JP 2023-8893 A 2023.1.19(12)公開特許公報(A)(19)日本国特許庁(JP)(43)公開日(51)国際特許分類
Ｃ２３Ｆ
13/02
Ｃ２３Ｆ
13/10
Ｃ２３Ｆ
13/16
Ｃ２３Ｆ
13/18

(2006.01)(2006.01)(2006.01)(2006.01)

ＦＩ
Ｃ２３Ｆ
13/02
Ｃ２３Ｆ
13/02
Ｃ２３Ｆ
13/10
Ｃ２３Ｆ
13/16
Ｃ２３Ｆ
13/18
審査請求 未請求

テーマコード（参考）
４Ｋ０６０

Ａ
Ｌ
Ａ

請求項の数

32

ＯＬ

（全32頁）(21)出願番号

特願2022-103834(P2022-103834)(22)出願日

令和4年6月28日(2022.6.28)

国立研究開発法人 海上・港湾・航空技(31)優先権主張番号

特願2021-109233(P2021-109233)

術研究所(32)優先日

令和3年6月30日(2021.6.30)(33)優先権主張国・地域又は機関(71)出願人(11)公開番号
特開2023-8893(P2023-8893A)
令和5年1月19日(2023.1.19)

501204525

東京都三鷹市新川６丁目３８番１号(74)代理人

日本国(JP)

100098545
弁理士(74)代理人

阿部 伸一

100189717
弁理士(72)発明者

太田 貴章

高橋 一比古東京都三鷹市新川６丁目３８番１号 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所内

Ｆターム（参考）

4K060

AA02 BA13 BA41 BA43
BA45 CA06 EA01 EA02
EA08 EA17 EB01 FA03(54)【発明の名称】

疲労亀裂の進展抑制方法、及び疲労亀裂の進展抑制シート(57)【要約】【課題】電着析出物のくさび効果により、亀裂の進展を効果的に抑制する疲労亀裂の進展抑制方法、及び疲労亀裂の進展抑制シートを提供すること。
【解決手段】電解液が含まれる含水材１０と、含水材１０の外側に積層された電極材３０とを備える疲労亀裂の進展抑制シート１を、構造物の金属母材２のうち疲労亀裂３が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に含水材１０が接した状態にて配置し湿潤環境を形成すること、電極材３０と金属母材２とを直接又は導線５０Ａ、５０10

Ｂを介し接続して金属母材２を陰極とする電位を付与す
ること、及び含水材１０に二酸化炭素を供給することにより、金属母材２、含水材１０、及び電極材３０を含む
電気化学的回路を形成させて疲労亀裂３内に電着析出物
４を生じさせ、電着析出物４のくさび効果により疲労亀裂３の進展を抑制する。
【選択図】図２20

(2)JP 2023-8893 A 2023.1.19【特許請求の範囲】【請求項１】
電解液が含まれる含水材と、前記含水材の外側に積層された電極材とを備える疲労亀裂の進展抑制シートを、構造物の金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に前記含水材が接した状態にて配置し湿潤環境を形成すること、
前記電極材と前記金属母材とを直接又は導線を介し接続して前記金属母材を陰極とする電位を付与すること、
及び前記含水材に二酸化炭素を供給することにより、
前記金属母材、前記含水材、及び前記電極材を含む電気化学的回路を形成させて前記疲労
亀裂内に電着析出物を生じさせ、前記電着析出物のくさび効果により前記疲労亀裂の進展10を抑制することを特徴とする疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項２】
前記含水材を乾燥防止材で覆うことを特徴とする請求項１に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項３】
前記疲労亀裂の進展抑制シートは、前記含水材へ空気を導入する通気路が設けられているものを選定することを特徴とする請求項２に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項４】
前記疲労亀裂の進展抑制シートは、前記二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤を有し、前記炭酸剤から前記含水材に前記二酸化炭素が供給されるものを選定すること20を特徴とする請求項２に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項５】
前記含水材の厚みは、前記疲労亀裂の進展抑制シートの取替頻度及び前記金属母材の板厚の少なくともどちらか一方に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の疲労
亀裂の進展抑制方法。
【請求項６】
前記金属母材のうち前記疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に塗膜を形成し、前記塗膜の表面に前記疲労亀裂の進展抑制シートを配置することを特徴とする請求項１に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。

30【請求項７】
前記疲労亀裂が前記金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、
前記他方の面における前記疲労亀裂の開口部に前記疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、前記一方の面における前記疲労亀裂の開口部は空気が出入可能な状態とすることを特徴とする請求項１に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項８】
前記一方の面における前記疲労亀裂の開口部を、通気性を有しない非通気性膜材で一部覆うか、又は通気性を有する通気性膜材で全体を覆うことを特徴とする請求項７に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。

40【請求項９】
前記疲労亀裂が前記金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、
前記他方の面における前記疲労亀裂の開口部に、前記含水材が前記乾燥防止材で覆われた
前記疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、前記一方の面における前記疲労亀裂の開口部に、前記二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤を配置することを特徴とする請求項２に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項１０】
前記疲労亀裂が前記金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合におい
て、

50

(3)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

前記他方の面における前記疲労亀裂の開口部に、前記通気路又は前記炭酸剤を有する前記
疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、前記一方の面における前記疲労亀裂の開口部の全体を、通気性を有しない非通気性膜材で覆うことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項１１】
前記疲労亀裂が前記金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、
前記一方の面における前記疲労亀裂の開口部と前記他方の面における前記疲労亀裂の開口部に、前記通気路又は前記炭酸剤を有する前記疲労亀裂の進展抑制シートをそれぞれ配置することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。

10【請求項１２】
前記金属母材に配置した前記疲労亀裂の進展抑制シートを加熱することを特徴とする請求項１に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項１３】
前記疲労亀裂の進展抑制シートの配置によって形成された前記電気化学的回路による電気防食作用により、前記金属母材のうち前記疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所、及びその周辺部である前記疲労亀裂が生じていない箇所又は生じるおそれのない箇所の錆の発生を抑制することを特徴とする請求項１に記載の疲労亀裂の進展抑制方法。
【請求項１４】
電解液が含まれる含水材と、20

前記含水材の外側に積層された電極材と、構造物の金属母材を陰極とする電位を付与するため前記金属母材と前記電極材を接続するのに用いる接続材とを備え、前記金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に前記含水材が接した状態にて取り付けられ、前記含水材に二酸化炭素の供給を受けることにより前記金属
母材、前記含水材、前記電極材及び前記接続材を含む電気化学的回路を形成させて前記疲
労亀裂内に電着析出物を生じさせ、前記電着析出物のくさび効果により前記疲労亀裂の進
展を抑制することを特徴とする疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項１５】
前記含水材の含水率が５０％以上であることを特徴とする請求項１４に記載の疲労亀裂

30の進展抑制シート。
【請求項１６】
前記含水材が乾燥防止材で覆われていることを特徴とする請求項１４に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項１７】
前記含水材へ空気を導入する通気路を有することを特徴とする請求項１６に記載の疲労
亀裂の進展抑制シート。
【請求項１８】前記通気路として、前記乾燥防止材に気体の二酸化炭素分子及び水蒸気を通し液体の水
分子を通さない微小空孔が複数設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の疲労40

亀裂の進展抑制シート。
【請求項１９】前記通気路として、前記含水材及び前記電極材を厚み方向に貫通した複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２０】前記貫通孔は長孔形状であることを特徴する請求項１９に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２１】
前記含水材及び前記電極材はそれぞれ複数の小片の集合体であり、前記小片同士を離した配列により前記通気路としての間隙が形成されていることを特徴とする請求項１７に記

50

(4)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２２】
前記含水材の側面には、前記含水材から水及び水蒸気が外部へ漏出するのを抑制する側面乾燥防止材が設けられていることを特徴とする請求項１９又は請求項２１に記載の疲労
亀裂の進展抑制シート。
【請求項２３】
前記二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤と、開口を有し前記炭酸剤を収納する炭酸剤収納体とを備えることを特徴とする請求項１６に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２４】10

前記含水材を厚み方向に貫通した長孔形状の複数の貫通孔が設けられ、前記貫通孔に配置された前記炭酸剤収納体に前記炭酸剤が収納されていることを特徴とする請求項２３に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２５】
前記含水材及び前記電極材はそれぞれ複数の小片の集合体であり、前記小片同士を離した配列により間隙が形成され、前記間隙に配置された前記炭酸剤収納体に前記炭酸剤が収納されていることを特徴とする請求項２３に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２６】
前記炭酸剤に電解質が含有されていることを特徴とする請求項２３に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。

20【請求項２７】
前記炭酸剤収納体の前記開口に、開口面積を調節するための開口面積可変材、又は前記開口全体を覆うガス透過性の膜材が設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２８】
前記乾燥防止材は磁力と柔軟性を有したマグネットシートであり、前記マグネットシートを前記磁力により前記金属母材に取り付けた状態において、前記マ
グネットシートと前記金属母材との間には前記通気路となる隙間が生じることを特徴とす
る請求項１７に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項２９】30

前記含水材はジェル状であり、ジェル状の前記含水材が柔軟性を有する支持体によって支持されていることを特徴とする請求項１４に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項３０】前記電極材は、前記金属母材よりもイオン化傾向の大きい金属で構成された流電陽極であり、前記接続材は、前記流電陽極と前記金属母材を結ぶ導線であるか、又は前記流電陽極から延出し前記金属母材に接触する延出部であることを特徴とする請求項１４に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項３１】
前記電極材は、耐食性金属で構成された耐久電極であり、40

前記接続材は、前記耐久電極と前記金属母材を結ぶ導線と、陰極を前記金属母材側として前記導線の途中に設けられた直流電源であることを特徴とする請求項１４に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【請求項３２】
前記疲労亀裂に対する加熱材として、前記乾燥防止材の内部、表面もしくは裏面に面状に配置された電熱線、又は前記乾燥防止材を覆うシート状ヒーターが備えられていることを特徴とする請求項１６に記載の疲労亀裂の進展抑制シート。
【発明の詳細な説明】【技術分野】【０００１】50

(5)JP 2023-8893 A 2023.1.19

本発明は、船舶、橋梁、車両、航空機、工作機械等の金属製の各種構造物に生じる疲労
亀裂の進展抑制方法、及び、それに用いる疲労亀裂の進展抑制シートに関する。
【背景技術】【０００２】
船舶、橋梁、車両、航空機、工作機械等の各種構造物は、鉄、アルミニウム等の金属やそれらの合金（鋼、アルミニウム合金等）を材料とした構造部材により主として構成されているが、これらの金属製構造部材に繰り返し荷重が作用すると、金属疲労によって特にその応力集中部に亀裂を生じることがある。このような構造物の疲労亀裂は、時間が経過
して荷重繰り返し数が増大すると共に徐々に進展し、亀裂長さが構造的な限界を超えると重大な損傷や事故に繋がる恐れがあるため、亀裂が十分短いうちに発見し、その進展を効10

果的に抑制あるいは停止させる方策を講じる必要がある。
ここで、特許文献１〜３には、疲労亀裂の進展抑制方法が述べられており、母材の硬度以上の硬度を有する微細粒と粘性を有する油とが混合されたペーストを構造物表面に塗布し、構造物に亀裂が生じた際には亀裂内にペーストが流入し、微細粒のくさび効果により疲労亀裂の進展が抑制されることが記載されている。
【０００３】
また、非特許文献１には、人工海水中に浸漬したTi-6Al-4V合金の試験片にカソード電位を負荷した状態で疲労亀裂伝播試験を行った場合、亀裂面には炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム等の電着物が析出し、それら析出物のくさび効果により亀裂伝播の遅延効
果が認められること、また、上記電着物は人工海水温度２５℃の場合よりも８０℃の場合20の方が多量に析出し、その遅延効果が顕著となることが記載されている。
【先行技術文献】【特許文献】【０００４】【特許文献１】特開２００５−２８４６２号公報【特許文献２】特開２００９−２１４２５４号公報【特許文献３】特開２０１５−８５５０９号公報【非特許文献】【０００５】【非特許文献１】丹羽敏男、田中義久、高橋一比古、田村兼吉：海水中におけるカソード

30

電位を負荷したTi-6Al-4V合金の疲労き裂伝播特性 ―大水深ライザーの材料選定に関する研究（第１報）―、日本マリンエンジニアリング学会誌、41巻2号 (2006)、pp.29
1-296.
【発明の概要】【発明が解決しようとする課題】【０００６】
特許文献１〜３に示された方法において微細粒が入り込めるのはその粒径以上に亀裂が開口した部分までであり、微細粒が入り込めない亀裂の先端部分には原理的にくさびを形成することができず、亀裂先端部ではくさび効果による亀裂進展抑制効果が作用しない。
更に、ペーストは適度の流動性を有した粘性流体である必要があり、他の物体との接触や40流体による圧力等の外的要因によって除去される可能性がある。特許文献２にはペーストを保護するための樹脂製防護膜についても記載されているが、樹脂製の防護膜を形成するには相応の手間と時間がかかるし、防護膜が耐え得る外圧には限界がある。
【０００７】
一方、非特許文献１に記載されている電着析出物による亀裂の遅延現象は、海水中に浸漬した構造物に電気防食を施した場合などには起こり得るものだが、大気中のほぼ乾燥した状態で稼働する構造物に生じた亀裂の進展抑制については何ら記載が無い。
そこで本発明は、亀裂面上に電着析出物が生じるような十分な湿潤環境を含む電気化学的回路を、現場で簡便かつ局所限定的に形成してそのまま一定の期間保持し、生じさせた
電着析出物のくさび効果により、従来は困難であった亀裂先端部においても亀裂の進展を

50

(6)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

効果的に抑制することができる疲労亀裂の進展抑制方法、及び疲労亀裂の進展抑制シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】【０００８】
請求項１記載に対応した疲労亀裂の進展抑制方法においては、電解液が含まれる含水材と、含水材の外側に積層された電極材とを備える疲労亀裂の進展抑制シートを、構造物の金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に含水材が接した状態にて配置し湿潤環境を形成すること、電極材と金属母材とを直接又は導線を介し接続して金属母材を陰極とする電位を付与すること、及び含水材に二酸化炭素を供給することにより、金属母材、含水材、及び電極材を含む電気化学的回路を形成させて疲労亀裂内に電着

10

析出物を生じさせ、電着析出物のくさび効果により疲労亀裂の進展を抑制することを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、局所的な湿潤環境と電気化学的回路を現場で簡便に形成して疲労亀裂内に比較的短期間で電着析出物を生じさせることができるため、従来はくさびを形成することが困難であった亀裂先端部においても、生じた電着析出物のくさび効果により亀裂閉口を促進して疲労亀裂の進展を効果的に抑制することができる。また、金属母材が腐食しにくい金属であっても亀裂面上に生じる電着析出物をくさび物質として生成することが可能であるため、汎用性に優れている。また、粘性流体を用いる場合よりも外圧や接触に強く、施工性や耐環境性に優れている。
【０００９】

20

請求項２記載の本発明は、含水材を乾燥防止材で覆うことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明によれば、含水材が短期間で乾燥してしまうことを防止して、疲労亀裂内の湿潤状態を長期間にわたって保つことができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、疲労亀裂の進展抑制シートは、含水材へ空気を導入する通気路が設けられているものを選定することを特徴とする。
請求項３に記載の本発明によれば、空気中に含まれる二酸化炭素が通気路を介して含水材へ滞りなく供給されることにより、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００１１】
請求項４記載の本発明は、疲労亀裂の進展抑制シートは、二酸化炭素が外部へ漏出可能30に封入された炭酸剤を有し、炭酸剤から含水材に二酸化炭素が供給されるものを選定する
ことを特徴とする。
請求項４に記載の本発明によれば、炭酸剤により二酸化炭素を含水材へ供給し、電着析
出物を生じさせやすくできる。
【００１２】
請求項５記載の本発明は、含水材の厚みは、疲労亀裂の進展抑制シートの取替頻度及び金属母材の板厚の少なくともどちらか一方に基づいて設定することを特徴とする。
請求項５に記載の本発明によれば、含水材の厚さを適宜設定することにより、取り替えの必要頻度を調節することができる。また、含水材の厚みを金属母材の板厚に応じて設定することで、電着析出物を効果的に生じさせることができる。

40【００１３】
請求項６記載の本発明は、金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に塗膜を形成し、塗膜の表面に疲労亀裂の進展抑制シートを配置することを特徴とする。
請求項６に記載の本発明によれば、含水材中の電解質が金属母材の表面などの不要な箇所に電着析出して浪費されるのを防ぐことができる。
【００１４】
請求項７記載の本発明は、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、他方の面における疲労亀裂の開口部に疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、一方の面における疲労亀裂の開口部は空気が出入可能な状態とすることを特徴と

50

(7)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

する。
請求項７に記載の本発明によれば、一方の面側から疲労亀裂内に取り込んだ空気が他方の面側に配置されている疲労亀裂の進展抑制シートに至ることで、空気に含まれる二酸化炭素が含水材に供給されるため、含水材に供給する二酸化炭素の量を確保して電着析出物を生じさせやすくできる。
【００１５】
請求項８記載の本発明は、一方の面における疲労亀裂の開口部を、通気性を有しない非通気性膜材で一部覆うか、又は通気性を有する通気性膜材で全体を覆うことを特徴とする。
請求項８に記載の本発明によれば、開口部から放出される水蒸気の量を少なくして含水10

材の過度な乾燥を防止することができる。
【００１６】
請求項９記載の本発明は、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、他方の面における疲労亀裂の開口部に、含水材が乾燥防止材で覆われた疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、一方の面における疲労亀裂の開口部に、二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤を配置することを特徴とする。
請求項９に記載の本発明によれば、他方の面側の開口部に配置した含水材の乾燥を防止
しつつ、一方の面側の開口部から二酸化炭素（炭酸ガス）を含水材に供給して電着析出物を生じさせることができる。
【００１７】

20

請求項１０記載の本発明は、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、他方の面における疲労亀裂の開口部に、通気路又は炭酸剤を有す
る疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、一方の面における疲労亀裂の開口部の全体を、通気性を有しない非通気性膜材で覆うことを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明によれば、開口部から放出される水蒸気の量を少なくして含水材の過度な乾燥を防止しつつ、通気路又は炭酸剤から二酸化炭素を含水材に供給して電着析出物を生じさせることができる。
【００１８】
請求項１１記載の本発明は、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、一方の面における疲労亀裂の開口部と他方の面における疲労亀裂

30の開口部に、通気路又は炭酸剤を有する疲労亀裂の進展抑制シートをそれぞれ配置することを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明によれば、一方の面側と他方の面側の両方から疲労亀裂内における電着析出反応が促進され、生成された電着析出物によるくさび効果が生じることにより、疲労亀裂の進展をより一層抑制することができる。
【００１９】
請求項１２記載の本発明は、金属母材に配置した疲労亀裂の進展抑制シートを加熱することを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明によれば、疲労亀裂の進展抑制シートを加熱することにより金属母材の疲労亀裂面を温めることができるため、冬季や寒冷地などにおいて低温により40

電着析出反応が抑制されてしまうことを防止できる。
【００２０】
請求項１３記載の本発明は、疲労亀裂の進展抑制シートの配置によって形成された電気化学的回路による電気防食作用により、金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じる
おそれのある箇所、及びその周辺部である疲労亀裂が生じていない箇所又は生じるおそれのない箇所での錆の発生を抑制することを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明によれば、疲労亀裂の進展抑制シートを設置した箇所は、疲
労亀裂の周辺部も含めて電気防食作用により錆を生じにくくすることができるため、特に金属母材が腐食しやすい金属において有効な防錆手段となる。
【００２１】50

(8)JP 2023-8893 A 2023.1.19

請求項１４記載に対応した疲労亀裂の進展抑制シートにおいては、電解液が含まれる含水材と、含水材の外側に積層された電極材と、構造物の金属母材を陰極とする電位を付与するため金属母材と電極材を接続するのに用いる接続材とを備え、金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に含水材が接した状態にて取り付けられ、含水材に二酸化炭素の供給を受けることにより金属母材、含水材、電極材及び接続材を含む
電気化学的回路を形成させて疲労亀裂内に電着析出物を生じさせ、電着析出物のくさび効
果により疲労亀裂の進展を抑制することを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明によれば、局所的な湿潤環境と電気化学的回路を現場で簡便に形成して疲労亀裂内に比較的短期間で電着析出物を生じさせることができるため、従来はくさびを形成することが困難であった亀裂先端部においても、生じた電着析出物のくさ

10び効果により亀裂閉口を促進して疲労亀裂の進展を効果的に抑制することができる。また、金属母材が腐食しにくい金属であっても亀裂面上に生じる電着析出物をくさび物質として生成することが可能であるため、汎用性に優れている。また、粘性流体を用いる場合よりも外圧や接触に強く、施工性や耐環境性に優れている。
【００２２】
請求項１５記載の本発明は、含水材の含水率が５０％以上であることを特徴とする。
請求項１５に記載の本発明によれば、電着析出物を生じさせるのに十分な疲労亀裂内の湿潤状態を短期間で作り出すことができる。
【００２３】
請求項１６記載の本発明は、含水材が乾燥防止材で覆われていることを特徴とする。

20

請求項１６に記載の本発明によれば、含水材が短期間で乾燥してしまうことを防止して、疲労亀裂内の湿潤状態を長期間にわたって保つことができる。
【００２４】
請求項１７記載の本発明は、含水材へ空気を導入する通気路を有することを特徴とする。
請求項１７に記載の本発明によれば、空気中に含まれる二酸化炭素が通気路を介して含水材へ滞りなく供給されることにより、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００２５】
請求項１８記載の本発明は、通気路として、乾燥防止材に気体の二酸化炭素分子及び水
蒸気を通し液体の水分子を通さない微小空孔が複数設けられていることを特徴とする。

30

請求項１８に記載の本発明によれば、含水材の乾燥を抑制しつつ、含水材へ供給する二酸化炭素の量を確保して電着析出物を生じさせやすくできる。
【００２６】
請求項１９記載の本発明は、通気路として、含水材及び電極材を厚み方向に貫通した複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする。
請求項１９に記載の本発明によれば、空気が貫通孔を通って疲労亀裂内に入り含水材へ
二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００２７】
請求項２０記載の本発明は、貫通孔は長孔形状であることを特徴する。
請求項２０に記載の本発明によれば、疲労亀裂が当初の予想経路からはずれて進展した

40

場合でも開口部の位置が貫通孔の範囲に収まり、空気が貫通孔を通って疲労亀裂内へ入り
含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００２８】
請求項２１記載の本発明は、含水材及び電極材はそれぞれ複数の小片の集合体であり、小片同士を離した配列により通気路としての間隙が形成されていることを特徴とする。
請求項２１に記載の本発明によれば、空気が間隙を通って疲労亀裂内へ入り含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００２９】
請求項２２記載の本発明は、含水材の側面には、含水材から水及び水蒸気が外部へ漏出するのを抑制する側面乾燥防止材が設けられていることを特徴とする。

50

(9)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

請求項２２に記載の本発明によれば、貫通孔又は間隙が設けられていることにより含水材が乾燥しやすくなるが、側面乾燥防止材を設けることで、側面からの水分拡散を抑制して含水材の過度な乾燥を防止することができる。
【００３０】
請求項２３記載の本発明は、二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤と、開口を有し炭酸剤を収納する炭酸剤収納体とを備えることを特徴とする。
請求項２３に記載の本発明によれば、炭酸剤から含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００３１】
請求項２４記載の本発明は、含水材を厚み方向に貫通した長孔形状の複数の貫通孔が設10けられ、貫通孔に配置された炭酸剤収納体に炭酸剤が収納されていることを特徴とする。
請求項２４に記載の本発明によれば、炭酸剤を疲労亀裂内に流入させ、又は炭酸剤から発生した二酸化炭素のみを疲労亀裂内に流入させ、電着析出物を生じさせやすくできる。
また、貫通孔が長孔形状であることで、疲労亀裂が当初の予想経路からはずれて進展した
場合でも開口部の位置を炭酸剤収納体の配置範囲に収めることができる。
【００３２】
請求項２５記載の本発明は、含水材及び電極材はそれぞれ複数の小片の集合体であり、小片同士を離した配列により間隙が形成され、間隙に配置された炭酸剤収納体に炭酸剤が収納されていることを特徴とする。
請求項２５に記載の本発明によれば、炭酸剤を疲労亀裂内に流入させ、又は炭酸剤から20発生した二酸化炭素のみを疲労亀裂内に流入させ、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００３３】
請求項２６記載の本発明は、炭酸剤に電解質が含有されていることを特徴とする。
請求項２６に記載の本発明によれば、電界析出物を更に生じさせやすくできる。
【００３４】
請求項２７記載の本発明は、炭酸剤収納体の開口に、開口面積を調節するための開口面
積可変材、又は開口全体を覆うガス透過性の膜材が設けられていることを特徴とする。
請求項２７に記載の本発明によれば、炭酸剤から含水材へ供給される一定期間内の二酸
化炭素量を適切なものとすることができる。
【００３５】

30

請求項２８記載の本発明は、乾燥防止材は磁力と柔軟性を有したマグネットシートであり、マグネットシートを磁力により金属母材に取り付けた状態において、マグネットシー
トと金属母材との間には通気路となる隙間が生じることを特徴とする。
請求項２８に記載の本発明によれば、乾燥防止材の着脱が容易であり、繰り返し使用することもできる。また、乾燥防止材と金属母材との間に作用する磁力（吸引力）によって、間に挟まれた含水材には常に一定の押圧力が作用するため、疲労亀裂内への水分浸透がより促進され、湿潤状態が形成されやすくなる。また、乾燥防止材と金属母材との間に隙間があることで、乾燥防止材の内側に空気が入り含水材への二酸化炭素の供給量を確保できるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００３６】

40

請求項２９記載の本発明は、含水材はジェル状であり、ジェル状の含水材が柔軟性を有する支持体によって支持されていることを特徴とする。
請求項２９に記載の本発明によれば、含水材の取扱いが容易になる。また、含水材が保有する電解質の流動性が小さくなるため、開口部の位置に関わらず含水材を取り付けやすくなる。
【００３７】
請求項３０記載の本発明は、電極材は、金属母材よりもイオン化傾向の大きい金属で構成された流電陽極であり、接続材は、流電陽極と金属母材を結ぶ導線であるか、又は流電
陽極から延出し金属母材に接触する延出部であることを特徴とする。
請求項３０に記載の本発明によれば、金属母材、含水材、流電陽極、及び接続材が全体

50

(10)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

として電気化学的回路を形成し、金属母材に生じた疲労亀裂内における電着析出反応を促
進し、電着析出物のくさび効果による亀裂進展抑制作用を発現することができる。
【００３８】
請求項３１記載の本発明は、電極材は、耐食性金属で構成された耐久電極であり、接続材は、耐久電極と金属母材を結ぶ導線と、陰極を金属母材側として導線の途中に設けられた直流電源であることを特徴とする。
請求項３１に記載の本発明によれば、金属母材、含水材、耐久電極、及び接続材が全体として電気化学的回路を形成し、金属母材に生じた疲労亀裂内における電着析出反応を促
進し、電着析出物のくさび効果による亀裂進展抑制作用を発現することができる。
【００３９】

10

請求項３２記載の本発明は、疲労亀裂に対する加熱材として、乾燥防止材の内部、表面
もしくは裏面に面状に配置された電熱線、又は乾燥防止材を覆うシート状ヒーターが備えられていることを特徴とする。
請求項３２に記載の本発明によれば、疲労亀裂の進展抑制シートを加熱することにより金属母材の疲労亀裂面を温めることができるため、冬季や寒冷地などにおいて低温により電着析出反応が抑制されてしまうことを防止できる。
【発明の効果】【００４０】
本発明の疲労亀裂の進展抑制方法によれば、局所的な湿潤環境と電気化学的回路を現場で簡便に形成して疲労亀裂内に比較的短期間で電着析出物を生じさせることができるため

20、従来はくさびを形成することが困難であった亀裂先端部においても、生じた電着析出物のくさび効果により亀裂閉口を促進して疲労亀裂の進展を効果的に抑制することができる。また、金属母材が腐食しにくい金属であっても亀裂面上に生じる電着析出物をくさび物質として生成することが可能であるため、汎用性に優れている。また、粘性流体を用いる
場合よりも外圧や接触に強く、施工性や耐環境性に優れている。
【００４１】
また、含水材を乾燥防止材で覆う場合には、含水材が短期間で乾燥してしまうことを防止して、疲労亀裂内の湿潤状態を長期間にわたって保つことができる。
【００４２】
また、疲労亀裂の進展抑制シートは、含水材へ空気を導入する通気路が設けられている30ものを選定する場合には、空気中に含まれる二酸化炭素が通気路を介して含水材へ滞りなく供給されることにより、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００４３】
また、疲労亀裂の進展抑制シートは、二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤を有し、炭酸剤から含水材に二酸化炭素が供給されるものを選定する場合には、炭酸剤により二酸化炭素を含水材へ供給し、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００４４】
また、含水材の厚みは、疲労亀裂の進展抑制シートの取替頻度及び金属母材の板厚の少なくともどちらか一方に基づいて設定する場合には、含水材の厚さを適宜設定することにより、取り替えの必要頻度を調節することができる。また、含水材の厚みを金属母材の板40

厚に応じて設定することで、電着析出物を効果的に生じさせることができる。
【００４５】
また、金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に塗膜を形成
し、塗膜の表面に疲労亀裂の進展抑制シートを配置する場合には、含水材中の電解質が金
属母材の表面などの不要な箇所に電着析出して浪費されるのを防ぐことができる。
【００４６】
また、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、他方の面における疲労亀裂の開口部に疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、一方の面における疲労亀裂の開口部は空気が出入可能な状態とする場合には、一方の面側から疲労亀裂内に取り込んだ空気が他方の面側に配置されている疲労亀裂の進展抑制シートに至るこ

50

(11)

JP 2023-8893 A 2023.1.19とで、空気に含まれる二酸化炭素が含水材に供給されるため、含水材に供給する二酸化炭
素の量を確保して電着析出物を生じさせやすくできる。
【００４７】
また、一方の面における疲労亀裂の開口部を、通気性を有しない非通気性膜材で一部覆うか、又は通気性を有する通気性膜材で全体を覆う場合には、開口部から放出される水蒸
気の量を少なくして含水材の過度な乾燥を防止することができる。
【００４８】
また、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、他方の面における疲労亀裂の開口部に、含水材が乾燥防止材で覆われた疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、一方の面における疲労亀裂の開口部に、二酸化炭素が外部へ漏出可10能に封入された炭酸剤を配置する場合には、他方の面側の開口部に配置した含水材の乾燥を防止しつつ、一方の面側の開口部から二酸化炭素（炭酸ガス）を含水材に供給して電着
析出物を生じさせることができる。
【００４９】
また、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、他方の面における疲労亀裂の開口部に、通気路又は炭酸剤を有する疲労亀裂の進展抑制シートを配置し、一方の面における疲労亀裂の開口部の全体を、通気性を有しない非通気性膜材で覆う場合には、開口部から放出される水蒸気の量を少なくして含水材の過度な乾燥を防止しつつ、通気路又は炭酸剤から二酸化炭素を含水材に供給して電着析出物を生じさせることができる。

20【００５０】
また、疲労亀裂が金属母材を一方の面から他方の面にかけて貫通している場合において、一方の面における疲労亀裂の開口部と他方の面における疲労亀裂の開口部に、通気路又
は炭酸剤を有する疲労亀裂の進展抑制シートをそれぞれ配置する場合には、一方の面側と他方の面側の両方から疲労亀裂内における電着析出反応が促進され、生成された電着析出
物によるくさび効果が生じることにより、疲労亀裂の進展をより一層抑制することができる。
【００５１】
また、金属母材に配置した疲労亀裂の進展抑制シートを加熱する場合には、疲労亀裂の進展抑制シートを加熱することにより金属母材の疲労亀裂面を温めることができるため、

30

冬季や寒冷地などにおいて低温により電着析出反応が抑制されてしまうことを防止できる。
【００５２】
また、疲労亀裂の進展抑制シートの配置によって形成された電気化学的回路による電気防食作用により、金属母材のうち疲労亀裂が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所、及びその周辺部である疲労亀裂が生じていない箇所又は生じるおそれのない箇所での錆の発生を抑制する場合には、疲労亀裂の進展抑制シートを設置した箇所は、疲労亀裂の周辺部も含めて電気防食作用により錆を生じにくくすることができるため、特に金属母材が腐食しやすい金属において有効な防錆手段となる。
【００５３】

40

本発明の疲労亀裂の進展抑制シートによれば、局所的な湿潤環境と電気化学的回路を現場で簡便に形成して疲労亀裂内に比較的短期間で電着析出物を生じさせることができるため、従来はくさびを形成することが困難であった亀裂先端部においても、生じた電着析出
物のくさび効果により亀裂閉口を促進して疲労亀裂の進展を効果的に抑制することができる。また、金属母材が腐食しにくい金属であっても亀裂面上に生じる電着析出物をくさび物質として生成することが可能であるため、汎用性に優れている。また、粘性流体を用いる場合よりも外圧や接触に強く、施工性や耐環境性に優れている。
【００５４】
また、含水材の含水率が５０％以上である場合には、電着析出物を生じさせるのに十分な疲労亀裂内の湿潤状態を短期間で作り出すことができる。

50

(12)

JP 2023-8893 A 2023.1.19【００５５】
また、含水材が乾燥防止材で覆われている場合には、含水材が短期間で乾燥してしまう
ことを防止して、疲労亀裂内の湿潤状態を長期間にわたって保つことができる。
【００５６】
また、含水材へ空気を導入する通気路を有する場合には、空気中に含まれる二酸化炭素が通気路を介して含水材へ滞りなく供給されることにより、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００５７】
また、通気路として、乾燥防止材に気体の二酸化炭素分子及び水蒸気を通し液体の水分子を通さない微小空孔が複数設けられている場合には、含水材の乾燥を抑制しつつ、含水10

材へ供給する二酸化炭素の量を確保して電着析出物を生じさせやすくできる。
【００５８】
また、通気路として、含水材及び電極材を厚み方向に貫通した複数の貫通孔が設けられている場合には、空気が貫通孔を通って疲労亀裂内に入り含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００５９】
また、貫通孔は長孔形状である場合には、疲労亀裂が当初の予想経路からはずれて進展した場合でも開口部の位置が貫通孔の範囲に収まり、空気が貫通孔を通って疲労亀裂内へ入り含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。

20【００６０】
また、含水材及び電極材はそれぞれ複数の小片の集合体であり、小片同士を離した配列により通気路としての間隙が形成されている場合には、空気が間隙を通って疲労亀裂内へ入り含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００６１】
また、含水材の側面には、含水材から水及び水蒸気が外部へ漏出するのを抑制する側面
乾燥防止材が設けられている場合には、貫通孔又は間隙が設けられていることにより含水材が乾燥しやすくなるが、側面乾燥防止材を設けることで、側面からの水分拡散を抑制して含水材の過度な乾燥を防止することができる。

30【００６２】
また、二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入された炭酸剤と、開口を有し炭酸剤を収納す
る炭酸剤収納体とを備える場合には、炭酸剤から含水材へ二酸化炭素が滞りなく供給されるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００６３】
また、含水材を厚み方向に貫通した長孔形状の複数の貫通孔が設けられ、貫通孔に配置された炭酸剤収納体に炭酸剤が収納されている場合には、炭酸剤を疲労亀裂内に流入させ、又は炭酸剤から発生した二酸化炭素のみを疲労亀裂内に流入させ、電着析出物を生じさせやすくできる。また、貫通孔が長孔形状であることで、疲労亀裂が当初の予想経路からはずれて進展した場合でも開口部の位置を炭酸剤収納体の配置範囲に収めることができる

40。
【００６４】
また、含水材及び電極材はそれぞれ複数の小片の集合体であり、小片同士を離した配列により間隙が形成され、間隙に配置された炭酸剤収納体に炭酸剤が収納されている場合には、炭酸剤を疲労亀裂内に流入させ、又は炭酸剤から発生した二酸化炭素のみを疲労亀裂内に流入させ、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００６５】
また、炭酸剤に電解質が含有されている場合には、電界析出物を更に生じさせやすくできる。
【００６６】50

(13)JP 2023-8893 A 2023.1.19

また、炭酸剤収納体の開口に、開口面積を調節するための開口面積可変材、又は開口全
体を覆うガス透過性の膜材が設けられている場合には、炭酸剤から含水材へ供給される一定期間内の二酸化炭素量を適切なものとすることができる。
【００６７】
また、乾燥防止材は磁力と柔軟性を有したマグネットシートであり、マグネットシート
を磁力により金属母材に取り付けた状態において、マグネットシートと金属母材との間には通気路となる隙間が生じる場合には、乾燥防止材の着脱が容易であり、繰り返し使用することもできる。また、乾燥防止材と金属母材との間に作用する磁力（吸引力）によって、間に挟まれた含水材には常に一定の押圧力が作用するため、疲労亀裂内への水分浸透がより促進され、湿潤状態が形成されやすくなる。また、乾燥防止材と金属母材との間に隙10間があることで、乾燥防止材の内側に空気が入り含水材への二酸化炭素の供給量を確保できるため、電着析出物を生じさせやすくできる。
【００６８】
また、含水材はジェル状であり、ジェル状の含水材が柔軟性を有する支持体によって支持されている場合には、含水材の取扱いが容易になる。また、含水材が保有する電解質の流動性が小さくなるため、開口部の位置に関わらず含水材を取り付けやすくなる。
【００６９】
また、電極材は、金属母材よりもイオン化傾向の大きい金属で構成された流電陽極であり、接続材は、流電陽極と金属母材を結ぶ導線であるか、又は流電陽極から延出し金属母材に接触する延出部である場合には、金属母材、含水材、流電陽極、及び接続材が全体と20して電気化学的回路を形成し、金属母材に生じた疲労亀裂内における電着析出反応を促進
し、電着析出物のくさび効果による亀裂進展抑制作用を発現することができる。
【００７０】
また、電極材は、耐食性金属で構成された耐久電極であり、接続材は、耐久電極と金属母材を結ぶ導線と、陰極を金属母材側として導線の途中に設けられた直流電源である場合には、金属母材、含水材、耐久電極、及び接続材が全体として電気化学的回路を形成し、金属母材に生じた疲労亀裂内における電着析出反応を促進し、電着析出物のくさび効果による亀裂進展抑制作用を発現することができる。
【００７１】
また、疲労亀裂に対する加熱材として、乾燥防止材の内部、表面もしくは裏面に面状に30配置された電熱線、又は乾燥防止材を覆うシート状ヒーターが備えられている場合には、
疲労亀裂の進展抑制シートを加熱することにより金属母材の疲労亀裂面を温めることができるため、冬季や寒冷地などにおいて低温により電着析出反応が抑制されてしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】【００７２】【図１】母材に生じた亀裂の形態の例を示す断面図【図２】本発明の実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第一例の模式図【図３】同第一例の疲労亀裂の進展抑制シートを適用した場合の電着析出反応の模式図【図４】同疲労亀裂の進展抑制シートの第二例の模式図40【図５】同第二例の疲労亀裂の進展抑制シートを適用した場合の電着析出反応の模式図【図６】同疲労亀裂の進展抑制シートの第三例の模式図【図７】同疲労亀裂の進展抑制シートの第四例の模式図【図８】同疲労亀裂の進展抑制シートの第五例の模式図【図９】同疲労亀裂の進展抑制シートの第六例の模式図【図１０】同疲労亀裂の進展抑制シートの第七例の模式図【図１１】同第一の適用形態を疲労亀裂も含めて示した模式図【図１２】同第八の適用形態を疲労亀裂も含めて示した模式図【図１３】疲労亀裂進展試験に用いた試験片を示す図【図１４】同実施例１及び２における疲労亀裂の進展抑制シートの模式図

50

(14)

JP 2023-8893 A 2023.1.19【図１５】同実施例２における疲労亀裂の進展抑制シートの外観写真【図１６】同比較例及び両実施例についての疲労亀裂進展試験の結果として亀裂進展曲線を示す図【図１７】同比較例、実施例１及び実施例２の破面の拡大写真【発明を実施するための形態】【００７３】
以下に、本発明の実施形態による疲労亀裂の進展抑制方法、及び疲労亀裂の進展抑制シートについて説明する。
図１は母材に生じた亀裂の形態の例を示す断面図であり、図１（ａ）は貫通亀裂、図１（ｂ）は非貫通亀裂を示している。図２は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの

10

第一例の模式図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図である。
第一例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ａ）は、電解液が含まれる高含水率の含水材
１０と、含水材１０を支持する柔軟な支持体２０と、含水材１０の外側に積層された電極材３０と、含水材１０、支持体２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０（シート手段）と、構造物の金属母材２を陰極とする電位を付与するため金属母材２と電極材３０を接続するのに用いる接続材５０を備える。
上述の通り、金属や合金を材料とした構造部材（金属母材２）により主として構成されている船舶等の各種構造物は、金属母材２に繰り返し荷重が作用すると、金属疲労によって特にその応力集中部に亀裂を生じることがある。
図１（ａ）に示す疲労亀裂３は、構造物の金属母材２の一方の面（表側）２ａから他方20の面（裏側）２ｂまで貫通した貫通亀裂である。したがって疲労亀裂３の開口部は両側に形成され、表側の開口部３ａと裏側の開口部３ｂである。
図１（ｂ）に示す疲労亀裂３は、構造物の金属母材２の一方の面（表側）２ａに生じ、他方の面（裏側）２ｂまで至っていない非貫通亀裂である。したがって疲労亀裂３の開口部は、表側に形成された開口部３ａのみである。
疲労亀裂の進展抑制シート１（亀裂進展抑制シート）は、金属母材２のうち疲労亀裂３が生じた箇所、又は生じるおそれのある箇所に配置する。
【００７４】
疲労亀裂の進展抑制方法、及び疲労亀裂の進展抑制シート１の適用対象となる金属母材
２は、鉄、鋼、アルミニウム合金、又はチタン合金など、疲労亀裂３が問題となる構造用

30

金属であって、導電性を有するものである。適用する主な構造部位としては、切欠き部、溶接部等の応力集中部（疲労亀裂３の発生が予想される箇所）が挙げられる。
疲労亀裂の進展抑制方法においては、含水材１０の底面１０ａが金属母材２に生じる疲
労亀裂の開口部３ａ、３ｂを覆うよう、疲労亀裂の進展抑制シート１を金属母材２に配置し十分な湿潤環境を形成すること、電極材３０と金属母材２とを接続して金属母材２を陰極とする電位を付与すること、及び含水材１０に二酸化炭素を供給することにより、金属
母材２、含水材１０、及び電極材３０を含む電気化学的回路を形成させて疲労亀裂３内に
電着析出物４（図３、５参照）を生じさせ、電着析出物４のくさび効果により疲労亀裂３の進展を抑制する。
また、疲労亀裂の進展抑制シート１の配置によって形成された電気化学的回路による電40

気防食作用により、金属母材２のうち疲労亀裂３が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所、及びその周辺部である疲労亀裂３が生じていない箇所又は生じるおそれのない箇所の錆の発生が抑制される。これにより、疲労亀裂の進展抑制シート１を設置した箇所は、疲労亀裂３の周辺部も含めて電気防食作用により錆を生じにくくすることができるため、特に金属母材２が腐食しやすい金属において有効な防錆手段となる。
【００７５】
含水材１０は、疲労亀裂３内の局所的な湿潤状態を作り出す。含水材１０は、含水率が５０％以上の高含水率のものであり、適用対象となる金属母材２の表面に隙間なくフィットする柔軟性と、適度の粘着性を有することが好ましい。含水材１０が高含水率であることにより、電着析出物４を生じさせるのに十分な湿潤状態を疲労亀裂３内に短期間で作り

50

(15)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

出すことができる。
また、含水材１０は、ジェル状であることが好ましい。これにより、含水材１０の取扱いが容易になると共に含水材１０が保有する水の流動性が小さくなるため、例えば、鉛直面に生じた開口部３ａ、３ｂに対して横から含水材１０を貼り付けたり、水平に延びる開口部３ａ、３ｂに対して下方から含水材１０を貼り付けたりするなど、開口部３ａ、３ｂの位置に関わらず疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付することができる。さらに、ジェル状とすることにより、含水材１０に柔軟性と適度の粘着性を持たせ易くなる。なお、含水材１０に含ませる水は必ずしも純水である必要はない。
【００７６】
支持体２０は、含水材１０を支持する。これにより、含水材１０を開口部３ａ、３ｂに10貼り付けた状態を安定的に保つことができる。
支持体２０は、３次元曲面を成す金属母材２（溶接部を含む）の表面にも隙間なくフィットするように、３次元的柔軟性のある材料で構成され適度の柔軟性を有することが好ま
しく、施工時に破れたりしないための適度な強度を有することがさらに好ましい。
疲労回復用の冷却ジェルシートとして市販されているものは、高含水率の含水ジェルを柔軟な織物状の支持体で支える構造となっており、そのまま含水材１０及び支持体２０として利用できる場合がある。この例として、ライオン株式会社の製品「足すっきりシート
休足時間（登録商標）」や「冷えピタ（登録商標）８時間冷却」が挙げられ、これらの製品は、高分子を網目状（スポンジ状）にして内部に水分を取り込んだ同社製の高含水ジェ
ルＰＡＣ−５５（含水率はメーカー表示値８５％）を柔軟な織物状の支持体で支える構造

20となっている。但し、後述する通気路の性能や使用環境条件（特に湿度）によって定まる
疲労亀裂の進展抑制シート１の貼り替え頻度に応じて、含水材１０の厚さは適宜設定することが好ましい。
【００７７】
含水材１０に含ませる液体（電解液）としては、以下に例示するように、容易に電気化学的回路を形成して亀裂面上に電着物を析出しやすいものを選定する。
（１）電気化学的回路を形成する液体：塩化ナトリウム（食塩）水溶液（濃度１〜３％程度）、塩化カリウム水溶液を始め、無機ハロゲン化合物水溶液など。
（２）亀裂面上に電着物を析出しやすい液体：塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム等、無機塩類の水溶液など。

30（３）上記塩化ナトリウム水溶液と無機塩類等を併せた人工海水など。
【００７８】
乾燥防止材４０は、シート状であり含水材１０等を覆うのに用いる。これにより、含水材１０の水分が外部に拡散し含水材１０が短期間で乾燥してしまうことを防止して、疲労亀裂３内の湿潤状態を長期間にわたって保つことができる。
第一例における乾燥防止材４０は、含水材１０へ空気を導入する通気路の一つとなる微小空孔が設けられておらず通気性を有さない。但し、外部との通気を完全に遮断してしまうと疲労亀裂３内の二酸化炭素（ＣＯ２）が欠乏して電着析出物４が生じにくくなるため、何らかの形で通気手段を設け一定の通気性を確保するなど、含水材１０へのＣＯ２供給を確保する必要がある。乾燥防止材４０が通気性を有さない疲労亀裂の進展抑制シート１40を用いる場合の含水材１０へのＣＯ２供給方法については後述する。
【００７９】
疲労亀裂の進展抑制シート１を開口部３ａ、３ｂに貼付した後は、時間の経過と共に含水材１０が徐々に乾燥していくため、乾燥の程度に応じて疲労亀裂の進展抑制シート１を取り替える（貼り替える）ことが好ましい。これにより、亀裂の内部の湿潤環境を保持して電着析出物４を生じさせやすくできる。
この取り替えの必要頻度は、疲労亀裂の進展抑制シート１の種類や適用形態によって大きく異なるが、含水材１０の厚さを適宜選定することにより、ある程度調節することが可能である。よって、疲労亀裂の進展抑制シート１の取替頻度に応じて含水材１０の厚さを適宜設定することが好ましい。

50

(16)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

更に、開口時の亀裂内容積は金属母材２の板厚にほぼ比例するため、含水材１０の厚さ
は金属母材２の板厚に応じて比例的に増減することが好ましい。含水材１０の厚みを金属
母材２の板厚に応じて設定することで、電着析出物４を効果的に生じさせることができる。
また、疲労亀裂の進展抑制シート１は、金属母材２に直接貼付するよりも、まず金属母材２のうち疲労亀裂３が生じた箇所又は生じるおそれのある箇所に塗膜を形成し、形成した塗膜の表面に貼付することが好ましい。これにより、電着析出物４の生成を亀裂内に限定し、含水材１０中の電解質が金属母材２の表面などの不要な箇所に電着析出して浪費されるのを防ぐことができる。
【００８０】

10

第一例における電極材３０は、金属母材２よりもイオン化傾向の大きい（電気的に卑な）金属で構成された流電陽極３０Ａである。例えば、金属母材２が鋼であれば、流電陽極３０Ａの層をマグネシウム合金や亜鉛の膜、又は同金属の粉を高濃度に包含した含水ジェルとする。流電陽極３０Ａの層は、含水材１０と支持体２０との間に設けられている。な
お、支持体２０を設けない場合は、流電陽極３０Ａの層を含水材１０と乾燥防止材４０との間に配置する。
本例の接続材５０は、流電陽極３０Ａと金属母材２との間を結ぶ導線５０Ａである。導
線５０Ａは、一端が流電陽極３０Ａの端部に接続され、他端が金属母材２に接続されている。こうすることにより、金属母材２、含水材１０、流電陽極３０Ａの層、導線５０Ａが全体として電気化学的回路を形成し、金属母材２に生じた疲労亀裂３内における電着析出

20反応を促進するため、亀裂内析出物のくさび効果による亀裂進展抑制作用を促進することができる。
なお、支持体２０が織物等の吸水性材料で形成されており、疲労亀裂の進展抑制シート
１の使用中に支持体２０が十分な含水状態となるような場合には、支持体２０を含めた電気化学的回路の形成が可能となるため、流電陽極３０Ａの層は支持体２０の外側に設けてもよい。この場合は、図１における流電陽極３０Ａの層と支持体２０の位置関係が逆となる。
また、導線５０Ａを用いずに、流電陽極３０Ａの層を金属母材２の表面までそのまま伸ばした延出部５０Ｄ（図１４参照）を接続材５０とし、流電陽極３０Ａを金属母材２に直接接触させてもよい。

30【００８１】
図３は第一例の疲労亀裂の進展抑制シートを適用した場合の電着析出反応の模式図である。
図３においては、金属母材２に生じた疲労亀裂３に疲労亀裂の進展抑制シート１Ａを適用した場合、疲労亀裂３、及び疲労亀裂の進展抑制シート１Ａ周辺の各部位においてどのような化学反応が生じるかを模式的に示している。なお、乾燥防止材４０は化学反応に直接寄与することはないため、ここでは図示を省略している。
疲労亀裂の進展抑制シート１Ａの含水材１０には、各種の電解質を含む電解（水溶）液が含浸されており、金属母材２を含めた電気化学的回路が形成されるようになっている。
以下に、各部位における反応について詳述する。

40＜含水材１０と大気の境界面＞
大気中の二酸化炭素が含水材１０中に取り込まれ、以下の反応が起こる。
ＣＯ２+Ｈ２Ｏ → Ｈ２ＣＯ３ → Ｈ＋ + ＨＣＯ３−＜電解液と金属母材２（陰極）の境界面（亀裂面を含む）＞
含水材１０中あるいは疲労亀裂３内の電解液に電子が作用し、以下の反応が起こる。
２Ｈ２Ｏ → Ｈ２↑+２ＯＨ−
金属母材２の表面に塗膜５がある箇所ではこの反応は起こらない。
＜亀裂面＞
含水ジェル中の各種電解質イオン（この例ではカルシウム、マグネシウム等の金属イオン）が電解液中の炭酸水素イオンや水酸化物イオンと結合し、亀裂面上に電着物として析

50

(17)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

出する（図３中の符号４：電着析出物）。
Ｃａ２＋ + ＨＣＯ３− + ＯＨ− → ＣａＣＯ３ + Ｈ２Ｏ
Ｍｇ２＋ + ２ＯＨ− → Ｍｇ（ＯＨ）２
金属母材２の表面に塗膜５がある箇所ではこの反応は起こらない。
【００８２】
図４は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第二例の模式図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図である。なお、上記した疲労亀裂の進展抑制シートと同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
第二例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ｂ）は、含水材１０と、含水材１０の外側に位置する電極材３０と、電極材３０の外側に位置する支持体２０と、含水材１０、支持体

10２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０（通気性なし）と、接続材５０を備える。
なお、支持体２０が織物等の吸水性材料で形成されており、疲労亀裂の進展抑制シート
１Ｂの使用中に支持体２０が十分な含水状態となるような場合には、支持体２０を含めた
電気化学的回路の形成が可能となるため、電極材３０は支持体２０の外側に設けてもよい。この場合は、図４における電極材３０と支持体２０の位置関係が逆となる。
【００８３】
第二例における電極材３０は、耐食性金属で構成された耐久電極３０Ｂである。耐久電
極３０Ｂの層は、含水材１０と支持体２０との間に設けられている。なお、支持体２０が無い場合は、耐久電極３０Ｂの層は、含水材１０と乾燥防止材４０との間に設ける。耐久
電極３０Ｂの層には、腐食しにくい高耐食性金属の膜、又は同金属の粉を高濃度に包含し20た含水ジェルを用いる。
本例の接続材５０は、耐久電極３０Ｂと金属母材２との間を結ぶ導線５０Ｂと、陰極を金属母材２側として導線５０Ｂの途中に設けられた直流電源５０Ｃである。導線５０Ｂの一端は、耐久電極３０Ｂの端部に接続されている。導線５０Ｂの他端は、金属母材２に接続されている。直流電流を流す直流電源５０Ｃは、導線５０Ｂの一端と他端との間に設けられている。このとき、直流電源５０Ｃの陰極が金属母材２側となるようにする。
こうすることにより、金属母材２、含水材１０、耐久電極３０Ｂの層、導線５０Ｂ、及び直流電源５０Ｃが全体として電気化学的回路を形成し、金属母材２に生じた疲労亀裂３内における電着析出反応を促進するため、亀裂内析出物のくさび効果による亀裂進展抑制
作用を発現することができる。

30【００８４】
図５は第二例の疲労亀裂の進展抑制シートを適用した場合の電着析出反応の模式図である。
図５においては、金属母材２に生じた疲労亀裂３に疲労亀裂の進展抑制シート１Ｂを適用した場合、疲労亀裂３、及び疲労亀裂の進展抑制シート１Ｂ周辺の各部位においてどのような化学反応が生じるかを模式的に示している。なお、乾燥防止材４０は化学反応に直接寄与することはないため、ここでは図示を省略している。
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｂの含水材１０には、各種の電解質を含む電解（水溶）液が含浸されており、金属母材２を含めた電気化学的回路が形成されるようになっている。
各部位における反応については、上述した図３（第一例）の場合と同様である。

40【００８５】
図６は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第三例の模式図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図である。なお、上記した疲労亀裂の進展抑制シートと同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
第三例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ｃ）は、含水材１０と、含水材１０の外側に位置する電極材３０としての流電陽極３０Ａと、流電陽極３０Ａの外側に位置する支持体
２０と、含水材１０、支持体２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０（通気性なし）と、接続材５０としての導線５０Ａを備える点は第一例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ａと同様であるが、さらに加熱材６０を備える点において異なっている。
加熱材６０は、ニクロム線等の電熱線６１と、電圧可変の電源６２と、スイッチ６３を

50

(18)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

有する。電熱線６１は、乾燥防止材４０内において満遍なく配置されるように複数回折り返して配置されている。電熱線６１は、乾燥防止材４０の内部、表面又は裏面に面状に配置し、電源６２及びスイッチ６３は、乾燥防止材４０の外に配置する。
【００８６】
冬期や寒冷地など、金属母材２の設置環境が寒冷（概ね気温１０℃未満）の場合における疲労亀裂の進展抑制シート１の適用に際して、金属母材２の疲労亀裂３の発生箇所が低温となり電着析出反応が抑制されてしまうようなときには、本例のように疲労亀裂の進展抑制シート１Ｃに設けた加熱材６０により、疲労亀裂３の発生箇所を適切な温度まで加熱することで、電着析出反応の抑制を防止できる。
なお、図示は省略するが、図６に示す構成に代えて、加熱材６０をラバーヒーター等の10

シート状ヒーターとし、シート状ヒーターで乾燥防止材４０を外側から覆う構成とすることもできる。
また、疲労亀裂の進展抑制シート１は湿潤環境で使用するため、加熱材６０には、絶縁性に富んだ完全防水のものを用いることが好ましい。
また、乾燥防止材４０の内側（特に疲労亀裂３の近傍）を電着析出反応に適した温度とするため、加熱材６０の出力は電圧可変式の電源６２等により適宜調節できるようにしておくことが好ましい。加熱温度の上限は、加熱材６０の耐熱性、消費電力、及び周囲への温度の影響等を考慮して定める。
【００８７】
図７は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第四例の模式図であり、図７（ａ20）は平面図、図７（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図、図７（ｃ）はＢ−Ｂʼ断面図である。なお、上記した疲労亀裂の進展抑制シートと同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
第四例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ｄ）は、含水材１０と、含水材１０の外側に位置する電極材３０としての流電陽極３０Ａと、流電陽極３０Ａの層の外側に位置する支持体２０と、含水材１０、支持体２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０と、接続材５０としての導線５０Ａを備える。
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｄにおいては、含水材１０へ空気を導入する通気路として、乾燥防止材４０に形成されている多数の微小空孔と、含水材１０、支持体２０及び流電
陽極３０Ａを厚み方向に貫通した複数の貫通孔１１を有する。これにより、空気が微小空孔及び貫通孔１１を通って疲労亀裂３内に入り、空気中に含まれる二酸化炭素が含水材１30０へ滞りなく供給されるため、電着析出物４を生じさせやすくできる。
なお、通気路を設けることにより含水材１０が乾燥しやすくなるため、貫通孔１１に沿った含水材１０の側面１０ｂには水や水蒸気を通さない樹脂膜等の側面乾燥防止材を設けるなどして、含水材１０の過度の乾燥を防止することが好ましい。
乾燥防止材４０は、気体のＣＯ２分子や水蒸気は通すが液体の水分子は通さないような微小空孔を多数有する柔軟な膜であることが好ましい。これにより、含水材１０の乾燥を抑制しつつ、含水材１０へ供給する二酸化炭素の量を確保して電着析出物４を生じさせやすくできる。このような膜の例としては、株式会社ニトムズ製の医療衛生用フィルム「優肌（登録商標）パーミロール（登録商標）ＨＳ」等が挙げられる。特に、半透明の樹脂製膜を用いることにより、支持体２０の外観変化を乾燥防止材４０の外側から観察すること40が可能となる。
【００８８】
第四例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ｄの適用に当たっては、含水材１０の底面１０ａが金属母材２に生じる疲労亀裂３の開口部３ａ、３ｂを覆うように、また、亀裂の予想進
展経路線（図７（ａ）におけるＡ−Ａʼ線）が、金属母材２に生じる疲労亀裂３の開口部
３ａ、３ｂに大凡沿うように、疲労亀裂の進展抑制シート１Ｄを金属母材２又は金属母材２の表面に形成された塗膜５の表面に貼付する。
また、実際の疲労亀裂３は、当初の予想経路からはずれて進展することも多いので、当初の予想経路からはずれて進展した場合でも亀裂の開口部３ａ、３ｂの位置が貫通孔１１の範囲に収まり、疲労亀裂３ひいては含水材１０へのＣＯ２供給が滞りなく行われるよう

50

(19)

JP 2023-8893 A 2023.1.19に、貫通孔１１の形状はＡ−Ａʼ線（亀裂の予想進展経路線）と垂直な方向に適当な幅を有する長孔形状（スリット形状）とすることが好ましい。
また、亀裂の長さ及び亀裂進展速度に応じて、疲労亀裂の進展抑制シート１Ｄにおける貫通孔１１と貫通孔１１との間隔を設定することが好ましい。一般的には、亀裂が短く進展速度が小さい場合には貫通孔１１同士の間隔を小さくし、亀裂が長く進展速度が大きい
場合には貫通孔１１同士の間隔を大きくするというように、亀裂の長さ及び亀裂進展速度に応じて貫通孔１１同士の間隔を比例的に拡げたり狭めたりすることが好ましい。亀裂の状態に応じて貫通孔１１同士の間隔を変えることで、二酸化炭素を効果的に亀裂内に供給して電着析出物４をより短期間で生じさせることができる。
【００８９】

10

図８は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第五例の模式図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）はＢ−Ｂʼ断面図である。なお、上記した疲労亀裂の進展抑制シートと同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
第五例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ｅ）は、含水材１０と、含水材１０の外側に位置する電極材３０としての流電陽極３０Ａと、流電陽極３０Ａの層の外側に位置する支持体２０と、含水材１０、支持体２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０と、接続材５０としての導線５０Ａを備える。
含水材１０、支持体２０及び電極材３０は、それぞれ複数の小片からなる集合体としている。小片は短冊状であり、含水材１０の小片と支持体２０の小片と電極材３０の小片を各一つずつ積層したものを１セットとし、セット同士の間隔をあけて並べている。このよ20

うに小片同士を離した配列により、乾燥防止材４０の内側においては厚み方向に複数の間
隙１２が形成されている。
流電陽極３０Ａの層において所定間隔で配列されている複数の小片は、Ｂ−Ｂʼ線上ですべて１本の導線５０Ａに連結され、導線５０Ａの一端は金属母材２に連結されている。
【００９０】
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｅにおいては、乾燥防止材４０に形成されている多数の微小空孔と、複数の間隙１２を、含水材１０へ空気を導入する通気路としている。これにより、空気が微小空孔及び間隙１２を通って疲労亀裂３内に入り、空気中に含まれる二酸化炭素が含水材１０へ滞りなく供給されるため、電着析出物４を生じさせやすくできる。
なお、通気路を設けることにより含水材１０が乾燥しやすくなるため、貫通孔１１に沿30った含水材１０の側面１０ｂには水や水蒸気を通さない樹脂膜等の側面乾燥防止材を設けるなどして、側面１０ｂからの水分拡散を抑制して含水材１０の過度の乾燥を防止することが好ましい。
【００９１】
図９は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第六例の模式図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図、図９（ｃ）はＢ−Ｂʼ断面図である。なお、上記した疲労亀裂の進展抑制シートと同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
第六例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ｆ）は、含水材１０と、含水材１０の外側に位置する電極材３０としての流電陽極３０Ａと、流電陽極３０Ａの層の外側に位置する支持体２０と、含水材１０、支持体２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０（通気性なし

40）と、接続材５０としての導線５０Ａと、二酸化炭素（炭酸ガス）が外部へ漏出可能に封入されたジェル状の炭酸剤７０（炭酸ジェル）と、開口８０ａを有し炭酸剤７０を収納する炭酸剤収納体８０（炭酸ジェル収納手段）を備える。
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｆの含水材１０には、厚み方向に貫通した貫通孔１１が連
続的に複数形成されており、各貫通孔１１には含水材１０の底面１０ａ側に開口８０ａを向けた炭酸剤収納体８０がすっぽり嵌入されている。
炭酸剤収納体８０のうち開口８０ａの反対側の端部は上面８０ｂによって塞がれており、上面８０ｂの外面は流電陽極３０Ａの層に接着している。炭酸剤収納体８０の内部には、ジェル状の炭酸剤７０が充填されている。炭酸剤収納体８０には、化学的安定性及び密閉性の高いポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂を用いることが好ましい。

50

(20)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

炭酸剤７０から漏出した二酸化炭素は、炭酸剤収納体８０の開口８０ａと疲労亀裂３内を経由して含水材１０へ供給されるため、電着析出物４を生じさせやすくできる。また、炭酸剤７０を炭酸剤収納体８０に収納していることで、炭酸剤７０を安定的に保持することができる。
炭酸剤７０中には電着析出用の各種電解質を併せて含有させておくこともできる。これにより、疲労亀裂３内に電界析出物を更に生じさせやすくできる。
また、炭酸剤収納体８０の開口８０ａには、開口面積を調節するための開口面積可変材
か、又は開口８０ａ全体を覆うガス透過性の膜材を設けることが好ましい。これにより、
一定時間内に疲労亀裂３内に入るジェル状の炭酸剤７０又は二酸化炭素の量を調整し、含水材１０への二酸化炭素の供給量を適切なものとすることができる。開口面積可変材は、

10

例えば、開口８０ａの一部を覆う蓋や、通気口を有し開口８０ａ全体を覆う蓋等である。
【００９２】
炭酸剤収納体８０への炭酸剤７０の充填方法としては、１）開口８０ａまでジェル状又は流体の炭酸剤７０を満たし、疲労亀裂３内に炭酸剤７０が直接流入するようにする方法と、２）開口８０ａとジェル状又は固体の炭酸剤７０を収納した炭酸剤収納体８０の底面との間に一定の空隙を設け、疲労亀裂３内には炭酸剤７０から発生した二酸化炭素のみが流入するようにする方法の二種類が考えられる。いずれを用いるかは、適用する構造物の種類や稼働環境、対象となる疲労亀裂３の形態、及び疲労亀裂の進展抑制シート１Ｆを使用する期間等を考慮して適宜選択することが好ましい。
なお、雨水等の環境要因や、貫通亀裂の場合に金属母材２の板裏側に貼付した他の疲労20

亀裂の進展抑制シート１の作用により、疲労亀裂３内が十分に湿潤状態となる場合には、
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｆが必ずしも高含水率の含水材１０を備える必要はなく、電解液が含まれる他の成型用軟質素材で代替することにより、疲労亀裂３内の局所的な湿潤状態を作り出す機能は持たない、機能を限定した「二酸化炭素供給シート」とすることも可能である。
【００９３】
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｆの適用に当たっては、炭酸剤収納体８０に炭酸剤７０を充填した後、含水材１０の底面１０ａが、金属母材２に生じる疲労亀裂３の開口部３ａ、３ｂ、又は疲労亀裂３の予想進展経路を覆うように、また、疲労亀裂３の予想進展経路線（図９（ａ）におけるＡ−Ａʼ線）が、金属母材２に生じる疲労亀裂３の開口部３ａ、３30

ｂ、又は疲労亀裂３の予想進展経路に大凡沿うように、疲労亀裂の進展抑制シート１Ｆを金属母材２又は金属母材２の表面に形成された塗膜５の表面に貼付する。
この時、炭酸剤収納体８０の開口８０ａは金属母材２又は金属母材２の表面に形成された塗膜５の表面に密着し、炭酸剤７０は炭酸剤収納体８０と金属母材２又は金属母材２の表面に形成された塗膜５の表面とで形成された閉空間の内部に密封されるため、疲労亀裂３が進展して開口８０ａの直下を通るまでの間、炭酸剤７０は変化を起こすことなく安定した状態を保持することが可能となる。
また、疲労亀裂３は、当初の予想進展経路からはずれて進展することも多い。予想進展
経路からはずれて疲労亀裂３が進展した場合でも開口部３ａ、３ｂの位置が炭酸剤収納体
８０の範囲に収まり、疲労亀裂３内への炭酸剤７０又はそれから発生した二酸化炭素の供40

給が滞りなく行われるように、炭酸剤収納体８０の形状は、本例のように予想進展経路線（図９（ａ）におけるＡ−Ａʼ線）と垂直方向に適当な幅を有する長孔形状（スリット形状）とすることが好ましい。
【００９４】
図１０は本実施形態による疲労亀裂の進展抑制シートの第七例の模式図であり、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図、図１０（ｃ）はＢ−Ｂʼ断面図である。
なお、上記した疲労亀裂の進展抑制シートと同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
第七例の疲労亀裂の進展抑制シート１（１Ｇ）は、含水材１０と、含水材１０の外側に位置する電極材３０としての流電陽極３０Ａと、流電陽極３０Ａの層の外側に位置する支

50

(21)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

持体２０と、含水材１０、支持体２０及び電極材３０を覆う乾燥防止材４０（通気性なし）と、接続材５０としての導線５０Ａと、二酸化炭素（炭酸ガス）が外部へ漏出可能に封入されたジェル状の炭酸剤７０と、開口８０ａを有し炭酸剤７０を収納する炭酸剤収納体８０を備える点は第六例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ｆと同様であるが、炭酸剤収納体
８０が嵌入される貫通孔１１が含水材１０のみならず流電陽極３０Ａ及び支持体２０をも貫通している点において異なっている。
疲労亀裂の進展抑制シート１Ｇには、含水材１０、流電陽極３０Ａ及び支持体２０を貫通する貫通孔１１が連続的に複数形成されており、各貫通孔１１には含水材１０の底面１０ａ側に開口８０ａを向けた炭酸剤収納体８０がすっぽり嵌入されている。炭酸剤収納体
８０のうち開口８０ａの反対側の端部は上面８０ｂによって塞がれている。炭酸剤収納体

10８０の内部には、ジェル状の炭酸剤７０が充填されている。
なお、炭酸剤収納体８０のうち開口８０ａの反対側の端部は、上面８０ｂで塞ぐ代わりに、着脱可能な上蓋等を設け、その端部から炭酸剤７０を適宜注入できるようにしてもよい。これにより、炭酸剤収納体８０への炭酸剤７０の補給が容易となり、長期間にわたって含水材１０へ二酸化炭素を供給することができる。
【００９５】
図示は省略するが、疲労亀裂の進展抑制シート１は、第四例の疲労亀裂の進展抑制シー
ト１Ｄのように通気路による二酸化炭素の供給と、第七例の疲労亀裂の進展抑制シート１
Ｇのように炭酸剤７０による二酸化炭素の供給とを組み合わせた構成とすることもできる。

20
この場合は、例えば、乾燥防止材４０に通気性を持たせると共に、炭酸剤収納体８０が嵌入されている貫通孔１１が２個続いた隣に通気路としての貫通孔１１が１個位置し、その更に隣には再び炭酸剤収納体８０が嵌入されている貫通孔１１が２個続く並びとするな
ど、炭酸剤７０を収納した炭酸剤収納体８０と空気が通る貫通孔１１を併用し、両者が規則的又は不規則的に配置された並びとする。
【００９６】
また、図示は省略するが、炭酸剤７０を備えた疲労亀裂の進展抑制シート１とする場合、第五例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ｅのように含水材１０の小片と支持体２０の小片と電極材３０の小片を各一つずつ積層したものを１セットとし、セット同士の間隔をあけて並べることにより乾燥防止材４０の内側において厚み方向に複数の間隙１２を形成し、30その各間隙１２に炭酸剤収納体８０を嵌入して配置することもできる。
これにより、炭酸剤７０を疲労亀裂３内に流入させ、又は炭酸剤７０から発生した二酸
化炭素のみを疲労亀裂３内に流入させ、電着析出物４を生じさせやすくできる。
【００９７】
以上、疲労亀裂の進展抑制シート１の例について説明したが、疲労亀裂の進展抑制方法
において、亀裂面における電着物の析出を促進するため、ジェル状又は流体の炭酸剤７０
を疲労亀裂３の開口部３ａ、３ｂ周辺に手作業で塗布することにより、疲労亀裂３内に二酸化炭素を供給することも有効である。炭酸剤７０を注入する方法やタイミングは任意であるが、ジェル状の炭酸剤７０を疲労亀裂３の開口部３ａ、３ｂに塗布すれば、亀裂開閉口に伴うポンプ効果や毛細管現象により自動的に疲労亀裂３内に輸送されることが期待で40きる。但し、塗布後の炭酸剤７０の効果は比較的短時間で消失することが多いため、手作業による塗布作業は疲労亀裂３の進展に伴って断続的に繰り返すことが好ましい。これにより、亀裂進展の初期段階から終盤に至るまで進展抑制効果を維持することができる。
【００９８】
次に、金属母材２への疲労亀裂の進展抑制シート１の適用形態の例について説明する。
下表１は、対象とする疲労亀裂３の形態により想定される疲労亀裂の進展抑制方法の八つの適用形態をまとめて示したものである。

50

(22)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

【表１】

10

20

【００９９】
まず、疲労亀裂３の形態が、金属母材２を貫通する貫通亀裂である場合、一方の面（表側）２ａの開口部３ａから入った空気が他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂに至るため、他方の面（裏側）２ｂの疲労亀裂３の開口部３ｂには、通気路も炭酸剤収納体８０も設け

30

られていない疲労亀裂の進展抑制シート１（以下、「ＣＯ２供給なしの疲労亀裂の進展抑制シート１」という場合がある。）と、通気路又は炭酸剤収納体８０が設けられている疲
労亀裂の進展抑制シート１（以下、「ＣＯ２供給ありの疲労亀裂の進展抑制シート１」という場合がある。）のどちらも適用可能であり、一方の面２ａの疲労亀裂３の開口部３ａへの対処方法によって、第一の適用形態〜第七の適用形態が考えられる。
次に、疲労亀裂３の形態が、金属母材２を貫通していない非貫通亀裂である場合、貫通亀裂を利用して反対側の開口部３ａ、３ｂへ空気を送ることはできないため、ＣＯ２供給なしの疲労亀裂の進展抑制シート１は適用できない。他方、ＣＯ２供給ありの疲労亀裂の進展抑制シート１は、反対側（ここでは一方の面２ａ）から二酸化炭素を取り入れなくとも含水材１０へ二酸化炭素を供給できるため、第八の適用形態が考えられる。

40【０１００】
図１１は第一の適用形態を疲労亀裂も含めて示した模式図である。なお、実際の亀裂面は平面とはならないが、図１１では簡単のため平面として模式化してある。
金属母材２に生じた板厚を貫通する疲労亀裂３（貫通亀裂）について、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂを覆うように下方から第一例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ａの含水
材１０の底面１０ａを押し当て、粘着させている。また、乾燥防止材４０は含水材１０、
流電陽極３０Ａ及び支持体２０を覆うように設けられており、その底面４０ａは金属母材
２の他方の面２ｂに粘着テープ等により密着している。
第一例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ａは、通気路も炭酸剤収納体８０も設けられていないが、この場合は反対側である一方の面（表側）２ａにおける疲労亀裂３の開口部３ａ

50

(23)

JP 2023-8893 A 2023.1.19を開放し空気が出入可能な状態としており、一方の面２ａ側から疲労亀裂３内に取り込んだ空気が他方の面２ｂ側に配置されている疲労亀裂の進展抑制シート１Ａに至ることで、空気に含まれる二酸化炭素が含水材１０に供給されるため、含水材１０に供給する二酸化炭素の量を確保して電着析出物４を生じさせやすくできる。これにより、亀裂面上には電
着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。
【０１０１】
図１２は第八の適用形態を疲労亀裂も含めて示した模式図である。なお、実際の亀裂面は平面とはならないが、図１２では簡単のため平面として模式化してある。
金属母材２に生じた板厚非貫通の疲労亀裂３（非貫通亀裂）について、一方の面（表側）２ａの開口部３ａを覆うように上方から第四例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ｄの含水10

材１０の底面１０ａを押し当て、粘着させている。また、乾燥防止材４０は含水材１０、
流電陽極３０Ａ及び支持体２０を覆うように設けられており、その底面４０ａは金属母材
２の一方の面２ａに粘着テープ等により密着している。
微小空孔を多数有する乾燥防止材４０は空気を遮断せず、微小空孔と貫通孔１１を通じて十分な空気（二酸化炭素）が疲労亀裂３内に取り込まれて含水材１０に供給されるため、亀裂面上には電着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。
【０１０２】
また、図示は省略するが、第二〜第七の適用形態は具体的に以下の通りである。
第二の適用形態は、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂに、ＣＯ２供給なしの疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付し、一方の面（表側）２ａの開口部３ａを乾燥防止膜で覆うも20のである。一方の面２ａの開口部３ａを乾燥防止膜で覆うことで、一方の面２ａの開口部
３ａから放出される水蒸気の量を少なくして含水材１０の過度の乾燥を防止することができる。
乾燥防止膜は、通気性を有しない非通気性膜材とするか、又は通気性を有する通気性膜材とする。非通気性膜材を用いる場合は、開口部３ａを非通気性膜材で部分的に覆い、通気性膜材を用いる場合は、開口部３ａの全体を通気性膜材で覆う。
この場合、他方の面２ｂに貼付した疲労亀裂の進展抑制シート１の含水材１０には、一方の面２ａの開口部３ａから十分な空気（二酸化炭素）が疲労亀裂３内を通り含水材１０に供給されるため、亀裂面上には電着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。

30【０１０３】
第三の適用形態は、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂに、ＣＯ２供給なしの疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付し、一方の面（表側）２ａの開口部３ａに、二酸化炭素が外部へ漏出可能に封入されたジェル状又は液体の炭酸剤７０を塗布するものである。
この場合、通気性を有さない疲労亀裂の進展抑制シート１を用いることで含水材１０の乾燥を防止しつつ、一方の面２ａ側の開口部３ａに配置した炭酸剤７０から貫通亀裂を通じて二酸化炭素（炭酸ガス）を含水材１０へ供給することで、亀裂面上に電着析出物４を生じさせ、くさび効果により亀裂進展を抑制することができる。
【０１０４】
第四の適用形態は、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂに、ＣＯ２供給ありの疲労亀裂

40の進展抑制シート１を貼付し、一方の面（表側）２ａの開口部３ａは何も貼付せず開放したままとするものである。
この場合、他方の面２ｂに貼付した疲労亀裂の進展抑制シート１の含水材１０には、一方の面２ａの開口部３ａからと、通気路又は炭酸剤収納体８０から二酸化炭素が供給されるため、亀裂面上に電着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。
【０１０５】
第五の適用形態は、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂに、ＣＯ２供給ありの疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付し、一方の面（表側）２ａの開口部３ａを乾燥防止膜で覆うものである。
この場合、一方の面２ａの開口部３ａを通気性を有しない乾燥防止膜で覆うことで、一

50

(24)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

方の面２ａの開口部３ａから放出される水蒸気の量を少なくして含水材１０の過度の乾燥を防止しつつ、通気路又は炭酸剤７０から二酸化炭素を含水材１０へ供給できるため、亀裂面上に電着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。
なお、一方の面２ａの開口部３ａを、通気性を有しない乾燥防止膜（非通気性膜材）で部分的に覆う場合、又は通気性を有した乾燥防止膜（通気性膜材）で全体的に覆う場合は、一方の面２ａの開口部３ａからも貫通亀裂を通じて空気（二酸化炭素）を含水材１０へ供給できる。
【０１０６】
第六の適用形態は、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂと、一方の面（表側）２ａの開口部３ａのそれぞれに、ＣＯ２供給ありの疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付するもので10ある。この場合、それぞれの含水材１０には通気路又は炭酸剤収納体８０から二酸化炭素が供給されるため、亀裂面上に電着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。
また、他方の面２ｂだけでなく一方の面２ａにも電着析出物４によるくさび効果が生じることにより、疲労亀裂３の進展をより一層抑制することができる。
【０１０７】
第七の適用形態は、他方の面（裏側）２ｂの開口部３ｂに、ＣＯ２供給ありの疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付し、一方の面（表側）２ａの開口部３ａに、ＣＯ２供給なしの疲労亀裂の進展抑制シート１を貼付するものである。
この場合、それぞれの含水材１０には他方の面２ｂの開口部３ｂに貼付されたＣＯ２供20

給ありの疲労亀裂の進展抑制シート１を介して十分な空気（二酸化炭素）が供給されるため、亀裂面上に電着析出物４が生じてくさび効果を発現し、亀裂進展が抑制される。
また、他方の面２ｂだけでなく一方の面２ａにも電着析出物４によるくさび効果が生じることにより、亀裂の進展をより一層抑制することができる。
【０１０８】
次に、本発明における疲労亀裂の進展抑制方法、及び疲労亀裂の進展抑制シートの効果を検証するために行った、鋼製の切欠き付き平板試験片を用いた疲労亀裂進展試験について説明する。
【０１０９】
図１３は疲労亀裂進展試験に用いた試験片を示す図である。

30

試験片１００は、ＪＩＳ ＳＭ４９０Ａ鋼製の板厚５ｍｍの平板試験片の中央部に長さ１０ｍｍ×幅０．３ｍｍの切欠きを加工したものを用いた。
試験機は、電気−油圧サーボ式疲労試験機（島津製作所製、動的容量１０ｔｏｎｆ）を用いた。
試験条件は、以下のとおりである。
（ａ）通常試験時：切欠きのない断面における公称応力レンジΔσｎ＝１０４．４〜１０
４．５ＭＰａ、応力比Ｒ＝０（引張側完全片振り）、荷重周波数ｆ＝５．１Ｈｚ。
（ｂ）ビーチマーク形成時：最大応力は（ａ）と同じに保持したまま最小応力を上げて応力レンジを（ａ）の約１／４に減少、荷重周波数ｆ＝１３Ｈｚ。なお、ビーチマーク形成のタイミングは、表面亀裂長さを計測しながら適宜設定した。

40【０１１０】
疲労亀裂進展試験を実施した比較例１及び実施例１及び２の内容について、下表２にまとめて示す。疲労亀裂３の形態は、いずれも貫通亀裂である。

50

(25)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

【表２】

10

【０１１１】
比較例１は、疲労亀裂の進展抑制シート１を用いずに試験片１００（金属母材２）のまま試験したものである。
一方、実施例１及び２は、上記した第一の適用形態を具現化したもので、試験片１００の他方の面（裏側）２ｂの疲労亀裂３の開口部３ｂに、ＣＯ２供給なしの第一例の疲労亀裂の進展抑制シート１Ａを貼付し、一方の面（表側）２ａの疲労亀裂３の開口部３ａは開放状態としたものである。
実施例１及び２では、ライオン株式会社の製品「足すっきりシート20
休足時間（登録商標）」を含水材１０及び支持体２０として用いた。この製品は上記したように高含水率の含水ジェルを柔軟な織物状の支持体２０で支える構造のジェルシートとなっており、元々の含水ジェルには水分及び微量の香料成分が含まれている。
実施例１では、ジェルシートを濃度３％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液中に２４時間以上全浸漬し、３％食塩水を含んだ含水ジェルとして用いた。上述した通り、３％食
塩水は電気化学的回路を形成しやすい液体である。
一方、実施例２では、ジェルシートを人工海水中に２４時間以上全浸漬し、人工海水を含んだ含水ジェルとして用いた。上述した通り、人工海水は電気化学的回路を形成しやす
いと同時に、亀裂面上に固い電着析出物４を析出しやすい液体である。なお、人工海水は

30、八洲薬品株式会社の金属腐食試験用「アクアマリン（登録商標）」を用いて調整した。
【０１１２】
図１４は実施例１及び２における疲労亀裂の進展抑制シートの模式図であり、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）はＡ−Ａʼ断面図である。
図１及び図１１に示す疲労亀裂の進展抑制シート１Ａは、内側から含水材１０→流電陽
極３０Ａの層→支持体２０の順に積層されているが、実施例１及び２の疲労亀裂の進展抑制シート１においては、図１４に示すように内側から含水材１０→支持体２０→流電陽極
３０Ａの層という積層順とした。
流電陽極３０Ａの層には、防食用として市販されている三井住友金属鉱山伸銅株式会社の亜鉛防食テープ「ＺＡＰ（登録商標）テープ」（厚さ０．１ｍｍ、テープ幅２５ｍｍ）

40を用いた。この製品は、高純度の亜鉛箔の片側が導電性粘着剤による粘着面となっており、対象となる金属面にテープを貼付するだけで導通が生じ、犠牲防食効果が得られるというものである。
図１及び図１１に示す疲労亀裂の進展抑制シート１Ａは、流電陽極３０Ａの層と金属母材２とを導通するための接続材５０として導線５０Ａが設けられているが、実施例１及び２の疲労亀裂の進展抑制シート１においては、導線５０Ａを省略し、流電陽極３０Ａから延出し金属母材２に接触する延出部５０Ｄを接続材５０としている。すなわち、亜鉛防食テープをそのまま金属母材２まで延長して導電性粘着面を貼り付け接触させることにより、電気化学的回路としての導通を確保した。
【０１１３】50

(26)JP 2023-8893 A 2023.1.19

乾燥防止材４０には、厚さ０．７ｍｍのマグネットシートを用いた。
金属母材２が磁性体である場合には、磁力を有し、形状が柔軟に変化するマグネットシ
ートを乾燥防止材４０として用いることができる。マグネットシートを用いることには、
以下のようなメリットがある。
（１）着脱が容易であり、繰り返し使用できる。また、マグネットシートを一時的に剥がすことにより、マグネットシートによって覆われていた内部の状態を容易に把握できる。
（２）マグネットシートと金属母材２との間に作用する磁力（吸引力）により、間に挟まれた含水材１０には常に一定の押圧力が作用するため、疲労亀裂３内への水分浸透がより促進される。
（３）マグネットシートは適度な曲げ剛性を有するため、含水材１０及び支持体２０を完10

全に密閉することなく、マグネットシートの端部にある程度の隙間ができる。この隙間が通気路となることで、空気を遮断することなく一定の通気性が確保できる。
ここで、図１５は実施例２における疲労亀裂の進展抑制シートの外観写真である。図１５には、試験片１００の裏側に貼付し、マグネットシート貼付前、及び荷重載荷前の状態を写している。
乾燥防止材４０には、疲労亀裂の進展抑制シート１を保護して一定の押圧力を加えながら含水材１０の乾燥を防止するという役割があるが、実施例１及び２で流電陽極３０Ａとして用いた亜鉛防食テープ等にはそれ自体に一定の強度があり、乾燥防止作用も期待できるので、そのような場合には流電陽極３０Ａの層に乾燥防止材４０の役割を兼備させ、図１５に示す状態のように、乾燥防止材４０を省略した構成とすることも可能である。

20【０１１４】
図１６は比較例及び両実施例についての疲労亀裂進展試験の結果として亀裂進展曲線を示す図であり、縦軸は片側亀裂長さ［ｍｍ］、横軸はサイクル数（荷重繰り返し数）［回］である。図１５において、「●」は比較例、「△」は実施例１、「〇」は実施例２の結果を示し、点線は各々における破断寿命を示している。
また、下表３は比較例及び両実施例についての疲労亀裂進展試験の結果として破断寿命を示す表である。寿命比は比較例を基準としている。
【表３】30【０１１５】
図１６及び表３より、試験片１００（金属母材２）のままの比較例と比べると、第一の適用形態を具現化し、含水ジェル（含水材１０）に含ませる電解液として３％食塩水を用40いた実施例１では、サイクル数４０万回ぐらいから若干の進展抑制効果が現れ、破断寿命比は約１．６倍となっている。
一方、同じく第一の適用形態を具現化し、含水ジェル（含水材１０）に含ませる電解液として人工海水を用いた実施例２では、亀裂進展の初期段階から顕著な進展抑制効果が現れており、破断寿命比は約６倍となっている。
【０１１６】
図１７は破面の拡大写真であり、図１７（ａ）は比較例、図１７（ｂ）は実施例１、図１７（ｃ）は実施例２を示している。なお、図１７（ａ）は複数の画像を連結・合成したものである。
三者とも、疲労亀裂３は写真右側の切欠き端から発生し、その後、荷重繰り返しに伴い

50

(27)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

写真左方向に進展して破断に至った。
図１７（ａ）に示す比較例の破面では、梨地状の試験片１００（金属母材２）の破面上に間隔を置いて形成された楕円弧状のビーチマークが明瞭に認められる。
これに対して図１７（ｂ）に示す実施例１の破面では、試験片１００の破面には薄い膜のようなもの（灰色に見える部分）が形成され、試験片１００（金属母材２）の破面上に辛うじて視認できるビーチマークの形状も不規則で歪なものとなっている。これは、電解液として３％食塩水を用いた疲労亀裂の進展抑制シート１の効果によって疲労亀裂３内で若干の電着析出反応が起き、亀裂面上に電着した析出物が除荷時に閉じようとする金属母材２の亀裂面を軽度に圧迫する作用も相俟って、金属母材２の破面が灰色に変色し、亀裂面の場所によってくさびの効き方に差異が生じ、亀裂進展速度にも相違が生じたものと推

10

察される。
一方、図１７（ｃ）に示す実施例２の破面では、疲労亀裂３の発生直後から試験片１００の破面には顕著なくさび（黒っぽく見える部分）が形成されており、片側亀裂長さ２０ｍｍ（板厚の４倍）程度の範囲に連続的なくさび層の形成が認められる。これは、電解液として人工海水を用いた疲労亀裂の進展抑制シート１の効果によって疲労亀裂３内で顕著な電着析出反応が起き、亀裂面上に電着した固い析出物がくさびとなって除荷時に閉じようとする金属母材２の亀裂面を連続的に強く圧迫する作用も相俟って、金属母材２の破面が黒っぽく変色しているものと推察される。
【０１１７】
以上のように、本発明による疲労亀裂の進展抑制方法及び進展抑制シートは、局所的な20

湿潤環境と電気化学的回路を現場で簡便に形成して疲労亀裂内に比較的短期間で電着析出物を生じさせることができるため、従来はくさびを形成することが困難であった亀裂先端部においても、生じた電着析出物のくさび効果により亀裂閉口を促進して疲労亀裂の進展を効果的に抑制することができる。また、金属母材が腐食しにくい金属であっても亀裂面上に生じる電着析出物をくさび物質として生成することが可能であるため、汎用性に優れている。また、粘性流体を用いる場合よりも外圧や接触に強く、施工性や耐環境性に優れている。
【産業上の利用可能性】【０１１８】
本発明は、船舶や海洋構造物、車両や航空機、橋梁や工作機械等、疲労亀裂が発生して30いる、また疲労亀裂の発生が懸念される様々な金属製の構造物に適用することができる。
【符号の説明】【０１１９】
１

疲労亀裂の進展抑制シート

２

金属母材

２ａ

一方の面

２ｂ
３

他方の面
疲労亀裂

３ａ

一方の面の開口部

３ｂ

他方の面の開口部

４

電着析出物

５

塗膜

１０

含水材

１０ｂ

側面

１１

貫通孔

１２

間隙

２０

支持体

３０

電極材

３０Ａ

流電陽極

３０Ｂ

耐久電極

40

50

(28)

４０

乾燥防止材

５０

接続材

５０Ａ、５０Ｂ
５０Ｃ

直流電源

５０Ｄ

延出部

導線

６０

加熱材

６１

電熱線

７０

炭酸剤

８０

炭酸剤収納体８０ａ

JP 2023-8893 A 2023.1.19

開口

10

【図面】
【図１】

【図２】

20

30
【図３】

【図４】

40

50

(29)

【図５】

JP 2023-8893 A 2023.1.19

【図６】

10

【図７】

【図８】
20

30

40

50

(30)

【図９】

JP 2023-8893 A 2023.1.19

【図１０】

10

【図１１】

【図１２】

20

30

40

50

(31)

【図１３】

JP 2023-8893 A 2023.1.19

【図１４】

10

【図１５】

【図１６】
20

30

40

50

(32)

JP 2023-8893 A 2023.1.19

【図１７】

10

20

30

40

50