JPH02145788A - 撥水性電極 - 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】 ［発明の利用分野１ 本発明は、工業電解、電解合成あるいは電気めっき等番
ご用いられる電極に関する。

［従来の技術１ 工業電解用電極としては、従来より鉛ないしけ鉛−銀合
金電極、さらに耐食性の向上を目的として金属チタン基
体上に白金をクラッドないしはめっきした白金被覆電極
が利用されている。

さらに上記白金被覆電極に代わる機能を有する電極であ
って、電極としての機能を向上させる目的で金属チタン
基体上に貴金属酸化物を形成させた貴金属酸化物電極が
発明され、主として食塩電解工業用に広く利用されてい
る。

しかし金属チタン等の電導性金属基体（電極基体）に対
する腐食性電解液中での耐食性は、白金クラッドないし
は白金めっき電極のほうが貴金属酸化物電極よりも優れ
ている。

貴金属酸化物電極の製法は、通常貴金属塩を有機溶媒に
て溶解し、チタン基体上に塗布後、熱分解により酸化物
を生成する方法が一般的である。

熱分解酸化物はその生成過程において表面に多数のクラ
ックを生じ、それが電極の機能面では有利な特性であっ
たが、逆に腐食性電解液中においてはクラックを通じて
腐食性電解液が電極基体まで浸透するため、電極基体の
腐食が起り、被覆の剥離を引き起こす。

一方、白金クランドないしはめつき電極は、貴金属酸化
物電極とくらべて、比較的平滑な表面構造が得られるが
、それでもなお製造時の亀裂、ピンホールを避けること
は困難であり、上記貴金属酸′化物電極と同様に、電極
基体への腐食性電解液の浸透が起り、電極基体が腐食さ
れる。

上記電極を腐食性電解液中で使用する場合の対策として
は、下記の方法をとることができる。

（１）電極基体を被覆する被覆を厚くする。

（２）電極基体の表面形態をエツチング等の手法を用い
て改質し、その上に被覆を形成する。

しかし、（１）の場合には被覆を厚くすることにより、
使用する貴金属ないしはその酸化物或はバルブ金属の酸
化物の使用量が増加するので経済的ではない。また（２
）の場合においても上記腐食液の浸透に関しては根本的
な対策とはなり得ていないのが現状である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述のような問題点を解決するためｌこなされ
たものであり、従来の貴金属めっき電極ないしは貴金属
酸化物電極の電極基体に対して腐食性を有する溶液中で
の耐食性を向上させた電極を提供することを目的とする
。

Ｅ問題点を解決するための手段１ 土泥問題点は、電導性金属基体が白金、パラジウム及び
ロジウムの金属と、パラジウム、ロジウム、ルテニウム
、及びイリジウムの酸化物とからなる群から選ばれる一
種以上を含有する被覆で被覆されてなる電極の表面に撥
水層が形成された電極により、また前述の基体上の被覆
がバルブ金属の酸化物を含んでいる電極の表面に撥水層
が形成された電極によって解決される。

本発明に利用される電導性金属基体（電極基体）として
は、チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム（これら
金属を総称してバルブ金属と呼ぶ）が用いられる。

これら電極基体に電極反応層として白金、パラジウム及
びロジウムの金属とパラジウム、ロジウム、ルテニウム
、及びイリジウムの酸化物とからなる群から選ばれる一
種以上を含有する被覆、更に必要によりバルブ金属酸化
物を含む被覆を被覆させる。上記被覆は、メツキ法ない
しは貴金属塩を塗布し加熱焼成する熱分解法等の方法に
よって被覆することができる。

被覆された電極上に撥水層を形成するための撥水性材料
としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（以下Ｐ
ＴＦＥとする）、ポリフルオロエチレンプロピレン、ト
リフルオロアルコキシポリエチレン等を挙げることがで
きる。上記撥水層はこれらの撥水性材料を、例えば３０
０°Ｃ〜４００°Ｃの温度範囲内において熱融着するこ
とにより形成することができる。

上記撥水層の厚さは、撥水材料、例えば四７ツ化エチレ
ン樹脂の水性ディスバージョンの希釈倍率によりコント
ロールすることができるが、濃度の薄い水溶液に浸漬し
乾燥する工程を反復することによってもコントロール 本発明は、貴金属、貴金属酸化物あるいはバルブ金属の
酸化物が有する電極機能を損なうことなく、腐食性電解
液に対する電極の耐食性を向上させることが可能である
。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

貴金属酸化物電極 厚さｌ　ｍｍ，幅２０ｍｍ，長さ１００ｍｍのチタン基
体（板）をアルカリ性脱脂液にて浸漬脱脂後、熱塩酸溶
液にてエツチングし、電極基体に供した。

本電極基体に塩化イリジウム酸のｎ−ブタノール溶液（
イリジウム農産５０ｇ／（２）を塗布後、１００°Ｃに
て乾燥し、４００°Ｃにて塩化イリジウム酸の熱分解に
より酸化イリジウム被覆を形成した。

この操作を繰り返すことにより約２μｍ厚の酸化イリジ
ウム被覆を形喫し、貴金属酸化物電極（を極Ａ）を得た
。

実施例１ 電極Ａを、四フン化エチレン樹脂の水性ディスバージョ
ン（三井・デュポンフロロケミカル（株）製　テフロン
３０−Ｊ，［脂分６０％）を純水で２倍に希釈しｊ―水
溶液中に浸漬し、取り出し７、空気中にて乾燥した後、
３５０°Ｃにて熱融着し撥水層を有する電極Ｂを得た。

実施例２ 実施例１において、純水による希釈を５倍とした以外は
、同様にして電極Ｃを得た。

実施例３ 実施例１において、純水による希釈を１０倍とした以外
は、同様にして電極りを得た。

実施例１．２および３において得られた各電極上のＰＴ
ＦＥの撥水層の層の厚さを次の第１表に示す。なお、第
１表中の撥水層の層の厚さは、電極各３枚を撥水処理に
供し７、その撥水処理による電極の重音増加により算出
した層の厚さを示す。

数値の幅は電極間の４０違に基くものである。

第１表 試験例１ 上記の撥水処理した貴金属酸化物電極の耐食性を評価す
る目的で、チタン基体に対する下記組成の腐食性水溶液
を調製し、腐食試験を実施した。

水溶液：ＨＣＱ　　　１０ｍＱ／Ｑ Ｈ２Ｓ　Ｏ４１０ｍＱ／　Ｑ ＨＦ　　　　　８ｍＱ／Ｑ 温度　　２５°Ｃ １５時間浸漬 上記腐食試験の結果を第２表に示す。

第２表 電解質　　　　　　２　Ｎ　　Ｈ２Ｓ　Ｏ。

温度　　　　　　　６０°Ｃ カソード　　　　　白金板 アノード電流密度　４０　Ａ　／　ｄｍ２上記電解の結
果を第３表に示す。

第３表 電極Ｂ、ＣおよびＤはいづれも、貴金属酸化物被覆の剥
離並びにチタン基体の溶解が抑制されており、特に、電
極Ｂに関してはその効果が顕著である。

試験例２ 電極としての機能を評価する目的で、実施例１〜３で得
られた撥水処理貴金属酸化物電極を酸素売主用アノード
として使用し、硫酸水溶液の電解を実施した。この電解
の間アノード電流密度は一定に保持した。

撥水層の層の厚さにより多少の電圧差は認められるが、
その差は約０゜５Ｖ以内であった。

電解時間としては約２０００時間の電解を継続させたが
、初期と比較して電圧には特に顕著な差は認められず安
定であった。

白金めっき電極 太さ３ｍｍｕ、長さ７０ｍｍのチタン基体（棒）をアル
カリ性脱脂液にて浸漬脱脂後、熱塩酸溶液にてエツチン
グし、電極基体に供した。

本電極基体に下記条件で白金を３．０μｍの厚さにめっ
きし、白金めっき電極（電極０）を得た。

Ｈ，ＰｔＣＱ、・６Ｈ２０５ｇ／１２ （Ｎ　Ｈ１）２ＨＩ）　０４　　　　　　２０　ｇ／１
２Ｎａ、ＨＰＯ４１００ｇ／Ｑ ｐＨ＝８．５ 液温　　　　　　　　　　　　６５°Ｃ陰極電流密度　
　　　　　　１．０Ａ／ｄｍ２実施例４〜６ 電極０に実施例１〜３と同様な撥水処理を施し、撥水層
を有する内釜めっき電極Ｐ、ＱおよびＲを得　／こ　。

試験例３ 実施例４〜６で得られｔ：撥水処理を施した白金めっき
電極Ｐ、ＱおよびＲの耐食性を評価する目的で、チタン
基体に対する腐食試験を浸漬時間を２４時間とした以外
は、試験例１と同様にして実施した。

上記腐食試験の結果を第４表に示す。

第４表 第２表に記載した貴金属酸化物電極Ｂ、ＣおよびＤど同
様に、白金めっき電極Ｐ、Ｑ及びＲはいずれも白金めっ
き被覆の剥離並びにチタン基体の溶解が抑制されており
、はぼ撥水層の層厚に対応した腐食防止効果が得らＣし
た。

［発明の効果］ 以上述べた如く、電極上に撥水層が形成された本発明の
電極によｔｔば、金属基体上に電極反応層を被覆した電
極の電極特性を損なうことなく、電極基体に対して腐食
性を有する溶液中でもその腐食量を大幅に減少すること
が可能になった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電導性金属基体が白金、パラジウムおよびロジウ
   ムの金属とパラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイ
   リジウムの酸化物とからなる群から選ばれる一種以上を
   含有する被覆で被覆されてなる電極において、該電極上
   に撥水層が形成されていることを特徴とする電極。
2. （２）電導性金属基体上の上記被覆がバルブ金属酸化物
   を含んでいることを特徴とする請求項（１）記載の電極
   。