JP3152499B2

JP3152499B2 - 酸素発生用電極およびその製造方法

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Publication number: JP3152499B2
Application number: JP12002992A
Authority: JP
Inventors: 弘聡斎藤; 幸雄川嶋; 一英大江
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JPH05287572A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な酸素発生用電極
と、その製造方法とに関するものである。さらに、詳し
くいえば、本発明は、所望の水溶液を電解して、陽極で
酸素を発生させる反応に好適に用いられる、優れた耐久
性と低い酸素過電圧とを有する酸素発生用電極と、これ
を製造するための方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属チタンを導電性基体とし、そ
の上に白金族金属やその酸化物の被覆層を設けた金属電
極が、種々の電解工業の分野において使用されている。
例えば、チタン基板上に、ルテニウムとチタンの酸化物
や、ルテニウムとスズの酸化物の被覆を施した電極が食
塩電解による酸素発生用陽極として知られている（特公
昭４６−２１８８４号公報、特公昭４８−３９５４号公
報、特公昭５０−１１３３０号公報）。

【０００３】ところで、電解工業においては、前記の食
塩電解の場合のように塩素発生を伴う電解のほかに、
酸、アルカリあるいは塩の回収、銅、亜鉛などの金属の
採取、めっき、陰極防食など酸素発生を伴う場合があ
る。

【０００４】そして、このような酸素発生を伴う電解
に、塩素発生用として慣用されている電極、例えば前記
のチタン基板上に、ルテニウムとチタンの酸化物やルテ
ニウムとスズの酸化物の被覆を施した電極を用いると、
短期間で腐食し、電解が不能になる。このため、特に酸
素発生用として構成された電極が用いられている。この
ような電極としては、酸化イリジウム−白金系電極、酸
化イリジウム−酸化スズ系電極、白金めっきチタン電極
などが知られているが、最も一般的に使用されているの
は鉛系電極や可溶性亜鉛陽極である。

【０００５】しかしながら、これらの公知の電極は、そ
の使用目的によっては種々のトラブルを生じ、必ずしも
適当なものとはいえない。例えば亜鉛めっき用の陽極と
して可溶性亜鉛陽極を用いると、陽極の溶解が著しいの
で極間距離の調節を頻繁に行わなければならないし、ま
た鉛系の不溶性陽極を用いると、電解液中に混入した鉛
の影響によりめっき不良を生じる。また、白金めっきチ
タン電極は、１００A/dm² 以上の高電流密度で、いわゆ
る高速亜鉛めっきを行う場合には、消耗が激しく使用す
ることができない。

【０００６】したがって、酸素発生を伴う電解用とし
て、なんら障害を伴わずに、広い分野に普遍的に適用で
きる電極の開発が、電極製造技術における重要な課題の
１つになっている。

【０００７】他方、一般に被覆層を有するチタン基板電
極を陽極として、酸素発生を伴う電解を行うと、基板と
被覆層との間に酸化チタン層を生じ、次第に陽極電位が
高くなり、ついには被覆層が剥離して陽極が不働態化す
ることがしばしばみられる。このため、このような中間
に形成される酸化チタンの生成を抑制し、陽極の不働態
化を防止し、電気抵抗の上昇を防止するために、各種金
属酸化物を適当な下地層ないし中間層として設けること
が行われている（特公昭６０−２１２３２号公報、特公
昭６０−２２０７５号公報、特開昭５７−１１６７８６
号公報、特開昭６０−１８４６９０号公報など。）

【０００８】しかしながら、このようにして設けられた
下地層は、一般に被覆層よりも導電性が低いため、高電
流密度で電解を行う場合には、期待するほどの効果が得
られないのが実状である。また、卑金属酸化物に白金を
分散させた下地層を設けること（特開昭６０−１８４６
９１号公報）や、バルブ金属酸化物と貴金属からなる中
間層を設けること（特開昭５７−７３１９３号公報）も
提案されているが、白金はそれ自体耐食性が低いため、
下地層としての効果が不十分であるし、またバルブ金属
酸化物を混合する場合には、その種類や配合量におのず
から制約があり、所期の効果を奏することが困難であ
る。

【０００９】そのほか、導電性金属基体の上に酸化イリ
ジウムと酸化タンタルを含む下地層を介して二酸化鉛被
覆を施した電極も知られているが（特開昭５６−１２３
３８８号公報、特開昭５６−１２３３８９号公報）、こ
の下地層は単に金属基体と二酸化鉛被覆との間の密着性
を改善し、ピンホールなどに起因する腐食を防止する効
果があるだけで、これを酸素発生を伴う電解に用いた場
合、酸化チタンの生成抑制の効果が不十分な上に、電解
液中に鉛が混入するのを避けられないという欠点があ
る。

【００１０】また、導電性金属基体上に、酸化イリジウ
ムと酸化タンタルを下地層として、上地層に下地層より
酸化イリジウムを施した電極（特開昭６３−２３５４９
３号公報）や、上地層に下地層より酸化イリジウム量を
増大した酸化イリジウム−酸化タンタル電極（特開平２
−６１０８３号公報、特開平３−１９３８８９号公報）
も提案されている。この場合、特開平２−６１０８３号
公報のものは、金属換算で、下地層がＩｒ２．６〜８．
１モル％、上地層がＩｒ１７．６〜６６．７モル％を含
有する。また、その比較例では下地層のＩｒが１６．７
モル％のものがある。また、特開平３−１９３８８９号
公報のものは、下地層がＩｒ４０〜７９．９モル％（比
較例で３０モル％）、上地層がＩｒ８０〜９９．９モル
％のものである。すなわち、上地層よりＩｒプアな下地
層のＩｒ量としては８．１モル％以下、あるいは１６．
７モル％以上のものが知られている。しかし、これらの
ものは上地層の酸化イリジウムが酸化イリジウムと酸化
タンタルからなる下地層よりも酸素過電圧が高いため、
電力ロスを生じる。また、電解後の酸素過電圧の経時変
化や電極寿命の点で満足できない。しかも電解後に密着
強度が低下することがある。

【００１１】なお、特公平３−５５５５８号公報には、
Ｉｒ量１９．８〜３９．６モル％の酸化イリジウム−酸
化タンタルの単層被覆が記載されているが、このものも
酸素過電圧や寿命や密着強度等の点で不十分である。

【００１２】さらには、酸素過電圧の低い電極として、
酸化イリジウムと酸化タンタルと白金を含むものが知ら
れている（特開平１−３０１８７６号公報）。しかし、
このものでも、下地層にイリジウムや白金を用いる必要
があるためコスト高になるのを免れない上に、寿命や経
時劣化の点においても、酸化イリジウムと酸化タンタル
を含む電極以上に長くすることはできない。また電解後
の密着強度の点でも不十分である。

【００１３】また、下地層として、分散被覆された白金
と酸化イリジウムあるいは卑金属酸化物とを設け、外層
に酸化イリジウムあるいは白金とバルブ金属の酸化物と
を設けた電極も知られている（特開平２−１９０４９１
号公報、特開平２−２００７９０号公報、特開昭５９−
１５００９１号公報など）。しかし、この電極は下地層
がコスト的にも高く、予想以上の耐久性が期待できな
い。

【００１４】また白金または酸化イリジウムとバルブ金
属の酸化物との下地層と、この下地層上に、白金または
二酸化鉛層からなる電極も知られている（特開平２−２
９４４９４号公報）が、酸素過電圧も高く、寿命も不十
分である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的は
チタン等の導電性基板上に、酸化イリジウムを主体とす
る被覆を有する電極において、中間に酸化チタンが生成
するのを効果的に抑制し、酸素発生を伴う電解に用いた
場合に、長期間に亘って、なんの支障もなく使用するこ
とができ、しかも高電流密度での電解においても低い陽
極電位を示す電極を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、優れた耐
久性を有し、長期間にわたって使用可能な酸素発生用電
極を開発するために種々研究を重ねた結果、チタンのよ
うな導電性基体上の酸化イリジウム−酸化タンタル下地
層に添加するＩｒ量を特定の範囲とすることにより電気
抵抗を低下させうる上に、電極の消耗劣化を抑制しうる
ことを見出した。また、この下地層の上に所定のＩｒ量
とした酸化イリジウム−酸化タンタル層を設けることに
より電気抵抗の増大を伴うことなく中間下地層における
劣化を抑制しうることを見出し、これらの知見に基づい
て本発明をなすに至った。

【００１７】すなわち、上記の下記（１）〜（６）の本
発明により達成される。（１）導電性基体上に、金属換算でイリジウム８．４〜
１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル％を含有
する酸化イリジウムと酸化タンタルとのみからなる下地
層を有し、この下地層を介して、金属換算でイリジウム
８０〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの上地層
を設けた酸素発生用電極。

【００１８】（２）導電性基体上に、金属換算でイリジ
ウム８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６
モル％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第
１層を設け、この第１層を介して、金属換算でイリジウ
ム８０〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モ
ル％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２
層を設け、さらにその上に金属換算でイリジウム４０〜
７９．９モル％およびタンタル２０．１〜６０モル％を
含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第３層を設
けた酸素発生用電極。

【００１９】（３）導電性基体上に、金属換算でイリジ
ウム８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６
モル％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第
１層を設け、この第１層を介して金属換算でイリジウム
８０〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層
を設け、さらにその上に金属換算でイリジウム４０〜７
９．９モル％およびタンタル２０．１〜６０モル％を含
有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層を設
け、さらにその上に前記第２層および第３層を積層した
ユニットを少なくとも一単位以上設けた酸素発生用電
極。

【００２０】（４）導電性基体上に、まずイリジウム化
合物とタンタル化合物とを含有する溶液を塗布した後、
酸化性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム
８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとのみから
なる下地層を形成し、次いで、この上にイリジウム化合
物およびタンタル化合物を含有する溶液を塗布した後、
酸化性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８
０〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モル％
を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの上地層を
形成する酸素発生用電極の製造方法。

【００２１】（５）導電性基体上に、まずイリジウム化
合物とタンタル化合物とを含有する溶液を塗布した後、
酸化性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム
８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第１層
を形成し、次いで、この上にイリジウム化合物およびタ
ンタル化合物を含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲
気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８０〜９９．
９モル％およびタンタル０．１〜２０モル％を含有する
酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層を設け、さら
に、この上にイリジウム化合物およびタンタル化合物を
含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲気中で熱処理し
て、金属換算でイリジウム４０〜７９．９モル％および
タンタル２０．１〜６０モル％を含有する酸化イリジウ
ムと酸化タンタルとの第３層を形成する酸素発生用電極
の製造方法。

【００２２】（６）導電性基体上に、まずイリジウム化
合物とタンタル化合物とを含有する溶液を塗布した後、
酸化性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム
８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第１層
を形成し、次いで、この上にイリジウム化合物およびタ
ンタル化合物を含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲
気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８０〜９９．
９モル％およびタンタル０．１〜２０モル％を含有する
酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層を設け、さら
に、この上にイリジウム化合物およびタンタル化合物を
含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲気中で熱処理し
て、金属換算でイリジウム４０〜７９．９モル％および
タンタル２０．１〜６０モル％を含有する酸化イリジウ
ムと酸化タンタルとの第３層を形成し、さらにこの上
に、前記第２層および第３層を交互に少なくとも１層ず
つ形成する酸素発生用電極の製造方法。

【００２３】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。本発明の電極に用いられる導電性基板とし
ては、例えばチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ
などのバルブ金属またはこれらのバルブ金属の中から選
ばれた２種以上の金属の合金が挙げられる。

【００２４】本発明の電極においては、これらの導電性
基体上に、下地層として、酸化イリジウムおよび酸化タ
ンタルからなる層が設けられている。そして、この下地
層のイリジウムおよびタンタルの割合は、金属換算で、
イリジウムが８．４〜１４モル％およびタンタルが８６
〜９１．６モル％の範囲にあることが必要である。この
範囲内においてのみ、良好な結果が得られ、イリジウム
が１４モル％より多すぎても、８．４モル％より少なす
ぎても、下地膜の膜抵抗低下を招き、酸素過電圧の上昇
を招くことになり、また経時劣化が生じてしまう。ま
た、イリジウムが１４モル％をこえると、電極寿命も低
下する。

【００２５】所期の効果を十分達成するには、被覆層に
おいて、下地層中のイリジウム金属を金属換算で０．１
〜３mg/cm²の割合となるように施すのが好ましい。

【００２６】また、本発明では、この下地層の上に酸化
イリジウムおよび酸化タンタルからなる上地層が被覆さ
れて設けられる。この上地被覆層の金属換算のイリジウ
ムおよびタンタルの割合は、イリジウムが８０〜９９．
９モル％、タンタルが２０〜０．１モル％の範囲にある
ことが必要である。この範囲内においては、酸化イリジ
ウムの割合が多い方が良好な結果が得られるが、９９．
９モル％より多いと密着強度が低下し十分な効果が発揮
されない。また、酸化イリジウムが８０モル％より少な
いと、過電圧の増加を招く。

【００２７】なお、この被覆層においては、酸化イリジ
ウムをイリジウム換算で０．０１〜７mg/cm²の割合で施
すのが好ましい。この被覆層がイリジウム換算で０．０
１mg/cm²未満では電解時の電極消耗量が多く、耐久性が
低下するし、また７mg/cm²を超えると密着強度が低下す
る。

【００２８】次に、この酸素発生用電極を製造するため
の良好な実施態様を説明すると、導電性基体上に、白金
化合物およびタンタル化合物を含有する溶液を塗布した
後、酸化性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウ
ム８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モ
ル％を含有する、酸化イリジウムおよび酸化タンタルか
らなる被覆層を設ける。

【００２９】この際使用する塗布液は、熱分解によって
酸化イリジウムになる化合物、例えば塩化イリジウム酸
（Ｈ₂ ＩｒＣｌ₆ ・６Ｈ₂ Ｏ）塩化イリジウムなどのイ
リジウム化合物と、熱分解によって酸化タンタルになる
化合物、例えば塩化タンタルのようなハロゲン化タンタ
ルやエトキシタンタルのようなタンタルアルコキシドな
どのタンタル化合物とを、所定の割合で適当な溶媒に溶
解することによって調製することができる。

【００３０】また、酸化性雰囲気中での熱処理は、前記
塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥した後、酸素の存
在下に、一般に０．０５気圧以上の酸素分圧で、好まし
くは４００〜５５０℃の範囲の温度において焼成するこ
とによって行われる。この操作は必要な担持量になるま
で複数回繰り返される。

【００３１】このようにして、所望の担持量の下地層が
得られるが、本発明においては、さらにこの上にイリジ
ウム化合物およびタンタル化合物を含有する溶液を塗布
した後、酸化性雰囲気中で熱処理して金属換算でイリジ
ウム８０〜９９．９モル％およびタンタル２０〜０．１
モル％を含有する酸化イリジウムおよび酸化タンタルか
らなる上地被覆層を形成させる。この際使用する塗布液
は、前記同様熱分解によって酸化イリジウムになる化合
物と、熱分解によって酸化タンタルになる化合物例えば
塩化タンタルのようなハロゲン化タンタルやエトキシタ
ンタルのようなタンタルアルコキシドなどのタンタル化
合物を所定の割合で適当な溶媒に溶解することによって
調製することができる。

【００３２】また、酸化性雰囲気中での熱処理は、この
塗布液を下地層の上に塗布し、乾燥したのち、酸素の存
在下好ましくは４００〜５５０℃の範囲の温度におい
て、焼成することによって行われる。この操作は必要な
担持量に達するまで複数回繰り返される。このようにし
て、下地層の上に所望の担持量を有する酸化イリジウム
−酸化タンタル上地層が施され、本発明の電極が得られ
る。

【００３３】これらの被覆層、すなわち下地層、上地層
を形成するための熱処理を酸化性雰囲気中で行わない場
合には、酸化が不十分になり、金属が遊離状態で存在す
るので得られる電極の耐久性が低下する。

【００３４】さらに、本発明では、上記の下地層および
上地層を第１層および第２層として、この上にさらに酸
化イリジウム−酸化タンタルの第３層を設けることがで
きる。第３層の組成は、金属換算で、イリジウム４０〜
７９．９モル％、タンタル６０〜２０．１モル％であ
る。この第３層により、より一層の密着強度ならびに電
解中の機械的強度が向上する。

【００３５】ただし、この第３層組成でイリジウムが７
９．９モル％より多いと、電解中の機械的強度が低下す
ることとなり、また、４０モル％より少ないと、過電圧
の増加を招くことになる。なお、この第３層の設層法は
前記と全く同様である。

【００３６】第３層の酸化イリジウムの担持量は、イリ
ジウム換算で０．０１〜７mg/cm²が好ましい。少なすぎ
ると密着強度の低下を招きまた、多すぎると、密着強度
が低下することとなる。

【００３７】このような場合、第２層および第３層は第
１層上に交互に複数積層してもよい。ただし、第３層を
最上層に存在させると、その効果が発揮されるので、第
２層と第３層との積層ユニットを２単位以上、特に２〜
１０単位設けることが好ましい。このように第２層と第
３層とのユニットを積層することにより、電解中の機械
的強度が向上する。なお、このように、第２層と第３層
とのユニットを積層する際に、その担持量は、第２層お
よび第３層の総計が上記のとおりとなるようにすればよ
い。さらに、第１層、第２層、第３層中にはルテニウ
ム、パラジウム、ロジウム、オスミウムなどの白金族金
属や、これらの白金族酸化物、あるいはチタン、ニオ
ブ、ジルコニウムなどのバルブ金属酸化物や酸化スズ等
が１０重量％以下含有されてもよい。

【００３８】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。

【００３９】実施例１〜５、比較例１〜１５第１表に示されるように、酸化イリジウムと酸化タンタ
ル、あるいは酸化イリジウムと白金金属と酸化タンタル
とが所定の組成比に相当するような所定の割合で、塩化
イリジウム酸（Ｈ₂ ＩｒＣｌ₆ ・６Ｈ₂ Ｏ）とタンタル
エトキシド［Ｔａ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₅ ］、あるいは塩化イ
リジウム酸（Ｈ₂ ＩｒＣｌ₆ ・６Ｈ₂ Ｏ）と塩化白金酸
（Ｈ₂ ＰｔＣｌ₆ ・６Ｈ₂ Ｏ）とタンタルエトキシド
［Ｔａ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₅ ］をブタノールに溶解して、イ
リジウム／タンタルの組成比、または白金／イリジウム
／タンタルの組成比を変化させた金属換算濃度８０g/l
の下地または上地用塗布液を調整した。

【００４０】別に、熱シュウ酸でエッチングしたチタン
基体上に、前記下地用塗布液を刷毛で塗布し、乾燥した
後、電気炉に入れて空気を吹き込みながら５００℃で焼
き付けた。この塗布、乾燥、焼き付けの操作を適当な回
数所定の担持量になるまで繰り返して、酸化イリジウム
と酸化タンタル等の表１に示される各種被覆下地層を作
製した。ただし、一部は比較用の単層膜被覆とした。な
お、下地層のイリジウム担持量は０．３〜０．７mg/cm²
とし、その他下地層を単層膜被覆で用いる場合にはイリ
ジウム担持量を１．８〜２．３mg/cm²とした。

【００４１】さらに、この下地層に前記上地用塗布液を
刷毛で塗布し、乾燥した後、電気炉に入れて空気を吹き
込みながら５００℃で焼き付けた。この塗布、乾燥、焼
き付けの操作を適当な回数所定の担持量になるまで繰り
返して、下地層の上に酸化イリジウムと酸化タンタルの
上地層が被覆した電極試料を作製した。上地層のイリジ
ウムの担持量は１．３〜１．７mg/cm²とした。

【００４２】次に、この作製した電極について、酸素過
電圧を測定した。測定方法は電位走査法により、３０
℃、１モル／ｌ硫酸水溶液中で電流密度２０A/dm² にお
ける値を求めた。その結果を表１に示す。

【００４３】また、この電極について６０℃、１モル／
ｌ硫酸水溶液中で寿命試験を行った。この電極を陽極と
して陰極には白金を用い、電流密度２００A/dm² で電解
を行った。その結果も表１に示した。

【００４４】また、電極の経時変化については、上記寿
命試験を１０００時間まで行い、試験を一時中断して上
記の酸素過電圧の測定法により１０００時間経過後の酸
素過電圧を求め、その値と初期値との差を求めて評価を
行った。

【００４５】また、被覆層のコーティングを下地層と上
地層を設けた電極の効果を明らかにするため電解中の電
極の機械的強度を試験した。試験方法は、上記寿命試験
を１０００時間まで行い、その後超音波による振動剥離
試験を５分間行い、振動剥離試験前後の膜厚を蛍光Ｘ線
分析により測定し、減量を求め評価を行った。

【００４６】なお、電極の寿命は○：２０００時間以
上、△：１０００〜２０００時間、×：１０００時間以
下で表示してあり、電解可能時間を示している。また、
酸素過電圧の経時変化は○：０．３V 以下、△：０．３
〜０．７V 、×：０．７V 以上の過電圧の上昇で示して
いる。そして、電極膜厚の剥離は○：５％以下、△：５
〜１０％、×：１０％以上の超音波減量で表示してい
る。

【００４７】

【表１】

【００４８】実施例２１〜２５、比較例２１〜２４実施例１〜５と同様にして表２に示される第１層、第２
層、第３層をこの順で有する電極を作製した。結果を表
２に示す。なお、実施例２１〜２５において、第１層の
イリジウム担持量は０．３〜０．７mg/cm²、第２層のイ
リジウム担持量は１．３〜１．７mg/cm²、第３層のイリ
ジウム担持量は０．３〜０．７mg/cm²とし、ただし、比
較例２１の単層膜被覆度ではイリジウム担持量１．８〜
２．３mg/cm²とした。

【００４９】

【表２】

【００５０】実施例３１〜３７、比較例３１実施例２１〜２５と同様にして、表３に示されるコーテ
ィングパターンで被覆を形成した。結果を表３に示す。
なお、Ａの被覆層のイリジウム担持量は、実施例３１〜
３７で０．３〜０．７mg/cm²、比較例３１で０．８〜
１．２mg/cm²、Ｂの被覆層のイリジウム担持量は、実施
例３１〜３７で１．２〜１．６mg/cm²、比較例３１で
０．７〜１．１mg/cm²、Ｃの被覆層のイリジウム担持量
は、実施例３１、３２で０．５〜０．９mg/cm²、実施例
３３〜３７で０．６〜１．０mg/cm²、比較例３１で１．
０〜１．４mg/cm²とした。

【００５１】

【表３】

【００５２】これらの結果から明らかなように本発明の
電極は低い酸素過電圧を示し、しかも酸素過電圧の経時
変化も小さく、機械的密着強度も強く著しく長い寿命を
有する。

【００５３】

【発明の効果】本発明の電極は、酸素発生を伴う電解に
おいて陽極として使用する場合、低い槽電圧で長期間の
使用に耐える上、１００A/dm² 以上の高電流密度で電解
を行っても、耐久性に優れ、機械的強度も高く、長期間
の使用が可能である。また、酸素過電圧の経時変化も少
ない。このようにして、本発明の電極は、酸素発生用電
極として、好適である。

フロントページの続き (72)発明者大江一英東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (56)参考文献特開平２−61083（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に、金属換算でイリジウム
８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとのみから
なる下地層を有し、この下地層を介して、金属換算でイ
リジウム８０〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜
２０モル％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルと
の上地層を設けた酸素発生用電極。
【請求項２】導電性基体上に、金属換算でイリジウム
８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第１層
を設け、この第１層を介して、金属換算でイリジウム８
０〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モル％
を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層を
設け、さらにその上に金属換算でイリジウム４０〜７
９．９モル％およびタンタル２０．１〜６０モル％を含
有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第３層を設け
た酸素発生用電極。
【請求項３】導電性基体上に、金属換算でイリジウム
８．４〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル
％を含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第１層
を設け、この第１層を介して金属換算でイリジウム８０
〜９９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モル％を
含有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層を設
け、さらにその上に金属換算でイリジウム４０〜７９．
９モル％およびタンタル２０．１〜６０モル％を含有す
る酸化イリジウムと酸化タンタルとの第２層を設け、さ
らにその上に前記第２層および第３層を積層したユニッ
トを少なくとも一単位以上設けた酸素発生用電極。
【請求項４】導電性基体上に、まずイリジウム化合物
とタンタル化合物とを含有する溶液を塗布した後、酸化
性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８．４
〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル％を含
有する酸化イリジウムと酸化タンタルとのみからなる下
地層を形成し、次いで、この上にイリジウム化合物およ
びタンタル化合物を含有する溶液を塗布した後、酸化性
雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８０〜９
９．９モル％およびタンタル０．１〜２０モル％を含有
する酸化イリジウムと酸化タンタルとの上地層を形成す
る酸素発生用電極の製造方法。
【請求項５】導電性基体上に、まずイリジウム化合物
とタンタル化合物とを含有する溶液を塗布した後、酸化
性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８．４
〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル％を含
有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第１層を形成
し、次いで、この上にイリジウム化合物およびタンタル化合
物を含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲気中で熱処
理して、金属換算でイリジウム８０〜９９．９モル％お
よびタンタル０．１〜２０モル％を含有する酸化イリジ
ウムと酸化タンタルとの第２層を設け、さらに、この上にイリジウム化合物およびタンタル化合
物を含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲気中で熱処
理して、金属換算でイリジウム４０〜７９．９モル％お
よびタンタル２０．１〜６０モル％を含有する酸化イリ
ジウムと酸化タンタルとの第３層を形成する酸素発生用
電極の製造方法。
【請求項６】導電性基体上に、まずイリジウム化合物
とタンタル化合物とを含有する溶液を塗布した後、酸化
性雰囲気中で熱処理して、金属換算でイリジウム８．４
〜１４モル％およびタンタル８６〜９１．６モル％を含
有する酸化イリジウムと酸化タンタルとの第１層を形成
し、次いで、この上にイリジウム化合物およびタンタル化合
物を含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲気中で熱処
理して、金属換算でイリジウム８０〜９９．９モル％お
よびタンタル０．１〜２０モル％を含有する酸化イリジ
ウムと酸化タンタルとの第２層を設け、さらに、この上にイリジウム化合物およびタンタル化合
物を含有する溶液を塗布した後、酸化性雰囲気中で熱処
理して、金属換算でイリジウム４０〜７９．９モル％お
よびタンタル２０．１〜６０モル％を含有する酸化イリ
ジウムと酸化タンタルとの第３層を形成し、さらにこの上に、前記第２層および第３層を交互に少な
くとも１層ずつ形成する酸素発生用電極の製造方法。