を示す模式
図である。FIG. 5 is a schematic view showing a photocathode anticorrosion device for an underground structure 6.
【図６】防食塗料が塗られた構造物であるガードレール
本体７の防食装置を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an anticorrosion device of the guardrail main body 7, which is a structure coated with anticorrosion paint.
【図７】照明装置である街灯の防食装置を示す模式図で
ある。FIG. 7 is a schematic diagram showing a street lamp anticorrosion device which is a lighting device.
【符号の説明】 １ 少なくともチタン酸化物を含む被膜 ２ 支
持部材 ３ 支柱 ４ 電線（導電線） ５ 地盤
６ 地中の構造物 ７ 防食塗料が塗ら
れた構造物（ガードレール）本体 ８ 街灯の本体 ９ 防食塗料が塗られた構造
物（ガードレール） １０ 街灯[Description of Signs] 1 Coating containing at least titanium oxide 2 Support member 3 Post 4 Electric wire (conductive wire) 5 Ground 6 Underground structure 7 Structure (guardrail) body coated with anticorrosion paint 8 Streetlight body 9 Structure (guardrail) coated with anti-corrosion paint 10 Street lamp
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大古 善久 東京都豊島区池袋本町３丁目21番地15 (72)発明者 齋藤 修一 栃木県宇都宮市宝木町２丁目880番地 光 陽電気工事株式会社内 (72)発明者 柏崎 勝久 栃木県宇都宮市宝木町２丁目880番地 光 陽電気工事株式会社内 Ｆターム(参考） 4K060 AA10 EA08 EA12 EB01 EB02 EB05 EB10 4K062 AA10 CA10 EA06 FA04 FA08 FA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshihisa Oko 3-21-15 Ikebukurohoncho, Toshima-ku, Tokyo (72) Inventor Shuichi Saito 2-880, Takaragicho, Utsunomiya-shi, Tochigi Pref. (72) Inventor Katsuhisa Kashiwazaki 2-880, Takaragi-cho, Utsunomiya-city, Tochigi Prefecture F-term (reference) 4K060 AA10 EA08 EA12 EB01 EB02 EB05 EB10 4K062 AA10 CA10 EA06 FA04 FA08 FA12
Claims (6)
ファス酸化チタンからなる被膜に対して光が照射された
ときに前記被膜内で生成する電子を前記金属材料へと注
入することによって、前記金属材料の電位をその酸化電
位よりも低くすることを特徴とする、金属材料の防食方
法。1. A method for protecting a metal material from corrosion, wherein electrons generated in the film when the film made of amorphous titanium oxide is irradiated with light are injected into the metal material. A method for preventing corrosion of a metal material, wherein the potential of the metal material is lower than its oxidation potential.
ことを特徴とする、請求項１記載の金属材料の防食方
法。2. The method according to claim 1, wherein the coating is formed on a surface of the metal material.
記被膜を設け、この被膜と前記金属材料とを導電線によ
って電気的に接続し、前記被膜に対して光が照射された
ときに前記被膜内で生成する電子を前記導電線を通して
前記金属材料へと移動させることを特徴とする、請求項
１記載の金属材料の防食方法。3. The coating is provided on a support member separate from the metal material, the coating is electrically connected to the metal material by a conductive wire, and the coating is irradiated with light. 2. The method according to claim 1, wherein electrons generated in the coating are sometimes transferred to the metal material through the conductive wire.
あり、前記支持部材および前記被膜が地上に設けられて
いることを特徴とする、請求項３記載の金属材料の防食
方法。4. The method according to claim 3, wherein the metal material is a structure buried underground, and the support member and the coating are provided on the ground.
とは別の第二の防食被膜によって被覆されていることを
特徴とする、請求項３記載の金属材料の防食方法。5. The method according to claim 3, wherein at least a part of the metal material is covered with a second anticorrosion coating different from the coating.
り、前記チタン酸化物を含む被膜に対して前記照明装置
の発光が照射されることを特徴とする、請求項３記載の
金属材料の防食方法。6. The metal material according to claim 3, wherein said metal material is a constituent material of a lighting device, and said coating film containing titanium oxide is irradiated with light emitted from said lighting device. Anticorrosion method.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2001247985A true JP2001247985A (en) | 2001-09-14 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001247985A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003066934A1 (en) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Corrosion-resistant structure of metal material and method for surface treatment of metal material |
| WO2010082494A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | 藤森工業株式会社 | Corrosion prevention method and corrosion prevention structure |
| US8673456B2 (en) | 2005-11-15 | 2014-03-18 | Meisei Industrial Company Limited | Composite plated film and laminated film |
-
2000
- 2000-03-08 JP JP2000062815A patent/JP2001247985A/en active Pending
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| JPWO2010082494A1 (en) * | 2009-01-16 | 2012-07-05 | 藤森工業株式会社 | Anticorrosion method and anticorrosion structure |
| JP5470276B2 (en) * | 2009-01-16 | 2014-04-16 | 藤森工業株式会社 | Anticorrosion method and anticorrosion structure |
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