JPH032387A - バルブメタルメツシユ及びその製造方法 - 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】 本発明はメタルメツシュ（金属メツシュ）及びメタルメ
ツシュの製造方法に関する。このメタルメツシュは電気
化学的用途における電極、怜に陰、極防食における陽極
、例えば強化コンクリート構造体中のスチール強化材の
陰極防食における陽極として使用するのに特に適してい
る。本発明は更金属構造体又は金属含有構造体の陰極防
食を行うことによって該構造体の金属の腐蝕を抑制又は
防止することは周知である。かかる構造体の陰極防食を
行うための装置系の一つにおいては、電極を構造体の金
属から離して設置し、そして電極と構造体の金属との間
に電解液を存在させる。電極と構造体の金属が化学電池
（ガルバーニ電池）を形成し、この電池内で電極は陽極
分極し、構造体の金属は陰極分極し、それによって、構
造体の金属の腐蝕が抑制又は防止される。別の装置系に
おいては電極と構造体の金属とをり、Ｃ電力源に接続し
、そして、操作時に、構造体の金属を陰極分極させ、該
金属から離隔して設けられている竜骨を陽極分極させ、
それによって、構造体の金属の腐蝕を抑制又は防止して
いる。かかる金属の陰極防食又は金属含有構造体、特に
、スチール構造体の陰極防食は、広範囲の分野、特に海
洋領域で行われている；例えば陰極防食は海洋スチール
製掘削プラットフォーム及び油井の保護及び海面下に浸
漬したスチールパイプの保護及び船舶の船体の保護に使
用されている。陰極防食は地下に埋設されたパイプライ
ンの腐蝕の抑制又は防止にも使用されている。

スチール強化コンクリート構造体中のスチール製強化用
棒材（鋼棒）　（ｓｔｅｅｌ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅ
ｎｔ　ｂａｒ）（以下、“リバー″（“ｒｅｂａｒ”）
と称する）の腐蝕の抑制又は防止は特殊な問題を伴って
いる。

かかるコンクリート構造体中のリバーの腐蝕は該構造体
の多孔質コンクリート中の水の存在及び／又はこの水中
の塩化物イオンの存在によって生じ得る。塩化物イオン
はコンクリートを製造する際の塩化物浪人骨材及び／又
は塩化物混入水の使用の結果として及び／又は塩化物含
有除氷用塩の構造体上の使用の結果として存在するもの
であり、この塩化物イオンは前記構造体の多孔質コンク
リート中に浸透し、前記リバーと接触するに至る。

かかる塩化物含有除氷用塩類をコンクリート構造体と接
触させて使用することは橋梁（ｂｒｉｄｇｅ）、特にブ
リッジデツキ（ｂｒｉｄｇｅ　ｄｅｃｋ）及び駐車用ガ
レージのごとき構造体について及びかかる構造体の支持
部材については特に重大な問題を生ずる。

かかる構造体のリバーの腐蝕により、錆の筋（ｒｕｓｔ
　５ｔｒｅａｋ）によって生ずる構造体の変色という比
較的軽微な問題から始まって、リバーのスチールの容積
と比較して錆の容積が増大することにより構造体のコン
クリートに割れ（ｓｐａｌｌｉｎｇ）と亀裂（ｃｒａｃ
ｋｉｎｇ）が生ずるという問題を経て、更に、リバーが
完全に破損することによって構造体が完全にあるいは場
合によっては突発的に破損するという問題まで発生し得
る。

かかるリバーの陰極防食を行うために多くの異るシステ
ムが提案されているが、これらの装置系の全てにおいて
、操作時陽極として働く電極は構造体と電気的に接触し
、リバーは陰極分極する。

かかる装置系の大部分においては陽極分極する電極は保
護層、例えばセメント質層（ｃｅｍｅｎｔｉｔｏｕｓｌ
ａｙｅｒ）より被覆されており、この層は陽極を保護し
かつ陽極と構造体のコンクリートとの電気的接触を防止
している。

従来提案されている第１の形式のシステムにおいては、
操作時陽極としての働きをする電極は犠牲陽極であり、
電気化学的作用（ｇａｔｖａｎｉｃ　ａｃｔｉｏｎ）の
結果として電流が流れる。かかる系においては外部の電
源からの電力の供給は行われない。かかる系の例は前記
コンクリート構造体上に設置された、多数の亜鉛ストリ
ップ又は多孔亜鉛シートの形の犠牲陽極である。かかる
系は操作時に犠牲陽極が消費され従って定期的に交換し
なければならないという欠点、及びより重要なことであ
るが、コンクリートの電気抵抗が大きいので、必要な電
流を発生させるためには電圧が不十分であるという欠点
がある。

第２の形式のシステム、すなわち、実際により一般的に
使用されている、いわゆる、印加電流型の系においては
、操作時に陽極として働く電極は、この電極は系の作動
時に大きな速度で消費されることがないと云う意味にお
いて“永久的″でありそしてこの系の作動は外１部電源
からり、Ｃ電力を供給することにより行われる。この第
２の形式の系は多数提案されており、その幾つかを例と
して説明する。

かかる系においては、陽極は柔軟なワイヤー、例えば白
金ワイヤーの形であることができ、このワイヤーをコン
クリート構造体のスロット中に設置し、このスロットを
炭素質又は他の裏込め（ｂａｃｋ　ｆｉｌｌ）で覆う。

公開英国特許出願箱２．１４０゜４５６号明細書には陽
極が導電性材料の被膜であり、この被膜がコンクリート
構造体の外面に施されている形式の陰極防食系が記載さ
れている。導電性被膜は導電性顔料例えばグラファイト
、カーボン又はコークス粉とエポキシ樹脂のごとき有機
バインダーとからなる導電性ペイントであり得る。公開
欧州特許出願第０１４７９７７号明細書には陽極が多数
の長いストランドからなり、かつこのストランドが連結
して柔軟なオープンメツシュを形成しておりそして少な
くとも若干のストランドは導電性でありかつ炭素質材料
からなる形式の陰極防食系が記載されている。ストラン
ドは例えば炭素繊維であるか又はストランドは金属コア
例えば銅コアと、このコア上の導電性被覆（この被膜は
有機重合体と該重合体中に分散させた炭素質物質とから
なる）とからなり得る。英国特許第２．１７５．６０９
号明細書にはオープンメツシュの形の多数のバルブメタ
ル（例えばチタン）のワイヤーと、該ワイヤー上に設け
られた、操作中、実質的に消費されることのない電気触
媒的活性物質の被覆とからなるエクステントエリア陽極
（ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ａｒｅａ　ａｎｏｄｅ）を陽極と
して使用する陰極防食系が記載されている；上記電気触
媒的活性物質の被覆は例えば白金族金属又は白金族金属
酸化物からなる。このメツシュ構造体は織成又は編成に
より形成されたものであるか、又はメツシュ構造体は溶
接構造体、すなわち、ストランドが交叉している、溶接
されたストランドの網状構造の形のものであり得る。米
国特許第４．７０８．８８８号明細書にはバルブメタル
ストランドの網目構造によって定められる孔（ｖｏｉｄ
）のパターンを有するバルブメタルメツシュである印加
電流陽極を含有する、陰極防食されたスチール強化コン
クリート構造体が記載されている。このメタルメツシュ
はバルブメタルのシートを少な（とも１０倍まで、場合
により３０倍まで拡展（ｅｘｐａｎｄ）することにより
製造することができそしてこのメタルメツシュはその表
面に電気触媒的活性物質の被覆を有している。

陽極分極する電極がバルブメタルからなる場合には、バ
ルブメタルの表面は電気触媒的活性物質の被覆を有して
いることが必要である。バルブメタルがかかる被膜を有
していない場合には、電極表面に非導電性の酸化物被覆
が形成されることにより、バルブメタルは陽極分極した
ときに不動態化し、その結果、電極はすぐに電流を導通
しなくなるであろう。電極が陽極分極したときに電流を
導通し続けそして陽極として作用し続けるためには、前
記英国特許第２．１７５．６０９号明細書及び米国特許
第４．７０８．８８８号明細書に記載されるごとく、電
極の表面に電気触媒的活性物質の被覆を有することが必
要である。

本発明は電気触媒的活性物質で被覆されたメタルメツシ
ュ、例えばバルブメタルメツシュからなる電極及び電気
触媒的活性物質で被覆された、かかるメタルメツシュの
製造に関する。

かかる物質は多くの異る方法でオーブンメタルメツシュ
（ｏｐｅｎ　ｍｅｔａｌ　ｍｅｓｈ）に施し得る。例え
ば電気触媒的活性物は該物質の適当な先駆体化合物の溶
液から電着によりメタルメツシュに施し得る。

すなわち、メタルメツシュをかかる溶液に浸漬しそして
メタルメツシュを陰極分極させ得る。別法として、上記
物質は真空蒸着又はスパッタリングによりメタルメツシ
ュの表面に施し得る。かかる被覆をメタルメツシュの表
面に施すための好ましい方法においてはメタルメツシュ
に電気触媒的活性物質の先駆体化合物の溶液又は分散体
を被覆しついでかく被覆されたメツシュを加熱して被覆
を乾燥させついで先駆体化合物を分解し、該化合物を所
望の電気触媒的活性物質に転化させる。この好ましい方
法においては溶液又は分散体をメツシュ上に塗布するか
又は噴霧することにより、あるいは、溶液又は分散体中
にメツシュを浸漬することにより被覆を施し得る。

オープンメタルメツシュはかなり寸法の大きいもの、例
えば長さが５０ｍ又はそれ以上であり、幅が約１ｍ又は
２ｍ又はそれ以上という大きさのものであるため、メツ
シュを被覆する際に若干の問題、特に取扱い上の問題が
生じ得る；すなわち、この問題は、例えば、メツシュを
電解により被覆した場合あるいは電気触媒的活性物質の
先駆体化合物の溶液又は分散体中にメツシュを浸漬しつ
いで被覆メツシュをオーブン中で加熱することによりメ
ツシュの被覆を行った場合に生じ得る。前記したごとき
大きな寸法のメタルメツシュを溶液又は分散一体中に浸
漬しついで被覆メツシュをオーブン中で加熱することが
不都合であることは明らかであろう。特に、溶液又は分
散体を収容するための大型のタンクと大型のオーブンと
が必要となるであろう。かかる大きな寸法のメツシュを
取扱う場合の問題を解決しかつ大型のタンクとオーブン
を使用する必要を回避するための明瞭な方法は、メツシ
ュがコイルの形にあるときにメツシュを被覆しかつ必要
に応じて加熱する方法である；特に、メタルシートの展
延（又は膨張）　（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）により製造さ
れるメタルメツシュが、通常、コイルの形で製造されか
つ使用前はコイルの形で貯蔵される場合、上記の方法を
行い得る。コイルの形のメツシュは、依然としでや＼嵩
高でかつ取扱いが非常に容易な形状のものではないが、
巻かれていない（ｕｎｃｏｉｌｅｄ）形のメツシュより
は取扱いが非常に容易であることは明らかでありかつ大
型のタンりとオーブンを必要としないであろう。すぐに
使用する場合には、被覆メツシュを巻戻すことができる
。コイルの形のバルブメタルのメツシュに電気触媒的活
性物質の被覆を施す方法は米国特許第４、７０８．８８
８号明細書に記載されている；この方法はメツシュがコ
イルの形にあるときに、例えばこのコイルを電気触媒的
活性物質の先駆体化合物の溶液中に浸漬することにより
、上記先駆体化合物の溶液をコイルの形にあるメツシュ
に被覆しついで被覆メツシュを乾燥しついで乾燥被覆中
の先駆体化合物を分解してメツシュ表面に電気触媒的活
性物質を形成させることからなる。

バルブメタルメツシュそれ自体はバルブメタルのシート
中に多数の平行なスリットを形成しついでシートを伸長
してシートを展延（ｅｘｐａｎｄ）させてメツシュを形
成させることにより、既知の方法に従って製造し得る；
かく展延させたシートにおけるメツシュは、通常、菱形
である。かかる製造方法は米国特許第４．７０８．８８
８号明細書に記載されている。この米国特許は米国特許
出願５ｅｒｉａｌ　Ｎｏ。

８５５５５１に対して許可されたものであり、この米国
特許出願は米国特許出願５ａｒｉａｌ　Ｎｏ、７３１４
２０号の部分継続出願である。この後者の部分継続出願
の明細書には“エキスパンデッドメタルメツシュは被覆
のだめの支持体として有用であり得る”ということ（す
なわち電気触媒的活性物質を被覆するのに有用であるこ
と）及び“支持体はメツシュの形になる前に被覆するこ
ともできる”ということＪ（記載されている。

前記したごとく、電気触媒的活性物質の被覆を、すでに
形成されたメツシュに施す方法は、メツシュがコイルの
形である場合でも、幾つかの困難性、通常、メツシュの
寸法が大きいことに伴うメツシュの取扱いの困難性を伴
っている。一方、メツシュの形にする前のシートのごの
き支持体を被覆する場合には、シートは取扱いを容易に
行い得るような寸法を有するので、かかる取扱いの困難
性を伴わないことは明らかであろう；従って、メツシュ
を形成した後よりもメツシュを形成する前に電気触媒的
活性物質の被覆を施すことが望ましいことは明らかであ
る。実際、シートは慣用的に電気触媒的活性物質で被覆
される電極と類似する寸法を有しており、従って、電極
塗装技術で慣用されている塗料溶液用タンクとオーブン
を使用することが可能であり得る。

シートのごときバルブメタル支持体を電気触媒的活性物
質で被覆しついでこのシートにスリットを形成しかつシ
ートを展延することによりシートをメツシュの形に転化
した場合には、得られたメツシュはそのストランドの表
面の一部にしか被覆を有していない。特に、メツシュは
通常その平面上にあるメツシュのストランドの表面にだ
けは工程で暴露された、メツシュのストランドの表面は
被覆されていない。

本発明者はメツシュのストランド上にかかる非被覆表面
が存在することにより、メツシュを陰極防食の用途に使
用した場合、あるいは他の形式の電気化学的用途に使用
した場合においても問題を生じ得ることを認めた。特に
本発明者は被覆メツシュの有用な寿命、すなわち、メツ
シュが許容される電圧で所望の電流を導通ずることがで
きる時間は、希望する程の大きさであることができない
ことを認めた。この寿命の低下は電解液及び／又は電解
生成物、例えば電解により生じた酸による被覆の脱落（
ｕｎｄｅｒｍｉｎｊｎｇ）によって生ずるものであり、
恐らくは、通常メツシュの平面上にありかつ電気触媒的
活性物質で被覆されている、メツシュのストランドの表
面からの被覆の損失を招来すると考えられる。

本発明は電気触媒的活性物質で被覆されていない表面が
メツシュのストランド上に存在する場合でもメツシュの
操作寿命が低下することのないバルブメタルメツシュの
製造方法に関する。本発明は更にこの方法で製造された
バルブメタルのメツシュに関する。

本発明によれば、多数の相互に連結された（ｉｎ−Ｌｅ
ｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　）ストランドからなりかつ該ス
トランドの一部だけが電気触媒的活性物質の被覆（又は
被膜）、をされているバルブメタルメツシュを製造する
方法において、バルブメタルメツシュのストランドの、
電気触媒的活性物質の被膜を有していない表面にバルブ
メタルの酸化物の被覆を形成させることを特徴とするバ
ルブメタルメツシュの製造方法が提供される。

部分的に被覆されたメツシュは電気触媒的活性物質の被
覆を有するバルブメタルのシートにスリットを形成しく
５ｌｉｔ）ついで伸長してシートを展延させかつメツシ
ュを形成させる方法により最も好都合に製造され、従っ
て、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも表面の
一部が電気触媒的活性物質の被膜で被覆されているバル
ブメタルメツシュの製造方法であって、バルブメタルの
シート中に多数のスリットを形成しついで該シートを伸
長して、多数の相互に連結したストランドからなるエキ
スパンデッドオープンメツシュを形成すること；スリッ
トの形成と伸長を行う前の前記シートの少なくとも一方
の面、好ましくは両方の面の少なくとも一部は電気触媒
的活性物質の被覆（被膜）を有すること；そして、電気
触媒的活性物質の被覆を有していない、前記オープンメ
ツシュのストランドの表面にバルブメタルの酸化物の被
覆を形成させること；からなるバルブメタルメツシュの
製造方法が提供される。

本発明によれば、更に、多数のストランドからなり、該
ストランドの表面の少なくとも一部は電気触媒的活性物
質の被膜（被覆）を有しておりそしてストランドの被覆
されていない表面の実質的に全てがバルブメタルの酸化
物の被膜（被覆）を有することを特徴とするバルブメタ
ルメツシュが提供される。

この好ましい態様においてバルブメタルのシートを展延
させることにより、通常、メツシュの平面中にありかつ
電気触媒的活性物質の被膜を有する表面を有する、多数
の相互に連結されたストランドと、通常、メツシュの平
面を横切る方向にありかつ被覆されていない表面を有す
るストランドとからなるオープンメタルメツシュが製造
される。

更に、シートの一方の表面だけがかく被覆されている場
合には、通常、メツシュの平面中にある、メツシュのス
トランドの表面の一部も被覆されていない。本発明者は
メツシュのストランドのこれらの被覆されていない表面
上に、該メツシュを電気化学的用途に使用する前に、例
えば陰極防食において陽極として使用する前に、バルブ
メタルの酸化物の被膜を形成させることによりメツシュ
の有用な操作寿命が著しく増大することを知見した。

展延させるシートはバルブメタルのシート、すなわち、
チタン、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム
又はタングステン、又は、これらの金属の１種又はそれ
以上のかつ類似する性質を有する合金のシートである。

経済的な理由からチタン及びその合金が好ましい。本発
明の方法で展延させてオープンメツシュの形にするシー
トの寸法には忰別な制限はないが、シートがその取扱い
を容易にする寸法を有することが好ましいことは明らか
であり、事実、シートは従来、電気触媒的活性物質の被
膜で被覆されている電極に類似する寸法、従って、シー
トを従来電極を被覆するのに使用されている装置内で上
記物質で被覆することを可能にする寸法を有し得る。例
えばシートは、本発明の方法の展延工程で使用するのに
好都合であるという理由で長方形であることができ、ま
た、シートは０．０２ｍ〜５ｍの幅と０．２５ｍ〜５ｍ
又はそれ以上の長さを有することができる；しかしなが
ら、本発明の方法は上記した範囲外の寸法を育するシー
トを用いても行うことができ従って上記の寸法は単に例
示したに過ぎないものである。

シートの少なくとも一方の面は電気触媒的活性物質の被
膜を有する。シートの両面がかかる被膜を有することが
好ましいがその理由はかかるシートから製造されたオー
プンメツシュにおいては、通常、メツシュの平面にある
、メツシュの一方の面だけでなしに両方の面がかかる電
気触媒的活性物質の被膜を有するものであろうというこ
とにある。

電気触媒的活性物質の被膜の機能は本発明の方法で製造
されたオープンメツシュが陽極としての働きを行いかつ
メツシュが陽極分極したときに電流を通過させ続けるこ
とを可能にすることである。

多くの金属、特にバルブメタルは、該金属が陽極分極し
たとき、金属表面に酸化物層が形成されるため不動態化
する；従って、金属が陽極としての作用を継続するため
には、金属表面に電気触媒的活性物質の被膜を存在させ
ることが必要である。

電気触媒的活性物質は電極の分野で周知であるが、その
適当な物質を以下に例示する。以下に示す以外の物質も
バルブメタルシート上の被膜として使用し得る。

電気触媒的活性物質は白金族から選ばれた金属であるか
又は白金族から選ばれた１種又はそれ以上の金属の合金
であるか又は白金族から選ばれた金属の酸化物又はかか
る酸化物の１種又はそれ以上の混合物であるか又は白金
族から選ばれた金属の１種又はそれ以上と該金属の酸化
物の１種又はそれ以上との・混合物であり得る。使用し
得る他の電気触媒的活性物質としては白金族から選ばれ
た金属の１種又はそれ以上とバルブメタルの酸化物の１
種又はそれ以上との混合物又は固溶体が挙げられる。特
定の電気触媒的活性物質としては白金金属自体、酸化ル
テニウムと酸化チタンとの固溶体、白金金属と酸化イリ
ジウムとの混合物及び酸化イリジウムが挙げられる；後
者の２種の被膜はメツシュを陽極として使用する際に酸
素を発生させる場合に特に適当である。酸化イリジウム
を含有するか又は酸化イリジウムから本質的になる被服
は、メツシュを陽極として使用したときに酸が生ずる場
合、例えばメツシュを強化コンクリ−１・構造体のリバ
ーの陰極防食において陽極として使用した場合に長い寿
命を有し従ってかかる酸化イリジウム含有被膜は好まし
いものである。

他の電気触媒的活性物質も使用し得る。

電気触媒的活性物質の被覆方法も電極の分野で周知であ
り従ってかかる被覆方法を詳述する必要はないであろう
。一般的には、被膜は電気触媒的活性物質の分解性の先
駆体化合物の１種又はそれ以上の溶液又は分散体からシ
ートの表面の１つ又はそれ以上に沈着させる；上記溶液
又は分散体は場合により他の物質の分解性先駆体を含有
している。例えば溶液又は分散体は金属又は酸化物に分
解され得る、白金族金属の分解性化合物を含有し得る。

ハロゲン化物又は有機化合物を包含する適当な化合物は
当業者に周知である。溶液又は分散体は塗布又は噴霧に
より、あるいは、シートを溶液又は分散体中に浸漬する
ことにより、シート表面に沈着させ得る。分解性化合物
はシート表面の被覆を例えば酸素含有雰囲気中で高温で
焼成することにより、あるいは、金属又は酸化物を溶液
から電解的に沈着させることにより、電気触媒的活性物
質に転化させ得る。適当な温度は先駆体化合物の種類に
応じて４００〜９００℃の範囲である。

バルブメタルシートがその表面に所望の被覆量の電気触
媒的活性物質の被覆を有するためには溶液又は分散体の
被膜の沈着と分解性先駆体化合物の電気触媒的活性物質
への転化を繰返すことが必要である。本発明の方法で製
造されるオープンバルブメタルメツシュの上の電気触媒
的活性物質の被覆量を、メタルメツシュが許容される長
さの時間、陽極として機能するのに十分なものにするた
めにば、展延させる前のシートの表面上の上記活性物質
の被覆量が少なくともＩｇ／ｒｒ？であることが好まし
い。一般的には、シート表面上の電気触媒的活性物質の
被覆量が大きければ大きい程、バルブメタルシートから
製造されるオープンメツシュの陽極としての寿命はより
長いであろう。この理由から、シート表面上の電気触媒
的活性物質の被覆量は少なくとも２゜５ｇ／　ｒｄであ
ることが好ましい。

一般的には一’＋　５０ｇ／ｒｙ？を越える被覆量を有
する・ことは必要ないであろう。

電気触媒的活性物質の被覆を施す前に、シートを例えば
サンド−プラスチング及び／又は稀薄な酸水溶液中への
浸漬を行うことにより清浄化し得る。更に電気触媒的活
性物質の被覆を施す前に、予備被覆、例えばバルブメタ
ル酸化物、例えば酸化タンタル又は酸化チタンの被覆を
シートに施し得る。かかる予備被覆は既知の方法で施し
得る。

被覆メタルシートは当業者に既知の方法により展延して
オープンメツシュの形とし得る。

シートは、通常、長方形であり従って通常、−対の比較
的長い辺と一対の比較的短い辺とを有するであろう；メ
ツシュの製造はシート中に一連の平行なスリットを形成
しついでシートを伸長して展延させ、オープンメツシュ
を形成させることにより行い得る。僅かに異る展延方法
を使用し得る。

第１の方法においてはシートの幅と交叉させて、比較的
長い辺の間にスリットを形成させついでスリットを形成
させたシートを長さ方向に伸長することにより展延させ
得る。第２の方法においては、シートの長さに沿って、
比較的短い辺の間にスリットを形成させついでスリット
を形成させたシートを幅の方向に伸長して展延させ得る
。

本発明の方法で展延させるシートの寸法はシートを展延
させる特定の方法を考慮して選択されるであろう。通常
、展延はシートを一軸方向に伸長させることにより行わ
れる。例えば、シートを前記した第１の方法に従って長
さ方向に伸長させる場合には、シートの幅はオープンメ
ツシュに望まれる幅とほぼ同一であり、一方、シートの
長さはオープンメツシュに要求される長さより非常に小
さいであろう。例えばシートは約１ｍ又は２ｍの幅を有
するか又はオープンメタルメツシュに望まれるいかなる
幅をも有し得るであろう。シートは任意所望の長さを有
することができかつオープンメツシュについての希望の
長さまで展延させ得る。

シートを前記第２９方法に従って幅方向に展延させる場
合にはシートは比較的長いものでありかつ少なくともオ
ープンメツシュについて要求される大きさの長さを有す
るが、一方、シートの幅はオープンメツシュについて望
まれる幅より非常に小さいであろう。例えばシートを５
０倍まで展延させて幅１ｍのオープンメツシュを製造す
る場合には、シートは数（至）の幅、例えば２　ｃｍの
幅を有するであろう。

シート中に形成されるスリットの長さ、一方のスリット
と他方のスリットとの間隔及びシートを伸長し、展延さ
せる程度により、製造されるオープンメツシュの寸法及
び特にメツシュの開口率（ｖｏｉｄａｇｅ）が決定され
る。シートの展延により製造されるメツシュは、通常、
メツシュの平面内にある表面と、通常、メツシュの平面
を横切る方向の表面とを有するストランドからなる。所
望ならば、メツシュを例えば圧延により平坦にし得る。

シート中の一方のスリットと他方のスリットとの間の間
隔は１０ｏ＋ｍの大きさであることができ、この場合、
製造されるメツシュのストランドも１０ｍｍまでの寸法
を有するであろう。しかしながら、−方のスリットと他
方のスリットとの間の間隔は、通常、５市以下であろう
。製造されるメツシュが適当な強度を有するためには、
一方のスリットと他方のスリットとの間の間隔及び従っ
て製造されるメツシュのストランドの寸法は、通常、少
なくとも０．２印、好ましくは少なくとも０．５＋ｎｍ
であるが、上記の間隔は一般的な指針として示したもの
であり、これに限定されるものではない。

本発明の方法で製造されるオープンメタルメツシュのス
トランドの寸法は、一部、本発明の方法で使用されるシ
ートの厚さによっても決定される。

前記した理由でシ、−トは、通常、少なくとも０．２ｍ
ｍ、好ましくは少なくとも０．５ＩＩＩｍの厚さを有す
るであろう。一般的にはシートは５帥以下、好ましくは
２　ｍｍ以下の厚さを有するであろう。

オープンメタルメツシュに要求される特性は、少なくと
もある程度、メタルメツシュを取付ける電極の特定の用
途によって決定されるであろうが、メツシュは通常、少
なくとも８０％の開口率を有しておりそしてメツシュが
陰極防食装置の陽極として使用される場合は開口率は、
通常、少なくとも９０％であろう。開口率は９８％とい
う大きさであり得る。しかしながら、メツシュは８０％
以下、場合によっては８０％よりかなり小さい開口率を
有し得る。

オープンメツシュは、通常、ダイヤモンド型のパターン
を有するであろう。個々のメツシュの寸法もメツシュを
取付ける電極の特定の用途によって変動するであろうが
、メツシュが陰極防食装置の陽極として使用される場合
、特に、スチール強化コンクリート構造体の強化用バー
の陰極防食装置の陽極として使用される場合には、メツ
シュが５〜２５０　ｍｍのＬＷＤと３〜１００胴のＳＷ
Ｄで有することが適当である。

メタルシートを展延させる程度は、通常、少なくとも１
ｏｌｌ、好ましくは少なくとも２０：ｌであるが、３０
：１又はそれ以上という大きさでもあり得る。

本発明の方法においてはオープンメツシュのストランド
の電気触媒的活性物質の被覆を有していない表面、例え
ば通常メツシュの平面を横切る、ストランドの表面にバ
ルブメタルの酸化物の被覆が施される。

バルブメタルの酸化物はオープンメツシュ自体のバルブ
メタル（オープンメツシュを構成するバルブメタル）の
酸化物であることが最も好都合である；これはかかる酸
化物は特に容易に形成されるという理由によるものであ
る。すなわち、バルブメタルの被覆オープンメツシュを
酸素含有雰囲気、例えば酸素自体又は空気中で加熱して
、バルブメタルメツシュの電気触媒的活性物質を含有し
ていない表面を酸化し、該表面にバルブメタルの酸化物
の被覆を形成し得る。加熱を行う温度は例えば４００〜
６００℃、例えば４７５〜５２５°Ｃであり得る。

バルブメタルの酸化物を形成させるための他の方法も使
用し得る。バルブメタルメツシュのストランドの非被覆
表面を酸化することにより、周囲温度での空気酸化によ
り生ずるものより実質的に大きい厚さを有するバルブメ
タルの酸化物の被覆が生成し従って形成される酸化物が
メツシュの操作寿命を増大させることにおいて大きな効
果を有するようにするたには、バルブメタルの酸化がバ
ルブメタルストランドの表面１ｒｒｒ当り少なくとも１
ｇの量で形成されるような時間と温度で酸化を行うこと
が好ましい。−船釣には、バルブメタルの酸化物は２０
ｇ／ｒｒｉ以上の量で存在させる必要はないであろう。

メツシュの非被覆表面にバルブメタルの酸化物の被覆を
設ける場合には、バルブメタル酸化物の被覆を形成させ
る前にメツシュを巻取ることが好都合である。このこと
は、非被覆表面のバルブメタルを酸化するためにメツシ
ュを例えばオープン中で加熱する場合、特に好都合であ
る。

本明細書においてはバルブメタルのストランド上でのバ
ルブメタルの酸化物の形成は被覆シートの伸長と展延の
後に行うものとして述べたが、バルブメタルの酸化物の
被覆はシート中にスリットを形成させた後であってかつ
シートを伸長させてメツシュを形成させる前にも行い得
ることを理解すべきである。本発明の方法のこの態様に
おいては、バルブメタルの酸化物の被覆はシート中にス
リットを形成することにより暴露されたバルブメタルシ
ートの表面及びもしあるとして、電気触媒的活性物質の
被覆を有していないものになった表面に形成させ得る。

オープンメツシュは多くの用途において電極として使用
し得るが、特に、種々の形式の陰極防食装置系で陽極と
して使用するのに適している。例えばオープンメツシュ
は地下に埋設されるスチール含有構造体の陰極防食を行
うための装置系で陽極として使用するのに適している；
上記構造体は地下で水（これは汚染水（ｂｌａｃｋｉｓ
ｈ　ｗａｔｅｒ）であり得る）と接触し、その結果、ス
チール含有構造体が腐蝕される。かかるスチール含有構
造体としては一部又は全体が地下に埋設されるパイプラ
イン、スチール含有支持構造体及び貯槽が挙げられる。

腐蝕に対して陰極防食し得る他の構造体としては水中、
特に、塩水、例えば海水中に浸漬されるかかるスチール
含有構造体が挙げられる。この種の構造体としてはスチ
ールパイプライン、特に、ガス及び油を移送するための
海洋パイプライン、及び、油及びガス掘削・生産プラッ
トホーム、特に海洋で使用されるかかるプラットホーム
のスチール支持脚が挙げられる。かかる装置系において
はメタルメツシュから形成された１個又はそれ以上の電
極が構造体のスチールから間隔を置いて設置される。

しかしながら、本発明のオープンメツシュは強化コンク
リート構造体中のスチール補強材の陰極防食を行う装置
系において陽極として使用するのに特に適している；上
記構造体においてはコンクリート中に存在する水により
及び／又はコンクリート中に存在する塩類により、すな
わち、汚染骨材及び／又は汚染水の使用及び／又は構造
体上での除氷用塩類の使用の結果としてコンクリート中
に存在する塩類により強化用バー（リバー）の腐蝕が生
ずる。

かかるリバーの陰極防食を行うための装置系はスチール
製強化用バーをその内部に有するコンクリート構造体と
、該強化用バーから間隔を置いて設けられたかつ上記構
造体と電気的に接続されている１個又はそれ以上の電極
とからなりかつこの系においては電極は前記したごとき
オープンメタルメツシュの１つ又はそれ以上により提供
される。

この装置系の操作においてはリバーと電極をり、　Ｃ。

電力電源に接続し、リバーを陰極分極させそしてオープ
ンメタルメツシュを陽極分極させることによってリバー
の腐蝕を抑制又は防止し得る。コンクリート構造体上の
オープンメタルメツシュはコンクリートの保護層又は他
の保護材料で覆うことができる。この装置系を作動させ
るのに必要な電解液は構造体の多孔質コンクリート中に
存在する水によって提供され、この水はその中に溶解し
た塩類を含有し得る。

強化コンクリート構造体は任意の好都合な形態を採り得
る。例えばこの構造体はブリッジデツキ（ｂｒｉｄｇｅ
　ｄｅｃｋ）又は駐車用ガレージにおけるごとき車道（
ｒｏａｄｗａｙ）又は支柱（ｐｉｌｌａｒ）例えば高架
道路（ｅｌｅｖａｔｅｄ　ｒｏａｄｗａｙ）の支柱、建
築物内の支柱又は建築物内のビーム（ｂｅａｍ）であり
得る。コンクリート構造体はりσ−を含有しておりそし
て多数のかかるリバーは相互に離隔して設けられており
かつ構造体全体に分布されている。リバーは任意の好都
合な形を採り得る。例えば建築物内の支柱又はビームに
おいてはリバーは分離された、間隔を有するかつ離れて
いるスチールバーの形であることができ、一方、ブリッ
ジデツキ又は道路においては、リバーはメツシュの形、
例えばバーが交叉している部分で溶接されている、分離
したバーからなるメツシュの形であり得る。

以下に本発明の実施例を示す。

夾朋 １ｍの長さと１ｍの幅を有する厚さ１　ｍｍのチタンシ
ートを１０重量％蓚酸水溶液中に９０℃の温度で８時間
浸漬してシートを清浄化しかつエツチングしついで水で
洗浄し、乾燥した。

ついで乾燥シートの両面にペンタノール中に２０ｇ／ｌ
のＴａｃｊ７．を含有する溶液を刷毛塗りし、シートを
空気中で乾燥しついでかく被覆されたシートを５００℃
の温度のオーブン内の空気中で２０分間加熱してＴａｃ
ｌｓをＴａｔｅｓに転化した。被覆、乾燥及び加熱工程
を繰返してシート表面に５ｇ／ＩＴ？のＴａｘｅｓの被
覆を形成させた。ついでかく被覆されたシートにペンタ
ノール中の１Ｉｔｌｒｃｉ’ｓの溶液（【「金属に基づ
いて１５ｇ＃りを刷毛塗りし、シートを溶液から取出し
、空気中で乾燥しついでかく被覆されたシートを４００
℃の温度のオーブン内の空気中で２０分間加熱して１．
ＩｒＣ１，を１ｙＯ３に転化させた。上記の被覆、乾燥
及び加熱工程を繰返してシート表面に３ｇ／ｒｒｒのＩ
「０．の被覆を形成させた。

ついでかく被覆されたシートに多数の平行なスリットを
形成し一ついでシートを伸長させることによりシートを
展延させて、幅１　ｆｆＩｍのストランドからなり、網
目の大きさが３．８ｃｍ　Ｘ　８．５ｃｍのメツシュを
製造した。ついでこのメツシュを４７５℃の温度のオー
ブン内の空気中で１時間加熱して、スリ・ソト形成工程
で暴露されたメツシュの表面を酸化した；すなわち、上
記メツシュ表面にＴｉｅ、を形成させた。

ついでかく被覆されたメツシュについて下記の３種の別
々の電解液内で促進寿命試験を行った：Ａ、脱イオン水
中に溶解させた３重量／容量％のＮａＣｊ！の溶液。

Ｂ６強化コンクリート構造体の気孔中の水に類似した溶
液；すなわち、１．８ｇのＣａ（０１１）ｔと、脱イオ
ン水中の１．５重量／容量％のＮａＣｌの溶液Ｉｉとの
混合物。

Ｃ０脱イオン水中の溶解させた４重ｆｆｉ／容量％のＮ
ａ０１１の溶液。

電解槽はガラス容器からなり、その中に前記の方法で作
成したメツシュを直径１７２インチ（約１．３ｃｍ）の
チタン棒から２インチ（約５ｃｍ）離れた位置に設置し
そして電解液Ａ、Ｂ又はＣを電解槽に装入した。電解槽
にり、　Ｃ，電流を１．８Ａｈｄの一定の陽極電流密度
で供給し、電解槽の電圧を常に監視した。電解液の温度
は３０℃とした。

９０日間、すなわち２１６０時間電解を継続した後に、
電解液Ａ、Ｂ及びＣの電解の電圧は変化していなかった
；すなわち、電解開始時の電圧の増大は認められなかっ
た。

１、８Ａ／　ｒｒｒでの９０日間の連続的電解はスチー
ル強化構造体の陰極防食のための装置系の２０年間の操
作に相当すると考えられる。

前記の方法で作成した被覆メタルメツシュに対する酸性
の環境の影響を調べるために、このメタルメツシュを１
０ｐｐｍ以下の鉄を含有する３５．４重量／容量％塩酸
水溶液に２５℃の温度で浸漬した。この水溶液は強化コ
ンクリート構造体中のリバーを保護するための陰極防食
装置系中の陽極の周囲に存在する、強度に酸性の環境に
類似するものである。この酸溶液に９０日間浸漬した後
に、酸によるＴｉの溶解は観察されなかった；このこと
は溶液がＴｉ３＋による紫色を呈さないことによって示
される。

メツシュ上の被覆にも酸による侵蝕の徴候は認められな
かった。

比較のため、被覆メツシュを４７５℃のオーブン内の空
気中で１時間加熱する工程を省略したこと以外、前記と
同様の方法に従って被覆シートを作成した。このメツシ
ュを２５℃の塩酸水溶液に浸漬したところ、１４日後に
酸溶液が強い紫色を呈し、チタンが溶解したことを示し
ていた。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．多数の相互に連結されたストランドからなりかつ該
   ストランドの一部だけが電気触媒的活性物質の被覆を施
   されているバルブメタルメッシュを製造する方法におい
   て、バルブメタルメッシュのストランドの、電気触媒的
   活性物質の被覆を有していない表面にバルブメタルの酸
   化物の被覆を形成させることを特徴とするバルブメタル
   メッシュの製造方法。
2. ２．バルブメタルのシート中に多数のスリットを形成し
   ついで該シートを伸長して、多数の相互に連結したスト
   ランドからなるエキスパンデッドオープンメッシュを形
   成すること；スリットの形成と伸長を行う前の前記シー
   トの少なくとも一方の面の少なくとも一部は電気触媒的
   活性物質の被覆を有すること；そして、電気触媒的活性
   物質の被覆を有していない、前記オープンメッシュのス
   トランドの表面にバルブメタルの酸化物の被覆を形成さ
   せること；からなる請求項１に記載の方法。
3. ３．スリットの形成と伸長を行う前のシートの両面が電
   気触媒的活性物質の被覆を有する請求項２記載の方法。
4. ４．バルブメタルはチタン又はチタン合金である請求項
   １〜３のいずれかに記載の方法。
5. ５．シートは０．０２〜５ｍの巾と０．２５〜５ｍの長
   さを有する請求項２〜４のいずれかに記載の方法。
6. ６．電気触媒的活性物質は白金族金属及び／又は白金族
   金属酸化物からなる請求項１〜５のいずれかに記載の方
   法。
7. ７．電気触媒的活性物質は白金と酸化イリジウムの混合
   物又は酸化イリジウムからなる請求項６に記載の方法。
8. ８．電気触媒的活性物質は少なくとも１ｇ／ｍ＾２の被
   覆量で存在させる請求項１〜７のいずれかに記載の方法
   。
9. ９．電気触媒的活性物質は５０ｇ／ｍ＾２以下の被覆量
   で存在させる請求項８に記載の方法。
10. １０．シート中に形成されるスリットは相互に平行であ
    りそして１０ｍｍ以下の距離で他のスリットから離れて
    設けられている請求項２〜９のいずれかに記載の方法。
11. １１．スリットは少なくとも０．２ｍｍの距離で他のス
    リットから離れて設けられている請求項１０に記載の方
    法。
12. １２．シートは５ｍｍ以下の厚さを有する請求項２〜１
    １のいずれかに記載の方法。
13. １３．シートは少なくとも０．２ｍｍの厚さを有する請
    求項１２に記載の方法。
14. １４．スリット付シートを伸長して８０％〜９８％の範
    囲の開口率を有するオープンメッシュを形成する請求項
    ２〜１３のいずれかに記載の方法。
15. １５．バルブメタル酸化物はメッシュのバルブメタルの
    酸化物である請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
16. １６．バルブメタル酸化物はオープンメッシュを酸素含
    有雰囲気中で加熱することにより形成させる請求項１〜
    １５のいずれかに記載の方法。
17. １７．バルブメタル酸化物はスリット付シートを酸素含
    有雰囲気中で加熱することにより形成させる請求項２〜
    １５のいずれかに記載の方法。
18. １８．加熱は４００℃〜６００℃の温度で行う請求項１
    ６又は１７に記載の方法。
19. １９．バルブメタル酸化物の被覆は１〜２０ｇ／ｍ＾３
    の被覆量で形成させる請求項１〜１８のいずれかに記載
    の方法。
20. ２０．請求項１〜１９のいずれかに記載の方法で製造さ
    れたバルブメタルメッシュ。
21. ２１．多数のストランドからなり、該ストランドの表面
    の少なくとも一部は電気触媒的活性物質の被覆を有して
    おりそしてストランドの被覆されていない表面の実質的
    に全てがバルブメタルの酸化物の被覆を有することを特
    徴とするバルブメタルメッシュ。
22. ２２．スチール含有構造体と該構造体のスチールから離
    れて設けられている電極の１つ又はそれ以上とからなる
    スチール含有構造体の陰極防蝕システムにおいて、電極
    が請求項１５に記載のオープンメタルメッシュからなる
    ことを特徴とする陰極防蝕システム。
23. ２３．スチール含有構造体はスチール強化コンクリート
    構造体である請求項２２に記載のシステム。