JPH0222782B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の利用分野〕 本発明は海水、淡水化プラント、ポンプ、冷凍
熱、熱交換器およびそれらの配管などのシーリン
グ部分に使用される腐食防止シール材に関するも
のである。 〔発明の背景〕 従来、海水および工業用水などの流体を輸送す
る配管などでは、その接続部はシート状あるいは
リング状のゴム質あるいは石綿などでシーリング
されて微細な隙間を構成している。また一般の機
械および装置におけるボルト締付部分および平面
と平面との接合面も、前記と同様に微細な隙間を
構成している。 上記微細な隙間では、物質の移動が困難である
ため、隙間内の液質中に一定量含有されている溶
存酸素は金属の不働態皮膜の形成に消費されるけ
れども、その補給が困難である欠点がある。 このため隙間内の金属表面（以下隙間内表面と
称す）には、不完全な不働態皮膜のため皮膜に覆
われない金属表面が露出するる恐れがある。一
方、隙間内表面に隣接する外表面は、溶存酸素の
補給が十分に行われているため、金属表面の不働
態皮膜が安定である。 このような状態では、電気化学的に隙間内表面
は液質に対して卑電位を示し、その内表面に隣接
する外表面は貴電位を示すため、隙間内表面と隣
接外表面との間に電位差を生じて隙間内表面が活
性溶解するから、隣接する外表面では隙間内表面
から放出された電荷に対して等価的に溶存酸素の
還元反応（カソード反応）を行うことになる。ま
た隙間内では内表面の溶解により水素イオン濃度
が増加するため、隙間内の液質は酸性に移行す
る。このような状態では、隙間内表面はその不働
態皮膜が不安定となつて溶解するから、隙間腐食
は益益進行する。 上記のように隙間腐食の発生は、隙間内表面が
アノードに、隣接する外表面がカソードにそれぞ
れ分極し、隙間内表面が溶解すると共に、隙間内
の液質が酸性に移行することに基因する。 従来、酸化マグネシウムおよび黒鉛粉末を含有
してなるゴムがあるが（昭和44年７月30日、日刊
工業新聞社発行「ゴム技術ガイドブツク」第191
頁）、これらゴムをシール材として用いても亜鉛
粉末など犠牲陽極となる金属粉末を含有していな
いので腐食防止作用は期待できず、また腐食防止
を目的としたシール材も種々開発されているが
（例えば特開昭52−35230号、特開昭58−5351号）、
いずれも犠牲陽極となる金属粉末は添加されてお
らず、流電防食による作用は期待できない。 〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑み、自然の腐食環境のうちで
著大な腐食性を有する海水中の隙間腐食の発生を
長期間にわたつて防止できる腐食防止シール材を
提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明の腐食防止シール材はゴム質（ゴム状の
弾性体物質）の基材に犠牲陽極となる金属粉末を
添加し、静電荷を帯電させた黒鉛粉末によつて前
記金属粉末を電気的に結合し、シール材に犠牲陽
極作用を付与したものである。 犠牲陽極となる金属粉末としては、被防食部材
より卑の電極電位を有する金属であればよく、例
えば亜鉛粉末、マグネシウムを30〜60％（重量
比）を含有するアルミニウム−マグネシウム合金
の電極電位は著しく卑電位であり、したがつて流
電防食の対象になりうる材料の範囲は広い。 本発明の腐食防止シール材は、その含有物質が
シーリングされた隙間内表面（隙間内の金属表
面）およびこの内表面に隣接する外表面に対して
優先的に溶解する過程で、隙間内の液質が酸性へ
移行するのを阻止して弱アルカリ性に維持し、隙
間内表面の不働態皮膜を安定にするようにしたも
のである。 上記のようにゴム質の基材に例えば亜鉛粉末を
添加した場合、シーリングされた隙間内表面と、
この隙間内表面に隣接する外表面との間に電位差
を発生させないためである。ゴム質の基材中に添
加して分散された亜鉛は表面近傍において露出し
ているため、この露出亜鉛が隙間内表面と接触す
ると、隙間内表面と隣接する外表面をカソードに
分極し、自らはアノードに分極して溶解する。 このように隙間内表面と隣接する外表面はカソ
ード分極するから、電位差はなくなる。このため
隙間内表面は腐食しないので、隣接する外表面と
共に防食することができる。また亜鉛は金属表面
に優先して溶解し、非晶質の水酸化亜鉛となつて
隙間内に拡散する。同時に隙間内の液質も弱アル
カリ性に移行し、隙間内表面の不働態皮膜を安定
にする。 上記理由によつて亜鉛粉末を添加する場合、そ
の添加量はゴム質の基材に対して重量比で５％以
下では、ゴム質のすきま腐食抑制効果が少なく、
また350％以上ではゴム質の架橋反応が速くなり、
ゴム質基材の弾性を阻害するので５〜350％にす
るのが好ましい。 ゴム質基材において酸化マグネシウムは、亜鉛
が非晶質の水酸化亜鉛となつて溶出するので、亜
鉛粉末を有効に消費させるために、ゴム質基材に
吸湿性を付与する作用がある。前記酸化マグネシ
ウムの添加量は、20％以下では効果が少なく、
100％以上ではゴム質基材の弾性を阻害するから
20〜100％にするのが好ましい。 マグネシウムを30〜60％含有するアルミニウム
−マグネシウム合金の場合も、上記と同様の理由
により５〜200％にするのが好ましい。 静電荷を帯電した黒鉛粉末は、その極性のため
ゴム質基材中で連鎖状につながり、これがゴム質
基材中に分散している犠牲陽極となる金属粉末を
電気的に相互に結合させ、金属粉末を有効に消費
させる作用をする。その添加量は、20％以下では
効果が少なく、200％以上では不経済となるから
20〜200％にするのが好ましい。 前記亜鉛粉末またはアルミニウム−マグネシウ
ム合金粉末および黒鉛粉末がゴム質基材に添加さ
れた場合、シール性を阻害しないためには球状あ
るいは多角形状に形成するのがよく、また均一分
散の観点から微細形状に形成するのが好ましい。
しかも前記粉末の直径は0.1μｍ以下では不経済で
あり、100μｍ以上ではシール性を阻害するから
0.1〜100μｍにすることが好ましい。 さらにゴム質基材は耐海水性が良好で、かつ海
水中で隙間腐食を生じ難いものとして、ゴム質の
架橋反応を有機系過酸化物、例えばエチレンプロ
ピレン、クロロプレンゴムおよび金属酸化物で行
うものが適している。 〔発明の実施例〕 次に実施例について説明する。 化学組成がＣ：0.07％、Si：0.56％、Mn：1.31
％、Cr：18.30％、Ni：8.14％である市販のステ
ンレス鋼（SUS304）を加工して円形試験片１を
作り、この試験片１を第１図、第２図に示すよう
に本発明品である供試シール材２（第１表Ａ，Ｂ
参照）を介して一体に結合することにより隙間腐
食試験片を組立て、これを50℃の人工海水中に30
日間浸漬し、隙間内電位をポテンシヨメータを測
定すると共に、隙間内の液質変化を調べた。

【表】

【表】 なお図において、３はテフロンチユーブ、４，
５はポテンシヨメータ（図示せず）に接続された
電極、６はシール材（アラルダイト）である。 上記実験の結果、隙間腐食状態は第２表Ａ，Ｂ
に示すとおりである。この表中の腐食面積率Ａ
は、隙間内表面積が2512mm²に対する腐食面の占め
る割合である。また潜伏期間（日）は隙間腐食を
発生するまでの期間で、その隙間腐食は隙間端面
から起りやすく、端面に赤褐色のさびが認められ
るので、そのさびの発見日付単位で評価したもの
である。したがつて潜伏期間が30日の場合は腐食
されないことを示す。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、著大な腐
食性を有する海水中のステンレス鋼、アルミニウ
ム合金などの隙間腐食の発生を長期間にわたつて
防止し、機械および機器類の信頼性の向上をはか
ることが可能な腐食防止シール材を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のシール材を試験する
ための隙間腐食試験片の組立状態を示す図であ
る。 １……試験片、２……供試シール材、４，５…
…電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゴム質の基材に酸化マグネシウムおよび黒鉛
   粉末を添加し成形してなる腐食防止シール材にお
   いて、基材に犠牲陽極となる金属粉末を添加し、
   黒鉛粉末に静電荷を帯電させて前記金属粉末を電
   気的に結合してなることを特徴とする腐食防止シ
   ール材。 ２ 犠牲陽極となる金属粉末が亜鉛粉末であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の腐食
   防止シール材。 ３ 亜鉛粉末を５〜350％（重量比）添加するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の腐食
   防止シール材。 ４ 犠牲陽極となる物質がアルミニウム−マグネ
   シウム合金であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の腐食防止シール材。 ５ アルミニウム−マグネシウム合金を５〜200
   ％（重量比）添加することを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の腐食防止シール材。